计算机视觉论文:计算机视觉下食品工业论文 1计算机视觉技术概述 1.1自动化程度高 计算机视觉可以实现对农产品的多个外形和内在品质指标进行同时检测分析,可以进行整体识别、增强对目标识别的准确性。 1.2实现无损检测 由于计算机视觉技术对农产品的识别是通过扫描、摄像,而不需要直接接触,可以减少对所检测食品的伤害。 1.3稳定的检测精度 设计的运行程序确定后,计算机视觉技术的识别功能就会具有统一的识别标准,具有稳定的检测精度,避免了人工识别和检测时主观因素所造成的差异。 2计算机视觉技术在食品检测中的应用 20世纪70年代初,学者开始研究计算机视觉技术在食品工业中的应用,近几十年电子技术得到快速发展,计算机视觉技术也越来越成熟。国内外学者在研究计算机视觉技术在食品工业中的应用方面主要集中在该技术对果蔬的外部形态(如形状、重量、外观损伤、色泽等)的识别、内部无损检测等方面。国内有关计算机视觉技术在食品业中的应用研究起始于90年代,比国外发达国家晚20多年,但是发展很快。 2.1计算机视觉技术在果蔬分级中的应用研究 计算机视觉技术在食品检测中的应用研究相当广泛,从外部直径、成熟度的检测到内部腐烂程度的检测都有研究。韩伟等[4]采用分割水果的拍摄图像和新的计算机算法计算水果的半径,进而得出果蔬的最大直径。研究表明,该算法不仅降低了计算量而且提高了计算精度,此方法用于水果分级的误差不超过2mm,高于国际水果分级标准所规定的5mm分类标准差,可在工业生产中很好应用。李庆中[5]也利用图像的缺陷分割算法研究了计算机视觉技术在苹果检测与分级中的应用,结果表明此算法能快速、有效地分割出苹果的表面缺陷。孙洪胜等[6]以苹果色泽特征比率的变化规律为理论基础,结合模糊聚类知识利用计算机视觉技术来检测苹果缺陷域,检测不仅快速而且结果精确。刘禾等[7]通过研究认为苹果的表面缺陷可以利用计算机视觉技术进行检测,计算机视觉技术还可以将苹果按照检测结果进行分级,把检测过的苹果分成裂果、刺伤果、碰伤果和虫伤果等类别。梨的果梗是否存在是梨类分级的重要特征之一,应义斌等[8]通过计算机视觉技术、图象处理技术、傅立叶描述子的方法来描述和识别果形以及有无果柄,其识别率达到90%。杨秀坤等[9]综合运用计算机视觉技术、遗传算法、多层前馈神经网络系统,实现了具有精确度高、灵活性强和速度快等优点的苹果成熟度自动判别。陈育彦等[10]采用半导体激光技术、计算机视觉技术和图像分析技术相结合的方法检测苹果表面的机械损伤和果实内部的腐烂情况,初步验证了计算机视觉技术检测苹果表面的损伤和内部腐烂是可行的。冯斌等[11]通过计算机视觉技术对水果图像的边缘进行检测,然后确定水果的大小用以水果分级。试验表明,该方法比传统的检测方法速度快、准确率高,适用于计算机视觉的实时检测。朱伟[12]在模糊颜色的基础上,分析西红柿损伤部分和完好部分模糊颜色的差别,用分割方法对西红柿的缺陷进行分割,结果显示准确率高达96%。曹乐平等[13]人研究了温州蜜柑的果皮颜色与果实可滴定酸含量以及糖分含量之间的相关性,然而根据相关性,样品检测的正确识别率分别只有约74%和67%。刘刚等[14]从垂直和水平两个方向获取苹果的图像,并通过计算机自动分析图像数据,对苹果的外径、体积、以及圆形度等参数进行处理,与人工检测相比,计算机视觉技术具有检测效率高,检测标准统一性好等优点。Blasco.J[15]通过计算机视觉技术分析柑橘果皮的缺陷,进而对其在线分级,正确率约为95%。赵广华等[16]人综合计算机视觉识别系统、输送转换系统、输送翻转系统、差速匀果系统和分选系统,研制出一款适于实时监测、品质动态的智能分级系统,能够很好地实现苹果分级。王江枫等[17]建立了芒果重量与摄影图像的相互关系,应用计算机视觉技术检测桂香芒果和紫花芒果的重量和果面损伤,按重量分级其准确率均为92%,按果面损伤分级的准确率分别为76%和80%。 2.2计算机视觉技术在禽蛋检测中的应用研究 禽蛋企业在生产过程中,产品的分级、品质检测主要采用人工方法,不仅需要大量的物力人力,而且存在劳动强度大、人为误差大、工作效率低等缺点,计算机视觉技术可以很好的解决这类产品工业生产中存在的困扰。欧阳静怡等[18]利用计算机视觉技术来检测鸡蛋蛋壳裂纹,利用摄像机获取鸡蛋图像后,采用fisher、同态滤波和BET算法等优化后的图像处理技术,获得裂纹形状并判断,试验结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋蛋壳裂纹的检测准确率高达98%。汪俊德等[19]以计算机视觉技术为基础,设计出一套双黄鸡蛋检测系统。该系统获取蛋黄指数、蛋黄特征和蛋形尺寸等特征,和设计的数学模型对比来实现双黄鸡蛋的检测和识别,检测准确率高达95%。郑丽敏等[20]人通过高分辨率的数字摄像头获取鸡蛋图像,根据图像特征建立数学模型来预测鸡蛋的新鲜度和贮藏期,结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋的新鲜度、贮藏期进行预测的结果准确率为94%。潘磊庆等[21]通过计算机视觉技术和声学响应信息技术相结合的方法检测裂纹鸡蛋,其检测准确率达到98%。MertensK等[22]人基于计算机视觉技术研发了鸡蛋的分级检测系统,该系统识别带污渍鸡蛋的正确率高达99%。 2.3计算机视觉技术在检测食品中微生物含量的应用研究 计算机技术和图像处理技术在综合学科中的应用得到快速发展,在微生物快速检测中的应用也越来越多,主要是针对微生物微菌落的处理。食品工业中计算机视觉技术在微生物检测方面的研究和应用以研究单个细胞为主,并在个体细胞的研究上取得了一定的进展。殷涌光等[23]以颜色特征分辨技术为基础,设计了一套应用计算机视觉技术快速定量检测食品中大肠杆菌的系统,该系统检测结果与传统方法的检测结果具有很好的相关性,但与传统方法相比,可以节省5d时间,检测时间在18h以内,并且能够有效提高产品品质。Lawless等[24]人等时间段测定培养基上的细胞密度,然后通过计算机技术建立时间和细胞密度之间的动态关联,利用该关联可以预测和自动检测微生物的生长情况,如通过计算机控制自动定量采集检测对象,然后分析菌落的边缘形态,根据菌落的边缘形态计算机可以显示被检测菌落的具体位置,并且根据动态关联计算机视觉系统可以同时处理多个不同的样品。郭培源等[25]人对计算机视觉技术用于猪肉的分级进行了研究,结果显示计算机视觉技术在识别猪肉表面微生物数量上与国标方法检测的结果显著相关,该技术可以有效地计算微生物的数量。Bayraktar.B等[26]人采用计算机视觉技术、光散射技术(BARDOT)和模式识别技术相结合的方法来快速检测李斯特菌,在获取该菌菌落中的形态特征有,对图像进行分析处理达到对该菌的分类识别。殷涌光等[27]人综合利用计算机视觉、活体染色、人工神经网络、图像处理等技术,用分辨率为520万像素的数字摄像机拍摄细菌内部的染色效果,并结合新的图像处理算法,对细菌形态学的8个特征参数进行检测,检测结果与传统检测结果显著相关(相关系数R=0.9987),和传统检测方法相比该方法具有操作简单、快速、结果准确、适合现场快速检测等特点。鲁静[28]和刘侃[29]利用显微镜和图像采集仪器,获取乳制品的扫描图像,然后微生物的图像特征和微生物数量进行识别,并以此作为衡量乳制品质量是否达标的依据,并对产品进行分级。 2.4计算机视觉技术在其他食品产业中的应用研究 里红杰等[30]通过提取贝类和虾类等海产品的形状、尺寸、纹理、颜色等外形特征,对照数学模型,采用数字图像处理技术、计算机识别技术实现了对贝类和虾类等海产品的无损检测和自动化分类、分级和质量评估,并通过实例详细阐述了该技术的实现方法,证实了此项技术的有效性。计算机视觉技术还可以检验玉米粒形和玉米种子质量、识别玉米品种和玉米田间杂草[31]。晁德起等[32]通过x射线照射获取毛叶枣的透视图像后,运用计算机视觉技术对图像进行分析评估,毛叶枣可食率的评估结果与运用物理方法测得的结果平均误差仅为1.47%,因此得出结论:计算机视觉技术可以应用于毛叶枣的自动分级。GokmenV等[33-34]通过对薯片制作过程中图像像素的变化来研究薯片的褐变率,通过分析特色参数来研究薯片中丙烯酰胺的含量和褐变率的关系,结果显示两项参数相关性为0.989,从而可以应用计算机视觉技术来预测加热食品中丙烯酰胺的含量,该方法可以在加热食品行业中得到广泛应用。韩仲志等[35]人拍摄和扫描11类花生籽粒,每类100颗不同等级的花生籽粒的正反面图像,利用计算机视觉技术对花生内部和外部采集图像,并通过图像对其外在品质和内在品质进行分析,并建立相应的数学模型,该技术在对待检样品进行分级检测时的正确率高达92%。另外,郭培源等[36]人以国家标准为依据,通过数字摄像技术获取猪肉的细菌菌斑面积、脂肪细胞数、颜色特征值以及氨气等品质指标来实现猪肉新鲜程度的分级辨认。 3展望 新技术的研究与应用必然伴随着坎坷,从70年代初计算机视觉技术在食品工业中进行应用开始,就遇到了很多问题。计算机视觉技术在食品工业中的研究及应用主要存在以下几方面的问题。 3.1检测指标有限 计算机视觉技术在检测食品单一指标或者以一个指标作为分级标准进行分级时具有理想效果,但以同一食品的多个指标共同作为分级标准进行检测分级,则分级结果误差较大[37]。例如,Davenel等[38]通过计算机视觉对苹果的大小、重量、外观损伤进行分析,但研究结果显示,系统会把花萼和果梗标记为缺陷,还由于苹果表面碰压伤等缺陷情况复杂,造成分级误差很大,分级正确率只有69%。Nozer[39-40]等以计算机视觉为主要技术手段,获取水果的图像,进而通过分析图像来确定水果的形状、大小、颜色和重量,并进行分级,其正确率仅为85.1%。 3.2兼容性差 计算机视觉技术针对单一种类的果蔬分级检测效果显著,但是,同一套系统和设备很难用于其它种类的果蔬,甚至同一种类不同品种的农产品也很难公用一套计算机视觉设备。Reyerzwiggelaar等[41]利用计算机视觉检查杏和桃的损伤程度,发现其检测桃子的准确率显著高于杏的。Majumdar.S等[42]利用计算机视觉技术区分不同种类的麦粒,小麦、燕麦、大麦的识别正确率有明显差异。 3.3检测性能受环境制约 现阶段的计算机视觉技术和配套的数学模型适用于简单的环境,在复杂环境下工作时会产生较大的误差。Plebe等[43]利用计算机视觉技术对果树上的水果进行识别定位,但研究发现由于光照条件以及周边环境的影响,水果的识别和定位精度不高,不能满足实际生产的需要。综上所述,可看出国内外学者对计算机视觉技术在食品工业中的应用进行了大量的研究,有些研究从单一方面入手,有些研究综合了多个学科,在研究和应用的过程中,取得了较大的经济效益,也遇到了很多问题,在新的形势下,计算机视觉技术和数码拍摄、图像处理、人工神经网络,数学模型建设、微生物快速计量等高新技术相融合的综合技术逐渐成为了各个领域学者的研究热点,以计算机视觉为基础的综合技术也将在食品工业中发挥更加重要的作用。 作者:姚瑞玲 单位:四川工商职业技术学院 计算机视觉论文:基于计算机视觉的移动机器人导航 摘 要:针对跟随路径导引的移动机器人导航方式的灵活性较差、维护成本较高、功能单一的缺点,将计算机视觉用于移动机器人路径识别。首先对视觉传感器获得的视频图像进行处理,获得有用的特征目标,实现机器人对当前路径信息的理解。然后调用直行或转弯功能模块对机器人进行导航控制。实验结果表明,该导航方式具有较好的实时性和鲁棒性。 关键词:计算机视觉;移动机器人;路径识别;自主导航 现代机器人技术在人工智能、计算机技术和传感器技术的推动下获得了飞速发展,其中移动机器人因具有可移动性和自治能力,能适应环境变化被广泛用于物流、探测、服务等领域[14]。移动机器人的优秀技术之一是导航技术,特别是自主导航技术。由于环境的动态变化和不可预测性、机器人感知手段的不完备等原因,使得移动机器人的导航难度较大,一直是人们研究的重点[5]。 目前常用的一种导航方式是“跟随路径导引”[6],即机器人通过对能感知到某些外部的连续路径参考信息做出相应的反应来导航。如在机器人运动路径上敷设金属导线或磁钉,通过检测金属导线或磁钉的特征信息来确定机器人的位置。从导航的角度看,这种方法的优点是可靠性较高,但功能单一,如不能在行进的同时对目标进行识别、避障,对环境的适应能力较弱、灵活性较差、维护成本较高,因此限制了其在移动机器人中的应用。 随着计算机技术、数字图像处理技术及图像处理硬件的发展,基于计算机视觉的导航方式在机器人导航中得到广泛关注[68]。在实际应用中,只需要在路面上画出路径引导线,如同在公共交通道路上画的引导线一样,机器人就可以通过视觉进行自主导航。相对于敷设金属导线、磁钉等方法,这种方法增强了系统的灵活性,降低了维护成本。视觉信息中包含有大量的数据,要从中提取有用的信息,需要复杂的算法及耗时的计算。如何保证视觉导航系统在正确理解路径信息的前提下仍具有较好的实时性和鲁棒性,是该方法要解决的优秀问题。 1 视觉导航系统构成及工作过程 基于计算机视觉的移动机器人导航实验系统的硬件部分由计算机、USB接口的摄像头、LEGO实验用机器人组成。软件分为2部分,即图像处理和机器人运动控制。基于视觉导航的原始输入图像是连续的数字视频图像。系统工作时,图像预处理模块首先对原始的输入图像进行缩小、边缘检测、二值化等预处理。其次利用哈夫变换提取出对机器人有用的路径信息。最后,运动控制模块根据识别的路径信息,调用直行或转弯功能模块使机器人做相应的移动。整个工作流程如图1所示。 1.1 视觉导航的图像预处理 目前图像采集设备都具有较高的空间和灰度分辨率,精度高、数据量大。 实验中的原始输入图像是USB摄像头采集320×240像素的RGB格式图像,最大帧数30帧/s。 图像预处理的效果对后续哈夫变换检测路径信息的速度和准确性有很大影响。对整幅图像进行抽取时计算量过大、也无必要,故先将彩色图像转换为灰度图像,再将图像的大小依据最近邻域插值法原理[9]进行缩小以节约后续计算时间。在实验室环境下,经测试,将原始图像缩小到30%仍然能满足需要,处理时间缩短了72%。 由于图像传感器从时间和空间上对介质(光)采样,其图像质量对现场的非均匀光场和其他干扰因素非常敏感,二值化时,不同光照条件下阈值的确定是一件比较困难的工作。目前常用的阈值选取方法有双峰法、迭代法和 最大类间方差法[10]。从执行时间和处理效果2方面考虑,对3种方法比较后(结果如表1所示),在优先考虑实时性的前提下,选用双峰法来求取阈值。在实验室条件下,路径环境相对理想,黑色引导线与背景反差较大。在灰度直方图上,引导线和背景都形成高峰,对这2个峰值及谷底的求取也可简化,使用灰度级的最大值和最小值代替2个峰值,那么这2个峰值的中间值即可作为谷底用作图像的阈值。 地面的反光和阴影,以及不均匀的光照都会导致同一幅图像的二值化效果表现出很大差别,图2和图3是对同一幅图像在不同光照条件下二值化的结果,可以看到在光照条件2下会出现大量的黑点,这些黑点将严重影响提取路径信息的速度并且可能导致错误的路径信息。然而,相对于灰度、颜色特征,边缘特征受光照影响较小[11]。为此,对缩小后的图像先进行引导线的边缘检测,边缘检测后图像中引导线边缘像素灰度的对比度得到增强,通过实验确定合适的阈值,然后对图像进行二值化以提取路径信息。 1.2 引导线角度检测 2 视觉导航的机器人运动控制 机器人运动控制部分分为直行控制和转弯控制2部分。 2.1 直行控制 如果哈夫变换的检测结果表明是一条直线即机器人视野中只有1条主引导线时,则运行直行模块。实际中有2种情况需要考虑:一是机器人的初始位置不一定正对引导线,二是在机器人的机电配置中,左右轮子的马达运动不会绝对精确和对称。这些会使机器人在运动中出现侧偏。可采用下述方法进行直行控制:根据引导线在图像平面坐标中的位置来判断机器人的偏向。当引导线位于图像平面的左半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线右偏,则命令机器人左转;当引导线位于图像平面的右半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线左偏,则命令机器人右转;当引导线在图像平面两边均存在时,则命令机器人不偏转继续直行。机器人在前进过程中,根据图像平面中引导线位置不断调整方位,以一定的转动角度(转动角度尽量小,这样机器人的摆动幅度就会小)在直线路径上行走。 2.2 转弯控制 如果哈夫变换的检测结果表明是两条相互垂直的直线,即机器人的视野中出现转弯路口,则开始运行转弯模块。 机器人需要在距转角合适的距离处开始运行转弯模块,以保证机器人视野中始终具有引导线。如图4所示,AB段表示摄像头的纵向视野范围,C点为转角点,机器人需要知道自身在实际二维平面中相对于转角点C的距离即BC段距离。由图像信息获得现实世界坐标系中的参数,即所谓三维重建,这需要对基于计算机视觉的移动机器人导航系统进行摄像机标定。 鉴于移动机器人识别的引导线在地面上这一限制条件,并且摄像头固定在机器人上,可以选择机器人坐标系为世界坐标系,即世界坐标系与机器人同步移动。坐标原点为标定模板的左下角标定点的中心,Zw轴垂直地面,XwYw平面即为地面。在该坐标系下地面目标的坐标可以表示为(Xw,Yw,0),П甓模板由直径5 mm、相距10 mm共72个圆点构成,如图5所示。 3 实验结果及结论 实验中选用的LEGO移动机器人,其运动速度为8.57 cm/s(指令设定Power=25 RPM)。导航场地中画有宽1 cm的黑色引导线,实验要求中机器人完全根据引导线自主运动。实验中,识别1帧图像并且机器人根据识别的路径信息运行直行或转弯模块共需0.311 s,即机器人每处理1帧图像移动2.67 cm。