建筑节能篇1 随着社会的发展,人们对节能和环境保护的认识不断提高,建筑工程的数量也在不断增加。但是,在建设过程中,由于没有做到严格执行技术措施,忽略了节能减排的有效措施,从而影响了建设项目的质量和效益,因此必须对其进行有效的改造和完善。在建设项目中,要严格执行各种施工工艺,同时要注意减少建筑能源消耗的措施。 1“节能降耗”的重要性 随着中国经济社会的蓬勃发展,科学技术的飞速发展,行业的成长步伐也在不断加速,而建筑行业技术也在不断地进步,但建材行业在持续的成长中难以避免的资源浪费现象也越来越明显,资源能量的耗尽不仅会导致整个国家资源效益大打折扣,对整个行业的长期伤害更是不可估量。另外,由于中国目前的资源短缺程度较大,许多关键的原料和器件都是依赖进口,因而在实际情况下,对可再生能源的供应量和损耗都有很大的影响。因此,施工单位需要对各种物资与设施进行合理的利用,防止对工程的后续效益产生不良影响。城市建筑的长远开发和效益,必须有效、合理、最大程度地使用各种建设资金;关键要强化建设,提高员工的环境保护意识和节俭意识。在城市建筑工程的过程中,注重对资源的浪费,减少资源的浪费,并通过自己的监督和管理来改变这种浪费,从而实现长期的发展。 2“节能降耗”存在的主要问题 2.1节能降耗意识不足 目前,部分公司仍然面临着技术综合水平低下、资源配置不当、经营模式粗放的情况,所以必须增强建筑施工人员特别是建设单位主要领导对绿色环保节能减排工作的思想认识,把对节能降耗认识提高至国家战略高度,而切实有效的行动则应当落实在单位领导人和每一个单位职工对环境资源节约减碳的思想认识相一致的基础上。但现实状况是,目前的许多机构和公司并没有认识到节能减排对建筑行业可持续发展的重要性,浪费现象并不能受到人们的广泛关注,仅仅着眼于对施工质量的改善,节约方法并未受到广泛关注,政策也并未被贯彻落实,更不用说人们关注的更为细微的资源浪费问题,如果技术的使用成效并不显著,将会阻碍城市建筑施工行业的可持续发展。 2.2节能降耗责任落实不到位 我国的建筑业,规模庞大,人员众多,人才质量参差不齐,而且,由于国家还处在发展的初期,相关的法律法规并不完善,导致了建筑行业的管理体制的缺陷,导致了建筑企业的管理工作中出现了一些问题。此外,对建筑工程中出现的能源、材料浪费现象,实行监督管理不力,缺乏有效的制约。 2.3节能降耗管理机制不健全 随着科学技术的发展,越来越多的高科技设备被应用到了建筑领域,它们具有低能耗、低环境影响、高效率的特点。同时,也有一些建筑公司,因为新设备的价格太高,对旧设备的淘汰机制不完善,以及在城市建设中使用国家禁止的、高能耗、高污染的设备,不但会造成大量的能源和材料消耗,还会对环境造成一定的影响,甚至会对工程的安全造成极大的威胁。 2.4节能技术的落后 一些企业的管理队伍、领导小组,为了节约资金,不能对先进的技术设备进行及时的更新。这不仅造成了大量的资源浪费,而且大大降低了工程建设的工作效率和工程质量。最终,企业的运营效率将不利于个人、企业、社会的和谐发展。 3“节能降耗”技术的应用 3.1降低屋顶能耗的技术 比如,要采取一些措施来隔绝太阳辐射所带来的热量,降低日光直接照射到房子上,从而达到节约能源的目的。屋面保护可以采用架空屋面、种植屋面、新型屋面等多种形式来覆盖屋面,达到遮阳、保温、节能等目的。另外,利用植物的光合作用,可以吸收或转化一部分的太阳能,美化屋顶的环境,是一种有效的节能技术手段。除此之外,使用具有相对高的日照反射率的屋面,即在建筑中增加了屋面的日射反射率,从而降低了屋面对太阳能的吸收,实现了节约能源。 3.2降低墙体能耗的技术 目前,墙体的节能技术主要是通过增加墙体的热阻来达到。住宅建筑墙体在节能施工时,应在外墙和内墙上铺设具有高热阻的隔热材料,以减少能耗。在建筑外墙的节能施工中,粘贴、喷涂、喷涂是三种施工技术。为达到最大的节能效果,外墙在进行节能改造时要注意:(1)在进行保温工程前,要注意墙面的平整度,以便将保温材料与墙体紧密结合。所以,在铺设墙体前进行墙体平整是一个非常重要的工作。(2)在铺设保温材料之前,要先将墙体平整,然后再进行节能设计,以达到更好的效果。(3)在铺设保温材料前,必须在墙面上铺设一定厚度的水泥砂浆第四,保温材料铺设完毕后,需要增加相应的紧固设备,以保证保温材料在墙面上的稳定性和使用寿命。 3.3降低门窗能耗的技术 门窗安装的合理与否,直接关系到外墙的节能效果,所以要达到整个建筑的节能进程,就需要重视门窗的安装技巧。在门窗安装技术的实施中,最基础的一步就是正确的选择门窗,通常来讲塑料单框双玻璃门窗的热产率要比塑料门窗和木门的热产率高出很多,从热产率的角度来看,塑料单框双玻璃门窗的热产率要比塑料门窗和木门的高,所以从传热系数上来说,塑料单框双层玻璃门窗更适用于建筑节能的施工。在选择好门窗后,安装方式也会对其节能效果产生一定的影响。在门窗安装时,应注意各部件之间是否有密封条,同时要重视推拉窗与导轨间的密封性。因此,为了节约能源,在门窗的建造过程中,可以适当选用双层空心玻璃或优质玻璃。但如果采用空心玻璃,就会造成室内的热量不能及时地向外扩散。可以在空心玻璃外另加一层钢化玻璃,其原理是,钢化玻璃可以透过其表面的纹理将太阳光阻挡在室内。 3.4降低地面能耗的技术 地源热泵是一种可持续发展的新技术。地源热泵是一种以地表浅层地热资源(一般深度在400m以下)为冷热源,实现热量转化。地表浅层地热资源是指地表土壤、地下水、河流、湖泊吸收太阳能和地热能而形成的一种低温热能。表层的浅层是一个大型太阳能集热器,它能吸收47%的太阳能,超过人类一年所能使用的能源总量的500多倍。没有地域、资源的限制,可以说是无处不在。这些可再生的能量,几乎可以在表层的浅层中取之不尽用之不竭,这让地能变成了一种清洁的可再生能源。通过吸收建筑物的热能,保证建筑物的稳定和平衡。在此基础上,采用了节能环保的施工工艺,达到了节能减排的目标。在建筑对象中,为了达到节约能源的目的,必须采用地源热泵施工工艺,从而达到节能的目的。 3.5太阳能技术 目前已得到广泛应用的太阳能、风能、水能等新能源,它们均属自然、无公害,是城市建设可持续发展的首选能源。要使这种新的能源得到高效使用,就需要大量的资金。这种新能源的工作原理很简单,就是将太阳能电池板储存起来,只需要将其转化为电能,就可以为人类提供充足的电能。因此,在世界各地的城市建设中,都采用了大量的太阳能,同时它的热能也非常强大,可以将太阳能技术用于建筑中。虽然这种新能源有很大的好处,但是在冬天的时候,太阳能肯定会受到天气的影响,特别在北方更是如此。所以在北方这样的气候条件下,必须采取多种有效的措施来提高建筑的隔热性能,提高人们对建筑的使用要求。 4建筑工程“节能降耗”的发展 4.1建立健全组织,落实具体责任 为了让建筑的节能效果得到最大程度的发挥,就必须要建立一套完整的节能管理体系,将所有的能源和能源的使用都纳入到自己的职责之中,让所有的工作人员都能够全身心地投入到节约的工作当中,这样才能够有效地解决这个问题。另外,还需要按照国家的相关法律,以及建筑企业的能耗管理,来制定一套科学的节能管理体系,并且要对整个项目进行资源的合理分配和利用,保证能源的利用率。为加强对建筑施工节能工作的管理与领导,使有限的能源资源得到最大限度地合理利用,积极、高效地进行节能工作,建筑工地应合理配置管理人员,增强企业的责任意识。运用职务权限实行责任制,将责任划分到各个部门,使各部门的负责人分工明确,从而有效地促进节能工作的有序进行。要加强组织建设,要通过完善的制度和规章,把每一项工作都做到精益求精,并对其进行定期的检查和监督,充分发挥政策和制度的保障功能,为建筑工程的整个过程打下坚实的基础。 4.2充分利用资源 建筑工程的能耗和资源是巨大的,应该提高工程质量,保护生态环境,节省能源资源。第一,实现了原料的节省。在建筑工程中,采用环保的混凝土,降低水泥用量;达到回收再利用,对工业废渣,如粉煤灰、碎渣等进行综合利用;以高科技为重点,运用高科技连接,焊接,使节材效果更加显著。第二,节约用水,节约用电。为了节省水资源,应先在施工场地设置低流量排水装置,并采用节水型装置。再次,针对天然水源,实现水资源的高效循环,建立雨水井,收集雨水,收集污水,收集再生,绿化,降尘。最后,对施工现场的所有通水设施进行全面的检查,防止出现跑水、冒水、漏水现象。在电力设施方面,应选用高能源设备,并大力推广节能电器;及时维护机器设备,保证电气设备的正常工作,防止设备故障导致的能量资源浪费。每个建筑公司都不可避免的面临着资源和污染的问题,随着科技的进步,太阳能、风能、水能等新技术被应用到城市的建设中,它们都是无污染、高效、节能、环保的新型能源。虽然新能源投入的过程中,造价也不容忽视,但它对我国的发展具有重要意义,可以减少不可再生资源的消耗量,综合来看,其经济效益十分优越,不失为最佳选择。比如太阳能电池板,该设备可以有效的将太阳能转化为电能,在应用过程中可以有效减少对资源的消耗,实现节能降耗的目的。 4.3加强节能降耗宣传 (1)要大力宣传我国目前的能源短缺状况,并将其推广到国家的国力建设中,增强民众对能源的认识,从而增强人们的环保意识。(2)要加大对能源的法律、法规的宣传,增强民众的法制观念,使之真正实现依法行政。 5结语 综上所述,随着社会和经济的发展,新的建筑施工技术的支持将有助于降低建筑能耗,保障国家的能源安全。同时,发展节能型建筑还可以减少污染,对环境保护做出积极的贡献,推动我国建筑业的发展,满足广大人民对建筑市场的需要,使我国的社会稳定和经济的发展。 作者:王琨 单位:银川市第一建筑工程有限责任公司 建筑节能篇2 1研究背景 在气候变化危机不断加剧的当下,各国作为全球共同体需要协作应对气候变化,我国一直积极参与应对气候变化全球治理。在党的二十大报告中,对我国“碳达峰”“碳中和”工作做了最新战略部署:积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系,积极参与应对气候变化全球治理,体现了中国的大国担当,对推动全球气候变化治理起到了重要的推动作用。在这一背景之下,作为能源消耗大户的建筑行业,其节能减排工作也至关重要。建筑业一直是在“碳中和”“碳达峰”工作中十分重要的部分。根据中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会发布的《2021年中国建筑能耗与碳排放研究报告》,在2019年,全国建筑全过程二氧化碳排放总量为49.97亿t,在全国碳排放总量中占50.6%[1]。要实现“双碳”目标,建筑行业的减排工作至关重要。而在建筑“双碳”工作中,通过新材料技术的应用,能够有效推动工程项目的节能减排,并且新材料的使用也能够减少建筑全过程中所产生的污染物排放和能源浪费。催化剂俗称触媒(Catalyst),光触媒(Photocatalyst)则是一种以纳米级二氧化钛(TiO2)为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称。光触媒在光的照射下,会产生光催化反应,产生氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧,具有很强的光氧化还原功能。过去光触媒在全球的应用主要在室内空气净化与抗菌领域,我国在传染性非典型肺炎与新型冠状病毒肺炎疫情期间均大量应用此种材料。 2太阳能光伏材料与应用 为响应国家“双碳”节能的综合发展目标,今年5月7日,碳中和技术创新挑战赛组委会组织召开了《碳中和公园技术指南(草案)》专家研讨会。据介绍,2020年年底,北京市房山区拱辰街道率先启动碳减排目标及行动计划,开展碳中和技术创新挑战赛,启动昊天碳中和公园建设项目,为绿色低碳技术和产品提供落地展示机会,并能引导同类项目从设计、建设、运营全过程践行可持续绿色低碳理念,减少碳足迹。在昊天碳中和公园项目中,笔者所在团队研发了低碳乘凉装置进行试验。一方面,通过太阳能光伏板的优化布置,公园游人只需将手机放置在亭内桌面上即可实现无线充电。另一方面,零碳不夜亭所使用的建筑材料均可循环利用(图1)。在设计和建设过程中,项目遵循施工零废弃物、运营零废弃物、利用可再生能源、用电“光储直柔”、消耗近零新水五大低碳设计理念,预计能够减少公园全生命周期70%的碳排放量。在公园整体规划建设中,停车场旁布置了光伏阵列,道路均使用了低碳再生材料,路灯也均实现了由白天的太阳能供应电能。目前,公园实现了近零碳排放运营,种植的树木年均可吸收二氧化碳近50t。在此基础上,北京环丁环保大数据研究院、EDF美国环保协会等专业机构共同编制了《碳中和公园技术指南(草案)》(以下简称《指南》),以期为推进碳减排务实行动提供可操作的技术指南。据介绍,《指南》的编制充分吸纳了昊天碳中和公园的实践经验,并参照国家和北京市的《大型活动碳中和实施指南》以及北京冬奥组委会同北京市建立的《大型活动可持续性评价指南》等标准规范,明确了碳中和公园相关定义、基本原则、要求和方法,适用于指导以碳中和为建设目标的城乡各类公园的新建、扩建、改建及修复设计。《指南》建议碳中和公园应遵循“绿色建造、零碳电力、零废弃物、近零新水、碳汇增量、公众参与”等六大设计原则,并针对能源、建筑、水资源、废弃物等主要排放环节,有针对性地制订碳减排和碳中和措施。零碳不夜亭是响应国家奥运碳中和理念的首个单体实践,也是未来低碳环保实践的第一步。之后,零碳不夜亭还将使用气象数据采集盒,实现采集公园内PM2.5数据的功能,从而能够更加精细地提供空气治理方面的细微数据和治理建议。在光伏设备的一体化管理层面之外,也可以实现与蓝牙音响、制冷设备联动,充分利用光伏太阳能板的发电效果。 3建筑室内空气净化中的新型光触媒材料 光触媒技术是目前世界领先的高科技光催化环保技术。经检测验证,光触媒对甲醛、苯、氨、总挥发性有机化合物(TVOC)等有害物质的分解率达98%以上,细菌、病毒杀菌抑菌率可达99.99%以上,除臭氧率达99%。与其他传统净化材料相比,根据欧美国家权威机构实验室测试,TiO2光触媒涂膜脱臭性能为高性活性炭150倍,相当于500个活性炭冰箱除臭剂的功效,如此彻底的净化效果是其他净化方法所不能比拟的。并且,传统的光触媒催化过程非常慢,且受到光照强度和光谱范围的影响较大,导致在实际工程应用中效果欠佳。如普通的光很难激发普通二氧化钛材料发挥活性,因此如何提高二氧化钛光催化材料的光谱性能成为研究的关键。二氧化钛光触媒是通过掺杂、构筑界面等方法提高催化剂的全光谱响应突破,虽掺杂型光催化剂在可见光有响应,但成分复杂、合成困难、商业化成本高、失活速率较快。团队开创性地采用电化学还原自掺杂的方法,将部分正四价的钛离子还原成正三价的钛,形成氧空位,再采用合适的钝化材料进行钝化,从而制备出了全球首例全光谱吸收型黑色纳米光触媒。这一方法的主要优点非常明显:第一,全光谱吸收性能,室内微弱光线即可激活,具有卓越的光捕捉效率与光催化效率;第二,采用电化学还原自掺杂方法,同日本高端含金属铂光触媒产品相比,大幅降低了生产工艺与成本(图2、图3)。 4新型光触媒材料卓越的抗菌性能 国内空气净化的主要场景为建筑装修后的除味。在发达国家,光触媒的应用场景更广泛,应用于日常的异味清除,实现了防患于未然。但是在使用过程中,光触媒材料优异的抗菌抗病毒性逐渐得到重视,光触媒材料在我国的两次使用高峰分别为传染性非典型肺炎与新型冠状病毒肺炎疫情期间。特别是对于新型冠状病毒和非洲猪瘟病毒,光触媒材料同样保持了优异的抗病毒性能。经中科院、广东微生物研究所、香港理工大学及广州呼研所医药科技有限公司的第三方检测,报告显示此材料经口无毒,对皮肤无刺激性,尤其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌(绿脓杆菌)等细菌光催化抗菌率都达到99.99%,特别是对冠状病毒灭杀率可达到99.85%,是一种非常理想的杀菌物质,也为医疗、家居等场景提供强有力的技术和产品支撑。光触媒材料作为一种催化剂,不仅可在瞬时消杀,还可以在长达90d内维持优异的抗病毒性能。相较传统消杀材料,此种新型杀菌灭毒材料在具有安全、长效、广谱的特性,同时还具有良好的稳定性,材料本身在室温下可以存储两年以上。只要外界环境没有被破坏,这种材料就可持续工作。现在,此种光触媒材料因在猪瘟消杀领域的性能,已在农业农村部考察期内。 作者:汪远昊 单位:南方科技大学工程技术创新中心 建筑节能篇3 1引言 现阶段,建筑行业的节能改造加快推进,通过外墙保温节能措施,能够大幅降低建筑能耗,减小室内环境的波动,同时,外墙防水工程也至关重要,其有利于延长建筑使用寿命。然而,在施工过程中经常存在技术应用不规范的问题,难以实现预期的施工效果,甚至会造成一系列的矛盾和纠纷,从而影响工程建设的综合效益。 2建筑外墙保温节能构造分析 根据保温层的位置不同,可以将外墙保温构造分为外保温外墙、内保温外墙、单一保温外墙、夹心保温外墙等等。其中,外墙外保温的应用范围最广,保温节能效果更加突出,外墙外保温是将保温层设置在建筑物外墙外表面上,主要包括饰面层和保温层,保温层是导热系数较小的高效轻质保温材料,需要满足不同地区墙体的保温节能要求,具备较低的吸湿率和较强的粘结性。现阶段,聚苯乙烯板是最为常用的外保温材料,包括膨胀型聚苯乙烯板(EPS)和挤塑型聚苯乙烯板(XPS),外墙外保温不但在新建建筑中比较常用,而且对于旧建筑的节能改造也十分有利,不会影响室内居住环境。而外墙内保温容易产生一些薄弱部位,比如内外墙交接处、外墙转角部位、龙骨结构等等,因此,保温隔热效果较差,而且占用了室内使用面积,不利于室内装修活动的开展,但是,在安全施工、建筑防火等方面具有明显优势,所以也得到了一定的应用[1]。 3建筑外墙保温节能与防水体系施工技术研究 3.1建筑外墙保温节能施工技术 3.1.1选择合适的保温节能材料 保温材料的保温功能性指标直接决定着保温工程的施工效果,而保温性能指标是由材料导热系数决定,导热系数越小,保温性能越好,影响导热系数的主要因素包括材料的微观结构、化学成分、孔结构、热流方向、温湿度等,其中,孔结构和温度影响最大。在分析保温性能的同时,还要着重考虑材料的燃烧性能,尽可能避免因外墙保温着火产生的火灾事故,根据燃烧性能,可以将保温材料划分为四级,分别是A(不燃性)、B1(难燃性)、B2(可燃性)、B3(易燃性),根据相关规范,在建筑内外保温系统中,宜采用A级保温材料,不易采用B2级保温材料,严禁采用B3级保温材料,而且除了采用B1级保温材料且建筑高度不超过24米的公共建筑或采用B1级保温材料且建筑高度不超过27米的住宅外,建筑外墙上的门窗耐火性不应低于0.5h,另外,在保温系统中,应该每层设置水平防火隔离带,防火隔离带应采用燃烧性能等级为A级的材料,防火隔离带高度不应小于30公分。常用的保温隔热材料有纤维状材料、散粒状材料、有机类材料,每种类型又包括诸多分类,纤维状保温隔热材料包括岩棉及矿渣棉、石棉、玻璃棉、陶瓷纤维等,作为不燃材料,岩棉及矿渣棉可用于建筑墙体保温,但吸水性大、弹性小。散粒状保温绝热材料包括膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、玻化微珠等,膨胀蛭石煅烧后呈松散状,与水泥、水玻璃等胶凝材料配合,浇筑成板,也可用于墙、屋面板、楼板等构件的保温隔热,玻化微珠吸水率低、易分散,能够提高砂浆流动性,兼具保温隔热、防火、吸音等多种功能,是一种具有高性能的无机轻质绝热材料,玻化微珠保温砂浆广泛应用于外墙内外保温。有机保温绝热材料主要有泡沫塑料和植物纤维类绝热板,泡沫塑料是现阶段建筑外墙保温体系中应用最多的保温材料,以合成树脂为基料,加入适量稳定剂、催化剂、发泡剂等辅助材料,经加热发泡后形成具有保温、绝热、防震、吸声等功能的材料,其中的聚苯乙烯泡沫塑料被广泛应用于墙体保温。 3.1.2建筑外墙外保温节能施工技术 外墙外保温系统主要由保温层、保护层、装饰层以及固定材料等构成,聚苯板薄抹灰外墙外保温系统属于其中的一种,以阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料板作为保温材料,使用胶粘剂进行粘贴固定,在一定情况下,需要加设机械锚固件,共同作为固定措施,防护层为耐碱玻璃纤维网格布或者镀锌钢丝网增强的聚合物砂浆,然后进行表面装饰,可以是饰面砂浆涂料,也可以是饰面砖,采用防火构造后,聚苯板薄抹灰外墙外保温系统可以适用于各种气候条件的区域,包括建筑高度在100m以下的住宅和24m以下的非幕墙建筑,当高度超过20m时,应该使用锚栓辅助固定,这样可以保证保温层与外墙连接的更加牢固。粘贴聚苯板时,如果基面的平整度大于5mm,那么适宜采用点框法进行粘贴,如果不超过5mm,那么应该采用条粘法进行粘贴,如果设计的饰面材料是面砖,那么粘结面积率不得小于50%,如果设计的饰面材料是涂料,那么粘结面积率不得小于40%。聚苯板需要错缝粘贴,保证板缝拼贴严实,如果使用的是XPS板,需要涂刷专用界面剂后才能使用,锚固件的安装数量也要根据墙体高度、饰面材料等因素进行确定,增强网的选择也与饰面材料息息相关,当采用面砖饰面时,宜选择热镀锌钢丝网,当采用涂料饰面时,宜选择耐碱玻纤网,增强网要绷紧绷平,搭接长度要满足设计要求[2]。 3.1.3典型的外墙内保温施工技术要点 相较于外墙外保温系统,外墙内保温系统应用较少,但是在某种情况下也能够产生良好的保温效果,有利于延长保温材料的使用寿命,不会损害建筑原有的立面造型,在建筑防火方面效果比较突出。外墙内保温系统主要由防护层和保温层构成,常见的有保温板外墙内保温系统、保温砂浆外墙内保温系统、喷涂硬泡聚氨酯外墙内保温系统,保温板外墙内保温系统主要是通过保温层和面板粘合而成的复合板发挥作用的,使用较多的保温层有聚苯乙烯板、PU板等,常用的面板包括纸面石膏板、无石棉硅酸钙板、无石棉纤维水泥平板等,需要根据设计要求,合理选择两种材料进行组合,通过工厂预制、现场安装的方式施工,铺贴前,需要在基层墙面上做界面处理,以粘贴固定为主、锚固为辅的方式铺贴,最后进行饰面层施工。保温砂浆外墙内保温系统基本施工工艺包括基层处理、抹界面砂浆、抹保温砂浆、防护层抹面层施工、饰面层施工,必须严格按照规范流程执行,减少施工过程中的随意性。喷涂硬泡聚氨酯外墙内保温系统的主要施工工艺包括基层处理、水泥砂浆聚氨酯防潮底漆、喷涂硬泡聚氨酯、抹界面砂浆、聚合物水泥砂浆找平、防护层施工、饰面层施工。 3.2建筑外墙防水工程施工技术 3.2.1保证外墙保温系统施工质量 建筑外墙防水施工质量与外墙保温系统施工效果密切相关,防止出现开裂的情况,这样会导致渗漏问题的产生。在进行防水设计前,首先要了解保温层和饰面层的相关性能指标,根据其吸湿性、耐候性、耐侵蚀性等相关特点进行优化调整,为了保证整体的防水效果,可以充分利用新材料、新工艺,提高外墙保温的辅助性防水效果[5]。 3.2.2做好外墙关键节点防水处理 在建筑使用过程中,随着时间的推移,会出现一些容易渗透的部位,比如门窗洞口、管道洞口、外挑板根部、分割缝等,这些关键节点的防水处理直接决定着最终的外墙防水效果。在门窗洞口处,首先要控制洞口内外高差,避免出现倒流水的现象,保证窗台的坡度设计合理,能够将积水顺利排出,同时,保证门窗施工质量,门窗大小与洞口尺寸不得出现较大偏差,通常情况下,要求边框与洞口间隙宽约两公分,安装时,必须按规范要求进行,横平竖直,固定牢靠,然后进行密缝处理,使用聚合物防水砂浆对窗框周围进行塞缝,先刷一道水泥防水砂浆,有利于砂浆的粘结,塞缝要饱满压实,不能出现透光现象,塞缝质量检验合格后,再继续进行窗框周边的抹灰施工。对于暖气、空调等管道设施形成的墙体洞孔,也容易出现雨水渗漏的问题,首先要保证开洞大小和质量合格,并且选择合适的管套,记录分析管套的直径、长度、厚度,如果安装完管套后仍然存在缝隙,那么需要及时采取针对性的填补措施,保证墙体洞口的密实性。许多建筑中都设置了外挑板,可以方便空调外机的安放,挑檐板根部也是防水薄弱部位,需要做附加增强处理,防止雨水顺着根部裂缝渗透进入室内。在进行饰面层施工时,为了体现建筑物的立体美感,通常会采用分割缝进行美化,如果分割缝处理不当,那么就会出现渗漏问题,分割缝底部应该做合理的坡度设计,所选用的材料不得出现较大形变,粘结性能要达到标准,不得出现收缩、脱落等情况。 3.2.3充分重视防渗施工技术的应用 在实际施工过程中,外墙外保温系统会直接面临自然环境的侵蚀,存在着许多不确定性因素,可能会影响外墙保温和防水系统的整体作用发挥。除了做好外墙防水层的施工,还应该充分关注外墙防渗技术的应用,当采用柔性防水材料时,虽然效果较好,但是可装饰性比较差,当采用刚性防水材料时,虽然装饰性较好,但是适应环境的能力较差。针对外墙中比较常见的易渗漏部位,必须做好针对性的防治工作,比如,保证外墙砌筑质量,严格控制缝隙宽度,从源头上封堵渗水通道,外墙装饰施工时,必须严格按照设计要求留设洞孔,并按照相关技术规范进行填塞。常见的建筑密封材料有定型密封材料和非定型密封材料,在选择时,首先要考虑使用部位和粘结性能,能够发挥应用的堵漏防渗效果。典型的不定型密封材料有沥青嵌缝油膏、聚氯乙烯接缝膏、塑料油膏、丙烯酸类密封胶、聚氨酯密封胶、硅酮密封胶等,沥青嵌缝油膏是墙面防水嵌缝的主要材料,聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏广泛适用于各种屋面嵌缝或表面涂布,丙烯酸类密封胶同样适用于墙面、门窗嵌缝,但由于耐水性不佳,所以很少在外墙防水体系中使用,聚氨酯密封胶耐水性极好,可以用于玻璃、金属材料的嵌缝,硅酮密封胶的耐水性、耐候性、耐热性、耐寒性良好,与各种材料都具有较好的粘结性能,主要氛围G类和F类,前者适用于玻璃镶嵌,后者适用于建筑接缝。定型密封材料又包括止水带和密封条带,根据密封机理不同,可以分为遇水膨胀型和遇水非膨胀型两种,无论是密封条带还是止水带都能发挥良好的密封防渗作用,可根据材料的不同,采用合适的构造形式和技术措施,在满足施工要求的同时,尽可能降低费用成本[6]。 4结语 综上,本文首先阐述了常见的建筑外墙保温节能构造,然后从外墙外保温系统和外墙内保温系统两个方面出发,分析了典型外墙保温系统的施工技术要点,并对外墙防水工程施工技术进行了强调。希望能够起到积极的现实意义,充分认识外墙保温节能与防水工程的重要性,提高施工技术应用水平,通过优化设计和科学管理,保证最终的实施效果。 参考文献 [1]刘阳滨,刘晓龙,杨懿,王傲.建筑外墙保温与防水体 系施工技术[J].建筑技术开发,2021,48(14):21-22. [2]董勤明,李鹏飞.建筑外墙外保温设计施工技术[J].工程建设与设计,2020(7):233-235. [3]刘彦龙,董会珍,曹志龙.建筑外墙外保温系统防水应用问题分析[J].智能城市,2020,6(10):175-176. [4]周俊,徐富强,王志龙.外墙中保温施工技术[J].建筑技术开发,2020,47(8):101-103. [5]杨建飞.建筑工程外墙保温施工技术要点及质量控制[J].建筑技术开发,2020,47(13):62-63. [6]李春节,黄勇.外墙外保温防水技术措施[J].四川水泥,2016(2):73. 作者:安伟东 单位:中建二局第一建筑工程有限公司
建筑施工工艺论文:桩基施工工艺建筑施工论文 1建筑施工中桩基及其施工工艺概述 1.1桩基 桩基是建筑施工的基础,其施工质量高低直接关系着整体建筑工程的稳定性、安全性以及使用寿命,主要由基柱和桩顶两部分构成。建筑工程施工中常有的桩基形式主要有两种:一是高承台桩基,其桩身的上部在地面上,桩身的下部埋在地下;二是地承台桩基,其桩身的上下部分均埋在地下。 1.2桩基施工工艺 (1)桩基施工工艺的种类。桩基施工工艺有很多种,在不同的地质条件下施工时,要选择不同的桩基施工工艺。在建筑工程桩基施工的过程中,常用的施工工艺主要有两种:一是预制桩桩基施工工艺,其主要是采用打击或者是振动的形式将桩基打入土中;二是灌注桩桩基施工工艺,其相对于预制桩桩基施工工艺较为复杂,首先要在施工现场的地基处钻孔,然后将事先准备好的钢筋笼放置孔中,之后再将混凝土浇筑在孔中,并对其进行必要的维护、保养,以确保桩基的形成效果。(2)桩基施工工艺的作用。桩基施工工艺对于保障建筑工程质量具有重要的作用,具体表现如下:一是桩基施工工艺可以将建筑物在使用过程中产生的竖向荷载转移到桩基附近的土层中,增强发生自然灾害时建筑物的抗震能力以及抵御能力;二是桩基施工工艺可以降低建筑物在使用过程中的沉降速度,避免地基不均匀沉降、建筑物变形、墙体开裂等现象的发生,确保建筑物的安全性及稳定性,保障建筑物的使用质量,延长建筑物的使用寿命。 2建筑施工中桩基施工前的准备工作 做好桩基施工前的准备工作是确保桩基质量的重要前提,具体表现如下。 2.1实地勘察施工现场的地质水文状况 施工现场的地质水文状况直接影响着施工工艺的选择,只有合适的施工工艺才能确保桩基施工质量。因此,在桩基正式开始施工之前,相关人员首先要对施工现场进行实地勘察,全面掌握施工现场的地质条件、水文分布等,特别要注意勘察施工现场是否存在软土地基以及地下水状况,以便于施工单位选择合适的施工技术以及施工工艺,保障建筑工程桩基施工质量。 2.2编制科学合理的施工方案 相关人员在对建筑工程施工现场进行实地勘察之后,要将各项资料数据进行整理分析,并根据这些数据资料以及建筑工程的施工要求、建设规模、建筑结构等因素,编制出科学合理的施工方案。在施工方案的编制过程中,要注意以下两点:一是要将各施工环节的施工流程、标准以及规范尽可能细化;二是要注重对周围建筑物以及管线的保护。 2.3选择合格的施工材料以及机械设备 合格的施工材料以及机械设备是保障桩基施工质量的重要物质性前提。因此,在建筑工程桩基施工准备过程中要做好以下两方面工作:一是要选择质优价低的施工材料,以在确保桩基施工质量的前提下,降低施工成本;二是要根据场地条件、资金状况、技术水平等方面因素选择合适的施工机械设备,以确保建筑工程施工质量以及施工进度。 3建筑施工中桩基施工工艺的具体应用 结合建筑行业目前桩基施工现状,主要对两种常用的桩基施工工艺进行分析,具体表现如下。 3.1预制桩桩基施工工艺 在建筑工程桩基施工过程中使用预制桩桩基施工工艺时,为确保桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是在沉桩方式的选择上,常用的桩基沉桩方式主要有水射法、击打法、振动法以及静压法,这些方法虽然都可用于预制桩桩基的沉降过程中,但是不同的沉桩方法适用于不同的施工条件,如水射法仅适合砂土层的施工等,且具有不同的效果,因此,要根据建筑工程的具体施工情况以及施工现场的地质状况选择合适的沉桩方式;二是在预制桩桩基的浇筑过程中,要确保桩基浇筑的连续性,且要将保护层的参数设置在25m左右。 3.2灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺相对于预制桩桩基施工工艺,施工工序更加复杂。为确保灌注桩桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是灌注桩桩基施工工艺与混凝土施工有着直接的关系,混凝土施工质量是决定桩体强度的重要因素,因此,在灌注桩桩基施工过程中,既要确保混凝土配置比之间的合理比例,亦要合理规划混凝土的搅拌过程以及施工工序,以保障混凝土施工质量;二是要重点关注施工工艺中的成孔操作,常用的成孔操作主要分为四类,分别为干作业成孔,又可分为机械钻孔以及人工挖孔;沉管成孔,其主要是利用锤击或者是振动冲击成孔,在施工的过程中会产生较大的噪音,对周围环境影响较大;泥浆护壁成孔,其主要用于淤泥土质、粘土、砂土以及粉土;冲击成孔,其适用范围与泥浆护壁成孔技术类似,但亦适用于碎石土质。因此,在灌注桩桩基施工的过程中要根据各成孔操作方式的施工特点以及适用范围,选择合适的成孔操作方式,以确保灌注桩桩基施工质量。 4结语 综上所述可知,桩基施工是建筑工程施工的重要构成部分,桩基施工工艺水平的高低直接关系着桩基施工质量,并进而影响到整体建筑工程质量。因此,在建筑工程施工的过程中,要提前做好施工现场地质勘查等相关准备工作,并根据施工要求、地质状况、建设规模等方面因素,编制出合理的建筑工程桩基施工方案,选择合适的桩基施工工艺,以确保桩基施工质量,为提高建筑工程质量,保障其投入使用的安全性以及稳定性,延长其使用年限奠定坚实的基础。 作者:王显华 单位:四川三江港口航道工程建设有限公司 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺浅谈 【摘 要】随着现代建筑体量的不断增大,对于桩基施工的质量要求越来越高,桩基施工技术也因此得到了快速发展。桩基施工技术主要应用于建筑工程的基础部分施工,是影响建筑整体质量的关键,对桩基施工技术进行研究,对于提高建筑工程安全性与稳定性意义重大。本文主要探讨桩基施工工艺以及施工技术的应用,希望能够促进我国建筑事业的进一步发展。 【关键词】建筑;桩基;施工工艺;技术 对于建筑工程来说,桩基施工是其关键施工内容之一,桩基施工的质量将直接影响着建筑工程的整体施工质量及工程项目的经济效益。近几年来,随着我国城市化进程的不断加快,城市当中建筑工程项目的数量亦日益增多,同时其工程规模也在不断扩大,在此情形下,若想切实保障建筑的质量安全,就必须要打好建筑桩基。以下笔者就结合实际情况来简单谈一谈建筑施工中的桩基施工工艺。 一、建筑施工中桩基施工工艺简介 在建筑施工中,桩基的作用是给建筑打下基础形式。桩基是由基桩和桩顶这两部分相连而构成的,桩基的形式有很多,比较常见的形式有高承台桩基和地承台桩基。其中,高承台桩基的特点是桩身上部分露于地面而下部分理在地下,地承台桩基的特点则是桩身上下部分都埋在地下。桩基的施工工艺同样也有很多种,其中最为常见的两种桩基施工工艺是预制桩桩基施工工艺与灌注桩桩基施工工艺。对于预制桩桩基施工工艺来说,其需要先在工厂或施工现场预先制作各种桩,如混凝土桩、木桩、钢桩等,然后再采用沉桩设备等将其以打入、压入或振入等形式埋至土中,目前在我国的建筑施工中采用最多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢预制桩;而对于灌注桩桩基施工工艺来说,其施工过程比较复杂,一般需要先进行人工钻孔,钻孔的截面为圆形,然后再将钢筋笼置于孔中,最后再以混凝土浇筑钻孔并进行必要的维护,从而形成稳定的桩基。良好的桩基施工工艺可以转移建筑物的竖向荷载至周围土层之中,从而提高建筑物抵御外力的能力,以免当发生地震等自然灾害时建筑物受到较大的损坏。再者,桩基还能够避免建筑物变形,从而有效保障其安全性及稳定性。 二、桩基施工前的准备工作 1.实地勘察 施工人员应当要在施工前先对施工现场进行仔细的勘察,从而详细了解施工环境,为施工打下良好的基础;在对施工现场进行勘察之时,应当重点对地质和水文情况进行查探,并要保证勘察结果的准确性和及时性,从而给相关施工技术指标的制定提供科学的依据。 2.确定施工方案 在勘察完施工现场之后,就要根据勘察结果来制定详细的施工方案,施工方案中应明确规定桩基施工工艺类型、施工机械设备及施工进度等,同时还要针对施工场地附近的其他建筑物及管线等制定一定的保护方案。 三、建筑施工中桩基施工技术 1.静力压桩施工技术 民用建筑是最常见的一种建筑类型,其主要功能是供人们居住生活,所以大部分的民用建筑都是在城市中的居民住宅区进行建设的。为了避免桩基施工造成过大的噪音而影响到居民住宅区居民的正常生活和休息,采用静力压桩施工技术是非常有必要的。普通的打桩机在打桩过程中往往会产生很大的噪音,而利用静力压桩施工技术则能够有效改善这一问题,减小噪音。静力压桩施工技术的主要原理是以静压力将预制桩打压进土中,所以其不会产生过大的噪音,并且静力压桩施工技术还能够大大节约钢筋及混凝土的使用量,从而降低施工成本、提高施工效益。目前,静力压桩施工技术已经在我国建筑施工中得到了非常广泛的应用。 2.振动沉桩施工技术 建筑施工中常见的桩基施工技术还有振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术是一种打桩效率较高的桩基施工技术,其原理是先在桩顶部安装一个固定振动器,固定振动器会进行振动,而其振动会使得土层也受迫振动,这样土层就会产生一定的收缩和位移,从而起到打桩效果;同时,在土层振动过程中,土层与桩表面之间的摩擦力也会减小,这样桩就能够在振动力与自重的共同作用下而自动沉入进土中。在采用振动沉桩施工技术进行桩基施工之时,需要先采用小距离的轻度锤击将桩沉入至土中约1-2m的深度,然后再逐渐增加落距至要求高度,最后再连续锤击至要求深度。一般情况下,振动沉桩施工技术比较适用于一些施工现场的土质是粘土、软土、黄土及松散砂的建筑工程,利用该施工技术进行桩基施工,不但操作方便简单,而且还能够大大提高施工效率、降低工程造价成本,所以非常值得推广。 3.灌注桩桩基施工技术 灌注桩桩基施工工艺相对于预制桩桩基施工工艺,施工工序更加复杂。为确保灌注桩桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是灌注桩桩基施工工艺与混凝土施工有着直接的关系,混凝土施工质量是决定桩体强度的重要因素,因此,在灌注桩桩基施工过程中,既要确保混凝土配置比之间的合理比例,亦要合理规划混凝土的搅拌过程以及施工工序,以保障混凝土施工质量;二是要重点关注施工工艺中的成孔操作,常用的成孔操作主要分为四类,分别为干作业成孔,又可分为机械钻孔以及人工挖孔;沉管成孔,其主要是利用锤击或者是振动冲击成孔,在施工的过程中会产生较大的噪音,对周围环境影响较大;泥浆护壁成孔,其主要用于淤泥土质、粘土、砂土以及粉土;冲击成孔,其适用范围与泥浆护壁成孔技术类似,但亦适用于碎石土质。因此,在灌注桩桩基施工的过程中要根据各成孔操作方式的施工特点以及适用范围,选择合适的成孔操作方式,以确保灌注桩桩基施工质量。 结语 综上所述,桩基施工是建筑施工中的重要内容之一,为了确保建筑施工中桩基施工的质量,施工人员必须要积极学习更加先进和科学的桩基础施工工艺技术。 建筑施工工艺论文:浅谈建筑施工中的桩基施工工艺 摘 要:伴随着我国社会和经济的迅速发展,人们的生活水平也有了很大的提高,对建筑的要求也在不断增加。由于建筑施工中的桩基施工工艺对于整个建筑的质量具有重要影响,因此,建筑施工企业在建筑施工开始之前要对桩基施工工艺的整个过程进行详细的分析,做好施工开始之前的全面准备工作,确保建筑的整体质量。本文简要论述了建筑桩基施工技术的重要意义,分析了痘的施工工艺和施工质量控制措施。 关键词:建筑施工;桩基;施工工艺 一、建筑桩基施工技术的重要意义 建筑工程的桩基施工工艺是建筑施工过程中的基础环节,也是施工中比较重要的环节。桩基施工的质量直接决定着整个建筑的施工质量和建筑本身的综合性能。与此同时,桩基施工技术还可以有效的解决由于地基问题导致的建筑施工质量问题。建筑施工中桩基施工技术的科学、合理应用对于提高建筑的有效载荷具有重要作用,尤其对于高层建筑来说,桩基施工技术对于解决由于高层建筑荷载不均匀导致的整个建筑下沉问题具有重要作用。因此,建筑施工企业要正确认识桩基施工工艺对高层建筑建设的重要性,并且在实际的施工操作中要严格按照桩基施工技术的要求和标准进行桩基施工操作,从而为高层建筑工程的施工打下良好的基础,也为整个城市化建设打下坚实的基础。 二、建筑施工中的桩基施工工艺分析 (一)预制桩基础施工 预制桩基础施工通常是通过振动、水冲或锤击等方式将预先制作好的桩体打入准备就绪的点位中。桩基础施工人员在进行压桩的步骤中,必须要保障桩基稳定,在下压时应当将速度控制在每分钟下压1m,以保障预制桩基在下压中能够充分接触到每一个土层,缓解、释放所产生的剪力。除此之外,在压桩时,施工人员应当保障桩基下段钢筋能够对准空位,将上下桩基的接触面积控制为5~10mm。 (二)混凝土灌注桩 在进行混凝土灌注桩浇筑时要注意以下几个方面:1、对施工现场质量和技术人员的到岗情况、建筑材料的准备工作和施工方案的执行状况进行详细检查,准确把握混凝土的搅拌、配合比例,还要确保浇筑质量;2、在进行导管检查的时候,要进行水密承受压力、接头抗拉等试验;3、良好的和易性和抗离析能力是混凝土的两大特性,为了保障混凝土灌注桩的质量,要对运输到建筑现场的混凝土进行均匀性和坍落度检测,在确保检测合格之后方可投入使用,一旦检测不合格,必须进行二次搅拌,直至检测合格;4、为了有效避免混凝土灌注桩出现坍孔问题,在第一批次的混凝土下落之后要进行混凝土连续浇筑作业,并且连续作业之间中断时间不能过长。 (三)人工挖孔桩施工技术要点 在进行人工挖孔桩施工的时候很容易发生土壤回落现象,这是由于挖孔部位的复杂地质环境和土壤松软的特点共同决定的,可以采取设置防护网和遮挡板等方式来进行一定的防范。当遇到岩层风化程度较大的情况时,可以使用混凝土浆料进行加固。如果渗透严重,必须对孔壁灌浆完成加固;为了防止挖掘风化岩石层或者淤泥层时孔壁坍塌,可以用圆钢等材料支护法、钢筋材料加固与混凝土浆料结合法。为了防止在施工过程中钢筋笼位置出现偏差,一定要保证孔桩的混凝土浆料具有一定的流动性,并且混凝土浆料的凝固速度要快。为了有效防止混凝土浆料在存储罐中沉降,必须加快孔桩混凝土施工的速度。与此同时,要对孔底进行清洁,将积水尽快排出,一旦积水深度大于6m,就可以对孔底积水进行封堵,等混凝土终凝后再抽水,避免混凝土离析。 三、桩基的类型以及施工质量控制关键措施 (一)桩基的类型 按照桩基的持力情况进行划分,大致可以分为摩擦桩和端承桩两种。首先,就摩擦桩而言,将桩体打进土层,通过桩体和土壤的摩擦力以及桩尖阻力来向桩基上部结构提供荷载,在施工过程中要加强对桩尖标高的控制和贯入度的思考;其次,就端承桩而言,其主要是桩基越过软土层直接进入深处地层发挥坚实土层的作用。单由桩尖阻力为上部提供荷载, 在施工中重视贯入度,并参考桩尖在持力层的标高和深度。 (二)桩基施工质量控制关键 对于桩基施工质量控制必须要注意以下几点:首先,要对桩基施工的原材料进行检测,包括水泥的抗折抗压强度、初凝和终凝时间、安定性和细度;混凝土的水灰比、坍落度和抗压强度;钢筋的拉伸弯曲性能;砂石的含水率和级配;其次,要复核钻孔时的检测,按照严格的标准控制桩体的长度和高度,并且在双控开挖时要对地基土的信息进行实时掌控,当遇到软土地基时,为了最大限度的保障桩基的承载能力,要按照勘探地质报告,延伸持力层距离8~10dm;最后,要加强对钢筋笼的检测。施工时必须严格检测钢筋笼搭接长度和焊接质量,搭接长度要符合桩基深度,如果桩基很长,为了防止焊接接头处于同一平面,可以采用搭接方式将焊接接头错开。把笼底钢筋制作成喇叭状,防止灌注过程中导管挂笼情况出现,避免钢筋笼上浮现象。针对终端配筋桩,假如笼顶标高处于地面之下,要用吊筋焊接方式来提升其牢固性。 四、结语 总而言之,桩基的施工质量对于整个建筑的施工质量具有重要影响。由于桩基施工工艺较为复杂,施工人员必须做好施工现场勘查分析,按照地质状况和施工要求来编制客观的施工方案,选择合理的工艺和形式,并且要根据施工工艺的不同合理选择成孔和沉桩方式。在保障桩基施工质量的同时也将建筑整体的安全性和稳定性提升到一个新的高度。 建筑施工工艺论文:建筑施工中现浇梁板模板施工工艺研究 [摘 要]随着社会经济的持续快速增长,各行各业都取得了较好的发展成果,建筑行业也在不断发展进步。随着人们社会生活水平的不断提高,人们对于社会各方面的要求不断提升,建筑行业也是如此。建筑施工对于人们的生产生活具有重要影响,保障建筑施工的质量,是建筑工程项目的重要任务和首要目标。主要从现浇梁板模板施工工艺的内涵入手,说明现浇梁板模板施工前准备工作的重要性,对现浇梁板模板的具体施工情况进行详细的分析和探讨。 [关键词]建筑施工;现浇梁板;模板;施工工艺 1 现浇梁板模板施工工艺的概述 现浇梁板往往有相对较低的纵横比和高变形的要求,需要特殊的细节,以实现韧性性能。墙的应力作用下导致轴向力的变化,使其设计复杂化。梁和墙之间的连接需要格外的注意避免钢筋放置的位置。现浇梁板近年来逐渐取代了预制混凝土管桩,这是因为大直径预制薄壁管桩是很难运输和安装的,而且当桩不加固时很容易影响桩的完整性。由于现浇梁板可以用于提高承载力、减少软土地基的沉降,因此广泛应用于模板施工现场。在建筑结构中,包括屋顶或地板的混凝土梁板,可以通过一个复杂的模板作为一个单元整体浇筑。根据这些金属板成员之间所需长度,金属板之间可以相互连接或分开一定的间隔。梁板之间的面积要大于板与梁形成的混凝土部分。采用现浇梁板模板施工工艺的优势在于,该技术具有交替覆盖层,混凝土与它共同作用,以复合方式形成稳定的结构。 2 现浇梁板模板的施工工艺 2.1 施工前检查 如前所述,现浇梁板的主要优点是,梁板的质量控制可以大大改善,梁板的施工质量也可以很便利地进行检查。当梁板用纯混凝土现浇,而不是与土壤和混凝土进行搅拌,梁板的收缩与膨胀是可以预防的。因此,梁板的截面更为均匀,梁板的完整性也更好。在进行梁板的浇筑时也需要精确地估计混凝土体积。因此梁板的质量也可以通过混凝土的使用量在浇筑期间进行检查。梁板形成后检查质量,可以使用以下三种方法:开挖梁板内部检查,从梁板采取具体的样品;梁板的静载试验;低应变完整性检测。 2.2 安装梁板模板 在安装梁板前首先要对其高度进行一定的调整,确保梁板之间保持合适的距离。在此基础上,通过拉线的方式校准梁板的水平位置,再根据梁板的位置来安装梁板的模板、侧模板、支撑架等。在安装的过程中,要不断的校准梁板的高度,确保梁板的稳固程度,防止在安装模板的过程中出现危险。 2.3 测量放线 仪器安装之前,使用振动驱动。该仪器有一个外径为1米,壁厚为120毫米的外壳。梁板的深度为12米。安装临时停止在顶部深度为3米,6米和9米,确保所有仪器运行的数据得以被记录。放线长度是驱动每个停顿期间监测的,通常是100毫米以上的地面水平安装,即发生在完全不插电(或取芯)模式。这个时间间隔通常在10min左右,在每个暂停期间进行所有的数据测量,因此,所有梁板的安装时间大约是25分钟,一般不会超过30分钟。 2.4 数据监测 当梁板被打入地面时,梁板周围的土壤会隆起。在距离为2,3.5和5米的距离时从外壳的中心测量的地面表面隆起。可以看出,穿透深度越深,土体的底鼓量越大。然而,穿透深度大于5米时表面升沉量不再增加。这一数字表明,距离梁板的距离越近,升沉量越大。当距离超过5米后,升沉的量迅速降低,从外壳到中心的距离可以忽略不计。最大地面隆起量为2.7厘米,是梁板直径的2.7%。可以看出,在前三分之一的距离最大的横向位移发生,即4米的深度位置。越靠近套管,横向位移越大。在3.5米距离的中心的外壳的横向位移是在10毫米,这可以忽略不计。它再次表明,梁板安装的影响区只有在3.5米范围内。 2.5 拆除现浇梁板模板 在混凝土浇筑完成之后,需要对现浇梁板模板的拆除时间进行有效地的控制,当其强度满足施工设计要求时,可以按照规范进行现浇梁板模板的拆除工作。在现浇梁板模板拆除过程中,还需要做好混凝土的养护工作,严禁对混凝土的表面和棱角造成破坏。现浇梁板模板拆除一般会选择专业脱模剂,其不仅能够保证模板完整地拆卸下来,而且还能够确保模板拆除后混凝土的整体质量。现浇梁板模板拆除过程中,还需要按照一定的顺利进行,最好先拆除建筑的承重模板,然后依次拆除侧模板,而且在现浇梁板模板拆除过程中还要采取措施避免对其环节的施工产生影响。 3 提高现浇梁板模板施工质量的措施 3.1 做好现浇梁板模板施工安全措施 首先,在现浇梁板的模板的安装中必须要加强施工安全措施,及时检查施工效果,排除施工过程中的安全隐患,并对相应的问题进行及时的记录和上报。施工人员要加强安全施工的意识,严格遵守施工标准和要求,并制定专门的安全检查人员对现浇梁板的施工情况进行检查。其次,还需要做好施工现场的安全检查工作,对各个环节施工过程中可能出现的安全隐患及时的排除,加强对施工人员的培训与教育,从根本上提高他们的安全责任意识,以确保现浇梁板模板的整体施工质量。最后,做好施工过程的安全检查工作。安全质量检查是建筑施工中现浇梁板模板施工的关键环节,通过对施工各个环节进行系统的安全检查,可以将事故隐患及早发现,并采取有效的措施给予解决,以确保各个环节工程的安全施工。施工过程中,最好委派专业人员对施工各个环节给予定期与不定期安全检查,遵循基层施工人员与专业人员相补充的原则,并有目的、有计划的进行检查,从而保证检查内容的真实性、系统性,对检查过程中发现的问题,要制定有效的解决对策,从而保证现浇梁板模板施工的安全。 3.2 提高施工人员的安全意识 在进行建筑施工中现浇梁板模板施工时,部分施工人员由于自身专业技能比较差,加之安全意识不高,甚至还有一些建筑施工单位为了获取更大的经济利益,肆意的延长劳动时间,赶工期,但是该过程中忽视了对施工人员的培训工作,从而导致施工过程中危险隐患比较多,严重阻碍了建筑施工的正常进行。因此,为了提高建筑施工中现浇梁板模板施工质量,就需要做好员工的岗前培训工作,主要包括以下几个方面的内容:基础安全知识与常识的培训,以提高每一位员工的安全意识;加强与本岗位工作相关的安全隐患培训,告知他们如何正确使用劳动防护用品;优化本岗位工作的知识技能。。 结束语 现浇梁板模板施工在房建施工占有一席之地,只有不断提高此项技术能力,才能保证施工质量,推动我国技术领域走向国际、走向市场,为我国城市化建设贡献应有力量。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 [摘 要]社会经济以及科技的发展促进了建筑行业的进步,在现阶段根据现代建筑行业的需要,对于混凝土的施工要求更高。目前我国的大多数建筑属于混凝土结构构成,混凝土有一定的稳定性,满足建筑承重和稳定的要求。但是随着社会发展的需要,在建筑施工中的混凝土施工工艺也在不断的更新当中,部分企业为了提高企业竞争力,通过提升自身施工工艺的方法获取更高的市场价值,同样混凝土施工工艺对于我国建筑行业的发展也非常重要,下面针对建筑施工中混凝土的施工工艺进行分析。 [关键词]建筑工程;混凝土;施工工艺 混凝土是指利用胶凝材料将骨料胶结在一起的工程复合材料的统称,一般是将水泥用作胶凝材料,将砂、石为骨料再加上水通过一定的比例调和搅拌后制成的水泥混凝土,这样的混凝土在日常的建筑施工中较为常见。同样经过设计和施工可以满足一定的设计需要,并且具有一定的承载力,其本身结构稳定所以较为常见。部分施工现场根据施工的需要,可以进行一定的比例混合,混合技术较为方便可以大面积的使用。本文将根据在建筑施工中混凝土的施工工艺进行讨论,为今后的建筑工程混凝土施工做参考。 一、建筑工程混凝土施工应用方向分析 在目前的建筑施工当中,为了满足使用以及施工的需要,对于混凝土施工工艺进行一定的改进,以提升混凝土的强度以及减少施工的时间。根据现阶段的施工情况分析,混凝土容易受到周围环境中的空气、日照、湿度等影响产生一定的开裂现象,根据在施工后出现的问题,建筑行业根据目前混凝土施工工艺进行一定的研究,使其质量和使用寿命有一定的提升,同时利用科学合理的方法对混凝土的施工工艺进行规划,保证混凝土的施工质量,从而使混凝土施工更好的发展,有利于建筑行业的进步。 二、混凝土施工方法分析 1.基础施工 在整个建筑工程的混凝土施工中,地基的施工影响到整个建筑的稳定性,同时对混凝土施工的质量也会有一定的影响。所以在地基挖掘的过程中,应当先打好深层的基础再进行浅层的基础工作,同时保证深层基础工作的质量,对基坑的排水以及周围环境对基坑的影响,也需要充分的重视。 2.承台施工 依据建筑物的标准高度开展针对性的测量就是承台施工,建筑物承台要以间隔水平分割为主,通常在主楼的基础是以两层楼的施工为主,因此,两层通常都要进行混凝土的浇筑,混凝土的浇筑时间一般要以六天为间隔,对两层之间的厚度也要进行严格要求,一般在一米半以上,层与层之间也要采取一定的间隔措施,可以利用抗拉钢筋为间隔工具。在施工中,这种方法不仅仅能够对混凝土内部的温度进行降低,同时,也能节省施工成本,对资源进行节约。 3.施工方法管理 同时在施工的过程中,必须严格按照混凝土施工设计的顺序进行相应的施工工作,同时要注意周围的环境以及其他突发情况对施工顺序的影响,例如部分施工地点的土地不平整,这时就需要保证该位置的施工质量,同时避免二次施工对整个施工顺序的影响。对混凝土的运送以及质量和温度都要进行严格控制,在满足一定的温度以及质量合格的基础上进行施工工作,从而提升混凝土施工的质量。 三、建筑施工中混凝土的施工工艺管理 1.地下防水混凝土施工工艺分析地下防水混凝土施工时通过现代建筑工程地下工程中调整调整混凝土配合比、掺外加剂或使用新品种水泥等方式提高自身密实性、憎水性和抗渗性的地下混凝土工程。其施工过程中要特别注重对主体工程的控制以及对施工缝的处理,以达到地下混凝土工程防水、抗渗设计的要求。同时还要为防止地下防水混凝土施工中过振、漏振、跑浆等造成混凝土不密实而影响其防水性能。其具体的施工工艺控制首先要注重木模施工前的充分湿润、钢模表面的清洁、基底积水泥土杂物的清理等工作减少混凝土渗漏隐患的发生。 在混凝土浇筑过程中,需要注重防水混凝土浇筑量的控制,避免由于浇筑量太大使振捣器不能有效进行振捣、发生漏振、欠振等情况,避免振捣不实造成的蜂窝、麻面、孔洞的很难过质量缺陷,影响地下防水混凝土防水抗渗性能。另外,地下防水混凝土施工工艺控制还要注重内部钢筋、绑扎钢丝等不能接触模板。具体施工中需要针对振捣器类型进行工艺控制仪。通过科学的施工过程工艺控制保障地下防水混凝土施工质量,为建筑工程基础施工奠定良好的基础。 2.工业厂房混凝土浇筑工艺控制与管理为了满足生产过程运输、设备运输、耐磨、整体性好的需要,现代建筑工程厂房施工中多采用混凝土浇筑作为地面施工工艺进行施工。同时满足特殊生产环境的要求,许多工程也采用混凝土浇筑墙体的设计作为主要结构。其施工过程必须针对施工工艺特点及其质量控制点进行施工,以此保障工程施工质量,满足生产需要。现代厂房混凝土浇筑工程需要混凝土浇筑过程的连贯以保障混凝土的完整性,增加混凝土工程强度。这也使得厂房混凝土施工多采用大面积连续性的混凝土浇筑,不留施工缝。但是由于大面积混凝土结构浇筑后,水泥内外温差较大极易产生裂缝。因此,其工艺控制与技术管理成为了杜绝混凝土浇筑裂缝产生的重要因素。 其工艺控制与管理需要通过严格设备管理保障施工用设备的稳定,同时以备用设备预防设备故障对施工的影响。厂房混凝土浇筑施工工艺要求浇筑施工要选择春秋稍冷的季进行,以降低入模温度。混凝土配料时严格按照通过试配验证的配合比进行计量,同时加强混凝土搅拌时间,以保障个中外加剂充分搅拌均匀,保障混凝土材料的质量。混凝土浇筑过程应分层分段进行,根据厂房建筑结构特点以及钢筋密度决定浇筑高度。 3.加强混凝土强度检测,混凝土的强度对整个建筑工程施工的影响较大,所以需要加强混凝土的强度检测,同时混凝土的强度检测以混凝土的施工工艺为基础,通过对混凝土的施工工艺、混凝土结构等相关的数据进行检测分析,将检测的误差控制在最小保证检测的质量。在现代建筑行业较为常用的是超声法、超声回弹、钻心法等,不同的方法对其检测的结果以及检测的方面都有一定的区别。所以在建筑工程混凝土施工时,需要考虑不同的检测技术的强度检测结果与混凝土施工工艺之间的关系,通过对其进行一定的分析,保证施工工艺的提升。 四、结论 在目前的混凝土施工的过程中,对施工材料的质量以及施工的工艺对混凝土施工的质量都会产生一定的影响。通过对建筑市场环境的了解保证合格的施工材料投入施工当中,同时辅助混凝土施工工艺将混凝土的施工质量进一步的提升。同时需要注意施工的人员对施工工艺效果发挥的影响,通过培训将施工人员专业水平有一定的提升,辅助施工过程中的监督和管理,从而使混凝土施工质量进一步的提升,从而为建筑行业的发展奠定基础。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 摘 要:建筑工程是一个庞大的项目,在众多施工环节之中,最为重要的就是混凝土的施工环节。混凝土施工也是整个建筑工程的根基,决定着整个工程施工的稳定性和安全行性。随着时代的发展,越来越多的高新科技出现在了建筑施工的方方面面,也就带来了混凝土施工技术的创新发展,这对工程整体质量的提升有重要意义。本文结合施工现场情况,分析、研究了建筑施工中混凝土施工的技术要点。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺; 现代人对于建筑工程的要求越来越高,而混凝土一直以来就是施工建筑的关键组成部分,对于工程效果、工程质量都有着直接的影响。而混凝土工艺也随着时代一同的发展进步,一个完备的施工体系,在开始施工之前就要对整个施工工艺有着充分的计划,保证施工工艺的安全可靠,施工流程的完整周密的,并且选择高质量的施工材料,这也是建筑工程能够经得起市场考验、时间考验的必要条件。 1施工前期的准备工作 1.1基础材料的选择 准备工作中最重要的就是水泥及砂石的选择,水泥和砂石的质量直接就决定了混凝土的质量,也就和整个工程的质量休戚相关。在选择水泥之前,要详细比对设计需要,了解建筑工程设计阶段对水泥有什么具体的要求,以选择合适的水泥产品型号,还要注意水泥有效期,是否具有合格证。对于极其重要的高端工程最好能够了解一下水泥生产方的生产资质。而在选择砂石和选择水泥一样,要明确建筑工程在设计时候对于砂石有什么具体要求,以方便选择数量、质量适中砂石进行采购。 1.2外加剂种类和加入比例的确定 在混泥土的施工过程中,外加剂是必不可少的。外加剂的假如能够使混凝土的质量得到提升,能够促进混泥土的防腐效果,并且有效改善混凝土浇筑过程中出现的裂变现象。但是要注意到,外加剂的使用不当,也会引发严重的质量问题,比如会影响混泥土的承重效果,外加剂配比使用不当的区域在受到外力影响之下就会发生变形,严重威胁到了建筑工程的质量,而外加剂的配比还要考虑到具体的建筑工程设计方案要求,施工环境的气候、温度。对于这些因素全面的考虑,将能够有力的建筑工程的质量。 2.建筑工程中的混凝土施工技术 2.1混凝土施工工艺中的施工缝 在混凝土的施工过程中,如果由于施工技术以及施工人员等影响,造成施工浇筑不能顺利进行,就会在施工中使用到施工缝技术。施工缝的预留,要在预留的施工缝位置以及尺寸,需要在进行混凝土浇筑之前按照施工设计需求进行确定,以保证混凝土浇筑的顺利进行。并且如果在新旧混凝土施工结合力较差的时候,施工缝的存在也能很好地而缓解结构的薄弱与不稳定,可以很好地通过施工缝的留置,保证减小混凝土结构受到的剪力,方便施工的继续进行。 2.2浇筑技术 浇筑一个重要的施工操作,在开始之前要做好准备工作,要明确模板的具体大小、标高、所处位置以及刚度;还要对保护层的宽度以及钢筋的位置进行确定。准备工作还包括,将模板内的杂物清理干净,为浇筑准备一个良好的基础环境,在清理过程中要注意注意以下几点。首先,在清理的r候要注意清理模板内的杂物,尤其要处理好缝隙内的堵塞情况;清理过程之前先要对模板用清水进行清理,要注意在不能在清理之后留下积水。 在建筑工程正式开始实施浇筑的时候,还要注意浇筑要由低向高处有层次的进行,并且参照建筑设计方案明确每一层建筑要求。在面对要竖向浇筑混凝土的情况,要事先在要浇筑模板的低端填充进与混凝土配比相同的水泥砂浆,采取这样的方式进行浇灌能够降低浇筑构成中,发生离析现象的几率。 施工现场会发生很多的意外情况,需要施工单位能够随机应变,比如当遇到要浇筑的高度对象超过了三米,可能就会发生混凝土无法正常下落的现象,这时候就需要施工单位采取溜管和串筒相组合的方式进行浇筑。在浇筑的过程中,需要经常确认钢筋、模板的位置,如果模板发生了移位或者形变的情况,要立即进行修复工作,以免影响工程质量。 2.3养护技术 近年来,在国内建筑混凝土施工技术应用中,多使用泵送混凝土的施工技术模式。泵送混凝土可以有效缩短工期,而且还能够改善混凝土的整体性能。混凝土的养护措施包括: (1)板混凝土浇捣后,进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖,继续保温,同时洒水养护至14d; (2)顶板混凝土浇捣完成,待其终凝后,6h内严禁浇水养护,以免出现起皮、起灰现象;8h-12h内,用薄膜覆盖严密,面层加盖两层麻袋进行保温、养护,保证7昆凝土处在足够湿润状态。待3d-4d后,确认混凝土优秀温度高峰期过去,再进行正常洒水养护至14d。 2.4建筑整体轻度控制技术 在建在过程中,需要技术人员能够坚决执行过国家出台的质量标准要求,考虑的具体建筑工程方案要求科学配比,对配比过程中出现少配、错配的混凝土,坚决不允许其进仓。同时,在现场施工的时候,技术人员还要检查水泥、砂石、添加剂的配比是不是能够完全复合实际情况,保证建筑物具有优良的质量。 2.5振捣技术 在混凝土振捣时应当将进行三道振捣,三道设置要求为:第一道为混凝土的坡角,第二道为混凝土的坡中间,第三道为混凝土的坡顶。只有三道设置的位置符合要求,并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面,达到预期的效果。在采用振捣棒振捣时必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间,将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上,振捣棒移动的间距控制在400mm左右,振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,终凝前用木抹搓平,次数最好在两遍以上。 2.6加强建筑混凝土施工技术的措施 国内建筑技术研究机构,以及相关高等院校都要顺应时展需求,组织专业人员进行混凝土施工技术的深入创新与研究,力争实现混凝土施工技术大幅度的提升。同时,建筑工程施工技术管理人员也要注意对于工作经验的积累与总结,有针对性的提出自己的观点与合理化建议,并且不断地在工作中寻求技术问题与解决方案。 3.结束语 可喜的看到越来越多的高新科技运用到了建筑施工的领域,给建设施工的各个方面带来得了革命性的创新。但与此同时,我们也要意识到在科技飞速发展的同时,无形中也对我们建筑施工质量有了更高的要求。混凝土施工作为建筑工程中重要的一环,对于建筑整体有着决定性的影响,也就要求建筑施企业能够与时俱进,优化混凝土施工工艺。建立完整的施工体系,从施工技术、人才培养、工程方案检查等多角度对建筑工程进行监管,以期确保混凝土施工安全、稳定的进行,不断提高建筑质量,建造更多优质工程。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺分析 摘 要:在对目前建筑施工深入研究中,发现要想提升建筑物自身质量就要对建筑物自身地基的稳定性起到高度重视,减少建筑施工中出现的地基问题,对于提升建筑物整体质量起到非常重要的作用。在目前进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身结构特点和其他方面有一个全面的了解,保证桩基施工在整个建筑工程中发挥自身最大的作用。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 随着社会不断发展,人们对建筑物的需求量也有很大的提升,这就导致我国社会上的建筑物逐渐增多。尽管建筑物数量增多对于促使社会发展提升社会自身经济效益起到非常重要的作用,但是由于利益的驱使,劣质建筑物的出现对我国建筑行业发展产生非常严重的影响。在对这些劣质建筑物进行研究的过程中,发现建筑物存在的问题的部位大多数局限于建筑桩基,针对于这一点就需要在进行建筑施工的时候对建筑桩基质量起到高度重视,减少其中存在的质量问题,借以保证建筑物质量得到有效提升。 1 建筑施工中的桩基施工工艺 在进行建筑施工的时候,不仅仅需要对建筑物设计方案有一个全面了解,还应该按照合理的施工步骤进行施工,减少在施工中出现的质量问题,促使建筑物自身质量有所提升。目前在进行建筑施工的过程中,首先要进行的施工项目就是建筑桩基施工,这就从根本上说明建筑桩基施工在整个建筑施工中占据非常重要的地位。在进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身质量和其他方面有一个全面的了解,保证施工顺利性,减少桩基施工中出现的问题,使得桩基施工在建筑工程中发挥自身最大的作用。 对于建筑桩基施工来说,其主要用途是提升整个建筑物自身质量和稳定熊,减少建筑物因为痘而出现的问题,有效促使建筑行业得到更好的发展。对于桩基施工的时候,首先要做的是对整个建筑物结构和所处的环境有一个全面的了解,并根据应的了解制定合理的桩基施工方案,保证桩基施工的顺利进行。目前在进行建筑桩基施工的过程中主要可以概括为两个部分,在这里笔者就在这里对其中涉及的两个部分进行全面研究,减少建筑桩基施工中出现的问题。第一,在进行桩基施工的时候,需要对基桩和桩顶的结构形态有一个全面的了解,一般来说对建筑桩基的基桩和桩顶进行施工的时候,采取的方法也有很大的不同,因此在施工的时候需要将这两个结构进行分别施工,保证桩基在施工的过程中,基桩和桩顶能够达到相互衔接的状态。第二,目前建筑行业存在的桩基施工方法主要有两种,即高承台桩基和地承台桩基,这两种桩基在施工的时候还存在一定本质差异,因此在进行桩基施工的时候,需要对建筑物整体结构和其他方面进行全面研究,选取适当的建筑桩基施工方法,促使建筑桩基施工更加顺利的进行。对于在进行建筑桩基施工的时候,不仅仅需要对桩基自身结构形态和施工材料等方面进行全面考虑,还要整个过程总选取适当的建筑桩基施工方法,有效降低建筑桩基施工时的成本,提升建筑企业自身经济效益。在进行建筑桩基施工的时候,还需要对其中涉及的各项工艺有一个全面的了解,并根据相应了解,保证各个工序的全面衔接,提高建筑桩基施工的合理性,减少桩基施工对建筑物整体质量造成的影响。 2 建筑施工中桩基施工工艺准备工作 在现在建筑行业进行建筑桩基施工,需要采取适当的建筑施工工艺,减少桩基施工中出现的问题。另外在进行建筑桩基施工的时候还应该对建筑桩基施工工艺的准备工作有一个全面的了解,保证选取的施工材料和桩基施工方案的合理性。对于在桩基施工中出现的细节问题,还需要对发生细节问题的原因进行全面分析,并根据分析结果及时解决,借以提升建筑桩基的施工技术。 2.1 勘察施工现场 施工现场的调研是必须要做好的,在建筑工程施工之前,我们一般需要对于施工现场进行细致勘察,通过对现场的走访,确定位置、提出方案,通过第一施工现场调查结果,能够帮助我们有效解决施工过程中遇到的问题,现场往往能为我们提供第一手线索,通过对现场地质、水文、环境等的调查,能够确定施工工艺,针对不同地质条件做好相应调整,把图纸设计落实到位,为使用预制桩工艺还是灌注桩工艺提供选择性的参考;施工现场水文状况能够反映出施工区域的地下水情况,使作业区域在施工时,能够采取有效方法做好排水,有效避开地下水,确保整个建筑工程桩基施工顺利开展,保证施工质量和进度。 2.2 编制施工方案 桩基施工工艺施工前,一定要做好事前预算,编制合理科学的施工方案,只有符合实际的施工方案,才能指导施工进度,使施工能够按实勘不断推进,施工前,准备工作必须要做好做透。需要对施工现场进行全面了解,掌握现场情况,现场勘查结束后,立刻进行有效有分析,通过分析结论,合理确定施工进度、施工工艺、施工设备,做好各方面工作,形成一套科学的规划,这样在桩基施工中,才能有章可循、有据可依,使工程进度能够得到有效保障。 2.3 选择机械设备 桩基工程不仅仅停留在设计过程,需要有效的执行,在进行施工时,需要配合使用一些机械设备,施工中使用的设备非常重要,能够起到事半功倍的良好施工效果,通过机械设备的投用,能够大大的减少人力劳动,使工程进度加快,在机械设备有配合下,能够有效帮助我们减少工程施工遇到的难题,提高施工效率,确保桩基施工顺利推进。 3 预制桩和灌注桩施工工艺 3.1 预制桩桩基施工工艺 第一,沉桩方式选择一定要保证合理,预制桩桩基沉桩施工有几种情况,不同的施工方法会有不同的效果,水射法、击打法、静压法和振动法都是良好的方式,这就需要根据施工现场情况而定,在预制桩沉桩操作过程中,要以实际为导向,确定施工方法与工艺,只有这样,才能不影响施工进程,确保施工质量。第二,预制桩施工浇筑工艺较为重要,需要不间断的进行观察,关注浇筑过程,确保过程严密合理,对相关保护层设计要保证符合标准,以技术参数为根本做好具体施工。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺有严格的技术要求,其过程较为复杂,要充分把握好,才能做到有效控制。利用灌注桩桩基施工工艺就要使用到混凝土,二者是密切关联的,只有做好混凝土施工,按照相关操作程序推进,才能确保桩基质量。在灌注桩桩基施工工艺中需要进行成孔操作,这是一个关键环节,需要格外关注,强化施工监控,确保成孔质量。 结束语 在目前建筑施工的过程中,要想全面提升建筑物自身质量,还要对建筑桩基施工起到高度重视。其根本原因在于桩基施工的合理性对于保障建筑物整体质量和稳定性起到非常重要的作用。在进行建筑桩基施工之前还应该做好充分准备,保证桩基施工的顺利开展,借以促使我国建筑行业得到更好的发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 摘要:我国经济的快速发展加快了城市基础建设的发展,建筑工程市场广阔的发展前景也加剧了建筑工程施工企业间的市场竞争。如何运用现代施工管理方式提高企业管理能力已经成为施工企业提高综合市场竞争力的关键。作为现代建筑施工中的重要施工工序,混凝土工程的施工工艺管理对工程质量有着重要的影响。文中就建筑施工中混凝土的施工工艺及其管理进行了简要论述。 1建筑工程混凝土施工应用方向分析 现代建筑设计要求的提高对施工技术、混凝土强度等方面也相应提高了要求。为了保障建筑工程桩基基础的稳定进行的地下防水混凝土浇筑、灌注桩混凝土灌注、混凝土地面墙体等是时代建筑工程混凝土应用的主要方面,其应用极大的提高了建筑工程整体强度、提高了建筑物的使用寿命。因此,现代建筑工程施工中对于混凝土施工工艺与质量控制是施工管理工作中的重点,是建筑工程施工企业各项管理工作的关键。以科学的混凝土工艺管理能够有效提高混凝土施工质量、避免质量通病的发生,为提高建筑工程施工质量奠定基础。 2建筑施工中混凝土的施工工艺管理 2.1 地下防水混凝土施工工艺分析地下防水混凝土施工时通过现代建筑工程地下工程中调整调整混凝土配合比、掺外加剂或使用新品种水泥等方式提高自身密实性、憎水性和抗渗性的地下混凝土工程。其施工过程中要特别注重对主体工程的控制以及对施工缝的处理,以达到地下混凝土工程防水、抗渗设计的要求。同时还要为防止地下防水混凝土施工中过振、漏振、跑浆等造成混凝土不密实而影响其防水性能。其具体的施工工艺控制首先要注重木模施工前的充分湿润、钢模表面的清洁、基底积水泥土杂物的清理等工作减少混凝土渗漏隐患的发生。在混凝土浇筑过程中,需要注重防水混凝土浇筑量的控制,避免由于浇筑量太大使振捣器不能有效进行振捣、发生漏振、欠振等情况,避免振捣不实造成的蜂窝、麻面、孔洞的很难过质量缺陷,影响地下防水混凝土防水抗渗性能。另外,地下防水混凝土施工工艺控制还要注重内部钢筋、绑扎钢丝等不能接触模板。具体施工中需要针对振捣器类型进行工艺控制仪。通过科学的施工过程工艺控制保障地下防水混凝土施工质量,为建筑工程基础施工奠定良好的基础。 2.2 工业厂房混凝土浇筑工艺控制与管理为了满足生产过程运输、设备运输、耐磨、整体性好的需要,现代建筑工程厂房施工中多采用混凝土浇筑作为地面施工工艺进行施工。同时满足特殊生产环境的要求,许多工程也采用混凝土浇筑墙体的设计作为主要结构。其施工过程必须针对施工工艺特点及其质量控制点进行施工,以此保障工程施工质量,满足生产需要。现代厂房混凝土浇筑工程需要混凝土浇筑过程的连贯以保障混凝土的完整性,增加混凝土工程强度。这也使得厂房混凝土施工多采用大面积连续性的混凝土浇筑,不留施工缝。但是由于大面积混凝土结构浇筑后,水泥内外温差较大极易产生裂缝。因此,其工艺控制与技术管理成为了杜绝混凝土浇筑裂缝产生的重要因素。其工艺控制与管理需要通过严格设备管理保障施工用设备的稳定,同时以备用设备预防设备故障对施工的影响。厂房混凝土浇筑施工工艺要求浇筑施工要选择春秋稍冷的季节进行,以降低入模温度。混凝土配料时严格按照通过试配验证的配合比进行计量,同时加强混凝土搅拌时间,以保障个中外加剂充分搅拌均匀,保障混凝土材料的质量。混凝土浇筑过程应分层分段进行,根据厂房建筑结构特点以及钢筋密度决定浇筑高度。振捣过程也应采用快插慢拔、插点均匀分布的方式保障真到质量。混凝土入模过程必须采用帆布下料斗进行下料入模,避免产生收缩裂缝。混凝土浇筑完成后还要通过适当的保温与养护防治混凝土裂缝的产生。减少混凝土白面的热扩散,防止温度降低过快产生裂缝。同时还能够延长散热时间,防止产生贯穿裂缝。通过科学的工艺控制与管理提高混凝土施工质量。 2.3 加强混凝土强度检测,保障工程施工质量混凝土强度检测时混凝土工程施工中的重要组成部分,是其施工工艺控制外的重要工作。但是其强度检测与施工工艺却有着重要的联系,需要针对混凝土工程结构、施工工艺进行科学的检测方式选择,以在无损状态下保障监测数据的准确。目前常用的施工现场混凝土强度检测主要有回弹法、超声回弹法、钻芯法、后装拨出法以及超声法几类。每种方式所具有的特点决定了其使用温度与适用龄期范围。现代建筑工程施工企业应在混凝土工程工艺设计过程中,考虑强度检测技术方式,并通过技术文件等为强度检测奠定基础。同时也通过强度检测对施工工艺存在的不足进行分析,为企业施工技术水平的提高奠定基础。 3结论 现代混凝土工程多采用泵送混凝土的方式进行施工,其在相同配合比、原材料以及振捣控制下,养护工作成为了影响混凝土强度的关键因素。现代建筑工程混凝土施工工艺管理中,施工企业必须认识到养护工作对混凝土施工质量的影响。通过科学的工艺设计与管理提高混凝土施工质量,为施工企业综合市场竞争力的提高奠定基础。同时针对现代混凝土施工技术发展的现状,施工企业要加强对自身技术人员、质量管理人员的培训与培养,提高施工企业技术人员的专业技术水平,促进企业专业技术力量的提升,为科学的施工工艺设计与管理奠定基础,促进企业的健康发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺分析 摘要:在当前的建筑工程中,混凝土的施工技术是最为常见的一种施工技术,对于工程的施工质量具有非常重要的意义。基于此,文章对建筑施工中混凝土的施工工艺进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺 1.混凝土材料的技术选择 从混凝土材料的角度看,水、骨料和水泥是混凝土的主要构成物,提高混凝土施工技术的运用水平,预防土建工程中混凝土施工的通病要从材料选择上加以控制,在具体的混凝土施工中应该做好如下的技术选择与控制。 1.1水的选择 水的清洁度是选择水的优秀,由于混凝土成分复杂,具有杂质和污染物的工业污水和生活污水在没有处理的前提下,将不能在混凝土施工中应用。这些污染水中可能会含有杂质,还可能会出现酸碱度超出混凝土施工技术的要求,这会引起混凝土凝固过程中出现其他理化反应,降低混凝土强度与质量。在混凝土施工中应该选择合格的水源,要对水体的污染物和酸碱度进行检验,以确保混凝土能够达到规范的强度和质量。 1.2水泥的选择 水泥是混凝土构成的最主要材料,水泥的种类、标号不同,混凝土凝固的时间和形成的强度也存在很大的区别,如果出现水泥选择的错误,则会给混凝土结构的功能形成带来影响。在混凝土施工中,应该根据土建工程的设计选用规范厂家生产的合格水泥,同时要注意水泥的类型、标号和生产时间,这样才能做到对混凝土质量的保证,同时也才能够做到对材料和成本的有效控制。 1.3骨料的选择 骨料是混凝土的主要组成部分和结构材料,骨料如果出现含泥量、径级、形状、理化性能方面的问题,则会出现对混凝土结构强度、形状、结构的影响,进而使土建工程的设计目标难于完成。在选择骨料的过程中要重点控制骨料的技术要点,特别要对含泥量、理化性能和径级等关键参数加以强化,以确保土建工程混凝土结构的整体质量。 2.混凝土施工技术 2.1混凝土的设置比例 在混凝土的施工中,混凝土的设置比例是非常重要的一项内容。水泥的选择是根据一定施工要求进行的,因此在搅拌材料之前,要进行严格的计算,在比例上要执行相应的标准。混凝土的设置比例对于工程质量是至关重要的因素,设置比例不容许有一点差异。如果设置比例出现问题,就会给整个工程带来不可预知的危险。设置比例要由专人负责,在配比时要有严格的监控措施,不能因为施工人员的因素造成重大损失。例如钢纤维混凝土的搅拌过程中,就要注意配比和搅拌的方法。在搅拌时间和投放材料上,要符合工程的顺序和标准。 2.2混凝土的输送 (1)一般在土建施工的现场装设移动泵或托泵,准备充足的零件、设备,做好及时抢救零件故障的方案。(2)确保泵管安装的牢固性,在泵送前用清水湿润管道,并确保泵管中无残留的混凝土,确保管道的接口处密封性良好,必须出现跑漏浆情况。(3)在泵机需暂停时,采取及时的倒泵措施,确保良好的可泵性。在泵机出现故障的情况下,可采取塔吊来进行短时间内的垂直运输操作,以维持混凝土供应的连续性。 2.3、混凝土的搅拌 施工技术人员必须严格控制水泥、混凝土骨料以及添加剂等用量,按照标准的投料顺序,在混凝土搅拌过程中,严格控制搅拌时间、浇筑时间等。同时,严格遵循相关施工标准,根据不同种材料自身的特性,控制混凝土各种材料配比,并确保搅拌的均匀性等。 2.4混凝土浇筑技术 (1)全面分层混凝土浇筑技术。在进行混凝土浇筑时,要采用全面分层处理的方式。全面分层浇筑是混凝土浇筑的重要技术之一。全面分层浇筑指的是浇筑完一层混凝土后,再进行第二层浇筑,直至浇筑完毕。这种技术对于施工的结构平面要求不高,全面分层浇筑施工时常常是先从短边开始,然后根据实际施工的需要,沿着长边方向进行混凝土的浇筑。当然,在混凝土浇筑时,也可以采取由中间开始,逐渐向四周浇筑或者是从四周开始,逐渐向中间浇筑的办法。需要施工人员注意的是,在第一层浇筑完全浇筑完毕之后,才可以进行第二层混凝土浇筑。 (2)分层混凝土浇筑技术。分层浇筑技术通常使用于需要进行浇筑的建筑面积相对大、厚度相对小、距离相对长的建筑中。此种方法适用于施工现场的运输机器与混凝土搅拌设备无法满足相关施工要求,浇筑混凝土具有较大强度时。 (3)斜面分层混凝土浇筑技术。在所有建筑工程的混凝土浇筑施工中,当建筑物长度是厚度的3倍以上时,一般实施斜面分层浇筑。在该方案的实施中,混凝土必须一次浇筑完成到顶部,并使浇筑建筑自然形成一个混凝土斜面,斜面的高度与长度之比应保持在1:3的比例水平上。在施工过程中,振捣混凝土施工作业是一种混凝土施工常用方法。此法应由下面的浇筑层开始,而后逐步上移浇筑,从而有效保障浇筑混凝土施工总体质量。浇筑面积比较大的建筑工程,混凝土容易出现结构裂缝,一般是由降温与收缩引起的,一定要控制好这两种情况,减少和避免裂缝的产生。对此种情况可以采取科学有效的安全预防措施,一定要选择优质的、符合国家有关标准的、质量合格的原材料,同时应添加适宜比例的外加剂,进而确保混凝土拥有良好的抗裂能力。选用低热硅酸盐水泥并加入粉煤灰和外加的减水剂,引气、缓凝、早强等多种添加剂。与此同时,可对混凝土浇筑面积进行适当扩充,降低浇筑施工的速度及厚度。在完成浇筑施工后,应迅速将工程污水排除。如果建筑需要实施二次振捣,则应保持好混凝土的温度。 2.2混凝土的捣实技术 混凝土捣实也就是使混凝土在入模之后成型和密实的过程,以保证混凝土表面的平整度与结构构件的合理性。在入模后,应对混凝土的进行充分的振捣,使入模的混凝土能够充实模板,以将气泡排出,从而使混凝土拌和物更加均匀与密实。在现代工程施工中,一般都采用机械进行振捣,其早期强度较高,且可以增加模板的周转率,从而提高生产率。而在工程量不大或者缺少机械的情况下,也可以人工振捣的形式进行混凝土的振捣。 2.3混凝土的养护技术 为了使混凝土中水泥能够充分水化与避免混凝土在成型之后因干燥、曝晒等因素的影响产生应力收缩、裂缝破坏等情况。因此在在土建工程混凝土施工完成后应及时洒水养护,以保持混凝土表面的湿润度。其中,在土建工程混凝土施工中,混凝土的养护应符合以下几点要求:(1)塑性混凝土要在浇筑后的6h内进行洒水养护;而低塑性混凝土则应在浇筑完成后立即进行喷雾养护;(2)混凝土的养护时间应在4周以上;(3)混凝土的养护应遵循连续性养护的原则,保证混凝土表面在养护区始终保持湿润状态。 结束语 在建筑工程混凝土施工中,为了保证建筑工程的施工质量,在对混凝土的原料进行选择时就要注意控制,还要注意混凝土的强度和耐久性。从工艺、材料、配比等基本要点出发,落实混凝土的浇筑、振捣等施工工艺,从而使得混凝土施工质量得以充分的保证。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺分析 摘 要:建筑施工是一个复杂的过程,施工中最主要应用的施工工艺就是混凝土施工,其存在是保证建筑施工稳定以及安全性的首要保证,混凝土技术的创新与发展对于建筑行业的进步具有重要的意义。所以进行混凝土施工的时候要掌握好施工工艺要点,保证施工效果的稳定性。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺 经济的快速发展,带动了建筑行业的进步,在建筑的施工过程中,混凝土的施工是建筑施工中的重点,在施工的时候,要尽可能的以安全可靠为施工目标,保证建筑的稳定性。在混凝土的施工中,要对于多个方面进行科学合理的考虑,保证施工方案制定的准确性、施工流程的精准性、施工材料选择的合理性,尽可能的保证施工工艺的稳定应用。 1 混凝土施工前准备工作 1.1 水泥和砂石的选择 在进行混凝土施工之前,首先要做的就是选择合适的水泥以及砂石,水泥以及砂石的质量是保证建筑施工质量的第一要素。在进行选择的时候,由于水泥是混凝土的主体材料,所以在选择的时候,要注意水泥的型号、有效期以及合格证等,确保水泥符合设计需求标准。置于砂石的选择,则要按照施工方案的需求进行选择,在选择的时候要尽可能保证混凝土的质量需求,进行砂石数量以及质量的选择。 1.2 外加剂以及配比的确定 在进行混凝土的外加剂选择的时候,主要是要保证混凝土的防腐效果,减少浇筑过程中出现裂变现象。如果在外加剂的选择上,选择不当,就会出现严重的混凝土质量问题,如果在混凝土外加剂使用不当的区域,受到外力作用,就会出现变形等问题。现阶段的混凝土外加剂主要是使用煤灰粉等。配比是确保混凝土质量的主要因素,配比的选择会受到质量、环境等因素的影响,在确定配比的时候,要对于这些因素综合考虑,保证满足建筑施工的需求。 2 建筑施工中混凝土的施工技术 2.1 混凝土施工工艺中的施工缝 在混凝土的施工过程中,如果由于施工技术以及施工人员等影响,造成施工浇筑不能顺利进行,就会在施工中使用到施工缝技术。施工缝的预留,要在预留的施工缝位置以及尺寸,需要在进行混凝土浇筑之前按照施工设计需求进行确定,以保证混凝土浇筑的顺利进行。并且如果在新旧混凝土施工结合力较差的时候,施工缝的存在也能很好地而缓解结构的薄弱与不稳定,可以很好地通过施工缝的留置,保证减小混凝土结构受到的剪力,方便施工的继续进行。 2.2 浇筑技术 在建筑施工中,进行混凝土浇筑之前,要对于模板的标高、尺寸、位置以及刚度进行确定;对于钢筋位置以及保护层厚度进行测量;并且还要在浇筑之前,对于模板内的杂物进行清理,减少缝隙的堵塞,在对于木质模板进行清理的时候,要先进行清水的湿润工作,但是要保证在清理之后不会存留积水。在正式进行浇筑的时候,要由低处向高处分层进行,保证每一层的厚度都符合设计的需求。如果在进行竖向的混凝土结构浇筑,要提前在模板底部填充配比与混凝土配比相同的水泥砂浆,以减少浇筑中出现离析现象的几率。在浇筑的时候,如果高度超过三米,则要应用溜管以及串筒结合的方式进行,以保证混凝土的顺利下落。而且在浇筑中,要反复的对于模板、钢筋的情况进行确定,如果出现变形或者移位现象,要及时的对于施工进行调整,避免出现施工质量问题。 2.3 养护技术 近年来,在国内建筑混凝土施工技术应用中,多使用泵送混凝土的施工技术模式。泵送混凝土可以有效缩短工期,而且还能够改善混凝土的整体性能。在建筑工程工程的具体施工工作中,在进行配比、原材料、振捣等控制措施的情况下,往往会出现混凝土强度难以达标的现象。混凝土的养护措施包括: (1)板混凝土浇捣后,进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖,继续保温,同时洒水养护至14d。 (2)顶板混凝土浇捣完成,待其终凝后,6h内严禁浇水养护,以免出现起皮、起灰现象;8h-12h内(实际时问视终凝情况而定),用薄膜覆盖严密,面层加盖两层麻袋进行保温、养护,保证7昆凝土处在足够湿润状态。待3d-4d后,确认混凝土优秀温度高峰期过去,再进行正常洒水养护至14d。 2.4 建筑整体强度控制的技术 建筑混凝土施工中,技术人员一定要根据国家及地区相关工程质量标准的要求,通过实验进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物的性能试验方法等一系列的标准来进行试验、试配,从而达到满足设计技术指标和施工要求的目的。在施工配料中如果出现漏配、少配或者错配的现象发生混凝土将不允许进仓。在混凝土的实际生产过程当中,砂石的含水率可能会与设计的配合比存在着差异,因此,在混凝土拌制前还应该先对砂、石含水率进行测定,并根据实际测试结果调整材料用量,提出符合要求的配合比。混凝土的配合比应符合经济、合理的原则。同时,在混凝土现场施工环节,技术人员还要加强原材料的质量控制与强度检验,一旦发现水泥、砂、石的配级难以达到标准的情况,一定要及时制定调整方案,采取相应的补救措施,以确保对于建筑整体强度的控制。 2.5 振捣技术 在混凝土振捣时应当将进行三道振捣,三道设置要求为:第一道为混凝土的坡角,第二道为混凝土的坡中间,第三道为混凝土的坡顶。只有三道设置的位置符合要求,并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面,达到预期的效果。在采用振捣棒振捣时必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间,将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上,振捣棒移动的间距控制在400mm左右,振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,终凝前用木抹搓平,次数最好在两遍以上。 2.6 加强建筑混凝土施工技术的措施 国内建筑行业管理部门,建筑技术研究机构,以及相关高等院校都要顺应时展需求,组织专业人员进行混凝土施工技术的深入创新与研究,力争实现混凝土施工技术的适用性、科学性都由大幅度的提升。同时,建筑工程施工技术管理人员也要注意对于工作经验的积累与总结,通过长期施工技术应用的实践,有针对性的提出自己的观点与合理化建议,并且不断地在工作中寻求技术问题与解决方案。 3 结论 随着我国对于混凝土施工需求的增多,施工技术也在不断的创新发展,在施工的时候,要掌握施工环节的重点,确保重点施工的准确性,保证施工工艺的与时俱进。作为建筑施工中的重点施工项目,混凝土的施工质量对于整体建筑质量具有重要的作用,所以在混凝土施工中,要尽可能的保证施工设计的合理,监理等单位要确保对于混凝土施工工艺的监管,只有施工人员、设计人员与监管人员共同努力,才能确保混凝土施工的准确进行。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:近年来,随着我国国民经济的快速提升,建筑行业进入蓬勃发展时期,各类建筑项目规模不断扩大。人们日益提升的生活水平使他们对日常建筑物的要求越来越高,建筑物的形态呈现日新月异的变化。在建筑施工过程中,施工单位不但要重视建筑功能,还要解决突发性问题。桩机施工工艺作为建筑施工的一个重要环节,对工程进度的推动和质量的提高发挥着重要作用。与此同时,在桩机施工时很多复杂多变的因素影响其正常的施工。所以,施工时必须要保证地基稳固,控制好高层建筑的沉降情况。为了使建筑工程的质量有所保障,需要深入分析桩基的施工工艺,并且提前做好施工前的准备工作,确保在施工过程中不会出现任何问题,从而促进建筑施工行业的健康可持续发展。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 在建筑工程施工中应用桩基施工工艺是为了更好的保证施工的质量,桩基的施工工艺能够更好的适应各种复杂的地质,在进行桩基施工的时候一定要做好设计工作。在建筑工程施工以前做好设计工作是保证施工顺利进行的重要因素。设计不到位会使得在施工过程中出现不规范施工的情况,同时也会导致施工的效果达不到预期,这样会给施工工程带来很多的安全隐患问题。在施工中为了更好的保证施工质量,一定要对桩基施工工艺进行很好的研究,这样能够更好的保证施工的质量,促进建筑施工企业更好地发展。 一、建筑施工中的桩基及其施工工艺 桩基在建筑施工中主要作用是建筑的基础形式,是由基桩和桩顶部相连构成的。桩基也是有不同的形式,主要分为高承台桩基和地承台桩基。高承台桩基在施工的时候桩身上部分要在地面上,下部分要埋在地下,而地承台桩基上下部分都要埋在地下。桩基在施工的时候施工的工艺也是有很多种的,其中最为常见的就是预制桩桩基施工工艺和灌注桩桩基施工工艺。预制桩桩基施工工艺在进行施工的时候主要要采用击打或者是振动的形式将桩基打入土中。灌注桩施工工艺在施工的时候相对是比较复杂的,在进行施工的时候要在施工现场进行钻孔,然后将钢筋笼放置在孔中,接下来再将混凝土浇筑在钻孔中,在混凝土浇筑以后还要进行必要的维护,这样能够更好的保证桩基的形成效果。桩基施工工艺可以将建筑物的竖向荷载转移至桩基附近的土层之中,这样在发生地震或者是其他自然灾害的时候,可以利用桩基的这个特点能够更好的提高建筑物抵御外力的能力,同时也能避免建筑物出现变形的情况,这样在发生自然灾害的时候能够更好的保证建筑物的安全性和稳定性。现在,桩基施工工艺在很多的建筑施工中都得到了广泛的应用,特别是在软土地基中,这样能够更好的保证地基的质量,保证建筑工程的施工质量。 二、建筑施工中应用桩基施工工艺之前的准备工作 在建筑工程施工过程中,为了更好的保证施工质量,在桩基施工工艺前一定要做好准备工作,在进行准备工作的时候要对施工现场的情况进行了解,同时要对施工现场的地质水文情况进行了解。在了解施工现场的情况以后要制定施工的方案,在施工方案制定完成以后要将施工中使用的机械设备进行准备,这样在施工过程中才能更好的避免出现影响施工顺利进行的情况。 1、深入施工现场实地勘察地质水文条件。对施工现场的情况进行勘察能够更好的为桩基施工提供技术资料,这样在施工的时候才能更好的保证施工质量。在对现场进行勘察的时候要对地质和水文情况都要了解,这样才能更好的保证勘察结果的及时性和严谨性。对现场情况进行勘察以后施工单位才能更好的对施工中面临的土层情况进行了解,同时在施工的时候能够更好的对地下水位情况进行重视。了解施工现场附近建筑的相关技术指标也能为施工提供必要的依据,能够更好的保证施工质量。 2、认真编制施工方案。在对现场进行勘察以后,要制定施工方案,在确定施工方案的时候要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定,同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够更好的保证施工的工期,同时也能更好的保证施工的质量安全。 3、结合工程实际选用机械设备。在工程施工之前。预先选好施工所需的机械设备。机械设备选用合理与否。是确保建筑工程质量、施工进度根本前提。因而应结合工程实际,确保各机械设备之间的协作效率最大化,充分利用机械化、集群化的现代设备特点,确保机械工作效率的最大化。 三、预制桩和灌注桩桩基施工工艺的探讨 1、预制桩桩基施工工艺。当采用项制桩施工工艺时,应注重预制桩的制作,在制作预制桩时应根据打桩顺序确定朝向,浇筑时由桩顶到桩尖持续浇注,保护层通常设计25米即可。沉桩方式可以采取击打、振动、静压、水射等方式把基桩打进上中,但水射方式仅适用于砂土层之中,而采用击打、振动、静压的方式沉桩时均会产生挤土的现象,因而应结合基础范围和桩基的数量以及距离合理规划施工,并采取针对性的措施减少挤土。总的来说,就是根据工程所在地具体情况,确立合理的预制桩沉入方式,并夯实沉入质量,注重考虑预制桩自身的沉降因素,采取行之有效的措施治理由于沉降而带来的麻烦。 2、灌注桩桩基施工工艺。灌注桩属于桩基施工工艺的一种,结合灌注桩桩基施工工艺,主要分为以下几种成孔方式:一是泥浆护壁成孔;二是冲击成孔;三是沉管成孔:四是干作业成孔。当工程所在地属于淤泥或淤泥土质、普通粘性土、砂性土、粉土土质时,应采用泥浆护壁成孔方式,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌;当工程所在地属于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土土质时,应采用冲击成孔方式:沉管成孔由于需要采用锤击、振动或者振动冲击等进行成孔,所以在施工过程中会产生噪音以及挤土现象,需要注意环境保护;干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用于粘性土、粉土以及砂土。人工钻孔主要使用与松散的土质。在这些成孔方法中泥浆护壁成孔以及干作业成孔方法通常不会出现挤土或者很少存在挤土现象,在灌注桩质量控制过程中桩体强度也是一个重要性的因素,因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。因此,必须采取必要的相关措施,严格控制桩基的施工工艺和质量,否则就达不到质量控制的有效影响,具体可以在施工过程中严格控制好混凝土质量,保证达到要求水准,防止出现堵管和埋管现象发生。 四、桩基施工中的质量控制 打桩过程中,如果质量出现问题,切忌施工单位不要擅自处理。应该及时报给监理部门,然后,施工方在设计,勘察等相关部门的配合下,分析研究,方能做出适合的处理方案。具体有补沉方案,补桩法,纠偏法,扩大承合法,复合地基法。预制桩入土尺寸不够,或打入桩被土体隆起挤压上抬时,可用补沉。如果施工过程中,出现桩身倾斜,但没有断裂,可用相关设配纠偏,由挖桩引起的倾斜,纠偏最为彻底。当要求的承载力由于的承载台过小而达不到,此时,需要扩大桩基的承台面积。根据桩身和土的作用力与反作用力,对桩基处理,提高其承载力,从而分担桩基的承压力,叫做复合地基。 五、结束语 综上所述,桩基施工工艺在建筑施工中属于一项非常复杂的工作,而且也是一项非常系统的施工工作。在桩基施工过程中,施工单位必须对地基进行很好的处理,与此同时还需要及时勘察施工现象的情况,提前根据现场实际情况制定出科学有效的施工方案,将施工所需要的机械设备准备齐全,从而保障施工的质量,使施工单位的经济效益实现最大化。 建筑施工工艺论文:浅谈在建筑施工中金属饰面板安装施工工艺 [摘 要]金属饰面板安装施工工艺适用于工业与民用建筑工程的内外墙面、屋面、顶棚等各种金属饰面板安装工程。亦可与玻璃幕墙或大玻璃窗配套应用,以及在建筑物四周的转角部位、玻璃幕墙的伸缩缝、水平部位的压顶等配套应用。 [关键词]金属饰面板 一、施工准备: 1、材料要求: 彩色涂层钢板:原板多为热轧钢板和镀锌钢板。为提高钢板的防腐蚀性能和表面性能,须涂覆有机、无机或复合涂层,其中以有机涂层钢板发展较快,常用的有机涂层为聚氯乙烯,此外还有聚丙烯酸酯、环氧树脂、醇酸树脂等。涂层与钢板的结合方法有薄膜层压法和涂料涂覆法。彩色涂层钢板的主要用途可作屋面板和墙板等。上钢三厂生产的塑料复合钢板,长度为1800mm、2000mm,宽度为450mm、500mm、1000mm,厚度有0.35~2.0mm等多种。具有耐腐蚀、耐磨、绝缘等性能。塑料与钢板的剥离强度≥20N/cm。 铝合金板:用于装饰工程的铝合金板,其品种和规格较多。从表面处理方法分,有阳极氧化处理及喷涂处理。从常用的色彩分:有银白色、古铜色、金色等。从几何尺寸分:有条形板和方形板。条形板的宽度多为80~100mm,厚度多为0.5~1.5mm,长度6m左右。方形板包括正方形、长方形等。用于高层建筑的外墙板,单块面积一般较大,刚度和耐久性要求高,因而板要适当厚一些,甚至要加设肋条。从装饰效果分;有铝合金花 纹板、铝质浅花纹板、铝及铝合金波纹板、铝及铝合金压型板等。 骨架材料:是由横竖杆件拼成,主要材质为铝合金型材或型钢等。因型钢较便宜,强度高,安装方便,所以多数工程采用角钢或槽钢。但骨架应预先进行防腐处理,严禁黑铁进楼。 固定骨架的连接件:主要是膨胀螺栓、铁垫板、垫圈、螺帽及与骨架固定的各种设计和安装所需要的连接件,其质量必须符合要求。 二、操作工艺: 1、 工艺流程: 原则上是自下而上安装墙面。 吊直、套方、找规矩、弹线固定骨架的连接件 固定骨架金属饰面板安装收口构造 2、 吊直、套方、找规矩、弹线:首先根据设计图纸的要求和几何尺寸,要对镶贴金属饰面板的墙面进行吊直、套方、找规矩并一次实测和弹线,确定饰面墙板的尺寸和数量。 3、 固定骨架的连接件:骨架的横竖杆件是通过连接件与结构固定的,而连接件与结构之间,可以与结构的预埋件焊牢,也可以在墙上打膨胀螺栓。因后一种方法比较灵活,尺寸误差较小,容易保证位置的准确性,因而实际施工中采用的比较多。须在螺栓位置画线按线开孔。 4、固定骨架:其构造如图9-8、图9-9所示。骨架应预先进行防腐处理。安装骨架位置要准确,结合要牢固。安装后应全面检查中心线、表面标高等。对高层建筑外墙,为了保证饰面板的安装精度,宜用经纬仪对横竖杆件进行贯通。变形缝、沉降缝等应妥善处理。 5、金属饰面安装:墙板的安装顺序是从每面墙的过部竖向第一排下部第一块板开始,自下而上安装。安装完该面墙的第一排再安装第二排。每安装铺设10排墙板后,应吊线检查一次,以便及时消除误差。为了保证墙面外观质量,螺栓位置必须准确,并采用单面施工的钩形螺栓固定,使螺栓的位置横平竖直。固定金属饰面板的方法,常用的主要有两种。一是将板条或方板用螺丝拧到型钢或木架上,这种方法耐久性较好,多用于外墙。另一种是将板条卡在特制的龙骨上,此法多用于室内。 板与板之间的缝隙一般为10~20mm,多用橡胶条或密封箭弹性材料处理。当饰面板安装完毕,要注意在易于被污染的部位要用塑料薄膜覆盖保护。易被划、碰的部位,应设安全栏杆保护。 6、 收口构造:水平部位的压顶、端部的收口、伸缩缝的处理、两种不同材料的交接处理等,不仅关系到装饰效果,而且对使用功能也有较大的影响。因此,一般多用特制的两种材质性能相似的成型金属板进行妥善处理。 构造比较简单和转角处理方法,大多是用一条较厚的(1.5mm)的直角形金属板,与外墙板用螺栓连接固定牢。 窗台、女儿墙的上部,均属于水平部位的压顶处理)即用铝合金板盖住,使之能阻挡风雨浸透。水平桥的固定,一般先在基层焊上钢骨架,然后用螺栓将盖板固定在骨架上。盖板之间的连接直采取搭接的方法(高处压低处,搭接宽度符合设计要求,并用胶密封)。 墙面边缘部位的收口处理,是用颜色相似的铝合金成形板将墙板端部及龙骨部位封住。 墙面下端的收口处,是用一条特制的披水板,将板的下端封住,同时将板与墙之间的缝隙盖住,防止雨水渗入室内。 伸缩缝、沉降缝的处理,首先要适应建筑物伸缩、沉降的需要,同时也应考虑装饰效果。另外,此部位也是防水的薄弱环节,其构造节点应周密考虑。一般可用氯丁橡胶带起连接、密封作用。 墙板的外、内包角及钢窗周围的泛水板等须在现场加工的异形件,应参考图纸,对安装好的墙面进行实测套足尺,确定其形状尺寸,使其加工准确、便于安装。 三、质量标准: 1、 保证项目: 边缘部位的收口处理 金属饰面板的品种、质量、颜色、花型、线条必须符合设计要求,要有产品合格证。 墙体骨架如采用钢龙骨时,其规格、形状必须符合设计要求,要认真进行除锈、防腐处理。板面与骨架的固定必须牢固,不得松动。 铝合金板墙下端处理 2、基本项目: 金属饰面板安装,当设计无要求时,宜采用抽芯铝铆钉,中间必须垫橡胶垫圈。抽芯铝铆钉间距以控制在100~150mm为宜。 安装突出墙面的窗台、窗套凸线等部位的金属饰面时,裁板尺寸应准确,边角整齐光滑,搭接尺寸及方向应正确。 板材安装时严禁采用对接。搭接长度应符合设计要求,不得有透缝现象。 当外墙内侧骨架安装完后,应及时浇筑混凝土导墙,其高度、厚度及混凝土强度等级应符合设计要求,若设计无要求时,可按踢脚作法处理。 保温材料的品种、堆集密度应符合设计要求,并应填塞饱满,不留空隙。 金属饰面表面应平整、洁净,色泽协调、无变色、泛碱、污痕和显著的光泽受损处。 金属饰面板接缝应填嵌密实、平直、宽窄均匀,颜色一致。阴阳角处的板搭接方向正确,非整砖使用部位适宜。 突出物周围的板应用整传套割吻合,边缘整齐;墙裙、贴脸等突出墙面的厚度一致。 流水坡向正确,滴水线(槽)顺直。 四、成品保护: 要及时清擦干净残留在门窗框和金属饰面板上的污物如密封胶、手印、水等杂物,宜粘贴保护膜,预防污染、锈蚀。 五、应注意的质量问题: 1、饰面板不漏是其主要功能,应加以保证。首先要从每安装一块饰面板起,就必须严格按照规范规程去认真施工,尤其是收口构造的各部位必须处理好,质检部门检查要及时到位。 2、打胶、嵌缝:这与漏有非常密切的关系,如干不好会出大事。据不完全的统计,打胶、嵌缝造成渗漏和返工,占玻璃幕墙、金属饰面板和铝合金门窗安装工程量约30%,是三种外装饰工程质量通病的大头,因此要重视打胶、嵌缝这道工序。 3、分格缝不匀、不直:主要是施工前没有认真按照图纸尺寸,核对结构施工的实际尺寸,加上分段分块弹线不细、拉线不直和吊线检查不勤等造成。 4、 墙面脏:其主要原因是多方面的,一是操作工艺造成,即自下而上的安装方法和工艺直接给成品保护带来一定的难度,越是高层其难度就越大;二是操作人员必须养成随干随清擦的良好习惯;三是要加强成品保护的管理和教育工作;四是竣工前要自上而下的进行全面的清擦工作。还要注意清擦使用的工具。材料必须符合各种金属饰面板有关使用说明,否则会带来不良的效果和不应有损失。 建筑施工工艺论文:超高层钢结构建筑施工工艺控制要点 摘 要:近30年来,随着经济水平的不断提高以及科学技术的不断发展,我国的建筑业也得到了相应的发展。为了使建筑行业得到不断的发展,建筑结构的形式是需要不断更新的,所以我们需要对建筑材料的特有性能有进一步关注。而钢结构具有绿色环保、重量轻、强度高等一些显著的性能,特别在高层、超高层、大跨度的建筑中得到广泛应用。而本文主要对超高层钢结构建筑的现行状况作了简要的说明,并且根据具体的工程实例阐述了其具体的施工工艺,同时对其关键工序的质量控制要点进行了说明,对我国现有超高层钢结构建筑施工有重要的指导意义。 关键词:钢结构建筑;超高层;施工;设计;安装 从某种程度上来说,一个国家建筑的水平就可以反映该国经济发展的水平和社会文明程度的高低。举例来说:迪拜塔、台北101高楼、上海中心大厦、环球金融公司、国家石油公司双塔大楼,这些为人们所熟知的建筑正在用自身的高度向世界展示着它们所在城市的发展水平。了解一个城市最快的方法,就是看它的建筑,它们能体现出一个城市的科技发展水平。 一、关于超高层钢结构建筑的现状与发展趋势 国外研究超高层钢结构建筑已经有大约110年的历史了,而计算机技术的日益成熟以及建筑师对超高层钢结构建筑体系的不断完善也促使高层钢结构建筑在近代获得了长足的、较快的发展。其具体表现为:在欧美国家,全部建筑总量的65%是钢结构建筑,而在我们邻国日本,这一比例也达到了50%。1975年,5000t的钢结构产量使美国出现了钢结构发展的第一次高峰。从分散到集中,从集中到更加集中,钢结构建筑行业正在不断的发展。在美国,NCI、Nucor、以及Others这三大集团掌握着美国大部分的钢结构建筑制造商协会。 钢结构的设计及其制作技术的研究是欧美国家主要关注的钢结构建筑的两大因素。在整个过程中,数控机床设备组成了钢结构生产设备,其成品的精密程度相对于其他产品也更高。钢结构产品的主要特点为:重量轻、强度高、施工速度快。高质量的产品、含量较高的技术,齐全的种类以及注重环保的特质使高附加值产品占据了整个钢结构产量的半壁江山。同时,其成熟的制造与安装工艺技术;高标准、高水平的施工;安装环节的机械化,密集型技术的应用;到位的施工质量管理也使其在其他产品中脱颖而出,从而得到建筑行业的一致认可。 二、关于钢结构施工工艺的流程 1.钢结构制作主要包括:钢柱、钢梁、支撑、大跨度网架、桁架制作。现今信息发达,交通便利,在建筑市场上,专业的加工厂家、安装队伍很容易找到。 2.关于H型钢柱、梁的相关制作的步骤 (1)首先要确保零部件的质量是合格的,其次要将反变形平直度及弯曲度控制在小于1/1000的范围内,严格按照规法要求控制下料误差;(2)钢结构加工的主要机器有:用于组立的Z15型H型钢组立机、用于H型钢焊接的龙门焊接机。焊接完毕后按规范进行检验,合格后进入下道工序;(3)组立焊接H型钢,按照规范要求必须保证焊接H型钢的翼缘板拼接焊缝与腹板拼接焊缝的间距控制在200mm以上的范围内,与加劲板之间的距离也要按要求错开200mm以上。(4)H型钢焊接完成后,进行矫正,H型钢矫直机主要用于H型钢翼缘焊接以及变形,工作中的主要注意事项是严禁一次将其压成,正确做法是多次滚压使其成型;自制压力架、火焰矫正主要针对H型钢侧弯及腹板不平的问题。(5)在对H型钢进行了全面的检查并且确定其合格后,进行下一道工序,在组装平台上进行组装焊接连接板以及加劲板和它零件。 3.关于十字柱组装的问题 (1)H型钢、T型钢制作完成检验合格后,再进行十字柱的装置。(2)在专用组装胎架上组装十字形柱,十字形钢柱由一个H形和两个T形组成,H型钢、T型钢组装完成后进行下道工序,H形和两片T形构件组装焊缝使用CO2气体保护焊机手工焊。(3)十字形钢柱组装焊接完成检验合格后,再在平台上对其进行连接板、牛腿、抗剪栓钉等较小的零部件的组装。(4)十字形钢柱组装完成检验合格后进行焊接,焊接完成后进行构件校正。(5)以牛腿或节点板为基准划磨头线,然后用端面铣铣平上头接柱端面,下接头断面打45°角破口。(6)最后一步是进行上下柱的预拼装,拼装合格后,编号并粘贴合格证按要求摆放在货场。 4.钢结构安装实例时的安装工程概况 本文中的工程定位为某市中心区正东,施工区坐落于市中心,较为繁华的环境、密集的交通道路以及车辆、行人繁多,并且现场施工空间狭小,没有地方摆放钢构件,这就要求安装过程中随运随吊,减少构件二次搬运,加快安装速度。 关于主体建筑钢结构的主要标记有:地下6层,深-25m,地上54层,高239.4m,长63.5m,宽38.1m,优秀筒长34.8m,最宽19.5m。型钢混凝土结构主要应用于外框架,混凝土结构应用于优秀筒。而主体结构加裙楼结构总用钢量约10000t。 5.在钢柱安装过程中需要注意的事项有:(1)第一节钢柱安装至关重要,首先用调平螺母把柱底板找平。(2)第一节钢柱安装完成后,及时校正钢柱平面位置及垂直度和标高,调整完成后用钢板把柱底垫牢固,底板上面安装压板装上螺母,拉上不少于3根缆风绳。(3)安装第二节钢柱,用连接耳板与第一节柱连接,调整垂直度,来缆风绳,保证钢柱稳定,然后焊接对接焊缝。委托第三方检测,焊缝检查合格后,采用同样方法一次安装上节钢柱,直到完成全部钢柱的安装。(4)施工过程中要求将钢柱柱身平面坐标中心线与基础平面坐标中心线对准,且必须将其偏差控制在不大于5mm的范围之内。为了确保柱身长度中心线的铅垂度,用经纬仪测垂直度时应该在90°方向上测量,保证所有偏差均在规范要求范围内。(5)测量各柱中心线间的距离时,应该将其定位中心线的偏差控制在不大于5mm的范围之内。(6)稳固的操作平台主要在钢柱空中对接搭设,当上下节对口时,缘板、翼板应该无错位现象,且在用水准仪测量各平台标高线在同一平面上时,应以每层平台标高为基准,而经纬仪主要用于垂直度的测量与找正。(7)钢柱对接焊缝时,由两人对称焊,先打底,请跟后,再依次对称焊接,通知动态观察测量钢柱垂直度,有偏差时及时在焊接过程中调整,保证钢柱垂直度偏差在规范要求内。(8)高空焊接如果风太大则影响焊接质量,必须在焊接位置搭设焊接平台和防风棚,才能保证工人安全和焊接质量。 6.在钢梁及平台安装过程中需要注意的事项有:(1)为了加快施工进度,钢梁采用串吊,一次吊装安装3层钢梁,提高工作效率。(2)为了保证高空作业安全,在安装完成的钢柱上全部拉上安全绳,下面拉上防护平网,外立面张拉立网,保证工人安全,同时也提高工人工作效率。(3)钢梁安装完成后校核钢柱垂直度,然后安装高强螺栓,高强螺栓终拧后,进行钢梁焊接,焊接过程中动态跟踪对钢柱变形的影响,一旦发现超过规范要的偏差及时调整,保证整个框架结构的安装精度满足相应规范。 7.高强螺栓安装,钢梁之间的连接、钢梁与钢柱之间的连接设计为高强螺栓连接,具体安装过程有以下几个步骤:(1)高强度螺栓进场检验、保管。在接受由制造厂按批配套供货时必须要确保出厂质量保证书的完整。在运输、保管过程中,轻装、轻卸可以防止损伤螺纹。在保管高强度螺栓连接副时,应该按包装箱上注明的批号、规格分类放于室内,同时堆放不宜过高,防止生锈和沾染脏物。连接副在安装使用前严禁开箱。(2)高强螺栓的规格型号必须符合相关规范,高强螺栓必须经试验确定扭矩系数或复验螺栓拉力,抽检合格后才能使用。工地安装过程中,当天安装剩余的的高强度螺栓必须妥善保管,在安装过程中,螺纹不得碰伤,沾染油污,防止扭转系数变化导致高强螺栓安装不合格,达不到设计要求,引发质量安全事故。(3)高强度螺栓紧固程序和施工工艺时要注意的问题:安装高强度螺栓时,螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打,不能气割扩孔。穿入方向要一致,同时临时安装螺栓不能用高强度螺栓来代替。安装高强度螺栓时,必须按一定顺序施拧,由螺栓群中央顺序向外拧紧,并在当天终拧完毕。(4)在进行高强螺栓安装时,应该把摩擦面上的铁屑、浮锈等污物完全清除,保证钢板接触面的接触面积,满足连接摩擦力,保证结构连接安全可靠。 三、高层钢结构加工制作安装经验总结 通过本工程的施工,我们在加工、安装等方面总结大量经验,编制了专门的施工工艺,方案先行,严格按照施工方案和工艺操作,保证工程质量,为以后高层和超高层钢结构的施工打下良好基础。 结语 由于超高层建筑的高度和跨度决定了一个国家建筑业的发展水平,所以近年来,我国已经逐渐参与到超高层建筑高度的竞争中。就目前的情况来看,钢结构的应用在超高层建筑中的应用比例为70%~80%,是一个比较高的比例,而我国未来建筑行业的发展方向是由轻型钢结构、大跨度空间钢结构、高层重型钢结构的应用来决定的。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:在当前的建筑发展过程中,施工工艺是保证工程质量的重要因素。要想促进施工工艺的进一步发展,就需要运用先进的科学技术不断促进施工工艺的改良。从人们居住环境质量的提高方面进行考量,这也必然的举措。要想促进建筑质量的提高,就要不断完善施工过程中存在的问题,并且加以改进。其中桩基是建筑施工的基础性环节,只有保持桩基的稳固,才能有效的保证建筑物的质量。为了使施工人员将这项施工环节重视起来,本文就重点分析桩基的施工工艺,希望在今后的施工过程中,能够有效的保证施工质量。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 为了进一步促进建筑施工质量的提高,施工人员应该从根本性的措施做起,其中最为重要的就是对桩基进行施工。桩基的施工工艺在发展的过程中已经得到了一定的改善,主要体现在能够适应各种施工中的地质环境,并且保证施工质量的良好。施工人员在施工中要严格按照设计进行作业,尤其是桩基的施工,是保证建筑物使用寿命的重要前提,我们一定要加以重视。 1 建筑施工中桩基施工工艺 桩基在建筑工程中的作用十分显著,是一项基础性的施工项目。桩基的施工主要是由两部分组成的,一部分是基桩的施工,另一部分是桩顶的连接。并且不同的桩基所具有的形式也各不相同。其中最常见的两种形式为高承台桩基以及地承台桩基。下面我们就进行细致的分析。在施工的过程中,如果桩身的上半部分处在地面之上,下边部分处在地面之下,这一形式就被称之为高承台桩基,不同于地承台桩基的是,桩身的埋设存在一定的差异性。地承台的桩身无论是上半部分还是下半部分都要埋设在地下。桩基在施工的过程中,应该根据实际的施工情况的不同,选择适当的施工工艺,这样才能达到理想的施工效果。当前我国建筑在施工的过程中,对桩基的施工主要采用两种施工工艺,其一是预制桩的施工工艺,其二是灌注桩的施工,这两种施工工艺都具有各自的特点,所以在施工过程中都应该得以一定程度的重视。具体来说,预制桩主要的施工方式是将桩柱以击打的方式打入土中,或是采用振动的方式也是一样的效果;灌注桩的施工工艺相对于预制桩的过程就更为复杂一些,在施工的过程中,要预先在施工现场进行钻孔的处理,将钢筋放入孔内,这就要求钻孔的过程一定要细致,不能出现过大或过小的状况,在此基础上,进行混凝土的浇筑,将混凝土均匀的浇灌在孔内,以保证最终的效果良好,同时还要注意事后的养护工作,这样才能达到理想的施工效果,保证桩基的稳固。桩基的作用在发生灾害时能够得到重要的体现,防止建筑物变形以及保护建筑物的稳定与安全。 2 桩基施工前的准备 要想保证桩基施工质量的良好,就要做足准备工作。因为准备工作是保证施工顺利进行的基础环节,只有加强在施工阶段的准备工作,才能充分掌握工程的整体质量,促进桩基施工工艺的进一步发展。在这之中,我们需要注意以下几点,其一是对水文条件的掌控,其二是对施工方案的编写,其三是施工设备的选择。下面我们就针对这四项准备阶段的施工进行具体的分析与研究。 2.1 勘察施工现场的水文条件 为了进一步搜集施工现场的地质条件,我们就要对周围的水文信息进行具体的搜集与整理,这样才能运用适当的施工工艺对桩基进行施工。这是保证工程质量的首要前提。在准备阶段,施工人员对现场的情况进行详细的勘察,也是为了保证能够编写出较为完善的施工方案,尤其是要充分考虑到地下水对桩基施工的影响,确保在实际的工程中能够及时将水排放出去,做好排水作业。另外,还要考虑到特殊情况下的施工作业,只有充分掌握了现场的情况,才能以不变应万变,保证桩基的工程质量。 2.2 认真编制施工方案 在完成现场的勘查之后,就可以根据实际的情况进行桩基施工方案的编写了。其中对于具体的数据具有严格的要求,因为在施工过程中的每一个数据都会对施工质量产生或大或小的影响,只有考虑到这点,才能保证桩基施工工艺的顺利应用。在具体的施工过程中,还要严格按照施工方案进行,不能擅自更改。 在确定施工方案的时候还要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定。同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够保证施工的工期,同时保证施工的质量安全。 2.3 结合工程实际选用机械设备 在工程施工之前,预先选好施工所需的机械设备,机械设备选用合理与否是确保建筑工程质量,施工进度根本前提,因而应结合工程实际,确保各机械设备之间的协作效率最大化,充分利用机械化、集群化的现代设备特点,确保机械工作效率的最大化。 3 预制桩和灌注桩桩基施工工艺的探讨 3.1 预制桩桩基施工工艺 当采用预制桩施工工艺时,应注重预制桩的制作,在制作预制桩时应根据打桩顺序确定朝向,浇筑时由桩顶到桩尖持续浇注,保护层通常设计米即可。沉桩方式可以采取击打、振动、静压、水射等方式把基桩打进土中,但水射方式仅适用于砂土层之中,而采用击打、振动、静压的方式沉桩时均会产生挤土的现象,因而应结合基础范围和桩基的数量以及距离合理规划施工,并采取针对性的措施减少挤土。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩属于桩基施工工艺的一种,结合灌注桩桩基施工工艺,主要分为以下几种成孔方式。一是泥浆护壁成孔二是冲击成孔三是沉管成孔四是干作业成孔。当工程所在地属于淤泥或淤泥土质、普通粘性土、砂性土、粉土土质时,应采用泥浆护壁成孔方式,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌当工程所在地属于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土土质时,应采用冲击成孔方式,振动或者振动冲击等进行成孔,所以在施工过程中会产生噪音以及挤土现象,需要注意环境保护干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用于粘性土、粉土以及砂土。人工钻孔主要使用与松散的土质,在灌注桩质量控制过程中桩体强度也是一个重要性的因素,因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。 结束语 在建筑工程施工中,桩基施工是非常复杂的施工工作,同时也是非常系统的施工工作,在进行施工的时候对建筑工程的整体质量也有很大影响,因此,在施工前要对施工现场进行勘测,同时对施工方案进行研究,保证桩基的施工质量,对建筑工程的建设起到推动作用。 建筑施工工艺论文:浅谈高层建筑施工工艺 摘 要:城市化发展,使土地利用率不断提高,城市高层越来越多,为了保证高层建筑安全,就需要在施工工艺和技术上不断探索,满足城市发展需求。同样的建筑,普通底层建筑对施工技术的要求标准就相对要略低一些,而对高层建筑而言,施工技术和质量上则有着更高的标准,只有选择良好的施工工艺,才能确保整个高层建筑的质量。文章主要从高层建筑施工工艺上进行探讨,以此促进高层建筑行业发展。 关键词:高层建筑;施工工艺;工艺要点 城市现代化,地标性建筑则是一个城市的形象,展示着一个城市的强大实力,各个城市之间不约而同的展开了建筑大赛,这就导致了建筑越来越高,结构越来越复杂。不论从设计还是建设上,现代高层均呈现了“高”的特点,城市也以高建筑为美丽,人们审美理念也发生了转变,把建筑高度当成一种追求和评价,而企业、商业等的办公地址也以繁华路段、超高层建筑为主,人们对高层建筑质量有着更多要求,这就促进了高层建筑施工工艺需要不断创新,才能满足发展需要,技术创新是当前建筑行业共同面临的课题。 1 高层建筑施工特点 高层建筑由于特殊的结构形式,在施工中有着自身的特点,主要表现如下。 1.1 工程量大、工序多、配合复杂 对高层建筑来说,要想全部完成任务,就需要集合大部分材料与工种,整个建设过程中,施工的工程量巨大,特别是对土方、混凝土、模板、钢筋、砌筑、设备管线等需要的使用量较大,不同的环节还涉及到管理层级的问题,各工种之间配合复杂,衔接紧密。 1.2 施工准备工作量大 正是由于高层建筑体量大、面积大,在进行施工前,需要做好充分的准备工作,特别是对物料、人力、机械、设备准备,一定要保证到位,不影响工程进度,大量材料、构配件和机具设备等使需要的人、财、物品种繁多,对一些需要采购的,也要组织大量人力、财力去选择,可见采购与运输的压力较为巨大。涉及到具体施工,又要对人力进行科学组织调配,使大量专业工种、劳动力、管理人员发挥应有作用,从而确保整体工程顺利开展。 1.3 施工周期长、工期紧 高层建筑一般施工时间较长,通过对数据研究发现,一栋普通的高层建筑,单栋工期要2~4a;结构工期5~l0d每层,这需要进行不间断的两班倒作业,才能得以快速完成,高层施工作业时间长、工期紧,在施工中还会遇到雨期影响,只有不断加强高层施工技术能力,才能满足建设需要,顺利完成施工任务。 1.4 基础深、基坑支护和地基施工复杂 高层建筑基础与上部高度大体一致,整个建筑的基础结构较深,当前,为了节省空间与合理利用空间,高层建筑会建设l~4层地下室,用作停车位和管理之用,这种情况就决定了在施工中涉及到的环节较多,地基建设的基坑支护、土方开挖、地基处理以及深层降水等环节均需要做到良好处理,才能有效保证建筑质量,从技术层面上看,难度较大,如果技术选择不合理,则会影响到高层建筑的工期,导致工程造价增加,成本增多。 1.5 结构装修、防水质量要求高,技术复杂 现代建筑不但要具备使用功能,还要有良好的美观美化作用,既对建筑结构耐久性有较高要求,同时,也要满足对城市的美化功能,高层建筑主体结构和建筑物立面装饰均很重要。高层建筑基础、地下室墙面、厨房、卫生间管道和防水等各方面需要有严格的质量保障,才能满足结构层需要,为了增强建筑功能,满足人们居住生活需求,就要在土建、电气、材质和质量上不断改进。 1.6 平行流水、立体交叉作业多,机械化程度高 在施工期,高层建筑需要同时进行多工种的配合,只有这样才能加快工程进度,实现平行作业、立体作业的格局。在一个时间内,为了使建筑同时进行,多专业、多工种、多工序同时启动,形成平行流水交叉作业的施工形式,需要施工管理部门以工程自身实际要求,不断解决多工种、多工序施工的矛盾问题。 2 高层建筑施工工艺方法 施工工艺的选择,对高层建筑质量影响较大,不同建筑体系施工方法存在差异。 2.1 框架结构体系施工方法 (1)现浇框架法。这种方法需要现场施工,对建筑需要的柱、梁、板要全部现场浇筑才能成型,一般使用散装散拆式定型组合模板进行支模,通过绑钢筋的方法进行浇筑;另外,也按结构形式采用组装模,而梁、板用台模等,对其进行模板浇筑。(2)预制装配框架法。这种方法流水化作业,整体施工效率高、效果好、工作量小、施工速度快,但是从结构特点上看,表现出了结构抗震性差的特点,在进行组装时,需要对构件种类、型号、规格、尺寸进行科学把握,组织好吊装工作,确保各工序合理配合。(3)现浇柱、预制梁板框架法。框架结构的建筑,对一部分支模简易的框架柱可以进行现浇,对复杂的水平梁、板采取附近预制的方式,形成现浇柱、预制梁、板框架的多重组合。这种方法结构整体性较好,对一些预制装配的构件连接效果好,大大减少了现场的吊装作业量,对一些设计好的标准参数,非常适合。(4)升板法。高层无梁楼盖一般在施工现场重叠生产,使各层楼板、柱子实现预制或现浇,通过柱头提升设备,把各层楼板旋转到指定位置。对准备升板的楼板,可以提前把外墙和竖向构件安装好,进行整层提升。通过这种方式不但能够达到节约95%模板的目的,同时也大大降低了高空作业的危险性,使人力劳动得到解放,狭窄场地施工效果良好。在施工时,要做好科学组织设计,使预埋件和提升环布置到位,保持整体建筑的稳定。 2.2 剪力墙结构体系施工方法 剪力墙结构是高层建筑的重要环节,施工方法主要有现场浇筑、装配式大板和砌块型式。 2.2.1 现场浇筑方法。(1)工具式组合钢模板法。这种方法主要采用组合式钢模板散装散拆,或者使用组装大块安装模板浇筑。这类方法普遍使用,能够大大减少施工成本,但费时费力,整体工效不高。(2)大模板法。这种方法施工快、墙面平、质量好,对现场工作量要求技术不强,也是一种普遍使用的方式,高层内承重墙均用整间大模板支模现浇,而外围护墙则使用现浇、预制或砌筑三种做法。(3)爬模法。借助自身提升工具、不使用机械力量就能使模板逐层上爬,浇筑一层墙体,着重后,就可以随后浇另一层楼板。(4)隧道模法。承重墙体和楼板的施工会使用这种方法,隧道式模板可以同时进行浇筑,一次支模一次浇筑,就能保持成型。这种方法能够保持整体结构稳定、墙面和顶面整洁。(5)滑升模板法。滑模法主要是沿结构周边一次组装,模板不断浇筑混凝土并完成绑扎钢筋作业,不断用小型液压千斤顶提升模板,使整体浇筑一次成型。 2.2.2 装配式方法。装配式方法由大板法的盒子法两种形式。大板法用于高层内外承重墙为预制板,通过塔吊进行安装到位完成。这种方式装配简便、现场施工简单、不占用人力、速度快造价低,从技术上讲,效果优良。盒子建筑法主要是预制成盒子状空间的构件,通过运输到达现场进行组装,一般盒子重8~30t左右,预制装配化程度高、工期更短,缺点是投资大。 2.3 筒体结构体系施工法 筒体结构体系的施工方法,主要用在超高层建筑中,通过对承重梁、柱和承重墙现浇,保证建筑物达到一定高度。优秀筒内筒主要是现浇钢筋混凝土墙板结构构成,如果超出标准高度,则需要采用滑升模板施工方法,技术上也能有所保证。钢结构在内筒中设爬升或塔式起重机,逐层安装。内筒和外筒楼板,跨度大,需要进行现浇或压型钢板作永久性模板,保证楼板自身平面刚度。 3 结束语 总而言之,现代高层建筑越来越多,只有不断创新技术能力,才能探索出符合人们需求的建筑产品,各级施工、管理人员一定要对高层施工情况全面掌握,才能灵活做好技术调整和改革,保证高层建筑质量与安全。 建筑施工工艺论文:探究房屋建筑施工中后浇带施工工艺 【摘要】如果房屋建筑施工质量无法得到保证,就很容易有混凝土结构裂缝出现,为了解决这个问题,就需要将后浇带施工技术应用到房建施工中;本技术主要是将施工裂缝设置于合理的区域,如墙体、底板都比较合适,暂时分开各个结构,结构的伸缩现象结束之后,在施工裂缝内填充混凝土,连接各个结构,这样就会有整体结构形成。本文简要分析了房屋建筑施工中后浇带施工工艺,希望可以提供一些有价值的参考意见。 【关键词】房屋建筑;后浇带;施工工艺 如今,城市化进程的加快,房屋建筑数量在不断的增多;人们生活水平的提高,对房屋建筑施工质量也提出了更高的要求;实践研究表明,因为诸多因素的共同作用,经常会有裂缝问题出现于房屋建筑施工中,那么就需要将后浇带施工技术给应用过来,保证房屋建筑的整体施工质量。 1、后浇带施工技术的设计原则及实际作用 一是后浇带的设计原则:在设计后浇带的过程中,需要分清主要设计原则和次要设计原则,分别是释放应力和抵抗应力;通常情况下,高层建筑和基础与裙房等形成了整体,但是重力作用下,会有一定沉降发生于建筑中,那么就需要对后浇带科学设置。在设计之前,还需要科学的计算和校核基础结构和裙房结构的强度,以便对结构应力数值真实的获取,然后通过后浇带的设置,暂时分开裙房和基础,确定了基础沉降数值之后,对后浇带的浇筑时间进行确定。 二是后浇带的实际作用:通过实践研究表明,将后浇带施工工艺应用到房屋建筑施工中,可以降低混凝土结构裂缝的出现几率,内外温差是混凝土结构裂缝出现的主要原因;通过后浇带的设置,并且浇筑混凝土,可以促使房屋建筑的结构强度得到大幅度提升,整体稳定性得到了保证。一般情况下,可以将后浇带划分为三种形式,这种划分依据是作用的差异,首先是后浇沉降带,在结构差异比较明显的区域设置,完成了房屋建筑的主体施工之后,并且主体有二分之一以上的沉降量出现,就可以浇筑施工裙房结构;其次是后浇温度带,在内外温差作用下,会有裂缝出现于混凝土结构中,通过后浇温度带的设置,混凝土伸缩自由度能够得到提高,避免出现混凝土裂缝;最后是后浇伸缩带,可以促使混凝土收缩效应得到降低,避免在较大程度上破坏到建筑结构质量。 2、后浇带的施工技术 一是对混凝土材料合理选择:要充分结合结构特性,来合理选择房屋建筑后浇带的材料,主要选择的材料需要不具备收缩效应,在混凝土拌制的过程中,需要将适量的减水剂和掺和剂给添加过来,促使混凝土的配合比得到保证;振捣工作及时开展,这样后浇带的结构强度就可以得到提升;此外,施工过程中,要严格依据相关的方案要求来进行,对模板的侧向压力进行控制,工程的实际需求得到了满足。在对垂直后浇带进行浇筑的过程中,需要避免对模板钢丝网造成破坏,并且对混凝土振捣环节充分重视,对混凝土振捣工具和模板位置科学安排,避免出现混凝土流失问题。 二是对后浇带合理设置:要结合工程具体情况,对后浇带的断面形式科学确定,在这个过程中,保证混凝土结构和后浇带的断面形式是相同的,包括多种断面形式,如V形缝、企口缝等。断面形式的选择,需要将板和墙的厚度给充分纳入考虑范围,如果厚度在60厘米以上,就可以将企口缝给应用过来;如果厚度在30厘米以内,那么就将平直缝给应用过来;如果厚度在两者之间,就将阶梯缝给应用过来。因为平直缝没有较好的承压能力,压力作用下,很容易有变形出现于混凝土结构中,因此,在施工过程中,平直缝尽量不要设置。 其次是对后浇带的实际浇筑位置进行明确,要对混凝土构件的受力情况进行分析,然后选择浇筑的混凝土构件应该具备最小受力,在具体实践中,浇筑位置通常选择的是建筑梁板的反弯点,不能够将后浇带设置于剪力墙的中间区域,这是因为本区域可以对较大的作用力进行承受,在应力作用下,就会有变形问题出现。 三是对后浇带的浇筑时间严格控制:后浇带采用不同的类型,就会有差异化的开始浇筑时间,具体来讲,对于后浇收缩带,完成了混凝土结构施工之后,建筑结构会有百分之六十左右的收缩,如果速度较快,甚至可以达到百分之百的收缩,因此,后浇收缩带的浇筑作业需要等到两个月以后开展;在后浇沉降带方面,在高层建筑中往往采用这种形式的后浇带,完成了地基沉降之后,就可以对后浇沉降带进行浇筑;在确定后浇沉降带浇筑时间时,需要综合考虑诸多方面的因素,如高层建筑施工特点、施工成本、施工工艺等;在后浇温度带方面,和后浇收缩带有着基本相同的浇筑时间,两个月之后,后浇温度带的浇筑作业就可以正常开展。此外,还需要将建筑工程所在区域的气候条件和施工材料等因素给纳入考虑范围,适当延后后浇带的浇筑时间,但是需要详细注明于施工图纸中。 四是对后浇带的浇筑温度准确把握:在浇筑后浇带的过程中,需要避免出现新旧混凝土裂缝,因此,就需要对后浇带的浇筑温度准确把握;一般情况下,需要按照10摄氏度的标准来控制后浇带的浇筑温度。完成了后浇带浇筑作业,经过两天时间,需要将一系列的措施应用过来,避免出现新旧混凝土裂缝,一般选择早上或者傍晚来进行收关。 五是后浇带的配筋设置:通过钢筋混凝土,连接了房屋建筑的各个结构,那么在对后浇带进行设置时,就需要切割钢筋,为了促使建筑结构质量得到保证,不能将各个结构之间的联系给切断开,因为部分结构的钢筋,需要对建筑的整体荷载进行承受,否则就可能会出现诸多的安全问题;如果后浇带有着较大的跨度,需要对受力钢筋进行切割,促使建筑的结构强度需求得到满足,避免有变形问题发生于受力结构中。 此外,还有诸多的要点需要注意,在后浇带浇筑作业之前,需要全部排出后浇带内的积水,保证后浇带表面维持在湿润状态,并且清除干净后浇带内的杂质,这样混凝土的浇筑质量方可以得到提高;要严格依据施工图纸来对模板进行安装,对模板强度严格控制,保证符合相关要求,选择的模板材料通常是钢丝,要保证其具有相同的直径,并且分布足够均匀。 3、结语 综上所述,后浇带施工技术在房屋建筑施工中发挥着十分重要的作用,通过合理设置后浇带,可以避免有裂缝发生于混凝土结构中,房屋建筑的整体施工质量得到了保证。在具体实践中,需要结合实际情况,科学设计施工方案,对后浇带形式合理选择,严格依据相关的要求和标准来开展施工,控制每一个施工环节的质量,将后浇带的作用给充分发挥出来,保证房屋建筑的整体质量。随着后浇带施工工艺的广泛应用,这一施工技术也逐渐引起了建筑行业的关注,后浇带施工工艺不仅能够防止建筑物发生沉降,而且能够避免大体积混凝土因温度变化和收缩等造成的变形,以及钢筋混凝土的收缩等问题,所以,在建筑项目的施工中,应该增加后浇带施工工艺的使用,并结合一定的辅助措施,加强建筑施工过程的控制和管理,从而确保建筑施工的质量。
石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制探讨 1自动化控制在石油化工企业中的具体运用 1.1智能阀门定位器 阀门定位器的使用情况影响到产品生产的质量及安全性,为了保证石油化工装置自动化控制系统的精度,首先要做的就是正确选择调节阀,随着自动化控制系统在石油化工企业中的应用,智能阀门定位器也得到了普及。智能阀门定位器中双向数字通讯减少了现场额外的布线,保护操作环境,提高了操作的安全性,实现了对整个过程的控制,同时还节省了硬件开支,为企业带来经济效益。智能阀门调节器采用全密封结构,减少了外界环境对其造成的影响,有利于维持调节器的性能,延长使命寿命。此外,FIELDVUE阀门定位器和变送器可以通过HART通讯协议及时里了解现场信息。 1.2分散性控制系统 在石油化工企业中,分散性控制系统的应用是一个较为普遍的现象。分散性控制系统在我国经历了长久的发展历程,已经形成规模较大的企业,目前的分散性控制系统具有独特的优势,比如智能控制的数字化发展、装置的兼容性等,并且不同型号的分散性控制系统还可以互相连接,组成一个规模较大的便捷网络管理控制系统。分散性控制系统在石油化工企业中的应用主要是在油品储运系统、化工生产装置等方面,极大地提高了石油化工企业的生产效率。然而,分散性控制系统仍然存在诸多尚未解决的问题,其中较为突出的问题就是,分散性控制系统装置的利用率偏低,资源浪费现象严重,且系统冗杂。 1.3火灾和气体检测系统 与传统的全球分销系统相比,火灾和气体检测系统不需要借助其他装置就可以实现对装置火灾和危险气体泄漏的检测、分析、预防和控制。火灾和其他检测系统作为一套可燃气体检测及火灾控制系统,适应了现代化工厂的HSE管理,满足了石油化工企业管理的需要。石油化工企业在生产产品的时候,其各个环节对于SIL等级的要求都比较高,因此,火灾和气体检测系统的组成件也必须具备相应的SIL等级国际认证才能投入使用。火灾和气体检测系统的各组成设备、附件分布在危险区域和非危险区域当中,各区域内的传感器具备检测功能,终端执行器则发挥执行功能。此外,在布置现场还会设置许多手动报警按钮,以便于及时险情并迅速做出报警反应。火灾和气体检测系统提供的主要功能有发现可燃气体、有毒气体、火焰和火灾,提供自动和手动灭火装置。同时,火灾和气体检测系统可以将火灾报警系统和气体探测系统归属到一起进行设计,与其他设备的联网可以构成一个消防安全网络。 2石油化工企业加强自动化控制运用的有效策略 2.1采用自适应控制模式和最优控制技术进行自动化生产 自适应控制和最优控制是自动化控制的两种模式,自适应控制指的是能够根据工作环境的情况而自动智能调节机器性能的反馈控制系统,从而使系统能够按照设定的标准以最佳的状态进行工作,而最优控制则是现代控制理论的一个重要组成部分。自适应控制和最优控制虽然有其缺陷,但仍被广泛应用于多个领域,石油化工企业要采用自适应控制和最优控制技术进行自动化生产。石油化工企业可利用自动化控制设备来反馈企业的生产状况,从而根据反馈结果对企业生产的薄弱环节作出相应的调整,从而保证企业能够按照原定的生产计划正常运转。最优控制的基本理论是动态规划和最大原理,采用变分法的方式在企业的生产过程中严格对温度、压力等因素进行严格控制。 2.2全面提升企业自动化生产的综合控制能力 石油化工产业本身具有生产规模大的特点,互联网技术、信息技术、网络技术以及自动化技术等技术在石油化工生产中运用的效果较为突出。根据国内外的经验,石油化工企业要想确保自身正常运转,扩大生产规模,提高石油生产的效率,必须要全面提高企业自动化生产的综合控制能力,要求石油化工企业充分借鉴技术优势,做到信息管理控制一体化,优化企业的生产结构,提高企业自动化生产的效率,保证企业生产环节的正常进行。 2.3以市场需求做为自动化生产的出发点 我国石油化工企业生产的目的是为了满足市场需求,因此,石油化工企业的生产必须要结合市场现代化需求,符合现代化生产的发展规律。石油化工企业需将市场需求作为自动化生产的出发点,把握好市场的导向,生产出大量的石油化工产品,充分满足市场需求。同时,石油化工企业还要借鉴国内外的先进技术,更新自己的生产技术,做好应对生产过程中出现问题的准备,防止出现资源浪费、技术落后的情况,优化资源配置,提高企业的生产效率。 3结束语 综上所述,自动化控制系统在石油化工企业中的应用具有非常重要的意义,我国石油化工企业应当及时更新自动化控制技术,为自身的发展奠定坚实的基础。 作者:刘阳 单位:陕西省西安市西安石油大学 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工企业自动化控制研究:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。
电气工程自动化论文:自动化电气工程论文 1电气自动化分析 1.1电气自动化的概念 近些年来,在电子通信技术的发展之下,电气自动化逐步被社会所熟知,电气自动化的广泛应用让人们的工作与生活模式发生了翻天覆地的变革,人们的生活变得更加便捷。截止到目前为止,电气工程已经涵盖到了光子、电子研究范围之中,通俗而言,电气自动化就是电子工程及其自动化,各类电器都与电气自动化有着密切的关系,电气自动化已经开始应用到各类行业之中,发挥着越来越重要的作用。电气自动化也成为了促进社会经济发展的主要手段之一。 1.2电气自动化的特征 电气自动化系统的操作与企业系统有着较大的不同,一般而言,不需要将设备设置在控制室与配电室中,只要将其设置在控制中心即可,与一般的系统相比而言,电气自动化系统操作次数与操作频率相对较小。为了保障电气设备运行的安全性与稳定性,就需要设置好科学合理的保障措施,提升系统的抗干扰性,此外,还要保障电子设备异常情况能够被及时检出,这样才能够保障电力系统运行的安全性与稳定性,为人们的生活与生产提供更大的方便。除此之外,电气自动化还具有便捷性、广泛性及高效性等特征。 2电气自动化在电气工程应用中需要遵循的设计理念 2.1集中化监控式理念 电气工程的维护是十分方便的,对控制站的要求也不高,系统设计工作很容易实现,同时,电气工程主要是将系统功能集中起来进行处理,这就在一定程度上加重了处理器的任务,这也会影响系统的处理速度。此外,如果电气设备处在监控环境下,主机冗余也会降低,电缆数量则会加大,为了防止电缆影响系统运行的安全性与可靠性,就需要将集中化监控式理念应用在设计过程中。 2.2现场总线监控式理念 目前,以太网、现场总线技术也在电气工程自动化中得到了广泛的使用,将现场总线监控理念应用在其中可以有效提升设计工作的针对性,也能够根据间隔的实际情况进行科学的设计,如果将该种措施应用在较远程监控系统中,还可以有效减少设备模拟量,因此,该种方式也开始在电气自动化中得到广泛的使用。 2.3远程化监控式理念 将远程化监控式理念应用在电气工程中可以有效节约材料费用、安装费用以及电缆用量,也有着良好的可靠性。但是,由于各类因素的影响,电气工程通讯量较大,通讯速度低,因此,该种设计方式仅仅适宜用在小型电气工程中,不适宜应用在大型工程中。 3电气自动化在电气工程中的应用分析 3.1电气自动化在电气工程管理工作中的应用 在技术水平的发展之下,电气自动化技术也开始在高新技术中得到广泛的应用,其应用工作更加注重编程调试工作。例如,在仪表工程管理工作中,只要将电气自动化技术应用在其中就可以将传统的管理重点转化为集中PLC控制系统以及集散DCS管理工作上来,将自动化管理系统应用在仪表工程管理工作中能够实施采集温度、流量以及压力数据的采集,也能够实现输出控制以及监测工作的功能,这不仅可以有效提升管理稳定性,也可以有效降低维护工作的资金投入量与工作维护量。可以说,电气自动化技术的应用能够有效提升工程电气工程管理工作的信息化水平,这也是未来的技术发展趋势。 3.2电气自动化在变电站中的应用分析 将电气自动化技术应用在变电站之中可以实现全自动化操作与监控,也能够有效提升变电站的综合监控能力、运行效率与运行水平。在将电气自动化应用在设备中之后,可以用全微机设备取代传统电磁装置,这就实现监视工作的屏幕化,为正常工作的开展提供了很大的便利。 3.3电气自动化在分散测控系统中的使用分析 分散测控系统是发电厂的重要组成部分,对于发电厂的运行有着十分重要的地位,在应用过程中主要使用分层控制结构,其结构有工作站、以太网、过程控制单元、数据高速通讯网几个部分。在这几种结构之中,工作站包括运行员工作站与工程师工作站两个部分,运行员工作站负责信息发送以及信息接收的工作,工程师工作站则负责相关信息的诊断、设计以及维护工作。将电气自动化应用在分散测控系统可以让系统处于自动运行状态中,既可以减轻工作人员的工作压力,也能够提升系统运行的稳定性。 3.4电气自动化在电网调度中的使用分析 将电气自动化技术应用在电网调度中可以有效提升调度系统运行的准确性,其应用范围涵盖到了电网调度工作站、网络、中心服务器、打印设备、大屏显示器中,该种技术的应用可以实现发电厂、变电站终端与下级调度中心的连接。同时,电气自动化技术还可以实时评估系统的运行情况,并对数据进行累计,继而实现相关的预测功能,此外,电气系统还可以对数据进行及时的采集、数据与监控,可以帮助管理人员及时的掌握系统的安全情况,这能够有效促进系统的现代化发展。 4电气自动化未来的发展趋势分析 电气自动化的应用范围是十分广泛的,有着良好的发展趋势,在未来阶段下,需要在电气自动化的发展中投入更多的资金与精力,并着重关注这一技术在电器智能化上的应用。 4.1利用统一系统开发平台 统一的系统开发平台的平台能够支持包括设计、测试、调试、开机运行以及维护在内的自动化项目的各个环节,该项技术能降低费用和时间,减少投入的成本,各个用户可以根据要求进行运行代码的设置,主要在于开发的平台与运行的平台是相互独立的。 4.2电气工业的自动化与信息技术 在市场经济的推动下,信息技术不断向工业行业渗透,主要体现在:一是管理层进行纵向的渗透,二是信息技术向自动化设备和系统进行横向的扩展。 4.3自动化技术操作人员专业化 在今后的发展中越加重视操作人员的专业素质,在系统的安装过程中,操作人员应了解安装的过程,进行专业的培训,掌握专业性的技术。 5结语 总而言之,在现代社会,电气自动化的发展有效推动了我国社会经济水平的发展,各类新理论、新技术也开始应用在了电气自动化之中,作为现代电气工程行业的重要技术电气自动化技术,只有在原技术上有所创新,才能推荐电气工程的进一步发展。但是,与国外发达国家相比而言,我国的电气自动化技术还相对落后,在未来阶段下,需要积极借鉴国外发达国家的发展经验,开拓新技术、新理论,培养一批专业的技术人员与管理人员,这样才能够推动电气自动化技术在电气工程中的应用。 作者:王霞红 单位:中国能源建设集团山西省电力建设三公司 电气工程自动化论文:自动化技术发展电气工程论文 一、电气自动化设计理念 集中化设计理念由于电气工程处理多采用相同处理器进行集中处理,其工作任务相对较为繁重,且处理效率低,而随着处理对象的增多,电缆数量也需进行不断增加,这样不但加大了主机的处理任务,降低了电力系统运行稳定性,增加了故障发生率,同时,还大幅度提高了投资成本,而为了改变这一现状,在电气工程中融合电气自动化设计中,充分将集中化监控技术应用其中,有效的解决了以上问题,给电气工程运行提供了更可靠的保证,现场总线式设计理念现场总线式设计主要是结合电力生产现场具体情况,对不同的间隔,选择不同的功能,更具有针对性,同时,还使设备间隔、模拟量、端子柜进行更合理的分配,避免了不必要的浪费,大大降低了投资成为,为电力工程发展提供了更好的经济方案。远程化设计理念远程化设计在保证电气工程运行稳定及安全的情况下,有效减少电缆的使用量,大大的降低了投资成本,但远程设计在具有优势的同时,也有着许多的缺点,电气通讯量增加就是其中之一,因而,远程化设计只能用于小规模电气工程中。 二、电气自动化在电气工程中的融合 1.电气自动化在电气工程继电保护装置中的应用继电保护装置相当于电气工程中的报警装置,当电气系统在运行过程中出现突发状况时,继电保护装置会在第一时间发出报警信号,并将线路进行切断。而在继电装置中融入电气自动化技术,可对电气工程中的线路运行情况进行实时监控,并予以远程控制,以便及时对电气工程中的各个参数进行调节,有效解决继电装置中反应不及时或误跳情况。另外,继电自动装置保护还能对电气工程中的所有线路及设备进行异常检测,如检测到异常情况,继电自动装置会根据异常情况自动启动保护措施,有效的减少故障发生概率,提高了电气工程运行稳定性。电气自动化在电气工程变电站中的应用变电站综合自动化系统充分运用当前先进的科学技术,将计算机技术、电子技术及通信技术进行紧密融合,并通过依靠计算机进行综合系统监控,并根据电气工程实际运行情况,将自动化装置、机电保护装置、信号管理系统及测量设计进行优化重组,以便对电气工程运行进行监控、测量、通信、及控制。由于变电站综合自动化系统操作简便、维护方便、且具有智能化及集成化特点,因而,它给电气工程发展运行,创造了更多的优势。 2.电气自动化在电气工程中发电厂分散控制中的应用发电厂分散控制主要有工作站、太网、控制单元及通讯网四大部分组成,在发电生产过程中,采用分层结构方式,结合直接应用控制单元,从而现实电气设备之间的信号及数据传递,并对电气工程中的设备运行情况进行监控、控制,从而实现电力生产监测、控制、保护。电气自动化在电气工程中电网调度中的应用电网调度主要是通过调度服务器及电气自动化系统来实现,而电气自动化在电网调度中应用主要有以下几个优势:实现电网经济调度,充分确保电网运行的安全性及稳定性。为电网故障检测提供准确、可靠的相关数据,充分提高电网故障查询速度,以便及时对电网故障点进行排除。为电网电力负荷检测显示、提供有效的生产过程数据,从而实现电力系统负荷预测。 三、结束语 综上所述,电气自动化技术不仅是推动我国电气工程发展的主要动力,同时,也是我国工业发展的重要基础,更是我国经济发展水平的主要表现。因此,我国电气工程应科学化、规范化道路发展,才能满足我国社会发展需求。而要想更好的提高电气工程运行的安全性、稳定性,必须将电气自动化技术与电气工程进行融合,才能满足电气工程需求,为未来电气工程发展打下坚实基础。 作者;刘治强单位:深圳海派投资咨询有限公司 电气工程自动化论文:自动化设计电气工程论文 一、对当前电气自动化发展现状的介绍 1.电气工程自动化的现状缺乏较强的系统集成性对于电气自动化的整体功能而言,系统集成为主要的发展趋势,是必然的发展趋势。对于当前的电气自动化,存在多岛自动化的结构,其特点为相互独立、互不影响、性能单一、信息具有较高的集中性,很难发挥电气机动化的整体功能。电气自动化的网络架构存在不一致性对于电气自动化的发展,其主要目标是形成便捷、有效的电气工程师,建立完善的自动化体系。但是,在当前的行业内,缺乏完善的架构,对网络的认识不深入,网络架构存在差异性,使得借助网络结构而发展起来的电气工程自动化在未来发展的道路上受到严重阻碍。同时,不同的主体在使用信息软件的过程中,出现接口不匹配的问题,给信息的有效交流造成的障碍,影响了数据在不同主体之间的分享,在很大程度上破坏了系统运行中的实际效果。 2.对电气自动化进行的积极改进立足科技,电气自动化要充分运用新技术,注重实用性,开发新产品,运用新材料。在具体实践过程中,要侧重自主研发和创新,将节能作为重中之重,提出节能降耗,在运行中使用新工艺和新工具,重视思想的创新,尤其是注重网络信息技术的应用,不断更新,促进与自动化技术的有机整合。从信息方面进行考虑,电气自动化的信息化主要突出信息技术的重要作用。对于设备的研发和制造要广泛采用计算机信息技术,加快智能化的发展速度,在电气工程中,加重网络通信技术的使用。 二、电气工程自动化系统中节能技术的体现 选择合理的变压器变压器的损耗会造成电能的浪费,但是,其使用范围有很广,因此,要注重对变压器的类型的选择。首先要注重变压器自身的能耗,其次,要注重节能性,减少有功功率的耗损。降低传输进行中电能的损失电能在传输的进行中,能量损耗无法避免。但是,根本的方式是减小电阻。首先,要重视导线的布局,防止出现弯路,缩短导向的长度;其次,导线材料要进行电阻率较小;再次,在统一的条件下,选择横截面积较大的导线;最后,靠近负载中心,减少实际供电的距离。选择有源滤波器在实际操作过程中,要借助对谐波的去除,降低误操作的频率,其根本途径就是使用滤波器。 三、节能设计在电气自动化中的具体应用 1.不断提升电气系统的运行效率在进行电气设备选择的时候,要注重其节能的特性,目的是为后期的节能功能奠定基础。同时,还可以对无功功率进行补偿,对运行负荷进行有效均衡,减少电能输送过程中的损失,这些做法的目的都是为了提升节能的效果,也可以在设计中,对负荷值进行合理调整,运用科学的设计参数。这样做的目的是确保系统安装和运行进行中,电源的高效、综合地运用,增强设备运行效率,降低能耗。 2.对配电系统的设计进行不断优化电力系统的功能就是为系统安装提供必须的动力。因此,在具体的配电设计中,最基本的就是充分考虑适用性,保障对电气设备的有效控制,与此同时,要达到用电设备对供电设备的综合要求,对各种不良因素进行有效控制。在配电工程中,在达到设备有效运行的基本要求外,还要保障整个电力系统的全面、可靠、稳定的运行,促进系统的灵活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考虑系统运行的安全性。要重视导线的绝缘性能,在进行布线的过程中,要保障合理的绝缘距离,以提升导线的稳定性,提升配电和用电的安全性。另外,要做好接地,安排和设置防雷设施。 四、结束语 综上,面对电气自动化的不足之处,要不断进行解决和改进,尤其重视对能源的节约,降低能耗,将对自动化能源损耗的有效控制作为基础性工作来抓,减少污染,营造更加和谐的环境,从而实现资源节约型、环境友好型,大力推出新工艺、新技术、新材料在电气工程自动化系统中节能技术的应用。在我国,十分重视技术方面的节能设计,自主创新的能力在不断提升,应用彰显广泛性。随着经济环境的不断优越,电气自动化企业要抓住机会,迎接挑战,创造出更多电气自动化的产品,研究出新的技术和工艺,使得电气自动化行业为经济的发展提供更多的优势,促进经济的可持续发展。 作者:黄玙豪单位:邵阳学院 电气工程自动化论文:自动化智能技术电气工程论文 1智能化技术简介 电气自动化技术的发展主要依赖于计算机技术的不断成熟,科学技术的发展促进了计算机行业的发展并且逐步趋向成熟,计算机技术使得电脑模拟人类进行简单的分析和思考成为可能性,计算机模拟技术的发展推动了电气工程自动化的产生。在自动化技术出现以前,人们通常采用的是简单的人工生产技术,效率低下出错率高是其主要存在的问题,电气自动化技术的产生和发展是科学技术进步的必然趋势。自动化技术的出现,使得电气行业乃至整个生产行业的效率大大提高,但是出错率却大大减少,其显而易见的优势逐渐得到了人们的认可和青睐。人工智能化是在自动化的基础上逐渐出现和发展起来的,与普通意义上的自动化相比,智能化有以下三个优势:感知能力、行为能力和思维能力。电气工程自动化中引进智能化技术,能够更好的实现其信息处理功能以及实现对问题的独立管理和决策,对推动其发展具有重要的意义。 2智能化技术优势 在智能化的发展过程中,其相对于自动化的优势逐渐凸显出来。智能化技术应用到电气自动化中,能够更好的推动自动化技术向着更高效、更快速、更精确的方向发展。首先,智能技术的应用,使得电气自动化技术能够实现在运行过程中的动静结合控制,使得生产能够更加具有高效性,不断提高电气自动化技术的发展。其次,智能化技术的运用还能够迎合每位用户的需求,针对不同用户的不同需求进行设置,使得电气自动化本身能够更好的满足更多数人的需要。实现这种需求主要是依靠智能化的柔性系统控制作用,在生产过程中能够控制生产参数,实现模块化的时机理念。此外,在更为复杂的技术运用时,智能化技术能够使得实际应用中多程序和复杂化加工的实现成为可能。 3智能化技术的应用 3.1电气产品优化设计 为保证电气产品的市场竞争力,产品需要不断的更新和发展,才能不断满足人们日益增长的需求。对于电气产品的优化更新是一项繁琐复杂的过程,其设计需要投入大量的人力和物力,耗费的财力也是相当巨大的,对于优化的内容主要包含以下几个方面:第一,在理论知识方面需要优化更新。理论知识是指导产品优化设计的基础,是一切工作的前提。第二,产品的优化还需要足够的经验知识。丰富的经验知识是进行产品优化设计的保障。在传统的电气产品的设计过程中,要想进行产品的优化,必须进行大量的实验,并且还需要凭借经验进行综合验证,如果没有足够的财力物力支持,或者相应的经验没有达到相关的要求,就很难实现电气产品的优化设计。即使各方面都能达到相应的要求,所设计出的方案也并不能完全达到要求。但是随着智能化技术在电气自动化领域中的应用,对于电气产品的优化设计也有了全新的技术支持,不是凭借从前的经验进行,人工智能化使得计算机自动化技术就能完成相应的设计。计算机智能化的投入,使得电气产品的优化设计逐渐简单化,不仅大大降低了成本的投入,大大缩短了研发的时间,而且还使产品更能适应市场发展的需求,为电气自动化技术的发展提供了保障。 3.2人工智能控制技术 在电气自动化技术的不断发展过程中,人工智能控制技术的应用和发展已成为其优化的必经之路,人工智能技术也将逐步成为未来发展过程中的新兴力量。对于人工智能的控制,目前阶段较为常用和有效的三种控制方式主要指的是模糊控制、神经网络控制和专家系统控制。人工智能控制的运用,能够使得生产经营过程中出现的问题得到及时的解决,其在线经营模式加快了问题的处理速度,能够提高生产效率。在生产经营过程中,人工智能控制技术能够对每个设备的运行情况进行实时监控,并将收集到的信息进行及时的采集处理,在第一时间发现故障并采取相应的措施进行解决。 3.3故障的诊断电气设备 由于其特殊的性质,同普通设备相比更具有复杂性和非线性的特点,因此其诊断和维修更为复杂。采用传统的方式进行故障的诊断,不仅诊断效率较为低下,还造成人力物力的浪费,因此,采用智能技术进行电气故障的诊断显得十分有必要。人工智能技术在电气诊断方面的应用,不仅能够使得诊断的效率大大提高,还会使得诊断的差错率降低,推动力电气自动化技术的发展。在对电动机进行诊断的过程中,智能技术的应用,能够使得神经网络和模糊逻辑进行结合,诊断更具有高效性和准确性。 4智能化应用的发展趋势 4.1主站体系的规模 不断扩大对于主站而言,在其发展过程中,所能够接收到的信息范围不断扩大,覆盖面积更加广泛,因此,在发展过程中逐渐向着规模不断扩大的方向发展。主站在其开放性、安全性以及稳定性等方面,对于软件都有突出的要求。因此,在主站智能化的建设过程中,不仅要保证其规模的扩大,在规模扩大的过程中还要保证其安全性和稳定性。 4.2应用的复杂程度不断的提高 主站规模的不断扩大,使得对电力调度的实用性的要求也将逐步增加。电力自动化智能技术的不断提升,还要体现在企业的管理和运营上。应用的复杂程度不断提高,就要求在数据的源头也要相应跟上应用程序的要求,源头努力做好多样化和复杂化的处理,还要在应用的程序中体现出独具特色的运行和管理模式。 4.3增强电力调度 自动化主站体系的交互电力自动化主站体系的交互已经从开始的单一化的模式逐步向着多元化的模式发展起来,信息的流向也不再是从前的单一流向,也逐渐向着多向流动的趋势发展。主体系统的发展不断带动着各个子系统壮大,子系统的不断发展推动力各系统间耦合性提升,信息交互也由原来的单一模式逐步向多元化的方向发展,不断实现信息的交互和共享。 5结束语 总之,在电气自动化技术的发展过程中,智能化应用是科学技术不断发展的必然产物。智能化技术的应用推动了电气行业的发展,使得人工智能技术的实现成为可能,其不仅提高了生产效率,而且使得出错率也得以降低。在未来的发展过程中,智能化将成为指导电力行业发展的趋势和倾向,将不断推动电气自动化技术的发展和创新。 作者:黄小娜单位:浙江巨化化工矿业有限公司 电气工程自动化论文:独立学院自动化电气工程论文 1减少理论课程数量传统的电气工程及其自动化 专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中,存在着课程数目多,面比较广,不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后,常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况,这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差,接受能力有限,从而造成了学生的负担过重,教学效果不好,造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想,很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天,一些课程的设置就没有太大的必要,甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例,这门课程多是介绍性的内容,没有任何公式推导以及分析计算,学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中,不能一味地减少课程,要有保有压。在教学过程中必须突出优秀课程,进行大量的训练。例如,单片机这门课程,就需要大大增强,很多高新企业招聘学生的过程中,常常要考查单片机的相关知识,但是在很多独立院校中,单片机的课时得到不断的压缩,得不到相应的重视。 2改善实践教学 2.1减少验证性实验内容 增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的,主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性,只是按照老师所给的图纸进行接线、通电,最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知,没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下,编造或者抄袭数据,造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知,会增加学生的兴趣,提高了学生自身分析问题、解决问题的能力,使学生的创新能力得到充分的发挥。 2.2用仿真实验来代替 现实实验使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验,减少由于实际实验过程中造成的元件损耗,大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析,并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线,大大减轻了学生的工作量,例如在电气工程及其自动化专业,组态王仿真软件就得到了师生的好评,很多学校都开展了工控组态的实验教学。 2.3严抓实训教学 考核实训和实验不同,实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象,而实训通常是完成某一任务,来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意,弹性大的缺点,通过在实训教学过程中采用过程考核的方法,把一个实训教学课程分成若个的子项目,每个子项目又分成若干个子子项目,每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数,最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。 2.4取消课程设计环节 以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说,绝大部分的学科的课程设计环节是失败的,至少是不成功的。传统的课程设计,是在该门课程结束后,根据课程要求,与实际应用相结合,出一些设计题目,让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后,通过安排学生两周的时间内,按照要求,设计出一种用单片机控制的实际电路,并把它制作出来,通电调试、运行,写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了,具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面,给学生布置一个题目,学生在这个教师里面完成课程设计报告即可,其中没有任何学生实际动手的内容,这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事,老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况,笔者认为应该取消课程设计,取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生,课程设计对他们来说不现实,在以后的工作中,企业也很难有机会让独立学院的学生做设计,给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好,还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后,安排学生做相应课程的实训环节,在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器,写出实训报告即可。 2.5取消毕业论文环节 以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病,关于毕业论文的存废一直存在较大的争议,一定程度上这不是一个学术问题,而是一个利益问题。通常来说,一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时,一般的教师带10~15个学生,这就是100~150学时,而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文,老师的利益会受到影响,高校老师肯定会反对。而且,毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛,而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算(包括初稿和终稿),按学校有3000学生来计算,这就有30万元的经济利益,由学校的几家打印社瓜分。所以,作为利益共同体,学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢?毕业设计的全过程一般是这样的:通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后,学生就去企业顶岗实习了,根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候,学校会通知学生返校交论文,并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初,写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义?大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外,一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计,取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想,同样也可以安排答辩。笔者经过调查,大部分学生均可以接受顶岗实习报告,它具有可操作性。 2.6加强第二课堂的教学 加强第二课堂的教学工作,以申请实验室的契机,在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动,提高学生学习专业的兴趣。另外,挑选那些对专业有兴趣的学生,组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之,通过这些比赛,引导学生对专业学习的热情和兴趣,帮助和指导学生开展科研活动,探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动,提高学生的实际动手能力,造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围,激励学生创新思想火花的碰撞,培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。 3结语 独立学院的产生,不可否认带来很多积极的作用,它让很多人获得了受教育的机会,提高了我们国家国民的整体素质。但是由于成立时间较短,在教学过程中存在很多问题,需要进行一定的改革。这样的改革单靠高校教师个人呼吁作用不大,需要教育部门根据独立学院的实际情况做顶层设计,突破部门利益的藩篱,使独立学院的专业建设和课程设置更加贴近于市场的需要。 作者:徐江陵袁金娟单位:武汉科技大学城市学院机电工程学部电气自动化系 电气工程自动化论文:我国自动化技术电气工程论文 1.我国电气自动化技术的发展历程以及现状分析 1.1我国自动化技术的发展及应用 自动化技术的发展是随着科技的不断发展而逐步完善的,从自动化技术本身来看,在上世纪七十年代后从初级的智能控制逐渐地朝着高级智能控制和复杂的系统控制方向发展,在此过程中,无论是在经济领域、国防领域还是科学研究等各个方面都有着较为广泛的应用,同时,自动化技术的应用规模也随着技术的发展进一步的扩大,比如在铁路的自由调度、电网的自动调度以及城市交通的控制等系统中都有着自动化技术的身影。 1.2自动化技术未来的发展方向 自动化技术在未来将会实现更多的智能操作,比如对人的智能模仿以及行为模仿等,其中在海洋开发、宇宙探测等多个生产领域中也有着广泛的应用,同时,地质勘探以及医疗诊断工作也能够通过自动化技术来加以实现,这也说明自动化技术未来还有这非常广阔的发展空间,并且在人们日常生产生活的方方面面都会有着很大的影响。 2.电气工程中自动化技术的具体应用 电气工程的自动化不仅能够提高电力系统的稳定性和可靠性,同时也保障了电力系统的运行效率,对于提高我国社会经济的发展也有着重要的作用。在电气工程中,很多电力技术都是依靠自动化技术来实现的,并且网络通信以及远程控制系统也不再受到空间的限制,在操作上也更加灵活。 2.1自动化技术 在电网调动中的应用电网调动是电气自动化的一项重要组成部分,电网调动自动化从以往的简单遥测、遥信系统逐渐发展到自动化的监控系统也经过了一个相对漫长的时间,但是从电网调动自动化系统的应用来看,从初级应用模式到目前的高级应用模式已经为我国电气工程自动化技术的发展提供了重要的基础条件。现如今,电网调动只需要通过控制中心的计算机网络系统、系统服务器以及工作站和监视设备等就可以实现自动化的全部操作,其主要功能是可以实现电力生产中各项数据的实时采集以及对电网运行的实时监控,通过对采集和监控内容的分析,能够更好的对电力系统的运行状态进行有效的评估,从而有效的对电力系统进行改进和调整,这样也能够更好的保证实现自动的经济调度以及电力系统的经济运行。 2.2自动化技术 在发电厂运作中的应用我国当前自动化技术已经相对城市,在发电自动化技术中主要由动力机械自动控制、自动电压控制系统以及自动发电量控制系统等几个方面组成。发电厂也有着不同的运行方式,按照发电厂不同的运行方式可以将发电厂分为火力发电、水力发电以及风力发电三大类。火力发电厂是通过煤炭、石油以及天然气等燃料来进行运作的,火力发电厂的自动化需要由监控信息系统、管理信息系统、远动系统以及继电保护系统构成。水力发电厂的主要运作方式是水利发电,在水力发电过程中,自动化技术的应用可以分为单极自动化、公用设备自动化、阶梯水电厂自动化以及全厂自动化等,自动化技术在水力发电厂中可以提高水力发电运行的效率,对于保证水力发电厂的供电质量也有着非常重要的作用。风力发电厂主要运行方式是利用风力来进行发电,风力发电厂的主要设备有叶片、主发电机、塔架监控保护以及自动迎风转向设备构成,自动化技术的应用能够提高风力发电的效率,并且对于发电装置的保护也有着重要的作用,同时也可以实现清洁高效发电的目的。 2.3自动化技术 在变电站运行中的应用在变电站运行过程中应用自动化技术可以使变电站的自动控制以及传输技术更好的与信息处理技术相结合,并且利用计算机系统和电气自动化装置能够代替人工完成各种不同的工作,变电站的自动化技术可以提高变电站的管理水平以及运行效率,从而有效的提高变电站的运行质量。通过计算机技术利用可以代替原有的常规设备,这样也可以更好的满足变电站的整体需求,并且对于提高整个电力系统的运行效率都有着非常重要的作用。 3.我国电气工程当中自动化的发展前景展望 电气工程的自动化是当下先进科学中的关键技术,其自身的发展对于我国社会科技的进步有着十分重要的意义,所以,我们必须积极关注电气工程当中自动化应用的发展前景。为了有效提升我国产品,自主创新发展力度已不断加大,并为相关研究人员更高质量、更具创新性的研发工作提供有利条件,促进我国电气工程的自动化发展。另外,我国电网建设的进程正在逐渐加快,自动化技术也为其长效发展进行了空间上的有效拓宽。 3.1电力设备趋于智能化 通常,在电力设备里一次设备和二次设备之间的间距较大,电气自动化系统的智能化系统能够在一次结构设备设计时,将二次设备的相关功能和技术进行设计和实现,将配电网中的电力信号电缆线和控制信号线进行省去,比如智能化的开关等,自动化智能技术主要是针对配电网中的防雷击、电磁干扰、配电网中的通信信号的传输方面等相关内容,实现电网自动化的管理。 3.2实现DMS系统的建立 电气工程当中DMS系统能够有效促进电气管理工作的进一步发展,促进电力系统中自动化各项技术的有效适应,提升各系统的设备保护工作,确保电力资源的顺利供应,从科学合理的角度建立事故处理各项措施,最大程度上降低电力事故的损害,让管理人员能够准确、全面地把握系统运行各方面状况,包括设备适应状况、电压电流状况等。另外,DMS系统能够做到准确、详细的计算,实现无人控制下自然运行的状态。 4.结束语 综上所述,自动化属于现阶段电气工程关键组成)部分,电气工程的自动化应用已成为一个国家在经济发展上的一个重要标志。随着科学技术与国民经济的进一步进步与发展,自动化技术也在这一过程中得到了快速有效的进步,我们必须对国内外的先进技术进行有效吸收,为我国电气工程的自动化应用及发展做出重要贡献。 作者:廖福芬单位:贵州省水利电力学校 电气工程自动化论文:电气自动化应用下电气工程论文 1电气自动化与电气工程概述 1.1电气工程 科技与经济的发展使得电气自动化技术不断更新,电力系统的规模不断扩大,这些变化对我国电力系统提出了新要求:电力系统的调节形式有所变化。在先前着重强调安全高效、安全保护和自动化调节过程的基础上,更加注重对电力系统容量的高要求,即在实现综合化管理工作和加强经济调节稳定性的基础上,对电力系统的容量提出新要求,其单机容量至少要达到20万千瓦。 1.2电气自动化技术 电气自动化技术大多运用于工业生产控制系统之中,是指在无需工作人员手动操作的情形下,利用机器设备的自动化完成加工生产,并在生产管理过程中完成产品质量检测、自动处理产品信息、对实际情况分析判断等。所有这些程序都不需要人工手动操作,全部采用机械自动化控制系统完成。由此可知,电气自动化技术即指利用电气设备控制生产顺序、控制时间的技术,是与电气工程和机械设备息息相关的内容。自动化系统的开发、调试、应用、维护与产品研发和电力技术的管理与应用对电气自动化的要求越来越高。 2电气自动化设计理念 2.1远程监控式理念 远程监控系统是一项高技术、高难度的新技术,是指利用电脑终端对其他各个地方的设备进行集中控制的技术。在电气工程中运用这项技术,可以大幅度减少电缆使用量,节省安装支出和材料使用的成本,还可以实现系统之间的组态灵活性和可靠性,获取更高效益。但监控式对传输信号强度依赖性较高,电气工程的通讯量通常较大,加之现场通讯速度较低,在信号较差时远程监控式便会受到较大的限制。因此,远程监控式设计理念更适合于系统控制范围较小的情况,在全自动化电气工程控制系统中并不适用。 2.2集中监控式设计理念 所谓集中化即指将所有的系统运行项目控制在一个系统中集中管理、运行,这种设计理念操作简单、对控制站的要求较低、在系统运行与维护方面较为简洁。单一分散的监控不管是在处理器安装方面还是在电缆铺设连接方面,都十分繁琐,而且大量的单一电缆搅合在一起,处理器增多就会影响处理速度,使处理速度大为降低,这将导致投资成本增加,除此以外,系统的安全可靠性能也会受到影响。集中监控式设计理念在电气工程中的实际应用,不仅可以减少投资成本支出,还可以进行统一管理、方便快捷,促进电气工程的高效有序运行,满足工作新要求,因此,集中监控式设计理念在电气工程中应用较为广泛。 2.3现场总线监控式设计理念 现场总线监控式技术在当前的电气工程中应用最为广泛,究其原因不外乎其高效性的特征。这项技术具有实践性特点,是在大量应用实践经验基础上不断发展起来的,不同间隔采取不同的技术措施是这项技术能够广泛应用的重要原因。在具体的操作实践中,主要的工作方式是现场安装,同时不断优化电缆连接技术,以能够有效降低电气工程中设备的投入成本。在优化电缆连接技术、降低设备成本的同时,还要尽量减少设备的隔离和端子柜的使用量,不仅可以降低成本,提高电气工程的安全性、可靠性和有效运行,还可以增加运营效益。 3电气自动化实现方式 3.1计算机自动控制、调节、操作的实现方式 利用计算机进行相关设备的操作,是在遵循调度方案的前提下,对能够使电缆关闭的设备进行调节与控制,电力系统不仅能够自主的、合理的利用现场控制命令,还能够转换和设置相关设备的运行方式,如电网的开和关,限制修改操作命令,各种整定值,报警信号复归等。 3.2人机联系的实现方式 人机联系的实现方式是指电气设备,包括鼠标、键盘、打印机等,通过电气自动化系统的允许以后,为达到实时监控、调节与打印数据的目的而调动一切可利用的电气设备来运行画面并对定值不断修改的方式。此外,这种实现方式是开发新的应用程序的绝佳方式,极其方便。但其缺点也显而易见,操作人员只能通过操作台完成控制调节、监控电气设备、设置参数值等简单操作。 4电气自动化在电气工程中的实践与应用 4.1在电气管理中的应用 在电气工程领域实现电气自动化是高新技术走入各行各业的显著表现,是高科技发展的代表,这一应用过程注重编程调试。在应用时采集相关流量、温度、压力等数据,并对这些数据分析检测,发挥电气自动化的输出控制功能、技术处理功能,使设备的使用量和投资额大大降低,有效实现了设备控制的精度。对于电气工程来说,在施工中应用电气自动化技术能够有效遏制工作人员弄虚作假、敷衍了事的情况发生。 4.2在电网调度中的应用 对于电网调度中电气自动化的应用来说,其技术主要表现在应用性领域的界定,即指实现电气系统局域网中电厂、变电站终端和下级调度中心三者之间的有效连接。在应用领域中,由网络实现连接中心服务器、电网调度、打印设备、大屏显示器等设备。在电网调度中,电气自动化的实际应用不仅可以实时性评估电力系统的运行状态,还可以对以电力负荷为基础的预测采取及时调度策略。不仅可以保证电力系统的安全可靠运行,还可以对数据及时的收集整理分析和监控,以适应现代化市场的营销需求。 4.3在分散测控系统中的应用 在这方面的应用主要以分层的结构实现,包括太网、工作站、数据通讯网和过程控制单元等四部分组成。工作站主要包括两类,分别是工程师和运行员,是人机接口的主要负责人。过程控制单元是直接应用于生产的,其运行状态主要通过设备的检测实现,并能够有效控制设备,以实现整个生产过程的连续性和过程的检测、保护和控制。过程控制单元和工作站输出的所有信息,发出的所有指令,都必须经由工作站运行员接受。工程师工作站的主要职能是负责实行必要的诊断与维护工作。 4.4在变电站中的应用 传统变电站为实现自动化实时监测功能,主要采用电磁装置,而当今的全微机设备,技术先进使得电气自动化装置可以自动进行监视操作。在变电站中使用电气自动化技术不仅可以加强变电站的监控功能,还能够大幅度提高变电站的运行水平和效率。全微机设备的应用不仅可以实现监视画面的屏幕化,还能够使管理自动化。5结语随着经济水平的不断提升,科技力量的不断增强,电气自动化水平也相应提升。电气自动化作为电气工程的重要组成部分,在电气工程的发展过程中发挥着愈来愈重要的作用,为当前我国工业的发展提供了不竭的动力与支持,其重要性的凸显也使其成为国家经济发展水平的标志。因此,为实现国家经济迅猛发展,适应社会主义现代化发展进程,实现电气工程的高效安全稳定运行,满足工业发展的需求,提高电气行业水平,将电气自动化科学合理的应用到电气工程的实践之中是十分必要的。 作者:吴松单位:黔西南民族职业技术学院 电气工程自动化论文:智能化技术自动化电气工程论文 一、智能化技术相关概念介绍 1.1人工智能的概念 人工智能的目的是实现机器智能化发展,通过采用人工研究得出的方法与技术,从而扩大人工的生产能力,推动产业的不断发展。人工智能的产生伴随着人类社会的不断发展,是人类社会进步的结晶。随着社会的不断发展,人工智能技术与时俱进。 1.2智能化技术的理论基础 目前,智能化技术广泛的应用于精密传感器、计算机、GPS定位技术等高科技信息工具中。其理论基础最先于20世纪50年代左右提出并随着社会的发展逐渐应用。通过智能化技术的应用,能够有效延伸、扩展以及模拟相关人工作业,在提高了工作效率的同时也保证了工作质量。 1.3电气工程自动化中智能化技术的特点 智能化技术拥有完善的控制系统,能够有效的对数据进行分析与处理,从而保证系统的有效运行;通过使用智能化技术能够简化电气工程的控制系统,提高整体运行效率;实现了控制器的无人化超控,减少了人力资本的投入;实现了数据一致性的标准,能够快速地进行评估工作。 二、智能化技术在电气化工程中的发展现状 随着我国经济技术的不断进步,智能化技术已逐步应用到电气工程自动化工作当中。智能化技术的不断成熟使得其应用领域不断延伸,目前主要应用于计算机技术中,通过智能化技术与计算机技术的巧妙结合,在信息传递、提高工作质量、改善工作环境以及推动我国经济发展中都起到了巨大作用。当下的智能化技术还在不断发展,它为世界带来的惊喜仍需展望。 三、智能化技术在电气工程自动化中的具体应用 1、神经网络系统。神经网络系统由定子电流经过电气动态参数进行辨别控制和转子速度辨别经过机电系统参数两个方面构成。在神经网络系统中,反向学习算法被作为经常使用的方法,在其前馈性的特点之下进行高效运转,对于控速度、负载转矩以及时间控制上都有良好的效果。 2、模糊逻辑控制系统。目前,我们所说的模糊逻辑控制系统有效的代替了之前的PID控制器,模糊逻辑控制系统通过其知识库能够有效的进行推理决策,实现控制目标。模糊化的形式大多由多种函数表现形式构成,是进行模糊逻辑系统的重要方法。 3、故障诊断及优化设计。智能化技术在电气自动化中的应用大幅度提高了故障诊断的效率性,由于电气设施故障本身具有复杂性、隐蔽性、波动大等特点,其诊断效率较低。随着智能化技术的广泛应用,不但提高故障诊断的准确性,同时还节省了人力物力资源,使诊断过程快速有效。对于电气产品的设计领域来说,其内容广、工序复杂、影响因素多等特点,导致电气产品涉及领域存在较大困难性。智能化技术的引入,提高了电气产品的技术含量,不仅能够有效降低人力劳动强度,同时还缩短了产品设计的时间,推动了电气工程的发展。 四、智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向 1、智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在电气工程自动化技术中这是其发展关键的部分。我们通常所说的智能化技术主要是指在进行自动化工作时,所采用的智能系统带有较高的智能化功能,这种功能有效地提高了系统运行效率,从而实现系统的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表现在其群控系统和数控系统的柔性化。通过采用智能化技术,能够有效发挥控制系统的作用,在提高其具体要求的同时,有效监控其信息流和物流的动态变化。 2、智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向主要包括用户截面图形化以及科学计算可视化两个方面。具体来说,使用用户截面图形化方便了用户操作,同时也实现了对三维立体图形、模拟图形等动态图形的有效追踪;科学计算的可视化实现了对数据应用的高处理,有效提高了工作效率。 五、结语 总之,随着我国经济技术的不断发展,我国电气产业也在迅速前进。智能化技术作为当代电气工程自动化技术中的关键技术,更应当被重视起来,从而推动电气产业的发展。 作者:杨宇博单位:南通中远船务自动化有限公司 电气工程自动化论文:自动化发展电气工程论文 1电气工程及其自动化在发展的过程中出现的问题 1.1在实施电气工程及其自动化的过程中,工作效率比较低下 在设计应用软件以及网络布线方面,电气工程及其自动化还有以下一些不足之处:系统安全性较低、设计软件的时间较长以及控制网络技术不佳等。这些问题的存在会直接影响到系统的成功运行。并且系统运行方面存在着比较复杂的网络结构,很难对其进行操作,在应用的时候经常会因为不规范的操作而干扰到系统的稳定性,在加上控制技术需要的准确性、精确性以及复杂化的网络架构,就很容易造成电气工程及其自动化系统结构变得复杂化,这就需要设计人员具备良好的全局观以及强硬的技术,不然就会影响到系统设计的效率。对于电气工程及其自动化的发展来说,这也是一定要解决的问题。 1.2在实施电气工程及其自动化的过程中存在着数据传输安全性的问题 一开始,是在工业领域形成了电气工程及其自动化,并且随后获得了发展。当前,在商业领域也已经出现了电气工程及其自动化,安全的传输数据信息对于商业领域的发展来说是十分重要的一步。因为当前企业在交流信息的过程中,会使用不一样的传递信息的产品,这些产品参差不齐。这就给传输数据以及通信带来了一定的困难,进而就会导致电气工程及其自动化的运营成本提高。因此,未来在建设和发展电气工程及其自动化的过程中,必须要对这一点形成重视。 2应对电气工程及其自动化发展问题的相关对策 2.1将电气工程及其自动化的统一独立平台建立起来 如今的企业在电气工程及其自动化的技术上一般情况下都是因企业而宜,企业不同,那么相应的电气工程及其自动化的技术水平也会各异。这样的话不仅会给企业带来更高的经济成本,同时还会对企业的长足发展产生阻碍作用。因此,企业中的相关技术人员必须要对技术环境这一难关加以突破,有计划并且有步骤的对电气工程及其自动化的方案设计出来。首先,在进行设计之前,专业的设计人员应该要研究设计的行业以及用户特点,进而将开发目标确定下来。第二,对设计方案进行确定,方案必须要涉及到运行、实施以及维护等每个步骤的完成,除此之外,还需要提前预算好运行时间以及运行成本,必须将它们控制在企业运行范围内。同时还应该对终端客户的不同需求以及商业项目的运行特点形成重视。第三,要做到将电气工程及其自动化统一独立的平台建立起来,最终促使企业运行成本得到降低。 2.2将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来 将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来有助于实现资源的优化配置,并且能够保证企业之间可以安全以及准确的进行信息交流。任何一个企业都会包含企业管理、技术监管以及设备控制等诸多步骤,如果要将合理地将资源配置到这些步骤当中,就应该利用网络将这些系统有机地联系起来。通过有效的将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来,快捷并且高效的交换各个系统之间的数据,优化整个企业并促使其得到进一步发展。 2.3将电气工程及其自动化的数据标准对接建立起来 信息的标准化对接得以实现主要依靠的是电气工程及其自动化的数据,当然只有建立起数据标准对接,才能够让电气工程及其自动化系统更加高效和安全的传递信息。因此,电气工程及其自动化在不断发展的过程中,必须要完美对接程序接口,进而减少工程开发费用及时间。 3结语 在当代工业中,电气工程及其自动化技术的地位已经得到了持续的提升,然而随着社会的持续发展,电气工程的技术人员相应地也将会遇到更大得挑战。在这种情况下,必须要对工程质量的管理措施、自动化水平以及科技的创新形成高度的重视,才可以不断提高电气工程及其自动化技术水平,促使这种技术可以实现跨越式发展,尽力让其成为我国建设社会主义现代化的有力保障。 作者:曾拜宙单位:邵阳学院 电气工程自动化论文:自动化应用下电气工程论文 1电气工程自动化应用中存在的问题 1.1企业对电气工程自动化的认识不足企业对电气工程自动化的认识不足分为以下2点:①企业对电气工程自动化的优越性认识不足,未能充分认识到电气工程自动化对企业生产的促进作用,认为电气工程自动化系统的投资会超过人工成本,而在同样的成本下,人工的生产效率会高于电气工程自动化系统;②企业对电气工程自动化存在疑问,主要是对成本高、实际运行、后期维修、技术支持等方面存在疑惑,认为其技术含量非常高,需要非常专业的技术人员,不适合劳动密集型企业。 1.2选择混乱,人员素质参差不齐在引进电气工程自动化的企业中,由于企业中各部门的生产方向不同,导致对电气工程自动化平台开发系统的选择也各不相同。此外,因人员素质参差不齐,进一步加深了开发系统的细节设计、开机测试、运行调整和运行维护等方面的复杂性,这增加了开发系统设计研发工作的难度,也增加了电气工程自动化的运行成本。 1.3网络架构标准不统一电气工程自动化在企业中应用时,由于不同企业在技术水平和生产方向等方面存在较大差异,导致电气工程自动化的网络结构建设过程中各行其是,只按照自身的需求建设,没有统一的网络结构建设标准。具体而言,不同企业的网络结构在各技术指标上存在很大差别,这不仅提高了电气工程自动化的运行成本,还阻碍了电气工程自动化在企业中的广泛应用。 1.4数据传输中存在安全隐患数据信息的快速交换是充分发挥电气工程自动化作用的重要保证。但因不同企业开发程序的接入方式存在差异,给企业之间的产品信息数据传输和接收带来很大的困难,影响了电气工程自动化系统信息交换的流畅性,增加了企业的时间成本。同时,随着数据信息数量的急剧增加和传递中不断遇到各种问题,数据传输安全已成为急需解决的问题,这无形中给企业的电气工程自动化应用增添了难度。 2解决策略 2.1加强对电气工程自动化的认识企业应加强对电气工程自动化的认识,具体可从以下2方面入手:①加强对电气工程自动化重要性的宣传。由相关部门组织各个企业学习电气工程自动化的相关知识,充分了解电气工程自动化为企业带来的利益,从而加大企业对电气工程自动化的引入力度。②改变企业对电气工程自动化的认识。电气工程自动化是提高企业产品生产效率和产品质量的有效手段,能够节省大量的人力成本,从长远看,是企业在日益激烈的市场竞争中生存的必要保障。 2.2统一技术标准和提高员工素质在统一技术标准和提高员工素质时,具体可从以下3方面入手:①根据需求不同的企业的实际情况,进行电气工程自动化的技术优化,引进先进的技术管理和开发理念,从系统的整体设计、开机测试和运行维护等方面总体考虑和规划,并建立技术标准统一的系统开发平台,从而满足不同企业的共同需求,有效降低系统平台的研发成本;②根据不同企业的个体需求,在系统开发平台的基础上,推出具有针对性操作功能的系统,从而使企业之间的电气工程自动化系统具有共通性和差异性,同时,也满足了不同企业各自的需求;③努力提高员工的综合素质,对员工进行专门的系统操作平台知识培训,使员工快速适应系统操作,改变以往的习惯,加强对系统操作的熟悉程度,从而充分发挥系统的真正作用。 2.3建立统一标准的网络结构通用的网络结构是电气工程自动化系统有效运行的重要保证。因此,在不同企业的网络结构建设中,应该根据同一标准建立,保证企业生产中的设备管理、日常管理和企业决策等系统间的数据可高效、快速共享;中心控制系统应与其他子系统良好配合,并充分利用网络资源,使企业工作从整体出发,优化配置企业管理和生产,保证数据传送的准确性和及时性,以提高企业的整体效率,并降低电气工程自动化系统的建设成本。 2.4建立标准、安全的数据对接数据传输速度决定了企业电气工程自动化系统的运行质量。因此,建立标准、安全的程序接口,是企业实现电气工程自动化快速、高效交换数据和自身流程高效运行的保障。目前,常见的操作系统有Windows2010、ActiveX系列等,虽然应用这些软件可保持企业办公系统与电气工程自动化系统同步、协调工作,实现数据的流畅交换,降低企业的生产时间和成本,但是,在与其他企业交换数据时,仍然存在一定的效率和安全问题。通过采用国际统一的TCP/IP协议标准,不仅能使企业内部自动控制和数据交换更加快捷、有序,还可为企业之间的数据交流提供技术支持。 3结束语 在企业加强电气工程自动化的过程中,需要改变企业的意识形态,加强企业之间的合作和协商,建立统一的网络架构平台,选择适合企业自身的开发系统,以实现安全、快捷的数据对接,节省企业的经济和时间成本,从而提高企业的总体效益。 作者:陈振阳单位:国网福建东山县供电有限公司 电气工程自动化论文:电气自动化实践电气工程论文 1电气自动化与电气工程概述 1.1电气工程科技与经济的发展使得电气自动化技术不断更新,电力系统的规模不断扩大,这些变化对我国电力系统提出了新要求:电力系统的调节形式有所变化。在先前着重强调安全高效、安全保护和自动化调节过程的基础上,更加注重对电力系统容量的高要求,即在实现综合化管理工作和加强经济调节稳定性的基础上,对电力系统的容量提出新要求,其单机容量至少要达到20万千瓦。 1.2电气自动化技术电气自动化技术大多运用于工业生产控制系统之中,是指在无需工作人员手动操作的情形下,利用机器设备的自动化完成加工生产,并在生产管理过程中完成产品质量检测、自动处理产品信息、对实际情况分析判断等。所有这些程序都不需要人工手动操作,全部采用机械自动化控制系统完成。由此可知,电气自动化技术即指利用电气设备控制生产顺序、控制时间的技术,是与电气工程和机械设备息息相关的内容。自动化系统的开发、调试、应用、维护与产品研发和电力技术的管理与应用对电气自动化的要求越来越高。 2电气自动化设计理念 2.1远程监控式理念远程监控系统是一项高技术、高难度的新技术,是指利用电脑终端对其他各个地方的设备进行集中控制的技术。在电气工程中运用这项技术,可以大幅度减少电缆使用量,节省安装支出和材料使用的成本,还可以实现系统之间的组态灵活性和可靠性,获取更高效益。但监控式对传输信号强度依赖性较高,电气工程的通讯量通常较大,加之现场通讯速度较低,在信号较差时远程监控式便会受到较大的限制。因此,远程监控式设计理念更适合于系统控制范围较小的情况,在全自动化电气工程控制系统中并不适用。 2.2集中监控式设计理念所谓集中化即指将所有的系统运行项目控制在一个系统中集中管理、运行,这种设计理念操作简单、对控制站的要求较低、在系统运行与维护方面较为简洁。单一分散的监控不管是在处理器安装方面还是在电缆铺设连接方面,都十分繁琐,而且大量的单一电缆搅合在一起,处理器增多就会影响处理速度,使处理速度大为降低,这将导致投资成本增加,除此以外,系统的安全可靠性能也会受到影响。集中监控式设计理念在电气工程中的实际应用,不仅可以减少投资成本支出,还可以进行统一管理、方便快捷,促进电气工程的高效有序运行,满足工作新要求,因此,集中监控式设计理念在电气工程中应用较为广泛。 2.3现场总线监控式设计理念现场总线监控式技术在当前的电气工程中应用最为广泛,究其原因不外乎其高效性的特征。这项技术具有实践性特点,是在大量应用实践经验基础上不断发展起来的,不同间隔采取不同的技术措施是这项技术能够广泛应用的重要原因。在具体的操作实践中,主要的工作方式是现场安装,同时不断优化电缆连接技术,以能够有效降低电气工程中设备的投入成本。在优化电缆连接技术、降低设备成本的同时,还要尽量减少设备的隔离和端子柜的使用量,不仅可以降低成本,提高电气工程的安全性、可靠性和有效运行,还可以增加运营效益。 3电气自动化实现方式 3.1计算机自动控制、调节、操作的实现方式利用计算机进行相关设备的操作,是在遵循调度方案的前提下,对能够使电缆关闭的设备进行调节与控制,电力系统不仅能够自主的、合理的利用现场控制命令,还能够转换和设置相关设备的运行方式,如电网的开和关,限制修改操作命令,各种整定值,报警信号复归等。 3.2人机联系的实现方式人机联系的实现方式是指电气设备,包括鼠标、键盘、打印机等,通过电气自动化系统的允许以后,为达到实时监控、调节与打印数据的目的而调动一切可利用的电气设备来运行画面并对定值不断修改的方式。此外,这种实现方式是开发新的应用程序的绝佳方式,极其方便。但其缺点也显而易见,操作人员只能通过操作台完成控制调节、监控电气设备、设置参数值等简单操作。 4电气自动化在电气工程中的实践与应用 4.1在电气管理中的应用在电气工程领域实现电气自动化是高新技术走入各行各业的显著表现,是高科技发展的代表,这一应用过程注重编程调试。在应用时采集相关流量、温度、压力等数据,并对这些数据分析检测,发挥电气自动化的输出控制功能、技术处理功能,使设备的使用量和投资额大大降低,有效实现了设备控制的精度。对于电气工程来说,在施工中应用电气自动化技术能够有效遏制工作人员弄虚作假、敷衍了事的情况发生。 4.2在电网调度中的应用对于电网调度中电气自动化的应用来说,其技术主要表现在应用性领域的界定,即指实现电气系统局域网中电厂、变电站终端和下级调度中心三者之间的有效连接。在应用领域中,由网络实现连接中心服务器、电网调度、打印设备、大屏显示器等设备。在电网调度中,电气自动化的实际应用不仅可以实时性评估电力系统的运行状态,还可以对以电力负荷为基础的预测采取及时调度策略。不仅可以保证电力系统的安全可靠运行,还可以对数据及时的收集整理分析和监控,以适应现代化市场的营销需求。 4.3在分散测控系统中的应用在这方面的应用主要以分层的结构实现,包括太网、工作站、数据通讯网和过程控制单元等四部分组成。工作站主要包括两类,分别是工程师和运行员,是人机接口的主要负责人。过程控制单元是直接应用于生产的,其运行状态主要通过设备的检测实现,并能够有效控制设备,以实现整个生产过程的连续性和过程的检测、保护和控制。过程控制单元和工作站输出的所有信息,发出的所有指令,都必须经由工作站运行员接受。工程师工作站的主要职能是负责实行必要的诊断与维护工作。 4.4在变电站中的应用传统变电站为实现自动化实时监测功能,主要采用电磁装置,而当今的全微机设备,技术先进使得电气自动化装置可以自动进行监视操作。在变电站中使用电气自动化技术不仅可以加强变电站的监控功能,还能够大幅度提高变电站的运行水平和效率。全微机设备的应用不仅可以实现监视画面的屏幕化,还能够使管理自动化。 5结语 随着经济水平的不断提升,科技力量的不断增强,电气自动化水平也相应提升。电气自动化作为电气工程的重要组成部分,在电气工程的发展过程中发挥着愈来愈重要的作用,为当前我国工业的发展提供了不竭的动力与支持,其重要性的凸显也使其成为国家经济发展水平的标志。因此,为实现国家经济迅猛发展,适应社会主义现代化发展进程,实现电气工程的高效安全稳定运行,满足工业发展的需求,提高电气行业水平,将电气自动化科学合理的应用到电气工程的实践之中是十分必要的。 作者:吴松单位:黔西南民族职业技术学院 电气工程自动化论文:自动化智能化技术电气工程论文 一、智能化技术相关概念介绍 1.1人工智能的概念人工智能的目的是实现机器智能化发展,通过采用人工研究得出的方法与技术,从而扩大人工的生产能力,推动产业的不断发展。人工智能的产生伴随着人类社会的不断发展,是人类社会进步的结晶。随着社会的不断发展,人工智能技术与时俱进。 1.2智能化技术的理论基础目前,智能化技术广泛的应用于精密传感器、计算机、GPS定位技术等高科技信息工具中。其理论基础最先于20世纪50年代左右提出并随着社会的发展逐渐应用。通过智能化技术的应用,能够有效延伸、扩展以及模拟相关人工作业,在提高了工作效率的同时也保证了工作质量。 1.3电气工程自动化中智能化技术的特点智能化技术拥有完善的控制系统,能够有效的对数据进行分析与处理,从而保证系统的有效运行;通过使用智能化技术能够简化电气工程的控制系统,提高整体运行效率;实现了控制器的无人化超控,减少了人力资本的投入;实现了数据一致性的标准,能够快速地进行评估工作。 二、智能化技术在电气化工程中的发展现状 随着我国经济技术的不断进步,智能化技术已逐步应用到电气工程自动化工作当中。智能化技术的不断成熟使得其应用领域不断延伸,目前主要应用于计算机技术中,通过智能化技术与计算机技术的巧妙结合,在信息传递、提高工作质量、改善工作环境以及推动我国经济发展中都起到了巨大作用。当下的智能化技术还在不断发展,它为世界带来的惊喜仍需展望。 三、智能化技术在电气工程自动化中的具体应用 1、神经网络系统。神经网络系统由定子电流经过电气动态参数进行辨别控制和转子速度辨别经过机电系统参数两个方面构成。在神经网络系统中,反向学习算法被作为经常使用的方法,在其前馈性的特点之下进行高效运转,对于控制速度、负载转矩以及时间控制上都有良好的效果。 2、模糊逻辑控制系统。目前,我们所说的模糊逻辑控制系统有效的代替了之前的PID控制器,模糊逻辑控制系统通过其知识库能够有效的进行推理决策,实现控制目标。模糊化的形式大多由多种函数表现形式构成,是进行模糊逻辑系统的重要方法。 3、故障诊断及优化设计。智能化技术在电气自动化中的应用大幅度提高了故障诊断的效率性,由于电气设施故障本身具有复杂性、隐蔽性、波动大等特点,其诊断效率较低。随着智能化技术的广泛应用,不但提高故障诊断的准确性,同时还节省了人力物力资源,使诊断过程快速有效。对于电气产品的设计领域来说,其内容广、工序复杂、影响因素多等特点,导致电气产品涉及领域存在较大困难性。智能化技术的引入,提高了电气产品的技术含量,不仅能够有效降低人力劳动强度,同时还缩短了产品设计的时间,推动了电气工程的发展。 四、智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向 1、智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在电气工程自动化技术中这是其发展关键的部分。我们通常所说的智能化技术主要是指在进行自动化工作时,所采用的智能系统带有较高的智能化功能,这种功能有效地提高了系统运行效率,从而实现系统的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表现在其群控系统和数控系统的柔性化。通过采用智能化技术,能够有效发挥控制系统的作用,在提高其具体要求的同时,有效监控其信息流和物流的动态变化。 2、智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向主要包括用户截面图形化以及科学计算可视化两个方面。具体来说,使用用户截面图形化方便了用户操作,同时也实现了对三维立体图形、模拟图形等动态图形的有效追踪;科学计算的可视化实现了对数据应用的高处理,有效提高了工作效率。 五、结语 总之,随着我国经济技术的不断发展,我国电气产业也在迅速前进。智能化技术作为当代电气工程自动化技术中的关键技术,更应当被重视起来,从而推动电气产业的发展。 作者:杨宇博单位:南通中远船务自动化有限公司 电气工程自动化论文:电气自动化电气工程论文 一、电气自动化技术在电气工程中的应用分析 2.1电网调度中电气自动化技术的使用在电网调度中存在着一个很强大的自动化系统,它由很多部分组成,其中包括有调度中心的服务器、大屏幕的显示器、相应的计算机网络以及工作站等等,为实现电网调度的自动化,人们提出必须将电力系统上专用的局域网与电网调度中心以及各种测量的控制设备等实现有效的连接,由此可见,电气自动化技术在电气工程发展中有着举足轻重的地位,它对促进电气工程发展有着很重要的作用,这些作用主要体现在: (1)对电力系统运行中可能出现的各种各样的问题进行实时实地的评估,当发现问题的时候应及时的想办法予以解决,此外,它还能有效的预测电力的负荷,当然这种预测需要一定的依据,也就是通常情况下我们所累积起来的数据,一般在这种基础上实现发电控制以及经济调度自动化的都是省级以上的电网; (2)在电力系统运行的过程中,人们会对有关的数据进行采集和处理,当然,在采集数据的过程中会由相关部门进行监督,这既有利于保障电网的安全运行,也能够最大限度的适应现代电力市场的运营需求。 2.2变电站中电气自动化技术的使用新形势下,电气工程中的变电站大多采用自动化技术,它在很大程度上取代了传统的人工操作、人工监视以及电话通讯,在加强变电站监控能力中有着至关重要的地位,同时,它还能有效的提高变电站的运行水平并提高其工作效率。总之,在变电站中不断实现电气自动化有着重屠钧南京钢铁联合有限公司210035要目的,具体表现在以下几点: (1)希望能够全方位的、全过程的对电气设备的运行状态等实施有效的监视并实现控制; (2)及时发现并解决变电站运行中可能出现的一系列问题,确保变电站工作能够正常有序的展开。这种自动化有着自身的特征,它创新了传统的电磁装置,相反的,现下使用的是全微机的设备,此外,它在监视方面也在不断的改革,目前人们使用得最为广泛的就是计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中,人们也在不断实现自动化的管理和统计记录。一言以蔽之,在变电站中应用自动化技术势在必行,它既有利于满足变电站工作中各项操作的要求,也有利于更好的促进电网调度工作的展开。 二、电气工程中自动化技术的应用优势 3.1在监测方面存在的优势在具体应用中,应当对相关的设备实现实时的监测,这些设备主要包括变压器以及断路器等等,这样有利于对一些临时发生的故障等进行调整与安排,而通过电气自动化设备,就可以实现对设备的有效监控。此外,在监控中,相关工作人员会对电气设备的一些关键参数数据进行监测,在监测之后还会有一系列的反馈,这种反馈能够让人们明确设备出现故障的原因并及时的采取解决措施。 3.2它有利于实现电气工程设备的智能化随着人民生活水平的提高,人们对于管理方式等提出了更高水平的要求,为适应时展,管理方式必须不断向现代化发展,目前,电气自动化系统被人们广泛的使用于各个领域,它给人们的生产以及生活带来了极大的便利,而这当中又着重指出其对于人们生活的智能化管理以及对工业生产的自动化管理。在不断的使用中,人们对人性化以及智能化的管理模式已经形成了一种习惯,电气系统与微型计算机的有机结合更是推进了生产以及生活的智能化,总之,电气自动化在电气工程中的应用有着得天独厚的优势。 三、电气自动化的发展前景 现下,电气自动化技术在电气工程中得到广泛应用,这种应用有着非常大的潜力,在未来的发展的,电气自动化技术会不断的向着智能化方向发展,这既有利于实现在线监测,也有利于促进中国经济社会的进一步发展。一次设备的智能化要想实现发展,就必须以二次设备中所涉及的功能时间为基础,此外,还要不断降低一次设备以及二次设备之间连接使用的控制电缆和强信号电缆的使用,这有利于保证一次设备以及二次设备之间信号传输不受影响,最终保障一次设备的安全稳定运行。实现自动化技术的应用既有利于监测某些重要参数的变化,也有利于及时的发现设备中可能出现的一系列故障并及时的解决这些问题,当然,要想真正意义上的全面推进电气自动化技术的使用,相关企业或者单位还需付出更多的努力。总之,电气自动化技术在电气工程中的发展有着很大的前景,而这种前景需要人们不断的去发现、不断的去挖掘。 四、结语 综上所述,电气工程作为要求很高的设施工程,有着一定的技术性以及专业性,在实际应用中,要想不断加快电网的建设以及改造,就必须使用电气自动化系统,这就要求相关管理人员必须提高电气自动化系统的水平,也有利于充分发挥电气工程本身的优势,最终提高电气工程的经济效益并保证电气自动化系统的安全运行。 作者:屠钧单位:南京钢铁联合有限公司 电气工程自动化论文:自动化技术应用电气工程论文 1电气工程及其自动化技术的简介 电气工程及其自动化技术与人们的日常生活是息息相关的,他渗透到我们生活中的各个方面,例如人们平时使用的插座、开关都是电气工程及其自动化在生活中的具体表现,由于人们在电气工程的需求量日益增加,所以电气工程的发展也越来越快,现今,电气工程自动化已经进入到高校的教学课程之中,随着学生们对电气工程自动化知识的学习,也会使得未来工业的发展有着源源不断的复合型人才。 2电气工程及其自动化技术的设计 在现实当中,电气工程及其自动化的设计应该从软件和硬件两方面来考虑,在一般情况下,硬件的设计要放在软件设计的前面,根据实际电气工程的需要,对电子元器件进行针对性选择,第一步,应该设置一个中央服务器,将先进的计算机系统作为整个电气工程自动化的优秀;第二步,对外围的辅助设备进行选择,比如控制器以及传感器;第三步,对所有设备进行连接,组成一个完整的具有发出指令、传达指令、接收指令以及完成指令工作程序的电气工程自动化设备。然而在实际的电气工程及其自动化设计时,不仅要遵循以上说的理论,还要根据实际的情况,包括环境、空间等因素,对电气工程及其自动化的设计进行合理化更改。由于生产线是现实已经存在的,电气自动化设计必须依靠原本的生产模型进行设计,因此,对硬件的安装也有着相当高的要求,设备的体积不能过大,也不能过小,过大会导致空间的拥挤,过小又会影响操作,所以设计人员一定要到安装地点进行实际的考察,然后,根据实际的数据,对设备的型号进行最终的确定。在硬件设计顺利完成之后,还要设计相应的软件系统,现进市面上,有着很多不同类型的自动化控制系统软件。但是为了将自动化水平提升到最大化,企业都会选取优质的软件公司,这些软件公司将会根据企业生产情况以及硬件安装情况对自动化软件进行设计。 3电气工程及其自动化的应用 3.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障,所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的,但是由于社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,变电站的电力设备也逐渐增多,并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂,为了确保电网的安全运行,电业部门,投入了大量的人力物力和资金,将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中,应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备,应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆,使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分,进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率,所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。 3.2电气自动化技术在电网调度中的应用电网调度的自动化在电力系统的自动化中占有非常重要的地位,由于我国拥有广阔的国土,可以根据范围的大小使用电气工程及其自动化技术对电网进行调动,包括调度主站系统和远动装置,是用来对整个电网运行状态进行监控的。继而保证调度人员能够通观全局,把握电网调度过程中可能出现的问题,有效地对其进行避免,并且有效地指挥电网的稳定性、安全性以及经济性,这样一来就能够对电网进行较为全面的分析和研究,然后为安全处理中心提供事故的事故处理的相应应对措施,进而将事故发生时所带来的不必要的经济损失降到最低。结论:近些年来,我国在电气工程领域取得了相当大的发展,并且伴随着科学技术的逐渐提升,自动化技术逐渐的被应用在各行各业之中,在很大程度上促进了我国经济的增长,在电气工程领域中引进自动化技术,能够将生产效率大大提高。正是由于电气工程及其自动化的重要性,使得我国将这项技术编入了学校的学习课程之中,这就使得在电气工程方面,一批又一批的新鲜血液被不断注入,为电气工程的发展,打下了良好的基础。 作者:黄元元单位:福建省闽江学院 电气工程自动化论文:人工智能自动化电气工程论文 1.人工智能技术概述 人工智能是近年来随着计算机技术的不断发展的一个学科分支,是新兴的高科技技术。人工智能与纳米科学以及基因工程被人们称之为二十一世纪的三大尖端科技。人工智能的研究范围涉及较广,在诸多不同的领域都有涉及,比如:数学、认识科学、哲学、心理学以及计算机科学等多门学科,不同学科领域以人工智能为信息交流平台,进行相互的影响渗透,进而形成一门具有综合性质的科学。因此,人工智能也可以称之为社会科学与自然科学的交叉科学。人工智能主要是通过对计算机的研究,对人的某些思维以及智能行为进行模拟的学科,其主要被应用在专家系统、语言的理解、智能控制、遗传编程机器人工厂以及机器人技术等方面。一般而言,对于人工智能的研究的主要目的就是让机器代替人做一些复杂的工作。电气工程的研究长久以来都局限在电气化的方面,随着现代化科学技术的进步以及信息计算机技术的发展,电气工程自动化中逐渐向人工智能的趋势发展,通过引入人工智能进入电气工程自动化的领域,对人类大脑进行模拟并进行数据与信息的分析、收集、处理以及反馈,经过信息的自动化生产,进而提高电气工程的生产效益,进而推动电气工程产业结构的优化与升级。 2.人工智能在电气工程自动化中的应用 2.1人工智能在电气产品优化设计中的应用在电气工程运行过程中,进行电气设备的设计是十分复杂的,其设计不但对电气自动化的各个专业学科与内容有所设计,而且要求电气设备设计人员具有较高的专业文化知识以及丰富的设计经验,进行电气设备的设计只有把电气知识、经验以及科学进行有机的融合,才能够对电气产品的科学性有所保障。人工智能在电气产品设计中的应用有效的对一些依靠人脑无法迅速解决的复杂计算以及模拟过程进行解决,进而大大的缩短了产品设计的周期,提高电气工程的工作效率,并且设计出的电气产品极具科学性与实用性。专家系统对于电气工程的开发性设计有积极的意义,而遗传算法主要应用于产品的优化设计,在进行产品设计的过程中,要求设计人员应该具备设计经验以及较强的智能软件应用的能力,从而便于依据不同情况的沾边选择不同的算法对产品进行高质量的设计。 2.2人工智能在电气设备故障诊断中的应用在进行电气设备故障的诊断时,电气企业通常会使用人工智能中的人工神经网络、模糊理论以及专家系统的引用,其应用诊断的范围包含:发电机、电动机、变压器等的故障诊断。在电气设备中,电气工程遇到故障问题时,所呈现的现象是相对复杂的,运用传统的处理技术很难对问题进行及时准确的查找与判断,人工智能技术对于这种问题科技进行高效的解决,例如:当发电机的设备出现故障时,故障所呈现的不确定性、复杂性以及非线性的特征都是可以通过人工智能中的专家系统以及模糊理论进行综合的处理,人工智能技术大大的提升了电气设备故障诊断的准确性。 2.3电气工程运行过程中的智能控制目前,在电气工程的自动化中智能控制的应用已经十分广泛,逐渐的发展成为电气工程自动化领域中的未来趋势。由于电气设备的控制工作比较复杂且极具综合性,对控制系统的技术含量以及计算的精确度都有比较高的标准,通过对人工智能中的模糊理论、人工神经网络以及专家系统的综合应用,有效的提高了电气设备的计算精度以及计算速度,不仅有利于节约电气企业的资源,而且对实现电气企业资源的优化配置具有积极的意义。 2.4人工智能在电力系统中的应用在电力系统中应用比较普遍的人工智能主要有:启发式探索、专家系统、人工神经网络以及模糊理论。其具体的应用主要表现为:一是,专家系统。作为一个十分复杂的程序系统,专家系统集知识、规则以及经验于一体,主要工作程序是通过运用电气系统中某领域的专业经验以及专业知识对所遇问题进行分析与判断,接着进行专家决策的模拟,对需要专家解决的问题进行处理,而且在专家系统的使用过程中,应该依据现实情况对系统中的知识库、数据库以及规则库的信息与数据进行更新,从而使用电力系统的应用需要。二是,人工神经网络。其学习的方式十分灵活,存储方式也是呈现分布式,在大规模的信息处理中得到广泛的应用,人工神经网络具有较强的识别与分类能力,对与模型进行合理的分类并进行科学的选择,同时其与元件进行关联分析相结合能够对复杂的电力系统进行故障的诊断,而且能对故障进行识别与定位。三是,模糊理论。模糊理论主要应用于系统规划、潮流计算以及模糊控制之中。有利于操作界面的优化以及工作流程的简化,而系统可以进行自动日志与报表的生成与保存,进而提高系统日常操作的效率,对系统的安全运行具有积极的作用。 3.总结 综上所述,在现代化信息科技迅速发展的今天,社会中各个领域都纷纷进行企业科技的优化与升级,在电气工程的自动化中,人工智能得到普遍而广泛的应用。人工智能不仅仅能够促进电气产品的优化设计,而且还能够在电力系统的运行、电气设备故障的诊断以及电力系统运行的过程中进行智能控制,从而有利于电气工程自动化的迅速发展。 作者:向喻单位:国网湖北省电力公司宣恩县供电公司
煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机电设备的节能策略 【摘 要】煤炭是我国的重要能源之一,也是工业化生产得以持续进行的基础,随着科学化发展进程的不断加快,煤炭工业也得到了进一步的推动,成为国民经济发展的重要支柱产业。近年来,我国一直大力提倡节能减排,而煤炭行业则顺理成章的成为减排的重点领域。机电一体化条件下的煤炭开采,使得煤矿机电的发展有了进一步突破,而这类机电设备的运行也在无形中加大了电力消耗。随着社会对于煤炭开采行业的要求不断提升,井下掘进机电设备的容量也随之增加,为此,相关部门必须尽快采取有效的节能管理措施,以保证对井下掘进机电设备的用电量的合理掌控。 【关键词】挖进设备 煤矿 节能减排 煤矿井下掘进机电设备的线路铺设距离远,且适用范围广泛,能够应用于多个领域。想要合理控制井下掘进机电设备的用电量,就要从多个角度、多个领域,全方位的制定方案,针对不同矿井的特色,选取适宜的设备,以真正实现节能减排。本文中,笔者主要分析了目前我国煤矿行业的发展现状,并从掘进供电设备的选取以及井下掘进设备的管理两个方面展开论述,剖析了煤矿井下掘进机电设备的最佳节能举措。 1 保证设备选择的科学性 掘进机供电设备的选择是一门艺术,合理的设备选择能够确保采掘开发过程中的耗电量得以降低。通过分析煤矿井下的施工环境我们可以发现,由于其空间狭隘,瓦斯、甲烷等易燃易爆气体含量较高,燃油设备很难真正在矿井下发挥其功效。为此,使用掘进机电设备进行开采是环境驱动的必然选择,它不但能够从根本上保证缩小电能消耗,还能够确保施工过程的安全。 (1)对设备的容量进行合理选择。煤矿井下挖掘工作离不开动力变压器的辅助,该设备能够保证掘进工作的动力,同时能够确保能源的节约,是井下掘进工作的主要工具。煤矿井下掘进机电设备的选用应该重点考虑设备的节能化和干式化,就算存在特殊情况,需要使用油浸式的变压器,需要充分考虑设备的节能因素。目前市场上的小型煤矿以及部分非法小煤窑仍旧在使用油浸式变压器,这类变压器耗能高,且多数是被二次利用,所以引发了电能的大量消耗,也对施工过程造成了巨大的安全隐患。通过数据对比煤矿掘进机电设备的使用情况可以看出,节能型的KS9231型变压器平均每年的电耗要比普通动力变压器节省8400千瓦时。此外,煤窑开采过程中使用的负荷率小于30%的变压器基本都存在空载运行状况,这就导致了大量的电能被无故浪费。由此可知,选用电压器时一定要考虑设备的适用范围以及节能效果,应用范围广泛的变压器能够有效的实现节能降耗的作用,为煤矿生产行业的发展带来可观的收益。 (2)煤炭输送机的合理选用。煤矿井下输送机主要以刮板式和带式输送为主要输送方式,以达到将挖掘下来的煤炭传输到指定部位的目的。实践中我们发现,每台SJ-80型的带式输送机能够输送800米的距离,其每一小时能够输送400吨的煤,与此同时,每台SGW-80T型的刮板输送机只能输送160米的距离,其每小时的输送量只有150吨,由此可以看出,带式输送机对于提高煤矿的生产效率,节约电能将有很好的效果。 2 加强机电设备的管理 想要提高电能使用效率就要在井下挖掘设备的选用上下功夫。如果在设备的使用和维修方面没有掌握适当的尺度,就会造成电能的大幅度浪费。为此,笔者从煤炭挖掘设备的管理和使用方面展开了论述,以期对煤炭行业的节能减排提供一些帮助。 (1)提高掘进机的功率。功率因数的高低将直接影响井下掘进机电设备的使用效率。调查显示,我国多数煤矿的供电功率因数处于较低水平,这是导致大量电能流失的主要原因,而供电电压的质量也将由此受到制约,其最终后果将是整个供电系统的电能损耗。为此,应该在井下掘进机电设备中安置就地补偿装置,以适当提升供电功率因数,保证供电设备的电能消耗量达到最低水平。 (2)缩短低压供电的距离。井下掘进机电设备的功率是恒定的,这就使得供电电压的高低将直接决定工作电流的大小,换句话讲,工作电压与电流之间呈负相关。一旦低压供电所涉及的工作线路较长,因为线路的抗阻增加,就会直接导致电流传输过程中的损耗加剧。为此,缩短低电压供电的距离对于减少电能消耗将起到良好的效果。另一方面,因为掘进机电设备的电流与电压之间的负相关关系,将供电电压提高将是减小电能损耗的又一途径。目前就有很多大中型的煤矿供电系统利用变电站,将其本来的380V供电提高到了660V乃至1140V,这在降低电能损耗方面收获了良好的效果。 (3)节约设备的用水、用液。煤炭开采阶段,如果遇到地质紧密、坚硬的部分就要用乳化液喷洒以降低工程难度,由此,掘进机电设备的工作要在乳化液泵厂的辅助下完成。但是,由于一些员工试图减少自身的工作量和工作难度,私自将操作步骤简化,在开启掘进设备的同时启动液泵,造成了大量的液体浪费,也由于液泵的持续工作,引起了大量的电能消耗。为此,一定要合理改善液泵管理环节的漏洞,将节水、节液作为节电的主要手段。 (4)对设备保养制度予以完善。由于煤矿井下掘进机电设备需要在潮湿、阴暗、粉尘较多的环境下工作,所以锈蚀情况时有发生,为了防止由于粉尘进入设备诱发的设备运转不灵,就需要相关部门加大设备管理力度,对井下掘进机电设备展开定期维修、保养,对设备的检修工作做到足够的重视。此外,还要加大设备渣滓清理工作的力度,保证设备的灵活运转,从而提高设备的工作效率,以辅助节能减排工作的顺利展开。 3 结语 煤炭是我国的重要能源之一,也是工业化生产得以持续进行的基础,随着科学化发展进程的不断加快,煤炭工业也得到了进一步的推动,成为国民经济发展的重要支柱产业。如何在保证经济发展的前提下保证煤炭行业的节能减排对于社会的发展意义重大。机电一体化条件下的煤炭开采,使得煤矿机电的发展有了进一步突破,而这类机电设备的运行也在无形中加大了电力消耗。本文中,笔者主要分析了目前我国煤矿行业的发展现状,并从掘进供电设备的选取以及井下掘进设备的管理两个方面展开论述,剖析了煤矿井下掘进机电设备的最佳节能举措。笔者指出,引进先进的井下掘进机电设备,对设备的维护和保养展开有针对性的管理等都将有效的实现井下掘进工作的节能减排。 煤矿掘进机论文:井工煤矿掘进机械化探析 【摘要】在煤矿建设开采进程当中,伴随着科技水平的显著提升,机械化施工技术活动广泛应用,顺应当代矿井综合开采能力,推动煤矿井巷工程项目施工快速开展,充分满足煤矿高产要求。在此,本文将针对井工程煤矿掘金机械化进行简要工程。 【关键词】 井工煤矿;掘进;机械化 1.前言 纵观可知,煤矿生产相关的生产能力以及连续采掘、安全作业、经济效益等跟掘进水平以及掘进技术、掘进装备等各项内容有着直接必然联系,其影响十分深远。在我国现代化煤炭生产进程中开展安全高效的矿井建设工作,建议选用先进综合机械化掘进模式,在实现先进水平显著提升的同时尽可能发挥综合掘进机器设备的应用成效,给予相关作业线综合配套问题高度重视。 2.简述综合机械化施工技术相应特征 在煤矿工程建设以及日常生产进程当中有效使用综合机械化施工技术,其能够促进作业效率的强化提升,确保生产安全。具体来说,综合机械化施工技术的主要特征为,第一,高效性,通过对比传统意义上的煤矿普采作用,综合机械化作业可获取更好工作成效;第二,高产性,在实际的综合机械化应用进程当中,涵盖有煤炭开采以及巷道掘进、装运煤炭等多个环节的工作效率显著提高,与此同时,施工人员作业难度获得大幅降低;第三,安全性,综合机械化加强机械化程度成效能够通过工作效率提高进行展现,此外也可基于抑制人劳动时间方面实施体现,在此进程中,采煤操作者人身危险因素实现优化控制,进而尽力保障实际作业安全。 3.井工煤矿机械化掘进工艺 3.1煤巷掘进 高效实施煤巷机械化掘进作业的相应方式主要包括三方面内容,悬臂式掘进机设备以及单体锚杆钻机配套作业线;掘锚一体化机组设施;连续采煤机设备以及锚杆钻车配套作业线。具体来说,第一,煤巷悬臂式掘进,该项工艺措施包括配胶带运输机出煤以及悬臂式纵轴掘进机、单体锚杆钻机支护等多种作业模式,能够更好地适应实际的煤层赋存条件,该工艺特征为电气系统可进行合理的PLC控制,监控检测工作可实现自动化,便于针对故障诊断进行辅助;液压传动结构相对较为简单,可实现便捷操作;机型构造十分紧凑且很简单,拥有较高稳定性;可实现便捷检修操作,容易操控。第二,连续采煤机掘进,在多巷掘进进程当中通常选用连续采煤机快速掘进技术,即使基于相同设备实施掘进难以平行于锚杆支护作业,若是运用多巷道掘进方式实施交叉操作,则可做到掘进及锚杆支护平行施工,当连续采煤机设备进入巷道之后,在社设备实现一定距离掘进操作之后,通过联络道连续采煤机可退至另个巷道中,在此过程中锚杆钻车进入巷道,而后可实施锚杆支护施工作业。历经往复交替循环施工,可做到掘进以及锚固平行作业。在长壁工作面顺槽上使用连续采煤机设备应采取三巷和双巷掘进方式,单巷掘进难以顺利实现,该类型掘进方式存在有较大巷道空顶距离,针对实际地质条件要求相对较高,进而在煤巷掘进中有着一定程度条件限制状况。 3.2岩巷掘进 全液压钻车钻爆法破岩工艺――该工艺使用液压钻车实施炮眼钻凿措施,进行爆破落岩,此工艺钻进速度很快且相应的凿岩成效较高,尤其是可获取较高的硬岩钻进效率,使得凿岩所用时间大大减少。与此同时,使用此施工技术可实现较高钻眼质量获得,并充分保障爆破成效,涉及作业操作人员相对较少且工作效率相对较高,通常是选用两人进行钻车作业,若技艺熟练则可一人展开操作。能够有效完成深孔爆破行为,让爆破效率大幅提高,强化循环进度。在实际施工操作中司机距离迎头较远,进而可充分保障作业拥有较高安全可靠性。相较于风动凿岩机设备运行而言,液压凿岩机设备产生的噪音更少一些,促使工人现场劳动环境得以优化改善,激发单进潜力,日后该工艺可积极发展成为硬岩掘进主流工艺。 全断面岩巷掘进机的破岩工艺――在国外,该项掘进工艺已经发展的十分成熟,其可谓为集破岩、装运、支护等工序于一体自动化程度较高的施工工艺和装备系统。相较于传统意义上的钻爆手段而言,此类工艺颇具快速、高效、安全可靠、施工质量好、对围岩的扰动小等优点。由于TBM设备长度大,不便转弯,设备安装拆除工期长;又属于机械切割破岩,坚硬岩层中使用时,设备故障率高,效率低。因此,一般用于铁路隧道和城市地铁隧道施工,除平硐开拓的煤矿外,TBM不适合于煤矿井下施工。 破岩设备主要包括全液压钻车以及全断面岩巷掘进机设备、储装运系统等多项内容,具体来说,第一,全液压钻车,基于液压钻车作业线的合理应用,可实现劳动效率的显著提升, 保障生产安全,强化单进水平,纵观可知,液压钻车相关的推进器以及支臂、千斤顶等均使用的为液压结构,同时将液压锁安装设置在工作油缸前端位置,伴随着工艺水平的显著提高,造成巷道作业施工面得以扩张,在实际生产建设过程中凿岩钻车的优越性愈发突显,对应的应用要求同样很高,具体的工艺流程是全液压钻车钻眼至人工爆破落岩至侧卸车装岩至矿车运输至锚杆支护至喷射混凝土。第二,隧道全断面岩石掘进机设备在国外使用已经有百年历史,然而该项技术在我国发展甚为缓慢,研究表明,我国自主生产的掘进机单机实施单头掘进所得隧道长度均不超过一千五百米,难以充分适应较长隧道实际工程需求。第三,储装运系统,研究我国范围内岩巷矸石储存运输工艺可知,其大都选用钢丝绳设施针对靶斗实施牵引进行装机,同时配置矿车设施进行装运,矸石储存多选用巷道方式。为大大提高单进水准,则需配置良好的出矸工艺系统,然而该种方式涉及的成巷时间相对较长且装车效率很低,导致形成较差的安全稳定性能。为促进岩巷单进水平的显著提高,建议选用机械化工艺措施,优化爆破以及装配、储存、运输多个系统。 3.3综合考虑岩巷悬臂式掘进机工艺 要求除尘机设施应努力系列化,使得其可有效匹配跟使用地点的压风量设计,如此一来,除尘效率得以大幅提升,除尘效果可获充分保障,可实现优良作业环境的充分营造。针对旋转密封问题进行优化解决,做到高压内喷雾,可起到良好的喷头防堵作用。要求后配套系统应采取有效措施针对矸石的储存缓冲问题进行解决,将掘进机设备效能最大限度发挥出来。某些断面悬臂纵轴刀盘加冲击头的岩巷掘进机可能是解决岩巷掘进的有效途径。 4.结语 综上可以知道,在我国煤矿建设进程当中,综合机械化掘进施工技术有着较为广泛的合理应用,其重要性不容忽视,可实现煤矿工人劳动强度的大大降低,同时加快巷道施工效率,减少井下作业人数,优化改善施工作业环境,推动我国煤矿事业可持续发展。 煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机电气设备的节能措施分析 摘要:煤炭是现代工业生产不可或缺的能源,也是人类赖以生存的重要能源。在当前深入贯彻落实科学发展观的背景下,煤炭开采也需要降低能源消耗,实现绿色开采。掘进机电设备是煤炭开采的主要设备,因此如何实现设备在井下作业时节能降耗是急待解决的问题。希望本文能够对同行业掘进机电设备的节能降耗有所帮助。 关键词:煤矿;井下掘进机电气设备;节能 引言 煤炭作为人类赖以生存的能源基础,在当今这个节能减排的环境下,对于煤炭开采本身的节能有着重要意义。因此,在煤炭开采过程中主要是提高煤矿井下掘进机械设备的节约能力。要增加机械设备的节约能力,首先是从机械设备本身的性能上进行改进,其次是对机械设备的管理,通过对这两方面的有效控制能够在很大程度上提高煤矿井下掘进机设备的节能效果。 1、掘进机供电设备的选择问题 煤炭开采时井下使用的设备主要是掘进机电设备,这些设备的主要特点是线路的铺设比较长,种类也比较多以及使用的范围也比较宽泛,再加上运行的时间较长,对能源的消耗比较大。因此要采取多方面的措施实现掘进机电设备进行全方位的节能降耗。 1.1、对变压器以及变压器容量的选择 在井下工作时,动力变压器是最为主要的供电设备,因此,在动力变压器的选择上既要考虑变压器能够有足够的动力进行采煤作业,同时还应该对变压器的节能性能进行考虑。煤矿进行掘进机电设备的动力变压器在选择的时候一般应该选择节能化和干式化的变压器设备。在比较特殊的情况下,可以选择油浸式的动力变压设备,但前提保证这种变压设备也是节能的。当前,我国一些私人开采的煤矿或者规模较小的煤矿,采煤时仍旧使用的是电能消耗量过高的设备进行作业,有的甚至还在使用被淘汰的油浸式变压设备。这些小煤矿为了降低成本,攫取大额利润,使用这些高耗能的变压设备,造成了大量的能源流失。对掘进机电设备的能量消耗调查,其结果表明,采煤时使用节能型的KS9231型号的变压器,每年的节电量至少有8400千瓦时。除此之外,依据煤矿开采的具体实践经验,当下大多数煤矿使用的变压器负荷率不到30%,这些变压器存在着非常严重的空载运行现象。虽然消耗了大量的电能,却做了无用功,没有对工作效率的提升产生明显的影响,却造成了大量的电能消耗。所以,在进行动力变压器的选择时,要选择应用范围较为广泛、节能效果较好的变压设备,这样不仅可以节能,还可以为企业减少成本,增加经济效益。当前新型的变压器已经更新为S11、S15系列。这类变压器是一种非晶合金变压器。非晶合金变压器能够降低机器工作时产生的噪音,减小电能的损耗,因此,非晶合金被称为当代最佳变压器制作材料。 1.2、煤炭输送机的选择 我国目前煤矿井下的输送机的种类主要是带式输送机以及刮板输送。输送机的主要作用是将掘进机采挖的煤运送到指定的地方。分析实际生产的数据表明,使用SJ―80型号的输送机每个小时可以运送煤炭400吨,运送的最远距离可以达到800米。如果使用SGW―80T型号的输送机,每小时仅能输送煤炭150吨,运送的距离也仅仅只有160米。通过对以上数据的比对,可以发现,与刮板式输送机相比,带式输送机的输送能力更强,输送的距离也更远,同时也更能节约电能。 1.3、节能电动机的选择 在掘进机设备中,电动机的使用非常广泛。与新型的电动机相比较,传统的电动机节能效果不好,在使用的过程中,极其容易造成能源的浪费,因而,在电动机的选择上要选择节能型的电动机。新式的电动机是通过对传统电动机的改造,使用新材料制成的。它能够有效减少在煤炭开采中电能的损耗。节能电动机设备可以降低电磁能,以减少机械运动中能量的损耗,因而电动机的运行效率就大大提升了。不仅如此,在电动机使用效率大大提升的同时,噪音污染也得到了有效的控制。 2、煤矿井下掘进机电气设备的节能措施 2.1、设备供电电压的合理调整 在煤矿井下掘进设备的用电功率保持平衡的前提下,设备运行的过程中,供电电压往往与设备运行电流成反比关系。供电电压的不稳定,会相应导致设备运行电流的不平衡,使得设备线路承担的压降与实际损耗也出现波动,一定程度上会导致能源浪费情况。通过均衡平稳升高供电电压,能够使得设备运行电流保持平稳降低,对应线路承担的压降及实际损耗也相应降低。 这需要在实际工作当中,以保持电压平稳为前提,科学合理的应用高电压,并采取措施使低压供电距离变短从而实现有效节能。具体可采用为设备配备相应的移动式变电站,伴随着设备工作进度,随时保持配套供电,尽最大可能,减少因设备线路太长出现阻抗过高情况的出现,避免了能源的浪费。 2.2、设备配套电力变压器的节能措施 科学合理化的选择配套电力变压器,可以保证供电电压的稳定,达到节能电能消耗的目的。这就需要相应设备管理人员定时定期对电力变压器的负荷率进行深入检查,若电力变压器负荷率低于30%,则应当及时采取调整措施,应当确保电力变压器的平均负荷率不低于50%,才能够真正达到节能减耗目的。若变压器不符合节能标准需要进行调整,则以井下掘进设备的能耗情况,采取调整或直接更换现有变压器等措施。 (1)节能变压器的选用 效率高、能耗低是选择井下掘进设备配套变压器的重要目标,符合标准的节能式变压器能够在极大程度上避免激磁电流导致的设备铁损、漏磁等情况的出现,减少负载电流经过变压器线圈式电阻过程中出现的消耗。 (2)变压器数量的控制 大部分煤矿企业的井下掘进设备负荷均属于三级程度,此时根据设备实际情况装配一台变压器,若此时设备一级与二级负荷占有较大比重,则还应当额外装设两部供电电源并加设两台变压器。若为井下等较特殊的区域,则应当合理变通,选择数台小容量变压器共同运作的方式实现节能。 (3)变压器容量的把握 通常情况下,若要充分发挥电力变压器的作用,则需要确保电力变压器的负荷率平均值达到其额定容量的50%-75%范围内。而又由于变压器的不稳定性,其负载与相应的运行参数可能在实际投入使用时出现不稳定变化,存在超载等潜在问题,这就要求选择变压器时全面考虑。在实际选用变压器时,不需要过分考虑到其最大功率,而应当充分分析其平均功率,并结合日常工作中的常用功率,综合实践经验,选择最为适用的变压器。在防止变压器因空载导致的能源损耗基础上,还要避免因电压器负载过大导致的能源损耗。 2.3、合理地选择和利用电动机 在煤矿中电动机的使用非常广泛,但是电动机的运行效率不高,造成电能的极大浪费。据不完全统计,电动机在煤矿井下工作中消耗的电能占总量的60%,电动机在工作中会受到多方面因素的影响,使其长期处于低功率的工作状态。要改变电动机的运行效率可以从两方面入手: (1)定期对电动机进行检修,当电动机处于低功率状态时通过使用变频器对其进行调速控制,使之保持高速运行状态。在对变频器进行选择时要根据电动机的实际负荷情况进行合理地安装。 (2)购置新材料对电动机进行改造。改造后的电动机具有高效节能的效果,改进后的电动机主要是通过降低电磁能、热能和设备运行的机械能损耗,来提升电动机的工作效率,同时高效节能的电动机还能够减小设备运行时产生的噪音。 结束语 随着煤炭开采的不断发展,如何降低煤炭开采时的污染以及减少电能的消耗,是当下急需解决的问题。掘进机是采煤的主要工具,然而,在实际使用中,其耗电量之大是有目共睹的。为了降低对电能的消耗,急需对掘进机进行改造,以实现节能降耗的目的。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机液压传动故障分析 摘 要 煤矿掘进机液压系统不仅是煤矿掘进机系统中最重要的系统之一,也是最容易出现故障的系统之一,由于液压传动系统中的元件和辅件的多种多样,就导致了故障产生的多样化,下面我们就对煤矿掘进机液压传动系统中最常见的故障及其原因进行浅析。 关键词 掘进机;液压传动,故障;分析 煤矿掘进机液压系统是煤矿掘进机系统的重要组成部分,通过电动机把机械能转化为液压油的压力能来驱动液压油缸和马达工作是煤矿掘进机液压系统工作的原理,对液压主系统的功率和效益有着决定性的影响。因此,煤矿掘进机液压系统如果出现故障将直接导致主系统的失效,从而造成巨大的经济损失。所以,本文就对煤矿掘进机液压传动系统工作环境中最常见的故障及其原因进行分析和探讨,具有一定的参考价值。 1 煤矿掘进机液压系统的压力不足或无压力 发生这类故障首先检查液压泵是否有油液输出。如果没有油液输出,那么可能是以下3个方面原因:1)液压泵内部磨损严重或以损坏;2)液压泵的运转方向不对;3)吸油回路阻力过大(例如滤油器被堵塞)或油液粘度太大等,以至于液压泵不能排除油液。如果有油液输出,那么就应该检查其他各段回路的管路和元件,来找出让油液泄漏或短路的位置。其中溢流阀主阀芯或先导阀可能因为以下几个原因:(1)弹簧折断失去作用;(2)因锈蚀或赃物使其在开口位置卡住;(3)赃物堵塞了阻尼小孔等,让油液泵输出的油液在低压下经溢流阀流回油箱;位于压力回路中的一些控制阀,因为锈蚀或污物让阀芯在回油位置处卡住,导致低压回路和压力回路的短接。此外,也有可能是处于压力回路中的一些阀门的内泄漏严重,特别是执行元件的密封装置损坏严重或管接头处存在松动,都可造成严重内泄漏现象发生,可见图1。 2煤矿掘进机液压系统的工作机构速度不够或完全不动 发生这类故障的主要原因有以下3个方面:1)液压泵输出油量不足或没有油量输出;2)因系统泄漏过多,导致进入执行元件的流量不足;3)因溢流阀调定的压力过低,负荷不了工作机构的负载阻力。具体原因有以下四个方面:1)液压泵的运转方向不对或吸收的油液量不够。液压泵吸油回路阻力过大(例如滤油器被堵塞),吸油管存在漏气现象,液压油箱里的液面太低,泵内油液粘度太大和油温过低等,都会导致液压泵的吸收油液量不够,从而使输出油量不够;2)溢流阀或位于压力回路中的一些控制阀,因为锈蚀或污物让阀芯在进、回液口的连通位置处卡住,导致压力油流回低压回路;3)液压泵内泄漏严重。可能是泵内零部件磨损严重和密封间隙变大,导致液压泵内的压油腔与吸油腔连通短路;4)处于压力回路中的一些阀门的内泄漏严重,特别是执行元件的密封装置损坏严重或管接头处存在松动,都可造成严重内泄漏现象发生。 3煤矿掘进机液压系统的噪音和振动而引起的故障 掘进机液压系统的噪音和振动不仅会使煤矿生产的工作环境恶化,还会使机械设备的接管头松脱和断裂。发生这类故障的主要原因有以下3点:1)液压泵油液中混进了较多的空气;2)液压泵的流量脉动较大或脉动频率和管理及元件的固有频率相接近;3)管路固定得不牢固。产生这类故障的具体原因如下:1)如果吸油管路中存在气体,将会产生严重的噪音和振动。首先,可能是液压泵的吸液量太大但吸油管路太细而导致阻力变大,液压泵的运转速度太高,液压油箱里的液面太低或不通气,泵内油液粘度太大或滤油器被堵塞等,导致液压泵吸油腔的吸油量不足,造成局部真空,分解出溶解在油液中的气体,产生噪音;其次,也有可能是液压泵的吸油管密封不严实,泵内有液量不足,吸油过滤网部分外露,导致液压泵在吸油的同时也吸入大量的气体进入系统;2)液压泵和马达的质量不合格。柱塞卡死以及不能很好的消除困油现象,都将会产生噪音和振动3)其他方面原因。液压泵与电机的同心安装不一致或联轴器松动,也会引起液压泵的振动;设备的管子细长、弯头较多又没有一一固定好,且管路中的流速太快,也会引起管路振动,可见图1。 4煤矿掘进机液压系统的油温过高而引起的故障 发生这类故障的原因分析如下:1)液压泵内泄漏严重。液压泵内压力调得太高,泵内零部件磨损严重导致密封间隙变大,执行元件的密封装置损坏严重,泵内油液粘度太低等,都会导致泵内泄漏加剧;2)液压系统没有卸荷回路,当工作完成后不再需要压力油时,大量高压油液仍滞留在溢流阀中。当系统暂停工作时,如果液压泵还是以溢流阀调定的工作值来排油液回油箱,就会使油液发热,造成功率损失,因此就需要卸荷油液。卸荷主要是油泵以很小的流量或很低的压力来运转,减少油泵的输出功率,从而减少油液的发热,节约能量,延长系统的使用寿命;3)使用的油液粘度过大,造成过大的液压损失。粘度是工作液体的主要性能之一,使用的液体粘度越大,液压系统的机械摩擦和压力就越大,使阻力和系统的压降也在不断增加,造成温度升高,功率下降;4)冷却油的容器内被堵塞了,造成容器里的冷却水不能循环使用而使油液的温度升高,或冷却水的量不够,不足以把液压系统内的热量带走而使油液的温度升高;5)散热条件不好。工作环境里的空气流通不顺畅或油箱里的储油量太少,使油液的循环加快等都是导致散热不好的原因,可见图1。 5煤矿掘进机液压系统的操作人员的不规范操作而引起的故障 由于操作人员的不规范或粗暴的操作,导致产生冲击负荷,使掘进机频繁发生故障,减少其的使用寿命。产生的冲击负荷不仅会使机械构件过早的出现磨损、断裂、破裂等现象,还会使液压系统产生冲击压力,使液压元件损坏,高压油管和胶管的结合处过早的出现漏油和爆管现象,以及溢流阀内油温上升。 6结论 为了尽量减少煤矿掘进机液压传动系统故障,日常维护工作的细节很重要,我们应加大对日常维修工作的重视程度,做到在故障发生之前就将引起故障的各种因素及时消除掉,让系统能够正常工作,这样既能保证煤矿企业的正常运行,又能提高企业的经济效益,真正做到一举两得。 煤矿掘进机论文:煤矿岩巷掘进机械化作业线应用现状及探讨 摘要:本文简单的介绍了煤矿岩巷掘进的工艺以及其特点,并且主要分析了全液压钻车作业线。以期了解目前国内的煤矿岩巷掘进机械化作业线应用现状,从而有效地提高掘进机械化作业线的工作效能。 关键词:煤矿;岩巷;掘进;机械化作业线;应用现状 随着近些年我国国民经济的迅速发展及进步,需要越来越多的煤炭能源。我国目前的煤炭产量已经达到了30多亿吨,正向40亿吨的方向发展,每年大约掘进12000km的巷道。其中岩巷约为2000km,煤矿岩巷的施工工期长、施工难度系数大,而岩巷又是煤炭生产接续及新井建设的“咽喉”工程。岩巷岩石的硬度非常高,通常来说硬度系数处于4至8之间,甚至个别的可以达到14以上,另外我国目前的煤矿岩巷掘进技术还处于相对落后的阶段,种种因素导致岩巷掘进极大地限制我国煤炭工业的发展。因此,本文着重分析了我国煤矿岩巷掘进机械化作业线的应用现状,希望可以有效地提高煤矿岩巷掘进机械化作业线的工作效能。 一、煤矿岩巷掘进的工艺和其特征 目前我国多是采用手风钻钻孔,然后依次进行爆破、装岩机装岩(侧卸式、挖斗式、耙斗式)、矿车出渣、支护,这种施工工艺广泛运用于一些中小型煤矿,其具有初期投入成本低,使用灵活,可多台钻同时进行工作并且不受断面大小的影响等优点,因此其适应于施工断面小而不便机械化施工的煤矿区。然而这种施工工艺的人工成本过高、工作环境差、劳动强度大、钻孔速度低且危险系数高,这一系列的缺点表明我国煤矿岩巷掘进的施工工艺必须朝着机械化发展。 以下是我国目前较为经常使用的几种机械化施工工艺: (1)全液压钻车作业线,先进行全液压掘进钻车钻孔,然后依次进行爆破、挖斗式(侧卸式、耙斗式)装岩机装岩、蓄电池机车+矿车、梭式矿车+皮带输送机+矿车出渣,最后进行支护。该种施工工艺的优点有很多:炮孔深度及角度易于控制,非常利于光面爆破,并且可以有效地节约出渣费用和支护材料;降低了工人的劳动强度,由于操作人员在操作时远离迎头,是在支护下作业,提高了安全性;降低了粉尘、噪音,有效地改善了工作环境,从而减少了工作人员尘肺病的发生;相对于风动凿岩,全液压凿岩机凿岩的能量利用率得到了提高;钻孔速度及施工进度也得到了有效地提高。然而,全液压掘进钻车作业线也具有缺点:设备的结构相对比较复杂,技术含量高,这也就要求维修人员及操作人员具有较高的素质;另外由于设备需要进行相互错车,在断面较窄的矿区无法使用,当前梭式矿车宽为1.8米,全液压掘进钻车的宽度为1.2米,那么也就是说岩巷巷道的断面宽应该要大于等于3.8米。 (2)钻装机组(钻装锚机)作业线,是把凿岩机械、装载机械综合于一台机械设备上,就是所谓的“一体化”产品,尽管机械化的程度很高,但是实际使用时掘进速度并不是那么的理想,并不能被称之为“高档机械化”的技术设备。但是钻装机组也有一定的优点,其在小断面的巷道中及掘进速度要求不高的巷道中可能会有比较大的优势。 (3)综合掘进机作业线,其施工工艺主要是先使用综合掘进机进行割岩,然后采用矿车、梭式矿车或者是皮带输送机进行出渣处理,最后进行支护。该种工艺由于没有爆破震动,所以不会导致围岩遭到破坏,并且可以连续出渣。然而也具有难以克服的缺点,主要有以下几点:截齿寿命低,使用成本过高;掘进岩巷的岩石硬度受到了限制,要求巷道岩石的硬度在f7以下;为了克服掘进机在切割时所产生的反作用力,而且由于设备的体积较大、机重也较重,该种施工方法不适用于断面小于19平方米的巷道且不便于下井。 二、全液压钻车作业线 1、技术发展的关键 液压钻车效能的根本保证是凿岩控制系统和高性能的液压凿岩机,因此,选择合适的液压凿岩机,并使液压钻车的参数、结构等同液压凿岩机的性能相互匹配,已经成为了全液压钻车使用和发展的关键。从21世纪初开始,我国国产的液压凿岩机的可靠性以及关键性能就开始出现滑坡现象,许多劣质的产品以低价的形式广泛地存在于国内市场,从而导致钻车同液压凿岩机的性能结构、参数不匹配问题普遍存在。比如说液压凿岩机的冲击力最高只能达到14MPa,冲击功率达不到16MPa时的四分之三;转速低于200r/min,转矩低于250N.m,凿岩的速度降低15%以上,也就是说本来完成一个凿岩循环只需要80min左右,但是现如今却要100分钟以上。液压凿岩机蓄能器隔膜、侧供水密封以及液压回转马达等各种元件的安全可靠性大大降低,导致安全事故发生率高。究其原因,主要有以下两个方面:液压钻车厂家忽视液压凿岩机的基础性能,只是延续了20年前液压系统的参数;有些液压凿岩机厂家为了降低生产成本,盲目地修改设备技术参数,加大供液流量。所以国内市场应该加强液压凿岩机的生产规范,做好监督工作。 另外,要想充分地利用液压钻车作业线,就必须选择合适的装载机械,目前我国主要使用侧卸式装岩机。近几年,也有一些煤矿使用挖斗式装载机同其配套使用,该种配套模式可以实现连续装载,减少履带行走机构的故障,避免装岩机前后反复运动;然而能否可以适用于各种煤矿岩石的条件,比如说岩渣块度尺寸较为大,煤矿岩石腐蚀性大,煤矿巷道必须使用装岩机清底等,这些都需要在实践应用中作进一步的考核。 2、运行方式 该种掘进机械化作业线适用条件为斜井、平巷,最小断面在14m2以上、进尺米数在300m以上。运行的方式为:使用液压钻车打眼,光面控制爆破,工作面的矸石使用挖斗装载机将其耙入梭式矿车(1号)内,梭式矿车(3号)上的矸石经胶带转装载机,直接把矸石装至标准矿车。然后每一台电机车牵拉16辆标准矿车,从而满足一组梭式矿车上的矸石都由一列车同时拉出的要求,保证装岩和耙矸的连续性,从而实现装卸的同步化。梭式矿车的底部有一台刮板输送机,在将梭式矿车拉到卸载目的地时,开动刮板输送机卸载出岩渣。另外梭式矿车可以和各种装岩机配套使用,适用于弯曲平巷或直巷施工。梭式矿车的结构非常特殊,它既可以单台使用,也能多台搭接组合使用。把梭式矿车搭接组列使用,可以一次将放炮爆破的岩石渣全部运走,进而确保工作面上的装岩机可以连续装岩。实际生产经验表明,在进行岩巷掘进工程时,采用梭式装载运输方式有许多优点:投入低、降低掘进成本、提高掘进速度以及简化运输系统等。 三、我国目前需要解决的问题 首先,改造现有的煤矿岩巷机械化设备,使得设备具有防止下滑的能力以及一定爬坡的能力,从而提高岩巷机械化作业线的适用性;其次,在使用全液压掘进钻车以及侧卸式装岩机时必须做好安全防护措施,比如工作面保护平台和临时支护,从而有效地降低安全事故的发生率;最后,研究分析使用挖斗式装岩机施工锚杆或全液压掘进钻车,提高设备的综合性能,从而从根本上提高施工的速度。 结束语 根据煤矿岩巷巷道及其作业面的具体情况,比如巷道的长度和断面,科学合理的选择施工工艺和作业设备,并且对机械化设备进行改进,提高我国煤矿岩巷掘进的机械化水平,减少人工劳动强度,从而提高生产效率,而且可以有效地降低煤矿安全事故的发生率。 煤矿掘进机论文:新时期煤矿岩巷掘进机械化的发展方向 摘要:叙述了煤矿岩巷掘进机械的发展历程,对全液压钻车作业线、气腿式凿岩机作业线、钻装机组作业线和掘进机法进行了分析,认为全液压钻车作业线仍是新世纪煤矿岩巷掘进机械化的主要发展方向,但代替气腿式凿岩机作业线要有一个过程;个别特大新建煤矿的长大平峒施工,采用全断面岩石掘进机可取得高掘进速度、高经济效益;新时期钻装机技术水平有所提高,但掘进速度并未有新突破,应发展小断面用产品。提高液压钻车作业线的水平,应注意以液压凿岩机为优秀提高钻车性能,合理解决装岩机与转载设备配套方案,开发安全高效锚杆支护设备,重视配套凿岩钎具的科学性等。 关键词:岩巷掘进;全液压钻车作业线;气腿式凿岩机作业线;钻装机组作业线;岩石掘进机 按“十二五”规划,我国煤炭年产量正向40亿吨发展,年掘进约12 000km巷道,其中岩巷2000多千米,尽管只占巷道总数的20%左右,却大约是非煤巷(隧)道总进尺的3倍。而煤矿岩巷施工难度大、工期长,又是新井建设和煤炭生产接续的“咽喉”工程。 国家“八五”科技攻关结束后,总结多年科技攻关的经验,将“全液压钻车和侧卸式装岩机为主的机械化作业线”、“气腿式凿岩机和耙斗式装岩机为主的机械化作业线”,分别列为煤矿岩巷掘进的“高档”与“普通”机械化作业线。其中,“全液压钻车作业线”,已具有月掘进120m,年掘进1000~1200m岩石巷道的能力,开滦、邢台矿区等连续20余年在生产建设中取得良好的社会经济效益。 由于1995-2000年间煤炭行业出现经济滑坡等原因,现90%以上的岩巷仍采用气腿式凿岩机和耙式装岩机的作业线施工,月平均掘进速度仅有60m左右。进入20世纪,煤炭产量大幅度提高,安全意识强化,针对液压钻车等高档机械化设备使用量迅速增长、新用户使用经验不足、液压凿岩机等配套件出现质量滑坡、转载设备不完善、个别掘进队使用效果不理想等,煤矿岩巷掘进机械化问题重新引起人们的关注,在研究如何发挥全液压钻车-侧卸装岩机作业线能力的同时,有人再次寻求采用悬臂式掘进机、钻装机组(钻装锚机组)、全断面岩石掘进机械化方式的可能。回顾煤矿岩巷掘进机械化的发展历程,总结经验教训,研究国内外煤矿岩巷掘进技术的进展,明确煤矿岩巷掘进机械化的发展方向,有益于扭转煤矿岩巷掘进速度低、安全条件差的落后局面。 1 煤矿岩巷掘进机械化作业方式的探讨与实践 我国煤炭行业一直重视岩巷掘进机械化,1963年总结了“岩巷掘进十六项经验”,并于1973年进行了修改,其中包括一次成巷、气腿式凿岩机钻凿炮孔、耙斗式装岩机装岩、锚喷支护等,奠定了以气腿式凿岩机与耙斗装岩机为主的普通掘进作业线的基础[1]。 1960~1980年间,煤炭行业不断进行岩巷快速掘进以及施工装备的试验研究,研制了电动凿岩机、底卸式铲斗装岩机、侧卸式装岩机、蟹爪式装岩机、耙斗式装岩机、混凝土喷射机、液压锚杆钻车(锚杆打孔安装机)、皮带转载机、梭式列车等,并试制了掘进钻车、钻装机、全断面岩石掘进机等。 上世纪70年代末,煤炭行业引进了适用于煤矿的液压凿岩机、全液压钻车,并多方案地对岩巷掘进机械化作业方式以及关键设备进行研制、攻关,还引进了钻装机、悬臂式“岩石”掘进机等,其中,钻装机的数量多达22台套。到1995年,经过对“气腿式凿岩机-耙斗装岩机”、“全液压钻车-侧卸式装岩机”、“钻装机组(钻装锚机组)”、“电动凿岩机-耙斗装岩机”、“支腿式液压凿岩机-液压耙斗式装岩机”、“全断面岩石掘进机”等作业方式试验研究后,淘汰了“电动凿岩机-耙斗装岩机”、 “支腿式液压凿岩机-液压耙斗式装岩机”作业线;一度呼声较高、长期进行“攻关”的“钻装机(钻装锚机)组”和“全断面岩石掘进机”的研制终止下来,确立了“以气腿式凿岩机与耙斗式装岩机为主的普通机械化作业”和“以全液压钻车与侧卸式装岩机为主的高档机械化作业线”,并正式列入《煤炭工业矿井设计规范》(中国煤炭建设协会起草、中华人民共和国建设部批准、2006年1月1日起实施)[2]。 1.1 全断面岩石掘进机在煤矿的实践 煤矿全断面岩石掘进机的研制始于上世纪60年代末,到80年代,直径?准5m和直径?准3.2m的两种掘进机(见表1)正式用于岩石巷道掘进[3],取得一定效果,也暴露出一些问题。 准5m掘进机于1986年6月~1989年末,在山西古交东曲煤矿东平峒试用(岩石抗压强度30~140MPa),共掘进3600m,平均月进103.4m,最高月进202m;月进100m以上的月份占40%,正常工作月份的机械利用率(掘进机开机时间与总时间的比值)为17.2%,最高月进尺时的机械利用率为24.9%;最佳日进尺12.7m,最佳班进尺5.8m。 准3.2m掘进机于1988年1月~1989年2月底,在云南羊场煤矿杨家矿井(岩石抗压强度50~180MPa)共掘进1014m巷道,平均月进尺156.13m,最高月进尺260.17m,最高日进尺13.6m,最高班进尺6.4m。 全断面岩石掘进机的应用证明了它的可行性,但与国外煤矿岩石掘进机平均月进尺300~400m,最高月进尺600m,最高日进尺20m的差距较大;平均月进尺低于液压钻车与侧卸装岩机作业线的实际使用效果;在地质条件复杂或岩石抗压强度高、磨蚀性大的岩层,不宜达到最佳速度;机械利用率大大低于国外的水平;全断面岩石掘进机重复使用可能性小,工程成本高。鉴于我国煤矿适于全断面岩石掘进机基本条件的工程极少,1990年起,未再安排新的研制计划。 进入21世纪,大同煤矿于2003年8月~2004年2月,在年产量1500万t的特大型矿井的平峒掘进中(掘进断面20.33m2;平峒掘进总长度3500m;基岩含砾粘土岩、石英砂岩、角闪片麻岩、混合花岗岩等,岩石抗压强度40~60MPa)使用美国罗宾斯(Robins)制造的岩石掘进机,完成掘进进尺2960m,平均月进尺493.3m[10],最高月进尺650m,取得我国煤矿使用全断面岩石掘进机的最好效果。这个实例的特点是:年产量超过千吨的特大型煤矿建设工程、平峒长度3500m、岩石条件好,并采用了国际先进的掘进机。使用单位在技术总结中提到:“掘进机对地质条件变化的适应性较差,在复杂岩层中使用应进行充分论证;设备的成本及维修费用较高,工程的初期投入较大”[10]。这说明,适用于全断面岩石掘进机应用条件的煤矿岩巷工程不会很多。 1.2 煤矿岩巷钻装机组(钻装锚机组)的长期试验 煤矿从上世纪60年代起试验岩巷钻装机组,到1978年,共有50多台钻装机组在新汶、淮南、北京、抚顺等矿区试验。其基本结构是耙斗式装岩机、岩石电钻或气动凿岩机,凿孔速度低、事故率高,整机性能差,使用效果不佳;1976~1982年间,使用效果突出的抚顺老虎台煤矿,用钻装机掘进了1480m巷道,最高月进速度仅为100.5m(断面12.22m2、岩石抗压强度40~60MPa)。 从“六五”到“八五”末,有多家科研、高校、制造厂研制了不少于7种型号、采用液压凿岩机的钻装机组(钻装锚机组,参见表2),有代表性的JZZ8-12Y型钻装机,采用YYG90A型液压凿岩机,于1990年2月在陕西韩城下峪口煤矿应用(断面17m2),月进尺仅43m;1991年1月~10月在湖南资兴煤矿使用(断面14.27m2),月进尺也仅有87m。“八五”科技攻关的ZPG20G型钻装锚机组,因感到技术存在方向问题而终止了攻关合同。 上世纪80年代中期,煤炭行业引进了英国的钻装机组(见表3),其中,2000DL型21台。 英国钻装机采用侧卸式装载机构、安装了瑞典液压凿岩机,试验、使用效果优于国产钻装机,但也不甚理想。大同矿区于1985年3月试验TDR-6型钻装机,月进尺仅为87m(巷道断面16.6m2,抗压强度70~90MPa);阳泉矿务局于1987年在贵石沟煤矿(断面20.4m2、岩石为石灰岩、砂岩、泥岩,以石灰岩为主,抗压强度70MPa)使用2000DL型钻装机,总掘进358m,平均月进尺89.5m,最高月进尺150m[4],钻装机上COP1032型液压凿岩机的凿孔速度达1.79m/min,加上辅助作业时间的凿孔速度也达到1.17m/min;侧卸式装载机构的铲斗(斗容0.7m3)性能可靠,但整体综合效果不理想。尔后,2000DL型钻装机一律被调往鹤岗兴安煤矿,每年掘进巷道600多米,月平均进尺为50~60m,为该矿正式使用钻装机的最佳效果,应用效果与液压钻车作业的成效相差甚远。 1995年后,煤炭行业未再安排研制钻装机组和钻装锚机组的计划。 2000年以后,煤矿产量的提高使人们重新重视岩巷机械化问题,个别煤矿再次提出使用岩巷钻装机组。新时期的技术进步,使新研制钻装机的整体技术水平超过了上世纪。 然而,仍未取得理想的实际效果:三一重型装备有限公司2008年以来开发的CMZY2-100/18型岩巷钻装机,采用挖掘式装载、双臂液压凿岩结构,安装法国蒙塔贝特液压凿岩机,设计了负载敏感变量液压控制系统与专用离机无线电气控制系统,装机容量75kW,机重30t。还在CMZY2-100/18岩巷钻装机的基础上,开发了单臂钻装机产品。该产品采用了先进、可靠的液压凿岩机,设计技术完善、先进,双臂钻装机于2010年在山东古城进行工业性试验,日最高进尺5.6m,月最高进尺80m,使用效果不错,但月进尺尚未超过岩巷钻装机的历史最高水平。据了解,有单位购置机重26kg支腿式液压凿岩机,拟在挖掘式装岩机基础上组装钻装机,因液压凿岩机功率过小,钻装机的整体水平不会好于“三一重装”的产品。 1.3 全液压钻车作业线的应用 上世纪70年代末引进国外液压凿岩技术,促进了煤矿液压凿岩机与液压钻车的应用和发展。到80年代末,煤矿陆续使用了瑞典阿特拉斯・科普柯公司液压钻车2台、芬兰塔姆洛克公司液压钻车7台、法国赛可马公司液压钻车33台、德国扎尔茨吉特公司液压钻车2台[5](见表4)。 煤矿行业自1981年研制全液压钻车和液压凿岩机,LC10-2B型液压钻车于1986年在山东省兖州兴隆庄煤矿试验,连续两个月进尺突破100m。1986年起,引进法国技术、安装HYD200型液压凿岩机的CTH10-2F型液压掘进钻车逐步实现了国产化。“八五”期间,又对液压钻车以及液压凿岩机等关键配套件的性能与可靠性进行了攻关,新设计的LC12-2B型液压钻车在技术上有所突破,并带动了国产液压凿岩机等配套件的技术进步,达到了煤矿岩巷月掘进120m,年掘进1000~1200m的攻关目标。 液压掘进钻车从进入煤矿起,就显现了优于其它作业方式的明显效果: 1980~1981年,山东新汶协庄煤矿使用瑞典TH430型钻车,在断面14.2m2的岩巷中掘进了1200m,最高月进150m。 1983~1984年,河南平顶山五矿使用芬兰CMH207-F4型钻车,在断面17.1m2的岩巷中掘进了2000m,最高月进143m。 1987~1988年,黑龙江七台河煤矿掘进了断面17.6m2的岩巷2180m,并首创月进180m,年进1000m以上的好成绩。 1988年起,使用CTH10-2F液压钻车的数量增多,并连创快速掘进记录:1988年12月,河北开滦钱家营煤矿创月进尺214.5m(断面14.7m2)记录;1989年1月,河北邢台东庞煤矿创月进尺217.8m(断面15.3m2)记录;1989年3月,江苏徐州矿务局建井处创月进尺224.7m(断面16.33m2)记录;1989年5月,河北开滦钱家营煤矿又创记录,月进尺达到252.4m(断面14.7m2);1990年10月,江苏徐州矿务局建井处再创月进尺260.7m(断面15.5m2)记录。 1989年起,煤炭行业对钻车掘进队进行等级掘进队考评(见表5),到1997年,年进尺达到等级队的共有88个(次),其中,甲级队的年掘进为1053m~1686.8(断面14m2~21.4m2);乙级掘进队的年进尺也超过了1000m(断面14m2左右)。 煤炭行业经济的滑坡曾使应用液压钻车的积极性受挫,但2001年后,煤炭产量连年增加,全液压钻车的需求量骤升,液压钻车和液压凿岩机的生产企业由2000年前的一家,分别发展到五家和两家以上;液压掘进钻车由原来适应断面17m2一种,发展为17m2(18m2)、21m2、27m2三种;其驱动功率也由45kW,发展到45kW、55kW、75kW三种。全液压钻车机械化作业线的扩大应用,进一步取得积极效果:开滦矿区始终保持应用10条以上液压钻车作业线,钱家营煤矿的3条作业线,连续实现年掘进1000m巷道以上,平均月进尺达100~120m[6]。2006年6月~9月,铁法小青煤矿使用CMJ-17型液压钻车与ZCY-60型侧卸式装岩机,在21.84m2的大断面岩巷,平均月进246m,最高月进251m,比使用7655气腿式凿岩机与耙斗装岩机时月掘进速度提高了170m[7]。2007年5月开始,鹤壁中泰矿业公司在断面16.7m2的岩巷,使用CMJ-17HT型液压钻车,月进尺连续达到95~100m,比使用气腿式凿岩机与耙斗装岩机的月进尺40~50m提高1倍[8]。2008年9月~11月,平顶山煤业集团在四矿三水平进风井19m2的岩巷(石灰岩抗压强度103MPa)使用CMJ17型液压钻车,平均月进尺127m,大大高于使用气腿式凿岩机时的月平均63m的掘进速度[9]。现代化矿井的国投淮南刘庄煤矿,在试用“硬岩”悬臂式掘进机掘进岩石巷道无效后,进口了5台德国单臂液压钻车,采用国产侧卸式装岩机与其配套,掘进断面28~30m2岩巷的月进尺达到90m。2001年后使用液压钻车的新汶孙村、河南郑州告城、山西西山官地、淮南谢桥等等,也都使掘进速度比使用气腿式凿岩机时提高30%~50%以上。 2 新时期对煤矿岩巷掘进机械化作业方式的再认识 新时期再次研究煤矿岩巷掘进机械化作业方式,依然是对掘进机法和钻爆法、钻爆法中的液压钻车施工法、气腿凿岩机法和钻装机(钻装锚机)法的讨论和认识。 2.1 科学地分析煤矿岩巷掘进的掘进机法 煤矿掘进机有全断面掘进机与悬臂式掘进机两种,按其破岩原理,全断面掘进机适用于全断面岩石巷道,悬臂式掘进机主要适用于煤与半煤岩巷道。 全断面岩石掘进机掘进法(TBM法)是全岩隧道(巷道)掘进先进、成熟的方法,在适宜的条件下(包括经济条件、工程的地质条件、使用条件等)能实现高速成巷,广泛用于隧道、涵洞等非煤工程。正如前面所述,我国煤矿使用全断面岩石掘进机已取得良好效果,但若广泛使用,受到技术经济条件的限制。 悬臂式掘进机主要适用于煤与半煤岩巷掘进,为扩大使用范围,截割电机功率已提高到400kW以上,虽在“岩巷掘进”中取得一定效果,也暴露了很多问题:淮南矿业的顾北煤矿使用英国多斯科公司MK3型重型悬臂式掘进机,掘进了635.24m岩巷(断面24.1m2,总长1877.8m,巷道岩层主要为细砂岩和砂质泥岩),最高月进尺208m,掘进工效是钻爆法的2.7倍。但认为,巷道应尽量布置在岩石抗压强度较小的岩层,当掘进机遇到坚硬岩石时,要辅以爆破[11]。开滦东欢坨煤矿于2008年10月起使用EBZ200H型悬臂式掘进机,在断面15.82m2的岩巷(岩石抗压强度50~80MPa),月进尺达200.3m,综合技术经济指标高于钻爆法,但遇到“坚硬”岩石时,需要放震动炮。淮南国投刘庄煤矿曾在岩巷试用“硬岩”悬臂式掘进机,但效果不理想,不得不改用全液压钻车作业线施工。 悬臂式掘进机切割机构的锥形截齿与全断面岩石掘进机的滚刀在破岩原理上有根本区别,其蟹爪装载与链式刮板转载输送机构,主要以煤和软岩为对象。若将悬臂式掘进机应用到岩巷,需对破岩原理、岩石可钻性、刀具结构与工艺、装载与转载方式等进行大量研究与试验。目前市场上出现了诸多“硬岩悬臂式岩巷掘进机”,但主要适用于半煤岩巷道或破碎岩层巷道,尚不能在全岩巷道掘进中正式取代全断面掘进机法与钻爆法。 2.2 煤矿岩巷钻爆法掘进机械化作业线的发展方向 上世纪80~90年代,欧洲煤矿为提高采掘机械化水平,矿井设计时尽量考虑多布置煤巷或半煤岩巷,使用悬臂式掘进机的煤巷与半煤岩巷道比例达到90%以上,以避免受到施工难度大、掘进速度慢的岩巷掘进的影响。对10%左右难以躲避的岩巷,将其断面扩大到适于使用全液压钻车,以提高岩巷的掘进机械化水平。近年我国煤矿掘进技术的发展,也基本遵循这一规律,岩石巷道的比例逐渐减少。但我国煤矿地域宽广、条件差异较大,岩巷的比例会长期占20%以上,总工程量大,研究如何科学地应用与发展钻爆法掘进,仍然具有现实的意义。 (1)煤矿岩巷钻爆法掘进机械化作业线的实质 煤炭行业于“八五”末,确定了推广“气腿式凿岩机与耙斗装岩机为主的普通机械化作业线”和“全液压钻车与侧卸装岩机为主的高档化作业线”,按国外经验与我国近期煤矿实践,与气腿式凿岩机配套施工的装岩机不一定是耙斗式;与液压钻车配套的装岩机也不一定是侧卸式。据笔者实际考察,法国某煤矿使用双臂液压钻车的配套装岩机是铲运机;德国某煤矿使用双臂液压钻车的配套装岩机是侧卸式;波兰某煤矿使用22kg级气腿式凿岩机(4台同时作业),配用了1.2m3斗容的侧卸式装岩机。开滦矿区使用全液压钻车多采用侧卸式装岩机,但范各庄煤矿却使用具有皮带装载机构的正铲、底卸式装岩机。近年,有煤矿采用挖掘式装载机与液压钻车或气腿式凿岩机配套,也取得一定效果。可见,体现煤矿岩巷掘进机械化作业线特征的关键,是凿岩施工采用全液压钻车或气腿式凿岩机,以“全液压钻车作业线”和“气腿式凿岩机作业线”称谓上述两条“作业线”更为合理。 “气腿式凿岩机作业线”的凿岩,手工操作劳动强度大、健康安全条件较差,被称为“普通机械化作业线”,实质上是“半机械化作业线”。“全液压钻车作业线”液压凿岩机能力与凿岩自动控制水平较高,特别是电液控制与计算机技术的应用,使钻爆法岩巷掘进的现代技术装备能与全断面岩石掘进机相媲美。 钻装机组或钻装锚机组,是将装载机械、凿岩机械(或含锚杆孔钻进机构)综合在一台设备上的所谓“一体化”产品,机械化程度较高,但实际掘进速度不高,应用效果不理想,还不宜称其为“高档机械化”技术装备。 凿岩机械和装岩机械是岩巷掘进机械化作业线的主要设备,但还应考虑“作业线”的其它配套问题,包括转载机械、运输设备、锚杆(索)产品、锚杆(索)支护施工机具(锚杆钻机或锚杆钻车、锚杆拉力计、锚索张拉机具、锚杆测力计等)、喷射混凝土设备等。 (2)“气腿式凿岩机作业线”的前景 “气腿式凿岩机作业线”的形成是煤炭行业长期实践的结果,气腿式凿岩机操作维修方便、价格低廉,但其半机械化的凿岩作业(手工操作、人力挪移设备)凿孔速度低、作业噪声大、占用人员多、效率低、劳动强度大、容易发生机械人身事故和顶板安全事故。应创造条件,尽量将“气腿式凿岩作业”由“全液压钻车作业线”代替。然而,“气腿式凿岩机作业线”的退出取决于多方面因素。在今后一段时期,不会被完全替代。 ①“多台气动凿岩机作业”曾被列为煤矿快速掘进的“经验[1]”,一个8m2断面的巷道要配备8~16台凿岩机,工作面作业噪声高达120~125dB(A),人耳接触噪声大大超过噪声卫生标准的规定。以现有气腿式凿岩机噪声性能并考虑实际凿岩作业时间,工作面同时使用的凿岩机不应超进4台,巷道断面8m2以下时,同时使用的凿岩机不应超过2台。 ②我国大约有30个企业生产20余种型号气腿式凿岩机,普遍存在盲目追求“机重”值、性能参数不协调、忽视噪声与振动性能、钎具性能不匹配等问题。应尽量减少机重、降低噪声和机体振动级别;重视全方位考核产品的冲击能、转矩、耗气量、噪声与振动、机重以及操作安全性等,并按严格的安全规程操作,减少人身事故。 ③应用“气腿式凿岩机作业线”时,应以侧卸式装岩机,挖斗式装载机等与其配套,逐渐淘汰技术落后、生产效率低、安全隐患大的耙斗式装岩机、并配备适宜的转载运输设备、凿岩钎具和锚喷机具等。 ④应科学地确定“气腿式凿岩机作业线”的预期掘进速度,摈弃“人海战术”式“快速”掘进。 (3)新时期煤矿钻装机组的发展前途 钻装机组可避免凿岩和装载设备间错车,某些煤矿曾在岩巷使用。但实践说明,岩巷钻装机(钻装锚机)组是在一台设备上完成两台或两台以上机械的功能,产品很难达到所设想的效果: ① 钻装机组需完成多功能,设置多机构,很难达到单机的性能。在国外,也难见煤矿岩巷钻装机成功应用的实例。 ② 全液压钻车每循环工作1.5~2.5h,侧卸式装岩机每循环工作2~3.5h,有充足的时间连续维护保养。钻装机组在一个掘进循环内要连续完成凿岩、装岩两个工序,没有时间对凿岩和装载系统进行良好维护,设备事故率高。例如,2000DL型钻装机每天曾发生机械事故90多起,实际掘进速度高不上去。 ③ 煤矿井下巷道空间有限,钻装机组的设计必然在一定规格、一定机重的范围内进行,产品性能受限制。尽管如此,整体机重常常高达25t~30t以上,这与煤矿底板岩层条件差的使用极为相悖。 我们注意到,新时期的钻装机组可采用挖掘式装载机构,比采用耙斗装载机构结构紧凑、装载效率高;比采用侧卸式装载机构占用空间小,易安装2个液压钻臂,加上有了比较成熟的液压凿岩机、设计了可靠的液压控制系统与离机遥控系统等,整体水平超过了上世纪研制、试验的钻装机组。钻装机的发展重点应在掘进速度要求不高、不易采用液压钻车的10m2以下的小断面。若采用单钻臂结构,可使机构简化、钻臂坚固性增强、机重降低、空间尺寸缩小,并提高可靠性与适用性,或许能在某些规模不大的煤矿取得一些实效。但就整体而言,它不会成为钻爆法岩巷掘进机械化设备的主流。 (4)“全液压钻车作业线”的前途 长期实践证明,“全液压钻车作业线”的掘进速度比“气腿式凿岩作业线”高1倍以上;在8m2~30m2断面的岩巷中,如果配套设备与施工工艺合理,矸石运输与矿车供应及时,月进尺150m~200m,甚至250m是可能的。在新形势下,若以“八五”攻关结果为基础,全液压钻车作业线的设备性能与可靠性能进一步提高的话,便能保证“全液压钻车作业线”实现安全、高效岩巷掘进。 鉴于煤矿岩巷掘进以钻爆法为主的现实和气腿式凿岩机半机械化作业线的问题,岩巷掘进机械化的根本出路在于不断发展全液压钻车机械作业线。 3 全液压钻车作业线发展的技术关键 在新时期,“全液压钻车作业线”仍是煤矿岩巷掘进机械化的发展方向,但必需在原有基础上有所提高。 (1)以液压凿岩机为优秀提高全液压钻车的水平 全液压钻车决定作业线的水平,高性能液压凿岩机和凿岩控制系统是保证液压钻车高性能的根本。如何选用液压凿岩机、如何使液压钻车的结构、参数与液压凿岩机性能匹配、如何控制凿岩系统,是全液压钻车发展的关键。 2000年以来,国产液压凿岩机的关键性能与可靠性出现了滑坡,劣质产品常以“低价”混入煤矿,普遍存在钻车与液压凿岩机性能参数不匹配问题:液压凿岩冲击压力最高只建立起14MPa,冲击功率不到16 MPa时的75%;转矩低于250N・m、转速低于200r/min,凿孔速度降低15%以上,本来80分钟左右可完成一个凿岩循环,却要增加到100分钟以上。液压凿岩机侧供水密封、蓄能器隔膜、液压回转马达等元件可靠性大大下降,事故率增高。一些全液压钻车作业线的实际月进尺比常规下降20%,严重影响煤矿使用“全液压钻车作业线”的信心。究其原因,一是液压凿岩机厂家为降低成本擅自修改技术参数,供液流量加大;二是液压钻车企业没正视液压凿岩机基本影响因素,机械地延续了20年前的液压系统参数。 参见表6列出的煤矿液压凿岩机冲击、回转性能参数,若液压钻车冲击供液流量仍按每台40L/min设计,只有法国液压凿岩机能在16MPa以上的冲击压力下工作;凿岩回转系统的40L/min供液流量,也不可能使液压凿岩机达到规定的转速。如何使液压凿岩机与液压钻车的液压系统的参数匹配的问题,应引起钻车生产企业和煤矿使用单位的注意。 目前理想的国产煤矿用全液压钻车,仅使用了液压凿岩机14~16MPa压力的性能,即使将工作压力调至19~20MPa,液压凿岩机200J冲击能与对应的低频率,其冲击功率也只有5~7kW,不可能大幅提高凿孔速度。近期进口的德国液压钻车,实际使用液压凿岩机(COP1238、COP1638、COP1138等)的冲击能低于200J,而冲击频率为80~100Hz,冲击功率达到11kW以上,凿孔速度比HYD200型提高1倍左右,单臂钻车性能大大高于国产双臂钻车。提高液压凿岩机的性能,是提高全液压钻车技术能力的关键,但基于煤矿井下条件,不应盲目地把液压凿岩机冲击能提高到200J以上。 全液压钻车研制时,应将液压凿岩机的冲击、回转、推进和具体岩石条件、所钻凿爆破孔与锚杆孔的参数等,纳入一个系统进行研究[12],科学解决配套钎具的类型与规格;要充分利用微机控制等现代技术,合理解决防空打、防卡(钎)、自动变换凿孔参数(冲击压力、回转转矩和转速、推进力等)[13]等问题,并尽量摈弃目前采用的“机械式”控制方法。 应针对不同断面、不同岩层变化等,开发系列化的煤矿用双臂或单臂掘进钻车,并将应用液压钻车的最小断面由9m2减小到7m2;设计、开发适应30m2以上断面用液压掘进钻车;始终重视提高液压凿岩机、液压马达等部件的可靠性和寿命。 (2)合理选配“全液压钻车作业线”的装载设备 我国全液压钻车作业线主要采用侧卸式装岩机与其配套,这与欧洲采煤国家的主要技术方案基本一致。这是因为,侧卸式装岩机具有以下突出优点: ① 结构简单、紧凑,工人操作条件好; ②使用安全,不会像耙斗式装岩机那样产生钢丝绳摩擦火花; ③装载效率比耙斗式装岩机高2倍以上且无装载死角(耙斗式装岩机有25%的岩石须由人工装岩完成); ④具有清底功能(使用耙斗式装岩机,在工作面20~30m范围内的底板处有0.5~1.0m的底渣,清底工作量大); ⑤机上的铲斗可兼作其它工序的工作平台。 近年,有的煤矿采用了挖掘式装载机与液压钻车配套,可实现连续装载、避免装岩机反复前后运动、减少履带行走机构故障。但是能否广泛适应煤矿岩石条件(煤矿岩石磨蚀性大、岩渣块度尺寸较大、煤矿巷道需用装岩机清底等),尚需在实践中进一步考核。 (3)着力解决装岩配套的转载问题 欧洲煤矿使用液压钻车的岩巷掘进工作面,大多采用落地刮板式转载机,接受侧卸式装岩机或铲运机装载的岩石并转载到其后的带式转载输送机上,连续将岩石装到带式转载输送机下储存的一列矿车中。这一转载配套系统的特点是: ①距离掘进工作面约30~40m以内无轨,带式转载输送机后面是轨轮式矿车运输; ②带式转载输送机为吊挂皮带式,不占轨道; ③落地刮板式转载机为三排强力链板的刮板输送机,机头贴近巷道底板,装岩机将工作面的岩石装运到刮板式转载机机头处,行走距离短,装载效率高。 我国煤矿岩巷装岩配套的转载机械还不够成熟:侧卸式装岩机直接将岩石装入矿车的方式,使装岩机行走距离过长,易使履带零件过早损坏;耙斗式装岩机作转载机,使装岩速度加快并改善了侧卸式装岩机的作业条件,但耙斗式装岩机机尾只能存放一个矿车,影响机械化作业线效率的发挥。近年,有的煤矿采用了梭式矿车运输系统,需要设置专用的转载站。研究“全液压钻车作业线”的转载运输方式,开发合理的转载运输设备,已成为进一步提高全液压钻车作业线技术水平的关键。 (4)开发安全高效的锚杆支护机械化设备 煤矿岩巷掘进的锚杆支护机械化对确保正规循环、避免顶板事故有重要作用。应进一步改革掘进施工工艺,开发便于与掘进钻车、装岩机等设备错车换位的煤矿岩巷用履带式锚杆钻车等机械化锚杆支护设备,使煤矿岩巷锚杆支护机械化问题得到根本解决。 上世纪七、八十年代,煤矿曾成功试用岩巷用液压锚杆钻车,证明合理安排掘进工艺,采用锚杆钻车进行锚杆施工可实现快速、安全、高效、质优。进入21世纪,煤矿液压钻孔与凿岩技术更加进步,巷道断面加大,人们对确保施工安全、改善操作条件、提高效率等观念已经提升;煤巷用多钻臂锚杆钻车已大大发展,有条件开发、应用高度机械化的煤矿岩巷液压锚杆钻车。 (5)重视煤矿液压凿岩钎具的科学性 应注意煤矿岩层节理发达、易卡钎、冲击能不是很高但转矩大、要求寿命长等特定条件,根据煤矿用液压凿岩机的性能选择配套钎具。应合理处理爆破孔与锚杆孔直径与孔深相互匹配问题,并科学调节液压凿岩参数,在寻求最佳凿岩速度的同时,获取钎具的高可靠性。 煤矿岩巷掘进机械化是煤炭能源发展的需要,更是减少煤矿安全事故、改善掘进工人健康安全作业条件与作业环境的需要。应充分利用现代技术和国内外先进经验,科学、有序地开发、应用煤矿岩巷掘进机械化技术装备。对于岩石掘进,人们曾探讨多种机械破岩方式以及高压水射流、超高频电磁波、火力破岩等,但迄今实际有效的是全液压凿岩爆破法与全断面掘进机法。近年有国内企业花费超过千万元试验“一体化”破碎全岩“新方案”,设计了两个液压锤加三个液压凿岩钻臂的自动控制破岩机械,因机器庞大而效果不佳,不得不终止了历时两年多的产品开发工作。要继承和发扬已有科学成果,采用科学有效的途径,切实提高煤矿岩巷掘进机械化水平。 煤矿掘进机论文:浅议掘进机电一体化在煤矿发展中的作用 [摘 要]当前我国煤炭系统投入了大量的人力物力财力进行机电一体化的设备改造与研发,煤矿机电一体化技术的研究和应用有了重大突破,取得了阶段性成果。越来越多的人认识到,机电一体化技术的推广应用是提高矿山生产效率,保障生产安全、降低劳动强度的重要途径。本文详细阐述了机电一体化技术在煤矿的生产中的应用,并对这一技术的应用趋势进行了展望。 [关键词]掘进机电 机电一体化 应用 发展 为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 一、机电一体化概念 “ 机电一体化”(Mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。它是从系统的观点出发,综合运用机械、电气、计算机、信息、自动控制等各种技术.根据系统功能目标和优化组织目标,合理进行配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性的基础上实现特定功能价值.并使整个系统紧密结合起来,相互渗透,相互融合而形成的一门新兴的综合技术。机电一体化产品的使用大大改善了煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能、保证安全生产方面也实现了特定的价值。 二、机电一体化在煤矿机电设备中的应用概述 随蕾社会的发展,科技的进步,机电一体化技术在煤矿机电设备中的应用也越来越广泛。机械技术和液压控制技术有机的结合.极大地提高了煤矿机电设备的各种功能.使操作更安全方便、作业精度更高、成本更加节约。当前.以微机或微处理器为优秀的机电一体化技术在煤矿机电设备中的应用已经很普遍,实现了煤矿机电设备的监督控制与故障自修复、故障警报等.随着技术的不断进步,煤矿业对煤矿机电设备的性能要求越来越高,机电一体化技术在煤矿机电上的应用也越来越广泛.设备的组成结构也越来越复杂,其维护也会越来越专业化。 在煤矿开采中.煤矿机电设备的性能、自动化程度以及经济性等,直接影响着煤矿的开采效率,同时也影响着煤矿供电、排水、通风、提升等设备的安全运行.煤矿机电设备质量的好坏与性能的优劣又直接影响到设备的动力性、经济性和可靠性,进而影响工作质量、生产效率和设备的使用寿命。因此,机电一体化系统成为煤矿机电设备中不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据.其在煤矿机械中扮演的角色越来越重要。机电一体化的功能越来越强.应用范围越来越广,这也对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求.因此对煤矿职工的培训以及设备的管理也越来越重要。 三、机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义 1、提高劳动效率机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。 2、增加了经济效益和矿工的劳动收入煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。 3、提高了劳动安全保障传统的煤矿工作环境非常恶劣,在潮湿、充满煤尘的环境中长时间、高负荷地工作严重影响到矿工的身体健康和生活质量,某些情况下还会危及到他们的人身安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,防止工伤和职业病的发生,保证了矿工的生命安全。 四、机电一体化在煤矿机电设备中的具体应用 1、在线监控、自动报警及故障自诊断。 实现对煤矿机电设备的电动机、工作装置、传动操作系统、控制系统和液压系统等运行状态的在线监控和故障自诊断功能.一旦煤矿的电动机、传统操作系统、控制系统和液压设备等出现故障,就能够自动报螯并精确地定位故障,从而改善了操作员的工作条件,简化了设备的维修和维护程序,缩短了停工维修的时间,提高了设备的工作效率,延长了设备的使用寿命.节约了成本。 2、提离自动化或半自动化程度,节约能源,提高生产效率。 煤矿机电设备采用机电一体化技术,实现了自动化或半自动化控制,既减轻了操作者的劳动强度,提离了生产产效率,又少了因操作者经验不足而对作业精度的影响,提高了作业精度。另外,井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等设备,使用变频起动、PLC控制系统,不仅提高了生产效率,节约能源30%左右,也相应地减少了煤矿生产的成本 3、实现掘进面局部通风,大大的降低损失。 煤矿生产中巷道施工要求局扇不间断供风,在高瓦斯及双突矿井的巷道施工中,局扇的不间断供风显得尤为重要。在巷道施工过程中,由于局扇的无计划停风造成的瓦斯故屡见不鲜,大多数瓦斯事故都是由此引起的。为解决上述问题,煤炭系统为此做了大量的工作,《煤矿安全规程》对局部通风作有专门的一系列规定,对局部通风的供电系统严格的规定了“二专两闭锁”的要求,然而无计划停风的问题虽有好转.仍然不能杜绝。近几年出现的一种双电源电气闭锁真空磁力启动器.解决了这一难题,用他来实现掘进面的双风机双电源自动切换只需要几秒钟的时间,大大降低了掘进面无计划停风带来的损失,更有力地保证了安全。 4、井下开关的应用系列,实现关的多用途。 机电一体化技术在井下开关的应用系列矿用隔爆及本质安全型智能化多回路真空电磁启动器适用于瓦斯及煤尘爆炸危险的煤矿并下。在交流50Hz,电压为1140V供电线路中,可对乳化液泵站、喷雾泵、转栽机、破碎机启动、停止、及双速切换、主、从顺序控制,并能对电动机及供电线路进行保护。可带三相交流感应电动机或交流双绕组双速电动机的启动、停止、反转及双速切进行控制,并能对电动机及线路进行保护。该开关采用微机控制线路,实现关的多功能(多用途 使开关既能作为蒈通开关使用,又能作为双速开关使用,便于管理和维护。 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机常见故障分析及处理方法 摘要:文章从电气系统、液压系统这两个方面入手,分析了煤矿掘进机在工作状态下常见的故障问题,就故障的具体表现形式以及产生原因进行了简要分析,同时概括了在不同故障下的处理技巧与方法,希望能够引起同行人员的高度关注与重视。 关键词:煤矿 掘进机 故障 处理 掘进机是煤矿企业展开巷道工作中必须使用的关键设备之一,其使用性能将直接对巷道建设质量产生影响。但,受到大量因素的影响,掘进机运行期间相关系统均表现出了一定的故障与问题,需要工作人员通过对故障问题的分析,研究相应的处理方法。为进一步提高煤矿掘进机的运行稳定性水平,本文尝试展开对掘进机常见故障的分析与处理工作,研究如下: 1 煤矿电气系统故障分析及处理方法 1.1 掘进机电气系统PLC无输出:造成掘进机电气系统出现此类故障的原因众多,常见影响因素包括PLC控制按钮失灵、自动保护节点损坏、综合保护器输出异常等多个方面。出现此故障后,显示灯会出现异常显示特征,操作人员可以根据指示灯的显示情况判断PLC是否正常输出(一般来说,显示灯常亮状态下代表PLC输出正常,显示灯熄灭状态下代表PLC输入异常)。若最终判断为电气系统PLC无输出,应当采取的处理方法为:根据状态指示灯的显示特点,确定显示回路输入情况,对故障原因进行盘点。在短接输入端的操作方案下分析PLC输入端是否存在损坏问题。若损坏则应当及时对相关部件进行更换,重新启动PLC,以确保输出功能正常。 1.2 掘进机接触线圈、继电器线圈无法导通:结合煤矿掘进机的实际运行工况来看,电气系统当中造成接触器以及继电器线圈回路无法导通的主要因素包括以下:其一,受到交流电源未接通、继电器损毁以及接触线圈损毁等相关因素的影响,可能导致接触器线圈回路无法正常导通;其二,受到直流电源未接通、继电器PLC无输出以及继电器线圈损毁等相关因素的影响,可能导致继电器线圈回路无法正常导通。出现以上故障后,可以通过使用万能表或者是观察PLC发光管显示的状态的方式加以判定。针对出现故障的部分进行及时更换,重新启动后检查回路是否正常导通。 2 煤矿液压系统故障分析及处理方法 2.1 先导油路压力水平降低:对于具有先导控制功能的煤矿掘进机液压油路而言,在正常运转状态下可能出现马达或千斤动作迟缓的问题。此情况下,若液压系统内部所有油路均慢动作运行或不动作,则可判定为液压系统出现先导油路压力降低方面的问题。出现此情况后,首先应当对液压系统先导油路压力水平进行合理的提升,观察效果。还需要特别注意的一点是:在冬季低温状态下,若井下工作面温度在5.0℃以下,则受到液压油粘度较低,流动不畅等相关因素的影响,很有可能造成先导系统压力无法满足运行标准的问题。出现此类故障后,需要采取的故障处理方法为:在不带负荷状态下使油泵做长时间运转动作,对邮箱温度计监测数值进行观察,在该取值≥15.0℃情况下再展开油路动作。 2.2 炮头升降油缸缓慢自降:通过对实践工作经验的观察认为,对于煤矿掘进机液压系统而言,炮头升降油缸在工作过程当中压力取值正常,关闭升降油缸后,受到液压锁阀芯内相关杂物夹杂于阀芯结合面上,或者是阀芯磨损严重的因素影响,会出现关闭不严密问题,此故障若不及时进行处理,会导致油缸出现缓慢自降的现象,严重时可能导致煤矿掘进机的正常运行受到不良影响。在出现此类故障后,需要采取的故障处理方法为:对液压锁阀阀芯进行清洗,彻底清除阀芯表面杂物,或对于磨损严重的阀芯,及时更换液压锁。 2.3 油泵内泄过大:若煤矿掘进机液压系统中出现油泵内泄水平过大的问题,可能造成整个液压系统压力降低,并最终对掘进机的运行产生不良影响。对此故障进行判断的主要方法为:根据轴向柱塞泵观察泄油量标准。若泄油量较大且无法修理,应当直接对液压系统油泵进行更换。齿轮泵需要关闭操作阀,油管接头无油液渗出的情况下对压力取值进行观察。若油泵内压力仍然无法得到有效的提升,则应当采取的处理措施为:拆卸解体油泵,对密封部件的损坏问题进行观察,及时进行更换,以解决该故障。 2.4 溢流阀内泄:特别值得一提的是,在煤矿掘进机液压系统出现内泄问题的情况下,若液压系统马达速度处于正常运行状态下,且泄油口没有明显故障表现时,可以采取的处理方式为:将运输油路的操作阀门部件与装载油路的操作阀门部件进行对换,压力较低的一侧即判断为存在溢流阀内泄的区域。在故障定位基础之上,可采取清洗阀芯或者是对溢流阀进行整体更换的方式解决故障。 3 结束语 由于煤矿掘进机始终在井下工作面运行,工作环境相对比较恶劣,再加上操作人员的技能水平有一定的差异,导致煤矿掘进机在运行期间仍然存在大量的问题与缺陷。若相关的故障不及时进行处理,将有可能对掘进机使用价值的发挥产生不良影响。为杜绝这一问题,本文在对煤矿掘进机关键系统常见故障进行分析的基础之上,研究了具体故障的处理方法,希望能够为相关故障的及时处理提供一定的意见与建议。 煤矿掘进机论文:掘进机机载临时支护装置在潘二煤矿的推广应用 【摘 要】本文以潘二煤矿12224上顺槽锚网支护巷道掘进工作面为背景,结合单体水压支柱临时支护存在支护强度低、支护面积小、操作不便及安全系数低等缺点。通过对比分析引进天河科技研发的机载临时支护装置,该装置具有选位合理、结构简便、对掘进机的改造量小、不干扰掘进机的正常截割作业功能。进而优化了支护工艺,降低了劳动作业强度,缩短了工序时间,提高了掘进效率和安全系数。实现了综掘临时支护的机械化,缩短了工序时间,为综掘巷道的安全高效掘进和施工安全提供了条件。 【关键词】综掘工作面;机载临时支护装置;优化支护工艺;机械化 0 引言 随着矿井年产量的逐年攀升,潘二矿对快速掘进的要求越来越迫切,生产实践存在掘进速度慢、劳动组织繁冗、安全系数低等一系列问题,与煤临时支护施工工艺密切相关。潘二矿煤巷锚网支护巷道掘进一般采用煤巷掘进机组及配套的单体风动锚杆钻机进行掘进、支护施工,而单体风动锚杆钻机在施工锚杆、锚索前,采用单体水压支柱作为临时支护,但这种临时支护存在支护强度低、支护面积小、操作不方便、安全系数低等缺点,严重影响煤巷掘进效率,并且存在着较大的安全隐患。因此,引进天河科技研发的机载临时支护装置,安装在掘进机悬臂上,对于优化支护工艺,降低劳动作业强度,提高掘进效率和安全系数等技术经济指标具有重要意义。 1 临时支护现状 目前我国推行锚杆支护的综掘巷道,由于巷道围岩多为中等稳定和不稳定状况,顶板较破碎,支护形式为多种联合支护。因巷道断面小,在综掘施工巷道中支护机具大多配备风动单体锚杆钻机,钻进效能低、占用辅助时间长,由于掘锚速度慢,为避免空顶时间长引起顶板沉降和变形均采用临时支护。 潘二煤矿现阶段岩巷锚喷支护巷道单巷掘进施工时,一般采用EBZ220H型和EBZ260H型岩巷掘进机组相配套的MQT-85J-33型单体风动锚杆钻机进行掘进、支护施工。掘进工作面普遍使用的临时支护方式为:前探梁+背木临时支护和轻型单体水压支柱+π型横梁临时支护2种方式,前一种形式支护为被动支护,没有初撑力,操作人员有进入空顶区架设作业的可能,存在安全隐患,安全性差,操作过程复杂,人工移动,用人多,劳动强度大,临时支护速度慢、效率低。第二种形式则支护速度慢,导致空顶时间长,顶板易发生沉降和变形,对水压要求较高,普遍性不高,而且工人扛运单体水压支柱劳动强度大,操作人员必需有一段空顶作业时间,存在较大的安全隐患。 2 机载临时支护装置的引进 2014年5月,潘二煤矿在西二12224上顺槽综掘工作面安装使用了一套机载临时支护装置。这套装置由山东天河科技股份有限公司生产,安装在EBZ-160型掘进机上,代替原有的前探梁和单体水压支柱临时支护。在满足临时支护的同时也可以托起锚网和钢带或槽钢,实现了机械化支护作业,成功地解决了以往临时支护期间空顶作业难题。 机载临时支护装置主要结构:顶架、主架、折叠油缸、升降油缸、支撑油缸、平衡阀、二位三通阀、分流集流阀、多路换向阀及其配套液压管路组成。多路换向阀安装在司机台,平衡阀安装在各自油缸体上。 3 机载临时支护装置的工作原理 机载临时支护装置工作时,由原掘进机的液压泵站供油,推动多路换向阀使液压油通过分流集流阀进入平衡阀和支撑油缸、折叠油缸,使顶架打开升起。推动升降油缸使主架升高,通过三组油缸的协调操作使顶架、主架调整到所需要的高度、角度,升到巷道上顶板,把钢带和钢网压紧在巷道顶板上,并达到所需的支撑力后停止。关闭临时支护装置动力源。此时,施工人员进入掘进工作面在临时支护装置的掩护下进行锚杆支护作业。 4 机载临时支护装置的技术参数 1)适用巷道高度2m~4.2m; 2)支护最大宽度3.6m; 3)最大支撑力1.5 t; 4)支护面积3.24m2~9m2; 5)支护超出截割头0.9m~2.2m; 6)顶架横向倾斜角-200~+200前后倾斜角300; 7)系统压力18Mpa; 8)整机重量约1 t。 5 具体操作工序如下: 1)掘进机完成截割作业后,将截割头放下。先检查支护装置各部位零部件及管路是否完好,再操作二位三通阀使液压油切换到支护装置的油路; 2)掘进机停电闭锁,工作面敲帮问顶后,把钢筋网或金属网、钢带放在临时支护顶架上绑紧,除两名支护工及司机外其他人员撤出,并设置警戒(要求掘进机司机在操作位置,两名支护工站立于平台的永久支护下); 3)掘进机送电,启动油泵升临时支护装置,司机根据副司机指挥调整角度及高度,若网片搭接不合适,司机停油泵,停电,副司机进行处理,再次送电,升起临时支护接顶并达一定支撑力,停电闭锁; 4)支护人员进入到临时支护下方进行永久支护,永久支护结束后人员撤出并设置警戒,送电收回临时支护装置,支护作业完成后,推动二位三通阀切换到掘进机掘进所需的油路,继续进行掘进作业。 6 机载临时支护装置的特点及优越性 机载临时支护在掘进机截割够一个循环(2米)后停机并进行敲帮问顶,把钢筋网或金属网、钢带放在临时支护顶架上绑紧,启动掘进机油泵升起临时支护到未支护的空顶下,达到额定初撑力;在有临时支护的顶板下逐排进行锚杆、锚索永久支护施工。 相较于传统临时支护方式,机载临时支护装置具有如下优越性: 1)进一步优化了煤巷掘进施工工艺,提高了临时支护的安全性和可靠性; 2)掘进循环进尺由原来的1.8米增加到2.7米,提高了掘进效率和单进水平; 3)采用液压机械支护,避免了工人进入空顶区作业的危险; 4)超前支护方式由原来的被动支护变为主动支护,支护能力达到1.5T; 5)支护装置可根据顶板倾斜程度适当调节伸缩油缸,以适应不同条件下的顶板状况,确保超前支护紧贴顶板;(下转第310页) (上接第288页)6)该系统通过控制阀控制各部件的动作,从根本上改变了传统的临时支护方式,能够随掘进机行走,动力由掘进机提供; 7)操作简单,操作阀组少,管路少,便于维护; 8)支护面积大,支护强度高,给工人创造了安全的作业环境,大大提高了掘进工作面安全性。 7 结 论 通过对比分析和井下实践证明,潘二煤矿复杂的地质条件和顶板状况下,采用该装置可以实现机械化临时支护。对工作面空顶区可实现快速支护,并且相对传统方式可实现主动支撑顶板,彻底解决了掘进工作面锚杆支护时部分时间空顶作业问题,消除了空顶作业的安全隐患,杜绝了因空顶作业造成的工伤事故。 在提高综掘掘进速度的同时,还能保障锚杆支护的安全性,进一步提高了潘二煤矿综掘机械化水平。 煤矿掘进机论文:浅论煤矿掘进机常见故障及处理方法 [摘 要]掘进机作为巷道综掘机械化的关键设备,它性能的好坏影响巷道掘进的速度和质量。在煤矿日常掘进过程中掘进机经常会遇到种种故障。本文结合日常工作经验对掘进机常见故障进行分析。 一、截割机构常见的故障及处理。 (1)截割电动机过负荷。当截割负荷在给定值百分之二百以上且持续超过时间10秒,截割电机会自动停止运转。当负荷降低后,截割电动机能自动复位。 (2)截割电动机温度过高。当截割电动机温度过高时,继电器就动作,使截割电机停止运转。当截割电动机温度超过170度时,定子绕组的热敏原件通过转换发出指令讯号,电磁开关箱信号显示器的绿灯亮起,截割电动机停止运转。温度下降约三分钟后,电动机能自动恢复运转。 (3)截割头轴承损坏或延伸部轴承损坏。截割头轴承损坏或伸缩部轴承损坏,都不能正常传递转动扭矩,因而导致截割头不动作。处理的方法是更换损坏的轴承,但在井下作业环境条件时,难度较大。最好的方法是更换整个截割头伸缩部。 (4)减速器内部轴承或齿轮损坏。出现这类事故时,截割头减速器内部有异常的杂音,极易判断出故障的原因。减速器轴承损坏或者齿轮损坏,使减速器不能传递扭矩,导致截割头不能运转。这种故障的处理方法是打开减速器,检查内部,更换损坏的齿轮或轴承。 (5)截割滚筒内花键严重磨损。截割滚筒与输出主轴通过内花键联接,输出主轴是花键轴,滚筒为花键套。如果出现磨损严重现象,便导致截割滚筒不转。判断这种故障极为简单,只要输出主轴转动而滚筒不转动,就可判断这类故障。处理的方法是拆卸滚筒,检查时花键轴还是花键套磨损严重。如花键套损坏,更换滚筒。如输出主轴损坏,则更换截割头伸缩部。 二、装运机构常见故障及处理 (1)刮板输送机卡链。掘进机使用过程中,刮板机卡链的现象经常发生,其原因主要有:一是由于链条过松,两边链条张紧后长短不等造成跳链;二是链轮处卡有岩石或异物卡链;三是因二运转载机出货不及时,造成刮板机头积货后矸石异物被带入刮板机下部,造成卡链;四是脱链器损坏或丢失。前两种处理方法是调整和更换刮板链条,使其长度相等,松紧适度,及时清理卡在链轮处的矸石;第三种原因造成的卡链,需要往返运行刮板机,使刮板链带出刮板机下部矸石,预防方法是根据二运转载机的出货能力适当控制刮板机马达转速。第四则要及时更换安装脱链器。 (2)刮板输送机断链。造成断链的原因有:链条节距不等,刮板链过松活或过紧,链轮中卡住岩石或异物,链条过度磨损,卡链时不及时处理硬拉,扫底时截割部与改向链轮干涉等。处理方法是拆检更换链条,清理异物,扫底时将铲板下压,避免与截割部发生干涉。 三、行走机构故障与维护 (1) 行走马达故障。行走马达故障的原因有:一是先导管堵塞或漏液;二是马达泄漏大或者马达内部故障。处理的方法是:一是更换新的先导管;二是更换行走液压马达。 (2)液压马达过载,安全阀调整压力低。这种原因也会造成履带不行走。处理的方法是重新调整过载安全阀。 (3)行走制动器不能完全打开。如果掘进机行走时,其行走制动器不能完全打开,将会加大行走阻力,导致行走困难或不行走。造成行走制动器不能完全打开的原因有:一是控制制动器的减压阀或梭阀损坏;二是制动器泄露或内部结构损坏。处理方法:一是更换减压阀和梭阀;二是更换制动器。 (4)张紧用的溢流阀(单向阀)泄漏大或者损坏。溢流阀的作用是使履带张紧液压缸始终处于伸出状态,保持履带适宜的张紧程度。由于溢流阀泄漏大或者损坏,不能使其始终保持伸出状态,致使履带链松驰。处理的方法是更换新的溢流阀。 四、液压系统常见故障及处理 煤矿掘进机液压系统的油温过高而引起的故障。发生这类故障的原因分析如下:一是液压泵内泄漏严重。液压泵内压力调得太高,泵内零部件磨损严重导致密封间隙变大,执行元件的密封装置损坏严重,泵内油液粘度太低等,都会导致泵内泄漏加剧。二是液压系统没有卸荷回路,当工作完成后不再需要压力油时,大量高压油液仍滞留在溢流阀中。当系统暂停工作时,如果液压泵还是以溢流阀调定的工作值来排油液回油箱,就会使油液发热,造成功率损失,因此就需要卸荷油液。卸荷主要是油泵以很小的流量或很低的压力来运转,减少油泵的输出功率,从而减少油液的发热,节约能量,延长系统的使用寿命;三是使用的油液粘度过大,造成过大的液压损失。粘度是工作液体的主要性能之一,使用的液体粘度越大,液压系统的机械摩擦和压力就越大,使阻力和系统的压降也在不断增加,造成温度升高,功率下降;四是冷却油的容器内被堵塞了,造成容器里的冷却水不能循环使用而使油液的温度升高,或冷却水的量不够,不足以把液压系统内的热量带走而使油液的温度升高。这些问题的的处理方法基本是更换油箱内的液压油,调节水的流量,开机作业时必须开水。如果因冷却液内部阻塞所致,可拆卸清理冷却器,或者更换冷却器。 煤矿掘进机论文:基于PLC控制的煤矿掘进机电控系统设计 [摘 要] 为了进一步提高煤矿掘进系统工作能力,有效控制操作故障,在使用煤矿掘进机电控性能的同时,必须根据PLC可编程控制器使用要求,让放大器和PLC发挥最大功能。在降低控制设备复杂程度的同时,方便维护工作顺利开展,减少故障。另外,PLC能及时发出报警信息,对实现故障自振、缺相保护以及过载具有重要作用,在保障掘进机安全运行的同时,也取得了良好的成果。本文结合PLC控制的煤矿掘进机电控制系统,对PLC电控系统设计、工作原理以及主控系统进行了简要的探究和阐述。 [关键词] PLC控制; 煤矿掘进机; 电控系统; 设计 随着我国煤矿生产能力增强以及安全生产的需求,掘进机在煤矿生产中应用越来越广泛,并且逐步成为不可或缺的设备。在现代化科学技术的影响下,传统的、落后的掘进方式逐渐被机械化、先进的掘进方式代替,在时代与生产的双重压力下,国产重型掘进机出现。在传统的煤矿掘进机电控系统中,大多使用继电器和接触器的系统,在大范围继电器使用中,效率低、速度慢大大影响了整个掘进机的工作效率。PLC可编程控制器具有稳定性好、可靠性高,在强烈、高温环境下都能不间断、长时间运行的特点,所以在煤矿掘进机电控制系统中被广泛应用。另外,由于掘进机中需要配备多台电机,为了正常工作,所以它们之间会存在一定闭锁问题。而PLC控制则能避免不可靠、闭锁接点多等问题,在良好的记忆功能中,它能及时查出PLC控制器输入信息。 一 PLC电控系统设计以及工作原理 在掘进机设备中,主要由电控箱和开关箱组成,和照明灯、电铃、急停按钮、油位继电器、工作结构共同组成掘进机电控系统。在液压系统和电控系统配合中,逐步实现各种机械作业,同时还能对油泵、超载、绝缘、断相、截割进行保护、监控。在煤矿掘进中,为了保障电控要求,必须根据电控设备要求,将各种信号输到PLC中,再对特殊模块以及PLC进行软件设计。 (一)PLC主要结构 PLC作为新型的电子控制装置,它是在计算机技术的基础上,对工业生产进行装置控制的形式。同时它也是程序化设计的结果,是当今机电生产发展的结果。PLC主要包括:电源、CPU、存储器以及输出输入模块[1]。 电源作为煤矿掘进机电控系统正常运行的基础,可以直接将交流电与可编程控制器相连。CPU,又称中央处理单元,它是整个可编程控制器的优秀,每个PLC都必须配备一个CPU。CPU是在系统设计的基础上,对采集的数据进行处理、存储的过程,通过分析、计算后可以直接对装置或者电路进行控制。另外,CPU存储能力和数据处理进程最PLC公正效率具有重要影响,例如:工作容量、控制规模、工作速度等,都是不可缺少的参数。 在输出输入模块中,作为所需控制电路与可编程控制器的连接模块,主要包括开关量输出、输入,模拟量输出、输入等。在存储器中,主要包括用户程序和系统程序存储器,系统存储主管系统软件,用户存储管理用户使用的软件。可编程控制器的功能主义包括:限时、条件、步进、联网、通信、数模、模数转换[2]等。限时控制可以为控制器提供多个定时器,在指令设定的过程中,拥有便利的改动、调动工序。条件控制,是对可编程控制器进行指令设置,它可以对继电器串联、并联或者串并联进行处理。随着科学技术的快速发展,机电一体化应用范围越来越广。在工业生产中,为了促进煤矿掘进机电控系统发展,基于PLC控制的机电一体化在煤矿生产中应用范围变得更加合理、科学。 (二)PLC电控系统设计 在硬件设计中,PLC控制根据信号控制主回路、采集中的通断控制故障状态或者综合保护显示,主要包括:主腔门盖、回路单元、操作箱以及接线箱等。 主腔门盖[3]主要包括:SPU(稳压电源)、PLC(可编程控制系统)、S传感器、R继电器、EM扩展模块、RPB中继电源板等相关部件,布置框架如图一所示。 操作箱主要由万能开关、显示屏以及行程开关构成,它的原理如图二所示。最后,主回路单元则由真空交流接触元件构成,进而保障电控机电路分断和闭合,有效控制变压器、熔断器互感器以及换相开关等。 (二)工作原理 煤矿掘进机的电控系统由PLC完成,也就是完成控制信号采集,在通断控制的同时,显示故障产生时的故障状态以及综合保护。 1、主回路 交流电压主回路通过换相开关隔离,将其分成两路,一路主管FU1熔断器到变换器控制的T1、T2,另外一路则是转载电动机、截割。油泵提供的电源状况。油泵电动机通常以真空接触器作为开关,由RC1电压保护吸收主回路电压,通过Sensors1I和CT1A―CT1C为模拟量提供对应的电流信号;在正确判断电流工作状况的同时,对其进行断相、短路、过载保护。 在电动机截割中,通常以VACC2接触器作为开关,用电压保护器RC2作为具体的电压操作程序;通过Sensors2I和CT2A―CT2C为AI2模块提供信号,从而正确的判断出过载和电流。在电动机转载电路中,通常以VACC3接触器作为开关,RC3吸收回路电压,通过Sensors3I和CT3A―CT3C为AI3提供信号,进而实现断相、短路和过载保护。 2、保护回路 在PLC控制的煤矿掘进机电控制系统中,保护回路又称漏电检测,在油泵回路中,主要由漏电闭锁、电源板、传感器等相关元件组成,再将漏电信号传入模拟量,进行漏电保护。照明漏电保护则由LDJ―24插件[4]组成,回路正常时,常闭接点闭合,继电器得电吸合,最后再送出照明电源。当整个回路出现漏电现象时,插件接点就会闭合,在显示屏显示漏电故障的同时,接点被打开,断电器自动切开回路电源。 为了保障煤矿掘进机实现上述功能,必须进行简单可行、安全可靠的软件系统。在系统设计中,还必须注意各种电机闭锁和保护输入关系。在系统因素分析中,最重要的是反转闭锁和正转闭锁,软件设计流程如下图三所示。 二 PLC主控系统以及软件设计 PLC可编程控制适用于各种速度、压力以及加速度循环工作,通过无线或者有线遥控联接,可以将总线组件以及模拟数字用在闭环液压以及液压控制系统中。在煤矿掘进机电系统设计中,它可以随意添加或者拓展组件设计,程序设计具有很强的适应性。在多种联接方式中,所有输出、输入都能由参数设定。通过移动电话以及解调器,能够顺利实现远程诊断,进行模块控制。 (一)PLC主控系统 1、电控系统组成 PLC作为煤矿掘进机的控制中心,一般选用PLVC4为主控制器,DC24为供电电源,有3路数字输入,4路模拟输入,4路输出通常用于IPWM(开关阀)或者电磁铁比例,输出电流最大时可以达到2200mA,也可以直接驱动电磁铁比例,并且不需要任何放大器,其主控系统框架如下图四所示。 在PLVC4中,主控制器作为整个煤矿掘进机的控制中心,一般选用两台进行控制。一台为IPWM主站驱动型,用来驱动需要精确速度的电磁阀,例如:切割臂回转、升降、行走等;另外一台则作为从站,主要用来驱动星轮、运输、铲板升降或者转载的正反转。 对于安全栅,一般安装在相对安全的场所,作为非本安电气设备与本安电气设备相连的设备,能够直接传入现场设备的安全值内部,进而不断保障现场人员、设备、生产的安全性。在操作站模块中,一般采用本质的安全性操作,缩短操作空间,电控箱和操作站的连接方式一般为通信方式,在减小电控箱和操作站控制设备和连接线的同时,缩短掘进机高度,方便系统维护进程。操作站的主要内容包括:机型故障、标志、文本显示、时间显示、当前动作、最后动作、电动机故障特征、电动机数据、传感器数据、通信接收、数据接收、警告、报警指示灯等。该系统既可以显示电动机故障代码、停止原因,还可以为相关工作人员提供维护者参考,从而让故障解决过程更加快速、方便。 另外,在漏电模块检测中,煤矿掘进机工作电压被分成1140V或者660V两种情况[5],同时在两种电压等级下,闭锁值也不一样,在等级为1140V中,动作值为40千欧,返回值为60千欧;在等级为660V的情况下,返回值为33千欧,动作值为22千欧。并且PLVC4和漏电模块检测为主要的通信连接方式,PLVC4通过煤矿控制系统决定闭锁功能关闭或者开启,以及660V、1140V电压切换。为了有效控制电压出现漏电模块检测现象,可以进行漏电检测,一旦发现有漏电检测或者通信异常时,启动闭锁电动机。 2、电控系统工作原理 在PLVC煤矿掘进机控制系统中,比例阀驱动通常采用两个PLVC4可编程控制器,通过Can―Bus就能连接,当IPWM[6]输出后,再作为主站工作。在这过程中,由于PLVC4安装有隔爆电控箱,本质型安全箱被安装在操作站外部,所以通过安全栅就能窜入本安设备的安全值范围,进而保障现场人员、设备以及生产安全。对于现场操作人员,一般可以通过操作站电机进行按钮输入,通过安全栅、RS―485、RS―232进行PLVC4控制器转换,进而实现预定功能。或者也可以通过遥控模块、遥控器、RS―232、安全栅、RS―485进行整机控制。当煤矿电动机保护和检测通过电流检测信号进入PLVC4时,只要反复解算时限,就可以对电动机实现过载保护(如图五所示)。 (二)软件设计 在煤矿掘进机软件设计中是,PLVC控制根据OpenPCS 4.2.3编程程序要求,进行STL语言编程,从而实现比例阀线短路、断线检测。通过通信路段,将相关信号发送到操作站。电磁阀检测结果如下:通道号CHANNEL从1000开始为通信使用,55个字的操作站从通道1000到1054一直作为操作站通信区域,1055到1064为漏电检测的通信区域,1065到1070之间为遥控通信区域。 在这过程中,PLVC通过terminal终端配置软件,可以得到PWM、IPWM通道的最大输出电流、下降或者上升时间、通信地址、通信速度等,通过数据保存,进而达到煤矿掘进机迅速出厂的要求。 结束语 PLC作为当下新型的控制器,由于信息传输方便、逻辑能力强、安全系数高、体积小等优点,已经取代了传统的继电控制器,并且广泛应用于继电一体化中。随着先进的生产关系以及科学技术的快速发展,为了进一步完善PLC制作,必须根据PLC系统设计、工作原理以及主控系统相关特征以及要求,不断增强PLC在煤矿掘进机电控系统中的设计方案以及应用效益。 煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机供电分析 摘要:煤矿掘进工作面越来越长,那么其供电安全方面也会存在诸多隐患,本文主要简单分析了煤矿井下掘进工作面的状况,同时分析了供电方法,并且提出了煤矿井下设备节能的措施。 关键词:煤矿井下;掘进机;远距离供电 引言 煤矿井下的掘进机电设备具有线路铺设距离远、适用范围大、种类繁多且运行时间长等特点,对井下掘进机电设备的节能管理要采取多方面、多角度、全方位的措施进行耗电量大等问题的解决,针对不同矿井,选用适合的掘进设备,从而达到节约用电的目的。本文主要结合目前各大煤矿的生产实际情况,从掘进供电设备的选择以及井下掘进设备的管理使用两个大方面,浅析煤矿井下掘进机电设备的节能措施。 1、矿井掘进工作面状况 井下掘进机械设备主要有综掘机、钻车等,采用电压等级为1140V,在正常掘进施工循环时,一个掘进工作面的负荷可达780KW(主要设备配置见表1),最大电动机的启动电流就在800A以上,按2200米的供电距离、供电电缆截面95mm供电变压器1000KVA进行计算,最远点两相短路电流达到950A。按照《煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则》速断保护安全系数的要求,速断定值为不大于633A,因此根本满足不了掘进工作面设备的安全运行。 表1井下主要掘进机械设备配置 2、电气原理分析 2.1、现行防爆电器产品的缺陷 我国煤矿井下高低压系统供电和控制设备普遍采用矿用隔爆型,隔爆结构一直沿用六七十年代苏联的型式,虽然在煤炭生产中起到了很重要的作用,但由于其结构不合理,技术上一直未能解决工人违章作业,产生电火花引起瓦斯煤尘爆炸事故的发生。特别是近年来,随着我国国民经济的迅猛发展,对煤炭的需求日益增加,带来的是煤炭生产供不应求。大多数煤矿为了多出煤,加班加点生产。有些煤矿为了缩短时间,井下采掘供电和控制设备搬迁、设备更换和维护时,严重违反《煤矿安全规程》的规定,在没有停掉上级开关电源的情况下,打开接线腔带电作业,其后果往往造成人身触电和瓦斯爆炸事故的发生。 2.2、原理探讨 从异步电动机的等效电路中可知,异步电动机在运行时所需要的无功功率由两部分组成:一部分是励磁支路所需的无功功率;另一部分是负荷支路所需的无功功率。异步电动机主要是励磁支路所需的无功功率,当负荷从由零到满载时,其变化很小,随负荷的增加而略有下降;而负荷支路所需的无功功率随负荷增加而增加,其值一般要比励磁支路所需的无功功率要小,异步电动机容量越小,相对的比例也越小。 纯电感负载中的电流IL滞后电压90°;纯电容负载的电流IC则超前电压90°。可见电容中的电流与电感中的电流相差180°,其能够相互抵消。相应达到了补偿目的。 BBW1型矿用隔爆型无功功率自动补偿装置可以对煤矿井下的中、低压供电系统频繁变化的无功量及时跟踪,自动投切电容器组,具有安装简单、隔爆性能优良、保护完善、安全可靠、智能化程度高等特点。还可使所控制补偿网络的线电流下降30%以上,功率因数提高到0.95以上,提高线路端电压5%左右,减小因感性负载启动时浪涌电流的冲击50%以上。使供电电压波动平稳,减少供电系统的线路损耗,节能效果显著。由于是对掘进机进行远距离供电的端电压进行补偿,所以就不能采用某些类型馈电开关中的相敏短路保护功能,进行供电线路的短路保护,因为相敏保护是判断功率因数的,所以不适合该解决方法,采用鉴幅式的短路保护理论上还是可靠的,就该掘进工作面的远距离供电技术实践,为保障掘进机正常运转和供电系统的可靠性也提供了一种思路。 2.3、分级闭锁产品的设计 煤矿电气项目开发组在充分分析现有防爆电器防爆结构所存在缺陷的基础上,研究设计了矿用隔爆型分级闭锁技术,首先在真空电磁起动器、煤电钻变压器综合保护装置和照明信号综合保护装置产品上,实现矿用隔爆型分级闭锁技术。即该系列产品的接线腔设有机械-电气闭锁装置,打开接线腔盖板进行维护作业时,其相应接线腔的电源就要断电。为此设置两个接线腔:一个是电源接线腔,一个是负载接线腔,两个接线腔设计为独立隔爆型式。其主要目的是为了在打开负载接线腔进行作业时,只停掉本级设备和下级关联设备,不但缩小了停电范围,而且节省了作业时间;当违章打开电源接线腔时,上级电源断开,避免了产生电火花造成的触电和瓦斯爆炸事故。 主腔机械―――电气闭锁装置由两部分构成,分别是控制电源闭锁机构和主电路闭锁机构,当操作人员欲打开主隔爆腔时,首先必须将隔离开关手柄搬到“分”的位置,此时方能操作机械闭锁杆,使其退到机械闭锁限位槽内,机械闭锁压板解锁,此时主隔爆腔内电源侧仍然带电。这时工人如违章打开主隔爆腔,主隔爆腔内电气闭锁机构的电气闭锁压板移动,压缩行程开关的行程,行程开关接点闭合,使上级开关断电,实现了主隔爆腔机械―――电气闭锁。 2.4、选择性断电保护原理 分析该供电系统设计为三级选择性断电,即总馈电开关为一级,分支馈电开关为二级,电磁起动器为三级,称之为三级选择性断电原理。上下级动作保护时限级差为200~500ms,可根据需要人为整定。而违章作业打开盖板的时间 1min,打开主腔的时间 10ms,即打开接线腔盖板或主腔前,保证上级开关断电,完全满足上级断电时间的要求。 2.5、相敏保护器在远距离供电之中的应用 BXL1-400型相敏保护器是由保护插件,底座,电流互感器和辅助电源变压器等四部分组成。在保护插件上装有电流分档调节开关,可进行高低档电流调节。整定电流调节开关供整定电流用。短路倍数拨码开关供整定用。相序调节开关,保护插件与底座之间由插件联接。底座与电流互感器、辅助电流变压器、中间继电器等由导线进行连接。 在三相供电系统中,由于三相电流和电压大小相等,相位互差为120°,因此用一相电流和电压就能反映三相对称性系统的电气参数的变化情况。BXL1-400型采用的是B相电流和BC线电压,由于在远距离供电系统中,当供电系统远端短路电流与电动机的起动电流相差不多时,短路功率因数可以近似为%,而电动机起动时功率因数仅为0.5左右,所以,在短路时保持电压大于电动机的起动时的保持电压,这样就将系统正常峰值和短路电流区分开了,一旦保持电压超过短路动作电流整定值时,保护器就会向开关发出跳闸信号,使开关起保护作用。 BXL-400相敏保护器体积小,可装在DW-80系列的馈电开关中使用,其特点是安装方便,费用少,保护范围大,动作灵敏可靠,实践证明,BXL-400型相敏保护器完全能满足矿井远距离安全供电的要求,是一种值得推广的新技术。 4、结语 煤炭是人类社会赖以生存的能源基础,在“节能减排”的大社会背景下,节约煤炭开采本身的能源消耗,对节能减排有着重大的意义。选择先进节能的井下掘进机电设备,科学合理的对掘进机电设备进行使用、管理和维护,是井下掘进机电设备最有效的节能途径。 煤矿掘进机论文:浅谈煤矿井下掘进机机电设备故障诊断及维护 摘要:在煤矿巷道挖掘普遍实施机械化的今天,掘进机日常的检查和故障维修成了每一个煤矿机修人员的必会的一项工作。为了及时消除事故隐患,使机器设备能充分发挥作用,特别是能尽早发现机器各部的异常现象,并采取相应的处理措施是非常重要的。本文主要探讨煤矿井下掘进机机电设备故障诊断及维护。 关键词:井下掘进机 机电设备 故障 随着我国煤炭产业的快速发展,煤矿机电设备的运行性能,对于煤炭企业确保安全生产和经济效益的提高,发挥着越来越大的重要作用。所以,对煤矿机电设备的管理与维护,就提出了更高的要求。煤矿的机电设备管理,要从基础工作做起,用经济杠杆为手段,以确保矿井机电设备安全性为中心,扎实地搞好管理工作,保证矿井机电设备可靠、高效、安全地运行[1]。 一、煤矿井下掘进机机电设备故障诊断 使用掘进机的矿井要建立严格的维修制度,严格执行部制定的设备完好标准和检修质量标准。要坚持“以预防为主”的原则,不要等出了故障再去处理,而是要把故障消灭于未然。 1.日检 (1)检查截齿与齿座有无损坏、丢失,更换不合格的截齿。(2)检查喷嘴是否损坏、丢失与堵塞,清理堵塞的喷嘴,更换补齐喷嘴。(3)在液压马达运转情况下,检查油箱内的油位,若油位偏低应补充液压油。检查各减速器中的油位,若油位偏低应补充润滑油。用油枪向各注油点注入润滑脂。(4)检查并拧紧松动的螺栓,检查所有的油管和水管是否有泄漏现象。(5)应使所有控制连杆的动作灵活。 2.周检 (1)检查履带板是否弯曲、有无断裂。检查履带链的张紧程度。(2)检查各联轴器是否牢固可靠,转动灵活。(3)检查刮板链、溜槽及铲板的磨损情况,检查刮板链的张紧程度。(4)检查胶带转载机托架上的螺栓是否牢固可靠。检查转载机的张紧程度和胶带连接扣是否完好。(5)拆下铲板升降油缸的护罩,检查固定螺栓和软管是否紧固和完好。(6)清洗和润滑所有的操纵手把。通过压力表检查各油路的压力是否符合规定要求。 3.月检 (1)包括日检和周检的内容。(2)将不符合要求的润滑油从减速器中放净,重新注油到所要求的油(3)使冷却水倒流,以清洗供水系统。 4.季检 更换液压传动系统中的油,清洗油箱内部。 5.半年检查 (1)检查所有减速器中的齿轮和轴承,必要时予以更换。(2)拆下所有的油缸,检查、清洗或修理。(3)用润滑脂润滑电动机轴承[2]。 二、煤矿井下掘进机机电设备故障的维护 机器安全作业和良好的备用状态在于严格遵守维护规程,并做好维护工作,其中包括按规定周期注油换油。一旦发现任何微小的故障都应及时排除,以防止重大事故的发生。 1.切割减速器的透气孔 切割减速器的下部开有透气孔,必须每天检查,必要时进行清理。 2.切割头的紧固 各用三副胀套将两个切割头连接在切割减速器输出轴的两端。安装切割头时要特别注意胀套的安装细则。胀套不是自动定心的,在安装第一组时,用随机专用工具进行定位。施加于拉紧螺钉的扭矩为145N・m,在任何情况下,都不要使用更大的扭矩。为了能确定切割头是否因受力而不对中,在安装切割头时,一定要使两个油嘴在一条水平线上[3]。 3.齿轮在转台上的紧固 使转台产生水平摆动的齿轮用胀套将其连接到盘形支座的轴上。齿圈偏离原安装角将使切割臂偏离中心位置,致使切割臂位于机器纵向轴线的一侧。为使切割臂恢复到机器纵向轴线的位置上,操作者必须采取以下措施:(1)旋转切割臂使其回复到机器的正中位置,然后把切割臂降低到地面上。操作过程中,要把切割臂准确地落在机器的纵轴线上。(2)用两个压板把齿圈固定在适当位置上。但要注意,两个压板不可压的太紧,以便能将齿圈移动到准确位置。(3)卸下胀套。(4)取下水平油缸盖,并卸下活塞。(5)把齿条调回到中心位置。油缸的两个外端面到齿条两端的距离X必须相等。(6)清洗胀套将其放回原位。(7)安装胀套时,必须严格遵循胀套的安装细则,分多次紧固胀套的螺钉,正确的扭矩为450N・m。 4.铲板托架的紧固 为保证铲板托架不松动,则必须对铲板托架每周检查一次。检查时,操用者使铲板上下运动几次。 5.刮板输送机的连接螺母每周必须检查 刮板输送机和装载减速器之间的连接螺母,以确保其安装紧固。发现螺母稍有松动,应立即重新紧固。 6.刮板输送机链条的张紧 当链轮转动时,刮板输送机链条的下垂度不得超过10mm。如果垂度太大,刮板容易跳链。但刮板输送机链条必须保持一定下垂量,否则机头和机尾的链轮及刮板机链条本身将遭受过度磨损。由于物料容易堆积在刮板机上,所以必须在运转清理后方可调整链条的张力。张紧:(1)松开减速器的紧固螺栓。(2)松开调节螺杆上的锁紧螺母,将两边减速器调整至相同的位置。(3)必要时,短时开动刮板机后再调整链条的张力。(4)拧紧调节螺杆上的锁紧螺母,并拧紧紧固螺栓。减速器上的紧固螺栓要正确拧紧,如不正确,调节螺杆就可能弯曲,减速器上的爪式联轴器和刮板输送机驱动轴就有可能损坏[4]。 7.刮板输送机安全摩擦离合器 安全摩擦离合器片是由弹簧加载的,每次起动都将受到一定程度的磨损。一旦磨损超过一定值,必须减薄弹簧座上的垫圈,使压力弹簧重新压紧。当垫圈减薄后,摩擦片再度磨损时就将其更换。每周检查离合器摩擦片时,要松开底部的螺塞,检查是否有油,如果有油存在,说明刮板减速器漏油,必须更换减速器高速轴密封,以保证摩擦片绝对无油脂。由于摩擦片之间易于粘附,所以存放时必须把离合器的组件拆散放置。 8.履带链的张紧 当掘进机由地面抬起时,履带链的正确垂度在60-70mm之间。为了张紧履带,机器设有张紧油缸。在油缸中装入油脂,随机工具中备有一个手动油脂枪,进行注油张紧。也可使用其他动力注油器张紧。为了检查和调整履带松紧,必须将机器抬离地面,首先放下尾部稳定器,然后落下前方的铲板和切割臂,可将机器抬起。在测量垂度之前,必须使履带来回转动几次。 三、结论 随着煤矿科技的不断发展,建设高产高效矿井的理念深入人心,掘进机在煤矿广泛应用,大幅度的提高了掘进队的单进,解决了生产接续紧张的问题,已取得了显著的经济效益,有效地缓解了采掘接续紧张的局面。加强对机械设备使用人员的素质建设,使他们掌握正确的使用和维护技能,对于减少或者避免机械故障的出现,提高机械的利用率有着重要的作用。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机电气系统的维护 【摘要】矿用掘进机电气控制系统由传感器、执行机构、辅助设备、人机交互界面等几个部分组成,该系统对于掘进机的正常运行起着非常大的作用,因此,需要搞好维护和维修工作。文章对煤矿掘进机电气系统的维护、常见故障的诊断和排除进行了探讨。 【关键词】煤矿掘进机;电气系统;组成;维护;故障诊断;故障排除 随着我国煤炭行业的兴起,大规模的机械化产品应用于矿山作业中,综掘设备掘进机大批量的投入到矿井生产中。这给设备的维护和维修提出了新的要求。矿山机械一般可以分为机械系统、液压系统和电气系统三大部分,其中电气系统是一个非常重要的系统。近几年矿用产品信息化进程加快,更多新的控制方式和信息化手段应用到掘进机的电气系统中来,在一定程度上方便了现场设备的维护和检修。在此,本文主要对煤矿掘进机的电气系统的维护做个简要地探讨。 1煤矿掘进机电气控制系统的组成 当前我国矿用掘进机的整机装机功率通常在350kW以上,系统采用交流1140V供电,根据掘进机性能要求,电气控制系统应具备对电动机的控制和保护、液压系统的控制、掘进机照明、报警、急停等辅助设备的控制等功能。 1.1传感器 矿用掘进机的常用的控制电路保护及电机保护功能主要包括:漏电闭锁检测、短路、缺相、过载及控制电路、漏电保护等,传感器主要是为控制系统检测掘进机关键元部件状态而设置,传感器通常安装在电控箱外。当前的传感器大多是通过光电隔离后的数字信号进行通讯,这大大提高其抗干扰能力,接线也更为方便。由于先进的现场总线结构普遍被采用,使得接口实现统一,为今后技术升级和增加其他检测装置带来了方便。掘进机上通常会设置的传感器有:电流互感器、油温油位传感器、冷却水量传感器和油路压力传感器等,这些均是保证掘进机正常工作的重要方法。 1.2执行机构 执行机构主要由矿用本安型电磁阀、电液比例阀和隔爆型三相异步电动机构成。掘进机常用的液压动作(前、后行走,铲板升、降,后支撑升、降等动作)通过控制电磁阀来进行,而切割臂的摆动则由电液比例阀进行控制,通过对切割电机电流的检测进而控制电液比例阀的工作电压(或电流)实现摆动速度的控制,以防止电机长时处于过载状态。电动机包括油泵电机,切割电机及装运电机,其中装、运电机有两台同型号电机共同工作,并可正、反转。在设计中主要考虑各电机开启顺序和相互之间的闭锁关系,除了进行软件对各电机逻辑控制外,还设置了装、运电机正、反转之间的硬电路闭锁。 1.3辅助设备 辅助设备包括无线遥控装置、机器照明装置、预警设置及瓦斯断电装置等。无线遥控装置设有各液压动作按钮,在安全状态下可以操作机器实现各种动作;照明灯宜选用防震隔爆型,瓦斯断电装置配合前级磁力起动器在瓦斯超限情况可下切断本机的供电,及时消除安全隐患。 1.4人机交互界面 人机界面包括大屏幕液晶显示器和操控按钮,安装在隔爆兼本质安全型操作箱内,液晶显示器与控制器以现场总线方式通讯,全面及时的将电气控制系统所有检测和运行数据展现给掘进机操作人员以便更好的操作设备,同时还能为技术人员提供系统故障信息和数据分析,操控按钮包含了所有电机的开、停,电磁阀的控制按钮。这种人机界面与电控箱分离的设计可使掘进机操作人员专注于整机控制而不用关心控制系统具体运行过程,同时操作箱设有数据接口,可将液晶显示器所有显示数据通过井下工控网络将数据送至地面。 2煤矿掘进机电气系统的维护 要做好煤矿掘进机的维护工作,首先要对掘进机进行定期检查。检查电气设备的门、翻板、接线端盖是否关好和盖严,把手有无松动、脱落和损坏,端子螺丝有无松动,密封是否完好。若有,应及时修补和更换,保证外部灰尘和水不进入电气设备内。对主变应随时检查冷却供水与散热情况,从各个方位仔细监听其运行声音是否正常。氮气压力按仪表标定单位的要求是否工作在正常的工作范围内,主变温度是否超为合理区域;隔离开关动静触头间有无其它异常现象,锁销有无脱落。在掘进时电气维护人员应巡视检查以上项目特别是变压器的温升状况。 由于掘进机常常处于井下工作,其电气设备的密封、绝缘、运行温度、卫生清洁、接线端子及接线柱的锈蚀和紧固情况等因素对电气设备的正常安全运行非常重要。搞好掘进机的正常维护是一项复杂的工作。在掘进机组上从事维修工作还应注重下面几个原则性的问题: (1)确定问题 其中包括设备的异常指示、异常动作,异常动作是突然发生还是逐渐发生,以及可以观察到的任何可见故障等。 (2)分离并确定不能正常工作的构件 根据原理图确认哪些构件可能引起故障;根据对问题的清楚的定性,确定哪一个构件或哪些构件最可能引起问题;隔离或绕开最可能发生问题的构件,检查系统功能,以确定构件是否为不能正常工作,可采用同样的方法进行多次检查,直到找到发生问题的构件。在判断检查时不要由于方法简单,就忽视甚至不加以采纳执行。 (3)解决问题 矫正设备的非正常工作状态,如果可能的话,应确定构件不能正常工作的原因;由于系统其他故障可能引起设备异常动作,仅仅修理或更换一个构件可能暂时缓解了问题,而引发的基本故障仍未排除;矫正任何可能引起设备非正常工作的其他问题;应尽可能修理缺陷构件,不能修好时,则予以更换;最后,还应进行必要的系统检测,以确保系统运行参数的恰当设定。 3常见故障诊断及排除 3.1PR1先导继电器故障 PR1继电器是直接控制泵电机启动的中间先导继电器,在工作过程中如果出现故障,它所控制的辅助触点PR1-1不能正常工作,时而闭合时而断开,有时也会因为机器工作振动太大,造成PR1-1触点不稳定,这就会造成泵电机在工作过程中突然断电,然后重新启动仍然可以正常工作,这样的软故障使维护者很难判断,从而造成了机组的工作效率降低,影响了井下的正常生产。解决的方案是:当出现此类问题后针对PR1继电器进行更换;或者可以间隔一段时间对电器系统进行强制性检修。 3.2过载保护模块烧毁 电机过载保护模块是通过交流互感器获得信号进行分析的电器元件,当其出现故障前期常会有不定期出现停机的现象发生,每次电脑显示过载,之后又恢复正常,如果经常出现这样的状况就会影响正常的生产,增加机器的启动频率,对机器各个电气部件都是一种考验,要想准确地判断主要通过两个方面:①观察电脑的存储记录,②空载状况下运行机组,如果在空载的状况下仍出现过载跳电则说明过载保护模块出现故障,解决方案一是更换新配件,另外就是对过载保护模块进行调整。当然,调整的先决条件是保证其没有损坏而是数值有变化或不适合工作条件下的要求。 3.3漏电继电器损坏 在掘进机电气系统中漏电继电器既是检漏继电器又是漏电复位继电器,所以此继电器如果出现故障直接的征兆即是漏电,确保供电线路中没有漏电现象时就有可能是漏电继电器故障,工作时因为某种瞬间绝缘值低造成漏电显示,但是如果漏电复位继电器正常情况下都会对其复位动作,如不能则故障。另外就是检漏本身通过一个6kΩ的电阻在进行检测,如果电阻或者漏电继电器存在问题则直接就造成漏地不能正常工作。其解决方法只能更换配件。 4结束语 随着大型机械设备在煤矿生产中的应用,设备的维护、检修显得尤为重要。掘进机电气系统是整机的主要组成部分,它为掘进机提供动力源,同时还控制掘进机各台电机及其配套机械部件的正常运行与安全。因此,做好掘进机电气系统的维护与维修工作,对于掘进机的正常安全运行意义重大,对于煤矿生产也意义重大。
石油化工设备论文:新时期石油化工设备管理论文 1新时期石油化工设备管理现状 1.1设备管理工作不专业 石油化工设备管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求。 1.2设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求。 1.3化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况。 2石油化工设备管理工作的重要意义 2.1有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4结束语 新时期石油化工设备管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 作者:李光强单位:延长油田股份有限公司青化砭采油厂 石油化工设备论文:石油化工设备检维修人员定员制定初探 摘要:石化行业检维修劳动定员还没有规范方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。本文以设备检维修劳动定额为基础,通过定性和定量地分析检维修工作内容,探索检维修劳动定员方式,为检维修企业规范员工配置提出了一种可行的工作思路。 关键词:劳动定额 劳动定员 劳动定员管理是企业人力资源管理的一项基础内容,为了使设备检维修人员的责任、职权、定员达到合理规范要求,保证企业持续经营,这就要求企业进行合理的岗位设置,实现企业、业主、员工的共同发展。但目前对设备集中化的检维修企业,国家和行业还没有规范的定员方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。因此探索检维修劳动定员方式,定性、定量地分析和确定检维修人员配置质量,是控制和降低人力成本的主要途径。本文结合检维修企业实际,就如何制定检维修企业的劳动定额及定员进行一些探讨。 一、设备检维修的主要工作内容 设备检维修主要包括两部分,一是日常机电仪设备检修,二是日常机电仪设备维护。 1.日常设备检修。第一,小修:设备校验、调整及一般故障处理等。第二,中修:设备解体、清洗、除垢、主要部件检查鉴定、更换修理、清理、润滑、调整(校)等。第三,大修:设备所有部件全部解体清洗、除垢,必要的部件检查并测试其性能,更换主要部件或易损件,总装润滑、恢复外观、整体修复,总体(整体)性能试验,使其主要技术指标达到出厂要求等。 2.日常设备维护的主要内容。设备维护主要包括设备巡检、监测、保养、故障分析及判断。 二、设备检维修劳动定额制定 设备检维修劳动定额制定也按照两方面考虑,即检修劳动定额和维护劳动定额。 1.检修劳动定额。按照行业机电仪设备检修标准,按照每台设备的检修工时,计算总的检修劳动定额。 2.维护劳动定额。根据企业制定的巡检办法,需要对所维护的机电仪设备进行全覆盖的巡检,为了定量地衡量维护工作定额,主要从三个方面计算维护定额。一是确定所维护的设备巡检路线。二是确定某一个巡检路线每天进行的巡检频次。三是确定某一个巡检路线每次巡检所需的时间。机电仪设备维护劳动定额就是员工每天对所有巡检路线所花费的时间。 三、设备检维修劳动定员制定 根据计算而得的机电仪设备所需检维修劳动定额,进而计算检维修人员定员。 1.定员的方法。按照人员对设备检维修联系的紧密程度,把检维修人员分为两类,生产人员和非生产人员。 2.车间机电仪等主体工种人员定员。机电仪设备检维修人员定员=检维修劳动定额/每人标准出勤劳动定额。每人标准出勤劳动定额的确定:按照国家《劳动合同法》的规定,计算员工的出勤工作时间,即每年天数减去法定休假和节假日,乘以每天工作时间。 3.辅助工种人员定员。辅助工种人员为机、电、仪等主体工种以外的其他工种,包括机加工、焊工、管工、仪表安装工、司机、库房保管工等工种,辅助人员定员以比例法确定。即根据检维修单位检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定辅助检维修人员定员。 4.非生产人员定员的确定。非生产人员包括检维修单位行政管理人员、经营核算人员等。非生产人员定员应以比例法确定。即根据检维修单位设备检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定非生产人员的定员。 5.定员修订系数确定。根据上述方式计算的检维修定员,是理想化的定员,按照本单位检维修人力资源现状与实际,综合考虑员工出勤情况(休假、培训等)、员工年龄结构、员工性别比例、技能水平等现实状况,对检维修人员定员进行必要的修订。主要是确定劳动定额完成率,把劳动定额完成率作为修订系数,调整各单位的定员。 6.定员的动态调整。定员确定后,每年应根据检维修装置及设备增减情况,以及员工的劳动生产率提高情况而适时地调整总劳动定额,进而调整定员。 四、本方法制定检维修劳动定员的特点 按照劳动定额的总量,制定劳动定员主要有以下特点: 1.定员标准化。劳动定额按照中石油和中石化两个行业标准为基础依据,充分考虑公司专业化的管理特点,按照实际情况进行修订,作到了标准化,减少人为的主观思想。 2.定员数据化。所有设备的定员,检修工时、维护工时、出勤率等都以数据说话,作到定量化。 3.定员可靠性高。由于按照标准、数据计算劳动强度,并充分考虑了责任、风险等方面的因素,因此可靠性比较高。 4.定员便于操作。人员定员以设备多少为基础,因此设备的增减直接与定员挂钩,便于调整和修订定员,作到了动态管理。 设备检维修人员直接影响着生产装置安、稳、优运行,因此加强一线检维修人员的管理,通过定员的分析和制定,配足配好检维修人员,一定能提高生产装置的保运能力。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备带压堵漏方法 摘 要:带压管道堵漏潜藏着巨大的危险,一旦失控,极有可能泄露导致灾难的发生,给哈石化带来严重的损失。本文在对主要的化工设备堵漏的影响因素进行分析的基础上,着重对几种带压堵漏的安全措施展开探讨,提出合理化的建议。 关键词:石化设备,堵漏方案,焊接罩子 前言: 石油化工产业生产了大量的化工产品,对于发展国民经济和改善人民生活做出了巨大的贡献。长时间的运转对化工设备的防护和检查提出了更高的要求,保证安全、正常生产,必须对设备管道的漏点及时进行堵漏处理。然而,设备和管道内的物料大多数是易燃易爆、高温高压、有毒有害介质,如不制定完善的安全堵漏措施,施工过程中,极易发生安全事故,给单位带来损失,造成环境污染。因此,对设备和管道内的介质做出判断,再保证生产正常运行的情况下,采取正确的安全措施,确保堵漏安全,成为十分重要的问题。 正文: 1石化设备中动火带压堵漏的措施 在石油化工设备中,需要对堵漏装置的性能进行研究,以确保堵漏装置的可靠性,从而有效地发挥堵漏装置的作用。为设备和管道的状况能够保证正常生产的需要,设备和管道内只要有适宜动火抢修的介质时,制定安全的动火方案,采取有效地安全措施,在确保安全的情况下,可动火堵漏。 1.1做罩子 先将泄露部位的外部尺寸测量出来,然后选择大直径的相同材质的管材,根据测量的直径做罩子,罩子的外形应为圆筒形,罩子上要预先焊上阀门,然后将罩子包焊到泄露的部位。要注意在罩子没焊好之前阀门必须全开,以将漏出物料排走,消除压力对堵漏工作的影响。如阀门、法兰等。 1.2铆焊 根据泄露设备和管道的材质,准备相同材质的圆锥形堵头,用夹钳夹住,对准漏点砸紧,再用电焊将其与设备和管道焊接。铆焊适用于设备和管道因点腐蚀出现的点泄露。铆焊之前应尽可能的降低操作压力和温度,完成堵漏后再恢复。 1.3做圆筒 用一根大于泄露直径3-5倍的钢管,在钢管一端安装经过检验的阀门,施焊时把阀门打开,将钢管的另一端罩住泄露点,然后把钢管焊好,检查无质量问题后,将阀门关闭,即达道堵漏的目的。加圆筒一般用于已形成一定漏洞的漏点。 带压动火堵漏是相当危险的,除上述各种堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下的安全防护措施: (1)检测泄露设备和管道的壁厚,当壁厚小于2L时,一般不宜动火焊接;当壁厚大于3L时,可以动火焊接。一般采用手工电弧焊,电流要控制适当,防止烧穿。 (2)带压动火堵漏只适用于低压设备和管道,不适用于中压、高压设备和管道,当设备和管道内的物料从漏点泄露时决不能带压动火。 (3)焊接前,清除动火点周围的易燃物,并确认已经覆盖,铺沙,同时准备好灭火器。无论是露天还是室内一定要检测动火点周围的环境的可燃气体,有毒气体和氧含量,以防止动火时发生燃烧爆炸、中毒、烧伤等事故。 (4)操作人员进入作业点应穿戴好防护服和防护面具。堵漏前必须办理好相关的作业许可证。若是高处作业必须佩带安全带。 (5)堵漏时,操作人员应按事先确定好的方案进行,须慎重果断,如发现异常,采取措施尽快解决。 2石油化工设备中的非动火带压堵漏的措施 在连续生产的石油化工装置中,如果发生泄露,常采用非动火的带压堵漏方法,此方法的危险性较大,如安全措施不全面,不但堵不了漏,反而会使漏点扩大,危机生产和人身安全。因此,堵漏前必须制定切合实际的安全防护措施。 2.1打卡子 卡子的大小、厚度、宽度可根据设备和管道的大小、漏点的大小、设备和管道内介质温度和压力而定。假如管线有泄露点,做一个能包住泄露点的卡子,先用铅将泄露点堵上,在垫上一块四氟或有弹性的胶皮,然后用卡子包住,吧包好后将卡子螺栓拧紧,直至不泄漏。只有在压力不高、温都不高、泄露孔不大、外表面简单对称的场合打卡子,才能获得理想的效果。 2.2注密封剂 首先把泄露点用夹具封闭在一个密封腔内,选择能耐泄露的介质及其温度的密封剂,通过专用的注射工具把密封剂注入到密封腔内,密封剂在腔内充满并且压力升高,当密封腔内的密封剂压力与泄露介质压力相平衡时,便阻止了泄露。 不动火带压堵漏除了上述的堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下安全措施: (1)操作人员要经过有关专业部门进行全面的堵漏技术培训,经理论和实践操作合格后,才能上岗操作。 (2)操作人员必须按规定穿戴好安全防护用品才能进入堵漏现场。堵漏前,必须办理相关的作业票据。堵漏过程中,注意防烫、防火、防爆、防中毒等事故发生。 (3)泄露介质为易燃易爆物质时,夹具应涂抹油脂,轻拿轻放,用防爆工具进行堵漏,避免撞击产生火花。而对有毒有害的气体介质泄漏时,操作人员必须佩带密闭式空气呼吸器,才能进行堵漏。 (4)操作人员应站在上风口操作或用蒸汽吹扫掩护,把泄露的介质吹到一边,使泄露部位显露出来,不能让介质喷到操作人员身上。 (5)检测设备和管道器壁较薄时,如果器壁不能承受任何压力时,不能把密封剂直接注入到泄露点上。否则会发生严重的破坏事故。 结论: “ 安全第一”是堵漏的最重要话题。为了保证带压堵漏装置的可靠性,需对其进行定期或者必要的性能检测,在线检测装置的工作状态,从而对装置的工作性能和状态做出有效的评估,保证装置能够有效的工作,从而为完善堵漏装置的设计提供更有力的依据。堵漏是在形式严峻、条件恶劣的环境下进行的作业,因此操作人员必须严格执行有关的规章制度和操作规程,确保带压堵漏作业的安全。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备防腐的有效措施 摘 要:近些年来,我国石油化工行业发展迅速,对国民经济的整体发展起到了巨大的促进作用。但是在石油设备长期运行的过程中,出现了日趋严重的腐蚀问题,制约到了石油化工行业的发展,需要引起人们足够的重视。文章简要介绍了石油化工设备腐蚀的原因,然后探讨了防腐措施,希望能够提供一些有价值的参考意见。 关键词:石油化工;设备腐蚀;防腐措施; 石油化工设备腐蚀问题的出现,不仅会破坏到设备的物理性能,影响到机械装置的正常运行,还会对石油化工行业产生较大的影响,比如设备使用寿命遭到缩短,制约到石油化工企业经济效益的提升。因此,石油化工企业就需要充分重视设备腐蚀问题,将一系列针对性的防腐措施运用过来,促使石油化工设备的使用周期得到延长。 1 石油化工设备的腐蚀原因 有诸多原因都会导致石油化工设备腐蚀问题的出现,通常情况下,可以将其划分为外在因素和内在因素。 1.1 外力原因 在这个方面,又包括两种类型,分别是化学物质腐蚀和电化学物质腐蚀。 前者主要是石油化工设备接触到硫化物,与空气中的氧分子和水分子发生化学反应,有新的氧化物形成,导致有腐蚀层形成于石油化工设备表面。具备了相应的条件方才会出现这种腐蚀现象,分别是腐蚀物质和较高的温度。以硫酸含量为例,如果达到了50%左右,就会以最快的速度腐蚀碳钢材料,如果含量较低的话,也会随之降低腐蚀速度。 后者主要是石油化工设备接触到了电解质溶液,电解质溶液中会产电极被石油化工设备表面所吸附,进而有腐蚀层形成于表面。潮湿的生产环境以及较长的接触时间是本种腐蚀现象的产生条件。 1.2 内在因素 ①没有正确的使用材料。在石油化工设备材料选择中,比较的复杂,特别是设备检修过程中出现了比较严重的材料使用不当问题。因为着急使用设备,而没有及时的供货,那么可能会采用低质量的产品,这样腐蚀可能性就得到了提高,进而出现一系列的事故。还有则是将高等级的材料运用过来,以为这样材料的抗腐蚀性就会得到提高,但是却会产生相反的效果。 ②没有科学的管理材料。因为设备有着比较复杂多样的类型和种类,会混乱地使用一些材料和零件,没有严格的管理材料,都可能会导致腐蚀问题出现于石油化工设备的使用当中。 ③没有科学的设计设备。在结构设计初期,就需要对石油化工设备的结构设计问题充分重视,如果有问题出现于本阶段内,那么就会直接影响到设备的刚度、强度以及承受力,严重的话,设备松动或者局部振动也会随之出现,进而对设备的抗腐蚀性造成较大的影响,设备的使用寿命遭到缩短。 ④设备加工不当;对于石油化工设备来讲,基本上都会有误差存在于结构设计和实际加工之间,这是因为设备材料的设计标准与设备的实际加工需求不相符合。此外,在焊接设备的过程中,因为没有严格控制施工工艺,也会导致设备腐蚀问题的发生。 2 石油化工设备的防腐措施 2.1 对腐蚀介质的有效隔离 为了避免有外在腐蚀问题出现于石油化工设备中,就需要有效隔离石油化工设备和腐蚀介质。一般情况下,经常用到的方法是将油漆涂抹于使用化工设备的表面,以便充分发挥防护作用。环氧树脂、酚醛树脂等都是不错的油漆涂料。在防护层涂抹之前,需要对石油化工的材质、使用情况等充分了解,还需要将设备性能、老化以及防护层的耐腐蚀能力等因素充分纳入考虑范围。 此外,为了有效隔离,也可以将金属覆盖层制作于石油化工设备的表面,这种方式可以对点化学物质腐蚀有效的应对,在石油化工设备表面所涂抹的金属漆往往具备较好的耐腐蚀性能,或者是将其制成适当的形状,以便在母材的表面所焊接。母材因为材料属性的限制,要求相对较低的电位,那么覆盖之后,就需要将腐蚀保护设备作为阳极,在电流不断升高的过程中,会持续降低腐蚀电流,以便有效控制腐蚀率,发挥防腐效果。 2.2 对设备结构设计的大力优化 在石油化工设备中,起始阶段就是结构设计,那么就需要从这个阶段来进行防腐。在设计过程中,需要将控制腐蚀的知识经验合理运用过来,促使设备具有较高的性能和较长的使用寿命,同时,经济、实用以及环保等方面的要求也需要纳入考虑范围。 此外,石油化工设备的实用性能也会直接受到安装质量的影响,因此,就需要将防腐措施运用到安装中的各个环节,对设备包装、加工以及运输等各个环节所存在的腐蚀问题充分考虑。需要注意的是,材料虽然有较好的性能,但是无法保证制造质量的话,也不可能提高设备的抗腐蚀性,因此,在设备制作过程中,就需要对各个环节存在的腐蚀风险充分考虑,同时,做好材料管理工作。 2.3 对设备材料的合理选择 石油化工设备材料会对设备整体的抗腐蚀性产生直接的决定性作用。目前,通常用金属和非金属两类材料来作为抗腐蚀性材料。碳钢是金属材料中运用最为广泛的,但是其没有较高的抗腐蚀性,因此,就需要将涂层保护措施运用过来。科学技术的革新,如今出现了一些新型设备材料,如合金钢、玻璃钢等,其有着较高的耐腐蚀性能,因此,可以大力推广和应用。在对石油化工设备材料进行选择时,需要将材料经济性、介质性能以及设备加工要求等诸多因素充分纳入考虑范围。 2.4 对设备加工工艺的大力完善 石油化工设备有着比较复杂的加工生产过程和多样化的工艺流程,因此,在这个过程中,就需要对腐蚀风险有效的规避。目前,通常采用的方法是控制设备的加工环境,如对空气中的水分进行减少,对作业温度大力提高。通常情况下,水分子会对设备腐蚀起到加剧作用,在常温干燥的环境下,可以更好地保存和利用设备。因此,就需要将干燥和冷却设备增加于设备的加工过程中,促使空气中的水分得到有效的降低或者减少。同时,提升了温度之后,还可以更快地蒸发空气中的水分,设备腐蚀性得到降低,因此,就需要对加工温度适当提高。 2.5 加强防腐技术管理 在石油化工设备防腐中,还有非常重要的一个环节是技术管理工作,在这个方面,需要对防腐新材料和新技术积极地开发和运用,将其有效转化为生产力,促使石油化工企业更加健康的发展。要将防腐教育贯彻于设备设计、生产、使用和维护过程中,对员工的防腐意识大力提高,并且将防腐安全教育机制有效的构建起来。此外,在石油化工设备的各个环节中都会出现防腐现象,因此,就需要做好日常预防和维护、定期检查工作,将定期检查和维护机制科学构建起来,以便真正落实防腐工作。 3 结 语 综上所述,石油生产企业的发展会直接受到石油化工设备腐蚀问题的影响,因此,就需要充分重视。虽然设备腐蚀是不可避免的,但是通过一系列措施的运用,可以有效降低其发生率。对于石油化工企业来讲,需要对设备腐蚀原因充分了解,然后结合具体情况,采取一系列针对性的措施,以便降低设备腐蚀率,促使石油化工设备使用寿命延长。 石油化工设备论文:论石油化工设备的安装 摘 要:现如今,随着人们生活水平的不断提高,人们对石油的需求量越来越大。石油在我国国民经济中占有非常重要的地位,因此,石油化工企业应该重视石油化工设备的安装。本文主要分析了石油化工设备安装的特点,并提出了一些石油化工设备的安装措施,希望能够对相关负责人提供一定的帮助作用。 关键词:石油化工;设备;安装;特点;措施 石油化工设备生产是一个复杂并且危险的过程,生产出来的产品都是属于易燃易爆物品,因此,石油企业应该重视石油化工设备的安装问题。近年来,随着我国社会经济的不断增长,石油化工设备的安装过程越来越备受关注。因此,在对石油化工设备安装的过程中,应该由相关的专业技术人员进行操作,注重石油化工设备的安装质量,从而保证石油生产的安全稳定性。 一、石油化工设备安装的特点 (一)周期长,投入大 一般情况下,石油化工的设备体积都很庞大,安装过程也非常繁琐,耗费时间也比较长,在对设备安装时,还要投入大量的人力和财力。同时,在具体的安装中,涉及到的专业知识也非常广泛,还要有很多的单位参加,比如建设单位、施工单位等,只有这些单位共同合作,才能使得设备安装更加具有安全性。 (二)技术含量高 现如今,我国石油化工企业生产出来的产品是多种多样的,其中生产出来的每一种产品都是按不同的设备要求来完成的,比如,耐压性、耐热性、耐腐蚀性等,由此可以看出,生产产品的过程非常的复杂。目前,我国的石油化工设备具有很多的特点,比如,自动化程度灵敏性高、设备结构精湛等,而且体积大、重量高,因此,设备安装比较繁琐,技术含量非常高。 (三)风险大 我们都知道,由于石油化工设备自身的特点,所以在设备安装过程中需要很多的人力和财力,而且也会出现各种各样的安装问题。同时,在购买设备之后进行运输时,由于设备体积大也会出现一定的风险问题。另外,在生产过程中,如果设备出现了质量问题,维修时也要经过很长的一段时间,因此,为了减少设备的风险,在安装时一定要仔细检查每个环节,安装之后还要经过严格的验收。 (四)工种交叉多 在石油化工设备安装过程中,设计道德专业知识非常多,比如电器、土建等。并且安装中也少不了工艺、防腐等专业知识的相互协调,同时需要很多的单位进行参与,如制造、监理、施工单位等。由此可见,石油化工设备安装过程非常复杂,需要的工种交叉也很多,综合性非常强。 二、石油化工设备的安装措施 石油化工设备安装是一个非常复杂且周期很长的工作,为了提高设备的安装质量,石油化工企业就要时刻注意安装的每个环节,下面我们就来具体说下石油化工设备的安装措施都有哪些: (一)提高安装人员技术水平 众所周知,企业的发展关键在于人才。随着我国市场经济的不断发展,企业对技术人才的需求越来越高,特别是石油化工安装的技术人员,这是因为石油化工设备安装质量好坏直接关系到生产中是否安全。与此同时,为了提高技术人员的工作效率,企业还要定期对他们做一些专业知识的培训,同时,还要在企业内部制定一些奖惩措施,以此来提高他们的工作热情和积极性,避免人才的流失。另外,企业为了能够跟上市场发展的脚步,还要定期更换新设备,不断引进新技术,然后聘用国外有专业经验的人才与企业内部的工作人员一起安装新设备,提高安装人员的技术水平。 (二)要做好石油化工设备的开箱检验工作 石油化工设备的开箱检验工作是一项非常重要的工作,它直接关系到设备安装的是否成功,一旦安装不成功给设备造成质量问题,后果将不堪设想。在这个开箱检验中,必须经过两个重要步骤:一方面是工厂验收,另一方面是商检用户验收。其中工厂验收的目的就是检测设备的质量是否过关,以免在生产过程中发生安全事故;商检用户验收主要指的就是买方与设备厂家、商检局以及保险公司共同进行验收。在进行验收的过程中,要检查数量是否准确无误,设备是否完好无损等,最后如果检查结果都合格之后就要签字确认。 (三)要加强与外商专家的协调管理 在安装的过程中,还有一个问题是必须要注意的,那就是要加强与外商专家的协调管理,这主要是针对那些从国外进口的关键设备。在与外商合作时肯定要签合同,然后根据合同的内容进行安装试运,这个过程中必须由外商专家亲临现场进行指挥安装,以免错过某个细小环节,给设备安装造成质量问题。第一,要结合企业的实际情况,制定相应的安装方案,协调好与外商专家的指导时间,在做好一切准备工作之后,双方就要协商好安装的流程。第二,企业要定期召开设备安装会议,讨论安装过程中容易出现的问题,然后找相应的措施进行解决,确保安装进度。第三,要与外商专家建立相应的友好合作关系,经常沟通感情,加强双方之间的配合度。 (四)重视安装过程中的质量管理 在石油化工设备的安装中,最重要的就是安装质量。因此,企业要专门组织一个部门,重点抓好质量管理工作,并聘请相应设备专家进行管理。与此同时,监理工程师应超前的对设备安装的流程进行质量管理,定期到现场进行考察,并对工序的质量进行检验,确保设备能够安全生产,一旦发现有问题,无论大小,都要认真对待,及时找到问题原因然后采用相应的措施进行解决。总之,企业要重视安装过程中的质量管理,提高设备生产的安全效率。 总而言之,石油是我们日常生活中不可缺少的重要组成部分,因此,为了提高石油生产的安全性,就必须重视设备的安装过程。在具体的设备安装中,技术操作人员应该做好石油化工设备的开箱检验工作,提高自身的安装操作技术,注重设备的安装质量,总结以往的经验教训,为我国石油化工的可持续发展奠定坚实的基础。 石油化工设备论文:石油化工设备防腐蚀的措施和方法 [摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视,本文从石油化工设备特殊的使用环境出发,分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类,有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法,只有做好设备的防腐工作,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 [关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法 腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视,无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中,都必须做好防腐工作,尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化,而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化,从而影响设备的正常使用,造成原材料的浪费和设备安全隐患,不仅威胁工作人员的生命安全,还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能,这项工作对企业的长足发展具有重要意义。 1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类 1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点 石油化工设备使用的环境通常比较特殊,而且接触复杂的化学物品,普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看,石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看,主要是化工生产设备接触的酸性催化剂,烧碱生产中的Cl-及浓碱液,尿素生产中的甲铵液,烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多,生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点,如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周,或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽,均有可能增加腐蚀隐患的发生。 1.2 设备腐蚀的内部原因 由于化工设备所选用的金属材料不同,对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关,晶粒细腐蚀慢,晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀,设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀,受设备结构影响,缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。 1.3 设备腐蚀的外部原因 设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度,如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应,介质温度越高腐蚀越快,介质的流动速度越快,越容易对设备表层的保护膜造成冲刷,产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响,在运转过程中,其旋转部件和承受压力会产生应力,引起设备内部结构扭曲,降低了金属的电极电位,从而加剧微电池腐蚀,造成损坏。 1.4 石油化工设备腐蚀的种类 按腐蚀产生的机理分类,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成,生产中,金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应,这样很容易在设备的表面形成氧化物,从而使金属设备表面受到腐蚀,这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀,在潮湿的环境中容易形成,主要是设备金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生腐蚀。 2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法 石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益。 2.1 设计时考虑采用防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置,也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现,防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生,许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀,造成孔蚀和应力腐蚀,良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。 2.2 选用合理的材料制造石油化工设备 石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用,所以在采购机械设备之前,要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先,要充分了解设备的使用环境,包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次,采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次,挑选时充分考虑设备的使用年限,需要满足生产要求寿命,保证机械设备和管道材料劣化均匀,综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。最后,还要重视设备的加工工艺,包括力学性能和防腐性能,例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。 2.3 合理使用防腐涂料 石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保护膜,将金属表面与腐蚀介质相隔离,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 2.4 采用电化学保护法 采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀,主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极,并固定在设备表面,形成腐蚀电池,此时机械设备就成为电池阴极,从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 3.结语 由此可见,石油化工企业必须采取有效的应对策略,利用新型的防腐技术,提高机械设备的耐腐蚀性能,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 石油化工设备论文:新时期石油化工设备管理浅析 摘 要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,地球资源的使用程度不断加强,伴随人们对能源与资源的过度使用,导致部分地球能源出现短缺的状况,尤其是石油能源。现阶段,石油能源的合理利用逐渐引起了各领域的关注。在石油化工行业的不断发展中,其相关设备的管理问题逐渐暴露出弊端,因此,应对其进行科学合理的完善与更新,进而积极的促进石油化工行业的进一步发展。 关键词:新时期;石油化工;设备管理;浅析 石油化工行业主要是对化工产品进行必要的生产与加工,因此,对相关的设备进行管理与维护工作具有一定的现实意义。不仅能够提高设备的使用效率与质量,同时间接地推动了石油化工行业的工作效率。文章通过对石油化工相关设备管理问题的全面分析,提出相应的解决措施,进一步完善石油化工设备的管理工作。 1 新时期石油化工设备的管理现状 1.1 设备管理工作不专业 石油化工设备的管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求[1]。 1.2 设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求[2]。 1.3 化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况[3]。 2 石油化工设备管理工作的重要意义 2.1 有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2 有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3 完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1 贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收[4]。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2 加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3 对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4 普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率[5]。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5 积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4 结束语 石油化工设备的管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 石油化工设备论文:石油化工设备管理浅析 摘要:随着经济的不断发展,资源能源的利用也是越来越频繁,尤其是作为重要能源的石油,更是得到人们的广泛关注,石油化工的不断发展的过程中,石油化工设备的管理问题成为重要因素,它直接关系着整个石油化工业的健康有序发展。本文主要就石油化工设备管理进行了分析研究。 关键词:石油 化工设备 设备管理 引言 众所周知,石油化工设备是进行化工产品生产和加工的基础,只有不断加强石油化工设备的管理和维护,才能更加有效地提高石油化工设备的质量和效率, 也可以在一定程度上提高石化企业的生产效率。由此看来,对石油化工设备管理进行研究很有必要。 一、石油化工设备管理的重要性 1.化工设备管理是化工企业安全生产的保障 安全是一个化工企业最基本也最重要的生存要素。在化工企业实际的生产中必须把生产安全放在首位,保障设备的安全和人员的安全,避免企业遭受不必要的损失。化工企业能够进行正常的生产运作,化工设备管理的系统化、科学化是重要的前提之一。部分对安全环境要求比较高的化工设备比如电力设备、机动设备、压力设备等,需要特别加以个性的管理和维护才能保证设备安全的工作。这些高压强电的设备一旦出现故障不仅对设备会造成一定的破坏,对操作人员的生命安全还会造成威胁,后果不堪设想。因此,化工设备管理的安全是化工企业的生产生命线,必须制定科学、合理的管理方案来给化工企业在安全制度的保障下实现经济效益最大化。 2.设备管理是稳定生产的保障 关于化工设备的管理工作有相当多的具体内容,比如如何对化工设备进行设备的定期保养和调试、设备的招标和成本的预算等,需要化工企业不同部门的员工齐心协力共同来完成设备的管理工作,做到各尽其责,在自己的岗位上做好有关化工设备的管理工作,为化工企业生产的稳定性、高效性、持续性作出自己应有的贡献。 3.设备管理是提高产品质量的重要因素 化工企业产品的质量的好坏关系着一个企业经济效益的好坏,是影响企业在市场占有率和同功能产品竞争上地位的重要因素。而化工设备的管理又是直接与企业产品质量挂钩的,设备能够正常安全的运作才能制造处符合企业标准的优质产品。化工设备管理需要各管理人员让设备时刻保持一个良好的工作状态,这样才能让设备高效的在生产线上运作,提高产品的质量。 4.设备管理还是提高生产效率的重要因素 化工设备的优秀管理,帮助生产线正常的运作,实际上就是在生产效率上给了一个强有力的保证,设备不出故障,生产效率就能在技术的带领下不断提高。生产效率的不断提高,就能帮助化工企业能够实现效益的最大化。因此设备管理工作对于企业生产效率还是非常重要的。 二、石油化工设备管理的现状 1、化工设备管理专业性不强 以往的化工设备管理体制跟不上化工设备发展的脚步很大一部分原因就是因为设备管理的专业性不强,严重制约了设备管理体制的深入改革和完善。要求设备管理人员的综合素质和专业素质都要非常的扎实过硬,各方面能力都要平衡发展,而现代的化工企业的设备管理人员恰恰缺乏专业性的知识和操作经验,无法适应化工设备的日益更新。 2、化工设备管理安全问题 众多化工企业的化工安全事故发生原因都是因为设备管理上出现的管理方法不够科学先进和不严谨。随着现代化技术的不断发展,各种新型的化工设备都在不断更新换代,集约化设备日益增多,而且部分化工设备还出现过载过量工作的情况,给设备管理工作带来了不小的困难。安全隐患的节节攀升也给化工设备管理带来了许多难题,传统的设备管理制度已经不能满足现代化化工设备的安全监控的实际要求。迅猛发展的集约式设备对化工设备管理的要求越来越严格,日益凸显的设备故障造成的安全事故给化工企业敲响了警钟,设备管理安全问题已成为现代化化工企业设备管理要解决的重大难题 3、设备滞后和管理的不规范 设备技术管理。在预算设备修理资金时,只是按照以前的管理经验经行预算,而没有根据科学的预算方法。由于设备的折旧统一采用直线法计提,使得一部分设备虽已体满折旧,但设备仍然完好,另一部分设备虽未提满折旧,但设备技术老化,甚至丧失使用价值。没有按照设备的实际状况进行折旧的计提。 四、加强石油化工设备管理的措施 1、落实企业设备管理主体责任 首先应该进行设备的专业管理,企业要充分掌握设备使用、维护、维修和保养的重要技术。企业设备管理部门负责维修和保养计划以及材料和部件计划,负责质量控制验收,负责设备文件的管理和维护信息。再者,企业必须加强设备管理的领导,落实领导责任。企业应明确领导团队成员负责设备管理。根据企业需要,可以建立设备、电气、仪表副总工程师,来辅助分管领导负责设备的技术管理。另外,特大型和大型的石油化工企业,需要设置专职副领导进行设备的管理。 2、加强石油化工设备的管理和专业技术人员的培训 首先石化企业应该高度重视石化设备的管理,很好地理解石化设备管理有效增强企业盈利的重要作用;其次,设备管理部门还要不断加强专业技术人员的培养,并协助其他部门搞好这方面的相关工作,如辅助人力资源部门进行专业技术人员的招聘工作。栽培的技术人员根据企业实际需求,做到培训要具有针对性,从而提高有关人员的技术水平。而且,在进行相关技术人员培训的同时,也要重视技术人员的培训结果,并要进行及时的检查,检查结果必须记录在档,鼓励培训人员更加认真谨慎的看待培训工作。更为重要的是要注意石化公司应该开发详细的评估体系,以提高设备的运转率为优秀,加强石化设备的管理。 3、加强石油化工设备的安全管理,普及化工设备安全管理的意识 石油化工设备的安全管理的方方面面的准确把握需要化工企业上上下下全体员工树立安全操作、安全管理的意识,而不是单单依靠设备管理技术人员的单方面的维护和操作。全体员工能在化工设备出现故障的第一时间及时反映给管理相关的技术人员,从而避免设备故障的进一步恶化。而且部分设备操作人员安全意识淡薄,不加强宣传安全教育的话,会增加设备出现使用故障的概率。所以,设备管理的全体安全意识要从上到下、从部门之间的横向上都要切身落实,加强安全的宣传教育,全面保障设备的安全运行。 4、引进先进的设备维护技术 随着改革开放的进一步深入,大量的石油化工企业不断引进国外先进技术,如等离子焊、氩弧焊、热喷涂涂料、胶粘剂等等,这些重要的先进技术在企业中得到了广泛的应用和流行,各种先进的技术,使用先进的工具,在很大程度上提高了设备的效率,劳动强度得到了很大程度的降低,一旦设备出现故障,可以实现快速修复。石化企业在未来的发展,还要加强对先进技术的引入,并不断引入检测方法,如x射线、超声波等等先进的技术手段,可以实现现场快速判断,提高设备维修效率,加快维修计划,确保生产的正常运行,不断提高石化企业设备的现代化水平。 结束语 总而言之,石油化工设备管理是关系到石油化工企业发展的关键所在,必须采取各种措施不断加强石油化工设备管理,只有这样,才能不断促进石油化工业的不断发展,才能给石油化工企业带来良好的经济效益,同时为我国国民经济的不断发展做出贡献。 石油化工设备论文:石油化工设备的维护探究 摘要:在我国的石油化工设备中,设备的维护的重要性不言而喻。化工设备的维护工作影响其日常工作的正常运作。只有掌握好化工设备的维护检修技术,才能使设备良好运行,维持较好的生产秩序。基于此,文章对石油化工设备的维护进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:石油化工设备;维护;措施 1.石油化工设备维护的必要性与原因分析 首先,加强石油化工设备的维护是适应石油化工产业发展的客观要求。石油化工产业生产离不开设备的运用,任何机械化设备的使用都有其使用寿命或是缺陷不足,在日常的运行过程中产生的消耗也会加快设备的老化程度,不利于设备的长期连续使用,因此鉴于为了减少在化工生产中出现突发事故或是技术性问题就需要加强和完善化工设备的维护和保养,从而更好地促进石油化工产业的健康顺利运作。 其次,石油化工设备维护也是促进化工生产物质技术发展进步的重要体现。随着科学技术和信息科技化的快速发展,无论在各行各业都离不开科技的进步与发展,石油化工产业也不例外。化工设备在日常使用中出现的故障等技术问题都需要加强维护和处理,这就要求石油化工生产需要提高设备维护的管理体制,加强技术创新和维护,从而为生产作业提供一个有保障的平台和环境。 最后,加强石油化工设备维护也是企业保障员工人身安全的具体措施。石油化工设备的使用主体是生产工作人员,在日产生产过程中不可避免会出现一些安全事故等,这就要求石油化工企业需要及时的加强设备的维护工作,减少由设备故障所引起的安全隐患,这不仅是为了延长设备使用寿命,也是保障员工人身安全必不可少的完善措施。 2.设备维护的标准 2.1要保证设备在产品的制造生产环节中拥有较长的持久性,可以让石油化工设备在连续不断的生产工作中保持正常运转,企业要把石油化工设备的维护和保养规定做实做细。 2.2尽量避免具有腐蚀性的物品损害石油化工设备,企业的管理人员要组织员工负责清理设备表层的污物,让设备一直处于清洁状态。这样石油化工设备就可以在一个清洁卫生的环境中作业,为正常生产制造一个有利条件。 2.3要降低物品原料的消耗和相关能源的损耗,避免因为物品的泄漏引起的火灾、爆炸和环境污染等一系列重大事件的出现。要根据具体的工作实际制定相应的安全规则,科学严谨的监督管路连接处的安全情况,根据经常出现的问题制定有效的应对措施。让因泄漏造成的损害减到最小,甚至避免事故的出现。 2.4假如在生产的过程中石油化工设备出现突发性的故障,要及时开展维修工作。要制定规则保证维修当天完成,使危机在最短的时限内消除。这样,设备就可以快速恢复工作状态。所以,企业要在监督维修的同时,做好相应制度的跟进工作。员工就有依据对设备进行严格检查,才能保证出现的问题得到及时解决。 3.化工设备维护的基本方法 化工企业生产性质的特殊性,以及化工设备性能恶化的因素,要求化工设备时刻要保持高效、稳定的生产运行状态,而保证设备平稳运行的重要手段就是做好维护与保养工作:首先,化工设备运行的持续性要求要实现专人负责制,保证每个重要的设备部门都要有专人负责;其次,要规范设备操作人员以及维护与保养人员的行为准则,化工生产工艺操作比较严格,操作人员要严格按照相关规定执行,避免因为人为操作导致设备发生故障;最后,加强安全教育和知识能力培训活动。企业要积极开展一系列的安全教育和技能提高实践活动,并且制定一些激励措施,提高员工的主人翁意识,增强他们的责任心。 3.1化工设备投产前的维护保养 化工设备在投产前的维护保养是化工设备维护保养工作的基础,对设备的安全高效运行具有重要的影响,因此投产前的维护保养一定要做好:一是按照设备的使用要求,编写相应的操作规范和维护保养手册,并且根据设备的出厂安装顺序绘制润滑示意图,便于为日后使用提供重要的数据参考;二是在设备投产前要对操作人员、管理人员以及技术人员等进行相应的教育培训,让他们了解设备的结构、性能、维护保养等各方面的知识,并且在经过一段时间的培训后,要对他们进行考核,实施带证上岗制度;三是做好设备相关配件的准备工作;四是要准备必要的维护保养工具。 3.2化工设备使用中的维护保养 一是在设备使用中,要制定严格的岗位工作制度,并且认真执行巡回检查制度,尽早发现潜在故障,并给予解决,避免设备故障的进一步扩大;二是要严格执行“以维护为主,检修为辅”的维修保养制度;三是做好设备润滑工作,及时对关键部位进行润滑,避免因为润滑不及时而造成的设备的过度磨损。 3.3设备的巡回检查 化工设备与一般设备相比,其摆设位置和安装方法具有独特性,一般很少看到独立的化工设备,通常是设备群体相连,即一个程序的设备与另一个程序的设备相连,一个集中控制系统同时控制十几台相连设备,其中任何一台设备出现问题,都会殃及到其他设备。目前,化工企业采用的是集中控制监控方式,少有人工检修管理人员的参与,因此,必须采用巡回检查的方法来弥补控制检测的不足,在遵循化工设备连续性的基础上,参考集中控制管理中心的监控参数,以小组为单元、采用巡回、片区、现场三种方式定期定点对每一个设备运行、机械振动等展开检查,彻底杜绝高危害性因素。 4.加强石油化工设备维护的具体措施 4.1提高维护人员安全意识 由于化工企业的特殊性,无论在日常生产,还是装置维修、改造作业中,每一个点都存在着危险源。针对这种情况,必须提高维修人员的安全意识。作为专业的设备维修人员,在化工企业或其他危险行业设备检修等作业安全管理工作中,为了保障现场的安全生产,必须严格遵循相关管理规定。每一个作业人员应在思想上重视,在实际工作中落实和体现,细节决定成败,如果只停留在理念和口号,或者通过“搞运动式”的短暂行为,是无法真正落实到每个员工的心里,从而转化为行动的。 4.2提高维护人员技术水平 化工企业中对维护人员的要求较高,要求懂原理、懂构造、懂性能、懂工艺流程;会操作、会保养、会排除故障。所以提高设备维护人员的专业技术水平及职业素质势在必行。 对于化工企业从事维护的人员,可以聘请专家或技术能手为企业的维护人员讲课,讲一些维护技术要领、注意事项等内容。也可以对设备维护人员进行专业培训,使维护人员充分了解设备的原理结构,常用的设备保养维修及故障处理方法。还可以举办技术竞赛,对成绩好的人员给与物质奖励,维护人员不仅可以借此机会相互交流、学习,还能够提高学习专业技术的积极性。 对于高职院校的设备维护专业的学生,可以通过以上方法提高维护的技术水平,也可以通过专业相关理实一体课程、实训课程、职业资格培训等方法提高技术水平。总之要成为一名优秀的维护人员应将理论和实践相结合,二者相辅相成,缺一不可。 4.3制定科学合理的设备使用管理机制和体系 石油化工生产离不开设备的使用,然而目前大多数化工企业对于设备的管理存在细节上的问题,忽视了设备的维护和保养工作,这样不仅不利于化工企业的发展,还会造成设备在使用环节上出现各种问题,因此这就要求企业在日常生产中需要制定一个全面科学的设备管理机制和体系,重点负责设备的日常使用和事后的维护事项。这样不仅能够促进设备维护工作有序进行,还提高了生产工作效率,促进化工企业的发展。 结束语 基于上述的分析,可以发现,在日常生产环节中不可忽视对于设备的维护和保养,必须要结合相应的维护技术,提高维修人员技术水平,以适应时代的进步与发展。 石油化工设备论文:浅析石油化工设备的维护及检修 [摘 要]国家经济的快速发展,对能源的需求也在逐渐增长,这就需要石油化工企业的生产能力能够满足经济发展的需求。石油化工设备对于经济发展有着重要的作用,石油化工设备的优劣和工作状态,直接影响到石化企业生产装置的安全稳定和长周期运行,也影响着石化生产企业的经济效益。 [关键词]石油化工 设备维护 安全 检修 1、石油化工设备的特点和维护的基本要求 1.1 石油化工设备的特点 石油化工是一个技术相对比较复杂的行业,涉及到的石油化工设备也较多,其主要有反应类设备、换热类设备、储罐、炉类设备、塔类设备等,通过阀门、管路等把各类设备连接起来,形成了一个整体的石油化工装置系统。石油化工生产是一个连续不间断的过程,具有易燃、易爆、高温、高压、容易中毒的特点,同时伴随着复杂的传热过程。加强石油化工设备的维护保养,确保设备正常运行并且强化可靠性,对保证生产活动的正常进行、提高企业经济效益具有重要作用。 1.2 石油化工设备维护的基本要求 (1)为保证石油化工设备的正常运行,必须严格执行石油化工设备的维护保养制度。 (2)减少腐蚀性物质与石油化工设备的接触,经常清理设备表面的污物,使设备长期保持清洁,为石油化工设备的正常运行创造一个干净整洁的外部环境。 (3)减少物料消耗和能源损失,防止由于物料泄漏造成爆炸、火灾、环境污染等重大事故的发生,制定相应的安全防护措施,严格控制管路连接处的泄漏,通过采取措施把泄漏损失降到最低。 (4)石油化工设备若突发故障,应及时进行维修,要做到维修不过夜,保证在最短的时间内使设备恢复正常运转;同时制定相关的检查制度,严格按规定要求对设备进行定期检查,发现问题及时处理。 2、化工设备检修中的危险因素分析 与其他类型的生产相比,石油化工生产设备检修是一项高频率、高风险且复杂的技术性工作。 特别是石油化工生产区域的设备布局较为集中,局限了检修的场地,而对设备进行内外部以及高空检修作业时,动火、高空、容器内、起重、拆装作业等会同时进行,交叉作业多,若缺乏严密的施工组织和不周全的施工计划加之麻痹大意,非常容易造成安全事故。 2.1 动火作业的危险性 检修前,生产设备系统介质清理不彻底、盲板安装不到位、阀门内漏等安全防护措施不到位时,必将增加生产系统检修的危险性。 许多易燃易爆的介质容易在设备、管道内壁形成积垢层,如果清理不彻底,置换不到位,动火作业时,非常容易引起火灾、爆炸等安全事故。 2.2 高空作业的危险性 高空作业时,可能存在的危险性主要是由于脚手架的搭设不规范、 稳定性差造成的高处坠落事故;同时在高空作业时,可能由于周围环境的变化,有毒气体的散发,引起检修人员造成中毒,致使高处坠落事故发生; 若未按照要求办理登高作业票证、未系安全带、未佩戴安全帽,易造成检修人员高处坠落。 2.3 管理的不规范 企业若在管理上出现疏忽,比如不按照规定办理动火证、未采取必要的动火安全防护措施等,都非常容易造成火灾、爆炸事故;未按要求对有毒有害介质进行清洗、置换以及合格性分析,会诱发中毒事故;若容器内含氧量不达标,检修人员进入作业,则有发生窒息的危险,或者受限空间通风不畅也会造成窒息事故; 在容器内使用的照明灯具、电动工具的安全电压不符合要求,或者电源线保护层出现了破损未采取措施,则会造成触电事故;若未按照要求佩戴防毒器材进入有毒、有害区域或者防毒器材存在缺陷等,均会造成中毒事故的发生。 3、强化设备维护及检修的措施 3.1 实现检修的协同与同步性 一般在设备运行一定周期之后,应该对设备进行定期停车,然后进行系统内部检修与维护。由于石油化工设备布置密集而且数量较多,所以在进行检修时所耗费的时间长,就算经历了长时间的检修也不可能完成对所有设备的整修,主要还是受到检修力量和技术水平的限制。在对石油化工设备检修时,应该根据不同类别设备的特点,选择检修时间相近的设备进行分批检修,避免其他设备参与停车检修。而对于检修周期较短的设备,则应该采用协同方式来进行检修,这样能够降低由于设备检修时间长,对企业生产带来的影响。 3.2 加强巡回检查,保证设备可靠运行 一般石油化工设备,都是设备与设备串联在一起的,如果其中一台设备出现问题,将会对其他设备的运行造成影响,所以在设备维护检修过程中,应该采用巡回检查的方法来弥补监控缺陷,从而对设备出现的问题能够及早发现、及时处理。巡回检查一般分为操作人员、区域维护检修人员、现场技术管理人员的巡检,是石油化工生产企业的日常维护和管理工作,主要任务就是对设备进行调节、维修,对于发现的问题及时解决,以保证设备的正常运行,为石油化工生产企业创造良好的生产条件。 3.3 创新检修管理方式,提高检修管理水平 随着社会的发展,石油化工设备在不断的更新升级,所以必须强化设备的自动化系统。传统的设备检修管理系统已经落伍,为了适应石油化工企业的发展需要,设备检修管理方式必须先进、科学、合理。并且同时提倡预防性维修理念,能够对问题及早发现、及时解决,提倡对新技术、新工艺以及新材料合理应用,做到防患于未然,从而保证石油化工企业设备的正常运行。 3.4 强化日常设备维护与保养,有效的预防安全事故 根据发展趋势以及实践经验,各石油化工企业必须注重生产设备的预防性维护,加强对设备的维护与保养,确保设备的良好性能与工作状态。 在石油化工设备巡回检查过程中应该做好细节工作,对于设备出现的零件松动、异常声响等情况,应该及时的采取措施进行维修处理,将设备的隐患扼杀在萌芽状态。 加强设备日常维护与保养,能够有效的预防安全事故,能够确保石油化工企业的安全生产。 3.5 重视员工培训,提高员工综合素质 员工是石油化工设备维护与检修的主动力,他们的技术水平会直接影响设备维护与检修的质量,所以强化石油化工生产企业员工的综合技术素质是必需的。首先要组织和吸收责任心强的维修人员,不断的完善维修队伍;其次积极的开展业务培训工作,组织相关专家对技术管理人员进行定期的技术授课,讲解设备的结构组成、运行原理、维护重点等。不断拓展员工的知识面,提高业务素质,能够使员工的设备维护与检修技术水平得到不断的提升。 4、结语 石油化工行业是国家经济命脉的重点,是国家的支柱产业之一。石油化工设备是石化企业进行生产的物质技术基础,设备状况的优劣直接影响企业生产装置的安全稳定和长周期运行,所以石油化工企业为了确保安全生产和提高经济效益,就必须高度重视设备的保养和检修工作。 石油化工设备论文:石油化工设备安装工作建议 摘要:石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。本文主要对石油化工设备安装相关问题进行了简要分析。 关键词:石油化工;设备安装;意义 引言 近年来,随着现代石油化工生产的不断发展,石油化工设备安装问题受到人们的高度重视,主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦,甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产,促进石油化工业的快速发展。由此看来,石油化工设备安装需要得到充分的重视,只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量,保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工企业设备管理的必要性 石油化工企业中化工设备对于生产是至关重要的,是石油化工企业开展日常工作的基本工具,从这个角度来说,对于石油化工设备的日常管理是非常重要的。好的设备管理效果,能够有效的避免因为设备自身原因造成的经济损失和生产事故,最大程度的保证生产工作的正常进行。石油化工生产管理最重要的就是安全管理,而设备管理又是安全管理中的重要组成部分,因此提高石油化工企业设备管理工作的质量,有助于提高企业整体的生产管理水平和质量。随着我国社会经济水平的不断发展,社会各个环节都在向着正规化方向发展,石油化工企业也不例外,设备管理对于石油化工企业的必要性主要体现在运行可靠性、维修费用以及减少经济损失这几个方面。 1、提高设备的运行可靠性 有前文叙述可知,安全生产对于石油化工企业来说至关重要,而设备运行安全又是安全生产中最重要的环节,石油化工企业生产过程中会涉及到多种生产设备,这些设备由于作用不同,其安全性能也不尽相同。其中一些对于安全性能要求比较高的设备,诸如电气设备等,如果不强化管理质量和效率,一旦出现设备安全问题,将造成不可弥补的损失,甚至还会出现人员伤亡。从这个角度来说,提高设备管理工作的质量,有助于提高设备的运行可靠性,从而提高石油化工企业整体的生产安全指数,最大程度的避免生产事故的发生。 2、降低设备运行维修费用 众所周知,对于石油化工企业来说,生产设备的日常管理费用也是生产成本中的重要组成部分,尤其是一些大型高科技设备,一旦出现故障,其维修费用是非常大的,维修费用不仅包括技术维修费用,还包括人力资源费用等,现代石油化工设备自动化和智能化程度都比较高,设备出现故障已经不是过去的某个设备零件或者是器件破损,更多的是设备的中央处理器中的某个智能芯片出现了问题,从这个角度来说,提高设备管理的日常效率,能够有效降低设备的运行维修费用,减少企业流动资金的运转压力。 3、减少企业因设备故障带来的经济损失 设备出现故障,不仅会增加企业维修设备的开支,还会影响正常生产工作,集成度越高的设备,在生产中担当的角色就越重要,一旦出现故障,将会影响一条生产链无法正常生产,这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障,会严重影响企业的正常生产,企业的经济收益就会出现相应的缩减,因此强化石油化工企业的设备管理工作,能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减,保证企业的正常收益。 二、化工设备安装要点 1、安装施工前期准备工作 施工设计图纸是施工人员进行具体施工过程中所遵循的基本依据,因此必须对整个工程正式运行前的设计图纸进行严格控制,确保其规范、合理。在对施工图纸的检测过程中,要将重点放置在石油化工安装工程的施工设计图纸的仔细核对以及审查上,确保施工设计图纸在设计上没有出现对具体工程工序的遗漏以及原则性的错误,将各种不合理因素在正式开展工程前便进行及时的发现与消除,从而避免施工过程中出现更改、返工等情景,以至于整个工程无法如期开展和完工,影响到工程的进度以及质量,从而造成不必要的麻烦。此外,在对施工图纸进行全面控制的同时,还要对整个工程的人员安排、原材料使用、施工方案的确定等基本工作做好,确保各部分工作都依照国家相关法律法规以及行业标准开展。通过施工过程中具体参与者的技术交底以及培训,保证施工过程中,操作人员拥有过硬的技术业务素质,懂得基本的操作规范以及安全防护措施。 2、施工材料以及管道预制工作控制与管理 施工材料作为直接影响石油化工安装工程质量最为直接、关键的因素之一,工程管理者必须将该部分的有效控制与管理作为重中之重进行重视。具体操作办法如下:进行施工材料的验收时,验收工作要全面、细致,要对材料的出库以及入库进行检验,入库检验过程中,要严格依据我国颁布的相关材料质量标准进行一一检测,检测项目包括各项材料的出厂日期、保质期、硬度等,坚决杜绝质量不过关的材料进入库存。针对某些特殊的管道组件以及材质的组件,检测人员应当对其进行必要的复检工作,不得敷衍了事,坚决保障入库材料全部符合相关标准。出库的材料应当以设计工程量的实际情况进行出库,做到严格依照设计开展工作,绝不随意出库。 管道预制是施工过程中为实现管道施工工期的有效缩短而专门开展的一项工程,主要由管段预制以及管支架预制两部分构成。因此在管道预制中,必须要确保以管材调直、下料、标识、焊接等部分为代表的各个部分进行全面检测,保证管道预制工作能够严格依照操作标准开展。 3、 管道安装阶段的控制与管理 管道安装是一项涉及面广、工作量大的系统工程,其涉及到对土建管架以及机械设备的安装,对预制管段和管支架等不同部分进行工作交接以及具体验收等工作,囊括对管子、管段等部分的组装工作,管道安装工作的重点是对预制管段进行进一步的安装与完善,确保在对焊材、焊接工艺、焊接环境、焊接方法等操作手段的控制与管理下,确保现场预制组装工作的焊接能够顺利进行,是对管道预制作业流程的进一步扩展。 4、试压冲洗以及防腐保温部分的控制 试压冲洗阶段是对石油化工安装工程中管道施工的一次全面检测,检测范围包括对管线的核查、试压、冲洗等,属于工艺管道施工中最为重要的一道检测保障,通过这部分的检测,管道的外观、质量以及内部各项指标是否符合相关标准能够一次性的被全面、无缝隙的覆盖,因此必须对这部分工作流程全面控制。防腐保温阶段是对管线刷油、保温、保冷等日常运行状态的一次基本工作,该项工程的控制管理状态如何直接影响到管线的维护与运行,不可对此掉以轻心。 5、机械设备安装过程中的质量管理与控制 机械设备的性能如何直接对石油化工工程施工最终质量有着举足轻重的影响。因此,对于参与到施工中的各项设备,必须确保其质量上符合行业设计规范以及国家制定的相关标准,要拥有明确的证件证明其达到了所要求的标准;设备安装中使用到的计量设备与各种仪器精度应当等于或者大于被检测对象的精度等级;针对设备安装阶段出现的隐蔽性工程,检测者应当在实行隐蔽之前及时的对其进行检测,并做好登记工作,确保合格后才能允许继续安装。 结束语 总之,石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响,我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率,提高石油化工设备运行的效率,从而促进石油化工业的不断进步。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护 [摘要]:本文主要分析和探讨在湿硫化氢环境当中,石油化工设备所存在的常见腐蚀情况以及相应的防护措施,从而更好的降低设备的被腐蚀程度,提高设备的使用效率和寿命。 [关键词]:石油化工设备 湿硫化氢 腐蚀 防护 湿硫化氢环境容易导致大部分的石油化工设备出现各种腐蚀开裂问题,对设备的使用生产造成极大的安全隐患和危害。因此,必须要加强对石油化工设备的防腐蚀工作。 一、湿硫化氢环境中石油化工设备的腐蚀状况 石油化工设备在湿硫化氢环境中非常容易被腐蚀,通常其腐蚀的类型主要包括以下四种,具体表现为: 1、由氢气引起的开裂 大部分石油化工设备的材质是钢材,而钢材的内部一般都会或多或少的存在氢气泡。这就导致在环境压力不断增加时,这一范围的氢气鼓泡会出现裂纹,并且逐渐发展成彼此之间的相互连接状态,从而最终形成氢致开裂。这一状态的特点是分布具有阶梯状,且延伸方向与钢材表面平行。 2、由应力导向引起的氢开裂 石油化工设备长期处于湿硫化氢环境下,其接管处、裂纹状缺陷处、腐蚀开裂处以及突变几何状部位会出现有规律的开裂。这主要是由于石油化工设备在应力作用下,其氢气会在缺陷处与夹杂物的缝隙间聚集,从而导致出现一排排与应力方向相垂直的小裂纹,而且设备中热影响作用越大的区域(焊接接头、高应力集中部位)其裂纹开裂情况越严重。 3、由氢气引起的鼓泡 通常情况下,湿硫化氢环境中石油化工设备经过长时间腐蚀后,其在设备内壁的浅表面会出现大小不一的氢鼓泡。这是由于湿硫化氢环境中的含硫化合物在对设备设施中的碳钢材料进行腐蚀时,会同时分解出相应的氢原子,并容易渗透、聚集到设备钢材中存在裂纹、夹渣、缺陷等状况的部位,经过聚合反应形成氢分子。这些氢分子经过不断的聚拢、融合,会在碳钢表面形成极大的膨胀力,从而对钢材中的晶格界面造成巨大的压力,经过长时间的累积后,就会致使其界面开裂,最终呈现氢鼓泡的状态。 4、由应力、硫化物引起的腐蚀 这种腐蚀状况通常是在设备的热影响区域以及高硬度区域等出现。石油化工设备中的碳钢材料与湿硫化氢经过化学腐蚀作用,会产生出一定的氢原子,在这些原子的渗透作用下,钢材内部的晶格结构遭到溶解和破坏,引起钢材出现“氢脆”现象。当石油化工设备在受到外加应力或残余应力的影响时,就容易引起腐蚀开裂问题。 二、湿硫化氢环境中石油化工设备的防腐措施 根据石油化工设备在湿硫化氢环境下容易出现的腐蚀类型,各石油化工企业在今后的设备管理工作中,可以通过采用以下几个方面的方法和措施来有效地预防和降低设备的被腐蚀情况。具体措施如下: 1、安装过程中的防腐蚀措施 安装工人在进行石油化工设备的制造安装时,一定要注意以下几点,以便于更好的预防和降低设备的腐蚀。具体包括: 1)对设备各配件进行检查,确保其几何尺寸同规定标准相一致; 2)在焊接时,要尽可能的降低焊缝结构中的合金成分; 3)不允许采用强力组装方法进行设备安装; 4)采用射线和超声波对焊缝进行探伤检查,确保焊缝质量; 5)要尽可能的将焊缝的硬度控制在200HB以内; 6)设备焊接完成后,要严格进行相应的热处理,以便将残余的应力消除。 2、选材过程中的防腐蚀措施 对材料的合理选择能够有效降低石油化工设备的被腐蚀率,因此,必须要重视加强对相关设备材料的科学、合理选择。这里需要注意一下几点,即: 1)在湿硫化氢环境中,氰化物的质量浓度 20mg/I,硫化氢的浓度质量 50mg/L时,其内件材质一般选择0Crl3钢材,壳体钢材一般选择碳锰钢或碳钢的复合钢板。 2)在湿硫化氢环境中,硫化氢的浓度质量 50 mg/L,而氰化物的质量浓度不确定时,通常壳体的钢材是选择碳锰钢或碳钢,并保证其抗拉强度在414Mpa以内。 3)除上述两点外,尽量降低设备钢材中P、S、Mn的质量分数以及尽可能的提升材料纯度也是降低设备腐蚀的重要措施之一。 3、使用过程中的防腐蚀措施 在石油化工设备的使用阶段,操作人员一定要熟练掌握设备的操作方法、步骤以及相关养护工作,规范操作流程,严格工艺标准,努力做好防腐工作中的相应工作(如缓蚀剂、加碱、指标测定等),并及时、定期的做好设备腐蚀高危部位的防腐保养,加强日常工作中的动态监控,从而更好的确保石油化工设备的使用状态。 4、检测过程中的防腐蚀措施 要定期的对石油化工设备进行安全检验,以掌握和保证设备在使用期间的安全性和防腐效果。其检验的内容主要是对压力容器的检验,一般包括:设备结构检测、表面状况检测、锂氏硬度检测、溶剂去除型渗透检测、内表面荧光磁粉检测、测厚、超声波探伤检测、X射线探伤检测等。检测人员一旦发现安全隐患或问题,一定要及时、科学、正确的对缺陷部位进行分析,并进行相应的修复和处理,从而确保设备使用的安全性。 结语: 对石油化工设备的防腐蚀工作是一项动态的、长期性的工作,企业只有从而材料、安装、使用、维护等多个方面着手加强,才能更好的确保石油化工设备在运行期间的正常、安全。 石油化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展,同时由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工;化工设备;防腐对策 引言 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因 由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。 2、腐蚀的分类 根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:机械部件的形状应该尽量简单;机械部件表面不能有缺陷或损坏;机械部件尽量使用一样的金属材料;机械部件中尽量不要有缝隙;机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆;在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀;在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 2、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油化工设备论文:石油化工设备运行可靠性的重要性 摘 要:石油化工对于世界上每一个国家的经济来说,都是举足轻重的,特别是在近现代以来,石油化工在社会的发展中愈来愈显得重要了。企业生产中设备是一个物质基础的话,那么企业发展中就更需要一个先进可靠的设备了(和强有力的设备管理、诊断、检修系统)。本文主要是就石油化工设备运行可靠性的重要性进行一系列的简单分析,为生产的高效安全和稳定打下一个坚实的基础。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 一、石油化工设备运行 设备的安全是石油化工中最重要的管理,设备的管理又是安全管理中的一个重要的组成部分,因此,石油化工设备管理工作的完善,有利于企业整体的生产管理水平质量的提高。在经济发展的大潮中,社会每一个行业都在往正规化的方向踏步,这其中,石油化工也不例外,设备的持续运行可靠性重要性也是不容忽视的。 1.设备运行可靠性 在石油化工企业中,安全的生产是相当的重要的,由于设备的不同因而作用也就不同,安全性能也就各有不同了,设备运行的安全是安全生产中的非常重要的一个环节,石油化工企业的生产过程当中又会涉及到很多的生产设备。可靠性的意思是说,产品或系统在规定的条件下和规定的时间之内,完成规定的功能的能力。其中所说的产品,可以是任何的系统设备与元器件。产品的可靠性原则上主要分为三个,首先是,规定条件;其次是,规定时间;最后是,规定功能[1]。 先来说说什么可以判断设备的可靠性吧。首先是,规定条件。它想表达的是设备所处的环境条件、维护保养条件、使用条件等等。其次是,规定时间。从某种意义上来说,工作的时间越长,可靠性就越低了。尽管设备的可靠性一再的强调了时间原因,可是产品的质量性能指标并不包括这一原因。因此,设备可靠性和它的技术性能指标的根本区别就在于规定时间内的评价好坏。最后是,规定功能。它的意思是设备应该要有的主要技术性能指标的一个综合评价。 2.怎样提高设备可靠性 在大众的意识里面,普遍的认为是,维修是保证设备可靠性的重要方式。维修就是对产品设备的一种修理与维护。维修设备和设备的可靠性有着直接的关系,它可以保障系统的有效度。提高可靠性,可以更好的延长系统的使用时间,完善提高维修性,能缩短停留时间,提高企业的生产效率。 3.石油化工设备运行可靠性要求 第一,石油化工设备运行可靠性必须要适应其行业持续性发展生产的需要,保证每一项生产设备的正常顺利运行,严格按照设备的相应的管理制度和维护保养制度进行运转。第二,尽量去降低石油化工设备和腐蚀性材料的基础,保证设备的运行介质,看看其是不是与材质相匹配的满足的,还有关于备品备件的质量保证及时的去清理干净设备表层的脏污物(做到三光)。让石油化工设备得以健康的运行,保持设备运行的清洁度。第三,尽量的去减少因为物料的泄露而造成的环境污染,已经在泄露过程中造成的爆炸等等重大事件事故的发生。还要注意的是,建立健全一些安全保障的措施方法,比如说紧急预案、事故预案等,完善管理,在管理的连接处要进行严密的控制,积极采取各项有效的措施,争取把危害降到最小的可能。第四,及时发现各种隐患,问题,要及早的采取措施处理得当,尽量减少避免发生石油化工设备的问题事故,必须要立即进行维修,尽量让设备可以在最短的时间之内恢复正常使用[2]。 二、石油化工设备运行可靠性和重要性 在石油化工企业中,比较复杂的生产工艺条件对设备的要求是比较高的,而设备是一个企业生产和运行的基础,设备运行的可靠性将会是直接影响着装置的连续稳定运行。因为设备的不足(或者操作不当)会直接或者是间接造成一系列的事故发生,从而给企业带来重大的损失,甚至会因为设备的缺陷,造成装置停产,影响企业的正常生产,这样一来,其带来的经济损失也是巨大的。 举例说明一下吧,比如说,在2000年12月12日零时四十分,宁夏石化分公司某化肥空分装置冷箱内发生了一起关于设备自身问题的爆炸事故。其原因就是因为该化肥装置氮气压缩机(4111---K2)因为高压缸止推轴承受的温度高联锁(4111---TAZ---2025)错误的动作,致使了联锁跳车,随后气化炉等后续工段联锁停车。最后才导致了空分装置冷箱内的氮气液化气(411---E3)和连接管线发生了爆炸[3]。合成了氨素和尿素装置停车。通过这样一个案例,告诉大家,因为设备的不足缺陷是会直接导致一系列不可挽回的重大的事故的,有的时候由于这些设备自身的原因,还会在处理的过程中再次发生一些次生事故,这一切都会给企业带去超级大的经济损失。 设备的缺陷不足不但会造成一系列的事故发生,还会给企业造成很大的经济损失,并且设备存在的缺陷装置得不到正常的运行,长时间不能在限定的负荷下运行或者是长时间的停止工作,都会带来巨大的损失。长时间的停止工作的话,会让企业不但没有产出,还有大量的投入进去能源;长时间的不能在限定的负荷下运转的话,会让企业产品的各种消耗增加,各项相关费用也增加,这样就大大的增加了最初的成本。 三、结束语 因此,石油化工设备运行可靠性的重要性就是必须要去减少影响设备运行可靠性的因素,及时查找问题缺陷不足,积极改进完善措施。在现代化的石油化工企业生产中,必须要在提高操作水平的基础上,重视搞好管理工作,让设备可以长期安全,高效稳定的运行,为企业带来最大化的效益,创造出最大的经济社会效益,也为国民经济做出贡献。 作者简介:郝文龙(1978.09.09),男,陕西省渭南人,工作单位:陕西煤化能源有限公司,职务:设备主任。 石油化工设备论文:石油化工设备安装技术管理的要点分析 中图分类号:TM05 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 石油化工设备论文:大型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨 摘要:在石油化工装置的建设、维修及改造中,设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架,由于受框架、周围设备及管线的限制,往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。 关键词:石油化工设备 工程建设 吊装 近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加,石油化工装置朝着规模化、大型化发展,装置中的各类设备如塔设备、反应器等,也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见,几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是,质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。 一、大型设备吊装工艺 1.整体吊装 石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装,而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成,包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题,但这两种工艺相比较,采用整体吊装有如下优点: 1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具,其组焊条件与制造厂内的条件差不多,与在空中组对和焊接相比,设备在地面上组对的尺寸容易控制,焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。 1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装,除了需要在空中组对焊接塔本体之外,还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业,这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体,就可以大量地减少高空作业,保证设备吊装的安全。 1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装,在空中组对和焊接,则只有一个工作面,且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接,就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业,这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间,缩短设备安装的工期。 2.换热器的吊装 框架层间距较大,换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8~20t,在一组基础上,换热器的安装有单台的,有两台重叠的,也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组,用卷扬机牵引,分几次将换热器接进框架内,在基础上就位。技术要点如下: 2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大,从地面上起吊时,采用单吊点捆绑换热器较为适宜,且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。 2.2在捆绑点采取防滑措施,避免设备与捆绑绳之间滑动。 2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l,滑车组2及吊车相互配合,分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构,在每次倒换绑绳位置时,可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构,为防止损坏基础,在倒换绑绳位置时,不能将换热器l临时放在基础上,这时可采取两种方法:一种是可以在基础旁安放临时钢支架;另一种是如果换热器基础旁有足够空间,当换热器穿人框架时,先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起,用手拉葫芦张拉就位。 3.带脱水包的罐的吊装 该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似,需注意以下两点: 3.1在吊装过程中,在设备基础前后放置临时钢支架,用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。 3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座,在吊装过程中,为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂,在罐体穿入框架时,先使脱水包朝向水平方向,待罐体放在基础上后,再翻转90。安装就位。 二、大件吊装的工程管理 对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内, 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求, 对吊装机具要经过专业机构检验合格, 对吊索具要有有效的质量证明文件等。 1.对吊索具的管理 对大件设备吊装索具的安全要求,要经过以下程序方可使用: 首先, 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告;第二, 检查索具 (尤其是钢丝绳) 的出厂时间, 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验, 对于索具出厂时间超过一年的, 要求每年由第三方对索具进行一次检验; 第三, 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。 2.对吊装现场的管理 起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认, 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案, 核算受力结果及地基承载能力, 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质, 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后, 给予签发。 三、液压技术在石油化工设备吊装的应用 国内的石油化工设备吊装,早期主要以桅杆为吊装机具,形成了双桅杆滑移提升吊装方法,并积累了丰富的吊装经验,这是一项具有我国特点的设备吊装技术,在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用;但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具,工艺复杂,劳动强度大,施工周期长,影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及,逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装,采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言,吊车的吊装能力远远不足,解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装,在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的;而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用, 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展,据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。 四、结束语 在实际工作中,设备形式各异,环境特点不同,还需要具体问题具体分析,从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知,现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化,以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求,这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
计算机设计毕业论文:通用型列控系统的计算机设计论文 1安全计算机平台硬件结构改进 信号系统包括地面系统与车载系统,车载设备是以一个安全计算机扩展开的,而地面系统则包含多个基于安全计算机的设备,系统功能多,结构复杂,具备典型性.因此,本文以CTCS-3地面信号系统安全计算机平台简化方案为例.该方案的硬件平台也可以较少修改移植于车载信号系统. 1.1信号系统实施方案基于分布式原则,将CTCS-3级信号系统分为优秀主机部分和远程外设(车载设备也作为远程外设)部分,如图1所示.①优秀主机部分基于优秀主机型配置的安全计算机平台实现,放置于目前信号机械室内,支持目前无线闭塞中心(RBC)、临时限速服务器(TSRS)、计算机联锁(CBI)和列车运行控制中心(TCC)的优秀控制逻辑,以及与临时限速服务器(TSRS)、计算机联锁(CBI)相适应的人机界面(DMI)的功能.②远程外设部分基于远程外设型配置的安全计算机平台实现,尽量靠近现场控制对象,确保远程外设和现场控制对象之间的硬连线尽可能缩短.远程外设支持计算机联锁通用数字量输入或输出功能;轨道电路通用数字量输入或输出功能,智能输入或智能输出功能;轨旁电子单元(LEU)通用数字量输入或输出功能,智能输入或智能输出功能。 1.2系统的具体实现针对列控系统这样的安全苛求系统,提高可靠性和安全性的最直接办法就是采用硬件冗余结构,但这样会加大共因失效的概率.因此,为了降低整个冗余结构的失效率,应遵循差异性结构的设计原则,在物理、功能及流程三方面,保证各通道、模块之间或系统功能之间存在充分独立性.本设计采用硬件/软件差异性设计原则.通过硬件上选择不同处理器架构,同时选择不同的操作系统、不同的编译器、不同的编程语言及开发环境,从而降低共因失效.改进的安全计算机平台基于2乘2取2结构,如图2所示.图2主要分为3个部分:逻辑处理单元(LogiProcessingUnit,LPU),外部设备管理单元(Pe-ripheralManagementUnit,PMU),容错和安全管理单元(FaultTolerantandSafetyManagement,FTSM)[6-7].其中,逻辑处理单元由2组共4个LPU构成,每2个LPU构成1组2取2结构的一系,两系构成2乘2取2结构.每一系2个LPU一个基于X86架构,另一个基于PowerPC架构.容错和安全管理单元由2个或多个FTSM构成,在满足安全性的前提下,优先选择2个FTSM的方案,即2取2(1-out-of-2,1oo2)结构的FTSM方案,2个FTSM一个基于ARM架构使用C语言实现,另一个FPGA使用VeriLogHDL实现.外部设备管理单元由2组共4个PMU构成,每2个PMU构成1组2取2结构的一系,两系构成热备(2乘)2取2冗余结构或并行2取2冗余结构.每一系的2个PMU一个基于X86架构,另一个基于PowerPC架构.根据上述信号系统的功能分析,通用安全计算机平台应可以配置成优秀主机型配置、远程外设型配置两种形式,见图3和图4.典型的优秀主机型配置包括逻辑处理单元、外部设备管理单元、容错和安全管理单元3个部分及安全通信内网VCIN.典型的远程外设型配置时,包括外部设备管理单元、容错和安全管理单元两个部分及安全通信内网VCIN。 2安全计算机平台软件结构改进 由于列控系统采用不同软件来实现不同的功能,要将几台设备完成的功能集成到一台设备,在时间上和内存上需要对各任务进行隔离,使得同一时间只有特定的任务在特定的内存中运行.这样在逻辑上没有破坏现有控制系统的结构,只是在硬件上运行于一台计算机中,能够在完成规定功能的基础上减少硬件的投资并提高了安全性.本文采用时空隔离的方法来实现通用型安全计算机平台软件的集成,并且基于实时操作系统来开发,在便于维护的同时还可以提高软件的可靠性和稳定性.1)时间隔离方面,采用了两级调度结构,如图5所示.底层使用时间片隔离的方法使子系统间不能相互干扰;上层在子系统内部使用实时调度算法以提高系统的效率.测量时间并计算参数时需要使用松弛迭代的路径测试方法,并利用VxWorks操作系统提供的时间功能.2)空间隔离方面,也采用了两级调度结构,如图6所示.底层使用MMU的功能对各子系统设置独立的地址空间,使得子系统间不能相互干扰;上层在子系统内部使用改进的动态内存分配算法best-fit,大块内存和小块内存的分配方式不同,以提高系统的效率并减少碎片化。在内存管理上,采用两级内存管理来提高内存的使用效率和管理的实时性.子系统内部采用改进的大小内存块的best-fit算法进行动态内存管理,保证了内存分配的实时性和低碎片性.在子系统间采用基于MMU的页内存管理方式,保证了实时性和隔离性. 3安全计算机平台实验验证 3.1硬件结构验证 3.1.1安全性指标计算本文采用挪威工业科技研究院(SINTEF)开发的PDS(基于计算机的安全系统)方法对改进的硬件结构安全性指标进行计算,该方法遵循IEC61508标准体系的相关规定和结论.计算过程在本文中不再赘述,详细步骤可参见文献[9].量化指标用每小时危险失效的平均频率(AverageFrequencyofaDangerousFailurePerHour,PFH)来表示.PFHSYS表示系统每小时危险失效的平均频率,其中有6项参数是未定的:诊断覆盖率DC,冗余结构修正因子CMooN(M-out-of-N,表示“N取M”;M≤N,均为自然数),失效率λ(FTSM单板的失效率为λFTSM),远程外设配置个数i,功能测试时间间隔τ,共因失效因子β.其中共因失效因子β根据计算,在本文中取1%.为了简化并考虑到经济效益,FTSM冗余结构采用loo2.而远程外设配置个数与实际应用相关,不能通过技术等手段限制.PFHSYS是通过计算共同提供安全功能的所有子系统的危险失效概率,并把这些值相加.用PFHL、PFHP、PFHR分别表示逻辑子系统、外设管理子系统及远程外设的每小时危险失效的平均频率,相加得出下式。 3.1.2硬件结构实验验证图8硬件实验平台Fig.8Hardwareexperimentplatform在实验室以优秀主机的安全计算机平台为架构搭建的测试平台,采用COTS的硬件和软件资源.搭建一系1oo2结构逻辑处理单元和一系1oo2结构的外部设备管理单元,以及1个1oo2结构的FTSM如图8所示.搭建安全计算机硬件测试平台,先进行逻辑处理单元和FTSM的功能的测试,然后进行外部设备管理单元的安全通信功能测试.1)内部安全通信功能实验.具体实验方法是两台PU机向ARM、FPGA发送测试数据,通过PU机观察ARM、FPGA返回的数据.以验证PU机、ARM、FPGA的之间安全通信帧结构的具体功能.如图9所示,实验返回了两组数,通过地址标识判断,FPGA的返回数据为:00000b0d0000aaaa99dadf6bdc757674.ARM的返回数据为:00000b0e0000aaaa00c466f2c19247e4.前2字节为序列号,接着2字节为地址标识,接着4字节为数据位,最后8字节为通过计算前面8字节数据所得64位CRC检验码.这两组校验码均与通过Mi-crosoftVisualC++6.0计算的结果相一致.由序列号的定义、地址标识的定义和CRC检验码计算结果可知,ARM、FPGA返回的数据正确.本次实验验证了ARM板、FPGA板的序列号生成功能、地址标识功能、CRC检验编码功能的正确性.2)容错和安全管理实验.FTSM的工作流程是:首先通过内网与2台PU机连接,FTSM上电启动后等待PU1、PU2两台PU机的数据.然后对接受到的2台PU机数据进行数据解帧,CRC校验检查、地址标检查、两机数据时序约束、两机数据比较、序列号检查等数据正确性检查.最后对上述结果进行组帧输出.下面进行FTSM的功能实验:具体实验方法是PU1、PU2分别在下述6种情况下向FP-GA、ARM发送测试数据,在PU1、PU2上观察FP-GA、ARM的返回数据,以验证1oo2结构FTSM的功能,实验结果如表1所示.表1中,实验3与实验2共同验证了比较检查功能和CRC校验功能可以对正确与错误的输入做出相应的输出;实验4与实验2共同验证了目标地址标识检查功能和CRC校验功能可以对正确与错误的输入做出相应的输出;实验6与实验1共同验证了FPGA、ARM之间能正确通信,以及2取2结构正确性;实验5验证了时序约束功能.3)外部设备管理单元安全通信实验.为保证外部设备管理单元的通信安全,对通信的数据采用监听诊断,引入SPAN(SwitchedPortAnalyzer,交换端口分析仪)技术,通过实验测试,验证该技术既可以实现对数据监听,又能应用到外部设备管理单元.实验包括在Catalyst2950交换机中,实现第三方设备监控通信,以及自身设备监控通信,如图10所示.第三方监控通信是A计算机向C计算机发送,在B计算机上,使用抓包获取数据,能够获取源端口发往目标端口的镜像数据.通过SPAN镜像的数据与A发往C的数据一致,达到实验预期效果,说明B计算机能监控A与C之间的通信,实现B计算机监督A计算机输入输出的功能.自身设备监控通信是使带入口通信转发功能的目标端口对应B计算机向源端口对应C计算机发送数据.在带入口通信转发功能的目标端口,抓包能够获取B发往C的数据.说明了目标端口既可以实现实数的输入转发,又可以实现对源端口的监控. 3.2软件集成验证 为了验证提出的软件改进,在CTCS-3列控系统中选取RBC,TCC,TSRS进行集成.其中RBC由3个任务组成:列车注册、列车注销和MA生成;TCC有一个任务:发送调度信息.TSRS由两个任务组成:临时限速提示激活和重复提示.软件的时间参数(总周期和各子系统隔离时间)和空间参数(各子系统隔离内存大小)的确定方法如下. 3.2.1时空参数的确定时间参数有两个,即分配给每个子系统的隔离时间和每个程序执行所需时间,隔离时间可以通过执行所需时间计算出来,而执行所需时间可利用软件测试的方法和VxWorks的实时性来确定.因此,计算出RBC、TCC及TSRS的一个周期内分配的时间分别为220ms,44ms,44ms.空间参数利用VxWorks集成开发环境Work-Bench的memoryanalyzer工具,可知每个子系统的最大内存使用情况.再根据以下内存分配算法进行放大:1)已知任务内存集合{Mi|1≤i≤m}为任务正常运行时所需要的内存大小.2)令ΔM=min{Mi|1≤i≤m}.3)以ΔM为基准对内存集{Mi|1≤i≤m}进行归一化处理,任务τi的内存Mi进行归一化处理后的结果是ni.定义处理后的结果为{ni|1≤i≤m}.4)计算{ni+ni+1|1≤i≤m,令nm+1=n1},取最大值N=max{ni+ni+1}.5)计算出所需内存的总大小为L=ΔM×N,划分成N个ΔM大小的内存块.这样计算可得所需全部内存为60KB.从时间和空间两方面都知道具体分配参数后,就可以编程实现. 3.2.2编程实现所采用的软件平台为VxWorks-cert,之后模拟RBC,TCC,TSRS的功能,并通过编程予以实现,观察各子系统状态如图11所示。图11中图(a)~(d)表示正常情况下各子系统运行;图11(e)表示在TSRS程序中任意行加入一个比较长的延时,使在分配的时间内不能完成功能.TSRS无法在分配时间内完成,没有发送OK返回值,RBC、TCC没有检验到OK返回值,输出错误信息.图11(f)表示在TSRS任意程序中任意行加入比较大的内存分配,使得分配给它的内存不够使用.而由于内存出错,TSRS无法完成任务,均输出错误信息.实验结果说明了通过编程实现RBC、TCC及TSRS的功能的可行性,达到了将几台列控系统设备的软件功能进行集成的预期目的.该设计首先确定程序的最坏执行时间,然后计算出总周期和各子系统的隔离时间,最后按照所需内存安排静态内存分配.图11也证明了这种方法能够保证程序在时间和空间的确定性,使其具有良好的安全性. 4结论 本文主要针对目前CTCS-3级列控系统安全计算机软件和硬件的集成提出一套方案,包括基于差异性结构的硬件平台以降低共因失效,基于两级调度的软件架构以实现时空隔离,并分别进行了理论计算和实验验证.实验结论如下.1)利用PDS方法计算改进硬件结构的安全计算机平台的安全性指标,在配置合适的参数条件下能够满足安全完整性等级SIL-4.并且通过实验验证了改进的硬件结构能够实现内部安全通信、容错和安全管理及外部设备管理单元安全通信的功能.2)提出软件集成设计通过理论计算和软件测试的方法,确定时间参数和空间(内存)参数,并通过编程实现RBC、TCC和TSRS的功能.程序运行结果表明在满足基本功能的条件下,还实现预期的时间保护和空间保护的功能. 作者:郑升曹源张玉琢景浩胡华单位:中国铁路总公司运输局北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心 计算机设计毕业论文:职业院校计算机设计论文 一、职业院校计算机设计类专业学生能力培养上存在的问题 (一)教材侧重问题专业院校的教学目的不仅是要让学生掌握好专业的知识技能还要让学生有一定的动手操作能力,根据教育者提供的设计题目,想出更好地设计意图,完成设计作品。 (二)教师授课内容问题教师的授课不仅要让学生掌握好基本的软件操作的知识,在学生的应用能力上还要很好的培养,不要让学生照本宣科的学习而是好培养他们的创造性。 (三)课程设置问题在各类的计算机设计专业的院校都开设了这样一些基础的教学课程,将平面、立体、色彩这三个内容作为支撑设计教学的内容,但是在很多的学校都普遍存在一个问题,那就是理论不能够与实践很好的结合,这里的理论与实践的结合是指:在课程的安排上是理论与实践相结合的,但是在课程的学习上并不是理论与实践相同步的。当开展实践课的时候,有些时候是所学的知识不能运用到实践中,有些实践课程是实践内容在课程上还没学到,这样的课程设计很难达到教学最初所要达到的目的,为教学的展开起到了事倍功半的反效果。分析和解决这些问题的关键就在于:一方面,要加强和完善理论与实践的同步性;第二,要加强学生的动手操作能力与创造性。只有这样计算机设计专业才能更好的发展,学生的能力也才能得到相应的提升。才能提高学生的社会竞争力。 二、计算机设计类专业学生基本能力培养内容和实现途径 (一)学生基本设计能力培养的内容学生的设计能力要从各个方面来培养,例如:基础知识的掌握,对设计图中点、线、面的控制和培养、色彩的运用能力、综合运用设计能力、创新能力等各方面来培养学生的专业运用计算机的能力。1.“三大构成”基础知识的掌握。平面、立体、色彩这三大方面需要进行详细的讲解,学生也要认真的研读,这样才会减少在设计方面的失误。2.“点、线、面”操控能力的培养。在设计的作品中,点、线、面是构成作品最基本的单位,因此要能设计好一个作品,给人眼前一亮的感觉,就要在这三个方面做到巧妙、熟练的运用,对这三个方面的运用要做到有针对性的分析,找出规律,这样对学生完成作品很有帮助。3.色彩运用能力的培养。对色彩的运用,就是要在选择颜色上多下功夫,还要考虑颜色的搭配,不仅要反映作品中所表达出来的情感基调,对作品中的细节也要有颜色上的准确把握。4.综合运用设计手段的能力。引导学生将传统的设计方法与现代的设计思路相结合,综合的运用各种手段将作品呈现到最好。5.外部设备应用能力的培养。提高学生运用其他设备的能力,运用其他的设备来完善自己作品中的缺陷已达到完美。6.创新能力的培养。设计的创意是作品的灵魂。当一个作品呈现在大家眼前时,人们最关注的还是创意,这就需要作者掌握的知识要广泛,这样才会让设计者有丰富的联想和设计创意。 (二)学生基本能力培养实现途径1.重视学生基本能力的培养。计算机设计专业学生的基本设计能力培养是平面设计的起点,任课教师应当对学生的基本设计的课程给予高度的重视。2.有机融合设计基础教学与设计应用教学课程的内容。教师应当注重加强自身的专业素质,及时的了解教学的进度,将课程的内容与实践紧密的结合,做到讲和练相结合。逐步提高学生的应用能力。3.充分利用学生的课余时间,组织好互动与交流。在学校中学生与教师要加强交流,开展兴趣小组,加强师生间的交流与互动,使学生基本能力培养的有效补充。 作者:殷燕单位:保定市高级技工学校 计算机设计毕业论文:自主可控计算机设计论文 1自主可控计算机信号完整度设计 在自主可控计算机系统中,设置有种类较多的EMI信号,其信号敏感性较强,确保高速信号传输的完整性与可靠性是系统设计的关键,直接关系着整个计算机系统作业的可靠性与稳定性。影响计算机信号完整度的因素较多,如系统布局、叠层设计、内存信号布线、高速差分信号布线等。为此,在进行系统布局时,需要依托模块化设计理念,依据电路功能进行模块划分,明确元器件布置区域,让信号传输线尽量短,降低信号反射对信号完整性的影响,还应确保传输线路其阻抗匹配良好,复位电路与时钟电路设置,应尽量与芯片位置距离较短,降低电磁辐射影响。在叠层设计过程中,需要依据系统布置状况,采取PCB叠层设计方法,合理设置其层数,降低电路电磁所产生的干扰问题,为电路系统运行提供保障。在内存信号布线时,应将同组信号于相同布线层中视线中走线,加强长度匹配控制,采取蛇形线进行布置;在差分信号布线中,应尽量将其传输线等长设置,其布线形式采取平行布线方式,综合考虑耦合原则,确保信号完整度。 2自主可控计算机软件系统设计 为实现自主可控计算机具备自主知识产权,系统在设计中,其软件均采取国产化软件,具体而言,包括计算机操作系统、计算机应用软件、计算机固件系统等。针对操作系统而言,为确保操作系统运行能力,对系统底层硬件驱动进行分析,确保操作系统可以有效对底层硬件机构执行有效驱动,确保系统可以运行稳定可靠。因我国国产的软件其时间较短,实践应用仍需要进一步改善,其系统与系统之间的兼容性有待深入研究,需要在实际运行应用中及时发现软件系统中存在问题,并予以解决。 3自主可控计算机设计成果测试分析 通过对自主可控计算机的硬件设计与软件设计,通过研制组装,最终实现了国产自主可控计算机研制。在样机设计完成后,采取针对性测试软件,分别对自主可控计算机的CPU、内容、硬盘及其他数据接口性能进行测试,并对其高低温环境下运行状况进行检测。试验检测结果证明,该自主可控计算机U盘读速度正常,硬盘读速度正常,计算机主板与3A主板性能相当,该计算机在零下40℃-50℃环境中,均可以正常作业,此外,还对自主可控计算机进行了连续拷机检测,充分证实了该自主可控计算机具备良好的稳定性工作能力,其可控性高,安全性好,未来应用前景广阔。 4结语 自主可控计算机未来发展前景广阔,本文重点对自主可控计算机的硬件系统与软件系统设计进行研究,通过应用国产化部件,实现了自主可控计算机设计。经过试验检测发现,该设计成果具备良好性能,性能稳定且可控性高。相信随着科技进步,其发展前景会更为广阔,应用效果更佳。 作者:王慧军单位:平顶山教育学院 计算机设计毕业论文:单板计算机设计论文 1硬件设计 1.1时钟电路PowerPC模块需要提供时钟信号供MPC107,VME总线接口电路,以太网接口电路,串口使用,为减少时钟种类,提高系统工作可靠性,将32MHz作为基本时钟,该时钟提供给MPC107使用,在MPC107内部经锁相环倍频后产生64MHz时钟分别供CPU和FPGA使用,MPC107提供3路32MHz的PCI时钟分别供FPGA,以太网和VME总线接口芯片使用,在FPGA内部将32MHz时钟分频为16MHz时钟供FPGA内部串口逻辑使用。25MHz时钟供以太网接口电路使用。高频时钟信号在源端串接22Ω电阻。 1.2电压转换电路PowerPC模块上的电源要求为MPC755内核电压为2.0V,允许偏差为5%;PowerPC接口电压为3.3V;MPC107,FPGA内核电压为2.5V,允许偏差5%,接口电压为3.3V;其他芯片均为5V或3.3V。2.0V、2.5V和3.3V的电源变换电路用DC-DC变换器JW1083实现。 1.3处理器电路PowerPC模块采用MPC755,芯片的最高工作主频为350MHz,优秀频率设定为256MHz。PowerPC通过桥接器MPC107访问板内资源。主要集成以下功能块:超标量处理器、32kB指令Cache和32kB数据Cache、1MB的L2Cache接口、128位宽内部数据通道,64位系统数据总线和L2Cache总线、32位地址线、64位数据线、整型数据类型有8,16和32位、浮点数据类型有32和64位。MPC755的主要特性有:每指令周期可以从指令Cache中取4条指令;每时钟周期可以开始两条指令执行;每时钟周期可同时6条指令执行;大多数指令周期为单周期指令。MPC755有在系统测试和调试特性,JTAG接口可通过相应的硬件工具来测试数据处理。 1.4MPC107桥控制器MPC107PCI桥接器/集成存储器控制器提供MPC6XX,MPC7XX,MPC74XX处理器到PCI总线的接口。MPC107提供功能有:一个高性能的存储器控制器,双处理器的支持,双通道DMA控制器,一个中断控制器,一路I2O消息控制器,一路I2C接口和一个时钟锁相环电路。MPC107内部有配置寄存器,配置寄存器基地址为0xFEC00000。MPC107主要特性:存储器接口是32位或64位数据宽度,频率66MHz,支持SDRAM、8位,32位,64位BOOTROM、支持数据校验,读、更改、写,ECC;处理器接口是处理器总线66MHz,支持第二个处理器、支持MPC6XX,MPC7XX,MPC74XX处理器、支持存储器一致性、32位或64位数据宽度,32位地址;PCI接口兼容PCI2.1规范,32位PCI接口,操作频率可达33MHz,提供5个PCI设备的仲裁电路,有校验支持;还有2通道DMA控制器、消息管理单元、I2C控制器、可编程中断控制器、集成PCI,SDRAM时钟产生、可编程存储器和PCI总线驱动。 1.5存储器电路CPU模块上设计有8位BOOTFlash存储器、64位SDRAM存储器、64位Flash。CPU模块上MPC107内部实现PowerPC存储器控制器,提供地址译码、数据处理周期访问时序、SDRAM时钟等来访问存储器。通过控制MPC107内部的一些寄存器来完成这些功能。PowerPC模块提供64位宽度的64MB的SDRAM。SDRAM采用4片WED146S8030A实现,供电电压3.3V,时钟频率100MHz。MPC107内置SDRAM存储器控制器,提供SDRAM的时序控制逻辑,并可提供SDRAM的访问时钟,时钟频率设计为66MHz。PowerPC和PCI主设备均可访问SDRAM。地址空间位于存储器的低端0x0000000—0x03FFFFFF。访问方式及时序控制可控制MPC107内部的寄存器来实现。启动Flash采用容量为4MB,按8位工作方式访问,芯片采用SM29LV256实现,工作电压为3.3V。支持整片擦写,扇区写保护等。每个扇区支持100000次的擦写周期。Flash操作按Byte方式来访问和操作。启动Flash地址分配在存储空间的高端,地址空间为FFC00000H~FFFFFFFFH。用于PowerPC模块的启动,启动Flash上驻留启动程序,BIT测试程序,Flash在板编程程序和操作系统。Flash由8片16位存储器组成,芯片采用国威公司生产的SM29LV256实现,工作电压3.3V,设计容量256MB。支持整片擦写,扇区写保护等。每个扇区支持100000次的擦写周期,Flash操作按64位操作。Flash存储器用于用户程序的储存。NVSRAM容量32kB,数据宽度8位,芯片采用STK14C88-5C45M实现。 1.6定时器电路和中断电路MPC107提供4路32位计数器,在定时器计数减至零时产生中断,可用于系统定时或产生周期总断。计数器工作时钟为MPC107供SDRAM的输入时钟的1/8,精度±50×10-6;计数器0保留作为系统时钟,其余3路计数器用作用户时钟,定时范围为121ns~515s。PowerPC模块上的中断控制器由MPC107内部集成的可编程中断控制单元(EPIC)实现,该中断控制器采用OpenPIC体系结构实现,支持16级串行中断。中断控制器可根据中断源的特点设置中断的优先级和电平有效方式,中断的优先级可以通过软件进行设置。 1.7接口电路接口电路包括以太网通信接口电路、RS232接口电路、LBE总线接口和VME总线接口电路。PowerPC模块提供1路10/100MB以太网接口,采用Intel82551芯片实现。接口采用RJ45头双绞线。10MB以太网双绞线接口最大传输距离为185m。100MB以太网双绞线接口最大传输距离为100m。以太网地址存于Flash中,通过软件可以进行以太网地址的设定。两路RS232接口电路采用FPGA逻辑实现,8位数据宽度,按8位方式访问。提供两路RS232串行通讯接口,串行接口的工作时钟采用3.6864MHz,两路串行接口采用三线制传输,用于与开发平台的通讯,最大速率115kbit•s-1。LBE总线接口采用PCI总线实现,16位读写访问,在FPGA中设计实现PCI-LBE桥逻辑,实现PowerPC模块对LBE总线其他从设备的访问。当LBE总线访问超时(超时周期3.840μs),报总线超时中断。模块采用UniverseII接口芯片实现VME总线接口,UniverseII主要特性包括:实现32位,33MHzPCI总线接口、内部集成大容量FIFO、提供可编程的DMA控制器、60~70MBit•s-1的VME总线传输速率、完全的VME总线地址和数据传输模式、功能强大的寄存器集、可编程PCI总线和VME总线访问、完全VME总线系统控制器功能、地址监视器功能和Auto-ID。UniverseII提供VME总线超时定时器,当VME总线超时,报VXBERR有效,结束当前VME总线访问。在FPGA内部设计实现VME总线接口访问超时中断,当访问周期超过16μs,则总线超时中断有效,点亮故障灯。 1.8控制逻辑电路控制逻辑由FPGA实现,采用Xilinx公司的XQV300芯片。主要实现以下逻辑控制功能:串行中断控制逻辑、复位逻辑、看门狗控制逻辑、访问Flash存储器逻辑、访问串口控制逻辑、离散量端口控制逻辑、RS232异步通信逻辑、LBE总线接口逻辑。 2软件设计 系统软件是系统硬件与应用软件之间的桥梁,其为应用程序的开发提供支持。PowerPC模块系统软件包括系统引导程序,VxWorks实时操作系统,在板编程程序,PUBIT以及硬件驱动程序等。硬件系统通电后首先执行引导程序,引导程序根据离散量GSE#状态,判断显示维护菜单,或者启动应用程序,根据离散量DISin0状态,判断加载0#区应用程序或加载1#区应用程序。系统加电后在启动操作系统之前,首先运行加电BIT(PUBIT),对硬件资源进行检测。PUBIT只包含产品的检测,检测结果存放于NVSRAM中,应用程序可通过函数读到PUBIT的结果。用户产品的硬件检测在应用程序中完成,通过读取系统软件提供的PUBIT结果,应用程序可以获得整个硬件资源的检测信息。在板编程完成将程序或数据固化到Flash存储器的功能,在板编程可通过串口实现。在板编程模块由两部分程序组成,分别驻留在为目标机和宿主机上,目标机上的程序完成固化数据的接收,Flash存储器的数据的写入,固化后数据的校验,Flash测试代码和的计算;该部分程序事先固化到系统中,当系统处于编程状态时,启动它运行。宿主机上的程序完成固化文件参数的读取和固化数据的发送工作。 操作系统配置的功能包括:提供标准C/C++支持;提供文件系统以及标准输入输出支持;提供硬件初始化、信号量、消息队列、例外处理等系统内核功能支持;提供系统缓冲区、双向链表以及环型缓冲区等管理支持;提供网络接口的WDB调试支持;提供优秀硬件管理功能,包括系统存储器、Cache、时钟、浮点运算、网络接口等的支持;提供多任务调度管理功能。设备驱动程序分为两类:一类是操作系统工作必须的硬件资源的设备驱动软件(BSP),这些驱动程序必须与操作系统捆绑在一起,由操作系统统一管理;另一类是系统中其他硬件资源的驱动软件,这些程序独立于操作系统,以硬件支持库的形式提供用户调用。属于第一类的驱动包括时钟驱动、中断控制器驱动、串行调试通讯接口驱动、网络接口驱动等;属于第二类的驱动包括Flash存储器读写驱动,VME总线驱动程序,IO模块驱动程序等。为保证程序的可移植性和兼容性,需保持底层驱动函数接口保持不变。 3结束语 本文介绍了基于PowerPC755芯片的单板计算机。以PowerPC755处理器为优秀电路,MPC107为桥芯片,其他功能选用标准接口,高集成度芯片实现,内部总线采用标准32位PCI总线接口,底板总线接口采用标准VME总线接口,LBE总线接口。结构简单、可靠性高,提高系统整体性能和性价比,有较好的继承性以及维护方便等特点。 作者:刘冰孙爱中单位:中航工业西安航空计算技术研究所第6研究室 计算机设计毕业论文:体验式教学中的计算机设计论文 一、体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型 (一)情感体验主要指计算机设计类的学生在开设专业课程之前“先入式”的对已有的好的设计作品及设计要素(线条、平面、空间)、环境、美术作品、图片以及作品与用户的交互性等感受体验和美学认知的心理倾向的积累,在与这些事物经常性的接触过程中,学生自然而然会对色彩、线条、平面、空间感、质感、构图、作品效果的愉悦性等建立起简单而朴素的认知和美学倾向,再加以正确的引导就可以形成正确的美学认知和专业素养,培养起正确的美学表达方式对后续的专业技能的培养起到很好的基础作用,在完成设计作业或参与项目中就会带有思维的活性,使作品具有灵性,而不是技法上简单地模仿和机械地实现。 (二)形象体验主要指学生们在课余时间里对老师所教授的对象具有形体上生动的认知和形象记忆[9]。把老师讲授的各种软件操作技法与实现效果对照,把电脑影像效果与真实客观对象的仿真差距对照,这样对知识点的接受就不会落入空洞的表述和抽象的记忆,与教师课堂讲授的结合,大大突破有限学时的限制,利于对知识的理解成为鲜活的知识点的积累记忆,形成学生们丰富的专业知识储备,利于作品设计实践活动中独立的创新思维的激发,而不是盲目地模仿。 (三)思维体验是指在教学活动中教师不把自己的思维方式强加给学生,而是采取案例教学、组织讨论等方式,从学生们所熟知的生活例子中引导学生们思考、讨论[10]。在教学过程中,把思维发散开,然后逐个分析各种情况和方案,把思维聚合起来,筛选出优化的方案,在此基础上提升出需要讲授的知识原理,以学生的知识认知为起点往上提升的教学方法取代以老师的经验认知往下灌的教学模式,让学生体验整个分析的过程,学生容易吸收结论,知识点记得活,能主动应用,可以大大提高教学效果。我们在平面设计、网页设计、3D建模设计、课件制作等课程中根据不同需要做案例教学、分组调查、分组讨论等教学设计。技法体验及操作实践体验:计算机设计类的实践技能需要和设计的理论知识结合较紧密,在进行专业实践训练时,要让学生有足够的时间和机会,反复参与到专业实践技能训练环境中,在实践—总结—辅导—再实践的环节中反复进行,找到自己实践的心理体验,帮助他们总结出实践技能的认知,提升实践技能背后的专业知识理论。实践技能的熟练掌握需要和理论功底的积累结合起来,要避免“理论熟,实践生”或“理论浅,实践熟”的两种错误倾向[11]。 二、体验式教学在课程教学上的应用 多媒体教学手段全覆盖所有计算机设计类课程,探索以形象思维认知引导切入,调动学生积极参与体验的教学模式,从体验的环境设计入手营造教学气氛。在课堂教学中,任课教师根据课程特点进行教学设计,多采取互动的,分析型的教学,课堂的图片展示、视频教学、网络教学要与教师多媒体课件教学结合,增加作品案例分析、作业讲授的学时,揉和情感体验和思维体验于教学气氛中。在提出每一种技法、思路或方案时,要重视与学生形象思维的交流,注意引导讨论情感体验,利于学生确立正确的美学思想,或做方案时具有人性化的思考,在讨论和分析过程中又要注意逻辑思维的条理、层次,让学生在接受知识的同时学习到专业特点的思维方式,培养发现问题、分析问题的能力,教学形式可融合案例教学、分组讨论、野外认知等多种形式进行,在效果表现力与技法实现上引导学生反复体验,找到技法的自我感受,探索含实践技能测试、作品评比、实习考核、口试等多种考核办法的考核机制。同时,加大实践教学改革力度,一方面,积极在每一门课程中抽出一定比重的学时进行专业技能的强化训练,课程特点相近的教师组合或衔接,制定专门的训练教学计划,分年级分课程实施小班教学,强化基础训练(电脑技能测试),分方向交叉训练,延伸强化综合训练(带项目的概念性设计),实践教学要注意引导学生对技法体验和操作实践的体验,小班分组进行,加强个别辅导,增加学生交流经验和接受辅导的机会,注意课堂与课后的结合,布置一些项目性的课后作业给学生去做;另一方面积极探索走出学校,面向社会的技能训练,与多家广告公司、景观设计公司、网页设计公司等合作,积极建设集社会服务与专业实践教学为一体的校外实践教学基地,推荐学生到企业顶岗实习,可改善实践教学条件,积极探索校外专业实践教学的新模式,帮助学生对未来职业角色和职业环境进行职业体验,是专业教学在学生职业规划上的积极育人的实践行径,每个实习基地的实训内容与对应的课程匹配,集中在某个专项的技能训练上。 三、体验式教学在第二课堂建设上的应用 单凭课堂教学进行专业训练是不够的,也不符合“理论—实践—再理论—再实践”的人类认知实践过程的反复渐进的要求,需要把学生课余时间利用起来组织好第二课堂,开发出专业训练的潜在课程。可通过开放管理计算机房、整合教学资源、组建以学生为主体,专业教师参与辅导、培训的一个学生的专业学习型的团队等举措来加强,集专业书籍阅览、专业资料收集、组织专业比赛、社会实习等功能于一身,培养学生们的专业素养和专业实践能力,营造课余专业学习氛围,适时举办专项技能提高的辅导班,帮助那些在课余时间有加强专业技能训练愿望的学生加强专业技能训练,由专业教师授课,根据授课学生的情况制定专门的培训方案,对专业的正规课程不能触及到的深度和答疑辅导进行补充,辅导了很多专业基础弱的学生进行专业技能的强化训练,同时也辅导了一些有志于在设计类领域就业的学生进行就业培训。 四、体验式教学在专业文化建设上的应用 除了在专业课程的学习上需要体验式的教学之外,计算机设计类的师生在专业价值观上的自我认知也需要加强“育人体验”和“职业自信心体验”,我们借鉴企业文化的建设思想,从教师和学生两条线入手,整合专业课程教学、第二课堂训练和校园文化等教学资源,加强专业学术交流平台的建设,提高教师专业教学与育人的职业认知感,引导学生复合型人才的成才模式,营造激励学生们热情参加专业实践、社会实践和社会服务的专业学习氛围;通过鼓励教师组织学生专业训练、作品评比、参加设计比赛等活动延伸专业课程教学,丰富专业学习资料,锻炼学生们的动手能力和创新思维,可以激励学生们的学习自信心;通过建立作品展室、到企业项目实习等举措,活跃专业气氛,提高学生专业学习在价值观上的自我认知感,提升学习热情和专业自信心,综合提高专业教学水平。 五、结语 体验式教学在计算机设计类教学体系中的系统化应用,需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合,在专业素质培养中突出学生的主体地位,注重学生的专业技能和思维方式的培养,比传统的“灌”式教育更符合计算机设计类人才培养模式的要求,可提高专业的整体教学效果,促进专业教学与行业发展的对接,增强学生的就业适应性,同时,也要看到,这需要在整个教学体系上加大改革力度,给予更大的软硬件上的投入,需要建立和谐的教学团队,整合各种教学资源进行统筹管理,也要求各位任课教师具更高的教学热情和事业心,研究学生的知识背景和认知特点,根据不同的课程特点探索更多有效的教学形式,丰富教案。 作者:李洁尹光陈贤龚元圣单位:昆明市财经商贸学校云南农业大学 计算机设计毕业论文:美术教育与计算机设计的关系 1计算机设计 在计算机的设计方面,关于三维动画制作工作其实是一项十分系统化的繁琐过程。部分动画要将大量的图像资源传输到软件内,接着利用软件做进一步的理,实现所有图片的一一相连,当前随着科学技术水平的快速提升,软件技术也相较于之前有了进一步的强化,因此在动画处理制作的过程中会更加的快捷高效。 应用领域编辑计算机设计的应用领域非常广泛,主要是平面设计和立体设计两方面。平面设计包括广告类、插画类、二维动画、影视、服装设计等各方面。而三维设计的应用更是广泛,动漫和电视电影中时时存在着计算机设计的应用。相应的各种计算机设计绘制软件也是应运而生。计算机设计已经越来越广泛地应用于各个领域,比如使用电脑进行广告设计、书籍插图、建筑装潢、服装设计等;当把电脑美术运用在影视制作中的时候,通过被叫做“电脑特技”。就想是早年间摄影技术的研究与发现,电脑图像技术的出现同样在艺术发展史上有着不可磨灭的价值与意义。之前在创作过程中需要借助纸笔的美术家现在已经能够将其摆脱了,所有的绘画设计工作都能够通过电脑呈现于完成。对于电脑数码美术的概念及范围当前并没有一个明确的设定,社会各个领域对这一全新的知识抱有的看法尚未完全一致,或多或少的存在一定的差异性,唯一可以肯定的是各个领域的学者都认为电脑数码美术史一种可以实现动画设计处理并运用于影视制作工作中的艺术类别。 设计可以说是美术这门课程的其中一个部分。电脑数码美术的出现为其创造了前所未有的机遇。我们日常生活中所接触到的,很多都与美术设计有着不可分割的关系,像是商品商标的设计,外包装的设计以及建筑工程的设计等。通过计算机的运用,设计师拥有了更为宽阔的思维发散空间及艺术表现形式,帮助他们更加高效的完成设计工作。当前计算机技术水平的快速前行,已经逐渐的扩展到越来越多的工作领域,其便利性、快速性、高效性使计算机技术在人们的工作和学习中占有越来越重要的地位,美术和计算机在一定条件下巧妙结合,加上社会经济的发展,人民生活水平提高给实用美术带来无限发展的空间,美术设计人才的社会需求量也越来越大。 2计算机美术设计的特征及优势 2.1较为强劲的设计功能就美术设计而言,计算机的应用无疑具有重要价值与意义,相较于传统的设计工具,其体现出更为强劲的设计功能,这是以往美术设计所无法胜任完成的。并且更为重要的一点是通过计算机美术设计,能够更便于设计书对方案的修整,为设计师创造更为宽阔的思维发散空间,间美术设计由之前所局限的平面设计进一步的深入到了更多的艺术领域。3.2丰富多样的美术设计软件计算机美术设计的多样性也在一定程度上体现在美术设计软件的丰富多样上,例如广告平面设计软件如:Photoshop、CorelDraw、GooglePicasa,能实现对照片、logo标志、广告、图片的设计等,同时还能增加图片的效果处理。建筑施工图设计如AutoCAD、3DMAX等,室内外装饰设计效果等。 2.3海量存储的设计素材计算机技术和互联网的发展和普及建立了信息资源共享的平台,计算机网络信息化以及海量存储的特点,致使美术设计者能轻松获取素材。同时也可通过计算机美术设计实现传统美术设计不可能实现的效果,将以前的创作设计应用到新的创作中去。计算机对于美术设计作可以进行海量存储和网络信息化使作品出版、传播具有显著优势。同时计算机美术设计也推动了整个美术设计行业的快速发展,建立了美术设计者的相互交流和沟通的平台。 3传统美术教育设计和计算机美术设计的关系 美术也叫做空间艺术,西方传统美术引用物理学的概念,把长度、宽度、深度作为表现视觉真实的“三维空间”的理念,传统美术的这一特性竟然被电脑美术实实在地实现了,从传统的用平面的明暗关系和透视关系来再现三维空间到数字化的真实的矢量运算三维空间——计算机三维动画,计算机设计无疑是对美术作为空间艺术的重要发展和完善。即使当前计算机美术设计转变了传统的美术行业发展方式,不过我们仍然需要认识到其关键还是美术设计,关于美术设计的进步最重要的考量事项是其作品的功能、艺术观赏价值等。所以说作为现代一名合格的美术设计师必须要拥有较强的艺术鉴赏水平以及创造力水平,这样才可以将确保其设计作品具有丰厚的文化内涵。如果想要设计出优秀的美术作品,设计师应该注意实现计算机美术设计与传统美术设计的有效融合,实际上形成了以传统的美术设计作品为底蕴、以计算机美术设计为手段的设计模式,设计者的审美能力越强,艺术修养越高,则美术设计师设计出来的作品具有越能越高的品 作者:张天意单位:山东理工大学滨州市技师学院 计算机设计毕业论文:计算机设计软件在平面设计中的运用 平面设计包含了广告设计、动画设计、网页设计、包装设计、书籍设计等多个方面的内容。通过平面设计,设计师可以通过各种视觉元素的组合来把信息和构思传递给大众。成功的平面设计作品,能够在顺利传递信息的同时,表现出一种感动他人的力量。随着时代的发展,平面设计已经成为了集计算机技术、美术知识和艺术创意为一体的综合性行业。Photoshop、Coreldraw、Illustrator等软件的出现,让平面设计工作更加便捷和灵活,设计者的表达手段更为多样,设计作品也更加鲜活和富有创意。 1计算机软件对平面设计的重要性 平面设计行业已经具有相当长的发展历史。计算机设计软件的出现,是对平面设计行业的一次改革,推动了平面设计的发展。计算机软件,能够帮助一些绘画功底不够深厚的设计人员进行设计方案的构想和调整。通过计算机软件,能够实现文字、图像和特效的全方位处理,让设计方案更显生动、鲜活,表达效果更加显著。设计软件能够让文字图形化,实现文字和图像的合理空间布局,实现色彩上的和谐搭配,有助于设计人员展现自己的独特思维和审美情趣,增强平面设计的创新性。 2计算机软件在平面设计中有哪些优势 2.1能够增强文字的表现力 计算机设计软件能够实现对文字的各种设置,比如字体种类、字号大小、字体的繁或简,还有各种艺术文字效果等。在进行设计的时候,设计者要根据不同的业务需求来对文字进行综合处理。通过计算机设计软件处理的文字,能够有分明的层次,对设计的主题内容起到一个突出的作用,表达设计内容背后的深层次内涵。在运用计算机软件进行设计时,要注意文字内容的有序组合,不要进行毫无意义的创意叠加、罗列,淹没了设计的主题。设计软件的文字处理,要秉承个性与美感相结合、创新与实用相结合的原则,展现设计者的个人风格和创作水平。 2.2能够处理文字与空间之间的关系 平面设计一般是在有限的空间内进行。如何在有限的空间中表达出设计内涵,正确处理文字和空间的关系,一直是设计人员要仔细考虑的问题。通过计算机设计软件的运用,设计人员可以完美地解决这方面的问题。正确处理文字与空间的关系,关键在于控制好文字之间的间隙大小和排列方式。良好的设计作品当中,文字疏密程度和集散分布都很合理,能营造一种主次分明的格局和良好的视觉效果,最大程度地吸引别人的注意力。在传统的平面设计当中,文字的排布和字体的调整是很费时费力的。利用计算机软件,能够方便调整文字的风格、笔迹、排列,实现文字与空间关系的科学处理。 3计算机软件在平面设计当中的应用方向 在各种计算机软件投入平面设计的应用之前,平面设计一般采取手绘的方式。但是这种方式对设计人员精力的消耗巨大,一旦发生改动,对设计稿的改动也极为困难,也对设计人员的思想造成了束缚和限制。计算机设计软件的出现,大大改善了这种状况。计算机设计软件分为点阵图像和矢量图形两类。点阵图像的软件代表是Photoshop、Painter、Firwork;矢量图形的软件代表是Illustrator、CoreDraw等。这些软件现在已经广泛应用于广告设计、包装设计、书籍刊物设计、插画设计等分支行业领域当中。 3.1对平面文字的处理 文字是平面设计的重要组成部分。平面设计通过文字来传递信息,表达设计的内容和内涵,体现设计者的思想。在设计人员对设计的文字进行处理时,要通过不同软件,运用不同的手法去进行。比如很多设计人员在放大或缩小文字的时候,只会用Photoshop进行简单处理,但是这样容易出现图像模糊、字迹不清的问题。这时候就需要运用到CoreDraw来进行处理。这需要设计人员能够全面熟练运用各个设计软件,对其功能性和优点缺点都了然于心,实现灵活应变。 3.2对图像的处理 在平面设计当中,除了文字之外,图像也是一个重要的组成部分。平面设计软件同样可以实现对图像的多功能处理。对图像的处理,能够弥补文字在表达上的不足,使设计作品更加饱满,效果更加明显。通过将不同的图像设置在各个图层当中,对各个图层进行操作,能够实现图像的合成,有利于表达图像的含义。图像软件具有强大丰富的图片功能,能够实现油画、素描等绘画方式的技巧表达。这也是对传统手绘方式的一种优点的继承。3.3对特效的处理说到特效处理方面,大家想到的多是Photoshop。Adobe公司推出的Photoshop除了在文字和图像方面的强大处理能力,在特效方面也有着不俗的表现。但是,同为Adobe公司推出的Illustrator软件在处理特效文字、纹理和特效背景方面的作用更加强大。Illustrator能够整合flash,设置图像和文字的渐变透明效果,实现各种形状和位置的转换,对于印刷出版、专业插画、多媒体图像处理和网页制作。 4结论 计算机软件的应用水平,已经成为了衡量平面设计人员的专业能力高低的重要标准之一。新时代的平面设计人员,一定要善于运用设计软件,表达自己的设计构想。通过不同软件的综合利用,对自己的设计作品进行改进,增强表达效果,丰富表达手段,将自己的创意与科学技术融合在一起。只有这样才能够形成具有深刻表达内涵和强烈大众吸引力的设计作品。 作者:陈侨 单位:湖南省邵阳市高级技工学校 计算机设计毕业论文:建筑行业计算机设计技术研究 1计算机技术在建筑设计应用中的优缺点 1.1计算机技术在建筑设计中的优势 通常情况下,计算机的建筑主要是由单一的立面所渲染而来,目前计算机技术已经是得到了飞速的发展,其计算机建筑设计已经是能够达到了三维的动态效果,这进一步推动了建筑行业的发展。通过多媒体网络技术的使用,将图像、文字以及声音有效结合起来,更加生动形象化,同时也能够在一定程度上使人产生仿佛置身其中的感觉。 1.2计算机技术在建筑设计中存在的问题 目前对于计算机数来说,其主要是有着很多的优点,然而在建筑设计过程中的应用依然是存在着很多的缺陷。计算机不可能具备人的专业性的思维与观念,它始终只是一种辅助性工具,设计师不能全程依靠计算机。在建筑设计中的主观性、文化性等方面需要设计师自行解决。所以,对于计算机技术还需要进一步的向着智能化方向去发展,并且计算机主要是作为辅助性的工具仅仅只是使用在迎合实物设计的需要才能够在一定程度上使其发挥出最大的作用。 2建筑设计中常用的计算机技术 2.1关于虚拟现实技术 对于这种技术来说,其主要是建立在体验虚拟世界的一种计算机模式,对于这种技术来说,主要是通过利用计算机技术和传感装置系统来构件的一种全兴模式,其特点主要是具有着交互性以及幻想性,对于这种虚拟的环境主要是通过计算机技术所建立起来的,之后通过视觉、听觉和触觉等感觉来作用于用户。在这种虚拟的环境技术中,用户可以在虚拟的环境中用动态交互的方式来将未来的建筑进行全方位地审视。另外,还可以从各个方位的角度来观察场景,然而还可以进行各种的运动互换模式,以此来使其能够产生身临其境的感觉。这项技术自身存在的优势目前是传统的建筑效果图三维动画所无法相比拟的,在虚拟的现实环境中,在看到虚拟环境之后能够更好的帮助设计人员充分的开展其想象力,然而在个根据充分的创造力来设计出更多的方案,最终选择出更好的方案。 2.2关于数字化技术 对于这种技术来说,主要是把所有的信息全部都进行收集转化,通过采用数字信号的方式来使其存储到计算机当中,之后在通过计算机来进行处理,然后利用网络来传送。数字化并不仅仅是一种比较简单的信息储存和处理技术,它有效地改变了传统生产技术,给人们的思维及生活方式都带来了极大的改变,对建筑设计更是产生了深远的影响。在传统方面,建筑的类型也将会随着发生不断的改变,甚至是将会被新的建筑类型所取缔。在以后的建筑设计当中,数字化技术一定会全面取代传统的建筑设计技术。计算机应用技术以其高效率在改变着传统建筑设计方法的同时,同时也在不断的对建筑的设计思维进行改变。在建设的设计当中,其主要是有草图、模型的研究过程的平面、渲染这种追求的成果的过程,主要是经过空问抽象与空问实体研究相结合的工作方式转变成在计算机的虚拟空问中的漫游,这一切表明传统的建筑设计师工作平台已经从图板过渡到计算机桌面。 3计算机技术应用于建筑设计中的注意要点 3.1不断提高技术水平及不断更新辅助软件 目前对于计算机市场来说,变化时十分快的,同时人们对于建筑市场的要求也是越发的激烈。针对目前来说,计算机市场在一定程度上可以说是日新月异,并且发展相对来说也是比较迅速的,人们在建筑设计过程中的要求也是不断的提高。这就需要相关的一些建筑设计部门要在一定程度上不断地对内部计算机系统进行有效的更新,对科技发展的步伐进行追上,为建筑设计在一定程度上注入新的活力。因此,相关的设计人员要在一定程度上不断的掌握新技术,对设计软件进行不断的不断更新,才能够对工作过程中的效率进行不断的提高,并且能够对建筑设计进行准确及时地完成,在一定程度上帮助工程能够如期完成。 3.2对建筑设计图后期进行重视,并对工作进行有效的处理落实 针对计算机效果图来说,其后期处理工作相对来说是比较重要的,对设计图的整体质量有着直接的关系,对其进行高效合理地处理能够在一定程度上让画面变得更加的丰富多彩以及栩栩如生。但是,在实际应用的过程中,常会出现一些的缺陷,建筑设计师不能够对画面的主题进行有效的明确。这是由于计算机比较丰富画面,所以一些相关的建筑设计师在制作计算机效果图的过程中,在一定程度上比较注重形式,还有部分设计师在进行建筑设计图的后期贴图工作过程中,对模型尺寸在一定程度上不能够进行准确的把握,对人和车辆等配景过于放大,建筑物的模型相对来说不够显眼,从而在一定程度上导致画面整体出现不和谐的现象,并且比较复杂化。目前就计算机在建筑领域的应用来说,可以在一定程度上发现有些计算机效果的制作其实不是很全面的对建筑设计师的技能水平进行展示,尤其能够体现在环境光处理中。由于计算机在一定程度上得到了不断的更新发展,微型计算机能够进一步的可以实现这一功能,在一定程度上把计算机建筑画处理过程中发挥着比较重大的作用,它可以在一定程度上对画面的和谐化进行实现、进而在一定程度上让动画效果变得比较生动形象。建筑设计师应在一定程度上定期掌握新型软件的知识,只有这样才能够更好的地完成计算机建筑画。 4结语 计算机技术得到了相对比较广泛的应用,由于计算机建筑画已经是现代建筑行业中发展必然趋势,它能够对建筑物进行全方面的展现,并且还能够在一定程度上对物力以及人力等进行减少,计算机技术它在一定程度上是建筑设计过程中只增不减的,计算机建筑画是建筑行业在目前阶段以及以后阶段的主要发展趋势,在建筑领域中,计算机的功能具有着这越来越多的作用,因此,计算机在一定程度上成为建筑领域中不能够缺少的工具,对建筑设计具有着比较重要的影响。 作者: 单位:山西中方森特建筑工程设计研究院 计算机设计毕业论文:浅谈实践教学中的计算机设计与应用 摘要:时至今日,计算机技术与其他学科的共同发展,以及计算机在教育方面的广泛应用,已经成为了教育技术现代化的重要标志,计算机技术在教学实践领域中发挥着愈加重要的作用。为了切实完成教育改革的光荣任务,广大教育者有必要在工作中处理好关于实践教学中的计算机普及设计应用的一系列问题。 关键词:实践教学;计算机;设计应用 一、引言 早在改革开放初期的1984年,邓小平同志就提出了“计算机的普及要从娃娃抓起”的著名言论,这句话不仅为我国的计算机技术的普及指明了方向,更是为我国的计算机技术在教育领域的重要地位一锤定音。近年,在我国教育界进行的教育改革中,信息化教学改革已日益成为改革的重点。计算机教学就是指在实践教学过程中,根据教学目标和课堂内容的特点,通过计算机硬件和软件的相关设计,运用信息技术教学多媒体课件和传统教学手段有机结合,使两者共同参与到教学过程中来,形成新的立体的教学结构,为课堂学生的学习创造更容易接受的条件,大大提高教学效率。 二、实践教学中普遍存在的问题 虽然对实践教学中计算机运用的普及是大势所趋,但是在这一过程中,不可避免地会出现负面问题,其中有的甚至会导致教学质量的降低。 (一)计算机硬件设备落后,教师在操作上不够熟练。在经济落后地区,计算机实践教学中依旧长期存在着计算机硬件设备落后的问题,这样就严重影响了课堂教学效率和质量;此外,由于我国的计算机普及速度太快,地区间的普及程度又不一致,导致了教学条件落后的地区出现了任课教师面对多媒体时,对系统操作不熟练甚至是不会操作的现象,这就是教育资源的浪费。 (二)实践教学中课件质量偏低,教师盲目使用资源现象严重。据笔者调查,由于真正受过计算机教育培训的教师群体在整个教师群体中所占比重偏低,所以真正能利用计算机制作课件上课的教师并不多,但是又迫于利用多媒体课件上课能大幅提高课堂教育效率,所以,许多教师选择了用低质量课件放入多媒体帮助课堂教学,这样虽然能提高课堂教学效率,但是对课堂教学的质量来说,却是一个严重的威胁;不仅如此,不少教师为了赶进度、赶效率,采取套用现成课件方式来维持教学进度的快速进行,却忽略了学生群体接收能力是否能承受,如此以来,对教学高质量的又形成了一个威胁。 三、相关联的针对性策略 就以上问题看来,实践教学中的计算机设计与应用相对于传统教学方式来说是一次重大的改革,虽然大大提高了许多领域的教学效率,但是也对另一些领域的教学质量造成了严重的影响,以至于部分地区的学校在试验阶段采取了计算机多媒体教学之后发现效果不佳,就果断暂停了在实践教学中使用计算机帮助教学,这从一定程度上来看可以说是历史的倒退。针对这些现象,我们就有必要制定相关对策来客服这些弊病。 (一)加大对师资队伍信息技术教育的投入。在运用计算机进行教学的过程中,教育者始终是实践教学中的关键性因素,而且这在一定程度上左右了实践教学的整体效率和质量,所以为了提高在实践教学中的实际使用效率,对一线师资队伍进行必要的观念更新及技术培训是十分要的。具体的做法是,在各地区特别是经济相对落后的地区建立针对一线师资队伍的培训机构,学校也可以根据自身特点自主建立起定期培训的培训班,力求将计算机的功效切实应用到实践教学中去。 (二)教师自身要时刻提高自身素质。身处一线的教师队伍在现代化多媒体教学中有必要时刻紧随时代步伐。通过各种方式和途径提高自身教学技能和信息时代的默契,比如要掌握计算机基础知识和基础教学知识,基本掌握WORD、PPT等软件的应用,甚至要熟知网络语言等。另外,面对信息时代网络资源日益丰富的局面,教师自身必须更加遵守职业道德,明确丰富的网络资源既有利于更加方便地进行信息化教学,同时也会迫于教学进度压力盲目追求速度而滋长自身的职业惰性,这种影响教学质量的问题已经屡见不鲜,面对这种问题,教师自身的素质的提高更是重中之重。 四、结语 虽然信息时代的到来对我国的教育事业是一个巨大的改革机遇,但是带来机遇的同时也带来了挑战,许多地区盲目引进多媒体教学设备,虽然带来了教学效率的提高,但是也引起了教学质量下降的副作用。笔者认为,信息时代实践教学效率和质量有赖于教育部门的大力支持和投入,也要依靠师资队伍自身教学技术和思想素质的逐步提高。在此基础上,开启信息时代实践教学的大门,就需要借助更多的硬件支持,加入更多的课堂实践创意。 计算机设计毕业论文:基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机设计 摘 要:为了解决基于CompactPCI的计算机无法适应恶劣环境的问题,提出了基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的设计方法。该方法中包括基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的设计思路和实现过程。该方法通过电气设计、热设计、电磁兼容设计等多种设计实现计算机的抗恶劣环境效果,在进行设计的过程中采用仿真、测试等多种手段对设计数据进行了验证,从而保证了设计的正确性。该方法已经投入应用,在应用过程中取得了良好的效果。 关键词:CompactPCI; 抗恶劣环境; 计算机; 热设计 0 引 言 基于CompactPCI的计算机在工业控制领域的应用非常广泛,是在某些对环境适应性要求比较高的领域,为了保证计算机性能的稳定发挥,需要针对这些计算机进行抗恶劣环境设计。 基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的设计主要包括几个方面:电气设计、热设计、抗振性设计、电磁兼容设计等多个。在设计中除了包含以上的设计内容外还需要考虑温度适应性和可靠性。文中以一种通用的CompactPCI抗恶劣计算机的设计过程为例,对该计算机的主要设计方面进行了介绍[1]。 1 计算机组成原理 在本文中基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机设计的重点在于制定一个通用的系统实现方案。如图1所示的基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机,该系统是在参考了CompactPCI规范和国外成熟产品的基础上提出的一个系统集成方案。系统由几种典型模块组成,组成模块的功能可以根据实际的需要进行拆分、组合。 主模块是整个系统的优秀,负责系统总线的初始化以及数据处理任务,从主模块引出的PCI总线可以直接连接各种CompactPCI外设模块如输入/输出(以下简称IO)模块。IO模块板基于PCI总线接口,这种模块的数据吞吐速率快,可以适用于需要大数据量传输的场合。CompactPCI背板提供各个模块之间连接的通道。 图1 基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机组成原理框图 2 计算机设计实现 如图2所示,抗恶劣环境计算机采用密封式加固设计,计算机的组成模块通过两侧锁紧装置将盖板紧贴机箱壁,采用传导散热与强迫风冷散热相结合的设计方法进行散热。这样既可以保证在振动环境下物理连接的稳固性,也可以达到散热效果。 图2 基于CompactPCI的抗恶劣环境 计算机机箱外形图 2.1 电气设计 基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的电气设计主要包括主计算机模块设计、电源模块设计、组成外设模块设计等方面。由于计算机的温度适应性也是提高环境适应性的重要方面。为了保证计算机的低温性能,在进行电气设计时,需要选择低温性能好的组成模块或元器件,如电池等在选型时应该充分地考虑温度适应性。为了保证计算机设计的可靠性,集成电路、分立元器件、接插件应选用工业级或工业级以上的产品。 2.1.1 主计算机模块的实现 为了实现小体积高性能的抗恶劣环境计算机主模块设计,需要选择使用工作功耗和待机功耗低的处理器以及配套芯片组,如Intel公司的低功耗x86处理器或飞思卡尔公司的PowerPC系列处理器,同时可根据需要自行设计外围电路,因为受到空间的限制,外围电路满足使用需要即可,不需要将所有的功能都集成。 2.1.2 电源模块的实现 抗恶劣环境计算机的电源要求体积小、重量轻、功耗小。同时,电源采用模块化的设计,以方便进行替换插拔。 2.1.3 CompactPCI外设模块实现技术 抗恶劣环境CompactPCI外设模块电气设计在一般要求的基础上,主要需要考虑模块的可靠性、高低温工作性能、模块的IO设计方式。模块的可靠性、高低温工作性能主要从设计方法和器件选型方面入手。由于抗恶劣环境计算机一般采用全封闭的设计,因此一般不采用前出线的方式,模块的IO信号由与背板相连的接插件引出。 2.2 热设计 热设计方面,第一步是进行传热及流动阻力理论设计计算,在第一步完成后使用仿真软件对密封机箱散热系统进行了分析,分析条件参照一些相关的国家标准的高温试验条件。通过仿真分析,验证了系统的换热能力,论证了设计的合理性,验证了系统理论计算输出数据的可靠性。 2.2.1 热设计分析 抗恶劣环境计算机的热设计,首先从确定冷却方法开始,要有效地控制元器件或设备的温度,需要确定它们的发热量、与散热有关的结构尺寸、工作环境及其他特殊要求。在对计算机设计的过程中,基本上采用了可靠性高、成本低、不需要外部驱动装置的自然冷却法。 传热的三种基本形式包括传导换热、对流换热和辐射换热。 通过仿真与实物测试的数据分析得到抗恶劣环境计算机热量传递的路径如图3所示,整个系统的热阻主线分布成串联状态。其中发热器件到盖板的传递热阻比重大,这个方面主要是与加工精度及导热间隙填料传导率有关,其中间隙填料传导系数低所占的比重比较大,另外电子元器件的设计日趋微型化使换热面积减小,热量密集度过高且不易传递也是重要的因素。目前国内外导热间隙填料基础研究都存在局限性,已知的最好导热材料导热系数仅为10左右,但是这些材料的成本过高,而常用的材料的导热系数均停留在10以下,所以受基础材料研究的影响,提高导热材料导热率来改善传导效率,改善空间很小。通过改善其他串联热端的热传递速度成为热控制技术发展的关键。 针对常用的抗恶劣环境计算机定位二个影响热传递的薄弱环节,模块与机箱热量之间传递不利;不同的风机对机箱的温度影响很大。 因此最终结论为:尽量减少热量传递环节;提高导热材料的传导率;合理对风机进行选型和布放。 2.2.2 热设计仿真 使用Icepak,Ansys等专业仿真分析软件进行了设计的前端仿真设计,整个仿真结论为设计提供了理论依据,对局部设计进行了优化计算,提高了设计的可靠性。仿真的效果图见图4,根据仿真的结果可以直接进行参数的反馈修改。 图4 抗恶劣环境计算机热仿真的效果图 2.3 机箱的抗振性设计 在初步设计的计算机机箱结构形式上,可采用仿真软件(如Ansys软件)进行结构应力前端仿真分析,通过分析找出了箱体的强度设计薄弱点,提高了机箱的抗振性。 抗振设计可采用的主要措施包括结构刚性化、隔离、使用、减振器等。结构刚性化只要是在薄弱的机箱壁上增加加强筋,合理布置组件的分布等。隔离措施一般用于结构紧凑、空间有限、隔振要求高而无法安装减振器的场合,主要是使用柔软材料如(海面胶板)或小型减振器件(如簧片)隔离振动。减振器一般用于整机等大型装置,不仅可以起到减振作用,对于外部撞击、跌落等意外情况也能起到很好的防护作用。 除了主要措施之外,对内部连接电缆等接插件,采用点热固胶、线缆固定架、走线槽等方式进行加固防护。对固定螺丝采取防松措施。一般均采用带弹簧垫圈和平垫圈的螺钉,无法加弹簧垫圈和平垫圈的螺钉加螺纹胶进行防松脱处理。 2.4 电磁兼容设计 在电气性能和环境适应性不断提高的同时,电磁兼容性能也越来越受重视。目前几乎所有应用均对抗恶劣环境计算机的电磁兼容性能有强制性要求[4]。 抗恶劣环境计算机电磁兼容设计可采取的主要措施有屏蔽、接地、走线规划三个方面。 2.4.1 屏蔽技术 屏蔽技术用来抑制电磁辐射沿空间的传播,即切断辐射的途径。屏蔽的实质是将关键电路包围在一个屏蔽空间内,使耦合到个电路的电磁场通过反射和吸收被衰减。 屏蔽机箱最好采用有一定厚度的金属机箱。要想取得好的屏蔽效果,最好选用同时具有高导磁性能和高导电性能的屏蔽材料。为了改善低频磁场的屏蔽效能,应采用高磁导率材料,但磁导率高的材料通常电导率不是很好,会降低对电场的屏蔽效能。为了解决这个矛盾,最好的办法是采用镀涂方法在高磁导率(或高电导率)材料的表面增加一层高电导率(或高磁导率)材料。以不锈钢盖板为例,其按照RE102规范进行测试时的曲线见图5。 在实际的设计中,机箱都会含有一些孔洞和缝隙,这些孔洞和缝隙会引起电磁泄漏,使屏蔽效能远低于完整金属板的理论计算值。当孔洞、缝隙的尺寸大小等于半波长的整数倍时,电磁泄漏最大,一般要求缝长或孔径小于波长的1%。 图5 使用不锈钢盖板的RE102测试曲线 2.4.2 接地技术 接地技术是最廉价和最有效的方法,设计良好的地平面可以有效的减小其电磁辐射,并且可以提高设备自身的抗干扰性。具体的实现方法是在计算机内部将电源地、数字地和机壳地短接,同时控制接地线长度,增加接地线的截面积,以减小接地阻抗;另外计算机外部预留接地螺栓位置。 2.4.3 走线规划 通过走线规划保证计算机内部走线的合理性,在进行走线规划时注意电源线、信号线的分开布放,不同频率的信号线的分开布放;高频信号线和低频信号线的分开布放;强电流信号线和弱电流信号线的分开布放;高电压信号线和低电压信号线的分开布放;容易产生干扰的线缆和敏感信号电缆的分开布放。 2.5 防腐防潮设计 计算机机箱外部框架及组成模块的盖板零件应进行防腐防潮设计,具体的实现方法是在导电涂覆处理后,作外部油漆处理;所有模块盖板、计算机内部支架进行表面处理(如氧化发黑);所有组成模块的印制电路板进行三防处理;所有插座安装面用密封衬垫密封;所有可拆卸搭接面(含面板等)采用复合材料密封。 2.6 可靠性和可维修性设计 在可靠性方面各主要功能模块所用的元器件进行检验和老化筛选试验;各主要功能模块完成调试、三防后,随整机进行环境应力筛选试验。 在可维修性方面为了保证计算机各组成模块可进行快速安装,从而方便模块的维修更换,所有功能模块在机箱中通过导轨放置,可方便、快速拉出,从而方便插拔电缆、更换元器件;同时前盖板采用不脱落锁紧螺钉,也可方便维护时快速拆装。 3 结 语 基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机按照CompactPCI规范设计,采用热设计、抗振设计、电磁兼容设计、防腐防潮设计、可靠性设计等多种设计方法保证了计算机抗恶劣环境性能的实现。基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的设计方法已经成功应用,在应用过程中性能稳定,效果良好。 计算机设计毕业论文:“计算机设计与实践”课程创新性实践教学探索 摘 要:“计算机设计与实践”课程作为“计算机组成原理”的后续课程和重要实践环节,是探索综合性、创新性实践教学模式的具体实现形式。开展实践环节的教学研究,开发真正以学生为中心的教学模式,开展设计性与创新性实践教学内容的研究,完善实践教学环境,可以锻炼学生的设计能力和动手能力,培养学生的综合能力和创新能力,提高学生的综合素质。 关键词:实践教学;自主探索;创新能力 1引言 目前,在全国高校计算机科学与技术专业学生的培养中,普遍存在一种现象:重软轻硬,甚至只软不硬,即只重视计算机软件方面知识的学习和培养,忽视对计算机硬件方面知识的学习和实践,特别是在硬件工程实践方面,学生得到的实践锻炼更少。在当前国内高校计算机专业本科生方面,尽管硬件课程的设置已与欧美等计算机发达国家的课程设置基本接轨,但教学知识体系和内容却不容乐观,不能适应时代的需求,与现实严重脱离,学生的学习积极性不高,学习效果不好[1]。与国外相比,我国几乎所有高校的实践教学都有一定的差距。目前很多课程都开设实验课,但一般的实验都属于验证性实验,只能教会学生一些固定的内容,照葫芦画瓢并不能启发学生的思维能力和锻炼学生的动手能力。正因为这样,很多高校都作了一些改革,希望能够改变这样的局面。近几年,我院进行了课程设计教学的探索,并首先在“计算机组成原理”这门重要的专业基础课中开设。课程设计的题目具有一定的灵活性,可以把知识比较全面地蕴藏在实际题目中,对于学生掌握书本知识是有益的。总的来说,课程设计的开设取得了不错的效果。 但是,仅靠课程设计的实践是不够的,通过课程设计,学生根据题目要求,自行设计各种部件,可以培养学生部件综合设计能力。但课程设计在整个实践教学中所占的比重不大,要想进一步提高实践教学,培养学生的系统设计能力,满足社会的需求,还需要向前继续探索和尝试,教学中的实践不应该是验证性的实践,也不仅仅是设计性的实践,而应该是综合性、创新性的实践。 2 创新性实践教学 创新性实践就是指实践的成果在功能上是已知的,而在性能、实现方法和结果形式上是未知的,不同的学生按照自己的思路进行设计,得到不同的结果,既避免了抄袭,又可以开发各自的潜能。例如,在国外的“计算机系统设计”课程上,实践的内容是CPU的设计,不同的指令集对应着不同的设计结果,也可以采用不同的设计思想。复旦大学的实践教学已经作了很大的改革,复旦大学的计算机原理实验成为独立的一门课,包含计算机部件实验和CPU设计实验。实验课程由60学时组成,包括授课12-15学时,其他的学时用于实践,授课与实践穿插进行。复旦大学为国内的计算机教育开了一个好头,他们的教学改革体现了理论与实践并重的思想,有利于教育的发展,有利于人才的培养。清华大学“计算机组成原理”课程共安排48学时的实验,每三名同学为一组,合作完成一个硬、软件组成相对完整的全新计算机系统的设计、实现和调试任务。这样的实践活动可以加深学生对软硬件系统在功能划分和具体实现方面之间关联的认识,还初步调整了部分学生“喜软怕硬”的心态。 复旦大学和清华大学计算机教育改革给了我们一个启示,那就是在实践教学方面加强力度是可行的。所以我院在实践教学方面亦作了一些改革,于2005年秋季学期新开设了一门实践教学课程“计算机设计与实践”,作为我校部级精品课程“计算机组成原理”的后续课程和重要实践环节,取代了原有的课程设计,旨在增加专业课中的实践教学力度,提高创新性实践的比重。 “计算机设计与实践”课程作为“计算机组成原理”的后续课程和重要实践环节,是探索综合性、创新性实践教学模式的具体实现形式。该课程是一门以应用实践为视角,进一步提高学生硬件方面的实际动手能力和设计能力的课程。课程采用理论和实践相结合的方法进行教学,以实践为主(18学时教学/60学时实践),旨在培养学生的综合和系统硬件设计及实现能力,培养学生掌握有关硬件设计工具的功能和用法,掌握计算机部件和CPU的设计方法和调试方法,极利于提高学生的动手能力和创新能力。 3 探索实践教学课程的教学模式 “计算机设计与实践”课程以实践教学为主,总学时78学时,其中课堂教学18学时,实践教学60学时,改变传统以课堂教学为主的教学模式,改变以教师为主体的“灌输式”的教学方法[2],采取“引、点、拨”的方式让学生独立进行实践,学生始终处于主动探索、思考的主体地位,教师由传统以教师为中心的讲解者转变为学生学习的指导者和组织者,教师在实践教学中贯穿应掌握的理论知识并引导学生将其应用到实践中。 在实践教学阶段,通过质疑引思、举例与联想、归纳与总结、启发式教学、互动式教学等方法来实现开拓创新。在实践阶段,不再拘泥于课本上解决问题的方式方法,更多地体现综合性、设计性和研究探索性,以及表现形式的多样性。培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生自主探索能力和创新能力。 考核是监督学生学习的手段,不是目的,根据硬件课程的特点,以实验占一定比例,再以书面考试对基本知识、基本理论进行考核是最为理想的方式。“计算机设计与实践”是属于实践性为主的教学,是以平时的实践为主来进行考核的。重点解决教学过程中教师与学生的角色和地位问题和教学方法问题,以学生为主体,培养学生自主探索的能力。 4 设计实践教学内容 “计算机设计与实践”课程作为“计算机组成原理”课程的后续课程和实践环节,将计算机组成原理课程的教学内容深化到应用实践,教学过程中不仅仅传授有关硬件设计的课本知识,还将重视理论知识与实践过程的结合,实践教学内容不仅要将组成原理知识应用到实践中,还需将知识综合灵活运用,重视学生综合能力和创新能力的训练和培养。 在实践教学内容的设计上,要以创新为主线,开设一些与传统的验证性实验有本质区别的综合性、设计性和研究探索性实验,重点进行综合性、设计性和创新性教学内容的设计,根据计算机组成原理课程的理论知识,设计相应的实践内容,如利用所学习的计算机组成原理知识和硬件描述语言进行芯片级微处理器的设计、调试、模拟仿真和实际的可编程逻辑硬件实现,让学生自行设计、实现和调试,只要总体目标达到,可不作特别具体的要求,让学生多角度、多方位地思考。可为不同程度的学生提供不同难度的设计题目,学生也可根据自己的能力和兴趣自主地设计题目,培养学生科学研究的能力,使他们探索性地解决所提出的问题,培养学生的实际动手能力和创新能力,以全面提高教学质量,培养创新人才。 5完善实践教学平台,提供创新性实践教学环境 配合“计算机设计与实践”课程教学内容,设计实践教学内容,完善实践教学环境,创造自主创新性实验开发环境和实验开发平台。提供一个灵活的芯片级可编程逻辑硬件开发平台,结合实践教学内容进行实际的硬件实现,做到理论与实践的真正结合,为综合性和创新性设计的实现提供灵活的开发环境,培养学生的系统设计能力和创新能力。为更好突出对学生能力的培养,实践教学中教师与学生按1:15的比例进行实践指导,体现个性化教学思想。 建立新的开放式实践教学模式,提供创新性实践教学环境,提高学生的实践能力和创新能力。在具体实施中,可以把固定的实验时间安排改变成灵活的实验时间安排,把封闭的实验项目改变成支持自主设计的实验项目,把成批实验方式改变为满足学生个性化要求的实验方式[3]。根据学生动手能力的高低进行因材施教,进入开放实践教学的学生可以结成科研小组,采用自主选题、指导教师指定课题或项目提供课题等方式,经课程组指导教师评定后才能开始。科研小组必须在一定时期内完成一定的科研任务,并提交课题总结报告或论文。由于开放实践教学必须以课题小组形式申报课题,在培养学生创新能力的同时,还培养了学生的团队开发能力。为学生提供了自由发展的空间,可以大大激发学生的学习热情、创造激情,为其成才创造有利条件。实现“创新教育,实践教学,个性指导,能力培养”的宗旨,加强学生综合能力的培养。 6 结论 “计算机设计与实践”是一门刚刚开设的探索性实践课程。我们2005年秋开设的“计算机设计与实践”课程,得到了学生的认可,在学生中的第一次开设取得了不错的效果。这对巩固和深化课堂教学、提高学生的实践动手和科研创新能力、培养创新型人才是十分有效的。 开展实践环节的教学研究,开发真正以学生为中心的教学模式,让学生学会自主学习和主动研究,通过多种途径培养学生的自主性、探索精神、研究能力,以及与他人合作交流的能力。引导学生通过解决问题学习知识、发现知识,构建有利于创新教育的新型教学模式,由以教师为中心的逻辑讲解传授式的教学模式,转变为以学生为主体的探究发现式的教学模式。开展设计性与创新性实践教学内容的研究,完善实践教学环境,构建创新性实践教学环境和平台,培养学生理论与实践结合的能力,锻炼学生的设计能力和动手能力,培养学生的综合能力和创新能力,提高学生的综合素质。 计算机设计毕业论文:“计算机设计与实践”实践教学分析 摘要:本文首先介绍了国内外大学相关课程的基本情况,然后对比分析了哈工大计算机学院的“计算机设计与实践”课程与国外相关课程的差别与差距。 关键词:实践教学;自主探索;创新能力 1引言 “计算机组成原理”作为哈工大计算机学院重要的专业基础课,实践教学对学生理解计算机组成原理起着至关重要的引导作用。通过10个相关的实验,学生不仅验证了一些计算机组成原理的相关知识,也动手设计完成了一些复杂的实验题目,例如计算机微指令的设计。但是受到学生基础知识和学时的限制,实验难度并不是很大,学生自主设计类题目的数量和难度也不足。“计算机设计与实践”课程作为“计算机组成原理”的后续课程和重要实践环节,扩充了组成原理的实验教学,通过一系列比较复杂的实验题目,既锻炼了学生的创造力,又进一步加深了学生对计算机及其各部件的原理及其相关知识的认识。目前国内外各大学都开设了一些相关的实践课程,通过实践来完善和加深学生对计算机原理的认识,锻炼对软硬件进行开发的能力,从而提高他们的创造力和动手能力,进而提高他们的综合素质[1]。 2国外大学相关课程情况介绍 美国康奈尔大学对大四学生开设了“进阶微处理器设计”课程[2],通过长达3个月的课堂教学和动手实验,教授学生有关计算机原理和嵌入式SOC开发的相关知识。在实践方面,他们设计了一系列由浅入深、由易到难的实验,使学生通过实验一步步加深对计算机的了解。主要实验包括:设计实现一个视频接口,从而可以通过在面板上的操作,实现在屏幕上画曲线[2];实现音频接口的驱动,模仿一个球下落时的声音[4];仿真一个使用DDA数值微分分析法测量电路功能的模拟系统[5]。在指定题目的实验之外,还要求学生自选题目完成一个大作业,通过这些自选题目的选择[6]可以看出,学生通过对相关课外知识的学习和动手实践,已经能够完成一个比较复杂的硬件系统。美国阿拉巴马大学开设了“数字系统设计”这门课[7],实验方面的主要题目包括:通过命令将指定内存的内容显示到LED上[8];修改DE2开发环境的指令格式[9];设计一个既能显示文本又能显示图形的混合模式的视频显示控制器[10]。美国伊利诺伊州立大学香槟分校开设了两门相关的课程。第一门课程是“SOC设计与合成”[11],实验方面只要求学生在2个月的时间内通过对相关知识的学习,完成一个MP3播放器的设计与实现。第二门课程是“数字系统实验课程”[12],通过14周的实验要求学生实现一个数字系统。这个系统要能够完成AD转换,实现LCD面板的显示,从键盘可以输入信息,连接游戏杆进行操作,实现扬声器功能以及VGA显示器的显示。麻州大学安默斯特分校开设了实验时间长达3个半月的“计算器结构”课程[13],主要实验题目有:使用一个连接到开发板上的摄像头,通过开关控制拍照,然后将拍下的图片存储到开发板的内存中[14];将实验中拍到的图片进行JPEG压缩,传到PC上看最终显示结果,通过转换不同的JPEG压缩算法,看图象压缩后的差别[15];通过开发板播放MP3歌曲[16]。全美电机系排名前五名的密西根大学安埃布尔分校为大一学生开设了“信息实验”课程[17],它将全班学生分为八队,每队在期末专题要利用Altera DE2 FPGA多媒体平台独立制作出一部电子琴。多伦多大学开设了“数字系统”课程[18],实验方面设计了一个3周的课程设计,让学生自选题目,在DE2平台上设计一个数字系统。滑铁卢大学开设了“计算机实验”课程[19],主要实验题目包括:设计一个8位的计算器,要求类似于生活中的计算机,只有单一输入[20];设计一个电子系统,功能类似于电子乒乓游戏[21]。以上的实践课程都采用Altera DE2作为开发环境,如图1所示。 3国内大学相关课程情况介绍 我国的大学也开设了一些类似的课程。复旦大学开设了一门60学时的“计算机组成原理实验课”,主要包含计算机部件实验和CPU设计实验。清华大学“计算机组成原理”课程共安排48学时的实验,每三名同学为一组,合作完成一个硬、软件组成相对完整的全新计算机系统的设计、实现和调试任务。哈工大计算机学院于2005年秋季学期开设了“计算机设计与实践”,该课程以应用实践为视角,进一步提高学生硬件方面的实际动手能力和系统设计能力。主要包括18个学时的课堂教学和60个学时的实践教学,采用南京伟福实业有限公司研制的“COP2000计算机组成原理实验仪”(如图2),通过FPGA扩展板(如图3)在COP2000实验仪上完成实验。FPGA扩展板由两块FPGA芯片及其外围电路组成,它的优秀器件是Xilinx公司的20万门XCV200的FPGA芯片。它的实验题目以CPU设计为中心,主要包括:寄存器设计、元件例化、实验仪基本部件测试、给定指令系统的处理器设计、处理器功能测试、处理器外设接口设计、处理器与外设接口功能测试等。通过我们设计的实验题目,学生对CPU的原理和结构有了深刻的体会,通过实验大大增强了学生的设计开发能力。 4对比与分析 首先在教学目标方面,我院的教学目的是“使学生初步了解计算机部件和微处理器的设计方法,做到理论和实践的真正结合,掌握有关硬件设计工具的功能和用法,有效地锻炼动手能力和设计能力”,这个教学目标已经和国内外一流大学相关课程的教学目标相同。我院的这门课实验学时达60学时,属于非常多的实验时间,而且我们在这60学时内安排了7个实验,相比其他学校的最多5个实验,学生得到了更多的锻炼机会。在教学队伍方面,由于这门课的指导量很大,所以每个班级在实验时都有一个专门的老师和TA,相比国外整个一门课只有2~3名教师的情况,我们大大增加了指导老师的数量,可以及时有效地解决学生的问题。在教学方法方面,我们在上课时主要采用个人与分组相结合的方式,前几个简单的实验以个人为单位完成,后面较难的实验以小组为单位,每个小组3~4人,以团队的方式来完成一个大的课题,目前国外大学也基本采用这种工作方式。采用这种教学方法,既锻炼了学生的个人动手能力,也锻炼了学生的合作能力。在硬件平台方面,由于国外采用的Altera DE2平台的性能较好,因此可对CPU之外的音视频模块、存储模块等进行二次开发,目前我们采用的COP2000实验仪由于硬件限制还无法完成相关类似题目的实验。 经过以上的分析可以看出我们的课程与国外一流大学相比,在实验目标方面已经与国外一流大学接轨,在学时数、配置实验教师数量上我们所提供的条件已经超过了国外一流大学,但目前由于受到硬件开发平台的限制,我们实验题目还有待改进。在今后的实践教学中,我们可以选择增加一些类似于“开发MP3播放器”之类的让学生比较容易感兴趣和效果更直观的实验,通过这些实验来激发学生学习硬件知识、软硬件开发的兴趣,锻炼他们的动手能力和创造力,提高我院学生的综合素质。
1、前言 在“互联网+”的浪潮下,全新的互联网发展理念打破了信息不对称的局限,信息间的传播途径更加多元化。信息高度透明的“互联网+”时代,电商产业成为这次“互联网+”时代的新生力量。电商平台间产品的更新迭代不断加速,优势产品占据市场的时间呈缩短态势。商家追逐热点的风气加剧产品的同质化,由于历史原因以及同质化企业间内在条件的差异性,生产的产品水平参差不齐,从而导致在激烈的市场竞争中企业间两极分化现象日趋严重。同时存在产品包装设计、价格、产地等信息高度透明和企业间产品性能互相模仿抄袭的问题,导致我国同质化企业间的竞争日趋激烈。而同质化企业间恶性竞争的背后体现的市场机制下的无序,在激烈市场竞争中,掌握了自身特色优势的企业就掌握了市场竞争的主导权。因此,在“互联网+”背景下,同质化企业间如何提高企业内在竞争力和可持续发展力引发了深思。产业集群是指同处于某一地域或某一特定空间领域内,与某一特色产业内相关生产加工、经营、销售以及配套服务的企业,以特定的形式集聚而成的企业群体。而电子商务产业集群则具有成本优势、区域营销优势和创新优势。而“同质化”是指同一大类中不同品牌的产品和服务在性能、外观甚至营销手段上相互模仿,以至逐渐趋同的现象。基本表现为:产品的同质化现象、经营模式的同质化现象、营销策略的同质化现象,在商品和服务同质化基础上的市场竞争行为称为“同质化竞争”。在产品的经营发展上,同质化企业间互相模仿抄袭抢占市场占有率,降低了新生产品的品牌影响力,劣质产品更是影响新生产品在消费者心中良好的形象。同质化竞争促使整个行业陷入同质化怪圈,行业间的恶性价格竞争,造成行业整体收益能力与创新能力不断削弱。同时,优势企业为谋求更高的市场占有率,进行差异化竞争,促进了产品结构的优化,有效对抗了市场上激烈的同质化竞争。 2、产业集群同质化的原因 在“互联网+”的浪潮下,弱势企业为何陷于同质化困境中而缺乏自身优秀竞争?本文结合企业现实情况,提出如下原因分析: 1)产品差异化优势不明显,难以变革性创新。随着电商行业的大发展,电商平台上销售的商品不断增加,大到名贵珍品,小到生活小物件,都存在严重的相似性。打造爆款、追逐爆款成为众多商家的行为取向,加剧了市场的浮躁风气。部分电商企业采取模仿复制某一产品的方式抢占市场份额,严重降低了企业自主研发创新积极性。同时,市场中的知名品牌数量有限,平台所售商品在品牌上难以产生太大差异。在唯品会与聚美优品的“抄袭门”事件背后,暴露出的是美妆电商行业浮躁的现状,也反映出电商平台间销售的产品差异化优势不明显。中国互联网协会信用评价中心法律顾问赵占领指出,电商行业目前面临着商品同质化严重、缺乏模式创新等问题。电商平台如淘宝、京东等,品牌特卖平台如唯品会、聚美优品等均涉及在品牌、营销模式和盈利模式上存在很大重合。 2)人才匮乏,创新能力不足。目前,我国电子商务人才存在不足,来自于淘宝平台的统计数据显示,目前在淘宝平台上的电商企业面临巨大人才需求,并且整个电商行业在未来三年的人才缺口将达到445.7万。市场上主要存在两种电子商务从业者,一种是拥有丰富的实战经验,但存在电商理论不足的电商从业者;另一种是拥有系统理论知识的应届毕业生,但存在实战经验上不足的从业者。由于二者各有利弊,很难满足电商市场对人才的大量需求。不仅人才缺乏,还出现人才严重流失的现象。面对企业发展的人才需求,许多平台上的电商企业采取高薪挖取竞争对手企业中骨干人才。业内人士透露,目前的电商企业间竞争更像是人才间的竞争。缺乏专业性电商人才是电商企业发展的“短板”,电商行业间的竞争归根结底是人才竞争。如何吸引高水平的电子商务人才是许多电商企业面临的挑战。电商行业作为新兴行业,电商企业的数量和业务的增长都很快速,具有充足电商知识和经验的人才十分稀少。而市场上存在大量浅层次电商人才,由于没有受到良好的电子商务职业技能培训,从而导致电商企业普遍缺失人才。因为内部人才的缺失,极大地阻碍了电商企业创新能力的提升。 3)品牌优势的缺失与品牌监管体系的不足。品牌是人们对一个企业及其产品、售后服务、文化价值的一种评价和认知,是一种信任。部分电商企业没有重视自有产品的品牌优势,不能给消费者留下深刻的品牌形象,造成了品牌优势的缺失。同时,由于法律法规不健全、监管不严格、惩处机制缺乏,各大电商企业盗版、剽窃、假冒伪劣等现象不断涌现,使品牌监管体系造成严重破坏。品牌监管体系的缺失,极大地损害品牌可信度,减少了许多客户,降低了品牌知名度,使电商企业发展之路受到阻碍。 3、电子商务产业集群同质化竞争的对策 在“互联网+”的浪潮下,弱势企业如何与优势企业展开竞争?本文结合电商企业的现实情况,提出如下方法与对策:1)加大产品研发力度,通过研发创新进行产品的差异化经营。以市场为导向,统一规划,调研分析,创新配置企业资源,充分挖掘现有潜在市场,满足消费者个性化新需求,以新品筑爆款,以新品赢市场。弱势企业避免与优势企业展开竞争的一种有效方式,就是加大产品的研发创新力度,与优势企业的产品形成差异,实现产品的差异化经营,从而在市场上掌握一定的竞争优势。2)吸收专业技术人才,完善人才激励机制。电商企业快速成长的同时,人才问题成为了制约电商企业发展的主要瓶颈。一支质量高、结构合理、优秀的电商人才队伍是电商企业发展的基础。电商企业的工作环境、人员培育机制、薪酬待遇等原因直接或间接影响人才去留。企业应重视员工福利保障,为员工创建健康安全的工作环境,满足企业员工在精神和物质两方面的追求,使奋斗者得到及时、合理的回报。同时,加强电商企业人才培养,提高团队整体职业素质,为企业可持续发展持续“造血”,以满足企业发展中对人才的不断需求。3)打造自主品牌,建立健全的品牌监管体系。一个好的品牌能给商家带来巨大的经济效益。由于法律不健全、缺乏惩罚机制,各大电商平台盗版、假冒伪劣现象层出不穷,为了区别于假冒伪劣商品,商品应该建立自有品牌以增强产品可信度,积累更多客户,增加销量,打响知名度,使企业发展的更快更好。保证电商企业的可持续发展就必须实施品牌化战略方针,打造电商品牌,优化电商产业。第一,以市场为导向,统一规划,合理配置企业资源。电商产品要体现差异化,满足消费者个性化需求,要不断挖掘现有产品的品牌潜力,以品质筑品牌,以品牌去赢市场。同时,建立健全的品牌控制体系,加强品牌监督管理力度,打击假冒伪劣产品,防止假冒伪劣产品损害品牌形象。4)抓准刚需用户,深耕优秀业务。行业间的竞争不断升温,将分布在市场中零散的用户甄选出来对企业的战略发展具有重要意义。弱势企业首先应该集中仅有资源专注于一个细分领域,避开优势企业锋芒,在细分市场中做精做强。部分初创公司在产业布局上布局过广、定位不准、产品不优,甚至与行业巨头竞争仅有的市场份额,结果总以失败告终。企业间的竞争实质上是产品与服务的竞争,电商企业应该根据自身劣势进行市场细分,精确定位客户群体,提升产品质量与服务,深耕优秀业务,稳步扩张市场份额。5)加大政策支持和引导。要促进我国电子商务行业可持续健康发展,就必须发挥好政府的作用。为此,政府必须加大对电商发展的政策支持和引导,重点是做好以下工作。第一,充分整合当地优势资源,支持发展当地特色产业,形成差异化经营模式。第二,为电商发展营造良好的创新氛围,鼓励支持电商从业者对产品进行创新升级。第三,政府应当制定电商发展规则,加强对产品的监察管理,提高产品生产的正规化水平,遏制假冒伪劣产品的发展,推动电商行业发展标准化。第四,加强基础物流、通信、网络设施建设,为电商发展提供良好的发展环境。6)跨界思考,资源组合。所谓跨界思维,就是大世界大眼光,用多角度,多视野的看待问题和提出解决方案的一种思维方式。释义为交叉、跨越。它不仅代表着一种时尚的生活态度,更代表着一种新锐的世界大眼光,思维特质。跨界的案例如:柯达生产相机胶卷,结果被智能手机的崛起而打败;康师傅生产方便面,没有被白象、今麦郎等同行打败,结果被美团、饿了么等外卖送餐打败;打败移动的不是电信,而是腾讯推出的微信。创新的定义可以理解为不同资源间的重新组合。面对同质化现象,电商企业应该突破行业、专业和技术上的局限进行创新,进行跨界资源组合,从而激发市场的新生需求。7)降低不必要生产成本,提高经营效益。在“互联网+”的浪潮下,企业要想获得价格竞争优势,就必须把成本降到最低,进行系统的成本管理。稻盛和夫说:“不是直接把利润率作为目标去追求,而是付出努力,把销售最大化、费用最小化这一条做彻底,利润率只不过是努力的结果而已”。行业间同质化的无序竞争也是生产成本间的竞争,如果拥有相对较低的生产成本,在行业竞争中就掌握一定的定价权。由于不必要成本的降低,利润空间的提高,电商企业将获得更好的企业经营效益。8)主动与优势企业兼并重组,提高自身竞争力。对于难以进行产品创新,也很难压缩商品成本的弱势电商企业,如果想要在同质化竞争中不被市场淘汰,其最佳战略就是主动被优势电商企业兼并重组,借助行业中具有竞争优势的电商企业进行产品创新升级,从而获取企业更大的发展空间。 4、结语 由“互联网+”计划的实施,我国的电子商务产业得到迅速发展,电子商务帮助了从事商业的人们非常便利快捷的进行商业贸易,极大地促进了商业的繁荣。如何进一步突破电商同质化难题成为拉动消费需求、促进产业升级、发展现代服务业的重要动力之一。如何进一步解决电商同质化,突破电商同质化企业由于创新动力不足等原因所造成的瓶颈,发展我国电子商务产业,还需要行业参与,各方共同探讨。大家共同发力,解决电商同质化的困境,促进我国电子商务未来能够规范地、健康地、可持续地发展还需要不断的研究和实践。 参考文献: [1]尹剑峰,叶广宇.“互联网+”背景下我国同质化企业间的竞合博弈[J].企业经济,2017,36(06):55-62. [2]李铎.“抄袭门”背后:美妆电商同质化难解[N].北京商报,2015-04-20:(005). [3]辛晖.“互联网+”背景下我国商贸流通业供给侧改革创新[J].商业经济研究,2017(02):8-10. [4]禹仁朋,冯治.农村电商发展的现状、困惑与对策研究[J].中共郑州市委党校学报,2017(03):59-62. [5]辛晖.基于电商平台的“互联网+”农业经济模式质疑与建议[J].农业经济,2017(6):131-132. 作者简介:尹艳奇,江西科技学院管理学院,专业:电子商务,学历:本科。
石油和化工设备论文:石油化工设备检维修人员定员制定初探 摘要:石化行业检维修劳动定员还没有规范方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。本文以设备检维修劳动定额为基础,通过定性和定量地分析检维修工作内容,探索检维修劳动定员方式,为检维修企业规范员工配置提出了一种可行的工作思路。 关键词:劳动定额 劳动定员 劳动定员管理是企业人力资源管理的一项基础内容,为了使设备检维修人员的责任、职权、定员达到合理规范要求,保证企业持续经营,这就要求企业进行合理的岗位设置,实现企业、业主、员工的共同发展。但目前对设备集中化的检维修企业,国家和行业还没有规范的定员方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。因此探索检维修劳动定员方式,定性、定量地分析和确定检维修人员配置质量,是控制和降低人力成本的主要途径。本文结合检维修企业实际,就如何制定检维修企业的劳动定额及定员进行一些探讨。 一、设备检维修的主要工作内容 设备检维修主要包括两部分,一是日常机电仪设备检修,二是日常机电仪设备维护。 1.日常设备检修。第一,小修:设备校验、调整及一般故障处理等。第二,中修:设备解体、清洗、除垢、主要部件检查鉴定、更换修理、清理、润滑、调整(校)等。第三,大修:设备所有部件全部解体清洗、除垢,必要的部件检查并测试其性能,更换主要部件或易损件,总装润滑、恢复外观、整体修复,总体(整体)性能试验,使其主要技术指标达到出厂要求等。 2.日常设备维护的主要内容。设备维护主要包括设备巡检、监测、保养、故障分析及判断。 二、设备检维修劳动定额制定 设备检维修劳动定额制定也按照两方面考虑,即检修劳动定额和维护劳动定额。 1.检修劳动定额。按照行业机电仪设备检修标准,按照每台设备的检修工时,计算总的检修劳动定额。 2.维护劳动定额。根据企业制定的巡检办法,需要对所维护的机电仪设备进行全覆盖的巡检,为了定量地衡量维护工作定额,主要从三个方面计算维护定额。一是确定所维护的设备巡检路线。二是确定某一个巡检路线每天进行的巡检频次。三是确定某一个巡检路线每次巡检所需的时间。机电仪设备维护劳动定额就是员工每天对所有巡检路线所花费的时间。 三、设备检维修劳动定员制定 根据计算而得的机电仪设备所需检维修劳动定额,进而计算检维修人员定员。 1.定员的方法。按照人员对设备检维修联系的紧密程度,把检维修人员分为两类,生产人员和非生产人员。 2.车间机电仪等主体工种人员定员。机电仪设备检维修人员定员=检维修劳动定额/每人标准出勤劳动定额。每人标准出勤劳动定额的确定:按照国家《劳动合同法》的规定,计算员工的出勤工作时间,即每年天数减去法定休假和节假日,乘以每天工作时间。 3.辅助工种人员定员。辅助工种人员为机、电、仪等主体工种以外的其他工种,包括机加工、焊工、管工、仪表安装工、司机、库房保管工等工种,辅助人员定员以比例法确定。即根据检维修单位检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定辅助检维修人员定员。 4.非生产人员定员的确定。非生产人员包括检维修单位行政管理人员、经营核算人员等。非生产人员定员应以比例法确定。即根据检维修单位设备检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定非生产人员的定员。 5.定员修订系数确定。根据上述方式计算的检维修定员,是理想化的定员,按照本单位检维修人力资源现状与实际,综合考虑员工出勤情况(休假、培训等)、员工年龄结构、员工性别比例、技能水平等现实状况,对检维修人员定员进行必要的修订。主要是确定劳动定额完成率,把劳动定额完成率作为修订系数,调整各单位的定员。 6.定员的动态调整。定员确定后,每年应根据检维修装置及设备增减情况,以及员工的劳动生产率提高情况而适时地调整总劳动定额,进而调整定员。 四、本方法制定检维修劳动定员的特点 按照劳动定额的总量,制定劳动定员主要有以下特点: 1.定员标准化。劳动定额按照中石油和中石化两个行业标准为基础依据,充分考虑公司专业化的管理特点,按照实际情况进行修订,作到了标准化,减少人为的主观思想。 2.定员数据化。所有设备的定员,检修工时、维护工时、出勤率等都以数据说话,作到定量化。 3.定员可靠性高。由于按照标准、数据计算劳动强度,并充分考虑了责任、风险等方面的因素,因此可靠性比较高。 4.定员便于操作。人员定员以设备多少为基础,因此设备的增减直接与定员挂钩,便于调整和修订定员,作到了动态管理。 设备检维修人员直接影响着生产装置安、稳、优运行,因此加强一线检维修人员的管理,通过定员的分析和制定,配足配好检维修人员,一定能提高生产装置的保运能力。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备带压堵漏方法 摘 要:带压管道堵漏潜藏着巨大的危险,一旦失控,极有可能泄露导致灾难的发生,给哈石化带来严重的损失。本文在对主要的化工设备堵漏的影响因素进行分析的基础上,着重对几种带压堵漏的安全措施展开探讨,提出合理化的建议。 关键词:石化设备,堵漏方案,焊接罩子 前言: 石油化工产业生产了大量的化工产品,对于发展国民经济和改善人民生活做出了巨大的贡献。长时间的运转对化工设备的防护和检查提出了更高的要求,保证安全、正常生产,必须对设备管道的漏点及时进行堵漏处理。然而,设备和管道内的物料大多数是易燃易爆、高温高压、有毒有害介质,如不制定完善的安全堵漏措施,施工过程中,极易发生安全事故,给单位带来损失,造成环境污染。因此,对设备和管道内的介质做出判断,再保证生产正常运行的情况下,采取正确的安全措施,确保堵漏安全,成为十分重要的问题。 正文: 1石化设备中动火带压堵漏的措施 在石油化工设备中,需要对堵漏装置的性能进行研究,以确保堵漏装置的可靠性,从而有效地发挥堵漏装置的作用。为设备和管道的状况能够保证正常生产的需要,设备和管道内只要有适宜动火抢修的介质时,制定安全的动火方案,采取有效地安全措施,在确保安全的情况下,可动火堵漏。 1.1做罩子 先将泄露部位的外部尺寸测量出来,然后选择大直径的相同材质的管材,根据测量的直径做罩子,罩子的外形应为圆筒形,罩子上要预先焊上阀门,然后将罩子包焊到泄露的部位。要注意在罩子没焊好之前阀门必须全开,以将漏出物料排走,消除压力对堵漏工作的影响。如阀门、法兰等。 1.2铆焊 根据泄露设备和管道的材质,准备相同材质的圆锥形堵头,用夹钳夹住,对准漏点砸紧,再用电焊将其与设备和管道焊接。铆焊适用于设备和管道因点腐蚀出现的点泄露。铆焊之前应尽可能的降低操作压力和温度,完成堵漏后再恢复。 1.3做圆筒 用一根大于泄露直径3-5倍的钢管,在钢管一端安装经过检验的阀门,施焊时把阀门打开,将钢管的另一端罩住泄露点,然后把钢管焊好,检查无质量问题后,将阀门关闭,即达道堵漏的目的。加圆筒一般用于已形成一定漏洞的漏点。 带压动火堵漏是相当危险的,除上述各种堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下的安全防护措施: (1)检测泄露设备和管道的壁厚,当壁厚小于2L时,一般不宜动火焊接;当壁厚大于3L时,可以动火焊接。一般采用手工电弧焊,电流要控制适当,防止烧穿。 (2)带压动火堵漏只适用于低压设备和管道,不适用于中压、高压设备和管道,当设备和管道内的物料从漏点泄露时决不能带压动火。 (3)焊接前,清除动火点周围的易燃物,并确认已经覆盖,铺沙,同时准备好灭火器。无论是露天还是室内一定要检测动火点周围的环境的可燃气体,有毒气体和氧含量,以防止动火时发生燃烧爆炸、中毒、烧伤等事故。 (4)操作人员进入作业点应穿戴好防护服和防护面具。堵漏前必须办理好相关的作业许可证。若是高处作业必须佩带安全带。 (5)堵漏时,操作人员应按事先确定好的方案进行,须慎重果断,如发现异常,采取措施尽快解决。 2石油化工设备中的非动火带压堵漏的措施 在连续生产的石油化工装置中,如果发生泄露,常采用非动火的带压堵漏方法,此方法的危险性较大,如安全措施不全面,不但堵不了漏,反而会使漏点扩大,危机生产和人身安全。因此,堵漏前必须制定切合实际的安全防护措施。 2.1打卡子 卡子的大小、厚度、宽度可根据设备和管道的大小、漏点的大小、设备和管道内介质温度和压力而定。假如管线有泄露点,做一个能包住泄露点的卡子,先用铅将泄露点堵上,在垫上一块四氟或有弹性的胶皮,然后用卡子包住,吧包好后将卡子螺栓拧紧,直至不泄漏。只有在压力不高、温都不高、泄露孔不大、外表面简单对称的场合打卡子,才能获得理想的效果。 2.2注密封剂 首先把泄露点用夹具封闭在一个密封腔内,选择能耐泄露的介质及其温度的密封剂,通过专用的注射工具把密封剂注入到密封腔内,密封剂在腔内充满并且压力升高,当密封腔内的密封剂压力与泄露介质压力相平衡时,便阻止了泄露。 不动火带压堵漏除了上述的堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下安全措施: (1)操作人员要经过有关专业部门进行全面的堵漏技术培训,经理论和实践操作合格后,才能上岗操作。 (2)操作人员必须按规定穿戴好安全防护用品才能进入堵漏现场。堵漏前,必须办理相关的作业票据。堵漏过程中,注意防烫、防火、防爆、防中毒等事故发生。 (3)泄露介质为易燃易爆物质时,夹具应涂抹油脂,轻拿轻放,用防爆工具进行堵漏,避免撞击产生火花。而对有毒有害的气体介质泄漏时,操作人员必须佩带密闭式空气呼吸器,才能进行堵漏。 (4)操作人员应站在上风口操作或用蒸汽吹扫掩护,把泄露的介质吹到一边,使泄露部位显露出来,不能让介质喷到操作人员身上。 (5)检测设备和管道器壁较薄时,如果器壁不能承受任何压力时,不能把密封剂直接注入到泄露点上。否则会发生严重的破坏事故。 结论: “ 安全第一”是堵漏的最重要话题。为了保证带压堵漏装置的可靠性,需对其进行定期或者必要的性能检测,在线检测装置的工作状态,从而对装置的工作性能和状态做出有效的评估,保证装置能够有效的工作,从而为完善堵漏装置的设计提供更有力的依据。堵漏是在形式严峻、条件恶劣的环境下进行的作业,因此操作人员必须严格执行有关的规章制度和操作规程,确保带压堵漏作业的安全。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备防腐的有效措施 摘 要:近些年来,我国石油化工行业发展迅速,对国民经济的整体发展起到了巨大的促进作用。但是在石油设备长期运行的过程中,出现了日趋严重的腐蚀问题,制约到了石油化工行业的发展,需要引起人们足够的重视。文章简要介绍了石油化工设备腐蚀的原因,然后探讨了防腐措施,希望能够提供一些有价值的参考意见。 关键词:石油化工;设备腐蚀;防腐措施; 石油化工设备腐蚀问题的出现,不仅会破坏到设备的物理性能,影响到机械装置的正常运行,还会对石油化工行业产生较大的影响,比如设备使用寿命遭到缩短,制约到石油化工企业经济效益的提升。因此,石油化工企业就需要充分重视设备腐蚀问题,将一系列针对性的防腐措施运用过来,促使石油化工设备的使用周期得到延长。 1 石油化工设备的腐蚀原因 有诸多原因都会导致石油化工设备腐蚀问题的出现,通常情况下,可以将其划分为外在因素和内在因素。 1.1 外力原因 在这个方面,又包括两种类型,分别是化学物质腐蚀和电化学物质腐蚀。 前者主要是石油化工设备接触到硫化物,与空气中的氧分子和水分子发生化学反应,有新的氧化物形成,导致有腐蚀层形成于石油化工设备表面。具备了相应的条件方才会出现这种腐蚀现象,分别是腐蚀物质和较高的温度。以硫酸含量为例,如果达到了50%左右,就会以最快的速度腐蚀碳钢材料,如果含量较低的话,也会随之降低腐蚀速度。 后者主要是石油化工设备接触到了电解质溶液,电解质溶液中会产电极被石油化工设备表面所吸附,进而有腐蚀层形成于表面。潮湿的生产环境以及较长的接触时间是本种腐蚀现象的产生条件。 1.2 内在因素 ①没有正确的使用材料。在石油化工设备材料选择中,比较的复杂,特别是设备检修过程中出现了比较严重的材料使用不当问题。因为着急使用设备,而没有及时的供货,那么可能会采用低质量的产品,这样腐蚀可能性就得到了提高,进而出现一系列的事故。还有则是将高等级的材料运用过来,以为这样材料的抗腐蚀性就会得到提高,但是却会产生相反的效果。 ②没有科学的管理材料。因为设备有着比较复杂多样的类型和种类,会混乱地使用一些材料和零件,没有严格的管理材料,都可能会导致腐蚀问题出现于石油化工设备的使用当中。 ③没有科学的设计设备。在结构设计初期,就需要对石油化工设备的结构设计问题充分重视,如果有问题出现于本阶段内,那么就会直接影响到设备的刚度、强度以及承受力,严重的话,设备松动或者局部振动也会随之出现,进而对设备的抗腐蚀性造成较大的影响,设备的使用寿命遭到缩短。 ④设备加工不当;对于石油化工设备来讲,基本上都会有误差存在于结构设计和实际加工之间,这是因为设备材料的设计标准与设备的实际加工需求不相符合。此外,在焊接设备的过程中,因为没有严格控制施工工艺,也会导致设备腐蚀问题的发生。 2 石油化工设备的防腐措施 2.1 对腐蚀介质的有效隔离 为了避免有外在腐蚀问题出现于石油化工设备中,就需要有效隔离石油化工设备和腐蚀介质。一般情况下,经常用到的方法是将油漆涂抹于使用化工设备的表面,以便充分发挥防护作用。环氧树脂、酚醛树脂等都是不错的油漆涂料。在防护层涂抹之前,需要对石油化工的材质、使用情况等充分了解,还需要将设备性能、老化以及防护层的耐腐蚀能力等因素充分纳入考虑范围。 此外,为了有效隔离,也可以将金属覆盖层制作于石油化工设备的表面,这种方式可以对点化学物质腐蚀有效的应对,在石油化工设备表面所涂抹的金属漆往往具备较好的耐腐蚀性能,或者是将其制成适当的形状,以便在母材的表面所焊接。母材因为材料属性的限制,要求相对较低的电位,那么覆盖之后,就需要将腐蚀保护设备作为阳极,在电流不断升高的过程中,会持续降低腐蚀电流,以便有效控制腐蚀率,发挥防腐效果。 2.2 对设备结构设计的大力优化 在石油化工设备中,起始阶段就是结构设计,那么就需要从这个阶段来进行防腐。在设计过程中,需要将控制腐蚀的知识经验合理运用过来,促使设备具有较高的性能和较长的使用寿命,同时,经济、实用以及环保等方面的要求也需要纳入考虑范围。 此外,石油化工设备的实用性能也会直接受到安装质量的影响,因此,就需要将防腐措施运用到安装中的各个环节,对设备包装、加工以及运输等各个环节所存在的腐蚀问题充分考虑。需要注意的是,材料虽然有较好的性能,但是无法保证制造质量的话,也不可能提高设备的抗腐蚀性,因此,在设备制作过程中,就需要对各个环节存在的腐蚀风险充分考虑,同时,做好材料管理工作。 2.3 对设备材料的合理选择 石油化工设备材料会对设备整体的抗腐蚀性产生直接的决定性作用。目前,通常用金属和非金属两类材料来作为抗腐蚀性材料。碳钢是金属材料中运用最为广泛的,但是其没有较高的抗腐蚀性,因此,就需要将涂层保护措施运用过来。科学技术的革新,如今出现了一些新型设备材料,如合金钢、玻璃钢等,其有着较高的耐腐蚀性能,因此,可以大力推广和应用。在对石油化工设备材料进行选择时,需要将材料经济性、介质性能以及设备加工要求等诸多因素充分纳入考虑范围。 2.4 对设备加工工艺的大力完善 石油化工设备有着比较复杂的加工生产过程和多样化的工艺流程,因此,在这个过程中,就需要对腐蚀风险有效的规避。目前,通常采用的方法是控制设备的加工环境,如对空气中的水分进行减少,对作业温度大力提高。通常情况下,水分子会对设备腐蚀起到加剧作用,在常温干燥的环境下,可以更好地保存和利用设备。因此,就需要将干燥和冷却设备增加于设备的加工过程中,促使空气中的水分得到有效的降低或者减少。同时,提升了温度之后,还可以更快地蒸发空气中的水分,设备腐蚀性得到降低,因此,就需要对加工温度适当提高。 2.5 加强防腐技术管理 在石油化工设备防腐中,还有非常重要的一个环节是技术管理工作,在这个方面,需要对防腐新材料和新技术积极地开发和运用,将其有效转化为生产力,促使石油化工企业更加健康的发展。要将防腐教育贯彻于设备设计、生产、使用和维护过程中,对员工的防腐意识大力提高,并且将防腐安全教育机制有效的构建起来。此外,在石油化工设备的各个环节中都会出现防腐现象,因此,就需要做好日常预防和维护、定期检查工作,将定期检查和维护机制科学构建起来,以便真正落实防腐工作。 3 结 语 综上所述,石油生产企业的发展会直接受到石油化工设备腐蚀问题的影响,因此,就需要充分重视。虽然设备腐蚀是不可避免的,但是通过一系列措施的运用,可以有效降低其发生率。对于石油化工企业来讲,需要对设备腐蚀原因充分了解,然后结合具体情况,采取一系列针对性的措施,以便降低设备腐蚀率,促使石油化工设备使用寿命延长。 石油和化工设备论文:论石油化工设备的安装 摘 要:现如今,随着人们生活水平的不断提高,人们对石油的需求量越来越大。石油在我国国民经济中占有非常重要的地位,因此,石油化工企业应该重视石油化工设备的安装。本文主要分析了石油化工设备安装的特点,并提出了一些石油化工设备的安装措施,希望能够对相关负责人提供一定的帮助作用。 关键词:石油化工;设备;安装;特点;措施 石油化工设备生产是一个复杂并且危险的过程,生产出来的产品都是属于易燃易爆物品,因此,石油企业应该重视石油化工设备的安装问题。近年来,随着我国社会经济的不断增长,石油化工设备的安装过程越来越备受关注。因此,在对石油化工设备安装的过程中,应该由相关的专业技术人员进行操作,注重石油化工设备的安装质量,从而保证石油生产的安全稳定性。 一、石油化工设备安装的特点 (一)周期长,投入大 一般情况下,石油化工的设备体积都很庞大,安装过程也非常繁琐,耗费时间也比较长,在对设备安装时,还要投入大量的人力和财力。同时,在具体的安装中,涉及到的专业知识也非常广泛,还要有很多的单位参加,比如建设单位、施工单位等,只有这些单位共同合作,才能使得设备安装更加具有安全性。 (二)技术含量高 现如今,我国石油化工企业生产出来的产品是多种多样的,其中生产出来的每一种产品都是按不同的设备要求来完成的,比如,耐压性、耐热性、耐腐蚀性等,由此可以看出,生产产品的过程非常的复杂。目前,我国的石油化工设备具有很多的特点,比如,自动化程度灵敏性高、设备结构精湛等,而且体积大、重量高,因此,设备安装比较繁琐,技术含量非常高。 (三)风险大 我们都知道,由于石油化工设备自身的特点,所以在设备安装过程中需要很多的人力和财力,而且也会出现各种各样的安装问题。同时,在购买设备之后进行运输时,由于设备体积大也会出现一定的风险问题。另外,在生产过程中,如果设备出现了质量问题,维修时也要经过很长的一段时间,因此,为了减少设备的风险,在安装时一定要仔细检查每个环节,安装之后还要经过严格的验收。 (四)工种交叉多 在石油化工设备安装过程中,设计道德专业知识非常多,比如电器、土建等。并且安装中也少不了工艺、防腐等专业知识的相互协调,同时需要很多的单位进行参与,如制造、监理、施工单位等。由此可见,石油化工设备安装过程非常复杂,需要的工种交叉也很多,综合性非常强。 二、石油化工设备的安装措施 石油化工设备安装是一个非常复杂且周期很长的工作,为了提高设备的安装质量,石油化工企业就要时刻注意安装的每个环节,下面我们就来具体说下石油化工设备的安装措施都有哪些: (一)提高安装人员技术水平 众所周知,企业的发展关键在于人才。随着我国市场经济的不断发展,企业对技术人才的需求越来越高,特别是石油化工安装的技术人员,这是因为石油化工设备安装质量好坏直接关系到生产中是否安全。与此同时,为了提高技术人员的工作效率,企业还要定期对他们做一些专业知识的培训,同时,还要在企业内部制定一些奖惩措施,以此来提高他们的工作热情和积极性,避免人才的流失。另外,企业为了能够跟上市场发展的脚步,还要定期更换新设备,不断引进新技术,然后聘用国外有专业经验的人才与企业内部的工作人员一起安装新设备,提高安装人员的技术水平。 (二)要做好石油化工设备的开箱检验工作 石油化工设备的开箱检验工作是一项非常重要的工作,它直接关系到设备安装的是否成功,一旦安装不成功给设备造成质量问题,后果将不堪设想。在这个开箱检验中,必须经过两个重要步骤:一方面是工厂验收,另一方面是商检用户验收。其中工厂验收的目的就是检测设备的质量是否过关,以免在生产过程中发生安全事故;商检用户验收主要指的就是买方与设备厂家、商检局以及保险公司共同进行验收。在进行验收的过程中,要检查数量是否准确无误,设备是否完好无损等,最后如果检查结果都合格之后就要签字确认。 (三)要加强与外商专家的协调管理 在安装的过程中,还有一个问题是必须要注意的,那就是要加强与外商专家的协调管理,这主要是针对那些从国外进口的关键设备。在与外商合作时肯定要签合同,然后根据合同的内容进行安装试运,这个过程中必须由外商专家亲临现场进行指挥安装,以免错过某个细小环节,给设备安装造成质量问题。第一,要结合企业的实际情况,制定相应的安装方案,协调好与外商专家的指导时间,在做好一切准备工作之后,双方就要协商好安装的流程。第二,企业要定期召开设备安装会议,讨论安装过程中容易出现的问题,然后找相应的措施进行解决,确保安装进度。第三,要与外商专家建立相应的友好合作关系,经常沟通感情,加强双方之间的配合度。 (四)重视安装过程中的质量管理 在石油化工设备的安装中,最重要的就是安装质量。因此,企业要专门组织一个部门,重点抓好质量管理工作,并聘请相应设备专家进行管理。与此同时,监理工程师应超前的对设备安装的流程进行质量管理,定期到现场进行考察,并对工序的质量进行检验,确保设备能够安全生产,一旦发现有问题,无论大小,都要认真对待,及时找到问题原因然后采用相应的措施进行解决。总之,企业要重视安装过程中的质量管理,提高设备生产的安全效率。 总而言之,石油是我们日常生活中不可缺少的重要组成部分,因此,为了提高石油生产的安全性,就必须重视设备的安装过程。在具体的设备安装中,技术操作人员应该做好石油化工设备的开箱检验工作,提高自身的安装操作技术,注重设备的安装质量,总结以往的经验教训,为我国石油化工的可持续发展奠定坚实的基础。 石油和化工设备论文:石油化工设备防腐蚀的措施和方法 [摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视,本文从石油化工设备特殊的使用环境出发,分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类,有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法,只有做好设备的防腐工作,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 [关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法 腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视,无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中,都必须做好防腐工作,尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化,而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化,从而影响设备的正常使用,造成原材料的浪费和设备安全隐患,不仅威胁工作人员的生命安全,还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能,这项工作对企业的长足发展具有重要意义。 1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类 1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点 石油化工设备使用的环境通常比较特殊,而且接触复杂的化学物品,普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看,石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看,主要是化工生产设备接触的酸性催化剂,烧碱生产中的Cl-及浓碱液,尿素生产中的甲铵液,烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多,生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点,如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周,或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽,均有可能增加腐蚀隐患的发生。 1.2 设备腐蚀的内部原因 由于化工设备所选用的金属材料不同,对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关,晶粒细腐蚀慢,晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀,设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀,受设备结构影响,缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。 1.3 设备腐蚀的外部原因 设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度,如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应,介质温度越高腐蚀越快,介质的流动速度越快,越容易对设备表层的保护膜造成冲刷,产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响,在运转过程中,其旋转部件和承受压力会产生应力,引起设备内部结构扭曲,降低了金属的电极电位,从而加剧微电池腐蚀,造成损坏。 1.4 石油化工设备腐蚀的种类 按腐蚀产生的机理分类,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成,生产中,金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应,这样很容易在设备的表面形成氧化物,从而使金属设备表面受到腐蚀,这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀,在潮湿的环境中容易形成,主要是设备金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生腐蚀。 2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法 石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益。 2.1 设计时考虑采用防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置,也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现,防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生,许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀,造成孔蚀和应力腐蚀,良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。 2.2 选用合理的材料制造石油化工设备 石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用,所以在采购机械设备之前,要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先,要充分了解设备的使用环境,包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次,采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次,挑选时充分考虑设备的使用年限,需要满足生产要求寿命,保证机械设备和管道材料劣化均匀,综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。最后,还要重视设备的加工工艺,包括力学性能和防腐性能,例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。 2.3 合理使用防腐涂料 石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保护膜,将金属表面与腐蚀介质相隔离,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 2.4 采用电化学保护法 采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀,主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极,并固定在设备表面,形成腐蚀电池,此时机械设备就成为电池阴极,从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 3.结语 由此可见,石油化工企业必须采取有效的应对策略,利用新型的防腐技术,提高机械设备的耐腐蚀性能,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 石油和化工设备论文:新时期石油化工设备管理浅析 摘 要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,地球资源的使用程度不断加强,伴随人们对能源与资源的过度使用,导致部分地球能源出现短缺的状况,尤其是石油能源。现阶段,石油能源的合理利用逐渐引起了各领域的关注。在石油化工行业的不断发展中,其相关设备的管理问题逐渐暴露出弊端,因此,应对其进行科学合理的完善与更新,进而积极的促进石油化工行业的进一步发展。 关键词:新时期;石油化工;设备管理;浅析 石油化工行业主要是对化工产品进行必要的生产与加工,因此,对相关的设备进行管理与维护工作具有一定的现实意义。不仅能够提高设备的使用效率与质量,同时间接地推动了石油化工行业的工作效率。文章通过对石油化工相关设备管理问题的全面分析,提出相应的解决措施,进一步完善石油化工设备的管理工作。 1 新时期石油化工设备的管理现状 1.1 设备管理工作不专业 石油化工设备的管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求[1]。 1.2 设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求[2]。 1.3 化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况[3]。 2 石油化工设备管理工作的重要意义 2.1 有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2 有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3 完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1 贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收[4]。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2 加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3 对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4 普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率[5]。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5 积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4 结束语 石油化工设备的管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 石油和化工设备论文:石油化工设备管理浅析 摘要:随着经济的不断发展,资源能源的利用也是越来越频繁,尤其是作为重要能源的石油,更是得到人们的广泛关注,石油化工的不断发展的过程中,石油化工设备的管理问题成为重要因素,它直接关系着整个石油化工业的健康有序发展。本文主要就石油化工设备管理进行了分析研究。 关键词:石油 化工设备 设备管理 引言 众所周知,石油化工设备是进行化工产品生产和加工的基础,只有不断加强石油化工设备的管理和维护,才能更加有效地提高石油化工设备的质量和效率, 也可以在一定程度上提高石化企业的生产效率。由此看来,对石油化工设备管理进行研究很有必要。 一、石油化工设备管理的重要性 1.化工设备管理是化工企业安全生产的保障 安全是一个化工企业最基本也最重要的生存要素。在化工企业实际的生产中必须把生产安全放在首位,保障设备的安全和人员的安全,避免企业遭受不必要的损失。化工企业能够进行正常的生产运作,化工设备管理的系统化、科学化是重要的前提之一。部分对安全环境要求比较高的化工设备比如电力设备、机动设备、压力设备等,需要特别加以个性的管理和维护才能保证设备安全的工作。这些高压强电的设备一旦出现故障不仅对设备会造成一定的破坏,对操作人员的生命安全还会造成威胁,后果不堪设想。因此,化工设备管理的安全是化工企业的生产生命线,必须制定科学、合理的管理方案来给化工企业在安全制度的保障下实现经济效益最大化。 2.设备管理是稳定生产的保障 关于化工设备的管理工作有相当多的具体内容,比如如何对化工设备进行设备的定期保养和调试、设备的招标和成本的预算等,需要化工企业不同部门的员工齐心协力共同来完成设备的管理工作,做到各尽其责,在自己的岗位上做好有关化工设备的管理工作,为化工企业生产的稳定性、高效性、持续性作出自己应有的贡献。 3.设备管理是提高产品质量的重要因素 化工企业产品的质量的好坏关系着一个企业经济效益的好坏,是影响企业在市场占有率和同功能产品竞争上地位的重要因素。而化工设备的管理又是直接与企业产品质量挂钩的,设备能够正常安全的运作才能制造处符合企业标准的优质产品。化工设备管理需要各管理人员让设备时刻保持一个良好的工作状态,这样才能让设备高效的在生产线上运作,提高产品的质量。 4.设备管理还是提高生产效率的重要因素 化工设备的优秀管理,帮助生产线正常的运作,实际上就是在生产效率上给了一个强有力的保证,设备不出故障,生产效率就能在技术的带领下不断提高。生产效率的不断提高,就能帮助化工企业能够实现效益的最大化。因此设备管理工作对于企业生产效率还是非常重要的。 二、石油化工设备管理的现状 1、化工设备管理专业性不强 以往的化工设备管理体制跟不上化工设备发展的脚步很大一部分原因就是因为设备管理的专业性不强,严重制约了设备管理体制的深入改革和完善。要求设备管理人员的综合素质和专业素质都要非常的扎实过硬,各方面能力都要平衡发展,而现代的化工企业的设备管理人员恰恰缺乏专业性的知识和操作经验,无法适应化工设备的日益更新。 2、化工设备管理安全问题 众多化工企业的化工安全事故发生原因都是因为设备管理上出现的管理方法不够科学先进和不严谨。随着现代化技术的不断发展,各种新型的化工设备都在不断更新换代,集约化设备日益增多,而且部分化工设备还出现过载过量工作的情况,给设备管理工作带来了不小的困难。安全隐患的节节攀升也给化工设备管理带来了许多难题,传统的设备管理制度已经不能满足现代化化工设备的安全监控的实际要求。迅猛发展的集约式设备对化工设备管理的要求越来越严格,日益凸显的设备故障造成的安全事故给化工企业敲响了警钟,设备管理安全问题已成为现代化化工企业设备管理要解决的重大难题 3、设备滞后和管理的不规范 设备技术管理。在预算设备修理资金时,只是按照以前的管理经验经行预算,而没有根据科学的预算方法。由于设备的折旧统一采用直线法计提,使得一部分设备虽已体满折旧,但设备仍然完好,另一部分设备虽未提满折旧,但设备技术老化,甚至丧失使用价值。没有按照设备的实际状况进行折旧的计提。 四、加强石油化工设备管理的措施 1、落实企业设备管理主体责任 首先应该进行设备的专业管理,企业要充分掌握设备使用、维护、维修和保养的重要技术。企业设备管理部门负责维修和保养计划以及材料和部件计划,负责质量控制验收,负责设备文件的管理和维护信息。再者,企业必须加强设备管理的领导,落实领导责任。企业应明确领导团队成员负责设备管理。根据企业需要,可以建立设备、电气、仪表副总工程师,来辅助分管领导负责设备的技术管理。另外,特大型和大型的石油化工企业,需要设置专职副领导进行设备的管理。 2、加强石油化工设备的管理和专业技术人员的培训 首先石化企业应该高度重视石化设备的管理,很好地理解石化设备管理有效增强企业盈利的重要作用;其次,设备管理部门还要不断加强专业技术人员的培养,并协助其他部门搞好这方面的相关工作,如辅助人力资源部门进行专业技术人员的招聘工作。栽培的技术人员根据企业实际需求,做到培训要具有针对性,从而提高有关人员的技术水平。而且,在进行相关技术人员培训的同时,也要重视技术人员的培训结果,并要进行及时的检查,检查结果必须记录在档,鼓励培训人员更加认真谨慎的看待培训工作。更为重要的是要注意石化公司应该开发详细的评估体系,以提高设备的运转率为优秀,加强石化设备的管理。 3、加强石油化工设备的安全管理,普及化工设备安全管理的意识 石油化工设备的安全管理的方方面面的准确把握需要化工企业上上下下全体员工树立安全操作、安全管理的意识,而不是单单依靠设备管理技术人员的单方面的维护和操作。全体员工能在化工设备出现故障的第一时间及时反映给管理相关的技术人员,从而避免设备故障的进一步恶化。而且部分设备操作人员安全意识淡薄,不加强宣传安全教育的话,会增加设备出现使用故障的概率。所以,设备管理的全体安全意识要从上到下、从部门之间的横向上都要切身落实,加强安全的宣传教育,全面保障设备的安全运行。 4、引进先进的设备维护技术 随着改革开放的进一步深入,大量的石油化工企业不断引进国外先进技术,如等离子焊、氩弧焊、热喷涂涂料、胶粘剂等等,这些重要的先进技术在企业中得到了广泛的应用和流行,各种先进的技术,使用先进的工具,在很大程度上提高了设备的效率,劳动强度得到了很大程度的降低,一旦设备出现故障,可以实现快速修复。石化企业在未来的发展,还要加强对先进技术的引入,并不断引入检测方法,如x射线、超声波等等先进的技术手段,可以实现现场快速判断,提高设备维修效率,加快维修计划,确保生产的正常运行,不断提高石化企业设备的现代化水平。 结束语 总而言之,石油化工设备管理是关系到石油化工企业发展的关键所在,必须采取各种措施不断加强石油化工设备管理,只有这样,才能不断促进石油化工业的不断发展,才能给石油化工企业带来良好的经济效益,同时为我国国民经济的不断发展做出贡献。 石油和化工设备论文:石油化工设备的维护探究 摘要:在我国的石油化工设备中,设备的维护的重要性不言而喻。化工设备的维护工作影响其日常工作的正常运作。只有掌握好化工设备的维护检修技术,才能使设备良好运行,维持较好的生产秩序。基于此,文章对石油化工设备的维护进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:石油化工设备;维护;措施 1.石油化工设备维护的必要性与原因分析 首先,加强石油化工设备的维护是适应石油化工产业发展的客观要求。石油化工产业生产离不开设备的运用,任何机械化设备的使用都有其使用寿命或是缺陷不足,在日常的运行过程中产生的消耗也会加快设备的老化程度,不利于设备的长期连续使用,因此鉴于为了减少在化工生产中出现突发事故或是技术性问题就需要加强和完善化工设备的维护和保养,从而更好地促进石油化工产业的健康顺利运作。 其次,石油化工设备维护也是促进化工生产物质技术发展进步的重要体现。随着科学技术和信息科技化的快速发展,无论在各行各业都离不开科技的进步与发展,石油化工产业也不例外。化工设备在日常使用中出现的故障等技术问题都需要加强维护和处理,这就要求石油化工生产需要提高设备维护的管理体制,加强技术创新和维护,从而为生产作业提供一个有保障的平台和环境。 最后,加强石油化工设备维护也是企业保障员工人身安全的具体措施。石油化工设备的使用主体是生产工作人员,在日产生产过程中不可避免会出现一些安全事故等,这就要求石油化工企业需要及时的加强设备的维护工作,减少由设备故障所引起的安全隐患,这不仅是为了延长设备使用寿命,也是保障员工人身安全必不可少的完善措施。 2.设备维护的标准 2.1要保证设备在产品的制造生产环节中拥有较长的持久性,可以让石油化工设备在连续不断的生产工作中保持正常运转,企业要把石油化工设备的维护和保养规定做实做细。 2.2尽量避免具有腐蚀性的物品损害石油化工设备,企业的管理人员要组织员工负责清理设备表层的污物,让设备一直处于清洁状态。这样石油化工设备就可以在一个清洁卫生的环境中作业,为正常生产制造一个有利条件。 2.3要降低物品原料的消耗和相关能源的损耗,避免因为物品的泄漏引起的火灾、爆炸和环境污染等一系列重大事件的出现。要根据具体的工作实际制定相应的安全规则,科学严谨的监督管路连接处的安全情况,根据经常出现的问题制定有效的应对措施。让因泄漏造成的损害减到最小,甚至避免事故的出现。 2.4假如在生产的过程中石油化工设备出现突发性的故障,要及时开展维修工作。要制定规则保证维修当天完成,使危机在最短的时限内消除。这样,设备就可以快速恢复工作状态。所以,企业要在监督维修的同时,做好相应制度的跟进工作。员工就有依据对设备进行严格检查,才能保证出现的问题得到及时解决。 3.化工设备维护的基本方法 化工企业生产性质的特殊性,以及化工设备性能恶化的因素,要求化工设备时刻要保持高效、稳定的生产运行状态,而保证设备平稳运行的重要手段就是做好维护与保养工作:首先,化工设备运行的持续性要求要实现专人负责制,保证每个重要的设备部门都要有专人负责;其次,要规范设备操作人员以及维护与保养人员的行为准则,化工生产工艺操作比较严格,操作人员要严格按照相关规定执行,避免因为人为操作导致设备发生故障;最后,加强安全教育和知识能力培训活动。企业要积极开展一系列的安全教育和技能提高实践活动,并且制定一些激励措施,提高员工的主人翁意识,增强他们的责任心。 3.1化工设备投产前的维护保养 化工设备在投产前的维护保养是化工设备维护保养工作的基础,对设备的安全高效运行具有重要的影响,因此投产前的维护保养一定要做好:一是按照设备的使用要求,编写相应的操作规范和维护保养手册,并且根据设备的出厂安装顺序绘制润滑示意图,便于为日后使用提供重要的数据参考;二是在设备投产前要对操作人员、管理人员以及技术人员等进行相应的教育培训,让他们了解设备的结构、性能、维护保养等各方面的知识,并且在经过一段时间的培训后,要对他们进行考核,实施带证上岗制度;三是做好设备相关配件的准备工作;四是要准备必要的维护保养工具。 3.2化工设备使用中的维护保养 一是在设备使用中,要制定严格的岗位工作制度,并且认真执行巡回检查制度,尽早发现潜在故障,并给予解决,避免设备故障的进一步扩大;二是要严格执行“以维护为主,检修为辅”的维修保养制度;三是做好设备润滑工作,及时对关键部位进行润滑,避免因为润滑不及时而造成的设备的过度磨损。 3.3设备的巡回检查 化工设备与一般设备相比,其摆设位置和安装方法具有独特性,一般很少看到独立的化工设备,通常是设备群体相连,即一个程序的设备与另一个程序的设备相连,一个集中控制系统同时控制十几台相连设备,其中任何一台设备出现问题,都会殃及到其他设备。目前,化工企业采用的是集中控制监控方式,少有人工检修管理人员的参与,因此,必须采用巡回检查的方法来弥补控制检测的不足,在遵循化工设备连续性的基础上,参考集中控制管理中心的监控参数,以小组为单元、采用巡回、片区、现场三种方式定期定点对每一个设备运行、机械振动等展开检查,彻底杜绝高危害性因素。 4.加强石油化工设备维护的具体措施 4.1提高维护人员安全意识 由于化工企业的特殊性,无论在日常生产,还是装置维修、改造作业中,每一个点都存在着危险源。针对这种情况,必须提高维修人员的安全意识。作为专业的设备维修人员,在化工企业或其他危险行业设备检修等作业安全管理工作中,为了保障现场的安全生产,必须严格遵循相关管理规定。每一个作业人员应在思想上重视,在实际工作中落实和体现,细节决定成败,如果只停留在理念和口号,或者通过“搞运动式”的短暂行为,是无法真正落实到每个员工的心里,从而转化为行动的。 4.2提高维护人员技术水平 化工企业中对维护人员的要求较高,要求懂原理、懂构造、懂性能、懂工艺流程;会操作、会保养、会排除故障。所以提高设备维护人员的专业技术水平及职业素质势在必行。 对于化工企业从事维护的人员,可以聘请专家或技术能手为企业的维护人员讲课,讲一些维护技术要领、注意事项等内容。也可以对设备维护人员进行专业培训,使维护人员充分了解设备的原理结构,常用的设备保养维修及故障处理方法。还可以举办技术竞赛,对成绩好的人员给与物质奖励,维护人员不仅可以借此机会相互交流、学习,还能够提高学习专业技术的积极性。 对于高职院校的设备维护专业的学生,可以通过以上方法提高维护的技术水平,也可以通过专业相关理实一体课程、实训课程、职业资格培训等方法提高技术水平。总之要成为一名优秀的维护人员应将理论和实践相结合,二者相辅相成,缺一不可。 4.3制定科学合理的设备使用管理机制和体系 石油化工生产离不开设备的使用,然而目前大多数化工企业对于设备的管理存在细节上的问题,忽视了设备的维护和保养工作,这样不仅不利于化工企业的发展,还会造成设备在使用环节上出现各种问题,因此这就要求企业在日常生产中需要制定一个全面科学的设备管理机制和体系,重点负责设备的日常使用和事后的维护事项。这样不仅能够促进设备维护工作有序进行,还提高了生产工作效率,促进化工企业的发展。 结束语 基于上述的分析,可以发现,在日常生产环节中不可忽视对于设备的维护和保养,必须要结合相应的维护技术,提高维修人员技术水平,以适应时代的进步与发展。 石油和化工设备论文:浅析石油化工设备的维护及检修 [摘 要]国家经济的快速发展,对能源的需求也在逐渐增长,这就需要石油化工企业的生产能力能够满足经济发展的需求。石油化工设备对于经济发展有着重要的作用,石油化工设备的优劣和工作状态,直接影响到石化企业生产装置的安全稳定和长周期运行,也影响着石化生产企业的经济效益。 [关键词]石油化工 设备维护 安全 检修 1、石油化工设备的特点和维护的基本要求 1.1 石油化工设备的特点 石油化工是一个技术相对比较复杂的行业,涉及到的石油化工设备也较多,其主要有反应类设备、换热类设备、储罐、炉类设备、塔类设备等,通过阀门、管路等把各类设备连接起来,形成了一个整体的石油化工装置系统。石油化工生产是一个连续不间断的过程,具有易燃、易爆、高温、高压、容易中毒的特点,同时伴随着复杂的传热过程。加强石油化工设备的维护保养,确保设备正常运行并且强化可靠性,对保证生产活动的正常进行、提高企业经济效益具有重要作用。 1.2 石油化工设备维护的基本要求 (1)为保证石油化工设备的正常运行,必须严格执行石油化工设备的维护保养制度。 (2)减少腐蚀性物质与石油化工设备的接触,经常清理设备表面的污物,使设备长期保持清洁,为石油化工设备的正常运行创造一个干净整洁的外部环境。 (3)减少物料消耗和能源损失,防止由于物料泄漏造成爆炸、火灾、环境污染等重大事故的发生,制定相应的安全防护措施,严格控制管路连接处的泄漏,通过采取措施把泄漏损失降到最低。 (4)石油化工设备若突发故障,应及时进行维修,要做到维修不过夜,保证在最短的时间内使设备恢复正常运转;同时制定相关的检查制度,严格按规定要求对设备进行定期检查,发现问题及时处理。 2、化工设备检修中的危险因素分析 与其他类型的生产相比,石油化工生产设备检修是一项高频率、高风险且复杂的技术性工作。 特别是石油化工生产区域的设备布局较为集中,局限了检修的场地,而对设备进行内外部以及高空检修作业时,动火、高空、容器内、起重、拆装作业等会同时进行,交叉作业多,若缺乏严密的施工组织和不周全的施工计划加之麻痹大意,非常容易造成安全事故。 2.1 动火作业的危险性 检修前,生产设备系统介质清理不彻底、盲板安装不到位、阀门内漏等安全防护措施不到位时,必将增加生产系统检修的危险性。 许多易燃易爆的介质容易在设备、管道内壁形成积垢层,如果清理不彻底,置换不到位,动火作业时,非常容易引起火灾、爆炸等安全事故。 2.2 高空作业的危险性 高空作业时,可能存在的危险性主要是由于脚手架的搭设不规范、 稳定性差造成的高处坠落事故;同时在高空作业时,可能由于周围环境的变化,有毒气体的散发,引起检修人员造成中毒,致使高处坠落事故发生; 若未按照要求办理登高作业票证、未系安全带、未佩戴安全帽,易造成检修人员高处坠落。 2.3 管理的不规范 企业若在管理上出现疏忽,比如不按照规定办理动火证、未采取必要的动火安全防护措施等,都非常容易造成火灾、爆炸事故;未按要求对有毒有害介质进行清洗、置换以及合格性分析,会诱发中毒事故;若容器内含氧量不达标,检修人员进入作业,则有发生窒息的危险,或者受限空间通风不畅也会造成窒息事故; 在容器内使用的照明灯具、电动工具的安全电压不符合要求,或者电源线保护层出现了破损未采取措施,则会造成触电事故;若未按照要求佩戴防毒器材进入有毒、有害区域或者防毒器材存在缺陷等,均会造成中毒事故的发生。 3、强化设备维护及检修的措施 3.1 实现检修的协同与同步性 一般在设备运行一定周期之后,应该对设备进行定期停车,然后进行系统内部检修与维护。由于石油化工设备布置密集而且数量较多,所以在进行检修时所耗费的时间长,就算经历了长时间的检修也不可能完成对所有设备的整修,主要还是受到检修力量和技术水平的限制。在对石油化工设备检修时,应该根据不同类别设备的特点,选择检修时间相近的设备进行分批检修,避免其他设备参与停车检修。而对于检修周期较短的设备,则应该采用协同方式来进行检修,这样能够降低由于设备检修时间长,对企业生产带来的影响。 3.2 加强巡回检查,保证设备可靠运行 一般石油化工设备,都是设备与设备串联在一起的,如果其中一台设备出现问题,将会对其他设备的运行造成影响,所以在设备维护检修过程中,应该采用巡回检查的方法来弥补监控缺陷,从而对设备出现的问题能够及早发现、及时处理。巡回检查一般分为操作人员、区域维护检修人员、现场技术管理人员的巡检,是石油化工生产企业的日常维护和管理工作,主要任务就是对设备进行调节、维修,对于发现的问题及时解决,以保证设备的正常运行,为石油化工生产企业创造良好的生产条件。 3.3 创新检修管理方式,提高检修管理水平 随着社会的发展,石油化工设备在不断的更新升级,所以必须强化设备的自动化系统。传统的设备检修管理系统已经落伍,为了适应石油化工企业的发展需要,设备检修管理方式必须先进、科学、合理。并且同时提倡预防性维修理念,能够对问题及早发现、及时解决,提倡对新技术、新工艺以及新材料合理应用,做到防患于未然,从而保证石油化工企业设备的正常运行。 3.4 强化日常设备维护与保养,有效的预防安全事故 根据发展趋势以及实践经验,各石油化工企业必须注重生产设备的预防性维护,加强对设备的维护与保养,确保设备的良好性能与工作状态。 在石油化工设备巡回检查过程中应该做好细节工作,对于设备出现的零件松动、异常声响等情况,应该及时的采取措施进行维修处理,将设备的隐患扼杀在萌芽状态。 加强设备日常维护与保养,能够有效的预防安全事故,能够确保石油化工企业的安全生产。 3.5 重视员工培训,提高员工综合素质 员工是石油化工设备维护与检修的主动力,他们的技术水平会直接影响设备维护与检修的质量,所以强化石油化工生产企业员工的综合技术素质是必需的。首先要组织和吸收责任心强的维修人员,不断的完善维修队伍;其次积极的开展业务培训工作,组织相关专家对技术管理人员进行定期的技术授课,讲解设备的结构组成、运行原理、维护重点等。不断拓展员工的知识面,提高业务素质,能够使员工的设备维护与检修技术水平得到不断的提升。 4、结语 石油化工行业是国家经济命脉的重点,是国家的支柱产业之一。石油化工设备是石化企业进行生产的物质技术基础,设备状况的优劣直接影响企业生产装置的安全稳定和长周期运行,所以石油化工企业为了确保安全生产和提高经济效益,就必须高度重视设备的保养和检修工作。 石油和化工设备论文:石油化工设备安装工作建议 摘要:石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。本文主要对石油化工设备安装相关问题进行了简要分析。 关键词:石油化工;设备安装;意义 引言 近年来,随着现代石油化工生产的不断发展,石油化工设备安装问题受到人们的高度重视,主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦,甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产,促进石油化工业的快速发展。由此看来,石油化工设备安装需要得到充分的重视,只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量,保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工企业设备管理的必要性 石油化工企业中化工设备对于生产是至关重要的,是石油化工企业开展日常工作的基本工具,从这个角度来说,对于石油化工设备的日常管理是非常重要的。好的设备管理效果,能够有效的避免因为设备自身原因造成的经济损失和生产事故,最大程度的保证生产工作的正常进行。石油化工生产管理最重要的就是安全管理,而设备管理又是安全管理中的重要组成部分,因此提高石油化工企业设备管理工作的质量,有助于提高企业整体的生产管理水平和质量。随着我国社会经济水平的不断发展,社会各个环节都在向着正规化方向发展,石油化工企业也不例外,设备管理对于石油化工企业的必要性主要体现在运行可靠性、维修费用以及减少经济损失这几个方面。 1、提高设备的运行可靠性 有前文叙述可知,安全生产对于石油化工企业来说至关重要,而设备运行安全又是安全生产中最重要的环节,石油化工企业生产过程中会涉及到多种生产设备,这些设备由于作用不同,其安全性能也不尽相同。其中一些对于安全性能要求比较高的设备,诸如电气设备等,如果不强化管理质量和效率,一旦出现设备安全问题,将造成不可弥补的损失,甚至还会出现人员伤亡。从这个角度来说,提高设备管理工作的质量,有助于提高设备的运行可靠性,从而提高石油化工企业整体的生产安全指数,最大程度的避免生产事故的发生。 2、降低设备运行维修费用 众所周知,对于石油化工企业来说,生产设备的日常管理费用也是生产成本中的重要组成部分,尤其是一些大型高科技设备,一旦出现故障,其维修费用是非常大的,维修费用不仅包括技术维修费用,还包括人力资源费用等,现代石油化工设备自动化和智能化程度都比较高,设备出现故障已经不是过去的某个设备零件或者是器件破损,更多的是设备的中央处理器中的某个智能芯片出现了问题,从这个角度来说,提高设备管理的日常效率,能够有效降低设备的运行维修费用,减少企业流动资金的运转压力。 3、减少企业因设备故障带来的经济损失 设备出现故障,不仅会增加企业维修设备的开支,还会影响正常生产工作,集成度越高的设备,在生产中担当的角色就越重要,一旦出现故障,将会影响一条生产链无法正常生产,这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障,会严重影响企业的正常生产,企业的经济收益就会出现相应的缩减,因此强化石油化工企业的设备管理工作,能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减,保证企业的正常收益。 二、化工设备安装要点 1、安装施工前期准备工作 施工设计图纸是施工人员进行具体施工过程中所遵循的基本依据,因此必须对整个工程正式运行前的设计图纸进行严格控制,确保其规范、合理。在对施工图纸的检测过程中,要将重点放置在石油化工安装工程的施工设计图纸的仔细核对以及审查上,确保施工设计图纸在设计上没有出现对具体工程工序的遗漏以及原则性的错误,将各种不合理因素在正式开展工程前便进行及时的发现与消除,从而避免施工过程中出现更改、返工等情景,以至于整个工程无法如期开展和完工,影响到工程的进度以及质量,从而造成不必要的麻烦。此外,在对施工图纸进行全面控制的同时,还要对整个工程的人员安排、原材料使用、施工方案的确定等基本工作做好,确保各部分工作都依照国家相关法律法规以及行业标准开展。通过施工过程中具体参与者的技术交底以及培训,保证施工过程中,操作人员拥有过硬的技术业务素质,懂得基本的操作规范以及安全防护措施。 2、施工材料以及管道预制工作控制与管理 施工材料作为直接影响石油化工安装工程质量最为直接、关键的因素之一,工程管理者必须将该部分的有效控制与管理作为重中之重进行重视。具体操作办法如下:进行施工材料的验收时,验收工作要全面、细致,要对材料的出库以及入库进行检验,入库检验过程中,要严格依据我国颁布的相关材料质量标准进行一一检测,检测项目包括各项材料的出厂日期、保质期、硬度等,坚决杜绝质量不过关的材料进入库存。针对某些特殊的管道组件以及材质的组件,检测人员应当对其进行必要的复检工作,不得敷衍了事,坚决保障入库材料全部符合相关标准。出库的材料应当以设计工程量的实际情况进行出库,做到严格依照设计开展工作,绝不随意出库。 管道预制是施工过程中为实现管道施工工期的有效缩短而专门开展的一项工程,主要由管段预制以及管支架预制两部分构成。因此在管道预制中,必须要确保以管材调直、下料、标识、焊接等部分为代表的各个部分进行全面检测,保证管道预制工作能够严格依照操作标准开展。 3、 管道安装阶段的控制与管理 管道安装是一项涉及面广、工作量大的系统工程,其涉及到对土建管架以及机械设备的安装,对预制管段和管支架等不同部分进行工作交接以及具体验收等工作,囊括对管子、管段等部分的组装工作,管道安装工作的重点是对预制管段进行进一步的安装与完善,确保在对焊材、焊接工艺、焊接环境、焊接方法等操作手段的控制与管理下,确保现场预制组装工作的焊接能够顺利进行,是对管道预制作业流程的进一步扩展。 4、试压冲洗以及防腐保温部分的控制 试压冲洗阶段是对石油化工安装工程中管道施工的一次全面检测,检测范围包括对管线的核查、试压、冲洗等,属于工艺管道施工中最为重要的一道检测保障,通过这部分的检测,管道的外观、质量以及内部各项指标是否符合相关标准能够一次性的被全面、无缝隙的覆盖,因此必须对这部分工作流程全面控制。防腐保温阶段是对管线刷油、保温、保冷等日常运行状态的一次基本工作,该项工程的控制管理状态如何直接影响到管线的维护与运行,不可对此掉以轻心。 5、机械设备安装过程中的质量管理与控制 机械设备的性能如何直接对石油化工工程施工最终质量有着举足轻重的影响。因此,对于参与到施工中的各项设备,必须确保其质量上符合行业设计规范以及国家制定的相关标准,要拥有明确的证件证明其达到了所要求的标准;设备安装中使用到的计量设备与各种仪器精度应当等于或者大于被检测对象的精度等级;针对设备安装阶段出现的隐蔽性工程,检测者应当在实行隐蔽之前及时的对其进行检测,并做好登记工作,确保合格后才能允许继续安装。 结束语 总之,石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响,我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率,提高石油化工设备运行的效率,从而促进石油化工业的不断进步。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护 [摘要]:本文主要分析和探讨在湿硫化氢环境当中,石油化工设备所存在的常见腐蚀情况以及相应的防护措施,从而更好的降低设备的被腐蚀程度,提高设备的使用效率和寿命。 [关键词]:石油化工设备 湿硫化氢 腐蚀 防护 湿硫化氢环境容易导致大部分的石油化工设备出现各种腐蚀开裂问题,对设备的使用生产造成极大的安全隐患和危害。因此,必须要加强对石油化工设备的防腐蚀工作。 一、湿硫化氢环境中石油化工设备的腐蚀状况 石油化工设备在湿硫化氢环境中非常容易被腐蚀,通常其腐蚀的类型主要包括以下四种,具体表现为: 1、由氢气引起的开裂 大部分石油化工设备的材质是钢材,而钢材的内部一般都会或多或少的存在氢气泡。这就导致在环境压力不断增加时,这一范围的氢气鼓泡会出现裂纹,并且逐渐发展成彼此之间的相互连接状态,从而最终形成氢致开裂。这一状态的特点是分布具有阶梯状,且延伸方向与钢材表面平行。 2、由应力导向引起的氢开裂 石油化工设备长期处于湿硫化氢环境下,其接管处、裂纹状缺陷处、腐蚀开裂处以及突变几何状部位会出现有规律的开裂。这主要是由于石油化工设备在应力作用下,其氢气会在缺陷处与夹杂物的缝隙间聚集,从而导致出现一排排与应力方向相垂直的小裂纹,而且设备中热影响作用越大的区域(焊接接头、高应力集中部位)其裂纹开裂情况越严重。 3、由氢气引起的鼓泡 通常情况下,湿硫化氢环境中石油化工设备经过长时间腐蚀后,其在设备内壁的浅表面会出现大小不一的氢鼓泡。这是由于湿硫化氢环境中的含硫化合物在对设备设施中的碳钢材料进行腐蚀时,会同时分解出相应的氢原子,并容易渗透、聚集到设备钢材中存在裂纹、夹渣、缺陷等状况的部位,经过聚合反应形成氢分子。这些氢分子经过不断的聚拢、融合,会在碳钢表面形成极大的膨胀力,从而对钢材中的晶格界面造成巨大的压力,经过长时间的累积后,就会致使其界面开裂,最终呈现氢鼓泡的状态。 4、由应力、硫化物引起的腐蚀 这种腐蚀状况通常是在设备的热影响区域以及高硬度区域等出现。石油化工设备中的碳钢材料与湿硫化氢经过化学腐蚀作用,会产生出一定的氢原子,在这些原子的渗透作用下,钢材内部的晶格结构遭到溶解和破坏,引起钢材出现“氢脆”现象。当石油化工设备在受到外加应力或残余应力的影响时,就容易引起腐蚀开裂问题。 二、湿硫化氢环境中石油化工设备的防腐措施 根据石油化工设备在湿硫化氢环境下容易出现的腐蚀类型,各石油化工企业在今后的设备管理工作中,可以通过采用以下几个方面的方法和措施来有效地预防和降低设备的被腐蚀情况。具体措施如下: 1、安装过程中的防腐蚀措施 安装工人在进行石油化工设备的制造安装时,一定要注意以下几点,以便于更好的预防和降低设备的腐蚀。具体包括: 1)对设备各配件进行检查,确保其几何尺寸同规定标准相一致; 2)在焊接时,要尽可能的降低焊缝结构中的合金成分; 3)不允许采用强力组装方法进行设备安装; 4)采用射线和超声波对焊缝进行探伤检查,确保焊缝质量; 5)要尽可能的将焊缝的硬度控制在200HB以内; 6)设备焊接完成后,要严格进行相应的热处理,以便将残余的应力消除。 2、选材过程中的防腐蚀措施 对材料的合理选择能够有效降低石油化工设备的被腐蚀率,因此,必须要重视加强对相关设备材料的科学、合理选择。这里需要注意一下几点,即: 1)在湿硫化氢环境中,氰化物的质量浓度 20mg/I,硫化氢的浓度质量 50mg/L时,其内件材质一般选择0Crl3钢材,壳体钢材一般选择碳锰钢或碳钢的复合钢板。 2)在湿硫化氢环境中,硫化氢的浓度质量 50 mg/L,而氰化物的质量浓度不确定时,通常壳体的钢材是选择碳锰钢或碳钢,并保证其抗拉强度在414Mpa以内。 3)除上述两点外,尽量降低设备钢材中P、S、Mn的质量分数以及尽可能的提升材料纯度也是降低设备腐蚀的重要措施之一。 3、使用过程中的防腐蚀措施 在石油化工设备的使用阶段,操作人员一定要熟练掌握设备的操作方法、步骤以及相关养护工作,规范操作流程,严格工艺标准,努力做好防腐工作中的相应工作(如缓蚀剂、加碱、指标测定等),并及时、定期的做好设备腐蚀高危部位的防腐保养,加强日常工作中的动态监控,从而更好的确保石油化工设备的使用状态。 4、检测过程中的防腐蚀措施 要定期的对石油化工设备进行安全检验,以掌握和保证设备在使用期间的安全性和防腐效果。其检验的内容主要是对压力容器的检验,一般包括:设备结构检测、表面状况检测、锂氏硬度检测、溶剂去除型渗透检测、内表面荧光磁粉检测、测厚、超声波探伤检测、X射线探伤检测等。检测人员一旦发现安全隐患或问题,一定要及时、科学、正确的对缺陷部位进行分析,并进行相应的修复和处理,从而确保设备使用的安全性。 结语: 对石油化工设备的防腐蚀工作是一项动态的、长期性的工作,企业只有从而材料、安装、使用、维护等多个方面着手加强,才能更好的确保石油化工设备在运行期间的正常、安全。 石油和化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展,同时由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工;化工设备;防腐对策 引言 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因 由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。 2、腐蚀的分类 根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:机械部件的形状应该尽量简单;机械部件表面不能有缺陷或损坏;机械部件尽量使用一样的金属材料;机械部件中尽量不要有缝隙;机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆;在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀;在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 2、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油和化工设备论文:石油化工设备运行可靠性的重要性 摘 要:石油化工对于世界上每一个国家的经济来说,都是举足轻重的,特别是在近现代以来,石油化工在社会的发展中愈来愈显得重要了。企业生产中设备是一个物质基础的话,那么企业发展中就更需要一个先进可靠的设备了(和强有力的设备管理、诊断、检修系统)。本文主要是就石油化工设备运行可靠性的重要性进行一系列的简单分析,为生产的高效安全和稳定打下一个坚实的基础。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 一、石油化工设备运行 设备的安全是石油化工中最重要的管理,设备的管理又是安全管理中的一个重要的组成部分,因此,石油化工设备管理工作的完善,有利于企业整体的生产管理水平质量的提高。在经济发展的大潮中,社会每一个行业都在往正规化的方向踏步,这其中,石油化工也不例外,设备的持续运行可靠性重要性也是不容忽视的。 1.设备运行可靠性 在石油化工企业中,安全的生产是相当的重要的,由于设备的不同因而作用也就不同,安全性能也就各有不同了,设备运行的安全是安全生产中的非常重要的一个环节,石油化工企业的生产过程当中又会涉及到很多的生产设备。可靠性的意思是说,产品或系统在规定的条件下和规定的时间之内,完成规定的功能的能力。其中所说的产品,可以是任何的系统设备与元器件。产品的可靠性原则上主要分为三个,首先是,规定条件;其次是,规定时间;最后是,规定功能[1]。 先来说说什么可以判断设备的可靠性吧。首先是,规定条件。它想表达的是设备所处的环境条件、维护保养条件、使用条件等等。其次是,规定时间。从某种意义上来说,工作的时间越长,可靠性就越低了。尽管设备的可靠性一再的强调了时间原因,可是产品的质量性能指标并不包括这一原因。因此,设备可靠性和它的技术性能指标的根本区别就在于规定时间内的评价好坏。最后是,规定功能。它的意思是设备应该要有的主要技术性能指标的一个综合评价。 2.怎样提高设备可靠性 在大众的意识里面,普遍的认为是,维修是保证设备可靠性的重要方式。维修就是对产品设备的一种修理与维护。维修设备和设备的可靠性有着直接的关系,它可以保障系统的有效度。提高可靠性,可以更好的延长系统的使用时间,完善提高维修性,能缩短停留时间,提高企业的生产效率。 3.石油化工设备运行可靠性要求 第一,石油化工设备运行可靠性必须要适应其行业持续性发展生产的需要,保证每一项生产设备的正常顺利运行,严格按照设备的相应的管理制度和维护保养制度进行运转。第二,尽量去降低石油化工设备和腐蚀性材料的基础,保证设备的运行介质,看看其是不是与材质相匹配的满足的,还有关于备品备件的质量保证及时的去清理干净设备表层的脏污物(做到三光)。让石油化工设备得以健康的运行,保持设备运行的清洁度。第三,尽量的去减少因为物料的泄露而造成的环境污染,已经在泄露过程中造成的爆炸等等重大事件事故的发生。还要注意的是,建立健全一些安全保障的措施方法,比如说紧急预案、事故预案等,完善管理,在管理的连接处要进行严密的控制,积极采取各项有效的措施,争取把危害降到最小的可能。第四,及时发现各种隐患,问题,要及早的采取措施处理得当,尽量减少避免发生石油化工设备的问题事故,必须要立即进行维修,尽量让设备可以在最短的时间之内恢复正常使用[2]。 二、石油化工设备运行可靠性和重要性 在石油化工企业中,比较复杂的生产工艺条件对设备的要求是比较高的,而设备是一个企业生产和运行的基础,设备运行的可靠性将会是直接影响着装置的连续稳定运行。因为设备的不足(或者操作不当)会直接或者是间接造成一系列的事故发生,从而给企业带来重大的损失,甚至会因为设备的缺陷,造成装置停产,影响企业的正常生产,这样一来,其带来的经济损失也是巨大的。 举例说明一下吧,比如说,在2000年12月12日零时四十分,宁夏石化分公司某化肥空分装置冷箱内发生了一起关于设备自身问题的爆炸事故。其原因就是因为该化肥装置氮气压缩机(4111---K2)因为高压缸止推轴承受的温度高联锁(4111---TAZ---2025)错误的动作,致使了联锁跳车,随后气化炉等后续工段联锁停车。最后才导致了空分装置冷箱内的氮气液化气(411---E3)和连接管线发生了爆炸[3]。合成了氨素和尿素装置停车。通过这样一个案例,告诉大家,因为设备的不足缺陷是会直接导致一系列不可挽回的重大的事故的,有的时候由于这些设备自身的原因,还会在处理的过程中再次发生一些次生事故,这一切都会给企业带去超级大的经济损失。 设备的缺陷不足不但会造成一系列的事故发生,还会给企业造成很大的经济损失,并且设备存在的缺陷装置得不到正常的运行,长时间不能在限定的负荷下运行或者是长时间的停止工作,都会带来巨大的损失。长时间的停止工作的话,会让企业不但没有产出,还有大量的投入进去能源;长时间的不能在限定的负荷下运转的话,会让企业产品的各种消耗增加,各项相关费用也增加,这样就大大的增加了最初的成本。 三、结束语 因此,石油化工设备运行可靠性的重要性就是必须要去减少影响设备运行可靠性的因素,及时查找问题缺陷不足,积极改进完善措施。在现代化的石油化工企业生产中,必须要在提高操作水平的基础上,重视搞好管理工作,让设备可以长期安全,高效稳定的运行,为企业带来最大化的效益,创造出最大的经济社会效益,也为国民经济做出贡献。 作者简介:郝文龙(1978.09.09),男,陕西省渭南人,工作单位:陕西煤化能源有限公司,职务:设备主任。 石油和化工设备论文:石油化工设备安装技术管理的要点分析 中图分类号:TM05 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 石油和化工设备论文:大型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨 摘要:在石油化工装置的建设、维修及改造中,设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架,由于受框架、周围设备及管线的限制,往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。 关键词:石油化工设备 工程建设 吊装 近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加,石油化工装置朝着规模化、大型化发展,装置中的各类设备如塔设备、反应器等,也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见,几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是,质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。 一、大型设备吊装工艺 1.整体吊装 石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装,而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成,包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题,但这两种工艺相比较,采用整体吊装有如下优点: 1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具,其组焊条件与制造厂内的条件差不多,与在空中组对和焊接相比,设备在地面上组对的尺寸容易控制,焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。 1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装,除了需要在空中组对焊接塔本体之外,还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业,这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体,就可以大量地减少高空作业,保证设备吊装的安全。 1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装,在空中组对和焊接,则只有一个工作面,且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接,就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业,这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间,缩短设备安装的工期。 2.换热器的吊装 框架层间距较大,换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8~20t,在一组基础上,换热器的安装有单台的,有两台重叠的,也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组,用卷扬机牵引,分几次将换热器接进框架内,在基础上就位。技术要点如下: 2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大,从地面上起吊时,采用单吊点捆绑换热器较为适宜,且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。 2.2在捆绑点采取防滑措施,避免设备与捆绑绳之间滑动。 2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l,滑车组2及吊车相互配合,分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构,在每次倒换绑绳位置时,可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构,为防止损坏基础,在倒换绑绳位置时,不能将换热器l临时放在基础上,这时可采取两种方法:一种是可以在基础旁安放临时钢支架;另一种是如果换热器基础旁有足够空间,当换热器穿人框架时,先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起,用手拉葫芦张拉就位。 3.带脱水包的罐的吊装 该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似,需注意以下两点: 3.1在吊装过程中,在设备基础前后放置临时钢支架,用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。 3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座,在吊装过程中,为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂,在罐体穿入框架时,先使脱水包朝向水平方向,待罐体放在基础上后,再翻转90。安装就位。 二、大件吊装的工程管理 对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内, 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求, 对吊装机具要经过专业机构检验合格, 对吊索具要有有效的质量证明文件等。 1.对吊索具的管理 对大件设备吊装索具的安全要求,要经过以下程序方可使用: 首先, 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告;第二, 检查索具 (尤其是钢丝绳) 的出厂时间, 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验, 对于索具出厂时间超过一年的, 要求每年由第三方对索具进行一次检验; 第三, 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。 2.对吊装现场的管理 起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认, 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案, 核算受力结果及地基承载能力, 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质, 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后, 给予签发。 三、液压技术在石油化工设备吊装的应用 国内的石油化工设备吊装,早期主要以桅杆为吊装机具,形成了双桅杆滑移提升吊装方法,并积累了丰富的吊装经验,这是一项具有我国特点的设备吊装技术,在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用;但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具,工艺复杂,劳动强度大,施工周期长,影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及,逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装,采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言,吊车的吊装能力远远不足,解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装,在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的;而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用, 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展,据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。 四、结束语 在实际工作中,设备形式各异,环境特点不同,还需要具体问题具体分析,从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知,现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化,以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求,这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
办公楼设计论文:高层办公楼建筑设计论文 一、高层办公楼建筑设计的原则 办公楼建筑中聚集了很多企业员工,其在办公的时候可能会产生一定的噪音与污染,这对周围环境会有一定的影响,所以,提高高层办公楼建筑设计质量的首要任务,就是对建筑场地的选择。在选择的过程中,要使办公楼建筑符合城市规划的要求,还要与市政设施相匹配,这样才能使高层办公楼建筑的建设更加和谐,才能尽量避免打扰周围群众的正常生活。办公楼的设计需要考虑到租赁人的变动问题,要使建筑具有较强的适应性,还要增加建筑的功能,在设计的过程中,可以增加停车场、实验室、医务室、餐饮厅等功能的设施,这样可以大大增加建筑的价值,还可以为企业员工日常的办公提供极大的便利性。高层建筑中一般都设有电梯,提高电梯设计的质量,可以为员工节约一定时间,也可以有效的增加高层建筑的安全性。 二、高层办公楼建筑设计 1、外部形象设计 高层办公楼建筑外形的类型比较多,根据不同的企业性质,建筑外部形象设计需要根据不同的要求进行改变。比如政府部门的办公楼与企业部门的办公楼外形方面就有较大的差异,这些建筑设计的差异性,大大增加的建筑辨识度。在设计建筑方案时,设计人员还需要实地考察,要了解施工场地的土质特点以及地基环境等,这样才能使建筑设计符合因地制宜的原则。建筑设计的考察工作还包括对周围环境的检测,在施工的过程中,不能破坏周围的环境,要通过增加建筑外形的美观性,美化周围的环境,使高层办公建筑成为当地一道亮丽的风景。建筑设计是城市建设的一部分,通过提高建筑设计的质量,可以使建筑更具美感,还可以使建筑与周围环境更加和谐,这也是设计的重点内容。 2、内部空间设计 高层办公楼建筑设计是一项综合性工作,其包含的内容比较多,而且这个建筑需要具备多种功能,还要根据使用性质的差异性,改变建筑的内部空间结构。性质不同的企业,其办公楼的风格也有一定的差别,在高层建筑中,建筑的结构比较复杂,而且建筑的功能需要比较多,这也给建筑设计提出了更高的要求。相关设计人员在对建筑进行平面布局设计时,要将行政办公区与技术房区分开,增加建筑结构平面布局的灵活性,这也有利于扩展建筑空间面积,提高建筑空间的美感。高层办公建筑由于楼层比较高,在进行建筑设计时,要注意保证建筑结构的稳定性,可以在建筑的集中中心设置一个中枢结构,这样可以使建筑的功能更好的发挥,还能提高建筑结构的整体性。人流量大的空间(比如多功能报告厅)可布置在建筑首层,在院内设单独入口,第一步,重视生态环境设计。对于办公建筑,创造舒适、健康的空间爱你环境是永恒的话题。这部分可以提高项目品牌形象,吸引高端公司人住。第二步,重视节约能耗设计。节约能耗设计并不是项目最终的目的,二是降低客户的运营成本,同时提高项的目的同类产品在市场上的竞争地位。第三步,提高室内健康舒适度,提高健康舒适度一方面能提高工作效率,另一方面能减少生病缺勤率,增加对客户的吸引力。 3、办公楼的建筑节能设计 和办公楼首先在布局朝向上,应该考虑建筑节能设计,并控制开窗面积。保证各部分维护结构的合理厚度及构造,做好屋面保温,给水排水、采暖通风空气调节、动力等所有带热和低温的管道均采取保温措施,以降低能耗。采暖通风空气调节设计应合理确定室内设计参数,减少冷却和加热空气所需要的能量,选配能效比高的暖通空调设备,减少运行能耗等。 三、高层办公楼建筑设计的节能性 1、自然通风 自然通风是炎热地区节能的一个重要手段。利用自然通风可以减少空调的能耗,自然通风还能为室内提供更多的新鲜空气,减少因长期封闭房间,室内滋生的细菌和建筑材料释放的有害气体对人体健康的危害。在本楼设计中,我们利用中庭顶部加开大面积天窗和南北各层走廊的尽端开敞,加强自然通风,使房间尽可能形成穿堂风。带走室内的热空气,而污浊的空气从中庭顶部的天窗排出,形成室内舒适的小气候。 2、立体化、多层次的绿色空间 大量的环境学、心理学研究表明透过玻璃观赏植物等被动活动,能使人心情舒畅,提高工作效率。办公室可以说是员工的第二个家,我们要使室内空间环境具有归属感,植物绿化景观的融入无疑是最美妙的调味剂。它可以起到减轻眼部疲劳、提神醒脑的作用。除了美化作用,绿色植物景观还具有吸收周围环境中的化学物质,并将其降解的作用,这已为许多实验所证明。绿色植物通过呼吸作用,向空气中释放出水汽,可以大大增加室内环境的湿度。 3、使用环保型材料 环保型材料是指对自然资源破坏较低、对环境污染较小、有利于人体健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生产过程会破坏自然资源,会排放有害物资污染环境,危害人体健康。此外,建筑的耐久性也是“环保”性能的一个重要指标,材料的耐久性差直接导致建筑的寿命降低。环保型材料既可以直接使用自然材料制造,又可以通过人工合成。 四、结语 高层办公楼的建筑设计使得其建筑风格更加现代化,高层建筑一般发生安全事故的概率比较大,为了避免这一情况,相关建筑设计人员一定要提高专业的技术与能力,在设计前,先对施工场地的地质以及地基环境进行考察,这样才能使建筑设计更符合因地制宜的原则,才能大大提高建筑设计的可行性与合理性。高层办公楼建筑在满足实用性的同时,还要增加建筑外观的美感,这样还可以起到美化周围的环境的作用。在建筑施工的过程中,要选择节能环保的建筑材料,这样可以使企业员工办公的环境更加健康,还能对生态环境起到一定的保护作用。 作者:赵金龙 单位:中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院 办公楼设计论文:办公楼室内设计论文 一建筑特点初步分析经过初步分析 在原建筑设计的特点上也存在先天性难点,结合建筑特性初步分析如下。 (1)建筑基本呈长方形结构,在1-2层建筑左右两侧及南向各有局部裙楼,采用框架柱网结构,走廊区是密布柱网,首层中间部分为凸字形两层共享空间大堂。不仅空间不大气,而且缺少优秀的主题立面,且服务间储物间及贵宾接待室都直接从大堂出入,贵宾接待室也显得狭长小气,对此要有合理的解决方案。 (2)首层大会议室及调度大厅高度只有5米,空间压抑,建议通过建筑方案的优化解决,要通过室内设计方案的优化其先天缺陷。 (3)电梯厅在建筑后部的中间区域,电梯数量与巯散通道都满足需求,但首层电梯厅北向设计了出口,没在雨棚等缓冲空间、对建筑的空间气场感觉也不好。 (4)各楼层的平面功能布局很概念化,有些布局造成黑房间,需要提前做出调整。所有楼层没有设置残疾人专用厕,也没有设置行政专用卫生间,对于国际标准的人性化设计感觉也有差距。 (5)建筑外立面采用了玻璃幕墙,建筑设计没有提示室内采用何种护栏,强制性规范要求有护栏设计,但护栏的设置必然影响室内空间的美观,这是一个较难问题,需要业主与装修设计研究解决方案。 二设计概念初探 1基本设计原则 (1)风格协调,既要端庄气派,又要表现出现代大型企业的勃勃生机。重点部位要大气、豪迈,细部处理要灵活、新颖,具有现代气息。总体思路要把握安全经济,美观大方、功能齐全、使用方便、突出重点。 (2)整体设计必须满足企业的业务特点和功能需求,力争布局合理,满足功能需求,垂直与平面交通组织合理,后勤服务功能齐全,并适当预留发展空间。 (3)按照现代国际化企业的特点,设计理念必须新颖、独特。要有较高的风格特色和时代品位,满足选材简约、布局和谐,空间设计、布局、家具设计等要有鲜明的主题与特色,富有企业特有的文化底蕴和丰富内涵,力求突出企业个性与风格,做到与周边环境与建筑的和谐统一。 (4)设计方案必须符合国家颁布的现行的各项设计规范及标准。特别是近两年国家修订及推出了一系列包括设计、施工、材料等多方面的新规范,一定要在本次设计中得以遵守和执行。 (5)设计方案应考虑为建设单位节约投资,所以如何通过设计概算,准确控制施工预算,是本次设计要解决的一大问题。 2设计指导思想 (1)室内装饰风格建议采用以纯建筑美学的表现手法尽量注重发挥结构本身的形式美,但同时充分利用企业文化特有的基本风格用现代简约的表现手法,尽可能的表达企业特色、现代时尚风情和国际化理念的融合。 (2)装饰设计要体现人与自然的和谐。要突出“以人为本”的指导思想。在推行绿色环保,以人为本的新世纪理念时代,努力营造人与环境充分和谐统一空间。 (3)企业是在改革开放和市场经济大潮中发展壮大的,就必然根据其自身的经营特点,在整个室内设计中,要努力体现企业的这一特点。 (4)独特与创新,创意与发展是本次设计应努力去表现的优秀概念。 (5)方案设计应突出实用性,合理利用空间,充分发挥空间效应,努力推广数码时代的空间布置。 3设计理念风格与创意初探 (1)确认一组设计优秀主题词,是指导整个室内设计的优秀理念。项目业主在跨越式发展过程中,积累了一整套企业文化内容应该成为室内设计理念的基础与源泉,而我们的设计师希望能够通过与企业的充分交流去感知企业文化,认知企业优秀价值观,进而找到设计的优秀主题词。 (2)高标准、高起点组织设计。主题设计基调应该是融合现代感和时尚见简约特色,主格调是高雅、大方、气派和豪迈。 (3)室内设计的主体艺术观应该是走国际化的办公空间主导理念。采用的文化主题应该体现既有优秀理念,又有时代创意的发展,并力争在不同功能空间溶入与其功能相对于的最具不同风格的创意,恰到好处的将个性溶入共性之中。 4具体的设计基本方针 (1)设计方案构思应体现以人为本的原则,要求合理、科学地考虑内部布局与流程,充分满足使用要求; (2)将完美的建筑功能、灵活的室内空间、生机勃勃的当代设计及创新的技术结合在一起,营造出现代而充满活力的综合办公空间,充分体现当代美学思想与办公功能需求的完美结合; (3)设计风格应新颖、富有创意,体现出空间流畅、流线清晰、简洁明快的特点,能较好的表现出现代企业建筑的内涵和高科技的时代精神,具有一定的超前意念; (4)要求设计方案应能体现原建筑设计特点,重视室内绿化设计.通过选择合适的植物品种,运用合理的搭配,营造良好的绿化环境; (5)色彩设计上应采用适合企业文化的色调,并处理好各种空间的过渡协调; (6)应充分考虑当地的气候特征,利用自然采光和自然通风。采用合理有效的措旋,尽力降低能源消耗,体现生态思想和节能观念,满足可持续发展的需要。4初步合理化建议通过对原建筑设计平面与空间理念的初步了解,公司多次参与大型企业集团办公楼装饰设计的经验和参与修改功能布局设计的实际经验,对办公环境功能的现状及发展方向的预测,对3A智能化建筑现状及发展的关注,以及装饰与环境的以人为本,绿色环保概念的研究,就本工程的有关设计提出以下合理化建议。 4.1对办公楼建筑设计的一些合理化建议 (1)作为企业办公大楼,首先在平面功能上要满足不同部门的具体需求、也要考虑部门之间的平衡,还要准确把握不同部门的差异化使用需求对建筑空闻与室内设计的不同要求,但同时还要力求保持整体的基本一致性与不同个性空间的调性,建议办公楼在建筑设计之初,就要认真研究将来进驻部门的功能需求及编制各部门的人力资源发展规划,使得建筑设计能够针对需求做出设计。 (2)建议建筑设计方案完成后,提前确认室内设计单位,从细致的室内空间布局视觉上提出建议,对完善建筑设计及后期室内与建筑的配合都有益处。 (3)本项目建筑层高除去首层部分为5.1米,主塔楼只有6米,由于要满足机电管道设备的安装高度,使得室内装饰完成后走廊高度只有2.2米,办公室内净高也只能达到2.5米,空间感觉较压抑。目前国内的高端写字楼,建筑标准层层高都达到5米。一般也在9-2米之间,在目前建筑总高度没有超过100米的情况下,建议新建筑标准层层高调高至9米。 (4)新办公大楼建议一定要参照新的国家绿色建筑标准,解决好各项建筑标准的落实,其中包括建筑保温、建筑节能、残疾人通道、人性化设计等标准的落实。 (5)传统的电梯轿厢高度都是2.2米,现在随着褛层高度的提升,电梯轿厢一般也将高度大幅提升,顶级写字楼轿厢可高达9米。最少也要达到2.8米。这是写字楼标准的一个重要标志。 (6)建筑设计要提前考虑并同时兼顾多专业安装设计交叉组合,提前考虑解决好装饰效果特别是天花及空间高度与专业安装相结合的问题.尽量保障完成装饰后的空间高度。 (7)建筑设计要体现人与自然的和谐,要突出“以人为本”的指导思想。在推行绿色环保,以人为本的新世纪理念时代,努力营造人与环境充分和谐统一的空间。建议适度考虑一些共享空间或灰空间。 (8)建筑设计应充分考虑当地的气候特征,利用自然采光和自然通风,采用合理有效的措施,尽力降低能源消耗,体现生态思想和节能观念,满足可持续发展的需要。 4.2关于企业文化与室内装饰相结合的思考与建议 (1)作为企业总部的办公搂,在总体风格的把握上,如何处理好企业文化与独特的装饰设计这两者之间的关系,是在进入实质性设计之前必需加以解决的主要设计理念。如何选择一个既有企业文化的主导主题,又具备较强的亲和力,让你的客户自然的接受并喜欢的主题元素,作为贯彻设计的要素,这是需要反复推敲的。 (2)可以考虑以企业的CI、VI设计为基本元素,提供适度变形或不同的材质与装饰设计手法,而溶入装饰设计也是需要认真研究的设计难题。 (3)企业文化是否要融入室内设计?如何适度表现?包括主导风格与主体元素的运用,以及主题元素在细节设计中的连续性运用两大部分,都要在设计之初做出基本决策。 (4)对于面向世界的外向型企业。其接待空间有时要考虑接待对象的不同层次与不同文化背景造成的不同心理感受。 4.3装饰与配套设计的建议 (1)应在装饰设计的同时,结合其它专业设计作好配套协调。其理念建议是,以消防设计为基础,在基本不作调整的前提下,以装饰的平面空间概念为主,适当修改照明、空调等配套设计,尽量融为一体化。 (2)装饰设计应同时考虑智能化综合布线,建议适度超前。有可能对计算机系统采用单独配电系统并接双路电源,信息点同时结合宽带网的设置而给予足够的预留,并通过设计加以艺术性和实用性相结合的装饰处理。 (3)公共空间应强调舒适性和简洁明快相结合,满足照度要求和室内空气循环。 (4)卫生间应作为装饰重点,在“以人为本”的理念下,可适度超前。在通风、排气、防水为前提的基础上,通过装饰展示文明程度。 (5)建议采用现代的装饰手法,适度引入高科技概念。材料选用应注重传统与新兴材料相结合,自然材料与现代金属材料相结合,并应以耐久性作为取材标准。 (6)由于传统的石膏板天花其质量通病难以彻底解决,建议尽量采用高防火等级的金属板天花。室内六面体的装饰材料也要将高等级防火标准作为先决采用条件。 (7)卫生间防水工程应与装饰、洁具安装配套进行,以便一次性解决防水防漏问题。每一项室内设计,根据其空间类型和使用功能,可以从不同的构思概念进入设计。对设计项目深入认真的分析,往往不仅会使设计取得成功而且达到事半功倍的效果。 作者:黄令环单位:广东省建筑装饰工程有限公司 办公楼设计论文:综合办公楼方案设计论文 1设计原则 1)整体性原则。我们的设计本着整体大于局部的中心思想展开设计,不应该将它看做成一栋孤立的建筑物,而是应该从建筑物周边的环境出发,考虑此建筑对周围环境的影响和对周边建筑规划的关系。它的建成应能将现有的建筑整合,使周围杂乱无章的建筑环境得以归纳成为一个整体。 2)功能使用的高效性与灵活性。高效性是现代办公楼的追求,办公楼的功能尤其是多种部门在同一栋大楼中办公时,就更要求功能布局简单合理,交通流线组织便捷高效,使用方便。办公楼的总布局应考虑多种方式的使用,具有较强的灵活性和适应性。 3)建筑形式与建筑内容的统一。新建成的凯嘉能源集团公司综合办公楼将代表凯嘉能源集团企业的形象和风采,其办公楼应与其建筑性质相适应。 2建筑设计 1)总平面布局。凯嘉能源集团公司综合办公楼建设用地面积约40000m2,建设用地整体基本为长方形,东西长边约150m,南北长边约280m,地势较为平整,南临史公路(纬四路),东面距城市道路三贤大道还有宽约70m的绿化带。作为凯嘉能源集团重要形象的门户型建筑,行政办公楼既要有代表企业现代化的建筑外形又要保证其庄重、大气的建筑形象。基于对以上考虑,对总平面进行如下设计:我们在基本方正的用地中把办公楼放在建设场地距南边用地红线70m的位置,与基地形成一个较为宽阔的前广场,由史公路上通过前广场进入办公楼,作为办公楼的主入口;办公楼后面留出长约100m预留用地作为公司的二期建设用地。办公楼采用一字型双走道,中间布置中庭;南面为主入口,东西两侧为辅助入口,北面两端为裙房多功能厅及餐饮、后勤入口;停车采用地上地下相结合,建筑前广场采用环路中间结合广场绿化布置停车位,建筑地下1层为停车库,由建筑北面左右两端进入地下车库。 2)空间布局。本方案为地下1层,地上9层。地下1层为停车场,地上1层~9层为接待、档案、服务性办公及行政办公室,会议室。多功能厅及餐饮活动作为裙房分别布置在办公楼的左、右两侧,平面上形成建筑沿中轴左右对称的布局。建筑主体:我们在思考办公楼使用寿命和使用周期的发展和它的空间变化设计的时候,将这个建筑的内部的公共使用部分,例如卫生间、楼梯间和一些设备间等放在整个建筑物的主体的中心位置,将办公的区域放在靠近外墙布置在整个建筑的四边位置,这样就充分保证了所有的办公室都可以拥有较好的采光环境。主楼在1层两侧布置了两个交通优秀,分别设计了两部电梯,对人流的组织和疏散起到了很好的作用。完善合理的功能布局是我们对本次设计的基本要求,我们的设计要提供给人们丰富宜人的办公环境,创造赏心悦目的办公空间,在建筑中通过“厅”的运用,将建筑空间进行了丰富的划分。在建筑中部,交通优秀之间,1层进入办公楼设计了空间较大的大厅,可兼做陈列展览,展示企业形象;大厅贯穿1层~6层,7层及以上为领导办公,中间设置大会议室及采光厅;在建筑的东西1层,2层中间设计了办公培训教室,3层以上两侧各设计了一个侧厅,两边每3层共享一个侧厅,共设计了四个侧厅,通过侧厅将建筑上下相连通,既分又和,实现建筑中部“下虚上实”,两侧“下实上虚”,在东西中庭处都设计了高低不同的绿化、休息景观平台,这些平台与侧厅巧妙结合,很好的满足了空间、景观、通风等多方面的要求,成为了本次方案布局的特点和亮点。 3)建筑形象。在建筑形象上,我们从造型、色调、空间围合等多个方面入手,力求表现出这个建筑物独特的气质,展现整个办公楼应该有的一些的整体的气势。建筑物的主要立面用一些独特的机理表现出来,用一些平直但是线条感极强的方式处理了整体效果,同时利用窗槛、窗台和立柱有序地凹凸变化,形成丰富的光影效果,强化了立面造型的序列感。充分结合了整个办公楼的里面的空间布局以及功能的布置,在建筑的立面造型中加入了一些玻璃幕墙的造型,使建筑造型没有了呆板单一的效果,更使建筑的整体造型变得灵动,独特,多变。建筑的主入口采用凸凹有致的玻璃幕墙结合的门头,强化了建筑入口,彰显办公楼的另一面庄重气势。由于凯嘉能源集团公司综合办公楼对建筑形象的标志性要求成为了建筑形象的重点和难点,根据总平面及建筑平面布局,我们运用现代手法将建筑设计为1层大玻璃求“虚”,2层及以上求“实”,立面做成“鼎”状,建筑伸展、延长,展开双翼由中间两个厚实有力交通筒的撑起,底部又是一层轻盈通透的玻璃,建筑厚实而又轻盈;两个交通筒破屋顶而出,“挤”出一个玻璃盒子,可供大空间使用;立面除一层大玻璃外均为整齐划一的竖线方格洞窗,增强了建筑的雕塑感,我们力图将建筑设计为一个尺度宏大、形象简洁、既轻盈又有力同时又不失建筑细部的建筑形体。整个建筑的立面设计材料选用庄严厚重的天然的灰色花岗岩干挂石材搭配一些凹凸有致具有光与影子的效果的玻璃造型,为建筑整体的立面效果创造了丰富,多变,独特的建筑效果,使之整个建筑物的雕塑感瞬间提升。在建筑的整体上强化了整个办公楼简约、大气、浑厚,而且以引领者的姿态形成独特的建筑哲学。 3结语 随着国民经济的不断增长,办公楼建筑也是各具特色,不断变革,办公楼不断的发展为上班族提供了安心,舒适的工作环境。建筑设计也逐步褪去了华丽、权利和等级的外衣,更注重满足各级员工和客户的需求,以追求快速高效的发展理念。 作者:翟帅奇 单位:山西省建筑设计研究院 办公楼设计论文:我国高层办公楼建筑设计论文 一、高层办公楼建筑设计的原则 办公楼建筑中聚集了很多企业员工,其在办公的时候可能会产生一定的噪音与污染,这对周围环境会有一定的影响,所以,提高高层办公楼建筑设计质量的首要任务,就是对建筑场地的选择。在选择的过程中,要使办公楼建筑符合城市规划的要求,还要与市政设施相匹配,这样才能使高层办公楼建筑的建设更加和谐,才能尽量避免打扰周围群众的正常生活。办公楼的设计需要考虑到租赁人的变动问题,要使建筑具有较强的适应性,还要增加建筑的功能,在设计的过程中,可以增加停车场、实验室、医务室、餐饮厅等功能的设施,这样可以大大增加建筑的价值,还可以为企业员工日常的办公提供极大的便利性。高层建筑中一般都设有电梯,提高电梯设计的质量,可以为员工节约一定时间,也可以有效的增加高层建筑的安全性。 二、高层办公楼建筑设计 1、外部形象设计高层办公楼建筑外形的类型比较多,根据不同的企业性质,建筑外部形象设计需要根据不同的要求进行改变。比如政府部门的办公楼与企业部门的办公楼外形方面就有较大的差异,这些建筑设计的差异性,大大增加的建筑辨识度。在设计建筑方案时,设计人员还需要实地考察,要了解施工场地的土质特点以及地基环境等,这样才能使建筑设计符合因地制宜的原则。建筑设计的考察工作还包括对周围环境的检测,在施工的过程中,不能破坏周围的环境,要通过增加建筑外形的美观性,美化周围的环境,使高层办公建筑成为当地一道亮丽的风景。建筑设计是城市建设的一部分,通过提高建筑设计的质量,可以使建筑更具美感,还可以使建筑与周围环境更加和谐,这也是设计的重点内容。 2、内部空间设计高层办公楼建筑设计是一项综合性工作,其包含的内容比较多,而且这个建筑需要具备多种功能,还要根据使用性质的差异性,改变建筑的内部空间结构。性质不同的企业,其办公楼的风格也有一定的差别,在高层建筑中,建筑的结构比较复杂,而且建筑的功能需要比较多,这也给建筑设计提出了更高的要求。相关设计人员在对建筑进行平面布局设计时,要将行政办公区与技术房区分开,增加建筑结构平面布局的灵活性,这也有利于扩展建筑空间面积,提高建筑空间的美感。高层办公建筑由于楼层比较高,在进行建筑设计时,要注意保证建筑结构的稳定性,可以在建筑的集中中心设置一个中枢结构,这样可以使建筑的功能更好的发挥,还能提高建筑结构的整体性。人流量大的空间(比如多功能报告厅)可布置在建筑首层,在院内设单独入口,第一步,重视生态环境设计。对于办公建筑,创造舒适、健康的空间爱你环境是永恒的话题。这部分可以提高项目品牌形象,吸引高端公司人住。第二步,重视节约能耗设计。节约能耗设计并不是项目最终的目的,二赵金龙中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院黑龙江哈尔滨是降低客户的运营成本,同时提高项的目的同类产品在市场上的竞争地位。第三步,提高室内健康舒适度,提高健康舒适度一方面能提高工作效率,另一方面能减少生病缺勤率,增加对客户的吸引力。 3、办公楼的建筑节能设计和办公楼首先在布局朝向上,应该考虑建筑节能设计,并控制开窗面积。保证各部分维护结构的合理厚度及构造,做好屋面保温,给水排水、采暖通风空气调节、动力等所有带热和低温的管道均采取保温措施,以降低能耗。采暖通风空气调节设计应合理确定室内设计参数,减少冷却和加热空气所需要的能量,选配能效比高的暖通空调设备,减少运行能耗等。 三、高层办公楼建筑设计的节能性 1、自然通风自然通风是炎热地区节能的一个重要手段。利用自然通风可以减少空调的能耗,自然通风还能为室内提供更多的新鲜空气,减少因长期封闭房间,室内滋生的细菌和建筑材料释放的有害气体对人体健康的危害。在本楼设计中,我们利用中庭顶部加开大面积天窗和南北各层走廊的尽端开敞,加强自然通风,使房间尽可能形成穿堂风。带走室内的热空气,而污浊的空气从中庭顶部的天窗排出,形成室内舒适的小气候。 2、立体化、多层次的绿色空间大量的环境学、心理学研究表明透过玻璃观赏植物等被动活动,能使人心情舒畅,提高工作效率。办公室可以说是员工的第二个家,我们要使室内空间环境具有归属感,植物绿化景观的融入无疑是最美妙的调味剂。它可以起到减轻眼部疲劳、提神醒脑的作用。除了美化作用,绿色植物景观还具有吸收周围环境中的化学物质,并将其降解的作用,这已为许多实验所证明。绿色植物通过呼吸作用,向空气中释放出水汽,可以大大增加室内环境的湿度。 3、使用环保型材料环保型材料是指对自然资源破坏较低、对环境污染较小、有利于人体健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生产过程会破坏自然资源,会排放有害物资污染环境,危害人体健康。此外,建筑的耐久性也是“环保”性能的一个重要指标,材料的耐久性差直接导致建筑的寿命降低。环保型材料既可以直接使用自然材料制造,又可以通过人工合成。 四、结语 高层办公楼的建筑设计使得其建筑风格更加现代化,高层建筑一般发生安全事故的概率比较大,为了避免这一情况,相关建筑设计人员一定要提高专业的技术与能力,在设计前,先对施工场地的地质以及地基环境进行考察,这样才能使建筑设计更符合因地制宜的原则,才能大大提高建筑设计的可行性与合理性。高层办公楼建筑在满足实用性的同时,还要增加建筑外观的美感,这样还可以起到美化周围的环境的作用。在建筑施工的过程中,要选择节能环保的建筑材料,这样可以使企业员工办公的环境更加健康,还能对生态环境起到一定的保护作用。 作者:赵金龙 单位:中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院 办公楼设计论文:办公楼绿色建筑结构设计论文 1工程概况 某办公建筑平面呈长方形,长为156m,宽为29m,地上五层,局部六层,总建筑面积21511m2。建筑内部空间主要为大空间的办公区域,因为需要营造绿色生态的办公环境,整栋建筑物内有大量的绿化面积,并且分布在不同楼层。首层入口处有8根“7字形”装饰柱,柱子高度为五层楼高,支承在五层的一根30m跨的横梁上;另外有一个高出屋面约25m,平面呈正方形的拔风塔,塔中央有一根准800直径的圆柱。 2结构选型 国家规范《绿色建筑评价标准》和《广东省绿色建筑评价标准》中均给出在保证安全、耐久的前提下,采用资源消耗低和环境影响小的建筑结构体系的要求,规范指出符合要求的结构体系主要包括轻钢结构体系、砌体结构体系和木结构体系。因此该工程在方案阶段确定结构体系时,根据建筑使用功能要求,进行了多方案的比较:方案1:木结构体系。工程所在地区不是木材出产地,需要从外地运进木材,这样规模的商务办公楼,如果采用了木结构,一方面会消耗大量的森林资源,另一方面,单纯的木结构也不能完全满足建筑的使用功能要求。这个方案不可取。方案2:砌体结构体系。工程所在地区属于抗震设防烈度7度区,该结构体系对于纵横墙间的距离是有要求的不能太大,同时墙体的开窗面积是有限定的。这样就很难满足现在建筑的功能要求,而且这种体系的抗震性能较差,因此不采用该方案。方案3:钢框架与钢筋混凝土组合楼盖结构体系。根据过往的设计经验,在多层建筑中采用框架结构既能很好满足建筑功能要求,又对抗震设防方面有利,同时又是合理、适用的体系。采用钢结构可以减少对周边的环境影响,满足绿色建筑的要求。但是这个方案又存在一个问题:因为存在大量的绿化面积,给钢结构防水措施提出了更高的要求,在这方面的材料消耗相应增多;也会增加使用阶段的维护成本,不符合规范在建筑全寿命周期内,最大限度地节约资源的要点,该方案不是绿色建筑最佳的结构方案,因此也未被采用。方案4:钢筋混凝土框架与部分钢结构组合体系。该方案是在方案3的基础上把钢框架改为钢筋混凝土框架结构,保留部分结构采用钢结构。对照规范的内容综合各方面的因素,因地制宜,进行多方案比较,确定符合规范要求的结构体系,达到经济、合理、适用、节约资源的目标,并且根据工程实际情况,尽可能采用可再利用的建筑材料。通过方案比选,本工程选用方案4:钢筋混凝土框架与部分钢结构组合体系。 3结构设计要点 ①入口处的8根“7字形”装饰柱以及其连接的横梁,8根柱子建筑要求外观尺寸为700×1300,有16m高,横梁跨度为30m,建筑外观尺寸要求为800×1500,结构设计上构件采用钢结构,一方面构件自重轻,可以减小地震作用,另一方面在处理横梁与框架柱的连接节点上也变得容易。在工程成本上,采用钢结构较现浇钢筋混凝土结构,能够节省人工、外脚手架、模板及支撑系统费用,另外工期效益显著。②中庭屋盖部分,建筑设计为不上人的采光屋面,该屋面跨度为30m,三边支承。一方面因为跨度比较大,如果采用钢筋混凝土,其自重必然较大,其次从建筑空间效果来看,在二层平台花园以及其他各层均可以看到该屋盖,如果采用钢筋混凝土结构,不够轻盈。所以设计结构设计上决定采用钢网架结构。网架结构平面布置图如图7所示。③对于两处从二层平台花园上三、四楼的楼梯,因为建筑要求做成悬臂形式,中间不加柱子,从节省材料以及造型美观考虑,把它做成钢木组合楼梯(钢骨架木踏步楼梯),从而达到既美观轻巧又相对省材的目的。 4优化设计 结构专业在绿色建筑设计中最突出的内容是节材,因此该工程在设计图纸出来以后,根据绿色建筑的要求,为了达到进一步节材的目标,对主体钢筋混凝土结构部分的设计图纸作了进一步的优化,其中优化的内容主要是通过调整次梁的布置,相对原设计一个房间三道次梁改为两道次梁,从而增大板的跨度,使其在尽量不增加截面厚度以及钢筋量的基础上,达到最大优化值。优化前与优化后的18~28轴三层结构平面布置图如图8、图9所示。根据结构计算得出,前后两个设计成果在混凝土用量上基本持平,而在钢筋用量上,前一个含钢量为35.63kg/m2,而后一个为33.40kg/m2,这一优化节省了6%钢筋用量;同时因为减少了一道次梁,在建筑模板方面也会相应减少材料损耗。另外,拔风塔中央的准800直径的圆柱也作了优化,由原来C25,配18根25钢筋的混凝土柱改为准800×10的钢管柱,这样既节省混凝土8.8m3,钢材量用量也从原来的1.35吨,减少为0.434吨,并且节省人工、模板及支撑系统费用,工期效益显著。综上,优化后的本工程符合国家规范《绿色建筑评价标准》和《广东省绿色建筑评价标准》中,对建筑工程提出的资源消耗低和环境影响小的要求,节省了钢筋用量,减少材料损耗。 5结语 结构专业在进行绿色建筑设计时,除了满足国家相关规范要求外,在确定结构体系进行多方案比较时,应对照绿色建筑的标准和要求,综合各方面的因素,因地制宜,采用经济、合理、适用与节约资源的最佳方案。并应重视对设计进行优化,使结构设计达到资源消耗和环境影响小的目标。本工程对照《绿色建筑评价标准》中与结构专业有关的内容,做到符合规范的要求,为项目获得国家公共建筑三星级绿色建筑设计标识,结构专业起到了应有的作用。 作者:孔德欣 单位:广东启源建筑工程设计院有限公司 办公楼设计论文:办公楼电气设计节能措施论文 1.高层建筑电气节能设计应坚持的原则 1.1满足建筑物的功能 即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。 1.2考虑实际经济效益 节能应考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。 1.3节省无谓消耗的能量 节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,而量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。因此,高层建筑节能设计应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 2.高层建筑电气节能设计的措施 2.1变电所位置的选择 高层建筑因为楼层多,负荷分散,为保证配电干线最大电压降不超过允许值,减少电能损耗,变配电室的位置选择十分重要,一般变电所的位置有以下几种设置方式: 1)将变压器设在地下室或辅助建筑物内; 2)在地下室内和最高层设置变压器; 3)分别在地下室、最高层和中间层设置变压器; 4)仅在中间层设置变压器; 5)主变压器分设在底层与上部各层。 究竟采用何种方式,除了考虑经济、设备条件和施工方便等因素外,还要考虑经营和管理因素。 2.2变压器设备的选择 变压器设备的选择,重点考虑减少变压器的有功功率损耗。变压器应选用节能型的,如S9、SL9及SC8等型号的油浸变压器或干式变压器,它们都是采用优质冷轧取向矽钢片,由于“取向”处理,使矽钢片的磁场方向接近一致,以减少铁芯的涡流损耗;450倾斜接缝结构,使接缝密合性好,以减少漏磁损耗。 为减小变压器损耗,当容量大而需要选用多台变压器时,在合理分配负荷的情况下,尽可能减少变压器的台数,选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000kVA,可选2台1000kVA,而不选4台500kVA,因为选用前者可节能。在变压器设备选择中。能掌握好上述二点要求。即满足了节约能源、经济合理的原则/ 2.3导线截面的合理确定 线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。线路电阻与电导成正比,与线路截面成反比,与线路长度成正比,因此减少线路的损耗应从以下几方面入手: 1)应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。因此,在负荷较大的高层建筑中宜采用铜导线。 2)减小导线长度。首先,线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次,低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;第三,低压配电室应*近竖,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线。 3)增大导线截面。首先,对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面,所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M/m为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般导线截面小于70mm2,线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次,利用某些季节性负荷的线路,这些用户不用时,可提供给常期用户作供电线路使用,以减少线路和电阻。 在设计中,认真落实上述三条措施,就可减少线路上的能量损耗,达到线路节能的目的。 2.4提高系统的功率因数 提高系统的功率因数,减少无功在线路上传输,以达到节能的目的。前项RP2/UL2为线路上传输有功功率而引起的功率损耗,后项RQ2/UL2为线路上传输无功功率而引起的功率损耗。有功功率是满足建筑物功能所必须的,因此是不可变的。系统中的用电设备,如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感,会产生滞后的无功,需要从系统中引入超前的无功相抵消,这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备,在线路上就产生了有功损耗,而这部分损耗是可以改变的。 2.5电动机在运行过程中的节能 在高层建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备相配套,由设备制造厂商统一供应。因此,其节能措施只能贯彻在运行过程中,除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外,还应减少电机轻载和空载运行。因为,在这种情况下,电机的效率是很低的,消耗的电能并不与负载的下降成正比。 2.6照明部分的节能 因为在高层建筑中照明用量大而面广,因此,照明节能的潜力很大,应着重从下列几方面着手: 1)采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低。因此,目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。 2)尽量利用自然采光,*近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。 3)对气体放电灯,采用灯光无级自动调节,即调节灯丝从而达到调光的目的。但其代价太高,在工作照明中采用这种调光方案是不可取的。 照明节能中,除了满足照度、光色、显色指数外,应采用高效光源及高效灯具,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式,可达到照明节能的效果。 3.结语 高层建筑的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备,以达到真正节能的目的。 办公楼设计论文:办公楼方案设计管理论文 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径) 一、办公建筑属于公共建筑的一部分,其空间的组成可分为主要使用部分、辅助部分和交通联系部分。 办公建筑设计空间组合的基本原则 1、办公楼常以走廊、过厅等空间形式作为交通联系手段,组织各个办公室、辅助房间,以构成办公建筑空间的整体性。走廊的宽度主要根据功能要求、防水规定、自然采光和人对空间的感觉来确定。一般情况下,办公建筑走廊的宽度取1.5~2.4m。 2、办公建筑的楼梯位置和数量应根据功能要求和防火规范的要求,安排在各层的过厅、门厅等靠近交通枢纽的部位。 3、办公建筑空间组合应考虑功能分区的内外关系。各个办公用房基本是对内的,而接待、传达、收发等科室的功能主要是对外的。 二、建筑设计: (1)平、立、剖设计:平面设计图,立面设计图,剖面设计图; (2)详图设计:楼梯详图,节点详图; (3)完成内容:总平面图及施工说明,平面设计图,立面设计图,剖面设计图,楼梯详图, 三、结构设计应满足安全性、适用性、耐久性要求。 近百年来,土木工程的结构材料主要还是钢材,混凝土,木材和砖石。21世纪在工程材料方面希望有较大突破。 (1)传统材料的改性:混凝土材料的应用很广,且耐久性好,但其强度低,韧性差,建造工程笨重易开列。为了改善韧性,加入微型纤维的混凝土,塑料混合混凝土正在开发运用之中。对于钢材,主要问题是易锈蚀,不耐火,必须研制生产耐锈蚀的钢材,生产高效防过涂料用于钢材和木材。(2)化学合成材料的运用:目前的化学合成材料主要用于门窗,管材,装饰材料,今后的发展方向是向大面积维护材料及结构骨架材料发展。一些化工制品具有耐高温,保温隔声,耐磨耐压等优良性能,用于制造隔板等非承重功能构件很理想。目前碳纤维以其轻质,高强,耐腐蚀等优点 办公楼设计论文:多层办公楼建筑设计管理论文 设计资料 (1)设计标高:室内设计标高±0.000,室内外高差450mm. (2)墙身做法:采用加气混凝土块,用M5混合砂浆砌筑,内粉刷为混合砂浆底,纸筋灰面,厚20mm,“803”内涂料两度。外墙采用贴面砖,1:3水泥砂浆底厚20mm。 (3)楼面作法:楼板顶面为水磨石地面,楼板底面为15mm厚白灰砂浆天花抹面,外加V型轻钢龙骨吊顶。 (4)屋面作法:现浇楼板上依次铺20mm厚水泥砂浆找平层、300mm厚水泥珍珠制品隔热找平层、20mm厚水泥砂浆找平层和SDC120复合卷材,下面依次为15mm厚白灰砂浆天花抹面和V型轻钢骨龙吊顶。 (5)基本风压:ωo=0.3KN/m2(地面粗糙度属C类)。 (6)基本雪压:S0=0.3KN/m2。 (7)抗震设防烈度:八度(0.2g)第二组,框架抗震等级为二级。 (8)地质条件: 由上至下: 人工添土:厚度为1m 粉质粘土:厚度为7m,地基承载力特征值为500KPa 中风化基岩:岩石饱和单轴抗压强度标准值为3.6MPa 建筑场地类别为Ⅱ类;无地下水及不良地质现象。 活荷载:上人屋面活荷载2.0KN/m2,办公室楼面活荷载2.0KN/m2,走廊楼面活荷载2.5KN/m2,档案室楼面活荷载2.5KN/m2。 二、结构布置及结构计算简图的确定 结构平面布置如图1所示。各梁柱截面尺寸确定如下: 主梁:取h=1/9l=1/9×7200=800mm,取h=800mm,取b=350mm, 次梁:取h=1/16l=1/16×7200=450mm,取h=500mm,取b=250mm, 柱子:取柱截面均为b×h=600×600mm,现浇板厚为100mm。 取③轴线为计算单元,结构计算简图如图2所示,根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为500mm,由此求得底层层高为4.7m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2中,其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取I=2I0(I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。梁柱均采用C30混凝土。由于后面梁的组合弯矩过大,相对受压区高度超过了界限受压区高度,所以改用C40混凝土,因为梁柱刚度成比例增加,不会引起后面分配系数的改变。地震作用下的弹性侧移将更小,一定符合要求。 办公楼设计论文:办公楼冷热联供设计对比 12种方案的初投资与运行经济性比较 1.1设备投资情况分析根据市场询价,方案1动力站内设备总投资约为510万元,方案2设备投资约为230万元。按照当地收费标准,公共建筑仅冬季供热使用时市政管网配套费为52元/m2,冬夏两季均使用时市政管网配套费为142元/m2。方案1夏季设备耗电功率为1176.5kW,冬季耗电功率为88kW;方案2夏季耗电功率为202kW,冬季耗电功率与方案1相同。方案1夏季需增加1台1250kV•A的变压器,并且由于用电量增加需多缴纳电力配套费,共约550万元。两方案投资对比如表3所示。方案1中投资费用全部由建设单位承担;方案2建设单位仅承担管网配套费610.6万元,其余的换热站内设备投资及配电系统投资250万元由供热公司承担。由此可见,采用方案2建设单位的初投资比方案1少673万元。换热站由建设单位提供场地,供热公司负责管理,换热站内的水电费用全部由供热公司承担。该工程换热站面积为300m2,建设单位可节省地下室建筑面积约350m2另作他用。 1.2运行费用比较夏季:空调运行时间为7—9月,按90d计算。每天运行10h。空调同时使用系数为90%,满负荷系数为0.7。冬季:空调运行时间为11月中旬至次年3月底,按135d计算。每天运行10h。空调同时使用系数为90%,满负荷系数为0.8。当地电价按0.8元/(kW•h),热价按0.35元/(kW•h)计算。供热费用按冬季热负荷为4670kW进行计算确定。由于该项目实施初期缺少当地物价局核定的夏季供冷收费价格,经双方协商,供冷价格暂按单位空调面积16元/m2计算。从表4可以看出,2种方案冬夏季运行费用相差较少。但由于方案2中耗电费用由供热公司承担,建设单位每年承担的空调运行费用为227.67万元。采用方案2时换热站的全部数据通过网络传输到总站,阀门、水泵等完全自动控制,无人值守。如果为自建动力站,应有操作人员,按3人考虑,计算人工费及其他费用,每年约为30万元。经计算,采用方案2时建设单位每年可节约费用21.41万元。可见采用集中供冷供热的方式,无论初投资还是运行费用,都有较大幅度的下降。 2项目实施与运行情况分析 该项目2008年设计,采用了集中供冷供热的方案,2010年冬季投入使用。2011年和2012年的运行费用如表5所示。其中供热费用按热量表读数计算得出。由于夏季供冷按空调面积收费,所以2年的费用相同。2011年和2012年,该建筑实际运行费用分别为181.24万元和178.67万元,均少于预算的建设单位要承担的运行费用(227.67万元),运行费用2年共减少95.43万元,比自建空调动力站方案减少138.25万元。根据供热公司的监测数据统计,该建筑单位建筑面积冬季能耗指标为23W/m2,夏季能耗指标为25W/m2,远低于该地区公共建筑的平均能耗。这源于该项目的节能设计、运行管理与空调控制水平较高。该项目采用了以下空调节能与控制技术:1)换热站全部采用自动控制,数据远程传输,无人值守。主要有换热器二次水温度自动控制,即根据监测到的空调系统的回水温度及气候补偿器检测的室外温度进行对比计算,自动调整一次水回水管上的电动调节阀的开度来调节水系统的流量;根据集、分水器之间的压差,控制水泵变频运行。室内风机盘管采用温度控制和风量控制,根据室内温度自动调整空调水系统的流量。整栋大楼的空调末端设备如风机盘管、柜式空调机组等均纳入大楼的自控系统,可以实现下班和节假日统一关闭等功能。2)该建筑新风系统采用新风换气机,新风先与排风进行换热,回收部分排风热量后送到各个办公室;办公室排风经由走廊集中回到新风换气机房,经过热量回收后排到室外。新风换气机的热回收效率达65%左右。3)换热系统不分区,共用一套系统,4台水泵并联工作,空调系统的水量可在10%~100%的范围内调节,系统运行更灵活、更节能。 3结论 3.1办公类建筑应充分考虑建筑的特点,空调负荷的计算应准确。办公建筑的空调系统运行时间相对比较固定,制冷主机夜间基本处于停机状态,能耗很小。而在白天工作时间内,制冷主机大部分时间又在部分负荷下运行,这是因为在空调系统设计时各房间同时使用系数取值较大,人员数量取值偏于保守,再加上考虑了其他附加系数,从而导致装机容量偏大、管径偏大、水泵选型偏大、末端设备偏大。这些现象导致初投资增加和后期运行能耗增大。所以空调系统设计过程中设备应合理选择,否则会对后期的运行能耗造成较大影响。根据实际运行情况,方案2的换热站中水泵与板式换热器选型也偏大,夏季最大负荷时水泵实际运行3台,低负荷时1台水泵运行就可满足要求。 3.2按照每年的实际运行费用统计,采用市政管网供冷供热的方案比自建空调动力站每年可减少运行费用69万元左右。该方案投资少,运行费用低,管理方便,应大力提倡与推广。 3.3该工程夏季供冷依旧是按空调面积收费,没有按照用冷量进行收费,这是需要改进的地方。推行冷热计量收费,可以进一步促进建设单位的节约意识,降低运行成本,低碳环保,利国利民。 3.4办公类建筑设计中应加大节能技术、自控技术的应用。 3.5实现冷热联供,可以提高热电厂的一次能源利用率和室外管网的利用率,特别是对于城市行政办公、商业等比较集中的区域,优势明显。该项目为该地区采用冷热联供的首个项目,有示范与带动作用,经过2年多的运行,建设单位取得了较好的收益。该项目的成功运行带动了周边用户,热电厂的供冷效益也在逐步增加。 作者:乔玲敏梁美凤单位:烟台大学烟台大地同创建筑设计院有限公司 办公楼设计论文:超高层办公楼建筑设计分析 随着社会社会经济的不断发展以及城市化进程的推进,就业人数不断增加,极大地带动了超高层办公楼的建设,使得超高层办公楼成为新时期建筑建设的主要楼群之一。鉴于高层的办公楼往往建设在人口密集、经济繁荣、交通便捷的地带,而且在体型方面不同于其他建筑楼群,设计人员在进行设计的过程中,便不能将其他高层建筑的设计方案以及思路原封不动的应用于高层办公楼的设计工作中。近年来,设计人员为了完善高层办公楼这类项目的设计方案,纷纷展开了对其设计中常见问题以及具体设计环节等工作的研究,为目前开展设计工作提供了有益的参考。 1超高层办公楼建筑设计要点 1.1平面构成 超高层办公楼在平面构成上可分为线生形和形生形两种。其中,线生形是以基本线型的组合发化,可生出无穷发化的平面形式。基本线型有两种:直线、曲线。而形生形是以基本形为构形基础要素,创造新形体的构形方式。基本形有:正方形、矩形、正三角形、园形、菱形等。基本形经渐变、弯曲、切割、错叠、群化、减切、伸展、拉压等,可产生各种新的形式。而将原形作交合、取舍,也可产生许多新形式。不同的平面组合构成不同的建筑形体,从而形成极具特征及标志性的写字楼产品。 1.2体型研究 办公楼在功能方面的定位较为简单,设计人员在进行建筑体型设计时,一般不需要过多地考虑建筑内容与功能等问题。但是,由于办公楼常处于繁华地段,代表着某个区域的整体风貌,其体型设计必须实现与城市建设的总体规划、城市地域特点、周围环境等方面的协调。因此,设计人员必须在设计中对超高层建筑的各个角度进行完善处理,以保证建筑的圆融性。同时,超高层办公楼的建设在某种程度上代表着时代的风貌、社会的特征,在设计体型时,设计人员还应当尽量地结合当前时代以及社会环境,通过应用新型节能的材料、技术、工艺等,使建筑在体型及外立面,凸显出对于生态化、人本化的设计理念。 1.3标准楼层技术参数 标准层主要由优秀筒、办公区域、走道三部分组成,其中优秀筒主要包括客用电梯、后勤服务电梯(兼消防梯)、疏散楼梯、卫生间、茶水间、空调机房、机电管井等。优秀筒面积对标准层的实用率起着决定性作用,在精细化设计中应注意尽量压缩优秀筒面积,对机电管井及设备用房进行多方案比选,控制面积。办公区域进深主要根据室内采光、结构、朝向及景观、家具布置等方面决定,常规做法为8~12m。 1.4垂直交通体型 超高层办公楼垂直交通以电梯为主,楼梯为辅。影响电梯厅尺度的因素主要有以下几个方面:①写字楼的定位是超甲级还是准甲级、甲级,不同的定位对电梯厅公区尺度要求不同;②电梯轿厢深度决定电梯厅的最小宽度,对于单侧布置和双侧布置应满足规范及空间舒适度的要求;③可以利用高区电梯厅在低区设置辅助功能(如卫生间、空调机房等)以提高利用率。 1.5消防设计 设计人员为超高层办公楼设计消防装置,要考虑到消防通道、消防出口、防火分区、疏散楼梯以及灭火设备等几个方面的问题,同时要做好对于消防控制中心的设计。具体而言,在进行消防设计时,要保证不同功能分区入口的独立设定,并采用防火卷帘、隔墙、防火门等分隔不同防火分区,还要做好对于防火分区疏散宽度的控制。每个分区要分成不同的防烟分区,而各防烟分区的面积要在500m2以下,可用结构梁作为防烟分区的划分界限。此外,必须设置简单明了畅通的疏散楼梯,除了疏散楼梯方面的设计要求外,还要做好对于相邻的安全出口之间的最大距离设定。 1.6机电设备 机电系统划分应根据物业类型、产权模式、营销定位等方面综合确定。机电系统分为空调系统、强电系统、弱电系统、消防系统。空调系统一般分为风机盘管加新风系统、变风量全空气系统、多联机系统;强电系统主要从以下几个纬度重点考虑:负荷主要为生活给水、通风系统、公共照明系统等,发电机房负荷主要考虑消防;弱电系统应根据业态定位结合智能化统一考虑,常用的系统有智能监控、信息网络、停车智能化、公共空间灯光控制系统等;消防系统主要分为室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、气体灭火系统。 2案例分析 太古汇,为大型综合性建筑,座落于广州天河路。主体建筑分为五部分,包括一栋212m高的42层办公楼1,一栋166m高的29层办公楼2,一座132m高的28层五星级酒店,一座文化中心,以及裙楼商业。两座办公楼及酒店,均为超高层建筑。各组成分别位于用地四角,利用裙楼商场把各部分联合起来。地下共四层,地上的第三层裙楼屋面为一公众文化广场。屋面花园提供市民休闲场所,为城市作出贡献,与城市相互依存。整体构思是以功能各异的塔楼,分别坐落于用地四角,因其高度、体量、朝向的差异,形成效果丰富的群体。如璀璨的长方体水晶,从稳重的石材基座生长出来,各塔楼向外的角部对角切出球面弧线,形成的弧面与城市空间友善对话,塔楼之间也姿态亲和。 3结束语 随着大城市土地资源的稀缺,超高层办公楼建筑将会随着经济的发展和科学技术的进步而不断增加,这是社会和经济发展的必然。当然,我们也必须充分地意识到,超高层办公楼建筑的发展给我们带来了标志、形象、空间、容量,但同时也带来了社会、生态、防灾、安全、维护、管理等等的负面影响。所以,超高层办公楼建筑建设至今,一直争议不断,特别是当前世界能源和经济的不景气,使人们对超高层办公楼建筑越来越持怀疑态度,引发了众多的讨论,这些是每个建筑师都需思考的问题。 作者:吴彬彬 单位:广州中交南沙置业有限公司 办公楼设计论文:办公楼变风量新风控制系统设计 摘要:本文采用SIMATIC S7-200 PLC、WINCC 6.0和PC Access等产品设计了变风量办公楼新风控制系统,并建立了其主从网络控制结构。采用总风量控制方法,基于限幅P1D控制算法对风机转速进行快速调节,得到了系统送风量的最优控制策略。通过Simulink进行了仿真,仿真实验表明,该控制方法简单、易行,可以快速稳定地实现新风控制。 关键词:变风量控制系统;限幅P1D控制;主从控制 引言 变风量空调系统(VAV)是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的需求。变风量空调系统有节能、系统可控性好、能实现分区控制等优点。随着我国各类商业办公建筑的大批建设,VAV空调系统逐渐得到了更多的应用。 对新风系统的各点位进行监控,可以有效地节约能源。根据末端新风量的需求,合理地设计所需新风量。图1是新风系统监控原理图。 1 控制系统构成 1.1 网络结构 考虑系统可靠性要求及规模大小,此办公楼新风系统的控制网络采用PPI通信。PPI通信协议中S7-200 CPU 226和S7-200 CPU 224采用主从方式进行通信,主设备是S7-200 CPU226,它有26路数字量输入、1 6路数字量输出端口,可以满足本项目的需求,从站设备是S7-200 CPU 224,它有1 4路数字量输入,10路数字量输出端口。其通信过程是按照PPI主从通信格式,用一定格式的数据向PLC发送通信命令。S7-200CPU 226用顺控的方式读取16个从站的数据和向16个从站写数据以及对数据进行处理。如命令数据格式无误,则从站PLC向主站发出表示命令正确的初步应答信号,主站在收到初步应答信号后,再向从站PLC发送确认命令。从站收到确认命令后,执行命令响应。网络组态结构原理图如图2所示。 S7-200PLC控制器是整个控制系统的优秀,它通过模拟量输入通道(A1)和数字量输入通道(D1)采集实时数据,然后按照一定的控制规律进行运算,最后发出控制信号,并通过模拟量输出通道(AO)和数字量输出通道(DO)直接控制设备的运行。 PC Access可以用于连接西门子或者第三方支持OPC技术的上位软件。WINCC是视窗控制中心,它是一个过程监视系统,通过组态画面读取各层新风系统的相关参数及运行状态。由主界面可进入工作日历,根据工作日历提前设置每天风机的工作状态(工作或者休息),操作者可根据需要对风机进行自由设置。 1.2 基于限幅PID的总风量控制方法 总风量控制方法是基于VAV末端风量求和的一种控制方法,变风量空调机组控制器读取本系统所有末端的需求风量,得出总需求风量。风机风量与转速是一个近似的正比关系,可在初调时通过实测得到。 中央空调末端控制面板上对应着低、中、高三个档位,每个档位对应着不同送风量需求。假定低、中、高档分别对应的风量需求为∑1、∑2和∑3。其中∑1对应的送风量为30%,∑2对应的送风量为60%,∑3对应的送风量为90%。本文的最K目的就是要保证各个房间所需的送风量都可以达到,并考虑留有15%的余量,当房间所需风量发生变化时,总送风量也会随之发生变化。假定有n个末端,其中有n1个房间开启低档,有n2个房间开启中档,有n3个房间开启高档,考虑到给定风量要满足所有末端的风量需求,不至于波动太大,要留有一定余量Qy=1S%Q,Q为总送风量。 通过检测末端各房间开启空调的模式,再由上式确定总送风量,平稳的调节风机的转速,这样既节约的能源,又降低的风机的损耗。 我们还可以对总送风量进行优化调节,从而满足各末端的变化。优化调节有两种方式:1)当送风量的变化AQ 20%时,控制中心会对总送风量的设定值进行重新设定;2)每10分钟就对总送风量的给定值进行调节。这两种调节方式的并行运用,能更好的满足末端风量需求的变化,从而达到最优的状态。 通过对压力无关型变风量末端的分析得出了设定风量作为控制变量,进而提出了变风量系统总风量控制方法。系统总送风量控制通过调节风机转速来维持风机保持在较小的耗能范围。风量控制方式主要有两种策略:静压控制方式和总风量控制方式。但由于受到系统设计、施工及风机选型等因素的影响,管道中静压设定点的静压检测值会产生较大的波动,会对压力测量产生影响,故本文采用总送风量控制方法。 风机总风量控制方法是基于压力无关型的VAV末端研究出的一种新的简单易行的空调系统的控制方法。风机控制环节的控制线路如图3所示。通过此控制环路的分析,发现了设定总风量是一个很有价值的量,根据各末端所需风量,并对各末端风量求和得出总送风量,达到系统希望达到的风量状态。 随着各房间所需风量的变化,其变化波动较大,但是在实际中为了达到给定风量需要不停的调节风机,这样会使风机的损耗过大,这时就需要我们对给定风量进行一些优化控制,使系统处于相对平稳的状态。 常用的线性PID控制策略必须使控制器工作在线性区。为保证控制器的输出不超出限幅,可以选用限幅足够大的控制器,而限幅大的控制器价格也较昂贵;也可以通过调整PID参数,使控制器的输出始终小于限幅。本文将控制器的限幅考虑在内,即在PID控制器与被控对象间插入一个饱和环节,如图4所示。使用位置式数字PID控制算法,设采样周期为T,控制器的限幅为um,其控制规律为: 2 仿真及结果分析 根据ziegler-Nichols整定公式,对文中被控对象进行simulink仿真。经测量取Ka=78.75,T=63。采样周期Tc=0.1s,控制器的限幅Um=10,系统指标取绝对误差积分指标JITAE。在没有人为经验的情况下,用穷举法搜索PID参数。为保证搜索的广度和精度,搜索分为两步进行:第一步,在[0,50]的范围内以1为步长搜索PID参数;第二步,在第一步得到的最优点附近以0.1为步长进行搜索。搜索耗时20分15秒。线性区最优PID参数为:Kp=1.28、Ki=0.0、Kd=0.68;全局最优PID参数为:Kp=14.1、Ki=0.1、Kd=15.8。系统单位阶跃响应如图5所示。 从图5中可以看出,全局最优PID参数对应的限幅PID控制策略,在初始时段控制器以最大量输出,使得系统的响应速度更快,调节时间更短,使超调量不至于过大,并且具有相对较高的稳定性。 3 结论 本文提出的基于限幅的PID控制策略很好的利用了控制器的输出限幅,既发挥了传统PID控制器的能力,又体现了PID控制器良好的鲁棒性。在参数整定时,使用高效的搜索算法可以快速地搜索到最佳的PID参数,使得项目能够快速顺利的进行。在项目实际调试过程中,西门子PLC产品的灵活性、开放性,尤其是WINCC强大的脚本功能使现场调试时间得到了有利保证。 办公楼设计论文:办公楼无线网络方案设计与实现 摘 要 随着无线局域网(WLAN)的普及,移动互联网用户呈线性增长趋势,移动数据则是以近乎指数式模式倍增。不管是校园、医疗、商贸、会展,或是酒店、无线城市等行业,无线的市场规模都呈现出需求量大,要求高,响应快等特点。文章以万舜云商办公楼为例,对无线网络覆盖设计出一套比较完善的建设方案,方案中涉及到AP的统一管理、Wi-Fi认证、以及优秀设备的双机热备等策略,通过工程实践、网络试运行后,发现网络方案合理可行,网络运行良好,且具有高度稳定性和可靠性。 【关键词】无线网络 IRF 可靠性 1 万舜云商的网络需求分析 万舜云商新办公楼位于东方广场4号楼,办公面积约3000平方米,18-20三个楼层,公司员工400多人,公司设有商品部,投资部,财务部,客服部,技术部,策划部,运营部,理赔部,秘书部,经理部等10个部门,公司具有公司门户网站、云商平台、办公系统、以及FTP等服务。因此,办公网络的运行状况直接影响着公司业务的正常运行,因此万舜云商对网络提出更高的的需求,所有办公楼区域所有用户都可以随时随地在手机、PAD、电脑上观看云商平台数据,实现网络的全覆盖,且要求网络具有高可靠、高度冗余。 2 万舜云商网络的整体架构 根据万舜云商的网络需求,公司网络采用典型的三层网络架构模型,即接入层、汇聚层、优秀层。接入层、汇聚层、优秀层之间分别采用双链路互连,并使用端口聚合技术将互联端口捆绑在一起,形成一个聚合组,以实现超负荷的数据在各成员端口中的分担,同时也提供了更高的连接可靠性,公司网络拓扑结构如图1所示。 接入层选用H3C S5110-10P-PWR交换机,该交换机支持PoE+供电,PoE好处是灵活布线,节省成本,AP不需要使用单独电源,只需要使用网线与PoE端口连接,PoE供电距离一般不超过90米。 优秀层上使用H3C 5800-EI交换机,该交换机支持虚拟化技术IRF。IRF(Intelligent Resilient Framework,智能弹性架构)是H3C自主研发的虚拟化技术。其优秀思想是将多台设备通过IRF端口连接在一起,虚拟化成一台“IRF设备”。万舜云商网络中,可以组建编号为1的IRF组,其中优秀-1成员编号是1,即Master,负责整个系统的运行的,优秀-2成员编号是2,即Slave,是对Master的补充,某个时段Master出现故障时,整个系统是要从Slave中重新选举新的Master来继续为整个系统工作。 为了保障公司数据的安全性,公司要求严格控制公司员工的Internet数据类型,所以公司网络中选用了深信服AC-1400-lc设备,该设备支持行为管理,可以有效规范公司的Internet数据类型,如限制QQ、飞信、P2P、各类视频等软件的使用。 3 万舜云商无线网络覆盖方案 在有线主干网设计的基础上,结合公司办公楼的具体特点,公司网络可以选用H3C WA5320 系列室内放装型AP,该设备是H3C自主研发的新一代基于 802.11ac wave2 MU-MIMO技术的超千兆高速无线接入设备,支持千兆以太网接口,双以太网接口支持PoE供电,且该设备支持胖模式和瘦模式。 胖模式AP,需要每台AP单独进行配置,无法进行集中配置,管理和维护比较繁琐,而且胖模式AP在进行漫游切换时延时较大,只适用于小型网络。 瘦模式AP,不需要为AP做任何配置,瘦AP需要AC(无线控制器)进行管理、调试和下发配置信息,不能够独立工作,必须与AC联动。万舜云商网络AC选用H3C WX3500H系列无线控制器,该设备具有大容量、高可靠、业务类型丰富等特点,完全可以满足公司的需求。 办公楼设计论文:办公楼加层加固结构设计方案 1工程概况 该工程为某企业办公大楼,于2011年6月设计完成,原设计为地上8层,地下1层,总建筑面积为8080m2,建筑高度为29.85m。地下部分主要以设备用房为主,地上部分主要以办公、会议为主。设计采用钢筋混凝土框架结构,基础为梁板式满堂红基础,楼(屋)面为现浇钢筋混凝土梁板结构。2013年,由于企业规模扩大,原有办公大楼的办公面积无法满足现在企业的使用要求。根据甲方要求在原办公楼顶增标准办公楼层(约1加2层800m2),以满足企业人员的办公需求。 2设计原则 1)加固设计要对原结构进行力学分析,了解原结构的受力形式,以确定设计时的力学计算方向。结构加固时的力学计算通常对于单一杆件进行,而且通常是基于强度要求进行加固的,所以运用材料力学,结构力学进行分析与计算是加固设计的理论基础。通过力学计算,可以明确原结构的弱点所在,进而确定设计的思路,选定加固方法。2)对加层以后的整体结构进行力学分析,明确所加部分对原结构的影响程度,以确定在现有的加固方法下,原结构是否能满足加层后的整体结构强度要求。因为无论哪种加固方法对结构承载力的提高都是有限的,所以加层后的原结构构件强度差值必须是在现有的加固方法的可提高范围之内。3)在加固过程中会对原结构造成一定的破坏,所以加固方法的选用应在尽可能少破坏原有结构的原则下进行。 3设计思路 1)在满足使用功能的前提下,尽量减轻上部新加层的荷载。将荷载较大的房间放到底层,上部新加层则以荷载较小的办公、会议为主;另外,减小新加混凝土构件的断面,内部采用轻质隔墙板进行房间分割。同时,尽可能保持上下柱网尺寸不变,使平面布置更加灵活。2)经计算分析,增加2层后,地震力对原结构的影响明显增大。为了减小地震力对原框架的不利影响,可在结构适当的位置增加一些剪力墙,使结构体系由原来的钢筋混凝土框架结构改为框架—剪力墙结构。这样可以有效的减少原框架所承担的地震力,使整体结构的地震周期、位移等重要指标满足规范要求。3)地基和基础的问题:本工程采用天然地基,基础落于卵石层上,根据地质报告该层卵石的地基承载力特征值为300kPa,满足加层后的地基承载力要求。且经过两年的使用及地基的压密效应,地基承载力可提高20%左右,有一点的安全度。所以本工程地基可不做加固处理,只需对基础梁板进行强度加固。 4加固方法 1)基础加固:该工程采用钢筋混凝土梁板式满堂红基础,基础梁断面为500×1000,筏板厚度为600mm。通过对基础梁截面的验算,基础梁斜截面抗剪承载力满足设计要求,正截面抗弯承载力存在不足:a.基础梁上部跨中弯矩较大,原配筋不能满足要求,可在基础梁顶部两角外包L100×10角钢,两角钢之间采用-40×4的缀板连接,并用d12的膨胀螺栓固定角钢,角钢与基础梁采用结构胶粘牢;b.基础梁底部负弯矩较大,原配负筋不能满足要求,由于在基础梁底部采取加固措施难度较大,可在梁顶支座负弯矩处加250×1000的混凝土斜向腋角,以增加梁底负弯矩承载力。2)框架柱加固:框架柱在整个结构中承担大部分的竖向荷载和水平地震荷载,本工程框架柱在4层以下断面为700×700,4层以上断面为600×600。通过加层后的结构整体计算,框架柱承载力不足主要有两种情况:a.在较大的竖向荷载作用下,混凝土抗压承载力不足,柱子轴压比超过规范限值,可采用增大柱截面的方法进行加固,在原框架柱四周浇筑一层混凝土外壳,并在这层混凝土外壳内配置计算所需的钢筋,这种方法不仅可以提高柱子的抗压承载力,还可以提高柱子的抗弯刚度;b.框架柱抗压承载力满足要求,而抗弯承载力不足,可以采用外包角钢的方法进行加固,在框架柱四角包角钢,并在横向用缀板连接成整体,角钢与混凝土柱之间用结构胶充分粘结,这种方法对构件的截面尺寸增加不多,但混凝土柱的承载力可以有较大的提高。3)梁板加固:梁是框架结构的主要构件,且数量较多。本工程中梁承载力不足主要是由于加层后地震力增大,造成部分框架梁弯矩增大,配筋不足;还有一些是因为房间功能改变,荷载增大造成的配筋不足。针对以上问题,可采取两种方法进行加固补强:a.粘钢板加固,用结构胶将钢板粘贴于梁的上下受力表面,以补充梁的钢筋量不足,达到提高梁受弯承载力的目的,并用d10的锚栓进行附加锚固;b.粘碳纤维布加固,用结构胶将碳纤维布粘贴于梁的上下受力表面,以补充梁的钢筋量不足,达到提高梁受弯承载力的目的,并用“压结钢片+射钉”进行附加锚固,碳纤维布可根据计算粘1层~2层。一般来说楼板加固比较容易,且受地震力的影响较小,可采用粘碳纤维布的方法进行加固,用结构胶将200mm宽碳纤维布在需加固楼板的双面双向粘贴,间距根据计算确定。为了提高碳纤维布的耐久性,所有碳纤维布均采用“压结钢片+射钉”进行附加锚固。4)剪力墙加固:本工程剪力墙为新加构件,以分担框架所承受的水平地震力。新加剪力墙与原有构件的连接处,钢筋采用植筋锚固。 5加固构造要求 1)新旧混凝土的连接。新浇混凝土强度应比原构件设计混凝土强度提高一级;为了增加新旧混凝土间的结合能力,原构件结合面应进行凿毛处理,凿去一切风化疏松层、碳化锈裂层及严重油污层,直至完全露出坚实的基层为止,并在此基础上凿毛,使表面凸凹差不小于4mm,然后用水冲洗干净;混凝土浇筑前,原混凝土表面应涂刷界面结合剂一道,随涂随浇。2)植钢筋。钢筋植入前应除锈,锚孔应采用钻孔成形,不得用手凿,孔内应采用压缩空气吹净并用水冲洗,植筋用胶粘剂应饱满并使钢筋有可靠的锚固;植筋用的胶粘剂必须采用改性环氧类或改性乙烯基脂类的胶粘剂;植筋时应根据现场实际情况和图纸要求放线,利用钢筋定位仪测试钢筋位置,确定植筋的位置;采用植筋锚固时,其锚固部位的原构件混凝土不得有局部缺陷,若有局部缺陷,应先进行补强或加固处理后再植筋;当植筋的直径大于20mm时,应采用A级胶;钢筋植入孔内,建议孔径见表1。3)外粘钢。用磨光机打磨原构件混凝土粘合面,除去2mm~3mm表面,直至露出混凝土新面,然后用空气泵吹除粉粒,表面应清洗干净,并将原构件截面的棱角打磨成半径不小于7mm的圆角;采用外粘钢加固混凝土构件时,应采用改性环氧树脂胶粘剂进行充分灌注,并用夹具将钢板或型钢夹紧;外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行。4)外粘碳纤维布。碳纤维布粘贴前应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料表面修复平整;加固所选用的碳纤维布均为高强度Ⅰ级碳纤维布,其抗拉强度标准值不小于3400MPa;在受弯加固时,应使碳纤维布的纤维方向与被加固构件轴线方向一致;在受剪加固时,应使碳纤维布的纤维方向与被加固构件轴线方向垂直;粘结碳纤维布的胶粘剂必须是专门配制的改性环氧树脂胶粘剂及表面防护材料;其粘贴部位混凝土含水率不应大于4%。5)需加固的混凝土结构。其长期使用的环境温度不应高于60℃;必须先进行加固施工,等加固施工全部结束构件达到设计强度后方可进行上部加层部分施工;构件在加固过程中不得在其上部加任何荷载;加固过程中不得破坏加固范围以外的结构;植筋钻孔时不得破坏原构件中的钢筋;对使用胶粘方法加固后的构件,应定期检查其工作状态,检查的时间间隔不应迟于10年。 6结语 以上是本人对工程加固技术的一些认识和设计心得。该工程现已全部完工,并投入使用,效果良好。现代社会飞速发展,技改工程、提标项目越来越多,加固技术必将在工程设计中得到更加广泛的应用。 作者:马瑞斌 单位:煤炭工业太原设计研究院 办公楼设计论文:办公楼节能设计理念创新 1概况 青岛在建外资化工项目,按业主要求,对位于厂区西南边的一幢建筑面积为1200平方米的二层办公建筑,推行环保节能设计,力争做到二氧化碳零排放。该建筑主要包含敞开的办公室、独立办公间、实验室、淋浴房、收发室、会议室等。 1.1建筑物总体概况 1.2设计能耗指标 2设计过程 2.1空调系统方案设计 地源热泵是利用了地球土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的冷暖空调系统。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,而且是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。地源热泵中央空调系统是一种从地下土壤资源中提取热量的高效、节能、环保、再生的供热(冷)系统。该系统是成熟的热泵技术、暖通空调技术配套地质勘察技术于一体,在相对稳定的土壤温度下高效、稳定、经济的运行。地源热泵中央空调系统是由末端(室内空气处理末端等)系统、地源热泵系统和地下埋管系统三部分组成。为用户供热时,地源热泵系统从地温中提取低品位热能,通过电能驱动的地温热泵中央空调主机(热泵)“泵”送到高温热源,以满足用户供热需求。为用户供冷时,地源热泵系统将用户室内的余热通过地源热泵主机(制冷)转移到地温中,以满足用户制冷需求。 下图为地源热泵系统原理框图(图1)。图中,地埋管系统回水管中的循环水通过循环水泵进入机组并进行能量提取后进入地埋管进水管。机组提取地埋管系统循环水的低位能量并将其聚变为高位能量,然后输送给冷暖水循环系统(用户末端)。整个系统仅消耗电能,无任何污染。由于地埋管系统循环水循环使用无损耗也不提取地下水,因此也不会造成地层沉降。设计选用一台(EM)HRHH0512制冷量/制热量:161.7/166.0Kw;输入功率(冷/热):36.0/44.4Kw制冷工况:空调进出水温度12/7℃,冷凝器侧进出水温度30/35℃制热工况:空调进出水温度40/45℃,蒸发器侧进出水温度12/7℃室内空调系统参照国家规范设计,使用风机盘管侧送风或顶送风。室外利用土壤为冷热源,采取垂直地埋管方式,地下换热器选用垂直换热器。地埋管孔取深60m,孔距6m,垂直管DN32,孔径110mm,HDPE100聚乙烯管阵分布。 2.2热水供应 设计要求为员工提供日常洗浴用热水,要求定时供水,定时增压补水,用水时间为1小时,每天供应40℃以上热水7吨设。设计考虑使用太阳能热水器。太阳能系统安装在浴室楼顶,水箱放在屋面上,控制系统拟放在二楼楼梯间边设备间内,水箱淋浴龙头高度差约2米,共有12个龙头。实际采用皇明公司JPS-30TX21-33°型三高集热站、CMS智控系统(包括传感器)、水箱等主要设备;在屋面安装JPH-50TT18-33°型三高集热站14组型,总集热面积为106.4m2,采用1个7吨水箱。在不低于年日均辐照量Jt=13325KJ/m2,太阳保证为0.55的条件下,分别能提供温升32℃(18℃~50℃)的热水7吨,不足部分以及在太阳辐照不好时由辅助电加热系统保证终端用水需求。自动上下水、温差循环、定时管路增压、防冻循环与加热、高温断续循环等智能控制功能由皇明公司配套。 2.3照明 严格按照《建筑照明设计标准 (GB50034—2004),执行绿色照明理念,设计时选用库柏公司生产的LED高效节能灯,采用就地控制与区域控制相结合的技术,实际照明功率密度验算值为:办公室与实验室为7.5W/m2,其他区域为3.5W/m2。 2.4太阳能光伏发电系统设计 按照由于业主提出零碳排放设计要求,设计时考虑安装一套60KW太阳能光伏发电系统。系统原理图及原理如图2。白天系统自动监测太阳能电池板阵列电压,达到设定值时,并网发电系统自动启动运行;并网逆变器将太阳能电池阵列所提供的直流电转换为与系统并网接点电气特性一致的交流电给负荷使用,在没有太阳照射下或夜晚时,系统监测到太阳能电池阵列的输出在设定值以下时,并网发电系统自动停止运行,负载改由市电提供电力。60KW太阳能并网发电系统发电量推算如图3。 3总结 该办公楼通过在设计阶段采用先进的地热泵空调系统、太阳能热水供应系统、太阳能光伏发电系统等先进技术,同时选用高效节能环保灯具,绿色环保外墙材料等高新技术产品,密切联合克莱门特中央空调、皇明太阳能、日本京瓷太阳能等高新技术企业,力争实现其零碳排放目的。目前该项目已完成大部分设计工作,土建施工已全面展开,具体能耗指标与技术性能评价待项目最终完成后进行。
汽车专业毕业论文:淄博职院汽车检测与维修技术专业毕业生就业状况分析及建议 淄博职业学院是国家示范性高等职业院校,汽车检测与维修技术专业是学院重点专业。本专业2008届、2009届、2010届毕业生分别为51人、103人、117人。根据麦可思数据有限公司淄博职业学院毕业生就业与能力测评报告(有效问卷数量超过毕业生总数的30%,样本数较大,统计结果可信),学院毕业生主要在民营企业从事汽车维修或相关工作。 一、汽车检测与维修技术专业毕业生就业率分析 根据麦可思数据有限公司淄博职业学院毕业生社会需求与培养质量年度报告,汽车检测与维修技术专业最近三届毕业生一年后的就业率及各专业平均就业率见表1。汽车检测与维修技术专业最近三届毕业生的就业率稳定提高,2010年已经超过各专业平均水平,主要原因如下。 1.学生的培养质量逐年提高 淄博职业学院以国家示范性高职院校建设为契机,以实施“教学质量工程”为主线,以制定人才培养目标为出发点,在校企合作、工学结合、师资队伍建设、重点专业建设、课程和教材建设、实践教学体系建设、共享型教学资源库建设和特色校园文化建设等方面进行积极探索与实践,有效地提升了人才培养质量水平。 汽车检测与维修技术专业以学院“就业竞争力与发展潜力培养融为一体、教育与教学融为一体、职业素质养成与职业技能培养融为一体、课内与课外培养融为一体”的思想为指导,面向汽车后市场,创建并实施了“2+1”订单式人才培养模式、基于汽车机电维修工作过程的系统化课程体系、“育德为先、能力导向” 的学分制考核体系、“就业发展、跟踪服务”的评价反馈机制等。 该专业教师与专业技术人员、教育专家共同修订了本专业人才培养方案,开发了项目工作课程。专业课教学实行“教、学、做合一”,充分发挥职校学生的形象思维优势,提高了教学效率和教学效果,提升了学生的就业理念和敬业精神。 2.汽车后市场逐年扩大,就业机会增加 随着中国加入WTO,中国汽车工业加快了国际化进程。目前世界主要跨国公司均已进入中国,并不断加大投资力度。 在淄博市产业发展规划中,确定了一系列汽车产业的发展方针,包括积极融入国内外大型汽车企业的生产体系,搞好配套与协作,推进轻型载货汽车、特种车及汽车零配件发展,并在淄川规划建设以汽车及零配件制造为重点的产业区,形成年产30万辆轻型载货汽车的生产能力。同时,近年来,淄博市汽车保有量以每年10%以上的速度增长。据淄博市交警支队车辆管理所的统计,2011年末,全市民用汽车拥有量达83万辆,其中私人拥有汽车72万辆,仅2011年私家轿车上牌就达8万辆。在汽车拥有量急剧增加的背景下,汽车销售、汽车维护修理、汽车保险理赔、汽车美容等岗位对人才的需求非常旺盛。良好的区域经济环境,促进了淄博职业学院汽车检测与维修技术专业学生就业率的稳步提升。 二、汽车检测与维修技术专业毕业生工作与专业相关度分析 根据麦可思的统计,汽车检测与维修技术专业最近三届毕业生一年后的工作与专业相关度、各专业平均相关度见表2。最近三年,汽车检测与维修技术专业毕业生一年后的工作与专业相关度逐年下降,但2010年仍超过各专业平均水平十个百分点。 1.原因分析 随着汽车后市场的迅速扩大,学生的就业渠道越来越宽。有些学生为了提高收入或发挥自身优势,选择了汽车销售、汽车保险理赔等岗位;有的学生擅长钳工工作,选择了汽车钣金岗位;有的学生根据自身情况,选择了技术含量较低的汽车美容工作。学生的就业范围扩大了,到汽车维修岗位就业的比例就降低了,因而近三年该专业毕业生工作与专业的相关度呈现下降趋势,见表2。 2.对策 为了顺应学生的职业选择,建议汽车检测与维修技术专业的人才培养方案也要做相应的调整,如在专业拓展课程中开设汽车营销、保险理赔等课程,扩大学生的就业渠道,强化学生的综合素质培养。 三、汽车检测与维修技术专业毕业生平均月收入分析 汽车检测与维修技术专业最近三届毕业生一年后的平均月收入、各专业平均收入的对比见表3。最近三年,汽车检测与维修技术专业毕业生一年后的平均月收入逐年提高,增加幅度远远超过各专业平均水平,2010年甚至超过各专业平均水平近20%。 汽车检测与维修技术专业毕业生的主要就业岗位是汽车维修,这是一项技术性很强的工作,没有经过系统培训很难胜任此工作。因此,超高的技术含量决定了从业人员的收入也会高人一筹。此外,随着汽车市场的火爆,汽车后市场出现了用工荒,汽车检修专业的学生供不应求,许多4S店、综合修理厂为了吸引汽车维修专业人才,不得不提高员工的待遇。 根据麦可思数据有限公司淄博职业学院毕业生社会需求与培养质量年度报告,淄博职院汽车检修专业对优秀内容进行了统计分析,并制定了相关对策,促进了招生、人才培养及学生就业等各项工作的顺利开展。 (作者单位:淄博职业学院) 汽车专业毕业论文:创新创业教育在高职汽车专业课程体系中的构建 摘要: 创新创业教育是高职院校培养和引导学生提升综合能力的重要手段,本文分析了高职院校创新创业教育的现状与大学生的需求,针对当前高职汽车专业课程体系现状与存在的问题,将创新创业教育融入到高职汽车专业课程体系中,重新建构汽车专业课程体系。 1 研究背景 1.1 大学生创新创业背景 从国家制度方面看,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》中,明确提出创新创业教育是适应经济社会和国家发展战略需要而产生的一种新的教学理念与模式,创新创业教育面向全体学生,融入人才培养全过程,要对每一名学生的职业技能和就业创业能力进行更好的培养。 从政策方面看,国家鼓励大学生创业,允许保留学籍休学创新创业,建立大学生创新创业孵化基地,针对大学生创业,开通创业绿色通道,鼓励大学生创新创业。 从就业形势方面看,当前大学生的就业形势日益严峻,各地高校也出台了相关的政策应对挑战,高职院校只有加强创新创业教育课程体系的建设,将创新创业教育融入到专业课程体系当中,构建以培养创新创业型人才为目标的课程体系,引导和更新学生的就业、择业观念,提高自主创新创业能力和主动性,才能增加就业机会,从根本上解决就业问题。 据调查,我国大学生中有创业意愿的高达约70%,但是实际真正付诸创业实践的却不足5%。而美国大学生创业的比例高达20%左右。微软创始人比尔・盖茨,是其中的成功代表。而正是微软的创业神话,激励了无数的美国大学生创新创业。 1.2 汽车专业创新创业背景 1.2.1 汽车市场方面调查 据中国汽车后市场大数据分析显示:2015年规模近8000亿元,汽车后市场中小企业占据主导地位,员工在50人以下企业占93%,注册资金在50万元以下的占到企业总数的70%,汽车装潢美容,快速维护保养个体经营方面创业占到汽车市场的半壁江山,由此可见汽车行业更有利于其他行业进行自主创业。 1.2.2 汽车专业学生创新创业需求 据统计,近5年来汽车专业学生对创业需求调查图(如图1)显示,在校期间超过87%的学生有创业需求,学生毕业后1年创业率为2%,毕业后3年创业率为4%,毕业后5年的创业率为7%,学生毕业后创业成功率较高,但是学生毕业后直接创业的为0,学生对创新创业还没有十足的把握。在校期间创新创业实践的学生和有创业需求的学生,在顶岗实习期间往往都是先就业再创业。 调查分析显示,高职院校汽车专业教育与学生的创业现状存在以下矛盾: 矛盾一,汽车专业创业成功率高,但学生毕业后直接从事与汽车相关的创业比率为0; 矛盾二:在校学生尽管通过实践、顶岗实习等实训锻炼,但有创业的需求的学生都选择就业后再创业。 综上所述,学校汽车专业的现有的课体系和教育教学模式无法满足学生创新创业的需求,学校现有的实验实训条件也远远达不到学生创新创业能力的需求,本文通探索改革现有课程体系,将创新创业教育融入课程体系中以解决以上矛盾。 2 高职院校创新创业教育现状 2.1 高职院校创新创业教育模式 高职院校开设创新创业相关课程往往都是通过开设必修课或者选修课的形式,相对于专业课程独立存在,譬如通过开设创业课程试图提高学生的创业理论知识,通过开展创新实践竞赛活动,提升学生创新意识,开展创业培训职业生涯规划大赛提,提升创业能力。 2.2 高职院校创新创业教育存在的问题 2.2.1 重课程轻能力 高职院校创新创业能力开设的课程,注重理论方面的教学设计和考核环节,往往忽略的对学生学习能力、实践能力、创新能力的培养,因此学生的创新创业能力体现仅仅表现为一张试卷或者一份报告,学生本身的创新创业能力并没有得到真正提高。 2.2.2 重专业轻思维 高职院校是培养专业技术性应用人才,非常注重对专业知识和专业技能的培养,对专业技能训练的同时,也应该加强思维能力的培养,在学会动手能力的同时,也要学会动脑思考,培养学生创新型思维,促使学生主动适应社会的发展。 2.2.3 重结果轻过程 高职学生在参加职业大赛时只重于结果,为了在短期内出成绩往往就是利用现有的成果加以简单的改动,或者直接去找现成的成果,学生的功利心使得创新创业大赛流于形式,在此过程中学生的创新精神并没有得到根本性的培养。 3 高职汽车专业课程体系的设置现状 3.1 高职院校汽车专业培养目标与定位 高等职业技术院校的汽车专业的培养目标具有明显的行业性、区域性,各个地区的学校教学条件、师资力量等情况有所差异,因此各高职院校的培养目标也有差异性。但是总体目标都是培养德、智、体全面发展,具有一定专业理论知识和扎实专业技能,面向汽车生产、销售、售后服务、检测维修、钣金喷漆、信息反馈等方向,具有良好的职业道德、敬业精神、团队合作精神的高级专业技能型人才,强调了对学生的综合素质培养要求,对学生毕业后要求具备良好的职业素养、专业的理论知识、熟练的实践能力。 3.2 高职院校汽车专业课程体系与创新创业课程内容存在的问题 3.2.1 高职院校汽车专业课程体系的制定和创新创业课程的设置相对独立 目前高职院校是以就业为导向进行课程设置,主要包括基础课、专业基础课、专业课和实践课,课程设置如表1所示。 3.2.2 高职汽车专业课程内容设置重专业轻思维 有的高职院校由于办学时间不长,对高职课程设置的了解不够,课程设置不够规范,专业课程教学计划还处于探索阶段。而课程内容方面往往过度的关注了客观需求,忽略了学生的全面发展,课程内容的选择与组织不够科学,理论与实训的结合不够紧密,课程内容重复与老化现象严重,忽略了W生的思维能力的培养。 3.3 高职院校汽车专业课程结构的配置与创业市场需求脱节 高职院校汽车专业课程在理论上坚持“够用”的原则,实践上追求“技术应用型”,在课结构设置上存在失衡的现象,理论课程与实践课程脱节现象严重,可是分配不合理,受到实训设备、师资条件等因素的制约,实训课时比例偏低,实训设备闲置率高,导致学生动手能力弱,往往“眼高手低”,不能适应市场的需求,与市场脱节。 4 创新创业教育在高职汽车专业课程体系中的构建 在高职院校汽车课程体系中引入创新创业教育,根据学生的专业特征,将创新创业教育融入到高职院校汽车课程体系中,与公共基础课程、专业基础课程、专业课程、专业实训课程以及学生的第二课堂有机的结合,在专业教育、素质教育过程中实现创新创业教育与专业课程体系构建。 4.1 建立“双导师”共同授课教学人才培养体系,加强专业融合――解决学生对创业实训能力的需求 高职院校汽车专业创新创业人才培养不仅要求教师具有“双师” 素质,还要聘请行业、企业专家到校授课,“双导师”共同指导学生完成学课堂教学、实训教学、职业生涯规划、创新创业教育、专业基础知识、专业技能、职业道德素养等方面的培养,既适应了社会对人才的需求,又满足学生多样化的发展要求。在强化创新创业教育方面,“双导师”不仅要在所有的课程内容中融入创新创业教育内容,培养学生对产品研发、技术转化和创业能力的培养,还要坚持走“产学结合”、“学科交叉”的道路,调整学生的知识结构,强化汽车设计制造、汽车技术营销、汽车保险理赔、二手车评估检测、汽车检测与维修等多学科交叉,不断拓宽创新创业教育与专业教学的融合途径。 4.1.1 高职院校双导师制的提出 一直以来,我国的高职院校的的教育模式都是辅导员负责学生管理工作,专业教师负责教学工作,对于学校而言,学生管理和专业教育形成了明确的分工,但对于学生而言,则形成了某种程度的脱节。学校的分工将他们的大学生活劈成了两半,学生管理人员只负责学生的日常生活管理和班级管理,却与学生的专业特点、课程体系相脱节,而专业教师只完成每日授课任务,不去过多重视学生在学习过程中的思想动态、就业指导等等。这种传统的高职院校对学生的管理模式已经不适应当代职业教育的发展要求。 4.1.2 高职院校双导师制模式 高职院校双导师制是指为学生在校内聘请专任教师作为学生的校内导师,在实习基地聘请一些业务能力强,工作经验丰富的行业精英和企业骨干作为校外导师,校内导师和校外导师形成配对关系,指导同一批学生,定期为学生进行指导。具体课程分配方案如表2所示。 4.1.3 高职院校双导师制模式实施过程中的注意事项 首先,要正确梳理校内导师和辅导员、班主任之间的关系。校内导师并不意味着取代辅导员、班主任。辅导员、班主任是侧重于对学生日常思想动态和日常生活的管理,而校内导师的主要任务是将学生的学习能力、思维能力、实践能力、合作能力加以整合,并在此基础上提高学生的专业能力和适当的研究能力。 其次,要加强校内导师和校外导师的配合。双导师制并不是校内导师负责学生校内的指导,校外导师负责校外的指导,要加强校内导师和校外导师的配合。针对学生的特点和学生今后的工作兴趣将学生进行分组,选择相对应的校内导师和校外导师,校内导师和校外导师都指导同一批学生,并且双导师之间研究与实践的领域一致,为学生制定完善的理论和实践指导计划,学生可以在上学期间实现理论联系实践,通过双导师制真正实现理论与实践相结合。 再次,双导师制要得到校内导师和校外导师的认可和支持。就校内导师而言,要意识到除了自己的科研和教学任务,给予学生专业指导对于人才培养有着尤为重要的意义,就校外导师而言,由于他不是学校的老师,经常会因为工作的原因疏于对学生的指导,常常校外导师就会变成一个摆设。因此双导师制的真正实行取决于双方导师对这项制度的认可和支持。 4.2 构建“一专多能”创新创业教学体系,奠定创新创业基础――解决学生对创业理论和思维的需求 高职汽车专业教育教学过程中,“一专多能”人才培养是指与实践技能方面相对应的职业技能培养,“一专”是指专业优秀技能的培养,学生通过取得相应职业资格证书来体现,“多能”是指与专业相关的职业资格证书,学生取得的职业资格证书越多,复合能力越强。在职业资格培训过程中融入创新创业能力与素质培养,创新创业能力包括:识别机会的能力、专业能力、环境适应能力等。具体课程设置方案如表3。 4.2.1 “识别创业机会的能力”课程设置 ①政策机会――宏观政治、经济类课程。 国家的政治制度和政党制度、政治团体及国家的政策方针和政治形势,构成了创业的政治环境因素。创业的政策机会是指政府的法律、法规、政策变化所产生的新的行业、新的市场、新的创业机会或是国家战略重点的转移,创业者从中发现的新的市场,获取新的创业机会。政策机会主要表现在:法律法规开禁所带来的创业机会、政府在地区政策上的差异而带来的创业机会、新政策的实施所带来的创业机会,因此,创业机会的甄别需要保持对政治的敏感度,这就需要有较高的政治素养和政治水平。因此,基于政策机会所设置的课程有:政治经济学、思想、邓小平理论以及相关国家政策解读等课程。 ②创业的技术机会――汽车检测与维修技术类课程。 创业的技术机会即技术变化所产生的创业机会,主要来源于新的科技突破和社会的科技进步,任何技术上的变化或者多种技术的组合,都可能给创业者带来创业机会,比如汽车检测――汽车维修――汽车维修企业管理。创业的技术机会表现形式为:新技术代替旧技术带来的新商机、产品开发技术的出现带来的新商机、消除技术弊端带来的新商机。基于技术机会所设置的培养课程有:汽车维护与保养、汽车检测与维修、汽车修理工艺等。 ③创业的市场机会――汽车技术服务与营销类课程。 创业的市场机会即市场变化产生的创业机会。市场机会来源于营销环境的变化,表现为市场上需求的存在。创业的市场机会表现形式为:市场上出现了与经济发展阶段有关的新需求、当期市场供给结构性缺陷产生的商业机会、先进国家或地区产业转移带来的商业机会、从中外差距中找出的某种商机。基于市场机会所设置的培养课程有:消费心理学、市场营销、谈判与营销技巧等课程。 4.2.2 “R的芰Α笨纬躺柚 ①操作能力――技术层面专业能力。 技术层面能力是能够完成汽车维修作业基本流程,它包括对工作内容的专业知识、对岗位的适应能力,要求快速有效地实施解决方案,解决作业中出现的具体问题。因此,基于作业层专业能力所设置的课程包括:汽车服务工程、汽车电子控制技术,汽车检测与诊断技术、汽车传感器技术、汽车维修技术与设备等。 ②管理能力――管理层面专业能力。 管理层面专业能力强调的是管理能力,它包括管理能力、预测能力、创新能力及整合能力,要求能够敏锐获取并有效利用战略资源,结合组织情况作出科学决策,善于协调利用内外部资源,具备改革创新、组织指挥的能力。因此,基于管理层面专业能力所设置的专业课程有:汽车维修企业管理、汽车服务企业管理、人力资源管理等。 4.2.3 “环境适应能力”课程设置 环境适应能力包括个人心理承受能力、社会交往能力、和处事能力。环境适应能力也是反馈一个人综合素质能力高低的间接表现,是个体融入社会,接纳社会能力的表现。因此,基于“环境适应能力”所设置的专业课程有:马克思主义哲学、大学生心理健康、商务谈判技巧、人际沟通交流技巧等。 5 结束语 高职院校汽车专业的创新创业教育体系存在着一些问题,可以结合自身优势和特色,探索出适合学生发展,符合教育规律的创新创业教育与素质教育,总结规律,推进创新型人才的培养,以创新能力和思维的培养为重点,构建符合社会发展的高职院校汽车专业创新创业教育体系。 汽车专业毕业论文:汽车专业实训基地企业化管理探索 摘要:大部分高职都拥有自己的校内实训基地,但很多都存在管理不规范等问题,为此,对校内实训基地企业化管理办法进行探索,为最大限度发挥实训基地效用,提高教学质量保证学生安全减少构性浪费提供参考。 关键词:实训基地;管理;8S 1实训中心实施融入企业管理文化理念和管理制度的管理模式 1.1专业职业文化建设 融入专业文化和企业文化、管理理念、制度,加强实训基地的专业职业文化建设,在实训中心场所、过道等处布置典型企业文化管理理念、专业人才培养目标及高职教育理念、融企业管理理念的实训管理制度、操作规程和流程、8S管理制度等挂图,让学生走进实训基地,就能感受到浓郁的专业职业文化。 1.2“8S”管理 8S就是整理(Seiei)、整顿(Seiton)、清扫(Seiso)、清洁(Setketsu)、素养(Shtsuke)、安全(Safety)、节约(Save)、学习(Study)八个项目,因其古罗马发音均以“S”开头,简称为8S。 良好的学习环境、和谐融洽的管理气氛对学生行为习惯的塑造和潜移默化的理想信息教育起着十分重要的作用。8S凭借造就安全、明朗、舒适的工作环境,激发学生团队意识,提升学生真、善、美的品质,从而塑造良好的学生精神形象,进一步完善和提升实训基地的优质高效、降低成本、提高学生动手能力的管理服务能力。 1.3融入企业管理理念,推行企业管理模式 以上岗位采用学生选举、老师面试的方法竞聘产生;要求学生具有高度的责任心。 2具体实施方法 第一次到实训基地上课安排:由老师组织全体学生学习车间安全管理制度、消防安全、水口实训基地学习管理制度及8S管理制度、消防通道位置、应急撤离线路等等并带领学生熟悉实训实训基地环境,强调安全第一。 学习完成后分别对安全巡视组、后勤保障组、应急保障组等各组组员分别进行相应的专业培训,并进行考核合格过关后方可进行相应的工作。 由应急保障组根据本学期教学安排和水口实训基地具体情况,提交本学期消防演习计划与方案,并负责组织安排在计划时间进行消防、地震等应急撤离演习。原则上每两个月进行一次。其他各组都提供相应的工作计划,由老师进行审核。凡在实训基地担任职务努力为大家服务的员工,期末将享受相应科目平时成绩的加分政策(根据努力情况每个月0.1-0.8分不等)。 3实训基地学生日常纪律考核 3.1第一次到实训基地上课安排 由老师组织全体学生学习车间安全管理制度、消防安全、训基地学习管理制度、消防通道位置、应急撤离线路等等。 3.2平时上课期间具体实施方法 3.2.1上班前 员工在上课前5分钟,以小组为单位按组迅速集合,由车间主任负责清点人数、劳保穿戴情况、宣读车间安全管理制度,并做好相应记录,然后交由指导老师负责安排,完毕后有序进入实训场地。 3.2.2上班中(推行8S管理) 实训车间的相应制度,由实际工作学习中出现相应问题后提出,可不断更新完善。 (1)迟到者,以车间主任集合时间为准(扣平时成绩1分)。 (2)上课期间必须按规定穿戴好相应的劳保用品(违反者扣平时成绩2分)。 (3)上课期间不得离开工作区域,不得早退(违反者扣平时成绩2分)。 (4)在实训期间所有员工都必须听从老师、车间主任和组长的合理安排(违反者根据情况扣平时成绩1-10分)。(5)工作期间不得玩手机或从事与工作无关的事(违反者扣平时成绩1分)。 (6)不得在车间内嬉戏打闹、高声喧哗(违反者扣平时成绩2分)。 (7)未经允许不得操纵各种电器设备和车辆(违反者扣平时成绩3分,组长负连带责任扣平时成绩1分)。 (8)车间内严禁吸烟与使用明火(违反者扣平时成绩4分,未在指定区域吸烟者扣平时成绩2分)。 (9)爱惜爱护车间所有设备设施,损坏照价赔偿。 (10)车间内应随时保持清洁卫生,不得随处乱扔垃圾。 3.3下班后 (1)下班后由车间主任负责,卫生员安排打扫卫生。 (2)经检查确认卫生合格、电源门窗等都按规定关好后,由车间主任组织集合清点人数,总结当天工作情况和宣读车间安全管理制度并作好相应记录并签字确认,将记录交指导老师存档。 汽车专业毕业论文:浅谈职业教育汽车专业教学资源整合 摘要: 鉴于汽车行业发展迅猛,技术更新快,教学设备投资大,本文从人力、物力、财力三个主要方面介绍了职业教育汽车专业教学资源整合的内容。 0引言 职业教育中的汽车专业具有以下特点:①汽车行业发展迅猛,但与此相对应的却是培养的汽车专业人才跟不上急剧增加的需求量。②汽车新技术的不断涌现,使教材、教具和实验设施不可能及时跟上汽车技术的发展。③汽车专业教学的实践性很强,传统的本本教学不利于教师汽车教学知识的更新,更不利于学生个性、特长的发挥和发展。④由于地方经济的差异,各地汽车专业教学的发展很不均衡,很多地方急需进行教学资源的整合。教学资源是指教学中有利于教学的物力、财力、人力等因素。同时也包括一些学生等的非智力因素、老师的道德修养、教学过程中的师生关系、教学模式的因素。对这些因素的有效的开发利用,可以促进我们的有效教学,提高我们教学的效果,满足社会生产的需要。汽车专业的教学资源包括很多方面,其中物力、财力很重要,但最关键的是人力。较好的优化了人力资源后,才能去更好的整合其他资源。 1人力资源的整合 1.1 提高教师的业务水平首先,普及教学新技术扩大了教学容量,定期对专业教师进行轮训。当今正处于知识爆炸时代,特别是汽车知识。每年大量新型汽车层出不穷,汽车新技术不断涌现,除书本知识,大量的新知识需要及时补充到教学内容中去。如果光凭传统教学方法的一枝粉笔一张嘴巴已不可能完成如此大知识量的教学;传统的教具如挂图、模型和实物在贮存、携带和使用上存在很多不便,且难以实现动态工作仿真,给教师的讲解和学生的理解带来难题;传统的课堂教学准备使教师付出了大量重复备课劳动,使教师难以腾出时间进行新知识的学习和参加科研活动,使教师难以自我提高。此时,多媒体课件的使用可以解决上述问题。其次,注重“双师型”教师队伍建设对提高专业教学质量起关键作用。在授课方式上“双师型”教师可采用边讲边练、现场教学等灵活的方法,使教学环境职业化。为了保证教学效果,凡是能在现场组织教学的,绝不在教室讲,我们有汽车实验室,合作企业,驾校等,例如在讲变速器总成时,有挂图,有实物,也有透明演示教具,让它们各尽所能,在该起作用的时候发挥各自不同的作用,以使学生对所讲述内容有彻底的了解和真正的认识。这种方式在减少教学时数的情况下,也较大幅度地提高了教学效率。最后,下厂锻炼是职业教师成长的必由之路。只有亲临生产一线,才能把理论与实际很好的联系起来,才能真正了解市场的要求,培养出合格的毕业生。 1.2 培养学生的专业素质以适应社会对汽车维修工的需要为目,以培养学生的汽车维护,汽车修理能为主线,设计学生的知识.能力、素质养方案,使毕业生具有适度的基础理论;较强的汽车总成折装能力;一般总的修理、维护能力,一般全车线路铺排,以能维修汽车为主旨和特征来构建课程、教学和实践、实训体系,强调实践对学生应用技能的培训作用。调整传统的课程体系和教学顺序,将对专业能力的培养循序渐进地渗透于各个环节。传统的教育理论和教学思想是先学基础再进行实践练习。而对于中等职业学校的学生,必须使能力培养贯穿于教学过程的始终,变传统的“理论一实践一再理论”的教学顺序为“实践认知一针对实践的理论学习一再实践”的顺序,所以在教学中体现多实践、早实践、实践教学不断线的方针。注重“创业”培养,体现专业特色。结合行业的特点,本专业学生的培养,更注重加强学生的创业意识教育和创业能力培养,使该专业学生毕业后能够很快适应市场需求,抓住机遇,主动创业,满足社会需要。 2物力资源的整合 2.1 建立公共实训平台“公共实训平台”的功能是开放型、能够面向社会提供职业技能培训和鉴定,资源共享的实训平台。建立公共实训平台可以弥补汽车专业设备更新快,价格高等缺点,避免主要车型实训设备的重复建设。主要可以承担以下任务:一是对各类院校实训提供平台;二是为各类职业培训机构实训提供平台;三是为企业职工技能培训和鉴定提供平台;四是为复转军人技能培训和鉴定提供平台;五是为大学毕业生岗前实训提供平台;六是为职业院校、培训机构实训师资培训提供平台等。与此同时,做好新职业新技能的研发试验,组织职业技能竞赛和同业交流活动,推动高技能人才宣传等工作。 2.2 应用工学模式教学工学模式教学在思想层面上,体现了一种注重实践与技能,为未来工作而学习的思想。在机制层面上,它是一种校企合作,企业为主的办学制度,在这种制度的保证下,企业把职业教育作为 “企业行为”来看待,为学生的学习实践提供了充足的条件。在模式层面上,它是一种以能力为本位的课程模式,这种课程模式总体上讲,旨在培养学生将来在社会上就业、适应竞争和发展的能力,在工作中具体发现、分析、解决和总结问题的能力及其操作,应用、维护和维修能力,以及独立,协调、交往、自学等一系列关键能力,既能解决一部分实训教学,又可以让汽车专业人才顺利地与企业进行零对接。 3财力资源的整合 3.1 政府主导发挥政府作为社会公共利益代表的作用,满足社会对教育的“公共需要”。充分增取国家紧缺型人才培养专项资金,大力发展汽车专业,就投资回报而言,相比于其他物质资本投资,人力资本或者说教育投资的收益较高,事实上汽车行业是国家支柱产业,也是最高的。根据诺贝尔经济学奖得主詹姆斯・赫克曼计算,教育的投资回报率可以达到30%至40%。这也就是说,剔除性别、工作经验、地区等其他因素的影响,一个就业者每多受一年教育将来就可多增加30%至40%的收入,可以拉动内需,振兴经济。 另外,把政府达到报废年限的汽车捐赠给学校,给汽车专业学生提供试验和练习试验品,增加学生的动手操作能力,减少学校财政支出,并且能够实现资源再利用。 3.2 社会参与社会参与办学是对公办学校有益的补充。企业冠名既可以解决资金问题,还能让学生早一步了解社会,了解企业,并为其就业做好准备。“订单式培养、菜单式教学、递进式就业”明确了各方职责,学校的教学、管理有了更强的针对性,做到了学生定心、家长放心、企业省心,上级满意。学生通过“定位教育”模式的教育,真正获得人生生存与发展的职业能力和社会适应能力,从学校承诺的“保证就业”,改变为学生凭自己的能力真正实现“无忧就业”。民办学校的加入可以使教育教学更富有活力,作为对公办学校的补充,可以缓解社会上一部分汽车技术服务的需求矛盾,对社会、对市、区的汽车经济发展都不同程度地作出了很大的贡献。通过对汽车教学资源的不同组合,可以使不同地区,不同学校的汽车专业都能找到一条适合自己发展的道路,完成推动社会汽车行业发展的任务。 汽车专业毕业论文:加强高职汽车专业学生汽车维修思维方法的培养 摘要: 在汽车维修领域,失误、误判、返工以及材料、时间浪费的维修案例频发,给维修企业和车主造成一定的经济损失,其关键原因在于修理人员缺乏正确的维修思维方法。因此,汽车类高职院校在汽车维修人才培养过程中必须加强汽车维修思维方法的培养。论文结合汽车维修实际实例,就教学实践过程中如何加强学生维修思维方法的培养提出了几点看法。 0引言 汽车维修技术不断进步的今天,更新观念并掌握汽车维修过程中的思维方法尤为重要。一个汽车修理工不要只满足于什么故障怎么修,而要对维修技术方法进行研究,建立一套灵活的思维模式、逻辑思维能力。只有掌握了这些方法、思路和原理,把来龙去脉分析清楚,然后再动手去修,这样才能提纲挈领,触类旁通。 而目前汽车维修行业整体文化素质低,优秀的修理工非常缺乏。因此,汽车类高职院校在人才培养过程中必须让学生树立正确的汽车维修思想及思维方法。论文将结合汽车维修实例,就教学实践过程中如何加强学生维修思维方法的培养谈几点想法。 1正确维修思维在实际维修过程中的重要作用 汽车故障排除常用的逻辑性分析方法有两种,一是经验法,二是模糊推理法。这两种方法最大的特点是不确定性,很难用定量、定理进行衡量与确定,更多的是“可能”、“大概”、“也许”。在进行汽车故障诊断时,受思维局限性束缚,对故障发生的客观条件缺乏必要的追索,加上对现代汽车出现故障的规律(系统故障)了解不够,难以进行逻辑性分析,最终导致故障难以排除。例如,在实际维修过程中,经常会遇见这样的情况,车修完了并经实验证实故障已排除,可偏偏交车时原先的故障又出现,在客户面前非常尴尬。有时还遇到用了三、五天的时间绞尽脑汁、想尽了办法就是排除不了故障的经历,最后只好请别人帮忙,而实际维修工作自己可能早已掌握。 因此,汽车维修过程中思维方法非常关键,它影响了汽车修理工对汽车故障判断的正确与否;影响了汽车修理工操作程序及维修方法的确立;影响了汽车修理工对学习重要性的认识;影响了汽车修理工维修技术和综合素质的提高。 正确的汽车维修思维方法应该是将几种思维方法(包括经验法与模糊推理法)结合起来创建一个新的故障诊断模型。在进行故障诊断之前,要了解甚至于要再现故障出现时的环境(包括大气压力、湿度、路况等)、温度(包括环境温度)、速度、工作条件以及操作习惯等,还要清楚引发该故障的各种原因,最后排除次要的、表面的原因,找出根本原因。 比如一台汽车发动机工作时冒黑烟,一般认为是燃烧不完全,空燃比不合适造成的,此时很多修理工就会直接拆喷油器、空气计量装置,一个回合下来,如果问题还没有解决,就会认为是计算机故障。再解决不了,就没有头绪。如果修理工采用正确的故障判断逻辑思维――故障树分析法就可以避免以上的盲目。故障树分析法就是把故障现象作为分析目标,然后寻找直接导致这一故障发生的全部因素,再找出造成下一级事件发生的全部直接因素,一直追查到那些原始的、无须在深究的因素为止。 2常用的汽车维修思维方法 思维方法就是思考问题的路径。汽车维修思维方法是在汽车维修过程中的故障诊断实践和对故障产生、发展、影响认识过程中,所应用和体现出的自然科学一般认识方法。汽车维修中的故障诊断必然也有思维方法,以往的照本宣科、生搬硬套、经验主义等维修方式已经过时,现代汽车维修与故障诊断应同时采用多种思维方法。汽车维修思维方法一般包括:逻辑性思维、形象性思维、发散性思维、辩证性思维、逆向性思维、联想性思维和创造性思维等。 2.1 形象思维与逻辑思维形象思维是指以具体的形象或图像为思维内容的思维形态。逻辑思维主要是指遵循传统形式逻辑规则的思维方式,它是一种常用的汽车维修思维方法。例如,催化转化器工作不良故障时,诊断方法之一是温度试验法,用手持式数字高温温度计测量催化转化器前、后出口温度。当废气流过催化转化器时,前后温度应相差一定温度,如果不是,说明催化转化器工作不良。以上诊断过程实际就是逻辑思维方法。 2.2 发散思维与辩证思维发散思维是根据己有的某一点信息,运用已有的知识和经验,通过推测、想像,沿着各种不同的方向去思考,注重记忆中的信息和眼前的信息,产生出新的信息的一种思维方式。辩证思维是指从变化发展的视角认识事物的思维方式,通常它被认为是与逻辑思维相对立的一种思维方式,也是一种动态思维模式。 2.3 逆向思维与联想思维逆向思维也称为反向思维,它是一种比较特殊的思维方式,它的思维取向总是与常人的思维取向相反。联想思维是指人们在脑海中将此事物的形象本质与彼事物的形象本质联系起来,进而创造性地捕捉它们之间共同的或类似的、接近的内在规律,从而达到把握问题实质的思维方法。 2.4 创造性思维创造性思维是人类充分发挥想象力,以新颖方式和全新思维角度来探索世界的一种带有奇异性的思维活动。例如,在对皇冠3.0轿车的电控点火系统出现无高压火故障诊断过程中,采用创造性维修思维,可以用一节1.5V的干电池作为模拟点火信号进行诊断故障原因是发动机ECU、分电器中的G1、G2和Ne线圈或其控制线路,还是点火线圈、点火器或其控制线路。 3汽车维修思维方法的培养 根据多年来的教学经验,在教学实践过程中,可从以下几方面培养学生的维修思维方法。 3.1 培养学生的集中注意力就是把注意力集中在一个题目或一件事情上,用意志封闭其它一切接受信息的渠道。在教学过程中,可以通过一些训练方法来获得。例如,把类似“偶合器―变矩器”词语倒过来反复朗读,一直念错为止。 3.2 培养直觉力直觉思维就是平常修理工在遇到疑难故障时经常挂在嘴边的“凭感觉……原因应该是……”。但由于知识和经验的限制,直觉思维的准确率较低。在平常教学中,可以通过大量的典型故障案例分析,让学生逐渐积累一定知识和经验,增强学生的直觉力。例如,在对电路系统的压降故障检查方法介绍,假设身边的万用表突然坏了,可以通过提问,让学生提出三种以上的解决办法。 3.3 培养综合分析力和想象力综合分析力包括求质分析(通过现象看本质)、对比分析、综合分析、因果分析。比如,在讲授《发动机电控技术》这门课程时,分析各系统的故障时,经常向学生提出这样的问题“为什么同样的故障有不同的故障现象,同样现象的原因为什么引起不同的故障”。通过这样的反复训练,发现学生的综合分析力和想象力有一定的提高。 4结论 正确的诊断思维不是孤立的,而是相互联系的、互相影响的,所以在现代汽车维修与故障诊断过程中所获得的任何信息都是相对的辩证的。从汽车维修方面来说,离开了有效的思维,思维的广度、深度及敏捷性、洞察秋毫的能力就会欠缺。在实施维修过程中,就不能将已掌握的知识和技能运用自如,融汇贯通。 作为培养技能型修理人才的高职院校,在实践教学中,应通过各种教学手段、方法和内容,加强学生的汽车维修思维方法、方式的培养。这样,学生在以后的实际工作中,就能将理论知识和诊断经验相结合起来,成为一名优秀的汽车修理工程师。 汽车专业毕业论文:以能力培养为优秀的汽车技术服务与营销专业教学实践 摘要: 为了使高职院校汽车技术服务与营销专业学生能够顺利适应未来营销工作的需要,本文就汽车营销人才应具备的能力及其能力培养进行了阐述和分析。 0引言 随着我国经济的发展,中国的汽车销售市场出现了前所未有的发展。汽车技术服务与营销专业是一个新兴专业,它着重培养学生现代汽车技术服务与营销理念,掌握汽车技术服务与营销方面的专业知识和职业技能,以适应现代汽车产业发展需要,从事汽车营销、车辆估价、保险理赔等工作的技术应用性人才。这就要求学生不仅具有良好专业知识,还应具有较强的汽车服务与营销的实战能力。笔者根据多年的教学经验,认为在汽车技术服务与营销专业教学中以能力培养为优秀进行教学尝试。 1汽车技术服务与营销专业学生应具备的能力 1.1 自信力汽车营销人员应对营销事业及自己的营销能力抱有充足的信心,具有百折不挠的精神和勇往直前的毅力。只有对自己的业务能力和营销技巧抱有充足的信心,才能凭借自己的素质和能力,完全胜任汽车营销工作,创出佳绩。 1.2 较高的情商情商是指一个人控制和管理自己情绪的能力,即认识自己的能力、控制自我的能力、自我激励的能力、理解别人的能力以及社交能力。现代教育心理学家研究表明:一个人的事业成功与否,80%取决于情商,而非智商。良好的情商能给汽车营销人员带来健康的身心,来应对激烈的竞争,保持积极乐观的生活态度,创造和谐的人际关系,使其保持积极态度与人沟通、交往。 1.3 良好的沟通能力成功的汽车营销服务工作者要具有较强的沟通能力,而“能说”和“会说”是其有效沟通的首要条件,是其面对日益激烈的竞争进行良好合作的前提。目前高职学生沟通技巧较差主要表现在自信心不强、不善于耐心地倾听与他人交流,害怕说话,不会说话,甚至沟通时不知所措。这通常是学生的“自卑心理”所致,缺乏自信,缺乏主动性和开放性,直接导致学生交往范围窄,结识方式与交际内容单一。 1.4 独立思考与创新能力学生掌握了一定的专业知识之后,应该独立思考问题,有效驾驭并灵活运用于实践。当前,市场竞争已从产品竞争延伸为知识和智慧的较量,企业需要有创新能力的人才,只有创新,才能在竞争中取胜。良好的独立思考与创新能力可以指导学生活学活用知识和进行社会实践,以适应未来社会的需要。 1.5 良好的人际关系能力人际交往是营销工作者必不可少的一项能力。许多学生还停留在传统思想,认为掌握了过硬的专业技能就可以适应社会的需要,不愿参与学校里的任何活动,不主动与人交往,在人际交往中表现在学生多以“自我”为优秀,缺乏理解他人的习惯,从而把人际交往的渠道堵死,进入社会无所适从,无法适应。 1.6 良好的团队协作能力责任心与团队精神,是用人单位最为看重的能力之一,而实际生活中许多学生同情心淡漠、缺乏谦让精神,自主自立意识强、过分注重个人得失,缺乏集体观念,在团队中不善于同他人开展合作,习惯从个人角度考虑问题,导致团队协调合作和配合能力较差,不能胜任未来的汽车营销工作。 2汽车技术服务与营销专业教学中能力培养的主要途径 在教学中,我根据高职学生心理发展的特点,探索了一些融入能力培养的教学体会,具体做法是: 2.1 完善教学计划,增设情商培养内容汽车技术服务与营销专业要求学生掌握汽车技术服务与营销基础知识,来分析、解决实际服务与营销工作中的问题。由于要和市场中的各种人群接触,情商培养十分重要,应将情商培养实施在教学计划之中,例如在讲“推销技术”教学过程中,可以组织学生进行一次模拟的“汽车推销”教学活动,让学生扮演不同的角色,使学生在互动中学会解决问题的能力,培养了学生的共情能力,即设身处地站在对方立场上考虑问题的能力,从而使专业教育与情商培养相辅相成的有机结合。 2.2 通过言传身教,提高教学效果教师是学生教育的实施者,在教学实践中,教师的一举一动在师生的情感沟通中发挥着重要的作用,直接影响到学生和学习氛围,教师应通过自身人格魅力言传身教,时刻注意自己的言谈举止,通过提高业务素质不断提高教学效果。要善于与学生沟通,关爱、尊重并信任学生,在学习与生活上给与学生关怀与照顾、点拨与引导。进而使学生因对教师的崇敬而转化为行动,激发学生的学习兴趣和对所学课程的热爱,增强课堂效果。 2.3 注重学生沟通能力的培养与客户有效的沟通是每一位汽车营销工作者必不可少的的能力,而汽车技术服务与营销专业的教学过程本身就是一个师生互相沟通的过程,教师应针对学生沟通技巧较弱的特点,在授课中利用启发式、互动式教学努力培养学生的语言表达能力,使学生积极能表达自己的想法。例如在授课中,让学生针对课堂内容进行即兴发言或有主题的发言,给学生表现的机会,引导他们注意语言表达能力。对主动发言的学生任何一点进步要肯定,对性格内向自卑的学生多给机会,通过教师的微笑、眼神和语言鼓励学生大胆表达自己的想法,培养他们对营销现象的不同见解与看法,以适应社会的需要。 2.4 创设“挫折教育”情景教学,培养学生独立思考与创新能力 心理承受能力和独立思考能力差是高职学生普遍存在的现象,可在教学中创设“挫折教育”情景教学,通过设置一定难度的具体营销情境,让学生在虚拟的假定情景中不易轻松完成,在学生遭受挫折中通过团队和教师一起分析失败的原因,发挥团队协作能力,培养学生独立思考与创新能力,深刻体会营销过程中的具体活动。通过这种方法不断提高学生的自信心和不怕困难、独立思考与创新能力,提高学生的综合素质。 2.5 注重人际关系与团队能力的培养汽车技术服务与营销过程要面对复杂的人际关系,如厂商与消费者、与竞争对手等等各种与社会有着千丝万缕的关系。良好的人际关系有利于营销工作的顺利开展,有利于营销团队的协作与配合。大量实践证明,团结合作的营销团队是企业成功的重要因素,因此在教学过程中,应注重学生的人际关系与团队能力的培养。 总之,培养高职学生的能力素质是促进他们适应未来社会的一项重要内容,在汽车技术服务与营销专业教学中,教师应为学生提供一个接触社会、锻炼能力的平台以保证他们在各方面能力协调发展,以适应社会发展的需要。 汽车专业毕业论文:以“卓越计划”为契机,探索地方高校汽车专业人才培养的新模式 摘要: 随着我国汽车产业的快速发展,许多高校纷纷开设与汽车产业相关的专业。传统的汽车专业人才培养模式由于存在理论与实践严重脱节,导致学生缺乏解决工程实际问题及改革创新的能力,引起了国家和社会的关注。目前,国家教育部已启动“卓越工程师教育培养计划”,将带来汽车专业人才培养模式的重大变革。本文针对地方本科院校的汽车专业,提出应以“卓越计划”为契机,结合地方汽车产业特点,积极探索校企合作的“3+1”汽车专业人才培养模式,以加强学生的工程素质教育。 0引言 汽车工业具有资金密集、技术密集、人才密集、关联度高、带动就业面广等特点,已成为国民经济发展的重要支柱产业。随着我国汽车工业的快速发展,企业及社会对各类汽车专业人才的需求急剧上升。高等院校为适应社会需求,纷纷开设与汽车产业相关的专业,如车辆工程、汽车服务工程等。 传统汽车专业人才的培养模式[1-2]是在学生在校四年的学习过程中,根据学习进度的需要穿插生产实习、毕业实习及毕业设计等实践环节。在当前市场经济条件下,企业受安全、生产、管理和经费等诸多问题影响,大多不愿接受学生到企业实践,即使接受,也只是参观实习。对于重要的实践环节教育,学生主要是靠校内实习基地来完成,缺少参与生产实践的机会和条件,这样就使学生的实践环节逐渐流于形式,接触实践的机会甚少。传统教育模式难以将学生良好的系统理论学习与知识运用技能训练并重进行。学生因生产实践接触少,学习的目的性不够明确,许多学生因此缺乏主动学习的积极性。在这种模式下培养出来的毕业生与实践严重脱节,缺乏解决工程实际问题及改革创新的能力。传统教育模式的弊端日益凸现,教学改革迫在眉睫。 为了切实培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,国家教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(下文简称“卓越计划”),希望学校和产业部门共同参与对人才的培养,将学校教育和产业部门在工程实践、工程素质等方面与人才培养的优势结合起来,实行产学合作教育,各施所长,使学生在一个较完整的教育过程中既可以学到系统的理论知识,又可以在工程实践中进行基本的工程素质训练,了解社会,提高思想认识。 为此,笔者结合地方汽车产业发展的特点,以“卓越计划”为契机,对产学研合作培养汽车专业人才的3+1模式进行了探索。 1地方汽车产业发展的特点 我校作为一所应用型地方本科院校,地处江苏沿海地区中心城市――盐城,承担着为江苏省沿海地区乃至长三角地区,培养应用型高级技术人才的任务。目前,盐城地区直接从事汽车整车制造的企业有东风悦达起亚汽车制造有限公司、盐城中大汽车工业集团、江苏悦达专用车有限公司、江苏奥新新能源汽车有限公司等,并带动了一大批围绕汽车制造的配套供应商。据统计,盐城市整车及汽车零部件制造企业达到270余家,年销售额145亿元,税收12亿元,带动8万人就业。在2009年7月国务院会议讨论并通过的《江苏省沿海地区发展规划》中,明确指出盐城将“提升汽车产业发展水平,重点发展乘用车,形成汽车零部件研发制造基地,支持盐城发展大中型客车和专用车,建设汽车试验场”。这为盐城努力打造“中国东部沿海汽车城”提供了良好的发展机遇。汽车产业作为盐城地区的特色产业,对汽车专业人才有着极大的需求。 2校企合作的“3+1”人才培养模式 国外高校本科教育成功的秘诀很多,但重视本科生科研能力、创新能力和实践能力的培养是关键因素之一,在教学过程中,实践环节是培养学生分析问题和解决问题能力的重要一环[3]。一些大学的实践教学过程与管理均以企业为主导,企业也以接受和指导学生实习培训为己任,企业普遍积极、严格地遵守义务接收大学生实习和培训的法律规定,并把这种校企合作看作企业自身发展中重要的一部分。因此,为了培养面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质的汽车专业人才,需要紧密依托地方政府与企业,建立产学研密切结合的运行机制,使汽车相关企业真正成为承担学生实习、实训的基地。我校在参考欧美发达国家及国内一些高校人才培养模式[4,5]的基础上,根据地方汽车产业发展特点,计划实施3+1模式,如图1所示。通过将四年的课程压缩到三年完成,学生在大四期间主要在企业进行毕业实习和毕业设计,以增加校企结合的实践环节,提高人才培养质量。相关汽车整车、零部件或服务企业可以在已学完课程的本科生中,以招聘实习生的形式,按双向选择的原则,选拔出一批品学兼优的学生,到企业进行有酬工程实践活动。通过一年的顶岗实习、毕业设计和就业“三位一体”的毕业实践教学模式,学生可以在企业真实的职业环境中结合所学知识顶岗实习,在实践中增加工作经验,增长才干,并选择企业的技术课题作为毕业设计课题,由学校的指导教师与企业技术人员联合指导,实现综合毕业实践与就业的有机结合。这一实践教学模式,一方面,对学生来讲能够提高实践能力并尽早了解企业的工作环境以及用人标准;另一方面,企业在学生实习、毕业设计期间对学生进行工作态度、工作能力方面的考察,从中聘用所需的人才。 3实施“3+1”培养模式的措施 对于我校的汽车类专业,实施校企合作“3+1”培养模式,是为了培养具有显著地方产业发展特色的汽车专业人才,满足江苏沿海地区乘用车制造、客车和专用车设计制造、汽车零部件设计制造、汽车产品性能检测等领域对汽车专业人才持续增长的需要,会涉及到一系列制度的革新[6]。要使其高效、顺利运行,可采取以下措施。 3.1 改革现有汽车专业人才培养的课程体系课程体系在人才培养过程中起着规划作用,是人才培养模式的关键。它包括课程结构、课程时间顺序、各课程学时数等。对课程体系要进行合理设置,优秀思想是根据地方汽车产业群特点,校企双方共同制定培养方案,将四年课程合理压缩到三年内完成,主要的实践环节――毕业实习和毕业设计安排在企业内进行。 3.2 遴选优秀的校外实践基地盐城地区虽然有数百家汽车整车、零部件制造及服务企业,资产规模上亿的也有几十家之多,但要作为大学生工程实践基地的企业还是要经过严格的筛选,因为其关系到大学生能否得到系统、良好的工程实习和完成毕业设计。遴选的企业应当以具有鲜明的行业特点、具备现代企业的文化理念和管理体制、并有一定的研发能力的大中型企业为主。我们在这方面做了积极的探索,通过产学研结合,与多家企业开展了校企合作。需要指出的是,在合作过程中,企业也是抱着极大的热忱接纳学生到企业参加实践,没有提出任何苛刻要求,并主动提出派遣高级技术人员对学生进行培训和指导,这为校企合作培养汽车专业人才提供了重要的保障。 3.3 加强“双师型”师资队伍建设校企合作的3+1培养模式的实施,需要有高素质“双师型”师资力量的支持。为了提高教师的实践能力,除了加大对有实践经验的人才引进工作的力度,把具有行业工作背景和具有实践经验、动手能力强的高学历、高职称的人才充实师资队伍外,就是建立有计划地将专业教师特别是年轻的专业教师定期到校外实习基地从事实际的技术工作制度。专业教师在企业从事实际的技术工作,一方面为企业解决实际问题,受到企业的欢迎,另一方面又能促进专业教师实践经验的积累,同时增强他们的科研能力,进而提高教师的实践教学水平。 对于企业实习指导教师,应当以生产一线的高级工程师为主;因为与企业合作,共同指导学生毕业设计是3+1培养模式的重要环节,毕业设计课题的确定必须充分考虑企业的生产情况、学校的毕业设计要求及学生的积极性,这就要求指导教师具备较高的素质和丰富的实际工作经验,是这一实践性教学新体制的关键所在,这就要求企业毕业设计指导教师具有较为深厚宽广的工程实践背景,能够全面、系统地掌握工程实践环节。 3.4 建立符合企业要求的可信选拔制度“3+1”培养模式是否能达到预期目的,形成长效机制,人才培养质量是关键。与学生就业工作一样,需要为招聘实习生的企业建立可信的选拔制度,才能有效选拔出符合企业要求的学生,保证企业挑选到优秀满意的人才。学校对每个学生可建立五类指标,第一类指标是思想、道德指标,反映学生思想素质、道德品质高低情况;第二类指标是基础知识指标,体现学生通过国家统一考试方面的情况(比如英语、计算机);第三类是专业基础知识指标,体现学生在专业基础知识情况;第四类是专业知识指标,体现学生在专业知识方面的情况;第五类是组织能力、协调能力、沟通能力,该指标体现学生管理能力;第六类是个人爱好、身体素质指标,体现学生综合素质情况。企业到校后,可根据工作性质需要,以招聘有酬实习生的形式挑选人才。 3.5 建立学生校外实践的管理制度校企合作“3+1”培养模式涉及学校和企业、校内外指导老师和学生、企业(用人单位)和学生、校内教务管理和学生管理部门等多方面关系。必须派一些有实际工作经验、工作能力和责任心强的专职教师全程跟踪指导和质量监控,这是保证教学质量的前提,也是沟通企业――学生――学校的桥梁。并通过制度的形式,明确各环节的管理办法,可以通过校企合作协议的形式,明确学校和企业在人才培养、科学研究和社会服务方面的职责;通过指导教师聘任和管理办法,明确指导教师在各环节的责权利;通过学生管理办法,明确学生毕业实习单位的确定的基本要求、毕业设计项目的选取要求、过程检查与最终评价的质量标准。企业也应建立起学生的有酬实习情况考核制度,一方面可以充分调动学生校外实践的积极性,另一方面考核结果为企业最终是否录用该生提供可靠依据。 4结束语 随着国家“卓越计划”的实施,将为我国高素质工程人才培养提供良好的机遇。如何加强汽车专业人才的工程实践教学,建立培养学生工程素质和创新精神的教学体系,是一项系统工程,需要不断的探索。通过校企合作的“3+1”培养模式,强化学生的工程实践能力,是培养地方高校汽车专业人才的一种有效途径。实行校企合作教育不仅会促进了产学研合作,提高企业的竞争力,使高校为当地经济发展做出贡献,也会促进高校内部的改革,增强自身的办学活力,提高师资队伍的整体实力,尤其在培养学生创新能力和实践能力方面起到了传统教育模式无法比拟的作用,将对我国高等教育的改革与发展产生重要的影响。 汽车专业毕业论文:汽车维修专业人才的培养探讨 摘要:目前,汽车工业飞速发展,新技术、新车型不断诞生,传统的汽车维修技术已经不能够适应时展要求,汽车维修已经进入了高科技领域,因此,如何培养出顺应市场需求,满足人们对汽车维修要求的人才至关重要。 关键词:汽车维修专业;教学;人才;培养 伴随着汽车市场的“火爆”现象,汽车修理厂也如雨后春笋般地冒了出来,但是,汽修企业为什么只有不足40%的生存率?其中共同的最难解决的问题是什么呢?是人才及其人才培养问题!与汽车“大众化”、“普及化”进程相匹配,修理市场也进一步扩大,因此对汽车修理人才需求也“水涨船高”。本文通过对汽修人才发展状况、职业学校汽修人才培养问题等方面进行了解析,最后提出了培养现代汽修人才的有效途径。 一、汽车维修人才的培养现状及存在的问题 汽车维修市场的发展,促使了社会对汽车维修人员提出了更新、更高的要求,决定了汽车维修人员必须以技术型为主。其必须知识全面、理论扎实、技术过硬、掌握机电一体化技术,既要熟悉汽车结构、原理和传统的机械维修技术,又要熟悉现代电子技术、自动控制技术和计算机等技术,掌握现代的电子维修技术和检测技术,且具有实践经验、操作熟练,能快速、准确地判断并解决现代汽车出现的各种疑难杂症。为适应激烈的市场竞争和汽车技术的飞速发展,汽车维修业不会再延用传统的师徒模式的培养方式,而会十分重视汽车维修技术人才的引进,需要有适应现代汽车维修新型的机电一体化人才进入维修行业。目前,由于市场的发展和人才的需要,专门培养“汽车维修技术人员”的高校汽车维修专业,其培养方向和课程设置已不适应当前市场的需求。汽车上目前普遍装配的,建立在先进的信息传感技术和数据处理技术基础上的汽车控制与诊断系统,决定了维修人员必须具备相关的维修技术和检测的操作能力,这些都是传统的以机械维修为主要教学内容的汽车维修专业所培养出的人才不能承担的。 二、如何培养高素质高技能人才 如何才能从根本上解决汽修人才短缺的现象,培养出高素质高技能的汽修人才,应从以下方面着手:①加强校企合作,为学生多创造到汽修企业亲自动手实践的机会。汽车维修是一个实践性非常强的行业,维修企业不断地接触新车型,每天都会遇到新故障,能够接触行业最先进的技术,这就为学校的教学提供了最实用的教学案例。校企联合将理论教学与一线的技术工作紧密地联系在一起,学生可以一边在教室和实训室学习专业理论知识、实践技巧,一边到工厂加以实践,使自己所学理论在实践中得到印证,而一线的修理作业和服务项目又对专业理论提出新的要求。这样就不至于让学生所学到的知识和理论是落后的、过时的。现在的汽车行业,几乎每个月都有几种新车型问世,每天都有新技术出现。只有通过校企联合的方式,才不至于使学生学到的知识落伍、技能过时。②提高教师自身的职业素质,老师自己平时也要多学习及时掌握新技术不能固步自封。只有高水平的师资队伍,才能培养出高水平的技术人才,学生素质的高低很大程度上取决于教师水平的高低,汽车维修专业的教学是一项实践性非常强的工作,这就要求教师不仅要有扎实的专业理论知识,还必须具备熟练的动手能力,面对日新月异的汽车行业,教师凭借原有的知识、技能,已不能满足社会知识更新换代的需要,教师要到企业一线,利用企业现有的设备、设施来进行培训。采用“教师轮岗制”是一种很好的方法,即每一位教师在进行授课、实习的同时,轮流到企业进行理论、技能技术的培训、一线的修理作业和技术难题的公关、修理工艺的改良等。这样可使教师的理论和技能在很大程度上得到提高,企业遇到的难题也有了理论上的支持和技术上的指导。同时,作为培养实用型技术人才的职业院校,把一些理论、技能水平高、思想品德好的人才输送到企业,也能够为企业增添新鲜血液,提高企业总的理论水平、技术水平,还能减轻学校学生的就业压力。学院还可以把企业优秀的技术人员请到学校任教或以专题讲座的形式给学生授课,这样学生能学到实实在在的、学校教师无法讲到的知识。③充分利用企业维修过程中一些丢弃作废的零部件。汽车的车型结构变化非常快,要想培养适应行业需要的毕业生,就要及时采购符合市场需求的先进的教学设备和检测仪器来满足教学需要,与市场接轨,使学生能够充分利用实训室的教学资源,提高实践动手操作能力,培养学生的主体意识、钻研创新精神和分析问题、解决问题能力,然而汽车维修行业的维修设备大都价值不菲,对于学院来说是一笔不小的负担,而通过企业与学校间的设备共享能有效地解决这个问题。如,把生产设备部分当作实验设备,把企业在维修过程中对一些失去维修价值的零部件,作为学校的实验、实习器具,实现资源的再生利用。企业还可利用寒暑假时间为学生提供实习的机会,使学生真正深入到企业的内部玄机,和企业的正式员工一样接受企业的管理。企业的实习环境就是学生就业后的工作环境,这样就能大火缩短学生就业之后和企业的磨合期。 三、加强对学生职业道德方面的教育 汽车维修工担负着汽车维修质量的重任,汽车维修质量的好坏直接影响到他人人身安全和财产安全,汽车维修工是否具有较高的素质,能否履行好自己的岗位职责,是关系到企业的服务质量和企业生存发展的问题,所以学校在学生走上工作岗位之前必须要培养学生学一行,爱一行,钻一行的精神,激发学生热情,热爱本职工作,全身心的投入工作,以高度的责任感完成工作,培养学生良好的职业道德情操。 总之,汽车为人们的生活提供了极大的便利,然而,高科技的渗透使汽车维修行业成为面临着巨大的调整。在这样的环境中,开设汽车维修专业的相关院校只有积极采取措施,跟上时展步伐,才能够为社会提供合格的人才。 汽车专业毕业论文:理实一体化教学法在中职汽车专业教学中的应用 摘要:理实一体化教学将理论与实习融于一体进行组合,它改变了传统的教学模式,教学形象、直观,便于学生理解和掌握,很易被学生接受,已广泛应用于一些职业学校,能明显提高学生的学习积极性。 关键词:汽车专业教学 ;理实一体化教学;理论课;实训课 近年来,随着汽车领域蓬勃向上的发展趋势,不仅为汽车类中职学校提供了更大的机遇,而且也使学校遇到更大的挑战。“如何培养学生的实操技能,适应汽车技术发展?”是摆在汽车专业教育者面前一个急待解决的难题。笔者认为,要从教学方法方式上来提高学生的各种技术水平,其中理实一体化教学便是一种新的探讨。 一、理实一体化教学的含义 理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。突破以往理论与实践相脱节的现象,教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。 二、理实一体化教学在中职汽车专业中应用的重要性 (一)理实一体化教学模式能充分体现职业教育特色 中职学校要根据学生就业去向设置课程,市场决定出路,课程设置需要和市场需求衔接,市场需求中职生具有熟练的操作技能,那么课程设置上理论和实训比例应有差异。一体化教学试图在理论上和实践上突破传统的“文化课――专业基础课――专业课――技能训练”的教学模式的框架,在注重专业理论知识教学的同时,更注重对学生实际操作技能的训练。因此一体化教学是中职教育的一个鲜明特征。 (二)理实一体化教学模式有利于学生操作技能的形成和发展 随着职业学校扩招,学生入校的门槛越来越低,学生的学习、创新能力等越来越差。在学习中无目标性,不懂得思考,导致学习毫无兴趣。所以,我们培养学生以兴趣为中心,教师将理论知识融于实践教学中,让学生在练中学,在练中理解理论知识、掌握技能。教师就在学生中间,就在学生身边,这种方式可大大激发学生学习的热忱,增强学生的学习兴趣,学生边学边练边积极总结,能达到事半功倍的教学效果。 (三)理实一体化教学模式有利于实现分层教学 中职生有被父母“逼”过来的,有被父母“送”过来的,有自己“跑”过来的。这些学生的基础不同,上学目的、学习态度不同。一体化教学可以给不同的学生侧重讲解不同的内容,布置不同的任务,采用不同的评判标准,实现分组实训、分层管理、分层辅导的问题。 三、理实一体化教学法的教学设计 以汽车发动机拆装模块为例,首先让学生知道该用哪些工具,怎样使用工具,然后边讲边按顺序拆卸,拆时注意做记号,拆下一个零件,就说出零件的名称和作用,让学生在一旁记住,并将拆下的零件按顺序整齐地放置在工作盘里,让学生意识到操作过程中应注意的一些问题及规范操作,并同步地将拆装步骤板书在黑板上。这样,学生既能认识零件结构,又能大体清楚拆装步骤。然后,老师选一个比较好的学生进行示范,其它学生在一旁观看。学生操作时可参考黑板上的步骤进行,不会的地方老师及时指导。然后学生分成3-4人一组进行练习,老师巡回指导,对学生在操作过程普遍存在的问题进行集体讲解,引起学生重视,对一些学生做个别辅导。这样才能真正发挥教师的主导作用。 同时为了实现分层教学可以把课堂目标分为三个层次,对于“低才生”,要求应该是:低起点,学习意愿低,多操作,比操作速度,以实操渐渐改变其厌恶学习的心理,只要掌握发动机结构与拆装工艺即可。对于“中才生”,要求应该是:多辅导,多激励,以实训激发其学习知识与技能的欲望,需要掌握发动机原理与维护实训的知识与技能。对于“高才生”,要求是:高标准,严要求,专业基础扎实和技能过硬,掌握发动机理论与排故维修实训的知识与技能。同时对这三个层次学生制定恰当评价机制。对于“低”才生只要掌握发动机的结构和各部分名称,拆装工艺正确,速度快。对于他们多采用鼓励评价方法,多发现其闪光点,激发其对自我的认识;对于“中才生”要掌握发动机原理与维护实训的知识与技能、理论知识要求高一点,技能操作要求熟练掌握。对于他们多采用进步评价手段,通过比较其不断进步激发其更高要求;对于“高才生”需要掌握发动机理论与排故维修实训的知识与技能,能利用扎实的理论功底,分析判断发动机故障所在,如何排除和处理。对于他们多采用成功激励评价手段,通过成功激发他们的创造热情。 四、提高理实一体化整体教学水平的几点建议: 理实一体化教学方法,经尝试收到了较好的教学效果。但如果在教学过程中教师把握不好教学环节,或教师根本只做形式上的理实一体化教学,那就不可能达到预期的教学效果。在汽车专业一体化教学过程中我认为应注意以下几个要点。 (一)必须加强课堂管理 理实一体化教学,主要是注重学生实践操作能力的培养,学生不再是坐在教室的固定座位上听老师讲课。这种教学模式主要突出以学生为主体,学生要在课堂上“动”起来,况且实习场地也不可能保证学生每人都有一件实物进行操作,总有部分学生只能观看或协助正在操作的同学。所以,在教学过程中,学生有相对的自由度,如果老师放任他们,那么总有些不守纪律的学生,扰乱课堂纪律,还有可能出现安全事故,严重影响教学效果。 (二)不能学生动手,老师旁观 理实一体化教学过程应成为教师与学生、学生与学生之间相互促进、相互提高的训练过程。有的老师认为既然是理实一体化教学,主要是体现学生的主体作用,就是要让学生自己多动手,老师自己就坐在一旁忙自己的事情,学生拿到实物就动手,能拆的就拆,拧不动或拆不下来的就用锤子敲,先后顺序谈不上,学生根本不知道哪些零件该拆,哪些零件不能拆,结果需拆的不拆,不能拆的倒强制拆了下来,零件洒落了一地,装时就更乱了,要么乱装或错装,要么装不上的不装。老师却视而不见,不管不问。这种理实一体化教学,有形式无实质。身教重于言教。老师应讲清拆、装的顺序及应注意的一些问题并进行操作演示。 (三)激发学生学习的积极性 理实一体化教学主要突出学生的动手操作能力,必须调动学生的参与积极性,如果课堂上不讲究质量、不讲效率,学生在操作时就没有紧迫感,学习就变得枯燥无味了。老师应改变这种状态,在操作中可分组进行操作比赛,在一旁给学生记时打分,并挑选几个成绩较好学生协助老师进行当裁判,同时给干得好的学生以表扬,给操作不太好的学生分析原因,给予鼓励。从而增加同学们操作的热情。 总之,探索“理实一体化”这种新型的教学模式,有利于将理论学习与技能训练紧密结合起来,培养学生动手能力, 有利于全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高专业教学质量,为汽车专业的发展步入良性循环奠定坚实的基础。 汽车专业毕业论文:汽车运用与维修专业人才需求分析及专业建议 摘 要:为了了解汽车行业对汽车专业技能型人才的规格要求和数量需求,了解学生职业生涯发展,特开展库尔勒市及周边地区汽车运用与维修专业技能型人才需求调查和汽车运用与维修专业毕业生职业调查。对企业的人员需求情况,岗位设置,岗位能力要求,人员结构和人员素质等进行了详尽、充分的调查,并对学校汽车运用与维修专业建设提供建议帮助。 关键词:专业建设;人才需求分析;对专业建设的建议 1 社会对汽车维修技术专业的人才需求分析 在国家人力资源和社会保障部等六部委联合的《紧缺人才报告》中,汽修人才的缺口达10多万人,汽车维修技术专业人才需求已经进入社会总体需求前五名,且每年需要新增员工30多万;到2010年末,中国汽车保有量将达到5 600万辆左右,到2025年,中国汽车市场将超过美国成为世界第一大汽车市场。中国汽修产业现已初具规模,对人才的需求非常紧迫,人才与技术已成为制约产业发展的瓶颈。 根据以上这些信息,表明目前我国汽车维修及相关行业的突出矛盾是人员素质远远满足不了行业发展需求。由于经过系统学习的汽车维修专业人员供不应求,导致大量未经任何培训的人员进入汽车维修行业。据抽样调查,主要存在问题:从业人员总体素质较差,导致劳动生产效率低、管理水平不高、服务质量不到位、事故率高等。 2 汽车维修企业人才需求状况分析 汽车维修企业岗位设置及结构状况:汽车机电维修、电子电器、钣金涂装等岗位数已占82%,这些岗位的上岗人员数占主导,构成现代汽车维修的四大主体生产岗位,而为修复旧零件设置的机械加工职业岗位,日渐失去了独立存在的定位,汽车维修业已凸显职业岗位归纳并合重组的趋势。上述四大主体生产岗位的设立和形成就是重组和归纳的结果。岗位的重组,一方面大大地简化和减少了企业岗位类别,同时对从业人员技能的一专多能也提出了更多的要求。 3 该专业毕业生对应的行业 鉴于汽车的不断普及与应用,这对企业管理者提出了更高的要求。本专业毕业生主要就职于本市的4S店、汽车维修企业、大型汽车运输公司等。 4 对专业建设改革与创新建议 4.1 专业人才培养的建议 围绕区域经济社会发展战略及汽车维修业发展,树立“以行业为先导 、以能力为本位”的职教理念,依托校内汽车实训中心、汽车维修车间、校园网络平台等资源,进一步深化与企业的深度合作,探索实践“一主多元订单式”人才培养模式;以岗位能力培养为目标、以典型工作任务为载体、以学生为中心构建“模块化”专业课程体系;深化校内外实训基地内涵建设,加强校企合作和学生顶岗实习,构建适应专业发展的“理实一体、学练结合”的校内外实践教学环境。 4.2 对课程体系设计的建议 一方面邀请专家召开岗位工作任务与职业能力分析会,进一步细化工作任务与职业能力,分析、讨论得出典型工作任务及能力要求。围绕典型工作任务,结合相关职业资格证,开设专业技能课。并围绕行业通用能力确定专业优秀课。 另一方面,从人才培养全面发展的角度出发,参考国家有关标准开设公共基础课,同时可根据汽车运用与维修专业的特点,开设相关的兴趣类、能力拓展类、企业文化与管理类选修课。 4.3 对教材开发与应用的建议 教材开发应以专业课程标准为依据,考虑汽车运用与维修专业中职学生的学习基础,首先在内容上要以“适用、够用”为度,注重相关规律和经验的应用,其次在内容的组织形式上,要根据中职生的学习特点开发项目化、任务式的教材;然后在内容的呈现方面,应尽可能以图片、动画、视频、实物等。根据企业岗位需求,重新修订教学大纲、实训大纲、实训指导书。整合优势资源。 4.4 对教学模式建构与教学方法应用的建议 根据学生的基本学情,结合专业课程标准。充分利用现代教育技术、网络技术、仿真技术等现代化教学手段,以教研为先导,专业课教学全部采用以“项目载体”的理实一体化教学法。通过精选案例、分解任务、学训结合的方式,将相关知识点融入项目,通过完成项目,让学生掌握理论知识与相关技能,促进知识与技能的有机融合,体现“以学生为主体,教师为主导”的教学方法和思路。 4.5 对师资队伍建设的建议 坚持培养和引进相结合的原则,逐步优化师资结构,建设 “双师”结构优化和“双师”素质优良的教学团队;培养一批集理论水平、实践动手能力、教学能力于一身,具有创新精神的专任教师;聘请企业中具有丰富实践经验的技术骨干来校教学,建设一支稳定的兼职专业教师队伍。 4.6 对校企合作的建议 (1)校企合作与机制创新。建立校企合作长效机制。以师资队伍建设、课程体系建设、社会服务能力建设等项目为实践载体,搭建校、地、企合作办学平台。创建校、地、企合作办学理事会体制,与企业形成“人才共育、过程共管、成果共享、责任共担”的密切型合作办学机制。 (2)校企共建实训、就业“双基地”。实训基地的功能定位应体现三个原则:一是能应用于专业见习,二是能应用于现场实训和现场实习,三是能应用于考证培训。以学生职业能力培养为优秀,以真实职业环境为要求。在现有基础上,扩展、扩充、调整与工学交替人才培养模式相适应,功能齐全、装备先进的实训、就业“双基地”。 4.7 对学生学业质量评价的建议 由学生、教师、企业、家长、学校等共同参与的教学质量评价机制。根据教学组织的内容不同,校内教学组织主要以学校为主,在校内实际教学、实训等理实一体化的环节中,以学生为主体,以教师为主导,以项目为考核点,边教学边考核,实施对学生学习效果的主体评价,准确评估学生学习成效。教学质量评价以学校、家长、学生评价为主;企业顶岗实习阶段,由企业和学校共同进行评定。企业参与的教学评价,按企业生产标准制定教学质量评价标准,学生的成绩评定以工作任务完成情况、实训实习产品制作情况、相关职业资格证书获取情况、职业素质表现情况为主要考核点,切实提高学生的工作实践能力。 作者简介:张建豫(1984-),男,河南淅川人,在职研究生,初级职称,研究方向:汽车电气工程及自动化。 汽车专业毕业论文:汽车应用与维修专业教学实效性探究 摘 要:随着汽车产业的发展和汽车保有量的持续增加,汽车应用与维修专业成为职业学校中一个非常热门的专业。但是就目前来看,因为受各种因素的影响,在中职学校中汽修专业教学过程中还存在一些问题,教学效率不高是其中问题之一。那么有必要针对此问题,转变教学观念,注重发挥学生的主体地位,让学生参与到实践教学中,提高学生的动手实践能力,逐步提高课堂教学的实效性。 关键词:汽车应用与维修;教学;实效性;方法 职业教育是当前我国社会主义教育体系中非常重要的组成部分,特别是在当前社会转型的关键时期,对于具备一定的专业技能的技能型人才需求量非常大,甚至有些专业出现了严重的供不应求的状况,这无疑给中职学校的发展带来了契机。汽车应用与维修专业就是中职学校热门专业中的一个。近十几年来,我国汽车产业获得了突飞猛进的发展,特别是家庭汽车保有量的激增,使相关汽车专业的人才严重缺乏,特别是合格的汽修人才更加短缺。虽然包括高等院校、高职院校和中职院校都在开设此类专业,尤其是中职院校可能规模更大,但是从实际状况来看,和市场需求相比还是有很大的缺口。究其原因主要还是学校教学和市场需求之间的不匹配,学校教学和实际需求之间脱节现象严重,这无疑就说明当前中职汽车应用与维修专业在教学过程中存在效率低、实效性差的问题。就业是衡量中职学校教学水平的最重要的标准之一,而教学是学校发展的生命线。因此,有必要针对当前汽修专业的现状做出一定的调整来提高专业教学的实效性。 所谓课堂教学的实效性是指学科教学在教师科学的引导和设计下,学生能够积极主动地参与课堂教学,能够通过一堂课的学习收获知识并且不断地提高个人能力和素养,力争真正地把要求学习的知识学懂、学会。因为教师教学的过程本身就是教师的教和学生学之间双向互动的过程,教师教的效果取决于学生学习的情况,所以要想保证教师的教的效果必须要保证学生的学,关注学生的学,这样才能够提升汽修专业教学的实效性。那么,如何来保证和提升汽车应用和维修专业教学的实效性呢? 一、用先进的教学理念来指导教学 教学理念会影响教师的教学行为,而教学是学校发展的生命线,因此,要想提高教学水平必须要更新教师的教学理念。从教与学的关系来看,要想提高教学的实效性,必须要树立以学生为中心的教学理念,即发挥学生在课堂教学中的主体地位。具体来说,教师要在研究教材的过程中把更多的精力放到我们的教育对象学生身上,关注学生的实际水平和需求,结合学生实际和学习内容来科学地设计教学,使学生能够参与到教学中来,这样教师教学的针对性才会更强,教学效率才会提升。 二、充分发挥学生的主体地位 现代教育强调的生本理念就是要使学生成为课堂教学的主体,变被动学习为主动学习,这样才能实现“要我学”到“我要学”之间的转变。这就意味着教师要改变传统的讲授式教学模式,把探究性、合作式等有利于学生参与的课堂教学模式引入到教学中来,结合学生的需求和学习内容来整合教材,方便学生的理解和学习。 同时,教师可以把多样化的教学模式引入到教学流程中来,充分利用多媒体等现代化的教学手段和教学资源,更加直观、多样地向学生呈现所学内容,来有效地提高学生学习的兴趣和主动性;更要利用好汽修专业实践课程需要学生直接动手参与的特点,鼓励学生在理论学习的基础上去大胆地进行实践操作,这样能够加深学生对于理论知识的理解和消化,同时也能够更好地锻炼学生的实践操作能力。 三、整合教材,提高教学效率 汽车行业是一个发展非常迅速的行业,新技术应用和新车型的更新换代的速度极快,这也是汽车企业增强其产品竞争力的非常重要的一种途径。这样的特点意味着在汽车应用与维修专业教学中必须要紧跟市场变化来开展教学。但是现实情况是,很多中职院校汽车应用与维修专业的教材还是十几年前编订或者修订的旧教材,有些内容与现代汽车产业的发展已经不匹配,因此,单纯地依据教材来教授死知识不能够适应当前市场的新变化。 所以,汽车应用与维修专业的教师要有主动适应社会需求的意识,结合当前汽车产业发展的现状来大胆地整合教材,对于陈旧的内容要大胆地删减,对于教材需要补充的内容要给予必要的补充,给学生呈现完整、全新的理论知识体系,切实保证学生能够学到走向社会所需的知识和技能,这样我们的教学才是实效的、高效的。 四、重视实践,提高学生的动手能力 中职学校的毕业生最终是要走向社会,学生要利用自己的专业知识和技能来为自己谋得一份工作。其中理论学习的目标还是为了实践,使学生具备一定的动手能力。所以教师要想提高课堂教学的实效性必须要重视实践教学,把实践教学落到实处。 就目前来看,过往依靠传统维修工具维修汽车的方式已经不能适应时展的需求,因此,在教学活动中,教师应该合理介绍市场最新检测设备,以提高学生的综合能力。如汽车四轮定位设备,现在市场上用的世博等品牌设备做四轮定位作业至少要30分钟才能完成,然而现在美国亨特公司的车轮定位系统只需要5分钟完成整个流程作业。并且现代汽车故障率越来越低,几乎很少汽车维修需要用到示波仪、编程器、解码器等诊断工具,反而汽车保养、汽车美容以及汽车智能化控制系统等在现阶段市场中需求越来越大。同时,作为学校来说,要注意对于学生实践课程的重视,努力改善实践器材;也要积极联系相关企业,给学生提供更多的实践机会,保证实践质量。 总之,当前社会需求的新变化给中职汽车应用与维修专业的发展带来了非常难得的发展机遇,作为中职学校来说,要立足于学生实际和社会需求的新变化,来努力地改进教学环节,尊重学生的主体地位,提高课堂教学效率,这样才能够提高学科教学的实效性,进而打造高效的课堂。 汽车专业毕业论文:构建汽车服务工程特色专业的主要途径与措施 【摘要】调查研究省内外汽车服务工程专业高校的开办情况和汽车制造企业、汽车服务企业人才需求,根据学校办学特色,制定了汽车服务工程专业应用型人才培养方案,创建了“平台+模块+课群”的课程体系,建立了优秀课建设体系、优化了教育教学方法,创建了校内外实习实训基地,搭建了学生实践创新平台,建立了战略联盟产学合作关系,锻炼了一支能胜任应用型人才培养的师资队伍,学生科技创新成绩优异,学生就业率达94%,本研究效果明显对其他高校的同类专业具有一定的示范作用。 【关键词】汽车产业 汽车服务工程 特色专业 1.前言 如何结合学校实际办出特色,改革汽车服务人才培养模式,更新教学理念,优化课程设置,培养具有较高专业素质和较强创新意识的汽车服务业人才,是摆在高等教学工作者面前的一大课题。 2.构建特色专业的主要措施与途径 2.1根据学校定位,制定应用型人才培养方案,确立人才培养目标 我校汽车服务工程专业人才的培养应能适应我国经济建设和汽车技术发展的需要,应具有创新观念、掌握扎实的汽车技术和汽车服务理论知识,掌握一定的经营管理知识,具备较强的汽车技术服务与经营管理能力,能在汽车整车与零部件制造、汽车服务型企业或部门从事汽车技术服务、汽车营销与经营管理、汽车保险理赔、二手车评估与定损公估等工作的应用型高级工程技术人才。由于本专业综合性强,围绕汽车产业链,依托本院车辆工程重点学科,瞄准汽车服务行业的汽车运用范畴,构建汽车后服务企业的汽车技术服务平台,突出学生动手能力及综合素质的培养。 2.2 深化教学改革,优化课程体系 从我校实际出发,结合对有关高校的调研,在课程体系上进行有机结合与调整,探索出了“平台+模块+课群”的课程体系模式。所谓“平台”,是由公共基础课平台、学科基础课平台和专业课平台三部分构成;所谓“模块”,是由支撑“平台”的“类”分支构成,形成“3+5+3”的分支结构框架结构;所谓“课群”,是由每个“模块(类)”的若干门课程形成。 2.3建立优秀课程体系 建立了以“汽车构造”、“汽车理论”、“汽车检测与诊断技术”等课程为主的优秀课程体系。 “四位一体”的“汽车构造”课程教学模式:“课堂教学模块、实验实训模块、企业实践模块、自主学习模块”,并将课堂教学、实验实训、企业实践、自主学习四者融为一体,互为支撑和补充的“四位一体”的教学模式。 “两结合”的“汽车理论” 课程教学模式:提出了“理论与仿真相结合、课内与课外相结合”的两结合教学模式。结合AVL/Cruise、MSC/ADAMS、MATLAB/Simulink等工程软件建立汽车仿真模型,将课本上枯燥的公式形象化,通过创建模型、变化参数、结果分析等过程加深学生对课本理论的理解。 “理实一体化和综合实训岗位化”的“汽车检测与诊断技术”课程教学模式:将理论教学与实践教学重新分解整合,将二者紧密联系起来。在每部分理论课程结束后,都有相应实践教学帮助学生理解和掌握理论课程的知识。同时实践过程中,提出理论课程所要掌握的要求,结合各个系统典型故障进行讲解,然后按学生分组,通过实训操作完成各个不同故障的实车检测。汽车检测与诊断课程的学习单依靠课堂学习和试验是远远不够的,除了理实一体化教学以外,学生还可以利用在校外实习基地实训的机会来加强对专业知识的理解和认识。 2.4 改革教学方法,优化教学模式 为改变传统教学枯燥、抽象的课堂教学方式,营造有利于激发学生专业学习的热情和兴趣,通过优化多种教学模式使学生由被动学习变为主动学习,为此在汽车服务工程主干课程授课过程中进行有益尝试实践。合理运用多媒体技术,提升课堂教学效果;学生当教学主角,增强学习主动性;突出实验实训地位,培养学生较强的动手综合能力;课堂引入科技创新案例,培养学生解决工程实际问题能力。 2.5创建校内优良实践教学平台,拓展校外实习实训基地 在注重实验室建设的同时,大力加强校企合作力度,逐步完善教学实习基地体系,建立与汽车服务企业的战略联盟。先后与亨运集团雪铁龙汽车销售与服务有限公司、十堰市综合性能检测站、东风商用车销售总部技术保障部、东风股份裕隆汽车营销公司技术保障部(武汉)、湖北宇强汽车销售服务有限公司等企业部门签订了校企产学研合作教学基地协议。 2.6 加强师资队伍建设 为培养高级工程应用型人才,在培养适应湖北汽车产业发展的汽车服务工程专业本科应用型人才模式的研究中,我们注重“教师+工程师”型教师队伍的培养,针对各课程的实际特点,组建理论和实践相结合、校内专职老师与校外兼职教授相结合的教学团队。 2.7 搭建各类创新平台,培养学生科技创新意识 注重培养学生动手实践能力和创新能力,以赛促学。经过多年建设,汽车服务工程专业大学生已形成了以专业课学习为基础的5大创新平台,分别是:CAD小组、CAE小组、智能汽车小组、节能车小组和方程式赛车小组。大学生广泛地参与科技创新活动,加深了对专业知识的理解,创造了良好的科技创新氛围,提高了科技创新意识,培养了科技创新能力,并取得了显著的成绩。 3.结论 本研究对省属院校汽车服务工程专业的建设具有参考价值,对汽车服务工程专业的发展具有借鉴作用。经过本研究,使师资队伍得到历练,教师成长迅速。在该模式推动下,教师亲身实践,增强了理论结合实践的能力,教学水平日益提高。与实践基地的合作,更容易提炼科研创新点,带动了教师的科研热情,提高了教师的科研能力。学生的综合素质得到了显著提升,就业竞争力得到增强,研究成果有比较显著的示范作用。 作者简介: 肖生发(1957-),教授,主要研究方向:汽车传动与转向技术。 汽车专业毕业论文:汽车转向节专业立式数控车床设计简介 摘 要:机加工行业是现代工业的基础,人类的任何发明设计都必须经过加工才能成为现实,自工业革命将蒸汽机引入进加工制造中去,人们的加工从早期的普通车床、铣床等发展到现在的数控机床,数控机床通过数字化来控制整个机床的运动,相较于早期的靠人来进行加工的时代,进步了一大截,但是在加工某些大批次的部件时,需要采用专用的数控车床来进行加工,从而提高效率。文章将就数控车床在加工汽车转向节杆部及法兰端面方面使用普通数控车床和专用的数控立式车床进行比较,阐述优缺点,并对相应的加工工艺进行介绍。 关键词:数控车床;工作循环;设计 前言 数控设备在加工方面相较于原来的普通设备有着巨大的优势,汽车转向节是汽车上应力最集中、形状最复杂的零件之一,需要具有良好的机械性能,其加工质量的好坏将直接影响到汽车的性能,近些年来,我国经济发展迅速,对于汽车的需求量猛增,而汽车转向节作为汽车的重要部件,在加工质量和加工效率方面都有着很高的要求,传统的加工方式是采用普通数控车床进行加工,然而从实践中发现,其加工效率很低,远远无法满足需求,文章将介绍一种新的加工转向节杆部的专用立式数控车床。就数控车床在加工汽车转向节杆部及法兰端面方面使用普通数控车床和专用的数控立式车床进行比较,阐述优缺点,并对相应的加工工艺进行介绍。 1 数控机床简介 数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。数控机床分为数控车床、数控铣床、数控磨床等等几大种类的机床,或者是加工中心等。数控车床是在原有的普通车床的基础上发展起来的,通过加装计算机进行运算,将计算的结果通过驱动器来带动伺服电机进行传动,从而实现相应的运动,其中数控车床又是使用最为广泛的机床,其使用量占到了数控机床使用量的25%。数控车床是将机械、电气、液压、气动、微电子和信息等进行融合而得到的一项工业方面的杰作,其可以用来制作高精度、高效率等的工件,现如今,通过使用数控车床进行加工代表着一个国家机加工的水平,经过多年的发展,数控车床由原来的普通卧式车床发展到数控卧式车床、数控立式车床、车铣加工中心等多个方向,数控车床在我国的保有量要远远高于其他的数控设备,在整个数控机床中占有很高的地位,近些年来,通过发展通用的数控语言,实现了数控设备编程的通用化,不同厂家不同系统的编程语言有很高的相似的地方,从而为编程带来了方便,数控车床具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,在批量零件的制造过程中相较于原来的普通机床有着巨大的优势,数控车床通过计算机来识别输入的语言,通过计算机计算需要移动的位置,而后将这些数据输送给相应的执行机构来对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能的控制。经过多年的发展,现在已经能够像操作电脑一样方便的实现输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现。相较于传统的车床通过手动摇动来使刀具完成切削作业,数控车床通过驱动器驱动电机来带动滚珠丝杠来传递运动,通过电机的编码器或者是光栅尺来定位移动的距离,无需像以前一样使用卡尺来测量工件的精度。数控车床是将计算机技术、电气技术、机械、液压方面融合到一起开发出来的,系统结构复杂,完成功能众多,效率高,在完成大批量的加工中具有很大的优势,代表着机械加工领域发展的方向。 2 数控车床发展及应用现状 21世纪的数控装备将向着智能化的方向发展,主要体现在:如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,采用计算机识别图纸、输入简便、傻瓜编程、智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。智研咨询指出,目前,数控机床的发展日新月异,高速化、高精度化、复合化、智能化等已经成为了数控机床发展的趋势和方向。 3 数控车床的工作循环及设计 文章介绍一种汽车万向节立式专用数控车床,立式车床的主轴垂直于水平面,工件装夹在水平的回转工作台上,刀架在横梁或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件,一般分为单柱和双柱两大类。由于汽车万向节形状如羊角,结构复杂;毛坯为锻件,加工余量大,特别是法兰盘根部圆弧部分;工件偏重,转动惯量大;定位夹紧困难。下面将介绍机床的设计预案:根据转向节工艺特性和定位夹紧要求,该机床采用主轴偏置的立式数控车床结构,在传统立式数控车床的基础上,增设尾座顶尖部件,从而形成能够更好的加工设备。 3.1 机床的工作过程 数控车床主要由由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。 卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。加工工程中是通过主轴带动工件转动,将车刀夹装在刀架上,通过X、Z轴来带动刀架来对工件进行加工。 3.2 转向节专用立式数控车床部件设计 3.2.1 主轴箱设计 主轴箱是机床的重要的部件,是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。主轴箱采用多级齿轮传动,通过一定的传动系统,经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴,最后把运动传到主轴上,使主轴获得规定的转速和方向。主轴箱传动系统的设计,以及主轴箱各部件的加工工艺直接影响机床的性能。本机床为立式结构,主轴箱就是传统意义上的床身,其作用一是安装主轴及其传动系统,二是支撑立柱即在其上安装的纵横滑板和电动刀架。因此要求主轴箱具有据够的刚性,结构必须合理,长期使用不变形。 3.2.2 X、Z轴进给系统设计 数控车床的Z轴为纵向轴,其主要是由纵向滑板和纵向滚珠丝杠传动副组成。由于横向X轴安装在Z上,因此Z轴需要采用重载型滚珠滚动导轨,从而能够支持住Z轴的重量,可以采用伺服电机带动滚珠丝杠使纵向滑板上下移动从而实现精确定位。机床的X轴也采用滚珠丝杠来实现传动,通过伺服电机来带动丝杠来传递运动。机床的进给系统主要是通过进给机构来改变进给量。 3.3 转向节工装夹具设计 3.3.1 顶尖部件设计 车床顶尖是车床的重要组成部分,主要有定位功能、回转功能、夹紧功能,在主轴旋转时顶尖也随着旋转,实现机床的主运动。设计此部件时需要注意可靠性。 3.3.2 转向节车具设计 转向节是异形件,非常的不平衡,其车具设计有一定难度,第一是定位采用顶尖孔,其刚性不好,需要上下顶尖定位夹紧,下顶尖固定在主轴上,上顶尖单独设计移动部件;第二是夹紧,没有规则的夹紧面,同时不同的顶尖形状各异,要使车具具有通用性,车具必须具有适应不同工件的柔性;第三是工件的不平衡性,在设计车具时必须有可调整的配置设置;采用液压加紧卡盘来实现夹紧。 4 结束语 文章就数控车床在加工汽车转向节杆部及法兰端面方面设计的新的立式车床的设计进行了阐述。 汽车专业毕业论文:浅析高职院校汽车专业顶岗实习的管理 摘要:顶岗实习是高职院校有效推进“工学结合”人才培养模式的主要形式,是强化学生应用能力和实践技能的重要途径,是高职院校教学计划中一个实践教学环节。顶岗实习是一个学生、学校和企业共同参与教学环节,实习阶段的管理影响到顶岗实习的教学质量。顶岗实习管理需要增加企业参与力度,通过学校和企业的配合共同完成此项教学环节,才能保证顶岗实习教学的质量。 关键词:高职院校 顶岗实习 校企合作 管理方式 0 引言 近几年,我国汽车产业迅速发展,根据中国汽车工业协会的数据,2013年中国汽车产销量双双突破2000万辆,汽车产辆2211.68万辆,销量2198.41万辆。汽车后市场也迅速壮大,这给高职汽车专业的学生就业和顶岗实习提供了很好的条件。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出,高职院校要大力推行工学交替、顶岗实习。顶岗实习是高职汽车专业课程体系中重要的组成部分,是学生职业能力形成的关键环节,也是培养学生职业道德和职业素养的最好方式。同时,也是学生走上工作岗位的过渡阶段。虽然现在高职院校的汽车专业的校企合作和订单班培养做得都不错,形成了规模和特色,但是学生顶岗实习的规范管理方面仍然存在很多问题。 1 学生顶岗实习管理制度不够健全 高职院校的办学主体类型多样,有各级政府、行业部门,也有具有法人资格的社会团体和公民个人,还有企业。不同办学主体采取的顶岗实习的安排方式和管理方式也不同。由企业为办学主体的高职院校,由于可以统一管理企业和学校,所以在企业和学校之间协调工作做起来会更方便,因此在工学交替授课和顶岗实习方面的安排和管理效果都比较好。而其他几种办学主体负责的高职院校要想安排好顶岗实习,需要与企业深度合作,还得协调好彼此利益和责任关系,做起来非常难。 目前高职院校汽车专业学生的实习企业主要是汽车后市场的4S店、汽车销售企业及二手车市场。由于汽车后市场庞大,能实习的单位和岗位很多,但是这些企业人员流动性相对较大,增大了顶岗实习管理难度。虽然学校和企业之间签署有顶岗实习协议,但学校没办法与这么多企业都进行深度的合作,无法建立完善校企共管的学生顶岗实习管理制度。 2 顶岗实习学生人数多,实习单位分散,管理难度大 目前高职院校汽车相关专业招生规模都比较大,而且顶岗实习都采取多个班集中进行,每届顶岗实习学生少则五六百,多则上千人。学生多,再加上实习单位分散,增大了顶岗实习管理难度。 虽然学校安排有顶岗实习管理教师,但一方面由于教师数量有限,另一方面这些教师通常还有授课任务,因此不可能驻扎到企业去管理学生。教师平时只能靠电话、飞信、QQ等交流工具实时与学生沟通,掌握学生实习情况。与学生面对面的沟通,了解实习情况,解决实习问题,只能依靠企业走访的形式进行。这种管理方式没办法第一时间处理和解决学生实习中遇到的问题。 3 校企协调沟通不够紧密,企业对顶岗实习认识不到位 企业应该在高职教育发展中占有非常重要的地位,企业对高职的理解度、参与度会影响到高职教育的教学效果和质量。而从目前的情况看,很多汽车后市场的企业对高职教育的发展情况,高职汽车专业的教学改革情况,顶岗实习在教学过程中的地位,以及学校对顶岗实习的目的和要求等了解的并不深入。 对于企业来说,顶岗实习的学生和他们从社会上直接招进来的学徒工没什么区别,并不需要什么特殊的管理。虽然他们知道学生是在顶岗实习,但是对顶岗实习的目的和管理要求并不很了解,因此他们会按照需要安排或变动学生的实习岗位,学生对此不理解,感觉单位对他们不够重视。对他们反馈的一些意见和要求不重视,造成学生思想波动大,学生流失和换单位的情况非常普遍。 4 学生对顶岗实习岗位认识不够,各方面准备不到位,思想容易变化 学生顶岗实习的工作环境、生活条件、管理要求等和学校截然不同,如果学生在实习前没做好心理准备,在刚开始的一个月内很容易发生思想变化,遇到很多问题,如果这些问题得不到沟通和解决,很多人会选择放弃。因此经常在顶岗实习的头1-2个月会出现学生流失或换单位的情况,这增大了顶岗实习管理的难度,同时也容易出现安全隐患。 针对以上这些在顶岗实习中存在的问题,需要从学生、学校和企业三方面入手,提高对顶岗实习的认识,加强校企沟通,保证学生、学校和企业的联系渠道畅通,及时掌握学生的实习动态,及时沟通和解决学生在实习中遇到的问题和困难,保证一个相对稳定的实习过程,提高顶岗实习质量。 5 如何解决顶岗实习中存在的问题 5.1 加强就业指导教育 学生在校期间,要加强就业指导教育,通过邀请企业领导到学校做讲座,带领学生到企业参观实习等方式,让学生知道将来就业的企业的工作环境、所要从事工作岗位的工作内、劳动强度以及企业管理制度等,让学生做到心里有数,有足够的心理准备来面对和适应将来可能出现的问题。同时,还要告诉学生如何度过实习的最初阶段;如何与企业同事和领导沟通,尽快融入企业环境;如何尽快提升自己;如何处理生活上和工作上可能出现的各种问题。系统的就业指导对于学生尽快适应企业环境,保证实习期学生的状态稳定,提高实习效果有非常大的作用。同时,也会降低顶岗实习的管理难度。 5.2 加强安全教育 顶岗实习安全问题是各职业院校最担心也是最重视的问题。学生顶岗实习期间通常不在学校居住,需要自己租房子,这无疑增加了实习期间的不安全因素。因此,学校应在学生顶岗实习前进行实习安全教育。让学生明白在生活中、岗位工作中有哪些危险因素,如何预防和避免危险的发生,出现意外事故的时候如何及时处理和应对。尤其要加强交通安全教育,因为企业经常会加班,要注意晚上下班后的交通安全和人身安全。要邀请企业对即将实习的学生进行实习劳动安全教育讲座,增强学生安全意识,提高其自我防护能力。同时对学生进行安全生产培训,让学生掌握本职工作所需的安全生产知识,提高安全生产技能,增强事故预防和应急处理能力。 5.3 推进校企合作力度 学校应该和企业合作制定学生顶岗实习管理办法,签订顶岗实习安全责任书,明确学生本人、学校、实习单位的责任。建立校企两条安全管理线,明确企业安全管理职责。学生顶岗实习由学校和实习单位共同组织和管理,学生实习期间的日常管理由学校和企业共同承担,建立学校和实习单位经常性的学生实习信息通报制度。 5.4 建立顶岗实习管理队伍,加强顶岗实习管理 学校需要建立专门的顶岗实习管理队伍,负责顶岗实习前的指导和安全教育,顶岗实习的组织分配,以及与实习企业的沟通合作,学生实习期的管理和心理辅导,实习结束后的成绩评定和总结等工作。建立实习管理教师定期与学生联系的制度,及时准确地掌握实习生的顶岗实习状态,解决顶岗实习中出现的矛盾和问题,切实指导好学生的顶岗实习工作。建立辅导员和学生经常性的实习信息通报制度。辅导员应主动与实习学生进行联系。可利用飞信、QQ群、电话沟通等方式及时与学生联系。每周至少联系一次,每月做一次总结汇报。成立专门心理辅导队伍,利用校园网络建立心理咨询辅导平台,利用网络为学生进行心理辅导。学生顶岗实习期间,面临陌生的生活和工作环境,面临新的人际关系以及即将毕业的就业压力,在遇到解决不了的问题和困难时,往往会产生盲目、无助等心理问题,这就需要有人及时疏导和解压,给学生及时的帮助,帮助他们克服战胜心理问题,顺利完成顶岗实习阶段。学校应该给每个实习学生购买有关保险。保险虽然不能对学生的安全起到预防作用,但却能在学生出现安全问题时为其及时提供医疗及补偿赔偿保障。这在学生万一出现问题后,对学校和学生家庭来说是一个很好的保障措施。学校应根据汽车专业的实际情况以及同顶岗实习单位协商的具体情况,由学校组织实习学生自愿办理或由实习单位为学生办理意外伤害保险等相关保险。 作者简介: 冯顺利(1974-),男,讲师,河南郑州人,河南交通职业技术学院。 姜凌丽(1979-),女,主讲,河南郑州人,河南交通职业技术学院。