实验室中的光照条件是机器人移动时的主要干扰,而锐利的引导线边缘受光照影响较小,对这些干扰有较好的滤除作用。经过在阴天白天、晴天白天以及开灯和不开灯的情况下、晚上开灯的情况下、遮盖物位于摄像头上方50 cm处形成阴影情况下,机器人能正确的沿引导线移动。同时,当摄像头视野范围内引导线消失即认为出现障碍物,机器人能发出前方有障碍物的报警信息。 可见上面所述方法有较好的实时性和鲁棒性有一定的通用性,使得该视觉导航方法具有一定的应用价值。只要光照条件变化不是非常剧烈,在工厂、医院、办公楼等环境中,机器人根据路径引导线可自主到达目的地。 当然,由于移动机器人活动场景的复杂性和动态特性,以及视觉处理的复杂性,视觉导航还有很多需要解决的问题,例如当导航场地出现较大面积的强烈反光、极暗的阴影时能否有效可靠的进行移动机器人的导航控制,这需要进一步研究。另外,如何将视觉系统与本系统机器人平台中的超声波传感器、光电传感器及声音传感器在空间、时间及数据上进行融合以提高系统的适应性和环境识别能力也是一个研究方向。 作者简介 赵 瑜 女,1983年出生,陕西西安人,硕士研究生。主要研究方向为非接触测量与可视化计算。 种兰祥 男,1960年出生,陕西合阳人,西北大学信息科学与技术学院副教授,中国科学院西安光学精密仪器研究所博士研究生。主要从事非接触测量、光电子技术和可视化计算方面的研究。 张万绪 男,1964年出生,山西运城人,西北大学信息科学与技术学院副教授。主要研究方向为智能仪器仪表。 注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文 计算机视觉论文:谈计算机视觉课程的教学创新 摘要:近年来,随着计算机视觉技术与应用的飞速发展,越来越多学生对这门课产生了浓厚的兴趣。文章是对我院计算机视觉课程教学经验的总结,讨论我们在教学过程中遇到的一些具体问题,主要包括教学内容和工程实例的选取、教学方法的几个注意事项,期待与同行们进行交流探讨。 关键词:计算机视觉;教学应用;教学改革 计算机视觉是人工智能学科中的一门重要课程。随着相关应用在多个领域中的出现,越来越多的学生开始对这门课产生了浓厚的兴趣。如何让学生能够在整个课程中保持盎然的兴趣,并为有志于深入研究计算机视觉的学生指明方向,成为我们教师首先应注重的问题。 在实际的教学工作中,通过不断摸索总结,我们认为,以实际应用引导学生的学习兴趣,既满足了学生想了解计算机视觉实际应用的需求,又加深了学生对于算法的理解,把算法放在一个实际应用中,学生可以理解怎么用,为什么这么用。在这样的目标导引下,我们从选择教材开始,准备教学内容(包括合理的应用实例的选择)、制作PPT、探索教学方法,形成了目前以实际应用为主导的创新教学体系,非常受学生欢迎。在此,我们对这期间遇到的问题,解决方法、心得体会做一个总结和思考,希望能对同行有些许参考作用。 1选择教材 在我们这个专业,每年的上研率基本都保持在50%左右。在本专业的研究生阶段,也开设了双语教学的计算机视觉课程。另外,毕业后选择参加工作的同学也基本都进入和本专业非常相关的一些单位,所从事的工作,都是和在学校学习的知识密切相关。 因此,如何让这门课程的教学既兼顾本科毕业就参加工作的那部分同学,又兼顾继续深造的学生的需求,也是在这门课程讲授的过程中,需要特别注意的一个问题。对于本科毕业就要参加工作的同学而言,需要“广度”,需要了解计算机视觉这门课在各个领域中的应用,在实际中接触到相关的项目或工作时,能够知道去哪里可以找到自己需要的参考资料;而对于要进一步深造的同学而言,则需要一定的“深度”,为研究生阶段的研究打下基础。 全盘考虑到这些学生毕业之后的去向,我们选择了两本教材。一本是贾云得教授编著,科学出版社于 2000年出版的《机器学习》[2],这是一部顺应了时代与教学发展要求的教材,对计算机视觉中的基本概念、基本算法、基本算法的应用、经典应用进行了由浅入深的介绍。内容涵盖了所有经典的数字图像处理与机器视觉方法,也对一些已经得到非常好实际应用的方法,如光流法等作了简要介绍。另外还选择了一本英文原版的计算机视觉的经典著作,Ramesh Jain 教授等所著的《Machine Vision》[3],机械工业出版社于2003年出版。这是国内外非常推崇的一本计算机视觉著作,该教材条理清晰,深入浅出,对计算机视觉的基本原理、算法、应用的介绍非常详尽。 在教学中,我们采用了英文的PPT,但主要用的教材是贾云得教授的《机器视觉》,这样中英文对照讲解,一方面加深学生对教学内容的理解,另一方面也为学生今后阅读专业的英文论文做了相应准备。 2教学内容和工程实例的选取 2.1选取教学内容 本课程之前,大学二年级的本科生已开设数字图像处理课程,但所讲的基本原理和算法都非常浅显,所以在教学内容的安排上,分为两大部分:数字图像处理部分和视觉部分。数字信号处理部分主要讲解在视觉部分会用到的一些基本算法,为后面进入计算机视觉部分打基础。这部分约占总课时的1/3。视觉部分的课时也分为两部分:算法讲解与实例讲解。在算法讲解部分,对计算机视觉的基本算法、经典算法都做了深入浅出的讲解。实例部分则选择了经典的工业应用,让学生能够对所学算法进一步加以理解。 2.2选取适当的工程实例 就计算机视觉的教学内容而言,各个孤立的算法和方法对本科生来讲,有些抽象不好理解。如果在教学上仅仅通过老师在课堂上的讲解,很难让学生深入地理解相关的教学内容,而选择一个触手可及且简单好理解的工程实例往往就会达到意想不到的教学结果,学生可以把课堂上所学的枯燥理论与现实中活生生的事物联系起来,从而加深对教学内容的理解。 通过反复比对、反复论证,我们选择了在讲解基本原理和算法之后,在课程结束前,专门留出课时讲解手机制造这个例子。手机现在是人手一部,是这些年青学子再熟悉不过的事物了,通过对手机主板、手机键盘的制造过程的讲解,把所学的算法都融合进来,学生在觉得有趣的同时,不知不觉就加深了对所学算法的理解。 另外,在教学的过程中,我们还不断穿插其他学生耳熟能详的实例,如数码相机原理中的一些算法的讲解,我们和学生一起探讨应该怎么选择数码相机。再有,滤波器算法、在课堂上对Photoshop功能的演示,与所学算法关联起来,学生都很容易理解接受。 3教学点滴 3.1点睛之笔 在第一节课的讲述中,我们的重点不在于Marr理论,而是告诉学生: 人工智能就是要让计算机像人一样,能够会听、会看…… 我们这门课程就是要让计算机“会看”,要像人一样会看。进而展示给学生一些我们精心挑选的图片,让学生自己判断,是不是自己的眼睛“骗了”自己,人眼和计算机看到的到底有什么不一样。 每次讲到这里,学生都会进行热烈的讨论,每个人都有不同的看法,每个人都有自己的坚持,不知不觉中,对这门课就产生了浓厚的兴趣,有了继续深入学习下去的愿望。在课堂讨论的最后,比较人眼对图片的判断以及计算机的判断后,让学生自己总结归纳,我们这门课到底要研究些什么,都有可能应用在哪些方面,然后对争议比较大的提议一一探讨。每到这个时候,大家的积极性就都被激发出来,在不断的争论与思想碰撞中找出正确的结论。 3.2拿身边的事物说“事” 计算机视觉课程的前半部分,多涉及到图像处理的一些常见算法。在讲授各种各样的滤波器和算子时,并没有针对各个滤波器和算子摆出一堆示例图片,让学生比较滤波前后的差异,从而很生硬地理解滤波器与算子的功能。取而代之的,我们首先以现在人手一台的数码相机为例提出问题,你为什么要选择你手里的这台数码相机?当初选这个品牌和型号时,你的考虑是什么?历年学生的回答几乎都是看网上测评,或者在网上看别人怎么说。这时列出我们收集到的各个品牌相机的测评报告,列出它们的优缺点,然后引导学生去思考,例如这个品牌的相机的缺点是照片发灰,不是很鲜亮,而另一个品牌的相机则绿的特别绿,红的特别红,为什么?那么有可能是哪部分的算法不够完善,为什么? 通过如此简单的对比,学生的积极性被完全激发。原来,数码相机这个几乎人人都有,大家都熟悉的“玩具”竟然和自己在课堂上学到的知识这么密切相关。 再有,就是利用学生们都熟悉的PS(Photoshop),演示现在所谓的“完美证件照”是怎么来的。为什么可以把疙疙瘩瘩的脸部皮肤变得光滑?在PS中,你就是点了一下鼠标,其实在后台,是加入了一个滤波器进行了滤波。各种这样的演示,学生都非常喜闻乐见。因为他们突然发现,原来那些事物,和我自己接触到这些看似枯燥的理论之间,还有这么深刻的联系。 还有一个很受学生欢迎的例子就是对于“鼓形失真”的讲解。我们的老师每次讲到这里,都不会简单告诉学生“鼓形失真”发生的原因是什么,应该怎么解决?老师都会问学生,明星为什么都一窝蜂去减肥?现在的女明星为什么都要去弄个“锥子脸”?课堂上就会出现一个小高潮,男同学和女同学的看法各异,彼此之间开始争论不休。此时再趁热打铁地问学生,如果拿着相机,离自己的鼻子一公分,会拍出什么样的效果?有学生开始拿出手机对着自己和别人开拍,有的学生开始头头是道地分析。每到这种学生都开始热烈讨论的时候,就可以适时引导学生往正确的方向去,让他们自己找到正确的分析解决方法,往往这个时候,学生都会颇有成就感,对于问题的理解也会特别的深刻。 3.3选择合适的实际应用 在所有理论讲解结束后,我们会留出2~4次课讲述计算机视觉在工业上的应用。这些年来,对于手机制造这样一个工业应用,非常受学生欢迎。正如“数码相机”这个例子一样,现在学生都是人手一部手机,是大家再熟悉不过的东西。这个例子涉及到了在前面理论讲述中的大部分算法,如二值图像的处理、模板匹配、高斯滤波器等。学生通过对这个工业应用的理解,更进一步加深了对算法的理解。 以讲解手机键盘的制造过程为例,向学生提出和前面所讲内容相关的问题,引导学生自发思考,如为什么选择模板匹配法,而不是采用其他更复杂更精确的方法等等。每到这个时候,课堂气氛总是分外热烈,学生各抒己见,在不断争论中,更进一步加深对课本上枯燥理论的认识。 在这里需要注意的问题是一定要一步一步提出问题,循循善诱,引导学生一层一层地深入思考。如果问题的答案过于“深藏不露”,则有可能触发学生的抵触情绪,无法继续深入地思考。 4结语 通过多年的教学摸索,我们认为,在计算机视觉课程的讲述中,以实际应用引导学生这样的教学方法非常可取,而且也收到了很好的效果。另外,除了制定好的教学大纲,并选择合适的教材外,根据学校现在的时间情况,我们选择了多媒体手段辅助教学,充分利用Matlab和大屏幕投影等方方面面的优势,结合多种方法进行教学,对讲好计算机视觉这门课,非常有益。 计算机视觉论文:计算机视觉导航综述 摘要:导航技术是移动机器人优秀技术,移动机器人又有多种导航方式,本文对各种导航方式进行了分析比较,提出由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有很多优点,因此视觉导航被大量地采用。根据移动机器人是在导航过程中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题,提出解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。 关键词:视觉导航;移动机器人;图像处理 移动机器人是一种在复杂的环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。移动机器人集人工智能、智能控制、信息处理、图像处理、模式识别、检测与转换等专业技术为一体,跨计算机、自动控制、模式识别、智能控制等多学科,成为当前智能机器人研究的热点之一。 在移动机器人的运动过程中始终要解决的是自身的导航与定位问题,相关技术研究中,导航技术可以说是其优秀技术,也是其实现真正的智能化和完全的自主移动的关键技术。也就是DurrantWhyte提出的三个问题:(1)“我现在何处?”;(2)“我要往何处去?”;(3)“要如何到该处去?”[1] 其中问题(1)是移动机器人导航系统中的定位及跟踪问题,问题(2)、(3)是移动机器人导航系统中路径规划问题。导航研究的目标就是没有人的干预下使机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。机器人通过装配的信息获取手段,获得外部环境信息,实现自我定位,判定自身状态,规划并执行下一步的动作。 移动机器人的导航方式分为:基于环境信息的地图模型匹配导航;基于各种导航信号的路标导航、视觉导航和味觉导航等[2]。 环境地图模型匹配导航是机器人通过自身的各种传感器,探测周围环境,利用感知到的局部环境信息进行局部地图构造,并与其内部事先存储的完整地图进行匹配。如两模型相互匹配,机器人可确定自身的位置,并根据预先规划的一条全局路线,采用路径跟踪和避障技术,实现导航。它涉及环境地图模型建造和模型匹配两大问题。 路标导航是事先将环境中的一些特殊景物作为路标,机器人在知道这些路标在环境中的坐标、形状等特征的前提下,通过对路标的探测来确定自身的位置。同时将全局路线分解成为路标与路标间的片段,不断地对路标探测来完成导航。根据路标的不同,可分为人工路标导航和自然路标导航。人工路标导航是机器人通过对人为放置的特殊标志的识别实现导航,虽然比较容易实现,但它人为地改变了机器人工作的环境。自然路标导航不改变工作环境,是机器人通过对工作环境中的自然特征的识别完成导航,但路标探测的稳定性和鲁棒性是研究的主要问题[3]。 视觉导航,计算机视觉具有信息量丰富,智能化水平高等优点,近年来广泛应用于移动机器人的自主导航。视觉导航方式具有信号探测范围广,获取信息完整等优点,是移动机器人导航的一个主要发展方向[4]。目前国内外主要采用在移动机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式,如文献[4]中所提及的:D.L.Boley等研制的移动机器人利用车载摄像机和较少的传感器通过识别路标进行导航;A.Ohya等利用车载摄像机和超声波传感器研究了基于视觉导航系统中的避碰问题等。视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法计算量大且实时性较差,解决该问题的关键在于设计一种快速的图像处理方法或采取组合导航方式[4-5]。 味觉导航是通过机器人配备的化学传感器感知气味的浓度,根据气味的浓度和气流的方向来控制机器人的运动。由于气味传感器具有灵敏度高、响应速度快以及鲁棒性好等优点,近年来许多研究人员在气味导航技术上做了许多研究工作。但该项技术能够真正应用到实际环境中的却很少,仍处于试验研究阶段。Figaro Engineering Inc.公司研制的氧化锡气味传感器,被广泛用于气味导航试验。石英晶体微平衡气味传感器、导电聚合物气味传感器和一种模仿哺乳动物鼻子功能的电子鼻等用于移动机器人味觉导航的传感器都处于试验阶段。目前的味觉导航试验多采用将机器人起始点和目标点之间用特殊的化学药品,如酒精和樟脑丸等,引导出一条无碰气味路径,机器人根据不同的道路跟踪算法,用气味传感器感知气味的浓淡和气味源的方向进行机器人导航试验。味觉导航的研究具有很好的研究价值,该种移动机器人可用来寻找化学药品泄露源。 由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有以下几个优点:首先,即使在丢弃了绝大部分的视觉信息后,所剩下的关于周围环境的信息仍然比激光雷达和超声更多更精确;其次,激光雷达和超声的原理都是通过主动发射脉冲和接受反射脉冲来测距的,因此当多个机器人同时工作时,相互之间可能产生干扰,而视觉由于是被动测量,因此多个机器人相互之间的干扰可以减少到最小;最后,激光雷达和超声数据的采样周期一般比摄像机长,不能及时对高速运动的机器人提供信息并作出规划,因此视觉传感器被大量地采用。目前移动机器人的导航大都采用基于视觉或有视觉参与的导航技术。最近二十年来,在未知或部分未知环境中,基于自然路标导航与定位技术的研究;视觉导航中路标的识别以及图像处理的新型快速算法的研究成为了计算机视觉的主要研究方向。 视觉导航主要完成障碍物和路标的探测及识别。国内外应用最多的是在机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式。P.I.Corke等对有车载摄像机的移动机器人视觉闭环系统的研究表明,这种控制方法可以提高路径跟踪精度。从视觉图像中识别道路是影响移动机器人导航性能的一个最重要因素。对于一般的图像边沿抽取而言,已有了许多方法,例如,局部数据的梯度法和二阶微分法。Trahanias利用视觉探测路标来完成机器人的导航。其中路标不是预先定义的人工路标,而是在学习阶段自动提取的自然路标。在视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法的计算量大,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。为了满足速度的要求,基于统计计算的预值法被应用于机器人的导航,但在实际应用中发现,它抑制噪声的能力差,特别是预值的选取极大地依赖于环境,要想获得理想的结果,仅在一幅图像中的不同区域就要设置不同的预值。近些年,由于人工智能的发展,有很多好的算法被应用到移动机器人的视觉导航中去。比如,根据导航图像的特点采用边缘提取结合HOUGH变换的方法和带滤波窗的区域扫描的方法,经过检验,这两种算法都具有较好的实时性,对于直线形态的各类导航线以及对于已知半径的弧形导航线具有较高的可靠性,以上算法目前对于分支较多的直线形态的导航线以及未知半径的弧形导航线的效果不佳,这是今后努力的方向。 Stanley还提出了基于神经网络的机器人视觉导航技术。该技术中估算逆雅可比矩阵,并将图像特征的变化与机器人的位置变化对应起来,通过神经网络训练来近似特征雅可比矩阵的逆阵。该技术,通过提取几何特征、平均压缩、向量量化和主成分提取来简化图像处理,实现实时视觉导航。 综上所述,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。将室内地面作为机器人视觉导航的路标。依据地面的颜色信息,将地面上没有障碍物的区域识别并分割出来,机器人在可行走区域内行走,这样就可以实现机器人的自主导航。利用环境中地面的颜色特征,采用比较简单的图像处理算法分割彩色图像,经实验证明可提高机器人导航的实时性、准确性和鲁棒性。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的学生考试自动监考系统设计与实现 摘 要: 针对当前视频监控进行考试监考的丢包率大和智能化程度不高的问题,在计算机视觉下进行学生考试自动监控系统优化设计,提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高监考区域的视觉覆盖度,系统集成性和智能性较高。 关键词: 计算机视觉; 考试; 自动监考; 视频帧 0 引 言 随着视频图像处理技术的发展,采用计算机视频监测方法进行现场O控设计,提高对监控区域的自动化识别和管理能力[1]。学生考试自动监考系统是考试智能化管理系统的重要部分,采用计算机视觉分析方法进行自动监考,首先采用计算机视频监控方法进行考试现场的实时视觉画面采集,从而实现对考试现场的检验分析和指导。研究学生考试自动监考系统,在促进智能化考试管理和提高考场监考的管控能力方面具有积极重要意义[2],对学生考试自动监考系统是建立在视频图像分析基础上的,结合系统硬件设备设计和软件开发,采用计算机视觉分析方法进行监控现场的异常信息特征提取和分析,采用视频帧循环纠错编码避免监控过程中的丢包和误码失真。首先进行系统的总体构架分析,然后进行监考系统的硬件模块化设计,最后进行系统调试分析,得出有效性结论。 1 系统设计与实现 1.1 外围器件选择 根据上述设计思想和总体设计构架,进行基于计算机视觉的学生考试自动监考系统的硬件模块化设计,学生考试自动监考系统的数据采集系统是整个系统的基础。通过PCI桥接芯片与PC机进行数据通信,采用PCI9054的LOCAL 总线设计方法,进行数据特征采集,把学生考试监考现场的视频信息存储到PCI总线上,在嵌入式RAM中对监控视频信息进行收发转换和视频帧间编码,基于视频帧循环纠错编码方法进行视频纠错。硬件设计主要包括如下几个部分:学生考试监考现场的视频信息的DSP信号处理器、模拟信号预处理机、视频信息的逻辑控制设备、外部I/O设备以及A/D设备和电源供电设备,用DSP控制A/D转换FLASH寄存器寄存学生考试监考现场的视频视觉特征信息,同时DSP与PCI通信,DSP接收PCI总线的用户信息,输出多路视频编码到功率放大器。通过串行E2PROM进行配置校验,在C 模式下通过PCI总线送采样数据或处理结果到PC机进行监考现场的监控信息分析。 1.2 监考系统的电路设计 根据上述总体设计要求,结合选择的外围器件,采用可编程DSP芯片ADSP?BF537作为优秀处理芯片,进行学生考试自动监考系统的电路设计,主要包括了A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路等,分别设计描述如下: (1) A/D电路。学生考试监考系统的A/D电路是实现对输入视频采集信息的数/模转换,提供给计算机和DSP芯片可识别的原始计算机视觉信息,结合视频帧循环纠错编码方法进行可视化校对和视频编码。外部I/O设备包括A/D转换器AD7864两片,A/D电路的分辨率为12位,最大采样频率25 kHz,采用AD7864(以下简称7864)作为A/D芯片,它是4通道输入、转换速度1.65 μs的高性能AD芯片,自动监考系统的A/D输入电压满足: 采样通道数由DSP数据总线dspD[3:0]控制[3],A4~A0和译码,利用信号作读数标志信号,得到A/D电路的接口硬件设计图如图1所示。 考虑到系统处理视频传输信息的时间和读数匹配问题,在进行A/D设计中,需要考虑7864模拟输入/输出对应码表,见表1。 (2) 时钟电路。时钟电路执行学生考试自动监考系统的时钟中断控制功能[4],采用5409A 作为自动监考系统的时钟中断的优秀控制芯片,5409A有3个多通道缓冲串口McBSPs,提供串行A/D、D/A 设备以及其他的串行器件直接接口,本地总线支持复用/非复用的 32 位地址/数据,包括 PCI 总线操作和LOCAL总线操作,PC9054 内部CI9054的LOCAL 总线与PCI总线通过异步操作实现两个 DMA数据的串行接口输入和输出。时钟电路的引脚设计如图2所示。 (3) 视频帧循环纠错编码电路。视频帧循环纠错编码电路是整个系统设计的优秀模块,视频帧循环纠错编码通过Emulator由JTAG(Joint Test Action Group)口下载到DSP中运行,在IEEE 1149.1标准协议下进行 5409A芯片外围器件的操作测试,芯片采用4通道高性能运放,带宽为10 MHz。使用ADUM1201进行帧同步信号设计[5],选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为自动监考系统的三维特征分析模块,从外部16位存储器读取监测视频图像的编码特征,引出双排的14脚插针外接上拉或下拉电阻,选择引脚、时钟信号输入引脚,数据总线LD 9054与应用电路连接,以串行E2PROM的配置电路作为I/O 初始化控制寄存器模块单元,直接从地址0x20000000执行16位打包模式实现视频纠错编码,得到视频帧循环纠错编码电路设计如图3所示。 (4) 程序加载电路。选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为学生考试自动监考的可视化校验视觉分析的程序加载电路的优秀处理芯片。在程序加载电路中,采用可编程逻辑芯片PLC进行图像信息分析,在程序加载中,从外部16位存储器直接执行16位打包模式,引导ROM配置异步存储器空间,通过连续读取0x00字节的个数来确定学生考试自动监考系统的SPI存储器的片选[6],程序加载电路设计如图4所示。 图4中,在VCC和地之间并联1个电容,满足程序加载电路的可编程的硬件写保护和片内的偶然性的写保护功能。 (5) 输出接口电路。输出接口电路设计中,通过JTAG接口访问CPU的内部寄存器,通过串行E2PROM进行配置校验。使用JTAG仿真器执行12通道DMA异步串行口设计,采用分立元件构成串口复位电路,降低DSP的能耗。开关频率也可在0~1间调节,内核电压在0.8~1.2 V间调整,内核电源通过10 和0.1 电容滤波,以减少电源噪声。实时时钟电源与I/O电源采取分别供电策略,综上分析,得到输出接口电路见图5。 在上述进行系统的硬件模块化设计的基础上,进行系统集成设计与软件开发。 2 实验测试分析 对上述学生考试自动监考系统进行软件开发和系统调试分析。件开发建立在CCS 2.20开发平台下,借助于 LabWindows/CVI,C/C++开发计算机视觉下的图像和视频信息处理程序。根据编写的PCI卡驱动程序进行视频信息采样和监考系统的原始数据采集,得到学生考试自动监考的视频采集分析界面如图6所示。 从图6可见,采用本文设计的考试自动监考系统,能有效实现计算机视觉下的监考视频信息传输。为了定量测试系统的性能,图7给出了不同方法进行监考视觉分析的视频丢包率对比结果,从图7得知,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,从而提高监考区域的视觉覆盖度。 3 结 语 本文提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,首先进行了学生考试自动监考系统的总体设计构架分析和功能指标描述;然后以ADSP?BF537并行微处理芯片为优秀进行监考系统的硬件设计,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路;最后在Visual DSP++集成开发环境中进行自动监考系统的软件开发设计,结合视频帧循环纠错编码进行程序加载,实现计算机视觉下的自动监考。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高了监考区域的视觉覆盖度,具有优越性能。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利分析 摘 要 对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测领域的专利申请趋势、专利申请产出国和申请人分布进行了统计分析,重点针对基于人眼、基于人脸、基于嘴巴的疲劳驾驶检测这三个技术分支的发展脉络进行了梳理,并对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的发展趋势进行了分析。 关键词 疲劳驾驶 人眼、人脸 嘴巴 专利 0引言 造成交通事故的原因25%-30%产生于疲劳驾驶,因此疲劳驾驶已成为诱发交通事故的重要因素。国内外专家和学者针对疲劳驾驶的检测开展了大量的研究工作,目前研究的重心主要集中在基于计算机视觉的疲劳驾驶检测,因此对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的相关专利进行分析尤为必要。 1基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请数据分析 1.1全球专利申请量趋势 从图1可以看出,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请量从1990-2001年间处于技术研发初期,专利申请量相对较少。从2002年开始该领域的专利申请量逐渐呈现持续增长趋势,并在2014年达到最大值153件。由此可知,随着疲劳驾驶的增多,人们对疲劳驾驶的检测也越来越重视,相应的研究也正不断增加。基于此,在今后的一段时间内,相关的专利申请量有望继续保持。 1.2专利申请产出地区分布 目前各领域的专利申请量主要集中在中国、美国、韩国、日本和欧洲,通过对该领域在中国、美国、韩国、日本和欧洲的专利申请量进行统计分析发现,中国的申请量以48%的占比雄居第一,其他几个地区的申请量相差不大,具体如图2所示。 1.3在华专利申请量变化趋势 图3为1990年至2014年基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在华的申请量变化趋势图,由该图可以看出,1990-2002年是技术的萌芽期,在2003年以后申请量才呈现逐年增长的趋势,并且在2012年-2014年将均维持在较高的申请量。因此,该领域国内虽然起步较晚,但是最近几年申请量相对其他地区却具有压制性的优势。 1.4在华主要申请人分析 图4展示了在华主要申请人的申请量份额,主要以科研院所和大型汽车企业为主,其中吉利汽车公司以领先优势排名第一。 2主要技术分支的专利申请分析 基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的主要技术分支有:基于人眼的驾驶疲劳检测、基于人脸的驾驶疲劳检测、基于嘴巴的疲劳检测。下面从三个技术分支的发展概况、三个技术分支的主要工作原理及重点专利等方面进行分析。 2.1全球专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图6可知,近年来基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的申请量呈现较快增长,申请量也较基于嘴巴的疲劳检测的申请量大,体现了该领域近年来的发展趋势,并体现出基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的技术分支发展已较为成熟。三个技术分支在2006年之前,申请量的差别不大且数量均较小,显示出在2006年以前三个分支的区别并不明显,发展也较为缓慢,这说明基于计算机视觉的疲劳驾驶检测也是近10年才兴起的一项技术,它依赖于图像处理技术的发展水平。 2.2在华专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图7可知,三个技术分支在2006年以前均只有零星的申请量,这与该领域在全球的发展情况相符合,基于人眼的疲劳驾驶检测在华申请量自2006年以来呈现稳步增长,且近年来申请量最大。基于人脸的疲劳驾驶检测申请量虽小于基于人眼的疲劳驾驶检测,但近年来的申请量也呈现出稳步增长的势头。然而,基于嘴巴的疲劳驾驶检测虽有增长趋势,但申请量一直都较小。由此可知,在国内疲劳驾驶的检测主要是采用人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,也是今后国内在该领域的发展趋势。 3结语 通过对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利的申请量的总体分析,以及基于人眼、基于人脸、基于嘴巴三个技术分支的申请量趋势分析可知,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在近10年取得了较快发展,这与计算机图像处理技术的发展密不可分;同时,科研院所作为该领域研究的主体,应加强与中小企业的合作。国内疲劳驾驶的检测研究主要集中在人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,同时,基于人眼的疲劳检测其发展方向明确,后续发展将集中在眼睛定位算法的研究上,并且定位精度将越来越高,越来越满足实际的要求。 计算机视觉论文:一种基于计算机视觉的手指特征识别算法研究及其FPGA实现 摘 要: 为了提高视频图像中手指特征识别的精度和速度,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法采用矩形模板平滑图像,用灰度阈值法提取目标边缘,实现对手指特征的准确识别。Matlab仿真结果表明,该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘。在FPGA平台上设计了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统,并对该系统的实时性、手指识别精度等性能进行了测试。测试结果表明,该系统的运行速度与摄像头摄取图像的速度基本同步,可满足系统对实时性要求。系统对手指位置识别的坐标偏差约为3个像素,基本满足系统对识别精度的要求。 关键词: 计算机视觉; 手指特征识别; 动态阈值算法; 矩形模版 S着科学技术的飞速发展,人与计算机之间的交互活动越来越密切,并逐渐成为人们日常生活的重要组成部分。传统触摸屏是现阶段一种最常见,也是最重要的人机交互方式,其是通过一种附加在显示器表面的透明介质,依赖使用者的手指触摸该介质来实现对计算机的输入控制[1?2]。目前,这种触摸屏技术已经相当成熟,但是,技术上不容易做到大尺寸,且成本相对较高,也易于破损。为了突破传统触摸屏这种人机交互方式的局限,把任何成像平面变成可用手指进行交互的系统,本文提出了一种基于计算机视觉的手指特征识别算法,并在FPGA平台上建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别硬件系统。这种基于计算机视觉的手指特征识别方法可为基于视觉的人机互动提供一种新的技术解决途径。其与传统触摸屏的区别在于,不需要在成像屏幕上安装任何特殊介质,使用寿命得到大幅延长,应用范围有了很大扩展。 1 图像采集平台 本文所采用的图像采集平台如图1所示,在任何与计算机连接的显示设备(如投影屏幕、等离子电视等)的左上角、右上角安装两个摄像头,通过这两个摄像头便可确定手指在屏幕上的二维坐标信息(x1,x2)。然后,将此坐标点传至计算机,并与Windows系统的鼠标程序关联即可实现人机交互功能。图2是图像采集平台的侧视图。其中虚线框表示摄像头视野中系统需要处理的区域,即手指出现的区域。 2 手指特征识别算法及仿真 在系统实现过程中,如何从摄像头所拍摄的画面中准确地识别并提取出手指信息是其难点之一。在目前的图像处理技术中,用于识别背景图案中目标物体的算法很多,本文在分析基于色彩聚类的肤色识别算法的基础上,结合课题特殊需求,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法,并在Matlab中对上述算法的处理效果进行了仿真。 从图像采集平台可以看出,本系统只关心距屏幕很近的小视野内是否出现区别于背景的目标物体。因此,只需从摄像头拍摄的图像当中截取一部分,如图3中的小矩形框所示。 2.1 基于色彩聚类的肤色识别算法 肤色是人体区别于其他物体的一个重要特征,人体肤色特征不受位置、角度、大小等因素影响,具有较强的稳定性。因此,本文首先选定基于色彩聚类的肤色提取识别算法进行研究。在色彩聚类方法中,Anil K.Jain的Cb,Cr椭圆聚类方法最为典型[3?4]。采用非线性分段肤色分割得到的肤色区域在Cb,Cr空间中近似于椭圆,如下: 由图5可知,利用该算法分割手指信息的效果尚可,能从比较友好的环境中迅速准确地识别出手指信息。图6为利用椭圆聚类肤色分割算法对从图像采集平台读取图像的手指识别效果。