硬件设计论文:硬件产品工艺设计论文 1工艺设计流程及内容 工艺设计团队在进行工艺过程的设计时一般先需要如下原始资料:产品装配图和零件图,企业的制造相关信息。产品装配图有助于工艺设计师了解零件在产品上的位置,所起到的作用以及工作的条件情况;零件图则表明了该零件的尺寸和精度要求;了解企业的制造相关信息有利于工艺设计师根据生产厂的生产条件,生产厂现有的设备规格,型号及性能,物资供应状况等信息设计出更加符合本企业的产品工艺设计。这些原始资料是制定工艺设计的基础。根据工艺设计流程和工艺设计相关内容,可以把工艺设计活动分为四个阶段活动。第一阶段:工艺性分析阶段,工艺设计人员从产品详细设计人员处获得新产品的CAD图,对CAD图进行工艺性分析,审查图纸上的视图、尺寸和技术要求是否完整、统一、正确;找出重要的技术要求结合企业的加工能力分析是否能达到要求,分析零件的结构工艺性,是否存在不合理的结构或者可以改进的地方,与产品设计人员协商。只有对零件的结构工艺性进行充分分析,才能清楚零件的结构特点,加工表面与非加工表面、重要表面与非重要表面、技术要求的高低等直接影响零件加工性的因素,才能制定出最合理的工艺设计方案;第二阶段:确定毛坯及其制造方式,通过图纸的审查之后,设计人员开始确定毛坯及其制造方式,毛坯的确定是工艺设计过程中的重要内容,选择不同的毛坯就会有不同的加工工艺,采用的设备,工装也不同从,从而对生成率和成本有影响。因此必须正确的选择毛坯类型和制造方法,确定毛坯精度及余量,之后绘制毛坯图;第三阶段:拟定产品的工艺路线,工艺路线是指用各种方法将毛坯加工成零件的整个加工路线。在毛坯确定后,根据零件的技术要求、表面形状、已知的各种机床加工工艺范围、刀具的用途,就可以初步拟定零件表面的加工方法,工序的先后顺序,工序的集中还是分散。工艺路线的拟定不但影响加工质量和生产效率,而且影响工人的劳动强度,影响设备投资,车间面积,生产成本等,因此拟定工艺路线是工艺设计过程中的关键阶段;第四阶段:进行工序详细设计,工艺路线拟定之后确定各工序的具体内容。包括确定各工序加工余量、计算各工序尺寸及公差,选择各工序使用的机床与工艺设备,确定各工序的切削用量及时间定额。工序设计应该是在保证质量的前提下,提高生产效率,这个阶段最终形成加工工序卡片。当过程流程图,加工工序卡片都通过审核之后形成将文件,整理文件保存,整个产品开发设计过程中的工艺设计到此结束。之后将文件下发,指导一线工人进行生产。 2工艺设计过程的要素模型 质量管理体系国际标准将过程定义为:一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动[7]。过程方法是指组织内各过程的系统的应用,连同这些过程的识别和相互作用及其管理。过程构成要素模型,如图2所示。根据过程定义并结合图2过程构建要素模型可知:一个过程包括输入、输出、相关转换活动、所需资源、过程所处的环境以及检测评价等六要素。其中输入是实施过程的开始,而输出是完成过程的结果,通过使用合理的资源和科学的管理,来对处于一定的环境的过程进行增值转换活动。为了确保过程的结果质量,对输入过程的要素、环境要求和输出的结果(有形的或者无形的)以及在过程中的适当阶段应进行必要的监控和评价。工艺设计过程中的转化活动是由一系列按照时序要求展开的活动,首先是包括审查图纸、产品结构及技术分析、工艺性评价的工艺性分析活动,之后是选择毛坯精度确定余量、绘制毛坯图的确定毛坯及其制造方式活动,然后是划分加工阶段及确定工序顺序的拟定产品的工艺路线活动,最后是确定工序余量计算工序尺寸及公差,选择切削用量,计算时间额定,选择加工设备及工艺装备的详细的工序设计活动。 3工艺设计过程影响因素分析 工艺设计过程是指工艺设计相关的一切活动,信息,数据,资源的总和。它是由一系列子过程工艺设计活动组成。由于每个过程活动的任务和目标不一样,如表1所示。使得不同阶段的活动所需的资源,输入输出,环境等要素也不同。在产品结构性工艺审查,毛坯的选择,工艺方案设计与评价,工装设计,材料与工时定额等活动时要综合考虑企业自身条件,生产设备,生产能力,生产环境,工艺相关经验,工具相关信息,设备相关参数,加工人员技术水平信息等影响因素,还要结合所处的环境和资源等因素,如环保规则,加工生产条件,安全条件,经济性等方面。最后输出最经济,最可行,最合理的工艺设计方案等文件内容指导企业生产制造。 4工艺设计缺陷因素结构模型的构建 为了更好的表达缺陷因素与工艺设计过程的关系,避免工艺设计缺陷的产生,并参考多数企业的工艺设计流程,采用过程方法构建的工艺缺陷因素结构关系模型,如图3所示。从图3可以看出硬件产品工艺设计过程是一个多层次,多步骤和分阶段的设计过程。整个工艺设计过程涉及的影响因素因不同阶段而不同,分布于产品工艺设计过程各个阶段的活动中。工艺缺陷影响因素结构关系模型不仅表达出工艺设计过程中各设计阶段间的逻辑顺序关系,理顺了工艺设计阶段的各个活动的输入、输出,而且还清晰地呈现出设计资源、环境等缺陷因素与工艺设计过程的关系,为以后的工艺设计缺陷的预防和控制提供了理论基础。然而,从整个模型可以看出,影响工艺缺陷的因素比较多,在具体的工艺设计活动中,往往是由于模型中缺陷因素不能合理有效的控制这些因素,增加了工艺设计缺陷的风险。因此,需要进一步定量掌握工艺设计阶段的影响因素对工艺设计活动的影响程度,以及因素之间的互相影响关系,以便更好的,有针对性地采取措施来优化工艺设计过程,提高工艺设计质量。 5工艺缺陷影响因素定量化分析 5.1基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析 DEMATEL(decisionmakingtrialandevaluationlaboratory)决策实验室分析法,是20世纪70年代出现的运用图论与矩阵论原理进行系统因素分析的方法,它通过系统中各因素之间的逻辑关系构建直接影响矩阵,计算各因素对其他因素的影响度以及被影响度,从而计算各因素的中心度和原因度,然后,根据因素所对应的中心度和原因度,得出该因素所属的种类(原因性因素还是结果性因素)。DEMATEL方法关注的不仅是因素之间的两两直接影响关系,还考虑了所有因素之间的间接影响关系,从而获取众多因素中的关键因素。采用DEMATEL方法对影响工艺设计缺陷因素进行量化分析,分析过程直观、明晰,其结果不仅可以表达各缺陷因素之间的量化因果关系,还能根据量化结果对影响因素集进行因果分类和重要程度排序,为缺陷因素控制管理以及识别提供科学依据。 5.2基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析步 骤如下(1)构建各因素间的直接影响矩阵。工艺设计缺陷影响因素表示为Tx,其中x=1,2,3……n,如果因素Ti对因素Tj有影响,则表示为tij。设定影响关系评价标度(如根据较强,强,一般,弱,无五个等级分别赋值),定义:当i=j时,tij=0表示因素自身对自己无影响;当因素Ti对因素Tj影响很弱时,tij=1;当因素Ti对因素Tj影响一般时,tij=2;当因素Ti对因素Tj影响较强时,tij=3;当因素Ti对因素Tj影响很强时,tij=4。构造因素间的影响矩阵G。影响度Hi为综合影响矩阵D中i行的行和,表示因素Ti对其他所有元素的综合影响值。被影响度Lj为综合影响矩阵T中j列的列和,表示Tj受其他所有因素的综合影响值。中心度Mi为综合影响矩阵T中第i行的行和与第i列的列和之和,表示该因素在系统中的重要性程度。原因度Ui为综合影响矩阵T中的第i行之和与第i列之和的差,表示该因素与其他因素的因果逻辑关系程度,若为正,表示该因素对其他因素的影响大,称为原因因素;若为负,则表示该因素受其他因素的影响大,称为结果因素。(5)根据第四步计算的结果,以Ui为纵轴,Mi为横轴,绘制因素的原因—结果图,得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。 5.3举例分析 以某雨弹发射架的工艺设计为例,影响雨弹发射架工艺设计缺陷的因素众多、关系复杂。按上述方法,从与工艺设计有关过程活动的角度来考虑,同时考虑输入输出类、资源类、环境类以及监测评价四大类工艺缺陷影响因影响因素体系,构建了雨弹发射架工艺设计缺陷因素表以及按DEMATEL方法步骤计算出综合数据,如表2所示。(1)缺陷因素的原因—结果图根据综合影响关系表,以Ui为纵轴,Mi为横轴,绘制因素的原因—结果图,得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。应用SPSS软件将各雨弹发射架工艺设计影响因素标注在坐标系上,如图4所示。(2)分析结果由以上结果从整体所有因素可以看到:(1)雨弹发射架工艺设计的原因因素有24个位于0线以上,依次f1、f2、f3、f4、f5、f7、f8、f10、f11、f13、f14、f15、f17、f21、f23、f24、f25、f28、f30、f32、f35、f37、f39、f40,它们是导致雨弹发射架工艺设计缺陷的主导因素。根据20/80原则,影响度大小排序前五位为f10(工艺流程图)、f13(工序操作指导卡片)、f5(现有生产能力资料)、f7(毛坯方案)、f2(组件明细)、所以,必须采取针对性的措施。(2)结果因素有16个位于0线以下,依次为f6、f9、f12、f16、f18、f19、f20、f22、f26、f27、f29、f31、f33、f34、f36、f38,这些因素受其他因素影响比较大。按被影响度大小排序前三位为f38(成本约束)、f22(毛坯的相关经验)、f12(工序卡片),它们极易受到其他因素的影响,必须加以重视。(3)从工艺设计缺陷因素原因—结果图中也可以分别按类中的因素比较,如输入输出类缺陷因素(正方形表示)中的f10(工艺流程图)、f13(工序操作指导卡片)、f5(现有生产能力资料)中心度值较大,是输入输出类最可能导致工艺设计缺陷的致因因素;从图4可以看出输入输出类因素相对其他类因素大部分都在0线以上,这说明此类因素中原因因素较多,应该给予一定控制。资源类缺陷因素(圆圈表示)中f22(毛坯的相关经验)原因度第二小,说明受其他因素影响最大。环境类缺陷因素(正三角形表示)中f38(成本约束)原因度最小,中心度第三大,说明成本约束不仅受其他因素影响大外,自身影响其他因素也大,应给予控制。监测评价类成本约束(倒三角形表示)f39,f40,都在0线以上,说明此类缺陷因素影响其他因素较多。(4)从整体来看缺陷因素f5(现有生产能力资料)、f10(工艺流程图)、f12(工序卡片)、f13(工序操作指导卡片)、f22(毛坯的相关经验)、f38(成本约束)相对离散,应重点控制监测。以上结果只是针对雨弹发射架工艺设计,对其他硬件产品工艺设计缺陷因素分析可参照此方法,但分析结果因产品而异。 6结论 采用过程方法,分析了影响硬件产品工艺缺陷的设计各个阶段影响因素。从输入、输出、所需资源、所处环境、增值转化活动及监测评价过程六要素全面系统地构建了工艺缺陷的结构关系模型,弥补了以往产品设计过程中对工艺设计缺陷影响因素关注的不足,直观展现了影响因素、工艺设计阶段与工艺缺陷之间的作用关系。在此基础上,利用DEMATEL法对工艺缺陷活动的影响因素之间定量化分析,得出各因素的影响大小和因素之间的因果关系,以此来针对性的控制。最后在雨弹发射架工艺设计中得到应用。研究成果对其他企业预防和控制硬件产品工艺设计缺陷起到重要指导意义。 作者:刘卫东 余为锋 郑慧萌 肖承地 单位:南昌大学 硬件设计论文:四旋翼飞行器硬件系统设计论文 近年来,随着微电子技术、传感器技术、信号处理技术的迅速发展,以及新能源、新材料的广泛应用,使四旋翼无人飞行器的控制算法与工程应用得到了优化与创新。国防科技大学、上海交通大学等学者提出了基于Backstepping方法、自抗扰控制、滑膜技术的控制[1,2]。斯坦福大学的STARMAC工程研发的四旋翼飞行器系统具有可靠完全自主航点跟踪的能力,具备多飞行器协同飞行水平[3]。麻省理工学院无人机集群健康管理计划实现了通过地面操作实现多个无人机对动态环境感知、重建并规划飞行[4]。考虑到四旋翼飞行器具有非线性、多变量、强耦合等特点,要通过无刷电调控制4个无刷电机的转速来实现由4个输入量,6个自由度的欠驱动系统的控制[5]。在四旋收稿日期:2014—06—05*基金项目:浙江省科技厅公益项目(2012C21082)翼飞行器控制系统设计的过程中对飞行原理进行定性定量的分析,可以减少飞行实验平台的搭建时间,也可为电源模块、飞行控制模块的设计提供理论基础。为实现四旋翼飞行器的自稳控制,通过陀螺仪、大气压力传感器、三轴加速度传感器采集到的数据对飞行姿态进行解析,但是飞行时所产生的机体震动、温漂、零漂所带来的误差以及外界环境的干扰[6],使位置姿态的估计与飞行高度的保持产生了较大的困难。对此,本文在飞行控制系统设计中对加速度传感器与陀螺仪融合使用,解析姿态数据的过程中使用卡尔曼滤波算法,不但有效地减弱了陀螺仪的温漂、零漂现象,还使得多传感器间的优缺点互补,提高了四旋翼飞行器的控制精度。 1飞行原理与机械结构 四旋翼飞行器的旋翼对称地安装在呈十字交叉的支架顶端,位置相邻的旋翼旋转方向相反,同一对角线上的旋翼旋转方向相同,以此确保了飞行系统的扭矩平衡[7],如图1所示。四旋翼飞行器旋翼的旋转切角是固定值,因此,要通过调节每个电机的转速来实现六自由度的飞行姿态控制。增大或减少4个电机的转速来完成垂直方向上的升降运动,调节1,3旋翼的转速差来控制仰俯速率和进退运动,调节2,4旋翼的转速差来控制横滚速率和倾飞运动,调节2个顺时针旋转电机和2个逆时针旋转电机的相对速率来控制偏航运动。通过对飞行原理的分析,把可行性、低成本、易维护作为主要考虑因素,设计的样机如图2所示。机臂由镂空工程塑料材料PA66和30%玻璃纤维制成,质量相对较轻,强度大,对称电机轴距55cm,为保证水平起飞与平稳着陆,四旋翼飞行器底部安装起落架。电机旋翼等具体参数为:机体质量为857g;最大负载约为300g;机身高度为31cm;飞行时间约为8min。在整机安装过程中尽量保证重心在机械机构的对称中心,实际飞行实验证明了系统动力设备与机械结构的可行性。 2总体结构设计 四旋翼飞行器的硬件系统设计以飞控板为优秀,搭载动力设备、电源模块与遥控模块。图3描述了以ATMEGA644P—AU为优秀芯片搭载多传感器的飞行控制系统总体结构框图,整体系统利用11.1V锂电池供电,飞控与无刷电调以I2C总线数据传输来调节4个电机的转速;在遥控模块中,2.4MHz的控制信号通过PPM解码板与飞控板进行数据传输;在多传感器系统中,大气压力感器用于飞行高度检测,陀螺仪与加速度计的融合使用用于姿态解算。 3电源模块 四旋翼飞行器由2200MAh,11.1V,持续放电倍率30C锂电池供电,通过稳压电路的设计对不同电路进行供电,确保各模块正常稳定的工作。控制系统设计需要5,3V两种电平供电,电压转换电路如图4所示。由锂电池提供的11.1电压经两块7805稳压芯片后转为5V电压,一部分用于飞控板供电,一部分向预留的外部接口供电。经7805输出的5V电压经过2个MCP1700T稳压芯片输出3V电压,一部分供给控制系统的数字电路,一部分供给控制系统的模拟电路。330μF/25V电解电容器,10nF/16V钽电容器,贴片电容器的并联使用起到了防止电压抖动与滤波的作用。 4多传感器控制模块 为了准确地控制四旋翼飞行器的飞行姿态,需要在控制系统中加入不同的传感器,加速度传感器与三个陀螺仪来测量三轴加速度与角速度,大气压力传感器通过测量起始位置与飞行位置的气压差对飞行高度控制,为自主导航功能提供支持。大气压力传感器选择的是Freescale公司的MPX4250A,在该集成传感器芯片上,除具有压阻式压力传感器外,还有用作温度补偿的薄膜电阻网络,测压范围为20~250kPa,输出电压为0.2~4.9V,工作温度范围为-40~+125℃。电路如图5所示,可以根据压力的大小,通过控制P_1和P_2选择不同的放大倍数,提高采样的精度。LIS344ALH是一种低功耗、高性能、高精度的三轴加速度传感器,通过模拟输出为外部电路提供直接测量信号,加速度传感器的工作电压为2.2~3.6V,检测量程可以在±2gn或±4gn间选择。其中,VREF为通过稳压芯片MCP1700T转换为3V的稳定电压输入。应用电路如图6所示,选择100nF的贴片电容器作为VCC端的解耦电容,在输出端使用1μF的滤波电容减小噪声。考虑到振动误差无法通过加速度传感器进行补偿,因此,陀螺仪选型的过程中把机械性能作为重要的考虑因素,选择了可以在单芯片上实现完整单轴角速度响应的ADXRS610陀螺仪传感器。3个ADXRS610陀螺仪分别安装于垂直于机体坐标系的XYZ轴来实现系统三轴角速度的测量。 5实验与仿真 四旋翼飞行器在姿态解算时,陀螺仪传感器直接测量的是角速度,在积分得到角度的过程中随着时间的增长会产生累计积分误差,积分误差产生的原因一方面是积分时间,另一方面,由于自身的机械特性会产生零漂温漂等现象[8]。在陀螺仪的使用过程中融合加速度传感器,不仅为陀螺仪提供了绝对参考系,而且使加速度传感器优秀的静态性能与陀螺仪良好的动态性能相结合[9],较好地抑制了外界干扰。数据经卡尔曼滤波算法处理后,可有效地降低数据噪声。图8为加速度传感器采样数据与卡尔曼滤波后的数据比较,可以明显地看到噪声信号减小了,但是仍有少量的扰动存在。图9的曲线表明了陀螺仪采集角速度数据存在零漂、温漂现象,当确定零漂为0.05°,静态输出电压为2.63V时,从波形图中可以观察到通过卡尔曼滤波处理后的积分数据平滑收敛,不但对零点漂移进行了补偿,而且对累计积-10-5051015角度/(°)012345时间/s卡尔曼滤波后的数据加速度计采集数据图8加速度计采样数据经卡尔曼滤波后的数据图Fig8DatadiagramofsamplingdatasofaccelerometerprocessedbyKalmanfiltering分误差,温漂有较好的抑制作用。-10-5051015角度/(°)012345时间/s卡尔曼滤波后的陀螺仪数据陀螺仪积分数据采集角速度数据。 6结论 本文从四旋翼飞行器的飞行原理入手,整合各个功能模块并通过对主要传感器的选型完成四旋翼飞行器控制系统的硬件电路设计,实现了飞行实验平台的搭建,多次飞行实验证明了硬件系统的可行性,达到了预期设计目标。在加速度传感器与陀螺仪的融合使用过程中,通过卡尔曼滤波算法对数据进行处理,有效地抑制了在硬件电路设计中无法避免的零漂、温漂等干扰因素,仿真结果证明了该方法的有效性。 作者:李运堂 单位: 中国计量学院机电工程学院 硬件设计论文:静止无功发生器硬件电路设计论文 一、静止无功发生器的工作原理与基本结构 静止无功发生器硬件电路主要包括:整流电路、逆变电路、智能功率模块IPM的驱动电路、过零检测电路,电流调理电路,锁相环电路。逆变电路采用了IPM,该芯片内含驱动电路,报警电路等独特结构,一方面提高了系统的可靠性;另一方面也避免了保护电路的另外设计,简化了硬件装置的设计。主电路主要由整流部分和逆变部分组成。整流部分通过三相不可控整流桥将三相交流电压转换为三相直流电压,在经过电容滤波后得到稳定的直流电压。逆变部分采用SPWM控制技术来控制IPM内部IGBT的开断从而获得所需的补偿电流。将整流输出的直流电逆变转化为交流电回馈到电网。IPM内含保护电路,当发生故障时,IPM的自保能力使得IGBT的损坏率较低,提高了系统的可靠性。 二、SVG各硬件电路组成 (一)整流电路。整流电路采用三相不可控整流桥,输出的三相直流电通过电容稳压、滤波获得稳定的直流电压。根据以往的经验,直流侧电容取用4个2200μF/450V的电解电容,两并两串接进电路。电路组成如图2所示。为了避免大电流烧坏整流装置,电容需要通过一个充电电阻对不可控整流桥的输出端进行充电,直到充满在直接接到不可控整流桥的输出端。另外,为避免故障发生,在不使用整流电路时要对滤波电容进行放电。根据计算的电压、电流,选用二极管整流模块6RI30G-160G-120即(30A,1200V)。 (二)IPM及其外围驱动电路。通过计算智能功率模块(IPM)参数,选用型号为PM25CLA120的IPM(25A,1200V),内部有IGBT,内含驱动电路。通过资料得知IPM驱动电路的控制电源电压范围为13.5V~16.5V,本文选用4路隔离的l5V直流电源。利用DSP发出PWM信号经光耦器件隔离后作为驱动信号对IPM进行控制。 (三)电流调理电路。该电路可将18A的电网电流相量转换成0~3Vpp的电压信号并实现过零点检测功能。该电路与电压调理电路的组成基本一致,不同之处在于互感器TVA1421-01用作电流互感器,采样电阻取59Ω。若一次侧电流为18A,二次侧输出(-0.5~+0.5)V的正弦波;经放大电路,输出电压(-1.5~+1.5)V的正弦波;最后经过加法电路输出(0V~3.00V)的电压信号。同时大于50Hz的正弦信号被滤除。过零比较电路在正弦波的过零时刻输出下降沿跳变。 (四)锁相环电路。本文采用了由TI公司生产的CD7H4C4046型锁相环芯片对电网频率进行跟踪,避免了利用固定频率采样时产生的误差。本系统中,锁相环的输出信号有两大作用:一是作为ADC模块的转换触发信号;二是作为事件管理器A(EVA)的时钟输入信号。通过锁相环电路使其产生跟随电网频率变化的SP-WM波,从而精确控制后级逆变器。 三、结语 本文论述了静止无功发生器的基本原理,实现了SVG的硬件电路设计,主要包括:逆变电路、整流电路的设计及储能电容的选择、电流调理电路、锁相环电路、IPM及其外围驱动电路,并通过实验验证,各级电路的输出符合实验要求。 作者:崔玮玮韦钰陈宇晨王凯刘昱彤单位:上海工程技术大学 硬件电路设计论文 AD9883A是高性能的三通道视频ADC可以同时实现对RGB三色信号的实时采样。系统采用32位浮点芯片ADSP-21160来处理数据,能实时完成伽玛校正、时基校正,图像优化等处理,且满足了系统的各项性能需求。ADSP-21160有6个独立的高速8位并行链路口,分别连接ADSP-21160前端的模数转换芯片AD9883A和后端的数模转换芯片ADV7125。ADSP-21160具有超级哈佛结构,支持单指令多操作数(SIMD)模式,采用高效的汇编语言编程能实现对视频信号的实时处理,不会因为处理数据时间长而出现延迟。 系统硬件原理框图如图1所示。系统采用不同的链路口完成输入和输出,可以避免采用总线可能产生的通道冲突。模拟视频信号由AD9883A完成模数转换。AD9883A是个三通道的ADC,因此系统可以完成单色的视频信号处理,也可以完成彩色的视频信号处理。采样所得视频数字信号经链路口输入到ADSP-21160,完成处理后由不同的链路口输出到ADV7125,完成数模转换。ADV7125是三通道的DAC,同样也可以用于处理彩色信号。输出视频信号到灰度电压产生电路,得到驱动液晶屏所需要的驱动电压。ADSP-21160还有通用可编程I/O标志脚,可用于接受外部控制信号,给系统及其模块发送控制信息,以使整个系统稳定有序地工作。例如,ADSP-21160为灰度电压产生电路和液晶屏提供必要的控制信号。另外,系统还设置了一些LED灯,用于直观的指示系统硬件及DSP内部程序各模块的工作状态。 本设计采用从闪存引导的方式加载DSP的程序文件,闪存具有很高的性价比,体积小,功耗低。由于本系统中的闪 存既要存储DSP程序,又要保存对应于不同的伽玛值的查找表数据以及部分预设的显示数据,故选择ST公司的容量较大的M29W641DL,既能保存程序代码,又能保存必要的数据信息。 图2为DSP与闪存的接口电路。因为采用8位闪存引导方式,所以ADSP-21160地址线应使用A20-A0,数据线为D39—32,读、写和片选信号分别接到闪存相应引脚上。 系统功能及实现 本设计采用ADSP-21160完成伽玛校正、时基校正、时钟发生2S、图像优化和控制信号的产生等功能。 1伽玛校正原理 在LCD中,驱动IC/LSI的DAC图像数据信号线性变化,而液晶的电光特性是非线性,所以要调节对液晶所加的外加电压,使其满足液晶显示亮度的线性,即伽玛(Y)校正。Y校正是一个实现图像能够尽可能真实地反映原物体或原图像视觉信息的重要过程。利用查找表来补偿液晶电光特性的Y校正方法能使液晶显示系统具有理想的传输函数。未校正时液晶显示系统的输入输出曲线呈S形。伽玛表的作用就是通过对ADC进来的信号进行反S形的非线性变换,最终使液晶显示系统的输入输出曲线满足实际要求。 LCD的Y校正图形如图3所示,左图是LCD的电光特性曲线图,右图是LCD亮度特性曲线和电压的模数转换图。 2伽玛校正的实现 本文采用较科学的Y校正处理技术,对数字三基色视频信号分别进行数字Y校正(也可以对模拟三基色视频信号分别进行Y校正)。在完成v校正的同时,并不损失灰度层次,使全彩色显示屏图像更鲜艳,更逼真,更清晰。 某单色光Y调整过程如图4所示,其他二色与此相同。以单色光v调整为例:ADSP-21160首先根据外部提供的一组控制信号,进行第一次查表,得到Y调整系数(Y值)。然后根据该Y值和输入的显示数据进行第二次查表,得到经校正后的显示数据。第一次查表的Y值是通过外部的控制信号输入到控制模块进行第一次查表得到的。8位显示数据信号可查表数字0~255种灰度级显示数据(Y校正后)。 3图像优化 为了提高图像质量,ADSP-21160内部还设计了图像效果优化及特技模块,许多在模拟处理中无法进行的工作可以在数字处理中进行,例如,二维数字滤波、轮廓校正,细节补偿频率微调、准确的彩色矩阵(线性矩阵电路),黑斑校正、g校正、孔阑校正、增益调整、黑电平控制及杂散光补偿、对比度调节等,这些处理都提高了图像质量。 数字特技是对视频信号本身进行尺寸、位置变化和亮,色信号变化的数字化处理,它能使图像变成各种形状,在屏幕上任意放缩,旋转等,这些是模拟特技无法实现的。还可以设计滤波器来滤除一些干扰信号和噪声信号等,使图像的清晰度更高,更好地再现原始图像。所有的信号和数据都是存储在DSP内部,由它内部产生的时钟模块和控制模块实现的。 4时基校正及系统控制 由于ADSP-21160内部各个模块的功能和处理时间不同,各模块之间存在一定延时,故需要进行数字时基校正,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。数字时基校正主要用于校正视频信号中的行,场同步信号的时基误差。首先,将被校正的信号以它的时基信号为基准写入存储器,然后,以TFT-LCD的时基信号为基准读出,即可得到时基误差较小的视频信号。同时它还附加了其他功能,可以对视频信号的色度、亮度、饱和度进行调节,同时对行、场相位、负载波相位进行调节,并具有时钟台标的功能。 控制模块主要负责控制时序驱动逻辑电路以管理和操作各功能模块,如显示数据存储器的管理和操作,负责将显示数据和指令参数传输到位,负责将参数寄存器的内容转换成相应的显示功能逻辑。内部的信号发生器产生控制信号及地址,根据水平和垂直显示及消隐计数器的值产生控制信号。此外,它还可以接收外部控制信号,以实现人机交互,从而使该电路的功能更加强大,更加灵活。此外,ADSP21160的内部还设计了I2C总线控制模块,模拟FC总线的工作,为外部的具有I2C接口的器件提供SCLK(串行时钟信号)和SDA(双向串行数据信号)。模拟I2C工作状态如图5和图6所示。 系统软件实现 在软件设计如图7所示,采用Matlab软件计算出校正值,并以查找表的文件形式存储,供时序的调用。系统上电 开始,首先要完成ADSP-21160的一系列寄存器的设置,以使DSP能正确有效地工作。当ADSP-21160接收到有效的视频信号以后,根据外部控制信息确定Y值。为适应不同TFT-LCD屏对视频信号的显示,系统可以通过调整Y值,以调节显示效果到最佳。再如图4所示,对先前预存的文件进行查表,得到所需的矫正后的值,然后暂存等待下一步处理。系统还可以根据视频信号特点和用户需要完成一些图像的优化和特技,如二维数字滤波、轮廓校正、增益调整、对比度调节等。这些操作可由用户需求选择性使用。利用ADSP-21160还可以实现图像翻转、停滞等特技。最后进行数字时基校正,主要用于校正视频信号中的行、场同步信号的时基误差,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。除了以上所述的主要功能以外,ADSP-21160还根据时序控制信号,为灰度电压产生电路和TFT-LCD屏提供必要的控制信号。另外,ADSP-21160还能设置驱动通用I/O脚配置的LED灯,显示系统工作状态。 结束语 本文介绍了基于ADSP-21160的液晶驱动电路设计。该驱动电路能完成伽马校正、图像优化及时基校正等功能,并能提供具有足够驱动能力的时序和逻辑控制信号,能驱动大部分的TFT—LCD。用ADSP-21160设计驱动电路实时性好、通用性强、速度快且高效,而且还能在ADSP-21160中嵌入其他功能模块控制,增强系统的功能。这样不仅充分利用了ADSP-21160资源,又节省了外部资源,简化了硬件电路的设计。作者将SONY的LCX029CPT显示屏应用在本文所设计的驱动电路上,显示出质量很高的图像,因此该设计满足驱动液晶显示器的要求。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器硬件设计论文 摘要:变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去,以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要优秀部分就是对控制模块进行的设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。 关键词:变压器;冷却控制系统;硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的经济意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。 控制器主要由AT89CS1单片机、A/D转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的优秀,AID转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 (1)单片机AT89C51(如图1)。 AT89C51是Atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用Atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。AT89C51集成了一个8位的CPU,8K的flash。256字节的EDAM,32位的I/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。AT89C51是完成系统的数据处理和系统控制的优秀,所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中,经过TLC1543A/D转换器后输出的数字量输入到AT89C51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的优秀部分。 (2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到TLC1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。(3)11通道10位串行A/D转换器丁LC1543。 TLC1543A/D转换器是美国TI公司生产的众多串行A/D转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。TLC1543是CMOS,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(CS),输入/输出时钟(I/0CLOCK),地址输入和数据输出(DATAOUT)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。 (4)BC7281128段LED显示及64键键盘控制芯片。 BC7281是16位LED数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74HC164,74LS595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的LED。BC7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。 BC7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;BC7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。 BC7281芯片可以连接最多64键C8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,BC7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 BC7281采用高速二线接口与MCU进行通讯,只占用很少的I/O资源和主机时间。 BC7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的LED以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及,BC7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是OOH-19H,其中OOH-OFH为显示寄存器,其余为特殊寄存器。 (5)使用MAX232实现与PC机的通讯。 ①MAX232芯片简介 MAX232芯片是1VIAX工M公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器,适用于各种E工A-232E和V.28;V.24的通信接口,1VIAX232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电源变换成RS-2320输出电平所需±10V电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,RlOUT接MCS一51的RXD,T1工N接MCS一51的TXD,TlOUT接PC机的RD,Rl工N接PC机的TD1。因为MAX232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中,我们必须要对MCS-51串行接日和PC机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。 (6)“看门狗”电路DS1232 在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”DS1232会自动进行复位,并且能够重读EEPROM中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。 美国Dallas公司生产的“看门狗”(WATCHDOG)集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 DS1232具有以下特点: ①具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求; ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器; ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器; ④精确的5%或10%电源供电监视; 在本变压器冷却控制系统中,DS1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在DS1232内部集成有看门狗定时器,当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,DS1232的RSR端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定,在本设计中,我们将其TD引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的经济意义;(3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:PCI加密卡硬件设计分析论文 摘要:介绍基于PCI总线加密卡的硬件组成部分。该加密卡汲取了现代先进的加密思想,实现了高强度加密功能。 关键词:加密卡PCI总线PCI9052ISP单片机 加密是对软件进行保护的一种有效手段。从加密技术的发展历程及发展趋势来看,加密可大体划分为软加密和硬加密两种。硬加密的典型产品是使用并口的软件狗,它的缺点是端口地址固定,容易被逻辑分析仪或仿真软件跟踪,并且还占用了有限的并口资源。笔者设计的基于PCI总线的加密卡具有以下几个优点:第一,PCI总线是当今计算机使用的主流标准总线,具有丰富的硬件资源,因此不易受资源环境限制;第二,PCI设备配置空间采用自动配置方式,反跟踪能力强;第三,在PCI扩展卡上易于实现先进的加密算法。 1总体设计方案 基于PCI总线的加密卡插在计算机的PCI总线插槽上(5V32Bit连接器),主处理器通过与加密卡通信,获取密钥及其它数据。加密卡的工作过程和工作原理是:系统动态分配给加密卡4字节I/O空间,被加密软件通过驱动程序访问该I/O空间;加密卡收到访问命令后,通过PCI专用接口芯片,把PCI总线访问时序转化为本地总线访问时序;本地总线信号经过转换处理后,与单片机相连,按约定的通信协议与单片机通信。上述过程实现了主处理器对加密卡的访问操作。 图1硬件总体设计方案 下面以主处理器对加密卡进行写操作为例,阐述具体的实现方法。加密卡采用PLX公司的PCI9052作为PCI总线周期与本地总线周期进行转换的接口芯片。PCI9052作为PCI总线从设备,又充当了本地总线主设备,对其配置可通过EEPROM93LC46B实现。主处理器对加密卡进行写操作,PCI9052把PCI总线时序转化为8位本地数据总线写操作。这8位本地数据总线通过Lattice公司的ispLSI2064与单片机AT89C51的P0口相连,2064完成PCI9052本地总线与AT89C51之间的数据传输、握手信号转换控制等功能。2064对8位本地数据总线写操作进行处理,产生中断信号。该中断信号与AT89C51的INT0#相连,使AT89C51产生中断。AT89C51产生中断后,检测与其P2口相连的本地读写信号WR#、RD#、LW/R#。当WR#为低电平、LW/R#为高电平时,AT89C51判断目前的操作是否为写操作。确认是写操作后,AT89C51把P0口上的8位数据取下来,然后用RDY51#(经2064转换后)通知PCI9052的LRDYi#,表明自己已经把当前的8位数据取走,可以继续下面的工作。PCI9052收到LRDYi#有效后,结束当前的8位数据写操作。PCI总线的一次32位数据写操作,PCI9052本地总线需要四次8位数据写操作,通过字节使能LBE1#、LBE0#区分当前的8位数据是第几个字节有效。 加密卡硬件总体设计方案如图1所示。 2硬件各组成部分说明 2.1PCI9052部分 PCI9052是PCI总线专用接口芯片,采用CMOS工艺,160引脚PQFP封装,符合PCI总线标准2.1版。其总线接口信号与PCI总线信号位置对应,因此可直接相连,易于PCB实现。PCI9052的最大数据传输速率可达132MB/s;本地时钟最高可至40MHz,且无需与PCI时钟同步;可通过两个本地中断输入或软件设置产生PCI中断。它支持三种本地总线工作模式,实际设计采用地址和数据线非复用、8位本地数据总线、非ISA模式。 PCI9052内部有一个64字节PCI配置空间,一个84字节本地配置寄存器组。对PCI9052的配置可由主机或符合3线协议的串行EEPROM完成(注:ISA模式必须由串行EEPROM完成配置)。实际设计采用Microchip公司的93LC46B存放配置信息。系统初始化时,自动将配置信息装入PCI9052,约需780μs。如果EEPROM不存在或检测到空设备,则PCI9052设置为默认值。 在设计中,EEPROM用到的配置项目有:设备ID:9050;厂商ID:10B5;分类代码:0780;子系统ID:9050;子系统厂商ID:10B5;支持INTA#中断,PCI3C:0100;分配4字节本地I/O空间:(例LAS0RR)0FFFFFFD;其它本地地址空间未使用:00000000;4字节本地I/O空间基地址(模4对齐):(LAS0BA)01200001(仅为示例);4字节本地I/O空间描述符:(LAS0BRD)00000022(非猝发、LRDYi#输入使能、BTERM#输入不使能、不预取、各内部等待状态数均为0、8位本地数据总线宽度、小Endian模式);中断控制/状态,Local4C:00000143(LINTi1使能、LINTi1边沿触发中断选择使能、LINTi2不使能、PCI中断使能、非软件中断、ISA接口模式不使能);UserI/O、从设备应答、串行EEPROM、初始化控制,Local50:00024492。有两点要注意:一是设计中采用PLX公司推荐使用的串行EEPROM93LC46B按字(16bit)为单位组织;二是EEPROM开发器编辑输入与手工书写的顺序对应关系,以厂商ID:10B5为例,在开发器编辑输入的是b510,而不是10B5。 PCI9052本地信号的含义是:LAD[7..0]:本地8位数据总线;WR#:写有效;RD#:读有效;LW/R#:数据传输方向,高电平为写操作,低电平为读操作;LBE1#和LBE0#:字节使能,表明当前LAD[7..0]上的数据是第几个字节(0到3);BLAST#:PCI9052写数据准备好或读数据已取走;LRDYi#:外部设备(此设计指单片机)已把PCI9052写操作数据取走或读操作数据准备好;LINTi1:外部设备通过LINTi1向主机发送INTA#中断,当单片机验证密钥正确,向主处理器发送请求,表明可以开始从中读取相关数据。 需注意的是,PCI9052在使用时,某些引脚要加阻值为1kΩ~10kΩ的下拉或上拉电阻。因此在实现时,给MODE、LHOLD、LINTi1引脚加下拉电阻,CHRDY、EEDO、LRDYi#引脚加上拉电阻。 图2PCI9052本地写时序 以主处理器向单片机写数据为例,图2给出了PCI9052的本地写时序。 2.2ispLSI2064部分 为降低数据被解析的风险,应尽量减少使用分离元件。因此在设计中选用了Lattice公司的CPLDispLSI2064。该芯片采用EECMOS技术,100引脚TQFP封装,拥有2000个PLD门,64个I/O引脚另加4个专用输入,64个寄存器,3个全局时钟,TTL兼容的输入输出信号。2064具有在系统可编程ISP(In-SystemProgrammable)功能,可方便实现硬件重构,易于升级,降低了设计风险,并且安全性能高。PCI9052与单片机之间的8位数据线进行双向数据传输,不能简单地直接相连,需要进行传输方向控制和数据隔离。故用2064作为PCI9052本地信号与单片机信号进行信号传递的接口,图3给出了8位数据信号双向传输的原理图。2064的开发软件ispDesignExpert8.2版支持VHDL、VerilogHDL、Abel等语言及原理图输入,且通过专用下载电缆可把最终生成的JEDEC文件写入2064,实现编程。在设计时采用了原理图输入的方法。 原理图中用到的BI18的功能描述为:当OE=1时,XB为输出,A为输入,即XB=A;当OE=0时,XB为输入,Z为输出,即Z=XB。FD28的功能描述为:8位D触发器(带异步清除)。结合PCI9052本地读写时序,可以分析得出,在进行读写操作时,图3实现了LAD[7..0]与D[7..0]之间正常的数据传输;在非读写时,双方数据处于正常隔离状态。 2.3单片机AT89C51部分 单片机采用ATMEL公司的AT89C51。这是一个8位微处理器,采用CMOS工艺,40引脚DIP封装。它含有4K字节Flash和128字节RAM,且自身具有加密保护功能。单片机不进行外部存储器和RAM的扩展,程序存储和运行均在片内完成,有效地保证了加密强度。 单片机的P0口接图3的D[7..0],并加10kΩ的上拉排阻。WR#、RD#、W/R#、BE1#、BE0#作为单片机输入信号接P2口。PCI9052写数据准备好或读数据已取走信号REQ9052#作为单片机输入信号接P3.2(INT0#);写数据单片机已取走或读数据单片机准备好信号RDY51#作为单片机输出信号接P1.0;接P1.1的OVER51#作为单片机输出信号,经2064接PCI9052的LINTi1,通过LINTi1向主机发送INTA#中断请求。 基于PCI总线的加密卡,依照PCI总线标准2.1版,通过动态分配4字节I/O空间,实现主处理器与卡上单片机之间的握手通信。被加密软件通过访问加密卡,获取软件正常执行的相关权限。在加密卡不存在的情况下,被加密软件因得不到相关授权而无法运行,从而实现了加密功能。在单片机的存储器里,除了存放密钥之外,设计者还可以把被加密软件的部分程序、算法或常数写入单片机的存储器,在加密卡不存在的情况下,被加密软件的功能是不完整的,从根本上防止了软件破解。 硬件设计论文:压缩卡软硬件设计管理论文 摘要:随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的发展,计算机视频的应用越来越广。但视频通常由于数据量巨大,应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输,唯一途径就是对视频数据进行压缩。结合目前实际需求,给出了一种基于PCI总线的MPEG-I压缩卡的软件、硬件实现方案。 关键词:PCI总线WDM驱动MPEG-1压缩卡 随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的高速发展,人们生活水平的提高,对计算机视频的需求和应用越来越多,如视频监控、视频会议、计算机视觉等。计算机视频提供给人的信息很多,但是视频的数据量很大,不利于传输和存储,使其应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输,唯一途径就是对视频数据进行压缩。 目前常见的视频压缩方法有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263等。考虑压缩技术的成熟度和该压缩卡的主要用途,本文采用MPEG-1作为压缩标准,研制了基于PCI总线的MPEG-I压缩卡。该卡适用于视频监控、视频会议等多种应用场合。该卡加上一台主机、摄像头和软件可构成一个完整的视频采集压缩系统。 1系统特点 (1)支持BNC、RCA、S-VIDEO视频接口; (2)支持PAL和NTSC制式; (3)可对视频实时预览,最大分辨率可达720×576×32; (4)可对声音进行同步监听; (5)可对音、视频信号进行MPEG-I压缩,生成MPEG文件和VCD文件; (6)用户可编程MPEG-1编码设置,可支持CBR和VBR; (7)可一机多卡同时工作; (8)可从动态影像中捕获单帧,生成JPG和BMP文件; (9)支持Win98/Win2000。 2系统硬件设计 2.1系统组成 该系统主要由视频解码、音频解码、压缩优秀和PCI接口等组成,其总体框图如图1所示。 2.2视频解码设计 视频解码部分主要完成模拟视频到数字视频的处理,以供后面预览、压缩用。视频解码芯片常用的有SAA7110、SAA7113和SAA7114等。本方案中采用Philips公司的SAA7114。SAA7114有六路模拟输入,内置模拟源选择器可构成6×CVBS、2×Y/C2×CVBS、1×Y/C和4×CVBS;两路模拟预处理通道,内有抗混迭滤波器;CVBS或Y/C通道含完全可编程静态增益控制或自动增益控制功能,对CVBS、Y/C通道可进行自动钳位控制;能自动检测50Hz/60Hz场频,并可自动在PAL和NTSC制式进行切换;能将PAL、NTSC和SECAM信号解码及模数变换得到符合ITU-601/ITU-656的数字电视信号。该芯片是目前视频解码芯片中接收视频源的宽容性及视频解码图像质量最好的一种。其通过I2C接口,进行初始化设置。 本系统采用ImagePort作为数字视频输出端口,数字视频格式采用ITU-656AI11(PIN20)作为BNC/RCA输入脚,AI12、AI22作为S-VIDEO输入脚。 图2SAA7146A方框图 2.3音频解码设计 音频解码的数据一部分提供给SAA7146A作声音监听用,另一部分用于压缩。考虑到成本,本系统采用BURR-BROWN公司的PCM1800E。该芯片是双声道单片ΔΣ型20位ADC单+5V电源供电,信噪比为95dB(典型值),动态范围95dB(典型值),内嵌高通滤波器,支持四种接口方式和四种数据格式。其采样频率为32kHz、44.1kHz和48kHz可选。 本系统采用从模式,20位I2S数据格式。主时钟由SAA7114提供。 2.4MPEG-1压缩部分设计 本系统中MPEG-I压缩芯片选用ZAPEX公司的SZ1510。该芯片基于TI的TMS320C54xDSP内核,能对ITU-601/ITU-656数字电视信号和PCM音频流进行MPEG-1实时压缩,可生成多种流,如音频基本流、视频基本流、音视频复合流等。 该芯片外接27MHz晶振,可支持多种主机接口,可工作在复用或非复用、Intel或Motorola类型总线。通过输入管脚HCONFIG1:0和SysConfig寄存器可设置成六种总线接口类型:Intel8051类型的数据/地址复用的8位总线、Motorola类型的数据/地址复用的8位总线、Intel8051类型的非复用的8位数据总线、Motorola类型的非复用的8位数据总线、Intel8051类型的非复用的16位数据总线和Motorola类型的非复用的16位数据总线。支持I2S声音接口。 本系统中采用Intel8051类型的非复用的16位数据总线。 2.5PCI接口部分设计 本系统中PCI接口芯片选用SAA7146A,该芯片并不是通用的PCI接口芯片,而是一个多媒体桥(MultimediaBridge)。方框图如图2。该芯片符合PCI2.1规范。它有八个DMA通道,三个视频,四个音频,一个DEBI(DataExpansionBusInterface)。还具有两路视频通道,可对视频数据进行缩放,一路可无级缩放HPS(HighPerformaceScaler,其纵向可达1:1024、横向可达1:256;另一路有级缩放BRS(BinaryRatioScaler支持CIF和QCIF格式。 音频接口以I2S为基础,通过编程控制以支持MSB-FIRST的不同格式及不同的时序格式。 本系统中该部分主要实现功能如下: (1)通过DEBI接收SZ1510产生的MPEG-1数据,传输到内存; (2)通过视频接口,接收SAA7114输出的视频解码信号,并进行亮度、色度、饱和度的控制,并实现无级缩放功能实现视频预览功能; (3)通过音频接口,接收PCM1800E输出的PCM编码信号,传输到内存,实现声音监听功能; (4)提供符合PCI2.1规范的接口,将板上数据传输到主机内存。 3软件设计 软件设计主要包括驱动程序设计和应用层的API设计。驱动程序主要负责与硬件打交道,应用层API主要负责与驱动程序接口。由于设计了应用层的API,应用程序可很容易在上面进行开发。 3.1驱动程序设计 为了支持Windows2000和Windows98采用WDMWindowsDriverModel驱动程序。WDM作为微软的最新驱动程序模型与传统的Win3.x和Win95使用的VxD驱动完全不同。WDM可支持电源管理、自动配置和热插拔等。WDM驱动的设计可以采用DriverStudioDS、Windriver、DDKDriverDeviceKit等。本系统驱动采用Windows2000DDK借助VC6.0设计。 3.1.1MPEG-I压缩部分 在驱动中,重置SZ1510后,就可以装载相应工作模式的微码;根据需要,设置好相应寄存值后就可以启动SZ1510对视频数据进行MPEG-1编码。每当产生的压缩数据超过SZ1510内部的FIFO门限后,SZ1510产生相应中断,内核调用中断例程,在中断例程中调用中断延迟例程DPC,在中断延迟例程中接收产生的压缩数据。SZ1510提供两种方式提取数据,一种用I2C总线接口方式,另一种用DEBI方式。 在本系统中,采用DEBI进行压缩数据的传输。考虑到压缩数据产生的速度,本系统开了32页大小的缓冲区,在中断延迟例程中填充该缓冲区。每当填满8页大小后,产生一个事件通知应用层进行数据读取。通过这种方式,可以避免压缩数据的丢失。 其流程图如图3所示。 在驱动中,压缩数据的提取方式将极大地影响生成MPEG文件的质量。如果处理不当,将导致马赛克、跳帧等现象。 3.1.2驱动程序中用户缓冲区的访问 驱动程序访问用户内存主要通过缓冲I/O和直接I/O。缓冲I/OI/O管理器创建一个内核模式拷贝缓冲区,并把用户缓冲区的内容拷贝到该缓冲区中,并在IRP首部的AssociateIrp.SystemBuffer域中存储该非分页内存地址。驱动程序可简单地读写该块内存。直接I/O,I/O管理器为输入数据提供一个内核模式拷贝缓冲区,对输出数据提供一个内存描述符(MDL)。为了使用缓冲I/O或直接I/O在创建设备时,必须设置设备对象的Flags域中的DO_BUFFERED_IO标志位来使用缓冲I/O或设置DO_DIRECT_IO标志位来使用直接I/O。 在本驱动中由于缓冲I/O和直接I/O都被使用,DO_BUFFERED_IO标志位和DO_DIRECT_IO标志位都被设置。 在定义IOCTL码中,对缓冲I/O使用METHOD_BUFFEERED对直接I/O使用METHOD_OUT_DIRECT。 3.2应用层API设计 应用层对驱动程序的访问通过调用Win32I/O函数(如ReadFile、WriteFile和DeviceIoControl)访问。当应用层调用Win32I/O函数以请求I/O后,该请求由内核的I/O系统服务接收,I/O管理器对该请求构造合适的IRP包,并将其传给驱动程序栈,IRP在栈中进行传递,传到驱动程序进行处理,并将结果返回给应用程序。 通过应用层API,在其上面可进一步开发各类应用程序。 本系统达到了预期的要求,能够在音视频采集过程中对视频、音频进行实时预览、监听。压缩生成的文件可在标准媒体播放器上播放,并可对生成的VCD文件进行刻录,然后由VCD机播放. 硬件设计论文:硬件地址识别设计分析论文 摘要:在通信和控制系统中,常使用异步串行通信控制器(UART)实现系统辅助信息的传输。为实现多点通信,通常用软件识别发往本站点或其它站点的数据,这会加大CPU的开销。介绍了一种基于FPGA的UARTIP,由硬件实现多点通信时的数据过滤功能,降低了CPU的负担,提高了系统性能。 关键词:UART多点通信FPGA知识产权 在通信和控制系统中,常使用异步串行通信实现多块单板之间的辅助通信,各个单板通过总线方式连接。为了实现点对点通信,需要由软件定义一套较复杂的通信协议,过滤往来的数据,消耗了CPU较多的时间。89C51单片机有一种九位通信方式,采用一位地址位来实现通信对象的选择,只对发往本地址的地址发生中断进而接收数据。通用的UART芯片如16C550和89C51等构成总线式的通信系统时,需要由CPU通过软件处理接收到的地址和产生九位的数据。本文介绍的UART采用VerilogHDL硬件描述语言设计,可以用FPGA实现,可应用于SoC设计中。其主要特性如下: ·全硬件地址识别,过滤数据不需要CPU的介入;支持一个特殊地址,可用于监听和广播。 ·支持查询和中断两种工作方式,中断可编程。 ·接收和发送通路分别有128ByteFIFO,每个接收字节附带状态信息。 ·设计采用VerilogHDL语言,全同步接口,可移植性好。 ·支持自环测试功能。 ·波特率可以编程,支持八位或者九位两种数据格式。 设计的UART的九位串行数据格式如图1所示。在空闲状态,数据线处于高电平状态。总线由高到低跳变,宽度为一个波特率时间的负脉冲为开始位,然后是8bit的数据位。数据位后面是lbit的地址信息位。如果此位是1,表示发送的字节是地址信息;如果此位是0,传输的是正常数据信息。地址指示位后是串行数据的停止位。 1UART设计 UART采用模块化、层次化的设计思想,全部设计都采用VerilogHDL实现,其组成框图如图2所示。整个UARTIP由串行数据发送模块、串行数据接收模块、接收地址识别模块、接收和发送HIFO、总线接口逻辑、寄存器和控制逻辑构成。串行发送模块和接收完成并/串及串/并的转换,接收地址的识别由接收地址识别模块完成。发送和接收HIFO用于缓存发送和接收的数据。总线接口逻辑用于连接UARTIP内部总线和HOST接口。寄存器和控制逻辑实现UARTIP内部所有数据的收发、控制和状态寄存器、内部中断的控制及波特率信号的产生。以下详细说明主要部分的设计原理。 1.1串行数据发送模块 串行数据发送模块将数据或地址码由并行转换为串行,并从串行总线输出。设计采用有限状态机实现,分为空闲、取数、发送三个状态。其状态迁移如图3所示。各个状态说明如下: 空闲状态:状态机不断检测发送使能位、UART使能位和发送FIFO空/满标志位,如果使能位为高、UART使能打开且FIFO空标志位为低,串行发送进入取数状态。 取数状态:在此状态,分两个周期从发送FIFO中取出待发送的数据或者地址,然后进入发送状态。 发送状态:在此状态,状态机按照九位串行数据的格式依次发送开始位、数据位、地址指示位。待停止位发送完毕后,返回空闲状态。一个字节的数据发送完毕后,进行下一个字节数据的发送流程。 1.2串行数据接收模块 串行数据接收模块用于检测串行数据的开始位,将串行总线上的串行数据转换成并行数据并输出。接收逻辑也采用有限状态机实现,分为空闲状态、寻找开始位、接收数据和保存数据四个状态。其状态迁移图如图4所示。各个状态说明如下: 空闲状态:在此状态,不断检测接收使能、UART使能和串行输入信号的状态。如果串行输入信号出现由高到低的电平变化且UART使能和接收使能都为高,则将采样计数器复位,并进入寻找开始位状态。 寻找开始位:在此状态,状态机等待半个波特率的时间,然后重新检测串行输入的电平。如果为低,则判断收到的开始位有效,进入接收数据状态;否则认为数据总线上出现干扰,开始位无效,重新返回空闲状态。 接收数据:在此状态,依次接收串行数据线上的数据位、地址指示位和停止位,结束后进入保存数据状态。 保存数据:此状态将收到的串行数据以并行方式从接口的并行总线输出,然后返回空闲状态,准备进行下一个字节数据的搜索和接收。 为提高对串行输入上突发干扰的抵抗能力,对于接收数据,在脉冲的中间位置连续采样三次,较多的电平作为接收的有效数据。所有接收数据的采样频率为接收波特率的16倍。 1.3硬件地址识别模块 硬件地址识别模块用于从接收到的数据中判断出地址和数据,在地址识别功能打开时,选择数据通过或者丢弃;而该功能关闭时,所有数据都会通过。地址识别模块是一个有两个状态的有限状态机,分为地址和数据两个状态。其状态迁移图如图5所示。状态说明如下: 地址状态:在此状态时,判断接收到的数据以及地址识别使能位。如果地址识别功能没有打开,对于接收的任何地址,都进入数据状态。如果地址识别功能打开,则将收到的地址和本地地址比较,如果相等,则保存此地址,进入数据状态;否则继续在此状态接收数据和地址,将收到的数据忽略。 数据状态:将接收到的数据输出,直到收到地址位时,返回地址状态,处理地址。 为实现监听和广播功能,将地址255作为特殊地址,它可以和任何地址匹配。若本站的地址为255,此站点可以接收任何地址的数据,此功能可以用于监听总线上的数据;若发送数据的目的地址为255,则任何站点都会接收到此数据,此功能可以用于发送广播数据。 1.4FIFO设计 FIFO由控制逻辑和双口RAM组成,控制逻辑用来实现将一个双口RAM转换成两个FIFO的功能,这两个FIFO分别用于发送和接收数据缓存;中断控制用于在中断工作方式时管理UART内部的中断状态和控制信息。 为减少所需块RAM的数量,接收和发送FIFO使用同一个块RAM实现,使用仲裁机制保证两个FIFO的四个端口,在同一时刻最多只有两个操作,不影响对FIFO的读写。 1.5总线接口 UART采用同步接口,所有信号都在系统时钟的上升沿采样,设备的握手用一位应答信号完成。 数据总线宽度采用8+2的方式。和16位或者32位宽度的数据总线连接时,可以一次读取接收数据的数据和地址指示位,减少总线操作次数;若和8位系统连接,可以只连接低8位数据线,接收数据的地址信息可以通过内部的状态寄存器读取。 1.6寄存器和控制逻辑 寄存器部分实现UART内部所有数据的收发、控制和状态寄存,用于设置UART的数据格式、收发波特率、FIFO控制、本地地址、地址识别、中断控制和状态寄存,实现对UART工作的控制。 控制逻辑产生所需的所有波特率信号及对应的上升和下降沿指示信号,并根据实际工作所选择的波特率输出与系统时钟同步的对应信号。波特率产生逻辑的组成框图如图6所示。 2功能和时序仿真 首先结合功能仿真设计系统的仿真平台。仿真平台如图7所示。系统仿真平台和仿真激励采用VerilogHDL语言设计,可同时用于功能仿真和时序仿真,不能用于二者的综合。寄存器级模型为用于UARTIP设计的RTL描述,全部采用可以综合的VerilogHDL语句编写。仿真使用的软件为ModelSim。 功能仿真包括以下几个方面: (1)基本模块连线时序的仿真。首先用描述方式设计UART的接口模型,利用仿真激励进行简单的读写操作,设计出仿真激励信号和系统仿真平台。然后结合仿真激励信号逐步完成UART的各个子模块的设计。仿真时,需要逐步观察UART接口信号的波形、UART内部模块的接口信号波形、各种状态机的状态迁移和数据指针的值以及状态位的值,逐步完成寄存器传输级的UART设计。 (2)UART的工作仿真。完成RTL的寄存器传输级模型后,根据系统软件工作的模式,用HDL设计出数据收发的仿真激励,打开自环功能,进行数据的发送和接收。仿真可以分为仿真查询和中断两种工作方式。对于中断工作方式,需要用HDL语言模拟软件的中断机制, 进行中断工作方式的仿真。最后打开地址识别功能,发送不同目的地址的数据,观察UART的硬件地址识别情况。 完成功能仿真后,将设计进行布局布线,生成Ver-ilogHDL形式的时序仿真模型和标准时延文件,利用与功能仿真相同的仿真平台进行时序仿真。时序仿真只需要仿真工作方式。功能仿真和时序仿真使用相同的仿真平台和激励向量,这样便于比较二者的差异,发现设计代码存在的问题。 3综合和测试结果 本设计用Synplicity公司的SynplifyPro作为综合工具,用XilinxISE5.2作为布局布线工具,采用器件为XC2S100IIE-7。综合结果显示,该UARTIP占用资源情况为:SLICE275个、内部块RAM1个、I/O24个,HOST总线可以达到的频率为73.2MHz。 测试程序参考仿真激励的生成,用C语言在vxWorks操作系统下设计。测试所用方法和工作仿真完全相同,只是仿真激励对应测试程序,而RTL模型对应实际的FP-GA器件。 多点测试使用了五块单板,采用半双工总线方式,定义简单的数据包格式,用于检测数据错误并返回数据。数据包的格式为地址开头,后面是最大255Byte的数据;数据部分包括发送方的地址、数据校验和及包的长度。另外,还定义简单的驱动程序格式,完成基本数据的收发和控制,然后在上层加载多点通信协议。其中的一块加载主设备程序,其它单板加载从设备程序。主设备周期性地向其它从设备发送测试数据,并在规定的时间内等待接收目标单板的数据。从设备软件只接收发给本单板的数据,如果校验正确,将收到的数据发给主设备;如果有错误,则不进行任何操作。主设备若在规定时间内无法接收从设备的数据或者接收数据错误,则判断通信异常,进行下一个设备的测试。 测试时,数据包长为240Byte,波特率为115200。常温和高低温环境下的测试结果表明,UARTIP工作稳定可靠,达到了设计要求。 本UARTIP全部采用VerilogHDL设计,可以在采用FPGA实现的通讯和控制系统中作为系统多点通讯控制器,也可以用于片上系统(SoC)的设计。用于多点通信时,可以有效降低CPU的额外负担,提高CPU系统的利用率。由于采用语言描述,移植性强,可以用于不同厂家、不同型号的FPGA芯片中,提高了系统的设计速度和效率。 硬件设计论文:路由器硬件设计研究论文 摘要:介绍了VoIP语音卡在路由器中的应用,详细描述了一款应用于路由器的语音卡的硬件结构及其工作方式。 关键词:VoIPPCIFXS路由器语音压缩 1VoIP在路由器中的应用 近年来,VoIP(VoiceoverInternetProtocol)给通信市场带来了强大的冲击。IP语音业务推出后,由于其在通话费用上比传统电话具有突出的优势,因而受到了广泛欢迎。VoIP技术在路由器中应用,可以大大节省有多个部门在不同地方办公的企业或机构的电话费用。图1为一个VoIP路由器在公安分局与派出所间应用的方案。 派出所网点的路由器DCR-2501V和DCR-2509V使用FR(帧中继)或DDN线路同分局的DCR-3660实现互连,各网点的计算机可通过路由器连接分局的局域网或Internet,实现数据通信;同时,DCR-2501V或DCR-2509V通过FXS语音端口连接普通电话机,分局路由器通过E&M接口和PBX连接,这样既可以实现内部各部门间的数据通信,同时还可进行零费用的语音通话。 VoIP在费用上呈现巨大优势的原因在于其利用了计算机通讯的分组化、数字化传输技术,先对语音数据按照一定的语音压缩标准进行压缩编码处理,然后把这些数据按IP相关协议打包,再将数据包通过IP网络传输到接收端,接收端将这些以不同顺序到达的数据包按其本身顺序串起来,并经过解码解压恢复出原来的语音信号。与传统的语音业务相比,VoIP在时间延迟、话音质量等方面存在缺陷。可以采用一些先进的协议如资源预留协议(RSVP)和不同类型服务(Diffserv)等方案来尽可能的优化语音数据包的传输,以减少传输延迟和拥塞。 目前,VoIP的标准主要有国际电信联盟技术部(ITU-T)建议的H.323系统和IETF建议的会话发起协议(SessionInitiationProtocol,SIP)系统两种。前者主要在电信网络上实现多媒体业务制订,技术已趋成熟。后者基于动态的Internet模式建网,是基于软交换技术的面向网络会议和电话的简单信令协议。在我国,主要选用H.323技术标准来实现VoIP,在H.323系列标准中,音频压缩编码标准有G.711、G.722、G.723和G729等。 本文将介绍一种已经应用于路由器产品中的VoIP语音卡的硬件设计和工作原理。 2VoIP语音卡硬件结构 该语音卡基于AudioCodes公司的VoPP(VoiceOverPacketProcessor,即语音包处理器)AC48302设计,采用PCI接口界面,可提供两个FXS(ForeignExchangeStation)语音/传真接口,可以方便灵活地应用于本公司开发的系列路由器中,实现VoIP功能。其硬件结构框图如图2所示,以下介绍各部分硬件的原理和作用。 2.1PCI接口 路由器主板与语音卡之间通过PCI总线连接,便于通用。采用了PCI接口芯片PLX9030实现语音卡本地总线(HPI)与PCI总线之间的转换。由于语音卡上数据流量不大,不需要利用如DMA方式主动向路由器主板上的Memory空间传递数据。因此,语音卡工作于PCI的从模式方式,AC48302通过中断方式接收或发送语音数据,PCI总线的数据宽度和速度为32位/33MHz。 2.2CPLD部分 AC48302采用8位并行的主处理器接口HPI与外部CPU(即路由器CPU)进行数据交换。在本设计中,HPI接口与PLX9030的本地总线接口时序稍有差别,经过CPLD进行调整。另外,路由器CPU还可通过CPLD控制CODEC和SLIC芯片。 2.3AC48302芯片 AC48302是AudioCodes公司推出的一款低功耗、低价格的双通道语音包处理器,其内部集成了一个DSP内核。该芯片的主要特性如下: ·支持两个通道的语音压缩编码,语音压缩标准包括G.729A、G.723.1、G.727、G.726、G.711。 ·兼容T.38或FRF.11传真中继(2.4~14.4kbps)。 ·呼叫ID产生和检测,呼叫进程和用户定义语音的检测和产生。 ·兼容G.168的25ms回声消除。 ·高性能的有效语音检测(VAD)和舒适噪声产生(CNG)。 ·DTMF检测和产生。 ·A律/μ律可选的Codec接口,具有输入输出增益控制。 ·PCMHighway接口。 ·并行的主处理器接口(HPI)。 AC48302各部分硬件接口如图3所示。 图4AC48302HPI存储器的映射关系 2.3.1语音接口(VoiceInterface) 语音接口提供未压缩的语音、传真数据的输入输出通道。语音接口对外提供四根信号线构成PCM总线,直接连接外部CODEC芯片的PCMHighway。这四根信号线为PCMIN、PCMOUT、PCMCLK、PCMFS。PCMIN输入从CODEC送来的PCM信号,AC48302内部的DSP按照相应标准(如G.729)压缩后从HPI给路由器CPU转发。PCMOUT则相反,AC48302将路由器CPU送来的语音数据按照合适的标准解压缩,然后从PCMOUT口送到外部CODEC,CODEC经过数/模转换后恢复成语音信号?熏通过用户接口送给用户端。PCMCLK提供2.048MHz的比特同步时钟,而PCMFS提供8kHz的帧同步时钟。 2.3.2HPI接口 在本设计中,路由器CPU与AC48302通过HPI口进行通信。路由器CPU和DSP通过AC48302的片内共享的双口存储器实现数据交互。片内共享存储器的映射关系见图4。 HPI接口包括1根8位数据总线和几根控制总线。路由器CPU通过三个寄存器(HPIC、HPIA和HPID)控制AC48302及访问片内存储空间。HPIC为控制寄存器,用来选择AC48302的高低字节顺序、产生和接收中断。HPIA为地址寄存器,用来寻址片内的2K存储空间。HPID为数据寄存器,用来缓存每次读写的两个字节数据,外部CPU可以单个Word或块数据方式访问HPID,当以块数据方式访问时,HPIA寄存器自动累加,这样可以减少外部CPU写HPIA寄存器的开销。AC48302的内部寄存器和存储器为16位宽度,因此外部CPU每次访问AC48302必须以两个字节为基本单位,信号线HI/LO用来选择高低字节,信号HRS1、HRS0指示当前访问的是哪个寄存器。 除了以上两个重要的接口外,AC48302内部还包含一个PCM时钟发生器、一个用于测试的JTAG接口以及一个用于访问外部SRAM及处理信道辅助信令的Memory&I/O接口。 2.4CODEC接口芯片 CODEC芯片负责对DSP解压缩后送来的PCM数据进行解码,并将滤波后的模拟语音信号送到用户线接口芯片SLIC,SLIC对其进行2-4线转换后送给用户端;同时,CODEC还负责将SLIC送来的模拟语音信号进行PCM编码,然后送到DSP芯片进行压缩处理。 本设计中,CODEC芯片采用IDT公司的4通道PCM编解码芯片IDT821034。该芯片具有可编程增益设置、主时钟可选(2.048MHz、4.096MHz和8.192MHz)、最大可支持128个可编程时隙、A律/μ律可选、内置数字滤波器、串行控制接口、低功耗等特点。本设计中选用主时钟为2.048MHz(E1帧模式),可划分为32个相等的时隙(Slot0~Slot31),4个通道的接收和发送时隙可通过向串行控制口写入控制字进行动态选择。各时隙的位置都以8kHz的帧同步时钟信号为参考,在IDT821034中,时隙0相对帧同步脉冲的位置有延迟模式和非延迟模式(图6即为非延迟模式)。 PCM主时钟(BCLK)、帧同步时钟(FS)、接收数据(DR)和发送数据(DX)一起构成PCMHighway信号,与AC48302进行连接。BCLK与FS分别对应AC48302的PCMCLK和PCMFS,这两个时钟信号都由AC48302产生;DR和DX分别对应AC48302的PCMOUT和PCMIN。PCMHighway信号时序以及时隙与帧同步信号的关系分别如图5、图6所示。为了CODEC与DSP芯片间正确收发数据,一般选择CODEC芯片在BCLK的上升沿发送数据DX,下降沿采样数据DR,而在另一端的AC48302,则在时钟下降沿采样PCMIN,上升沿发送PCMOUT。 2.5用户线接口(SLIC)芯片 设计中为了使语音卡能够提供FXS接口功能,采用了爱立信公司的新型SLIC芯片PBL83710连接用户接口。在该芯片内部能够产生高电压铃流信号及提供自动电池馈电切换,具有环流振铃和地键检测功能及2-4线转换功能。该芯片将许多传统的振铃继电器、铃流发生器等器件集成在一个片内,节省了印制板空间和成本。 3VoIP语音卡硬件驱动流程 硬件驱动程序主要完成以下功能: (1)初始化PLX9030芯片,配置相关寄存器,选择本地总线工作方式。 (2)初始化AC48302芯片,启动AC48302内部的DSP内核到正常工作状态。AC48302的启动步骤按顺序分为以下几步:核代码(Kernel)下载;程序代码(Program)下载;初始化模式;启动运行。 (3)驱动语音卡的正常操作。接收处理摘挂机中断,将SLIC置于正确状态;配置CODEC芯片的各通道收发数据时隙以及CODEC芯片的增益控制;接收处理AC48302数据包处理中断,AC48302每处理完一个语音数据包就通过中断方式通知路由器CPU读取当前Buffer中的数据或向Buffer写入下一个数据包。 本文采用的是FXS接口,只要对CODEC后面部分电路稍加改动即可实现FXO或E&M接口功能。目前,该语音卡方案在路由器产品中已获广泛采用。 硬件设计论文:高速单片机硬件关键参数设计概述 摘要:随着目前新技术、新工艺的不断出现,高速单片机的应用越来越广,对硬件的可靠性问题便提出更高的要求。本文将从硬件的可靠性角度描述高速单片机设计的关键点。 关键词:高速单片机 可靠性 特性阻抗 SI PI EMC 热设计 引 言 随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高,而信号的幅度却不断降低,原先设计好的、使用很稳定的单片机系统,现在可能出现莫名其妙的错误,分析原因,又找不出问题所在。另外,由于市场的需求,产品需要采用高速单片机来实现,设计人员如何快速掌握高速设计呢? 硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现,来判定是否满足需求。这方面的资料相当多,这里就不叙述了。硬件可靠性设计,主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、EMC、热设计等5个部分。 1 特性阻抗 近年来,在数字信号速度日渐增快的情况下,在印制板的布线时,还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样,原来简单的导线,逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。 在高频情况下,印制板(PCB)上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路,如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应,会得到以下公式: 式中Z0即特性阻抗,单位为Ω。 PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有:铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。 在PCB的特性阻抗设计中,微带线结构是最受欢迎的,因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种:表面微带线(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。下面只说明表面微带线结构,其它几种可参考相关资料。表面微带线模型结构如图2所示。 Z0的计算公式如下: 对于差分信号,其特性阻抗Zdiff修正公式如下: 公式中: ——PCB基材的介电常数; b——PCB传输导线线宽; d1——PCB传输导线线厚; d2——PCB介质层厚度; D——差分线对线边沿之间的线距。 从公式中可以看出,特性阻抗主要由、b、d1、d2决定。通过控制以上4个参数,可以得到相应的特性阻抗。 2 信号完整性(SI) SI是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC,则该电路具有较好的信号完整性。反之,当信号不能正常响应时,就出现了信号完整性问题。从广义上讲,信号完整性问题主要表现为5个方面:延迟、反射、串扰、同步切换噪声和电磁兼容性。 延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输,信号从发送端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响。在高速数字系统中,传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。 当PCB板上导线(高速数字系统中称为传输线)的特征阻抗与负载阻抗不匹配时,信号到达接收端后有一部分能量将沿着传输线反射回去,使信号波形发生畸变,甚至出现信号的过冲和下冲。如果信号在传输线上来回反射,就会产生振铃和环绕振荡。 由于PCB板上的任何两个器件或导线之间都存在互容和互感,因此,当一个器件或一根导线上的信号发生变化时,其变化会通过互容和互感影响其它器件或导线,即串扰。串扰的强度取决于器件及导线的几何尺寸和相互距离。 信号质量表现为几个方面。对于大家熟知的频率、周期、占空比、过冲、振铃、上升时间、下降时间等,在此就不作详细介绍了。下面主要介绍几个重要概念。 ①高电平时间(high time),指在一个正脉冲中高于Vih_min部分的时间。 ②低电平时间(low time),指在一个负脉冲中低于Vil_max部分的时间,如图3所示。 ③建立时间(setup time),指一个输入信号(input signal)在参考信号(reference signal)到达指定的转换前必须保持稳定的最短时间。 ④保持时间(hold time),是数据在参考引脚经过指定的转换后,必须稳定的最短时间,如图4所示。 ⑤建立时间裕量(setup argin),指所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间的差值。 ⑥保持时间裕量(hold argin),指所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。 ⑦时钟偏移(clock skew),指不同的接收设备接收到同一时钟驱动输出之间的时间差。 ⑧Tco(time clock to output,时钟延迟),是一个定义包括一切设备延迟的参数,即Tco=内部逻辑延迟 (internal logic delay) + 缓冲器延迟(buffer delay)。 ⑨最大经历时间(Tflightmax),即final switch delay,指在上升沿,到达高阈值电压的时间,并保持高电平之上,减去驱动所需的缓冲延迟。 ⑩最小经历时间(Tflightmin),即first settle delay,指在上升沿,到达低阈值电压的时间,减去驱动所需的缓冲延迟。 时钟抖动(clock jitter),是由每个时钟周期之间不稳定性抖动而引起的。一般由于PLL在时钟驱动时的不稳定性引起,同时,时钟抖动引起了有效时钟周期的减小。 串扰(crosstalk)。邻近的两根信号线,当其中的一根信号线上的电流变化时(称为aggressor,攻击者),由于感应电流的影响,另外一根信号线上的电流也将引起变化(称为victim,受害者)。 SI是个系统问题,必须用系统观点来看。以下是将问题的分解。 端接技术等 3 电源完整性PI PI的提出,源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差,相关概念如下。 电子噪声,指电子线路中某些元器件产生的随机起伏的电信号。 地弹噪声。当PCB板上的众多数字信号同步进行切换时(如CPU的数据总线、地址总线等),由于电源线和地线上存在阻抗,会产生同步切换噪声,在地线上还会出现地平面反弹噪声 (简称地弹)。SSN和地弹的强度也取决于集成电路的I/O特性、PCB板电源层和地平面层的阻抗以及高速器件在PCB板上的布局和布线方式。负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。 回流噪声。只有构成回路才有电流的流动,整个电路才能工作。这样,每条信号线上的电流势必要找一个路径,以从末端回到源端。一般会选择与之相近的平面。由于地电平面(包括电源和地)分割,例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等,当数字信号走到模拟地线区域时,就会产生地平面回流噪声。 断点,是信号线上阻抗突然改变的点。如用过孔(via)将信号输送到板子的另一侧,板间的垂直金属部分是不可控阻抗,这样的部分越多,线上不可控阻抗的总量就越大。这会增大反射。还有,从水平方向变为垂直方向的90°的拐点是一个断点,会产生反射。如果这样的过孔不能避免,那么尽量减少它的出现。 在一定程度上,我们只能减弱因电源不完整带来的系列不良结果,一般会从降低信号线的串绕、加去耦电容、尽量提供完整的接地层等措施着手。 4 EMC EMC包括电磁干扰和电磁抗干扰两个部分。 一般数字电路EMS能力较强,但是EMI较大。电磁兼容技术的控制干扰,在策略上采用了主动预防、整体规划和“对抗”与“疏导”相结合的方针。 主要的EMC设计规则有: ① 20H规则。PowerPlane(电源平面)板边缘小于其与GroundPlane(地平面)间距的20倍。 ② 接地面处理。接地平面具有电磁学上映象平面(ImagePlane) 的作用。若信号线平行相邻于接地面,可产生映像电流抵消信号电流所造成的辐射场。PCB上的信号线会与相邻的接地平面形成微波工程中常见的Micro-strip Line(微带线)或Strip Line(带状线)结构,电磁场会集中在PCB的介质层中,减低电磁辐射。 因为,Strip Line的EMI性能要比Micro-strip Line的性能好。所以,一些辐射较大的走线,如时钟线等,最好走成Strip Line结构。 ③ 混合信号PCB的分区设计。第一个原则是尽可能减小电流环路的面积;第二个原则是系统只采用一个参考面。相反,如果系统存在两个参考面,就可能形成一个偶极天线;而如果信号不能通过尽可能小的环路返回,就可能形成一个大的环状天线。对于实在必须跨区的情况,需要通过,在两区之间加连接高频电容等技术。 ④ 通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射。PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧,通过合适的叠层也可以降低EMI。 从信号走线来看,好的分层策略应该是把所有的信号走线放在一层或若干层,这些层紧挨着电源层或接地层。对于电源,好的分层策略应该是电源层与接地层相邻,且电源层与接地层的距离尽可能小,这就是我们所讲的“分层"策略。 ⑤ 降低EMI的机箱设计。实际的机箱屏蔽体由于制造、装配、维修、散热及观察要求,其上一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝,必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。一般来说,孔缝泄漏量的大小主要取决于孔的面积、孔截面上的最大线性尺寸、频率及孔的深度。 ⑥ 其它技术。在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容,可使IC输出电压的跳变来得更快。然而,问题并非到此为止。由于电容呈有限频率响应的特性,这使得电容无法在全频带上生成干净地驱动IC输出所需要的谐波功率。除此之外,电源汇流排上形成的瞬态电压在去耦路径的电感两端会形成电压降,这些瞬态电压就是主要的共模EMI干扰源。为了控制共模EMI,电源层要有助於去耦和具有足够低的电感,这个电源层必须是一个设计相当好的电源层的配对。问题的答案取决于电源的分层、层间的材料以及工作频率(即IC上升时间的函数)。通常,电源分层的间距是0.5mm(6mil),夹层是FR4材料,则每平方英寸电源层的等效电容约为75pF。显然,层间距越小电容越大。 5 热设计 电子元件密度比以前高了很多,同时功率密度也相应有了增加。由于电子元器件的性能会随温度发生变化,温度越高其电气性能会越低。 (1)数字电路散热原理 半导体器件产生的热量来源于芯片的功耗,热量的累积必定导致半导体结点温度的升高。随着结点温度的提高,半导体器件性能将会下降,因此芯片厂家都规定了半导体器件的结点温度。在高速电路中,芯片的功耗较大,在正常条件下的散热不能保证芯片的结点温度不超过允许工作温度,因此需要考虑芯片的散热问题。 在通常条件下,热量的传递通过传导、对流、辐射3种方式进行。 散热时需要考虑3种传热方式。例如使用导热率好的材料,如铜、铝及其合金做导热材料,通过增加风扇来加强对流,通过材料处理来增强辐射能力等。 简单热量传递模型: 热量分析中引入一个热阻参数,类似于电路中的电阻。如果电路中的电阻计算公式为R=ΔE/I,则对应的热阻对应公式为R=Δt/P(P表示功耗,单位W;Δt表示温差,单位℃)。热阻的单位为℃/W,表示功率增加1W时所引起的温升。考虑集成芯片的热量传递,可以使用图5描述的温度计算模型。 也就是说,当Tc实测值小于根据数据手册所提供数据计算出的最大值时,芯片可正常工作。 (2)散热处理 为了保证芯片能够正常工作,必须使Tj不超过芯片厂家提供的允许温度。根据Tj=Ta+P×R可知,如果环境温度降低,或者功耗减少、热阻降低等都能够使Tj降低。实际使用中,对环境温度的要求可能比较苛刻,功耗降低只能依靠芯片厂家技术,所以为了保证芯片的正常工作,设计人员只能在降低热阻方面考虑。 如图5所示,可变的热阻由芯片外壳与散热器间的热阻(接触热阻)、散热器到环境的热阻组成。这就要求设计人员减少接触热阻,比如选用接触热阻小的导热胶,考虑大的接触面积等。散热器方面还要选择热传导率高的散热器材,考虑使用风冷、水冷等对流散热措施,增强辐射能力,扩展散热面积等措施。 结 语 以上提到的高速单片机设计思想和方法,目前已经在国外的公司得到实践和发展,但是国内这方面的研究和实践还很少。该设计思想在我们公司实践、摸索,提高了产品可靠性。在这里推荐给各位同行,期望共同探讨。 硬件设计论文:新型数字式高压保护装置硬件平台设计 摘要:随着现场对高压微机保护装置性能要求的不断提高,以及软、硬件技术发展的自身需要,在总结和继承微机保护装置成功经验的基础上,设计开发了运算DSP加逻辑MPU控制单元的新型硬件平台系统。该系统充分发挥了DSP运算能力强和MPU逻辑功能强、外围资源丰富等各自优点,且采用大容量外围存储芯片,从而保证了高压保护装置实现高速采样、实时并行计算、程序面向对象模块化编程、故障处理报告详细全程跟踪、采用复杂先进保护原理等功能,并且具有足够的硬件资源冗余度。本文详细介绍了该硬件平台的系统设计思想、技术特点和工作原理,最后介绍了基于此硬件平台实现高压微机线路保护的应用实例。 关键词:微机保护;硬件平台 中图分类号: 1 引言 目前,微机保护产品在继承常规保护成熟的技术原理的基础上,其智能化的特点日益突出,这不仅更好地满足了电力系统对可靠性和安全性的要求,而且为保护的测试试验和现场维护带来了更多的便利,因此,智能化微机保护产品在电力系统中得到了广泛的应用。按照文献[4]的划分,微机保护装置经历了三代的发展,许多传统保护中无法实现的新技术在目前的数字保护装置中得以成功的应用。尽管如此,随着电力系统对微机保护装置性能的要求不断提高、保护原理和算法的研究和发展、硬件产品技术的进步,以及微机保护运行环境的更为复杂和严酷,研究设计新型的、高可靠的硬件平台系统成为当务之急;硬件平台系统作为保护原理的载体和实现继电保护全部功能的基础,其研制和开发必将推动继电保护领域整体技术水平的提高,从而为国家电力系统智能化建设作出重要贡献。 我们在分析和吸收国内外同行厂家微机保护装置先进技术和经验的基础上,研制开发了一套适用于高压保护装置的硬件平台系统,该系统采用DSP (TMS320C32)+MPU(MC68332)系统结构,两者通过双口RAM来交互协同工作。本文将系统地阐述此平台的设计思想、整体结构、组织原理,并介绍了所选运算DSP和逻辑MPU芯片的特点。最后通过实例:基于此硬件平台开发的高压线路保护装置的试验及动模情况,说明了此平台的先进性。 2 硬件平台总体设计 2.1 整体平台系统结构 高压保护装置一般都采用多保护板加通讯处理板模式,通过内部通讯网来联系各板信息。随着时代、技术等方面的不断发展,保护功能要求越来越高,保护原理越来越完善,同时为便于事故后分析,报告、故障电量等信息要求越来越详细,以求确切地感知不同阶段保护中各模块的响应行为。上述种种原因决定了目前各有功能倾向的单CPU结构不能很好地满足实际需求,鉴于此我们设计了双CPU(DSP+MPU)结构,系统图如图1所示。 硬件平台系统主要包括两部分:基于TMS320C32的运算处理单元和基于MC68332的逻辑控制单元。运算处理单元任务定位于模拟量数据采集、数据处理、功能模块运算等功能;逻辑控制单元定位于保护逻辑判断、开入量检测、开出控制,以及监控等功能。采用这种MPU+DSP结构,充分利用了DSP适于数据处理优点的同时,也充分发挥了MPU丰富的I/O引脚、较强的逻辑处理能力,以及强大的通讯处理功能。 2.1.1 运算单元区设计方案 运算单元区主要由TMS320C32、RAM、FLASH、A/D、EPLD等器件构成。此区优秀器件TMS320C32芯片为TMS320C3X系列中的一款,是TI公司1995年推出的32位浮点型DSP。该芯片内部采用哈佛结构、流水线操作、特殊的并行指令、专用的硬件乘法器等适宜于数据运算的设计,这种特殊的硬件结构使得TMS320C32的处理能力达到60MFLOPS/30MIPS(每秒60兆次浮点运算或30兆条指令)。它采用增强型存储器接口,并具有灵活的数据/地址总线,可充分利用存储空间,增加了设计的灵活性,简化了电路设计。 运算单元区的模数转换部分采用MAXIM公司生产的14位逐次逼近型、2×4通道、带采样保持器的A/D芯片。改变了原来的多路开关切换的方式,减小了各模拟量之间不同步性。此单元区的译码、AD定时转换启动等功能完全由可编程逻辑器件EPM7128实现,这样既简化了印制版的设计,提高了电路设计的灵活性,又简化了程序软件的逻辑设计。从而在保证采样高可靠性的同时,节省了DSP的处理时间。 2.1.2 逻辑控制单元区设计方案 逻辑控制单元区主要由MC68332、RAM、FLASH、EEPROM、EPLD、秒脉冲对钟电路、标准232维护口、开入开出电路,以及通信电路构成。此区优秀器件MC68332是由MOTOROLA公司生产的32位微处理器,它采用HCMOS技术和精简的指令系统计算机(RISC)技术,数据处理能力达32位,因而具有较高的执行速度、较高的稳定性和很强的逻辑处理能力。软件看门狗、丰富的I/O口、可掉电保持的2K片上RAM、QSPI等丰富的控制功能使MC68332是一款非常适合控制领域的高性能芯片。 逻辑控制单元区的开出电路由EPLD和光电隔离器构成。通信电路由UART芯片及EPLD硬件设计的HDL协议构成的FDK_BUS(本公司自主开发的一种局域总线)板间通信网络。秒脉冲对钟电路利用TPU口检测秒脉冲的触发沿获得GPS秒脉冲,保证了板级对钟精度,为系统的故障分析提供了统一的时钟。FLASH用于保存程序代码,EEPROM用于保存定值、程序的CRC校验码、故障报告、扰动数据和装置的事件记录等。标准232维护口为程序调试提供了方便。 2.2 系统实现原理 采用这种DSP+MPU的平台系统结构,按照设计的功能分工:DSP来完成数据处理运算,如:数字滤波、相量计算、故障分量提取等,以及保护功能相对独立模块的处理,如:六个阻抗的计算、各序量方向元件计算、各阻抗区域判别等;而MPU来完成电力系统的状态检测,根据不同的状态,按照保护逻辑方案来组织运算单元的计算结果以及开入量等,最终根据逻辑结果作相应控制,另外此单元区还实现所有的监控功能。两CPU相对独立,同时两者相互监视是否正常运行;两者之间唯一的联络方式通过双口RAM来完成。由此有机地组成一个功能分布、协同运行的整体系统。 系统具体的组织方式为:运算单元区A/D所有通道转换完成后以中断方式激发DSP采样中断,DSP响应外部中断用DMA的方式读走原始采样数据;DSP在获得采样数据后,将采样数据精加工,并利用最新数据运算所有的功能模块,然后将采样数据、加工后数据,以及各模块接口信息放到双端口RAM中;运算处理单元通过邮箱机制,使双端口RAM在对侧产生一个中断电平通知逻辑控制单元;逻辑控制单元在响应外部中断电平后,将双端口RAM中信息读出,置于自身数据区域中;最后逻辑控制单元采用最新数据执行所有的逻辑控制。 通过这样的平台设计和任务分配,在大幅度提高采样频率的同时,能够保证保护软件功能在一个采样间隔执行一遍,从而真正实现了电力系统状态的实时检测,最终提高了保护装置的整体性能。 3 平台在高压线路保护中的应用 此硬件平台系统丰富的硬件资源和冗余设计符合当今各保护装置硬件平台统一的设计思想,满足于各种高压保护产品开发。为检测此平台系统的可行性,以及其各方面的性能指标,我们以高压线路保护装置(DF3621)的实际开发经历来加以说明。 DF3621适用于220kV~500kV输电线路,包括纵联距离构成的全线速动主保护,三段式相间距离和接地距离及四段灵敏段和两段不灵敏段的零序方向保护构成的后备保护,并可配备综合自动重合闸功能。在硬件分配上具有创新特色: 整套装置保护采用两块完全一样的保护插件I和II双重配置,即主、后备保护集成于一体。重合闸采用单独保护插件III来实现。这样配置既保证了现有高压线路保护装置中的启动采用三取二方式的优点,又能够保证最大程度上的热备用,即使插件I和II之一因故退出后,仍具备完整的保护功能。 由于硬件平台运算能力的极大提高,以及外围存储器件空间的富裕,DF3621采用面向对象模块化编程,对各功能子模块实行封装,逻辑控制MPU仅能访问模块的接口信息,确保了整体可靠性。为提高装置对系统状态实时检测能力,以及满足某些智能算法和逻辑控制的要求,装置模拟通道采用2000Hz的采样速率。另外,为了便于分析保护的动作行为,保护故障处理程序采用透明化报告机制,能够实现各功能模块的状态跟踪,为故障后保护动作行为分析提供了有利信息。 此线路保护装置已经顺利通过电磁兼容测试,RTDS数字动模和传统动模测试,表明此硬件平台系统的各项指标能够满足于高压保护装置的要求。 4 结语 本文提出了一套适合于高压保护装置的新型的运算单元加逻辑控制单元的硬件平台系统,该系统既充分发挥了DSP适于各种数据处理的功能,又充分发挥MPU丰富的I/O引脚和强大逻辑控制能力的特点,为保护产品模块化设计、采用高级语言,以及引入实时操作系统提供了必要的硬件基础。本文就此平台系统的设计思想、各功能区部件的选择和实现,以及整体组织方式给予了详细阐述,并在此基础上给出了此平台的应用实例。 总结微机保护装置开发、设计的成功经验,我们深刻感受到,适应时代、技术等方面不断发展的需求,在继承传统产品优点的基础上,研制和开发新型的硬件平台系统是必要的。在保证可靠性、快速性、稳定性等原则的前提下,提供更丰富的硬件资源,使保护装置开发中的先进保护原理以及更高要求的实现不再受硬件条件的限制、满足各种保护装置的开发、为维护和升级提供了极大便利。 硬件设计论文:嵌入式GSM短信息接口的软硬件设计 摘要:SMS短信息服务作为GSM网络的一种基本业务已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,以GSM网络作为数据无线传输网络,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。本文给出一个小型的嵌入式SMS中/英文短信息接口的设计,并详细讨论PDU模式的短信息格式和中文短信息软件解码的设计。 关键词:GSM SMS UTF-8 GB-2312 无线通信 无线数传 遥控 中文编码 引 言 SMS(Short Message Service)短信息服务是GSM(Global System for Mobile Communication)系统中提供的一种GSM终端(手机)之间,通过服务中心(Service Center)进行文本信息收发的应用服务,其中服务中心完成信息的存储和转发功能。短信息服务作为GSM网络的一种基本业务,已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。以GSM网络作为数据无线传输网络,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用,如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。典型的应用有:变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警报;远程无线控制高压线路断电器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和关闭;车队交通管理和控制指挥系统;控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平等等。 由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游,具有网络能力强的特点,用户无需另外组网,在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵建网费用和维护费用。同时,它对用户的数量也没有限制,克服了传统的专网通信系统投资成本大,维护费用高,且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比起传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势,加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能,都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能,性能稳定,为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。 1 SMS短信息的无线数传监视和控制 通常情况,基于SMS短信息服务的无线数传监视和控制系统为一个点到多点的远程无线双向数据通信和控制系统,如图1所示。系统的中心点为数据或监控指挥中心,由计算机网络、数据库、电子地图和GSM通信接口组成。监控中心主要完成各种信息和数据的收发和整理:一方面,接收各个监控点上传的信息和数据,并把它们放入相应的数据库和分发给相应的监控计算机,以实现对各个监控点的监控和管理;另一个方面,监控中心响应监控计算机发出的对各个监控点的控制信息,并且把这些信息下发到相应的监控点上,从而达到对监控点设备进行控制的目的。 2 GSM无线通信控制终端 GSM无线通信控制终端为一个MC3的嵌入式系统,具有如图2所示的测量、数据采集、控制、无线通信功能。GSM无线通信控制终端通过GSM网络和监控中心进行双向的信息传输。它将测量和采集到的数据信息传送到监控中心,同时接收监控中心的控制数据,对设备实施相应的控制。 3 GSM通信接口的硬件实现 GSM无线通信控制终端的通信接口一般采用目前在市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块,如TC35、FALCOM、WISMO3等。这些通信模块都具备GSM无线通信的全部功能,并提供标准的UART串行接口,支持GSM 07.05所定义的AT命令集的指令。因此,MCU能非常方便地通过UART接口与GSM模块连接,并直接使用AT命令就可以方便简洁地实现短信息的收发、查寻和管理。 在我们设计的GSM无线通信控制终端中,采用的GSM通信模块为FALCOM A2D,MCU使用的是Atmel公司的高速8位微控制器ATmage128。ATmega128芯片为64个引脚,内部集成了4K字节的RAM、4K字节的EEPROM、128K字节的Flash以及2个UART串行接口等。由于采用了高性能的MCU,省掉了大量的外围器件,如外扩RAM、ROM存储器等,使硬件结构大大简化,提高了系统的可靠性。系统的硬件框图如图3所示。 4 基于GSM通信的软件接口 市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块都支持GSM 07.05所定义的AT命令集的指令。因此,MCU通过UART串行接口直接向GSM模块下发AT命令,就可以方便简洁地实现基于GSM的短信息SMS的收发、查寻和管理。表1列出了与SMS相关的一些常用的GSM AT指令。 表1 与SMS相关的常用GSM AT命令 AT指令功 能 AT+CMGD删除一条保存在SIM卡内的短信息AT+CMGF选择短信息格式:0为PDU方式:1为文本方式AT+CMGL列出SIM卡中的保存短信息AT+CMGR读取SIM卡中指定一条短信息的内容AT+CMGS发送一条短信息AT+CSCA设置短信息服务中心地址 根据GSM 07.05的定义,SMS短信息的发送和接收模式共有三种:Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。使用Block模式需要模块生产厂家提供驱动支持;而用于中英文短信息传送应使用PDU模式,只传送英文短信息(纯文本格式)使用Text模式。Text模式的短信息发送和接收比较简单,如不需要传送中文则最好采用Text模式发送和接收短信息。 5.1 PDU数据包格式 PDU数据包由两部分构成,短信息服务中心地址(SMSC address)和TPDU,表2为PDU数据包的格式,其中一个数据单元为一个字节。 其中短信息服务中心号码、发送源号码、日期以及时间采用压缩BCD码表示,低位在前,高位在后。在本文的网络补充版中给出了通过读取短信息的AT命令(AT+CMGR=1)从GSM模块读到的一条PDU模式的短信息,并给出常见的数值与解释。 5.2 PDU模式的纯英文短信息解码 PDU模式的纯英文短信息编码使用GSM字符集的7位编码,此时TP-DCS的值为00。如短信息内容为英文字符“Hi”,首先将各个字符转换为7位的标准二进制ASCII码,然后要将后面字符的低位逐位调整到前面,补齐前面的差别。例如:“H”的二进制ASCII码为1001000,“i” 二进制ASCII码为1101001;显然H的二进制编码不足八位,那么就将后面字符i的最后一位补足到H的前面,就成了11001000(C8),i剩下六位110100,前面再补两个0,变成00110100(34),于是“Hi”就变成了两个八进制数 C834。由于PDU模式的纯英文短信息采用7位编码,解码不方便,因此对于只需发送和接收纯英文字符和数字符号的应用,最好采用Text模式发送和接收短信息。 5.3 中文短信息的解码 由于中文字的编码是采用2个字节的编码,因此发送和接收中文或中英文混合的短信息只能采用PDU模式。但在GSM标准中,中文编码采用UTF-8的编码,不是目前国内常用的GB-2312编码,故还需要进行中文编码的转换,才能与采用GB-2313汉字库相配合显示汉字字型。 由于UTF-8和GB-2312编码之间不存在一一对应的线性关系,因此只能采用查表的方式进行转换。下面给出一个由UTF-8到GB-2312编码转换的算法。 ① 建立UTF-8和GB-2312两个中文编码表,表中数据项为2个字节长度的十六进制的数,代表一个中文编码。两个表的长度分别为14 890字节(2×7445)。UTF-8编码表按数据项值从小到大排序,而在GB-2312编码表中,与UTF-8相同位置处为相同汉字的GB-2312码字,如图4所示。 ② 软件解码过程为:每次从PDU模式SMS数据包的TP-UD中取出两个字节,采用二分法快速数据查找算法,在UTF-8编码表中找到其所在位置,然后在GB-2312表的相同位置处读取相对应的GB-2312编码。解码流程如图5所示。 ③ 二分法的最坏查找次数为lg2(n+1),UTF-8表的长度n为7445,固最坏查找次数为13次,就是说一个中文编码由UTF-8到GB-2312的转换最多经过13次比较查找就可完成。 这比采用简单的顺序查表要快的多,大大减少了查表所花费的时间,非常适合在一般的嵌入式系统中使用。 ④ 尽管两个汉字编码表要占用近30 KB(如还需要GB-2312到UTF-8的转换,则还要增加两个表,共占60 KB),但由于采用了ATmega128单片机,其片内有128KB的程序存储器,因此可将程序与表格放在一起。去掉60 KB的表格,仍有近70 KB的容量用于系统程序,因此完全不用外部扩充存储器(汉字字库除外),大大简化了硬件的结构和设计。 结 语 本文的设计方案已应用在我们研发的产品“车船载GPS-GSM卫星定位无线通信移动终端”上,经过多年的运行和使用,证明系统工作稳定可靠。2001年10月,在美国著名计算机应用杂志《CIRCUIT CELLAR》举办的世界性电子设计竞赛“Design Logic 2001 Contest”中,该产品获得三等奖。 硬件设计论文:嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计 摘要:在医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域,短程无线通信工程设备设备应用日益广泛,并呈现强的增长势头。本文较为详细地从元器件选择、原理图设计、PCB板设计、接口吸系统传输距离等方面介绍嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计。 关键词:短程无线通信工程 MAX1472 MAX1473 接口 通信距离 引言 在短程无线通信工程系统中,常见的有基于802.11的无线局域网WLAN、蓝牙(blueTooth)、HomeRF及欧洲的HiperLAN(高性能无线局域网)。但其硬件设计、接口方式、通信协议及软件堆栈复杂,需专门的开发系统,开发成本高、周期长,最终产品成本也高。因此,这些技术在嵌入式系统中并未得到广泛应用相反,普通RF产品就不存在这些问题,加之短距离无线数据传输技术成熟,功能简单、携带方便,使得其在嵌入式短程无线产品中得到广泛应用,如医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域。这些产品一般均工作在无执照(Unlicensed)无线接入频段,如出一辙15/433/868/915MHz频段。本文讨论的嵌入式短程无线通信系统,一般包括无线射频RF前端、微控制器(MCU)、I/O接口电路及其它外围设备等。 1 元器件选择 (1)微控制器的选择 嵌入式系统选择处理器时主要需要考虑以下几个方面:处理器性能,所支持的开发工具,所支持的操作系统,过去的开发经验,处理器成本、功耗、代码兼容性及算法复杂性等。 (2) 射频芯片的选择 通常,射频芯片的功能框图如图形卡所示。随着无线技术的发展,无线收发芯片的集成度、性能都大幅度提供,芯片性能也各有特色。因而,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的。正确的选择可以减小开发难度、缩短开发周期、降低成本、更快地将产品推向市场。目前,生产此类芯片的厂家主要有Nordic、XEMICS、Chipcon、TI、Maxim等。选择无线收发芯片时,应考虑以下几个因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、传输速度、从待机模式到工作模式的唤醒时间、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本等;同时还须注意当地的无线电管理规定。 (3) 分立元件的选择 所有的RF芯片制造商都在努力提高芯片的集成度但仍然有一些元件很难或者根本无法集成到芯片中去。常将这些分立元件安放在芯片外部,如晶振、PLL环路滤波器、VCO的电感等。在射频电路中,电磁波的波长已可以与分立元件的尺寸相比拟,普通应用于DC和低频集总参数系统的基尔霍夫类型的电流、电压定律已不再适用,须考虑这些分立元件的高频特性及其分布参数。因此,在详细设计时,应多参考所选用芯片资料及相关元件的数据手册。 2 系统原理图设计 嵌入式短程无线通信系统硬件的关键在于其射频电路。这里采用Maxim公司的MAX1472和MAX1473芯片进行射频电路设计。图2是发射器射频电路,图3是接收器射频电路。 MAX1472是一微型3mm×3mm的引脚SOT-23封装的VHF/UHF基于锁相环ASK发射机。当工作电压降至2.1V的脱离节锂电池工作,待机模式时仅耗电100nA。在发射过程中,MAX1472发射功率为-10dBm~+10dBm。工作电压3.3V;发射功率+10dbm时,工作电流仅9.1mA。最高数据速率达100kbps。 MAX1473是一个300~450MHz,采用28引脚,SSOP封装的超外差ASK接收机;具有-114dBm的高灵敏度,高于50dB的用户可选择中心频率镜像抑制并可选择3.3V或5V电源工作电压。在关断模式下电流低于1.5mA,接收时电流为5.2mA;数据速率达100kbps;从关断模式到有效数据输出的过渡时间小于250μs 。 MAX1473包含一个一级自动增益控制(AGC)电路,在射频输入信号功率大于-57dBm时,可降低低哭声放大器(LNA)35dB的增益。接收机使用带有接收信号强度指示(RSSI)的10.7MHz中频滤波器,内置片上集成的锁相环与VCO、基带数据恢复电路。 在原理图设计时,为提高系统的灵敏度,要特别注意天线、低哭声放大器(LNA)和晶振的适配,如图3中标有1、2、3的三处。 3 PCB板设计 高频信号很容易由于幅射而产生干扰,导致振铃(ringing)、反射(reflection)串扰(crosstalk)等;而RF电路对此又特别敏感,因此在PCB板设计时,必须加以重视。为此电源设计时,应在条件许可下采用多层板,提供专用的电源层和地线层。如采用电源总线方式,应尽可能地加粗电源线和地线;尽量减少板上的通孔(包括插件元件的引脚、过孔等);多增加一些地线;分开模拟电源与数字电源;隔离敏感元件;在信号线边上可放置电源线,以最小化信号环路面积,减少环路数量。传输互布线应尽量满足以下规则:避免传输线阻抗不连续(阻抗不连续点是传输先突变点,如直拐角、过孔等,它将产生信号的反射。为此,布线时应避免走线的直拐角,可采用45°角或弧线走线,尽可能地少用孔);不要用桩线。其次,要减少串扰。串扰是信号间产生的耦合,分容性串扰和感性串扰两种,通常感性串扰远大于容性串扰。串扰可通过一些简单的办法抑制:①由于容性串扰和感性串扰的大小随负载阻抗的增大而增大,所以应对串扰引起的干扰敏感信号进行适当的端接。②增大信号线间的距离,以减小容性串扰。③为减小容性串扰,可在相邻信号线间插入1根地线;但须注意,此地线每1/4波长要接入线层。④对感性串扰,应尽量减小环路面积,如允许,应消除次环路。⑤避免信号共用回路。最后,随着电路速度的提高,电磁干扰(EMI)越发严重,还须减小EMI。减小EMI的途径通常有:屏蔽、滤波、消除电流环路和尽量降低器件速度。滤波通常有三种选择:去耦电容、EMI滤波器、磁性元件。最常见的是去耦电容,去耦电容用于电源线路滤波。通常在电源接入电路板处放置一个1μF~10μF的去耦电容,以滤除低频噪声;在板上每个源器件的电源引脚处放置0.01μF~0.1μF的去耦电容,以滤除高频噪声。对去耦电容,要注意其放置位置。 4 RF芯片与MCU接口 通过RF芯片实现数据传输。接收端MCU采集RF芯片输出信号通常有三种办法:重复采样(over sampling)、脉冲边沿检测(edge detection)、使用MCU的通用串行通信口(UART)。 重复采样时,用一个三倍于比特率的速率对RF芯 片输出信号复复采样,采用采样加权表。对噪音有抑制作用的,适合适应于距离要求较长、可靠性要求较高的场合;但时序要求严格,软件实现时较为复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的输入输出口。脉冲边沿检测使用数字信号脉冲实现同步,用RF芯片输出信号作为MCU的中断请求信号。中断程序计算每一比特的采样时间,可处理各种速率的数据流;但每比特仅采样一次,对噪音较敏感,实现算法比重复采样方式更复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的中断系统及输入输出口。 为简化设计,可使用MCU的通用串行通信接口(UART)。UART对噪声较敏感,但可在软件设计中加以解决,因此通常采用这种接口形式。 5 系统传输距离 (1) 无线通信距离计算 这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播,是理想传播条件。电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射。通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。 自由空间下电波传播的损耗: Los=32.44+20lgd+20lgf Los—传播损耗,单位dB;d—距离,单位km;f—工作频率,单位MHz。 如一个工作频率为433。92MHz,发射功率为+10dBm(10mW),接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离:①由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm,得Los=115dB。②由Los、f计算得出d=31km。 这是理想状况下的传输距离,实际应用中会低于该值。这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响,如大气、阻挡物、多径等造成的损耗。将上述损耗的参考值计入上式中,即可计算出近似通信距离。假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB,可以计算得出通信距离为:d=1.7km。 (2) 增加无线通信距离 在工作频率固定的情况下,影响通信距离的主要因素有:发射功率、接收/发射天线增益、传播损耗、接收机灵敏度等。对设计者而言,有的因素是无法选择、改变的,如传播损耗、多径损耗、路径损耗、周围环境吸收等;而有的因素是设计者可以控制的,如发射功率、接收/发射天线增益、接收机灵敏度等。通过调整这些因素,可增加无线通信系统的传输距离。为增加传输距离,设计者常会想到增加发射功率。但增加发射功率会带来一些不利因素。如:由于功率放大器的转换效率低,增加发射功率会大大增加系统的功耗,这对嵌入式系统来说是很不利的;加大发射功率会产生较大的谐波干扰和噪声,并对通信信道产生其它影响,有时反而会影响通信距离。因此,在嵌入式系统中并不提倡采用增加发射功率的办法来增加传输距离。增加传输距离的比较好的办法是,增加接收/发射天线增益一般是选用高增益天线。采用高增益天线具有集成天线、体积小、成本低,实现简单,无需增加额外功耗和元器件等优点。 结语 对一完整的无线系统而言,还有天线设计、MCU及外围电路设计等。此外,由于射频链路的可靠性、误码率(BER,Bit Error Rate)等都比常规有线系统高几个数量级,因此,嵌入式短程无线通信系统一定要加强系统测试,特别是系统误码率(BER)的测试。要把赞成过多误码的背景哭声点找出来,提高系统的性能。限于篇幅,本文不过夜此类问题。 硬件设计论文:智能网络设备开发中的硬件设计 摘要:从理解产品要求和设计局限出发,讲述智能网络设备的通信部件和协议。通过全盘考虑存储器执行访问速度、网络、重启各种因素对整个设计的影响,提高产品的设计成功率。 关键词:嵌入式系统 100Base-T MBPS RTOS 引言 嵌入式系统设计带来了与传统系统设计全然不同的挑占。其中包括从处理器和存储器的选择到产品环境的考虑。在理解产品设计的许多复杂方面和影响后,呵以直接提高产品设计成功的几率,对于设计者,仅仅了解需要什么部件来完成一个设计是不够的,还要考虑部件之间如何交互、何种要素会带来影响和设计的产品将在何种环境中运行等问题。 本文试图用合适的视角来盾待这些问题,为设计工程师们提供指导和帮助,从所有的层面上帮助它们为今后的设计项目做更好的准备。 1 理解产品要求和设计局限 在创造一个智能的网络化设备时,第一步是要理解这个嵌入式产品本身内含的规格要求,大同小异不仅仅是产品的功能要求。基本的元素,如处理器类型,会对吞吐量、可裁剪性和开发周期的长短产生广泛的影响。这一点一定在事先就了然于胸。同样重要的成本,因为多数嵌入式产品对成本是敏感的。因此,材料清单的成本需要比传统设计低很多。典型的具有以太网能力的嵌入式产品生产的材料清单的花费为$45~$100元。这些限制要求对性价比做很好的分析。 对于串口、USB、I2C接口的设计决定也会对性价比产生影响。找到带集成接口的处理器并不难,比如带以太网口、串口、USB及其它接口。在合适的价位找到这样的处理器,并且还能提供产品的可裁剪性,就不那么容易了。 还有2个重要的事项有时会被忽略,就是电源要求和温度涠。如果产品是电池供电,要考虑系统所有部件的电流消耗;如果产品本身要求满足工业级温度要求,那么这个盒子中的所有部件都要是工业级的。最后一点,由于本文的焦点在硬件,需要记住,产品可裁剪性取决于软件。 除了辨别一个产品的功能要求外,对于该产品功能环境的理解也同样重要。这个产品将在何处度过它的整个生命周期,那里的环境是否有特殊性?这样的问题,设计者可以利用环境的先天优势,同时为最坏的情形做打算。如考虑暴露情况、环境污梁情况、温度极限和更多的将影响性能和潜在的生命周期的情况。 人机交互同样是重要因素。如程序改动的频繁度、产品可能维护计划等。一定要关注技术环境。比如,如果一个智能网络设备接到一个局域网上,相关的信息流量会如何影响周围的设备?如果该产品是一个串口到以太网的网关,只负责从串口得到数据然后将它转换成以太网包,反之亦然,那么不仅要考虑最大的数据延时允许网包,还要考虑有多少数据要传送。虽然延时对许多应用不是一个主要考虑因素(如当一个产品只是不时地收集数据,定期地被取走),但在一些应用中,延时是以太网拓扑中的限制因素。在需要对紧急情况作出立即反应的地址,如工厂地面上的阀门控制、通信和反应,一定要真正实时地完成。 2 通信、部件和协议 在基于以太网网络中有2个常用术语是10BaseT和100BaseT。为了高效地设计一个产品,理解这些术语的含义是很必要的。10BadeT和100BaseT是线速度。线速度和能占用的持续速度是不同的。通常意义上讲,10BaseT线速度是10Mbit/s,100BaseT线速度是100Mbit/s。作为一个共享的资源,所有局域网上的设备都要能互相通信。因此,设备没有能力百分之百地拥有全部的带宽。如果真的存在这种情况,其它设备就不能进行任何通信了。由此可知,在100BaseT的连接中,设备可以用100BaseT的解码机制进行通信,而不是维持100Mbit/s的速度。总吞吐量可以被视作理论吞吐量,而净吞吐量可以视为实际的流量。 许多应用在设计时遵循所谓的“30%规则”。简单讲,在有其它设备共享网络的环境中,一个设备应被设计为能使用30%的带宽。在一个100BaseT的网络中,这意味着30Mbit/s。很明显,智能化设备网络意味着设计一个嵌入式产品应用到一个已存在的网络中。在这里,设计得必须面对此设计要素,即必须估计在这个水平上,将不得不在什么条件下进行工作。 网络的布线费用通常是网络中比较贵的部分。由于这个费用,许多其它介质和协议,尤其是无线,正在被研究用于承载通信。802.11和蓝牙是2个无线的协议。 网络设备本身的价格在不断地下落。由于这个原因,许多应用着眼于现存的线路来保持以太网布线。这在楼宇控制应用系统中是很常见的。因为数公里长的485或422的线路已经存在,这些线路通常保留。因为要和楼宇控制外设进行通信。因此,应用系统作为网关,用软件来桥接遗留的串口协议和以太网之间的通信。 如今,在许多建筑的物理布线中通常包含标准的、屏蔽或非蔽的双绞线。不管屏蔽的还是非屏蔽的,双绞线在抗电磁干扰上是很有效的。基本的差别在于(不比较成本)屏蔽的双绞线能提供更好的噪音保护。除了从设施中现有部件产生的噪音外,比如电力线、变压器和发电机等,线路自身的数据传输也会产生噪音。这一情况使得安装和调试一个新硬件成为一种挑战。在最坏情况下的可能影响,包括从传输灯亮时网络的不稳定,到高速传输数据时的数据错误。 一种特殊级别的双绞线名叫5类电缆,可以用于许多普通双绞线难于应付的情况。5类线支持100Mbit/s数据传输,而出错概率很低。光纤线路也在以太网络中得到应用,特别是在电磁干扰敏感的环境中,光纤是抗电磁干扰的,没有辐射,防窃听,完全适合极高速率的数据传输。 需要强调的是,以太网拓扑与其它网络拓扑相比是非常不一样的。拓扑选择将影响布线的费用。以太网不是基于多跳的网络,比如10Base-2的雏菊链网。以太网拓扑组成的是星状的配置。星上的每一个设备在物理上要么连在一个集线器上,要么连在一个交换机上。在以太网上,一个设备与另一个设备的通信起处于发送设备端,然后到它连接的集成器或交换机。 以太网有2种基于类型:平面式和多层结构式。在一个平面式的以太网,连接在一个集线路上的所有设备可以看到这个集线器接角到的所有数据包。这还包括相互连接在一起的集线器上的所有设备。在多层结构式以太网中,由于集线路之间由交换机连接,只有连接在一个集一器上的设备可以看到那些包,此外,交换机还能决定哪些设备可以看到包,而哪些不能。 值得注意的是,不管是平面式还是多层结构式,以太网一个共同的好处是不会受故障设备所牵连;而在雏菊链网络中,一旦1个网络设备贪婪工作,其它网上设备的通信就无法进行了。在以太网的多层结构网中,数据冲突被最小化了。但它的最大不足就是线路总量和安装总费用增加了。3 存储器的考虑 对一个系统来讲,选择RAM是设计的一个很重要的方面,它会影响到产品的使用环境以及产品的全面的功能需求。应用本身往往会确定使用何种存储器。其它因素和成本、实性、产品稳定性也会影响RAM的选择。静态RAM以使用方便和速度快而著称。例如,SRAM的脉冲,通常由1个2-1-1-1的周期组成,意味着它要用2个时钟周期来取第1个长字,然后每1个时钟周期取1个。在设计中,SRAM也易于实现。受限制的因素包括低密度的封装以及较高的价格。 EDORAM和DRAM在老一点的设计中径常见到。但由于这些类型的RAM曼慢被淘汰,现在很少能见到了。而且,EDORAM很难找到适合嵌入式设计的通用密度(1、2或8MB)。 SDRAM是今天的智能网络设备中最常见的RAM。SDRAM可用性很好,与SRAM相比,每兆字节的成本比也不错。处理器易于和SDRAM交互,而且SDRAM也能提高效率。SDRAM的脉冲周期如果为3-1-1-1,但SDRAM第1个指令获取之后,每下一个获取必须与时钟的上升沿步。DRAM在信号产生上有很地址和列地址之分。行地址和列地址在DRAM类型中都要给出来定位一个存储器地址。DRAM还有刷新周期,SDRAM有列地址延迟的值,以及需要存储器控制器控制的其它信号。在处理器中集成一个SRAM、DRAM和SDRAM的控制器在做嵌入式设计时绝对会让你受益非浅。 许多处理器需要一个负责内存遇像保存和程序执行的外部存储器子系统。对于映像存储,许多设备使用Flash。Flash有2个大的供应商AMD和Intel。Flash本身与RAM来讲是相对较慢的,因此,多数应用中,程序在Flash中的执行效率不高——特别是在实时应用中。在大多数的设计中,16位的Flash用来降低成本,而通过在RAM中执行映像文件,这种结构被采用后可以不影响产品的运行。 另一种非易失内存为电可擦除可编程只读存储器。EEPROM在许多应用中被用于为设备保存配置信息。这些参数通常至少包括MAC地址和IP地址。其它参数可包括子网掩码、序列号、网关、波特率或其它板级参数。EEPROM可以作为一个简单静态RAM类型设备来被设置和访问。虽然EEPROM通常很慢,但它一般不会影响到嵌入式设备,因为它的主要用途是在启动时提供参数。为了高效地选取Flash适应产品,Flash的密度要决定好。决定一个系统中Flash的大小,实际上就决定了设备的材料消耗费(BOM)。在Flash的问题上界限要很好地划定:太少,则限制了软件角度上的可裁剪性;太多,则为产品带来了成本上不必要的增加。 4 增加价值的特性 许多工程开始就有一些限定的要求——使一个产品更快地投放市场和保持一个合理的成本。当产品经受住市场的考验时,产品修正需要从现存的硬件得到支持。这包括了在保证了附加软件的设计中,能增加价值的特性。 录找一个TCP/IP层内存需求罗小的操作系统,有助于将材料成本保持在一个较低的价位,因为它对内存的需求减少了。比如,使用NetSilicon的NET+OS集成的硬件和软件解决方案,操作系统和栈基本上只占用240 KB的内存。加上Web服务器和FTP服务器,整个系统只需310KB就可以启动了。 当有嵌入式Web服务器的时候,对于Web页面的构建需要仔细考虑。普通的页面设计,用来控制和监视,350KB以内的Flash仍能满足使用。但当动态的GIF文件、复杂的徽标和JPEG文件被引进时,内存的需求会急剧增加。许多设计带FTP、HTTP和Email功能,加上客户的应用,0.5MB甚至更少的Flash仍然放得下。放1MB的Flash在板子上可以在板子不用重新设计布线的情况下增加有意义的特性。 RAM用来执行指令和数据储存。因此,最小的RAM也要是Flash的大小加上数据内存和以太缓冲区的大小。有其它能影响RAM大小的考虑,比如,产品要不要在线升级。在有的机制中,比如NetSilicon公司的Net+Works方案提供的FTP可升级特性,RAM的大小需要是程序映像大小的2倍。比如,刚提到的FTP实现需要的一个保存新程序的缓冲区。这个缓冲区会通过网络接收1个新的映像文件,然后将它保存在RAM的1个区里。升级例程然后会将新映像烧到Flash中。因此,在这个例子中,内存需求的增加包括可执行代码的大小、另外增加的用于暂时保存升级程序的缓冲区以及为数据和网络缓冲区增加的空间。 最后,堆的大小一定要考虑,堆的大小会有很多职能,如对每一个Socket连接分配内存。具体的例子,如NET+OS中,每一个Socket连接需要大约400字节。在这种情况下,通常用将执行文件大小加倍的方案来确定RAM的大小。 5 执行、访问和速度 在Flash中执行,对许多低端应用来说并不坏。如一个简单的串口到以太网的网关设备,在Flash中运行通常不需要性能上的补偿。有一些处理器,如NET+ARM,可以利用内部产生的与Flash相关的信号来获得效率。例如,对于一个16位的AMD Fash设备,Flash的片选可以接地,从而在100%的时间内,它都是活动的。当电源可以承担这样的消耗,此特性可以提高Flash的效率。写使能和输出使能信号可以直接从处理器得到。例如,NET+ARM处理器有5个可用的片选。一个普通的写使能和输出使能存在于内存外设中。片选0通常用于Flash。我们不将NET+ARM的片选0接到Flash上,也就是不用NET+ARM的片选0的输出使能和写使能。与此对应,将Flash上的片选使能接地,而同时写使能和输出使能用NET+ARM的26、27地址线来驱动。这样,数据有效是依赖输出使能而不是片选使能。从而,就可以绕过与Flash设备相关的几个慢速访问周期。 除了理解不同的类型和内存需求,找到正确的内存大小依赖于内存允许的访问时间。内存速度直接影响传输率性能,而传输率直接影响到处理器能处理多少数据。内存慢导致取指令慢,接着就降低了整个产品效率。理解这些产品需求中的依赖性对建造一个嵌入式产品是必不可少的。要理解内存速度的需求,需要对NET+ARM了解得更详细一些。NET+ARM的系统周期在它的总线主控制者之间共享。也就是说,系统时钟周期在ARM7内核和内部10通道的DMA控制器之间分享。在这样的设计中,ARM内核每得到一个时钟周期,DMA也同样得到一个时钟周期,在将总线交回下一个控制者之间,总线主控制者被允许可以突发至4个长字。 下一个较关键的性能是时钟速度。NET+ARM通常使用33MHz的时钟。这样就给它的处理时间差据周期的单位数,将结果乘上30ns,再将所得结果乘2,就得到了整个系统时钟周期的时间。请注意每一个总线控制者都可以突发至4个字长或16个字节。整个系统周期基本上是ARM、DMA1、ARM、DMA2,依次类推。我们看一下DMA通道1(以太网接收通道),可以简单地将每个系统周期移动16个字节转换成每秒多少兆字节。 除了Flash,附加的NVRAM有时会被忽略。许多RTOS广商推荐使用一些如EEPROM的小型NVRAM设备来存储配置信息。为了增强易用性,NetSilicon推荐用EEPROM来保存如MAC地址、序列号、IP地址一类的设备配置。当产品的IP地址或配置设定被改动时,程序可以简单地将新的值写到EEPROM中,而不需要保 存配置信息的Flash的该扇区重新擦写。由于需要的EEPROM的容量通常较小,使用的NVRAM设备也是小设备。在NetSilicon公司的NET+ARM开发包中,有针对MAC地址、IP配置、序列号的程序。利用这些工具可以大大地节省时间和开发精力。板级部件之间的通信有一个通用的机制是内存映射。处理器通常有一个系统总线,由地址和数据总线组成,它们都会被用来与外设进行通信。内存,如Flash和SDRAM,一般会驻留在处理器的系统总线上。其它的外围部件,如FPGA、LCD显示、编码器、其它类型的设备等,也会需要添加到这个总线上。 这一类型的实现通常有2个原因:效率和易用性。与许多其它类型的接口比较,系统总线上的效率是非常重要的。需要慎重考虑的是,究竟是何种其它外设是通过系统总线进行通信的。如果有许多高带宽的部件要进行通信,那么总线争用就会出现。从易用性角度出发,所有系统总线上的设备基本上类似于内存。使用智能的内存处理器,可以使得应用的硬件之间的通信容易得如同访问一内存区。 缓存的概念,就是检查每一次内存访问,看它是否在缓冲区中。如果不是,一个常规的内存访问会进行。如果该地址出现在在缓冲区中,指令或数据会直接在缓存中存取,而不需要尝试总线来进行外部的访问。这样一来,DMA控制器就可以继续使用总线而ARM内核直接从缓存控制器中取得指令。 6 其它网络因素 以太网通信所需的包含MAC、PHY、1个电压转换器和1个连接器。选择一个集成了MAC的处理器是非常有益处的,因为许多设计部件减少了。 在有外部MAC的情况下,有时附加的内存是需要的。通过集成MAC,系统的成本也会跟着降低。MAC的主要任务包括处理以太网上的冲突情况。当侦测到一个冲突时,MAC会将包放入发送单元,一直到将包发送出去为止。 许多应用为了与其它外设进行通信,既需要内部接口,也需要外部接口。内部接口通常是部件之间通信板级接口。许多情况下,处理器的系统总线会用来为外设做内存映射,比如USB、LCD、FPGA、MPEG编码器等。GPIO(通用I/O)可以用来构造像串行EEPROM的接口设备。除了外部设备(如硬盘或相机)的接口,还可以用来做部件通信相关设备(如Modem、CODEC)接口。 对于很多类型的产品和部件,串行接口是常见的。串行拓扑,如RS232、422、485,在与外部设备通信时经常用到。用到485的有2个主要市场:工业自动化和楼宇控制。而现在以太网成了很多应用的常见连接方式,就像过去串行、并行连接一样。无线以太网又增添了远程的应用和功能,使得以太网可以延伸到那些不可能布线或布线成本太高的地点。802.11和蓝牙技术正在被不断地改进。 7 重启 重启也是设计中的关键因素。理解什么类型的重启可用,它们将对系统产生保种影响,以帮助设计者利用特定的情况。在NET+ARM芯片中,有5种重启可以使用:加电重启、通过RESET引脚的硬重启、看门狗重启、ENI重启和软件重启。 ENI重启允许NET+ARM被一个外部处理器重启。这是在NET+ARM作为一个协处理器负责网络通信的情况下使用的。加电重启、硬重启和看门狗重启都会导致NET+ARM内部模块重启。但ENI重启却不会影响到NET+ARM的内存控制器和ENI模块本身。软件重启不会影响ARM处理器、ENI和内存模块。通过了解可用的重启类型,就可以在得启个别部分时无须影响到整个系统。 有2点本文没有讨论,分别是电源的稳定性和设备失效后的恢复。当系统中只有一闪存设备时(在成本敏感的设计中往往如此),如果电源失效,闪存就会瘫痪。这种情况如果发生,就得被迫用另外的方式来访问处理器。在NET+ARM的设计中,可选的方式包括JTAG连接,它允许编程者获得处理器的控制来纠正闪存中映像。 8 结论 最有效的系统设计一定要看到未来的发展并有所计划。近年来的半导体发展就反映了这个趋势。1μm的半导体处理技术被分别由0.8、0.5、0.35、0.25和0.18μm处理技术代替。每一次处理尺寸的缩小,就带来相关价格的降低和实现性能的提高。例如,早期的NET+ARM设计使用NET+12,现在就可以被NET+40或NET+50所代替。 如果设计得当,了解产品发展的未来路线和得到NetSilicon公司为客户所做的硬件设计检查,使用NET+ARM做设计时如果保证了这三点因素,客户就可以选择不同的NET+ARM产品而使用相同的板子。另外,额外的内存和部件的布局设计也可以增加,确保整个系统的设计更通用、能坚持更长的使用时间。通过了解产品需求、理解产品环境、精心选择部件、利用集成的方案、在为今天的需求设计产品时能为明天的改进计划出相应的路线,聪明的设计者可以最大限度地发挥产品的功效。这些因素会帮助你的设计和产品获得成功。 硬件设计论文:高速单片机硬件关键参数设计的概述 引 言 随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高,而信号的幅度却不断降低,原先设计好的、使用很稳定的单片机系统,现在可能出现莫名其妙的错误,分析原因,又找不出问题所在。另外,由于市场的需求,产品需要采用高速单片机来实现,设计人员如何快速掌握高速设计呢? 硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现,来判定是否满足需求。这方面的资料相当多,这里就不叙述了。硬件可靠性设计,主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、EMC、热设计等5个部分。 1 特性阻抗 近年来,在数字信号速度日渐增快的情况下,在印制板的布线时,还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样,原来简单的导线,逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。 在高频情况下,印制板(PCB)上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路,如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应,会得到以下公式: 式中Z0即特性阻抗,单位为Ω。 PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有:铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。 在PCB的特性阻抗设计中,微带线结构是最受欢迎的,因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种:表面微带线(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。下面只说明表面微带线结构,其它几种可参考相关资料。表面微带线模型结构如图2所示。 Z0的计算公式如下: 对于差分信号,其特性阻抗Zdiff修正公式如下: 公式中: ——PCB基材的介电常数; b——PCB传输导线线宽; d1——PCB传输导线线厚; d2——PCB介质层厚度; D——差分线对线边沿之间的线距。 从公式中可以看出,特性阻抗主要由、b、d1、d2决定。通过控制以上4个参数,可以得到相应的特性阻抗。 2 信号完整性(SI) SI是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC,则该电路具有较好的信号完整性。反之,当信号不能正常响应时,就出现了信号完整性问题。从广义上讲,信号完整性问题主要表现为5个方面:延迟、反射、串扰、同步切换噪声和电磁兼容性。 延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输,信号从发送端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响。在高速数字系统中,传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。 当PCB板上导线(高速数字系统中称为传输线)的特征阻抗与负载阻抗不匹配时,信号到达接收端后有一部分能量将沿着传输线反射回去,使信号波形发生畸变,甚至出现信号的过冲和下冲。如果信号在传输线上来回反射,就会产生振铃和环绕振荡。 由于PCB板上的任何两个器件或导线之间都存在互容和互感,因此,当一个器件或一根导线上的信号发生变化时,其变化会通过互容和互感影响其它器件或导线,即串扰。串扰的强度取决于器件及导线的几何尺寸和相互距离。 信号质量表现为几个方面。对于大家熟知的频率、周期、占空比、过冲、振铃、上升时间、下降时间等,在此就不作详细介绍了。下面主要介绍几个重要概念。 ①高电平时间(high time),指在一个正脉冲中高于Vih_min部分的时间。 ②低电平时间(low time),指在一个负脉冲中低于Vil_max部分的时间,如图3所示。 ③建立时间,指一个输入信号(input signal)在参考信号(reference signal)到达指定的转换前必须保持稳定的最短时间。 ④保持时间(hold time),是数据在参考引脚经过指定的转换后,必须稳定的最短时间,如图4所示。 ⑤建立时间裕量,指所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间的差值。 ⑥保持时间裕量(hold argin),指所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。 ⑦时钟偏移(clock skew),指不同的接收设备接收到同一时钟驱动输出之间的时间差。 ⑧Tco(time clock to output,时钟延迟),是一个定义包括一切设备延迟的参数,即Tco=内部逻辑延迟 (internal logic delay) + 缓冲器延迟(buffer delay)。 ⑨最大经历时间(Tflightmax),即final switch delay,指在上升沿,到达高阈值电压的时间,并保持高电平之上,减去驱动所需的缓冲延迟。 ⑩最小经历时间(Tflightmin),即first settle delay,指在上升沿,到达低阈值电压的时间,减去驱动所需的缓冲延迟。 时钟抖动(clock jitter),是由每个时钟周期之间不稳定性抖动而引起的。一般由于PLL在时钟驱动时的不稳定性引起,同时,时钟抖动引起了有效时钟周期的减小。 串扰(crosstalk)。邻近的两根信号线,当其中的一根信号线上的电流变化时(称为aggressor,攻击者),由于感应电流的影响,另外一根信号线上的电流也将引起变化(称为victim,受害者)。 SI是个系统问题,必须用系统观点来看。以下是将问题的分解。 传输线效应分析:阻抗、损耗、回流…… 反射分析:过冲、振铃…… 时序分析:延时、抖动、SKEW…… 串扰分析 噪声分析:SSN、地弹、电源下陷…… PI设计:确定如何选择电容、电容如何放置、PCB合适叠层方式…… PCB、器件的寄生参数影响分析 端接技术等 3 电源完整性PI PI的提出,源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差,相关概念如下。 电子噪声,指电子线路中某些元器件产生的随机起伏的电信号。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器的硬件设计 摘要:变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去,以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要优秀部分就是对控制模块进行的设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。 关键词:变压器;冷却控制系统;硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的经济意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。 控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的优秀,aid转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 (1)单片机at89c51(如图1)。 at89c51是atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu, 8k的flash。256字节的edam, 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的优秀,所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中,经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的优秀部分。 (2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。 (3)11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。 tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(cs),输入/输出时钟(i/0 clock),地址输入和数据输出(dataout)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。 (4)bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。 bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74hc164, 74ls595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。 bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。 bc7281芯片可以连接最多64键c8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,bc7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯,只占用很少的i/o资源和主机时间。 bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及,bc7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是ooh-19h,其中ooh-ofh为显示寄存器,其余为特殊寄存器。 (5)使用max232实现与pc机的通讯。 ①max232芯片简介 max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器,适用于各种e工a-232e和v.28; v.24的通信接口,1viax232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,rlou t接mcs一51的rxd , t 1工n接mcs一51的txd, tlout接pc机的rd,rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中,我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。 (6)“看门狗”电路ds1232 在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”ds1232会自动进行复位,并且能够重读eeprom中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。 美国dallas公司生产的“看门狗”(watchdog)集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 ds1232具有以下特点: ①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求; ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器; ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器; ④精确的5%或10%电源供电监视; 在本变压器冷却控制系统中,ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在ds1232内部集成有看门狗定时器,当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定,在本设计中,我们将其td引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的经济意义; (3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:图像处理系统硬件设计 【摘 要】采用ti公司的tms320dm642型号dsp作为图像处理的算法实现平台,选用xilinx公司的xc95144作为图像采集的时序分配控制器件,在此硬件基础上扩充了sdram实现了图像的存储,从而实现了图像时实处理。实际应用证明,此方法达到了高速、实时、识别率高的要求。 【关键词】tms320dm642;图像采集系统;vport接口;dsp 图像采集系统在日常生活、军事、工业生产、科研中的作用越来越大.而纸币清分、目标跟踪、干线交通监视等应用也极大地促进了实时图像处理技术的发展。tms320系列为代表的高性能dsp在实时图像处理中也获得了广泛应用[1],由于图像处理的数据量大,数据处理相关性高,并且具有严格的帧、场时间限制, 如果能通过对dsp和cpld进行软件编程来控制数据采集频率,充分发挥其性能就成为提高整个系统性能的关键。本文介绍的是基于tms320dm642的一种图像采集方法[2]。 1 硬件设计整体结构 纸币图像识别需要依赖于一个稳定可靠、实时性高、抗干扰能力强的硬件系统,这样才能够减轻识别算法的负担,更好的实现整个系统的性能。纸币图像识别的整个系统硬件结构框图如图1: 从图中可以看到:接口电路以上的部分为纸币图像识别系统,以下部分为主控部分。纸币图像采集系统又分成图像采集和dsp其它外设模块部分。其中图像采集包括光源、cis传感器、偏值电路、放大电路、a/d变换、cpld,它所实现的功能是将纸币通过传感器。 采样、量化后将数据传给dsp的vport接口。dsp的其它模块包括emif接口上的flash和sdram,用来实现程序和数据的存储;i2c接口上的eeprom,用来实现参数的存储;mcbsp接口与uart通信,这样可以与pc机进行通信,实现实时监测;emu接口在开发过程中实现了在线仿真、调试功能。 2 图像采集系统工作原理 图2给出了图像采集接线图, 通过cis图像传感器采集出物体模拟图像信号,并将其转换为电信号,然后将放大的模拟信号经过模数转换器ad9822转换成为标准的数字信号, 送入cpld缓存,最后通过edma通道输入到dsp的ram中,在dsp中进行图像处理和识别[3]。 cpld是图像采集的优秀,它控制了整个采集过程的时序。当主机检测到物体后会向cpld发送一个帧同步信号syn,在此同时物体会在传感器的垂直方向上发生移动,主机检测到这个移动量并发送给cpld[4],这个信号就为物体的行同步plu。 根据控制相应管脚的低电平来控制光源。sp为cis传感器的行同步信号,cp为每个像素的时钟同步,sig是采样后的模拟量输出。每当sp发生从高到低的变化,cis传感器会检测到这个变化,重新计算cp的个数,每收到一个cp时钟信号,就会把相应的传感器件采样得到的电平通过sig管脚发送出去。 实际应用中,我们选用ad9822作为 cis图像传感器进行信号处理的a/d变换芯片。采用三通道运行方式,转换频率可以达到15msps。dsp在上电后初始化期间需要来配置a/d变换器来选择工作模式,对ad9822内部寄存器配置采用3线制串行通信接口,当cpld检测到了syn信号后准备进行图像采集工作,当检测到第一个plu信号开始采集,通过正确控制cis传感器的sp、cp的时序可以输出每一个像素的模拟量sig, 然后再正确控制a/d变换器的clk、adck就可以输出实际像素的数字量用8位数据线输出为d 0-d7,最后控制dsp的vport接口的vctl、vclk时序,把数据读到了dsp内部[5-6]。 3 总结 本文通过分析tms320dm642和ad9822工作的特点,提出了一种新的数据采集时序设计,从而针对不同的信号能够根据实际情况对dsp和cpld进行软件编程来控制数据采集频率,提高了系统实时性和稳定性。本系统应该在干线交通监视方面取得了良好的效果。本文作者创新点:本文首先分析了ad工作的时序,通过对 dsp和 cpld进行软件编程来控制ad9822的采集速度,从而达到可以根据实际情况灵活地改变ad9822的数据采集频率,提出了一种新的数据采集时序设计。
智能电网建设电力工程技术研究:智能电网建设中电力工程技术的应用 摘 要:对于电力系统而言,电网作为基础组成部分,其属于社会发展重要支撑结构。当电网建设时,只有实现人工演变为智能化,并将电力工程技术合理应用于智能电网的建设,才能确保电力工程正常建设,使其技术水平得到全面提高。对此,文章首先对智能电网建设进行分析,其次阐述电力工程技术,最后研究智能电网建设中电力工程技术的应用。 关键词:智能电网建设;电力工程技术;应用 在智能电网建设不断加剧下,促使电力工程技术得到广泛应用,并逐渐演变为电网建设重要技术支撑,基于此,相关部门需要加大电力工程技术的完善、优化力度,确保电力工程技术得到合理应用的同时,以促进智能电网的建设,尽可能改善电力资源供不应求的现状,从而更好实现节约资源和保证质量等目标,为电网建设提供有力保障。 1 分析智能电网建设 现阶段,我国在进行智能电网的建设时,其特征具体表现为:首先,绿色环保。当智能电网实际建设时,除了需要对各项资源进行合理运用,而且还应将环境污染降至最低,确保达到环境保护的目的。其次,电网结构具有一定可靠性。与传统电网对比,智能电网在结构方面得到明显优化,能更好适应环境、天气变化,确保电网运行具有安全性、稳定性特点。再次,经济性特点。在社会迅速发展下,资源问题日益严重,而智能电网建设,通过全方面分析和研究,以实现资源的合理化应用。最后,交互性。当进行能源供应时,在用户和市场的基础上,合理构建交流模式,确保能源市场得到全面发展。 2 电力工程技术的浅析 目前,在智能电网建设过程中,电力工程技术的应用相对比较广泛,而通过对其全面分析得出,电力工程技术主要包括以下几点。 第一,高压直流输电。当智能电网实际输电过程中,部分设备主要是以直流输电形式为主,因此,将该项技术应用于智能电网的建设中,一直占据重要作用,其原因为:该项技术除了具有一定技术性能,还具有经济性特征,在电网输电环节起到有效的积极作用。 第二,能源转换。在世界人口不断增加的形式下,促使能源出现严重匮乏状态,使其成为世界首要解决问题,在此基础上,能源转换技术的出现可以更好解决此类问题。另外,由于该项技术具有低污染和低耗能的优势,可以广泛应用于新能源开发,如太阳能和风能发电等技术,均以取得明显进步。基于此,将该项技术运用在智能电网的建设,可以更好达到电力资源循环的目的,促使智能电网工作效率得到全面提升。 第三,电能质量优化技术。对电能质量进行优化时,可以根据电能质量将其进行具体划分,同时对电能评估进行优化,以保证供电接口得到全面分析,亩构建完善评价标准,使其具有技术性、经济性特点。而我国相关部门,则需要科学制定相关规章制度,为评估工作提供有力保障,从而推动电能质量得到全面提升。 3 智能电网建设中电力工程技术的应用 3.1 应用于电源区域 为了更好符合用户用电需求,应保证电气元件、电子设备具有满足不同用电需求的能力,通过电力工程技术的合理应用,以保证更好提供电源供应,如交流电源或直流电源等。例如:通常情况下,蓄电池的充电操作,则是通过直流充电技术得以完成,然而,变电站通过直流和交流充电方式的运用,或者高频开关电源的应用等,同样可以更好满足该项需求。 3.2 应用于发电工程 由于电力工程技术具有较高的技术含量,可以利用电子设备完成电能转化、控制等操作,从而将机电设备和电能消耗降至最低,促使发电机、机电设备工作效率得到全面提升。除此之外,伴随电容技术迅速发展,使功率半导体器件实际容量得到明显扩增,同时逐渐迈向高压发展时代。虽然电子工程技术已经研发许多高效技术,如全自动、大功率的电子器件,具体包括APF(有源滤波器)或DVR(动态电压恢复器)等,此类设备可以更好满足电力系统的需求,使其维持持续运作的状态。 3.3 应用于输电过程 在电力工程技术持续发展、智能电网逐渐完善下,促使部分新型装置逐渐受到广泛应用,如果输电工程具有较大的输电容量,且电路相对较长,则可以采取直流输电的方式,将晶闸管交流设备作为送电和受电的逆变装置,该装置的应用,除了可以提高电网的输送容量,还能保证输电系统在恶劣天气条件下,可以保证系统更具安全性、稳定性,如智能调度技术的应用,能对资源进行全面优化和配置,尽最大可能避免出现大面积故障情况,以达到智能调度的目的。 3.4 应用措施 为了将电力工程技术合理运用在智能电网的建设,其应用措施主要表现以下几点:首先,实现配电网自动化的目的。当智能电网实际运行中,配电网自动化一直占据重要地位,同时也是智能电网稳定运行的关键,因此,在进行智能电网的建设时,应积极引入自动化技术,以建立配电网自动化系统,并保证通信系统具有开放性的特点,从而更好对工作系统进行有效控制。其次,提高智能电网灵活性的特点。若要实现智能电网的高效运转,则应保证电网结构具有灵活性的特点。然而,当前电能分配过程中,仍然存在较多问题,只有对此类问题进行及时处理和解决,才能确保高压电网更具灵活性和坚固性,促使智能电网建设工作的顺利进行。最后,高效电力设备的积极引入,除了可以向客户提供更加优质的电能,还能更好参与电网建设工作,为电力使用性能的提升起到有效促进作用,进而实现智能电网的稳定运行。 4 结束语 总之,在国民经济持续发展下,促使人们生活水平得到明显改善,为了更好推动智能电网的建设,需要对电力工程技术给予全面分析,使其应用效率得到有效提高。本文通过分析智能电网建设发现,电力工程技术在智能电网建设中的应用,具有良好应用前景,在对其进行合理应用后,以实现输电质量、工作效率的全面提升。 智能电网建设电力工程技术研究:电力工程技术下智能电网建设论文 一、智能电网的主要特点 1自愈能力。智能电网具有评估与分析自身安全的能力,它能够在连续运作的时候还能够兼顾预警能力,实现智能电网的自我治愈。在智能电网发生故障的时候,其自身的自愈功能能够对故障自动进行检测与诊断,并根据自身拥有的功能进行系统的自动恢复,使得智能电网能够正常运转。 2兼容性强。智能电网能够兼容可再生的能源,可以适应可再生能源进行有序、合理的接入,同时也能够适应分布式电源、微电网的接入,这样就会实现系统与用户的交互,具备了高效的互动能力,通过互动,可以满足用户对电力的多样需求,也可以为用户提供增值服务。 3经济实用。智能电网的建设能够保证电网有效安全的运行,因此电力市场的正常运营需要智能电网的大力建设。这样才能够有效的保证电力市场与交易的展开,优化电力资源配置。除此之外,智能电网因其自动化、智能化的控制系统,能够将电网的损耗大大的降低,提高电力资源的利用率。 4先进性。智能电网在电力流、信息流和业务流中都表现出了高度的融合性,智能电网的先进性主要体现在它是由电网基础体系和技术支撑体系组成的两大稳固体系,并融合了信息技术、传感器技术、自动控制技术等,配备了电网的基础设施,特别是在交/直流的输电、智能调度、电力储能、配电自动化等技术上,这些先进的技术都有广泛的应用。 二、智能电网中电力工程技术的应用概述 1在智能电网中电源方面的应用。智能电网的直流、交流以及变频电源都是由电力工程技术来提供的,它在智能电网建设中起到了重要作用。因此,智能电网不同类型的电力系统需求只有电力工程技术能够满足。 2在智能电网中输电方面的应用。在智能电网中运用电力工程技术,不但能够保证智能电网的稳定安全运行,还能够保证智能电网在实际运作中发挥到其应有的作用。从这方面来看,智能电网的安全与稳定运行是以电力工程技术为基础的。 三、智能电网建设中电力工程技术的具体应用 1优化电能质量的技术。在建设智能电网的过程中,对电力能源的质量进行优化的关键所在就是划分与评估电力能源的质量,这也是其实现的基础所在。它通过对供用电的实际情况进行深入分析,建立起针对用户需要的电能质量等级划分与电能质量评估系统,同时再依靠有关法律法规的监督,从而推动智能电网中优质电能的良好发展。在优化电能质量的技术中,它涉及到多种电能质量的控制技术。这些技术的使用,不仅可以降低生产运营中的成本,而且还可以不断提高智能电网的电能质量,为它带来更多的社会经济效益。 2输入清洁能源的技术。现如今,高电压的输变电是我国智能电网建设的基础,但是在这个过程中需要一定的辅助作用,而清洁能源才能够起到这个效果。而针对这种情况输入清洁能源的技术就能够得到充分的使用,并且我国智能电网的建设过程中对这种技术的需求也在不断增长。因此在对智能电网进行建设的过程中,需要将电力控制与电力工程技术综合的结合到一起。这样不但能够保证电网运营状态的稳定,还能够在输电过程中减少电力能源的消耗,从而提高了输电效率以及电力能源的利用率。 3高压直流输电技术。当前阶段,智能电网建设过程中所采用的交流电与实际运作过程中用的直流电之间存在着矛盾,这对于智能电网的正常运作是十分不利的。因此,在智能电网建设过程中,为了避免这种现象的出现,需要用换流器来对高压直流输电技术进行控制,这样才能够对电流进行整顿,从而符合智能电网建设过程中的输电要求。现阶段,我国远距离输电过程中,已经将这种高压直流输电技术广泛应用在这个过程中。因此,从长远发展来看,远距离输电的发展趋势就是高压直流输电技术。 4转换能源的技术。从当前形式来看,可持续发展政策是我国经济社会发展的基本策略。为了符合可持续发展观,我国的能源利用也要达到低碳环保的效果。这样才能够减少环境污染,提高能源利用率。从这方面上来看,能源转换就是低碳型能源的优秀基础。因此,为了提供啊能源的利用率,需要对能源的转换技术进行创新性开发。同样的,时代的发展也需要智能电网的建设符合可持续发展观,这也是我国实现社会可持续发展的基础。智能电网建设能够提高我国电网的运营与管理水平,而在未来的发展过程中,只能电网的建设需要能源转换技术,这也是提高电力资源利用率的一个有效途径。智能电网的建设不但能够推动我国经济以及能源的发展,且能够推动我国电网系统的变革。因此,提高人们工作生活质量,加强智能电网建设,形成符合我国国情的特色智能电网系统是今后发展趋势。 作者:石金云单位:中电投新疆能源化工集团有限责任公司 智能电网建设电力工程技术研究:智能电网建设中电力工程技术的应用 1智能电网的基本特点 智能电网是在现代电力工程技术体系基础上建立起的新式电网系统,是电力网实现柔性控制、交互控制、实时控制的新型结构和系统,特别在新兴电力技术、计算机通信技术和网络技术的前提下,智能电网更是具有着新的生机和活力,是电网与电源建设的主要潮流和方向。智能电网的优势在于实用性强,运行和维护的经济性高,特别对于市场化的电力交易和电力建设智能电网更是具备着优化配置、系统稳定、能耗较低等优势,对于预防电网出现大面积故障,降低停电事故经济损失,抵御自然灾害和特殊情况有着显著的适应能力。特别是智能电网具有结构和系统上的自愈能力,依靠冗余结构和备用设备在故障发生时可以自动进行自我修复和自我调整,这是传统电网系统、结构所不具备的功能。此外,智能电网可以设置自身的预警系统,能够对各类特殊情况和故障加以全面掌握和明确诊断,为电网运行、维护、修理提供针对性、有效性的建议和措施,方便做出科学的结论,同时做到对各类风险的提前预警,实现对各类问题的提前告知。 2智能电网建设过程中电力工程技术的应用 当前,电力工程技术中的电源技术、谐波调节技术、智能输电技术、整流技术是智能电网建设中应用的优秀技术。在智能电网建设中应该优化电源技术,通过恒频电源技术、直流电源技术、交流电源技术的针对性应用,提高智能电网的电能质量;在智能电网建设中应用谐波调节技术,做到对电网内谐波的有效控制和消除,对智能电网经济性、安全性、稳定性的有效保障;在智能电网建设中应该合理应用整流技术,通过晶阀管变流设备、整流装置、逆变设备的应用,提升智能电网运行的稳定性,在扩大电网容量的同时,预防电压出现波动而造成对整个电网的影响。 3智能电网建设过程中具体运用电力工程技术的要点 3.1合理运用质量优化策略 在智能电网建设中应该运用电力工程技术的质量优化策略,将智能电网划分为不同的层次和等级,从经济性和建设性的角度出发,构建智能电网的完整而协调的体系,进而确定智能电网建设的重要参数和技术系统,构筑智能电网的质量评估体系、经济运行体系、电网运行体系,实现对智能电网建设目标质量上的根本保障。 3.2合理运用能源转换技术 在智能电网建设的规划和实施过程中,要采用倾斜的政策和方式推进能源转化技术的全面应用,降低智能电网建设和运行过程中能源的消耗,实现能源低污染、高效率地转化,以此来构建智能电网的运行新方式,使能源得到更加充分地利用,做到对低碳发展、高效电网建设的基本支持。 3.3推行柔性输电技术 柔性输电技术是指在智能电网系统中应用微电子技术、电力工程技术、现代通信和控制技术而形成的动态性、交互性的电力输送技术。智能电网建设过程中柔性输电技术是重要的前提,应该在智能电网建设将控制体系、电网系统、输变电设备进行整合,实现对智能电网的智能与实时调控,在增加智能电网稳定性和安全性的同时,做到对智能电网能耗的全面控制,起到对智能电网输送电安全和效率的有效保证。 3.4开发新型高压直流输电技术 智能电网建设过程中高压直流新型输电技术处于优秀的位置,也是电力工程技术实际应用的突破口,应该将控制换流器技术作为高压直流输电技术的中心,通过控制换流器的科学设计和严谨施工作为实现智能电网建设稳定性和经济性的保证。要在智能电网建设中不断扩大高压直流输电技术的应用范围,提升高压直流输电技术的运用质量,使智能电网的容量进一步扩大,智能电网的服务和供电范围进一步提升。 4结语 智能电网建设是社会基础设施和电网建设的重要项目,特别是在电网结构调整和市场化进程加快的环境中,智能电网建设改变了整个电力行业和能源系统。在智能电网建设过程中,要采用系统性、工程性的方法,将电力工程的科学和技术全面而合理地应用到智能电网建设中,建立电力工程科学技术运用的模式和体系,构建智能电网的结构与功能,实现对电力系统、能源系统、社会结构、生产方式深层次的变革,促进经济的持续进步和发展。 作者:朱明轩 单位:国网黑龙江省电力有限公司大兴安岭供电公司 智能电网建设电力工程技术研究:电力工程技术在智能电网建设的运用 【摘要】电网是电力系统的重要组成部分,在经济社会发展中发挥着重要的支撑作用。在电网建设中,从人工到智能的转变可以说是一个重要的转型之举。鉴于此,本文首先对智能电网建设的特征进行介绍,并在此基础上分析电力工程技术在智能电网建设中的应用,以此来为日后智能电网的建设提供一定的参考依据。 【关键词】电力工程;智能电网;建设;应用 1引言 电力工程技术是智能电网建设中的一项重要技术,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,对电力工程技术的不断优化与完善也引起了相关部门的高度重视。电力企业如果想要从根本上提高电力工程技术,对其在电网建设中的应用进行全面、系统的了解是非常重要的。只有这样,才能够结合未来智能电网的发展趋势,实现电力工程技术的进一步完善。 2智能电网建设的特征 现阶段,我国智能电网建设主要包含以下几个特征:①电网的绿色环保。智能电网在建设过程中,不但对资源进行了有效充分的利用,还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。②电网的结构牢固。与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。③电网的经济性。随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。④电网的交互性。在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来保障能源市场发展的持续性。 3电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 3.1电力工程技术在电源领域方面的应用 智能电网中各个设备的电源都是由电力工程技术提供的,电源通常有交流、变频、恒频、直流电源等形式,例如:蓄电池充电一般都是直流电源。而在操作变电所的时候,可以使用交流也可以是直流电源,而在小型计算机或是大型计算机里,器开关电源都是高频的。 3.2电力工程技术在输电过程中的应用 对于智能电网而言,其对于电能最基本的要求就是要求电能足够的稳定,且电能的质量较高,为了能够实现这一目的,就要使用到电力工程技术的“无功补偿技术”和“谐波抑制技术”。在电力工程中,会不断的出现新装置,比如说薄型的变换器、无功补偿装置等。有些国家在建设输电工程的时候,如果输电容量较大,或者是线路较长的时候,就会采用直流输电的方式进行。而在我国,普遍是将闸管变流装置来做逆变闸、整流阀装置的。将这些装置用于配电网时,可以避免电压出现突然闪变或是电网突然停电的事故,从而增强供电效果,极大地保障电网的安全运行。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 4.1柔性交流输电技术的应用 将清洁度较高的新型能源传输到电网中的过程就是所谓的柔性交流输电,此输电技术一般是以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 4.2能源转换技术的应用 据上文描述可知,智能电网最为显著的一个特点就是能够对能源进行充分的利用。伴随着智能电网的不断发展,相关部门对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其应用于智能电网中具有必要性,其能够将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 4.3电能质量优化技术的应用 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,重点要做好以下几方面的工作:①需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等;②为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。 4.4高压直流输电技术的应用 高压直流输电技术的适用性很广,即使是在小岛上,也可以利用高压直流输电系统,完成电能输送工作。如图1所示即为高压直流输电系统构成,根据图中不难看出,在高压直流输电系统内,交流电的应用也是不可避免的,因此必须设置相应的控制换流装置。当前,控制换流装置是由关断原件构成的,这种构成结构可以使电能的输送效果更为理想,也降低了电能输送的成本,具有较高的经济性,十分值得推广。 5电力工程技术在智能电网建设中应注意事项 5.1确保网络结构的灵活性 智能电网建设最基础的一个要求就是能够确保网络结构足够的灵活性,具体需要注意以下几点事项:①确保高压电网又运行可靠;②加强我国电网的基本架构建设;③完善区域性电网建设;④改进配电网结构,增强配电网的可靠性、稳定性。总而言之,相关工作人员必须更加努力,采用最佳的策略,从而推动智能电网的建设。 5.2完善通信系统 为了有效提升智能电网的自动化建设水平,可以在智能电网中投入使用通信技术,同时,通过通信系统的完善,使得信息的传输变得更加的及时、全面。通信系统建设注意事项,具体如下:①确保通信平台的使用性能较为灵活;②明确划分信息层次;③融合电力业务与信息技术;④简化信息操作步骤;⑤确保信息平台具有良好的保密性能;⑥确保信息平台具有良好的自我保护性能;⑦增加通信技术的种类,完善通信功能。 5.3完善电力设备 为了有效提高电能的质量,增加电量,转变能源,则需要采用较为精良的电力设备,基于此,不难看出,完善电力设备是非常有必要的。在智能电网建设中,常用的电力设备有很多,例如:可控硅并联电抗器、动态电压恢复器、静止同步补偿器等等。为了提升智能电网建设水平,相关工作人员还应该继续研究,研制出更多好用的电力设备。 6结语 综上所述,我国智能电网的建设有广阔的发展机遇和发展空间,作为有极大潜力的电力工程技术在我国现代电网的建设中有着十分重大的意义。本文通过对智能电网建设特点的分析,提出了电力工程技术在智能电网建设中应用的必要性,并对其在智能电网建设中的总体应用以及具体技术应用进行了探讨。通过实践表明,电力工程技术的应用,对于促进智能化电网的建设,优化能源结构以及提高经济效益具有重要作用。 作者:谢剑波 单位:国网湖南省电力公司永州供电分公司 智能电网建设电力工程技术研究:电力工程技术在智能电网建设的应用研究 摘 要:我国经济的快速发展导致人均生活水平不断提高,对供电技术提出了很高的要求。而传统的电网建设已经不足以满足日益增长的供电需求,需要向着更高层次的方向进化,而智能化电网就是再这样环境下诞生的产物,它具有现代化、信息化的特点,在输电供电方面更加快捷安全。而电力工程技术作为智能化电网中最重要的技术,其建设与发展对于建设智能化电网具有重大意义。本文分析其主要特点及其发展趋势,进而分析智能化电网的建设问题。 关键词:电力工程; 智能电网 ;应用研究 人口的增加和全球气候的变化使得全球进入了能源时代,对能源的争夺成为世界各国的主流,尤其是在经济危机过后,能源与生产之间的矛盾进一步凸显,为了解决能源危机,智能电网的建设势在必行,国家应将建设智能电网项目作为重点项目,结合我国国情,颁布条例,加大智能电网的建设速度。智能电网之所以被广为看好,不仅因为其发展符合现在流行的可持续发展,更因为其兼有实用性与经济性的特点。而电力工程技术可以有效提高输电的稳定性,且能加快电网的建设速度,在节省能源方面上也起着很大作用。本文从智能电网所具有的特点说起,再分析电力工程技术早智能电网中的应用。 一、智能电网的概述及其特征 作为一个领土和人口都居世界前列的国家,我国的资源分配却很不平衡,根据地区差异的不同而不同。在几次经济危机过后,人们为了解决电能上的问题开始建设智能电网,最早使用这项观念的是美国,其为了缓解金融危机所带来的影响与能源紧张的局面,尽快恢复经济进而推动其他领域的发展,开始大力布置智能电网,智能电网所包含的不仅仅是一个体系,而是多种配电输电体系共存,相互作用。而在我国的智能电网构建中,为了与我国实际情况相匹配,一般都要履行绿色环保的概念,保护生态环境,最大程度上减少污染;智能电网还具有的一个特点就是坚固耐用,考虑到我国电能的输送环境,智能电网的架构特别牢固,在一些自然灾害发生时不会中断电能的传输,也就使大规模停电额概率降到最小,反之要是网架不合格,就会造成输电中断甚至更为恶劣的情况;智能电网之所以智能,是因为其高度自动化,在发生问题时可以自我医疗不会发生事故,而且智能电网也避免了传统电网建设中不必要的资源浪费,最大化地使用资源,较传统电网无论是成本还是收益都远远升高;除此之外,智能电网的交互性也比传统电网高很多,所谓交互性,就是改变以往的单向传输模式,根据客户的意见来修改,服务质量得到了很大提升。 二、电力工程技术在智能电网中的整体应用 基于智能电网的建设过程,电力工程技术主要应用在电源、发电、输电三个环节。1.电源部分。在电流的分类里面,把其分为直流电和交流电,交流又分为变频和衡频两种,电力工程技术因为可以支持所有电网中的电源设备如直流电源、交流电源,所以它可以把两种类型的电流输送到智能电网体系内。2.发电部分。电力工程技术通过控制电子设备进而控制电能的转化与控制,先进的工程技术可以有效增加发电设备的效率并且减少发电过程中的损耗。而随着近些年来技术的不断革新,一些设备得到了很大的提高,如半导体元件的容量较之前有了很大的改观,而像智能开关,高压直流输电、高压变频等尖端技术也层出不穷。3.输电部分。电力工程技术中有两项技术谐波管控技术和无功补偿技术是保证电能质量和电网工作状态稳定的关键技术,其可以使电能在输送过程中也具有较高的质量并且不会被环境因素所影响到。在过程中,常常会遇到大规模输电和输电线路较长的情况,我们一般采用直流输电的方法来保证输电的快捷稳定。而在高压线路输电中,多使用晶闸管变流装置,这项设备的使用可有效提高线路的稳定性,也使得可以输送的电量大大增加,在一些极端天气发生时,这项装置就可以保证不断电或者是电压的稳定。晶闸管变流装置一般是安装在输电和受电两端,作为整流阀和逆变阀使用。由此可见新技术和新装备的使用对于提升电网输电稳定和效率有着极大的提升。 三、电力工程技术在智能电网中的具体应用 上述分析是基于电网整个而言的,本节是依据电力工程的具体作用而言的。1.质量的优化和能源的转换。电能的质量优化技术首先要将电能质量分等级,再建立完整的质量评估体系。供电接口的类型要通过分析经济的方向来确定,而分析经济也要建立用户经济性和技术质量两种评估方式,通过规范市场和满足用户需求来建设高质量的智能电网。在实现上述前提的条件下,产生了以下几种技术:源滤波器、自适应静止无功补偿、连续调谐滤波器等,这些技术在提升电能的质量上具有相当高的作用。根据可持续性发展战略,这些技术在提升质量的同时也会较少对周边环境的损害,在节约成本方面也有一定的建树。在能源的转化上,低碳能源将会是以后主流的能源发展方向,无论是在降低消耗方面还是在节省成本方面,低碳能源都比现有的能源高出较多。能源的转化实质上就是实用技术来改善能源的转化方式,多转化为自然类型的能源,如风能、太阳能等,尤其是太阳能,在采光较好的地区太阳能的使用比较广泛,成本相对于效益来说可以忽略不计,而且其对环境无污染也是促使其广泛使用的重要因素之一。2.柔性交流输电技术。电子工程技术的主要使用是在高压变电输电过程中,输送并且隔离清洁能源。而这项技术在控制输电方面展现出良好的性能,其使用微电子、电子技术等结合通信、控制技术来灵活地控制输电,把清洁能源输入电网中。因此柔性交流输电技术符合整体的电力工程技术,与我国电网的发展相辅相成,保证电网稳定性的发展,与此同时其在降低输电损耗、提高输电能力方面也有较大的作用。3.高压直流输电技术。在我国现行的高压输电技术体系中,绝大部分是直流输电体系,但是在实际状况中很多环节使用的却是交流电,因此在控制换流器的方面要细致,保证输入的电流是直流电,其中换流器大多有一些管段元件构成来保证输电的稳定性。高压直流输电技术就满足上述所说的实现电流的转变,而且除了上述优点之外,高压输电技术最重要的一点就是其可以向偏远地区供电,像一些地处偏僻的海岛和新疆西藏地区。由于这项特性,高压直流输电技术必将在未来发挥更加重要的作用,获得更加宽广的发展空间。 四、其他关键技术 在智能电网的构建中,除了电子工程技术之外,其他的技术也必不可少。像信息管理技术,主要负责信息的采集和分析,并且其采集范围再大的方面要扩张到整个产业链,小的方面要贯穿整个企业内部;智能调度技术则是调节所有人员技术的技术,但这项技术目前存在许多不足,尤其是在自动化方面,需要进一步研究;分布式能源接入技术采用大量的分布式电源在配电网上运行,改变了以往单向的运行格局,在管理系统的调度下这些电源协调运行,创造巨大的经济效益;而智能电网中的通信技术也是较为重要的一环,其对于数据的获取、保护、控制都保证可靠性,这项技术的存在对于提升服务质量有着质的提升。五、结语智能电网作为我国发展项目的基础项目之一,由于近些年来人们对于供电量和供电安全的需求量增加,使其成为最重要的项目之一。通过上述对电网的概述和电力工程技术在智能电网中的应用的分析,可以认识到电力工程技术可以提高输电效率降低输电成本等优势,并且其应用符合可持续发展战略,所以在以后的智能电网建设工作中,要加大对于电力工程的研究与优化力度,使用低碳能源,积极引进国外先进技术来提升我们自身技术。 作者:冯镜昌 单位:广东电网有限责任公司肇庆供电局
自动化技术论文:建筑物自动化技术管理论文 摘要:中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统(BAS)》所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久…… 关键词:建筑物自动化总线技术 中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统(BAS)》所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久,因此,在商业领域已经成功运用多年的个人计算机和以太网通信,现在却成为BAS更新途径的热门话题。PC-BasedControl和以太网技术,已经开始全面进入BAS领域。2000年3月,Honewell公司推出的全数字化闭路电视监视系统DVM,就用PC-BasedVideoServer,类似于商业领域应用的个人计算机式视频服务器,取代了传统的模拟和数字混合的CCTV闭路电视矩阵切换器和磁带录象设备;DVM系统中,经过信号转换接口把所有摄像机的视频信号直接连入以太网通信,每20台摄像机使用1台VideoServer。这种第三代保安监控电视的全数字化CCTV以太网系统,已经在澳大利亚悉尼机场使用。 PC机技术日新月异的进步,使BAS的中央站功能不断增强;PC机的商业软件,如ODBC、API等等,已成为BAS的标准软件;基于PC机技术的分站不断发展。信息领域的以太网技术对工业自动化和建筑物自动化各个层面的影响,从上到下。BAS管理层的以太网正在下植到自动化层和更低的现场层。BAS三层结构将会成为以太网"一网到底"的三层网络。完成这项"通体透明网络"革新的主要技术,就是以太网现场总线。以太网现场总线,也可称为以太网I/O(Input/Output),是控制技术和信息技术的完美结合,性能发挥到极致,它或许能够解决工业自动化长期争论不休的现场总线标准化问题,是商业技术影响工控技术的一个范例。 以总线为脉络,分析计算机总线、测控总线和网络总线在BAS技术发展中分别担纲的角色,可以加深对BAS未来发展的了解。 1、总线BUS 总线一词,源于计算机技术。总线是各种信号线的集合(包括地址、数据、控制、电源等),是各种信息传输的通路,有汇总的涵义。微软百科词典定义总线为:计算机系统中各部件之间用于数据传输的一组硬件连线(导线)。IBM公司将其简称为用于传输信号或功率的一根或多根导体。在建筑物自动化中,BAS总线可解释为用来连接中央站分站、现场设备或者各种系统的那些具有导电性的通路,以完成数据或信号的传输。 以应用范围来分,BAS总线可划分为计算机总线、测控总线和网络总线、。计算机总线用于上位管理计算机和中央站内部部件的连接。测控总线用于中央站与分站的连接,分站与现场设备的连接,现场设备之间的连接。网络总线则是将上位管理计算机和中央站、浏览器等视为节点而共同连接在一起的一条多分支线路,将数据置于网络总线中,数据将会经所有的节点检测后,由其指定地址的节点接收。BAS管理层的以太网就是网络总线。当以太网下植到自动化层和现场层以后,以太网又扮演着测控总线的角色,在这种背景下,我们借用"网络就是计算机"的概念,不免也可以说"网络就是控制器",因为所有传感器、执行器、分站、中央站已经遍布以太网中,以太网被赋予完成分布式控制兼有普通信息存取的能力,人们可以随心所欲使用以太网,无论是进行实时控制还是传递管理信息。 2、标准化Standardization 作为信息传输通路的总线,追求标准化,是各种总线的共同目标;只有标准总线,才能够支持更多的性能不同的产品的连接,完成更多更好的系统的集成,实现更完善的控制和管理,因此,总经以其有汇集性能的特点,尤其需要标准化。标准总线的形成,主要有两种方法,一种是由非商业的或政府组织所产生的标准,目的在于使某一种类型总线开发和使用规范化,例如RS232C;这种正规的合法的技术标准,是在对已有方法、途径及技术开发进行仔细研究的基础上起草,并经正式批准后产生,这种标准通常包括着一些国际标准。另外一种方法,是有某一家公司先行开发出一种总线技术,由于成功,得到其它公司模仿和广泛使用,以至一偏离该总线就会产生不兼容问题,导致产品在市场中受到限制,例如现场总线LonTalkBus;这类事实上的总线技术标准,是基于市场需求产生而形成的,无需正式批准,这种标准通常包括大量流行的工业标准。 3、计算机总线ComputerBus 中国行业标准JGJ/T16-92第26章BAS,对中央站硬件、组态、系统软件的规定(26.4.26.5)非常简单,仅是基于采用计算机作为监控中心的一般原则,如应设置CPU、CIU、CRT、打印机等规定,对上位管理计算机则仅限于优化控制与管理某些功能要求。但是,近年来计算机技术发展很快,系统软件、应用软件、存储系统、处理器技术、输入输出系统和计算机结构,都是如此,其中,计算机总线技术与工业自动化、建筑物自动化关系密切,计算机总线是计算机系统信息总通道,性能优劣,对BAS上位管理计算机和工作站的影响是至关重要的。因为采用先进的计算机总线,可以提高工作站的带宽,改变工作站的兼容性和开放性,并能提高工作站的可靠性,这对控制系统无疑是最重要的性能。例如,使用PCI总线技术的PC机,每年停机时间可以小于315秒中,可靠性高达99.99%,因此,BAS用户已经开始关心工作站的计算机总线,2000年9月山西省太原市某国际贸易中心大厦BAS招标文件中,明确提出中央站应该使用计算机33MHz三总线结构PCI(外部设备互联总线),说明用户不仅关心各种功能模块设置,还要求提供工控级别的总线来保证工作站性能。随着基于PC机控制的技术进展,计算机总线对BAS的影响会更加重要。因为BAS将逐渐最终成为由一台PC机控制几条现场总线的系统。 3.1计算机总线的发展历史 1970年,DEC公司首先推出了称为Unibus的总线,把PDP11小型计算机上所有的部件、设备都连接在一起。它是一种单总线结构。 1981年,IBM公司在第1台个人计算机IBMPC/XT上推出了XT总线,也是单总线,1984年,采用16位CPU的IBMPC/AT出台,AT总线在XT总线结构上,增加了一组输入/输出总线,形成双总线结构。AT总线就是著名的工业标准总线ISA,全称是IndustrialArchitecture工业标准结构,它是通过将板卡出入IBMPC及其兼容机的标准扩展槽来添加计算机部件的总线设计规范。1989年康柏、惠普等9家公司在ISA基础上,推出EISA,扩展工业标准结构,这是一种把附加卡(例如视频卡、内置卡MODEM卡及支持其它外围设备的卡)联接到PC机主板的一种总线标准。EISA总线操作频率比ISA高很多,能提供很多的数据吞吐率。 为了提高PC机性能,使某些扩展板可以直接与微处理器通信,而不必经过通常使用的系统总线,Intel公司提供了PCI总线规范。这种局部总线允许在计算机上安装多至10个PCI兼容的扩展卡,PCI局部总线系统需要在某个PCI兼容插槽中安装一块PCI控制卡,每次可以以32位或64位的速度与CPU进行数据交换。PCI规范还考虑了多路复用Multiplexing。因此,PCI总线已成为今天计算机事实上的局部总线标准。由于PCI独立于处理器,不仅Intel系列可用,DEC的Alpha、Motorola的PowerPC等系列也可以用,它的向前向后兼容性,能使现有的多种计算机都能平滑过度到新标准,所以尤其受工业控制机行业的欢迎,建立了PCI工业计算机协会PCIIndustrialComputerManufacturersGroup(PCIMG),致力于在工控机行业推广PCI总线。1995年,出版了CompactPCI规范。 PCI总线在计算机中配置了3组总线,时钟33MHz,与CPU时钟频率无关,宽度32位,可扩展至64位,带宽达132Mbps至246Mbps,可以和ISA、EISA、VL-BUS等总线兼容,支持5V和3.3V两种电压,可以在芯片、软件和开发工具方面广泛利用PC机丰富资源,它具有良好的网络性能、图形视窗介面和数据存贮性能,是工业自动化和建筑物自动化中央站理想的计算机总线。 4、网络总线NetworkBus 中国标准JGJ/T16-92第26章BAS,规定"优先采用共享总线型"局域网结构作为BAS管理层、自动化层、现场层的网络拓扑,即用一条总线,把上位管理计算机、中央站、分站、现场设备各自连接在一起,形成三层局域网。因为所有节点共享一条传输通路,一次只能允许一个节点发送信息,所以需要建立信息发送的控制方式,JGJ/T96-在26.6.6条文说明中,没有明确规定是用IEEE802.3以太网的CSMA/CD波及监听多路访问/冲突检测争抢发送,还是用IEEE802.4令牌总线排队访问控制,只有指出这两种方法都是"目前流行的",但是"并无一致的看法"。在26.6《信号传输与数据通信》中,则把现场层至自动化层之间的信息传递成为"信号传输",把自动化层和管理层之间的信息传递,称为"数据通信",以示区别,前者为现场设备与计算机通信,包括模拟信号,后者为计算机之间通信,全部为数字信号。 20多年来,发展极为成功的以太网技术,已经得到公认。人类进入英特网时代,以太网也迅速进入工业自动化的各层网络。电气电子工程师协会IEEE基于802.3以太网国际标准,正在积极制定现场与以太网通信的新标准,使以太网能够直接为现场层所使用,可以预见,正象个人计算机PC迅速进入工业自动化领域一样,以太网以及TCP/IP、UDP/IP协议将十分迅速进入工业自动化各个领域,包括BAS。 网络总线是网络通信总线的简称,在BAS中,网络总线是上位管理计算机、中央站、分站、现场设备之间的连接总线,从计算机系统结构的角度上看,它是计算机的外部总线,计算机总线则可视为内部总线。网络总线属于网络技术,计算机总线属于计算机技术,网络是多个计算机的集合系统,数据通信和资源共享是其特点。今天,已经进?quot;网络就是计算机"的时代,通信和计算机技术紧密结合、同步发展,计算机总线和网络总线是计算机一种技术的两个方面。新一代的计算机已经把网络接口集成到计算机母板上,网络功能已经嵌入到操作系统中,使得网络总线可以视为计算机总线的外部延伸,密不可分。不进入网络的工作站,是不完整的工作站。在建筑物领域,BAS是建筑物整体计算机网络的重要子网,形成建筑物管理和建筑物设备控制一体化是从网络开始的。计算机总站维系着BAS的通信子网,资源子网和通信子网的组合,就是建筑物自动化网络,就是建筑物自动化系统。 4.1以太网的发展历史 1968-1972Aloha无线电系统夏威夷大学开创争用型通信 1972-1977首台以太网2.94MMetcalf和Boggs先生建立CAMA/CD 1979-1983粗同轴以太网10MCom(DEC、Intel、Xerox)10BASE5 1980-1982细同轴以太网商品化10M3ComISA总线与10BASE2相连 1984-1987双绞线以太网1MUTPHP、AT T1BASE5 1986-1990综合布线+双线绞线以太网10MSynOptics、HP10BASET 1990-1994交换式和全双工以太网10MKalpanaEtherSwitch 1992-1995快速以太网100MUTPGrandJunction100BASET 1996-?千兆位以太网1000MIEEE802.3z1000BASEF 4.2以太网与局域网国际标准IEEE802.3 以太网是商业市场上发展的,而802.3标准是独立的标准组织《电气与电子工程师学会》开发的802.3是基于以太网第1个版本制定,但在一定程度上改进了设计,1983年公布以后,以太网以此又作了修改,原来互不兼容的局域网,变为互相兼容(但不完全兼容)。二者主要区别是结构不同,例如,最大数据单元,802.3是1460字节,以太网是1500字节。但是,通常可以把802.3视同以太网。 以太网速率有10M和100M两种,最大1518字节,最大段长度500米(粗同轴)、185米(细同轴)、100米(UTP),中断段综合长度2500米(粗同轴)、925米(细同轴)、2500米(UTP)。 在BAS中用以太网作为网络总线时,现在BAS供应商所提供的以太网接口卡NIC(安装在中央站中),应该是10M/100M自适应型,以满足用户部署100M快速以太网的要求,例如Intel公司的PRO/100+管理适配器,适用于有PCI总线的台式机,能自动监听集线器速度,从而自动选择10M或100M,能支持最新的连接管理规范wfw2.0,支持所有的主要操作系统和网络操作系统,WinNT、95、98、2000,Nerware、UNIX,支持10BAS-TX,5类UTP,RJ-45连接器,数据路径宽度32位,可在0-55℃环境中工作。 4.3以太网介质访问控制(MAC)CSMA/CD 载波监听多址访问/冲突检测是以太网抢先式信息发送的主要技术,它包括有先听再讲、无声则讲、有空就讲、边讲边听、一人独讲、退避三舍等信息发送规则,保证所有站点都能以公平方式通过竞争来访问大家共享的以太网,虽然难免有"后到先服务"的现象,但是,由于CSMA/CD有一套完整的处理冲突的方法,大体上实现了对网络总线的公平访问。它是退避三舍的自调整功能,保证所有信息的发送都是成功的,例如常用的一种冲突退避延迟算法,称为"截断的二进制指数回退(EBE)",它使发送信息的站点,每冲突一次,自动延迟一个以2的幂函数计算的退避时间,用这种不断扩大回退时间来适应网络流量的变化,这是一种很巧妙的方法。它规定了退避也是有限度的,即最大退避时间以210倍为限,忍让次数也是有限的,以216次为限,否则就会丢掉这个屡发屡败以太冈帧,这种情况是绝少发生的,除非以太网已经瘫痪。 以太网每帧发送之间有一个固定的间隙64字节、512位,称为时间片,用来识别由于冲突而失败的发送信息帧碎片(最小帧规定为64字节,包括48字节数据),在512位时间内,网络冈所有站点检测到载波(有信息发送)和合法的冲突、信息帧碎片,从而保证以太网能正常工作,不受非有效帧(碎片)的影响。 一般谈到以太网,主要是指802.3的CSMA/CD协议,它是以太网的主经软件(其它还帧结构软件等)此外,以太网还包括以太网接口卡NIC、收发器、中继器硬件。总之,以太网是一种局域网,是共享总线型局域网(包括集线器Hub网络),是国际标准局域网之一,应用最广泛。 4.4以太网与TCP/IP 传输控制协议/网际协议(TCP/IP)是实践中产生的解决网络互连和异构计算机之间提供可行的透明通信服务的一组协议,它是世界上最大网络因特网的基础。以其公用性和有效性,成为公认的开放系统。TCP/IP是网络数据传输事实上的标准,或者简称其为因特网通信协议。 BAS结构图中,标明以太网,是说网络采用共享总线拓扑,标明TCP/IP,是说数据传输采用因特网通信协议。 TCP/IP独立于特定的计算机软硬件、独立于特定的网络系统,即使你不接入Internet,用它也是最好的组网方案,所以,我们在本文开始,对JGJ/T16-92BAS的网络结构就标明采用TCP/IP,更何况,BAS进入Internet也是势在必行的事情。 TCP/IP协议有三个特点,首先它的开放性,可以把现行的各种局域网互联起来,其次,它统一了地址规则,这种IP地址与域名系统的唯一性,保证了因特网走向全球,最后,高层协议基本标准化,使各种用户可靠而且便利,这一特点,在工业自动化中,有很好的应用,可以把标准化的控制总线协议,包装在高层协议中,使TCP/IP成为工业控制通信协议。 TCP/IP分成4个层次: 应用层--常用的应用程序有SMTP(邮件传送)、NFS(网络文件)、NIS(网络信息)、SNMNP(网络管理)、FTP(文件传输)、DNS(域名系统)等,以及工业自动化通信协议,也可在本层打包,如Moddbus、HoneywellC-Bus等。 传输层--提供端到端(即应用程序之间)的通信,主要功能是信息格式化、数据确认和丢失重传等,主要有(TCP传输控制协议)和UDP(用户数据报协议UserDataprogramProtocol,它在工业自动化应用中看好,它把数据先打包,后经IP发送,效率高于TCP) 网络接口层--不同网或同网中计算机之间的通信,处理数据报和路由,主要是IP(网际互连协议) 网络接口层--提供与物理网络的连接,它包括所有现行的网络访问标准,最重要的是以太网(802.3系列)。 5、测控总线MeasureandControlBus BAS现场层和自动层的总线,可视为测控总线。JGJ/T16-92第26章BAS26.6.l节规定"从现场到计算机系统的信号传输,需综合考虑""(1)简化传输控制的硬件结构;(2)减少传输导线的根数;(3)弱化维修的技术难度",还进一步指出了采用的方法"可选用一对一的传输方式、矩阵选码一公用线传输方式或多路复用技术的一路通道多方使用的传输方式(阵列式传输方式)""首先考虑时分制"等等。反映中国行业标准对测控信号传输的重视以及要求采用最新技术的愿望。在当时的历史条件下,已经把测控总线阐述得淋漓尽致。 自从HGH/TI6颁布近十年来,测控信号传输领域发生了重大的变化,这就是现场总线技术所带来的深刻变革,对BAS的影响当然也是非常深远的。只有现场总线技术才能符合JGJ/T1-92第26.6.1节规定的三项要求:最简单的传输控制,最少的导线根数,最方便的维修技术;而且,最重要的是,现场总线带来了工业自动化开放系统的新局面,减少了自控系统寿命周期成本LifeCycleCost。 因此,测控总线的讨论,可以归纳为现场总线的讨论。 国际电工委员会IEC定义现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。 安装在控制室内的BAS中央站与现场的分站,分站与现场的传感器,它们之间的信号传输均适用现场总线技术。换言之,自动化层和现场层,采用现场总线技术是历史发展的必然。当有人提?quot;现场总线是管理控制一体化方案的催化剂"时(美国Fisher公司Martin先生),我们深刻体会这一隽语的丰富内涵。 5.1现场总线发展历史 1983年,Honeywell公司推出的差分信号驱动器,成功地在4-20mA直流信号上叠加了数字信号,随即投入市场的智能化仪表Smart变送器,是现场总线产品的前驱,这些带有微处理器芯片的仪表,除了在原由模拟信号仪表的基础上增加了复杂的计算功能外,还在4-20mA直流信号上迭加了数字信号,使现场与控制室之间的连接,从模拟信号过渡到了数字信号。这种工作机制,成为美国fisher-Rosemount公司著名的现场总线HART通信协议的基础。 1984年,美国仪表协会ISA/SO50工作组,开始制定现场总线标准。IEC也成立现场总线工作组IEC/TC65/SC65C/WG6,开始研究现场总线标准。 1985年,国际电工委员会决定由ProwayWorkingGroup负责研究现场总线体系结构和制定标准。 1986年,德国推出Profibus过程现场总线标准。 1990年,美国Echelon公司推出LonWorks现场总线产品。 1992年,Siemens、Rosemount、Rosemount、ABB、Foxboro、Yokogawa等80家公司联合,成立ISP协会,着手在Profibus基础上制定标准。 1993年,Honewell、Bailey等公司成立WorldFIP协会,有120家公司参加,准备以法国标准FIP(FactorInsrtumentationProtocol)为基础制定标准。 1994年,ISP和WorldFIP北美部份合并,成立FF现场总线基金会(FieldbusFoundation)。推动现场总线国际标准的开发。 1996年,FF公布了低速总线H1标准。 2000年1月4日,IEC宣布现场总线国际标准以86%赞成、12%反对通过,IEC-61158面世。 5.2现场总线国际标准IEC-61158 8种现有的现场总线纳入国际标准,如果考虑到世界上已有30多种现场总线,这也还是在统一的路程上,前进了一大步。 从上表可以看出,8种现场,有8种通信协议,互不兼容,距离统一标准的现场总线,还有很大距离,虽然这些现场总线在功能上可以互补。 为了解决现场总线统一问题,借鉴IT行业的统一网络通信标准,就是第5种类型,即以太网现场总线。1998年,在美国休斯敦召开的ISA展览会期间,成正了工业自动化开放式网络联盟IAONA,建议把FF的H2高速现场总线,改成高速以太网HSE,有Honeywell参加的18个公司31位工程师正在Foxboro公司积极进行开发,希望HSE能成为众望所归的现场总线。 HSE的特点是速度高(100Mbps),数据通过量大,与计算机联接容易,价格低。有两类用途,一类是完成由于计算量过大而不适合在现场仪表中进行的运算,另一类是作为多条低速H1总线或其他网络的网关设备。 HSE是否适用干BAS,是有待研究的事情。 在IEC61158国际标准中,有欧洲标准建筑物自动化系统MBS-TC247推荐的ProfibusFMS总线和WorldFIP总线,但是没有欧洲推荐的LonWorks总线和欧洲设备总线EIB。 5.3现场总线的三层结构 从IEC61158标准中的8类总线,可以看出现场总线并不需要保持与ISO/OS17层结构一致,只需物理层、数据链路层、应用层等三层就可以了。因为面向控制的信息比较简单,但需要快速而可靠地到达目的地,七层模式使数据转换变慢,会滞后实时控制的时间要求,七层有关的网络接口成本也较高,同时,现场设备也不需要OSI地址。 IEC61158还规定,所有2至8类现场总线,均需对类型1的FF总线提供接口,但2至8类总线之间,不要求提供接口。 5.4以太网作为现场总线的主要问题及其解决方法 由于以太网802.3采用随机式的CSMA/CD信息发送方式,对事实控制来说,就带来一?quot;不确定性"问题,不能事先预言测控信息传送的时间,存在着"后到先服务"现象。而令牌式"排队发言"信息传送是可以预言的。要克服这个缺点,就要提高以太网的传输能力。由于10/100BASE-T全双工交换式以太网技术发展,基本上解决了CSMA/CD随即发送带来的"不确定性"问题。1990年,智能交换机的出现,基本上淘汰了信息发送时的冲突,而且,智能交换机的成本不断下降,为工业控制实际应用提供了可能。智能交换机(网络开关EtherSwitch),能同时提供多条数据传输途径,功能和电话交换机相似,使整体吞吐量显著提高,同时智能交换机还使用一种名为"切入法"(CutThrough)的新桥接技术(常规桥接是使用存储转发技术),是延迟时间又降低了一个数量级。1993全双工技术是以太网可以同时发送和接收数据,理论上又可以使传输速度翻上一番,再加上快速以太网的出现,以太网在处理事实控制方面,已经可以做到测控信息的传输不再是"不确定"的,而是有着"良好概率GoodProbability"的表现,能够适应事实控制的需要。 以太网传送测控信息的另一个问题是线路"利用率",线路效率。利用率是指线路用来成功地传输帧的时间部分。每个以太网数据包中那些不代表实际数据部分(同步、地址、字段长度、错误检验)较大,共26个字节,这种"开销"使线路利用率下降。在测控领域,实际数据很短,例如,DI20个字节、DO16个字凇IAO200个字节、通信接口500字节、PID运算500字节、计数器4个字节等,这样,当使用以太网信息包包装时,大量信号还需要加上填充符才能满足最小48个字节数据段的长度要求,如DI、DO、计数器,因此,效率较低。 但是,实际上,由于争先式发送,会改变效率,计算指出,如果连续发送两个64字节的以太网信息包,效率可以提高到54%。尽管如此,在工业自动化领域,仍然重视如何减少"开销",提高通信效率,例如,在通信协议中,想已用户数据报协议UDP来取代最常用的传输控制协议TCP,因为UDP信息包的包装比TCP简单,只有4个字节,而TCP,则是26个字节。IEC61158国际标准现场总线HSE高速以太网就考虑采用UDP/IP来代替TCP/IP。 不过,以太网的高速度,已经把这些问题全部覆盖了,就算是以最低速3Mbps有效速率运行,一个100个字节的实时控制信息,在以太网的传输时间,只有0.336毫秒([100+26]×8/3M),对BAS,已是很理想的数据了。 5.5TCP/IP作为现场总线的通信协议的讨论 TCP/IP协议是一组协议,采用四层结构,与现场总路线三层结构很相似,因此,适用于现场总线。 采用TCP/IP的以太网现场总线,由于数据链路层的CSMA/CD,使得数据传输时间是建立?quot;概率"基础上,但由于以太网线路的改进,情况大为改善。 TCP/IP是非常流行的技术,移植到现场总线是顺理成章的事,问题之一是TCP/IP是为因特网设计的,TCP是要处理面对成千上万的网站,它要处理好这么多路由的连接,只能采取在TCP层,设置发送机和接收机,提供端到端的可靠的进程间的通信,使数据报在传输过程中始终保持连接状态,只有双向通信。TCP才去发送数据报(双向通信不是指两机器独占式通过网络对话,而是说两台机器间有一交互信息流),TCP发出信号后,必须等待对方应答信号,否则会重发,这种定向连接协议,使两个端机经常以适当的速度相互通话,TCP传输控制在两个机器问来回发送状态信息。而UDP用户数据表协议却比TCP简单得多。对于自动控制的应用程序来说,并不需要时时保持个连接,以节约开销和网络通信量,而UDP是一个无连接系统,从TCP到UDP放弃了许多功能,简单了许多,只是作为一个数据报的发端机和收端机操作,而不理会二者之间的连接。帧的结构简化为源端口2字节,目的端口2字节,长度2字节,校验2字节。UDP传递服务不建立通信双方的连接,发完数据就完事大吉,所以,比较灵活,效率高,非常适合测控数据的发送,因为这类数据非常短,还有,在控制网络中,通行的站点比起因特网来,少之又少,非常强调二者之间的连接管理,就显得多余,比起TCP的大文件来,测控程度只是"发出一个请求"或者"等待一个响应",三言两语,传递本身就会很可靠。此外,在实时控制中,有时强调一种完全控制,即使在信号传输过程中发生错误,控制器业能够自行处理作出决策,而不需要让TCP一遍又一遍重复发送数据,因为自控系统控制器的自制能力都极强。 无论TCP还是UDP,应用程序都是驻留在通信协议顶层的应用中,包括控制和人机接口等一系列应用程序以及用于系统集成的OPC,都藉信息传输,获取其中的数据。 5.6以太网在工业自动化中的应用 美国Foxboro公司在1995年就推出了采用以太网10BASE-5粗同轴电缆I/AnodeBus用于现场总线控制系统,近年来,新I/A现场总线系统已经改为双绞线BASE-T,室内及机柜内,都使用RJ-45接插件,对室外及振动严重的场所,则按防护等级IP-67生产了密封式RJ-45的连接器,Hirschman公司也能提供现场总线中作为以太网连接的接插件,抗震密封,适用于工业环境。 1997年,Schneider公司为其著名现场总线ModbusTCP通信协议产品,它的PLC产品中的I/O模块,Momentum系列,均可以设置以太网端口。这些I/O模块通过这些端口直接连入以太网中。Schneider公司把Modbus通信协议变址为TCP/IP通信协议,这是世界上较早的以太网I/O产品。TCP/IP和UDP/IP的一个重要的优点是在同一个以太网中,可以运行许多不同的通信协议,它们都变址在TCP/IP或UDP/IP中。 Honeywell公司几年前就已经开始着手把以太网用于建筑物自动化系统自动化层总线通信的应用工作,目前,第一步已经实现,即,把所有测控总线通过TCP/IP接口连入以太网中,通过以太网得数据通信,进行实时控制。以太网成为BA、FA、SA集成的通信平台,进而与管理系统在此平台上完成管理控制一体化集成。 随着以太网应用技术的进一步发展,把以太网芯片内嵌与现场设备的一天,也许会很快来临,意味着因特网内置与现场设备的时代终会来到,其意义在于因特网与控制网融为一体,因特网无处不在,会进一步改变工业自动化和建筑物自动化的面貌。 5.7建筑物自动化的现场总线 现场总线这个技术热点,长期争论不休,虽然出台了IEC61158所推荐的8种国际标准总线,但是仍然没有一种统一的标准现场总线能够满足各种行业有要求。在这纷争的局面中,以太网的确受到了许多厂商的重视,在管理层(工厂级)采用以太网已经成了共识,而在低层次上的应用,还要假以时日,许多厂商正在积极研究和开发。 目前,LonWorks现场总线在BAS行业中的地位,是很重要的,尤其LonMark产品给用户带来产品互换互操的巨大利益(大幅度下降系统的寿命周期成本),所以受到用户的重视。Honeywell公司在2000年6月推出了全LonWorks现场总线系统,原来的C-BUS已经可以换用LonTalk现场总线,所有其它生产厂商的LonWorks现场总线,可以直接联入Honeywell中央站。 此外,BACnet通信协议在BAS中的地位也举足轻重,Honeywell公司在BAS系统中,设置有BACnet服务器和BACnet客户机两组软件,以适应BACnet总线产品的连接和系统的集成。 总之,随着个人计算机PC和以太网技术在工业控制领域中应用的不断发展,尽管LonWorks、BACnet、Modbus等传统明星会继续发挥作用,但是,新动向确实值得关注,LonWorks技术也正在使用以太网技术,就说明了这点。 自动化技术论文:自动化控制网络技术发展论文 摘要:简要介绍了楼宇自动化系统,分析了传统集散控制系统和新兴的现场总线控制系统优缺点以及应用,并介绍了楼宇自控领域中流行的4种现场总线。说明了以太网技术的发展以及在楼宇自控领域中的最新应用情况,对现场总线控制系统和以太网进行了比较 关键词:楼宇自动化控制网络现场总线控制系统以太网楼宇自动化系统 目前日益流行的智能建筑(inteuigentbuidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会的需要,也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(buidingautomationsystem,缩写为bas)、通信自动化系统(cas)和办公自动化系统(oas)三大系统组成。其中,楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统,将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上,通过网络对其进行综合的控制,这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境,同时实现高效节能的要求。 2现场控制系统fcs的出现以及在楼宇自控中的应用 上个世纪七八十年代,伴随着计算机可靠性提高,价格大幅下降,出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(distributedcontrolsystem,简称dcs)。dcs是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。它的测量变送仪表一般是模拟仪表,因此它属于一种模拟数字混合控制系统,这种系统较以前的各种控制系统有了较大的进步。dcs在工业自动化控制领域获得了广泛的应用,也开始应用到楼宇自动化控制领域。但是dcs存在如下一些缺点: (1)安装费用高。采用一台仪表、一对传输线的接线方式,导致接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难; (2)可靠性差。模拟信号传输精度低,而且抗干扰性差; (3)系统封闭。各厂家的产品自成系统,系统封闭、不开放,难以实现产品的互换与互操作以及组成更大范围的网络系统。 上个世纪90年代以来,随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展,出现了基于现场总线的控制系统(fcs),fcs克服了dcs的缺点,它是一种全数字化的、全分散的、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。目前,现场总线技术已经成为自动化技术中的一个热点,备受国内外自动化设备制造商与用户的关注。fcs极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量,使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。与传统的dcs(分布式控制系统)相比,fcs具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。现场总线的出现,为工业自动化带来了一场深层次的革命,从而开创了工业自动控制的新纪元,被誉为自动化领域的计算机局域网。鉴于fcs的许多优点,控制专家们纷纷预言“fcs将取代dcs成为2l世纪控制系统的主流。”现在,fcs已经被应用到楼宇自动化控制领域。 2.1应用于楼字自动化领域的几种现场总线 由于诱人的市场商机和不同的应用领域的存在,世界一些大公司或公司联盟纷纷提出自己的现场总线协议标准。据不完全统计,目前国际上有40种宣称为开放型的现场总线标准。这些协议根据国际标准化组织(iso)的计算机网络开放式互连系统的osi参考模型来制定的。大多数现场总线只是用其中的一、二和七层协议。于是现场总线呈现杂乱纷呈的局面。在这些现场总线中不乏优异的现场总线,如can、modbus、profibus、lonworks、bacnet、devicenet等等。其中lonworks、bacnet、can、eib等现场总线在楼宇自动化领域获得了、较广泛的应用。尽管基于现场总线的fcs克服了dcs的许多缺点,但还是有一些不如人意的地方,最明显的缺点:多种现场总线并存而互不兼容,导致fcs的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现。后面将对fcs的缺点做进一步说明。 (1)lonworks 美国echelon公司1991年推出了lon(local0penationnetworks)技术,又称lonworks技术。它得到了众多计算机厂家、系统集成商、仪器仪表以及软件公司的大力支持,已经在楼宇自动化、工业自动化、电力系统供配、消防监控、停车场管理等领域获得广泛应用。具体地说lonworks具有以下优点: ①网络结构灵活、组网方便。它支持多种网络拓扑形式,包括总线型、星型、树型、自由拓扑型等,这样可适应复杂的现场环境,方便现场布线; ②支持多种传输介质。包括双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线射频等;两种传输速率:78bps和1.25mbps,最大传输距离由网络拓扑形式和传输介质决定,一般可从500m到2700m。可接人的节点最多为32385个; ③完善的珏发工具。提供完善的系统开发环境,采用开放的neuronc语言,它是ansic语言的扩展; ④无主的网络系统。lonworks网络中各节点的地位相同,网络管理可设在任一节点处,并可安装多个网络管理器; ⑤开发lonworks网络节点的时间较短,也易于维护。lonworks采用的lontalk协议固化在echelon公司的neuron芯片中,这样可以节省开发lonworks网络节点的时间,也方便维护。 同其它现场总线一样,lonworks也有自身的缺点。首先,lonworks的实时性、处理大量数据的能力有些欠缺;其次,由于lonworks依赖于echelon公司的neuron芯片,所以它的完全开放性也受到一些质疑。尽管lonworks存在一些不足,但是lonworks的fcs还在楼宇自动化领域获得了广泛的应用。世界上有2万多家oem厂商生产lonworks相关产品,其中种类已达3500多种。目前世界上已安装有500多万个lonworks节点,lont~k协议也被接纳为欧洲centc247、centc205的一部分。自1996年以来,lonworks也开始在国内获得大量的应用。在建设部的支持下,国内一些研究所和企业开始陆续开发出基于lonworks的楼宇自动化控制系统,并在一些新建智能大厦和建设部智能化小区试点工程中得到应用。 (2)bacnet bacnet是作为世界上第一个楼宇自动控制网络的数据通信协议。它代表了智能建筑发展的主流趋势。bacnet不是软件或硬件,也不是固件,严格地说,bacnet并不是现场总线,而是一种网络协议,即通信规则。为不同商家产品的系统之间进行信息交流提供平台和支持。bacnet详细阐述了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信介质、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规则。bacnet采用了etherent、arcnet、ms/tp、ptp、lontalk五种网络技术进行通信。可根据系统通信是和通信速度选择不同的网络技术。相对其它现场总线,bacnet标准最大的优点是可以与etherent、lonworks等网络进行无缝集成。不过bacnet主要为解决不同厂家的楼宇自控系统相互间的通讯问题设计,并不太适用于智能传感器、执行器等末端设备。bacnet标准已在全球得到了广泛的应用,全球生产和经营楼宇设备和楼宇自控设备的主要厂商均支持bacnet标准。bacnet在不到10年的时间内就从一个行业学会标准迅速成为楼宇自控领域中唯一的iso标准。虽然我国是wto和iso成员国,但是bacnet在我国建筑领域中的应用范围还是相对较小,而且在工程中采用的bacnet产品和技术也基本上全部是从国外引进的,还没有真正意义上的国产化bacnet相关产品。 (3)can can总线最初是德国bosch公司为汽车监控控制系统设计提出的,现在它已经成为一种国际标准,在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。can具有以下优点: ①采用8字节的短帧传送,故传输时间短、抗干扰性强: ②具有多种错误校验方式,形成强大的差错控制能力。而且在严重错误的情况下,节点会自动离线,避免影响总线上其它节点; ③采用无损坏的仲裁技术; 4can芯片不但价格低而且供应商多。 can缺点是:can总线上最多可挂接110个节点,这不完全能满足整个智能建筑的需要。不过可以通过利用中继器进行扩展,相对其它一些现场总线,can总线技术比较简单,can相关产品的开发费用也远远低于其它现场总线技术产品的开发费用。因此,很早国内就有一些企业推出了基于can总线的楼宇自控的相关产品。如狮岛、索龙集团开发出了$2000楼宇自控系统。 (4)eib eib是欧洲安装总线(europeaninstallationbus)的缩写。它在1990年被提出,经过十多年的发展,成为欧洲最有影响的建筑智能化现场总线标准,在欧洲得到了进300家厂商的支持。1999年eib被引进中国的智能化建筑领域,并在上海同济大学建立了eib认证技术培训中心。在短短的几年里,国内的会展中心、博物馆、办公大楼、别墅等场所的灯光、窗帘、空调等控制和安防系统方面获得了广泛应用,如厦门国际会展中心、大连国贸中心、浙江人民大会堂等。国内的eib项目基本上被abb公司和simens公司所垄断。 3以太网开始进入楼宇自控领域 以太网发展至今已有20年历程,作为局域网组网的主要技术,以其简单、价廉、高带宽、维护方便以及不断发展等优点一直在局域网领域中牢牢占据着统治地位。近年来,以太网技术获得了快速地发展。交换型和全双功以太网的出现,克服了传统以太网的共享公共传输媒体和半双功传输的弱点,实现了站点独占传输媒体并同时收发数据,也减少了网络上的数据碰撞。以太网的标准不断更新和扩展,目前的以太网不仅在物理层(包括拓扑结构、传输速率、传输媒体),并且在数据链路层与原来的传统以太网标准有了很大的进步,以太网标准系列已扩展成20余个。现在已太网不但由局域网向着接入网和城域网领域发展,同时开始进入工业控制和楼宇自控领域。新的ieee802.3af标准开始对以太网供电作出了规定,它消除了以太网技术进入现场控制领域的一个严重障碍。目前,3com、华为、dlink等公司开始提供符合ieee802.3af标准的交换机产品。另外,一些现场总线的协会或组织也开始提出基于其现场总线的开放式以太网标准,即工业以太网标准,如odva(开放devicenet供货商协会)和ci(contolnet国际组织)的ethernet/ip标准、ff(现场总线基金会)的hse(hig}lspeedethemet,高速以太网)、profibus国际组织的profinet。支持这些工业以太网标准的交换机、网卡等产品也开始出现,如moxa公司的eds-508系列工业以太网交换机(支持ethernet/ip)、北京航天华辉自动化技术有限公司的anybus-sio/100m(支持ethemet/ip和modbus/tcp)等。美国vdc(venturedevelopmentcorp.)调查报告指出,ethemet在工业控制领域中的应用将越来越广泛,市场占有率将从2000年的ll%增加到2005年的23%。 伴随着以太网技术在工业控制领域的成功应用,以太网技术也必将越来越多地渗透到楼宇自控领域。目前,以太网多用于基于现场总线的楼宇自控网络集成到智能建筑中的信息网(如图l所示),在一些新开发的楼宇自控系统中,以太网直接进入了控制层,如北京楼宇自动化中心开发的基于以太网的enc-2001ip智能建筑测控系统。enc-200lip控制系统的结构如图2所示。一般的空调、照明等系统通过enc参量控制模块集成到以太网上;带有rs232或rs485接口的系统通过网关转换模块集成到以太网上;ip电话以及ip摄像机直接连接到以太网上。 在楼宇自控网络中采用基于现场总线的fcs的优点是: ①可靠性、实时性好。现场总线为工业控制设计 图1楼宇自控网络集成到信息网的,有屏蔽、接地与防爆等措施,同时其实时性也比采用csma/cd的以太网的时实性好; ②用户的投资成本低。现在,开放的现场总线技术已经比较成熟,有很多公司提供的相关产品可供选择。其缺点是:实现现场总线无缝接人以太网复杂,当多种现场总线共存在一个系统中时,集成起来更复杂,系统的扩展性差。 在楼宇自控网络中采用以太网的优点是:实现了从管理层(信息网)到现场设备控制层(控制网)的“一网到底”,即实现人们期望的通信协议的兼容和统一;这样系统扩展起来也比较方便;与智能建筑中其它系统(信息网通信自动化系统和办公自动化系统)集成起来更加容易。其缺点是:首先,目前开发基于以太网的控制系统产品的难度较大,开发费用和成本相对还是较高,用户可以选择的厂商也很有限,垄断利润较高,研发成本还没有被消化,这些都导致产品价格过高。其次,以太网的实时性、可靠性等方面还有待进一步完善。 4结束语 就目前而言,不管是应用在楼宇自控网络中的基于现场总线的fcs还是以太网,都有其优点和缺点。随着时间的推移和技术的进步,它们也必将会被进一步完善。据统计,我国目前有从事楼宇自动化业务的企业3000家以上,产品供应商约3000家。另外,随着我国绍济的快速发展和人们生活水平的不断提高,建筑和社区的数字化建设正在兴起,fcs和以太网都必将在楼宇自控领域中获得更广泛的应用,在今后相当长的时间内,两者在竞争的同时也将继续并存。 自动化技术论文:机械自动化技术论文 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 自动化技术论文:机械自动化技术研究论文 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 自动化技术论文:自动化机床的故障排除技术探究论文 论文关键词:数控机床故障排除分析 论文摘要:数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程,一旦查明了原因,故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法十分重要。 一、故障的调查与分析 这是排故的第一阶段,是非常关键的阶段,主要应作好下列工作: 1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时,首先应要求操作者尽量保持现场故障状态,不做任何处理,这样有利于迅速精确地分析故障原因。 2、现场检查到达现场后,首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性,从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平,对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例,因此到现场后仍然不要急于动手处理,重新仔细调查各种情况,以免破坏了现场,使排故增加难度。 3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型,从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的,所以一般情况下,对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书,可以列出产生该故障的多种可能的原因。 4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因,这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。 5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单,有些故障则往往较复杂,需要做一系列的准备工作,例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。 下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。 (1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。 ①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。 ②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示,局部查看有无保险烧煅,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等。 (2)仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。 (3)信号与报警指示分析法 ①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。 ②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。 (4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。 (5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障,需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。 (6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的,为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查修复故障板。 鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤之后再动手,以免造成更大的故障。 (7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维的混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。 (8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。 二、电气维修与故障的排除 电气故障的分析过程也就是故障的排除过程,因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了,本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍,供维修者参考。 1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足,电网质量高,因此其电气系统的电源设计考虑较少,这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足,再加上某些人为的因素,难免出现由电源而引起的故障。 2、数控系统位置环故障 ①位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。 ②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。 3、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。 4、机床动态特性变差,工件加工质量下降,甚至在一定速度下机床发生振动。这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态,应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。 5、偶发性停机故障。这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。这种环境因素往往被人们所忽视,例如南方地区将机床置于普通厂房甚至靠近敞开的大门附近,电柜长时间开门运行,附近有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等。这些因素不仅会造成故障,严重的还会损坏系统与机床,务必注意改善。 自动化技术论文:配电网自动化故障区段定位技术分析论文 一、当前配电自动化系统中故障区段定位的主要模式 在配电自动化系统中,故障区段定位是优秀内容。其主要作用是:当线路发生故障时,在最短时间内自动判断并切除故障所在的区段,恢复对非故障区段的供电,从而尽量减少故障影响的停电范围和停电时间。选择科学合理的故障区段定位模式,大大提高配电自动化系统的性能价格比及对供电可靠性的改善程度。当前的配电自动化故障区段定位手段主要是有信道模式、无信道模式以及两者相结合的混合模式三种。 (一)有信道的故障区段定位模式 有信道的故障区段定位模式是指在故障发生后,依靠各分段开关处具有通信功能的柱上开关控制器FTU(FeederTerminalUnit,馈线终端单元)之间或FTU同配电主/子站之间通过通信设备交换故障信息,判断故障区段位置。这种模式包括基于主/子站监控的集中(远方)判断方式和基于馈线差动保护原理的分散(就地)判断模式。基于主/子站的集中判断方式是以配电自动化监控主站/子站为优秀,依靠通信实现整个监控区域内的数据采集与控制。基于馈线差动保护原理的分散判断方式是当故障发生时,各保护开关上的FTU利用高速通信网络同相邻开关上的FTU交换是否过流的信息,从而实现故障的自动判断与隔离。 (二)无信道的故障区段定位模式 无信道的故障区段定位模式是通过线路始端的重合器同线路上的分段开关的配合,就地自主完成故障定位和隔离功能,它包括重合器同过流脉冲计数型分段开关配合、重合器同电压时间型分段开关配合以及重合器间配合等实现方式。重合器同过流脉冲计数型分段开关配合的方式:过流脉冲计数型分段器不能开断短路电流,但能够在一定时间内记忆重合器备开断故障电流动作次数。重合器同电压时间型分段开关配合的方式:故障时线路出口处的重合器跳闸,随后沿线分段器因失压分闸,经延时后重合器第一次重合,沿线分段器依次顺序自动加压合闸,当合闸到故障点所在区段时,引起重合器和分段器第二轮跳闸,并将与故障区段相连的分段器闭锁在分闸位置,再经延时后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢复健全区段供电的目的。重合器配合的方式:重合器方式延续了配电网电流保护的原理,自线路末端至线路始端逐级增加启动电流和延时的整定值,实现逐级保护的功能。 (三)有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式 有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式是结合前面两种模式的特点,对于以环网为主的城市配电网,当系统通信正常时,以集中判断方式为主,当通信异常时,可以在配电终端就地控制;对于农电县级配电网,一次网络既有环网供电,更多的是辐射型供电方式,因此放射形网络的故障定位选用无信道的就地判断方式,环路网络采用集中判断方式。 二、目前配电自动化中故障区段定位手段的特征比较 基于有信道故障区段定位模式的配电自动化系统由于采用先进的计算机技术和通信技术,正常情况下可以实时监控馈线运行情况,实现遥信、遥测、遥控功能及平衡负荷;故障情况下可以综合全局信息,快速完成故障的志别、隔离、负荷转移和网络重构,避免了出线开关多次重合对系统的影响,适用于配电网络结构复杂、负荷密集地区的配电管理系统。但它的缺点是故障的判断和隔离完全依赖通信手段,对通信速率和可靠性要求高,需投入资金较多;通信设备或主站任何一个环节出现问题都有可能导致故障紧急处理的全面瘫痪。 无信道的故障区段定位模式将故障处理下放到设备层自动完成,根本上消除了通信设备可靠性环节对定位功能的影响,具有原理简单,功能独立,封装性好的特点,并且投资比有信道的方式少。重合器同分段开关配合方式的缺陷在于判断故障所需的重合闸次数较多,故障产生的位置距离电源越远,重合闸次数和故障判断时间很长,难以达到馈线保护功能对故障处理快速性的要求;重合器配合的方式通过各开关动作参数整定配合判断并切除故障,无需出线重合器的多次重合闸,但由于配电网存在线路短,故障电流差别不大的特点,容易引起故障时的越级跳闸;并且越靠近出线侧的重合器故障后延时分闸时间很长,不符合故障处理快速性的要求。 有信道和无信道混合模式结合了两者的优点,可以根据地区配电网的时间情况进行有效组合;但它的缺点是存在着控制实现困难、结构复杂的问题,并且不经济。配电自动化系统中,无信道的故障区段定位模式由于减少了通信环节,在故障处理的可靠性和经济性方面都要优于有信道的模式;但故障区段定位过程需要多次投切开关的缺点限制了它进一步提高供电可靠性的能力。 三、基于暂态保护的配电网故障区段定位方法研究进展 目前配电自动化系统所采用的故障区段定位方法延续了电力系统继电保护中电流保护的优秀理念,其构成原理建立在检测故障前后工频或接近工频的稳态电压、电流、功率方向、阻抗等电气量的基础上,此领域的研究工作也是围绕着如何提高这种原理的性能展开的。实际上,由于输电线路具有分布参数的特性,当电网发生短路故障时,线路在故障的初始时刻一般都伴随着大量的暂态信号,故障后的初始电弧以及在电弧最终熄灭前的反复短暂熄灭和重燃会在线路上产生较宽频带的高频暂态信号;行波由色散产生的频率较集中的高频信号发生偏移和频率分散,会产生频带较宽的高频信号。这些在故障过程中产生的暂态高频电流电压信号含有比工频信号更丰富的故障信息,如故障发生的时刻、地点、方向、类型、程度等。但由于故障暂态信号具有频带宽,信号幅度较工频微弱,且持续时间短的特点,受信号提取和分析手段的限制,在传统的保护方法里被当做高频噪声滤除掉。但是,随着信号提取及分析技术的快速发展,基于暂态保护原理的故障处理技术越来越受到人们的重视。 自动化技术论文:机械自动化技术应用策略论文 摘要:随着社会的不断发展,制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供现金手段的基础。本文分析我国先进制造技术及其自动化的现状,并阐述我国先进机械自动化的发展趋势。 关键词:机械自动化技术现状应用与发展 一、引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。 二、机械自动化在我国的特点及作用 机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争优秀时间、质量和成本三要素的统一。 在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。 很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 三、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 1.管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 2.设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD技术的比例比较低。 3.制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 4.自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。 四、我国机械自动化的发展之路 1.结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。 2.发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。 3.我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。 综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
农业机械科技革新研究:略谈机械电子行业科技创新 1.将企业作为科技创新的主体 传统机械电子行业的科技创新主体是政府单位,经济体制改革对机械电子行业科技创新主体的重新定位提出了新的要求,认为政府需要转变以往在该行业中的主导地位和职能,以激励创新的手段,推动民营企业成为科技创新的主体。 (1)目前中国的企业是社会经济发展的主要贡献主体,但这些企业的科技研发和投资能力相对比较薄弱,需要提高企业的技术储备能力,以优秀技术的优势,消除企业在机械电子领域的发展障碍,同时提高企业在行业当中的主观能动性。 (2)科技研发投入力度的加大,为了奠定科技创新的基础,需要在技术研究开发的阶段,加大科研经费的投入力度,并重新分配好企业的利润,尤其是那些比较成熟的机械电子企业,要做好充足的市场调研和财务分析工作,合理将获得的利润注入到科技创新研究工作当中,发挥资金链在科技研究开发当中的效用水平。 (3)加大科技研究人员的培训力度,人力资源作为企业生产和科技创新工作的主体,要求进一步提高科技研究人员科技创新意识,丰富其知识结构和实践工作经验。 2.扶持中小企业的发展 确定将企业作为机械电子行业科技创新主体之后,要发动中小企业的群体,加入到科技创新的行列当中。 (1)培养创新型的中小企业,为机械电子行业的转型和升级注入新的支撑力量,重点解决这些中小企业在创新体制、资金来源、科研技术等方面的问题,消除这些企业成长和发展的各种障碍。 (2)借助中小企业没有沉没成本或者沉没成本比较低的优势,可以根据市场的需求,灵活地调节企业的生产,这也是中小企业适合机械电子行业科技创新的主要原因之一。 (3)中小企业在某个领域中往往掌握比较高的技能,虽然在整体行业中的技能类型比较少,但借助某种深化的技能,能够为提供更强的技术支撑,甚至可以成为规模化生产提供集中性的零部件技术服务。 3.提高科技成果的转化率 为了提高后续科技开发应用的水平,需要对科技的成果进行转化,提高其科技水平和技术研发效果。很多国家在机械电子行业发展中,通过转化科技成果,推动了行业的质跃发展。科技成果的转化有两种方式:一是直接转化,企业和工科院校的合作,互相交换科技研究开发的资源,譬如企业为工科院校提供更多就业的岗位,而工科院校为企业推荐更多的机械电子人才,两者进行某项科学技术的共同研究开发;二是间接转化,机械电子行业的中介机构进行深入技术交流,通过行业协会,推动技术转化工作的发展。 4.结束语 综上所述,目前我国的经济已经发展到一定的高度,很多行业出现了趋缓的态势,譬如机械电子行业,受到很大的冲击,表现为自动化水平和智能化水平低、新技术研发进度缓慢、机械电子行业研发投入少、关键技术应用程度低等,因此我们需要将企业作为科技创新的主体,扶持中小企业的发展,提高科技成果的转化率,全面进行机械电子行业的科技创新。 作者:王宏 单位:天津工业大学机械工程学院 农业机械科技革新研究:农业机械科技创新策略 在刚刚结束的“两会”上,总理提出,今后五年,将大力发展现代农业,加快社会主义新农村建设。这让农业机械行业面临前所未来的机遇和挑战。受内在需求拉动和国家强农惠农政策支持,我国农业机械工业实现了高速增长,工业总产值连续十年平均增幅超过20%,成为国民经济增长最快、最具活力的产业之一。 农业机械是应用农业科技的主要载体,是农业生产规模化、机械化和标准化的支撑。经过50多年的发展,目前国内农业机械产品种类不断增加,技术水平不断提升,产业规模持续扩大,有效支撑了现代农业发展和新农村建设。 但是,与当前加快转变农业发展方式的要求相比,中国农业机械行业共性技术和优秀技术缺失,智能化和信息化技术开发应用不足,高端产品匮乏、低端产品过剩,大型农业动力和高端复杂农机具进口依存度高,水、肥、药利用率低,装备技术水平和产品结构性矛盾十分突出。与发达国家相比,产业差距明显,在产品品种上,国外达到7000多种,基本上所有作物的所有作业环节实现了全面机械化,而我国仅有3500多种,还主要集中于三大粮食作物;在产品结构上,国外拖拉机已经发展到500马力以上,大型、多功能复式作业装备普遍应用,而我国能够批量生产的大马力拖拉机还在180马力及以下,200马力以上特别是动力负载换挡等优秀技术还未突破,中小型农机具较多;在技术水平上,国外广泛采用数字化设计、柔性制造技术,集成智能化、信息化的高技术装备广泛应用,而我国大多处于中低端水平,高端装备缺乏或基本依赖进口;在产业规模上,我国农机工业总产值仅相当于美国约翰迪尔一家公司;占我国国土面积45%以上的丘陵、山地沟壑区适用机械严重缺乏,机械化水平只占全国平均水平的1/3,多数仍处于人畜力阶段,严重影响了劳动力转移状况下的农业正常生产,制约了农业生产全面机械化的发展。总体上讲,发达国家以智能化为引领的先进技术至少领先我国30年。造成这一局面有几个方面的主要原因: 第一,技术创新能力不足,不能有效支撑新产品开发。关键共性技术研究是农业机械科研的基础,是技术创新能力建设的关键。随着公益性科研院所改制、转企、归并或撤销,院所自谋生路,主要精力忙于生产经营,对行业关键共性技术研究重视程度减弱,共性技术研究步伐缓慢,不能有效支撑新产品的开发。由于大学学科建设不足,重要前沿和原始性创新匮乏,生物、信息、自动智能化高新技术与工程技术缺乏融合,导致缺少优秀技术。目前我国农机重大产品开发尚停留在经验设计阶段,新产品开发周期长达23年,比国外先进企业长一倍;新产品技术产业化转化时间长达3年以上,不能有效满足农业快速发展的要求。 第二,企业自我科研投入能力有限,不能有效支撑创新投入。长期以来的低价格政策,造成农机企业经营艰难,无力投入。目前,虽然受内在需求拉动和农机购置补贴资金推动,农机市场产销两旺,但受农机产品整体竞争力和农民购买力制约,产品价格始终处于市场底端,利润很低,利税率不到4%;企业研发投入占销售收入比重不足1%,严重制约了技术的创新开发和应用。 第三,现有农机创新体系不完善,创新合力不足。许多农业装备技术研究院所转变为企业后,所承担的共性、公益性技术供给职责大大弱化,院所缺乏投入的动力和供给的积极性。企业科研能力弱,作为主体参与创新的能力不强,研究、开发、生产不能形成有效的产业运行模式,产研、产学处于一事一议的松散合作状态,以企业为主体、产学研结合的创新机制尚未确立,制约了农业机械的自主创新。 因此,要转变和突破现状,应对当前土地流转集中、农业产业化适度规模经营、农业工业化进程加快等形势的变化,农业机械行业依然任重道远,需要国家的大力支持。我建议, 第一,加大农业机械产业作为公益性行业的政策支持力度。农业机械产业是直接服务于事关我国食物安全、农民就业和农业资源高效利用的国民经济基础性产业,是农村工业化进程的桥梁,具有普遍的公益性。建议设立农业机械公益性技术研究专项,持续支持农机作业技术原理和机构原始创新研究。 第二,加快建立农机行业共性科技创新平台。围绕农用动力、拖拉机、收获机械等重点领域,加快建立一批相对独立和面向全行业的国家重点实验室、工程技术研究中心等共性科研创新平台,设立平台专项运行经费,支持行业重大科技项目的持续创新。 第三,加大农机先进制造技术改造的资金支持力度。受先进制造能力制约,我国农机产品普遍可靠性不高,但是受低价格、低利润水平的影响,行业企业无力投入先进制造能力改造,建议设立农机先进制造技术改造专项,提升产品制造质量。 第四,建立农机新产品研究开发补贴制度。在继续实施好农机购置政策的同时,逐步加大对农机新技术产品开发、新技术推广应用的补贴力度,鼓励创新发展。 农业机械科技革新研究:农业机械科技成果价值分析 1农业机械科技成果价值的特殊性 农业机械技术商品使用对象的产出特性决定了其具有一定的特殊性。主要表现在:①广泛性与多样性。一方面,农业机械技术商品涉及到了土壤学、饲料学等有关农业的基本知识和材料与金属工艺学、热力学、电子与计算机科学等相关机械工程的基本知识,以及经济性、系统工程系等有关经济管理方面的基础知识,其涉及面十分广泛;另一方面,农业机械科学技术商品的品种和规格具有多样性。②多变性。宏观上,国家对农业的投资、发展的政策、农村经济体制变革给农业机械技术商品的需求带来了双重影响[3];微观上,我国的农业机械科技缺乏稳定飞科技发展规划等,具有很大的随意性。③购买主体多元化。市场经济体制的建立和经济主体的多元化使得购买农业机械的主体由单一化转向了国家、农户等合作经济组织的多元化。④载体的双重性。农业机械技术商品既是现代科学技术的载体也是现代大机器工业社会化商品生产方式的重要载体。⑤价值补偿的特殊性。与一般技术商品价值从转让、销售收入当中获得补偿不同,农业机械技术商品的价值补偿和农产品商品价值补偿间具有间接的交换关系。 2农业机械科技成果价值的实现模式 2.1政府介入模式 农业一体化组织机构主要包括政府组织、私营机构以及合作社组织这三个种类,其中政府介入的组织具有更高的效率和更加主动的影响力。政府部门利用政策杠杆、财政拨款、行政干预等方式来对科技部门、经济部门的力量进行组织与协调,主要对一些重大农业和农业机械技术成果做好综合转化,例如,免耕技术的推广和普及便是借助政府行为来实现的[4]。这一模式具有良好的转化运行环境,能够实现较多资金、物力的集中,将科研机构与农民不能做到的大规模农业机械科技成果与经济相结合,将与近期效益、社会效益和长期效益密切相关的农业机械科技成果和经济相结合,并且有效地促进了带动社会整体利益的农业机械科技成果和经济的有机结合。然而,在这一模式下,计划经济和巨额的政府补贴也带来了很多负面的效果,在缺乏有效的监督约束机制的情况下多头负责和政府负责的最终结果将是产生双轨制式的腐败,在无法保证农业机械科技成果价值有效实现的同时也很容易引起国际贸易的争端。 2.2产业型模式 类似于法国的产业一体化模式,产业型模式将农机科研机构和由经济实力的工业产业主体进行了联合,并由科研机构来负责理论、技术关键问题的解决和新产品的研究开发,由产业主体来对开发研究、中试、规模性商品生产当中的诸多生产要素进行提供,以实现面向国际市场,有效防止在国内市场的低水平重复与竞争,形成了一个共担风险、共享利益的松散型或紧密型的共同体,在这一模式中由组织自己负责推广应用机构。这一模式中企业是科技成果转化的主体,并且承担了市场风险,保证了科技成果和产业发展的融会贯通,实现了双方营销渠道的充分利用,有利于达到双赢的效果。然而同时该模式受国际市场变化的影响较大,必须有国家贸易政策的保护。 3结束语 由于农业机械产业具有双重风险性和弱质性,在其研发机构产业化的过程当中必须依靠政府的保护,通过加大农机应用研究的投入、完善保护农机企业与农机研发单位合法权益的法律法规、抓好信息网络建设来为农机技术商品提供更好的市场环境、完善服务体系以保证农业产业化资源的合理配置等多种方式,结合实际情况探索出适合我国农业机械科技成果价值实现的合理模式,从而保证农业机械科技成果价值的真正实现。 作者:刘洁 单位:南京农业大学工学院 农业机械科技革新研究:农业机械科技的发展趋向 欧洲农业机械科技界从1984年开始,每隔一年召开一次以农业机械为中心的国际性农业工程学术会议,已先后在英国、荷兰和法国举行过三次。1990年的会议由联邦德国工程师学会农业机械分会和农业机械化学会主办,在柏林召开。根据柏林会议主办单位的会议纲要,这次会议报告248篇,分别在大会报告和分组交流或以图片、录象形式交流。提供这些论文的代表来自32个国家。除欧洲以外,还有北美、亚、非、拉和大洋洲10多个非欧洲国家。近几年,欧洲国家对农业机械科技开发的投入较大,据介绍每年约520。万美元,而美国只1900万美元,而且在欧洲政府收入与工业投入结合密切,开发效果较好。因此,这次会议进行的科技交流,在相当程度反映了当今农业机械科技发展的水平和趋向。 一、柏林国际农机会议论文内容简介 现按会议分组的专业,将学术论文涉及的主要内容介绍如下: 1.拖拉机和运输(1)轮胎与土壤系统包括特大轮胎和低压轮胎等动态特性、载荷、受力分布、轮迹、滑转优化等;(2)拖拉机底盘包括支承系统、铰接拖拉机、多轴底盘、静液压驱动等的特性,传动系统的传动效率,路感油泵特性,齿轮箱的计算机辅助设计、制造等;(3)拖拉机及驾驶包括拖拉机驾驶和计算机控制,三点悬挂参数,拖拉机一犁系统的智能监视,拖拉机的发展和在土耳其、西班牙地区特点等;(4)拖拉机振动、噪声包括拖拉机噪声分布,乘座的振动,振动对土壤粘附性能的影响,驾驶室疲劳强度等;(5)运输工程包括自装卸拖车的重量,商品土豆运输系统等。 2.耕作与土壤保持(1)保土耕作制度包括保土耕作的实践和试验机架,不同农机具和农机化对土壤的压实,亚土层土壤压实,土壤的通行特性和工作特性的测定,并联双轮对土壤的压实和移动,减少轮子、链轨板对土壤的有害影响,土壤和犁,不同耕作系统的能耗和生态环境的影响等;(2)拖拉机一犁系统包括犁的作业载荷、犁地阻力的变化,速度、耕深与犁工作部件的受力,不同拖拉机系统对灌溉地的压实与能耗,窄铁轮在水田作业,以及苗床整备机具,苗床土块分布,作业时土壤水分的快速测定等。 3.田间作物的生产(l)谷物收获包括谷物新收获方法试验,田间直接脱粒收获,高湿谷粒的联合收割机脱粒机构,不同玉米收获方法的能耗,联合收割机茎秆粉碎装置等;(2)饲草收获包括饲草茎秆的切割,饲草的压碎与干燥,高密度草捆,散草的堆垛,圆草捆青贮,饲草青贮的物理特性和透气变质,提高饲料质量的机械处理和热处理,青贮玉米的产量测定,饲草收获机风送管的自动控制等;(3)水果和特种作物收获包括柑桔收获机器人,土豆收获的微电子技术等;(4)肥料和厩肥利用包括肥料运撒的物理性能,固体和液态肥料的撒施,液肥加工,提高固体肥料利用效果,施化肥机的颗粒流动,草地施厩肥等;(5)土豆、大豆、玉米地灌溉,草毒地喷水调温以及农作物特性数据库,近红外测定苹果品质,用充气轮测定种子,速生薪柴林用装备,间隙吹气的遮阴效果,土豆秧的火焰清除等。 4.植物保护(1)提高喷雾质量包括提高药液混合均匀度、雾滴均匀度、喷射均匀度的研究和方法,改进喷射系统和喷杆设计,建立自动监测系统,静电喷雾等;(2)防治化学污染包括农药对农业生态系统的影响和通过计算机优化,药箱处理,非化学防治等。 5.畜牧业及牛奶生产(l)自动化挤奶系统包括挤奶台、挤奶系统的对比和发展前景,信息收集和传感器置放地点,标识系统,乳牛心态测定,环境和卫生,挤奶器优化,挤奶机器人,液力挤奶等;(2)猪群管理及畜舍设计包括不同猪群(母猪、仔猪、育肥猪)的管理,喂料系统,环境、称重与体形测定,猪舍设计,栅状地板载荷,畜舍垫料(草、旧报纸),禽舍通风、降温、机械化转运等。 6.贮藏、千燥和加工(1)粮食贮藏和干燥包括谷物干燥机理和模型,不同干燥方法对比,谷层厚度、状态对干燥的影响,冷冻、微波和对流的应用,湿谷贮藏工艺、能耗;(2)太阳能干燥包括农作物、药用植物的太阳能干燥和计算机管理,牛肉的冷藏过程分析,豌豆热于燥及贮藏质量,谷物和菜籽吸附性对干燥的影响,果品分级,干胡萝卜的再湿过程,农作物废料的沼气化等。 7.自动化和控制(l)计算机应用包括农机信息标准化,过程控制计算机,自动化的微机系统,谷物收获图象分析,水果收获机器人及其视觉系统,农用机器人的适时网络,温室内机器人;(2)计算机辅助农业(cAF)包括土壤耕作系统的图象评估,谷物收获过程优化,田间自动化灌溉系统,排水系统cAD,坝址选定;(3)过程监测包括种子发芽的计算机监视,盆栽作物的彩色图象系统,温室气流控制,农村废物沼气化过程监视,以及核磁共振质子测定水果成熟度,农用红外照相机,高速移栽机等。 8.人体工程与安全(l)安全标准包括欧洲共同体的农机具安全标准,房舍规划标准,植保人员的安全要求;(2)农用车辆的人体工程包括车辆行动分析,驾驶室热环境,乘座振动及支承系统改造,计算机辅助防止驾驶事故;(3)改善作业条件包括改善兽医、人工授精技术员、救护员的工作环境,降低挤奶员的噪声危害及袋装肥料提升杆的载荷分析等。 9.运用研究(])系统分析包括联合收割机市场分析,田间作物种植的咨询系统,美国中西部农业发展知识系统和农场决策支持系统;(2)规划方法包括农场设备投资规划方法,小规模机械化的优化,用于确定边际面积的软件包,仔猪繁育规划,苗木优化分布和管理规划,以及农用运输统计,农业管理哲学等。 10•模拟与模型(])机器运动包括农机线性运动模拟,转弯的侧向运动学,不饱和土壤内的溶质运输模型;(2)动态模拟包括车辆的动态振动分析,乘座振动信息分析和计算机模拟优化,拖拉机载荷谱与疲劳寿命预估和发动机检测的专家系统;(3)饲草收贮包括饲草收割的数学模型和计算机模拟,青贮的空气渗透损失以及厩料处理的技术经济分析模型。 11•机械设计(l)优化设计包括农机性能优化的战略,农机具的CAD,自装卸牧草车的新型割台和联合收割机逐稿器和清选装置,滑块曲柄机构降低速度浮动的改进设计;(2)液压系统设计包括农用液压系统的模块设计,拖拉机操作的压力流调节系统和静液压操作系统的动态分析,以及7千瓦柴油机燃沼气和低压燃气(LPG),联合收割机维修费用和中小企业的产销信息系统的计算机网络。 12•干旱半干旱国家农业生产都是发展中国家机械化题目。涉及的国家有亚洲的中国(含台湾)、印度、叙利亚和土耳其,非洲的摩洛哥、坦桑尼亚、苏丹、突尼斯、尼日利亚和乌干达,拉美的古巴和巴西。(1)土壤耕作包括畜力牵引架,耕作机具试验,块根集堆锄,适耕期;(2)地区特种作物包括棉花、小麦、玉米、大豆的能量投入和产出,茶叶机械化,旱作高粱栽培,灌溉甜菜地除草,旱作巴黎果的灌溉效果,甘蔗机械化收获,奶牛饲料的青贮系统等;(3)温室包括温室参数、设计,土管热交换的周围空气加热,以及小规模农业机械化的合作经营,小榨油机和油料工业规划,低洼地作物生产的水利设施规划设计等。 二、世界农机技术发展动向 综合分析上述各专题交流内容,可以看出近期农业机械技术发展的一些重要趋向。 1.保土耕作,减轻土壤压实,减少耕作能耗,是土壤耕作的重要实践,仍继续发展 研究土壤耕性、通行性和压实性,轮胎和链轨板的形式、载荷分布,动力机的支承系统,犁和耕作机的配置,耕作制度和耕作规范(速度、耕深等),耕作的农业生态环境等,对保土耕作进行完善和提高。 2.收获新工艺新技术有较大发展 改进传统谷物联合收割机的清选分离机构,提高收获潮湿谷物的能力;谷物收获新工艺,尤其是田间直接收获工艺有了突破,取得了可行的成果;饲草收获中推行饲草打碎,发展散草收贮和圆草捆袋装青贮等工艺,对提高饲草收贮工效和质量都有明显作用;柑桔的视觉和彩色图象技术的发展,加速了自动化收获的机械手开发,苹果、葡萄收获的机械手也已有人着手研究。 3.防治环境污染 畜牧业发达的国家,牲畜粪便堆积侵占土地,污染周围水源和大气,并使大气暖化;粪便处理,液态和固态厩肥的加工、运输和向大田、草地施撒机械化是近期发展的热门课题,研制的新成果也不少;施用厩肥后,田间残磷增多,危害作物已引起注意,有的国家已经作出限制施用的决定。农药、化肥施用过多,土壤中残留量超标和污染水源日趋严重;提高化肥施撒质量,提高植保机械喷雾性能,从配药、雾滴形成和均匀喷射到减少飞逸散失的技术和装备以及静电喷雾、非化学防治都有发展;旧塑料容器多得成灾,已建立回收制度。 4.完善和提高畜牧业生产的机械系统 牲畜的识别装置、生产环境控制、喂料系统、称重系统、活牲畜和畜产品运送机械,均在不断完善和提高,重点是根据畜禽的生育生长特性,通过有关信息的收集分析,进行环境和饲养的优化和自动调控。如根据挤奶量、体重调控喂料量和喂料成分,根据产蛋量调控禽舍内部环境等以增加产量、提高质量和优化投入。 5.农产品贮藏和干燥技术发展的重点是提高质量和降低能耗 建立农产品品质的数据库,应用红外和近红外进行果品分级和品质评定,应用模型技术研究干燥工艺过程,应用微波技术和对流技术提高太阳能用于干燥的利用率,发展冷冻技术提高谷物的贮存质量等。 6.计算机技术应用发展迅速,几乎进人了农业机械科学技术的各个领域 计算机用于运用管理,有计算机辅助农业(cAF),农场决策支持系统和咨询系统,防止拖拉机事故的辅助驾驶系统;计算机用于农业工程和农业机械的辅助设计,有设计排水系统的CAD,农机整机的CAD和部件、零件的cAD和cAM;计算机用于作业过程研究,有种子发芽、废弃物沼气化过程计算机监视,图象分析和数据处理,各种生产过程的自动化操作系统;模拟技术和数学模型的求解,多数都依赖于计算机。计算机应用技术的发展,特别是用于过程研究和自动化控制,与传感技术的开发和发展是密切相关的。除力学参数的传感继续有发展外,光、热参数的传感、采集和图象处理技术也有较大发展,促进人们对作物生长特性、动物生育特征以及它们与环境关系的了解,进而带动工程技术的开发,促进农业和畜牧业生产的发展和产量的提高。正是由于信息技术和计算机技术的迅速发展,农业机械的技术水平提高很快。机、电、仪一体化的农机产品和技术不断涌现。 7.第三世界农业机械化发展趋向 第三世界农业机械化的发展,不是这次会议交流讨论的重点,但从论文数量及内容涉及的地区来看,农业机械化正在开展,科技发展的趋向主要是小规模农业机械化问题的研究,畜力机具的开发,拖拉机和农机具的区域性试验和推广,灌溉农业机械化技术和特种作物机械化技术的开发。总的技术发展水平较低,但个别项目的水平较高。了解和掌握世界农业机械科技和发展,根据农村经济发展的需要和条件,有选择地选用和参考,将有助于推动我国农业机械化事业的发展和农业机械科学技术的提高。 农业机械科技革新研究:农业机械科技革新研究 一、全国农业机械化现状与发展目标 1998年全国农机总值2318亿元。农机总动力4.4亿千瓦,比1997年增5.3%,大中小型拖拉机1177万台,比1997年增5.4%,主要作业项目的机械化水平有较大提高,机耕62%,机播种24%,机收15%,传统农业的耕作方式正在逐步改变。目前部分省市农业机械化发展较快,耕、播、收综合机械化水平已达到40%以上。农业机械化是农业现代化的基本标志和农业可持续发展的必备条件。农业部根据党的十五届三中全会提出的农业发展目标和方针,提出从现在起到2010年,我国农业机械化的发展要努力达到以下几个目标:———在装备水平上,确保农机总动力不低于3.3%的速度持续增长,大中型拖拉机、联合收割机及其它农业机械,农副产品加工机械的增长应基本满足农业、农村经济发展和农村全面实现小康的需求,并逐步向更高的水平迈进。———在机械化水平上,耕地、播栽、收获机械化水平分别达到80%、60%和40%,使农业机械化发展对粮食增长和农业总产值的贡献份额达到20%。———在区域布局上,根据不同地区的经济和自然条件,因地制宜,突出重点。经济发达地区要走在前面,加快发展步伐,特别是东部地区和大中城市郊区,应发挥带头示范作用,率先基本实现农业机械化,其它地区结合农业结构调整,也要使农业机械化水平有一个新的提高。 二、经济发达国家农业机械化现状 据统计,多数经济发达国家和地区用20~30年便基本实现农业机械化。从50年代到70年代,先后实现了粮食作物、经济作物、林产业、畜牧业、渔业和水产养殖业等全面全过程机械化。日本是一个人多地少的岛国,人均耕地0.7亩,以种植水稻为主,1980年全面实现了农业机械化,水稻生产全过程(种植、收获、干燥与加工)机械化,机耕98%,机种91%,机收95%。 三、台湾省农业机械化状况 台湾山地丘陵占75%,自然气候地理条件与福建相似。从50年代中期引进日本手扶拖拉机后,着手发展农机化事业,用20年时间实现了农、林、渔、牧、副业全面机械化。以下是台湾水稻生产机械化发展情况:台湾对农机化十分重视,把它列为台湾地区12项重要建设之一,从1970年起实施“设置农业机械化基金,促进农业全面机械化”四年计划。至85年共筹措52亿台币,用于农机科研、新农机开发、农户购机补助、农机人员培训等,台湾农业大学农机系和台湾农机研究所,每人每年从政府可获得农机科技经费约折人民币20万元。 四、福建省农业机械化和农机技术创新现状 1998年全省农业机械总值47.1亿元,农业机械总动力818.4万千瓦,比上年增长3.3%,大中小型拖拉机15.5万台,与上年持平。主要作业项目的机械化水平很低,机耕32.44%,机种0.018%,机收0.018%,远远低于全国平均水平。我省目前农机化水平仅相当于台湾1970年的水平。当前,我省部分地区围绕科教兴农战略,正在实施农业节本增效示范工程,粮食自给示范工程项目。如连江、晋江、长乐等地开展机械栽植、联合收割机技术推广试验示范工程;建瓯市是农业部“九五”期间建设的100个节本增效示范县之一,实施示范推广机械化化肥深施,节种和精少量播种10万亩;福清市水稻生产机械化示范工程项目已列入国家加强农业基础建设项目,资金100万已到位,国家引进办投10万美元用于引进消化台湾水稻栽培技术与装备。这些示范工程建设成功,将带动全省,提高我省农业机械化水平。我省从事农机创新工作有省农业机械化研究所、福建农业大学农业工程系及省拖集团等。多年来,我省农机科技工作者,坚持为农机化事业努力地工作,研制开发了手扶驱动圆盘犁(获机械部科技进步二等奖),农友5型耕整机(省科技进步三等奖),农友-90型微型组合半喂入联合收割机(获国家发明专利,国家发明三等奖),田间直脱收获机(获国家发明专利),农用运输车(获省新产品三等奖),抛秧机,饲料加工机械,石材加工设备,粮食加工设备,水泵系列产品,食用菌栽培与加工设备等等农业机械,为农业生产和乡镇企业提供技术和机械装备。但是,由于对农机科技创新、农机产品开发生产培训推广扶持政策弱,农机创新手段落后,农机创新缺少资金,试验设备陈旧,农机企业无力开发农机新产品,农机产品的技术水平与产品结构满足不了农业生产的需求,严重制约了我省农机化水平的提高。 五、加强农机科技创新工作的建议 《福建省现代化农业发展规划纲要》提出到2010年,主要环节实现农业机械化,农业综合机械化程度达到50%以上。要实现这一目标,我们认为我省农业机械创新工作重点是:研究开发适用我省丘陵、山区、平原的工厂化育秧、机械化种植、收获与烘干的技术与装备,节水灌溉技术与装备,化肥深施、农作物保护技术与装备,农副产品、水产品保鲜、深加工、储运技术与装备,种子生产、加工技术与装备,城镇垃圾与废弃物无害处理及高效有机肥生产技术与装备,蔬菜工厂化栽培技术与装备,乡镇企业所需新技术与装备等等。面对我省农业机械创新工作艰苦任务,建议如下: 1.扶持省农机化研究所。农机化科研属社会效益为主的公益事业,对省农机化研究所应视同省农科院,继续给予政策、资金的扶持,使之建成为我省农业现代化装备研究中心和农业机械化工程研究中心。 2.改善农机科技创新工作条件。农机科技创新工作因气候条件、地区差异、农艺要求、生产方式等多种因素的影响,研究开发推广难度大,周期长,工作条件差,自身效益低。在深化科技体制改革,贯彻“稳住一头,放开一片”方针时,应稳住从事农机创新的科技人员,确保农机科技攻关人员的科研经费和基本工作条件。 3.加强农机创新人才的培养。一是办好福建农业大学农业工程系;二是从实际出发,促进农机科技人员的分流,搞好农机科技队伍的结构调整;三是引进人才,研制开发重点项目,可从台湾省或日本引进农机科技人才;四是有计划选派中青年农机科技人员到国外研学。 4.优化农机行业结构,调整农机产品结构。从政策上引导和促进农机企业研制开发生产实用、先进、成套农机新产品。 5.增加农机创新投资。建立以拨款为主,科技贷款、企业和社会投入等多层次、多渠道的农机创新投入体制,建立农机科研、新产品开发和推广基金。 6.制定和实施基本实现农业现代化所需的农业机械创新工作规划。