可见,该算法在普通环境下对手指的识别效果良好。但当屏幕上的颜色影响手指肤色时,该算法的识别能力就会有所降低。可见,该算法对皮肤颜色的纯度要求较高,适用范围受限。图7为屏幕出现大面积蓝色时对手指识别造成的影响效果。 2.2 基于正方形模板的动态阈值算法 基于正方形模板的动态阈值算法,即采用灰度阈值法,用正方形模板平滑图像[5?6]。图8(a)是3×3模板动态阈值算法平滑图像的过程。 应用基于3×3模板的动态阈值算法对原图4进行边缘提取的仿真效果如图9(a)所示。可见,应用3×3模板可以提取出目标物体的边缘,但不够清晰。虽然可以通过增大模板取得比较理想的效果(图9(b)为采用基于101×101模板的动态阈值算法的处理效果),但会使计算量剧增,同时也缩小了模板所能完全覆盖的范围,使图像边缘产生无效的白色区域。 2.3 基于矩形模板的动态阈值算法 根据课题实际需要,即所要处理的目标区域为长方形窄条区域(如图3所示),本文提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法与基于正方形模板算法的区别在于,平滑图像时所用的模板为窄条形,如3×5模板,3×15模板,3×41模板等。图8(b)是3×9模板动态阈值算法平滑图像的过程。 图10给出了采用基于3×9模板、3×14模板、3×81模板、3×101模板动态阈值算法对原图4进行手部边缘提取的仿真效果。由仿真效果可知,基于矩形模板的动态阈值算法在模板取值为3×9的情况下,便能够清晰提取出目标物体的边缘。而且,随着模板取值的增加,目标物体边缘的提取效果更加清晰准确。与基于正方形模板的动态阈值算法相比,基于矩形模板的动态阈值算法计算量较小,节约了系统的计算资源。 3 基于FPGA的手指特征识别算法的系统测试 为了验证本文所提出的基于矩形模板的动态阈值算法能否满足屏幕交互系统的整体要求,本文通过编写软件程序在FPGA开发板上对这种算法进行了硬件实现和系统测试。 3.1 硬件实现 本文所采用的硬件实现系统主要是基于美国Altera公司生产的型号为EFA?CY1C12的“红色飓风”(Red Cyclone)系列FPGA开发板,并另外集成了用Ommvison公司的型号为OV9655的CMOS数字摄像头,以及ISSI公司的型号为IS61LV25616AL的SRAM存储器[7?10]。最终搭建的硬件系统如图11所示。 3.2 系统测试 本文主要对系统的实时性、手指提取精度、资源占用情况等影响系统运行的重要技术指标进行了测试。 (1) 实时性 OV9655摄像头在1 280×1 024分辨率下,能提供15 f/s的图像采集速率,课题所设计的软件程序可以在一帧图像的处理时间内完成了数据的采集、手指边缘的识别等运算,实现了系统执行速度与摄像头拍摄速度的同步,达到了系统对实时性要求。 (2) 手指识别精度 由于课题在软件设计过程中编入了图像采集防抖动处理程序,提高了图像采集的稳定性,也提高了手指识别的精度。经过测试,本系统得到的手指位置信息的坐标偏差为3个像素,基本满足大屏幕交互系统对识别精度的需求。 (3) 资源占用情况 从Quartus Ⅱ的编译报告中可以看出,本系统的软件运行已占用FPGA的9 702个逻辑单元,占逻辑单元总数的80%。可见,该硬件系统的FPGA运算资源基本能满足系统的实际需要。 4 结 语 本文通过对基于矩形模板的动态阈值算法的研究和基于FPGA的手指特征识别硬件系统的实现,建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统。该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘,且随着矩形模版取值的增大,算法的识别效果会更加良好。该系统的实时性、手指识别精度及资源占用情况均可满足系统要求。这种基于计算机视觉的手指识别方法成本低、灵活性好,为基于视觉的人机交互提供了一种新的技术途径。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 摘 要截至目前,运动目标跟踪已经历经了几十年的发展研究,其作为当前社会一项至关重要的先进技术,对于人们的日常工作生活以及社会经济、军事政治等其他各领域均有着积极的帮助作用。特别是在计算机视觉技术逐渐发展成熟的今天,运动目标跟踪与计算机视觉技术的融合程度也越来越高。基于此,本文将选择当前比较常见的一种目标跟踪算法即Kalman filter算法,并以运动的人脸作为跟踪目标,着重围绕基于计算机视觉的运动目标跟踪算法进行简要分析研究。 【关键词】计算机视觉 运动目标 跟踪算法 在计算机等现代科学技术尚未出现以前,人们在获取外界信息时往往主要依赖视觉,而在我国计算机技术水平不断发展提升的背景之下,计算机视觉技术的出现使得人类肉眼视觉得到了进一步的发展延伸,尤其是在各种传感器技术的帮助之下,使得人们能够对保持运动状态的目标进行实时跟踪,从而准确掌握目标的具体形态属性。在此背景之下,本文将运动目标设定为运动的人脸,通过探究基于计算机视觉的运动目标跟踪算法,希望能够为相关研究人员提供相关参考和帮助。 1 Kalman filter目标跟踪算法的简要概述 Kalman filter目标跟踪算法是当前众多跟踪算法当中使用范围较广、使用频率比较集中的一种跟踪算法,这一算法最早可以追溯至上个世纪六十年代,人们通过将滤波理论与状态空间模型相集合,从而得到的一种递推估计的算法也就是卡尔曼滤波理论。其通过利用上一时刻获取的预估值以及当下获取的实际观测值,在信号与噪声状态空间模型当中不断更新状态变量,进而顺利完成估计预测并获得当前时刻估计预测值。经过不断的发展,在计算机图像处理以及其他运动目标跟踪当中经常会使用Kalman filter算法。如果在k时刻系统下的状态向量用xk表示,那么在t0时刻下初始化的状态预测方程为;在tk时刻下更新系统状态的具体方程为 ,其中Hk、Zk分别表示测量矩阵m×n维以及转移矩阵n×n维的状态向量。但在跟踪计算机视觉运动目标譬如说视频目标时,由于相邻的两帧视频图像本身时间间隔非常短,因此目标在这一时间内难以发生明显的运动状态变化,此时我们可以通过将此间隔时间设定为单位时间,同时目标在单位时间内一直保持匀速运动状态,这时我们可以得到一个状态转移矩阵且 ,定义系统观测矩阵即为 ,定义噪声Wk以及Vk协方差矩阵则可以分别用 和表示。 如果在滤波器在经过若干次卡尔曼滤波后仍然能够恢复至原始状态,则其具有较好的稳定性,但如果在进行运动目标跟踪实验的过程当中,对于处于运动状态的被跟踪目标,一旦出现遮挡行为则将在第一时间内暂停估计参数,并将这一参数估计值直接代入到状态方程当中,使得运动目标无论是否被遮挡均可以对其进行精确跟踪。 2 基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 2.1 建立颜色概率模型 颜色囊括了诸多的信息量光柱点,尤其是在人类的视觉世界从本质上来说也是一种用过感知自然界色彩以及明暗变化的世界,因此人们可以通过使用三基色原理获得RGB颜色空间。考虑到颜色与计算机视觉场景当中各个场景和目标之间有着紧密的关系,同时不同于目标的大小、形态等其他视觉特征,颜色特征鲜少会受到包括观察视角等在内各因素的干扰影响,从某种角度上来说基于颜色特征的运动目标具有较好的稳定性。为了能够保障目标跟踪既稳定又迅速,需要选择合适的颜色特征,否则将极有可能导致出现跟踪失败。在这一环节当中人们通常使用的是RGB颜色空间以及HSI颜色空间,但由于二者均具有一定的局限性,因此本文在对人脸特征尤其是颜色特征进行选取时,选择了rgI颜色直方图的方法,在解决两N颜色空间自身缺陷的同时,尽量避免目标人脸运动位置以及尺寸等变化因素对目标追踪造成的干扰影响。在rgI颜色直方图当中 其中R、G、B就是RGB颜色空间当中的三原色,r、g、I有着相同的取值范围即在0到1之间。保持间隔相等的情况下划分L值即可得到rgI颜色直方图。虽然rgI颜色直方图与物体相对应,但如果目标只是位置以及尺寸等出现变化,rgI颜色直方图并不会受到任何实质性影响,因此在理想情况下,利用rgI颜色直方图能够对视频图像中不同运动位置以及不同尺寸的人脸进行目标追踪。 2.2 跟踪算法 运动目标的不断变化将会使得模板图像随之发生相应变化,因此需要不断更新模板图像才能够有效完成对运动目标的连续跟踪,本文在对运动目标的实际运动范围进行预测过程中选择使用卡尔曼滤波,之后利用rgI颜色直方图在预测运动范围之内搜索和匹配相应目标,从而通过此举获得与目标模板有着最小欧式距离的区域,在此过程当中存在一个特定阈值T,如果两者的欧氏距离在进行相减时差值没有超过这个特定阈值,那么此时该区域就是运动目标所在的实际位置,利用在这一区域当中的rgI颜色直方图并将其充当下一帧运动目标的匹配模板,在不断重复的过程中模板能够实现不间断地更新。由于相邻的两帧视频图像之间,时间间隔并不长,因此目标人脸在极短的时间间隔当中基本上不会出现突然变化,此时我们可以认为运动目标人脸的运动连续性比较强,此时利用公式 可以进行欧式距离的计算并用以衡量匹配的模板。其中匹配区域和模板的rgI颜色直方图分别用l和l'表示,而rgI颜色直方图中的维数则用n进行表示。根据相关视频图像显示,通过不断更新模板确实可以对目标运动人脸进行实时跟踪显示。 3 结束语 总而言之,本文通过选择当前比较常见的目标跟踪算法即Kalman filter算法,利用卡尔曼滤波以及rgI颜色直方图完成对运动人脸的跟踪。事实证明,Kalman filter算法确实能够在对各目标之间的干扰进行明确区分的基础之上,准确描述运动人脸目标,从而较好地跟踪运动目标,但由于人脸之间本身存在一定的相似性,因此本文只是对理想状态下的运动人脸进行跟踪实验,日后还需要对计算机视觉技术和Kalman filter算法进行进一步优化以妥善解决多人脸目标以及相似性问题。 作者单位 重庆电子工程职业学院软件学院 重庆市 401331 计算机视觉论文:基于计算机视觉的室内自主移动机器人导航综述 摘要:计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。基于计算机视觉的自主导航与路径规划是自主移动机器人研究的关键技术,计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是同时定位与地图构建(simultaneouslocalization andmapping,SLAM);第三类是不依赖环境地图。详细阐述了每种导航模型和技术方法,探讨了基于计算机视觉导航的最新技术进展,总结了目前国内外计算机视觉导航的研究进展。 关键词:计算机视觉;地图匹配;SLAM;机器人导航;路径规划 1概述 计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。目前,机器人导航技术有很多种,传感器导航技术如里程计、激光雷达、超声波、红外线、微波雷达、陀螺仪、指南针、速度、加速度计或触觉等得到了普遍应用,与上述非计算机视觉导航技术相比较,计算机视觉导航技术如人眼般具有灵敏度高且可捕获的信息量大以及成本低等优点。由于室内相对室外空间比较狭小且内部环境复杂,所以普通移动机器人在作业过程中,完成躲避眼前障碍物、自主导航以及为自身找出一条可行路径等一系列操作会相对比较困难。计算机视觉导航技术可利用本身的摄像头获得室内周围的环境信息,实时对其周身的场景进行快速反馈,对视野前方障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文对计算机视觉导航技术进行分类研究,主要分为3类:第一类是环境地图事先已知,提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配;第二类是同时定位与地图构建,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航;第三类是不依赖环境地图,自主移动机器人不需要依赖任何的环境地图,其在作业活动时的可行区域主要取决于摄像头实时识别和检测的环境相对信息。 2环境地图的表示方法 目前,计算机视觉导航技术多采用栅格地图、几何地图、拓扑地图和混合地图构建环境地图信息。 2.1栅格地图 栅格地图,将栅格图像考虑为一矩形,均分为一系列栅格单元,将每个栅格单元赋予一个平均概率值,并利用传感信息估计每个单元内部内存障碍物的概率。构建栅格地图的优点是其地图表达形式直观,创建和维护比较容易;但当划分的栅格单元数量不断增多时,实时性就会慢慢变差;当划分的栅格单元越大时,环境地图的分辨率越低。 2.2几何地图 几何地图利用几何特征如点、直线、平面等来构成环境主要框架,需要知道这些特征在环境中信息的具体位置,所以几何地图通常使用其对应的三维空间坐标来表示。几何地图构建过程相对简单,保留了室内环境的各种重要信息,是基于计算机视觉的定位与地图构建算法中最常用的一种表示方式。但是为了完成环境的建模需要标记大量的特征,从而计算量也非常的大,降低了实时性,其重建的地图也容易出现与全局不一致的情况。 2.3拓扑地图 拓扑地图用许多节点和连接这些节点的曲线来表示环境信息。其中,每个节点相对应真实环境中的特征点(如门角、窗户、椅子、桌子角及拐角等),而节点之间的曲线表示两个节点对应的地点是相联通的。拓扑地图把环境信息表上在一线图上,不需要精确表示不同节点间的地理位置关系,图像较为抽象,表示起来方便且简单。机器人首先识别这些节点进而根据识别的节点选择节点与节点间的曲线作为可作业的路径。 2.4混合地图 混合地图主要包括3种形式:栅格一几何地图、几何一拓扑地图以及栅格一拓扑地图。混合地图采用多种地图表示,可结合多种地图的优势,与单一的地图表示相比更具有灵活性、准确性和鲁棒性,但其不同类别的地图结合起来管理会比较复杂,难以协调,增加了地图构建的难度。文献针对室内环境所建立的模型分为全局拓扑和局部几何表述部分,整体环境通过拓扑节点串连起来,维护了整体环境表述的全局一致性;而以每个拓扑节点为优秀所采用的几何表述则可确保局部精确定位的实现,这样建立的几何一拓扑混合环境模型可将二者的优势都表现出来,使得移动机器人定位和地图构建同时进行,实现容易。 3基于计算机视觉的室内导航 基于计算机视觉的室内导航技术可利用摄像头捕获机器人周围环境的全部信息,对其周身的场景进行反馈,对障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文将计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是定位与地图构建同时进行;第三类是不依赖环境地图。 3.1环境地图事先已知 提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配,即预存环境地图。在环境地图事先已知的导航中,路标信息保存在计算机内存的数据库中,视觉系统中心利用图像特征直接或间接向移动机器人提供一系列路标信息,一旦路标被确定后,通过匹配观察到的图像和所期望图像,机器人借助地图实现自身精确定位和导航。该导航技术过程可分为以下步骤: a)图像获取:摄像头获取其周围的视频图像; b)路标识别及检测:利用相关图像处理算法对图像进行一系列预处理如进行边缘检测和提取、平滑、滤波、区域分割; c)路标匹配标志:在观察到的图像和所期望图像之间进行匹配,搜索现有的路标数据库进行标志路标; d)位置计算:当有特征点进行匹配时,视觉系统会根据数据库中的路标位置进行自身精确定位和导航。 在基于计算机视觉的地图匹配定位过程中,主要有2种地图匹配较为典型。 ①已知起点,已知地图。这种条件下的定位称为局部定位,采用的是一种相对定位的方法,如图1所示为其位姿估计过程,这种情况目前导航技术研究得最多。 ②不知起点,已知地图。这种条件下的定位称为全局定位。当机器人需要重置时,通常使用这种定位方法来检索机器人的当前位置(即姿态初始化)。常用的辅助方法是在环境中添加一些人造信标,如无线收发器,几何信标,条码技术,红外或超声波接收系统进行位置识别,利用视觉系统识别自然标志,自主定位。 3.2定位与地图构建同时进行 不知起点,不知地图。SLAM技术最早由Smith等人于1986年提出,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航。在日后的导航研究中,混合地图中的几何一拓扑混合环境模型被得到广泛应用,主要用来解决SLAM问题。 2003年,在解决SLAM技术难题上,Arras等人采用基于Kalman滤波器和最邻近(nearest neighbor)匹配策略的随机地图创建方法。下面是该算法步骤: a)数据采集:首先初始化系统,从摄像头传感器采集距离数据; b)状态预测:视觉系统预测机器人运动状态,实时返回新位姿信息和协方差矩阵,预测地图; c)观测:从原始捕获的信息中提取主要特征信息并将此信息返回给局部地图; d)测量预测:预测机器人当前位姿的全局地图; e)位置匹配:应用最邻近滤波器匹配局部地图中的观测点和预测点; f)估计:使用扩展Kalman滤波器更新地图; g)创建:将非相关的观测点加入地图,对机器人返回增量式地图; h)输出地图。 制约机器人视觉系统性能的重要因素是信息实时处理的计算复杂度和处理效率,SLAM算法需要在地图密度与计算效率之间取得权衡。 3.3无环境地图 在这类系统中,机器人不需要依赖任何的环境地图信息,机器人的活动取决于其当时识别和提取出来的环境信息,这些环境信息可能是桌子、椅子和门等,不需要知道这些环境元素的绝对位置。无环境地图的导航技术典型的技术有3大类:基于光流的导航技术、基于外观信息的导航技术、基于目标识别的导航技术和基于目标跟踪的导航技术。 3.3.1基于光流的导航技术 光流是三维空间运动物体在观测成像面上的像素运动的瞬时速度,也是图像亮度的运动信息描述。光流法计算最初是由Horn和Schunck于1981年提出的,其利用二维速度场与灰度,引入光流约束方程,得到光流计算的基本算法。光流计算基于物体移动的光学特性提出了2个假设:①运动物体的灰度在很短的间隔时间内保持不变;②给定邻域内的速度向量场变化是缓慢的。如Santos-Victor等人研发了一种基于光流的robee视觉系统,该系统模拟了蜜蜂的视觉行为。在robee视觉系统中,使用单独的双目视觉方法来模拟蜜蜂的中心反射(Centering Reflex):当机器人移动到走廊两侧的墙壁中心时,左眼捕获场景的瞬时速度与右眼捕获场景的瞬时速度是相同的,几乎没有差别,那么机器人就可以知道他们在走廊的中心。如果眼睛两侧的眼睛的瞬时变化速度不同,则机器人移动到较慢的速度。在自动机器人导航的实现中,基于这个想法是测量摄像机捕获图像场景瞬时速度差异。这种导航技术只能用于室内单通道直走道导航,不能引导机器人改变方向,具有一定的局限性。 3.3.2基于外观信息的导航技术 基于外观的机器人导航方法,不需要构建真实的地图导航,机器人通过自身所携带的摄像头和传感器感知周围目标的外观信息进行自主定位和导航。其中,所述的外观信息多为目标信息的颜色、亮度、形状、空间大小和物理纹路等。机器人在导航时存储连续视频帧的环境图像信息,并将连续视频帧与控制指令相关联,从而再执行指令规划有效路径到达目的地。 3.3.3基于目标识别导航技术 为了达到目标点或是识别目标,机器人很多时候只能获取少量的图像信息。Kim等人提出了一种用符号代替导航各个位置的赋值方法。该赋值方法中,机器人执行命令如“去窗边”“去你后面的椅子旁”等。这样,通过相关的符号命令,机器人自动识别并建立路标,通过符号指令到达目标点。例如“去你后面的椅子旁”,这样的命令就是告诉机器人路标是椅子、路径向后。该导航技术的难点在于目标是否可以准确实时识别路标。第一,识别大量不同类别的物体,室内环境有许多不同类别的物体,需要将它们组织到一个在给定的容易搜索图像数据结构中去,起到容易识别是用什么度量来区分物体;第二,识别大量不同背景下的物体,一个合适的物体表达式有助于将图像组织成片断,而这些片断来自于物体的种类且与物体无关的;第三,在抽象层次上识别物体,机器人可以不需要在看到一个具体的杯子之前便能知道它是一个杯子,相关程序能够类似的物体进行识别和区分。 3.3.4基于目标跟踪的导航技术 基于目标跟踪的导航技术,为机器人构造一个虚拟地图,机器人通过摄像头获取连续的视频序列确定一个跟踪的目标,为了达到对目标的精确定位和实时跟踪,可以利用粒子滤波算法对需要跟踪的目标进行建模。基于粒子滤波的目标跟踪主要包含四个阶段,分别是初始化目标区域,概率转移,目标区域权重计算,目标区域重采样。在机器人导航之前,通过视频序列的当前几帧标注机器人所需要跟踪的目标,在导航时,机器人通过连续的视频帧感知周围的待跟踪目标,同时对所需要跟踪的目标散播粒子,当获取的视频帧对目标区域重采样后足以让机器人确定所需要跟踪的目标时,机器人通过确定的目标为自己规划最有效的路径到达目的地。获取视频序列目标跟踪是算机视觉领域中的重要分支,它在工业生产、交通导航、国防建设、航空导航等各个领域有着广泛的应用。 4结论 本文对近三十年来基于计算机视觉的室内自主式移动机器人导航技术进行了详细的分类介绍,对于移动机器人是否需要地图匹配的导航系统进行了详细的综述。目前,在做导航和面向任务的决策时,自主机器人尚未能够准确地综合考虑真实环境空间中的各种不确定性,当路径前方突然出现动态场景变化、目标运动、遮档障碍物时便会显得一无所措,无法及时把握室内环境变化的动态信息进行实时导航,而这将是未来计算机视觉研究的一大难点和热点。所以,室内自主移动机器人仍在发展中,还有很多的问题值得研究和探索,现有的机器人大多数都需要人为定期去进行清理和维护,直到今天还没有产生一台真正意义上完全自主的移动机器人。 计算机视觉论文:探讨计算机视觉技术在图书馆工作中的应用 摘要:随着科技的不断发展,计算机视觉技术的发展越来越迅速,它的研究和应用范围不断的扩大,已经涉及到制造业、农业、医疗诊断以及军事领域。本文通过对计算机视觉技术在图书馆工作应用中的探讨,了解计算机视觉技术在图书馆实行的效果。 关键词:计算机;视觉技术;图书馆;应用探讨 引言 俗话说“书是人类进步的阶梯”,各大高校以及各大城市都建有图书馆,图书馆可以满足人们对各种知识的需求,因此对图书馆的管理工作也是十分重要。如今科技不断的发展,计算机视觉技术被运用到图书馆管理中。计算机视觉是用摄影机和电脑来代替人眼进行检测、监控、识别和测量等的机器视觉,它能够对收集来的图片和视频进行处理,然后获得相应的三维信息。计算机视觉是一门综合性的学科也是一个富有挑战性的领域,它已经被应用到各个领域中,它的重要性不言而喻。 一、计算机视觉技术的特点 (一)检测范围广泛 人眼的检测范围毕竟有限,有些细微的方面人眼是检测不到的,比如红外线、超声波等,但是计算机视觉技术却是可以检测到人眼所检测不到的范围。计算机视觉技术可以将红外线和超声波处理成图像呈现出来,它的检测范围十分广泛而且是不加选择的进行检测,可以说它的使用大大拓展了人眼的视野。 (二)检测安全可靠 我们都知道电子产品如果接触使用必然是会受到一定辐射的,但是计算机视觉与以往的检测机器不同,它是不需要与被测者进行接触的,观测者和被测者都是十分安全不会受到丝毫损伤的,而且它在使用的过程中并不会像人眼一样感到疲惫,它可以一直进行高效率的工作,因此对其检测结果也是十分的可靠的。 二、视觉技术在图书馆工作中的应用分析 (一)图书剔旧和修补 图书馆是人们知识的殿堂,是思想文化知识不断扩展的地方,因此图书馆的剔旧是一项十分重要的工作。图书馆的空间毕竟有限,一些相对陈旧而利用率较低的参考文献是需要不定期的进行筛选的,这些资料通常都是表面发黄、布满灰尘和封面破旧等,而图书馆的剔旧工作大多是由工作人员亲自到书库中进行挑选,这样不仅工作量大、耗时长还有可能会存在遗漏的现象,而且资料上的灰尘也会给工作人员的身体健康带来影响。 图书馆会收藏一些珍贵的古籍和字画,但是时间一长,受到温度、湿度等的影响会造成古籍和字画表面发黄、纸张变脆甚至会出现虫眼,这时候就需要对古籍字画进行修补工作。这项工作大多由工作人员亲力亲为,会给工作人员带来一定的健康影响,如果使用计算机视觉技术代替人们来进行工作,会大大减少工作人员的工作强度,同时也保证了工作效率。 (二)管理职工人员 图书馆中职工人员的正常有序的工作是保证图书馆正常运行的关键之处,在进行图书馆职工人员的管理上可以引用计算机视觉技术。以往的职工签到可能会出现代签现象,而计算机视觉技术可以采用图像视觉处理技术对职员进行磁卡、眼膜、人脸识别等进行签到,杜绝了以往签到工作所存在的弊端。同时,在图书馆工作处理中,计算机视觉技术也可以帮助职工人员处理一些难题,让图书馆工作能够有序高效的进行。 (三)监控检测系统 如今图书馆的书籍是完全向人们开放的,人们可以自由进行借阅,以往的人工检测会造成猜疑和尴尬,也会加大图书馆管理人员与读者之间的磨擦。计算机视觉技术的使用可以全自动化进行监控和检测,避免了以往人工监测所出现的问题。图书馆的书籍借阅管理工作异常重要,计算机视觉技术可以全程自动化进行高效工作,可以进行无人看管检测读者进出携带书籍文献和借阅空间的监控等,大大提高了工作效率,让图书馆的借阅工作顺利有序的进行。 三、视觉技术在图书馆工作中的应用问题的研究 (一)循序渐进的结合 计算机视觉作为一个新兴技术,虽然已经被运用到各个领域内,但是在引进入图书馆的管理中,如果想要快速的取代传统的管理模式,无论是工作人员还是工作理念都不可能及时接受这种改变的。新技术的融入必须要循序渐进,找到与传统的管理模式的结合点,然后进行慢慢磨合,达到与传统相结合的效果,这样人们才能够接受一种新技术的使用,不仅提高了工作效率减轻了工作人员的工作负担,也能够更好的发挥出计算机视觉技术的真正作用。 (二)提高专业人员的业务水平 新的技术需要新的业务水平来支持,如果没有相应的业务水平是没有办法发挥出新技术应有的作用。计算机视觉技术通过计算机成像系统来代替人类的视觉感官,能够自主适应环境、自主工作的能力。计算机视觉技术在不断的更新中,它的使用功能也是越来越多,操作方法越来越复杂,这时就需要图书馆的工作人员对计算机视觉技术有细的了解,能够熟练操作和运用计算机视觉技术。图书馆管理阶层应该组织工作人员进行培训工作,让他们接收新的知识掌握新的技术,不断的提高图书馆工作人员的业务水平,才能够保证图书馆工作高效进行。 (三)读者素质和应用手段的提高 现代化图书馆要想实现工作和服务的全面自动化,就需要有现代化技术的支持,计算机视觉技术的引用虽然是一个现代化技术的支持,但是如今仅停留在生物特征的识别领域。比如图书馆如今普遍有门禁系统,这也仅停留在计数功能和监控可冲消磁条的识别和认定上,如果有些读者素质不高故意去掉这些生物识别,图书馆的门禁系统就没有办法阻止这些读者的进入进出。因此,提高读者的素质和计算机视觉技术的应用手段,才能够保证计算机视觉技术在图书馆被广泛的进行使用。 结束语 计算机视觉技术作为新兴的综合性技术,被运用到工业、农业、医学、军事、体育等各个领域,它的出现代替了人类去完成不可能的工作,开拓了人类的视野,提高了工作效率和深度,让人类从不适应的工作环境中解放出来。计算机视觉被称为自动化的眼睛,对周围的空间物体有着传感、抽象、判断的能力,它能够从根本上改变人们的思维方式。 虽然如今计算机视觉技术在图书馆的应用中仅处于初始层面,但是每项新的技术的引用不都是循序渐进需要一个过渡时段吗?计算机视觉技术虽然进入了瓶颈时期,但是相信在不断的提高和完善下,一定会突破瓶颈期进入到迅猛发展的时期。计算机视觉技术的提高,能够让图书馆更好的发挥其作用,让人们能够更快更方便的利用图书馆汲取不同的知识,同时也能够加快学术的发展和社会的进步。 计算机视觉论文:计算机视觉图像精密测量下的关键技术 摘 要近代测量使用的方法基本上人工测量,但人工测量无法一次性达到设计要求的精度,就需要进行多次的测量再进行手工计算,求取接近设计要求的数值。这样做的弊端在于:需要大量的人力且无法精准的达到设计要求精度,对于这种问题在现代测量中出现了计算机视觉精密测量,这种方法集快速、精准、智能等优势于一体,在测量中受到了更多的追捧及广泛的使用。 【关键词】精密测量 计算机视觉图像 关键技术 在现代城市的建设中离不开测量的运用,对于测量而言需要精确的数值来表达建筑物、地形地貌等特征及高度。在以往的测量中无法精准的进行计算及在施工中无法精准的达到设计要求。本文就计算机视觉图像精密测量进行分析,并对其关键技术做以简析。 1 概论 1.1 什么是计算机视觉图像精密测量 计算机视觉精密测量从定义上来讲是一种新型的、非接触性测量。它是集计算机视觉技术、图像处理技术及测量技术于一体的高精度测量技术,且将光学测量的技术融入当中。这样让它具备了快速、精准、智能等方面的优势及特性。这种测量方法在现代测量中被广泛使用。 1.2 计算机视觉图像精密测量的工作原理 计算机视觉图像精密测量的工作原理类似于测量仪器中的全站仪。它们具有相同的特点及特性,主要还是通过微电脑进行快速的计算处理得到使用者需要的测量数据。其原理简单分为以下几步: (1)对被测量物体进行图像扫描,在对图像进行扫描时需注意外借环境及光线因素,特别注意光线对于仪器扫描的影响。 (2)形成比例的原始图,在对于物体进行扫描后得到与现实原状相同的图像,在个步骤与相机的拍照原理几乎相同。 (3)提取特征,通过微电子计算机对扫描形成的原始图进行特征的提取,在设置程序后,仪器会自动进行相应特征部分的关键提取。 (4)分类整理,对图像特征进行有效的分类整理,主要对于操作人员所需求的数据进行整理分类。 (5)形成数据文件,在完成以上四个步骤后微计算机会对于整理分类出的特征进行数据分析存储。对于计算机视觉图像精密测量的工作原理就进行以上分析。 1.3 主要影响 从施工测量及测绘角度分析,对于计算机视觉图像精密测量的影响在于环境的影响。其主要分为地形影响和气候影响。地形影响对于计算机视觉图像精密测量是有限的,基本对于计算机视觉图像精密测量的影响不是很大,但还是存在一定的影响。主要体现在遮挡物对于扫描成像的影响,如果扫描成像质量较差,会直接影响到对于特征物的提取及数据的准确性。还存在气候影响,气候影响的因素主要在于大风及光线影响。大风对于扫描仪器的稳定性具有一定的考验,如有稍微抖动就会出现误差不能准确的进行精密测量。光线的影响在于光照的强度上,主要还是表现在基础的成像,成像结果会直接导致数据结果的准确性。 2 计算机视觉图像精密测量下的关键技术 计算机视觉图像精密测量下的关键技术主要分为以下几种: 2.1 自动进行数据存储 在对计算机视觉图像精密测量的原理分析,参照计算机视觉图像精密测量的工作原理,对设备的质量要求很高,计算机视觉图像精密测量仪器主要还是通过计算机来进行数据的计算处理,如果遇到计算机系统老旧或处理数据量较大,会导致计算机系统崩溃,导致计算结果无法进行正常的存储。为了避免这种情况的发生,需要对于测量成果技术进行有效的存储。将测量数据成果存储在固定、安全的存储媒介中,保证数据的安全性。如果遇到计算机系统崩溃等无法正常运行的情况时,应及时将数据进行备份存储,快速还原数据。在对于前期测量数据再次进行测量或多次测量,系统会对于这些数据进行统一对比,如果出现多次测量结果有所出入,系统会进行提示。这样就可以避免数据存在较大的误差。 2.2 减小误差概率 在进行计算机视觉图像精密测量时往往会出现误差,而导致这些误差的原因主要存在于操作人员与机器系统故障,在进行操作前操作员应对于仪器进行系统性的检查,再次使用仪器中的自检系统,保证仪器的硬件与软件的正常运行,如果硬软件出现问题会导致测量精度的误差,从而影响工作的进度。人员操作也会导致误差,人员操作的误差在某些方面来说是不可避免的。这主要是对操作人员工作的熟练程度的一种考验,主要是对于仪器的架设及观测的方式。减少人员操作中的误差,就要做好人员的技术技能培训工作。让操作人员有过硬过强的操作技术,在这些基础上再建立完善的体制制度。利用多方面进行全面控制误差。 2.3 方便便携 在科学技术发展的今天我们在生活当中运用到东西逐渐在形状、外观上发生巨大的变大。近年来,对于各种仪器设备的便携性提出了很高的要求,在计算机视觉图像精密测量中对设备的外形体积要求、系统要求更为重要,其主要在于人员方便携带可在大范围及野外进行测量,不受环境等特殊情况的限制。 3 计算机视觉图像精密测量发展趋势 目前我国国民经济快速发展,我们对于精密测量的要求越来越来高,特别是近年我国科技技术的快速发展及需要,很多工程及工业方面已经超出我们所能测试的范围。在这样的前景下,我们对于计算机视觉图像精密测量的发展趋势进行一个预估,其主要发展趋势有以下几方面: 3.1 测量精度 在我们日常生活中,我们常用的长度单位基本在毫米级别,但在现在生活中,毫米级别已经不能满足工业方面的要求,如航天航空方面。所以提高测量精度也是计算机视觉图像精密测量发展趋势的重要方向,主要在于提高测量精度,在向微米级及纳米级别发展,同时提高成像图像方面的分辨率,进而达到我们预测的目的。 3.2 图像技术 计算机的普遍对于各行各业的发展都具有时代性的意义,在计算机视觉图像精密测量中运用图像技术也是非常重要的,在提高图像处理技术做以提高。同时工程方面遥感测量的技术也是对于精密测量的一种推广。 4 结束语 在科技发展的现在,测量是生活中不可缺少的一部分,测量同时也影响着我们的衣食住行,在测量技术中加入计算机视觉图像技术是对测量技术的一种革新。在融入这种技术后,我相信在未来的工业及航天事业中计算机视觉图像技g能发挥出最大限度的作用,为改变人们的生活做出杰出的贡献。 作者单位 常州信息职业技术学院 江苏省常州市 213164 计算机视觉论文:基于计算机视觉的人脸检测与识别技术初探 随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机已深入到社会的各个领域,并深刻的改变人们的工作、学习和生活方式。信息的获取、分析、处理、、应用能力已经成为社会中人们的一个必备的技能。多媒体技术也在发生着日新月异的变化,包括这多媒体技术的基本概念、图像、音频、视频、动画的常用处理工具等。其中人脸检测与识别技术在计算机视觉方面也是尤为重要的,人脸检测与识别技术主要是用于身份信息的识别,也可以用来对个人的隐私信息通过识别来进行保护。 诞生于20世纪40年代的电子计算机是人类最伟大的发明之一。并且一直以飞快的速度发展着。进入21世纪的现代社会,计算机已经进入各个行业,并成为各行业必不可少的工具。如今的计算机发展的更加智能化,就如今来说,人们最什么事情都非常重视信息,人类和社会的发展,时刻都离不开信息。计算机如今重视的方面就是对信息的阅读和控制,人脸检测与识别技术也是应运而生。 人脸识别的论述 人脸识别是人类视觉中的一大特色,因为能对身边的人进行识别,才不会对身边的信息进行混淆,简单来说,根据人脸可以对人的年龄,性别进行初步判断。随着计算机技术的智能化,计算机业已经通过视觉能进行人脸的识别。其中在对人脸识别的同时进行有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、检测、分析和利用等技术。如今人脸识别已经应用于很多的领域,但是要人脸检测与识别是需要基于本来已经收集和整理的信息本库才能进行。