中国建筑论文:建筑摄影下的中国建筑文化论文 一、建筑摄影学术活动表达专业的建筑文化 迄今,由中国建筑学会建筑摄影专业委员会主编的有代表性的建筑摄影专业著作至少有四册(见表1)。专业及权威的建筑摄影学术及文化活动也蓬蓬勃勃开展起来(见表2)。活动使建筑摄影从城市建筑层面上升到为中国传统历史项目“申遗”的高度,中国建筑学会建筑摄影专业委员会为中国建筑摄影师的新作为欣喜和自豪。感受中国建筑摄影师的创作意境与作品的文化气度,《中国建筑摄影师档案》不单纯是建筑摄影师作品的荟萃,更凝聚了创作感言,其中不乏建筑摄影师以独到的建筑文化视角体会建筑。读懂建筑师看城市、建筑师看自身的作品,对公众理解建筑大有裨益。该书触动人们的,不仅仅是作品恰到好处的光影及准确的建筑表征,也在于作品所体现的建筑摄影师的“诗眼”与“画境”。据查,国内专门出版推介建筑摄影师的书很罕见,因此该书填补的不单是建筑摄影群体的空白,也在于向世界展示了一批有造诣的中国建筑摄影师专业队伍,他们开创了中国建筑传播的影像技艺与美学实践。对此中国建筑学会副理事长、中国工程院院士马国馨在《中国建筑摄影师档案》序言中指出:“这是介绍中国职业建筑摄影师的一本合集。建筑摄影除了宣传、记录、艺术等方面的功能观念外,还有很大的商品属性及市场需求,人们认为一幅好的图片带给我们的信息是无论多么丰富的语言都难以描述的……建筑摄影师除了技术、器材等方面的专业知识外,在以城市和建筑为对象时,需要更多的专业之外人文知识和内涵,需要长期的体味和阅读。”一位摄影家说,“没有了意境和思想,拍摄建筑只能成为结构的示意图。”作为中国建筑摄影师群体智慧的结晶,与过去推出的第一、二届大赛作品集不同的是,《中国建筑摄影师档案》中24位成功的建筑摄影师的作品为读者更集中而准确地展示了建筑文化理念及实用的、可操作性的示范,这种以传统与现代建筑项目为基础的作品档案十分切合爱好者与初学者的实际。尽管《中国建筑摄影师档案》向读者展示了一批中青年优秀摄影师坚守在建筑摄影岗位上的作品,但由于建筑摄影创立的时间尚短,在诸多方面有待完善丰富。它至少要求每一位优秀的建筑摄影师不是单纯地从商业摄影或艺术摄影去把握建筑,而是要树立起建筑艺术修养观。建筑是凝固的音乐,但音乐不是融解了的建筑。由于摄影师对建筑的熟悉,也会造成某种负面的影响。 追求比建筑本身更原创的摄影作品,很容易模糊了我们的视线,忘记了建筑的艺术性、环境美感及其实用功能。虽然建筑不会教人道德或不道德,但建筑确实在相当程度上表述了创作者的态度。不同的装饰图样传达着不同种类的信息,材质的应用也给建筑物带来广泛的想象的空间,同时会反映创作者品质。当然,平整的外墙立面不一定比粗糙的好,但在许多场合建筑的精彩处正是在光滑反光的质地。所有这些都需要建筑摄影师去体味与思考,这或许是能从一大批建筑摄影作品中找寻到有感觉的优秀创作者的“秘诀”,作品优劣的分水岭在于摄影师能否具备建筑师的“眼”,能否真正懂得所摄作品的含义。摄影技术已有100多年的历史,它自出现就与建筑结下了不解之缘。1826年夏天,法国人约瑟夫•尼埃普斯拍下了世界上第一张照片。画面中显示的是一个农场的房子衬托在辽远的天空下。1877年,法国人L•D•杜国•豪伦成功拍摄制作了世界上第一幅彩色照片《安古连城镇风景》。之后,城市中的街巷、高耸的教堂、乡村别墅、特别是现代建筑的出现,许许多多优秀的摄影作品,都将各种不同的建筑作为摄影作品中的主角予以突出表现。建筑的摄影表达主要是记录建筑特点,用摄影语言来表达建筑。从摄影角度表现建筑,给建筑设计带来新的视角下的瞬间记录,能更好的完成建筑的功能使命、文化使命,丰富建筑的内涵与外延。建筑的摄影表现并不是仅仅展示建筑物的表象特征这么简单,摄影表现手段使建筑师以不断更新的视角观看设计的方方面面,推敲方案的体形、材料和空间感受,专注于以人为本的建筑世界。1992年版美国摄影百科全书对“建筑摄影”的定义是:“建筑摄影主要是记录建筑特点,专为建筑师,设计师或历史学家服务。”这里所提到的为“历史学家服务”,应该就是指建筑摄影的文化表现作用。如果说建筑是人类站立在地球上的最恢弘的风姿,那么文化历史建筑则可称为站立着的人类历史。建筑学家梁思成曾说过说,建筑这本“石头和木头的史书,忠实地反映着一定社会之政治、经济、思想和文化”,而城市的“无论哪一个巍峨的古城楼,或一角倾颓的殿基的灵魂里,无形中都在诉说乃至歌唱着时间上漫不可信的变迁”。建筑师做好设计是本分,同样,建筑摄影重在刻画。建筑作品设计语言的表达、设计思想的体现都离不开建筑师的极致追求。同样,建筑摄影要求建筑摄影师学会极致的思维,你的镜头中必须清晰明白,完美建筑是什么?真实而丰富地表达建筑作品是建筑摄影师的基本功。 二、建筑摄影学术活动向业界展示建筑文化的力量 法国摄影大师亨利•卡蒂埃—布列松并非建筑摄影家,但他的作品及理论涉猎城市空间与人,读他的新作《思想的眼睛》,我们不仅可以产生“决定性瞬间”,也获得一系列本质性思考。他认为:“摄影永远是视觉注意力的自发性行为,它捕捉的是瞬间和永恒。绘画对瞬间的表现,是通过笔触来传达我们的意识,摄影需即刻采取行为,绘画则要深思熟虑”。“以眼睛为起点,空间逐渐向无穷扩展,现场总能或多或少地引起我们的注意,会立刻将其保存在记忆里并对它进行一些修饰。”十年前,方海教授在《赫尔辛基城市建筑摄影展纪念集》“建筑摄影的力量”一文中指出:“芬兰是二十世纪建筑成就最高的国家之一,这种辉煌的成果固然与建筑师、建筑教育、建筑媒体及专业评论等方面密切相关,但也无法忽视芬兰及世界各地建筑摄影家的个性创作……”。在论及建筑摄影概念时,他强调“建筑摄影并非仅仅记录建筑,更重要的是审视建筑,评判空间,进而改进和提升建筑品质。优秀的建筑摄影家会用自己独特的视角进行观察和记录,并往往发现建筑师自己都不曾注意的建筑范畴和主题。同时,建筑摄影家的成功作品也是对建筑师的一种促动和激励,迫使建筑师及其合作团队用专业的投入和精心的设计创作出精彩而富于人性化的建筑精品。”一位优秀的建筑摄影师如果成为世界著名建筑师的朋友,其创作空间必有很大拓展,他本人的建筑摄影作品会经常出现在国内外建筑、设计与艺术类的书刊杂志上。这些摄影作品,不仅带给建筑师启示,也会使更多的建筑师相信并欣赏建筑摄影的力量。马国馨院士说:“建筑设计本身是一大创意产业,而建筑摄影正是与建筑联姻的另一创意产业,其特点可说是在创意之中寻找创意的活动,因此必然成为既活跃又独具特色的一个组成部分”。也就是说,摄影者的头脑、眼睛和心灵必须同时运作,这是建筑摄影师的生活方式。拥有出色想法和表现的建筑摄影作品在创意经济时代肯定大受欢迎。如果从建筑摄影服务于建筑设计及市场的定位看,建筑摄影还富有更强的传播功能,应该说国内建筑界对此挖掘的还相当不够,因此不能不重新定位。 1.关于建筑记忆。建筑之所以被称作“石头的史书”、“凝固的音乐”,主要说它有重要的历史文化价值和艺术价值。然而,历史的车轮不仅碾碎了飞逝的岁月,也碾碎了不少“石头的史书”。现在人类所能看到的琼楼玉宇亭台楼阁,仅仅是万千人类文明殿堂的绝小部分。所以,记录逝去建筑的照片,就是最好的手段和工具,是建筑记忆媒介。1999年罗哲文、杨永生主编《失去的建筑》一书的出版,为重温历史、研究建筑文化提供了十分宝贵的资料。2002年黄延复编《图说老清华》以1909年~1952年的“老清华”为例,用图片全方位描绘了老清华历史的一个清晰而简单的轮廓,它使这一时期学于清华、长于清华这所一流学府的各界名流得到客观记述,是极为生动和感染人的清华校园文化。再以上海近代公共建筑为例,20世纪20年代以来,历代中西文化、南北地域文化不断融合,掀起了一个空前规模的开发建设高潮,在公共建筑上留下了一批价值连城的文化遗产。像外滩近代建筑群的庞大与精美,在世界上也是罕见的。珍藏老照片会帮助人们挖掘每一幢建筑背后所包含的历史,传承建筑文脉。如位于现静安区静安寺旁的愚园路218号的百乐门舞厅,其英文名为ParamountBall-room,意译“至高无上的舞厅”。设计师为当时上海著名的建筑师杨锡镠,该项目于1933年12月竣工。迄今70多年过去了,它仍以20世纪30年代的舞厅面貌出现,已成为上海市第二批近代优秀保护建筑单位。对于这样的老建筑,应记录的不仅仅是趣闻与故事,更要有原汁原味的历史图景,怎能离得开建筑摄影的记忆与感染力。所以,建筑摄影是建筑记忆重要的组成部分;记忆建筑,是建筑摄影重要的功能之一。 2.关于建筑评论。在建筑传播中建筑评论或称建筑批评是极为必要的。别林斯基曾说过:“关于伟大作品的评论,其重要性不在伟大作品本身之下。”建筑批评是对建筑、建筑所赖以存在的社会与环境,对建筑师的创作思想与过程,以及所有涉及支撑建筑师、培养建筑师的制度与体系的鉴定和评价。我们倡导的建筑批评应是理论与实践相结合的批评,而不是过于抽象的批评。要有内涵、有意味、有设计、有交流、有沟通、有兴趣,所以批评的媒介就丰富多彩。在诸如小说、散文、随笔、诗歌、绘画、音乐、电影等表现形式之外,建筑摄影也是绝好的形式,借助建筑摄影作品,建筑评论家以其渊博的学识和敏锐的目光,洞察并评点出建筑的实用、功能、美观、安全等指标,并使之上升到精神与文化层面。单纯从摄影创作讲,摄影批评起到的是“磨刀石”的作用。事实上,当建筑摄影针对建筑作品进行评价时,总会引起建筑师对自己创作理念与行为的再认识,建筑摄影批评本身就是一种促进,从客观上通过图片起到提高公众建筑艺术欣赏水平的作用。与建筑创作一致的,是建筑摄影批评也讲首创性和客观性,它对建筑创作本身的丰富与发展、探讨与反思、审美与警醒都有着深刻的影响力,因此要研究如何开展建筑摄影批评,让建筑摄影批评成为建筑评论的有效方式、方法,培养起专门的建筑摄影作者队伍。以建筑摄影、建筑图片评论建筑、批评建筑艺术水平,是建筑文化良性发展的体现。 3.关于建筑摄影。2007年,沈瑾先生曾送中国建筑摄影学会《建筑师的欧洲视角》一书,里面记录了两位著名建筑师对建筑摄影的认知,颇具启发性。其中崔恺大师的序是极有见地的建筑摄影品评,反映了职业建筑艺术家的眼界。崔恺认为:“建筑师的眼睛与摄影家的眼睛有所不同,摄影家多以拍摄对象为素材去表现自己的审美价值,而建筑师多以摄影为手段去记录自己对拍摄对象的感知和认知;摄影家满足于抓拍那光、色、物完美结合的一瞬,建筑师更注意物在光、色及周围环境中的和谐表达,他们在瞄着外观造型的同时,脑子里却想着与平面、剖面,甚至细部是什么关系……”。沈瑾认为“建筑和摄影都可理解为视觉语言的表达,摄影变成了建筑师表达与交流的重要方式。建筑与摄影同样是光的营造,形、色、质视觉信息的三大要素都要靠‘光’来表现。”路易斯•康说过:“设计空间就是设计光亮(Todesignspaceistodesignlight)。建筑抽象的形式美同样通过摄影来表达,甚至已成为一门独立的职业———建筑摄影。摄影带人们进入更真实与开阔的视野,建筑师的视角应向四方延伸,城市比建筑更重要,建筑学不仅是致用之学,建筑学更是广义之学。”今天看来,城市比建筑重要,文明的演进比城市发展重要。建筑摄影从记录建筑走向记录城市,必然走向记录人类文明文化发展。建筑摄影的意义远远超越技术和艺术层面。 三、建筑摄影对中国建筑文化的意义 建筑摄影从记录、评论和人文角度展示建筑文化的力量,因此建筑摄影对中国建筑文化发展的意义正随着建筑摄影的专业化和建筑摄影师的职业化而不断彰显。 1.让建筑师多一双“建筑眼” 建筑摄影师在国内外建筑大师事务所中是必不可少的。从项目投标拍摄标的地块,到项目在建中的摄影记录,直至项目竣工拍摄唯美的成品,建筑摄影师都发挥着越来越大的作用。然而在国内,建筑摄影师是没地位的,更有甚者总被视为“照相的”,如此简单的称呼也说明了行业地位的不被重视,说明中国建筑作品为什么难有绝美的展现,说明加大建筑摄影学术影响力的导引的重要意义。《中国建筑文化遗产》总编金磊在刊物总第3辑中曾谈到:“出版建筑摄影杂志或专刊(栏)是我在2010年4月就要创刊的项目,策划案及样稿已做数次。今借《中国建筑文化遗产》第三辑推出该栏目有多重含义”。含义主要在于:第一,优秀建筑摄影师杨超英几年前拍摄了一组完整作品,是捷克卡姆帕现代艺术馆建筑。希望读者通过这组作品感受建筑摄影,欣赏其中的艺术魅力,体味作为一名服务于城市、服务于建筑的建筑摄影师是如何工作的。第二,由此表达了《中国建筑文化遗产》编辑部及中国建筑学会建筑摄影专业委员会愿意成就中外建筑摄影师展示建筑摄影作品、弘扬建筑文化的事业。第三,我们的工作不仅仅是建筑记录与记忆,一定要在建筑与艺术,建筑与技术,建筑与材质,建筑与评论,建筑与传播诸方面利用摄影手段,将建筑作品纯粹地表现出来。人们印象中的杨超英是位喜欢安静构思,不模仿别人,不臧否别人且努力自己创意思考后按动快门的人,是独具“建筑眼”的人。杨超英的建筑摄影作品能让读者从平常中感受到不平常,不仅能学到精湛的技法,更领悟敏锐的“建筑眼”力。 2.有利于建筑师倾听建筑批评 自2011年12月至今,《中国建筑文化遗产》杂志已经刊出八期“建筑摄影”栏目,读者不仅从中看到精湛的建筑摄影作品,也听到建筑摄影师的心灵表达:无论是人文地理、图像笔记,还是专业化的当代建筑摄影,摄影师串拍定格中华夏大地的建筑时空,影响着建筑师的作品,越来越深入地对建筑师理解,也体现对人文建筑异常丰富的体验!《论摄影》是美国作家苏珊•桑塔格著、黄灿然翻译的一本从文化角度论述摄影的文集,是论述摄影的专业著作,更是广泛意义上论述现代文化的经典著作。在书中,桑塔格深入探讨了摄影的本质,包括摄影是不是艺术、摄影与绘画的互相影响、摄影与真实世界的关系等。《论摄影》有“引语选粹”一章,虽绝大多数有新闻、人物摄影的意义,但也能从中发现与建筑和艺术相关的“摄影术语”:美国摄影师埃米特•戈温说“摄影是一个工具,用来处理大家都知道但视而不见的事物。我的照片是要表现你看不见的事物”;美国摄影家杰里•于尔斯曼指出“相机是顺畅地邂逅那另一个现实的手段。”现实的确如此,摄影记录永远是一种潜在的控制手段,它享有其它艺术系统未曾想有过的力量,它在为城市与建筑带来美好时,也关注建筑审美的困境。这不是针对某个项目、某位建筑师、某位建筑摄影师而言,它特指摄影文明要成为一面镜子。今天中外建筑新品都面临多元与多变,碰撞与激荡,并非要“天人合一”和兼容并蓄。如何以摄影学的视角审视对建筑的表达,在建筑理论的浸润中强化思索与启迪,不仅是一种更为有益的超越,还是一种建筑摄影的新表现力。为此,今天在呼吁好的、有深度的建筑评论作品时,更期待建筑摄影家为城市奉上视野广阔的、批评标准严格的建筑摄影作品。 3.为建筑发展昭示未来 建筑摄影行业的发展有赖于建筑摄影师的成绩,有赖于作为建筑摄影学科的确立,更有赖于能自成一体的建筑摄影体系。现状是在全国勘察设计行业百万大军中,摄影的爱好者蕴藏在占绝大多数的工程技术人员里,他们不在意设备、不苛求主题,愿从本职工作及其对建筑的审美出发记录一切建筑发展过程。因此强化建筑摄影行业自身建设,使之专业化、学科化、高端品质化、服务化将是新一届建筑摄影专业委员会的任务和方向。 4.在世界独树一帜引领发展 据近十多年学会及摄影师对欧美建筑“强国”的摄影专业机构及学会考察发现,国外虽有与建筑摄影相近的学会及组织,但尚没有“建筑摄影”专业类期刊。从对英国VA博物馆、伦敦国家摄影画廊、北欧多国及德国的考察看,虽有摄影博物馆,但至多有建筑摄影的版块,看来创建“建筑摄影”期刊、开展专业化建筑摄影研究并成立应用服务机构已势在必行。探讨集中的、统一的、有标准化的建筑摄影专业化高端(按需)服务将是主导方向。真诚期望有更多的建筑业内外同行关注中国建筑学会建筑摄影专业委员会的发展,更希望在未来的建筑摄影学术活动及求索中有更多的好作品、好著作、好品牌问世。 作者:金磊李沉陈鹤工作单位:《中国建筑文化遗产》 中国建筑论文:中国建筑的国际化的战略制定论文 摘要:建筑业是国民经济和社会发展的基础产业,是衡量一个国家和地区工业化水平的重要标志之一。在美国,建筑业与钢铁、汽车行业并列为经济的三大支柱产业。我国建筑业占国民生产总值的比重一直保持在7%左右。建筑业是关联性和带动性较强的产业,据推测,建筑业每增加1元产值,可以带动建材、机械等相关行业增加的1.85元产值。 1985年,由日本大成建设株式会社总承包的“鲁布革工程”,带来了我国建筑管理体系的全面改革。而随着中国加入“WTO”,国际竞争越发激烈,现行的管理体制,现行的建筑企业的生产经营、组织管理模式、建筑行业不正当保护、行业队伍建设、组织结构的调整以及现行的建筑法规、标准都面临着严峻的挑战。因此,中国建筑业实施国际化的策略,是摆在中国建筑业面前急需解决的重要问题。 加强法制建设,提高与世贸组织成员国的国际通融性 “WTO”一个重要的原则是法制建设和增加法律的透明度。根据乌拉圭回合谈判通过的一些协议,使得各成员国政府修改竞争规则变得非常困难,在几乎每一个涉及贸易环境的领域,成员国寻求多变、歧视性和保护性的政策都将受到世贸组织规则的制约。虽然中国已加入“WTO”几年了,但仍需尽快按照国际建筑业的行业规范来管理我国的建筑业市场和建筑企业。其一,要深入了解和准确把握双边和多边贸易条约和协定的有关规则及作用,积极实施“走出去”的战略,开创我国建筑业发展的新局面。要适应“WTO”规则和我国政府对外承诺的要求,做好有关法律、法规的清理、修改和新的立法方面的工作。其二,中国加入“WTO”后,一切必须按“WTO”的规则办事,如国民待遇、透明度,使我国在立法和行政管理上不能完全自己做主,要与国际接轨。随着市场经济的发展和政府职能的转变,企业必须依法经营,增强依法经营观念。世贸组织的基本原则、协定与协议和有关的国际惯例将成为约束和规范中国企业行为的依据和准则。同时,中国应加强建筑业法制建设。强化《建筑法》、《建设工程质量管理条例》等建筑行业法律法规的实施,认真规范国内建筑市场,通过标本兼治、综合治理、整体推进、逐步扭转建筑市场无序的局面。建立公开、公正、平等竞争的市场机制,推动建筑市场进入规范化、制度化、法制化轨道。建立风险担保制度,维护承发包双方当事人的合法权益。加快推进建筑企业职工养老保险、失业保险和医疗保险。初步建立中国建筑业法律体系框架,切实提高与世贸组织的通融性。 强化管理机制,构筑中国建企参与国际竞争新优势 建立科学的管理体系,有利于建筑企业的发展。管理体系的有效性为建筑企业合理利用各种资源,参与市场竞争提供了有利的保证。中国建筑业应把提高竞争力的重心放在管理体系的建立方面,进一步转换企业的内部机制,强化企业自我发展、自我约束机制,增强企业内部凝聚力,加强三项制度改革,建立适应“WTO”要求的管理体系。当前经济全球化的发展,促进了国际间的经济联系和合作,经济竞争也出现了新态势。经济全球化对中国企业,特别是建筑企业的影响将十分明显。经济全球化是一柄双刃刀,它既有利于国际范围内建筑业生产要素的优化配置,从而有利于建筑企业利润的提高;又将使发展中国家和经济弱势国家的建筑业,在竞争中面临更加严峻的挑战。在国际上,体现建筑业水平的国际认证,主要包括:ISO9000质量体系认证,ISO14001环境管理体系认证,OHSMS职业健康安全管理体系认证。目前,在国际市场上,一方面越来越多的环保项目应运而生,如污水处理、危险品废物处理。另一方面,越来越多的项目要求承包商必须通过ISO14001环境管理体系认证,文明施工,减少过去施工工地尘土飞扬的现象并尽量减少噪音污染,同时,在使用的建材方面要符合环保要求,不能对环境和人体健康产生不利影响。中国建筑业应抓紧三大国际标准认证,并建立有效的管理机制,从而提高与国内外同行竞争的能力。 建立信息网络,及时了解国际建筑市场的发展动态 21世纪是信息时代,将会有更多的建筑工程信息,通过各种渠道广为传播。中国建筑业应当及时捕捉和掌握国际承包市场的信息,制定相应对策。建筑企业应及时有效的得到第一手信息。同时,信息要有覆盖面,这就需要建立自身的信息网络,要通过海外机制和以世界各地的承包商、商、供应商及驻外使馆、经商处等为中心,建立国际信息网络,同时不断拓展信息渠道,以便及时准确反映世界建筑市场情况,增加进入国际建筑市场的机会,为中国建筑业开拓国际工程承包和劳务合作创造条件。企业要高度重视国内外的信息,及时扑捉信息、获取信息、分析信息、利用信息,进行快速科学的经营决策。切实加强建筑企业信息化建设,加快计算机技术和网络技术的推广应用,提高管理效率。 强化科技创新,大力提高中国建企的国际竞争能力 科技创新在企业的竞争中处于十分重要的位置。2004年中国建筑业的从业人员约3600万人,是美国建筑从业人员的4.5倍,而中国建筑业总产值却只相当于美国正常年份建筑业总产值20%,中国建筑业劳动生产率相当于日本建筑业的1.25%.我国2004年劳动生产率约28200元/人。由此可以看出,中国建筑业虽已具备一定的国际竞争能力,但与国外一流建筑企业相比还有较大差距,尚不具备与之抗衡的能力。中国建筑业应加大建筑科技资金投入的力度,提高建筑管理的科技含量,提高劳动生产率。中国建筑企业要适应国际工程项目功能新、体量大、施工难度大的新趋势,大力加快新技术、新工艺、新材料、新设备的推广应用,及建设部推广十项新技术的应用,提高建筑施工技术科学含量。加大建筑企业科技投入,加快设备更新步伐,采用国内外新机械、新设备,淘汰落后的建筑机械设备,减低劳动强度,提高生产率,不断提高建筑队伍的技术装备水平和施工能力。要有计划地推进建筑工业化,制定标准,合理布局,使构件、配件生产标准化、通用化,建筑制品生产专业化、商业化。有条件的建筑企业应建立自己的科研开发中心。建筑企业应大力推广运用现代化的管理方法和手段,特别是计算机技术和网络技术,在收集市场信息,投标报价、施工设计、企业管理、经营决策等方面应普及应用计算机,提高经营决策质量,降低管理成本,国内少数特大集团已开始尝试建立(博士后流动站),以期更好地实施科技创新战略,增强企业的国内国际竞争力。 构筑人才优势,建立以人为本的国际化人资体制 随着建筑市场的日趋国际化,国外科学的人力资源管理模式将冲击国内的人才管理模式。许多国际跨国建筑集团将进入中国建筑市场,而这些建筑集团推行的是“本地化”策略,即建筑原料采购供应本地化和人才本地化。特别是后者,不仅使外方最大限度地利用了本地人的优势,也为中国建筑人才提供了充分发挥个人才智的契机和舞台。而外企丰厚的薪金、良好的福利,较好的发展前途深深吸引了大批国内优秀的建筑人才。因此,对中国建筑业来说,加强用人机制改革已迫在眉睫。中国建筑企业应舍得投入,一方面在学校和社会上招聘一些人才,另一方面对一些有发展潜力的员工进行在职培训,包括送到国内外高等院校和国际著名建筑企业培训。有的企业可能认为企业培养人才,一旦成材,就会出现流失的现象,得不偿失。不可否认这种现象是普遍存在的,但是企业不能因噎废食,放弃对人才的培养。中国建筑企业应当创造吸引人才,留住人才的机制和环境,通过人才队伍建设,提高企业竞争力。尊重人才,关心人才,用好人才,这应成为中国建筑业“以人为本”管理理念的根本出发点和最终归宿。 实施灵活策略,不断加速中国建筑企业国际化进程 中国建筑企业要想在国际建筑市场中占有一席之地,就必须准确定位,合理制定和实施发展战略、技术创新战略和市场开发战略,并根据建筑市场的不断变化适时进行调整。中国建筑业应加强与国外著名建筑企业的合作。目前,运用“优势联合”,这是近几年大型国际工程中常用的方式。举世闻名的英吉利海峡第一条海底隧道工程,参加竞争的承包商,有的是西方发达国家建筑公司之间联合,也有西方国家建筑企业与第三世界国家的建筑公司的联合,以及第三世界国家的建筑公司的联合。其目的是发挥资金、技术、劳动力等方面的优势,以期在竞争中获胜。中国建筑业应根据本身特点,适应潮流,加强联合,在联合中壮大自己,发展自己。中国建筑业为了国内和国际建筑市场竞争的需要,在抓好对外承包劳务这个主业的同时,应走经贸结合,承包劳务与境内兴办实体相结合,对外承包劳务与海外投资相结合的道路,不断拓宽业务范围,增强综合实力,提高效益。中国建筑企业应立足发展大局,接受世贸组织的基本原则和有关协定与协议,改变被动状态,主动出击,积极参与世贸组织活动,在参与多边贸易基础上,积极与世贸组织成员国的建筑企业进行合作,提高企业竞争力,加速国际化进程。 加大结构调整,加快实施国际集约化发展战略 目前,国际建筑业宏观环境呈现出新特点,其中很重要的方面是世界范围内的结构调整和产业重组规模空前。中国建筑企业应加大结构调整的力度,既要面向国内外市场需求,又要充分发挥本地优势,坚持市场导向和发挥区域优势紧密结合的原则。以市场为中心,充分发挥市场的引导作用,不断调整结构模式,不断优化资源配置。认真研究国内外建筑市场发展规律,挖掘建筑市场发展潜力,找准建筑业结构调整的切入点。区域优势的发挥,必须以建筑市场为向导,把区域优势充分发挥起来,提高中国建筑企业的国际竞争力。这样通过加快中国建筑企业结构调整,推进跨行业、跨地区、跨企业的资产重组和强强结合,形成一批具有综合总承包能力、融资能力强的大型、特大型建筑企业集团,提高国内外建筑市场的竞争力,加快建设部出台的建筑企业综合总包、专业分包、劳务分包三个层次的结构体系的实施步伐。中国建筑业应加快建立现代企业制度,积极发展多元化产权结构的混合经济,提高体制创新和机制创新能力,增强建筑企业的发展后劲。当然,中小型建筑企业要在“小而精”、“小而强”的道路上,在专业分包和劳务分包上下功夫,这不仅是市场的需要,而且也是今后很多中小型建筑企业在激烈竞争的市场上得以生存的良好选择。中国建筑业应抓住当前的良好时机,通过“激励机制”规范经营成果的利益分配;通过“监督机制”监控中国建筑企业管理者行为;通过“制约机制”实施有效的控制。通过“三大机制”的运用,不断优化结构布局,不断提高管理水平,加快集约化进程。 加强经营开拓,努力提高国际建筑市场的占有率 目前,我国已加入“WTO”,为中国建筑企业大规模进军国际建筑市场创造了条件,中国建筑企业应当充分用足、用好对外签约权,实施“外向带动、输出兴业”的战略,扩大海外工程承包业务和劳务输出,努力实施对外承担设计、房地产开发以及工程咨询、建筑监理、技术服务等。过去由于我国不是“WTO”成员国,很多国外的项目我国建筑企业不能承建,只能做当地外资项目,如国际金融机构和外国政府贷款以及部分私人投资项目,并且受到的限制也很多。中国加入“WTO”后,国外建筑企业可以进入中国建筑市场,同样,中国建筑企业也可以进入国际建筑市场,这将为中国建筑企业跨国经营创造良好的条件。建筑市场开放后,国内的一些项目将开始按照国际惯例进行招标,将有更多的国外建筑企业参与,我们将可以学到国际上先进的工程管理方法。这样,可以提高中国建筑业的整体管理水平和竞争能力,有利于中国建筑业尽快与国际惯例接轨,为中国建筑企业跨国经营打下了坚实的基础。公务员之家 强化政策导向,为中国建企迎接国际化挑战创造条件 世贸组织的成员国政府仅仅是市场竞争的制定者,而不是市场竞争的直接参与者,不能直接介入国内外市场的竞争。中国政府应按市场经济原则办事,加速政府职能的转变,真正做到政企分开,不直接干预中国建筑业的生产经营活动,进一步确立建筑企业在市场经济中的主导地位,使企业尽快成为法人实体和市场竞争的主体。中国要加快规范化建筑市场的培育,逐步消除影响建筑业发展的地区和所有制之间的壁垒,逐步取消限制合理竞争的地方保护主义的规定,优化建筑市场环境。世贸组织要求各成员国实施统一透明的对外经贸政策,主张各成员国相互给予非歧视性的贸易待遇。“WTO”要求各成员国开放建筑市场,允许国内外建筑企业进行开放、公平和无扭曲的竞争。按照这些规则,我国应将加快培育和发展市场体系,规范市场行为,反对不正当竞争,创造平等竞争的环境。总之,中国政府应当努力为中国建筑业改善运行机制,构筑良好的市场环境,帮助中国建企增强参与国内外建筑市场竞争的能力,为中国建企迎接国际化挑战创造良好的条件。 中国建筑论文:中国建筑风水特色论文 摘要:本文浅谈了建筑风水文化与建筑设计问题,从建筑风水文化的角度浅析了中国的建筑设计。 关键词:建筑文化风水文化建筑设计 中国文化渊远流长,建筑风水学博大精深,中国建筑文化在几千年的形成发展过程中,没未离开过建筑风水的字眼,从皇宫、皇陵的规划建设,到普通村落、民宅的建筑无不留着风水学的痕迹,建筑风水学随着中国文化传入西方后,也得到了西方学者的认同,特别是近30年来建筑风水学在国外受到了高度重视,甚至形成了中国风水业,中国风水也开始进入了百姓安居的视野,由此可以想象,可以推见在未来的世界闻名进程中,中国建筑风水学必将饰演重要的角色。建筑风水学与当代房地产有效结合是现代风水文化与时俱进的具体体现,是中国传统文化造福当代百姓推动经济发展的一个重要标志。 一、建筑风水文化是古代祖先长期社会生活实践经验的总结,其易道博大精深,渊源流长,现在我们共同探讨建筑风水文化与建筑设计问题。 说到风水文化我们很多问题一直没有机会找到答案,比如环境的改变对我们的身体和心理健康有多大的影响,这些影响是应该被动的接受还是主动的改变,如果要改变的话应该采取什么样的态度?用什么样的方法?这些方法有规律吗?有人说这些方法可以在中国传统文化中找到,但是中国传统文化的精髓也好,方法论也好,在现代社会还有什么样的现实价值呢?这个现实价值怎么连续、怎么使用等等太多的问题。 风水研究领域目前正在突破也是最难突破从文化来讲就是创新,传统与现代的结合,产生与现代的结合,文明的进步是靠文化的融合,现在我们不是克隆工业化,要把传统和现代融合,建筑文明是新文明的一部分。 中国有一句格言:风水宝地,人丁兴旺。中国是风水宝地,养育着中华民族能够屹立于世界民族之林。中国历史上曾定都在西安、南京、北京等地,这些地方都是风水宝地,拿北京来说东有渤海,西有燕山山脉,富贵之地能使我们国家昌盛。中华民族有五千年的悠久的文化和历史,建筑风水是中国古代建筑理论的三大支柱之一,是中国古代建筑领域的灵魂,随着文明的进步,社会的发展,风水应有的主导地位,在城市大规模园区的整体风水规划,房地产开发的整体策划,房产风水策划是从根源上把住了建筑风水的关键,从而为更多的百姓营造出一个事业顺随、家庭和美、身体健康的吉祥场所。同时也给开发商带来了回报。 二、中国的建筑风水学科是内涵非常丰富的,结合我们中国的建筑设计来讲,把建设风水科学与我们现代的设计理念相融合,这样才能体现出中国在21世纪建筑应该具备的特色。 易经是中华五千年最古老、最具代表性的传统文化,其中内含天象、地理各个方面,目前易经的研究和应用已经受了国内外甚至全世界人们的欢迎和重视。近几年来尤其在东南亚各国众多的易学爱好者,纷纷把易学知识应用到不同领域当中,收到了良好的效果。自从2003年秋在印度尼西亚成功举办“环保与易经”大会以后,引起了学者们的兴趣,更多的学者把易经风水学和现代建筑、现代家居、现代环境很好的结合在一起,使之古今结合,古为今用。人们不再要求简单的、外在的气派、豪华,更多的是追求内在的温馨、舒适、实用、健康,体现以人为本的物质享受、精神享受。 建筑风水文化是我国传统文化的重要组成部分,对其看法有人扬之,有人抑之。扬者认为是我国传统文化的精髓,抑者认为是封建迷信。中国建筑文化随着时代的发展与时俱进,有一些古建筑文化是古代祖先生活经验的总结,在中国建筑文化乃至在世界文化中有一定的影响。随着建筑行业和科学技术的持续发展,边缘学科和交叉学科不断产生,更希望建筑风水文化能在新时代得到不断发展和重视。 中国文化传统与现代建筑的理论结合,包括物质文化、制度文化、精神文化,传统之所以必须尊重是因为它是创新文明的必要条件之一。世界和中国的历史都表明,不同文明的冲突与融合是人类文明进步的根本动力。游牧文明与农耕文明的融合曾经创造了工商文明,未来的文明必定在文化的融合中产生。在经济全球化的进程下,我们必须对自己的文化传统有自知之明,中国风水文化传统的良莠,不能单凭主观愿望区别,只能在创造未来的实践中鉴别。传统是被保存或淘汰,决定于它在创新文明的实践中是否有积极的贡献。作为环境文化和环境艺术的中国风水文化,不仅包含某些科学和技术的因素,而且包括有终身的价值选择和产业的道德规范。公务员之家 世界正处在从现代向后现代过渡的历史性转折时期,中国正处在与世界文化融合的新的历史时期。中国建筑产业正处在一个创新文化的关键时期。让我们以科学的态度,宽容的胸胸怀,通过传统与现代结合的讨论,把传统的惯性转变成创造的动力。 我们也希望所有的开发商都有这样的意识,把健康的概念注入我们的开发和建筑当中。进一步探讨、继承、弘扬、发展中国的风水文化,为我们国家全面建设小康社会服务,为我们国家建设现代化服务,为**年科技、人文、绿色北京奥运举办成功服务,为我们国家昌盛服务,为世界各民族居住健康发展作出我们中华民族及科学、建筑风水文化的应有贡献。 中国建筑论文:中国建筑业国际化策略研究论文 建筑业是国民经济和社会发展的基础产业,是衡量一个国家和地区工业化水平的重要标志之一。在美国,建筑业与钢铁、汽车行业并列为经济的三大支柱产业。我国建筑业占国民生产总值的比重一直保持在7%左右。建筑业是关联性和带动性较强的产业,据推测,建筑业每增加1元产值,可以带动建材、机械等相关行业增加的1.85元产值。1985年,由日本大成建设株式会社总承包的“鲁布革工程”,带来了我国建筑管理体系的全面改革。而随着中国加入“WTO”,国际竞争越发激烈,现行的管理体制,现行的建筑企业的生产经营、组织管理模式、建筑行业不正当保护、行业队伍建设、组织结构的调整以及现行的建筑法规、标准都面临着严峻的挑战。因此,中国建筑业实施国际化的策略,是摆在中国建筑业面前急需解决的重要问题。 加强法制建设,提高与世贸组织成员国的国际通融性 “WTO”一个重要的原则是法制建设和增加法律的透明度。根据乌拉圭回合谈判通过的一些协议,使得各成员国政府修改竞争规则变得非常困难,在几乎每一个涉及贸易环境的领域,成员国寻求多变、歧视性和保护性的政策都将受到世贸组织规则的制约。虽然中国已加入“WTO”几年了,但仍需尽快按照国际建筑业的行业规范来管理我国的建筑业市场和建筑企业。其一,要深入了解和准确把握双边和多边贸易条约和协定的有关规则及作用,积极实施“走出去”的战略,开创我国建筑业发展的新局面。要适应“WTO”规则和我国政府对外承诺的要求,做好有关法律、法规的清理、修改和新的立法方面的工作。其二,中国加入“WTO”后,一切必须按“WTO”的规则办事,如国民待遇、透明度,使我国在立法和行政管理上不能完全自己做主,要与国际接轨。随着市场经济的发展和政府职能的转变,企业必须依法经营,增强依法经营观念。世贸组织的基本原则、协定与协议和有关的国际惯例将成为约束和规范中国企业行为的依据和准则。同时,中国应加强建筑业法制建设。强化《建筑法》、《建设工程质量管理条例》等建筑行业法律法规的实施,认真规范国内建筑市场,通过标本兼治、综合治理、整体推进、逐步扭转建筑市场无序的局面。建立公开、公正、平等竞争的市场机制,推动建筑市场进入规范化、制度化、法制化轨道。建立风险担保制度,维护承发包双方当事人的合法权益。加快推进建筑企业职工养老保险、失业保险和医疗保险。初步建立中国建筑业法律体系框架,切实提高与世贸组织的通融性。 强化管理机制,构筑中国建企参与国际竞争新优势 建立科学的管理体系,有利于建筑企业的发展。管理体系的有效性为建筑企业合理利用各种资源,参与市场竞争提供了有利的保证。中国建筑业应把提高竞争力的重心放在管理体系的建立方面,进一步转换企业的内部机制,强化企业自我发展、自我约束机制,增强企业内部凝聚力,加强三项制度改革,建立适应“WTO”要求的管理体系。当前经济全球化的发展,促进了国际间的经济联系和合作,经济竞争也出现了新态势。经济全球化对中国企业,特别是建筑企业的影响将十分明显。经济全球化是一柄双刃刀,它既有利于国际范围内建筑业生产要素的优化配置,从而有利于建筑企业利润的提高;又将使发展中国家和经济弱势国家的建筑业,在竞争中面临更加严峻的挑战。在国际上,体现建筑业水平的国际认证,主要包括:ISO9000质量体系认证,ISO14001环境管理体系认证,OHSMS职业健康安全管理体系认证。目前,在国际市场上,一方面越来越多的环保项目应运而生,如污水处理、危险品废物处理。另一方面,越来越多的项目要求承包商必须通过ISO14001环境管理体系认证,文明施工,减少过去施工工地尘土飞扬的现象并尽量减少噪音污染,同时,在使用的建材方面要符合环保要求,不能对环境和人体健康产生不利影响。中国建筑业应抓紧三大国际标准认证,并建立有效的管理机制,从而提高与国内外同行竞争的能力。 建立信息网络,及时了解国际建筑市场的发展动态 21世纪是信息时代,将会有更多的建筑工程信息,通过各种渠道广为传播。中国建筑业应当及时捕捉和掌握国际承包市场的信息,制定相应对策。建筑企业应及时有效的得到第一手信息。同时,信息要有覆盖面,这就需要建立自身的信息网络,要通过海外机制和以世界各地的承包商、商、供应商及驻外使馆、经商处等为中心,建立国际信息网络,同时不断拓展信息渠道,以便及时准确反映世界建筑市场情况,增加进入国际建筑市场的机会,为中国建筑业开拓国际工程承包和劳务合作创造条件。企业要高度重视国内外的信息,及时扑捉信息、获取信息、分析信息、利用信息,进行快速科学的经营决策。切实加强建筑企业信息化建设,加快计算机技术和网络技术的推广应用,提高管理效率。 强化科技创新,大力提高中国建企的国际竞争能力 科技创新在企业的竞争中处于十分重要的位置。2004年中国建筑业的从业人员约3600万人,是美国建筑从业人员的4.5倍,而中国建筑业总产值却只相当于美国正常年份建筑业总产值20%,中国建筑业劳动生产率相当于日本建筑业的1.25%.我国2004年劳动生产率约28200元/人。由此可以看出,中国建筑业虽已具备一定的国际竞争能力,但与国外一流建筑企业相比还有较大差距,尚不具备与之抗衡的能力。中国建筑业应加大建筑科技资金投入的力度,提高建筑管理的科技含量,提高劳动生产率。中国建筑企业要适应国际工程项目功能新、体量大、施工难度大的新趋势,大力加快新技术、新工艺、新材料、新设备的推广应用,及建设部推广十项新技术的应用,提高建筑施工技术科学含量。加大建筑企业科技投入,加快设备更新步伐,采用国内外新机械、新设备,淘汰落后的建筑机械设备,减低劳动强度,提高生产率,不断提高建筑队伍的技术装备水平和施工能力。要有计划地推进建筑工业化,制定标准,合理布局,使构件、配件生产标准化、通用化,建筑制品生产专业化、商业化。有条件的建筑企业应建立自己的科研开发中心。建筑企业应大力推广运用现代化的管理方法和手段,特别是计算机技术和网络技术,在收集市场信息,投标报价、施工设计、企业管理、经营决策等方面应普及应用计算机,提高经营决策质量,降低管理成本,国内少数特大集团已开始尝试建立(博士后流动站),以期更好地实施科技创新战略,增强企业的国内国际竞争力。 构筑人才优势,建立以人为本的国际化人资体制 随着建筑市场的日趋国际化,国外科学的人力资源管理模式将冲击国内的人才管理模式。许多国际跨国建筑集团将进入中国建筑市场,而这些建筑集团推行的是“本地化”策略,即建筑原料采购供应本地化和人才本地化。特别是后者,不仅使外方最大限度地利用了本地人的优势,也为中国建筑人才提供了充分发挥个人才智的契机和舞台。而外企丰厚的薪金、良好的福利,较好的发展前途深深吸引了大批国内优秀的建筑人才。因此,对中国建筑业来说,加强用人机制改革已迫在眉睫。中国建筑企业应舍得投入,一方面在学校和社会上招聘一些人才,另一方面对一些有发展潜力的员工进行在职培训,包括送到国内外高等院校和国际著名建筑企业培训。有的企业可能认为企业培养人才,一旦成材,就会出现流失的现象,得不偿失。不可否认这种现象是普遍存在的,但是企业不能因噎废食,放弃对人才的培养。中国建筑企业应当创造吸引人才,留住人才的机制和环境,通过人才队伍建设,提高企业竞争力。尊重人才,关心人才,用好人才,这应成为中国建筑业“以人为本”管理理念的根本出发点和最终归宿。 实施灵活策略,不断加速中国建筑企业国际化进程 中国建筑企业要想在国际建筑市场中占有一席之地,就必须准确定位,合理制定和实施发展战略、技术创新战略和市场开发战略,并根据建筑市场的不断变化适时进行调整。中国建筑业应加强与国外著名建筑企业的合作。目前,运用“优势联合”,这是近几年大型国际工程中常用的方式。举世闻名的英吉利海峡第一条海底隧道工程,参加竞争的承包商,有的是西方发达国家建筑公司之间联合,也有西方国家建筑企业与第三世界国家的建筑公司的联合,以及第三世界国家的建筑公司的联合。其目的是发挥资金、技术、劳动力等方面的优势,以期在竞争中获胜。中国建筑业应根据本身特点,适应潮流,加强联合,在联合中壮大自己,发展自己。中国建筑业为了国内和国际建筑市场竞争的需要,在抓好对外承包劳务这个主业的同时,应走经贸结合,承包劳务与境内兴办实体相结合,对外承包劳务与海外投资相结合的道路,不断拓宽业务范围,增强综合实力,提高效益。中国建筑企业应立足发展大局,接受世贸组织的基本原则和有关协定与协议,改变被动状态,主动出击,积极参与世贸组织活动,在参与多边贸易基础上,积极与世贸组织成员国的建筑企业进行合作,提高企业竞争力,加速国际化进程。 加大结构调整,加快实施国际集约化发展战略 目前,国际建筑业宏观环境呈现出新特点,其中很重要的方面是世界范围内的结构调整和产业重组规模空前。中国建筑企业应加大结构调整的力度,既要面向国内外市场需求,又要充分发挥本地优势,坚持市场导向和发挥区域优势紧密结合的原则。以市场为中心,充分发挥市场的引导作用,不断调整结构模式,不断优化资源配置。认真研究国内外建筑市场发展规律,挖掘建筑市场发展潜力,找准建筑业结构调整的切入点。区域优势的发挥,必须以建筑市场为向导,把区域优势充分发挥起来,提高中国建筑企业的国际竞争力。这样通过加快中国建筑企业结构调整,推进跨行业、跨地区、跨企业的资产重组和强强结合,形成一批具有综合总承包能力、融资能力强的大型、特大型建筑企业集团,提高国内外建筑市场的竞争力,加快建设部出台的建筑企业综合总包、专业分包、劳务分包三个层次的结构体系的实施步伐。中国建筑业应加快建立现代企业制度,积极发展多元化产权结构的混合经济,提高体制创新和机制创新能力,增强建筑企业的发展后劲。当然,中小型建筑企业要在“小而精”、“小而强”的道路上,在专业分包和劳务分包上下功夫,这不仅是市场的需要,而且也是今后很多中小型建筑企业在激烈竞争的市场上得以生存的良好选择。中国建筑业应抓住当前的良好时机,通过“激励机制”规范经营成果的利益分配;通过“监督机制”监控中国建筑企业管理者行为;通过“制约机制”实施有效的控制。通过“三大机制”的运用,不断优化结构布局,不断提高管理水平,加快集约化进程。 加强经营开拓,努力提高国际建筑市场的占有率 目前,我国已加入“WTO”,为中国建筑企业大规模进军国际建筑市场创造了条件,中国建筑企业应当充分用足、用好对外签约权,实施“外向带动、输出兴业”的战略,扩大海外工程承包业务和劳务输出,努力实施对外承担设计、房地产开发以及工程咨询、建筑监理、技术服务等。过去由于我国不是“WTO”成员国,很多国外的项目我国建筑企业不能承建,只能做当地外资项目,如国际金融机构和外国政府贷款以及部分私人投资项目,并且受到的限制也很多。中国加入“WTO”后,国外建筑企业可以进入中国建筑市场,同样,中国建筑企业也可以进入国际建筑市场,这将为中国建筑企业跨国经营创造良好的条件。建筑市场开放后,国内的一些项目将开始按照国际惯例进行招标,将有更多的国外建筑企业参与,我们将可以学到国际上先进的工程管理方法。这样,可以提高中国建筑业的整体管理水平和竞争能力,有利于中国建筑业尽快与国际惯例接轨,为中国建筑企业跨国经营打下了坚实的基础。公务员之家 强化政策导向,为中国建企迎接国际化挑战创造条件 世贸组织的成员国政府仅仅是市场竞争的制定者,而不是市场竞争的直接参与者,不能直接介入国内外市场的竞争。中国政府应按市场经济原则办事,加速政府职能的转变,真正做到政企分开,不直接干预中国建筑业的生产经营活动,进一步确立建筑企业在市场经济中的主导地位,使企业尽快成为法人实体和市场竞争的主体。中国要加快规范化建筑市场的培育,逐步消除影响建筑业发展的地区和所有制之间的壁垒,逐步取消限制合理竞争的地方保护主义的规定,优化建筑市场环境。世贸组织要求各成员国实施统一透明的对外经贸政策,主张各成员国相互给予非歧视性的贸易待遇。“WTO”要求各成员国开放建筑市场,允许国内外建筑企业进行开放、公平和无扭曲的竞争。按照这些规则,我国应将加快培育和发展市场体系,规范市场行为,反对不正当竞争,创造平等竞争的环境。总之,中国政府应当努力为中国建筑业改善运行机制,构筑良好的市场环境,帮助中国建企增强参与国内外建筑市场竞争的能力,为中国建企迎接国际化挑战创造良好的条件。 中国建筑论文:剖析中国建筑节能的现状及应对措施 【摘要】首先分析了我国建筑能耗和建筑节能的现状,然后从建筑节能政策和建筑技术两方面针对性地提出了多种建筑节能的措施与对策。这些将对我国在建筑行业进一步推进、发展和完善建筑节能具有重要的参考价值。 【关键词】建筑能耗;建筑节能;现状;对策随着我国城市化进程的加速推进,预计到2030年,全国城市人口将达到65%以上。城市人口的增加必然导致建筑物和建筑配套设施的成倍增加,这些将不可避免地增加建筑能耗。而建筑能耗的逐年大幅度上升,也必然导致节能型建筑的应运而生,当然,这也是我国今后城市建设必然的发展方向。 而如何做好建筑节能这项宠大的工程,确保低碳和经济将是摆在广大建筑行业工作者面前的重大课题。 一、当前我国建筑能耗的现状 随着我国城市化进程的加快和人民生活质量的提高,建筑能耗占总能耗的比重也越来越大,建筑耗能已逐渐增长为与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。 由于我国建筑节能工作起步较晚,现有建筑不仅耗能高,而且能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下的发达国家高出2~3倍。当前我国正处于经济和建筑业快速发展期,无论既有建筑面积或新建建筑面积都名列世界之首。这些建筑通过采暖、空调、热水供应等,每天都消耗大量的能源。由此可见,我国建筑能耗是巨大的,且建筑能耗总量还将持续增长,做好建筑节能工作已迫在眉睫、刻不容缓。 二、当前我国建筑节能的现状 多年来,我国开展了一定规模的建筑节能工作,主要采取了先新建后改造的策略,但到目前为止,建筑节能工作仍处于起步阶段,房屋建筑中普遍存在着围护结构保温隔热性和气密性差,供暖、制冷空调系统效率低下等问题。主要表现在以下几个方面:(1)高耗能建筑比例大,我国每年新建房屋中,99%以上是高能耗建筑;既有建筑中,仅4%采取了节能措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。(2)建筑节能状况落后,发达国家早在上世纪70年代就开始致力于研究和推行建筑节能技术,而我国却未予以重视,造成我国建筑外墙的传热系数是发达国家的3~5倍,外窗传热系数为2~3倍,屋面传热系数为3~6倍。 从我国建筑节能发展缓慢的原因来看,主要有以下几点:建筑节能建设成本高,初期投资较大;房地产开发商追求的是以最小的投入换取最大的利润空间;建筑设计、施工、监理等从业人员的建筑节能意识淡薄;建筑节能材料、施工工艺技术发展缓慢;国家建筑节能方面的法律、法规配套不全,政府主管部门监管不到位;国家及地方对建筑节能的实质性经济鼓励政策支持不够等。 三、实施建筑节能的主要对策研究 针对目前我国建筑能耗和我国建筑节能的现状,笔者认为可以采取以下几个方面的对策来实现建筑节能的目标。 (一)制定完备的建筑节能方面的政策措施 1、建立完善的建筑节能法律、法规体系,使建筑节能工作有法可依。我国地域广阔,应根据我国各个建筑气候区(北方严寒和寒冷地区、中部夏热冬冷地区、南方夏热冬暖地区)以及建筑物的不同类别、功能,逐步完善有关设计、施工方面的建筑节能规范与标准,并列入国家强制性标准。严格加强对设计、施工和竣工验收等环节的监督管理。对不按节能标准设计工程图的,施工图审查不予通过;对不按节能标准设计施工的,中间验收和竣工验收不得通过,不得交付使用。严格审查从工程项目的立项、可研、设计、施工、竣工验收等阶段中各个环节的建筑节能情况,确保建筑节能法律、法规、规范与标准的实施。 2、加强政府引导和采取必要的经济刺激措施,大力推广节能建筑。比如:政府出台相关规定“全部使用国有资金投资或国有资金投资为主的工程建设项目,必须严格执行国家建筑节能规范、标准”等;对生产节能建材的厂家实行税收优惠政策等。 3、加强建筑节能的宣传力度,提高公众的节能意识,提高参与建设活动各方管理人员的节能意识和技术水平。 (二)加强建筑技术方面的建筑节能研究 1、认真做好建筑物的规划设计,提高节能效果。 在规划设计阶段,就应从建筑物选址、分区、建筑物和道路布局走向、建筑物方位朝向、建筑体型、建筑间距、夏冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行建筑节能研究,以提高节能效果。 2、重视建筑物围护结构的节能 建筑物围护结构的节能主要是要提高建筑物的墙体、门窗及屋顶等围护结构的保温隔热性能。 (1)墙体 在建筑物的围护结构中,墙体的保温隔热性能至关重要,直接影响建筑物采暖能耗的大小。其主要措施有以下几点:①加强新型墙体材料的研发力度,优先采用具有保温、隔热、轻质、高强、施工效率高、改善建筑功能、增加房屋使用面积等优点的绿色墙体新材料。②合理选择外墙保温隔热方式,优先选用外墙外保温技术。③推广使用新型外墙保温隔热材料。如保温材料可采用聚苯板或聚苯颗粒等。 (2)门窗 门窗是建筑围护结构的重要组成部分,是建筑物室内与室外能量阻隔最薄弱的环节。因此,门窗节能是建筑节能的关键。可采取的主要措施有:①合理控制窗墙比。②采用新型节能玻璃,增强玻璃的保温隔热性能。比如,采用低辐射Low-E中空玻璃。③注重门窗的细部施工质量,确保门窗结构的气密性。④优选新型门、窗框型材,比如:选择断热铝合金型材,对窗框进行隔热断桥处理等。 (3)屋面 屋面节能主要是通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。其节能措施要点有:①注重选材。屋面保温隔热层宜选用密度及吸水率较小、导热系数较低的保温材料。 ②大力推广使用新型节能保温隔热材料。比如将膨胀型泡沫聚苯板等高效保温材料应用于屋面。 3、制定科学的照明节能措施 近年来,全国用电量及电负荷增长较快,已有三分之二的省(区、市)出现了不同程度的缺电甚至拉闸限电现象,严重影响经济社会发展和人民生活水平提高。照明节电已成为节能的重要方面。实行照明节能的办法主要有:①选择节能光源。②选择节能的照明电器配件。③科学的节能照明设计,包括合理的选择照明线路;合理的选择控制开关和充分利用天然光;合理的选择照明方式;合理的选择照度值等。 4、加强采暖系统的节能 对位于建筑气候区为北方严寒和寒冷地区的建筑物,做好建筑物室内采暖保温工作尤为重要,同时采暖耗能也是建筑物使用能耗的“大户”,是建筑节能的工作重点,其主要措施有以下几点:①合理规划采暖管网,尽量缩短室外管道的长度,加强管道的保温,提高室外管道的输送效率。②优选采暖设备,改善采暖供热系统的设计和运行管理,提高锅炉的运行效率。③优化采暖供热方式,优先考虑集中供热,以最大限度地节省燃料消耗。④改革现有采暖供热收费制度,逐步实行按用热量分户计量。 5、合理使用空调系统 对位于建筑气候区为中部夏热冬冷地区和南方夏热冬暖地区的建筑物,空调能耗是建筑物使用能耗的“大户”,是当前建筑节能的重要一环。因此,建议空调系统节能可从以下几方面进行: (1)合理选择温度参数。在进行空调设计和使用时,合理选择室内温度参数,避免夏季过低或冬季过高。 (2)优选空调制冷设备,提高制冷系统的效率。对空调制冷设备优先采用变频控制节能技术,对制冷空调系统进行智能化控制,使空调设备或系统以合理的方式运行,提高空调设备的运行效率,最大限度的减少运行能耗。 (3)推广采用空调新技术,如采用冰蓄冷技术或地热能空调技术等。 6、大力开发和利用太阳能等可再生新型能源。 对位于建筑气候区为日照时间长的地区,可大力开发利用太阳能,比如:城市的公共照明使用太阳能路灯,包括街道、公园和住宅小区等;居民生活热水可采用太阳能热水器等。 四、结束语 随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快,建筑能耗的相对值和绝对值都将持续增长,建筑节能工作任重而道远。建筑节能是我国实施可持续发展战略和低碳经济的一件大事,也是世界建筑发展的大潮流、大趋势。只要加快建筑节能政策的制订和落实,推广和应用建筑节能技术,加大建筑节能的宣传和教育力度,培养城市市民的节能意识,相信在不久的将来,建筑节能定能结出丰硕之果,达到世界发达国家的节能水平。 中国建筑论文:21世纪中国建筑设计思想的分类论文 摘要:经济发展和城市大量建设,给建筑师提供了无穷的设计机会。改革开放以来,虽不能说中国建筑界形成了设计流派,但近20年的建筑实践,建筑设计思想的倾向性还是明显的,出现了这样几种倾向。 关键词:建筑设计经济倾向 1、民族形式的设计不是新生事物。它是历史上传统复兴思想的延续,由于建造的不经济性和施工的不合理性,以及新建筑规模的扩大,建筑体量的巨增等因素,“民族形式”的设计显现出不适应性。 2、改革开放,打开国门,“现代主义”设计像开闸的洪水,迅猛发展,遍地生根。许多建筑几乎都按“形式服从功能”的思想设计,这一实用经济的设计思想仍将作为今后相当长时期内大量建筑设计的基础。 3、受西方后现代主义、解构主义以及建筑符号学、建筑类型学、建筑心理行为科学等交叉科学理论的影响。建筑设计表现一种“前卫设计”倾向。这一倾向的特点表现为形式构成模仿西方设计,追求奇特与动感,具有广告性及标志性,建筑类型集中于娱乐、商业及服务业建筑,具有商业化表现。 4、新西洋建筑开始出现,运用西洋古典建筑片段形式作为建筑的造型手段。这些局部西洋古典形式就像商品包装,或是一种商业标志,若去掉这些附着物,完全是一副现代建筑的面目,出现这一设计倾向的社会根源或许在于人们的崇洋心理。 5、“乡土设计”指在中国特定的地域文化圈中,运用自然生长的乡土建筑的形式、空间。建造满足现代生活功能的新建筑,这一倾向试图留住地域文化的根,但在追寻地方性的同时逐渐失去地方性。 6、智能化设计己有萌芽。随着高科技成果的不断出现,人们将完全进入全信息社会,高科技智能化设计将成为21世纪建筑的主流。 20世纪末的建筑界表现出浓重的怀旧情绪,被普遍认为影响美国设计领域的四大设计思潮,包括后现代主义、解构主义、过程设计及智能化设计,其中前三者都带有不同程度的怀旧倾向。中国建筑尽管处在方兴未艾向成熟阶段发展时期,但20世纪末这一特定的历史时期,建筑设计同样较大程度表现出对历史传统情有独钟。公务员之家 21世纪的建筑革命将以与高科技成果密切相关的建筑材料、建筑结构技术、建筑施工技术、建筑智能化管理以及建筑设计等技术手段为基础,彻底否定20世纪末开始并发展的怀旧倾向;建筑设计思想向宏观及微观延伸,建筑师不仅更多地重视建筑的社会影响,建筑对生态的保护以及建筑对人类生存的制约,而且更多地注重与人尺度相关的园林及室内环境的设计;建筑形式走向怪诞及平庸两个极端,形式的平庸是因为人们更多地重视建筑的软体和空间,形式可能像微机壳一样简单,形式的怪诞是因为建筑艺术为寻求存在的理由而故意创造神秘性,试图通过怪异的造型引起社会和公众的注目。因而这种以高科技为基础的智能化设计将成为21世纪的必然,但经过一段实践,像20世纪现代建筑一样,产生种种问题,比如人与人之间面对面实质性的接触减少,建筑师又将致力于向给人们提供会面场所的建筑努力,由此又将形成智能化设计之后的建筑设计思潮。 历史似乎在重复,但内容和本质发生了变化。20世纪是人们享受工业革命成果的时代,现代建筑是工业社会的必然产物;21世纪将是人们尽情享受信息革命成果的时代,智能化建筑将成为信息社会的必然产物。 中国建筑论文:中国建筑业实施国际化的策略研究 建筑业是国民经济和社会发展的基础产业,是衡量一个国家和地区工业化水平的重要标志之一。在美国,建筑业与钢铁、汽车行业并列为经济的三大支柱产业。我国建筑业占国民生产总值的比重一直保持在7%左右。建筑业是关联性和带动性较强的产业,据推测,建筑业每增加1元产值,可以带动建材、机械等相关行业增加的1.85元产值。1985年,由日本大成建设株式会社总承包的“鲁布革工程”,带来了我国建筑管理体系的全面改革。而随着中国加入“WTO”,国际竞争越发激烈,现行的管理体制,现行的建筑企业的生产经营、组织管理模式、建筑行业不正当保护、行业队伍建设、组织结构的调整以及现行的建筑法规、标准都面临着严峻的挑战。因此,中国建筑业实施国际化的策略,是摆在中国建筑业面前急需解决的重要问题。 加强法制建设,提高与世贸组织成员国的国际通融性 “WTO”一个重要的原则是法制建设和增加法律的透明度。根据乌拉圭回合谈判通过的一些协议,使得各成员国政府修改竞争规则变得非常困难,在几乎每一个涉及贸易环境的领域,成员国寻求多变、歧视性和保护性的政策都将受到世贸组织规则的制约。虽然中国已加入“WTO”几年了,但仍需尽快按照国际建筑业的行业规范来管理我国的建筑业市场和建筑企业。其一,要深入了解和准确把握双边和多边贸易条约和协定的有关规则及作用,积极实施“走出去”的战略,开创我国建筑业发展的新局面。要适应“WTO”规则和我国政府对外承诺的要求,做好有关法律、法规的清理、修改和新的立法方面的工作。其二,中国加入“WTO”后,一切必须按“WTO”的规则办事,如国民待遇、透明度,使我国在立法和行政管理上不能完全自己做主,要与国际接轨。随着市场经济的发展和政府职能的转变,企业必须依法经营,增强依法经营观念。世贸组织的基本原则、协定与协议和有关的国际惯例将成为约束和规范中国企业行为的依据和准则。同时,中国应加强建筑业法制建设。强化《建筑法》、《建设工程质量管理条例》等建筑行业法律法规的实施,认真规范国内建筑市场,通过标本兼治、综合治理、整体推进、逐步扭转建筑市场无序的局面。建立公开、公正、平等竞争的市场机制,推动建筑市场进入规范化、制度化、法制化轨道。建立风险担保制度,维护承发包双方当事人的合法权益。加快推进建筑企业职工养老保险、失业保险和医疗保险。初步建立中国建筑业法律体系框架,切实提高与世贸组织的通融性。 强化管理机制,构筑中国建企参与国际竞争新优势 建立科学的管理体系,有利于建筑企业的发展。管理体系的有效性为建筑企业合理利用各种资源,参与市场竞争提供了有利的保证。中国建筑业应把提高竞争力的重心放在管理体系的建立方面,进一步转换企业的内部机制,强化企业自我发展、自我约束机制,增强企业内部凝聚力,加强三项制度改革,建立适应“WTO”要求的管理体系。当前经济全球化的发展,促进了国际间的经济联系和合作,经济竞争也出现了新态势。经济全球化对中国企业,特别是建筑企业的影响将十分明显。经济全球化是一柄双刃刀,它既有利于国际范围内建筑业生产要素的优化配置,从而有利于建筑企业利润的提高;又将使发展中国家和经济弱势国家的建筑业,在竞争中面临更加严峻的挑战。在国际上,体现建筑业水平的国际认证,主要包括:ISO9000质量体系认证,ISO14001环境管理体系认证,OHSMS职业健康安全管理体系认证。目前,在国际市场上,一方面越来越多的环保项目应运而生,如污水处理、危险品废物处理。另一方面,越来越多的项目要求承包商必须通过ISO14001环境管理体系认证,文明施工,减少过去施工工地尘土飞扬的现象并尽量减少噪音污染,同时,在使用的建材方面要符合环保要求,不能对环境和人体健康产生不利影响。中国建筑业应抓紧三大国际标准认证,并建立有效的管理机制,从而提高与国内外同行竞争的能力。 建立信息网络,及时了解国际建筑市场的发展动态 21世纪是信息时代,将会有更多的建筑工程信息,通过各种渠道广为传播。中国建筑业应当及时捕捉和掌握国际承包市场的信息,制定相应对策。建筑企业应及时有效的得到第一手信息。同时,信息要有覆盖面,这就需要建立自身的信息网络,要通过海外机制和以世界各地的承包商、商、供应商及驻外使馆、经商处等为中心,建立国际信息网络,同时不断拓展信息渠道,以便及时准确反映世界建筑市场情况,增加进入国际建筑市场的机会,为中国建筑业开拓国际工程承包和劳务合作创造条件。企业要高度重视国内外的信息,及时扑捉信息、获取信息、分析信息、利用信息,进行快速科学的经营决策。切实加强建筑企业信息化建设,加快计算机技术和网络技术的推广应用,提高管理效率。 强化科技创新,大力提高中国建企的国际竞争能力 科技创新在企业的竞争中处于十分重要的位置。2004年中国建筑业的从业人员约3600万人,是美国建筑从业人员的4.5倍,而中国建筑业总产值却只相当于美国正常年份建筑业总产值20%,中国建筑业劳动生产率相当于日本建筑业的1.25%.我国2004年劳动生产率约28200元/人。由此可以看出,中国建筑业虽已具备一定的国际竞争能力,但与国外一流建筑企业相比还有较大差距,尚不具备与之抗衡的能力。中国建筑业应加大建筑科技资金投入的力度,提高建筑管理的科技含量,提高劳动生产率。中国建筑企业要适应国际工程项目功能新、体量大、施工难度大的新趋势,大力加快新技术、新工艺、新材料、新设备的推广应用,及建设部推广十项新技术的应用,提高建筑施工技术科学含量。加大建筑企业科技投入,加快设备更新步伐,采用国内外新机械、新设备,淘汰落后的建筑机械设备,减低劳动强度,提高生产率,不断提高建筑队伍的技术装备水平和施工能力。要有计划地推进建筑工业化,制定标准,合理布局,使构件、配件生产标准化、通用化,建筑制品生产专业化、商业化。有条件的建筑企业应建立自己的科研开发中心。建筑企业应大力推广运用现代化的管理方法和手段,特别是计算机技术和网络技术,在收集市场信息,投标报价、施工设计、企业管理、经营决策等方面应普及应用计算机,提高经营决策质量,降低管理成本,国内少数特大集团已开始尝试建立(博士后流动站),以期更好地实施科技创新战略,增强企业的国内国际竞争力。 构筑人才优势,建立以人为本的国际化人资体制 随着建筑市场的日趋国际化,国外科学的人力资源管理模式将冲击国内的人才管理模式。许多国际跨国建筑集团将进入中国建筑市场,而这些建筑集团推行的是“本地化”策略,即建筑原料采购供应本地化和人才本地化。特别是后者,不仅使外方最大限度地利用了本地人的优势,也为中国建筑人才提供了充分发挥个人才智的契机和舞台。而外企丰厚的薪金、良好的福利,较好的发展前途深深吸引了大批国内优秀的建筑人才。因此,对中国建筑业来说,加强用人机制改革已迫在眉睫。中国建筑企业应舍得投入,一方面在学校和社会上招聘一些人才,另一方面对一些有发展潜力的员工进行在职培训,包括送到国内外高等院校和国际著名建筑企业培训。有的企业可能认为企业培养人才,一旦成材,就会出现流失的现象,得不偿失。不可否认这种现象是普遍存在的,但是企业不能因噎废食,放弃对人才的培养。中国建筑企业应当创造吸引人才,留住人才的机制和环境,通过人才队伍建设,提高企业竞争力。尊重人才,关心人才,用好人才,这应成为中国建筑业“以人为本”管理理念的根本出发点和最终归宿。 实施灵活策略,不断加速中国建筑企业国际化进程 中国建筑企业要想在国际建筑市场中占有一席之地,就必须准确定位,合理制定和实施发展战略、技术创新战略和市场开发战略,并根据建筑市场的不断变化适时进行调整。中国建筑业应加强与国外著名建筑企业的合作。目前,运用“优势联合”,这是近几年大型国际工程中常用的方式。举世闻名的英吉利海峡第一条海底隧道工程,参加竞争的承包商,有的是西方发达国家建筑公司之间联合,也有西方国家建筑企业与第三世界国家的建筑公司的联合,以及第三世界国家的建筑公司的联合。其目的是发挥资金、技术、劳动力等方面的优势,以期在竞争中获胜。中国建筑业应根据本身特点,适应潮流,加强联合,在联合中壮大自己,发展自己。中国建筑业为了国内和国际建筑市场竞争的需要,在抓好对外承包劳务这个主业的同时,应走经贸结合,承包劳务与境内兴办实体相结合,对外承包劳务与海外投资相结合的道路,不断拓宽业务范围,增强综合实力,提高效益。中国建筑企业应立足发展大局,接受世贸组织的基本原则和有关协定与协议,改变被动状态,主动出击,积极参与世贸组织活动,在参与多边贸易基础上,积极与世贸组织成员国的建筑企业进行合作,提高企业竞争力,加速国际化进程。 加大结构调整,加快实施国际集约化发展战略 目前,国际建筑业宏观环境呈现出新特点,其中很重要的方面是世界范围内的结构调整和产业重组规模空前。中国建筑企业应加大结构调整的力度,既要面向国内外市场需求,又要充分发挥本地优势,坚持市场导向和发挥区域优势紧密结合的原则。以市场为中心,充分发挥市场的引导作用,不断调整结构模式,不断优化资源配置。认真研究国内外建筑市场发展规律,挖掘建筑市场发展潜力,找准建筑业结构调整的切入点。区域优势的发挥,必须以建筑市场为向导,把区域优势充分发挥起来,提高中国建筑企业的国际竞争力。这样通过加快中国建筑企业结构调整,推进跨行业、跨地区、跨企业的资产重组和强强结合,形成一批具有综合总承包能力、融资能力强的大型、特大型建筑企业集团,提高国内外建筑市场的竞争力,加快建设部出台的建筑企业综合总包、专业分包、劳务分包三个层次的结构体系的实施步伐。中国建筑业应加快建立现代企业制度,积极发展多元化产权结构的混合经济,提高体制创新和机制创新能力,增强建筑企业的发展后劲。当然,中小型建筑企业要在“小而精”、“小而强”的道路上,在专业分包和劳务分包上下功夫,这不仅是市场的需要,而且也是今后很多中小型建筑企业在激烈竞争的市场上得以生存的良好选择。中国建筑业应抓住当前的良好时机,通过“激励机制”规范经营成果的利益分配;通过“监督机制”监控中国建筑企业管理者行为;通过“制约机制”实施有效的控制。通过“三大机制”的运用,不断优化结构布局,不断提高管理水平,加快集约化进程。 加强经营开拓,努力提高国际建筑市场的占有率 目前,我国已加入“WTO”,为中国建筑企业大规模进军国际建筑市场创造了条件,中国建筑企业应当充分用足、用好对外签约权,实施“外向带动、输出兴业”的战略,扩大海外工程承包业务和劳务输出,努力实施对外承担设计、房地产开发以及工程咨询、建筑监理、技术服务等。过去由于我国不是“WTO”成员国,很多国外的项目我国建筑企业不能承建,只能做当地外资项目,如国际金融机构和外国政府贷款以及部分私人投资项目,并且受到的限制也很多。中国加入“WTO”后,国外建筑企业可以进入中国建筑市场,同样,中国建筑企业也可以进入国际建筑市场,这将为中国建筑企业跨国经营创造良好的条件。建筑市场开放后,国内的一些项目将开始按照国际惯例进行招标,将有更多的国外建筑企业参与,我们将可以学到国际上先进的工程管理方法。这样,可以提高中国建筑业的整体管理水平和竞争能力,有利于中国建筑业尽快与国际惯例接轨,为中国建筑企业跨国经营打下了坚实的基础。 强化政策导向,为中国建企迎接国际化挑战创造条件 世贸组织的成员国政府仅仅是市场竞争的制定者,而不是市场竞争的直接参与者,不能直接介入国内外市场的竞争。中国政府应按市场经济原则办事,加速政府职能的转变,真正做到政企分开,不直接干预中国建筑业的生产经营活动,进一步确立建筑企业在市场经济中的主导地位,使企业尽快成为法人实体和市场竞争的主体。中国要加快规范化建筑市场的培育,逐步消除影响建筑业发展的地区和所有制之间的壁垒,逐步取消限制合理竞争的地方保护主义的规定,优化建筑市场环境。世贸组织要求各成员国实施统一透明的对外经贸政策,主张各成员国相互给予非歧视性的贸易待遇。“WTO”要求各成员国开放建筑市场,允许国内外建筑企业进行开放、公平和无扭曲的竞争。按照这些规则,我国应将加快培育和发展市场体系,规范市场行为,反对不正当竞争,创造平等竞争的环境。总之,中国政府应当努力为中国建筑业改善运行机制,构筑良好的市场环境,帮助中国建企增强参与国内外建筑市场竞争的能力,为中国建企迎接国际化挑战创造良好的条件。 中国建筑论文:中国建筑业企业的改革和发展 摘要:建筑业是指从事各种土木工程或建筑工程建造活动的产业。它包括建筑施工、设备安装和建筑维修等建筑生产活动,是以最终建筑产品为生产对象的物质生产部门。 关键词:建筑企业改革发展 建筑业是国民经济发展的支柱产业,中国的建筑市场是一个发展潜力很大、前景广阔并充满活力的市场。1996年,全社会固定产投资计划规模为20700亿元人民币,其中国有单位基建投资7500亿人民币,技术改造投资3850亿人民币,房地产开发2360亿元(主要用于居民住宅和普通商品房建设)。近期建设投资重点是加大投资结构,调整力度,增加农业、水利建设及老工业基地的技术改造的投资,对交通、能源、通讯、重要原材料等部门实行投资倾斜政策,有重点地支持机械电子、汽车、石油化工等支柱产业的骨干项目,重视科技、教育并兼顾社会事业和居民的住宅建设。 近年来,我国建筑业企业改革和发展取得了令人瞩目的成就,但总的来看,还不能适应经济发展和国际竞争的需要,主要表现是:传统建筑企业水平低、能力过剩、竞争能力差;企业发育不足、规模小,高新技术企业还很薄弱:“大而全、小而全”现象严重,大型企业不强、很难参与国际竞争,中小企业不专、分工协作水平不高、效率低下。这表明,我国建筑业企业管理体制和经营体制不适应市场体制要求;企业组织结构不适应工程建设社会化、专业化分工协作要求,企业经营管理不适应国际国内一体化大市场发展趋势要求。因此,应当从实际情况出发,进一步改革和发展我国的建筑业企业。 一、建筑业企业改革的重要性 新中国成立后,随着大规模经济建设的开展,建筑业蓬勃发展起来。国营建筑施工企业开始组建,并很快成为我国建筑业的主要力量。1952年,中央成立了建筑工程部,29个省、自治区、直辖市相应成立了主管部门。但是,在新中国成立后很长一段时期里,在思想认识和政策规定上都没有把建筑业作为国民经济的独立物资生产部门来对待,而是把建筑业看作是固定资产投资的消费部门。在\"一五\"时期,实行的是高度统一的管理,大部分项目都由中央直接安排投资和建设。\"二五\"时期,曾按\"统一计划,分级管理\"的原则,对管理体制实行变革,扩大了省、自治区、直辖市经济管理权限。而到1958年,又实行了\"边勘察、边设计、边施工\"的做法,破坏了基本建设程序,同时又取消了包工包料,取消了甲乙方和施工企业的法定利润,不讲经济核算,实行实报实销,使施工企业管理混乱。\"\"期间,建筑业受到更为严重的破坏,施工企业不讲管理、不讲核算、工程不计成本、工程质量差、造价不断上升。改革开放以来,建筑业得到迅猛的发展,初步形成工程总承包、施工承包、专业分包和劳务三个层次相互结合、协调发展的格局,国有建筑企业初步建立起适应社会主义市场经济的现代企业制度,成为自主经营、自负盈亏、自我约束、自我发展的商品生产者和经营者。初步建立起统一、开放、竞争、有序的建筑市场体系。 (一)、我国建筑业在国民经济中占有重要地位 建筑业与钢铁工业、汽车工业等被列为经济三大支柱产业。邓小平同志早在1980年就提出了建筑业应成为国民经济支柱产业的问题。他说:\"从多数资本主义国家看,建筑业是国民经济的三大支柱之一,这不是没有道理的。过去我们很不重视建筑业,只把它看成是消费领域的问题。建设起来的住宅,当然是为人民生活服务的。但是,这种消费资料的部门,也是发展生产、增加收入的重要产业部门。要改变一个观念,就是认为建筑业是赔钱的。应该看到,建筑业是可以赚钱的,是可以为国家增加收入,增加积累的一个重要产业部门,要不然,就不能说明为什么资本主义国家把它作为经济的三大支柱之一。所以,在长期规划中,必须把建筑业放在重要地位。\"之后,党和国家领导人又在多次重要会议上贯彻了邓小平同志的这一指导思想,反复强调要把建筑业办成支柱产业。特别是党的十四大,又进一步反把建筑业同机械电子、石油化工和汽车制造业并列,明确提出要通过振兴,把建筑业发展成为国民经济四大支柱产业之一。 我国建筑业在国民经济和社会发展中的重要地位和作用,具体可以从七个方面来体现: 1、建筑业是国民经济的重要物资生产部门; 随着国民经济的发展,我国的城市建设、村镇建设、住宅建设等的规模不断扩大,建筑业已逐步发展为国民经济的重要支柱产业之一。以\"八五\"时期为例,我国建筑业共完成建安工作量40972亿元,占同期固定资产投资总额的64.21%;完成建筑业增加值11547亿元,占国内生产总值的6.14%;建成各类建设项目24.4万个;签订对外承包合同和劳务合同66260份,合同总金额346.5亿美元,完成营业额226.2亿美元,成为我国打入国际市场的一个重要产业部门。在每年国家和社会的固定资产投资中,有五分之三到四分之三左右是由建筑业来完成的。建筑业产品是国民经济和社会发展的物质技术基础。长期以来,我国建筑业所创造的总产值和增加值,在社会总产值和国民生产总值内,分别占到10%和6%左右的份额。根据国家统计局公布的年鉴统计资料,1992年建筑业总产值占社会总产值的9.3%、净产值占国民经济收入的7.43%,分别居全国各行业排名的第三位和第四位,仅次于工业、农业,超过了商业和运输业的总和。建筑业的发展是影响经济增长与衰退、繁荣与萧条的重要因素之一。改革开放以后,建筑业发展迅速,当前,全社会已有各类建筑业企业(含农村建筑队)达160多万个,从业人员超过3100万人。累计建成各类工厂、矿山、交通、邮电、农林、水利、文教、科技、军工等项目数十万个,其中大中型项目1700多个。建筑业还改造了全国数以百计的大小城镇,建成城镇住宅20多亿平方米,农村住宅93亿平方米,使城乡人均居住面积分别由1978年的3.6和10.7平方米提高到1994年的7.5和21.8平方米建筑业每年向国家财政提供的税利数在国家财政收入中占到10%~30%的比重。 2、建筑业是吸纳就业的重要行业; 从整体看,我国建筑业目前仍是劳动密集型部门,能容纳了大量的就业人员,成为主要的就业部门,在整个国民经济就业人数的构成中占有较大的比例,据1994年的统计,已占到全国就业人数的5%左右,人数超过了3000万人,尤其是为农村的剩余劳动力提供了一条简单的就业途,为缓解我国的就业压力做出了贡献。 我国自1978年以来,建筑施工队伍的规模迅速扩大,最主要的表现就是农村建筑队的异军突起。据统计,到1995年底为止,我国农村建筑队的人数已超过1500万。 需要说明的是,不但在我国建筑业技术装备水平不高的条件下,建筑业能容纳大量的劳动力,就是在工业发达国家,虽然建筑业的技术装备水平远远高于我国,也仍然能容纳大量的劳动力。这是因为,在工业发达国家的国民经济中,建筑业也是技术相对落后的生产部门,机械化程度较低(仍有一定的手工操作),自动化程度更低。另一方面,发达国家建筑业的生产力水平较高,要应用许多先进技术,甚至尖端技术,工作内容涉及物理、化学、力学、光学、声学、电学、生化等多方面的技术知识,加之建筑生产过程比较复杂,需要的组织管理人员的比例较高,这就使建筑业产生了多层次的劳动结构,为不同素质的劳动者提供了就业机会。 3、建筑业对关联产业得发展有巨大带动力; 建筑业的发展带动了相关产业的发展和繁荣。建筑业的生产带动相关产业的影响较大,其波及效果系数为1.1至1.3.从而促进了建材、冶金、有色、化工、轻工、电子、森工,运输等50多个相关产业的发展。建筑业物资消耗占全国总消耗量的比例分别占钢材的25%、木材的40%、水泥的70%、玻璃的76%、塑料的25%,运输量的28%.其容纳的就业人数占全社会劳动者人数的5%左右 建筑业能够吸收国民经济各部门大量的物质产品,建筑生产可以带动许多相关部门的生产建筑产品的生产过程,也是物质资料的消费过程。在整个国民经济中,没有一个部门不需要建筑产品,而几乎所有的部门也都向建筑业提供不同的材料、设备、生活资料、知识或各种服务。据统计,仅房屋工程所需要的建筑材料就有76大类、2500多个规格、1800多个品种,包括建筑材料、冶金。化工、森工、机械、仪表、纺织、轻工、粮……等几十个物质生产部门。 由于建筑业产成品中物质消耗60%~70%左右,加上其前后关联度大,能与50个以上的工业部门发生关系,因此,能带动许多关联产业的发展。据1987年我国投入产业的分析,每增加1亿元的建筑产值就可带动其它产业增值约1.68亿元。 4、建筑业可以吸收大量的消费资金 当人民生活水平提高到一定程度时,社会消费资金会有较大幅度的增加。这时,会出现三种基情况:一是增加消费,使消费资金转化为生产资金,从而刺激生产,使经济向良性循环的方向发展;二是在消费结构不合理,市场存在供不应求现象时,造成对市场的冲击和压力,引起通货膨胀,尤其是对那些商品供不应求的市场为甚;三是储蓄资金增加,这对市场是潜在的压力,却不能通过市场机制指导生产,若处理不当则可能引起生产萎缩。若后两种情况同时存在,问题就更为严重。许多国家的经验都表明,把社会消费资金(包括储蓄)吸引到住宅消费上来是一个两全齐美的办法。这一方面为社会消费资金提供了良好的出路,另一方面也为建筑业提供了大量的生产资金,从而达到引导消费、调整消费结构,促进生产的效果。当然,要实现这种消费资金的转移、需要一些基本的条件,如住宅消费占收入的比例,住宅消费与其他基本消费的比例等。通常政府都要采取适当的优惠政策和措施,才能促进住宅建筑的消费。由于住宅是人类的基本需要,而且,在居住面积数量基本满足需要之后,还会出现对居住环境质量不断提高的需要,因而住宅建筑市场容纳社会消费资金的能力是相当巨大的,也就是说,建筑业吸收社会消费资金的能力是相当巨大的。 5、建筑业对国民经济的发展有一定的调节作用 由于建筑业在国民经济中的特殊地位,在市场经济的条件下,它最能灵敏地反映国民经济的繁荣和萧条。当国民经济各个行业处于繁荣期时,全社会对固定资产和住宅消费的需求增加,建筑业自然同样处于兴旺时期;当国民经济处于萧条期时,工厂开工不足,固定资产大量闲置,私人资本投资锐减,建筑业的任务来源减少,从而处于衰落时期。而且,建筑业反映国民经济的繁荣和萧条还有个重要特征:建筑业的萧条先于国民经济萧条的\"低谷\",建筑业的复苏又滞后于国民经济的全面复苏,这是因为,当社会投资总额开始明显减少时,建筑业立即呈现萧条景象,而此时各部门原有的生产能力尚能维持一段时间,国民经济只是开始出现萧条的前兆;当国民经济开始复苏时,各行业先是恢复原有的生产能力,不会出现大规模的新增投资。前己述及,建筑业对整个国民经济可产生很大的相关效应,因而当国民经济处于萧条期时,可以通过扩大国家对公共事业的投资,如市政工程、高速公路等,使建筑业不要衰落下去,这样也就刺激了与建筑业密切相关的行业的发展,从而引起对其他行业需求的螺旋式增长,使国民经济不出现经济萧条,至少可以缓解国民经济萧条的程度。反之,当国民经济出现过热现象时,国家可通过压缩公共投资规模,取消对住宅消费的优惠政策等措施,抑制建筑业的发展,也就抑制了其他行业的发展,使国民经济走上稳定发展的轨道。我国实行的是社会主义市场经济,建筑业对国民经济的这种调节作用是通过扩大或压缩固定资产投资规模来实现的。例如,80年代以后,我国固定资产投资出现多元化,国家预算内投资占总投资的比例逐年下降,80年代中期连续几年投资膨胀,使国民经济发展失调,出现了许多严重的困难。为此,国家从1989年开始,一方面大幅度削减国家预算内投资,另一方面对预算外投资实行严格控制,同时还调整了投资结构,使建筑业的规模大幅度缩减。 6、建筑业的生产有效地改善了工作和生活环境,满足了人民日益提高的物质文化生活的需要。 衣、食、住、行是人类生活的基本需要。在这四大生活要素中,\"住\"所需要的房屋建筑是由建筑业建造的;\"行\"的基本条件如铁路、公路、码头、桥梁等,也是由建筑业开拓建造的。人类不仅居住、休息需要空间,而且劳动、工作也需要空间。此外,随着人民生活水平的提高,还越来越多地需要各种各样的文化、娱乐、体育场所。所有这些空间都是通过建筑设计的创造劳动和建筑施工实现的,是建筑业所创造的人工环境。如:我国在1978~1987年的10年中,共建各类公共设施7万多个,城乡新建房屋建筑面积近100亿平方米,既改善了人民的居住环境,也改变了城市面貌。据科学家统计,在人的一生中有75%以上的时间是在建筑业所创造的各种人工环境中度过的。如果加上在道路、桥梁等上的行走时间,在露天建筑工作的时间、这一比例还要加大。现代建筑对于人类来说,已再不仅仅是赖以生存的基础,而更多地表现出政治、社会、文化、经济对人类的交互作用,是人类为社会创造价值的场所,也是人类自身发展的环境。建筑业的作用就在于创造的改善人工环境,使其更适合人类发展的需要。 7、建筑业有着走向国际创收、创汇的巨大潜力。 随着我国改革开放的不断深入,我国在国际建筑承包市场中也具有很大的潜力。通过走向国际承包市场,既能发展经济,扩大影响,又可以带动资本、技术、劳务、设备及商品输出创收外汇。 建筑业对外承包和劳务合作有一定的实力,改革开放以后,我国已先后与世界170多个国家或地区签订了6.3万多份对外承包工程和劳务合同,合同总金额超过400亿美元,累计派出国外人员近百万人次。近年的年创汇约在6亿美元左右。 建筑业为国家出口创汇工作可起到了不可磨灭的贡献。因此,国家将建筑业作为国民经济重要支柱产业之一,加以引导、扶持。 总之,上述情况表明,建筑业与整个国民经济的发展和人民生活的改善有着密切的关系,成为各行各业发展的基础性先导行业,建筑业在国民经济中占有举足轻重的地位。党的十四届五中全会上通过的我国\"九五\"计划及2010年规划中,建筑业被列为国家大力振兴的重点行业,并要使之尽快成为带动整个经济增长、结构升级的支柱产业。 (二)、我国建筑业企业的现状与其在国民经济中具有的重要地位不相适应 目前我国建筑业企业的科技水平偏低,管理水平还不能适应建筑业发展的需要。我国建筑业企业发展中存在的主要问题: 1、以政府为主体的行政直控式,政企不分,企业缺乏经营自主权。上级政府部门对企业下达多种指令性指标,却不承担相应的经济责任,下属企业和项目经理部没有相应的人、财、物、产、供、销等方面的权力,只是企业的附属物。企业主要考虑完成上级指标任务,很少考虑用户方便、产品功能和经济效果。职工吃企业的大锅饭,企业吃国家的大锅饭,很难讲求经济效益。 2、建筑业生产要素被分割,无法形成综合生产能力 建筑业的综合生产能力,包括科研能力、行业人员培训能力、勘察设计能力、土建及专业施工能力、各种建筑构配件、制品加工能力、中小型机械制造和维修能力、零配件生产能力等。在旧体制下,建筑综合生产能力被肢解,基本上只能管施工队伍。在物资上,材料随着投资走,施工部门只有劳动力,只好谁有材料先给谁干。这使建筑业的经济运行表现为低效率和缺乏活力,影响行业发展。 3、建设资金不足或不到位,工程拖欠款锐增不减,企业亏损情况依然严重。据调查,1997年国有建筑业企业拖欠工程款在高位上又有所增加,如河北省国有建筑业企业1997年拖欠工程款达55.4亿元,比上年增加3.4亿元,平均每个企业拖欠工程款1000多万元。与此同时,建筑企业1997年亏损企业继续增加,亏损面仍在扩大,据测算,1997年国有建筑业亏损企业达2680个,比上年增加328个,增长13.9%,企业亏损面由上年的25.8扩大到30.1%,亏损面拉大4.3个百分点。 4、施工力量明显大于施工任务,建筑业供过于求的状况仍十分突出。1992年~1993年在投资高速增长尤其是房地产开发投资畸形膨胀的时候,受市场供求关系影响和利益驱动,出现了大批建筑业企业并迅速壮大起来,但随着固定资产投资增长趋于平稳特别是房地产开发投资趋于理性后,由于建筑业企业队伍并未减少,因而就出现了施工力量明显大于施工任务的情况,市场竞争日趋激烈。 5、建筑市场个主体行为不规范,建筑市场次序混乱。由于受传统计划经济的影响,建筑市场的新经济秩序尚未建立起来,以致出现了某些混乱现象,如招投标行为尚不规范,参与建筑活动的建设单位片面压标压价、要求垫资承包、肢解发包工程,强行指定使用不合格的分包队伍、建筑材料设备等;承包方存在无证或越级承包,层层转包,以及在施工中管理混乱、偷工减料,忽视施工质量和安全等。这不但干扰和影响了正常的建筑活动,还诱发了大量的经济犯罪案件。如广州市1991~1994年查处的案件中,属工程承发包的案件占34.6%;浙江省1995年1~11月份,查处各类贪污贿赂经济犯罪案件共1104件,其中发生在工程建设领域的有210件,占19%。 6、一些建筑业企业市场竞争能力不强。主要表现在:(1)企业体制结构和组织结构比较松散,难以形成凝聚力,管理水平不高;(2)从业人员稳定性差,劳动者的素质普遍较低;(3)市场观念不强或没有改变,没有树立起以质取胜的观念,品牌意识和精品意识相对薄弱,仍然满足于粗放型的增长方式,致使工程质量水平没有很大的提高,而工程质量水平的相对低下又严重削弱了其在市场上的竞争能力。 7、企业自身公共积累较少。目前,带资承包已成为国际工程承包的基本条件和关键因素,而我们的一些建筑企业由于没有雄厚的资金,面对工程只好望而却步,不争自退,形成了一方面无工程可包,另一方面却有工程而无力承包的矛盾局面。 从目前建筑业的现状看,要求我国必须把科学技术就是生产力作为基本国策,依靠科技进步来提高质量,提高劳动生产率,带动建筑业的发展。 二、我国建筑业企业改革的历史回顾 (一)、改革的主要阶段 第一阶段:放权让利(1978-1982); 1978年党的十一届三中全会以后,我国开始了改革开放。在经济问题上,提出了\"计划经济为主、市场调节为辅\"的理论和政策,决定对经济体制进行全面改革,下放企业经营自主权,并且引入价值规律,使其发挥一定的调节作用。建筑业从1979年起,一改过去无偿调拨国营建筑企业固定资产的做法,开始局部实行有偿调拨,从而最低限度地确认企业的独立利益。当年7月,国务院下发了《关于扩大国营企业经营管理自主权的若干规定》等五个扩权文件,从多个方面下建筑放企业自主权。1980年,政府调整了企业利润留成方法,改全额利润留成为基数利润留成加增长利润留成的办法,使建筑企业获得更多的留利,刺激了企业的生产积极性。1980年出台了允许价格浮动和禁止封锁建筑市场的政策。1981年建筑企业开始试行合同工、临时工制度,1982年开始重视建筑企业负担。1981年,颁布了《经济合同法》,建筑业企业的交易行为开始纳入法制化轨道。 放权让利的一系列措施,扩大了建筑企业的经营自主权,激发了企业的创造性和活力。但作为改革的启动措施,放权让利必然存在许多不足之处,主要表现为建筑企业负盈不负亏;建筑行业价格结构的不合理使留利水平与资产状况密切相关而造成企业间的苦乐不均;企业地位不明确;政企不分开、行政干预仍然严重;放权不到位等等。在此基础上就有了下一步的利改税。 第二阶段:利改税(1983-1984); 1983年4月,国务院颁布了《关于国营企业利改税试行办法》,将所有大中型国营企业从以往上缴利涧的制度改为按实现利润的55%向国家缴纳企业所得税,税后余利较大的企业与主管部门再实行利润分成。国营小企业按八级超额累进税率缴纳所得税。这是第一步利改税的主要内容。但是这一步还没有解决建筑企业之间的苦乐不均的问题。1984年10月,政府推行了第二步利改税,将第一步利改税所实行的税后留利改为调节税,与此同时,税种、税率作了一定的调整,开征了资源税和地方税种,对建筑企业的收入调节起了积极作用。 利改税促进了建筑业企业政企分开,促进了企业管理,提高了经济效益,并且从外部创造了一个有利于企业进行公平竞争的市场环境。但是,在实际推行中,由于体制不配套,政府与企业之间利益关系的调整尚难以规范,尤其是调节税鞭打快牛的做法,使部分建筑企业实际税负有所增加,利改税政策尚难以真正解决建筑企业的激励和创造新的环境,它的效应很有限。 第三阶段:市场深化(1984——1986); 建筑企业自主权的扩大,业主与建筑企业间交易的日益增多,必然对行政控制和计划体制产生削减作用,从而进一步扩大参与市场的范围,增强市场化的力度。1984年10月,《关于进一步改进计划体制的若干规定》中提出了自觉运用价值规律,发展商品经济,建立合理的价格体系,并且提出要实行政企分开。1985年又决定允许建筑业生产资料部分进入市场。从1984年起,这一阶段开始重视市场体制建设,对建筑业市场的价格管理体制和比价体系进行局部改革,建筑业市场范围逐步扩大。 此间,仍然贯穿着1978年以来对建筑企业的放权思路,增强企业活力一直是建筑业企业改革推进的中心任务。对于搞活无望的建筑企业,则通过立法规定其破产的一切事项(1986年12月颁布了《企业破产法》)。 在市场深化的过程中,由于建筑市场价格体制改革采取了局部推进和循序渐进的方式,避免了价格改革对经济发展的冲击。但是,这也造成了价格\"双轨制\",带来了一定的消极影响。如不公平竞争、利用计划和市场的价差,一些建筑企业甚至把精力放在\"倒腾\"物资,赚取计划外差价上面。影响了经济秩序的稳定,致使许多改革措施无法顺利和及时出台。 第四阶段:承包制的全面推广与完善(1987——1991); 1986年12月国务院《关于深化企业改革,增强企业活力的若干规定》出台开始,改革深化围绕经营机制转换这一中心进行。在租赁制、资产经营责任制、承包制、股份制等多种经营形式(企业制度)之中,最受到重视的是承包制。在中央政府的推动下,从1987年开始到1990年,在全国范围的国有建筑企业中普通推广了承包制。 承包制的选择是从现实出发的。它没有改变所有权属性,却实现了两权分离,这在思想上较易为各方面接受。它不否定前期改革中的利改税乃至扩权让利的成果,并与它们进行衔接。它不对财政体制改革起推动作用,却保证了国家税收的实现。另一方面,承包制调动了企业负责人和职工的积极性,激发了企业的活力,效应明显提高。甚至有些人提出\"一包就灵\"的论断,全面肯定承包制的作用。 然而,伴随着承包制的普遍推行,它的弊端也逐渐显现。首先,它只是一种管理体制,可以适用于一切所有制企业,因而不是一种制度创造,没有改变企业的产权属性。其次,建筑业企业行为追求短期效应明显,国有企业财产损失严重。企业领导与职工过度关心即期收益,不注意企业的长远利益与发展后劲。第三,承包合同的确定在行政构架下谈判确定,政企关系不规范,一些建筑企业又退回利改税以前的状态,向政府缴纳固定或递增的税后利润。并且,承包合同随意性较大,具有很强的不稳定性。最后,承包制与风险经营抵押不结合,无法控制经营者行为。建筑企业盈余时,经营者可以得到好处;而建筑企业亏损时,损失无人过问。因此,承包制必然只是一个过渡形式,必须有制度创新来代替它。 第五阶段:明确社会主义市场经济改革目标,转换企业经营机制(1992——1993); 宏观经济的治理整顿,尽管克服了通货膨胀等经济过热现象,但是经济的\"硬着陆\"使得经济增长速度下降较大,建筑企业经营机制存在某些复归旧体制的方面。特别是在改革总体方向的把握上一度出现争论,使人们显得较迷茫。在这一改革发展的关键时刻,1992年春天邓小平同志的南巡谈话如吹皱一池春水,冲破了关于市场和计划争论的框框,为中共十四大提出建立社会主义市场体制奠定了理论基础,解放了思想。此后,1992年10月召开的中共十四大提出的建立社会主义市场经济体制的目标,要求完善市场环境,转换建筑企业的经营机制,使建筑企业成为真正以市场为导向的资源配置主体。由于认识上的不足,尚未提出系统的现代企业制度理论,收缩以后的\"强劲反弹\",使建筑企业卷人全国性的\"公司热\"、\"房地产热\"、\"股票热\"之中,金融秩序处于失控状态,通货膨胀重新抬头。在此情况下,中央一方面整顿金融纪律和金融秩序;另一方面开始按照市场经济体制和现代企业制度的要求,改造国有建筑企业,由此十四届三中全会提出的\"产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学\"的现代企业制度成为建设社会主义市场经济的微观基础,作为国有建筑企业改革的目标模式,同时也从根本上消除建筑企业预算软约束和争贷款可能带来的金融秩序的失调。通胀势头受到遏制,经济发展正是在建设社会主义市场经济体制的系统理论指引下,改革迈向新的阶段,经济发展保持了良好的增长势头,金融秩序好转,建筑企业的转制工作逐步展开。 第六阶段:全面创新,协调配套,构建社会主义市场经济的微观基础(1993年10月以来); 根据党的十四届三中全会通过的《中共中央关于建立社会主义市场经济体制若干问题的决定》所提出的目标体制框架,1993年末颁布、1994年7月1日开始实施的《公司法》标志着国有企业制度按照十四届三中全会精神在制度层面上把国有企业目标模式具体化,从而实现国有企业制度的全面创新。按照《公司法》规范,公司法人、股东、债权人的合法权益受到保护,从微观层次维护了社会主义市场经济的秩序,促进市场经济的发展。随后于1994年起的财政、金融、投资、外汇、外贸等五大配套改革措施的出台,1998年3月1日开始实施的《建筑法》为加强建筑活动的监督管理,维护建筑市场秩序,促进建筑业的健康发展提供了法律保护,为建筑企业创造公平竞争的市场环境作出了协同配套改革推进的努力,此后建筑企业的外部环境建设得到进一步的深化,相关措施包括:优化国有建筑企业资本结构试点工作,通过《劳动法》规范企业和劳动者的正当权益、对国有企业进行增资减债、职工的失业和医疗保险制度改革、抓大放小、清理建筑行业三角债以及建立建全国有资产的管理体制。 总之,在此阶段中,一方面建筑企业制度改革在深化,小建筑企业的\"放活\"工作大规模展开,大中型建筑企业公司制改造和现代企业制度建设不断推进;另一方面通过剥离建筑企业的历史负担和优化市场环境,使得国有建筑企业生存的市场竞争环境更加公平,更加有序。这一阶段还在继续,并且逐步扩大改革的范围,加深改革的力度。只有这样,通过国有建筑企业制度的整体创新,规范市场中各主体的行为,使之与市场机制在社会资源配置中起基础性作用的原则相吻合,才能构建出社会主义建筑市场经济的微观基础,为社会主义建筑经济的发肓和成熟打下坚实的基石。 (二)、改革的历史回顾给我们的启示 我国建筑业企业经过二十多年的改革和不断探索,给建筑业企业的改革和发展带来以下几点启示; 1、提高认识,加强领导。各级建设行政主管部门的主要领导应亲自抓国有建筑企业的改革,及时帮助解决一些重大问题,有领导、有步骤地推进改革的各项工作。 2、要为建筑企业的改革创造必要的外部配套改革的大环境。政府部门应当很好地转变职能,为建筑企业的改革和发展创造良好的外部环境,包括明晰产权、政企分开、分离冗员和办社会职能、建立社会保障体系以及帮助解决企业历史遗留问题等。 3、依照“一级所有,分级管理,企业经营”的原则,加速构造国有资产的经营管理体系。 4、合理调整企业资产负债率水平。建议通过国家财政投入、存量调整、社会吸收、职工投入、国有股权红利转增资本、外资嫁接、贷改投、税转股等办法,逐步将建筑业企业的负债率调整到合理水平。 5、建筑业的行业组织结构应逐步向两极方向发展:一是支持一批大集团和大公司的发展,充分发挥其在行业中的龙头和骨干作用:一是加大企业的分化和改组力度,逐步培养出一大批小而精、小而专、小而活的专业化小型公司。 6、培育健康的建筑市场。目前建筑市场存在不少问题,必须加强建筑市场的管理,规范市场行为,治理不正当竞争,建立良好的建筑市场秩序。 三、进一步深化我国建筑业企业的改革 近20年的国有建筑企业改革,在由中国特色的社会主义理论的指导下,取得了令人瞩目的成就。但是,国有建筑企业效益的连年滑坡和亏损面的逐步扩大是不争的事实。 根据建设部建[1995]188号文《建筑业工业化发展纲要》,国有大型建筑企业要进一步深化改革,调整企业结构,发展成为包括规划设计、科研开发、房地产经营、总承包、施工承包、物资采购、机械制造维修、运输等业务的综合性的资金密集型和智力密集型的企业或企业集团。 目前,我国建筑业企业改革主要抓好以下几个方面: (一)、推进建筑业资产重组,促进所有制结构调整 1、推进建筑企业资产重组,使国有建筑业企业由量的扩大逐步转向质的提高。建筑行业属一般竞争性行业,可通过资产重组和结构调整,适当增加非国有资本在全行业中的比重,近期原则上不再批准成立新的国有建筑企业。 2、进一步放开搞活中小型国有企业。坚持从实际出发,因地制宜。国有大中型建筑业企业现有的独资子公司、孙子公司等,可以采取多种形式放开搞活,但不能把出售作为主要的改革形式,需要出售的要按照国家规范的办法进行,严格禁止名卖实送、半卖半送和逃废银行债务及国家税款、规避安置职工的错误做法,要认真贯彻落实《关于出售国有小企业中若干问题意见的通知》,严格禁止将国有小企业\"一卖了之\",防止国有资产流失。 3、加快城镇和农村集体建筑业企业产权改造。提倡和鼓励劳动联合和资本联合为主的集体经济发展,支持和引导集体企业改组为股份合作制和其他多种财产组织形式,可采取兼并、租赁、承包、抵押、拍卖、出售、托管等方式,进行资产重组;盘活存量资产,搞活集体经济。 4、鼓励和支持非公有制经济健康发展。对于今年整顿规范建设市场,查出来的工程转包和挂靠的私营单位除作必要的处罚外,要引导其向私人企业,或股份合作制企业、股份制企业方向发展,明确其合法地位,将其纳入企业资质管理轨道,允许其进入建筑市场,依法经营、照章纳税,与其他所有制企业平等竞争。 (二)、加大建筑业企业组织结构调整力度 1、建立规范合理的工程建设总分包管理体系。按照社会化大生产和市场经济要求,尽快立\"综合总包、专业分包、劳务分包\"三大层次的工程建设总分包管理体系。综合总包类企业,即指在工程承发包市场上独立承包综合类工程的建筑业企业。专业类分包企业一般只能在分包市场上向总包单位分包工程任务(特殊工程除外)。劳务分包类企业既可向综合总包类企业分包任务,也可向专业分包类企业分包任务。要严格控制建筑业企业总量,除改制、改组、分立企业外,今年不再批准成立新的具备独立承包工程资格的企业。 2、抓好一批大型骨干综合类建筑业企业的发展。选择50一100家实力强、资产规模大、市场竞争力强的大型建筑业企业和企业集团,给予充分的政策支持,推动其加快改革与发展,使这些企业成为资金密集、管理密集、技术密集,具备设计、施工一体化,投资、建设一体化,国内、国外一体化的龙头企业,成为带动建筑业生产力水平迅速提高和开拓国际承包市场的主导力量。 3、规范发展建筑企业集团。鼓励和支持建筑业企业集团发展,充分发挥企业集体技术优势互补的组合效应,专业分工协作的规模效应,资金集中运作的放大效应和整体效应。企业集团要依法建立规范的母子公司体制,处理好母公司与子公司的关系。集团母公司要逐步增强科研开发功能、工程总承包功能、投资融资功能和跨国经营功能。集团内部的母子公司层次不宜过多,各子公司之间的经营范围应各有所侧重,以避免内部同业竞争。 4、大力推进专业化、小型化企业的发展。要通过资质引导、市场准入、政策扶持,积极推动中小型建筑业企业向专业化、小型化方向发展,并鼓励其围绕大企业和企业集团建立定点定向、密切合作、相对稳定的协作关系。 5、努力发展劳务类分包企业。加快建筑劳动市场建设,逐步将国有企业分离人员和城镇,农村建筑劳动力纳入统一的建筑劳动力市场,通过市场引导和政策规定,使其尽快在不同等级的劳务分包企业层次上就位。 (三)、全面推进建筑业企业建立现代企业制度。 1、全面推进建筑业企业的改制工作,企业改革应坚持因地制宜、因企制宜。要在总结近几年建立现代企业制度经验的基础上,全面深化建筑业企业的改制工作。力争在今明两年内使大多数骨干建筑业企业初步建立现代企业制度,大多数大中型国有建筑企业摆脱亏损局面。各省、自治区、直辖市也应制定今明两年改革方案,并组织力量认真贯彻实施。 2、突出建筑业企业产权多元化改造。企业改制应以产权制度改革为突破口,以盘活存量、优化资本结构为重点,着重搞好产权多元化改造,一般不搞国有独资企业。要通过改制、改组、改造和强化管理,转换企业经营机制,提高企业竞争能力,增强企业的生机和活力。 3、完善企业法人治理结构。严格按《公司法》建立和完善企业管理体制和运行机制,企业应依法建立决策机构、执行机构和监督机构,形成相互依托、相互制衡的法人治理结构。 4、企业依法行使法人财产权。出资人以投入企业的资本为限承担有限责任,并依附股权比例行使重大决策、人事任免和收益权,不得直接干预企业的生产经营活动。企业依法享有资产占有、使用、支配和处分权,建立健全企业的激励机制和约束机制。加强对国有资产经营和企业财务状况的监督稽查。企业应努力提高资本营运效率,保证投资者权益不受侵害,保证国有资产保值增值。 5、逐步解除企业历史负债和社会包袱。要根据企业债务形成的不同原因,分别采取不同的政策和措施予以妥善处理。要避免不良债权债务带入改制后的企业中,企业办社会职能要结合当地条件和可能,逐步移交给地方社区服务组织统一办理,近期内可采取联办或托管方式逐步过渡,明确责任主体,保证企业轻装前进,参与市场公平竞争。 (四)、继续推进建筑业企业项目管理体制改革 1、完善项目经理责任制。项目经理是企业法定代表人在工程项目上的人,受企业法定代表人的委托和授权,在授权范围、授权内容和授权期限内行使职权,不得越权。项目经理在授权范围内指挥本工程项目的生产经营活动,调整并管理进入工程项目的人力、资金、物资等生产要素,有权决定项目内部具体的分配方案和分配形式;设备购置、主要材料采购、资金回收与使用等权力应集中于企业。 2、建立和完善项目成本核算制度。推行项目管理要坚持:\"企业是利润中心,项目是成本中心\"的原则,正确处理企业与项目的经济利益关系。企业应当坚持每个项目单独核算,落实责任会计,加强成本管理。项目实施建立健全原始记录和费用台帐。企业一般应以项目成本作为项目经理经济责任的重要考核依据,项目完工后,应通过审计确认的项目经济责任目标实现情况,认真落实奖罚。 3、按照优化和动态的原则组建项目管理班子。项目管理班子的人员配备应本着\"精干高效、结构合理\"的原则,根据工程项目的规模、结构、工艺和技术复杂程度及管理工作量的大小来确定;人员来源于企业各职能部门,由项目经理提名,企业审批。项目班子成员在接受项目经理领导的同时还应接受企业职能部门的指导、检查、监督和考核。项目经理部人员尤其是项目经理从工程开工到竣工施工全过程,一般不应随便调换。 4、推进大型建筑业企业管理层和作业层分离。 企业一般应按照经营决策层、项目管理层和作业层三个层次建立和完善企业的组织机构。经营策层应精简机构,提高效率,保证决策、监督、协调、指导、服务职能的履行,并保持资源的合理分布和有序流动,在远离企业总部并承担到多个工程项目的经营地区,可组建区域性分公司,作为公司的派出机构,负责该地区工程项目的统一管理。项目管理层主要负责工程项目的具体实施和企业生产要素的优化配置。作业层可面向企业,也可面向社会,实行双向服各,并逐步向专业化、小型化企业方向发展,形成机制灵活、形式多样、技术水平高、适应能力强的新型企业组织形态。 5、加强和完善企业内部生产要素配置机制建设。建立劳务调剂、内部银行、设备租赁、材料机具供应、技术进步等内部生产要素有效配置的管理体制和运行机制,促进企业资源的有序流动和优化组合。企业内部生产要素的配置应依靠强有力的计划管理手段,防止法人企业内部引入市场竞争机制,导致交易成本发生,造成企业总体成本加大。对于建筑业企业集团,由于内部多个法人实体的存在,可以运用市场和计划相结合的调控手段。 (五)、鼓励兼并、规范破产,推进建筑业企业资源的优化配置 1、鼓励企业跨所有制兼并联合。国有企业可以兼并非国有企业,非国有企业也可以兼并国有企业。鼓励优势企业兼并困难企业。兼并企业应全部承担被兼并企业债务和负责人员安置,并在呆坏帐核销,减免银行贷款利息等方面享受国家有关政策。 2、支持企业跨地区兼并联合。支持企业打破地区封锁和行业垄断,实现企业间强强联合和优势互补。打破地方保护,推进建筑市场的统一、开放。鼓励和支持建筑业企业与国际知名承包商联合。充分利用国际资源优势,提高我国建筑业企业管理水平和技术能力,为开拓国际承包市场创造条件。 3、企业破产必须依法并按程序进行。经营不善、管理混乱、资不抵债、扭亏无望的企业,按照程序依法实行破产。要加强对破产企业监管,严防逃债行为的发生。 (六)、减员增效、下岗分流,积极参加社会再就业工程 1、建立和完善企业再就业服务中心。要认真贯彻《国务院办公厅关于进一步做好国有企业下岗职工基本生活保障和企业离退休人员养老金发放工作有关问题的通知》。建立和健全企业再就业服务中心,国有企业下岗职工都应当进入企业再就业服务中心,并严格按国家有关规定签订基本生活保障和再就业协议。中心保证下岗职工的基本生活费发放和代缴养老、医疗保险金。 2、采取多种途径分流和安置企业下岗人员。如创办三产、转岗培训、买断工龄、停薪留职,内部退养、自谋职业、协调外调等方式分流企业富余人员。企业应采取多种方式努力创造就业条件,包括投资入股、参股、出让产权、产权划转等,以此带走部分下岗和分流职工,也可对自谋出路和主动要求分流的职工群体提供一定时期内的资金支持,帮助其通过自身努力寻求新的工作岗位。 3、积极参加社会再就业工程。下岗和分流人员应通过全社会的共同努力获得重新就业机会。企业对待业期间的职工应逐月发放失业救济金和保险金。企业确因经营困难,无力支付富余人员工资的,可向当地政府申请,批准实行地方财政贴息、企业主管部门调剂、银行提供贷款的\"三家抬\"办法解决职工的基本生活费。 (七)、进一步加强国有和国有控股建筑业企业领导班子建设,要配备好一把手 1、加强国有和国有控股建筑业企业领导班子建设。加强企业领导班子考核和评价,健全民主生活制度,开展批评和自我批评,加强民主监督,坚持职代会评议企业领导干部制度;对因经营管理不善而严重亏损的企业一把手,一年黄牌警告,两年予以撤换;切实加强和完善企业领导制度,将那些事业心强、责任感重、懂经营、善管理、通技术、精业务的优秀人才充实到各级领导岗位。 2、抓好国有和国有控股建筑业企业领导班子成员培训。不断增长其法律。经贸、外语。财会、科技、信息和现代营销等知识,逐步提高经营素质和管理水平。努力造就一支职业化、社会化和市场化建筑企业家队伍;建立健全和规范社会人才市场,促进人才有序流动和合理配置;健全法制、改善环境,确立其在企业经营管理中的地位和作用,充分发挥其聪明才智。 (八)、认真推行稽察特派员制度,加强国有建筑业企业监管 1、认真贯彻《国务院稽察特派员条例》和《国务院向国有重点大型企业派出稽察特派员的方案》精神。国有企业稽察特派员制度是实现政企分开,加强国有企业监管的一项重大改革,要全力支持国有大型企业稽察特派员制度健康发展。稽察特派员以财务监督为优秀,以企业年度经营目标为依据,审计、考核企业年度财务报告,并对企业主要领导成员的经营业绩进行评价。 2、重点大型建筑业企业和企业集团应自觉接受稽察特派员监督。加强资本运营管理,提高国有资产利用效率,努力实现企业资本经营目标,促进国有资产的保值增值。加强国有企业资产监督管理,保证国有资产安全,防止国有资产流失。 (九)、推进建筑企业技术进步,捉高企业整体素质 1、支持企业进行技术改造。要通过政策引导和经济支持,鼓励企业推广应用技术、新工艺、新材料、新设备,提高工程建设的科技含量。支持企业特别是大型国有企业和企业集团建立技术开发中心,加大科技投入,提高技术装备水平。 2、加强企业的人员培训。支持大企业和企业集团设立培训中心。重点培训企业经营管理人员、项目经理和关键岗位操作工人,并将培训、考核与上岗、晋升挂钩。切实加强企业管理。重点是建立健全企业内部规章制度和完善基础管理工作。 (十)、加强建立社会保障制度 1、加快养老保险制度建设。全面实行建安工程劳保费统一管理,切实解决企业上缴社会保险费来源。按照\"老人老办法,新人新制度\"规定,重点是解决曾经为国家作出了重大贡献的已经离退休的职工养老保险,除实行国家财政补一块、企业利润贴一块、个人收缴一块外。可以从\"百含节余\"中划出一部分用于养老补充,切实解决离退休职工的后顾之忧。 2、推进失业保险制度建设。建筑工程的特殊性要求必须尽快建立建筑职工的失业保险意义重大,要结合推行建筑工程风险管理制度,建立覆盖城镇各种所有制企业事业单位及其职工、特别是施工一线职工的失业保险制度,加强失业保险费的征缴和管理,失业保险金要用于保险失业人员和下岗职工的基本生活。 3、加快工伤和医疗保险制度建设。建筑工程的特殊性要求必须尽快建立建筑工人工伤保险和医疗保险制度。工伤和医疗保险应坚持社会统筹和个人帐户相结合原则。按照国家法律法规和现行政策规定专款专用,加强保险基金监督,防止挪作他用。 从改革与发展的关系来看,国有建筑企业的战略性重组将成为未来经济改革的重中之重。以国有企业的战略性重组为优秀,必将引起其他配套机制的改革和跟进,其中包括政资关系、政企关系、政社关系、政府框架、企业管理、劳动就业制度、社会保障制度、财税制度、会计制度、以及民商法规等各方面的变革,这些制度的变革,主要是围绕国有企业的战略重组来开展的,但是从深层次上看,这些制度变化恰恰是整个社会主义市场经济体制的建立和完善的重要组成部分。从现在的经济发展势态来看,国有大中型建筑企业要以改革为动力,加强企业改组、技术改造和企业内部管理,综合运用各种手段,解决企业历史包袱问题,采用各种措施增资减债,改善企业负债结构,使企业轻装进入市场,参与竞争,增强活力,大大提高产业的整体素质和企业效益。优质、高效、快速的完成工程建设任务,向社会提供质量优良、功能完善、价格合理的建筑产品。 从总体上看,改革开放以来,我国的建筑企业改革取得了较大的发展,为国民经济提供了重要的物质技术基础,为改善城乡面貌、提高人民物质文化生活水平做出了重要的贡献,建筑业市场的发展前景广阔。但是,我国建筑业企业的改革和发展的任务还十分艰巨和繁重,我们必须进一步增强紧迫感和忧患意识,加大改革力度,在21世纪激烈的国际竞争中求得生存、取得发展,并争取不断迈上新的台阶。 让我们高举邓小平同志建设有中国特色社会主义理论的伟大旗帜,积极探索和推进建筑业企业的改革与发展,以取得新的突破来迎接二十一世纪的到来! 中国建筑论文:中国建筑业营管人才培养模式探索 摘要:通过对国内建筑业高等教育模式进行剖析,得出中国建筑业营管人才因教育培养制度上的缺陷,加上信息约束和信用档案不健全,使得建筑业营管人才名不副实或培养周期过长。文章通过对建筑业营管人才培养机制的设计和会员档案的建立与同步评估,充分应用信息披露机制对营管人才进行有效的约束,促进中国建筑业营管人才的培养质量和职业信用。 关键词:建筑业;营管人才;人才培养模式;应试教育;应用教育机制设计 一、中国建筑业人才培养、执业资格和存在问题现状分析 (一)营管人才培养分析 目前中国建筑业人才培养主要是从专业的大专院校进行理论基础的教育,然后到实施单位实习工作锻炼成长,这种培养结构模式并不是不好,但它存在着诸多的问题:一是学生入校时不完全是自愿的,因为中国的高考体制决定了考生选择自己喜欢专业的自由程度有限;二是学生入校后完全按照研究型人才的培养模式在进行教学,但学生走出校门后绝大部分真正需要的却是应用型人才,由此也造成了有限的大学教育资源浪费;三是教学和实际没有紧密联系,导致学生毕业后很长时间不能走上独立工作的岗位,由此使得学生怀疑自己的能力而影响人才的发挥;四是学生毕业后专业不对口和爱好与自己不相适应而导致勉强工作;五是在学校重视专业技术的培养,而不对学生进行综合管理能力的培养等。上述因素都是影响建筑业营管人才培养的关键因素。 (二)营管人才执业资格分析 目前我国建筑业营管人才的执业资格大致分为建筑师、建造师、监理工程师、造价工程师、结构工程师、安全工程师等,这是国家或省级的考试,其次是分为施工员、造价员、安全员、预算员、资料员、材料员等。根据上述的大致分类,要取得上述执业资格证件,每个人必须参加相应级别的考试。这种制度的设计从理论上看是没问题的,但出现的现象是考取执业资格证的人,很大部分不能执业;很大部分能执业的人又考不过执业资格证。不但如此,由此产生的培训教育机构为了帮助这些人考过资格证,就想尽一切办法,为这些需要考证的人提供特殊的针对应考培训,最后就造成如前所述的考取证的人很大部分不能执业,这不知能否说明中国的执业资格考试制度是否有待于加强。 (三)营管人才存在问题分析 根据前面对中国建筑业人才培养方式的分析,不难得出结论,专业学校到实施单位的学生,理论是专业的,走进工作也是专业的,如施工员,预算员,安全员等。这些学生在很长时间并得不到综合能力锻炼的机会和平台,长此以往,建筑业营管人才的单一性就显现明显。特别是建筑业项目管理和公司级营管人才,他们大都是专业的学生,到专业的技术人才,再到专业的分管领导,最后到主要领导后就不得不专一了。但现实中的建筑业企业营运需要的不是这种过分专一的人才,而更多需要的是在行业内较为复合的人才和更广泛的管理知识的人才。这一人才专一现象也严重影响了建筑业的发展,特别是在资本营运、企业战略制订与实施、企业文化建设、企业制度建设及企业信息化建设等方面。 二、中国建筑业营管人才培养、执业资格实施对策讨论 (一)营管人才培养应用教育机制设计 1.学校录取开放。希望中国的建筑业相关的学校,在对建筑业专业人才录取前进行开放式调查问卷,看学生是否真正爱好这一行业,如果学生不爱好者这一行业,就算大学毕业了,他也未必能安心或做好这份工作;由此来引导学生健康的走进自己所爱好的行业。 2.降低所谓的统招生。我不知道所谓的统招生与职业院校的学生在教育模式上有什么不同,但给学生和家长带来一个共同的看法是,统招生就比职业院校的学生要高一档次,由此也引发统招生的就业率大大低于职业院校的就业率,究其心理本文暂不分析。但希望大大降低统招这一概念,实质性的回归到职业教育这条道上来,为我国培养出更多应用型的实战人才。 3.强化实习与教育的结合。职业院校与建筑业的实施单位进行对接,把所招学生均分配到对接的实施单位,与实施单位形成共同培养人才的联合框架。学校负责对学生的理论基础教育,实施单位安排专业导师对学生进行实际操作能力的培养。学生进校后,与学生签订学习协议,要求他们从一年级开始就走进实习基地,其时间安排调整为:周一到周五在学校进行理论基础学习,周末和假期均到实习基地单位进行实际操作能力的锻炼。这一体制的建立,就形成了理论教育与实际操作相结合,当一个学生毕业时,至少对一个实体工程项目有了整体的概念,在实施单位专业导师的指导下,除能学到实际操作技能外,他们之间还会产生情感,有效地加强了导师与学生的沟通了解,同时也给学生走出社会创造了处事哲学的学习机会,让学生毕业后更能适应社会。不但如此,学生也了解了实习单位,实习单位也了解了学生,由此给学生的就业带来极大的方便和条件创造;其次是学校与实施单位的关系更加紧密,理论更加联系实际,对过程中的一些理论与实际的问题,通过实习学生这一纽带会起到不可估量的作用。 4.职业学校引进建筑业专家到校任教。在现实工作中,除研究型单位外,真正能用到很深理论的工作基本上没有,教育体制又把大量的教育时间花在理论教育上。我们可以请行业内的专家对学生进行更多的实际操作培养,这样对学校和对学生及社会都是有益的。 (二)营管人才执业资格考核机制探索 部级别的执业资格,如一级建筑师、一级建造师、一级结构工程师、监理工程师、造价工程师等都是国家统一考试注册,这些执业资格不但要求有较高的理论知识,且必须具备丰富的实践经验和操作能力。但我国现行的考试注册制度对理论考试做了大量工作,而要求较高的丰富实践经验和操作能力却没得到认真的考核评价,由此导致本文前述的大部分有执业资格者不能上岗,而大部分能上岗者又很难取得执业资格。其主要原因是,大部分能考试通过者都很年轻,对闭卷考试能力很强,问题是丰富的实践经验和操作能力又需要长时间的实际工作经验和众多案例充实,当这一时间过后,这些经验丰富的人就过了年轻阶段,如果又重到考场用闭卷形式参与考试,那就很难通过。根据这一现实问题,建议建筑业国家或地方级别的执业资格考试制度进行改革。本文提出的改革执业资格制度为:一是将理论闭卷考试方式改为开卷考试。本文认为,闭卷考试无非是在考记忆能力,而不是考实际操作能力,因为在实际工作中没有一项工作是不准查阅资料的,根据这一实际现象,闭卷考试是没有实质性意义的;二是在现有理论考试的基础上,对申请执业资格者严格评审实际工作业绩。对没有实际工作业绩的申请者,严禁取得执业资格,这样能有效促进现实工作中的传帮带培养人才。 三、建筑业营管人才信用档案与信息披露机制设计 (一)营管人才信用档案建立 1.建筑业项目经理。建筑业项目经理是业内针对项目工程最重要的岗位管理人才,建立好项目经理的档案和做好项目经理业绩评估工作是建筑业重中之重的大事。一个项目工程的质量、安全文明施工、经济效益、建设周期、项目运行中对内对外的协调、市场开拓等与项目经理有着极为密切的关系。一个优秀的项目经理不仅是一个专家,更应该是一个管理家,项目经理这个岗位是一个综合素质要求极高的岗位。由此本文提出建议,在行业协会内集中建立项目经理人才档案,并对执业的项目经理进行严格的业绩评估,将项目经理档案与业绩信息向业内公开,这样就利于对项目的培养和了解,同时也为业内其他单位招聘人才提供了选择平台。 2.建筑业项目总工和其它技术人员。建筑业项目总工是一个技术关键岗位,除项目经理对一个项目整体营运起着关键作用外,项目总工就项目的质量、安全、技术实施和创新,带领项目技术人员具体实施又是一个不可替代的岗位。同理,在业内建立项目总工和各类技术人员的人才档案,并对总工及各技术人员的业绩进行有效的评估也是十分必要的。 3.营管人才档案评估的公信度。中国建筑业或其它行业就科技和管理人员的档案建立基本都是由本人工作单位或人事机构来完成或保管的,且对科技和管理人员的业绩评估并非做到实事求是或认真负责,更有甚者,单位为了应付行业主管部门的人才数量要求而主动帮助科技和管理人员造假,由此使得很多科技和管理人才的档案公信度失真。为了有效解决这一问题,本文建议由行业协会专门成立一个科技和管理人才的档案评估机构,由这一社会法人机构来对业内的科技和管理人才进行档案的建立、记录和业绩评估,并将评估信息在业内公开,以此方法来互相监督科技和管理人才本身造假或单位协助造假,有效提高科技和管理人才注重自身信用建设和业绩表现。同时也为用人单位提供招聘人才的选择平台。 (二)营管人才信息披露约束机制 1.现阶段建筑营管人才的约束机制。现阶段中国建筑营管人才的约束机制主要是与单位签订的劳动合同和企业规章制度进行约束,另一方面就是靠道德品行来进行自我约束。就现阶段这些约束机制对企业和科技及管理人才本身基本上没有什么大的作用,其合同约束兑现的概率极低,其靠道德品行进行自我约束就更没有什么实质意义了,由此本文的观点是一定要建立在制度之上的道德品行才是有效的,特别是在当今市场经济潮流中。 2.信息披露约束机制建立。社会或企业对科技和管理人才的约束形式,最基本的无非是合同约束、道德品行的自我约束、法规约束和公开信息约束等。经过多年实践证明,在这些基本的约束中,公开信息约束是最为有效的,但在现阶段中国市场经济中,这一约束机制却没有得到实施。由此本文建议,除在业内对科技和管理人才进行档案建立与评估外,还应对科技和管理人才的职业道德等相关业绩进行评估进入档案,其档案机构有权向社会公开披露违反规章制度和职业道德的科技和管理人才信息,这一制度的建立,可以促使用人单位和人才本身都重视自己的信用和业绩,能够有效地推进人才质量的提高,对防止那些恶意跳槽和随便跳槽的科技和管理人才有着十分重要的作用,同时也对用人单位起到很大的约束作用。 四、结语 本文通过对建筑业营管人才从专业学校重理论教育向理论与实践真正相结合的教育变革进行讨论,同时还对建筑业相关人才执业资格闭卷考试转变为开卷考试加业绩评估的务实人才评价机制建立,这一应用教育与人才务实评价体系的结论表明,中国建筑业人才的培养与评价体系的变革势在必行,也只有这样,才能为建筑业培养出一批实用性强的专业科技和管理人才。为保证科技和管理人才的信用,本文就人才的约束机制进行了建议,特别是对人才的档案建立和信息披露制度建立,能有效的保证人才自我约束。 中国政府应加强对行业协会的培育和引导,让他们尽快成为市场经济中的诚信和有能力的中介组织,在市场中建立起中介组织自己的信用,让政府早日退出这些本应由社会组织来做的事务中。 作者简介:徐贵明(1965-),男,重庆人,供职于重庆第八建筑工程公司,工商管理硕士,经济学博士在读,研究方向:企业管理、企业信息化建设。 中国建筑论文:略论当下中国建筑艺术设计的人文动势 [摘要]当下中国的建筑事业发展主要存在着传统与现代、西方与东方、大师与民众等方面的诸多矛盾,要解决好这一问题,关键是提高全民的审美素质并且给我们的设计师提供一个宽松的人文环境。随着国人审美意识的全面觉醒,建筑业将会在强烈的民族意识和艺术多元意识的参与下,使得我们有了更多的选择幅度和自由,从而在保持着我们民族的优良传统的基础上,积极融入更多的超越民族及时空的崭新而美好的建筑景象。 [关键词]中国 建筑 设计 动势 当下,随着我国建筑文化事业的快速发展,一些国外的建筑师不断积极参与到我国的建筑业的竞争中来,而且其建筑设计作品每每得以在中国中标。不能否认,“狼来了”固然是一种威压,给人一种焦虑,但是也有它好的一面,这一方面使得国人面对具有国际水准的设计方案张开了视野、寻到了灵感,另一方面由于受到西方霸权文化的撞击和挤压,使得大量的中国本土设计师深感被边缘化了,丧失了应有的话语权,大有一种落寞之感,以此反思自我。当然也有其雄强者不以为然,力挺“西风”,以民族尊严为基准、以理性明判为本位、以本土适应为导向,敢于站出来以表达自己的高见,相当一部分的设计师、学者以及关心中国现代建筑发展的民众“对这些方案颇为不满,认为它们不能反映中国特色,与中国实际不符”,故须理性对之。 一个时期以来,当遭遇多年的西风东渐之侵蚀后的大师与学人们,在经历了一段效仿外人风气之后,开始有了反思的需求和能力。因此,对之意气风发,激扬文字,极力倡导着“结合文脉,反映地域特色”或“历史内涵”。然而,再联系眼下的投标与中标的情况,在中标方案中,除了“气派现代”作为一个边际走时外,其他则显其跳荡脱羁状,成为最新一代域外圈落里的本土尤物或异变为赤裸裸的异国变种。没了中国意识还不关紧,而失却民族身份则应醒思。因脱胎换骨过于急切地忘记了自己的基因所在,行吗?在这些建筑设计作品里,很少看不到些民族气,在这些建筑所处的区域中没法与中国的历史发生联系,更不要说其地方特色了。在近二十年来,因国门的大加开放,西方的现代主义、后现代主义的以及国际主义的建筑风格无情而多情地侵袭着祖国的大地广厦,再造了一片中国都市现代化的“西洋面貌”。应该明白,中国是个有着五千年历史的文明大国,岂具有的历史传统,有弊也有利,明暗互现,我们现应以一种扬弃的态度来对待自己的民族历史,弊端理应避之,而优良的一面则须发扬光大、迁延后世。因而说,中国的现代化发展应与西方有所不同,这绝非是对被同化恐惧心态的作祟,也非独标自我、妄自尊大的多情化做秀,而是因明乎其理:“建立在对传统文化的扬弃的基础之上,既丢弃又保留,那些优秀的美好的传统理应留守下来,此是对民族文化的尊崇、也对美学文化的热爱。而决不能为了所谓的现代化,把孩子和水一概抛弃,最终使得我们的建筑之厦、亦即现代化建筑无耻地建立在对传统建筑彻底背叛基础上的一片废墟之上。回观历史,80年代以来,在那些发展中全新推出的城市里,除了深圳等个别城市以外,而大量的中国的新城市则是通过拆旧建新所建起来的,也正因为如此,一大批的具有相当历史价值的有地域特色的建筑被摧毁。”中国的现代化建筑是以毁灭文脉、毁灭地域特色为最后的代价。我们可以在西方的现代建筑中发现,像西方的罗马、巴黎等城市,整个城貌在基本“保守”着那传统建筑特色和骨架,民族的根脉成为他们显示自尊和美德的重要依据和法则。中国则与西方对待历史遗留的态度截然不同:即便像日本也十分注重对历史的保护,使之传统建筑与现代建筑互不干扰,并且善于将现代建筑深深融入传统血脉中,这是国人比之令人羞愧不已的。 在对待本民族建筑事业的发展上,我们可以发现,中国与法国似乎在某些方面倒是接近的。比如说面对直接由国外建筑师设计的现代建筑时,如显得极端自信的法国人那样,中国人的心态也是那般的自信。有趣的是,法国境内的相当的知名建筑设计的完成是由境外设计师的功劳,而对于生性高傲的法国人来说又不能不由此引起阵阵骚动。当年,巴黎卢浮宫的扩建工程当由贝律铭主持设计时,对于这种金字塔式的入口设计方案多少巴黎人是极力反对的。其运用了古典比倒与传统暗合的设计手法,颇出效果,其最终接受了时代的检验并得到各界的高度评价,现今看来,竟成为20世纪一个了不起的设计作品,法国人不是接受了吗?在具有悠久的历史和灿烂的文化这一点上。中国与法国是一样的。他们都对自己传统文化抱自豪的心态,国内产生这种抵制国际潮流的情绪是十分自然的事情。 现代建筑运动的发展过程,已使中国处于一个边缘化的状态,使之成为一个被动的接受者。不难发现,构成当代西方文化运动的一个内部原因,则是现代主义以及后现代主义的风格革命。正由于强烈的民族情结,造成了法国在建筑设计上对抵触国际的一般发展趋势。因此,法国的建筑设计的现代主义不能够跟上西欧等国家行进的潮流,而沉浸在一种反理性主义的新艺术运动和装饰主义运动的以浪漫与温情为特征的传统式设计之中,那种与时代脱节的过分装饰奢华以及贵族气息的设计风格与民众格格不入。无论是何种原因,法国的众多建筑项目是由外国人设计的,如由高技派大师英国的罗杰斯与意大利的皮阿诺联合设计出的巴黎蓬皮杜文化艺术中心,以及巴黎著名的拉德芳斯区的规划建筑也由外国人设计。现代主义大师勒-柯布西埃因是瑞士人,多年来不被法国人看重。尽管说法国缺少国际性的建筑师,甚至说法国现代建筑中的来自法国自身的设计者则寥寥无几。无独有偶,当今的中国目前恰似当年的法国情景。通过研究中国的现代建筑史可以发现,从十大建筑到具中国特色的后现代主义建筑,一批有代表性的优秀建筑,均以反映民族风格与地域特色为标志。正是在中国发展十大建筑及其步入新的折中古典主义之际,西方已出现了反国际主义的萌芽,以1966年文丘里所发表《建筑的矛盾性与复杂性》为标志的后现代主义的全面形成。生存于全球世界环境中的中国建筑,需要思考,反思自身在设计观念和设计手法上的保守性,因而没有理由以民族特色为借口而无情地拒绝具有鲜明时代特色的世界建筑设计所传递的信息。“无论是哪个国家,都应该充分关注现代建筑的时代感及其各种审美需求。国内的文脉主义的设计观念是在80年代伴随着西方后现代主义的建筑设计所明确提出来的。”当然,既然是中国的建筑,就不能不反映中国特色,但是提倡文脉同时代的潮流并不矛盾。这主要看如何解决好民族的与世界的文化接轨和融合的问题,把握好文脉的文化的实质,即处理好人与建筑、建筑与城市以及整个城市的文化背景之间的内在联系,在此基础上乃需积极反映时代大潮流的东西,跟上世界的步伐。对于当代域外建筑文化的接受,要有一个积极的心态,正如古人所言的那样“海纳百川,有容乃大”,与此同时还须 把握好时代的脉搏,更新艺术设计的观念,敢于并善于打破狭隘的民族心理阻隔,在此有一点不容忽视,即尽快提高全民族的现代的审美设计意识与美学观念。这就需要明白的是,仅仅依靠几个文人学者大师等辈,是远远不够的,乃需建立出大量的有利于推进现代建筑良性发展的群众基础。 建筑作为人类艺术史发展的端口,表明了其在整个艺术领域中属于一个很重要的艺术门类并占有重要的一席地位,如何将之当作一种艺术来经营,这是我们设计师与大众必须面对且需深加探究的事业。有一点是不言而喻的,这就是建筑设计应该遵循艺术创作的一般规律,而后再充分考虑到其具有的特殊规律。一种艺术设计的最终价值实现,还是有欣赏者、评判者、即艺术作品的接受者的接受为最后的标志。因而对于艺术创作活动的终端,具有仲裁者的地位和权利,作为设计的原创人来说,必须对之加以认真对待,真诚地予以重视。当然一件艺术设计品须有接受者与创作者双方的合乎情理的对流,彼此关照,互动默契,共容共进。若从社会的艺术与功利的实现角度而言,艺术接受者本身的素养是至关重要的一环,因为其会对艺术作品的现实意义做出很大的反馈作用和一个再创造的助推作用。总之,整个国民审美素养好坏对一个国家的设计事业之繁荣具有十分重要的意义。当前而言,有两点阻挠我们建筑业发展步伐的因素,其一是公众在思想上的保守性,二是国人一般个体的审美水平参差不齐。因此经常会出现一位颇有造诣的设计师尽管其经过精心的设计而做出的有相当个性特色的创意的作品,也很难被众人所接受和认可。最为典型的例子则是现代的解构主义建筑大师弗兰克盖里当年在美国发展建筑业,但由于其解构主义建筑设计存在着强烈的表现主义风格。造型荒诞怪异,表意颠覆常规,思维离经叛道再加之整个美国社会人文包容情怀的有限性,终而不能被美国民众所认可,无奈远走“他乡”,来到欧洲去发展了。如若接受者对设计创新的承受力强、包容性大、审美度高,那么一个有着真正开拓力的设计者决不会无用武之地的。比如意大利的前卫设计师早在1912年就提出了未来主义的充满了高科技细节的城市与建筑之预测,后来的现实则证明了其具有的这种前瞻性和开拓性,这是那么弥足珍贵的设计思想与行为,其对后来的城市建筑规划产生了深远的影响。由此可见,一个国家的整体国民的审美素质、美学趣味以及对设计重视水平的高低直接决定其设计的进步程度。同时也昭示了这样一个道理:提高国家的设计水平,活跃其设计氛围,既需要精英知识分子的宏阔高论,同时更需要的是大众的积极参与的热情与优良的审美素质,两者缺一不可。正如克亚历山大在《模式语言》中所表达的:“即一般人都应该成为设计师;在一定的引导下让人人参与设计,使设计师与大众其创宏图。”由此而论,中国要想有个全面精进有成的发展跳跃,就必须解决好中外交融、师民对话、古今合壁、奇正并举的人文审美伦理问题。c 中国建筑论文:近代电影对中国建筑装饰的影响 [摘要]电影主要是在思想层面对近代中国建筑装饰产生影响,由于这种影响具有一定的间接性,因此虽然影响很大,却是一个一直被业界忽视的问题。 [关键词]电影 建筑 装饰 一、电影的传入 1896年8月11日,一个法国商人在上海徐园内“又一村”茶社放映了一部风景短片,这是在中国放映的第一部电影。此后,电影的放映活动逐渐在上海、北京、广州、天津等大、中型城市多了起来。除了一部分守旧者将之视为“西入搜集人眼精华之法”外,大多数中国观众对于观看电影均怀有莫大的兴趣。 不过在半殖民地半封建社会的旧中国电影市场,基本上为帝国主义所垄断。解放前夕。上海有电影院51座,大多数影院的影片都受美国好莱坞八大制片公司控制。据不完全统计。1945年至1949年五年间,上海共放映英、美影片1896部。其放映数量远远超过国产电影。因此外国的电影对国人的影响占主要位置。 二、电影对人们思想的影响 在建筑装饰领域,精神思想因素是非常重要的,对建筑装饰倾向性的影响也是非常大的。电影作为一种媒体,是通过一种重复性灌输的广告效应影响人的观念,从而达到对建筑装饰的影响。所不同的是,电影还有些直接的物化对应形式。如电影院的建设,以及电影中直接的西方建筑装饰画面,都可以对人产生影响。但同时需要强调的是,电影对人们的影响方式主要是通过一段有着一定背景的故事,通过故事本身的感染力加上画面效果,其在画面上所出现的建筑装饰形式对于非建筑师而言。更多的是传达一种模糊的建筑装饰风格观念。对于建筑师来说,除了这种模糊的建筑装饰风格观念外,还有一种灵感。但电影开始在中国普及的时候,外来形式的建筑装饰在中国国内已经有很多实例,建筑师在进行设计的时候大可不必一定按某个电影的某个镜头,通过数次去电影院对某镜头所出现的某个外国建筑进行详细记录,因为镜头显现率不高。对于某个建筑装饰重复多次长时间的在一个电影中出现的情况不多,但瞬间镜头的确可以制造灵感,并对建筑师有启示作用,但这并不是电影对建筑装饰影响的主要方面。 简单地说,电影既然作为媒体,就有着媒体的特殊宣传作用。其针对的主要是在心理层面,并非影响近现代中国建筑装饰变革的因素都一定要有相对应的具体某个建筑某部分作为此因素的物化形式,也就是说这种变革并不是一对一的实物模仿,而是有了整体思想上的变化,然后再由思想上的变化产生部分物化形式(指建筑装饰元素)。所以说电影对近现代中国建筑装饰变革的影响主要应在思想层面,而电影画面所显示的建筑装饰影像对中国建筑装饰变革的影响也并不能说就是一对一的影响方式,而是以媒体的特有方式施加它的影响,即思想――物化形式,表现在近现代建筑装饰上,就是通过宣传一种西方的生活方式,从而以隐性的方式促进外来建筑装饰元素在中国的推广。在对近现代中国建筑装饰的影响方面,与报纸有很相似的地方。即通过“形象”宣传作用影响人们的思想意识。从而达到对建筑装饰的影响。 事实上当我们仔细分析中国近现代建筑装饰的演变过程,我们就会发现,虽然这种演变是与功能、材料等有着很大的关系,但中国近代建筑装饰的变革更多的原因是在人们的观念方面。例如很多商人将中式建筑的门面改为具有大量西式装饰元素的门面,为的是招揽生意,吸引顾客,这种行为从根本上说就是一个完全的心理过程。根本涉及不到功能、材料等其它的原因。 西方的技术、材料早就进入中国,而西式的建筑装饰来到中国的时间就更早了,从传入到采用并不是同步的。所以从这个现象上来看。心理所占的比重是很大的。而作为电影这种娱乐行业来说,它本身又是一种媒体,有着媒体的共性:宣传作用。因此电影对建筑装饰的影响也主要是在思想方面:即电影通过对人思想的影响,从而间接的影响到建筑装饰。 关于电影的宣传作用。在国外早就开始注意到了。“要把一个宣传观念深植入大多数人的头脑中。最简单的办法就是让这一观念在娱乐片里体现出来,这样人们根本不会意识到他们在接受宣传……电影,作为大众媒体,要成为好的宣传品首先要成为好的娱乐产品……最好的宣传是以看不见的形式发挥作用,它渗透到整个生活中,但公众却对宣传家的动机一无所知。”电影的宣传魅力就在于此。电影的这种宣传功能很快就被西方国家发现并利用。也就是说,电影在一定程度上为建筑装饰的变革进行宣传是完全可能的。只是在建筑装饰上的宣传是非主观的而已。 西方文化在近代中国的强势表现体现在很多方面。建筑装饰是一个很直接、很普遍的强势表征话语。发达地区采用西式建筑装饰比较多,作为外部明显视觉环境的西式建筑装饰。等于是在不停的传达给来到这里的人们一种信息:这里是发达的。而发达的表象就在于这些建筑装饰,每一点的装饰都在向外渗透着这种“强势”。而发达地区的标志除了笼统地说是经济的繁荣外。有很多的具体表现,从人的穿着打扮到人的思想意识等等,在当时电影业的发达也是发达城市的象征之一。与城市的其他方面共同造就了“强势”的气氛。 总的说来,电影本身的宣传作用和娱乐优势将西方的大量文化在不知不觉中传达给了观众。在一定程度上强化了西方的优势。反映在建筑装饰上就是西方建筑装饰元素在中国的大量应用,这种影响不是直接的,是通过对思想的影响,将西方“强势”的观念灌输给当时的国人,从而人为地赋予西方建筑装饰额外的内涵,进而推动了西方建筑装饰在中国的大量采用。 相比较而言,国产电影在中国近现代所占的市场份额不大,因此影响也不如西方的电影。西方电影由于其绝对优势,在电影媒体对国人思想的影响方面也就占据了绝对优势。从而对于近现代中国建筑装饰西化起到巨大作用。而国产电影的相对劣势更突出了西方电影在这方面的优势。 中国建筑论文:中国建筑卫生陶瓷发展回顾 摘 要:本文对2010年中国建筑卫生陶瓷行业的发展状况进行了全面回顾。2010年,建筑卫生陶瓷整体发展势头喜人,产能大增、新品层出不穷,行业发展逐渐步入理性,朝着节能减排、产业结构优化的方向发展,但同时行业中存在的如安全生产、用工紧缺等问题也已引起陶瓷企业的高度重视。 关键词:建筑卫生陶瓷;发展;回顾 1 引 言 过去的2010年,全球处于后金融危机时代,各国经济复苏步伐不一致;我国经济虽说独树一帜,但明显受到通胀的压力,又是十一五规划的最后一年,还有各种任务指标的压力,特别是节能减排的压力巨大。建筑卫生陶瓷行业,受整体经济形势的影响,受国家房地产政策的影响,2010年明显地表现为前热后冷,与2009年的前冷后热形成鲜明的对比,但从全年建筑卫生陶瓷行业整体发展来看,仍是向前发展的一年。 2 2010年中国建筑卫生陶瓷发展状况 2.1 全年产量继续扩大 目前2010年全年的官方统计数据还没有出台,但从前11个月的数据(表1)已经足以说明全年的状况了。2010年前11个月陶瓷砖总产量73.6246亿m2,比2009年同期增长21.5%,这是2004年之后持续保持着两位数的增长,值得指出的是这仅是对1084家规模以上陶瓷砖制造企业的数据统计。如果按2009年世界其他国家陶瓷砖产量45.76亿m2(不含中国64.27亿m2,占全球产量的58.41%),现在11个月的产量已经占全球全年总产量的61.67%,估计2010年全年的总产量将接近80亿m2,占全球总产量的64%。如果按全年79亿m2产量,13.8亿人口,出口7亿m2计,我国2010年人均陶瓷砖表观消费量[(年产量-出口+进口)/人口]将首次突破5m2,达到5.2m2/人,远远高于西班牙、巴西、意大利、墨西哥等陶瓷砖生产制造消费大国的水平。 值得注意的是,在2010年前11个月的各省数据统计中,排在前四的位置没有变化,依次是广东:19.17亿m2,增长25.7%;福建:16.01亿m2;增长12.6%;山东:10.45亿m2,增长-6.1%;四川:7.42亿m2,增长26.4%。一方面,广东、福建、山东、四川四省份的陶瓷砖产量达53.05亿m2,占全国总产量的72.05%,相对于2009年的77.64%及2008年的84.36%,表现为所占比例逐年快速下降,这些数据变化至少表明:全国建筑陶瓷产业区域化的步伐还在不断向前;另一方面,广东陶瓷砖产量仍然保持全国第一,特别引人注意的是,2010年前11个月广东省陶瓷砖产量增长25.7%,与2009年全年下降3%形成鲜明对比。2006~2009年风靡全国的佛山陶瓷产业转移,似乎已经接近尾声,或可能转移的目的地缩小到了广东省境内或周边;山东陶瓷砖产量下降6.1%,或是预示着淄博陶瓷产业转移的步伐在加快,会步佛山陶瓷转移的后尘吗?或将走得更远。 从2010年前11个月的数据来看,江西省累计增长61.5%,超过辽宁成为产量第五大的陶瓷砖生产制造省份;河南省陶瓷砖产量增长160%,由2009年的产量第十上升到第八;广西增长72.9%,产量由第十二上升到第十。 2010年前11个月全国卫生陶瓷产量达1.34亿件,较2009年同期增长9.9%。相对2009年的卫生陶瓷产量增速1.8%,有较大增长(这是全国245家规模以上企业的数据)。值得注意的是,在2010年前11个月的各省数据统计中,产量排在前三的是河南(4425万件)、广东(3395万件)、河北(2096万件),与2010年全年广东(5881万件)、河南(4780万件)、河北(2211万件)顺序有所改变,三省产量占全国总产量74.08%,2008年的这个相对比重是80.51%,2009年是82.04%,相对比重明显下降。湖北、福建的产量增长分别为49.4%、48.7%,分别名列第四、第五。在各省的统计数据中,前11个月广东省增长11.8%,却只有3395万件,难以理解,类似的2010年12月19日,中国陶瓷工业协会举行的“2010年中国陶瓷行业经济形势研讨会”上公布2010年前10个月的河南省卫生陶瓷产量为7116.2万件,这个数据与同期公布的前10个月全国卫生陶瓷1.4亿件的总产量、以及2009年河南省卫生陶瓷总产量4780万件(《年鉴数据》)都是不成比例的,明显游离在常理之外,可以被质疑。 2.2产品质量整体有待提高 今年11月份国家质检总局了2010年陶瓷砖“国抽报告” (2010年陶瓷砖产品质量国家监督抽查公告),公布了对12个省、直辖市185家企业生产的185种陶瓷砖产品的监督抽查结果。结果显示,34种产品不符合相关标准的要求,个别产品“放射性核素”项目不合格。表面上今年“国抽”的合格率为81.62%,相对2009年仅为73.35%。其中被抽查的52个品牌的“广东砖”中只有两个品牌的产品不合格。 今年10月份广东省质监局抽查了佛山、湛江、肇庆、清远、云浮等地市80家企业陶瓷砖产品80批次,经检验,合格72批次,产品抽样批次合格率为90%,剔除仅标识不合格8批次,产品内在质量合格率为100%。同比2009年批次合格率提高了12个百分点,内在质量合格率提高了5个百分点。但今年二季度陕西省质量技术监督局对陶瓷砖产品质量进行监督抽查结果表明:共抽查企业48家,抽取样品50个批次,实物质量合格率为76%。其中,抽查陕西省生产企业14家,样品16个批次,实物质量合格率68.8%。三季度上海市质量技术监督局陶瓷砖产品质量专项监督抽查结果是:监督抽查31批次产品,经检验不合格8批次,合格率为74.19%。 2010年9月份公布的产品质量国家监督专项抽查结果显示,陶瓷片密封水嘴合格率为67.2%,83批次产品不合格被曝光,其中42批次为广东制造,其中不泛以品质著称的知名企业;2010年12月,国家质量监督检验检疫总局公布2010年第4批产品质量国家监督抽查结果,共有26家企业的陶瓷坐便器被查出存在不合格现象。这次国抽组织抽查了上海、福建、河南、广东等4个省、直辖市118家企业生产的118种陶瓷坐便器产品。抽查涉及陶瓷坐便器产品的固体排放功能、污水置换功能、便器配套要求、管道输送特性、进水阀CL标记、防虹吸功能、进水阀密封性、排水阀密封性、进水阀耐压性等17个项目。广东、福建和河南分别有13家、1家和12家企业产品不合格。 从“国抽”的数据上来看,陶瓷砖产品的质量比2010年有所进步,而卫生陶瓷的质量数据难以令人满意。 2.3产品出口形势喜人 至2010年11月底,陶瓷砖出口达7亿m2,同比增长26.1%,出口额累计30.52亿美元,累计增长33.9%。相对2009年的陶瓷砖出口(出口量:6.85亿m2,增长2.15%;金额:28.62亿美元,增长5.54%)大幅增长,显然与全球经济复苏有关,同时继续保持了出口额增长高于出口量增长,也就是说出口平均单价同时增长,2010年前11个月陶瓷砖出口平均单价为4.36美元/m2,较2009年平均单价4.18美元/m2,增长4.3%。 但今年我国建筑陶瓷产业遭遇到有史以来最大规模的反倾销诉讼,5月27日,欧盟国内产业向欧盟委员会提交对华陶瓷砖反倾销立案申请,6月19日正式立案。这一次反倾销案涉及欧盟27国,涉案企业几乎涵盖国内所有知名陶瓷企业,其中80%来自广东。估计在2011年年初会见到诉讼结果,如果惩罚性关税达30%,将严重影响我国陶瓷砖对欧盟的出口,如果超过50%,我们将失去大部分欧盟市场。 2010年前11个月卫生陶瓷产品出口达5132万件;同比增长17.8%,出口金额达6.32亿元人民币,同比增长17.1%。抑制住了2009年我国卫生陶瓷产品出口(出口量、金额、平均单价)全面下滑的势头,但是2010年前11个月卫生陶瓷出口量增长略大于出口金额增长的事实表明出口产品平均单价再次出现微弱下降,个中主要原因可能是人民币升值所引起。 2.4陶瓷行业形成上市小浪潮 2010年3月,中宇卫浴在德国法兰克福成功上市,成为国内首家在欧洲成功上市的卫浴企业。7月份,《申鹭达股份有限公司拟首次公开发行A股接受辅导公告》,2010年中,九牧、辉煌、东鹏等企业也都在积极做上市准备。 9月份,亚洲陶瓷(Asia Ceramics Holdings)正式挂牌英国伦敦证券交易所创业板;湖南天欣科技股份有限公司正式在天津股权交易所挂牌交易。11月份中国陶瓷(China Ceramics Co.,Ltd.,中国的经营主体是晋江恒达陶瓷有限公司)成功登陆美国陆纳斯达克(Nasdaq)资本市场上市。12月份,“海源机械”(002529)在深圳证券交易所中小板上市交易。 建筑卫生陶瓷企业在2010年形成一个上市的小浪潮,由此看到我国建筑卫生陶瓷行业新时期对海内外资本利用的极大兴趣。 2.5 新产品层出不穷 2010年晶立方轻质砖应用于广佛地铁通过验收,大量陶瓷砖新产品应用世博会各国展馆,大大鼓励推动了2010年建陶新产品的发展与进步。然而2010年最受关注的建陶新产品可以描述为:喷墨印花声势浩大;全抛釉全面开花;微晶玻璃复合板材卷土重来。喷墨印花建陶产品极具个性,由于成本与产出速度等方面的原因,目前总量还不大;全抛釉瓷砖、仿大理石惟妙惟肖;半抛柔抛等衍生产品全面出现,产量大幅增长,售价直线下降。陶瓷薄板与瓷砖减薄也是2010年行业备受关注的新产品动向。 2.6清新工业园叫停与重回正轨 5月份,国土资源部14起违法案件查处情况和4起挂牌督办案件,清新云龙陶瓷工业园居首,因国土资源违法被国土部门叫停开发。导致10多家佛山陶瓷企业无法按时入驻工业园。《t望东方周刊》文章“产业转移背后的‘新圈地运动’”报道此事,在行业内外引起重大反响。据报道经多方努力,佛山禅城(清新)产业转移工业园又重回正轨,并于11月底获得广东省产业转移奖励资金。 2.7明星代言陶瓷卫浴产品蔚然成风 继前几年蒋雯丽、陈慧琳、孙俪、林志玲、温碧霞、濮存昕、郭晶晶、林心如等明星代言陶瓷卫浴产品之后,2010年陶瓷卫浴企业寻求体育娱乐明星代言成为一种时尚、一股浪潮,在2010年签约陶瓷卫浴企业的娱乐体育明星近二十个,其中不泛一线明星,主要有:范冰冰与华盛陶瓷卫浴;关之琳与申旺集成卫浴;徐静蕾与新乐卫浴(鹰卫浴);李嘉欣与阿波罗(中国)有限公司;吕良伟与申光卫浴(华雕卫浴);贾静雯与特陶科技发展有限公司;汪涵与恒通卫浴;陈国坤与浙江瑞安亚林洁具;蔡明与杭州依依五金有限公司(丰贝卫浴);曾志伟与过江龙水暖有限公司;马伊P与航标卫浴;翁虹与安得利卫浴;吴京与温州苹果卫浴;申雪、赵宏博与东鹏洁具;张铁林与欧美尔卫浴;李冰冰与九牧卫浴;于娜与罗芬卫浴、田亮与金牌卫浴等等。 2.8 节能减排迫使建陶行业产能被储备 由于2010年是十一五的最后一年,节能减排压力任务较大,山东淄博在2009年底已经制定目标,将年产量在三年内由12亿m2降低到7亿m2,因此2010年前11个月山东的产量下降了6.1%。下半年地方政府为完成国家节能减排目标,不惜大规模停电,典型的案例有:9月份广东省肇庆市经贸局了“关于执行《高要市2010年节能预警调控实施方案》具体限电时间的通知”;11月份广东恩平全面启动节能预警调控二级应急响应,对恩平全市范围内水泥、陶瓷企业实行“开三停四”,对于连续性生产的建陶产业来说,其结果就是全面停窑,类似的情况几乎在各大产区都有不同程度的出现;8月份山东淄博斯丹克陶瓷公司煤气发生炉爆炸,造成3人死亡,多人受伤,从而导致淄博建陶行业全面停产整顿,将近一个月之后才开始有九家陶企开始重新点火温窑。 尽管2010年全年的陶瓷砖产量大幅增长,而实际上由于新生产线的大量上马,2010年全国建陶产能大量被储备,远远大于实际产量,势必对2011年的建陶发展产生较大影响。 2.9科达与力泰合并与两大协会工业展分道扬镳 4月份,科达机电公告称,全票审议通过了《关于广东科达机电股份有限公司吸收合并佛山市恒力泰机械有限公司符合相关法律法规规定的议案》,总体交易价为96,000万元,吸收合并完成后,恒力泰全部资产、负债、业务、人员将并入科达机电。中国建陶行业装备企业的老大与老二合并,对于整个行业发展的利弊得失有多大影响成为整个事件关注的焦点,除了有利于我国建陶装备企业与国际巨头竞争抗衡之外,会给国内的建陶产业发展带来什么?相关监管机构是否支持这种合并。 关于著名的2011年广州国际陶瓷工业展,中国建筑卫生陶瓷协会与中国陶瓷工业协会分道扬镳各自重起炉灶,又重演2007年年初的一幕,拟在同时同一地点各自举行内容相同的陶瓷工业展,如果“成功”,结果一目了然,已经成功举办了24届世界著名的广州中国国际陶瓷工业展(笔者认为该展是仅次于RIMINI的Tecnargilla的全球第二大陶瓷工业展)就要瓦解了,一个多败俱伤的结果会不会出现,备受整个行业关注。 2.10 职业卫生安全与用工难 12月份全面曝光的乐华陶瓷矽肺事件,全面敲响了卫生陶瓷行业职业卫生安全的警钟,职业卫生安全与生产制造成本、经济发展模式、企业社会责任等问题整体摆在行业与企业面前,也许从此之后,建筑卫生陶瓷企业会全面考虑职业卫生安全生产方面的问题,包含各种岗位的轮岗、定期的体检、装备的机械化自动化等方面的问题。用工难的主要原因,一方面是建筑卫生陶瓷产业的全国扩张,不少打工者更多选择在家门口打工;另一方面,现在打工者的收入偏低,近十多年来,基本的打工收入增长速度甚至没有赶上通胀CPI。 3 结 语 过去的2010年,给行业最大的启示就是与时俱进、以人为本。虽然过去的2010年有很多需要我们去回顾,但更多的是需要我们去展望未来,不断进步,中国建筑卫生陶瓷不仅需要做大,更需要做强。 中国建筑论文:中国建筑企业走出去战略研究 摘要:随着经济发展的全球化和一体化,各行各业之间的合作紧密结合、日益频繁。为了顺应时代的发展,我国早在上世纪末就已经提出“走出去”战略。坚持在以改革开放为基本国策的前提下。形成在经济全球化条件下参与国际经济合作和竞争的新优势。建筑业作为国民经济发展的重要支柱产业。对我国经济和社会发展起着举足轻重的作用。因此我们要积极的引导和组织我国建筑业走出去。到国外投资办厂,利用当地的市场和资源。但在实践过程中,我国建筑业在走向国际的过程。还存在一定的困难。因此,本文以我国建筑企业为研究对象,探讨其在走向国际化发展中所面临的一些困境,并给出解决对策。 关键词:建筑企业 走出去 经营管理 一、中国建筑企业“走出去”战略的提出背景 上个世纪70年代末80年代初,我国经济遭受到了十年“”带来的重大冲击,为了提高经济,增强国力,我国政府在以改革开放为国策的前提下,提出了“走出去”和“引进来”的经济策略,制定了“中国企业走出去战略”。“走出去”战略成最初是在邓小平提出的对外开放思想的孕育下而形成的,党的十一届三中全会明确提出“在自力更生基础上,积极发展同世界各国平等互利的经济合作”。而在1992年党的十四大报告中,同志提出“积极扩大我国企业的ν馔蹲屎涂绻经营”,进一步奠定了走出去战略的理论基础。因此,在这样的前提下,我国一些有竞争力的企业纷纷把目光瞄准国际市场,走出国门到国外投资办厂、开展工程承包,寻求合作与发展。建筑行业便是其中一员,具有一定竞争优势的建筑企业开始有计划的开拓海外市场,开展国际工程承包与合作业务。 二、中国建筑企业“走出去”战略的发展现状 根据国家统计局在2003年的报告,建筑行业在我国国民经济中所占比重仅次于工业和农业,是国民经济发展的支柱产业。随着近十几年来的发展,在政府政策的积极引导下,我国建筑企业生产和经营规模在不断的扩大,建筑业总产值持续增长。至2014年底,我国建筑业从业人员为4960.58万人,占全社会就业人员总数的6.24%。总产值达到176713.40亿元,比2005年增加5.11倍,而2015年上半年建筑业总产值达到296868亿元。 在政府“走出去”战略的实施下,我国建筑企业对外承包工程业务主要采取服务于亚洲和非洲两大传统市场、同时也积极开拓欧美及大洋洲市场的多元化策略,对外承包业务主要集中在铁路、公路、电站及通讯工程等领域。据统计,2014年,我国对外承包工程业务完成营业额为1424.1亿美元;2015年,在世界经济放缓、新兴经济体下行压力加大的情况下,我国对外承包工程业务依然保持良好的发展势头,完成营业额为1540.7亿美元,同比增长8.2%。近年来,随着建筑行业企业的不断开拓创新,对外投资和承包工程业务逐渐扩展到矿产资源开发、房地产开发、农业开发、工业制造加工等各个领域。 三、中国建筑企业“走出去”过程中存在的问题 近年来,我国建筑企业在国际市场积累了比较丰富的海外经验,拥有较强的海外工程承包能力和运作能力,在劳动力成本、原材料、装备等方面具有一定的优势,发展态势总体良好。但大多数建筑企业在“走出去”战略的实施过程中仍然存在一些挑战,给我国建筑行业的发展造成了一定的威胁,这些威胁是国内建筑企业必须面对的问题。 (一)国际市场竞争日益加剧 经济发展的全球化使得世界各国有实力的建筑行业企业都想要在国际建筑市场上开拓疆土,获得盈利。在国际建筑业务的竞争中,参与同一个项目竞标的国际建筑企业少则十几个,多则几十个。虽然我国建筑企业经历了近30年的发展,业务能力比较成熟。但与一些欧美国家的建筑企业相比,在管理水平和技术水平以及资金上都还存在一定的差距,整体综合素质显得不够突出,因此竞争起来不占优势。其次,同层次的国内建筑企业在国际市场上的竞争也异常激烈。为了能够中标,建筑承包商之间互相压价让利,相互排挤,一些不正当竞争行为,扰乱市场经营秩序,不仅不能互惠双赢,也给本国企业之间造成了损害。其次,尽管我国早已加入了世界贸易组织,但地方保护主义和形形色色的贸易壁垒仍然存在。以非洲建筑市场为例,部分国家要求国际建筑企业的投标利润率必须低于本土企业,这一政策的实施无疑抬高了市场进入的门槛,形成了一定的贸易壁垒,影响到了我国建筑企业在某些非洲国家市场上的业务开拓。 (二)融资难且融资渠道单一 融资难是目前我国建筑企业在国际市场发展中不可忽视的一个重要问题。建筑企业投资一个国际项目从开始招投标到最终完工结算需经历一个较长的过程,工程前期需要投入较大的资金量,而工程款到账时间与前期资金投入的时间存在一个很长的周期。在这种情况下,要求建筑企业必须要有一定量的流动资金来稳定工程项目的周转投入,因此,必须要采取融资的方式,解决项目周转问题。企业融资一般有两种情况:第一种是靠企业内部自筹款项,这种方式获得融资金额非常有限,用来支持国际项目的资金运转几乎不可能做到。第二种是通过金融机构或者融资公司申请借贷的方式来达到融资的目的,目前我国建筑企业主要依靠商业银行的贷款来实现融资,缺少其他融资渠道,并且在申请贷款的过程中,由于贷款数目较大,企业必须有良好的信用纪录才有可能通过银行严格的审核。因此,就资本运作来讲,我国建筑企业与国外建筑公司相比,处于劣势地位。 (三)国际化经营管理人才的缺失 企业的竞争归根到底是人才的竞争,特别是在国际化竞争的背景下,对复合型人才的需求日益突出。虽然我国建筑企业在发展较好的非洲市场已经开始实现部分管理人员的本土化运作,但就全球建筑市场来看,还远远不够。不同国家和地区,在经济、政治、法律、文化等方面都存在较大差异,只有完全实施国际经营管理的本土化策略,才能够实现利润的最大化获取。而国内的建筑企业在进行海外工程业务承包时,大多没有进行本土化经营管理。因此,由于不熟悉海外国家的社会情况和市场的建筑标准,在经营和管理过程中,缺乏全面的知识和实战经验,容易造成企业亏损现象。复合型人才的缺失,已经成为我国建筑企业“走出去”的一个重要制约因素。 (四)劳资关系处理不当 近年来,我国建筑企业在国际市场的开拓中面临着越来越多的劳资纠纷问题,主要表现为员工对薪酬不满或企业主动辞退员工两方面。当员工对薪酬的不满时会提出加薪或增加福利的要求,一旦企业不同意,就很容易造成劳方的消极怠工甚至出现集体罢工行为。这些负面的行为不仅对建筑企业海外业务的日常运营造成干扰,甚至会直接导致数百万美元的经济损失。而我国建筑企业在具体的劳资纠纷中由于不熟悉境外国家的一些法律法规,还没有建立和完善“走出去”的各项管理制度,因此在对待员工要求加薪时,没有足够的心理准备和知识储备做后盾,容易消极对待员工的要求,致使员工集体罢工、企业运营停摆、劳资双方冲突不断等现管理不当的情况发生。由此可见,劳资纠纷已经成为影响我国建筑企业“走出去”成败的一个关键因素。 四、推动中国建筑企业“走出去”的策略 通过对我国建筑企业“走出去”过程中存在的一些困难进行分析,可以从以下几个方面来采取措施,从而更好的开拓我国建筑企业的国际化市场。 (一)加强建筑企业国际竞争力 经过多年的奋斗,中国建筑企业目前在国际建筑市场上已经拥有了一定的经验,但与境外发达国家的建筑企业相比还是存在较大的差距。为了能与之形成竞争力,首先要做的是加强科技创新能力,加大对建筑科技发展的投入力度,通过加快新技术、新工艺、新材料的应用,提高生产率,从而增强国际竞争力。此外,对于企业而言,合作才能促成双赢的局面。在国际建筑市场的竞争中,面对大的平台型的工程项目,单靠某一个企业自身的实力去实现是不够的,因此寻找合适的合作伙伴,变竞争对手为合伙人,同国际或国内的同行合作,既避免了不必要的恶意竞争,又达到了优势相长,互利互惠的目的。 (二)拓宽融资渠道 有效的融资是提高我国建筑企业国际市场竞争力的重要保证。因此,需要从各个方面去拓宽融资渠道,解决资金短缺问题。首先,政府应给予适当的优待政策,例如对信用良好的建筑企业,允许商业银行提供无抵押贷款并提高贷款额度;减少对海外建筑承包工程的贷款利率;对大型的承包项目给予税收优惠政策或减免部分所得税。其次,从建筑企业的角度出发,要想更好的“走出去”,应先树立良好的企业形象,具备良好的社会声誉和诚信,这样才能够获得商业银行和贷款机构的信任,从而获得足够的贷款额度。再次,建筑企业还可以通过承接国际金融机构的投资工程项目开展海外承包业务,这样既能够获得足够的资金保障,还能够实现企业的盈利。最后,建筑企业应提高自身的实力,发挥自身的优势,来获得更多的民间投资公司的青睐,拓宽融资渠道。 (三)提高人力资源管理 人力资源是企业发展的第一大资源,中国建筑企业“走出去”的过程中,离不开各式各样的人才的支持。因此,企业必须要做好人力资源管理工作,为企业储备优秀人才,提高对国际市场的开拓。在招聘人才时,应首先考虑熟悉国际建筑市场、掌握国际商务工作且外语能力突出的高级建筑和管理人才;在培养人才时,要根据企业的发展战略和岗位的需求以及员工自身的条件,挑选有发展潜力的员工作为外派人员,优先进行培训;在激励人才方面,应通过物质奖励和精神奖励着双重奖励来留住人才,例如通过加薪升迁或授予荣誉称号等来留住优秀人才。建筑企业还应加强对后备人才的培养,以防出现人才流失现象。 (四)建立完善的劳资关系 劳资关系的好坏是影响我国建筑企业“走出去”发展的一个重要因素。劳资关系处理不当,必然会不利于企业的国际化经营与管理。 针对劳资纠纷,企业应高度重视,并建立和完善相应的规章制度。企业在“走出去”过程中,首先应深入了解当地的法律法规、建筑标准、社会状况和风土人情,然后制定有针对性的劳资关系管理制度。其次,在员工最为关注的薪酬方面,实行阳光政策,按照薪酬公平的原则做到公平、公正、公开。通过薪酬激励,提高员工的工作积极性,从而达到员工和企业的利益共同提高的目的。最后,在建立合作式谧使叵档幕础上,实施人文关怀,及时了解员工的思想动态,做好纠纷处理工作,深入宣传企业经营理念,培养当地员工对我国建筑企业的忠诚度。 五、结语 建筑行业作为我国经济发展的支柱产业,其在“走出去”战略的实施中,开拓了国际建筑市场,提高了企业的国际竞争力,为我国经济的发展起到了推动作用。但在具体的实施过程中仍然面临一些困难:国际市场竞争日益加剧、融资难且融资渠道单一、国际化经营管理人才缺失以及劳资关系处理不当。建筑企业只有正确处理好这些问题才能够更加有效的实施“走出去”战略,实现企业和政府经济的长远发展。
改革开放以后,我国经济加速发展,人们的生活质量也在不断改善,人们对现代建筑设计提出了更高要求,不仅建筑质量要符合相关标准,其功能也要更为齐全,且在建筑艺术形态上也有着更新的要求。仿生学作为一门相对独立的学科,随着社会的进步其相关技术日趋成熟,将其与艺术设计融合起来,能够更好的提升建筑美感,凸显时代风格。 1仿生学的含义 仿生学主要研究的是生物体的工作原理、功能以及结构特征等内容,属于一种边缘性科学。在现今工业快速发展中,通过仿生学的应用,能够更好的进行技术创新,实现设备仪器的改良与优化,有效的改善生产质量和效率,增强我国的综合竞争实力。将仿生学应用到设计领域中,能够更好的开拓人们视野,增强设计作品的生命力,尤其在建筑设计领域中的应用,能够将生物自身的结构、性能等特征引入其中,完善整体建筑的美观性、功能性和实用性,并减少资源的过度浪费,实现建筑设计的优化改革。 2仿生学与建筑设计的关系 仿生学同建筑设计之间是相辅相成,共同依存的关系。仿生学主要研究生物的一些体征、结构等内容,将这些特征应用到建筑设计中,能够起到丰富和促进建筑设计发展的作用。同时仿生学具有一定的生命体征,能够为建筑设计带来新的活力,进而在满足建筑基本要求的前提下,更好的提升其美学效果,优化建筑整体设计风格,符合时展特征。在近几年的发展中,一些城市的商业街建筑开始将仿生学应用其中,其不仅在外观上能够带给人较大的视觉冲击,在结构造型上,也能够给人们一种耳目一新的感觉,提升整体的审美层次。另外,在建筑设计中应用仿生学概念,还能够为仿生学的发展提供一个更好的平台和方向,实现人、自然和社会三者之间的共同发展,为和谐社会的建设提供帮助。随着社会节奏的加快,人们的生活压力也逐渐增大,对于建筑的要求也更加趋向于同自然之间的连接方面,以缓解发展本身的压力。而通过仿生学的应用,则能够有效的实现这一目标,进而为仿生建筑的进步提供充足动力。 3建筑设计中仿生学的应用 3.1建筑形式仿生 现代建筑形式不再仅局限于对美学的表达,也更加追求对现代城市发展趋势的阐述。通过仿生学的应用能够为设计者们提供更多的创作灵感,丰富设计内容,在赋予建筑以灵魂的基础上,给人们不同的视觉享受。从设计手法上来看,目前建筑形式中的仿生学类型,其实际主要可以分为以下两种:1)象形仿生设计。这种仿生设计方法对自然界的生物体外观进行艺术加工,并将加工后的元素应用于现代建筑设计中。例如,北京的鸟巢体育场就是将自然界的鸟巢直接应用到现实中的典型例子;或者美国芝加哥的玛丽娜城大厦,也是将自然界中玉米的形象应用其中,被人们誉为玉米楼。该类型仿生设计的优势在于:一方面能够加强建筑空间布局的灵活性,另一方面也丰富了建筑的造型设计,2)抽象仿生设计。抽象仿生设计是在确保建筑外形设计的基础上,赋予建筑更深层次的内涵。可以说这些设计风格是将当地的文化风俗同建筑设计紧密的融合在了一起,进一步凸显了城市的文化。例如,美国的自由女神像,就是直接利用人体艺术形态展现人们对自由、和平的向往;希腊的多利克柱式建筑集中展现了男性阳刚之美,爱奥尼克柱式建筑则体现了女性的阴柔之韵。 3.2建筑结构仿生 建筑结构仿生设计的应用能够为建筑设计提供更加多变、合理、有效的结构形式,为建筑空间布局和设计提供更多有利条件。现阶段的建筑仿生发展中,建筑结构仿生设计主要有六种形式,分别为筒体结构、螺旋结构、悬索结构、网架结构、壳体结构和膜结构。以下就将对悬索、壳体以及膜结构予以简要分析。1)悬索结构。这种结构主要应用柔性拉索承受建筑荷载,常用材料有钢丝绳、钢丝束和钢索等,这些材料具有共同的特点,其受拉性较强,故而也可采用其他性能类似的材料。这种结构在体育馆、厂房和桥梁的建设之中应用较为广泛,如生米大桥等。通过拉索自身力学特征的发挥,可以承受桥梁所受到的所有荷载,以此保证桥梁的稳定性。而这一理念的设计灵感则来源于自然界中的蛛丝和藤条。2)壳体结构。壳体结构的灵感主要来源于自然界中蛋壳和贝壳等物质形态,由于这类材料具有壁薄、张力好等特征,在外力的作用下,能够更好的将外力沿着不同方向进行分解,减少破损等问题的出现。将其应用在建筑设计中,能够更好的提高建筑的整体性能和美观度。例如,悉尼歌剧院,一个半径在75m左右的球面上就有近13个壳体群,这不仅带给人们不一样的视觉感受,还更好的提高了建筑的实用价值。同时,通过这些蛋壳和贝壳类材料的建筑造型,还可大大增强建筑的独特性,更好的凸显建筑的仿生设计。3)膜结构。由于自然界中存在较多的膜结构,如细胞膜、肥皂泡沫等,而这些膜结构在外力的作用下,能够形成一种胀压模式,保护自身结构的稳定性。将其应用在仿生建筑设计中,能够更好的将外力予以化解,将力均匀的呈现在结构表面上。同时由于膜结构自身的重量较轻,使用的材料也较少,能够有效降低其对地基的压力,保证空间结构的质量。如北京水立方游泳馆就是膜结构的代表性建筑。 3.3建筑功能仿生 建筑功能仿生主要是对自然界中生物的功能原理进行研究,并将其应用在实际建筑中。例如,竹子是一种空心的植物形态,其自身的功能不仅仅是承受自身荷载的一种承重“构件”,也是运输养分的“管道”,竹子的这种结构功能在筒体结构形式的建筑中应用相对广泛。建筑功能仿生以自然界生物功能研究为基础,科学地将原理应用于现代建筑设计中,如竹子是一种空心植物,竹子本身是能够承重的构件,同时其也是运送养料的主要路径。竹子的这种结构特点在建筑设计当中也有着较为广泛的应用。与建筑结构仿生相比,建筑功能仿生起步晚,在仿生建筑设计方面还不够完善,不过随着社会发展以及人们生活质量的提升,其在建筑设计中也将得到更好的应用,而这对增强建筑功能性以及满足人们对物质文化的需求有着显著意义。例如,法国孚日山区朗香教堂的设计,其屋顶的设计灵感主要来源于蟹壳,通过降屋顶的设计,使屋顶像蟹壳一样向上弯曲,让薄材料自身的力学张力和坚韧性能得到延展,提升整个屋顶的效果。同时,该教堂的平面是通过对人耳的模拟来实现的,象征着上帝可以倾听信徒的祈祷,该类型的设计结构可为人们营造一种神秘高贵的氛围。 3.4建筑材料仿生 在建筑行业快速发展的今天,建筑材料也得到了一定的进步。建筑材料仿生是通过对自然界中生物躯体结构以及物质形态的仿照,研究出的新型建筑材料,从而实现建筑节能效果。比如,通过对蚁穴等建筑形态的研究,创造出的加气混凝土、泡沫混凝土等材料,将其应用在建筑墙体施工中,不仅能够有效减轻隔墙自重,还起到了良好的保温隔热、降低噪声污染的作用;而将这类材料应用在梁板结构施工中,除了可以减轻结构自重外,还可以减少混凝土的用量,实现资源节约的目的,减少成本支出。此外,将自然界中的纤维素类物质应用在建筑材料设计中,能够创造出更多的高分子材料。这主要是由于纤维素自身具有较高的强度、质量轻、塑性韧性较好等特征,通过加工后,能够使建筑材料具有较高的耐火和耐用性,有效提高建筑质量。例如,美国研制了一种玻璃纤维瓦,其结构材料是由有机纤维玻璃薄垫物构成的,故而有较好的耐用性及耐火性。 4 结语 将仿生学应用在建筑设计中,不仅可以为建筑设计提供更多的灵感和素材,还能充分展现建筑的美学效果,赋予建筑更多的内涵,促进建筑、人与自然之间的有效融合,从而实现城市的发展以及文化的传承。虽然目前仿生学的应用还处在初级阶段,不过相信在未来的发展中,其将会成为建筑设计的主流趋势,为实现节能化、智能化、生态化的建筑目标贡献力量。 参考文献: [1]鲍轶.论仿生学在建筑中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(13):89-93. [2]苏若溪,李昌盛.建筑设计中仿生构思法初探[J].门窗,2017(3):102-103. [3]赵敏.建筑设计中绿色建筑设计理念应用之研究[J].居业,2018(10):201-202. [4]陈卉佼.陈卉佼建筑设计作品选[J].武汉理工大学学报(社会科学版),2012(4):14-16. [5]邓玲霞,钟晖.基于创新角度思考建筑设计的发展[J].大众文艺,2018(20):213-215. 作者:段少飞 单位:山西中方森特建筑工程设计研究院
机械工业论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:机械工业行业技术分析论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了部级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 机械工业论文:机械工业技术政策管理论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:机械工业技术教学论文 【内容提要】机械工业技术引进是中国技术引进的主体和缩影。本文回顾了建国50年来中国机械工业技术引进的四个发展阶段:50年代主要从前苏联和东欧国家大量引进成套设备和技术,建设了一批机械工业基地,奠定了中国机械工业与机械科技发展的基础;60年代技术引进转向日本、西欧等资本主义国家,由于受国内外政治气候的影响,技术引进规模较小,进展迟缓;70年代技术引进扩大到整个西方国家,出现了两次进口成套设备的高潮,带有一定程度的盲目性;改革开放以来,机械工业技术引进进入了全方位、多形式、多层次的新的历史发展时期。文章还对中国机械工业技术引进中正反两方面的经验与教训进行了总结与评述。 【关键词】中国/机械工业/技术引进 【正文】 历史昭示人们,技术引进是实现技术进步的一条捷径,几乎所有“后发”国家都是从引进和模仿先进国的科学技术“起家”的,日本和韩国是这方面的典范。中国的机械工业也是在引进和利用国外技术的基础上逐步发展起来的。建国50年来,机械工业的技术引进在曲折前进中大致经历了以下四个发展时期。 一、50年代从前苏联和东欧国家成套引进先进技术装备 解放初期的中国是一个“一穷二白”的农业大国,工业基础脆弱,以修配为主的机械工业尚未形成独立的制造业,且技术十分落后。根据国民经济恢复和“一五”建设的需要,国家确立了大力引进国外先进技术提高本国技术水平的方针。由于当时美、英等西方资本主义国家对新生的社会主义中国采取“封锁禁运”的“冷战”政策,因此50年代我国技术引进的来源国主要是前苏联和东欧社会主义国家。“一五”期间的技术引进是以苏联援建的156项重点工程项目为优秀,以引进重工业部门所需大型成套设备为重点而展开的。据国家外贸部门统计,1950-1959年,我国共签订成套设备等合同约450个,其中与前苏联和东欧国家签订的成套设备合同分别为215项和108项,与西方国家只签了3项,另外还进口了单项设备120余项。以上引进项目共花外汇约27亿美元,其中成套设备占用汇总额的90%以上,所有费用主要由前苏联以低息或无息贷款方式提供。通过156项重点工程的建设和成套技术装备的引进,中国在短短几年内便恢复和建立了钢铁、机械、电力、煤炭、石油、化工等工业,形成了中国工业体系的总体布局,奠定了中国现代化工业建设的初步基础。 在前苏联援建的156个项目中,第一机械工业部有21项,原民主德国也援建了我们2个项目,另引进捷克斯洛伐克制造技术自行设计了上海三大动力设备厂。前苏联援建的这些项目都是我国机械工业的基础性、关键性项目和空白项目。除援建项目之外,机械工业部门还通过技术合作和贸易协定方式,获得了一批主要由国内自行设计和建设的50多个机械工业项目所需的制造图纸、工艺流程、专家咨询和项目所需设备及其它技术物资。〔1〕 50年代特别是“一五”期间,中国机械工业从苏联和东欧国家成套引进先进技术装备的成效是巨大的,主要体现在: 一是在苏联援建下,通过成套项目引进,中国机械工业建立了一批大型骨干企业和重点企业。由于实行高度集中的计划管理体制,使整个机械工业系统的技术引进工作成为通盘规划、统筹部署、协同作战的有序行动,故而这些机械工业基地建设速度快、周期短、效益高。如第一汽车制造厂从1953年7月开工到1956年10月验收投产,只用了三年时间就建成了新中国第一个大规模的汽车制造厂。 二是由于在引进成套设备的同时附带引进了设备设计图纸和工艺技术,并将消化吸收引进技术与国内设计试制及发展新产品结合起来,从而较快地掌握了一大批先进技术装备和重大产品的设计制造技术。在“一五”期间,中国机械工业发展的四千多项新产品中,有三分之二以上是以苏联图纸及测绘仿制为基础,从小到大,从简单到复杂,从单机到成套,逐步试制发展起来的。 三是学习了前苏联从选择厂址、工厂设计、建筑施工、设备安装、工艺设计、人员培训、组织生产一直到开工运转等一系列基本建设的管理程序和生产技术,并积累了对外贸易的经验,培训了一大批工程技术人员、管理人员、技能工人以及留学生和外贸人员,这些都在以后几十年的机械工业建设中发挥了重要作用。 四是积极学习和推广了许多前苏联的先进工艺技术,改变了我国机械企业工艺落后的面貌。 通过50年代特别是“一五”期间的技术引进和大规模经济建设,中国机械工业在短短几年内便实现了从修配仿制向自行设计制造的过渡,并初步形成了中国的机械工业体系,技术发展能力大大提高,经济效益直线上升。“一五”期间,机械工业总产值增长2.6倍,平均年增长率达29%,创造了机械工业发展史上的奇迹:机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力大增强,“二五”期间,我国经济建设所需要的各种机械设备的自给率高达80%以上。〔1,3〕 这段历史启示我们,引进技术是提高中国机械工业技术发展能力,加快机械工业建设速度的重要手段。只要合理规划,集中力量,重点建设,并将技术引进与消化吸收相结合,就能在技术落后的情况下,辟新路,走捷径,迅速缩小与先进国家的技术差距。但是,我们也要看到,技术来源的单一性对机械工业以后的生产发展、技术进步和管理体制也带来了一定的负面影响,把主要精力集中在建设施工和投产达标上,不可避免地轻忽了本国成套设备制造水平和创新能力的提高,淡化了本国研究开发力量的培育与成长,导致发展后劲不足。这些问题,在50年代后期已引起政府部门的警觉,并采取措施作了一些纠正。但由于此时中苏关系有所淡化,加之1958年的“”强调要独立自主大办机械工业,使“一五”时期掀起的技术引进热潮随之也有了大的回落。 二、60年代从日本和西欧引进先进设备与技术 1960年,中苏关系破裂,前苏联单方面撕毁合同、撤走专家,中断了与中国的经济技术合作,迫使我国将引进技术的对象转向资本主义国家。由于对日外交的成功,中日经济技术贸易解冻。1964年,中国机械工业首次从日本引进了10多个品种的气动、电动量仪制造技术和成套设备,1965年以后又引进了液压元件等制造技术和设备,建立了相应的工厂。 1964年1月中法建交,冲破了西方国家长期孤立中国的政策樊篱,中法技术合作开始升温。从1965年起,一机部从法国购买了4种重型汽车产品设计和制造工艺资料,由相应的汽车厂消化吸收。这是首次采用购买软件的方式引进技术。这一时期机械行业还从西德、英国等西方国家引进了一些设备和技术,从而弥补了从前苏联和东欧引进技术之不足。 在国民经济调整时期,为解决经济发展中“吃、穿、用”等的薄弱环节,国内有关部门先后从日、英等10个资本主义国家引进化纤、冶金、石化等方面的成套设备和技术计84项,用汇总额达3亿美元。〔2〕这些设备的引进提高了这些部门的技术水平和生产能力。 为了制造急需的大型成套设备,在此期间,中国还通过举办工业展览会、开展技术交流、组织专家出国考察、加强情报资料搜集分析、对样机进行测绘仿制等方式引进和消化吸收国外先进技术,在此基础上,使用、设计、制造和研究部门之间进行密切合作和协同攻关,设计制造出了包括万吨模锻水压机在内的九大冶金成套设备等一批接近或达到当时世界先进技术水平的成套设备和新产品。“”开始后,机械工业技术引进工作基本陷于停顿状态。 总之,60年代是中国机械工业技术引进的滞缓期,引进规模较小,经济技术效益较差。由于缺乏技术贸易的经验,对国际技术贸易的原则和惯例缺乏了解和研究,结果比别国多花了成倍的却引不进西方国家的关键制造技术,因此很难翻版仿制。但由于当时我国的技术力量已有一定发展,机械工业开始走上以样机测绘、仿制与自行设计制造相结合的发展道路。广大机械科技人员发扬自力更生精神,依靠自身技术力量不仅完成了前苏联遗留下来的建设项目,而且使整个机械科技水平有大的提升,个别技术领域已赶上世界先进水平。 三、70年代从整个西方国家引进先进设备与技术 60年代末、70年代初,国际关系处于急剧动荡之中,各种政治力量重新分化、组合成新的世界格局。1971年10月,中国在联合国的合法席位得到恢复。从1972年起,中国先后同美国、加拿大、澳大利亚等一系列西方国家建立了外交关系,西方国家一向奉行孤立和封锁中国的政策而向中国长期关闭的官方经济技术合作的闸门终于被打开了,技术引进工作也出现了新的高潮,中国开始扩大从美国、前联邦德国、日本、英国、法国等国引进设备与技术的规模。70年代前半期,我国尚未改变过去进口成套设备的做法。1973年1月,国家制定了进口43亿美元成套设备和单机的方案(即“四三方案”)。仅1973年就进口设备77项,合同成交额12.2亿美元。进口重点放在化工、石油、冶金、煤炭、电力等部门。1976年,一机部随“四三方案”也引进了一批关键设备和技术,如杭州汽轮机厂的工业汽轮机、南京汽轮发电机厂的燃气轮机等9个成套项目,对提高中国机械工业制造技术水平起到重要促进作用。上述这些批准建设的项目因为受“”的干扰,有些被迫暂缓执行,有些建设周期拖长,有些进口设备长期未派上用场。 1976年10月,中国结束了十年动乱,经济建设面临重重困难,亟待进行一段时期的恢复与调整,但当时由于在经济工作上受急于求成的“左”的指导思想的影响,中国经济建设很快进入一个新的高速增长时期,全国基建战线进一步拉长,设备进口和技术引进也随着经济恢复和国门打开再度掀起高潮,并出现了一定程度的盲目性。在1978年的较短时间内一下就签订了成交额达78亿美元的设备进口和技术引进项目合同(其中31亿美元合同是当年最后10天突击签订的),用汇总额超过前几个时期的总和,且全要用现汇支付。成套设备的进口和大型工程项目的建设对促进石油、化工等新兴工业部门的建立与发展起到了一定促进作用。 70年代出现的第二次技术引进高潮与50年代的大规模引进相比,项目更多,用汇额更大,由此暴露出的问题和应当汲取的教训也比较多,表现在:一是各部门热衷于从国外大量进口成套设备,对国产机械设备重视不够,抑制了本国机械制造业向其它工业部门提供技术装备能力的提高;二是注意了硬件设备的进口,忽视了设备设计制造技术与工艺流程的引进,在提高生产能力的同时没有解决好提高国内制造水平的问题;三是没有更好地组织引进单位与研究、制造单位联合对引进技术与设备进行消化、吸收和创新,造成了长期依赖国外技术和大量进口零配件的被动局面;四是付出了高昂的代价,1973-1982年我国进口成套设备和签订技术许可证合同的平均成交额分别高达3287万和107万美元,比国际间高出几倍〔4〕;五是技术引进缺乏统筹规划,出现了盲目签约和大起大落的宏观失控现象。由于短期内引进项目过多、规模过大,拉长了基本建设周期,造成了进口设备的积压与损耗,同时也造成了国家外汇支付的极度紧张。 在进口成套设备时,机械行业曾组织技术力量对部分设备进行测绘仿制,试图由此掌握其制造技术,但收效甚微。事实提醒人们,对于复杂、重大机械设备单纯靠测绘仿制的方法是不能奏效的,必须引进其设计制造技术。因此,自70年代后期开始,单项技术引进开始受到更多重视。从1976年起,在中国技术引进计划中列入“单项技术引进计划”,1977年列入国家引进计划的单项技术共有24项。为了学习外国技术引进的先进经验,1978年4月,一机部派出一个综合技术考察团到南斯拉夫、罗马尼亚进行访问考察,发现南、罗两国的做法与中国大相径庭,他们主要以技术许可、合作生产、合资经营的方式从西方国家引进制造技术,较快地提高了本国机械工业的制造技术水平。南、罗两国在技术引进方面的成功经验受到我国政府部门的重视。一机部随之作出决策,把单项技术引进作为今后技术引进的重点,并在部科技局设立了技术引进处这一专管机构。仅1979年,就签订单项技术引进合同28项。通过几年的实践探索,积累了经验,走出了一条以技术许可、合作生产、技术咨询、合资经营等方式为主引进国外先进制造技术的新路子,在使中国的技术引进从以引进硬件设备为主的初级阶段逐步过渡以引进软件技术为主的高级阶段方面起了先行和示范作用。据统计,1973-1982年,机械工业部门引进的单项技术项数最多,达206项,占全国同期引进单项技术总数279项的73.8%;这一时期机械工业部门仅进口成套设备37项,占全国进口设备总数的448项的8.3%。单项技术引进的总费用虽不到设备进口总费用的5%,但对提高中国机械工业制造技术水平却大有裨益。〔4〕 四、改革开放以来全方位、多形式引进消化国外先进制造技术 (一)新时期机械工业技术引进的进程及特点 中共十一届三中全会确立了对外开放、对内搞活经济的方针,技术引进从此进入了一个新的历史发展时期。自80年代初开始,国家在开辟经济特区和开放沿海城市的同时,陆续制定和推行了一系列鼓励利用外资、引进技术的政策,制定了在“六五”后三年引进3000项先进技术的规划,还向省市下放了技术引进的审批权,增设了对外经济技术贸易窗口。在此大好形势下,机械工业部也加强了对技术引进工作的领导与宏观管理,使机械工业技术引进取得长足进展,引进项目逐渐增多,引进规模迅速扩大,引进效益不断提高。改革开放以来,机械工业技术引进具有以下几项显着特点: 1.从进口设备为主转向以引进单项技术特别是软件技术为主。1981年国务院颁布了《技术引进和设备进口工作暂行条例》,对技术引进和设备进口作出明确界定,并特别强调要严格限制成套设备进口,着重引进先进适用技术,以后又了《技术引进合同管理条例》等一系列法规,以保证技术引进朝着规范化方向发展。根据国家这些规定,机械行业加大了以先进制造技术类软件技术为主的单项技术的引进力度,其引进的单项技术占了全国单项技术引进的“大头”,引进的“硬件”也主要是国内难以制造的样机、关键设备和测试仪器。 2.技术引进全方位化。80年代初以来,机械工业技术引进已经突破了地区的局限,引进国别扩大到世界各大洲的几十个国家和地区(其中以从德国、美国和日本三国引进的项目最多)。除了继续从发达国家引进技术外,还发展了同新兴工业化国家、发展中国家和地区的技术贸易关系。 3.引进技术重点比较突出。一是结合国家重点建设项目等的需要,引进重大成套设备、大型设备及其设计制造技术,如50万伏高压输变电设备、30万和60万KW火电成套设备、宝钢大型冶金成套设备等;二是为了提高机械工业基础制造技术水平,引进“三基”(基础机械、基础零部件、基础材料)制造技术;三是结合“三上一提高”和企业技术改造,引进合金钢铸造技术、负压造型铸造技术等关键工艺技术;四是为了填补我国在机械科技前沿领域中的某些缺项以及配合国家重点科技攻关计划,有重点地引进一些先进制造技术和新兴、尖端产品技术,如威海精密机床附件厂结合国家经委“七五”期间国家12项引进技术消化吸收重点项目中“数控机床国产化”项目,从美国引进了镗铣类机床工具系统的制造技术;五是结合我国各行业发展需要,有重点地引进一些重点产品、特殊产品的设计制造或组装、测试技术。〔5,6〕 4.技术引进方式多样化。70年代末以来,中国机械工业技术引进的另一个显着特点是引进方式朝着多样化方向发展,其中最常见的几种引进方式是: 许可证贸易。这是技术引进的高级形态,也是当前国际技术贸易中最常见的一种基本形式。在许可证贸易中,技术转让的内容包括专利、专有技术和商标,中国机械工业引进的主要是设计制造方面的专有技术。80年代以来,机械工业引进技术的半数以上是采取许可证贸易方式引进的。这种引进方式不仅花外汇少,而且容易获得先进制造技术。 进口设备带制造技术。这是技术引进的较初级形态,对引进方技术要求一般不高,因此是技术不太发达国家采用的技术引进方式,在50年代中国机械工业基础尚薄弱的情况下也成功地采用了这种技术引进方式。80年代以来,中国机械工业仍有大批项目是采取这种方式引进的。这种引进方式风险小,形成新产品生产能力快,在国内尚无能力设计制造这类产品或设备的情况下可起到填补设备生产能力缺口的作用。但进口设备带进制造技术的方式投资大、用汇多,也不易学到关键技术,还会增加对外国零部件和配套技术的依赖性,也制约了本国科研与设计制造能力的提高。因此,随着我国机械工业科技水平的不断进步,应该尽量少采用这种方式引进技术,尤其要限制成套设备和生产线的进口。 咨询诊断。这是一种灵活实用、用汇不多的技术引进方式,其内容包括产品设计咨询、技术改进咨询、决策咨询、可行性论证、企业诊断等。如80年代初,我国柴油机行业的不少厂家曾委托英国、奥地利的几家着名发动机咨询设计公司改进柴油机的设计,收到良好效果。 合作生产。通过与外商特别是跨国公司合作生产,可以较快地学到国外的先进制造技术和管理经验,提高企业的生产技术水平和管理水平。对于象数控机床、宝钢大型冶金成套设备、大型发电机组之类技术要求高的大型、关键、复杂设备的研制生产,我国机械工业都成功地运用了合作生产的方式。 外商直接投资带进技术。改革开放以来特别是市场经济体制建立以来,中国利用外资、合资经营步伐加快,从1981年12月机械部批准与美商合作经营湖北派克密封件厂以来,到1994年,仅机械部系统就有“三资”企业2862家,外方投资金额35亿美元。随着境外资金(包括世界银行贷款)的进入和外资企业的建立,机械工业也引进了一大批较先进的设备和制造技术以及先进管理方法,提高了机械产品的档次和技术水平。 除上述引进方式外,机械行业采取的其它引进方式还有:技贸结合、“三来一补”(来料加工、来件装配、来图制造、补偿贸易)、合作研究、购买技术资料或软件、人才培训、引进国外智力、购买二手设备以及联合引进等。 (二)对引进技术的消化吸收及其成效 在80年代前半期的技术引进热潮中,中国机械工业引进了一大批先进技术,“六五”期间仅机械部系统就签订了技术引进合同785项。因此,“七五”及以后时期,机械工业在引进技术的同时,也加强了对引进技术的消化吸收与发展创新工作。根据国务院于1986年颁布的《引进技术消化吸收工作条例》精神,机械部也颁发了《机械工业部引进技术消化吸收工作暂行管理办法》等管理规章,并制定了技术引进消化吸收重点项目计划。1996年,机械部又制定了《机械工业引进技术项目消化创新指南》,并要求各省、市级主管厅、局和技术引进单位也要编制技术引进项目的消化吸收计划。 通过采取上述一系列措施,特别是随着90年代对技术引进管理力度的加大,中国机械工业引进技术的消化吸收、发展创新与国产化工作进入到一个新的发展时期,取得了显着成效,表现在:〔6,7〕 1.掌握了一批重大技术装备的关键制造技术。1983年以来,机械工业部门紧密结合国家重点工程建设,组织全国上千个企事业单位和上万名科技骨干,通过与国外合作生产、合作设计、合作研究等方式先后对30万和60万KW火电机组、宝钢大型冶金设备六大主机、2000万吨级露天矿开采系统等12项重大技术装备展开仿制和自行研制工作,使机械工业多年来没有完成的一些重大技术装备得以研制成功并投入生产运营,国产化水平不断提高。截止1993年底,已累计完成40多项设备并在50多项重点建设和技改工程中投产应用,其中15项成套设备基本上实现了国产化,并在30多项工程中推广应用,为国民经济建设做出了重要贡献。 2.促进了企业的技术改造、技术升级和产品结构优化。中国机械行业从1978年至今共引进了二千多项先进技术,重点骨干企业基本上都引进了国外技术。通过消化吸收与自主研究开发,促进了产品的更新换代,提高了整个机械工业的技术水平。通过80年代的技术引进,使我国机械工业50-60年代水平的部分老产品,约有1/5的品种一下跃迁到70年代末、80年代初的国际水平,缩短了近20年的技术差距;而“八五”期间机械工业在引进基础上发展的新产品,90%以上达到了国际70年代末、80年代初的技术水平,50%以上达到80年代中末期的水平。许多先进制造工艺技术与设备也得到推广应用。 3.用引进技术生产替代进口产品,同时推动了机械产品的出口。在消化引进技术基础上,中国机械工业的一批关键设备和通用机电仪产品技术水平和质量有明显提高,已可替代进口和提供出口。到1990年底,已推荐可替代产品25批1911项。企业反馈信息显示,1989年替代产品销售额达22.8亿美元,并出口创汇10亿美元。通过对引进技术的消化吸收,也提高了中国机械产品的出口创汇能力,出口额连年增长。1996年机械工业出口创汇299亿美元,机械产品出口额在全国外贸出口总额中比重已由1991年的12.3%提高到1996年19.8%,成为中国外贸出口的第二大支柱行业。 4.提高了企业的经济效益和市场竞争力。如由原机械部牵头组织的共有47个单位参加的《“八五”国家重大引进技术消化吸收计划》10大项目之一的“新型推土机和装载机关键零部件”项目,以从美国卡特皮勒公司引进的推土机、装载机等五种主机关键零部件技术为对象进行消化吸收,项目完成后产品质量可以达到80年代世界先进水平,主机及零部件的国产化率分别超过80%和85%,年新增销售收入20亿元。 (三)改革开放以来机械工业技术引进中存在的问题 改革开放以来,中国机械工业共引进技术二千多项,其中软件技术占全国的1/3以上,是引进项目最多,引进内容最广的行业,在促进机械工业科技进步,推动机械企业技术改造,提高国民经济各部门技术装备水平方面发挥了重要作用。但也存在不少应引以为训的问题: 1.引进技术的结构不够合理。80年代以来,机械工业单项技术引进虽有明显增加,但引进技术结构中硬件比例仍然偏高,工艺技术引进比例偏低,这在“八五”期间表现得尤为突出。如1992-1995年,机械工业系统进口成套设备、关键设备和生产线带制造技术的项目数占引进技术项目总数的42-68%,引进费用占引进总额的80%以上〔6〕。进口设备和生产线虽省时省事,能迅速提高生产能力,取得立竿见影的经济效益,但用汇高,也难以引进真正先进的制造技术,还得长期花外汇购买配套件。例如,仪表系统“六五”期间为生产引进技术产品,进口零配件所花外汇达5870万美元。 2.引进技术与消化吸收失衡。由于只注重技术引进的投入,不重视消化吸收的投入,把主要精力和资金放在引进投产上,未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。有的产品投产后性能指标达不到进口产品水平,形不成规模经济效益。制造难度大的大型成套设备的国产化水平更低。例如,中国从70年代就开始大规模引进国外先进的大型石化成套装备,但始终没有解决好国产化问题。按大型石化设备采购额计,1985年国产装备市场占有率仅为10%,1997年也只有20%左右。由于技术引进与国内消化吸收及自主开发结合不紧密,导致机械工业技术引进仍停留在掌握已有技术、提高国产化率的较低层次上,没有上升到形成自主开发创新能力上来,因此也就难以走出“引进——落后——再引进——再落后”的“Zeno悖论”的陷阱。 3.宏观调控乏力,重复引进现象严重。由于宏观调控乏力,审批把关不严,缺乏权威性的引进规划和综合性、全局性分析论证,加之体制上条块分割以及长官意志作梗等原因,导致大型装备、高档消费品生产线和中小型机电产品的盲目进口和重复引进。在90年代境外直接投资大量涌入的时候,这种“引进竞赛”问题变得更加突出。如在重大成套设备引进方面,自70年代以来,中国从国外引进的化肥生产装置就有120多套,花外汇48.1亿美元,其中大部分是近10年来利用外资引进的;同期还引进了乙烯装置20套,聚乙烯装置21套等,共耗资达200多亿美元。重复引进大化肥和石化成套装置数量之多、耗资之巨、持续时间之长在世界上绝无仅有。〔8〕大型设备引进是如此,单项技术的重复引进现象也比较严重。重复引进不仅花费了大量的外汇,加剧了国家建设资金的紧张,更严重的是使国内的机械制造能力闲置,技术水平得不到提高,窒息了民族工业及制造科技的发展。如果我们学习日本“一号机进口,二号机改进,三号机出口”的经验,按照一仿二改三创造的原则只进口少量生产线和样机并对制造技术加以消化吸收,那就会别有一番景象。 4.不讲究引进策略。不少单位把主要精力放在出国、谈判、签约等具体性事务上,较少注意总结经验和进行引进前的可行性论证,更缺少具有理论性、战略性、前瞻性的系统谋划。由于缺乏对外贸易经验,不熟悉国际惯例,不了解国际市场行情,不研究引进策略,致使机械工业技术引进费用偏高,平均每项比日本高出3~8倍;有的专利已过期,有的技术已淘汰,有的产品环保部分严重不合格,却白白搭上大量外汇去引进,造成不应有的损失。 五、历史给我们的几点启迪 回顾建国50年来机械工业技术引进的曲折发展历程,认真总结其正反两方面的经验与教训,可以得出以下几点启示: 1.必须正确选择技术引进的内容与方式。目前,中国机械工业已有比较雄厚的物质技术基础,已没有必要再象50、70年代那样为提高生产能力而花费大量外汇去进口大批成套设备,以减少对外国技术的依赖性,增强本国的自主开发能力。在我国机械工业今后的技术引进工作中,必须学习先进国的成功经验,不断加大单项技术在技术引进结构中所占的比重,而单项技术又要以先进适用的设计制造技术和关键、共性技术以及管理技术等“软件”技术为主。也就是说,凡是国内有一定技术装备基础,引进技术后自己就可以制造的,就决不进口设备;凡是购买关键设备或部分关键部件就可以配套生产的,决不进口成套设备或整机;凡是进口国内急需而又不能制造的硬件设备,必须同时引进其设计制造技术。只有这样,才能以最小的代价获得最大的引进效益。 在引进技术的内容上,要根据机械行业发展需要和市场需求,结合自身的技术水平、工作基础和配套能力,采用许可证贸易、技贸结合、合资经营、交钥匙工程、顾问咨询等灵活多样并有长期实践基础的引进方式,引进那些投资少、见效快、盈利多、创汇高的先进成熟技术,特别是关键、共性制造技术和重大装备技术。鉴于当前国有机械企业尚未走出低谷、下岗人员增多这一国情,引进技术不能片面追求高、新、奇,而应注意其实用性,主要引进一些有利于缓解劳动力就业矛盾的先进适用技术和国内已有技术所需的配套技术,对国内研究开发工作已经成熟或依靠自身技术力量短期能解决的、国内生产不急需的或不适合中国国情的、暂时消化吸收不了的或难于推广应用的技术及产品,则应限制引进。 2.必须处理好技术引进与消化吸收及自主创新的关系。大家知道,科学无国界,技术却有国界,中国机械工业目前所引进的技术虽然是国际上80年代末、90年代初的先进技术,但大部分是国外处于生产饱和期和即将淘汰的设备和技术,是“二手设备”和“二流技术”,真正先进、尖端或敏感的技术国外是不轻易转让的,甚至对我严密封锁,也无法靠技术贸易方式获取。现代科技发展日新月异,如果中国只重视引进技术和设备,满足于投产、达产,提高生产能力,而不重视发展创新,那就只能永远步别人的后尘。日本技术引进的成功经验,在于走引进创新之路,致力于消化引进的世界各国技术之长;并结合国情加以改进创新,从而后来居上,成为世界经济强国的。据对我国大型机械工业企业在“八五”期间开发成功的92种量大面广的典型新产品的技术来源进行抽样调查,发现主要利用国外技术开发的产品占57%,立足于国内自主开发的只占43%,说明中国机械工业发展主要依赖于引进国外技术的状况尚未发生根本性变化,机械工业消化创新和自主创新能力亟待加强。因此,中国机械工业在今后的技术引进中,必须坚持“洋为中用”和“一学、二用、三改、四创”的原则〔9〕,将学习借鉴和发展创新相结合,将引进先进技术与提高国内科研、设计、制造能力相结合,在加强机械工业技术创新体系与自主创新能力建设的基础上,花大力气搞好技术引进的消化吸收、二次开发与创新工作。要本着“一家引进、联合创新、多方受益、国家得利”的原则,开展多形式、多层次的产学研合作,组织科研、设计、制造、使用单位等多方面力量开展多学科、多技术、多部门的联合攻关,建立起技术引进的联合创新机制和消化吸收的技术联动体系。同时做好引进技术,特别是共性关键的推广应用工作,提高整体技术水平和规模经济效益,进而推动机械产品与技术的出口,实现“引进技术——消化吸收——改进创新——扩大出口”的良性循环。 3.必须加强对引进技术的宏观调控。一是要将技术引进与我国机械工业发展战略和“三大战役”相结合,与机械企业技术改造及机械产品出口创汇相结合,制定出科学系统的引进规划和计划,明确技术引进的战略目标、指导思想、基本原则与重点任务,以指导全行业的技术引进与消化吸收工作;二是强化对技术引进宏观管理,在下放技术引进审批权限的同时,建立权威性的技术引进管理机构,加强对技术引进的宏观导向和重大引进项目的审批,减少和杜绝低水平重复引进和重大、成套项目的盲目引进,保证技术引进的先进性、实用性和效益性;三是进一步完善技术引进的政策法规体系,如产业技术政策、国别政策、消化吸收与创新政策、国产化政策等,以规范各方面的技术引进行为,体现对技术引进与消化创新的政策倾斜;四是运用税收、价格、信贷、财政、汇率等经济杠杆对技术引进加以调节与扶持,如对国内急需的引进项目和骨干企业技术引进项目在关税和产品税上给以优惠,对重大消化吸收项目给予贴息贷款,对市场容量已饱和的引进项目加征关税等。 4.必须搞好可行性论证。为了保证引进的项目在技术上先进、经济上合算、生产上可行,在引进前必须进行详细的调查和充分的可行性论证。要广伸触角,建立技术引进的信息收集与反馈网络及技术引进资料库。要赋予有资格的咨询公司一定的法律地位,规定重大技术引进项目必须由其提供可行性分析报告。在对引进项目特别是重大项目进行技术经济分析时,要从本国的技术、资源和经济条件出发,充分考虑自身的技术力量、消化吸收能力、外汇及资金来源、市场需求、生产条件、环保标准、材料和零部件配套状况以及国际经济形势等方面因素,并对引进项目的消化吸收与国产化前景及可能取得的经济社会效益作出科学预测,在知己知彼的基础上,“货比三家”,选优、择廉引进,只有这样,技术引进才能做到选得准、花钱少、收效高。 机械工业论文:食品机械工业设计论文 1解析工业设计 工业设计是一门新兴的综合性学科,作为人类设计活动的重要部分,它集多门学科知识于一身,既包括科学技术知识,又包括美学艺术知识,以及人机工程学、经济学等。在我国,工业设计曾经被称为工业美术设计、产品造型设计等,随着社会的发展,其内涵不断地发生变化。工业设计是市场需求、现代科学技术与人类文化艺术的结合,以现代化工业生产为基础的一门新兴实用学科。具有的前瞻性和普适性特点的工业设计,使传统的产品散发出新颖与独特的个性特征。工业设计具有很强的时代性,它主要是通过对产品的结构、工艺优化,对材料、形态及色彩的协调来改进产品的品质和功用。也就是用视觉效果来实现设计理念的表达,从而能够为达到某一特定目的而从构思建立一个切实可行的方案,并能够用明确的手段表示出来。2007年2月13日,总理作出重要指示:“要高度重视工业设计”和2010年8月26日11部委联合发文促进工业设计产业发展,这表明我国政府对工业设计这个领域的重视。就中国的现状而言,如果我们想从“中国制造”走向“中国创造”,就必须大力发展中国的工业设计。企业要想长时间保持竞争力,必须采取创新性产品开发战略,才能成为自主创新的主体,拥有创新性的产品。产品创新很大程度上就取决于工业设计在企业中的应用地位。 2食品机械发展与工业设计的关系 食品机械就是将食品的原材料加工成为成品食品的过程中所使用到的机械装置与设备。食品机械也可分为食品的加工机械和包装设备这两种。食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。作为与人民生活息息相关的食品工业进入到一个蓬勃发展的阶段,食品工业的发展也带动了食品机械工业的发展。工业设计又是食品机械设计中的一个十分重要的方面,工业设计能够实现食品机械产品造型、功能结构和材料的科学合理化,在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积极的作用。食品机械产品的功能、造型形象及物质技术条件是构成食品机械工业设计的基本要素。现在一些家用食品机械的外观:简约、时尚、新颖、实用,改变了以前食品机械只能在食品加工厂的现状,现在很多外观造型时尚、操作简捷方便的小型食品机械像面条机、挂面机、和面机等慢慢的进入消费者的家庭,食品机械的发展与工业设计有着密不可分的关系。通过工业设计使食品机械产品更加吸引着消费者的眼球。出色的工业设计能得到更多消费者的青睐。传统的食品机械产品设计是把实现机械产品本身的功能作为重点,以设计产品为目标,在传统的食品机械产品设计工业中,机械工程师是凭借自己的专业技术知识和经验来进行产品的设计,但由于设计出的产品大多外观造型粗糙和使用方式不够人性化,尽管能很好地满足功能的要求,但往往在销售市场上缺乏竞争力,成为不可忽视的一大弊端。食品机械工业要有一个更好和全面的发展,就必须在食品机械产品设计时把工业设计的方法和思想纳入其中,这样的食品机械产品不但能够满足功能的要求而且可把产品顺利的打入市场,融入工业设计的产品相比就会具有较强的市场竞争力,一定程度上也促进了食品机械工业的发展。 3工业设计在食品机械中的应用 3.1工业设计创新理念的应用 创新是工业设计的优秀理念。随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了极大的提高。生活变得丰富多彩,对食品的追求也多样化起来。利用工业设计的创新理念,设计出新颖的食品机械来满足人们对食品多样化的需求。一方面通过分析人们潜在的需求,明确产品概念,提出食品新机械的功能定位,从而推出新颖的产品,占据市场的制高点,为企业创造高额利润。另一方面,对现有产品结构、材料、生产工艺等进行优化改进,进一步提高产品的质量、降低生产成本,从而赢得众多消费者的认可,提高产品的市场占有率。 3.2外观与功能结构的结合展示出食品机械的美 从外形图上可以看到,整个面条机外廓造型曲线优美,配色细腻和谐,按钮设计人性化。大面积外形对机械结构进行包裹覆盖,可消除消费者对机械结构的恐惧,使用操作简单和拆卸方便,无不显示着工业设计在食品机械中展示出的美。造型设计与色彩完美地展示了面条机内在的性格。一个能实现功能的食品机械产品,不仅要满足人的使用,还要适合人们的视觉审美要求,工业设计赋予面条机新的内涵。 3.3安全、可靠、人性化设计的体现 食品机械是食品的加工和生产设备,产品必须考虑安全、可靠、人性化的设计。让产品与使用者取得最佳匹配是以人为本设计的根本理念。工业设计的应用,充分考虑如何使设计的机械设备系统、人机系统或人机环境系统最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征,以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。在食品机械领域,主要考虑的有系统的可靠性和人机安全性两个方面,系统可靠性是指在预定的时间内和给定的工作条件下,食品机械能够可靠、有效地进行工作,保证无故障时间和使用寿命达到预期要求。人机安全性是指食品机械设计中采取的技术措施,不仅能够保证人体安全、舒适、卫生和健康地工作,而且能够使机械故障和卫生问题产生的风险或造成的损失降到最低限度。工业设计在食品机械产品设计中的应用很大一部分体现在人机工程学的应用方面。随着市场竞争的加剧,食品机械的竞争力不再是仅仅取决与产品技术的先进性和完善的功能,而是要考虑食品机械产品的工业设计。由于传统的食品机械设计以设计产品为主要目标,更多地考虑产品本身功能的实现,而没有把人作为设计的一个目标,没有规范化地考虑人的因素,这就很难保证机器操作效率最佳,也不易判断设计质量的高低。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。人机工程设计的是人机系统,是把人作为系统设计的一部分,把人-机-环境三者作为一个系统进行总体设计。目前,我国食品机械行业工业设计还未引起企业和设计人员真正的重视。食品机械在进行设计和制造时,仅考虑功能要求而未考虑工业设计,致使有些食品机械产品表面粗糙,色彩搭配不合理,操作不符合人机工程学原则,许多零部件外露,不但有很大的安全隐患,还显出产品的笨重和丑陋,这些因素极大的限制食品机械产品的市场竞争力。食品机械是生产设备,其形态应体现整体的对称与平衡、节奏与韵律美感形式,根据需要辅助以局部形态的对比和变异形式,创造符合产品特征的审美意象。这样既有利于标准化和经济性的需要,也有利于表现和谐统一、含蓄丰富的美感,创造单纯、宽松的工作环境和人文气氛,缓解疲劳和压力,可更好地提高工作效率。为此,人不再是被动地去适应机器,而是与机器共同完成一个系统目标,从而可以获得系统的最高综合效能。 4结语 目前市场要求食品机械产品不光是通过技术设计对其功能的单纯实现,还要求食品机械产品外观的美观时尚以及设计的人性化。不只是要求食品机械与工业设计外在的结合,而是相互融合和渗透在一起。设计者要让产品满足客户的需求,并达到“以人为本”的目的。只有将工业设计与食品机械设计有机的结合起来,才能设计出不但拥有优秀的功能,而且还能满足人们的审美的需求并符合时代特征的食品机械产品。 作者:裴学胜 程超然 单位:河南科技大学艺术与设计学院 机械工业论文:高端制造助力能源装备机械工业论文 一、机械工业是为能源发展提供装备的重要产业 是为国民经济各行业及国防建设提供装备的基础性战略性产业。目前,我国机械工业总体规模已连续多年位居世界前茅,我国发电设备的产量占全球60%左右,产业结构也有所改善,产品技术逐年提高。世界最大的单机容量泰山核电机组1号机组175万千瓦核能发电机成功研发,我国在特高压输变电设备的充电桩、高压绝缘套管等一大批长期受制于进口的关键零部件也都取得了重大突破。此外,我国在能源装备的其他方面这些年也有了长足进步,许多产品、许多关键技术已经替代了进口。但是,机械工业也是生产规模大、生产战线长的耗材耗能大户,肩负的责任更加重大。我们还有很多产品能源排放超标、技术改造乏力、工艺水平落后、高效节能等高档产品供给不足。在资源制约、能源安全与环境约束矛盾加剧的形势下,机械工业为能源产业和能源的生产、消费提供高端的产品以及加快转型升级的任务十分艰巨。因此,我们一方面要积极推行绿色制造,带头节能减排;一方面要加大技术创新力度,为社会提供先进、高效、节能和环保的设备和产品,为各行业和社会做出贡献。“十二五”以来,我们按照工业转型升级的总体部署,大力实施“主攻高端、创新驱动、强化基础、两化融合、绿色为先”的发展战略,特别是在创新驱动、绿色为先的战略推进中做了一些工作。我们加快发展核能、太阳能、风电、生物质能等新型清洁能源设备,加快发展高效节能技术装备、资源循环利用装备、煤炭清洁利用及海水综合利用装备,加快发展节能与新能源汽车等,并且努力高质量地满足钢铁、有色、建材、船舶等行业对高效、节能、低排放产品和装备的需求。与此同时,我们也通过推广节能减排技术、应用节能减排工艺设备,提高设计、制造环节的能源材料利用率等措施,加大推进自身节能减排、绿色制造步伐,促进行业产业结构调整和技术产品升级,努力为落实国家能源发展战略做出贡献。当前,机械工业正在按照党的“十八大”和十八届三中全会精神以及国家关于工业转型升级的总体部署在加快推进全行业深化改革和提质增效升级。 二、我国已进入全面深化改革的攻坚阶段 各行业都处在调整产业结构和转变发展方式的关键期。面对着经济全球化和科学技术的日新月异,面对着推动能源生产与消费革命的重要使命,只有加强相关产业间的合作协作,拧成一股绳、一股劲,共同破解难题,实现协同创新,才能加快推进产业转型升级,加快产业振兴步伐,共同行使中国作为负责任大国的使命,为建设资源节约型、环境友好型社会履行责任。这次会议就是以能源市场化改革和生产转型发展为主题,邀请各界精英共同探讨今后能源装备发展如何适应国家能源市场生产、消费方面的需求,从而实能源装备的高端制造化。我们也将广泛听取来自各界人士的真知灼见,以全力推进机械行业主攻高端、创新驱动、强化基础、两化融合、绿色低碳的发展战略,以实际行动为能源生产和消费及保障我国能源安全作出新的贡献。 作者:王瑞祥 单位:中国机械工业联合会会长 机械工业论文:技术政策与机械工业论文 1中国机械行业技术政策要点 进入21世纪的十余年来,我国机械工业技术政策制定与实施得到全面开展。在我国的全局性的发展规划等技术政策中都有着对机械工业的发展方向与重点的规划与指引。而同时各政府部门对机械工业还制定了系列的相关政策。2002年国家经贸委了“国家产业技术政策”,2009年工信部了新的“国家产业技术政策”,这两个文件是机械工业技术政策的基础。国务院、发改委、工信部、科技部等政府部门先后众多政策文件,其中许多政策与机械工业密切相关。(1)重大产品开发。国家发改委了“首台(套)重大技术装备试验,示范项目管理办法”,发改工业(2008)224号;工信部、科技部等四部委2009年12月印发“重大技术装备自主创新指导目录”。目录列出18个领域240项产品,可优先列入产品开发计划,优先给予融资支撑,优先纳入政府采购产品目录。(2)产业结构调整。国务院印发了“工业转型升级规划(2011-2015),国发(2011)47号;国家发改委九号令了“产业结构调整指导目录”,指导目录做为政府引导投资方向,制定的实施财税、金融、土地、进出口等政策的重要依据。其中产品分为鼓励类、限制类、淘汰类。机械工业鼓励类60项,限制类57项,淘汰类26项。(3)加快振兴装备制造业。国务院下发“关于振兴装备制造业的若干意见”(国发(2006)8号),该“意见”要求增强具有自主知识产权重大技术装备的制造能力,基本满足能源、交通、原材料等领域及国防建设的需要,明确了需要重点突破的十六项重大装备并提出振兴措施。国务院办公厅印发“装备制造业调整和振兴规划”(2009年),规划提出依托十大领域重点工程工程振兴装备制造业;抓住九大产业重点项目实施装备自主化;提升四大产品制造水平,夯实产业发展基础。(4)培育发展战略性新兴产业。国务院2010年了“关于加快培育和发展战略新兴产业的决定”(国发(2010)32号),立足我国国情和科技、产业基础,战略性新兴产业现阶段重点是:节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等七个领域。涉及机械工业行业有新能源产业、高端装备制造、新能源汽车和节能环保产业。(5)加强机械工业节能减排。国务院2011年下发关于十二五节能减排工作方案(国发(2011)26号),机械行业也编制了“十二五节能减排规划”。机械行业目标,到2015年万元工业增加值能耗达到0.31吨标煤(国家万元国内生产总值能耗为0.869吨标煤);钢材利用率达到80%以上。机械行业从基础工艺、典型产品、能力建设三个方面进行统筹和部署,以实施六大节能工程和节能技术推广应用为抓手,加强组织体系和服务体系建设,逐步形成机械工业节能的新机制。(6)加快机械基础件振兴。机械基础部件是装备制造业不可或缺的重要组成部分,直接决定着重大装备和主机产品的性能、水平、质量和可靠性,是实现我国装备制造业由大到强转变的关键。为实现装备制造业转型升级,提高装备制造业的配套能力,工业和信息化部制定了“机械基础零部件产业振兴实施方案”和“机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业十二五发展规划”。(7)积极发展现代制造服务业。国务院2007年了关于发展服务业的若干意见(国发(2007)7号文),该文明确了发展服务业的重大意义,提出了总体要求和主要目标,优化服务业结构,调整发展布局,提高对外开放水平,加快推进服务领域改革,加大投入和扶持力度,优化发展环境等。(8)积极发展产业关键共性技术。工信部2011年组织编制了产业关键共性技术发展指南(工信部科(2011)320号),用于指导产业关键共性技术的发展和应用,装备制造业部分包括:基础机械、智能制造装备、复合材料制备、高档印刷设备、节能与新能源汽车、轨道交通、船舶与海洋工程、航空设备、卫星及应用共六十五项。 2中国机械工业技术政策回顾与评价 21世纪的前十余年,是中国机械工业发展的黄金时期,也是国家加强机械工业产业技术政策制定与的时期。回顾十年来,伴随着机械工业的发展壮大,技术政策也在不断发展完善。初步形成了中国机械工业技术政策体系,技术政策的制订取得了较大的成效,但是也需要继续加强技术政策的发展。(1)基本形成机械技术政策体系。21世纪前10年是中国机械工业技术政策体系构建逐渐紧密、逐渐完善的时期。截至2010年末,中国机械工业相对完成的技术政策体系基本构建完成。(2)政策体系具有良好的配套性。形成的机械工业的政策体系具有良好的配套性。总体来说,机械工业技术政策包含有发展机械工业所需求的各个方面,包括:方向上指引、导向的技术政策;从项目上给以支持的政策;从经费、财政支持方面的政策;从国家发展层面上需要发展的技术政策等。(3)政策出台具有很强的实时性。除了技术政策的系统性、配套性,我国机械工业技术政策具有强烈的实时性。随着国内外经济科技发展出现的新问题,主管部门及时提出了应对政策。应对科技经济发展的新形势,体现了技术政策的与时俱进。例如,2010年国家及时的了“关于加快培育和发展战略新兴产业的决定”;2007年“关于加快发展服务业的若干意见”;2011年了“十二五”节能减排综合性工作方案”等,并在机械工业各个行业、部门、地方落实。(4)促进了机械工业的飞速发展。进入21世纪以来的十年,是我国机械工业发展的“黄金期”。尤其是“十一五”期间,我国机械工业积极应对来自国内外的各种风险和挑战,经济、技术全面快速发展,综合实力大幅提升,经济技术面貌发生了重大变化:通过实施重大产品开发和加快振兴装备制造业政策,促使装备保障能力显著增强;通过实施产业调整政策,使得产业结构优化改善;通过鼓励企业提高优秀竞争力,促进外贸顺差不断扩大;在鼓励科技创新政策指导下,取得丰硕科技成果;在国家产业政策总体指导下,机械工业国际地位显著提升。(5)还存在迫切需要解决的问题。①缺乏顶层设计,政出多门,多龙治水,分散了指导管理的力度;②与机械工业运行模式错配;③机械工业产业技术政策目标实施机制尚属缺失。 3世界主要工业国家机械工业技术政策借鉴 针对工业发达国家如美国、德国对机械行业采取的技术政策、演进历史,并借鉴其好的做法,特别是在当前应对国际金融危机的形势下各国所采取的产业技术政策,也为我国机械工业技术政策制定提供启发性建议。国外主要发达国家如美国、欧盟、日本等制造业发展具有优势,但是在全球化演变过程中,或多或少存在“去工业化”现象,欧盟统计局数据表明,从1996-2007年工业占欧盟生产总值(GDP)比重从21%下降到18%,工业部门吸收的就业人数从20.9%下降至17.9%,“去工业化”主要是源于第三产业崛起,其中房地产和金融业代表的虚拟经济发展带来的影响更为显著。同时政府缺乏政策重视及新兴市场国家带来的低成本冲击加速了“去工业化”进程。这给欧债危机时期的欧洲经济带来很大困难,消弱了其抗衰退的能力。2008年世界金融危机后无论欧洲还是美国都提出了“再工业化”战略。这一经验教训值得我国借鉴和警惕。2010年8月美国政府提出了制造业促进法案,旨在帮助制造业降低成本,恢复竞争力,创造更多的就业岗位。2011年实施先进制造伙伴计划(AMP)。为协调各政府部门之间的制造业产业政策制定和执行,设立了白宫制造业政策办公室。美国政府这一举措值得我国借鉴。我国在制造业方面制订政策与投资安排,政出多门,包括发改委、工信部、科技部等都有相关的业务,应建立一个统一的协调机构。 4我国机械工业技术政策建议框架 根据对机械工业及其技术政策现状的分析、国外工业发达国家技术政策的借鉴、我国机械工业面临的形势以及确定的机械工业科技发展思路与发展目标,对今后一段时期的技术政策的制定、实施提出如下建议。 4.1加强技术政策的统一协调,成立国务院机械工业领导小组为协调各政府部门之间的制造业产业政策制定和执行,美国设立了白宫制造业政策办公室,许多政策都是由办公室来制订,美国政府这一举措值得我国借鉴。为了克服当前还存在的政出多门,多龙治水现象,加强技术政策的顶层设计,并加强指导管理的力度,应建立一个统一的协调机构。建议成立国务院机械工业领导小组,其主要的职责是:牵头总体规划,制定统一的机械工业技术政策路线图;规划机械工业技术政策的总体目标,总框架,政策的主要组成;科技部及各部委、地方部门在这个小组的统计领导下制定机械工业技术政策。协调各部门相关的机械工业的技术政策制定和执行。主要是政策的目标,实施的途径,政策配套。这样可以形成合力,共同发展我国机械工业。 4.2建立一套完整的制定机械工业技术政策体系建立中央、部委、地方一体,自上而下的制定机械工业技术政策体系,形成长期、中期、短期、宏观、中观、微观政策架构体系。 4.3根据产业运行模式来制定我国机械工业技术政策根据产业运行模式的不同,客观要求政府采取相机抉择的思路,制定不同的产业政策。在规划我国机械工业技术政策体系、确定政策政策目标定位和政策目标的实现机制、制定技术政策以及配套各种措施时,要充分重视根据产业运行模式特征,确定同一产业不同运行模式下的技术政策定位。 4.4完善科技部门对我国机械工业技术进步的激励机制建立科技部门、机械工业联合会、技术应用企业、技术研究机构之间封闭的资金拨付程序,整合科技部门现有的资金资源,集中力量突破阻碍制约我国机械工业技术发展中的瓶颈环节。以技术应用企业为创新主体,以合同方式建立技术应用企业与技术研究机构的责权利关系;以机械工业联合会为资金申报主体,按照机械工业发展中确需政府支持的技术发展目标完成技术应用企业技术创新需求重要程度排序;以科技部门为预算编制部门,整合分散在发改委、工信部以及其他相关职能部门的财政资金,利用市场机制配置技术选择、技术研发、技术应用和技术扩散的相关资源,通过环环相扣的责任连带机制,确保机械工业技术发展中政府目标的实现。 单位:中机生产力促进中心 机械工业论文:机械工业中产品设计论文 1工业设计的发展现状 在国际上,人们越来越重视机械产品的艺术性,因此,工业设计在机械产品设计中发挥着重要的作用。不同的企业为了吸引顾客的眼光,往往别出心裁,在工业设计方面花费大量的时间和精力。品牌效应是影响消费者购买力的巨大效应。因此,各个企业都需要通过工业设计,挖掘自己产品中独有的特质,创造属于自己的品牌。而品牌更是极大程度上提高了企业的知名度和影响力。随着人们对品牌打造重视程度的不断加深,工业设计也更加受到重视,工业设计的水平也在稳步提高。为了提高公司的影响力,许多国际大企业都会选择优秀的专业人员,组建专门的工业设计部门,通过各种市场调研,了解潮流动向,设计出适合公司发展的品牌产品,提高企业自身的竞争力。在中国,工业设计的发展也经过了漫长的历程,但是无论发展起点,还是发展速度,与国外相比都存在较大的差距。在工业设计领域,我国还处于探索进步阶段。由于工业设计上的不足,我国在国际经济贸易中遭受了不小损失,因此,国家领导人也在会议中指出,必须重视工业设计。工业设计在我国还具有巨大的发展空间,创新性是它的主题。目前,我国大部分的设计产品缺乏创新性,借鉴的部分较多,这就很大程度上阻碍了工业设计的发展进步。要想提高我国民族品牌的国际影响力,形成“民族的就是世界的”的结果,必须不断提高我国的工业设计水准,将更多的创新性和创造力投入到工业设计中去,生产出更多带有民族特色的产品。 2工业设计在机械产品设计中的作用 在机械产品的设计中,我们一般将工业设计应用于人机工程学方面。以往在机械产品的设计过程中,设计师大多只会考虑机械产品本身的功能问题,大多数思路用来进行机械产品功能的设计,力求完善产品本身的功能,做到最好。然而,设计师们极少考虑使用者的感受,不会思考人们使用该机械产品时是否方便,更多的时候人们需要自身去适应机械产品的功能,使得大量生产出来的产品虽然自己功能强大,却无法满足人们正常使用的需求。这样造成的问题是,设计者无法判断自身产品的设计质量,从而无法寻求方法提高设计质量、促进机械产品的进步提高。而人机工程学则是重点强调人与机器的统一性,将人与机器作为整体进行考虑,在设计的过程中充分考虑到人的适应性,使得设计出来的机械产品更加符合人们生活生产的需求。一般来说,机械产品设计中工业设计的应用主要包括两个方面。首先,工业设计能够使得产品与人形成一个整体,使得生产出来的产品和人类很好地匹配。人类使用这种机械产品,不仅各种功能都能够满足需要,而且还能够使人们的身心都得到满足,真正做到使用该产品时产生愉悦之感,与目前我国强调的“以人为本”的思想完美融合。其次,工业设计具有极强的创造力,将其运用于机械产品的设计,将有助于创造出适合人们生活生产需求的机械产品,极大程度上促进我国机械产业的发展进步。 3工业设计在机械产品设计中的应用策略 3.1机械产品造型设计的主要特征 首先,对于机械产品,最重要的还是它本身的功能性,在进行造型设计时,必须将功能性放在第一位。机械产品的设计生产是使用合适的材料运用一定的工艺而实现的,是各过程工作的完美结合。其次,随着现代化生活的不断推进,机械产品的设计必须能够适应时代的发展潮流,在加工方面要做到方便迅速,满足现代化生活的各项要求,能够与经济发展相融合。此外,机械产品的造型设计还应该满足人类的生理和心理需求,极好地与人类的生活相适应,更加有利于人类的使用,使人们使用起来方便快捷。最后,机械产品的造型设计必须具有极强的创新性,应将当下的流行元素加入到机械产品的造型设计中去,设计出更能适应时展的机械产品造型。 3.2将造型设计的美学原则融入到机械产品中去 首先,必须严格掌握机械产品设计的比例和尺寸。时代不同,人们的审美也同,生产出来的机械产品的比例和尺寸也会产生较大的差异。应该根据当下人们的审美特征,设计出人们比较认可的机械产品的比例和尺寸,使得生产出来的机械产品具有较强的时代性。同时,必须注重产品设计的统一和多样性。这是产品设计中的美学原则,也是最能体现设计师水平的一部分。设计师必须在整体把握机械产品设计统一性的基础上,通过各种细节处理,使设计的产品具有多样性。在设计过程中,设计师必须要与技术人员加强沟通,使设计的产品能够协调统一,提高机械产品的质量和设计水平。 4总结 本文主要分析了工业设计的发展现状,将我国工业设计的发展与国际上的发展进步进行了对比,同时,对工业设计在机械产品设计中的应用进行了详细的说明。最后,通过对工业设计特征的研究,得出了将工业设计运用于机械产品设计中的主要策略,其他的方法策略还有很多,有待进一步研究。 作者:刘军华 单位:常州信息职业技术学院 机械工业论文:橡塑机械工业发展论文 1标准化促进科技创新 目前,标准化工作的进展也在很大程度上促进了我国橡塑机械行业科技创新水平的提升。尤其是围绕“精密、节能、高效”的要求,在橡塑机械组合结构、专用化、系列化、标准化、微型化、大型化、个性化、智能化方向开发出多种新装置与新设备。例如:东华机械有限公司研发出了新一代全电机注塑机,该机型采用国内首创伺服混合动力油膜增压锁模,将全电机和直压机的优点融合于一身,具有锁模力闭环精密控制,超稳定及超高响应速度,节能效果好等优点;威猛巴顿菲尔机械设备(上海)有限公司开发出的MicroP-ower15/10微型注塑机能够生产一种仅重0.003g的医疗用夹子;震雄集团开发的SU-PERMASTER超霸二板大型注塑机,突破了传统“二板半”的设计方案,实现了“真二板”设计,可大幅减少钢材用量,不仅降低了成本,而且减少了钢材从矿石到冶炼,再到零件加工成型等一系列过程中的能耗和污染;阿博格ALLROUNDERS系列注塑机采用模块化与标准化的结构可同每个注塑任务精确的匹配,通过多个可选的液压和电动扩展级别、多种带有精确级别划分的锁模和注塑单元来实现个性化、经济性的配置。特别指出的是企业在落实GB/T25157国家标准过程中,极大地提高中国塑机产品安全性能,大幅度降低安全事故发生率的同时也提升了科技创新水平。在CHINAPLAS2013中国国际橡塑展上,各种和安全便捷生产相关的新技术,比如机器人技术、远程控制技术、可视化操作技术等自动化、智能化技术成为业界展示的热点技术。自动化技术可以确保机器的各种安全功能可靠执行,使人员远离危险状态。自动化技术广泛应用于机械产品以保障机械安全是一个发展方向,是机械本质安全的重要组成部分。目前的机械设备在安全方面还是主要采用简单的机械式防护,随着安全标准的推进和社会对安全生产的重视,未来的自动化技术将会有更大发展。 2标准化促进竞争力提升 经济全球化继续深入发展,围绕市场、资源、人才、技术、标准等的国际竞争更加激烈。标准作为创新技术产业化、市场化的关键环节,成为参与国际合作与竞争、保障产业利益和经济安全的重要手段。进入21世纪,主要发达国家和一些发展中国家纷纷研究制定了本国的标准化战略,标准化由日常工作提升到了国家战略的高度。主要发达国家的标准化战略的优秀是控制争夺国际标准战略制高点。争夺的重点领域是公益、高技术、制造业、服务等领域的标准化。以具有代表性的美国、日本和加拿大战略为例,依据他们的国际标准竞争策略的重点领域(见表3)来分析他们的战略定位。通过表3可以看出,他们重视公益领域的标准化,确保社会的可持续发展;重视高技术领域的标准化,确保国家高技术产业的国际竞争力;充分发挥自身优势特色,争取有利竞争条件;寻找竞争空白点,先声夺人。通过以上分析,又可以归纳出标准化战略的目的是适应经济全球化发展,提升国际竞争力。我国橡塑机械行业与标准化战略紧密相联,加大了市场的开拓,品牌知名度进一步扩大,市场竞争力进一步提高。根据中国塑料机械工业协会公布的数据,国内注塑机的生产厂家已超过2000家,产量占到全球的60%,2011年我国注塑机等主要塑机产品进口数量13704台,同比减少8%,出口数量达51665台,同比增长16%,出口金额约14.6亿美元,同比增长28%。2011年以来设备出口呈现许多可喜的现象,以往的靠低价取胜、出口模式单一等问题,正在全面改进;以标准化为保障,向国际标准接轨,突破了国际贸易壁垒;由过去增加塑机出口数量的方式,向提高塑料机械产品质量、提高产品档次、提高经济效益转变;拥有自主知识产权和自主品牌的塑料机械产品增多,具有高效节能优势的产品增多。在国内市场由于中国注塑机行业在高端、精密机型技术安全技术等方面的不断进步,注塑机自给能力得到加强,进口量有所下降,国内企业的市场份额也逐渐增加。国内青岛海尔集团等多家家电企业都曾表示由于国内注塑机技术发展较快,近几年主要针对国内注塑机企业进行招标。 由此可见,标准与标准化虽没有生产设备、原材料、产品等那样直观,但标准化“软”因素在市场经济发展中的作用越来越重要,对企业促进绿色低碳发展、促进科技创新、提升竞争力起到了很大的作用,是企业赢得产品定位和市场的一个重要因素。当然,在标准化推进过程中还有许多工作要做,其中一点是大多数地方主管部门和企业没有知识产权管理职能,尚未认识到开展标准化工作的必要性和重要意义,一些企业执行标准不到位,出现“上热下凉”的状况。在执行标准方面,东华机械有限公司走在了前面。2009年初,公司最高决策层不惜投入大量资源确立要达到“双标”的开发目标:行业内率先全面采用国家GB22530—2008《橡胶塑料注射成型机安全要求》,率先全面通过《塑料注射成型机能耗检测和等级评定的规范》。2010年1月~3月,国家塑料机械产品质量监督检验中心专家组对东华机械有限公司注塑机产品按“双标”检测。经检测,东华机械有限公司所有系列的注塑机产品均符合国家GB22530,“Se绿箭系列伺服节能注塑机”2800T以下各型号产品达到国家一级能耗标准。东华机械因此也成为塑机行业内第一家全面采用强标,及全行业系列化(Se)最大吨位范围(60T~2800T)注塑机获得一级能耗认证(亦是惟一一家能在2000T以上获得一级能耗认证)的企业。在2013年,东华机械有限公司3050JSe~4000JSe及以下机型均也达到国家标准规定的一级能耗水平,进一步扩大了系列范围。 3结束语 回顾东华机械有限公司“双标”之路,实施虽然增加了成本,暂时牺牲了利润,但也为公司新增了多项优秀专利技术,为公司赢得了新的市场与美誉。节能技术、安全技术的推广使用,还将对橡塑机械的产业升级起到了积极的推动作用,国家强标的全面采用也使行业工业安全有更高的保障,健全了我国橡塑机械产品安全标准体系,有利于整个产业链的健康持续发展。“二流企业做产品,一流企业做品牌,超一流企业做标准”,企业只有共同肩负着历史的使命和高度的社会责任执行国家及行业标准,在标准上下功夫,中国注塑机产业才能迈向一个新的发展阶段,才能加快中国从制造大国向制造强国的跨越发展。 作者:苏西庆单位:东华机械有限公司德科摩橡塑科技(东莞)有限公司 机械工业论文:机械工业企业质量管理论文 1机械工业制造业质量的问题 1.1质量意识不够明确。目前,我国的机械工业企业更多的是把资金投入到自己的销售环节和企业市场拓展环节,很多企业对技术投入和质量管理投入却很少的,这说明我国企业特别是机械工业企业对产品质量的认识不够,质量意识不强,很多企业没有在自己的生产整个过程和企业内部管理的过程中把质量内容纳入有效的企业发展战略中,也缺乏对机械工业企业质量问题的认识和了解,这是一个非常突出的问题。1.2质量管理效益不够高。我国的机械工业企业质量管理的效果不明显,效率不够高,随着经济的发展,传统的机械工业制造业不能仅仅依靠一些非常传统的制作方式,必须谋求新的转型发展之策,这需要极大地提升产品的质量,而实行有效的质量战略却是我国机械工业企业的一个难题,很多的企业进行了一定的质量管理,但是效果不是很理念,也缺乏一套形之有效的管理体制,以此导致我国的机械工业企业的质量管理效率和效益都比较低下,很难有真正的质量管理成就。1.3质量管理体制不健全。机械工业企业如果想有效的进行质量管理和监管,必须明确一定的工作机制,而我们的机械工业企业的质量管理体制不完善,谁管理、怎么管、管什么的问题突出,各个部门之间的不协调性十分突出,有效应对质量问题的体制不健全,没有一套完善的监督管理工作机制。比如:在工艺定型阶段,对一些质量特性的影响因素并未完全识别,工业化生产暴露出来;质量标准不明确导致生产各环节包括售后对质量问题判断标准不统一。这些导致质量问题的因素要在机制上进行完善,对企业内部来说的,还应做好质量管理的整体架构设计。 2现场质量管理是机械工业企业质量管理的中心环节 现场质量管理的落脚点是生产现场,主力军是车间管理人员、技术人员和生产工人。管理的主体是人员的思想教育、物资准备、设备、环境、执行工艺、半成品与成品检查(或者简称人、机、料、法、环、测六要素);从查找质量事故的危害、原因分析、解决措施的制订到保证产品的一次合格率和综合合格率,最终实现对生产全过程进行科学地控制,从而不断提升现场质量管理的能力。 3实施有效的机械工业企业质量管理策略 (1)提高管理者认识。机械工业企业各级管理者的重视与责任是推进精益化管理的关键,必须明确管理责任、以身作则,坚持“消除浪费、提高效率”理念,采取有效措施保障企业管理遵循精益化思路开展工作,精益化管理工作才能稳步推进。(2)因地制宜,找准精益化切入点。实施精益化管理是渐进的过程,以消除工作流程中的浪费为例,首先需要系统梳理管理中存在的问题,识别各种浪费;其次要围绕资源浪费、管理不畅的流程节点进行系统分析,制订整改措施;再次要明确责任人,确定阶段性工作目标、落实整改。1)机械工业企业在制造上普遍用到机床切削加工。刀具选择、进给量、进给转速、装夹及机床本身的精度和稳定性决定了工件的加工质量。应先做好工艺试验和调试工作,设计及工艺定型阶段要广泛论证;质量问题的解决要有设计和工艺人员共同参加;对质量问题的措施要标准化,文字化;定期培训相关人员,尤其是新员工和转岗员工。待质量稳定后及时总结每个细节并进行工艺固化,以确保零件加工质量稳定。2)严格控制装配质量。装配质量直接关系到机械设备功能的有效实现,对最终产品的质量影响很大。装配质量主要体现在装配精度上,装配精度主要分为三个方面:相互位置精度、相对运动精度、相互配合精度。对于轮、轴类的最后装配的质量,一个重要方面是要看其精度,所以为了加强装配质量控制,可以制订严格的装配检验标准并据此把关检验。3)多方法解决质量问题。在控制过程中要对质量问题进行识别,采用项目管理,组成跨管理部门的质量问题解决小组。同时采用先进质量方法和工具,例如六西格玛,QC等方法分析和解决质量问题。4)及时兑现质量绩效。对质量监控和管理要全过程地精益化管理,对异常的质量问题一定要刨根问底,找出解决办法,并追究责任,兑现质量绩效。 4结束语 中国必须推进环境友好型社会建设,不断增强我国制造业的质量和水平,而机械制造业作为重要的门类,必须进一步的增强质量管理能力,提升资源的利用效率,有效增强其在经济社会发展中的作用,企业必须在精益求精的指导思想下推进质量工作,确保自己的产出效率和企业效益得到提升,必须进一步增强资源节约能力,建立健全产品实现过程,更快更高效地满足顾客的需求,追求质量效益最大化;实现“质量强国”的梦想。 作者:高诺 单位:中核(天津)机械有限公司 机械工业论文:机械工业食品装备设计方案论文 1食品设备Web自动查询系统的设计方案 1.1系统开发工具的使用 在Web的数据库中实现对信息的查询,现在在食品厂已经得到了广泛的应用,Web界面操作过程不复杂,而且Web界面能够支持多种协议,而且数据传输的效率很高,其说明语言来对数据进行定义,而且能够自动地建立数据模型,数据获取的方法也是多种多样,数据的储存比较安全可靠,而且不会造成数据的丢失,使数据保持高度的完整性。在使用Web数据库对自动查询时,要采用Access2000作为辅助软件,通过使用PS进行设计。 1.2系统的任务分析 基于Web的食品设备查询软件的设计主要包括两个方面的信息,一个是作为信息查阅者的客户的信息,还有一个是信息提供者的信息,对于用户而言,运用Web的查询系统能够对设备的信息进行查询,对设备的运行状况进行分析,及时诊断设备的故障,及时地进行维修。而且,食品设备的制造厂家也可以运用这一系统实现对该设备信息的,让用户通过直观地方法了解食品设备的使用方法。 1.3系统设计的思想分析 基于Web的查询系统的设计能够实现在用户不连接网络的条件下对设备使用信息的查询,而且用户可以在任何地方对设备的运行状态查询,不用亲自到设备放置的地方查询,而且运用此查询系统能够实现与生产厂家的沟通,在Web查询系统中通常使用的是B/S模式。 1.4基于Web查询系统的实现 Web查询系统可以在没有连接网络的情况下实现查询,但是该系统必须在能够对网页支持的条件下实现查询功能,只有能够实现上述的条件,用户才能够运用网页实现直观的查询。用户在使用Web查询系统时需要运用统一的浏览器,而且系统要是最新的,系统要是Win-dows98的平台。只有满足以上的条件,而且要确保计算机的内存足够大,才能够实现Web查询功能。 2机械工业食品装备的腐蚀问题和腐蚀性结构的设计 2.1机械工业食品装备的应力腐蚀 应力腐蚀是机械装备在应力的作用下产生的腐蚀现象,当食品装备发生腐蚀现象时,装备的应力主要分为残余应力、热应力和结构方面的应力,当食品进行加工时很容易出现残余应力,当装备对食品进行加热和冷却处理的过程中很容易产生热应力,当装备由于在生产食品时发生剧烈的振动而导致零部件松动时,会产生结构应力。对食品装备的设计应该防止应力过于集中,在对食品装备的结构进行设计的时候应该控制好食品装备的最大应力,可以采用流线型设计的方法,这样能够使装备的应力能够均匀的分布,防止死角的出现。在食品装备焊接的地方,一定要将应力分散,如果焊接处的断面是不同的,应该采取对接的方法。如果食品装备结构的厚度不同,则不能焊接在一起,以免因为厚度不同不能焊接牢固。在对薄板面和后板面进行焊接的时候,会导致应力过于集中的问题,这时,可以采用K形焊接的方法。 2.2机械工业食品装备的缝隙腐蚀 机械工业食品装备的缝隙腐蚀指的是设备结构内部由于强化作用发生的腐蚀问题,装备的金属和非金属之间如果存在缝隙,当杂物进入到缝隙中时,就会导致金属的腐蚀。在防止机械工业食品装备发生缝隙腐蚀问题时,在进行焊接时,尽量避免采用螺栓,尽量将焊接后出现的缝隙填充,避免大量的杂物进行缝隙中造成装备金属材质的腐蚀。在对食品装备进行焊接的时候,要将焊接的部件尽量焊接完整,在对容器进行设计的时候,应该将容器内的液体排出,保持容器的干燥。在焊接的时候尽量不要使用阴极较大的材料,如螺栓,不同材质的金属部件不能直接进行焊接,应该垫上一层绝缘的材料。 3结语 机械工业食品装备的性能直接会影响到食品厂的生产效率,而且,现在食品厂的竞争压力也越来越大,食品厂都要提高自身的生产力,从而能够获得更多的效益,因此,对机械工业食品装备进行设计是很有必要的,其能够在一定程度上生产出更加安全的食品。在Web的数据库中实现对信息的查询,能够实现对食品装备使用状态的自动检测,不用耗费大量的人力资源,及时诊断设备的故障,及时地进行维修。而且,食品装备最常见的问题就是腐蚀问题,因此解决好腐蚀问题是提高设备使用年限的关键。 作者:王翌欢单位:阿克苏地区药品检验所 机械工业论文:机械工业发展论文 1我国机械工业的发展现状 1.1高端装备自主创新稳步推进 高端装备制造产业具有技术密集和资金密集的特点,是促进机械工业技术升级和发展的重要依托。随着信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、新型材料技术等高科技技术成果逐渐运用到制造产业中,使得机械产品不断高技术化,因此高端装备已成为市场竞争取胜的关键。我国高端装备的自主创新之路是实现工业强国地位的战略重点,当前呈现出稳步推进的态势。其一,基础制造装备专项已取得一些创新成果,例如大型先进水堆核电专项已开始实施、大型铸锻件和核电配套泵阀国产化取得明显进展;其二,部分高端装备出口竞争力上升;其三,新能源设备的自主创新取得新进展,大型直驱式风电设备配套所需的变频控制系统的建立,标志着这一关键技术已不在依赖他国。但同时,我国作为一个装备制造业的大国在技术水平上还与发达国家存在不小的差距,粗放式制造模式面临严峻的挑战。 1.2结构调整取得阶段性成效 首先,机械制造产业在资本结构调整上已初见成效,多元化的资本结构大大提升了行业内生产发展的活力。一方面国有大型企业在市场中继续发挥主力军的作用,民营企业则表现出强有力的抗风险能力,其中三一重工、中联重科、徐工机械、柳工、山河智能等一些机械行业具有代表性的上市公司对机械工业的稳步发展功不可没。其次,在产品结构方面,新产品发展势头良好,全行业技术创新活动呈现活跃状态。随着资产结构的调整,高强度的投资带动全行业的装备水平大大提高,促使技术产品向大型化、高参数化发展。 1.3进出口贸易逆差变顺差 随着我国机械产业对外贸易规模扩大,机械产业对外贸易已扭转逆差局面,实现外贸顺差。2008年我国达到外贸顺差的历史最好水平,虽然此后受到金融危机的影响以及国家的贸易调控作用,机械工业对外贸易顺差开始减少,但仍维持较高水平。此外,机械产业的外贸结构也不断优化,工程机械、数控机床、发电设备、汽车等技术含量较高的产品出口发展迅速。 2我国应对机械工业发展的新挑战 近年来,我国机械工业与国际先进水平的差距正在缩小,国际地位不断提高,但机械工业在运行中仍面临着严峻挑战,各行业发展不平衡、总量增长和结构调整的双重压力、转型升级和转变发展方式等问题是企业发展需要着力解决的工作难点。 2.1世界经济复苏过程缓慢,不确定因素增多 良好的宏观经济局面是促进行业发展的基础,机械行业也同样受益于稳定的宏观经济局面。然而受到金融危机的影响世界经济复苏过程依然缓慢,固定投产和下游行业复苏前景仍不明朗,不利于机械行业的转型升级。此外“量化宽松”的货币政策之风加剧了国际金融市场流动,导致货币汇率过度波动与无序调整,大大提高了发展中国家输入性通货膨胀的风险。 2.2西方国家加快调整科技和产业发展战略 受到金融危机的影响,发达国家将经济工作的重点由虚拟经济转为实体经济,并提出机械制造业技术融合、服务思维、全球产品开发、更新生产策略的发展路线。发达国家重新重视实体经济并不是回到传统制造业模式而是将重点放在高端制造业领域,这种战略模式对我国尚处于初级发展阶段的机械工业结构调整工作造成了巨大的压力。 2.3对外贸易摩擦增多,出口市场前景不容乐观 首先,在出口方面部分小企业在出口中采取低成本、低价格、低档次的竞争模式,这一模式使得国际贸易争端不断加剧,对外贸易摩擦增多,使得我国越来越成为国际贸易保护主义打击的对象,存在反倾销风险;其次,人民币汇改启动使得对美元汇率持续上行,机械产品进口因此继续高速增长,高端装备的自主创新困难增大。 3现阶段我国机械工业发展对策 3.1自主创新能力战略 我国机械工业要从制造强国向创造强国转变必须要从提高自主创新能力做起。我国传统的机械工业存在过度依赖能源与资源的问题,因此科技、体制机制管理与人员培训上的创新是要解决的首要问题。首先,当前我国申请的国际专利仅相当于美国的九分之一,因此企业要力争在局部领域实现技术创新的有效突破,提高企业的市场竞争力;其次,低附加值和低技术含量是我国出口产品的主要问题,自主品牌严重不足。因此各个企业为了实现创新驱动这一目标不仅要加大对技术的研发投入更要将创新品牌的建设纳入工作内容,加强企业创新体系的建设和创新人才的培养。 3.2实施“绿色为先”战略 “绿色为先”包含两方面的内容,第一,机械工业要满足节能减排和环境友好的要求,以钢铁制造业为例,高耗能、高污染是该行业普遍存在的问题,因此钢铁制造企业要将节约钢材和减少排污作为治理工作的重点。第二,机械工业积极发展高效节能产品,力求为全社会节能减排作贡献。机械工业绿色制造和循环经济的道路不仅是当前环境保护的需求,也是企业自身可持续发展的必备条件。 3.3主攻高端战略 机械工业主攻高端战略主要包含三方面内容,其一,产品高科技化。机械制造企业要紧跟国家在新兴产业上的战略需求,转变当前部分产品对进口的严重依赖局面;其二,致力传统产品向高附加值产品的升级。全行业要树立起精品意识,强化质量管理和产品形象设计的力度,通过产品升级促使我国机械产品在国际国内市场上形象的升级;其三,力促产业结构高端化。当前小企业、分散化的生产规模已不适应行业的发展需求,因此企业要争取通过兼并重组提高生产力和竞争力,进而提高产业集中度。 作者:邬荣单位:武昌工学院 机械工业论文:机械工业自动化的控制新技术论文 摘要:信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术:全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等。本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等。 关键词:伺服驱动技术,直线电机,可编程计算机控制器,运动控制 一、引言 信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变,微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。 随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展,各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注,它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。 在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术(FullClosedACServo)、直线电机驱动技术(LinearMotorDriving)、可编程序计算机控制器(ProgrammableComputerController,PCC)和运动控制卡(MotionControllingBoard)等几项具有代表性的新技术。 二、全闭环交流伺服驱动技术 在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,交流伺服系统的应用越来越广泛,其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流,而且调试、使用十分简单,因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样,在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统,并充分发挥DSP的高速运算能力,自动完成整个伺服系统的增益调节,甚至可以跟踪负载变化,实时调节系统增益;有的驱动器还具有快速傅立叶变换(FFT)的功能,测算出设备的机械共振点,并通过陷波滤波方式消除机械共振。 一般情况下,这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式,即伺服电机上的编码器反馈既作速度环,也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度,应在最终的运动部分安装高精度的检测元件(如:光栅尺、光电编码器等),即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是:伺服系统只接受速度指令,完成速度环的控制,位置环的控制由上位控制器来完成(大多数全闭环的机床数控系统就是这样)。这样大大增加了上位控制器的难度,也限制了伺服系统的推广。目前,国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统,使得高精度自动化设备的实现更为容易。 该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷,伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等),作为位置环,而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙(如齿轮间隙、丝杠间隙等),补偿机械传动件的制造误差(如丝杠螺距误差等),实现真正的全闭环位置控制功能,获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成,无需增加上位控制器的负担,因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中,开始采用这种伺服系统。 三、直线电机驱动技术 直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。 在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。 1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。 2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。 3.动刚度高由于"直接驱动",避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时也提高了其传动刚度。 4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500Km/h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削的最大进个速度(要求达60~100M/min或更高)当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性,使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达2~10g(g=9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1~0.5g。 5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。 6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。 7.效率高由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗,传动效率大大提高。 直线传动电机的发展也越来越快,在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品,其中美国科尔摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统,它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动;德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。 四、可编程计算机控制器技术 自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器(ProgrammingLogical nbsp;Controller,PLC)问世以来,PLC控制技术已走过了30年的发展历程,尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展,它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器(PCC)就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。 与传统的PLC相比较,PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小,这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题,它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台,这样应用程序的运行周期则与程序长短无关,而是由操作系统的循环周期决定。由此,它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来,满足了实时控制的要求。当然,这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求,任意修改。 基于这样的操作系统,PCC的应用程序由多任务模块构成,给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求,如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等,分别编制出控制程序模块(任务),这些模块既独立运行,数据间又保持一定的相互关联,这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后,可一同下载至PCC的CPU中,在多任务操作系统的调度管理下并行运行,共同实现项目的控制要求。 PCC在工业控制中强大的功能优势,体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS(分布式工业控制系统)技术互相融合的发展潮流,虽然这还是一项较为年轻的技术,但在其越来越多的应用领域中,它正日益显示出不可低估的发展潜力。 五、运动控制卡 运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。它的出现主要是因为:(1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;(2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;(3)PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。 运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制优秀,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。 这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行,运动控制卡也形成了一个独立的专门行业,具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现,如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。 六、结束语 计算机技术和微电子技术的快速发展,推动着工业运动控制技术不断进步,出现了诸如全闭环交流伺服驱动系统、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等许多先进的实用技术,为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体化技术水平不断提高。 机械工业论文:机械工业技术吸收能力论文 1研究回顾 东道国企业的吸收能力影响FDI技术外溢的效果,这已得到诸多学者的普遍认可。Borenszteinetal的研究表明:单纯的FDI流入并不直接导致技术外溢效应,FDI是否能促进东道国经济的技术进步,从而最终推动经济增长还取决于东道国的吸收能力如何。Borenszteinetal首次运用人力资本作为吸收能力的指标将东道国的吸收能力具体量化,其研究结果表明FDI与东道国的人力资本相结合对经济增长起到了明显的推动作用;进一步的研究还发现,FDI的技术外溢作用存在“临界水平”,即只有当东道国人力资本存量足够丰裕时,东道国才能吸收FDI的技术外溢。Olfsdotter(1998)认为除了东道国的人力资本存量之外,经济开放度、政府政策、人口增长率、基础设施状况乃至行政效率、知识产权保护度等因素同样起着重要作用。Alfaroetal(2000)则认为东道国的金融市场效率是影响其吸收能力的关键因素。Markusen Vanables(1998)用具有技术优势的外资企业与东道国内部门的链接效应(LinkageEffect)来考察东道国的吸收能力。Kinoshita(2000)将研发的作用分为两部分:一是研发的创新作用;二是研发的学习效应,即东道国国内研发的增加将提高国内企业对FDI技术的吸收效果。 我国学者赖明勇、包群、阳小晓(2002)通过实证研究表明在影响我国外商直接投资的众多因素中,人力资本存量起到至关重要的作用,我国人力资本存量的丰裕度决定了对FDI的技术扩散效应的吸收程度。张斌盛、唐海燕(2006)选取留学回国率和外资就业率作为人力资本流量的指标,与传统的人力资本存量指标一起纳入模型进行回归和比较分析,结果表明,FDI和人力资本相结合与经济增长呈显著正相关,尤其是留学回国率以及外资就业率与FDI的结合,其正效应更为显著。 2我国机械工业吸收能力对FDI技术外溢的制约分析 (1)我国机械工业研发经费不足,技术基础薄弱,制约了对FDI技术外溢的吸收。国际上一般认为,研发经费支出占销售额的比重达2%时,企业才可能维持生存,而达到5%时才有竞争力。比较而言,我国机械工业行业许多内资企业还未达到2%的水平,与跨国公司存在巨大差距。研发投入是技术创新优势的来源,也会影响到外商投资企业与国内供应商之间建立关联而产生的技术外溢效应的大小。我国企业要想提高自身技术吸收能力,还需要进行较大的投资,这只有一些大型企业才能做到。而我国机械工业中尽管有些国有企业规模很大,但是,真正能够在国际上具有很强竞争力的企业还屈指可数。目前我国机械工业多数企业经营规模小,未能形成一批占有较大市场份额、具有国际竞争力的大企业和企业集团,也未能形成一大批专业化协作配套厂。而且生产的产品品种少,技术含量低,质量不稳定。如我国国产金属切削机床中,数控机床仅占2.8%,而日本1987年已达30%,德国1990年达54%。我国一些机械产品的质量标准总体上低于发达国家,国家标准与国际标准存在差距;高新技术产品、机械基础产品和重大技术装备成套供应能力不能满足市场需求,长期依赖进口;中低档机械产品出现结构性过剩,积压严重。由于我国机械工业中间产品生产企业的规模一般都较小,在所生产的中间产品的性能、质量稳定性和多样性等方面与跨国公司的要求相比存在着较大差距,导致跨国公司难以与之建立起后向联系。而且我国企业在技术及管理水平上与跨国公司的差距大,双方难以建立平等的合作伙伴关系,跨国公司觉得培植当地供应商的成本太高,从而选择国外进口中间产品。而跨国公司如果与我国企业之间的联系微弱,其中间产品来源于国外,产品在国际市场上销售,子公司的经济活动只是充当了一个组装中心的功能,那么就很难对我国经济产生技术溢出。 (2)我国机械工业人力资本水平低对FDI技术外溢吸收的制约。由中国机械工业联合会、中国机械冶金建材工会组成联合调查组于2005年的一项调查表明:目前我国机械行业高级技工所占比例小且年龄结构老化。据对87家机械行业国有大中型企业调查统计,生产工人中,高级技师和技师、高级工、中级工、初级工、无等级工分别占工人总数的2.26%、13.54%、31.77%、34.34%和18.09%。87家企业中,中级工、初级工、无等级工所占比例达84.2%。这与工业发达国家高级技工占40%的比例相差甚远。从调查情况看,高技能人才奇缺,后继无人严重。以调查的企业数据为例,高级技师仅占工人总数的0.26%,技师占2%。而且近70%的中级工、初级工(不含无等级工)只有中等以下文化程度,这种素质状况远不能适应高、新、精设备对操作工的需要。高级人才、技术人员的匮乏必然会影响到外资企业对我国机械工业的技术转移和扩散。跨国公司子公司需要在东道国雇佣熟练劳动力和高素质的管理人员,如果当地劳动力素质与跨国公司的要求存在着较大的差距,就会加大跨国公司的进入成本。因此,由于人力资本的限制,我国难以吸引资本技术密集型的跨国公司进入,同时也不能有效吸收跨国公司扩散的技术。(3)政策、体制不完善也影响到FDI对我国机械工业技术外溢的大小。这主要表现在以下几方面:第一,我国科技体制改革不到位。我国机械工业比较分散,开发能力建设上过多注重行业研究所研究能力的提高,每个产品都有归口研究所,产品开发主要依靠研究所,而没有重点把产品开发能力放在企业进行。同时,对于大量尚不具备建立开发中心能力的中、小企业,政府未能充分利用科研院所力量,为其提供技术支持,建立起技术开发支撑体系。在这种背景下,希望提高技术水平从而进入跨国公司全球分工体系的企业既得不到科技资源,也难觅技术支持和帮助,外资企业在国内市场遭遇不到有力的竞争。这样,技术外溢既缺乏有效的利益激励,也缺乏有力的竞争促进,技术外溢的步伐就会相应放慢。第二,通过FDI引进技术的管理体制上还不完善。未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持机械装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。第三,劳动力市场不完善。人员流动是产生FDI技术外溢的重要途径。在跨国公司的高薪诱导下,大批国有企业技术人员流向外资企业,却很少看到外资企业的管理人员与技术人员回流到国有企业。在人才流动方面,主要是在外资企业之间流动。人员流动带来技术溢出也包括跨国公司的管理和技术人员离开跨国公司后自己创业。这需要国内存在较为健全、完善的金融与资本市场,但从现在的情况看个人创业的困难较大,特别在融资渠道方面还不够通畅,贷款担保风险投资基金业的发展尚显不足。第四,知识产权保护制度不完善。知识产权保护不力,使得外资企业更加注重对技术的严格保密,也不能更有效地发挥我国机械工业企业在技术上自主创新的积极性。据机械工业联合会的统计,目前工业发达国家的新产品贡献率52%,我国仅为5.9%。具有自主知识产权优秀技术的产品少,克隆产品较多。这样的结果除了自主创新能力削弱之外,还容易遭到侵权指控。即使出现了自行研制的技术,也很容易被指责为“剽窃”。中国不久前自行研制的“CM1海豚”磁悬浮列车还没有试运行,就被德国一些媒体和企业指责为“抄袭了德国磁悬浮技术”。 3提高技术吸收能力促进FDI技术外溢效应的对策 首先,加强机械工业人才队伍的建设。结合行业和企业的发展实际,积极支持和指导企业对各类人才队伍的建设工作,特别是要充分利用现有资源,加强对各工种岗位技能工人的培养,通过继续教育、技术比武、职业培训、技能鉴定等多种方式,加快提高技能工人队伍的整体素质。此外还应建立有效的激励机制,充分发挥技术人才的创造性与积极性。确实落实国家有关技术入股、技术参与分配的政策,鼓励有真才实学的技术人才开发新技术、新产品,或应用高新技术提高传统机械产品的技术水平。 其次,努力推进技术创新和“产学研”相结合,建立和完善以企业为主体的社会技术创新机制。我国机械工业企业要充分利用已掌握的自主知识产权,加强与国内外科研单位和企业合作,充分利用并整合国际国内先进技术,扩大市场占有份额。按照市场经济规律,利用产业集群的载体,以企业为主体,以高校和工业研究院等科研院所为依托,促进产学研紧密结合,加快对机械行业亟待解决的科技问题、重点项目的研究和重点产品的技术升级、以及产品前沿性的研究和攻关,形成三者互相合作、合理分配和利用资源、研发成果共享的创新局面。这样不但会使创新能力增强,而且还可以加快新技术的扩散,可以使机械工业生产力总体水平在较短时期内迅速提高。 再次,增加我国企业研发投入。要解决研发资金不足的问题,首先应转换企业经营机制,使企业在市场竞争中不断提高自身实力。只有实力提高了,才有更多的资金投入到研发活动中。同时,政府也应有辅助投资并且给予相应的鼓励政策。在有关机械工业的科技计划中,增加创新技术研发的比重以及重大技术机械装备国产化专项基金的预算。在原行业技术发展基金的基础上,可重组成立国家产业技术基金,重点用于支持共性、基础性、关键性和竞争技术的研发。另外,要健全、完善金融市场,为国内企业提供良好的融资渠道。尤其是要大力发展科技信贷业务,扩大金融机构对企业的科技投入。 机械工业论文:机械工业行业技术发展论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了部级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 机械工业论文:机械工业技术政策研究论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:机械工业技术引进研究论文 【内容提要】机械工业技术引进是中国技术引进的主体和缩影。本文回顾了建国50年来中国机械工业技术引进的四个发展阶段:50年代主要从前苏联和东欧国家大量引进成套设备和技术,建设了一批机械工业基地,奠定了中国机械工业与机械科技发展的基础;60年代技术引进转向日本、西欧等资本主义国家,由于受国内外政治气候的影响,技术引进规模较小,进展迟缓;70年代技术引进扩大到整个西方国家,出现了两次进口成套设备的高潮,带有一定程度的盲目性;改革开放以来,机械工业技术引进进入了全方位、多形式、多层次的新的历史发展时期。文章还对中国机械工业技术引进中正反两方面的经验与教训进行了总结与评述。 【关键词】中国/机械工业/技术引进 【正文】 历史昭示人们,技术引进是实现技术进步的一条捷径,几乎所有“后发”国家都是从引进和模仿先进国的科学技术“起家”的,日本和韩国是这方面的典范。中国的机械工业也是在引进和利用国外技术的基础上逐步发展起来的。建国50年来,机械工业的技术引进在曲折前进中大致经历了以下四个发展时期。 一、50年代从前苏联和东欧国家成套引进先进技术装备 解放初期的中国是一个“一穷二白”的农业大国,工业基础脆弱,以修配为主的机械工业尚未形成独立的制造业,且技术十分落后。根据国民经济恢复和“一五”建设的需要,国家确立了大力引进国外先进技术提高本国技术水平的方针。由于当时美、英等西方资本主义国家对新生的社会主义中国采取“封锁禁运”的“冷战”政策,因此50年代我国技术引进的来源国主要是前苏联和东欧社会主义国家。“一五”期间的技术引进是以苏联援建的156项重点工程项目为优秀,以引进重工业部门所需大型成套设备为重点而展开的。据国家外贸部门统计,1950-1959年,我国共签订成套设备等合同约450个,其中与前苏联和东欧国家签订的成套设备合同分别为215项和108项,与西方国家只签了3项,另外还进口了单项设备120余项。以上引进项目共花外汇约27亿美元,其中成套设备占用汇总额的90%以上,所有费用主要由前苏联以低息或无息贷款方式提供。通过156项重点工程的建设和成套技术装备的引进,中国在短短几年内便恢复和建立了钢铁、机械、电力、煤炭、石油、化工等工业,形成了中国工业体系的总体布局,奠定了中国现代化工业建设的初步基础。 在前苏联援建的156个项目中,第一机械工业部有21项,原民主德国也援建了我们2个项目,另引进捷克斯洛伐克制造技术自行设计了上海三大动力设备厂。前苏联援建的这些项目都是我国机械工业的基础性、关键性项目和空白项目。除援建项目之外,机械工业部门还通过技术合作和贸易协定方式,获得了一批主要由国内自行设计和建设的50多个机械工业项目所需的制造图纸、工艺流程、专家咨询和项目所需设备及其它技术物资。〔1〕 50年代特别是“一五”期间,中国机械工业从苏联和东欧国家成套引进先进技术装备的成效是巨大的,主要体现在: 一是在苏联援建下,通过成套项目引进,中国机械工业建立了一批大型骨干企业和重点企业。由于实行高度集中的计划管理体制,使整个机械工业系统的技术引进工作成为通盘规划、统筹部署、协同作战的有序行动,故而这些机械工业基地建设速度快、周期短、效益高。如第一汽车制造厂从1953年7月开工到1956年10月验收投产,只用了三年时间就建成了新中国第一个大规模的汽车制造厂。 二是由于在引进成套设备的同时附带引进了设备设计图纸和工艺技术,并将消化吸收引进技术与国内设计试制及发展新产品结合起来,从而较快地掌握了一大批先进技术装备和重大产品的设计制造技术。在“一五”期间,中国机械工业发展的四千多项新产品中,有三分之二以上是以苏联图纸及测绘仿制为基础,从小到大,从简单到复杂,从单机到成套,逐步试制发展起来的。 三是学习了前苏联从选择厂址、工厂设计、建筑施工、设备安装、工艺设计、人员培训、组织生产一直到开工运转等一系列基本建设的管理程序和生产技术,并积累了对外贸易的经验,培训了一大批工程技术人员、管理人员、技能工人以及留学生和外贸人员,这些都在以后几十年的机械工业建设中发挥了重要作用。 四是积极学习和推广了许多前苏联的先进工艺技术,改变了我国机械企业工艺落后的面貌。 通过50年代特别是“一五”期间的技术引进和大规模经济建设,中国机械工业在短短几年内便实现了从修配仿制向自行设计制造的过渡,并初步形成了中国的机械工业体系,技术发展能力大大提高,经济效益直线上升。“一五”期间,机械工业总产值增长2.6倍,平均年增长率达29%,创造了机械工业发展史上的奇迹:机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力大增强,“二五”期间,我国经济建设所需要的各种机械设备的自给率高达80%以上。〔1,3〕 这段历史启示我们,引进技术是提高中国机械工业技术发展能力,加快机械工业建设速度的重要手段。只要合理规划,集中力量,重点建设,并将技术引进与消化吸收相结合,就能在技术落后的情况下,辟新路,走捷径,迅速缩小与先进国家的技术差距。但是,我们也要看到,技术来源的单一性对机械工业以后的生产发展、技术进步和管理体制也带来了一定的负面影响,把主要精力集中在建设施工和投产达标上,不可避免地轻忽了本国成套设备制造水平和创新能力的提高,淡化了本国研究开发力量的培育与成长,导致发展后劲不足。这些问题,在50年代后期已引起政府部门的警觉,并采取措施作了一些纠正。但由于此时中苏关系有所淡化,加之1958年的“”强调要独立自主大办机械工业,使“一五”时期掀起的技术引进热潮随之也有了大的回落。 二、60年代从日本和西欧引进先进设备与技术 1960年,中苏关系破裂,前苏联单方面撕毁合同、撤走专家,中断了与中国的经济技术合作,迫使我国将引进技术的对象转向资本主义国家。由于对日外交的成功,中日经济技术贸易解冻。1964年,中国机械工业首次从日本引进了10多个品种的气动、电动量仪制造技术和成套设备,1965年以后又引进了液压元件等制造技术和设备,建立了相应的工厂。 1964年1月中法建交,冲破了西方国家长期孤立中国的政策樊篱,中法技术合作开始升温。从1965年起,一机部从法国购买了4种重型汽车产品设计和制造工艺资料,由相应的汽车厂消化吸收。这是首次采用购买软件的方式引进技术。这一时期机械行业还从西德、英国等西方国家引进了一些设备和技术,从而弥补了从前苏联和东欧引进技术之不足。 在国民经济调整时期,为解决经济发展中“吃、穿、用”等的薄弱环节,国内有关部门先后从日、英等10个资本主义国家引进化纤、冶金、石化等方面的成套设备和技术计84项,用汇总额达3亿美元。〔2〕这些设备的引进提高了这些部门的技术水平和生产能力。 为了制造急需的大型成套设备,在此期间,中国还通过举办工业展览会、开展技术交流、组织专家出国考察、加强情报资料搜集分析、对样机进行测绘仿制等方式引进和消化吸收国外先进技术,在此基础上,使用、设计、制造和研究部门之间进行密切合作和协同攻关,设计制造出了包括万吨模锻水压机在内的九大冶金成套设备等一批接近或达到当时世界先进技术水平的成套设备和新产品。“”开始后,机械工业技术引进工作基本陷于停顿状态。 总之,60年代是中国机械工业技术引进的滞缓期,引进规模较小,经济技术效益较差。由于缺乏技术贸易的经验,对国际技术贸易的原则和惯例缺乏了解和研究,结果比别国多花了成倍的却引不进西方国家的关键制造技术,因此很难翻版仿制。但由于当时我国的技术力量已有一定发展,机械工业开始走上以样机测绘、仿制与自行设计制造相结合的发展道路。广大机械科技人员发扬自力更生精神,依靠自身技术力量不仅完成了前苏联遗留下来的建设项目,而且使整个机械科技水平有大的提升,个别技术领域已赶上世界先进水平。 三、70年代从整个西方国家引进先进设备与技术 60年代末、70年代初,国际关系处于急剧动荡之中,各种政治力量重新分化、组合成新的世界格局。1971年10月,中国在联合国的合法席位得到恢复。从1972年起,中国先后同美国、加拿大、澳大利亚等一系列西方国家建立了外交关系,西方国家一向奉行孤立和封锁中国的政策而向中国长期关闭的官方经济技术合作的闸门终于被打开了,技术引进工作也出现了新的高潮,中国开始扩大从美国、前联邦德国、日本、英国、法国等国引进设备与技术的规模。70年代前半期,我国尚未改变过去进口成套设备的做法。1973年1月,国家制定了进口43亿美元成套设备和单机的方案(即“四三方案”)。仅1973年就进口设备77项,合同成交额12.2亿美元。进口重点放在化工、石油、冶金、煤炭、电力等部门。1976年,一机部随“四三方案”也引进了一批关键设备和技术,如杭州汽轮机厂的工业汽轮机、南京汽轮发电机厂的燃气轮机等9个成套项目,对提高中国机械工业制造技术水平起到重要促进作用。上述这些批准建设的项目因为受“”的干扰,有些被迫暂缓执行,有些建设周期拖长,有些进口设备长期未派上用场。 1976年10月,中国结束了十年动乱,经济建设面临重重困难,亟待进行一段时期的恢复与调整,但当时由于在经济工作上受急于求成的“左”的指导思想的影响,中国经济建设很快进入一个新的高速增长时期,全国基建战线进一步拉长,设备进口和技术引进也随着经济恢复和国门打开再度掀起高潮,并出现了一定程度的盲目性。在1978年的较短时间内一下就签订了成交额达78亿美元的设备进口和技术引进项目合同(其中31亿美元合同是当年最后10天突击签订的),用汇总额超过前几个时期的总和,且全要用现汇支付。成套设备的进口和大型工程项目的建设对促进石油、化工等新兴工业部门的建立与发展起到了一定促进作用。 70年代出现的第二次技术引进高潮与50年代的大规模引进相比,项目更多,用汇额更大,由此暴露出的问题和应当汲取的教训也比较多,表现在:一是各部门热衷于从国外大量进口成套设备,对国产机械设备重视不够,抑制了本国机械制造业向其它工业部门提供技术装备能力的提高;二是注意了硬件设备的进口,忽视了设备设计制造技术与工艺流程的引进,在提高生产能力的同时没有解决好提高国内制造水平的问题;三是没有更好地组织引进单位与研究、制造单位联合对引进技术与设备进行消化、吸收和创新,造成了长期依赖国外技术和大量进口零配件的被动局面;四是付出了高昂的代价,1973-1982年我国进口成套设备和签订技术许可证合同的平均成交额分别高达3287万和107万美元,比国际间高出几倍〔4〕;五是技术引进缺乏统筹规划,出现了盲目签约和大起大落的宏观失控现象。由于短期内引进项目过多、规模过大,拉长了基本建设周期,造成了进口设备的积压与损耗,同时也造成了国家外汇支付的极度紧张。 在进口成套设备时,机械行业曾组织技术力量对部分设备进行测绘仿制,试图由此掌握其制造技术,但收效甚微。事实提醒人们,对于复杂、重大机械设备单纯靠测绘仿制的方法是不能奏效的,必须引进其设计制造技术。因此,自70年代后期开始,单项技术引进开始受到更多重视。从1976年起,在中国技术引进计划中列入“单项技术引进计划”,1977年列入国家引进计划的单项技术共有24项。为了学习外国技术引进的先进经验,1978年4月,一机部派出一个综合技术考察团到南斯拉夫、罗马尼亚进行访问考察,发现南、罗两国的做法与中国大相径庭,他们主要以技术许可、合作生产、合资经营的方式从西方国家引进制造技术,较快地提高了本国机械工业的制造技术水平。南、罗两国在技术引进方面的成功经验受到我国政府部门的重视。一机部随之作出决策,把单项技术引进作为今后技术引进的重点,并在部科技局设立了技术引进处这一专管机构。仅1979年,就签订单项技术引进合同28项。通过几年的实践探索,积累了经验,走出了一条以技术许可、合作生产、技术咨询、合资经营等方式为主引进国外先进制造技术的新路子,在使中国的技术引进从以引进硬件设备为主的初级阶段逐步过渡以引进软件技术为主的高级阶段方面起了先行和示范作用。据统计,1973-1982年,机械工业部门引进的单项技术项数最多,达206项,占全国同期引进单项技术总数279项的73.8%;这一时期机械工业部门仅进口成套设备37项,占全国进口设备总数的448项的8.3%。单项技术引进的总费用虽不到设备进口总费用的5%,但对提高中国机械工业制造技术水平却大有裨益。〔4〕 四、改革开放以来全方位、多形式引进消化国外先进制造技术 (一)新时期机械工业技术引进的进程及特点 中共十一届三中全会确立了对外开放、对内搞活经济的方针,技术引进从此进入了一个新的历史发展时期。自80年代初开始,国家在开辟经济特区和开放沿海城市的同时,陆续制定和推行了一系列鼓励利用外资、引进技术的政策,制定了在“六五”后三年引进3000项先进技术的规划,还向省市下放了技术引进的审批权,增设了对外经济技术贸易窗口。在此大好形势下,机械工业部也加强了对技术引进工作的领导与宏观管理,使机械工业技术引进取得长足进展,引进项目逐渐增多,引进规模迅速扩大,引进效益不断提高。改革开放以来,机械工业技术引进具有以下几项显著特点: 1.从进口设备为主转向以引进单项技术特别是软件技术为主。1981年国务院颁布了《技术引进和设备进口工作暂行条例》,对技术引进和设备进口作出明确界定,并特别强调要严格限制成套设备进口,着重引进先进适用技术,以后又了《技术引进合同管理条例》等一系列法规,以保证技术引进朝着规范化方向发展。根据国家这些规定,机械行业加大了以先进制造技术类软件技术为主的单项技术的引进力度,其引进的单项技术占了全国单项技术引进的“大头”,引进的“硬件”也主要是国内难以制造的样机、关键设备和测试仪器。 2.技术引进全方位化。80年代初以来,机械工业技术引进已经突破了地区的局限,引进国别扩大到世界各大洲的几十个国家和地区(其中以从德国、美国和日本三国引进的项目最多)。除了继续从发达国家引进技术外,还发展了同新兴工业化国家、发展中国家和地区的技术贸易关系。 3.引进技术重点比较突出。一是结合国家重点建设项目等的需要,引进重大成套设备、大型设备及其设计制造技术,如50万伏高压输变电设备、30万和60万KW火电成套设备、宝钢大型冶金成套设备等;二是为了提高机械工业基础制造技术水平,引进“三基”(基础机械、基础零部件、基础材料)制造技术;三是结合“三上一提高”和企业技术改造,引进合金钢铸造技术、负压造型铸造技术等关键工艺技术;四是为了填补我国在机械科技前沿领域中的某些缺项以及配合国家重点科技攻关计划,有重点地引进一些先进制造技术和新兴、尖端产品技术,如威海精密机床附件厂结合国家经委“七五”期间国家12项引进技术消化吸收重点项目中“数控机床国产化”项目,从美国引进了镗铣类机床工具系统的制造技术;五是结合我国各行业发展需要,有重点地引进一些重点产品、特殊产品的设计制造或组装、测试技术。〔5,6〕 4.技术引进方式多样化。70年代末以来,中国机械工业技术引进的另一个显著特点是引进方式朝着多样化方向发展,其中最常见的几种引进方式是: 许可证贸易。这是技术引进的高级形态,也是当前国际技术贸易中最常见的一种基本形式。在许可证贸易中,技术转让的内容包括专利、专有技术和商标,中国机械工业引进的主要是设计制造方面的专有技术。80年代以来,机械工业引进技术的半数以上是采取许可证贸易方式引进的。这种引进方式不仅花外汇少,而且容易获得先进制造技术。 进口设备带制造技术。这是技术引进的较初级形态,对引进方技术要求一般不高,因此是技术不太发达国家采用的技术引进方式,在50年代中国机械工业基础尚薄弱的情况下也成功地采用了这种技术引进方式。80年代以来,中国机械工业仍有大批项目是采取这种方式引进的。这种引进方式风险小,形成新产品生产能力快,在国内尚无能力设计制造这类产品或设备的情况下可起到填补设备生产能力缺口的作用。但进口设备带进制造技术的方式投资大、用汇多,也不易学到关键技术,还会增加对外国零部件和配套技术的依赖性,也制约了本国科研与设计制造能力的提高。因此,随着我国机械工业科技水平的不断进步,应该尽量少采用这种方式引进技术,尤其要限制成套设备和生产线的进口。 咨询诊断。这是一种灵活实用、用汇不多的技术引进方式,其内容包括产品设计咨询、技术改进咨询、决策咨询、可行性论证、企业诊断等。如80年代初,我国柴油机行业的不少厂家曾委托英国、奥地利的几家著名发动机咨询设计公司改进柴油机的设计,收到良好效果。 合作生产。通过与外商特别是跨国公司合作生产,可以较快地学到国外的先进制造技术和管理经验,提高企业的生产技术水平和管理水平。对于象数控机床、宝钢大型冶金成套设备、大型发电机组之类技术要求高的大型、关键、复杂设备的研制生产,我国机械工业都成功地运用了合作生产的方式。 外商直接投资带进技术。改革开放以来特别是市场经济体制建立以来,中国利用外资、合资经营步伐加快,从1981年12月机械部批准与美商合作经营湖北派克密封件厂以来,到1994年,仅机械部系统就有“三资”企业2862家,外方投资金额35亿美元。随着境外资金(包括世界银行贷款)的进入和外资企业的建立,机械工业也引进了一大批较先进的设备和制造技术以及先进管理方法,提高了机械产品的档次和技术水平。 除上述引进方式外,机械行业采取的其它引进方式还有:技贸结合、“三来一补”(来料加工、来件装配、来图制造、补偿贸易)、合作研究、购买技术资料或软件、人才培训、引进国外智力、购买二手设备以及联合引进等。 (二)对引进技术的消化吸收及其成效 在80年代前半期的技术引进热潮中,中国机械工业引进了一大批先进技术,“六五”期间仅机械部系统就签订了技术引进合同785项。因此,“七五”及以后时期,机械工业在引进技术的同时,也加强了对引进技术的消化吸收与发展创新工作。根据国务院于1986年颁布的《引进技术消化吸收工作条例》精神,机械部也颁发了《机械工业部引进技术消化吸收工作暂行管理办法》等管理规章,并制定了技术引进消化吸收重点项目计划。1996年,机械部又制定了《机械工业引进技术项目消化创新指南》,并要求各省、市级主管厅、局和技术引进单位也要编制技术引进项目的消化吸收计划。 通过采取上述一系列措施,特别是随着90年代对技术引进管理力度的加大,中国机械工业引进技术的消化吸收、发展创新与国产化工作进入到一个新的发展时期,取得了显著成效,表现在:〔6,7〕 1.掌握了一批重大技术装备的关键制造技术。1983年以来,机械工业部门紧密结合国家重点工程建设,组织全国上千个企事业单位和上万名科技骨干,通过与国外合作生产、合作设计、合作研究等方式先后对30万和60万KW火电机组、宝钢大型冶金设备六大主机、2000万吨级露天矿开采系统等12项重大技术装备展开仿制和自行研制工作,使机械工业多年来没有完成的一些重大技术装备得以研制成功并投入生产运营,国产化水平不断提高。截止1993年底,已累计完成40多项设备并在50多项重点建设和技改工程中投产应用,其中15项成套设备基本上实现了国产化,并在30多项工程中推广应用,为国民经济建设做出了重要贡献。 2.促进了企业的技术改造、技术升级和产品结构优化。中国机械行业从1978年至今共引进了二千多项先进技术,重点骨干企业基本上都引进了国外技术。通过消化吸收与自主研究开发,促进了产品的更新换代,提高了整个机械工业的技术水平。通过80年代的技术引进,使我国机械工业50-60年代水平的部分老产品,约有1/5的品种一下跃迁到70年代末、80年代初的国际水平,缩短了近20年的技术差距;而“八五”期间机械工业在引进基础上发展的新产品,90%以上达到了国际70年代末、80年代初的技术水平,50%以上达到80年代中末期的水平。许多先进制造工艺技术与设备也得到推广应用。 3.用引进技术生产替代进口产品,同时推动了机械产品的出口。在消化引进技术基础上,中国机械工业的一批关键设备和通用机电仪产品技术水平和质量有明显提高,已可替代进口和提供出口。到1990年底,已推荐可替代产品25批1911项。企业反馈信息显示,1989年替代产品销售额达22.8亿美元,并出口创汇10亿美元。通过对引进技术的消化吸收,也提高了中国机械产品的出口创汇能力,出口额连年增长。1996年机械工业出口创汇299亿美元,机械产品出口额在全国外贸出口总额中比重已由1991年的12.3%提高到1996年19.8%,成为中国外贸出口的第二大支柱行业。 4.提高了企业的经济效益和市场竞争力。如由原机械部牵头组织的共有47个单位参加的《“八五”国家重大引进技术消化吸收计划》10大项目之一的“新型推土机和装载机关键零部件”项目,以从美国卡特皮勒公司引进的推土机、装载机等五种主机关键零部件技术为对象进行消化吸收,项目完成后产品质量可以达到80年代世界先进水平,主机及零部件的国产化率分别超过80%和85%,年新增销售收入20亿元。 (三)改革开放以来机械工业技术引进中存在的问题 改革开放以来,中国机械工业共引进技术二千多项,其中软件技术占全国的1/3以上,是引进项目最多,引进内容最广的行业,在促进机械工业科技进步,推动机械企业技术改造,提高国民经济各部门技术装备水平方面发挥了重要作用。但也存在不少应引以为训的问题: 1.引进技术的结构不够合理。80年代以来,机械工业单项技术引进虽有明显增加,但引进技术结构中硬件比例仍然偏高,工艺技术引进比例偏低,这在“八五”期间表现得尤为突出。如1992-1995年,机械工业系统进口成套设备、关键设备和生产线带制造技术的项目数占引进技术项目总数的42-68%,引进费用占引进总额的80%以上〔6〕。进口设备和生产线虽省时省事,能迅速提高生产能力,取得立竿见影的经济效益,但用汇高,也难以引进真正先进的制造技术,还得长期花外汇购买配套件。例如,仪表系统“六五”期间为生产引进技术产品,进口零配件所花外汇达5870万美元。 2.引进技术与消化吸收失衡。由于只注重技术引进的投入,不重视消化吸收的投入,把主要精力和资金放在引进投产上,未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。有的产品投产后性能指标达不到进口产品水平,形不成规模经济效益。制造难度大的大型成套设备的国产化水平更低。例如,中国从70年代就开始大规模引进国外先进的大型石化成套装备,但始终没有解决好国产化问题。按大型石化设备采购额计,1985年国产装备市场占有率仅为10%,1997年也只有20%左右。由于技术引进与国内消化吸收及自主开发结合不紧密,导致机械工业技术引进仍停留在掌握已有技术、提高国产化率的较低层次上,没有上升到形成自主开发创新能力上来,因此也就难以走出“引进——落后——再引进——再落后”的“Zeno悖论”的陷阱。 3.宏观调控乏力,重复引进现象严重。由于宏观调控乏力,审批把关不严,缺乏权威性的引进规划和综合性、全局性分析论证,加之体制上条块分割以及长官意志作梗等原因,导致大型装备、高档消费品生产线和中小型机电产品的盲目进口和重复引进。在90年代境外直接投资大量涌入的时候,这种“引进竞赛”问题变得更加突出。如在重大成套设备引进方面,自70年代以来,中国从国外引进的化肥生产装置就有120多套,花外汇48.1亿美元,其中大部分是近10年来利用外资引进的;同期还引进了乙烯装置20套,聚乙烯装置21套等,共耗资达200多亿美元。重复引进大化肥和石化成套装置数量之多、耗资之巨、持续时间之长在世界上绝无仅有。〔8〕大型设备引进是如此,单项技术的重复引进现象也比较严重。重复引进不仅花费了大量的外汇,加剧了国家建设资金的紧张,更严重的是使国内的机械制造能力闲置,技术水平得不到提高,窒息了民族工业及制造科技的发展。如果我们学习日本“一号机进口,二号机改进,三号机出口”的经验,按照一仿二改三创造的原则只进口少量生产线和样机并对制造技术加以消化吸收,那就会别有一番景象。 4.不讲究引进策略。不少单位把主要精力放在出国、谈判、签约等具体性事务上,较少注意总结经验和进行引进前的可行性论证,更缺少具有理论性、战略性、前瞻性的系统谋划。由于缺乏对外贸易经验,不熟悉国际惯例,不了解国际市场行情,不研究引进策略,致使机械工业技术引进费用偏高,平均每项比日本高出3~8倍;有的专利已过期,有的技术已淘汰,有的产品环保部分严重不合格,却白白搭上大量外汇去引进,造成不应有的损失。 五、历史给我们的几点启迪 回顾建国50年来机械工业技术引进的曲折发展历程,认真总结其正反两方面的经验与教训,可以得出以下几点启示: 1.必须正确选择技术引进的内容与方式。目前,中国机械工业已有比较雄厚的物质技术基础,已没有必要再象50、70年代那样为提高生产能力而花费大量外汇去进口大批成套设备,以减少对外国技术的依赖性,增强本国的自主开发能力。在我国机械工业今后的技术引进工作中,必须学习先进国的成功经验,不断加大单项技术在技术引进结构中所占的比重,而单项技术又要以先进适用的设计制造技术和关键、共性技术以及管理技术等“软件”技术为主。也就是说,凡是国内有一定技术装备基础,引进技术后自己就可以制造的,就决不进口设备;凡是购买关键设备或部分关键部件就可以配套生产的,决不进口成套设备或整机;凡是进口国内急需而又不能制造的硬件设备,必须同时引进其设计制造技术。只有这样,才能以最小的代价获得最大的引进效益。 在引进技术的内容上,要根据机械行业发展需要和市场需求,结合自身的技术水平、工作基础和配套能力,采用许可证贸易、技贸结合、合资经营、交钥匙工程、顾问咨询等灵活多样并有长期实践基础的引进方式,引进那些投资少、见效快、盈利多、创汇高的先进成熟技术,特别是关键、共性制造技术和重大装备技术。鉴于当前国有机械企业尚未走出低谷、下岗人员增多这一国情,引进技术不能片面追求高、新、奇,而应注意其实用性,主要引进一些有利于缓解劳动力就业矛盾的先进适用技术和国内已有技术所需的配套技术,对国内研究开发工作已经成熟或依靠自身技术力量短期能解决的、国内生产不急需的或不适合中国国情的、暂时消化吸收不了的或难于推广应用的技术及产品,则应限制引进。 2.必须处理好技术引进与消化吸收及自主创新的关系。大家知道,科学无国界,技术却有国界,中国机械工业目前所引进的技术虽然是国际上80年代末、90年代初的先进技术,但大部分是国外处于生产饱和期和即将淘汰的设备和技术,是“二手设备”和“二流技术”,真正先进、尖端或敏感的技术国外是不轻易转让的,甚至对我严密封锁,也无法靠技术贸易方式获取。现代科技发展日新月异,如果中国只重视引进技术和设备,满足于投产、达产,提高生产能力,而不重视发展创新,那就只能永远步别人的后尘。日本技术引进的成功经验,在于走引进创新之路,致力于消化引进的世界各国技术之长;并结合国情加以改进创新,从而后来居上,成为世界经济强国的。据对我国大型机械工业企业在“八五”期间开发成功的92种量大面广的典型新产品的技术来源进行抽样调查,发现主要利用国外技术开发的产品占57%,立足于国内自主开发的只占43%,说明中国机械工业发展主要依赖于引进国外技术的状况尚未发生根本性变化,机械工业消化创新和自主创新能力亟待加强。因此,中国机械工业在今后的技术引进中,必须坚持“洋为中用”和“一学、二用、三改、四创”的原则〔9〕,将学习借鉴和发展创新相结合,将引进先进技术与提高国内科研、设计、制造能力相结合,在加强机械工业技术创新体系与自主创新能力建设的基础上,花大力气搞好技术引进的消化吸收、二次开发与创新工作。要本着“一家引进、联合创新、多方受益、国家得利”的原则,开展多形式、多层次的产学研合作,组织科研、设计、制造、使用单位等多方面力量开展多学科、多技术、多部门的联合攻关,建立起技术引进的联合创新机制和消化吸收的技术联动体系。同时做好引进技术,特别是共性关键的推广应用工作,提高整体技术水平和规模经济效益,进而推动机械产品与技术的出口,实现“引进技术——消化吸收——改进创新——扩大出口”的良性循环。 3.必须加强对引进技术的宏观调控。一是要将技术引进与我国机械工业发展战略和“三大战役”相结合,与机械企业技术改造及机械产品出口创汇相结合,制定出科学系统的引进规划和计划,明确技术引进的战略目标、指导思想、基本原则与重点任务,以指导全行业的技术引进与消化吸收工作;二是强化对技术引进宏观管理,在下放技术引进审批权限的同时,建立权威性的技术引进管理机构,加强对技术引进的宏观导向和重大引进项目的审批,减少和杜绝低水平重复引进和重大、成套项目的盲目引进,保证技术引进的先进性、实用性和效益性;三是进一步完善技术引进的政策法规体系,如产业技术政策、国别政策、消化吸收与创新政策、国产化政策等,以规范各方面的技术引进行为,体现对技术引进与消化创新的政策倾斜;四是运用税收、价格、信贷、财政、汇率等经济杠杆对技术引进加以调节与扶持,如对国内急需的引进项目和骨干企业技术引进项目在关税和产品税上给以优惠,对重大消化吸收项目给予贴息贷款,对市场容量已饱和的引进项目加征关税等。 4.必须搞好可行性论证。为了保证引进的项目在技术上先进、经济上合算、生产上可行,在引进前必须进行详细的调查和充分的可行性论证。要广伸触角,建立技术引进的信息收集与反馈网络及技术引进资料库。要赋予有资格的咨询公司一定的法律地位,规定重大技术引进项目必须由其提供可行性分析报告。在对引进项目特别是重大项目进行技术经济分析时,要从本国的技术、资源和经济条件出发,充分考虑自身的技术力量、消化吸收能力、外汇及资金来源、市场需求、生产条件、环保标准、材料和零部件配套状况以及国际经济形势等方面因素,并对引进项目的消化吸收与国产化前景及可能取得的经济社会效益作出科学预测,在知己知彼的基础上,“货比三家”,选优、择廉引进,只有这样,技术引进才能做到选得准、花钱少、收效高。 机械工业论文:我国机械工业吸收能力论文 摘要:东道国企业的技术吸收能力是影响FDI技术外溢的重要因素,主要分析我国机械工业在人力资本、技术基础等方面的技术吸收能力对FDI技术外溢的制约情况,提出增强技术吸收能力、促进我国机械工业FDI技术外溢的对策建议。 关键词:FDI;技术吸收能力;技术外溢;机械工业 1研究回顾 东道国企业的吸收能力影响FDI技术外溢的效果,这已得到诸多学者的普遍认可。Borenszteinetal的研究表明:单纯的FDI流入并不直接导致技术外溢效应,FDI是否能促进东道国经济的技术进步,从而最终推动经济增长还取决于东道国的吸收能力如何。Borenszteinetal首次运用人力资本作为吸收能力的指标将东道国的吸收能力具体量化,其研究结果表明FDI与东道国的人力资本相结合对经济增长起到了明显的推动作用;进一步的研究还发现,FDI的技术外溢作用存在“临界水平”,即只有当东道国人力资本存量足够丰裕时,东道国才能吸收FDI的技术外溢。Olfsdotter(1998)认为除了东道国的人力资本存量之外,经济开放度、政府政策、人口增长率、基础设施状况乃至行政效率、知识产权保护度等因素同样起着重要作用。Alfaroetal(2000)则认为东道国的金融市场效率是影响其吸收能力的关键因素。Markusen Vanables(1998)用具有技术优势的外资企业与东道国内部门的链接效应(LinkageEffect)来考察东道国的吸收能力。Kinoshita(2000)将研发的作用分为两部分:一是研发的创新作用;二是研发的学习效应,即东道国国内研发的增加将提高国内企业对FDI技术的吸收效果。 我国学者赖明勇、包群、阳小晓(2002)通过实证研究表明在影响我国外商直接投资的众多因素中,人力资本存量起到至关重要的作用,我国人力资本存量的丰裕度决定了对FDI的技术扩散效应的吸收程度。张斌盛、唐海燕(2006)选取留学回国率和外资就业率作为人力资本流量的指标,与传统的人力资本存量指标一起纳入模型进行回归和比较分析,结果表明,FDI和人力资本相结合与经济增长呈显著正相关,尤其是留学回国率以及外资就业率与FDI的结合,其正效应更为显著。 2我国机械工业吸收能力对FDI技术外溢的制约分析 (1)我国机械工业研发经费不足,技术基础薄弱,制约了对FDI技术外溢的吸收。国际上一般认为,研发经费支出占销售额的比重达2%时,企业才可能维持生存,而达到5%时才有竞争力。比较而言,我国机械工业行业许多内资企业还未达到2%的水平,与跨国公司存在巨大差距。研发投入是技术创新优势的来源,也会影响到外商投资企业与国内供应商之间建立关联而产生的技术外溢效应的大小。我国企业要想提高自身技术吸收能力,还需要进行较大的投资,这只有一些大型企业才能做到。而我国机械工业中尽管有些国有企业规模很大,但是,真正能够在国际上具有很强竞争力的企业还屈指可数。目前我国机械工业多数企业经营规模小,未能形成一批占有较大市场份额、具有国际竞争力的大企业和企业集团,也未能形成一大批专业化协作配套厂。而且生产的产品品种少,技术含量低,质量不稳定。如我国国产金属切削机床中,数控机床仅占2.8%,而日本1987年已达30%,德国1990年达54%。我国一些机械产品的质量标准总体上低于发达国家,国家标准与国际标准存在差距;高新技术产品、机械基础产品和重大技术装备成套供应能力不能满足市场需求,长期依赖进口;中低档机械产品出现结构性过剩,积压严重。由于我国机械工业中间产品生产企业的规模一般都较小,在所生产的中间产品的性能、质量稳定性和多样性等方面与跨国公司的要求相比存在着较大差距,导致跨国公司难以与之建立起后向联系。而且我国企业在技术及管理水平上与跨国公司的差距大,双方难以建立平等的合作伙伴关系,跨国公司觉得培植当地供应商的成本太高,从而选择国外进口中间产品。而跨国公司如果与我国企业之间的联系微弱,其中间产品来源于国外,产品在国际市场上销售,子公司的经济活动只是充当了一个组装中心的功能,那么就很难对我国经济产生技术溢出。 (2)我国机械工业人力资本水平低对FDI技术外溢吸收的制约。由中国机械工业联合会、中国机械冶金建材工会组成联合调查组于2005年的一项调查表明:目前我国机械行业高级技工所占比例小且年龄结构老化。据对87家机械行业国有大中型企业调查统计,生产工人中,高级技师和技师、高级工、中级工、初级工、无等级工分别占工人总数的2.26%、13.54%、31.77%、34.34%和18.09%。87家企业中,中级工、初级工、无等级工所占比例达84.2%。这与工业发达国家高级技工占40%的比例相差甚远。从调查情况看,高技能人才奇缺,后继无人严重。以调查的企业数据为例,高级技师仅占工人总数的0.26%,技师占2%。而且近70%的中级工、初级工(不含无等级工)只有中等以下文化程度,这种素质状况远不能适应高、新、精设备对操作工的需要。高级人才、技术人员的匮乏必然会影响到外资企业对我国机械工业的技术转移和扩散。跨国公司子公司需要在东道国雇佣熟练劳动力和高素质的管理人员,如果当地劳动力素质与跨国公司的要求存在着较大的差距,就会加大跨国公司的进入成本。因此,由于人力资本的限制,我国难以吸引资本技术密集型的跨国公司进入,同时也不能有效吸收跨国公司扩散的技术。(3)政策、体制不完善也影响到FDI对我国机械工业技术外溢的大小。这主要表现在以下几方面:第一,我国科技体制改革不到位。我国机械工业比较分散,开发能力建设上过多注重行业研究所研究能力的提高,每个产品都有归口研究所,产品开发主要依靠研究所,而没有重点把产品开发能力放在企业进行。同时,对于大量尚不具备建立开发中心能力的中、小企业,政府未能充分利用科研院所力量,为其提供技术支持,建立起技术开发支撑体系。在这种背景下,希望提高技术水平从而进入跨国公司全球分工体系的企业既得不到科技资源,也难觅技术支持和帮助,外资企业在国内市场遭遇不到有力的竞争。这样,技术外溢既缺乏有效的利益激励,也缺乏有力的竞争促进,技术外溢的步伐就会相应放慢。第二,通过FDI引进技术的管理体制上还不完善。未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持机械装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。第三,劳动力市场不完善。人员流动是产生FDI技术外溢的重要途径。在跨国公司的高薪诱导下,大批国有企业技术人员流向外资企业,却很少看到外资企业的管理人员与技术人员回流到国有企业。在人才流动方面,主要是在外资企业之间流动。人员流动带来技术溢出也包括跨国公司的管理和技术人员离开跨国公司后自己创业。这需要国内存在较为健全、完善的金融与资本市场,但从现在的情况看个人创业的困难较大,特别在融资渠道方面还不够通畅,贷款担保风险投资基金业的发展尚显不足。第四,知识产权保护制度不完善。知识产权保护不力,使得外资企业更加注重对技术的严格保密,也不能更有效地发挥我国机械工业企业在技术上自主创新的积极性。据机械工业联合会的统计,目前工业发达国家的新产品贡献率52%,我国仅为5.9%。具有自主知识产权优秀技术的产品少,克隆产品较多。这样的结果除了自主创新能力削弱之外,还容易遭到侵权指控。即使出现了自行研制的技术,也很容易被指责为“剽窃”。中国不久前自行研制的“CM1海豚”磁悬浮列车还没有试运行,就被德国一些媒体和企业指责为“抄袭了德国磁悬浮技术”。 3提高技术吸收能力促进FDI技术外溢效应的对策 首先,加强机械工业人才队伍的建设。结合行业和企业的发展实际,积极支持和指导企业对各类人才队伍的建设工作,特别是要充分利用现有资源,加强对各工种岗位技能工人的培养,通过继续教育、技术比武、职业培训、技能鉴定等多种方式,加快提高技能工人队伍的整体素质。此外还应建立有效的激励机制,充分发挥技术人才的创造性与积极性。确实落实国家有关技术入股、技术参与分配的政策,鼓励有真才实学的技术人才开发新技术、新产品,或应用高新技术提高传统机械产品的技术水平。 其次,努力推进技术创新和“产学研”相结合,建立和完善以企业为主体的社会技术创新机制。我国机械工业企业要充分利用已掌握的自主知识产权,加强与国内外科研单位和企业合作,充分利用并整合国际国内先进技术,扩大市场占有份额。按照市场经济规律,利用产业集群的载体,以企业为主体,以高校和工业研究院等科研院所为依托,促进产学研紧密结合,加快对机械行业亟待解决的科技问题、重点项目的研究和重点产品的技术升级、以及产品前沿性的研究和攻关,形成三者互相合作、合理分配和利用资源、研发成果共享的创新局面。这样不但会使创新能力增强,而且还可以加快新技术的扩散,可以使机械工业生产力总体水平在较短时期内迅速提高。 再次,增加我国企业研发投入。要解决研发资金不足的问题,首先应转换企业经营机制,使企业在市场竞争中不断提高自身实力。只有实力提高了,才有更多的资金投入到研发活动中。同时,政府也应有辅助投资并且给予相应的鼓励政策。在有关机械工业的科技计划中,增加创新技术研发的比重以及重大技术机械装备国产化专项基金的预算。在原行业技术发展基金的基础上,可重组成立国家产业技术基金,重点用于支持共性、基础性、关键性和竞争技术的研发。另外,要健全、完善金融市场,为国内企业提供良好的融资渠道。尤其是要大力发展科技信贷业务,扩大金融机构对企业的科技投入。 机械工业论文:机械工业绿色制造技术管理论文 [论文关键词]绿色制造机械制造可持续发展 [论文摘要]在节约环保的发展趋势下,推行绿色制造技术给机械工业带来了新的发展机遇。本文从分析绿色制造技术的特点入手,阐述了企业在实施绿色制造技术时应遵循的原则,并指出企业推广实施绿色制造技术的主要途径。 一、绿色制造技术的特点 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。其主要特点有以下几点: 1.绿色设计。绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为一个重要的指导原则。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性:它首先是在绿色(节能、环保)设计的原则指导下,在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素,包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调,各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈,从而在其设计研发过程中及时改进,使产品设计达到最优化。 2.绿色材料。绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染,易回收的材料。为此,一是要多开发绿色材料,并建立绿色材料库;二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。 3.绿色工艺。绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。 4.绿色处理。绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理,一是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计,如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法;二是发展绿色再制造技术,如再制造加工、过时产品的性能升级等。 二、企业实施绿色制造技术的原则 实施绿色制造技术过程中,企业必须遵循以下原则:(1)依据ISO14001的要求事项,建立、实施并不断完善环境管理体系,定期对体系进行评审,确保体系有效实施;(2)在企业的全部活动中自主地制定环境目标,进行环境保护;(3)控制或减少设备开发和制造阶段使用和排放对环境负效应大的物质,推进污染预防。在设备开发、制造和废弃过程中考虑资源的有效利用和再生利用,降低损耗。加强固体废弃物的回收再利用管理,减少污水、烟气、噪声等对环境的影响。开展节能降耗活动,合理利用能源资源。 三、我国机械工业实施绿色制造技术的主要途径 1.建立并遵守环境保护体系,重视绿色意识教育。我国机械工业应加快建立ISO14001环保体系,并且致力于同ISO9001质量体系一体化,便于在开展各项活动中兼顾评价环境影响。通过建立环保体系,使企业员工能够针对产品生命周期全过程中伴随的环境问题进行正确识别,并积极采取措施加以预防和有效处理,使环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化。通过建立“善待环境”的工厂,谋求与地球环境、需求者、地域社会的共生,从而实现工厂与社会的可持续发展。重视对员工进行安全意识、质量意识、节约意识、效率意识、环保意识等的教育和培训,以提高全体员工对经济效益、环境效益和社会效益的正确理解,充分认识到绿色生产的社会责任。 2.注重绿色设计,实施绿色制造工艺技术。绿色设计是绿色制造技术的优秀,设计阶段是产品生命周期的源头,从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。 目前机械工业在绿色设计方面的主要内容包括:(1)确定绿色设计的原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计,选择绿色工艺和设备进行加工,用节能、节水、省料等最优化设计规定产品的实现方式,对材料进行标识,优化可装配和可拆卸性设计;(2)确定绿色的设计评价指标是节能、节水认证和再商品化率;(3)产品绿色排序是一种表示产品绿色程度的方式,主要是通过第三方采用随机抽样方法,由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、安全、健康、警示、适用的性能、可接受的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分。第三方将抽查结果结合公共环境报告进行综合分析,将排序结论向社会公告。其权威性虽往往受到质疑,但可作为顾客选购产品时的参考,因此也是顾客对企业产品满意度的一种体现,成为企业进行绿色改进的信息来源。 3.创新技术工艺,发挥环保效益。绿色制造技术应从理念落实到具体生产技术工艺中,才能最大限度地发挥其环保效益。比如在磨削加工时,采用油基磨削液会产生油气、烟雾,使生产环境恶劣,而且磨削液的后期处理成本太高,要改善这种情况,可以采用干磨削或准干式切削方式来加工。这样不仅有效地减少了资源消耗,节约了生产成本,而且还有利于降低对环境污染,有利于操作人员的劳动保护。 四、结束语 在大力倡导环保主题的今天,基于可持续发展观点的绿色制造技术是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。我国从事机械制造的工程技术人员应该加强绿色制造技术的研究,重视绿色制造技术的应用,促进我国机械工业的可持续发展,推进我国机械加工企业的国际化成长。
地下建筑工程论文:地下建筑工程防水技术研究 【摘 要】针对吉林油田地下建筑工程防水的实际情况,分析某些防水施工技术的相关工程做法,提出一些新的防水材料和防水施工技术,运用于地下工程建设中,希望能给地下工程的设计者与施工技术人员带来某些技术上的参考。 【关键词】地下建筑工程;防水;混凝土 随着国家经济的振兴,建筑业也在突飞猛进的发展,地下工程建筑也随之越来越多:隧道、涵洞、地下停车场、地下游乐场、地下商场等等。这些地下建筑除了可靠的结构外,还须做好工程防水,地下工程的防水不但关系到结构耐久性,还关系到建筑使用功能的好坏。随着技术的更新而不断改进。即使有了一些防水施工技术,但还是有很多地下工程在正常使用过程中出现渗漏水的现象,有些严重的甚至导致了使用功能的中断。为了吸取这些失败的防水技术教训,在吉林油田的地下工程建设中,我们不管是设计部门还是施工单位,都应该对地下工程防水引起特别的重视。本文就对地下建筑工程防水技术进行研究讨论。 1、吉林油田地下工程现状 现在油田地下工程主要有:地下车库、地下电梯井、地下商贸、地下或半地下泵房、储油池、阀池、污水池、检修井等等。其中有部分地下建筑不须做防水,其它多数均须做好防水,而且多数地下建筑的防水等级须达到二级乃至一级,以保证使用功能的正常运行。 2、地下工程防水原则 地下工程防水设计应遵循:防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理的原则。应做到定级准确、方案可靠、施工简便、耐久适用、经济合理。 3、油田地下工程常用的防水做法 1)防水混凝土防水 这种防水做法一般须配合卷材防水、防水砂浆或者防水涂料进行防水。结构设计时须注意:结构层厚度不应小于250mm;裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通;钢筋保护层厚度迎水面不应小于50mm,混凝土垫层强度等级宜为C15, 厚度一般为100mm。 结构防水施工方法简单,保证混凝土应连续浇筑,少留施工缝,当需留设施工缝时,须配合相关标准图集选择好合适的位置即可,这里不再详述。 2)卷材防水 卷材防水选用的卷材为高聚物改性沥青类防水卷材或合成高分子类防水卷材,卷材及其胶粘剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性。卷材防水适用于经常处在地下水环境,且受侵蚀性介质作用或受振动作用的地下工程,保温层一般用于室外冻胀层以上的部分,该做法防水等级基本能达到一级。 卷材防水施工应注意:防水层基层应平整牢固、清洁干燥,阴阳角处应做成圆弧或折角,并应符合所用卷材的施工要求;卷材接缝必须应用材料相容的密封材料封严;铺贴卷材严禁在雨天、雪天、五级及以上大风中施工,冷粘法、自粘法施工的环境气温不宜低于5℃,热熔法、焊接法施工的环境气温不宜低于 -10℃。施工过程中下雨或下雪时,应做好已铺卷材的防护工作。但是由于设计时,对于一些施工中的细节问题没有加以明确说明,可能就出现了施工中卷材接缝不好,或者防水混凝土墙体变形缝处理不当,也造成了防水效果不佳。因此,施工中加强施工组织管理,合理安排施工顺序,严格按照相关施工规则进行施工,是保证做好地下工程防水的关键所在。 3)防水砂浆防水 防水砂浆包括聚合物水泥防水砂浆、掺外加剂或掺合料的防水砂浆,宜采用多层抹压法施工。防水砂浆适用于地下工程主体结构的迎水面或背水面,不应用于受持续振动或温度高于80℃的地下工程防水。保温层一般用于室外冻胀层以上的部分。聚合物水泥防水砂浆厚度单层施工宜为6mm~8mm,双层施工宜为10mm~12mm,掺外加剂或掺合料的水泥防水砂浆厚度宜为18mm~20mm。 施工时应注意:基层表面应平整、坚实、清洁,并应充分湿润、无明水;施工前应将预埋件、穿墙管预留凹槽内嵌填密封材料后,再施工水泥砂浆防水层;基层表面的孔洞、缝隙,应用与防水层相同的砂浆堵塞抹平;不得在雨天、五级及以上大风中施工,冬期施工时,气温不应低于5℃,夏季不宜在30℃以上或烈日照射下施工;水泥砂浆防水层终凝后应及时进行养护。 4)涂料防水 涂料防水层包括无机防水涂料和有机防水涂料。有机类涂料主要为高分子合成橡胶及合成树脂乳液类涂料。无机类涂料主要是水泥类无机活性涂料,水泥基防水涂料中可掺入外加剂、防水剂、掺合料等,水泥基渗透结晶型防水涂料是一种以水泥,石英砂等为基材,掺入各种活性化学物质配制的一种新型刚性防水材料。它既可作为防水剂直接加入混凝土中,也可作为防水涂层涂刷在混凝土基面上,大大提高混凝土的密实性和防水性。聚合物水泥防水涂料,是以有机高分子聚合物为主要基料,加入少量无机活性粉料,具有比一般有机涂料干燥快、弹性模量低、体积收缩小、抗渗性好的优点。 这些新材料均具有良好的耐水性、耐久性、耐腐蚀性及耐菌性,无毒、难燃、低污染,轻质、高强、易加工且环保,达到生态节能,低碳减排的目的。 4、预埋穿墙管防水做法 地下工程中,一般有很多预埋管线,做好预埋管线的防水,对工程的防水起到非常重要的作用,预埋管穿墙做法分三种:翼环式穿墙管防水构造、柔性穿墙管防水构造和刚性穿墙防水套管构造。 5、后浇带防水构造技术 后浇带是在地下工程不允许留设变形缝,而实际长度超过了伸缩缝的最大间距,所设置的一种刚性接缝。 后浇带的施工应在两侧混凝土干缩变形基本稳定后进行,混凝土的收缩变形一般在6周后才能基本稳定,在条件许可时,间隔时间越长越好。 后浇带采用补偿收缩混凝土,补偿收缩混凝土是在混凝土中加入一定量的膨胀剂,使混凝土产生微膨胀,在有配筋的情况下,能够补偿混凝土的收缩,提高混凝土抗裂性和抗渗性。采用补偿收缩混凝土时,底板后浇带的最大间距可延长至60米,超过60米时用膨胀加强带代替后浇带,加强带宽度为1~2m,加强带外用限制膨胀率大于0.015%的补偿收缩混凝土浇筑,带内用限制膨胀率大于0.03%、强度等级提高5MPa的膨胀混凝土浇筑。 后浇带的宽度主要考虑:一是对后浇带部位和外贴式止水带的保护,二是对落入后浇带内的杂物清理,三是对施工缝处理和埋设遇水膨胀止水条,故后浇带宽度宜为700~1000mm。 6、小结 依据国内相关地下工程的规范规定,对地下工程防水技术研究,形成出版了《地下建筑防水构造》吉J2011-020图集,以供今后的地下防水工程设计和施工使用。方便设计和施工,加强环境保护意识,重视结构耐久性,大力发展先进可靠的防水施工技术,优先采用环保可靠的防水材料,逐步运用于地下工程的建设中,为国家地下工程建设事业尽一份应有的力量。 地下建筑工程论文:防水措施与高层地下建筑工程施工技术的研究 摘要:近年来,我国经济突飞猛进的发展,建筑行业作为我国的支柱性产业也有着更大的成就,它加快了城市建设的步伐,使我国正式进入到国际化的行列之中。但是,作为21世纪的中国,利用地上面积进行基本建设已不能满足节约土地资源和城市化的要求,能够最大限度的开发利用地下资源是我们目前关注的热点问题。地下建筑工程长期处于潮湿的复杂的环境之中,对于它的建设是一项极其复杂的工程,本文以具体的实例从地下建筑工程施工技术和采取的防水措施等方面进行具体阐述,希望会为某些相类似的工程项目提供一些参考。 关键词:建筑工程;施工技术;防水措施 前言: 高层建筑地下室结构是伴随我国建筑行业的发展出现的一种结构形式,它大多是由钢筋混凝土的构件相互连接组成的,由于地下室结构长期处于被水包围潮湿的环境当中,组成结构中的钢筋很容易被锈蚀,而混凝土结构的钙也大量流失,最后会导致整个结构遭到破坏,影响了整个建筑物的稳定性和使用寿命。因此,为了提高地下建筑结构的抗破坏性,本文将对地下室结构进行施工技术和防水措施方面的研究。 工程基本情况 某高层住宅小区工程结构形式为框架—剪力墙结构,总建筑面积为21500㎡,其中地上建筑面积为11500㎡,地下建筑面积为10000㎡。地下室基础桩采用+400预应力孔桩,层高为5.1m,基础底标高为-5.5m。根据地质勘查资料表明,该地区地下水位雨季时在-4m左右,整个建筑物的大型配套设备包括发动机等均在地下室放置,因此,在这种特殊的环境下,此地下室对防潮、防渗的要求级别特别高。那么,在对此进行施工中,要精心的组织和施工,以保证建筑地下结构防水取得更好的效果。 对于施工技术措施的选择 施工技术措施的选择要根据项目的特点及地质条件全面考虑,本工程因为自身条件的复杂性和特殊性,采用“刚柔结合、防排结合”双结合的原则。具体理解为利用钢筋混凝土结构的自身防水性加上“js”复合防水涂料双结合的施工技术。 钢筋混凝土结构自身防水 钢筋混凝土结构自身防水是指在混凝土拌制形成过程中加入防水剂或者是水泥膨胀剂,使结构不仅在具备承重、维护和抗渗的作用上,还大大提高了自身的防水性能。 (2)“js”复合防水涂料的解释 此种材料是以水泥和丙烯酸酯等聚合物乳液做为主要材料,在拌制中加入外加剂而形成的复合防水涂料。这两种主要材料具有“刚柔结合”的特点,聚合物乳液具有延伸性、防水性,而水泥具有强度高、易于潮湿基层相粘合的特性,当工程对其柔韧性和强度有特殊要求时,可以根据工程的需要对其两种材料的比例加以调整,最终达到理想的效果。 防水施工工艺的流程和做法 在地下室防水施工中,要想达到防水、抗渗的理想效果,首先是要选择好的防水材料,其次是先进合理的施工工艺。另外,对需要进行特殊防水处理的区域,做出详细的防水大样图,以确保达到地下室防水工程的质量等级。 (1)降水与排水施工 此项施工先进行施工放线,施工放线后按1:1进行放坡。将第一层土方挖至设计标高之后,组织人员及时进行边坡的修整,然后进行土钉墙施工,随后开始喷射混凝土面层。由于本工程环境较特殊,地下水位在-4m左右,降水面积和工作量都较大,在地下室防水混凝土施工及养护过程中,根据地下水位分布情况及特点,在底板内共设25个¢350的降水井。做好防水降水的工作,以确保在基坑的底层表面无明水的存在。 浇筑混凝土的方法 先进行基层表面的清理,然后用防水砂浆对基层进行垫平处理,最后进行混凝土浇筑。 ①浇筑底板混凝土:本工程的地下室工程属于大体积施工,在浇筑时,可采用斜面分层的施工方法。采用斜面分层的优点是较好的使用了泵送工艺,提高了浇筑混凝土的效率,减少了混凝土的泌水处理,能够在最大限度上保证上下层混凝土不超过初凝时间。 ②墙柱混凝土浇筑:施工缝处的混凝土表面在下一步施工中,要先用水加以湿润以不能积水又处处湿润为宜,从而确保浇筑的新旧混凝土能够更好的粘结。竖向结构在进行混凝土浇筑时要先进行支模板,在混凝土浇筑过程中,可能会出现竖向结构的钢筋挂浆而使落下的混凝土少浆,导致模板出现烂根的现象,为了避免这种情况的发生,应在大模板底部填入30-50mm厚度的与混凝土同配合比的纯砂浆,在迎水面的平面上,涂抹一遍砂浆,再以比例为1:1厚度为50mm的膨胀水泥砂浆进行涂抹,在进行浇筑时,对于分层的厚度要严格控制在0.5m左右,在浇筑墙体时,每次浇筑的长度控制在30m以内,以连续性浇筑为基本原则。 ③顶板混凝土浇筑:混凝土浇筑之前,同样是先进行清理和湿润,浇筑采用的工具为平板振动器振捣,方式为“交错式”振捣。在振捣过程中,振捣棒的移动距离控制在300mm以内,振捣原则为“均匀振捣、防止漏振”,每一次移动插点应把握好时间,以不出现气泡、表面出现灰浆为准。在振捣过程中,要尽量避开电盒、预埋件等,以防止为后续的工作带来不必要的麻烦。 ④注意事项:防止混凝土施工应以连续浇筑、少留施工缝为原则。如不能避免,需留置水平缝时,应在缝处加设一圈宽为300mm的钢板止水带,并对其进行及时浇筑。如需留置垂直施工缝时,在缝处加设一竖直方向的宽为300mm高为墙高的钢板止水带,并对其进行及时浇筑。如在施工缝处采用的不是钢板止水带,而使用遇水膨胀橡胶妮子止水条时,一定要保证止水条安装位置的准确性。 四、“js”复合防水涂料涂覆的方法 本工程对“js”复合防水涂料涂抹的程序是:首先待地下室外墙维护结构施工完成后对地下室外墙面上涂抹防水涂料,之后再将“js”复合防水涂料抹在墙面上,最后对此种材料进行保护措施。具体的做法是:待基层干燥后,组织人员对墙面进行清理找平,在保证基地标高准确的前提下,涂抹一遍水泥胶,水泥胶的厚度要按照实际的需要进行控制,不可过多也不能过少,在“js”复合防水涂料的涂覆有两个基本的施工要点: (1)配合比的控制:配合比的控制对此防水涂料起着至关重要的作用,它是采用液料和粉料以1:1.5的比例混合而成,调配过程是在搅拌液料过程中加入粉料,全部调配完成之后还要使用机械搅拌约5分钟时间。 (2)涂覆要求:用刷子或滚子进行涂覆,涂覆的顺序是为:下层涂覆、中层涂覆、上层涂覆。涂料在涂抹过程中要随时进行搅拌以防止涂料出现沉淀,影响涂覆的效果及质量,涂覆过程中,用力要均匀,不能有局部薄或者厚的现象,涂料及基层之间要保证粘结密实,不能留有气泡。上一层的涂覆时间要以下一层的涂层不沾手时为准。 五、各部位防水施工 (1)大面积的防水施工的方法:底板及墙侧面的施工属于大面积防水施工,操作时首先是清理基层表面,之后再基层表面涂刷水泥胶为0.3mm,在水泥胶干燥之后,涂抹“js”复合防水涂料,涂抹应水平竖直纵横交错的涂刷,全部涂刷完成之后再面层抹一层粗砂,以保证防水效果。 (2)后浇带的防水施工:如果正常王城了“js”复合防水涂料后,为了提高防水能力,可以再加设一道宽为2.1m,厚为2.8m的sbs改性沥青防水卷材,其长度尺寸为底板加剪力墙高度,此道工序完成后,回填砂垫层,从而达到更好的保护效果。 结束语:目前我国对于地下建筑工程的开发越来越多,对地下建筑工程的需求也也越来越高,而地下建筑工程的防水施工质量是影响建筑工程安全性和使用寿命的关键性因素,因此我国的建筑专业人员将继续致力于地下建筑防水施工质量的研究当中,创造出防水功能更强的建筑工程。 地下建筑工程论文:试论地下建筑工程的基础技术 摘要:随着城市化进程的加快,城市建设快速发展,城市规模不断扩大,城市人口急剧膨胀,许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病,给人们居住生活带来很大影响,也制约城市经济与社会的进一步发展,成为我国现代城市可持续发展的障碍。在这样的背景下,我国城市地下空间发展由九十年代前的人防建筑工程建设转变到九十年代以“城市可持续发展”为目标的地下空间开发利用的发展战略上来。 关键词:地下 建筑工程 施工 展望 在我国随着我国城市化进程的不断发展、进步,人民的物质生活水平的不断提高,城市出现了用房拥挤的情况,开发地下建筑工程已成为城市发展壮大的必然,也是一个城市发展的亮点。苔罗阿尼先生认为:所谓地下建筑工程是指在开挖深度不到6m时,单凭经验施工也不会遭到失败,即使地基土质略差,用一般方法也能安全施工。在设计中过分保守是不经济的。另外,如果深度大于6m,需要涉及到土力学方面的一些问题。根据一些专家的建议,处理开挖时挡土墙周围地基的稳定问题。 一、地下建筑工程的关键技术 我国在地下空间开发过程中,发展了非常成熟的地下建筑工程技术,其中具有代表性的是下列三项技术。 明挖技术(基坑技术)随着我国地下空间的发展,地下建筑工程建设项目的数量和规模也迅速增大,产生了大量的深基坑建筑工程,并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术。从支撑技术上形成并发展了重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术,从围护工法上形成并发展了简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法、逆作法(又叫盖挖法)等多种工法。基坑建筑工程的设计理论、计算方法也得到不断改进,基坑建筑工程的设计规范也有一定的发展。 九十年代以来,基坑建筑工程规模不断加大,深度不断加深,与建筑物等已有设施距离越来越近,推动了深基坑建筑工程的设计向更高水平迈进,使我国基坑建筑工程的设计施工进入环境设计阶段,促进了时空效应基坑工法的生产与应用,并达到国际领先水平。 该方法考虑时空效应,科学地利用土体自身的控制地层位移的潜力,以解决软土深基坑稳定和变形问题。这种方法的主要特点是设计与施工密切结合。在设计中,设计参数(如被动区水平抗力系数K)的取值从现场反应来确定;施工中,开挖与支撑的施工工序基本是按分块、分层、分步、对称、平衡的原则制定,并以科学的施工工艺,有效地控制基坑的变形。 暗挖技术(以隧道设计施工技术为代表)在我国,大量的线形地下空间均是以暗挖法形成的。其中两项关键技术,适于软土(岩)地区的盾构法与适于硬土(岩)地区的新奥法(及矿山法)在我国均有较大的应用与发展。 盾构法我国自六十年代研究开发盾构技术以来,已成功地采用盾构施工技术修建了几十条车行和水工隧道,盾构机械装备从早先的机械式盾构、网格挤压式盾构,在引进和消化国外技术的基础上,发展到今天的上压平衡盾构(EPB)、泥水加压式平衡盾构。隧道衬砌设计及计算机理论大致经历了起步阶段(主要是借鉴国外的设计原理进行刚性衬砌设计)、柔性衬砌阶段和目前正在进行的以地层移动理论研究为主的阶段,其集中在对隧道的纵向变形及隧道纵横向内力、变形的影响问题、衬砌厚度偏大问题、管片宽度偏小问题、纵向拼装错缝问题等方面的研究和开发。 在我国大量的地下建筑工程实践中,发展了基础扩大托换、坑式托换、预试桩托换、压入桩托换、打入桩或灌注桩托换、树根桩托换、锚杆静压桩托换、基础加压纠偏法托换、基础减压和加强刚度法托换、化学加固法托换、地下铁道穿越托换和结构物的迁移等门类齐全的多种托换技术,在城市建设和地下空间开发中发挥着不可替代的重大作用。 二、地下空间开发利用展望 随着我国经济、科学技术水平发展、城市化水平的提高及城市可持续发展战略的贯彻,开发利用城市地下空间越来越表现出巨大效益和潜力,我国城市地下空间开发利用必将向现代化、国际化、科学化的方向发展。具体说来,我国城市地下空间开发利用事业将出现下述几个发展趋势: 综合开发利用的趋势。城市地下空间开发利用将不再是满足某一单项功能,将立足于城市的整体建设与功能要求,是多项城市功能的整合共容,如满足交通、商业、供给与环境等的大型综合体。同时,也不再是一种空间形态的孤立,而是由点、线、面、体等多种形态的空间灵活组合贯通的有机的、丰富的空间整体。 规划与设计理论的发展。建立在城市可持续发展与城市三维立体发展的战略思路上,将地下空间作为城市三维发展的一个维度,地下空间规划与设计理论将会逐步充实完善,其将指导城市科学地向地下延伸。 开发技术的发展。我国目前的地下空间开发的土木技术已接近或处于世界先进水平,但涉及到一些关键辅助设备等技术,如机具技术、计算机与电气控制技术、自动化技术等等,与世界先进水平还有大的差距,会影响到地下空间开发的规模与成本,将来随着对引进技术的消化吸收和加大研制开发的投入,将会逐步缩小这些差距。 法规与管理维护越来越完善。不仅有完备的法规、政策及管理措施和先进的维护技术水平,还将形成一整套推动地下空间综合开发利用的实体和管理部门。 环境要求与环境控制将被更加重视,相应技术工艺日益成熟。无人的城市地下空间设施会更加安全、高效,有人的城市地下空间设施会更加舒适、美观,地下空间内环境中的造景、幻境及地面环境模拟等技术会大大发展。同时,将更多地从环境保护、城市景观保护和历史文物保护的角度开发利用城市地下空间。 新工艺与新材料不断涌现。为了降低城市地下空间开发的成本与难度,并适应多种形态的地下空间的组合,满足多种设施功能的交叉与共容,高效、经济的施工工艺将会不断产生,尤其是机械挖掘技术与施工自动化技术会有较大进步。同时,新的建筑装饰材料尤其是地下防水与环境改善的材料也会不断涌现。 地下建筑工程论文:浅谈地下建筑工程施工技术与防水措施 摘要:随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,所以地下工程施工在整个建筑工程施工中越来越重要。本文作者根据自己的实际工作经验,结合工程实例, 主要针对实例中的地下建筑工程施工技术与防水措施作出了相关的阐述分析,具有一定的参考借鉴价值。 关键词:地下建筑工程;施工技术;;混凝土;防水措施 1概述 21世纪是人类大力开发、利用地下空间的世纪,地下建筑工程施工技术已成为学术界和工程界十分关注的热点问题。地下工程长期处于水的包围之中,而水的来源与成分又极为复杂,往往包含很多有害介质,因此地下工程混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还应满足现场实际施工的要求。 下面结合某住宅小区地下工程施工实例,对地下工程的施工关键工序及重要节点处理方法进行了系统的阐述。该地下工程为局部三层,现浇钢筋混凝土框剪结构、桩筏基础,防水设计等级为一级。 2 地下建筑工程施工技术 2.1地下工程底板 2.1.1施工工艺流程 抄平放线 承台及柱基基坑(含集水井基坑)和墙基基槽石方挖掘(含破墩头) 砌砖模承台底、坑槽底和底板底混凝土垫层浇筑 抗拔锚杆施工 地下工程底板防水层施工 底板钢筋安装地下工程外墙及集水井模板安装 底板混凝土浇筑 混凝土养护。 2.1.2主要施工技术 地下工程分为南北两个施工区,即后浇带以南为A区,以北为B区。每个区各安排一个铁工队、一个木工队和一个混凝土工班同时进行施工(若不能一次性提供地下工程基坑供基础及底板施工,则每个施工区也只能安排各主要工种各一个施工队施工)。 (1)按地质报告,基坑底全部为中微风化岩,故承台及柱基基坑和墙基基槽的挖掘,按业主要求,采用爆破的方法为主,局部用凿岩机修整为辅,再用钩机挖运为主,人工修整、清运为辅,A(B)区由西(东)往东(西)、逐段爆破、铲运,再用风镐修整;凿掘宽度为:承台及柱基基坑和墙基基槽凿宽为原设计宽度每边加砖模厚度再加220mm;所有基础的基坑和基槽最少凿深均为原设计基础底深度再加130mm。 (2)平整底板基面:用掺5%水泥的石屑回填夯实底板板底,再浇C15混凝土垫层100mm厚;承台底及柱基坑底和墙基槽底,湿透水浇C15混凝土,并用平板振动器振实,如基坑超深超过20cm,则先用振动棒振捣密实,再用平板振动器来回拖振不少于三遍。垫层浇完6h后不超过12h即要开始进行淋水养护,每天不少于4遍,连续养护不少于7天。 (3)底板混凝土垫层养护3天后,A(B)施工区由东(西)往西(东)按由深到浅,按承台柱基墙基(个别为地梁)板墙柱的顺序安装底板钢筋(含防雷焊接及水电预埋和后浇带止水钢板、收口易铝板安装)。绑扎底板钢筋时,按设计规定的主方向,下层主方向的板筋在下、次方向的在上,上层则次方向的板筋在下、主方向的在上。承台、墙柱基钢筋保护层,按设计要求的厚度全部采用塑料保护层垫块,每平方米不少于4块;而板面筋则用Ф14@1000×1000“凳仔”筋支撑牢固,“凳仔”筋支承在板底筋之上,不允许直接支承在板底防水层上,以防渗漏。 2.2底板模板安装 底板混凝土工程量大,但根据我公司曾施工过的同类工程,并按有关大体积混凝土的定义,该工程底板尚不属于大体积混凝土结构,即为了节省投资及赶工期,没必要采取混凝土内埋管通水降温的措施,为了防止产生温度及收缩裂缝,施工中采用下列措施: (1)与混凝土公司密切协商,选择好原材料,建议粗骨料采用东升石场级配良好的5~30mm粒径的碎石,含泥量不超过0.5%,针片状含量低于5%;所用中砂(河砂)的平均粒径为0.4mm,含泥量不大于1%。采用上述材料配制的混凝土,要求坍落度为160~180mm,初凝时间4~5h,强度(含抗渗强度)符合设计要求。 (2)浇筑底板混凝土时,每个区用2台混凝土泵由东往西按业主及设计要求,分两次浇筑底板混凝土,即首次用非抗渗的C35浇筑底板板底以下承台、基坑及基槽的混凝土,分层浇筑振捣密实并扎完底板板筋验收合格后,再用C35、S12抗渗混凝土浇底板板混凝土。每次浇筑都按规定的浇筑方向及循环浇筑步距,24h连续分层浇筑,同时用塔吊吊送混凝土辅助浇筑,加快浇筑速度,防止出现冷缝。分层浇筑每层厚度不超过30cm,浇筑上下层混凝土间隔时间不超过2h(按1h控制),使混凝土水化热易于散发到大气中去,保证浇筑后的混凝土温度分布比较均匀。 (3)浇筑完后浇带两侧混凝土,及时将泌水、浮浆排走,并用清水冲干净后浇带(包括被水泥浆污染的钢筋),然后用胶合板盖严后浇带,以防污水、杂物等掉入后浇带,影响以后浇筑后浇带混凝土的施工质量; (4)按底板混凝土浇筑完成的先后顺序,及时分段加强对底板混凝土的养护,不要等全部浇筑完底板混凝土才开始养护,避免早已浇筑完成并已终凝的混凝土由于不及时养护而导致混凝土表面开裂;因此,每浇筑完成一段底板混凝土够6h即开始用湿麻包袋(或2~3层编织袋)覆盖严密(包括墙柱位置)浇水养护,每昼夜浇水不少于7遍,以保持底板湿润。如此养护3天,待开完线及安装好墙柱钢筋和立完梁板模支撑架后,即在后浇带边沿用M10水泥砂浆、Mu10灰砂砖砌120×200高拦水基,将地下工程底板灌满水进行蓄水养护,养护14天以上。 2.3梁板钢筋安装 (1)梁截面高≥1000mm的梁钢筋采用模内安装,按图绑扎完毕(包括而且特别要注意框架节点钢筋构造要符合设计要求),垫好塑料垫块,经监理验收合格后方可封梁侧模; (2)梁截面高1000mm的梁钢筋采用模外绑扎,即在梁模上方按施工图绑扎完毕,经施工员检查合格并加扎塑料垫块后,再统一将梁钢筋骨架沉入梁模内; (3)板筋全部按施工图要求的间距弹线绑扎,四边支承板底筋短向在下,长向在上,面筋则长向在下,短向在上,绑扎完全部垫塑料垫块,每m2不少于4个。 2.4梁板混凝土浇筑 梁板混凝土要连续浇筑,以泵送为主,用塔吊吊送混凝土为辅,一可加快浇筑混凝土速度,二可以防止浇筑混凝土出现冷缝。 浇筑梁板混凝土前,提前一天将模板淋水湿透,然后各区上下互换浇筑方向(如下层由南往北浇筑时,上层则改由北往南浇筑),相互抵消由于浇筑混凝土对模板所产生的位移。浇筑时,参照底板混凝土的浇筑方向及循环顺序,按先梁后板分段循环浇筑振捣,每步2m宽(步距),确保每步循环时间不超过混凝土初凝时间(按2h计)。 浇筑楼面混凝土,梁用振动棒分层振捣密实,板则用平板振动器来回拖振三遍振捣密实,然后加干水泥砂浆用铝压尺刮平,再用胶塑板抹压平整,墙柱位的混凝土振捣密实后,要做成粗面,且比相邻梁板面略高,以防积水。 浇筑完混凝土要及时安排专人淋水养护,每昼夜不少于7遍,连续养护不少于7天。特别是墙柱混凝土,定人定时射水养护(连同梁板底模板),保证湿透,减少混凝土水化热,缩小高强度墙柱混凝土的内外温差,防止其出现温度裂缝。 2.5模板拆除 1)不承重的侧模板(包括墙、柱、梁的侧模板),只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏(一般捣完混凝土24h后),即可拆除。 2)承重模板(包括梁、板等水平构件的底模),当与结构同条件养护的混凝土试块强度达到下表的规定,并报监理公司审批后,即可拆除: 综上所述,目前城市建设中建造了大量的地下工程及地下车库,由于涉及到工期和投入的建设费用,施工中与地下工程相关的不少问题也逐渐变得突出起来。因此如何协调好技术与经济在建设工程中的相互关系,是每个施工管理人员应该认真考虑的。 地下建筑工程论文:地下建筑工程冻结法等特殊开挖施工方法探讨 【摘 要】地下建筑工程冻结法是在建筑施工中运用人工制冷技术,把待施工的地下工程周围一定范围内的含水不稳定岩土层冻结,使它形成封闭冻结壁,隔绝与地下水的联系,改变岩土性质,增加它的强度和稳定性,确保地下工程安全施工的方法。本文主要阐述了地下工程开挖的冻结方法的原理、优缺点和施工工艺,对地下工程开挖的气压室法、分部开挖支护的方法、超前灌浆、超前锚杆法等特殊开挖方法进行了探讨。 【关键词】地下建筑工程;冻结法;特殊开挖方法 地下建筑工程冻结法是在建筑施工中运用人工制冷技术,把待施工的地下工程周围一定范围内的含水不稳定岩土层冻结,使它形成封闭冻结壁,隔绝与地下水的联系,改变岩土性质,增加它的强度和稳定性,确保地下工程安全施工的方法。这种方法起源于建筑基础的土壤加固。已被应用在矿建、地铁、水利、隧道等工程。在地下水较多,施工困难时,也能运用冷冻法,以液氨注入地层,把隧道周围的土壤冻结起来,进行开挖。现在,冻结技术已广泛应用在特殊地层凿井,基坑和挡土墙加固,盾构隧道盾构进出洞周围土体加固,地铁、隧道联络通道及泵站施工、两段隧道地下对接时土体加固和工程事故处理等方面。 1、地下工程开挖的冻结方法 1.1冻结法原理 冻结法运用的是传统的氨压缩循环制冷技术。为形成冻结壁,在井筒周围由地面向地层钻一圈或数圈冻结孔。孔内安装冻结器。冻结站制出的低温盐水(-28℃左右)在冻结器内循环流动,吸收周围地层的热量,形成冻土圆柱,并不断扩大交圈形成封闭的冻结壁,实现设计的厚度和强度。一般将这一期间叫做积极冻结期,而把掘进时维护冻结壁厚度期间叫做消极冻结期,吸收地层热量的盐水,在盐水箱内把热量传给蒸发器中的液氨,变为饱和蒸气氨,再被压缩机压缩成过热蒸气进入冷凝器冷却。把地热和压缩机作功出现的热量传给冷却水,把这些热量传给大气。 1.2冻结法的优缺点 开挖地下工程的临时支护方法,冻结法施工具有如下优点:冻结法施工的适用范围较为广泛;施工的隔水性能较好;冻结法施工的冻结壁强度高;此法对所处地层扰动较小,地面沉降控制得好;按工程需要能灵活布置冻结孔和调节冷冻液的温度,随时增加和控制冻土壁的厚度及强度。冻土墙的连续性和均匀性较好;对地层污染程度较小。 运用冻结法施工也存在一些缺点,施工周期与其他支护方法相对较长,设备较多,造价较高,冻胀融沉可能导致地面的隆起,对工程造成不良影响。冻结技术可分为竖向冻结技术,水平冻结技术和特殊工程冻结技术。 1.3冻结法的施工工艺 冻结方案选择要全面分析隧道穿过岩层(土层)的工程地质与水文地质特征,按冻结深度、冷冻设备和施工队伍素质统筹确定。要以取得最佳的技术经济效果为出发点,选择技术先进、经济合理的冻结方案。如:冻结法凿井的冻结方案有一次冻全深方案、分期冻结方案、差异冻结方案、局部冻结方案等。冻结深度要按地质条件确定,冻结壁厚度取决于地压状况、冻土强度、变形特征、冻结壁暴露时间、掘进段高及冻土温度,冻结孔设置通常由井筒断面、冻结深度、钻孔允许偏差和冻结壁厚度确定,测温孔按工程特点设置。 冷冻站的一般设备有氨压缩机、冷凝器、蒸发器等。辅助设备有氨油分离器、贮氨器、集油器、调节阀、液氨分离器和除尘器等。氨压缩机是冷冻站的主设备,它是将饱和蒸发氨压缩为过热蒸气氨,实现冷凝压力,形成氨的卡诺循环。它是实现补偿功的机械。冷凝器是用来冷却氨,把氨由气态变为液态的装置。蒸发器是热交换系中必要的热交换设备。冻结法的施工工艺主要包括:安装冻结站,冻结管施工,冻结期,维护冻结期和解冻期。 2、其他地下工程的开挖方法 2.1地下工程开挖的气压室法 这种方法是把开挖洞段密封好,在进出口段布置气密室,从洞外进入气密室再进入洞内,要经两层密封门,洞内气压大于外压或大气压12bar。用这个超压来减少渗入洞中的水,也以此压力改善围岩稳定状况。气压室法要有额外的设备投资,施工速度会降低,通常只是在必须时采用。 2.2地下工程开挖的分部开挖、支护的方法 在软弱地层中开挖洞室,一般办法是先开挖一小部分,再用喷锚支护做全断面保护,再不断扩挖,逐步支护。通常采用双侧导坑法,挖好一个侧导坑,支护好,再挖另一侧导坑,支护好。再挖掉中间遗留下来的土柱,并支护形成封闭结构。开挖后在其中做钢筋混凝土二次衬砌。 2.3地下工程开挖的超前灌浆、超前锚杆法 在地下水较为丰富的工程,通常采用超前灌浆法。就是在开挖前先在掌子面上钻孔深为20m、30m的深孔,进行压力固结灌浆,使要开挖洞段的岩石缝尽量固结起来并减少漏水,之后开挖。挖到灌浆深度一半时,再作一圈深孔灌浆,循环进行。使开挖工作面在灌浆固结过的岩层中进行。 超前锚杆法是在掌子面顶拱部位向前上方打入4~5m的锚杆,锚杆后端出露较长,用喷射混凝土或钢拱架支护好,再向前开挖1~2m,支护好,继续打下一轮锚杆,循环作业,使开挖在顶部锚杆的保护下进行。 地下建筑工程论文:浅谈地下建筑工程后浇带施工技术 摘要结合工程实际对地下建筑工程后浇带施工进行分析,探讨后浇带的施工技术要点,以保证后浇带的施工质量,为施工技术人员提供一个借鉴。 关键词地下建筑工程;后浇带;施工技术 1目前后浇带做法的分析 目前,在建筑工程中,为了功能的需要和解决高层主体和裙房之间的差异沉降,钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度应力等问题,后浇带法在建筑工程中已经广泛应用。 后浇带的性质按其作用可归纳为4种:1)为解决高层建筑塔楼与裙房之间的沉降而设置的后浇带称为沉降后浇带;2)为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇带称为收缩后浇带;3)为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇带称为温度后浇带;4)为防止结构因混凝土收缩和温度变化开裂而设置的后浇带称为伸缩后浇带。 2工程概况与后浇带留设方案 本工程建筑面积15500m2,框架结构。主体结构12层,群楼4层,地下一层为人防工程,框剪结构。地下工程为筏板基础,厚1000mm;外墙壁厚350mm,均为现浇钢筋混凝土结构。基础底板为55.3m×19.5m,长方形平面,属大体积混凝土结构。由于长度较长,设计图中在建筑物中部20~22轴设置了一道横向施工后浇带,板带宽1.2m,从筏基至主体顶层层层设置,而且在同一个垂直平面上,后浇带平面设置见(图l)。 3地下室基础底板后浇带的施工措施 3.1模板支设 后浇带堵头模板支设因钢筋较密,若采用木模几何尺寸难易确定,支模困难,固定不牢,跑模,漏浆现象比较普遍,造成后浇带断面不准,支、拆模板困难。浆液流入后浇带内难以清理。根据以上情况分析,决定采用钢丝网堵头模板支设方法,根据后浇带的位置在垫层上弹出后浇带位置线。钢筋绑扎后确定出钢丝网模板的宽度,制作成型钢焊接骨架,外包2层钢丝网网片模板。将网片安装在后浇带预定的墨线位置上与混凝土内钢筋焊牢,解决了以往木工支模、拆模困难,又不牢固的现象。而且防止了混凝土翻浆缺陷。 3.2混凝土浇筑 l)混凝土浇筑分层厚度应严格按规范和施工方案进行,以免因浇筑厚度较大钢丝网模板侧压力增大而向外凸出,造成尺寸偏差。2)采用钢丝网模板的垂直施工缝,在混凝土浇筑和振捣过程中,应特别注意分层浇筑厚度和振捣器距钢丝网模板的距离。为防止混凝土振捣中水泥砂桨流失严重,应限制振捣器与模板的距离(采用¢50振捣器时不小于40cm)。3)为保证混凝土密实垂直施工缝处应采用钢钎捣实。 3.3为保证混凝土后后浇带内的处理措施 当混凝土达到初凝后终凝前,用压力水(水呈雾状),清除后浇带内浮浆、碎片及基础钢筋,冲洗干净,以免日后水泥砂浆凝固难以清除。 3.4预防外界水渗入底板后浇带的措施 l)为防止外界水(施土养护水、用水、基坑外地下水)从侧面及两端流入带内,在后浇带两端底板以外,各增设两个60×60cm集水井,用砖墙围成挡土墙,砌筑高度与基坑外回填土高度相同,墙外侧面抹水泥砂浆,并在井内各设1台潜水泵随时排除带内积水。2)为防止地下水渗入带内,底板钢筋绑扎前后浇带位置在垫层上附加二层高分子卷材,宽度每边加40cm,这种方法既防地下水渗入,又便于板带内水泥浆、垃圾的清理工作。3)为防止地下室底板面施工养护用水及雨水流入后浇带,在底板混凝土浇筑12h后,在后浇带两侧5cm处用水泥砂浆垒起宽5cm高5~8cm的挡水埂。见图2,这样既便于底板的蓄水养护,又保证外界水流入后浇带内。 3.5保证后浇带内清洁及板中钢筋不变形的措施 为防止杂物落入后浇带内,给以后清理工作带来困难.底板混凝土浇筑完毕,拆除带内模板并清理干净,用木模板或铁皮封盖后浇带面,模板两边用砂桨封严,四周用临时栏杆围护,以免施工过程中,污染钢筋、堆积垃圾。 3.6后浇带浇筑 l)不同类型的后浇带混凝土浇筑时间不同,沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后进行,本工程为伸缩施工后浇带,设计固定视先浇部分混凝土施工后60d才能进行后浇带混凝土浇筑。2)浇筑后浇带混凝土前,清理带内水泥浆及垃圾,底板钢筋应调整,除锈,保证板下口钢筋有足够的保护层厚度,然后用清水冲洗施工缝,保持湿润24h,并排除积水。3)浇筑后浇带混凝土前,在施工缝处铺一层与混凝土内砂桨成分相同的水泥砂浆。4)后浇带的混凝土采用无收缩混凝土,强度等级比先浇筑混凝土强度C30提高一级,为C35。配合比通过有资质的材料检测中心确定,其配合比为普通硅酸盐水泥,内掺8%抗裂外加剂和每立方米渗0.8kg抗裂纤维及掺入早强减水剂进行配制。5)混凝土浇筑应精心振捣,采取二次振捣二次压实抹光的方法,使混凝土内实外光,不出现裂缝。6)后浇带浇筑后应及时覆盖草包,蓄水养护,养护时间不得少于28d。 4地下工程外墙壁垂直后浇带施工措施 1)墙壁垂直后浇带位置的设置与板底后浇带位置在同一个垂直面上,宽度相同。2)堵头模板在墙壁内外钢筋之间用定制的双层钢筋网片模板封头,钢筋外侧按保护层厚度的要求用木条封边,待模板固定牢固位置尺寸准确后方可浇筑混凝土。每层浇筑厚度与振捣方法均与底板浇筑方法相同。 5施工注意事项 l)浇筑混凝土前须检查钢丝网模的加固和支撑是否能承受混凝土侧压力的要求。2)后浇带内的清理和施工缝冲毛处理应在混凝土浇筑后,应派专人掌握初凝时间和终凝时间(一般白昼初凝时间3~4h,夜间5~6h)以便选择最佳时间进行冲洗。3)冲洗水应及时排出集水井,用水泵将其排出室外排水系统。4)若施工缝冲毛局部不理想,可采用人工凿毛,但要掌握时间(一般为浇筑混凝土后的第二天)。5)后浇带应使用补偿收缩的混凝土灌实,采用二次振捣,二次压实抹光的方法,以免新旧混凝土接缝处因收缩而开裂。 6施工体会 l)钢丝网模板封堵竖缝,在混凝土浇筑过程中允许有少量水泥浆外漏,混凝土初凝后、终凝前用压力水冲洗施工缝及清除浮浆、碎片。能保持施工缝表面粗糙、干净。使新旧混凝土粘结力加强,有效地保证了混凝土的整体性。2)解决了用木模板堵头方法支模拆模困难、人工凿毛费工费时的现象,故后浇带及施工缝的处理宜采用钢丝网模板堵头的方法。3)后浇带的施工缝处理后宜采用临时保护措施,防止杂物、污水等进入后浇带内,给后续施工带来困难。4)在后浇带施工中,各工序应严格把关,按设计、规范、规程进行操作,只要措施得当.后浇带的施工质量就能得到保证。5)本工程竣工至今,已经过了近两年室外和地下水位的考验,未发现后浇带处有渗漏、开裂现象,说明上述措施是可行的。 地下建筑工程论文:喷锚支护在地下建筑工程中的应用与实践 摘要:通过在青岗峡水电站隧洞、调压井喷锚支护的施工实践,从施工技术、施工安全等方面阐述了喷锚支护的适用性及其主要特点。 关键词:喷锚支护;实践;安全;技术 喷锚支护包括喷混凝土支护和锚杆支护。喷混凝土是利用喷射设备将混凝土喷在围岩的表面,使混凝土与围岩紧密粘结并充填凹穴、裂隙,以防止岩层松动和风化。这样就可以利用岩层的自承作用,并使混凝土与围岩组成共同的作用承载结构。锚杆是锚固于岩层中的金属杆。作用有三:一是悬吊作用,即利用锚杆把不稳定的岩块,固定在完整的岩体上;二是在水平层状岩石中把若干层串联成一个组合岩梁;三是通过锚杆的固结加固,使岩层形成一定厚度的承载岩拱,这三个作用相幅相成。 喷锚支护大体分为四类:一是锚杆支护,用作临时支护,一般多采用楔缝式金属锚杆,永久支护多采用砂浆锚杆,锚杆支护适用于坚硬岩层中,主要是阻止在大块岩石的掉落;二是喷混凝土支护,适用于防止破碎岩层的小块岩石掉落或保护岩石不受风化;三是砂浆锚杆和喷混凝土联合支护,多用于稳定性较差的岩层;四是砂浆锚杆、钢筋网和喷混凝土联合支护,多用于破碎带和软弱岩体的支护。 本文着重论述在软弱岩层中采取喷锚支护方案的合理性、可靠性,以及在地下建筑工程中取得的显著成绩。 1喷锚支护的基本理论 1.1在地层中开挖洞室后由于原有的平衡状态遭到了破坏,岩层向着临空面产生位移、松动、掉块,甚至大面积坍塌,为保证安全就需对不稳定的围岩进行支护,因为它能及时敷设,又能与围岩紧密结合,支护效果比较好。 1.2喷锚支护的作用,就是在位移达到极限值,围岩松动脱落破坏以前,积极主动的支护岩体,并以最经济的支护厚度达到最可靠的稳定效果。这里存在一些矛盾:积蓄于围岩中的变形能既要调整,又要释放;既允许有一定的位移(调整二次应力),又不能位移过大(保护二次强度);既要及时支护(保护围岩强度,防止局部破坏),又要不能过早支护(产生过大支护力),更不能过晚支护(产生松脱破坏),既要使支护有足够的强度,又不能使刚度过大;这些矛盾都是岩体蠕变性能(时间效应)带来的。喷锚支护利用它独特的可分性(即可根据需要分几层、几次喷敷,并可加设锚杆和钢筋网)科学地解决了围岩位移大小、支护时间早晚和喷层材料薄厚之间的矛盾。 1.3在洞室开挖后最短时间内,迅速地先喷射较薄的一层混凝土,及时支护围岩,防止风化,保持并加固围岩的二次强度,避免围岩局部破坏而影响整体失稳。初喷薄层利用本身薄层,利用本身的柔性,使围岩在一定约制下变形,减缓变形速度,争取时间,以利于二次应力的调整。在洞室变形的同时,积蓄于周边上的能量部分释放,部分转移给支护,部分转移到深部围岩,支护柔性越大,释放和转移到深部围岩上的能量也越大,支护分担能量也就愈小。 2喷锚结构的特点及其作用原理 2.1喷锚结构的优点 根据突破观点,喷锚结构的作用在于以其它的支护所不能及的独特的优点参与岩体突破后发生的变化,从而清除突破点或促使破坏发展缓和。并向稳定方向转化,其优点如下:① 及时性。喷锚可贵之处在于它能加快施工速度,一般可望几个小时后可将新开挖的洞体喷上、凝固。这样就可抢在岩体的大部分塑性变形之前,就予以早期控制(在喷层之前岩体只能发生弹性和部分塑性变形)。如对洞体作导洞开挖,并随挖随喷,则先施工的喷层将抢在后开挖引起的所有变形之前,在这段被控岩体变形破坏过程中,喷锚层(包括挂网)与锚杆将作为“岩体的一部分”在发挥作用。喷锚与岩体共同作用的结果可能消除突破点。或者可能使突破后的破坏发展缓下来。使之限于一定的可允许的范围内稳定下来,即不让发展成塌方突破。② 密贴性。喷层与岩体的密贴性是喷锚能起较大的作用的关键所在,混凝土以较高的速度喷在新开挖的岩体表面上,甚至挤进裂缝,锚杆插入钻孔以饱满砂浆胶结。它们与岩体之间牢固紧密地贴在一起,从而加固了岩体,使岩体的强度和弹性模量得到提高。有关喷层冲切试验和锚杆拉拔试验的大量资料证明;只要工程施工质量得到保证,喷锚与岩体的密贴性和粘结力是无须置疑的。正是由于喷锚结构与岩体之间的密贴性,加固了岩体,使岩体得到有效的消除突破点和控制住破坏的发展。③ 改善应力条件。喷锚除加固岩体,改善岩体力学性质外,还起了改善应力条件的作用,后者将使岩体破坏的可能性大为减少,这对于岩体的稳定性是十分有利的。④ 柔性。柔性是喷锚结构重要特点之一,实践和理论都表明:喷锚结构并非刚性很大不允许岩体变形的刚性结构,而是允许岩体在喷锚结构控制下产生一定限度的位移,而不使岩体突破或点突破后不使其无控制的发展成为塌方突破。正是由于它具有柔性特点,使得很薄的甚至不连片的喷锚发挥很大作用。对于不怎么好的岩体,原则上讲,在喷锚控制下,使岩体处于部分点突破而又不发展成为塌方突破的状态是比较理想。在变形较大的情况下,可考虑采用所谓二次喷层法,第一次喷的薄层由于其柔性,可使岩体在有控制条件下释放部分应力,等稳定后第二次再喷,以防止条件变化致使岩体恶化。⑤ 防风化作用。利用导洞施工的大洞室,施工期一般较长,如果不随挖随喷。在岩体暴露后继续风化将在不同程度上威胁工程的稳定性,尤其是不良岩体情况更为严重。⑥ 止水作用。洞体开挖后,改变了地下水的原来渗透条件。因为开挖造成某些裂缝进一步开裂或新产生一些裂缝使渗透系数增大,而且洞室的开挖使渗透距离缩短,所以从某种意义上说,原来不从这里过的地下水(脉状水),部分地也向洞里渗透。结果导致岩体稳定性的降低,造成突破点,软弱岩体更是如此。由于喷层与岩体的密贴性并填堵了某些张开的裂隙,使渗透系数减小,因此可以使脉状水的渗透方向等因素发生变化,即更多地渗向别处,从而起到止水的效果。当水量不大(例如渗水、滴水)时,开挖后立即喷上,则一般可收到预期的效果,于是提高了岩石的稳定性,这已在工程实践中得到了证明。 2.2应用实例 青岗峡水电站隧洞出口段调压井井身深度27m,岩性为碎裂蚀变闪长岩,节理裂隙很发育,在施工过程中,应用喷锚支护方法,总结了如下几条经验: 2.2.1开挖须采用光面爆破,增加周边眼数量,提高周边眼质量,减少炸药量等措施,即“多打眼、少装药、多循环”的施工方案,尽量减少超欠挖量,形成符合设计的轮廊面,保持岩体自身支承能力。 2.2.2块状闪长岩地段紧跟工作面进行喷混凝土,一次完成永久支护,喷厚7~8cm,在断裂带处应适当增加锚杆,采用喷锚联合支护,锚杆间距可采用1.50m,长度为3~4.50m,杆体用φ28mm螺纹钢筋。 2.2.3破碎蚀变闪长岩地段,跨度小于5m时,可采用素喷混凝土支护,紧跟掘进面先喷4~5cm薄层混凝土做临时支护,它的目的有两个:①及时封闭围岩,阻止围岩过大变形;②利用薄层混凝土具有一定的可缩性,控制围岩应力调整过程。 2.2.4对于地质断裂,跨度大于5m的地段,应采用喷锚联合支护(视情况还可加网)。喷混凝土工艺与上述相同。锚杆支护在第一次喷射混凝土完成后,立即施工,锚杆参数根据试验段的数据及有关工程类比定为φ28mm螺纹钢筋,杆长4.50m,间距1m,呈菱形布置。 2.2.5在喷锚支护施工完毕后,还需勤检查,根据变形结果观测,发现不利情况及时采取适当措施,以防塌方事故的发生。 3结语 在地下建筑工程施工过程中,尚须根据各个地段的地质情况,并综合技术、经济各方面加以比较分析,从而确定最优喷锚参数,并在实际工程中不断积累和总结经验,在技术上取得进一步的提高。 地下建筑工程论文: 地下建筑工程防水质量的控制措施 【摘要】在防水措施各个环节中,防水混凝土在施行过程中容易发生一些细节的疏漏,也正是这些疏漏才轻易导致工程渗漏水的出现,为了控制工程质量,应从源头抓起。 【关键词】高层建筑;地下室;防水设计;施工质量;控制 前言 地下防水工程是建筑工程防水的一个重要的组成部分,地下防水工程施工的质量,对于建筑物的使用功能、改善人居环境有着极其重要的作用。在此,本文就高层建筑地下室防水工程质量控制进行探讨。 一、后浇带的设计与施工 高层建筑地下室的平面尺寸一般比较大, 目前在设计中一般都不设置沉降缝和伸缩缝, 而是采用设置后浇带的方法来解决混凝土的早期干缩和结构不同部位的沉降差问题。 1、后浇带的设计 (1) 后浇带设计原则。后浇带的设计中, 计算时应将总的温差和收缩分为两部分。在第一部分温差和收缩期间, 把结构分成长度尽量小的若干段, 使之能有效地减小温度和收缩应力; 在施工后期, 将这些段浇筑成整体, 再继续承受第二部分温差和收缩。这两部分温差和收缩应力叠加后应小于混凝土的设计抗拉强度, 这就是利用后浇带控制裂缝开展并达到不设永久伸缩缝的目的。 (2)后浇带的分类及保留时间。后浇带设计可分为沉降后浇带与伸缩后浇带。沉降后浇带主要是为防止基础沉降时结构产生不良影响而设置的, 它应保留至主体结构完成后1 个月后再进行施工; 伸缩后浇带主要是为防止混凝土后期的各类收缩以及温度变形而设置的, 其间距可为30~40m, 它应保留到两边混凝土浇筑完2 个月后再进行施工。 (3)后浇带的形式及宽度。后浇带的宽度设计应考虑方便施工, 避免应力集中, 使其在混凝土浇筑后承受的第二部分温差及收缩应力分布得较均匀, 故其宽度可取800~ 1000 mm。在后浇带的各种形式中, 我们应考虑:T 字缝支模简单, 但抗渗线路较短; 企口缝、V 型缝施工复杂, 但抗渗线路延长, 界面结合较好。 (4)后浇带的钢筋处理及支模。对于伸缩后浇带处钢筋, 可采用搭接接头, 也可采用直通加弯的形式, 以消除混凝土因温度胀缩、干缩等引起的变形影响。对于沉降后浇带, 一般采用先搭接留出焊接位置, 待结构沉降基本稳定后, 进行后浇带施工时再焊接的方法。多数后浇带往往兼有伸缩缝和沉降缝作用, 考虑这两种变化, 后浇带中的钢筋以采用搭接贯通或先断开, 后期再焊接贯通的方法为佳, 另外还应附加长度为500 mm的钢筋。后浇带的支模可用插板留出缺口以通过钢筋, 较简便的可用细铁丝网片或快易收口网进行封堵, 以适应各种后浇带形式。 (5)后浇带的防水处理。后浇带的设置应选择受力和变形较小的部位, 并应尽量避开地下水较多的地方。后浇带处需增设卷材防水附加层, 提高抗渗能力。 二、大体积混凝土施工 高层建筑地下室的底板混凝土通常是大体积混凝土。为保证大体积混凝土施工质量, 施工应注意下列问题: (1)利用混凝土后期强度, 减少混凝土中水泥用量, 降低水化热。 (2)掺外加剂, 改善混凝土坍落度和粘塑性。可掺2. 5%BC- 1 型高效缓凝型减水剂, 其减水率为15 %~ 20 %,缓凝时间6~ 8 h。 (3)严密组织施工, 防止混凝土浇筑“冷缝”。 (4)分层振捣, 一次浇筑厚度小于500 mm。浇筑混凝土前, 对混凝土操作工进行培训和技术交底, 明确大体积混凝土施工操作要点。浇筑时, 定区分段循序渐进, 一次到顶。 (5) 二次抹压, 闭合混凝土初期出现的裂缝。浇筑后2~3 h, 开始进行表面处理, 先按标高用刮尺刮平, 初凝前用木抹子打磨, 待混凝土收水后, 再用木抹子施以二次抹压搓平, 然后覆盖塑料薄膜和草袋养护。 三、地下室外墙施工 地下室的外墙是混凝土墙。混凝土墙支模定位时要使用对拉螺栓, 对拉螺栓的止水片处理不当, 也会形成渗漏通道, 造成地下室外壁渗漏。为保证质量, 施工程序如下。 (1)严格按照设计配合比搅拌混凝土。 (2)按操作规程认真进行振捣。 (3)防水混凝土底板应连续浇筑, 不得留施工缝。底板与墙体间必须留施工缝时, 应留在墙体上且高于底板300mm 以上处, 同时采用止水钢板、橡胶止水带等防水措施。 (4)认真做好施工缝的处理。施工缝内的杂物一定要清理干净; 施工缝表面的浮石、浮浆要去掉并凿毛, 用水冲洗干净; 施工缝处先浇筑1 层30~ 50 mm 厚的、与混凝土同标号的水泥砂浆或半石混凝土, 然后再浇灌上层混凝土; 加强施工缝止水带及预埋套管等处的振捣, 确保混凝土密实。 (5)对防水套管及对拉螺栓上的防水圈的焊接质量要严格检查, 焊接药皮应全部除掉, 并做渗油试验, 不符合要求的要重新施焊。 (6)确保止水带的位置要准确并固定牢靠, 不得位移。 (7)模板拆除以后, 要在对拉螺栓周围的混凝土上凿出一个直径50 mm、深20 mm 的小坑, 然后沿混凝土根部割掉对拉螺栓, 最后用1s2 水泥砂浆把小坑修补平整, 外刷1道防水沥青, 再抹1 道水泥砂浆。 (8)施工组织设计要按钢筋的配置和截面大小, 采取有效振捣措施, 对钢筋密、截面小的结构应优先考虑细石混凝土, 保证施工质量。 四、地下室防水施工的质量控制 1、在防水工程的具体施工过程中, 必须进行严格而有力的监控, 才能保证地下室的防水质量。(1)在做柔性防水层施工时, 必须使混凝土基层表面平整、清洁、干燥, 基层表面不得起砂、起皮或有其它突起物; 柔性防水层表面不得有翘边、开口、开裂、空鼓等现象。(2)外墙模板的对拉螺栓一定要焊上止水片。为了有效堵塞可能形成的渗水通道, 除了在对拉螺栓中部焊上止水片外, 在两端也同时焊上止水片, 则防水效果更好。(3)对于穿墙的管道, 一定要在其进入墙体的中部位置焊上止水钢板。为了有效地保护钢筋, 防止锈蚀,迎水面防水混凝土的钢筋保护层厚度, 一定要得到有效地保护。(4)为了阻止钢筋的引水作用, 底板所有钢筋均不能接触混凝土垫层, 外墙中为固定墙内钢筋骨架而设置的支撑筋不能直接顶住模板。 2、在防水混凝土的浇筑过程中,必须严格按经过计算后确定的方案进行浇捣, 避免产生“冷缝”而形成渗水通道。(1)为保证防水混凝土的密实度, 浇筑时必须使用机器振捣, 并注意不能漏振、欠振, 以确保混凝土振捣密实。(2)防水混凝土的抗渗强度发展较慢, 其养护时间要比普通混凝土更长。在常温下, 混凝土初凝以后, 就应浇水养护, 并使其表面保持湿润状态, 持续时间不少于14 d。(3)地下室混凝土结构模板不宜过早地拆除,否则, 极容易造成混凝土结构内伤, 形成意想不到的渗水通道, 影响抗渗能力。 结束语 地下室防水混凝土工程质量的优劣,除取决于优良的设计、材料的性质及配合成分以外,还取决于施工人员的理论知识、工作经验和认真负责的态度。因此对施工中的各主要环节(如混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣、养护等)均应严格遵循施工规范和操作规程的规定。施工人员应树立保证工程质量的责任心,对施工质量要高标准、严要求,做到思想重视、组织严密、措施落实、施工精细,健全和完善质量保证体系及工序检查制度,并充分发挥业主、监理、政府监督机构的质量管理职能和责任。只有这样层层把关做好施工质量的控制,才能不断提高整体工程质量。 地下建筑工程论文: 地下建筑工程施工技术的研究现状与展望 【摘要】随着我国社会经济的发展,城市化步伐的加快以及人口的不断增加,城市地下空间的综合开发利用变得愈发重要。文章重点分析了我国当前地下建筑工程施工技术的现状,揭示了未来我国的地下建筑工程的发展前景,并展望了未来我国地下建筑工程的施工技术的发展趋势。 【关键词】地下建筑工程;施工技术;发展趋势 一、引言 随着我国经济建设发展,城市化的进程不断加快。城市化进程加快带来了一系列问题,如城市建筑用地紧张、生存空间拥挤以及交通阻塞等,这些均给人们的居住带来了很大的影响,同时给城市的可持续发展带来了很大的障碍。由此,综合开发利用城市地下空间变得愈发重要。 地下建筑工程的施工技术作为施工的前期环节和主要组成部分,是决定城市地下建筑工程成败的关键因素。因此,对其进行系统的总结分析和评价,就具有重要的现实意义。 二、我国地下建筑工程施工技术的现状 施工技术包含两方面内容:施工方法及具体的施工手段。我国地下建筑工程施工技术由开挖技术、支护技术以及施工辅助技术共同组成。 (一)开挖技术 我国地下建筑工程先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法等施工技术,这些技术的研究与应用有些已达国际先进水平。 1.明挖法 明挖法是从地表开挖基坑或堑壕,修筑衬砌后,用土石进行回填的浅埋隧道、管道或其他地下建筑工程的施工方法的总称。其主要施工技术有地下连续墙、盖挖法以及沉管法等。 (1)地下连续墙:是在基础中沿轴线开挖深槽,放入钢筋笼,再用混凝土浇筑筑成墙壁的一种施工工艺,在软弱的冲积层、密实的砂砾层及岩石的地基中均可施工。 (2)盖挖法:是指由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构分顺做和逆做两种,其中逆做施工较难。由于施工安全,占地少,且对居民生活干扰少,盖挖法在城市地下工程中已得到了广泛的应用。 (3)沉管法:是预制管段沉放法的简称,在水下隧道施工中已得到了广泛的应用。具体施工是将预制的钢筋混凝土管沉入水下设计位置修筑水下工程。 2.暗挖法 在我国,大量的线性地下空间均是以暗挖法作业的。其中在隧道设计施工技术中有两项关键技术:一是适合于软土(岩)地区的盾构法;二是适合于硬土(岩)地区的矿山法(及TBM法)。 (1)矿山法:矿山法是一种传统的施工方法,主要用钻眼爆破方法开挖断面二修筑隧道及地下工程。 (2)TBM法:随着施工机械化程度的提高,矿山法逐渐被TBM法取代。TBM法即掘进机法,它主要应用于挖掘隧道、巷道及其它地下建筑,它相比于矿山法,具有施工更加安全,掘进效率高以及施工质量好等优点。 (3)盾构法:是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,主要用于城市地铁施工,它具有快速、安全的特点,并且施工中不影响地面交通及地下管线等设施,无噪音污染。但新型盾构的设备昂贵,而且盾构施工对断面尺寸多变区段适应能力差。 (二)支护技术 支护技术主要是指在特殊地质条件和建筑环境下采用的用以加固围岩和地基的技术措施。它与开挖技术通常是相辅的,目前,在地下建筑工程中,应用较广泛的支护技术有:管棚支护技术、锚喷联合支护技术及托换技术。 (三)施工辅助技术 1.岩土加固技术 (1)冻结法:是在不稳定含水地层中修建地下工程时,借助人工制冷手段加固地层和隔断地下水的特殊施工方法,目前主要应用于城市地铁施工。 (2)SMW技术:即新型水泥搅拌桩墙,具有对周围地层影响小、施工噪音小、无振动、工期短以及经济性好等优点。 2.防水技术 防水技术在城市地下工程领域中的重要内容及关键技术之一,我国隧道及地下建筑工程防水方法大致可分为两类:构造防水盒材料防水,从形式上可分为:水密性防水、泄水型防水和混合型防水。 3.环保技术 城市建设不可避免的会对环境(自然、社会两方面)带来影响,这些影响会给产能过剩可持续发展带来很大的障碍,因此,环保技术愈发重要。地下建筑工程环保技术分为计算分析技术、试验监测技术、施工控制技术及污染防治技术。前两者是环保技术的基础,后者是其具体体现和最终目的,它们四者是相辅相成和辩证统一的。 三、我国地下工程施工技术的发展及展望 我国地下工程施工技术的发展趋势: 1.重视TBM和盾构机的引进、消化、应用和开发。 2.大力发展浅埋暗挖技术、沉管技术以及一些施工辅助技术,使得施工更加自动化、省力化、高速化和经济化。 3.逐渐将各种来挖技术结合起来,使得施工更加迅速。 4.根据具体的地质条件及施工环境,开发新的施工工艺及环保新材料。 5.牢固树立和坚持技术可行、安全可靠、经济合理、环境友好的理念和原则,综合、灵活地运用各种可能技术手段,适应于地下工程未来的大型化、深层化、综合化、复杂化等发展趋势。 地下建筑工程论文: 论地下建筑工程与消防安全设计 【摘要】: 更多还原随着经济和社会的发展和城市建设,城市土地的利用是越来越紧张,城市建筑现在的特点是向高空和地下开发,而地下建筑火灾是仍然是世界上面临的困难之一,地下建筑火灾已经越来越受到普遍重视,越来越多的地下建筑,面积不断扩大,如出现了大量的地下旅馆,餐厅,商场,集贸市场,网吧等地,各种功能也越来越复杂。由于造成群死群伤的高概率是由于地下结构和环境因素的不容易撤离导致的,又有烟囱效应等火灾危险因素。这就需要我们源,切实做好地下建筑工程的消防设计。 【关键词】: 地下建筑 消防设计 耐火性能防火分区防烟分区 地面建筑 自动喷水系统疏散出口 中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:近年来,中国的发展和利用地下建筑的势头是非常繁忙的,地下建筑火灾已经越来越受到普遍重视,越来越多的地下建筑,面积不断扩大,如出现了大量的地下旅馆,餐厅,商场,集贸市场,网吧等地犹如雨后春笋,各种功能也越来越复杂。地下建筑已开发利用三种类型: 第一,原来的地下战备建设的防空洞,隧道。 第二,原有的地下建筑。 第三,在新的高层建筑的地下室。 地下建筑比地面建筑的消防安全,存在更大的火灾危险性。相同的地面建筑,内部可燃物多材料,而且用火,用电频繁,稍有不慎就会引起火灾。如在1992年,浙江省人防工程安全检查不完全统计,该省已开发利用的地下建筑面积超过30万平方米。其中杭州市投入使用的七十多个,居浙江省发展之首。尤其是像宝石大型地下工程施工,这整个大面积在国家都是是数一数二的。与地面建设有区别的是地下建筑只存在内部空间,没有外部空间。所以在发生火灾时,大量的热量不能够透过窗户和别的空隙排出建筑并且吸收进新的空气以降低温度。因而,地下建筑火灾扑救难度大,比在地面上的建筑火灾疏散更困难,扑救难度更大,时间更长了,很容易造成人员伤亡和物质损失。 从国内外多次火灾案例,也说明了这一点。如1987年11月18日,英国伦敦“皇十字”地铁车站火灾,死30人,伤10人;1988年9月巧日,南昌市福山地下贺易中心发生特大火灾,扑救了17个小时,直接经济损失148万余元;1987年4月14日,湖州市城南人防工程因违章存放电石而发生爆炸,死3人,伤4人,损失30万元。我国人防工程消防安全检查情况表明,目前国家地下建筑的消防安全问题令人担忧,符合国家有关消防规范要求的仅占少数。存在的主要消防安全问题有:一是内部装饰使用了大量的可燃材料。大部分地下公共活动场所,尤其是对外营业的餐厅、歌舞厅、商城都采用大量的可燃材料进行装修,不仅数量多,而且品种杂,大大增加了地下建筑的火灾因素。二是安全疏散出口少、距离长,且无应急疏散的指示。一些地下公共娱乐场所只有一个安全出日。如某市一个地下歌舞厅,花了近二百万元作了装修,室内吊顶、墙壁采用木料装饰,地面铺设晴纶地毯,舞池周围均用了三夹板分隔包厢,占地2田多平方米,只有一个安全出口,且通向室外的长达100多米的走道上也没有设置安全疏散指示灯.三是没有防火分区。一些地下建筑不仅延伸距离长于1《X助米,且面积大于80以)平方米,加上内部又是由一个个小空间相连、没有防火分区;有的虽名义上作了一些防火分隔,但分隔物的耐火性能差,一旦着火,也很难控制火势的蔓延。四是电力线路敷设不规范,消防电源没有可靠保证。一些地下建筑的照明电源不落实,电线乱接乱拉,部份潮湿场所选用的电线及敷设方法不符合防火要求,极易发生电器火灾。五是防排烟设施不配套,自救能力十分薄弱。现使用的地下建筑大都仅有空气调节的通气系统,防排烟的功能.基本上没有。一些新开发的地下建筑,使用大量的塑料泡沫墙纸、墙布和晴纶、羊毛等装饰面料,火灾时的发烟量及毒性会明显增加,加之多数地下建筑没有设置和固定灭火系统,一且发生火灾很难扑救处理。 存在以上问题的主要原因是一些地下建筑在设计、改造、施工中没有按照《人民防空工程设计防火规范》和《建筑设计防火规范》要求执行,没有严格日常的消防安全管理。对此,对地下建筑进行消防安全设计十分有必要。 1、控制可燃装饰材料,提高建筑物的整体耐火性能。地下建筑从本身结构而言,具有较好的耐火性能,一般能够满足不低于二级耐火等级的要求,但人为的大量可燃物装饰直接影响了建筑物整体的耐火性能。 2、有阻火措施的,也应视为一个防火分区。 3、合理设置安全疏散出口及路线。首先要保证安全出口的数量、宽度.经常有人的场所,每个防火分区应有两个以上的安全出口.一些地下电影院虽有多个疏散门,但疏散出来的人员只有从一个走道通向室外,这是不妥的.其次,最近安全出口的距离要保证,并禁止在通道上设置镜子玻璃等,以免受热破裂伤人。三是要提高疏散路线的安全系数。路线应尽量短捷,设置避难通道的位置、避难引导系统以及事故的照明、疏散指示。 4、设置有效的防排烟设施。烟具有使人中毒、缺氧、高温灼伤、降低视线等危害,是火灾中致人死亡的主要因素,试验表明,木材在3的度时,其发烟量为较高。地下建筑中可燃物平均重量多达2(X)千克/平方米以上,而本身的排烟能力又很差,因此防排烟问题显得尤为重要。一是在限制可燃材料数量的同时,严禁采用燃烧时发烟量大、毒性大、氧指数低的材料;二是要根据使用面积,设置独立的机械排烟系统或利用工程通风及空调系统进行排烟;三是要提高建筑筑的消防安全由此可见,内部可燃材料装修增多,合理设置安全疏散出口及路线。首先要保证安全出口的数量、宽度.经常有人的场所,每个防火分区应有两个以上的安全出口.一些地下电影院虽有多个疏散门,但疏散出来的人员只有从一个走道通向室外,这是不妥的.其次,最近安全出口的距离要保证,并禁止在通道上设置镜子玻璃等,以免受热破裂伤人。三是要提高疏散路线的安全系数。路线应尽量短捷,设置避难通道的位置、避难引导系统以及事故的照明、疏散指示。时. 5、严格防火防烟分区。除影剧院、丙类以下的库房其防火分区有特殊规定外,一般地下建筑每个防火分区的使用面积不应超过中以)平方米,设有自动灭火系统的可扩大一倍。一些地下建筑内大空间连通几个小空间的,应视为一个防火分区.防火分区之间,分隔物耐火极限达不到要求或穿越防火分区的通风系统没结构、构造及设施的防排烟效果,准确计算排烟量。 6、提高地下建筑的自救能力。根据规范要求,使用面积大于3的平方米的商场、旅馆、医院等场所应设置室内消火栓,使用面积超过1平方米的应分别设置室内消火栓系统、自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统,一般城区中的地下建筑消防给水可直接利用市政给水管网,但水压应满足建筑中最不利点,消火栓充实水柱不少于10米,否则要增设临时加压设备。室内消防用水流量计算应为消火栓系统、自动喷水系统及水幕系统的流量之和.按每个10一15升/秒流量设置消防水泵接合器,火灾自动报替系统的选型应适应不同的场所,尤其要注意地下防潮的要求,一般宜选用离子感烟或光电感烟探测器。与此同时,还应根据地下建筑的使用性质和可嫩的类别,按《建筑灭火器配置规范》在不同部位配置轻便灭火器,以满足扑灭初起火灾的需要。 在二十一世纪的城市化进程的不断加快过程中,随着土地资源的越来越少,城市建设者已经把目光转向地下空间开发,综合开发利用地下空间,将是未来城市发展的一大特色。但是一旦发生火灾,复杂的地下公共建筑,通风不畅,疏散困难,火灾扑救难度大,决定了火灾发生时很容易造成人员和财产的重大损失,因此,建立一个有效的消防安全系统并且能有效预防和控制建筑火灾事故的发生,对地下建筑火灾具有十分重要的意义。我国在地下建筑防火设计规范的应用和制定方面发展的比较缓慢,现行规范越来越不适应现代各类地下建筑的迅速发展。在目前形势下,我们的文献记录已经远远不能满足地下建筑实际需要的许多功能,地下建筑消防安全设计技术的发展和建立我们系统的性能化建筑消防安全设计规范,我相信,在不久的将来,会有更多的建筑设计人员会采取更科学合理,并符合成本效益的消防安全战略,更有利的保证了地下工程施工和消防安全,从而更加有力的保护人民群众的生命财产安全。根据自己的工作要求,作为建筑师的首要任务,就是要认真学习建筑消防设计上的困难,研究更好的防火设计,因为地下建筑火灾的安全设计是最重要的建筑设计。作为建筑师应该明确自己的责任,而不是一味地迎合党的思想,而对人员的安全的漠视。吸取的经验教训,我们应该努力的基础上的规范,良好的设计,设计人性化。 地下建筑工程论文:探讨地下建筑工程防水技术 摘要:近年来,在我国建筑行业发展迅速,尤其是在各个大城市的建设中。随着社会的进步以及科技的发展,城市正在向着高空发展,与此同时城市地下空间也得到了充分的开发利用,所以在这方面受到了普遍重视和发展。对于地下建筑的建设首先需要考虑的问题就是怎样解决地下建筑工程的防水技术。虽然在各类地下建筑工程的使用方向不同,因而建造的方式也各异,但是都需要考虑的是如何运用有效的技术和措施处理好防水的问题。只有做到不漏水才能发挥其正常的使用功能以及使用的寿命,若是处理不好就会带来许多麻烦。因此,地下防水技术是建筑工程的优秀工作,关系到建筑能否安全使用。尤其是对于高层建筑,地下防水技术更为重要。所以做好防水工作意义重大。本文就防水技术存在的问题以及改进方法做了进一步探讨。 关键词:地下建筑工程;防水技术 前言 伴随着我国国民经济的迅猛发展,建筑行业的规模也在不断扩大,因此对于建筑物的要求标准也越来越高,防水技术更是经受着考验。所谓地下建筑是指全部或部分埋在地下的建筑物,其最主要的限制因素是受到地下水条件的影响,如果地下工程防水技术不当,那么地下水有可能深入到建筑结构的内部,进而使钢筋生锈或地基下沉,更严重的会导致构建物被淹没,危害建筑物的安全。所以,要确保地下建筑物的稳定与使用安全就一定要重视防水技术的提高。近年来,我国的地下防水技术的到了很大的改善,但仍然存在许多问题,还有一些问题亟需解决。 1.地下建筑工程防水技术存在的主要问题 1.1结构自防水的问题 从工程结构的需要来看,我国地下建筑工程的修建大多使用钢筋混凝土将周边围护起来,形成一个保护结构。因此在设计以及施工的过程中必须强调其结构自防水的环节,尤其是在设计的过程中一定要严格要求混凝土的抗渗等级。 然而在实际施工过程中这一环节很难达标,分析原因主要是有几个方面:一方面,虽然确保了混凝土的抗渗等级,但是忽略了混凝土会产生裂缝的情况,更没有解决的措施。所以主要的缺陷表现在随着抗渗性能越好以及混凝土的强度越高,则单位所需要的水泥就越多,导致水化热升高,进而混凝土的收缩量加大,由此混凝土产生了裂缝,也就破坏了混凝土的结构自防水功能。另一方面,混凝土的质量不过关,以致墙体和底板不够密实,逐渐形成了渗漏的水孔道。而混凝土的质量不达标的原因可能是由于混凝土的配合比、加热的温度、控制的时间等其他条件要求不严格,或是混凝土一次性放入的原料过多,没有进行分层分段的浇筑,振捣力度不够或振捣配合的不好,进而漏振导致混凝土不密实。 1.2混凝土结构变形缝处理不当 地下建筑工程的混凝土结构需要适应变形,所以根据技术规范的相关要求需要设置变形缝,而且针对变形缝的处理方式大都采用附贴式的橡胶止水带或者埋入式的橡胶止水带。从大量的建筑施工实践来看,只是通过设置橡胶止水带来处理变形缝,不易实现密封防水和适应变形的相关要求,因此经常在变形缝时有漏水现象。尤其在埋入式的橡胶止水带固定之后,浇筑混凝土时会“走形”这样一来根本就起不到止水的作用。而且混凝土与止水带的结合不够密实,容易出现缝隙,进而导致漏水现象的发生。另外,橡胶止水带接头一般在施工现场使用冷粘结的处理方法,导致接头的强度非常低,易变行张开。虽然有些工程,对变形缝处采取了多道防水措施,但是由于施工过程要求不严谨,质量不保证,最终还是有漏水的现象发生。 1.3 其他施工过程不当 在含水和松软的地层中和建筑物密集的区域,构建地下建筑工程或是高层建筑的深层基础建设工程经常使用地下的连续墙作为围护的基础或是围护结构。然而,由于墙面较粗糙,所以对于要求较高的建筑工程需要作二次的堆砌工作,即在紧贴的内壁再建一定的混凝土墙,然而在地下的连续墙施工过程中,因为措施不到位,管理不严格,也会导致漏水。可能的原因有:在挖掘的过程中精度不够,渗水的通道较短,或街头的处理不好,新老的混凝土没有接合好,进而造成渗漏,还有可能是浇筑连续墙的混凝土时,如果有土体的坍塌,埋在混凝土中,就会在墙体上形成孔洞,进而导致渗漏。 2.地下工程防水技术研究 2.1提高混凝土结构自防水技术 提高混凝土结构自防水技术是防水技术的重要一步,结构自防水技术的的关键是在施工的过程中确保混凝土的密实以及浇筑时控制技术,保证混凝土不产生裂缝。由于普通的防水混凝土在使用的过程中收缩开裂现象严重。所以,研究开发了新型的补偿收缩混凝土。其原理是在普通水泥中加入一定量的膨胀剂或直接使用膨胀性能的水泥直接拌制形成的。目前,已有许多地区的地下建筑工程的混凝土结构自防水技术采用了这一新型材料,大量实践证明,补偿收缩混凝土能够达到非常理想的防渗、抗裂的效果。同时,以加强带取代温度伸缩缝,可以实现连续浇筑百米以上的地下建筑工程结构混凝土,从而减少了混凝土接缝,有利于防渗漏。 2.2附加防水层 地下建筑工程大多在迎水的方向上设置附加防水层,主要有卷材防水层、涂料防水层或者是水泥沙防水层,它的作用就是补偿、增强结构的自防水功能,是一道非常重要的防水线。 2.3变形缝的处理 混凝土浇筑过程出现的变形缝会影响建筑质量,所以应该使其具有密封防水、适应变形和方便施工等性质。变形缝的形式通常有:粘贴式、附贴式橡胶止水带以及埋入式橡胶止水带。从实践证明,以上的几种变形缝都不十分理想。对于防水技术,最重要的就是以防为主、多道防线并并存的策略。同时为了实现变形缝的功能要求以及密封防水,可以采用复合式的止水带来处理变形缝,即首先在变形缝部位、现浇凝土中间部位埋入橡胶止水带,然后再在缝端部应用双组份聚硫橡胶嵌缝,能收到较好效果。 2.4施工缝的处理 地下建筑工程采用围护结构,在现浇混凝土时很可能会留下施工缝。在施工过程中施工缝是防水技术最薄弱的环节,若是处理的不得当,很容易出现渗漏水的情况。所以在施工的过程中注意将施工缝留在便于施工处理而且结构受力较小的部分。通常所说的施工缝有阶梯缝、平直缝、凹缝、凸缝这四种,可以在施工缝中预先填埋一些膨润土橡胶止水条或橡胶止水条等。还可以加入一些复合型的材料,如遇水会发生膨胀作用的物质,即复合型橡胶止水条或抓丁橡胶,遇水会膨胀橡胶复合在一起,抓丁橡胶的强度较高、弹性较好而能起到支承作用,遇水膨胀橡胶遇水产生膨胀,从而起到止水作用。 2.5穿墙管的防水处理 地下构建物的穿墙管较多,如果处理不当会很容易将水引到构建物内部,所以在防水技术上不能忽略穿墙管的处理。此处用到的防水技术主要有两种:其一,在穿墙管中间缠绕一圈遇水膨胀橡胶止水条,并在管根部嵌填双组份聚硫橡胶。其二,在穿墙管与墙之间的间隙喷射发泡填料,该发泡填料在使用前是液态,喷射于间隙后便发泡,膨胀度极大。实践证明,适合应用该方法处理穿墙管,防水效果好而且操作简便。 3.结语 地下建筑防水技术涉及面较广,有方方面面的应用,这就对设计和施工人员在工程建设中有了更高的要求,一定要按照相关的要求和标准进行施工建设,确保地下构建物的施工质量,这也是保证整个建筑的防水质量,更是为了保障人们的生命和财产安全。建筑防水是一个系统工程,与国外防水的优点相结合,取长补短,设多道防水,以达到防水的目的。 地下建筑工程论文:地下建筑工程中的绿色照明技术问题探析 [摘要]绿色照明是由上个世纪90年代的美国的国家环保局提出来的,此后便传播到了世界上的许多国家。绿色照明是指以提高照明效果、节约用电和保护环境为主要目的的照明设计与控制方法。地下建筑同地面建筑最大的不同之处就是不能天然采光,主要依靠人工照明。长久以来的地下照明都是沿用地面照明的技术标准,导致照明效能一直以来都没有得到较好的利用,随着科学技术的进步和社会的发展,照明技术越来越好,照明效能逐渐得到有效利用。 [关键字] 地下建筑;绿色照明;现状;技术 1、地下建筑工程中绿色照明的现状 1.1和地面建筑相比较,地下建筑的最大特点是无法天然采光,而是主要依赖人工的照明设施。地下建筑的照明具有使用时间长、照明度高、可靠性高的特征,但是地下的潮湿性往往会对照明设施和线路等产生较大的影响。长久以来的地下照明设计都是沿用地面照明设计,不能很好地利用照明效能,地下工作人员长期工作在这种环境中,不但对工作效率有影响,更会影响工作人员的身心健康,会产生视觉疲劳、头昏眼花、神经衰弱等不良徵状,严重阻碍了地下建筑发挥自身的经济效益。所以,推广绿色照明就具有十分重要的意义,它不仅可以节约电能,起到保护环境的作用,还能够推进社会经济的发展。 1.2照明质量在地下照明设施中也是一个十分重要的环节,它涉及诸多因素,具有复杂性。长期以来,照明设计都是以照明度、均匀度、显色性、立体感等物理量作为实际标准。随着科技的进步和时代的发展,照明设计不再单单只对数量指标有要求,更得考虑人对于舒适度的要求。不同的色彩和亮度可以给人不同的视觉感受;不同大小和不同形式的灯具,在不同的方向和层次上的利用,可以产生渲染地下建筑功能、烘托环境氛围的功效;不同的人在不同的时间和场所,甚至是在不同的情绪条件下,都会对照明体现出各不相同的感受。所以,提高照明设施的舒适度是至关重要的。 2、地下建筑工程中绿色照明技术措施 科学技术的进步,时代的发展,都要求我们要有与时俱进,开拓创新的精神。不能因循守旧,只是照抄照搬前人的成果或者是只做表面上的修改,如果是这样的话,我们的知识水平就会裹足不前,永远都停留在现有的程度上。从事地下照明研究和设计的人要到实践中去,进行实地调查和研究,了解地下建筑的规模、性质、特点以及要求,了解用户的真实感受,听取他们的意见和建议,通过大量的实验和切身的体会,设计出与以往不同的照明设计,实现绿色照明。 2.1选择采用高光效的光源 在近几十年来,照明产业在光源产品上有了比较显著的改进,正朝着高显性、高光效、长寿命、低价格的方向发展。改进产品中发展最为迅速的、最主要的代表之一就是气体放电发光产品,这种气体放电发光产品有高压与低压之分,高压型的气体放电发光产品称为高气压放电灯,主要有荧光高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯和高压钠灯几种,而低压型的气体放电发光产品则称之为低气压放电灯,主要有低压钠灯和荧光灯两种,以荧光灯为其主要代表。近些年来,由于金属卤化物灯具有寿命长、光效高等突出特点,越来越受到人们的关注与重视。荧光灯也因为在其寿命、光效、显色性等方面的不断改进,荧光灯的品种得到不断发展,近乎每十年就会有一个新的荧光灯产品诞生。这一系列的发展和改进,使得荧光灯提高了寿命,由原来的1000小时增加到了24000小时;光效也得到了突破性的提升,从28Lm/W提升到104Lm/W;显色性的指数提高到了85以上,用于高显色性场所的专用荧光灯的显色性指数已经达到了95至98,光效是651Lm/W。例如我们在地下商场的照明设计中,当空间高度比较低的时候,主要光源就来自于荧光灯,在荧光灯的基础上再配以功率较小的金属卤化物灯作为次光源;当空间高度足够高的时候,就只需要使用250W以上的金属卤化物灯作为主要的光源即可。 2.2选择使用无功功率补偿装置 所谓无功功率,就是指在有电容或者电感的电路中,每半个周期之内,把电源能量变为电场能量或磁场能量存贮起来,然后,再释放,之后又把贮存起来的电场能量或磁场能量再次返还给电源,如此反复,就只是发生能量间的转换,而不存在真正意义上的能量消耗。进行无功功率补偿是为了改善电网电压的质量,降低线路和功率的损耗,减小设备的容量等。无功功率补偿装置是农村电网以及城市电网的改造建设中进行低压无功补偿的首选装置,在工矿、煤矿等地下建筑中得到了更为广泛的应用。近些年来,有不少的厂家都研制开发出了各种无功功率补偿装置,这些装置也适用于地下建筑,是地下建筑工程中绿色照明的一种新兴产品。无功功率补偿装置具有配电盒补偿双重功能,可以有效节约初投资。大型地下建筑工程中的绿色照明就可以通过无功功率补偿装置来改善供电系统的功率因数,充分达到高效节能的目的。 2.3选用高性能、低功耗的照明电器 照明电器主要包括镇流器、触发器、灯座、电容和保护装置。其中,镇流器的选用是地下建筑工程中绿色照明的一个至关重要的措施,镇流器又有电感镇流器和电子镇流器之分。当地下建筑以荧光灯作为主要光源的时候,电子镇流器相较于电感镇流器来说有其自身的优点:①节能。电子镇流器一般情况下多使用20到60khz的频率来供给灯管,让灯管的光效比工频提高大约10%左右,并且电子镇流器自身的功能消耗低,使灯输入的总功率下降了大约20%,具有更好地节能效果。②输出光通量和输入功率稳定。高品质的电子镇流器的稳压性能很好,当遇到电压、电源的偏差很大的时候,仍然可以保持功率恒定的光源,稳定逛的照明度,有助于节能性的提高。③噪音低。高质量的电子镇流器的噪音可以低至35db以下,一般情况下人们都感觉不到这种噪音的存在。④功率因数高。25W以上的、符合国家标准的荧光灯,它的功率因数在0.95以上。⑤没有频闪。电子镇流器是等发光更加的稳定,消除了频闪,这样便有利于提高我们的视觉分辨率,降低由于长时间工作所带来的的视觉疲劳,有助于视力的有效保护。⑥灯管的寿命得以延长。高品质的产品对灯管的影响不大,损害小,使灯管更加耐用,延长其寿命。⑦起点可靠。灯管预热后,一次起点就能成功,避免多次起点。⑧可以调光。高效荧光灯搭配上可调光的电子镇流器,能够实现2%至100%的大范围调光。需要注意的是,不是每个电子镇流器都有以上所诉的各种优点,只有设计优良的高品质产品才会有这些优点。 3、总结 当前,建筑照明的工程技术已经发展成为建筑设计与建筑设备中的一个相当重要的组成部分,因为它早已不光是作为人工光源为地下工程建筑提供助力,同时还是改善地下工地生活、工作环境以及节约成本的重要方法之一。但是,当前地下建筑工程中的绿色照明技术在适用过程中仍旧有许多问题存在,例如:缺乏考虑照明工程全生命周期内的技术经济评价体系,不利于对照明方案的评价分析;照明设计对方案的经济性和技术合理性考虑不足,影响设计效率和照明工程正常发挥作用,并且造成资源和能源的浪费等。还需要相关人员和部门引起相当的重视,以科学理论为依据,实践操作为准绳,努力将该项技术的使用进行推广和升华。 地下建筑工程论文:某地下建筑工程施工技术分析 【摘 要】 大型地下建筑施工由于其施工环境的复杂,其施工技术难度也比较大。本文通过对大型地下建筑基本施工技术进行了介绍,分别从工程的前期勘察,地下工程土方开挖及维护,工程后期的控制参数的测量和监测三个方面进行了阐述,并且通过某市大型地下活动中心工程施工实例分析,对大型地下建筑施工技术的具体实施进行了详细的分析。 【关键词】 地下建筑施工技术开挖 1、引言 随着经济的发展以及土地资源的短缺,许多地下商场,地下停车场等地下建筑越来越多的走进了人们的生活。由于地下环境的复杂,因此其施工技术类型与施工难度较地上建筑都有很大的不同,选择合适的施工技术,对于地下大型建筑的安全施工具有非常重要的作用。 2、大型地下建筑基本施工技术介绍 2.1 工程前期的勘察 对于地下大型建筑的施工而言,施工前的地质、地形以及位置勘察都是非常重要的。地质勘察主要是对地下地质构造进行探测,通过地质勘察的结果来设计工程的具体施工方案。地形以及工程位置的勘察对于过程的施工方案设计起着决定性的作用,通过对地形以及过程位置的勘察,可以计算地下工程施工对地面及地面建筑的影响值,设置合理的施工参数。在大型地下建筑施工开始前,地质勘察和地形位置的勘察都是必须的,地质勘察的范围一般都要超过要进行范围的三倍以上,最终的勘察结果都要得到《工程岩土工程详细勘察报告》。并且在工程正式开始前都要有《工程设计方案说明》。 2.2 地下工程的土方开挖及维护 土方开挖及其工程围护是地下过程的主要实施阶段,这一过程的实施要严格按照《工程设计方案说明》来进行。对于不同的地下工程,其土方开挖的过程以及围护的方式都不一样,这是由于其地质构造以及施工位置等决定的。但是,一般来说,地下工程在施工过程中要边开挖边围护,并且必须设计合理的开挖步骤。一般地下十几二十米深的地下工程大约要分五到六步进行土方开挖。地下工程围护对于工程的安全性具有非常重要的作用,一般除了要考虑结构的整体性之外,还一定要考虑建筑在地下的隔水,保证基坑安全。 3、某市大型地下活动中心工程施工实例分析 为方便居民生活,某市决定在市中心路附近拟建一大型地下活动中心。活动中心分为三层,一层为大型地下商场,二层、三层为地下停车场。拟建基坑南北向长约120m,东西向宽约50m,开挖面积约为6000m2,周长约为340m,开挖深度为17.5m。本工程重要性等级为三级,场地等级为二级,地基等级为二级,地基基础设计等级为乙级。 3.1 地下活动中心位置及其地质勘察情况 本工程与闹市区紧邻,南侧为两栋五层酒店、北侧为广场,活动人员多,周边环境较复杂。建设单位委托市勘察研究院对工程地质情况进行勘察,形成了具体的勘察报告。施工单位根据勘察报告及周边环境设计了施工方案和支护方案。 3.2 具体施工要求 (1)灌筑桩施工要求及注意事项 桩位测量放线:根据现场坐标基准点及高程基准点测出桩位中心,打入定位桩。锅锥钻机就位:移动钻机,使转盘中心与桩位中心重合,再找平垫实,使机座周正水平。使桩位偏差 钢筋笼制作与安放: 钢筋笼制作:钢筋笼在现场分节制作,主筋与加强筋全部焊接,螺旋筋与主筋采用点焊加固,钢筋笼制作符合设计要求外。制作好的钢筋笼,即进行逐节验收,合格后挂牌存放。钢筋笼孔内安放:钢筋笼在孔口焊接,两段笼子应保持顺直,同截面接头不得超过配筋的50%,间距错开不少于35d。钢筋笼焊接完好后,应缓慢下放至孔内,严禁猛提猛墩,隔4米在钢筋笼四周均匀设立3个水泥保护块,钢筋笼下放至预定位置后,应在孔口固定,以防其上窜或下沉。 下导管: 1)导管的选择:采用螺纹接头连接的导管,其内径Φ250,底管长度为4m,中间节长度一般为2.5m,导管管身应无破损,接头丝扣保持良好。 2)导管下放:导管在孔口连接应牢固,设置密封圈,吊放时,应使位置居中,轴线顺直,稳定沉放,避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁,灌注前应保证导管底端距孔底0.5m距离。 砼灌注: 原材料试验:原材料主要有钢筋、商品砼。进场的钢筋须有质保单,并按规范规定分批做抗拉、冷弯等性能试验,商品砼须有相应的质保书,合格后方可使用。 水下砼灌注:灌注前,计算出砼灌注初灌量。施工中要保证灌注初灌量,灌注时导管埋深控制在2-6m,拆管前专人测量孔内砼面,并做好砼灌注记录,灌注砼接近桩顶标高时,应控制最后一次浇灌量,确保桩顶标高符合设计要求。 试块制作:标准养护按一桩一组,同条件养护共3组;为便于给土方开挖时判定砼的强度提供依据。 起拔护筒:砼灌注结束后,即起拔护筒,并将灌注设备机具清洗干净,堆放整齐。 (2) 锚杆及土钉墙施工要求及注意事项 钻孔和锚杆制作: 钻孔前先放线定位,保证土钉位置正确,防止高低参差不齐和相互交错。钻孔深度要比设计深度多100mm~200mm,以防止孔深不够。锚杆应由专人制作,接长应采用帮条焊,为使锚杆置于钻孔的中心,应在锚杆上每隔2000mm设置定位托架一个;钻孔完毕后应立即安插锚杆以防塌孔,为保证非锚固段可以自由伸长,可在锚固段和自由段之间设置堵浆器,并用PVC管套住自由段。 注浆: 孔内注浆用M15水泥砂浆,采用压力注浆,掺入水泥用量7%的膨胀剂。注浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞,接口处要牢固,防止注浆压力加大时开裂跑浆;注浆管应随锚杆同时插入,采用干成孔作业,灌浆前封闭孔口。注浆前要用水引路润湿输浆管道;灌浆后要及时清洗输浆管、灌浆设备;灌浆后自然养护不少于7d,待强度达到设计强度的75%时方可进行张拉工艺;在灌浆体硬化之前,不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。 喷射混凝土: 钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设,钢筋保护层厚度不宜小于20mm。钢筋网片用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现移动。钢筋网片采用φ6@200×200绑扎而成,网格允许偏差为10mm,钢筋网铺设时每边的搭接长度为200mm。喷射混凝土为细石混凝土,厚度为100±20mm,强度等级为C20;为加强支护效果,在喷射时掺入3%的速凝剂。喷射混凝土的配合比应按设计要求通过实验确定,骨料粒径不宜大于12mm;喷射混凝土作业,应事先对操作手进行培训,以保证喷射混凝土的水灰比和质量能达到要求;喷射混凝土前,应对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转;喷射混凝土的喷射顺序应自上而下,喷头与受喷面之间的距离宜控制在0.8m~1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方,防止钢筋背面出现空隙;为保证喷射混凝土厚度达到规定值,可在边坡上垂直插入短的钢筋段作为标志。在喷射混凝土初凝2h后方可进行下一道工序,此后应连续喷水养护5~7d。喷射混凝土强度可用100mm×100mm×100mm试块进行测定,制作试块时应将试模底面紧贴边壁,从侧向喷射混凝土,每批至少留取3组试件。 3.3 地下活动中心监测要求 根据设计文件以及建筑施工验收规范要求,在地下活动中心施工过程中,对于具体的工程变形提出如下要求:地面建筑绝对沉降量及水平位移量≤20mm;活动中心土方开挖及回筑阶段,导致的地面及地面设施绝对沉降量及水平位移量≤10mm;活动中心墙体变形曲线的曲率半径R≥15000m;相对变曲≤1/2500;由于建筑物垂直荷载(包括基础地下室)及降水、注浆等施工因素而引起的活动中心前提外壁附加荷载≤20kPa;由于打桩振动、爆炸产生的震动引起的地面变形峰值速度≤2.5cm/s。 3.4 地下活动中心施工成果 根据具体的设计方案对活动中心土方开挖及围护工程进行了施工,在施工过程中没有任何的安全问题,并且对地下活动中心工程实施过程中进行了实时的监测,在过程施工最终结束后,进行了最终监测。监测结果表明所有变形以及工程要求指标全部合格,工程质量良好。 地下建筑工程论文:地下建筑工程施工技术与防水措施的探究 摘要:随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,所以地下工程施工在整个建筑工程施工中越来越重要。本文分析了防水工程应遵循的原则主要针对实例中的地下建筑工程施工技术与防水措施作出了相关的阐述分析,具有一定的参考借鉴价值。 关键词:地下建筑工程;施工技术;;混凝土;防水措施 1地下防水工程的重要性 地下防水工程在实际的应用中是为了解决地下室防水和基础渗水而采取防水性设计和施工。建筑的地下室防水施工主要有两种方式,一种是采用防水的软性材料,即卷材进行施工,如App、SBS等防水卷材;一种是结构性的防水设计,即采用防水的混凝土进行施工。为了保证建筑的地下部分正常使用在建筑施工中必须对地下部分采用防水工程来做好预防工作;否则下部分一旦出现渗水一则会影响地下室的正常使用,一则会影响整个建筑的相对稳定性,对其进行处理还需要耗费后期维护的费用。 同时防水工程是建设工程项目必须具备的一个应有的功能,此功能从小处看是关系到建筑物的使用环境和卫生条件,从大处看还会影响整个建筑物的使用寿命。无论是那种建筑形式其地下室和地下部分都不能出现渗水现象,因此地下防水工程对建筑工程来说是一项必不可少的重要工程。 2地下室防水施工方法 地下室防水施工的工序为基坑开挖—基层混凝土施工—保护墙施工—铺设防水卷材—铺设油毡层—浇筑混凝土—侧墙施工—外墙防水卷材铺设—外墙卷材保护墙—回填。通常来说当前实际工程中采用的地下室防水施工方法主要有3种: 2.1外防内帖施工法。外防内帖施工法是先在底板垫层砌筑完毕保护墙,而后在保护墙及垫层上粘贴防水卷材,待防水层完全做好后即可进行混凝土的浇筑,此种方法适合用于施工环境条件不利,不利于外贴法施工时的最常用方法。 2.2外防外贴施工法。此种施工方法是在底板垫层上直接铺设防水卷材,然后对保护墙进行施工,施工完毕后在保护墙的外面铺贴防水卷材,与外防内贴施工法相比,此种方法可长久的保持室内的干燥,这是因为保护墙因时间推移而逐渐变得干燥,进行对室内有一定的吸湿性。此种施工方法的不足之处在于在进行基坑开挖时,须采取较多的支撑措施来保证防水工程的顺利完成,加大了防水工程的工作量。 3地下室防水混凝土施工 3.1混凝土配合比 (1)本工程采用425MPa普通硅酸盐水泥,水泥用量388k~m3。 (2)砂采用细度模数为2.3,含泥量小于3%,泥土含量小于2%的中砂。 (3)石子采用5-35mm粒径,含泥量为0.5%,拟块含量为0.4%的碎石。 (4)外加剂采用EC一1高效防水剂,掺量为水泥用量的的3%。 (5)为减少水泥水化热,掺入适当的粉煤灰,级别不低于二级,本工程粉煤灰掺量为水泥用量的的12%。 3.2混凝土施工工艺 (1)基础底板混凝土。基础底板混凝土属于大体积大面积混凝土施工,本工程采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到底”的施工方法。该方法能较好适应泵送工艺,避免经常拆卸输送混凝土管道,提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,并保证了上下层混凝土不超过初凝时间。 (2)墙体混凝土。浇筑时要严格控制分层厚度,每次浇筑厚度应控制在0.5m左右,每次浇筑墙体长度不大于30m,浇筑时应保证连续性,振捣密实,养护到位。 3.3质量保证措施 (1)配合比控制。本工程底板和外墙混凝土强度设计为C35,采用普通硅酸盐水泥,水泥强度为42.5MPa;本工程石子量大粒径控制为35ram,吸水率不大于15%;砂采用中砂,砂率控制为38%;为减少水泥水化热,水灰比控制为0.45。 (2)混凝土坍落度。本工程采用商品混凝土,要严格控制混凝土的和易性,在搅拌站设专人管理,测定坍落度,每工作班至少测两次,以解决坍落度过大或多小问题。并且采用低坍落度混凝土,混凝土坍落度现场实测值控制在(120+20)him;当混凝土运到现场后出现离析,必须退还搅拌站进行二次搅拌;当混凝土坍落度不能满足要求时,应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水。因为底板是在夏季高温施工,在泵车上覆盖湿草袋并及时浇水,以防止坍落度损失过大。 (3)防止出现冷缝。混凝土浇筑时要保证合理的分段分层施工,分层厚度为O.3m,分层的接头时间间隔不超过2h,施工中交接的临时结合的竖向缝,要互相错开。 (4)混凝土振捣。根据泵送浇筑时自然形成一个坡度的实际情况,在每条浇筑带前、后布置二道振动器。前道振动器布置在底排钢筋处和混凝土的坡脚处,确保混凝土下部的密实;后道振动器布置在混凝土卸料点,解决上部混凝土的捣实。 (5)防水混凝土施工必须采用高频机械振捣,严格控制振捣的间距和时间。每一振点的振捣时间,应将混凝土捣实至表面呈现浮浆、不冒气泡和不再沉落为准,振捣时间为10:30s,避免漏振、少振和超振。 (6)混凝土的泌水处理。大体积大流动性混凝土在浇筑和振捣中,上涌的泌水和浮浆会跟着混凝土坡面流到坑底,并随混凝土向前推进。在支模时,应在混凝土浇筑前进方向两侧模底部留孔排出泌水和浮浆。当混凝土坡脚接近端模板时,要立即改变混凝土浇筑方向,由尺端往回浇,另外加强二侧混凝土的浇筑,使最后混凝土的浇筑形成四面会合,这样泌水和浮浆可以集中排除。 (7)混凝土养护。由于夏季天气炎热,采用覆盖浇水养护,并且应在混凝土浇捣完毕12h内完成,养护时间不得少于14d,养护期间应密切关注内外温差,混凝土中心温度和表面温度的差值不应大于25~C,混凝土表面的温度和大气的温度的差值不应大于25~C 4地下防水工程施工中应遵循的原则 4.1自防为主的原则 砼结构自防水,是以工程结构本身的密实度实现防水功能的一种防水做法。这类工程,工序简单,工期较短,造价较低,且能改善工人劳动条件。高层建筑地下防水,基本采用三道设防,即砼结构防水(自防)+外包柔性防水层+灰土辅助防水层。而结构自防水是抗渗漏的关键。工程自防水结构通常采用C30防水砼,在外加剂方面一般选用PNC砼早强膨胀剂。PNC属于硫铝酸钙砼膨胀剂,除具有膨胀功能外,对砼还有显著的早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。砼配合比的设计与普通砼相同,水泥用量应不小于300Kg/m3,要优先选用不低于425#普通硅酸盐水泥或矿渣硅盐水泥。加料程序与普通砼相同。PNC的掺量要制作专用工具,专人负责,误差要小于0.5%,搅拌时间,用强制式搅拌机时比普通水泥砼延长30秒钟以上;用自落式搅拌机时,要延长1分钟以上,搅拌时间的长短,以搅拌均匀为准。砼的运输、震捣与普通砼施工一样。但是对于自防水砼更要注意震捣密实,不能漏震。浇注完后应加以养护,及时用草帘覆盖。砼硬化后,要有专人负责养护,养护时间不少于14天,如出现蜂窝孔洞,可把松散地方剔除,精心处理后,再用掺PNC的砂浆或细石砼修补好。 4.2多道设防、刚柔相济的原则 目前较为普遍的做法就是,在工程围护结构的迎水面上粘贴防水卷材或涂刷涂料防水层,然后做保护层,再做好回填土和地面防水,达到多道设防,刚柔相济的原则。施工中我们主要把握以下两个关键点: (1)严把材料关,俗话说“材料是基础”,对材料要保证:材料的品种必须符合设计要求,材料的质量抽检必须合格而且有出厂合格证和准用证。 (2)精心施工,施工包括管理和操作两个方面。施工管理主面应做好交底,跟踪检查要旁站监督及时抽查,发现问题及时纠正和返工。操作方面军要按交底的要求和施工顺序进行,注意找平层要清刷干净,基层处理剂应涂刷均匀,使用的防水卷材道数、厚度应符合标准,铺贴卷材应平整、顺直,搭接尺寸不应小于100mm相邻两幅应错开1/3幅宽,不得有扭曲和褶皱。收口和细部处理应符合要求,完工后检查合格应及时做保护层和回填土。 5结语 地下室防水技术已经是建筑地下室施工不可或缺的一项技术,本工程在采用该项技术时严格按照相关的技术规定进行,对建筑的一些细节部分进行了重点的处理,在工程结束后经过长时间的观察,发现本工程地下室无一处透水现象,防水效果较好,达到甚至超过了预期的效果。因此,要想保证地下室防水工程的质量,就必须要加强防水混凝土施工,同时对建筑的特殊部位进行着重处理。 地下建筑工程论文:浅析地下建筑工程防水技术 【摘 要】近年来,带地下室、地下车库的建筑工程已经屡见不鲜,但这些地下建筑工程也面临着不少施工难题,尤其是对防水技术的高要求。本文结合地下建筑工程防水技术的特点,对地下建筑工程关键部分的防水技术进行了介绍,以确保地下建筑防水的可靠性。 【关键词】地下建筑;关键部位;底板;外墙;防水技术 近年来,我国土地资源越来越短缺,城市建设用地相对紧张。因此,地下建筑的建设也就越来越多。地下建筑的开发和利用虽然在一定程度上解决了土地资源短缺的难题,但是地下建筑的防水问题也是一个不得不面对的施工难题。地下建筑一旦防水施工质量得不到保证,将会影响建筑主体结构的稳定性和使用寿命。因此,地下建筑建设方应对地下建筑工程的防水施工予以高度重视,必须制定周密的设计方案和采取切实可行有效的防水技术。 1、地下建筑防水特点 地下建筑的类型分掘开式和掘进式两种。两者的防水技术基本相同,只是在技术细节上略有差异。本文以掘进式地下建筑的防水技术为研究对象。 掘开式地下建筑多见于城市地下空间开发,如人防地下室、地下库房、地下商场等。掘开式地下建筑又分为单建式和复建式两种,单建式地面不建其他建筑,复建式则有建筑。 单建式地下建筑防水比复建式地下建筑多一个顶板防水界面。复建式是建在地面建筑下面的,故顶板防水比较简单,其他五个面防水做法两者没有区别。 在地下水丰富的南方地区,单建式建筑还必须考虑抗浮问题。 地下建筑的防水技术措施一般采用混凝土自防水和附加材料防水两者相结合的形式。混凝土自防水的做法,是指利用混凝土自身的防水特点作为第一道防水层,也是最为保险的防水措施。附加防水材料有卷材和涂料,附加材料要做在迎水面才能起到好的防水效果。 2、地下建筑关键部位防水技术 2.1 地下建筑底板防水技术 地下建筑的底板,在掘开式地下建筑中是结构受力的重要部分,对人防地下室更是如此。一方面,要承受一部分建筑的部分结构荷载;另一方面地下水的反作用力,在战时遭炸弹攻击时还要承受爆炸的冲击力,故一般地下建筑的地板都比较厚,钢筋混凝土板厚都250mm以上。底板比较厚对防水比较有利。底板的防水一般构造做法:在浇注底板混凝土之前先要把附加防水材料这道工序做好,在此基础上再进行混凝土底板施工。 对面积大的地下建筑,底板在施工时需要设施工缝或变形缝。施工缝是底板防水的重要部位,通常的做法是在设施工缝处放置钢板止水带,并辅以聚合物防水砂浆,能够达到很好的防水效果(见图1) 图1 施工缝(变形缝)大样图 2.2 地下建筑侧墙防水技术 掘开式地下建筑侧墙的防水与底板方法类似,地下建筑侧墙施工场景。由此可以看到侧墙的防水采用了防水卷材,使用粘合剂贴于墙外侧,为了保护防水卷材不被破坏,卷材敷设完成后又做砖砌护墙。 2.3 地下建筑顶板防水技术 顶板防水技术与底板类似,所不同的是工序与底板正相反,先做好混凝土结构层,然后再做防水层。防水层上部用细石混凝土按1%找坡,其作用是避免土壤中的水在顶底上部积存滞留,保证顶板的防水效果。 在实际工程中经常会遇到地下建筑的上部做水景的情况,此时不能只靠地下建筑的顶板承受上部水池的防水,而应该在做水池时做好自身的防水(见图2)。 2.4 管道穿过外墙的防水技术 掘开式地下建筑管道穿过墙壁、顶板、底板的节点处,是防水的重点部位。 图3给排水管道穿过墙壁时的施工场景。在所有地下建筑的设计与施工中,都必须严格遵守管道(水管、电管、风管)穿过墙壁及顶板、底板时要预埋套管的规范。严格禁止事后在壁板上凿孔洞,其原因是事后凿孔洞一则破坏建筑的结构,二则不利于防水。套管的大小取决于管道的大小,套管在中间部位焊有止水钢板,钢板呈圆形状。套管以焊接的方式固定在墙体钢筋上。 图3中看出,管道穿墙节点有一套比较完整的防水系统,除了穿墙处需要做套管外,还要在建筑外部设置检修窖井,窖井内设集水井,及时排除窖井内的积水。套管穿墙在安装管道时,要在套管与管道之间填充防水材料,可以使用油膏麻丝或防水泡沫膨胀剂填充,以避免外部水的渗入。 地下建筑工程论文:地下建筑工程施工中抗裂防水剂的应用 摘要:随着社会对建筑质量要求的不断提升,对于建筑材料的选用条件也再发生巨大地变化,近年来伴随高层建筑的快速建设,地下工程的施工质量已经成为工程的重要考核指标,尤其是地下设施的不断增多,规模的逐步加大,对地下工程的混凝土浇筑质量要求也越来越严格,为了确保地下工程混凝土的浇筑质量,一些科技程度较高的混凝土添加剂在工程施工中得到大量的使用,本文主要结合抗裂防水剂在地下工程中的应用为例进行说明分析,以供广大同行交流学习。 关键词:抗裂 防水剂 地下 工程 混凝土 施工 应用 一、工程概况 工程场由高层、多层住宅、地下车库、半地下配套公建和半地下车库组成。工程人防部分底板厚400,外墙厚300,地下室顶板厚250,混凝土强度等级C30,抗渗等级P6;非人防部分底板厚300,强度等级C30,外墙厚350,强度等级C30,抗渗等级P6,地下室顶板厚160。 该工程地下室部分为超长结构,超出规范规定的最大长度较多,同时结构与工程条件复杂,施工技术相对较复杂,除了必须满足工程要求的强度、刚度、整体体等要求外,还存在超长混凝土结构的裂缝预防与防水问题,为了提高工程质量,加快施工的进度,决定考虑在底板侧墙及顶板掺加抗裂防水剂TB-CSA,并在适当位置设置后浇带(见附图)。 TB-CSA抗裂防水剂的性能 “TB-CSA抗裂防水剂为一种新型混凝土防水剂,它物理性为粉状、不燃、无毒、无氯、低碱(<0.50‰),细度(0.08mm方孔筛余量)≤10%;。掺量8-12%(替代胶凝材料量);7天限制膨胀率≥0.025%;抗渗等级在适当条件下可达P35;抗压强度比同配比砼提高10%;凝结时间同于基准混凝土,对钢筋无锈蚀,能使混凝土的抗渗标号提高1-2个等级”,由于它的膨胀作用,可以让混凝土内部的应力分布得到改善,使用此抗裂防水剂对提升该工程的抗裂防渗性将有巨大地作用。 TB-CSA抗裂防水剂的作用机理 混凝土结构防止裂缝的发生是个常见问题,在施工过程中,一般根据结构情况要求混凝土构件无缝或少缝。它不包括沉降缝。它指的是释放收缩应力的后浇带,抗裂防水剂的作用机理:抗放兼备、以抗为主的原则。也即用CSA抗裂防水剂或膨胀剂补偿收缩混凝土作为结构材料,在硬化过程中产生的膨胀作用,由于钢筋和邻位约束,在结构中建立少量预压应力σ。 考虑结构强度的安全,膨胀不能太大,且在硬化14d基本结束。经研究,CSA替代水泥量8~12%范围内,对强度不影响,其膨胀率ε2=(2~3)×10-4, 在配筋率υ=0.2~0.8%下,可在结构中建立0.2~0.7Mpa预压应力,这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化过程中产生温差和千缩的拉应力,从而防止收缩裂缝,或把裂缝控制在无害裂缝范围内。 附图: 四、混凝土裂缝发生机理 混凝土裂缝产生的原因是多方面的,情况较为复杂,综合原因很多。工程实践证明,裂缝形成的原因主要有三个方面:变形、荷载及不均匀沉降。一般由温差、收缩、不均匀沉降等引起的变形形成的裂缝占80%,荷载造成的占20%。而对于超长结构、大体积混凝土产生的裂缝主要有以下两种。 1、温度差异造成混凝土裂缝产生:对于较大体积混凝土浇筑工程,在混凝土浇筑硬化的早期,由于水泥的水化能够发出大量的热量,导致混凝土内部温度升高过快,同时混凝土表层的温度由于受到空气的温度影响,气温很低,因此就产生了内部与外部相差很大的温差,从而使混凝土内部发生压力,混凝土表明产生拉力,当这些力度大于混凝土自身的抗拉强度后,混凝土的表面就会发生裂纹,所以大体积混凝土在施工过程中,一定要注意温度的作用。 2、体积压缩导致混凝土裂缝的产生: 当混凝土浇筑施工结束数天后,水泥所含的水化热量基本释放完毕,混凝土的温度逐步由高降低,在这个降温过程中会引发混凝土的收缩,再加上混凝土由于体积过大,内部在受到地基和结构的约束,混凝土不能自由改变形状,加上温度变化发生的拉应力,就有可能超出混凝土自身的极限强度,从而在约束面向下开始形成收缩裂缝,影响混凝土工程的质量与美观。 技术措施 1 地下车库设置永久缝一道(如上图),上段设置后浇带间距不超过100m,下段设置后浇带间距不超过80m; 2 带外混凝土采用补偿收缩混凝土。带外及后浇带补偿收缩混凝土的性能指标符合下表要求,膨胀剂选用国内知名建材制造厂家生产的CSA抗裂防水剂,同时符合《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119-2003的规定。 表1底板抗裂混凝土的技术性能 表2墙体、楼板抗裂混凝土的技术性能 3 后浇带等填充用膨胀混凝土的强度等级比带外混凝土强度等级提高一级; 4 根据工地实际采用的原材料(且符合规范要求的),在满足混凝土塌落度、强度和抗渗标号情况下,经试验确定满足限制膨胀率的配合比;配合比设计按《补充收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009的规定执行。 5墙体水平筋间距不超过150;在墙体中部1m范围内,水平筋间距调整为100mm(原设计按此钢筋代换);墙体水平筋置于竖向筋外侧。 顶板钢筋原设计φ12@200改为φ12/10@160。 6 后浇带应做防水处理,防水构造详见当地省级地方标准《超长地下室混凝土结构防裂技术规定》后浇带防水构造详图; 7 TB-CSA抗裂防水剂的掺量 掺加TB-CSA抗裂防水剂,后浇带的回填时间可以调整为30天,缩短了工期30天。 侧墙和楼板是易裂部位,特别是侧墙混凝土,由于受到基础混凝土的约束,且养护困难,混凝土极易因收缩问题而产生竖向裂缝,大约束状态下,就需要大膨胀来补偿收缩,因此,TB-CSA的掺量适当提高。 掺加TB-CSA抗裂防水剂的混凝土,经试验确定的配合比设计水胶比、塌落度等性能指标符合施工质量验收规范的要求。 施工措施 1 工地或搅拌站按混凝土配合比掺入足够膨胀剂保证了抗裂防水剂掺量的准确性。 2 现场拌制的混凝土的拌合时间要比普通混凝土延长30s,从而使抗裂防水剂和水泥、减水剂拌合均匀,提高其匀质性。 3 混凝土布料,震捣均按施工规范进行。 4 膨胀混凝土要有充分湿养护才能更好地发挥其膨胀效应,工程非常重视养护工作,养护期不小于14d。 5 边墙出现裂缝是个难题,要求混凝土震捣密实、匀质。施工实践证明,墙体宜用保湿较好的胶合板支模,混凝土浇完后,在顶部设水管慢淋养护,墙体宜在第5d拆模板,然后尽快用麻包片贴墙并喷水养护,保湿养护10-14d。 6 底板采用蓄水养护,冬施时用塑料薄膜和保温材料进行保温保湿养护;楼板采用湿麻袋复盖养护。 7 即使采取各种措施,墙体也难免不出现裂缝(尤其C40以上混凝土),配合比方面在保证强度的前提下降低水泥用量,优化配比来减少混凝土早期水化热。 七、结语 本工程从施工到结束,混凝土浇筑过程期间,没有出现混凝土裂缝的发生与渗水现象情况的出现,达到施工质量要求。在地下工程施工中如何保证大体积混凝土基础地板和墙板不出现有害裂缝的关键是优化混凝土的配合比, 控制混凝土的入模温度和保温养护,掺入TB-CSA 抗裂防水剂拌制的补偿收缩混凝土, 可削减收缩产生的拉应力, 使基础地板和墙板不渗不漏, 达到结构的自防水; 掺入适量的粉煤灰和矿渣粉以取代等量的水泥可以降低水化热。这也是本工程获得的重要经验。