再加上现在计算机技术虽然已经接近成熟,然而在人脸识别方面的表情传达出什么信息还是无从下手进行编程和设计。所以,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术还是会有很广的发展空间,再加上人脸识别还可以维护人们的财产安全和隐私保护,必然会引起社会各界人士的广泛关注。 从19世纪末开始就已经有人对人脸识别进行了研究,因为当时没有先进的科学技术做后盾,所以经过了数百年的研究仍然没有什么显著的进展和成果。直到20世纪90年代人脸识别才成立了自己的学科,在加上当时的科技发展水平已经达到了不错的水平,人脸识别这个学科得到了快速的发展。如今,我国的计算机技术也已经居于世界的前列,我国也已经拥有比较完善的一套东方面孔的人脸数据库。 人脸识别在发展过程中大概经历了三个阶段:第一阶段就是对人脸特征进行整理,整理出所需要的数据库,并且应用当时的计算机技术做出一套质量不错的人脸灰度模型,这个阶段的识别工作全部由操作人员来完成;第二阶段比第一阶段要先进,有了基础人机互交,将人脸的特征经过多维度的矢量在模型上表示出来,并也可以设计出一套人脸识别的系统,这个阶段的识别不再是仅仅依靠操作人员,而是操作者和计算机一起完成;第三个阶段是计算机智能识别的最高峰,一切操作和识别都依靠机器全自动化进行,在人脸识别过程中也不再是每台计算机都需要完成一整套的工作,也实现了计算机与计算机之间的互联,多台计算机一起完成人脸识别的过程,都人力也是一种解放。 积极践行人脸检测识别技术 人脸检测识别技术是计算机实现智能化特征后的又一重要发展方向之一,它已经在世界范围内得到了广泛的普及与应用。人们可以通过人脸识别来进行定位,来起到保护人们财产安全的作用,通过人脸识别来抵制社会中的造假率,之前曾经有一些不法分子利用假身份来做损害公共利益和侵犯人们隐私权的事情,有了人脸识别让不法分子没有可乘之机,也应用人脸识别来对财务密码进行联系,起到对人们的财产有绝对的保护作用,对社会的安定何尝不是一项有意义的发明。 人脸识别一直是计算机智能化发展过程中的一个重要领域,因为人脸的识别与检测是一个很难做到完善的项目,由于人类的面部表情丰富,要对人类的面部表情做出判断和分析会存在一定的困难。再加上人脸识别的过程中,每个独立存在的个体都有一张专属于自己的脸。它的轮廓没有明显的特征界限,同时对眼、鼻子、嘴等器官在脸上的分布情况也没有明确的界限,这就使得对人脸识别来进行算法设计有一定的困难,所以只有通过轮廓特征来进行初步的判断,分辩出各种器官,再根据器官来完成人脸的分布情况设计灰度模型的完成工作。 随着红外光的可利用率提高,也应用到了人脸识别的领域,在人脸识别过程中也加入不同光的效果来识别人脸,使得如今的人脸识别的准确度有了明显的提高。但是光的效果是不可控的,在环境不适宜和用户不配合的情况下,利用红外光技术来进行人脸识别又会将准确度拉到很低的成度。因此,在人脸检测与识别方面仍然有一些尚未解决的问题,值得人们关注和探索。 科学的进步、时代的进步,必将给发展赋予新的内容。这个社会已经成为了一个信息化社会,信息化代表了一种信息技术被高度重视,信息资源被高度共享,从而使得人的智力和潜力以及社会物质资源潜力被充分发挥。在这个信息化社会中最重要的就是信息。个人信息已经成为在社会中必备的物质。如此看来信息的保护也成为了发展的头等大事,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术也有了发展的独特性,它的独特性由这个时代所决定。 计算机视觉论文:计算机视觉创新研究的探索者 人类正在进入后信息时代,计算机越来越广泛地进入到几乎所有的科技和生活领域。现代计算机具有强大的功能和运行速度,但与人脑相比,其智能化程度仍有待提高。如何让计算机具有类人脑的学习与分析能力,拥有“视觉”“听觉”,并可通过“思考”与人类沟通交流,是当今世界计算机视觉研究领域各国科学家不断追求和探索的目标。 计算机视觉是人工智能领域的优秀之一,其研究的终极目标是让机器具有人一样的视觉功能。西安交通大学电子与信息工程学院杨国安教授在计算机视觉领域沉心研究多年,为计算机视觉的发展提供了丰富的理论基础。 “西安交通大学郑南宁院士是图像处理、计算机视觉和模式识别领域的国际知名专家,是他2001年把我从日本引进回来的。”这是杨国安选择计算机视觉和图像处理领域的契机。在该领域,杨国安主要研究新型的小波变换、多尺度几何分析和压缩感知理论,对这些最前沿的理论进一步地改进,以提高图像分析与理解的能力、计算机视觉模型的精度、大数据的模式分类的效率以及互联网图像检索的正确识别率。 留学回国后,杨国安在郑南宁院士团队参与完成了多项国家项目,包括国家自然科学基金创新研究群体项目“智能化视觉信息处理理论与实现技术”,国家自然科学基金重点项目“高效可伸缩视频编解码基础理论与方法研究”,国家重点基础研究发展计划项目“视觉信息环境感知与识别关键技术”,国家科技支撑计划项目“数字媒体内容互通共用关键技术”,国家高技术研究发展计划项目“基于离散小波变换的JPEG2000图像处理及场景数据实时传输”等。其中,在国家科技支撑计划项目中,杨国安取得国家发明专利“一种分布式多格式数字视频转码结构设计方法”的正式授权。该项专利开发出了一种分布式多格式数字视频转码结构设计新方法:对源视频文件解复用后将视频进行快速无缝分割,通过动态调度程序,将视频片段以及音频文件发送到各个转码计算机上进行快速多格式转码,在输入某一种格式的视频后只需解码一次,便能输出多种格式的码流,并且能对输出码流进行很好的码率控制,最后收集转码后的视频片段进行无缝拼接并与转码后的音频文件复用。该项专利不仅改善了像素域级联转码器的转码效率,也增强了视频转码后的质量,并在我国相关电视厂家得到实际应用,取得了良好的社会和经济效益。 目前,罟安正在主持国家自然科学基金项目“基于生物视觉稀疏编码特性和显著性特征的多尺度几何分析纹理模型研究”。他介绍说,今后的研究重点将是进一步研究基于多尺度几何分析和脉冲耦合神经网络的生物视觉模型,并将其应用到大数据的模式识别以及互联网图像检索上。 学术方面,杨国安有木哿Γ砥砺前行。他长期兼任IEEE Transactionson Signal ProcessingENeural Networks等世界顶级期刊的通信评审专家,并在IEEE,Elsevier和springer等知名期刊和国际会议上发表SCI和EI收录论文30余篇,其中SCI收录8篇,EI收录21篇,取得国家专利2项,出版“十一五”至“十三五”规划教材各1部,为硕士和博士研究生开设课程,培养硕士研究生和博士研究生30余名,2016年2月又培养出交通大学历史上第一位日本博士留学生。 在科研的世界里,只有脚踏实地,持续奋斗与攀登,才可能收获点点星光。在20余年的研究工作中,杨国安亦是如此勉励自己,不断创新,突破传统。相信在未来,他一定能收获一片属于他的星空。
设施农业论文:防虫网用于设施农业论文 一、秸秆反应堆技术的正确应用 1、打孔通气 定植后在距植株15厘米处打孔,可以在每行的两株之间,也可以根据不同的株行距视情况而定。用14号钢钎子,孔深以穿透秸秆为准。为防止打孔时往孔内流土堵孔,可提前向需打孔的土台上淋水,待土能定住型后,再打孔,孔就不堵了。注意2—3浇水后要补打孔,以防水将孔堵上。打孔位置与上次错开。 2、注意事项 (1)开沟宽一定要宽于定植行宽。 (2)铺完玉米秸杆要喷施尿素水。 (3)秸秆上面覆土要到达25cm厚。 (4)定植前要浇透水让秸秆沉实。 (5)定植后一定要打孔。 二、防虫网配套物理杀虫技术的正确应用 蔬菜防虫网是以防虫网构建的人工隔离屏障。色板诱杀技术是利用昆虫对颜色的趋性来诱杀农业害虫的一种物理防治技术,可诱杀白粉虱、蚜虫、蓟马等小型害虫,与化学防治相比具有使用简单、绿色环保等优点。黏虫色板与防虫网综合利用能达到控制害虫数量,减少病害发生的目的。 1、根据蔬菜特性选用适宜的防虫网 蔬菜生产以选用14—40目的网为宜。在能有效防蔬菜上形体最小的主要害虫—蚜虫的前提下,目数应越小越好,以利通风。将防虫网覆盖在大棚通风口,或直接将防虫网覆盖在棚架上,全棚覆盖前进行土壤消毒和化学除草,目的是杀死残留在土壤中的病毒和害虫,阻断害虫的传播途径。防虫网四周要用土压实防治害虫潜入产卵。随时检查防虫网破损情况,及时堵住漏洞和缝隙。 2、防虫网投入较高,提倡多茬使用 在田间使用结束后,应及时收压,洗净,吹干,卷好,再次使用时应检查破损情况,及时缝补漏洞和缝隙。 3、色板种类 目前色板主要有两种:即黄板和蓝板,黄板可诱杀蚜虫、白粉虱、斑潜蝇、部分蓟马等害虫的成虫,而蓝板目前仅用来诱杀蓟马。 4、使用方法 采用细线(铁丝)悬挂,棋盘式分布或条状分布,密度以每亩20—25块为宜,高度以高出生长点5—10厘米为宜,当色板黏虫胶失去黏性时随时更换。 5、注意事项 (1)色板最好在害虫发生前期或初期,害虫数量极少时使用诱杀效果好,虫口密度容易控制,可以有效预防害虫传播的病毒病。害虫数量较大时使用效果不佳。所以在栽植前使用防虫网,并对整个温室进行熏蒸消毒,杀灭室内菌虫源,才能更好的发挥黏虫板的作用。 (2)使用色板期间最好随着蔬菜生长不断升高高度,使色板始终高于蔬菜生长点,便于诱捕害虫。 (3)保证色板在田间的设置密度,害虫的飞翔能力是有限的,是通过多次飞翔到达色板被诱杀的,色板太少害虫不能到达就诱捕不到. 作者:张玉华 设施农业论文:设施农业发展论文 1设施农业发展存在的问题 1.1缺乏技术指导,设施农业发展的专业性不足 设施农业具有较高的技术含量,它集成了生物、环境控制、信息与管理等技术,通过创造一个适于作物生命活动的环境,使作物得以优化生长和发育,满足市场需求。而现实中,从事设施农业的主要是农业外资金到农业领域的投资,或者是一些当地的种田能手,他们对设施农业的专业知识知之不多,迫切需要进行技术指导。国外就有不少从事设施农业规划、设计、施工与教育培训的机构,而国内这样的单位和机构较少,层次也不高。因为缺乏专业的技术指导,现实中的设施农业距离真正的设施农业的要求和规范还有一段距离,如不同农产品品种种植对大棚的选择,不同农产品对不同类型大棚和温室的适应性,大棚与温室材料的选择对农产品品质的影响,以及设施农业内部生产物流系统的建立等。总体而言,目前的设施农业还处于初级阶段,无论是技术还是管理还比较粗放,迫切需要进行专业技术指导。 1.2配套产业发展不足,产业链没有形成 设施农业的发展是一个系统工程,以荷兰、以色列等国家为代表,其明显的特征是设施结构多样化、生产管理自动化、生产操作机械化、生产方式集约化,既涉及内部系统,如水、肥、光等的控制系统和生产物流系统,也涉及整体生产过程,包括种子形成、种苗培育、生长控制、产品收获与销售等环节[3]。而目前设施农业生产的前后段及其相关产业的产业链不够完善,设施农业所需要的种苗培育不足,没有形成规模,缺乏科技含量,与设施农业配套的农业机械产业与设施农业需要的温室控制的材料产业也没有形成,使得设施农业的机械化程度不足,温室等环境控制目标难以达到相应的要求;同时,针对设施农业的冷链仓储产业、肥料产业等都还没有形成体系,产业链还没有形成,影响了设施农业效应的发挥。 1.3人力资源缺乏,相关技术应用困难 设施农业的发展具有一定的技术和管理要求,需要懂技术和管理的人员进行生产和管理,国外设施农业生产单位一般都具有相关的专业技术人员,从事相应的专业性工作,如番茄培育过程中的肥、水控制,果实的采摘、储存及销售等。而我国从事农业生产的能人个体仅仅是经验居多,不少从事设施农业的投资者,仅仅是投资者,自身不熟悉农业技术与管理,其拥有的技术人员十分有限,甚至完全没有。另外,农业高校培养的农业人才数量有限,且这些农业人才中的不少人也不愿意服务农业,短期内难以满足设施农业对人才的需要。人力资源的缺乏给设施农业的发展及其技术应用与创新造成了很大的困难,现实中虽有些技术,但缺乏引进和应用技术的人力资源基础。 1.4生产与销售的物流理念缺乏,影响了设施农业的质量与效益 农产品的质量是农业生产的优秀内容,而效益是农业得以可持续发展的重要因素。农产品的质量和效益与农产品的生产和销售密切相关,农产品的质量需要通过控制农产品的生产过程,实现生产过程的质量目标,同时,农产品易腐变质,需要控制运输与销售环节,实现销售过程的质量控制。生产过程质量目标可以通过设施农业实现,销售过程的质量需要销售物流的理念加以控制。效益的实现既需要生产成本的降低,需要设施农业实现农产品的高附加值和高土地产出率和生产率,也需要销售物流成本及其损耗的降低,更需要质量的保证,以实现设施农业的农产品附加值。但设施农业生产者生产物流和销售物流的精益意识还不强,生产过程粗放,技术含量不高,品质与质量难以保证,部分产品与传统生产方式生产的产品没有差别,甚至因为设施的原因,使得品质发生了不好的变化,难以获得市场附加值。同时,储存与运输也比较粗放,仍然按照传统方式运输和配送,缺乏冷库储存、冷链车运输等环节的配套,损耗与传统方式差距不大,难以实现设施农业的高附加值、高生产率的目标,收益受到影响。 1.5相关的经营与销售模式创新不足,不能满足设施农业的发展需要 由于设施农业的生产需要借助于一定的设备和技术创造适合农作物生长的环境,因此与传统农业生产相比,投入相应增加。投入的增加需要通过收益的增加来补偿,而收益的增加来源于2个方面,一是价格的增加,二是产量的增加。价格的增加要依赖高附加值,产量的增加需要更高的土地产出率和生产率。无论是价格还是产量都要通过农产品的经营和销售才能实现。要实现高附加值的目标,就要通过经营管理生产出市场需要的有机和绿色农产品,并形成与设施农业生产相一致的市场销售渠道与模式。目前的农产品销售,包含了经纪人、农贸市场、批发市场、超市等环节,超市曾成为设施农业对应的销售渠道,但由于种种原因,超市的设施农产品销售没能发挥应有的作用,甚至出现超市农贸市场化了,超市所卖的农产品不新鲜、品质也不够好的现象普遍存在,影响了超市对相应农产品客户的吸引力。总之,设施农业的发展需要土地规模经营和创新销售模式的对接。 2设施农业发展存在问题的原因分析 设施农业发展需要一定的客观条件和产业基础以及科学规划,现实中问题的存在有多种原因,主要包括以下几个方面。 2.1发展目标存在偏差,农业自身发展规律重视不够 不少地区的设施农业发展,源于旅游观光和地方农业示范推广的政绩工程的需要,还有些是农业外资金所推动形成,缺乏立足于农业发展本身的科学规划。一方面,不少地区通过大规模的大棚种植,主要是为了形成旅游农业景观,满足体验休闲的需要。另一方面,由于国家对地产市场的进一步调控,部分资金转向农业,不少地区招商引资的内容中增加了农业的内容。虽然设施农业投入利润率不高,但可以获得国家的相关补贴,使得利润率相对比较稳定,对农业外投资者还有一定的吸引力,所以不少农业外资金进入了设施农业,但他们对设施农业生产、管理及其技术的运用研究不够。从这些角度而言,设施农业的起步,不完全是依据农业本身发展的客观规律进行的,发展目标存在一定的偏差,立足设施农业的科学规划重视不够。 2.2非农资金进入农业准备不够充分,对农业生产的特殊性了解不足 由于农业外资金进入及政府的推动,设施农业发展速度较快,但发展所需的技术储备不足,影响了设施农业发展的专业性、技术性和可持续性。同时,由于传统农业生产的土地经营规模比较小,利润率不高,从事传统农业生产的农户,很难积累资金进行设施农业的投资与生产。设施农业发展的资金主要还是农业外资金的进入,不少是来自于从事第二产业和房地产业并已获得一定资金积累的人,转到农业领域投资。相对而言,这些投资具有一般商业投资特性,缺乏设施农业发展的积累和渐进过程,相应的技术积累和技术支持也不够,因此,设施农业发展的科学性、专业性和规范性就显得不够。 2.3完全市场化的收益不稳定,配套产业形成的市场驱动力有限 由于设施农业发展的时间不长,政府推动的色彩浓厚,设施农业发展需要的配套产业没有跟上,另外,设施农业本身的生产与效益情况也影响了配套产业的发展。国家有鼓励设施农业投资的补贴政策,但没有设施农业配套产业发展的优惠政策。在设施农业发展的初步阶段,设施农业本身利润率难以保证的情况下,从事配套产业的收益率也受到影响。因此,市场上与设施农业发展配套的产业发展缓慢,配套产业的产业链没有形成,包括设施农业用种子、材料、设施等产业。目前,从事设施农业材料研究的机构和企业就比较少,比如对塑料大棚材料的研究、适合不同农产品生长的采光材料的研究等。 2.4相对于其他领域的生活、工作条件差异,设施农业对人才的吸引力比较缺乏 相关专业人才数量不足,不能满足基层设施农业生产单位发展的需要,综合性设施农业人才就更加缺乏。设施农业所需人才的形成,主要有2个途径,一是高校培养,二是社会教育机构培训。而最终从事设施农业领域的人才数量和质量还决定于设施农业的吸引力。如果设施农业工作条件好、待遇高,将会形成一定的吸引力,推动高校报考相关农业专业的学生人数的增加,毕业从事这一领域的人员也将增加,也会有更多的人员会通过培训进入这一领域并成为设施农业发展的人力资源。而现实中,设施农业的发展还需要靠政府的补贴支持,在农村工作的社会地位、待遇和工作条件等还不能形成相应的吸引力。在高校农业人才培养数量有限的情况下,还有不少人才不愿意服务农业。因此,除部分投资者和种田能手外,难以满足设施农业发展的需要,特别是综合性人才更加缺乏,短期内难以改变。 2.5设施农产品附加值实现有限,导致生产与销售物流等前后产业链延伸动力不足 受传统农业生产方式和销售模式的影响,设施农业的投资者和生产者对设施农业农产品的附加值的实现途径研究不够,加上农产品价格的波动和收益的不确定性,设施农业生产者在不能保证收益的情况下,缺乏进行生产物流和销售物流设备和技术投资的积极性。