煤矿监测系统论文:煤矿计算机瓦斯监测系统设计与实现 [摘 要] 煤矿瓦斯监测系统的重要内容是加强煤矿安全生产管理,以防止煤矿事故的发生。所以,在煤矿瓦斯监测系统工作中务必提高应对各种突发事故的能力,因此加强煤矿瓦斯监测系统建设的专业素质至关重要,此外,还应加强制度上的规范管理,不断的提高煤矿瓦斯监测系统设计水平,加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿开采环境,对瓦斯监测系统在煤矿安全生产监督中的应用进行了分析。 [关键词] 瓦斯监测系统; 煤矿; 安全生产 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,我们可以初步确定监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在监控中的应用能够很好的解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。通过太阳能光伏技术,我们可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在瓦斯监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络瓦斯监控起到了一定的作用。 1 煤矿瓦斯监测系统的准备工作 1.1 规范制度,端正思想 一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,在煤矿安全生产网络瓦斯监控过程中,我们需要一个合适的监控管理结构,以便于明确各个工作人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对网络瓦斯监控知识有一定了解,思想上时刻保持着“安全第一”意识,保证将综合自动化安全意识渗透到工作的每一个层面,全面提升安全作业人员的工作责任心与使命感。 1.2 加强瓦斯监测系统的设备管理 加强设备巡视管理是网络瓦斯监控的重点,预防设备异常的发生是监控运行管理的主要内容。为了保障监控仪器的准确性,应该建立完善的设备定检制度,仪器设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的仪器,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 1.3 提高瓦斯监测系统的技术管理 由于煤矿瓦斯监测系统存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于瓦斯监测系统整个流程的重要要素,技术管理在中的作用不容小觑。因此,加强设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。煤矿安全工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的工作。对于系统运行工作的异常情况,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 2 煤矿瓦斯监测系统的设计 2.1 联网设计 为达到网络带宽的预定要求,在瓦斯监测系统的设计中采取分层瓦斯转发、本地局域网组播的设计方案,也就是在每个网络层构设瓦斯转发服务端口,并且在煤矿现场、区县市局成立监控管理中心,完善各部门瓦斯解码器、电视播放墙等设施。具体的瓦斯监控系统联网设计如图1所示。由于煤矿施工长期通常都较为偏远,带宽并不充裕,这种联网设计则可以很好地应用于广域瓦斯联网,若考虑到以后省级平台瓦斯联网模式,这种设计方案无疑当前2 Mb带宽的最佳选择,不然很容易致使监控网络不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点,经上级授权之后连接并登录瓦斯流管理服务端口,就可以轻松观看该服务器监控矿区的生产工作瓦斯,且不会增加前端带宽负荷,可同时向多个用户共享图像信息。 2.2 安全系统体系结构设计 在图2中,我们可以清楚地看到安全系统体系结构的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡,将画面进行分割并上传到瓦斯流管理服务端口,然后统一由瓦斯流管理服务端口对瓦斯信号进行存储和,这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致网络拥塞现象。开展瓦斯监控工作时,前端摄像机瓦斯线依次对前端画面处理器、瓦斯服务器和光端机实施连接,通过光缆把接受到的瓦斯信号传输到监控中心。在这个时候,其他用户很容易不会根据已经规定好的操作流程来对系统进行操作和数据处理,而且由于不受时间、地域的限制,他们还可能会通过输入地址直接对数据库实施访问。如此一来,就很容易造成客户肆意操作,最终致使后台数据库随时都有崩溃的威胁。所以说,我们应该采取一些可运用的技术对系统进行尽可能全面的安全防范,比如说系统加密、防火墙、真实身份认证、授权控制技术等等。监控中心在接收瓦斯信息后,第一时间想远端的瓦斯服务器发出云台控制信号,最终传输到摄像机云台控制线,并直接上传到系统客户端。 2.3 瓦斯控制系统 在煤矿保护层上的回收期,我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管,同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠,对下部采空区瓦斯发挥作拉动用,减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。通过分段砌筑封闭墙,在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采,抽采管路为240mm的铁管,抽采流量为91 m3/min,封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体,并在其内部充填黄泥,墙体厚度800mm,墙与墙之间的距离不小于4m,这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路,在新的封闭墙砌筑充填完成时,根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门,保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。 2.4 瓦斯流管理服务器设计 在瓦斯监控设计中,瓦斯流管理服务器无疑是IP瓦斯监控系统的精神内容。建立瓦斯流管理服务端口,不但可支持瓦斯管理系统同时被多名用户访问,而且还很好地解决了前端瓦斯受网络带宽限制的问题,从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对瓦斯监控系统进行访问,随时可浏览监控现场图像和瓦斯。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为计算机提供很多实用服务。瓦斯流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络瓦斯监控系统组成部分中瓦斯流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,瓦斯流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和瓦斯存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。 2.5 KJ95安全监控系统 KJ95煤矿综合监控系统是由煤科总院常州自动化研究所开发的。该系统通过井下通信和工业电视监视设备,对煤矿井下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和井下通信不但可以任意搭配组合,还可以单独利用,能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中,监测系统与通信系统两者之间相互独立,主线采用光纤为材料,以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收,为方便光纤传输,光端机会将混合后的电信号转变成光信号,再通过矿井下的光端机把光信号转换成电信号传送至井下工作面,最终将数据和语音彻底分开。通过井下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿井下的传输接口,然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机,这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 3 实现效果 计算机网络瓦斯监控技术应用到煤矿安全生产来,根据所监控出来的瓦斯数据,对煤矿生产过程实施自发监控,并且数据处理敏捷准确,而且它可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注,并将标注数据存储到数据库中,避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后,表格格式规范、信息完整,并能直接进行打印实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强,监控人员不必进行专门的学习或培训,操作使用十分简便。通过面板中输出的原始瓦斯监控画面,可以切实地反映煤矿生产的真实状况,它对煤矿监控系统全过程进行瓦斯拍摄,在瓦斯监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系,很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄,提高了煤矿安全生产监控的工作效率。计算机网络瓦斯监控管理不但简单迅速,而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理,煤矿安全生产监控的效率明显获得了提高。 4 结论 煤矿瓦斯监测系统建设涉及到煤矿生产工作的数百个指标,需要调用大量的数据和信息,并要综合平衡煤矿生产同劳动力之间、供求需要同可开采煤矿之间、煤矿企业自身效益同社会效益之间的各种关系,要求很高,业务性和技术性很强,煤矿煤矿瓦斯监测系统建设过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此,顺应技术进步的潮流,以计算机网络技术为手段,辅助设计煤矿瓦斯监测系统,实现计算机对煤矿安全生产管理是非常必要的。 煤矿监测系统论文:基于物联网及云计算平台的煤矿产区白龟山水库水环境监测系统研究 [摘 要] 应用物联网技术对平顶山煤矿产区白龟山水库水环境指标进行远程自动、实时监测,搭建相应的云计算平台,实现海量监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现白龟山水库水资源可持续利用和用水安全提供保障。 [关键词] 物联网; 云计算平台; 水环境; 监测; 白龟山水库 水环境监测是水资源管理和安全供水的重要前提。目前,我国各主要湖泊水库的水环境监测尚未实现无人值守和动态监测,多采取监测人员留驻湖泊水库现场以人工方式采集水质数据,采集点和采样频次受到限制,获取的信息量较小,且耗费大量人力物力,另外很多水质指标还需要带回实验室进行测定,导致数据信息无法及时进行时空对比分析。即使部分湖泊水库采用较为先进的监测技术,但由于获得的时空数据量庞大,处理过程复杂度高,筹建所需的大量高性能计算服务器资金消耗巨大,很难实现水环境监测数据的及时、有效处理及合理快捷共享[1-3]。 自2009年以来,“物联网”概念频频出现在人们的视野中。物联网是指把所有物品通过射频识别、传感器等信息采集和识别设备与通信网络(如Internet、GPRS、3G网络等)连接起来,实现智能化管理和应用。日本、韩国、美国、欧洲一些国家基于物联网把新一代IT技术有效运用在生产生活中,通过物联网实现人类社会与物质世界的整合,从而提高了资源利用率和生产力水平[4-9]。物联网技术的发展也为水环境的监测提供了一个全新的方法和有效途径,但同时物物相连的必然产生大量的数据信息,若将这些信息有机的联合起来,就需要建立一个性能稳定的云计算平台,以解决物联网海量水环境监测信息的存储和处理问题。因此,将物联网技术和云计算平台结合,构建水环境监测物联网,搭建相应的云计算平台,实现水环境信息的实时动态监测和监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现水资源可持续利用和确保用水安全提供重要依据[10-14]。 1 系统工程构建 1.1 系统体系架构 整个系统主要由水质监测传感子系统、多层次通信网络子系统、云计算平台和太阳能供电子系统构成,其体系结构如图1所示。 水质监测传感子系统的下位机软件采用中心对多点通讯方式,波特率为9600,采用心跳包实现保活机制,通讯信令采用ASCII码信令。上位机软件与数据中心之间拟通过TCP/IP协议来实现数据传输;通过对系统层Socket的封装,以及从数据链路层、网络层到应用层的集成融合通信方式,来实现用户编程接口的统一。云计算平台数据存储中心基于Oracle数据库来构建,事务处理采用并发机制和触发器机制,最后通过作业调度来实现数据的联机事务处理(On-Line Transaction Processing, OLTP)。利用Oracle DWB来建立数据仓库,提供分析型环境。所有的分析产品和用户接口(User interface, UI)均采用B/S架构来实现。系统拟采用目前比较流行的开源框架SSH(Spring、Struts、Hibernate)来搭建。 1.2 各子系统架构 ① 数据中心及采集系统 数据中心体系结构如图2所示,数据流处理包括接收处理数据流和发送数据流。 接受及处理数据流 a) 通过由水质参数传感器、滤波器、A/D转化器组成的采集系统,获得现场实时水质参数数据,并将这些数据按照采样频率传送至数据中心; b) 数据中心接收到实时数据后,进行逻辑分析,剔除脏数据,将正确的数据存储到瞬时数据库; c) 利用ETL(extract, transform and load)工具,结合企业数据库的作业/调度以及触发器等功能,利用瞬时数据库中的数据生成适合分析、统计的水质分析型数据库或者数据仓库; d) 利用数据仓库分析产品或者BI(business intelligence)报表引擎,对分析数据库或者数据仓库进行数据分析处理,生成用户需要的各种分析产品。 发送数据流 a) 用户可通过移动终端设备(比如手机、PDA等)或固定终端的水质数据查看器登录到数据中心,通过数据中心发送信令给采集系统,设定采集系统的采样周期等参数信息; b) 用户还可以通过数据中心向供电系统发送控制信息,开启或者关闭供电系统,或者对供电系统进行远程调控。 ② 多层次通信网络子系统 多层次通信网络系统架构如图3所示,采取分层混合网络体系架构,分为业务层、优秀层、接入层、终端层四个层次。 ③ 供电系统 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池(组)构成。其中,太阳能电池板是将太阳辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作,是该系统的优秀组件。 太阳能控制器控制整个系统的工作状态,并起到对蓄电池过充电保护和过放电保护的作用。蓄电池作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,当遇到阴雨天气的时候或者光照不够充足的条件下,特别是采集系统发生异常时,需要大功率高负荷的实时手动采集时,通过蓄电池来释放能量。 1.3 相关算法 ① 数据ETL算法 传感器水质参数数据通过以下五个流程过程,实现提取、转化和装载,最终建立WSDW数据仓库,算法实现流程图如图4所示。 ② 分类预测算法 基于LSM模型的聚类算法,是一种无教师自动分类算法,针对待聚类的目标数据,随机选取任意一个数据作为标兵数据,其他数据作为候选数据进行聚类。该算法具有敏感度低,数据选取次序无关等良好特性,非常适合传感器数据的分析处理,本工程采用基于LSM模型的聚类算法进行水质业务数据分析。 2 系统在白龟山水库应用 白龟山水库位于淮河流域沙河干流上, 大坝位于河南省平顶山市西南郊,东经112°50′至113°15′及北纬33°40′至33°50′之间。东西长15. 5 km,南北宽4. 2 km,占地近70 km2。水库控制流域面积2 740 km2,水库多年平均降雨量900 mm, 多年平均径流量4. 23 亿m3,总库容达9. 22 亿m3,是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、工业和城市供水的大型综合水库[10]。同时白龟山水库也是南水北调饮水工程的重要调节库。 以白龟山水库作为实验站点,建立基于物联网(无线传感网络)技术的水环境自动监测与分析系统,解决白龟山水库当前人工水质参数采集存在的诸多问题,构建白龟山水库水环境监测云计算中心,实现水资源持续有效利用和确保用水安全。 2.1 云计算平台的数据采集 ① 水环境系统主控因子数据采集 湖泊水库水环境监测指标包括诸多主控因子。白龟山水库主要选取水温、PH、浊度、ORP、溶解氧、总磷、总氮等主控因子。各主控因子数据采集通过搭建无线传感器自动数据采集子系统来完成。 自动数据采集子系统包括6个无线传感器自动采集站。利用各类在线水质传感器,在白龟山水库入水口、1号监测点、2号区监测点以及白龟山水库出水口等地设立6个实验示范性无线传感器自动监测站。自动数据采集系统按照业务需要来设定数据采集频率,对监测点水质进行无人值守实时采集。利用数据采集器进行滤波、A/D转化,最终为无线传输系统提供可靠的原始信号数据。 数据采集子系统获得的信号数据为4-20mA的电流信号,将通过无线网络传送至数据中心,然后转化为实际的水质参数数据,不同参数转化算法不同。转化后的水质参数数据,为准确地掌握水质状况和动态变化趋势提供基础数据,将持久存储在数据中心。 ② 视频数据采集 为现场设备、水域环境及生物活动提供视频采集功能,并通过无线方式按照定频和手动采集方式发回数据中心。依此实现对各个采样点非法入侵、设备破坏、特种保护动物活动提供实时监控。 2.2 云计算平台的数据传输 数据传输子系统用于将获得的实时信号数据传送至数据中心以便对此数据进行转化、分析、处理和存储。数据传输子系统包括传输控制节点、通信网络及数据中心。 传输控制节点负责接收数据采集器获得原数据,并通过RS485网络,将获得的实时水质参数信号数据传送到GPRS无线混合通讯系统,经由GPRS以及3G无线网络传送到有固定IP地址的数据中心。通讯传输采用“中心对多点”的TCP模式,实现数据的可靠透明传输。各传输控制节点间也可相互通信,与有固定IP的数据中心超级节点之间形成多层重叠混合网络,从而实现数据中心对整个无线传感器网络的管理。各用户终端设备通过该子系统完成登入、退出及异常处理,建立稳定网络,为传输信号数据和控制信令建立双向数据传输通道和通讯链路。 2.3 云计算平台的数据处理中心 数据中心是整个云计算平台服务体系的优秀,其主要功能是对数据的计算和存储。通过数据中心,一方面,实现水质数字信号信息的接受、分析处理、预警及存储,另一方面,还可以通过远程无线控制进行随机监控和采样周期设定及视频监控等工作。 2.4 云计算平台的实时监控预警 实时监控预警子系统提供监控和预警两项功能。监控模块主要完成两个方面的工作:一方面,提供实时数据的查看,在线分析和报表下载功能;另一方面,对无线视频采集系统获得的现场图像进行分析、比对,对异常现场状况采取措施;预警模块也主要完成两方面工作:一方面,当数据中心发现异常数字信号后,传送异常类别给实时监控预警子系统,该系统完成对实时数字信号的预警处理任务;另一方,为授权用户和决策人员提供自动预警处理结果。 2.5 野外太阳能供电系统 由于无法通过交流电对白龟山水库水质监测系统供电,因此必须选择适合当地环境的可靠的供电方案来解决此问题。根据白龟山水库的气候特点,本着绿色、节能、环保和低碳的原则,采用太阳能供电系统作为供电方案。 3 结语 应用物联网技术构建的监测系统实现了白龟山水库水环境指标的实时动态监测,云计算平台对监测信息进行及时快捷有效地处理并能实现信息共享,为加强水资源管理和提高用水安全提供了有力保障。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿监测系统设计 [摘 要] 煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题。针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题,设计了一套基于Zigbee技术的无线传感器网络煤矿监测系统方案。分析了煤矿监测系统的结构,对系统的无线传感器网络部分进行了详细设计,包括硬件设计和软件设计。系统对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 [关键词] 煤矿安全; 监测系统; 无线传感器网络; Zigbee协议; 节点 引言 我国煤矿开采方式只要是以矿工开采为主,多数矿井都有瓦斯、煤尘、火灾等隐患。我国煤矿生产形势一直十分严峻,煤矿频繁发生事故,给国家和人民都造成了巨大的损失。安全问题一直困扰着我国煤矿生产,是制约我国煤矿行业发展的主要障碍。但是目前我国使用的安全监测系统主要还是以现场总线为主,通过有线方式进行信息数据的采集和传输,这在矿井特殊环境下存在许多的弊端。如井下监测点数量有限,存在监控盲区;随着挖掘的深入,传感器无法实现快速跟进;一旦网络发生故障,系统就会瘫痪等。 无线传感器网络的网络自组织、结构灵活、以数据为中心的特点很适合矿井环境安全监测的应用,无线通信技术ZigBee的低功耗、低成本、覆盖范围大、高可靠性等都符合系统的要求,很好的解决了上述的弊端。本文设计的煤矿安全监控系统,是通过无线传感器网络实现对煤矿监控区域瓦斯浓度和温湿度等信号的采集测量,同时将所采集的信息在地面控制中心 PC 机上实时地显示出来,对煤矿井下环境数据进行全方位实时监测和智能预警,对煤矿的安全生产具有重大的意义。 1 总体结构 整个系统分为井上及井下两大部分,由协调器、终端节点、路由节点、监控计算机和监控中心管理系统组成。在主巷道的入口处架设协调器,在煤矿井下主巷道和采掘工作面中每隔几十米布设一个路由节点,矿井工作人员佩戴移动的终端节点,每个采掘区形成一个无线传感器网络,它通过协调器采用总线与地面监控计算机相连。其中协调器、终端节点、路由节点构成基于zigbee的无线传感器网络,三种节点相互配合,共同完成对瓦斯浓度、温湿度数据的采集、传输和对网络的管理。系统的总体结构如图1所示。 系统井下部分为路由节点和终端节点构成的ZigBee网络。终端节点上使用瓦斯传感器、温湿度传感器等对井下环境数据进行采集,并通过路由节点的转发送给井上协调器节点。协调器节点与监控计算机通过串行接口将数据传给监控计算机。监控计算机收集数据信息,对数据进行实时监测,并能够通过以太网或Internet将数据传送给监控中心。 2 节点硬件设计 协调器节点、路由节点和终端节点采用相同的硬件设计。考虑到系统具有低功耗和可靠性高等要求, PIC18F4620单片机具有低功耗、性能稳定的特点;CC2420射频芯片只需简单外围电路设计,且支持ZigBee协议。传感器节点采用PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片。节点的硬件结构如图2所示。 节点硬件平台以PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片为优秀,在单片机上扩展出SPI接口与CC2420进行连接,它们之间采用主从模式进行通信,同时还在外围扩展了RS232和RS485接口电路。针对影响矿井安全环境的因素,系统采用瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等处理后传输给控制器。然后节点利用CC2420射频收发器将数据发送给中心节点,当数据值超标,产生安全隐患时启动报警装置发出警报。瓦斯传感器采用LXK-3,可以实现瓦斯浓度4%以内的检测,且当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时,蜂鸣器发出报警信号。温湿度传感器采用SHT11,根据煤矿的温湿度参数自动对瓦斯传感器校零,从而提高瓦斯浓度报警器的准确性。节点采用9V电池供电,通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压。 3 软件开发环境 MPLAB IDE是Microchip公司用于PIC 系列单片机的基于Windows 操作系统的集成开发环境,采用汇编语言或C语言使用内置编辑器创建和编辑源代码。MPLAB ICD 2 在线调试器实时调试可执行逻辑,使用 MPLAB ICD 2 器件编程器向单片机中烧写。 ZigBee协议栈由Microchip协议栈的3.5版本来实现。Microchip协议栈的3.5版本能够在大多数PIC18系列的单片机上进行移植,并支持各种ZigBee网络拓扑结构,能够实现全功能设备和精简功能设备的功能。 4 节点程序设计 在本系统中,节点设备的功能不同。传感器终端节点的主要功能是通过瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,并将数据发送给协调器节点;路由器节点的应用层程序主要功能是网络路由的维护、节点的管理和数据的传输等;协调器节点的任务是创建整个网络,并将从传感器节点传输来的数据通过串口传输给监控计算机,同时将控制命令发送给网络中的节点。传感器终端节点、路由器节点和协调器节点均有各自的应用层程序文件:RFD.c、 Router.c、Coordinator.c,这三个文件分别是终端节点、路由器节点和协调器节点的应用程序,分别实现了各自的功能。 终端节点、路由器节点和协调器节点三种节点的应用程序都是通过调用原语,通过改变原语的状态使ZigBee协议栈的各子层实现相应的操作来实现的。在程序的初始阶段都要先对看门狗、硬件、协议栈及其它部分进行初始化操作。节点初始化后,协调器节点建立并维护网络,路由器节点和终端节点在建好网络后加入网络,负责各自在网络中的任务。 4.1 协调器节点程序设计 协调器节点作为网络的中心节点,是无线传感器网络和监控计算机的联系纽带。它一方面要创建网络,对网络地址进行分配,并维护网络状态;另一方面要在收到数据请求时从终端设备节点读取数据信息,并将这些数据传送给监控计算机。在协调器节点开始运行后,要先对PIC18F4620单片机和CC2420芯片进行初始化操作,然后创建网络并对网络进行监听,将接收到的数据发送给监控计算机。节点的程序流程图如图3所示。 4.2 路由节点程序设计 终端节点和协调器节点之间可能因为距离等问题无法直接进行数据的传输,路由节点的功能主要是帮助协调器节点建立完整的网络,管理其覆盖范围内的传感器终端节点,对网络中传输的数据信息进行转发,类似于一个网络中继站。当协调器节点创建网络以后,路由节点要搜索并加入网络,然后管理其覆盖区域的传感器终端节点加入或离开网络。该节点的流程图如图4所示。 4.3 终端节点程序设计 系统的终端节点实现的功能是利用节点上的传感器对环境对象的数据进行感知和采集,对采集的数据进行一定的处理,然后通过CC2420射频芯片将数据通过网络发送给协调器节点。终端节点在收到协调器节点的数据请求命令后才会进行相关数据的采集和发送,在没有数据请求的时候处于休眠状态,以减少能量消耗。终端节点的软件流程图如图5所示。 5 结束语 将无线传感器网络应用到煤矿安全监测中,可随意增加移除监测节点,方便网络扩展,弥补了煤矿目前的煤矿生产安全监控系统的不足,具有重要的现实意义。 随着无线传感器网络和煤矿监控技术的发展,成本的不断下降和体积的进一步减小,无线传感器网络在煤矿安全监控系统中的大规模应用会很快实现,未来的煤矿安全监控系统会更智能、更完善、更稳定。 煤矿监测系统论文:KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用 摘要:针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究,将检测、成像及诊断系统的结合一体,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。对重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转。 关键词:在线漏磁成像监测 一、前言 强力胶带机由于运输能力大,运输距离长,所以广泛应用于我国矿山等行业。但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题,造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂,设备安全运转存在重大隐患。如果发生事故,不但会造成重大的财产损失,而且造成更为严重的人员伤亡事故。 彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部,在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础,现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测,对接头的硫化仅凭经验,虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检,但难免监测不到位,因此极不科学,很容易出现断带事故。 目前国内有钢丝绳芯探伤仪,存在着只能以“心电图”形式的记录,不能自动判断,需专业人员才能看懂,不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究,将检测、成像及诊断结合起来,对重点隐患部位进行重点检查检修,及时排除隐患,保证设备安全运转,为矿井的安全生产打下基础。 二、综合在线监测装置的工作原理及组成 1、工作原理: 首先,通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁,当系统工作时,通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动 X射线部分进行低速在线或定点透视,从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像,以便采取进一步的合理修复手段,防范隐患扩大或事故发生。 2、系统的组成: 电磁传感器:完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测; X 光机系统:X光发射、接收装置、皮带定位装置,完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集; 下位计算机:完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供; 上位计算机:完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。 3、系统的功能: ⑴完成输送带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位; ⑵完成输送带内钢绳芯损伤点或接头的 X 射线低速在线或定点透视;⑶检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、观看和比对、分析;⑷系统最终出具检测数据、曲线图、文字报告,并具超限报警功能;⑸实现各检测值的长时间存储及报表打印;⑹系统可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享;⑺对输送带进行辅助定位,并进行声音提示。 4、系统的特点: ⑴磁传感器形式:数字式、密集型、单箱式传感器;⑵磁传感器维护:无传感器调节窗口、温度自适应、彻底免维护、免调试;⑶系统模块化的多层单片机结构,使系统运行更快、更稳定、更容易实现更新换代;⑷面对用户的人性化、模块化、傻瓜型的软件设计,使用户无需懂太多计算机知识的人也可以轻松使用该系统;⑸系统可进入用户的局域网,实现数据共享;⑹可大大降低工人的劳动强度,改善其劳动工作条件,缩短检测时间;⑺人可以远距离进行X光透视,免辐射。 三、设备的安装与调试 1、磁传感器的安装: 传感器安装位置遵循以下原则:输送带抖动最小、要尽量远离强磁场、不易受砸、安装维护方便、信号传输距离尽量短等。 传感器应放在上皮带与底皮带之间, 首先将L 型固定板固定在输送带大梁上,套上U型螺丝,用螺母拧紧;再用直杆螺丝将传感器箱吊挂在 L 板上。传感器箱下表面距离底皮带上表面的高度调节为60mm+5mm,最后用螺母拧紧即可。 安装注意事项: ⑴传感器箱应安装在皮带抖动小的地方(最好安装在机头附近,靠近托辊的位置,但为了避免测试误差,请不要装在托辊正上方);⑵用螺母固定传感器箱时,应加装弹垫,切记拧紧,防止长期震动导致螺母松动。 2、X光系统各部分的安装(仅限综合系统): 现场安装期间,发现该装置的固定装置,不牢靠及X光机安装位置在上下胶带之间,要求上胶带胶带下平面与胶带机纵梁上平面之间有不低于300的间距,我们对机架的固定方式及托辊架进行了改造。 原有X光机架为落地式,它要求安装地点的底板必须与胶带平行方可安装,由于井下地理条件的不同及底板的起伏不平,造成机架安装后,X光机纵向移动架与胶带机纵梁交叉,影响机架前后移动距离。我们在与厂家技术人员研究后,提出将机架改造为吊挂式使用,具体方法如下: ⑴在机架前后两端,加工四根等距吊架,将X光机机架整体吊挂在胶带机纵梁上;⑵再在机架前后两端,加工四根拉杆,将机架与胶带机前后H架固定在一起;⑶原有胶带机上托架为插板式,托辊上沿只比纵梁高出60,我们在不停产的前提下将托辊架改造为固定式,且逐渐提高托辊安装高度,使胶带在通过监测装置处形成桥型段,既满足了监测装置的安装要求,又保证了矿井生产的正常进行。 四、使用的注意事项 1、硬件设备: ⑴传感器箱在运输安装时,应避免强烈的震动或碰撞;⑵操作该系统时,操作者必须经过计算机操作培训,并严格按照该使用说明书进行操作;⑶应定期检查传感器箱固定螺丝是否松动;⑷每次使用本产品时,应先进行设备自检,如果发现有设备损坏应及时修理或与厂家联系⑸X光机启动时,请勿在机架附近长时逗留。 2、软件使用: 禁止拷贝与该系统无关软件到本计算机,防止病毒侵入影响,使用 U盘或移动硬盘时先进行杀毒再使用。 禁止删除系统软件中的任何文件,防止软件无法正常运行。 五、常见问题及解答 1、实时监测过程中或处理数据过程中,计算机经常出现死机,不能正常运行: ⑴检查计算机所在室温是否高于35℃或低于 0℃,若是应降低或升高室温;⑵若室温条件满足,故障仍未排除,请检查计算机是否有病毒并用正版杀毒软件进行查杀病毒。 2、报表及图形数据打印,颜色太浅,无法看清。 更换色带、墨盒、硒鼓。 3、计算机自检时显示下位机连接不上: ⑴下位机电源是否已经打开;⑵USB 转光纤模块是否按操作规程(先启动工控机,待启动完毕,再按住 USB 转光纤模块按钮 3 秒),如果不是,请按规定操作,便可正常连接下位机;⑶光纤是否折断(用激光笔从一侧照光纤,另一侧可见到光,即为完好),若折断则需更换;⑷下位机通讯板损坏,需更换;⑸USB转光纤模块损坏,需更换。 六、结语 通过对彭庄矿井下主上仓皮带安装KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统之后,通过该系统的投入使用,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。提高了胶带使用的安全性和可靠性,并针对胶带的重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转,为矿井的安全生产奠定了基础。 煤矿监测系统论文:红外瓦斯传感器在煤矿监测系统中的应用 【摘要】红外瓦斯传感器是预防煤矿井下瓦斯灾害事故,确保生产安全的重要监测系统,对于煤矿生产具有重要意义。本文从目前较为典型的集中瓦斯监测手段入手,分析了其利弊,以综合性能优势较为典型的红外瓦斯传感器技术为例,分析了其应用优势,希望能为煤矿安全生产提供帮助。 【关键词】煤矿;安全生产;瓦斯事故;红外瓦斯传感器 经济社会的快速发展促使人类对于能源的需求量不断提升,煤炭作为最主要的应用能源之一,社会地位愈加重要。煤矿开开采作为向社会提供煤炭的关键手段,近些年来瓦斯事故频发,引发了极大的社会关注,不仅造成了重大经济财产损失,同时也严重威胁着井下人员的生命安全,因此,煤矿安全生产的关键在于有效控制和预防瓦斯事故,将其危害降到最低。瓦斯作为煤矿安全第一杀手,其事故预防和处理要从形成规律、爆炸特性等入手,加强对瓦斯的监控,目前煤矿生产中多应用红外瓦斯传感器来监测,其灵敏度和可靠性对确保安全生产有着至关重要的意义,是煤矿安全生产系统的眼睛和重要组成部分。下面我们结合煤矿安全生产实际,分析一下红外瓦斯传感器在煤矿监测系统中的应用,希望能为煤矿安全生产工作提供参考。 一、瓦斯检测手段与问题 我国国内瓦斯传感器最初主要以热催化型、光干涉型、热导型、气敏半导体型和红外气体吸收型为主。 热催化型虽然实现瓦斯监测,但是稳定性较差,需要频繁校对,且使用寿命短,从安全和成本两方面来考虑,并非最佳选择。光干涉型监测手段对气体浓度的检测较为敏感,通过空气中光波的利用来监测瓦斯浓度,现场使用较为方便,但是如果空气中氮氧分配比例不足,就会容易出现误差,无法长时间大范围使用[1]。热导型是利用热导原理检测空气与所测气体之间的导率差来实现检测,其结构简单,应用安全,寿命长,有众多优点,但是由于其受加工精度影响较大,对于低浓度瓦斯的监测常出现失误,水蒸气、氧气浓度也会干扰其正常工作。气敏半导体型是近年来发展较快的一种检测方法,具有寿命长、能耗少、灵敏度高等特点,但是由于受材料材质、温度等因素影响,应用性较差,在准确度和精度上也有待提高,仍需加强实践与研究[2]。 红外气体吸收型即是目前应用较广的红外瓦斯传感技术,它利用红外光谱对不同气体的吸收强度来检测气体浓度,可靠性、灵敏度高,寿命长,与上面几种技术相比,在各种性能上都有着较为突出的表现,也是目前应用性最强的一种技术[3]。这种技术传入国内时由于受到我国矿井特殊环境影响,使用成本高,兼容性差,但是借由中国煤炭科工集团的深入研究与自主研发,终于成功推出了适合我国井下环境性能可靠的红外瓦斯传感器监测技术,在国际上也达到了领先水准。 二、红外瓦斯传感器原理与优势 红外瓦斯传感器主要是为监测管道内的气体浓度而研发设计,它以红外吸收原理为优秀,采取数字式温度补偿、扩散式采样等技术,具有高检测精度、高稳定性等优势,能够适应多种复杂环境,应用范围广。它能够广泛应用于煤矿瓦斯抽放管道、瓦斯抽放泵站、天然气输气管路等管道内瓦斯气体浓度的监测。监测仪在工作过程中,对环境内的瓦斯提起浓度进行实时监测,当浓度超出系统预先设定的上限值时,就会立即通过声光进行报警,报警系统以发光二极管和驱动蜂鸣器为主,向监测系统发出告警信号[4]。 应用红外吸收原理的瓦斯传感器性能可靠,使用寿命长,调校周期 2月,其一体化水分离装置,能够很好的规避管道内水分、尘埃等多种物质,确保检测精度,气路设计的特殊形式对于各种正压、负压管道都有很好的应用性,浓度检测以红外遥控为主,应用简单,温度补偿精确,不会因矿井下的特殊环境而出现改变或漂移,抗干扰能力强,对于多种杂质、气体都有很好的抵抗作用,能够提供多种常用的数据输出接口,兼容性强,是目前应用优势最为显著的一种矿井下瓦斯监测技术。目前多种瓦斯传感器实际应用中还存在着一定问题,比如功能单一、耗能较大、精确度不高等,且使用模拟电路技术,在抗干扰能力和智能化程度上都较低,是需要加强研究的重要应用课题,对于提升未来矿井下瓦斯安全监测具有积极意义[5]。 三、红外瓦斯传感器的具体应用 煤矿井下的环境较为特殊,复杂多变,不可控因素较多,因而发生安全事故的几率也较高。预防瓦斯事故的发生,确保相关人员声明安全,降低经济财产损失,是井下安全工作的重要目标。红外瓦斯传感器在应用中通过不断技术创新完善着煤矿的监测系统,使用差动补偿信号处理、双敏感元件等技术突破了种种限制,为煤矿生产安全作出贡献。 在监测井下环境瓦斯气体浓度时,传感器可以通过连续自动的将井下沼气浓度转换为标准电信号输送给关联设备,并且应用差动补偿信号处理技术就地显示浓度值,在超出预设值时自动报警。它通过与各类新型监测系统、断电仪、风电瓦斯闭锁装置等配套使用,在煤矿采掘工作面、回风巷道等都可以固定使用。虽然热导型、热催化型技术上存在一定缺陷,但是可以应用两种技术原理与红外传感器技术相结合测量瓦斯浓度,改变原有的单一元件测量不稳定现象,借由人工智能技术优势对信息进行高度精确处理和分析,将稳定性指标再次提升,延长使用寿命[6]。这些技术的结合应用能够加快传感器反应速度,使结构更加坚固,便于使用和维护,同时还增加了断电控制、遥控调校、故障自校自检等功能,节约了维护和使用成本,对于预防煤矿重大瓦斯灾害事故具有重要作用,也是煤矿生产企业更好的产生经济效益与社会效益的可靠保障。 以目前市场上性能较为优越的英国E2V-IR12GJ为例,它基于非色散红外设计原理,采用非色散红外技术(NDIR)原理进行设计,并且传感器的光源采用非常节能的LED光源。LED光源采用特殊的算法产生优化的辐射光谱,并且通过特殊的光学系统和升级过的硒化铅和硒化镉底片上的光敏二极管,结合内置的温度传感器和微电子设备来产生信号。传感器和上级的电子设备采用数字通信,遵循UART格式。它具有以下技术特点:可以检测的气体浓度范围为0-100%或者0-100%LEL;含有温度补偿设计,并且为线性输出;数字输出,可以直接接入上级设备;可以保存浓度、温度补偿和线性数据;极低的能量损耗――小于5mW;防爆Ex认证。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送给配接设备,并具有就地显示沼气浓度值,超限声光报警等功能。高分辨率在0-10%范围分辨率为0.01%,在大于10%范围分辨率为0.1%,满足国家安全生产监督管理局实施的《中华人民共和国安全生产行业标准AQ6211-2008-煤矿非色散红外甲烷传感器》要求。传感器在设计上以紧凑、小巧、模块化、整体化为发展趋势,在保持传统红外传感器高稳定、高抗干扰、长寿命、免维护等优点外,将传统红外原理光学部件省略,有效的降低了成本,同时还弥补了传统红外原理传感器易受环境中灰尘覆盖影响透光或反射的强度的问题,这对于减少传统检测仪故障报警缺陷具有积极意义。 煤矿安全生产需要依托监测系统的全面运行,红外瓦斯监测系统应用红外吸收原理,实现对井下瓦斯气体浓度的监测,通过应用多种新技术,实现了对安全生产的维护与保障,是煤矿安全监测系统的重要构成部分。 煤矿监测系统论文:煤矿机电安全生产监测系统设计方案初探 【摘 要】近年来,国内煤矿重大安全事故不断发生,尤其是中小煤矿情况更为突出,给国冢、人民造成了重大损失。以下介绍一种适用于中小型煤矿安全生产与监测设备的设计方案,希望能对各矿的安全生产发挥作用。 【关键词】煤矿机电;安全;监查 1.硬件结构设计 该煤矿安检设备的基本功能有:煤矿各工作面瓦斯浓度的实时采集记录并显示;瓦斯浓度超标报警;井下风速采集记录;负压(压力力)记录;一氧化碳浓度采集记录;温度采集记录;水泵电机工作状态;风机工作状态;绞车工作状态;电源过压报警;失流报警;缺相报警;班次产量记录;开关量采集及设备控制;载波数据传输;GSM/GPRS无线通信;参数设置;数据存储;电源自动切换管理以及系统自检等功能。设备分为井下数据采集终端和地面数据集中器两部分。 2.采集终端设计 数据采集终端是用来采集、监测、控制井下设备状态并将数据记录上传给集中器的装置,可同时采集16路的开关量和16路模拟量,并经A/D转换形成数字量,安装在井下防爆箱内。它为各类传感器提供工作电源,并以RS485总线方式通信;与集中器间以载波通信方式进行数据交换。集中器间采用载波通信方式,集中器可定时或随时召唤井下各设备参数并存储。 瓦斯传感器安装在井下各采煤工作面及巷道上,以采集不同点的瓦斯浓度。量程为0-4%CH4,供电方式采取采集器统一直流l5V供电,保障其安全性。当井下瓦斯浓度超标时,采集终端发出报警,报警灯不停闪烁的同时又通过语音报警以提示人员进行紧急撤离。同时监控室里的集中器也发出报警,提醒地勤人员采取紧急措施。另外,在报警同时打开风门及风机进行抽风,以降低瓦斯浓度。同样,当井下一氧化碳浓度超标也会发出报警。需注意的是,由于气敏传感器都有一定的使用寿命,因此最好一年更换一次传感器,以保障测量的准确性。 巷道风量的测量采用矿用智能风量传感器,期,其测量范围为风速0.3-15m/s;坑道断面积小于30m2;允许误差小于+0.3m/s;重复性误差读数值+1%;输出信号为200-1000Hz/5-15Hz或4-20mA/1-5mA;工作电压为Dcl5v;工作电流小于60mA;换能器工作频率为l40-150kHz。经A/D转换(或v/F转换)后,可测得其通风量的大小,以了解井下空气质量等。 由于井下到处都是易燃的煤,因此,当温度过高时极易发生自燃的情况;由于井下燃烧为不完全燃烧,因此会产生大量的一氧化碳。上述情况会导致井下人员的一氧化碳中毒,当遇到明火时还会产生爆炸。因此井下温度的测量很重要,尤其对于那些井下较干燥的矿井显得更加必要。根据现场情况可安装多个温度测量点以监控井下温度的变化。 井下巷道均由钢架或木架支撑,为防止冒顶、坍塌等危险情况造成人员重大伤亡和财产损失,井下需要实时巡检巷道压力情况,并及时整修。因此,在承重架下安装压力传感器实现压力应变的实时监测,可及时检测到出现的险情,从而能够避免重大事故的发生。 井下设备大多为防爆型没备,因此价格较一般同类型非防爆设备高许多。当出现过压、失流、缺相或三相不平衡等情况时,常会烧坏电机造成停产,从而造成重大的损失。为尽量杜绝或减少出现此类状况后造成损失。在电机进线上安装精密的电压、电流互感器,实时监测电压电流的变化。当出现非正常变化时及时报警,超出预定值时自动断开电源以保障没备的安全。 井下设备的工作状态是否正常对安全生产:非常重要,因此对风机、水泵、绞车等重大没备工作状态的监测是采集终端的另一重要功能。实时监测这些设备的二次触点等开关量,然后经光电隔离、整形、限流电路接到单片机端门,单片机可根据这些开关状态来判定设备的工作状态。另外,主控室还可通过集中器向采集终端下发某设备工作状态命令。 3.数据集中器设计 数据集中器是放置在主控室用来汇集、监测井下设备运行状况、对异常情况进行报警及显示,并能上传的设备。同时,它还具有对地面绞车运行状况实时监控、计量提升煤罐次数并计算生产量的功能。数据集中器可同时管理多个井矿下的采集终端设备,采用大容量掉电非遗失数据存储器NVRAM,对井下各测量点数据可进行定间隔(1-60mim可设)存储一个月的数据;可根据矿上生产情况设定班次及上下班交接时间,同时采集、计算并保存当前班、上一班、上上一班的生产量作为工人工作量核算的依据。采集方法是:在罐笼提升绞车电机进线上安装电压、电流互感器,利用绞车档位控制开关的空触点进行上下、档位的辨别,根据罐笼提升重量的变化导致电机输出功率的变化来判别出是空罐、上下人员还是煤罐。需注意的一点是:由于厂矿电压昼夜变化都较大,因此根据公式P=U×I可看出当电压变化时电流也随着变化.电流互感器感应电流也会随着变化,另外还会出现提升过程中罐笼撞绑导致感应电流瞬时过大的情况,也会有为防止罐笼过度摇摆出现危险而在提升过程中暂停(也叫稳绳)的情况。所以,在实际应用中对提升过程采集的信号经A/D转换后,还需要进行求平均值以及设置稳绳时间、空罐重量参数、正常罐重参数、超重报警参数等参数的没置。根据提升有效罐次乘以标准罐煤重量计算出当前班次的产量,到换班时间没备自动进行换班存储,将当前班次产量转存为上一班次,上一班次转存为上上班次,依次循环。对于小型煤矿,这样的产量统计方式可以避免因错计、漏计、少计的人为因素而导致矛盾的发生。 为便于进行参数的设置,集中器还具有人机接口。液晶显示采用清华蓬远公司内藏T6963C控制器的液晶模块,分辨率为128×64点阵,能显示汉字和图形,可当地通过键盘进行参数设置、远动控制操作等。实时刷新显示井下各采样点的数据及各设备开关状态,当井下瓦斯浓度、温度、负压、一氧化碳浓度等超标时,集中器面板上各对应报警LED进行闪烁报警、并显示出报警点所在位置,同时伴有语音报警。 集中器与采集终端之间通过低压电力线进行载波通信,可实时召唤、存储各采集终端下属设备当前状态字及数据.并讲行显示。用户可通过RS232串口、红外或RS485接口实现本地计算机与集中器的数据交换,也可通过计算机经集中器对各设备进行开、停控制。本方案中还增加了GSM/GPRS通信方式,当设备出现重大报警时,集中器自动将报警内容通过短消息的形式发给预定义好的手机,或者通过GPRS式将各数据记录及报警记录上传到主管部门的计算机。这样做可以实现无人值守的要求。 4.软件设计 本方案所涉及到的软件设计包括三部分:运行于数据采集终端中的数据采集、报警、控制及通信程序;运行于数据集中器中的数据采集、通信、报警及人机接口程序;运行于PC机上的后台监控、数据库等程序。 数据采集终端中的程序采用C51语言编写,数据集中器中的程序也采用C51语言编写,PC机上的后台监控程序即图形界面用户应用程序,是通过Vistlal C++开发环境编写的,采用串行口中断的异步通信方式实现与无线MODEM通信;后台数据库程序采用Microsoft SQL Server2000编写。 5.结论 随着我国经济的飞速发展,对能源的需求越来越大,在加大生产量的同时决不能忽视安全生产、严格管理的重要性。相对较落后的安检设备已不再适应新形式的需要,也满足不了现代化的管理要求。本设计方案采用上述思路和结构,既避免了布线、维修带来的不便,又提高了管理的现代化水平,满足了用户对井下生产状况的实时监控和对险情及时发现和排除的要求,能有效杜绝多数矿难事故的发生,为中小型煤矿提供了一种新颖的监测方法和手段。 煤矿监测系统论文:基于CAN 总线技术的煤矿安全监测系统的设计与测试 【摘 要】煤矿安全监控是煤矿生产中保证安全生产的重要手段。文章首先对我国煤矿安全监控技术的发展进行了回顾,对CAN 总线技术及其应用状况进行了概述。然后设计了一种基于CAN 总线技术的煤矿安全监控系统,并对其进行了测试。测试连续进行了10天,共计240 h,传输数据5.6×108个,误码率为0。 【关键词】CAN 总线技术;煤矿安全;监测系统 1 我国煤矿安全监控系统的发展现状 煤矿安全监控技术是随着煤炭工业和现代计算机和自动化技术的发展而发展起来的一门技术。煤矿安全监控技术为煤矿的安全生产提供了良好的技术保障。我国一直是全球最大的煤炭生产国,对煤矿安全监控也十分重视。从上世纪八十年代开始,我国开始从国外,如德国、美国、波兰等,引进安全监控系统。之后我国逐渐在消化国外技术的同时,结合我国煤矿的实际情况,自行研制了一批监控设备,代表性的国产监控系统有KJF2000、KJ66、WEBGIS,等等。这些设备为我国煤矿安全生产做出了重要贡献。随着安全监控技术的进一步发展,监控数据的传输逐渐成为各国竞相研究的重点领域。目前,我国在数据传输领域还处于比较落后的地位,主要存在的问题有以下几点:①传输速率慢;②非标准化;③高速传输时的传输距离短;④无中继连接的节点数少;⑤传输系统结构灵活性差。 2 CAN 总线技术概述及其在煤矿安全监控中的应用 CAN的全名是ControllerAreaNetwork,属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的本行通信网络。CAN总线技术最早是在1986年由德国电气商博世公司开发的,当时主要用于汽车领域。此后不久,CAN的高性能和高可靠性获得了全世界的认同,并迅速在工业设备、工业自动化等众多领域得到了应用。到了上世纪九十年代末期,人们试着将其应用于煤矿安全监控中,结果迅速取得了成功,大大改善了煤矿安全状况。CAN具有下列主要特性:①多主站依据优先权进行总线访问;②无破坏性的基于优先权的仲裁;③借助接收滤波的多地址帧传送;④远程数据请求;⑤配置灵活性;⑥全系统数据相容性;⑦错误检测和出错信令;⑧发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重发送;⑨暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。 CAN中的总线数值为两种互补逻辑数值:“显性”数值表示逻辑“0”,隐性表示逻辑“1”。在总线空闲或“隐性”位期间,发送“隐性”状态,“显性”状态以大于最小阈值的差分电压表示。在“隐性”状态下,VCAN―H和VCAN-L被固定于平均电压电平,V近似为0。在“显性”份期间,“显性”状态改写“隐性”状态并发送。如图l所示。 图1 总线位的数值表示 基于CAN总线的煤矿井下安全监测系统由井上通信系统和井下通信系统(监测网络)组成。CAN总线包含2层通信网络:(1)数据接口和井下监测分站之间的通信;(2)井下监测分站与各种安全监测传感器之间的通信。 3 监测系统硬件设计 3.1 微处理器系统 根据煤矿井下环境的要求,这里选用了ATMEL公司的8位高性能嵌入式微处理器ATmega64作为通信管理机的CPU。首先,ATmega64的执行速度快,采用了单循环周期指令,而且性能稳定,完全可以满足通信管理机的要求;CAN总线上数据收发采用中断的方式,提高了通信管理机的实时性;ATmega64提供了2个串口,一个串口通过Max232提供RS-232串行通讯口,另一个串口备用,实现双机备份功能。 3.2 CAN总线模块接口 CAN总线模块的CPU通过CAN控制器SJA1000及CAN收发器MCP2551连接到CAN总线上,单片机的I/O口连接SJA1000的AD0~AD7以及ALE、CS、RST、RD和WR等引脚,进行数据传输和总线控制。SJA1000的TX0、RX0分别接CAN收发器MCP2551的TXD和RXD引脚,进行数据的收发。MCP2551是CAN协议控制器和物理总线的接口,提供了对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。 4 监测系统软件设计 煤矿井下监测是一项非常复杂的工作,检测系统需要监测的内容很多,有生产设备的运行状态,有井下温度、风速、风量、气压以及粉尘浓度的监测,还有气体成分中甲烷、一氧化碳、二氧化碳和氧气浓度的监测。对于如此复杂的监测系统,一旦通信出现故障,后果将非常严重,根据以上分析,主通信选择CAN总线,所以,下面主要介绍一下CAN总线的工作流程,如图2所示。 图2 CAN总线工作流程示意图 5 CAN总线性能测试 测试采用BER误码率测试软件,上位机软件通过RS-232串口定时1s向数据接口发送80个随机数据,并将发送的数据显示在窗口,同时显示发送的数据个数。数据接口接收到数据后按CAN协议进行数据打包,然后发送给监测分站。在数据接口与监测分站之间连接一段长度为12 km的仿真线,监测分站将收到的数据原样传送给传感器。而后,传感器再将收到的数据返回给监测分站,分站将数据返回给数据接口,数据接口将收到的数据解包,通过RS-232送回上位机。上位机将收到的数据与发送的数据逐个比较,若80个数据完全吻合,则将显示收到的数据以及正确数据个数,并根据发送与收到正确数计算误码率。该软件可同时记录测试的时间。以上测试连续进行10天,共计240 h,传输数据5.6×108个,误码率为0。由此,CAN总线性能可靠、稳定,是一种理想的通信总线。 煤矿监测系统论文:煤矿多绳摩擦轮提升机振动监测系统设计及其故障诊断 摘 要:针对煤矿提升机提升系统的运行现状,本文提出并设计了一种矿井提升机振动在线监测系统,该系统可实现矿井提升机的在线状态监测、诊断和报警。同时将有限元模态计算和模态分析结合,利用ANSYS对提升机振动进行模态分析,分析结果与提升机在实际情况下的振动相符,为后期工作提供理论指导。 关键词:多绳摩擦提升机 振动测试 有限元 模态分析 ANSYS 地下采矿等行业使用较多的是一种关键运输机是多多绳摩擦式提升机,此类机器也是提升机未来的发展方向,它对于矿山生产中井下生产和地表运输纽带之间的沟通的作用影响重大。提升机的主要承载装置是电机主轴,其是否是正常运行状态对生产的效率和安全有直接的影响,整个系统的安全与之息息相关。根据振动理论对主电机轴承和天轮轴承的监测和分析,以达到解决提升机实际运行的振动问题对现实有着重大意义。 1 系统硬件组成 (图1)就是多绳摩擦提升机,它是一种大型低速、重负荷旋转机械。驱动电机、联轴器、减速器、卷筒和轴承等构成了煤矿立井提升系统。振动测试有两个特殊点:(1)整栋具有规则的周期性。(2)转动部件是大型设备的主要振动测试对象。有三个方向是震动测试的主要测试方向,也就是水平、垂直和轴向方向,因为不同的方向不同的故障会有不同的现象,比方说水平方向不平衡,垂直方向松动,而轴向反映强烈的是不对称。通常情况下会将径向得像个测点安装在垂直方向,而水平方向最佳高度就是轴中心的高度 本监测系统采用XZD-YB一体化振动变送器,它将振动速度传感器、精密测量电路集成在一起,实现了传统的“传感器十变送器”模式的振动测量系统的功能,实现了经济型高精度振动测量系统,该变送器可直接连接DCS、PLC或其它系统,是电机等设备振动测量的理想选择。采用西门子S7-300系列PLC接收振动变送器的模拟量信号,完成数据的预处理,报警等功能。再通过PLC的以太网通讯模块传输数据到地面监控中心的PC机上,实现在线显示、报警、故障诊断分析等。系统网络化拓扑图如图2所示。 2 系统软件功能 该上位机系统是基于中文Windows XP平台,采用WinCC V6.0组态软件开发而成(图2)。 (1)显示功能。 立体流程画面的显示功能;具有多种类型图表、系统图、曲线图,用户界面更加直观。 (2)报警功能。 根据实际情况设定不同地点的预警值、报警级别及地理位置名称。系统可以完成诊断结果的统计报表,供设备管理使用,包括日、周、月、年的检测结果统计报表和报警诊断结果报表。 (3)上传功能。 实时振动数据网络上传,轻松实现无人值守。按照系统设定的参数(通道参数、保存监测数据间隔等)循环在线监测:实时数据采集数据预处理(有效值、最大值、平均值等统计)报警状态判别(如果有任何测点需要报警)实时显示数据、棒图、趋势图、时间波形等定时将检测数据存入数据库实时数据采集。 (4)图形表格。 用户可定制各种表格:实时数据表、历史数据、统计报表、报警一览表、实时数据曲线和历史数据趋势曲线等。 (5)查询功能。 可以在系统图上直接查询设备信息、运行情况、统计信息等。同时可以实现数据报表和数据库的连接,可以保存历史数据以备后续的分析。 3 系统应用案例分析 本系统现已应用于淮南顾桥矿主副井多绳摩擦提升系统。立井提升机整体是一个质量和刚度分布十分不均匀的,由若干个零部件组成的大型复杂的机器系统,在计算分析振动时,首先要做出较为合理的力学模型,使其既有利于理论分析计算,又能够满足工程上的精度要求。在把提升机整体的实际结构抽象为力学模型的过程中,认为井塔提升机大厅地基为刚性支承,略去各轴承座的弹性,把提升机系统离散成为多质点。本文采用有限元方法和ANS YS有限元分析软件分析振动参数。 (1)有限元法。 一般连续问题近似求解的数值方法就是有限元。在结构的应力分析中最早使用,之后在热传导、电磁场、流体力学等连续问题中很快应用。有限元方法密切结合了工程应用,是为产品设计直接服务的。随着有限元理论的不断发展和完善,涌现了大量大小不一、专用的、通用的有限元结果分析程序。所以工程结构中的一般问题现在直接可以使用通用程序求解,不用再另编计算程序,节省了大量精力和时间。 (2)有限元三维实体动力分析步骤。 三维实体有限元动力分析的一般步骤可以表述如下。 ①连续区域的离散化。 在动力分析中,因为引入了时间坐标,处理的是四维问题。在有限元分析中一般采用部分离散的方法,即只对空间域进行离散。 ②构造插值函数。 由于只对空间域进行离散,所以单元内位移的插值表示是 ③简化求解方程。 利用Galerkin提出的平衡方程与力的边界条件的等效积分形式,同时将位移空间离散后的表达式和初始条件 代入,最终得到系统的求解方程常微分方程组。原则上可利用求解常微分方程组的常用方法(例如Runge-Kutta方法)求解,但是在有限元动力分析中,因为矩阵阶数很高,用这些常用算法一般是不经济的。本文主要用直接积分法和振型叠加法。 (3)有限元分析软件ANSYS。 本文对提升机转轴组件系统的模态分析使用的是美国大型ANSYS有限元分析软件。ANSYS软件本身融合了结构、热、液体、电磁、声学,有限元分析作为基础的大型通用CAE软件。ANSYS软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。由于ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略,因此这里假设系统为线性系统,进行有限元剖分时采用了梁单元、质量单元和弹簧单元,计算了满载时前15阶模态频率见表1,同时利用MATLAB绘制出了前4阶振型图见图3。 4 结论 分析计算模态的结果可以看出,如果该频率和转轴组件系统的轴向、径向和扭转震动的模态频率,频率处会比较容易出现峰值,计算模态分析结果会等同于实测信号的分析结果,而模态频率附近的频带范围经常出现谱峰,也就是转轴组件系统的动态的实际情况是和建立的有限元计算模型相符的。我们将进一步对模型进行优化改进,为今后煤矿立井提升系统的振动改善做出理论指导。 煤矿监测系统论文:煤矿主扇风机在线监测系统改造的研究 摘 要:文章从当前我国煤矿发展中主扇风机运行存在的监控不全,存在巨大的通风安全隐患,选取本矿崔庄风井的风机监测改造为实例,以TF-III型崔庄主扇风机在线监测系统安装调试、运行效果等各方面的改造实施,从而实现老矿井主通风机的现代化,满足现代化矿井生产的要求。 关键词:矿井通风机;在线监测;风机监测改造 1 概述 当前,我国大多数煤矿井的主通风机并没有实现在线监测,无法实现对矿井通风实时监测。现以峰峰集团羊东矿崔庄风机监测改造为例简要说明矿井主风机在线检查系统的实现。 2 设备现状 羊东矿崔庄风井 风机形式:长轴轴流风机(上海鼓风机厂) 数量:2台 风机型号:GAF26.6-16-1.67 负压范围:2628~4000 Pa 流量:148~176.2m3/s 风机调风形式:停机调整风叶角度 风机润滑形式:稀油润滑 (配套润滑油站2个) 配套电机:YR5601-6 异步电动机(湘潭电机厂) 额定功率:1000KW 额定电压:6000V 额定电流:119A 额定转速:989 r/min 功率因数:0.85 启动方式:转子串电抗器 风机在线监测系统:无 3整体改造实施方案 鉴于目前崔庄风井的设备情况,按照煤矿主扇风机运行规程要求及打造数字化矿井的发展需要,均需要增加和完善主扇风机在线监测系统的装备和投入。需要将监测信息上传至矿调度中心,鉴于该风井的地理位置跨越村庄、道路、铁路等设施,不宜采用光缆通讯,采用成熟的点对点无线网络通讯技术,达到对风机检测。 4 TF-III型崔庄主扇风机在线监测系统介绍 TF-III型矿井主扇风机在线监测系统是采用最新技术而设计的第三代主扇风机在线监测系统,编程智能数据采集、工业组态监测和控制、计算机数据库管理、网络通讯等功能为一体。主要功能如下: 4.1 设备监测优秀采用西门子系列可编程控制器,结合现场传感器能够快速、准确实时对风机设备运行状态监测,包括温度、压力、流量、振动、电压、电流、功率、电量等重要参数,对运行监测参数进行快速分析处理,发现异常情况及时报警提示,并且按照相关预案执行保护停机、防止造成重大安全事故。 4.2 监控上位机采用2台工业级计算机(工控机),双机冗余设计,可互为备用和同步显示,上位机监控软件平台采用功能强大、稳定可靠的正版ForceControl工业控制组态软件设计开发,具有高性能、高速度、高吞吐量、高可靠性、跨网络系统的开放式数据库,人机界面友好,操作简单,查看方便。 4.3 提供各种运行数据的实时趋势曲线、历史趋势曲线,便于用户进行数据变化分析。 4.4 具有运行报表功能,自动记录、存储各参数运行数据,形成班报表、日报表、月报表等,代替人工抄录,可随时查阅报表历史记录(数据存储时间为一年)。另外提供数据报表转存功能,可选择存储路径、报表时间范围、数据记录间隔等功能。 4.5 自动记录设备运行异常的报警信息和内容,包括报警发生、确认、消失的具体时间等,通过历史报警窗口可进行查阅、浏览和打印。 5 系统基本结构和配置 监控系统由上位机(监控计算机)、PLC控制柜(数据采集和报警控制)、现场传感器及网络功能接口等组成。 5.1监控上位机 监控上位机采用知名品牌工业级计算机,可同时监测两台风机,上位机人机界面采用工业控制组态软件设计开发,接收的数据进行还原显示、存贮、形成报表、实时和历史曲线等,对数据进行分析判断处理等,并联网通讯满足其它监控平台的数据访问。 5.2 PLC控制柜 PLC控制柜优秀采用西门子S7-1200系列可编程控制器,可编程控制器包括电源模块、CPU模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、以太网通讯模块等,结合现场传感器和其他控制设备分别对风机和附属设备实现逻辑控制和运行参数实时在线监测、报警输出和外部通讯等功能。 5.3 现场传感器 现场传感器主要包括温度传感器、压力传感器、振动传感器、位置传感器等。 主要技术参数: 测量范围: 0 ~ -5Kpa;输出:4-20mADC 二线制 基本误差: 0.25% 工作温度:-20℃-+85℃ 长期稳定性: 过载极限:最大额定压力的1.5倍 5.3.1 风量的测量方法 根据空气流动的动力学理论,利用两端面静压变化测定法计算风量,具有测定方法简单、数据稳定、准确的特点,适合进行长期在线风量监测。 5.3.2润滑油压、冷却水压力的监测 采用压力变送器采集润滑油压、冷却水压力,判断供油压力的高低和冷却水进出水压力高低。 6 振动传感器 振动传感器用于测量风机的振幅或振速信号,是监测轴承故障的重要手段之一,一般安装在风机内轴承座体上(或风机机体上),每台风机装有两组(4只)按垂直、水平方向分布的振动传感器。振动传感器有专用配套变送器,将振动信号转换为4-20mA标准信号送入PLC模拟量采集通道。 振动传感器及变送器技术参数: 振动传感器型号:CD-21 C(S) 测量范围:0~500μm; 灵敏度:200mv/cm/s; 横向灵敏度比: 工作环境:温度: -29℃~80℃,相对湿度: 95%不冷凝; 输出电阻:≤500Ω; 最大承受冲击:500m/s2 7 电参数的采集 风机运行的电参数采集采用综合电参数模块实现,该模块是一款性能优异,功能齐全的智能型电参数测量与采集模块,适用于工频三相三线制或三相四线制电路中的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等信号的测量,采用RS485总线通讯方式,标准MODBUS-RTU通讯规约。 可在市场上购买EDA9033D电参数模块,实现电参数采集的功能。 综合电参数模块主要技术参数: 输入信号:三相交流电压、电流,输入频率:45~75Hz 电压量程: 500V,电流量程: 5A、 通讯输出:RS-485 ,标准MODBUS-RTU通讯规约。 测量精度:电流、电压:0.2级;其它电量:0.5级; 供电电源:DC+10~30V;功耗: 工作环境:工作温度:-20℃~+70℃ 相对湿度:5%~95%不结露 8 系统主要技术参数 ・工作输入电源: AC170~250V,控制器电源: DC24V; ・工作环境:环境温度-30℃~60℃,相对湿度:-5%~95%不结露。 ・压力信号:测量范围0~-5kPa,0~1MPa,测量精度±0.5%, 标准4~20mA信号 ・温度信号:测量范围-20~280℃ 测量精度:±1.0 传感器分度号:PT100 ・振动信号:测量范围:0~500μm 测量精度: 9监控界面 9.1运行主界面(见图1) 9.2 查看实时变化曲线、历史曲线和运行工况性能曲线 选择历史数据曲线,双击趋势框,将弹出历史趋势设置画面,选择需要查询的开始时间和结束时间和时间轴范围(横轴),并且可以调整数据轴(纵轴)的数据范围,鼠标拖动游标可了解具体某一点的详细数据。 煤矿监测系统论文:煤矿井下皮带运输状态监测系统研究 【摘 要】本文在煤矿井下皮带运输的理论研究分析基础上,设计开发矿井皮带运输状态监测系统,为综合监控技术的广泛应用和提高煤矿矿井皮带运输状态监测与事故预警提供理论基础和应用借鉴。 【关键词】皮带运输机;监测;煤矿 0 引言 皮带运输机是一种由电机驱动的连续运输设备,主要用来输送物料和成品,被广泛应用于工业生产各领域。在皮带运输机连续运行过程中,皮带运输机经常会出现打滑、断带、划伤、过载、联轴器断开等故障,导致压矿的严重后果。因此对皮带运输机运行状态的监测具有重要意义。煤矿井下皮带运输系统走向长,环节多且装备了多种类型的皮带运输机。运行经验表明,仅靠提高皮带运输系统的质量难以满足安全生产的要求,还须装备功能完善、质量可靠、技术先进的皮带运输自动化系统,以实现对皮带机群运行状态检测、控制与保护、现场视频监视。 1 煤矿井下皮带运输状态监测系统设计 系统设计工作原理是:皮带运输机的断带、划伤、横撕、打滑、过载、联轴器断开等多种皮带机运行异常状态会给生产带来较严重的后果,为避免这些现象的出现我们可以检测皮带速度、电机转矩作这两个特征参量是否异常。皮带速度、电机转矩成为皮带运输机状态监测系统比较重要信号被测参量。除此以外,当皮带运输机正常运行时,安装在皮带机上的传感器还应检测皮带运输机运行状态的烟雾、温度、跑偏、堆煤、纵撕等特征参量,将表示皮带运输机运行状态的非电量转变成为标准电信号,并将采集到的电信号经过滤波、放大、整形处理后传给主控单元进行信号分析、处理,并与设定的标准信号的阈值进行分析比较,由主控单元采取相应的控制策略,发出控制命令。例如对异常信号进行停机、预警、报警等。制策略。 矿井皮带运输状态监测系统主要由井下控制分站与井上控制主站构成,整个系统采用全分布式控制结构。控制分站负责采集矿井下的各种状态特征参量的采集和对设备做出相应的控制。每条皮带机机头位置安装监控分站一台,监控分站的显示机构可实时显示当前皮带机的运行状态。各监控分站与各状态参量传感器之间采用距阵结构实现联接,控制分站与监控主站之间采用现场网络总线结构接入工业以太网,监控主站与监控主机之间通过矿井环形光纤以太网络联接。监控主机部分位于地面机电监控中心,工业控制计算机上安装组态软件实现对各分站的每条皮带机的运行状态的实时监控。系统结构如图a 所示。 矿井皮带运输状态监测系统监测量有速度、电机转矩、纵撕传感器等,其结果如图b所示。 GSC6-SC型速度传感器,主要用于检测皮带机的运行速度,其基本工作原理为开路式磁阻传感器。用于检测作输送机皮带的运行速度和低速打滑、超速和断带等现象的监测。速度传感器的摩擦滚轮安装于皮带机机头上皮带的下侧,根据压缩弹簧的张力使摩擦滚轮与上皮带紧密接触。此种安装方法鉴于由于上皮带托辊较密,水和灰都不易影响摩擦滚轮,摩擦滚轮转动较平稳,输出频率可靠。 CQG电机转矩传感器基于数字式转矩传感器原理之上研制而成。这种电机转矩传感器采用磁电转换原理,应用相位差原理和数字显示的转矩转速测量方法,是通过磁电变换输出具有相位差的二个电压讯号的传感器,可直接读出扭矩和转速的测量结果。 ZS01-L-Y型纵撕传感器主要用于检测各种规格型号的皮带输送机皮带纵向撕裂。当皮带运输机出现皮带纵撕故障时,便会出发拦索,使之产生位移变化量,通过检测位移变化量的变化来检测皮带纵撕信号量。纵撕传感器安装于受料段皮带下缓冲托辊之间,每个受料段设一组,从传感器内直接输出预警、报警停机信号。 跑偏开关主要用于检测实际运行过程中皮带输送机的跑偏位移量来实现皮带输送机跑偏后自动预警、报警功能;跑偏开关具有两级动作,一级动作用于预警,二级动作用于停机报警。当皮带运输机运行过程中轻微跑偏时,跑偏开关发出预警信号;当皮带运输机运行过程中严重跑偏时,跑偏开关发出停机报警信号。跑偏开关通常安装在机头位置,皮带运输机槽角倾斜安装,开关立辊应当垂直于皮带面,立辊高度的 1/3 处位于皮带面,同时保证电缆出线口安装在皮带机内侧。由于皮带机在正常运行过程中会产生一定程度的自然跑偏,而此自然跑偏不会影响皮带机的正常运行,所以在安装时将立辊距带边留有一定的空间。 GQL0.1-Y烟雾传感器是离子式烟雾传感器的一种,用于环境中烟雾的检测,能有效准确的检测环境中烟雾的浓度信号。 堆煤传感器主要安装在皮带机机头溜煤眼和皮带搭接处。当皮带机头发生堆煤或满仓及超过限位的时候,堆煤传感器动作一定的角度,传感器输出点由闭合变成断开。控制系统监测到后,进行报警和停机,已达到保护皮带机的目的。 GWM-40-W 型号温度传感器是基于热电偶原理的温度传感器,当被测设备或环境温度升高到一定的时候,温度传感器的热敏原件动作输出信号。以保证安全。用于电机运行时温度的检测,能有效准确的检测电机运行时温度信号。 2 结论 运用测试技术和控制理论建立完善的皮带运输机的带速、过载、打滑、划伤、断带、联轴器断开、跑偏、烟雾、温度、等检测与事故预警;系统能实时的监测皮带机的运行状态,能根据现场采集到数据,诊断出系统存在的故障,在达到一级预警预设值时,进行预警,达到二级报警预设值时,进行停机报警;状态监测与事故预警系统与调度电话系统、工业视频监控系统联系在一起,共同对系统的监测发挥各自的作用;系统具有地面远程控制为综合监控技术的广泛应用和提高煤矿矿井皮带运输状态监测与事故预警提供理论基础和应用借鉴。 煤矿监测系统论文:电力监测系统在煤矿供电中的应用 摘要:针对无人值班变电站的大力推广,首先介绍了电力监控系统的总体结构,进而对电力监控系统的原理及连线进行了分析,接下来就实施方案作了详细的规划,最后提出了电力监控系统的意义。 关键词:电力监控与自动化平台的整合 实施方案 无人值守 效益分析 1 概述 近年来,随着电力系统管理体制的深化改革,变电站的无人值守、综合管理和安全管理是电网现代化的必由之路。远程视频/环境监控系统已逐步成为无人值班变电所新增的十分必要的自动化项目,通过远程视频/环境监控系统,安全值班人员、企业领导可以随时对电站的重点部位进行监控和监视,以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站的安全情况,并及时对发生的情况做出反应。 为实现供电系统和设备的在线参数监测、远程操作控制、实时事故报警、数据统计分析、运行安全保护、用电计量管理;实现了“四遥操控”,对故障监测预警、保护、定位,上传故障数据和信息,提供了快速解决手段,也解决了煤矿供电系统越级跳闸、电压波动跳闸、漏电接地选线、突发大面积和长时间停电等困扰煤矿供电的运行难题,我矿2008年按计划引进了KJ357矿用电力监控系统。 2 系统总体结构 系统分为四个层次:设备层(即高开综合保护层)、变电层(即变电所内的当地监控和自动化设备――井下测控分站)、通讯平台层(即变电所与地面间的公共通讯平台――光纤以太网平台)、地面监控层。 设备层主要完成数据采集、计算、保护和控制执行,并通过RS485总线接入变电所的测控分站中。测控分站一方面完成数据转发,另一方面实现变电所综合选漏、录波存储、时钟同步和当地监控,并通过光纤以太网,完成与监控主站的通讯。通讯平台是由分站光端设备构成的光纤以太网或是专门的光纤以太网。监控主站是一套供电系统专业版组态系统,可按照供电系统的规范,对供电系统进行监测、控制、统计和分析。 一个变电所装设一台井下监控分站。变电所的高低压综合保护用双绞线接入变电所的测控分站,监控分站直接接入现有环网,以太网与地面监控主站通讯。 系统后台可以用OPC方式将数据传输到矿井综合自动化平台,实现数据共享和网络。 3 实施方案 3.1 系统原理图(图1) 井下各6kV变电所的高、低压开关通过RS485通讯线接入分站,分站通过网线接入千兆环网,监控中心服务器、监控主机通过环网读取各变电所的高、低压开关数据,从而实现监测和控制。 3.2 系统连接 电力监控系统设备连接,在井下泵房和变电所各安装一台监控通讯分站,各变电所的监控摄像头通过网线或光缆(根据现场传输距离情况决定)连至电力监控分站,由电力监控分站将电力监控数据和视频监控数据由网线连至环网交换机,通过环网传至监控服务器和主机。 3.3 电力监控中心站的建立 在调度中心建立电力监控后台,对地面35kV配电房和东地6kV配电房的开关柜进行数据监测和分、合闸控制,井下16个变电所的高、低压开关进行远程监测、遥控、遥信、遥调和遥视。 3.4 地面配电房的接入 需将矿内地面35kV配电房和东地6kV配电房接入要建的电力监控系统实现配电室的监测、监控。 3.5 电力监控分站的建立 在井下共16个变电所中各安装一台电力监控分站。电力监控分站与变电所内的高、低压开关的综合保护器用RS485通讯方式进行联网,实现变电所的就地监控、通讯转发等。电力监控分站就近接入变电所附近的千兆环网交换机,通过已有的工业以太网与地面电力调度中心后台进行数据交换。 3.6 视频的建设 在井下变电所安装带云台隔爆摄像机,并接入变电所的测控分站,进行数据编码和压缩,并通过以太网,将视频传输到地面电力调度中心,实现井下变电所的视频监视,实现变电所的图像监视即遥视,从而可以实现变电所的无人值班。 3.7 与综合自动化平台的连接 ①目前我矿已有千兆工业环网,工业以太网共安装12台环网交换机,地面4台工业环网交换机,井下 8台矿用防爆环网交换机。地面除了在机房安设两台优秀交换机外,还分别在35kV变电站和洗煤厂(正在建设中)各安装一台交换机。井下分别在8个变电所各安装一台防爆环网交换机。地面、井下通过单模光缆构成两个1000M高速光纤环网并实现冗余(环网系统如图2所示)。②现有综合自动化集成软件平台主要包括操作系统、数据库系统、组态平台及应用平台。操作系统选用Windows2003简体中文版,数据库系统使用SQL2005简体中文版。组态平台作为整个系统组态开发平台,采用HMI/SCADA自动化监控组态软件iFIX简体中文版作为组态平台。 综合自动化集成软件平台利用标准软件接口采集不同系统的数据信息,进行集中处理、存储和,以iFIX组态软件模拟生产过程,将数据以图形及表格的方式动态表现出来,并通过Web方式在网络上,使信息资源有机整合到一起,得到最大限度的利用,便于企业领导及时掌握煤矿生产情况并做出合理决策。 综合自动化集成软件平台使用两台iFIX管控服务器,一台运行,另一台备用;还有两台数据库服务器负责对iFIX管控服务器收集的数据进行存储备份,一主一备,一台数据库服务器运行时如发生故障,另一台自动投入运行,确保对iFIX管控服务器所收集数据的正常存储。 电力监测系统通过OPC SERVER与全矿井综合自动化平台接口,实现两者的无缝连接。 3.8 系统效益分析 ①使各变电站真正做到无人值班,以综合性保护和控制增加了变电站整体安全和设备运行可靠性。②极大提高上级管理部门对下级操作部门、操作部门对所属变电站的监督和管理水平:a上级管理部门实时监督操作人员的工作状态和规范程度。b实时管理和监控变电站有关人员、物品进出等安全防护情况。c操作部门可实时监控变电站主要设备的运行状态。d优化相关操作、维护人员的派出和工作计划,极大提高生产效率。e管理部门对变电站的突发事件能清晰看到、准确决策并在第一时间传达指令到现场。③降低变电站的日常维护成本,每个变电站最少可节约两名值班人员人工成本。 4 结束语 该系统还可通过智能分析,预告事故隐患,预防突发电力事故,具有应对突发安全事故时的电力预案程控操作功能,可用于高效准确处置重大安全事故;系统的高精度计量监测、专业图表分析工具、录波分析工具和智能专家系统,是加强供电管理、减少事故、降低损耗、节约电能、提高运行效率和管理水平的最新现代化工具,运用系统网络远程操作控制和智能程控技术,能实现煤矿供电系统和生产设备的全面自动化监控无人管理,很值得推广。 煤矿监测系统论文:井下电力监测系统在龙宫煤矿的设计与改造 【摘 要】本文针对华玫矿业井下供电系统现有的情况和特点,提出了远程供电监测系统的设计思路、实施方案,并对该矿井下变电所实施了遥测、遥控、遥调、遥信等远程监控,有力保障了矿井的安全生产。 【关键词】监测监控 遥测 遥控 遥调 遥信. 1.概括 华玫矿业煤矿井下高、低压开关、变压器、电动机近千余台,高、低压供电线路几万米,供电设备多、线路长,再有井下地质环境复杂,巷道支护条件差,所以造成了供电线路和设备发生短路、漏电故障,从而造成越级跳闸,引起大面积停电的几率也随之增大,发生故障后的恢复供电时间也比较长,严重影响了矿井的安全生产。为了解决以上问题,煤矿对井下主要变电所和配电点设备进行了升级和优化,建立了矿井井下供电监测监控系统,及时发现问题并加以解决,以提高矿井供电系统的可靠性,节约的相关开支。 2.设计方案 系统共有三层网络结构组成:地面主站调度监控系统层、监控系统层,RTU设备层组成。系统可以扩展以太网交换机通讯,利用光纤相连,构成基于环形光纤的现场总线网;各个分站与地面调度监控系统间用光纤环网相连,构成光纤以太网。系统构建符合矿井条件的千兆工业以太网络,做为供电监测监控系统数据传输的主要通道,将分布于各个采区的变电所、配电点相关信息联通到一起,直接传输到地面监控中心,由监控中心服务器和上位机进行数据采集和整理。 井下RTU终端采用开封测控的DSB600B(高压)、WZB-6GT(低压)型保护器,具备各种关键数据的采集功能(电压、电流、故障、电量、状态等)和输出功能。利用RTU终端的RS485总线及以太网通讯,实现供电分站的数据采集、处理、统计、显示、操作等功能,分站显示屏能够显示相应的主要数据为巡检人员检修提高方便。最后供电分站就近接入环网交换机将数据传输至地面监控中心。 3.实施方案 本着节约开支的原则,对井下高、低压开关进行改造升级,井下电力监测监控系统主要集中在开关的综合保护装置(含电力数据采集、监测、监控、通讯和各种电气保护功能),购置主要是采购市场上比较先进的具有通讯功能的开关,以此完成设备层的实施。实现配电网及其设备正常运行及事故下的监测、保护、控制、用电负荷配电管理的现代化,对RTU终端设备实现遥控、遥测、遥信等管理。 井下环网安装西门子X408交换机3台、X308交换机5台,敷设48芯光缆近万余米,能够实现供电监测监控系统的就近接入;井上环网安装西门子X408交换机2台、X308交换机2台,敷设48芯光缆两千米;监控中心安装思科优秀交换机2台,分别连接井下、井上环网,从而实现环形架构。 高压开关方面通过优化开关内部控制线路、更换保护器装置的方式,对井下现有的天津天矿、济源矿用、中国电光等厂家的高压开关改造;低压开关方面通过更换整体开关、改造原低压开关、接入有通讯功能的开关等三种方式来实现。 系统经过优化设计最终确定安装供电传输分站7台,对每台高低压开关的RTU终端,均采用RS485通讯总线方式进行连接并就近接入供电分站。 4.远程电力监测系统组态软件设计 井下电力监测监控系统是整个远程电力系统的优秀,能够实现电力监测的四遥功能,即遥信、遥测、遥控、遥调。通过上位机软件能够实现报表统计、故障录波、快速复电等附加功能。 上位机的供电组态软件选用力控电力版6.1,实现采集并记录井下上传的各个分站的数据,并有相应的远程操作窗口来实现远程的相应操作,最终实现集中管理。图2为龙宫煤矿电力监测的主界面。(中央变电所) 5.结束语 通过井下供电监控系统的实施,极大的减少了煤矿供电的故障率,提高了工人劳动效率,部分变电所和配电点实现了无人值守,降低了工人劳动强度,解决了传统管理模式下的诸多人为因素,提高了供电系统运行的可靠性、安全性、快速性,杜绝了部分事故的发生,有力的保证了矿井的安全生产。 作者简介: 陈见伦,(1974~ ),毕业于哈尔滨工业大学工业电气自动化专业,现任济南华玫矿业有限责任公司机电副主任,曾主持矿山机电设备技术升级改造项目十余项。 煤矿监测系统论文:关于采用KJ216煤矿顶板动态监测系统预测周期来压和瓦斯涌出的研究 【摘 要】 珲春矿业集团八连城煤矿31901工作面通过采用KJ216煤矿顶板动态监测系统,现场研究了综采支架压力与采场瓦斯涌出变化之间的关系,介绍了KJ216在线液压传送系统的安装与使用,分析了周期来压与采场瓦斯涌出的的内在联系,准确预报周期来压的到来,积极采取措施,从而大大减小瓦斯带来的灾害。 【关键词】 周期来压 瓦斯 液压系统传送 1 地质概况 八连城31901工作面煤厚2.1m~4.5m,平均厚度3.5m。煤层倾角2°~6°,平均4°。绝对瓦斯涌出量17.4m3/min。伪顶0.3m粉砂质泥岩,直接顶12.0m粗砂岩,老顶0.9m泥岩。煤层硬度f2~3(如表1)。 一般情况下,采场瓦斯涌出包括3部分,煤壁瓦斯涌出,落煤瓦斯涌出及采空区瓦斯涌出。对于煤壁瓦斯涌出,当采煤机不断割煤,新鲜煤壁不断暴露,瓦斯就沿着煤层的破坏裂隙向工作面涌出。采煤机落煤,把煤粉碎成各种块粒状煤,提高了煤的瓦斯解析强度,导致瓦斯涌出量增加。采空区瓦斯由采空区落煤、围岩顶板裂隙和邻近煤层涌出的瓦斯构成。 2 KJ216在线液压传送系统的应用原理 (1)系统概述。综采支架工作阻力监测系统用于煤矿综采工作面的支护工作阻力在线监测。系统现场总线采用标准RS485数据总线,总线可连接64台压力监测分站,压力监测分站可现场实时显示支架工作阻力、最大工作阻力。本安型分站控制巡测下位压力监测分站,通讯分站的数据发送到上位监测主站。(2)系统结构与组成。31901工作面综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28型隔爆兼本安电源供电。每台供电电源可负载一台本安型分站和8台压力监测分站,以下为传送路线,监控分站1号通讯分站通讯主站光端机光纤环网地面电脑系统软件矿井局域网。 3 周期来压与采场瓦斯涌出量的监测 (1)监测方法。31901工作面共有64个综采液压支架,设置了8个测站,间距平均分布,每个测站连接8个综采液压支架,分站的主机采用通道液压管和支架的支柱连接,主机与主机之间采用电源线连接,最后通过光纤与地面电脑连接。所观测的数据在线传送到八连城煤矿地面调度室、地面区队、地面技术科、地面总工程师室。技术人员可以随时观测和分析数据,把异常数据随时反馈到上级领导那里,进而有效指导生产。(2)监测结果分析。八连城煤矿采用KJ216在线液压传送系统共连续监测到6次周期来压。见图1。 从现场监测到的6次周期来压与工作面瓦斯浓度监测的关系分析可知,该矿31901工作面的周期来压约为5~7天左右,根据工作面推进速度推进(5.0m/d)计算,工作面周期来压步距大约为25m~30m。周期来压时顶板活动剧烈,有时有响声,工作面部分片帮,支架压力明显增大,瓦斯浓度稍有提高,瓦斯的浓度增幅不大,瓦斯浓度增大趋势时间略滞后于支架压力增大趋势时间。 通过1个月的观测,共发生6次周期来压,通过来压前后压力的变化,瓦斯浓度的变化,片帮深度对比,各项指标在周期来压前后有一定的变化。在观测第一个周期来压之后,我们通过分析数据,预测了第二次周期来压,第三次周期来压,第四到第六次周期来压,周期来压步距与实际误差仅为2m到3m。事实上,我们采用KJ216煤矿顶板监测系统,我们预测周期来压的准确程度大大的得到提高。在周期来压之前,我们采取了预防措施,检查好泵站到工作面的供液管路,工作面综采支架补足压力,全部伸好护帮板,区队长跟班作业,现场观测顶板与煤帮的压力变化,有漏液的液压支架随时修补。加大本煤层瓦斯抽放,增加本煤层底板瓦斯抽放,增大煤层瓦斯高位复抽,做好上尾巷瓦斯抽放工作,调节工作面通风风量,清除回风巷、入风巷、工作面障碍物,减小通风阻力,扩大工作面底板打眼覆盖面积,充分释放工作面瓦斯。在周期来压前后,加大瓦检员检查采煤工作面和上尾巷、回风巷的瓦斯检查力度,有情况随时向采煤施工队和调度汇报,做到有隐患及时处理。在周期来压前后,根据支架压力显现和瓦斯浓度的变化,适当放慢循环进度,使瓦斯得到充分释放,等到瓦斯浓度降到允许施工范围内,周期来压过去后,采煤工作面才步入正规循环。 4 周期来压外与瓦斯涌出量的关系 通过观测,瓦斯的涌出量在周期来压前后有较大的变化,平常瓦斯涌出量的变化幅度小,这与尾巷的冒落状况、顶底板岩性、顶板淋水情况,顶底板邻近煤层的赋存状态、采空区的影响、工作面的风流、循环进度的快慢、煤层瓦斯的抽放等各方面因素有一定的关系。虽然平常瓦斯的涌出量变化幅度不大,但不可疏忽。通过监测数据暴露出问题是,工作面有时有个别综采支架漏液,综采支架多数存在初撑力不足,综采支架没有顶靠工作面顶板。在综采支架都补足压力,同时加强在线液压传送系统的观测,探索出支架压力的变化与工作面瓦斯量涌出的变化之间内在更具体的联系,才能发挥出在线液压传送系统的更大效能。 煤矿监测系统论文:无线传感器网络在煤矿瓦斯监测系统中的应用 摘要:针对近些年煤矿瓦斯监测不够精确等问题,本文结合无线传感器网络技术,提出了基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计方法。根据该设计思想将系统分为信息采集、传送、监控和路由设计等几部分。针对现场实际的需求,提出固定节点和移动节点的实现方法并对两类传感器结点进行了软硬件设计。结点硬件部分主要包括:控制模块、传感器模块、无线通信模块和电源模块。软件部分主要包括数据采集采集模块与处理模块和数据传输模块,并给出了各模块的流程图。 关键词:甲烷 监测 无线传感器网络 节点 1 引言 我国煤炭资源丰富,但是煤炭开采却面临诸多困难,近年全国各地煤炭瓦斯事故不断发生,如何准确有效的监测瓦斯浓度成为煤炭安全生产的主要问题。本文主要对当前瓦斯气体监测有线方式布线难,检测效率不高、无人值守、检测设备携带不方便等问题,提出了设计基于无线传感器网络煤矿瓦斯气体监测系统。 2 传感器结点硬件电路的设计 传感器结点电路的设计主要包括两类结点的设计,分别是移动结点和固定结点。移动传感器结点负责现场的信息感知,并将现场的信息通过自组网的方式传送到所在簇的簇头。移动结点是根据通信空间的关系或者地理位置的不同分成若干个簇,每个簇以固定结点为簇头,簇头作为路由将信息实时的传送到地面监控中心的网关服务器部分,然后网关服务器将再将接收到的信息传送给瓦斯监控平台,经过处理后实时显示监测区域的瓦斯浓度。图2为节点关系图。 2.1 移动节点与固定节点硬件组成结构 移动节点结构主要由四部分组成:传感器模块、无线通信模块、控制器模块和电源模块。图3为传感器移动节点模块结构图。 考虑系统的性能要求及性价比我们选择加密性强、运行速度快、抗干扰能力超强(高抗静电ESD保护、EFI测试轻松过2KV/4KV快速脉冲干扰、宽电压,不怕电源抖动、款温度范围、芯片电源经过特殊处理)、超低功耗的STC12C5A60S2单片机芯片,无线通讯模块我们这里采用射频芯片nRF905,该芯片广泛应用的射频收发通讯中。 对于固定结点是传感器结点汇聚信息的纽带,在设计中使用了和移动节点一样的硬件结构,唯一不同的是固定结点中的汇聚结点增加了RS-485接口通信,便于与地面进行有线通信。 3 瓦斯数据采集软件的设计 瓦斯传感器结点需要实时采集监测区域瓦斯的浓度,然后将采集的数据信息进行相应的处理后,使其构成无线传感器网络,并将数据信息传输到监控和管理系统。 在井下监控区域内需要建立合适的无线传感器网络系统,按照功能可分为瓦斯数据采集和瓦斯数据传输两个模块。瓦斯数据采集模块中又包含了瓦斯数据采集和处理。瓦斯数据采集模块流程图如图5-6所示。 瓦斯信息采集后还需要瓦斯处理,瓦斯数据处理流程图如下。 4 瓦斯数据传输模块软件的设计 瓦斯数据传输模块主要负责通过控制模块处理后进行数据通信。通信设备有两部分组成,一部分是发射器,一部分是接收器。图7为传输模块流程图。 5 网络的建立与新结点入网 在自组织的无线传感器网络中,网络的性能主要依赖于拓扑控制。如何有效的满足网络覆盖和连通度,去除结点不需要的通信链路,是传感器网络拓扑控制的主要目的,这样可以形成一个数据转发的优化的网络结构,最终延长网络的生存周期。一个好的拓扑结构可以增加路由协议和MAC协议的传输效率。本设计是运用层次型无线传感器网络的拓扑控制,依据分簇的方法形成一个处理并转发数据的网络。在网络的形成阶段,首先需要协调器建立一个网络,然后固定结点和移动结点分别加入到网络中,对于无线传感器网络,有许多的信道可以供使用,为了减少网络的建立时间可设计监测系统在一个固定的信道上,如果在一个监测区内需要多个无线传感器网络,则可以将它们固定在不同的信道上,这样可以减少网络间的相互干扰。建网过程开始后,固定结点首先要对能量进行扫描,通过扫描协调器可以获得所规定信道内无线信号的哪些能量高哪些能量低,以便查得能量峰值,如果预期设定的可接受标准低于能量峰值,协调器会继续进行能量扫描,一直到该信道上能量峰值满足要求为止,如果能力扫描结果可以接受,固定结点为即将建立的网络选择一个网络ID作为它的唯一标识。 网络建立起后,便可以接受未入网的新结点加入到网络,新结点首先会在提前设定好的一个信道撒花姑娘进行一个固定时间的主动扫描。在扫描国产中,新结点将向网络中的所有结点广播信标请求信息,协调器和已入网的结点收到这个信息后会向该结点发送自己的信标帧,因此在网络连通状况良好的情况下,新结点将会收到很多个信标信息。扫描结束后,新结点将会选择与信标中标识允许连接的网络结点进行连接,如果多个网络结点允许连接,那么新结点会按照所收到信标帧的顺序来选择靠前的结点连接。如果主动扫描结束后,新结点没有收到任何一个信标帧,则新结点会重复主动扫描过程,直到发现可以连接的网络结点为止。为了使结点可以获取网络中邻居结点的信息,便于数据传输,设计每个结点都维护一个记录了该邻居结点信息的邻居表,对于每一个新结点,其邻居表初始值为空,一旦新结点进入到网络,它将会把信标信息保存到邻居表中,并将邻居表中的做出记录,之后新结点将会向网络中结点发送请求加入信息,该信息包括了结点类型信息,网络中结点收到这个信息后,如果允许该结点加入,则会为该结点分配相应的网络地址,并将信息存入到邻接表中,然后网络中的结点向新加入的结点发送应答信息,包括网络ID、给该结点分配的网络地址等相关参数信息,新结点收到这个应答信息后,记录其中的内容,这样就完成了新结点入网的过程。 6 结语 最后通过传感器节点的软硬件设计,在实验室及走廊取三个传感器节点进行了实验,通过数据结果分析,效果良好。为以后实时运用的煤矿生产现场奠定了基础。 煤矿监测系统论文:KJ550在线监测系统在三河尖煤矿防冲中的应用 摘要: 徐州矿务集团三河尖煤矿是国内受冲击矿压危害最为严重的矿井之一,自1991年发生第一次冲击地压以来,已先后发生各类冲击地压事故31起,对冲击地压的治理已成为三河尖煤矿安全管理的重要内容。7439工作面使用的KJ550煤矿冲击地压监测系统,大大提高了三河尖煤矿冲击矿压预测预报准确性和冲击矿压防治水平,实现了安全回采,具有巨大的潜在社会效益和经济效益。 1 概述 7439工作面位于东四采区,运输巷和切眼与7419工作面采空区相邻,轨道巷与F7断层(h=11m)相邻,该面的对面为7429工作面采空区,其下2m为东四轨道巷,煤层顶板为粉细砂岩,厚度14.4m。7439工作面三面环采空区,一面临采区断层,是典型的孤岛残采综放工作面。运用综合指数法评定指数为0.737,为中等(偏强)冲击危险。 2 KJ550冲击地压在线监测系统基本原理 2.1 岩层运动、支承压力、钻屑量与钻孔围岩应力之间的内在关系。KJ550煤矿冲击地压监测系统是基于当量钻屑量预报冲击地压的机理:发生冲击地压之前,采动应力存在逐步增加的过程,当应力必须达到煤体破坏极限时,就有可能发生冲击地压,此时钻屑量将超过额定的安全指标,因此,应力增量的变化规律与钻屑量存在相关性,通过监测应力增量的变化规律,实时在线监测工作面前方采动应力场的变化规律,找到高应力区及其变化趋势,实现冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报[1]。 2.2 监测系统包括三个主要组成部分:①地面监测主站;②井下监测分站(包括一个供电电源);③压力传感系统。另外还包括接线盒、电缆、光缆等本质安全型连接部件以及相应的软件组成。 2.3 相对应力与绝对应力的关系。主要功能KJ550系统的压力传感器测得的是相对应力,它是支承压力与绝对钻孔围岩应力综合作用的结果。相对应力值和绝对应力值的关系如图1所示。可见,本系统的压力传感器揭示的支承压力峰值附近的应力变化情况,一般小于绝对应力。 由于应力增量可以实现实时在线监测,因此,可以通过监测应力增量,实现冲击地压的监测预警。监测系统具备以下功能:①根据在线监测处理软件,能够实时显示冲击危险区及其危险程度,具有三级预警。②具有在地面监控室远程诊断每一个井下传感器工作状况的功能。③具有预报顶板来压的分析功能和输出冲击危险性预警报表功能。 3 7439工作面测点布置 根据7439工作面的具体实际情况,在轨道巷布置9组测站,运输巷布置9组测站,每组测站包含两个测点,埋深为14m和8m,测点间距为1m,如图2所示,图中灰色线条表示测点,在7439两道分别从开切眼往外每隔20m布置一组测站,测点埋在回采工作面内,一次布置完9组测站;如图2所示7439工作面KJ550测点布置示意图。 4 7439工作面KJ550应力在线监测系统监测结果及防治情况分析 7439回采工作面是“孤岛残采”工作面,受断层构造应力、采空区残余应力和区段煤柱应力集中影响,回采过程中面内及两道超前50m范围板炮、煤炮频繁,强度大,且轨道侧巷道变形严重,底鼓较为明显,尤其2012年12月23日早班在轨道侧进尺点187m处进行煤粉检测时有连续的板炮和吸钻现象,且煤粉颗粒增大到3~4mm,该地段电磁监测数据最高时达到98mV,有趋增趋势。为预防冲击地压发生,在该地点及时实施煤层大孔径卸压,卸压解危后,动压显现有所趋减,但在2012年12月25日轨道巷侧推进142m时,第18号深孔检测点(孔深为14m)监测数据突然出现上升,由最初的8Mpa上升为15.3Mpa,然后持续上升到28.9Mpa,已超过冲击预警值15Mpa。25日早班实施煤层大孔径卸压时煤粉颗粒大,钻出的煤粉量达到10吨左右,动力显现较为明显,为进一步达到更好的卸压效果,于26日夜班在轨道巷18号进尺点10m范围内巷道两侧帮部布置6个卸压孔,实施煤层深孔卸载爆破,钻孔过程中伴有吸钻、板炮等动压显现,孔深7m时最大煤粉量为6.9Kg,卸压解危后,电磁辐射值和煤粉量均小于冲击预警值。 7439运输巷侧受邻近7419采空区残余应力和7419遗留煤柱停产线边界应力集中影响,加之工作面推进速度快,工作面后方采空区顶板垮落产生的压应力达到运输巷侧超前50m处,2013年1月1日运输巷推进172m时,运输巷的180m处的深孔、220m处的浅孔应力持续上升,分别为16.61Mpa、23.28Mpa。2日早班在7439运输巷应力在线监测异常测点附近1~2m范围实施煤粉监测,钻眼过程中有轻微吸钻、煤炮现象,最大煤粉量为3.5kg/m,为此,于2013年1月3日早班对7439运输巷内侧帮部布置4个卸压孔进行煤层深孔卸载爆破,降低了煤体积聚的弹性能和应力集中程度。 5 主要结论 通过利用冲击危险性影响因素的分析,以及利用采矿地质条件确定冲击危险综合指数和工作面实施的卸压解危措施,可以得到如下结论:①通过对冲击矿压发生的机理分析结果看,冲击矿压的发生是能量的积聚与释放的过程,而且均有一定的延时性,因此7439工作面的冲击矿压进行动态防治是完全可行的。②从电磁辐射和煤粉量监测数据可以看出,对7439工作面掘进和回采期间的冲击矿压动态防治是成功的,既保证了生产的安全,又没有影响生产进度。③有冲击危险的工作面通过煤体大直径钻孔卸压能够释放煤体中聚集的弹性能,降低其应力值,消除应力升高区,使煤体应力峰值向煤体深部转移,从而可有效地防治和减弱冲击矿压的危险性,达到防治冲击地压的目的。④通过KJ550煤矿冲击地压在线监测预警系统的应用,大大提高了三河尖煤矿冲击矿压监测预报准确程度及冲击矿压防治水平,成果具有较强的普遍性和可适用性,具有相当广泛的应用市场,具有巨大的潜在社会效益和经济效益。
1引言 测绘科学以及技术的不断发展,航测成图在水库库区测绘中已经得到广泛应用,在中大比例尺地形图测绘中扮演着重要的角色。相较于传统航空摄影测量,无人机航测成本低廉,方便快捷,获得影像为比传统航摄仪的融合彩色更加逼真地RGB自然彩色,获得影像分辨率更高,可用于1:500,1:1000和1:2000等大比例尺地形图的测绘。 2贵州自然地理情况 贵州的地貌类型复杂,以山地为主,约占全省总面积的87%,丘陵占10%,盆地、河流阶地和河谷平原仅仅占3%。贵州境内地势西高东低,自中部向北、东、南三面倾斜,呈三级阶梯分布。第一阶梯平均海拔1550米以上,第二阶梯平均海拔在800—1500米左右,第三阶梯平均海拔在800米以下。整体地势起伏较大,对于飞行作业来说难度较大。贵州的水资源总量丰富,年降水量1100至1300毫米,地表水资源量超过1200亿立方米。河流坡度陡,天然落差大,水能资源达1874.5万千瓦,排名中国第六位。每平方千米拥有水能资源106千瓦,列国内第三。境内水资源相对丰富,其特点:分布均、造价低、发力高、区位优。对于飞行作业来说,项目多且复杂,具有很强的市场适用性。 3无人机的分类 无人机分类包括:1)多旋翼无人机2)固定翼无人机3)扑翼机4)直升机等等机型。由于考虑经济成本以及贵州复杂的作业条件。常常采用以下常用的无人机:1)多旋翼无人机2)固定翼无人机 3.1多旋翼无人机 多旋翼无人机的飞行原理是依靠各个机臂上的螺旋桨转翼产生的升力来平衡飞行器的重力,依靠某一方向的旋翼倾斜产生水平方向的推力前进。其功力结构相对简单,飞行方式更加多样化。 3.2固定翼无人机 固定翼无人机在飞行原理上与飞机类似,依靠螺旋桨或者涡轮发动机产生的推力作为飞机向前飞行的动力,主要的升力来自机翼与空气的相对运动。 4无人机的特性 4.1旋翼无人机 旋翼无人机的垂直升降的设置使得其对于起飞场地的要求比较低,在极端恶劣的条件下甚至能用手托举进行起降。广泛适用于各种山区、高原等地势不开阔的区域。贵州修建的水库常常在坐落于峡谷地区,中间低,两边高,小范围内相对高差通常可达到200米。库区两岸山脉地表起伏不一,拍摄此类水库库区时常常采用旋翼无人机,根据高差分航带设置航线,在保证安全的飞行高度的同时,又可以尽可能的拍摄出满足重叠度影像资料。由于旋翼无人机都是采用的无刷电机,因此可靠性较高,飞行过程中抗气流能力较固定翼的强,所以其安全性更显得恰当。由于旋翼无人机的航飞姿态较好,其搭载倾斜摄影之后便能更加清晰的拍摄出坝体侧面的结构以及两岸的山壁的细节纹理,也可以应用于贵州山区的坝体区域三维立体图形的外业拍摄。由于其悬停能力强,适用于定点拍摄某一特定对象,所以其也适用于拍摄细腻独特的环境景区效果图,比如湿地公园的展览图等等。但是其需要大于机身重力的大推力电机才能飞起来,并且其都是电池续航,加上其每个飞行动作都需要电力维持,所以其飞行续航能力较短,一般15-25分钟以内,并且飞行速度较慢,通常小于36千米每小时,所以其只适用于范围不大的区域。并且冬季时候贵州山区高空温度低,对电池性能稳定性有影响,更是对其单次作业量有所削减,因为在设计航线时得留出更充足的电量返航。试验采用MD4-1000无人机,其源自德国Microdrones公司的技术,由佛山安尔康姆公司生产的四轴旋翼无人机。 4.2固定翼无人机 相较于旋翼无人机,固定翼无人机可以装载更大的电池和设备,并且在空中滑翔时有一定的上升升力支持。所以同样容量的电池可以飞行更长的时间。通常其巡航速度可以达到80千米每小时,所以作业范围长,适用于河道治理工程、引水管线工程以及水资源保护区设立等大范围的作业。考虑到在贵州区域地形的复杂情况,在航线规划上稍微太高相对航高以确保安全下,其完全满足1:2000的数字线划图的精度要求。固定翼无人机由于其起飞模式,所以需要较长较平坦的跑道来提供一个起飞速度。加上其飞行速度较快,抗气流能力较弱,摄影抖动较旋翼无人机明显,并且有一定的侧翻危险。所以对无人机操作员和飞行时的环境因素要求较高。 5总结 旋翼无人机的广泛应用于小范围的航空摄影,由于其出色的稳定性和灵活能力,在贵州区域水利行业中常用于库区影像拍摄,构建坝体三维模型以及拍摄自然景区展示效果图等等。但是由于其电池消耗大,载重小,所以作业效率较固定翼无人机小。其满足生产三维立体模型,3D产品以及1:1000数字线划图的精度要求。固定翼无人机较旋翼无人机来说,其速度快,续航能力强,作业范围广,作业效率较高,但是由于起飞条件、作业区域高程控制以及对无人机操作员的要求较高,所以其有一定的局限性。在贵州区域水利行业中常用于河道治理工程、引水管线工程以及水资源保护区设立等大范围的作业。其满足生产1:2000数字线划图的精度要求。无人机航测遥感技术作为近几年新型的测量工具,其经济效益是非常可观的。但是尽管无人机的测量效率高,其在测量精度方面还是无法和传统的数字全站仪、网络RTK等仪器相比,因此,无人机航测遥感技术还有很长的发展道路值得我们去发展探索。 作者简介:陈嘉,1992年生,男,本科,助理工程师,研究方向:水利工程方面的测绘,包含工程测量、航摄测量、变形监测等。 参考文献 [1]黄耀辉.多旋翼无人机的测绘应用[J].华东科技:学术版,2017(6):27. [2]万树昌.无人机在测绘工程中的运用探讨[J].建材与装饰,2016(26):41. [3]罗浩.无人机飞行姿态检测及控制研究[J].电子世界,2018(1):175-176. [4]钟建卫,李林,吕偿,李建鑫,卢明辉,李广湖.多用途固定翼无人机及其远程控制系统研究[J].中国新技术新产品,2018.23. [5]SL197-2013水利水电工程测量规范. [6]GB/T23236-2009数字航空摄影测量空中三角测量规范.
地下建筑论文:基于防火设计的地下建筑设计论文 1地下建筑的主要特点 (1)人员多、情况复杂:通常,商业建筑都是人流集中的场所,人流量巨大而且人员情况比较复杂。 (2)建筑面积大:通常,这类建筑是为了满足社会发展的需要,总体建筑面积都非常的大。一般单层面积为上万平方米,总建筑面积为几十万平方米以上。 (3)可燃货物集中,种类复杂。大型商业建筑都是各种商品交易的场所,特别是一些经营批发的大型商业建筑,商品数量和种类都很多,情况复杂。 (4)大型商场的构架不利于消防疏散和逃生。货架林立,导致容易迷路和疏散路长显著增长;商场严格规定的进出线路也给疏散和逃生带来不便。 2火灾对地下建筑的危害表现 相比地面而言,地下建筑工程火灾的危害性主要体现在以下五个方面: (1)烟量巨大。地下建筑工程由于没有设置窗户,也没有良好的通风条件,因此火灾产生后,建筑物中的烟就无法扩散出去。再加上有些建筑物质材料在燃烧后还会产生有毒气体,这对正在施工的人员以及救火人员的生命安全造成了严重威胁,也给国家医疗带了负担。 (2)泄爆能力差。地下建筑工程的施工环境是一个相对封闭的环境,如果爆炸事故发生,这样的环境就不能及时泄爆,反而加强了爆炸的威力,进而就会导致火灾的危害更大。 (3)产生的温度高。地下建筑产生火灾后,热量散发速度慢,这样地下空间的温度就会加速升高。经研究,地面上的建筑物的轰然现象要远远低于地下建筑物,而且有的有毒气体的排放困难,产生化学反应也会导致地下建筑空间的温度急速上升。 (4)人员的疏散困难。由于地下建筑封闭性的特点,照明也是完全依靠人工,因此,如果火灾产生,那么地下人工照明的电路就容易被烧毁,导致地下空间的黑暗,这给救火人员对人员的施救和疏散工作带来了极大的困难,也加大了火灾造成的损失。 (5)营救困难。开展地下建筑火灾的扑救工作时有很多难题,例如火灾的具体情况难以探测、通讯中断等,这些因素给整个地下火灾的扑救工作造成了巨大阻力。因此,加强对地下建筑工程火灾的特点的研究,对于建筑人员和救火工作人员了解其原理有重要意义。 3地下建筑设计中防火设计的重要性及其设计的要求 随着城市化的迅速发展,建筑业也面临着激烈的市场竞争,要求建筑物有更高的质量。城市建设中地下建筑工程是建筑企业的首要选择,然而,火灾对地下建筑工程却时刻存在着安全威胁。总而言之,地下建筑设计中的防火设计问题是地下工程的主要制约因素,具有关键性作用。因此在地下室防火设计过程中我们要注意下列具体要求 3.1耐火等级、室内装修和建筑结构设计要求 (1)地下建筑的耐火等级要达到一级,越高越好,地面去地下的出入口处也应该在二级或以上。这是因为地下建筑封闭性的特点,如果耐火等级低于一级的话地下建筑就承载不了火灾带来的压力。 (2)装修时应注意的是,对于逃生通道、安全通道、楼梯扶手、放烟楼梯间以及墙面都不能使用易燃材料。要根据以往地下火灾的经验,在地下建筑的人多的场所,更要避免使用塑料制品等用作装修的材料,也尽量不要使用塑料壁纸,因为这些塑料制品在燃烧时会产生大量烟雾以及有害物质。 3.2通风、空调防火的设计要求 (1)通风、空调防火应该进行分区设计,风管应采用金属材料,对于一些特殊部位的实际情况,可以使用燃烧困难的材料。 (2)地下建筑设备和风管等的保温材料、过滤材料及其粘结剂等也要使用非燃烧材料,没有条件的也应尽量使用燃烧困难的材料制作。 3.3电气防火的设计要求 (1)消防电源的设计地下建筑的每一项工作都离不开电,尤其是消防方面。地下建筑的消防水泵、防烟及排烟设备、火灾自动报警器、安全通道的指示标志、电动防火门等都需要电。因此,地下建筑必须保证充足的电量供应。如采用蓄电池用于紧急备用时,也要保证其连续供电的时间够长,不能少于半个小时,还有必要准备一台或几台柴油发电机,以备不时之需。 (2)用电设施地下建筑应设置干式电力变压器。在专用房间里设置容量有560kVA的电力变压器,防火设施的配线应该使用材料较好的产品,还要能够防潮湿、防腐蚀。使用的蓄电池也要是封闭性的;柴油发电机应注意柴油的封闭,远离火源;消防设施的控制箱等也应该标明使用方法。 (3)火灾自动报警设备的设置使用面积在1000平方米以上的如大型商场、学校、医院;大型计算机房、电力变压器房、物品设备储存库房,以及人流较大而又容易发生火灾的区域,应设置火灾自动报警设备。 3.4安全有序疏散 (1)要地下建筑的设计时对防火分区的安全出入口应设计足够,通常情况下每个分区不少于两个,而其中有一个比较方便的应该直接通往地面。 (2)对竣工以后会用于电影院、大型商场、溜冰场、体育馆等的建筑物的防火区,应设计更多的安全出口,通常不少于两个。 (3)投入使用后面积较小的,以及平常没有多少人停留的区域,至少应该设置一个直通地面的安全出口。 (4)为了有效避免在紧急疏散过程中导致人员太拥挤以及被浓烟困住,地下建筑防火分区应在不同方向分散设置安全出口。 (5)直通地面的楼梯间、门等的宽度应尽量够宽,最小不要小于1.5米。电影院、大型商场、溜冰场、体育馆等人流较密集等场所直通地面的门、楼梯间的宽度最少应在1.5米。 (6)在建成后使用层数在三层以及三层楼以上的楼层与室外的地面的高度超过10米的应该设置防烟楼梯间,例如使用面积较大的溜冰场、电影院、大型商场等。 4结语 总而言之,防火安全重于泰山,作为建筑设计者必须懂的,地下建筑的防火设计工作的好坏不仅是关乎到整个建筑企业的经济效益,更关乎到人民的生命和财产安全,因此,建筑企业要要求从事建筑设计的人员在设计工作中都应予以高度重视,在建筑设计的方案设计、初步设计和施工图设计等各个阶段、各个专业的工作中,对建筑防火设计作出全面、周密的考虑和决策,认真贯彻“预防为主,防消结合”的方针政策,采取防火措施,防止和减少火灾危害,保障生命安全和财产损失。 作者:刘慧彬 张赢 单位:中国瑞林技术工程有限公司 江西同济建筑设计咨询有限公司 地下建筑论文:火灾与地下建筑空间论文 1地下建筑空间火灾的原因分析 地下建筑空间火灾原因分析:一项调查发现地下建筑空间的起火原因中26%是电气线路和设备故障引起的,13%是由于操作失误或机械故障引起的,11%是纵火、爆炸等人为破坏引起的,9%由于不良习惯如乱丢烟头引起的,还有41%的火灾是不明原因的。地下建筑空间的火灾原因主要集中在人为因素和电气故障所致。找出地下建筑空间火灾原因将有助于指导地下建筑空间的科学管理和科学施工;有的放矢地进行科学预防和早期报警。 1.1人为因素所致 主要是指人员有意或者无意的一些危险行为引发的火灾,如部分人员在地下商场吸烟用火、违反携带易燃易爆物品安全乘车规定等。 1.2电气故障所致 地下建筑空间工程电力、电气设备和电缆较多,安装的电缆和电气设备因潮湿、鼠害、老化、过载、维修使用不当,很容易造成电气线路的短路、过负荷、漏电。 2地下建筑空间火灾的解决对策 做好日常地下建筑空间消防知识的普及,具备并做好迅速有效应急处置的各种措施及防控,尽可能地减少地下建筑空间火灾的发生,还需要做到以下三点: 2.1地下建筑空间人员密集、流量大,发生火灾时人员应急疏散和排烟散热是关键 2.1.1全面强化地下建筑空间内工作人员心理拓展及逃生疏散的演练,普及人员的逃生常识,维护并确保应急通道畅通,运用热成像仪、烟雾视像仪等设备与各种救应方法手段措施,确保并有效组织被困人员能够紧张有序地撤离。 2.1.2排烟散热是地下建筑空间火灾处置关键: (1)要充分利用排烟管道口及通风口排烟,实施对火灾发生时所产生并集聚的大量有毒气体和浓烟的快速扩散,防止火灾周边温度骤升; (2)进行机械排烟的同时,可集中使用喷雾水枪进行稀释排烟排热作业。排烟时,应注意正确选择时机及方法、部位,以防止因排烟改变火势蔓延的方向和扩展速度,对灭火救援工作造成新的困难。 2.2地下建筑空间火灾具有特殊性 2.2.1要对地下建筑空间建筑内的结构与功能、布局与运行使用情况、消防设施(包括气体灭火间、排烟设施)、可用水源及其安全疏散通道、安全出口的位置、方向及数量,升降电梯运行等进行情况熟悉与掌握。 2.2.2针对地下建筑空间的使用、高峰客流、运营管理等情况,制定出实施操作性强的灭火救援预案,做到“多预案”。 2.2.3开展对地下建筑空间的快速开通救生通道、防控与救援等作业的实战演练,并结合制定的预案,在地下建筑空间以及区间隧道、上盖建筑开展针对性的火灾业务演练。 2.3地下建筑空间火灾不可能时时发生 对于地下建筑空间火灾的扑救的经验教训也很难在实践中得到积累和提升,总结国内外地下建筑空间火灾事故案例,加强对过去国内外发生的大量的地下建筑空间火灾案例中的方法研究,重新学习,重新展评,提升应对地下建筑空间火灾的能力和素质。 3应当注意的事项 (1)现场各级指挥员,要切实根据火场情况,研析火灾趋向,将对讲机等通信呼叫设备逐台对应深入设置,确保火灾现场指挥员与抢救人员之间保持通信畅通。充分调动移动式充气泵对火灾现场空气呼吸器进行充气,充分考虑、及时调整救险替补,以保持前方灭火人员有充沛的体力和旺盛的战斗力; (2)现场探险人员应佩戴抢险救援的方位灯,进入火灾环境要建立标示器,或用导向绳或通讯导向绳; (3)现场救险人员必须穿避火服或隔热服,并佩戴专业空气呼吸器或防毒面罩。火灾环境铺设水带时,防止防火卷闸下落而扎住水带造成供水不畅,确保火场环境高压喷洒水不间断作业。 地下建筑论文:地下建筑空间设计论文 1外向性空间。 外向空间的本质是利用不同位置所创造的空间之间相互交融,在扩大整体空间容积的同时又进一步削弱了地下空间中会带来给使用群体心理方面的不利因素。外向空间的营造有以下几种途径: a.水平方向的交融。在地下建筑中利用多种元素和材质,例如玻璃墙、镜面或透明玻璃等,对空间进行水平方向的界定,使其具有一定的视觉通透性,形成良好的面向建筑内部、中庭甚至更远方向的景观渗透。 b.垂直方向的交融。空间的融会贯通可以通过楼梯、夹层、中庭等竖向空间使地下建筑内部空间数层之间相互穿插。 2动态性空间。 在地下建筑空间中,可以营造动态来对地下空间进行破解。动态性空间的营造可以使用这些手法: a.径直利用固有的一些建筑内含动态元素,例如将一些观景电梯、垂直扶梯等交通动向功能放在中庭中,再配合流水、动态雕塑等要素来制造出流动的空间效果。 b.利用使用者的活动本身。对使用群体活动的流线进行一定的组织,能够在建筑中衍生出一个人为的“人看人”的空间。 c.光影。光线在不同时段当中被照射进来产生的光影效果,可以给地下空间带来一定的变化和动感。使得空间有多重复合的效果。在地下建筑空间的设计要素中,重点分成以下几个部分: 1)下沉式庭院。 下沉式庭院能够为地下建筑空间提供阳光、景观及和其他空间的横向纵向联系,并在建筑内部加强方向感。并且从地下建筑空间之中能够享受一些外向性的庭院也可以带给使用群体舒适感受。对于下沉式庭院适用尺寸的确定取决于它所预期达成的功能特点。若想使下沉式庭院成为地下建筑的主要休闲处和构成深刻印象的地方,那么首先就应考虑使中庭规模尽可能地扩大。而如果只是希望眼睛能聚焦于远处,那么宽度达到5m左右就能满足要求。在确定尺度之后,还应在下沉式庭院中创造出良好景观。这些景观应当有这几个特征:内容丰富,可以包括建筑外立面、天空、地平线等,尽量利用自然景象。在下沉式庭院中广泛应用绿化是比较理想的。植物可柔化由硬性材料构成的庭院围合界面,与此同时还能加强下沉式庭院作为一个过渡体的形象。人自身在下沉式庭院中的活动也能构成景观,因此为鼓励人们进入到其中就应当提供可满足休憩、就餐、娱乐等功能设施,提高庭院易达程度,并将其放在活动流线与开放区域的交集部分,使主要行走通道毗邻下沉式庭院,这能使人们在地下建筑空间中活动时察觉到其存在,并有机会从其中大量穿过。 2)中庭空间。 在地下建筑中,中庭空间是一种常用的设计要素。它常常成为地下建筑空间中的优秀地标,并构建出整个地下建筑的内在形象。由于其外向发射的空间特征,人们往往在很短的体验时间内就能从中庭空间里感受良多,这使得建筑的设计理念更易于被接受。与此同时,在一个内向封闭空间环境中,多种释放信息必须通过在竖向楼层分离的体察中才能得到。中庭可以是主要活动动线的一部分,可以是一个节点,它可以内含标志物或自身就是一个标志物。 3)独特区域。 在大型地下建筑空间中应营造具有明显特征的区域来加强方向感,而富含个性的空间也能令建筑自身更与众不同。在功能比较单一的地下建筑中,区域可以用地点来区分(如在南端或在较高一层),或是与建筑的某个明显特征相挂钩(如围绕有绿化的边庭),但不管采取何种手段,这个区域应能被明确地表现。除此之外,还可以在某个较大区域中划分若干个个性化的较小区域。在地下建筑空间设计中,应制造出简单明了的室内格局以加强方向感,并应当强调出不同的应急出口,空间应营造清晰的形象以弥补外部景象的缺乏,在室内外环境中提供视觉上的连续性,提供愉悦的室内环境体验。 作者:阳海辉单位:南华大学设计与艺术学院 地下建筑论文:地下建筑防排烟系统设计问题及对策 摘要:近年来地下建筑的建设发展得越来越快,但地下建筑本身密闭性的特点也让防排烟成了设计的重点。本文对地下建筑防排烟系统的必要性以及常见的问题进行说明,提出了地下建筑防排烟系统设计常见问题的对策,希望能够加强地下建筑的排烟效果,保障各项地下建筑设施以及人员的安全。 关键词:地下建筑;防排烟;对策 引言 随着我国城市化建设的不断加快,地下建筑为缓解我国土地资源使用紧张提供了办法。但地下建筑空间狭小且空气流通效果差,给地下建筑的防火安全带来了不小的安全隐患,因此在进行地下建筑防排烟系统设计时,应当结合地下建筑的结构特点,做好防排烟的设计和施工工作,保障地下建筑的安全。 1地下建筑防排烟系统的必要性 地下建筑按照功能可以分成多种,如下表1所示。但无论哪种地下建筑,它和地面建筑存在着很大的差别,地下建筑空间狭窄,空气流通情况较差,具有较强的封闭性,这就造成了一旦地下建筑发生了火灾,火势蔓延十分迅速,且产生的大量烟雾很难及时有效的排出,烟雾浓度会越来越大,氧气浓度会越来越低,不仅会破坏掉地下建筑的重要物品,更严重的还会导致地下建筑的人群受到火灾的威胁,防排烟系统的设置十分重要。目前在地下建筑防排烟系统的设计与施工的过程当中,由于设计人员进行防排烟系统设计的时候并不能全面的考虑到地下建筑的实际情况,同时施工人员由于自身施工技术水平有限,在施工的时候并不能按照设计图纸的要求对各项施工环节当中的设备、材料的规格参数进行严格的把控,造成了排烟风机与设计预想方案不符、风道表面粗糙、风管截面不符合设计要求等情况出现,使得地下建筑防排烟系统在实际的运行过程当中存在着排烟量不能达到实际的排烟需要,排风口、防火阀等设备的安装不符合规定的要求等,给地下建筑的防排烟系统的排烟效率带来了很大的影响,给地下建筑的防火安全也带来了很大的威胁[1]。 2地下建筑防排烟系统设计常见问题的对策 2.1地下建筑防排烟的基本要求 由于地下建筑在空间环境上非常密闭,当发生火灾时大量的烟雾很难及时的排出到建筑外,因此,我国对于地下建筑防排烟的重视程度非常高,在我国《建筑设计防火规范》当中对于防火有着明确的要求,它指出当地下建筑单个房屋面积超过50m2或者整个地下建筑的总面积范围超过200m2,就需要设置相应的排烟设施,同时地下建筑的装饰物应当避免使用可燃性的材料。当前,我国地下建筑多采用独立的排烟系统,这种排烟系统虽然在排烟效率上比较可观,但该系统需要占用较大的地下建筑空间,与此同时,运行以及维护成本也非常昂贵。双速风机属于机械排烟的一种,可以自动根据地下建筑的烟雾量来调整转速,促进空气流通并提升排烟的效果。使用双速风机可以有效的降低设备占用的空间以及运行、维护的成本,对于地下建筑排烟系统的绿色节能发展提供了很大的作用。 2.2排烟风机房、排烟口以及防火阀的设置 排烟风机是地下建筑防排烟系统的优秀,为了确保整个系统能够正常的运作,应当对排烟风机的位置进行合理的选择,一般来说,为了避免排烟风机遭到火灾的威胁,通常将排烟风机放置在具有良好耐火性能的将排烟风机房内,为此,在建设防排烟机房时,通常会采用一定的耐火隔离材料将排烟风机房与外界可能出现的火灾现场隔开,确保排烟风机能够正常的运转[2]。在设置排烟口与防火阀时,应当注意,如果多个防烟分区未共用排烟风机,则风口部分可不设置防火阀;若多个分区共用排烟风机,在平时则将所有分区的风口打开进行排风,当任何一个分区发生火灾时,则仅打开发生火灾分区的排烟口,其余的风口全部关闭;如果多个分区使用同一排烟风管,且风口独立,就需要设置带电动阀的风口以及排烟口进行自动控制,当分区发生火灾时,所有的风口通过电动阀关闭,同时打开分区的排烟口;而如果所有分区都共用同一个排烟口与风口时,就应当设置回风排烟防火阀,当某一个分区发生火灾,回风排烟防火阀感应到火灾的分区,便关闭掉所有分区防火阀,同时打开火灾分区的防火阀。 2.3补风口的设置 补风口的设置是地下建筑防排烟系统设计的重要内容,为了保障地下建筑在发生火灾时能够有效的进行排烟,需要合理的设置补风口。如果补风口和排烟口设置在地下建筑的同一个防烟分区内时,应当尽可能增大补风口和排烟口之间的距离,确保补风口与排烟口的水平和垂直距离不会影响到风道,避免补风口对排烟口风道的干扰。一般而言,地下建筑的车库可以有效的利用起来作为自然补风口,减少设置机械补风口所带来的成本以及能源的耗费。为了提升地下车库的防火性能,在没有自动灭火系统的情况下,还需要在地下车库以及车库通道的入口处设置防火卷帘。考虑到不同地域气候条件对于防火卷帘的影响,地下建筑车库的入口处还应当设置较大送风量的送风系统。 2.4防排烟系统风量的计算 机械排烟是目前地下建筑防排烟系统当中使用最为广泛而一种排烟方式,但是由于地下建筑和空间和环境的特殊性,使得机械排烟的排烟以及送风的效果并未达到理想的程度。例如,由于设计与施工人员缺乏对于地下建筑环境的全面考察,对于影响到防排烟系统输送风量的因素没有考虑周全,风道的有效截面积不能达到风量输送的要求,或者由于风道表面较为粗糙,给风的输送造成较大的阻力,又或者风道存在质量问题而在输送风时造成漏风都会使得系统排烟效果大打折扣。一般来说,地下建筑的排烟风机排出的风量应当不小于120m3/min。如果多个防烟分区共用一个排烟风机时,应当确保防烟分区每平米的地面积每分钟内能够排出2m3的风量,为了保障排烟风机对每个防烟分区的排烟效率,在划分防烟分区时应当尽量使防烟分区的面积相同[3]。 结语 地下建筑由于空间较为密闭,与地面建筑相比,其排烟更为困难,因此在地下建筑防排烟系统的设计当中,应当根据地下建筑防排烟系统的基本的要求,根据地下建筑防排烟的需要,合理的选择双速风机,排烟风机尽量安装在具有良好放火性能的排烟风机房内部。还应当结合各个防烟分区对于排烟风机、排烟风管以及排烟风口的共用情况,采取合理的方式来设置排烟口与防火阀。同时,也需要根据防烟分区的要求,对补风口进行合理的设置,尽量增大同一防烟分区内补风口和排烟口之间在垂直方向和水平方向之间的距离。在排烟机的排烟风量上面应当不小于120m3/min,且公用排烟风机的防烟分区每平米地面积每分钟内能够排出的风量应不小于2m3。为了避免地下建筑火灾对于地面人员疏散的影响,楼梯间入口处还应当设置防火门,并确保地上、地下的送风量达到规定的要求。 作者:唐化程 单位:中铁隧道勘测设计院有限公司 地下建筑论文:土木地下建筑毕业设计研究 摘要土木工程是一个非常注重实践的专业,而毕业设计更是学生走进工作岗位之前进行的一次演习。本文就最近几年来在毕业设计教学过程中发现的一些问题,进行分析现状,深入研究,并提出一些有建设性的解决问题的方案,以提高毕业生灵活运用已学知识解决实际工程问题的能力。 关键词土木工程;地下建筑;毕业设计;改革 1土木工程地下建筑方向的意义和特点 土木工程专业是我校(河南工业大学)最早创办的学科之一,我校土木工程专业本科办学30余年来,为城乡建设及城镇化发展培养了大批合格人才,为行业和地方经济建设做出了重要贡献。办学条件和人才培养质量赢得了行业和社会的广泛认可,在全国范围内的影响力不断提升。下设建筑工程及地下建筑方向,其中地下建筑在我国经济如今高速飞跃发展的过程中,工程建设也发生了翻天覆地的变化。最近几年,由于工程需要,大量工程地质条件不佳的地方需要进行施工建设,导致产生工程地质问题越来越多,所造成的事故也不断增加。应用型地下建筑方向研究的重要性愈显突出,其教学内容也在不断变化。参与地下建筑工程方面的设计人员及施工人员要有较高的专业素养,因此在学生进入工作岗位之前的这一次毕业设计尤为重要。 2当下毕业设计教学方法及存在的问题 2.1选题单一,与实际工程脱节 一个优秀的毕业设计题目是保证教学质量的前提,也是联系学习与实践的关键之一。大学生的毕业设计不仅是考查对学生专业知识的运用,更重要的是要培养学生解决实际工程问题能力。目前我国普通高校许多土木工程院系没有校外实践教学基地,学校与社会上的施工设计单位之间的联系不紧密,因此毕业设计指导教师交给学生的选题较为陈旧,往往是沿用多年的题目。许多毕业设计的指导老师校外空余时间几乎没有参加过地下建筑的工程设计,缺少实际工程经验,这些老师提供给学生的选题也没有创新,跟不上如今工程建设的快速发展。 2.2学生没有正确的态度 如今土木工程专业就业压力较大,毕业生无心顾及毕业设计。本科学生毕业设计一般放在大学的最后一个学期进行,然而,这段时间恰好是大学生进行就业面试、实习以及考研面试的时候。因此,许多学校也放松了对学生的监管,教学质量相对其他学年下降明显,学生更是没有将毕业设计认真对待。最开始的前几个月没有着手毕业设计,一直到4月下旬,距离最终答辩不到一个半个月的时间,才开始进行毕业设计,这样急促地进行毕业设计,会导致许多问题,比如软件运用不熟练,设计思路混乱,甚至发现设计错误没有时间去修改等。在做毕业设计的过程中学生几乎不翻阅最新的建筑相关规范、较好的设计方案,很少投入时间去参考这些设计资料,做设计时大多都是参考课本上的例题,有些同学还直接照抄往届学生的毕业设计,甚至有错误也盲目套用,不能仔细研读及运用所学知识,造成学生的毕业设计成果只能是脱离实际的纸上谈兵,对工程实践毫无意义。这种方式的毕业设计教学根本达不到教学目的。 2.3学校在地下建筑方向师资投入不足 由于近几年地下建筑方向的学生就业情况显著提升,所以选择这个方向的土木工程学生的数量不断增加,但是老师的总体数量几乎没有变动,指导老师由其他方向专业老师代替,由于大多数指导老师是结构出身,对地下建筑的专业基本知识掌握较差以及实践经验不足,未曾做过和参加工程的施工或者设计,只好根据自己的想法来指导学生;在毕业设计指导过程中所需要使用的专业知识理解得不是很明了;对设计规范还有设计流程不是十分了解;所使用的指导方法不贴合实际;在指导学生做毕业设计时,没有给学生提供合适的参考资料,让学生自己去找,导致学生找到的资料参差不齐,甚至有些参考资料中存在错误,无法统一为学生讲解。在指导过程中,老师对每位学生的情况掌握不足,无法做到因材施教。学校对各位老师的考查机制一般为“轻质重量”,使得毕业设计的指导慢慢变得程序化,教师很难根据每位学生的实际情况进行有差别的精心指导。 2.4设计过程及毕业答辩考核不严 毕业答辩往往是走过程。一方面如前文提到的,学生多忙于考研复试及工作面试,学校出于减轻学生压力,往往放松对学生的管理,导致许多学生懒散拖延,同时缺乏对毕业设计的规划,以至于答辩时不能拿出一份合格的毕业设计。另一方面,近年来增加了大量学生,致使工作量增加,但是总答辩时间没有变化,所以平均下来每位同学的个人答辩时间大大缩减,在很短的时间内,进行的毕业设计内容介绍很难完整复述毕业设计成果。许多学生在答辩前已经通过了工作面试,签过三方协议。学校为了不影响学生就业,担心学生因答辩成绩不合格,就放松答辩的监管,在答辩过程中,答辩教师与学生相互默契,轻松通过答辩,导致答辩的意义完全丧失。 3毕业设计改革措施 3.1结合工程实际问题选题 毕业设计选题应该具有一定的广度和深度,但也不能超出本科生所学知识及能力范围。在将选题交由学生之前,指导老师需要和社会上的与学校合作的施工设计单位开会讨论,采纳有实际工程经验的施工设计人员的建议;既要做到考核学生对专业知识的掌握,也要做到学生在实际工程中的锻炼,还要考虑难易程度在学生可接受的范围内。多多加强学校与施工设计单位的合作,条件允许的情况下,学校可以与施工设计单位进行合作,共同培养学生,让学生与单位的生产实践相结合,学生不仅可以把企业的成果拿来学习借鉴,而且在实际的生产过程之中,运用企业已有的生产工具、学习资料,根据自己已经掌握的知识水平与特长进行毕业设计题目的选择,这样可以使得学生和施工设计单位达到双赢的目的。 3.2培养学生的设计兴趣 为了使学生对毕业设计持认真态度,可以将毕业选题与学生的就业方向和兴趣相结合。学生在毕业设计教学过程中既是受教育者,更是实施者,在此过程中学生的主观能动性尤为重要。毕业设计能否高质量、高规格地完成,学生在此过程中是否可以做出有创造性的毕业设计成果,其关键就是充分发挥学生的主观能动性。指导老师可以根据每个学生的爱好,让学生自主选择与以后就业方向相关或者自己感兴趣的题目,再加以调整,以实现学生对选题的自主选择。这样以来避免了选题的重复性,既贯彻因材施教的原则,注重对学生专业知识的掌握,又充分给予学生积极性和创造性发挥的空间,还使一部分优秀学生在毕业设计工作中有所创新,有利于培养学生的独立工作能力。 3.3加强教师的培养工作 在地下建筑方向学生数量每年都在增加而老师数量基本没有变化的情况下,应该多多鼓励参与过实际工程设计、具有大量实践经验的老师来指导学生。对于没有工程经验的青年教师,应当与企业联合,将老师派出去,参加、体验生产实践,增加实践经验,提升自身教学水平。学校应该增加对教学资源投入,提升学习环境,比如购买最新设计规范、优秀参考设计方案等。一份优秀的毕业设计,不仅要依靠学生的认真对待,还需要学校为学生提供一个良好的学习环境。除了需要加大对本科生毕业设计工作的经费的投入,还需要筛选和培训参与毕业设计的指导老师。毕业设计完成的质量不仅受到指导老师专业素质的影响,还受到老师工作经验的影响。因此,学校应该对指导老师的教学资质进行评估,并对老师进行专业培训。通过以上改革措施,可以极大增加学校的教学资源,提升指导老师的整体素质,事实证明这个方法可以给学生创造一个良好的学习环境,从而提高毕业设计完成的质量。 3.4建立严格的毕业设计审查制度 要完成毕业设计,需要花费大量时间,需要几个月甚至更长时间才可以完成,毕业设计的流程有:选择题目、调查研究、设计计算、软件计算、施工图绘画,最终还有毕业答辩。其中每一个环节都会对最终的结果产生影响。所以,指导老师应该对毕业设计的每个环节进行检查指导,给出意见和建议,发现问题及时处理。这样以来,学生在进行毕业设计的过程中一定会有一些压力,会严格遵循指导老师安排的设计进度。可以采用公开的答辩形式,让不同年级相同专业的学生进行旁听。这样的答辩方式可以提高毕业答辩的透明度,可以对其他同学产生良好的影响,甚至树立榜样,在低年级学生做毕业设计时,不会盲目,不知所措,对低年级学生产生一个较为长远的影响。 4对未来毕业设计教学的展望 如今是一个强调团队合作的社会,在实际工程当中也不是一个人完成一个设计,而是由多个部门、不同学科之间相互合作,完成一个工程的建设。为了给学生真正在毕业设计中提供一个与实际工程相似的环境,学校可以让学生通过与其他专业如建筑学、建筑设备与环境、工程管理等建筑相关学科学生组成一个团队,以小组形式参与毕业设计。通过团队合作进行毕业设计,可以营造一个相互讨论的学习氛围,同学之间年级相仿,没有隔阂,容易相互学习、研究和讨论。因此,这样的通过相互合作进行的毕业设计,拓宽了准毕业生的眼界,让他们不局限于自己的专业领域,还了解一些相近的、有交叉的行业状况。但目前大多数高校还没有相当的教学资源与调度能力,本文在此仅仅对未来做一个展望。 5结语 由于当前大多高校的毕业设计教学体制不够完善,教师教学资源不足,土木工程(地下建筑方向)需要进行全面的改革,根本目的在于培养学生灵活运用专业知识解决实际工程问题的能力,为祖国现代化建设提供一批可靠优秀的地下建筑方向的人才。要想提高毕业设计的质量,必须依托工程实际问题选题、培养学生的主动性、提高指导老师的专业素质、把好毕业答辩关,如此才能把毕业设计的教学工作做好。 作者:冯永 李萌 单位:河南工业大学土木建筑学院 地下建筑论文:框架式地下建筑结构抗震分析 1当前地下结构抗震研究的概述 地下结构通常情况,均会被认为具有一定的抗震性能。但是,现阶段来看地震的震害方面一直受到地震的作用,其结构受到严重的破坏。探究地下的结构的形式和动态特征,能够看出地下的结构具有一定的震动星河地面的结构有一定差异。地下结构抗震方式日显重要,近几年获取很大的进步。框架式地下的建筑受到地震方面的作用,由于建筑的四周有很多的岩土介质,地下的结构很容易出现与地面不同的结构会产生不同的地震方面的反应。地震方面,一般来讲,多以地震波的方式进行传播能量。地震波自基岩传播与场地的过程,地基土壤的介质会受到地震波的作用不断运动,土壤方面的介质将这种运动的方式传播与框架式的地下结构。若为较小断面的地下结构,在受到动力荷载的作用地下的结构和土壤的作用方面可给予忽视。框架式地下结构会随着土壤的介质变化做以运动,因此其动应力比较小。然而,框架式地下结构具有显著的作用力,这时建筑结构就会出现变形,造成地下结构方面的破坏。地下结构的抗震性能,主要途径包括许多的类型,常见的途径有:①原型观测的方式,主要是针对原型进行具体的观测。②模型方面应进行试验,针对试验操作进行具体的模拟。③针对数值进行模拟,这种方式可以和试验模拟有效的区分。因为其存在的问题非常复杂,现阶段还没有具体的方法可以达到地下结构动力反应的模拟和准确的解释。 2框架式地下结构抗震性能方面的分析 2.1地下结构设计方面的分析 (1)框架式地下的结构的设计,其设计的内容体现为:抗震、人防、材料方面的等级,地基、承载力和活荷载值等方面的内容。地下结构在施工过程的注意事项,应该选择详图的方式和施工图的方式表现,以施工的说明表现相关的信息等。(2)框架式地下结构的种类包括:建筑结构的安全等级、建筑的设计实际应用的年限、建筑抗震的设防方面的分类、防震设防的强度和建筑施工场地、钢筋方面的混凝土结构的抗震的等级,以及人防工程抗力方面和地基设计方面的等级等。(3)框架式的地下结构中地基持力层土层方面的分类和承载力方面的特征,以及工程施工过程中地基液化不良反应和地基的冻结的深度。(4)建筑结构的活荷载。(5)地下结构在施工过程,受力钢筋混凝土实际的保护层的厚度。同时应保证办正式工的结构和预先的方案中的方法一致,结合相关要求和规定进行施工。(6)地下建筑物应具有耐火方面的等级。(7)施工中的注意事项应严格对待,如施工过程后浇带方面的设置、工程完工后的质量方面的验收工作等。 2.2地下结构抗震性能方法的分析 (1)静力方法;即为随着时间的变化,通过等代方式的静地震荷载计算模型结构的内力。等代方面的静地震的荷载为:结构自身、洞顶上的土柱惯性力、侧向土压力等。(2)地基抗力系数方法;即为在相互作用下进行结构横断面地震反应的方式。一般情况下,适合应用于半埋设以及全埋设方面的地下结构,通过剪切弹簧及多点压缩弹簧取代地下结构四周的岩土介质,如梁元素能够模拟结构。具体操作步骤为:四周岩土介质弹簧方面使用常数进行计算、四周岩土地震通过变位进行计算、结构反应进行计算等。其四周的岩土抗力弹簧的常数,一般会通过静力有限元法进行类似或相近常数方面的计算。侧面和下方边界应做好固定工作,可结合地震反应进行具体的探析,从而获取应变幅度弹性方面的常数。其次获取空洞所有方向方面的均衡荷载,以获取准确的地基抗力方面的系数,通过抗力方面的系数计算弹簧方面的常数值。(3)反应变位的方法;由于共振响应一般不会出现于地下结构中,因此忽略结构自身震动的惯性力,对计算方面的最后结构没有过多影响。计算地下结构地震反应动力的方程的过程,应将静计算方面的公式简化。因为这样地下结构的地震效应就会和地下结构的实际位置相联系,这种方式可以将地震变位和抗力系数具体化。(5)有限元的方法;地下结构进行抗震性能方面的分析过程,需要对其抗震方面的特征和一些特别的部分或突发情况进行进一步的研究。如建筑地下室分支部分、拐角的位置均适用于这种方法。模型的便捷可通过能量传递边界,如莱斯默完善的粘性边界、斯密斯改进的迭加边界,以及廖振鹏设计的透射性边界等,其使用的效果均为较佳。 2.3地下结构的抗震性能方面的分析 如果地震产生的过程,框架式地下结构的框架柱,因为承受过多土体方面的压力,就会和四周的土体产生动态的效力。地震波传来,通过基岩向软土层传到结构的柱梁,就会产生框架结构的变形,很多地震波反射于土层,这时土层就会出现相反的作用。现将地下结构地震反应特征进行分析:(1)框架式的地下结构震动变形,主要因为承受过多的地基土壤方面的约束力,使其受到动力的作用,呈现出自震的特征。地下建筑结构对四周地基振动的影响非常小。(2)地震波入射的方向会对地下结构震动的方式造成直接的影响,地下结构出现变形和应力方面明显的变化。(3)地下结构震动相位差距非常大,且各点在振动过程的相位也非常明显。(4)地下结构振动过程的应变和地震实际的速度没有过多的联系。(5)地下结构的地震反应和埋深变化很小。 3框架式地下结构抗争性能的完善策略 现阶段,我国还缺少对于地下结构抗震方面的设计内容的认识,特别为抗震施工的设计和处理策略。很多建筑单位的地下结构因为受到底层方面的限制,进而就会造成一些问题出现。还有一种观点需要结合地下结构的标准进行建筑结构的构造。由此可见,这两者观点均有一定的偏差,如地震对于建筑物的损害没有得以重视、将地下结构和地上结构混淆。随着社会经济的不断发展,人们对于建筑的抗震性能要求也更加严格,而减震和抗震的设计也应该满足市场和实际的需求,以防不时之需。为不断将建筑结构的整体抗震性能提升,就需要认真落实隔震和消能减震方面的抗震工作。因为这方面的抗震工作,对于建筑结构的整体设计来讲,有着重要的意义和价值。所以,应结合各个国家地下结构对地震方面的具体分析,并加强地下架构抗震方面的能力,通过适宜的方式和措施完善地下结构的抗震性能。(1)把框架式地下建筑结构设计在平整度良好的地基位置,同时要确保远离断层,防止建筑设置在近山坡的坡面或是地面平整度较差的地域,尽可能防止设置在饱和砂土方面的地基。2)框架式地下结构在实际施工的过程,相同的条件应尽可能选择埋深更大的线路,避免设置于风化岩层的地段。(3)如果施工条件允许,地下建筑应利用暗挖的方式进行施工。(4)框架柱和中柱、梁、顶板等节点的位置需要利用具有一定弹性的节点,禁止使用刚性的节点。 4总结 当前,框架式地下建筑的设计、施工的环节为建筑工程中的重点内容。框架式的地下结构能够达到高层建筑对于地下室方面设计的标准。由于框架式地下结构的抗震性能的设计非常关键,所以应给予建筑结构更多的关注,给予地下结构抗震设计更多的重视。从而提高建筑物的整体质量,并达到一定的抗震性能。 作者:洪伟 单位:南昌市建筑设计研究院有限公司 地下建筑论文:地下建筑电气火灾的原因和防范 1高低压配电柜的设置 高低压配电柜是安全配电的关键,也是电气火灾防范的最基础保障,案例工程中的高低压配电柜设置,要综合考虑施工现场的客观环境条件:1)本工程的高压配电柜建议采用KYN28-12型铠装中置式交流金属封闭开关柜,这种型号的高压配电柜,其中断路器采用12kV,3.15kA的真空断路器;额定电压为3kV,6kV,10kV;额定电流为630A,1250A,1600A,2000A,2500A,3150A;额定频率为50Hz;额定短时耐受电流为20kA,25kA,31.5kA,40kA;额定峰值耐受电流为50kA,63kA,80kA,100kA;额定工频的极间和极对地耐受电压为42kA/min;额定工频的断口间耐受电压为48kV/min;额定雷击极间和极对地冲击耐受电压为75kV;额定雷击断口间冲击耐受电压为85kV;额定短路持续时间为4s。2)本工程的低压配电柜建议采用MNS型抽屉式低压开关柜,这种开关柜在短路的时候,可以减轻回路电流的负荷,并在发生火灾时,将非消防设备的电源切断。笔者觉得这种设备不仅结构通用性强,而且以电器区、电缆区、母线区明朗的区域划分,提高设备运行的可靠性和便利性。经检验,测定MNS型抽屉式低压开关柜的额定工作电压为AC380V,AC660V;额定绝缘电压为AC660V;额定频率为50Hz;水平主母线的额定工作电流为630A~4000A;垂直支母线的额定工作电流为1000A~1300A;水平母线额定短时耐受电流为50kA,80kA,105kA;垂直母线额定短时耐受电流为50kA,80kA。 2低压配电系统的施工方法 案例工程低压配电系统需要在维护、供电安全方面等角度入手,建筑电气主接线的施工是低压配电系统施工的主要内容之一,除了要确定配电系统的地位、进出线回路数,还要测定设备的负荷特点,确保接线的安全性、可靠性、灵活性和经济性。1)放射式接线施工。案例工程A区电气设备的容量大,而且负荷集中,某些电气设备需要以集中连锁的模式,才能够正常启动和启停,另外A区放置腐蚀性介质和爆炸物,该区域没有设置低压配电设备,所以可以采用这种接线施工方法。2)树干式接线施工。案例工程B区电气设备的容量比较小,而且负荷的分布相对较为均匀,对供电的可靠性要求不会特别严格,因此可以采用树干式接线施工的方式。3)环式接线施工。案例工程C区要求配电具有较高的可靠性,即无论任何一个线路出现故障,都不会造成大面积停电。这种接线施工方式是在树干式接线的基础上,将树干式配电干线的尾端和电源端连接,形成环式的配电模式。以上三种低压配电系统接线施工方式,是在针对A,B,C区接线施工存在安全隐患问题的基础上,而“量身定制”的接线方式,有效地防止高低压配电系统火灾事故发生。 3高压配电系统的施工方法 案例工程的高压配电系统为10kV,其施工的重点是继电保护,工程采用了RCS-9611A-BJ继电保护装置,起到了三段定时限过流保护的效果。其具体的施工方法如下:1)继电保护的整定施工。首先是电流速断保护效果的实现,可以采用瞬时电流速断保护整定和灵敏度检验的方式,整定的目的是确保外部出现短路的时候,躲过线路末端的故障,可以根据线路末端短路时的最大短路电流和相关系数予以确定,在整合之后,需要检验其灵敏度,其检验的依据包括配电系统的等效相电势、单位长度线路正序阻抗、系统最小运行的等值对抗。其次是定时限过电流保护整定,根据保护最大负荷电流、可靠系数、返回系数、负荷自启动系数等进行确定,在检验其灵敏度的时候,要求检查被保护的线路末端是否短路。2)零序电流保护施工,由于本工程10kV高压配电系统的网络线路复杂,需要采用零序电流保护的方式,全面提高系统的可靠性。这种方法的基本原理是消除接地系统短路时的零序电流分量,其施工的方法是零序电流保护的整定。案例工程的A区,B区,C区的具体施工方法为:A区的零序电流保护施工,需要根据可靠系数,预测线路末端接地出现短路时,所流过的最大零序电流,其中对其保护的最小范围必须大于保护线路长度的0.15倍,而且整定时的动作延时为0。B区的零序电流保护施工,需要利用可靠系数,然后根据实际情况选取分支系数的最小值,以及A区相邻线路的零序保护整定值,根据整定值的大小,判断灵敏系数是否符合规定,必要时对该区零序的灵敏度进行校检,而关于零序电流保护的动作时间,需要结合时限级差分情况控制,这是零序电流保护施工的后备保护措施。C区的零序电流保护施工,是在B区零序电流保护的基础上,当下一条线路出口躲开位置存在三相短路问题,根据流过保护装置的不平衡最大电流,整定零序电流的保护,其依据包括四个方面:a.非周期的分量系数;b.电流互感器的同性系数;c.电流互感器10%以内的误差大小;d.三相短路于下一级线路末端的最大电流。至于C区零序灵敏度的检验,有近后备保护和远后备保护两种方式,鉴于C区采用环形网络的模式,因此要按照阶梯原则选取某一线路配合B区的保护,作为动作时限的起始点。以上A,B,C区是案例工程划分的三个区域,各个区域的继电保护整定施工和零序电流保护施工,能够在最大限度范围内消除施工的火灾隐患因素,譬如接触不良火灾,C区的环形网络零序电流保护施工,通过与B区线路的配合,提高线路之间的接触水平,从而控制接触不良火灾的发生。 4结语 地下建筑电气设备长期处于潮湿、高温、多尘的地下环境中,低压配电线路容易出现短路或者漏电的故障,从而酿成电气火灾。为了控制火灾的发生,笔者通过对某地下工程建筑电气施工现场进行调查研究,发现高低压配电系统存在短路、漏电、接触不良、过载等安全隐患,都是导致电气火灾发生的诱因。鉴于这些原因,笔者认为要合理设置高低压配电柜,为电气火灾防范提供基础保障,并分别根据施工实际情况,制定具体的低压配电系统和高压配电系统施工方法。 作者:张永平 单位:西安市临潼区公安消防大队 地下建筑论文:地下建筑构造教学革新摸索 作者:张雪松 单位:中国石油大学储运与建筑工程学院 合理选取教学内容东南大学龚维明等合编的《地下结构工程》内容强调原理性和基础性,同时注重现代性,纳入了最新的专业知识和发展趋向,通过整合的方法有效地进行了知识精简,不仅适应了较少的学时要求,更重要的是淡化细节了解,强化学习概念和综合思维。该教材重点突出,深入浅出,加强了各章之间的衔接。笔者经过近年的教学经验和探索,结合我校土木工程本科培养课程设置情况和学生的实际情况,选取东南大学出版的《地下结构工程》作为主要授课教材,同济大学编著的《地下建筑结构》作为辅助教材,即授课内容以前者为主,着重讲解地下结构工程的概念、基础理论,反映地下结构的成熟成果与观点,参考后者的基本概念和理论作为有效的补充,并作为学生自学的重要参考书。 有效地利用多媒体技术在地下建筑结构专业课教学中必须引入新的教学模式,尤其是多媒体技术的应用,应注重有机结合传统教学,发挥二者优势,提高教学效果和水平。笔者经过8年来的教学实践,在地下建筑结构课程中采用多媒体教学,首先发挥“多”媒体的特长,教学中合理穿插实物、工程实例、施工现场的图片、动画、视频等,把以前需大量语言描述的教学内容形象而高效地传授给学生,不仅节约了课堂时间,弥补了教学内容多而课时少的矛盾,更重要的是给与学生一个形、色、质并存的教学空间,帮助他们对实际工程进行感性的认识。教师的讲解应注重知识体系的逻辑性,将分散的知识点合理地整合成有机体系,引导学生有目的的思考和学习。例如,盾构衬砌技术作为地下隧道暗挖施工的重要技术,目前虽已经广泛应用于地铁施工,然而在中小城市是无法实现现场认识实习的,利用多媒体教学手段,让学生观看各类盾构机的构造和施工工作流程,帮助学生对盾构工程的认识和理解。同时应注意,在这些感性认识的基础上,教师应适当提出问题,及时地启发学生总结各类支护结构的特点和适用性,掌握盾构结构的特点和工作性能,通过板书的形式让学生和教师一起思考并总结。通过这样的教学方式,课堂教学信息丰富,学生思考积极性提高,尤其是学生课堂内外主动地思考问题的情况明显多了。 注重引导学生自主学习教师在教学过程中应该以学生为本,针对大学生的学习能力和特点,注重引导学生的自主学习,需做到以下几点:其一,精心设计学习过程。教师应当培养学生整合知识能力,具体地说应针对每次课堂教学,首先明确学习目的和教学要求,引导学生有的放矢的学习;其次,教学过程的设计应符合认知规律,对教学的内容组织成合理的知识体系,形成较好的顺序性和逻辑性;最后,课堂内开展上节所述的教学活动后,提出问题,开展堂内答疑、课后思考及课下讨论的方式,引导学生自主学习。比如针对不同的地下工程结构类型,分别列举国内外著名的工程实例进行分析,使学生加深对到各类地下结构的设计和施工知识的理解,接着采用假设、提问等方法,让学生思考后作出判断和解释,启发学生自主思考、比较分析相近地下结构工程类型的适用性和设计施工的异同,增加课堂的趣味性,提高学生的求知欲。其二,创造良好的学习氛围。教学中重点讲授基本概念、基本原理和难点,留给学生较多的时间自学,以培养学生的自学能力,同时为了让学生有效自学,可指定自学的内容,并精心设计若干思考题,让学生在自学完后展开堂内讨论,这样做不仅能够充分进行知识交流,更创造了宽松、自由的课堂环境,师生就能进入一种乐学的境界,就会感到课堂是一种享受。这个过程教师的角色应注意合理的转换,确保传授正确的专业知识的同时建立教师和学生之间平等、和谐的教学关系。其三,合理的考查方法。合理的考核方式,既能如实综合反映学生的学习效果,也能提高学生学习的积极性和自主性。笔者进行的考核方式为,把课程的总成绩分为平时考评成绩和课程成绩两个部分,平时考评成绩包括平时出勤、作业(形式可以是解题、小论文、课内测试等),课堂讨论等,其成绩占总成绩的20%或30%;课程考试成绩以书面文献综述和作综述报告为主,其成绩占总成绩的80%或70%。文献综述的要求以任务书的形式布置,其内容如:文献综述范围可在以下各项(某种深基坑支护结构、盾构结构、顶管法施工、沉井基础或沉管结构等)中选择其一,根据选题阅读五篇以上的相关文献,综述中应介绍与主题有关的背景资料、结构的工作原理、施工工艺以及该技术在某个实际工程中的应用、参考文献,书面文献不少于5000字,制作报告幻灯片做文献综述报告。制定明确的考核标准,主要根据学生书面文献综述的质量、现场报告情况以及答辩情况三个项目进行打分。这种考核方式的试行,明显提升了学生学习的积极性,学生不仅在专业课程中加深了理解,而且具备了一定的查阅资料、文献综述、制作幻灯片和现场报告等方面也提高了水平,受到学生的好评。 地下建筑结构课程教学根本目的在于,使学生掌握一定的地下结构基本理论和工程技术,为其从事地下建筑设计与施工打下良好的基础,适应工程建设的需要。教师应遵循合理的教育模式,有意识地规划专门知识领域的教学,使地下建筑结构教育达到教学的根本目的。 地下建筑论文:地下建筑火灾特性及扑救方案 【摘要】当前,随着城市地下建筑的猛增,丰富人们生活和增加城市容量的同时也带来极大的火灾安全隐患,一旦发生火灾,损失惨重。因此,研究和探讨地下建筑火灾特点及扑救方法,对如何有效迅速扑灭地下火灾有着十分重要指导意义。 【关键词】地下建筑、火灾特点、扑救方法 随着城市的不断扩容,在向高层空间发展的同时又向地下空间发展,多用途的地下建筑应用而建,发展非常迅速,一旦发生火灾,损失惨重。因此,研究和探讨地下建筑火灾特点及扑救方法,对如何有效迅速扑灭地下火灾有着十分重要指导意义。 1地下火灾的特点 (1)火场温度高,烟气大,不易散出。由于地下建筑的排烟、排热性差,发生火灾后在封闭空间内,热烟排不出去,热量聚集,散热困难,内部空间温度上升快,火灾房间温度会很快由室温上升到800~900℃,烟气温度可达600~700℃,火源温度可达1000℃以上,火区热危害严重。火灾时产生大量高温烟气,由于出口少不易散出,随着地下空间烟气的增加,进入空气量逐渐减少,中性面不断降低。一部分刚排出的烟,稍一冷却又会被吸入地下空间,这更增加了烟的浓度,使能见度降低。 (2)毒气重。地下建筑发生火灾时,由于缺氧严重,使高温下的可燃物燃烧不完全,而产生大量一氧化碳,使毒气增加,一些现代地下建筑内装修时使用高分子材料、塑料制品,火灾时能产生大量毒气,更增加了烟气中毒的物质含量。 (3)疏散困难。地下建筑一旦发生火灾,高温、黑暗、烟呛使人员疏散困难。首先,地下建筑不能进行自然采光,火灾时正常电源被切断,即使事故照明和疏散标志指示灯能正常工作,但能见度低,使逃离火场的难度加大。其次,由于烟的毒性大,经测试有时一氧化碳的含量高达10%,易造成疏散人员中途昏倒,甚至中毒死亡。再次,火灾时平时的出口在没有排烟设施情况下,很有可能会变成喷烟口,同时,初起火灾浓烟的扩散方向,往往与人员的疏散方向一致,而且烟的扩散速度比人比人群疏散速度快,加之从最远点到出口一般100余米,长的数百米,甚至上千米,使人们无法逃避高温浓烟的危害。 (4)火灾扑救困难。地下建筑灭火进攻路线少,消防人员需逆向顶烟从地面进入地下,且需要较长的准备时间,烟火封锁出入口时,战斗员无法深入内部,水枪射流打不到着火点,可用于地下建筑的灭火药剂少,整理对于人员较多的地下公共建筑,毒性较大的灭火剂不宜使用。地下通讯联络困难,火场照明条件差,都致使火灾扑救困难。 2地下火灾的扑救方法 根据地下建筑的火灾特点,扑救时,必须充分利用地下建筑内部的灭火设施,加强第一出动,科学组织灭火,同时要吸收借鉴各地的灭火战例,在灭火中根据具体火场情况采取相关技法: 方法一:火情侦察要点 火场指挥员及时询问从地下建筑出来的人有关火场情况,向该单位负责人、安全保卫人员索要该地下建筑的平面图、坡面图、消防水源图和有关数据资料,以便能够准确地部署作战任务,正确的实施指挥;使用可燃气体探测仪、测温仪等仪器,在地下建筑出入口处测量有毒气体成分与浓度、空气含氧量、空气温度和湿度等。 方法二:火场指挥位置 如需开设火场指挥部时,其位置的选择应注意下列要素:火场指挥部的位置应设在地下建筑出入口或进风口的附近,该处是消防官兵的作战出入口,有利于火场指挥员观察情况,便于直接实施指挥;有消防控制室的地下建筑,应派一名指挥员去那里掌握情况,控制固定消防设施(如防排烟系统等)的适时启用,并与火场指挥部保持联系。 方法三:基本作战方法 对于火灾初起阶段和发展阶段,以出入口或进风口为主攻阵地,用喷雾水枪实施内攻,同时酌情关闭、封堵进风口和排烟口,使烟气不流通,控制火势的发展蔓延;对地下油库、放射性物品仓库及其他有毒、易燃易爆危险品库不宜采用内功;地下建筑内火势猛烈,温度极高时,消防员实施内功的行动将会受阻,在确认无人员被困的情况下,为减少损失,避免不必要的伤亡,缩短作战时间,可采用全面封堵出入口的战术方法实施窒息灭火。 方法四:封堵窒息技法 尽量选择在最狭小低矮的部位作为封堵处,以减少用于封堵的材料和封堵时间。首先封堵进风口,待进风口封堵后在封堵出风口。用于封堵的材料要求密不透气、耐高温。可用编织袋、草包盛装泥土或黄沙等;封堵过程中,应在上、中、下三个不同的高度上水平放置数根直径大小10厘米的钢管(越粗越好)留作灭火和检测用;实施封堵作业时,要用雾状水枪射流对进行封堵作业的人员实施冷却保护,防止造成烧伤或中毒;封堵完毕可视情向封堵区内施放气体灭火剂,如二氧化碳、氮气等,也可喷射或低、中、高倍数泡沫灭火剂,以加快窒息灭火进程。 方法五:封堵检测指标 通常应在封堵数小时后对封堵区内的情况进行第一次检测,并予以逐项纪录,然后每隔半小时左右再行检测,已确定封堵效果。当达到下列几项指标时,可视为明火已熄灭: 温度降至100℃以下(此数据参考木材的燃点约210℃);空气中含氧量低于14%;易燃易爆的混合气体浓度低于该物质爆炸浓度下限。 方法六:拆除封堵技法 首先,在出风口(下风口)处拆开一个人员出入口,派侦察小组进入内部侦察火情;尔后,在确定火已熄灭的情况下,拆除出风口处的封堵物;最后,待地下建筑内烟雾、毒气和温度消散后,才能拆除进风口处的封堵物,拆封是要组织好灭火力量待命内攻,防止死灰复燃;必要时可调集矿山救护队协同作战。 方法七:排除烟雾技法 自然排烟法:人工开启窗户、疏散门、竖井和各处出风口,必要时在指定的部位凿洞排烟。 机械排烟法:通过消防控制室开启固定排烟风机和排烟口。 排烟车排烟:对只有一个出入口的地下建筑,可用一台排烟车沿下部往里送风的同时,用另一台排烟机吊挂于上部往外抽烟,这样可形成烟气对流,排烟速度快效果好;有两个出口的,应从进风口向里送风,从出风口往外抽烟。 雾状水排烟:使用喷雾水枪的雾状水流驱赶烟雾,此法适整理用于两个或数个出入口的地下建筑,可从进风口或两侧出入口夹攻驱赶烟雾。 3火灾扑救注意事项 担负内攻的消防人员要穿戴好消防装备,佩戴空(氧)气呼吸器和紧急呼救器,为防止不测还应在脖子上系一条湿毛巾,携带防爆照明灯具,腰系通信救生安全绳,两人以上为一战斗小组。 (1)火场指挥员要在主攻入口处设立安全检查站,指定专人负责对每个内攻人员进行登记,并按程序检查他们的防护装备,确定其内攻时间,以不超过30min为好。空(氧)气呼吸器必须有能够供连续使用30min以上的贮气量和药剂 (2)用喷雾水枪射流组成掩护进攻的梯队,确保强行内攻人员的安全。主攻入口处要有备用的消防车随时准备更换故障的消防车,以确保内攻不断水。还要准备好可供替换或营救的预备队员和防护器材。 (3)事先规定使用什么音响、灯光信号来沟通内外部的联系。如果续鸣消防车报警器可设定为内攻人员指示出入口方向或传达约定好的指令,连续鸣响可约定为召唤实施内攻的消防人员紧急撤出等。 (4)穿着避火服或隔热服的消防员不能在数百度高温的环境里长时间停留。防护服装的保温隔热效果与时间成反比,数分钟后高温就会侵入防护服内,骤然升高的温度会造成消防员的伤亡。 地下建筑论文:地下建筑结构的抗震性探究 1地下结构抗震性能的研究 1.1阪神地震的冲击一直以来,地铁结构的抗震设计基本都是按照《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87)中有关隧道部分的条款和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),并且应用地震系数法进行的。而不得不承认的是,地下结构抗震计算时如果运用地震系数法时是有明显的缺陷的,举例来说,比如按照这种方法,作用在地下结构的水平惯性力就会呈正相关,即随埋深的增加而增加,但是我们都知道这与实际情况并不符合。追究出现这一局面的原因,不难发现这与人们的自我危机意识不强,对危机的认识不明确不无关系。我们完全可以客观地说,由于地下结构被压制和约束,再加上地上的诸多优越性,这样一来,震害明显低于地上结构。但我们众所周知的1995年日本阪神大地震中,神户市地铁站和隧道遭到严重破坏,这一事实给以往的传统观念带来了巨大的冲击,引起了众多地震工作者的极大重视。阪神地震后,我国对地铁等地下结构的抗震问题进行了一系列的研究,但仍然缺少实质性进展。为改变目前我国在这一研究领域中的落后局面,需要在理论分析、数值模拟和模型试验等方面开展更为深入的工作,系统地研究地铁车站及区间隧道等的地震反应,以图在抗震分析及设计方法与理论基础方面有实质性的突破。 1.2研究地下结构抗震性能的途径目前研究地下结构抗震性能的主要途径有很多种。以下简单列举几个较为常见的:①原型观测,顾名思义就是对原型进行观测;②模型试验,通过模拟现实情况进行试验操作;③数值模拟,是区别于试验模拟的另外一种新途径。由于问题的极其复杂性,目前还没有哪一种手段能够完全实现对地下结构动力反应进行全面而真实的解释和模拟。 1.3地铁地下结构的抗震构造措施我国目前还缺乏对地下结构抗震设计中结构统一认识,尤其是对地铁车站及区间隧道等地下结构抗震设计中结构构件应采用的抗震构造措施。有人认为单建的地下结构由于受到或多或少的地层的约束,这样会导致一些无法避免的麻烦,其实在现实构建的过程中,我们无须特别考虑抗震构造措施。与此相对应的,另一种观点认为基本可以按照地上建筑的要求来完成地下建筑的构建。比较不难发现,这两种观点都有一定的片面性,第一种观点基本完全忽视了地震的对建筑(无论是地上还是地下)的损害作用;第二种观点又完全把地下结构等同于地上结构。实际上我们应该区别不同的方法,并且适当的根据地下结构采取抗震措施。 2建筑抗震设计趋势分析 2.1以位移为基准的结构抗震分析我国当下实行的建筑物结构抗震设计,抗震设计者大多都是把承载力看做基础,这种设计方法其实也就是用线弹性方法来计算结构在小震情景下的一些问题;用一种组合结构的内力来计算构件截面数值,并衡量数值是否能让建筑物的结构具有足够的承载力;通常而言,建筑物位移限值主要是使用阶段的要求的标准,同样也是为了对建筑物非结构的构件加以保护;而抗震结构的延续性和损耗性是通过构造的措施获得的。为了可达到以位移为基础的抗震设计目标,首当其冲要做的就是必须要研究简单建筑结构的各种构件变形跟配筋间的关系,并以此来实现按变形要求进行构件设计;在这一切完成后,再进一步研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这样计算的话,就要求除了小震阶段的计算外,还要加上按大震作用下的变形进行设计这一个环节,这才是真正实现二阶段抗震设计。 2.2建筑结构中针对隔震与消震的抗震设计如果我们想要将建筑结构的整体抗震性能更高的提升到一个新的层次,那么不容忽视的就是隔震与消能减震这一类的抗震工作,因为这类抗震工作在整个建筑结构设计中有着极为特殊的功能。我们在这里所提及的隔震,通俗点讲其实就是隔离地震,实际操作上其实就是在建筑物的基础结构跟上部结构间加上一层隔震层,这一隔震层所起到的作用就是将房屋跟基础结构相隔离,除此之外,还能隔离地面运动能量向建筑物的传递过程,从而使房屋结构经受的地震作用力变小,这样一来就使得地震时发生理想化现象,那就是我们常常说的建筑物仅仅轻微发生运动和变形现象,这种现象的好处就在于能够确保整个建筑物的安全性及人生财产安全。伴随着社会的发展和不断进步,人类对各种建筑构筑物具有的抗震减震的性能标准有着越来越严格的要求,减震和抗震设计也面临着更大的市场需求。 3结语 总之,由于地下建筑的特殊性,导致地铁隧道结构形成的因素是多方面的,框架式地下建筑的抗震性能如果得不到不及时处理会严重影响到地铁运营安全。因此,从制度层面上去制定一套全面的监测方案,从现实层面上时刻搞好抗震减震工作是地下建筑结构的当务之急,对地铁隧道结构进行长期的监测是至关重要,只有这样才能营造更加安全可靠的交通运输环境。 作者:张经凯单位:安徽省宿州市建筑勘察设计院 地下建筑论文:小议地下建筑防水系统工程的完善 一、地下建筑主要部位防水技术 1.地下建筑底板防水技术地下建筑的底板要起到两方面的作用,首先需承受一部分建筑的部分结构荷载;其次是地下水的反作用力,故一般地下建筑的地板都比较厚。所以在防水混凝土的配合比应根据设计要求确定,同时要确保钢筋混凝土板厚都250mm以上。在浇注底板混凝土之前先要把附加防水材料这道工序做好,在此基础上再进行混凝土底板施工。假如地下建筑面积比较大的情况下,底板在施工时需要设施工缝或变形缝,通常的做法是在设施工缝处放置钢板止水带,并辅以聚合物防水砂浆,能够达到很好的防水效果。 2.地下建筑侧墙防水技术地下建筑侧墙的防水与底板方法类似,不同点就是侧墙的防水采用了防水卷材,卷材防水层是依靠结构的刚度由多层卷材铺贴而成的,要求结构层坚固、形式简单,粘贴卷材的基层面要平整干燥。为了保护防水卷材不被破坏,卷材敷设完成后需做砖砌护墙,使用粘合剂贴于墙外侧。 3.地下建筑顶板防水技术顶板防水施工与底板防水施工工序正好相反,先做好混凝土结构层,然后再做防水层。在实际工程中经常会遇到地下建筑的上部做水景的情况,此时不能只靠地下建筑的顶板承受上部水池的防水,而应该在做水池时做好自身的防水。在做防水层施工时,首先是要对水泥砂浆等材料有着严格的要求,其次是在施工过程中注意施工要点,在迎水面基层的防水层一般采用“五层抹面法”;背水面基层的防水层一般采用“四层抹面法”。 4.管道穿过外墙的防水技术地下建筑管道穿过墙壁、顶板、底板的节点处是防水的重点部位,在所有地下建筑的设计与施工中,都必须严格遵守管道(水管、电管、风管)穿过墙壁及顶板、底板时要预埋套管的规范。严格禁止事后在壁板上凿孔洞,其原因是事后凿孔洞一则破坏建筑的结构,二则不利于防水。管道穿墙节点有一套比较完整的防水系统,除了穿墙处需要做套管外,还要在建筑外部设置检修窖井,窖井内设集水井,及时排除窖井内的积水。套管穿墙在安装管道时,要在套管与管道之间填充防水材料,可以使用油膏麻丝或防水泡沫膨胀剂填充,以避免外部水的渗入。套管的大小取决于管道的大小,套管在中间部位焊有止水钢板,钢板呈圆形状,套管以焊接的方式固定在墙体钢筋上。 二、地下建筑防水施工工艺 1.混凝土的搅拌与运输防水混泥凝土必须用机械充分均匀拌和,不得用人工搅拌,搅拌时间一般为120s,比普通混凝土搅拌时间略长;运输中防止漏浆和离析泌水现象,如果发生泌水离析,应在浇筑前进行二次搅拌。 2.准备工作混凝土浇筑前应清理模板内的杂质、积水;另外,施工缝是防水较薄弱的部位,要求不留或少留施工缝。 3.水泥砂浆防水层的施工水泥砂浆防水层是在混凝土或砌砖的基层上用多层抹面的水泥砂浆等构成的防水层,它是利用抹压均匀、密实,并交替施工构成坚硬封闭的整体,具有较高的抗渗能力,以达到阻止压力水的渗透作用;水泥砂浆防水层各层之间必须结合牢固,无空鼓现象。(1)先利抹1mm厚素灰,用铁抹子刮抹5~6遍,然后再抹1mm厚素灰。(2)在素灰初凝时,抹4~5mm厚水泥砂浆,并在水泥砂浆初凝前用扫帚扫出横条纹。(3)在第二层具有一定强度后,进行第三层施工,方法同第一步。(4)在水泥砂浆凝固前用铁抹子压5~6遍,最后压光,连续进行施工。 4.拆模与养护养护与拆模对防水混凝土的抗渗性能影响很大,特别是早期湿润养护更为重要,如果早期失水,将导致防水混凝土的抗渗性大幅度降低。 三、地下建筑断水、给排水系统 地下建筑的断水与排水系统是防水工程中不可缺少的一个重要项目。断水系统一般设在地下建筑的口部;如果没有车辆行驶,多以台阶的形式阻止地面雨水进入地下建筑内部,如果是地下车库,无法设置台阶,另一方面由于出入人员多,加上雨水飘入,仍会有一些雨水进入出入口内部,通常还需要在口部与建筑内部的结合部设置断水沟槽。 1.防止城市遭雨水洪水淹没的技术措施从工程技术方面而言,市政建设必须科学合理,有超前理念,建设城市地下共同沟。雨水污水的分开排放不仅是生态环境保护的要求,同时也是城市抵御洪水灾害的重要措施。污水需要经过处理达到排放标准时方能流入江河湖泊,而雨水可以直接排放。城市雨水向河流排放,多为利用地势的高差自然排入,如果城市处于低洼地带,自然排放就会有困难,可能要借助机械设备进行排放,不仅成本高,也存在隐患,一旦遇到大暴雨,就会来不及排放而造成淹没。自然排放也存在隐患,城市雨水管道必须与接受排放的河流或湖泊有足够的高差,否则河流湖泊水位暴涨时会通过雨水管道对城市倒灌,使城市的雨水排放系统瘫痪,不仅雨水无法排放,反而使城市遭受河流湖泊的淹没。 2.防止地下建筑雨水倒灌的技术措施(1)地下建筑的口部在设计时就要谨慎处之,设计人员应到现场调查,使口部的标高有足够的防雨水倒灌的高度,保证口部的安全使用。(2)改善地下建筑口部周边城市雨水排放系统的使用功能,应有目的地增加雨水口的数量,加大雨水管道的排水量,使其雨水排放功能明显高于城市其他区域,使该区域在遭受大暴雨时不出现积水现象。(3)地下建筑口部断水设施应科学合理。 四、结语 地下建筑的防水是一个系统工程,其施工的好坏,直接影响到建筑的使用质量和年限。随着我国经济建设的迅速发展,地铁,商场、停车场、隧道等等地下建筑也将逐步蔓延城市角落,这不仅仅促进了地下建筑防水建设工程,更重要的是人们更为关注防水工程的建设质量,已保证建筑达到最好的保护和使用 作者:施海兵单位:中城建第九工程局有限公司 地下建筑论文:简述地下建筑的防水技术 1地下建筑的混凝土自防水施工技术 混凝土的自防水施工技术是地下建筑工程常用方式方法中的一种。自防水混凝土可分为两种,一种是普通方式混凝土,另一种是外加剂防水混凝土。普通防水混凝土技术主要是通过小径石子粒,结合降低水和灰的配比例,使水泥的使用量和含砂率提高,以达到使混凝土在浇筑中的空隙减少的目的,从而是混凝土的浇筑更加紧密,提高混凝土的抗渗漏性能。外加剂混凝土属于特殊的混凝土,其又可分为多种防水混凝土类型,如:减水剂、防水剂以及膨胀剂等。对于自防水混凝土的施工技术,要严格遵守各个施工环节的要求来进行具体施工和验收工作。在施工的期间,注意保持地基坑内部土体环境的干燥性。同时进行地下水位的降低,通常要将其降到防水工程地板垫以下500mm为宜。对于防水混凝土用到的模板质量要进行严格的控制,以板体牢固,吸水性小,模板表面平整,无明显接缝为宜。在结构内部的钢筋和铁丝在进行设置时注意与模板间要事先对混凝土保护层进行预留,支垫不能用塑料或者钢筋支架。采用可靠的止水措施,尽量避免使用由穿透结构的螺丝进行固定,防止产生渗水的通道。对于混凝土的配比严格按照施工要求进行配制,搅拌要在两分钟以上。要在没有初凝的情况下进行上层混凝土的浇筑,在最终的凝结之前进行混凝土的覆盖浇灌,同时做好混凝土的养护工作非常重要,对其养护保湿要在14天以上。对于防水混凝土的拆模要控制好时间,不能过早的进行,对表面的缺陷进行及时的修整。在防渗混凝土的施工中尽量进行连续的浇筑,避免留设施工缝。 2地下建筑的卷材防水施工技术 对于地下建筑的卷材防水施工技术,通常采用外包防水的方法。如果以卷材的施工顺序的先后来进行区分,可分为外贴法和内贴发。通常在工期和施工条件允许的情况下,多采用外贴法。在进行卷材防水施工中,卷材的直接的连接搭桥处要根据长短边留下足够的搭接长度。一般长边要在10cm以上,短板在15cm以上,同时还要在连接处进行附加增强的施工处理。对于改性沥青累的防水卷材材料,在施工中要注意在各面的接缝处都要错开足够的幅宽,对于卷材的上下层直接不能直接垂直的进行贴铺。注意接缝处的平整度控制,避免出现褶皱和气泡。在拐角处的卷材铺贴,要注意对于平面和立面直接的拐角接缝要铺贴在平面上,最好离立面有6cm以上的距离,同时注意增设附加层。对于外贴法的卷材铺贴顺序要按照先底面后立面,内贴法的铺贴顺序与之正好相反。 3地下建筑防水涂料的施工技术 对于防水涂料的种类有溶剂型、反应型和水乳型,要按照工程的结构、防水需要和施工的实际环境进行合适的防水涂料的选择。首先要将基层进行清理,将基层表面的污垢和铁锈等杂质去除。涂料涂刷通常要进行多遍涂刷,二层涂刷的方向要垂直于第一层的涂料涂刷方向,同个层面的涂膜搭接长度要在0.5cm以上。化纤布在涂层中发挥重要的加筋作用,对于化纤布的应用要注意用刮板等工具进行平整度的修正。同个层面化纤布间的搭接要在10cm以上。防水涂料施工完成后要进行防渗漏的检验,合格后要注意对涂层外层的保护,加做保护层,以避免在进行土料回填的时候对其产生破坏。 4新型高科技防水产品的使用 在地下建筑的防水产品使用中,新型高科技防水产品JS防水涂料和QBZ防水剂的结合使用,取得良好的效果。以钢筋砼地下剪力墙的防水施工为例,对其施工的具体方法进行分析。对于地下砼墙的防水施工中使用常规的防水型钢拉片或者在混凝土料中加入膨胀剂。但是都存在着一定的弊端。如刚拉片的焊接或者锈蚀形成空隙或者砼料振捣不实而产生孔隙等。随着新兴高科技产品JS防水涂料和QBZ防水剂出现,二者配合使用,取得良好防水效果。具体施工方法如下:1)用JS涂料进行钢拉片的涂刷,防止其在支模应用使产生锈蚀;2)砼墙在拆模以后,对其进行清洁处理后,进行两次JS防水涂料的涂刷,再涂抹三遍QBZ防水砂浆。每一遍的抹灰施工缝间距在50cm以上;3)对于局部缺陷的处理可先进行剔凿后刷JS防水涂料一层,再刷一层QBZ防水砂浆,然后再刷一次JS防水涂料;4)对于穿墙管处,可剔凿5mm*5mm的沟槽用JS防水涂料涂满。以上运用JS防水涂料和QBZ防水剂配合使用进行地下建筑防水施工的工艺,其特点是材料易购,施工简单,方法容易掌握。 综上所述,只要在地下建筑防水施工中能够根据建筑功能和实际环境的需要采取适当的方法进行使用,同时配合选用新型的防水材料,在施工中做到严谨的按程序和要求进行操作,就一定会达到极佳的防水效果。 本文作者:李鲁村单位:沈阳北方建设股份有限公司 地下建筑论文:地下建筑空调系统设计对环境影响 随着城市商业的迅猛发展,城市也日渐繁荣,但同时由于商业用地的急速扩张给城市交通、环境等带来了一系列的问题,日益增加的土地租赁费用也增加了城市商业的交易成本,城市有限的商业容量和不断膨胀的人口和消费需求之间的矛盾逐渐突出。国内各大城市在为商业的扩张拓展新的空间时不约而同的想到了地下,兴建了大面积的地下商场、地下商业街等。由于天然光线并不是商业活动的必要条件,人们在商业空间中滞留的时间相对较短,利用地下空间进行商业活动有一定合理性。在气候条件恶劣的地区,在地下空间进行商业活动可以避免外界气候的影响,因而地下商场在我国北方地区的盛行有一定必然性。地下商业空间作为特殊条件下的人工环境,与地面空间相比,在空间环境的创造上具有很大的局限性,处理不当,容易使购物者甚至身处地下的经营者产生许多消极的心理反应,不利于形成促进商业活动进行的心理环境。在形成地下环境心理的诸多组成要素中,方位感,安全感和舒适感是最重要的三个基本要素[1]。其中方位感的建立有赖于建筑设计师合理有效的空间分割和结构安排,而本文旨在运用环境心理学原理和空调系统设计的实际工程经验,就合理的空调系统的设计在形成地下环境心理安全感和舒适感中的重要作用做一论述。 1地下商业环境异于地面商业环境的特点 1.1空间环境不同于地面建筑通过“围”的方式构筑空间,地下建筑是通过“挖”的方式来开掘空间的。在“围”成的空间中人们可以与外界进行良好的交流和接触,温暖的阳光、和风细雨、远山飞鸟等千百年来人们习以为常的自然景观,使人们在时空环境中很方便的定位寻求到归属感;而在“挖”出的空间中则缺少这种交流和接触,人们在一个相对封闭狭小的空间中很难完成生物意义上的自我定位,反而因为相互间物理距离的逼近加重了个体在社会意义上定位的紧张与焦虑。在商业活动中,人与人之间的交流主要以商品为媒介通过讨价还价展开,人与人之间的关系是稳定而易于确认的。人们在地下商业环境中的不适或焦虑主要是源于缺乏自然的参照物。这就要求在地下商业空间的开发利用过程中必需考虑适当地引入地面的自然景观,处理好由地面到地下的过渡等建筑上的问题。对于地下空间的室内环境而言就有必要有针对性的做一些人性化的设计。 1.2空气环境地下空间处于蓄热能力较强的土壤和岩石的包围中,其室内环境完全为人工创造,与开放性的地面空间相比,其室内空气环境有如下特点: (1)终年气候变化不象地面那样四季分明。 (2)无室内外热压差、风压差的作用,无自然通风,空气恶化时无法通过开窗加以解决,这也是地下空间室内空气容易恶化的一个重要原因。 (3)某些岩体可能渗透出的氡及其子体,发射α射线和β射线,对人体有较大的危害。 (4)湿度比较大,细菌容易繁殖;冬季阴冷潮湿,容易诱发关节炎等疾病。地下空间湿度高的一个主要原因是墙壁的渗漏水,即使墙体有良好的防水措施也会渗水。 (5)地面环境CO2可以自然稀释,但地下空间CO2很容易积聚,需人工排除。 (6)由于空气流通性较差,地下空间产生的一些异臭往往不易排除,令人厌恶、难受。长期在恶臭环境中活动对人的身体健康有明显影响,严重时甚至会损伤脑神经,导致植物性神经系统紊乱。地下空间的异臭来源通常是建筑材料因长期潮湿而发霉腐烂,某些机械设备附带材料发出的气味,人体新陈代谢的排泄物,厕所、药品等发出的异味。地下空间空气环境中的一系列问题通过良好的空气调节系统的设计可以得到较好的解决,下文将详细说明。 1.3听觉环境地下空间虽然少了地面环境中常有的各种噪音———如车辆行驶声、喧哗的人声等,但由于空间封闭,通风空调、变配电、水泵等机械设备运行的噪音不易消散,如果不加以适当的处理,将迫使处于其中的人与这种低沉、持续的噪音朝夕相伴。地面的噪音人们习以为常,一般不易引起特别的不适感,地下建筑的噪音单调持久,对人的影响更大。空调系统中的主要噪声源是通风机。噪声的强弱和频率与许多因素有关,尤其与叶片型式、片数、风量、风压等参数有关,按照风机的大小和构造不同,噪声频率大致在200~800Hz范围内。 2地下空间环境心理的构成环境心理是指人们对周围环境(本文主要指物理环境)的感知反映到大脑并在意识中形成的综合环境观念,它受人们当时的心理状态、个人阅历等因素的影响。地下商业建筑因其在空间环境和室内环境上具有的独特性,在环境心理的形成上更具复杂性和特殊性。以下将对构成地下空间环境心理的几个组成要素分别加以说明: 2.1方位感空间方位感是指人们通过对周围环境相对物体的空间关系、位置的判断而形成的对自身在空间所处位置的知觉。心理学认为判断自身在环境中的位置是人最基本的生物性需要之一;人们通过这种自我定位过程,可以在个人外部世界概括的环境意象中产生全局的联系。人们这种对自身方位的判断可以满足在地下环境中的心理安全感和活动、交往、购物的需求。当人们被感知到的信息表明一切都处于控制之下,符合人的期待,就会感到放心;反之,如果人们无法根据环境提供的信息确定方位时,就会感到不安。 2.2舒适感人体对某一环境的舒适感评价不仅与空间的热湿环境、人体的热平衡有关,还与空间的光环境、室内布置和人的主观感受等有关。为便于叙述,本文所指的舒适感仅指热舒适感。借助于人体热舒适方程可以用PMV(预期平均评价)或PPD(预期平均不满意百分率)指标来描述和评价空间的热环境。该指标综合考虑了人体活动程度、衣着情况、空气温度、平均辐射温度、空气流动速度和空气湿度等六个因素,一般认为PPD 10%,也就是说PMV值在-0.5~+0.5之间时,房间的舒适度满足大部分人的要求。 2.3安全感由于地下空间的封闭性和隔绝性,如果内部发生自然灾害(如火灾、地震等)相对于地面建筑更具危险性,救灾工作更难进行,具体表现在:(1)如果地下空间的布局和出口系统过于复杂,缺乏易于辨识的标志系统,会导致疏散时间长,疏散时人们的慌乱以致造成不必要的损失。(2)电源被切断后,如又无应急光源,则地下空间因为无自然光提供光线,也无外界景物可作参考,极易迷失方向。(3)救灾人员无法通过窗户观察地下空间内的情况,给救灾带来困难。(4)人在地下空间内疏散时,人们必须沿楼梯向上而不是向下,必须付出更多努力。(5)火灾烟气的水平流速为0.5m/s、垂直上升速度为3~5m/s,而人的水平速度为1m/s、垂直速度仅为0.3m/s,因此一旦着火,人很难迅速离开火灾现场时,受烟气损害最大[2]。(6)在某些情况下,易燃气体可能在地下结构周围聚集,导致发生爆炸。(7)由于地下空间处于地面以下,喷水龙头灭火以后,积水不易自然从建筑物中排出。(8)封闭的地下空间内,火灾发生后,火源附近氧气可能被耗尽,一旦空气涌入,还很有可能发生“回爆效应”。所有这些因素都造成了人们对地下空间的顾虑。此外,地下空间比较阴暗的环境也容易引发人本身一些不良的心理,甚至导致一些人为破坏和犯罪活动,这些可能造成巨大的生命财产损失,也促成了人们对地下环境的恐慌。用A.J.Ringstad的“恐惧反应”可以解释人们在进人地下空间后普遍存在的恐惧和不安心理。他认为造成人们在地下空间中的“恐惧反应”有两个必要的条件:①恐惧和逃避某种刺激的生物准备。②后天的经历强化了这种逃避意识。由于地下空间特有的一些如封闭、阴暗等物理环境特征,以及历史、文化、民俗等社会环境状况,人们具备了恐惧反应的生物准备,如果遇到足够的外界刺激,就会唤起这种潜意识,从而引起“恐惧反应”,并且反应的强烈程度与人们在地下空间感觉受控制的程度有很大关系[3]。由社会、历史、民俗等社会原因造成的人们对地下环境的负面评价需要一个长期的改善和适应的过程,但由于人们对地下空间安全问题、灾变前的预警以及发生灾变时的逃生问题等等则是可以通过良好的设计解决的。 2.4时间感由于缺乏参照,处于地下空间的人季节感和时间感都比较薄弱。因为建筑设备对时间感的影响较小,本文不作详细叙述。 3空调系统在改善地下商业空间环境心理中的人性化设计 地下环境是一个与地面空气隔绝的人工环境,地下室内合适的温湿度、充分的通风换气以及室内舒适感的建立等很大程度上依靠空气调节;尤其对于地下商业空间而言,为了消除人们对地下环境的不良印象、确保商业活动的正常进行,良好的室内空气环境必不可少。因此在空气调节系统的设计中就要考虑改善地下心理环境的措施。一般说来,地下空间由于受外界气温的影响较小,容易得到比较合适的温湿度环境。在设定全年地下空间温湿度时,还必须考虑地下商业人员活动的规律和客流密度的日变化。又由于地下空间终年不见阳光,季节感和时刻感都比较淡薄,有必要适当提高标准。一般夏季温湿设计条件为温度23℃~27℃、湿度40%~50%;冬季为温度16℃~20℃、湿度30%~40%。地下商业空间一般设在地铁出入口或者广场附近,尽管客流量比较大,经过地下商场的行人有意购买的只占少数[4],商家会想尽一切办法抓住那些无目的的参观者。这就形成了地下空间空调负荷组成异于地面商业建筑的特点。 3.1空调系统冷(热)负荷 (1)建筑负荷所占比例较小。由于地下商业空间处于蓄热能力较强的土壤和岩石的包围中,热稳定性较强,一般而言如果商场埋深在1.0m以下时,对于舒适性空调而言,围护结构占总散热量很小,可忽略不计[5]。 (2)照明负荷所占比例较大。一方面,地下商场的服务对象是适应了自然光的顾客,他们从自然光环境进入地下商场的人工照明环境,为了不至于让身处其中的经营者和顾客产生阴暗的感觉和烘托商业氛围,地下商业环境的设计平均照度都比较大,一般≥300lx[6];另一方面根据视觉心理学原理,地下商场营业厅在布置、装饰、陈列设计时应采取适当的措施,尽量突出商品,增强商品与背景的对比,以促使顾客引起对商品的“注意”。这些措施都会使地下商业环境中的照明负荷增大。 (3)人体负荷。商业环境的人体负荷主要决定于客流密度,对于建在地铁出入口或广场附近的地下商场来说,客流密度变化的规律与一般的地下商业空间又有区别,较难确定。根据笔者对上海市大型超市人流密度的调查以及多项大型超市空调工程设计的实践经验结合地下建筑的特点,人流密度可按表1取值。 (4)新风负荷。按《人民防空地下室设计规范》中的规定:平时商场人均新风应大于15m3/h,过渡季节采用全新风时,人均新风量不宜小于30m3/h。对地下空间舒适感影响最大的莫过于新风,为了强化地下商业环境的舒适感,可适当的加大新风的供给量。 (5)负荷组成。综合来说,地下商场与地面商场相比,冷负荷减少并不明显,典型的地下商场冷负荷组成规律如表2。 3.2冷热源的选择由于地下建筑的造价远高于地面建筑,因此建筑物的层高较低,空间较为紧张。选择冷热源应在满足建筑总的冷热负荷需求的前提下,优先选用体积小、效率高、噪音低、便于安装的设备。为保证商场内空气质量,应采用带中效过滤器的组合式空调器。 3.3空调方式及气流组织地下商场一般层高较低,风管敷设空间受到限制,因此集中式全空气定风量空调方式是地下商场通风空调设计中最常用的方案。气流组织一般采用上侧送或顶送,并采用局部集中回风方式,减少回风管的长度和风管安装的空间;散流器的送风速度可适当加大,在某些部位可让人有明显的吹风感,甚至可以在送风中加入特殊的花香活草香,以方便身处地下环境的人们定位,加强送风的自然风效果,减轻人们在地下环境中的不适感。 3.4消声隔振为了改善地下空间的听觉环境,必须将产生噪音源的风机房、电机房、水泵房等布置在远离功能中心和其他需要安静的部位,在建筑上也应作适当隔音处理;风机机座必须设置减振装置;管道系统必须设消声器。在噪音声量不大的地下环境配备悠扬的背景音乐,也是一个较好的处理方式,将人们的听觉注意力吸引到乐曲中去,从而使人们“忘记”设备发出的嗡嗡声。 4总结 近年来,我国在地下环境空气调节系统的人性化设计方面的研究进行得比较多,但与日本、欧美等国家(地区)还有较大的差距。日本、欧美经济实力强,对地下环境空调系统的研究重点已超越对舒适感的简单要求,而是集中在社会精神需求上,探索地下环境中人类心理反映的渊源。我国现有的地下商业建筑一般由平战两用人防工程改造而来,其设计标准普遍偏低,人们在地下空间的生理需求尚不能得到完全满足,在地下工程中空调系统的人性化设计还考虑得很不够。希望本文通过空气调节技术中对地下环境心理中的舒适感和安全感的论述有助于我国地下空间的开发利用,有助于我国空调系统人性化设计概念的推广。 地下建筑论文:具备房屋功能地下建筑房产税处理 摘要:针对地下建筑房产税征收混乱的具体情况,2005年12月财政部和国家税务总局联合发出《关于具备房屋功能的地下建筑征收房产税的通知》(以下简称《通知》),从而进一步加强地下建筑房产税的征收,统一税收政策,规范税收管理。笔者从实务探讨的角度出发,通过案例分析从两个方面对《通知》进行了解读. 关键词:地下建筑;房产税;会计处理 具备房屋功能的地下建筑的房产税征收范围,包括与土地上房屋相连地下建筑以及完全建在地面以下的建筑、地下人防设施等,均应照章征收房产税。下述单位和个人用于非生产经营的地下房产可免缴房产税:国家机关、人民团体、军队的房产,由国家财政部门拨付事业经费的单位的房产,宗教寺庙、公园、名胜古迹的房产以及个人的房产. 所谓“具备房屋功能的地下建筑”是指有屋面和维护结构,能遮风避雨,可供人们在其中生产、经营、工作、学习、娱乐、居住或储藏物资的场所. 一、自用的地下建筑(一)工业用途房产。工业用途房产以房屋原价的50%~60%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某公办学校有具备房屋功能的地下房产500平方米,每平方米原价250元,其中200平方米用于学校废旧物资的储藏,其余为校办化工厂的生产车间,房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%,按年计算,分半年缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳. 案例中用于学校废旧物资的储藏的200平方米房产属于国家税收优惠范围,不需缴纳房产税. 而作为校办化工厂的生产车间的这部分房产,则应按规定缴纳房产税. 1、化工厂应纳房产税的税额计算如下:应税房产原值=(500-200)×250×60%=45000(元)年应纳房产税的税额=45000×(1-30%)×1.2%=378(元)月应纳房产税的税额=378÷12=31.5(元)2、化工厂1-6月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用31.5贷:应交税金-应交房产税31.53、化工厂缴纳上半年税金时,作会计分录如下:借:应交税金———应交房产189贷:银行存款189(二)商业和其他用途房产。商业和其他用途房产以房屋原价的70%~80%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某工业企业有有具备房屋功能的地下房产若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为500000元,其中房产的60%用于(房屋原价折算为应税房产原值的比例为80%),其余用于企业生产(房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%),房产税按年计算,分月缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳.1、应纳房产税的税额计算如下:商业用途房产应税房产原值=500000×60%×80%=240000(元)工业用途房产应税房产原值=500000×40%×60%=120000(元)年应纳房产税的税额=240000×(1-30%)×1.2%+120000×(1-30%)×1.2%=3024(元)月应纳房产税的税额=3024÷12=252(元)2、企业每月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用252贷:应交税金-应交房产税2523、企业每月缴纳税金时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产252贷:银行存款252(三)对于与地上房屋相连的地下建筑,如房屋的地下室、地下停车场、商场的地下部分等,应将地下部分与地上房屋视为一个整体,按照地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税,在此不再赘述. 二、出租的地下建筑根据《通知》要求,出租的地下建筑应按照出租地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税。为方便实务工作者的理解和运用,笔者举例加以阐述. [例]某企业有用于商业的地下房屋若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为3000000元,企业2月初将1000000元的房产租给其他企业使用,每年收取租金80000元。3月份房产无变化。企业自己用于商业的地下房产,以房屋原价的80%作为应税房产原值。按年计算,分季缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳. 1、1月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:年应纳房产税的税额=3000000×80%×(1-30%)×1.2%=20160(元)月应纳房产税的税额=20160÷12=1680(元)借:管理费用1680贷:应交税金-应交房产税16802、2月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:①自用部分:年应纳房产税的税额=(3000000-1000000)×80%×(1-30%)×1.2%=13440(元)月应纳房产税的税额=13440÷12=1120(元)借:管理费用1120贷:应交税金-应交房产税1120②出租部分:月应纳房产税的税额=80000×12%÷12=800(元)借:其他业务支出800贷:应交税金-应交房产税8003、3月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理与2月份相同. 4、缴纳第一季度房产税时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产5520贷:银行存款5520 地下建筑论文:地下建筑空间节能 随着地下建筑的不断发展,城市里出现了多种功能类型的建筑形式,如:从公共建筑、交通建筑、办公建筑、体育建筑以及居住建筑等。人类在地下建筑中的活动日益增加。我们一方面需要改善地下建筑内部空间环境,使其达到一定的舒适度标准,从而保障地下建筑的正常运行,另一方面也要有效控制地下建筑的运行能耗,节约运行成本。 地下建筑空间环境与地面建筑相比较,有非常显著的特点,其中包含了一些有利因素与不利因素。我们在对地下建筑空间进行节能设计时,需要根据地下建筑空间的特点,有针对性地进行设计。 2地下建筑热工环境分析 地下建筑空间环境受到室外和室内的双重热湿作用。与地面建筑不同的是,地下建筑围护结构所接触的是土壤或岩石,而不是地面环境中的太阳辐射、室外空气的温湿度、风、雨、雪等。土壤或岩石对地下建筑围护结构的作用与地下建筑的热工性能有密切关联。 2.1地下建筑室外热湿环境 建筑物外围护结构将人们的生活与工作空间分为室内和室外两部分,对地下建筑而言,土壤对其围护结构的影响便相当于室外气候对地面建筑的影响。 2.1.1土壤或岩体温度作用 土壤的热作用与地面自然环境的热作用差别很大。一般认为从地面到地下10m左右的土壤是依靠太阳供给热量的。随着深度的增加,热量对土地的影响也相应增加。白天,太阳的热量影响到土壤的很浅的深度,通常在5~7cm之间,但这种热量在一个大约10m的深度内作持续的季节性运动[1]。土壤隔热性好而蓄热量大,因而能在严酷多变的外界气候条件下保持相对稳定的温度。土壤的热稳定性使得地下建筑的围护结构拥有相对稳定的外界温度,对于一些需要恒定季节性温度和恒定昼夜温度的特殊建筑,地下建筑将更具优势。 2.1.2土壤或岩体湿度作用 在湿度方面,地下建筑的围护结构受到土壤、岩石、地下水位高低等的影响,有时会出现较为严重表面散湿现象,再加上缺少阳光照射,和有效的自然通风,围护结构往往比地面建筑潮湿。 2.2地下建筑室内热湿环境 地下建筑中属于室内的气候因素主要包括三个方面:进入室内的阳光、空气温湿度、生产和生活所散发的热量和水分。 2.2.1进入室内的阳光 地下建筑由于其围护结构的限制,一般难以通过侧窗获取阳光,虽然可以通过采光天窗、采光井等方式进行自然采光,但大多数情况下仍无法与地面建筑相比。自然光线的不足对地下建筑室内环境造成了不利影响,如潮湿、阴暗。 2.2.2空气温度湿度 地下空间中的空气温度随季节变化及昼夜变化的波动幅度较小,相对于地面,有着十分明显的滞后现象。地面温度变化引起地表层发生的热波,由于地下建筑覆盖层及周围岩土的衰减作用,对室内空气温度影响不大。当覆盖层厚度超过10m,这种影响可忽略不计,这对创造恒定的室内温度十分有利。 在夏季,地下建筑内温度比室外空气温度低,室外空气进入地下建筑后,温度下降,相对湿度升高,当壁面温度低于露点时,即出现凝结水,致使地下建筑夏季雨季潮湿问题十分突出。 2.2.3生产和生活所散发的热量与水分 地下建筑中的生产活动与生活同样会散发热量和水分。由于地下建筑的封闭性较强,很多情况下难以通过自然通风排除热量与湿气,因此,地下建筑空间内的生产和生活过程中所散发的热量和水分会增加地下空间的温度和湿度。 3地下建筑的主要能耗分析 分析地下公共建筑的环境特点及热工性能可知,其围护结构的保温隔热性能优于地面建筑,并且不需要遮阳。地下建筑主要能耗主要包括:采光能耗、空调能耗、动力能耗。根据徐州时尚大道地下商业街的能耗进行了测量,表明最大的能量消耗是在有高制冷负载的8月份。另一个最大值是在有高取暖负载的2月份。年耗能的最大份额是照明,占45%;第二位是空调能耗,占44%;电梯及其他能耗占11%(见图1)。 可见地下建筑中的采光能耗占的比例巨大,空调能耗也十分惊人。我国的空调能耗中,新风能耗占空调能耗的25%-38%[2],在地下建筑中这个比例会更高。因此,自然采光与自然通风对地下建筑的节能意义重大。 4地下建筑节能策略 4.1充分利用自然采光 在地下建筑中应可能地利用自然采光,天然采光不仅节约了照明能耗,更重要的是能满足人们的心理需求。在地下空间可以采用以下多种建筑形式来进行自然采光。 4.1.1天窗式 天窗采光适合于埋深较浅、地面部分为广场或绿地的地下建筑,阳光可以通过顶棚的天窗很容易到达室内,采光效率高,并可选择各种形式的天窗,如:平天窗、锯齿形天窗等。天窗采光适合用于公共建筑和工业建筑,如展览建筑、工业厂房等。 4.1.2庭院式 对于规模不大的地下建筑,可采用庭院式自然采光。地下建筑的各部分功能围绕一个小庭院布置,并在与庭院相邻的围护结构上开设大面积玻璃门窗,从而可以摄取阳光和景观。 庭院式采光方法较适于规模不大的文化娱乐建筑。 4.1.3下沉广场式 对于城市中面积较大的开敞空间,常常使地面一部分下沉一定高度,使广场出现空间形态变化,并且结合地下建筑(如地下商业建筑、地下交通建筑等)形成多层次的复合空间,同时还为广场周围的地下建筑提供大量的自然光线。 4.1.4地下中庭式 对于大深度的地下工程,地下中庭是一种改善空间环境的重要方法。中庭顶部可以由各种形态的空间网架加上采光玻璃面构成。中庭内可以种植植物,布置景观,从而形成丰富的内部空间。因此,多层地下建筑可以通过共享中庭获得自然光线以及景观效果。 4.1.5技术应用 很多情况下,地下建筑没有条件通过天窗、侧窗或中庭等引入自然光线,此时就需要采用一些特殊方法将太阳光引入地下空间,这种采光方法同样可以使地下空间获得阳光照明,从而达到节能的目的[3]。常见的方法有:导光管采光(如图2)、棱镜导光装置、光导纤维、光电效应间接采光等。 4.2自然通风 自然通风是利用室内外温度差所造成的热压或风力作用所造成的风压来实现换气的一种通风方式,是对自然能源的有效开发和利用。经过合理设计的自然通风,对改善室内空气质量和节约能耗都有重要意义。自然通风与建筑设计关系密切,平面布局、风井的设置及风帽的选择等都会影响自然通风效果。 4.2.1平面布局 平面布局决定着自然通风系统的风路组织,直接影响自然通风效率。风路设计的重点是如何将新风引入地下建筑,与室内空气进行置换后排出室外。在布置地下建筑平面时应尽量保证风路畅通,减少死角,避免气流短路。 4.2.2风井设置 在地下建筑设计中,中庭的应用十分普遍。中庭受到阳光照射,会产生温室效应,产生热压作用,有利于空气排出。因此我们可以将其作为排风风井,必要时设置机械装置,辅助排风(如图3)。 进风井应根据自然通风的风路组织需求,围绕作为排风井的中庭设置。进风井风口部分应该考虑周围地面环境的影响,避开有空气污染的位置,同时要加装空气净化装置[4]。为了有利于空气进入,可以在风口内部设置冷却装置,促使空气下沉。风口要尽量利用风压,根据需要安装进风型风帽或排风型风帽。 5可再生能源利用 可再生能源利用是近年来的热点。可再生能源包括风能、太阳能、生物能、地热能和海洋能等,它对环境无害或危害很小,资源分布广泛,适宜就地开发利用。适合在地下建筑中使用的可再生能源主要有太阳能利用、风能利用和地热能利用。 5.1太阳能应用 通过建筑设计手段和技术手段,可以利用太阳能为地下建筑提供自然照明。有条件接受较多阳光照射的地下建筑,同样可以借鉴地上建筑利用太阳能的方式,为内部空间提供采暖所需的热量。例如在共享中庭内部设置太阳能集热装置,在冬季为地下建筑冬季采暖提供热量补充,在夏季可以起到除湿的作用。 5.2风能利用 风能的利用主要有两方面:一是通过风压作用辅助地下建筑空间进行自然通风,二是通过风力发电装置进行发电。风力发电装置要求有较好的风力资源,常见的做法是将发电装置至于高处,因此适宜应用在附建于高层建筑的地下建筑。风力发电装置可安装在地面建筑顶部,以捕获得更多的风力资源,但必须控制噪声对周围环境的影响。 5.3地源热泵应用 地源热泵系统与传统的空调系统相比有很多不同,如不需要冷却塔、不需要锅炉、不需要机房等,这些特点有利于地源热泵系统在地下建筑中的应用,但同时也需要增加一些设备和投资,如土壤热交换器、循环水泵、低温型热泵机组等。对于较深的地下建筑,有足够的空间敷设土壤热交换器,非常适合用地源热泵系统代替传统的空调系统[5]。 6结语 地下建筑的应用日趋广泛,人们在其中的活动逐渐增多,能耗问题不容忽视。建筑师在方案设计阶段就应该考虑节能因素,将节能设计作为方案设计的一个重要部分。我们要通过借鉴先进的生态节能设计方法,结合地下建筑的特点,有针对性地进行研究,在保证舒适度的同时,最大限度地降低建筑能耗。 地下建筑论文:地下建筑施工问题和建议 [论文关键词]地下建筑逆作法施工对策 [论文摘要]随着施工条件越来越受到限制,逆作法作为地下建筑施工采用的一种新型方法,越来越体现出其优越性。介绍常规施工方法的问题和逆作法施工的现状,分析逆作法施工的优缺点,并针对逆作法施工中存在的主要问题提出了比较好的建议。 一、引言 建筑物向空间多层与高层方向发展已成为当今城市建设取得综合经济效益的主要指标之一;同时,为了最大程度地开发利用城市地下空间,许多新建以及在建工程的基坑面积和开挖深度越来越大,地下建筑面积超过数万平方米并且带有几层地下室的工程也越来越普遍,深基坑工程呈现出了面积大、开挖深、工期紧、周边环境复杂等的特点。然而,很多时候却存在施工场地狭小、建筑物密集、地质条件复杂、城市地下管线纵横交错等问题。解决工程的地下施工成了一个很重要的问题。 二、传统地下施工方法概述 (一)传统地下施工法。进行地下建筑施工的时候需要先挖出相应的空间,接下来才能进行衬砌,开挖空间的施工方法也不全雷同,主要考虑工程的场地、环境、地质等条件的影响。 地质、地形、环境条件及埋置深度是制约采用施工方法的主要因素,特别是埋置深度的影响较大。传统的施工在建筑物密集地区多采用支护结构,利用合适的支护结构围护基坑后垂直开挖,待基坑向下挖土至设计标高后,浇筑钢筋硅底板,然后再由下而上逐层施工地下结构,最后再进行地上结构的施工。 (二)传统施工法存在问题。然而,对于深度大的地下结构,用上述传统施工方法进行施工,存在一系列的问题。首先是建筑物密集地区深度大的地下室需要设置强大的支护结构,强调保护周围环境的重要性,对支护结构多为变形控制,需用大量大直径的灌注桩或地下连续墙,需设多层支撑或土层锚杆,导致费用升高;第二是施工灌注桩和地下连续墙都需要一定的工期,随着挖土的加深尚需逐层加设支撑,而养护也需较长时间,再加上拆撑和换撑更是施工工期延长;第三是虽然选用了截面较大的围护墙和支撑,但其刚度相对于地下结构本身的结构尚小很多,都会有一定的变形,影响周围的环境。 三、逆作法施工 逆作法的工作过程不同于传统施工法,它是先沿建筑物地下结构或周围施工地下连续墙,同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支撑柱,作为施工期间于地下结构底板封底之前,承受上部结构自重和施工荷载的支撑,然后挖土至地下结构一层顶板底标高或地下结构二层顶板定标高,浇筑地下一层顶板,作为地下连续墙刚度很大的水平支撑,随后按上述方法逐层向下挖土和浇筑地下室各层的顶板,同时各层结构中的中柱或隔墙也逐层向下施工,直至地下结构底板封底,完成地下结构的施工。 (一)逆作法的优势。逆作法适用于建筑场地狭小,基坑较深,同时周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格要求的情况。逆作法施工在工程实践中有全逆作法、半逆作法、部分逆作法等几种形式。其中全逆作法施工又是应用最多和最好的。 逆作法施工地下建筑相比传统施工法主要有以下几个优点: 1.缩短工程施工的总工期:一般情况下只有地下一层占绝对工期,其他各层地下室可与地上结构同时施工,可以缩短工程的总工期。 2.对周围环境影响小:由于地下室结构与临时支撑相比刚度大得多,所以地下连续墙在侧压力作用下的变形就小得多。此外,浇筑后的底板成为多跨连续板结构,使底板的隆起也减少。 3.使底板设计趋向合理:在施工时底板的支点增多,跨度减小,较易满足抗浮要求,甚至可减少底板配筋,使底板的结构设计趋向合理。 4.有利于结构抵抗水平风力和地震作用:采用逆作法施工时,地下连续墙与地下原状土体粘结一起,地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可来承受垂直荷载,还可承受水平风力和地震作用。 (二)逆作法存在问题。逆作法由于其工作过程和环境的问题,导致主要存在以下一些不足: 1.挖土问题:第一步土方明开挖后,零层板施工,随后土方开挖均在封闭状态下进行。在没有小型挖土设备的情况下,只能采用人工挖土,挖土效率不高。 2.梁柱节点,墙梁节点和墙板连接部位增加一些麻烦:如在这些部位提前预留预埋,留的不准确还要剔凿,增加许多焊接工作量,工效也要降低。但只要施工质量把好关,施工误差控制在允许范围之内,能按照预先制定的措施顺利实施,这些问题是不难解决的,增加的施工费用也不会太多。 3.施工材料运输问题:由于采用了封闭式逆作法施工,向下施工的各层楼板必须留有施工洞口,以使土方外运及材料运进,那么洞口留几个?留在什么位置?留的洞口周围结构有无影响?如何处理?都需要认真解决。 4.逆作法设计和施工的配合问题:设计单位不直接参与逆作法施工过程的结构受力分析和设计,只能依靠施工单位自身的力量进行研究分析,而施工单位由于人员配备的局限性,往往没有强大的结构分析设计队伍,因此在进行逆作法的分析和设计时只能半经验半理论,没有正规的理论设计依据:同时设计单位也不参与工程的施工组织设计,因此设计单位和施工单位常常因为设计思路和施工进程发生矛盾。 四、逆作法施工建议 逆作法的施工工艺在具体工程应用上仍有差异,在技术上还需不断进步和发展。还有许多课题尚待解决,要大力推广和发展。 (一)加强对结构受力机理与沉降分析的进一步研究:逆作法施工时有一定插入深度的地下连续墙,应该加强这部分地下连续墙与基底桩土承受垂直荷载的比例的计算和分析确定;在结构已逐步形成刚性箱体的情况下,应该能够精确计算受力与变形。 (二)加强对设计与施工一体化的研究:逆作法工程应加强设计与施工的合作,在保证结构原设计功能受力状况下,允许施工单位按逆作法工艺重新对地下室结构进行优化。 (三)加强逆作法施工组织技术研究:引进智能化管理化系统,实现动态管理监测施工,和避免不必要的损失、浪费,改变过去施工粗放的管理模式,实现集约化管理。 (四)加强逆作法施工中节点处理研究:节点是地下结构的关键部位,它关系到结构体系能否协调工作,能否调节桩与墙的沉降,并确保地下室功能得以实现。对节点的处理是施工的关键。 五、总结 逆作法施工技术是一项全新的施工工艺,其节约施工场地、加快施工进度、降低工程成本,并且该技术对基坑以外的周边环境影响甚小。随着科学技术的进步特别是计算机技术的普及和发展,新的机械设备和仪器的广泛应用于工程项目上,施工能力和精度及施工组织协调能力大大提高,保证了逆作法施工技术日益走向成熟并得以大力推广。 地下建筑论文:地下建筑消防无线通信研究 摘要:城市规模建设日益扩张,使得地下建筑规模也随之迅速膨胀,极大便捷了人们的生活,但同时也提升了消防救灾的困难程度。地下建筑消防工作中,无线通信系统在救灾过程中起着至关重要的作用。无论是指挥调度,还是作战配合都需要无线通信的支持。而当前我国地下建筑的消防无线通信系统存在着许多问题和隐患,对此,本文就其中最主要的几点问题提出了相应的解决对策,切实希望加强地下建筑的消防无线通信系统的能力,保障人民的生命财产安全。 关键词:消防;无线通信;问题;对策 一、引言 近几年来,在城市建设规模的快速扩张的同时,城市的地下建筑规模迅速膨胀,在地下建设地铁、商城和娱乐场所也日益增多,给人们的生活带来了非常大的便利。但是由于城市建筑密度过高,使得现代城市空间与城市功能的各种矛盾日益尖锐也凸显出来。在地下建筑的防灾设计中,火灾灾情是威胁人类生命的主要因素。在解决地下建筑的消防问题中,无线通信作为最重要的业务联系方法,包括指挥消防部队出动、消防部队与消防指挥部联络,指挥车辆调度,建立消防通信中心,保障后方通信安全有着至关重要的作用。目前的无线通信网络在消防设备、运营管理等方面的仍旧存在着许多问题,如通信不畅、消防通信混乱、干扰大等,这些问题没有及时解决,后果严重。因此,建立可靠、独立的地下建筑无线通信指挥系统,确保消防现场工作人员能够畅通无阻地沟通,及时处理地下消防灾情对减少人员伤亡,对人民的生命财产安全起着重要的保障作用。 二、地下建筑消防无线通信的现状 在当今的消防工作中,地下建筑的消防问题尤为突出。影响地下建筑消防效率的一个最重要原因就是消防无线通信问题,因此有必要建立一个独立完善的地下无线通信系统。在消防工作中,消防通信是一个非常重要的组成部分,是组织消防工作的总指挥。无线通信消防指挥系统的改进是促进城市基础设施建设的重要组成部分,既可以保证经济社会的安全运行,及时扑救大型的火灾,又是消防官兵联系各个层次合作灭火的神经中枢。消防通信是消防部队现代化和现代城市消防力量的重要组成部分,消防通信指挥系统依靠通信技术开展消防工作,是消防队的神经中枢。在消防救援工作中,消防通信是获取信息、科学决策和调度方法的主要途径。虽然中国消防部门已逐渐开始采用先进的通信技术,包括高度自动化和科学化的消防通信网络,在一定程度上提高了指导能力,但实际所需要的网络、集成、智能产品和技术远远落后于形势的发展,救援工作在主要火灾现场受到影响。从现在的情况来看,影响部队战斗力的最主要因素就是消防通信问题,建立适应新时代的消防通信指挥系统已经刻不容缓。地下建筑与位于地面的建筑不同,发生在地下建筑的火灾在救火时有很大的局限性,而采用新型消防通信技术能够有效改善这种灾情的救援工作。近几年,将成为我国消防通信建设的关键时期,我们应抓住机遇,加快建设通信指挥系统,以中华人民共和国《消防通信指挥系统设计规范》为根本,在采用先进技术的同时,集中对消防通信设备的进行建设和改造,向国内与国外同类开发的系统来借鉴经验,完善我国自身的通信系统,使系统具有火警受理、实力调度和辅助灭火决策指挥的功能。 三、地下建筑消防无线通信存在的问题 从现在的国家的发展情况来看,国家对于地下建筑的消防无线通信系统的建设正在逐年增加。但是不可否认的是较发达城市的消防无线通信系统较为先进,通信网络较为完善,而很多欠发达城市的消防无线通信系统仍旧存在设备落后,技术落后的现象。这些问题使得消防部队在处理消防灾情,尤其是地下建筑的灾情时处于被动状态,受到了严重的阻碍。另一方面,由于地下建筑的特殊性,不同于地上建筑,消防部队人员在处理灾情时候往往会遇到空间结构复杂,房间建设封闭等诸多问题。而且地下建筑建筑商在安装消防设备的时候,通常不会考虑地下封闭空间的通信覆盖问题,安装的通信设备,基本只能应对一些小型火灾,对于大型火灾灾情,通常没有应对能力。除了建筑本身的条件状况之外,消防部队自身也存在很多问题。1.消防通信设备不健全,无法保障消防工作有效进行近年来,我国消防通信指挥系统建设迅速,但一些欠发达地区的通信设施仍然十分不足,尤其是地下消防设施的消防保障需求难以保障。随着城市现代化建设的发展,火灾的灾情大而复杂,所需要的消防力量越来越多,队作战的分工越来越细微,消防规模不断扩大,消防工作逐步向大型、多部队协同作战方向发展。地下建筑的建筑商往往会因缩减成本而忽略地下建筑的消防设备设置,无形中给消防工作增加了难度和隐患。2.消防无线通信区域小,信号覆盖救援范围小对于我国现在的消防通信工作而言,很多消防部门特意建立了特属的集群网,进行集中群体话管理,在一定程度上提升了处理灾情的应对效率问题。但是其通信网络的应用范围过小,不能做到县级市区,镇级区域的完全覆盖,受限于无线通信网络建设的费用高昂,还需要国家建设经费的大力投入。由于无线通信网络开展的区域小,所以很多地区的消防工作不能配备良好的无线通信设备,在地下建筑处理灾情的时候,得不到直接准确的指挥,一方面影响消防工作的开展,另一方便会增加消防人员的救灾难度,威胁消防部队人员和等待被救援人员的生命财产安全问题。3.地下建筑结构复杂,对通信干扰严重地下建筑区别于地上建筑,其建筑结构存在特殊性,通常是建筑在地下几米深的空间,而像地铁或者地下大型商场这一类的建筑,距离地面的高度更远。地下建筑的这一特性致使消防部队的无线通信联络难度更加艰巨,信号极易受阻,在信息传输过程中遭到屏蔽、干扰等情形。而且,地下建筑发生火灾时,由于空气流通状况差,空间内的烟雾更加浓厚,能见度极低,如果消防人员在处理灾情时得不到及时的作战指挥,后果严重。不同地区的消防部分通常需要各自部门的无线通信频段,除了全国公安消防的公用频点之外,各地区直接还要建立相应频段的网络,但是无线通信网络的通信塔之间也会存在互相干扰问题,给消防工作带来了进一步的难题。4.消防通信组网技术欠缺,消防通信设备使用不善影响消防工作的另一大因素是消防部门自身的技术人员对于无线通信网络技术的应用不够精通,对消防通信设备的使用不够完善。随着科技的不断发展,消防设备也在不断更新,对于更新更先进的消防设备,我们国家的很多消防部门的消防人员在消防设备培训过程中没有完全掌握要领,导致在使用过程中出现诸多问题。轻则影响救援效率,重则危机生命安全。还有无线通信网络的维护问题也尤为突出,通信塔没有进行定期维护,通信电台由于使用频率不高,导致其配件破旧劳损,电容器损坏等问题都会影响无线通信的效果,影响消防救援工作。 四、底细建筑消防无线通信存在问题的解决对策 1.提高对无线通信建设重要性的认识,加大投入力度。想要有效改善消防无线通信问题,必须从根本问题上入手,就是国家加大对消防无线通信系统重要性的认识,加大投入力度,从基础层面解决无线通信问题。消防部门要认清加快建设无线通信设备的必要性,提高对无线通信网络建设的认知性。消防无线通信设备是城市消防工作的必备手段,无线通信网络的建立可以有效的降低灾情的损失,建设更加先进的通信设备直接关系到消防工作的开展的便捷性,提高救援的效率和成功率。建设具备现代化功能,高科技含量的无线通网络,对于消防部门在指挥灾情,应对火灾时的调度管理有重要影响,为其提供了强有力的保障。在一些经济发达国家中,消防无线通信网络已经建立的非常完善,配备高新科技的电子通信产品和先进消防通信设备已经日趋普遍,而在我们国家的一些欠发达地区,这些设备还没有普及,国家应该投入更多的经费来建设县级市区,镇级区域甚至更小型的区域的消防无线通信设备,从根本上提高我们国家的消防无线通信能力。2.加强通信训练,提高消防人员指挥能力目前来看,我国大部分地区的消防部门对于地上消防灾情的处理已经具备非常丰富的经验,但随着城市建设的不断发展,越来越多的建筑被建造在地下,对于地下建筑的灾情处理能力,很多抵御的消防部门还存在着经验不足,处理不当等或多或少的问题。针对于这一问题,消防部门应在处理每一次地下建筑的火灾灾情时,认真总结包括受理灾情、调度指挥、部队配合和通信设备后援保障等诸多方面细节内容,定期对消防部队人员进行培训。一方面提升消防人员对地下建筑灾情救援的处理应对能力,有效应对灾情。努力实现消防工作的现代化,向世界先进国家的消防工作学习借鉴经验,与时代接轨。3.改变单一通信模式,发展常规网、集群网并用模式结合我国当前的消防部门的无线通信系统来看,大部分地区的无线通信网络系统仍旧以常规网为主要通信频段。统一的网络通信频固然方便全国消防部门的统一调度指挥,但随着城市建设日益发展,各种移动设备、网络媒体等通信机构不断增多,常规网落无线通信频段在小规模灾情的救援当中游刃有余。而当处理在地下建筑发生的火灾灾情时,往往需要投入更多的消防部队警力,出动大量消防工作人员,需要各个部队之间的相互配合,这时候单一的常规网无线通信频段就会显现出一个频段内通信人员过多的情况,此时,就需要利用集群网来配合指挥。虽然集群网式无线通信建设费用较高,但更加符合现代社会的灾情的应用状况。4.引进先进的通信网络技术,积极引进先进技术,研发多种通信联络手段城市建设在飞速发展,随之而来的是科学技术的迅猛发展,消防无线通信的快速发展,推动了消防通信的发展,尤其是数字化手机、集群网无线电台以及消防通信头盔等的运用,大大提高了火灾现场的通信效率。我国消防部门也应增添新型的无线通信设备,发挥新时代,电子产品高度发达的社会特性,为消防救援工作提供更加强有力的支持和保障。在配备新型设备的同时,一定不能忘记要加强消防部队人员的理论培训和实践作战训练。在处理地下建筑灾情时,合理运用多种通信联络手段,切实高效解决灾情。 五、结论 综上所述,完善地下建筑消防无线通信建设具有重大意义,加大对无线通信网络的建设能有效提高消防部门应对灾情时的能力,尤其是遇到地下建筑的灾情状况。同时,增强消防人员对无线通信设备的使用能力,不断推进消防无线通信系统中先进化、智能化、多元化的建设理念,做到有效管理,调度及时,使用规范,即使发现救灾抢险工作中的问题,为更好地解决地下建筑消防问题提供保障,减小消防人员的伤亡损失,减轻受灾人民的财产损失,真正做到无线通信与时代接轨,将我国的消防安全工作有效开展下去,保障人民的生命财产安全。 作者:朱锦聪 单位:海口市公安消防支队
煤炭经济论文:煤炭资源低碳经济论文 1鄂尔多斯市低碳经济发展现状、特点及存在的问题 1.1鄂尔多斯市经济发展基本状况 凭借着最具优势的煤炭资源,依赖于煤炭工业的突飞猛进,鄂尔多斯市实现了由穷到富的资源型城市的跨越式发展。1978年鄂尔多斯市煤炭产量仅为219.3万吨,而2000年至2012年,鄂尔多斯市煤炭产量迅速提升,2000年鄂尔多斯市煤炭企业共生产煤炭2679万吨,2012年,鄂尔多斯市煤炭产量63.938万吨,是1978年产量的292倍,2000年产量的近24倍,约占全国煤炭总产量的36.6亿吨的17.5%,占内蒙古自治区煤炭总产量10.6亿吨的60.3%,2003年以来,鄂尔多斯市原煤产量已超过山西省大同市,煤炭产量居全国产煤地级市之首。丰富优质的煤炭资源,推动了鄂尔多斯市工业经济的迅速发展。以2005~2012年规模以上工业行业增加值为例(如表1),以煤炭工业为主,包括纺织业、石油加工及炼焦化、化学原料及化学制品业、非金属矿物制品业、电力、蒸气、热水的生产和供应业、黑色金属冶炼、燃气生产和供应业的八大产业的工业增加值已由2005年的192.77亿元增加为2012年的1968.21亿元,占2005年全部工业增加值246.8亿元的78.1%,2012年全部工业增加值1971.68亿元的99.8%。其中,煤炭工业的比重逐年上升,煤炭工业增加值由2005年的93.4亿元发展到2012年的1404.25亿元,分别占全部工业增加值的37.8%和71.2%,形成了“一煤独大”的局面。 1.2鄂尔多斯市经济发展特点 第一,鄂尔多斯市的工业以煤炭、炼焦、电力等行业为主,这些行业企业在基础设施、机器设备、大件耐用消费品、资金技术等方面的前期投入较大,设备的使用年限较长,不易废弃。这种特点使得企业转型、退出的难度较大,如果转型必将承担巨大的转移成本,因此,这些企业不会轻易转型。这就导致了鄂尔多斯市的工业企业对这些煤炭、炼焦、电力等行业的深度依赖,鄂尔多斯市经济的发展在较长的时期都将依托自然资源的开采和加工,资源型产业在其经济发展中起主导作用。第二,鄂尔多斯市以煤为主的经济结构,决定了鄂尔多斯市经济发展具有碳关联度高、能源生产和消费含碳高的高碳产业特征。从产业结构方面来讲,煤炭产业在全市工业结构中占相当大的比重,对全市地区生产总值贡献率在60%以上,火电装机在全市装机容量中的比重过高,占全市装机容量的96%。可以看出,鄂尔多斯市的产业结构具有明显的高碳排放的特征。从工业产品结构方面来看,工业产品大多以煤炭为原材料,深加工程度较低,产品附加值不高,能源消耗量大,环境污染严重,二氧化碳等气体排放较大。从能源的生产和消费方面来看,煤炭在能源生产和消费总量中占有绝大比例,而石油、天然气、水能、风能、太阳能等低碳或无碳能源的占比不足,导致鄂尔多斯市能源生产和消费的含碳水平高。第三,能源、化工产业在鄂尔多斯市未来经济发展过程中仍将占主导地位,使得鄂尔多斯市化学需氧量、二氧化硫、氮氧化物排放量将呈增长态势,经济发展过程中长期积累的环境问题将会逐渐显现,突发环境事件将呈增多态势。鄂尔多斯经济发展的特点是导致鄂尔多斯市在经济发展过程出现地区产业结构单一、能源消耗较高、环境污染重等问题的根本原因。发展低碳经济是鄂尔多斯市这种资源型城市改变传统经济发展模式,提高资源利用效率,实现经济的可持续发展的必然要求和选择。 1.3鄂尔多斯市经济发展过程中存在的若干问题 鄂尔多斯市经济的快速发展过多的依赖资源,尤其是煤炭资源,使鄂尔多斯市经济发展过程中出现了经济发展不充分、不平衡,地区产业结构单一,非资源型产业、现代服务业等发展滞后的问题。同时,由于煤炭的大规模开采,对环境造成了较大的破坏,能源安全问题日益突出。第一,产业结构单一,附加值较低,能源消耗较高。鄂尔多斯市的工业起步较晚,基础薄弱且大多处于产业链的上游,工业经济的发展主要依靠能源的开发和初级加工利用,附加值较低,产业结构内部存在门类较少,结构单一且不够合理,非资源型产业发展滞后等问题。鄂尔多斯市致力于打造成为国内能源重化工基地,必然导致全市能源消耗的大幅增加,节能降耗形势不容乐观。第二,煤炭大量开采,资源浪费严重,能源安全问题突出。鄂尔多斯市经济快速发展的过程中,伴随着煤炭的大量开采,能源的高消耗。此外,煤炭经济的快速发展,产生了大量的小煤矿,这些煤炭开发企业生产设备较落后,开采过程中资源浪费严重,一方面造成了煤炭资源利用效率的降低,另一方面由于煤炭开采需要消耗大量的水资源,采煤过程中也造成了水资源的极大浪费,鄂尔多斯每年因采煤而损失的水资源量已达到1.31亿立方米。由于煤炭资源是不可再生资源,如果不提高煤炭资源的利用效率,可能会面临矿竭城衰的危险。第三,资源型经济的快速发展,城镇化建设的推进,产生了严峻的地质和环境问题。鄂尔多斯市依靠煤炭资源获得的工业经济高速发展的同时,必然对鄂尔多斯市的资源和环境造成影响,经济发展伴随着环境的结构性污染。一方面,煤炭资源的长期开采,使鄂尔多斯采煤区及周边环境恶化,采煤区地表塌陷、地下水位下降等地质问题严峻,并出现土地干旱、植被破坏、人畜饮水困难等问题。全市采空塌陷区面积已达120平方公里,有空顶2000万平方米,火区面积87平方公里,并且每年以3%的速度在蔓延和扩大。另一方面,以煤为主的产业结构,以及煤炭、电力、化工等污染相对严重的产业在鄂尔多斯未来发展中仍将占较大比重,使得鄂尔多斯市二氧化碳、二氧化硫等废弃物的排放量相对较大且将会呈增长态势。 2鄂尔多斯市推动低碳经济发展的举措 实现鄂尔多斯市经济增长和环境的协调发展,将鄂尔多斯市的经济增长方式由粗放型、资源型、不可再生型经济向集约型、科技型、循环型经济转变,要大力推动低碳经济的发展,努力实现能源清洁高效利用、降低碳污染排放。鄂尔多斯市坚持以科学发展观为指导,倡导经济的发展要依靠资源但不依赖资源的理念,针对经济发展过程中存在的能源消耗及废弃物排放水平高等问题,在调整产业结构、加快资源转化、推广节能减排工程等方面采取了一系列行之有效的措施,切实改变一煤独大的局面,有效推动了地区经济的绿色、可持续发展。 2.1调整产业结构,加快结构转型,大力推进非资源型产业重大项目建设,打造多元化发展的现代产业体系。 发展低碳经济首先要求适时调整产业结构,转变经济增长方式,以降低产业的能源消耗量,减少碳排放量,在实现产业低碳化的同时发展新型低碳产业。鄂尔多斯市大力推进装备制造、电子信息、陶瓷等非煤产业的快速成长,积极发展煤炭、化工机械和风力发电设备的制造,引进建设汽车制造、能源装备制造、电子产品制造等主导产业高端装备制造业项目,构筑非资源产业集群,多元发展的产业体系初步建立,结构调整迈出重要步伐。鄂尔多斯市将装备制造业作为非资源型产业项目建设的重点,着力打造装备制造业集群发展平台。作为鄂尔多斯市发展非资源型产业、推动地区产业转型升级的一个重要平台和窗口,2007年鄂尔多斯市开始发展装备制造产业,经过6年的发展,鄂尔多斯装备制造基地产业发展平台日趋完善,初步形成了以奇瑞汽车、中兴特汽、精功恒信重卡汽车为龙头的汽车制造业,以新兴重工能源装备制造、久和风力发电整机制造为龙头的能源装备制造产业,以京东方液晶显示器、荣泰光电为龙头的电子产品制造业。 2.2在调整现有产业结构的同时,积极发展风能、太阳能、生物质能等新能源产业。 鄂尔多斯市一方面利用得天独厚的自然环境,依托库布其沙漠和毛乌素沙地发展风力发电厂,在鄂尔多斯市杭锦旗投资100亿元人民币建成了鄂尔多斯地区第一座特大型风力发电厂——伊和乌素风电场。伊和乌素风电场装机容量规模1000千瓦。与同等规模的火电厂相比,伊和乌素风电场每年可节约标准煤16万吨,可减少因燃烧煤炭排放的有害物质达8万多吨。目前,鄂尔多斯市杭锦旗已成为内蒙古自治区18个重要的风电基地之一,已并网发电的风力发电机组达上百台。鄂尔多斯市大力发展太阳能产业,其中与美国太阳能电池巨头第一太阳能公司(FirstSolar)签订光伏产业发展及应用合作协议,建设2000兆瓦发电能力的太阳能光伏发电厂,并建设光伏产业各生产环节生产线、光伏建筑一体化及城乡光伏应用系统,电站建成后的规模将比现今世界上最大的光伏电站要大30倍,是目前世界最大的人类使用太阳能项目。鄂尔多斯市积极利用生物质能发电,已形成生物质能发电装机容量2.4万千瓦。同时利用处理城市生活垃圾、动物养殖场产生的沼气发电,可供500千瓦机组发电。 2.3加大资源转化力度,推进优势产业升级,积极推进循环经济的发展。 为了提高资源的综合利用水平,改善地区环境质量,鄂尔多斯市从2005年开始就大力推进资源的规模化经营,淘汰落后产能。鄂尔多斯市摈弃传统的资源开发和利用的理念,在对落后煤矿进行煤炭资源整合、淘汰落后产能的同时,坚持以科学发展观为指导,大力推进产业链延伸,提出了“高起点、高科技、高效益、高产业链、高附加值、高度节能环保”的发展循环经济原则,通过引进新技术优化优势产业内部结构,依靠科技进步推进煤炭产业转型升级,大力发展新型煤化工产业,使煤炭生产向煤炭的综合利用和深加工转变,从而延伸煤炭产业链,提高煤炭产品附加值,加快煤炭工业转型升级,推进循环经济的发展。鄂尔多斯市以发展循环经济,实现资源的充分开发和利用为目的,按照资源—产品—再生资源的循环路径,鼓励企业加大资源转化力度,对资源实施循环技术改造,开发建设资源循环利用项目,着力构建煤炭、电力、天然气产品、煤化工及精细化工产品四大基地,从而使鄂尔多斯市的煤炭、电力、化工、建材等行业形成上下游产品的有序链接、循环发展,实现资源和废弃物的最大限度的综合利用。通过全面推进煤化工产业重点项目建设,鄂尔多斯市已形成了煤—电及其废弃物循环利用,煤—电—高载能及其废弃物循环利用、煤—煤化工及其废弃物循环利用、天然气—天然气化工及天然气+煤循环开发利用等一系列循环经济产业链。通过产业升级和延伸产业链,鄂尔多斯市形成了有绝对竞争力的油、气、肥、醚、烃等现代煤化工产业集群,并将成为部级能源化工产业基地。 2.4加大科技投入,积极引进国内外先进技术和设备,提高资源开发和利用的现代化水平,实现资源的高效利用。 鄂尔多斯市鼓励和引导企业引进国内外先进的技术和设备,提高资源的开发和利用效率,鼓励资源开发企业围绕资源绿色开发和利用进行技术创新,建立和完善以企业为主体,以市场为导向的产学研相结合的技术创新体系。在资源的高效利用方面,鄂尔多斯市不断加强对煤矸石等煤系伴生资源的开发利用,通过采用煤矸石发电、提取环保建筑产品、生产土壤改良肥料等方式,形成了煤矸石等煤系伴生资源的大规模综合利用系统。同时,不断加大科技投入,鼓励和引导煤炭生产企业采用国内外先进的煤炭开采工艺和装备、应用先进的煤炭洗选技术,提升煤质的精细化管理水平,提高煤炭生产企业的现代化水平。2012年鄂尔多斯市在科学研究、技术服务和地质勘查等方面投入资金32.434万元,与2005年投入科技研发资金9680万元相比的3.4倍。此外,鄂尔多斯市定期组织资源开发企业与高校、科研院所开展“产、学、研、用”活动,并给予企业资金支持鼓励企业将研究机构成果实现产业化,以增强资源开发企业的技术创新的积极性、主动性和技术创新能力。目前,鄂尔多斯市已在羊绒、煤炭、化工等主导产业领域,建设了一批部级、自治区级技术研究中心和科技园区,成为了全国科技进步先进市和可持续发展实验区。 2.5推广节能减排工程,加强生态建设和环境保护,减少环境污染。 鄂尔多斯市始终坚持经济建设与环境保护同步发展的原则,加强生态建设和环境保护,大力推进节能减排,减少环境污染,在实施规划环评,深化工业污染防治,推进城市环保基础设施建设等方面做了大量的工作,有效的应对和克服了经济高速发展和产业重型化给环境带来的压力和困难,在生态建设和环境保护方面取得了较好的成效。鄂尔多斯市一方面加大节能投入,推广节能工程,在城市建筑设计上推广节能设计标准,推广使用新型节能材料;在交通运输上鼓励优先使用节能环保交通工具,推广节能燃料;在公共生活方面,倡导绿色节能生活等等。同时,积极推进环境污染治理,推行清洁生产,通过清理整顿高耗能高污染行业,强化对重点企业和行业节能减排治理,对不符合环评的项目不予立项,遏制高污染项目的建设,并与北京师范大学合作开展的环境保护部规划环境影响评价试点项目“鄂尔多斯市主导产业与重点区域发展规划环境影响评价”,指导全市明确产业定位、提升产业层次、调整产业结构、强化环境保护及降低污染物排放等工作,有力地推动了鄂尔多斯市部级能源化工基地的可持续开发和建设。另一方面,大力发展碳汇林工程。碳汇林是以通过植树造林和森林保护等措施,充分发挥森林能够吸收大气中的二氧化碳从而减少大气中二氧化碳浓度的功能为目的的林业活动。2010年4月开始,鄂尔多斯市启动碳汇林项目,动员200多家煤炭企业每生产10吨煤,就捐植1棵“节能减碳树”,共同营建10万亩碳汇林。碳汇林项目的实施,使鄂尔多斯市的经济发展与生态建设协调起来,有力的促进了鄂尔多斯市低碳经济的发展。 3鄂尔多斯市发展低碳经济实现转型升级面临的挑战 虽然,鄂尔多斯市在发展低碳经济实现转型升级方面取得了较好的成绩,但是,长期来看鄂尔多斯市的经济发展已经由高速增长期逐渐转向稳定增长期,在这一过程中还存在一些发展不平衡、不协调、不可持续的问题,产业结构不够合理等问题仍将存在。长期来看,资源型产业在鄂尔多斯市的产业结构中仍将占较高比重,鄂尔多斯市转变经济发展方式,实现产业格局由资源型产业为主向资源型产业和非资源型产业协调发展转型,达到地区经济的可持续发展所面临的形势仍非常严峻。鄂尔多斯市在未来发展低碳经济、实现转型升级方面所面临的挑战主要表现在三个方面,一是如何有效地调整地区产业结构,逐步改变现有以资源为主的产业结构;二是如何解决要素供给问题,提高要素供给的质量和水平;三是如何在地区经济快速增长的同时,实现经济的可持续发展。 3.1有效调整地区产业结构的难度很大 鄂尔多斯在经济飞速发展的过程中,产业结构在一定程度上有所调整,非煤产业初步形成一定规模,但是,这些产业的发展程度还不够,在地区产业结构中比重较小,发展的稳定性不够。鄂尔多斯市以煤炭产业为主体,以“羊煤土气”为主的资源型产业结构没有真正得到改变,资源型经济在城市发展中仍占绝对的主体地位。同时,从鄂尔多斯的自然禀赋看,并作为国家重要的战略能源重化工基地,能源开采和加工、电力、煤化工等高能耗、高污染产业在鄂尔多斯市的总体经济构成中仍将占较大比重。在以能源及其他资源为主的产业结构下,一方面,鄂尔多斯市要在经济保持高速发展的同时,减少能源的使用和消耗,降低污染物的排放量,实现节能减排的形势依然严峻。另一方面,这种资源型产业结构导致鄂尔多斯市经济发展对宏观经济景气度的依赖程度较大,而由于受到当前宏观经济周期性增长乏力的影响,现阶段鄂尔多斯市的能源产业和房地产业发展不景气,对鄂尔多斯市的整体经济发展产生了较大的影响。因此,如何有效调整产业结构,改变现有以资源为主的产业结构,如何结合需求,提高煤炭清洁高效使用的供给比重,对于鄂尔多斯市发展低碳经济实现转型升级而言,是一个严峻挑战。就鄂尔多斯市的能源产业来讲,如何在国家经济建设、能源安全和低碳发展的大局中思考和谋划鄂尔多斯的能源化工产业,建立和完善区域创新体系,加快能源化工产业升级,促进产业集群发展,推进资源集约利用,实现煤炭、电力、煤化工、煤层气和天然气等煤及与煤相关产业的规模化、集约化、现代化、清洁化、低碳化发展的形势依然严峻。 3.2提高要素供给的质量与水平的任务依然艰巨 如何优化要素结构,解决要素供给问题,尤其是如何提高要素供给的质量与水平问题,也仍然是鄂尔多斯市发展低碳经济实现转型升级所面临的巨大挑战。鄂尔多斯市还需要在加快引进人才、科技、资金的步伐,进一步扩大开放,提高城镇化水平,提高资源利用效率等多个方面做大量工作。首先,鄂尔多斯市在人才引进和提高产业科技水平方面任务艰巨。鄂尔多斯市在引进人才方面已采取了许多卓有成效的措施,但是,鄂尔多斯市人口集聚水平较低,同时受到地区经济发展的影响,鄂尔多斯市人才具有流动性大的特点,使鄂尔多斯市人才基础薄弱,掌握新技术、具有实践操作能力的专业技能人才缺乏,人才供给与实际需求不匹配,已成为影响鄂尔多斯市调整产业结构,转变经济发展方式的重要因素之一,因此,如何吸引、留住人才成为鄂尔多斯市经济实现转型升级的重要任务。此外,在提高产业科技水平方面,鄂尔多斯市在鼓励企业提高对高新技术的开发和引进水平,提高企业自主创新能力,通过技术改造对传统产业进行升级,培育战略性新兴产业,充分发挥科学技术对低碳经济的推动力等方面还需要付出艰辛的努力。其次,有效解决资金供给方面的问题。鄂尔多斯市经济发展过程中形成了一定程度的民间借贷现象,而随着经济由高速增长逐渐向稳定增长过渡,民间借贷现象产生了一些社会问题。由于民间借贷所带来的一系列问题有待化解,尤其是民间投资不足的问题有待解决。因此,鄂尔多斯市在引进各类金融机构,进一步拓宽民间资金的运作渠道,建立和完善金融体系,增加资金运作技术含量,提高民间资金的安全性和收益性等方面的任务艰巨。最后,加强对水资源的节约与高效使用。鄂尔多斯虽然靠近黄河,但依然是一个水资源严重短缺的地区。煤炭行业尤其是煤化工行业耗水量大,且会造成一定的环境污染。如何进一步节约水资源、提高水资源的使用效率,就如同节约能源、提高能源使用效率一样重要,这还关系到鄂尔多斯能源、资源产业发展的水平与规模,更关系到地区的经济可持续发展。 3.3实现经济可持续发展任重道远 鄂尔多斯市要实现经济的可持续发展还有大量的工作需要去做,除了要转变地区产业结构,要提高煤炭及其他资源高效清洁使用的供给比例,要加强对水资源的节约与高效使用外,还需要加强低碳经济理念在民众中的普及,并在社会、经济、文化、生活等各个方面进一步落实。同时,加强对生态环境的保护与治理也是鄂尔多斯市在低碳发展中面临的重大挑战。鄂尔多斯市生态区位的特殊性使其成为全国生态治理的重点地区。近年来鄂尔多斯市经济的快速发展,城市建设的加快,煤炭的大规模开采,给鄂尔多斯市的生态环境治理和保护带来了巨大的压力,使鄂尔多斯市生态环境对资源开发的承载能力逐渐降低,资源开发与生态保护的矛盾日益突出,生态环境保护与治理工作有待于进一步加强。当前,鄂尔多斯市的经济发展已经由高速增长有所回落,并逐渐转向稳定增长,鄂尔多斯市在发展低碳经济方面取得了一定的成效,但同时也面临巨大的挑战,在未来发展过程中,还需要在调整产业结构、推动产业转型升级、促进技术与管理创新、建立与完善区域创新体系等多方面不断努力,走出一条符合鄂尔多斯市情的低碳之路。由鄂尔多斯低碳经济发展的路径可以发现,煤炭资源型城市发展低碳经济需要政府和相关部门的强力推动,需要全社会的广泛参与和大力配合,一方面要为低碳经济的发展建立有利的政策、市场环境,形成完善的激励和约束机制,另一方面要为低碳经济的发展奠定良好的微观基础,构建低碳经济发展体系,从而实现煤炭资源型城市的可持续发展。 作者:赵欣 单位:中国社会科学院财经战略研究院 煤炭经济论文:煤炭清洁高效利用县域经济论文 一、煤炭使用现状及未来消费趋势预测 (一)锅炉用煤情况 目前,全县在用的压力锅炉有102座, 其中:燃煤的有95座,制酸余热锅炉2座,燃油锅炉5座。燃煤锅炉额定功率蒸发量总和达到500t/h,如果按常压锅炉每蒸吨60万千卡热值计算,每小时可以产生30015万千卡热量,需耗煤(平均按发热量5000大卡/千克)60吨,如果全年满负荷运行需要耗煤52.6万吨。考虑到季节性因素和其他原因企业不能满负荷生产,假设锅炉使用效率发挥到65%,再加上供热原煤用量占比重较大,煤质比较差,预测全县在用压力锅炉年用煤量在44万吨左右。 (二)居民住户取暖用煤情况 依据2013年度统计资料,全县共有118526户居民,其中城镇居民29649户,按采用集中供热的户占60%测算,集中供热户17790户,这样全县预计有100736户居民,冬季取暖需要自己买煤,每户平均按1.2吨用煤计算,需要耗煤12万吨左右。 (三)规模以下法人单位、个体工商户生产和取暖用煤情况调查 依据第三次经济普查登记结果,全县共有单位数3157家,其中法人单位1823家,产业活动单位1334家庭。如果剔除规模以上工业企业和集中供热的单位,用煤较大的行业小类主要是规模以下工业和住宿餐饮业。据推算,这些单位年用煤量在20万吨左右。 (四)规模以上工业企业耗煤情况和趋势预测 依据2013年统计年报数据,全县规模以上工业企业原煤消耗量为49万吨。随着县内一些工业生产性项目建设速度加快,如:兴安化工硝铵制造、福成水泥新型建材、承大水泥、栗源食品工业园、钢延产业园等,预计这些项目建成达产后,将会进一步拉动全县煤炭消耗增长45万吨左右。综合以上因素,目前全县年用煤量在105万吨左右。从未来几年工业发展趋势看,全年用煤量在2020年将会超过150万吨。这就需要我们现在就要谋划未来的能源利用方式,一些新上的项目要高效清洁利用能源,建设相应的节能减排设施,起点要高,力度要大,要求要严。 二、高效利用煤炭产生的效益分析 以目前全县年用煤量105万吨为基础,每吨平均按900元计算,需要耗用资金9.5亿元。如果按每千克原煤平均5000大卡计算,按每立方米焦炉煤气4200千卡折算,全县每年燃煤折合焦炉煤气12.2亿立方米,每立米焦炉煤气0.64元计算,需要资金7.8亿元,全年可节省资金1.7亿元。如果按将来原煤用量150万吨测算,需要耗用资金13.5亿元,如果用焦炉煤气替代原煤,需要耗焦炉煤气17.42亿立方米,需要资金11.1亿元,全年可节省资金2.4亿元。目前全县通过燃煤每年的SO2排放量估计在1.68万吨,排放的废气量在10.5亿立方米左右。到2020年预计通过燃煤每年的SO2排放量估计在2.4万吨,排放的废气量在15亿立方米左右。如果全县150万吨用煤,剔除边远居民住户和用于原材料等用煤,用焦炉煤气替代100万吨。这样通过“煤改气”,每年将会减少SO2排放量1.6万吨,废气排放量10亿立方米。通过煤炭的清洁高效利用,逐步用燃气替代煤炭,可以降低企业的用能成本,减少对节能减排项目的资金投入,也能为县域经济发展和财政增收做出贡献。同时,也有利于大气污染的防治,既是毗邻京津、服务首都之责,又是百姓健康生活之需,更是兴隆“绿色崛起”之要。 三、几点建议 要做到统筹协调,分行业实施,整体推进,切实做好煤炭消费的监测预警,为煤炭的清洁高效利用创造良好的政策环境。 (一)推进燃煤锅炉改造,提高煤炭终端消费利用效率,减少污染物排放 应出台相应配套政策,鼓励燃煤企业采用高效除尘系统、高强度脱硫系统和低氮燃烧技术,减少烟尘、二氧化硫、氮氧化物等大气污染排放量。逐步淘汰燃煤锅炉,鼓励企业采用燃气锅炉进行生产活动,循序渐进地提高能源消费中燃气的比例。 (二)科学有序发展煤炭清洁高效转化企业,推动煤炭由燃料向原料和燃料并重转变 应支持和鼓励煤炭清洁转化产业科学有序发展,从技术可靠性和项目经济性着眼,综合考虑资源和环境制约。应该鼓励新建煤炭综合利用企业,为全县生产和生活由“燃煤型”向“燃气型”转变打下坚实的基础。 (三)积极推进新型城镇化建设,加快城乡用能方式变革,宣传引导居民合理用能 坚持集中与分散供能相结合,因地制宜建设城乡供 能基础设施,提高城乡用能效率。推动低碳化与城镇化的深度融合,大力发展农村可再生能源,鼓励农村地区使用洁净煤和型煤。引导居民科学合理用能,使节约用能成为全社会的自觉行动。 (四)完善相关政策,发挥企业主观能动性 应建立针对煤炭资源高效利用的制度体系,引导和鼓励并重。政府要出台相应的税费、土地、技术、资金等支持政策,让企业能够在煤炭资源的高效利用过程中获得实实在在的收益,充分调动企业的积极性。 四、结语 总之,在国家高度重视并大力倡导发展循环经济,促进煤炭资源清洁高效利用的大背景下,兴隆县一定要转变经济增长方式,走可持续、循环发展的道路,逐步消除经济发展与耗能增长和环境承载的矛盾。努力提高煤炭清洁高效利用效率,逐步提高生产和生活中清洁能源利用比重,走“绿色崛起”之路。 作者:王胜 单位:兴隆县统计局 煤炭经济论文:煤炭企业市场经济论文 一、新市场经济环境下煤炭企业思想政治工作的发展现状 1.对思想政治工作的认识不到 位煤炭企业作为重要的能源企业,在长期的发展历程中逐步形成了自己的发展特点。纵观我国煤炭企业内部人员结构,大多存在着人员数量偏多、整体素质偏低等弊端。尤其,随着市场经济的深化发展以及人们思想观念的逐步开放,煤炭企业内部各种思想和文化产生了强烈的碰撞,使企业职工的思想意识发生了很大改变,部分职工已经开始逐步意识到开展思想政治工作对促进煤炭企业长远发展所起的重要作用。但是,煤炭企业由于受职工人员数量偏多、职工整体素质不高等因素的制约,导致部分职工在实践工作中仍无法充分认识思想政治工作的重要性,出现消极对待思想政治工作,甚至产生抵触情绪或故意疏远思想政治工作者等不良现象,片面的认为思想政治工作就是写写文章、拍拍马屁,从而不能从内心深处去接受和支持思想政治工作。此外,还有一些职工认为思想政治工作既不能为企业创造经济效益,又不能促进企业的发展,从而在工作中出现不支持、不配合思想政治工作的开展,片面的追求企业经济效益的增长,而忽视了对思想政治理论知识的学习,导致职工思想意识不高、理想信念不牢固,从而制约了煤炭企业的长远发展。 2.不注重思想政治工作的落实 很多煤炭企业领导虽然在思想上已经开始认识到开展思想政治工作对企业发展的重要性,但是在工作实践中,思想政治工作的开展却往往停留在理论层面,无法从根本上得以落实,其主要表现为如下两个方面:首先,部分领导人员在思想政治工作开展过程中不能以身作则、严于律己,往往向职工宣传的是一套理论,自己做的却又是另一套理论,不能和职工一样遵守相同的企业制度,经常搞特殊主义,这不仅会严重削弱企业思想政治工作的影响力,而且会引起企业职工的不满、反感情绪,导致企业思想政治工作适得其反。其次,企业相关思想政治工作者在思想政治工作的开展过程中,不能灵活运用多种方法去调动企业职工的积极性,更不注重将思想政治工作的开展与企业职工的实际需求进行有效的结合,而只是照本宣科,讲一些空洞的理论,致使思想政治工作缺乏一定的实用性和说服力,从而在抑制企业职工参与思想政治工作的积极性的同时,也致使思想政治工作的开展变成一纸空文,不能发挥其应有的教育、引导作用。 二、新市场经济环境下煤炭企业思想政治工作的创新方向 1.优化思想政治工作方法,坚持“五个相结合” 随着全球经济一体化和网络经济时代的到来,人们获取信息的渠道逐步增多,煤炭企业职工的思想观念也逐步呈现出多元化的发展趋势,这就导致传统说教式的思想政治工作方法已经不能适应现代煤炭企业开展思想政治工作的要求,因此,在新的时代背景下,煤炭企业思想政治工作者必须及时优化思想政治工作方法,采取开放式、讨论式的工作方法,提高思想政治工作的有效性。具体而言,应当坚持“五个相结合”,切实做好如下工作: 第一,坚持灌输与疏导相结合。思想政治工作者应当在充分考虑企业职工接受能力的基础上,从企业职工的实际需要出发,抓住他们最希望解决的问题,在以说服教育为主、疏通他们思想的同时,能够及时向他们灌输先进的思想观念和科学的思想理论知识。 第二,坚持模范和警戒相结合。思想政治工作者在开展工作的过程中不仅应当学会抓典型、树榜样,发挥先进人物的模范带头作用,鼓舞企业职工精神,而且要能够对反面教材进行深刻剖析,给企业职工以教训,使职工明白哪些事情是不能做的,以避免类似错误的重复发生。但在进行批评时,一定要坚持实事求是、批评得当、一视同仁等原则,提高批评的艺术性。 第三,坚持思想引导和行为规范的结合。对于有思想问题的企业职工,思想政治工作者应当通过摆事实、讲道理的方法,提高职工的思想觉悟,但是对于部分屡教不改的职工,应当用严格的制度、条例等规章制度来约束其行为,达到教育的目的。 第四,坚持严格要求和热情关怀相结合。思想政治工作者在开展工作的过程中,既要要求企业职工严格遵循企业相关的规章制度,又要注重情感教育,主动关心企业职工的生活、工作情况,并尽可能的帮他们排忧解难,真心真意为他们谋利益。 第五,坚持言传和身教相结合。思想政治工作者在开展工作中要严于律己、言行一致,从而在企业职工心目中树立良好的形象,赢得企业职工的肯定和认可,提高思想政治工作的有效性。 2.转变思想政治工作理念,突出其服务功能 全心全意为人民服务是市场经济永恒不变的主题,在新的市场经济环境下,煤炭企业思想政治工作的开展应当紧跟时代的发展潮流,逐步转变传统的思想政治工作理念,突出其服务功能,从而把握企业思想政治工作的主动权。具体而言,思想政治工作者在工作实践中应当从如下三个方面做起:第一,应当坚持党的基本路线和方针政策,能够及时向企业职工灌输“三个代表”、科学发展观、可持续发展等先进的思想理念,使企业职工在工作实践中能够以先进思想理念为方向,做到有章可循,自觉提高自身思想意识。第二,在工作中应做到少唱高调,多做与企业职工密切相关的实事,让企业职工能够充分感受到企业的温暖,并将自己的才能充分运用到工作中去。比如:思想政治工作者可以通过开展主题教育的方式,帮助企业职工树立终身学习意识,鼓励他们通过自学考试、参加培训等方式来提高自己的业务技能和综合素养。第三,应当紧跟时代的发展潮流,通过建立明确的企业职业道德规范等方式,改进企业思想政治工作,为企业职工的日常行为提供参考依据,从而消除企业职工在思想上的顾虑,统一思想,凝聚力量,为企业的发展贡献自己的力量。 3.丰富思想政治工作的内容,做到理论实践相结合 思想政治工作是否有效只有依据客观实际才具有说服力,尤其,在新市场经济时代,煤炭企业面临着来自国内外双重的竞争压力,因此,煤炭企业要想在激烈的市场竞争中占取一席之地,就必须努力提升自身的综合竞争力。这就要求思想政治工作者在开展工作时,能够不断丰富思想政治工作的内容,将思想政治共组的影响力运用到实际工作中,做到理论学习与工作实践的有效结合。一般对于煤炭企业来说,将思想政治工作充分运用到人事管理和安全生产工作是十分必要的。首先,煤炭企业的人事管理工作相对较为复杂,不仅会涉及到各种类型、不同层面的职工,而且需要处理各个职工在升迁、请假、辞职、退休以及薪资福利待遇等方面的所遇到的问题,需要经常和人打交道,因此,充分利用并发挥思想政治工作在人事工作管理中的优势和作用,恰当处理各个职工在工作中遇到的各种问题,做到切实保障每一位职工的切身利益,不仅有助于企业职工之间良好关系的建立,而且能够有效激发职工的积极性。其次,煤炭企业安全生产工作是煤炭企业工作的重心,是煤炭企业需要常抓不懈的第一要务,而将思想政治工作运用到煤炭企业安全生产过程中,定期向职工灌输安全生产意识,并采取多种方式深入开展安全生产思想教育,强化职工安全生产意识,能够使企业职工在工作过程中严格按照生产要求进行生产,自觉规范自己的生产行为,从而能够有效减少风险事故的发生率,维护职工和企业的利益。 三、结束语 煤炭企业的安全、稳健、可持续发展不仅关系到经济发展、社会稳定,而且对国家的长治久安也有重大影响,而煤炭企业思想政治工作作为煤炭企业发展的重要影响因素之一,在新市场经济环境下发挥着越来越重要的作用。因此,这就要求煤炭企业思想政治工作者在工作实践中,应当客观认识当前煤炭企业思想政治工作的发展现状,积极探索,不断优化思想政治工作方法、转变思想政治工作理念、丰富思想政治工作的内容,从而使煤炭企业思想政治工作能够在新的时代背景下找到新的发展方向,最终实现煤炭企业思想政治工作的创新化发展。 作者:付永岗单位:山西省长治市潞安矿业集团社区 煤炭经济论文:持续发展煤炭经济论文 一、实现煤炭经济持续发展的有效路径 1.宏观调控,健全煤炭经济管理机制 宏观调控是国家政府干预煤炭经济持续发展的有效手段,对于健全煤炭经济管理机制也有着十分重要的作用,那么如何才能做好这一点呢?首先,应建立严格的煤炭经济交易准则,在规范准则的约束下有效监控煤炭经济的发展行为,竭力实现煤炭经济交易的公平、公正;其次,要着手完善福利制度,切实加强对煤炭行业各个阶层工作人员的关怀,留住人才、促进发展,实现煤炭经济内部管理的稳健运行;再次,需降低煤炭产业税率成本,实现对煤炭经济发展的全方位补贴;最后,加大对非法违规小煤窑的惩处力度,杜绝非法违规开采煤炭资源的行为,提高煤炭资源利用率。 2.善于改进,加快经济发展方式转变 从我国各类自然矿产资源的储藏量角度来看,煤炭资源居于首位,这在一定程度上说明我国的煤炭资源是发展社会经济支撑性能源。为了更好地利用煤炭资源、更好地发展煤炭经济,我国必须跟进时代潮流,善于改进发展方向,将未来煤炭发展方向对准现代化,冲破传统发展的瓶颈,加快煤炭经济发展方式的转变。与此同时,还须时刻灵活调整煤炭经济发展方向,制定一套利于煤炭经济发展的战略性策略,从而实现跨越式经济的发展。 3.革新理念,推进煤炭经济持续发展 要想有效革新煤炭经济发展理念,就必须大力倡导资源的持续利用、循环利用,逐渐形成一种新型的循环经济发展模式,从而有效推进煤炭经济的持续发展。持续经济最鲜明的特征就是利用率高、资源循环利用、废弃物排放量较低,这样的优势不仅可以减少对自然生态环境的污染,而且还可以建立出煤炭与电力相结合的一体化发展产业链,这对于提高资源利用率、实现煤炭经济的持续发展有着不可估量的功用价值。 4.重视基建,构建生态保护完整体系 此处的“基建”,是基础设施建设的缩写,发展煤炭经济之所以要重视基础设施建设,是因为基础设施建设与人民日常生活息息相关,同时对于开发地区周边环境与生态系统的平衡都会带来一定损失,因此必须加强基础设施建设,努力构建出生态保护完整体系。所以,政府应加大煤炭经济投资力度,大力完善生态环境保护、补偿机制,在政策方面给予煤炭经济发展强有力的支撑,还可以建立环境保护基金,以此鼓动各大煤炭企业进行污染物、废弃物的治理研究,全面改善生态环境,规避煤炭开发对自然环境产生的恶劣影响。 二、结束语 总的来说,我国必须重视煤炭资源的科学开发、合理利用,杜绝浪费煤炭资源,极力挽回煤炭资源逐年枯竭的恶劣态势,在发展煤炭经济的同时保护生态环境,真正实现煤炭经济的可持续发展。但应注意的是,此项工作的顺利完成绝非一朝一夕,需要我们坚持不懈的努力下去,敢于改革和创新煤炭经济发展模式,真正为煤炭经济的发展迎来春天。 作者:安屾 单位:山西晋煤集团运销分公司信息科 煤炭经济论文:管理创新煤炭经济论文 一、加快煤炭经济发展方式转变的重要性 雾霾"是近年来两会上持续热议的话题。目前我国能源结构不合理,2014年煤炭消费比重仍高达64.2%,煤炭的利用方式粗放,能源效率低下,环境承载能力接近极限。2014年10月20日,由国家发改委能源研究所、环保部环境规划院、自然资源保护协会(NRDC)、北京大学、清华大学等多家机构的专家共同参与的权威研究《煤炭使用对中国大气污染的贡献》正式,它也是"中国煤炭消费总量控制方案和政策研究项目"的中间成果之一,其数据表明煤炭使用对PM2.5的"贡献"约60%!我对这个数据的权威性仍有怀疑,但煤炭使用是大气污染的首要原因肯定是个不争的事实。加快发展清洁煤炭,转变煤炭经济发展方式已经成为必须正视的问题。 二、加快煤炭经济发展方式转变的措施 (一)对运行机制进行创新 要想有效地加快煤炭经济发展方式转变,就必须要对企业的运行机制进行有效的创新,根据企业自身发展的实际情况形成自身煤炭经济发展的特点,还应该创新管理机制,进一步建立并且完善企业管理的考评机制,对企业管理的绩效进行严格的考核。 (二)建立煤炭供应的新模式 在中国的经济发展中,由于一直都是十分依赖煤炭,要想有效地解决这个问题,就必须对煤炭经济发展方式进行一定的转变,大力发展绿色能源,不仅能够有效地改善煤炭供应的现状,而且还能有效地改善生态环境。在大力发展绿色能源中,还需要对现代物流业进行一定的创新,能够进一步形成最新的流通体系。 (三)大力发展循环经济 随着对煤炭资源的大力开采,自然资源越来越少,在对煤炭经济发展方式进行转变中,必须要注重对资源的节约,煤炭是最为基础的能源,大力发展循环经济,对煤炭资源进行循环利用,同时还能有效地保护了生态环境的建设。在煤炭企业中,需要对煤炭资源的消耗制定一定严格的标准,而且还要进行严格的监督和管理,对煤炭资源的技术设备进行一定的维修,对废气的排放进行综合化的治理,进而减少了对空气和环境的污染。 (四)培养人才 在煤炭企业经济发展方式转变中红,需要对人才进行一定的培养。人才对于每一个企业来说都是必不可少的,企业需要加强对人才的管理,使得企业中的人才更好地适应企业创新管理中,进而能够有效地加快煤炭经济发展方式的转变。转变思想观念,创新人才引进机制,认真地吸取教训,转变发展观念,向发挥人才的优势进行一定的转变;还要提高人才的待遇,企业拿出部分资金建立人才发展专项资金,实施高层次人才培养计划,同时还要制定符合本地实际的地方性科技创新鼓励措施,进而激发高技能人才的积极性和主动性。 (五)进行科技的创新 在煤炭企业经济发展方式转变中,需要进行对科技的创新。随着中国科学技术的不断提高,给煤炭企业的经济发展带来了一定的方便。在煤炭企业中,需要通过以科学技术为优秀,加大力度引进先进的科学技术,培养出优秀的科技人才,通过利用先进的科学技术能够有效地进行生产工作,进而还能有效地提高工作的效率。 作者:徐凯 单位:平顶山天安煤业股份有限公司运销公司 煤炭经济论文:可持续发展煤炭经济论文 一、限制我国煤炭企业可持续发展的几个原因 (一)煤炭的回采率低,导致能源浪费,同时造成了严重的环境污染 煤炭作为一种大众性燃料,对整个国民经济的作用和影响非常巨大,但是目前来看,它又是一种非可再生资源,且目前很难被完全替代,这就标志着煤炭经济的可持续发展战略要想实施,其利用率就显得格外重要。从产量上看,我国是煤炭能源大国,但是由于我国人口众多,据不完全统计,我国人均煤炭占有量仅有不到150吨,平均水平和世界范围比没有优势可言。因此煤炭是否能够高效利用煤炭资源,决定着煤炭行业的可持续发展战略的成败。目前,我国煤炭平均回采率大约数字是30%,相当于采2000斤扔4000斤。由于开采方法的脱轨落伍、机械化水平滞后导致了煤炭回采率低下。目前,很多小型的煤矿企业仍然为了追逐自身的效益,不遗余力地采用粗放型的经营模式,在开采的过程中盲目而自私自利,以消耗大量的资源换来企业效益的暴涨,这些在一定程度上都客观地造成了能源资源的浪费。 (二)“老一套”的管理方式与体制缺不科学 不可否认,煤炭企业大多都拥有自身的管理方法和技巧,在具体管理实施过程中,都会地把本身以往的成功经验作为主要参考原因,并将其体制化。但社会状况经济形势日新月异,市场竞争激烈,这要求企业管理要有不断的老一套的管理经验一定程度上已经不能适应新时代经济发展的模式,尤其是在没有正确的基本理论支持下,许多企业管理都具有片面性和短视行为。现在很多煤炭企业仍然我行我素,控制成本,其管理体制没有体现出数字化、量化的考核模式,而是为所欲为,利益第一。这样的话,使得一些企业缺乏统一的、科学一体化的管理体系,一定程度上影响了企业的发展和前进道路,这样下来,企业一定会出现管理混乱,业绩下滑,市场低迷。 (三)煤炭价格持续下滑 煤炭价格时影响煤炭企业经济效益的一个很重要的因素。我国前些年出现产能过剩现象,煤炭企业盲目扩张,肆意大面积地开发,导致大量煤炭积压,价格严重下跌,不可控制,库存量也相应地是大幅度增加。由于市场疲软,导致资金链断裂,很多企业出现了亏损,当然,这和煤矿企业对市场的预判不足也有很大的关联。所以,很多企业也逐渐走下神坛,直至消亡。 二、对煤炭发展必须要采取的一些举措和策略 (一)政府和地区加大执法力度 对于有煤炭资源分布的地区政府,首先要必须遵照国家方面关于煤炭资源方面的总体部署,要把起循环经济的发展理念根植于内心深处,要清晰经济发展和环境之间的微妙关系,因此当地政府还要根据自身实际情况对国家颁布的法令进行一定的完善和配合,当然,这需要相关人员对政策的解读要深刻。所以我们常说:适合的,才是最好的,就是这样的简单道理。之后这些相关的政策加之和企业自身的融合才会更适合当地煤炭资源的发展。同时还要推行一些比较合理的扶持方案,给当地的煤炭企业提供一定的技术指导甚至是财政方面的支持,在管理方面也要帮助煤炭企业提升组织管理协调方面的能力。当然,政府部门应该对煤炭企业进行一个非常严肃的管控,要赏罚分明,有原则。一旦发现企业存在存在违法行为一定要进行严厉惩处,不能纵容。其次要保证企业在开采资源时必须要按照规章制度合法合理地去作业,这样就可以从宏观层面上降低了煤炭资源的浪费程度,也从侧面能提高煤炭资源的最大利用率。这些工作做好之后,我国的煤炭资源就向可持续发展的道路必将一发不可收拾,前途一片光明。 (二)加大煤炭的再加工和研发,循环经济建设必须要提升 提速建设洗煤行业,生产能力和选择能力也要有提高,要在延伸煤炭品种的基础之上,把经济效益搞上去,必须要盘活。同时要大力发展煤炭清洗、火电、建材循环产业链,煤炭的洗选加工,煤泥混合处理等工作,并把煤矸石用于发电的细节做好落实、努力适当拓展资源利用,把煤炭循环经济建设工作提升到一个新台阶。 (三)推动煤矿资源重组,加快大型煤炭企业、煤炭基地建设 在解决煤炭发展困境的问题时,我们不能因小失大,小问题更要细心解决。因为小问题一旦处理不好就可能产生大问题。要充分利用好政府下达的指令与政策思路。通过政企结合,来走出一条新路子。可以通过重组或控股或收购等方式对小煤矿进行“手术”。通过有效管理,让企业回归到一个正常的轨迹当中来。也进而提升媒体行业整个大环境。 三、总结 综上所述,我们可以看出煤炭资源一方面很重要,形式很紧张,另一个方面,我们也看到,媒体企业要想突破目前的举步维艰的状态,改革已经势在必行。一个不能回避的问题是,我们目前已经面临困境,因此,我们要全身心去理智地进行思考。一是为了我们现有的环境,长远一点说,更是为了我们美好的明天。作为公民,我个人意见是一定要节约资源,不能浪费,同时也要有环保意识。其次,我个人觉得煤炭资源一定要深度利用,对其“价值”进行深层次的挖掘。这样才能保证我们对资源的利用最大化。因此,我们现在就应该从自己做起,用可持续发展眼光来看待煤炭资源。 作者:武有平 单位:西山煤电镇城底矿选煤厂 煤炭经济论文:煤炭产业发展循环经济论文 一、煤炭产业循环经济的发展模式分析 针对以上提出的煤炭产业发展存在的问题等情况,根据产业转变、升级的新常态,从产业层面、社会层面以及区域(行政区划)层面提出煤炭产业循环经济的发展模式。 (一)煤炭产业循环经济的产业发展模式 从产业层面分析,煤炭循环经济的发展要求建立一个高关联度和高协调性的产业链,例如:通过转化技术的优化集成和洁净煤技术的利用,达到能源化工的联产效应,不断形成煤炭产业链,最终达到资源的最大化利用和实现资源优化配置,从而达到节约资源、保护环境和提高资源使用效率的目的。本文建议采用如下3种煤炭产业链发展模式:一是以煤电和建材综合开发利用的发展模式。即通过煤矸石、煤炭和煤泥等发电,供建材厂使用,这样可以二次使用由于煤炭开采和洗煤产生的煤矸石和煤泥,另外,还可以利用这些资源进行建材生产,既减少资源浪费,又延伸了产业链,这种模式具有投入少、效益好的特点,是值得积极发展的一种煤炭产业循环经济发展模式。二是煤气化综合开发利用模式。这种模式一改传统煤炭使用模式,即通过将煤炭气化或液化,使之转化为可燃气体或液体,不断拓宽煤炭产品和种类以及煤炭的适用范围,但是此模式仅适用于煤炭液化和气化技术成熟,产品管道运输完善的煤炭企业。三是煤电焦化综合开发利用模式。煤电焦化模式适宜在矿区发展炼焦和焦油化工产业,此模式是建立在煤电综合开发模式基础上的产业链延伸,对于炼焦煤品种齐全和水资源丰富的大型矿区较为适合。 (二)煤炭产业循环经济的社会发展模式 所谓循环经济,即物质闭环流动型经济,是指在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济[4]。从社会层面来看,煤炭经济的循环主要表现在煤炭资源消费过程和消费后物质的再次利用,通过循环经济发展最大限度地减少煤炭资源开采和使用过程中带来的资源浪费和生态破坏。煤炭产业发展循环经济需要对煤炭的消费结构进行全面调整,摒弃传统的以消费原煤为主的煤炭消费方式,因为传统消费方式不仅会造成资源的严重浪费,而且在煤炭消费过程中还会带来“三废”(废水、废气、废渣)污染。因此,抓好煤炭消费方式的转变对于发展煤炭循环经济意义深远,就目前而言,可以大力推广应用无烟煤的使用和洁净煤的综合利用。一方面,需积极推广无烟煤燃烧的煤炭运用模式,即结合生态环境保护和污染治理,在用煤量大的大城市和工业园区进行无烟煤推广应用;另一方面,需积极推广洁净煤运用模式,尤其应在市政基础设施改造的同时,推广洁净煤利用系统,目前这种模式在实际运用过程中还存在很多问题,需要不断总结,循序渐进地推广应用。 (三)煤炭产业循环经济的区域发展模式 区域发展模式不同于产业和社会发展模式,它以工业生态学的原理为依据,以可持续发展为要求,通过企业与企业之间的能量集成、物质集成以及信息集成,形成企业间相互补充的关系,而这种关系以地域的工业园为依托[3]。在我国,煤炭仍占资源消耗的主导地位,要形成上述区域煤炭产业发展循环经济应从两个方面着手:一是关联企业发展的模式,即工业园发展以煤炭产业为主,伴随关联产业,通过相关产业的联合发展,达到发展循环经济的目的。二是联合发展模式,即以煤炭企业为优秀,联合下游企业、区域农业生产部门、居民生活区等服务对象,形成一个生产、消费和服务的复合体,在此系统内通过各个行业的联合发展,促进煤炭产业循环经济的发展。 二、煤炭产业发展循环经济的对策建议 (一)煤炭产业发展循环经济的政策建议 在我国,某个领域的发展速度,主要取决于政府的重视程度,当然政府产业政策的支持最为重要,煤炭循环经济的健康持续发展同样也需要政府产业政策的支持和倾斜。需要建立与煤炭企业发展相适应的财政、金融和税收政策,通过政策倾斜,给予相关煤炭企业一定的技术创新激励。另外,通过激励力度的不断加大正面鼓励企业进行技术创新。同时也可以通过设置指标,对于指标完成极差的企业进行重组或破产处置,从而倒逼企业主动创新。通过加大支持力度不断鼓励企业进行技术创新,构建以资源高效利用和环境零污染为准则的煤炭资源循环发展技术创新体系。 (二)不断进行煤炭资源有偿使用的制度改革 在当下经济转型和产业调整的过程中,市场在资源配置中应该起决定性作用,政府也应该顺应市场机制,在不站错位和使错力的前提下,积极出台明晰资源产权和环境产权的制度,不断建立健全资源和环境价格体系,使资源和环境价格得到真实反映。进一步探索和实行煤炭资源有偿使用机制,进行煤炭资源使用权配置的公开招标,从而从制度上杜绝煤炭资源的浪费,达到煤炭资源使用效率不断提高,环境污染不断减少的最终目标。 (三)通过优化产业结构,不断促进煤炭产业的结构升级 从历史经验来看,产业结构调整必须以现有产业基础为前提,在相应领域和关键技术方面进行深入发掘,开拓创新。循环经济的建设需要有相应的技术支撑,相应的技术支撑由一个完整的体系构成。首先,煤炭产业本身发展循环经济所必需的关键技术和共用技术。这些技术的研发需要社会、政府、企业联合起来,加大投入、重点攻关,有些技术国外已经有的,就要积极引进。其次,就是一些支撑技术。包括污染治理技术、综合利用技术、废物利用技术、清洁生产技术和生态工业链接技术、煤炭产业与其他相关产业的耦合共生技术。这些支撑技术,是发展循环经济所必需的。再次,延伸煤炭产业链,开发煤炭产业新产品的技术。发展煤化工和煤电等延伸产业,通过再循环,运用生态设计,改进煤炭企业的生产工艺,减少废弃物的排放,把废弃物的排放消除在生产新产品的过程中。最后,还可以建设一些大的煤矿坑口电厂,政府部门负责出台政策支持,企业负责具体运作,社会根据效益进行投资,一改传统产业模式,改传统煤运为清洁能源,把燃煤改为发电,变卖煤为输电。 (四)煤炭产业发展循环经济需加大宣传 发展煤炭产业循环经济需要方方面面的努力,如政府、企业、社会。一个简单的问题,北方冬季取暖,如何使各界力量努力发展城市的煤炭循环经济,使天空更蓝。这需要进行多种形式的宣传,如网络、电视、报纸、广播、宣传栏等。还得加强对企业管理人员、技术人员以及工人进行宣传,使人们认识到发展煤炭产业循环经济的必要性,使煤炭企业上上下下树立绿色经营理念,提高煤炭企业实施循环经济的主动性、积极性和自觉性。总的来说,发展煤炭产业必须发展循环经济,根据煤炭产业转变、升级的新常态,根据产业新模式来发展煤炭产业循环经济。通过政策、制度、宣传等来促使煤炭产业升级,发展煤炭产业循环经济。循环经济以其高效、低耗,是未来经济发展的方向。 作者:解祥华 单位:内蒙古财经大学 煤炭经济论文:煤炭企业低碳经济论文 一、低碳贸易模式对煤炭企业的内在要求 煤炭企业作为我国经济的支柱产业,只有不断地发展壮大才能更好地促进我国经济的发展,才能适应现代企业发展的要求,促进社会主义市场经济的发展。同时,国家亦必须站在全局的高度要求企业进行低碳排放,保护生态环境。由此,煤炭企业需要将自身发展和环境保护两者进行有机的结合,以保证一方面能促进我国经济的发展,另一方面不能对环境造成很大的影响。在煤炭价格主要受市场调节的情况下,煤炭企业要想取得最大的经济效益就必须要降低生产成本。通过低碳化的经济模式,有效降低煤炭企业在经济贸易中的成本,促进煤炭企业的进一步发展。 二、低碳经济视域下的煤炭企业贸易新模式 1.煤炭贸易电子化 随着科技的快速发展,互联网和电子计算机被广泛地运用到现代商业中。煤炭企业引进电子商务,能够减少成本投入,实现低碳贸易,是煤炭企业基于低碳经济视域下的一种新贸易形式。具体地说,电子商务主要通过电子管理系统实现对企业贸易的管理,在电子商务下不需要进行面对面的谈判就能够完成一项交易。同时,也无需通过现金实际交付,便可以进行电子化资金划拨完成资金结算。煤炭贸易电子化的优势是很明显的:首先,电子商务消耗的是电能,网络化的支付手段减少了面对面谈判,自然避免了交通工具对化石能源的消耗,从而减少大气中的二氧化碳排放,从而使煤炭贸易更加符合低碳经济的要求;其次,电子商务手段的便利也降低了企业的交易成本,在传统的交易中,谈判的过程无疑延长了资本循环的过程,产品资本无法快速转化成货币资本,而电子商务所节省的环节、时间则能够更快地实现单位时间内企业利润总额的增长。再次,电子商务的使用减少了煤炭企业大量的固定资产支出,综合成本大大降低。除此之外,电子商务还能够减少煤炭企业在销售过程中可能出现的能源损耗,减少碳的排放,促进煤炭企业利润的增长。最后,电子商务还可以使煤炭企业减少管理层面人员的投入,使管理层面扁平化,直接操控交易的全过程,减少了中间环节人员投机行为给企业带来的不必要的损失。总之,电子商务的推行将在很大程度上降低煤炭企业的碳排放,实现煤炭企业利润的最大化。煤炭企业的总成本有两个部分,固定成本以及变动成本。电子商务的应用,节约了大量的变动成本。 2.煤炭交易集约化 2.1基本内容。集约化贸易的模式主要内容包括集约型售卖场所、集约型仓储设施和集约型配送渠道三个方面。其中,集约型售卖场所通过为一定范围内的煤炭生产和销售企业建立一个大型的煤炭交易平台,为实现煤炭集约型交易提供空间。集约型仓储设施可以集中化地管理煤炭企业的仓储过程,减少重复建设。而集约型配送可以把运输企业引导到煤炭行业为其提供完整的区域性物流配送的经营模式。集约化煤炭销售模式需要煤炭企业的合作,在地方政府或行业协会的带领下明确销售整合的巨大作用,从而自觉参与其中。现代煤炭企业的生产和经营依赖于独立的法人主体和公司成员,公司决策也常因彼此的竞争关系而变得不可信任,这种现象无疑会阻碍煤炭企业之间的协调与沟通,阻碍集约化销售框架的形成。这就需要地方政府、行业协会的宏观引导,积极推动煤炭企业之间的相互协作。 2.2作用及意义。交易成本的降低具有非常重要的意义,因为在发达地区,交易成本能占到社会生产总值的50%以上,节约交易成本后,能够加速资本的周转,增加资本的积累水平,促进企业的健康发展。集约化的销售模式能够帮助企业降低成本,形成低碳化的运行模式,促进企业长足发展。首先,可以降低企业的交易成本,实现规模经济。对于整个煤炭行业来说,建立集约化销售渠道将大大减少重复购置固定资产的成本,为企业增加利润。煤炭企业中电子新设备的应用,可以大大提高生产效率和生产的能力,形成内、外部规模经济共同发展的局面。其次,集约化销售模式能够大大降低碳的排放量,煤炭企业实行集约化模式之后,电子化销售形式将进一步加强。 三、结语 要想实现社会的可持续发展就需要低碳经济的运行模式,在这种新的形势之下,煤炭企业就应当引进电子化先进管理技术,提高自身现代化运作程度,降低碳排放量,走集约化发展的道路,实现企业的健康、快速发展,满足国民经济发展的能源需求。 作者:梁国锋 单位:山西潞安矿业(集团)日照国贸有限公司 煤炭经济论文:物资供应管理煤炭经济论文 一、强化成本理念,形成全员成本管理模式 近两年来,煤炭市场持续低迷,价格接连下跌,资金极度紧张,企业经营异常严峻。在具体工作中,矿区物资供应管理部门应当通过采取积极的应对措施,进一步加大成本管控力度,紧缩各项开支,提升精细化管理水平,确保企业在逆势中稳健发展。 1.做好考核指标的分解与再分解管理工作,严格落实经济责任制把吨煤材料成本中的吨煤材料成本包干下达到基层物资供应管理部门,基层物资供应管理部门把吨煤材料成本指标进一步再分解到各单位,纵向从分管矿长到区队(车间)再到班组、个人;横向从矿区物资供应管理部门到各科室、专业组。层层落实,经济挂钩,定期考核,节奖超罚。在月度用料计划发放时,单位内部建立材料消耗内部银行,每月分类别、分队组对材料消耗进行汇总,据此与各队组及计划员当月指标进行对比,超指标的队组及计划员分析超资原因后申请资金,经领导审批后予以发料,通过此项办法,严格控制投入,努力实行目标计划。 2.完善物资供应流程,灵活运用电脑高科技软件,提高工作效率和数据准确率,降低材料成本,控制库存储备,降低储备资金占用;充分发挥材料超市的功能,减少井下物资领用环节,提高供应效率,加快物资周转率,达到降低成本的目的。 3.月初坚持召开经营分析会,通报指标完成情况及奖罚方案,总结上月材料费用管理方面好的做法,分析上月材料费用节超的原因,有针对性的提出本月经营管理工作方面的打算,使干部职工了解全矿经营工作的状况,了解本单位经营工作状况,从而增强干部职工搞好经营工作的积极性。 4.在日常工作中,坚持通过走访、调查等方式,与基层使用单位沟通物资性能和质量状况,及时进行信息反馈。要求计划员每月深入到井下一线队组了解生产情况,及时了解生产过程中所急需的物资,并定期到各单位进行现场办公,听取基层对材质、服务等方面的意见反馈,积极帮助基层解决实际问题和困难。 5.通过培训、宣传等教育手段以及指标分解落实到个人等多种手段和形式,让干部职工切实认识到成本工作的极端重要性,明确最终目的就是降低成本、增效节支,从而让每名职工在思想上树立起效益为先、降耗为本的意识,形成“大家管,管大家,人人抓,抓人人”的全员成本管理模式。 二、加强材料管理,杜绝材料浪费 材料管理部门要不定时的对各队组工作面进行检查,对有浪费现象的队组进行考核,各队组对日常消耗性材料落实到人,如皮带扣属于皮带工管理,如有不落实到人的现象,将对该队领导进行考核;要加强材料审批、领用、运输、使用、回收环节的管理,各单位区领导在材料审批时要慎重,杜绝材料领回不使用,造成积压,在运输及使用上要加强管理,杜绝材料的浪费,对材料回收上要做到及时,以便可修复材料再次使用;对地面库房加强管理,各材料使用单位对库房材料分类管理,摆放整齐,并建立材料收、支、存台账,杜绝材料浪费和积压。 三、加强材料考核管理,提高全员责任意识 每月材料管理部门根据完成量结合材料消耗定额,对材料使用单位严格考核,对定额的辅助单位按月初资金计划考核;各单位在材料消耗上要做到心中有数,材料浪费及人为损坏材料的单位,每月底材料管理部门与材料使用单位沟通后,由材料使用单位报所考核人名单,通过管理,使每个职工意识到材料费就是工资;材料管理部门要对井下闲置材料做到心中有数,对需回收的材料告知材料使用单位在规定时间内回收升井,并填写材料回收单由材料使用单位认可,在规定时间内未回收的,按计划价10%对该单位领导予以处罚。 四、严格现场管理,加强回收复用、修旧利废,降低材料消耗 现场管理是物资使用管理的直接环节,也是企业管理工作的窗口,可以充分显示一个企业的生产经营管理水平。因此,要继续做好现场管理人员的职责落实和考核,针对企业在用物资管理标准化、物资回收复用、现场技术管理等工作全面开展有效的管理和控制。 1.对井下材料进行盘总,并建立台账,对井下在用材料每月底与各队组进行核对后,由各使用单位领导签字确认材料使用情况,并对丢失材料的单位的进行处罚,对管理好的单位给予奖励;对井下闲置材料进行整理,归类摆放,通过管理避免了材料的浪费,对材料复用也提供方便。 2.加强对大型材料的管理,对在用物资的使用管理过程进行跟踪调查,对各井下大型材料实行编号、建档管理,监督并考核相关单位按期回收入库,修理复用。充分利用机修厂、更新厂的修理能力,减少新品投入。分品种、类别,进行加工、修理、复用,降低生产成本。 3.加大对井下现场材料的巡查力度,对大型材料进行了跟踪管理和跟踪服务,加强与井下各生产队组的良好合作关系,对可回收的材料及时通知相关队组进行了回收,能复用的尽量使用回收材料,减少材料的投入,降低生产成本,杜绝井下物资的流失。 4.对井下在用运输带、电缆进行专项管理,并与井下使用单位签订运输带使用管理合同书,对管理好的单位实行奖励,提高使用单位管理的积极性。 五、加大储备资金及自采物资管理力度,提高资金利用率 一是要积极探索代储代销管理模式,扩大代储品种,积极调剂处理库存积压物资,有效降低资金占用,实施库存精细化管理,建立并完善了物资预警机制,每月分析入库后未领用及入库后未领完库存物资情况,对新增积压物资追根溯源,由事后追究向事前防范转移,做到事前控制,有效防止新增积压物资的产生,合理控制库存规模,优化库存结构。二是要强化采购材料物资的管理,每年组织计划员、采购员及有关人员进行市场考查调研,对材料质、价进行对比,坚持质优价廉的原则,做到货比三家,坚持同等产品比质量,同等质量比价格,同等价格比信誉的原则,制定《自采材料物资价格结算明细表》,并每旬根据市场价格变动进行合理调整,使材料物资自采价格下降10%以上。三是采购人员深入了解市场,分析市场,详细掌握历史价格和兄弟企业价格,密切跟踪市场价格,对采购价格的形成过程进行全过程控制,牢牢把握物资供应的渠道关、价格关、质量关,努力为企业提供质优价廉的产品,为企业增收节支。 六、结语 当前严峻的煤炭经济形势不可回避,煤炭企业唯有上下一心,迎难而上,精打细算,苦干实干,才能够摆脱困境、走出低谷。要通过形势任务宣讲对全员进行再发动,从一滴水、一度电、一张纸、一根锚杆、一根药卷入手,厉行节约,再降成本;积极应对好当前的危机,才能共渡难关。 作者:严小英 单位:山西焦煤西山煤电马兰矿 煤炭经济论文:煤炭产业煤炭经济论文 1转变煤炭经济发展方式的重要性 我国煤炭产量得到不断的提升,这种提升的方式主要是依靠生产力和资金来完成的,并不是通过技术的进一步发展和经济规模的扩大以及科学的管理方式来增加的。目前煤炭企业的生产技术还比较落后且发展得比较慢,加上大量的人力资源在一定程度上影响了生产效率。煤炭企业需要在现有的技术上,对其企业的经济机构进行有效的调整,优化整合煤炭企业内部的综合竞争优势,从而充分发挥出企业的技术作用,并不断地完善企业内部的组织管理情况,有效地提高生产人员的整体素质,充分利用各种优势和资源来促进煤炭企业的可持续发展。因此,在煤炭企业改革发展的时候,急需要对其经济发展进行转变。 2煤炭经济发展方式在转变的过程中存在的问题 2.1煤炭产业结构调整和优化升级不够完善 目前,我国煤炭经济运行的效益仍然需要依靠煤炭的产量和价格来提高,在煤炭的发展过程中,要对煤炭产业结构进行优化和调整,促进煤炭经济的发展,从而使大型坑电站、现代化煤化工等逐渐发展起来。但是煤炭经济产业链和循环经济的项目在获取经济收益的时候不够理想,尤其是在经济危机的影响下,使得大多数煤炭企业处于亏损的状态。 2.2煤炭资源约束和环境问题比较突出 煤炭经济发展的时候没有制定出可持续发展的机制。我国煤炭的消费和生产的强度在不断增加,这导致煤炭资源和环境保护的问题越来越突出,在开采煤炭的时候对矿区的生态环境带来了严重的危害。政府针对实际情况进行可持续发展政策的试点研究,但是在实施的过程中效果不够理想,无法形成可持续发展的机制[4]。 2.3转变煤炭经济发展方式的政策力度不够 我国煤炭经济发展方式的转变没有明确的宏观战略指导,其中较多的煤炭企业为了减少产品经济风险,投入较大资金,其资金投入在与煤炭有关的产业方面,但是没有对煤炭产业进行优化升级,没有形成主导产业。政府促进煤炭资源整合,并对小煤矿技术进行改造,将社会责任推到大型煤炭企业中,导致政府相关政策力度不够[5]。 2.4我国的经济体制制约着煤炭企业的经济发展 我国经济发展的整体形势在不断优化,但是我国市场经济的发展还处于初级阶段,煤炭企业仍然受到政府计划经济体制的影响,企业严重缺乏促进技术水平提高和生产效率提高的动力和助力,因此导致煤炭企业的粗放型经济发展方式仍然在延续。在我国经济快速发展的阶段,要对煤炭企业的经济体制进行有效的改进和优化,但是其改进的力度不够深入,企业的运行机制等还不够完善,在多方面还受到政府计划经济的影响,从而导致我国煤炭经济发展方式的转变不够深入和彻底,仍然存在着较多的问题。2.5煤炭生产安全事故频发,制约着煤炭经济发展方式的转变随着一系列政策的实施,我国经济的整体发展形势在不断完善和优化,我国经济的发展比较依赖于煤炭经济的发展,我国煤炭企业仍然没有冲破传统发展方式的影响。同时,我国煤炭企业在安全费用的投入方面不够重视,投入的资金较少,给生产安全带来一定的影响,存在较大的安全隐患。针对我国一些矿井来分析,矿井的投入还具有历史欠账的问题,前期的安全资金投入还不够充足,给煤炭企业的生产安全带来较大的威胁。将我国煤炭问题与国外相比,我国煤炭问题比较严重和突出,根据相关统计分析,我国一年内的煤矿安全事故的死亡率较高,百万吨的死亡率大约在0.75左右,表明我国煤炭生产安全问题比较严重。 3转变煤炭经济发展方式的措施 3.1科学合理地分析煤炭产业发展趋势,改变发展观念 随着社会的不断发展,我国在各个领域中均进行了不断的改革和产业结构调整,以便有效地促进企业的发展能够与时俱进,从而促进企业得到更好的发展。我国在“十二五”计划中对经济的发展方式进行改革和优化,其中政府就制定出有毒有害气体的排放标准,这对煤炭企业的发展具有较大的影响,同时有效地促进了我国煤炭企业的转型。煤炭企业的相关管理人员想要有效促进经济发展方式的转变,就需要树立科学的发展观念,对煤炭资源、开采技术、环境容量以及市场需求等因素进行综合分析,以便有效确保煤炭在生产和消费方面达到一定的协调性。另外,煤炭企业还需要朝着集约型发展模式发展,需要对生产要素的构成进行合理的分析,以便促进经济的发展,有效地推动煤炭企业的转型,优化配置煤炭资源和产业结构,并树立好科学的发展观念,有效地提高煤炭企业的创新能力和综合竞争力。 3.2对煤炭经济发展方式进行优化调整 煤炭资源属于传统资源,在我国经济的发展过程中,对煤炭资源的依赖性较大,与可持续发展的理念不相符。煤炭企业要想促进经济的发展,就需要对其产业结构进行优化整合,调整发展战略和方针。首先,需要加强煤炭企业现代化煤矿的建设,需要对生产能力落后的煤炭企业进行淘汰处理,关闭不符合标准要求的企业,以便有效地提高大型煤矿的生产能力。其次,需要对煤炭的市场体制进行建设,需要充分利用现代化的物流行业制定煤炭流通和储配的体系,对媒体的价格机制进行进一步的完善[8]。 3.3促进煤炭产业的自主创新 我国出台的相关政策和方针对煤炭企业的发展具有较大的影响作用,这使得一些煤炭企业没有具备较强的创新意识,导致煤炭机械计划技术的更新比较缓慢,其综合竞争力较低。因此,急需要对爆发企业进行技术改造,对煤炭产业进行优化升级,转变以往的发展方式;需要朝着集约型的方向发展,通过不断提高工作人员的综合素质和科学技术等,促进煤炭企业的自主创新;需要对工作人员进行专业的技能培训,以便有效提高工作人员的技术水平和创新能力,并将科学技术和创新转变为煤炭企业的生产能力,提高煤炭企业的综合竞争力,促进经济社会效益的提高。 3.4加快煤炭产业结构战略性的调整,构建新型煤炭供应体系 要解决我国经济的发展比较依赖于煤炭经济的发展这一问题,需要及时转变经济的发展方式,大力倡导低碳环保经济的发展,提高绿色能源的使用。促进煤炭经济发展方式的转变过程需要耗费较长的时期来使煤炭经济转型,尽管煤炭在我国的能源生产和消费中的比重逐渐下降,但是煤炭资源仍然是我国主体能源。在转变煤炭经济发展方式的时候,就需要加快对煤炭产业结构的调整,建立起新型的煤炭供应体系,以便确保新型的供应体系与煤炭市场需求相统一,同时还需要确保其是煤炭企业转型的重要方向。首先,需要加快对煤炭企业的产业结构调整,从而有效地促进煤炭企业现代化的建设,将一些生产能力比较落后的煤矿淘汰掉,针对一些不具备安全生产条件的煤矿、没有能力进行机械化开采的煤矿以及不具备改造条件的煤矿,要将其关闭处理。其次,需要加大力度发展大型煤炭企业和以大型煤炭企业为主的现代物流产业,以便形成新型的流通和发展的体系。另外,需要建立全国统一煤炭市场,以便有效地确保该市场的公平、公正以及开放性,从而有效地提高铁路运输能力,确保煤炭运输的质量,最终形成完善的煤炭发展机制。 3.5加大政府的导向作用,促进煤炭经济发展方式的实质性转变 我国的煤炭企业主要是中央和省级的国资委管理的,其管理的主要对象为重点煤炭企业,在煤炭经济发展方式转型的过程中,主要是政府来引导的。其中地方政府主要管理各种煤矿,其原煤的产量占全国的五分之四,因此,煤炭经济发展方式转型的时候,地方政府对其具有较大的推动作用,同时也是煤炭经济发展方式进行实质性转变的关键所在。近年来,我国重点煤炭省市把政府的推动和市场机制相结合,对各种煤炭企业进行兼并重组,同时可以对其煤炭资源进行优化整合,以便促进煤炭经济发展方式的转型。因此,中央和地方政府需要发挥出其主导作用,有效引导煤炭经济发展方式的转型,明确煤炭企业的优化整合方向,并加大对其的支持力度,可以出台一些优惠政策。同时,还需要加大对煤炭经济发展的投入,尤其是在节能、低碳发展和环境保护等方面,需要出台一些优惠政策,从而有效确保煤炭企业的优化整合,提高煤炭企业的整体布局效果。 4总结 在煤炭经济的发展过程中,急需要对其发展方式进行改进,以便有效地提高煤炭经济的可持续发展水平,促进煤炭企业、经济和社会的和谐发展。在发展经济的同时,确保生态环境不被破坏。而且还需要加强政府政策的支持,有效地促进煤炭经济的发展。 作者:张世雄 单位:云南省煤炭供销总公司 煤炭经济论文:经济增长煤炭经济论文 一、经济增长情况 山西省的经济状况处于全国中下部,很多指标都处于全国范围内的第20位上下,相对落后;且城镇化水平相对较低,除采矿业的发展比较良好以外,其他行业的发展水平仍然比较落后;重工业在山西省的经济发展中占据非常主要的地位。 二、煤炭经济情况 山西省煤炭经济的发展特点主要体现在以下方面:山西省一次能源的生产总量非常大,但却呈现出煤炭资源“独大”的现象,原煤占总能源产量的99%以上,水电与瓦斯所占的比例很小,而石油与天然气的产量几乎为零;山西省的煤炭消费水平位居全国第2位,其中重工业所占的比例相当高,始终不低于60%,最高则达到90%以上;山西省固定资产投资中,能源工业所占的比例最高,而从能源划分的角度上看,山西省煤炭采选业的固定资产投资位居全国第1;山西省的煤炭销售量占据全国总量的60%以上,为全国其他地区的经济发展做出了巨大贡献;但山西省发展煤炭经济的代价便是环境的严重污染,固体废弃物的排量位居全国第3位、硫化物排量位居全国第4位、粉尘排放位居全国第2位,这些污染都主要来源于煤炭产业。总体上看,山西省的煤炭资源储量丰富,在固定资产投资以及产销量上也都相对较高,但也在一定程度上受到了金融危机的影响;随着经济的发展,山西省煤炭产业的产销量增长更加快速,但存在变动幅度较大的问题;山西省本地的煤炭产量与销量不协调,在为各地区经济做出贡献的同时,对山西省的环境造成了较大的污染与破坏。 三、煤炭经济与经济增长之间的关系 探究煤炭经济与经济增长之间的关系主要需要两个根本性方面,分别为煤炭消费与经济增长的关系以及煤炭生产与经济增长的关系,其中能够作为分析指标的主要有煤炭消耗强度和煤炭消费弹性。其中,能源消耗强度的计算公式为:能够反映出一个区域在经济增长的过程中对能源消费的依赖性,还能够显示出该地区对能源是否充分利用,一般情况下,能源消耗强度越低,说明地区经济发展得越健康。煤炭消费弹性越低,说明该地区经济增长对煤炭消费的依赖程度较低,经济发展得越健康。另外,煤炭采选业所占国民生产总值的比重能够表现出煤炭经济在区域内部对其经济发展的重要性,也能够反映出煤炭经济与经济增长之间的关系。拿山西省来说,煤炭经济对其经济增长的影响力较大,但目前正在逐渐减弱中,从近年来的发展水平上看,山西省煤炭消耗强度的下降速度加快。同时,山西省的煤炭省产业在很大程度上促进着山西省的经济增长,但与陕西以及内蒙古等同为煤炭生产大省的省份相比,山西省的经济增长对煤炭经济的依赖性正在逐渐减弱。 四、结论 能源的使用在很大程度上决定了社会的进步与经济的发展,煤炭产业更是支持了国家工业化的进程,我国煤炭产业发展相对较好的地区主要为陕西、山西、内蒙古等地,而这些地区的经济增长普遍表现出对煤炭经济的过度依赖,这种依赖并不利于经济的长期稳定发展,但这种模式是在发展过程中长期形成的,并非一朝一夕可以改变,因此,这些地区在短期内还需要依靠煤炭产业发展,但站在长期角度,还应用坚持可持续发展理念,将地区经济对煤炭的依赖程度降低。 作者:张慧娟 单位:山西省太原市西山煤电集团公司物资供应分公司 煤炭经济论文:预警系统煤炭经济论文 一、对煤炭经济运行的分析和探究 据调查,近十几年来中国煤炭经济结构之间的矛盾越演越烈,比如资源配置结构、技术结构、产量结构、组织结构等出现扭曲发展的状态。主要原因有煤炭产量的迅速增长和煤炭产量严重剩余。一直以来,国家对煤炭行业的结构就给予了极大的重视,并作为重点行业进行调整,对一些成本高、资源枯竭、扭亏无望的矿井进行了关闭,到2010年底,关闭的小煤矿就有2万左右,对不合理和非法的煤炭压减的就有1.5亿吨左右,今年内破产的煤炭企业就有13户左右,有40余处矿井被关闭。在调整煤炭行业结构的过程中,关井压产是一个根本性的关键环节,也是促进经济增长的有力措施,有利于实现经济的迅速增长,有利于改善煤炭经济结构之间的矛盾,也使生产的不平衡状态有了很大的改变,对实施可持续发展战略有极大的促进作用。据报道,中国煤炭经济运行依然处于低位状态,5个月内,石化等多个行业出现增利或减亏,而煤炭行业却相反,出现增亏现象,由此可见大多数煤炭企业处于亏损状态,拖欠货款达400多亿,很多单位长期拖欠工人工资,从宏观上看,主要原因是: (1)进行结构调整过于缓慢,生产过于分散,对煤炭行业的经营机制和管理机制的改革工作没有做到位; (2)行业内部缺乏竞争意识,没有统一性; (3)煤炭市场相对比较混乱,经营策略也不规范; (4)对于煤炭的供给与需求不平衡,造成总量过剩。在国民经济中,煤炭工业是一个基础能源工业,煤炭供求不平衡,就表示煤炭工业经济出现问题了。对于煤炭行业的管理方式、管理途径、管理手段都要适应市场经济的需求,要以行业的长远发展、社会稳定、经济安全运行作为根本出发点,使煤炭行业形成统一的管理体系和信息体系。 二、建立煤炭经济预警系统 经济预警系统的作用就是对煤炭经济活动的发展状态进行预报,能够对经济活动的走向有个初步的了解,预报经济的景气状态是预警系统的基本功能,也是它的目标和根本功能。每一种景气状态都有一种经济运行状态与之相对应,这也体现了供给与需求之间的关系状态。景气描述的是经济发展状况,可以给经济的活跃状态给予一个具体的说明。其他辅助功能可以帮助预警系统提供预警信号,最基本的辅助功能就是对经济过程的监测,还要对监测结果进行识别和分析,这样就可以根据监测到的经济特征来景气状态是属于哪一种。预警系统由三个模块组成,分别是输入、计算和输出,其中计算模块是由两个子模块,指标分析和预警模型组成。建立指标体系,一定要坚持可操作性、可行性、科学性、导向性相统一的原则。要根据经济理论来确立指标体系,根据国家统计系统提供的数据结合系统自身的目标,通过专家讨论最终确立起初的指标体系,然后再进行数据的采集,对于收集的数据要保持时间序列和统计口径是一致的,对此必须要严格要求。指标体系分别由四大体系组成,分别是环境指标、资源指标、经济发展指标、社会发展指标。这一指标从不同的角度分析代表不一样的内容,层次上反映煤炭经济的水平与功能;在数量上反映了煤炭行业的规模大小;在空间上反映了煤炭经济的结构域布局;在时间上反映了煤炭经济的发展趋势和发展速度。指标体系主要从以下几个方面对煤炭经济的发展进行评价,比如说煤炭生产过程中的安全效益的状况,煤炭生产的集中化程度,煤炭生产的质量状况,对煤炭产品是否进行了深加工以及深加工的程度,开采煤矿的技术及设备状况,煤炭行业的资金是否进行了合理利用,一段时期内煤炭行业的经济效益状况,煤炭企业对煤炭资源的利用状况。并在此基础上,对开采区的回采率进行分析和研究,以及对各个指标进行综合评价,分别有煤炭开采区的平均月产量、大量煤炭的死亡率、采煤的机械化程度、资金的周转次数、煤炭资产的利润率以及职工对于社会的贡献率等。通过对这些指标的深入分析和研究,就可以充分展现主体因素,排除随机因素和非主要因素的影响,找准分析对象,对煤炭经济的运行给予科学的规划和建议。对于量化指标可以运用关联分析模块来处理,非量化指标用不确定推理模块来分析和处理。输出模块可以有效控制经济的运行状态,对未来煤炭经济的发展状况及动向给予准确的预测。 三、结语 对现行煤炭经济运行机制的了解,有利于针对煤炭经济的运行状态给予适当的改革措施,建立健全煤炭经济的预警系统,可以保证中国煤炭工业快速、稳定、健康发展,也会给国民经济的快速发展给予极大的支持和帮助。 作者:刘珍霞 单位:西山煤电(集团)股份有限公司物资供应分公司 煤炭经济论文:煤炭行业煤炭经济论文 一、当前煤炭经济形势分析 煤炭使用量巨大的行业,有色金属、钢铁、化工行业的持续低迷导致了这些行业在煤炭的使用量持续下降,同时从目前情况来看,因受宏观经济的影响,这些行业在短期内很难出现好转,这也造成了煤炭企业的利润的下降。同时人工费、运费的增加也造成了煤炭开采成本的增加,从而造成了许多煤炭企业出现了亏损的现象。以我国的煤炭储存大省为例,山西省在2013上半年整个煤炭行业的总利润仅为69.1亿元,同去年同一时间相比利润减少了127.97亿元。从目前全球经济状况来看,煤炭市场将会继续走下坡路。 二、煤炭企业针对煤炭行业低迷的应对措施 煤炭行业必须依据市场的实际需求和实时变化,采取合理的措施才能渡过眼前的难关。 (一)加强市场观念 建立合理的营销体系,应当将营销创效作为解决眼前危机的重要措施。企业在市场中都会受到公平的待遇,没有疲软市场,只有疲软产品。企业在市场中发展的关键就是如何面对市场中的种种挑战。在建立营销体系过程中,应当不断的强化营销机构,加强营销队伍的建设,完善营销政策。在企业中应当建立具有高度灵活性的营销体系,在企业中应当将营销作为企业中的重中之重,作为企业的领导应当亲自进行市场调研,不断的开拓市场。利用营销激励体制加强市场营销人员在营销工作中的积极性。加强对市场上信息的收集,提高企业对市场发生变化的反应能力,并对相关行业的需求状况进行合理分析,只有这样才能对市场的走向进行准确的判断,从而及时的对企业的营销策略进行科学的调整。企业需要树立多元合作的理念,加强同大市场、大企业的开拓,煤炭企业应当合理的培育战略合作伙伴,在营销上建立合体,降低销售成本提高利润。 (二)强化意识谋求发展 煤炭行业目前面临着许多困难,因此煤炭行业应当加强以下几种意识,加强对风险的抵抗能力,第一,加强忧患意识,不能抱有侥幸心理,就目前的市场情况来看煤炭行业所要面临的困难还会持续一段时间,煤炭企业不能抱有困难会在短时间过去的侥幸心理。要认清危机的艰巨性和长期性,使企业中的所有职工认识到危机就在眼前,不主动求变面临的只有死路一条,只有努力拼搏才能取得发展。第二,大局意识,目前煤炭企业所面临的苦难是多种原因共同造成的,煤炭企业的改革也是一项综合工作,在改革过程中,企业的利益、职工的利益都有可能受到影响。作为煤炭企业中高层必须要坚守“一条心”,主动迎合大局上的改变,思考问题应当从企业的发展出发。第三,加强责任意识,在危机出现时没有旁观者,企业中的员工应当主动的参与面临危机之中,从小事做起,从自己做起,为企业的改革贡献自身的力量。第四,加强执行意识,许多企业都存在制度得不到落实的情况,在改革过程中,煤炭企业必须要做到不观望、不等待,敢于担当,将制度进行落实。 (三)注重工作重点提升经济效益 在煤炭市场低迷的情况下应当强化营销、内部管理、成本管理等环节,通过完善各个环节操作提高企业的经济效益。一是应当对各种经费支出进行合理控制,资金需要用到该用的位置上,在确保安全生产、职工工资的前提下坚决杜绝铺张浪费,不搞面子工程。二是应当对成本进行合理控制,对资金的使用应当进行合理预算,尽量提升资金的使用率,减少资金的占用率,加快对资金的回笼,避免因资金周转不开而影响企业的正常运作。三是应当尽可能的提高产品的质量,提高煤炭产品的附加值,在洗煤过程中要对质量进行严格的控制,尽量满足客户的需求,以优质的产品和服务对市场进行开拓。 三、结束语 虽然现阶段我国煤炭行业在发展上面临的困难重重,但并不是不可战胜的。在发展过程中只要所有的工作人员齐心协力,认清在发展过程中存在的问题,并认真执行制定的措施,势必会渡过眼前的难。 作者:徐静 单位:山西西山晋兴能源有限责任公司 煤炭经济论文:跨越式发展煤炭经济论文 一、当前我国煤炭经济形势及面临的一些问题 经过调查,研究总结出了我国当前煤炭经济形势以及面临的一些问题,本文主要剖析了当前我国煤炭改革发展的主要成果和煤炭行业在发展过程中遇到的矛盾和困难。 (一)当前我国煤炭经济的运行形势 由于近年来国际政治经济形势愈来愈复杂,我国国内的经济也面临着巨大困难,煤炭需求和价格下降、煤炭市场供大于求,这些都使得我国煤炭经济运行困难压力极大。我国的煤炭经济运行形势主要体现在:煤炭需求增幅回落,煤炭产业的发展受到限制;煤炭产销量增长,增幅下降;煤炭转运量小幅增加,增幅回落趋势明显;煤炭进口量迅速增长,然而出口量持续减少;全社会煤炭库存急剧增加,居于历史高位;市场煤价快速下滑,重点合同电煤价格接近于市场煤价格;企业成本上升,应收账款增加。 (二)煤炭行业改革发展主要成果 煤炭交易模式不断创新,市场化改革深入推进;结构调整步伐加快,以煤为基础的多元产业格局逐渐形成;行业自主创新能力提高,科技支撑作用明显增强;煤炭净进口快速增加,企业“走出去”取得明显进展;科学发展理念逐步树立,和谐矿区建设取得新进展;国家监管体制机制不断完善,煤矿安全生产形势稳定好转。 (三)当前影响煤炭行业发展的具体矛盾和问题 当前我国煤炭行业在发展的过程中出现的困难逐渐增多,我国煤炭需求减少、煤炭价格大幅度下降、全社会煤炭库存急剧增加等等,这些都严重地影响了煤炭行业的可持续、健康的发展。具体问题可以分为以下几个方面: (1)市场出现供大于求的局面凸显。该局面主要体现在:煤炭需求增幅回落;产能建设超前凸显;进口煤炭大幅增加;煤炭库存快速增加等方面。 (2)在稳定增长形势下,煤炭行业发展外部环境仍需改善。煤炭企业税费负担沉重,这一方面制约了煤炭企业的健康发展,另外,政府行政性收费条款不断增多;地方对企业过多干预造成企业发展空间受限的问题等等。 (3)行业发展出现不平衡现象。目前一些大型企业较老企业发展迅速,老企业由于资源不足等问题,相对新企业和新矿区,在矿区和企业转型发展的道路上更为困难;企业效益也出现分布不均的现象,行业利润大多集中于一些大型企业;一些煤炭企业办社会负担沉重,仍然承担了许多社会职能;许多企业面临众多挑战,主要是企业未能正确认识到当前形势困难,没有万全的准备对策,另外,不同区域的企业之间竞争加剧。这些问题都致使煤炭企业的发展受到严重阻碍。 二、实现我国煤炭经济跨越式发展的具体措施 (一)加快技术创新,利用高新技术对传统产业进行改造 由于目前对煤炭资源肆意开采,导致我国不少地区的煤炭资源面临枯竭,因此加快开采技术创新是当前迫切需要的。在经济快速发展的新形势下,我国可以通过不断改进煤矿开采技术和利用技术,进而实现数字信息化和自动化生产。通过使用“优化巷道布置,减少矸石排放”的开采技术,完善现有开采技术和开采处置,以实现开采效益最大化为目标。不仅能大幅度提高生产效率,简化生产系统,有利于高产高效集中化开采,还可以减少污染。除此之外,技术装备水平的提升也可以提高资源回收率,其他技术的使用仍需我们深入去研究。 (二)对煤炭企业进行重组,提高煤炭企业的总体竞争力 在新经济形势下,要想实现我国煤炭经济的跨越式发展,首先需要的就是提高煤炭企业在我国所有企业中的竞争能力,因此,对我国煤炭企业进行重组,整合我国企业资源是一项十分有效的措施。另外,对企业进行重组可以使煤炭产品的市场更细化,通过企业的资源重组还可以有效地遏制乱挖乱采现象,更加规范我国煤炭企业的管理,并且提高煤炭企业的总体竞争力也可以充分体现我国煤炭企业在市场中的价值。 (三)坚持安全生产是实现我国煤炭经济跨越式发展的重要举措 本身煤炭行业就存在一定的危险性,再加上企业不合理开采煤矿,就使得煤炭企业的安全保障设施更为重要。但是有些煤炭企业的领导由于过度重视经济效益,忽视了对设备的安全检测和对员工的安全教育。由于缺乏一定的安全措施,这将带给煤炭企业相应的安全隐患,也让煤炭产业的发展受到一定阻碍。我们应当明确的是,确保生产人员的生命安全是实现我国煤炭经济跨越式发展的基础。因此,坚持安全生产是实现我国煤炭经济跨越式发展的重要举措,只有保障了生产人员的生命安全,才能使煤炭经济发展道路更为宽广,并使煤炭经济跨越式发展的成效更为显著。所以,当前煤炭企业应该十分重视安全问题,在发展煤炭经济的同时采取必要的安全措施来保证生产的安全性。只有这样,才能不断促进我国煤炭企业更好更快的发展。 三、新形势下我国煤炭经济实现跨越式发展的具体案例 新经济形势下我国煤炭经济实现跨越式发展也是一个重大的决策。煤炭资源是我国实现持续发展的重要能源保障,煤炭资源在我国所有能源供给中占有十分重要的地位。例如:内蒙古平庄一家能源股份有限公司在领会十八大报告精神之后,为了打造出新型矿井,开始不断加强改造环节和装备完善工作,增强其安全技术设施,并大力推进安全信息化建设。该公司的做法是非常值得其他大小型企业学习的。该公司除了加快调整产业的产品结构,还充分利用了在技术人才管理方面的优势等等,开展了岩巷“三小”施工技术、树脂药卷快速锚固锚索技术、锚网支护分步旋转综采新技术、急倾斜煤层走向长臂综采关键技术、下组煤开采、防治水、防灭火、沿空留巷等技术的研究与应用等等,这些技术的开展都为新型矿井的建设打好了坚实的基础。该公司的许多项目都不低于世界先进水平,其也由中型矿井逐渐发展成为大型矿井。该公司还实现了产业发展与资本经营相结合,主要选择更能满足客户需求多样性的生产目标,这样也提高了该公司的经济效益。根据该公司的这些技术的实施,我们可以得出一些观点:在新经济形势下,我国煤炭经济可以实现跨越式发展,这样把资源整合和资源拓展结合起来、坚持走可持续发展道路、加强对外技术交流与合作、创新与国外投资合作的方式、进一步强化“两种资源、两个市场”理念,始终坚持实施“走出去”战略。 四、结语 在新形势下,不仅煤炭企业,其他任何企业都需要不断寻求更好的发展策略。我国煤炭经济的发展也需要在不断探索中前进,通过不断加快技术的革新,利用高新技术改造传统产业等方式,来推动我国煤炭经济的跨越式发展。 作者:焦健 单位:晋城市煤炭工业局 煤炭经济论文:煤炭行业循环经济论文 1煤炭行业循环经济发展模式 1.1煤炭产业的生产循环经济模式 循环经济发展模式是以生态阈值和资源储量为基础,涵盖发展观念、发展理论、实施主体、政策信息、信息技术、市场机制的动态发展系统。这一发展模式中的各要素独立存在而又相互依存、协同作用,其整体功能的最大化离不开各要素的共同推动。循环经济发展模式的理论基础是清洁生产理论、生态工业园理论、产业生态学理论、循环经济理论、可持续发展理论。煤炭产业的生产循环经济模式要求煤炭企业不但要在企业内部开展清洁生产,还要将之推广到企业的各个部门。其主要表现为:将清洁生产的理念融入到生产战略、生产目标、生产技术和生产制度中去,坚守开展循环经济发展模式的规划,无论是在老矿区改造还是在新矿区开发中,都要以循环经济为优秀。改进煤炭开采技术,改革矿井开拓布置和采煤工艺。其次,在煤炭资源开发中,尽可能采用先进技术装备和工艺,对煤炭资源、水资源、土地资源和伴生矿资源进行综合开发。依据技术支持,对与煤炭伴生出现的矿产品、煤层气、矿井水等多种资源及废弃物进行统筹规划、综合开采。发展煤炭洗选加工转化技术,提高煤炭产品质量和层次,减少污染和浪费。最后,在煤炭资源种类、品质分类生产中依照粗加工、深加工和精加工的工序,将煤炭加工成高附加值产品,将煤炭加工过程中产生的废弃物,如煤矸石、瓦斯、矿井水、煤泥等进行综合利用,促进经济效益、社会效益的共同发展进步,实现煤炭生产、煤矿经营与矿区环境的协调发展。对于政府来说,政府应制定相应的政策,对煤炭行业的循环生产活动进行积极引导和适当推进,因此,政府在工作上应注意以下几点问题:鼓励、督促企业积极进行生态复垦、废弃物处理以及清洁生产、洁净煤等技术开发、应用和改进。改造和建设选煤厂,发展煤炭一条龙服务体系,鼓励煤炭行业探索煤炭开发和利用新途径;结合煤炭企业环境质量和企业管理工作,建立健全企业监督和监控体系,促使煤炭企业从源头上狠抓循环经济增长,为煤炭企业的全方位发展提供积极的政策引导。 1.2煤炭能源化工基地的循环经济发展模式 煤炭能源化工相互依存的循环经济产业基地园区,是煤炭行业循环经济的又一存在方式。它可以聚集众多煤炭产业活动相关园区,实现煤炭产业生产群体的共同发展,并为产业和企业提供了争取一定优惠政策的可能。在划定的区域内,利用科学规划、政策优惠、管理策略,形成适宜煤炭企业成长的经济大棚,吸引外来企业进行项目、资金、人才、技术投资,进而实现相对集中的企业群体在地理空间上的集中发展。从实践经历来看,汇聚了各种煤炭生产和加工企业如石化企业、冶炼企业的大型流程型煤炭工业园区有着较强的生命力和发展潜力,其内部的资本流通也更加便利,企业生产、销售、产品运输和储存的风险都大大降低。目前,我国政府煤炭能源化工基地建设手法是:在煤炭行业发展和循环经济产业基地园建设中,重点加大煤电基地园和煤炭焦炭化工基地建设。因为这两个煤炭和发电是我国能源领域两个联系最为密切的行业,结合煤炭资源来发电,可以降低电力行业的生产成本,提高企业经济效益。此外,煤电行业生产中出现的工业废料,如煤渣、煤矸石等可以在两个行业内实现转换和循环利用。在工业领域中,焦炭是污染排放量最严重的行业之一,而在煤焦化工基地内,煤炭生产和运输过程中产生的废弃物大大减少,多种中间产品在其他行业的重复利用还可以为企业创造更多的额外收入。总之,在一个融合了制造企业和服务企业的工业基地中,在彼此合作与社区合作的基础上,企业生产所需要的水、材料、能源等要素的存在有了更加稳定的保障。有着合作和集体利益需求的产业共同体,为企业产物、废弃等物质的流动提供了便利,大大减少了生产、物质、能量的处理成本和责任,提高了产品的运作效率和质量,也使得产业共同体可以获得比单个企业更高的经济效益。 1.3矿区循环经济发展模式 矿区产业循环经济建设的重点是推进矿区产业结构转型和能源结构的调整。究其原因,我国矿区传统产业部门多以低技术、低规模、低效益、低循环的传统生态农业和高投入、高能耗、高污染、低效益的传统工业生产为主,矿区整体产业规模与现代产业规模还有很大的差距。矿区煤炭产业的多元化发展,需要煤炭行业与共生单位如电力共生单位、建材共生单位、煤炭深加工共生单位、伴生矿物综合利用共生单位搞好关系,实现煤炭生产企业与服务行业及相关单位的协调发展。这就需要煤炭生产企业更新生产观念,立足于科学规划和技术创新,加大体制改革,更好地构筑企业共生体和循环经济产业链,提高循环经济发展模式中企业的竞争能力,夯实循环经济网络的存在基础,推进矿区生产方式和生态转型。从宏观的角度来看,政府应在煤炭行业比较集中的区域,进行能源结构的正确调整,鼓励煤炭企业使用二次能源以及开发和使用可再生能源,合理配置节约型能源消费结构;发挥社会各市场各部门、群体的作用,建立和完善区域废弃物处理体系,督促煤矿企业对废弃煤渣进行集中收集,对煤炭运输过程中散落的煤炭进行回收利用,确保能源生产过程中产出的废弃物排放达标;完善与煤炭行业发展关系密切的经脉产业,衍生煤炭产业链,依托煤炭资源优势,引进外资,发展煤电、煤化、煤—焦、煤建产业,推动资源矿区发展接续产业和替代产业。促使煤炭行业不断提高经济效益,在市场经济的洪流中健康发展。 2煤炭企业推进循环经济发展模式的应用 2.1煤炭企业循环经济发展策略 (1)加强企业环境战略管理,提高安全生产意识。煤炭企业首先要将企业环境战略纳入企业发展战略的整体框架之中,结合企业经济发展目标,增强企业环境战略的柔性与韧性。因此,企业要在外部环境分析的基础上,对宏观经济运行规律有一个客观的认识,深刻认识区域经济和行业经济的发展趋势,充分了解煤炭产业及与之相关的产业的经济形势,增强企业管理的前瞻性、针对性和实战性。其次,加强对企业内部环境的分析和研究,对企业的实力、竞争能力、管理水平、运营能力客观认识和评价,有效发挥各类资源效能,从战略层面推动企业进行体制改革、管理变革,增强企业的应变能力和创新能力。在企业管理中,普及安全生产的理念,为煤炭企业正常生产运营提供基础保障。对于煤炭企业来说,所谓安全生产不仅包括坚持以人为本,关注员工身心健康,做好安全生产的基础工作,加强安全培训,提高员工的安全意识和防护水平。还包括从制度、资金、技术上为安全生产提供保证,完善完全生产系统,通过生产工艺提高、生产布局优化、设备更新提高企业的自然灾害预测、预警和抵抗机制。更要通过应急知识讲座、安全教育、安全矿井、安全质量标准化活动促进煤炭企业的现代化、标准化和机械化。 (2)引用先进科技,增强企业竞争力。目前煤炭生产和洗选加工所生产的伴生资源,若没有高端技术支持,很难实现有效利用。因此,煤炭企业应坚持企业自主创新的发展理念,大力完善创新体系,强化创新机制,提高煤炭生产优秀技术和重大项目的研发应用力度;引进先进科学技术如中低浓度瓦斯发电技术、煤焦油处理技术等,引进先进工艺和先进设备,如一次码烧矸石砖生产线、粗萃精制工艺设备、大功率煤矸石发电机组等,提高企业优秀竞争力;建立技术研发和推广机构,加大企业与科研院所、设备厂家、兄弟企业的联合创新机制,集中多方力量开展新技术研发;强化科技创新体系,以开放式、跨地区、跨学科、跨行业技术创新为目标,加速项目孵化和人才培养;加大科技项目的资金投入,完善科技创新投入保障机制,设立企业科技发展基金,加强抢占性、关键性和普遍性问题的技术攻关,大力解决煤炭企业最为关心的安全生产管理实际问题;围绕企业发展战略,加大后续项目的储备研发,推动煤炭企业自动化、信息化、现代化建设能力的不断提高。 (3)加大企业文化和人力资源建设。企业文化是企业循环经济发展的优秀,煤炭行业的企业文化建设必须结合国际、国内和企业可持续发展目标,认识环境建设的重要性,统筹规划、合理设计,为生态环境建设和煤炭企业形象塑造增添无数活力。对于企业来说,企业文化建设离不开企业薪资福利与社会保障水平的提高,还包括完善的基础设施建设和稳定的文化队伍建设。良好的企业文化必须能树立企业诚信,能吸引人才,能凝聚人心,必须以绿色、人文、和谐煤炭企业建设为指引,可以有效推进循环经济模式的发展和应用。此外,企业文化建设还具有减少企业人力资源管理风险的作用,煤炭企业一旦出现了人员管理不善问题,不仅会导致煤炭开发和生产的低能、高浪费、高污染,还有可能导致优秀员工的流失,进而给企业带来更加严重的损失。鉴于此,煤炭行业应从管理理念、管理制度、技术培养、文化建设、薪酬保障等方面入手,运用技能考核、公开招聘、岗前培训、工资考核等手段,加强人力资源管理和人力资源开发。 2.2煤炭企业循环经济发展步伐 (1)发展和推广洁净煤技术是我国能源安全和可持续发展的战略选择。煤炭生产企业应在成熟技术推广和应用的基础上,积极开发与引进大型先进技术,加快推动洁净煤技术产业化。这就需要煤炭行业加大选煤厂改造和建设力度,采用先进的洗选技术和设备改造现有选煤厂,优化产品结构,实现企业内部以清洁生产为优秀的小循环的建立,推行清洁生产,减少产品和服务中物料和能源的使用量,使污染物排放实现最小。以坚持清洁生产的山东鲁北化工集团为例,该企业将磷铵生产过程中排放出来的磷石膏用来制造硫酸并联产水泥,制造出来的硫酸又用于磷铵生产,这样一来,上游生产过程中产出的废弃物摇身成为下游产品的原料,下游产品产出后又为上游生产提供了原料,整个生产过程中等于没有废物排出,资源实现了高效循环利用。 (2)面向共生企业在区域层面上形成中循环。这要求企业结合工业生态学理论,通过企业间的物质集成、能量集成和信息集成,实现企业相关产业的工业代谢和共生关系,建设资金、技术、人才基础雄厚的工业园区。对于企业来说,其职责为:发展配煤服务体系,完善水煤制备和应用技术。企业应在政府支持下,在煤炭中转港口和集散中心建设配煤场,为用户提供价格合理、质量保证、安全环保的动力配煤,形成产、配、送、售后的一条龙体系;完善水煤浆制备和应用技术,研究水煤浆新型添加剂,提高燃烧器效率和水煤浆燃烧过程中的固硫、脱硫改造技术,满足市场水煤浆需求。降低燃油锅炉改造费用,建设大型机组改造示范工程,鼓励煤矿与相关产业合资建设水煤浆制备、配送公司,发展管道输送、燃烧发电一体化工程。 2.3做好细节问题的处理 (1)加快产业结构优化,做好产业链延伸。煤炭行业产业结构优化要综合区域、行业、所有制、政策优势、资源优势和管理优势等要素,通过资本纽带推动跨地区、跨行业、跨所有制经营,在产业延伸上抓住煤资源主体,坚持煤炭在产业结构优化中的优秀地位,积极发展煤电、煤运、煤化工、煤建材等相关产业,不断延伸产业链,提高煤资源的利用率和转化率,提高煤产品的附加值,发展使用二次能源和可再生能源,提升非煤产业实力,实现企业效益最大化。 (2)大力发展煤层气产业,推进煤炭液化和气化技术的开发应用。近几年来,地面开发和井下抽放并举的煤层次开发已经取得了显著的经济效益。煤炭企业应加强煤层气产业的开发、利用,在努力方向上朝煤层气产业发展适当倾斜,努力发展煤层气产业,使之成为新的经济增长点;引进国外先进煤炭气化技术,建设大型煤炭企划与煤化工示范项目,做好低下煤炭气化实验,拓展煤炭开发新路子。 (3)加强煤区环境综合治理。煤炭企业应以土地复垦为重点,协调各方力量,加大矿区生态示范基地建设,在生产过程中发展同步生态恢复建设机制。对煤井水、生活污水进行集中处理,提高煤炭生产过程中产出的水、石、气的复用率,实现煤炭生产过程中的达标排放。清洁煤炭储存和运输,建立封闭式贮煤仓,减少露天煤炭排放量,减少贮煤区的环境污染。在煤炭运输过程中,实现封闭运煤,减少煤炭运输对铁路沿线带来的环境污染。 作者:朱品文 单位:平顶山学院 四川大学 煤炭经济论文:煤电联营发展煤炭经济论文 一、蒙西至华中地区铁路煤运通道项目建成后,“两湖一江”等地将会新增4800万千瓦机组 该项目起于内蒙古浩勒报吉,经山西省运城市进入河南三门峡市等、湖南省岳阳市后止于江西省吉安市,全长约1860公里,计划于2014年1月开工,于2018年底正式开通运营。建设该项目的主要目的是为了实现“北煤南运”,以解决华中地区能源资源贫乏问题。在解决了火电厂“口粮”问题后,将会拉动华中地区的经济发展。据悉,与蒙西至华中地区铁路煤运通道项目相配套的华中地区重要电力规划《蒙西至华中铁路煤运通道相关火电项目布局研究》报告已上交国家能源局。该报告认为:煤运通道可支撑湖北省新建约1800万千瓦的燃煤机组,可支撑湖南省新建约1400万千瓦的燃煤机组,可支撑江西省新建约1300万千瓦的燃煤机组等。总之,蒙西至华中地区铁路煤运通道最大可支撑燃煤装机约4800万千瓦。如此巨大的装机量,对煤炭企业来说机会不可谓不大。经过调查发现“两湖一江”大型火电相对发达沿海省份还是较少的,小水电、小火电居多。尤其是水电受季节性影响明显,而一些火电面临着设备老化、环保排放压力越来越大的困境。同时,国家出台的《能源发展“十二五”规划》鼓励电力企业“上大压小”。蒙华铁路项目是由铁路总公司与十几家煤炭企业共同发起设立的。煤炭企业将在蒙华铁路的运营中有较大的发言权。这些煤炭企业可以将以上有利条件作为突破口寻找合作方,利用煤与电的双方优势,共同投资建经济环保的大机组。 二、国家鼓励推进西部大型煤电基地建设,鼓励煤电一体化开发,通过特高压线路实施西电东送、北电南送战略 近年来,我国东中部地区作为能源和电力消费的集中区域,因大气污染问题,已被要求严格控制除热电联产外的煤电项目。另一方面,国家能源局则要求稳步推进大型煤电基地建设,在中西部煤炭资源富集地区,鼓励煤电一体化开发,建设若干大型坑口电站,通特高压线路向东中部煤炭资源相对匮乏地区送电。意味着东中部未来的电力需求将通过西部大能源基地满足。煤炭企业应在西部按照“煤跟电走、电跟网走”的思路以电带煤求突破。 三、国家大力提倡发展热电冷联供项目 梳理2013年前前后后国家出台的一系列政策,有《能源发展“十二五”规划》、《大气污染防治行动计划》、《重点区域大气污染防治“十二五”规划》、《节能减排“十二五”规划》等,都对积极发展热电联产、全面整治环境,提出了明确要求。透视这一态势,可以判断,热电联产行业将迎来新一轮发展良机。“十二五”时期,全国新增煤电机组3亿千瓦,其中热电联产7000万千瓦。同时,要求到2015年,工业园区基本实现集中供热。煤炭企业应充分利用国家政策文件对热电联产的支持,以及国家发论在煤炭经济下行情况下煤电联营的发展董光军(淮南矿业集团财务部投资科淮南232001)摘要:在煤炭经济下行的情况下,仍然存在着煤电联营的五个历史机遇:一是蒙华铁路对沿线电力的带动作用;二是国家通过特高压线路实施西电东送的战略;三是实施热电冷联项目;四是旧机组的改造升级需求大量资金;五是电力体制改革。煤炭企业应抓住一切机遇发展煤电联营,实现风险对冲,利益共享。关键词:煤电联营;发展中图分类号:F427改委将“企业投资燃煤背压项目核准”下放省级投资主管部门这一重大利好,在化工、造纸、印染、制革、制药等产业聚集区或工业集中区与合作方建设背压式机组,集中供热或者提供热电冷三联供。事实上,背压机组是热电联产的主力机型,是以热负荷来调整发电负荷的发电机组,能真正实现“以热定电”。 四、旧火电机组升级改造急需资金 目前,我国30万千瓦左右的旧机组旧电厂数量庞大,60万以上机组仍是占总量较少。国家对排放要求越来越严格,旧机组、旧电厂面临着升级改造问题。在今年6月13日中央财经领导小组第六次会议上,就要求对达不到节能减排标准的现役机组限期实施改造升级;从今年7月1日起,我国2012年之前建成的火电厂开始执行号称“史上最严”的新版大气污染物排放标准。对于燃煤电厂来说,这无疑是个考验。在目前火电企业全面扭亏为盈的大环境下有些老火电厂仍然亏损,净现金流仍然为负数。笔者通过调查发现这些老厂亏损的主要由以下几个原因造成的:1、人员多包袱重:人工成本相对于其他新建电厂来说居高不下,人均机组容量不到0.3兆瓦。2、小机组劣势明显:随着60万千瓦及以上高参数、大容量、高效率机组比例逐步上升和节能调度的深入实施,30万千瓦机组的电力市场份额越来越小。主要是燃料成本比新机组高。3、生产经营管理水平有待提高。由于上述的原因,许多老厂在升级改造时就面临着资金短缺的困境,真是“巧妇难为无米之炊”。这对于那些资金雄厚的煤炭企业来说是难得的参股甚至是控股的机会。 五、电力体制改革 中国电力行业是行政化高、垄断性强、市场化低的体制。下一步电力体制改革趋势是打破垄断,扩大市场化进程,可能着重在以下方面:1.对现有体制实行输配分开、竞价上网机制和用户直购电;2.放宽投资限制,外资和其他经济体都可以投资;三是允许建立局域电网和自备网,实行用户直供和自发自用,多余上网。电力体制改革对煤炭企业是双重利好,1.能降低煤炭生产成本。如果能够实现直供电或形成企业自备网,将能有效的降低开采成本;2.放宽火电行业投资限制,就能够增加合作办电的渠道。虽然困难重重,但煤炭企业必须抓住一切可以发展煤电联营的机会,以期度过眼前的困难,壮大企业、做强企业。国家和地方政府应在项目审批、上网电量和财税补贴、优惠等方面出台政策,鼓励煤电联营,形成良好的支持煤电联营的政策导向。未来我国煤电还要大规模发展,仅煤炭利用结构改善就需要新建两三亿千瓦的火电。初步判断,为适应电力需求增长,在到二十一世纪中页之前我国还是要发展煤电,之后就主要是发展清洁能源发电了。煤炭企业要发挥“一万年太久,只争朝夕”的精神,以破釜沉舟的勇气,创新思路与方法,抓住这难得的历史机遇,整合内部资源,集中力量发展煤电联营。 作者:董光军 单位:淮南矿业集团财务部投资科
网络管理技术论文:计算机网络管理技术论文 摘要:随看计算机网络规模的扩大和复杂性的增加,网络管理在计算机网络系统中的地位越来越重要。本文在简单介绍计算机网络管理协议的基础上,介绍了目前常见的两种网络管理模式。 关键字:计算机网络管理WEB 一、网络管理技术概述 1.网络管理技术的现状 网络管理这一学科领域自20世纪80年代起逐渐受到重视,许多国际标准化组织、论坛和科研机构都先后开发了各类标准、协议来指导网络管理与设计,但各种网络系统在结构上存在着或大或小的差异,至今还没有一个大家都能接受的标准。当前,网络管理技术主要有以下三种:诞生于Internte家族的SNMP是专门用于对Internet进行管理的,虽然它有简单适用等特点,已成为当前网络界的实际标准,但由于Internet本身发展的不规范性,使SNMP有先天性的不足,难以用于复杂的网络管理,只适用于TCP/IP网络,在安全方面也有欠缺。已有SNMPv1和SNMPv2两种版本,其中SNMPv2主要在安全方面有所补充。随着新的网络技术及系统的研究与出现,电信网、有线网、宽带网等的融合,使原来的SNMP已不能满足新的网络技术的要求;CMIP可对一个完整的网络管理方案提供全面支持,在技术和标准上比较成熟.最大的优势在于,协议中的变量并不仅仅是与终端相关的一些信息,而且可以被用于完成某些任务,但正由于它是针对SNMP的不足而设计的,因此过于复杂,实施费用过高,还不能被广泛接受;分布对象网络管理技术是将CORBA技术应用于网络管理而产生的,主要采用了分布对象技术将所有的管理应用和被管元素都看作分布对象,这些分布对象之间的交互就构成了网络管理.此方法最大的特点是屏蔽了编程语言、网络协议和操作系统的差异,提供了多种透明性,因此适应面广,开发容易,应用前景广阔.SNMP和CMIP这两种协议由于各自有其拥护者,因而在很长一段时期内不会出现相互替代的情况,而如果由完全基于CORBA的系统来取代,所需要的时间、资金以及人力资源等都过于庞大,也是不能接受的.所以,CORBA,SNMP,CMIP相结合成为基于CORBA的网络管理系统是当前研究的主要方向。 2.网络管理协议 网络管理协议一般为应用层级协议,它定义了网络管理信息的类别及其相应的确切格式,并且提供了网络管理站和网络管理节点间进行通讯的标准或规则。 网络管理系统通常由管理者(Manager)和(Agent)组成,管理者从各那儿采集管理信息,进行加工处理,从而提供相应的网络管理功能,达到对管理之目的。即管理者与之间孺要利用网络实现管理信息交换,以完成各种管理功能,交换管理信息必须遵循统一的通信规约,我们称这个通信规约为网络管理协议。 目前有两大网管协议,一个是由IETF提出来的简单网络管理协议SNMP,它是基于TCP/IP和Internet的。因为TCP/IP协议是当今网络互连的工业标准,得到了众多厂商的支持,因此SNMP是一个既成事实的网络管理标准协议。SNMP的特点主要是采用轮询监控,管理者按一定时间间隔向者请求管理信息,根据管理信息判断是否有异常事件发生。轮询监控的主要优点是对的要求不高;缺点是在广域网的情形下,轮询不仅带来较大的通信开销,而且轮询所获得的结果无法反映最新的状态。 另一个是ISO定义的公共管理信息协议CMIP。CMIP是以OSI的七层协议栈作为基础,它可以对开放系统互连环境下的所有网络资源进行监测和控制,被认为是未来网络管理的标准协议。CMIP的特点是采用委托监控,当对网络进行监控时,管理者只需向发出一个监控请求,会自动监视指定的管理对象,并且只是在异常事件(如设备、线路故障)发生时才向管理者发出告警,而且给出一段较完整的故障报告,包括故障现象、故障原因。委托监控的主要优点是网络管理通信的开销小、反应及时,缺点是对的软硬件资源要求高,要求被管站上开发许多相应的程序,因此短期内尚不能得到广泛的支持。 3.网络管理系统的组成778论文在线 网络管理的需求决定网管系统的组成和规模,任何网管系统无论其规模大小如何,基本上都是由支持网管协议的网管软件平台、网管支撑软件、网管工作平台和支撑网管协议的网络设备组成。 网管软件平台提供网络系统的配置、故障、性能以及网络用户分布方面的基本管理。目前决大多数网管软件平台都是在UNIX和DOS/WINDOWS平台上实现的。目前公认的三大网管软件平台是:HPView、IBMNetview和SUNNetmanager。虽然它们的产品形态有不同的操作系统的版本,但都遵循SNMP协议和提供类似的网管功能。 不过,尽管上述网管软件平台具有类似的网管功能,但是它们在网管支撑软件的支持、系统的可靠性、用户界面、操作功能、管理方式和应用程序接口,以及数据库的支持等方面都存在差别。可能在其它操作系统之上实现的Netview、Openview、Netmanager网管软件平台版本仅是标准Netview、Openview、Netmanager的子集。例如,在MSWindows操作系统上实现的Netview网管软件平台版本NetviewforWindows便仅仅只是Netview的子集。 网管支撑软件是运行于网管软件平台之上,支持面向特定网络功能、网络设备和操作系统管理的支撑软件系统。 网络设备生产厂商往往为其生产的网络设备开发专门的网络管理软件。这类软件建立在网络管理平台之上,针对特定的网络管理设备,通过应用程序接口与平台交互,并利用平台提供的数据库和资源,实现对网络设备的管理,比如CiscoWorks就是这种类型的网络管理软件,它可建立在HPOpenView和IBMNetview等管理平台之上,管理广域互联网络中的Cisco路由器及其它设备。通过它,可以实现对Cisco的各种网络互联设备(如路由器、交换机等)进行复杂网络管理。 4.网络管理的体系结构 网络管理系统的体系结构(简称网络拓扑)是决定网络管理性能的重要因素之一。通常可以分为集中式和非集中式两类体系结构。 目前,集中式网管体系结构通常采用以平台为中心的工作模式,该工作模式把单一的管理者分成两部分:管理平台和管理应用。管理平台主要关心收集的信息并进行简单的计算,而管理应用则利用管理平台提供的信息进行决策和执行更高级的功能。 非集中方式的网络管理体系结构包括层次方式和分布式。层次方式采用管理者的管理者MOM(Managerofmanager)的概念,以域为单位,每个域有一个管理者,它们之间的通讯通过上层的MOM,而不直接通讯。层次方式相对来说具有一定的伸缩性:通过增加一级MOM,层次可进一步加深。分布式是端对端(peertopeer)的体系结构,整个系统有多个管理方,几个对等的管理者同时运行于网络中,每个管理者负责管理系统中一个特定部分“域”,管理者之间可以相互通讯或通过高级管理者进行协调。 对于选择集中式还是非集中式,这要根据实际场合的需要来决定。而介于两者之间的部分分布式网管体系结构,则是近期发展起来的兼顾两者优点的一种新型网管体系结构。 二、几种常见的网络管理技术 1.基于WEB的网络管理模式 随着Internet技术的广泛应用,Intranet也正在悄然取代原有的企业内部局域网,由于异种平台的存在及网络管理方法和模型的多样性,使得网络管理软件开发和维护的费用很高,培训管理人员的时间很长,因此人们 迫切需要寻求高效、方便的网络管理模式来适应网络高速发展的新形势。随着Intranet和WEB及其开发工具的迅速发展,基于WEB的网络管理技术也因此应运而生。基于WEB的网管解决方案主要有以下几方面的优点:(1)地理上和系统间的可移动性:系统管理员可以在Intranet上的任何站点或Internet的远程站点上利用WEB浏览器透明存取网络管理信息;(2)统一的WEB浏览器界面方便了用户的使用和学习,从而可节省培训费用和管理开销;(3)管理应用程序间的平滑链接:由于管理应用程序独立于平台,可以通过标准的HTTP协议将多个基于WEB的管理应用程序集成在一起,实现管理应用程序间的透明移动和访问;(4)利用JAVA技术能够迅速对软件进行升级。为了规范和促进基于WEB的网管系统开发,目前已相继公布了两个主要推荐标准:WEBM和JMAPI。两个推荐标准各有其特色,并基于不同的原理提出。 WEBM方案仍然支持现存的管理标准和协议,它通过WEB技术对不同管理平台所提供的分布式管理服务进行集成,并且不会影响现有的网络基础结构。 JMAPI是一种轻型的管理基础结构,采用JMAPI来开发集成管理工具存在以下优点:平台无关、高度集成化、消除程序版本分发问题、安全性和协议无关性。 2.分布对象网络管理技术 目前广泛采用的网络管理系统模式是一种基于Client/Server技术的集中式平台模式。由于组织结构简单,自应用以来,已经得到广泛推广,但同时也存在着许多缺陷:一个或几个站点负责收集分析所有网络节点信息,并进行相应管理,造成中心网络管理站点负载过重;所有信息送往中心站点处理,造成此处通信瓶颈;每个站点上的程序是预先定义的,具有固定功能,不利于扩展。随着网络技术和网络规模尤其是因特网的发展,集中式在可扩展性、可靠性、有效性、灵活性等方面有很大的局限,已不能适应发展的需要. 2.1CORBA技术 CORBA技术是对象管理组织OMG推出的工业标准,主要思想是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的主要目标是解决面向对象的异构应用之间的互操作问题,并提供分布式计算所需要的一些其它服务。OMG是CORBA平台的优秀,它用于屏蔽与底层平台有关的细节,使开发者可以集中精力去解决与应用相关的问题,而不必自己去创建分布式计算基础平台。CORBA将建立在ORB之上的所有分布式应用看作分布计算对象,每个计算对象向外提供接口,任何别的对象都可以通过这个接口调用该对象提供的服务。CORBA同时提供一些公共服务设施,例如名字服务、事务服务等,借助于这些服务,CORBA可以提供位置透明性、移动透明性等分布透明性。 2.2CORBA的一般结构 基于CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造。其中,服务方是指针对网络元素和数据库组成的被管对象进行的一些基本网络服务,例如配置管理、性能管理等.客户方则是面向用户的一些界面,或者提供给用户进一步开发的管理接口等。其中,从网络元素中获取的网络管理信息通常需要经过CORBA/SNMP网关或CORBA/CMIP网关进行转换,这一部分在有的网络管理系统中被抽象成CORBA的概念.从以上分析可以看出,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。不仅如此,由于CORBA是一种分布对象技术,基于CORBA的网络管理系统能够克服传统网络管理技术的不足,在网络管理的分布性、可靠性和易开发性方面达到一个新的高度。 三、结语 目前,计算机网络的应用正处于一个爆炸性增长的时期,并且网络规模迅速扩大,网络的复杂程度也日益加剧。为适应网络大发展的这一时代需要,在构建计算机网络时必须高度重视网络管理的重要性,重点从网管技术和网管策略设计两个大的方面全面规划和设计好网络管理的方方面面,以保障网络系统高效、安全地运行。值得注意的是,基于WEB的网管解决方案将是今后一段时期内网管发展的重要方向,相信通过统一的浏览器界面实现全面网络管理的美好愿望将会得到实现。 网络管理技术论文:网络管理技术概述分析论文 一、网络管理技术概述 网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。 通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。 在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。 SNMP的管理结构如图1所示。它的优秀思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。 针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为: ·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高; ·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高; ·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。 ·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。 ·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。 ·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。 CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。 CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素: ·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件: ·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据; ·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换; ·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。 CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。 CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。 CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。 二、电信管理网TMN 电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。 国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。 电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。 ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。 功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。 信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。 物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。 仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示: TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。 三、TMN开发平台和开发工具 1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性 TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。 2.DSET的TMN开发工具的基本组成 DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。 分布式系统生成器DSG DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。 DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。 Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。 管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。 其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。 工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。 第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。 第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。 第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。 四、TMN开发的关键技术 电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。 工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。 Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。 为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。 例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。 五、TMN管理者和的开发 下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。 1.管理者的开发 基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSIAPI来发送CMIP请求到。CMISAPI为管理者提供公共管理信息服务支持。 大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。 上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为服务器。 在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(managementapplication)和管理者网关(managergateway)。如图8所示。 管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMISAPI发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。 但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(ReferencePoint),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。 在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMISAPI来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。 2.的开发 的结构如图9所示。 为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。 的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是: 第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。 第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。 第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。 第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。 第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。 第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。 第七步:agent用户函数的编写,如agentworker初始化函数、子函数等的编写。 第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。 MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。 MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。 MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类; 第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。 第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(EventForwardingDiscriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。 除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。 如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。 者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。 由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端: ·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。 ·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具体位置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。 ·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gatewayworker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。 六、总结与展望 Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。 除了Q3接口外,TMN的接口还包括X,F,Qx接口。它们的Q3接口相同也包括通信模型和信息模型两个部分。各标准化组织几乎没有针对这些接口的规范。F接口和具体的一个TMN系统的实施密切相关,没有必要对其的通信模型和信息模型进行规范化。Qx是不完善的Q3接口,它是非标准的厂家专用的Q接口,虽然在管理系统的实施中,很多产品采用Qx接口作为Q3接口的过渡,但是随着标准化进程的推进,Qx接口将逐步被抛弃。电信工业的变化日新月异,宽带网络使得分布系统互连成为可能,使得不同的电信服务公司和运营公司相互竞争、相互合作来向用户提供服务。在这种环境下,整个电信网络管理将涉及到不同的组织以及它们的管理系统。基于TMN的多域管理(TMN-BasedMulti-DomainManagement)将成为未来电信网管的重要研究方向。X接口位于两个TMN系统之间,对它研究是基于TMN的多域管理系统的重点。 TMN有技术上的先进、强调公认的标准和接口等优点。但它也有目标太大、抽象化要求太高、信息模型的标准化进程太慢、OSI满协议栈的效率不高等问题。TMN自身需要进一步发展。在网络管理技术方面,除了TMN一种体系结构以外,还有ITU ISO的开放分布处理(ODP),OSF的分布处理和管理环境(DCE/DME),NMF的OMNIPoint,OMG的公共对象请求体系结构(CORBA)以及TINA-C的电信信息网络体系结构(TINA)。目前,CORBA技术越来越被电信、网络部门接受和采用。CORBA体系结构是对象管理组织OMG为解决分布式处理环境中,硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。CORBA适用于业务层和事务层的管理应用。对于下几层(网元层、网元管理层和网络管理层)而言,还没有比TMN更好的体系结构。TINA体系结构是基于分布式计算,面向对象以及电信和计算机业界的其它和标准,如ODP,IN,TMN和CORBA;它将电信业务和管理业务综合到同一种体系结构中,是电信业务与电信网络技术无关,从而使电信业务的开放与管理不受多厂商设备的影响。虽然TINA处于发展中,还不很成熟,但它是未来电信体系结构的最终方向。 网络管理技术论文:我国计算机安全技术网络管理论文 1网络安全问题出现的原因 1.1外界因素 外界因素指不是因计算机网络的自身问题出现网络破坏,它是指人为的恶意破坏。如黑客盗取信息、木马病毒的入侵等,这两类是引发网络安全问题最常见的因素。计算机不断更新与发展使得计算机安全防范的技术已经远远的落后于网络发展的步伐。因而,在计算机内潜伏着大量隐蔽性较好的病毒,这些病毒随时都能够对计算机网络造成威胁,严重的甚至会使得整个网络系统崩溃。网络病毒是主要是通过各种浏览途径进行传播,如,浏览安全未知的网页和打开陌生人的邮件,或是在计算机上安装软件时对安装软件的安全性没有考虑。这些外界原因都在一定的程度上造成了网络安全问题的出现。 1.2网络系统 对计算机的网络系统来说,作为开放的系统本身就存在很多漏洞,如何整个网络系统缺乏有效的管理,使得任何人都有可能进入到网页,这会导致企业或是个人的隐私信息泄漏,给不法分子以可乘之机,并且软件的设计人员按照一定的定向思维的逻辑对计算机进行编程的活动,不可避免的会造成一定的缺陷。甚至还有部分软件设计后门,便于编程人员操作,这些都会导致网络安全出现一定的隐患。 1.3网络管理人员 管理者在使用IP地址不采取一定的措施进行有效的管理,它往往会造成网络的堵塞。另外有部分管理者不重视访问的设计权限,有的部门用户缺乏网络安全意识,在使用计算机的时候,不注重对防范措施的防护,而且浏览任意网页,对自己的保密文件也不重视保密措施,并且计算机在运行中出现了漏洞与安全问题不能得到及时的处理,从而产生各种网络问题的出现。 2计算机的网络管理 2.1计算机网络的故障管理 职业中专使用计算机的网络技术过程中,都需要一个稳定的计算机网络。当某个网络的零部件出现问题时,需要管理管理系统能够迅速的查处故障源将故障迅速的排除。一般来讲,故障管理主要包括三个方面,分别为检测故障、隔离故障和纠正故障三个方面。三种故障属于三个类型的故障,故障检测主要是对网络零部件的检测为依据,而对于严重的故障来说,需要进行报警,及时向网络管理操作员发送通知。网络管理的应用应该以故障信息为依据,来实施处理,如遇到较为复杂的网络故障时,网络管理系统应该通过一系列的诊断测试来对故障的原因进行辨别与分析。 2.2计算机网络的配置管理 网络配置管理主要使用通过对网络的配置,来实现提供网络服务。配置管理具备一个网络对象的必须的功能,其管理实施的目的在意实现网络性能或是某个特定功能的优化,并且网络配置管理是集定义、控制和监控于一体的管理形式。 3计算机网络管理及安全技术的特点与问题 当前,随着科学技术的发展,计算机网络技术也在飞速的发展,但由于管理方面的失误造成了计算机的网络管理出现了许多亟待解决的问题,这些问题严重的阻碍了科学技术的发展。以职业中专计算机网络管理的安全技术的特点与问题进行具体的分析。 3.1计算机网络管理及安全技术的特点 计算机的网络管理不同于一般的信息管理,其较为明显的特点分别为开放性、智能性和互动性。这些特点在一定的程度上使得计算机网络内的资源可以在共享的基础上使得信息得到及时的处理,从而使得实时的信息可以得到及时的交流与沟通。 3.2当前计算机网络管理与安全技术存在的问题 计算机的网络管理方为了方便自身的管理,往往会将大量的信息投放到网上,并且在很长的一段时间内不会对信行更新和删除,久而久之会使得网上出现许多无用的信息。这些无用的信息给计算机网络用户在查询资料的过程中带来了极大的不便,当查询相关的信息与网页时,还应该将一些无用的甚至是过时的信息阅读筛选,从而给用户的工作带来不便,而且在一定的程度上使得信息的传播速度及效率产生一定的影响。在计算机网络管理及安全技术出现的问题中还会出现一些问题,其计算机网络数据及文件信息在处理和分析时,如果在该时间内出现网络系统故障都会对网络信息的安全产生严重的后果。计算机的网络系统在运行的过程中如果出现故障轻者会使得计算机网络中存储的数据和资源,严重者会使得整个计算机的网络系统出现瘫痪,因而这种破坏会波及到计算机的网络管理。计算机网络中存储着用户重要的信息及文件,如果遇到故障,其安全性也受到威胁。对于重要的信息而言,很可能被盗取,从而使得管理无法正常继续的进行。 4计算机网络安全技术的应用 4.1试论计算机网络安全技术的应用措施 4.1.1进行维护 对于计算机网络管理者来说,还应该在日常的管理中注意一些工作的细节,避免出现不必要的问题。其目的能够确保系统的安全稳定,可以防范各种计算机的安全隐患问题。针对出现的安全问题,计算机网络为了维护自身的安全性,需要对计算机网络的硬件设备进行维护,便于使得用户在健康的网络环境中进行使用。这就需要计算机网络的管理人员定期对计算机的硬件及相应的网络设备进行检查,确保计算机网络能良好的运行,另外,还应该进一步加强计算机中央机房的维修工作。 4.1.2加强系统软件应用水平 计算机网络管理部门在对计算机网络进行管理的过程中还需要注重对应用软件进行开发,它在一定的程度上能够提高其应用的水平。这就应该要求计算机的网络管理部门应该在完成自身工作的同时有针对的对系统软件进行研制与开发。 4.1.3增强用户的安全意识 对于用户而言,大多都知道网络危害,以及相应的网络病毒,但是其安全意识还是比较欠缺,这就需要用户在使用计算机时,充分的认识到网络的危害,增强自身的安全意识,在运用计算机时,在计算机中安装杀毒软件,不随意的浏览安全未知的网页不随手打开匿名的邮件,并且对系统的安全漏洞进行及时的修复,从而使得计算机网络能够在健康的环境中满足更多用户需求。 4.2计算机网络管理及安全技术的发展趋势 随着科学技术的发展,计算机网络技术在日常生活中得到普及,但在普及的同时也出现了许多亟待解决的问题,其计算机网络的安全问题毋庸置疑的成为众多问题中最为重要的问题之一,因而,计算机的网络管理人员在管理的过程中应该重视对安全技术问题。其未来主要的发展趋势分别为,首先用户的网络安全意识逐渐提高,用户在运用计算机网络时开始逐步的重视网络安全的可视化技术应用。其次,国家制定相应的法律法规,使得计算机的网络管理能够在政策的影响和指导下为计算机网络的发展赢得一个良好的发展空间;再次,计算机的网络管理人员在管理的过程中应该不断的更新技术,发挥自身的创造能力,完善网络的安全技术;最后,计算机网络的安全技术在未来的发展过程中能够转化为安全技术的管理平台,促使网络管理平台安全可靠的运行。 作者:尚娟娟 单位:淄博市周村职业中专 网络管理技术论文:SNMP技术网络管理论文 1SNMP网络管理系统 1)基本的SNMP体系结构。 在互联网工程任务组的定义中,简单网络管理协议是简单网关监视协议经过长时间的不断发展演变优化得到的,主要包含了网络管理工作站、网络、网络管理传输协议和网络管理信息库几个部分组成,在这几个部分组成的网络管理系统中,每一个部分相互之间都是相辅相成不可或缺的。网络管理工作站是由管理程序、数据库和监控网络的接口组成。管理站起着很大的作用,它连接着网络管理员和网络管理系统两个部分,具备快速分析数据、及时发现故障和将有效地将管理员要求转换为实际过程中等能力。网络是网络管理系统中起着举足轻重的作用,在这个大平台上,工作时,管理站会进行一系列的信息请求和动作请,网络者在对请求进行及时的应答时,主机、网桥、路由器及集线器等者的工作者此时便是主要的执行者,与此同时,对于发生的重要的意外事件也可进行及时准确的报告。网络管理信息库的职能是实现网络实体的MBI对信息数据的抽取,在网络管理中起着重要的作用,在这些数据中,被管理对象的各种性能数据、被管理对象的静态信息、被管理对象的配置信息、网络流量、丢包率等是主要的数据。在正常的网络管理工作中,网络管理工作站都会对信息库进行查询,并且在后期,会对数据进行处理,存储和监控等工作。 2)组成SNMP的元素。 管理信息结构、管理信息库和SNMP协议构成了SNMP。对于管理信息库而言,它是网络管理系统的基础构成部分,每一个管理对象都表示着一个资源被管理着,而将所有的管理对象集合起来,就是通过整理后的管理信息库,与此同时,SNMP只能管理MIB中的对象,这就意味着,在网络系统中的网络设别,都有着自己独特并且唯一的MIB,表示的是网络设备中被管理资源的信息,因此,应用访问这些对象等手段,能够实现网络管理系统对这个网络设备的正常管理。 3)SNMP的安全性。 在简单网关监控协议SNMP的使用过程中,也存在着很多安全问题,因此简单网关监控协议的推广使用受到了很大的阻碍。就现有的情况来看,主要存在以下问题:存在的安全漏洞和内容易被篡改。例如,在实际的网络工作环境中,由于协议的复杂性,网络在收到非法请求的情况时,有可能会面临着破译的危险。另一方面,SNMP协议的源地址存在着很大的漏洞,如果收到大量的欺骗性的数据,管理工作将会出现瘫痪或者其他故障问题。 2系统设计目标的实现 基于SNMP技术的网络管理系统由于其自身的特点,在任何网络拓扑结构中都能够正常工作,这就意味着SNMP技术的网络管理系统能够对任何生产厂家的、任何型号的网络设备进行管理,对任何操作系统都能在不添加任何修改的情况下,实现跨平台的监控和有效地即时网络管理功能,与此同时,更重的是也能够对网络设备进行性能数据采集和故障的提醒。目前系统的设计目标主要包括界面友好、通用性、可扩展性、维护性、高效性以及网络管理的安全性。由于管理人员自身的专业知识和自身素质的限制,该系统能够方便大多数人的使用,对非一般的专业知识要求不高,同时对可能出现的问题能够及时作出反应和采取对应的措施。采取通用性的特点是为了能够适应对大多数网络设备的网络管理。在网络管理记录中,存储着大量的内部隐私数据,因此采用多级用户和多级权限的方式,能够最大程度的保证网络设备不因数据篡改而影响运行工作。评价系统好坏的另一个标准就是能够以最少的物力人力对网络管理进行高效的统筹管理,通过迅速的决策,保证网络的正常运行。在SNMP的系统体系结构中,系统的图形用户的接口是网络管理应用,网络管理应用通过不同的方式实现网络管理的功效。第一种方式是,为了获得网络设备的即时信息或者实现网络对网络设备的远程管理,在与被管理的对象进行交互时即可实现过SNMP操作的网络管理应用。第二种是在对数据库访问的时候,便能够直接获得系统的历史信息,对网络设备和运行状况进行即时的掌握。最后是智能诊断系统的使用,它是系统的最优秀的版块。目前SNMP在网络管理中具有适用范围广,可移植性好,扩展性强等特点,在与其他的许多网络管理协议具有很强的竞争力。当前科技技术在不断的快速发展,网络管理的必然趋势就是智能化,因此,运用先进的技术和手段才能适应网络的发展需求。 3结语 综上所述,基于SNMP技术的网络管理系统以其自身独特的优势,在未来网络的发展道路上将会迎来很好的发展。但只有不断克服目前出现的问题和不足,解决安全漏洞和内容易被篡改等问题,让SNMP更好的应用在现实生活中的不同领域,将其理论价值及实际意义发挥到极致。 作者:段洪君 单位:黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂 网络管理技术论文:计算机安全技术网络管理论文 1计算机网络管理系统概述 网络管理协议的主要功能有:故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和计费管理。这五大功能即相互独立,又相互联系。整个系统中,故障管理是网络管理的优秀;配置管理是实现各个管理功能的前提和信息保障;性能、安全和计费管理相比之下独立性更强。五大功能协同合作,保证网络管理稳定进行。目前网络管理协议中被广泛认可和应用的是基于TCP/IP协议的SNMP协议(简单网络管理协议),其最大的特点就是简单,很容易应用到大型的网络系统中。其建立所需时间不长,对网络所加的压力也不大,目前几乎所有的网络互连硬件制造商都支持该协议。简单化的设计,给它带来了强大的扩展能力,方便进行网络扩展。 2计算机网络管理系统的发展现状及其存在的问题 国外的网络管理方面的研究起步早,技术积累深厚,在这一领域取得了一些成果。IEEE通信学会所属的网络运营与管理专业委员会(CNOM),从1988年开始,每隔一年举办一次学界的研讨会。国外早在上世纪80年代就对此展开了相关研究,提出了多种网络管理方案,其中包括SGMP、CMIS/CMIO等。在网络管理方面,国外已经开发出很多较为成熟的产品,其中以HP公司、SunSoft公司和IBM公司最为活跃。总体来说国内方面的网络管理起步较晚,水平还比较低,目前为止也没有开发出一套完整的通用网络管理平台。 3计算机网络管理系统中存在的安全问题和安全策略分析 1)计算机网络管理系统的安全问题。 作为网络管理联系各个模块实现管理功能的重要基础,网络系统中的信息安全显得非常重要,而网络管理系统的信息流无时无刻不受着安全威胁。首先,计算机通过互联网在每个节点互相连接,网络的这种互联特性决定了计算机病毒从一台计算机通过互联网向另一台计算机传播,在网络管理系统中,一旦某个节点的计算机被病毒侵蚀,整个管理系统的信息流会遭到破坏,导致系统瘫痪等严重后果;其次,Internet底层的TCP/IP协议本身的不完善,程序与协议之间的冲突,会导致来自系统内部的安全威胁,致使系统运行不稳定,信息传递混乱等问题的发生;再次,网络内部的用户一般都有权限级别的划分,当网络用户的安全配置不当导致漏洞,使用户权限发生混乱或者权限乱用,就会发生越权操作,致使网络管理系统的信息丢失或者实现恶意操作;此外,网络管理系统有时也会面对人为的恶意攻击,分为主动和被动攻击,黑客在不影响网络的正常工作的前提下,对链路上的信息进行选择性截获、攻击、修改,达到窃取重要机密等目的;另外,跟其他计算机软件一样,网络软件同样是通过计算机编程完成编写,所以网络软件也同样存在漏洞,这为黑客提供了攻击的入口。不仅如此,计算机软件一般都会给编程人员留下“后门”,以方便日后对软件的维护和升级等工作,一旦“后门”被打开,也会造成非常严重的后果。 2)计算机网络管理系统的安全策略。 面对计算机网络管理系统所面临的诸多安全风险,开发和维护人员要采取必要的安全措施对于来自各种可能的安全隐患进行有效地防范,这样才能保证系统安全运行。目前网络病毒传播是侵蚀计算机网络最主要的途径,但网络病毒的防范并没有通用性可言,没有任何一套网络杀毒软件和防护工具能够适应任何种类的病毒,所以应该对计算机网络进行多层次的设防,采用杀毒和防毒相结合的策略,应该对所有的入口和出口进行安全防护,保证计算机网络管理系统的信息安全。为了保护网络资源不被别有用心的人非法使用和访问,对访问用户进行控制是维护系统信息安全的重要方法。访问控制主要体现在:入网访问的控制、网络权限的控制、目录级安全控制、属性安全控制、网络服务器安全控制、网络监测控制、网络端口和节点的安全控制和防火墙控制。数据是计算机网络管理系统的血液,为了防止数据丢失等故障问题,应该让存储设备和网络系统独立开来,增加对对数据的备份和对存储设备的保护。在计算机网络管理系统中,要想使系统信息的交流处于封闭状态,就应该对信息进行较高级别的加密保护,并设置不同密级安全机制,以此来保证系统信息不被截获、修改或破坏。网络加密常在链路、端点和节点三个位置进行加密设置。为了防止人为的攻击或误操作导致的系统破坏,应加入网络入侵检测系统,这样网络系统能够对外来的攻击做出反应并进行抵抗。 4结束语 互联网的快速发展极大地提高了整个社会的效率,使用一套高效的计算机网络管理系统对网络信息进行有序的管理是极为重要的。计算机网络管理系统是一个庞大复杂的系统工程,其信息安全管理是一个综合性课题,涉及立法、技术、管理、使用等诸多方面,这些都对信息的安全保护提出了非常高的要求。我国在计算机网络管理系统方面的研究虽然有一定成果,但是依然不足以适应当前网络快速发展的要求,国家和企业都需要把计算机网络管理系统及安全技术提升到信息产业战略高度予以重视,使其不断发展,为互联网的发展保驾护航。 作者:王蕾 单位:黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂 网络管理技术论文:电子抗干扰技术网络管理论文 1电子防护技术介绍 1)脉冲压缩。 采用脉冲压缩技术的就是通过发射信号在总功率不变的条件下兼顾高的距离分辨率将时域加宽降低其峰值功率。因加宽了其时域对于电子侦察系统就难以实现对捕获信号线性匹配和相位匹配,增加信号抗干扰能力和反侦察能力。 2)空间选择。 对于接收系统的抗干扰就是要尽量避免被敌方侦察到和干扰,以便能更好地发挥设备的性能。让敌方的干扰信号进入我方接收设备的机会减少,发射天线的波束控制就是实现一个空间滤波,就是只有当信号在滤波通道内才可接收,而以外就会被滤除掉。天线旁瓣抑制技术就是空间滤波的主要环节,因现代的干扰信号发射功率都比较大,甚至超过了有用信号的强度,主瓣抑制掉的信号多会从天线旁瓣进行接收。采用多天线接收,主辅相成,利用调节辅助天线的幅度、相位和增益等指标,从而对有源干扰进行归零,达到抗干扰目的。 3)调频技术。 频率捷变一般指辐射源发射的信号载频在可预见或随机的方式下进行频率跳变,使得信号难以干扰。发射信号、本振信号、相位信号同时进行变化且保持关系稳定的全相参辐射源是目前最有效的抗干扰技术。 2网络化管理 抗干扰技术有很多种,为实现对特定的信号最有效的抗干扰,从辐射源的发射到我方系统的接收都应有相应、有效的管理。数据链网络控制站就是一种网络控制的优秀。 1)网络规划。 为实现给定参与单元预计完成的工作下,设计出数据链网络链接平台,使所有单元可通过其进行相互通信。该网络在满足系统电磁兼容条件下尽量完成传输量化和链接性要求。在约束条件多的情况下,进行网络的规划是网络管理的关键,所以设计网络拓扑使得其可靠性最大已是其发展的必然趋势。 2)网络工作状态。 对于多种性质的干扰一般都会有相应的抗干扰技术,所以如何有效的完成相应的对策确保网路调控的高效性和可靠性,必须监视网络运行情况,其有多种管理,功能管理:对敌方干扰信号进行属性分辨,调控有源系统进行抗干扰的调试控制。故障管理:对网络中出现的故障现象进行判断、定位、诊断等。性能管理:分析评价任务完成的效果,规划改善系统性能。 3)网络运行管理。 对抗干扰数据资源通过网络运行管理,可使其发挥最大的效率。不同的战场拥有不同的数据资源、不同的网络结构和特征。其网络运行管理也是根据不同的环境进行不同调控,对于敌方各种辐射源干扰,我方将通过网络系统程序调用相应的抗干扰方案进行应对。网络工作站带有多功能显示器负责监视各个网络终端的工作完成状况,管理和调控每个数字终端的工作。如发现检测出一些妨碍相关作战的问题,数据系统自动提醒操作者是什么问题和潜在问题,并自动记录用于以后排故或进行分析。 4)网络控制与设计。 网络管理的优秀就是要保证各个设备都能有效的工作,如果一台设备无法识别终端命令,找不到地址,那么其相关的设备也会瘫痪,不能传送信息。设备与设备之间良好的传输,保证信息的完整、准确地交换战术数据是决定战争胜负的关键因素。因此网络控制终端站的系统控制单元必须是所有系统中最为先进的,与其他系统的通信状况也是最佳的。其在接收位置上也应能够直接接收刚入网的任何一个设备的属性信息。根据定义与环境的考虑,在满足各个设备电磁兼容的条件下,在设计网络时应进行系统的部署,好的网络控制是离不开健全的网络规划的,规划最先要根据我方的数据属性进行编制,不同的辐射源信号应给与相应的抗干扰方案,其次考虑客观环境的影响,如网络平台数量、任务管理、活动区域、入网设备、网密要求、网络容量分配等等,使得网络最终能够满足作战需求的传输容量和终端与终端的连通性。 3总结 在现代战争极为复杂的电磁环境中,电子设备为避免被敌方的辐射源所干扰形成的抗干扰系统的运作也越来越困难,单一网络工作站分布的分散性与交错性极易被电磁攻击,所以使用电磁加固的网络设施,构建出一个统一高效的网络控制系统来抵御电磁攻击是十分必要的,而大量分布式网络是没有这个能力的。在信息时代的战争中,就是通过破坏对方的信息系统、抵御对方对我方的干扰来影响其观察能力、判断能力最终达到我们想要的结果。 作者:马良 单位:中航飞机西安飞机分公司 网络管理技术论文:网络管理视域下的网络技术论文 1.主动网络体系 主动节点,又具体划分为主动应用、执行环境、节点操作系统3个层次,在主动应用层次的主要功能是针对某项特定业务来获取可执行代码;而在执行环境层次(被定义的可编程接口)中,其主要负责对主动包的处理、解释;处在执行环境层次、底层物理资源层次之间的便是节点操作系统层次,主要由内存、线程、通道3种资源组成,其负责针对执行环境的请求服务进行处理,进而实现通道和访问控制资源,满足公共服务的提供。 2.主动网络技术 主动网络技术的开发和应用带来了诸多益处,一方面对网络服务研究提供了技术支持,为网络体系结构开辟了一条新的发展思路;另一方面用户利用主动网络技术并结合网络需求来实现代码的创建,从而提高了用户服务质量和网络管理效率。用户利用主动网络技术能够有效缓解网络拥挤的现象,从而实现网络管理的高效性,其主要的解决原理是:①在技术支持下主动网络具有智能分辨重复信息的功能,因而在主动网络管理中可以避免出现信息重复发送而造成的堆叠状况,以提高信息的传播效率;②根据网络拥塞情况,主动网络中的可编程节点可以对数据流的传播速度进行有效控制,通过在节点中嵌入程度来调整代码,以此来实现对拥塞周期的压缩,进而提升网络速率、提高网络性能,实现对网络服务资粮的有效改善,最终高效监控和控制网络服务质量。 3.基于主动网络技术的网络管理模型 3.1拓扑发现 基于主动网络技术的网络管理模型的构建,首先第一步就是完成拓扑发现,即寻找主动网络技术与网络管理最为匹配的拓扑结构,以实现主动节点与网络管理节点的相互对应,发现管理网络及诶单、节点之间的对应通路。通过这个强连通无向图可以了解主动网络的整个拓扑发现过程,其运行的模式是当每个主动包驻留在节点收集拓扑信息后,其会定时返回上级反馈收集到的拓扑信息,而后上级不断向上级反馈,直至将拓扑信息传达到总管理站,最终由管理站统一汇总所有的拓扑信息。 3.2生成树 在网络管理模式的建设中,还需要完成另一道操作程序——生成树。而网络管理新的生成树的获取要由舍弃算法来实现,不过舍弃算法的得出需要遵循一个既定的规则:权值大小决定节点间的连接速度,需要舍弃最小的权值来有限选择最大值的连接速度。研究者通过抽象处理获得网络拓扑结构图,这时需要消除拓扑图中每个节点间的回路使其与权值相连接,而后根据两节点之间的连接状况、舍弃算法规则来决定权值大小与连接速度,以获得舍弃算法,最后再利用舍弃算法生成新的网络管理生成树。 3.3生成网络管理模型 在完成拓扑发现与生成树这2个操作程序之后,网络便以分层结构的形式存在,V0相当于一个总管理站的节点,V1、V4是V0直接管理范围下的节点,而其他的节点属于V0间接管理下的节点。若是将V2作为管理节点,V2下的V1便是被直接管理的节点,但V1、V2所执行的管理任务都由V0决定,V1与V2相当于子管理站的节点。根据这一原理,研究者可以在主动节点上设置一个主动代码,结合主动节点与节点特性来完成自动分配实施,将管理节点封层化,使得每个节点一方面被管理着,另一方面又具备一定的管理功能,进而最大化提高管理站的管理效率。 4.结语 总之,为确保网络的正常运行,提高网络运行速度,实现高效灵活的网络管理,积极应用主动网络技术建构网络管理模型十分必要。在未来网络管理与网络管理模型构建中,主动网络及技术具有极大的发展优势,在网络管理模型应用中发挥着重要的作用,是未来网络发展的主要方向和趋势。 作者:张悦 杨学全 单位:河北农业大学 网络管理技术论文:研究计算机网络管理技术论文 摘要:本文首先介绍网络管理软件中的一些热点技术,然后分析下一代网络管理中的一些新技术运用和发展趋势。 关键词:网络管理技术CORBA技术B/S结构XML技术SNMP协议 随着网络技术和应用的不断发展,人们对网络的依赖程度将越来越大,用户已不再满足于网络连通性的要求,他们希望以更快的速度、更高的质量、更好的安全性访问网络。但是,随着网络用户数量的不断壮大,为网络的日常管理与维护带来巨大的挑战。为了维护日益庞大的网络系统的正常工作,保证所有网络资源处于良好的运行状态,必须有相应的网络管理系统进行支撑。网络管理系统中技术革新就显得尤为重要,只有新技术不断推陈出新,才能使网络管理系统不断向前发展。 一、网络管理软件技术热点 网络管理系统多年的发展,目前网络管理软件技术的热点有以下几个方面: 1.开放性。随着用户对不同设备进行统一网络管理的需求日益迫切,各厂商也在考虑采用更加开放的方式实现设备对网管的支持。 2.综合性。通过一个控制和操作台就可提供对各个子网的透视、对所管业务的了解及提供对故障定位和故障排除的支持,也就是通过一个操作台实现对互联的多个网络的管理。此外,网络管理与系统管理正在逐渐融合,通过一个平台、一个界面,提供对网络、系统、数据库等应用服务的管理功能。 3.智能化。现代通信网络的迅速发展,使网络的维护和操作越来越复杂,对操作使用人员提出了更高的要求。而人工维护和诊断往往花费巨大,而且对于间歇性故障无法及时检错排除。因此人工智能技术适时而生,用以作为技术人员的辅助工具。由此,故障诊断和网络自动维护也是人工智能应用最早的网络管理领域,目的在于解释网络运行的差错信息、诊断故障和提供处理建议。 4.安全性。对于网络来说,安全性是网络的生命保障,因此网管软件的安全性也是热点之一。除软件本身的安全机制外,目前很多网管软件都采用SNMP协议,普遍使用的是SNMPvl、SNMPv2,但现阶段的SNMP?v?l、SNMPv2协议对于安全控制还较薄弱,也为后续的SNMP协议发展提出挑战。 5.基于Web的管理。基于Web的管理以其统一、友好的界面风格,地理和系统上的可移动性及系统平台的独立性,吸引着广大的用户和开发商。而目前主流的网络管理软件都提供融合Web技术的管理平台。 二、网络管理技术发展趋势 通过现阶段网络管理软件中的一些技术热点,我们可以去展望今后在网络管理中出现的一些新的技术,以期带动网络网络管理水平整体性能的提升: 1.分布式技术。分布式技术一直是推动网络管理技术发展的优秀技术,也越来越受到业界的重视。其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应,它没有中心,因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。在分布式网络上,节点之间互相连接,数据可以选择多条路径传输,因而具有更高的可靠性。 基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。 2.XML技术。XML技术是一项国际标准,可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。其次XML技术具有很强的灵活性,可以充分控制网络设备内嵌式管理,确保管理系统间,以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作,实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。 利用XML管理接口,网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理软件,包括第三方管理软件与网络设备间进行管理信息交换的能力和效率,并可以方便地实现与网络管理系统的集成。 而且由于XML技术本身采用了简单清晰的标记语言,在管理系统开发与集成过程中能比较简便地实施,这样新管理接口的采用反而还会降低整个管理系统的开发成本。 3.B/S模式。B/S模式是基于Intranet的需求而出现并发展的。在B/S模式中,最大的好处是运行维护比较简便,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式接入网络。其工作原理是网络中客户端运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,变成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来。 在B/S模式下,集成了解决企事业单位各种网络问题的服务,而非零散的单一功能的多系统模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet强大的信息与信息传送能力,可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。而且B/S模式结构可以任意扩展,可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统,采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。 4.支持SNMPv3协议。SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议,是流传最广,应用最多,获得支持最广泛的一个网络管理协议。其优点是简单、稳定和灵活,也是目前网管的基础标准。 SNMP协议历经多年的发展,已经推出的SNMPv3是在SNMPv1、SNMPv2两个版本的基础上改进推出,其克服了SNMPv1和SNMPv2两个版本的安全弱点,功能得到来极大的增强,它有适应性强和安全性好的特点。 尽管新版本的SNMPv3协议还未达到普及,但它毕竟代表着SNMP协议的发展方向,随着网络管理技术的发展,它完全有理由将在不久的将来成为SNMPv2的替代者,成为网络管理的标准协议。 三、结语 随着计算机技术的日新月异,网络管理技术也会随着各种新技术的运用而不断向前进步,从而为众多的网络提供方便、快捷和有效的管理。 网络管理技术论文:计算机安全技术与网络管理论文 1计算机网络管理简述 在经济高速发展的今天,网络广泛使用在国民经济各个领域里,特别是在电子商务、政府机关系统、金融系统、军事领域等方面。因此,网络在信息系统中的位置不可或缺。而随着广大用户及网民对网络应用需求的日益提高,网络结构也变得越来越复杂,普通用户和企业管理者对网络的安全越来越重视。所以,一个运行有效的网络离不开良好的网络管理。在网络普及的现代社会,网络管理已成为了现代网络技术最重要的课题之一。通常所说的网络管理是指对网络应用系统的管理,从更小的方面说网络管理则仅是指网络通信量等网络参考性能的管理。本文探讨的网络管理是网络应用系统的管理,大体包括以下三个方面:(1)网络服务的提供(NetworkServiceProvisioning):是指向用户提供新的服务类型、提高当前网络性能、增加网络设备等方面内容。(2)网络维护(networkmaintenance):包括了网络性能的监控、故障诊断、故障报警、故障隔离和恢复等方面内容。(3)网络处理(networkadministration):主要包括了数据的收集和分析,网络线路故障处理,设备利用率处理,控制网络利用率等方面的内容。 2计算机网路安全技术分析 2.1当前的计算机网络安全技术威胁分析 计算机存在的网络安全威胁是多样的。从被威胁的对象来分类,可分为对计算机网络信息的威胁以及对计算机网络设备和系统的威胁;从释放威胁的主导者来分类,又可以分为主动攻击和无意攻击。具体来说,主要概括为以下几个方面:(1)对计算机网络信息的威胁:计算机网络信息的威胁主要来自计算机本身与互联网之间的连接,计算机使用互联网访问网站,在网站上登录、注册,这涉及到个人隐私、个人机密、重要工作资料、个人重要文件、个人银行账户等。如果这些信息被第三方恶意拦截,一旦信息落到不法分子手中,将会造成意外的损失。(2)对计算机网络设备和系统的威胁:对于这一方面的威胁主要来自于计算机本身网络的安全设置及内部系统漏洞修复。目前计算机使用的多数软件是存在技术漏洞的,由于这些漏洞的存在,使得计算机信息直接暴漏在那些黑客视野中,变成黑客攻击的目标。还有网络设备的各种不标准同样给对计算机带来安全隐患。(3)第三方网络的攻击行为:这里的第三方网络攻击行为,主要是指黑客攻击、计算机病毒、木马植入等方面。黑客可以利用木马侵入计算机,当攻击到达了一定阶段,便会生成木马病毒,从而对计算机系统内部和程序进行破坏,而用户本身却难以察觉。并且随着计算机技术的不断发展,病毒也随之不断发展,变得更加隐蔽,难以被发现和清除。 2.2计算机网络安全的解决对策 (1)建立相对安全的计算机网络体系。想要解决计算机网络安全,必须建立相对安全的计算机网络体系。只有搭建良好的计算机网络运行环境,才能改善计算机硬件的性能。严格管理计算机系统的重要设备,制定出一套合理的定期检查的体系,定期检查、维修、重做系统,以便及时发现问题并及时解决。建立这样一套相对安全的网络管理体系就是为了能够更好的保证网络安全隐患能够被及时解决,所以管理者必须认真负责,这样才能够得到更好的落实。 (2)配置性能良好功能强大的防火墙系统。保证计算机的网络安全,配置性能良好功能强大的防火墙系统必不可少。防火墙的功能是在不同的两个网络之间执行控制,保证计算机硬件和软件不被第三方攻击侵袭,防止计算机内部信息被盗,隔离不同的网络信息,并且是过滤专业和公共网络信息的一种途径,它更加有效的确保计算机网络安全的运行,减少被病毒攻击的几率,使防火墙技术在计算机网络中得到有效的利用。 (3)加强数据加密的技术。做好数据加密工作是计算机网络安全中很重要的一环,将文件和数据使用加密技术处理成不被看懂的文件,只有公司内部人员看得懂,这样能更好的保护了公司的机密。数据加密技术使得计算机网络安全运行增加了一层堡垒,大大减少了重要机密文件信息的泄露,以及重要数据的流失,为客户企业提供了更好更安全的服务。 (4)提高网络的安全意识。只要使用计算机网络就会有风险。因此,用户自身的网络安全意识是极其重要的。一些不正规的网站通常会带有病毒或者其中的文件携带有病毒,只要下载或点击这些文件就会中毒,只有提高网络安全意识,避免浏览,才能有效避免计算机被侵袭。为此,用户在计算机上安装杀毒软件是很有必要的,虽然杀毒软件也有缺陷,但是他能及时提醒用户电脑有可能遭受病毒或某些文件携带有病毒,能够及时处理,大大减少了风险。 (5)完善计算机网络系统设计。计算机网络系统并不是能够一直保持在最佳状态,随着计算机技术的进步,第三方攻击的手段也在不断变异,变得更难以发现和解决。只有不断的改进和完善计算机网络系统设计,才能使计算机网络系统更加强大。同时,建立对网站的访问模块是很有必要的,这样能切实的监管用户的访问,并对登录的用户进行合理的时间段限制。设置登录权限,能够有效的制止不合法的登陆,同时检测软件的实时扫描,可以检测出系统的漏洞,减少信息不必要的泄露,有效的保证了计算机网络的完全。 3总结 随着计算机网络的快速发展和在各个领域的广泛应用,计算机网网络已成为人们生活中不可或缺的一部分,大大改变了人们的生活方式。通信变得简单方便,推进了人类社会的文明进步,也正是因为当前信息化在各个领域的发展,计算机网络安全也同时遭受到各种问题,制约着计算机网络的发展,所以建立安全的计算机网络系统,加强计算机网络管理及安全技术的发展刻不容缓的,如此才能保证计算机网络安全。 作者:陈军 单位:湖北省荆州市公安县第一中学 网络管理技术论文:局域网络管理软件计量技术论文 1应用局域网络管理软件平台 (1)面向业务操作者的业务工具。工作人员可以借助、使用应用局域网络管理软件平台进行器具收集、器具发放、证书制作、证书审核、证书打印、财务收费和证书领取等操作。(2)面向客户的器具送检工具。应用局域网络管理软件平台实现了局域网上送检业务受理功能,可以及时了解送检客户计量仪器检定情况。(3)高效的证书制作流程。应用局域网络管理软件平台充分考虑了制作证书环节各要素间的逻辑关系,通过关联匹配关系的设置,最大化减少了人为操作,提高了检定员制作证书的工作效率,同时可根据用户的要求合并多个器具到一张证书。(4)完整的财务管理。应用局域网络管理软件平台有到账确认、证书领取、发票关联等财务模块,成功地解决了证书领取不规范、到账确认不严谨、收费统计不准确等问题,实现了规范和灵活的高度统一。(5)方便的内检委托单生成功能。对于内检计量器具,应用局域网络管理软件平台可以自动生成相关的单据,规范和简化了工作流程。(6)有效的监管功能。通过建立和计量监督机构的数据共享,应用局域网络管理软件平台可以实现监督、检定(校准)的联动,提高了监督部门的工作效率,降低了工作强度,加强了计量技术机构的工作针对性。(7)资料的规范化管理。通过对计量标准、计量仪器信息及时补充,实现了业务管理部门对各种考核、认证资料电子化管理和自动生成、更新,从而降低了业务人员的工作强度。(8)高效方便的操作体验。批量录入送检仪器、检定任务自动分配、鼠标滚轮滚动加减数字输入,系统尽最大可能减少了用户操作键盘的输入强度。 2应用局域网络管理软件功能 应用局域网络管理软件由九大模块构成,分别为:基础信息、计量标准、标准器、仪器收发、检定业务、证书制作、统计查询、系统管理和消息平台。 2.1基础信息 基础信息模块包括专业类别信息、人员管理信息、格式模板管理信息、数据模板管理信息、规程规范管理、开展项目信息、授权签字人权限、客户管理、个性化设置等,为系统的运营提供了基本的数据支持。(1)专业类别信息。对检定专业以及对应的证书序号进行管理。(2)人员管理信息。对工作人员进行管理,对人员所使用的规程、设备、模板、开展项目和专业类别进行管理,并且可以设置人员是否为登录用户。(3)格式模板管理、数据模板管理信息。对证书的首页模板和续页模板文件进行管理。其中首页模板文件根据国家对检定证书的统一要求来管理。续页模板是指输出检定数据的模板,是采用Word文件形式制作的模板,方便用户自己设置模板文件。(4)规程规范管理。对计量标准考核规范信息进行管理,可以保证使用的是现行有效规程规范。(5)开展项目信息。对机构可以开展的检定项目进行管理,并对其相关联的规范、设备和模板进行维护。(6)授权签字人权限。对科室中规定时间段内具有审核权限的人员进行管理。 2.2计量标准 计量标准模块包括计量标准名称分类、计量器具名称与分类代码、计量标准三个部分,主要是为制作证书提供必要的计量标准数据。根据JJF1022—1991《计量标准命名技术规范》,JJF1051—2009《计量器具命名与分类编码》对命名进行规范。计量标准主要对所建的考核标准进行管理,并对标准的重复性、稳定性和考核复查信息进行记录。建标时对其中所规定的标准器、配套设备、配套设施和规程都建立了对应关系。 2.3标准器 标准器模块包括标准器分类、标准器管理、标准器维护、上级溯源单位和制造厂商五个部分。(1)标准器分类。对标准器分类信息进行管理。(2)标准器管理。对标准器的基本信息、标准器对应的参数、附件和附件的参数信息进行管理。(3)标准器维护。对标准器的动态信息,包括对过期或报废的标准器进行更换、修理记录、量值溯源信息、期间考核计划、使用记录进行管理。 2.4仪器收发 仪器收发包括委托单管理、器具分发、退检管理、器具返回、证书打印、发放证书和报价单管理等。(1)委托单管理是指对客户送检器具所填写的委托协议书相关信息进行管理,主要包括客户器具信息的管理、客户单位的添加、送检器具的信息一览表,实现了对送检过的器具的管理,方便快速录入和查询相关信息。委托单中的“流水号管理”指的是仪器收发室的手写单上的流水号;信息“是否连续”指的是手写单上的流水号是否连续没有断号。在手写单多页的情况下能自动生成相应的流水号,不需要录入人员输入每个流水号。用户可以通过流水号对送检器具信息进行查询。委托单中,将计量器具分到相应科室的一系列信息,如“检定科室”、“到样日期”、“客户要求”,“附件”、“备注”自动变为可编辑状态。系统可以对多条信息的列(如“检定科室”、“客户要求”、“备注”等)设置相同内容,方便用户录入。根据客户实际要求在“客户要求”中选择相应的选项,“附件”用于记录客户送检器具的附带物品。(2)器具分发是指对客户的送检器具指定相应的检定科室,系统会根据委托单的信息进行自动分发。(3)证书打印、发放证书是指证书的打印以及给用户发放的记录。(4)报价单管理是指打印用户送检器具的报价单信息。 2.5检定业务 检定业务包括分配任务、个人任务管理、领取器具、规程规范领用记录、报价管理和证书费用修改。(1)分配任务是指科室负责人把科室任务分配给相应的检定人员。(2)个人任务管理是指检定员对分配给自己的任务进行查看和管理。(3)领取器具是指检定人员从仪器收发室领取个人任务中的客户送检器具。(4)证书费用修改是指对没有生成缴费单的证书,检定员自己修改证书的费用。 2.6证书制作 证书制作包括证书管理信息,制作证书信息,证书的核验、审核和审批,证书废弃审核,这些均应符合质量管理体系要求。 3结束语 应用局域网络管理软件在很大程度上满足了计量技术机构对日益增长的业务管理的需求,满足了JJF1069—2012《法定计量检定机构考核规范》中对计量技术机构管理体系的要求,完全实现了检定、校准各个环节工作的信息化、统一化、规范化,保证了机构内部建立适宜的沟通机制,提高了工作效率,将计量机构业务管理推向一个新的高度。 作者:王红艳单位:陕西省渭南市计量测试所 网络管理技术论文:计算机网络管理技术探究论文 摘要:本文首先介绍网络管理软件中的一些热点技术,然后分析下一代网络管理中的一些新技术运用和发展趋势。 关键词:网络管理技术CORBA技术B/S结构XML技术SNMP协议 随着网络技术和应用的不断发展,人们对网络的依赖程度将越来越大,用户已不再满足于网络连通性的要求,他们希望以更快的速度、更高的质量、更好的安全性访问网络。但是,随着网络用户数量的不断壮大,为网络的日常管理与维护带来巨大的挑战。为了维护日益庞大的网络系统的正常工作,保证所有网络资源处于良好的运行状态,必须有相应的网络管理系统进行支撑。网络管理系统中技术革新就显得尤为重要,只有新技术不断推陈出新,才能使网络管理系统不断向前发展。 一、网络管理软件技术热点 网络管理系统多年的发展,目前网络管理软件技术的热点有以下几个方面: 1.开放性。随着用户对不同设备进行统一网络管理的需求日益迫切,各厂商也在考虑采用更加开放的方式实现设备对网管的支持。 2.综合性。通过一个控制和操作台就可提供对各个子网的透视、对所管业务的了解及提供对故障定位和故障排除的支持,也就是通过一个操作台实现对互联的多个网络的管理。此外,网络管理与系统管理正在逐渐融合,通过一个平台、一个界面,提供对网络、系统、数据库等应用服务的管理功能。 3.智能化。现代通信网络的迅速发展,使网络的维护和操作越来越复杂,对操作使用人员提出了更高的要求。而人工维护和诊断往往花费巨大,而且对于间歇性故障无法及时检错排除。因此人工智能技术适时而生,用以作为技术人员的辅助工具。由此,故障诊断和网络自动维护也是人工智能应用最早的网络管理领域,目的在于解释网络运行的差错信息、诊断故障和提供处理建议。 4.安全性。对于网络来说,安全性是网络的生命保障,因此网管软件的安全性也是热点之一。除软件本身的安全机制外,目前很多网管软件都采用SNMP协议,普遍使用的是SNMPvl、SNMPv2,但现阶段的SNMP?v?l、SNMPv2协议对于安全控制还较薄弱,也为后续的SNMP协议发展提出挑战。 5.基于Web的管理。基于Web的管理以其统一、友好的界面风格,地理和系统上的可移动性及系统平台的独立性,吸引着广大的用户和开发商。而目前主流的网络管理软件都提供融合Web技术的管理平台。 二、网络管理技术发展趋势 通过现阶段网络管理软件中的一些技术热点,我们可以去展望今后在网络管理中出现的一些新的技术,以期带动网络网络管理水平整体性能的提升: 1.分布式技术。分布式技术一直是推动网络管理技术发展的优秀技术,也越来越受到业界的重视。其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应,它没有中心,因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。在分布式网络上,节点之间互相连接,数据可以选择多条路径传输,因而具有更高的可靠性。 基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。 2.XML技术。XML技术是一项国际标准,可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。其次XML技术具有很强的灵活性,可以充分控制网络设备内嵌式管理,确保管理系统间,以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作,实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。 利用XML管理接口,网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理软件,包括第三方管理软件与网络设备间进行管理信息交换的能力和效率,并可以方便地实现与网络管理系统的集成。 而且由于XML技术本身采用了简单清晰的标记语言,在管理系统开发与集成过程中能比较简便地实施,这样新管理接口的采用反而还会降低整个管理系统的开发成本。 3.B/S模式。B/S模式是基于Intranet的需求而出现并发展的。在B/S模式中,最大的好处是运行维护比较简便,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式接入网络。其工作原理是网络中客户端运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,变成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来。 在B/S模式下,集成了解决企事业单位各种网络问题的服务,而非零散的单一功能的多系统模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet强大的信息与信息传送能力,可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。而且B/S模式结构可以任意扩展,可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统,采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。 4.支持SNMPv3协议。SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议,是流传最广,应用最多,获得支持最广泛的一个网络管理协议。其优点是简单、稳定和灵活,也是目前网管的基础标准。 SNMP协议历经多年的发展,已经推出的SNMPv3是在SNMPv1、SNMPv2两个版本的基础上改进推出,其克服了SNMPv1和SNMPv2两个版本的安全弱点,功能得到来极大的增强,它有适应性强和安全性好的特点。 尽管新版本的SNMPv3协议还未达到普及,但它毕竟代表着SNMP协议的发展方向,随着网络管理技术的发展,它完全有理由将在不久的将来成为SNMPv2的替代者,成为网络管理的标准协议。 三、结语 随着计算机技术的日新月异,网络管理技术也会随着各种新技术的运用而不断向前进步,从而为众多的网络提供方便、快捷和有效的管理。 网络管理技术论文:计算机网络管理技术浅议论文 摘要:本文首先介绍网络管理软件中的一些热点技术,然后分析下一代网络管理中的一些新技术运用和发展趋势。 关键词:网络管理技术CORBA技术B/S结构XML技术SNMP协议 随着网络技术和应用的不断发展,人们对网络的依赖程度将越来越大,用户已不再满足于网络连通性的要求,他们希望以更快的速度、更高的质量、更好的安全性访问网络。但是,随着网络用户数量的不断壮大,为网络的日常管理与维护带来巨大的挑战。为了维护日益庞大的网络系统的正常工作,保证所有网络资源处于良好的运行状态,必须有相应的网络管理系统进行支撑。网络管理系统中技术革新就显得尤为重要,只有新技术不断推陈出新,才能使网络管理系统不断向前发展。 一、网络管理软件技术热点 网络管理系统多年的发展,目前网络管理软件技术的热点有以下几个方面: 1.开放性。随着用户对不同设备进行统一网络管理的需求日益迫切,各厂商也在考虑采用更加开放的方式实现设备对网管的支持。 2.综合性。通过一个控制和操作台就可提供对各个子网的透视、对所管业务的了解及提供对故障定位和故障排除的支持,也就是通过一个操作台实现对互联的多个网络的管理。此外,网络管理与系统管理正在逐渐融合,通过一个平台、一个界面,提供对网络、系统、数据库等应用服务的管理功能。 3.智能化。现代通信网络的迅速发展,使网络的维护和操作越来越复杂,对操作使用人员提出了更高的要求。而人工维护和诊断往往花费巨大,而且对于间歇性故障无法及时检错排除。因此人工智能技术适时而生,用以作为技术人员的辅助工具。由此,故障诊断和网络自动维护也是人工智能应用最早的网络管理领域,目的在于解释网络运行的差错信息、诊断故障和提供处理建议。 4.安全性。对于网络来说,安全性是网络的生命保障,因此网管软件的安全性也是热点之一。除软件本身的安全机制外,目前很多网管软件都采用SNMP协议,普遍使用的是SNMPvl、SNMPv2,但现阶段的SNMP?v?l、SNMPv2协议对于安全控制还较薄弱,也为后续的SNMP协议发展提出挑战。 5.基于Web的管理。基于Web的管理以其统一、友好的界面风格,地理和系统上的可移动性及系统平台的独立性,吸引着广大的用户和开发商。而目前主流的网络管理软件都提供融合Web技术的管理平台。 二、网络管理技术发展趋势 通过现阶段网络管理软件中的一些技术热点,我们可以去展望今后在网络管理中出现的一些新的技术,以期带动网络网络管理水平整体性能的提升: 1.分布式技术。分布式技术一直是推动网络管理技术发展的优秀技术,也越来越受到业界的重视。其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应,它没有中心,因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。在分布式网络上,节点之间互相连接,数据可以选择多条路径传输,因而具有更高的可靠性。 基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。 2.XML技术。XML技术是一项国际标准,可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。其次XML技术具有很强的灵活性,可以充分控制网络设备内嵌式管理,确保管理系统间,以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作,实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。 利用XML管理接口,网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理软件,包括第三方管理软件与网络设备间进行管理信息交换的能力和效率,并可以方便地实现与网络管理系统的集成。 而且由于XML技术本身采用了简单清晰的标记语言,在管理系统开发与集成过程中能比较简便地实施,这样新管理接口的采用反而还会降低整个管理系统的开发成本。 3.B/S模式。B/S模式是基于Intranet的需求而出现并发展的。在B/S模式中,最大的好处是运行维护比较简便,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式接入网络。其工作原理是网络中客户端运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,变成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来。 在B/S模式下,集成了解决企事业单位各种网络问题的服务,而非零散的单一功能的多系统模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet强大的信息与信息传送能力,可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。而且B/S模式结构可以任意扩展,可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统,采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。 4.支持SNMPv3协议。SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议,是流传最广,应用最多,获得支持最广泛的一个网络管理协议。其优点是简单、稳定和灵活,也是目前网管的基础标准。 SNMP协议历经多年的发展,已经推出的SNMPv3是在SNMPv1、SNMPv2两个版本的基础上改进推出,其克服了SNMPv1和SNMPv2两个版本的安全弱点,功能得到来极大的增强,它有适应性强和安全性好的特点。 尽管新版本的SNMPv3协议还未达到普及,但它毕竟代表着SNMP协议的发展方向,随着网络管理技术的发展,它完全有理由将在不久的将来成为SNMPv2的替代者,成为网络管理的标准协议。 三、结语 随着计算机技术的日新月异,网络管理技术也会随着各种新技术的运用而不断向前进步,从而为众多的网络提供方便、快捷和有效的管理。 网络管理技术论文:计算机网络管理技术研究论文 摘要:本文首先介绍了WBM(基于WEB的网管系统管理模式)的三层体系结构,然后介绍了网管系统的体系结构,最后重点阐述了网络拓扑自动发现算法。作者根据实际的应用情况对其进行了一定的改进,增强了系统对网络拓扑的自动发现能力。 关键词:网络管理网间控制报文协议(ICMP)WBM 网络管理的目的就是确保一定范围内的网络及其网络设备能够稳定、可靠、高效地运行,使所有的网络资源处于良好的运行状态,达到用户预期的要求。过去有一些简单的工具用来帮助网管人员管理网络资源,但随着网络规模的扩大和复杂度的增加,对强大易用的管理工具的需求也日益显得迫切,管理人员需要依赖强大的工具完成各种各样的网络管理任务,而网络管理系统就是能够实现上述目的系统。 1WBM技术介绍 随着应用Intranet的企业的增多,同时Internet技术逐渐向Intranet的迁移,一些主要的网络厂商正试图以一种新的形式去应用MIS。因此就促使了Web(Web-BasedManagement)网管技术的产生[2]。它作为一种全新的网络管理模式—基于Web的网络管理模式,从出现伊始就表现出强大的生命力,以其特有的灵活性、易操作性等特点赢得了许多技术专家和用户的青睐,被誉为是“将改变用户网络管理方式的革命性网络管理解决方案”。 WBM融合了Web功能与网管技术,从而为网管人员提供了比传统工具更强有力的能力。WBM可以允许网络管理人员使用任何一种Web浏览器,在网络任何节点上方便迅速地配置、控制以及存取网络和它的各个部分。因此,他们不再只拘泥于网管工作站上了,并且由此能够解决很多由于多平台结构产生的互操作性问题。WBM提供比传统的命令驱动的远程登录屏幕更直接、更易用的图形界面,浏览器操作和Web页面对WWW用户来讲是非常熟悉的,所以WBM的结果必然是既降低了MIS全体培训的费用又促进了更多的用户去利用网络运行状态信息。所以说,WBM是网络管理方案的一次革命。 2基于WBM技术的网管系统设计 2.1系统的设计目标 在本系统设计阶段,就定下以开发基于园区网、Web模式的具有自主版权的中文网络管理系统软件为目标,采用先进的WBM技术和高效的算法,力求在性能上可以达到国外同类产品的水平。 本网管系统提供基于WEB的整套网管解决方案。它针对分布式IP网络进行有效资源管理,使用户可以从任何地方通过WEB浏览器对网络和设备,以及相关系统和服务实施应变式管理和控制,从而保证网络上的资源处于最佳运行状态,并保持网络的可用性和可靠性。 2.2系统的体系结构 在系统设计的时候,以国外同类的先进产品作为参照物,同时考虑到技术发展的趋势,在当前的技术条件下进行设计。我们采用三层结构的设计,融合了先进的WBM技术,使系统能够提供给管理员灵活简便的管理途径。 三层结构的特点[2]:1)完成管理任务的软件作为中间层以后台进程方式实现,实施网络设备的轮询和故障信息的收集;2)管理中间件驻留在网络设备和浏览器之间,用户仅需通过管理中间层的主页存取被管设备;3)管理中间件中继转发管理信息并进行SNMP和HTTP之间的协议转换三层结构无需对设备作任何改变。 3网络拓扑发现算法的设计 为了实施对网络的管理,网管系统必须有一个直观的、友好的用户界面来帮助管理员。其中最基本的一个帮助就是把网络设备的拓扑关系以图形的方式展现在用户面前,即拓扑发现。目前广泛采用的拓扑发现算法是基于SNMP的拓扑发现算法。基于SNMP的拓扑算法在一定程度上是非常有效的,拓扑的速度也非常快。但它存在一个缺陷[3]。那就是,在一个特定的域中,所有的子网的信息都依赖于设备具有SNMP的特性,如果系统不支持SNMP,则这种方法就无能为力了。还有对网络管理的不重视,或者考虑到安全方面的原因,人们往往把网络设备的SNMP功能关闭,这样就难于取得设备的MIB值,就出现了拓扑的不完整性,严重影响了网络管理系统的功能。针对这一的问题,下面讨论本系统对上述算法的改进—基于ICMP协议的拓扑发现。 .1PING和路由建立 PING的主要操作是发送报文,并简单地等待回答。PING之所以如此命名,是因为它是一个简单的回显协议,使用ICMP响应请求与响应应答报文。PING主要由系统程序员用于诊断和调试实现PING的过程主要是:首先向目的机器发送一个响应请求的ICMP报文,然后等待目的机器的应答,直到超时。如收到应答报文,则报告目的机器运行正常,程序退出。 路由建立的功能就是利用IP头中的TTL域。开始时信源设置IP头的TTL值为0,发送报文给信宿,第一个网关收到此报文后,发现TTL值为0,它丢弃此报文,并发送一个类型为超时的ICMP报文给信源。信源接收到此报文后对它进行解析,这样就得到了路由中的第一个网关地址。然后信源发送TTL值为1的报文给信宿,第一个网关把它的TTL值减为0后转发给第二个网关,第二个网关发现报文TTL值为0,丢弃此报文并向信源发送超时ICMP报文。这样就得到了路由中和第二个网关地址。如此循环下去,直到报文正确到达信宿,这样就得到了通往信宿的路由。 3.2网络拓扑的发现算法具体实现的步骤: (1)于给定的IP区间,利用PING依次检测每个IP地址,将检测到的IP地址记录到IP地址表中。 (2)对第一步中查到的每个IP地址进行traceroute操作,记录到这些IP地址的路由。并把每条路由中的网关地址也加到IP表中。(3)对IP地址表中的每个IP地址,通过发送掩码请求报文与接收掩码应答报文,找到这些IP地址的子网掩码。 (4)根据子网掩码,确定对应每个IP地址的子网地址,并确定各个子网的网络类型。把查到的各个子网加入地址表中。 (5)试图得到与IP地址表中每个IP地址对应的域名(DomainName),如具有相同域名,则说明同一个网络设备具有多个IP地址,即具有多个网络接口。 (6)根据第二步中的路由与第四步中得到的子网,产生连接情况表。 4结语 本文提出的ICMP协议的拓扑发现方法能够较好的发现网络拓扑,但是它需要占用大量的带宽资源。本系统进行设计时,主要考虑的是对园区网络的网络管理,所有的被管理设备和网管系统处于同一段网络上,也就是说,系统可以直接到达被管理的网络,所以对远程的局域网就无能为力了。在做下一步工作的时候,可以添加系统对远程局域网络的管理功能。 网络管理技术论文:网络管理技术研究论文 摘要:网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。本文首先介绍当前几种网络管理技术和TMN基本概念,然后讨论了TMN开发中的关键技术及TMN开发工具引入的必要性,并结合自己的开发实践讨论了TMN管理者和的开发,最后对电信管理网的未来发展趋势进行了展望。 一、网络管理技术概述 网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。 通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。 在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。 SNMP的管理结构如图1所示。它的优秀思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。 SNMP的主要优点是: ·易于实施; ·成熟的标准; ·C/S模式对资源要求较低; ·广泛适用,代价低廉。 简单性是SNMP标准取得成功的主要原因。因为在大型的、多厂商产品构成的复杂网络中,管理协议的明晰是至关重要的;但同时这又是SNMP的缺陷所在——为了使协议简单易行,SNMP简化了不少功能,如: ·没有提供成批存取机制,对大块数据进行存取效率很低; ·没有提供足够的安全机制,安全性很差; ·只在TCP/IP协议上运行,不支持别的网络协议; ·没有提供管理者与管理者之间通信的机制,只适合集中式管理,而不利于进行分布式管理; ·只适于监测网络设备,不适于监测网络本身。 针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为: ·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高; ·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高; ·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。 ·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。 ·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。 ·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。 CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。 CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素: ·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件: ·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据; ·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换; ·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。 CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。 CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。 CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。 二、电信管理网TMN 电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。 国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。 电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。 ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。 功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。 信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。 物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。 仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示: TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。 三、TMN开发平台和开发工具 1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性 TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。 2.DSET的TMN开发工具的基本组成 DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。 分布式系统生成器DSG DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。 DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。 Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。 管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。 其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。 工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。 一个典型的GDMO/CM1P应用包括三个代码模块: ·、MIT、MIB的实施 ·被管理资源的接口代码 ·后端被管理资源代码 第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。 第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。 第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。 四、TMN开发的关键技术 电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。 工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。 Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。 为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。 例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。 五、TMN管理者和的开发 下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。 1.管理者的开发 基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSIAPI来发送CMIP请求到。CMISAPI为管理者提供公共管理信息服务支持。 大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。 上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为服务器。 在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(managementapplication)和管理者网关(managergateway)。如图8所示。 管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMISAPI发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。 但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(ReferencePoint),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。 在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMISAPI来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。 管理者网关的数据结构是通过编译信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)获得的。它基于DSG环境的。管理者网关必须完成下列转换: 数据类型转换:GUI中的数据类型与ASN.1描述的数据类型之间的相互转换; 消息格式转换:GUI和管理者网关之间的消息格式与CMIP格式之间的相互转换; 协议转换:TCP/IP协议与OSI协议之间的相互转换。 这意味着管理者网关接收来自管理应用的消息。将其转换为ASN.1的数据格式,并构造出CMIS的参数,调用CMISAPI发送CMIP请求。反过来,管理者收到来自的消息,解读CMIS参数,构造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者网关之间的消息格式是由我们自己定义的。由于管理应用的复杂性,消息格式的制定参考了CMIS的参数定义和ASN.1的数据类型。 管理者网关是采用多线程(multi-thread)编程来实现的。 2.的开发 的结构如图9所示。 为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。 的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是: 第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。 第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。 第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。 第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。 第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。 第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。 第七步:agent用户函数的编写,如agentworker初始化函数、子函数等的编写。 第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。 MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。 MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。 MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类; 第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。 第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(EventForwardingDiscriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。 除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。 如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。 者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。 由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端: ·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。 ·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具体位置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。 ·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gatewayworker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。 六、总结与展望 Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。 除了Q3接口外,TMN的接口还包括X,F,Qx接口。它们的Q3接口相同也包括通信模型和信息模型两个部分。各标准化组织几乎没有针对这些接口的规范。F接口和具体的一个TMN系统的实施密切相关,没有必要对其的通信模型和信息模型进行规范化。Qx是不完善的Q3接口,它是非标准的厂家专用的Q接口,虽然在管理系统的实施中,很多产品采用Qx接口作为Q3接口的过渡,但是随着标准化进程的推进,Qx接口将逐步被抛弃。电信工业的变化日新月异,宽带网络使得分布系统互连成为可能,使得不同的电信服务公司和运营公司相互竞争、相互合作来向用户提供服务。在这种环境下,整个电信网络管理将涉及到不同的组织以及它们的管理系统。基于TMN的多域管理(TMN-BasedMulti-DomainManagement)将成为未来电信网管的重要研究方向。X接口位于两个TMN系统之间,对它研究是基于TMN的多域管理系统的重点。 TMN有技术上的先进、强调公认的标准和接口等优点。但它也有目标太大、抽象化要求太高、信息模型的标准化进程太慢、OSI满协议栈的效率不高等问题。TMN自身需要进一步发展。在网络管理技术方面,除了TMN一种体系结构以外,还有ITU ISO的开放分布处理(ODP),OSF的分布处理和管理环境(DCE/DME),NMF的OMNIPoint,OMG的公共对象请求体系结构(CORBA)以及TINA-C的电信信息网络体系结构(TINA)。目前,CORBA技术越来越被电信、网络部门接受和采用。CORBA体系结构是对象管理组织OMG为解决分布式处理环境中,硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。CORBA适用于业务层和事务层的管理应用。对于下几层(网元层、网元管理层和网络管理层)而言,还没有比TMN更好的体系结构。TINA体系结构是基于分布式计算,面向对象以及电信和计算机业界的其它和标准,如ODP,IN,TMN和CORBA;它将电信业务和管理业务综合到同一种体系结构中,是电信业务与电信网络技术无关,从而使电信业务的开放与管理不受多厂商设备的影响。虽然TINA处于发展中,还不很成熟,但它是未来电信体系结构的最终方向。 网络管理技术论文:计算机网络管理技术探讨论文 摘要:随看计算机网络规模的扩大和复杂性的增加,网络管理在计算机网络系统中的地位越来越重要。本文在简单介绍计算机网络管理协议的基础上,介绍了目前常见的两种网络管理模式。 关键字:计算机网络管理WEB 一、网络管理技术概述 1.网络管理技术的现状 网络管理这一学科领域自20世纪80年代起逐渐受到重视,许多国际标准化组织、论坛和科研机构都先后开发了各类标准、协议来指导网络管理与设计,但各种网络系统在结构上存在着或大或小的差异,至今还没有一个大家都能接受的标准。当前,网络管理技术主要有以下三种:诞生于Internte家族的SNMP是专门用于对Internet进行管理的,虽然它有简单适用等特点,已成为当前网络界的实际标准,但由于Internet本身发展的不规范性,使SNMP有先天性的不足,难以用于复杂的网络管理,只适用于TCP/IP网络,在安全方面也有欠缺。已有SNMPv1和SNMPv2两种版本,其中SNMPv2主要在安全方面有所补充。随着新的网络技术及系统的研究与出现,电信网、有线网、宽带网等的融合,使原来的SNMP已不能满足新的网络技术的要求;CMIP可对一个完整的网络管理方案提供全面支持,在技术和标准上比较成熟.最大的优势在于,协议中的变量并不仅仅是与终端相关的一些信息,而且可以被用于完成某些任务,但正由于它是针对SNMP的不足而设计的,因此过于复杂,实施费用过高,还不能被广泛接受;分布对象网络管理技术是将CORBA技术应用于网络管理而产生的,主要采用了分布对象技术将所有的管理应用和被管元素都看作分布对象,这些分布对象之间的交互就构成了网络管理.此方法最大的特点是屏蔽了编程语言、网络协议和操作系统的差异,提供了多种透明性,因此适应面广,开发容易,应用前景广阔.SNMP和CMIP这两种协议由于各自有其拥护者,因而在很长一段时期内不会出现相互替代的情况,而如果由完全基于CORBA的系统来取代,所需要的时间、资金以及人力资源等都过于庞大,也是不能接受的.所以,CORBA,SNMP,CMIP相结合成为基于CORBA的网络管理系统是当前研究的主要方向。 2.网络管理协议 网络管理协议一般为应用层级协议,它定义了网络管理信息的类别及其相应的确切格式,并且提供了网络管理站和网络管理节点间进行通讯的标准或规则。 网络管理系统通常由管理者(Manager)和(Agent)组成,管理者从各那儿采集管理信息,进行加工处理,从而提供相应的网络管理功能,达到对管理之目的。即管理者与之间孺要利用网络实现管理信息交换,以完成各种管理功能,交换管理信息必须遵循统一的通信规约,我们称这个通信规约为网络管理协议。 目前有两大网管协议,一个是由IETF提出来的简单网络管理协议SNMP,它是基于TCP/IP和Internet的。因为TCP/IP协议是当今网络互连的工业标准,得到了众多厂商的支持,因此SNMP是一个既成事实的网络管理标准协议。SNMP的特点主要是采用轮询监控,管理者按一定时间间隔向者请求管理信息,根据管理信息判断是否有异常事件发生。轮询监控的主要优点是对的要求不高;缺点是在广域网的情形下,轮询不仅带来较大的通信开销,而且轮询所获得的结果无法反映最新的状态。 另一个是ISO定义的公共管理信息协议CMIP。CMIP是以OSI的七层协议栈作为基础,它可以对开放系统互连环境下的所有网络资源进行监测和控制,被认为是未来网络管理的标准协议。CMIP的特点是采用委托监控,当对网络进行监控时,管理者只需向发出一个监控请求,会自动监视指定的管理对象,并且只是在异常事件(如设备、线路故障)发生时才向管理者发出告警,而且给出一段较完整的故障报告,包括故障现象、故障原因。委托监控的主要优点是网络管理通信的开销小、反应及时,缺点是对的软硬件资源要求高,要求被管站上开发许多相应的程序,因此短期内尚不能得到广泛的支持。 3.网络管理系统的组成 网络管理的需求决定网管系统的组成和规模,任何网管系统无论其规模大小如何,基本上都是由支持网管协议的网管软件平台、网管支撑软件、网管工作平台和支撑网管协议的网络设备组成。 网管软件平台提供网络系统的配置、故障、性能以及网络用户分布方面的基本管理。目前决大多数网管软件平台都是在UNIX和DOS/WINDOWS平台上实现的。目前公认的三大网管软件平台是:HPView、IBMNetview和SUNNetmanager。虽然它们的产品形态有不同的操作系统的版本,但都遵循SNMP协议和提供类似的网管功能。 不过,尽管上述网管软件平台具有类似的网管功能,但是它们在网管支撑软件的支持、系统的可靠性、用户界面、操作功能、管理方式和应用程序接口,以及数据库的支持等方面都存在差别。可能在其它操作系统之上实现的Netview、Openview、Netmanager网管软件平台版本仅是标准Netview、Openview、Netmanager的子集。例如,在MSWindows操作系统上实现的Netview网管软件平台版本NetviewforWindows便仅仅只是Netview的子集。 网管支撑软件是运行于网管软件平台之上,支持面向特定网络功能、网络设备和操作系统管理的支撑软件系统。 网络设备生产厂商往往为其生产的网络设备开发专门的网络管理软件。这类软件建立在网络管理平台之上,针对特定的网络管理设备,通过应用程序接口与平台交互,并利用平台提供的数据库和资源,实现对网络设备的管理,比如CiscoWorks就是这种类型的网络管理软件,它可建立在HPOpenView和IBMNetview等管理平台之上,管理广域互联网络中的Cisco路由器及其它设备。通过它,可以实现对Cisco的各种网络互联设备(如路由器、交换机等)进行复杂网络管理。 4.网络管理的体系结构 网络管理系统的体系结构(简称网络拓扑)是决定网络管理性能的重要因素之一。通常可以分为集中式和非集中式两类体系结构。 目前,集中式网管体系结构通常采用以平台为中心的工作模式,该工作模式把单一的管理者分成两部分:管理平台和管理应用。管理平台主要关心收集的信息并进行简单的计算,而管理应用则利用管理平台提供的信息进行决策和执行更高级的功能。 非集中方式的网络管理体系结构包括层次方式和分布式。层次方式采用管理者的管理者MOM(Managerofmanager)的概念,以域为单位,每个域有一个管理者,它们之间的通讯通过上层的MOM,而不直接通讯。层次方式相对来说具有一定的伸缩性:通过增加一级MOM,层次可进一步加深。分布式是端对端(peertopeer)的体系结构,整个系统有多个管理方,几个对等的管理者同时运行于网络中,每个管理者负责管理系统中一个特定部分“域”,管理者之间可以相互通讯或通过高级管理者进行协调。 对于选择集中式还是非集中式,这要根据实际场合的需要来决定。而介于两者之间的部分分布式网管体系结构,则是近期发展起来的兼顾两者优点的一种新型网管体系结构。二、几种常见的网络管理技术 1.基于WEB的网络管理模式 随着Internet技术的广泛应用,Intranet也正在悄然取代原有的企业内部局域网,由于异种平台的存在及网络管理方法和模型的多样性,使得网络管理软件开发和维护的费用很高,培训管理人员的时间很长,因此人们迫切需要寻求高效、方便的网络管理模式来适应网络高速发展的新形势。随着Intranet和WEB及其开发工具的迅速发展,基于WEB的网络管理技术也因此应运而生。基于WEB的网管解决方案主要有以下几方面的优点:(1)地理上和系统间的可移动性:系统管理员可以在Intranet上的任何站点或Internet的远程站点上利用WEB浏览器透明存取网络管理信息;(2)统一的WEB浏览器界面方便了用户的使用和学习,从而可节省培训费用和管理开销;(3)管理应用程序间的平滑链接:由于管理应用程序独立于平台,可以通过标准的HTTP协议将多个基于WEB的管理应用程序集成在一起,实现管理应用程序间的透明移动和访问;(4)利用JAVA技术能够迅速对软件进行升级。为了规范和促进基于WEB的网管系统开发,目前已相继公布了两个主要推荐标准:WEBM和JMAPI。两个推荐标准各有其特色,并基于不同的原理提出。 WEBM方案仍然支持现存的管理标准和协议,它通过WEB技术对不同管理平台所提供的分布式管理服务进行集成,并且不会影响现有的网络基础结构。JMAPI是一种轻型的管理基础结构,采用JMAPI来开发集成管理工具存在以下优点:平台无关、高度集成化、消除程序版本分发问题、安全性和协议无关性。 2.分布对象网络管理技术 目前广泛采用的网络管理系统模式是一种基于Client/Server技术的集中式平台模式。由于组织结构简单,自应用以来,已经得到广泛推广,但同时也存在着许多缺陷:一个或几个站点负责收集分析所有网络节点信息,并进行相应管理,造成中心网络管理站点负载过重;所有信息送往中心站点处理,造成此处通信瓶颈;每个站点上的程序是预先定义的,具有固定功能,不利于扩展。随着网络技术和网络规模尤其是因特网的发展,集中式在可扩展性、可靠性、有效性、灵活性等方面有很大的局限,已不能适应发展的需要. 2.1CORBA技术 CORBA技术是对象管理组织OMG推出的工业标准,主要思想是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的主要目标是解决面向对象的异构应用之间的互操作问题,并提供分布式计算所需要的一些其它服务。OMG是CORBA平台的优秀,它用于屏蔽与底层平台有关的细节,使开发者可以集中精力去解决与应用相关的问题,而不必自己去创建分布式计算基础平台。CORBA将建立在ORB之上的所有分布式应用看作分布计算对象,每个计算对象向外提供接口,任何别的对象都可以通过这个接口调用该对象提供的服务。CORBA同时提供一些公共服务设施,例如名字服务、事务服务等,借助于这些服务,CORBA可以提供位置透明性、移动透明性等分布透明性。 2.2CORBA的一般结构 基于CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造。其中,服务方是指针对网络元素和数据库组成的被管对象进行的一些基本网络服务,例如配置管理、性能管理等.客户方则是面向用户的一些界面,或者提供给用户进一步开发的管理接口等。其中,从网络元素中获取的网络管理信息通常需要经过CORBA/SNMP网关或CORBA/CMIP网关进行转换,这一部分在有的网络管理系统中被抽象成CORBA的概念.从以上分析可以看出,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。不仅如此,由于CORBA是一种分布对象技术,基于CORBA的网络管理系统能够克服传统网络管理技术的不足,在网络管理的分布性、可靠性和易开发性方面达到一个新的高度。 三、结语 目前,计算机网络的应用正处于一个爆炸性增长的时期,并且网络规模迅速扩大,网络的复杂程度也日益加剧。为适应网络大发展的这一时代需要,在构建计算机网络时必须高度重视网络管理的重要性,重点从网管技术和网管策略设计两个大的方面全面规划和设计好网络管理的方方面面,以保障网络系统高效、安全地运行。值得注意的是,基于WEB的网管解决方案将是今后一段时期内网管发展的重要方向,相信通过统一的浏览器界面实现全面网络管理的美好愿望将会得到实现。
工业科技创新论文:工业企业科技创新意见 各县(区)人民政府,市政府直属各单位: 为贯彻落实省委“创业富民、创新强省”总战略,进一步增强我市自主创新能力,走创业创新之路,促以港兴市、全面跨越,特提出如下意见。 一、培育科技型企业,增强企业创新能力 (一)加大科技型企业的培育扶持力度。引导、支持民营资本和科技人员积极创办科技企业,鼓励和支持传统产业企业改造提升为科技型企业。经新认定的部级、省级高新技术企业(创新型试点企业),分别一次性给予100万元、40万元的专项补助;新认定的省级科技型企业、农业科技企业、专利示范企业分别一次性给予20万元的专项补助。 (二)鼓励企业研发机构建设。做大做强一批具有较大规模和较强自主开发能力的企业研发中心,使其成为引领我市企业技术创新的重要基地。对新认定的部级、省级企业研发中心(技术中心),分别一次性给予100万元、40万元的专项补助。 (三)鼓励企业实施技术创新项目。支持企业开展各种形式的技术创新活动。对列入国家火炬计划项目、国家重点新产品计划项目分别一次性给予10-20万元的专项补助;对列入省重点技术创新项目、省重点高新技术产品开发项目计划分别一次性给予5-10万元的专项补助。 (四)加大对企业自主创新投入的所得税税前抵扣力度。允许企业按当年实际发生的技术开发费用的150%抵扣当年应纳税所得额。实际发生的技术开发费用当年抵扣不足部分,可按税法规定在5年内结转抵扣。 二、加快科技创新体系建设,打造浙江省海洋科技创新桥头堡 (五)加快浙江省海洋开发研究院建设。加大对研究院软硬件建设投入,着力将研究院打造成为浙江省重要的海洋科技创新服务平台。 (六)支持企业与大院名校共建创新载体。根据我市产业发展需求,鼓励有条件的企业引进高校、科研院所在我市组建研发中心、工作站、研究所等多形式的创新载体。对通过省级认定并开展创新服务的载体一次性给予10万元的专项补助。 (七)支持重点实验室建设。共建一批“开放、流动、协作、共享”的重点实验室,使我市若干优势领域的实验检测条件和创新能力达到省内领先水平,提升我市企业新品开发能力和技术改造水平。对新认定的国家、省级重点实验室,分别一次性给予100万元、50万元的专项补助。 (八)加快区域科技创新服务中心建设。发展壮大一批区域科技创新服务中心(行业技术中心),强化服务功能、提高服务水平、创新服务机制,为中小企业和种养殖户提供检验检测、技术开发、成果转化和人才培训等创新服务。经新认定的国家、省级区域科技创新服务中心(行业技术中心),分别一次性给予100万元、40万元的专项补助。 (九)大力推进科技孵化器建设。积极发展投资主体多元化、运营机制市场化的科技孵化器,将我市建设成为全省重要的海洋高新技术产业孵化基地。经新认定的国家、省级科技孵化器,分别一次性给予100万元、40万元的专项补助。 三、鼓励企业创新,打造知识产权和品牌标准引领体系 (十)鼓励企业承担重大项目。对承担国家“863”计划、国家“973”计划、国家科技支撑计划、省科技重大专项(优先主题)等重点项目的企业,按上级要求或合同予以配套。 (十一)鼓励企业创造发明。对企业当年授权的国内发明专利、实用新型专利每件分别给予2万元、0.2万元的专项补助,国外专利加倍资助(限资助2个国家);促进专利技术产业化,对企业发明专利产品首次年销售额达到1000万元、2000万元、3000万元以上,且企业实缴税收比上年增长5%以上的,分别给予一次性5万元、10万元和20万元的专项补助(不重复奖励);对新获中国专利奖的企业,给予一次性20万元的专项补助。 (十二)鼓励企业参与制定国家行业标准。对参与制定并完成国家行业标准的企业,按照其参与程度重要性给予15-30万的奖励。 (十三)支持企业加强品牌建设。对新获“中国驰名商标”(需经国家工商行政管理总局认定)、“中国名牌产品”的企业,给予一次性50万元的专项补助,对新获“国家免检产品”的企业,给予一次性30万元的专项补助(同一档次品牌一家企业均只奖励一只)。 四、培养和引进高层次创新人才,着力打造海洋人才高地 (十四)加大高层次科技人才引进力度。加大对重点领域的学科带头人、技术带头人的引进力度,有针对性地引进海内外跨领域、具有前瞻能力的研发人才和高水平研发团队。进一步创新人才柔性流动机制,形成多种形式的“人才驿站”,让更多的高级人才通过短期聘用、技术合作、人才租赁等方式为**经济社会发展服务;推动人才市场体系建设,有效发挥市场在科技人才资源配置中的基础性作用。 (十五)鼓励企业建立博士后科研工作站。对企业新建立的博士后科研工作站给予一次性20万元专项补助,对于博士后选题立项给予适当补助。 (十六)鼓励留学生到我市创业。对于创业留学生申报的科技项目给予优先立项。 (十七)本意见实行最高限额原则,对企事业单位同一事项涉及多项补助扶持的,按最优惠一项执行。以上各项涉及财政支出的,按归口部门支出渠道不变。 (十八)以上各项补助,税收归属县(区)的,由所属县(区)财政承担补助额度的50%;税收归属市本级的,由市财政全额补助。 (十九)本《意见》由市科技局负责解释。本《意见》自颁布之日起施行。原有政策与本意见不一致的,以本意见为准。 工业科技创新论文:依托科技创新发挥生态优势加快食品工业发展 民以食为天。食品工业作为农产品面向市场的主要后续加工产业,是关系国计民生及关联工业、农业和流通领域的大产业,具有极为广阔的发展前景。 江西是绿色生态大省、农业大省,生态优势明显,农产品资源丰富。长期以来,重工业过重、轻工业过轻、工业和农业的关联度偏低一直是我省经济发展中的一个突出问题,经济结构调整是我们面临的重大战略任务。从客观上看,大力发展食品工业,积极提高轻工业在整个工业中的比重,无疑抓住了我省经济发展的症结之所在。食品工业与农业关系密切,以市场为导向,加快发展食品工业,对加快农业结构调整,提高农产品附加值,推进农业产业化,增强工业反哺农业能力,带动农民增收,解决“三农”问题具有极其重要的战略意义。 一、农产品精深加工,是江西食品工业的发展重点 江西省农产品资源丰富,地方名优特新农产品繁多,如中国茶叶之乡、油茶之乡、猕猴桃之乡、白莲之乡、蜜桔之乡、脐橙之乡、乌鸡之乡等,是食品开发的宝库,优质丰富的农产品资源为食品工业的发展提供了充足的原料,同时也对食品工业加快发展提出了迫切要求。为将农业优势转化为经济优势,发展农产品精深加工,推进农业产业化发展,江西把食品工业列为重点培育的支柱产业。 *年国家发改委启动农产品深加工食品工业专项工程以来,我省已有13个项目得到了国家发改委的支持,这些项目的实施,有力地推动了我省食品工业产业升级,对全省食品工业的发展起了积极的示范、带动作用。到*年底,全省共有部级、省级农业产业化龙头企业191家,共建立各种基地2200多个,种养面积1700多万亩,带动农户300多万户。*年全省食品工业实现销售收入244.29亿元,比*年增长165.5%;利税总额47.94亿元,比*年增长114.3%;实现利润11.93亿元,比*年增长115.34%。 发展农产品精深加工是江西食品工业发展的重点,也是推进我省农业和农村经济结构战略性调整的中心任务。“十一五”期间,要更加重视增强龙头企业的带动作用,增强龙头企业引导生产、深化加工、开拓市场、创新技术、综合服务的能力,通过推广“公司+农户”和“订单农业”模式,提高农产品加工率和加工水平,形成市场需要什么,工业就加工什么,农民就种植什么的新格局,实现真正的贸工农有机结合,促进农业结构的调整,推进农业产业化进程,在更宽的范围更高的层面上实现农业增效、农民增收。 二、绿色食品,是江西食品工业的突出优势 生态美好、环境友好是江西的优势资源。绿色食品以其独有的安全、优质、高营养等特点以及广阔的市场潜力,成为食品工业发展的主调。多年来,江西以科学发展观统领全省经济社会发展全局,按照“既要金山银山,更要绿水青山”的方针,努力营造良好的生态环境,创造“绿色生态江西”品牌取得了可喜的成绩,*年全省森林覆盖率超过60%,居全国第二位。良好的生态环境和丰富的绿色资源为江西发展绿色食品、有机食品营造了独特的优势。 进入新世纪以来,江西人以可持续发展的崭新理念,以现代科技为纽带,把现代农业和现代工业有机地结合起来,创造以绿色为主题、以绿色为特色、以绿色为优势的食品工业。江西在全国率先成立了省绿色食品领导小组办公室,至*年底江西有503个产品获绿色食品标识,列全国第6位;有机食品标识242个,继续保持全国第1位,领先优势更加突出。全省绿色、有机食品销售收入85.6亿元,同比增长36.9%,出口创汇突破6000万美元。一批绿色食品龙头企业脱颖而出,婺源大彰山茶、浮梁瑶里茶、遂川狗牯脑茶、奉新碧云大米等获AA级绿色食品标志,德兴市异VC钠有限公司生产的新型生物型食品抗氧、防腐保鲜产品,是世界卫生组织和世界粮农组织确认的法定食品添加剂。 绿色食品是江西食品工业的突出优势,今后我们要采取有效措施,以市场为导向,以科技创新为动力,以产业化经营为载体,全面提升绿色食品工业的发展水平,在“绿色江西”的品牌优势基础上,进一步营造江西绿色食品的规模优势、市场优势、竞争优势。 三、科技创新,是加快江西食品工业发展的关键举措 随着人民生活水平的提高,消费者对食品方便化、营养化、多样化、成品化、安全化的要求也越来越高,因此,用先进的技术提升食品工业,是食品工业发展的必然要求。 江西食品工业科研力量较为雄厚,省内高校设有食品相关专业30余个,产学研有机结合,成为食品科研的重要力量。近几年,我省大力推广农产品采后保鲜、贮藏技术,现代生物技术、真空浓缩技术、微胶囊技术、膜分离技术、微波技术、真空冷冻干燥技术、超高压技术、膨化挤压技术、基因工程技术等得到广泛应用,食品工业的科技含量不断提高,竞争力不断提升。“十五”期间,全省共开发省级新产品500余项,其中有12项获国家科技进步奖、部级新产品荣誉称号。 为了进一步增强我省农产品加工业的科技创新能力,我们必须从促进经济结构调整、持续增加农民收入和切实强化我省农业综合力的战略高度,重点解决农产品加工科技发展的关键技术难题,把强化农产品深加工食品工业的科技创新能力建设摆在科技工作的重要位置,从产业技术结构配置、研发队伍建设、资金投入等方面强化食品工业科技创新能力建设。支持企业引进具有国际、国内先进水平的加工技术和设备的同时,着力增强企业自主创新能力,通过引进消化吸收再创新,提升企业技术装备水平和产品开发能力,调整优化食品工业产业和产品结构,拉长产业链条。要进一步强化以企业创新为主体,科研院所、高校等单位参与,实现优势科技资源与产业资源的合理配置,重点培育一批具有较强创新能力的工业企业和科研队伍。 “希望在山,潜力在水,重点在田,后劲在畜,出路在工”,江西省委、省政府明确了进一步巩固农业的基础地位、加快工业化进程,增强工业与农业关联度的基本思路。“十一五”期间,江西将继续紧紧围绕建设绿色生态江西、创新创业江西、和谐平安江西,以绿色为切入点,以农业产业化为重点,以科技创新为动力,在新的起点上实现江西食品工业既快又好发展。 工业科技创新论文:科技创新促进天津市农产品加工业发展战略与关键技术研究 摘 要:加快发展农产品加工业对于以天津为代表的城市规模大、人口密度大、土地资源有限的区域特大型城市的农产品供给具有重要的作用。科技创新已成为农产品加工业发展的优秀推动力。本文在全面了解天津市农产品加工业技术发展现状与不足的基础上,提出了加快农产品加工业科技创新的技术领域、路径研究和对策建议。 关键词:农产品加工业;科技创新;优秀技术;创新体系 以北京、上海、天津等榇表的特大城市城市规模大、人口密度大、土地资源有限,为农产品供给带来一定压力,同时农产品加工业存在科技创新能力不高、科技成果转化效率低等不足,制约了农产品加工业科技创新发展和产业转型升级的顺利实现。加快农产品加工业科技创新,是促进农产品行业快速发展的必然趋势,对于保障食品安全、促进有效供给、推动农产品加工业从快速增长阶段向质量提升和平稳发展阶段转变具有重要意义和积极作用[1]。 天津市农产品加工业在一批大项目、好项目的带动下,产业规模实现快速发展。2013年,天津市农副食品加工、食品制造业、精制食用植物油、乳制品等行业均相比2010年翻了一番以上,其他行业增幅均在50%以上。2013年,保健(功能)食品、食用油、方便(休闲)食品、冷食饮料、肉及肉制品五大重点行业实现主营业务收入比2010年增长了1.65倍,年均增长38.39%,高于全市规模以上农产品加工业年均增长速度4.24个百分点[2]。全市农产品加工业50强企业主营业务收入比2010年增长1.45倍,占全行业的85.74%。超百亿元企业数量为2010年的3倍。“十二五”以来,天津农产品加工业行业结构调整成效显著,食品制造业所占比重不断增加,主营业务收入所占比重增加到51.82%;营养保健食品行业发展迅猛,同比增速高于全行业平均增速34.85个百分点,年均增长51.92%;滨海新区是天津市农产品加工业最集中地区,汇聚了众多强势大企业,规模以上企业实现主营业务收入占全市的79.35%[3]。 尽管天津市农产品加工业实现较快发展,但仍存在制约产业进一步健康可持续发展的问题,主要表现在:一是中小企业发展活力不足。75%的企业规模较小,普遍存在发展方式较粗放、产品结构单一、自有品牌缺乏、同质竞争激烈、融资渠道不畅、技术改造滞后等问题。二是生产成本大幅上涨。原料成本、包装成本、用工成本、能源成本、物流成本等的大幅上涨,对农产品加工业产生了巨大冲击。三是部分行业出现产能过剩。受全行业影响,食用油等行业产能呈现过剩局面,导致天津市大部分粮油企业开工不足,造成资源浪费,成本增加,竞争加剧。四是原料基地建设不足。天津市食品原料基地建设滞后,大部分食品加工企业缺乏稳定的优质原料基地,食品加工与农业之间的联系尚处于简单的初级供给阶段。 1 天津市农产品加工业科技创新重点发展技术领域 1.1 生物资源特色营养组成与食品功能营养机制研究 利用基因组学、代谢组学研究方法,建立液相色谱-生物质谱(LC-MS)为基础,基于高通量特色生物资源活性成分分析,不同基因型生物资源营养特征,主要生理活性组分中淀粉组成与分子结构、蛋白质种类与氨基酸模式、脂肪中不饱和脂肪酸含量与组成、膳食纤维、维生素和特性营养活性物质组成与结构特性,创建特色食品加工生物资源物理活性组分数据库。通过多重相关性分析,建立“基因型组合-营养组成与结构特征特性”关联体系关联因子,设计关联基因差异位点基因型检测分子标记体系,形成基于基因关联的特色生物资源食品营养分子评价体系,建立营养成分快速定性检测平台[4]。 1.2 食品安全快速监测及加工过程安全控制体系 遵循“风险分析”、“快速检测”和“过程控制”原则,利用现代仪器分析及分子技术重点开展食品加工过程化学污染危害物、微生物、非法添加物、快速、在线监测与控制技术、食品品质识别和智能控制技术、食品质量在线无损监测技术和过程关键控制点数字化实时分析与决策系统等研究,形成一批监测方法、技术装置、软件系统和标准规范;优化现有相关技术,形成“快速监测-控制-信息化”集成技术以及其应用指南,在乳制品、果蔬制品、酒、虾等行业开展技术集成示范并推广应用。 1.3 食品保鲜技术及包装材料技术 针对食品需要长时间、远距离运输的特殊情况,从对呼吸作用进行控制、控制微生物繁殖、控制食品内部水分蒸发三个角度开展食品保鲜技术研究。开展生物保鲜技术研究,抑制有害细菌繁殖,有效保持食品新鲜度和营养成分。积极研发纳米保鲜技术,将通过纳米技术研制的新型材料添加入包装材料中,起到长久杀菌作用[5]。加快研发电子技术保鲜方法,通过利用高压负静电场产生负氧离子和臭氧,使果蔬中负责代谢作用的酶钝化,减少乙烯的生成。开展食品保鲜新型材料研制及其机制研究,研究生物防腐剂合成调控机制和防腐保鲜机制,开发新型植物源与微生物源保鲜剂。 2 实现天津市农产品加工业科技创新的路径研究 2.1 加快推动企业协同发展 着力推动以国内外知名企业为龙头,以民营中小企业为主体的农产品加工业全面发展。充分利用京津冀协同发展的机遇,吸引一批北京的总部项目落户或对国际食品巨头及国内外知名食品集团总部项目进行定向招商,发展总部经济,加快我市农产品加工业的转型升级[6]。加快推动中小企业、民营企业转型升级,打造一批自主创新能力和市场开发能力强、充满活力的民营农产品加工企业。培育一批在内外市场具有较高知名度的自主品牌,使民营企业由“生力军”发展为“主力军”。 2.2 加快企业研发机构建设 支持天津市农产品加工业重点企业积极开展产学研合作,根据企业现有优势及目前市场需求,建设企业重点研发中心及研究院,积极开展农产品加工业关键、优秀技术开发,提升研发机构创新能力,形成天津市农产品加工业研发和创新优秀力量[7]。鼓励、支持全市农产品加工业企业与大学、科研机构建立技术合作关系,全面提升全市农产品加工业科技自主创新能力。 2.3 推动产业实现绿色持续发展 全面落实国务院《循环经济发展战略及近期行动计划》,加快农产品加工业科技创新能力提升,降低能耗,提升产能。加快淘汰落后产能,提高农产品加工业副产品的开发利用。优化生产工艺,实现生产过程中水和热的循环梯级利用和废水废弃物的综合治理水平。大幅度减少食品过度包装。着力加强专业特色工业园区建设。将开发区打造成食品饮料产业集聚区。结合全市各区县农产品加工业发展特色,以武清、静海等区县为试点,加快农产品加工业特色园区建设,通过建立公共研发和检测平台,为园区内企业提供高效服务[8]。 3 加强天津市农产品加工业科技创新的对策建议 3.1 加强科技创新领导与支持力度 建立部门协同工作机制。以全面推动农产品加工业创新发展为优秀,配合产业部门建立跨部门协同工作机制。加大科技投入力度。建立“统一目标、多方协作、集成应用”的农业科技经费使用新模式,形成各类科技计划项目统筹互补合力支持都市农产品加工业全产业链技术创新。推动产业创新区域联动。充分利用京津冀协同发展的有利时机,推动建立都市农业和种业领域京津冀战略合作,加快建立区域性都市农业和种业技术成果交易平台。加大招商引资力度。进一步加大招商引智力度,积极吸引一批龙头企业在津设立研发分支机构和生产基地,吸引一批海内外高端人才和创新团队来津创新创业。 3.2 加快推动创新体系建设 建立专业化产业创新联盟。整合全市技术创新资源和产业资源,集成科研机构、企业、农户和金融与服务机构,立足产业发展科技创新需求,建立农产品加工业新型化、专业化产业创新联盟。建设一批技术研发平台。围绕农产品加工业各领域技术创新和新产品开发需求,建立行业工程技术中心、重点实验室。支持领军企业建设综合性企业技术研究院,积极吸引国内外行业领军企业、科研机构,采用独立建设或联合建设等形式,来津设立技术研发机构[9]。着力推动产业产学研合作。建立高效的创新成果孵化体系。鼓励企业建立技术创新基金和风险投资基金,建立科技型企业孵化器。 3.3 加强创新技术组织宣传模式 根据科技惠农工程各年度工作目标,采用政府组织和公开招标相结合的方式,做好示范推广技术的供应和组织。对于新技术、新产品由天津市科学技术委员会组织天津市企业、高校、科研机构进行研发,并通过科技计划项目给予支持。通过市县两级电视媒体、“科服网”和农技站等渠道,宣传介绍天津市先进科技成果和技术,展示天津市科技资源,培养创新意识,提升科技能力[10]。 3.4 加快农产品加工业科技金融创新 推动行业与金融机构开展对接。选定个别银行或者金融机构作为重点合作银行,允许和鼓励合作银行优先扶持行业重点企业“周转金”项目[11]。设立农产品加工业科技创新专项资金,扩大专项资金规模,并结合产业发展需求,逐步扩大专项支持力度。以财政资金为先导,促进社会资本加大对农产品加工业投入力度,形成产业科技金融创新发展体系。 工业科技创新论文:农机工业必须依靠科技创新走新型工业化道路 (依安县农业机械安全监理站) 摘 要:农机工业的发展对我国经济发展起到了重要的促进作用,而在当前的社会经济快速发展前景下,农机工业当前的发展形式也不能很好地适应我国农业发展的现状,所以促进农机工业走向新型工业化道路是必然的选择。本文阐述了农机工业向新型工业化道路迈进的必经之路,提出农机企业当前管理趋势,以此使农机工业在市场上的综合竞争力有所提升,让农机工业走可持续发展道路。 关键词:农机工业;工业化;科技创新 我国现代化进程中最艰巨的任务仍然是走新型工业化道路,彻底实现工业化发展。我国一直都是农业大国,所以要想全面建设小康社会还是要从农村入手,农民是重点,农业发展是难点,只有将三农问题给解决好,才能够使我国全面建设小康社会的目标逐渐实现。加快现代农业发展、提高农业生产力水平是重要的新型工业发展突破口,农业装备直接盒农民增收、农机工业在国际上的竞争力有直接关系,所以说农机工业的重任也是非常明确的,依靠科技创新的新途径向新型工业化道路行进势在必行。 1 农机工业走新型工业化道路的必然性 当前,我国已经有近万家农机企业,整体规模比较大,但是但从各个农机企业的生产规模来看,规模还是较小,产品档次不够高,没有足够的创新能力,且经济效益不好,这种情况的出现主要有以下几方面原因。其一是农机工业没有适应农业及农村经济结构调整的整体要求,在我国农机企业的现有技术以及产品结构上看,主要就是技术相对落后,对低水平的大宗产品过剩生产,比如三轮农用运输车、小型拖拉机等,使得市场上供大于求,让农机工业发展一直都止步不前;再有就是农业以及农村经济结构调整导致新型农机产品跟不上时展需求,特别是那些能够满足国际竞争力需求的优势农产品农机装备,在我国农机市场上多数都是无货可供,或者是供不应求。其二是农机工业没有达到新型工业化道路的现实要求,当前的新型工业化道路主要是信息化带动工业化,并且是工业化促进信息化,含有较高的科技含量、较好的经济效益、且较低的资源消耗以及环境污染,而我国农机工业现在离信息化发展要求还有着较大的差距,主要就是缺乏新型工业化的发展目标。其三是没有适应经济全球化的发展要求,我国农机工业在经济、技术、管理以及技术上都相对落后,受到过多的经济因素制约,在向全球化发展中还面临更多的挑战。鉴于此,我国农机工业的未来发展目标还是走新型工业化道路,让科技创新能力有所提高,加快行业信息化建设的步伐,从而让农机工业能够立足于的国际市场。 2 农机工业依靠科技创新向新型工业化道路迈进,以调整农机结构 2.1 应用信息技术,提高农机企业市场竞争力 当前是信息技术飞速发展的时期,在各个领域都广泛应用信息技术,而在信息技术得到应用的同时,各产品科技含量也比较高,这能够有效促进新型农机工业的发展。首先,建立农机行业市场、产品、以及科技信息网络,从农机企业社会资源不能有效利用和农机企业信息不畅的现状为基础,建立农机行业市场、产品、科技相关的数据库和信息网络,从而搭建一个信息共享平台,给农机企业以及农机用户提供网络信息服务中心。其次,建立农机企业内部和企业之间联系的信息系统,在农机企业内部建立一个管理、生产过程控制、产品工艺设计、以及电子商务等相关信息系统,利用网络技术打造网络制造、柔性制造以及精益生产等制造管理技术,让农机企业的资源利用率有所提高,让生产成本降下来,提高产品的竞争力。 2.2 依靠科技创新,开发新型的农机技术和产品,满足农业、农村经济结构调整的要求 农机工业走新型工业化道路必须沿着农业和农村经济社会结构调整的主线,通过科技创新,提高农机产品的科技含量,研发和生产出更多先进适用的现代化农业装备,培育和引领市场发展,为全方位提高农业生产力水平、推进农业产业化经营和现代农业建设服务。(1)榇俳作物种植结构的整,推进优势农产品合理规划布局,针对粮食作物、经济作物和饲料作物的区域种植特点和关键、薄弱机械化作业环节,提供先进适用的耕种植保和收获加工农机装备。(2)为促进农业结构的调整,发展畜牧、水产养殖业,提供先进适用的饲养加工成套技术装备,促进种养业内部转化,提高农业的经济效益。(3)为促进农村经济结构的调整,大力发展农产品加工业,提供先进适用的农产品加工成套技术装备,促进农产品升值,增加农民收入。 2.3 注重技术进步,减少能源消耗和环境污染,保持农机工业和现代农业的可持续发展 可持续发展是新型工业化和现代农业发展的重要特征。发达国家曾为实现工业化付出严重污染环境和大量消耗资源的代价,如今他们又不得不为治理环境和降低消耗补上沉重的一课,可持续发展越来越被世界各国所重视。我国正处在工业化的中期阶段,又适逢信息技术高速发展的机遇,农机工业必须借鉴发达国家实现工业化道路的经验和教训,在注重自身发展可持续性的同时,推进现代农业的可持续发展,为农业生产提供低能耗、低排放的动力机械和农用运输车辆,节本增效的水、肥、种、药施用技术装备以及保护性耕作、生态建设机具等,尽快形成支撑农业可持续发展的技术装备体系。 2.4 发挥比较优势,发展先进技术装备和利用劳动力资源相结合的组合技术 发展具有比较优势的劳动密集型产业是我国现阶段农村发展的重要战略。农机工业必须为农业提高国际竞争力提供支撑,为蔬菜、花卉、畜禽、水产种养业和农产品加工业等劳动密集型产业提供技术密集型和劳动密集型相结合的组合技术与装备。同时农机制造业本身也是劳动密集型产业,农机企业多数地处中小城市,靠近农村,更具有吸纳农村剩余劳动力的优势。但是,劳动密集并不是不讲科技含量、为扩大就业而迁就落后,而是强调发展技术密集型和劳动密集型相结合的组合技术,首先强调技术的先进性,同时兼顾劳动力资源优势的充分发挥。形成科技创新引导市场、市场需求推动科技创新的良性循环。 结束语 国家在农机工业的发展上的扶持力度还是非常大的,在农机工业发展上不光给予更多的技术上支持,还给予了更多政策上的支持以及财政上的支持,力求让农机工业适应现代社会的信息化发展,依靠科技创新向新型工业化道路迈进,让我国农机工业能够在国际市场竞争中占据一定的位置。当然,农机工业要想可持续地发展下去,最重要的还是要依靠科技创新,有效创新发展,实现全面的新型工业化,从而推动科技创新良性循环发展。 工业科技创新论文:基于科技创新人才培养的核工业研究生教育培养机制研究 摘要:研究生教育作为推动核工业创新发展的重要力量,承担着科技创新和创新型科技人才培养的重任,提高核工业研究生教育培养质量成为重要课题。以中国原子能科学研究院为例,分析当前研究生教育培养机制不利于科技创新人才培养的影响因素,结合核工业研究生教育的特点提出了相应的措施建议。 关键词:科技创新人才 核工业 研究生教育 培养机制 一、引言 随着国防科技工业与国家发展新能源的战略需要,高效发展核电、加强核科技创新已成必然,加强核科技创新型人才培养迫在眉睫。研究生教育作为国民教育的顶端和国家创新体系的生力军,承担着高端人才供给和科学技术创新的双重使命。核工业研究生教育涉及学科属于国防特色学科,关系到国家国防建设发展,表现得更为敏感,在人才培养模式上以培养学术型人才为主,侧重创新能力和科研实践能力培养。核工业研究生培养是核科技创新的内生动力和高层次创新型人才队伍建设的重要组成部分,如何培养出更多具有创新思维和创新能力,能够在现在或未来引领核工业发展的高层次创新型研究生值得探究。文章以中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)研究生培养机制为例,分析目前核工业研究生教育培养机制存在的问题,并提出相应的改进建议。 二、原子能院学位与研究生教育工作简介 原子能院创建于1950年,是我国核科学技术的发祥地,也是我国重要的不可替代的从事先导性、基础性、前瞻性核科学技术研究的综合性研究基地,是中国核工业的“摇篮”,为国家核科技创新、核工业发展、核科技人才培养做出了重要贡献。原子能院现有两院院士5人,高级专业技术人员1000余人。原子能院学位与研究生教育工作始于1956年,已培养博、硕士研究生近2000人;现拥有物理学、核科学与技术两个一级学科博士学位授权,拥有物理学、化学、核科学与技术三个一级学科和应用数学一个二级学科硕士学位授权,涉及招生专业14个;博、硕士研究生招生规模分别为50人、70人,培养类型均为学术型;现有博士生导师154人,硕士生导师226人。 原子能院研究生培养实行院所两级管理模式,硕士研究生学制为3年,最长学习年限为4年,其中第一年为学位课程集中学习,第二、三年回各研究所、室开展学位课题研究。博士研究生学制为3年,最长学习年限为5年,入学后即在课题组开展学位科研工作。研究生培养过程涵盖个人培养计划的制定、学位课程学习、开题报告、中期考核、学术报告、发表学术论文、论文双盲评阅、论文答辩、论文抽检等各个必要环节。 三、原子能院研究生教育培养机制存在的问题 1.研究生学位课程体系不利于研究生创新能力的培养 一是核科学与技术作为以物理学为基础发展的学科,在目前的课程设置中物理学、数学等相关基础理论课程的设置比例偏低,不利于学生逻辑思维能力和数学演算能力的培养。二是教学内容更新速度慢,缺乏前沿性和前瞻性,不注意反映国内外本学科的最新发展方向和最新科研成果,不能适应科技创新发展的需求。三是教学方法较为传统,没有形成探究式、启发式、互动式有机结合的教育教学方法,不利于研究生发散思维、思考力和问题意识的培养。 2.研究生参与科研课题的深度和广度有待于进一步提高 “寓教学与科研之中”是原子能院作为科研院所培养研究生的优势之所在,也是目前很多高校研究生培养努力追求的培养方式。但是,研究生的创新能力仍有待锻炼和培养,一是研究生开展调研的时间较晚,研究生真正参与课题研究的时间有限,课题研究不够深入;二是研究生从事的科研任务边缘化现象较多,没有真正融入到研究课题中,研究缺乏全局性和连贯性,导致参与科研的广度不够。 3.博士研究生招生选拔机制不能满足科技创新人才的培养需求 目前,我国对博士研究生的选拔主要通过笔试方式,原子能院博士研究生的选拔虽已兼顾初试、考核组、导师和所在单位意见四方面的情况,但是考核形式,还受制于当前考录政策的限制,未能突出考试内涵,未能有效甄别出考生的专业素养、科研潜质和逻辑思辨能力,距离以科技创新人才培养为目标的创新潜力人才选拔还有一定的差距。 4.导师的教导能力与研究生创新能力发展要求不相匹配 原子能院目前在读研究生有30%没有按照培养过程节点要求完成学位论文开题报告和中期考核。究其原因,一是研究生培养实行单一的“导师负责制”,使得部分导师无法从繁重的科研任务中抽出充裕的时间来指导学生,而且研究生培养过程还受科研进度、实验平台等教育服务平台的制约,导师无力协调;二是尚未建立导师考核评价机制,缺乏有效的约束激励机制,难以激发导师为研究生培养投入更多的责任和热情;三是导师的教导水平参差不齐,导师多为兼职,未曾接受过系统的教育学专业训练,对研究生的指导比较随性,往往忽视研究生的个体差异和个性特长,缺乏个性化指导和培养。 四、完善核工业研究生教育培养机制的几点建议 1.提高认识,建立科学的研究生教育培养理念 正确认识研究生教育在核工业科技事业和核科技高层次人才队伍建设中的地位与作用,处理好研究生教育学科建设与科研生产学科建设、学位科研与岗位科研、导师队伍与科研团队的关系。建立科学的研究生教育培养理念,强化大局意识、质量意识、创新意识、团队意识;以质量为根本,实现由外延式发展到内涵式发展,从事务性管理到战略型管理的根本转变。以推动核工业科技创新为已任,优化资源配置,科教结合,产学研结合,实现研究生教育服务于核科技事业发展的目标。 2.完善学位课程体系设计,更新教育教学方法 以“十三五”时期国防科技工业和核科技领域人才需求为导向,根据现有各学科、专业的特点和内涵,进一步量化各学科、专业所应掌握的基础理论和专门知识的要求,设置符合国防特色要求和满足核工业长远发展的培养目标。以培养方案为指导,优化课程体系设计,科学规划课程设置,合理安排课程分布和课程层级,调整物理学、数学等基础课程在不同学科的配置比例。建立定期更新教学内容机制,保证教学内容的基础性和前沿性。以个别课程为试点,探索实行研究型、启发式、互动式的教学模式,充分发挥和调动学生的创新能力和原创力。建立学位课程评估反馈机制,提高课程体系建设与培养目标的适配度。 3.完善博士研究生招生选拔机制,突出创新潜质的考察 以考察专业素质和创新潜质为重点,分步改进和完善博士研究生招生选拔方式,首先,进一步改革博士生初试题目的结构设计和考察重点,增加开放式试题的比重,重点考察对专业基础理论知识融会贯通的能力和开创性思维程度;其次,探索博士生面试考核结构化,侧重从考生已获科研成果中挖掘其科研潜力;第三,在国家硕博连读政策的基础上,探索建立硕、博贯通制,根据硕士生的学业表现建立“2+3”、“3+3”的硕博联动培养机制;第四,探索建立学术型博士研究生招生申请考核制,注重对学生专业素养、研究能力和创新潜质的综合评价。 4.严把培养过程质量关,健全创新性研究生培养质量保障机制 (1)完善研究生使用培养机制,提高研究生参与科研任务的广度和深度 完善研究生尤其是硕士生的使用制度,改变以往研一脱产学习的状态,实行入学即入研制度。积极借助导师在研项目资源平台,鼓励研究生独立担当相关课题任务,充分发挥导师及其研发团队的指导作用,使研究生的创新思维和创新能力在实践中快速提升。 (2)完善在读研究生参加学术报告制度,营造良好的科研氛围 一方面,对理工科不同专业学生,按照理论类和实验类进行分类,进一步严格研究生听取及做学术报告制度,并建立参加学术报告备案抽查制,增强研究生的紧迫感;另一方面,制定优秀学术报告奖励制度,提高研究生学术报告的积极性,营造良好的学术交流氛围。 (3)实行培养过程定期检查与结果反馈制 按照培养过程中各个培养环节的要求,定期开展培养过程检查和结果反馈工作,反馈结果在一定范围内公开,并有针对性地督促研究生和导师积极开展学习和培养工作。 5.加强研究生导师队伍建设,提高导师教导水平 (1)加强研究生导师管理,建立师生定期交流制度 确保研究生和导师每周见面一次,交流时间不少于30分钟,并配套相应的监督措施,依此规范导师的教导行为,增强导师育人职能。 (2)加强研究生导师培训管理,提高导师的教导能力 根据导师的层次和类别,建立导师上岗培训、聘期培训等制度,要求导师制定个人培训需求计划书,有的放矢地进行个性化培训,提高培训效果,提高导师教导水平。同时,探索建立导师培训与导师评价相挂钩制度。 (3)建立健全研究生导师评价制度 制定研究生导师评估制度,把导师对学生的思想政治、学业指导、学术训练和学术道德教育等纳入到对导师的评价体系中,鼓励研究生参与对导师人才培养工作的评价,提高导师对研究生培养的积极性。 工业科技创新论文:溜博市科技创新推动工业转型升级的经验总结 科技创新推动传统工业转型升级问题是老工业城市经济发展中必须面对的一个现实问题。淄博市作为国内较早依托当地资源发展起来的老工业城市,传统产业转型升级问题尤为突出。淄博作为工业基础比较雄厚的老工业城市,传统产业比重大,化工、冶金建材、机械、轻工业这四大主导产业占其产值的86%。由于四大主导产业大多数为高耗能传统产业,未来这些传统产业发展的市场压力和环境压力都非常大,产业转型升级势在必行,科技创新推动工业转型升级成为淄博工业可持续发展的唯一抉择。 1 淄博科技创新的主要经验 1.1 品牌建设推动向设计创造转型 淄博市大力加强品牌建设,涌现出了一批行业内的名牌企业、名牌产品,在提升企业整体竞争实力的同时,展示了淄博城市的综合竞争实力。2009年淄博市以传统陶瓷产业为基础,正式申请注册了“淄博陶瓷当代国窑”地域品牌,如今国窑品牌不仅成为企业提高效益的强力砝码,而且成为企业开拓高端市场的金字招牌。山东金晶集团的超白玻璃,依靠“中国名牌”,产品不仅打进了奥运会,并成功的用到了水立方等奥运标志性建筑上。品牌的力量在为企业赢得荣誉同时,更多的是为企业赢得了市场。2011年公布的全国城市综合竞争实力排名中,淄博迈入了前50位。 1.2 以产业梯次转移推动发展总部经济 产业梯次是发生在不同经济发展水平的区域之间的一种重要的经济现象,是指在市场经济条件下,发达区域的部分企业顺应区域比较优势的变化,通过跨区域直接投资,把部分产业的生产转移到发展中区域进行,从而在产业的空间分布上表现出该产业由发达区域向发展中区域转移的现象。淄博市通过品牌运作,对现有本地中小企业进行产能整合,同时出台优惠政策,加快企业走出去步伐,引导有条件、有意向的企业向资源丰富、能源充足、人力富余、市场潜力大的地区转移,实施对外扩张,努力抢占各类资源,开拓国内外市场。同时,腾出土地、环境容量和节能指标上,符合国家产业政策、科技含量高、支撑税源经济发展的大项目、好项目。鼓励企业将研发、营销留在本地,将生产基地外迁,大力发展总部经济,推动了产业转型升级。 1.3 激发培育战略性新兴产业 战略性新兴产业是指建立在重大前沿科技突破基础上,代表未来科技和产业发展新方向,体现当今世界知识经济、循环经济、低碳经济发展潮流,目前尚处于成长初期、未来发展潜力巨大,对经济社会具有全局带动和重大引领作用的产业。淄博市用高新技术和先进适用技术改造提升机电、纺织、冶金、建材、轻工等传统产业,大力发展具有比较优势的生物医药、新材料、新能源等新兴产业,推动了工业产业结构的调整升级。 1.4 科技园区循环工业促进低碳发展 科技园区建设是促进地区经济科学发展的重中之重,担负着整合资源、优化发展环境、提升产业综合竞争力的重任。淄博市通过加快推进循环经济试点示范,建设生态工业园区,形成了具有发展潜力的低碳产业体系。如淄博科技工业园创业园是一个集科技研发中心、标准车间和公共服务平台为一体的新型工业园区,对进入园区的企业来讲,“不置地,不建房,来了就能建工厂。”在这个园区里,创业者可以实现从研发产品到产品中试再到实现全部工业生产过程。淄博市通过科技园区建设,实现了节能降耗、循环经济,低碳发展的目的。 2 科技创新推动转型升级的薄弱环节 2.1 科技创新型人才结构性短缺 调查发现,淄博市企业现有各类人才与国内发达城市相比,人才总量偏少,人才结构也不够合理。其中,结构性短缺主要表现在:高层次管理人才偏少;高层次研究型人才短缺;缺乏优秀的高级技工;外向型人才不足。 2.2科技创新经费渠道尚待拓宽,投入数额仍需增加 据调查,淄博市研究与开发机构科技活动经费90%以上从政府筹集,技术型收入筹集资金占4%,其他收入占6%。这表明,科技筹集的金额占科技筹集经费比重低,且主要来自政府拨款,从企业单位得到资金来从事技术开发应用性研究较少,从事应用性科技研究和开发的能力较弱,将技术成果转化为经济力量的程度较低。同时,这反映出科技事业规模和创新基础保障能力不足,科技事业的自我发展能力还较低,部分有一定创新能力的企业,科研创新经费投入的渠道需要进一步拓宽,经费投入的数量有待于进一步提高。 2.3 科技服务体系仍不完善 科技服务体系是指有助于科学技术知识的产生、传播和应用转化活动的载体。主要包括:科技政策、信息、资料;咨询、推广、中介服务机构;科技企业孵化器、大学科技园;科技市场、人才队伍等。近年来,淄博市政府及有关部门认真贯彻相关法律法规,加大了科技服务体系建设的力度,科技服务体系初具规模,许多工作走在全国、全省的前列,如淄博生产力促进中心被科技部认定为部级示范生产力促进中心。然而科技服务体系的积极作用仍不能得到完全发挥利用,淄博市亟须完善这一体系。 3 科技创新推动传统工业转型升级的对策思路 3.1 明确产业转型战略重点,提高科技创新支撑针对性 强化科技对传统工业转型的支撑和引领作用,必须以党的十七大和十七届五中全会精神为指导,强化主题主线意识。从城市经济社会可持续发展的实际出发,明确产业转型战略重点:用高新技术改造和提升传统工业;发展战略性新兴产业;加快发展生产性服务业。 3.2 加强人才队伍建设,构筑可持续发展的人才优势 从淄博市实施人才强市战略的实践来看,加强人才队伍建设需要做到:把发展教育事业和科技创新型人才放在突出位置,进一步加大对教育事业的投入,发展职业技术教育,加强对劳动者科技培训,提高劳动者的科技文化素质,大力培养各行各业的科技人才,建立人才储备制度,壮大科技队伍;加大对新兴产业需要人才的培养和引进力度,鼓励科技人员携带技术和成果作价入股,带动创新创业,以人才资源能力建设为优秀,重点培养经济可持续发展需要的各类人才的学习能力和实践能力,着力提高他们的创新能力;进一步完善养老、医疗、失业等社会保障制度;改革科技奖励政策,调动科技人员创新的积极性,设立政府津贴、项目津贴,表彰和奖励在技术创新、科技进步工作中作出重要贡献的单位和个人;进一步完善人才市场配置机制,逐步形成层次高、规摸大、覆盖面广、辐射性强的人才服务体系。 3.3 建立多元投入体系,为科技创新提供经费保障 加大对科技创新关键环节的投入,确保新产品试制费、中间试验费和重大科技项目补助费等科技三项经费支出的稳定增长,提高科技三项经费的投入产出效益。建立和完善科技投融资体系,采取科技与金融结合争取科技贷款、科技风险投资、加强横向经济技术协作等方式吸引资金;鼓励企业加大对科技开发的投入,争取国家中小企业科技创新基金的扶持以及各级各类科技攻关计划、火炬计划、星火计划等政策性资金的支持;建立完善高新技术风险投资机制,建立中小企业科技产业贷款的担保基金,合理引导社会资本加大对科技开发的投入,尽快形成“政府投入为引导,企业投入为主体,社会投入为补充,外资投入为关键”的多元化科技产业投入机制。 3.4 优化科技创新政策环境,构建科技创新支撑体系 进一步完善人才政策、科技投入政策、产学研相结合政策、项目带动政策等,发挥政府的政策导向作用。建立一套有利于推动地区科技进步的评价体系,将科技对经济增长的贡献率、企业科技进步率、科技投入、科技产出等指标纳入统计范围,定期向社会公布,为领导决策提供依据。加快科技创新支撑体系建设需要以技术创新项目为纽带,推动产、学、研合作,促进各种创新要素的有机集成和有效组合。加快科技成果转化和高新技术产业基地建设。在全力建设科技示范园区的同时,着手建立以专业乡镇和以企业科技开发为龙头的科技创新体系。推进科研人事管理制度改革,逐步实行以科研项目为载体的聘任制,使广大科技人员充分发挥作用,促进科技人力资源优化配置。 (摘自《科学与管理》2013年第6期,原题目《科技创新推动传统工业转型升级研究―以淄博市为例》) 工业科技创新论文:南通市工业企业科技创新绩效评价 摘 要:科技投入产出效率无疑成为科技发展评价中的关键环节。采用DEA方法对南通市规模以上工业企业的科技投入产出效率进行评价,指出了南通市工业企业科技创新中存在的投入产出效率总体不高、行业综合效率差距较大、重点行业存在投入冗余等问题,建议工业企业技术创新应在优化结构、提高效率、加快传统产业转型升级、推进科技创新成果转化等方面下工夫。 关键词:工业;科技创新;评价;DEA模型;传统产业 科技支撑发展,创新引领未来。足够的科技投入强度和合理的科技投入结构是提高科技产出效率、增强地区创新能力、促进经济社会发展的必要条件。科技对经济的支撑和引领作用不仅取决于科技投入的总量,更为关键的是科技投入产出的效率,因此,科技投入产出效率无疑成为科技发展评价中的关键环节。本文有针对性的从工业行业角度出发,采用DEA方法对南通市规模以上工业企业的科技投入产出效率进行评价,找出存在问题,提出对策建议。 一、现状分析 科技活动包括科学研究与试验发展(R D)、科学研究与试验发展成果应用及相关的科技服务3类活动,其中科学研究与试验发展(R D)又分为基础研究、应用研究和试验发展,R D资源的合理配置是推动科技发展的一个重要条件和前提。 1.科技人才队伍不断壮大 科技活动人员是企业开展科技活动中最主要的因素,是开展科技活动的前提和基础。2012年底,全市规模以上工业企业从事科技活动人员达到6.07 万人,其中,研究与发展活动人员(R D人员)3.63 万人,分别比2011 年增长16.8%和13.0%;R D人员占科技活动人员的比重为65.0%,比2011 年(61.8%)提高3.2 个百分点。科技活动人员中R D人员所占比重上升,反映了企业自主创新人力投入力度的不断加大。分行业看,电气机械和器材制造业、纺织业、化学原料和化学制品制造业中科技活动人员均超过5 000人,这三个行业R D人员占科技活动人员比重分别达到60.1%、58.9%和55.1%。 2.科技经费投入不断加大 科技经费投入是确保科技活动人员开展各项科技活动的必要条件。2012 年,南通市共有规模以上工业企业4 941家,其中,有R D活动的1 191家,比2011年增加298家;占全部规模以上工业企业的比重为24.1%,比2011年提高6.1个百分点。规模以上工业企业R D经费内部支出96.10亿元,比2011年增长23.4%,占地区生产总值比重由2011年的1.9%提高到2012年的2.2%。其中,大中型工业企业R D经费投入主体作用明显。2012年,全市大中型工业企业R D经费内部支出为59.99亿元,比2011年增长23.5%,占全市规上工业企业R D经费内部支出的比重为62.4%;小微工业企业R D经费内部支出为36.11亿元,比2011年增长23.4%,占规模以上工业企业R D经费内部支出的比重为37.6%。 分行业看制造业是规模以上工业企业R D经费投入的绝对主体。2012年,全市规模以上制造业企业R D经费内部支出95.35亿元,占规模以上工业企业的比重为99.2%,R D经费投入超亿元的行业有17个,其中超十亿元的行业有2个,分别是电气机械和器材制造业、化学原料和化学制品制造业。 3.科技产出水平不断提升 二、绩效评价 (一)DEA模型的选取 数据包络分析(DEA,Data Envelopment Analysis)是美国运筹学家A.Charnes和W.Cooper等学者提出的以相对效率概念为基础,根据多指标投入和多指标产出对相同类型的单位(部门)进行相对有效或效益评价的一种新的系统分析方法。结合国内DEA研究的实际应用,本文选取使用较多的两个模型模型C2R和BC2模型。其中,C2R模型可以用来评价决策单元是否同时达到规模有效和技术有效,BC2模型则是用来评价决策单元的技术有效性。 1.C2R模型原理及评价 2.BC2模型原理及评价 C2R模型假设分析主体在固定规模收益下运营,但若存在变动规模收益,则会导致技术效率与规模效率不可区分。BC2模型将综合效率分解为技术效率和规模效率。综合效率表示投入产出项资源配置及规模大小是否适当,在固定投入下,实际产出与最大产出两者之间的比率。纯技术效率指投入与产出之间的配置比例,用于衡量是否有过多的投入造成浪费,或过少的产出而生产能力不足。规模效率表示整体投入资源的规模大小是否适当。规模收益是指投入要素等比例增加时对总产出的影响,共有3种形式,最适当的形式为规模收益不变,即投入与产出成等比例增加;规模收益递增是指产出增加的比例大于投入增加的比例;规模收益递减是指产出增加的比例小于投入增加的比例。DEA无效除了来自资源配置(投入产出)不当的因素外,也可能源于投入的不适度规模,可以通过调整投入规模改进其无效的状态。 (二)评价指标体系的设计 工业行业的科技投入产出效率评价系统比较复杂,在评价指标的选取中,既要考虑到科研创新能力又要考虑到效益性。评价体系分为科技投入和科技产出两大部分,在科技投入指标中,包含人力资源投入指标和经费投入指标。其中,R D人员是由参加R D项目人员的全时当量及应分摊在R D项目的管理和直接服务人员的全时当量两部分相加计算而来,更能有效地衡量对人力资源的实际投入;经费投入指标中,R D经费内部支出反映了对科技活动的实际支出;技术改造经费支出反映了工业企业引进吸收新技术和改造落后产能的力度;新产品研发投入反映了工业企业科技创新的能力。在科技产出指标中,专利申请量是体现工业企业研发能力的重要指标,新产品产值和新产品销售收入则是了反映工业企业的产出效益以及投入增加所带来的产出成果。具体评价指标体系如下(见表1)。 工业科技创新论文:衡阳市工业园区科技创新公共服务平台建设研究 摘 要:基于科技服务能力是后金融危机时代开发园区重要优秀竞争力的认识,就建好公共服务平台、强化科技创新硬件支撑,整合建设科技文献平台,建设园区技术产权交易平台,集中力量建设一批专业测试和行业检测平台,着力打造全流程的投融资平台等方面,提出一些操作性建议。 关键词:工业园区;科技服务平台;建设路径;衡阳市 园区是一种发展规模工业的新兴载体,是推进新型工业化的工作重心,是一种集研究、开发、生产、交换于一体的新型组织,是区域经济发展到一定阶段整合利用资源、提高产业聚集度的有效形式,同时又是推动招商引资和城镇化建设健康发展的重要载体。产业园区的发展有利于资源整合、提高土地利用率、增强企业的产业关联、延伸产业链、提高资源综合利用率,因而对发展“两型社会”和实现新型工业化有很好的促进作用。经过多年的发展,衡阳工业园区建设取得了显著成效,已成为衡阳经济发展的重要支撑、推进城市化进程的重要力量、招商引资和外向经济的重要载体、产业集聚的重要平台。 目前,中国沿海地区、中东部地区正处于产业转型,升级换代阶段,大量的劳动密集型企业迁往中西部地区,我们衡阳地区毗邻珠江三角洲,在这次的地区扩展、产业升级换代过程中,有着得天独厚的优势,我们应当把握这一千载难遇的机会,促进衡阳工业园区的建设,大力发展衡阳工业。虽然衡阳工业园区取得了诸多辉煌成绩,为衡阳发展作出瞩目的贡献,但是目前,衡阳工业园区无论在数量和质量上都和沿海城市、中东部地区工业园区对比有着较大的差距,例如,规模相对较小、享受的优惠政策较小等等,但最为突出的是缺乏科技创新公共服务平台,这也在很大程度上制约了工业园区的加速发展。本文欲结合衡阳市工业园区的特点,探讨如何建设适合衡阳工业园区科技创新服务平台。 一、创新科技服务平台建设意义及需求 创新科技平台是工业园区的重要组成部分,是服务于工业园区企业进步与创新的基础支撑体系。衡阳市工业园区科技平台建设工作经过长期努力,取得了一定进展,具备了较好的基础。2011年,高新区成功获批省知识产权试点园区,以此为契机,高新区大力推进企业知识产权试点工作,对接省、市知识产权局、高校、研究所、企业,形成了官、产、学、研相互联动,互转化科研成果的良好机制,做强了一批知识产权保护先进企业。此外,衡阳高新区还依托部级工程实验室、企业技术中心、博士后科研工作站和院士工作站,积极推进产学研合作。在增压器领域,湖南天雁机械有限责任公司以其强大的科研和生产能力,制定实施5项行业标准,成为国家涡轮增压器行业标准的主导企业;中钢集团衡阳重机有限公司凭借其良好的自主创新能力被认定为国家企业技术中心。但从总体上看,衡阳市园区科技平台建设仍然相对滞后和效率低下,存在着诸多亟待解决的突出问题:一是缺乏有效的资源共享机制和相关制度保障;二是对外交流与合作不够;上是缺乏技术支撑人才队伍及产学研合作机制;三是没有建立多途径的企业科技创新资金的融资途径。衡阳市科技平台建设的滞后与薄弱,制约了科技创新活动的开展,使许多重大关键技术的突破难以实现,重大原创性科技成果难以形成。 二、建设园区科技创新服务平台和对策 1.建好公共服务平台,强化科技创新硬件支撑。价格高昂、日常使用率却不高的大型高档科学仪器,往往是中小型高科技企业发展的瓶颈。工业园区科技服务平台应当以“共享、共用、共建、高效”的运行机制为优秀,建立大型科学仪器设备资源信息库,对园区内企业现有科学仪器设备运行和管理的信息化;制定灵大型科学仪器协作共用、共建共享的办法,节约企业购置大型仪器成本,避免园区内企业重复购置大型设备,降低设备的闲置率,拓展仪器设备的使用范围,提高仪器设备的使用效率。 2.整合建设科技文献平台,提供深加工增值服务。加强文献平台的软硬件系统建设。科技文献资料是科技创新的基础和保障,建议政府加强园区数字化图书馆建设,扩充科技文献资源的种类与服务范围,努力使园区文献资源基本覆盖园区企业类型,建立科技综合情报咨询与信息分析支持系统,并与部级、省级科技文献信息服务机构挂钩联盟,让园区内的企业低费用或免费的共享各类科技文献信息。另外园区应当根据企业科技发展需要建立专业对口的博士后流动站,或是成立一批高水平的专家队伍及专业咨询机构将科技情报文献资料针对园区企业进行有针对性的二次加工,结合产业发展方向,为企业量身定制研发各类文献、专利、标准等数据,为创新创业提供腾飞“跳板”。 3.科技企业孵化器体系建设。构建科技企业孵化器体系,进一步完善中小企业创业服务环境,降低中小企业创业风险和成本,提高创业成功率,为中小科技企业提供包括政策、管理、金融、人力资源、开办场地以及专业化支撑等在内的综合性企业孵化服务,提高孵化能。建立衡阳工业园区高技术创业中心,进一步完善科技企业孵化服务功能;充分利用以衡阳财经工业职业技术学校牵头成立的职教服务集团,培育一批具有特色优势和较强竞争能力的科技企业孵化器。 4.成果转化公共服务体系建设。发展与成果转化相关的网上交易,建立一批园区技术交易服务机构;进一步完善为中小企业提供信息、技术、鉴定、和认证、人才、专利服务的科技咨询服务机构;结合科技管理职能的转变,加快科技评估机构建设,推动一批科研机构转制为科技中介服务机构。加快建立适应科技事业发展及高新技术产业化的创业投融资体制,发展各类科技创业投资机构,营造有利于风险投资健康发展的政策环境。 5.高起点建设产学研合作交流平台。一是积极地搭建产学研联网平台,搜集并公布园区辖区及衡阳地区高校和科研院所专家学者的研究方向及成果、产业发展导向、企业技术需求信息等,便于供需双方及时沟通了解信息。二是建立并扩大产学研联盟,加强企业与地区内各高校的联系与合作,共同开发课题研究,这样使得高校课题研究更有实用性,也能弥补企业因为缺乏专业科研人才在科研方面的欠缺。 6.组建园区技术产权交易中心,并不断扩大覆盖范围。要创新科技成果的交易模式和运作机制,完善认证、评估,公证、会计等中介服务体系,推动专利技术成果的社会化和市场化交易,使之逐步成为面向园区辖区及周边地区、乃至更大区域的技术交易平台。还要加强技术产权交易中心与国家专利服务等方面的对接,推动与上海、深圳两大证券交易所的合作,支持高新技术企业和科技型中小企业开展质押、风投、上市等多种融资活动,更好地为企业融资服务。 7.集中力量建设一批专业测试和行业检测平台。结合衡阳市经济社会发展需求,开展新材料、现代中药、食品安全、先进制造与自动化、生物制药等高新技术领域的重要技术标准研究,在将具有自主知识产权的科技成果及时转化为技术标准的同时,将衡阳市优势产业的标准转化为国家、国际标准。以衡阳科技检测中心建设为重点,进一步整合衡阳市现有的较为分散的分析测试中心和行业检测机构,提供系统全面、质量可靠的行业检测和专业测试服务,将科技检测中心建设成为衡阳市乃至湖南省的科技检测服务窗口。 8.建立投融资服务公共平台。一是建立以园区高新技术风险投资公司、中小企业信用担保公司、信托投资公司为基础,灵活多样的创业企业孵化机制和多方位的金融服务平台。园区也应与国内外风险投资公司共同建立风险投资网络信息平台,及时园区内企业项目资金需求情况,为国内外风险投资公司与园区企业建立合作的桥梁。二是完善科技创新投融资中介服务体系。大力扶持科技中介机构发展,降低其设立的门槛,鼓励其向创新活动的中上游延伸,并与大学和科研机构建立长期的合作伙伴关系。联合一批有实力的投资公司、会计、审计及法律事务所等其他中介机构,建立科技中介服务战略同盟,发挥各自优势,提高科技中介的调控能力和管理水平。三是完善园区内企业发行股票和债券的体系。园区内企业发行股票和上市,可以迅速为企业融资,同时也能降低企业本身的风险,且资本将在社会监督下使用,是一种非常可取的良性融资渠道。但是目前国内对企业发行股票和债券都有着非常严格的要求,园区应建立相应的服务体系,为企业提供企业上市的法律咨询和辅导服务工作,且为企业和证监会起到一个沟通的桥梁作用。 工业科技创新论文:科技创新的社会价值与第三次工业革命的兴起 【摘要】科技创新的社会价值表现为内在的认知价值和外在的应用价值。在科技创新与工业生产结合越来越紧密的今天,前者在其认知价值与应用价值之间的矛盾与统一的交互作用下,深刻地影响了第三次工业革命的发生。全面认识当代科技创新的时代特征及影响,能促进当代科技创新价值的充分体现和第三次工业革命发展蓝图的实现。 【关键词】科技创新 第三次工业革命 社会价值 随着支撑工业文明的基础能源日渐枯竭及其带来生态方面的“副产品”日益严重,传统化石能源经济及建立在此基础上的工业发展模式日渐衰退,并给全球可持续发展带来了危机。这种危机连同经济危机一起,成为人们寻求进入“后碳”时代新工业模式的动力。人们迫切需要更加智能、更可持续、更符合自然和社会伦理的生产方式,这一新愿景的实现需要依靠科技创新的力量来推动。建立在数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术融合基础上的科技创新及扁平化的创新模式正带来生产、消费方式和生产组织方式等方面的重大变革,第三次工业革命初露端倪并即将发生,这一事实充分彰显了当代科技创新的社会价值。 科技创新拉开第三次工业革命的序幕 第一次工业革命使19世纪的世界发生了翻天覆地的变化,第二次工业革命为20世纪的人们开创了新的世界,第三次工业革命同样会对21世纪产生极为重要的影响。①每一次工业革命都会催生重大的科技创新与突破,进而又推动“科学―技术―生产―经济―社会”这根链条循环发展,并彰显出其追求社会价值的本质内涵。 科技创新的本质在于追求社会价值。科技创新是科学创新和技术创新的融合体,科技创新的本质在于其所体现出来的社会价值。对科技创新的社会价值可从两方面考察,就内在价值而言,科技创新的社会价值即人类在科学创新中的认知价值。科学创新是指通过科学研究(包括基础研究和应用研究),获得新的基础科学和技术科学知识的创造性发现活动。科学创新本质上是发现新现象、提出新问题、创造新知识、建立新理论的认知活动。因此,科学创新的求真、求善、求美以及人的全面自由发展的价值性贯穿逻辑论证、实践检验和价值评价的全过程。就外在价值而言,科技创新的社会价值即人类在技术创新中的应用价值,主要涉及经济价值、伦理价值和文化价值。随着科学技术逐渐成为主要生产要素,工业发展越来越依赖科技创新并成为科技不断创新的重要载体,科技创新的应用价值也得到极大彰显。 科技创新与工业革命的循环累积效应。科技创新与工业革命之间的循环累积效应的形成主要源于科技创新的内在价值与外在价值之间的矛盾与统一。这一效应更深刻地体现在我们正身处的旧工业时代向新工业时代转变的过渡时期。 首先,认知价值与应用价值的矛盾使旧工业时代面临终结。科技创新是一个创新与破坏共生并存的过程,随着科技创新的深入,其应用价值往往首先表现为经济上的实用价值,在推动经济空前增长的同时,也悄然颠覆并重构人类传统的生活方式、生产方式和价值观念。自20世纪中期以来,技术创新的经济价值被迅速放大,甚至遮蔽了科学创新的初衷,为探求真理而献身的认知价值取向转为功利的单一的经济价值取向。技术异化使科技本身逐渐背离了其作为“实现人的本质力量”的特征,科技创新真正的社会价值遭到扭曲,原本旨在追求人的全面自由发展的科学技术本性也逐渐丧失。人类面临着能源危机与生态环境危机,旧工业时代面临不可逾越的“增长的极限”,并在接近这一极限后转为衰退甚至衰亡。 其次,新工业时代的生产方式转型创造需求拉动科技创新。随着自然资源存量的锐减,旧工业生产方式的资源优势逐渐丧失殆尽,经济发展支柱发生倾斜,生产方式转型成为可持续发展的必由之路。转型必然带来对科技创新的旺盛需求,在需求的诱导下,基本科学问题、能源与资源、信息网络、先进材料和制造等新的科技领域出现快速增长的趋势,并改变了传统知识传播与共享的方式,触发了扁平化创新模式的探索,为科技创新模式的嬗变提供了新的机遇。在此意义上,工业生产方式转型内生地决定着科技创新及其社会价值。 第三,社会价值的内外统一拉开第三次工业革命的序幕。工业化危机需要新的工业革命来化解,新一代科技创新在认知成果上的突破与经济、伦理与文化价值的统一,为第三次工业革命提供了强大的驱动力量。杰里米・里夫金(Jeremy Rifkin)设想的建立在互联网和新能源相结合基础上的可持续、分布式发展的第三次工业革命即将到来,并在今后几十年将迅猛发展,大概在2050年达到顶峰,然后在21世纪下半叶保持平稳状态。② 第三次工业革命中科技创新社会价值的特点 数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术的融合凸显科技创新的生态价值。这是一场多维突破、交汇融合式的科技创新。科学的认知价值,曾经并且依然不断推动着人类的思想进步与解放,促使数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术等组成一个复杂的“科技簇群”并相互交叉和渗透,导致了一系列重大关联技术的协同进步和群体突破,进而能够灵活、快速、低成本、低能耗地满足消费者的个性化需求,凸显了科技创新的生态价值,并将有力推动物联网、云计算、新能源和数字化制造等新兴产业的诞生和新一轮工业革命在全球范围内非线性团聚式地发生。 互联网技术成为实现科技创新应用价值的主要交流平台与渠道。在新一轮科技创新多点突破、交叉汇聚的态势下,无论是新能源还是数字化制造的发展都需要互联网技术作为支撑,并与之交叉进行。不论是保罗・麦基里(Paul Markillie)所指的:在第三次工业革命中,生产系统借助网络信息技术全面趋向数字化和智能化,从而使生产设备能够更快地自我反应、计算判断、分析决策和操作;或是里夫金关于“可再生能源的转型、分散式生产、新储存方式、能源互联网和零排放式交通等五大支柱产业”的升级与重构,都将迫切需要依托互联网技术作为终端来进行连接与通讯,并能够实现智能管理。互联网成为技术创新成果交流、转化与贸易的关键性渠道,同时也构成了整个经济社会发展的重要基础设施。 科技创新社会价值的实现载体将由金字塔式转向扁平化。传统意义上的科技创新实现的基本方式是金字塔式的,即“基础研究―技术开发―技术应用”这一从上至下的、串联式转化的模式,基础研究是创新的原动力和创新链条的最高端。在第三次工业革命中,金字塔式的创新模式将逐渐向扁平化转化。首先,科技创新主体从基础理论或权威科学专家那里转化为全社会的共同参与。其次,科技创新的推动力从基础研究转向全社会的需求。总之,第三次工业革命将在继续延续金字塔式创新模式的基础上,进一步将垂直纵向的系统与扁平化水平式系统结合,形成一个矩阵式的新创新模式,还将再从矩阵式模式转向立体的创新模式,这将使创新的能力和水平有大幅度的提高。③随着科技创新的日益深入,第三次工业革命中的科技创新将在各创新主体、创新要素交互复杂作用下发生,成为认知价值与应用价值的“双螺旋结构”共同催生的产物。 科技创新带来的变革 当代科技创新的变迁不仅使其呈现出全新的面貌,也将导致第三次工业革命在生产、消费方式与生产组织方式方面的变革,进一步展现出当代科技创新的社会价值与影响。 生产方式向大规模定制转变。麦基里认为,工业革命主要体现为由技术范式转变引发的生产方式的革命。第一次工业革命使机械生产取代了手工制作,第二次工业革命开创了规模化生产时代,不论是蒸汽机的发明还是流水线生产的采用,都导致工业生产经营与能源生产经营方式的集中化和批量化。当前正在发生的第三次工业革命,其优秀是数字化制造,表现为大量高新技术“聚合发酵”和综合应用,包括“更聪明”的软件、“更神奇”(重量更轻、强度更高、更加耐用)的新材料、功能更强大的机器人、更完美的程序设计与3D打印技术、更全面的网络服务,从而实现生产成本更低、生产周期更短、生产过程更灵活、产品从设计到生产再到销售的关联更紧密,以及从“福特制”下的传统“大规模流水线生产”转向更适应“个性化需求”的“大规模定制”等。④ 消费方式向个性化体验式转变。以互联网为支撑的智能化大规模定制的生产方式,标志着个性化、体验式消费时代的到来。随着人们的收入不断提高,从消费能力与消费意愿上都更加倾向个性化的消费品。同时,出于环境保护和节约能源考虑,人们需要3D打印这样的生产制造方式,它既能大规模生产,同时又能满足定制,生产出个性化产品。重要的是,生产的过程就是消费的过程,消费的过程就是生产的过程,在3D打印店里的体验式消费的同时就是生产。随着人、机、物的逐渐融合,消费者将在更大程度上参与设计和制造过程,甚至成为生产过程的一个重要环节,实现个性化、实时化、经济化的生产和消费模式。 生产组织方式向虚拟化转变。产业集群是重要的产业组织模式,传统工业命脉掌握在少数拥有重型机械和大量蓝领工人的高资本、大规模、集中化的工业企业手中。互联网技术的飞跃发展使大量物质流被成功虚拟化为信息流,第三次工业革命中的产业集群将借助发达的信息、通信技术和网络平台,突破传统地理集群的空间局限,逐渐形成网络意义上的集聚,使产业集群发展虚拟化。相比传统意义上的产业集群,虚拟产业集群中的企业对市场和技术变化的反应更为敏感,可以在较短时间内以较低成本整合各种资源,具有很强的开放性与灵活度。这种开放式创新从依靠蓄积创新资源转向通过组织间创新资源的交换与创新收益的分享获取竞争优势。这一新的资源配置方式会在很大程度上影响产业内部组织形式,众多中小型企业和个体企业家将借虚拟产业集群突破资源困境,以低制造成本快速推出新产品而获得成长。同时,鉴于可再生能源分布广泛并以不同比例和频率分布于世界各地,分散式能源生产使之成为分散合作式模式,从而鼓励越来越多的中小型企业挑战在第一次和第二次工业革命经济中处于中心地位的大型制造公司,与国际商业巨头一道共同发挥作用。 实施创新驱动发展战略,迎接第三次工业革命 当代科技创新范式的加速形成与应用使第三次工业革命的轮廓日益清晰。党的十八大明确提出“实施创新驱动发展战略”,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的优秀位置。这对于理清我国科技发展的方向与着力点,把握第三次工业革命的历史机遇具有重大意义。 处理好科技创新的认知价值与应用价值之间的关系,实现科技创新的综合价值。科技创新不仅是科学、技术与经济相结合的过程,也是其与自然和社会相互整合的协调发展过程。实施创新驱动发展战略,必须首先处理好科技创新的认知价值与应用价值之间的关系,从单一地面向经济转变为面向经济、自然、社会、伦理和文化等全面协调可持续发展。第三次工业革命的发生要求我们将科技创新的生态价值理念根植于科技创新全过程,以人的全面自由发展作为科技创新追求的根本目的,尊重和遵循科学规律,着力构建符合生态文明要求的社会制度,并以此考察所有的科技创新成果,杜绝急功近利、竭泽而渔,才能解决物质文明与生态文明的矛盾,避免重蹈旧工业生产模式的覆辙。对人本价值的回归是第三次工业革命的灵魂,“活着是为了游乐将成为人们生活的主流理念”。从时代价值角度说,科技创新只有对人的进步发挥正能量,科技创新的内外价值才真正得到统一。 处理好经济价值与文化价值之间的关系,将STS融入科技创新。科学技术本是文化的一种形式,彰显科技创新的社会文化价值有利于端正科技创新的价值取向。开展科技创新归根结底是为了提升社会文明程度,实现科技与社会、科技与自然、科技与人文协调发展。只有处理好经济价值与文化价值之间的关系,将科学理性与人文理性相结合,用人文理性约束与指引科技创新,才能避免科技的单向度发展、破解“斯诺命题”、结束工具理性与价值理性的分离甚至对立。科学、技术与社会(STS)研究为我们提供了基本的思考方式。STS把科学和技术放到(本来就在)社会生产(物质生产、精神生产、社会关系生产等)和生活(物质生活、政治生活、精神生活等)中,把本来就由科学、技术参与或支撑的社会生产、生活视为(本来就是)科学、技术的活动场域、生成条件和整合基础。⑤这种思维方式作为人类把握现代世界的一种基本方式,深刻揭示了人类科技认识的选择性、人本性、时空性和相对性,将STS融入科技创新,从STS角度揭示科学、技术与产业间的互动关系,能更深入地认识科学、技术与社会的本质联系。 处理好社会价值载体之间的关系,大力发展自主创新与协同创新。科技创新的社会价值的实现载体即科技创新链,主要包括企业、研发机构、政府和中介组织四大主体,涵盖科研人才、研发投入、平台载体、技术成果四大要素。第三次工业革命背景下的科技创新需要围绕产业链部署创新链,消除科技创新中的“孤岛现象”,实现科技创新与产业创新资源的合理配置及其要素的合理流动。一方面,要坚持以企业为创新主体,提升企业的自主创新能力,重视关键技术的原始创新和系统集成创新,重视引进、消化、吸收基础上的再创新。加大对数字化制造及新能源领域的基础研究与优秀技术突破,实现自主知识产权、自主品牌和产品的高附加值。另一方面,要打破筒仓效应,大力推进协同创新,构建完整的科技创新体系。处理好政府的主导作用和市场在资源配置中的基础性作用,明确不同创新主体的功能定位,完善协同创新的创新体系。 从科技发展的角度说,对于认知能力有限的人类而言,浩瀚的宇宙及复杂的社会永远都是“黑箱”,科学技术永远是一定社会条件下具体的、历史的、相对的和暂时的认识。我们只有坚持不懈地进行科技创新以适应当代科学、技术与社会发展的趋势与要求,才能牢牢把握这场工业变革的机遇,实践未来经济社会可持续发展的蓝图。 (作者单位:河南师范大学政治与公共管理学院) 工业科技创新论文:以科技创新驱动工业转型升级 江苏省泗阳县是苏北腹地的一个发展中县区,长三角外围的一个中等城市。跟很多发展中地区一样,泗阳经过多年“拾到篮子都是菜”式的招商引资,大量企业落地生根,园区规模翻倍扩张,可回过头来却发现,规模大、效益好的实力型企业依然偏少,支撑强、带动大的龙头性项目尤其缺乏,传统产业大而不精,新兴产业有而不强,工业发展依然在小打小闹的圈子里徘徊。 工业科技的创新发展,企业是主体,政府是主导,但在企业普遍不大不强,仍以低端制造业为主的县区,作为主导者的政府就必须首先发挥导引作用。以泗阳县为例,面对工业经济基础薄弱、总量不大、效益偏低的突出问题和发展粗放、结构不优、创新不够的诸多难题,泗阳充分认识“科学技术是第一生产力”,科技创新是工业转型升级的根本动力,奋力开启实施工业开发区“二次创业转型升级”三年行动计划,全面优化科技创新环境,大力引培高新技术人才,高标构筑科技创新平台,不断激发企业创新活力,加快集聚高新技术产业,竭力推进传统产业高端发展,切实提高工业经济转型升级的引领力、支撑力、保障力。 集聚高新技术产业,提升转型升级引领力。一是推动传统产业高端发展。瞄准国际国内行业发展前沿及主攻方向,在传统优势产业中,加快优选和培育一批潜力大、成长快、创新能力强的科技型领军企业。纺织、照明作为泗阳的传统优势产业,绢丝出口量连续多年位居全国第一,大功率节能灯占据全国三分之一市场份额。目前已拥有省市高新技术企业28家,省民营科技企业32家。二是集聚高新产业规模发展。泗阳积极构建梯次型产业体系,超前布局高端装备制造、生物医药及节能环保等战略性新兴产业,特别是以蓝色船舶动力、明宇电气、环宇光伏、荣马新能源、瑞泰光伏、屋顶太阳能发电等为龙头,加快太阳能光伏、风能电机、清洁能源等为代表的新能产业的前延后伸、做大做强。三是引领主导产业绿色发展。绿色发展不仅是一种理念,更是必然的方向和路径。泗阳县科学制定绿色板材、绿色纺织、绿色能源、绿色装备、绿色食品、绿色照明六大百亿级绿色产业发展规划,推动特色产业集聚、集群发展,先后获评中国首批绿色能源示范县、新能源产业百强县和中国绿色板材之乡,绿色纺织、绿色照明被评为省级特色产业集群。同时认真落实环保优先方针,严格项目准入,坚持低碳发展,推进循环利用,加快创建“循环型、科技型、集约型、生态型”省级生态工业园区。 构筑科技创新载体,提升转型升级支撑力。一是打造产业技术公共服务平台。围绕绿色产业技术创新、产品创优,先后建成省级南京林业大学(泗阳)杨木加工利用技术研究院,省级大连工业大学(泗阳)光源与照明工程技术研究院和大功率节能灯检测中心及省级工程技术研究中心10多家,市级工程技术研究中心40余家。积极推动产学研合作,200余家企业与国内100多家科研院所、高等院校建立产学研合作体,开展各类科技合作项目千余项。二是推动高科技人才与产业互促并进。积极开展专家教授“泗阳行”、县领导联系高校院所和科技人员等活动,设立500万元高层次人才引培基金,积极对接省高层次人才引进计划和实施双百工程,优化高层次人才落户、文化教育、医疗保健等方面的政策措施,建立人才资源信息库,构建高层次人才项目申报、风险防范、贷款融资、培训管理等“一站式”服务体系,吸引海内外高层次人才到泗阳创新创业。三是打造园区科技研发孵化区。瞄准未来产业集聚方向,大力发展生态科技园、技术研究院、工程技术研究中心等创业载体,完善配套设施和服务平台,加快建设国际标准的产创中心、研发中心、工程技术中心等创新平台,深入推进“两化融合”工程,全面启动智慧园区建设,力争2年内开发区实现无线网络全覆盖,切实为产业发展提供高科技、信息化的支撑平台。 优化科技创新环境,提升转型升级保障力。一是政策保障到位。先后制定出台了《泗阳县科技发展三年规划纲要》、《关于实施“双百工程”的意见》等一系列优惠政策,切实落实党政一把手抓第一生产力的要求,成立科技工作委员会,每年召开一次科技专题会议,每两年召开一次“全县科技大会”,持续开展科技下乡、科普宣传周和科技进社区活动,提高全社会科技创新意识,为做好人才引培、科技创业创新营造良好的政策环境。二是资金投入到位。按照政府扶持、企业为主、多元投入的科技投入机制,确保财政对科技事业的投入。设立工业科技投入“4500”专项资金,即科技成果转化、创新载体建设、高层次人才引培和专利资助4个各500万元,科技三项经费实际拨款每年翻番。三是奖励扶持到位。对企业获得“国家高新技术企业”和“省创新型企业”认定、获批省级以上高新技术产品的,按相关政策由县财政给予资金奖补。每年举行一次创新型企业家评选,由县财政给予奖励。县发改、经信、商务、科技等部门每年都要制定扶持任务,积极组织企业向上申报创新项目,争取更多政策和资金扶持。 工业科技创新论文:淮安民营工业企业科技创新研究 【摘要】民营经济对淮安地区经济发展产生重要的影响,科技创新是民营工业企业可持续发展的关键因素。本文通过淮安民营工业企业科技创新现状调查,分析科技创新认识不够重视、财政经费支持不足、自主创新能力不强、产学研结合度高制约淮安民营工业企业科技创新进程,提出推进淮安民营工业企业科技创新的对策与建议。 【关键词】民营工业企业 科技创新 对策 1、问题提出 民营企业对淮安地区经济增长产生举足轻重的影响,但其发展过程面临着严峻的竞争态势和生存压力。民营企业在激烈市场竞争中取胜,必须提高自身科技创新能力实现转型升级。如何促进淮安民营企业提升科技创新能力,实现可持续发展是淮安加快实现苏北中心城市战略目标亟待解决的问题。本文根据对民营工业企业科技创新现状调查资料,梳理了制约淮安民营工业企业科技创新速度不快,产业转型升级缓慢的原因,提出化解淮安市民营工业企业科技创新阻力和瓶颈,推进民营工业企业科技创新、转型升级发展的对策建议。 2、淮安民营工业企业科技创新现状 2.1 民营工业企业基本现状 近年来,淮安市民营工业企业发展政策环境趋于宽松,自主创新能力逐步提升,数量稳定增长,成为淮安社会经济活动的主体。淮安民营工业企业发展起步相对较晚,大多数民营工业企业以传统产业为主,科技创新人才数量偏少,创新能力不足,高新技术企业层次不高,数量偏少,规模不大,多数隶属机械制造、纺织、轻工、建材类产业,现代新兴产业特别是代表新兴产业的软件和服务外包业、物联网产业所占比重较少。“十一五”期间全市高新技术企业产值占规模工业总产值从2005年的8.25%提高到2010年的20%,翻了一番多,民营工业企业有了一定的发展。 2.2 民营工业企业科技创新的现状 科技人才激励政策不断完善。淮安完善和优化民营企业人才引进和培养政策,吸引科技人才到民营企业工作020lO~,全年共引进各类科技创新人才85名,引进博士、硕士等高层次人才30多名,通过培养有14人获得省高层次人才引进计划1000万元资助,在促进民营工业企业科技创新方面发挥重要作用。调查数据显示:认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该提高工资待遇比例占的17.79%;认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该营造创新氛围比例占15.62%;认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该加强知识产权保护比里占的8.03%;认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该改善生活环境比例占10.85%;认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该完善科技人员的管理和培训成长体系比例占40.4‰选择了提供住房保障比例事24.4%。 3、民营工业企业科技创新存在的问题 3.1 创新意识不强,创新能力不足 安于现状,怯于创新的思想观念在淮安民营企业中普遍存在并较为严重,参与市场竞争意识不强,对科技创新提升企业转型升级和市场竞争力的认识不清晰,企业创新能力不强。基于市场拓展的风险和竞争的压力环境,大多民营企业在已有的发展基础上,不能解放思想,创新意识不够,实现企业转型升级,提升企业层次。不少民营企业安于现状,面对不断变化的市场环境,不能有效自主创新,危机意识薄弱。创新意识不强导致民营企业创新能力不足,转型升级困难,在地方经济发展中难以发挥较大的贡献。 3.2 高素质的技术创新人才还比较缺乏 民营工业企业中高素质科技型人才数量不多,特别是高层次企业创新领军人才较少,制约企业转型升级发展壮大。淮安市是江苏高技术人才凹地,每万人口拥有科技人员数排在13个地级市的12位,每万人口拥有科学家和工程师人员数排在11位,民营企业高技术人才更显稀缺,制约民营工业企业科技创新能力提升。淮安吸引科技创新人才的环境不够浓厚,政府制定了一些优惠政策吸引科技创新人才,鼓励民营企业引进和培养科技人才,真正能够享受到科技人才优惠政策的民营企业不多,影响到民营企业科技人才集聚。在调查的民营工业企业中,本科及以上学历从业人数在50人以上的只占2.6%左右,10-50人的企业占7.7%左右,5-10人的企业占15.5%。高级职称有10人以上的民营企业只占11.8%。 3.3 高新技术产业领域企业不多,规模偏小 淮安市高新技术产业领域民营工业企业企业不多规模不大,大多数企业年末资产在1000万元到5000万元之问。2009年和2010年相比,资产规模呈上升趋势,但上升趋势速度较缓慢。根据调查数据分析显示:年末资产数量在500万元以下的企业数下降3家,年末资产数量在500-1000万元之间的企业数量下降12家,年末资产数量在1000-5000万元之间的企业数量上升了12家,年末资产数量超过10000万元的企业数量上升了2家。 3.4 政府财政支持力度有待加强 政府财政经费对民营企业科技创新支持力度不断加大,财政经费科技支出稳步增长,为民营工业企业科技提供有力的资金支持,但与民营企业科技创新需要相比,财政经费支持力度需要进一步加强。 4、促进民营工业企业科技创新的对策 4.1 进一步提高认识,营造科技创新浓烈氛围 民营经济已成为淮安经济发展的主要驱动力。民营企业科创新、转型升级将影响地区经济的转型升级和发展质量的提升。政府重点工作需要重视加快民营企业科技创新工作,每年召开全市科技创新工作会议,政府各部门、民营企业、高校、科研院所,企业家、科研技术人员参加,宣传科技创新政策举措,提出创新目标和任务。开展科技创新成果总结和考核活动,总结经验,树立典型,表彰先进,表彰中应该增加中小企业、民营企业的份额。 4.2 健全科技创新的社会化服务体系 民营科技企业竞争能力的提高,取决于企业与市场相结合的有效运行机制。社会化服务体系是形成民营科技企业竞争能力的重要和基础条件,是民营科技企业提高技术创新和管理能力的桥梁。政府需要为企业发展创造良好的外部环境,做好服务与协调工作,不断强化社会中介机构为民营科技企业服务的功能。 4.3 加大知识产权保护力度,净化企业创新环境 知识产权制度既能有效保护创新者利益和积极性,也能促进技术合理、有偿地扩散,加强知识产权保护对鼓励自主创新至关重要。护知识产权,必须制定和完善知识产权保护法律法规与政策体系,严格执法,完善执法监督,严厉打击侵权行为,形成知识产权主管部门与工商、文化、公安、法院等部门齐抓共管局面,加大对侵犯知识产权行为的查处和打击力度。改进和完善保护知识产权的方式,适当降低专利申请费用和专利年费的标准,缩短侵权诉讼周期,降低被保护者的成本。完善专利信息平台和专利预警、服务系统,加强专利信息检索服务。建立健全专利指标评价体系和专利统计制度,使知识产权管理和服务专业化、国际化。 4.4 采用多种方式,促进产学研合作创新 第一,积极推进干企技术创新平台建设计划,围绕淮安五大干亿元产业培育以及重大项目实施专项,加大财政投入,有计划地建设产业公共技术服务平台。引导企业加大研发投入,加快企业自行建立研发中心优化服务环境,使之真正成为吸引科技项目和高层次人才的重要平台。第二,探索产学研结合的新机制,推进产学研战略联盟的创新,提高层次,完善科技创新体系,支持和鼓励企业与科研院所、高等院校联合共建研发中心和企业院士工作站、博士后工作站,建立健全专家咨询、技术转让(合作开发)、共建研发机构,共同创办高科技实体等优势互补、风险共担、利益共享、共同发展的产学研合作模式,促进高校和科研院所的科技成果的转化,鼓励、引导地方高校融入地方经济、服务地方经济。第三,贴紧民营工业企业需求,开展科技咨询和科技培训活动,组织地方高校和科研机构中具有高级职称的科研人员,对本地企业单位进行实地考察和调研,结合学科、专业特点与企业挂钩,参与企业决策论证,帮助企业解决技术难题。 工业科技创新论文:基于科技创新资源整合的食品工业优化升级研究 项目简介:校级科研课题:基于科技创新资源整合的咸阳食品工业优化升级研究 项目编号ZK13-26 【文章摘要】 以咸阳食品工业优化升级为现实需求,进行基于科技创新资源整合的咸阳食品工业优化升级的研究,对全市食品工业发展现状及趋势进行调研,准确把握咸阳科技创新资源整合的基本状况和影响因素,探讨有机整合、合理配置科技创新资源的有效路径,针对咸阳食品工业发展存在的主要问题,提出构建咸阳食品工业优化升级模式的具有可操作性的系统方案,为实现咸阳食品工业优化升级和可持续发展提供有益的思路和政策参考。 【关键词】 科技创新;资源整合;优化升级 食品工业是国民经济的重要支柱产业 , 其包括农副食品制造业、食品加工业、饮料业和烟草加工业等,是我国国民经济的支柱产业和保障民生的基础产业。也是消费品工业中为国家提供积累最多 ,吸纳城乡劳动就业人员最多 ,与农业依存度最大 ,与其它行业关联度最强的一个工业。 当前,咸阳正处于工业化、城镇化发展的关键时期,也是抢抓国家深入推进西部大开发和建设关中—天水经济区战略机遇,推进西安(咸阳)国际化大都市建设,全面建设小康社会的关键时期,加快推进产业优化升级是富民强市的必由之路。作为咸阳的传统支柱产业,市委、市政府充分重视发展食品工业的战略意义,咸阳市国民经济和社会发展“十二五”规划中明确提出,要大力促进食品工业结构调整和产业升级,加快发展农产品精深加工,打造陕西食品工业基地。 1 食品工业现状 近年来,咸阳市食品工业总产值以年均递增10%以上的速度持续快速发展。目前已发展成为门类比较齐全,既能满足消费者多种需求、又具有一定竞争能力的产业。作为咸阳市传统支柱产业食品工业,当前正处于战略机遇期,既面临继续保持快速发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。从总体上说,食品工业已成为全市国民经济的重要组成部分,取得了较大成就,发展速度逐年加快。2011年,全市工业支柱产业共完成总产值1632.3亿元,比上年增长32.3%,其中食品工业实现产值236.8亿元,增速为37%,分别位居八大支柱产业的第三位和第二位,并涌现了一批在省内外影响较大的食品企业,有力地推动了全市产业经济的发展。 2 食品工业发展中面临的问题与挑战 2.1 产业结构不尽合理 从行业结构上看, 加工方式粗放、精深加工少、产品附加值,特殊人群食用的食品发展不够;从产品结构看产品品种花色少、 档次低、 包装差, 产品更新换代慢, 产品结构不能完全适应市场需求变化。 2.2 食品企业总体规模小, 生产聚集度低,产业链条短 咸阳市食品工业中中小型企业比重较大,处于食品行业中的主导地位,在总体的经济发展中,很难形成规模经济,缺乏明星企业。 2.3 食品工业技术相对薄弱,科技项目研发匮乏 咸阳市食品科技力量整体基础薄弱。从事食品工业的科技人员数量只占咸阳市总科技人员的9%, 且都集中在食品加工业和食品制造业。 2.4 食品安全检测体系有待完善 现有的检测人员大多专业知识和技术水平较低,因此,食品安全检测水平偏低,部分监管机构尤其是基层的检验设备,装备落后监管技术力量薄弱。 3 促进食品工业优化升级对策建议 3.1 以市场为导向,优化产品结构 对全市的食品企业进行市场调研,根据消费者的不同需求,运用先进技术,先进设备,提高品质,开发新规格新花色新包装的系列食品加工业。并且利用咸阳市果品业,畜牧业等农牧产品的优势,树立整合产业资源的新理念,推进农村土地的合法、自愿、有偿流转,逐步实现规模化、企业化种植、养殖。最后,优先发展基础原料。充分利用农、林、牧、渔业提供的原料,扩大加工的深度和广度,实现产品品种系统化、专用化。 3.2 加大科技创新、资源整合力度 我省具有显著的科技创新资源优势,随着西部大开发战略及《关中—天水经济区发展规划》的深入推进实施、西咸新区发展步伐的加快以及2011年5月陕西省委、省政府《关于加快关中统筹科技资源改革,率先构建创新型区域的决定》的出台,这对科技创新迎来了巨大的战略机遇,政策及区位优势日益显著,为咸阳加快统筹科技资源改革,构建具有优秀竞争力的创新型区域,在更高平台、更大空间聚集整合科技创新资源,提高科技创新活动水平,增创新的产业发展优势提供了更加有利的条件。科技创新资源是食品工业优化升级的直接动力,是其增长方式转变的决定因素。没有科技创新资源,食品工业发展只能依靠相对充足的原料、廉价的劳动力及资本的追加投入来维持低效率的产出,难以为市场提供安全放心、营养健康、种类繁多的产品。 3.3 建立和完善食品安全监督体系 首先, 应该加强食品安全和环境意识,严格执行 《产品质量法》、《食品卫生法》等法律法规,督促企业建立健全质量保证体系, 严把产品质量关。 进一步完善食品质量、卫生标准体系,选择合适的食品质量安全监管的模式和措施,建立一套完整的农产品从生产、加工、贮藏到消费全过程的质量安全控制。 3.4 加强政府扶持力度,建立产业链联盟,促进资源整合 产业链联盟的目标是打造有竞争力的产业链,创新产品在市场中的竞争力, 产业链联盟加强了企业间的信任,促进了技术和信息的交流,从而促进创新产品形成完整的产业链,产业链联盟是产业协调发展的保障,产业链联盟使产业链各个环节联合起来,实现资源的相互配合、相互满足,各自的发展才有保障。 食品工业是咸阳的传统支柱产业,当前正处于战略机遇期,既面临继续保持快速发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。作为咸阳市传统产业之一,发展咸阳食品工业有着其绝对的资源优势,但也存在其规模和科技方面的问题。因此,咸阳食品工业今后的发展应该加大科技创新力度,促进现有资源有效整合,提升食品行业的规模经济,打造咸阳名牌企业,走一条适合咸阳自身特色的食品工业化道路,进而带动咸阳市经济的发展。 【作者简介】 杨华.女(1979-)陕西富平人.经济学硕士 陕西工业职业技术学院专职教师.研究方向:制度经济学 工业科技创新论文:基于科技创新资源整合的食品工业优化升级研究 项目简介:校级科研课题:基于科技创新资源整合的咸阳食品工业优化升级研究 项目编号ZK13-26 【文章摘要】 以咸阳食品工业优化升级为现实需求,进行基于科技创新资源整合的咸阳食品工业优化升级的研究,对全市食品工业发展现状及趋势进行调研,准确把握咸阳科技创新资源整合的基本状况和影响因素,探讨有机整合、合理配置科技创新资源的有效路径,针对咸阳食品工业发展存在的主要问题,提出构建咸阳食品工业优化升级模式的具有可操作性的系统方案,为实现咸阳食品工业优化升级和可持续发展提供有益的思路和政策参考。 【关键词】 科技创新;资源整合;优化升级 食品工业是国民经济的重要支柱产业 , 其包括农副食品制造业、食品加工业、饮料业和烟草加工业等,是我国国民经济的支柱产业和保障民生的基础产业。也是消费品工业中为国家提供积累最多 ,吸纳城乡劳动就业人员最多 ,与农业依存度最大 ,与其它行业关联度最强的一个工业。 当前,咸阳正处于工业化、城镇化发展的关键时期,也是抢抓国家深入推进西部大开发和建设关中—天水经济区战略机遇,推进西安(咸阳)国际化大都市建设,全面建设小康社会的关键时期,加快推进产业优化升级是富民强市的必由之路。作为咸阳的传统支柱产业,市委、市政府充分重视发展食品工业的战略意义,咸阳市国民经济和社会发展“十二五”规划中明确提出,要大力促进食品工业结构调整和产业升级,加快发展农产品精深加工,打造陕西食品工业基地。 1 食品工业现状 近年来,咸阳市食品工业总产值以年均递增10%以上的速度持续快速发展。目前已发展成为门类比较齐全,既能满足消费者多种需求、又具有一定竞争能力的产业。作为咸阳市传统支柱产业食品工业,当前正处于战略机遇期,既面临继续保持快速发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。从总体上说,食品工业已成为全市国民经济的重要组成部分,取得了较大成就,发展速度逐年加快。2011年,全市工业支柱产业共完成总产值1632.3亿元,比上年增长32.3%,其中食品工业实现产值236.8亿元,增速为37%,分别位居八大支柱产业的第三位和第二位,并涌现了一批在省内外影响较大的食品企业,有力地推动了全市产业经济的发展。 2 食品工业发展中面临的问题与挑战 2.1 产业结构不尽合理 从行业结构上看, 加工方式粗放、精深加工少、产品附加值,特殊人群食用的食品发展不够;从产品结构看产品品种花色少、 档次低、 包装差, 产品更新换代慢, 产品结构不能完全适应市场需求变化。 2.2 食品企业总体规模小, 生产聚集度低,产业链条短 咸阳市食品工业中中小型企业比重较大,处于食品行业中的主导地位,在总体的经济发展中,很难形成规模经济,缺乏明星企业。 2.3 食品工业技术相对薄弱,科技项目研发匮乏 咸阳市食品科技力量整体基础薄弱。从事食品工业的科技人员数量只占咸阳市总科技人员的9%, 且都集中在食品加工业和食品制造业。 2.4 食品安全检测体系有待完善 现有的检测人员大多专业知识和技术水平较低,因此,食品安全检测水平偏低,部分监管机构尤其是基层的检验设备,装备落后监管技术力量薄弱。 3 促进食品工业优化升级对策建议 3.1 以市场为导向,优化产品结构 对全市的食品企业进行市场调研,根据消费者的不同需求,运用先进技术,先进设备,提高品质,开发新规格新花色新包装的系列食品加工业。并且利用咸阳市果品业,畜牧业等农牧产品的优势,树立整合产业资源的新理念,推进农村土地的合法、自愿、有偿流转,逐步实现规模化、企业化种植、养殖。最后,优先发展基础原料。充分利用农、林、牧、渔业提供的原料,扩大加工的深度和广度,实现产品品种系统化、专用化。 3.2 加大科技创新、资源整合力度 我省具有显著的科技创新资源优势,随着西部大开发战略及《关中—天水经济区发展规划》的深入推进实施、西咸新区发展步伐的加快以及2011年5月陕西省委、省政府《关于加快关中统筹科技资源改革,率先构建创新型区域的决定》的出台,这对科技创新迎来了巨大的战略机遇,政策及区位优势日益显著,为咸阳加快统筹科技资源改革,构建具有优秀竞争力的创新型区域,在更高平台、更大空间聚集整合科技创新资源,提高科技创新活动水平,增创新的产业发展优势提供了更加有利的条件。科技创新资源是食品工业优化升级的直接动力,是其增长方式转变的决定因素。没有科技创新资源,食品工业发展只能依靠相对充足的原料、廉价的劳动力及资本的追加投入来维持低效率的产出,难以为市场提供安全放心、营养健康、种类繁多的产品。 3.3 建立和完善食品安全监督体系 首先, 应该加强食品安全和环境意识,严格执行 《产品质量法》、《食品卫生法》等法律法规,督促企业建立健全质量保证体系, 严把产品质量关。 进一步完善食品质量、卫生标准体系,选择合适的食品质量安全监管的模式和措施,建立一套完整的农产品从生产、加工、贮藏到消费全过程的质量安全控制。 3.4 加强政府扶持力度,建立产业链联盟,促进资源整合 产业链联盟的目标是打造有竞争力的产业链,创新产品在市场中的竞争力, 产业链联盟加强了企业间的信任,促进了技术和信息的交流,从而促进创新产品形成完整的产业链,产业链联盟是产业协调发展的保障,产业链联盟使产业链各个环节联合起来,实现资源的相互配合、相互满足,各自的发展才有保障。 食品工业是咸阳的传统支柱产业,当前正处于战略机遇期,既面临继续保持快速发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。作为咸阳市传统产业之一,发展咸阳食品工业有着其绝对的资源优势,但也存在其规模和科技方面的问题。因此,咸阳食品工业今后的发展应该加大科技创新力度,促进现有资源有效整合,提升食品行业的规模经济,打造咸阳名牌企业,走一条适合咸阳自身特色的食品工业化道路,进而带动咸阳市经济的发展。 【作者简介】 杨华.女(1979-)陕西富平人.经济学硕士 陕西工业职业技术学院专职教师.研究方向:制度经济学 工业科技创新论文:浅析工业设计教育中科技创新思维发展的限制因素 一、科技创新思维在工业设计教育中的重要性 在当代社会中,经济的发展越来越依赖科学技术,而科学技术在工业设计过程具有关键作用。科技创新可以为社会服务,为人类物质文明和精神文明建设服务,甚至可以说,科技创新思维的培养会推动着社会的进步,推动着历史的发展。换言之,科学技术创新是企业生存和发展的基本动力,也是一个国家和民族进步、发展的重要推动力。科技创新思维如此重要,培养创新思维习惯,强化和普及创新思维的作用就显得尤为突出。只有加强科技创新思维模式的发展,提高设计师的创新意识,才能提高工业设计的整体水平。如果缺乏科技创新思维,那么真正价值的工业设计产品也不会产生出来,人类文明的进程也会收到阻扰。 科技创新思维的培养在工业设计教育过程中具有十分重要的作用。可是,我国工业设计教育中科技创新思维发展形式不容乐观,设计观念相对落后。 二、限制工业设计教育中科技创新思维发展的因素 限制工业设计教育中科技创新思维发展的因素有很多,其主要因素为我国传统的思维方式的作用力,如固定思维模式、感性思维模式、依附思维模式等。 固定思维模式是指中国传统思维方式具有具有明显的尚古倾向,传统的中国文人总是在古人既成的思维框架中再思维,因而其思维模式相对单一和固定。 感性思维模式是指认识建立在感觉基础上,以对大自然的主观意识为形式的思维描述,这种思维方式是对客体的有限认知和表层结论所作出的判断,是对客观对象认知的一种初级阶段,具有模糊性、笼统性等特征。 依附思维模式:传统的依附思维方式有着超强的惯性和控制力量,同学们习惯作创作后的分析整理,而很少敢于摆脱前人的思维藩篱去独立思考。他们在前人的成就上注重继承和沿袭,少有创变。 三、如何培养科技创新思维 工业设计教育过程中的科技创新思维,是指新材料的引进,新外观的创造,新理念的介入,新功能的运用等。科技创新思维具有创造性、自由性、发散性等特点,具有科技创新思维的设计师更容易揭露客观事物的本质特征,将最新的科技元素应用于设计成果之中,给人们带来新颖、方便、科技含量高的产品。那么,应该从哪些方面来培养科技创新思维呢? 1.培养发散思维 工业设计是一门综合学科,需要同学们具有发散的、多元的、立体的理性思维模式,具有人机工程学、材料学、力学、美学等多学科的专业知识和思维方向。 2.培养理性思维 理性思维方式从西方引介过来之后,在中国科技界被大量使用。许多设计师注重精细的论证、严密的推理,许多杰出的工业产品即是设计主体理性思维的体现。 3.培养创变思维 中国传统思维方式以依附为主,限制了工业设计中的主观能动性和设计自由性。中国的工艺设计教育应当培养学生冲破前人思想体系的樊篱,最大限度地发挥学生的主体能动性和创造性。为了实现自己的设计追求,应当鼓励学生敢于冲破传统法度和秩序,甚至对前人的工业产品进行分离和解构。 综上所述,创新活动是一个具有动态化、多元化和综合化特征的复杂的思维过程,探寻限制工业设计教育中科技创新思维发展的因素,对于发展科技创新思维,改进工业设计绩效具有关键性作用,深入探索工业设计教育中科技创新思维的限制因素的形成原因及其应对策略有着重要意义。 工业科技创新论文:河南省规模以上工业企业科技创新能力的聚类分析 [摘 要]界定了规模以上工业企业科技创新能力的基本概念,建立了相关的聚类分析指标体系,从科技进步基础、科技活动投入、科技活动产出三方面,对河南省各地市规模以上工业企业的创新能力进行聚类分析,利用相关软件得出聚类分析结果,进而分析不同类别存在的原因,针对不同地市加强规模以上工业企业科技创新能力提出建议。 [关键词]规模以上工业企业;科技创新能力;聚类分析 规模以上工业企业科技创新能力是规模以上工业企业在一定的科学技术经济条件下,以提高规模以上工业企业素质、增强企业竞争力为出发点和最终目标,对其所拥有的各种科技创新资源有效利用的能力。各地区规模以上工业企业科技进步基础,科技活动投入和产出水平存在一定差异,故应客观地评价并找出各地市规模以上工业企业科技创新能力存在地区性差异的原因,提出快速提高其科技创新能力的应对措施。 一、规模以上工业企业科技创新能力聚类分析的指标选择 本文本着科学性、合理性的原则并依据河南省科技创新实情,参考了陈明炜、方秀文等人的指标体系,把规模以上工业企业科技创新能力的评价指标体系划分为3个层次,共16项。其中一级指标为科技进步基础、科技活动投入、科技活动产出,下分二级指标,二级指标又包含若干三级指标,具体为科技进步基础包括科技人力资源(科学家和工程师数、普通高等学校教师数、公共图书馆藏书量)、科研物质条件(企业办研究开发机构数、普通高等学校数量)、科技意识(发表的科技论文);科技活动投入包括科技活动人力投入(科技活动人员、R D人员折合全时当量)和科技活动财力投入(各地区R D经费内部支出、科技活动经费筹集总额、科技活动经费支出总额):科技活动产出包括科技活动专利发明产出(专利申请数、发明专利数、拥有发明专利数)和科技活动直接贡献(新产品销售收入、技术市场交易额)。 二、河南省规模以上企业科技创新能力的聚类 1.聚类分析过程。从统计学的观点看,聚类分析是通过数据建模简化数据的一种方法,应用十分广泛。聚类分析是一种运用物以类聚原则的归类方法,其原理是将所研究的样品或指标看作空间中的点,比较点与点之间的亲疏关系(亲疏关系一以样品间距离衡量),即比较对象间代表性指标的相似性。于是根据一批样品的多个观测指标,具体找出一些能够度量样品或指标之间相似程度的统计量,以这些统计量为划分类型的依据。把一些相似程度较大的样品(或指标)聚合为一类,把另外一些彼此之间相似程度较大的样品(或指标)聚合为另一类,直到把所有的样品(或指标)聚合完毕,以达到对研究对象分类研究的目的。 2.聚类分析结果。在对己选取各指标的具体数据进行标准化处理后,借助SPSSll,5中的聚类分析功能得出聚类分析的结果(图1是运用SPSS软件对河南省规模以上工业企业科技创新能力进行层次聚类分析得出的树状聚类图)。从图中可以由分类个数得到分类情况。从树状图中可以看到将18个地市分成5类、4类、3类的情况。本文将其分为4类即把郑州归为第一类,安阳、新乡、洛阳、南阳为第二类,平顶山和焦作、济源为第三类,开封、濮阳、三门峡、商丘、信阳、许昌、漯河、驻马店为第四类。 三、河南省规模以上工业企业科技创新能力的聚类结果分 析 河南省各地市相关指标平均数据情况如表1。 从表3可以看出,郑州市规模以上工业企业科技创新能力在河南省范围内是实力最强的。安阳、新乡、洛阳、南阳几个地市的规模以上工业企业科技创新能力低于郑州,平顶山和焦作、济源科技创新能力低于前面五个地市,开封、濮阳、三门峡、商丘、信阳、许昌、漯河。驻马店这几个地市的规模以上工业企业科技创新能力在全省处于比较弱的水平。分析其原因可以看到,郑州是省会城市,是河南省的政治、信息和金融中心,在科技创新方面,有着比省内其它地市更优越的条件,郑州有部级高新技术产业开发区,市内高校、科研院所以及专业技术人员集中,科技进步基础相对较强,在科技活动投入和科技产出能力方面也都比其它地市高。其科技创新能力最强。在反映城市科技创新支撑能力的16个具体指标中,郑州都雄踞第一。在第二类地市中,洛阳为老工业基地,在基础条件方面比较雄厚,支持技术创新的服务人员较多,科技活动投入和科技活动产出能力也很靠前,其技术创新配置能力较强,但和郑州市仍有一定差距;南阳、安阳和新乡一些地市在各指标的绝对量和相对量上均有较大优势,南阳的科技创新产出能力较强,拥有一定数量的独立科学研究与技术开发机构。新乡市在投入一产出比指标方面、自主创新平台建设利用外资等方面具有明显的优势。这说明这些地市的企业在科技创新方面既具有一定的规模,也具有一定的强度,但仍在综合创新能力方面低于郑州,但发展潜力很大。其它城市企业的科技创新能力较弱,具体表现在绝大部分指标总量和相对量的排名都较低。 总体来看,河南省内科技创新能力较强的地市一般都具有以下特点:相对于科技创新能力较弱的地区而言,这些地市都具有相对较好的科技基础,吸引外资相对较多;也表现出相对较高的创新热情;还具有比较独具特色的区域或行业,并且国有企业的比重较小,非国有经济占有较大的比重,这些企业比较注意利用市场机制促进创新。科技创新能力弱的地市应该出台相应的政策措施来推动科技创新的全面发展,不断优化科技创新环境,形成以企业为主体,产学研相结合的科技创新体系。应提高科技创新意识,加大创新投入,以技术进步带动当地经济迅速发展。
通信技术专业论文:通信技术专业英语信息化教学论文 1信息化教学模式简介 目前,我们已经进入一个信息爆炸的时代。随着信息技术在社会各个领域中的广泛应用,各种资讯充斥着互联网,使信息具备多源性、易得性和可选择性。由此,作为教育工作者,必须利用信息化教学模式来拓展自己的教学方法,使信息技术助力于现代化教学改革。作为现代化的教学方法,信息化教学模式能够充分利用计算机网络,提高教师和学生的信息处理能力,帮助教师和学生有效利用教育信息资源。目前,在教学过程中,常用的信息化教学模式包括以下7种: (1)个别授导。个别授导模式是通过计算机实现教师教学的一种典型方式。在该模式中,教师可以对学生进行个性化授课,即单独教学。其基本流程为:计算机呈示与提问—学生应答—计算机判别应答并提供反馈。在这种模式下,教师可以根据学生的不同教育背景,灵活选择教学内容,使教学过程因人而异,使交互形式更加生动活泼。 (2)操练与练习。操练与练习的过程中并不向学生教授新的内容,而是由计算机向学生逐个呈示问题,学生在机上作答,计算机给予适当的即时反馈。应当注意,练习与操作存在概念上的区别:练习的目的是为了帮助学生巩固知识和技能,因此大多采用短答题和构答题之类的形式;而操作是设计联想和记忆,多采用选择题和配伍题之类的形式。 (3)教学游戏。作为信息化教学模式,教学游戏与计算机密不可分。作为信息技术的一种,教学游戏从本质上而言是一种模拟程序,但是为了使学生有兴趣学,有乐趣玩,在其中加入了竞争性、趣味性和参与性因素,真正做到了寓教于乐。例如,可以让学生扮演企业家,在游戏的市场竞争中求发展,从而让学生在游戏的过程中实现学习的目的。 (4)情境化学习。情景化学习属于建构主义学习,是目前重点研究的教学方法之一。在该教学模式中,通过信息化手段模拟实际情景,可以有效激发学生直观、生动的想象,从而唤醒记忆中关于知识、经验的积累,使学习者在回顾以往知识的基础上,更好地去吸收、掌握、同化当前学习的新知识,并且赋予新知识某种意义。情境学习模式的主要方法有认知学习、抛锚式学习等。 (5)探究性学习。探究性学习(InquiryLearning)本质上是将信息检索技术应用到教学中。在该教学模式下,学生能够灵活应用数据库系统和情报检索技术,根据需要从学科数据库中检索有用的信息。例如在历史、地理等大数据量学科的学习中,学生可以利用信息检索服务功能,通过收集合理的信息,经过严密地推导,得到对教师所提问题的正确解答。 (6)计算机支持合作学习。计算机支持合作学习(Computer-SupportedCooperativeLearning或Computer-SupportedCollaborativeLearning;CSCL)是一种与传统的个别化CAI截然不同的概念。在个别化CAI中,教学过程往往注重于人机交互活动对学习的影响。而CSCL则重点强调在计算机的支持下学生之间的相互交流活动。在计算机网络等现代信息技术的帮助下,学生可以突破在时间和地点上的限制,随时随地进行彼此之间的交流,促进互帮互助等合作性教学的展开。 (7)集成信息化教育系统。集成信息化教育系统是对不同信息化教学模式系统的综合。信息技术的迅速发展,促进了计算机网络、多媒体技术、人工智能以及人际交互技术的发展。集成信息化教育系统将不同的信息资源、学习情境、教学工具综合在一个系统当中。这样,该系统就融专家系统、数据库、辅助练习于一体,使教师能够灵活地组织教学,使学生能够方便地参与到学习活动中。 2信息化教学模式在通信技术专业英语教学中的应用 如何将信息化教学模式融入到通信技术专业英语的教学过程中,实现做中学、学中做,从而提高学生的学习的积极性和学习的效率,已经成为现代教育技术中的一个重要研究课题。以下将从3个方面,结合上述信息化教学模式进行阐述。 2.1基于“微课”的通信技术专业英语教学模式 “微课”是按照教学标准和实践环节的要求,利用视频拍摄技术,记录教师在课堂内外围绕某个知识点或者教学环节展开的精彩教学活动过程。“微课”拍摄的教学活动包括课堂讲授环节和课外实践环节。在视频设计中,应该包含与教学主题相关的教学设计、素材选择、练习布置,同时还应包括学生反馈、教师点评等辅助性教学资源,通过将它们以一定形式进行组合,可以营造出一种半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。由于“微课”教学主要集中在课后时间,并且包含大量练习,因此可以实现“个别授导”和“操作与练习”的目的。教师在采用“微课”进行教学时,既要充分考虑课件的趣味性,又不能忽略通信技术专业英语课程的特殊性。首先,要严格控制微课时间。通常通信技术专业英语的文章会较长,这使得学生在学习过程中感到枯燥乏味。在“微课”制作过程中,通过将学习内容分成若干个小的片段,可以让学生轻松学习。其次,要注意结合多媒体。“微课”制作切忌简单播放已有的PPT文档,要做到声、像结合,最好能插入互动情境,这样学生才能有兴趣主动学习。最后,要考虑分层次教学。由于“微课”教学是课后学生有选择的自主学习,因此可以针对不同基础的学生制作不同的课件和习题,让不同层次学生都能够找到适合自己的学习内容。 2.2基于“情境教学”的通信技术专业英语教学模式 在“情境教学法”中,教师通过创造或引用一些以形象为主体的教学场景,使学生产生身临其境的感觉,从而帮助学生体验教材,理解教学内容,使学生的学习过程更加生动、深刻。“情境教学法”关键在于激发学生的情感,通过对社会和生活的进一步凝练,“情境教学法”才能影响学生。由于“情境教学”需要学生熟悉环境、了解环境、融入环境,因此可以实现“教学游戏”“情境化学习”和“探究性学习”3种信息化教学模式。在通信技术专业英语的“情境教学”过程中,任课教师需要充分利用现代化信息技术手段,促进学生自主学习。首先,教师在课前可以根据下次课程的情境布置预习作业,让学生通过网络检索相关知识,熟悉下次课程的教学情境,从而对课程做到预习。其次,教师在教学过程中,可以导入工作环境,让学生能够知道为什么学习这部分专业英语知识,同时明白如何将这部分知识应用到工作当中。最后,教师根据教学情境,可以适当设计教学游戏,让学生充分参与,寓教于乐,达到在游戏过程中学习的目的,提高教学效率。 2.3基于“管理信息系统”的通信技术专业英语教学模式 随着校园网的发展,信息管理成为校园网上的焦点。网络在学生和教师之间搭建了一条数字化桥梁,通过信息的传递,学生和教师之间可以更高效、更准确、更及时地建立联系。在校园网建立“管理信息系统”则更有利于充分利用学校的信息资源,促进教师尽快回应学生的动态学习需求,达到高效管理、教学的目标。由于“管理信息系统”可以充分利用计算机网络,实现对学生学习的管理和指导,因此可以实现“计算机支持合作学习”和“集成信息化教育系统”2种信息化教学模式。教师在利用“管理信息系统”指导学生学习通信技术专业英语时,既可以及时反馈学生的问题,又可以将学生的网络答题成绩进行分类统计,掌握学生学习的薄弱环节,有针对性地进行强化指导。 3结语 通过“微课”“情境教学”“管理信息系统”等信息化教学模式可以将学生学习延伸至课后,使学生在学习过程中变“被动”为“主动”,充分利用信息资源自主学习、获取信息,从而实现教师在教学过程中提高学生的综合素质,促进学生全方位发展的教学目标。 作者:段俊毅 龙章勇 单位:南京铁道职业技术学院 通信技术专业论文:专业人才通信技术论文 1、明确移动通信技术专业人才定位 移动通信技术紧跟市场需求,明确岗位定位。移动通信技术培养从事移动通信运营和移动通信制造行业的应用型技术人才和销售服务人才。毕业生能够掌握移动通信技术的基础理论和专业技能,能够从事通信工程安装、调试、设备管理与维护,移动通信相关产品、检修、测试、营销工作。从事的岗位主要是网络优化工程师,基站运维工程师,室内分布工程师,数据传输工程师等。 2、我校移动通信技术结合外国的办学经验和我校的办学特色 总结多年来校企合作办学的经验,构建“专业知识+通识教育、课堂学习+课外活动、理论知识+实践教学、学校+企业、知识能力+技术技能”的新的培养模式,推进我校移动通信技术专业教学改革与实践。应用型人才的培养,更注重知识与一线生产实践的结合,更加重视实践性教学环节。所以在教学过程中,更多的采用案例教学法,项目教学法,任务教学发等,更加注重项目实训和企业实习,并将此作为融会贯通学生有关专业知识和专业技能,并将此转化为生产力。 3、构建新的教学环节 “基础课程———专业基础课———专业拓展课”专业教学课程体系以及“理论———模块实践———整体项目实训”的实践教学环节开展全面的校企合作,适应现代社会工作新需求的发展需要,合理的改革相关专业课程,并且与企业共建专业课程,加强校内校外实践基地的建立,培养学生具有一定的管理和操作技能,还要有创新设计和开发能力。 4、积极促进教师团队的建设 教师队伍要强调学术和实践的统一。教师队伍要一手抓学习,一手抓研究,面向全体,突出骨干,循序渐进,在较短的时间里让教师的工作能力有了迅速地提高。随着信息时代的到来,终身学习成为我们生活和工作的重要内容,知识更新变化特别快,尤其是通信领域,每一年都有很大的变化,前两年3G才刚刚普及,现在4G就已经飞速发展,所以作为老师也要不断学习,提升自己的专业水平,“要想给学生教授一杯水,自己要有一桶水”。 老师也应该开展研究和科研工作,只有不断的总结研究,才能从课堂中,从教学中,从实践中不断反思,提高教学质量。在教师队伍中还聘请企业一线的工程技术人员和实践经验丰富的专业学者到学校作为兼职教师,企业工程师经验丰富,具有丰富的项目实战经验,我校通过企业岗位需求和真实项目总结整合出适合学生训练的项目,由企业工程师带领大家一起感受工作中的项目特点和需求,加速学生的职业化进程。我们应该转变传统的观念,与时俱进,不断创新,针对移动通信技术的专业特色,优化课程设置,深化教学改革,加强师资队伍建设,加强校企合作,为社会培养出更加适合社会需求的高水平的应用型人才。 作者:郝庆华单位:哈尔滨华夏计算机职业技术学院 通信技术专业论文:探讨通信技术专业的建构路径 学校各专业的办学定位直接决定了专业建设的方向与目标,也决定了高职院校的长远发展,所以,准确的办学定位是人才培养方案的基本指导思想[1-2].通信行业产业线长,人才的岗位定位难以确定,因此,在重点专业的建设过程中,邀请了企业资深专家共同参与制定培养方案,通过深入交流和探讨,确定了适合通信技术高职层次人才的就业岗位,主要集中在研发制造企业的测试、工艺生产和品质管理岗位,以及通信网络工程和维护行业中工程设计施工、网络规划优化以及维护岗位.由此,依据学生的就业岗位而制定的培养方案,主动适应了人才的需求,形成了专业自身发展的相对区域优势,对提高我校通信专业学生的就业率奠定了坚实的基础. 在专业正确定位的基础上,通过广泛的调查之后,明确苏职大通信专业的培养目标为:培养既有理论知识,又有职业能力,具备较好的通信系统的规划、安装、调试维护,以及通信设备生产、技术支持的能力,面向生产服务一线的高级技术应用型技术人才,使苏州市职业大学通信专业成为苏州地区及周边通信产业高技能人才的重要培养基地.课程体系是高职教育教学改革的优秀,是人才培养目标实现的重要保障[3-4].因此,根据岗位优秀能力的要求设置优秀课程,加大实践课程的比重;学生通过企业认证课程的学习自主选择行业职业资格证书考核;提出了以项目任务为导向,构建“工程化”实践课程体系;实施“校企合作、工学结合、顶岗实习”的人才培养模式,“做”中“学”,加强学生理论联系实际的能力,促进学生综合应用知识能力的培养;并以电子竞赛、通信技能竞赛等为载体,培养学生的创新能力. 实训基地的建设 实训基地的建设是专业建设的基础[2],实训基地建设的理念以及建成怎样的实训基地是重点专业建设的一个重要指标.为满足通信技术专业实践教学的需求,保证专业技术课程的实用性和可操作性,必须依托校企双方的资源[5],因此,苏州市职业大学结合通信技术国家重点专业的建设与上海大唐移动通信设备有限公司开展了校企合作项目,联合建设了“苏州市职业大学—上海大唐移动联合实习实训基地”,在合作共建的过程中,大唐移动将企业的人才培养优秀体系融入到学校人才培养工作中,共同建设通信技术专业,培养符合通信行业需求的高素质通信网络人才.校企合作实训基地的建设,为课程教学服务,既能满足学生专业能力的培养,又能承担职业培训,还能满足教师实践锻炼的需求.校企合作实训基地的建设为学生的实训课程提供了真实的职业环境,而且也为双师素质教师的培养搭建了实践平台.校企合作实训基地的建设包括两个方面的建设:校企合作的校内实训基地建设以及校企合作的校外实训基地的建设. 1校内实训基地 校内通信技术实训基地主要完成学生三个阶段的能力开发,第一阶段是认知实训,初步掌握通信技术专业技能,此阶段的实训主要以“课堂讲授与动手操作相结合”的方式展开,利用现场演示、上机操作等方式实现教学和实训互动,有效地落实学生单一技能的掌握,采用“学中做,做中学,学做合一”的教学模式,使初学者快速入门并激发其兴趣,如“电子实验基础实训”、“模拟电子技术实训”、“高频电子线路实训”、“单片机实训”、“传感器技术实训”等;第二阶段是综合技能实训,该阶段的实训要求学生运用已掌握的基本技能进行一些系统化通信工程的实践,通过校企合作共建的实训基地进行学生专业技能的培训,进而培养学生运用综合技能的能力,为校外工学结合、顶岗实习打下基础,如进行“3G移动通信设备与维护实训”、“3G移动通信网络优化”、“微波技术应用实训”、“物联网实训”等;第三阶段是创造性的实训,学生通过参与学校或企业合作的一些技术开发与技术服务的应用性课题,锻炼自身的创新意识和精神,并能够顺利地完成毕业设计任务. 2校外实训基地 在校内实训课程的基础上,校外实训注重实训内容的针对性和连贯性,尤其是要把实训与就业结合起来.高职教育的学制一般是三年,学习时间比较紧张,因此,校外实训主要以暑期社会实践的方式展开.学生入学后第一学年主要是专业基础课程的学习以及校内单一技能的实训,所以在第一个暑假安排学生的校外实训主要以认知参观及企业文化的熏陶为主;学生第二学年在校实训主要是专业优秀课程的学习以及综合技能运用能力的培养,为了接轨校内学习内容,第二个暑假的校外实训主要安排生产性的实践,运用“工学结合”的教学模式,在工作中学习,在学习中更好地工作,理实一体化,通过企业真实的工作情景、职业环境和管理,培养学生良好的职业素养和职业道德;学生在校第三学年的实训主要是专业综合课程的学习以及基础技术应用及开发,因此,第三个暑假的校外实训以毕业综合实践的形式进行,通过“顶岗实习”能够真正胜任工作岗位,为实现学生“零距离”就业做好充分的准备. 师资队伍建设 师资队伍建设是专业建设和发展的关键,必须根据人才培养方案的要求配备专业教学团队.“双师结构”教学团队建设是培养专业优秀竞争力的根本保障,重点专业建设小组提出的“双师结构”教学团队的建设,主要包括以下两个内涵. 1在校专职教师的“双师结构” 由于高职教育的培养目标要求教师既需具备一般高等学校教师素质,又需具备生产第一线工程师素质的双重素质,所以在职教师要以“培养和培训”相结合的方式构建“双师结构”.首先,在日常教学中,要彻底改变传统的单一理论教学的方式,教师应结合课程类型及教学目标形成针对就业需求的“项目化教学”方法,主要提高学生的分析问题能力及专业技能应用能力.其次,教师自身素质的提高也是构建“双师结构”的关键,对于通信技术专业的教师尤为重要,通信技术发展日新月异,要让教师能紧跟技术发展步伐,就必须要让教师走出校门参加培训和实习.比如,通过让教师到其他示范院校的通信专业去进修学习,委派年轻教师到能引领通信行业发展的企业去参加企业锻炼,参与企业科研实践项目,使得教师的专业认知及专业技能得到提升. 2专兼结合的“双师结构” 校企合作中的一个重要特点就是“资源共享,优势互补”.学校专任教师和企业的“能工巧匠”各有优势,在教学的过程中,可以把教学过程设计成不同的单元,比如,一些通识课程及专业基础课程由在校专任教师担任,而实践技能课程可由具有高技能水平的大唐移动通信的兼职教师完成,从而形成一门课程的双师教学,实现校企师资共享;另外,合作企业大唐移动也派专业工程师参与校内典型课程的授课工作,现场指导在校教师的课程实训活动,使得在校专职教师的动手实践能力得到提高,真正实现“双师结构”教学团队,提高教学质量. 教学质量评价体系的建立 教学质量的优劣直接关系到学生专业能力的培养,所以建立科学的教学质量评价体系能够对人才培养方案的实施效果进行监测和改进.在苏州市职业大学重点专业的建设中,评价体系中要求合作企业共同参与,并确定考核评估标准,主要包括三个方面. 1课堂教学质量的评估 课堂教学质量评估坚持以学生评教为主,构建学生评教、教学督导、同行互评、校外专家考评相结合的课堂教学质量评价体系.组织学生、骨干教师、教学督导组、校外技术专家四方面的人员对教师进行全面评估,能够更好地反映教师的教学水平及整改的方向. 2实训课程质量的评估 对于每门实践课程的“课程标准”都应具备完整的评价标准[6],如生产规程、工艺、参数指标等,实训课程的考核以课程小组答辩的方式进行,实施“教考分离”,答辩小组由在校教师及企业技术能手共同组成,对学生的实训成果进行考核的同时也要对指导教师的教学质量进行相应的评估,以促进实训课程的教学质量的提高. 3专业就业质量的评估 专业建设与学生的就业质量密切相关,客观地评估学生的就业质量能够反映出专业建设的成效[4].评估不仅仅是以就业率来衡量,因为高的就业率并不等同于高的就业质量,最重要的是要对学生的就业岗位特点、学生就业的主观满意程度等进行评估分析,即:工资收入的高低、工作时间的长短、工作环境的和谐性,工作的稳定性、专业的对口性、专业发展前景和社会保障的完整性等方面进行分析.而就业质量的调查对象应锁定为已毕业1~2年的毕业生,调查单位应选择一些具有一定规模的用人单位,通过毕业生的质量跟踪调查反馈情况及时地调整人才培养方案,促使学校最大限度地培养适合市场发展需求的、高满意度的、不可替代性的通信高职类技能型人才. 结语 在重点专业建设实践的基础上,通信专业建设取得了阶段性的成果.首先建立了苏州市职业大学与上海大唐移动通信设备有限公司良好的校企合作关系,苏州市职业大学通信专业以职业标准为导向,形成了良好的教学模式和课程体系.其次,教师队伍素质得到了根本性改善,建立了一支学历和职称结构合理,教学科研能力强的“双师型”师资队伍.最后,毕业生的就业率得到了显著的提高,与去年同期相比,签约率提高了30%.通信技术专业建设是一项长期的工作,在实践中重点专业建设小组还会不断地加以完善,在更新教学内容和完善教学体系的基础上,大力改进教学方法和教育技术,不断优化人才培养方案以适应区域市场的需求,同时,探索新形势下的校企合作的新思路、新举措、新办法将是下一步的工作方向.(本文作者:周燕、苏品刚、范海建、陈杰 单位:苏州市职业大学电子信息工程学院) 通信技术专业论文:高数与通信技术专业融合研究 摘要通过分析学情和课程设置等方面影响高等数学与高职通信技术专业融合的因素,结合奥苏伯尔有意义学习理论探索解决的对策,深化教学改革,提高教学质量。 关键词通信技术;高等数学;有意义学习理论 1引言 高职通信技术专业是门复合型专业,包括通信、电子、计算机等相关内容,旨在培养掌握通信技术基本理论,具有通信系统运维、通信设备安装调试基本技能的一线高素质技能型人才。通信技术专业的优秀知识点大多依赖数学理论作为支撑。以“服务专业,必需够用”为原则开设高职数学课程,已成为高职院校广大数学教师、专业教师和学校管理人员的共识[1]。本文从学情及课程设置方面分析影响高等数学为通信技术专业服务的原因,并结合奥苏伯尔有意义学习理论探索解决的对策。 2高职通信技术专业学情分析 高职通信技术专业一般都开设了电路基础、信号与线性系统等与高数密切相关的专业课。在实际的专业教学过程中,教师和学生都倍感压力,原因在于本应助力于专业学习的高等数学课程却成为专业学习进程中的拦路虎。为此,分析造成这一现象的原因与研究对策是专业教育教学改革迫在眉睫的事情。基本情况调研以笔者所在的湖北科技职业学院(以下简称学院)为例,通信技术专业开设的系列专业基础课、专业优秀课涉及的高数知识如表1所示。由表1可知,在通信技术专业课程体系中,专业课程的大部分重要知识点都以数学为基础,数学作为上位知识,专业课作为下位知识。倘若学生不能分辨这种具有上下位关系的新旧概念和命题的异同,则新的有意义的学习就不能出现[2]。为了获得数学与专业融合程度的第一手资料,笔者对学院2011、2012级通信技术专业毕业生142人以及2014级通信技术专业在校生56人共计198人进行问卷调查。调查问卷分别如表2、表3所示,表3调查结果见图1。调研结果分析调查结果表明,本专业约90%的毕业生从事与通信专业相关的工作,大部分毕业生认为数学与通信专业关系很密切,同时也认为专业课难学难懂,其中主要原因之一就是专业课里涉及的数学知识多、深、难。在校生则觉得数学和专业知识关系不大,并且日后工作不一定能用得上,因此,学习数学课时积极性不高。经过笔者近3年的探索与调研,总结了造成这一现象的几个原因。1)学生成长过程中的学习习惯问题。部分高职学生是因为高考失利或者学习成绩不佳才进入高职学校学习,他们智商正常,欠缺的是良好的学习习惯。据调研发现,很多高职生的家庭教育就是不太让人满意的,因此养成的学习习惯不尽如人意。同时,学校的学习氛围不够浓厚,在从众心理的影响下,不少学生渐渐随波逐流,不再追求积极上进。根据问卷调查显示,只有不足10%的学生会在上课时做笔记,约50%的学生能听懂一半的课堂讲授知识,只有约17%的学生会利用课余时间进行预习、复习,能在草稿纸上进行反复演算、作图、推导的是极少数。通信技术专业本身就是有一定学习难度的专业,所涉及的大部分专业知识都与电路、计算机有千丝万缕的联系,而数学又是其根本,若不花时间来预习、复习、演算,上课时能真正理解的知识就会十分的有限。因此,如何从学习习惯的改善方面着手进行教学改革,是教师必须要思考的问题。2)高数课程设置情况与专业课学习问题。近年来,在理论够用原则的驱使下,各大高职院校对数学等基础课进行了系列改革,提高了对数学的要求,同时缩减了数学教学的课时。这就加剧了教学内容多而课时少的矛盾,使得教师为了赶上教学进度,对一些重点内容和应当精讲细讲的内容一笔带过,影响了教学质量和效果[3]。在专业课的学习方面,从第一学期开设的电路基础到第五学期开设的通信工程项目管理课程,首要的先修课程就是高等数学。据统计结果显示,学院通信技术专业14级在校学生的高数成绩优秀率仅为2.1%,合格率为60%。专业课教师反映,学生在学习专业基础课时有点儿吃力,不能很好地理解一些专业的计算方法和思维方式。教师会根据需要适当地补充一些相关的数学知识,此时学生学习积极性还比较高;到了专业课学习阶段,由于课程内容的难度有所上升,并且所需数学知识也越来越艰深,专业课教师无法给学生讲授难度较大的数学知识。这就导致专业课的学习进入举步维艰的状况,很多学生到了这一阶段学习热情骤减,学习质量急剧下滑。 3高等数学与通信专业课程有机融合的对策研究与实践 高数课如何与专业课融合的问题存在已久,近年来,各大高职院校为了解决这一问题都进行了大量的课程改革。就高等数学而言,教学改革从压缩内容发展到模块教学;就通信技术专业课而言,教学改革引入真实的工作情境。但二者的课改都是分别独立进行,相互没有很好地融会贯通,因此对于通信技术专业学生来说改善不大。成功的教学改革离不开成熟教育理论的指导,在奥苏伯尔有意义学习理论的指导下,笔者就高数与通信技术专业的融合进行了一系列课改探究实践。奥苏伯尔有意义学习理论奥苏伯尔(Ausubel)是当代美国著名的认知学派教育心理学家。他在吸取其他心理学家研究成果的基础上,针对西方传统的学习理论在不同程度上忽略了人的学习特点的共同缺陷,提出以确认人的学习特点为前提的有意义学习理论,并将其学习理论与教学论有机结合[4]。奥苏伯尔所说的有意义学习(有意义接受学习)是与机械学习相对的,其实质在于在以符号(语言文字及其符号)所代表的新知识与学习者认识结构中已有的适当观念之间,建立起非人为性的和实质性的联系[5]。这种联系强调的有两点,一是“非人为性”,二是“实质性”,在专业学习领域中可以认为是学生已掌握的基础知识与正在学习中的新专业知识之间建立起来的因果、主次、递进、并列等逻辑上的联系,并且能够用平实的语言通过不同的形式来表述。如在学习信号与线性系统的奇异信号的内容时,在学生已掌握的导数、积分等数学知识与单位冲激信号的形成与特点之间建立起逻辑联系,当这种逻辑联系建立并稳固之后,学生就能很好地理解并掌握单位冲激响应与系统函数之间的傅里叶正反变换的关系,这样的学习就算是“有意义”的。高数与通信技术专业课程融合的研究与实践近年来无论是高数课还是通信技术的专业课,教师设计课改的初衷是美好的,但为什么学生参与度不高,效果不好呢?很多教师把达不到预期目标的课改原因归咎于学生,认为是由于学生的基础薄弱、自控力不强等原因造成。作为教学一线人员,更应该从学生的角度出发来考虑课改的问题。因为作为教改的重要利益相关者,任何改革都必须从学生的关切点、焦虑点和争议点出发[6]。1)重视学生情感因素,增强学习动机。教学活动的主体是学生,学生在入学时已经具有了各自独立的想法,是有着丰富的情感体验的个体。奥苏伯尔认为要进行有意义学习,首先,学生得具有有意义学习的心向,即积极把新知识与自己认知结构中原有的适当知识关联起来的心理准备状态[2]。虽然情感因素不会直接影响知识的学习与智力的提升,但是情感因素当中的学习动机、坚持态度的强弱都会对后续的学习产生重大的影响。因此,关注情感因素,增强学习动机,是教学改革首先要考虑的因素。2)了解学生的认知结构,合理安排教学。奥苏伯尔认为,在有意义的学习中,新的学是建立在原先的学习基础之上,人们总是利用原先的学习来促进后续的学习,而后续的学习又可以巩固和加深原先的学习[2]。为了促进学生的有意义学习,教师首先必须了解学生的认知结构、知识的掌握情况,即学生学过了哪些知识,对这些知识的掌握情况。据调查发现,学院通信技术专业安排的36学时的高数学习是无法满足学生后续知识学习要求的,经过高数教师和专业教师的反复研究后决定,在36学时的高数教学中,讲授函数、一元微积分、常微分方程这些基础理论,称之为“基础模块”;另在第二学期开设专业的通信数学36学时,讲授线性代数、概率统计、积分变换等与通信工程实际密切相关的专业数学,称之为“专业模块”。同时,在数学课教学过程中,任课教师引入数学实验的内容,利用现代信息技术来改良教学方法,从多个方面让学生“体验”到数学,学会利用数学知识解决一些简单的专业问题。3)利用信息化技术,促进高数与专业的融合。在激发学生的学习动机,了解学生的认知结构后,接下来思考如何在专业教学中融入数学的思想。传统的板书加PPT教学的方式是远远不够的,可以借助各种现代化信息技术促进高数与专业的融合,可利用MATLAB、Simulink等软件进行仿真实验。MATLAB是美国MathWorks公司推出的科技应用软件,可以进行数值计算和符号计算[7]。如在信号与系统课程中,在讲解工程上用得较多的“调制”的概念时,首先利用软件观察原信号的频谱F(w)的波形,接着观察已调信号的频谱波形,从仿真结果来看,已调信号的频谱是原信号频谱的线性平移,即将原信号的频谱图左右各平移到中心的位置上,图形由一项变成两项。这样学生先会有一个感性的认识,了解调制的本质就是频谱的搬移,为接下来的理论讲解奠定基础。最后从数学公式上分析调制的实现方法,通过MATLAB软件仿真,将数学知识、专业知识以及工程实际有效地结合在一起,引导学生进行有意义学习。4)系列课改实践效果。笔者在学院从学生情感因素、高数与专业课课程设置、利用信息化技术等方面进行高数与通信专业融合的系列课改探索,从学生的高数成绩以及部分专业课成绩的统计情况来看,课改达到预期目标,如表4、表5所示。 4结束语 笔者结合奥苏伯尔有意义学习理论,在通信技术专业进行了近3年的高数与专业课程教学改革,从高数课程的设置到专业课程的调整,做了一系列积极的探索。通过改革,学生的学习兴趣日益浓厚,专业课成绩逐年见长,就业竞争力不断增强,课改成效明显。 作者:朱珺 李珈 通信技术专业论文:通信技术专业人才培养研究 1以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的研究 1.1指导思想 国务院于2014年6月颁布了《关于加快发展现代职业教育的决定》,其中明确指出坚持以服务发展为宗旨,以促进就业为导向,适应技术进步和生产方式变革以及社会公共服务的需要,加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。此文件不仅对高职院校专业建设提出了新的要求,也为高职院校人才培养方案的研究和探索指明了方向。 1.2研究思路和方法 1.2.1建立以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型 围绕通信技术专业的行业需求,对应学生的第一岗位(软调工程师、网优工程师、工程督导、项目助理及话务员)及第二岗位(工程经理、项目经理、商务经理、销售代表),进行岗位任务的分解。通过问卷调查、座谈会等形式对行业专家进行广泛调研,围绕对应的典型工作任务进行工作任务到职业能力的梳理,并明确各个岗位任务的目标纬度及评价标准。以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型如图1由三个层面组成。其中商务、方案、团队、规范、流程、文档、调测、安装为支撑通信技术行业典型工作任务的基本业务能力,在基本业务能力培养的基础上建立设计规划、维护优化、市场谈判三项发展业务能力,同时将项目管理能力融入到基本业务能力与发展业务能力培养的过程中。通过以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型的建立,明确人才培养的岗位能力要求,最终使得人才培养胜任第一岗位及第二岗位,并能持续满足通信技术行业快速发展对从业人员的技能要求。(1)指标分析:依照行业需求为依据构建通信技术专业的典型工作任务技能点。(2)评价方式:分类别对岗位技能点进行评价。适合采取量化数据考核的用量化指标评价;适合采用互评、开放式评价的采取互评加权汇总的办法处理;适合定性评价的采取定性评定。(3)数据的采集方式:采取上报、数据共享、测评、导入多种途径进行数据采集,丰富数据来源,提高工作效率,为采样的科学性和全面性打下基础。(4)人员的参与:由行业专家、企业讲师、学校教师、用人单位、社会人员,构成综合的调查对象。(5)操作的流程:构建逐级操作的流程,确保过程的规范性。 1.2.2开发以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案 结合职业能力模型及工作过程,建立具有区域特色的、系统的动手能力培养和系统基础知识培养的课程体系,实现人才培养的不可替代性。课程体系的建设以职业能力的培养为优秀,注重课内和课外,显性和隐性,理论和实践课程的融合,最终实现通信技术专业人才培养方案在不同学年明确的分层次培养目标。(1)第一学年准职业人训练。掌握基础知识和基础理论,为后续的专业知识和专业技能学习铺垫;引导认知行业,完成三年学习目标规划及学习计划;养成自我管理习惯,具备规范意识;提升学生团队协作能力,为后续的团队项目运作打下基础。(2)第二学年建立职业雷达。掌握通信理论知识和专业产品知识,具备初步独立工作技能。了解通信行业岗位技能要求及企业的组织架构,优秀业务流程及制度;进行岗位能力培养,制定并完成第二年的岗位能力培养计划;职业观和敬业精神养成。(3)第三学年精确就业。提升已了解熟悉的通信行业的理论知识和工作技能;拓展岗位能力培养,熟悉从市场策划到合同签订的全部业务流程;顶岗实习。 1.2.3构建通信技术专业人才培养方案的优秀要素 在品牌专业建设的基础上,建立完善的科学管理机制,确保人才培养方案的有效实施,通过校企混编师资进行课程建设。对人才培养方案的实施进行监控和反馈,通过总结分析构建通信技术专业人才培养方案的优秀要素。 2以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的实践过程 为通过具体项目使得学校专业群建设达到新的水平,以专业为抓手,更好地提高技术能力和对外服务能力,深入实践技术课题,通过技术反哺,提高人才培养质量,最终实现学生的就业能力的提升。南京信息职业技术学院与中兴通讯开展行业按需培养班。本项目结合通信技术未来的发展趋势和企业方对相关岗位的人才需求规划,制定本专业的培养目标和培养方案,以确保高质量、快速就业。经过前期的准备,南京信息职业技术学院已完成行业按需培养班阶段性工作。虚拟公司为NGTIME公司,通信技术专业学生已按照霍兰德职业兴趣测试进行了分组并评选出各部门主管。该班学生必须遵守企业规章制度,认同企业文化,并对其进行企业式KPI考核,并且有专人对各部门负责,下发任务给学生完成,模拟工作情景,提前培养学生职业素养和“工作经验”,更好地适应毕业后的工作。企业讲师走进校园来承担相关专业课的教学,来自企业的讲师将企业丰富的工程案例、工程经验与学生分享,大大提高授课质量和学生学习兴趣;同时为学生毕业走上真实的工作岗位提供实践帮助。 3以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的实践成果 本专业人才培养方案实施以来,专业内涵建设颇有成效,对学生技能证书的获得、专业教师的技术提升、知识保鲜以及社会培训辐射力和影响力的扩大都有很大的帮助和支持。本专业现每年招生稳定,为广大中小通信企业输送了大批通信工程施工、通信系统运营等高素质技能型人才,已经成为江苏省内主要通信企业高职层次人才的招聘首选,在行业内具有较高的声誉和影响力。 作者:施泽波 单位:南京信息职业技术学院 通信技术专业论文:创建移动通信技术专业实训基地创新 一、构建高职移动通信技术专业一体化实训基地的必要性 信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业;信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力;在加快工业转型升级、推进工业化信息化深度融合中具有重要使命。“十二五”期间,信息产业的战略任务是加快转型升级,推动深度融合,“无线化和宽带化”将成为通信发展的两大主要趋势。随着我国2008进行电信重组、2009年颁发3G牌照、2010年开启三网融合,通信产业全面进入移动化、IP化、宽带化和融合化的全业务运营时代。主要通信运营商和众多快速成长的通信服务商,对掌握移动通信综合职业能力的高素质技能型人才需求保持持续增长,高职移动通信技术专业人才培养大有可为。新时期高职建设是以提高质量为优秀,深化教育教学改革,推进体制机制创新,大力推行工学结合,实施人才培养模式转型,服务产业结构调整升级。移动通信技术专业应立足服务移动通信行业发展、2G/3G/LTE建维优化和三网融合需要,面向移动通信运营商与移动通信服务商,对接培养移动通信规划、施工、维护、网优和售前售后技术服务支持等岗位人才。为了适应这些岗位上的蓝领人力资源,就需要有效培养高职学生掌握移动通信类岗位的综合职业能力;要培养这种在真实工作情境中整体化的解决移动通信岗位综合化问题的能力,从事移动通信企业无线网络建设维护和网络优化等职业或相近职业所具备的本领,就需要学生具备一定理论基础,但更强调理论在实践中的应用,也就是需要深化工学结合。移动通信技术专业的工学结合人才培养模式和课程体系,需要系统化的专业实训基地去承载和实施,包括工学结合人才培养方案、工学结合的课程体系、课程和行为导向的教学法等,都需要建立在系统化专业化的实训基地基础上。因此,系统化建设移动通信技术专业实训基地具有重要意义,是提高人才培养质量的关键和基石。 二、高职移动通信技术专业实训基地建设中需要解决的问题 首先,在开设移动通信技术专业的高职院校中,专业实训基地建设模式比较多的继承了传统实验室的建设状况,比较普遍的存在实训项目单一和比较孤立的状况,与通信企业全程全网、在线调测维护的实际情况脱节,不能完全满足企业需求,缺乏真实情景的训练和实训项目。其次,移动通信实训设备,还表现在配置维护等实训教学操作终端数量有限,即工位有限,难以做到以学生为主体,培养学生的综合职业能力;难于达到有较为丰富的具体任务训练载体,体现工作过程要素;难以让学生遍历比较完整的工作过程,可以身临其境进行整体化学习。第三,移动通信设备相对比较昂贵、高职院校教学经费相对紧张,设备更新速度较慢,难以与时俱进同步升级。很多起步开设移动通信技术专业的高职院校,常常是从购买仿真软件,建设基于计算机的仿真软件实训室开始。与真实的移动通信“交换、传输、无线接入、通信电源”联网;“GSM/WCD-MA/CDMA2000/TD-SCDMA”相互联网;“建、维、管”一体;与企业岗位保持一致等方面存在一定差距。第四,移动通信专业技术知识内涵涉及通信领域的面比较广,包含线路、传输设备、交换、数据库、无线、接入、开关电源等,即便是无线接入,涉及的专业知识也包括了GSM/WCDMA/CD-MA2000/TD-SCDMA和塔桅天馈等多个方面,对移动通信双师型教师能力要求较高,对建立科学简洁的实训基地教学模式相对困难。第五,构建移动通信基于工作任务行动导向的教学,需要开展“做中学”“做中教”和“学中做”“学中教”的课程教学,进行“做、学、教”一体化教学实践,调动学生学习兴趣和积极性。但在移动通信专业实训基地中,基于工学结合模式的运行管理机制保障调度力度不够,落实实训教学遍历情境和工作过程的难度较大。解决以上问题,探索、实践并建设高职移动通信技术专业实验实训基地,建设“全程全网”的专业实训基地的方案和建设模式;总结建设“全程全网”的移动专业实训基地的思路与方法;并完成移动通信相关实训技能项目或工作任务的开发方法;建立移动通信实训基地应用模式和促进应用效率,具有重要意义。 三、构建高职移动通信技术专业“全程全网”一体化实训基地 移动通信全程全网是指:任何一次通信都会与端到端的所有节点发生联系是为“全程”,也会与端到端网络各节点设备的各层设备有关联是为“全网”。每一个通信局所,仅是一个网络节点;每一个节点,都需要与其他节点共同构建成网络,联合作业,环环相扣,全程全网协作配合才能实现通信。建立移动通信“全程全网”联合作业实训基地建设模式:依托各独立专业实训模块,通过整体规划,充实完善专业实训设备,将移动通信专业实训基地建成开放型、功能齐全、与企业运行设备同步,并涵盖交换、传输和接入,集2G系统和3G三种基本制式的“全程全网”一体化联合作业专业实训基地。集通信电源、通信传输和交换节点为一体,实现固移互联(FMC),满足学生技能实训、企业用户工程师培训、职业技能鉴定、社会行业技术服务为一体的实训基地。四、构建高职移动通信技术理实结合“教学做考”一体化实训基地一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它具有特殊的工作过程;工作过程指的是旨在实现确定目标的生产活动和服务活动的顺序;工作过程导向的课程来自职业行动领域里的工作过程。掌握课程任务需要在工作过程中习得掌握和获取经验策略,实际就是需要在课程中建立具备咨询、决策、计划、实施、检查、评估的六要素。移动通信技术专业要完成工学结合的课程目标,必然需要建立符合“教学做考”一体化的校内实训基地,以完成任务过程中的学生主动参与、讨论、决策和执行,培养完成完整职业行动的良好能力与习惯,达到理实结合。在基地建设思路上必然需要考虑容量的可扩充和操作终端的可扩充。此外,通过建立“仿真+全真”相结合的移动实训基地,通过仿真软件机房进行预算规划、模拟配置、模拟维护和故障排除;再到真实设备上,进行实训演练。从而解决移动通信实训设备不足和终端工位受限的不足,基于工作任务系统化的构建“做中学”、“学中做”的课程教学模式,实现理实结合的“教学做考”一体化,如图1所示。 四、构建高职移动通信技术校企合作“建维用管”一体化实训基地 移动通信设备相对比较昂贵,设备更新换代速度较快,运行维护技术要求较高。充分发挥校企合作、共建共享的实训基地建设运行机制特别重要。加强与生产厂商、运营商的合作,真正做到服务企业,成为企业移动通信专业的人才蓄水池,建高职移动通信技术校企“建维用管”一体化实训基地,互惠双赢。校企合作建设实训基地的关键是考虑企业需要。移动通信实训基地的建设,要紧跟移动通信技术发展步伐,满足企业新技术、新业务的试验使用;满足为企业提供通信全网的在线模拟、新设备入网前联网测试以及新业务的开发和测试;克服企业在实际网络中由于不能中断业务,从而不能完成员工技能训练与提升的弊端。学校负责提供实验室所需的房屋与电力,并按企业确定的实验室整体布局设计和相关技术规范的要求完成机房的改造、整治;按企业标准对设备进行安装与调测;负责实训基地的日常管理与维护,确保实验室设备运行符合企业确定的技术标准。在管理上,建立校企合作从上到下的联动机制,在领导层面建设校企合作专家指导委员会,负责沟通、监督;在实训基地建维层面建立专业建设小组或实训建设小组,负责建设、维护、升级与应用开发。最大限度满足企业需要、以服务企业来驱动运行的实训基地建设,才能保证与企业标准一致,符合真实工作环境,才能保持与企业同步升级和得到相应的技术支持。为我所用,提高学生的实际动手能力。建设成为校企合作“建维用管”一体化的实训基地。 五、高职移动通信技术专业实训工作任务的构建方法 移动通信技术专业工学结合的优秀课程,是以培养移动通信典型工作岗位的综合职业能力为目标,建构符合高职学生思维习惯的训练任务载体,使学生能经历比较完整的工作过程,可以身临其境进行整体化的学习。课程任务载体的设计思路如图2所示。在移动通信理实结合一体化课程任务的建立中,首先要考虑移动通信典型岗位工作任务的要求。如移动通信基站现场维护工程师,典型的岗位工作任务是基站主设备的近端维护、天馈的维护、基站电源的维护和空调环境的维护。建立课程任务实训环境时可以此维护岗位任务进行设置,或对每个任务进一步细分设置。其次,要考虑任务的工作顺序与过程为主线。解决好任务情境设置的顺序,需弄清楚实际典型岗位任务的衔接主线,不能随意插入无联系的任务,否则会使课程零碎,学生无法建立基于完整过程的工作任务。如基站现场维护,按例行维护和应急维护分类,在各自情形下进入基站现场后,维护的现场前后顺序是什么,实质是一个工作的基本流程。移动通信课程在建立各工作任务时,最好以例行维护为顺序进行设置,在最后的综合训练中,可以应急维护进行训练。第三,移动通信理实结合一体化课程实训任务的建立,要考虑工作任务的前后关联,由易到难,逐级进阶。如同样是移动通信基站现场维护,要从最初的基站主设备、天馈场地的认识;基站主设备的单板配置;再到基站主设备的接口、参数配置;再到近端维护的一般操作;最后才是故障案例模拟排除。第四,实训课程任务的设计,要考虑工作岗位综合职业能力的训练。从事移动通信中一项典型任务的综合职业能力包含三部分:专业技术能力和专业之外的方法能力、社会能力。人物设计载体一定是以专业技术能力的训练为前提,没有某项能力的训练也就不能成其为任务,但是,在设计过程中还要考虑学生寻找解决任务的能力和环境,让学生在工作任务的训练过程中学会咨询、决策、计划、实施、检查、评估的各个方面。 六、高职移动通信技术专业一体化实训基地的应用模式 移动通信专业技术知识内涵涉及通信领域的面比较广,技术涉及的单板、接口、协议相对繁杂,即使是实训任务的学习和训练也比较枯燥。如何最大限度地发挥移动通信技术实训基地效用,促进移动通信理实一体化实训基地的实用效率?方法是亟须加强实训基地应用机制建设,建立移动通信一体化实训基地的应用模式。如图3。首先,以竞赛促进实践训练。近年来,在教育部和工信部指导下,高职高专通信类专业教学指导委员会相继开展了移动通信的多项技能竞赛,也带动各省、各学院组织了多种形式和内容的移动通信选拔赛,通过这些竞赛,引领和带动了移动通信技术专业实训。将竞赛内容融入学生的实训课程中,普适性的培养学生技能;在训练中选拔优秀学生参加竞赛,用竞赛成绩取代课程学分,调动实践训练的学习积极性,极大的鼓励和促进了实践训练。其次,以认证带动课程学习。依托高职移动通信技术专业“全程全网”一体化实训基地,“仿真+全真”的职业训练环境,以职业岗位技能培养为主线、素质培养和知识培养贯穿始终,开展职业技能鉴定,引入“双证书”制度。将职业资格证书制度纳入专业教学计划,使专业技能训练和考核与社会职业技能鉴定接轨。鉴定考核内容引导实训课程任务的学习,可以形成指挥棒效应,带动学生学习。第三,以开放增加使用效率。课时内的实践任务学习,是照顾多数学生的普适训练任务,不能完全满足个性化的技术和训练渴求。建立课余和自习时间的实训基地全开放,建立指导教师轮班值守制度,实现学生在课余的按需训练和随到随学,让学生除规定的实训内容外,可以按照自己的专业、能力、兴趣等个性化需要,选择适合自己的训练项目、仪器设备进行单项补充训练。这种开放式的实训,既增加了基地使用效率,也满足了学生需求。 七、结束语 “移动改变生活”的愿景已经实现。移动通信已经为惠及国民、享受方便快捷的信息化生活铺开画卷;已经成为提高社会信息化水平、提高人民生活品质的重要源泉。可以预期,高职移动通信技术专业技术人才的培养必将大有可为。熟悉构建高职移动通信技术专业实训基地的思路与方法,并有效发挥实训基地的应用,将深化移动通信技术专业人才培养模式改革,提高人才培养质量。 通信技术专业论文:通信技术特色专业创新及实践 随着信息技术的发展和3G牌照的发放,北部湾经济圈的构成和发展,东盟一体化的进程加快,社会对通信技术人才需求越来越大,也为通信技术类专业人才培养带来了新的机遇与挑战,我们应当适时地调整通信技术专业建设的战略,培养出适应市场需求的高职高专人才。为了能够实现学生与岗位尽快无缝对接,通信技术特色专业建设的实验实训教学改革势在必行。 1目前通信技术专业实验课程教学现状 实验课程的建设具有举足轻重的作用,其目的在于培养学生的实践、创新能力,目前在通信技术专业实验实训教学中主要存在以下问题: 1.1教学目标定位偏颇 以往人们对实验教学的作用和教学目标认识不到位,难以适应学生发展的需要。传统的教学目标以三基(基本概念、基本理论、基本方法)为中心,实验课程成了验证理论知识的“第二课堂”。导致实验教学投入很大,但学生的参与度不高,能力锻炼有限,改革实验教学内容、教学模式和教学方法,对于学生获得较强的操作技能和解决实际问题的能力,适应新时期信息技术的发展存在较大的局限性。 1.2实验教学内容零散、陈旧,演示性和验证性实验多,设计性和综合性实验少 传统的实验教学沿袭理论教学的做法,偏重知识的传授与灌输,这对于培养学生的创造力很不利。现有的实验教学课程体系从属于理论教学,实验内容简单孤立,内容肤浅松散,注重知识的理论性,没有系统和综合性的设计实验教学内容;实验教材内容陈旧,更新较慢,不能反映通信技术专业前沿的技术成果;实验内容中理论性和灌输性的知识比较多,综合性与设计性较少,限制了学生创新思维培养,影响学生专业工作能力、科研创新能力及创业能力。 1.3教学模式单一,不能真正完成实践能力培养任务 长期以来,在实验室所作的大量演示性和验证性的实验,已经不能满足实验创新的要求。其中,简单的实验箱无法体现通信系统的完整体系;网络实验环境过于简单,无法融合多种现代通信技术;缺乏有效全真实践环境,实践与“实际”联系不紧密,有的甚至不知学有何用,感性认识得不到加强,不利于学生理论与实践相结合,不能够运用到今后的就业过程中。 1.4教学方法缺乏创新,过于程序化,不利于学生创新能力和创业能力的培养 传统实验教学模式是采用教师主导的单个实验教学“命题式”方法,教师将实验原理、实验步骤和实验要求都详细列出;该注意的地方,教师讲解后,学生才按部就班地进行实验;只要得到正确的数据或波形,实验就结束了,整个过程,学生都处于接受的状态,接受的知识与书本上的知识都非常接近,需要思考的东西很少,不利于学生创新与创业能力的培养。 2通信技术专业实验实训教学改革探讨 基于目前通信技术专业实验实训存在的以上几点问题,我们提出了以桂林航天工业高等专科学校的实验实训课程改革为例的几点方案: 2.1改革教学内容,增加设计性和综合性实验的比例 教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中重申:“把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点”。从实验内容中,我们可以评判出教学质量,从而,很好地培养了学生的创新能力、实践爱你能力和创业能力。在实验内容中,我们增加了很多综合性的和实践设计性的项目,建立理论教学与实验之间既有有机结合又相对独立、操作难度循序渐进的、实验内容阶段性相关的、实验技能训练合理高效的实验课程教学体系,进而实现实验教学内容现代化、层次化、系列化;实现实验内容与现代通信专业技术发展相适应,与生产和工程技术的实际衔接。 (1)重组、优化经典的验证性、操作简单的实验。依托理论教学目标和动手能力培养的基本要求,删减重复交叉以及因技术进步而已经不适用的教学内容。筛选出学科中与培养职业能力相关的内容,以实际工作项目为背景,根据具体岗位和工作任务按照教学单元或课题方式编排,将验证性、操作等实验要求按教学单元划分到相应的项目、案例或范例中。尽量创造更多的实践机会,让学生自主的思考,自主设计与创新,确保课程的教学内容能与企业需求同步,培养学生的创业素质。 (2)将实验内容项目化,具体的项目、具体的设计与分析,以完整的案例展现给学生。更新实验项目、内容,对职业技能基础课和职业技能模块进行调整、整合、优化。以工作过程为载体,选择具有代表性的工作任务对应的行为过程,并将这些过程提炼成不同类别的项目和课题,让学生树立工程设计和研究的思维,确保学生就业后的适应性。 (3)与时俱进,结合现在先进的科学技术,增加更多具有先进性的综合性实践。结合学校现有的3G教学平台和电信增值业务平台以及通信技术特色专业及一体化建设的需要,让学生参与或自行开发具有实际应用价值的科研项目,以激发学生的创新意识,培养学生的创新能力。总之,实验教学内容的改革要优化知识的体系结构,构建以实验目标为导向、实验内容为载体、创新与创业能力为优秀的实验教学体系。 2.2实施灵活多样的实验教学模式,注重职业岗位技能培养 引入多种教学模式是改革传统实验教学模式缺陷的一种重要手段。根据通信技术专业的岗位特性总结出教学的案例,进行情景教学,在实验教学实施的过程中,对不同的项目任务,不同的完成阶段,可以引入一下几种教学模式: (1)基于工作过程的教学模式。以工作过程为导向,结合专业课程设置,分析课程体系中的专业特点,总结出相应的情景教学环节,组织与设计出更多的实践环节,学生才能更好地适应岗位需求。对于通信技术专业而言,在3G时代,通信行业面临着巨大的设备市场,围绕该专业的职业岗位能力培养,创造与企业工作情景近似的实践环境,将工作过程导向的教学理念融入教学,以行业和企业为主导的订单式人才培养模式,为学生提供模拟、仿真和真实的实习、实训环境,使学生在校期间就能完成上岗前的专业教育和职业能力培养,完成学生向员工的实际角色转换,在数量和人才培养质量规格方面满足社会对相关专业技术人才的需 (2)自主式实验教学模式。实验中以4~6个学生为研究小组,学生在教师的指导和引导下“自行”选择具体的研究项目,要求学生自行分工完成查阅文献,验证项目的可行性,自己撰写论文和报告,最后形成项目完成书。通过这样的模式突出学生在教学中的主体地位,从而培养学生自主分析问题和解决问题的能力,并以此提升他们的设计研究意识和团队精神。 (3)参与式实验教学模式。学生参与教师正在研究的各种实践教学项目,让学生去发现问题、分析问题,从而形成可行的教学项目。该模式主要提高学生的专业素质,促使学生了解学科的先进知识,并在实验中提高学生的科学思维、创新思维和科研能力,为实现独立研究创造良好的基础。 2.3构造多样化实践平台,建立行之有效的教学资源配置机制 不同的教学模式需要不同的实践平台。在教学场所的配置上,也要打破传统的教室局限,增强教学的情境性和直观性,积极依托现有的通信教学平台和3G设备,将情景模拟教室设计成与工作过程相适应的场景,构建创新设计以及通信系统综合设计等具有立体化、多层次、开放式、适应复合型创新人才培养的多样化工程设计实践平台,以达到全面培养学生的工程意识、创新思维、动手能力、设计能力和创业能力的目标。 2.4完善评价体系 首先,完善对学生的评价体系。新的实践目标下,运用基于工作过程的实践教学模式进行教学,能够提高学生的动手能力和应用能力,激发他们的创新精神。但是,我们有必要改善传统的考核评价体系,建立和实施一套多元化的实践考核体系。在考核学生理论知识掌握程度的同时,注重考核学生实践技能、创新能力等方面,从而,保证了整个体系合理的考核学生。考核方式也可以将同组协作完成项目的工作方法和工作能力等同成绩按一定比例合并在一起。其次,完善对教师的评价体系。面向特色专业建设的改革和实践教学,对教师提出了更高的要求,对教师课前实验环节的准备、实践项目的设计、实践项目的评比要比其他的实验环节付出更多的脑力和体力,加之实践教学待遇低、时间长。为此,我们建议变革以往的评价、考核体系,特色专业建设的实践教学加大换算系数,设立特色专业建设专项津贴,加大对特色专业建设教师的培养力度,在充分调动教师积极性的基础上加快特色专业的步伐。 3通信技术专业实验实训教学改革与实践的目标 探索行之有效的实验课程内容、教学模式和教学方法,使学生通过实验课程获得创新和创业能力,具体包括以下几个方面:一是通过本项目的研究,改革通信技术专业的实验教学内容、教学模式和方法,为其他专业的实验教学改革提供新思路;二是充分利用学校通信设备实验基地的教学资源,开发有利于增强学生的实践动手能力,创新与创业能力的新型实验教学体系,切实提高学生的综合实践能力;三是进一步提升学生的创新和创业能力,使学生具有更强的实力和优秀竞争力,为毕业生将来就业、自主创业以及进一步发展奠定良好的基础;四是适应广西通信技术行业高速发展的需要,践行“教育服务广西新发展行动计划”。 4结束语 在充分调研的基础上,结合桂林航天工业高等专科通信技术专业实验实训教学情况,以华为通信NGN优秀交换、3G(WCDMA)移动通信网络、SDH光传输网络、宽带接入网络、计算机通信和网络安全系统为基础搭建的全真通信网络实训环境,通过整合各种教学资源、教学要素及各个教学环节,探索新的教学理念,优化通信专业课程体系的实验实训教学,深入研究基于工作过程和项目实施的先进教学模式,注重提高学生的创新能力和实践能力的培养。 通信技术专业论文:高职通信技术专业教学探讨 关键词: 高职通信技术专业;校企合作 高等职业教育与一般的大学专、本科教育不同,高职教育的培养目标是以能力为中心的职业技能培训,是针对就业岗位的的技能训练。高职教育作为从业前的教育,应按照企业对员工的要求,初步培养学生具备职业人的基本素质,能够适应在企业的发展,让学生与企业顺利接轨。校企合作是学校和企业双方共同参与人才培养的过程,以培养学生职业能力为目标,以校企双向参与为途径,以相互服务为宗旨的一种办学模式。校企合作通过采用学校理论教学和企业实际工程经验相结合的培养方法,培养企业需要的人才。通过校企合作,可以将学校所学和社会所需实现无缝对接,达到学生学有所用,企业需有所供,学校教有所成的局面。校企合作也是随着市场经济的发展,职业教育与企业共同发展的必然选择。我校通信技术专业在办学过程中,逐步由传统的教学模式走向校企合作模式。 一、校企合作的必要性 (一)国家政策方面 早在2002年,国务院在《关于大力推进职业教育改革与发展的决定》中就明确要求职业院校应与企业加强合作,确立了职业教育校企合作的办学模式。2004年教育部出台了《关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》,再次明确提出高等职业教育以服务为宗旨,以就业为导向,走校企合作发展的道路。2005年国务院在《关于大力发展职业教育的决定》中重申职业教育必须大力推行工学结合,校企合作的人才培养模式。2014年国务院《关于加快发展现代职业教育的决定》中要求加快现代职业教育体系建设,深化产教融合,校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。 (二)通信行业特点 从2G到3G再到4G,大家都能感受到通信的快速发展,近年来通信行业的特点就是发展迅速,技术更新快,新业务变化快。通信技术处在日新月异的变化中,相应的通信设备更新换代也快。对通信专业的办学来讲,学校的实验室建设,实训条件要想同步跟上行业的发展速度,就需要不断投入大量资金更新设备让实训条件能模拟企业的操作,这对学校来讲,靠自身能力很难办到。只有通过校合作的方式,借助企业的场地和设备,建立校外实训基地,让学生到企业真实的岗位上进行实训,才能做到理论与实践的对接。 二、校企合作主要内容 (一)共同制定人才培养方案 通信行业新知识、新技术不断推陈出新,学校教学往往滞后于行业的发展。通过与企业的校企合作,可随时了解企业实际情况,技术设备更新的情况。与企业共同制定人才培养方案,为人才培养目标的确定和专业课程的设置提供了现实依据,让学校教学避免了闭门造车及与实际脱节的情况,使学生所学与企业所需一致。 (二)共同进行课程体系建设 合理的课程体系是培养方案顺利实施的保障,课程体系应能及时体现社会对该专业的需求情况,应依据行业发展趋势,以培养应用型人才为着眼点,来建设课程体系。针对通信专业技术发展特点,通过校企合作,不断听取行业企业专家意见,对课程体系做动态调整,让课程体系具有前瞻性和发展性,真正体现为行业服务,为企业服务。 (三)共同组建专业教学团队 学校与企业共同打造一支由学校专职教师和企业业务骨干组成的师资队伍。学校聘请企业经验丰富的员工担任兼职教师,承担实践性较强课程的授课任务。邀请企业专家不定期来校开讲座,把行业新知识、新发展介绍给广大师生。由于通信技术更新快,教师也需要不断学习才行,通过校企合作,选派教师到企业相关岗位锻炼,与企业共同进行产学研合作,提高教师的业务能力。 (四)共同建设实训基地 学校与企业共同建设实训基地,一是企业要为学校提供校外实训基地,让学生能在企业实际的工作岗位实地操作。二是学校在建设校内实验室或实训基地时,要尽可能听取合作企业的意见。 三、我校通信专业校企合作实践 我校通信专业校企合作工作起步虽较迟,但目前已在人才培养目标制定、课程体系建设、校外实训基地等方面进行了不少的合作。学院与中国电信内江分公司签订了校企合作协议,电信内江分公司为通信专业的学生实训基地。克服了以前由于无场地、无实训条件,很多课程实训无法开展的情况,将实训课程放在校外实训基地,校外实训课程由电信企业技术员工指导,学生在电信公司的实际运营岗位上进行实际动手操作。学校在建设实验室时,也充分听取电信专家意见,如学校建设的4G移动通信仿真教学系统实验室就是在听取电信专家意见后建设的。15、16级的教学计划及课程设置由专职教师与电信专家共同讨论制定,将以前对培养目标描述中过时的岗位去掉,去除象《程控交换技术》等这类过时课程。新生入校,一是通过去电信参观认知实习,二是请电信专家做专业介绍,树立专业意识。今后将在师资建设上加强合作,聘请更多经验丰富的企业员工做兼职教师,让专职教师到企业挂职锻炼。通过校企合作,不仅促进学生理论知识的学习,更将所学知识应用于实践,并能在真实的环境中,在企业技术人员的指导下锻炼学习和培养解决实际问题的能力。通过校企合作模式,共同培养企业需要的通信高技能应用型人才。 作者:陈涛 单位:内江职业技术学院 通信技术专业论文:信息与通信技术专业人才的培养 1ICT类专业人才培养模式的挑战及突破 ICT类专业均是宽口径的专业,具有应用面广、知识更新快和发展速度快的特征.近年来,ICT类专业人才已成为国家经济建设中急需的人才.但是随着ICT业的高度精细化、专业化,ICT人才需求也变得多样化.这也导致传统的ICT类人才培养模式与用人单位模式陷入两难的境地.如何结合闽北地方经济文化建设和发展的需要,建立“立足闽北,适合闽北,服务闽北”的ICT类专业人才培养体系,培养出“会做人,会学习,会应用,会创新”的专业基础扎实、实践创新能力强、综合素质高的ICT类应用型本科人才;如何能让ICT类专业的学生能在校期间紧密结合市场需求,增强ICT行业适应能力,提高ICT就业综合竞争力等.这些,都是制定ICT类专业人才培养方案时亟待解决的问题.近年来,武夷学院主动围绕闽北地方社会经济发展及产业结构调整,正确处理教学、科研和服务社会的关系,积极加强学校与行业、地方和政府的沟通与合作,积极寻求合作途径,闯出了一条“太阳班”等校企合作办学之路,探索出了一条适合ICT类专业人才培养的“产、学、研、用”新模式. 2从市场需求中定位ICT类专业人才培养目标及层次 信息通信业的快速发展及3G通讯行业的兴起,需要一大批懂得最新通讯理论,扎实通信技能的人才.工信部已将信息通信人才作为紧缺人才,列入了“十二五”信息产业人才规划.鉴于以上市场需求,武夷学院适时制定了面向移动通信新兴产业,利用深度“校企合作”,培养ICT类综合性、应用型高级人才的总体目标.社会对人才需求的类型及社会经济发展要依靠学术型、工程型、技术型3种人才[6].武夷学院作为应用型、地方性本科院校,自然要把ICT类专业人才培养层次定位为工程应用型人才.从这个定位出发,ICT类专业教育要从工程技术性的角度来制订相应人才培养方案.教学体系中应具有较宽厚的理论基础和系统的专业知识,注重学生工程技术能力的培养,突出创新能力的培养.为此,制定的课程体系结构,见图1.图1ICT类专业课程体系结构实践创新教育平台占整个专业课程体系的近1/3,突出了实践能力和创新能力的培养. 3企业订单、校企联合的ICT类专业人才培养新模式 3.1“太阳班”订单式培养模式 2011年11月8日,福建南平太阳电缆股份有限公司与武夷学院举行合作办学签字仪式.福建南平太阳电缆股份有限公司董事长李云孝,武夷学院党委书记何三保、校长杨江帆等出席仪式.随后,武夷学院工程实训中心(太阳楼)开工仪式在施工现场举行.该中心建筑面积9502.8m2,计划投资1900万元,2013年9月完工.2012年2月19日,太阳电缆武夷学院电缆专班开班仪式在福建南平太阳电缆股份有限公司举行.太阳电缆武夷学院电缆专班首批20名同学,将按照订单培养的模式进行教育培养.由校企双方主管、专业技术人员组成的专业建设指导委员会,有针对性地邀请企业介入学生培养全过程.从培养目标的设定、人才培养方案的制订到课程教学内容安排、理论与实践环节衔接,再到毕业设计与论文指导、生产实践教学等方面全程介入,实现产学深度合作,使教学工作紧紧围绕企业岗位技能要求,最大限度地提高人才培养工作的实效性和针对性.“太阳班”的成功经验,使我们逐步建立了“校企一体、产学结合、订单培养”的ICT类人才培养模式. 3.2校企联合办学,突出“产、学、研、用” 武夷学院地处闽北山区,区域经济相对落后,政府投入有限.资源缺乏严重制约着学校发展与提升.ICT类专业属于高新技术,又要紧跟时展.因此,必须重视外延发展和引进社会资源,积极探索产学研用一体化培养途径. 3.2.1校企共建实验室改善校内实验条件武夷学院实验室建设资金不足,直接导致ICT类专业学生没有合适的实验设备.2010年学校率先通过校企共建的形式建设了“智能网络与信息安全实验室”,引入了企业先进的设备,初步改善了实验条件.通过实验室进一步加强了ICT类学生对知识能力的训练,强化了对ICT类专业课程体系的支持.通过与三大移动运营商合作,建设与现网运行环境一致的高水平实验室.借助行业主流设备,搭建信息与通信技术综合实训平台.使之成为以现代通信技术、计算机网路和创新实验区为主体架构,服务于ICT类专业的综合实验教学平台. 3.2.2与企业“零距离”的校外实训基地建设与合作企业建设“ICT类专业实习实训基地”,建立实际工作实训环境,让学生进入实训室,零距离体验,亲手操作,针对学生的实践项目和实际动手能力进行企业化训练,实现从原理验证性实验过渡到以掌握实际工程技术为目标的技能训练.在企业围中,学生可以学习企业员工之间团结协作、积极进取的优秀文化价值理念.毕业后,学生已具有较强的操作、应用能力和企业文化、职业道德等综合素质,进入企业后即可独立工作. 3.2.3“产学研结合,以用为先”在产学研结合上,强调科研服务的应用性.在教学中,教师科研也为教学服务.同时,教师科研吸收优秀本科生参与,培养学生的科研思维和创新能力.由于学生在校期间有了科研活动,就业时自然会受到企业和社会欢迎.校企联合办学,实施“基地建设合作、课程建设合作、师资培养合作、培训认证合作、实践就业合作”五位一体的校企合作新模式.培养“闽北用得上、留得住的具有创新精神和创业能力的高素质ICT人才”. 3.3“项目实战,课证融合”双体制的校企合作模式 经过几年的探索与实践,构建了“项目实战”+“课证融合”的能力递进式ICT类人才培养模式,取得了较为显著的教学成效,形成了鲜明的办学特色. 3.3.1项目实战模式“项目实战”的突出特点是将教学过程与项目工程充分融为一体,围绕项目工程的需要构建课程内容,组织实施教学,有利于提高教学的针对性和实效性;在项目工程的具体实施过程中学生根据自己的兴趣和特长,重点选择不同的职业岗位、扮演不同的角色,学习目的更明确、针对性更强,有利于学生个性的培养,也为学生未来的择业奠定良好基础.以具体工程项目或生产项目带动教学,使整个教学过程能始终贴近生产第一线,学生可以及时了解行业的发展趋势,掌握最新的设计理念、管理理念和工程施工技术,将专业教育融入行业背景,有利于学校专业教育与市场行业运作的衔接,有利于实现学生与行业、与社会的“零距离接触”,真正实现以需求为宗旨,以就业为导向,产学研相结合的教育理念. 3.3.2课证融合模式“课证融合”的突出特点是将国家职业标准融入到课程标准中,紧扣职业标准中职业功能、工作内容、技能要求及相关知识,作为制订教学计划与构建课程体系的基本策略,在制订教学计划与构建课程体系时,深入细致地考虑职业资格证书的内涵要求,在理论教学的相应课程中强调应知内容,在实践教学的环节中落实相应的内容,确保学生在完成学历教育的同时,取得职业资格证书. 3.4与企业深度合作,打造“双师型”教学队伍 在ICT类专业本科教学中,把企业面向市场运作的前沿技术“请进来”,植入课堂,完成大学阶段的专业教育与企业就业的无缝嫁接.对于“双师型”教师的内涵,不应简单解释成一种资格,而应理解为一种教师的知识能力结构.这种能力结构应涵盖四个要素:专业理论、专业理论的实践能力、教育理论以及教育理论的实践能力.从国家提出双师型师资团队建设要求以来,高校在实际操作中面临极大困难.在招聘环节、培养环节,以及企业工程能力保持环节,都存在难以克服的困难.可以通过高校、企业混编师资队伍,把企业人员和高校教师融合,教学活动和企业培训活动融合,从而组建和保持一个真正意义上的双师型师资团队.授课教师队伍由专业教师及部分来自中国联通南平分公司的一线技术人员组成.这些来自企业的一线技术人员及专业讲师具有丰富的专业技术知识和工程维护经验,能够结合信息通信行业在技术领域培养的规律,以及行业从业人员需掌握的技术方向传授学生理论知识,同时可以手把手地指导学生实践操作.在达到提高学生专业技能的同时,重点培养学生的综合理论素质,完善学生个性,帮助学生形成良好的职业素质.这样,通过以上措施可以在学生、学校、企业之间架起一座桥梁,实现学生、学校、企业三赢的局面. 3.5教师教科研与地方产业对接,联合培养ICT人才 学校全面推行与行业、企业对接办学,2011年ICT类专业有两项与地方产业对接培养人才项目立项:面向移动通信的产学研用人才培养模式研究、电子信息工程专业与南平市产业发展对接人才培养方案改革.这些教学改革将使学校和企业的联系更加紧密,ICT类专业教师还可借此加强横向课题的申报与立项,寻找企业急需解决的问题,以使教师的科研成果能借助企业完成转化.ICT类专业教师还大力开展科学研究和本科教学质量改革,自2010年至今,ICT类专业已有省级自然科学基金项目6项,省教育厅科技项目25项,南平市科技发展项目5项,省级人才培养模式改革创新实验区1个,省级精品课程3个,省级教育科学规划课题1个,省级大学生创新性实验项目15个,部级大学生创新训练项目8个,校级质量工程建设项目若干项.大量教学改革项目的实施,极大的调动了ICT类专业教师的积极性、创造性,一系列改革成果正逐步应用到ICT类专业学生的培养上.ICT类学生的科研能力和科技创新能力大大增强.自2010年以来,连续三年获全国、省级数学建模竞赛一、二、三等奖若干项,电子设计大赛省级二等奖两项,软件设计大赛省级三等奖一项等. 4结语 我们根据武夷学院应用型本科的实际情况,结合ICT行业发展的要求,以强化ICT类学生工程应用能力和创新实践能力为切入点,大胆改革,探索出了一条符合武夷学院校情的改革之路.牢牢抓住“校企合作”这一培养途径,拓宽了校企合作的深度和广度,提出了ICT类人才培养新模式.模式的实施加快了学校ICT类应用型人才的培养步伐,增强了应用型本科院校在ICT行业的社会服务能力,提高了学校的社会认可度.开创了“学生欢迎,社会欢迎,用人单位欢迎”的三欢迎有利局面.但是,随着社会经济的高速发展,ICT行业需求的日新月异,应用型人才培养的需求也会不断发生变化.我们也会按目前的改革模式不断完善和充实,努力探索与时俱进的ICT类应用型人才培养新路子。 作者:石贵民单位:武夷学院数学与计算机学院 通信技术专业论文:通信技术专业课程设置 1基于工作过程系统化通信技术专业课程设置 1.1通信技术专业基于工作过程系统化课程设置原则对于工作过程化的课程设置,首先应依据充分的市场需求调研,确定本专业的职业岗位群,通过分析职业岗位的工作过程,把工作过程中复杂的工作内容结构化,以学生为主体,以从业者所需要的技能、知识和素质为主要目标和要求,开发实践与理论教学一体化的学习领域课程,基于工作过程系统化的进行教学课程设置。高职教育要求的“职业能力”本质上是知识、技能、方法、价值观的综合发展,体现了学生职业生涯发展的多项要素。其课程标准应对相关“职业行动领域”进行具体描述,同时融入职业资格证书的要求,以培养学生综合职业能力为宗旨,体现工学结合特征,强调工作过程知识的掌握。通过一系列可以操作、学习和传授的具体工作任务,让学生获得与企业发展需要相一致的职业能力,并能拓展更加宽广的职业发展空间,为学生的终身职业生涯发展奠定基础。 1.2通信技术专业岗位群分析对于通信技术专业,结合高职高专人才培养的要求我们了解到,在通信行业的企业中,有很多岗位非常需要具有较强实际操作技能的应用型人才,具体岗位群分析如表1所示: 1.3以工作过程为导向的通信技术课程业典型工作任务分析 1.3.1通信终端生产与维修主要有专用工具如手机综测仪等的使用;通信终端(移动终端、固定终端等)设备故障诊断;通信终端(移动终端、固定终端等)设备检测等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有使用测试仪器等专用仪器与工具的能力、诊断通信终端设备故障的能力、检测通信终端设备的能力以及维修通信终端设备的能力。 1.3.2通信设备及产品的营销主要有通信产品咨询;通信产品演示;各部门协调;客户销售等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有掌握通信产品的特点与用途的能力、熟练操作通信产品各项功能的能力、进行良好的计划、沟通的能力以及进行通信产品销售的能力。 1.3.3程控交换运行维护主要有本局配置;开局出局配置;设备安装;设备维护;业务管理等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有配置程控交换机的能力、能安装维护程控交换设备的能力、管理程控交换业务的能力和撰写维护报告的能力。 1.3.4传输设备维护主要有传输设备工程安装;传输设备工程调试;传输网日常管理;业务配置与网络保护等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有安装调试传输设备的能力、进行传输网日常管理的能力、进行传输业务配置的能力和撰写维护报告的能力。 1.3.5通信工程监理主要有通信系统规划;通信设备安装指导;通信线缆铺设指导;监理报告撰写等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有熟悉电信工程实施规范的能力、指导通信设备的安装的能力、撰写工程报告的能力以及进行初步的工程概预算的能力。 2基于工作过程系统化课程体系设置 鉴于以上对于通信技术专业工作过程的分析,主要对课程进行两个体系的设置: 2.1通信技术专业通识课程体系通过课程体系开发归纳、总结学生应具备的通用能力,形成了全面提升学生中英文听、说、读、写能力,全面锻炼学生身心的通识课程体系。通识课程包括基础应用英语等18门课,通识课程通过知识的基础性、整体性、综合性、广博性,使学生拓宽视野,培养独立思考与判断能力、社会责任感和健全人格。(如图1所示) 2.2通信技术专业通信技术专业方向按照职业岗位工作所需要的专业知识、专业技能、职业素质,形成了有利于传授专业知识、培养职业能力、提高职业素养且具有工学结合特色的6门专业优秀课程和12门专业支撑课程的专业课程体系。(如图2所示) 3通信技术专业基于工作过程化课程的实现与评价 课程实施应是学生在教师指导下主动构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性的过程。教学中,为学生创设必要的主动学习,自主学习的环境,以促进学生的个性发展。在实施过程中,应注重学生创新意识和创新能力的培养。在设计教学过程中,以生动有趣的创造性活动内容、形式和情景,培养学生的想象力,增强学生的创造意识,开发学生的创造性潜质。在整个课程实施的过程中,应围绕综合职业能力培养目标,课程评价注重过程与结果的结合,重视能力的评价。评价方式上采用自评、互评和他评等多种形式。评价指标不仅涵盖专业能力要点,更应关注学生对工作的兴趣、爱好、情感反应、参与态度和程度等职业素养要点,以及学生创新意识和创新能力的要点等诸多方面。 4结束语 基于工作过程系统化导向设置通信技术专业的课程体系涵盖了职业岗位工作所需要的技术、能力与知识体系,重视校企合作,很好地实现了课程教学与职业岗位的良好对接,能够真正实现为社会培养专业通信技术人才的目标。 作者:王玥杨永记腊国庆单位:郧阳师范高等专科学校 通信技术专业论文:移动通信技术专业的实践 一、专业建设中的校企合作 我院在专业建设的初期就与河北新龙科技股份有限公司制定了校企合作方案,实施了校企“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”的“四合作”机制,实现了“校企合作双主体育人”模式,即我院与新龙公司共同担任人才培养的主体。移动通信技术与谷歌公司建立合作关系,加入了谷歌公司的“Android学术合作计划”,分享谷歌公司的优秀课程建设资源,参与谷歌公司组织的各项活动,包括师资培养、大学生挑战赛、创新项目等。通过与谷歌公司合作,及时了解Android架构的发展与变化,培养师资队伍,锻炼学生的设计开发能力。作为具有电力特色的专业,我院与电力公司人力资源与职工培训部门建立了长效沟通机制,定期交流指导专业的建设。我院定期派遣专职教师到供电公司下场锻炼,深入了解电力行业在智能移动终端设备岗位的职务需求,同时培养移动通信技术的师资队伍。学生顶岗实习与综合训练阶段,派遣学生到电力公司指定岗位顶岗实习。 二、加强课程建设 课程是为了实现一定培养目标而精心选择的教育与训练内容的范围及其安排的总和,是专业建设的优秀。课程不仅要教授学生技能以适应生产世界的要求,还要注重对学生精神世界的建构,实现学生职业能力发展与内在精神建构二者的有机结合。本着课程不仅是教育还是培训的目的,我院针对培养方案,经过与合作企业技术部门和培训部门反复论证,最终形成了移动通信技术专业课程体系。移动通信技术专业的主要课程如图1所示。课程体系分为两条主线、六个阶段、四个方向(数据库、java开发、Android开发、电网通信)。移动通信技术专业课程体系,既具有软件专业通用性,又具有我院的电力特色。在不同学期根据情况安排企业人员进行专业引导与教育、课程项目全程贯穿引导、素质拓展、心理讲座、职业素养培养等,综合培养学生的理论知识、能力、心理素质;每个阶段都有明确的目标,并由相应的职业资格认证和考核。 1.教学内容建设在优秀课程教学内容的设计过程中,通过对实际工作岗位中的应用需求进行详细的分析与研究,依据通用性原则对教学内容进行整合和序化,将整门课程设计成多个具有代表性的学习情境,既考虑到实用性,又兼顾到知识的逻辑性,改变传统教学过程中学生通过学习和练习一些毫无关联的小程序来理解与掌握程序流程,但在解决实际问题时仍一筹莫展的教学问题,使学生在开始学习程序设计时就理解未来工作中将要遇到的概念和问题,充分体现了职业性、实践性和开放性的要求,使学生切实感受到现实工作的实际需求,充分激发学生的内在学习动力。在教学内容的选取和组织上本着“必需,够用,切实可行”的原则,力求体现以学生学习为主,教师教学为辅的“教、学、做”一体化的教学模式,以适应高等职业教育人才培养规格要求为目标。打破学科体系,以能力为主线,把理论、实践内容进行充分融合,把多种相关技术整合成一门课程,强化案例式教学和知识的模块化。 2.教学手段与考核方式建设(1)丰富多样的教学手段。移动通信技术专业充分利用教学做一体化教室、网络资源、电子平台和第二课堂等多种手段作为课堂教学的补充,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量和工作效率,在学生和教师间均获得了良好的反馈。利用一体化教室构建贴近实际工作的教学环境,课上教师讲完理论部分,亲自动手做演示,带领学生动手完成本次课内容,加深学生的理解与认识,同时锻炼学生的动手能力。所有课程的多媒体课件、源代码等资源对学生全部公开,学生可以根据自己的需要,结合手头的教材,及时复习巩固已经学习过的内容,预习新的章节。沟通与交流的过程就是知识传播的过程,每学期会安排两次师生座谈会,由系部安排教师与学生代表进行沟通交流。除面对面的交流之外,电子邮件、BBS、E-mail和QQ、MSN等均是师生之间沟通的桥梁。通过这些手段,学生有问题可以及时请教和反映;而教师也可以及时得到反馈,对自己的教学内容、手段和进度进行调整,从而改善教学效果。(2)灵活多样的考试考核方式。移动通信技术专业所有课程考核都是以能力为中心,采用形成性考核方式,即通过课堂教学过程考核、实训项目考核、单元测试考核、期末理论考核相结合的方式。其中课堂教学过程考核强调平时的出勤、课堂纪律、课堂表现和作业;实训项目考查学生分析问题、解决问题的能力;单元测试考查学生对单元知识的掌握情况;期末的理论考核考查学生对课程知识的综合运用能力。同时,为了有效考察学生的项目能力、动手能力、理论知识、职业素质等综合素质,在专业课考试方式的改革上做出了多方面的探索。首先,对传统笔试一考定终身难以考察出学生的真实水平做了完善,加大了平时对学生考查的力度,设立了多处考查点,将平时上课的评价成绩纳入考核体系,要求学生注意平时积累,而非考前突击。其次,上机考试方面结合具体的专业课程,以项目为单位组织考试题目,且多是一次考试布置一道完整的项目题目,综合考查学生多方面的综合能力。再次,针对每学期末的项目实训,采取项目组答辩的方式,除了对项目小组的项目成果进行评定之外,对每组的成员个体也要单独考查,从技术能力、团队合作到精神风貌、语言表达,都会有一个综合评价。最后,通过与企业合作,引入企业的考核模式,由企业出题并派监考教师来考核学生,试卷或者上机项目由他们来组织评审,这样一方面题目更贴近真实,更贴近企业的需要,另一方面也实现了教考分离。 3.教材与教学资源建设移动通信技术专业在选取教材上尽量选用面向工作过程思想编写的教材,使用任务驱动,围绕工作任务展开知识点的讲解,使学生在“做中学”。通过分析工作任务制订工作步骤,在实现任务的过程中完成对知识点的理解,并最终完成工作任务。教材中选用的任务和案例都具有很强的综合性和代表性,选择了在程序开发中经常使用的功能作为程序案例,使学生在今后的实际项目开发中能直接利用相似的程序功能。移动通信技术专业积极选取企业教材,并按照课程标准与教学大纲要求,与企业合作共同编写与就业相结合,注重实践动手能力培养,适合基于工作过程的教材。另外,每学期期末的实训项目均来自企业。 三、实践教学 1.实践教学体系设计实践教学体系与理论教学体系既相对独立又相辅相成。移动通信技术专业高度重视实践教学,在人才培养方案中突出实践教学地位,实践教学学时为1990个小时,占总课时的62%。所有实践课程都制定了相关课程标准。实践教学分阶段,循序渐进分为基本技能实训、专业技能实训、岗位技能实训三种实训并贯穿于人才培养方案整个过程。实践课程体系如图2所示。实践教学实施过程由我院与合作企业——河北新龙科技股份有限公司共同承担,基本技能实训由校内“双师型”教师承担,但其中的课程项目贯穿由企业兼职教师承担,在整个理论课教学过程中由兼职教师带领学生完成1个或多个项目。专业技能实训以校内“双师型”教学为主、企业兼职教师为辅来共同承担。兼职教师主要是设计项目实训内容、提出项目实训要求,进行项目实训验收或答辩;日常实训过程的指导、辅导主要由校内“双师型”教师来完成。岗位实训主要以企业兼职教师为主、校内教师为辅的方式来承担教学工作。校内教师主要参与方案的制定、实训过程的检查和实训结果的验收;企业兼职教师(软件研发工程师)在企业内的实训基地(厂中校),按软件公司的开发流程,带领学生完成至少2个真实的软件项目,实现学生从准职业人到职业人的转变。 2.实践教学条件建立校内外实训基地是培养和提高学生技术应用能力、实践创新能力、提升高职学生就业竞争力的有效途径和重要保障。我院根据专业需要,对实践教学基地建设进行了全面规划,建成了较为完善的实验实训室和实训基地。校内实践教学基地由三部分组成:一是公用实训室;二是班级综合实训室;三是专业特色实训室。每个实训室都由品牌机构成,并配置了完善的教学设施,保证了教学做一体化。首先,移动通信技术专业建有6个公用实训室,根据每个实训室的计算机软硬件配置不同,所承担的主要教学任务也不同。其次,移动通信技术专业建成了4个班级综合实训室,该实训室具有理论授课和实践教学两重功能。平时上课保证人手一机,课堂练习以及课程设计实践环节在班级综合实训室完成。阶段综合实训等实践环节根据情况可在班级综合实训室完成,也可在公用专门实训室完成。班级综合实训室的建成,为学生充分培养和锻炼自己的基本技能、专业技能、项目实践能力、创新性实践以及承接一些软件开发项目,起到了保障作用,提供了很好的实践平台。最后,专业还建有一个专业特色实训室。实训室除了配置有PC机外,还配置有企业捐资和自购的多种型号、品牌、类型的Android系统移动终端设备,方便学生参与到一些承接的软件开发项目中来。 四、教学团队建设 高水平的师资队伍是提高教育质量、培养高水平人才的关键。目前,移动通信技术专业教师团队主要由10名校内专任教师和6名企业兼职教师构成。其中校内专任教师主要由博士、硕士组成,占教师总数的70%,主要负责教授移动通信技术专业的理论相关课程;企业兼职教师主要由来自企业的管理人员、工程技术人员构成,具有良好的职业道德和较强的教学组织能力,主要承担职业素质拓展和企业实训等课程。高职教育要求教师不仅要有深刻的理论知识,还要有实践技能水平,对开展的实践教学项目,从理论、实践操作到考核认证都必须达到企业一线技术骨干的水平。移动通信技术专业从建设初期就注重鼓励教师掌握新技术、新理念,定期组织教师到企业现场工作一年或半年时间进行调研、学习和锻炼。三年以来,专职教师下厂锻炼3人共计23个月,其中两名教师分别先后到合作公司软件开发部下厂锻炼半年,学习企业的开发过程、开发技术、开发理念;一名教师到电力公司下厂11个月进行锻炼调研,了解电力系统的需求,尤其是智能电网的发展,以便使移动通信技术专业的发展与电力行业更加紧密的结合,为社会与电力行业提供服务。 五、结语 根据保定电力职业技术学院的区域特点及电力行业背景,以Android智能终端的迅猛发展和智能电网快速建设为契机,移动通信技术专业通过不懈努力取得了一定成绩,多名学生在全国“蓝桥杯”大赛、“天翼华为杯”软件大赛、河北冀软“安博杯”软件大赛以及谷歌手机软件设计大赛上获得奖项;手机初级开发课程建设成校级精品课程。作为电力系统下属一所具有显著行业特色的职业院校,通过与电力公司进行合作,为电力公司智能电网移动终端培养了开发、维护人员,得到了电力公司的认可和好评。今后需要继续广泛调研和深入调研,紧跟行业人才需求,进一步完善人才培养方案。 作者:王立国张建英单位:保定电力职业技术学院信息工程与管理系张家口供电公司培训中心副主任 通信技术专业论文:管窥高职通信技术专业课程革新 1通信技术专业课程体系改革思路 1.1课程设置的改革 改革的重点是要培养高素质的应用性与技能型人才。实施以就业为导向、培养学生职能为目标的改革,主要应该注意以下几方面的工作: (1)要明确改革的目标。通信技术专业课程改革的目标是培养中、高级技术应用型人才,在企业生产、管理和服务等一线岗位发挥重要的作用。在课程设置时要把握“理论够用、实践为主”的原则,重点提升实践能力,专业知识强调针对性和实用性。 (2)在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力、岗位能力为主线,删除陈旧的、理论性太强的、与专业培养目标相距过远的课程或课程部分内容,增添就业岗位需求的、专业发展所涌现的新知识新课程,整合教学资源,设置几门优秀课程,以理论教学与实验、实训相配合的方式,提升学生专业知识和综合职业技能。 (3)以专业技能培养为中心,以校内实验实训为基础,结合参观学习、社会实践和“学徒制”企业顶岗实习,完成学生职业技能的培养。 1.2实践教学改革 1.2.1打破课程界线,进行综合性、研究性课题设计,主要针对部分理论深厚的学生进行研究性实践,提升综合能力。四是根据通信技术专业岗位要求进行“学徒制”校企合作顶岗实习,在实习中每个师傅带领几名学生进行多个实际岗位轮流实习,逐步熟悉职业岗位的能力需求,体现职业性,同时在实习中完成毕业设计,打破传统的课堂内完成毕业设计的模式。 1.2.2实践教学模式改革 (1)开放性实践教学模式一是时间开放,学生可以在课外预约实验时间和实验室,实验仪器做到一人一组,由学生单独进行试验。二是内容开放,学生完成基本的实验实训后,可以根据自身所学进行扩展实验。 (2)以赛促学以赛促教的实践教学模式依托各级别技能竞赛,提升学生学习的积极性、主动性,使学生的实践能力得到提升,专业技术和水平得到发展,团队协作能力得到加强,创新能力进一步发展,符合企业招聘员工的需求。 1.3教学方法、教学手段改革 1.3.1制作高质量的多媒体课件传统教学模式在一定程度上限制了教学水平的提高。通过多媒体,制作高质量的课件,有助于提高学生的学习兴趣和理解能力。多媒体技术的发展,使复杂的通信技术以丰富的图片,形象生动的表现出来。 1.3.2应用仿真软件目前,通信技术专业所需的仿真软件比较齐全,这些仿真软件带有国际通用的虚拟仪器及电子元器件库,如Multisim、Matlab等,可以方便地进行原理图的设计和仿真测试,观察其工作状态及变化情况。学生也可以仿真各种电路或通信功能模块,从而使其更形象地深入理解所学知识。 1.3.3在部分优秀课程中教师可以根据企业岗位进行项目设计,布置任务,教师只做启发式引导,具体由学生自己完成,将所学应用到具体岗位上。 1.3.4采用理实一体化教学对通信技术专业的专业基础、专业课程中实践性强的课程采用理实一体化教学,采用半节课理论半节课实践的教学方式,让学生学完理论立即进行实践操作,既能使理论与实践更好的结合,又能提升学生的实践能力。 2结束语 学生是主体,学生的就业和社会发展的需求是我们的的第一目标,对高职通信技术专业课程体系改革的的目的就是体现职业性,提升学生的实践能力、应用能力,增强专业素质,以便能更快更好的适用专业岗位,快速贴近实际通信行业,提高就业竞争力。 作者:江西渝州科技职业学院单位:冯新红 通信技术专业论文:数学类专业学生通信技术的革新探究 一、课程的结构体系和教学内容的优化 目前,《通信技术》这门课讲解内容有:(1)均匀传输线理论与天线的基本概念,主要介绍均匀传输线方程及其解,传输线的阻抗与状态参数、无耗传输线的状态分析,评价天线性能的几个主要指标,基本振子辐射和天线常用的各种电参数;(2)微波中继通信系统,主要介绍数字微波中继通信的概念,工作原理,设备组成,微波中继站的转接方式;(3)卫星通信系统,主要介绍通信卫星和地球站,卫星通信的分类、工作频率及其特点;(4)光纤通信系统,主要介绍光纤的结构与分类,光纤的导光原理和传输特性,光纤通信的主要特点,数字光纤通信系统的组成和工作原理;(5)移动通信系统,主要介绍移动通信的特点和工作方式,移动通信中无线电波的传播特性,移动通信组网技术,数字调制技术,蜂窝移动通信系统. 参照国内外重点大学此类相关课程教材,结合自身的特点,需适当调整《通信技术》这门课程的结构体系和教学内容,尤应增加当今最前沿的通信技术及其发展趋势,拓宽学生的知识面,如3G通信技术在现实中的应用及其市场发展前景,认知无线电技术基本概念及其主要研究成果,激光通信技术,可见光通信技术等.《通信技术》课程大部分相关教材内容很少揭示通信问题所对应的数学模型,很少用数学的理论去解释一些通信中的结论,而数学类专业学生的数学理论基础扎实,教学中可以补充相应内容引导学生应用数学理论、方法研究通信中的问题.比如,讲解均匀传输线理论时,可以与学生一起建立均匀传输线系统数学模型,得到传输线上任意一点z处电压和电流的基本方程式中:U、I分别为电压、电流,Z=R+jwL为单位长度的串联阻抗,Y=G+jwC为单位长度的并联导纳. 数学类专业学生求解上式方程的稳态解是件容易的事,因此可以安排学生自己求出方程的解,最后再将方程解中各个参量的物理意义解释清楚.这样,学生不仅可以体会到学习数学的用途和运用数学理论、方法解决问题的快乐,而且对通信知识的理解更加深刻.再比如,卫星通信系统按轨道分类有低轨道和中高轨道,可以引导学生推导轨道高低与通信卫星电波覆盖地球表面的关系,使学生了解需要多少颗卫星才能实现全球通,进一步考虑通信卫星使用寿命、发射成本、维护难易、干扰的抑制以及保密性能等因素,建立一个多目标评估系统,根据多目标优化理论,建立数学模型,通过数学方法分析模型,结合软件进行数值仿真验证,最终提出实际可行的参考报告.《通信技术》课程每个章节都有这方面的内容,在教学过程中应注意挖掘这样的教学素材. 二、教学观念、手段的更新 以往教师讲授《通信技术》这门课主要是单向说教,老师唱独角戏,形式单调,调动学生主观能动性、培养学生创新能力的方法欠缺.教学应从单纯的知识传授转变为研究式的教学,用研究式的教学作为提高教学质量和教学水平的重要手段. 研究式教学要求充分发挥师生双方的主动性和创造性,这对于习惯了“模仿+记忆”的教学模式的学生来说必然会碰到更大的困难.在讲授天线、卫星通信、光纤通信以及移动通信等内容时,老师可以先布置课外查询任务,查阅这些技术的起源、发展、现状及未来趋势,然后让学生在课堂上交流对这些内容的认识、理解.老师根据学生交流情况汇总那些理解不清的概念、技术等内容,然后详细讲明白“是什么”和“为什么”.现在网上有大量的新技术科普片,观看科普片同样可以获得新知识,也是丰富课堂教学方式的途径之一.因此可以收集天线、卫星通信、移动通信、激光通信等新技术的科教宣传片,在授课过程中穿插科教宣传片,使学生能更加直观理解通信相关技术. 三、课外专题的研讨 组织兴趣小组,分组进行课外专题研究,最终各小组形成讨论专题报告,并在全班进行研究结果的回报.其目的是进一步强化运用数学理论、方法解决实际问题的能力,同时培养学生的科研、创新能力.课外讨论专题具体如下:1.智能天线在实际中的应用,采用智能天线提高系统容量及服务质量的数学模型,解决该模型的数学方法及其性能分析.2.为什么要使用MIMO系统?如何做到在不增加总的发射功率或者带宽的情况下,使MIMO信道容量随发送、接收天线数有显著增长.3.同步卫星的轨道高度计算,低轨道小卫星通信中信道公平合理切换策略,卫星通信技术的信号覆盖问题所对应的数学模型,结合性能、实用性、成本、市场价值等因素如何优化模型.4.编码技术被认为是克服由噪声、自然干扰、人为干扰、衰落以及其他信道损耗所造成的不良影响的一种有效方法,研究编码问题中的数学方法应用.5.频率复用是通信中一项重要技术,建立频率分配优化方案,在实际应用系统中如何通过优化的数学模型参数设置,减少系统整体信道间的总干扰,提高通信系统的通信质量.6.MIMO信号检测就是按照一定的准则从被噪声和干扰所污染的接收矢量r中译出发射符号矢量s.根据MIMO信号发送方式的不同,往往会采取不同的检测算法.建立MIMO系统的信号检测的系统模型,比较不同的检测算法的性能,针对某些算法不足,提出改进的方法. 作者:戴建新蒋志芳殷晓晖单位:南京邮电大学理学院 通信技术专业论文:移动通信技术专业卓越人才培养研究 摘要:移动通信技术具有很强的实践性特征,在具体的教学中应该重视对于专业技能人才的培养,因此国家大力倡导校企合作,重视企业与学校联合起来进行人才的培养,在校企合作活动开展的过程中出现了一些有待解决的问题,因此有必要对于问题进行具体的研究,以便于培养出专业的移动通信的技术人才。 关键词:校企合作;移动通信技术;专业人才培养;问题;策略 1前言 校企合作是近年来流行的一种培养人才的新模式。对于移动通信技术专业的学生来说,将学校学习到的书本知识通过校企合作的平台应用到实践中以后,会获得更多的收益,更有利于学生今后的职业发展与规划,使得学校培养出来的学生能够适应社会对于人才的需要。由于我国开展校企合作的人才培养模式起步较晚,各项相关的内容还不够完善,因此文章主要研究的是校企合作模式下,如何培养移动通信技术人才。 2校企合作中移动通信专业人才培养存在的问题 2.1学校教学手段落后 在一些开设移动通信技术的学校中,很多学校的教学仅仅停留在书面教学,并没有让学生得到实际的专业技能的训练。在学校课程的设置方面,与具体的移动通信工作不相符合,造成了学生不能够符合企业对于移动通信人才的要求。在具体的教学过程中,由于教学资源的有限性,教师只能重视对于书本知识的研究,造成学生只会进行课本知识的学习,而不会进行实际的操作。即便是在校企合作的背景之下,企业对于学生还是会有一定的基本要求,一些学生由于达不到企业的合作要求,就会失去实际锻炼的机会。因此说,学校教师在具体的教学过程中,应该重视对于学生专业技能的教学与训练。 2.2校企工作开展存在问题 在校企合作过程中,存在一些有待解决的问题。首先就是学校对于学生的学习要求与企业制定的用人要求存在一定的差异,这种差异的存在会导致学校培养出的学生不能够适应企业的用人制度[1]。学校和企业在各项制度方面很难达成工作的共识,这就使得企业对于学校输送的专业移动通信人才不满意,学校对于学生在企业的表现不满意,使得企业与学校之间产生矛盾。除了双方制度方面相矛盾以外,两者在对于学生的考核方面也存在一定的差距,造成学生评价体系不能适应学校和企业的要求。学校是通过学生的实际考试成绩对学生进行评价,企业是通过人才的专业能力及其为企业做出的贡献来评价人才,因此有必要形成一个统一的人才评价、考核制度。 2.3校企师资共建工作存在问题 在校企合作的过程中,很多问题需要学校与企业共同去解决。在师资队伍建设方面,学校和企业在教师队伍建设方面没有形成一个共识,学校的教师不能够在学校教学中与企业一同重视师资队伍的建设,造成移动通信专业不仅仅缺少专业教学的教师,还缺少对于学生进行专业训练的老师,严重影响到企业的发展问题。教师是培养人才的基础,因此在校企合作过程中应该重视师资力量的建设。 3进行校企合作培养移动通信专业人才的策略 3.1丰富教学手段,完善教学内容 面对新时代成长起来的学生,很多学校的教学手段已经不能够吸引学生的学习兴趣。移动通信技术专业具有很强的实践性,知识内容都是一环扣一环的,在实际的教学过程中应该重视教学手段的丰富,利用先进的多媒体技术进行教学,并且对于教学实际操作中的难点进行动态的模拟,使得学生可以通过多媒体的教学手段实现对于实际操作知识的理解,掌握操作技巧和能力。完善教学手段是为了实现学校教育体系的成熟,如今很多学校都进行卓越人才培养计划的制定,其目的就在于通过系统的教学培养出适应社会发展需求的优秀学生。因此,学校应该针对不同专业的学生进行卓越人才的培养,对于电子通信技术专业的学生来说,在制定卓越人才培养方案的过程中,应该重视校园卓越环境、卓越课程与卓越管理的建设,为学生提供更加成熟的教育模式。 3.2重视实训基地建设 在具体的工作中,对于移动通信技术专业的学生来说,实际操作是最为重要的一个环节。进行校企合作的过程中,学校和企业都应该共同致力于实训基地的建设,这样有助于为企业培养更多符合企业要求的学生,同时还使得学生可以有一个专门的实训场所,在学习专业知识的同时可以进行实际的技术实践。建设实训基地首先应该重视基地的教师队伍安排,可以选择具有企业工作经验的职工作为学生实际操作训练的教师,增强实际操作的针对性[2]。同时,还应该重视实训课程的安排,在传统的实习中,学生只有在将要毕业的时候才重视实习,但是面对新的形式,应该重视移动通信专业学生实习的常态化,在学生刚刚进行学习的时候就应该重视学生实际动手能力的培养,这样才符合企业的用人需求。3.3强化师资队伍建设首先应该重视骨干教师的培养。在具体的移动通信教学实践中,应该重视骨干教师的培养,委派部分教师到企业中去学习实际的操作知识,并且通过骨干教师的培养会使得教师提升实际操作方面的教学能力,不断实现学生学习能力的提升。同时,要重视学生综合素质的教学。目前的人才市场缺少的就是一专多能的复合型技术人才。近几年,教育部推出了卓越教师培养计划,该计划的主要目的就是实现教育资源的公平分配,因此在师资队伍的建设过程中,应该重视对于卓越教师的培养,并且通过国家政策引入优秀的教师进行学校教学,这样可以培养出更加优秀的人才。 4结语 随着我国高等教育体系的不断发展和完善,各项教学机制的成熟,很多专业的人才得到培养。但是,企业的实际用人需要在一定程度上仍然得不到满足。因此在校企合作当中,学校应该抓住机遇,重视对于移动通信专业人才的培养。 作者:王瑾 单位:重庆信息技术职业学院 通信技术专业论文:移动通信技术专业人才培养模式分析 1高职移动通信技术专业的特点与不足 1.1高职移动通信技术专业的特点 从专业特性谈起:移动通信技术专业,是针对我国移动通信事业发展,对人才需求量增多而新增的专业。不属于传统专业。因为移动通信相关专业人才需求量大,比如移动手机软件开发人才、移动设备维护人才、移动通信的相关企业需要的人才等。所以,学生在毕业后的就业前景广阔。但是有利必然有弊,弊端是,迅猛发展的移动产业,使得技术更新换代的速度变快。一些主流技术在3,4年后,可能就会很少使用,甚至被淘汰。这对学校的教学内容发起了极大的挑战。 1.2高职移动通信技术专业存在的不足 首先,专业创建时间短,造成该专业软硬件教学环境还不十分完善。实验室、实训室、教学基地等不能完全满足教学需要。其次,技术更新换代速度快,高职如果不实时与企业保持联系,建立合作伙伴关系,就容易被知识甩在后边。出现教学与岗位技能脱节的情况。再次新兴专业的教学资源匮乏。教材、教辅以及相关的教学资料不足,更加不能适合于每个高职移动通信技术专业的侧重方向。 2人才培养模式改革方式方法探索 2.1侧重实践教学锻炼学生技能 实践教学体系建设。实践教学是培养学生的实际动手能力,提高学生综合素质的重要环节。通过实践提升学生的专业兴趣,提高学生综合运用知识的能力,培养学生的创新精神。有特色的实践教学体系是目前教育发展的趋势,鉴于移动互联网迅猛发展的态势,针对我校实际情况和应用型人才培养的特点。完成工学结合的课程开发;实施行动导向的教学。移动通信技术专业工学结合课程体系的开发思路,按照移动通信主要岗位群能力培养要求,完成职业工作过程中的典型任务,以具体工作过程为导向建立课程体系。 2.2深入与企业合作,工学结合 高职移动通信技术专业教育,归根到底是为培养高职类型的通信企业移动技术类岗位蓝领人力资源。构建高职移动通信技术专业工学结合人才培养模式是适“材”的最佳选择。职业教育需要工学结合,工学结合是一种将学习与工作相结合的人才培养模式,不同专业可以采用不同的形式实现,目的是使工作系统与学习领域相结合,在适合的机制体制创新模式下完成纽带联结,最终实现变工学割裂为工学结合、变无效学习为有效学习、变被动学习为主动学习、变压迫式教学为任务式教学、变传授知识教学为学生行为导向后总结知识点的教学、变理实分离为教学做一体化的教学 2.3打造过硬的教师队伍 师资队伍建设目标。这就要求通信工程专业的教师不但理论知识丰富,更需要具有工程实践经验,尤其是擅于将计算机与通信技术结合来解决工程实践的教师,所以师资队伍的培养应以“双师型”教师为目标。具体采取用了以下几个措施:第一,建立青年教师导师制度。由有经验的教授和专家做导师,从青年教师的教学、工程实践及学科方向、科研等各个方面进行指导和培养,针对青年教师教学过程中存在的实际问题,提出具体的建议和意见。青年教师不仅能从导师那里学到教学经验,而且导师的思维方式、人格魅力都会对青年教师产生潜移默化的影响。第二,完善教师培养机制。定期举办青年教师教学技能比赛,以赛促学、以赛促教;举办课件制作大赛,提高教师多媒体与网络技术应用能力;选派青年教师到省内外高校盯课、学术交流;有计划地选派教师深入企事业单位或生产一线进行实践锻炼,全面提升自身的综合素质。 2.4依托互联网技术,打造教学研产一体平台 移动通信技术与互联网技术息息相关。软件开发起到重要作用。依托成熟的互联网软件技术,可以开发网络平台。重教学方面,可以搜集丰富的教学资源,更可以为师生交流、教师研讨创建便利条件。从学习方面,学生可以下载学习资料。可以跨越时间与距离,向教师提问。更加可以拓展为教学选课,自我知识题库考核的多样化学习平台。从研究和生产研发角度。让企业与教学通过平台搭建桥梁。将项目、任务、科研目标通过平台,让学生和企业人员、教师共享。共同开发,共同合作,完成任务。 作者:孙丽丽 单位:哈尔滨信息工程学院
软件项目论文:理论联系实践开发软件项目论文 编者按:本文主要从引言;软件项目管理的特殊性;软件项目管理的关键因素;结论进行论述。其中,主要包括:传统作坊式的开发方式逐步被以项目组为单位的协作式开发方式所取代、所谓项目,就是在特定条t"ae下,具有特定目标的一次性任务、项目管理是指“在项目活动中运用专门的知识、技能、工具和方法、软件项目管理和其他的项目管理相比有相当的特殊性、软件项目管理是一种科学的管理手段、软件项目管理的范围不包括传统的软件开发过程、合理配置人力资源、顺畅有效的沟通管理、周密可行的项目计划、健全完备的文档资料、严格的风险管理等,具体请详见。 [论文摘要]科学有效的软件项目管理有助于项目开发的成功.本文介绍了软件项目管理的内容并结合软件项目开发经验,探讨了影响软件项目管理的几个关键因素. [论文关键词]软件项目软件项目管理 0引言 随着信息技术的飞速发展,软件产品的规模和复杂度随之增加,传统作坊式的开发方式逐步被以项目组为单位的协作式开发方式所取代,这就必然涉及到对软件项目的管理.实践表明,一个软件项目的成败,不在于其项目组的技术人员的技术水平,而在于是否采用的合适的管理:.好的管理方式不一定能使项目完全成功,但是一个不合适的管理模式往往会导致软件项目的失败. 1软件项目管理的特殊性 所谓项目,就是在特定条t"ae下,具有特定目标的一次性任务,是在一定时间内,满足一系列特定目标的多项相关工作的总称.项目具有一次性、独特性、目标的确定性、组织的临时性和开放性以及成果的不可挽回性等基本属性. 项目管理是指“在项目活动中运用专门的知识、技能、工具和方法,使项目能够实现或超过项目干系人的需要和期望.”这一定义不仅仅是强调使用专门的知识和技能,还强调项目管理中各参与人的重要性.项目经理不仅仅要努力实现项目的范围、时间、成功和质量等目标,还必须协调整个项目过程,满足项目参与者及其他利益相关者的需要和期望. 软件项目管理和其他的项目管理相比有相当的特殊性.首先,软件的整个过程都是设计过程,不需要大量的物质资源,而主要是人力资源,软件开发的产品以程序代码和技术文档为主,并没有其他的物质成果;其次,软件是纯知识产品,其开发进度和质量很难估H-和度量,生产效率也难以预测和保证.软件系统的复杂性也导致了开发过程中各种风险的难以预见和控制.因此,软件项目管理和其他项目管理相比,有很大的独特性. 2软件项目管理的内容 软件项目管理是一种科学的管理手段,它是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成,而对成本、人员、进度、质量、~x-2,险等进行分析和管理的活动.管理的范围涉及人员的组织与管理、软件度量、项目计划、风险管理、质量保证、过程能力配置管理等几个方面,这几个方面都是贯穿、交织于整个软件开发过程中的.从软件工程的角度讲,软件开发主要分为六个阶段:需求分析阶段、概要设计阶段、详细设计阶段、编码阶段、测试阶段、安装及维护阶段.不论是作坊式开发,还是团队协作式开发,这六阶段都是不可缺少的.从用户的角度来看,软件项目的生命周期应该包括项目前期的论证工作、项目计划、软件开发、运行、维护及项目评价.由此可见,软件项目管理的范围不包括传统的软件开发过程,还应该包括开发前的准备工作以及运行中的维护工作和对项目的总结工作.根据PMBOK(项目管理知识体系ProjectManagementBodyofKnowledge,简称PMBOK)中的定义,软件项目管理可以分为以下几个方面: 2.1集成管理:项目计划制定、项目计划实施、集成变更控制等. 2.2范围管理:制定范围计划编制、范围定义核实、变更控制、任务协调等. 2.3时间管理:项目任务分解、进度计划编制、任务持续时间估算、进度计划控制等. 2.4成本管理:资源计划编制、成本估算、成本预算和控制等. 2.5质量管理:项目质量计划编制、软件质量保证、软件质量控制、软件过程改进等. 2.6人力资源管理:组织的计划编制、人员职责的分配、团队合作发展等. 2.7沟通管理:建立沟通渠道、信息交换管理等. 2.8风险管理:项目风险识别、项目风险分析、项目风险优先分析、项目风险控制等. 2.9采购管理:采购计划编制、合同管理、合同收尾等. 在面的软件项目管理中,有几个关键因素,它影响着软件项目的成败,下面就这几4-关键因素进行一下探讨. 3软件项目管理的关键因素 3.1合理配置人力资源 众所周知,人是决定组织和项目成败的关键,也是影响软件93:发质量的最关键的因素,因此软件项目管理应该以人为本,有效管理人力资源,合理配置人力资源.应该根据项目组成员的组成结构情况,合理搭配,充分发挥每位成员的技术专长,做到人尽其能;组织组建好项目团队,培养团结一致的团队精神,规范良好的职业道德;建立健全完备的奖惩制度,落实权利责任制度,做到权责明确,并在项目进程能及时化解各种人事冲突,营造良好的团队协作环境. 3.2顺畅有效的沟通管理 开发软件项目是一项知识性极强的工作,对人的依赖性比其它行业更为突出,因此加强人员之间的有效沟通,实现顺畅有效的沟通管理是软件项目成功的另一个关键因素.沟通管理是一个收集、存储、配置和项目生命周期内所形成的各种信息的过程.它把成功所必须的因素——人、想法和信息之间提供了一个关键连接.对于项目来说,要科学地组织、指挥、协调和控制项目的实施过程,就必须进行信息沟通.这里的沟通包括两个方面,一个方面是软件项目组开发人员与用户的沟通,另一方面则是软件项目组内人员的沟通.前者是做好软件需求分析所必须的;而后者则有助于组内成员的彼此交流,减少理解错位,实现信息畅通,改善人际关系,化解可能的冲突,加快项目的进度.沟通的方式是多样的,可以采用常用的项目组例会方式,可以通过面谈彼此交换意见;也可以利用方便快捷的通讯工具如电话、EMAIL、传真等方式加强信息的沟通;总之,顺畅有效的信息沟通,可以取得彼此的理解,剔除项目进度中的“BUG”,有利于项目按计划顺利开展. 3.3正确可靠的软件需求 软件需求是软件项目的根本所在,需求不明确,软件项目开发范围不确定,项目开发就会失去方向,容易造成开发的产品和用户实际的需求“南辕北辙“,最终导致项目的失败.一个可靠的需求,也是项目管理的关键因素之一.软件需求应当是项目有关的人员一致同意的、清楚的、完整的、详细的、可实现的和可测试的需求的确定,开发人员应该反复和用户进行沟通,认真听取用户的意见,及时归档记录,并适时发掘用户的潜在需求,最大限度地满足用户的目标,开发出用户最理想的产品.最后应拿出开发人员和用户一致认可的软件需求说明书,并加以确认.在项目开始以后,应该尽最大可能不更改需求,要与用户进行很好地沟通,以确保开发212作能按照需求进行,减少需求变更带来的风险!因此,正确可靠的软件需求也是项目成功的重要保障. 3.4周密可行的项目计划. “凡事预则立,不预则废.”软件项目实施过程中,还必须有一个周密可行的项目计划.软件项目计划的目的是为完成软件工程和管理软件项目而制定的合理的计划,它包括以下步骤:估计软件产品规模及所需的资源,制定表,鉴别和评估软件风险和协商约定,而且要标志出几个阶段性的里程碑,这些都是极为关键的.软件项目开发组来说,一个可行的计划的重要性是不言而喻的.在实际发中,:计划的重视程度不够,计划过于笼统、粗糙导致可执行性差,再加上一些人为因素的影响,必然会产生一些反面的影响,或者有了周密可行的计划不严格遵守计划执行,任意变更,都将产生严重的负面影响,有时甚至是灾难性的影响.因此,要想成功进行项目管理,就要对高度重视、周密制定、严格执行.只有严格进行计划才能使成功项目管理得以实施. 3.5健全完备的文档资料 软件项目的文档作为软件产品的主要形式之一,集中体现了软件人员的劳动成果,在整个软件生存周期中占据重要位置.特别是在开发过程中需求发生了变更的情况下,健全完备的文档资料的重要作用就充yJ-~:现出来,开发人员可以及时在文档中回溯,快速锁定问题所在,及时解决问题避免软件项目延期,减少项目.此外,健全完备的档资料在项目接近尾声时也便于软件的测试与后期的维护工作,在项目结尾时,健全完备的文档资料也为人员的培训和项目的再开发发挥重要作用,因健全完备的文档资料也是软件项目成功的重要因素,在项目管理过程中应该高度重视. 3.6严格的风险管理 软件项目的管理是存在风险的,我们应该提前重视风险,并有所防范,最大限度减少风险的发生.实行严格的Ixt.险管理是有效的手段.建立风险项目检查表是进行风险识别的有效地方法就是,主要涉及到产品规模风险检查、过程风险检查、技术风险检查、开发环境风险检查等.此外软件的风险评估也是必不可少的.主要涉及到发生的可能性,最好建立一个尺度表示风险可能性;发生的结果;确定风险评估的正确性;另外,要对每个风险的表现、范围、时间做出尽量准确的判断.同时,要依据以下三个要素对风险进行评价:风险描述、风险概率和风险影响.并从成本、进度及性能三方面对风险进行描述. 4结论 软件项目管理是门科学,也是一门艺术;它是一个复杂的系统,决定了软件项目成败的关键.在软件开发过程中,我们应该理论联系实践,积极从实践中积累经验,注意项目管理中的关键因素,实施有效的管理,使软件项目获得成功. 软件项目论文:谈软件项目中的人力资源管理 软件项目团队建设是实现软件项目目标的保证,团队文化和团队精神是团队成功的重要基础,建立一种“相互帮助,共克难关”的工作氛围十分重要。本文初步揭示了项目人力资源管理的含义与内容、软件项目中的人力资源管理流程和获取方法,以及一些常见问题的解决方法与途径。 软件项目的人力资源管理与项目的进度、成本、整体质量和存在风险等方面管理一样,也是一个项目组织必不可少的管理职能。 一、软件项目人力资源管理的含义和内容 软件项目人力资资源管理就是根据软件项目的目标、项目的进展情况和外部开发环境的变化,采用科学的方法,对项目团队成员的思想、心理和行为进行有效地管理,充分发挥他们的主观能动性,实现项目的目标。项目人力资源管理的重点集中在两个方面:一时针对个人的;另一方面是针对团队的。 软件项目人力资源管理包括计划制定、获取人员和建设团队三个阶段。按照业务管理的流程,还可以具体划分为资源规划、解雇、招聘、筛选、培训等基本活动。 软件项目人力资源管理的主要内容包括: (1)对软件项目进行组织和规划。项目组织规划是项目整体人力资源的计划和安排,是按照项目目标通过分析和预测所给出的项目人力资源的数量和质量上的明确要求、具体安排和计划。 (2)获取和分配软件项目人员。软件项目组织通过招聘获得所需要的人力资源,并根据各自的技能进行工作安排,由于项目的一次性和项目的临时性,项目组织的人员获得与配备和其他组织的人员获得与配备是不同的。 (3)软件项目组织成员的开发。包括:项目人员的培训、考核,激励等等。 (4)团队建设。 由于在项目工作中人员的需求可能是不连续的,容易造成人员的浪费和成本的提高。比如:某软件项目现有20人,设计阶段需要10人;审核阶段需要1周,但不需要项目组成员从参与;编码阶段是高峰期,需要15人,但在测试阶段只需要8人。往往这些阶段进行过程中,会出现没有工作安排的人员。根据大多数大中型软件开发项目的统计,对开发人员的要求是随机变化的,一开始资源需求量较小,然后逐渐上升,达到某个时间常数时需求量达到高峰,之后再逐步下降,减少到较低的数值。 二、软件项目团队的特点 软件项目团队建设,就是吧与软件项目相关的人员组织起来实现项目目标,这是一个持续不断的过程,也是项目经理和项目团队的共同职责。通过团队成员的共同努力能产生群体的协作效应,从而获得比个体成员绩效总和大得多的团队绩效。项目团队不仅可以通过团队成员之间相互的沟通、信任、合作和承担责任,高效地利用有限的人力资源,而且有助于加强员工间的交流与协作。一个好的软件项目管理团队应该具有以下几个特点: (1)有好的团队带头人,他对项目管理有很丰富的经验,是团队凝聚力的优秀,有很好项目组织及人员协调能力。 (2)好的团体,应该有好的知识及能力体系。每个人毕竟不能什么都会,但对于一个团对应该能做很多事情。就软件项目团队而言,就应该在需求、分析设计、编码、测试等重要阶段有具有此能力的人去参与。对于不同的行业,不同的项目,对项目团队的要求也是不同的。如一个游戏项目团队和一个电信软件团队的差别就是很大的。比如:一个WEB开发项目团队,就要有美工、动画设计人员,WEB端、Server端优秀的开发人员。这样去组织一个团队才可能把WEB项目的开发阶段做好,做的很专业。 (3)好的团队,要保证团队目的与个人目的的统一。这也是管理组织学中团队效力及团队效率的问题。也只有这样才能保证团队有凝聚力,稳定、健康的发展。 (4)好的团队,目标明确,目标统一。 (5)要有良好的沟通,乐与交流习惯。融洽的团队环境。 (6)良好的团队组织及团队合作习惯,不能有什么小的派别等。 (7)好的团队,人员职责分明。 (8)好的团队,有一个好的团队学习习惯。这是团队能力提高的阶梯。 三、软件项目团队的冲突管理 冲突就是个人、团队、组织限制或阻止另一部分个人、团队、组织达到预期目标的行为。软件项目团队内部成员之间相互了解越深入,彼此合作越默契,团队建设也就越出色,效率也会因此提高,但是人与人之间相互了解需要一定的磨合时间,在这一时期必然会存在很多方面的冲突,需要及时对这些冲突做出有效处理。在项目运作过程中,存在冲突是很经常也很正常的,但如果仅仅是试图避免冲突或者是压制冲突,只能是进一步恶化冲突,导致效率的严重下降。冲突既有积极的一面,也有消极的一面,如果能有效地解决这些冲突,可以有助于改善团队的建设和项目的状况,给团队一个学习与提高的机会;如果解决不当,有可能会给项目埋下隐患或者使得整个团队处于一种混乱状态,最终导致解散、失败。因此项目团队管理者要引导冲突解决结果向着团队成员积极协作有利的方向发展,而不是向着消极的方向发展,造成不可挽救的恶果。解决冲突的方式主要有:建立完善的解决冲突的方针与管理程序;冲突双方直接沟通协调,解决矛盾;利用会议解决冲突;在所有的解决方式中都离不开沟通,解决冲突过程中,沟通的方式有很多,如:口头沟通、书面沟通、正式沟通、非正式沟通、面对面或者是通过其他方式沟通等,这需要根据项目以及冲突的不同性质选择不同的沟通方式,以达到效率最高。一般解决软件项目开发过程中的冲突可以从以下几方面出发: (1)沟通协调一定要及时。团队内必须做到及时沟通,积极引导,求同存异,把握时机,适时协调。唯有做到及时,才能最快求得共识,保持信息的畅通,而不至于导致信息不畅、矛盾积累。 (2)善于询问与倾听,努力地理解别人。倾听是沟通行为的优秀过程。因为倾听能激发对方的谈话欲,促发更深层次的沟通。另外,只有善于倾听,深入探测到对方的心理以及他的语言逻辑思维,才能更好地与之交流,从而达到协调和沟通的目的。同时,在沟通中,当对方行为退缩、默不作声或欲言又止的时候,可用询问引出对方真正的想法,去了解对方的立场以及对方的需求、愿望、意见与感受。所以,一名善于协调沟通的人必定是一位善于询问与倾听的行动者。这样不但有助于了解和把握对方的需求,理解和体谅对方,而且有益于与他人达成畅通、有效的协调沟通之目的。 (3)对上级沟通要有“胆”、有理、有节、有据。能够倾听上级的指挥和策略,并作出适当的反馈,以测试自己是否理解上级的语言和理解的深刻度;当出现出入,或者有自己的想法时,要有胆量 和上级进行沟通。 (4)良好的回馈机制。协调沟通一定是双向,必须保证信息被接收者接到和理解了。因此,所有的协调沟通方式必须有回馈机制,保证接收者接收到。比如,电子邮件进行协调沟通,无论是接收者简单回复“已收到”、“OK”等,还是电话回答收到,但必须保证接收者收到信息。建立良好的回馈机制,不仅让团队养成良好的回馈工作习惯,还可以增进团队每个人的执行力,也就保证了整个团队拥有良好的执行力。 (5)控制非正式沟通。对于非正式沟通,要实施有效的控制。因为虽然在有些情况下,非正式沟通往往能实现正式沟通难以达到的效果,但是,它也可能成为散布小道消息和谣言的渠道,产生不好的作用,所以,为使团队高效,要控制非正式沟通。 要清楚的认识到软件项目人力资源管理的重要性,并掌握软件项目人力资源的筹集,项目团队信息交流的方式,成员激励的要素及处理冲突的方法。总之,人力资源管理是软件项目开发中的重要智力资源,必须做好软件项目人力资源的管理。 软件项目论文:软件项目管理的信息交流探索 论文摘要:软件开发是一项高度知识密集型的创造活动,在这个过程中信息交流扮演了极其重要的角色。信息交流模式对软件开发效率、项目管理和开发工具的发展进化有着深刻的影响。提出信息交流的三个特征模式,并在共享库的基础上论证自然损耗的强信息交流模式对软件开发的积极作用和影响。 论文关键词:软件项目管理 信息交流模式 广义信息交流 共享库 1引言 1970年Sackman对12名程序员用两个不同的程序进行试验,结果发现程序长度差别为6:1,程序运行时间差别为8:1,程序编制时间差别为9:1,程序编码时间差别为18:1,程序排错、调试时间差别为28:1。在实际开发中,软件项目开发成员之间存在差距是非常普遍的。对此通常的做法是采用内部交流,如员工培训、技术会议、成员讨论等方式,达到减少团队成员的差距的目的。 软件开发是一种有特定目标的团队合作活动,而团队只有通过有效的交流才能发挥其集体的力量。在开发活动中信息交流普遍存在,而且扮演着非常重要的角色。它协调成员行为,使工作同步,与团队行为方式及其效果密切相关。因此,如何有效管理和控制信息交流变得非常重要。但信息交流往往难于控制和管理:如果没有良好的管理,开发团队很容易陷入工作低效、信息混乱的境地,并导致种种负面影响——工作中断、思路中断、时间消耗等。调查显示,每周工作40小时的开发工程师,实际开发时间平均仅有16~18小时,其它很大部分时间消耗在人员之间的交流上。相反,一个团队的信息交流简单、通畅、损耗小,其工作往往协调一致,各种活动有条不紊。信息交流对软件开发有深刻的影响。 当代的软件项目管理理论似乎对开发团队的信息交流问题缺乏足够的关注,在这方面多数是强调团队合作的作用。实际上,信息交流模式存在很多内在的规律,研究分析这些因素将有利于软件项目管理工作的改进,有利于为软件业的发展提供有益的思考。 2广义信息交流及其模式分类 从狭义上讲,信息交流仅限于人与人在语言、思想上的直接交流,在广义上则包括一切信息的发送、接收、传递以及这个过程的相互作用(如引伸、扩展、缩小、曲解、联想等等)。在软件开发中,所有从自身以外主动获取信息的活动都属于信息交流的范畴;交流对象不一定是人,可以是机器、经验知识库、软件系统(如DSS)等等;但交流主体一定是人。广义信息交流在软件开发过程中极为普遍,所有任务都在特定的信息背景(专业知识、任务、计划、规范化、管理指令等等)下由各个成员共同完成。 3信息交流模式特征及其条件 根据信息交流的特性,可以将其分为三种特征明显的模式。 3.1强信息交流模式 强信息交流模式的特点是交流非常频繁,不仅发生在项目成员(包括项目经理)之间,而且发生在成员个人网络之问(如某成员与项目组以外的专家、个人进行的交流);信息交流方式表现为面对面或人与人的交流,缺少工具支持;存在很大的损耗,交流虽然活跃但处于无组织的信息混乱状态,过多的交流损耗大大降低了团队的工作效率,成为管理上的瓶颈。 图1表示了一个典型的开发团队的强信息交流模式。可以看出,控制通道M—P或P—c的信息交流相对集中而简单,但项目小组内部的交流则非常频繁,交流频度(复杂度)是n(考虑交流的双向性,n为项目成员的数目)。由于项目的执行优秀分散到每个直接开发软件的各个项目小组成员身上,在强信息交流的模式下,交流频度太高导致整个小组的开发效率低下。同时项目经理M由于忙于应付各方面的交流而导致小组内部缺乏管理。因此这是一种内耗巨大的信息交流模式。大型项目往往容易陷入这种状态,这也证明了为什么大型项目更依赖于有效的管理的事实。 3.2弱信息交流模式 这个模式的信息交流非常有限,只存在项目经理与程序员之间的交流,程序员之间几乎没有信息的交流,更没有项目小组以外的支持;没有利用工具促进交流。由于缺少交流,各自为政,效率低下。项目人员缺乏管理和组织,成员之间存在信息交流障碍,没有内部评审小组对计划进度的严格监督,如图2所示。 这种情况之下交流已经非常少,但仍然有损耗,这种无法避免的损耗就是自然损耗。 3.3自然损耗的强信息交流模式 上述两种信息交流模式都存在着固有的问题,但他们各有所长:强信息交流通畅无阻;弱信息交流损耗接近于自然损耗。若交流模式同时具备这两个特点,则该模式就是自然损耗的强信息交流。该模式既有强信息交流的优点,又克服了其损耗大的缺陷:一方面成员个体之间的信息通道非常畅通,另一方面每个个体受到来自团队内部其他成员的干扰大大减少。 但形成这个模式是需要条件的,存在大量的管理良好的易于获取的充分共享的经验知识库,即图3中的共享库,是其中的一个必要条件。共享库使得大量的信息可以不通过传统的交流获取,提高了信息传递的速度,降低了人与人之间的直接交流的频度。 共享库是一个关键的角色,在这里泛指一切有助于提供有效信息服务的信息集,但应排除团队本身,否则又回到强信息模式的状态。内部资料库、可以提供咨询的专家组、决策支持系统、Internet资源等等都可以成为有效的共享库。其特点是共享,可以同时提供多通道的服务。 另一方面,项目组成员之问必须排除个人色彩,交流通道流畅,不存在任意交流,每次直接交流都是必要交流——共享库无法提供这种信息才由直接交流解决,这是强信息交流模式的一个条件,同时也是自然损耗强信息交流模式的一个条件。 4自然损耗的强信息交流模式对软件开发的启示 信息交流模式的重要性质提醒我们:软件开发中如何避免信息交流的混乱?如何管理好团队的信息交流模式?如何降低信息交流的损耗?信息交流的三个特征模式的为此提供了有益的启示。 4.1从广义信息交流来看软件开发的发展趋势 仅仅从狭义信息交流来看,软件开发的信息交流并不起眼。为了得出建设性的结论,我们必须从广义信息交流的角度来研究问题。基于此,我们认为下面四点均是软件业按照信息交流模式规律发展的证明: ·运用工具促进交流 计算机网络使单机环境向网络环境扩展,大大扩展了信息传播的方式和速度;局域网已经成为各单位的必不可少的环境,特别是Internet已经成为事实上最大的信息源。分布式数据库系统、邮件系统、文件传输协议、即时交流工具、搜索引擎都是基于网络的信息交流工具。这些工具使人们获得所需信息的能力大大提[!]高。 强大的集成环境:普遍认为它是人们应付软件危机 的产物,但从信息交流的角度来看这是软件开发工具发展的必然趋势。它代替程序员做了大量的信息获取、知识输出、信息协调、交流的工作,为降低交流频度起了巨大的帮助作用。可以预见集成开发环境将有更惊人的发展,而且逐步会把其他软件和目前仍然要人工来完成的工作纳入其范围,如配置管理、版本控制、更友好的联合开发环境、自动测试、智能辅助工具、自动化的文档管理技术等等。 ·构建更大的信息单元(信息粒度) 软件由模块或对象组成,而模块和对象则由更多的信息单元(包括数学公式,元数据等)组成。多个信息单元可以集成为具有特定功能的更大的信息单元,使得使用信息时不必考虑更多的与目标无关的细节,从而增加信息交流的强度。这种信息单元的扩大化就是软件复用思想。早期的软件开发比较原始,基本上是完全个性化的(比如某个具体功能的汇编语句),随后逐渐出现了直接调用各种工具包、系统函数的情况,直至更正式的复用:面向对象、构件等技术的提出和应用;软件业在软件复用方面做了巨大努力,出现了不同的技术和标准,主要有OMG定义的CORBA和Microsoft公司的DCOM以及SUN公司的Java平台。复用构造了更大的信息单元,为降低信息交流的开销创造了有利条件。 ·支持信息共享 驱动软件业发展的一个重要思想是共享,共享在信息爆炸时代充分体现了其优越性。没有共享,信息再多也只是一个孤岛,严重影响信息流通和交流。早期的开发工具缺少共享支持,随着软件需求的快速膨胀,出现了所谓的软件危机。为了应软件危机,出现了支持充分共享的开发平台,这些开发工具普遍出现了可视化、网络化、智能化、自动化的趋势,为共享提供了技术支持,而共享的根本目的在于破除交流的障碍,为实现无损耗的强信息交流模式创造了条件。 ·利用智能化 智能化一直是软件工业的一个研究热点,而且将会发挥越来越大的作用。软件开发要减少人的交流开销关键在于减少人的有意识的参与活动。机器智能可以代替人面对面的交流、教育、培训,它不受时空的限制,可以即时提供,可以并行工作,可以随需应变,从而大大减少直接交流带来的损耗。比如智能化的搜索引擎可以提供更好的搜索服务。 由此可以得出一个结论:追求“减少交流损耗”是软件业发展的一个内在的趋势,减少交流损耗是提高效率的重要条件。 4.2保持活跃的信息交流。减少损耗 在软件开发活动中信息不对称普遍存在。信息不对称导致的结果是成员之问的开发速度无法一致,只有充分交流才可以降低信息不对称性,才能加速知识的流通和传播。但实际上,由于信息交流的损耗问题,不允许这种交流无限制地发展,这就需要管理控制和工具辅助,避免并非必要的直接交流的发生,使强信息交流的损耗降低到自然损耗的水平,实现自然损耗的强信息交流模式。 4.3增强工具性。提高共享性 信息的充分共享是强信息交流的一个条件,但也不容易做到,它需要工具的支持,因为工具支持避开了人与人的直接交流。共享库的思想在引导着整个软件业的发展,其根本原因在于共享库减少了信息交流的开销,把信息交流的模式转变为更接近于自然损耗的强信息交流模式。这些开销本身是不可避免的,但共享库利用机器智能和软件的帮助减少了这个开销。可见未来软件工业必须不断增强工具性、共享性,不断提高智能化程度。 5结论 信息交流模式的性质提醒项目管理者:信息交流的模式深刻影响着项目的每个方面,管理者必须采取各种措施实现自然损耗强信息交流模式,避免进入单纯的强信息交流模式或弱信息交流模式的误区。 另一方面,信息交流的模式也对软件开发环境提出了挑战那就是如何提供更好的工具支持,减少不必要的人一人的直接交流,如何提供全方位的信息交流的支持,减少信息交流的开销。 自然损耗的强信息交流模式在软件项目管理中将会产生广泛的影响。技术进步将加快这一进程。成熟的数据分析、数据库技术应用到信息交流工具中去,并与开发环境无缝结合,将大大提高获取知识的速度并提高这些知识的可用性;另一方面,结合人工智能信息交流工具,可以自己整理收集有用的信息;数据挖掘技术将可以把普通的“信息查询”转变为“知识查询”这些技术与共享库的结合将大大减少人工信息交流的损耗,有助于信息交流模式转变为自然损耗的强信息交流模式,从而提高软件的生产效率 软件项目论文:应用软件项目经理三步曲 应用软件项目经理三步曲 相信任何一个成功的项目经理,都会经历失败的郁闷,成功的喜悦。经常在论坛上会出现某某项目经理的辛酸泪控。外行领导内行的事,时时发生,处处发生。项目的压力就象一座大山一样压在项目经理的头上,不断的夜战,项目不停的延时,不停的捉虫几乎成了每一个项目经理的必然道路。就在忙得焦头烂额的时候,高层的领导忽然宣布,撤消项目计划。一切Gameover! 本人也跟大多数项目经理一样,经历的这种风霜的洗礼。我相信,大多数有思想的人都会在努力的寻找项目成功的方向。今天,我并不算是一个成功的项目经理,但以仅有的经验希望与大家共享。同时,有一句话我觉得很重要,也很关键:你的项目失败了吗,请更多的在自已身上找失败的原因! 在众多的项目中,实践证明,一个成熟的项目经理应该要经过三步曲。 第一步:基础篇——技术 很难想象,一个不懂技术的项目经理如何能把自已负责的项目做好。有很多会画窗口和接数据库的项目经理,认为自己是技术牛人。这类人往往会不加分析,将别人的代码贬低一下,然后,觉得自已有一种飘飘然的感觉。我想这样你会成功吗?要掌握好的技术我想从下面几个角度阐叙。 一、从学习的角度来说, 要想掌握好技术,除了有好的理解能力外,勤奋、谦虚、愿沟通是必不可少的个人品质。关注知识面,倾斜知识点,这是获得高技术的一条途径。否则,世界上就很可能又会多一个夜郎。 勤奋:相信在这个行业里的人都会认识到它的重要性。如果不够勤奋的话,我相信很难在这个行业取得成就,技术天天一个样,如果不前进,就意味着后退。从项目经理的角度来说,如果项目经理本身不勤奋,不仅会影响项目进度,项目质量,很可能会影响项目成员的精神面貌。 谦虚:谦虚的人绝对不会轻而易举,不付责任的对别人的代码狂批一顿。谦虚的人,一定会去寻找和学习别人的闪光点。只有不断的吸收别的先时的东西才能丰富自己的东西。千万不要不加分析,只看了几行别人的代码就开始自大起来。这样,即使有金子,也会因为自大而丢失。其实,虚心的听取别人的意见,认真的看别人的产品或者代码,才能真正的更快的学到好的东西。如果,您还是一个入门级选手,请不要一天到晚的谈创新,可以说没有模仿,就几乎不可能有创新,也就是说如果您不愿虚心接受别人的东西,您就很难有创新。 沟通:沟通,也许在各行各业都已提到了一个相当重要的位置。在一、二十年前,也许您会经常听到某位大侠单独完成了某种创举,成了人们崇拜的对象。可今天,这种大侠,已经很难有生存空间了。代而取之的是,某军团,又攻克了一座什么样的宝垒。这样,沟通,可以说已经变得无比的重要。在软件业,沟通可以说是快速学习和掌握新知识,达到技术上的更高层次的最佳途径。 记得我在大二时,对电脑技术非常感兴趣,几乎夜夜为它为而忙,当然,也有游戏的兴趣,呵呵。现在回忆那段时光,用6个字总结:勤奋、自大、炫耀。由于我的勤奋,当时应该算得上“技术高手”了。喜欢批评别人的代码,批评别人的界面。甚至会为自已写的一个屏保,而觉得风光无限,晕倒!而跟同学交流时,炫耀大于学习。没想到我当年是一个地地道道的夜郎。 今天,象我当年一样的夜郎还不断的在涌出。我想,如果想真正的掌握技术,请拒绝夜郎。 二、从技术的深度来说: 技术的深度需要结合自己的工作实际情况,来确定在某一个知识点上的深入。成为某领域的真正专家。如果项目小组是专攻这个方向,这样的技术深度对项目经理来说是非常有必要的。可以很好的带领团队攻破技术难关。 如:图形处理技术、网络传输技术、设备驱动技术、数据库应用技术等。 三、从技术的广度来说: 一个成熟的项目经理,他必须拥有非常广的知识面。谈到知识面,就会有人说,我会Java、VC、VB、Delphi等,学习了n多的编程语言,这样我的知识面可以说非常广了吧。其实这是一个误区,一定要走出来。 技术的广度,并非指学习语言的多寡而论。广度应该包含两层含义: 1、技术的学习广度。 如果学习了Delphi语言,应该要关心各种相关知识面: 如:delphi的发展动态、windows的消息处理机制、相关数据库的编程知识、各种网络协议、分布式集中式的处理等。 2、技术的应用广度。 技术的应用广度,是指你可以用你掌握的工具,来实现各种各样的应用。如:可以开发分布式的处理软件(中间件),也可以做各种网络传输软件等。 第二步:提高篇——业务 对于大多数人来说,技术已经觉得没什么难度了。然而,行业软件的开发,决非技术可以解决问题的,要想成为项目经理,您仍需努力,提高业务知识,势在必行。谈到业务,就会谈到国内的ERP软件。可以这样说,国内的ERP软件厂商大都是失败的,我敢说失败的原因绝非技术,而败的大部分原因都取决于业务。 相对于ERP软件来说,国内的其它行业软件却要成功得多。如:财务、银行、证券、医疗、保险等行业软件。ERP软件本身的业务是非常复杂的,不象其行它行业软件一样,有很多的规范可以参照,正因为ERP软件业务的复杂性和灵活性,所以ERP软件是非常难以开发的,绝非几个程序员就可以闭门造车。根据国内外行业软件成功和失败的案例可以说明一个问题,应用软件,应该是应用在先,软件在后,一个好的项目经理,必须要理解这个软件的业务应用,并且应用自已掌握的技术才能够开发出成功的软件。这个项目组的项目才有可能成功。 建议,一个在技术上已经有基础的工程师,应尽量找些机会上一些工程,参加一些业务学习的机会,以提高自已的业务能力。从而能真正把握好业务需求,指导项目组的成员进行正确的项目开发。 一个好的项目经理,总能很好的理解客户的业务应用,掌握好业务模型。 第三步:艺术篇——管理 管理是一门艺术,这话一点也不假,大到国家管理,小到项目组的管理。当拥有了技术和业务两种素质以后,更高的层次应该是学习管理这门艺术。既然是艺术,就可以想象它的难度有多大了。管理的重要性,我想这里也不必多叙说了。以本人有限的经历在这里斗胆讨论一下项目管理艺术的几个方面。 1、有效的团队组织。 提高团队组织的工作绩效,提高组员的团队精神。这非常有利团队有效,有序的工作。有效的团队建设,这是管理的重要内容。 2、小组成员的沟通。 组员的沟通,可以很好的加强团队组织的凝聚力。可能更好的让项目良性的进行。而陪养这种气氛,形成有效的沟通,这也是项目管理的基本内容。 3、小组成员的考核。“文秘站”版权所有 在这个竞争的社会 中,我想管理是不能缺少考核制度的。有效的考核有利于提高组员的积极性,同时,能形成一种竞争的气氛。当然,如果不能很好的应用考核,就会导致负面的效果,由此可见,考核是管理的一个关键点。 4、团队的学习。 学习是创新和发展的能源,注重团队的学习,才能让团队不断的发展。作为小组的领导者,一定要组织团队有效的,有针对性的学习,把握学习的方向。这种组织团队学习的能力也必须是管理者要掌握的。 5、小组成员的发展。 每一个人都会希望自己能做出好的成绩,能在公司有好的发展,如果自已看不到发展的曙光,就会影响到团队的工作。因此,项目经理还必须学会让组员获得发展的机会,获得一种成就感。 软件项目论文:做管理项目就象用杀毒软件 一天到一家公司拜访一位老总,席间偶然谈起这家公司电脑中病毒泛滥,弄得许多电脑不敢使用。由于我一直对电脑技术颇有业余兴趣,就自告奋勇地提出要教他们杀毒。主人同意之后,我就开始在一台电脑上操作示范。我先用公司现有的杀毒软件进行查杀,杀掉了部分病毒。然后我又从互联网站上下载了若干软件,轮番查杀。有的软件只能防不能杀,有的软件一个病毒也查不出来,有的软件查出病毒却杀不了,有的软件杀不了几个病毒,却造成电脑出现种种异象,比如死机。尽管如此,这些杀毒软件还是功劳不小,杀掉了不少病毒,电脑可以正常使用了。然后我又对各个杀毒软件进行分别处理,留下了个别经证明能查杀病毒的软件,面对那些干不了活的甚至造成电脑死机的软件,试过就删了。还有几个病毒无论用哪个软件都杀不掉,最后我只好删掉有毒文件。 查杀病毒示范做完之后,我就和老总坐下来谈公司管理,老总就谈起以前也请过管理顾问来做诊断和治疗,可是那些项目做完之后,许多问题依然存在,弄得大家很失望,老总问我这是怎么回事。我顺手就把杀毒软件和管理项目做了比较,说明各个管理项目就象一个个杀毒软件,每一个项目至少只能解决管理中的一部分问题,不能指望引入一了一套管理项目,就可以一劳永逸地解决所有问题。不少人一开始对某些管理项目(比如ISO9000)抱有不切实际的幻想,指望它们能包医百病;一旦事实证明并不是那么回事,他们又对所有管理项目一概怀疑和排斥,觉得还是自己凭经验治理的好。 我就接触过一个老板,开始是不顾公司一片混乱,哭着喊着非要搞ISO9000不可,劝都劝不住。因为他觉得一搞ISO9000,一切都会好起来。后来刚开始搞ISO9000,他一听说ISO9000基本上不涉及财务,不能帮助他解决财务管理中的问题,大大出乎他的意料,立马就对ISO9000失去了兴趣。后来人们花了九牛二虎之力总算把这家管理混乱的公司的ISO9000做完了,而且通过了认证,这位老板却一点感谢没有;反而觉得公司里还有很多问题,ISO9000没做好,连费用都不想付,证书也不想拿,而在管理上却基本上回到了老路上去。 不少类似企业好不容易走上了"法治"轨道,略受挫折,就又一头扎回到"人治"的轨道,而且再也不肯回头,让人觉得真是可悲又可笑。文秘站版权所有 其实各个管理项目又岂止是不能解决所有问题?有的项目还根本不适合你和企业,至少是不适合现阶段下的你的企业,如果硬要导入,说不定会使你的企业"死机"呢! 有的管理项目,恐怕也只能"查",不能"杀";可以帮您诊断企业一些毛病,至于解决问题,对不起,恐怕您得另请高明。再者,现在人们推出的各种管理项目五花八门,即使您的企业把这些所有的项目都"做"了,也不可能解决您企业所有的问题,就象将现有的全部杀毒软件都用上,也有可能无法解决全部病毒一样。 您在企业实施的各种管理项目,还存在一个互相衔接、配套的问题,否则就会互相抵销或冲突。这也象各种杀毒软件一样,不能随便混用。有一次我在一台已经安装了某种杀毒软件的电脑上运行另一个杀毒软件,结果一运行就死机,三番五次,不知原因。后来我把电脑原先的杀毒软件卸载掉,新的杀毒软件才得以顺利运行。 最后,您的企业要做什么管理项目,需要一番认真调查,深入了解和系统思考,这一点可不象运行杀毒软件那样,可以不管三七二十一,拿过来试一下再说。 胡乱做一个管理项目,有时不仅无助于企业,还会有害于企业,使企业付出代价。至少,做一个无效的管理项目,即使无害,你也是要花一笔顾问费的。 总之,企业要导入某一个管理项目,一定要事先进行认真调查,深入了解和系统思考。要考虑以下因素: 1)这套管理项目是否确实适合于本企业? 2)这套管理项目用来解决哪些问题? 3)这套管理项目不能解决哪些问题? 4)这套管理项目与其他管理是否兼容、如何兼容? 5)对于通过管理项目实在解决不了的问题,您是否有决心和信心整个端掉染病的个人或群体? 如果您充分考虑了以上问题,我们认为您已经在实施管理项目之前有了充分的思想准备,实施项目的主观因素已经成熟了。 软件项目论文:应用P3软件为建设项目管理服务 摘要:三峡工程是一举世嘱目的工程建设项目,项目管理的任务其中包括进度控制的任务极其艰巨。业主单位确定应用P3软件作为进度控制的辅助工具已近五年时间,取得了很大的成绩,但还存在有待改进的地方。笔者有幸从93~96年,涉及此方面的工作,对合理地应...... 关键词:P3 建设项目 管理 服务 三峡工程是一举世嘱目的工程建设项目,项目管理的任务其中包括进度控制的任务极其艰巨。业主单位确定应用P3软件作为进度控制的辅助工具已近五年时间,取得了很大的成绩,但还存在有待改进的地方。笔者有幸从93~96年,涉及此方面的工作,对合理地应用P3强大的功能为项目管理,尤其是项目进度控制服务,提一点自己的看法。现分述如下,作为抛砖引玉供有关部门参考。 1 统一规定网络进度计划的表达形式 三峡工程因其规模宏大,需要采用分项直接承发包制,业主将与多个独立的承包商建立合同关系,如果承包商们在进度计划表达形式上不统一,各自采用他们习惯的表达形式,对单个合同可能是可行的,但对整个三峡工程的进度控制而言,将产生混乱的而导致无法进行。 网络计划的类型有肯定型、非肯定型,随机型、循环型等。在土建行业大多采用称作关键线路法的肯定型计划网络。而该类型计划网络以其表达形式来分有:双代号、单代号、与单代号搭接网络等表达形式。从业主与监理方使用的网络计划大多是控制性进度网络,以及考虑到工程建设项目的复杂程度与P3软件所能支持网络计划的类型而言,以采用单代号搭接网络最合适。由于它表达相同的计划对象时,可以具有网络的规模最小,表达最为简洁的好处。因为它可免除用其肯定型计划网络时,为了表达活动之间的逻辑关系而需要增加虚活动和要把完整的须加细分的敝端。关于规定统一用搭接网络的建议,必须取得建设各方的共识,并共同执行。只有这样,才能把进度管理,纳入统一的、可操作的进度控制模型之内。 2 分析管理环境,合理确定进度计划网络整体结构 进度计划网络的整体结构是指进度网络系统中整个局部网络之间联系方式不同划分结构类型。 在选择进度计划网络的整体结构形式的时候,必须根据建设项目特点与管理模式出发予以考虑。从三峡工程业已招标发包的合同看,有的一个合同包含了若干个单项工程(如右岸一期工程合同);有的则一个扩大单位工程包含了若干项合同,如永久船闸工程。因此,业主项目与监理单位均处在多个合同管理环境下工作。这大大增加了项目管理的难度与工程协调工作量。我们在确定网络计划整体结构时,都要与上述多项目管理环境相适应,并充分利用P3软件所能提供的功能为前提。 关于进度计划网络的整体结构,可分为两类,一类是多级网络,如以三级网络为例,其示意图见图1。 个工作(或称活动)。因此,分解的详细程度会直接影响网络计划中活动数目。过于详细,则增大网络图的图幅,不利于阅读与管理;分解得过粗,则对进度控制缺乏必要的指导作用。WBS分解的详细程度应考虑如下因素: (1)WBS分解的详细程度要与计划进度的功用相协调,业主方的计划进度主要用于进度控制,宜粗些。通常分解到分部工程(最多到分项工程)的层次即可;对承包商实施性的进度计划所需的CWBS,可由承包商对其合同范围工程,在业主方WBS框架基础上根据需要,再自行细分; (2)WBS的框架结构,要兼顾工程分标的具体要求。如永久五级船闸输水工程,宜将其再分成上游输水工程与下游输水工程,以避免出现一个分解单元跨两个合同的情况; (3)分解的详细程度,对整个工程各部份要做到基本一致,以便能正确确定网络计划中各活动之间的逻辑关系; (4)WBS分解的详细程度应使之对应的活动,在施工现场较易识别,有利于进度检查与进度控制工作。 总之,WBS分解结构应有利于建设项目进度控制与其他项目管理的需要。 3.2 建立工程项目管理的组织分解结构(OBS) 为使项目管理机构管辖范围清晰、职责分明,常用组织分解结构描述业主方管理机构的设置。并把它与WBS终层次的分解单元对应起来,即把WBS垂直树与OBS水平树按项目管理组织的管辖范围,得出对应的交叉点,以明确其责任主体。OBS的详细程度可分至具体责任人。 3.3 建立为项目管理服务和方便P3应用的代码体系 设计出一好的代码体系与代码方案对于项目管理及相关软件高效应用至关重要,它可使诸如统计、分类、校对、查询、计划的整合、计划的拆分、数据组织、过滤等工作变得简单方便。由于限于文章篇幅仅列项说明如下: (1)为拟订好WBS框架,建立统一的工程分解结构代码符与词典。并在最高层主网上输入,以便为各层主、子网所共亨。 (2)为拟定好OBS框架,建立统一的组织分解结构代码符与词典,并在最高层主网上输入,以便为各层主、子网所共亨。 (3)依照三峡工程分标设计,统一规定合同代号,并建立词典。 (4)约定各标合同项目活动代码,在单代号搭接网络模型下,活动代码为网络中节点代码,从活动代码易于做到唯一性的易于阅读网络图,建议活动代码的前两位为字母型(与合同代号一致),后4位为数字型混合码为宜。后4位阿拉伯数字均以0、5数字结尾,以便为以后网络中增加活动留地。 (5)约定活动分类码 活动分类码实质上是把某些特性用活动分类码的形式加以识别。P3可为活动提供20个分类码,这些活动分类码可以识别诸如:活动属何种工程;活动所在的工程部位、高程;活动的承包单位;活动的监理单位;活动的业主管理单位;施工活动还是管理性质活动;以及想要识别的其它特性。业主方统一建立活动分类码(包括代码结构、码值与词典)供参与工程建设的有关单位所共亨。 (6)制定统一资源类别代码 制定统一资源类别代码的结构、码值与词典,资源包括:资金、劳力、各种材料、各种专用施工设备等。制定统一资源类别代码,使各承包商以统一的代码把资金、劳力、各种材料、各种专用施工设备的需要量载入网络之中,不仅为承包商编制施工资源、配置计划提供依据,同时也为业主方通过主~子网络结构汇总各种资源的总量及其在时间上的分配提供方便。为业主的材料、设备的采购与供应,资金筹措,施工现场管理等提供信息支持。为了减少这方面的工作量,可仅对业主关心的资源进行,对承包商关心的资源可在其子网络上自行定义。 4 制定运行规则,避免混乱发生 业主与多个承包商建立工程施工合同关系,共同为项目进度目标的实现各自承担其相应的义务情况下,按照一定的准则,规定各方运行规则,是避免发生混乱所必须的,尤其是应用P3采用多层二阶主~子网络非直接传递结构模型时,尤为必要。其运行规则的内容概述如下: (1)有关各方均应采用为业主方制定的代码结构、码值(符)、词典。最好在最高层主网上输入,以便为各层主、子网所共亨。 (2)为使在主~子网结构内运算协调,在运行进度计划调整、更新时,必须确定相同的更新日期。所有的子网应使用相同的数据日期,以避免冲突与混乱;如果相同的数据日期不可能,应在主网更新、调整,使其数据日期在主~子网上同步; (3)进度计划调整、更新的数据日期,可统一规定在月支付后的某一天为宜; (4)承包商在其子网上调整、更新进度计划(增、删活动、调整活动时间、改变活动逻辑关系等),必须在其子网络拷贝版上进行,然后交监理审批,经批准后才能作为正式的子网络,并将原子网络备份(存档)以便恢复或查询; (5)经(4)所述步骤后,统一建立从合同到整个建设项目各层次的目标进度网络,为事后的进度评价建立基准; (6)各承包商对各自的进度进行评价时,均以经监理、业主审核确定的实际完成的工程质量为基础进行,使进度评价建立在可靠的基础之上; (7)当在主网上增加不属于子网络的活动或里程碑日期时,应为主网络定义一个前两个字符的可与子网络活动相区别的活动代码符; (8)业主、监理方为维护进度计划系统的安全,还应建立如下规定:在网络环境下,建立主网络与子网络的权限,及子网对主网络存取、访问的权限;用于所有子网络工作日历;用于调度/平衡计算如何选项的规定;资源、费用计算单位和小数点位数等。 5 扩大软件使用范围,发挥更大的作用 把P3软件作为项目进度控制的辅助工具,可发挥如下作用: (1)编制与优化项目总进度计划与标段工程进度计划,按需对进度计划作出适时调整与更新;输出各种图表; (2)计算时间参数,找出关键线路与关键活动; (3)对实际进度与计划进度作对比,得出偏差,评价实际进度。并在此基础上,实现实际进度对计划进度的跟踪; (4)汇总包括资金、材料、劳力、专用施工设备需用量计划及其在时间上的分布,为项目资源供应提供信息支持; (5)在上述基础上,为制定中、短期进度计划提供方便和依据。 笔者认为,还可以在以下方面扩大使用范围,以充分发挥其P3功能: (1)在合同管理方面,用于分析承包商提出的工期索赔要求与确定其索赔期限; (2)为业主、监理在处理不同标段合同之间在进度上发生冲突时,提供最优调度的分析工具。即当不同标段间平行作业的活动会损害工程施工质量或危及安全时,可依据对项目目标实现最佳的原则,确定活动作业顺序,而主~子网络结构模型是最合适的分析模型; (3)建立费用帐目把工程概算价格、合同价格、实际支出价格等载入网络计划之中,结合本国国情运用赢得值分析技术,还可在项目投资控制中发挥一定作用。 6 结束语 笔者所要阐明的是把P3软件作为项目进度控制的辅助工具,决不是仅涉及软件操作等纯技术性的问题。从业主方角度而言,更为重要的是从组织性质工作入手,做好上面所述及的工作。在统一组织、指挥下才能充分发挥其软件功能,为项目管理提供更好的服务。这犹如交响乐团在高水平乐队指挥下才奏出美妙动听的乐章一样。笔者曾对大型建设项目使用P3软件的情况进行一些调查,凡使用情况不理想的其症结所在大多在于此。这是要引以为戒的。也是笔者写此文的用意之所在。 软件项目论文:论软件项目管理的现状分析和对策 论文关键词:软件企业;项目管理;现状;分析;对策 论文摘要:本文主要分析了我国软件项目管理的现状及存在的误区,总结了软件项目管理方面的经验,提出了初步的解决方案和办法。 随着计算机硬件水平的不断提高,计算机软件的规模和复杂度也随之增加。计算机软件开发从“个人英雄”时代向团队时代迈进,计算机软件项目的管理也从“作坊式”管理向“软件工厂式”管理迈进。这就要求软件开发人员特别是软件项目管理人员,要更深一步地理解和掌握现代软件工程的理论方法,完成思想观念上的转变。本人结合软件项目管理知识,对我国IT行业的特点及相关的软件项目管理工作普遍存在的问题和思想观念上容易陷入的误区进行了分析,并提出了初步解决方案和办法。 一、IT行业的发展特点 随着信息技术的发展,IT行业以惊人的速度逐步深入到社会各行各业,成为推动社会进步和国民经济发展的重要力量,对我国传统产业和传统的企业管理理念产生巨大的冲击,深刻地改变着人们的生产、生活和工作方式。 1、高技术性 IT行业是最典型的技术密集型、知识密集型的产业。人才是IT行业最宝贵的财富,具有明显的技术性、流动性和年轻化的特点。 2、高渗透性 IT行业具有很强的渗透性和带动作用,是国民经济发展的倍增器,IT行业已逐步渗透到我国第一、第二、第三产业以及社会生活的各个领域,有效地推动了产业结构调整和技术升级,提高了人们的生活质量,为产业发展和整个社会生活带来革命性的变化。 3、高风险性 IT行业在产品研发、生产和市场推广过程中,都要进行巨额的资金、设备和人力投入,由于技术的高度复杂性和市场的高度不确定性,项目风险控制难度加大,项目的成功率较低。但是一旦某个新项目或新产品获得成功,将会带来相对高额的回报。 4、高竞争性 IT行业是一个富有创造性和挑战性的行业,要求在有限的资源条件下,在越来越短的时间范围内,为客户提供技术创新性强、个性化程度高的信息产品和服务。在我国企业ERP系统项目建设中,项目真正的成功率一般在40%一50%之间。目前,攀钢集团公司正投入巨资进行ERP系统项目建设,项目进展虽说顺利,但如何把行业发展和项目管理的实施有机地结合起来,提高企业信息化水平和效益,仍是面临的一个重要课题。 二、软件项目管理所存在的问题及对策 软件项目管理IT行业的一个富有创新意义的领域,是针对特定的项目需求,以团队运作的形式,有效地组织项目资源,通过对项目的管理和控制,实现项目的目标。在我国IT行业起步较晚,但发展迅速,项目管理在IT行业的应用还很不成熟,一般的、常规的组织管理方式已很难适应,这是软件开发中项目管理面临的最大挑战。 1、对项目管理认识和重视不够 项目经理或管理人员不十分了解项目管理的知识体系,所以在实际工作中没有项目管理知识的指导,完全依靠个人现有的知识技能,管理工作的随意性、盲目性比较大。在软件企业中,项目经理主要是因为他们能够在技术上独当一面,而管理方面特别是项目管理方面的知识比较缺乏。希望尽快推行和实施软件项目经理知识技能资格制度,各方面都能充分认识项目管理的重要性,让项目经理自觉学习项目管理的知识和一些常用工具和方法。 2、对项目的系统性把握不够 在软件企业一些项目管理人员对项目总体计划、阶段计划的作用认识不足。项目经理认为计划不如变化快,项目中也有很多不确定的因素,做计划是走过场,因此制定总体计划时比较随意,造成计划与控制管理脱节,无法进行有效的进度控制管理。其实制定计划的过程就是一个对项目逐渐了解掌握的过程,通过认真地制定计划,项目管理人员可以知道哪些要素是明确和重要的,哪些要素是要逐渐明确和次要的,通过渐近明细不断完善项目计划。制定计划的过程,也是在进度、资源、范围之间寻求一种平衡的过程。因此,提高项目管理人员的计划意识,加强对开发计划、阶段计划的有效性,并进行事前事后的评估。 3、管理思想贯彻不到位 项目经理如果没有从总体上去把握管理整个项目,而是埋头于具体的技术工作,造成项目组成员之间任务不均、资源浪费。在软件企业中,项目经理大多是技术骨干,技术方面的知识比较深厚,但无论是项目管理知识,还是项目管理必备的技能、项目管理必备的素质都有待补充和提高。同时由于工作分解结构设计的缺乏合理性,项目任务无法有效、合理地分配给相关成员,以达到“负载均衡”。因此加强项目经理在项目管理知识方面的培训和考核,引导项目经理更好地做好项目管理工作。 4、沟通的效率不高 在项目中一些重要信息没有进行充分和有效的沟通。在制定计划、意见反馈、情况通报、技术问题或成果等方面与相关人员的沟通不足,造成各做各事、重复劳动,甚至造成不必要的损失。在项目沟通管理方面:管理者要用70%的时间用于与人沟通,而项目经理需要花费90%或更多的时间来沟通。所以项目管理人员不但自己要把工作重点放在沟通上,而且要善于沟通,以提高沟通意识和沟通的效率。 5、对付风险的策略不成熟 项目管理人员没有充分分析可能的风险,对付风险的策略考虑比较简单。有些项目管理人员没有充分意识到风险管理的重要性,对计划书中风险管理的章节简单应付了事,随便列出几个风险和一些简单的对策,对于后面的风险防范起不到一定指导作用。项目风险管理是对项目潜在的意外损失进行规划、识别、估计、评价、应对和监控的过程,是对项目目标的主动控制手段。因此通过学习项目管理知识,掌握风险识别、量化、对策研究、反应控制的工具和方法,加强对项目规划中风险管理计划的审核,提高项目组的风险管理意识。 以上对软件开发项目管理中容易出现的问题的分析可能还不够深入,电无法列举所有遇到或将遇到的问题,解决办法也只能在际情况中把握。 三、软件项目管理的误区 1、在项目的需求分析阶段,开发方与客户方在备种的问题的基本轮廓上达成一致即可,具体细节可以在以后填充。因为无论开始时有多么细致,以后对需求的修改几乎是必然的。这是一种非常危险的思想。实际上许多软件项目失败的最主要的原因就是需求阶段对问题的描述不够细致,导致后来预算超出或者时间进度达不到要求。因此,在项目需求分析阶段,双方必须全面地尽可能细致地讨论项目的应用背景、功能要求、性能要求、操作界面要求、与其他软件的接口要求,以及对项目进行评估的各种评价标准。 2、软件项目的需求可以持续不断的改变,而且这些改变可以很容易地被实现。的确,在具体实际中由于种种原因客户方很难在需求分析阶段全面而准确地描述所有问题。随着开发进度的推进,往往会有一些需求的改变。但这并不表明“软件项目的需求可以持续不断的改变,而且这些改变可很容易地被实现”。实践表明:随着开发进度的推进,实现软件需求更改所需要的代价呈指数形式增长。所以软件需求的改变应当尽量早地提出,才可能花费少,容易被实现。 3、既然在项目人员配置中设置了专门的测试人员,那么软件所有的内部测试工作全部应该由测试人员完成。软件程序测试分为“白盒法”和“黑盒法”两种方式。由于使用“自盒法”对测试人员各方面素质的要求极高,程序测试时测试人员总是最优先使用“黑盒法”。如果测试没有通过,不得已造才考虑对程序代码进行“白盒法”测试。显然,这种对“白盒法”有意无意的“逃避”,对软件的可靠性和稳定性构成了威胁。如何解决这个问题?一方面需要提高对测试人员的要求,另一方面也需要程序员完成部分进行”白盒法”测试。 4、在开发进度滞后的情况下,可以聘请更多的程序员加入到开发团队中,通过增加人力资源来赶上进度。如果新加入的程序员很难适应项目管理方式、软件开发风格、团队协作氛围;那么“新人”的加入可能是有害的。 5、技术骨干应该成为项目的项目经理,项目经理一定是所有项目成员中薪水最高的。在“软件作坊”时代,这是一种普遍使用而且效果不错的方法;而在“软件工厂”时代,这种方法却带来各种问题,有时甚至直接导致项目失败。究其原因这主要是因为随着现代软件开发分工的细化,对项目经理的要求也发生了根本的改变一一最注重的不是其对某项专业技术的掌握程度,而是其组织、领导、协调开发团队的能力。项目经理的薪水在项目成员中是比较高的,但不一定是最高的。 四、我国软件企业实施项目管理的实践和经验 我国的许多软件企业按项目方式运作已有多年,在这期间,我国软件企业进行了不懈地探索,有成功的经验,也有失败的教训,其中主要体现在以下几个方面: 1、客户满意作为项目管理的最终目标 客户是项目的委托方,也是项目的受用方,如何使客户对项目的最终结果感到满意,是项目管理的一个优秀问题。为让客户满意项目组要树立以客户为中心的观念,项目管理的整个生命周期都要面向客户,并把客户满意度作为衡量项目成败的一个重要指标,使项目组的利益与客户的利益紧密地联系在一起。项目的需求就是客户的需求,它应包括客户的现实需求和潜在需求。信息技术的迅速发展,导致IT行业客户需求的多样性、多变性、不确定性和个性化。软件产品或解决方案需要企业与客户在充分沟通的基础上,共同提取、挖掘,从而不断逼近客户的真正需求,客户与企业之间体现出很强的互动性。 2.项目管理要面向结果,首先要面向人 项目管理要以人为本,项目经理首先是人力资源经理,对于知识密集型的软件企业来说,尤其如此。通过项目为员工提供平台,通过员工的发展目标与项目目标的有机结合,使员工在项目的平台上实现自我的价值。 3.项目管理的挑战性和推动力 项目管理的实施,特别是全面推行项目管理,对于软件企业而言,不是一改变,而是一种变革,是一项长期性、艰巨性的任务。因此,企业首先要有开放的心态,要勇于改革,并能以长远的眼光和勇气正确对待项目开发中出现的问题,不因暂时的困难和挫折而放弃。其次要有务实的态度,要有相应的措施和落实的力度,推动项目的进程和开发效率的提高。 目前,我国软件开发和项目管理水平与美国、印度等国家相比还不高。而国外水平比较高的软件公司软件开发流程和项目管理十分规范,随着世界范围软件业的发展,在我国已有越来越多的软件公司重视流程和项目管理,软件业的春天一定会来临。 软件项目论文:关于《平面设计软件》实训课程项目设计分析 论文摘要:目前,项目教学法在高职院校越来越受到重视。应根据项目教学的理论,从实例入手,研究《平面设计软件》课程实训项目设计方案的理念与构成,对信息收集、方案选择、项目执行中的技术问题及成果评价等环节进行探讨和分析。 论文关键词:平面设计软件;实训课程;项目设计;实训项目;成果评价;职业能力 平面设计软件实训是配合《平面设计软件》课程开设的为时2周的实训课,是培养学生职业能力的一个重要环节。以往的实训课通常是通过让学生做一些课业进行的,教师给出一个课题,学生在指定时间按教师的要求完成作品,整个过程在教师的辅导下完成。在这样的教学过程中,学生的职业能力难以得到很好的训练,团队精神难以得到有效的培养。所以,在实训课上进行项目教学是很有必要的,因为项目教学法的优秀是在教师的指导下,由学生去探寻得到最终结果的途径,学习的重点在学习过程而非学习结果,这对学生能力的培养是很有帮助的。在2周的时间里,如何设计项目才能使学生真实地体验一个项目的完整制作过程,是需要教师研讨的问题。 实训项目设计分析 实训课的教学不同于理论课。由于学生已经初步具备了该课程的知识和技能基础,实训课要在理论课的基础上重点训练学生的专业技能和职业能力。所以,项目的设计要求更能体现实际工作环境的特点,学生通过项目能更好地应用学过的知识解决实际问题,锻炼自己的实际工作能力。 设计理念平面设计是近十几年逐步发展起来的一个复合性职业,涉及面非常广泛,涵盖的职业范畴包括商业展示设计、商业广告设计、商业环境艺术设计、书籍装帧设计、包装结构与装潢设计、服装设计、工业产品设计、商业插画设计、标志设计、企业CI设计、网页设计等等。针对目前平面设计行业及社会其他相关岗位对人才的需求和对教学内容及教学方法的研讨,实训项目设计应该围绕着专业方向和培养目标进行设计;围绕着用完整的实际工作流程训练学生综合设计制作能力的目标进行项目开发,即按照实际工作“调研策划创意设计制作提交审核”的流程进行教学设计;以项目小组的形式开展教学活动;通过实训项目训练,培养学生的创新精神和团队精神,使学生能够综合运用美学思想、平面艺术设计的基本原理和设计规律及计算机图形图像设计软件,完成符合实际要求的平面设计作品,实现平面设计专业的教学目标。项目的设计理念应当是以培养学生完成实际工作任务的职业能力为目标,但设计的项目不一定非要来源于企业,因为本课程的学生是“广告设计与制作”专业的一年级新生,还没有学过平面设计方面的专业课,用2周的时间完成一个真实的企业项目有一定的难度。为了顺利实现《平面设计软件》实训课程的教学目标,可采取将虚拟项目按照真实项目完成的形式进行教学设计。 设计思路平面设计专业的能力目标是使学生能够根据平面艺术设计的基本原理和设计规律,针对不同的用户要求进行各种平面作品的设计与制作。所以,“网站页面设计制作”项目、“POP广告设计制作”项目、“商业插画设计制作”等项目都可以用来作为《平面设计软件》实训课程的实训项目。产品类广告设计可以重点培养学生市场调研、策划、创意等能力;文化类广告设计可以培养学生掌握完整的设计制作流程;“网站页面设计制作”可以通过图形、色彩、文字等设计元素的运用培养学生综合的平面设计能力。下面以“某集团房地产网站页面设计制作”项目为例,分析实训项目的设计方案。 实训项目设计方案 项目背景随着互联网的飞速发展,网络已经成为人们生活中不可缺少的一部分,利用网络查找各种所需要的信息已经是人们习以为常的手段。在这种形势下,很多企业、个人都需要拥有自己的网站和网页。某房地产企业为了更好地宣传企业形象和推介企业产品,需要制作一个引人注目的精美网站展示自己。 项目内容该设计项目是为某房地产开发商的网站进行网页设计和制作,需要学生进行市场调研,了解企业名称和受众群体,并采集各种信息,通过进行实际调查和需求分析,确定网站的市场定位,进行网页的规划和整体方案设计。在网页效果上要注意网站形象设计,以满足人们的审美需求;在制作过程中要合理运用艺术设计的理论知识和软件技术,按计划完成符合客户要求的精美网站制作。具体任务内容包括市场调研、网站策划、网页整体方案设计、网页设计制作、完稿处理、资料整理等,其中市场调研包括收集相关房地产企业的宣传资料和网站形象调研。网站需求分析要通过对宣传资料进行整理分析,明确用户需求,并撰写分析报告。网站整体方案设计包括标准字、LOGO小样、标准色彩、图标设计、网页平面设计等内容。网页设计制作可利用平面设计软件Photoshop、Illustrator等。 项目能力目标为达到专业要求的职业能力培养目标,在项目执行过程中,要求学生能进行基本的市场调研,明确客户需求,撰写广告策划书;能根据策划书进行创意构思,绘制出设计草图;能进行一定的创意设计;能将艺术设计理论知识与软件技术相结合,具备项目执行能力、与人沟通能力及小组协作能力。 项目技术指导在项目执行过程中,教师承担着指导的责任,在设计项目方案时,教师要全盘考虑项目中的一些技术问题,对学生可能遇到的知识和技能问题做到心中有数,以使项目能够顺利进行。 1.网页设计流程。按照一定的设计流程策划、设计、制作网站可以减少失误,确保项目的正确进行。因此,要了解项目的制作步骤及网页的设计流程:(1)市场调研,收集资料;(2)网站策划;(3)网页详细设计;(4)网页制作;(5)验收作品。 2.市场调研。在调研之前首先要确定调查报告内容,对问题进行分析、排除、锁定。这样在与客户沟通时可避免问题模糊、范围过大。资料收集要翔实、丰富,包括该企业的介绍、楼盘信息、图片等一切相关信息。 3.网站策划。网站策划是网站设计的关键步骤,只有真正策划好了,才有可能成为让客户或用户满意的网站。在本项目中,网站策划是了解客户需求、进行信息收集与分析、对网页设计等方面的问题进行整体规划并提供解决方案、撰写“需求分析报告”的过程。在这个过程中最为重要的是需求分析,就是了解、分析、明确用户需求,利用创意草图,对网页进行合理科学的规划,即对网页定位、受众群体、网站色调、网站页面总体风格、各种页面特殊效果及其数量进行确定。 4.网页详细设计方案。在需求分析的基础上,要进一步针对内容建设、网站布局、网站结构方面设计具体的方案。需要画出网站结构图,其中包括网站栏目、结构层次、连接内容、首页中的功能按钮、内容要点、友情链接等,都要体现出来,要切题并突出重点。设计方案要充分展示房地产网页设计的特点,网站形象要庄重平和,信息量要全面、细致,具有人性化特点。网页结构应层次清晰、创意新颖、颜色搭配合理、网页页面设计符合审美要求,网页功能要融入设计方案中,网页的内容与表现形式要统一,要对内容进行合理的分析、加工,按类别分类,栏目设置要一目了然。(1)首页设计。首页设计包括创意设计、结构设计、色彩调配和布局设计。在进行首页设计时,标题要有概括性,要用标题性的文字使访问者快速了解网站所能提供的信息,可将具体内容放到子页里完成;要符合设计时的主题和风格;文字与背景要合理搭配;整个页面色彩选择要统一。(2)网页版式设计。在网页设计中,网页的版式设计以及色彩搭配是很重要的,字体的设计和图片的放置都要考虑整个页面的排版,要合理地运用空间,使网页疏密有致,井井有条,留下必要的空白,使浏览者感觉轻松,没有压抑感,但也要注意不能只追求版面效果而忽视功能方面的问题。(3)网页背景。网页背景设计不好会影响访问者对整个网站的印象,选用的背景应该与整套页面的色调相协调。不同的颜色会给人不同的视觉心理感受,要合理运用色彩,造成良好的视觉效果。使用图片做背景时,要考虑大尺寸给传输速度带来的影响。 5.网页制作。网页制作是通过应用Photoshop、Illustrator等平面设计软件的各种技术实现网页策划所要求的效果的过程。在制作时既要结合平面设计的基本知识,也要遵循网页设计独特的设计要求与原则。(1)网页图标设计。图标是具有明确指代含义的具有标识性质的图形,不仅是一种图形,更是一种标识,具有高度浓缩并快捷传达信息、便于记忆的特性,应用范围很广,例如各种交通标志、学校的校徽、商品的商标等。图标也是网页中重要的设计元素,应根据不同的应用有所区分,既可以用来标识一个栏目,也可以作为链接元素实现网页间的跳转。精美的网页设计图标往往能起到画龙点睛的作用,从而提升软件的视觉效果。网页常用的图标有“导航图标”、“按钮”、“标志”等。图标设计要简单、直观、可识别性强;要能准确表达相应的操作;按钮的设计采用图标和文字可以提高图标的可用性;为吸引用户眼球,颜色应简洁;使用矢量格式可以让图标随意放大缩小;在导航栏上或网页的某些地方使用合适的图标,不仅可以美化网站,还可以引领用户浏览网页。一般制作流程是先做出基本的外形,再进行上色修饰,最后增加一些光影使其具有立体感。(2)导航栏设计。导航栏是网页中用来装饰和展示网页的,是非常重要的组成部分,功能丰富的导航栏可以引导阅览者获取多方面的信息。导航栏的设计应遵循“导航数量适当”、“导航提示明确、清晰、醒目”等原则。(3)网页色彩设计。网页的色彩是网页最重要的部分,是给访问者登录页面时的第一印象,好的页面色彩能给人带来很强的视觉冲击力,可以使浏览者对整个网站产生深刻印象。在设计网页时如果忽视了色彩设计,网站最后的视觉效果可能与客户期望不匹配。因此,设计时需要先了解网站的定位、网页的风格,学习有关的色彩知识,在此基础上合理进行色彩搭配。在配色时应注意尽量将颜色控制在三种以内,一般而言,网页的背景色应该柔和一些、素雅一些,如配上深色的文字,会使人看起来自然、舒畅,文字的颜色在不同底色的衬托下,会给人不同的视觉效果,设计时应综合考虑多方面的因素,设计出能产生好的视觉效果、能营造整体氛围的网页。网页设计还有很多方面的知识,教师可以给学生提供一些资料,让学生通过自主学习掌握这些知识,提高学生的自学能力。 6.项目验收。项目验收包括制作演示文稿、向客户展示最终产品并听取客户意见、按要求将所有图文资料进行整理形成完整文档等。实训项目验收可以采取小组汇报、小组评价、教师对项目进行总结评估的形式。通过一个有效的验收过程,学生可以总结项目进行过程中的经验教训,教师可以提高指导水平,达到预期的效果。项目考核评价应主要评价学生是否达到了项目教学的目标,对学生在执行项目中所表现出来的综合运用知识与技能解决实际问题的能力进行考核,并应结合学生自评和小组互评进行综合考核。不能只关注最后的项目成果,要关注学生在完成项目后学习到的知识、技能和提高的职业能力,这样才有利于培养学生的自信心和创新能力。 项目的选择和设计方法将直接影响到教学的最后效果。选择项目时应选择具有一定的实用价值、相对较大、综合性较强的项目,这样涉及的知识和技能就会多些,学生通过项目训练也就能够做出一些高水平的作品,就会有成就感。通过多个项目的训练,会产生一些高水准的、具有实际价值的作品,这对学生将来的就业会有很大的帮助。随着职业教育理论研究与实践的不断深入,高职院校的教师深刻地认识到,职业教育最主要的任务是培养学生获得职业岗位工作所需要的各种能力。项目教学作为一种新型的教学模式,很好地体现了以行动为导向的教学思想,教师应在不断的实践中总结经验,创造出更多、更好的实训项目,更好地培养学生的能力。 软件项目论文:试谈软件开发项目管理 论文关键词:软件项目管理 项目经理 项目 论文摘要:在软件项目开发的过程中,软件项目管理的成功与否是决定一个项目是否能够顺利高效率完成的重要保证。但是我国大部分的软件企业在进行项目管理时都存在着各种问题,从而使项目不能顺利有效地完成。文章探讨了在项目管理过程里出现的常见问题,并给出了相应的解决策略。 计划软件行业在现在的众多行业里是一个极具挑战性和创造性的行、体现了软件开发者的智慧和汗水,同时软件开发是‘项复杂的系统]:程,牵涉到许多方面的因索,在实际工作中,经常会出现各种各样的问题,甚至会面临失败。如何总结、分析失败的原因,得出有益的教训,对于项目开发人员来说,是在今后的项目中取得成功的关l键。 一、软件开发中实行项目管理的意义 项目管理就是在项目活动中运用系列的知识、技能、工具和技术,以满足或超过相关利益者对项目的要求,实际上就是通过项目各方干系人的合作,把各种资源应用于项目,以实现项日的目标,满足项日于系人的需求,其本质就是对时问、质量和成本的管理。 随着软件开发的深入、各种技术的不断创新以及软件产业的形成,人们越来越意识到软件过程管理的重要性,管理学的思想逐渐融入软件开发过程l}f,项目开发的管理日益受到重视。 二、目前在软件项目管理中存在的误区 现在大多数企业都认识到了在项目中进行管理的重要性,是仍然冉许多企、在实施项目管理的过程中存在着这样那样的误区,主要表现在: 1.项目经理不够专业。在软件企业中,缺乏专业的项目管人员来实施项目管理及担任项H经理,通常被任命的项日经主要是因为他们能够在技术上独当一面,但是他们在管理方面特别是项目管理方面的知识比较缺乏。 2.项目规划缺乏纲领性。项目经理对总体计划、阶段计划的作用认识不足,凶此制定总体计划时比较随意,不少事情没有仔细考虑;阶段计划因工作等理由经常拖延,造成计划与控制管理脱节,无法进行有效的进度控制管理。 3.缺乏有效的符理意识。部分项目绎理不能从总体上把握整个项目,而是埋头具体的技术工作,造成项目组成人员之间忙的忙、闲的闲,计划不周、任务小均、资源浪费。有些项目经押没有很好的管理方法,不好安排的工作J好自己做,使项目任务无法有效、合理地分配给相关成员,以达到“负载均衡”。 4.缺乏有效的沟通制度和机制。在项目中一些重要信息没有进行充分和有效的沟通。在制定计划、意见反馈、情况通报、技术问题或成果等方面与相关人员的沟通不足,造成各做各事、重复劳动,甚至造成不必要的损失;有些人没有每天定时收邮件的习惯,以至=无法及时接收最新的信息。 5.风险管理意识淡泊。有些项目经理没有充分意识到风险管理的重要性,对计划中风险管理的章节简单应付了事,随便列出几个风险,随便地写一些简单的对策,对于后面的风险防范起不到什么指导作用。 6.项目干系人的不确定性。在范围识别阶段,项目组对客户的整体组织结构、有关人员及其关系、工作职责等没有足够了解以至于无法得到完整需求或最终经权威用户代表确认的需求;或者是多个用户代表各说各话、昨是今非,但同时又要求项目尽早交付:项目后期需求变化随意,造成项目范围的蔓延,进度的拖延,成本的扩火。 7.缺乏项目团队的合理分工。项目团队内有时由于各阶段不同角色或同阶段不同角色之间的责仟分工不够清晰而造成工作互相推诿、责任互相推卸的现象;有时各阶段不同角色或同阶段不同角色之间的责任分工比较清晰,但是各项目成员只顾完成自己邢部分任务,不愿意与他人协作。这些现象都将造成项目组内部资源的损耗,从而影响项目进展。 三、解决软件项目管理中存在的误区的有效策略 要想解决上面描述的误Ⅸ,归根到底还足要从管理学的角度入手,即在软件项目的开发过程中加入过程管理的内容,这样我们可以在软件开发中对各个过程的质量加以控制,从而达到保证软件产品质量的目的。为了有效提高管理水平,我们应该努力做到: 1.项目经理接受系统的项目管理知识培训是非常必要的,有了专、I领域的知识与实践,再加上项目管理知识与实践和一般管理的知识和经验的有机结合,必能大大提高项目经理的项目管理水平 2.计划的制定需要在一定条件的限制和假设之下采用渐近明细的方式进行不断完善。提高项臼经理的计划意识,采用项目计划制定相关知识、技术、工具,加强对开发计划、阶段计划的有效性进行事前事后的评估。 3.加强项H管理方面的培训,并通过对考核指标的合理设定和宣传f导项目经理更好地做好项目管理工作。技术骨干在担任项目经理之前,最好能经过系统的项目管理知识,特别是其中的人力资源管理、沟通管理的学习,并Ⅱ在实际工作中不断提高自己的管理素质,丰富项目管理经验,提高项目管理意识。 4.制定有效的沟通制度和沟通机制,提高沟通意识:采取多种沟通方式,提高沟通的有效性。通过制度规定对由于未及时收取邮件而造成损失的责任归属;对于特别重要的内容要采用多种方式进行有效沟通以确保传达到位,例如:除发送邮件外还要电话提醒、回执等,重要的内容还要通过举行各种会议进行传达。 5.通过学习项目管理知识掌握风险识别、量化、对策研究、反应控制的工具和方法,掌揖项目风险管理所必备的知识。通过加强对项目规划中风险管理计划的审核提高项目组的风险管理意识。总结本行业项目中常见的风险及其对策作为风险管理计划中必要的风险内容,并切实评估相应对策的有效性和可行性。 6.项目的目的就是实现项目干系人的需求和愿望。项目干系人管理应当从项目的启动开始,项目经理及其项目成员就要分清项目干系人包含哪些人和组织,通过沟通协调对他们施加影响,驱动他们对项目的支持,调查并明确他们的需求和愿望,减小其对项目的阻力,以确保项目获得成功。 7.项目经理应当对项目成员的责任进行合理的分配并清楚地说明,同时应强调不同分工、不同环节的成员应当相互协作,共同完善。实施有效的项目管理绝非易事,对于软件企业而言,这是一个小的改变,而是一种变革,企、世需要为此付出艰苦的努力,同时,成熟有效的项目管理无疑将对企业起着至关重要的作用,项日管理的水平将是企业优秀竞争力之一。 软件项目论文:浅析软件项目管理有效实施的研究 论文关键词:软件产业 软件项目 软件工程 项目管理 论文摘要:信息系统以及相关软件项目的设计开发已经不是企业运作管理中的一部分了,各软件企业都在积极地将软件项目管理引人开发活动中,对软件项目开发实行有效的管理。 目前,中国的软件企业正处于高速发展、急需规范管理并以项目为主导的环境中。企业每天所面对的不仅仅是几个越来越大的大型项目,而将是成百上千不断发生和进行的项目。产生这种变化的因素是多方面的,这包括客户需求的不断提高导致产品生命周期缩短;产品开发项目数量大增;新技术导致了对研究和开发项目需求的增加;为了提高业务赢利能力,改进业务模式的项目需求大增等。在这种多项目并发、技术含量高、变化速度快、资源有限的环境下,如何对企业、项目、资源实施科学的管理,加强团队能力,实现软件企业的生产规模化、规范化、国际化,是当前我国软件业面临的最大挑战。 中国目前软件业的落后状况,实际已经不是技术本身的问题,而是科学管理的问题,软件工程理论与软件项目管理的实际应用与经验,是我国软件企业急待学习与渴求的。中国软件业各个层次上的管理问题,目前可以说已经制约了中国软件业走向国际化的进程。 一、软件项目管理的概念 从概念上讲,软件项目管理是根据管理科学的理论,结合软件产品开发的实际,保证工程化系统开发方法顺利实施的管理实践,为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成,从而对成本、人员、进度、质量、风险、文档等进行分析、管理和控制的一系列活动。实际上,软件项目管理的意义不仅仅如此,进行软件项目管理有利于将开发人员的个人开发能力转化成企业的开发能力,企业的软件开发能力越高,表明这个企业的软件生产越趋向于成熟,企业越能够稳定发展(即减小开发风险)。 软件项目的开发不同于其他产品的制造,软件开发的整个过程都是以设计过程为主(几乎没有制造过程);另外,软件开发不需要使用大量的物质资源,而主要使用的是人力资源;并且,软件项目开发的产品大多数是程序代码和技术文档,并没有其他的物质结果。基于上述特点,软件项目管理与其他项目管理相比,具有很大的独特性。 二、软件项目管理的目的 随着信息技术的飞速发展,计算机软件产品的规模和复杂度也随之增加。个人单打独斗的作坊式开发方式已经越来越不适应发展的需要。与此同时,软件项目中“项目黑洞”也应运而生:项目无法按期完成、项目合作方的工作难以协调、用户需求经常变动、工作质量难以保证,给企业带来为了愈来愈多的损失。这种情况说明了软件项目开发及管理过程中,存在着许多的问题,需要更多的重视和研究。 没有运用软件项目管理是面临如此众多问题主要原因之一。软件项目管理作为一种科学的管理手段,是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成,而对成本、人员、进度、质量、风险等进行分析和管理的一系列活动。因此,对于以“项目”为基本运作单位的各软件开发企业,都在积极地将软件项目管理引人开发活动中,对软件开发实行有效的管理。因此,决定一个软件项目实施成功与否,软件项目管理无疑起着举足轻重的作用,软件项目管理已经是公认的软件开发企业的优秀竞争力之一。 三、软件项目管理的原则 1.平衡原则 在我们讨论软件项目为什么会失败时可以列出很多的原因,如管理问题、技术问题、人员问题等等,但是有一个根本的思想问题是最容易忽视的,也是软件系统的用户、软件开发商、销售商最不想正视的,那就是:需求、资源、工期、质量这四个要素之间的平衡关系问题。 需求定义了“做什么”,定义了系统的范围与规模,资源决定了项目的投人(人、财、物),工期定义了项目的交付日期,质量定义了做出的系统好到什么程度,这四个要素之间是有制约平衡关系的。如果需求范围很大,要在较少的资源投人下,很短的工期内,很高的质量要求来完成某个项目,那是不现实的,要么需要增加投资,要么工程延期;如果需求界定清楚了,资源固定了,对系统的质量要求很高,则可能需求延长工期。对于上述四个要素之间的平衡关系最容易犯的一个错误,就是鼓吹“多快好省”四个字。正视这四个要素之间的平衡关系是软件用户、开发商、商成熟理智的表现,否则系统的成功就失去了一块最坚实的理念基础。 2.高效原则 在需求、资源、工期、质量四个要素中,很多的项目决策者是将进度放在首位的,现在市场的竞争越来越激烈,“产品早上市一天,就早挣一天钱,挣的就比花的多,所以一定要多挣”,基于这样一个理念,软件开发越来越追求开发效率,大家从技术、工具、管理上寻求更多更好的解决之道。基于高效的原则,对项目的管理需要从几个方面来考虑:要选择精英成员;目标要明确,范围要清楚;沟通要及时、充分;要在激励成员上下工夫。 3.分解原则 “化繁为简,各个击破”是自古以来解决复杂问题的不二法门,对于软件项目来讲,可以将大的项目划分成几个小项目来做,将周期长的项目化分成几个明确的阶段。 项目越大对项目组的管理人员、开发人员的要求越高,参与的人员越多,需要协调沟通的渠道越多,周期越长,开发人员也容易疲劳,将大项目拆分成几个小项目,可以降低对项目管理人员的要求,减少项目的管理风险,而且能够充分地将项目管理的权力下放,充分调动人员的积极性,目标会比较具体明确,易于取得阶段性的成果,使开发人员有成就感。 4.实时控制原则 实时控制项目进度的机制,依靠一套规范的过程来保证实时监控项目的进度,以实现实时控制项目的进展,将项目的进展情况完全的实时的置于你的控制之下。实时控制确保项目经理能够及时发现问题、解决问题,保证项目具有很高的可见度,保证项目的正常进展。 5.分类管理原则 对于不同的软件项目其项目目标差别很大,项目规模也是不同的,应用领域是不同的,采用的技术路线差别也很大,因而,针对每个项目的不同特点,其管理的方法、管理的侧重点应该是不同的。就像古人讲的,“因材施教”,“对症下药”。项目经理需要根据项目的特点,制订不同的项目管理的方针政策。 6.简单有效原则 项目经理在进行项目管理的过程中,往往会得到开发人员这样的抱怨“太麻烦了,浪费时间,没有用处”,这是很普遍的一种现象。当然这样的抱怨要从两个方面来分析,一方面从开发人员本身可能存在不理解,或者逆反心理的情况,另一方面,项目经理也要反思:我所采取的管理措施是否简单有效?搞管理不是搞学术研究,没有完美的管理,只有有效的管理,而项目经理往往试图堵住所有的漏洞,解决所有的问题,恰恰是这种理想,会使项目的管理陷人一个误区,作茧自缚,最后无法实施有效的管理,导致项目的失败。 7.规模控制原则 该原则是和上面提到的其他原则相配合使用的,即要控制项目组的规模,不要人数太多,人数多了,进行沟通的渠道就多了,管理的复杂度就高了,对项目经理的要求也就高了。在微软的MSF中,有一个很明确的原则就是要控制项目组的人数不要超过10人,当然这不是绝对的,也和项目经理的水平有很大关系。但是人员“贵精而不贵多”,这是一个基本的原则,这和我们上面提到的高效原则、分解原则是相辅相成的。 8.组织的知识积累原则 有效的积累知识的方法是:人员专业化培养,知识与载体分离。具体的做法是,把需要度量的知识实体分为固定知识(项目成果)和流动知识(参与人员),再把知识实体的价值体现划分成不同的度量平面。根据所有知识实体在不同度量平面上的知识度量值,可以形成不同的知识平面指数和公司知识指数,并可根据此知识指数体系来全面分析公司的知识积累状况,并迅速做出恰当的反应。知识与载体分离体现的是,在组织中人力资本与组织资本是有区别的,简单地说,人力资本属于员工个人,企业只可租借使用;而组织资本就是8小时以外员工带不回家的企业资产,它为公司所有。对企业来说,相比于人力资本,组织资本更为重要。一个管理者(领导者)必须知道如何容纳和积累知识,使之为公司所有。 软件项目论文:浅析软件项目的质量管理 论文关健词:软件项目 软件质量 软件质量管理 软件项目管理 论文摘要:软件产品是软件项目的最终结果,其功能度和复杂性要比制造业的产品高得多,而且在投入使用后,软件发挥的功效也是其它任何形式的硬件产品所无法比拟的。为了保证软件产品在交付后能够按照用户的需求发挥正常的功效,因此在项目实施过程中进行有效的质量管理是很有必要的。本文结合作者的经历就软件项目中的质量管理做了一些探讨。 一、引言 软件产品是软件项目的最终结果与其相关的质量问题主要来自项目开发过程。但软件是一个纯智力的特殊产品描述软件质量的定义则比描述实际物品质量定义面临着更多的潜在因素。所以保证软件质量比保证设备质量更具挑战性和不确定性。 国际化标准组织Iso在ISOPIEC9126中将软件质量定义为:“反映软件产品满足规定需求和潜在需求能力的特征和特征的总和”。而M .J .Fisher将软件质量定义为:“所有描述计算机软件优秀程度的特性的组合“。目前对软件质量的研究主要从两方面展开:一是软件开发过程的质量保证以过程文档化和管理科学化为内容:二是软件过程和产品的质量评估包括中间产品和最终产品采用软件度量技术作为软件质量特性量化的主要技术。本文将就第一个方面展开讨论通过给出或设计一些符合文档化开发标准的管理规范和文档模板以达到使软件质量满足之前用户对各项功能或性能的精确定义的目的。 二、项目概况及背景 某船厂在信息集成系统CIMS第一期结束后初步建立起企业的基础信息资源的共享平台,并将物资管理与财务管理进行了整合。但在第一期CIMS平台中没有对其涂装生产管理建立相应的系统。为尽快解决涂装生产管理的问题项目组在进行一个月的需求调研后就进入了开发。但是由于前期需求阶段没有细化需求涉众范围太小在开发阶段代码管理松散导致项目在开始不久后就处于一边开发一边继续需求分析细化的状态并伴随不断的需求变更最后在拖期半年后才交付了一个带有隐患的产品而且原定两周的试运行期因为修改不断发现的缺陷也延长为两个月。 在完成涂装项目后,项目组又接到船厂关于开发生产安全监管系统的任务为了避免同样的问题发生和提高软件质量,项目组认为要在软件开发项目过程中引入完善的质量管理,并针对船厂项目特点,结合实际情况重点覆盖需求、编码、测试三个阶段。 三、分析及应对措施 1.定义合适的项目过程 软件过程是指开发和维护软件产品的活动技术和实践的集合。在以计算机网络为基础的现代社会信息化背景下过程管理作为现代企业管理的先进思想和有效工具,随着外部环境与组织模式的变化而变化。因此作为一个好的软件项目过程,必须针对企业和项目的实际情况,确定软件项目运作流程,定义软件功能及相关性能明确各阶段的进入条件和退出条件进行有效的过程控制与管理,在提高软件开发的效率和项目的成功率的基础上进一步保证所开发软件的质量。 在现阶段主流的软件工程过程主要是RUP (Rational Unified Process)和XP (Extreme Programming)。由于新项目的需求明确,并且项目组成员的构成方式是新老搭配,在经过综合考虑后,我们决定采用RUP方法。最后,项目组根据项目实际情况对传统的RUP模式进行按需裁剪,具体方案是将”需求与分析”和‘’设计”两个活动合并为‘’需求分析”,将”配置”和”变更管理”统一纳入’‘项目管理‘’,移除”环境活动‘’环节。 2.明确项目需求 对于任何软件项目过程而言,需求不仅是一个不可避免的环节,也是软件开发的基础。往往用户需求明确变更少的项目的成功率就高而那些用户需求混乱变更频繁的项目几乎从一开始就注定了失败的命运。但是,在现实生活中,用户需求总是在开发进入中后期时,因为各种不同的原因而发生变化。这就给软件项目过程实施带来不确定因素。在涂装项目中,由于前期需求不明确以及随意变更需求,导致项目组在开发阶段不停的返工,进而造成代码质量低下,测试拖期等一系列问题。因此在项目实施过程中,为了保证软件开发的顺利进行和最后交付的产品质量,应该对项目需求变更进行管理。 (1)需求说明书要描述明确详尽。由于与用户沟通的需求人员并不是最后的开发人员,所以有可能导致开发人员对需求说明书的理解与用户真正的意图会产生一定的偏差。另外,当项目在进行到开发(编码)阶段时,由于记忆的缺失,对当初所作的需求说明书的理解也会产生偏差。 (2)要对需求变更进行管理。通常需求分析完成后项目就进入开发阶段,用户可能会因为市场或策略的变化而提出需求变更的要求。此时,若是合理变更则有利于项目实施,但有时所作的变更可能会影响项目整体的设计和开发,造成项目进度的延期。对于这一情况,项目组应该积极与用户沟通,制订需求变更说明书,在双方都认可的情况下方可实施。 (3)在项目开发过程中要尽早明确用户需求,有些内容一时无法确定则应该暂缓该部分的开发,尽量降低因需求变更而带来的风险。 3.代码走查 软件质量在很大程度上依赖于代码质量。在实际环境中对于同一项目而言,由于项目组成员的编程能力、习惯、风格、对需求的理解和个性的不同所开发的代码质量也不尽相同。再加上一些难以预测的人为因素由此带来的隐患将严重影响代码质量最终造成软件质量低下,使得用户无法正常使用并为以后的维护带来更大的工作量和难度。 考虑到项目进度以及实际情况,要进行完整的代码评审不太现实,因此在软件开发过程中可以根据需要引进代码走查。每周在规定的时间内,轮流让程序员讲解其所开发代码的主要部分。这项措施一方面可以从侧面促使程序员本人注意所开发代码的质量,另一方面在走查过程中可以获得他人的意见进一步改善代码效率,使开发成员共享项目实施过程中问题解决的思路和方法同时还可以促进项目组成员之间的交流并加深对需求的理解关注软件开发过程中的各个环节并进行过程改善的讨论,使得软件质量更有保障。 4.进行正式的测试,并形成制度 测试就是对软件产品的检验。软件测试的目的是根据用户需求检查系统是否符合项目合同与任务书规定的要求。项目测试分集成测试和系统测试,主要进行功能测试、健壮性测试性能一效率测试用户界面测试、安全性测试、压力测试可靠性测试安装/反安装测试等活动。测试过程通常在模拟环境中进行。只有通过了上述全部测试的软件,才可以称之为符合用户质量要求的合格的软件。 测试活动要尽可能覆盖整改项目过程,从最初的需求到部署阶段,都应该制订详细的计划并编制相应的文档,如测试计划测试用例文档测试报告等。通过测试活动尽可能早得发现每个阶段中软件存在的缺陷,以方便后续阶段的实施。在这测试活动过程中,我们应该遵守一条基本原则—按照用户需求进行测试。我们即不能为求速度而缩短测试规模,也不能忽视用户需求而提高测试要求。总之一切测试应该符合用户需求。 四、结论 除了上述几个方面外,对于软件产品的质量管理还有其他要考虑的因素,如风险控制、变更管理和配置管理等等。其实,美国软件工程研究所(SEI )开发的软件过程能力成熟度模型(CMMI )和}S09001标准,都着眼与质量和过程管理。而且在组织结构方面,国外成熟的软件企业一般都设有单独的QA (Quality Assure)部门,它与开发部门独立,负责监督流程的执行。但是,对于任何一个具体项目的实施都应制订合适的质量管理方案,不能生搬硬套而这些需要项目经验的积累以及不断的学习新知识。 软件项目论文:浅析软件项目管理是决定软件产品质量的主要因素 论文关键词:软件项目 管理软件 产品质量因素 论文摘要:软件项目管理的优秀是全面客户满意。其管理体系包括:战略管理、范围管理、成本管理、时间管理、人力资源管理、沟通管理、风险管理和质量管理。 在软件和信息科技行业,项目管理经常决定了一个产品或者企业能否成功。项目管理得到越来越多的企业和政府部门的重视,例如中国于2002年4月召开了有关项目管理的首次国际研讨会。具体操作与项目最根本的不同在于具体操作是具有连续性和重复性的,而项目则是有时限性和唯一性的。项目是一项为了创造某一唯一的产品或服务的时限性工作。所谓时限性是指每一个项目都具有明确的开端和明确的结束;所谓唯一是指该项产品或服务与同类产品或服务相比在某些方面具有显著的不同。各种层次的组织都可以承担项目工作。项目有时只涉及一个组织的某一部分,有时则可能需要跨越好几个组织。项目是执行组织商业战略的关键。 一、软件产品项目管理的重要性 20世纪80--90年代,许多大型企业管理信息系统M IS的开发都以失败而告终。这是为什么?一个重要原因是软件项目管理水平上不去,尤其是需求分析管理水平上不去,使得项目快要验收或交付时,却出了大问题:要么发现用户需求获取不准确,要么发现用户需求变了,致使做好的系统不能用或不好用。20世纪90年代初,上海一家公司在青岛做一个港口M IS项目,北京有一个单位在天津做一个港口M IS项目,都是因为甲乙双方软件工程基本知识不具备,使得项目管理不到位,导致2个大型项目不成功。现在软件应用领域空前广阔,深人到社会和科学研究等领域的各个方面。软件的需求也比以往更加多,软件系统设计也空前复杂。软件的项目管理问题也就因此而产生了。90年代中期,软件项目管理不善的问题仍然严重。据美国软件工程状况调查,只有10%的项目能够在预定的费用和进度下交付。于是软件项目管理成为软件项目发展中最重要的优秀问题。为了使软件项目开发获得成功,必须对软件开发项目的工作范围、可能遇到的风险、需要的资源(人、硬件、软件)、要实现的任务、经历的里程碑、花费的工作量(成本),以及进度安排等做到心中有数。软件项目管理的目的就是提供这些信息,分析信息,并根据分析结果对项目做出调整。软件项目管理开始于技术工作之前,在软件开发的整个过程中持续进行,最后中止于软件过程结束。 二、软件项目管理体系 随着软、硬件技术以及通信技术的日益成熟,软件技术可以与所有的传统产业相结合,促进产品的更新换代,大幅度提高产品的附加值,提高劳动生产率,推动产业结构与产品结构的调整。因此,软件的开发以及应用不仅仅是软件开发机构的任务,更深地涉及软件使用者的切身利益,尤其像管理信息系统MIS(Managcment Information System)、计算机集成制造系统CIMS ( Computer Integration Manufacturing System )、企业资源计划ERP(Enterprise Resource Planning)及商业智能BI(Business Intelligence)等大型的复杂软件更是综合了管理科学、计算机科学、通信技术以及数学等各方面的知识,需要各类人员的协调工作才能完成。因此也就有必要从项目管理的角度去管理软件的开发和运行。从用户的角度来看,软件项目的生命周期应该包括项目前期的论证工作、项目计划、软件开发、运行、维护以及项目后评价。由此可见软件项目管理的范围不仅包括传统的软件开发过程,还应该包括开发之前的准备工作以及运行中的维护工作和对项目的总结工作。同时,在软件项目生命周期中存在着许多活动。根据活动之间的相关性,可以将软件项目的各种活动分为九大类。 (1)战略管理。根据用户的经营目标制定软件项目的策略,以便为其他各方面的活动提供指导。在制定项目策略的时候应该充分考虑用户和其他利益相关者的实际需求和市场因素。另外创造和谐的项目环境和连续改进也是战略管理的重要任务 (2)范围管理。其目的是控制软件项目的全部活动过程都在需求范围内,以确保项目各种资源的高效利用。成功的项目管理离不开用户、软件开发队伍和项目经理的一致理解和协调配合 (3)成本管理。软件项目的成本不仅包括开发成本,也包括开发之前立项阶段以及软件在运行中的费用。操作者的培训费用和项所使用的各种硬件设施费用也都是整个项目成本的一部分。这些成本都需要很好地计划和控制。 (4)时间管理。其内容有确定各项活动之间的时间相关性;估计各项活动的持续时间,跟踪各项活动的进展情况,动态调筷各项活动之间在时间上的协调。 (5)人力资源管理。在软件项目中应该为软件开发人员和管理人员等各类项目人员创造一个和谐良好的工作氛围。使他们能感到项目成功的把握和积极的工作心态,确保项目队伍的稳定性和连续性。 (6)沟通管理。沟通管理是一个收集、存储、配置和项目生命周期内所形成的各种信息的过程为了让每个项目相关人员及时得到所需的信息,需要很好地解决“什么时候、向什么人礼报什么的”的问题,此外软件开发队伍和用户之间的沟通也是沟通管理中的一项重要工作。 (7)风险管理。由于软件项目中存在着很多的不确定因索,也就必然存在着各种风险而且风险有可能造成不良的结果,对风险进行分析和监控贯穿于整个软件项目生命周期。 (8)质量管理。目前软件的质量还是一个模糊的概念并且难以衡量由于软件质量主要是在开发阶段形成的,因此软件项目质量管理的重点应放在系统分析、系统设计和编码阶段,走查、评审、调试和测试是保证软件质量的重要手段软件工程能力成熟度模型CMM(Capability Maturity Model)较好地解决了软件开发过程中的质量管理问题。 综合管理。综合管理的任务是对前面讨论的各类管理活动进行协调和控制,使这些活动相互配合。其优秀任务是对各种方案进行评价,协调各方面的利益冲突确保项目总体标的最终实现。 三、软件项目管理的优秀是全面客户满意 当前,不少软件业管理人上认为,软件开发的问题主要在软件开发的工程化、规范化和软件开发管理体制。他们按照CMM(Capability Maturity Model),IS09002的标准来建立他们的管理体系。这里有商业竞争的因素在起作用。但是,他们忽略了商业竞争中取胜最重要的因素—客户满意。他们没有考虑到他们的管理方法能否满足客户不断变化的需求。从长远来看,软件项目真正的成功是客户的全面满意。以客户满意为中心的质量是必需的。漠视质量或只关心产品/服务是否符合需要的方法再也不足以留住和获得客户。因此,软件开发项目组织必须先确定什么产品/服务可以让顾客满意,然后再努力满足客户的需求和期望。要实现此目标,组织必须识别对软件产品的各种特性中哪些是对客户的满意起决定作用的要素。例如,服务器操作系统软件,需要长时间稳定连续工作。稳定性则是该软件产品的关键要素。因此系统的开发管理围绕着这一关键要素来展开。尽管不少的组织明白没有客户一个组织就不能生存和发展,或者说没有客户就没有组织,但在项目实施过程中,仍然存在着客户满意的障碍: (1)项目管理组织没有发展和完善对客户不断变化的需求和期望作出快速响应的能力。 (2)项目管理组织没有听取客户意见和建议的能力。 (3)项目管理组织努力倾听客户对项目的要求,却没有确认客户的需要和期望。 (4)项目管理组织不与客户保持密切关系,也不正视客户变更需求的可能性。这样通常会导致脱离客户,其后果则是失败,甚至最后客户不接受交付的成果。 软件质量是软件开发项目管理的优秀问题。而质量的评价与度量应该由客户的满意度决定。因此,软件开发的项目管理应该围绕着客户全面满意这一中心来展开。客户驱动的项目管理方法体系提供了实现这一要求的基本理论和方法体系。提高软件质量势在必行,只有认识到软件质量的重要性,了解影响软件质量的因素,才能有的放矢,采用科学的管理技术和先进的技术方法,才可以确保软件的质量。