事实上,生产物流与销售物流设备和技术的应用不足会影响农产品的质量与品质,进而影响设施农业农产品的附加值,影响到设施农业的效益,最后会影响设施农业的可持续发展。目前,设施农业的生产物流和销售物流设备与技术还不够系统与完善,还缺乏一定的产业基础,相关设备的价格也较高,在目前的设施农业的利润空间下,生产物流和销售物流的设备与技术应用还不具有投资的吸引力,将会影响到设施农业的生产物流和销售物流的理念形成与技术应用。 2.6销售和经营模式创新不足,反向制约了设施农业生产方式的持续发展 设施农业生产方式的变革,必然带来经营模式和市场销售模式的变革,否则设施农业的相应目标就难以实现。但受农产品传统消费市场与消费特征的影响,目前的农产品销售模式创新不足。现实中,一方面是消费者对农产品的消费比较关注安全,但又不愿意接受高价格,另一方面,设施农业及规模化农业生产总量还不够,农产品市场波动比较大,价格不稳定,目前还没有形成相对比较完善的销售模式和渠道,以保证设施农业在高土地产出率和高生产率的情况下,通过销售模式的创新实现其附加值及效益。部分设施农业单位采用宅配的方式,面向高端消费者,实现了产品的附加值,但也是少数企业的少量行为,还需要进一步创新和拓展。 3设施农业发展的对策建议 设施农业的发展需要根据现代农业发展的需要,遵循农业发展的自身规律,创新经营和销售模式,发展配套产业,推动设施农业的发展。 3.1尊重规律,明确目标,科学规划 设施农业是现代农业发展的重要内容,地方政府不能仅仅以招商引资、休闲旅游甚至政绩工程为目标,应该依据农业发展的客观规律,以设施农业的高附加值、高生产率为目标,科学规划、专业发展,提高设施农业产品的数量、品种和品质,充分发挥设施农业应有的作用,满足社会多元化、多样性的需求。 3.2改善条件和环境,吸引人才,强化产学研合作 政府和相关部门应该制定设施农业发展的相应标准,加强对设施农业的指导和规范,推动产学研合作,鼓励新技术的运用,逐步改善农业人才的工作条件和生活环境,激励高校和科研机构的技术人员参与设施农业的规划、设计和生产,既要吸引资金又要吸引人才,提高设施农业发展的专业性、技术性和科学性。 3.3完善政策,驱动配套产业发展,实现产业链协同效益 调整设施农业的补贴范围,制定相应的产业政策,鼓励配套产业的形成与发展,逐渐吸引更多的企业为设施农业服务,如在种子、设施农业机械、设施农业运用的新材料和新品种等相关领域,不断丰富配套产业,逐渐形成相对完善的产业链。 3.4加强培训与教育,提高人才数量与质量,满足发展需要 高校要调整相关专业培养方案,培养适应设施农业发展需要的人才;要通过相应的教育活动,加强大学生服务农业意识的培养,鼓励更多的大学生参与到设施农业发展中去。另外,政府要扶持和支持设施农业人才的培训,创新合乎设施农业发展需要的人才培训机制和模式,鼓励相应的教育培训机构,从事设施农业人才的教育培训,提高从事设施农业技术人员的数量和质量。 3.5加强技术开发与应用,提高农产品质量,实现附加值 对设施农业生产过程控制的科学研究,特别是设施农业生产过程对农产品质量影响的研究,如设施生产可能形成的病虫害、设施生产造成的产品品质的变化等,保证农产品的质量和安全;充分运用物流理念和物流技术,保证设施农业的产品安全,降低农产品的损耗,提高设施农业的生产与销售的协调程度,保证农产品的可持续性和有效供给,提高设施农业生产的高效率和高品质,实现设施农业产品的附加值和高效益。 3.6推动销售模式创新,获取协同效益,实现设施农业的可持续发展 创新设施农业的农产品经营与销售模式,形成依托于设施农业生产模式的经营与销售模式。改变传统的销售模式,缩短中间环节,完善销售渠道和宅配、超市零售等的模式,通过消费者的细分,实现设施农业产品的品牌附加值、文化附加值、技术附加值等附加值,保证设施农业的农产品销售目标的实现。 作者:张兆同 单位:南京农业大学工学院 设施农业论文:物联网技术用于设施农业论文 1设施农业物联网技术发展趋势 21世纪是信息化科技飞速发展时期,我国农业正处于这个关键的时期,农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力,随着互联网技术的成熟和普及,要想使“电脑上种地”的愿望可以实现,就必须加快网络信息化技术发展的步伐,为现代设施农业发展提供必要的基础。 1.1传感器种类繁多,功能相近,将向细化 其发功能的方向发展目前,应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的,并能够形成简单的系统,但是功能不完整,扩展性和升级能力相对较差,性价比不高,没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展,能否降低构建传感器网络的成本,降低传感器的功耗,延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时,发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位,引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术,提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。 1.2网络传输管理系统建设滞后,无线通信 技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台,设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段,价格昂贵,真正能够大面积推广的产品还很少。此外,如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大,且当节点失效时查询处理过程易被中断,无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用;同时,通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备,用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号,收集设施内生长环境数据进行分析,从而达到远程控制智能调节指定设备,为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。 1.3人才匮乏,技术不完善,应用推广范围较小 农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资,给予资金技术支持;需要国家加强农业物联网专门人才的培养,提高他们的创新能力以及应用能力;需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业,围绕这个平台和标准,开发相应的配套产品设备,不再投入大量精力开发基础的软硬件,可以节省人力、物力,增加设施农业物联网技术的产品种类,加快设施农业物联网综合技术的推广应用。 2结语 设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用,融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术,通过物联网技术的应用,把所有的技术联系在一起,从而达到对农作物生长进行精细化管理,有效降低农业成本,提高农业生产效率,加强环境保护,促进农业发展的信息化、标准化、智能化。 作者:李娅娜 单位:扬州商务高等职业学院 设施农业论文:发展现代设施农业论文 一、现代设施农业的多重效应 发展冬季大棚保护地生产对习惯于传统农业生产方式的广大农民来说是一种新生事物,因为冬季大棚保护地生产需要对水、肥、土测试,对温度、湿度进行准确地控制,为了生产出安全优质的产品还需要对不利的环境因素进行修复,精确地控制好肥、水、药施用量,这些都需要学习和摸索。当农户开始进行大棚生产的时候,他们就有了学习现代生产技术的主动性和积极性。 二、现代设施农业发展制约因素分析 发展现代设施农业的好处是显而易见的,但为什么在辽宁省的大部分地区农民仍缺乏发展设施农业的主动性和积极性呢?通过调研发现,现实中仍存在着诸多制约因素。 1.资金不足 设施农业最大特点就是前期需要进行基本生产设施的购建,如建一个100米×12米的塑料薄膜大棚,总投资需6万-8万元,虽然前期投资用2-3年就能收回,但对于农户来说仍然存在资金不足和担心失败可能造成的损失。 2.生产技术运用能力欠佳 习惯于传统农业生产方式的农民,大多数不掌握塑料薄膜大棚反季节农产品生产的技术要领,现实中对生产技术的普及和推广的服务体系尚未健全,农民因此而缺乏信心和勇气。 3.基础设施配套不够完善 设施农业需要有现代基础设施的配套方能进行生产。如电源、水源、采光、保温、放风、滴灌、防虫、防病等都需具备相应设备和配套的设施。农民对上述设施的采购、安装、调试、使用都是新生事物,靠农户自己很难完成,需要聘请专业人员来实施,因此农户有畏难情绪。 4.劳动力老化 改革开放30多年来,伴随着城市代进程,大批的农村青壮年劳动力离乡进城打工,农业劳动力中50%的人成为城市人口,留在农村务农的劳动力大多50岁以上,农业劳动力老龄化的问题十分明显。老龄化的农业劳动力群体对新技术、新事物的接受和运用能力相对较弱。 5.产品销售市场开发不畅 冬季反季节生产的农产品需要有与之配套的营运体系作支持,需要有农超对接的营销渠道,有保温运输车和长途运输的物流服务体系。当前这种直接服务于设施农业的服务体系还有待于建立与完善。 三、推进现代设施农业发展的对策 1.实施政府支持的产业政策 针对农民前期投资资金缺乏的实际困难,各级政府应出台支持政策,如补贴政策、低息贷款政策,保险政策。中国近10年来实施的粮食生产补贴政策,支持价格政策等对保障粮食安全起到了积极作用。为了保障“舌尖上的安全”,对冬季反季节农产品生产实施支持政策具有重要意义。荷兰的温室农业在1983至1992的发展中,政府实行了补贴政策,从事温室生产的农户均可获得温室建设投资50%的政府资助。 2.构建科研、教育和推广体系 知识和科技是农业创新的手段,现代设施农业的发展和普及需要构建农业知识和科技服务体系。包括科研、教育和推广体系。科研机构主要是各级农业院所,要发挥科研人员研制和培育优质种苗和无公害栽培的技术优势,为农户提供服务;大专院校主要是通过建立产学研一体化的教学和科研体系为农户提供技术指导;并积极支持和引导大中专院校特别是农业院校的毕业生到农村创业,经营农业产业。各级政府和各级农业技术推广机构要为农户提供设施配套资金和技术服务,组织实施现代设施农业应用技术人才的培养计划,把提高农民素质,培养造就新型农民队伍作为检验基层干部能力和政绩的重要指标。只有当农业知识和科技服务体系不断完善时,现代设施农业的发展和普及才能真正落到实处,农民的生产积极性才能得到有效的保护。 3.积极推进集约化、规模化、专业化生产 现代设施农业要求走集约化、规模化和专业化路。集约化生产需要集中投入资金用于基础设施建设,形成立体式的全天候的温度、湿度、光照、水肥的调控体系,以确保农作物的安全高效生产。规模化是实现产业化经营的条件,实现规模化生产要从扶持专业户入手,以点带面,走互助互利、合资合力、合伙合作的新型农业合作社的道路。专业化生产是提高劳动生产率的重要途径,现代设施农业是以保护地为生产单元,每一个大棚自成体系,每一种农作物无论是蔬菜、瓜果,还是花卉各有其生长特性,对生产条件的要求有所差异,农民对技术的掌控也有一定的难度,因此每个大棚种植一种农作物,实现专业化生产将是最好的选择。 4.严把反季节农产品生产的质量关和安全关 2014年中央一号文件中指出“要把农产品质量安全作为转变农业发展方式、加快现代农业建设的关键环节,用最严谨的标准、最严格的监督、最严厉的处罚、最严肃的问责,确保广大人民群众“舌尖上的安全”。大棚反季节生产要发挥人为可控性较强的特点,严格控制化肥和农药的使用,运用腐熟的农家肥作底肥,用深井中性纯净水和有机液体肥进行滴灌,用物理和生物技术防病防虫,做到无污染、无公害、无激素,形成从大棚生产到餐桌全过程的严管、严控,确保大棚反季节农产品生产的安全,营造一个让民众放心的农产品供给体系。 作者:李桂荣 王婷睿 单位:大连民族学院经济管理学院 设施农业论文:温湿度监测系统用于设施农业论文 1系统设计 1.1基于ARM的嵌入式控制器 嵌入式控制器一般是由ARM9处理器、SDRAM、FLASH、电源及复位模块、人机接口LCD触摸屏及相关外围电路组成。笔者选用的S3C2440处理器,是SAMSUNG公司开发的一款基于ARM9内核的微处理器。S3C2440是基于ARM920T内核,0.13UmComs标准单元和存储单元复合体。它的特点是功耗低、简单、稳定、功能强大、性价比相对高,并且还具有丰富的扩展功能接口,便于构建外围电路,如图3所示。嵌入式控制器作为数据信息收集处理的主节点,通过SPI总线与ZigBee模块通信,用于和无线传感器节点进行数据传输,该ZigBee模块作为ZigBee网络协调器负责整个网络的组建和给加入节点分配地址;嵌入式控制器通过UART串口与GPRS模块通信,用于接入Internet网络实现数据上传web服务器,同时可以接入GSM网络,实现手机信息收发功能。在传感器节点发来的数据存在温湿度异常时,启动报警信号。嵌入式控制器上植入linux操作系统、驱动程序和监控程序,系统启动后依次加载各种驱动程序,并运行监控程序, 1.2基于Internet的远程在线客户访问服务平台 数据管理级远程综合服务平台基于B/S(Browser/Sever),形成所谓前端Browser浏览器、中间层应用程序(Application)、后端数据库(Database)的3层3-Tier结构。主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,用户工作界面是通过www浏览器来实现。实现不同的用户,从各自的所在地点,以各自的接入方式(比如Internet/Intranet,LAN,WAN等)访问和操作共同的数据库。从而简化客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的工作量,节省了用户的总体成本,同时它还能有效地保护数据平台嵌入式控制器软件结构图和管理访问权限,服务器数据库也很安全。 2温湿度监控系统在设施温室的应用 2.1设施蔬菜温室中温湿度监控设备的应用 所选温室为天津应用广泛的温室之一,覆盖范围广,此设备是一套集温湿度为一体的无线网络监控设备,有着监控点分布广泛、实时收发数据的特点,用户可根据自身需要设定收发间隔,可广泛应用在大棚生产、温室生产、特殊环境监测等。即使遇到恶劣天气,信号收发功能也能清楚地接收监控设备的信号,实用性和适用性都符合天津现阶段的要求,在农户应用中口碑很好,而且设备占用空间小,在温室本来就有限的面积内,有着良好的空间优势。操作简单,只要简单培训,农户就可以上手,不需要专业的知识背景,界面人性化设计,可语音报数,提供良好的服务功能。 2.2设施食用菌温室中温湿度监控设备的应用 天津市北辰区下河头食用菌种植专业合作社是以工业化厂房为标准规模的大型食用菌种植基地,主要以生产白灵菇为主,其他食用菌为辅,现占地面积3.3hm2,共建5个大型的工厂化车间。在已开发的温湿度监控器基础上可以增加光照和二氧化碳传感器,实现温室内温度、湿度、光照、二氧化碳、氧气的实时数据在远程电脑端显示,实现温室环境因子监控的阈值报警功能,实现3个温室的统一监测管理平台等实用功能的专业性管理系统。可有效地节约管理资源,提高业务产能,规避操作风险。 3小结与讨论 笔者设计了适用于温室大棚的温湿度监测系统,能够采集大棚中任意位置的温湿度参数,并实时将数据上传到web服务器数据库中;无线传感器节点预留传感器接口,可以接插相应的传感器实现更大范围参数的监测。Web服务器提供用户可以通过Internet网随时查询温室大棚各个参数信息,用户也可以通过手机短信获取温室大棚中的参数信息,实现在任何时刻任何地点对大棚的数据监测。后期将对大棚中参数调节控制方法进行研究,采用增加温度、湿度调节等相关技术,实现农作物的自然催长环境。 作者:王建春 李凤菊 于伟军 张雪飞 单位:天津市农业科学院信息研究所 中国铁通集团有限公司天津分公司 设施农业论文:赤峰市松山区发展设施农业论文 1赤峰市松山区设施农业发展的现状和特点 经过20多年的发展,赤峰市松山区设施农业取得了一定成绩.一是政府重视,群众认识高.党委政府组织干部深入各村组发动群众,提高对发展设施农业的认识,调动了群众的积极性;二是不断扩大规模.每年规划新建园区,有些地区成立农民专业合作社,负责园区建设、生产的管理,园区设计标准比较高,包括道路交通.并规划了建设园区管理办公、物流园等用地;三是各级政府积极扶持.每年财政扶持新建园区的水电路配套,支持现代农业项目,各乡镇也制定相应政策;四是提高建设标准,提高技术服务.为保证松山区设施农业建设质量,政府相关部门组织技术人员完善日光温室的建设标准,在抗压、防寒方面做进一步改进,增强温室抵御灾害的性能.同时确定经验丰富的技术人员专门负责设施农业的规划、设计、建设等技术指导和培训工作,确保建设质量. 2赤峰市松山区设施农业发展存在的不足 赤峰市松山区设施农业虽然经历了较长时间发展,取得了一定的成效,但由于传统农区范围广大,设施农业发展的比例仍显太小.全区耕地面积194万亩,到2012年底,松山区设施农业发展到23万亩,占耕地面积的11.86%.同时,由于多种因素的制约,设施农业的发展仍存在一些不足. 