电气工程自动化技术研究:电气工程中自动化技术的应用 摘要: 伴随着经济发展与科学技术的逐渐进步,自动技术也获取了较大的发展机遇,同时还取得了较高的成绩,尤其是电气工程,先进的自动化电气技术逐渐成为人们广泛关注的技术。本文对电气工程与发电厂当中使用的自动化技术,进而展望未来的发展趋势,着重关注行业之间技术层面的相互交流,进而促使电气工程中使用自动化技术的合理提高,为我国电气工程未来的发展提供良好的基础。 关键词: 电气工程;自动化技术;应用分析 伴随着自动化技术的普及应用,电气工程呈快速的发展趋势,由于自动化技术在电气工程中具有十分重要的作用,同时对从事电气工程工作的相关人员的工作水平必须进一步的提高,才能满足如今操作的需要。本文主要阐述电子技术自动化技术的应用趋势,并且具体分析自动化技术在电气工程当中的实际应用。 1自动化技术在电气工程中的应用方向 1.1实施仿真系统 在现代化的电气工程中,已经开始广泛的使用电气自动化技术,为了有效的提高电力工程运行的可靠程度,企业电气工程在实际施工的同时,必须要合理的应用实施仿真技术。此系统不仅能为电气工程供应充足的实验数据,并且还能顺应电气工程不同种类实验层面的需要,以此为工作人员测试新设备供应了合理的保障。另外应用实施仿真系统能够有效的推进智能保护及输电灵活系统,在电力工程中,数据模拟仿真技术还能进行全天检测电力系统负载的实际情况,因此在电气工程中,实施仿真系统极具无可替代的意义。 1.2人工智能电气技术 跟随着电气行业的深化发展,电力事业的越来越复杂,排查电力系统的出现的故障也显得日渐重要,以往依靠手工检查故障的方式早已无法满足如今电力系统的发展需要。所以电气工程的人工智能技术也就应运而生。人工智能技术既能及时合理的诊断电力工程的存在的故障,并且对于电力工程后续的规划有着十分重要的意义。伴随着如今人工智能技术当中逐渐的使用进化理论与模糊逻辑,电气工程当中所使用的人工智能技术的界限也日渐广泛。 1.3自动化综合技术 我国当前的电力企业正处在快速发展阶段,电气工程的技术含量也日渐增高。在如今的电力系统当中,应用的保护装置也日渐增多。切了确保顺利的使用保护电气工程的相关装备,在实际的电气工程中,必须合理的使用自动化的综合技术,自动化综合技术的合理使用对电力系统的安全性具有非常重要的作用,所以为了保障电力系统的安全性,自动化的综合技术就显得特别重要。 2分析自动化技术在电气工程当中的具体应用 2.1分析在电气工程中应用智能电网技术 现如今,计算机技术逐渐趋于成熟化,现代化的电气工程中也广泛的使用信息管理系统,所谓的信息管理系统就是将计算机和电气自动化技术进行合理的融合,同时这也是智能电网技术当中的关键系统。在如今的电力系统中,具体的电气工程中使用智能电网技术显示的意义不言而喻,企业直接关系到电网系统能否正常的运转。所以未来更好的实现电气工程正常的运转,实现电力系统的高效运转。在具体使用中,需要确保其更具科学合理性,元构件的标准化、通信系统的开放化,并且还要重点满足管理的需求以及高效的计量体系,利用智能化调控技术来实现广大区域的防护系统构建。在整体过程当中,促使可再生的能源和分布式资源进行合理的接入。 2.2变电站自动技术在电气工程当中的具体应用 电气自动化技术属于实现变电站自动化的基础,因此在实际建设变电站自动化的过程中,需要着重关注合理的使用先进的计算机信息技术,以此来保证指点变电站的自动化、智能化、数字化、一体化等。另外为促使变电站管理运行和统计记录的自动化,可以通过利用计算机技术来代替以往的信息技术。以此来保障为广大用户提供良好的服务,利用监控系统实现自动化变电,因此再具体应用的同时,重点通过自动化的综合系统与远动系统对自动系统当中存在的故障济进行实时的检测与诊断,促使自动化系统的管理水平有效的提高。 2.3在电力系统中使用 PLC技术要想实现整体电力系统的可靠性与灵活程度是不可脱离使用PLC技术,另外,此技术在降低电力系统的能耗方面极具十分重要的意义。因此在电力系统使用PLC技术的使用范畴发展也日渐加快。所谓的PLC技术具体是指可编程的控制逻辑技术,属于已处理器为中心的数字操作运算的电子系统装置。具体应用分为以下几方面:(1)在处理数据的过程中,PLC技术能合理的采集数据、处理数据、分析数据。还能在很大限度上,促进电力工程处理数据水平的有效提高,以此来确保电力系统更加安全、稳定的运行;(2)电力系统在闭环时,PLC技术能够实现有效的控制流量、压力、温度的模拟量。并且还能实现将数据的模拟量转变成数字量; 3结语 综上所述,伴随着电力企业的深化发展,深入研究自动化技术在电气工程中使用具有十分重要的理论与实践意义。为了有效的提高电力企业的优秀竞争力,电气工程企业当前必须明确认知自动化技术对于电气工程的意义与作用。因此电气工程必须要合理的使用自动化技术,只有这样以此保障我国电气工程企业未来的可持续发展。 作者:蔡星 单位:贵州理工学院 电气工程自动化技术研究:电气工程与自动化智能化技术 摘要: 随着现阶段我国的科学技术水平迅速提升,在电气工程领域的发展速度也比较快,电气工程中对新技术加以科学化应用就显得比较重要,实现自动化以及智能化目标,对整体电气工程的应用水平就能提高。本文主要就电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征简要阐述,然后对智能化技术具体应用及发展趋势详细探究,希望能通过此次理论研究,对电气工程的良好发展起到促进作用。 关键词: 电气工程;智能化技术;自动化 0引言 电气工程自动化智能化技术的科学应用,能有效提高电气工程的生产效率和生产质量。在当前的经济发展形势下,只有充分重视生产技术水平的提高,才能创造更大的经济效益。在通过加强电气工程和自动化智能化技术的应用研究下,就能为电气工程的进一步发展打下坚实理论基础。 1电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征 1.1电气工程自动化中智能化技术应用背景 现阶段的科学技术发展较快,一些新型的技术不断涌现,对电气工程领域的进一步发展提供了基础支持。电气工程自动化智能化技术的应用,能从整体上提高电气工程的生产力水平。智能化技术的应用主要是人工智能技术的应用,在这一技术应用下能对人类思想进行模拟,可实现自动化的控制操作[1]。在智能化技术的应用下是以计算机为基础,从而展现出精密的传感和定位技术,智能机器人当中对智能化技术应用对操作人员的操作环境能大大优化,对设备的使用性能也能有效提升。电气工程和自动化技术的发展下,对电气技术和计算机技术的应用也比较广泛,实现自动化的技术应用目标,就能从整体上提高电气工程自动化生产水平。 1.2电气工程自动化中智能化技术应用特征 电气工程自动化当中对智能化技术的应用,有着诸多的优势特征体现,在智能化技术的应用下,能对传统系统控制流程进行简化,这样就大大提升了电气工程系统的整体运行效率。在智能化技术的应用下,对电气工程系统的安全稳定性能得到有效控制,对系统的整体工作效率能得意有效提升,使得操作系统变得简单化,这对系统的工作效率得到了显著提升。再者,电气工程自动化当中智能化技术的应用,对电气工程自动化能进一步的完善,这样就能加强系统运行的安全可靠性[2]。电气工程自动化的发展过程中,智能化技术应用能实现人工智能目标,这样在对电气工程系统的运行数据的收集分析处理能力就比较强,对系统的控制效率能有效提高。这样就能减少系统发生故障的次数。 2电气工程自动化智能化技术具体应用及发展趋势 2.1电气工程自动化智能化技术具体应用 电气工程自动化智能化技术的具体应用当中,由于电气自动化工程系统相对比较复杂化,这样就比较容易出现各种各样问题,在系统的运行前,相关的工作人员在对故障的诊断以及检测等方面就有着很大难度。通过智能化技术的应用下,就能对电气工程系统的运行实时性的进行监控以及诊断,在出现故障的时候,通过变压器当中渗漏分解气体,就可对其故障信息进行收集分析,从而找到故障点[3]。结合故障点找到故障的原因,针对性的进行解决。在智能化技术的应用下,就能减少故障维修的时间,对系统的运行稳定性能有效保障。电气工程设备中智能化技术的应用,能对设备进行优化,提高电气设备的运行水平。在电气设备的设计研究方面,能对电气工程自动化系统的优化起到促进作用。而传统的方式对电气设备的研究设计周期比较长,效率也不能有效提高,对电气设备设计人员也有着比较高的要求。而智能技术的应用下,就能解决传统电气设备中的诸多难题。通过计算机辅助设计技术的应用,能大大缩短电气设备设计的时间,在设计的质量上也能有效提高。计算机辅助设计技术中CAD技术的应用,对电气设备的质量就能有效保证[4]。电气设备优化设计中,比较常用的就是遗传算法,在这一方法的应用下,对设计的整体效率水平就能提高。对设备的远程监控以及减少系统运行当中的材料损耗,从而达到设备优化的目标。智能化技术中故障诊断技术的应用比较重要,在电气工程的实际运作当中,会受到诸多层面的因素影响,使得电气设备出现故障。在智能化技术的应用下,对电气工程故障分析后,故障诊断效率比较快,能及时找到故障点,也能大大缩小故障影响的范围。对电气工程自动化系统的运作安全性能有效加强,从而提高了整体企业经济效益。 2.2电气工程自动化智能化技术应用发展趋势 随着新技术的升级,电气工程自动化智能化技术应用将会得到进一步发展,向着集成化的目标实现。通过高度集成化CPUGISC芯片以及大规模可编程集成电路等运用,就能提升电气工程自动化数控系统软硬件系统运行速度,在集成度上能大大提高。通过对LED显示技术的应用,对电气自动化显示器性能也能大大提高。集成化的目标实现,使得相应的设备生产成本也能大大降低,在产品的使用性能上能有效提升。另外,电气共车行自动化智能化技术的应用,也会逐渐向模块化以及网络化的方向发展。其中在模块化的发展方向上,主要就是结合功能要求,能把基本模块以及通信模块实现系列化的生产,这样就能形成标准化的生产,构成不同档次的数控系统[5]。而网络技术的迅速发展下,对电气工程智能化的整体水平就能有效提升,从而保障了整体系统的运行效率。 3结语 总之,电气工程和自动化的智能化技术应用发展,要以实际的工程生产需要为基础,在对智能化的技术应用层面加强重视,只有从这些基础层面加强重视,才能保障电气工程的进一步发展。希望能通过此次对电气工程的智能化技术应用研究,有助于实际的发展。 作者:魏福彪 单位:江西矿安安全生产科学技术咨询中心有限公司 电气工程自动化技术研究:电气工程及自动化技术的应用与发展 【摘要】 在我国经济发展中,电气工程受到广泛重视,可以有效提升国民经济水平,传统的电气工程建设技术已经无法满足其实际发展需求,需要企业积极应用自动化技术,提高其智能化与自动化程度,明确各个工程项目的建设目的,保证可以提高电气工程的建设水平,为其后续发展奠定基础 【关键词】 电气工程;自动化技术;应用措施 在电气工程自动化技术实际应用的过程中,需要科学分析相关技术要求,根据技术原理与特征等,建设专门的管控机制,保证在电气工程建设中,可以逐渐优化其工作体系,满足电气工程的实际建设需求。 1电气工程自动化技术应用现状分析 作为社会发展的基础工程而言,电气工程的发展受到广泛关注,企业已经应用了先进的自动化技术对其进行处理,在一定程度上,可以拉近我国与其他国家电气工程之间的距离,逐渐创新自动化技术的应用形式,建设先进的电力系统与网络信息系统,在行业发展的情况下,可以促进数据信息的共享,提升电气工程自动化技术的应用水平,达到预期的工作目的。然而,当前部分电气工程建设企业在应用自动化技术的过程中,还存在一些问题,无法提升技术水平,难以满足其实际发展需求。因此,在未来发展中,电气工程自动化技术具有较大的发展潜力,需要企业对其进行全面的开发与研究,达到预期的建设目的。 2电气工程自动化技术的应用措施 在我国电气工程实际建设的过程中,自动化技术的应用受到广泛重视,可以有效提高电气工程的建设水平,增强技术应用成效。 2.1电力调配中的应用 在电气调配中应用电气工程与自动化技术,可以有效提高电力供应服务水平,对电网进行全面的优化处理,除了可以提高电网运行稳定性之外,还能保证其完整性,对设备的运行状态进行监测,及时发现设备运行中存在的问题,采取有效措施解决问题。同时,在应用自动化技术的过程中,可以针对电力调度工作,制定完善的调度方案,提高其经济效益与可靠性。在电力调度中应用自动化技术,可以有效提高其安全性,减少能源浪费问题,逐渐提高电网安全性与可靠性。 2.2发电厂分散监控系统的应用 在发电厂分散监控系统实际运行的过程中,可以对电网进行有效的检测,技术人员应用电气工程自动化技术,可以应用高速数据通讯网等,对其进行处理,然后利用控制单元自动化处理的方式,对热电阻、电气量与热电偶等进行全面的处理,可以接受各类信号与数据信息。在结束运算工作之后,可以对各类设备的参数与运行状态等进行监控处理,在画面中及时显示其中存在的问题。同时,在应用电气工程自动化技术的过程中,可以利用打印与信号输出等技术,建设专门的监控机构组织,然后利用先进的检测技术对其进行处理,完善各类控制功能,逐渐提高系统的运行水平。 2.3日常生活中的应用措施 在日常生活中,可以应用电气工程与自动化技术对各类领域进行处理,例如:在交通管理过程中,可以利用电气化电路技术对其进行处理,将电气化远程控制技术应用在地铁与悬浮列车的建设中,可以有效提升其运行水平。同时,在工业与石油方面,可以利用电气自动化技术开展相关操作工作,在半自动化控制的情况下,提高其运行水平。在日常生活中,还可以利用电气工程自动化技术控制报警器、供电系统与刷卡系统等,发挥通信技术的应用作用,逐渐提高人们的生活水平。 3电气工程与自动化系统的发展趋势 在未来发展中,电气工程与自动化系统的建设会逐渐完善,可以有效提高人们的生活水平,逐渐增强自动化技术的应用成效,满足其实际发展需求。具体发展趋势为以下几点: 3.1构建良好的网络结构 在应用电气工程自动化技术的过程中,可以构建良好的网络结构,建设现场总线监控机制,利用计算机网络信息技术等,对其进行综合控制。在电气设备开发与管理中,会对其进行智能化的开发与建设,可以利用网络控制的方式,提升电气系统的建设质量。同时,可以装置功能完善的系统,利用总线监控的方式对其进行处理,在完善自动化系统的情况下,逐渐提高数据信息传输工作成效,满足现代办公自动化发展的需求,降低运行成本。 3.2科学应用自动化检测技术 在未来发展中,会将测量系统与数字模拟系统等,应用于自动化检测中,发挥传感器的应用作用,获取准确的数据信息,及时发现系统中存在的问题,采取有效措施解决问题。 3.3建立统一的自动化系统 在系统平台中,包含较多先进的自动化技术,需要对其进行科学的管理,对各个环节进行控制,例如:开机与运行管控等,降低维护成本,提高其工作效率等。 3.4建立完善的DMS系统 DMS系统的应用,可以提高电气管理工作水平,满足自动化技术的应用需求,对各类设备与系统进行保护,逐渐优化系统的运行体系。相关部门可以建立先进的事故处理系统,减少对于电网的威胁。管理者可以应用DMS系统,准确掌握电力系统的运行情况,例如:对电力设备与电流电压等数据信息进行分析,保证计算工作的精确度,平衡设备的电压与负荷,在一定程度上,可以发挥系统的监督作用,增强其应用成效。 3.5建设开放性的自动化系统 对于系统的开放化处理而言,可以建立外界主接口,然后利用相关接口与外界的网络相互联系,提高数据资源共享成效。对于计算机网络而言,需要对各类信息进行处理,科学开展设计、决策工作,建设一体化管理机制,在远程操作的情况下,开展自动调度工作。 4结语 在电气工程及自动化技术实际应用的过程中,需要对其进行全面的分析,制定完善的管控机制,创建先进的管理体系,明确各个部门的工作职责,发挥现代化自动化技术的应用作用,使其向着更好的方向发展。 作者:齐英 单位:国网山东省电力公司莱阳市供电公司 电气工程自动化技术研究:电气工程中电气自动化技术的应用 摘要: 电气自动化技术得益于科学技术的不断应用创新而广泛的应用到电气工程建设当中。新时期人们对于电气工程自动化技术当中的电视技术及机电一体化技术等自身的安全性及稳定性得出了更高的要求。为了切实有效的实现对电力系统的实时监控与远程管理,需对电子自动化技术进行高效运用。本文就电气自动化技术在电气工程中的具体应用方式进行深入研究。 关键词: 电气自动化技术;电气工程;具体应用 电气工程中一项重要的开发领域便是电气自动化。为了促使电气工程中电气自动化技术自身的应用优势得以充分的发挥出来,需要详细的分析电气自动化技术在电气工程中的融合应用策略,确保二者可以有机结合,由此来确保电气可以正常安全运行。 一、电气自动化技术在电网调度中的应用分析 控制中心、电厂自动化信点通道以及站端是当前电力工程电网调度中的主要构成形式。在此过程中,大屏幕显示器、电网调度工作站以及中心服务器等方面是其非常重要的组成元件。将电网调度中心及电力区域内的发电厂和变电站终端各类的测量控制设备借助电力系统局域网络系统将其有效的进行连接,促使电网调度过程中的效率性得到显著增强,由此形成了电气自动化系统。对此我们就电气工程中电网调度自动化技术在具体应用中所呈现出的效果进行如下阐述:其一,将电网系统运作方式及运行状态进行实时监控。针对电网系统运行当中所出现的电压指标、周波指标及负荷指标等数据信息,由电力系统调度部门的专业人员来予以展开系统的监管与全方位控制,由此来确保每一项工况指标数值与各项设备运行状况都能在电力系统整体运行当中得到及时反馈;其二,各项安全事故内容可在电网正常运行状态下得到有效处理,并能开展针对性的分析。在基于电网系统处于多种运行模式下,有效的将电气工程工作实践及电力调度自动化技术结合在一起,来就安全性运行状态展开深入研究。与此同时,还能就以往出现的安全事故相对应的解决方式进行提供说明,这样的实施做法可将电力系统运转过程中存在的安全事故降至到最低,由此推动了整个电网系统运行朝向更加安全、稳定的方向发展。 二、电气自动化技术在变电站中的应用 将电气自动化技术积极应用到变电站电气工程领域中,最大的好处在于,既可以促使变电站运行本身实现自动化监控,同时对于电气工程实际运行质量及效率也是一个强有力的提高。传统人工监测手段在自动化技术的有效应用下被替换掉,促使监测结果更加的准确、可靠,减少在人工监测中出现的漏洞,最大程度满足新时期电气工程领域中电气系统运行需求。具体来说,变电站电气系统运行状态得益于电气自动化技术的应用而达到了实时监测的目的,并且最终在其计算机控制系统上面,将监测获取得来的数据信息传输于此,而计算机控制系统在判断电气工程运行状态环节中将传递来的数据信息作为有力参考依据,进而来对其进行优化整改,从根本上言,对于变电站电气工程运行期间预防安全事故及控制难度的有效减轻起到了积极影响。除此之外,以往变电站电气运行操控中所采用到的传统电磁控制模式在电气自动化技术的应用下,充分借助于计算机控制系统而将其完美的予以替代,实际操作技术人员在获取系统整个运行状态中的相应参数值中,只需坐在监控室内,针对所监控到的各类信息进行充分观察便可以知晓。通过这样的方式可便于操作者详细的统计与记录电气系统运行状态,同时也促使现场操作人员自身的工作负担大幅度减轻,对于新时期电气工程系统的智能化及自动化需求得到最大限度的满足。 三、电气自动化技术在电气工程状态检测技术上的应用分析 电气工程状态检测技术的操作原理是在对电气工程运行状态实施检测过程中,充分的借助电气工程设备资产管理系统,就运行中存在的故障问题进行准确判断,并根据所判断内容来制定出针对性的故障解决措施,以此对故障根源进行分析与消除,确保电气系统的安全运行。将状态检修相对应的设备自身综合使用功能予以全面提供,并就其检修过程中所对应设备在正常运作下存在的一系列数据信息进行提供,由此来开展有针对性的检测方式是电气自动化技术应用的主要特征表现。通过展开这种方式的实际操作,可将新状态下的检修方式代替传统故障检修模式。在电气工程中将状态检修技术进行积极利用,能够全面的解决定期检修作业模式下存在的检修漏洞与盲点,促使电气设备得以安全稳定运行。 四、促进发电厂的分散测控技术优势得以充分发挥 分散测控技术在电力自动化技术的不断驱动下,广泛的应用于发电厂当中。在此我们就其组成结构上进行详细说明:分层分布式是分散测控技术的主要构造形态,其主要元件构成有高速数据通讯网、以太网、运行工作站以及过程控制单元等部分组成。在这些结构部分中,主控模板以及输入、输出在过程控制单元内的生产期间可直接进行应用,且针对脉冲量、电气及热电等信号进行及时接收。以数据形式在处理及完成对这些信号的运算后进行相应呈现,借助打印设备将电气系统运行过程中出现的参数及其状态予以详细输出,从而为发电厂提供可靠的动力依据;将电气自动化技术应用到其主控模板、输入、输出上来,充分的将人机接口通讯功能得以实现,将各项指令借助过程控制单元从运行工作站内有效传输出去,并且可以在第一时间使得工作人员接收到指令信息,促使工作人员可以更好的掌握到机组设备的运行状况,从而得以高效的监控运行设备。 五、结语 新时期电气自动化技术在电力科技取得迅猛发展的同时,得到了较为广泛的应用普及,并一举成为了电气工程发展的有力支撑点。基于此,新形势下的电气工程企业需要对电气自动化运行系统自身存在的规律及特征充分的予以掌握,将电气自动化应用技术方法结合社会发展需求进行改进创新,由此来推动电气工程中的电气自动化技术的使用范围不断的扩宽。 作者:淮亮亮 李富敏 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司 成都合能物业管理有限公司 电气工程自动化技术研究:略谈自动化技术在电气工程的应用 1电气自动化在电气工程中的应用构思 1.1监控技术的集中式应用。集中式监控技术有着其独到的特点,设计容易、操作简单、日常维护方便。这些优点更加方便电气工程的需要。大幅度的减少了成本上的支出,因为它本身不需要购买太多的机械设备。这是它一个方面的优点,但是缺点就是监控的安装点需要很多很广泛,这就造成了单独而混乱的状况出现,多个监控需要的处理器也随着增加,电缆的数量也随之变多,导致成本增加。多种电缆搀和在一起,增加了不安全的因素存在,整个系统的可靠性大大降低。连接点容易出现状况,一旦连接点出现断开的情况,那么电气工程中所有的设备都会无法运行,而这种短时间的断开往往会造成极大的损失。其原因是在电气工程中所使用的断路器和隔离的闸刀都是用的硬接线,这种线的质地很坚硬,但是很容易出现断裂的情况。因此,集中式的电气工程检测带来的是有序运行的电力工程系统,这样做的后果大大减少了工程上的投资。 1.2总线监控技术在现场的应用。目前在电气工程中用到最多而且最为有效的一种方式就是现场总线监控技术。现场总线就是一种串行的通信链路。它的作用体现在联系上,即生产过程中所用的基本设施和控制这些设备之间的联系。也就是通常意义上讲的现场级设备和车间级设备的沟通联系。这种方式的监控有着较好的针对性,每一种电气工程都有着不同的特点,现场总线监控能针对这些特点进行监控。现场总线监控有着它独有的特点,它只需要较少的设备投入,减少了成本,其原因在于它使用到的隔离设备减少、端子柜的使用减少等。同时,它也具有远程监控的一些特点在其中,电气设备的安装都是在现场的环境下,这可以说是一种最省电缆线的方式,用这些电缆把设备连接起来完成对设备的完全监控。实现了规模化的效益,使得电气工程的效益更加明显,节约了设备成本。还有优点就是设备之间是没有实际上的联系的,这样一台机器停止工作了,其他的设备也会良好的运行。这主要是因为它们都是通过网络信号进行相互的连接,有很强的独立和灵活性。通过这些技术手段,可以大大增加电气工程的安全和可靠性。 2自动化技术在现实中的应用 2.1变电站的应用。人工进行电话操作和人工监视在现代的变电站中占据了主流,变电站中自动化的应用将大大减少这些方面的开支。同时强化了对变电站的监控性。在变电站中实现自动化主要原因就是全方位的监视各种设备的运行情况,实现对设备的有效控制。逐步由传统化的操作到现代信息化的处理方式。在以往变电站都是人工操作,对变电站的监视和数据分析都是人工完成,设备都是用的电磁装置的设备。在对变电站的监视中没有形成一个系统性的观念。没有大局观,只有使用人工将数据进行整理后才能实现全局性的监视。电气自动化程度的增加带来的是变电站的自动化,变人工操作为机器控制。这样一来变电站的工作人员工作量将会大大减少,这样在人员的投资也随着减少,电气工程整体效益增加。更好更快的完成现代自动化的步伐。变电站的自动化实施,自动运行已经替代了大部分的人工操作。微机取代了以往的电磁装置。计算机的应用使得变电站的所有情况都变得一目了然。这样使得变电工作人员在极短的时间内能对变电站的情况有一个大致的了解,并且通过计算机得到的数据进行分析,得出变电站可能出现的问题和以后的发展动态。及时的进行防护措施,确保变电站的有效运行。 2.2电网调度方面。现代意义下的电网调动主要是远动装置与主站调动系统,主要负责的方面是进行电网运行状态的监控。使得电网在人员的调配方面、电网的安全运行更加有保障。其作用主要体现在以下几点;第一点是电网安全运行的监控,电网在正常的运转时,我们需要的是调度人员进行监视和控制电网的电压、负荷等情况。主要设备的水能和热能等等方面的工作指标,使得其更加的符合规定,保障用户的用电安全。第二点是电网经济调度方面,在对电网实现安全监控的基础之上,我们还要注重的是经济效益的实现。通过自动化的调度手段来实现电网的经济价值最大化,降低能耗、节约能源,达到最小的成本最优的配置。第三点是电网运行中安全事故分析和处理,电网出现故障的原因是多种多样的。出现的原因也很复杂,过程根本来不及反应。如果不能及时进行预测和处理,不但人身安全会得到威胁,还会导致电网的大面积崩溃,大面积的停电状况出现,造成国民经济的严重损失。所以增强自动化调度势在必行,实现电网运行的安全分析,完善事故处理方式方法,避免造成重大损失。电力工程中最重要的一个环节就是调度中心的,是一切设备的控制中心,通过电气自动化的实施把设备都联系成为一个整体,实现自动化的操作,完善调度中心具有非常现实的意义。这会使得电气工程更加适应市场的需求,有更加良好的发展。 3结束语 作为一个衡量国家经济发展水平的重要标志,电气自动化的应用举足轻重。使用电气自动化进行电气工程的改造,达到高效运行的目的。这主要是计算机网络、现代社会中的需要,电气自动化的应用更好的满足了时代的需求。电气工程更好的适应社会,我们可以做的就是具体问题具体分析、具有创新意识,为我国在电气工程中更好的发展做出自己的贡献。 本文作者:崔旭辉 单位:武汉市华中科技大学文华学院
通信方面论文:冶金仿真系统数据通信论文 一、系统结构 由于冶金测控仪表的数据结构复杂,数据属性较多,维修成本较高,本文基于冶金数据的特征,提出了一种基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统。冶金测控仪表数据通信仿真系统包括数据收集模块、子站通信模块以及主站分析模块。系统主要对冶金测控仪表总实时运行的不同类型正常和非正常的数据进行收集,统一成固定格式的数据集,保存到相应的大型数据库中。数据收集的内容有冶金测控仪表数据、自动存储运行数据、相关传感器优化的不同仪表接口数据,这些数据主要通过二次设备自动化转置的传感器采集得到。冶金测控仪表的子站通信模块,该模块具有重要的价值,是底层通信设备同上层监控设备的纽带,具有服务器性能,该模块基于UDP/TCP报文通信机制完成上下层数据通信。分析模块是数据通信的优秀运算模块,通过基于微粒群优化的数据通信同NRF算法,实现对海量数据中故障进行准确报警,通过优化模型获取冶金测控仪表现场数据。 二、硬件设计 1.测控仪表硬件结构 由于每个检测仪表特别是处于工控机的里层检测仪表信息储存量和信息传输量较高,并且需要无线通信功能模块,因此本文系统中的测控仪表是以功能强大的新型单片机C8051F005作为控制核芯片。该芯片的模拟前端采用8通道模拟多路器、可编程的增益放大器、12位A-D变换器等构成,控制芯片通过这些模拟前端实现桶NRF401无线收发器间的数据通信,并且通过P1启动报警驱动,完成系统的报警功能,采用P2启动键盘矩阵,完成相关参数的设置。 2.仪表显示接口设计 系统的显示接口采用AT89C2051芯片,该芯片通过串口(RXD,TXD)、显示接口以及RS232c接口实现同模拟量输入通道、输入设置、输出控制、报警指示的数据交互,其中输出控制以及报警指示电路应采用5根I/O线,其余的8根I/O线实现数据的显示、输入设置和模拟量采入等性能。通过模拟串口以及串口复用技术完成数字和光柱显示的动态扫描,双64段光柱和8位8段LED数码管显示都使用164输出接口。 3.通信模块设计 通信控制模块的底层控制器同上方操作员站通过40芯的ZIF连接器交换信息,故障数据的分析也是采用该种形式传输数据,并包含Flash存储器保存相关的数据信息,采用天线插口获取的外部环境信息可通过GSM射频部分传递到GSM基带处理器中的复合式EMI滤波器消除电磁干扰,再通过40芯的ZIF连接器同上层控制模块进行数据传递,电源ASIC为GSM基带处理器提供电源。GSM基带处理器中包含两个输入端、两个输出端以及一个接地端,滤波电容C1~C4同共模电感L能够避免出现共模干扰,通过GSM网络确保故障能够及时传输到相应的控制终端中。 三、软件设计 1.检测软件设计 基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统基于VisualStudio2005和Matlab进行开发。Matlab具有强大的Simulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。用户可以在Matlab和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。软件通过分层次的规划方法进行设计,上层模块通过调用下层模块中接口函数实现相应的功能。从上到下包括3个层次: 1)底层数据控制模块,该模块可同不同硬件进行数据通信,主要有仪表数据收集、FPGA数据通信以及模拟电压数据收集等。 2)检测功能模块,对冶金测控仪表的响应时间参数、电流参数、电压参数等一些附加电参数进行检测。 3)结果显示界面,用于向用户呈现仪表数据通信结果以及完成相关参数的设置,实现人机交互,提供人机交互途径。显示界面可提供数据报表显示和打印功能,并且将检测数据导到Excel表格,实现对不同待测仪表、不同检测条件得到的参数进行对比分析。 2.冶金测控仪表故障的检测 本文通过微粒群优化的目标函数全面分析了仪表的损耗、故障次数以及维修次数等因素,确保冶金测控仪表的严重故障能够被及时检测出,冶金测控仪表中存在故障时通过报警模块进行报警,否则通过评估模型和故障数据智能分析模型中的粒子群优化函数实现对系统故障的准确判断,系统中的自动化数据装置采集传感器环境优化的数据,如果存在危险信息则通过报警模块进行报警,否则通过故障数据智能分析模块进行分析,再通过报警模块进行报警。 四、实验分析 通过实验验证本文系统的有效性,实验数据来自于某冶金测控仪表数据库,采集其中的1000个样本数据,分别采用传统系统和本文系统对该实验样本数据进行分析。本文系统下的仪表数据通信效率高于传统系统,并且本文系统下的数据通信效率具有平稳性,传统系统的数据通信效率随着样本数量的增加出现明显的波动,说明本文系统具有较强的鲁棒性。在不同干扰环境下本文系统的数据通信效率优于传统系统,并且在干扰或恶劣的冶金测控仪表数据通信中,本文系统下的数及通信效率呈现显著的优越性,说明相比传统系统本文系统具有较强的抗干扰性能,能够确保数据的准确通信,具有重要的应用价值。随着检测样本数量的增加,传统系统和本文系统下的冶金测控仪表数据通信时间和通信误差都不断增加,而通信效率逐渐降低,并且本文系统下的冶金测控仪表数据通信指标始终优于传统系统,说明本文系统确保冶金测控仪表的数据通信的高效运行,具有较强的优越性。 五、结束语 本文提出了一种基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统,塑造了集中式的仿真系统模型,分析了测控仪表、仪表显示接口以及数据通信模块的硬件设计,基于层次设计方法将系统软件划分成底层数据控制模块、检测功能模块以及结果显示三个模块,采用微粒群优化的目标函数对冶金测控仪表的损耗、故障次数、维修次数等数据故障进行准确的判断,及时检测出冶金测控仪表的严重故障,确保冶金测控仪表数据通信的顺利运行。实验结果表明,该种系统下的冶金测控仪表数据通信效率以及抗干扰性能都优于传统系统,具有较高的应用价值。 作者:朱珠 单位:贵州理工学院电气工程学院 通信方面论文:网络编辑通信技术论文 1基于网络编码的数据通信技术研究概述 在网络的数据通信当中有很多的网络通信方式,而不同的网络应用是要采取与之相适应的网络通信方式进行数据通信的。现阶段较为常用的网络通信方式有单播、多播通信以及广播通信这三种,其中单播通信大多数情况下都是用于网页的浏览等相对比较简单的网络通信环境中,而多播通信一般都是用于会话,比如说视频通话这一类的。而广播通信的使用范围与多播通信大致相同,但是广播通信的通信对象是不受通信限制的。我们这里所说的这三种通信方式是目前较为普遍使用的通信方式,还有其他的一些通信方式也被运用鱼不同的网络应用中。 2网络编码 2.1网络编码的基本原理 网络编码较为全面的定义了网络结点输入和输出的关系,中间结点一旦具备编码条件,那么中间结点就会对其所接受到的数据按照相应的方式进行编码方面的处理。当编码的数据被逐渐的传送到后续结点之后,后续结点可以进行编码,也可以不进行编码,如果有需要还要进行编码的话,这时就要对接到的信息按照之前的方式再进行一次编码,然后传输,经过不断的反复编码传输,最终就会实现所有的编码信息都能够到达目的结点。最后一步工作就是目的结点通过对信息进行译码之后,就可以得到最初结点所发出的基本信息了。 2.2网络编码的构造方法 在对网络编码的研究当中最主要的一个问题就是结点要根据哪种方式对所接受的数据分组进行编码组合。从目前的研究来看,学者从不同的角度对网络编码的构造方法进行了相应的分析探讨,比如说采用的编码系数选择方式,分组编码操作方式等方面,其具体的表现是根据编码结点分组进行编码操作的方式,其中线性网络编码主要表现是结点对所接受的数据分组实行的是线性编码组合型操作,不然编码的工程就会变为非线性网络编码。我们根据编码系数的选择方式,把网络编码构造的方法分为两种,一种是确定性网络编码,另一种是随机网络编码。这两种编码都有一定的好处,但是确定性网络编码构造方法的编码系数是根据某一种算法进行确定的,而随机网络编码中编码系数是从伽罗符号中随机进行选择的,因此随机网络编码构造方法在整个的网络编码系数选择中占据着灵活性的地位,这也是随机网络编码构造方法的特点。我们根据编码在网络系统中的具体实现过程,将网络编码分为了两种编码形式,一种是集中式网络编码,另一种是分布式网络编码。集中式网络编码是在编码的过程当中需要了解全局的网络拓扑,根据全局网络的情况来分配相应的编码系数,这一编码形式并不适合拓扑变换较大的无线网络。分布式网络编码仅仅需要了解网络当中一部分拓扑信息就可以进行相应的编码操作,而且分布式网络编码还具有较为良好的应用性能。 2.3网络编码应用网络数据传送的研究 网络编码是一种编码和路由信息交换的技术,在传统道德路由方法基础上,通过对接收的多个分组进行相应的编码信息融合,以达到增加单次传输信息量的作用,从而提高网络的整体性能。网络编码最开始提出时是因为多播技术,网络编码最初是为了提高网络多播的数据速率,而随着网络研究的不断深入,使得网络编码在其他的领域也逐渐有了优势,比如说提高网络带宽的利用率,从总体而言,对网络编码的应用在很大程度上提高了网络的实际吞吐量,进一步的减少了数据分组的传输量,也在一定程度上降低了数据传送的功耗,由此我们看出网络编码为网络的数据传送性能的改善提供了新的途径。 2.4基于网络编码的数据传送技术研究趋势 随着基于网络编码的数据通信技术研究的不断深入,出现了很多新的理论,但是网络编码所面临的问题也随之增多,尤其是网络编码的网络数据传送技术问题,虽然经过近几年的研究取得了一定的进展。但是仍然面临着许多难题需要我们去逐一解决。 1)网络编码复杂度得到降低 现阶段最主要的一个问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度。这会涉及到网络编码的相应网络开销,这也是作为网络编码性能评价的内容之一,还有就是在网络编码实用化的过程当中,逐渐控制网络编码的复杂程度,减少网络编码需要的额外的计算量,从而降低系统的实施成本。这对于网络部署以及应用网络编码都具有非常重要的意义。 2)数据传送可靠性研究 保证网络性能的一个主要方面就是提高网络数据传送的可靠性,现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的,这也在一定程度上对网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此在多跳动态的网络环境当中,分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很高的现实意义。 3基于网络编码的数据通信技术的相应解决方案 1)在对网络编码的网络协议结构研究当中,其出发点主要向三个方面集中:一是较为系统的分析网络编码在各个协议层与现有协议相结合的参数,其目的是为了让应用网络编码提高网络的系统整体性能;二是设计相应的对应网络性能指标的线性规划模型,以便求解出线性规划模型的最有设定;三是提高各个协议层之间的信息反馈机制来实现参数的实时调整。 2)在对网络编码时延约束控制的研究当中,针对数据在网络中各个结点频繁的参与编码和解码的操作,使得数据编码时延逐渐成为了网络数据传送累积时延的主体,基于此种情况,我们在网络编码的实际应用当中,提出了基于数据传送时延约束的网络编码模型,这一模型的出现在较大程度上对传送时延进行了优化的控制;与此同时我们还引入了数据传送信息反馈机制,以此来促进数据在网络结点中的及时有效传送。 4结束语 本文通过对基于网络编码的数据通信技术的研究,可以了解到我国的网络编码在实际的网络应用中还是处于较为初级的阶段,还有很多问题都需要我们解决,其中网络编码方案的设计、简化复杂的编码这些问题都是急需解决的关键问题,这些问题如果得到解决,就可以在一定程度上避免目前所应用的协议软件的更改,与此同时也降低了网络编码的复杂度,进而减小了协议运行的开销。希望在以后的研究当中,可以更好的对网络编码的数据通信技术进行创新研究,以便更好的应用于社会的各个领域。 作者:赵晓丹 单位:大庆油田信息技术公司 通信方面论文:光纤电磁干扰通信技术论文 一、光纤通信技术定义 光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中,电波的频率比载波的光波频率低很多,而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低,因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的,且它可作为电气绝缘体,所以勿需顾虑接地回路问题,光波在光纤中进行传输时,不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听,因为光纤的芯非常细小,由多条芯组成光缆的直径一样小得很,故传输信道以光缆为主,使得在传输系统中占用的空间相当小,有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。 二、当前光纤通信技术的优势 1.通信容量大、频带非常宽 在光纤的通信系统中,光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多,单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说,因终端设备出现电子瓶颈反应,而使光纤带宽的优势难以发挥出来,一般选取各种不同技术进行传输容量的增加,尤其在当前密集波分复用技术的应用中,极大地使光纤的传输容量得到了增加,能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看,单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间,在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多,其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。 2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易 光纤的芯径非常细,其直径大约是0.1毫米,采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小,八芯光缆的直径大约为10毫米之小,而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输,可使减少传输系统占用大的空间,让空间得到有效的释放,使地下管道拥挤的难题得到解决,同时极大地节省了地下管道的投资成本;另外,光纤的重量非常轻,柔软性十足,其重量与电缆比较起来轻很多,光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,其发展意义不言而喻。 3.电磁抗干扰性能相当强 大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料,绝缘性非常好,且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力,自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰,甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响,并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种,交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁,也难以受到电磁干扰的影响。 4.中继距离长、损耗相当低 石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种,该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低,所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤,从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言,因减少了中继站的数目,所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中,其最大中继距离有200多公里,而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长,这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性,更可降低其运作成本。 5.保密性能非常好 随着不断发展的科学技术,电通信方式的保密性存在着一定的缺陷,易于被人偷窃监听,只需在电缆或明线周边布设一个接收器,就能够获得传送的信息,而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题,其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同,光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面,已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方,泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有,更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下,由此可知其保密性能相当不错。 三、电信光纤通信技术的发展与实际应用 光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展,在全新时代的背景下,人们对光纤通信需求将与日俱增中,下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。 1.电信光纤到户接入技术 随着社会经济的迅速发展,人们的物质生活水准得到了大大的提高,网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标,光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足,该技术能够实现宽带波长的不断变化,也能允可同时使用多个用户,使信息传输的高速化得到了实现,让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。 2.波分复用技术 波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长,以光纤的广播当作信号载波,经合波器进行有效合并,通过一根光纤传输,采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开,这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中,使光纤通信的大容量传输得到了实现,同时极大地节省了通信运作成本,使通信技术获得了一个新的制高点,并且为运营商们提供了非常大的便利。 3.光联网的实现 波分复用技术主要是以点至点为基础的通信,若在光路上也能让交叉连接得到实现的话,就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明,不但让网络得到了扩展,而且使网络透明性增加了不少,其必然将会成为全球电信网络建设的优秀项目。 4.全新一代光纤 随着不断增加的IP业务量,电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时,已显得有点乏力,全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕,同时也是电信通信业作为开发的优秀目标。 四、结束语 自从光纤通信技术诞生以来,光传输的速率不断在以几何式增长着,而生活在地球的人们对通信容量却是无止境的追求,随着光通信技术的更新换代,必将会推动着21世纪通信业的发展,甚至会对全球经济的发展产生无比巨大的影响。 作者:林海彬 单位:清远市电创通信设备有限公司 通信方面论文:智能电网用电通信技术论文 1.国内智能电网用电信息采集系统的主要职能 1.1数据采集 数据采集是用电信息采集系统的主要职能,它使以往耗时耗力的数据采集工作变得既简单又高效,而且根据各种业务的各种需要,可以对数据采集进行合适的调整,以满足不同业务的需要,这样,可以保证采集工作的定时性,而且还可以对数据进行随机采集,或直接接受用户上报的数据。 1.2数据管理 用电数据采集系统可以使数据的运算、分析和储存得以实现,从而实现原始数据的安全有效,而且可以保证对异常数据的甄别工作的实现。在对数据进行分析后,可以得出三项平衡度,另外,可以根据设定的突变值,定时对线损进行相应的分析,包括用电情况的等。 1.3数据控制 为了控制电网功率的定值,我们也可以使用用电信息采集系统,对用电时段、总的用电量以及保电工作进行控制,还可以实现远程遥控。 1.4综合运用方面 对于用电信息采集系统,除了上述应用职能之外,还可以实行预付费管理、对用电管理人员的考勤管理、通过现代化的信息通信(手机短信、语音)及时向用户发送用电的相关信息,实现与用户的及时沟通、及时联系,使用户对自己的用电情况及时了解,此外,互联网和银行卡等相关媒介的使用也可以实现同样的目的。 2.智能电网用电信息采集系统中各种信息采集系统的优缺点 智能电网用电信息采集系统能够充分利用现有的配电网络来实现信息的快速传输,这是该系统在宽带通信中的优势,在上述的职能中有充分的体现,这里就不再叙述。对于该系统之外的缺点,主要存在于“电磁辐射”、“噪声干扰”、“变压器阻隔信号”以及“BPLC协议”等各方面。第一,在电力线宽带的通信技术中,其重要环节是减小电磁辐射,但是此时,电力线的工作特性与射频天线发射的电磁波,会对现有的短波通讯产生干扰。第二,当电力线宽带在执行通信工作时,配电变压器使信号不能够直接从中压网进入低压网,因此,为了解决这一问题,需要相应的设备的协助,但是这些设备通常比较昂贵,这是该系统中存在的另一缺点。第三,电力线通道的噪声干扰比较大,时变性也比较强,而噪声的来源是各种电器和几点产品以及电力线本身,很难消除。而且,这些噪声还会对电力器件产生作用,使其产生周期性噪声、产生宽带噪声。更糟糕的是,一些未接入电网的设备会将其产生的噪声通过射频耦合进入电力线。 3.智能电网用电信息采集中电力线宽带通信技术的实施要点 电力线宽带通信技术采用的是先进的OFDM通信编码技术,利用电力线来实现对数据通信的传送,这种电力线的应用范围和覆盖面积特别广泛,利用这种电力线将互联网上的数字信号转换为高频无线电波,这些电波在特定端口被送回到效用栅格中,并经过效用变压器进入用户家庭和公司。可以免布线低成本地实现用户的数据终端接入宽带通信网络,适应了现代节约型社会的建设需求。 3.1组网模式 电力线宽带载波抄表系统由采集器电力线载波交换机集中器主站以及传输通道组成。在对其进行组装时,应将采集器与智能电能表连接,通过耦合环,将采集到的电力数据信号耦合进电力线,将其传输汇聚至电力线载波交换机,通过这个交换机将数据汇聚到宽带载波集中器中,集中器再通过光纤通道将数据传动到主站。集中器的上行方面采用了EPON光网络技术实现数据的上传。对于传输方式,有许多方式,具体有施工方式、可靠性、运行维护、传输速率、访问机制、影响因素和可扩展性,通过对不同传输方式的各种指标的对比,可以更好地选择不同要求下的合适方式。 3.2组网结构 根据部署位置,以电力线宽带载波技术的低压用户集中抄表系统为基础的系统构架可分为三个部分,即主站、通信信道和采集设备。 (1)面对系统主站部分的各种物力结构,建议单独组网,应用防火墙来安全隔离营销应用系统、其他应用系统以及公网信道,从而实现系统信息的安全传输。 (2)通信信道主要分为两部分:远程通信信道和本地通信信道在这两种通信信道中,远程通信信道就是一种通信信道,这种通信信道位于系统主站和远端网络集中器之间,包括了多种网络信道。而由于光纤信道具有高宽带、高速率、高可靠性的特点,所以在一定的条件下,可将电力通信光纤专网向配网延伸至每个台区,从而保证主要通信网络的专有性和安全性。而本地通信信道即网络集中器和采集器以及采集器与电能表计之间的通信信道。 (3)采集设备是安装在现场的终端以及计量设备。主要由专一收集各种终端数据并进行处理的网络集中器,用于采集多种电表数据的电能信息并可以与集中器交换数据的电力线宽带载波采集器,以及电能表构成。 3.3网络管理 宽带集抄的全面支持受益于SNMP网络管理,因此,网络管理是电力线宽带通信技术的重要内容,主要包括以下三个方面: (1)网络配置的管理 可以对数据进行远程设置、对各种参数实现获取。而且支持人工设置和自动下载。 (2)性能检测 支持对设备运行状态的远程监控,可以实时检测电力线的通信线路的状态,包括通信速率、信道曲线、载波调制等。 (3)应用升级 它同样可以支持通信控制和应用软件的远程升级,可以采用整体或分模块的升级,为新的应用业务开展提供了简单、经济的解决手段。 4.总结 作为一种新型的宽带通信技术,电力线宽带通信技术具有许多优势,可以适应当今快速发展的社会的发展,为现代化的许多工作带来长久的便捷,和工作过程中的便利。这项技术在智能电网用电信息采集中的应用不仅大大提高了用电信息采集工作的工作效率,而且使信息采集工作变得更加简单,在智能电网的建设中具有很好的应用前景。 作者:姚林 单位:国网安徽寿县供电有限责任公司 通信方面论文:改进教育模式的通信技术论文 1现存“现代通信技术”教学的不足 第一,由于现代科学技术发展的突飞猛进,各种专业技术为了适应社会的发展都在不断的更新,变化迅速,以至于我们的教育发展都跟不上各科技术的变化,导致教学专业的技术教学已经落后于现代技术的实际运用,内容更新慢已成为“现代通信技术”专业教学的重大弊端,亟待解决。第二,“现代通信技术”课程在书本内容上主要以理论讲解为主,而且专业内容广泛,概念性很强,有很多知识与模型只有通过抽象的想象才能完成,是一门专业难度较大的学科。所以,非此专业的学生在学习的时候会觉得枯燥乏味,又没有具体的现场模型和实验给予学生现实的指导,对于这样一门系统性很强,学习内容又抽象的学科来说,给学生的学习增加了很大的难度。因此,应该对这门学科的教学内容与教学形式进行改革,减轻学生学习的难度,提高学生学习的兴趣,培养出能适应当代科学技术发展的实战性人才。 2传统教学方法的改革 学校是学生学习科学技术的地方,主要对象就是学生与老师,学生学习科学技术成就的高低,老师起到了很重要的作用,因此对于老师的授课方法进行改进将大大提高学生学习“现代通信技术”的成就。由于“现代通信技术”专业理念性强的特殊性,老师在教学时,没能对学生进行理论上的深入分析与理解,也没能为学生建立起实际系统的直观了解,使得学生在学习时不能对所学知识与技术进行实战分析与理解运用,致使他们在走出学校踏入社会实践时并不能很好地运用所学知识,现实工作中难度加大,不能很好地适应社会发展。针对这种现象,我们可以在课堂中多加入实验教学与现实事物帮助学生理解所学的知识;实验时,让学生自己动手操作,每个学生都应参与进去,对于所得到的实验原理、实验过程与实验结果由学生们自己进行归纳总结,让他们在现实环境中理解记忆所学知识,并且鼓励学生对于实验与理解过程中所得知识理论与书本概念和老师讲解不一样的地方提出疑问与自己的意见,培养学生多思多想的自主学习方式与独立解决问题的能力,让他们在思考中学习,使得学习与实践相结合,深刻理所学知识内容,以便在实际运用时能从容解决现实问题。 3教学思路的改革 “现代通信技术”作为非通信专业的选修课,应从学生的理解接收能力与现有的学习基础入手,尽量为学生提供思路明确、容易入手的教学模式。教学思路应以基础通信传输过程为主线,将固定数字电话网络和移运通信网络等实践知识作为学生学习的具体案例为学生进行讲解,理论与实际相结合,从基础知识入手,使学生对所学理论能活学活用,透彻地掌握所学知识点。另外,学生学习此专业主要在于能够适应社会的发展,为的是能在实践中作出贡献,而对理论知识的掌握并不在于知识点有多深奥,因此在编辑教材时,我们要由简入繁,由浅入深,对于具体问题结合相关理论知识进行深入分析,并对现实社会通信建设过程中出现的典型案例为学生进行讲解指导,在实战中教授专业技术知识。改变以前内容繁多、复杂和深奥的特点,培养学生实际解决问题、现实操作的能力,使得学生学习时能够步步为营,掌握牢固可靠的专业技术知识。所以综合起来看,整个教学思路可以分为三个部分:理论知识的理解与实验验证、现实案例的实际模拟和专业技术的实习。 4培养模式的改革 学校为了提高学生对理论知识的理解能力,对于通信技术课程采用实验箱来进行相应的实验验证,但是这种实验条件下学生在实验时实际动手的操作范围小,而且进行一次实验学校所投入的资金数目也很大,在这样的环境下教学实验效果是达不到预想的实验效果的,尤其是那些典型的通信系统实验更是难以很好地完成了。针对这种情况,我们可以将与计算机软件与实验内容结合起来,用计算机软件Matlab,LabVIEW等仿真模拟软件来弥补实验室硬件的不足之处。如通信系统,在实验过程中可以通过Matlab软件,让学生自主搭建系统仿真模型,借助软件从而完成CDMA典型通信系统的实验,再结合老师对于相关知识的理论讲解,深刻掌握相关专业知识。基于“现代通信技术”这门学科的知识内容基础性强,而且很多概念都是抽象存在的,为了让学生在学习时不产生枯燥的学习情绪,我们应该尽可能地丰富学生课堂学习内容,对于很多抽象概念,老师可以制作多媒体素材、PPT的电子白板等方式来向学生传递知识,一方面提高学生学习的兴趣,另一方面增强学生对所学知识的理解,加深记忆。如“信号的调制与解调”、数字移动通信技术中的“硬切换和软切换”等概念讲解中,完全可以运用多媒体,以形象生动的虚拟场景来帮助学生理解。 5结语 随着现代科学技术越来越发达,“现代通信技术”在社会发展中也起到了越来越重要的作用,已经逐渐成为现代技术发展的热门课程,学习该课程的各科学生也越来越多。如何让所有学生能够很好地学习这门课程,并在现代科学社会中有效运用,自然而然成了当代青年发展的迫切任务。 作者:舒娜 单位:,重庆邮电大学 通信方面论文:电磁干扰通信技术论文 一、光纤通信技术定义 光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中,电波的频率比载波的光波频率低很多,而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低,因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的,且它可作为电气绝缘体,所以勿需顾虑接地回路问题,光波在光纤中进行传输时,不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听,因为光纤的芯非常细小,由多条芯组成光缆的直径一样小得很,故传输信道以光缆为主,使得在传输系统中占用的空间相当小,有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。 二、当前光纤通信技术的优势 1.通信容量大、频带非常宽 在光纤的通信系统中,光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多,单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说,因终端设备出现电子瓶颈反应,而使光纤带宽的优势难以发挥出来,一般选取各种不同技术进行传输容量的增加,尤其在当前密集波分复用技术的应用中,极大地使光纤的传输容量得到了增加,能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看,单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间,在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多,其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。 2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易 光纤的芯径非常细,其直径大约是0.1毫米,采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小,八芯光缆的直径大约为10毫米之小,而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输,可使减少传输系统占用大的空间,让空间得到有效的释放,使地下管道拥挤的难题得到解决,同时极大地节省了地下管道的投资成本;另外,光纤的重量非常轻,柔软性十足,其重量与电缆比较起来轻很多,光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,其发展意义不言而喻。 3.电磁抗干扰性能相当强 大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料,绝缘性非常好,且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力,自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰,甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响,并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种,交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁,也难以受到电磁干扰的影响。 4.中继距离长、损耗相当低 石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种,该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低,所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤,从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言,因减少了中继站的数目,所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中,其最大中继距离有200多公里,而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长,这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性,更可降低其运作成本。 5.保密性能非常好 随着不断发展的科学技术,电通信方式的保密性存在着一定的缺陷,易于被人偷窃监听,只需在电缆或明线周边布设一个接收器,就能够获得传送的信息,而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题,其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同,光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面,已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方,泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有,更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下,由此可知其保密性能相当不错。 三、电信光纤通信技术的发展与实际应用 光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展,在全新时代的背景下,人们对光纤通信需求将与日俱增中,下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。 1.电信光纤到户接入技术 随着社会经济的迅速发展,人们的物质生活水准得到了大大的提高,网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标,光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足,该技术能够实现宽带波长的不断变化,也能允可同时使用多个用户,使信息传输的高速化得到了实现,让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。 2.波分复用技术 波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长,以光纤的广播当作信号载波,经合波器进行有效合并,通过一根光纤传输,采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开,这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中,使光纤通信的大容量传输得到了实现,同时极大地节省了通信运作成本,使通信技术获得了一个新的制高点,并且为运营商们提供了非常大的便利。 3.光联网的实现 波分复用技术主要是以点至点为基础的通信,若在光路上也能让交叉连接得到实现的话,就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明,不但让网络得到了扩展,而且使网络透明性增加了不少,其必然将会成为全球电信网络建设的优秀项目。 4.全新一代光纤 随着不断增加的IP业务量,电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时,已显得有点乏力,全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕,同时也是电信通信业作为开发的优秀目标。 四、结束语 自从光纤通信技术诞生以来,光传输的速率不断在以几何式增长着,而生活在地球的人们对通信容量却是无止境的追求,随着光通信技术的更新换代,必将会推动着21世纪通信业的发展,甚至会对全球经济的发展产生无比巨大的影响。 作者:林海彬 单位: 清远市电创通信设备有限公司 通信方面论文:改革创新的通信技术论文 一、现代通信技术的主要内容 现代通信技术是一种以通信为主要内容,以卫星通信、无线电通信为辅助工具的技术。实现个人服务、综合化、智能化的网络通信技术。现代的主要通信技术包含多种技术,其中包括我们最熟知的宽带数据,即宽带IP技术,数据通信与数据网。所谓通信,顾名思义就是人与人之间的直接沟通交流。无论是最开始的通过投递信箱的信件,还是后来手机中编辑的限制字数的短信,或是现在的多款交流软件,只要有信号就能实现随时随地与人联系和交流。 二、现代通信技术的特征 1、个人化 从个人角度来看,现代通信能够实现和满足任何人的“随时随地”与人交流联系,即在任何时间任何地点任何人联系,彻底实现可跨国界“零距离”的交流。用户不受限制或是低于限制,可以随意走动或挪动位置地享受通信技术给人们带来的满足感。就算是受到了某种干扰,也可以使用“反干扰”的技术进行调整,操作起来也方便快捷。 2、智能化 所谓智能化,其概念已经开始逐渐向着各行各业甚至是我们生活中看得到的各个方面渗透,甚至是一个小小的角落里也有可能隐藏着某种技术因子。我们现在使用的所有智能的集合,伴着信息技术的发展,技术的研发和创新也在不断地改革,技术含量也变得“深不可测”,对技术开发人员来说越来越复杂,要求也越来越高,那么我们现在经常提到的智能化,也就是智能化系统,随着现代通信技术的迅猛发展,信息化、数字化、网络化等正逐渐想着我们的生活靠近,越来越多的人对通信技术感兴趣,可以说,智能化引领人们走进了“智能生活”。 3、综合化 现代通信技术的综合化也叫做数字化。所谓综合就是所有与网络相关的服务的一个集合,其中的业务种类有很多,包括我们最常见的电话或电脑中的语音和视频功能;把所有的相关业务结合起来,就得到了一个综合性的集合,用某种术语解释,就是在把这些业务信息通过数字化处理之后,在全球范围内就比较容易进行大规模的生产和发展。这样一个具体的模式可以方便人们操作处理,在通信领域更加方便、快捷、有效地与达到沟通交流的目的。 三、现代通信技术的发展阶段和趋势 3.1通信发展的三个阶段纵 观通信发展,共有三个阶段。第一个阶段是语言和文字。在这个阶段上来说,是在十几年前的一个比较传统的时期,交流方式单一,操作不灵活。第二个阶段到达了电通信阶段。电通信的发展阶段在通信进程方面起到了积极地促进作用。第三个阶段是电子信息通信阶段。可以说这个阶段在通信领域中是一个质的飞跃。 3.2现代通信技术的趋势 从移动到光纤到卫星通信,无疑是一个质的飞跃,数个卫星通过信号相互连接,地球上的任意一点,都能够实现随时随地沟通交流。为了满足人们对业务的不同类型的各种需要,现代通信系统在经历了很多变革,对用户来说更加方便实用,可以通过各种渠道找寻到各种自己想要的信息,目前的信息载体的形式相对以往更加繁多复杂,想要获取某种信息要求的技术含量更高一些,对技术操控人员也有着更加专业的要求。从整体看来,各国在开发现代科技通信技术都必经的几个阶段,如综合数字网、宽带综合业务数字网等,可以向用户提供更加便捷优质的服务,其技术发展总的趋势以光纤通信为主体、以卫星通信、无线电通信为辅助,故而展望21世纪,现代通信技术的应用前景相当开阔,且在未来的大趋势中也有着新的机遇。随着通信技术的发展,更新改革的速度也会逐渐加快,如一位专家戏言“让地球上每一粒沙子都有一个IP地址”。 4结束语 从通信技术的定义、性质、趋势以及发展来看,一个快速发展的具体的模式的任务已经达成,在当前的网络构架中,不难发现,每隔一段时间就会更新发展,在未来的网络中,更新换代的速度会更快,时间会更加缩短,随着技术的发展、市场需求的变化,越来越激烈的市场竞争也将会使各个领域里的通信技术融为一体。 作者:任洪田 单位:海军南海舰队司令部 通信方面论文:4G非信令功能无线通信论文 14G时代面临的挑战 社会发展迅速,技术进步快,因此,手机的更新换代更快,手机行业已经向4G方向发展,全国手机行业对4G的研究掀起了高潮,但手机产品在性能不断得到提升的同时,也伴随着一些问题的到来。标准的升级对于收集制造商而言就是一种挑战,新产品的开发需要高素质的设计技术人员,并且对这些优秀设计人员还提出了更高的要求,以满足设计产品的需要;同时,在手机生产制造过程中,对产品的测试也是一大难题,是令制造商头痛的事情。原有的测试设备不能有效测试新标准、新协议,无法满足新产品测试的需求;研制的新产品必须具备与其他模式的兼容性,这样就会带来比以前测试更加复杂的工作,测试的项目更多,测试的时间更长,加大了投入,降低了企业效益。十年前,全球每年手机出货量约五亿部,对每部手机测试1-2个频点,共需测试7.5亿个频点,目前,预计2015年全球手机出货量可达30亿部,每部手机需测试6—9—8个频点,那么,计算得出总共的测试频点为210亿个,约是十年前的28倍。在这种情况下,传统的测试方法已不能满足新的发展需要,因此,将非信令测试方法引入到手机测试中去,能够有效减少测试时间,缩短生产周期,进而降低成本,该方式必将成为主流的手机测试方式。 2面向4G无线通信标准的非信令测试方案 面对手机制造商面临的问题,全球知名的设备制造商安捷伦科技推出了新措施,4G无线通信标准的E6607BEXT测试仪及匹配的E6617A多端口MPA面世,并在安捷伦测试测量大会上进行了相应的展示,EXT和MPA进行组合,覆盖了2G、3G、4G、BT、GPS等范围,对非信令测试进行了相关的优化,适用于智能电话、平板电脑的生产测试,提高测试吞吐量,并有效降低测试成本。E6607BEXT是一种综合性的无线通信测试仪,其中包含矢量信号分析仪、高速序列分析仪(可与测试模式同时进行,达到单次采集多次测量的目的)、矢量信号发生器及多制式硬件,它具有高达3.8GHz的全窝频段范围,并能够有效支持最新芯片组中应用的快速序列测试模式,因此,其功能非常强大。E6607BEXT是一种测试设备,E6607B支持WCDMA、EDGE、TD-SCDMA、CDMA2000及LTE-FDD等协议;E6607BEXT也可对音视频广播标准测试,像FM、CMMB/DTMB、ATSC、ISDB-T等,可以进行广泛的应用。在最初购买仪器的时候,可一同将测量应用软件购买,在购买仪器后,也可进行添加,对于其中的设备硬件则不需要进行修改,这样也便于手机制造商从自身实际出发,结合生产需求合理配置与投资,进而有效降低设备总拥有成本。 为了提高测试效率,还推出了E6607BEXT配套的多端口适配器E6617A,该适配器具有同时接收机、GPS及顺序发射机测试,可实现一次性测试四个双天线设备,极大地缩短了测试时间,效率提高了约60%。例如:一台设备测试用17.4s,同时测试两台,平均每个测试时间降低10.9s,若同时测试四台设备,每台平均测试时间为7.5s,大大地减少了测试的时间,提高了工作效率;E6617A利用八个蜂窝端口和四个GPS端口的即插即用连通性实现上述功能,在初期的测试阶段,将E6607B和E6617A进行组合,就能达到提升测量吞吐量的目的。EXT可能根据工作需要安装相应测试软件,在E6607B中,安装有TD-SCDMA、LTETDD、模拟解调附件,为了实现不同的测试功能,可以自由搭配不相应的软件模块,因为其较好的灵活笥,可以满足不同的测试需要。同时,EXT通过提供软件工具,一方面简化了批量生产和测试开发的速度,另一方面通过创建非令下行链路信号,达到配合EXT使用的目的。Chipset软件提供相应的编程接口和图形用户界面,方便达到支持设备校准、验证、控制等功能。SequenceStudio软件为工程师提供测试计划的和开展故障诊断等工作。 3结语 随着4G通信时代的到来,给手机制造商的产品测试带来了一定的挑战,运用原有的测试设备无法进行产品测试,制约了手机制造业的发展。因此,本文针对这些问题对面向4G无线通信标准的非信令测试进行了探究,分析了该测试方案的可行性,E6607BEXT及E6617A的出现,极大地提高了测试效率,有效地降低了测试成本。 作者:郑中伟 单位:中国联合网络通信有限公司武汉市分公司 通信方面论文:提升通讯效率的无线通信论文 1.网络编码概述 相关文献指出,网络编码技术是将接收到的信息在转发节点进行重新编码,生成新的信息之后再转发出去,而相关信息接收点在已知译码算法的情况下对接收到的信息进行分析,很快得出经过编码后的信息内容。网络编码技术将来自多个信号源的信息在中间节点进行网络编码的方法明显区别于传统的将接收到的信息进行原封不动的储存和转发,不同点主要体现在其吞吐量的大小上。经过网络编码技术处理后的信息吞吐量明显多于传统的信息吞吐量,这样可以大大节省网络资源。网络编码主要在于解决如何将单源或多源到单点或多点的极限问题,尽可能的充分运用网络资源,产生最大的信息吞吐量。网络编码主要作用于中继节点,可以通过对中继节点信号的处理方法对网络编码进行分类,主要的两种物理层的网络编码类型为:模拟的网络编码和数字的网络编码。模拟的网络编码根据放大转发型的中继节点而来,源节点的信息互相交会在两个时隙中完成,在两个源节点消除干扰后,通过译码进行调节,最后得到想要的数据。数字的网络编码根据解码转发型的中继节点而来,源节点的信息互相交会在三个时隙内完成,两个源节点在接到信息后,先消除自干扰,最后进行译码调解后得到想要的数据。 2.网络编码在无线通信系统中的应用 (1)网络编码应用于无线自组织网络 用物理层和网络层来平衡供需是无线自组织网络中的重要战略,主要是利用网络的编码技术对路由算法进行优化,从而增加无线自组织网络的吞吐量。网络编码技术的运用增加了无线通信网络的成本,并使得无线通信更加复杂,因此良好的传输方案是提高网络信息吞吐量和降低无线通信技术复杂性的重要因素。根据相关文献,该作者将通信的链路分类为信宿节点链路和中间节点。由于中间节点经常接收来自各个信息源的信息,采用网络编码技术,增加信息的吞吐量,节约网络资源。信宿节点处在通信过程的末端,只需要采用传统的路由策略,降低无线通信技术的复杂性,节省网络成本。 (2)网络编码应用于无线传感网络 将网络编码用于无线传感网络中,通过将通信节点资源结合起来,能够加强通信网络的安全性。传感器的网络主要包含的是数据,通信节点通常能够接受到很多不同的信号,这样便可以采用网络编码技术。网络编码技术在无线传感网络中主要是在中继节点选择独立的编码系数,对接收到的信息进行相关的计算,再将运算之后的结果传播出来。在信宿节点上,主要是在知道编码节点在线性编码时使用的编码的系数之后,对需要的信息进行解码,得出想要的数据。 (3)网络编码应用于认知性无线网络 在认知性无线网络中,主要需要注意的问题在于解决主要用户和次要用户的无线通信网络资源的共享问题。其要求是,在无线通信的过程中,必须要保证在不影响主要用户的无线网络通信性能的前提下,为次要用户提供最好的通信性能。因此,在认知性的无线网络中,各节点必须进行充分的合作,合理整合信息从而充分提高通信性能,提高通信效率。网络编码技术恰好能够用于协调编码,在认知性无线网络中,不仅可以增加信息的吞吐量,节约网络资源,又可以避免干扰主要用户的通信质量,对认知无线网络的发展具有重要作用。 3.结语 网络编码技术能够将网络中间节点接收到的各类信息进行编码之后再转发出去,这种编码的方式与传统的单纯的存储和转发的传送信息的方式相比,大大提高了无线通信中的信息传播量,从而节省了网络资源并提高了传送效率。本文对网络编码技术进行了简要概述,在了解了网络编码技术的基本工作流程后,分析了网络编码技术在无线通信系统中的应用,具体分析了无线通信系统中的无线自组织网络、无线传感网络和认知性无线网络中对于网络编码技术的应用,并讨论了其产生的积极作用。网络编码技术在通信系统中的应用能够大力增加无线网络的信息流通量,对无线通信系统的发展具有重大作用。 作者:魏海礁单位:92330部队 通信方面论文:全覆盖算法无线通信论文 1机器人本体设计 1.1WCR工作环境 所设计的WCR的主要功能是在无任何支架的情况下携带无损检测工具对油罐进行检测。这种立式油罐主要是石油公司对其进行储油,所以一般都设计半径为5米~10米,高度为15米~25米的圆柱体,材料为钢制,为此本人选用永磁式吸附方式。基于以上油罐相关数据,完成一个如此容量大的整体油罐需要采用钢板进行焊接,势必会存在焊缝,这些焊缝的突起有10mm左右,这将经常导致故障发生,所以WCR在行进时必须能够翻越这个障碍。 1.2WCR工作指标 1)WCR除了克服自身重量吸附在油罐表明外,还需要克服携带的无损检测工具,一般不低于25kg。2)为了使WCR能够在规定时间内很好地完成无损检测工作,需要使其行走速度控制在5米~10米,并能够翻越10mm障碍。3)为了方便地面系统进行控制,采用无线远程遥控,控制半径不低于50米。基于以上要求,WCR需要最终完成复合式任务,比如对油罐厚度进行探测,对那些破损需要修复的表面进行喷砂和喷漆处理。 1.3WCR机械结构设计 基于以上几个方面要求,本WCR选择了4轮驱动的非接触永磁轮式结构。该机器人结构如图1所示,整个机器人本体长约410mm、宽约250mm、高约90mm。本体由车体框架结构、4轮及非接触吸附单元组成;4个直流伺服电机分别驱动爬壁机器人的4个轮子,为使能够翻越障碍,加入了减震机构增加其越障能力。为使WCR转向不会对罐壁喷漆造成损坏,特为每个轮子分别套有特制的耐磨防滑橡胶胶套,这种方式能够提供更稳定的吸附能力。 2控制系统 2.1硬件系统 WCR硬件系统采用二级多层次进行控制。上位机采用基于Web的计算机系统,下位机主要是采用嵌入式计算机系统,二者通过无线进行通讯。具体包括嵌入式计算机系统、视觉系统、电机驱动系统、通信系统、传感系统和供电系统。 2.1.1嵌入式计算机系统 嵌入式计算机系统是下位机优秀,负责协调各个子系统工作,并产生控制命令。它主要包括嵌入式控制器、A/D转换器、D/A转换器、数字量输入输出通道、闪存、无线局域网卡以及无线LAN卡,如图所示。我们选用的是美国RTD嵌入式系统公司的PC/104+嵌入式计算机模块,这种模块体积小、可以支持堆栈式连接、功耗小(一般4mA总线驱动即可使模块正常工作)、可以在强烈振动的恶劣的环境下工作。此款嵌入式计算机模块的工作频率在733MHz,工作频率可以满足WCR数据处理的速度。使用无线LAN控制卡可以完成WCR与地面系统进行Internet连接,这样就可以使用WEB接口对WCR进行远程控制,方便用户管理与监控。 2.1.2传感系统 为了完成对油罐的无损检测任务,为WCR配备了一套传感系统,用来检测各种数据。这些数据都可以通过无线传输系统在地面系统进行监控与记录。配备的传感器有:光学编码器、CCD摄像头、无损检测传感器、重力传感器、加速度传感器等。光学编码器主要是用来测量伺服电机的位置和速度,并反馈给伺服电机;CCD摄像头能够对油罐表面的焊缝进行视频提取,进而可以利用地面系统进行判别。无损检测传感器能够探测出油罐表明的故障。重力和加速度传感器二者进行信息融合对WCR的方位信息作出决策,以便帮助工作人员更好地了解WCR当前的状况,防止发生意外状况以及为以后检测任务提供相关依据。 2.1.3分层级控制策略 到目前为止,机器人控制结构主要分为两种方案:任务执行行为模块、功能模块。在具体应用中主要是采用混合式和分层级控制结构。为了使WCR能够简单有效地工作,本设计采用了分层级控制结构思想,这种控制思想和互联网七层协议有类似之处,传感器采集的信号从底层一级级往上传递,最终达到决策层,决策层接受到信号后按照预先设置好的控制策略发出控制命令,经一级级往下传递最终到达非常勤奋的最底层——执行器,进而带动机器人进行运动,比如在进行转向过程中,最终是由电机带动机械结构进行运动。本设计分成四层控制结构,由下至上分别是:物理层:位于控制结构最底层,完成相关信息的采集和对来自控制层命令的最终执行。在本设计中,主要包括电机、光电编码器、加速度传感器、无损检测传感器、CCD摄像头、执行器等以及无线局域网卡。它们各自完成自己的任务,相互不发生干扰。控制层:本层位于物理层上一级,直接对物理层进行控制和接受来自物理层的反馈信息。主要为电机的位置、力、速度控制提供反馈控制回路,构成电机的三环控制。同时接受来自无损检测传感器和CCD摄像头提供的信息,并且完成对整个系统的无线通信控制。任务层:本层主要是决策出对WCR本体下达各种执行任务,最终此任务到达物理层进行对任务的执行。具体包括对WCR的导航和路径规划、焊缝跟踪以及无损检测等任务。项目层:由用户提出各种具体检测任务,具体包括油罐检测、喷砂喷漆、焊缝跟踪、无线通信任务。 2.1.4基于WEB远程控制 WCR本体与地面系统通过10Mbps无线局域网方式进行相互通信,为此机器人可以很方便地通过Internet网得到用户的控制,进而节省通信线路。而且可以使许多人(如一些某些专家、操作者以及相关工作人员)同时在线查阅检测数据,不必像传统通信方式那样要想查阅数据必须得分别与WCR本体进行通信。通过Internet网不仅可以使上下位系统进行远程通信,同时用户之间也可以通过Internet进行信息共享与互访。 3油罐表面全覆盖算法 3.1方案设计 为了对整个油罐表面进行覆盖,并且能成功避开障碍物,规划WCR进行油罐表面检测。为此设计出一种适合油罐实际情况的油罐表面全覆盖算法,为了更好仿真出WCR在油罐表面的行走路线,为此将圆柱形油罐表面进行展开成平面式进行仿真。在此平面内WCR按照预先设计好的算法进行路径规划。将整个平面分成统一单元网格,每个网格表示传感器的大小。如果单元格与传感器重叠,那么表示此单元格认为被覆盖掉。此规划算法不同于现有的拓扑和利用建立模型式的距离变换方式的路径规划,较之那两种算法本算法简单实用,易于移植到各种机器人处理器中,且能够以较高速率和效率完成对整个油罐表面的行走规划。 3.2仿真结果 为了使规划算法程序和微控制器直接进行兼容,传统基于MATLAB仿真不能展示重复路径,为此利用MicrosoftVisualStudio软件对算法进行仿真。为了能够更好地模仿地面真实油罐的表面情况,对油罐中的旋转梯按照障碍物来处理,且通过产生路径来检验算法的性能。 4结束语 设计了一种4轮驱动的非接触永磁轮式结构油罐检测爬壁机器人,机器人本体控制部分采用二级结构,并根据实际工作要求采用了分层级控制策略,使机器人能够可靠地执行检测任务并实时反馈信息,躲避并有效地实施油罐表面检测。其中主要设计了WCR的油罐表面全覆盖算法,通过仿真和现场试验能够达到预期效果。在后续工作中,需要对路径规划算法继续优化,以提高WCR的行进速度,提高检测效率,并考虑采用无线RSSI定位算法对油罐具体损伤进行定位。 作者:季晓明 文怀海 单位:江苏安全技术职业学院 大连理工大学机械工程学院 通信方面论文:通信发展工业设计论文 一、工业设计概述 工业设计是现代社会新发展起来的一门学科,它是随着社会的发展和人类文明的进步逐渐发展而成立的学科,是现代社会对美学追求的表现。抛开过去人们对产品质量的关注,工业设计在如今社会上更是成为占据市场的关键因素,它在现有的物质条件下创造出更能满足市场要求的产品,把产品的物质需求和外观要求进行完美的结合,给消费者带来良好的体验以适应市场的需要。工业设计是社会进步的重要体现。在1980年巴黎年会上国际工业设计协会联合会(ICSID)把工业设计定义为:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格,叫做工业设计。”产品的设计目的决定着工业设计的原则,产品的设计是为了满足消费者的需求,迎合市场的需要,工业设计的原则也就是实用、美观、创新性和经济性,做到质量和美学的良好结合为原则。在工业设计的过程中,人机工程学的应用也占据着重要的地位。“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素;研究人、机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”人机工程学主要研究两个方面的内容:人机系统和人机界面。主要是良好的处理人、机器和环境之间的关系,为解决产品的可操作性服务。 二、国内外工业设计的现状 工业设计是随着政治、经济、文化和科学技术水平的发展而发展的,工艺的进步和新材料的开发是工业设计的基础,同时受艺术风格和大众的审美指引发展方向。工业设计为社会带来了不可估量的社会效益和经济效益,受到各行各业的重视,然而工业设计在国内外的发展状况各不相同。在国外,工业设计被有些国家强制推行并具有法律的制约,对于企业来说,他们积极利用工业设计带来的良好商机来增强竞争力,积极地进行产品的开发和设计,苹果公司在世界的影响力便是一个典型的例子。工业设计在世界上已经是各国加强竞争力的一个有效途径和平台。在国内,工业设计正在随着经济的发展而迅速的崛起,政府相当支持设计机构模式,专业的工业设计公司也在全国各地迅速发展,“中国制造”也在向“中国创造”一步步地迈进,我国的工业在国际市场中的竞争力也大步提高。 三、通信产品设计的现状 随着社会的发展和科技的进步,通信产品设计周期在大大的缩短,设备的操作性和功能越来越丰富,然而产品的外观设计却跟不上产品功能的步伐,设计单调而缺乏创新;厂家之间为了寻找捷径相互借鉴抄袭同类产品的外观和形式,国内的产品同质化现象愈发严重。相对于国内工业设计的发展,国外的产品外观和质量同步发展,在保证外形简洁新颖的同时还不断在材料上研发和创新,充分考虑人机工程学给消费者带来良好的操作体验,工业设计达到了很高的水平。于是越来越多国内的设计厂家纷纷开始抄袭国外产品的设计,导致中国的“山寨”产品日益增多。我国的工业设计的发展步伐便相对落后,工业设计的研究与发展也就迫在眉睫了。 四、工业设计在通信产品设计中的应用 现如今国内的通信产品的设计压力越来越大,企业大多以生存为目的,多数在仿制国外的产品。而要想设计出能够占有大的市场份额并且收到良好的社会效果的产品,要通过充分而深入的市场调研、设计定位、创意构思、设计效果图、模型制作等过程,每一个步骤都要进行详细的分析和实施。还要将原本的工程结构设计转化为工业设计,使设计充分的结合艺术元素和大众的审美,把产品的质量和外观统一起来,并充分考虑人机工程学、美学、设计心理学等设计因素,还需要充分了解符号语言、价值概念和市场营销的理论知识,最终才能得出一个完整的产品设计。在充满竞争力的通讯产品市场,企业需要改变“通信产品设计只需要在工程技术上寻求突破”的旧观念,要在产品的设计上寻求突破,将产品的内在技术和外观设计相结合,以用户需求为出发点,为用户而进行设计,只有摒弃旧观念,不断接触新的设计理念,才能设计出能够在消费市场占据一席之地的通信产品。 五、优秀产品分析 目前通信领域产生了好多优秀的产品,如苹果公司的通信设备。苹果手机的设计可以说是将米斯.凡德罗提倡“Lessismore(少即是多)”的观念充分运用,无论是iPhone、iPod还是iMac,在苹果的产品上看不到一个多余的按键,简单至极。苹果产品设计合理到位,从产品的选材,设备圆角的弧度,边缘的手感,精妙的icon设计,到看不见的底层效率、甚至包括灯光亮度颜色不那么重要的小角色都经过高标准和严谨的设计,力求每一个细节都能保持水准,并与整体协调。从线以及形状上可以说是现代主义设计,比如正四边形,比例控制良好的矩形,在此基础上引入圆角,引领了时代的风尚。苹果手机的设计外观简洁,功能强大,它不是在形式追随功能亦或是功能追求形式上面权衡,而是在二者之中取得了一个平衡点,使二者都能满足消费者的需求。苹果的设计并不局限于产品外观,它的每一个环节都为消费者的体验精心打造的,任何环节都不让顾客感到迷茫或失望,用户拿到产品后,不需要看说明书便知该如何使用,无论是小孩或老人,都可以在苹果手机上找到属于他们的使用方式,用起来得心应手。在此基础上,它每一次的推陈出新,对旧版本功能的改进,都为用户准备了超出预期的惊喜。消费者了解产品的存在,去购买商品,并在生活中使用,苹果手机是以“为用户进行设计”为目的来推出每一件新产品。正因如此,它才得以在全球畅销,深受用户喜爱。 六、结语 目前产品向多样化发展,企业要在竞争中产生优越性就要充分投入在产品设计之中,把消费者放在第一位,站在消费者的角度,为其进行设计,并设计出具有自己特色的产品,给消费者一种产品强烈的品牌识别性,使产品在消费者心中留下深深的印象,这样才能在消费市场占据一席之地。 作者:严灿璨 单位:武汉理工大学 通信方面论文:通信工程建设论文 1通信工程建设质量的影响因素 1.1人员的素质 作为社会生产活动的主体,人类同时也是项目施工的实际决策者、参与者以及建设者,他们参与到整个项目建设筹划的全过程中,在实施建设当中所展现出来的人文素养、职业操守、管理决策、技术水平等品质,或多或少都会影响到通信项目的筹划设计、方案的执行以及施工质量等方面,进而对整个通信工程产生影响。因此,作为通信工程建设祖逖,建设工作者的行为准则直接影响到通信工程的安全与质量。所以,为了确保工程能够顺利竣工,首先就需要考察员工的施工行为与防范意识,能够做到以人为本,再配合上安全培训讲解,从内部开展管理,确保通信工程施工质量。 1.2设备、材料的质量 通信工程施工过程中所使用的材料与设备的质量对整个工程质量产生了直接影响,同样,也是通信工程质量保障的基石,也间接地控制了工程质量水平。所以,强化材料与设备的的控制与监管才有利于施工质量的提升,同时也可以降低成本投入,确保通信工程质量满足设计要求。 1.3工艺方法 在通信工程实施时,讲求了一定的科学技术与方法,我们将其称之为工艺方法。为了保障通信工程施工质量,在施工时就需要根据相应的工艺方法,考虑到通信工程建设领域所使用的材料、设备与技术随时都在发生变化,所以,相应的建设工艺也出现了变化,才能够适应这种新的发展。对于通信工程的实施而言,工艺方法非常重要,主要是因为它关系到通信工程的实施计划以及所需要满足的质量要求,同时也是整个通信工程建设的优秀所在。 2通信工程建设项目的质量管理措施 2.1勘察设计阶段 对于通信工程项目的勘察设计,需要满足单位的建设需求,通过对所面对的用户的分布范围、规模以及业务的需求来科学的分析与评估工程具体所需要的技术要求以及资金等内容,然后再根据实际的勘察结果制定出通信工程的设计方案。由于整个通信工程的实施,建设初期阶段的勘察设计阶段很重要,会直接影响到整体工程质量,因此,就需要严格的控制。一旦勘察时候不够严谨,或者是由于某一些因素影响到勘察结果,使其偏离了实际,这样的勘察设计就会存在合理性方面的问题,甚至会对之后的工程实施产生致命的影响。为了确保通信工程的质量安全,针对工程中需要涉及到的各项质量指标根据相应的文件来明确列出来。在制定质量指标的时候需要考虑到:在设计质量指标上,应该尽可能在满足通信工程功能要求之上,考虑到工程建设的资本投入,但是由于实际情况会影响到通信工程的建设,因此,在最终性能方面还是可能出现一定的差异;质量指标的制定需要根据前期的项目勘察结果而定,而勘察设计所获取的结果离不开国家的规范标准,并且还需要考虑到项目业务拓展以及未来发展的需求,才能够进行综合考量。 2.2事中控制材料质量、提高施工工艺 在通信工程的建设事中控制上,就应该确保材料的质量,因此,就需要从采购阶段开始,检测材料的各项指标,确保材料性能能够满足设计要求。虽然在出厂时,就会关注材料参数,但是采购中,还需要做好参数的实际测试,做到对材料质量的最大限度控制。考虑到通信工程的特殊性,很多材料的性能会受到环境的影响,所以在实际施工处,需要再次测试施工现场材料,必要时,还需要进行多组的实验,确定在当前的环境之下,最佳的材料使用方法,只有如此,才能确保材料质量。另外,施工工艺的科学性和先进性,也可以确保材料得到最大限度利用。因此,在通信工程的相关设备与施工工艺的使用与选择,还需要将其作为质量控制的主要内容,监管人员就应该站在工程的整体角度上,控制好施工工艺的选择,一般来说,在设计施工工艺方案时,就已经确定了,但是在实际的施工中,由于环境等因素的影响,必定会出现一些与原本设计有出入的地方。这时,就需要质量监管人员严格控制修改后的施工,只有如此控制好材料设备以及施工工艺,才能够确保通信工程整体质量不会受到任何影响。 2.3事后控制 事后控制也就是施工竣工阶段,对通信工程质量加以控制。项目经理应该将各项通信工程验收资料准备好,开展自检与验收工作,根据相应的质量评定标准进行,将工程项目的质量评定工作完成,并且等待小组审查后,移交维护使用单位。 3结语 一般而言,很多施工都将控制重点放在施工环节,但是却忽略了前期准备和后期的质量管理。通信工程属于一项系统而又复杂的工程,把握通信工程建设前中后的质量,才能够确保每一项工程都在有序的环境下进行,才能够提升整体质量,确保通信工程顺利、健康地发展下去。 作者:杨红霞 单位:中国石油天然气管道通信电力工程总公司 通信方面论文:通信建设工程监理论文 一、通信建设工程监理目标 通信建设工程监理目标控制主要是指施工质量监理控制、施工进度监理控制和投资监理控制[1],这是通信建设工程监理最主要的三个目标。这三个监理控制目标之间相互联系又相互独立,相互影响又相互制约,施工进度会影响通信建设工程的投资成本和施工质量,投资成本又直接影响工程的施工质量,因此通信建设工程监理目标控制与应用,必须正确处理这三者之间的关系。通信建设工程监理主要由项目监理单位或者相关监理部门根据通信建设工程的特点,编制工程监理计划,同时结合通信建设工程工程的施工方案、设计方案等内容,确定科学合理的监理目标和监理方案。在选择通信建设工程监理工程师时,要尽量选择经验丰富、资质较高的监理工程师。另外,将通信建设工程监理目标落实在通信建设工程的规划设计、招投标、采购、施工建设和竣工验收的各个阶段,根据通信建设工程施工的实际情况,细化监理目标控制方法,合理规划通信建设工程的监理方案,加强通信建设工程管理和监督。 二、通信建设工程监理目标控制和应用策略 2.1质量控制 通信建设工程质量控制要严格落实到施工建设的各个阶段,在设计阶段,施工单位要组织监理工程师和相关技术人员科学论证施工设计方案,根据通信建设工程施工现场的实际情况,严格审核施工图纸。在工程的施工建设阶段,进一步优化和完善施工工艺和施工工序,按照通信建设工程的施工要求,采购高质量的、高精度的施工设备,同时合理配置施工材料配比,加强通信建设工程全过程中的施工质量管理,保障通信建设工程施工质量。另外,通信建设工程施工单位要构建完善的质量验收目标和质量管理措施,规范通信建设工程的施工流程,严格把关建筑通信工程质量。 2.2进度控制 通信建设工程的进度控制要结合通信建设工程施工现场的实际情况,制定科学合理的施工进度计划,并且将施工进度计划严格落实在通信建设工程的各个施工环节。如果在施工过程中通信建设工程需要变更施工设计,必须按照严格的工程设计变更流程和手续,科学评估和高度重视所有可能影响通信建设工程施工进度的所有因素,严禁随便变更通信建设工程的施工设计[2]。对于需要变更的施工设计,必须组织监理人员和专业技术人员对施工变更设计进行经济上和技术上的论证,分析通信建设工程施工变更的原因,积极采取有效措施,在保障通信建设工程施工质量的基础上,灵活调整施工进度计划,严格控制通信建设工程施工进度,实现通信建设工程监理目标。 2.3投资控制 当前,很多通信建设工程施工单位一味追求质量控制和进度控制,导致整个通信建设工程成本造价严重超标,因此必须严格控制通信建设工程的投资监理目标,将工程投资控制在工程预算范围内,预算和决算正常浮动。为了更好地实现通信建设工程监理投资控制目标,要深入分析影响通信建设工程造价的所有因素,严格控制外包费、人工费和材料费[3],对于一些大型的通信建设工程,要按照工程投招标制度,尽量降低工程的施工造价预算,同时健全通信建设工程的贷款审查机制和工程投资变更机制,全面监控各个阶段的工程费用支出。 三、结束语 通信建设工程监理目标控制与应用是一项复杂的系统工作,要正确处理成本造价、施工进度和施工质量之间的关系,结合通信建设工程的特点,做好通信建设工程各个施工阶段和施工环节的监理目标控制和应用。 作者:孙政 单位:山东港通工程管理咨询有限公司 通信方面论文:全集成式无线通信论文 1全集成式多应用无线通信网络 1.1霍尼韦尔公司产品 1.1.1新开发的现场无线通信网络设备 该公司新开发的现场无线通信网络称为“带Cisco节点的OneWireless工业无线架构”,其中新采用的现场无线通信网络设备有CiscoWLAN控制器、CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备。OneWireless无线通信网络采用了支持标准的Cisco公司组态和拓扑结构统一的无线网络技术,包括使用冗余交换机、冗余的无线局域网控制器以及多重网络接入点MAP(mashaccesspoint)和根接入点RAP(rootaccesspoint),建立一个强大的和高可用性的网络。 1.1.2系统组成 该公司新开发的现场无线通信网络设备组成如图1所示。CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备和原有系统作为网关使用的多功能节点的功能完全一样,可以与ISA100.11a无线现场设备网络连接,作为无线现场设备的接入点;也可以与IEEE802.11a/b/g/nWiFi设备网络连接,作为无线WiFi设备的接入点;还可以用作IEEE的802.11a/n(Mesh网状)无线主干网络连接,实现多个接入点之间的相互无线通信,构建自组织、自愈合的无线主干网络。不同之处在于,该节点设备还支持802.11n,最大带宽可达300Mbit/s,所以速度更快,而多功能节点最大带宽只有54Mbit/s。该设备内嵌CiscosCleanAir技术,能够优化智能无线网络的通信,降低无线信号干扰,提高通信空间的无线通信质量,明显改善无线网络的通信性能,方便用户的使用。CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备共有5根天线。上面3根天线是主干网络和WiFi移动天线;下面2根是ISA100.11a无线仪表天线,可以同无线仪表通信,而且采用了Duocast技术,可实现同时接收数据,通信速度比1根天线时提高1倍,通信距离延长约67%。CiscoWLAN控制器用于管理CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备,可以降低网络设计和运行的维护成本。图1中,多台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备作为网络接入点设备,接入支持ISA100.11a无线现场仪表和支持IEEE802.11a/b/g/nWiFi的无线设备(包括:图1中所示的移动工作站、无线振动变送器、摄像机、手持设备、无线携带式气体探测器等),多台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备之间又可通过高带宽的IEEE802.11a/n无线Mesh回传网络通信。其中的1台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备作为根接入点通过IEEE802.3有线以太网连接到CiscoWLAN控制器,CiscoWLAN控制器负责系统内的无线局域网功能,如安全策略、入侵防御、RF管理、服务质量(QoS)和流动性。无线设备管理器WDM可以支持集成ISA100.11a主干网和ISA100.11a现场设备的CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备,它具有无线现场网络的网关、系统管理器、安全管理器的功能。无线设备管理器WDM的无线现场网络容量为40台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点或FDAP现场设备接入点、100台无线现场设备。 1.1.3与主机系统集成 基于R210版本的OneWireless和R400版本的ExperionTMPKS的无线网络与主机系统集成如图2所示,ExperionC300控制器通过WDM获取现场无线仪表的过程数据,C300和WDM的通信协议为ModbusTCP,在C300中把WDM组态为Modbusslave即可,或组态成C300和WDM的CDA内嵌式通信,ExperionPKS控制模块可以集成无线仪表的过程数据和报警信息,支持实时监视和控制,实现历史数据存储,这是在ExperionDCS的控制层L2实现的。在DCS中创建“WirelessDMZ”(无线隔离区),而现场移动操作终端、无线巡检手持设备、可燃气体监测、即时定位、视频信号和其他WiFi802.11a/b/g设备可通过无线主干网络与ExperionDCS的控制层L3路由器连接。控制层L2是监控层,而控制层L3是先进控制和先进应用层。 2艾默生过程管理公司产品 2.1新开发的现场无线系统设备 从DeltaV11版开始,提供了DeltaVS系列无线I/O卡(WirelessI/OCard)和781远程链路(WirelessFieldLink)组成的全冗余WirelessHART解决方案。在新的架构方案中,还可以看到采用CiscoAP节点设备作为主干网络节点,按其在网络中的功能也分为MAP和RAP。 2.2系统组成 上述新的结构将现有的1420无线网关的功能分为两个部件:无线I/O卡和781远程链路,无线I/O卡有2个EthernetI/O口实现与控制系统DeltaV局域网的有线连接,由远程链路实现与WirelessHART无线现场网络连接,这两者之间采用4根导线连接,最远距离达到200m。其中一对导线为无线I/O卡电源线,另一对导线为远程链路的通信线。虽然无线I/O卡可以安装在1级2区危险的环境中,但一般安装在控制室内,远程链路则远离控制室,可安装在防爆等级更高的危险的环境中,如1级1区。DeltaVS系列可接入最多120个无线I/O卡和781远程链路,每对冗余的781远程链路可接入最多100台无线变送器。采用接入点的方式时,某应用于油井的工业无线系统设备组成如图3所示。MAP安装在WirelessHART原有网关附近,以有线以太网方式与网关连接,采集该井口区域无线现场设备的信息;多个MAP又以WiFi无线方式将多个井口的无线现场设备的信息传送到RAP,然后与控制系统以ModbusTCP/IP,OPC等方式连接。 2.3与DeltaV主机系统集成 从DeltaV11版开始,提供了DeltaVS系列无线I/O卡和781远程链路组成的完全冗余的WirelessHART解决方案,如图4所示,可与所有的DeltaV和AMS的应用实现本地集成。无线I/O卡直接挂在控制网络上,本身就是控制器的一个节点,DeltaV提供的组态工具也完全支持无线I/O卡和无线仪表的组态、设备监视等功能,系统还可以自动识别无线I/O卡和无线设备,可方便快捷地进行安装和调试。新的DeltaV架构以冗余远程链路的形式实现全冗余无线网络,全冗余包括DeltaV通信网络、24V(DC)电源、无线I/O卡远程链路以及自适应Mesh网络本身的多条通信路径。 3横河电机公司产品 3.1新开发的现场无线通信网络设备 该公司早期开发的现场无线系统设备包括YFGW710无线现场集成网关和无线现场设备,YFGW710提供网关功能和系统管理器的功能,并直接连接无线现场设备。新开发的现场无线设备有YFGW410现场无线管理站、YFGW510现场无线接入点、YFGW610现场无线介质转换器。YFGW410具有ISA100.11a无线网络管理功能(即系统管理器和安全管理器的功能)和网关功能;YFGW510现场无线接入点为主干路由器,除可接入现场无线设备外,还可提供IEEE802.11a/b/g(无线局域网)及100BASE-TX和100BASE-FX有线连接;现场无线介质转换器YFGW610在YFGW410和YFGW510之间主干通信的连接接口作连接转换,4端口介质转换器YFGW610安装在YFGW410和YFGW510之间,将YFGW410下层的金属网络连接(100BASE-TX)的接口转换成与远程YFGW510的光纤网络接口连接(100BASE-FX)。 3.2系统组成 新开发的全集成式多应用无线通信网络设备组成如图5所示。其中,现场无线子网A由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据,再通过光纤通信传至YFGW610现场无线介质转换器,转换成YFGW410现场无线管理站可接收的下层金属网络连接信号(100BASE-TX);现场无线子网B由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据,再通过100BASE-TX直接接入YFGW410现场无线管理站;现场无线子网C由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据后,再通过无线LAN传到无线LAN接入点,然后与YFGW410现场无线管理站连接。当然,也可通过早期的YFGW710无线现场集成网关以Modbus/TCP的方式接入主机系统。在信息网络层次,设有现场无线OPC服务器、现场无线管理器、NTP服务器,现场无线OPC服务器的软件,提供一个基于OPC基金会规格创建的接口。该服务器软件通过OPC接口与带现场无线管理站或现场无线集成网关系统的主机连接。现场无线管理器用来执行现场无线网络的设置和管理。NTP服务器是网络时间协议服务器,用于现场无线系统进行精确的时间管理,现场无线系统要求NTP服务器与现场无线管理站或现场无线集成网关相连以共享NTP服务器。1对YFGW410现场无线管理站通过同步电缆彼此连接,对主机系统和YFGW510的现场无线接入点提供冗余的无线网络管理和网关功能。在图5所示的每一个现场无线子网中,可安装1个或多个YFGW510现场无线接入点,可连接多达100台现场无线设备。1对YFGW410现场无线管理站可以连接多达20个现场无线子网以及500多台现场无线设备。 3.3与主机系统集成 无线系统可与横河电机目前主要的CENTUMVPDCS连接,即可在CENTUMVP操作和监视屏幕上显示现场设备的测量数据。无线系统与CENTUMVP连接有两种方式:在FCS现场控制站通过子系统以太网通信模块通信(见图6)和通过通用子系统网关(GSGW)通信。在FCS现场控制站通过子系统以太网通信模块(ALE111)通信,要求CENTUMVP为R4版本。菲尼克斯公司产品该公司的WLAN接入点可与多台RAD无线网关组成回传网络,这些设备都集成了802.11b/gWLAN收发器,通过WiFi将采集的所有信息传送到WLAN接入点,然后以标准的Ethernet接口与主机系统相连,如图7所示。 4结束语 随着流程行业无线通信技术的迅猛发展,无线网关加无线现场设备的简单架构的无线网络已经发展到全集成式多应用无线通信网络。使得仅支持无线变送器应用扩展到支持移动工作站、无线巡检、人员安全系统、工厂安全系统、视频监控的应用,提高了无线通信速率,扩大了应用规模,并提供了覆盖从主机系统到现场无线网络的全面冗余配置。 作者:方原柏 单位:昆明有色冶金设计研究院 通信方面论文:传输协议无线通信论文 1、移动娱乐 移动电话不仅是沟通的电话,现在还成功的发展成了游戏机的作用,不仅可以上网打游戏听歌,还可以看电影团购等等。NFC技术可以将不同使用者的需求通过网络传输经过辨认后,迅速转换成使用者想要的资讯。使用者可以随时在网上观看心仪的图片,欣赏喜欢的歌曲,观看想看的电影,也可以对这些信息通过NFC技术下载到自己的手机上。 2、商务旅游 NFC技术为广大使用者解决了很多以前不能在路上解决的问题,例如,着急出差却已经买不到票耽误了行程,NFC技术可以在网上迅速查到票的剩余情况并及时更新;在旅游的路上找不到路,NFC技术可以进行定位;着急打车却没有空车,NFC技术可以通过网络帮助使用者联系车辆并自动定位。 3、NFC的关键技术 3.1调制技术 NFC的工作频段是12.33-14.99MHz。为了保证NFC信号的频谱范围在13.56MHz频段内,NFC信号的波特率必须小于1Mbps。当数据传输速率大于1Mbps时,只有采用多进制调制才能满足高速传输要求。如果采用多进制ASK调制脉冲波形,则由于脉冲波形的调制度较低,多进信号的分辨率很低,这将导致系统输出信噪比的严重下降。多进制差分相移键控可解决这一难题。DPSK信号是利用前后两个相邻码元载波的相位差来传送数字信息,而与载波的幅度没有关系,因此调制信号的幅度在传输过程中始终保持不变。同时,在DPSK接收机中避免了复杂的相干解调,价格低廉、容易实现。因此在高速数据传输时,采用多进制DPSK调制是一种理想的选择。 3.2信源编码 随着数据传输速率的上升,脉冲的宽度变得越来越窄,对电路的脉冲响应要求也愈来愈高。为了减小电路的实现难度,在高速传输时可以采用Miller码进行信源编码。它是Manchester码的一种变形,Miller码的平均脉宽要比Manchester码宽,降低了编码硬件的实现难度。 3.3防冲突机制 如我们所知,NFC技术是两个技术设备相互靠拢就可以开启的网络,但并不是随便的两个设备都可以靠拢,NFC技术在启动之前,都是需要对周围可以连接的系统进行检测,看是否能够有空闲的设备供自己与之想靠拢,这是NFC技术在工作之前必须要确认的一个步骤,因为随便和其它设备相连,会导致网络混乱,网络突然断开,设备与设备之间的联系不紧密,会造成NFC技术的瘫痪。因此,在连接其他设备之前,NFC技术的设备通常都是先对周围进行扫描,当周围的射频场小,也就是说扫描后确定有未连接的设备,在对其他设备进行呼叫,相对近的设备会与这一台设备相连,连接成为网络。NFC技术中没有那两个技术设备是固定连接的,所以在确定了较近的设备正常工作后,会连接成为可安全使用的网络。 3.4传输协议 传输协议的设计主要考虑数据传输的有效性与可靠性。传输协议一般分为三个过程:协议激活、数据交换、协议关闭。3.4.1协议激活协议的激活包含属性的申请和参数的选择,激活的流程分为有源模式和无源模式两种。有源模式的协议激活流程为:第1步:主呼启动防冲突机制,进行系统初始化;第2步:主呼切换到有源模式并选择传输速率;第3步:主呼发送属性请求;第4步:被呼发出属性响应以回应主呼的属性请求,回应成功后选中该被呼作为连接对象;第5步:主呼如果检测到有冲突发生,重新发送属性请求;第6步:如果被呼支持主呼属性请求中的可变参数,主呼在收到被呼的属性响应后发送参数选择请求指令,以改变有关参数;第7步:被呼发出参数选择响应以回应主呼的参数选择请求,并改变有关参数(如果被呼不支持属性请求中的可变参数,则不需要改变有关参数);第8步:利用数据交换协议传输数据。无源模式的协议激活流程与有源模式的协议激活流程基本类似,所不同的是在系统完成初始化后需要进行单用户设备检测。3.4.2协议关闭关闭协议包含信道的拆线和设备的释放。在数据交换完成后,主呼可以利用数据交换协议进行拆线。一旦拆线成功,主呼和被呼都回到初始状态。主呼可再次激活,但是被呼是通过释放请求指令切换到刚开机的原始状态。 4、结语 NFC技术在日常生活中的应用已经不需要过多的用眼欲进行表达,每一位使用者都是NFC技术的证明人,在网络飞速发展的社会,使用者对网络的要求已经不仅仅体现在网速上而已,在安心使用快网速的同时,我们更想要信息得到保护,安全性更是使用者关注的最关键的问题,所以,NFC技术定会成为将来网络的主流网点。 作者:李曙利 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 通信方面论文:流程行业无线通信论文 1、多种无线通信技术标准的融合 如果能在单一架构下管理多个无线网络的实时数据,或者说在单一架构下管理统一后的单一无线网络的实时数据,应该是过程行业用户一致的要求,所以我们说多种无线通信技术标准的融合是一个大趋势,它可以提供远程操作的更高可靠性和更低成本。三大无线国际标准合作的技术基础原本是存在的,因为ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA的底层协议都是IEEE802.15.4,而提供芯片和通信协议栈的商家往往同时提供这几种技术的部件,即使是在ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA阵营内,还包括有很多相同的会员。作为ISA100的优秀成员单位的尼维斯(Nivis)公司一向以其管理和优化网状网络的软件而闻名,同时在利用ISA100.11a、WirelessHART和6LoWPAN开发基于标准的无线网状通信堆栈方面拥有丰富的知识和能力。尼维斯公司目前是我们所了解到的唯一同时提供ISA100.11a和WirelessHART两种流程行业无线产品供应商,比如其无线节点和路由器用在ISA100.11a和WirelessHART的型号是相同的,使用户能够在单一的硬件上运行任何一种标准。如VersaRouter910路由器既支持Nivis的ISA100.11a标准,也支持WirelessHART标准,拥有在同一平台上运行的软件,VersaRouter910是一个双启动硬件(Dualboothardware),是集全功能于一身,专门为客户准备好提供的无线解决方案设计的工业级无线路由器。中科博微公司是可同时提供WIA-PA、WirelessHART两种流程行业无线产品供应商,比如其无线网关既有属于WIA-PA无线网络的WIAPA-GW1498、WIAPA-GWS12002种型号的网关,又有属于WirelessHART无线网络的WHT-GW1250网关。北京天宇蓝翔科技发展有限公司也可提供WIA-PA、WirelessHART两种无线网络产品。在ISA100.11a和WirelessHART问世之初,在ISA名下成立过ISA100.12工作组,负责寻找将WirelessHART和ISA100.11a无线标准融合的技术途径。当时认定实现无线标准融合技术途径的唯一方法是提案申请,后有3个团队提出申请。但最终这些团队没有解决以下优秀问题:网络规范的定义能够取代ISA100.11a和WirelessHART及提供2个现有网络的反向兼容。代表ISA100.11a和WirelessHART供应商的两个团队都不能接受修改自己基础网络的要求,因此无法达成任何妥协协议。其原因非技术方面,而是集中在营销效应方面。因此在2013年,ISA100.12工作组已决定放弃在无线通信技术标准融合方面的努力。ISA100.12工作组中的最终用户曾建议的融合备选方案是供应商可提供同时对ISA100.11a和WirelessHART无线网络进行操作的产品,即“双启动”产品的解决方案。2010年初,德国测量与控制标准委员会NAMURPressRelease(公告),开始提出单一(融合)工业无线标准(仅过程自动化领域)的要求,建议三个标准合并为一个IEC标准。2010年8月在伦敦的Heathrow(希思罗)机场召开了工作组第一次会议,工作组即以希思罗命名。2011年3月底在瑞士的融合工作组会议形成备忘录决定成立技术工作组,重庆邮电大学是希思罗工作组的5名优秀成员之一和技术工作组主要成员。技术工作组首先完成“三个标准的异同”资料的编辑,然后达成分三步开展工作的共识,第一步是实现三标准共存,如图1所示,第二步完成渐进式融合,第三步以单一的OSI/ISO层过程仪表协议的现场设备、统一的接入点、统一的网关实现标准的最终融合,这里的现场设备、接入点、网关均以希思罗命名。2012年12月现场总线基金会(FF)宣布与国际自动化学会自动化标准委员会ISA100合作提出了一个通用的框架,允许多个工业通信协议通过共享无线集成架构在过程自动化系统中运行,使现场总线连接到远程的I/O和ISA100.11a、WirelessHART、有线H1协议集成到单一的标准化环境中,这称为基金会的远程操作管理ROM,这是通过第三方的开放融合,以便为用户提供更高的可靠性和更低成本的远程操作。这个框架保持了“基础设施”战略,而不是试图在无线设备水平方面竞争。 2、系统架构的创新 霍尼韦尔公司2004年推出工业无线变送器——基于ZigBee无线技术的XYR5000无线压力变送器,载频为902MHz~928MHz,以此为基础的无线网络系统构成如图2所示。作为网关设备的基站WBR与各种类型的XYR5000无线变送器可直接通信,最大数量为50台,最大距离610m。基站还可有线接入最多25个AO/DO组件,基站与控制系统的连接有RS485ModbusRTU接口,还可提供RS232到WMT无线管理工具上显示。随后IEC三大国际标准的早期无线网络系统的架构是由网关和无线现场设备组成,如横河电机无线系统的早期架构是YFGW710现场无线一体型网关和现场无线设备,一台网关可接入最多10台(刷新率1s)或50台(刷新率5s)现场无线设备,如图3所示。艾默生过程管理公司下属的罗斯蒙特公司真正针对流程行业无线网络系统的研究始于1998年,2006年推出的智能无线解决方案是采用900MHz,2007年以后在欧洲和亚洲则推出2.4GHz的解决方案。早期无线网络系统的架构也是由网关和无线现场设备组成,可能会包括适配器等设备,同时每一台无线现场设备还可作为路由器将其他无线现场设备的信息传送到网关,如图4所示。2007年6月11日,霍尼韦尔公司推出基于ISA100.11a思路的OneWireless无线网络方案,采用了XYR6000变送器,载频为2.4GHz。推出OneWireless无线网络后,系统架构也在不断更新,较早的版本是2009年4月的120版,当时作为网关的是多功能节点;2011年9月200版的新功能包括无线变送器无路由功能改为路由功能可选、增加了现场设备接入点FDAP、增加了HART适配器等,2011年10月又引入了CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备、CiscoWLAN控制器;2013年4月210版的新功能包括在线无线设备授权等新功能。AP节点设备被分为两类:网格接入点(MAP)和根接入点(RAP)。网格接入点是Mesh网络的远程接入点,它作为ISA100.11a无线现场设备网络和IEEE802.11a/b/g/nWi-Fi网络的接入点,这是所有接入点的默认角色。对下层ISA100.11a无线现场设备网络来说,每个网格接入点都可以发送和接收来自无线现场设备的消息,同时,它又作为一个路由器,为其相邻网格接入点以IEEE802.11a/b/g/nWi-Fi网络转发消息,从而在2层网络中为无线设备和主机应用之间实现数据传输,通过转发过程,数据可以找到通过中间网格接入点抵达目的地的最佳路径。如果一个链路因为任何原因而出现故障,网络会自动通过其他路径安排数据传输,直到数据抵达网关为止。根接入点通过光纤、有线以太网或电缆连接器连接到有线网络或服务器,作为到有线网络的“根”或“网关”,它必须在接入点配置时设定为根接入点。通信时,网格接入点通过网格接入点之间的路径或直接传送到根接入点。在这种网络拓扑结构中,接入点之间有许多冗余路径连接,因而特别可靠。随着网络规模的增大和网格接入点数量的增加,有必要使用多台根接入点以保证无线网络所需的性能和吞吐量(如图5所示)。推荐根接入点对网格接入点比值为20,这意味着,最多20个网格接入点可以共享相同的一次和二次根接入点,由于每个网格接入点可接入数十台无线现场设备,每个根接入点可接入20个网格接入点,而根接入点又可以多个同时接入交换机,其应用规模可满足数百点到数千点的大型无线网络的要求。艾默生过程管理公司在WirelessHART网络中也推出了CiscoAP节点设备作为构成回传网络节点的接入点,菲尼克斯公司在WirelessHART网络中也推出了可与该公司多台WirelessHART网关组成骨干网络的WLAN接入点,且都通过Wi-Fi传送采集的所有信息,同时,WirelessHART网络也可接收支持802.11Wi-Fi通信的无线设备的信息。随着工业无线网络将过程控制延伸到工厂现场的各个角落,其应用越来越普及,单个应用实例的规模也越来越大,已突破一个工序或一个车间的范围。在这种形势下,流程行业无线网络设备的制造厂家不失时机地推出可覆盖整个工厂的全集成式多用途无线网络。这样的网络中既包括简单的无线现场仪表网络,也覆盖多种无线应用的场合。创新的系统架构主要体现在接入点设备作为主干网络节点,比如OneWireless无线网络先后推出的现场设备接入点FDAP、CiscoAironet1552SOutdoorAP节点,横河电机ISA100.11a无线网络的YFGW510现场无线接入点,艾默生过程管理公司WirelessHART无线网络推出的781远程链路、CiscoAP节点设备和WLAN接入点,菲尼克斯公司WirelessHART无线网络的WLAN接入点。这些设备具有骨干路由器功能,可将众多的无线现场设备的信息通过底层网络采集后,尽快地通过骨干网络传送到无线网关。这种将网关功能分离为接入点和现场无线管理站以及将信息传送分为底层网络及骨干网络的分层架构,不仅扩大了网络的规模、提高了信息传送速度,还能更好地实现同时管理多个现场无线子网通信系统的要求。 3、引入无线行业领军厂家的技术和产品 借助网络解决方案供应商的技术迅速提高产品档次,霍尼韦尔公司2012年直接采用支持标准的思科(Cisco)公司组态和拓扑结构性统一无线网络技术,这包括使用冗余交换机、冗余的无线局域网控制器以及多重网格接入点MAP和根接入点RAP,实现一个强大的高可用性的网络。如使用CiscoAironet1552SAP节点设备构建OneWireless工业无线网络,同时还采用CiscoWLAN控制器用于管理CiscoAironet1552SAP节点设备,在单一的架构下为Wi-Fi应用和ISA100.11a现场仪表提供无线覆盖,从而有效降低总体拥有成本。CiscoAironet1552SAP节点设备的功能与原有的多功能节点完全一样,但天线数量增加,速度更快,带宽更宽。艾默生过程管理公司早在2007年就已经同思科公司建立了合作伙伴关系,如在异构系统的无线通信方面双方就进行了合作,最近又引入了CiscoAP节点设备。罗克韦尔自动化收购了vMonitor,将划入罗克韦尔自动化控制产品和解决方案营运部门。vMonitor是全球范围内数字油田实施及远程运营领域的先驱,早在2005年1月,它就在壳牌公司的支持下,进行了Kanbode8口油井无线传感器网络的试验,为井口和上游应用提供了创新的监控解决方案,创造性地将最尖端的无线仪表和通信与可视化软件结合在一起,帮助客户制定更明智的决策并改善生产状况。vMonitor的技术涵盖井口传感器与变送器、远程终端单元、网关和调制解调器的全无线产品组合,以及交钥匙监控系统和服务。这些产品覆盖范围广,适合从油气井、管道、泵站和升液站到炼油厂以及油库的各类应用。 作者:方原柏 单位:昆明有色冶金设计研究院
机械设计论文:中职本科机械设计教学改革论文 1教学中存在的问题 1.1理论基础与学习习惯 “中职本科”是目前部分应用型本科招收的一类本科学生。经过两年的教学实践和大量的课外接触,该部分学生理论基础较差,大多是初中毕业,且对初中基础知识的理解也很有限,日常学习自律性不强,对于课程内容总是浅尝则止,自信心不强,由于之前的学习习惯不好,大多数学生没有独立学习的习惯,课堂氛围较活跃,对于基础理论缺少兴趣,偏爱实践操作,这与之前所受教育有很大关系。高校“普通本科”的教学方式、教学内容均不适合“中职本科”学生,造成大多同学学习一年后收获少、自信心丧失、学习兴趣减弱。学生不爱动脑思考,觉得“设计”离自己十分遥远。 1.2教学方法与教学效果 由于目前全国并没有专门的“中职本科”高校,“中职本科”只是普通高校培养的一类对象。普通高校的教师上课由于教学对象不单单是“中职本科”,同时兼有“普通本科”或“高职本科”,故很难划清界限。教学上按照经验讲述原理多,主要按照普本教材章节进行理论讲授,效果并不理想。近年来由于多媒体技术的发展,多媒体素材与教材的结合占据了课堂,相比之前的纯理论教学和课程设计在教学效果上有所改善,但对“中职本科”的学生来讲,还远远不够。 1.3培养目标与教学内容 目前而言,“中职本科”的培养目标主要被定位为职业教育,要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,尤其是工程实践能力的培养。而实际教学内容却与此完全脱节。实验实践内容并没能有效结合,验证性实验的偏多,动手操作的较少,和课程衔接不到位,显然不适合目前的“中职本科”教育。课程设计题目多为经典的带式运输机减速器的设计,只有少数同学能按照手册完成设计,但是这么算却说不清楚,学生一头雾水,并不能真正理解其中的方法。 1.4成绩考核 成绩考核仍然以主要期末测试为主,平时成绩和实验成绩为辅。形成了“高分低能”的社会现象。而“中职本科”的培养目标则要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,尤其是工程实践能力的培养。因此对于这部分的考核也该在成绩考核中占有较大的比重。我们制定的改革思路是:教学内容以行业岗位上的知识结构和能力结构以及生产实际需要为目标,以解决工程实际设计问题为指导。 2教学方法改革探索 经过对“中职本科”生源中职阶段培养方案、教学体系、及学生个人情况的调研,可以从以下几个方面改善学生的学习习惯,提高“中职本科”学生学习《机械设计基础》这门课程的教学效果: 2.1框图法教学,整合知识体系 整理总结《机械设计基础》中的优秀知识点,自编校内讲义或教材,结合一个综合实例,如蜂窝煤压制机、机床C6140主轴箱,以机构、传动、零件三大部分为主线,制作框图,帮助学生快速、直观地理解整个机械设计基础的知识体系,由此知识体系展开教学单元。围绕综合实例,进行详细的分析讲解,讲解内容时重点把握能让学生了解典型机械或结构的设计思想、理解装配要点、掌握分析故障和维修。 2.2模型演示教学法 采用玩具激励法(机构部分可以拆装模型,观察机构运动、计算实际的自由度、绘制机构运动简图),来改善教学效果,提高学生学习本门课的兴趣。慧鱼组合模型可以应用于教学课堂,让学生在验证理论知识的同时,实现理论和动手实践的统一。通过对模型的研究与分析,启发学生对《机械设计基础》的认识,并能培养学生独立分析和自己查阅学习资料的能力。既满足了学生爱玩的天性,又学到了知识。 2.3设计软件在机械设计基础教学中的应用 随着计算机技术的飞速发展,可使用Solidworks等机械设计类软件在《机械设计基础》的课堂上结合典型设备进行建模、模拟装配、指导学生做一些简单的分析,或结合实验室的试验台,教师建立虚拟实验模型库,课后学生可以利用该模型库进行学习建模、装配、分析,帮助学生更好地理解复杂的机械系统。除了大型的常用的机械设计软件CAD、solidworks,网上有大量机械设计小软件,还有一些企业应用的机械设计软件,该类软件界面简单,操作方便,可以帮助学生计算参数,不需理解繁杂的公式及理论推导,教学中,指导学生应用此类软件,相当于为学生提供了一种工具,帮助学生理解机械零件的一些参数,提高学生的学习热情,为学生日后实际工作应用打下一定的基础。 2.4项目教学代替章节学习 教学内容及顺序调整:分四大部分,均为先通过先讲整体一个实例,再拆分讲解,类似于项目教学,使学生更容易理解各部分。机构部分:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构,通过参观实验室机构展台通识,以分析玩具的机构组成和原理,带动学习的积极性,拆装,分析,计算。机械传动部分:带传动、链传动、齿轮传动,通过玩具模型讲解几种传动的特点,再分别介绍具体知识点,轻参数、重结构,轻计算、重原理。机械零件部分:齿轮、轴、轴承、联轴器、弹簧等,本部分设计先以减速器原理讲解为起点,通过动画和实验拆装,逐步进入理论学习。增加机械维修工具、量具部分内容,学生应该进行系统学习。能在实践和工作中更快地进入角色。 2.5实践、设计成绩考核替代期末考核 “普通本科”的专业基础课考核多以期末测试为主,以辽宁科技学院目前而言,平时成绩占30%,期末卷面测试占70%。这种测试并不能真实地体现学生的水平,尤其是对“中职本科”的学生。因此,本文认为对于“中职本科”的《机械设计基础》,应以实践考核替代目前的期末卷面测试。 2.6建立班级学习QQ群和微信群 建立班级学习QQ群和微信群,改善师生关系,方便课后复习答疑,沟通情感,讨论问题。90后的学生几乎人人上网,网上的教学及互动不容忽视,以往的网上教学多为网上精品课或论坛,对于不爱学习的学生难以调动其积极性,因此,以学生最容易接受的方式去指导和教学不失为教改的一个重要环节。 3结语 中职本科以应用型人才培养为主要任务和目标。《机械设计基础》课程作为工科机械和近机械类人才培养计划中的主干课程之一,结合地方和各校实际情况,对其进行科学、合理的教学改革至关重要。该课程的教改研究必须采用调研、实践、分析、完善同步走的办法。深化教学改革,提高教学质量。 作者:李瑞洋 单位:辽宁科技学院应用技术学院 机械设计论文:计算机辅助机械设计论文 一、计算机辅助设计应用于机械设计教学中的意义 (一)有利于提升学生的空间想象能力 在计算机的辅助下,机械模型可以通过三维视频展现出来,成为一种更加立体而全面的建筑物展现形式。学生可以根据这种3D画面的展示,在头脑中形成良好的印象,从而形成一定的设计思维能力。 (二)有利于增强学生的比例掌握水平 在机械设计中,对机械成品比例的把握能力十分关键。计算机辅助设计应用于机械设计教学中,能够利用计算机,通过建模,将不同比例的物体搭配或者融合,从而清晰机械设计中,各个部分的比例关系和整体与部分之间的联系,通过长时间的学习,使学生形成一定的比例掌握能水平。 (三)有利于丰富学生的资料收集内容 多方面的比较的观察能够使机械设计更加的完善、全面,从而在各个细节中,展现机械设计的独到之处。计算机辅助设计应用于机械设计中,有利于丰富学生的资料收集内容,学生可以借助计算机收集更多他们所需要的各类材料和图像、数据等等,为学生机械设计的学习奠定良好的基础。 二、计算机辅助设计应用于机械设计教学中的方式 计算机辅助设计应用于机械设计教学中,可以通过计算机辅助设计和传统教学方式的融合,结合计算机软件特点引导课程教学活动等方式来开展。 (一)计算机辅助设计和传统教学方式的融合 传统的教学方式经过长时间的教学实践,已经形成了一定的模式和教学结构,对于学生机械设计知识的学习具有一定的积极影响。但是多数教师在机械设计教学的过程中,会利用草图等指导学生进行机械结构的设计和规划,这种方式对学生机械设计知识的学习和机械设计能力的培养会带来一定的阻碍性因素。新时代背景下,在机械设计教学的过程中,教师可以采用传统教学方式和计算机辅助设计相融合的方式,继承传统教学方式的优势之处,同时也利用计算机辅助设计的独特价值,深入开展机械设计教学活动。计算机辅助机械设计能够使机械设计更加的完整而全面,提升学生的机械设计知识灵活运用水平。但是在学生利用计算机辅助机械设计的过程中,教师要注意适当控制学生利用计算机辅助进行机械设计的时间,不能够使学生过分依赖于计算机,而忽视了自身设计功底的练习和学习。教师要注意将计算机辅助设计和传统的教学模式有机结合,真正展现计算机辅助设计应用于机械设计教学的价值和作用。 (二)结合计算机软件特点引导课程教学活动 计算机辅助设计应用于机械设计教学中,可以结合计算机软件的特点,引导机械设计课程教学活动,展现计算机辅助设计的价值和特点。例如在指导学生对机械设计进行构思期间,可以借助sketchUp草图设计软件,指导学生细致分析各类机械中的体量关系,打开学生的思维空间,展现学生的初步设计理念。在此基础上,学生可以利用3dmax等计算机软件进行实际的3D设计,将学生的初步想法和设计理念通过3dmax软件展现出来,明确具体的方向。接下来,在学生明确机械设计的方向和大体形式的前提下,可以借助计算机的渲染软件,对所设计机械的细节进行渲染和深入加工,形成一个明确而完整的机械设计图像,展现每一位学生的设计想法和设计后的大体形态。在学生设计完成之后,教师可以组织学生通过互动的方式,借助计算机的多媒体技术,观看每一位学生的机械设计图像,互相分享设计理念,学习他人的优点和创新理念,提升每一位学生的机械设计水平,展现机械设计教学的价值和意义。 三、结束语 计算机辅助设计应用于机械设计教学,能够有效提升学生的空间想象能力,增强学生的建筑比例掌握水平,丰富学生的资料收集内容,改善传统机械设计教学中,单一的教学模式和枯燥的教学氛围。教师可以通过计算机辅助设计和传统教学方式的融合,结合计算机软件特点引导课程教学活动等方式,开展机械设计教学活动,提升机械设计教学的质量和学生利用计算机辅助进行机械设计的能力,为学生未来的工作和发展奠定良好的基础。 作者:朱辉 单位:邵阳市高级技工学校 机械设计论文:材料选择机械设计论文 1机械设计过程中材料的选择及应用方法 1.1分析调质及其设计应用 根据目前的具体情况看,调质技术是最常用的一种热处理技术。对大多数零部件进行处理时均可以通过调质技术进行操作,且该技术的效果能够使所选的材料综合性能得到提升,即利用调质技术能够对材料强度进行拉伸,使机械设计材料的屈服度及拉伸强度得以不断提升,进而增强材料的塑性及强度。通过提升材料的冲击度、强度,能够使设计过程中零部件的使用截面减小,进而降低整个机械的重量及降低部件的消耗及所占空间。在运用调质技术的过程中,必须注意下面的三点要求:一是一定要将调质标注清楚,若只是将热处理标注出来,大部分厂家很可能会运用其他处理技术来进行操作,如利用正回火使材料的硬度达到相关标准,但正回火技术降低材料强度大大降低,致使其在具体工作中出现断裂情况;二是必须将调质硬度范围注明,进而才可以为工厂生产提供便利,如果硬度的范围较窄就不能达到具体的生产需求;三是材料硬度与所要求的实际强度必须相适应。 1.2分析表面硬化技术与选材 对机械进行设计时,应利用硬化技术对各种金属材料的表面进行相应的处理,且对其进行处理主要是为增强材料的耐蚀性、耐磨性,而氮化技术、渗碳技术则是比较常用的硬化技术。渗碳技术通常是指,在渗碳炉对钢材表面碳含量进行增加,使其达到被允许范围时再淬火,进而让钢材的表面硬度能够达到相应的技术标准,再通过低温回火技术将其应力消除,使其组织结构更加稳定。能够利用渗碳技术进行处理的材料通常是渗碳钢,进行机械设计的过程中,可参照实际要求对其进行运用。如可以根据心部强度、零部件主要的尺寸大小对材料进行选择,需要重视的一点是材料的使用不能过度,否则会导致生产成本不断增加。通常情况下,如果截面的有效面积低于50mm,可选择20Cr。但是,如果有效截面面积大小在50~150mm之间,而且其重量低于50kg,就可选择20CrMnTi。渗碳层度深度应参照实际的需求才能进行确定,若增加其层深就说明必须使渗碳时间延长。 1.3分析氮化技术及相关材料的选择 不管是何种钢材通常都可以利用氮化技术对其进行相应的处理,但比较常用的一种钢材主要是45型号的氮化钢。使用氮化技术时往往是利用氮化炉对其进行操作,因而其优势主要是变形较小,进行氮化后就不必再加工。同时,氮化硬度应参照材料质量才能确定,进行设计的过程中必须注意一定要使用整体的氮化技术,由于氮化层并不会带来不好的影响,所以不必再次进行处理。必要时可运用局部的氮化技术对局部进行相应的保护,进行氮化后再把保护层全部去掉。该技术最大的一个特点就是热处理的过程中变形较小、硬化层也相对较小,尤其是适合与调质技术共同使用,进而可以使材料耐磨性、技术强度大大提升。 2机械设计中最常用的四种材料 2.1高分子材料 在机械设计,对于高分子材料而言,其主要包括合成纤维及塑料。此类材料在相应的工业生产中存在许多优点,且材料来源非常丰富。能够从天然气中进行提取,该材料所消耗的能源较少,且其密度也比较小,其延展性同样非常好。 2.2金属材料 各种工程的材料使用中,其使用范围最广泛的主要是金属材料。据统计资料显示,金属材料在机械类产品中占了90%以上的比例。尤其是钢铁材料在机械设计中的使用最为普遍,由于钢铁的韧性、强度较好,且其价格相对较便宜,也可以达到各种性能标准,所以使用较多。金属类材料中的合金,其性能非常优良,比较适合用来制作各种机械产品中的零部件。 2.3复合材料 机械设计中所使用的复合材料主要由不同的、两种以上的材料所构成,且通过化学与物理方法有机组合而成的新型材料,此类材料的性能均可以达到各种工业生产的需求。其中,复合材料通常包含非金属材料和金属材料,而金属材料有合金、镁、铝;非金属材料则包括陶瓷、橡胶、树脂等。金属丝、碳化纤维及玻璃纤维则属于增强型的材料。 2.4陶瓷材料 对陶瓷材料来说,其主要成分是碳化硅、氮化硅,且此类材料的特点主要有密度较低、硬度较高、具有较强的抗压强度及耐腐蚀性强,其缺点是价格非常贵、比较容易发生断裂、比较脆。目前,陶瓷材料大多使用在密封零件的制作中。 3机械设计中材料的选择及使用须注意的事项 3.1对材料进行选择时必须重视其适用性及经济性 机械设计的具体工作人员应根据不同的机械设计工艺,比如锻造工艺、铸造工艺、焊接工艺根据各种需求选择适合的材料,进而才可以使材料发挥出最大的效用。如铸造工艺中所使用的材料一定要具备较好的偏折性、吸气性、收缩性;焊接工艺中的材料应有良好的敏感性及使用性;而锻造工艺使用的材料则应具有相应的锻后冷墩性、冲压性、冷却性、可锻性。只有将各种工艺制作中需要的材料性质把握好,进而才可以选择出真正合适的机械设计材料。另外,对材料进行选择、使用的过程中还要重视材料的经济性,所选材料应在满足设计需求的同时尽量保证价格为最实惠、最便宜,这样就才能够使机械设计成本得以降低。 3.2材料选择过程中一定要重视其环保性及节能性 近几年,随着科学技术、社会经济的持续发展,自然破坏现象也越来越严重,自然环境问题早已成为社会中的热点话题之一。环境与人类的生活、生存有密不可分的关系,对自然环境进行保护也是各个社会成员共同的责任及义务,想要促进社会发展,就必须对环境进行有效的保护,过度的开采往往只会产生适得其反的后果。因此,对机械设计中的材料选择一定要重视节能性及环保性;设计人员一定要坚持可持续发展观,使用污染较小、能耗较少的材料,对那些不可再生、有效的资源必须尽量节约,进而能够在完成机械设计任务的基础上,使自然环境得到相应的保护。 4结语 做好机械设计材料选择、使用工作对机械设计事业的发展有重要作用,对机械材料进行选择的过程中,必须将材料的节能性、经济性、环保性、实用性等因素考虑进去,进而才可以使机械产品的质量、性能得到保证,才可以给机械设计的持续、健康发展提供必要的条件。 作者:黄丹 单位:泰尔重工股份有限公司 机械设计论文:自动化教学体系下机械设计论文 一、教学体系现状 近年来,我国逐渐重视职高机械设计制造与自动化的教学,而且机械设计制造与自动化教学也取得了一定的成效,为我国社会主义建设提供了大量的新型专业人才,然而在职高机械设计制造及自动化实际教学过程中,还或多或少存在一些问题。比如,在实际的教学过程中,往往过于重视机械设计制造及自动化专业的总体格局,对于现代化建设中的各种实际需求,不能灵活地适应和配合;在实际教学中,往往重视对学生机械设计制造与自动化专业理论知识的教学,而没能注重培养学生的实践能力以及创新能力;在实践教学中,教师往往将机械设计制造与自动化的相关知识简单传递给学生,没有同学生进行很好地沟通和交流,忽视了学生在教学过程中的主体作用;在实际教学过程中,往往偏重学生的专业技能培养,没有重视学生的综合素质及能力培养。 二、教学体系创新思考 (一)创新教学方法 (1)培养大工程观。 在职高机械设计制造与自动化创新教学过程中,应该引进并重视世界上一些先进的职业技能培养理念,注重机械设计制造与自动化理论与实践的结合,培养学生形成客观的、理性的大工程观,充分理解和重视机械设计制造理论与实践相互支撑以及相互促进的重要作用。 (2)重视实践教学。 只有通过具体实践,才能真正将书本理论知识转化成相关的职业技能,才能真正将机械设计制造与自动化知识学以致用,并在不断的实践过程中积累经验,提升自我职业技能以及创新能力,因此,在职高机械设计制造与自动化创新教学过程中,必须重视实践教学,努力培养学生的实践能力。 (3)强化实习基地。 提高职高学生机械设计制造与自动化专业技能以及实践能力的一个最重要的途径就是通过在实习基地的实践与学习。因此,在实际创新教学过程中,应该重视校外实习基地的作用,着重发展和建设一些先进的、功能性较强的现代化实习基地,让职高学生能够很好用来进行工程机械方面的训练和实践。 (4)强化设计能力。 在职高学生机械设计制造与自动化创新教学过程中,能够很好地反映出学生综合能力和设计能力的途径就是进行课程设计。在我国目前的职高机械课程设计教学过程中,往往不利于学生的个性化发展和需求,应该重视课程设计的内容和目标设计,突出对实践过程中的应用,选择综合质量较高的设计课题,减少学生之间雷同设计的可能性,最大化地提升职高学生的设计能力、综合能力以及个性化发展能力。(5)提高新型教师。教师在职高机械设计制造及自动化教学中发挥着巨大的作用,直接影响着学生的学习效果和各项技能的提高,在创新教学体系中,应该重视和培养一批高素质新型教师,除了具备熟练的专业技术技能外,还应该能全面培养学生的综合素质,重视学生在教学过程中的主体地位,积极培养学生的实践能力、综合能力以及创新思维及创新能力。 (二)创新教学体系 (1)在职高机械设计制造及自动化创新教学中 应该建立和健全专业的知识教育体系,强化学生的专业技术和技能的培养,优化专业知识的教学环节和教学内容,提高专业知识的教学效率。 (2)在职高机械设计制造及自动化创新教学中 应该建立和健全学生能力培养体系,通过参加实习以及参加各种课外技能活动的形式等,培养和提升学生的实践能力。 (3)在职高机械设计制造及自动化创新教学中 应该建立和健全培养学生综合素质的教育体系。现代化建设和现代教育改革不断重视综合素质较高的新型人才,在实际创新教学过程中,应该通过各种实践活动、专业学术报告等形式,提高职高学生的综合素质,培养职高学生的创新思维以及创新能力。 (三)创新教学方式 (1)启发式教学。 在职高机械设计制造及自动化创新教学过程中,学生应该作为教学过程的主体,教师对学生起着引导作用,应该善于启发学生对相关知识的思考和讨论,引导学生自动地进行设计及相关的学习,提高学生自己解决问题的能力,充分发挥学生的主体作用。 (2)信息网络教学。 在信息科学技术迅猛发展的时代,信息网络技术在教学过程中的运用越来越重要。在职高机械实际制造及自动化创新教学过程中,可以充分利用多媒体教学方式,给学生的视觉和听觉造成新的冲击,激发学生的学习兴趣,提高学习效率。 (3)企业内部教学。 应该将传统的课堂教学与企业教学结合起来,将机械设计制造及自动化教学中的理论和实践有机地整合在一起,使学生对所学专业有深刻和全面的了解。 三、结语 机械设计制造及自动化是一门专业性较强、涉及内容较广泛的专业课程。为了使职高学生更好地掌握这门课程,提高其加工制造以及机械设计的能力,有必要对职高机械设计制造及自动化教学体系进行一定的思考和探讨,研究一套有效的、创新的教学体系。 作者:吴志会 付宝光 单位:吉林省辉南县第一高级职业中学 机械设计论文:系统教学理论下机械设计论文 一、传统的教学模式存在的主要问题 1.教师按章节授课,把每章知识孤立分割教学,学生知其然而不知其所以然,所学的知识在学生脑海里是杂乱无章的,无法提起学生的学习兴趣。 2.教学手段和方法仍存在不足。虽然CAI等教学课件的引入提高了课堂容量和课堂效率,但从培养学生能力尤其是创新能力上看,效果不显著。 3.重视理论,重视知识的培养,重视教师的主导作用,因而对综合分析能力、实际应用能力、创新能力的培养不足,学生主动学习精神较差。 二、机械设计系统教学法研究 系统教学法是以具体机械设备(项目)为背景;以学生、项目和实际经验为中心,而不是传统的教师、教材和课程。把整个课程内容在一台具体机械设备上得到有机的整合,使机械设计各章节内容与课程体系衔接地更加紧凑、顺畅。学生开始接触课程就了解了科 学、严谨的设计思想。教师在授课过程中根据相关章节的零部件在机械设备中的作用,通过结合具体实物讲述,使学生对相关内容零部件的作用产生较高认识,对每一个零部件的理解与选择,必然会达到“学有所用”的要求。系统教学法课堂理论教学以改变过去传统单独各章节的分散学习,知识体系杂乱无章,使学生出现“知其然不知其所以然”的现象。通过对这些基本内容的学习去掌握有关的设计规律和技术措施,从而使学生具有设计其他通用零部件和某些专有零部件的能力。系统教学法特点:①系统性。整个课程内容作为一个系统,每个章节内容作为要素。②典型性。具体机械设备包含大多数机械设计课程的知识。③目的性。学习通用机械零件的设计与选型。④科学性。根据学生理解具体情况,灵活掌握、实施教学。⑤直观性。设备结构和各个零部件的作用一目了然。⑥应用性。应用书本理论直接解决设备失效的问题。⑦关联性。充分体现各个零部件相互关联关系。 三、机械设计系统教学法实践 “系统教学法”的优秀是一台具体机械设备,具体如何实施教学,可以根据具体情况灵活掌握。设备应具有形象化、具体化的特点,与传统教学中的举例有本质的区别,是把整个课程知识作为一个系统,而系统又是以一台具体设备而体现的,各章节的知识通过设备零部件的设计和选型来学习。设备零部件具有形象化、具体化的特点,以提升绞车作为一台具体设备实例教学。课程教学前,学生首先通过视频了解这台设备的用途,然后到实验室参观,让学生确实感受到设备的外形。教师上课根据视频首先介绍其工作原理以及各个部件的功能和作用,让学生清楚认识到学习这门课程的目的就是要学会这台机器的设计。在教学中要始终贯穿“使用场合—失效形式—受力分析—强度计算—结构设计”这一主线,本课程的学习分成三个单元进行,机械零件的疲劳强度设计和主要零部件,诸如齿轮传动的强度计算、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹连接的强度计算及螺栓组连接的受力分析等内容列为重点内容作为减速器的重要组成部分,作为第一单元知识,在课堂上重点讲授;而把比较易于理解的某些章节,如机械零件常用材料和选择原则、过盈连接、摩擦轮传动等列为一般性内容,安排学生自学。第一单元———减速器。①减速器原理。强调是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,是一种相对精密的机械,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要。设计减速器时,应根据工作机的选用条件、技术参数、动力机的性能、经济性等因素。②齿轮。通过视频和图片,让学生理解齿轮的失效形式,然后讲解制造齿轮需要材料和热处理、齿轮的受力和强度计算、齿轮的加工精度和效率、齿轮的润滑和齿轮的设计、材料、加工热处理。③轴。根据减速器中轴具体结构进行教学,还要结合齿轮的结构和受力分析讲授轴的结构,对轴的设计、材料、加工工艺、热处理和精度公差要结合实际详细讲解,并对轴的失效形式和国内外最新维修方法进行介绍。④键连接。结合减速器的齿轮和轴进行教学,解释键的作用,重点学习平键和花键的选型计算和实效形式,其他类型的键作为扩展知识进行介绍。⑤轴承。结合减速器的轴系,解释轴承的作用,介绍轴承的种类,重点学习轴承的选型计算;结合减速器的工作特点学习轴承的润滑和实效失效形式。⑥螺栓连接。以减速器箱体的各种螺栓为例,学习螺栓连接的种类、应用特点和使用场合、预紧力的作用、防松的措施、引伸学习螺栓的强度计算和提高强度的措施。第二单元———提升绞车其他部件。①联轴器。首先根据提升绞车介绍各个联轴器的作用,重点学习联轴器的选型设计,联轴器的种类以自学和课堂讨论为主。②刹车器。教师简单介绍提升绞车中刹车器的作用和类型。第三单元———机械其他知识。①带、链和蜗轮蜗杆传动。学习这部分知识时,要把这三章内容进行整合,改变过去按章节分别教学的方式。首先采用对比法进行教学,就是以齿轮传动为参照物,重点介绍三种传动的特点、应用场合,然后再分开单独学习。②摩擦、磨损及润滑。学习时以减速器为例,讲解摩擦和磨损的危害以及润滑的作用。重点学习润滑剂的选用和润滑方式。③机械零件强度。结合齿轮、轴和轴承的失效形式,学习材料的疲劳特性;结合齿轮、轴和轴承的工作中的受力形式,学习交变应力特性。要通过具体减速器齿轮、轴和轴承的失效案例,使学生掌握零件疲劳破坏的危害。 四、结语 “卓越工程师培养计划”人才培养模式是“重实践、强能力”。为此,更新教育思想和观念,加强机械设计课程的改革和建设。改进教学方法,采用先进的教学手段,树立崇高的敬业精神,只有三者结合起来,才是搞好《机械设计》课程教学工作的根本途径。 作者:刘利国 李静娟 卢学玉 钱善华 单位:江南大学 机械设计论文:柳钢钢包加盖机械设计论文 1钢包加盖技术简述 在转炉和连铸工艺中,钢水会在钢包内停留,随着炉外精炼的技术普及,钢水停留在钢包的时间逐渐变长,从而导致钢水在钢包内会发生一系列的温度波动和热损失。影响钢水的因素有两个方面,一方面是由于钢包本身材料决定,钢包本身在钢水转运过程中会与外界环境进行热交换,同时由于材料本身的比热容决定,会产生一定的温度内蓄现象,另一方面,钢水表面会与外界环境产生热交换,造成一定的热损失。为了缓解这两个问题为炼钢生产带来的能量损失,一般采用钢包加盖的方式解决钢水表面的热损失,采用利用新型材料来提升钢包本身的保温能力。钢包加盖后,钢水表面的散热则会被包盖吸收,并且最终使得包盖与钢水表面形成空间上的热平衡,从而起到一定的保温作用。如何缩短钢包加盖后空间内热平衡达成时间,是目前许多炼钢企业对钢包加盖设计中考虑的问题。时间缩短的越明显,炼钢生产效率就越高。而影响热平衡达成时间的主要因素为钢包加盖的工艺流程。由此可见,钢包加盖的机械设计与应用对于炼钢生产有着重要的意义,深入研究钢包加盖工艺,对于提高炼钢质量、产率是有必要的。 2钢包加盖的机械设计 钢包加盖的机械设计主要包括有钢包盖的设计和钢包回转台设计、加盖工艺设计三个方面。 2.1钢包盖设计 钢包盖的设计主要包含对钢结构和耐火材料的敷设设计。钢包盖设计吊耳很重要,方便吊车取盖,在盖的周围需要有翻转包盖的穿孔,钢包盖结构设计过程中需要考虑到包盖的机械膨胀性能和热膨胀性能。为了进一步提高钢包盖的保温性能,柳钢钢包内侧均有耐火材料的敷设设计,一般采用耐高温的耐火纤维进行包盖的内部敷设,加强钢盖的接受热辐射的能力。 2.2钢包回转台设计 钢包回转台设计是钢包加盖机械设计中的重点部分,主要是针对钢包加盖过程中的升降、回转等功能进行设计。为了达成这些功能,一般会利用一些电动设备来进行构建。常用的辅助设备包括电动机、离合器、液压系统、气动系统等。钢包回转台是实现钢包自动加工的平台,它能够完成钢包周转过程中的加盖、揭盖操作,能够保证这些操作过程中钢包以及包盖处于安全位置。钢包加盖装置包括有加揭盖机(柳钢钢包揭盖机),型号有插齿式、移动插齿式、液压升降/伸缩式、回转式、悬挂移动式等。根据炼钢厂的炼钢工艺布置采取不同的设备组合。还有一系列的辅助设备,如包盖存放台、吊具、工装、铰链座等。 2.3钢包加盖工艺设计 钢包加盖的一般性工艺设计为以下几个步骤: 1)准备工作。确保钢包与炉次之间的准备服务后,将钢包放回钢包车,钢盖一直盖在钢包上,这样可以省略下一炉的钢包预热工作,保证钢包的温度。但如果下一炉的时间相距几个小时,则需要考虑钢包的预热准备。钢包进入炼钢炉前,需要将钢包内的铸余渣,并且需要清洗水口滑板和完成填砂过程。炼钢炉出钢时,钢包经过出钢线,利用自动揭盖装置完成揭盖,包盖则放置在存放台,钢包进入炼钢炉下盛接钢水。 2)出钢后加盖。出钢完成后,钢包加盖机自动完成对钢包的加盖操作,这个过程中无需人为操作。 3)精炼揭盖、加盖。钢包经过运转进入LF精炼炉位,此时包盖被自动揭去,钢水在精炼炉中完成精炼过程,待这一过程结束后,钢包回转台将包盖带回,进行自动加盖操作。加盖后,钢包连盖一起被吊上连铸台。在这一过程中,首先要确保钢水的精炼达到标准,钢水的各项指标达到指标,钢水的温度达到要求,其次采取对钢包进行钙处理或者微合金处理,进一步提高钢水的洁净程度。 3应用效果 在炼钢生产全程中实现钢包自动加盖有效地减少了钢包周转过程的热损失,同时保证了钢包中钢水的温度趋于稳定,有助于炼钢生产提高质量并且降低生产成本,钢包全程加盖后的应用效果主要体现在以下几个方面: 1)钢包全程加盖能够起到对钢水的保温作用;并且能够降低钢水出炉温度。柳钢转炉加盖出炉钢温度较之不加盖降低了15℃左右,柳钢转炉加盖后,出钢过程中的温度损失降低4℃,钢包运输过程中温度损失减少15℃左右,全程温度损失减少19℃左右。钢包加盖后起到的保温作用还有效的减少了包内钢水的冷却作用,免除了连铸过程中对钢包的预热过程,可实现低过热度浇注,有效提高合金收得率,降低钢包废钢率和保温剂的使用率,节约了经济成本。 2)钢包全程加盖有助于延长钢包的使用寿命。连铸浇注完毕后,包盖悬挂在铰链上,钢包可实现带盖倒渣和回浇余。减少了对钢包的清理需求,同时翻铸余更加干净,降低了残渣量。钢包自动加盖降低了对包内耐火材料的机械损伤,因此提高了钢包的使用寿命。柳钢实现钢包全程加盖后,转炉出钢口寿命提高了5炉以上,钢包寿命延长至95炉。 3)钢包全程技改有助于减少LF炉的升温时间,减少RH、CAS的OB频率及时间,同时降低了废钢的产生率,有效提高了炼钢效率和质量。除此之外,采用钢包全程自动加盖可以节省钢包服务区的空间,减少人力劳动,降低人力成本。 4)钢包全程加盖有助于炼钢厂的节能减排,一定程度降低生产成本,增加收益。钢包全程加盖后,转炉出钢温度升高,降低吹氧升温的吹氧量,降低了氧气能源的使用。若采用焦炉煤气升温模式,则可降低炼钢厂眼气排放,起到节能减排的效益,有助于炼钢厂的可持续发展。除此之外,柳钢实现钢包全程加盖后,降低吨钢成本10元左右。同时由于炼钢质量的提升,进一步提高了吨钢实际收益,能够有效提高炼钢厂的经济利益,实现企业的经营目标。 4结语 钢包全程加盖对于炼钢生产中的稳定钢水温度,降低热损失是十分有效的,除此之外,它还对炼钢厂的节能减排、降低成本有着重要作用。但随着信息技术和电子技术的深入发展,相信在不久的将来,钢包的各项性能将会更加优秀,炼钢生产中的钢包周转也将更智能化、电子化和自动化。 作者:邱杰松 单位:柳州钢铁集团公司 机械设计论文:课程教学机械设计论文 一、对教学内容进行适当整合,以适应教学目标要求 教学内容的整合要按照应用型人才培养目标要求,对现用教材进行适当的删减和重组。整合的结果既不能遗漏知识点,又要避免重复,还要保证知识的衔接。在内容的处理和编排上要以“需要”为准绳,以“够用”为尺度,以“会用”为目标。因此,机械设计的教材内容应围绕“掌握概念、突出技能、重在应用”展开。首先,为提高教学效率和效果,对教材内容进行适当的删减以满足教学及课时要求。内容上既要具有工程现实意义,又要注意理论知识的深度把握;既要注意基础理论知识的学习,又要强调实际能力的培养,因此教学内容应“少而精”,制订有效的教学方案,做到重点突出、难点突破、学以致用。删掉一些过深的、不必要的理论推导和证明内容,取而代之的是公式和结论的背景和运用的说明。要求能够正确使用设计公式,根据实际工况能够合理和规范选择设计参数,设计计算结果要与结构设计相协调。例如,齿轮传动中按齿面接触疲劳强度设计公式的推导过程,带传动中带即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间关系式的推导等内容应该删去;掌握齿轮传动强度计算公式的正确使用和参数的合理选择,图表的正确查取等内容。另外,对相对简单的内容作为课后作业由学生自学完成,例如对各种零件设计中材料的选择和热处理方法、润滑油的类型及选择等内容。其次,合理组合教学内容和调整教学顺序,以保证知识的衔接和掌握。例如将教材前面的概念性较强、比较抽象的“摩擦、磨损及润滑”内容调整到教材后面的“滑动轴承设计”之前讲授,这样既可以保证知识的合理衔接,增加理论知识理解和运用,又可以避免内容的重复讲授。再次,为了提高教学效果,提高课程设计效率,将“连接”内容调至课程的最后,这样可以使与教学内容并行的课程设计内容顺利展开,并具有充分答疑解惑的时间。 二、教学中合理选用多种有效的教学方法和手段,以提高教学效果 多年教学实践表明,课程教学的效果很大程度取决于教学方法和手段的合理选用。目前大多采用多媒体教学方式进行教学。尽管这一方式对本课程不失为比较有效的手段之一,但是要达到预期的教学效果还需要借助于多媒体这个载体来融进多种有效的教学方法。 1.采用启发式、互动式教学方法,激发学生学习兴趣。 为了激发学生的学习兴趣,培养其主动思维的能力,课程教学中要采用启发式和互动式教学。针对教学内容设计好适当的设问来引导学生思维方向,从而启发学生积极思考、主动探究真相的兴趣,与此同时,鼓励学生敢于提出问题、积极回答问题,实现教师与学生间的良好互动效果。例如在讲授齿轮传动设计中,教师通过一个工程案例,给出工程应用中齿轮失效的应用实例,让学生分析出现这种现象的原因是什么?怎样避免失效现象发生?设计中应该如何保证不发生类似的问题?学生通过对所提问题进行有针对性的思考及短暂的课堂讨论,随后与老师进行互动。通过这一环节之后,学生已进入教学内容的情境中,虽然不能准确回答,但是这时学生是带着疑问听老师再剖析上述问题时,注意力格外集中,对知识探究的渴望被充分调动起来,获取知识的效果更好。实践证明采用启发式、互动式教学法,极大地激发了学生的主动思维及学习兴趣,学生的逻辑推理能力、分析判断能力、解决问题能力、想象力、总结归纳力,都得到了锻炼和提高。由于思维能力的提高,无形中对基础知识、基础理论的学习也起到推动作用,这一切为学生创新思维的形成奠定了坚实的基础。采用启发式和互动式教学,由于符合教学规律,教学效果显著,因此现已将此方法贯穿整个教学过程当中。 2.采用并行教学方法,提高学习效果。 并行教学方法是一种提高教学效果和提高课程设计效率的可行方法之一,经过多年的实施,较好地达到了预期的目的。所谓“并行教学方法”是指授课内容与课程设计实践环节部分内容同步进行,这样不仅可以加快课程设计进度,在设计周期内把更多精力用于结构设计和创新,而且还能提高教学效果。例如在讲授机械传动这一篇开始,就将课程设计任务布置下去,随着课程的进行,按照课程设计任务要求把传动方案设计、传动零件设计及有关轴系零部件的装配草图设计这三部分内容与课程相关内容并行,即一边学习理论知识一边应用实践。通过并行教学的实施,学生学习主动性和积极性有很大提高,学习目的更加明确,做到学以致用,加深了对教学内容的理解。 3.采用案例教学方法,培养工程意识。 培养应用型创新人才,有必要将一些合适的工程实例引人课堂教学之中,通过对具体工程案例的分析探讨,学生在理论学习的同时置身于实际工程背景之中,消化抽象的理论知识,同时也有助于培养学生的创新思维、主动探索工程实际意识。案例教学通过工程案例引出问题,以学生为主体解决问题,强调培养学生分析、解决工程问题的能力。案例不等同于传统课堂教学中的举例、课堂讨论。在案例教学中强调启发式教学方法,以学生为主体,教师为主导,主要采取讨论、分析等方法,学生之间、师生之间形成知识传授沟通的多向流动。好案例是提高案例教学效果的基础和前提。案例选择要围绕课程教学目标和专业培养方向,并考虑学生的现状和特点,一定注意案例的内容要与授课内容紧密相关,且原理和结构简单,学生容易理解,最好是能使学生感兴趣并且符合专业特色的案例,这样能激发学生的探究兴趣。例如将具有海洋特色的水产加工机械的“剥鱼皮机”引入到链传动设计和轴系零部件设计的教学中。首先利用多媒体播放“剥鱼皮机”的整机结构和工作实况录像,观看鱼皮是如何被剥掉的,此时学生的兴趣已经被激发出来,这时教师开始有针对性地提出有关问题:该机器的是由哪些结构和机构组成的?它们是如何实现“剥鱼皮”功能的?那么这些机构是如何传递运动的?传动机构当中为什么采取链传动机构?带着这些实际问题学生开始观察分析、思考和讨论,然后老师与学生进行实时教学互动,循序渐进展开教学内容,这样以来学生会非常关注老师之前提出的问题,渴望得到问题的最终答案,在接下来的教学内容进行中,学生获得了满意的解答。因此在教学中,不断针对不同教学内容结合实际案例进行教学,学生学习兴趣浓厚,主动参与教学,大大提高了教学效果。 4.重视实践教学环节,提高工程实践能力和应用能力。 实验是该课程教学中重要环节之一,以前开设的实验主要是认知性、验证性实验,这些实验不利于学生培养全面思考问题的能力和创新能力,更不利于学生应用能力的形成,因此对实验内容进行了改革。首先,加强应用性的基础实验,例如组织学生装拆与专业相关的机器,如常用机构减速器、通用机床等通用机械。拆装实验使学生具体形象地了解机械的结构组成,典型轴系零部件的组成、各零部件的装配定位固定方式。通过拆装和简单测绘不同级别减速器,加深对滚动轴承,轴上传动零件的定位固定方法的理解,也可以锻炼学生的动手操作能力,为后续的课程设计打下一个良好的基础。其次,械性能实验室增加了各种传动性能综合实验设备、连接的机械性能综合实验、轴系零部件和传动机构的机械性能综合实验设备,加强了学生对机械零件性能的理解,深化了课堂教学效果,培养了学生的分析问题和动手能力。课程设计又是该课程的另一个重要实践环节,通过此环节的实训,可以综合运用所学专业基础知识解决工程实际问题,培养学生分析问题和解决问题的能力。该实践环节主要注重实训题目类型的选择、方案的设计、设计内容及完成效果。针对学生能力不同,题目选择不同,采取不同手段进行规范设计,在规定的时间内独立完成设计任务,这种实训方式给予学生充分发挥主动性和创新能力的空间。此外,鼓励学生参与教师科研项目和参加大学生机械创新设计活动中,从而拓宽专业知识领域,在教师的指导下,使学生更好地将所学理论知识与工程实际相结合,能够很大程度提升学生的应用能力和创新能力。 三、结语 多年教学实践表明,教学中只有对教学内容和教学方法进行不断改进和创新,才能充分调动学生主动探究工程实际的积极性,提高课程教学效果,并且能够培养学生运用所学理论知识分析问题和解决工程实际问题的能力。 作者:马先英 蔡卫国 谢忠东 武立波 单位:大连海洋大学机械与动力工程学院 机械设计论文:绿色设计背景下机械设计论文 一、绿色设计内涵 绿色设计主要就是一种以产品资源为优秀,并贯穿于整个产品的设计方法。通过这种设计方法,所考虑的不仅仅是产品的性能和成本,还包括产品的整个使用过程,绿色设计的内涵主要包括这样几个方面:第一方面,产品设计制作过程中,最为重要的就是对它的环境进行考虑,尤其是产品设计阶段,更是应该对它的使用并回收充分考虑;第二方面,就目前而言,环境不断遭到破坏,绿色设计法主要就是对传统方法的创新,在一定程度上对环境保护引起高度重视。 二、绿色设计内容 机械设计与制造过程中,要想更好地使用绿色设计法,就应该对设计内容进行研究,只有这样才能在设计制造过程中保护资源环境,主要表现为以下几点。 (一)材料选择 所谓的绿色设计,也就是在设计过程中使用绿色材料,绿色材料即可回收、可再生,且对环境污染较小、低能耗的材料,特别要注意避免辐射性能较强的材料,这种才能从源头与“绿色设计”的理念保持一致,从而实使机械制造业在资源利用率方面得以提升。同时,在机械设计与制造中,还应当尽量减少所选用材料的种类,从而降低产品在废弃后的回收成本。例如:模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响,可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法,而改用物理方法实现防腐与脱模;选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬;用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。 (二)设计方法 1)拆卸设计。 传统的机械设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性,而较少考虑到产品的可拆卸性。而本文所涉及的绿色设计中则着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中,产品结构设计评价的一个重要准则,从而使产品在报废以后,能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生,进而达到保护环境和节省资源的目的。在拆卸过程中应该遵守这样几个原则:首先,所用材料应该具有多功能性,这样可以有效降低拆卸数量;其次,设计制造过程中,针对某些有着相互影响的材料避免将其组合,以便间接的导致零件的损坏;再次,拆卸过程中减少零件的多样化,这样可以减少设计制作过程中时间差。 2)可回收设计。 所谓的可回收也就是在设计过程中,对零件的重复利用充分考虑,同时,还应对相应的回收处理方法和回收费用等问题进行考虑等。可回收性设计一般是零部件的再利用和原材料的再循环,当前由于材料再循环仍存在技术困难,而且再循环成本较高,因此较为合理的可回收性设计应将重点放在零部件的再利用上。使用该方法进行设计时,应该采用这样的措施:在设计制造过程中,应该尽量使用那些可以重复利用的材料,并且,还应该确保所使用的材料具有较小的污染力,对于已经报废的零件,可以采取相应的措施进行再加工等。例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等;对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。 (三)设计成本 在对绿色设计的成本进行相应的分析时,与传统成本分析法大有不同,绿色设计过程中,还应该对产品的回收和利用进行考虑。因此,在整个产品设计制造成本分析过程中,必须在一定程度上对产品的环境成本、回收成本等进行考虑,只有这样才能确保使用最小成本,获得最大的经济效益。从另一方面来说,在对产品进行包装时,也应该着重突出这样几个原则:材料应该尽可能的降低到最小程度的使用量,也就是在满足相应包装条件的前提下,将包装材料降到最低。同时,还应该选择那些具有较小危害的包装材料进行产品的包装,这样可以适度的减少环境污染。与此同时,所选用的包装材料最好能够回收利用,这种可以重复利用的材料,可以有效降低包装过程中所产生的废弃物数量。 三、结束语 总而言之,伴随着国民经济的发展,环境破坏越来越严重,在这种新时期的背景下,在对机械产品进行设计和制造过程中,应该以绿色设计为重点,对环境和能源进行充分考虑,同时,还应该在设计制造过程中体现出绿色设计相应的功能,从而在保证可以生产出较好产品的同时,确保环境得到有效改善,进而促进国民经济的进一步发展。 作者:朱耀武 单位:无锡职业技术学院 机械设计论文:学生课程改革机械设计论文 1机械设计基础课程改革内容及目标 1.1具体改革内容 (1)改革课程教学模式,设置有利于学生自由发展的教学环节。引导学生“主动参与”的教学模式,教师在课程教学初期提出目标,如以往届“机械创新设计竞赛”为主题,并明确目标完成质量,将纳入期末考核并给定所占总成绩的比例,一般不应大于50%;学生自行提出任务,3人一组自由组队,寻找方法,教师在目标提出约两周后组织学生对任务进行答辩,对任务进行客观、准确评价,指出下一步学习的重点;在学期中组织“机构创意搭接”活动,在学期末组织“机构设计及动力学仿真”活动,激发学生热情。课程教学模式不局限于教师课堂讲授,可以是学生任务汇报、教师指导答疑、活动演示等多种形式并存。教师引导:提出目标、不规定任务;不规定方法;督促实施、解答疑问。学生主动参与:明确目标,提出任务;寻找方法;边学边干,完成实践。 (2)改革课程教学方法,营造学生自主探究的环境。引导学生“主动参与”的教学方法,教师在课程讲授过程中取材以教材为线索,又不局限于教材,在学生自行寻找的任务中,找到具有共性的问题,引入课堂;在各章节围绕技术的发展,增加新的内容;不拘泥于程式方法的符合度,看重对方法(路径)的找寻过程,看重结果的创新度。 (3)改革课程考核方式,重点以考核学生能力为主,多种考核形式并存,客观准确评价学生成绩。打破传统的以考核学生对书本知识掌握程度的限时书面考试方式,传统考试方式会使学生临时抱佛脚,放松平时的学习。加强对平时任务完成情况考核、对组织活动参与情况考核、对实验室开放参与程度考核,加大平时考核在综合成绩中所占的比重,在一定程度上促使学生重视平时各个教学环节,使学生的学习过程变成循序渐进的过程,防止学生考前的突击应付,提高平时学习的自觉性和主动性,考试题目增加一定量的设计型题目,强调工程背景,克服传统考试中题目的限时性、定向性、唯一性、单纯性的弊端,着意考察学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。 (4)改革课程对应集中性实践环节教学内容,将任务从课内延伸至课外。多数作品可作为课程设计继续研究,丰富课程设计内容;部分作品可作为毕业设计题目深入分析;优秀作品可参加辽宁省机械创新设计大赛。 1.2改革目标 通过课堂讲授与学生自主实践,培养学生具有: (1)根据目标范围找寻社会需求提炼课题的能力; (2)对于机械工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力; (3)独立创新设计机械系统与零部件的能力; (4)在团队中工作、与他人合作的能力。 2机械设计基础课程改革实施方案 学生的学习分别通过若干个学习任务来完成,每个任务均要求学生通过小组动手实践直接掌握实践知识。在实践中遇到了问题,又使学生对理论的学习变成内在需要。学生在学习专业理论之时,又通过实践巩固理论知识,从而使理论知识学习与实践知识学习有机地结合在一起。以学生“主动参与”为中心,进行各方面能力的培养与锻炼,每个任务都是一个完整的工作过程,是一个获取信息—制定计划—做出决定—实施计划—检查控制—评定反馈的过程。 3机械设计基础课程改革成效 3.1组织与课程密切相关的教学活动 在2013/2014学年第二学期,对机械设计基础课程进行了改革的尝试,涉及三个班级。在课程前半部分常用机构理论内容讲解完,组织学生开展“首届机构创意搭接竞赛”活动。 3.2机械设计基础课程改革取得成果 共收集作品32件,分别是:颚式破碎机、飞机起落架、活塞泵、压盖机、蛋糕切片机、汽车雨刷器、印花机、台式电风扇摇头机构、带式输送机、鹤式起重机、摄影升降台、机器人腿部机构、车载起重机、多连杆式独立悬挂机构、机械手手指机构、精压机机构、缝纫机踏板机构、机械手手臂机构、筛料机机构、内燃机、活塞泵、插床插削机构、带传动传送机构、飞剪机构、后备箱开启闭合机构、单缸四冲程内燃机、牛头刨床机构、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器、浴室搓澡器。每件作品包括:设计任务书、答辩PPT、机构搭接视频、活动总结。评选出特等奖1项,一等奖3项,二等奖6项,三等奖6项。其中,单缸四冲程内燃机获特等奖;颚式破碎机、后备箱开启闭合机构、牛头刨床机构获一等奖;飞机起落架、汽车雨刷器、摄影升降台、精压机机构、插床插削机构、飞剪机构获二等奖;活塞泵、压盖机、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器获三等奖。 4结语 从改革实施效果看,师生交流加强,学生学习自主性有所提高;设计独立完成,无法抄袭;全体学生参与小组共同设计,加强了与人合作意识,获得了团队工作经验;部分作品可作为课程设计、毕业设计题目继续深入研究,课内成果延伸到课外。该研究使实践教学与理论教学有机结合,以技术应用能力培养为主线,按照能力本位、任务驱动的理念进行组织教学,构建以实践为主、以知识为辅、以任务为载体、理论与实践一体化的课程结构,充分体现“以学生为中心”的教学思想,充分调动学生主动获取知识和解决问题的主动性,通过小组个体之间、师生之间的沟通、交流、讨论、答辩、评价等多个环节,通过对任务实施过程中具体环节的训练,引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地学习,使学生具备对任务综合的分析能力、知识选择能力、知识应用能力、对问题的判断能力、问题分析能力、创新能力、工作质量及效率和团队合作能力、自学能力等人才培养方案中所要求必须具备的能力素质。 作者:郭维城 王琳 刘小琨 张陈 单位:沈阳工程学院 机械设计论文:应用技术型大学机械设计论文 一、课程特点 课程对学生机械专业课的学习打基础,起着承上启下的作用;同时该课程的综合性和实践性都很强,课程许多内容可直接用于生产实践的设计与应用。故此课程的学习可培养学生具有一定的机械基础知识和初步的机械设计能力,同时理解从工程实践中得来的知识经验,还要具备将所学应用到行业工程实践中的实际工作能力,培养学生的发散性思维和创新能力,为今后从事机械技术工作打下基础。若有学生前期知识基础不牢或自学能力不够,会使学生普遍感觉这门课程难学而导致学习积极性不高。鉴于以上情况,认为根据应用技术型大学以“学生为中心、职业为导向、能力为本位”为基本教学思路的特点,对《机械设计基础》教学内容进行优化、对教学方法与考核方式进行改善十分重要。 二、教学内容特点 《机械设计基础》的教学内容主要包括三大部分:机械设计的基础知识,如平面机构的运动简图和自由度;常见机构的结构及设计,如凸轮机构、齿轮传动和蜗轮传动、联接与螺纹传动、带传动和链传动;机构的装配与设计,如轮系和减速器;轴和轴承等。在课程初期或教学进入到某一个大部分时,可向学生介绍将要学习内容的总体框架,使学生可以初步从机械系统的总体去认识机构。使学生对各机构间的关系有初步了解后,可进入具体教学内容的学习,在学习过程中让学生具体了解各种机构的构成、工作原理、特点和功能,可使学生不再孤立地了解和设计某一种机构,而是以机械系统为主线,依次掌握各种机构分析、设计的基本理论和方法,理清各种机构间的关系及异同点。教学内容要以技能和应用作为准绳,故本课程的主要教学方向是以项目为导向、以工程问题为驱动。教学内容的重点应突出技能的掌握和工程实际的应用,故在教学过程中先以实际工程例子作为引导引入新的课程内容,可提高学生主动思考、主动学习、激发学生探索创新的思维。在教学过程中,教师应举一反三,将教学内容进行引申到工程问题,使学生保持学生学习热情的同学,也加深或拓展学生的视野。在某一部分教学内容结束后,教师可结合教学内容和行业实际情况提出一个或多个项目任务,教师进行问题的引导与学生一起讨论,最后指导学生完成项目的设计方案并实施方案。课程中齿轮设计、传动设计、轴设计、轴承及联轴器等零件的设计都可作为项目计划内容。学生完成项目计划后可体验到产品设计的真实过程,可增强学生的学习兴趣和自信感。课程设计是本课程的重要教学内容之一。课程设计题目应该尽可能接近实际生产且题目形式应多样化。为了使学生不至于对课程设计有突兀感,可在课程之初将课程设计题目列表发给学生,让学生在课程学习的过程中,根据自己的兴趣及能力选择相应的题目。这种方式可调动学生自主学习,也可使课程设计过程更具开拓性和应用性。教学内容和课程设计题目,要根据不同专业、不同学习水平进行调整。两方面内容均要体现专业的特点,也要与社会应用和工程创新相结合。只要在教学过程中调动学生的主观能动性,使其主动地开展学习和思考,才能提高教学成效和促进学生的实践能力和综合素质的提高。 三、教学手段 1.利用现代多媒体技术。 课程中涉及到许多对初学者较难理解的动态过程,如齿轮的传动过程、齿轮的范成加工过程、带传动的打滑现象等。可采用多媒体教学的方法,将静态的二维图像转变为动态的三维模型,使教学内容变得直观和生动,从而帮助学生快速理解和掌握机构的运行原理及过程,也可弥补部分学生的理解能力不足或教师表达不充分的传统教学不足之处。再者,教材所体现的是课程的经典知识,可利用网络资源,使学生了解教材上没有体现而又能呈现学科发展的前沿知识点或科技信息,可拓宽学生的眼界,并有助于学生对课程内容兴趣的提高。 2.实例教学。 应用型技术大学的教学以职业为导向、以能力为本位。可让学生进入机械加工中心,对典型实例机械设备进行拆卸,让学生直观地了解各种机构和零件在机械装备中的工况,甚至可让学生亲自动手运转机械,使学生将理论教学课学习的知识与实际机械的构造进行联系,激发学生的学习兴趣。 3.讨论式教学。 针对某一特定问题,如某一机构的设计思路或某一工程问题,由教师进行问题的引入,而教学过程以学生进行分组讨论为主体,各组分别由一人论述本组的解决思路或方案,其他组同学对提出的方案进行评述其优点或缺点以及改进思路。最后由教师进行点评各组方案的可行性及改进思路。讨论式教学是以学生为解决问题或提出设计思路方案的教学主体,教师充当裁判员角色,这可提早历练学生在实际工程中解决问题的发散性思维。 4.案例教学。 案例教学与讨论类教学类似,不同点是案例教学以教师为主导。针对某一有典型特点的机械设计实例,由教师进行循序渐进地提出引导性问题,与学生进行讨论,并随时对学生提出的观点进行评述。某一问题讨论结束后,教师即刻提出下一引导问题,直至此机械设计的过程蓝图完全呈现。案例式教学也是历练学生解决实际问题发散性思维,但教学过程要以工程上解决机械设计问题的思路为轴线,以让学生了解实际工程问题的解决思路。 5.对比法教学。 本课程中涉及多种齿轮,如直齿轮、斜齿轮和锥齿轮;多种间歇运动机构,如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿机构等;多种传动形式,如齿轮传动与蜗杆传动、带传动和链传动等。这些机构在结构形式、受力分析和应力分析等方面都具有相似性,可针对此种情况,为学生建立学习对比学习卡片,将类似机构的结构分析、受力分析和应力分析等进行比较,并列出各自的不同点。学生利于此学习卡片,可清晰地对比相似机构的异同点,从而有助学生对知识点的掌握。 四、考核手段 本课程一般采用闭卷考试对学生进行考核,在此考核方式下,学生通常要记忆大量复杂公式而倍感厌烦,故闭卷考试并非最佳的考核方式。在闭卷考试不能完全改革的情况下,可增加其他考核方式的权重,以“应用”作为考核学生的主要依据。 1.口头考核: 教师结合教材内容,提炼出多个理论知识点与工程应用细节相结合的问题,针对学生的回答考核学生对理论知识的掌握和对实际问题的解决思路。此考核方式是针对讨论式教学和案例教学的检验。 2.课程设计式考核: 教师结合教材内容,提出数个机械设计题目,将学生分为多组,每组学生自主讨论、确定设计思路和方案。学生需提交考核报告,报告内容包括设计内容的讨论整理稿、思路的确定过程、最终的设计方案和组员的分工。根据每组的总评和组员分工的完成情况对每个学生进行考核评估。此两种考核方式应该先后进行,口头考核考察学生解决实际工程问题的思维水平,即是否掌握了技能;课程设计式考核考察学生解决实际工程问题的能力水平,即是否会应用技能解决实际技术问题。 作者:张尧成 杨莉 戴军 单位:常熟理工学院机械工程学院 机械设计论文:高职实验教学改革的机械设计论文 1高职机械设计基础实验教学现状 实验教学是重在培养学生动手能力、实践能力以及创新能力的重要过程,是应用性强专业通常所采取的一种通用性的教育教学模式。机械设计基础专业技术课程的终极目标是培养现代化所需要的实践性人才,然而受到传统教育教学模式的影响,我国高职机械设计基础课程的教学往往过分重视理论教学,实验环节只是作为辅助手段。这种现象严重制约了高校机械专业学生的实践能力的培养和发展,不利用今后操作能力的提升。正是这种现象的存在,导致很多高职院校机械专业在资金投入上往往不能有效地向实验器械的购买增加上倾斜,使得高职机械设计基础课程的实验设施设备普遍滞后,实验项目仅仅是最基础、最普遍的常识性实验。这种单一性的实验,直接导致学生对机械设计基础专业的理解严重不足。尤其是有些实验虽然是以实验的形式出现,但是仍然具有极强的理论性认知,不能通过过程验证来激发学生的求知欲,导致学生兴趣和积极性的不足,失去作为实验教学的意义。如何加入更多的实际动手性操作实验势在必行。同时,高职学校机械设计基础课程的实验设置上过多地将视角放在了教师操作、学生观摩上,学生只能通过视觉感官来体验实验的内容,而不能通过亲身的实验操作来获得更加深刻的体会,导致学生当时明白,但是很快就遗忘,不利于学生综合能力的显著提升。此外,高职院校对机械设计基础课程的评价模式也存在弊端。实验教学环节由于实验实施设备的不足,导致学校在对实验教学进行评价时,只是将实验教学作为考察部分,不能有效地激发学生对实验的重视,如此一来,学生的能力如何提升? 2高职机械设计基础实验教学建议 2.1更新机械设计基础课程理念 任何体制创新、制度创新都取决于观念的更新。高职机械设计基础课程实验教学体系的改革首要的就是要更新观念,建立适应现代化发展的高等教育教学管理理念,彻底打破传统教育教学模式的影响,建立以实验为导向,以培养学生实践能力、创新能力为目标的课程理念,为优化高职院校的竞争力的全面发展奠定坚实的基础。机械设计基础实验教学是以培养学生的动手实践能力为目的,使学生掌握科学实验的基本方法和技能,具有创新设计能力及应用现代技术手段分析和解决工程实际问题的能力,最终实现由知识传授到技能培养,再由技能培养到综合素质提高的全面转变。这是机械设计基础实验教学改革的目标与优秀任务。一切以优化高校发展、促进优势学科建设、规范管理为基础,切实将高职机械设计基础学科建设放在重要的位置。 2.2加大投入,优化设施设备 高职机械设计专业实验教学体系的构建作为一个系统的工程,需要大量的物质基础来保障其有效运行。这种投入涵盖了大量的人力资源和物力资源来保障其有效运行。实验室的优化首当其冲,良好的实验室、合理的实验设施设备是保证高职机械设计基础实验教学顺利进行的前提。 2.3建立适合学科发展的实验体系 总体上看,高职机械设计基础专业的实验涵盖以下几种主要的类型:基础性实验、综合性实验、创新性实验以及设计性实验。目前,高职机械设计基础实验过多的注意力放在基础性实验上,如何在实验内容上进一步优化至关重要。适当地加大创新性、综合性、设计性实验的成分,将进一步提高机械设计专业的学科建设,这些才是高职实践性教学所必需的,是培养机械专业学生解决实际问题能力的关键。只有这样,才能切实提高高职机械设计专业学生的动手实践能力。首先,在内容上的优化还应以提升学生的设计能力为基础,在实验内容上鼓励学生自主设计。如四杆机构、凸轮机构和齿轮机构等的教学,应不断地鼓励学生自主设计,并自主地查阅资料来根据机械设计基础模拟相关机构的运动规律。不断地自主实践才能真正提升学生的能力,教师充当的角色也应发生变化,切实起到主导的作用。其次,在实验教学环节上也应进一步优化,建立适应相应实验项目的不同实验分组模式,如轴系结构设计与分析实验是具有较强的分析和综合性的实验,实验目的旨在提升学生的实践能力。这就要求教师在分组时切实增加学生的动手机会,分组人数不易过多。而相反在设计性的实验教学中应适当增加小组人数,通过大家的集思广益来拓展思维,优化思维,并通过小组讨论来不断地优化小组设计,提升小组成员的合作意识。再有,高职机械设计基础实验教学应不断优化实验教学的方式、方法。在教学中不断增加开放式教学模式,提高学生的设计、创新能力,在高职机械设计的实验教学中突出学生的主体地位,鼓励学生自主思考、自主查阅相关资料、自主讨论、自主构思、自主分析。教师在实验组织上更多的应该是通过集体的分析来对学生的创意进行比较,总结学生的经验。最后,在高职机械设计基础的教学评价机制中,应不断更新机械设计基础评价模式,增加动手环节比重。切实提高实验教学成绩的比重,并将学生自主动手操作能力和设计能力的提升作为评价的重要内容。 2.4加强教师梯队建设 高职机械设计基础专业教师作为教学的管理者和具体的实施者,其能力的高低将直接影响高职机械设计实验课程的效果。因此,我国高职院校应该提高专业实验教师的综合素质,适应现代机械课程建设的高速发展,通过不断的人员培训来提高专业教师的专业素质,适应现代机械高速发展对机械设计专业的高要求。这种梯队建设应重点强化高职机械设计专业师资队伍创新精神和创新能力的培养,鼓励专业教师不断进取,不断更新个人的知识结构,不断加强自身学习,吸取国内外的先进技术,全面提升个人的综合素质,为培养优秀的机械设计专业人才奠定坚实的基础。 3结论 随着社会经济的迅速发展,社会对实践性人才的需求加大。机械设计基础作为实践性强、操作性强的学科,实验教学是该学科教育教学体系的重中之重,在教育教学中注入良好的实验教学对有效提升机械专业学生的动手能力、分析能力起着至关重要的作用,将直接影响学生的发展。高职机械设计基础课程应不断优化课程理念,不断加大投入,优化实验课程建设,为课程实验开展奠定坚实的物质基础,加强师资建设。通过建立多样、实践性强、创新性强的实验,有效激发高职学生的积极性,提升专业竞争力。 作者:高鑫 单位:大连航运职业技术学院 机械设计论文:实验教学中机械设计论文 1实验教学内容创新 1.1主要内容 新增实验以机械原理和机械设计为理论基础,目的在于加深对平面机构组成原理的认识,了解平面机构运动特点,进而培养学生机构综合设计能力、创新能力、实践动手能力以及综合应用所学知识分析、解决工程实际问题的能力。机械运动创新设计过程是一项综合性较强的实验,不但要求扎实的理论知识,具备较强的空间想象能力,同时对动手能力也有一定的要求。学生在做实验之前,先要掌握平面机构的组成原理,熟悉本实验中的实验设备,各零部件功用和安装、拆卸工具,然后自拟平面机构运动方案,行程拼接实验内容,将自拟的平面机构运动方案正确拆分成基本杆组,最后正确拼接各基本杆组,将基本杆组按运动规律顺序联接到原动件和机架上。本文以CQJP-D机构运动创新实验方案试验台为例。 1.2实验特色 机构运动创新设计实验,其运动方案可由学生构思平面机构运动简图进行创新构思并完成方案的拼接,达到开发学生创造性思维的目的,其主要特点包括以下几个方面: (1)基础性。 实验内容主要以机械原理和机械设计的基础知识为依据,主要针对机械零件中的基本构件进行拆分和组装,从而设计出全新的机构。例如在组装实验设备时,必须准确掌握基本杆组的概念,机构具有确定运动的条件是原动件数目等于其所具有的自由度数目,如将机构的机架及与机架相连的原动件从机构中拆分开来,不能拆分的称为杆组。任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到机架和原动件上的方法而形成。因此,上述机构的组成原理是机构创新设计拼装的基本原理。 (2)综合性。 实验涉及多种构件,对了解和掌握机械设计中的各种机构均可以起到良好的效果,其中包括齿轮、凸轮、齿条、槽轮、运动副、连杆、带轮以及平键、螺栓等辅助构件。 (3)创新性。 实验打破以往观察验证和操作验证的局限,着重强调发挥学生的自主创新能力。通过实验,学生能够自己动手发现问题并解决问题,为知识的创新提供可能。 2实验教学管理模式创新 实验教学不但要有完善的教学内容,还要具备健全的实验管理模式。管理模式始终要为实验目的服务,实验教学不仅要以提高学生的全面素质为根本,更要以培养学生的创新意识和实践能力为重点,具体从以下几个方面着手: (1)制定严格有效的实验考核制度。 以往的实验考核没有统一、严格的考核制度,致使在实验过程中出现应付、抄袭等违规现象。结合我院实际情况,将实验考核内容分为五部分,并占期末总评的。 (2)实验室实行开放式管理。 为了更好地增强学生的实践能力,必须对实验室的开放时间加以调整,根据我院自身条件,可采用固定时间段开放或不同实验室轮流开放的管理模式,更好地激发学生的求知欲,在一定程度上放手让学生自主实验。 (3)现代科技的采用。 现代实验教学中所采用的很多实验设备都配备有实验软件,在实验过程中,要尽可能地使用并采纳软件中所提供的模拟数据、动态仿真,以及数据分析曲线。通过实验软件的辅助,进一步掌握实验设备的工作原理及数据结果的计算过程,最终提出问题,分析问题并解决问题。 3结语 机械设计实验教学创新不但包括实验内容和管理模式创新,还包括实验室布置、仪器设备选购、实验教材修订等多个方面,本文未作探讨。综合性、创造性实验需要进一步探索,管理模式还有待完善。只有不断完善和创新才能使学生真正做到思考、探索、设计、操作和总结,让实验从验证型转为主动参与探索型。通过不断创新的实验教学模式,最终实现学生应用能力、分析和解决工程实际问题能力的稳步提升。 作者:敬谦 单位:陇东学院机械工程学院 机械设计论文:基础课程机械设计论文 一、做好学情分析,因材施教 在教学机械设计基础时,要了解所任教班级学生的兴趣爱好、性格差异及认知水平等情况,进行针对性教学。老师在教学过程中,应该深入了解学生,对学生的接受能力做到心里有数,搜集和组织机械设计基础课程中的重点与难点,把需要完成的知识点分解成基础性知识与提高性知识,运用一定的教学方法将基础性知识传授给全部学生,在此基础上,将提高性知识传授给中等以上水平的学生。 二、因需施教,优化教学内容 技工教育需要传授理论性知识,更重要的是要教会学生职业技能以及提高学生的动手实践能力。技工教育中的理论教学应以够用和必需为前提,将更多时间留给学生校内与校外实习。为此,机械设计基础课程应该根据学生的认知水平选择教学内容,对于理论性强以及实践中较少利用的内容,如静平衡、变位齿轮等知识删去不讲;对于以前学过的内容少讲;对于实践常用的知识,如带传动设计、螺纹链接、齿轮设计、轴的结构设计、轴承拆装等内容应该多讲与精讲。总之,技工教学中要以应用为目标,够用为度,以概念与应用为重点组织教学。 三、区别对待,分层教学 新学期开始,学生对新学年的激情比较高,上课比较认真。但由于学生基础知识以及接受能力的不同,在开学后3周左右学习的层次性就会表现出来,这时还用“一刀切”的教学法,就会出现有些学生吃不饱、有些学生吃不好的情况。为此,在机械设计基础课程教学中应该使用“分合相接”法:“合”指的是集中讲授与归纳,“分”指的是分类指导与练习。其中,集体讲授面向全班同学,分类指导面向学习有困难的学生或者学习一般的学生,集中归纳起着点睛作用,使学习有困难以及成绩一般的学生加强理解,分类练习指的是根据学生学习不同层次安排识记、理解、简单应用与综合应用四个层次的课外练习,让不同层次的学生都能有适合自己难易程度的练习可做,这些练习可尽量选择实践性强的题目,以培养学生解决实际问题的能力,通过练习真正使学生学以致用。 四、采用多种教学方法,加深学生的理解 采用多种教学方法,提高教学效果。机械设计基础课程中设备种类比较多、结构比较复杂,比如四杆机构以及齿轮等,仅仅依靠老师口述,学生很难理解教学内容,采用多媒体课件,特别是三维动画,能轻松地解决这个问题,从而提高学生学习的积极性,提高教学效果。 五、理论和实践相结合,提高感性认识 机械设计基础课程与机械工业生产实践密切相关,因此在教学中应该注重理论与实践相结合,以提高感性认识。学院学生除了在机电机械专业实验室内进行动手实践操作外,还可到学院内的实习工厂进行实习,从而使学生真正领悟到“学中做”和“做中学”的真正内涵。比如,为了完成“曲柄摇杆机构”和“急回特性”原理的教学,可以组织学生到实习工厂内观看牛头刨床机构的运行情况,从而加深对“曲柄摇杆机构”运行原理的认识,在观看牛头刨床机构的运动过程中,可以看到加工过程中存在进刀慢、退刀快的情况,就能很容易理解“急回特性”原理。 六、制定合理的评价体系,激发学生学习积极性 技工院校学生在初中阶段基本上没有形成良好的学习习惯,学习信心也不高。为了调动学生学习积极性,江西省冶金技师学院建立了学期考核、平时考核与任务考核相结合的评价体系。学期考核综合学生期中考试分数与期末考试分数,平时考核内容主要是学生出勤情况、课堂纪律与课外作业的完成情况,任务考核指的是课堂练习与课堂表现等情况。其中学期考核分值占最终考核分值的60%,平时考核和任务考核分值占最终考核分值40%,因此在平时考核和任务考核中多给学困生表现的机会,增强他们的学习积极性。 作者:游永平 单位:江西省冶金技师学院 机械设计论文:UG三维模型中机械设计论文 1UG软件系统的特点 UG系统是世界一流的具有综合性设计、分析和制造一体化的集成系统。系统不仅能够由CAD模块实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学和动力学的强度分析,还能由CAM模块实现计算机辅助加工制造,同时在系统中还贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段,为机构设计提供了极大的方便。通过相关技术手段的结合应用,既能快速构建出相关机构的抽象模型,也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型,还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。 2UG三维模型在教学应用中的优势 传统的机械设计基础教学过程,通常采用二维工程图表达物体的结构形态,或通过实物模型来增强学生感性认识。但这种教学模式存在着一定的弊端,二维图形缺乏立体感,实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和剖切不便,且操作较为费时。采用UG三维造型功能,对课本上的二维图形所对应的实体模型进行制作,可以很容易实现三视图和实体之间的转换,通过实体模型和动态仿真使学生能够更直观地进入真实的三维空间,从感性上理解三维实体的结构与相对位置,引导学生思考,增强学生感性认识,从而提高学生空间想象能力。另外,利用UG的局部放大、平移和翻转等工具,还能够让学生在屏幕上全方位观察零件复杂形体的外形与内腔的变化等各个侧面和局部细节特征;可以直观地显现整个零件的结构,装配体中零件之间的连接关系,使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象;也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求,利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建,满足教学中对模型种类及数量的需要,并有效降低教学成本。 3UG三维建模在教学中的运用 3.1模型和教材相适应 《机械设计基础》课程很多内容都涉及三维零件,根据需要确定具体的零部件,如:带轮、齿轮、凸轮、轴、轴承、箱体等等。在建模的形式上要注重提高三维模型的视觉效果,根据教学内容的需要制作、补充或减少模型,使模型与教学内容紧密结合,贴近实际。 3.2模型与课件相结合 优秀的课件有助于提高教学效果,用UG软件制作的素材,合理运用在课程多媒体教学中,可充分发挥教师与现代教学手段的双重作用。例如,在讲解轴承的结构和各零件的位置关系时,使用UG建好的模型,一边讲解各零件的结构,一边进行现场虚拟装配,这样能够方便地为学生提供正确的示范,培养学生的几何构思能力,同时帮助学生理解结构工艺知识,有利于学生理解轴承的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。在这种视觉效果的刺激下,学生的分析、认识和记忆能力增强,这既活跃了课堂气氛,又提高了学生的学习兴趣。在制作课件时,要注意收集和整理,注重课件在课堂教学中的实用性和使用方便性,有利于学生循序渐进地掌握教学内容。在教学过程中充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,在师生的交流学习中寻找最适合学生的方式,更好地发掘学生潜力。 3.3充分利用学生资源 学生在学习UG软件时,可以将教学模型作为练习让学生参与制作,参与式的体验教学不仅激发了学生学习UG软件的热情,而且巩固了《机械设计基础》课程所学的知识,同时,将优秀作品作为今后教学的资料。 3.4多样化制作模式 一种是将虚拟三维模型调整到最佳位置,保存为图片格式,直接插入到课件适当位置;另外在条件允许的情况下,可直接用UG软件打开已建造好的虚拟模型进行教学,在课堂的动态教学中可以达到随机应变、按需编辑、修改模型。当今社会迫切需要大力加强对人才创新意识与能力的培养,培养符合时展需求的应用型人才迫在眉睫。而人才的创新始终离不开实践环节的培养和锻炼,即“创新来源于实践”。随着3D可视化软件的“大众化”及虚拟仪器的广泛使用,使得原有以实物为主的机械设计基础课程实践教学模式面临新的挑战和机遇。尤其是有些设备或装置需要进行剖切或外壳透明化处理才能充分清楚地了解其内部结构,仅仅在实践教学中运用实物模型,较难形成模型的衍生、变型、扩展设计。这些客观现实的存在,成为机械设计基础课程实践教学在运作过程中的瓶颈。因此,实践教学过程中需要模型的多元化,即将3D数字化模型与实物两种教学模式嵌套使用,才能优势互补。3D数字化模型具有以下特点:其一,三维数字化模型具有丰富多样性的表达形式,数字化模型的表达,拆装非常便捷,且完全可逆,通过剖切、爆炸图、视频生成等功能,可以生动直观地表达实际零部件内部的结构和工作原理,全方位地展示精密部件和不可逆拆装部件的内部结构、装配和拆解过程。其二,利用数字化模型能够强化学生的工程意识,目前UG软件具有标准件库,诸如轴承、螺栓、螺母、销、键等标准零件库,这些库的使用可强化学生的标准意识、工程常识,对避免课堂教学与实际工程环境的脱节效果很好。在实践教学中我们要充分发挥实物模型和数字模型的长处,取长补短,充分协调好两者在教学过程中的关系,提高实践教学的质量。 4结语 通过UG三维模型应用于《机械设计基础》课程教学,理论和实践相结合,可以激发学生兴趣,进一步提高教师的实践教学能力和学生参与制作的能力。将虚拟模型作为素材应用于教学,学生的空间想象能力明显提高,且学生对《机械设计基础》课程零件的结构、机械工作原理的理解加深,从而提高了教学质量。 作者:冯立新 张新勇 安翠国 单位:石家庄理工职业学院 机械设计论文:学生创新能力培养的机械设计论文 1机械设计基础实验教学现状和问题 对于以研究型的高校而言,机械设计基础课程理论与实践紧密结合,实验室开设的实验项目较多而全,其中不乏教师自主研发实验设备,增设实验项目。另一方面,教师以自己的研究课题为中心,组建研究梯队,以博士生带硕士,硕士研究生带领本科生的模式完成学生的创新能力的培养。这两种模式目前在我们学校是很难实施的。另外一种为高职类院校,其教学以工程实践为主,以“应用为目的,以必需和够用为度”,重在培养学生综合分析和解决工程实际问题的能力、动手能力、合作能力和从业能力。我校属于本科院校中的“新生代”,大多数的课程沿用传统的教学模式,强调教师传授知识的主导性,忽视学生学习的主体性,教学模式看似合理,实际上没有培养学生学习的主动性及应用知识、拓宽知识面和创新能力的机会,这对于应用型人才的培养不利。第一,实验室目前能够开设的项目有机构认知、机构运动简图绘制、机构创新、皮带传动、轴系结构、滑动轴承、齿轮范成及减速器拆装等,这些实验从内容和方法上属于“示范型”和“验证型”,比较单一,有些实验设备老套陈旧。第二,从实验授课模式上看很难调动学生的积极性,仍然是教师在课下准备很长时间,给学生讲授实验过程,课堂上学生用不到一个小时的时间重复操作一遍,撰写实验报告,实验课结束。学生整个操作过程机械缺乏思考,知道怎么做,但是不知道为什么这样做,不利于学生创新能力和解决问题能力的培养。第三,实验室场地不足,实验台机组数过少,造成同组人数较多,只有个别学生实际动手操作,其余学生处于观望状态,“等待”实验结果的现象,实验课堂稍显混乱。第四,这些实验都是孤立的没有系统性,没有层次。 2机械设计基础实验教学的改革措施 本次教学改革旨在打破原有的传统方式,以实训项目为导向,以真实的工作任务及其设计过程为依据进行教学内容的整合,把课堂讲解和实训有机结合起来,注重能力本位的培养。在实验内容和手段更新的同时,也注重实验过程的改革,为满足不同层次学生的要求,将实验分为基础实验、创新实验及自选型创新实验。基础实验就是为满足教学课程要求的常规实验,通过实验报告考核实践成绩;创新实验为提高型实验,成绩考核包括课堂动手能力及报告两部分;自选型实验属于额外加分项目,学生利用实验室现有的构件自主设计方案,选择构件进行拼搭,绘制简图,用Pro/E软件进行运动仿真分析,观察杆机构的急回特性、极位角及死点等现象并计算相应参数,给出结论。在教学方法上要适当延长实验时间,增加组数,让每个学生都能参与动手实做,在成绩评定方面应该实验课上教师逐个根据试验台前的表现及问题的回答上直接给出,避免学生课后实验报告抄袭,达不到实验课的教学效果。从教学手段上,提倡教师理论分析、实物演示、多媒体和影像资料等根据教学内容搭配选用,以达到预期教学效果。 3总结 通过实验手段、学生分组情况、实验过程及成绩评定等方面的实验教学的改革,学生在整个过程中由被动操作变成主动设计,教师由原来的主导者转变为只为学生提供技术支持和考核的作用,充分调动了学生的积极性,用新颖的实验模式激发对本门课学习的热情,为后续的课程设计实训环节甚至于毕业设计奠定基础。让学生在完成实验学习的过程中,开阔思路,增长见识,享受动手实做的乐趣,进而达到提高教学质量,锻炼学生创新能力的目的。 作者:刘春香 刘喜平 苗淑杰 宁慧燕 徐莉 付彦虹 单位:黑龙江工程学院
智能汽车论文:人工智能汽车制造论文 1人工智能在汽车制造业中的应用 概述制造业是国家的经济命脉,而汽车制造又是战略性支柱产业,它包括了整车、各种零配件厂等生产商,也包括了各地经销企业和销售企业。近年来,我国汽车行业面临着前所未有的挑战,原材料、生产、物流成本上涨、利润下降,以及国际经济形势的影响。因此,汽车企业可以运用具有智能分析功能的商务智能系统,通过分析历史数据快捷、及时地输出各类报告,预测未来的客户需求和销售趋势,在宏观上为企业管理人员提供决策依据。计算机人工智能技术发展到了今天,已经开始使用庞大的知识库来有效地取代人类器官或机构的记忆方法,近些年来很多的专家决策系统在考虑一定规则的基础上对人类的诊断和经验上的分析都能够做出很好的判断,甚至处于主导地位。这个系统可以很好地利用知识库,并从中挖掘出我们想要的问题答案、成功地寻找到其中的关联性,并提取相应的模式等。而实际上,这样的专家系统已经在很多领域都有了非常不错的应用,帮助很多企业在很短的时间内就做出相应的生产计划、调度计划、运输计划等,非常有效率,而且可以大大地增加收益,并很好地控制企业的人力成本。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步。经过二十年余年的努力已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人行业内规模比较大的前三家工业机器人企业,行业集中度占30%左右。其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。多年来我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位、劳动强度大、作业环境恶劣、焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。 1.1搬运机器人在汽车制造业中应用 汽车桥箱类零件具有精度高、加工工序多、形状复杂、重量重的特点。为提高其加工精度及生产效率,各重型汽车生产厂家纷纷采用数控加工中心来加工此类零部件。而在使用数控加工中心加工工件时,要求工件在工作台上具有非常高的定位精度,且需要保证每次上料的一致性。由于人工上料此类的工件具有劳动强度高、上料精度不好控制等缺点现在正逐步被工业机器人或专机进行上下料所取代。工业机器人具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化、自动化程度高等、突出的优势,与人工相比,能够大幅度提高生产效率和产品质量,与专机相比具有可实现生产的柔性化、投资规模小等特点。机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节,虽然已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用,但依然尚未普及。在国家经济建设飞速发展的进程中,重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃,而工业机器人即是提升生产力水平的强力推进器。 1.2焊接机器人在汽车制造业中的应用 汽车行业的发展水平,代表了一个国家的综合技术水平,汽车工业的发展将会带动其他行业的发展。各厂商为了在日渐激烈的竞争中立于不败之地,必须率先实现焊接自动化。因此,今后除了如汽车、摩托车这样的大批量生产行业。一些产品多样化的企业,为了提高焊接质量,也将会考虑使用焊接机器人,如钢结构等行业,与此同时,对焊接机器人的要求也必然会逐步提高,如说对焊道的自动跟踪系统的需求会逐步加大等。作为焊接机器人和焊接机的专业生产厂家,OTC公司将继续为提高中国的高速、高效、自动化焊机做出自己的贡献。对于在汽车工业中的点焊应用来说,目前已广泛采用电驱动的伺服焊枪。日本丰田公司已决定将这种技术作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。 1.3装配机器人在汽车制造业中的应用 在国内外各大汽车公司装配生产线上被广泛采用的装配机器人。一方面使汽车装配自动化水平大大提高,目前,国外某些大批量生产的轿车的装配自动化程度已达50%~65%。另一方面,有效地减轻了工人的劳动强度,提高了装配质量并明显地提高了生产率。在汽车整车装配中,机器人不仅用于挡风玻璃的密封济涂覆、安装和车轮备胎、仪表盘总成、后悬梁、车门、蓄电池等部件的安装。 1.4喷涂机器人在汽车制造业中的应用 喷涂机器人在汽车制造业中可喷涂形态复杂的汽车工件而且生产效率和很高。多用于汽车车体的喷涂作业,如喷漆、喷釉等。除了上述机器人以外,汽车制造业中应用的机器人还有用于特殊加工的激光加工机器人用于部件形状测量、装配检查和产品缺陷检查的检测机器人,抑制尘埃粒子大小及数量的水切割机器人和净化机器人等。 2人工智能在汽车制造业中的进展分析 随着中国汽车工业的迅猛发展,机器人在先进汽车制造中的重要性也越来越凸显。机器人的产品应用广泛,覆盖焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理等领域。在汽车行业的应用主要分为以下五大部分。车身系统中,采用虚拟仿真等手段,主要针对车身覆盖件不断开发出新的标准化、模块化解决方案,动力总成系统中,提供了涵盖汽车传动系统优秀部件,发动机、变速箱和传动轴的全套装配测试系统。在冲压自动化系统方面从卷材与堆垛到零件的码垛,从提供控制系统到企业ERP,从设计到生产支持与效率优化,拥有全面的工程能力,涂装自动化系统方面,以高柔性高精度的喷涂机器人来帮助客户提升涂装质量,减少生产废料,而在焊接自动化系统中,机器人比较典型的应用是电阻点焊、电弧焊,其最新一代机器人配套提供一系列高度人性化的软件工具。汽车工业的最大特点是产量大,生产节拍快,产品一致化程度高。消费者对汽车质量要求越来越高,是促使机器人应用越来越普遍的一个重要原因。机器人本身只是集装箱里的一个货物,随机器人的设备功能越来越精细,客户的思维在这时候逐渐走向成熟,在采购时不再单单考虑某生产工位的瓶颈,而更多地考虑到长期战略因素,如维护成本加入的高低,长期投资回报是否划算,服务涵盖地域是否广泛,响应是否及时,全球技术支持能力有多强,中期后期不同阶段解决问题的能力有多大等等。这时,产品本身的价格和意义相对弱化而长期的价值越发凸显。 3结束语 人类智能主要包括三个方面——“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。而人工智能是指由人类利用人脑特有的智力表现制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。人工智能在汽车制造工业方面的应用体现在问题求解,逻辑推理,自然语言理解,自动程序设计,专家系统等方面,这些方面就体现了自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在汽车制造领域将会大有作为。 作者:韩旭萍单位:陕西职业技术学院 智能汽车论文:多元智能理论汽车英语课程设计论文 21世纪是创新的时代,随着经济全球化步伐的加快,英语课程在指导思想、教学目标、教学内容、练习、实践、操作方法和手段的选择等方面都必须不断推陈出新。我国为了全面实现工业化和现代化的目标,对汽车技术应用型人才的需要更趋多样化。而良好的外语沟通能力已成为汽车人才的需要具备能力。汽车英语课程设计是各类学校重点关注的课程,如何把知识和能力结合的更好,是体现其创造力和竞争力的重要表现。因此,本文把多元智能理论引入汽车英语课程设计,为探讨其可行性及策略开辟新的视角,提供新的思路和方法。 一、多元智能理论 多元智能理论(MultipleIntelligencesTheory)由美国哈佛大学发展心理学家、教育学家霍华德•加德纳教授于1983年在《智能的结构》一文中提出后,在世界范围内引发了教育的“革命性”变革。我国于20世纪90年代引进多元智能理论,国内有专家认为,多元智能理论无疑是我们长期以来一直在努力推崇的“素质教育的最好全释”;还有人指出:多元智能理论与建构主义理论一道,构成了我国新课程改革的强大理论支撑。多元智能理论指出人类内涵的能力至少有八种:包括语文智能;音乐智能;逻辑—数学智能;空间智能;肢体—运作智能;人际智能;自省智能;自然观察智能。加德纳认为,相对于过去的一元智力理论,多元智能理论能够更全面地描绘和评价人类的智力能力。加德纳还指出,人类智能还包含有次级智能和多种次级构成要素。 二、基于多元智能理论的汽车英语课程设计 (一)汽车英语课程设计的基本条件 Posner(1994)认为,课程设计的基本条件包括:了解学生的需求、兴趣、能力、知识水平等例如:学生需要什么、需要的原因、已有的能力、待补的能力、已有的基础或条件,缺乏什么等等。熟悉课程情况例如,有能力识别和解释该课程的基本概念和技能,全面和细致的有关知识,目前这个课程的开设情况等。擅长听说读写译五项必备能力,具有丰富教学经验,而不是简单的拼凑、复制、模仿依据以上课程设计的基本条件,做好高职英语课程设计就要求教师进行问卷调查或访谈学生已经完成的课程标准或已经具备的语言知识,要求通过参考有关著作、论文、同类课程、教材等,与同行交流,收集积累案例或经验等等。 (二)汽车英语课程设计的标准 根据Furey提出的标准,高职英语课程设计必须把握下列标准: 1.是否有足够的理论依据英语课程设计必须基于什么样的科学理论基础,是否遵照其本身的科学性和社会性? 2.是否适合学生目标在从事高职英语教学中,教师要因材施教。不但熟悉、掌握学生的自身学习情况、学习兴趣,也注重培养学生的实际效果性。 3.是否具有成功实施的可能性和效果的可评性在从事高职英语教学中,教师要不断自评课程设计的真实效果。 (三)汽车英语课程设计的内容 汽车英语课程设计的内容取决于授课的理念。针对英语语言,如果认为语言是符号系统,课程设计就由语音、词汇、语法、句型构成,强调语言形式的正确性;如果视语言为交际工具,课程设计要考虑的是交际的人,交际发生的条件、交际的目的等。英语课程设计关注的不仅是语言形式的正确性,还有社交的适当性。在教学研究过程中,在多元智能理论的指导下,根据调研结果对课程教学内容进行逐步更新,教材从最初的纯英文阅读形式的到单独开发学生的专业英语阅读能力,从听、说、读、写等能力的平行拓展,汽车专业英语校本教材内容新颖,图文并茂,根据主题确定教学内容、重点及难点,融专业英语听、说、读、写训练于一体,重点突出,实用性强,有利于开发学生的多元英语语言智能,改善课堂教学氛围,提高教学效果。 三、多元智能理论下汽车英语课程设计需注意的问题 首先,汽车英语以提高口语交际能力为本位,突出应用性本课程在对汽车企业英语应用能力需求深入调研的基础上,按确定工作任务模块、同时突出语言技能的要求制订教学大纲和授课计划,明确了教学应达到的知识标准和技能标准。其次,课程体系整合突出全面性、逻辑性、典型性和实用性本课程以国际汽车行业最新的知识体系为基础,以市场为导向,将传统汽车英语课程的以训练专业英语阅读能力为主体的教学内容,整合成为汽车构成的4大部分分别为发动机、底盘、车身、电气设备以及发动机的两大机构五大系统和底盘的传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等各个任务模块以系统的知识主题构成课程内容体系。最后,教学手段优化,突出多元英语智能培养在教学实践中,注重将互动教学、角色扮演、案例教学、多媒体听力、课件加视频等教学手段相结合,增加学生的学习兴趣,提高其用英语分析和理解专业知识的能力和用英语进行专业领域的交际能力,并结合具体课程内容指导学生进行延伸性思考,以增强学生的创新能力,全面促进学生多元智能的发展。 总结 多元智能理论可以说是治疗教学中片面性的一剂特效药,也是寻求最佳教学策略的一个突破口。它对于激发课堂活力、激活学生智能起着举足轻重的作用,为广大教师改革教学方法、创新教学途径、提高教学质量指明了方向。在汽车英语课程设计方面,还将继续改进整体规划,加强课程结构分析和学习领域设计,优化教材内容、形式和课程考核方式,丰富教学情境设计与课堂教学活动,将专业英语教学改革推向一个新的阶段,全面提高学生多元英语智能培养的实效性。 作者:宋敏 单位:长春汽车工业高等专科学校公共教学部外语教培室 智能汽车论文:电子技术实现汽车智能舒适论文 编者按:本文主要从电子技术在现代汽车中的应用;电子技术在现代汽车中的发展趋势;结束语进行论述。其中,主要包括:随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高、汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容、把汽车电子产品归纳为两类、在发动机上的应用、现代汽车发动机的基本功能没有根本变化、喷油泵在同一时间射出所有燃油、在底盘上的应用、自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成、通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统、整车控制技术、集中综合控制、目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展、网络化、汽车上的电子电器装置数量急剧增多等,具体请详见。 [摘要]电子技术在现代汽车上应用越来越广泛,电子技术的应用对于改进汽车性能、提高行驶安全、降低污染、节约能源有着非常重要的作用。文章就现代汽车电子技术的应用、发展趋势及应用前景进行了综述。 [关键词]电子技术微处理器电子控制装置汽车传感器 随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高。可以说,机械技术构成了现代车辆的筋骨,电子技术则构成了现代车辆的神经中枢。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是汽车制造商夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容:硬件包括微处理器及其接口、执行部件、传感器等;软件主要是以汇编语言及其他高级语言编制的各种数据采集、计算判断、报警、程控、优化控制、监控、自诊断系统等程序。 特别是微处理器的出现给汽车的电子自动化程度带来了革命性的变化,车辆上微处理器的使用数量激增,电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例越来越大。例如,一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到50个左右,电子产品占到整车成本的50%以上,微处理机将更广泛地应用于汽车安全、环保、发动机、传动系统、速度控制和故障诊断中,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。 一、电子技术在现代汽车中的应用 按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。 1.在发动机上的应用 现代汽车发动机的基本功能没有根本变化,但引入了大量的电子控制装置,极大地改进了车辆的排放性能、燃油经济性和耐用性。发动机电子控制系统包括很多电子控制装置,电子燃油喷射和点火装置是其重要组成部分,除此外,还有自适应控制装置、智能控制装置及自诊断操作装置等。 现代汽车上,电子控制燃油喷射装置,因其优越的性能,已得到普及。这种新型燃油喷射装置可以自动保证发动机始终工作在最佳状态;电子点火装置(ElectronicSparkAdvance,ESA)由计算机、传感器及其接口、执行机构等部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻调节。在输出一定功率的条件下最大限度地节约燃油和净化空气。 各公司相继研制成功了多种新技术,并且投入了使用,取得了很好的效果。例如,由RobertBosch公司制造的计算机控制系统使用嵌入式微处理器技术实时监测发动机运转情况,确保喷射燃油量恰到好处,使燃油喷射量刚好满足要求,对清洁这些发动机大有帮助。 特别是电控直接喷射和共轨燃油系统两项技术的突破,催生了具有优良性能的新型柴油机的出现。这些新型柴油机电控、加速性良好、气味不浓也不产生烟尘、行程大并且耐用。 在通常的柴油机中,喷油泵在同一时间射出所有燃油,其结果就是产生柴油机标志性的乓乓的敲击声。在直接喷射时,燃料射入之前先有一小部分先行射入,这样当燃料射入时产生的敲击声会变得柔和。与此同时也可以降低燃烧温度,减少NOx(氮氧化物)的排放量。 共轨燃油系统的作用则在于它可以更好地控制燃油数量和喷射定时。共轨系统有一个高压泵,当喷油嘴开启时,高压使燃油产生很好的薄雾使得燃烧更加充分,同时还减少了尾气排放。 现代汽车的各种性能(燃油经济性、排放、驾驶性能和功率等)越来越好,而使这一切成为现实的正是电子技术与计算机辅助设计的结合。 2.在底盘上的应用 底盘电子控制系统包括很多电子控制装置,电子控制自动变速器(Electronic-C0ntrolledAutomaticTransmission,ECAT)是其重要组成部分。现在许多轿车的自动变速器是电子控制的,电子控制也就是微处理器控制。 自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成,微处理器根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换档和变矩器锁止这两个工作过程,达到自动变档的最佳控制精度。发动机曲轴与变矩器涡轮之间通过离合器接合的装置也称为变矩器锁止,其作用是减轻变矩器涡轮与叶轮之间的打滑现象,改善燃油经济性。ECAT优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映车辆行驶负荷和道路条件等。 自动变速器的电子控制装置是由信号输入系统、计算系统和控制信号输出系统这三部分组成。信号输入系统有:变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、发动机冷却温度传感器、节气门位置传感器、发动机曲轴转速传感器、润滑油温度传感器、歧管压力开关、制动开关等信号。这些信号反馈到ECU(在通用汽车上称为PCM-动力传动控制组件),在ECU进行计算然后输出控制信号,通过换档电磁阀、离合器电磁阀等控制换档和锁止动作。微处理器接到传感器反馈信号后,根据程序计算的结果发出控制信号接通变矩器的离合器电磁阀电源,驱使电磁阀启动,使离合器接合;如果切断离合器电磁阀电源则离合器分离。ECU是根据汽车行驶状态来操纵电磁阀通电开关开启或关闭的。当汽车速度比较慢或停止时,ECU不启动电磁阀,当汽车速度达到一定值时,ECU就会启动电磁阀使离合器接合。微处理器接到传感器反馈信号后,根据汽车车速、发动机转速及工作温度、节气门位置、歧管真空度、选档位置等输入信号参数选择换档。ECU根据即时变速杆的位置,对照参数计算选择最佳的档位位置,发出控制信号驱动换档电磁阀,令变速器换档。 通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统,根据与其连接的变速器和发动机的不同型号而不同,每个系统中的元件和系统的工作过程也随着不同的变速器而有所变化,但其基本的工作方式及基本部件还是一样的。 除此外,还有电子稳定智能控制装置(ElectronicStabilitvPro-gram,ESP)、电控悬架操作装置等。ESP将多种功能整合在一起,并在此基础上进行了扩展。与其他牵引力控制系统比较,电子稳定控制程序不但控制汽车驱动轮,而且可控制从动轮。通过安装在车辆上的轮速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器,电子稳定控制程序能对车辆的状态进行实时监控,当感应到轮胎与地面失去附着力,车辆存在侧滑危险时,电子稳定控制程序会快速而有选择地对需要制动的车轮实施独立操作或降低发动机输出,以使车辆行驶方向尽可能保持与驾驶员的预期相一致,从而提升车辆在各种工况下的方向稳定性及可控性。 目前电控悬架,汽车的悬架系统一般是弹簧刚度和减振器阻尼特性不能改变的被动悬架,它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整,故难以满足平顺性和操纵稳定性的更高要求5近年来,随着电控和随动液压技术的发展,弹簧刚度和减振器阻尼特性参数可调的电控主动和半主动悬架,在汽车上逐步得到应用和发展。 3.整车控制技术 整车控制技术包括车身电子控制、驾驶电子控制等系统。汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多,主要包括对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制、对电动座椅、电动门窗、电动门锁、自动雨刮等的电子控制以及多媒体系统等。目的是保证视野性、方便性、舒适性、娱乐性、通信功能等。目前车身电控技术呈现如下的发展趋势:进一步满足用户个性化的需求;先进的驾驶和乘坐信息系统,如车辆遥控检测、智能型防盗、乘座适应性控制、42V电子系统、环保设计系统等等。 传统的机械和液力驾驶控制系统由于结构的原因(间隙、运动惯量等),从控制指令发出到指令执行会有一定的延迟,这在极限情况下是不能允许的。电控驾驶控制系统是没有机械和液力后备系统的,电控驾驶控制系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通讯系统。控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况,对执行器给出执行的设定值。执行系统的功能是在控制系统的控制下,完成具体的执行动作(转向、制动等)。驾驶电子控制技术在现代汽车中,已大量使用,完全取代传统的机械和液力驾驶控制系统是必然趋势。 4.主被动安全系统 汽车的操纵稳定性和安全性是衡量汽车性能的重要指标。电子控制技术的引入为汽车的稳定性和安全性提供了保障。 提高汽车的操纵稳定性,过去一直局限于通过改进轮胎、悬架、转向与传动系的性能来实现。随着计算机、传感器和执行机构的迅速发展,研发了各种显著改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统如防抱死制动系统(Anti-LockBrakingSystem,简称ABS)、牵引力控制系统(TractionControlSystem,简称TCS,也称ASR)、四轮转向系统(4WS)、车辆动力学控制系统(VehicleDynamicControl,简称VDC,也称VSC、ESP)。其中,VDC是在ABS和TCS的基础上,增加转向行驶时横摆运动的角速度传感器,通过ECU控制各个车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向稳定性,防止转向时车辆被推离弯道或从弯道甩出。 轮胎压力检测系统(TirePressureM0nit0ringSystem,简称TPMS)是在每一个轮眙上安装高灵敏度的传感器,在行车状态下实时监视轮胎的各种数据,通过无线方式发射到接收器,并在显示器上显示各种数据,任何原因(如铁针扎入轮胎、气门芯漏气)等导致的轮胎漏气、温度升高,系统都会自动报警,从而确保行驶中的安全,延长轮胎的使用寿命。 为了保证行车安全,安全气囊和座椅安全带控制系统是必不可少的。安全气囊的合理触发以及座椅安全带的及时束紧,需要安全系统对行驶状况的及时监测和判断。安全气囊和座椅安全带控制系统将采用越来越多的先进电子传感器、控制芯片以及电子控制装置。 二、电子技术在现代汽车中的发展趋势 随着高性能传感器、微处理器的研制成功以及网络、总线技术的完善,汽车电子技术将向集中综合控制和网络化方向发展。 1.集中综合控制 目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展。例如,将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。汽车的机械结构还将发生重大的变化,汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。 随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源,已满足不了汽车上所有电气系统的需要,汽车12伏供电系统需向42伏转化。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。 2.网络化 汽车上的电子电器装置数量急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术十分重要。集中综合控制要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求更大,计算速度要求更高。采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其他控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 三、结束语 汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化和舒适。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾车者和乘客的状况,交通设施和周边环境的信息,判断乘员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。今天,社会进入了信息网络时代,汽车已不仅仅是一种代步工具,人们已可以在汽车上收听广播,打电话,上互联网,处理工作。随着数字技术的进步,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能的车载计算机多媒体系统的开发,汽车也将步入多媒体时代。可以预见到的将来,汽车装置自动导航和辅助驾驶系统,驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施,一边驾驶着汽车,一边欣赏着音乐电视,还可上网预定饭桌、机票等。 智能汽车论文:汽车智能管理系统中现代电子技术的应用论文 [论文关键词]汽车电子技术汽车智能管理系统智能化集成传感器多通道传输技术 [论文摘要]汽车是当前重要的交通工具,汽车的发明和汽车相关技术的发展极大地改变了人们的出行方式,加快了商品和人员的流通。 随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛,汽车电子化的程度也越来越高。汽车技术与电子技术相结合催生出汽车电子技术概念。电子技术在现代汽车工业中的广泛应用加快了电子汽车的发展趋势,推动了汽车功能的多元化和便捷化。 一、汽车电子技术 现代电子技术与汽车工业的结合促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,他还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用与安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步计算机联网。因此,要求使用多种语言,并开发出通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件;多通道传输技术,多通道传输技术的采用,对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。采用这种技术后,使各个数据线成为一个网络,以便分享汽车中心计算机的信息。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。为了进一步提高行使的经济性,温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。集成化技术:汽车电子技术的一个发展趋向是功能集成化,从而实现更经济、更有效以及可诊断的数据中心。光导纤维:汽车电子技术的进步,已使各系统控制走向集中,形成整车控制系统。这一系统除了中心电脑外,甚至包括多达23个微处理器及大量传感器和执行部件,组成一个庞大而复杂的信息交换与控制系统等。 二、国内汽车电子技术发展 电子技术在汽车工业中的应用加快了汽车技术的升级和突破,自20世纪80年代以来,汽车工业的长足发展,也是以电子技术(特别是计算机、集成电路技术)为动力而实现的。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。因此一国电子产业的发展水平及其在汽车工业领域的应用情况决定了其在未来轨迹汽车行业竞争中的地位和影响力。目前,国产汽车的电子技术应用多数还处于初级阶段。只有少数厂家,主要集中在一些中外合资和国内较为先进的汽车生产厂家,开始将电子控制装置应用在汽车工业中。国内现在采用的电子装置主要包括发动机的燃油喷射、电子点火控制、汽车安全性方面的安全气囊,ABS等领域,而且多数为直接引进国外产品组装,国内科研院所目前有关汽车电子技术应用的研究也主要集中在发动机控制、电控悬架、ABS系统等几个方面,在汽车的电子网络化技术、GPRS导航及智能交通系统的研究等方面与国外还有一定差距。 三、现代电子技术促进汽车智能管理的发展 随着经济的快速发展和人民群众对汽车工业要求的逐步提高,当前的电子技术在汽车工业领域里得到了很好较快较好的应用。汽车智能管理系统就是这一应用的重要体现。车辆智能管理仪(以下简称管理仪)硬件构成主要由CPU,数据存储器扩展电路、IC卡接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。采用GPS接收机接收卫星的信号,经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据,如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发,将有关数据保存入IC(IntelligentCard)卡中。根据这些数据,车辆管理部门就可以对车辆的历史运行状况进行检查、管理,以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前,每次停车前50秒的所有信息进行详细记录,GPS数据的采集速度受GPS系统的限制,每秒钟记录1次,其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口,可以根据外部触发信号,对车内的情景拍照。 汽车工业是高科技工业,汽车性能的每一步提升都伴随着新技术、新工艺的运用。电子技术是21世纪推动经济发展和社会变革的重要技术之一,电子技术的发展及其在汽车工业领域的广泛应用将有效提升汽车工业的发展水平。 智能汽车论文:智能传感器汽车电子分析论文 现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器。 一、汽车电子操控和安全系统谈起 近几年来我国汽车工业增长迅速,发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测:汽车工业有可能超过IT产业,成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实,汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如,虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右,但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%,中、高档轿车中汽车电子已占30%以上,而且这个比例还在、不断地快速增长,预期很快将达到50%。 电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车(机动车)的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出:电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是,必须指出的是,除了一些车内音响、视频装备,车用通信、导航系统,以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外,现代汽车电子从所应用的电子元器件(包括传感器、执行器、微电路等)到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器(智能执行器、智能变送器)。 实际上,汽车电子已经经历了几个发展阶段:从分立电子元器件搭建的电路监测控制,经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统,现在已经进入了采用高速总线(目前至少有5种以上总线已开发使用),统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据,实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。例如为使发动机处于最佳工作状态,就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始,再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量,同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度,确定发动机的工况,进而控制,调整最佳喷油量,最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速,最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合,构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化,而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。 还可以举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,仅只针对四个轮子的操控上,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD),ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在,国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统(EBA),该系统在发生紧急情况时,自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度,并判断紧急制动的力度是否足够,如果需要,就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间(例如百万分之一秒级)内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速,进而为每个车轮平衡分配动力,保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”(ETC)系统等。 从以上列举的两个例子可以清楚看到,汽车发展对汽车电子的一些基本要求: 1.电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。传感器(+调理电路)+微处理器,然后再通过微处理器(+功率放大电路)+执行器的技术途径已经不再能满足现代汽车的要求,需要通过硬件集成、直接交换数据和简化电路,并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。 2.现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制,但汽车车体内的空间有限,构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是,电子控制单元应与受控制部件紧密结合,形成一个整体。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。 3.电子控制单元必须具有足够的智能化程度。以安全气囊为例,它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开,但在极大多数时间内气囊是处在待命状态,因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力,不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性,确保动作的“万无一失”。 4.汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性,并且,对电子产品而言,大多处于非常恶劣的运行环境中,而且各不相同。诸如工作状态时的高温,静止待命时的低温,高浓度的油蒸汽和活性(毒性)气体,以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此,电子元器件和电路必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。 5.与上述要求同样重要,甚至有时是关键性的条件是,汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须要能大规模工业生产,并能将成本降低到可接受的程度。一些微传感器和智能传感器就是这方面的典范。例如智能加速度传感器,它不仅能较好地满足现代汽车的各项需要,而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产,生产成本较低(几美元至十几或几十美元),所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场,反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。 二、智能传感器:微传感器与集成电路融合的新一代电子器件 微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发展起来的新兴技术。在我国的报刊杂志上目前所使用的技术名称还比较含混,仍然笼统地称之为传感器,或者含糊地归纳为汽车半导体器件,也有将智能传感器(或智能执行器、智能变送器)与微系统、MEMS等都归入了MEMS(微机电系统)名称下的。这里介绍当前一些欧美专著中常用的技术名词的定义和技术内涵。 首先必须说明的是,在绝大多数情况下,本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件:将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器;将电学信号转换成非电学参量输出的执行器;以及既能用作传感器又能用作执行器,其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说,关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器(或执行器、或变送器)的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物,而是基于半导体工艺技术的新一代器件:应用新的工作机制和物化效应,采用与标准半导体工艺兼容的材料,用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。 它由两块芯片组成,一是具有自检测能力的加速度计单元(微加速度传感器),另一块则是微传感器与微处理器(MCU)间的接口电路和MCU。这是一种较早期(1996年前后)的,但已相当实用的器件,可用于汽车的自动制动和悬挂系统中,并且因微加速度计具有自检能力,还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到,微传感器的优势不仅是体积的缩小,更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指的是,采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说,单芯片的解决方案显然更可取,生产成本更低,应用价值更高。 智能传感器(SmartSensor)、智能执行器和智能变送器-微传感器(或微执行器,或微变送器)和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件(例如上述的微加速度计的单芯片解决方案)。因此智能传感器具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。显然,出于规模生产和降低生产成本的要求,智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前,或流程中,或工艺完成后增加一些特殊需要的工序,但也不应太多。 在一个封装中,把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器(SAR)、微处理器(摩托罗拉69HC08)、存储器和串行接口(SPI)等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS电路工艺流程之前,亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟,已广泛用于汽车(机动车)所需的各式各样的压力测量和控制单元中,诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广,不局限于汽车工业。目前,生产智能压力传感器的厂商已不少,市售商品的品种也很多,已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小,随之控制单元所需的外围接插件和分立元件越来越少,但功能和性能却越来越强,而且生产成本降低很快(现在约为几美元一只)。 顺便需要说说的是,在一些中文资料中,尤其是一些产品宣传性材料中,笼统地将SmartSensor(或device)和Intelligentsensor(或device)都称之为智能传感器,但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为,Smart(智能型)传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然,知识型的内涵也在不断进化,但那些只能简单响应环境变化,作一些相应补偿、调整工作状态的,特别是不需要集成处理器的器件,其知识等级太低,一般不应归入智能器件范畴。 相信大多数读者能经常接触到的,最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况,因为CCD阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱,必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的,在中、高档长焦距(IOX)光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统,特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的优秀是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪,通过它监测机身的抖动,并换算成镜头的各轴向位移量,进而驱动镜头中可变角度透镜的移动,使光学系统的折射光路保持稳定。 微系统(Microsystem)和MEMS(微机电系统)-由微传感器、微电子学电路(信号处理、控制电路、通信接品等)和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。 MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显,MEMS的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程,也即采用常规标准的CMOS工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法,其中也包括微机械结构件的制作。 微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器,智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS,MEMS的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令,进而能独立、正确动作的微机械(Micromachines)。现在,开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少,涵盖图4所示的各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。 通过控制芯片上的微反射镜阵列,实现光输入/输出的交叉互联。这是目前全光交换技术的成熟的最佳方案。市场上可买到的MEMS光开关已达1296路,开关转换时间约为20ms。 微机械(也称为纳米机械)则尚处于开发试验阶段,但已有许多很重要的实验室产品涌现,如著名的纳米电机、微昆虫、微直升机和潜水艇等。技术产业界普遍认为,它们的开发成功和投入实际应用将对工业技术和生活质量产生深远的影响。 智能汽车论文:软件设计之汽车智能系统 1.GSM的软件编程 发送短信常用Text和PDU(Protocol-DataUnit,协议数据单元)模式。使用Text模式收发短信代码简单,但是不能收发中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。系统中主要使用Text模式和PDU模式。1)Text模式主要用来传送GPS信息。2)PDU模式主要用来发送汽车的状态和控制信息。由于PDU模式的纯英文短消息解码不方便,因此收发纯英文字符和数字字符时,采用Text模式。GSM的控制指令都是通过AT指令达到的,如表1列出几个常用的AT指令。 2.GSM模块的控制及短消息处理 上位机软件要处理的任务是将初次的定位信息、目标手机号码、要发送的短信内容发送给单片机,让单片机将这些信息存储起来,软件上面能显示初次的地理信息。单片机软件要实现与PC、GPS、TC35的通信,与PC之间的通信只有一次,就是最开始设置目标手机号码、短信内容、传输基座标。单片机可以通过AT指令来控制GSM模块TC35i,发送短信常用TEXT和PDU模式,使用TEXT模式收发短信代码简单,实现起来十分容易,但缺点是不支持中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。根据GSM的定义,短信息的发送和接收模式共有3种:Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。两种模式的选择由AT+CMGF来决定,当AT+CMGF=0时为PDU模式,当AT+CMGF=1时为TEXT模式,当需要发送的短信中含有汉字时,首先应把发送模式设置为PDU模式,再把汉字转换为16位的Unicode代码然后进行发送,而对于数字则在其ASCII码之前补8位二进制0,凑足16位后发送。当手机收到短信时,通过程序判断收到的短信是否有汉字,再决定用何种模式来读取短信。单片机主要通过GSM模块传输两类信息:一类是接收用户的设置及请求命令,并在处理后给予回复;另一类是当单片机判断出在被保护对象离开了安全区域而发送给用户的提醒及位置信息。用户设置及请求信息的格式如下所示。单片机主程序流程图如图2所示。当用户收到定位短信时,即可确定被保护对象的位置。用户可以通过智能手机或计算机通过谷歌地图查询经纬度数据对应的地理位置。 3.系统程序流程 防盗系统控制软件主要完成GPS定位信息、收发短信、对汽车上传感器信息进行采集以及主要部件的控制功能。在完成初始化时钟、端口、串口和开中断以后,系统进入低功耗状态,以节省能源。当有外部的传感器被触发,则结束低功耗状态,进入报警状态,同时发送报警短信给车主;当接收到车主获取GPS短信时,则采集GPS信息,发送给用户,控制部件则根据用户的指令完成断油、锁门等动作。整体程序流程图如图3所示。 4.测试结果及分析 经测试,本系统可实现10m精度以内的定位,并能根据用户的设置向用户提供定位服务。系统操作方便,保护汽车的安全,有较好的实用价值。汽车定位的精度以及系统的反应时间是影响系统性能的主要因素,针对这2个指标,测试结果如下表所示。从表2所示中可以看出,在没有高大建筑物影响的情况下,定位精度很高,并且海拔越高,定位精度越准确。在建筑物下方,GPS接收不到信号,但是可以利用GSM的基站定位弥补这一不足,尽管定位的精度不高,但是足以使车主找回丢失汽车。报警时间指传感器采集到报警信号到用户接收到报警短信的时间间隔,获取GPS时间指发送获取GPS短信到获取到GPS短信的时间间隔,控制时间指发送控制短信到汽车执行控制指令的时间。当然,在重大节日这些时间会适当增加。各项指令的成功率在99%以上。表2中所示测试结果表明,系统定位精度高,无死角,反应迅速,同时功耗低,启动快,性能可靠。与同类系统相比,特色明显,整体性能优越。 5.结束语 GSM和GPS的快速发展和日趋成熟,为本监控报警系统的开发提供了有力的技术支持。该系统体积为90mm×60mm×20mm,价格便宜,使用方便。测试结果表明,监控距离为100m时,在GSM信号正常的情况下,响应时间不足1min,误报率 1%,能够实现物品安全的实时监控,人们将不再担心外出时重要物品遗失,具有很好的市场前景。该文的主要创新体现于利用GSM手机模块的移动通信技术,与当今流行的GPS全球定位技术相结合,配合传统的单片机控制技术,完成了汽车防盗定位系统的设计,在实验室阶段的测试中获得了较理想的效果。进一步改进后,能与手机定位系统软件相结合,简洁直观,方便用户使用,适合批量生产和推广应用。系统的最大优点是利用了公用的移动通信网资源,能够快速建网,通信可靠,投资少,应用前景良好;其次,定位准确,采用免费的GPS技术进行定位,可以满足广大汽车用户的需求,是一种值得推广的车辆防盗系统。 作者:郭萧 祝玲 单位:北方民族大学 智能汽车论文:汽车智能避障仿真研究 1汽车避障原理 汽车避障研究的目的是使得汽车能够在未知环境中通过不断学习前述环境中感知的知识,不断增加自我学习的能力,增加学习方法的经验改善而具备高度自主避障的能力。常用的汽车避障方法主要有模糊逻辑算法、环境地图法和神经网络法和机器学习法。1)模糊逻辑法:模糊逻辑算法采用模糊逻辑控制的思想来实现汽车的自主避障控制,采用外界传感器采集一定量的外界数据,在采集数据分析的基础上,通过多个关键特征的提取,输入到模糊逻辑控制单元,模糊逻辑控制单元综合考虑多个输入因素的特征分布,给出当前的避障方法,控制汽车避障运动。2)环境地图法:环境地图法事先将地图信息植入到汽车存储系统中,在汽车避障行驶的过程中,不断采集外界信息,并且与地图信息进行实时的比对分析,通过分析结果控制汽车安全避障,但此种方法对于新的环境不具有适应性,并且对地图匹配和识别的要求很高,且避障的精度严重受限于图像匹配的精度。3)神经网络法:神经网络法与模糊逻辑法的控制思想基本相同,采用神经网络融合系统的大量信息,然后综合给出神经网络的输出避障控制方法,实现避障。但是神经网络系统存在一定的不稳定性,有时甚至出现发散的现象,作为安全要求性很高的汽车避障系统,是不允许这种不安全因素发生的。4)机器学习法:机器学习法是一种复杂环境中的知识获取新途径。机器学习法与已有的监督学习法和无监督学习法不同,通过增强学习可以利用与环境的交互而获得的评价性反馈信号来实现避障算法优化的性能,在避障中,是一种试错学习的方式。但算法存在一定局限性,主要是因为算法复杂度过高,无法实时应用。综上而言,当前的汽车避障方法的弊端主要体现在算法模型的完整性不够好,不能完整的构建系统的避障模型,所以分析效果较差;另一方面,算法的稳定性差,甚至不收敛,复杂度高,可行性差,这些因素严重限制了避障方法的应用。 2复杂障点分布模型 复杂障点分布模型是一种对复杂障点的状态和量度进行标定的模型建设方法,以纯数学的方式建立模型,用于微分方程求解。复杂障点模型可以解释为障点信号在分析平面内绕原点旋转任意角度后构成的复杂障点模型域上的表示。其定义式如下。从上述定义可以发现,复杂障点模型的输入可以看作是将输入分解在复杂障点模型域的一组完备正交基上,通过改变旋转角度α便可以得到不同的基,使复杂障点模型的信号在某个基上达到最佳的能量聚集特性,从而对复杂障点模型的检测信号具有很好的作用。工程应用中需要计算复杂障点模型的分数阶,目前已有不同的复杂障点模型快速算法,使得复杂障点模型可用于工程实践中。本文采用直接将连续复杂障点模型离散化的方法来获得离散复杂障点模型的核矩阵。此种方法在改变分数阶幂p时不需要重新计算整个过程,只需计算一个对角矩阵即可,较大的提高了实时计算的效率。而且与复杂障点模型有非常相近的输出结果。复杂障点模型变换时,分数阶复杂障点模型变换的性质则说明了信号改变引起其在分数阶复杂障点模型变换域的变换关系。设x(t)是一个复杂障点模型的抽象信号,Xp(u)表示x(t)在阶数为p值的分数阶复杂障点模型变换,定义up轴为p阶分数阶复杂障点模型域。up和up+1是正交的,而up+1和up-1是共线的且彼此反向。另up和up''''是任意两个非正交的分数阶复杂障点模型变换域,复杂障点模型相关信号在它们之间表示为。 3基于复杂障点凝聚的汽车智能避障方法 汽车智能避障方法的复杂障点凝聚技术是指通过对多个汽车智能避障信号进行提取,形成障点分析的原始数据,然后同时对多个障点信息进行深度分析,提取出信号的有用信息和特征,最后融合输出障点信息。一个汽车智能避障数据的障点信号形式为定义:。复杂障点分析的小波峰脊轨迹表明,对于复杂障点分析的障点信号,理论推导结果正确,对于复杂障点分析的信号,在靠近1的尺度附近,其小波峰脊具有与障点特性类似的直线轨迹特性,事实上,如果将障点信号的瞬分析率进行级数展开,可以得到:通过上面基于复杂障点凝聚的汽车智能避障算法,可以很好的实现障点凝聚分析,从而大大改进避障的效果。避障中,通过最近障点与其余所有障点数据的有效凝聚,可以很好的实现信息融合,从而最终给出最佳的避障方案。 4仿真与结果分析 为了测试基于复杂障点凝聚的汽车智能避障方法对于复杂障点环境下的避障性能,采用一组低复杂的多障点进行实际的测试实验,原始障点分布如图2所示。从图2可以看出,原始障点散布在仿真平面的各个部分,杂乱无章,无法看出有效的避障路径来实现避障,所以,面对上述实验环境,如果采用传统的避障方法,则系统计算避障路径的难度会非常大,因为系统障点数目的增多。 作者:王崇单位:齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院 智能汽车论文:智能教学在汽车维修教学中的运用 1.智能教学在技校汽车维修专业教学中的实施目标 通过智能教学的实施,在技校汽车维修专业教学中的主要实施目标分为知识、技能、能力等目标。目标的实施对汽车维修专业教学有着重大的作用,制定合理的教学目标可以更好的提高学生汽车维修专业知识的学习和掌握能力。知识目标,主要针对汽车维修的各个部件、系统、结构等理论知识进行教学;技能目标,主要是掌握汽车电气的各个系统、汽车设备的组装和拆卸、各个部件信息等,通过对各个技能的理解,在汽车维修中也便于理解和处理;能力目标,对能力的目标来说主要是以培养为主,通过不断培养学生的各个能力作为提升学生维修的主要能力,例如,汽车电气的各个设备掌握的能力、对电气各个系统的掌握能力等。通过智能教学在技校汽车维修专业教学中的应用,可以对学生进行针对性的教学,主要以实践教学为主,突出教学的实用性,另外,可以加强对学生电路、电气故障的分析、诊断和排除的能力,使得学生能更有效的掌握解决汽车故障的技能,而且智能教学可以充分体现出“举一反三”的教学,发挥学生主动分析和动手的能力,充分提高技校汽车维修专业的教学效果。 2.智能教学在技校汽车维修专业教学中应用的过程 汽车维修是一项非常繁琐的工作,当然,如果采用传统的教学模式教学比较简单,只需照本宣科的方式将教材上的理论知识传输给学生既可,然而,这种过分依赖理论性教学的方式却不利于学生学习效率的提高,而采用智能教学的方式则会凸显出汽车维修工作的实用性和实践性。尤其是在应用到技校汽车维修专业教学的过程中,显得教学过程非常详细,如,汽车维修基础知识介绍、现场教学、实训等,而且涉及到的教学工具也非常多,如,汽车维修中应用的各个部件、汽车设备、蓄电池、万能表、发动机台架、整车等,但教学效果还是很好的,相比于传统简单的教学方式,智能教学更有提高学生汽车维修专业技能的优势。具体教学过程如下: 2.1对学生做好汽车维修基础知识的了解教师主要通过有效的方式来引导学生通过观察汽车维修间的工作、在平时多翻阅一些汽车维修资料或观看一些汽车维修视频等方式,以此来提高学生对汽车维修的了解,掌握汽车维修的定义以及基本知识,而学生在教师的引导下,通过以上几种方式来收集汽车维修的相关资料,可以利用直观的方式来加深自己对汽车部件、结构以及设备的理解,如,通过一些图片、实物、文字等方式,通过智能教学的第一个过程,学生在教师的正确引导下,可以提高自主动手、动脑的能力,通过这种方式来提高学生学习汽车维修专业技能的兴趣,正所谓“兴趣是学习最好的老师”,有了学习兴趣才能增加学生的学习效率。 2.2对学生掌握的汽车维修专业水平进行分组教学这个过程主要是对学生学习的专业水平进行调查和分析,再根据学生的学习情况将其分为诺干个小组,通过分组实践实训来指导学生掌握汽车维修的基本技能,而学生在这个过程中所能掌握的汽车技能主要有:零件、设备、部件的拆卸;各个零部件以及结构的功能;掌握各个结构的组成,以及组成汽车各个零部件的形状;对汽车各个零部件的安装位置进行了解和掌握;掌握汽车的各个零部件、结构的工作原理等。通过智能教学的第二过程,可以有效培养学生对汽车维修知识的归纳、总结的能力,并锻炼学生的语言表达能力,在此过程中让学生收获成果,获得成功的喜悦来提高学生学习的兴趣,并培养学生之间的合作意识,对技校汽车维修专业教学有着重大的作用。 2.3组织学生讨论,增加学生的总结能力在这个过程中主要是针对上一个实训过程进行总结,教师可以组织学生之间进行有效的讨论,通过讨论的过程来发现汽车维修实训中的问题,并作出相应的总结,而在此过程中,每组学生都有机会发表自己的见解,通过学生的共同讨论来进行总结,在这个过程中可以让学生学会如何分析问题、表达问题、解决问题,为学生在今后汽车维修专业学习提供有力的保障。 2.4对汽车维修实训的提问在实训总结的过程中,充分锻炼了学生的阅读能力、自学能力、归纳能力等,而在这个过程中教师需要发挥引导作用。教师可以通过观察学生汽车维修的实训状况对学生展开关键知识的提问,如,汽车大致分为几个系统?每个系统都有着什么样的作用?每个系统的工作原理以及组成部件等。而学生在实训中是按照自己的思维能力去学习、去操作、去理解,可能会存在一些偏差或对汽车维修知识理解不全面等问题,教师对学生进行提问,通过回答教师提出的问题来发现自己掌握知识的不足之处以及偏差之处,有效提高了学生学习汽车维修专业技术的效率。 2.5总结再实训通过教师提出的问题,学生明确知道自己学习中哪里出现误区、哪里掌握不全,通过翻阅一些资料、同学之间的探讨、观看一些视频等方式来完善自身理论性知识,然后教师再对学生组织实训,通过再次实训来巩固所掌握的知识,在这个过程中与上一个实训过程不同之处是在于知识的掌握面以及实训的目的性,上一个实训过程是学生自主的发挥,通过自己的理解来进行实训操作,而这个实训过程是在原有的基础上再次完善操作的过程,对学生汽车维修整体操作性都有着一定的意义。 2.6布置汽车维修专业技能课后作业教师通过在课堂上对学生进行智能教学以后,充分提高了学生对汽车维修技能的掌握,为了提高学生汽车维修技能,要将智能教学发展到课后作业,通过留取课后作业的形式,让学生在课下自主的去翻阅资料、自主去学习,促进学生学习的进步,激发学生的求知欲,智能教学主要体现在实践的教学形式,而学生可以在课下的时间去走访一些车间、企业等方式来提高自身的专业水平。 3.结束语 本文主要针对于智能教学在技校汽车维修专业教学中的应用进行了具体的分析和探讨,通过本文的研究,我们了解到,在技校汽车维修专业的教学中,教师通过利用智能化的教学手段,有助于提高课堂教学的效果,提高学生的专业能力,促进学生的长远发展。 作者:陈纳新单位:桂林市第二技工学校 智能汽车论文:汽车智能管理系统中现代电子技术的运用 摘要:由于如今在人们的生活当中,汽车是一个特别重要的工具,发明汽车与逐步发展相关汽车技术则将人们出行方式呈现跨越式改变,使得人员与商品的流通加快,而汽车的智能化水平也越来越高,本文正是在这一背景下,研究汽车智能管理系统当中应用现代电子技术的情况,以便能够为相关课题研究提供借鉴。 关键词:汽车智能管理系统;现代电子技术;车辆智能管理仪;电子汽车 1汽车电子技术分析 通过有效结合汽车工业和现代电子技术,这就为诞生与实现电子汽车概念起到有效的促进作用,将如今的汽车电子技术简单予以概括,其主要为以下几点:一是智能化集成传感器,可以提供实施处理与模拟的信号。另外在这一过程当中,还能够自动的实施校正时漂、温漂和非线性,所存在的抵抗外部电磁干扰能力显得十分强,确保不会影响传感器信号质量。控制速度、发动机、安全、诊断故障、传动系、环保等领域已经广泛应用嵌入式微处理机。二是软件技术,由于当前逐步增加应用汽车电子技术,这也就相应的会增加有关控制软件需求,另外也会存在可能做好进一步联网要求。针对这样的情况,这就必须通过多种使用,另外开发出来具备一定通用效果的高水平软件,以便可以将多种硬件要求满足。轿车当中多通道传输网络势必会对软件极大的依赖。通过多通道传输技术的使用,这也就会存在特别的有效与必要来实现电子控制集成化。借助于多通道传输技术,这也就可以将各个数据线连接成一个网络,将汽车中心计算机信息予以分享。三是汽车车载电子网络,通过比较多微处理机的应用来讲汽车性能改善,这是当前一个汽车电子设备发展的十分重要的趋势。由于在汽车上更多的应用电控期间,这也就导致车载电子设计相互之间的数据显得特别重要。要想将汽车所具备的性能要求进一步提升,这就应该处于不同控制单元相互之间交换车速、温度等信息。那么十分有必要选取分布式控制系统当成基础做好汽车车载电子网络系统构造。四是集成化技术,功能集成化这是一个汽车电子技术的发展趋势,以便能够做到更为有效、能够诊断、经济的数据中心实现。五是光导纤维,由于随着汽车电子技术的发展,这也就导致各个系统控制更为集中,从而可以做到整车控制系统。在这样的系统当中,除了中心电脑之外,甚至还存在着二十三个微处理器与数目繁多的执行部件与传感器,这些就构成一个复杂并且庞大的信息控制和交换系统等。 2当前我国汽车电子技术发展分析 随着在汽车工业当中应用电子技术,这也会对汽车技术的升级与突破起到加快作用,汽车工业在二十世纪八十年代之后呈现迅猛发展的态势,而实现这一态势则是将电子技术尤其是集成电路技术、计算机技术当成动力。根据在汽车当中所存在的各种类型的技术问题,为了将其解决,采取的最佳方案则是借助电子技术。针对这样的情况,一个国家具备的电子产业发展水平与汽车工业领域范围内应用电子产业的基本情况,往往可以决定这一国家在未来国际汽车行业竞争当中所拥有的影响力与地位。从当前的情况来看,我国的国产汽车绝大多数应用电子技术还只是停留在初级阶段。仅仅只是存在寥寥数家汽车厂家,其主要是集中在部分国内显得比较先进与中外合资的汽车生产厂家,逐步相继实施在汽车工业领域应用电子控制装置。我国的国内如今实施的电子装置主要包含的是汽车安全性方面的安全气囊、发动机的燃油喷射、防抱死制动系统、电子点火控制等领域,另外绝大多数则是直接引进国外的相关产品进行组装,我国国内的相关科研院所如今研究相关汽车电子技术应用其主要精力则是放在防抱死制动系统、电控悬架、发动机控制等这几个领域范围之内,通过与国外进行比较,依然还是存在着不小的差距在研究汽车的智能交通系统、GPRS导航、电子网络化技术等领域。 3现代技术为发展汽车智能起到有效的促进作用 由于如今经济的迅猛发展,相应也会使得人民群众逐步提升针对汽车的相关要求,如今在汽车工业领域范围内得到比较好、比较快的应用电子技术。针对这一应用的一个十分重要的体现则是汽车的智能管理系统。电源部分、指示灯、输出电路、GPS接收电路、数据存储器扩展电路、蜂鸣器、数码相机控制电路、光电隔离的输入、IC卡接口电路、CPU等这些部件组成车辆智能管理仪(以下简称管理仪)硬件。采用GPS接收机接收卫星的信号,经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据,如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发,将有关数据保存入I(CIntelligentCard)卡中。根据这些数据,车辆管理部门就可以对车辆的运行状况进行检查、管理,以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前,每次停车前50秒的所有信息进行详细记录,GPS数据的采集速度受GPS系统的限制,每秒钟记录1次,其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口,可以根据外部触发信号,对车内的情景拍照。 4结束语 总而言之,根据我们队汽车工业所进行的分析就能够发现,汽车工业从本质上来说这是属于一种高科技的工业,不管是在哪一步过程当中提升汽车的性能水平,这往往都是相应的进行运用新的技术与新的工艺。电子技术这是在二十一世纪推动整个经济发展与变革的一项特别重要的技术,随着电子技术的迅猛发展,并且在汽车工业领域范围内广泛应用电子技术,势必会将汽车工业的发展水平有效的提升。 作者:冉建光 单位:贵州航天南海科技有限责任公司 智能汽车论文:汽车智能电子控制系统浅论 一、电子节气门控制系统的重要组成部件 电子节气门控制系统的组成:节气门体位置传感器(TP),油门踏板行程位置传感器(APP),节气门作动器,节气门控制模块,发动机控制电脑板ECU。节气门体位置传感器(TP):一般情况下,节气门体内装有两对电位计,节气门体内的两对电刷根据节气门的移动量来接触可变电阻器,触点上的变化的电压信号被发送到ECU。也就是说节气门体总成设有2个节气门位置传感器。一个传感器用于向ECU发送信号,使ECU确定实际的节气门开度,而另一个则用于检测控制传感器的异常,以确保传感器的可靠性。通过节气门的开启和关闭,可以对发动机进气量进行控制。油门踏板行程位置传感器(APP):当油门踏板被驾驶员踩下时,电阻发生改变,从而导致信号电压发生变化,用于监控加速踏板的开度。此传感器将改变的电压值发送到ECU,一个电位计用于向ECU发送驾驶员所操纵的加速踏板行程,而另外一个则用于监视传感器值是否正常,以确保传感器的可靠性。两个传感器具有不同的可变电阻范围,传感器支架上还设置有限位器,其设置有限位器,其设计意图是如果连杆转动超过一定量时,则油门踏板拉线连杆将撞击到限位器上。节气门控制模块与作动器:节气门控制模块是受到ECU控制,然后节气门控制模块控制作动器。在节气门控制单元不向电机提供电源时,节气门在节气门体内的缺省弹簧力的作用下,从其全闭位置稍微开启一点;当向电机供电时,电机将通过中间齿轮,实现节气门的开启和关闭;开启和关闭节气门的力矩采用负荷控制;当断定驾驶员要求快速加速时,施加到电机的电流量将增大,从而加大转动力矩,以迅速作出反应;当力矩水平达到能够满足目标节气门开度的水平时,负荷率即受到控制,以保持节气门的位置;在关闭方向上,当使负荷系数小于被保持的恒定值时,节气门即在节气门回位弹簧力的作用下回位;当需要快速减速时,如驾驶员突然松开加速踏板时,电机的极性将被反转,以完全关闭节气门。发动机控制单元(ECU):接收踏板位置传感器信号,根据输入电压信号计算得知所需动力。并根据其他如急加速,空调,自动变速器起步的扭矩信号,计算出实际的节气门开度。同时还监控节气门系统。 二、电子节气门控制系统的控制策略 发动机实际扭矩是通过发动机转速、点火提前角和发动机负荷信号等求得。ECU将实际扭矩与理论扭矩进行对比,电子节气门系统(ETCS)的节气门开启角度并不完全由油门踏板位置决定,而是ECU根据当前行驶状况下整车对发动机的全部扭矩需求,计算出节气门的最佳开度,从而控制节气门控制模块驱动节气门电机使节气门到达相应的开度,发动机电控系统将通过对节气门适当的调节使实际扭矩值和理论扭矩值一致。传统油门的节气门开度完全取决于驾驶员脚的操作动作。 三、电子节气门控制系统的主要特点 1.电子节气门控制系统的最大优点是使实际扭矩与理论扭矩实现最大重叠,从而实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。2.ETCS系统在各种情况下对空燃比进行精确控制,使燃烧更加充分,同时也降低了废气的产生,改善了车辆的排放性能,3.节气门位置传感器与油门踏板位置传感器采用了冗余设计,可使两个传感器相互检测,当一个传感器发生故障时能及时被识别,在很大程度上增加了系统的可靠性,保证行车的安全性,具有更高的车辆行驶可靠性。4.驾驶员可根据不同的行车需要通过模式开关选择不同的工作模式,通常有正常模式、动力模式和雪地模式三种,区别在于节气门对加速踏板的响应速度不同。5.电子节气门控制系统可按照大气压强和海拔高度的函数关系对节气门开度进行补偿,保证发动机输出动力和油门踏板位置的关系保持稳定。6.精确控制节气门开度。首先由ECU对各种工况信息和传感器信号做出判断并处理,接着计算出最佳的节气门开度,再由驱动电机控制节气门达到相应的油门开启角度。除了以上这些优点外,电子控制节气门系统还存在一些缺点:1.成本高;2.汽车在起步时会产生油门迟滞;3.非线性影响。 四、电子节气门控制系统的故障案例分析 故障一:故障现象:一辆广本自动挡车辆,已行驶里程113000KM,曾出过事故,现在出现行驶时升档很晚(换挡迟滞)的故障,在其他修理厂已经修过自动变速箱,清洗过油路,检测过变速箱各个传感器与控制单元工况,完全正常,但故障仍然存在。分析:自动变速箱换挡除了变速箱自身原因,主要和车速、节气门位置传感器、发动机转速信号等有关。通过检测发现发动机转速与车速信号完全正常。最后检查节气门位置传感器,发现节气门位置传感器插座外壳断裂,可能是由于事故造成的,更换节气门总成,故障排除。结论:节气门位置传感器外壳断裂,引起电路接触不良,传给ECU的位置信号不是很准确,造成换挡点不准确,加速缓慢或换挡不畅。故障二:故障现象:一辆广本自动挡车辆,按照正常操作,起动发动机,踩刹车,手拨换挡杆,不能从P档移出换挡杆。分析:换挡联锁电路故障,节气门位置传感器故障。按照维修手册检查,换挡联锁电路正常,怠速时检查节气门位置传感器信号TPS数值大于0.5V,更换节气门体,故障排除。结论:车辆怠速时,如果TPS数值大于0.5V,ECU就会认为此时发动机不是处于怠速状态,此时挂档会有危险,而且对发动机和变速箱寿命不利,所以ECU不给换挡锁电磁阀信号,使其不工作,换挡杆不能移出P当。 目前,ETCS已经向集成化和集中控制方向发展,如将怠速控制、巡航控制、减小换档冲击控制、节气门回位控制及车辆稳定性控制等多种功能集成;或者是将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统及驱动防滑控制系统综合在一起进行制动控制。随着ETC等电控系统在汽车上越来越多的应用,各种传感器和电子控制单元急剧增多,造成了整车控制电路复杂、车辆上导线的数量增加。采取多种控制策略相结合,可以提高ETC的控制精度及反应速度。此外,各个系统的信息资源要能够共享。这些都对汽车的综合布线和信息共享提出了更高要求。 本文作者:姜国华工作单位:无锡南洋职业技术学院汽车工程与管理学院实训室 智能汽车论文:智能传感器汽车电子管理论文 现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器。 一、汽车电子操控和安全系统谈起 近几年来我国汽车工业增长迅速,发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测:汽车工业有可能超过IT产业,成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实,汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如,虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右,但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%,中、高档轿车中汽车电子已占30%以上,而且这个比例还在、不断地快速增长,预期很快将达到50%。 电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车(机动车)的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出:电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是,必须指出的是,除了一些车内音响、视频装备,车用通信、导航系统,以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外,现代汽车电子从所应用的电子元器件(包括传感器、执行器、微电路等)到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器(智能执行器、智能变送器)。 实际上,汽车电子已经经历了几个发展阶段:从分立电子元器件搭建的电路监测控制,经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统,现在已经进入了采用高速总线(目前至少有5种以上总线已开发使用),统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据,实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。例如为使发动机处于最佳工作状态,就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始,再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量,同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度,确定发动机的工况,进而控制,调整最佳喷油量,最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速,最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合,构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化,而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。 还可以举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,仅只针对四个轮子的操控上,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD),ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在,国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统(EBA),该系统在发生紧急情况时,自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度,并判断紧急制动的力度是否足够,如果需要,就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间(例如百万分之一秒级)内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速,进而为每个车轮平衡分配动力,保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”(ETC)系统等。 从以上列举的两个例子可以清楚看到,汽车发展对汽车电子的一些基本要求: 1.电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。传感器(+调理电路)+微处理器,然后再通过微处理器(+功率放大电路)+执行器的技术途径已经不再能满足现代汽车的要求,需要通过硬件集成、直接交换数据和简化电路,并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。 2.现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制,但汽车车体内的空间有限,构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是,电子控制单元应与受控制部件紧密结合,形成一个整体。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。 3.电子控制单元必须具有足够的智能化程度。以安全气囊为例,它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开,但在极大多数时间内气囊是处在待命状态,因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力,不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性,确保动作的“万无一失”。 4.汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性,并且,对电子产品而言,大多处于非常恶劣的运行环境中,而且各不相同。诸如工作状态时的高温,静止待命时的低温,高浓度的油蒸汽和活性(毒性)气体,以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此,电子元器件和电路必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。 5.与上述要求同样重要,甚至有时是关键性的条件是,汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须要能大规模工业生产,并能将成本降低到可接受的程度。一些微传感器和智能传感器就是这方面的典范。例如智能加速度传感器,它不仅能较好地满足现代汽车的各项需要,而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产,生产成本较低(几美元至十几或几十美元),所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场,反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。 二、智能传感器:微传感器与集成电路融合的新一代电子器件 微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发展起来的新兴技术。在我国的报刊杂志上目前所使用的技术名称还比较含混,仍然笼统地称之为传感器,或者含糊地归纳为汽车半导体器件,也有将智能传感器(或智能执行器、智能变送器)与微系统、MEMS等都归入了MEMS(微机电系统)名称下的。这里介绍当前一些欧美专著中常用的技术名词的定义和技术内涵。 首先必须说明的是,在绝大多数情况下,本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件:将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器;将电学信号转换成非电学参量输出的执行器;以及既能用作传感器又能用作执行器,其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说,关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器(或执行器、或变送器)的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物,而是基于半导体工艺技术的新一代器件:应用新的工作机制和物化效应,采用与标准半导体工艺兼容的材料,用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。 它由两块芯片组成,一是具有自检测能力的加速度计单元(微加速度传感器),另一块则是微传感器与微处理器(MCU)间的接口电路和MCU。这是一种较早期(1996年前后)的,但已相当实用的器件,可用于汽车的自动制动和悬挂系统中,并且因微加速度计具有自检能力,还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到,微传感器的优势不仅是体积的缩小,更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指的是,采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说,单芯片的解决方案显然更可取,生产成本更低,应用价值更高。 智能传感器(SmartSensor)、智能执行器和智能变送器-微传感器(或微执行器,或微变送器)和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件(例如上述的微加速度计的单芯片解决方案)。因此智能传感器具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。显然,出于规模生产和降低生产成本的要求,智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前,或流程中,或工艺完成后增加一些特殊需要的工序,但也不应太多。 在一个封装中,把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器(SAR)、微处理器(摩托罗拉69HC08)、存储器和串行接口(SPI)等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS电路工艺流程之前,亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟,已广泛用于汽车(机动车)所需的各式各样的压力测量和控制单元中,诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广,不局限于汽车工业。目前,生产智能压力传感器的厂商已不少,市售商品的品种也很多,已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小,随之控制单元所需的外围接插件和分立元件越来越少,但功能和性能却越来越强,而且生产成本降低很快(现在约为几美元一只)。 顺便需要说说的是,在一些中文资料中,尤其是一些产品宣传性材料中,笼统地将SmartSensor(或device)和Intelligentsensor(或device)都称之为智能传感器,但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为,Smart(智能型)传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然,知识型的内涵也在不断进化,但那些只能简单响应环境变化,作一些相应补偿、调整工作状态的,特别是不需要集成处理器的器件,其知识等级太低,一般不应归入智能器件范畴。 相信大多数读者能经常接触到的,最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况,因为CCD阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱,必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的,在中、高档长焦距(IOX)光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统,特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的优秀是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪,通过它监测机身的抖动,并换算成镜头的各轴向位移量,进而驱动镜头中可变角度透镜的移动,使光学系统的折射光路保持稳定。 微系统(Microsystem)和MEMS(微机电系统)-由微传感器、微电子学电路(信号处理、控制电路、通信接品等)和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。 MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显,MEMS的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程,也即采用常规标准的CMOS工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法,其中也包括微机械结构件的制作。 微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器,智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS,MEMS的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令,进而能独立、正确动作的微机械(Micromachines)。现在,开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少,涵盖图4所示的各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。 通过控制芯片上的微反射镜阵列,实现光输入/输出的交叉互联。这是目前全光交换技术的成熟的最佳方案。市场上可买到的MEMS光开关已达1296路,开关转换时间约为20ms。 微机械(也称为纳米机械)则尚处于开发试验阶段,但已有许多很重要的实验室产品涌现,如著名的纳米电机、微昆虫、微直升机和潜水艇等。技术产业界普遍认为,它们的开发成功和投入实际应用将对工业技术和生活质量产生深远的影响。 智能汽车论文:智能机械手臂在汽车开关检测中的应用 摘要 开发出一种智能型的设备应用于汽车用开关类产品的检测,以满足汽车工业飞速发展、汽车用开关样式、功能日趋多样化的需求。该设备主体由多套伺服电机系统组合而成,具有结构紧凑、装夹柔性、操作便捷等诸多特点,并且能够适用于绝大多数汽车用开关的疲劳性试验的需求。 关键词 智能机械手臂;汽车用开关疲劳试验;伺服控制系统;柔性装夹 1 概述 2001年中国加入了WTO,中国的汽车工业发展显著加速,汽车产量在2003和2004年相继突破了300万、400万辆,并于2005年产量达到了507.4万辆,其中轿车234.1万辆。目前汽车工业已经成为中国的支柱产业,2009年我国汽车工业取得了全球瞩目的成绩,首次超过美国,成为全球产销量第一的国家。2010年中国共生产了1826.47万辆汽车,中国成为世界第一大汽车生产国。汽车工业的飞速发展为汽车零部件的发展带来了空前的机遇,而浙江作为重要的汽车零部件输出大省其产业也取得了显著的成绩。 作为汽车重要零部件的汽车开关包括:仪表灯开关、点火开关、翘板开关、组合开关、电源开关、车灯开关、转向锁开关等。目前已经有一些开关测试设备,但是它们只针对其中一种或有限的几种开关进行检测。因此对于汽车各种开关耐久性试验方法的研究具有非常重要的意义。 为了克服现有技术中存在的上述问题,本研究项目在于提供一种检测汽车各种开关耐久性的机器人装置,是由人机界面进行工业机器人初始化以及程序的编写和输出,下载到机器人控制器,通过机器人控制组合开关动作,工业机器人的操作代替人工劳作,经过电参数仪表采集组合开关各点的电阻参数,通过RS-485通信实时的在检测柜上显示,从而实现汽车组合开关耐久性试验的自动化操作和控制。 2项目研究方案 2.1确立方案研究的依据 本科研项目的研究内容就是研制试验装置控制软件、特制的SCARA机器人、各种手爪结构、操作台以及检测柜等汽车开关相关的性能实验设备。 依据汽车开关类行业标准QC/T 20-1992《汽车用气压式制动灯开关技术条件》、QC/T 198-1995《汽车用开关通用技术条件》、QC/T 218-1996《汽车用转向管柱上组合开关技术条件》、QC/T 427-1999《汽车用电源总开关技术条件》、QC/T 504-1999《汽车用点火开关技术条件》、QC/T 505-1992《汽车用车灯开关技术条件》、QC/T 506-1999《汽车用仪表灯开关技术条件》、QC/T 628-1999《汽车用带点火开关的转向锁》、QC/T 632-2000《汽车用翘板式开关技术条件》、JIS D 0208-1993《汽车开关试验方法一般通则》、JIS D 5808-1994《汽车机械式停止灯开关》、JIS D 5810-1994《汽车倒车灯开关》、JIS D 5811-1994《汽车危险报警灯开关的性能检查》、JIS D 5813-1994《汽车车门开关》。 2.2研究内容的确定 1)该智能机械手臂拥有三组独立的司服电机控制系统,能够完成往复动作测试、上下点动测试、开关旋转动作测试等; 2)全自动无人值守,故障报警,自动记录测试数据并进行分析等功能; 3)以被试验产品为本的柔性装夹,可通过更换夹具获得良好的通用性,以适用于绝大多数汽车开关疲劳性试验的需要。(做到一台检测设备满足十种以上开关检测的需要); 4)该系统可以保存20组标准动作模式,动作自由编辑可达120组,完全满足不同客户的需求; 5)良好扩展性:智能手臂预留信号输出点,可以选配各种夹具。 3 确立研究方案 对于单个开关的耐久性检测可以在末端执行器上安装相应的手爪结构,在机界面上设置单一的动作类型,如上下、旋转、摆动等,就能达到标准规定的实验要求,该实验很容易实现。 但是对于由转向灯、仪表转向指示灯、危险报警灯开关、灯光、水器开关总成的组合开关耐久性能检测要求更高,因为它不但需要实现各个动作类型的组合,还要有一定的合理性、可靠性、准确性。 本项目的关键技术是试验装置必须完全符合标准规定的要求。设备应能根据每个开关的具体情况,设定相应的动作类型和参数进行检测,对于检测结果系统可以自动分析判断并保存,显示总的检测次数、已经执行的检测次数,当实验次数达到目标要求的实验次数时,设备自动停止,对应的指示灯亮,保护设备并提醒操作人员。 根据实际需求和标准要求,绘制出实验装置整体布局图,绘制出各种手爪执行器结构图。见附图所示: 1)图1为实验装置的整体布局图。图中:1.控制柜,2.PC机主机,3.鼠标和键盘,4.PC机显示器, 5.末端执行器, 6.压力传感器,7.接近传感器,8.自转电机(HC-KFE43),9.丝杠电机,10.小臂电机,11.大臂电机,12.螺栓,13.电阻测量仪,14.检测柜,15.总控系统,16.LED显示板,17.工作信号灯,18.报警信号灯,19.停止信号灯,20.开始按钮,21.暂停按钮,22.恢复按钮,23.急停按钮,24.机器人, 25.操作台,26.大臂伺服放大器(MR-E-40A),27.小臂伺服放大器,28.丝杠伺服放大器,29.自转伺服放大器,30.PLC控制器(FX1s-30MT)2个,31.通信模块(FX485-BD)2个。 2)图2为工业机器人操作界面。图中,主要包括状态显示、手动示教、参数查询、动作编程、程序写入等。手动示教实现工业机器人位置的初始化和位置的锁定。动作编程的内容有:动作类型选择(电机及其旋转方向)、动作行程、动作速度、动作延时时间、动作逻辑、有无循环及循环次数等,点击“程序写入”按钮即可将用户总任务下传至控制系统。下位机还可以将机器人的各种状态通过人机界面提示给用户,如上电后控制系统对工业机器人各个关节的状态及系统的状态等。下位机通过人机界面接受用户对工业机器人各个运动关节的位置矫正,以及用户对运动过程中各个模块的参数查询。另外在设备出现故障时系统会自动报警,保护设备安全。 3)图3三为末端执行器对应的上下运动的手爪结构。(用于开关类型) 4)图四为末端执行器对应的摆动运动的手爪结构。 5)图五为末端执行器对应的旋转运动的手爪结构。 3、4、5三种末端执行器的手抓结构,使得该设备适用于绝大多数汽车开关耐久性试验的需要,只需要简单更换手抓结构,设备具有很好的通用性和可移植性。 4 项目的验证 最后经过有关部门验证该项目达到如下性能要求: 1)研制的样机使用功能满足“按、拉、推、拨、拿、旋转”等功能的各类汽车开关耐久性能试验的要求, 符合QC/T198《汽车用开关通用技术条件》等20多项标准规定的性能试验原理、方法及技术要求; 2)研制的样机经计量测试检定所测试,其技术指标达到设计的要求; 3)使用该设备用于汽车开关产品检测,并通过了QC/T198《汽车用开关通用技术条件》等9项标准的省级计量认证和国家实验室认可; 4)研制的样机结构紧凑、装夹柔性,采用的伺服系统可靠,具有便捷的可编控制程序、操作界面可显示各种试验参数、故障报警停机保护等功能。 属国内领先水平。 智能汽车论文:智能汽车飞向移动互联 1886年,卡尔•本茨博士在德国曼海姆近郊的拉登堡制造出世界上的第一辆汽车。虽然这只是一辆单缸四冲程汽油机三轮车,但是很快,汽车就成了工业革命的先锋,在亨利•福特的流水线带动下,汽车更是推动了第二次工业革命的爆发。 当前中国虽是个发展中国家,但是汽车正在全面而快速地进入中国社会,2010年,中国汽车工业产销双双超过1800万辆,分别为1826.47万辆和1806.19万辆,刷新全球汽车产销记录,再次蝉联全球第一。 汽车正在成为越来越多中国人生活中不可缺少的一部分,但是随之而来的是,时刻有可能发生在路上的交通事故、严重的交通堵塞,甚至是尾气排放等环境问题都变得越来越严重。一辆可带来安全、安心、舒适生活的汽车以及相适应的汽车社会,正在成为中国车主们心中的蓝图。 互联生活中的移动因子 正是在这样的美好愿景下,汽车相关企业在为汽车的改良进行着不懈的努力,越来越多的电子技术以及信息通信技术被广泛用在了车辆上面。 2010年9月3日下午2点左右,胡先生驾驶着自己的别克君越车行驶在南康市赣定高速上面,突遇前方大货车翻倒于前方路面,路面上遍布破碎的玻璃以及深深的轮胎橡胶印迹。看着前面的翻车事故,胡先生十分焦急,很担心大货车上是否有人受伤,也不知交警与救援机构是否已经采取措施。这个时候,他想起在自己的君越车上装有车载信息系统,于是他按下了装在后视镜上的红色紧急救援按钮。很快,胡先生就和服务人员建立了通话,胡先生将大货车车祸情况以及相关车辆信息都告诉了服务人员。根据系统信息显示,服务人员迅速确定了胡先生的位置,并立即通知赣州当地警方及救援机构。 在整个事件中与胡先生保持联系的服务人员来自上海安吉星信息服务有限公司(下称安吉星),安吉星成立于2009年10月28日,由通用汽车、上汽集团和上海通用共同出资组建。安吉星为通用汽车在华制造、生产和销售的系列车型提供行车安全保障和车载信息服务。安吉星的母公司美国Onstar成立于20世纪90年代,是通用汽车购买了当时世界上最大的卫星制造商和运营商休斯卫星公司、世界最大的IT公司之一的美国电子数据系统公司和开发汽车电子和控制系统的休斯电子公司,并将三家公司融合最终而成立的。 2010年12月20日,安吉星正式揭晓了其在中国的服务套餐价格。记者了解,通过应用全球卫星定位系统(GPS)和无线通信技术,安吉星可以为车辆提供广泛的汽车安全信息服务,其中包括碰撞自动求助、路边救援协助、全音控免提电话、实时按需检测和全程音控领航(Turn-By-Turn Navigation)等十多项内容。 除了安吉星为别克旗下的车型提供服务外,其他品牌的车辆其实也有自己相应的车载信息系统。 2009年丰田汽车也引入了G-BOOK车载信息系统,目前已导入LEXUS全车系、CROWN皇冠和CAMRY凯美瑞车型以及凯美瑞混合动力的部分车型上,约4万多名客户在使用。 上海汽车在2010年推出的荣威350车型也主打了移动互联特性,该车配备了inkaNet车载信息系统。整个inkaNet系统基于Android平台,可实现诸多互联网应用,例如数字音乐服务、个性娱乐节目、新闻信息服务、实时财经信息、个人移动秘书、客户车辆管理、车辆定位服务、交通信息服务、天气信息服务、旅行贴士、同城交友、车友博客、社区功能以及网页浏览等功能。 “现在互联网应用已经是人们的一种生活方式,自然也会辐射到汽车的使用上,inkaNet代表的就是我们平时的生活。”上海汽车技术中心副主任张觉慧说。 终极目标智能汽车 汽车的移动互联时代真的到来了吗?不管怎样,我们已经听到了它的脚步。特别是在当前,很多汽车厂商所想所做的事情,都在朝着智能汽车发展,他们已经开始注重消费者对车内环境的切身体验,研究驾驶过程中与视觉、听觉的有关的各种智能应用。 在2011年的CES展览上,奥迪、福特、现代等汽车制造商,都有在现场展出,奥迪CEO Rupert Stadler更是与微软总裁鲍尔默这样的IT界大佬一样,亲临现场发表了主题演讲,介绍了奥迪为提高汽车的安全和效率,在车载信息系统方面所做的工作。 在Stadler看来,在每天的生活中,互联网已经变得越来越具有移动性,所以奥迪为自己的汽车量身定制了相应的车载电脑和相关软件系统。 “传统汽车和新兴移动互联网整合的结果,就是一台电脑所带来的安全驾驶和驾驶乐趣的体验。例如,当一辆车在行驶中驶入了另外的车道,或是可能要和其他汽车发生碰撞的时候,我们的车载信息系统能第一时间预先‘感觉’到这些潜在的安全隐患,并通过震动方向盘等方式通知驾驶员,甚至是提前拉紧安全带、关闭窗户、开始制动将车辆将停下来,以免防止发生安全事故。”Stadler表示,车载信息系统除了能够帮助安全驾驶外,另一方面还能帮助消费者将车上的设备都接入互联网,因为大家都在期望互联网无处不在,每个人都希望能尽快用上新应用和新设备。未来的汽车是移动世界的一部分,汽车要和互联网连接,和其他车辆连接,和云计算连接,和交通流量、天气等各种实时数据连接,汽车需要安全和高效的连接技术。 Stadler强调,奥迪并不认同将汽车接入互联网就是“把智能电话或iPad或摄像机连到汽车上”这么简单。因为即使这样做,这些技术和汽车仍旧是断开的。这些设备都是为了能获取用户的注意,而在驾驶过程中,驾驶者的注意力恰恰不能集中在这些设备上面。驾驶者在驾驶过程中获取信息时,必须最大程度地减少关注度。因此,随着驾驶者获得更多的数据,汽车的功能整合必须更加智能。因此,奥迪的车载新系统在确保用户使用增值软件和应用程序有着严格的底线,就是不能让司机分心。 在今年的CES上,奥迪现场展示了能够识别亚洲语言字符的车载信息系统,这套系统会配备在奥迪A3车型上,具有娱乐、导航和车通信等多重功能。“这套系统可以使驾驶者有更多选择,但是不会分散他们的注意力。”Stadler说。 中国企业的机会在哪里 CES上奥迪展台不远处就有一家中国公司的展台,这是一家专门生产GPS定位跟踪系统的企业。与世界第一大汽车市场相比,中国在电子产品及信息系统应用在汽车方面明显落后于整车生产。不过明显能感觉到的是,中国企业正在暗暗发力,紧盯这这块新兴市场。 2010年12月28日,将车载信息系统作为标准配置的华泰汽车B11轿车正式上市。华泰汽车公共传播部部长高红军告诉记者,这是国内第一款原厂搭载英特尔嵌入式车载信息系统批量上市量产的车型。华泰B11轿车在搭载了基于英特尔嵌入式车载信息系统之后,不仅为驾驶者提供正常的导航、影音等正常功能,更可借互连网络进行实时的互联、移动办公、信息收缩、数字化电视以及售后服务、预约等全面立体、实时的汽车数字化的体验。在提高消费者在车内娱乐体验的同时,更会帮助消费者提高工作效率。 高红军表示,B11车型会主推柴油动力版,面向二、三级市场,根据华泰的调研,在这一级市场上,消费者对于驾车途中的移动互联应用需求非常旺盛。“特别是随着3G网络的普及,愈来愈多的消费者希望移动商务的同时也能够畅享汽车3G生活。B11的车载信息系统集成了OFFICE办公软件,可随时处理各种文件,并可通过3G互联网络收发电子邮件,实现了办公无缝链接。这样一来,华泰B11也就成为了真正的移动办公室。车载信息系统通过网络把汽车与外界联系起来,并能够进行自由互动。” 湖南大学整车研发中心常务副主任谢晖也向记者表示,目前他们正在联合深圳航盛电子股份有限公司共同为研发中的一款中高档完全自主技术的轿车开发相应车载信息系统。他认为,未来国产车电子化的比例会越来越高,配备车载信息系统是未来发展的必然趋势。据了解,2010年11月,航盛公司与英特尔建立了汽车电子联合实验室,强化对车载信息、安全与远程控制系统等相关汽车电子领域的研究。 在华泰汽车、上海汽车所提供的车载信息系统中,都强调了3G互联网应用,例如移动商务,与4S店实时对接的保养服务、互联网搜索增值服务等。其背后都有中国移动、中国联通、中国电信三大运营商在作为合作伙伴,提供相应的网络支持。但就目前情况来看,运行商们更多的是在提供3G网络接入套餐服务,至于在车载信息系统平台上的增值服务开展得还比较少。但是随着3G,甚至是4G网络的普及,以及消费者对车载信息系统的价值的认可度不断提高,运营商为车载信息系统提供不同的增值服务必然是下一个互联网应用的热点。在2011年CES(国际消费电子展)上,美国Onstar公司就通过Verizon 4G LTE 移动宽带网络,向观众展示了未来的车载娱乐、通信及安全信息服务系统。在CES现场,借助4G网络,现场一辆搭载安吉星信息服务系统的别克测试车展现了车辆监控、碰撞探测、视频聊天、路况监测和家庭远程遥控等人性化信息服务功能。 除了像华泰汽车、上海汽车这样的整车厂商外,一批国内的软件企业也都把目光投在了车载信息系统上。2010年11月,由普华基础软件股份有限公司联合研发团队开发的“核高基”专项国产汽车电子基础软件平台V3.0版本正式。 据了解,“核高基”专项国产汽车电子基础软件平台由专门为汽车电子领域应用开发的可抢占多任务的实时操作系统、图形化配置工具、为上层汽车电子应用软件提供CAN总线通信功能的CAN通信协议软件栈以及硬件抽象与驱动组成。在平台的开发过程中,普华基础软件与上汽、一汽、奇瑞等国内多家汽车厂商展开了密切合作。 但是也有业内专家表示,中国在车载信息系统领域,特别是其基础的汽车电子领域,要步入世界前列还有不小的阻力。普华基础软件股份有限公司汽车电子部副总经理余力认为:“中国在汽车电子领域的积累还是很有限的,现在更多的是把娱乐的功能引入到了汽车的车载信息系统中,技术含量相对较低。像国外的先进汽车厂,他们能够提出诸如自动刹车这样的功能,是因为他们已经在整车的平台上实现汽车各个系统的同步,这是一个相当复杂的程序,对发动机系统、刹车系统、探测系统有很高的要求,要求各个ECU能够协同作战。所以要想真正找到突破口,中国企业必须在发动机的ECU、整个车身控制方面下功夫,所以中国确实还有很长的路要走。“ 据了解,目前,上汽集团就将基于国产基础软件的车身控制系统、混合动力控制系统、双离合器自动变速系统、电子助力转向系统、发动机管理系统、信息娱乐系统列入其汽车电子产品的发展规划。一汽集团也在底盘设计、车身设计、电子/电气、动力系统应用、整车设计等方面建立了自己的开发团队。奇瑞也在开展整车平台架构以及发动机管理系统的研发工作。 余力认为,国内企业积极自主研发汽车电子甚至是车载信息系统,是一个非常积极的信号。“虽然在短期内要取得不错的成绩还有一定的难度,但是在国家政策扶持下,必将对整个汽车电子产业链的发展起到关键作用。国家的投入让广大的厂家先受益,厂家受益完了最终也会让真正的终端用户受益。当然了,这个过程会比较漫长,还需要相关的从业人员对汽车电子和对汽车的理解进一步加深。” 智能汽车论文:飞思卡尔杯智能汽车竞赛瞄准下一代汽车电子开发者 随着中国汽车电子市场的发展,全球半导体厂商在中国找到了他们在这一领域的商机。更多的半导体厂商把眼光放得更远,通过举办各种大学生竞赛,使他们的技术与产品日渐深入校园。飞思卡尔就是这样的厂商。随着第二届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛全国总决赛在上海交通大学落下帷幕,飞思卡尔在中国市场的影响力进一步加深。飞思卡尔半导体高级副总裁兼汽车与标准产品部总经理Paul Grimme表示,通过与高校的合作,不仅能够让飞思卡这样的半导体制造商分享中国汽车电子的广阔市场,同时也推动了中国汽车电子的发展。 飞思卡尔的业务主要包括三个部分,即网络、无线通信和汽车与标准产品部。2006年,飞思卡尔销售额达到64亿美元,其中无线通信和汽车与标准产品部的销售额占到27亿美元。在汽车领域,飞思卡尔已经拥有30多年的经验。今天,飞思卡尔的技术在大多数新型汽车中得到了应用,如模拟产品、传感器以及MCU等产品,分别为高级安全、车身电子、底盘、引擎控制、远程通讯等提供智能和连接支持。 Paul指出,针对汽车电子的应用主要是嵌入式应用,主要包括三件事。一是通过传感器感知周围发生了什么事件,二是对感知到的事件作出判断,三是把这个判断通过执行机构传递出去。飞思卡尔针对嵌入式应用的产品具有重要地位,具体来说,其MCU业务在全球排名第二,传感器业务排名第三,模拟产品排名第五。 就Power架构车用MCU-MPC500系列来说,自1999年推出后的数年时间里,MPC500系列产品的阵容不断扩大,现在总共有11种器件,提供高达1MB的嵌入式闪存和一系列外围器件。2004年,飞思卡尔推出下一代多处理器内核MPC5500 MCU系列的首位成员MPC5554。MPC5500 MCU则是飞思卡尔第一款完全可合成的SoC芯片,为汽车设计进行了优化。MPC5500系列基于飞思卡尔经过验证的130nm技术构建,涵盖了目前高达3MB的闪存阵列、用于动力总成控制的MPC5566,用于高级安全系统的MPC5561和用于成本敏感的车身应用的MPC5510系列。通用汽车公司宣布将在其GM传动系引擎控制系统中全面采用MPC5500系列。 2006年2月,意法半导体公司和飞思卡尔宣布签署一项合作协议,双方将联合设计基于PowerArchitecture技术的其它32位汽车MCU,完善和补充飞思卡尔的Power MCU产品。 现在,针对传动系统的MCU已经分化成很多研究方向,但据Paul介绍,飞思卡尔的研发重点则集中在对MCU性能的改进上,比如通过双核MCU提升性能、改进MCU的架构等。这对用户来说非常重要。一般来说,用户希望汽车电子器件的性能越来越先进,同时价格能够降低。因此,飞思卡尔把32位MCU的概念用到16位MCU中去,使MCU在具备高性能的条件下保持价格竞争力。 控制系统离不开传感器。在汽车传感器领域,飞思卡尔的加速度传感器、压力传感器以及安全和报警器件得到广泛应用,比如MMA6231Q、MMA3204D加速度传感器,MPX等系列压力传感器以及MCl4X系列安全报警传感器等,同时,与MEMS技术相结合,传感器的智能化程度也日益提高。 从全球区域上来看,中国市场是飞思卡尔重点关注的地区。Paul透露,飞思卡尔向日本、欧美发达地区供应汽车高端电子系统解决方案,而发展中的市场是飞思卡尔更关心的。有关预测表明,2007年中国汽车产品销售将达830万美元,占全球市场的12%。在本地汽车制造厂商和外资厂商的投资下,中国的汽车产业链也越来越完善。“未来十年,这个市场会增长很快,而我们的汽车智能大赛会为这个市场培养出更多优秀的工程师。”Paul说。目前,飞思卡尔在北京、成都、天津和苏州设有研发中心,在上海设有多媒体与汽车应用实验室。 智能汽车论文:智能电源技术推动汽车LED前照灯技术成为主流 摘要:本文介绍了LED前照灯的优势,进而说明集成的单芯片ASIC在控制LED前照灯方面的特点和优势。 关键词:LED前照灯;ASIC 引言 近年来,LED技术发展快速,现已接近一个临界点,使它能够为多种汽车前照灯应用提供极佳的解决方案。欧洲有关汽车“日间工作灯(DRL)”的法规即将实施,这或许会促使基于LED的解决方案在大众化汽车中的普及。 引入LED替代卤素灯和氙气灯的其中一个关键动力,就是提供高能效的专用LED驱动器件。这些产品将为设计人员提供专用及高性价比的解决方案,与之相比,市场上继续使用的一般IC可能会需要大量外部支持电路。集成的单芯片专用集成电路(ASIC)解决方案也支持众多重要的额外功能。 LED前照灯的应用动力 前照灯有着不同的应用领域,包括日间工作灯(DRL)、近光和远光头灯、转向指示灯以及雾灯/驾驶灯。 LED前照灯的关键动力和优势在于以下几个方面。 白光LED面世。高性能白光LED的开发开创了应用的可能性,而这在几年前几乎不可想象。 灵活造型。与卤素灯和氙气灯相比,多串LED模块需要更小、更简单的透镜和光扩散片硬件。多个LED光源的光更易于导向,从而大大减轻工程对造型的影响。由于LED物理尺寸很小,它们还有潜力用于开发极紧凑、极薄的模块。将集成ASIC用作LED驱动器解决方案,减少了外部元件数量,从而减小了前照灯模块的尺寸,进一步支持小形状系数的设计。 光强度和效率。LED的光强度处于极快的提升曲线上,目前呈现出每18~24个月光通量将会翻一番的趋势。LED光输出已经超过卤素灯,而在不远的将来,LED的性能还将与发光效率约为100 lm/W的氙气灯性能相匹敌。LED在理论上的最大输出效率为300 lm/W,尽管实际限制约为200Im/W。200 lm/W这个数字将在大约2010年前达到。 可靠性和寿命。只要为LED前照灯模块进行有效的热管理以保持较低的结温,并保护其免受开关导通/关闭、调光期间可能出现的电流尖峰和电池脉冲的影响,保证它们在汽车整个寿命周期内持续使用就并非不切实际。ASIC方案集成了所有监控特性于驱动器芯片之中,并且紧邻LED模块,因而可改善保护特性的反应时间。 燃料消耗。与其它方案相比,LED前照灯使用的燃料/能源要少得多。使用高能效的半导体智能电源技术/芯片,而非需要多个外部元件的一般IC,可更节能。例如,传统的35W汽车日间照明灯使用大约0.3%的汽车燃料,相比较而言,同等功率的LED日间照灯消耗的燃料仅在0.1%范围。 采用ASIC控制LED前照灯 虽然有可能采用诸如降压或升压稳压器加上支持电路这样的普通器件来控制LED前照灯,但ASIC能够提供集成的解决方案,而且ASIC也整合了多种重要的附加功能。从成本角度出发,直接比较时,ASIC并不占有优势。但是,一旦将(普通驱动/控制器件)所需外部元件的成本计算在内,而且考虑到ASIC方案的性能优势,ASIC方案就成为更经济的选择。 ASIC LED驱动器模块一般能够驱动超过一串LED,如图1所示。它们还包括控制接口和完整范围的诊断,消除了使用外部微控制器进行接口连接的需要,能够执行多种其它功能。 脉宽调制(PWM)调光。通过改变LED串电源的占空比,可实现调光效果,这就是所知的PWM调光。“闪烁”频率处于200Hz~500Hz区域。这种方法克服了模拟调光的有关问题,在模拟调光中,电流以模拟方式变化,占空比保持在100%。模拟调光的问题在于LED光色(色温)会随着施加电流的减少而明显变化,这对汽车制造商而言显然不可接受。 PWM调光也能够让DRL用作停车灯,通过将外在光输出降低至全部亮度的大约10%来实现。随着LED技术的不断进步,未来的LED前照灯将比它们之前的产品输出更多流明的光。那时,当车辆因事故损毁而采用LED发光模块替代原来的灯时,这些模块可能比车辆出产时安装的灯具有更佳的性能和光输出,而这会令亮度有显著的差异。嵌入在集成器件中的PWM调光特性能够就此作出补偿,适应车辆寿命周期内相应的自然的光亮度退化。 温度监控。将结温保持在器件规范范围内对于LED的长寿命和可靠性至关重要。ASIC方案提供片上温度监控功能,帮助确保实现这个目标。 集成滤波。ASIC设计可集成电磁兼容(EMC)滤波,确保符合严苛的汽车应用要求。对PWM调光期间,输入电流滤波对LED特别重要,这个时候LED持续地开关。外部滤波电路可能很贵,而且难于实现。使用一般IC的升压器(Booster)含有较高的纹波电流。在调光期间,PWM开关产生较大的电流变化和温度漂移,通常会需要使用昂贵的滤波电路。集成ASIC解决方案产生的输入纹波要低很多,而且在大多数情况下,能够滤除PWM调光的不良效应,而无需外部滤波器件。 结语 对于汽车的前照灯应用而言,LED将成为最佳的技术选择。随着最新LED光输出水平的快速提升,以及智能电源技术提供的高性价比集成控制方案,似乎不用等太久,我们就能看到LED模块在前照灯应用中从日间工作灯快速扩展开来。 智能汽车论文:泛网时代关注汽车电子――打造舒适安全的智能交通生活 目前在我国城市交通信息化还处于起步阶段,无论是交通管理中心、信息服务中心的平台建设,还是交通工具的导航系统配备,都不是很完善和完备,智能交通系统中的各部门、各环节之间的衔接、配合也还存在问题,这些因素都严重制约了我国城市交通信息化的发展。” 在中国当前阶段,相比交通信息化这种基础设施问题,汽车电子的普遍应用对于实现舒适安全的交通生活具有更大的现实意义,也更具有可操作性。“实现智能交通在技术上并不是最困难的,最大问题在于道路规划及变化信息的不流通,这很大程度上降低了解决方案的针对性和有效性。”株式会社瑞萨科技系统解决方案统括本部汽车事业部副事业部长山内直树先生在采访中这样对记者说到。 目前中国道路正在建设当中,包括高楼大厦都在建设阶段,每一天都可以说有一个新的变化。因此需要有一个像中枢神经的区域来及时更新和控制汽车导航系统。山内直树先生说,“在日本,导航系统中的地图等东西,都是以DVD的形式插入到每一个车的GPS里面,然后通过这个DVD,就可以看到每一个路况数据。” 中国汽车市场的特点 由于不同的地域文化影响,欧洲市场与美洲市场的侧重点是不同的,而放眼日韩又有其自身特点。那么中国市场会是什么样的情况呢?山内直树概括道,“日本的汽车导航系统是把很多种功能整合在一起的,包含了导航、电视、DVD等等;在美国来说,则以专门的DVD,车载的电视、车载的导航系统为主,它们是以分散的单独模块为主。” 中国的汽车市场与日美不同,因为中国是个幅员辽阔的国家,有进行长途奔行的需求,同时生活方式上又兼具欧亚特点,对车载娱乐设施也同样有很大的需求,因此需要将两个市场的特点融合起来。中国市场还是刚刚起步,所以也应该根据每一个开车人的想法,一点一点把大家的需求添加进去,发展为比较成熟的产品。目前,中国汽车上面的导航系统可能是国外产的比较多,比如说日本的导航系统放在日本产的车上面,美国产的导航系统放在美国产的车上面,但是我们也正在开发面向中国特色的一款导航系统,把中国人真正的需要,融入到这个导航系统,这个系统预计是在2008年来出现。 瑞萨在中国汽车电子市场的作为 中国提倡自主品牌、汽车自主开发的能力,尤其是像一汽、上汽这样的大企业,他也要求组成开发团队,即涵盖汽车产业链上中下游环节。在中国的模式应该是半导体公司一级供应商-中间系统公司-整车厂。那么作为一级供应商的半导体公司则可为他们提供更多芯片设计级的技术支持和合作,这就是Renesas在很多方面加强跟汽车整车厂直接的联系的原因。另外,Renesas也积极地与政府共同参与一些大的项目开发。 在未来几年内,以微控制器为优秀,引领“泛网时代”将成为瑞萨的主要发展方向,而中国将成为瑞萨最主要投入力量的市场。 智能汽车论文:飞思卡尔推出用于汽车电池监控的智能传感器 在当今的汽车中,日益增加的电力负荷对电池提出了挑战。由电气系统引起的汽车故障通常可以追溯到铅酸电池,一般可以通过了解电池的准确状态加以避免。电池必须能够提供足够的能量以启动发动机并作为一个备份的电源来支持混合动力汽车的新功能,例如起停和智能交流发电机控制。此外,电池传感器的功耗需要尽可能地低以确保能源效率。 飞思卡尔半导体公司日前推出了MM912J637智能电池传感器(IBS),它能准确地测量铅酸电池的电压、电流和温度并计算出电池的状态,而且即便在恶劣的行车状态下也可完成。随着混合动力车的出现和汽车整体电子内容的增加,以及启停系统的推出,能够准确地评估这些电池参数正在变得越来越重要。 MM912J637智能电池传感器为设计师提供了一个强大的并具有成本效益的解决方案,使汽车和工业应用中的关键电池参数的精密测量成为可能。在单片封装解决方案中,该装置集成了16位S12微控制器和一个SMARTMOS模拟控制集成电路,为汽车环境提供低功耗。MM912J637智能电池传感器完全符合AEC-Q100认证,可在-40℃~1 25℃温度范围内正常工作,而且外形尺寸小,采用的是7×7毫米QFN封装。 在当今的汽车中,日益增加的电力负荷对电池提出了挑战。由电气系统引起的汽车故障通常可以追溯到铅酸电池,一般可以通过了解电池的准确状态加以避免。电池必须能够提供足够的能量以启动发动机并作为一个备份的电源来支持混合动力汽车的新功能,例如起停和智能交流发电机控制。此外,电池传感器的功耗需要尽可能地低以确保能源效率。 “随着混合动力车和电动车电气内容的增加和启停系统的出现,能够始终准确地监测车辆电池是重要的,特别是在运动的汽车条件下,”飞思卡尔副总裁兼模拟混合信号和电源事业部总经理GavinWoods说。“我们将提供业界第一款完全符合汽车行业标准且经济高效的解决方案,保证重要电池参数的精确监测,且这些参考可与其他车辆系统和驾驶员共享,当了解电池的状态时,可让驾驶员在一定程度上安心驾驶。” 飞思卡尔全面集成的电池监控装置利用本地互连网络(LIN)进行通信。它包括一个双通道16位模数转换器(ADC),可同时测量电池电压和电流,还包含一个独立的16位模数转换器,用于测量温度。该智能电池传感器提供高分辨率精确监测,甚至在最坏情况下也可以对电池健康状态、充电状态和功能状态做出正确预测。通过汽车认证的车载LIN网络定期或根据要求传达这些参数。 MM912J637智能电池传感器通过位于电池负极的外部分流电阻,支持精确的电流测量:通过位于电池正极的串联电阻,支持精确的电压测量。集成温度传感器与电池安装架结合在一起允许精确的电池温度测量。
建筑工程论文范文:建筑工程管理制度下项目管理论文 1建筑工程项目管理中主要存在的问题 现在的建筑施工项目随着经济利益的驱使,在质量上很难以保障。基于这种情况,就得控制好建筑工程项目的管理。笔者在这方面梳理了很常见的问题,供大家参考借鉴。 1.1管理思想不到位 现在的一些工程项目管理人员平日里只是按照操作规范硬性地操作,不加以总结归纳,这是从思想上不够重视造成的。在一定意义上来说,这有悖于市场经济的发展规律。 1.2施工程序出现的混乱 有些施工企业在接受项目的同时只是一味追求面子工程,而是把工程的施工程序先是按照能操作的,简单的来做,使施工顺序严重颠倒,这就对后期的设计、更改等环节造成麻烦,及容易出现管理的不及时和质量的问题,导致建筑工程的质量难以得到合理有效的管理和控制。 1.3建筑单位施工人员技术不够成熟 现在有的建筑施工单位没有相应的管理制度、管理措施等。同时一些项目负责人缺乏管理知识,技术意识,更是对机械设备,周转材料等没有足够的把握,这样就会导致在机械设备操作、周转材料时技术不娴熟,导致机械设备出现故障,进一步影响建筑工程项目的施工。 2建筑工程项目管理有效措施分析 下面笔者根据这几年的工作实际,总结了管理的措施。 2.1建立施工项目的管理制度 保障管理思想落实到位,促使团队建设有章可循。制度的建立对一个企业的建设有着很重要的作用。专业化的管理制度是整个工程项目的管理优秀,而专业的管理团队则是工程项目管理的灵魂。反过来,失去了专业化的管理制度施工项目管理也是空中楼阁。 2.2做好施工项目决策阶段流程管控 流程的管控对于项目的决策实施也是很重要的。主要体现在业主方、客户、设计方、运营方、相关的政府机构,这其中每个环节的具体操作实施。 2.3做好项目内部的管理 所谓的内部管理是指在项目部施工前编制好项目管理大纲,建立质量保证体系,同时做到对项目机构的设置和人员编制精细化,并要确保在不同的特点和根据不同阶段的要求,再根据项目大小和管理人员性格随时调动,是人员解构合理化,规范化。 2.4做好对施工合同的管理 合同的管理是双方应建立在平等的基础上,本着互惠互利的原则制定合同条款,以便于施工过程中合同的贯彻履行,保证工程质量。另外还要通过各种途径全面提高合同管理人员的综合素质,切实提高管理水平。 2.5做好成本控制的管理 成本的管理是对整个施工项目的经济效益的把控,我们可以采取“全过程三阶段”的管理模式来加以实施成本控制的方法,确保工程质量。 2.6采用科技的信息化管理 随着科技发展,在工程项目管理中可以采取信息化管理的方式进行。这样可以有效地避免信息、资料传达不到位或漏传,造成损失。另外也实现了资料收集和存档,便于以后使用。同时还可以采用新材料、新设备和新工艺的实施手段重点收集和整理项目内容。 作者:唐丽洁单位:唐山三友集团兴达化纤有限公司 建筑工程论文范文:水利水电施工技术建筑工程论文 一施工技术和管理的作用和地位 水利水电建筑工程程建筑的施工技术管理是将谁能转换为电能的综合工程设施生效平台,一般由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂、机电设备等构成。 1施工技术的作用和地位 水利水电的利用是社会进步的产物,它的清洁和可再生性符合时代的要求。水利水电施工的根本是施工技术,要想在面对重大繁杂的工程时游刃有余,就必须有过硬的技术作保障。因为施工技术并不简单的事一个工程,它直接和水利水电的经济效益关联,是整个水利水电建筑工程程的一个重要组成部分。在水利水电建筑工程程建筑的施工中,技术含量高且与社会紧密相连的技术的运用,才能使水利水电建筑工程程建筑真正发挥其作用。 2施工管理的作用和地位 只有资金和技术等硬件而没有管理软件的水利水电建筑是一盘散沙,缺乏纪律和指挥的工程师没有灵魂的行尸走肉,不能更好的发展和造福人类。只有合理在水利水电建筑的施工中合理的对各种设施和整个建筑工程进行管理吗,项目才能更好的进行和发挥作用,从而提高工程质量。 二施工技术分析 1混凝土外加剂的选择和运用 混凝土是水利水电建筑工程程建设中最基本的、使用率最多的建筑材料,水利水电的施工过程中,必须合理的选择适合的、适用的混凝土外加剂,不同的混凝土有不同的性质和作用,比如提高抗力学性能、改善新拌混凝土流变性质、改变色泽、改变硬度、改变变形能力等,选择好后还要准确的投入使用,满足水利电力工程建设的需要。 2预应力锚固 施工预应力锚固能给工程带来非常显著的效益,应用非常广泛。能很好的加固或者补强建筑物,同时在水利水电建筑工程程建设中具有非常大的发展潜力。这项技术,能够根据水利水电建筑工程程设计的方向、大小和锚固深度,来预先对基岩或者建筑物施加主动的预压应力,达到改善或者加固受力条件的目的。预应力锚固最大的优点就是传递拉应力,这是其他施工技术所不能完成的。 3施工导流及围堰 导流是闸坝工程建设过程中,起关键作用的一项技术,它能针对周围建设环境中水流区域所展开全面性的控制和部署。导流技术的筛选对整个工程的影响较大,要想解决好导流问题,就必须先修筑好围堰。围堰是临时性、暂时性的坝工,具有极大的灵活性。在施工中,要进行合理的选择。 三管理和技术结合 1技术管理 水利水电建筑工程程建设存在工程规模大、建设时间长、施工技术复杂、质量要求较高、工期限制严格,以及工作条件差、危险因素多的特点。对水电厂生产中的一切技术活动进行合理的管理和严密的组织,能够使科技更好地转换成生产力,进而提高企业的经济效益。提高效益的前提是安全,安全的优秀是管理,管理的目标是效益。现在管理单位存在很多问题,一是诶不生产经营管理粗糙,奖励机制不够多,二是包容的传统就业制度,致使企业人员文化程度普遍不高,技术素质缺乏,缺乏应有的专业技能。 1.1加强运行管理 完善管理制度为了适应生产经营管理的需要,应根据国家的法律、法规和有关规程,并结合实际,制定相应的处理办法和规章制度,并严格执行,记录设备运行状况,杜绝不规范的操作现象出现。另外还要建立运行分析制度,即对运行中通过仪表指示、运行记录、设备巡检和操作等反应的各种问题和现象进行分析,及时发现造成问题的原因,采取相应的措施和对策来应对。 1.2加强维护检修管理和技术监督 在以质量和安全为首要考虑条件的前提下,结合本厂实际进行挖潜,开展对技术进行更新和改造的工作。恢复设备性能是下下策,改进设备性能才是最好的方法,要实现这个转变,延长检修周期,缩短检修工期,保证设备的检修质量。同时要与时俱进,不断学习新的技术,掌握新的工艺,熟悉新材料的热点和使用方法。充分利用网络计划技术,设计检修网络图,对传统的检修方法和步骤进行改革,达到高质量、短工期、低耗材、少工力的效果。使用各种科学实验方法进行技术监督,定期或者不定期的对设备进行检验和检测,掌握设备的技术状况和在使用中的变化规律。技术监督是一个比较薄弱的环节,需要进一步的加强,加强仪表、绝缘、金属和技术方面的监督。 2强化考核制度 应该强化水利水电手工中的生产和经济运行的考核。经济考核目前还没有合理的标准,因为生产过程复杂,业主和管理方式都不相同。所以需要不断的去探索出一个合理的考核标准,出发点是维护水电厂正常的生产秩序,而且运行指标还要充分体现出各项工作的成效,反映设备管理维护和利用的水平。对各部门和员工的考核指标应为岗位的工作成效,最后综合起来能更好的反映发电厂宏观的生产和经济运行管理水平。 3以人为本的安全生产 安全是保障水利水电建筑工程程建筑施工中技术管理工作顺利进行的根本,所以要建立健全安全生产组织制度,采取一系列的科学有效的措施,用合理的制度来约束人的行为,保障安全生产。制度制定好了,更要狠抓落实,使员工明白安全生产与他们的自身利益紧密相关,提高他们的安全意识。同时要注意细节,对各类大小事故认真开展调查和分析,并形成书面材料。约束靠规章制度,教育靠事故,激励靠赏罚制度,这样才能做到安全警钟长鸣,提高效益。 四结语 水利水电建筑工程程的施工需要不同的方法来提高技术和管理,这样才能发挥这项工程应有的作用,提高工程质量。技术管理是一种知识、技术、管理水平和智慧的价值体现,在水利水电建筑工程程施工过程中必须组织技术先进、经验丰富、专业齐全的技术管理团队,把握好施工项目管理各个环节中技术工作,才能高效高质量的完成整项工程。 作者:张保同单位:河南水利与环境职业学院水利工程系 建筑工程论文范文:高层基础施工技术建筑工程论文 1高层建筑地下基础施工技术要点分析 1.1工程勘察高层建筑 地下基础施工中工程勘察属于其基础工作,其中主要勘察地质环境与施工环境2点内容。在这里,施工环境勘察即认真仔细的对施工现场附近的建筑物、道路、河流、供热、电、气等管线等实施定位,为顺利施工提供保障;对周围环境的干扰保持在可控制范围内。地质状况的勘察非常繁琐,内容涉及到施工现场的岩土地质状况,对地质条件进行勘察,旨在充分弄清楚施工现场的地质状况,在此基础上,选择综合评价方法,来评价地基与场地的稳定性,同时对各种负面地质作用与特殊岩土的防治、地基基础型式、埋深、地基处理、基坑工程开挖与支护方案的选型等方面进行探讨,阐明相关建议,从而为下一步的施工方案设计、以及实际施工提供详实准确的信息。 1.2土方开挖方案 土方开挖是进入高层建筑地下基础正式施工首个步骤,确定其方案,一方面应当充分考虑当地的地质状况以及周围的环境,另一方面,尤其是应当按照高层建筑的实际特点来制定。许多建筑在土方开挖过程中能够应用一次到底的方式进行,然而,因为施工的需要,大部分建筑一定要使用分层开挖方案进行,也就是边挖边支护。 1.3支撑体系选择 作为地下基础的关键承载系统,支撑体系具有非常重要的作用。选择支撑体系的过程中,应当按照具体的施工要求与附近环境的沉降标准进行。现阶段,业界最为普及的支撑体系包括横向刚檁与混凝土灌桩立柱两种类型,各种体系存在一定的差异。 1.4维护体系这个体系 一方面具有支撑功能,另一方面,在地下基础开挖以后,有助于基坑的防水,同时能够确保周围墙体的稳定。所以,这一个体系主要涉及到支撑与止水两个子系统。通常情况下,维护和支撑体系在项目设计与施工环节统一开展统称为支护体系。不仅如此,施工的时候,还应当建立系统全面的环境保护措施,以尽可能的降低地下基础施工对附近环境条件的干扰。 2建筑工程基础施工技术措施 上文中我们已经阐述,基础施工具有非常重要的作用,其能够为建筑的稳固提供保障,防止地基出现下沉现象,同时还能够防止其发生倾斜。然而我们知道,开展基础施工时,所使用的材料基本上为混凝土,因此,本文着重分析了以混凝土施工技术。 2.1基础施工建筑项目 所需要的工期相对较长,在这个过程中会涉及到许多废物,例如弃土、污水、废渣等,因此应当处理好这些废物,一定要禁忌污水乱排,废渣随意倾倒;科学合理的选择建筑工程的基坑支护,这样能够有效降低基底回弹现象,为施工顺利提供良好的条件。在卡挖土方前,需要认真勘探地形、分析工程所在地的地质水文状况,在此基础上,选择最佳施工方案与开挖方法;为充分确保施工顺利,还应当选择有效的器械,应当妥善计划施工的先后流程。 2.2把好混凝土质量关口 原材料的质量优劣决定着混凝土质量高低与施工工艺,在混凝土选择过程中,应当根据建筑工程的具体用途选择合适的类型。具体来说,对于民用住宅,需要使用普通硅酸盐水泥,同时,在水泥进入施工现场的时候,必须具备化验单与合格证,进场之后应当按照规定对其实施相应的复试,对那些不达标的水泥,必须一律禁止其入场使用。另一方面,建设民用住宅过程中使用的砂以优质河砂为最佳,一定要认真控制碎石针片状颗粒状,其含有量务必保持在一定范围内。每天都应当对混凝土质量实施严格的检查,投料量与重量比的偏差必须进行严格控制,使其保持在某个区间中。同时,应当实施相应的抗压试验,通过这种方式来对所使用的混凝土的强度进行检验。具体来说,可以通过下面的方法进行检查:首先,制备立方体试块(边长是150毫米),在水中或者潮湿条件(相对湿度对于80%)、温度处于17-23℃的条件下,通过四周时间的养护后试验确定。根据所取得的试验结果来对混凝土强度进行核算,看其是不是满足设计标准。 2.3认真做好混凝土浇筑前的工作 在模板内浇灌混凝土,同时将其振捣密实,这属于基础施工中尤其关键的环节,是民用建筑工程的前提条件。混凝土施工并非短期的工程,其过程非常复杂曲折,因此,操作人员需要按照建筑结构的实际特点实施流水施工,将这个过程分成若干阶段进行。在混凝土浇筑以前应当认真做好各项准备,一定要对支架与模板、预埋件与钢筋等进行检查,看其质量与规格是不是满足标准,唯有每一个环节均满足设计标准以后才能够开展浇筑。对模板,应当检查其位置、尺寸、垂直度等各方面是否准确,这决定着整个支撑系统是否具有较高的牢固性,同时关系着模板接缝的严密程度。混凝土浇筑之前,必须将模板内的泥土、垃圾清除掉,尤其是其中不要有积水。 2.4认真做好养护工作 在混凝土浇筑、捣实等步骤完成以后,接着需要营造一个良好的条件(湿度与温度保持适宜),以确保其充分凝结硬化,最终使其强度有所提高。通常情况下,养护混凝土主要有自然与蒸汽养护2种类型。其中,前者即对混凝土进行洒水,利用这一种方式使其处于湿润状态,推动水泥的水化,尤其应当注意的问题是,当外界温度相对偏高(例如夏天)时,应当将洒水次数适当的增加。对于后者,即把构样置于室内,室内应当充满饱和蒸汽或其混合物,于湿度与温度相对较高的条件下对其加以养护,以促进其尽快硬化。 3结束语 综上所述,近年来,我国建筑行业获得了很大发展,为中国经济做出了卓越的贡献,这一个行业发展质量高低在很大程度上影响着人民群众的生活。现阶段,建筑工程基础施工中存在诸多问题,例如初期未选用合理的材料、手工作业有待改进、安全管理不足等,对建筑工程质量产生很大的影响,进一步优化建筑工程的基础施工技术是确保建筑质量的一个有效途径,所以,建筑工程相关人员必须从自身做起,认真履行自己的职责,充分的发挥自身的功能,认真开展基础施工,做好该项工作。从而使企业管理水平不断提升,为我国建筑行业可持续发展提供保障。 作者:齐先涛符安丽单位:淮滨县建筑工程质量监督管理站淮滨县恒威建筑安装有限责任公司 建筑工程论文范文:轻钢结构建筑工程论文 一轻钢结构的防腐与防火的必要性 钢材料在潮湿的空气中极易发生腐蚀,而且建筑工程钢结构要承受极大的荷载作用,更加促进了轻钢结构的疲劳,使其强度大大降低,甚至出现脆性断裂。另外,钢材料的耐火性能较差,实验证明钢的受热后强度也会下降很快。在全负荷的情况下,普通建筑用钢受热为300℃后,刚体强度开始急剧下降;钢材料将会失去稳定性的临界温度大约为540℃。所以钢材一旦受热,其诸多力学性能如屈服强度、弹性模量、抗压能力以及荷载能力都会明显降低。当钢材火烧十几分钟后,其力学性能会低于建筑工程结构的承载许用应力,甚至软落下来,就会发生重大的事故,造成惨重损失。因此,在建筑工程中,一定要做好轻钢结构的防腐及防火工作,这样才能确保轻钢结构的设计寿命,保证工程的质量,增加其安全性和耐久性,减少事故的发生。 二轻钢结构的防腐技术 1表面处理 对钢材料进行必要的表面处理是非常重要,主要是清除掉钢铁表面的铁锈层与油污等污物,对钢铁表面残留的黑氧化皮尤其要清除干净。因为这些污物可以说是钢铁发生电化学腐蚀的阴极,当钢材处于潮湿环境中,就会发生腐蚀,除去后可减少腐蚀的可能。表面处理质量需确保钢构件表面露出金属光泽,具体参照相应的涂装前钢材表面预处理规范。 2常用方法 目前,对钢结构防腐的主要手段是在其表面涂刷防腐漆,也称为涂层法。在进行防腐涂料的涂装时,一定要确保涂层厚度均匀且适度、粘结牢固、无脱层、不可空鼓和漏涂。施工具体要求如下。 (1)要能够选择合理的涂层结构和涂刷方式 能够考虑到轻钢结构的装饰要求、使用年限以及在涂装施工时的具体情况,配套使用底漆、面漆、中漆,发挥其最佳作用。涂层结构就是由这三种防腐漆组合而成的复合涂层。简单来说,底漆在内侧,起到附着与防锈作用;中漆在底漆与面漆之间,增加了漆膜厚度;而面漆在最外侧,主要起防腐蚀与老化作用。合理的涂层结构有利于提高钢材防腐性能,延长轻钢结构的使用寿命。另外,涂刷方式的选择对提高涂装施工进度与质量、节约成本就有重大影响。涂刷方式主要有手工刷涂或滚涂法、空气喷涂法与浸涂法。 (2)涂装施工的质量控制 主要是对涂装施工的环境及过程、干漆膜的厚度进行质量控制。涂装施工的环境为5℃~38℃的温度与不大于85%的相对湿度;另外,还要求施工现场不能有太多的粉尘。在涂装前,轻钢结构表面不能有露珠存在;涂装之后,五天内不能淋雨。在刷漆时,必须等第一遍涂料干透后,才能刷下一遍。干漆膜的厚度要使用测厚仪进行检测,一般要求室内为125μm,室外为150μm,偏差为±25μm。 三轻钢结构的防火技术轻钢结构的防火最常用的方法为防火涂料保护法 1防火涂料的选择 轻钢结构的防火涂料主要按燃烧性能特点、喷涂对象环境或喷涂厚度的不同分类。在这里,只讨论根据其喷涂厚度不同的分类,具体性能特点如下。 (1)厚型8~50。缺陷:①厚型防火涂料的涂层厚、有较大的自重、当涂料的黏结力差时极易剥落。另外,在涂装施工时,需要使用金属丝网加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延长;②涂层的表面也较为粗糙,美观性差;③需养护水泥基涂料。优势:①厚型防火涂料具有较高的耐火极限,实验证明可达3h;②因其主要组分为无机材料,所以具有相对较好的耐久性。而且,无机材料易得、来源广、价格便宜,涂料价格比其他的低;③涂料遇火后,不会放出任何损害人体健康的有毒烟气;④涂料运输方便,为袋装出厂。 (2)薄型4~7。缺陷:①涂料的耐火极限比厚型涂料的低,最高可达2h;②因其主要组成为有机材料,耐老化和耐久性较差。涂料遇火时,可能会释放出有害烟气,需改进;③涂料大多用于室内钢结构,需向室外的产品研究开发。优势:①薄型防火涂料的涂层薄、自重小、黏结力好、不易剥落、涂装施工较为简单,无需金属丝网加固,干燥较快;②涂层的表面光滑、装饰性好、可调配出多种颜色,;③单位面积消耗涂料的量少,施工成本低;④涂料的抗震性能与抗挠曲性强。(3)超薄型≤3。缺陷:①超薄型防火涂料与薄型涂料具有相同的缺陷;②超薄型防火涂料未能应用于室外钢结构,目前无此类产品。优势:①超薄型防火涂料的涂层更薄,装饰性更好,可调配颜色更丰富;②具备薄型涂料的所有优点。 2基层处理 在喷涂防火涂料前,必须做好基层处理。在轻钢结构的表面应根据使用要求,做好防锈工作。对大多数建筑工程中轻钢结构而言,需要喷涂不与防火涂料发生化学反应的防锈底漆。另外,如果试验证明选用的防火涂料也具有一定的防锈功能,可不做防锈处理。 3涂装施工 由经过培训且合格的专业施工人员进行防火涂料的涂装施工;还需遵循厂家的说明书进行防火涂料的调配,并及时搅拌使调配好的涂料稠度适中,确保在涂料喷涂后不发生剥落与流淌现象。目前常使用的涂刷方式为喷涂法、手工刷涂法等。 四耐候钢的应用 建筑工程中轻钢结构采用耐火耐候钢,可有效做到防腐与防火。因为耐火耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性与防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候钢是使用较多的Q235与Q345钢的替代钢种。在力学性能上,它与普通建筑用钢具备相差无几的焊接性能、屈服强度、抗压能力等室温力学性能。在施工时,耐火耐候钢的应用可以避免或减少防腐涂料与防火涂料的涂装,有效地节约成本,也可以减少涂料的环境污染。另外,在轻钢结构中采用耐火耐候钢,可有效减薄钢材厚度,能节约一大部分成本。同时,耐火耐候钢自身还具备永久性和自愈性能,也就是说此类钢材在在使用过程中,无论受到挤压、表面擦撞或火灾,都会保持其耐火耐候性不变,这从根本上做到了建筑工程中轻钢结构的防腐及防火工作。 五结束语 轻钢结构是我国建筑工程钢结构体系中极具发展潜力的一种,具有诸多优势:构造较为简单、重量轻、有效地节约钢材与成本、现场安装简单快速、节能环保,材料可以回收、结构抗震性能强等。但因钢材料自身有着耐腐蚀性差、怕火的缺陷,所以加强对建筑工程轻钢结构的防腐及防火技术的研究十分必要。本文分别介绍了涂层法、防火涂料保护法这两种常用的防腐防火技术以及一些注意事项,另外还论述了耐候钢的应用。做好防腐防火技术工作,可有效提高轻钢结构的使用性能,使之有更广阔的发展空间。 作者:王华勇单位:武汉嘉华新地物流有限公司 建筑工程论文范文:建筑工程类专业能力培养论文 1中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养中存在的问题 不容乐观的就业现状与中职建筑工程类专业学生较差的就业能力,不得不让我们对现有的中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养方法与方式进行分析和思考。通过调整与相关资料分析,中职建筑工程类专业学生的优秀就业能力培养过程中主要存在以下问题:第一,中职建筑工程类专业学生培养过程中,教学实训基地不完善,缺乏就业实践平台;第二,缺少经验丰富的专职师资队伍。教师是中职院校教育、培养学生的的实施者。可是我们的中职教师绝大多数都是从大学毕业就直接到学校工作,都是在学校这圈子里,社会实践能力不足,创业就业的经历有限,要求教师既有理论知识又具有实践能力的“双师型”教师很少;第三,传统的中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养方法与快速发展的建筑行业不够协调。 2提升中职建筑工程类专业学生优秀就业能力的途径 2.1通过产学结合,强化与改善校内生产性实训条件 (1)校企共建,实现前厂后校,探索学工交替人才培养模式改革与当地建筑工程类相关企业进行合作,建立“分散式”建筑工程专业实训基地,把很难操作的大量学生一起集中实训化解成“多点分散式”的实训形式,使教师与学生在真正的职业环境中实现学习与工作的交替开展,切实受到锻炼。 (2)开展岗位教学,营造具有真实职业情境的校内生产性实训基地在建筑工程技术专业院校内部建立工种实训场及综合实训场,依据建筑业高技能人才的需求,分解技能基础能力、工程综合能力及行业管理能力开展建设。实训环境按照建筑行业施工现场设置,学生在具有真实职业情境的校内实训基地进行学习和培训,组建由专业教师和企业技术人员组成的专业实践教学指导团队,依据企业、行业标准和企业工作项目开展生产性实训。 2.2深化“2+0.5+0.5”学习与就业相结合模式 强化校外顶岗实习针对建筑行业受气候影响的季节性和建设周期较长等特点在建筑工程技术专业学生继续深化“2+0.5+0.5”学习与相结合就业模式,即4个学期在校内学习(中间阶段开展校内外生产性实训),0.5个学期根据学生自选方向,在校内进行专业强化实训,0.5个学期在校外实训基地进行预就业顶岗实习,聘请企业技术人员为导师加强指导,安排专业教师分区域开展技术指导和管理。尝试校企联合签发“工作经历证书”。 2.3实行“三阶段两能力”学用递进式实践能力培养模式 (1)课内为主、课外为辅的学用递进“三阶段”内容。第一阶段———基础/工艺实践阶段,以学为主。以基础课程教学实验、材料工艺加工和实验动手能力培养为重点,如专业概论课与参观实习、实验、上机、论文写作、金工实习、测量实习、社会调查等。第二阶段———技术/工序实践阶段,学用结合。以专业基础课程教学实验和单项工序过程设计能力培养为重点,如综合性设计性实验、生产与管理实习、课程设计/大作业等。第三阶段———工程/项目实践阶段,应用与创新。以专业课程教学实验和项目综合设计与组织能力、施工与管理能力的培养为重点,如科技活动周、专题研究、前沿讲座与学术报告、毕业实习、毕业设计(论文)等。 (2)课内外相结合的“两能力”内容。第一,人文社会实践能力。以思想政治系列课程和人文素质教育系列课程为主体,以公益劳动和志愿者服务、社会调查与社会问题研究、社会服务、读书活动、文艺活动、社团活动等社会实践为辅助。第二,工程技术实践能力。以课内专业基础和专业技术教育和实践教学为主体,以课内外科技立项、各种学科竞赛与科技活动、参加教师科研和开展科技服务等为辅助。 2.4加强职业资格认证工作 推进建筑工程类专业“双证书制度”对中职业建筑工程类专业进行课程体系和教学内容改革,将实践教学课程分为基本技能、专业技能、技术应用和创新能力的训练三个层次。把建筑工程类专业职业资格证书与专业课程对接,根据职业资格认证(施工员、测量工、材料员、造价员等)的要求修订人才培养方案,将证书课程考试大纲与课程标准相衔接,并融入各教学环节,增强学生的职业岗位能力,并取得建筑工程专业的职业资格证书。 作者:蒋仓兰占美森吉中亮单位:九江职业大学 建筑工程论文范文:设计阶段造价控制建筑工程论文 一建筑工程设计阶段造价控制领域价值工程的应用浅析 1价值工程的概念 价值工程(VE)作为经济与技术相结合的现代化管理技术,目前已被广泛应用到建筑工程建设管理领域。价值工程(或者价值分析)是指成本与绩效的优化活动,即依靠组织性的活动来对某项服务或者某类产品的功能予以分析,由此实现该项服务或者产品总成本的最低化以及总价值的最高化。根据上述定义可知,价值工程的目标是提升研究对象的总价值,优秀是对功能系统的分析,基础是开发集体性的智力资源以及运用创造性的思维。此外价值工程的原理包括动能变动性原理、价值准则性原理、功能本质性原理、成本变动性原理、行为与代价原理、影响费用三要素原理。价值工程的特点包括普遍性(由建筑工程的多样性决定)、一次性(由建筑工程建设的单件性决定)、系统性(由建筑工程结构的复杂性以及用途的多样性决定)。价值工程的工作程序为:选择对象组成价值工程工作组制定工作计划搜集整理信息资料功能系统分析功能评价方案创新方案评价提案编写审批实施与检查成果鉴定。需要注意的是,上述价值工程的工作程序属具备普遍意义的工作程序,而具体行业的价值工程工作程序受到该行业实际特点的影响,因此对建筑工程设计阶段造价控制领域价值工程的应用研究必须考虑到该行业造价控制的具体特征以及实际要求。 2建筑工程设计阶段造价控制领域价值工程的应用 由前文可知,价值工程是以实现全寿命周期成本最低化为目标,以对服务或者产品的功能分析为优秀的管理技术,因此被广泛应用到建筑工程设计阶段造价控制领域。现结合前文所述的相关理论知识,浅析价值工程在建筑工程设计阶段造价控制领域的应用。 2.1总体方案的优化对价值工程的应用 建筑工程建设项目具有投资额高、建设规模大等特点,因此价值工程的应用对总体方案的优化具有重要作用。研究表明,必须从业主以及国民经济角度来分析建筑工程总体方案的功能,同时必须从建设投资、运营成本以及维修费用三方面分析建筑工程总体方案的成本,因此建筑工程总体方案的设计过程运用价值工程来实现设计方案的优化非常必要,即从社会效益、经济效益两方面来反映建筑工程的最终价值。需要注意的是,如何提升建筑工程的整体价值应为总体方案价值分析的优秀,此外必须重视建筑工程整体价值提高的途径:功能不变,造价降低;造价不变,功能提高;造价略微提高,功能显著提高。 2.2限额分配对价值工程的应用 限额设计的前提是实现建筑工程各部位、各专业造价限额分配的合理性,因此运用价值工程来完成限额分配非常必要,即以功能、成本的动态原理为基础,使建筑工程实际成本与预定功能成正比例关系。限额分配对价值工程的应用流程为:分析、整理、评价建筑工程各部位与各专业的功能对建筑工程各部位、各专业的功能进行定量化处理(由此确定各部位、各专业的功能及总体功能的百分比)依据步骤二所计算出的百分比,分配建筑工程各部位及各专业的造价限额。 2.3结构方案的优化对价值工程的应用 研究表明,建筑结构的选择既影响到建筑工程的整体造价,又影响到建筑工程的使用年限以及使用质量,例如地基的处理方案、主体结构的类型等均与造价控制相互关联,因此建筑结构的合理选择对控制建筑工程的整体造价非常重要。建筑工程结构方案的优化对价值工程的应用,要求综合考虑到建筑工程的使用要求以及基本功能,即建筑工程建设方案设计过程,组织各专业的设计人员参与设计,以及尝试应用系列先进的新技术。如此设计出多种备选方案,最后再比选,并确定出最终方案。 2.4设计方案的选择对价值工程的应用 针对建筑工程设计方案的选择,传统的方法存在经济与技术相互脱节的问题,即对设计方案的技术性、功能性以及经济性进行分别评价,由此确定出造价最低且能够实现预定功能的设计方案,或者功能最强且造价限额合理的设计方案。但就价值工程的观点而言,上述最优设计方案却存在诸多需要改进的方面。价值工程的观点认为,必须始终立足于建筑工程的价值以及功能与费用,对最优设计方案进行选择以确定出具备最高价值的设计方案。价值系数法作为综合评价设计方案的常用方法,具体步骤为:计算出备选方案的成本系数与功能系数根据上述步骤,计算出备选方案的价值系数。注意最优设计方案的价值系数最大。 2.5材料与设备的选择对价值工程的应用 建筑工程建设过程,材料与设备的费用约占建筑工程直接费用的2/3,因此建筑材料与设备的选择必须合理,即满足建筑工程使用质量的同时,切实降低建筑材料与设备的费用。建筑材料与设备的选择对价值工程的应用是指采用提问法来完成建筑材料与设备的选择,而所提问题多涉及到材料的功能、材料的成本、替代材料的成本等。实践表明,运用价值工程来选择建筑材料与设备对降低建筑工程的造价以及提高建筑工程的价值意义重大。 2.6图纸审核对价值工程的应用 建筑工程设计阶段,图纸审核的情况直接影响到建筑工程的质量,因此运用价值工程来完成图纸审核非常必要。图纸审核对价值工程的应用包括两方面:一是挑选出价值最高的设计图纸,设计图纸的审核突出重点,即所审核的图纸尽量具备功能性强、造价高、影响大的特点,由此实现经济与技术效果的最大化。二是分析、评价设计图纸的功能,即对设计文件以及设计图纸的合理性进行研究,同时采用科学的分析方法来评审设计方案,由此挑选出经济合理、技术可行的设计方案,进而实现控制造价的目的。 二结束语 价值工程在建筑工程设计阶段造价控制领域的应用对优化总体方案与结构方案、提高限额分配的合理性,以及设计方案的科学性、提高所选材料与设备的价值、提高图纸审核的质量具有重要作用和现实意义。 作者:杨义云单位:武汉铁路局职工住宅建设领导小组办公室 建筑工程论文范文:建筑工程与建筑管理论文 1建筑工程项目管理的重要作用 1.1促进人员专业化 对于建筑工程,人们的需求逐步多样化,建筑基地建设也日趋复杂和特殊,存在较多困难的同时所需的专业工作人员的种类也在不断增多,此时,项目管理的有效控制、管理、协调分配十分必要。一方面,实施项目管理即需要通过安排、分配专业管理人员作为项目管理小组,进而对项目施工现场进行重点负责、协调指挥和统筹管理,以保证施工建设的安全和有序进行,同时,管理人员的丰富经验也必然会增进彼此的默契与配合,优化项目管理过程。另一方面,专业的项目管理人员还可促进建筑工程计划、施工、监管等过程的人员分配与调动,进而优化项目人力资源配置,增进工作人员的专业化水平。 1.2控制建筑工程成本 一般,建筑工程正式开展之前会包含严格的招标过程,对建筑施工过程进行细致的规划,然而,建筑工程的具体施工工作量庞大、复杂,且持续时间久,涉及的未知因素众多,因此,对于项目建设进行有效的成本控制与把握必不可少,且应贯穿项目管理的全过程。首先,项目管理的负责人员应充分掌握合同内外相关的投资与成本内容,并对市场状况、行业标准及质量要求等全面了解。其次,若工程施工费用或成本出现变更,项目管理者应及时赶赴现场对其分析并确认,若不合理应及时指出,必要时还可邀请原招标负责人和预算工作者共同参与商讨,以促进双方达成共识,促进投资—成本最优化。 1.3控制工程进度与质量建筑工程投入使用 其质量好坏不仅关系着人们的财产与效益,更影响着人们的生命安全,因此,工程质量是工程施工与管理过程中的最关键问题。建筑工程项目管理的重要工作之一即项目进度与质量管理,一方面,项目管理者不仅具有专业的现场管理经验,还具有良好的建筑设计能力,会对建筑工程的重大施工环节或存在困难之处进行事先的详细规划与设计,以促进其具体实施的顺利进行,保证施工进度和施工质量;同时,项目管理者还会对工程施工的过程进行检查监督,评估其实际建设与策划方案的不同,一旦发现问题立刻召开协商会议,现场取证,分析偏差原因,并针对性的进行修正,以促使工程建设最大程度的达到原策划标准。另一方面,项目管理中的成本管理、人员管理、安全管理等也会在一定程度上强化项目的施工进度与质量。 1.4增进工程的安全与预防建筑 工程建设作为具有一定风险的行业,其安全问题的预防与控制逐渐引起社会的广泛关注,建筑工程的安全管理也成为项目管理的工作重点之一。一般,项目管理设置的工程管理体系会包含施工安全规范及防范措施这一基本内容,项目管理队伍还可针对特定的工程项目进行适当修改,并引入必要的操作设备,以保证工作人员的施工质量的同时保证人员安全;其次,项目施工过程中,项目管理人员会对其具体工作和进程进行监督、控制和管理,可及时发现其中的安全隐患,采取有效的针对性防范措施,并查找根源,以从根本上修正施工工作,最大程度的保证施工项目与施工人员安全。 2强化建筑工程项目管理的应用 根据上诉分析,建筑工程项目管理是保证建筑行业经济效益与社会效益的关键因素,然而,我国社会和建筑企业却并未给予其足够的重视,因此增进企业对于建筑工程项目管理认识的同时强化其应用应成为建筑行业共同努力的重点工作之一。首先,强化建筑工程项目管理的应用的基础与前提即为增强建筑企业的项目工程管理理念,通过广泛宣传和教育、榜样作用等促进人们对其的认识、理解,认可项目管理的重要作用和意义。其次,建筑工程项目管理的有效应用依赖于全面而科学的项目管理机制,这里主要强调用人规范和项目管理责任制。建筑工程的施工工作复杂多样,且持续时间长,因此,为促使其和谐有序进行,严格合理的用人制度必不可少,物尽其用的同时也可不断促进管理人员的专业能力;同时,企业还应推行管理责任制,明确不同生产岗位的任务和目标,并通过制定与之相对的绩效考核制度以促进工作人员的积极性。最后,为满足人们的多样需求,不断提升自身的综合竞争力,建筑工程项目管理还应积极引进先进的科学技术,促进其管理行为与过程的信息化与数字化发展。 3结语 实践证明,建筑工程项目管理对于项目建设的进度、质量与效益等都展示出至关重要的价值与意义,因此,我国建筑行业应不断加强其重视程度,并不断强化其实际应用,促进建筑工程项目建设的经济效益与社会效益共赢的同时,提升企业优秀竞争力,促进建筑企业和行业长期、稳定和积极地发展。 作者:张修成 建筑工程论文范文:质量控制建筑工程论文 一如何进行建筑工程施工阶段的质量控制 1事前建筑工程施工阶段质量控制 事前控制通俗的说就是建筑工程施工之前准备工作的质量控制内容,根据目前施工阶段的主要内容,我们一般从以下几点入手: (1)建筑施工单位需要根据即将进行施工的建筑工程项目所处的地理位置和具体的占地面积,对整体的施工项目目前周边的自然环境和技术经济条件进行详细的调查,根据调查结果选择合适的施工技术和施工方案,同时根据这些调查准备基本的施工工作项目,作为开始施工的主要依据。针对施工的队伍来说,需要工程项目部门根据具体施工的性质有针对性的对施工建筑队伍的人员进行组织安排,将施工建筑团队的最佳技术水平和管理组织水平发挥出来,利用自己长期施工累计的先进施工技术、管理方法以及施工经验等充分的使用到当前的建筑施工过程中。 (2)加强对于建筑工程项目中使用的原材料质量的质量控制是保证建筑施工质量的前提和基础。每一个施工单位都需要安排专业的技术施工监测人员,对于在建筑施工过程中出现的问题及时监测,确保每个环节的质量。根据国家颁发的建筑施工使用原材料的质量条例对于现场施工需要用到的建筑材料进行严格审核和质量考察。具体的做法为:确保每一种建筑原材料都有合格的出厂质量证明和检测报告,作为检测原材料合格的主要依据。如果涉及到国外进口的原材料还需要提供商检报告和化学成分分析报告等。如果检测的过程中发现没有任何验收合格的证明或者资料,严谨进入施工现场,或者检测中发现有不合格的原材料也拒绝进入施工现场,防止因为原材料的质量问题影响施工阶段的质量控制。 (3)做好建筑工程施工阶段需要的设计交底和图纸会审工作任何一项建筑工程的施工,在施工之前都需要根据施工要求绘制详细的施工图纸,为了保证施工阶段的质量控制,在工程开工之前,需要对设计的图纸进行识图、审图的工作,最好还需要对图纸进行会审确保无误。图纸的会审工作关系到整个建筑工程的质量保证的依据,因此在建筑工程项目开工之前,需要安排专业的技术人员对现有的图纸进行详细的核对和分析,根据现有的建筑工程从施工的角度和施工的质量等各个方面提出有利于建筑施工的具体修改意见,保证建筑施工的完善进行。 (4)最大范围的收集国家和相关执法部分颁布的关于质量管理和质量监督等方面的法律、法规和具体的验收标准等文件。建筑工程建设是利国利民的大事,工程质量的问题需要社会各界人士的关心和监督,只有建立严格、标准、合格的质量管理体系,才能有法可依,遇到具体的质量控制问题才能对号入座,因此收集各种质量管理的条例是进行质量控制的前提和依据。 2事中建筑工程施工阶段的质量控制 事中建筑工程施工阶段的质量控制指的是施工过程中出现的质量控制问题,主要从以下几点入手: (1)建筑施工单位自身的质量控制环节每一个建筑施工单位都会设立自己的质量监督和控制部分,如果想要保证建筑工程施工过程中的质量控制,单位自身的自我监控系统就必须发挥实际的作用,不能形同虚设,要根据施工的进度进行不定时的抽查和质量监督,防止出现质量问题。其次,对于具体的施工阶段的质量控制工序进行完善,比如对于在施工过程中经常会影响施工质量的一些主要因素,就需要纳入质量控制的范围,做好提前预防和监督职责。对于建筑施工中比较复杂或者比较重要的施工部分也需要提前设立质量控制点,提前监督,做好质量预控的手段。 (2)执行质量跟踪的控制手法。在施工的过程中随时注意观察对于工程质量有影响的因素的控制和监督环节,及时发现不利于工程质量的因素做好处理工作。其次对于工程工序之间的交接工作最好跟踪调查,比如设计到建筑工程中一些重要施工环节的验收,监督人员必须要及时进行检查,确保工程施工质量达标,只有确定合格后才能进行下一步的工作。 (3)建筑施工过程中,如果发生施工的图纸需要修改或者变更的情况,个人不能私自做主使用,必须要提交相关的技术管理部门,经过专业的调查、讨论和分析以后,才能确定图纸的修改使用权。 (4)严格执行验收环节。在工程施工阶段的质量控制中,对于每一个已完工的建筑环节都需要执行严格的验收,首先进行自检,自检合格以后想专业的监理工程师提交质量验收报告,收到报告后工程师会根据约定的时间进行检查,核实合格以后才能签发质量验收单,施工部门才能进入下一个环节的施工。对于建筑原材料的验收环节也需要根据工程质量验收规范执行,复检合格经由监理工程师检查才能认可。 3事后建筑工程施工阶段的质量控制 事后质量控制主要指的是施工完毕以后的质量监督环节,主要从以下几点入手: (1)施工单位和部分根据具体建筑施工的需要,准备详细的竣工验收报告,一般设有专业的管理人员负责书写和修改,确保验收报告数据的真实性和准确性。 (2)按规定的质量验收标准和办法,对已经完工的建筑工程进行分项、分部门的验收工作,本单位部门的检验人员进行相关的质量平检工作。 (3)组织竣工验收。前面的准备工作完毕后,将涉及到验收的资料、报告和分项验收审核工作数据等一并统计完毕,等待上级专业部门的竣工验收。 二结束语 质量问题是关系到建筑民生的大事,对于现场施工阶段来说,每一个施工环节和施工现场的质量控制都关系到整个建筑工程的成败,在日益严峻的建筑竞争中,想要保证施工的好口碑,施工单位必须要严格执行国家对于质量监管的条例,只有从根本上保证施工阶段的质量控制,企业才能依靠质量取胜。 作者:孟凡兴单位:赤峰建设建筑集团有限责任公司 建筑工程论文范文:工程造价建筑工程论文 1我国建筑工程造价全过程动态控制的发展趋势 我国经济建设的发展和改革深化以及经济全球化的进一步发展,给我国建筑企业带来重要影响,在一定程度上促进了我国建筑企业对于建筑工程造价全过程动态控制的重视,提高了相应的管理水平,给建筑企业的发展带来积极因素。因为我国提出建筑工程造价全过程动态控制的时间较晚,还缺乏相关制度和规范,所以建筑企业对于造价全过程动态控制的认识程度并不高。因为建筑工程造价全过程动态控制能为建筑企业管理带来良好效果,所以建筑企业在未来的建设发展过程中,必将加强造价全过程的动态控制,建筑企业提升对造价全过程动态控制管理的重视,对我国建筑工程的管理水平会产生极大的促进作用。 2建筑工程造价全过程动态控制存在的问题 建筑工程造价全过程的动态控制,因为其良好的管理性能,在部分建筑企业中已经受到重视,如何落实建筑企业在工程造价全过程的动态控制管理效果,首先需要对建筑工程造价动态控制管理中存在的问题进行解决,只有将造价全过程动态控制管理当中存在的问题深刻解决,才能提升建筑工程动态造价控制管理的水平,对于建筑企业发展起到促进作用。 2.1建筑工程造价控制体制有待加强 当前的工程造价管理还存在体制问题,不能对工程造价全过程动态控制进行有效管理,尤其是一些体制规定存在相互矛盾的状况,严重影响了工程造价全过程的动态控制管理。因为建筑企业的建设区域不仅仅局限在某一地区,而各个地区对于工程建设内容和造价管理的要求不尽相同,存在国家标准、地区标准、行业标准等各种存在差异的标准,给建筑工程的造价控制带来影响,建筑企业在造价实施过程中都会选择利于自己发展的造价控制标准,给建筑行业的沟通交流带来困难。 2.2工程造价管理的监督机制尚不完善 建筑工程造价全过程动态控制问题,需要良好的监督机制对造价工作的实施效果进行监督,确保建筑企业工程造价全过程动态控制管理工作效果的落实,提升建筑企业的管理水平。在建筑工程实际造价全过程的动态控制管理中,由于监督机制不健全,给建筑企业埋下进行暗箱操作的机会,在一些单位的竞投标中对于工程进行盲目造价,给建筑工程的质量带来隐患,严重影响了建筑市场工程造价管理的建设发展。 2.3工程造价需要市场经济的引导 建筑企业对于工程造价进行全过程动态控制管理,可以更好的实现市场需求,充分满足市场要求,保证建筑企业能借助市场环境快速发展。所以在完成建筑工程造价全过程的动态控制管理工作时,要对市场环境进行全面了解,以市场最终要求为重要指导,更好适应市场的动态要求,完成工程造价全过程的动态控制管理。 3完善建筑工程造价全过程动态控制的制度,促进工程造价的发展 3.1加强工程造价控制体系的建设 工程造价是否科学合理,要根据市场最终要求进行确定,而工程造价工作实施的效果保证,需要加强相关控制体系的建设,对工程造价进行指导,确保工程造价工作效果的落实。一方面,我国相关部门应该进一步对造价标准进行统一,减少各地区之间的差异,加大建筑行业之间的沟通交流,促进建筑工程造价全过程动态控制管理工作质量的提升。另一方面,工程建设单位要逐步完善公司内部工程造价的控制管理体制,保证在具体的工作实施中,对于工程建设中的造价控制进行合理规范,维护建筑企业在工程造价过程中的利益。 3.2完善监督机制,保障建筑工程造价的科学、合理 在建筑工程造价全过程动态控制管理中,不论是国家建设部门还是建筑企业本身,都要建立健全监督机制,对监督机制的完善能有效促进工程造价控制管理工作质量。国家建设部门要加强建筑造价市场的管理,对市场造价中存在的违法违规问题进行严厉打击,创建良好的造价市场环境。 3.3在建筑工程生命周期内完成工程造价动态控制 一般的建筑工程生命周期包括工程项目规划设计、建筑实施、质量验收三个部分,而工程造价控制管理在每一个周期内都要求相关管理人员进行重视,切实保障工程造价在实际工作中的效果落实。工程项目每个建设周期内,建设企业要安排专人对工程造价的动态控制管理效果进行负责,尤其加强项目规划设计过程中造价控制,为保障建筑工程造价控制后续工作打好基础。 4结束语 随着我国经济建设的持续发展和农村城镇化的推进,工程项目建设如火如荼,保障工程项目的经济效益,提高建筑工程的建设质量,首先要做好建筑工程造价全过程动态控制管理。通过各种手段和措施,进行合理的造价控制,不仅能保障建设企业经济效益的取得,对于工程建设质量也能起到一定促进作用。 作者:归帆单位:陕西建工第五建设集团有限公司 建筑工程论文范文:职业教育下的建筑工程论文 1建筑类职业教育中建筑材料教学方案探索的必要性 1.1职业教育特点的必要性 职业教育是一种面向整个就业市场的大众教育。因此,要想充分发挥职业教育在人才培养中的作用,各职业院校必须坚持以市场为导向,积极分析当前社会经济发展特点,并制定行之有效的人才培养计划,增加实训课程比重,着重培养学生的专业实际能力。因此,学校必须积极改革建筑类专业的课程体系,逐步优化建筑材料教学方案。 1.2生源情况变化必要性 随着我国教育体制改革的进一步深化发展,职业院校的生源情况出现了相应的变化。具体而言,目前职业教育的生源构成主要有两大块,一块是自愿接受职业教育的初中毕业生和无法顺利升入高中的初中毕业生;另一块是两年大专教育招收的高中毕业,其知识结构较初中毕业生更系统和完善。生源构成的变化要求职业院校必须适当调整建筑材料教学方法,以便更好地满足不同知识水平和文化层次学生的学习需求。 1.3市场需求的必要性 近年来,随着我国建筑业市场工种的日趋细化,整个建筑市场对人才的需求发生了很大变化,产生了一些新的岗位和工种。与此同时,一些建筑岗位对建筑材料的知识有了更高的要求,操作者不仅要具备扎实的专业理论基础,还必须有良好的专业实践能力和分析解决问题的能力。为了适应现代建筑类岗位的工作要求,职业院校必须进一步改进传统的教育模式和教学方法,不断提升学生的实践能力,增加其就业优势。 2建筑工程材料方法的探索 在制定建筑工程材料理论与实践教学方案时,学校应该突出能力本位特征,有机融入一些新型专业教学理念,不断提升求专业授课质量,学校可以从以下几方面做起: 2.1改变教学模式,突出能力培养 在教学方法的选择上,职业院校应该及时转变传统的教育理念,以一线岗位从事现场和实际职业活动能力为重点,积极向学生灌输一些现代建筑工程材料理念,实现理论与实践的有机统一。通过学习,学生将对建筑工程材料的质量要求和性能特点等有一个清晰的了解。此时,学校可以适当安排一些专业课程实践环节,不断提升学生适应实际工作的能力,为其未来就业奠定坚实基础。 2.2远离黑板实验课件教学 黑板教学是一种利用黑板进行理论教学的教学模式,具有一定的针对性和直观性。但与此同时,黑板教学也存在一定的缺陷和弊端,如信息容量有限、生硬呆板、无法展示真实的材料质地等。因此,教师可以适当运用多媒体教学手段开展教学活动,以有效缓解学生的疲劳度,激发其学习兴趣和热情。 2.3加强参观、设计等多种形式的教学 为更好地运用所学知识,提升学生的专业实践水平,教师应该定期组织学生深入建筑施工第一线和材料市场,并邀请专业人员对现场材料和新型材料的应用进行讲解,使学生及时掌握和了解建筑工程材料市场的最新发展动态,并能根据不同类型的建筑材料进行剖析,并建立起一个完整的建筑群体模型。这种现场教学模式可以有效地增强学生知识学习的生动性和趣味性,有利于学生专业素质水平的提升。 2.4增加案例分析 增强学生分析问题解决问题的能力。案例分析法是职业院校常用的一种授课方法,该方法具有明显的针对性和普遍性,能够帮助学生理解一些抽象概念知识,提升其学习效率。因此,教师可以利用案例教学法引导学生分析由于工程材料质量不过关引发的安全事故,并运用专业知识答疑解惑,提出科学有效的处理方案,以减少类似事件的出现,保障施工安全。这种分析方法可以有效提升学生的独立分析和解决问题的能力,从而实现理论与实践的高效结合。 2.5增强实践教学 掌握实际操作的基本技能,扩大就业面。实验教学作为实践教学活动的关键组成环节,强调通过实验演示的方法使学生明确建筑材料质量检测的整个过程,即取样-送检-数据分析处理-结果分析。实验教学有效地提升了学生的实践操作能力,使其更好地了解了当前建筑市场的实际岗位需求,并根据企业岗位实际需求有针对性地提升其材料检测水平,实现知识结构多元化,以进一步扩大其就业面,增强其就业竞争力。 3结语 综上所述,建筑材料课程要想更好地适应职业教育的发展形势,符合当前社会实际需求,就必须逐步优化其课程结构,调整建筑材料教学模式,制定科学的实践教学方法,并积极创新教学手段和方法,不断提升学生分析和解决问题的能力。最终学生通过建筑材料课程的学习提高实际动手能力,扩宽就业面,适应社会的需求。 作者:刘炯宇单位:青海建筑职业技术学院 建筑工程论文范文:单元式幕墙建筑工程论文 1前言 在建筑工程施工过程中单元式幕墙一直是其重要的组成部分,而单元式幕墙施工离不开施工技术的有效支持。因此在这一前提下对于建筑工程中单元式幕墙施工技术进行研究与分析就具有极为重要的工程意义与现实意义。 2单元式幕墙施工技术简析 2.1施工准备 单元式幕墙施工技术的应用需要相应施工准备的有效支持。通常来说在建筑工程的主体施工进行到一定程度之后才应当进行相应的幕墙安装工作。并且在这一过程中需要注意的是,幕墙工程主体结构自身尺寸和结构都应当能够满足我国相应的施工规范要求和验收规范要求。除此之外,在施工准备的过程中建筑工程人员在施工过程中应当对于幕墙的连接情况有着清晰的了解,从而能够确保其方向偏差应当被控制在10mm之内,从而能够对于,不符合相应误差的施工内容采取相应的措施,从而能够为筑工程中单元式幕墙施工奠定良好的基础。 2.2板块处理 板块处理是单元式幕墙施工技术的重要组成部分。众所周知在板块的处理过程中,工作人员应当对于其处理的流程和处理的方式进行细致的选择然后再来进行。因此这意味着在板块处理的过程中建筑工程施工人员应当注重根据工程自身的要求来对于幕墙施工的平面图进行合理的确定。与此同时,在具体的施工过程中建筑工程施工人员应当确保装运幕墙板块的运输车辆能够顺利的进入,并且设置相应的施工区域来作为幕墙板块的专用卸货区。另外,在板块处理的过程中建筑工程施工人员应当确保专用吊机能够得到合理的使用,并且可以在不同的楼层内进行板块的堆放,在这一过程中运输架的使用能够将需要的施工板块运输到相应的楼层中。从而能够在此基础上为单元式幕墙施工技术的高效应用起到重要的助力。 2.3单元式幕墙安装 在单元式幕墙安装的过程中建筑工程施工人员应当注重将主楼单元板块安装划分为不同的施工阶段。即应当以局部的单元板块安装为基础来进行单元式幕墙安装。除此之外,在单元式幕墙安装的过程中建筑工程施工人员还应当根据现场的具体情况来穿插不同阶段的施工,从而能够在提升施工灵活性的同时促进单元式幕墙安装整体水平的有效提升。 2.4施工人员安排 施工人员安排往往会直接决定单元式幕墙施工技术的应用水平。通常来说在单元式幕墙施工技术的应用过程中往往会需要配置起重机械司机l名和辅助工作人员3名,在这一配置中起重司机的主要职责包括了合理的对起重机进行操作与使用,与此相对应的辅助人员的主要工作则包括了对于吊车的移动和管理工作。除此之外,单元式幕墙施工技术的应用过程中还需要配置一定人数的工作人员,其主要负责的工作是对于板块的情节工作和整理工作和其他的相应工作。另外需要注意的是,在板块安装的相应层数应当配置不同数量的工作人员。 3建筑工程中单元式幕墙施工技术应用 3.1板块起吊 c作顺利的进行。除此之外,在板块起吊的过程中,吊装时的自制可移动式吊车应当注重在工作人员的关注和指挥下进行,并且在这一过程中工作人员应当有效避免碰撞问题的出现,即注重提升工作的稳定性。从而能够在此基础上促进建筑工程中单元式幕墙施工技术整体水平的有效提升。 3.2翻转和插接 翻转和插接对于建筑工程中单元式幕墙施工技术应用的重要性是不言而喻的。众所周知在板块的翻转工作和插接工作都应当由相邻2层的工作人员进行配合完成,在这一工作的进行过程中工作人员应当确保其转接高度得到合理的控制。除此之外,在翻转和插接的过程中建筑工程人员应当注重确保翻转工作的优先度始终高于板块的插接工作。另外,在翻转和插接的过程中建筑工程施工人员应当在下行工作进行之前就完成左右方向的插接工作,并且在这一工作中对于左右接缝的尺寸进行合理的控制,同时对于上下两个单元的板块进行合理的插接工作。从而能够在此基础上促进建筑工程中单元式幕墙施工技术应用效率的不断进步。 3.3板块调整 板块调整是建筑工程中单元式幕墙施工技术应用的优秀内容之一。通常来说在板块调整的过程中,建筑工程施工人员应当确保对于板块的调整遵循着横平竖直的原则,并且对于板块的接触与受力进行稳定的控制。除此之外,在板块调整的过程中,为了促进板块安装稳定性的有效提升,建筑工程施工人员应当注重微调整的持续进行,即对于不符合施工要求的板块进行持续的微调,从而能够促进板块安装精确性的持续提升。另外,在板块调整的过程中,建筑工程施工人员应当在调整完毕后将连接挂件与转接件锁紧并且确保重要的部位能够依靠结构柱和楼层边缘,从而能够在此基础上促进建筑工程中单元式幕墙施工技术可靠性的持续进步。 3.4控制要点 控制要点是建筑工程中单元式幕墙施工技术应用的重中之重。通常来说建筑工程中单元式幕墙施工技术的控制要点主要包括了确保防水材料的应用是符合我国相关的施工规范,并且防水材料自身的密封性也应当能够达到我国相应的施工要求。除此之外,建筑工程中单元式幕墙施工技术的控制要点还包括了在在不同的方向上对板块的安装进行调整,即有效提升板块安装的精确性,同时在这一过程中更好的确保相应的接缝质量。从而能够在此基础上促进建筑工程中单元式幕墙施工技术精确性的不断提升。 4结语 随着我国建筑工程整体水平的持续提升和幕墙施工技术发展速度的持续加快,在建筑工程中单元式幕墙施工技术的应用得到了越来越多的关注。因此在这一前提下建筑工程施工人员应当对于单元式幕墙施工技术有着清晰的了解,从而能够在此基础上通过工程实践的有效进行来促进我国建筑工程整体水平的持续提升。 作者:孟林峰单位:南京金中建幕墙装饰有限公司 建筑工程论文范文:弱电智能化系统建筑工程论文 1前言 建筑弱电系统就是指在建筑动力和其他强电相比较电压和电流相对较低的供电或者功能性系统。而在建筑中电气工程的基础就是建筑的弱电系统,以此形成的建筑的智能化弱电系统可以有效的提高建筑电气施工过程中的服务能力,同时也对建筑本身的功能有所拓展,使之可以与外界进行信息交互,间接的提高了整个建筑电气化系统的运行效果和标准。所以研究弱电智能化系统在建筑工程中的应用也就十分必要。 2弱点智能化系统的概述 建筑的施工阶段是重要的工程环节,提高建筑水平和建设智能化已经是施工技术发展的重要内容和方向。弱电智能化系统是随着电子技术发展而形成的,该技术和系统的出现将智能化技术引入到建筑设备中,并使之为建筑工程和建筑功能所用。其中包括计算机网络、防雷系统、楼宇自动控制系统、电子巡更系统、不简单电源系统、家具智能化等等,都是弱点智能化系统中的成员。弱电智能化系统不仅仅涉及到的是系统因素,还涉及到施工的材料、技术路线、设备等因素。在实际的应用中,系统为整个建筑所提供的是对建筑施工、设备管理、通信网络的综合性利用,其营造的是安全、高效、舒适、便利的建筑环境。 3弱点智能化系统在建筑工程中应用的相关因素 3.1计算机系统 计算机是智能化的重要基础,任何智能化系统都不能离开计算机系统的支持,不论是简单或者复杂的系统都不能脱离计算机而独立存在。因此智能化系统必须借助计算机的强大计算和分析功能。而与计算机直接相关的就是信息系统,且信息系统主要是网络信息系统,其凸显的管理作用,即利用计算机和信息处理系统对整个智能化的系统进行管理和信息处理。其中计算机配合网络即可实现对弱电系统的管理与控制,也就让弱点系统智能化。所以计算机在弱点智能化系统中是最为重要的基础。 3.2信息传输 智能化系统必须借助海量的信息才能实现智能目标,因此通信系统和技术就成为智能化系统的重要支持性技术。其负责为智能控制进行各种数据的传输,现代的通讯技术已经更加多元化,宽带、无线通信、多媒体通讯、ATM通信技术都在不同的弱点系统中发挥着重要的作用。尤其是数字化、高速化的信息传输技术的出现,其促进了建筑弱电智能化系统完善与发展,提升了系统内信息与系统外信息的交互效果,提升了弱电智能化系统的应用效果。 3.3系统施工管理 弱电智能化系统所涉及的专业十分丰富,因此在施工管理中必须突出技术的先进性,这样才能有效的保证弱电智能化系统的应用效果。帮助工程选择和采用最佳的施工工序。根据建筑施工的专业指导,工程管理是工程优秀的管理环节,如果要提高建筑弱电智能化系统的施工水平。所以在管理中应明确了解智能化系统的关键问题,选择更加适应技术特点的管理措施和制度,以此保证弱电智能化系统的应用效果。 3.4技术管理 技术管理就是针对弱电智能化系统应用进行指导的技术性方案和措施,弱电工程必须在工程中按照合同和技术设计的要求进行,这样才能为弱电智能化系统的应用打下良好的基础,所以在实施中必须突出技术管理的作用。保证所有的弱电施工工艺和技术标准满足工程需求。技术管理应负责制定和监督执行作为详细的规范文件,保证施工人员都明确弱电智能化系统应用的操作步骤和技术要点,以此提高弱电系统乃至弱电智能化系统的施工质量和应用效果。 4弱电智能化系统的应用 4.1管线预埋控制 管线预埋是对智能化系统的硬件进行构造,对网络设备进行设置。该环节是智能化系统应用的基础。弱电工程中,管线预埋是十分重要的,其与传统工程不同,其复杂性更强。除了对复杂性进行了解以及施工图分析外,还应重视对现场管线的修正和调整监督,对存在的预埋漏洞和错误等进行及时的改正,保证网络布置合理且准确。 4.2材料质量控制 任何建筑材料的选择都会影响建筑的质量,所以智能化系统也不例外,其在应用中必须重视对设备和材料的选择,尤其应对其质量进行严格的监督与管理。一旦出现问题对系统的影响将是致命的。材料是建筑的基础,也是系统的基础,所以设计和管理人员应对材料进行慎重的选择和采购质量控制,即从供应商入手监督和提高材料质量,保证其信息准确,材料合格。、 4.3模块连接技术 在弱电智能化系统中会出现多个功能性模块吗,将这些功能模块进行连接就构成了一个完善的系统,所以在这些模块连接也是弱电智能系统应用的重要环节,也是在工程中最为常见的连接方式。在施工作业中对建筑智能系统进行施工,应对不同的类型模块进行了解和分类,并对其进行有效的连接,保证不同的模块与其所归属的系统连接,从而形成不同功能的智能化系统。 4.4防雷系统 雷电容易对弱电系统产生干扰,所以弱电智能化系统应具备防雷系统和相关技术。在防雷技术的应用中应重视对网络和优秀控制设备的雷电防护,如电脑、采集终端、控制装置等,应足够重视。这些设备容易在雷电中受到影响而失效,且价值相对高。所以在防雷措施的选择和应用中,应对这些设备做强化保护。在实际的应用中工作人员应重视对电位的平衡,保证隔离屏蔽的效果,同时引入过流、过压的保护措施,以此达到整体防雷的效果。 5结语 综上弱电智能化系统在建筑中的应用,可以提高我国建筑电气工程水平。同时也应注意的是在智能化系统应用中应重视对其施工环节与质量严格控制,保证弱电智能化系统在应用中起到应有的效果,帮助建筑工程实现更多的功能,并达到环保节能的效果。 作者:罗坚恒单位:广东科信智能系统工程有限公司 建筑工程论文范文:绿色施工建筑工程论文 1绪论 1.1本文研究背景 现阶段,我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑业每年消耗大量能源资源,环境污染和生态破坏问题日益严重。仅以北京和上海为例,两地每施工10000平方米,就会产生500~600吨建筑垃圾,且这些垃圾均为新材料演变而来,处理难度较大。推广绿色施工,一方面可以有效地降低建筑施工能耗,保护自然环境;另一方面还有利于建筑行业的优化升级,符合可持续发展理念。随着全球气候和环境问题的日益突出,我国开始认识到加强环保工作的必要性和重要性,并积极推出了一系列节能减排政策。在此背景下,实施并推广绿色施工具有极其重要的现实意义,必须予以重视。 1.2研究意义 我国建筑耗材很大,推行建筑节能势在必行,实行建筑节能降低建筑能耗,减少环境污染刻不容缓;从当前公布的绿色施工规章以及相关文献资料看,绿色施工研究很大程度上还停留在建议方面,还没有真正和施工工艺紧密结合,相关规章等执行弹性大。本文旨在分析绿色施工,使人们充分认识到建筑节能的重要性,最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,实现人、建筑与环境的和谐稳定发展。 2绿色施工 2.1绿色施工的相关概述 2.1.1绿色施工的定义。所谓绿色施工,就是指在整个建筑施工过程中,在工程质量和安全保障措施不变的前提下,积极通过各种管理和技术手段进行施工,从而有效地降低其对环境的负面影响的一种施工活动。在整个施工过程中,施工人员必须坚持“四节一保”原则,即节能、节地、节水、节财和环境保护。 2.1.2绿色施工的原则。 ①节约资源。在进行建筑施工时,施工单位往往需要使用大量的建筑材料、能源和水资源。绿色施工要求施工单位必须尽可能地降低能耗,提高资源利用率,并减少水资源消耗量,实现资源的重复利用。②减少场地干扰、保护基地环境。在工程施工过程中,整个施工活动会严重扰乱场地环境。建筑施工单位常常需要平整场地、开挖土方、搭建临时设施、处理废物场地等。这一方面会对施工场地的地形地貌和动植物资源造成影响。另一方面还会破坏地方特色资源和场地内现存文物。因此,施工中施工单位要减少场地干扰、保护基地环境。③实施科学管理、保证施工质量。从总体来看,企业绿色施工效果并不理想,尚未达到系统综合的程度,其管理体制还有待进一步提升与完善。因此,在进行绿色施工时,施工单位应该坚持科学管理,加强对整个建筑项目的质量监控力度,不断提高其施工质量。④施工结合气候。承包商选择施工技术与方法时,应具体问题具体分析,充分结合气候因素布置施工场地,并合理调整施工顺序,以降低施工成本支出,提升施工品质。此外,施工单位还应该尽可能地减少施工现场的干扰因素,改善施工品质。⑤减少环境污染,提高环境品质。工程施工中会产生大量的污染,进而对环境造成严重影响。因此,施工人员应该秉持绿色施工原则,使用一些无污染或污染较小的建筑材料,减少环境污染,提升环境品质。 2.2我国绿色施工现状 随着可持续发展理念的宣传推广,建筑行业越来越认识到绿色施工的重要性。与此同时,我国政府在绿色施工方面出台了相应的政策和标准。但在实际实施过程中,普遍存在深度广度不足、规范性较差、可操作性不强等问题。同时,多数承包商在采取这些绿色施工技术时比较被动,缺乏施工管理的相应投入,工人素质普遍偏低,管理效率低下。 3绿色施工措施 3.1提高“绿色施工”意识 ①建筑业加强宣传、教育和培训。建筑行业应该进一步加强绿色施工宣传力度,使公众更好地掌握和了解绿色施工的概念和意义,从而形成一个由下至上的绿色推动机制。此外,建筑施工单位还应加强专业培训教育,提升施工人员的绿色施工水平。②国家完善法律法规及评估体系。国家应加强行政监管力度,加大施工单位的违法施工成本,制定切实可行的绿色施工评估标准,保障绿色施工活动的顺利开展。 3.2提高企业科学管理水平 承包商作为绿色施工的主体,一方面应该加强工程项目管理力度,制定明确的项目进度管理方案;另一方面还应强化绿色施工意识,运用各种科学有效的管理手段进行项目施工管理,不断提升其管理水平,推动其施工活动的可持续发展。 3.3使用绿色建材 建筑施工单位在建筑材料的选择上,应坚持绿色环保原则,选择一些抗变性、环保性、隔音效果、水密性、保温性较好的材料。同时,施工单位还可以定期开展建筑节能材料展示推广会,积极交流选材经验。 3.4减少污染与节能降耗 ①可回收资源的利用。对于已经产生的固体建筑垃圾,企业应做好分类处理,减少环境污染。同时,企业还应积极利用可回收资源,提高资源重复利用效率。②减少污染物的排放。在保证工程质量不变的基础上,尽可能地降低污染物排放量,减少混凝土、砂浆、砖、瓦、砂、石等固体建筑垃圾。③节约资源。以降低能耗,提升效益为目标,建筑施工单位应做到节材、节水、节能、节地。 3.5绿色验收 建筑工程验收涉及到建筑材料、工艺过程、整体验收等,通过成立评估小组,对绿色施工方案至实施过程进行全面综合的评估。在验收时,施工单位应充分考虑光、水、空气、建筑物对周围环境以及居民生活的影响。 作者:孙硕单位:河北省邢台市南宫市城乡规划局 建筑工程论文范文:造价控制建筑工程施工论文 一、关于工程控制目标施工应用及其造价控制内容的分析 1在实践应用中,工程造价的控制是一个复杂的问题,首先它是一个经济性的问题,其与工程的质量,工期的运作情况等密切相关,其相互制约并且相互影响,工程造价的控制涉及到施工的整体过程。通过对工程造价控制方案的优化,更有利于实现工期、质量、投资等的控制满足目标系统的控制需要,保证工程造价体系的健全。在工程项目建设施工应用中,需要按照客观实际情况,进行工程建设方案的优化,积极做好相关的综合分析工作,按照实际情况进行造价控制,从而实现对目标的良好控制,这里涉及到组织措施、技术措施、经济措施等的工作。通过对目标控制管理机构的优化,可以进行专职人员的选配,这需要进行目标控制的工作体系的健全,进行目标控制人员的协调,进行激励机制的建立,保证员工的目标积极性的提升,实现团队建设体系的优化,积极做好人员的培训工作等。这都需要进行控制过程中的措施协调,进行恰当的组织措施的选择,实现组织工作的明确性、完善性,从而保证其目标控制效益的最大化。在工程造价控制过程中,通过对技术的应用,可以实现问题的解决。这里需要进行经济措施的应用,实现项目目标的资金保障。为了提升目标的效益,管理人员需要积极进行跟踪工作、收集工作、加工工作等,进行工程经济信息及其数据的整理,实现目标的计算计划性、科学性,这也需要进行工程变更方案的优化,积极做好相关的经济分析,进行计划目标的控制。这也需要针对工程概算、预算进行审核,进行资金的使用计划的编制,积极做好工程的付款工作,实现项目的积极控制,实现工程造价目标的优化,实现工程质量及其进度目标的协调性。 2在工程应用中,工程建设的单位是非常多的,比如设计单位、设备供应单位等,其需要与业主进行设计合同的签订,进行施工合同、供销合同等的签订。健全承包设计体系,做好项目设计工期、项目设计工作,保证项目的经济性及其适用性的提升,保证建设施工任务的有效完成,这里需要做好材料及其设备的准备工作,实现其综合应用效益的提升。在预期质量标准优化过程中,需要针对资金的情况进行变化。针对工期的缩短或者延期情况,进行资金及其资源的投入控制。针对那些材料费用、人工费用、机械设备费用等,需要做好造价的设计控制。工程造价的影响因素是非常多的,比如施工技术、组织因素、方法因素及其环境条件因素等。这就需要进行工程造价的合理化的控制,实现其工期的合理化,保证其施工组织设计体系的健全。 二、工程造价及其目标控制方案的协调 1在工程造价应用中,做好施工准备工作是必要的,通过对施工准备工作质量的控制,更有利于后续工程及其永久工程施工进度的控制,实现施工质量的优化。这都离不开前期准备工程的目标控制工作,这需要做好施工规划工作,保证施工整体布置环节的优化,保证工程的施工方案的优化,保证施工整体进度的控制,需要保证其材料应用的科学性、协调性、可靠性,保证其满足生产产品的应用需要。在工程应用过程中,需要保证其总进度计划、年度计划等的协调,这需要由业主做好相关的组织审查工作,实现其协调性,这需要监理单位做好相关的审核协调工作,保证不同工期的计划协调性。实现季度计划、年度计划乃至月计划、周计划的协调性。在工程建设应用中,关系的协调是必要的,这里面涉及多方面的关系,比如施工干扰问题、各个方的协助及其配合问题,通过对人员矛盾及其组织矛盾的解决,更有利于进行这些关系弊端的解决,这需要保证其协调性,积极做好相关的协商及其沟通工作,保证计划目标的优化控制。 2目前来说,我国的工程造价体系是不健全的,很多的技术人员缺乏必要的经济观念,其把经济工作仅仅看作是预算及其财会人员的责任,很多的概预算人员及其财会人员并不能按照规章制度进行办事,或者不熟悉工程技术知识,不利于施工过程中的活动关系及其问题的解决,不利于进行工程造价及其目标系统的控制及其管理,这就需要进行技术应用观念的更新,保证其知识面的开拓,从而提升目标系统的有效性及其管理效益。为了保证施工方案的造价控制,进行分析设计、施工方案设计等的协调是必要的,这需要应用到价值工程的理论及其方法,降低费用,保证其功能的完善性,缩短工期,保证回收投资的控制,进行施工规划方案的优化。通过对工程造价整体应用方案的分析,工程建设的整体过程,解决技术问题及其经济问题是必要的,这需要做好相关的分析工作,保证项目目标的控制,这里面可以进行网络计划法及其香蕉曲线法的应用,实现工程进度及其造价的控制管理,更好的进行工程进度及其造价的控制,从而满足实际工作的需要。只要工程实际进展和投资在香蕉曲线范围之内,则说明进度和造价处于可控制范围之内,否则,说明进度或造价出现了偏差。并根据实际曲线(工期~进度,工期~投资)在香蕉曲线范围内走向偏离趋势,可超前提出预防措施,以防出现偏差。 通过对建筑工程施工阶段的造价方案的优化,更有利于解决建筑工程应用过程中的问题,这需要健全造价整体体系,保证造价体系的内部各个环节的协调,从而实现建筑工程的整体建设效益的提升,满足社会工作的需要。 作者:孔繁红单位:乌兰浩特市宏图建筑工程有限责任公司 建筑工程论文范文:建筑工程管理成本管理论文 一、建筑工程管理中成本管理的意义 建筑工程管理中的成本控制能够真实有效地反映建筑工程的管理质量,减少资金投入和对建筑材料的消耗,大大地提高机械设备的利用率从而提高建筑工程的劳动生产率。建筑工程具有生产周期长、生产流动性、固定性、多样性等特点,因此对于建筑工程的资金成本要进行科学的预算,通过预算方式并采用招标的方式来选择合适的建筑施工单位,签下相关合同固定合约关系,从而保障建筑工程的有序进行。建筑工程的规模较大,施工从开工到完成需要很长一段时间,所以建筑材料价格、人工费用的变化都是建筑工程管理中成本控制所需要考虑的内容。 二、提高建筑工程管理中成本管理效率的策略 1转变成本控制观念,提高控制力度 意识是行动的基础和前提,要想在实际过程中切实做好成本管理与控制工作,首要任务是在施工企业内部宣扬一种浓厚的成本控制观念和意识,施工企业的管理机构及个人需要在脑海中树立较强的成本管理意识,使每一个人都能重视对成本的管理与控制,成本管理与控制的基础性工作是成本意识的建立,一旦在企业中牢固树立成本意识,就能够达到预期的成本管理与控制效果。 2制定合理的控制目标,建立权责清晰的运行机制 完善的管理机制是施工企业做好成本管理工作的保证。在工程施工企业运行机制的完善中,可以设立科学合理的奖惩制度来刺激相关人员更加热情的工作,调动他们的工作积极性,从而提高工作效率,做好成本控制工作。具体实施上,可以将工作人员的工资或奖金与同期的工程项目成本管理效果挂钩,效果较好则给予奖金奖励,相反则给予惩罚。设立相关的工作监督机制,将工作人员的日常工作表现直接与其劳动所得挂钩,以避免消极怠工的现象。这样就能够保证成本控制人员的工作效率,从而保证成本管理工作的工作效果。 3优化材料成本的投资,提高机械设备的利用率 在整个建筑的施工中为了增加辅助作用、提高精准度就需要的多样的机械设备来满足施工需求。同时所产生的各种费用也是在资金成本支出中占有很大部分。由此可知,必须足够的重视建筑施工现场的机械使用,从多方面来减少机械使用支出,如提高机械的使用效率,合理使用机械设备,避免损坏,并及时维护,有序的进行机械施工流程,从而在一定限制内扩大机械设备的经济效益,以此降低机械设备的费用支出,提高成本管理工作的质量。 4优化施工组织,严格控制现场签证 合同具有强制性的特点,降低施工成本,提升利润空间。签订合同的双方各自的权利和义务都在合同当中有着明确的规定,为了保障对方或者自身的权益,需要严格遵守合同当中的条款内容,做到不违约。谁也不能保证在施工过程当中是一成不变的,很有可能出现扩大工厂规模、更新机械设备的情况,而这众多的变更势必会引发成本的增加,如果仍然使用先前签订的合同来说事,很显然是不公正、不阳光的,为了使合同不失其应有的公平性原则,就有必要在原有合同的基础上对其进行恰当、合理的变更。所以,遵守合同并进行适当的合同变更也是有益于控制成本的。 5提高对于招标的监管力度 进行招标文件策划时必须收集充足的数据资料,另外,在招标文件不能出现含糊不清的词汇和描述,务求精准而清晰明了。在进行竞标价的设置时,要综合考虑多方面因素,争取做到无限接近精准。多方面因素应当包括建筑市场人员劳务费用的变动及其变动趋势;建筑市场的建材价格的变动趋势;工程项目的设计方案的合理性及科学性;完成建筑项目需要的施工时间和施工量。 三、结语 总而言之,成本管理是决定企业发展与破产的关键,所以,在竞争如此激烈的当今社会,建筑企业要想更加稳定地立足社会市场,就必须增强自身的成本控制意识,加强成本控制工作,补充成本控制知识,建立健全成本控制的相关体制机制,以此提高自身的优秀竞争力,促进企业的长远、健康发展。 作者:王华伟何丽单位:曲阜市建筑设计有限公司曲阜市开发区(时庄街道)办事处
物理化学论文:物理化学自主学习论文 1独立学院物理化学实验教学存在的问题 1.1学生对物理化学实验重视不够有不少同学把物理化学看作“四大基础化学”中最难的,因此对物理化学实验也有抵触情绪,认为只是理论课的衍生物,没有认识到它对培养分析问题、解决问题能力,培养创新精神的重要作用。学生来做实验只是“走过场”,带有应付的心理,这也给物理化学实验教学带来很大困难。 1.2独立师资力量不足目前大多数独立学院都面临两难的尴尬境地,就是不独立难以规范,太独立又影响办学质量。还有大部分独立学院的师资力量不足,需要向母校聘请一些教师和聘用刚毕业的研究生作为师资来完成教学任务,前者虽然具有较高的教学水平,教学经验丰富,但是思想保守,教学模式化。甚至有的教师没有合理地根据独立学院学生的基础来精减教学内容、改变原来给大一、大二学生上课的教学方式,让学生听课像“雾里看花”,后者虽然活力充沛,思想新潮,但是教学经验不足,他们对部分仪器的工作原理都一知半解,这些都影响了学生学习物理化学实验的积极性。 1.3独立学院学生群体特点独立学院是现代高等教育的产物,学生的基础薄弱,每个学生的学习能力和水平也相差很多。扩招的学生有高考失利的,有高考发挥好而实际学习水平不理想的;有知识面较广,但学习能力欠缺;也有一些偏科严重,这些就形成了独立学院学生群体的多样性。基于这一特点,独立学院以后的教学可以采取多层次性,针对不同层次的学生实施不同的教学模式有利于实现培养“复合型的应用人才”的办学目标[7]。 2自主学习型物理化学实验教学模式的建立 2.1教学内容和教学条件的建立在物理化学实验教学的实践中,虽然也有不少的院校开设了综合性和探索性实验,但由于教学内容和教学条件等方面的原因,一般都是基础实验的叠加,而且是按照实验教师的思路做实验。另外,物理化学理论课和实验课程不同步,有些实验课程早于理论课程,使学生在实验过程中过于依赖实验教材,比较被动,打击了学生做实验的积极性和主动性[8],教学效果不理想。可以从以下几个方面改进:第一要对实验内容进行调整,实验内容紧跟实验设备的更新。例如碳钢在碳酸氢铵溶液中极化曲线的测定实验,实验教材内容过于陈旧,而实验设备是新增的,学生在实验前的预习和所写报告都是按照实验教材进行的,以至于到课堂上再重新熟习实验内容,学生的自主性降低了。第二实验课程应与理论课程进度同步或者稍微滞后,使实验课程真正成为学生学习理论知识和培养能力的课堂。从2013年,怀德学院就改进了部分专业的培养方案,将物理化学实验课程与理论课程同步,通过实验课程的教学,使之成为理论课程引导和深化的手段。第三对简单的验证性实验进行删减,增加综合性和设计性实验,使学生通过简单的验证性实验锻炼其基本操作技能,在此基础上,逐步过渡到综合性和设计性实验,培养其初步的科学研究能力。这一点也是怀德学院和其他独立学院在以后培养综合应用型人才应该重视和努力的方向。独立学院自主学习型教学模式要求教师应该树立“以学生为中心”的教学观[9],相信学生的自主实验和学习能力,在物理化学实验教学中更加注意创设情境式教学,激发学生实验的潜能和内驱力。同时,要求学生应具有自主实验的意识和能力,即将“要我做实验”的被动性转变为“我要做实验”的自主性,不断提高自主实验的水平和能力,实现自己的学习目标。 2.2教学思路和教学目标的建立近年来,大学教育围绕着培养高素质的创新型人才为中心,因此在自主学习型教学模式下,物理化学实验的教学思路也应该围绕这一主题,建立新的教学思路和教学目标。这就要求物理化学实验课程对学生的培养不仅仅是使学生深化物理化学的理论知识和掌握物理化学领域的基本操作技能,更要注重培养学生发现问题和解决问题的基本素养和科研能力。在自主学习型教学模式下,物理化学实验教学目标应该强调学生自主实验的主动性,将学生自主实验的学习能力也作为教学目标的一项指标。学生按照教学大纲的要求,在任课教师的指导下能够自行制定实验的计划和进度,进行自我管理和评价。这样克服了传统教学模式教师占主导地位的弊端,发挥了学生的主体作用。也许物理化学实验课的前期教师讲得很生动形象,学生也产生了学习兴趣和热情,但如果后期不注重理论联系实际,学生的这种学习热情也会慢慢地减弱。就算教师讲了很多有关物理化学对社会发展的贡献,但是如果学生看不到物理化学实验在其专业中的作用,就会产生物理化学实验与其专业没有多大联系的想法,进而会慢慢产生抵触情绪甚至应付心理。因此,教师在物理化学实验教学过程中,要不断拓展知识面,与时俱进,经常阅读相关的科技文献,根据各专业的特点,找出该专业与物理化学实验的契合点,通过形象生动的实例和实验过程中的各种现象,对其加以阐述,进一步培养学生学习的兴趣。 2.3合理科学的实验成绩评定方法的建立为了培养出具有自主学习能力和创造力的学生,达到物理化学实验课程的设定目标,激发学生学习物理化学实验课程的学习兴趣,那么在新的自主学习实验的模式下,新型物理化学实验成绩的评定方法也应该随之而建立。新型的物理化学实验成绩评定方法的建立应该灵活多样,我们对学生物理化学实验成绩评定由原来的单一实验报告百分制转化为采用多层次的五个级制。考核内容可以包括以下五个部分:(1)考勤(10%)。要求学生至少提前5~10min进入实验室,不无故旷课和早退;实验过程中不大声喧哗,不玩手机,没有特殊情况不离开实验操作台。(2)预习报告(15%)。实验前,学生应该查阅相关资料和实验操作手册,了解实验原理、仪器的工作原理及使用、实验步骤、注意事项以及实验的思考题,并将这些写在实验报告上,教师实验前仔细检查并登记预习成绩。(3)实验操作(20%),实验过程操作应规范、正确,实验数据不弄虚作假,实验过程中认真观察实验现象,并将实验数据认真详细地记录在实验报告上,实验结束由教师签字确认,实验数据不正确应重新实验。(4)值日(5%)。实验后整理自己实验台面的仪器,药品放回原处,擦洗台面,当天值日生要打扫实验室地面,由教师检查批准后方可离开。(5)实验报告(50%)。学生能够独立根据原始数据实事求是地处理,可以用一些常用软件,例如excel、origin等进行数据分析处理、绘图,并对思考题以及实验过程中出现的问题进行讨论。 3结语 针对当前独立学院物理化学实验教学实际存在的问题,提出了一些相应的措施和建议。实验教学作为高等教育的重要部分,独立学院自主学习型物理化学实验教学还需要不断探索、不断改进。我们在物理化学实验教学中进行了探索性工作,接下来的任务还很重。例如,开设开放性的实验室和开发一些新的设计性实验;加强理论教学和实验教学的联系;将实验课程内容渗透到独立学院的一些专业,打通它们之间的壁垒,从而开设一些综合性实验;建立更科学合理的评定方案等。通过探索性实践,独立学院的自主学习型物理化学实验教学模式改革也取得了初步成效。只要不断进取,独立学院自主学习型物理化学实验教学模式将会取得更显著的成效。这也更加坚定了独立学院的物理化学实验教学始终要立足于培养应用型人才,为学习其它后续专业课程打下坚实的基础。 作者:杨慧芳朱方单位:常州大学怀德学院基础化学实验室 物理化学论文:物理化学教学方法论文 1充分利用启发式教学方法,调动学生积极性 教师可利用启发式教学方法把物理化学中比较抽象,不容易被学生接受、理解的知识,巧用生活中的实例,言简意赅解决问题。既能激发学生的学习兴趣,又能吸引学生听课时的注意力。如,讲稀溶液依数性时,提出问题,为什么冬季下雪时,城市道路路政人员在路面撒食盐?学生讨论归纳,是应用依数性的凝固点降低原理。医院输液用生理盐水浓度0.9%,葡萄糖注射液浓度5%,高于或低于这个浓度是否可以?会出现什么症状?最后用渗透压原理说明生理盐水和葡萄糖注射液,是人体血液中红细胞和血浆正常渗透压维持平衡而配制的等渗溶液。 2充分使用标准简洁普通话教学,增强师生互动 少数民族学生多数汉语基础差,听课有一定难度,教师在授课过程中必须顾及这些民族学生,授课中要控制好合适的语速。少数民族学生先把汉语转化为自己的民族语言再进行思维和分析。理解记忆需要一个过程,用标准普通话讲授,授课内容深入浅出,避免个人的方言,避免冗长的句子和生僻词语,以及文言文和歇后语。这样才能有助于学生对课本知识理解,有利于少数民族学生吃透教材,掌握知识点。另外,在讲授临界状态时,CO2临界温度与压力对应关系,即P-V图,让学生提前预习,课上师生互换角色,少数民族学生充当“小老师”,充分发挥学生的主体作用,既促进物理化学专业课的学习,同时提高少数民族学生的汉语言表达能力,增加其锻炼机会。 3综合利用板书教学与多媒体教学,提高课堂听课效率 少数民族学生汉语水平不高,教学过程中,完全依赖多媒体这种教学手段,学生会觉得是在“看电影”过眼烟云,热力学公式特别多,公式推导这个环节,切不可图省时省力,离开传统的板书演示。一定要在黑板上认认真真地详细推导和讲解,让学生紧跟教师的思度,掌握推导的技巧和技能。当讲授Bi-Cd相图,用步冷曲线绘制相图时,用动画flash将课本中的文字和简单的插图转化为生动、有趣的视听语言展现在学生面前,可起到事倍功半的效果。 4采用“精讲多练”,注重讲授习题的解题方法 少数民族学生普遍反映,“物理化学课上讲的能听懂,课后看书也能看懂,就是做题时不知从何下手”,或者,不知该用哪一个公式合适。解题时学生缺乏灵活应变能力,原来题目上稍微改动一些条件、更改一下数据顺序,学生就束手无策。针对这种情况,教师备课时准备些有针对性选择题、判断题,课上教师讲授完新课,及时让学生练习,加强对概念,定律的理解。对学生提出明确要求:这些题必须记笔记。在做作业之前,多举各种类型的例题,让学生能独立完成作业,学生若抄袭作业一次,从平时成绩中减去3分。利用课外时间专门给学生安排习题课和辅导课,并详细分析讲解作业习题。在讲解化学平衡习题时,给学生讲清楚,在解题以前首先必须对题目进行仔细分析。分析的一般步骤是:写出正确的化学反应式,并配平;写出反应物或产物的起始浓度或压力;找出反应物或产物的平衡浓度或压力;写出化学反应的标准平衡常数。 5注重实验教学,培养学生动手能力 指导少数民族学生物理化学实验,不是单纯的“照方配药”,而是让他们深入思考为什么这样做实验?为什么会有这样的现象?比如做乙酸乙酯皂化实验,让学生明白为何要测电导率。总之,教好少数民族学生物理化学并非易事,以上只是作者在物理化学教学中的一些体会。当然,对教学方法的认识和探索是永无止境的,我们还在不断研究、探讨和改进,希望在今后的教学过程中,可以取得更好的效果。 作者:王颖吴瑞凤杜玉英曹永范单位:内蒙古工业大学 物理化学论文:药学专业物理化学教学论文 【关键词】教育,药学;物理化学;教学 物理化学是研究化学体系行为最一般规律的学科,在培养创新能力方面有其他课程无法替代的作用。由70多位专家参与撰写的自然科学学科发展战略调研报告《物理化学》卷中指出[1],实践表明,凡是具有较好物理化学素养的大学本科毕业生,适应能力强,“后劲”足。由于有较好的理论基础,他们容易触类旁通、自学深造,能较快适应工作的变动,开辟新的研究阵地,从而有可能站在国际科技发展的前沿。随着大学基础课程的改革,药学专业物理化学所安排的内容多,课时少,如何提高教学质量就成了很大的难题。笔者现介绍药学专业物理化学教学的一些体会。 1理论联系实际,激发学生的学习兴趣 很多学生认为物理化学是非常难学的一门课程,都是抽象的、枯燥的理论,从而产生厌学心理。“兴趣是最好的老师”,作为教师要从兴趣入手,引导他们喜欢并且学好这门课程,教师应更多地介绍物理化学与药学的联系,激发学生学习的积极性。例如讲授“相平衡”时,介绍超临界二氧化碳提取药物的知识,它是利用了物质在临界点附近的奇异性,利用无毒、不残留的二氧化碳代替水或有机溶剂作为萃取介质,将高压下萃取的物质经降低压力分离出来的一种把萃取与分离两个过程合为一体的新型提取分离方法。对于那些热不稳定或易被破坏活性成分的药物,采用这种方法提取优于传统的方法,然而这一高新技术是物理化学中临界状态、两相平衡的知识。在介绍相图时,结合药剂型改良的知识。比如,难溶于水的药物溶解后不易被吸收,药效慢,如果与尿素或其它溶于水并且无毒的化合物共熔,用快速冷冻的方法制成低共熔混合物,则尿素在胃液中能很快溶解,剩下高度分散的药物,从而利于吸收。例如,在讲授“稀溶液依数性”内容时,可以列举“北方冬天吃冻梨前,先将冻梨放入凉水中浸泡一段时间。发现冻梨表面结一层薄冰,而里边却解冻了。这是什么道理呢?”实际上,如果能清楚梨中的水不是纯水,而是溶有糖和一些物质的溶液,利用稀溶液中凝固点降低的规律就很容易解释这一问题了。在“胶体”这一章中,医药上用于胃肠造影的硫酸钡合剂,其中就含有足够量的一种高分子化合物——阿拉伯胶对硫酸钡溶胶起保护作用,当患者服用后,硫酸钡胶浆能均匀地粘附在胃肠道壁上形成薄膜,从而利于造影检查。 把理论知识与实际联系起来,让学生感觉到物理化学知识跟我们的生活息息相关,不再是一门枯燥乏味的课程,而是让学生感兴趣的课程。 2有效地组织课堂教学 课堂教学要遵循教师为主导,学生为主体的原则。课堂上教师除了传授知识之外,更重要的是培养学生的思维能力。因此,教师在组织教学活动时,要注意培养学生的创新精神。教师在授课的时候,应采用启发式教学,不能只以老师为中心,平铺直叙,照本宣科。多提出问题,让学生进行思考,采取教师讲授理论和学生参与讨论有机结合起来,让课堂变得生动活泼,教师和学生形成良好互动。这样既能够让学生掌握了知识,又能培养学生的思维能力。 例如,讲授到“热力学第二定律”时,让学生先发表自己对热力学第二定律的两种说法的理解,然后教师再做出总结和归纳。第二定律指出在自然界中任何的过程都不可能自动地复原,要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用,由此可见,热力学系统所进行的不可逆过程的初态和终态之间有着重大的差异,这种差异决定了过程的方向,人们就用状态函数熵来描述这个差异。通过学生讨论和教师总结,加深了学生对知识的理解,同时也为后面讲的内容“熵增加原理”作铺垫。 3合理运用各种教学手段 在物理化学传授过程中,针对不同的教学内容应采用适当的教学手段。多媒体的应用使原本枯燥乏味的理论知识,通过具体、生动、形象、直观的形式表现出来,调动了学生学习的积极性,为教师节省了大量板书绘图的时间,加快了知识点的讲授速度,课堂教学的信息量大大增强[2]。例如,物理化学课程有很多现象和性质,可通过直观的图片加以形象说明;对于需要大量图形图像信息展示的相图部分,利用多媒体教学优势更为突出。 在物理化学课程教学当中,有一些内容采用多媒体教学就不能显示出优势。比如,一些重要公式的推导和中间步骤及计算过程,适宜通过引导学生参与并以板书的形式讲解,让学生对公式的来龙去脉有必要的了解。这并不是说要求药学专业的学生掌握公式的推导过程,而是让他们加深印象,明白公式的应用条件和范围,从而能更好地运用这些公式。因此,要挖掘多媒体教学和传统教学的优势,发挥各自的长处,提高授课水平。 4突出重点和突破难点 对于药学专业的学生来说,在较少的课时内讲解完物理化学这门课,学生很难理解全部内容。因而要做到有的放矢,吃透教材,分清主次,突出重点,突破难点,学生才能掌握好必修的内容,在有限的时间内学到相应的知识。比如“相平衡”中让学生了解单组分和二组分体系的相图和应用即可,而对于比较复杂的三组分体系的相图可以不介绍。 例如,在等温等压条件下,我们用Gibbs自由能的改变量ΔG来判断化学过程的方向和限度,但为什么可以用ΔG≤0来判断等温等压下过程自发进行的方向和限度呢?学生不能理解,而物理化学正是解决这个所以然的。用ΔG≤-W′判别式指出某个过程是不可逆的,并不意味着此过程就必定是自发的。从两方面分析用ΔG≤0能对等温等压下过程自发进行的方向和限度[3]。①W′≠0时,如果ΔG>0,由ΔG≤-W′,必然有W′<0,这说明环境对体系作了非体积功。所以,此不可逆过程是一个非自发过程。如果体系内发生自发过程,即体系对环境作非体积功,W′>0。由ΔG≤-W′,必然是ΔG<0。这就是说在等温等压并且作非体积功的情况下,体系发生自发过程,必然引起自由能的减少,一直到自由能最小时,ΔG=0,达到平衡状态。②W′=0时,体系与环境之间不作非体积功,则ΔG≤-W′式变为ΔG≤0。这样,ΔG>0的过程就不存在。体系若有自发过程发生,必定是不可逆的,即ΔG<0。这就是说在等温等压和不作非体积功的情况下,体系发生过程,必然引起自由能的减少,一直到自由能最小时,ΔG=0,达到平衡状态。从以上两方面来看,不管体系是否作体积功,在等温等压下,自发过程总是朝着自由能减少的方向进行,直到最小值时,ΔG=0,达到平衡状态。因此,可以利用ΔG≤0来判断等温等压下过程自发进行的方向和限度。通过详细讲解,让学生能更好地理解难点。 5借助类比法讲清物理化学规律 在物理化学教学中,往往要介绍一些较难理解的规律。人们接受新知识的能力,在很大程度上依赖已掌握的知识,教学中可借某些新旧知识间存在着形式上或性质上的类似,通过类比诱导,使学生建立新概念和认识规律,从而避免单纯枯燥地解释意义。 有些物理化学规律,初看并无类似之处,但只要认真思考,注意捕捉它们在形式上和物质上的相似之处仍然可以类比,达到深刻理解的目的。例如,温度对化学反应速度的影响规律即阿累尼乌斯方程式lgK2K1=Ea2.303R(T2-T1T1T2)和温度对化学平衡常数的影响规律lgK2K1=ΔHθ2.303R(T2-T1T1T2)也有形式上的类似。但二者的含义不同,前者当反应的活化能为已知时,则可以从T1温度的速度常数K1计算在另一温度T2的速度常数K2。后者是当等压热效应为已知时,则可从T1温度的平衡常数K1计算该反应在另一温度T2时的平衡常数K2。这样用类比法讲授物理化学规律,避免了学生容易出现的离开化学实质,把定律作为数学公式来记的弊病。 因此,在物理化学教学中,恰当运用类比,可以少费口舌,化抽象为具体,学生接受新知识的过程变得自然、亲切,又觉得新鲜而不重复,学生获得的知识确切、清晰,又印象深刻。需要注意的是,运用类比法讲授新课时,应使学生明白“类”只是类似,“比”只是比较、推理,“类比”并不是“等于”。这是因为事物都各有自己的特殊内在本质和规律,类比只是认识事物本质和规律的一种思维方法。 6小结 以上是笔者对药学专业物理化学课程教学方法的体会。通过问卷调查,让学生从9个方面评价教师的教学效果,结果见表1。从表1可以知道每一项的满意率都超过了70%,说明这样的教学方法得到大部分同学的认可。物理化学这门课理论性强,抽象难懂,是最难学的基础课程之一。另外,药学专科生的基础差,底子薄,因此学习这门课程就更困难。尽管教学方法得到大部分同学的认可,但是也存在很多不足之处,例如,有些知识点讲得不够具体,对于公式的应用,所举例子太少。 物理化学论文:物理化学教学改革论文 摘要:物理化学课程是化工技术类专业必修的一门重要的专业基础课。因其内容抽象,故老师难教,学生难学,笔者结合教学实践,提出了一些改革措施,激发了学生学习兴趣,提高了学生学以致用的能力。 关键词:物理化学;改革;结合 物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科,是化学学科的一个重要分支,是化学学科的理论基础。该课程是化工技术类专业一门必修的重要的基础课,它在化学与化工人才培养中有负有极其重要的作用,对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设,不断深化教学改革,提高教学质量,创建精品课程,才能完成时代赋予我们的使命。 物理化学教学改革包括教学内容(即教材)改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理(包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等)改革。 1教学内容改革。即教材改革 我们先后使用了天津大学王正烈主编的《物理化学》第一版、第二版,教学过程中,不断选用新教材,对老师来说要加重负担,要不断写新的备课笔记。但我们体会到,写备课笔记可以加深对内容理解,提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展,新材料、新催化剂、纳米材料的出现,促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材,要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。 2教学过程改革中。采用“六个相结合” ①宏观与微观相结合。对于难理解的概念,先从微观上解释,说明其物理化学意义,再从宏观上形象化。比如介绍熵的物理意义时,我们可以将红墨水滴入水中,红墨水不断扩散。系统混乱度逐渐增大,来描述熵是系统混乱度的量度。 ②理论与实际相结合。例如讲孤立体系熵增加,而开放体系因为可以有负熵流,可使开放体系熵减少。教学中联系生物体成长、壮大、死亡过程与熵的变化情况;还联系我国的改革开放政策,孤立体系——“一个封闭的山村”,熵值会越来越大,发展的动力就越来越小,经济落后,人民受穷,而要改变面貌。必须改革开放,把山村变成开放体系,“要想富先修路,少生孩子多种树”,引进外资、引进先进科学技术,就是引进负熵流,使体系熵值减少,才能快速发展。这样既加深了对熵定律理论的理解,又能从自然科学角度说明党的改革开放政策是正确性。 ③内容与方法论相结合。对物理化学中一些原理、定律的建立,除了要讲清原理的内容外,还要说明该原理是采用何种研究方法得来的。例如讲理想气体、理想溶液、理想吸附时,向学生说明这是采用理想模型法得来的;讲可逆过程时,说明这是采用科学抽象法得来的;讲标准燃烧热、标准生成热、标准电极电位等时,说明这是采用相对数值法得来的。还结合教学内容向学生说明逆向思维、发散思维、类比思维方法的运用,教学中注意培养学生创造思维能力。 ④基础知识与前沿知识相结合。在教材的每一章末尾。或习题课上,介绍与本章内容相关物理化学前沿新知识、新理论、新成果、新技术。 ⑤课堂教学与教学研究相结合。在课堂教学中,要把教学研究成果结合进去。例如在讲熵判据时,结合教研论文“对化学热力学熵判据的讨论”,来讨论“熵总是过程方向的判据吗?”,在讲化学平衡移动时,结合教研论文“反应组分浓度对化学平衡的影响”,来讨论“增加反应的浓度平衡一定向产物方向移动吗?”等等。 ⑥理论教学与化工生产相结合。我们是职业院校,培养的大多数学生将来要到化工生产第一线,因此更要注重实验环节,增强学生学习兴趣,培养高技能,高水平的应用性人才。例如在讲化学反应速率时,结合工业合成氨的具体状况。探讨如何提高反应速率,增加氨的产量。3习题课是提高教学质量的重要环节 物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程。要学好它很不容易的,物理化学被认为是化工技术类专业中最难学的课程。难学的原因在于它有许多基本概念、基本定律,非常抽象不好理解,不好掌握,习题难解。我们在教学实践中体会到,要化难为易。提高学生学习积极性,除了上好理论课外,习题课是一个重要的、必有可少的环节。学过物理化学的人都知道,必需多做习题。在解题过程中,加深对理论的熟悉与理解,培养分析问题、解决问题能力,解题过程是理论联系实际的过程。上习题课要象上理论课一样,认真备课、写好教案。我们习题课的内容一般包括下列几个部分: ①扩大知识面的新理论、新知识介绍。 ②归纳总结一章中所学的知识。学生每节课所学的知识往往是“零碎”的感觉、片段的知识,只有把它们联系在一起,形成相互关联的知识系统,才能更深刻理解,更好掌握。为此,每一章学习后,我们帮助学生把一章中所学的知识点以“联络图”形式进行归纳总结。 ③总结学生作业中问题。对学生作业中的错误,特别是典型的有代表性的错误要及时指出,对有特色的解题技巧要介绍推广。 ④组织讨论思考题。一般教材的每章后面,都有一些思考题。我们先布置给学生先思考、解答,习题课时进行讨论讲解。 ⑤做一定数量的练习题。每章学习后,我们都印发给学生一些数量的练习题,其中选择题20个左右,计算题5至8个。这些练习题都是历年教学中精心挑选出来的,有代表性,有一定的难度。我们一般提前发给学生,要学生先做一遍,上习题课时,老师选择其中典型试题讲解。 4把现代化教学手段应用到物理化学教学中 20世纪90年代以来,计算机技术与网络技术飞快发展,多媒体计算机集文字、声音、图形、图像、动画、影视等为一体,突破了时空限制,虚拟现实。多媒体计算机与网络成为重要的教学手段、教学工具,把多媒体计算机应用到教学上,实现教学现代化。多媒体计算机在教学上应用,使教学的思想、教学的理论发生了变化,教学手段、教学方法、教学观点与形式发生了变化,课堂教学的结构与内容、课外辅导的内容与形式、考试内容与方式、学生成绩评定的标准与手段等发生了变化。国内外的大量实践表明,进行计算机辅助教学,提高了教学质量,提高了学生的素质。把多媒体计算机和网络技术应用到教学中,是教学改革的一个重要方向。计算机辅助教学有以下建议和思考 ①编制课堂教学的电子教案与教学课件。 ②对教材的思考题、练习题、习题进行详细解答。并且输入到计算机中,形成word文档。 ③编制计算机辅助教学课件(CAI)。 ④建立《物理化学教学辅导网站》,开展网上自学、网上练习、网上讨论等。 ⑤编制、交流物理化学实验课件。实验课件中,有实验模拟课件、实验演示课件、实验教学课件、实验数据处理课件等。编制《物理化学实验试题库》用于实验考试、考核。 物理化学论文:民族地区物理化学论文 1教学评价 传统的实验评价体系,虽然强调了平时实验表现的重要性,但由于实际实验教学中,教师担当了保姆的角色,常忙于帮助学生解决实验中的小问题,无法真正仔细观察学生实验表现。同时对于每个具体实验没有细化的考核指标,因此对学生学习效果的评价主要根据实验报告及实验笔试成绩。 2物理化学实验教学中存在的问题 物理化学实验作为是一门实践性课程,在实际教学中常出现与实践课程不符的情况。首先,由于教学内容主要为基础性验证实验,所以存在照方抓药、照葫芦画瓢的问题:实验在教师精心安排下进行,即实验内容有指定的教材,实验仪器设备经过调试,实验试剂及药品提前配好。上课时,先由指导老师详细讲解实验原理、步骤以及仪器的使用注意事项,才由学生在指定的时间内完成实验。其次,在整个实验过程中,实验教师充当保姆的角色,学生往往疏于思考,为实验而实验,甚至出现由于仪器插头没插上,仪器无法运行,学生找不出原因,这样让人啼笑皆非的事情。最后,由于仪器有限,学生通常被分成小组,分组进行实验,由此出现部分学生不参与实验,只是进行实验记录等简单工作,因而出现不会操作实验仪器设备,更无法提高实验技能。 3结合实际在民族地区师范院校进行 物理化学实验教学改革针对上述问题,有必要进行物理化学实验改革,提高学生的学习效果,真正提高学生综合素质,培养创新精神及实践能力。为了提高物理化学实验教学效果,实验改革可以从以下几个方面入手。 3.1充实教学内容 在基础性验证实验基础上增加开放式物理化学实验。开放式物理化学实验带有综合性和设计型实验的特点,以学生自学、自主活动为主,教师只提供必要的帮助和指导。作为少数民族地区的师范类高校,由于学生知识储备、动手能力都不能和其他地方师范类院校相比,加之现有实验仪器又和综合性大学存在差异。本着创新即为充分发挥学生主动性、调动学生实验热情、培养和发展创造能力,在实验内容上应更多关注能对未来教学工作提供教学信息的实验内容,如:日常生活中的化学,包括洗衣粉表面活性的测定、牛奶中蛋白质含量的测定、柴油燃烧值的测定,环境保护相关的话题如含酒精汽油的燃烧性能、蔬菜中重金属含量的测定等。这些实验内容虽不具有研究的创新性,但对学生却是更具吸引力。 3.2采取灵活自主的实验设计 对于开放性实验部分取消具体实验安排,由学生自行查阅资料,设计实验方案,提出所需仪器、药品。为了培养学生的创新能力,将易做实验做出新意,可附加要求:如牛奶中蛋白质含量的测定,要求学生利用现有的不同仪器提出至少两种实验方案;在固体燃烧值的测定基础上要求学生测定液体燃烧值,如添加二茂铁对柴油燃烧值的影响。实验过程完全由学生自行完成,过程中遇到的问题,老师只是帮助分析原因,把问题的最终解决权交给学生,让学生在解决问题中体会到实验的乐趣。总之,整个实验过程中强调学生的主体作用,大到设计实验方案、测试数据、分析实验结果,小到查阅资料、组装实验仪器、配制实验溶液均由学生自行完成。在实验过程中提高学生独立思考、自主安排、自由发挥的能力,激发学生的求知欲,培养了学生的创造性思维和创新精神。 3.3健全科学、合理的评价体系 改变传统评价体系,实验指导教师摆脱保姆角色,成为评判者。在实验过程中,观察学生实验情况,并细化每个实验的得分点,提高课堂表现及开放实验的得分百分比,使实验成绩与学生的实际表现紧密联系,调动学生参与实践的积极性。 4民族地区师范院校物理化学实验教学改革实施的思考 通过物理化学实验教学改革可以加强学生的独立性,培养自信心,锻炼意志力。但由于民族地区学生自身的特点,在实验教学改革时需要注意以下几点:(1)根据学生总体素质的实际情况,注意学生在实验过程中创造能力的发挥,而不应过多强调实验内容是否具有最新的科学研究价值。因为实验教学改革的主体是民族地区师范类学生,生源大多来自欠发达地区,总体素质无法与发达地区相比,所以应注重于创新理念的传达,过多强调科研价值势必打击学生实验热情,更难激发其创新信心。(2)开放性实验的时间安排上,应放在基础实验结束后,时间安排上应更宽松,让学生可以充分拓展自己的潜能。开放性实验个数上不应过多,应该少而精。(3)在实验改革中要强调实验过程的团队精神,使学生在实践环节培养团队意识,为学生日后的学习、生活打下良好的基础。 5结语 物理化学实验作为高师生化学教育专业基础实验课程,对培养学生创新精神、实践能力以及团队精神均具有重要作用。只有结合民族地区师范院校自身实际,进行物理化学实验教学改革,才能真正提高实验教学效果,为培养学生成为合格的教师打下良好的基础。 作者:蒙丽丽 朱汝葵 单位:广西师范学院化学与材料科学学院 物理化学论文:实验教学与物理化学论文 1构建实验课程体系及优化教学内容 俗话说“万丈高楼平地起”,扎牢基础,利于提高学生的创新能力。我们构建了循序渐进型的物理化学实践课程体系“基础实验综合性设计性实验和开放性实验”,利于提高大学生的自主学习和创新能力。基础实验,按照已拟定的实验方案测得实验数据,用数学原理和方法科学地处理实验数据,使学生对理论知识有一个较直观和深刻的理解[7];综合实验主要培养学生自主学习和独立思考的能力;设计性实验、开放性实验及研究创新实验以培养学生分析问题、解决问题的能力。学生掌握不同层次的实验要求及实验技能,初步建立起研究科学问题的方法和态度[8]。物理化学实验是南昌航空大学的应用化学专业、应用化学专业春晓班及材料化学专业等的基础课程。以春晓班为例,物理化学实验课程学时为64学时,分两个学期进行,是一门单独设立的实验课。实验内容由热力学、动力学、界面现象、设计性实验(表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析)、探索研究创新型实验(B-Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究)等组成。其中基础性、综合性实验为40学时,设计性、开放探索性实验24学时。此外,为提高学生的兴趣,南昌航空大学组织学生可以申请“三小项目”即“小发明、小创作、小制作”,这些小项目具有一定的难度,使学生有机会了解本学科发展的前沿,激发学生的求知欲望和探索精神,提高实践创新能力。例如:结合物理化学光、电、磁及吸附等方面的知识,在2013年,2011级应用化学专业春晓班26名学生中有8名学生作为第一申请人申报第八届南昌航空大学“三小项目”成功,占30.8。其题目有:“去除水体中汞的选择性石墨烯—胸腺嘧啶复合物的合成与性能研究”“一种石墨烯复合纳米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光电催化处理装置”等。 2改革实验教学模式及教学方法 向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一[9]。开放物理化学实验室的教学模式,锻炼学生分析问题和解决问题的能力,让学生接触到科研前沿的很多最新的成果,从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视[10]。传统的灌输式教学过程中,教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解,学生的积极性和创造性得不到充分发挥[11]。为此,我们将实验的顺序调整为:“基础实验综合性设计性开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目,随后学生先做基础实验,在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献,寻找合适的方法在实验室进行,如果在课内没有完成实验项目,可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式,重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理,利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高,规范物理化学实验数据处理过程,为学生将来从事实验或科学研究奠定基础[12-13]。 3完善实验课程考核体系 为了较为客观全面地评价学生实验的真实水平,必须完善实验课成绩评定方式。考核内容包括预习、操作、纪律、实验报告和实验结果等;将考核的形式多样化,主要从操作前的提问、操作是否规范、是否有原始记录、对自己方案的可行性进行论证及可视化总结等方面进行综合考核。客观全面的考核评价体系有利于调动学生的学习积极性,培养其综合能力,养成良好的实验习惯和科学态度。 4学生培养成果 近年来我院本科生在部级科研创新大赛中屡创佳绩,例如:在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中,聂珊珊等同学《磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究》获得三等奖;在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中,冷乐辉等同学《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》获得一等奖;李蕾等同学《废弃锂离子中钴酸锂的高效浸出技术研究》获得三等奖。这些成果大部分都与物理化学的知识息息相关,基础与创新并重的实验教学模式对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。 5结束语 加强物理化学实验教学的改革,更新教育理念,从物理化学实验课程体系优化、教学方法的改革及考核体系的完善等方面入手,以创新能力培养为优秀,实验教学内容实行“基础实验综合性设计性开放性实验”循序渐进教育模式,基础与创新并重,重视实验过程,建立科学的全面的考核评价体系,改善教学效果,利于把基础扎牢,提高学生学习兴趣和科研创新能力。 作者:陈萍华 蒋华麟 舒红英 邹建平 钟劲茅 吴美凤 王芊 单位:南昌航空大学 物理化学论文:教学改革与物理化学论文 改革后的物理化学课程,将原有的理论课程96学时和实训课程24学时,共计120学时的教学任务整合成一门60学时的项目化教学课程。全部教学过程包括五个项目大类,分别是化学热力学、化学动力学、相平衡热力学、界面现象及分散性质、电化学系统和电解质溶液。教学中除学生必须掌握的常规理论知识外,设计了17个实训项目,它们是恒温水浴性能测定、溶解热的测定、凝固点测定、蔗糖水解常数测定、电导率测定、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定、过氧化氢的催化分解、完全互溶双液系的平衡相图、饱和蒸汽压的测定、洗衣粉的合成和餐具洗涤剂的制备、肥皂和洗衣粉的性能比较、溶液表面吸附的测定、临界胶束浓度的测定、溶胶和乳状液的制备及性质研究、界面法测定离子迁移数、电导法测定弱电解质的电离常数、原电池电动势的测定及其应用。这17个实训项目贯穿于整个教材,教学过程中根据实际情况,可以先讲理论后进行实训,也可以先实训后讲理论课,具体问题具体分析,教学方法更加灵活多样。 教学中本着加大实践教学的原则,学时分配上理论与实践各占50%,学生全部课程有一半的时间是在教室上课,另一半时间全部用来做实训和完成实训报告,全面锻炼学生的动手操作能力。实训报告在课堂上完成,及时上交,不占用课余时间,也不留课后作业,大大减轻学生课余时间负担,为同学营造一个轻松、积极的学习环境。关于理论教学部分,课上采用多媒体教学方式授课,结合大量的图片和动画将抽象的理论知识形象化,便于学生理解和掌握。物理化学内容有其自身的逻辑联系,学生必须独立进行归纳,才能把课本越学越薄,使知识融会贯通。为了有利于学生对课堂知识的巩固,将理论部分重点内容以习题册的形式发给大家。教学中,课程组教师重新制定了教学计划和课程整体设计方案,在理论联系实际的基础上,注重以教学内容为依托,锻炼学生通过实际动手操作理清课堂知识的相关理论。同时结合实训报告,培养学生自己动手,自己归纳,分工合作,独立完成,和不耻下问等多种习惯,以提高同学的课堂注意力,发挥他们学习的积极性。 与此同时,学生的期末考核采取理论成绩、实训成绩和平时成绩相结合的形式综合考虑给出。学生期末成绩满分为100分,其中理论部分占50分,以考试答卷的形式体现,考试时间1个小时;实训部分占40分,以实训操作和实训报告来体现(其中实训出勤分值占20%,实训操作分占20%,数据处理占40%,实训报告完成情况占40%);平时成绩为10分,通过理论课出勤、迟到、旷课、请假、课堂表现和学生素质等各方面因素综合考虑给出。以此为依据,最终折算出的学生期末考核成绩,其统计数据完全符合正态分布,体现了每一个学生的真实的综合素质水平,效果令人满意。 通过改革,精选教学内容,引入现代化的先进教学手段,将物理化学的课堂教学和实践教学有机的结合起来,使学生用较少的学时高效率地掌握物理化学的精髓并扩大知识面。虽然教学改革的成果较为显著,但是毕竟是第一次实施这样的教学,整个教学过程中还有各种各样的不足,有待进一步改进。例如:学生的教材还需进一步校对和完善;实训设备运转率太高,不利于设备的正常维护;与教材配套的习题册也需进一步扩充;理论教学的多媒体课件还需进一步改进,使其具备形象化、简单化和条理性。随着教学改革的进一步实施,相信以上问题一定会逐步解决,物理化学的教学改革成果也会更加明显,真正做到使学生学有所得,学以致用。 作者:闫碧莹 郭俊锁 魏凤琴 单位:乌海职业技术学院 物理化学论文:物理化学与化学实验论文 1课程教师全程指导所有实验项目 物理化学实验中涉及热力学、动力学、表面化学及结构化学,知识面广,实验项目多,都是由一个任课教师进行全面指导,这就要求指导教师要精通所有实验项目的内容、详细操作及可能存在的问题,还需要在实验前准备各实验项目所需的实验仪器及试剂。这样的上课方式,不利于实验项目的更好进行,毕竟每个老师都不是全才,严重增加了教师的准备工作。要求任课教师完全弄懂每个实验项目,对实验指导教师提出了更高的要求,也不利于教师的发展。 2学生实验积极性不高 一般在实验的第一节课已经向学生说明实验前要预习,进实验室时要有预习报告。但是学生对实验的积极性不高,预习报告完全是为了应付检查才写的,这是目前大学生普遍存在的一个现象。教师进行原理、实验内容讲授时,少部分学生属于游离状态,教师在演示实验操作时,学生没有认真注意细节内容,真正到他们进行实验时,问题出现了,不懂得如何解决,而一味的在书本上找答案,还是没能最终解决问题。遇到此类情况,甚至有些学生干脆就不思考,任由错误的发生。由于需要分组进行实验,小组中有个别学生基本都没有亲自动手操作过,在实验过程中表现得很不积极。 3学生抱“应付”心理进行实验数据处理 物理化学实验中测定数据多,这就要求学生具有一定逻辑思维能力对实验数据进行处理,这也是探究实验机理、剖析实验内容的必需步骤。有部分学生完全不理会实验数据处理是否正确,只是一味凭感觉简单处理;有一部分学生是没有真正明白原理,引起处理数据不完整;还有一部分学生查阅后采用软件进行处理,但是由于不知所云,所以很多也都只是给出了图形。比如在三液系组分相图的绘制中,很多采用了某些理论课提供的软件画图,只是纯粹的画图,当问到三角坐标中每个点具体代表什么,学生没法回答。基于以上的情况,主要的根源还是学生要完成实验报告的任务,只能这样的应付了事。这对培养学生技能及解决问题的能力,起不到任何作用。但是基于现状,有些事情无法完善。因此,某些时候,针对这些好学又不是很明白处理原理的学生,需要更加耐心指导,注重不同类型学生心理素质的培养[3]。 4简单的考核方式 物理化学实验课程一般都是考查课,通常采用平时实验报告及平时表现进行综合给分。但是实验报告都是组员之间相互讨论给出,甚至有些都是抄袭过来的,并且对于平时的表现也不好衡量,该课程考核结果不是很满意,所以应该思考下能否改变现有的考核方式。 5针对存在的问题,提出可能性的应对方案 物理化学实验教学中遇到的这些问题,通过多个班级的教学,发现可以通过以下方式进行改善。(1)适当增加某些实验项目仪器,减少小组人数,加强学生动手操作机会。(2)可以通过细心指导学生,及时纠正学生在实验操作中的错误,并根据专业不同设置1~2个与专业相关度较大的设计性实验,从而提高学生实验的积极性。(3)加强学生实验技能,提高分析问题、解决问题的能力,更多体现在数据处理上。物理化学实验数据多,一般采取图解法进行数据处理。但是该课程一般开设在大学第三学期或者第四学期,甚至有些班级分析化学实验及物理化学实验同步进行,理论基础比较少,在数据处理上的逻辑思维能力较差,增加了学生实验报告的难度。因此,可以在数据处理上详细解释原理的应用,也可借助计算机软件,演示计算过程。所以要求指导教师耐心详细地给学生进行解释。(4)由于仪器设备套数较少,可以采取循环式教学,并且由几个物理化学实验教师同时进行,每个班可以分成若干组,尽可能在同一个时间或者在两次上课时间完成,便于学生安排时间,否则会导致一个班的部分学生在上课,另一半的学生在休息,不好协调;同时也利于任课教师开展相应功课,使得教师能够专攻两到三个实验项目,做到更加熟悉实验项目,上课效果会更佳。(5)在条件允许下适当安排开放性实验室。很多高校实践证明开放性实验有益于学生能力的培养[4-5]。(6)改变考核方式。考核结果可以结合实验报告、平时实验表现及最后一次课的考核。主要是要根据专业性质,设计一个实验,考核学生的综合能力及数据处理能力。 作者:翁艳英 单位:广西民族师范学院 物理化学论文:实验教学物理化学论文 物理化学实验同其他基础化学实验最明显不同之处就在于物理化学实验要采用大量的仪器设备,几乎每个实验都要用到一套较为复杂的仪器设备。而仪器设备一旦出现故障就要终止实验,既耽误学生实验又要花时间修理,影响正常教学秩序的进行。因此,实验教师要认真阅读仪器设备说明书,根据操作规程、按照教学实验要求进行调试,熟练掌握仪器设备的性能参数、构造、工作原理和使用方法、注意事项,特别留意仪器在实验中最容易出现的故障[4]。只有这样才能引导学生正确操作仪器,遇到仪器故障时才能快速分析原因,引导学生自己动手解决问题。最后,预作实验。把实验内容的每一个环节都亲手做一遍有助于了解仪器性能,熟悉实验过程中可能出现的现象和结果。当学生在实验中再遇到这些问题时,能过及时帮助学生分析现象产生的原因,给出合理的解释。 1督促学生做好实验预习 物理化学实验大多实验步骤较多,仪器操作比较繁琐或者数据处理过程比较复杂,学生没有预习的结果就是实验操作及数据处理过程中不断出错,甚至损坏仪器,造成时间精力的浪费和实验室财产的损失[5]。因此我们在上实验课之前要求学生认真预习实验并写好实验报告,在上课之前要上交预习报告,教师要批阅预习报告,掌握学生对本实验的了解程度。在讲解实验内容过程中还要对学生进行提问,以便发现学生是否只是敷衍了事,照抄书本上的实验内容。预习报告也将作为实验成绩的一部分,以这种方式敦促学生做好实验预习,这样学生便可以顺利地完成实验和更好地理解实验内容、提高实践能力。 2实验药品选择不必拘泥于教材 在全国提倡绿色环保的大环境下,我们对实验药品的选择也应尽量是无毒或是低毒的。现各高校使用的物理化学教材多种多样,但都包括经典的实验项目,且实验药品也基本相同。比如燃烧热的测定,几乎所有的教材都是使用萘作为测定对象,萘容易挥发和升华,吸入萘蒸气后,可引起头痛、乏力、恶心呕吐,皮肤接触后可引起皮炎。严重者会导致溶血性贫血及肝、肾损害及白内障、视神经炎和视网膜病变等[6]。从绿色环保和对学生安全的角度考虑可采用蔗糖或葡萄糖等代替萘,同样能达到实验目的。再比如最大气泡法测定表面张力的实验,我校原来采用教材上的实验药品正丁醇,但学生普遍反应此药品气味大,长时间实验感觉眼睛不舒服,因此现改为用乙醇做实验,尽管乙醇也稍有气味但无毒,学生使用安全且环保,并且学生对该药品熟悉、接触多,还会增加学生对实验的积极性,取得更好的实验效果。 3全面考核学生的实验教学成绩 以往传统的物理化学实验成绩的评定,是学生做完实验后,将实验记录下来的有关实验数据,利用课后时间将实验报告完成,老师根据学生实验报告的好坏评定出实验成绩,这样不能全面真实反映学生实验水平,往往会造成有些同学实验时认真,动手能力强,但由于实验报告写得不好而成绩不高;有些同学做实验时敷衍了事甚至不动手,课后抄袭或综合他人数据报告写的好而得高分,出现“高分低能”、“低能高分”现象,这种随意性和偶然性,势必影响到实验总成绩[7]。因此对学生实验成绩应全面考核,实验成绩的评定可包括预习报告、操作能力、现象及数据记录、实验报告等几方面内容,每一项指标均在实验总成绩中占有比例,实验教师根据学生在各个方面的表现给出成绩,避免上述状况的出现,做到对学生的成绩评定公平合理。 4结语 改革后的物理化学实验教学方法更有利于培养学生的实验操作能力和科研创新能力,提高实验教师的自身素质和责任感,提高物理化学实验教学的质量。 作者:王楠 石月丹 徐凛然 物理化学论文:应用型物理化学论文 一、使理论与生活实际相联系 像介绍表面张力时,就与学生一起做一个熟悉的肥皂膜游戏,边做边提问并讲解,让学生自己发现力的存在和力的方向,之后再让学生画出滴定管下端的液滴、水面下拉环或向下压面时所形成的弯曲液面的表面张力的方向时,学生快速准确地画了出来;在引出微小液滴的饱和蒸汽压与平液面的蒸汽压的关系,即开尔文公式时,就以冬天路边的雪堆,环卫个人是怎么处理的为题,分析原因,得出结论,再从热力学原理推导出开尔文公式,并和学生一起讨论农民为何天旱时锄地,“三北防护林工程”植树利用了物理化学哪方面的原理。这样在课堂教学中设置一些和生活实际相关的有趣的问题,让学生带着疑问和好奇去学习,使学生感到物理化学就在他们身边,生动而具体,从而激发了学生的学习兴趣。 二、使学科发展前沿的新技术和新成果渗透到课堂 物理化学作为一门化学专业的基础课,在本科生的培养过程中,不仅具有为其它课程服务的作用,更重要的是培养学生的创新能力。这就要求物理化学的教学内容也需在原有课程体系的基础上,精简一些次要内容,而把学科发展前沿的新技术和新成果渗透进来,让学生感受到物理化学课程不完全是一些枯燥乏味的概念和公式,而是活生生的现实。另外,物理化学与其他学科相互渗透、相互结合,形成了许多边缘学科,拓宽了物理化学的研究领域。像光化反应与环境科学,生命科学,材料科学及信息科学的关系十分紧密,而光化反应在化学动力学中仅占很小比重,常被忽略,但在讲课时介绍光催化在环境净化和生命过程的应用,开拓学生的视野。在介绍表面活性剂时,引入学生比较关心的石油开采过程,扼要介绍一次开采、二次开采、三次开采等概念,使学生既掌握了表面活性剂的作用原理,又拓展了知识面;在讲解电化学时介绍燃料电池,在讲解真实气体时介绍超临界萃取技术等。教学大纲中虽然没要求这些内容,但可以增加学生的信息量,引起学生学习的兴趣,激发学生的学习积极性。 三、注重教学内容与教师科研的相互渗透 将教师的科研课题或成果直接转化为教学资源或综合性、设计性实验的内容,学生根据自己的专业和兴趣参加到教师的科研中,也可参加大学生创新创业项目,早期介入科研。例如,讲到活度的概念时,就向学生介绍一位研究生的硕士论文的部分内容;讲到接触角时,又给学生介绍我们测定金属溶液与不同种类固体接界时的接触角的过程和结果;讲到langmuir吸附和BET公式时,给学生推出了测定固体比表面的常用仪器-ASAP2020物理吸附仪,并给学生详细讲解测定分析过程。我们还将教师的科研项目二甲醚重整和甲烷重整用的催化剂的制备部分,转化成综合性、设计性实验,要求学生从查阅文献资料开始,自己设计全套实验方案,经指导教师审核后即可进行制备,所得产品直接用于后续的重整反应。对于部分参与科研活动实验结果较好的学生,我们积极鼓励学生整理数据,撰写论文并发表在部级学术刊物上,曾先后在表面技术、天津化工、辽宁化工、化学工程师等期刊上5篇。这样将教学内容与科研课题相互渗透,提高了学生的科研创新能力,还学到了科技论文写作方法,增强了学生的自信心,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性。 四、采用设问教学法活化物理化学课堂教学 所谓设问教学法,就是从人们公知公认的现象中提炼问题或困惑入手,设计一些与所讲授课程内容相关的问题,引导学生仔细思考分析,展开广泛讨论等解决这些问题。在教学过程中,我们始终坚持一个原则,就是教学的目的绝非是向学生灌输多少知识,学会推导多少个公式,完成多少种计算,而在于激发学生如何去思考与创造,授人以“渔”,而不授人以“鱼”。精心设计问题成为物理化学课堂教学常用的组织形式。通过采用设问教学法,让学生带着问题学,不仅激发学生的学习兴趣,积极参与教学,也让学生学到有关的基础知识,同时还培养了学生的科学思维能力、自学能力和运用所学知识解决实际问题的能力。例如,引出Kelvin公式时,先通过密闭容器中放置的大小不等的汞滴的变化情况,提问学生饱和蒸气压都与哪些因素有关?然后再从热力学角度进行公式的推导,加深了学生对公式的理解,也调动学生积极参与到教学环节中,教师与学生互动,活跃了课堂气氛。 五、建立物理化学教学的知识框架,注重学生的思路和知识点的衔接 物理化学是化学化工类专业重要的专业基础课,也是后续课程化工原理、化工热力学、化工动力学、反应工程、生物化学等课程的理论基础,起着承上启下的重要作用。帮助学生建立一个比较完整的知识框架,让学生进得去出得来,既能灵活应用前面所学的知识,又能为后续课程的学习奠定好基础是关键。为此,我们结合物理化学课程考试方法改革中机考题库的建立,把物理化学课程内容分成六个板块,即化学热力学、化学平衡、相平衡、电化学、界面化学和化学动力学,各知识点之间有机地衔接起来,使学生学习思路清晰,学习过程沿着一条主线,由浅入深、由表及里、由宏观到微观地发展,增强学生的信心和兴趣。 作者:周迎春 张启俭 郭洁 彭淑静 高杰 单位:辽宁工业大学 化学与环境工程学院 物理化学论文:高校物理化学论文 一、实验原理 纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示:dlnpdT=ΔH气RT2(1)式中:P为液体在温度T时的饱和蒸气压;T为绝对温度;H气为液体摩尔气化热(J·mol-1);R为气体常数。在温度较小的变化范围内,H气可视为常数,积分(1)式可得:lnp=-ΔH气RT2+B′(2)由(2)式可知,若将lnP对1/T作图应得一直线,直线斜率m=-ΔH气R由此得到:H气=-Rm(3)由图解法先求得斜率m,然后再由(3)式算出摩尔气化热H气。 二、原始数据的处理 启动CurveExpert软件,分别在X、Y两列中输入实验原始数据:实验温度和压差计值。根据实验原理的要求,需要对这两列数据进行变换处理。即X列要加上273.15,将摄氏温度转变成绝对温度;Y列用实验室的大气压进行差减,以得到实验温度下体系内液体的饱和蒸汽压。在软件的Data菜单中选择Manipulation,打开DataManipulation对话框。此对话框可以对数据表中的数据进行加减、乘除、筛选以及排序。点击translate标签,在这里可以对X、Y列中现有的数据进行加减操作;在XTranslationFactor输入框中填入273.15,在YTranslationFactor输入框中填入-754,然后点击Apply。可以看到数据表中X、Y列数据的变化。点击Scale标签,这个标签中可以对X、Y列中现有的数据按一定的比例进行乘除操作。在YScaleFactor输入框中填入-1,点击Apply,将Y列数据变为正值。然后点击Close按钮退出。实验绝对温度的倒数值和饱和蒸汽压自然对数值的计算。在Data菜单中选择Transform,打开Transformation对话框,将数据表中的数据进行函数操作。首先对X列进行处理:在Function框中选择X^a函数,在a=框中输入-1,OperateOn选项中选定XColumn,然后点击OK。同样的方法处理Y列的数值,在Function框中选择ln(x)函数,在a=框中数值保持默认(这里用不到a值),OperateOn选项中选定YColumn,点击OK完成操作。通过上述操作将原始实验数据变换处理完毕。此时,在窗口右下部的图形预览框中,可以看到处理后的数据点所绘制的图形。 三、数据点的线性拟合及实验结果的获取 通过数据点的拟合,获取线性(非线性)方程中的相应系数,是数据处理过程中的重要步骤。饱和蒸汽压测定数据处理,要获取的是所拟合直线方程的斜率,用于计算摩尔汽化热。在软件菜单中点击ApplyFit,其中包含了大部分常见的线性和非线性拟合的模型。选择linear,弹出数据图形窗口。右上角显示标准偏差S=0.00972453和线性系数r=0.9996665。点击左上角的Info按钮,可以看到线性拟合的方程以及方程中的相关系数值。根据线性拟合的结果可知,直线的斜率:m=-4024.21569,由(3)式可以计算出该纯液体的摩尔汽化热:H气=33.457KJ·mol-1。鼠标右键点击数据图形,调出快捷菜单,选择Analyze菜单,出现Analyze窗口,在这里软件可以利用拟合出来的公式进行XY或YX的推算,以获得实验所用纯液体的正常沸点。另外还可以进行积分、微分以及弧度的求算。为了考察CurveExpert1.4软件对实验数据处理结果的准确性,用经典的数据处理软件Origin7.0以及MicrosoftExcel2003对同一组数据进行了处理。结果表明,CurveExpert处理的结果与另外两个商业软件的处理结果一致。 四、结论 CurveExpert作为一款共享软件,体积虽小,但功能强大,操作简单,在注册前并没有功能的限制。通过纯液体饱和蒸汽压测定实验数据的处理,得到了理想的结果。并且所得结果与另外两个商业软件的处理结果一致,完全可以胜任物理化学实验数据的处理。 作者:谢玉忠 孙光延 单位:延边大学 理学院化学系 物理化学论文:进阶型物理化学论文 一、进阶型实验教学模式的构建与实践 传统的物理化学实验大部分采用灌输式教学方法,教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行详细讲解,学生的积极性和创造性得不到充分发挥。[2]重视学生实践能力和创新能力的开发,培养创新型人才,已成为当今高校教育改革的优秀。[3]实验教学在培养学生实践创新能力方面发挥着重要的作用。[4]因此,我们在总结实验教学中经验的基础上,对“立足基础知识培养创新思维能力面向科研实践”的三层次进阶型的物理化学实验教学模式进行了探索和实践。 (一)立足基础知识 基础性实验的目的是培养学生掌握基本操作,正确使用仪器;能够认真观察、准确记录实验现象和科学处理实验数据;初步具有查阅手册、工具书及其他信息源的能力,以及实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风。环化学院“春晓班”是从应用化学和材料化学专业新生中选拔的优秀学生所组成的特色班级,以中国工程院曹春晓院士的名字命名。下面以“春晓班”为例介绍物理化学实验立足基础的教学内容。“春晓班”中一共开设了15个实验(共64学时,分2个学期进行),其中10个实验为基础性实验(共40学时),占总实验学时的62.5%,学生如果基础实验部分做得不好,就不能通过物理化学实验这门课程。在实际教学中,教师从严规范基本操作,严格把关,耐心指导,未掌握规范操作的学生必须重新进行实验,直至合格。从严教学有利于培养学生准确观察实验的能力,掌握实验的基本技能,同时也培养了学生实事求是的态度,学会了严谨的实验方法。 (二)培养创新思维能力 物理化学实验课第一个学期的最后一个实验为设计性实验。此实验要求学生自己查阅文献,设计方案,实施实验,以提高实践创新能力。学生没有现成的实验方案,需要自己动手设计方案。下面以设计型实验“表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析”为例介绍具体的实施过程:实验中,学生可以根据自己的兴趣选择表面活性物质的种类、实验测定的方法及影响因素(温度、离子及醇的种类及醇的用量)。因此,在老师的指导选题下,每位同学选择的实验内容都不相同,这意味着每位同学要独立进行实验方案的设计,并根据自己的实验内容查阅文献资料,实施方案。教师在实验前提供文献检索的途径、一个主题或几个关键词,由学生自己检索、筛选、阅读相关的文献,学生要在规定的时间段内根据查阅的资料,组织、总结前人的工作,然后设计自己的实验方案。教师面对的学生的设计方案往往是五花八门的,这就需要教师做好足够的预案。对于部分设计实验能力欠佳,实在找不到相关文献的同学,教师则会提供几篇相关文献供学生参考,但设计方案则必须由学生自己总结提出。实验实施过程中,教师在场提供帮助,但不再手把手地指导,目的是培养学生独立自主完成实验的能力。实验完成后同学们分组进行讨论,如:选择不同离子及醇的同学在一组讨论,可以了解各种离子及醇对临界胶束浓度的影响。这样能提高大家的团结合作、共同讨论的积极性,为后面的毕业设计及进行科研创新起到积极的作用。经过基础性和设计性实验的学习,第二个学期物理化学实验的最后四个实验为创新探索研究型实验。我们开设了B-Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究、不同方法测定粉体的比表面积4个创新探索研究型实验。选好创新探索研究型实验项目后,同学们根据自己的选题方向搜集所需要的文献资料,写好实验方案,由指导老师把关,方案可行才能进入实验室进行实验。实验后如果发现问题或与原先预想的结果不一致,学生会积极地与老师探讨,共同查找原因及重做实验。同学因进度、实验内容及仪器药品不一样,除了在规定的实验时间内可以来进行实验,还可以跟老师预约其他时间来进行实验,直到实验完成为止。该类实验有可能成功也有可能失败。实验过程中,我们鼓励同学由浅入深,先从自己熟悉的部分开始实验,在此基础上进行改进、探索,得出有益的结论。实验方案的设计及实验完成后均要求制作PPT进行答辩,对方案中可能碰到的问题,同学们共同探讨解决的方法,实验完成后将成果组织成论文格式的实验报告,这样学生的积极主动性及好奇心都大大地提高了。 (三)面向科研实践 面向科研实践方面所做的革新主要是打破原来物理化学实验室只承接课程任务的局面。由于课时的限制,学生课程内在物理化学实验室进行的实验是有限的,然而他们在后继的科研实践如毕业设计、科学研究训练及课外科技创新(如省级和校级大学生科技创新项目)等方面往往又会用到物理化学实验相关的知识和操作,而这时的学生往往对以前课程内学习的知识会有所淡忘,如果能够允许学生重新回到物理化学实验室,结合自身正遇到的科研实践问题进行物理化学实验,不但能加深以前学过的知识的印象,而且对其今后的科研创新会有巨大的促进作用。但不可回避的问题是,这样一来必然增加了物理化学实验室管理的工作量。为了解决这一问题,我们采取的措施是预约制和指导教师负责制。那些课程外要来物理化学实验室实验的同学,必须先行预约。为此,我们正在构建网上预约系统,五台基础化学实验网络查询及预约机也已经到位,不日即可投入使用。指导教师负责制是指来进行实验的学生由其指导教师负责,所产生的仪器、药品损耗等药费一律由指导教师承担。并且,该指导教师在学生进入实验室之前,自身必须接受相关培训,在得到物理化学实验室管理教师认可的前提下才能使用物理化学实验室。这对学生和教师的科研创新都起到了积极的促进作用。 二、改革实验教学方法与手段,强化能力培养 传统的基础实验采用“预习-实验-总结实验结果”,学生学多局限于教材,这不利于提高他们的自主创新性。在进阶型的实验教学过程中,我们结合具体的教学任务选择合适的教学方法进行教学。如:在探索研究型实验过程中,我们引导学生积极学会自主学习,即采用以学生自主探究为主,教师根据学生的需求加以引导为辅的主体性教学方式。[3]实验完成后,要求学生将成果撰写成论文格式的实验报告及制作成幻灯片,并组织学生进行现场答辩。教师和参与整个项目的同学共同积极讨论,根据答辩情况给出学生的成绩,营造一个良好的师生互动、积极向上的氛围。这样,可以锻炼学生的语言表达能力,对现场提问的思辨能力和综合能力,增强自信心,提高学习、思考的积极性。“教学有法,教无定法”。新的教学模式应以现代信息技术,特别是网络技术为支撑,能使学生选择适合自己需要的材料和方法进行学习,并获得学习策略的指导,逐步提高学习的能力。随着现代教育技术的发展和应用,开展网络化教学已是实验教学的大势所趋。基础化学实验中心为此建立了开放的网络平台,为实验预习及实施提供帮助。我们鼓励学生利用Excel、Origin、Chemoffice等软件进行数据处理,同时规范了数据处理过程,为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。 三、以人为本,创建“物理化学实践教学大环境”,加强教学的平台与团队建设,达成“教学相长” “立足基础知识培养创新思维能力面向科研实践”三层次进阶型的物理化学实践教学模式在实验实施过程中,我们随时地在旁边组织和指导,及时规范同学的操作及帮助实验过程中遇到问题的同学。教师也从中不断提升自己可持续发展的能力,面对学生时刻提出的问题,及时寻求解决的办法,从而达到“教学相长”。教学方面,陈萍华与蒋华麟老师分别获评南昌航空大学“青年教师讲课比赛”2011年实验教学一等奖和2013年的理论教学二等奖。邹建平老师2010年参与的“高效有机电致发光材料及器件性能研究”项目获得江西省自然科学二等奖。舒红英、邹建平、陈萍华等老师获得2010年南昌航空大学“全新开放实验教学体系构建及实践”教学成果奖一等奖。学生方面,学生对实验方法和技术的综合运用能力极大增强,具备了一定的竞争意识、分工合作能力和创新探索能力。近年来,我院本科生在部级科研创新大赛中屡创佳绩,例如:在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中,冷乐辉等同学获得一等奖;李蕾等同学获得三等奖。在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中,聂珊珊等同学获得三等奖;汪婷等同学获得三等奖。这些获奖项目与物理化学的知识息息相关,表明我们的培养模式初见成效,对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。 作者:陈萍华 蒋华麟 舒红英 邹建平 钟劲茅 吴美凤 单位:南昌航空大学 环境与化学工程学院 物理化学论文:物理化学科学教育论文 1精简课堂内容 物理化学与物理学或其他化学(如无机化学、分析化学)重叠的知识部分尽量让学生在课前学习或者采用课堂提问等方式减少不必要的重复。在有限的学时内贯彻少而精的原则,将一些公式的推导(例如统计热力学中的公式)和概念的引出(例如热力学部分利用卡诺循环引出熵函数)做适当的精简,课堂上只讲具体的结论,推导过程留给学生课外自学[4]。再比如,界面化学和胶体化学可合并讲解,对这两章的内容可做一定程度的删减和调整。课堂内学时及内容虽然减少了,但要注意加强课外学时,教师可提供一些课外的参考资料或者自学讲义,教给学生学习的方法,引导学生自己去学习,培养学生的自学能力。 2设计课堂教学 在课程教学中介绍物理化学原理的同时,采取理论联系实际的教学方式,结合生活中常见的或有趣的实际现象,让学生带着问题去听课,以激发学生的学习热情和学习兴趣,使原本晦涩难懂的内容变得生动、易于理解。例如,在讲化学热力学的知识时,先问为什么人穿上冰刀溜冰鞋滑冰会非常顺畅?在讲到表面化学的知识时,先问为什么衣物上的油污只用水是洗不干净的,必须用肥皂、洗衣粉等表面活性剂?为什么雨后荷叶、小草上水珠都呈球形?为什么毛细玻璃管中的水呈现凹液面,汞则呈现凸液面?还有让学生用化学动力学的理论来说明为什么天气热的时候,牛奶、食物更容易变质?能否应用渗透压的知识来解决海水的淡化问题等等。让学生带着问题去听课,利用所学的知识对问题做出合理的解释,才能让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性,激发学生的学习热情和学习兴趣。 3改革教学模式 美国教育家杜威指出:教育不是一种“告诉”和“被告诉”的事情,而是一个主动和建设的过程。改革以前“填鸭式”、“灌输式”的教学方法,尽量采用“研究式、启发式、讨论式”教学模式。教学方法的先进与否,将直接影响创新人才的培养成果。因此,在课堂上一方面教师讲课要坚持少而精、博而通的原则,另一方面也要适当的开展讨论启发式教学,提出一些拓宽思路的研究型问题,增加课堂上师生的互动,增强双向交流。改变教师“一言堂”的传统教学模式,利于学生注意力的集中,激发学生的学习积极性,有效提高课堂教学效果。 4实施创新教育 同志曾将讲过:“一个没有创新精神的民族是永远不会前进的民族”。换而言之,没有创新精神的教育也将是永远不会成功的教育。教育教学的本质就是开发人的潜能,塑造具有健全人格的人。建立“以人为本”的教育理念,以学生为主体,教师为主导,把学生的发展放在首位,教学中应介绍些和教学相关的科学前沿的内容,拓宽学生的知识面,不断培养学生的创新意识,提高学生的综合能力和创新能力。例如,在电化学部分讲授化学电源时,除了介绍早期使用的锌锰电池、可充电的铅酸电池和镍氢电池外,可以结合现代社会面临的节能和环保的要求,向学生讲解一些绿色环保新电池的知识。如20世纪60年代以来就被用作空间站及宇宙飞船空间电源的燃料电池,利用太阳光中的能量进行光电转化的太阳能电池等。在化学动力学部分,光化学反应虽然内容较少,但是光化学与环境科学、生命科学、材料科学及信息科学等紧密相关。因此,可结合科学前沿介绍一些光催化技术在环境污水处理中的应用,开阔学生的视野,激发学生参与科学研究的积极性,培养学生的创新能力。 5结束语 本文就科学教育专业的物理化学课程的教学进行了初步的探讨,在改革教学内容的同时,教学方法,教学要求等也应与时俱进,一线教师要不断提高自身的能力和素质,注重学生综合能力和创新能力的培养,努力培养素质全面、能力突出的创新型人才。 作者:刘俊龙 师瑞娟 单位:阜阳师范学院化学化工学院 环境污染物降解与监测安徽省重点实验室 物理化学论文:大专物理化学论文 1根据教学目标和学生实际情况、科学安排教学内容 1.1学生基础分析 由于学生对相关的高等数学和中学物理知识的应用理解欠深入,产生对物理化学的畏惧,如物理化学在公式的推导、概念的理解及原理的应用较多地涉及高等数学中的偏微分方程,其次是刚进入大学的学生还未能完全适应大学的学习方法,常拘泥于细节的纠缠而难以认识该门重点课程的总体结构,容易导致“只见树木,不见森林”的情况。我校为大专层次,85%的学生在高中为文科生,物理和化学的基础不得而知。而物理化学总课时为30课时,如何利用有限的课堂教学时间,按照教学目标,顺利有效地完成教学内容,对学生和任课教师都是一个极大的挑战。为了实现教学目标,必需在教学内容上做出合理的取舍及必要的补充,否则就会满堂式的灌输或“眉毛胡子一把抓”的情况,这样的方式学生受不了,也达不到满意的效果。 1.2内容的取舍和补充 首先是结合开设的其它专业基础课程无机化学和分析化学,将重复的内容(如化学平衡和电化学两章)删掉不讲,学生自学。其次是要对授课内容做到重点突出,重点内容细讲,让学生弄懂,让学生在学习中获得成就感,从而提高学生学习积极性。如反应热的计算,主要讲标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓,其它四种计算方式,只做简单的提示,以学生自学为主。对前后有联系的概念,必需讲透,为后面的知识做好铺垫,不能赶进度。如相平衡的基本概念学习时,组分数K的计算是个难点,必需结合例题将独立的化学平衡R和浓度限制量R'讲透,因为自由度f的计算涉及到组分数K。根据学生的基础和学习内容的需要,适当补充基础内容,减小学习难度。大专学生基础不好,物理知识和高等数学知识的欠缺,灵活运用物理和化学基础知识的能力不强,使很多学生在做习题时知道使用哪个公式,就是算不出结果或是计算出的结果与答案相差甚远,这样学生就失去了学习兴趣,慢慢地失去了学好物理化学的信心,不再愿意动笔做习题,上课情绪也不饱满。教师根据授课内容,选取具有代表性的习题,用极少的时间,及时地添加部分必要的基础知识,降低学生学习的难度。如热力学第一定律中常用到理想气体的状态方程PV=nRT,该公式中的体积V,在分析化学和无机化学中溶液的体积一般是以升(L)或毫升(mL)为单位,而公式中主要是立方米(m3)为单位;其次温度T,平时用的是摄氏温度(℃),热力学温度T=摄氏温度(℃)+273.15K。又如物质体积的计算。 2精心设计授课内容的引入和讲解,激发学习兴趣 托尔斯泰曾经说过:“成功的教学,所需的不是强制,而是激发学生学习的兴趣。”需要是兴趣的基础,也是学习的动力所在,物理化学授课老师尽可能将书本理论知识与中实际生活联系起来,使课堂教学变得形象直观、有趣,从而激发学生的学习兴趣,培养学生学习物理化学的积极性和创造性,提高学生“学以致用”的能力。通过生活中随处可见的、贴切、简单易懂的举例引入和讲解。在新课开始时,从学生感兴趣的事物出发,提出与教学内容相关的问题,激发学生的求知欲,让学生找到所学内容能解释的现象,做到有的放矢。在例如热力学第一定律的引入:首先展示一张高级轿车并设问(看到高级轿车有什么感觉?),调动学生情绪(学生会有不同的想法),再展示一张汽油油价表,学生发出人们常说的“车买得起,养不起”的感慨,在此基础上再提问(如果汽车不需要提供能量就能自己跑该多好,此种设想能否实现呢?)引出热力学第一定律的表达方式和研究内容。又如在化学动力学的新课开始时,从每次服药的药量、每日服药的次数和保质期是怎么来的引入,此种引入方式过渡自然,还可以为后续学习内容做好铺垫。虽然物理化学知识抽象,但是生活中的很多现象却可以用物理化学知识来解释。如:表面现象与水滴成圆形、干毛巾吸汗、干旱时锄地;化学动力学与药物的服用量、生物酶;胶体与人体血液;相平衡与酒精提纯、盐融雪等等。将物理化学知识和生活中常见的现象联系起来,通过启发式提问和图片直观的刺激,激发学生探求事物本质原因的求知欲。激发了学生的求知欲,课堂教学就达到了成功的一半。 3利用框架式教学将教学内容系统化 物理化学知识点多、定义多、公式多,让初学者摸不着头脑,因此每引进一个新的概念、定义、公式,首先讲明概念的产生背景与条件,分析一概念内含的几个要点,再讲概念适用的范围与条件,使学生对概念的内涵及应用有所了解。教师作为课堂的主导者,引导学生将相关的知识点按层次地安排于框架结构中,使之层层有序、步步可循,使学生了解各知识点的位置和彼此的关联,便可从内容的逻辑结构中获取贯通的知识。如热力学第一定律可设计附图。 4多媒体教学与板书辅助教学有效结合 随着科技的发展,教学手段越来越多,其中多媒体应用最为广泛。多媒体能将图像、图形、文字、声音、动画结合在一起,能把一些微观的、用传统方法无法表达清楚的信息形象、生动、直观的展示出来。多媒体的直观展示在一定程度上能刺激学生的各种感觉器官,有效地化解教学中的重点和难点,增加课堂信息量,调动学生学习的积极性,有助于提高学习效果。在物理化学教学中,可以将抽象概念和实验过程形象化、简化公式的推导过程、习题讲解便捷化、图标内容生动化。例如毛细现象实验、表面张力的实验视频、油和水的分层情况、胶体的聚沉等运用多媒体教学,既节省了时间,又可获得好的教学效果。但是多媒体播放过程一晃而过,播放过内容在学生头脑中留下的记忆不深。在物理化学教学中,究竟是多媒体还是板书更受学生青睐?调查结果显示,大部分学生倾向于教师在黑板上以板书的形式进行公式推导和例题解答;对于那些理论性较少且偏重于介绍性的知识,学生则倾向于教师以多媒体的形式表现出来。因此我们不能断定板书和多媒体孰优孰劣,应以物理化学各章节内容的特点来确定我们要采取的教学手段。如果是需要学生归纳或推导的内容,黑板板书有其不可替代的优势。板书辅助的课堂教学中,教师的自主空间很大,可以根据学生的反馈信息,及时调整教学目标、教学难度及知识拓展的广度,为学生提供质疑、交流和讨论的机会,从而更有利于知识的掌握和能力的培养。对遇到有关计算公式的推导和知识的归纳时,运用边讲解边板书更有利于引导学生的思考的方向。如热力学第一定律的知识归纳,状态函数熵、吉布斯能、亥姆霍兹能定义公式的推导和计算等。根据教学内容,将多媒体教学与适当板书有效结合,取长补短,提高教学效率。 5结语 实践教学表明,通过对教学内容做适当的增减,精心设计授课内容的引入,授课内容系统化,多媒体教学与黑板板书有机结合,降低了学习的难度,激发了学生学习物理化学的兴趣,活跃了课堂气氛,提高了学生分析问题和解决问题的能力,提高了物理化学课堂教学的质量。 作者:罗孟君 邓凤君 郭巧红 刘畅 吴琼林 李军 单位:益阳医学高等专科学校 物理化学论文:问题驱动物理化学论文 1问题驱动物理化学教学的作用 著名心理学家皮亚杰说过,学习是从问题开始的.教学过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动.通过多年的物理化学教学工作,笔者体会到,以问题驱动物理化学教学,对学生具有如下作用: 1.1激发学习兴趣 兴趣,是最好的老师,是点燃智慧的火花,是探索知识的动力,是学习积极性中很现实、很活跃的心理成分.例如,讲电导测定内容之前提出:滴定操作者能是色盲吗?这一新奇的事物,能吸引学生的注意和好奇心.好奇心是学习兴趣的源泉,使学生处于心求通而不解,几欲言而不能的愤悱状态,激发起学生浓厚的学习兴趣.老师这时来讲授新课内容,教学效果必然会大大提高.兴趣是追求真理的第一步.在学习后,学生会产生满足感,并由此产生欢快、惬意的心情,所以,学习兴趣是人才成长的起点. 1.2架设思维桥梁 思维是由目的产生的.教师精心设疑,明确章节和公式以及知识点要解决的问题.问题成为所学理论与其应用之间的思维桥梁.使学生产生强烈的求知欲,一旦思想活跃起来,很快便进入学习的最佳思维状态.从而使理论教学扎实有效. 1.3渗透创新理念 以问题驱动物理化学教学,不仅及时巩固所学理论知识,更重要的是可以提高学生对课堂理论的把握能力以及解决实际工作问题的能力,渗透创新理念,做到学而有思、学以致用、用以促学、学用相长的良性循环. 1.4培养社会责任感 在学习相平衡和化学动力学内容之前提出:请解释食盐浓度为23%、冬季咸菜缸在室外就能够耐﹣21℃的低温使缸不冻裂、地下排污管道焊接前应先将甲烷浓度稀释等问题,培养学生运用自己的专业知识对身边的百姓事给予理论指导的社会责任感,与此同时也使增加了学生的成功感和专业自豪感. 2驱动物理化学教学的问题 驱动物理化学教学的问题可以根据学生专业和基础的不同而异,通过导入课题的引言、课后思考题等形式呈现给学生,取得了令人满意的教学效果.笔者担任的物理化学课程被学校评为了精品课. 作者:王文英 单位:衡水学院化工学院 物理化学论文:物理化学教学论文 1改善教学方法,提高学生学习兴趣 传统的教学方法多以教师讲为主,偏重于灌输,忽略和限制了学生学习的主动性和积极性,引起学生厌学和逆反心理,导致教学效果不理想。因此,必须对教学方法进行改进。教学过程中,以启发式,讨论式教学方法为主,激发学生的学习兴趣,加深学生对所学内容的理解和掌握。比如,在讲克克方程时提出“在高原上煮鸡蛋能煮熟吗?为什么?”,在讲胶体分散系时,可以提出“江河入海口处的三角洲是如何形成的?”以及“明矾净水的原理是什么?”。在讲化学动力学时,提出“不同的药品为什么每天吃的次数会不同呢?”等问题。学生会给出不同的答案,教师就可以结合课堂内容,与学生一起分析并找出答案。此外,教师要对教材充分了解,深入分析,区分重难点内容,加深教学内容与医学专业之间的联系,这样不但教学重点突出,教学内容也更具有针对性。比如在讲热力学定律的时候,这部分内容与药学专业的联系不大,那么我们如何来提高学生的学习兴趣呢?可以将热力学内容和药物反应联系在一起,以药物为例,设计几道计算题,这样就达到了学以致用的效果。在讲授动力学内容时,可增加药物储存期,有效期的测定相关内容。同时,教师要引领学生学会归纳总结。由于物理化学课程知识点多,公式多,看似杂乱无章,其实各知识点之间存在着一定的逻辑关系。比如自发过程的判据包括三个,熵,吉布斯自由能,赫姆霍兹自由能,但是适用条件不同,在教学中,教师就可以鼓励学生自己总结,这样有利于调动学生学习的积极性。启发式,讨论式教学方法的运用,激发了学生的学习兴趣,调动了学生学习的积极性,培养了学生分析问题,解决问题的能力,提高了教学效果。 2理论联系实际 虽然物理化学这门课程理论性比较强,但也是从大量实践基础上总结出来的,因此,在教学中,尽可能地把物理化学中的抽象的概念,理论与实际生活中的现象联系在一起,加深学生对这门课程内容的理解,提高教学效果。比如,在讲渗透压的时候,可以介绍临床使用的0.9%生理盐水,以及与血浆渗透压的关系。在讲电解质使胶体聚沉的机制时,可以介绍“卤水点豆腐”,卤水中主要含有MgCl2,豆浆中含有大量蛋白质,蛋白质具有胶体的性质,胶体遇到电解质会发生聚沉,所以豆浆遇到卤水会变成豆腐。在讲开尔文公式的时候,可以解释土壤含水保湿的机制。在讲表面张力的时候,可以和学生一起做肥皂膜的实验,让学生自己发现表面张力和力的方向。物理化学实验作为理论教学的重要组成部分,不仅实现了理论知识的具体应用,还培养了学生的动手能力和独立思考能力。比如在讲到多组分相图的时候,内容比较抽象,学生不能直观的理解这章内容,但是通过实际操作双液系相图的实验,加深了学生对这章内容的理解,使教学效果更加完善。比如在讲到燃烧热时,在强调只有1mol物质完全燃烧时放出的热量才是燃烧热,以及根据各物质的燃烧焓求算反应焓以外,还可以在课堂上播放《燃烧热测定》实验的视频,使学生更直观地理解课堂内容,加深知识点的理解。在物理化学教学中,将基础理论和实际生活联系在一起,能够充分激发学生的学习兴趣,达到学以致用的效果。 3教学与科研紧密结合 随着现代科技逐渐发展,教师在教学过程中不能只局限于课本的内容,应将教学知识扩展,将课内与课外知识有效结合在一起,把学科发展前沿的新技术和新成果渗透进来,充分激发学生的学习热情,让学生对物理化学这门课程不再敬而远之,而是自发地想要学好这门课。例如超临界流体萃取这一高新技术结合了物理化学中的溶解度定律,分配定律以及焦耳-汤姆生效应等理论;现代文明离不开磁性材料,如家用电器,磁悬浮列车,发电机等,目前得到广泛应用的铷铁硼永磁材料是利用凝固点降低原理和二组分体系相图等技术设计的。在介绍表面活性剂时,引入学生比较感兴趣的石油开采过程,简单介绍一次开采,二次开采等概念,使学生更加轻松地吸收新的知识点。学生还可以根据自己的专业和兴趣参与到教师的科研中,比如,在讲到催化反应动力学时,就可以介绍教师的关于催化剂制备的科研项目,学生也可以参与到其中,从查阅文献开始,设计实验方案,最后进行实验。充分调动了学生学习的积极性。 4结束语 实践证明,通过初步的改善教学方法,增加与学生的互动,将理论知识与生活实际相结合等方式,充分提高了学生的学习兴趣,调动了学习的积极性,提高了教学效果。今后我们会继续根据学生的反应,进一步对教学方法进行优化,完善教学方法和内容。 作者:薛莹雪 单位:吉林医药学院药学院 物理化学论文:林业物理化学教学论文 1教学内容改革 1.1所学内容紧扣学生专业特点 物理化学课程涉及的公式约有150个,教学时,要求学生掌握基本公式的推导和证明,能用基本公式去解决一些实际性问题.提倡学生平时自学,上课前复习巩固学过的知识,强调数学和物理基础知识的重要性,培养学生对所学知识进行综合应用的能力.利用高等数学知识,帮助学生掌握、理解物理化学公式.如从卡诺循环可以推导出可逆热温商之和为零;从理想气体发生PVT变化,可以求焓变、熵变、吉布斯函数变和吉布斯函数判据等参数;从肥皂可以了解润湿和乳化等概念.将现实生活中的某事件引入学习中,与物理化学紧密联系,加深学生对知识概念的理解,提高学生实际运用知识的能力. 1.2引入物理化学科学家的故事进行励志教育 在学习物理化学课程时,会涉及到很多著名的物理学家和化学家,讲到相关内容时,教师会讲解他们的个人简历和趣闻逸事.一方面,可以提高学生学习的积极性,集中他们的注意力,缓解课堂的学习气氛;另一方面,每一位科学家的成功都离不开其自身不断努力奋斗的过程,通过了解他们的经历,不仅丰富了课堂教学内容,而且学生对科学的发展也产生了兴趣,对科学家产生了崇拜,成为学生学习的榜样.如首次提出物理化学这个概念的是1901年和1909年先后获得诺贝尔化学奖的两位化学家:荷兰的范特霍夫和德国的奥斯特瓦尔德,正是他们的研究促成了物理化学学科的诞生.其中范特霍夫是首位诺贝尔化学奖的获得者,他50多岁时还经营着一家牧场,亲自送牛奶,被誉为“牧场化学家”.在讲到稀释定律时,介绍奥斯特瓦尔德的生平事迹,他出身普通家庭,求学时对化学产生浓厚的兴趣,1884年在博士论文中提出了电离假设,1888年提出了以他名字命名的奥斯特瓦尔德稀释定律,1909年因在催化作用、化学平衡和氨制硝酸等方面的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖. 2教学方法与考核方式改革 2.1多媒体教学与传统教学相结合 传统教学采用粉笔板书的方式,书写需要一定时间,导致学生接受知识量较少.而利用PPT课件,结合Flash动画,能使教学内容生动、信息量大,给学生更直观的印象,提高课堂效率.物理化学课程公式多,逻辑性强,有些问题比较抽象,单纯采用多媒体呈现,导致学生思维跟不上文字显示的速度,因此不能仅用多媒体一种教学方式.结合教学实际,采用多媒体教学与板书相结合的方式授课,学生能充分地消化吸收所学的知识,教学速度适中,从而提高教学质量和效率. 2.2考核方式的改革与创新 物理化学课程考核方法普遍采用平时成绩加期末考试两大块的组合,存在期末考试成绩在总评成绩中比例偏重的问题.考核方式改革前,平时成绩占20%,期末考试成绩占80%.这种考核方式可能导致学生平时学习不认真,期末考试前突击,因而不能起到督促学生平时学习的作用.考核方式改革后,采取平时成绩占20%,阶段考试或考核成绩占30%,期末考试成绩占50%的形式.在原有基础上,降低了期末考试的比例,规定小于等于48学时的课程,期间加一次阶段性考试或考核;大于48学时小于等于64学时的课程,期间加两次阶段性考试或考核.虽然教师的工作量比改革前增加了,但学生学习的主动性和积极性得到了提高.学生要想取得优秀的成绩,就不能忽视阶段性成绩.另外,也尝试在总评成绩中增加其它一些(如课堂讨论、课程论文等)考核方式,从而促进学生积极学习. 3设计实验教学环节,培养学生创新能力 实验教学是物理化学教学中不可缺少的组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的重要手段.结合物理化学课程内容构建实验课程体系,该体系包括四部分:(1)基本操作和基本技能的训练.包括实验教学目的、要求、有效数字、相关实验技术、误差分析和实验数据的处理表达方法等.(2)验证实验训练.如燃烧热、液体饱和蒸气压测定,一级蔗糖水解反应速率常数测定等18个实验.通过实验训练,使学生对物理化学理论知识有更深入的理解和掌握,着重提高学生的实验技能,增强动手能力.如学生通过测定一定质量的蔗糖的燃烧热,将测试数据输入计算机,利用Origin或Excel软件绘雷诺温度校正图,计算蔗糖的燃烧热,研究系统与环境热交换的关系,从而理解摩尔恒容燃烧热和摩尔恒压燃烧热的差别.(3)综合及设计实验.结合化工企业生产的典型案例和教师的科研成果凝练实际项目,让学生能够发挥主观能动性,把所学的理论知识加以综合运用,增强独立解决实际问题的能力.如指导专业基础好、操作动手能力强的学生参加全国大学生化工设计大赛,通过参赛锻炼学生的实验思路和实验技能,培养学生的创新意识和创新能力.(4)物理化学实验中常用的数据表.物理化学的教学改革是一项长期而复杂的工作,需要不断地学习和改进.作为林业院校,在物理化学教学中已经做出一些尝试性的改革与创新,并取得了一定成果,但仍有一些工作需要做.如结合专业课程设置和专业培养目标来提高专业学生就业能力.物理化学课程的教学是一个需要长期研究的课题,只有不断地创新和改革,结合东北林业大学的发展,把不同专业的物理化学课程教学工作做好,才能培养出具有较强实践能力的实用型专业人才. 作者:方涛 王玉峰 孙墨珑 刘本才 张秀成 单位:东北林业大学理学院 物理化学论文:基础创新物理化学实验论文 1转变实验教学观念 传统的教学模式,整个实验按教材或教师预先设计的步骤和方案进行,学生被动参与,这样不利于学生创新能力的培养。物理化学实验是一门理论性、实践性和技术性都很强的课程,其实验内容更侧重于定量地解释化学过程的规律,提高运用其技术与方法去分析和解决实际问题的能力,从而形成科学严谨的思维方法,使综合能力得到提高。物理化学实验在培养未来化学工作者的教育中,占有特别重要的地位,对培养大学生的创新意识、创新精神和实践能力起着理论教学无法替代的作用。 2构建实验课程体系及优化教学内容 俗话说“万丈高楼平地起”,扎牢基础,利于提高学生的创新能力。我们构建了循序渐进型的物理化学实践课程体系“基础实验→综合性→设计性实验和开放性实验”,利于提高大学生的自主学习和创新能力。基础实验,按照已拟定的实验方案测得实验数据,用数学原理和方法科学地处理实验数据,使学生对理论知识有一个较直观和深刻的理解;综合实验主要培养学生自主学习和独立思考的能力;设计性实验、开放性实验及研究创新实验以培养学生分析问题、解决问题的能力。学生掌握不同层次的实验要求及实验技能,初步建立起研究科学问题的方法和态度。物理化学实验是南昌航空大学的应用化学专业、应用化学专业春晓班及材料化学专业等的基础课程。以春晓班为例,物理化学实验课程学时为64学时,分两个学期进行,是一门单独设立的实验课。实验内容由热力学、动力学、界面现象、设计性实验(表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析)、探索研究创新型实验(B-Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究)等组成。其中基础性、综合性实验为40学时,设计性、开放探索性实验24学时。此外,为提高学生的兴趣,南昌航空大学组织学生可以申请“三小项目”即“小发明、小创作、小制作”,这些小项目具有一定的难度,使学生有机会了解本学科发展的前沿,激发学生的求知欲望和探索精神,提高实践创新能力。例如:结合物理化学光、电、磁及吸附等方面的知识,在2013年,2011级应用化学专业春晓班26名学生中有8名学生作为第一申请人申报第八届南昌航空大学“三小项目”成功,占30.8。其题目有:“去除水体中汞的选择性石墨烯—胸腺嘧啶复合物的合成与性能研究”“一种石墨烯复合纳米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光电催化处理装置”等。 3改革实验教学模式及教学方法 向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一。开放物理化学实验室的教学模式,锻炼学生分析问题和解决问题的能力,让学生接触到科研前沿的很多最新的成果,从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视。传统的灌输式教学过程中,教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解,学生的积极性和创造性得不到充分发挥。为此,我们将实验的顺序调整为:“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目,随后学生先做基础实验,在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献,寻找合适的方法在实验室进行,如果在课内没有完成实验项目,可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式,重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理,利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高,规范物理化学实验数据处理过程,为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。 4完善实验课程考核体系 为了较为客观全面地评价学生实验的真实水平,必须完善实验课成绩评定方式。考核内容包括预习、操作、纪律、实验报告和实验结果等;将考核的形式多样化,主要从操作前的提问、操作是否规范、是否有原始记录、对自己方案的可行性进行论证及可视化总结等方面进行综合考核。客观全面的考核评价体系有利于调动学生的学习积极性,培养其综合能力,养成良好的实验习惯和科学态度。 5学生培养成果 近年来我院本科生在部级科研创新大赛中屡创佳绩,例如:在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中,聂珊珊等同学《磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究》获得三等奖;在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中,冷乐辉等同学《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》获得一等奖;李蕾等同学《废弃锂离子中钴酸锂的高效浸出技术研究》获得三等奖。这些成果大部分都与物理化学的知识息息相关,基础与创新并重的实验教学模式对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。 6结束语 加强物理化学实验教学的改革,更新教育理念,从物理化学实验课程体系优化、教学方法的改革及考核体系的完善等方面入手,以创新能力培养为优秀,实验教学内容实行“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”循序渐进教育模式,基础与创新并重,重视实验过程,建立科学的全面的考核评价体系,改善教学效果,利于把基础扎牢,提高学生学习兴趣和科研创新能力。 作者:陈萍华 蒋华麟 舒红英 邹建平 钟劲茅 吴美凤 王芊 单位:南昌航空大学环境与化学工程学院 物理化学论文:民办高校物理化学论文 一、采取新颖的教学方法和教学形式 1.分段教学法和分层次教学法将45min课堂划分为三个阶段,第一段25min,运用板书形式讲解基本概念和基本理论;第二段10min,教师和学生互相质疑、讨论。第三段10min,运用多媒体手段讲解基本概念和理论在实践中的应用[3]。将教材内容分为“了解、理解、掌握、运用”四个层次,使不同层次的学生都能在了解、理解的基础上向掌握、运用过渡。2.结合专业特点讲授知识在教学内容的选择上,应与授课的专业发展向适应,在保重基础理论教学的基础上,对相关的内容进行调整,侧重与专业相关的内容,调整知识的难易程度,是学生能够学有所获[4]。如在教学中,我们可以针对石油专业的学生,可以增加有关相平衡的知识;在讲热力学计算的可以介绍石油的裂解、裂化;在讲金属防治与腐蚀中,可以介绍石油运输管线的防护等。在土木专业中可以介绍如何在冬天建筑中过程中防冻等。3.降低知识难度,扩展知识面适当扩展科学前沿知识,在电化学中可以介绍太阳能电池的结构;在化学动力学中,可以介绍日本福岛核电站;在介绍界面化学是,可以介绍纳米材料等。4.增加与日常生活相联系的具体实例将化学与日常生活联系起来,引入一些典型生动的具体实例;增加一些图片性、视频性的现实、热点、典型的内容。通过形象、生动、直观的日常生活中的实例和图片、短片等形式,调动学生的积极性和学习兴趣,活跃课堂气氛。如在化学动力学中,可以日本福岛核电站出现事故以后,人们抢购食盐等生活用品为例,介绍放射性元素及其半衰期;在酸碱平衡中,可以介绍利民的污水处理厂;在热力学中,可以介绍如何估算一瓶燃气能够做饭的次数等。5.教学中逐步渗透绿色化学的先进理念绿色化学就是尽可能小地对环境造成副作用,是实现污染预防的基本和重要的科学手段。比如说在原电池的教学过程中,可以向学生介绍一节纽扣电池弃入大自然可以污染六十万升水,相当于一个人一生的用水,而中国每年要消耗这样的电池四十二亿只;一节5号电池可以使一万立方米的土壤遭到污染。让学生知道绿色化学的重要性。6.民办高校开设专题讲座内容包括新型无机材料及复合材料、有机建筑材料化学、纳米材料、能源与化学、环境与化学、生命与化学等。可选以下题材:光化学烟雾、降水化学、富营养化、土壤污染化学、污染物在生物体内的转化。 二、更新教学手段和形式 1.建立基于网络环境构建普通化学课程的开放式教学平台课程简介、教学大纲、教学日历、教案、备课笔记、知识点与习题、参考书目等教学资料上传在网络教学平台上,扩展了课堂信息量,弥补课堂教学时数的不足。2.采取小组合作学习的组织形式例如:如何获得小组合作学习所需的启动知识,以获得知识为宗旨的小组合作学习,以竞赛为宗旨的小组合作学习,以社会参与为目的的小组合作学习,以讨论为主要形式的小组合作学习等。小组作业一般题量都很大,必须由小组成员分工完成。学生在合作学习中,互帮互学,共同提高。开设与学生专业相适应的化学专题讲座。采取“导师制”、“课外学习小组”、“寝室为单位的化学学习讨论小组”等。定期开展化学知识和化学技能大赛。与企业合作,定期到现场参观学习。引进先进的教学软件和教学器材。指导学生参加外校或者省市乃至国家的化学技能大赛。总之,通过对教学理念、方法、形式、手段、考核方式的研究,提出了一套适合民办高校学生特点的物理化学课程教学方法,对民办高校学生学习兴趣和能力的培养具有重要意义。 作者:郑秀君 王婧菲 杨昕 黄继秋 王智慧 单位:哈尔滨石油学院化学工程系 物理化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同,铁有三种固态,分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe,其中γ-Fe为密排面心立方结构,α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且,图2中有三个三相点,分别为气-液-δ-Fe;气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下,Fe是磁性的α-Fe,组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等;通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe,如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解,增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例,加深了同学们对Fe的认识;并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学?”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点,但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图,我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外,还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示,先配制不同比例的二组分混合物,再升高温度测试混合物的熔点,通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图,可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用,在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例,讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成,以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来,激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图,是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制,并借助动画展示具体过程,使该部分内容更加形象和生动,便于理解和掌握。同时,提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统,所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能,需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用,例如,在设计奥氏体不锈钢时,为了得到单一奥氏体组织,需扩大相图中奥氏体区,使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图,改变系统的组成,增加稳定奥氏体元素,如Ni、C等是最常用的方法。当然,为了系统的平衡,其他元素也需做相应的改变。应用相图时,为了提高设计组织的准确性,需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中,随着加工温度的不同,其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程,改变材料的相变温度和组织类型,得到高性能的金属材料。例如,在钢铁生产中,热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺,通过加大压下量增加累积位错,为相变过程提供更多的高能量相变形核点,以得到细小晶粒组织,提高钢的强韧性。通过控制冷却速率,可改变相变后的组织形态,在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织,在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材,在更低温度下发生相变得到马氏体组织,不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用,而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如,在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率,使相变温度发生在较低温度区,得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区,需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度,从而确定正火的加热温度。严格的说,确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍,学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识,他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用,本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂,通过提出问题,实例讲解和动画演示等多种形式组织教学,建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系,便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识,以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者:孙红英 李占君 单位:安阳工学院 机械工程学院
无线通信技术论文:电力信息采集应用于无线通信技术论文 随着我国经济快速发展,智能电网建设不断推进,电力无线通信技术也取得巨大的进步。与此同时,用户对电力的业务需求越来越多。通信网络的性能在一定程度上决定是否能为用户提供优质的服务,如电力信息采集业务实现可靠性关键的因素之一便是通讯网络性能的好与坏。而建设用电信息采集系统又是实现智能电网的必然要求,在实现电网与客户双向互动,承担起用电信息自动采集、高效共享和实现监控等重要的任务,可以有效改变过去长期无法及时、完整、准确掌控电力用户信息的落后局面,在系统各层面上满足用户的需求,实现电网公司管理现代化,进一步提升服务能力等方面具有跨越性的历史意义。 一、电力信息采集系统 电力信息采集业务是对用户的用电信息进行采集、监测和处理,实现用户用电信息计量异常监测以及用户用电信息采集、分析和管理,同时也让电能质量被实时监控等,在用户服务、市场管理、电费实时结算等多方面提供实时、可靠的数据。电力用电信息采集系统分主站层、通信信道层和采集设备层三层。[1]主站与其他应用系统和公网信道是由防火墙分离开来,单独组网。在主站层里有前置采集平台、营销采集业务应用以及数据库管理三部分组织。前置采集平台管理和调查各种与终端的远程通信;营销采集业务应用让系统的各部分应用功能得到充分得到充分发挥;数据库管理实现用电终端的用电信息有效管理,并担负起协议解析职责。实现这三种功能,需要由前置采集服务器、营销系统服务器以及相关的网络设备组成主站网络的物理结构。采集设备层的主要任务是收集和提供整个系统的原始用电信息,是整个系统的底层,又分为计量设备层、终端子层两个子层,分别负责实现电能计量和数据输出和收集用户计量设备的信息、处理和冻结相关数据,并实现与上层主站的交互等。而主站层和采集设备层之间的最重要使是通信信道,为主站和终端信息交互提供平台。目前有230MHz电力无线专网、GPRS/CDMA无线公网以及光纤专网等通信信道,而无线技术的应用更能满足系统需要,其可靠性和稳定性成了当前的研究重点。用电信息釆集系统主要有五大功能,分别是系统数据采集、系统接口、运行维护管理、数据管理及控制和综合应用。数据采集主要是根据业务要求编制自动采集任务,例如任务类型和名称、采集周期和群组、正常补采次数以及执行优先级等信息,对任务执行情况进行管理;系统接口主要是与其他应用系统进行连接;运行维护管理功能是对密码、权限、档案、通信与路由、终端、运行状况、故障记录、报表等方面的内容进行有效管理;数据管理及控制功能包括对数据的计算、检查、分析、存储等内容进行管理以及对电量、功率、费率、电缆催收等内容进行控制;综合应用功能主要是提供异常用电分析、有序用电管理、自动抄表管理、用电分析、电能质量数据统计等服务。用电信息采集首先由主站对集体终端进行对时,统一时间后终端进行采集工作状态,按设定的时间间隔进行定时抄表、存储并通过无线信道传数据到后台,如无线信道不稳定时,后台会自动再次生成相应的补救命令追补数据,最后后台对数据进行处理。整个采集过程,业务通信具有整点时刻定时抄表,重传补数的特点,保证在业务通信失败的情况下还可以再次重新传采集数据,实现信息采集可靠性。 二、无线通信信道技术特点与数据丢失规律分析 1.无线通信信道技术的特点利用信道的统计特征进行分析是无线通信信道技术的重要特征之一。无线通信信道分为小尺度衰落和大尺度衰落两种衰落大体。小尺度传播是指信号在短时间内瞬间产生的变化,而大尺度传播指的是在相关长的一段时间内信号平均功率的变化。信道的相位、振幅会受到多径传播和多普勒频移两者的影响,产生信号频散和时间选择性衰落。衰落也根据大小将小尺度衰落分为选择性频率衰落和平坦衰落。在电力系统无线通信应用中通常有如高斯噪声、白噪声、窄带高斯噪声等多种噪声陪随着信号的传输,短时衰减是他们其中最大的特点,最大可以达到60~70dB。无线通信信道技术噪声有突发性的脉冲噪声、自然噪声、同步周期性脉冲的噪声、异步周期性脉冲的噪声。突发性的脉冲噪声顾名思义是指网络上开关的操作或者发生闪电时产生一系列脉冲噪声影响到非常宽的频带,以致脉冲噪声密度比背景噪声的功率谱密度高出50dB;自然噪声即是指如闪电、雷击、电焊等自然界各种各校的电磁波造成的自然噪声;同步周期性脉冲的噪声是电力设备按照50Hz或者100Hz来工作的频率产生的脉冲,功率随频率增加而减少;异步周期性脉冲的噪声是由于大功率电器的开关发生周期星的开闭动作导致噪声产生,重复率主要集中50~200范围之内。2.电力无线通信数据丢失规律不同地区电力负荷的特性不同,影响电力负荷的因素也不完全相同。[2]电力用电信息采集业务的主要任务是对居民用电信息进行采集与监控,无线通信往往会受到电磁干扰的影响。对用电信息采集无线通信网络进行数据分析,指在根据电磁干扰造成数据丢失规律,结合信息采集业务的应用环境特点,调整选用合适的控制策略,以保证用信息采集业务的可靠性。分析数据丢失规律,首先要统计出24小时内居民用电负荷与时间的关系特性,并结合用电负荷量得出阶梯奖业务量模型,再根据模式作出规律性变化分析。在统计电力用户用电负荷状况时,节选广州某居民区生活和工作用电负荷24小时规律变化为例,通过采样、统计、整理得出一天内的用电负荷曲线,如图1所示:其中,负荷比值=瞬时负荷量/24小时平均负荷量。由图1可以看出,01:00~05:00时间段为居民的休息时间,全天进行用电量低谷;05:00~08:00时间段,居民起床、做饭、上班等,用电量略有所回升;08:00~12:00时间段为居民上班时间,使用各种电器设备,用电量明显上升,而12:00~13:00为午餐午休时间,用电量随着部分活动的停止而呈小幅下降;13:00~18:00又进入工作期间,用电量也相应上升;18:00~20:00时间段是居民回家做饭时间,用电量逐渐增加;20:00~23:00时间是大多数人在家休息,如电视、空调等大功率电器大幅启动,多数娱乐场所也进行一天的高峰,此时处于用电高峰期,在21:00附近进入一天用电最高峰,随后便有所下降,至24时多数居民已休息,用电量又逐渐步入一天的低谷。电力无线通信数据丢失率与电磁干扰因素呈正相关关系,一般而已,电磁干扰因素越大,电力无线通信信道数据据丢失率就越大。结合居民用电负荷曲线,将一天分成五个时间段,依次为K23:00-6:00;K6:00-12:00;K12:00-18:00;K18:00-20:00;K20:00-23:00。五个时间段的居民用电量呈递增趋势,设20:00的用电负荷比值为K20:00,那么K20:00-23:00段的平均负荷比值为:K20:00-23:00=(K20:00+K21:00+K22:00)/3同理可求得其他四个时间段的平均负荷比值,可以得到五个级别的通信数据丢失率阶梯模型,可以总结电力无线通信数据丢失规律是随着用电量的变化而变化。在接入过程中应当充分根据此规律的特点而设计不同的控制方式,从而最大限制提高无线资源的利用率。 三、无线通信技术在系统中的应用 用电信息采集系统通信分为有线通信和无线通信。无线通信又分为无线专网和无线公网。一般而言,变电站采集终端采用有线的光纤通信方式,保证采集实时性强;高压客户采用230MHz专网或无线公网方式;而低压客户几乎都是采用无线公网通信方式。由于居民用电信息采集中,一个公用配变电下有大量的电力用户,而且具有用电容量小、计量点分散等特点,本地信道方式将大量的电力用户信息集中再往系统主站传输是一个低成本的无线通信技术应用方式。因此,用电信息采集系统无线技术的应用主要介绍微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式的应用。[3]微功率无线通信是指采用WSN(WirelessSensorNetworks)技术的无线通信方式。WSN是一系列微功率通信的总称,综合了嵌入式系统技术、传感器技术、网络无线通信技术、分布式信息处理技术等,通信微型传感器节点对用户进行实时的感知和监控,利用每个传感器具有无线通信功能组建成一个无线网络,将数据传输到监控中心,非常适用于低成本、测量点多、范围分散的低压场合。应用WSN技术克服了传统数据对点无线传输模式的局限性,自组织性、拓扑结构动态性、网络分布式特性等较为明显,而且通信能力、抗干扰能力都比较强,无需要安装,功耗低,具有很强的成本优势。无线数据支持双向传输,既可以上传电能表的数据,又可以接收集中器下发的命令,还可以中继来自其他节点数据。通信流程如图2所示:电能表通过无线采集节点传输到中继节点,并由集中器进行处理。集中器下发命令数据,目标无线采集节点就会通过多个中继节点收到命令,甚至可以直接收到,然后转发给电能表。还也可以利用无线网络实时性强的优点,将突发事件通过无线节点主动上传到后台,有效地实现故障报警、实时监控、防窃电。对于测量点相对分散、集中装表、用户负载变化大、载波不稳定等场合非常适用。低压窄带电力线载波通信指的是载波信息范围限制在500kHz以内的低压电力线载波通信。配电线主要用于传输50Hz大功率电力,配电线连接各种设备将会影响到传输的通信信号,特别是近年来变频家用电器大量使用,对信道的稳定性造成巨大的干扰,主要表现为阻抗不稳定、噪声显著、信号衰减严重,并且这两个因素随着时间和频率变化而变化。窄带载波通信技术可以双向传输,不再需要另外通信线路,具有较强的适应性,而且具有容易安装的特点,对于低压用户数据采集是个很好的应用。但其数据传输速率较低,容易受到噪声大、信号衰减的影响,在通信可靠性方面还存在着一定的技术障碍。因此,在应用时应当利用软硬件技术结合,完成组网优化窄带载波通信,对于一些用电负载特性变化较小、电能表分散布置困难的区域具有一定的应用价值。宽带电力线载波系统工作在1~40MHz频率范围,成功避开了kHz频段带来的干扰,并通过扩频调制或者正交方式来获得兆级以上的传输速率。这种电力线宽带通信调制技术把信道带宽分成N个正交的子信道,每个子信道呈现相对性和平坦特性,将这些子信道看成理想信息。由于低压台区电力线上的高频传输信号往往会衰减得比较快,需要通过时分中继、自动中继、频分中继和智能路由计算等多项技术手段实现整个低压电力通信网络重构并通信。这种通信技术具有较高的抗干扰能力,适应性强,可以同时承载多个业务并对各个任务进行并发处理。同时有单跳通信距离受限、信号衰减大等局限性。在应用时还需要采用路由、中继等行之有效的优化措施。根据宽带载波的短距离和少分支特性,应当重点应用于城乡公变区供电区域、电表集中安装居民区等,电能表数据采集效果和经济性均优于其他的抄表方式。 四、结语 智能电网建设体现一个国家电力发展水平。而智能用电是智能电网的一个重要组成部分,其建设水平直接关系到我国电网经济运行、使用效率、有序用电等诸多问题。用电信息采集系统自动化、智能化为智能用电服务提供有力的技术。本文在分析用电信息采集系统、无线通信技术特点的基础上对微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式进行讨论,旨在为国家智能用电服务提供支持。 作者:崔凯翔 单位:广州供电局有限公司荔湾供电局 无线通信技术论文:绿色无线通信技术论文 1绿色无线通信技术 1.1认知无线电 认知无线电是一个智能无线电,它能和周围环境进行交互而改变发射机参数,达到某种系统优化的效果。它的首要任务是频谱感知,也就是在认知节点通过对无线电频谱进行监测,发现频谱空穴,伺机接入授权频谱,在不对主用户干扰的情况下共享频谱资源。认知无线电通过这种方式极大的提高了频谱利用率,解决了频谱匮乏问题。于是根据香农容量公式,在一定的通信容量下,所用功率和带宽是互换的。也就是说,通过对频谱进行动态管理,获取更大的信道带宽,就可以极大的节约功率资源,达到节能的目的。同时,认知无线电通过认知无线环境,动态地调整发射机参数,比如,选择信道衰落较小的频谱和相应的调制和编码方式,可以降低所需的功率消耗。当然,认知无线电不仅在频谱利用方面绿色节能,在网络方面的认知和重配置也将对绿色通信起到巨大的作用[1]。目前,无线移动通信领域技术体制和标准众多,出现了各种独立的系统和网络平台,这在一定程度上满足了各种业务需求。但这种异构无线接入技术并存的现象导致了网络建设成本的增加和运营管理的困难,用户也不能获得无缝而满意的服务,造成电力能源的极大消耗。为了解决网络异构性融合问题,构建统一的网络体系结构,需要采取认知无线网络技术。认知无线网络通过对无线资源、网络、业务等多域信息进行交互,改变网元属性,进行自适应管理、资源优化和重配置,形成新网络。认知无线网络和绿色无线通信的关系表现在:网元通过认知信息流获取重配置因素,从而通过重配置进行统一规划和改变终端软件来省掉重复建设。因此将极大地节约资源和能源,达到节能环保的目的。 1.2协作中继 在无线信道进行信息传输时,会发生路径损耗、阴影效应和各种衰落。要达到可靠的数据连接,基站必须发射足够的功率来保证小区覆盖,这种大功率的发送导致基站和手机的耗能大大增加。然而,如果采用多跳通信,也就是中继的方式,将基站和移动用户之间的路径分为若干较短的链路,则可以降低各种损耗和衰落对无线信号的影响。研究表明,中继方式可以减小系统的传输功率和延长电池寿命。协作中继通信可分为两种方式[2],一种是设置固定的中继节点,另一种是设计网络和终端,使移动用户成为中继。在网络覆盖内的中继节点,作为一个网元,拥有对数据的存储、转发、调度和路由功能,而不仅仅起到放大发送的作用。对于固定中继,可以通过提升基站密度的方式来实现,此时也可达到降低能耗的目的,但建设新基站将浪费大量资源。而协作中继节点却有良好的特性。它可以在覆盖一定区域的条件下以较低的高度和低功率发送,和基站及移动用户无线连接,省去了繁杂线路和接口,还有不需要复杂的路由算法等。对于移动用户中继节点,其拥有位置灵活,可以增加数据速率和系统的稳健性,不需要专门设置固定中继等优点,但终端需要有算法和协议的支持,增加了系统的复杂度。 1.3小区缩放 随着移动通信的发展和用户对高数据速率的要求,蜂窝网络由单一制的宏小区逐渐向微小区、微微小区和家庭基站等形式演变,这在一定程度上减少了系统的功耗,但由于移动业务地理上的波动性和数据传输的突发性,基站的能耗还是浪费很大。比如,居民区白天的流量较小而晚上较大,而市中心白天的流量要大得多。如果通过流量均衡关闭一些流量较小的基站,则可实现能耗的大幅降低。小区缩放技术可以实现上述功能[3]。假定移动用户随机分布在蜂窝网络内,网络内有若干个小区。当多个移动用户移入某小区时,使该小区变得拥挤,则该小区会自动缩小其覆盖范围,进而降低该小区的拥挤程度,同时该小区周围的小区会自动增大,来满足该小区未能覆盖的用户,避免出现覆盖空洞。相反,当多个移动用户移出某小区,则该小区周围的小区会自动缩小而该小区会自动增大。当相邻小区容量较大,没有必要进行小区缩小,这时移动用户都可在相邻小区内进行服务,因此可以关闭该小区的基站,使基站处于休眠模式,达到降低能耗的目的。小区缩放服务器(CS)控制整个小区的缩放过程。CS可以设置于网关或基站中,通过检测网络流量大小、信道状况、用户需求等来进行小区缩放。具体实现是通过物理器件调整、基站协作、中继等来完成的。比如,小区扩大可以通过提高基站发射功率来完成,基站协作可以形成基站簇,从而降低了小区间的干扰。 1.4云计算 分布式计算,也即云计算技术,是指通过网络将庞大的计算处理程序自动拆分成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统,经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。通过此项技术,网络服务提供者可以在数秒之内处理数以千万计的信息。由于移动设备体积小,处理信息、运算和存储能力有限,要高速处理多媒体信息,利用云计算,可以在移动互联网的条件下,完成所需的任务。和云计算相关的技术有软件无线电技术和射频拉远技术。软件无线电是一项发展较快的无线通信技术,它采用开放的模块化结构,基带处理可通过不同的软件模块来实现,并且软件可以随着器件和技术的发展不断更新或扩展。基于通用处理器的软件无线电系统可以降低通信系统开发和调试的复杂度,极大地节约硬件成本和人力成本。射频拉远技术是将基站分为远端无线射频单元和基带单元[4]。无线射频单元通过光纤或光传送网与基带单元相连,负责无线信号的发送与接收,放置于远离基带单元的远端站点,体积小巧。基带单元负责基带信号的处理,多个基带单元可形成集中式基站,其内包含一个高容量、低时延的交换网络来支持多个基带载波单元的互联互通。集中式基站可以避免基带单元负载的不均衡,提高设备利用率。云计算和软件无线电及射频拉远的关系在于,集中式的基带单元经过软件化,通过高带宽、低时延的网络,可组成一个巨大的实时云计算基带池。这样,远端射频单元收发无线信号,实现多种无线网络覆盖,光纤和负载转换器连接远端射频单元和虚拟基站,虚拟基站利用实时云计算基带池动态分配计算资源以实现基带数字信号处理。 2结束语 在大力倡导构建节能减排社会时,绿色无线通信已成为了一种潮流,使我们在关注通信系统容量时也注重其能量效率。该文简要介绍了绿色无线通信的关键技术,包括认知无线电、协作中继、小区缩放和云计算等及其在降低系统能耗时的作用。当然各种技术都有自己的缺点,这有待于我们去克服。相信在不久的将来,绿色无线通信将会普及,为建设环境友好型社会做贡献。 作者:杨随虎 单位:西安邮电大学通信与信息工程学院 无线通信技术论文:4G通信技术的无线通信论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 无线通信技术论文:煤矿无线通信技术论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 无线通信技术论文:油田生产数据视域下无线通信技术论文 1TD—LTE的关键技术 1.1传输通道抗衰落油田数据传输系统中的移动台与通信基站之间的传输主要依靠无线电磁波,在传输过程中,周围电力线发射的电磁波会干扰信号强度。移动台发射无线电磁波的衰减率为N=V/(λ/2),其中V为数据信息在传输信道内的速率,λ为外界电磁波的波长。如果增大电磁波波长便能有效地控制抗衰减系数,一般采取增大信源设备发射功率的方法来提高传输速率[4]。在传输系统一级电路信号功率放大过程中,数据信号容易在通信线路中发生全反射现象,使数据信号的码片呈现离散状态。在距终端处理器3/4位置处,继续进行二级数据信号功率的放大,使传输线路中产生电磁波的强度高于外界干扰电磁波的强度,让传输信道内的电磁波与外围电磁波相互抵消,可降低其电磁波的外围强度。并且电磁波在相互抵消过程中,也进行了一部分的叠加,从而增强了通信信号强度。 1.2编码调制油田数据传输系统编码调制分为二进制编码调制、十进制编码调制以及十六进制编码调制。十进制编码调制的输入端有10个数据连接点,每个数据点代表不同的数据值。输出部分的连接点共有4个,形成为8421十进制编码。该数据连接点的排布从左向右为I0~I9,当编码的数字首位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为0;当编码的数字第二位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为1;当编码的数字第三位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为2,以此类推,即为十进制编码转换原则。十进制编码比二进制编码过程复杂,但保密性能比二进制好。十六进制编码与十进制编码过程相类似,但是对9以后的数字编码要用ABCDEFG进行编制,当编制的数据信息为103131156时,那么接收到的编码序列即为A3D1F6。数据传输系统中二进制编码技术通常应用于传输话音信号,其优势为编码技术简化,占用的信道宽;十进制编码和十六进制编码技术应用于传输视频信息与数据信息,这两种编码技术保密性能佳,并且在传输数据信息中添加了冗余码与纠错码,可保证传输信息的有效性。 1.3移动天线射频移动天线射频技术中的设备根据俯仰角度不同,分为全向天线与定向天线两种类型。全向天线由于覆盖范围大,发射功率低,所以容易受到大气层中电磁波的干扰,使传输的数据信号失真,这种设备多用于油田空旷地区。定向天线覆盖范围小,传输距离远,但是发射的功率信号只能朝一个传播方向,如果在大型油田建筑群体设立单独的定向天线,发射的信号就会被障碍物吸收,因此每个建筑通常设立3个天线,每个定向天线覆盖的范围为120°,组成一个全向覆盖范围区域。每个定向天线的俯仰角度控制在15°范围内,定向发射的频率为8000Hz。在发射射频功率过程中,发挥主要功能的设备为耦合器,其结构组成为直流耦合端、输入端、隔离端及耦合输出端。 2TD—LTE技术的应用 2.1数据传输信道TD—LTE无线通信系统的传输信道分成等间隔的32个信道,其中上行信道16个,下行信道16个。上行信道负责数据的编码,下行信道负责数据的传输。上行信道具有数据信息编码和译码功能,可以在数据编码过程中添加冗余码和纠错码。在数据字符串间添加冗余码的过程中,上行信道会根据冗余码的排列顺序进行翻译,若对等的字符串没有得到有效的翻译,编码器便会重新接收冗余码,再一次进行翻译表达,直到油田数据终端设备接收到的数据信息与信源设备输出的信息一致,才会完成对数据信息的译码。 2.2油田数据传输系统无线局域网无线局域网的组建要根据不同的IP地址进行划分,以达到共享石油专网内的数据资源的目的。IP地址段分为4个区域段,A类IP地址段为0~127,B类IP地址段为128~191,C类IP地址段为192~223,D类IP地址段为224~239,每个区域段之间的主机设备都能够实现远端控制功能。 3结语 TD—LTE无线通信系统采用了单边带信号调制、TDD、传输通道抗衰落、编码调制、移动天线射频等技术,在油田数据传输专网中连接数据终端设备,进而实现专网内部数据资料的共享。数据在通信信道传输中能减弱外界电磁场的干扰力度,保证传输数据信号的有效性。我国石油行业发展迅速,应用TD—LTE技术建设石油信息化专网,为石油通信行业带来新的希望,也为整个石油系统通信提供一个安全可靠的工作环境。这种技术不单用于石油行业中,在其他行业也正逐步扩展,为我国通信行业开辟了广阔的发展前景。 作者:郭延海单位:中海油信息科技有限公司天津分公司 无线通信技术论文:矿井无线通信技术论文 1矿井巷道信道模型 1.1时变多径信道模型在矿井巷道环境下,障碍物对电磁波进行反射、散射和折射,使电磁波在巷道内形成复杂的多径传播,同时,工作人员及设备的移动作业,导致产生多普勒频移,使巷道内的多径信道具有时变性。因此,矿井巷道信道是具有时变特性的复杂多径信道。因此,将相位分量视为常数是不够准确的[10]。本文将相位分量建模为时间的变量,将信道冲激响应定义为。 1.2仿真分析采用MATLAB仿真工具,对矿井巷道时变多径信道模型自相关函数仿真。图1描述了传统信道模型,带宽为500Hz和1000Hz的时变多径信道模型下接收信号的自相关谱,其中,横坐标表示延时,纵坐标表示自相关函数。分析发现,时变多径信道模型与实际接收信号自相关谱较为符合,此信道模型适合矿井无线通信。 2系统性能分析 根据多径时变信道模型,假设接收天线总功率与发射总功率相等,且等于Pe,信道噪声是加性白高斯噪声,每根接收天线的噪声功率为σ2,则信噪比SNR:ξ=Pe/σ2。 2.1系统容量分析实际的无线信道是时变的,受到衰落的影响。对于单天线系统,即单输入单输出(SISO)系统的信道容量可用下式计算。图2给出了单输入单输出(SISO)系统和多输入单输出(MISO)系统的信道容量与发射天线数目之间关系的仿真结果,横坐标表示信道容量,纵坐标表示概率。其中,仿真参数设定为信噪比10dB,迭代次数为1000,接收天线为1,发射天线数目分别为1,2,3。仿真结果表明,SISO系统信道容量最小,发射天线数目从1依次增加时,信道容量也依次增加。图3给出了MIMO系统的信道容量与发射天线数目之间关系的仿真结果,横坐标表示信道容量,纵坐标表示概率。其中,仿真参数的设定同上,发射天线数目分别为2,3,4,接收天线对应为2,3,4。从仿真结果可以看出,MIMO系统信道容量随着收发天线数目的增加而增加。对比图2与图3发现,MIMO系统的信道容量显然比SISO系统的信道容量有了较大增加。 2.2误码率分析令xm(l)表示第m根天线的第l个子载波上的发射信号(l=0,…,L-1),经历时变多径衰落信道传输和FFT变换后,在t时刻第n根接收天线的第l个子载波上得到的信号yn(t)可由下式得到。采用MATLAB对MIMO-OFDM系统在不同天线数目下进行误码率性能对比,具体实验流程如下:1)初始化过程。给定发射信号及时变多径衰落信道的冲激响应初始值。接收端采用最小均方误差(MMSE)检测算法。2)确定接收信号过程。输入数据经过串/并转换、空时编码、IFFT变换并添加循环前缀后经时变多径衰落信道到达接收方,根据式(5)确定接收信号形式。3)对接收信号去除循环前缀、FFT变换、空时译码及并/串变换后,计算MMSE检测加权矩阵,并进一步得到MMSE判决数据。4)误码率计算过程。根据数据检测与判决结果,与初始输入数据对比,计算系统误码率。基于上述分析与描述,设置的仿真参数如表1所示。仿真在收发天线数目相等的情况下进行,天线数目分别为1,2,3,多径数目假设为2,接收端采用MMSE检测。图4给出了收发天线数目相等,不同天线数目情况下的MIMO-OFDM系统的误码率性能,其中,横坐标表示信噪比,纵坐标表示误码率。从仿真结果可以看出,随着收发天线数目的依次递增,从1增加到3,在BER为0.02处,天线数目选取3相对于选取数目2和1分别有4dB和9.6dB的增益,系统的误码率依次下降且抗多径衰落的能力依次增强。图5反映的是多径对MIMO-OFDM系统性能的影响。图中,横坐标表示信噪比,纵坐标表示误码率。这里假设发射天线数目为2,接收天线数目为2,接收端采用MMSE检测,多径数目取2,4,6。分析发现,随着多径数目的递增,在BER为0.02处,多径数目选取6相对于选取数目4和2分别有4.3dB和9.7dB的增益,给定一定的信噪比值,误码率随着多径数目的递增而递减,此结果与MIMO-OFDM技术对抗多径衰落相符,是一种更适合于矿井巷道通信的无线技术。 3结束语 矿井巷道的多径传播特性导致矿井无线通信性能的下降,针对煤矿井下这一复杂的多径信道,本文建立了时变多径信道统计模型,得到信道冲激响应自相关函数;基于该模型深入分析了单输出和MIMO-OFDM系统的信道容量、不同天线数目和多径数目下的系统性能。数学分析和MAT-LAB仿真表明,时变多径信道模型与实际接收信号自相关谱较为符合;与SISO系统相比较,MIMO系统增加了系统容量;同时,系统误码性能随着多径数目的递增而递减,MIMO-OFDM技术可以有效对抗矿井巷道的多径衰落,提高通信系统的可靠性,是一种更适合于矿井巷道通信的无线技术。 作者:王艳丽张鹏张佳单位:渭南师范学院数学与信息科学学院中煤科工集团西安研究院 无线通信技术论文:短距离无线通信技术论文 1短距离无线通信在智慧家庭网控建设中的应用 在智慧家庭的建设中,互联互通的控制系统成为关键,如果我们采用有线系统,将对建筑的设计提出极大的挑战,尤其是对已有建筑进行改造,将会产生巨大的工程量,而且未来物品的移动也会受到很大有限制。而采用无线系统则可以让我们摆脱物理连接上的限制,可以灵活地将各种设备接入家庭网络,而短距离无线通信组网与控制也成了我们必然选择的技术。近年来,包括蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、UWB和NFC等短距离无线通信技术日益成熟,为家用设备实现局部组网奠定了基础,使得智慧家庭应用由愿望变为现实。其中,蓝牙技术经历了1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0各版本,以及即将到来的4.1版本,其稳定性、兼容性、传输速率、以及功耗等各个方面不断改进,被广泛应用于各种电子设备,如PC、手机、平板电脑、无线音箱、无线耳机以及近年来非常火热的可穿戴式电子设备上,使消费者摆脱了传统线缆的束缚。 Wi-Fi作为主流短距离无线传输技术,标准完善、技术成熟、稳定易用、兼容性好,已经成为智能家电网络化方案的主流互联技术,一些家电企业已开始在电视机、空调、冰箱、热水器、酒柜中大规模采用嵌入式Wi-Fi模块,将分散在家中的各个家电产品联成一个整体控制系统,改变单一的被动控制。值得一提的是,面对家庭对各种视频内容的消费所带来的网络流量爆发式增长,第5代Wi-F(i802.11ac)应运而生,为家庭网络提供了更高的带宽、更快的传输速度,为智慧家庭实现提供更有力的支持。通过第5代Wi-Fi进行无线连接,网络带宽可以达到千兆级别,可顺畅、无间断地播放流视频及下载高带宽应用程序,比现有网络增速10倍。ZigBee多用于家庭自动化、安全保障系统等。在利用Zigbee技术搭建的无线传感器网络中,通过在无线门磁/窗磁报警器、红外感应闯入探测器、保险柜/抽屉振动监测器等防盗报警器以及燃气、烟雾、氧气、温度、湿度等传感器内安装Zigbee模块,可实现数据的无线传输、分析和报警。此外,ZigBee在灯光控制、家用智能开关、门禁系统、智能抄表等应用中,也发挥了良好的作用。 随着技术的不断发展,UWB以其高质量的近距离通信能力,成为智能家庭数据传输领域的中坚力量之一。UWB可以运用于机顶盒和DVD播放机到数字电视的无线连接,PDA、手机和数码相机与PC机的同步等家庭设备音视频数据传输等方面。NFC技术的传输速率较低,并不适合直接用于传输音视频等需要较高带宽的应用,但是,NFC技术允许电子设备在不到0.1s的时间内闪电建立连接,加之其良好的保密性能,成为了在不同场合、不同应用领域中其他无线通信技术的最佳拍档。例如,将NFC和蓝牙技术配合使用,可以先通过NFC技术近距离快速建立连接,再利用蓝牙技术在手机、电脑、音频设备或打印机之间进行数据传输,将会给用户带来前所未有的体验。对于设备制造商而言,未来智慧家庭中家居产品的开发,除了在功能和外观上的创新以外,采用什么样的通信协议以及如何将通信模块与主系统集成在一起也将是需要重点考虑的内容。 2结语 随着信息化的不断发展,特别是宽带网络和移动互联网的发展,推动了智慧家庭的普及。如今,短距离无线通信技术与智能电表、智能音乐播放器、智能厨房、智能健康系统进行完美整合,为提高人们生活品质,进一步改变人们工作、学习和生活方式做出重要贡献。 作者:翟平李均白银姗单位:工业和信息部电信研究院 无线通信技术论文:GPRS无线通信技术论文 1GPRS的组网方式 采用APN专网接入首先要做的就是与移动申请APN专网业务,随后移动会为客户分配专用的APN,而对于普通用户就没有这种权利。使用GPRS专网的SIM卡只能开通专用APN不能使用其他的。APN专网接入方式主要有:(3)中心采用主副GPRS-DTU,采用移动APN专网固定IP,在专网得到APN后给数据终端以及中心DTU分配移动内部固定IP,GPRS在数据终端附着时,SGSN会向HLR查询是否是所允许使用的,再通过DNS把APN解析成相应的IP地址。这种接入方式相对于公网接入方式而言,不仅缺少了DNS解析,又因为其本身自带移动内网固定IP,所以减少了中间环节有利于提高稳定性,另外还不用付宽带费,有比较好的性价比;(4)中心采用APN专线,其与子站点一律采用APN内网固定IP,这种方案所有的数据都在移动GPRS的APN网内传输,不用经过公网。采用这种方案有许多好处如可以在整个传输过程中防止泄露信息,还可以在IP地址和端口进行过滤。 2中心服务器通道管理软件 中心服务器通道管理软件包括数据转发模块、系统设置模块、数据库模块、下位机管理模块通信协议栈模块、数据加密模块以及GPRS通信模块通道管理软件是目前所有电网调度自动化系统中的通信方式与通信规约的集成所在。其中通道管理软件每个模块都有各自的功能,系统设置模块主要是拥有用户权限管理、用户注销以及更改用户等功能系统设置在数据库中保存;数据库模块由系统配置库、报表库以及采集转发数据库三个子库组成,而系统配置库又包括系统设置库、下位机信息库以及通信协议栈库三个子库;每个子库又都有不同的模块来组成,每个模块都有其各自的作用,这里就不再进行一一的描述了。 3GPRS的安全性分析 3.1GPRS所采用的安全措施 与固定网络相比,无线网络在安全性方面做得还不够到位,为了使这种状况得到改善,对用户的传输信息进行保密,GPRS采用了GSM中大量的安全保证措施。 (1)为了不让未注册的用户接入,GPRS采用了GSM的移动终端鉴别方法进行加密,从而对SIM卡的有效性进行确认。 (2)运营商和用户首先商量好使用GPRS服务的区域,一旦离开这个区域就不能享受一定级别的QOS这是接入控制。 (3)由于GPRS中的所有安全功能都与SIM卡有关,所以对SIM卡进行了独特的设计,想要对其进行复制或伪造都是很难的,从而为网络以及用户的安全提供了可靠保障。根据对GPRS四点安全机制的描述不难看出,在GPRS的安全性已经能使电力系统的相关应用要求得到满足,最重要的就是对SIM卡的安全保护,确保用户信息不被泄露;除此之外GPRS本身也有不足之处,不能确保用户连接的GPRS网络都是真实的。 3.2应用GPRS的安全性建议 根据GPRS的变电站自动化监控系统情况,不光要在GPRS本身安全机制上作改变,还要加强应用层的安全保护。 (1)采用APN接入方式,利用SIM卡的唯一性来进行保护,只有是规定的SIM卡手机号才能访问,在移动终端与数据中心采用专门的APN进行无线网络接入,普通手机做不到。 (2)使用V.25协议的点对点传输方式。从调度自动化系统所处的位置来看,为了安全性考虑其不能采用TCP/IP网络与其他分区直接相连。利用V.25协议的点对点传输方式,不仅使调度自动化系统与外部公网的网络有所区分,而且这样是符合国家经济贸易委员会第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》,同时也满足了电力系统二次安全防护的分区要求。 4GPRS技术特点 GPRS的分组交换技术与以前的GSM拔号方式的电路交换数据传送方式相比有许多优点,例如:(1)高速率。GPRS在理论上的最高速率能够达到171.2kbit/s。相比于现有的电路交换数据服务与短消息服务GPRS虽不能分配所有的时隙给数据服务但相比之下已有非常大的优越性。除此之外,与电路交换数据服务按连接时长计费法GPRS按数据通信量进行计费比较,后者更能享受实惠。(2)永远在线。无论是发送或者接收信息,GPRS能够立刻连接起来在无线信道内。当用户一直处在在线状态的时候,用户可以更快的进行连接不再需要复杂的程序。(3)费用低廉。GPRS付费按照接收和发送数据包的数据来进行付费,当用户不接收数据包时就算在网上挂着也不会有费用的流出。中国移动对GPRS的收费是按照1K数据1min来收取的,而且不收漫游费,非常有利于野外施工以及长途运输等行业。 5结束语 通过对GPRS的安全性以及技术特点等分析,可以知道GPRS无线数据传输有非常多的优势,尤其在电力系统中更加能体现出来。现在,随着“3G”通信技术的广泛应用,相信GPRS无线通信技术应用的领域会更加广泛与成熟。 作者:杨丽莹单位:云南电网公司德宏供电局 无线通信技术论文:无线通信技术课堂教学论文 摘要:随着通信技术发展及“学生为中心”的新课堂教学改革研究的深入,红外、蓝牙、Wifi等无线技术在信息教学反馈领域的应用越来越广泛。本文在总结四类传统教学反馈方式的优缺点的基础上,对比分析现存的无线课堂反馈系统,提炼出以WIFI为代表的无线通信技术在课堂教学反馈的特点。 关键词:无线;通信技术;教学反馈 一、传统教学反馈方式研究 在课堂中,“教”与“学”同时进行,进一步说“教”是为了“学”,因此,教师需要用多种反馈方式来了解学生的学习效果,并根据实时的教学情况来调整教学方法、方式。传统的教学反馈的方法主要分为以下四种:1.言语反馈。教师通过课堂提问、课堂讨论以及学生质疑等口头语言交流来分析学生对课堂知识的掌握程度,从而调整教学方法、方式。这种方式缺点是教师得到的反馈信息有些片面,不能全面掌握学生学习情况,同时学生由于缺乏参与感造成注意力分散,导致课堂教学实效的流失。2.书面反馈。教师一般通过黑板板书、课后作业以及课堂测试等手段来观察学生对知识内容掌握程度与存在的问题。这种方式缺点是教师课堂上时间和精力无法对每一位学生进行有效的“教学诊断”,另外学生存在抄袭现象,加大了老师辅佐的难度。3.实物投影展示式反馈。教师通过实物投影展示、多媒体演示的方式展现学生的学习成果,从而了解学生学习存在的一些具体问题,让教师有的放矢地进行课堂教学。这种方式缺点和言语反馈类似,难以保证人人参与,无法准确掌握整体的课堂教学效率。 二、基于无线通信技术教学反馈系统研究 随着无线通信技术的发展,无线通信技术在教育领域的应用已成为当代教学新模式的重点研究方向。目前,应用在教育领域的主流无线通信技术有Bluetooth、RFID、UWB、Wi-Fi、红外等。例如,基于无线通信技术教学反馈系统常见的有红外手持反馈系统如北京松博科技有限公司研发的EZclick表决系统、Interwrite生产的PPS表决系统等、基于蓝牙的课堂反馈系统如华东师范大学硕士研究生周丽捷的研究、将GPS与Android相结合如山西长治医学院计算机教学部魏晋研制的基于Android平台的课堂签到与手机违规监测系统等等几种反馈系统。总的来说,与传统教学相比,基于Bluetooth、RFID、UWB、Wi-Fi、红外等技术的无线反馈式教学系统在以下四个方面占据优势:1.反馈实时性强。无线反馈式教学系统一般采用手机、平板等手持终端与教学服务器进行实时通信,因此,教学反馈信息可以通过“职教云”等网络教学平台实时地显示在投影屏上。与验收课后作业、开展课堂测验等传统教学反馈方式方式相比,无线反馈式教学系统在反馈上更快捷,大大缩短了反馈周期,更能帮助师生发现及解决教学问题。2.反馈覆盖范围广。无线反馈式教学系统组成的拓扑结构是树形或网型,课堂中每一位学生都能使用终端设备将疑惑、感想反馈至网络平台,因此相对于课堂点名答疑和课堂讨论的传统方式来说,无线反馈式教学系统收集到的教学反馈信息更全面,更客观地体现学生的学习水平。3.数据处理效率高。无线反馈式教学系统中网络服务器将一些接收到的教学反馈信息,如签到信息,讨论热度、教学资料浏览情况等,通过预设的算法进行相关处理、统计,进而得到一系列教学指标数据,更加直观、清晰的展示于师生面前。 三、总结 当今基于无线通信技术的教学反馈系统大多实现签到、检测和互动,教师依据教学反馈系统的信息和数据有针对性地调整教学方法方式,同时学生也能学习的疑惑、获知自己掌握情况,以此有针对性进行查漏补缺。总的来说,无线反馈式教学系统与传统教学反馈方式相更准确实用,不仅提高学生综合素质,更落实“学生主体,教师主导”的现代化教学理念。 作者:曹璐云 申丹丹 张颖 单位:湖南信息职业技术学院 无线通信技术论文:我国现代无线通信技术论文 1当前我国现代无线通信技术发展现状 一是在移动通信技术这一领域,我国的移动通信技术在这些年时间以来得以出现快速的发展,其主要是在发展全球移动网络3G状态这一层面得以体现,那么我国在逐步发展的3G网络背景下,这就存在着更加宽广的应用3G网络应用业务平台,在应用的方向上也显得更为众多,已经在人们的日常生活当中深入,按照相关统计数据结果显示,当前我国整个网络用户市场当中,将近八成的是3G网络,而且随着社会的更进一步的发展,其发展态势还呈现出持续上升,特别是更为频繁化的运用商务市场,这也就体现出未来3G移动网络发展体现出无限的潜力。 二是逐渐发展的蓝牙技术。由于发展的蓝牙技术比较适合的无线通信则是属于短距离的,这项通信技术的基础就是现代化无线通信技术,那么在使用蓝牙技术的过程当中,通过将无线数据与语音当成载体来实现短距离的无线通信,蓝牙技术的主要服务对象就是移动与固定的终端设备,可以将传输数据与信息的服务提供给用户,在实施传输的过程当中,最长的传输距离是十米,传输频段是2.4HGzISM,速率是1Mbps,因此适用的是通信是短距离。 三是日期发展的无线宽带技术。通常来说,在如今我国实施的无线宽带接入方式主要是以下几种,第一种接入方式是多点微波接入技术,往往这项技术则是应用在多项低频波段当中,并且也仅仅是局限在2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz三种波段,这就导致存在比较小的应用范围;第二种接入方式就是红外光通信接入,在进行运用这样的接入技术的过程当中,具备特别高的传输速度,导致保持在3MB/s至621MB/s的范围之内,还可以实现快速传播数据,另外受到红外线工作波段的影响,那么就导致传输能够得到上百米的距离,另外还并不会影响别的通信系统,在接受与发射无线信号等方面使用的是光学仪器;第三种接入方式就是卫星接入技术,这样的宽带接入技术其主要是在教育事业、房地产、金融等这些行业领域当中运用,借助于运用这项技术,以便可以实现快速分发数据包、快速接入互联网等服务,其所具备的稳定性显得特别高,这些行业领域都比较亲睐这种接入方式;第四种接入方式就是微波宽带接入技术,在进行无线微波宽带技术进行使用的过程当中,应该将其频段保持在28GHz左右,借助于蜂窝式网络布局,以便可以将受到传输距离导致的损耗降低,而且在这一过程当中,这样的蜂窝式网络比较还能够将发射无线通信的功率减少,实现近距离双向传输语言、图像、数据。 四是超宽带技术。这项技术的基础就是无线载波,借助于无线通信当中比较小单位的纳秒级别的非正弦型波载,通过脉冲这样形式运用来传输相应的数据,这一技术拥有特别宽的覆盖频谱,可以实现低功耗与低程序下的传输数据,因此广泛的在诸多领域采用。 2当前我国无线通信技术发展趋势 一是信息个人化方向。由于在当前迅速发展的信息技术背景下,信息个人化这逐步发展成为一种主要的未来信息产业发展方向之一,那么出现的移动IP这项技术手段这也正是手段与方式推动个人化信息发展,移动IP技术能够做到在手机上面应用各种信息化实现,如今所出现的逐渐普及手机这也为这一发展的实施起到推动作用,完美结合移动智能网技术和IP技术势必也会推动快速发展实现推动全球个人通信,这也就显示出即将到来信息个人化时代。 二是无线通信技术结构的变革化。由于在持续发展的无线技术通信技术背景下,那么在未来的一段时间范围内无线技术通信技术变革化其主要是在高校频谱的接入方面进行表现,其主要是通过将无线通信技术效率高、容量大等这些特点充分利用,通过无线通信技术的频谱增加,以便能够实现全面提升在移动运营商之间使用无线通信技术的效率,将更为快捷的服务提供给用户。 三是综合化优秀网络与多元化接入网络。正是在逐步发展的无线通信技术条件下,我来的信息网络结构逐步转变为优秀网与接入网方向,而这也就会逐步实现与推进宽带化与分组化网络,另外还会做到在不久的将来实现在同一优秀网络上实现综合传送多种业务信息,这也可以为人们在日常的生产生活工程当中对于相关信息的需求提供方便。 作者:朱军 单位:贵州航天天马机电科技有限公司 无线通信技术论文:电力系统监控中无线通信技术论文 1无线通信技术在电力系统监控中的应用现状 无线通信技术的发展给电力监控系统的建立和发展提供了技术支持,电力监控系统充分利用无线通信技术的技术成果进行远程监控,增强了电力系统的管理职能,提高了电力系统的工作效率。无线通信技术种类繁多、更新换代频繁,能够提高电力监控系统的性能,使电力监控系统的发展更加具有科学性和准确性。 2无线通信技术在电力系统监控中的具体应用 在电力系统中设置监控系统,利用监控系统进行数据的收集处理,实现对远程设备的操作,能大大提高电力系统的工作效率,满足人们的生活需要。因此,在电力系统监控中应用无线通线技术已成为社会发展的需要。 2.1在电力用户和线路设备等方面的应用 利用无线通信技术可以把电力用户、设备、线路等监控系统联结起来,建立一定范围的局域网,通过远程集抄终端,定时抄传电力用户的电表信息并进行存储,避免了因系统异常导致的数据缺失;无线集抄终端还可以智能判断电路设备是否出现故障,并把发现的问题传送到服务器,及时发出警告。通过无线通信技术可以实现远程操作,如抄表、查询、统计、浏览、分析、打印等,避免了人为因素导致的数据不准确等弊端,提高了电力系统的工作效率和电力系统的自动化水平。 2.2在电力服务方面的应用 通过无线通信技术实现对电力系统的监控,把用电系统和移动终端实现网络连接,既满足了电力部门向电力用户及时发放用电信息的需要,也满足了电力用户根据个人需要自行定制信息查询的需要。利用无线通信技术,通过移动终端,采用SMS、WAP、PUSH等形式,实现办公自动化和监控职能,电力部门可以根据通知的重要程度采用自动语音通知的形式,并通过设定系统得到回复结果。同时,通过对电力系统的网络监控实现电力部门和电力用户的信息沟通,及时解决出现的问题,提高电力部门的服务效率,满足电力用户的需要。电力用户可以通过无线网络利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式,让手机等终端进行信息查询和信息定制,提高了电力用户的满意度,完善了电力部门的服务职能。 2.3在电力系统内部的应用 随着电子技术的发展,使无线通信技术在电力系统监控中的应用得到了进一步的发展,通过无线通信技术的定位功能可以对电力系统工作人员的工作情况进行监控。随着智能机的出现,利用手机终端还可以实现信息共享,提高工作效率。如,工作人员在野外工作时,可以通过手机终端进行信息查阅,及时处理和解决遇到的新问题,提高其工作效率。 3结语 利用无线通信技术实现对电力系统的监控,可以及时采集数据,提高电力系统的工作效率和自动化水平,满足了电力用户的需要,保证了电力系统工作的正常运转。 作者:张万里 单位:哈尔滨光宇电气自动化有限公司 无线通信技术论文:电力无线通信技术运用论文 [论文关键词]无线通信;电网通信;技术分析 [论文摘要]随着现代科学技术的飞速发展,构建完善坚强可靠的电力通信网,显得越来越重要。文章结合电力通信的特点和需求及无线新技术的特性,分析无线通信技术在电网通信中的应用前景。 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。公务员之家 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术在电网通信中应用探究论文 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术在电网通信中应用论文 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术发展论文 1无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段: 第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2无线通信领域的未来发展趋势 首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。 其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。 其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。 其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。 其五,移动与无线技术在演进中走向融合。当前,移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期,各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用,移动、无线应用市场异常活跃,移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。 在多元融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习,涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术,如MIMO和OFDM技术等。与此同时,在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网,再到无线广域网的演进道路上,都开始增加对方的内容,例如:移动通信不断强化宽带传输性能,无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。 借鉴WiMAX的高速数据传输特性,蜂窝移动通信启动了LTE,即“3G长期演进”项目,用以增强宽带传输性能。LTE的确立,令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。 在“无线+宽带”的大趋势下,无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术,都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下,OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时,增加了载波的数量,造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率,在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此,OFDM和MIMO的结合,成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。 其六,更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。 由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。 总之,无线通信中期未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展,各尽所长,向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展,并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。 摘要:由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。本文从市场分析的角度阐述了无线通信技术的发展现状,并展望了我国无线通信技术的未来发展趋势。 关键词:无线通信技术发展现状趋势
煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化技术特征论文 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿机电一体化应用 一、概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 二、煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为优秀。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2综合机械化采煤1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为优秀,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 2.3矿井安全生产监控系统从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于计算机网络软硬件技术发展很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 三、对我国煤矿机电一体化技术的思考 在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的优秀装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 四、结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。 煤矿机电一体化论文:煤矿生产机电一体化论文 1机电一体化技术的内涵及优势 首先,具备自动监视以及自动报警与保护等多种功能,不仅大大减少了劳动力,而且提高了机电设备的安全性与可靠性;其次,机电一体化技术能够满足不同客户的不同需求,因而其应用范围尤为广泛;再次,机电一体化技术集合机械与电子两大主流技术,通过对先进技术的有机整合,使自身具备强大的功能,使调整维护工作更为便捷。将机电一体化技术运用于煤矿生产中,不仅有助于大幅度减少劳动强度,改善工作环境,而且可以降低能源消耗,提高安全系数并加快煤矿生产进程。 2煤矿生产中的机电一体化技术 2.1在煤矿采掘工程中的应用 煤矿采掘工程作为煤矿生产的基础工程,对整个生产活动的效率有着重要的影响及作用,在煤矿采掘工程中引入机电一体化技术具有不容忽视的现实意义。在现阶段的煤矿开采作业中多采用电牵引采煤机,与传统液压牵引采煤机不同,电牵引采煤机不需要复杂的防滑设施,其具有良好的牵引性能,能够适用于倾斜度较大的煤层,可以提供较大的牵引力,并且在下滑过程中能够进行自动发电制动。除此之外,电牵引采煤机以其简单灵敏的结构及良好的动态性有效减少了电能的损耗,维护方便,运行高效且具有较高的可靠性、耐用性以及安全性,对提高煤矿生产效益有着巨大的推动作用。 2.2在矿井提升系统中的应用 矿井提升系统注重的是煤炭从井下被提升至地面环节的效率以及质量,随着机械化采煤程度的不断提高,现代煤矿生产对矿井提升系统的要求也更加严格。机电一体化技术应用于矿井提升系统中无疑对提高煤矿生产效率有重要的意义,其中以全数字化交直流提升机为典型应用。全数字化交直流提升机无需配备专门的绞车司机,将驱动结构与滚筒进行有效结合,并对机械与计算机、电力电子、自动控制等多种技术进行有机融合,通过同步运行的两台计算机进行相互检测与备用即可实现对煤矿生产过程的实时监测与故障记忆。全数字化交直流提升机以其简单化的硬件设备和较强的兼容性使矿井提升系统在效率和安全性方面都得到了较大的改善。 2.3在煤炭运输过程中的应用 现代化煤矿生产作业中,井下运输多采用皮带式运输机。与传统运输机不同,皮带式运输机多通过计算机进行控制,有着简单的驱动结构,其主要驱动方式为直流式变频装置,可以有效保障煤矿运输过程的稳定。大巷强力运输机的广泛应用大大提高了煤炭运输的效率和质量;CST可控软启动装置则采用机、液、电一体化技术,极大地改善了运输机的驱动现状,有效提高了煤矿的运输效益。近些年来,皮带运输以其在运输煤炭过程中的连续性、稳定性、高效性以及自动化等优势,已经逐渐成为煤炭运输的主流方式。 2.4在煤矿安全监控系统中的应用 机电一体化技术通过在设备中安装传感器以及设备检测装置,以计算机为媒介实现远程管理与控制,优化了机电一体化设备的管理;另外,在煤矿主扇中安装有变频设备,通过对风量和频率的调节实现自动化,进而节约能源、降低消耗;从液压支架向电液控制和自动移驾的转变可以有效防止对顶板和支架的冲击;采用微机保护技术使高压开关柜具备远程遥控功能;真空开关的使用可以有效延长高压开关柜的使用寿命从而大大减少维护工作量。这些都是机电一体化技术在煤矿安全监控系统中的广泛应用,不仅有效改善了设备的运行效率,也极大提高了设备的安全性能。 2.5在机电设备维护维修中的应用 在煤矿生产作业中,由于工作环境的复杂性,导致机电设备往往会出现一些故障性问题,因此机电设备的维修维护工作非常重要。机电一体化技术在机电设备维修维护中的应用可以有效缩短维修维护周期,提高效率。机电一体化设备中先进的传感系统可以根据传感器反馈的信息对设备故障及时地进行确定,并通过计算机对故障类型进行备案,很大程度上节约了检修维护时间,实现煤矿生产的经济性与高效性。另外,机电一体化设备无需对故障进行一步一步地排除,只需查询计算机数据库即可确定其故障代码进而确定设备故障,具有较强的高效性。 2.6在其他生产环节中的应用 除上文所提到的诸多环节外,机电一体化技术在其他生产环节也有涉足。如螺杆式空压机智能控制系统的应用,在有效实现对电动机过载、缺相、错相等的保护功能的同时,也具备记忆存储、故障诊断、远程通信等增值功能。此外,还有微机保护与高压开关的结合等。 3机电一体化技术的发展前景 近些年来,我国的机电一体化技术在不断发展中改进,在不断改进中完善,已经相继取得很大进步,但是与发达国家相比,仍然存在一定的差距,有着较大的发展空间。我们必须不断改进与创新,以满足现代煤矿生产的要求,进一步加深其在我国煤矿生产中的应用。 3.1网络化 机电一体化,顾名思义即机械与电子的有效结合,机电一体化技术较为注重设备运行系统与控制系统间的通信连接,其发展偏向网络化。大多数煤矿企业通过网络化平台实现对设备运行以及故障排除等方面的远程控制及优化管理。随着电子信息技术的发展,机电一体化技术的网络化已经成为一种必然的发展趋势。 3.2智能化 机电一体化技术一大显著的特点即较高的自动化与智能化,系统具备正常人的逻辑思维能力、判断能力以及自我选择能力,采用智能机器人来适应复杂的开采环境,能够实现设备的无人管理,煤矿生产中的机电一体化技术正朝着这个方向不断迈进。 3.3绿色化 煤矿开采一方面使得我国的煤矿资源逐渐濒临枯竭,一方面也造成了严重的环境污染,环保问题成为煤矿生产管理的重要内容,这也就注定机电一体化技术的发展将日趋绿色化。绿色的机电一体化技术要求能够实现对设备的精准控制,在不破坏周围环境的基础上合理开采煤层,有效提高资源利用率的同时,也要避免大量有害物质对煤矿开采人员的危害,对生产环境实现绿色化管理。机电一体化技术在煤矿生产中的应用,能够提高煤矿的生产效率,提升企业的优秀竞争力,促进企业的可持续性发展,在市场竞争日益激烈化的今天,这对于企业来说无疑是一个巨大的机遇。所以,煤矿企业应抓紧机遇,致力于机电一体化技术的普及与应用,以便促进企业的高效性与经济性发展,尽快实现企业的完美转型与升级。 作者:葛玉生单位:同煤集团云冈矿企划科 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化论文 1我国煤矿机电一体化技术的应用现状分析 随着经济及科学技术的不断进步,电一体化技术也获得了较大的发展。在煤矿产生过程中,许多煤矿企业将电一体化技术不断应用于煤矿生产中,对大部分煤矿生产机械的相关参数进行了严密的监控,并通过不断的技术创新,大大降低了煤矿机电一体化技术系统的安装难度,使得系统抗干扰的能力也得到了较大的提升[1]。但从目前我国煤矿机电一体化技术的应用及发展情况来看,我国煤矿机电一体化技术还处在起步阶段,与发达国家相比还存在较大差距,许多地方还需要不断改进及提高,例如机械的信息量比较大、自动控制的功能扩充难度大等,煤矿机电一体化管理也还存在诸多不足,限制了煤矿机电一体化水平的提高,具体体现如表1所示。针对煤矿机电一体化技术存在的上述不足之处,煤矿企业要对其给予高度重视,在实际生产过程中加强对煤矿机电一体化技术的应用,并实施科学、有效的机电管理,以为煤矿安全、稳定、有序的生产提供可靠保障。煤矿生产是一项危险性较强的工作,而机电一体化技术又贯穿各个煤炭生产环节之中,因此,要保证机电一体化技术的有效应用,煤矿企业就要结合自身发展实际制定出科学、合理的机电一体化操作手册以及技术指导手册等,并定期对相关设备实施离线检点,对检点生产的各项数据进行有效的汇总、分析[2]。同时加大资金投入,积极更换老旧设备、引进新技术及新设备,并做好检修工作,才能尽早排除安全隐患,确保机电一体化技术设备的正常运行,为煤矿生产的顺利进行提供基础保障。 2我国煤矿机电一体化技术的应用展望 在我国各个煤矿企业的实际发展中,各种大型机械设备越来越多的被广泛应用于煤矿生产,机械设备液压系统输出的功率也不断加大,这就需要煤矿生产机械设备液压系统不断向高压方向推进。随着科技的不断进步,机械化生产模式在我国的煤矿生产之中的应用日渐普及,其机械生产的多元化、智能化以及一体化水平也大大加强,这对机械数据处理也提出了越来越高的要求,目前传感器及微处理器等相关原件也能较好的满足相关要求,在机电一体化技术中对其给予有效使用能够有效增强机械设备的性能,提高机械设备运行的效率[3]。在煤矿机电一体化技术发展的过程中,要确保及技术的有效性、科学性及适用性,就一定要遵守持续性原则,并对机械设备的燃油功率进行相应的自动化管理控制,才能使机械设备的节能效果得到进一步提高。此外,在机械节能的时候,还要对机械设备运行的效率给予全面考虑,加强对新材料、新技术、以及新工艺的应用,并在确保机械设备运行效率的前提下,重点关注节能效果的发挥。在实际的煤矿机电一体化技术产生过程中,要有效应用传感器、通讯媒体以及微处理器等先进设备,需要功能较为强大的系统软件来做支撑,才能促进其应用效果的发挥。在煤矿机电一体化技术的发展中,电流变流体技术是其可行的发展方向,将这种技术应用到煤矿机械设备的液压系统之中,能有效降低其能量的消耗,延长机械设备的使用寿命,且操作较为简便,应用前景较好[4]。此外,由于各种高级语言、汇编语言的广泛应用,煤矿机电一体化技术的软件开发也具有了较为广阔的发展前景。 3结束语 总之,机电一体化技术是煤矿企业提高自身生产效率的基本保障,因此,煤矿企业要以自身实际为依据,加强对煤矿机电一体化技术的创新研究,并将其有效应用到煤矿生产中,才能使煤矿企业获得更多的经济效益,实现煤矿企业的持续性发展。 作者:闫小飞吕燕飞彭芳单位:河南能源化工集团义煤公司耿村煤矿 煤矿机电一体化论文:煤矿开采的机电一体化论文 (一)机电一体化技术在采煤机中的应用和发展。 机电一体化技术在采煤机的应用的典型实例之一就是电牵引采煤机。相比于传统的液压牵引采煤机,其具备的优势和特点如下所述:(1)牵引特性好。采煤机在前进过程中提供牵引力,同时,在采煤机下滑过程中可实现发电制动;(2)能适应大倾角煤层开采的需要。电牵引采煤机的牵引功率较大,而且牵引电动机轴端安装了制动器,从而不依靠其他的防滑装置和措施就可以防止机器在停机时下滑,可用于倾角为40—50°的煤层开采;(3)运行可靠性高,使用寿命长;(4)反应灵敏,动态特性良好。电控系统可以根据采煤机的工作状态调整各种参数,以防采煤机超数运行,控制可靠方便;(5)重量小,结构简单,能量转换效率高;(6)能轻易实现遥控,牵引实现无级调速;(7)电牵引采煤机有着先进的全中文显示界面,可以提供操作步骤的提示,实时显示截割电机的功率和温度、采煤机的牵引给定速度等工作参数,使得易于操作,工作效率高;(8)相较于液压牵引采煤机,电牵引采煤机的节能降耗特性好,在环保方面具有优势。近年来,通过我国机电一体化技术的不断提高,电牵引采煤机正逐步走向成熟,为推动我国煤矿企业的整体生产技术的进步起到了积极作用。 (二)机电一体化技术在提升机中的应用和发展。 当前,煤矿生产过程中机电一体化和自动化水平最高的设备就是全数字化交流提升机,提升机的内部和外部结构都实现了大幅的简化。以内装式提升机为例,其在结构式将驱动和滚筒两大结构合为一体,较好地体现了机械、电子、计算机和自动控制等各个技术环节的综合应用水平,使得设备安全高效;全数字化交流提升机高度适当可靠,采取总线方式,简化电气安装的工作;全数字化提升机具有完整的诊断设施,可以实现自我诊断,还能进行重复性故障寻址和部分便捷的通信功能;设备硬件在兼容性方面较为完善,可以进行软件控制,如完成软启动和瞬时加速的改变。在九五计划期间,我国就已经研制成功了具有自主知识产权的全数字化提升机,而且完全实现国产化,优秀部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。由于其性能先进、操作简单、工作可靠性和准确性高,很符合当代煤矿生产的发展需求,目前已成为了各煤矿企业的首选机型。 (三)机电一体化技术在带式输送机中的应用和发展。 目前,现代化综合机械化采煤一般带式输送机作为主要运输方式。带式输送机的特点是长距离连续输送、输送量很大、运行效率和可靠性高和易于实现自动化,已成为我们煤矿井下的主要运输原煤的设备。因此,将机电一体化技术运用到带式输送机已成为八五计划期间实施的日产百万吨煤综采设备项目之后的研究热点之一。近年来,我国在带式输送机优秀上都有了很大提高,也研发出了新的产品。目前,我国普遍采用行星齿轮减速器、调速型液力耦合器等驱动系统,特别是机电一体化的CST可控软启动装置,可以使得两条皮带运输机由一台或几台CST驱动,它具有平滑起动运送大惯性载荷的特点,解决了带式输送机长距离、大运量驱动难题,但是,由于动态分析、启动延迟等技术的限制,我国带式输送机一般为3点驱动,限制了输送机的长度和运量。而且,输送机的在线监控功能、可靠性、灵活性和寿命较发达国家相比存在一定差距,还需要进行深入的研究。 (四)机电一体化在煤矿开采领域其他装置系统中的应用和发展。 煤矿开采过程中,最为常见的支护设备就是液压支架,其稳定性和可靠性决定着煤矿开采的效率和安全。并且随着机电一体化技术的不断的发展,液压支架逐步转变为由电液控制。乳化液泵站的液体流量大、压力高,且已成为支护设备液体的主要来源。并且其可以根据支护设备实际用液量对进行供液量的自动调节。液压控制与计算杌技术的结合,可以实现设备成组的自动移架或定压双向邻架,从而避免对顶板及支架产生过大的冲击载荷。近年来,TCK钢丝绳损伤定量检测系统以其监测精确度高、稳定性和可靠性强,适用范围广,使用方便的特点,可以进行钢丝绳的损伤检测,不但效率高,而且减小了事故发生的概率。上个世纪80年代以来,我国通过对国外先进的煤矿安全生产监控技术的研究,并且根据我国国情,利用机电一体化技术研制出了较为先进的、具有较高智能化水平的煤矿安全生产监控系统。从近年来煤矿生产的应用来看,其在煤炭开采的安全管理方面的作用至关重要。结语:综上所述,机电一体化技术在我国煤矿开采领域的科学合理应用和广泛推广,有效地提高了煤矿企业的生产效益和安全保障,对减轻煤矿工人的劳动强度,具有重要的现实意义和发展潜力。因此,将机电一体化技术与传统的煤矿机械设备进行有机结合,坚持以人为本的原则,不断深化这项技术在煤矿开采领域的研究,对于我国煤炭工业的良性发展具有深远的意义。 作者:赵铁军单位:中国平煤神马集团梨园矿 煤矿机电一体化论文:煤矿设备管理机电一体化论文 1煤矿设备安全管理意识不强,缺乏有效的日常维护和保养工作 煤矿机电设备管理部门的管理人员和相关领导没有较强的设备质量安全管理意识,对机电设备的管理工作重视程度不高,或者管理工作不到位,使设备在长期使用后出现老化的质量问题,再加上日常维护和工业大学机械制造专业,现任陕西银河煤业开发有限公司副总工程师。养工作的缺乏,这就容易使设备发生故障,增加生产中的安全隐患,进而影响作业的安全性和生产效率。 2机电一体化条件下煤矿设备管理策略 2.1更新管理理念,强化煤矿设备质量和安全管理意识和责任感安全生产和质量是现代煤矿生产和煤矿开采作业中的重要因素,要重视煤矿设备管理人员和煤矿生产职工的主观能动性和思想认识水平,企业应该加强从业人员的安全知识教育和安全作业技能培训,增强煤矿设备管理人员的安全管理意识和责任感,鼓动全员参与到设备安全管理和质量管理中,这样既能够提升煤矿全体人员的安全生产意识和质量意识,又可以提高煤矿安全生产技术水平,从而避免煤矿设备产生安全隐患,防止重大安全事故发生,提高煤矿生产效率。 2.2加强煤矿设备日常维护和保养工作,做好故障预防、检修工作为了减少煤矿机电设备故障和安全事故的发生,需要企业加强机电设备的日常维护和保养工作,尤其加大对机电设备故障的事前预防检修和定期维修工作力度,要加强对设备的防潮、防尘与防腐措施,不断采用先进的在线故障检测技术和方法,通过对煤矿机电设备正常运行状态的预测和基于模型的故障预测、诊断与检修,防患于未然,有效防止煤矿生产设备的损坏,减少设备故障现象的发生,减轻设备故障事后的检修人员劳动强度,节省设备检修成本,提高设备故障检修效率,保证煤矿生产的连续性和效率,推进现代煤矿企业设备管理的科学化,提高煤矿机电设备综合管理水平。 2.3加大科技投入,大力进行技术革新,提高煤矿企业的市场竞争力加强技术革新是煤矿企业发展的必然趋势。煤矿企业应该加大科技投入,大力进行技术革新,转变煤矿生产模式和经济增长方式,以先进的生产技术、新材料、新生产设备来提高煤矿生产量和煤炭质量,将科技技术优势转化为竞争优势,从而依靠科技提高企业自身的市场竞争力和经济效益,不断促进企业持续、健康的发展。 2.4科学采购和引进煤矿机电设备,充分利用煤矿机电设备,提高生产效率针对目前存在机电设备采购、使用管理混乱的现象,煤矿企业应该加强科学管理和精细化管理,科学合理采购和引进机电设备,由于目前煤矿机电设备市场存在不同的价格、质量与性能,且种类较多,因而在选择时应该对煤矿机电设备的价格、性能与质量进行比较,应该确保设备的质量,保证煤矿机电设备具有较高的安全可靠性,这样在实际的生产工作中就会减少设备故障和安全事故发生,从而提高煤矿生产效率。结论在机电一体化不断发展的条件下,安全管理和质量管理是煤矿企业机电设备设备管理中的重要管理理念,因而要加强煤矿机电设备的安全和质量管理,建立和落实安全生产责任制和责任到人的生产管理模式,做好煤矿机电设备故障预测和定期检修工作,不断减少或避免设备故障和煤矿事故的发生,促进煤矿企业健康发展。 作者:刘志军 单位:陕西银河煤业开发有限公司 煤矿机电一体化论文:煤矿生产机电一体化论文 一、在带式输送机中的应用 带式输送机是煤矿井下输送系统中最为主要的运输设备,榆家梁煤矿带式输送机采用软启动技术,额定皮带输送长度为2500米,输送量为1000t/h,带速为3.15m/s。驱动装置采用ZJT-2*250/660矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置,适用于交流50Hz、电压660V供电系统、200KW及以下三相交流电动机的调速控制,具有启动转矩大、起停平稳等特点,能够实现交流电机在各种负载情况下的平滑启动、调速、停车等功能,彻底消除机械及电气冲击,延长设备使用寿命,节能降耗。同时,该变频器还具有工作状态屏幕显示,过载、过电压、欠电压、缺相、过热、漏电闭锁等多种保护功能。控制装置采用KTC102综合保护系统,集皮带保护、集控于一体。其中,皮带保护包对堆煤、烟雾、温度、纵撕、跑偏、速度、超温洒水和沿线闭锁等提供保护。特别是堆煤保护、跑偏保护、纵撕保护都为带式输送机正常运转提供保护。榆家梁煤矿在带式输送机中应用机电一体化技术,较之前使用的连采小皮带增加了1000米,各项性能较之前也得到了一定程度的优化,为工作面掘进运输提供了有力保障。 二、在采掘工作面局部通风系统中的应用 榆家梁煤矿掘进工作面局部通风系统实行“三专两闭锁”制度,掘进工作面局部通风机采用“三专”供电,即专用开关、专用线路、专用变压器。备用局部通风机电源则取自同时带电的另一电源,当正常工作的局部通风机故障时,备用局部通风机自动启动,保证了掘进工作面的正常通风。当局部通风机故障或停止运转时能实现风电闭锁,即切断停风区域内全部非本质安全型电气设备的电源,待故障排除恢复正常通风时工作人员方可恢复工作。此外,榆家梁煤矿还在采掘工作面实现了瓦斯电闭锁,当掘进工作面瓦斯浓度超限,通过瓦斯探头检测并报警,监控系统控制传输、断电仪、高压开关执行,立即切断掘进工作面的电源并闭锁,以免因电火花、机械火花引起瓦斯爆炸,确保了生产安全。 三、在监测监控系统中的应用 榆家梁煤矿监测监控系统主要由传感器、执行机构、信息传输装置、主站的计算机等组成。传感器监测,具有显示和声光报警功能,分站对传感器输入的信号和主站传输来的信号进行处理,控制执行机构工作。主站控制分站的发送与接收,对多路复用信号进行调制与解调,从而实现地面非本质安全型电气设备与井下本质安全型电气设备的隔离,工作人员在调度室便可了解矿井安全及生产状况,为矿井安全生产提供了保证。 四、机电一体化技术的管理措施 1.设立机电管理机构 设立专门的机电管理机构(机电科),对机电设备进行统一的管理。机电科制定了严格的机电管理规章制度,对机电工作编制合理的计划,对机电设备的配件进行有序的分配,进而方便对机电设备的统一管理。通过对违章操作的行为进行严厉制止,对机电事故进行彻底追查,进一步保证机电设备高效运行。此外,在机电科设置考核制度,对工作人员实行奖惩制度,进一步提高了工作人员工作积极性,充分发挥出机电一体化的最大优势。 2.实行科学化管理 制定一系列科学的机电管理制度,使得机电一体化工作高效有序运行。通过制定矿用设备、器材使用管理制度,保证了使用设备和器材符合相关标准,明确了设备在使用过程中的检验周期和标准,以及设备维修、更新和报废标准。通过制定修旧利废奖励制度,促进了材料的再次利用,降低了材耗。此外,还通过组织机电科不定期的步行检查,以了解机电一体化系统设备运行状态和存在的问题;组织机电科区队之间进行定期互检,促进了区队间机电一体化开展经验交流,达到互利共赢的目的;组织机电科岗位操作人员实操培训,明确操作程序和标准;组织“青工技术比武”,提高了操作人员的技能水平。 3.引进先进技术 一方面,通过与外资企业合作,引进先进的设备和机电一体化技术,再因地制宜,在引进的设备和方法上加以改进,形成了具有自己特色的技术,通过技术创新促进了煤矿机电一体化的发展。另一方面,通过与高校合作,把高端前沿的学术理论带进煤矿,使之在实际工作中得到验证,通过学术创新促进了煤矿机电一体化技术的成熟。同时,还不断鼓励井下工人进行小改小革,让其根据作业环境和工作需求,将学术知识融入先进设备的操作中,对使用的设备进行改革创新,使之更加可靠、实用。总之,榆家梁煤矿在采、掘、运、装等方面综合运用煤矿机电一体化技术,提高了煤炭资源的出产率,在一定程度上降低了作业成本,改善了作业人员的工作环境,提高了煤炭生产的安全系数,降低了安全隐患。 作者:翟华羽 李永勤 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化论文 1煤矿机电一体化应用存在的问题 1.1管理制度落实不够 机电安全管理制度是机电一体化功能充分发挥的重要保证,对于安全生产有着重要作用。但是,在实际执行中,却存在着落实不够问题,给机电一体化运行的安全带来较大影响。①许多机电企业对于机电安全管理的重要性认识不足,使管理工作只是流于形式,在实际管理中各种违规现象依然屡见不鲜。②对于安全管理的监督严重不足,许多安检人员在工作中敷衍了事、没有积极性和主动性,甚至是随意填写安检表,使得许多安全隐患难以被发现,增加了安全事故发生的概率,给生产效率造成潜在隐患。 1.2机电设备落后 虽然机电一体化能够有效提高生产效率,保证企业的经济效益,但是在实际生产中,许多煤炭企业只注重眼前利益,对于机电设备的重视不够,导致了一系列的问题。①机电设备老化问题,许多企业的机电设备使用时间已经超过了规定的使用年限,但仍在运行之中,存在着较大的隐患。②超负荷运行问题,许多企业为了追求更大的产量,并不考虑机电设备自身的荷载,只是一味的长时间高负荷运行,缩短了设备的使用年限,给设备安全造成不良影响。③缺乏对设备的维护,许多机电设备为了满足生产需求,持续不断的处于运行状态,并没有及时的停运检修,增加了其安全事故发生的概率。 1.3机电人员素质不足 机电人员素质不足也是影响煤矿机电一体化应用水平的重要因素。①机电人员自身技能水平不足,缺乏对各种机电设备性能、参数指标、运行故障解决等的了解与掌握,使其无法及时发现或解决设备运行中出现的问题。②机电人员工作态度问题,许多员工都存在着责任心不强、日常操作或检修较为随意等问题,给机电设备运行安全造成极大威胁。 2煤矿机电一体化创新应用措施 2.1智能技术的应用 为了避免由于管理制度落实不到位或人员素质不足等给煤矿机电一体化造成的不利影响,运用智能技术就成为一种有效的解决措施。①智能技术可以降低人为因素对机电设备运行的干扰,通过智能系统对机电设备运行中存在问题进行自我调节,有效降低故障发生率。②智能技术还能够增加机电一体化的功能,得到更为全面、准确的矿井信息,从而提高生产的安全性。 2.2微型设备的应用 随着微电子技术的不断发展以及煤矿开采工作的需求,一些无法利用大型设备完成的工作需要引进微型设备。①微型设备能够适应更为复杂的工作环境,进入到矿井更深处,为扩展开采范围提供帮助。②微型设备的携带、操作更为方便,降低机电设备按照运行需要的人力、物力成本,实现全地形、全天候作业,进而提高煤炭生产工作的效率。 2.3系统化设备的应用 随着各种新技术的不断发展,机电一体化中包含的技术种类也越加繁多,在一定程度上增加了其使用难度,因此,将各种技术纳入到一个系统中,提高设备的功能性,就成为机电一体化的重要内容。系统化设备的应用能够有效避免设备运行中各方面不协调而造成的问题,充分发挥各方面的功能,从而提升煤矿生产工作的效率。 2.4环保化设备的应用 随着人们环保意识的增加,煤炭生产工作也必然朝着绿色生产的方向发展,如此一来,环保化的机电一体化设备就会被运用的煤矿生产中。环保化的设备通过有效降低生产过程中污染物产生量,加强对各种废弃物的回收利用,控制各种环境污染物的排出量,从而有效实现煤矿机电一体化生产的绿色环保。 3结语 随着我国煤矿生产规模和生产水平的日益提高,煤矿机电一体化的发展将会得到长足的发展和进步。在当前的煤矿机电一体化中,还存在着较多影响其生产效率的因素,对其发展造成了严重阻碍。因此,为了促进煤矿机电一体化的顺利发展,需要加强对这些问题的重视,采取针对性的措施进行解决,并积极开发创新应用方法,来从各个方面有效提高煤矿机电一体的生产效率,从而提高其应用水平。 作者:楚建军 单位:陕西煤业化工集团 神南公司柠条塔矿业有限公司
计算机软件基础论文:基础教育中的计算机软件技术论文 一、基础教育中计算机软件技术的应用前景 基础教育中计算机软件技术的应用前景非常的广泛,不仅有广阔的市场需求,更是有对教学实践操作能力提升的现实需求。随着就业市场竞争压力的增加,掌握更多专业性的计算机软件技术能够为学生参与就业竞争提供有力地砝码。计算机软件的开发和应用更是现代社会发展的最有效的体现,人们的生活和学习都离不开计算机软件的帮助。在基础教育中将计算机软件的操作作为专门的课程规划已经成为这个社会发展的必然。 二、基础教育中计算机软件技术运用教学实践对策分析 (一)完善计算机软件技术应用课程。计算机软件技术的应用在基础教育范围内还没有形成系统化的学科教学,只是在计算机教学中作为一个主要的教学方面。因此,完善计算机软件技术的应用课程,将计算机软件作为专门的教学内容,以理论性和实践性的教学活动促进计算机课程教学的改革。不断地丰富计算机软件的教学内容,从基础性的软件应用到实现创新应用领域,为软件应用创造更好的平台,顺应教学改革的发展需求。 (二)提升计算机软件技术的应用范围。计算机软件就似乎的应用可以实现和其他基础学科教学之间的融合,在其他学科的教学实践中以计算机软件作为教学辅助工作,让学生在掌握基础知识的同时提升对计算机软件应用的重视程度。教学活动的设计可以以计算机软件的应用作为依托,让学生通过具体的实践操作巩固学科学习的成果,同时提升对计算机软件技术的使用能力。将计算机技术的应用范围不断的扩大,实现对基础教育能力的有效提升。 (三)促进计算机软件技术的操作能力。计算机软件技术的应用是实现计算机软件技术开发的前提,在基础教育中存在着很多的可能性,学生在学习和操作过程中可以发现更多的使用问题,为计算机软件技术的开发提供更多的有效建议。同时计算机软件技术的操作能力更是实现计算机技术推广的重要手段,计算机技术的普及是整个社会进步发展的现实需求。社会想要实践长远发展必须要提升计算机软件在全社会的应用程度,不仅仅在基础教育范围内,而是作为全社会成员必备的一项技能进行培养。 三、结论 综上所述,基础教育中计算机软件技术的应用越来越广泛,一方面为了满足学生的学习需求,以计算机软件教学实现对学生技能的拓展。另一方面,通过计算机软件技术的教学能够提升教学的专业化水平,通过科学的系统化的教学平台的设计实现为基础教育提供良好的网上平台,提升教学的质量,满足更多的教学实践需求,实现基础教育的现代化发展。 作者:宋建宇 尤广辉 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要:计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词:计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 作者简介:田园(1984―),女,山东日照人,讲师,硕士,研究方向:项目管理。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程,为增强教学效果,增强学生的编程能力,强调以学生为本,提高学生的学习兴趣;实验教学应尽早介入教学过程,让学生边学边用;建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能;建立多样化实验教学方式,方便学生自学。把实验教学做好做实,既能巩固理论知识的学习,又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础;实验教学;编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课,为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础,为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备,其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中,由于多方面的原因,使得本课程教学效果不佳,学生普遍编程能力不强,甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力,关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下,着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析,对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标,其关键的一点就是以谁为出发点,是以教为主,还是以学为主,还是实现教学互动,教学互长,教学互推。从目前的现实状况来看,以教为主的弊病还很明显,迫切需要改变,实现以学生为本,实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程,其涵盖的内容广泛且繁杂,而且实验性强是该课程的基本特点,甚至可以说离开了实验操作,也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看,以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流,计算机软件基础教学都侧重书本理论学习,而忽视了学生实验环节。实践证明,这种教学方式就跟学游泳不下泳池,学骑车而没有自行车一样,学生在学习计算机软件基础知识时,绝大部分是事倍功半,导致学用脱节,无法学以致用。更有甚者,有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了,这既给教师教学造成很大的困惑,也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性,更遑论实现知识创新,成为软件人才了,这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中,课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看,实验环节介入越早,实验安排越多,教学效果也越好。而部分采用边教学边实验,教学与实验融为一体的教学方式,其实现的教学效果更是明显。因此,改变现有的以教为主的教学模式,从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法,已经成为计算机软件教学题中之义,不断创新教学方式,才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体,教学活动要以学生为中心而展开”,这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看,一方面由于计算机软件课程是基础课程,学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感,求知欲也相对比较强烈。同时,由于是刚进校门的低年级学生,对大学环境还不是特别了解,仍然具备认真学习的态度,因此,好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加,社会就业压力明显,学生普遍有学习好专业课,实现良好就业的外在动力。因此,可以说,学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识,是进行程序设计所必须具备的基础知识,而低年级学生在这方面基本没有知识储备,对其学习方法也并不适应,而原有的知识结构又很难同化现有课程知识,导致难以自学和分析、解决问题,引发学生学习的挫败感,一旦处理不得当,就会使学生学习提不起兴趣,缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动,更有甚者还会使学生抵触学习,削减学生本身己经调动起来的积极性,影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]:学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下,大脑皮层最容易形成兴奋中心,思维也最活跃,此时的实践能力最强。因此,如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言,如何使理论变得通俗易懂,接近生活,易于学生理解,这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看,在授课过程中,教师通过深入浅出地讲解,设置理论问题情境,解答学生在实验中产生的疑问,肯定和鼓励学生的想法等方式,都能比较充分地调动学生的积极性和主动性,使学生更加容易融入教学环节中,也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想,经常正面地肯定,能使学生更加信任自己,更加愿意去创新,从而与学生实现良好互动。 同时,在课后对学生进行必要的关心,用人格魅力引导学生参与教学,也不失为一种好的方式。比如,通过课后深入学生,与学生建立亦师亦友的关系,与学生打成一片,学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程,实现良好的教学效果;而相反,教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明,计算机软件基础的教学,引入实验教学环节越早,教学的效果往往越好。因此,计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破,尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的优秀课程,其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论,教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作,从而具备初步的软件编程能力。同时,从目前的教学安排来看,该课程安排了一定数量的常规上机实验练习,以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题,突出表现在: 一是学生上机练习的题目规模较小; 二是上机内容以章节为主,有的章节有上机内容,有的没有,导致上机实验没有连贯性和系统性; 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看,培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点,这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看,主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质,而并没有与电子信息类专业特点充分结合,其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握,而对信源编码等通信软件知识知之甚少,影响课程设计的整体进度。由此可见,目前安排的实验课程其作用甚微,难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学,利于学生在操作中学习,达到学以致用的目的 从现有的教学来看,学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于:课程理论知识比较枯燥难懂,上机操作能力不足,导致学生学习兴趣降低,影响了教学效果。比如说在C语言教学中,C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课,对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用,因此,提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是,这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容,而这部分内容恰恰又相对比较枯燥,学生难以提起学习兴趣,而这部分内容通常是安排三周学完,对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时,部分学生已经远远落后于教师的进度,导致没有继续学习下去的动力,有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2],部分教授在教授这门课程时,调整了讲课顺序,提前给学生讲授程序设计的内容,安排学生提前实验,让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序,而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受,再学习其他理论时,往往能将这些理论与实验知识结合,加深对运算符和表达式等理论的理解,也提高了学习C语言的兴趣,作用都相当明显。 由此可见,针对计算机软件基础课程的内容特点,尽早安排学生上机实验,让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣,对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样,孔子时代就已经讲究因材施教,实验教学中也必须根据学生的实际情况,适当地分层次安排实验教学内容,建立多层次实验教学内容体系,从而更好地提升学生的学习兴趣,激发学生潜能,实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排,目的是验证和巩固课堂知识,针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用,主要在于求精。 首先要精选实验内容,针对每个知识点,都要精推细敲,并在每个实验内容中设置开放性思考题,要求学生认真思考做答,不求数量,但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案,要进行深入的讲解分析,肯定学生做得好的地方,指出其不足,并指导如何修改完善,务求每个实验内容都讲透,并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后,引导学生运用发散性思维进行解题,提升学生对知识点的认识水平,如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握,也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充,是学生对课堂知识的具体运用,旨在培养学生应用知识的能力,针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力,具体方法是由教师选择合适的项目,让学生自愿分组,在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中,项目的选择非常重要,其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容,也要贴近实际,是实际生活中有应用价值的项目,还要便于学生理解完成项目的方法,能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段,教师重在引导学生开展项目,指导学生解决项目实施中碰到的难题,检查学生项目实施情况,及时纠正项目的方向性、原则性错误,并引导学生及时进行反思总结,便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段,学生的实验成果,不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现,还要在一定的范围内进行实际测试,便于学生将理论知识与实际挂钩,也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别,更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强,对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生,可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容,主要是激发学生的创新思维和创新能力,所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中,由学生自行选择实验项目,设计实验方案和实验步骤,学校提供相应的实验环境和其他保障措施,教师则对学生选择的实验项目进行把关指导,确保项目具有创新性。在这个实验中,整个过程都由学生独立完成,学生要自行解决实验中遇到的各种问题,总结各种错误出现的原因和避免出错的方法,并在实验结束后,自行检验实验结果的应用价值,从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果,培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式,方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样,并优化实验教学载体,为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前,绝大部分学校已经建立自有的校园网,一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备,如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息,为学生开展实验提供了极大的便利;另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中,学生可以回答教师指定的问题,并完成打分,并可对回答问题的正确与否进行分析,纠正错误答案,进一步消化知识。同时,有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统,学生可以通过系统进行应用程序学习,循序渐进地学习和掌握知识,有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作,在企业相应建立学生实践基地,让学生参与企业的实际设计,以干代学,从而进一步提升学生对计算机知识的认识,也进一步了解软件产业对软件人才的要求,适应软件产业的环境,从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程,其实验教学要适时推进,这是增强课程教学效果的需要,也是提升学生素质的需要。在实验教学中,教师角色的转换,学生主体地位的重申,社会单位作用的发挥,都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下,要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用,充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用,就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动,才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题,提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容,是学生在本专业学习和研究中,开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构,而是网状的空间结构,即包括:学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求,如何使学生的专业知识与计算机技术结合,如何使学生在已有的操作使用能力基础上,提高应用开发能力,培养研究创新能力,《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同,故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF,个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构,涉及到相当多的指针操作,所以学过C语言的学生基础相对较好,教学中容易理解教学内容。而学VB,VF的学生对指针没有任何概念,对教学内容的理解相当困难,更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情,然而随着课程难度的逐渐加大,编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩,主要反映在大型程序设计作业完成情况上,分工不均衡,出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多,主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限,笔者所在学校安排了58学时(理论28学时、实验28学时、考试2学时),教学的时间非常有限,要在这么短的时间内学好所有的内容,对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”,这种教学手段可以充分展示教师的教学思路,展示教师的个人教学魅力,同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”,而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如:链表的概念,几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如,在讲授应用结构体处理数据时,我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题,在课堂上,采用板书方式分步介绍了如何定义结构体,如何建立输入功能子函数,如何建立输出功能子函数,要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业,要求使用链表处理信息,程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后,但如果提供了完善的网络环境,学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件,就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书,播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路,减少了完成笔记的时间,提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心,以教学目标为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种。其显著表现是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标,而这个目标又包含着几个小目标,每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平,在此水平上,学生还不能独立完成学习目标,但经过启发、帮助和努力,就能完成目标。例如,在讲述“排序”时,首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法,而且学生已熟练掌握。在这基础上,就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序,也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中,冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平,学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态,还不能独立完成的教学目标,是学生的潜在发展水平,在教师帮助下,通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中,许多老师比较注重概念、语法的讲解,却忽略对能力的培养,这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中,在介绍完基本概念和语法知识后,可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力,使学生如何设计该类软件有一个基本思路,知道如何去思考问题,如何去解决问题,方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒,也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程,单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式,任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出,在平时上机实验中就分阶段进行考核,可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如,可以给出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习,使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新,就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲,给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的,同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题,提出了改进的方法实践证明,该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力,是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要:近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色,加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令,算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的,通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题,提高处理效率和速度。 关键词:计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显,计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广,因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 (一)算法的两要素 算法包括两要素,一部分指的是对信息的操作处理,这部分对信息的操作处理包括四种处理方式,分别为逻辑符合,数学计算,信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作,它引导指令进行有序的进行。 (二)算法的特征 算法是有限指令的整体,这些指令表明了处理问题的步骤,针对相应的问题,算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理,并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令,同时各项指令都 应该明确,不能多层含义,同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的,超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求,同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 (三)算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法,一般翻译法包括一般性文字,C语言,程序图,PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 (四)常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域,然后通过一些手段检验该区域的每种结果,直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的,同时也存在着一些不能满足算法要求的,这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果,那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单,容易接受的优点,但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长,枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤: 1.1通过对问题的思考,预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法,对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的,得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙,生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式,这样就会形成问题由难至简的循环,从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法,通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手,把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言,通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离,让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 (一)正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译,只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流,让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 (二)可读性 算法一定要具有可读性的原则,只有可读性才能让人对算法一目了然,如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 (三)稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持,试问如果计算机在运行的时候总会出现错误,给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要,同时对于计算机的规范使用也至关重要。 (四)高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此,好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 (一)运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长,算法运行的载体依然是计算机,因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果,这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上,耗损程度作为评价算法的好坏标准。 (二)内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关,并不会随着算法的变化而变化,在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的,好的算法可以占据比较小的内存,相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业,计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础,通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况,并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述,计算机软件基础数据结构之算法的设计要求,以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要:计算机软件的基础数据结构,主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理,通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令,指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析,可以使计算机处理比较复杂的难题,提高了效率,本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词:计算机软件;基础数据结构;算法分析;复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分:信息的处理操作和信息处理方式的操作结构,对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比,操作结构可以指引指令有序进行,通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法,有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题,算法能够对各种定值指令进行预算处理,通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为:指令的数量必须有限;指令不能超出计算机的能力范围;被处理的对象不受指令影响,对象数量不影响指令,必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行,主要包括程序图、C语言、PAD图,一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法,其他方法描述算法是大致内容并进行作图,更加直观的表达,便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计,然后利用一些方法手段检查各个结果,直到所有结果都符合。在验证过程中,验证对象如果满足算法要求,这个验证对象就是最终计算机传递的结果,如果没有达到要求的对象,那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法,可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子,通过循环这个步骤,达到由繁化简并最终得出答案的目的,该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法,都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样,是计算机和人类沟通时的语言,通过算法,人们不仅可以跟计算机进行交流,还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则,算法的设计要求主要包括以下几点: 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行,从而保证人和计算机正确的交流,保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现,从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性,是指算法总体思路容易让人理解,是想一下,一个非常混乱的算法,即使再聪明的人也很难明白算法原理的,更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的,如果工作状态不稳定,那么就会很容易出现难懂奇怪的问题,算法如果不够稳定,计算机在正常运行的时候,也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码,就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏,算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案,计算机内部的工作原理可以决定这些因素,其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间,设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的,这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗: 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的,这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体,计算机的运行速度跟许多因素有关,例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此,同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说,计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准,而是判断算法运行时间损耗的一项指标,能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法,会暂时占用相关的空间,被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗,内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的,不会因算法变化而变化;算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的,不同的算法需要不同的内存,因此,比较好的算法需要的内存也比较少,这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要:针对计算机软件技术基础课程的内容与特点,探讨了传统教学中存在的不足,提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效,对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 (1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 (2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。 (3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 (1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。 (2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 (3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试, 2 课程教学改革 (1)教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。 (2)采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。 (3)注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的,针对课程教学现状,分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 (一)现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。 (二)对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 作者简介: 范晓静,(1979.1―)女,籍贯:内蒙古呼和浩特市,2005年毕业于内蒙古大学计算机网络专业,2012年至今就读于同济大学软件学院软件工程硕士,工作单位:呼和浩特职业学院,讲师,研究方向:计算机网络、软件工程。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的优秀课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的优秀课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要:针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题,在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上,结合多年的教学实践,提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性,实现单机运行功能和网络化功能,顺应了电子教案的网络化发展趋势,克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词:计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案,是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(如磁盘、磁带、光盘等) 中的一种形态。同其他的电子出版物一样,在观看阅读时必须事先输人计算机主机中,由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型:PPT 教案和 WORD 教案,调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比,电子教案不仅仅是形式上的变化,而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一,主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识,强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示,充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的,用户根本看不到动态演示过程,也没法对内容进行修改,所以根本就谈不上软件的复用,网络共享也困难。目前少数一些用Authorware,Director,Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案,由于在打包或时把教学内容和程序放在一起,一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展,基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览,这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时,PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发,而 PPT 的交互设计能力不强,限制了教案的二次开发能力,使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束,很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分,一个是电子教案的编辑器部分,另一个是电子教案的内容前台展示部分(播放器功能)。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了,逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序,它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成,电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容,打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分,电子教案逻辑的设计,具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存;逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排,使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求;页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材,如图片、文本、音频、视频等;页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改,对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计,同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示,供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似,保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏,方便教师上课时的导航操作,每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起,播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理,如果用户对已打开电子教案做了修改,但是未保存,会提示用户先保存,然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一,内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构,不仅结构清晰,而且操作方便,符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置,在节点上单击右键会弹出右键菜单,包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中,不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署,带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持,提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准,给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止,称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期,每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究;开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码;运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时,要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始,这是必不可少的一步,在制定计划时,要准确地弄清软件项目最终要解决的问题,并考虑相应的对策,宁愿花一些时间充分作好计划,也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划:它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步,它应决定所开发软件的总目标,其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围,描述所开发软件与外界接口的关系;其次是确定所需硬件和软件的支持,对开发的进度和成本作初步估计;第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系;最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作,对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要,估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等;经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品;社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题,这样的软件产品投入运行后,对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析:需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求,它具有三大特点:准确性和一致性;清晰性和没有二义性;直观、易读和易于修改。比如,你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题;测试案例中应该输入什么数据等等,为了清楚地知道这些需求,你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤:1、通过对现实环境的调查研究,获得当前系统的具体模型;2、去掉具体模型中的非本质因素,抽象于当前系统的逻辑模型;3、分析当前系统与目标的差别,建立目标系统的逻辑模型;4、对目标系统进行完善和补充,并写出完整的需求说明;5、对需求说明进行复审,直到确认文档齐全,并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计:主要分成两步即概要设计(总体设计或结构设计)和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题,如何把被开发软件系统划分成若干模块,并决定模块的接口,模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后,需要进行必要的阶段评审,其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块,该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码:系统编码即编程序是软件开发的最终目标,是产生能在计算机执行的程序,其目的是使用选定的程序设计语言,把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上,软件=程序+文档。编码的目的是产生程序,其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序,写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格,有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试:包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位,不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大,而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误,不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段,每一个人的思维不可能绝对周密,而不可能不出现差错,更不用说,在大中型软件开发项目中,系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系,因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程,又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的,为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备,也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述,发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试(模块测试)、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统(包括软件与硬件)的测试,可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道,什么时候算是完成了,这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务,也是保证软件可靠性最主要的手段,测试的目的是发现程序的错误,而不是证明程序没有错误,软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试,包括静态分析与动态测试。 六、软件维护:当软件产品交付使用后,就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护,才能使它正常工作,还使它扩充功能、提高性能,为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容:改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中,维护工作是不可避免的,按照不同的目标,维护活动可以分为四类:1、以加强软件功能为目标的完善性维护;2、纠正软件遗留错误的纠错性维护;3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护;4、以及为改进软件的可维护性,减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性,主要决定开发时期的活动,用软件工程的方法来开发软件,编制齐全的文档,严格进行软件测试和阶段复审,是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理,尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制,避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性,消除因修改不当给拥护带来的不良影响,要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时,开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段,以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同,它是无形的,既没有重量,也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品,如何组织生产和研制,却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要:该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践,为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验,使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词:计算机软件技术;基础课程;教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展,形成了鲜明的特色,为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展,在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求,本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践,团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为优秀的教学小组,并结合学科发展方向,建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵,适应国家现代化建设对人才的需求,通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 (一)树立先进教学理念,优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径,知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念,针对社会发展需求,结合各专业特点,分别制定教学计划,将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 (二)采用灵活教学方法和手段,提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中,归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中,充分发挥教授、博士的作用:教授、博士全部承担课程的主讲工作,定期研讨本课程的新技术及发展动向;由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动;将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐,面向市场需求、结合各类专业特点,制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案,加大基础实验的课时数,着力培养实际动手能力。 (三)强化课程设计,提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程,我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来,课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题,35%来自企事业单位横向课题,有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 (一)依托优势资源,强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术部级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所,建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养,设立了综合性课程设计体系,并对某些专项内容单独设课,突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 (二)结合学生兴趣,建立个性化的培养方案 利用部级实验教学示范中心的先进软硬件平台,开设设计性、创新性的综合实验,并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会,而且也通过教师的言传身教,掌握科研的基本实验技能,为后续实践活动奠定基础;通过本科生参与团队成员承担的科研项目,使学生一开始就处在一个较高的起点,能够涉猎学科前沿。 (三)完善实验教学管理制度,保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设,确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想,建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术部级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室,先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入,补充和更新了一大批实验设备,使实验条件得到较大的改观,能满足教学科研的需要。同时,团队通过校企联合,建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行,保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助,提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求,系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成,系统的设计思想确定为:以知识点为中心组织教学子系统;利用动画技术设计演示子系统;建立交互式的考核子系统;建立答疑教室,为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚,极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点,坚持理论与实践并重,一方面,注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面,注重运用现代信息技术,精心制作了多媒体课件,采用多媒体手段进行教学,同时利用现代信息技术,实现了网络化教学,方便了师生之间的教学互动,有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平,并被评为部级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展,各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前,电子计算机的覆盖面非常广泛,这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此,本文首先分析了计算机软件工程的具体情况,其次,提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法,最后,就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今,已经步入信息化时代。在此背景下,现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中,计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员,为了更接近理想发展目标,有必要提升其现代化水平。因此,了解计算机软件工程现代化技术发展现状,并提出合理性的改进意见,是非常必要的。只有这样,才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程,具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间,他们需要在软件工程的方法指导下,利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来,其也得到了一定的发展。分析其发展现状,不难发现,计算机软件工程技术与其他先进技术相比,存在明显的共通性。因此,计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展,分析其存在的不足之处,有利于实践过程中调整或者改正。具体而言,在软件工程化开发过程中,会产生较多问题,例如,最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外,关于软件工程的管理也不是一件容易的事情,其涉及的环节较多,内容较为繁杂,给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本,限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面: (1)缺少自身的自主研发手段; (2)缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展,因此,在计算机软件的自主创新技术上,相关企业应注重保护自主产权。在此过程中,要通过优化投资结构,创建出属于自主研发的创新技术,进而推出相应的技术与产品。除此以外,为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距,有必要密切关注国外的发展状况。同时,保护知识产权是一项重要工作,企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识,明确科学、合理的知识产权保护举措,以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标,应做好以下几点, (1)针对知识产权方面的知识,应大力宣传。 (2)针对相关知识产权方面的法律法规,应积极完善。 (3)将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手,调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来,取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平,很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面,我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴,但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性,才是创造优质产品的根本。通过技术创新,促进行业整体平稳发展,是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段,我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才,提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础,进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展,对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分,现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视,得到更多的扶持。为此,政府部门,应该做好以下几项工作: (1)通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 (2)由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金,为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 (3)政府还应该通过引导和开发,促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看,以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来,以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化,才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此,在软件工程技术开发中,也可以增强自动化的作用。因此,加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外,分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向,可以明显看出,其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多,全面推动技术的开发是必然的选择,如此一来,增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中,涉及的信息数据越来越多,需要存贮的内容也随之扩大,因此,在未来,计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则,将难以快速的进行信息处理。同时,与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述,为推动现代化社会发展,关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下,促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的,提升自主研究技术水平,为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展,需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品,都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外,企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 作者简介 高志强(1988-),蒙族,内蒙古阿拉善盟人。大学本科学历。现供职于内蒙古阿拉善盟阿拉善职业技术学院(初级职称),主要从事计算机教学方面工作。 作者单位 阿拉善职业技术学院 内蒙古自治区阿拉善盟 750300 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发;基础架构原理;研究 1 引言 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要:针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题,结合专业特色,着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践,收到了良好的效果。 关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要:计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项优秀内容。计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词:计算机软件;安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天,计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域,并且随着科技的日新月异,电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转,人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行,因而,计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则,其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患,同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此,计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见,计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项优秀内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会,计算机的使用在不同领域越来越广泛,而且越来越具有依赖性,因而,计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求,主要表现在以下几方面::第一,软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后,用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响,甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等;第二,计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下,用户的私密信息随之就不可避免地被泄露,自然,用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此,在不同计算机软件开发过程中,软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其进行安全修复,从而达到提高安全性,降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中,计算机软件开发人员采用安全检测技术,采取科学的手段,对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复,软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过,这类检测只是停留在技术的层面问题;而真正的技术检测,则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等优秀内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程,不仅对检测的软件有着科学严格的要求,同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先,由于计算机软件程序具有复杂性的特点,要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题,采用简单的检测方法是不能被排除的,所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后,再根据实际情况选择适当的检测方法,制定出科学合理的检测方案,对计算机软件安全进行实质性检测,不仅如此,开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次,因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点,需要多类人员共同参与对计算机软件的检测,才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性,这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过,在软件安全检测过程中,必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与,同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更多的安全风险,满足软件使用的安全要求。 最后,对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来,需要通过以下做法具体执行:首先,要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究,并且最后要进行汇总,在此基础上再进行分析、归纳、总结,寻找出普遍通用的检测规律。之后,再根据检测的具体要求,对比、筛选合适的方法予以检测。但是,再进行检测之前,为了确保检测程序的顺利推行,事先必须制定出切实可行的检测方案,并将检测过程的方案制定的形象化、具体化,以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后,还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是,在这个过程中,一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后,作为对软件进行运行和结构的安全测试,再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地做出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测,漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用,计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改,因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。今天,由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用,这种软件的检测技术更加适用于商务性,随着普及率的越来越高,对保证商业机密的安全,必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来,计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征,事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,对计算机进行安全静态检测,这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是:开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后,再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对,如果待测的计算机软件安全性能良好,其对比数据就会高度一致。近年来,由于这项技术日臻成熟,并且简洁易行,越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中,从而推动了这项技术得到更为充分的发展,并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来,随着计算机检测软件越来越多样化,检测技术要求的不断提升,对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测,以确保效果的精准化、全面化。鉴于此,实践中,我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法,也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下,动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱,采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势,扬长避短,强强联合,确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角,极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新,这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中,并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术,Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点,在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来,基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞,而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复,为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色,基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中,并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述, 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活,计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术,势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时,计算机技术越先进,势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进,在科技日新月异的今天,相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面,也必将取得更多成果,以更好地服务于计算机技术,更好地造福于人类。 计算机软件基础论文:协作学习在计算机软件技术基础课中应用的优势 摘 要 通过分析协作学习,结合计算机软件技术基础课程的特点,分析协作学习在此门课中应用的优势。在协作学习过程中,促进教学优化及学生协作学习能力提升,学生对知识进行有意义的建构和深度学习,从而达到解决问题、深度学习、有效学习的目的。 关键词 协作学习;计算机软件技术基础课程;深度学习 1 前言 计算机软件技术基础是云南大学教育技术学研究生所上的一门课程,此门课程对于教育技术学的学生来说是很难的,学生学习起来很困难。现在学习者与教学者之间交流互动少,再加上缺少实验环境,学生动手能力相对较差,思维空间狭窄。为了能够优化教学,促使学生实现对此门课程的深度学习、有意义建构,能够解决存在的问题,培养知识迁移的能力,特引进协作学习,促进教学有效进行,提升学习者各方面的能力。 2 协作学习及协作学习理论相关信息 协作学习 对于协作学习,国内外专家学者有不同的看法。美国明尼苏达大学的约翰逊兄弟认为:“协作学习就是在教学上通过小组学习,使学生共同努力以最大限度地促进自身及他人的学习。”[1]北京师范大学黄荣怀教授认为:协作学习是学习者通过小组形式为达到共同的学习目标、在一定的激励下为获得最大化的学习成果而合作的一切相关行为[2]。笔者也比较认同他们的观点,协作学习能够促进高效学习,提高教学质量,培养学习者之间的情感交流能力、协作共赢的思想。通过协作学习,学习者共同完成任务,解决实际学中的问题,达到有效知识建构、深度加工知识。 协作学习组成要素 要素构成整体,使整体的力量变大。协作学习拥有自身的要素。通常以2~4人构成一组,组内学习者各有不同,组与组间基本同质,小组成员各自担任不同的角色,为共同目标尽职尽责,互相交流沟通、深入理解,把知识进行有意义的建构、深度加工。协作学习要发挥很大作用,离不开其本身的组成要素。协作学习由组成的小组、学习者、领导者、协作学习环境与资源等要素构成,要素之间相互依赖、缺一不可。学习者组成协作学习小组,协作学习小组中学习者采用互补的方式进行学习。领导者可以是小组长或者是教师,在协作学习中发挥重要作用,能够为协作学习的高效进行提高后盾及保证。良好的协作学习环境能够提升学习及教学质量,丰富的资源为协作学习提供便利。 协作学习的基本模式 协作学习主要有竞争、辩论、合作、问题解决、伙伴、设计和角色扮演等7种基本模式[3]。在协作学习中,学习者之间可以根据教师安排的任务进行讨论,积极发表自己的见解。根据各学习者的特长、能力分担任务。获取、整理有用信息,共同合作交流,成员之间可以进行角色互换,发挥积极作用,最终得出一个满意的成果。每个组完成任务后,教师可以组织学习者进行互评,组与组之间形成竞争关系。在解决问题过程中,每个组之间对问题的看法各有不同,进行交流时,双方会获得不同的解决问题的思路,开阔眼界、丰富经验,为以后的工作、学习等奠定良好的学习基础。 3 协作学习理论 协作学习有着深厚的理论基础,下面就来看一下相关的理论。 建构主义学习理论 建构主义的思想来源于认知加工主义学说,它认为学习是一个积极主动的建构过程。学习者借助于外界环境,在其帮助下,积极主动地对知识形成一个有意义的体系,结合以往知识进行深度加工,对所学知识形成一个认知结构。“情景”“会话”“协作”“意义建构”构成建构主义理论的四要素[4]。学是在一定的社会背景下(情景)产生的,学习者在此过程中会与他人进行交流协作(会话、协作),在交流学习中不断地同他人进行思想的碰撞,产生共鸣。同时,协作学习能够主动地建构意义学习知识,不断地深化,逐步形成一个体系。 人本主义学习理论 人本主义学习理论是建立在人本主义心理学基础之上的,人本主义学习理论的代表人物是美国心理学家马斯洛(A. Maslow)和罗杰斯(C. R. Rogers)。 罗杰斯认为,学习是一种将个人经验与学习相融合的有意义的心理过程,这种心理过程对每个人都是需要的[5],能够在合适的情景中产生出来,当学习者知道学习的真正价值时,学习会变得很主动。在教学中,教师作为学习者的引导者、促进者。教学应该做到因材施教,满足学生的个性化发展,关注学习者的特征,充分调动学习者积极性,重视学习过程中有效交流,创造良好的学习风气、学习环境。 4 计算机软件技术基础课的特点 教师的教是让学习者学习到有用的知识,解决生活中存在的问题,让学习者重构有意义的知识,学以致用。计算机软件技术基础课程难度稍大,学习者需要理论与实践相结合,同他人进行协作学习。下面介绍此课程的特点。 整体性 该课程从简单到复杂,逐步推进。它整体性很强,章节之间联系紧密。课程分章节介绍,各章节中有简单的知识,也有复杂的知识,需要从部分到整体去理清思路。它涉及其他知识,如网络等,教师在教学时应该从整体的角度介绍,让学生把握一个整体的知识,然后划分成部分。最后,把各个部分进行精炼,整合为一个结构清晰明了的结构图。学生可以在教师帮助下把知识重构成一个个精炼的个体,最后由部分加工成为一个出色的整体。 实践性 实践是检验真理的唯一俗肌Q习者,除了书本上学习到的理论外,更重要的是理论结合实践。此门课程理论性很强,听起来很难,比如算法、数据结构等知识很抽象。学生需查阅很多知识,积极主动与他人进行交流协作,结合大量的实验来掌握。如线性表、树、图等章节就需要学生进行相应的实验,结合实验准确地理解、加工知识,使知识深化。 抽象性 语言是为了能够让人看懂,越简单的话语越容易被人理解、接受。计算机软件技术基础每一个章节所使用的词汇都很精炼,似乎能够看懂,但是理解起来却不容易。形象的事物,理解起来很容易。抽象的事物需要更加深入的构建、想象、理解等,才能把知识理解透彻。此门课程抽象性极强,需要把书本上的话语换一种方式描述,结合实验,才能理解。如栈、二叉树等,可以用形象的东西比喻,然后结合实验,构建出容易理解的知识。 5 协作学习对此门课程的优势 协作学习相对于传统教学来说具有自身的优势,对教学产生很大的帮助。下面介绍协作学习对此课程的优势。 协作学习能够促进学生积极性的有效发挥 小组或团队的学习能够带动个体之间的积极性,两个人的思想互相交换,可以获得多于两份思想的价值。学生进入大学后,学习兴趣逐渐下降,个体支配时间增多,各具特色的社会实践活动越来越多,他们的关注焦点开始转移,学习就是不挂科就行。然而,学习对于学生来说是很重要的人生经历。小组之间有了目标及方向,大家都会为此负担起责任。同伴之间相互交流协作,会把不理解的知识逐步转化为可吸收的东西,在交流协作中会受益匪浅。协作学习可以增进彼此间的感情交流,培养彼此间的协作意识,从而使学习效果更加突出显著。 协作学习推动课程有效理解、优化教学 在小组或团队活动中,学生之间相互协作交流,会激发出每个人的潜能。学生在教学中积极主动探讨,课后通过QQ、微信等即时通信软件进行协作学习,可以有效推动课程知识的理解。一个难懂的知识单独分给一个学生,可能需要一段时间查阅很多知识,才能勉强了解此知识;通过小组协作,在很短的时间内,效果会远远超出一个学生所了解的内容。协作学习可以大大优化教学,为教学活动奠定良好的教学模式。 协作学习有利于问题解决 教学是为了促进学生有效学习。在协作学习中,小组根据教师或者本组的任务要求,学习者积极主动参与学习活动,发挥自己的特长。学生取长补短,虚心向他人请教,不断端正自己的学习态度,提高自身学习能力。教学中广泛应用协作学习,有助于提高学生信息收集、整理能力,能够培养学生之间沟通交流协作能力、动手操作能力。学习就是为了很好地解决问题,问题的解决将伴随很多方面的知识,协作学习为问题的有效解决提供了有效帮助。 结合协作学习的优势及计算机软件技术基础课程的特点,可以看出协作学习对提高学生学习能力、深度学习、知识的有意义建构,以及学习者之间的有效沟通具有积极作用。协作学习促进教学优化,提升学习者的高阶思维能力,为将来的教学及学习奠定良好的基础。