2.1资金仍显短缺,贷款难度较大,各级财政扶持资金规模较小 由于农村经济发展相对落后,农民收入低,自筹能力差,用于棚室建设的自有资金非常有限,加之财政补助资金较少,申请贷款难度大、利息高,仍然制约设施农业的发展. 2.2技术力量薄弱,科技投入不足,服务不到位 发展设施农业,科技是强有力的支撑.设施农业每年都有一定增加,而技术指导的人员不足,虽然一些地区聘请了农民技术员,但不能满足发展的需要.很多地区农民还不能有效掌握养殖和种植技术,仍以传统人工劳作为主,效率低,收入微薄,致富进程缓慢. 2.3设施规模小,水平低 设施农业发展缺乏整体规划,没有形成一定规模.有些地区温室结构简易,土地利用率低,保温、采光效果不好.温室大棚不通电、不通水、道路不畅等问题依然存在,使设施农业产品不能及时向外输送,影响了设施农业持久稳定发展. 2.4市场建设滞后,流通不畅,专业合作社发展滞后 政府虽然扶持建设了一些产地批发市场,但与设施农业发展的需要还有很大的差距.专业合作组织不规范,农民经纪人缺乏有效地组织管理.另外,现有设施农业产品单调,贮藏、保鲜、深加工等环节薄弱,缺乏知名品牌,市场竞争能力不强,对设施农业的纵深发展缺乏足够认识,地区间发展不平衡. 3赤峰市松山区进一步发展设施农业的主要对策 针对赤峰市松山区设施农业发展过程中存在的不足,应进一步开拓思路,集思广益,因地制宜,借鉴先进发达地区经验,使设施农业持续、健康地发展. 3.1进一步加大对发展设施农业的支持力度 设施农业要得到持续、健康和规模发展,就要进一步加大各级政府对发展设施农业政策和资金的扶持.制定优惠政策,扶持设施农业项目,加大资金扶持力度,实行专款专用.充分利用各地综合自然条件,设计切实可行的设施农业发展目标,最大程度地使设施农业规模化发展,整体提高农牧民增产增收水平. 3.2增加科技投入力度 用战略发展的眼光,依靠科学技术来支撑设施农业的长期稳定发展,研究新技术,新材料,提高科技种植技术水平.通过聘请和培训更新专业技术人员的知识,提高服务技能,创新服务手段,各级农业部门和科技人员及时解决农民在建设和生产中的实际问题. 3.3支持市场建设和产品检验检测体系建设 加强市场建设和产品销售方面的建设,新建、扩建和改造产地批发市场.在销售网络建设上,建设赤峰市松山区周边市场及国内市场.加强信息收集,拓宽流通领域.建立产品检验检测中心和检测点,确保农产品质量安全,实行绿色通道制度,使设施农业产品流通顺畅. 3.4建立机制,实行奖励制度 政府拿出一定资金,对设施农业建设取得重大成绩的乡镇、先进单位和先进个人进行重奖,鼓励培育地方名牌名品.如安庆镇甜瓜、太平地镇葡萄、夏家店乡食用菌、穆家营子镇硬果番茄、城子乡甜椒等.实行奖励政策,以鼓励先进,鞭策后进.带动设施农业进一步向规模化、持久化、健康化发展,最大程度地使赤峰市松山区农牧民尽快走上富裕之路。 作者:郭丽 单位:赤峰学院资源与环境科学学院 设施农业论文:市区发展设施农业论文 1.发展初期 从20世纪80年代中期到1995年,在农业部门的指导下,在农业综合开发和金融部门的支持下,赤峰市政府通过不断学习外地经验,引进先进的建造技术和栽培技术,在城市周边和农业综合开发项目区,建设日光温室和大棚,到1995年设施农业面积为0.079万hm2。 2.引导发展期 在1996年,赤峰市委、赤峰市政府成立了菜篮子工作办公室,主抓蔬菜生产,并逐步开始发展以日光温室蔬菜为重点的设施农业建设,每年以0.067万hm2的速度发展,到2003年底,全市设施农业已经发展到0.68万hm2。与此同时,赤峰市宁城县政府在1996年提出“远学寿光、近学凌源、扎扎实实苦干5年发展到0.33万hm2”的口号,发展保护地蔬菜0.33万hm2,走在了全市设施蔬菜发展的前列,但当时建造的科技含量比较低,土打墙体,保温性能较差,冬季只能生产耐寒类的蔬菜。种植茬次主要是早春温室喜温类蔬菜(黄瓜、西红柿)和越冬温室耐寒类蔬菜(韭菜、芹菜)。尽管如此,种植户的效益还是很可观的。由于种植效益的拉动,部分制种户开始转向商品椒生产,到目前为止,松山区城子乡已形成了近千公顷规模的商品椒生产基地。 内蒙古自治区党委书记储波于2003年来赤峰市调研时强调指出,赤峰市农业发展要想办法变被动抗旱为主动防灾。当年11月份,市委常委会研究2014年第5期(总第154期)(GeneralSerialNo.154)No.5Sept.2014农业研究与应用AGRICULTURALRESEARCHANDAPPLICATION57决定到“十一五”期末,发展设施农业4万hm2,把设施农业作为主动防灾的重要措施来抓,从此,赤峰市的设施农业进入快速发展期。2.4高速发展期2007年,赤峰市大部分地区从3月初到7月上旬基本没有有效降雨,全市140万hm2耕地,46.67万hm2没有播种或播种后未出苗。内蒙古自治区党委书记储波和主席杨晶等主要领导于7月16日前来视察,赤峰市委、市政府做了关于将每年0.4万hm2设施农业的建设目标提高到0.67万hm2,到2010年达到4.67万hm2,到2015年达到6.67万hm2的工作汇报,得到储波书记的充分肯定和鼓励。杨晶主席在讲话中承诺,把每年支持赤峰市设施农业的1000万元资金额度提高到5000万元,连续支持4年,这样,赤峰市和旗县区财政每年配套5000万元,赤峰市的设施农业进入了高速发展期。“十一五”时期,赤峰市设施农业发展取得长足进步,实现历史性突破,“十二五”时期,赤峰市政府将继续坚持以每年0.67万hm2的速度推进设施农业建设,并对老化旧棚进行改造,全力打造绿色、有机蔬菜基地,大力发展设施蔬菜和露地蔬菜,扩大蔬菜生产规模。 3赤峰市发展设施农业的优势 随着社会的发展,人民的经济收入和生活水品不断提高,人们不但注重蔬菜的种植面积和产量,更要求高的栽培技术水平,设施农业作为生产种类多、品质优,并能周年均衡供应蔬菜产品的新兴产业迅速发展壮大,成为促进农村经济发展、增加农民收入的胜利军,经济效益和社会效益十分显著。赤峰市拥有发展设施农业的有利条件。 3.1自然气候和地理条件 3.1.1光照充足 赤峰市地处北纬41°17′~45°24′,年日照时数为2700~3100h。夏季日照时数可长达12~14h,日照百分率多数地区为65%~70%,特别是冬春季节,阴雪天气很少,阳光充足,是赤峰得天独厚的优越条件,非常适宜温室生产。 3.1.2土地资源丰富、水资源短缺赤峰市地貌属山地丘陵区,中低山和丘陵约占土地总面积的73.3%。全市耕地面积103.33万hm2,农业是赤峰市的基础产业,农业人口比内蒙古自治区各盟市平均人口高15.5%。山坡丘陵地区粮食产量不稳,靠天收,有时甚至无法耕种,如果配套水电,在山坡地建日光温室,变坡耕地为高效农业,是增加农民收入的捷径。 3.2地理位置和区位优势 赤峰市位于蒙、冀、辽三省交界处,区位优势明显,交通条件便利。它居于东北、华北两大经济区之间,是连接关内外的重要通道。赤峰市境内有8条国省公路干线与市外相通,最近几年又修建了赤通高速、赤大高速、省际大通道、赤朝高速和赤承高速,交通四通八达,为产品的运输提供了方便条件。 3.3生产环境 赤峰市南部的7个旗县区均没有重工业,没有废气、废水、废渣的排除,属无三废污染区,适合发展设施农业。只要在生产过程中严格按无公害蔬菜生产标准执行,就完全可以实现无公害蔬菜生产,为创造无公害品牌提供了最基本的条件。 3.4市场条件 赤峰市拟建设蒙东最大的蔬菜生产销售集散地。南部地区以宁城县、松山区为中心,北部以翁牛特旗为中心继续大力推进设施农业发展,同时,在城镇近郊区生态环境条件良好、周边无污染源、交通便利、土层深厚肥沃、排灌便利的地块,逐渐形成蔬菜生产标准园区,到2015年,赤峰市设施蔬菜总面积达到6.67万hm2,全市蔬菜产量达到800万t以上。 4赤峰市发展设施农业的重要性 近年来,设施农业成为赤峰市农牧业经济发展的一大亮点,在农业人口比重大的赤峰市大力发展设施农业,意义重大。 4.1能有效规避自然灾害 从赤峰气象灾害特点分析,发展设施农业能有效规避自然灾害。赤峰市气象灾害频繁,如干旱、低温、霜冻、大风、寒潮、暴雨、冰雹、白灾、冷雨等,有的年年发生,有的几年交替出现。其中干旱是影响农业生产最主要的灾害,几乎是“十年九旱”,农业生产得不到保障。通过发展设施农业,人工建造保护农作物生长的生态环境,可有效规避多种自然灾害,增强农业生产的稳定性,对于确保农民收入的提高具有非常重要的意义。 4.2是发展现代农业建设新农村的重要举措 从发展现代农业、建设社会主义新农村的角度分析,发展设施农业是一项重要措施。设施农业通过汇集土地、资金、技术和劳动力,形成了以资金、技术和劳动力密集为主要特征的集约高效性产业。这不仅成为吸纳农民就业的重要载体,也成为农民增收致富的重要途径,还可有效地增强农业综合生产能力,促进农业产业结构的调整,是社会主义新农村建设的产业支撑。到2015年,预计赤峰市50%的农村劳动力将参与到设施农业这项产业。 4.3是解决就业、调整农业产业结构的良好途径 从充分利用农村剩余劳动力资源、增加农民的收入分析,发展设施农业是解决就业、调整农业产业结构的良好途径。赤峰市总人口460万,其中农牧业人口340万。多以大田作物种植、粗放式经营为主。每年只有4个多月从事生产劳动,随着农业机械的广泛普及应用,越来越多的农民仅仅有短暂数月从事农事劳作,其余时间闲暇无事,收入很低。设施农业属劳动密集型、高效型产业,能有效地解决了剩余劳力就业和大幅度提高农民收益。4.4是发展地方经济的良好动力从产业化经营水平稳步提升,农畜产品质量安全水平不断提高考虑,发展设施农业是顺应地方经济发展的良好动力。赤峰市龙头企业规模不断扩大,全市拥有部级龙头企业4家,内蒙古自治区级龙头企业43家,市级龙头企业57家;全市年销售收入百万元以上的农牧业产业化加工企业达到726家,年交易额500万元以上的农牧业产业化流通企业达到148家,入驻年销售收入百万元以上加工企业98家;产业化种养基地快速发展,市级以上龙头企业自建种植基地2.6万hm2,初步形成扶龙头、建基地、带农户的产业化发展格局;产业化组织大量涌现,发展各类农牧民专业合作经济组织2661个,产业化经营带动农牧户达64万户,占全市农牧户总数的67%;全市建设无公害蔬菜生产示范园区6处,无公害蔬菜标准化生产基地6.50万hm2,无公害蔬菜总产量达到32.21亿kg。有11家企业45个产品有效使用绿色食品标志,12家企业67个产品获得有机食品证书,并成功打造了3个中国驰名商标,18个内蒙古自治区著名商标和60个赤峰知名商标,有5个农产品获地理标志登记保护。建议赤峰市政府充分发挥农业生产和市场调教作用,利用赤峰市发展设施农业的相关优势和现有的设施建设基础,创新模式,扩建规模,引导设施农业向规模化、标准化、品牌化、园区化方向发展,实现赤峰市设施农业的健康、稳定和可持续发展。 作者:曹磊 孙德欣 白晓雷 张晓荣 张晓梅 单位:赤峰市农牧科学研究院 设施农业论文:机械发展设施农业论文 1设施农业发展现状 在这几年设施农业发展中,江北区因地制宜、科学规划,加大了设施大棚项目建设的补贴,近5年补贴的设施大棚项目资金超过1000万元。各类现场会、培训会全面多样,有效地提升了农民建设设施大棚的热情。 2存在的主要问题 2.1设施结构简易 科技水平提高空间大主要表现为设施结构简易,大棚面积占全区耕地面积不到15%,大棚中80%以上是简易大棚,环境控制能力差,生产管理很大程度上还依靠经验,与标准化生产管理的要求还相差甚远。 2.2设施规模偏小 经营效益有待进一步提高近年来,土地约束性不断增强,发展起来的设施农业大多分散零星,全区66.7hm2以上规模经营只有2家,13.3~66.7hm2规模经营不足20家,相比于其他县(市、区),人才和资本的集聚度不够,难以形成规模优势,产业化发展和经营效益提高受到制约。 2.3配套机具缺少 机械化发展缺乏方向设施农业机械的配套水平不高,机械化作业水平低,除部分小型耕种机械近两年大面积推广外,其他配套机具推广应用起步晚,有些机具研制还是空白。机械化水平低是制约设施农业机械化、自动化、智能化发展的“瓶颈”。 2.4专业人才缺乏 运行管理水平有待进一步提高设施农业是多种技术在农业生产中的综合应用,其运作管理对生产者提出了较高要求,从环境运作的合理控制、先进新型农机具的操作等方面来看,江北区设施农业的运行管理水平与高产、优质、安全、高效的要求还有很大的差距,运行管理水平亟待提高。 3“十二五”期间江北区设施农业发展的对策 3.1树立目标 江北区地处城郊,设施农业发展有其独特的地缘优势,设施农业生产需向设施结构标准化、温室建设大型化、作业管理机械化、环境监测自动化等方向跨越式发展。可以根据当地的自然条件、栽培制度、资源情况等因素,设计出适合本地条件,能充分利用现有资源环境优势的一种至数种标准型温室,温室大棚建设逐渐向大型化发展,建筑构件由工厂进行专业化配套生产,大型日光温室内部温度稳定,日温差小,便于机械化作业,相对造价低;耕整地、育苗、嫁接、移栽、节水灌溉和施肥、植保及卷帘等环节,都需用机械作业,提高生产效率,发挥科技支撑农业发展的最大潜能;推广并应用温室环境监测系统,自动监测不同时间或不同条件下的温度、湿度及光照,用人工或机械定时、定量地进行调节,保证设施环境中达到最适合作物生长发育的条件。调研后发现,全区潜在需建设的设施大棚、玻璃温室基地有25个左右,其中:葡萄等水果基地占12个,蝴蝶兰、兰花等花卉基地5个,铁皮枫斗、红豆杉等苗木基地4个,甲鱼、娃娃鱼等水产养殖基地4个。 3.2加大扶持 (1)增加设施农业配套补助 完善设施农业补贴配套,在国家、市补贴基础上,对设施大棚、玻璃温室建设成本配套补助比例达50%,其中区级配套20%以内。耕整地、育苗、嫁接、移栽、节水灌溉和施肥、植保及卷帘等设施配套农业机械,区级补贴资金按照国家、市补贴总额上浮10%~15%。 (2)扩大设施农业保险范围 建立设施农业补贴与农业保险捆绑机制。补贴总额在50万元以上的设施项目,2年内必须参加农业保险,从第3年开始,区级财政每年配套补助50%的设施保险金额。 (3)开展设施农业示范评比活动 从设施农业的经营效益、运营管理、维修保养等方面制定合理的评比标准,聘请专家组对申请的设施农业示范基地进行评定,计划每年评比示范基地1个、示范点3个,适当补助;对连续2年评比达到示范点及以上的设施主体,区级财政再额外给予30%的农业保险投保额。 (4)建立设施农业“带头人”奖励机制 每年按照区级设施农业建设要求,以街道(镇)农机管理人员、村干部为主体,评比出2~3个设施农业建设“带头人”,每人给予适当的奖励。 3.3规范管理设施 农业管理归口不一,宁波市绝大部分存在多头管理现象,农业设施的建设和技术管理依附于各个部门,没有明确归属,造成设施农业发展规划思路不清晰,技术管理不统一,扶持政策落实不一致,工作合力难以形成。应探索成立设施装备建设办公室,由农机牵头,农业、林业、水产、畜牧等部门相配合,对设施农业进行统一管理。打造设施农业示范基地和示范点,按照“设计合理、技术先进、效益上佳”的原则,建立若干不同地区、类型、规模和技术内容的示范型温室大棚,通过基地的示范、辐射,带动设施推广应用。 3.4信息引导目前 有的农户还习惯于传统条件下的农业耕种模式,对先进的设施农业的前景、效益持怀疑态度,投入信心不足;有的虽然有发展愿望,但对动辄投资上万的设施建设心存顾虑,同时也缺乏必要的生产技术和管理经验,对种植养殖业的前景把握不住。为此,要通过新闻媒体宣传、现场演示、技术培训等多种途径,以基地示范为先导,以具体事例为依据,进一步宣传设施农业发展政策和大棚应用技术。 作者:赵海军 罗建国 单位:宁波市江北区农林水利局 设施农业论文:园艺产业可持续发展设施农业论文 1园艺工程对我国设施农业发展的影响 1.1使得设施农业结构调整更为完善 在传统的农业生产结构中,农业生产中主要是根据季节来进行播种,受气候影响比较大。园艺工程的运用大大改善了这种窘境,园艺工程的运用中主要有运用温室大棚技术以及相关的配套设施,不仅为园艺产品的生长提供了合适的温度及充足的养料,而且使农产品的种类也大大增加,极大地促进了农业的发展。 1.2能够节约土地等稀有资源 随着我国经济的发展,城市化进程也逐步加快,城市居民的消费需求也日益多样化。在追求经济发展的同时,也要注重生态环境的保护,发展设施农业园艺工程能够充分利用土地资源,利用有限的土地资源生产出更多种类的产品,从而实现可持续发展。 1.3使得农业的发展扩产增效 设施农业园艺工程的开展是我国农业现代化发展的必然趋势,这项工程的开展能够形成一定的模式,从而能够充分发挥农作物潜能,实现我国农产品产量的升级,能够促进我国农业生产的现代化。 1.4能够保证园艺产业与农业的有效融合发展 在我国的农业生产发展过程中,离不开现代的科学技术的支持。发展设施农业园艺工程能够在一定程度上培养出高产、优质的产品,主要是市场发展为目标,充分利用科学技术,为满足生产发展的多样化需求,开展各项工程,例如种子的种植以及环境设施控制等工程。 2设施农业园艺工程现状 2.1没有形成规模化发展 在我国的设施农业园艺工程中,一般多采用塑料大棚的方式进行生产,虽然在一定程度上能够起到保温的作用,但是很难对农业植物进行加温,因而这种生产方式没有形成一定的规模。 2.2科技含量不高 发展设施农业园艺工程中,栽培技术一般采用的是传统的方式,缺少现代的科学技术的应用,没有进行一定的量化,也无法满足园艺发展的正常需求,因而科技含量不高。 2.3生产的雷同性和盲目性较高 对于我国的园艺工程的发展并没有因地制宜,没有结合当地的实际情况来进行,一般都是采用高科技示范园区来进行区域化发展,因而具有一定的雷同性,对园艺工程的科学化概念缺乏一定的理解。 3破解设施农业园艺工程中问题的策略 3.1因地制宜,支持优良品种生产 设施农业园艺工程的因地制宜要注意两点:一是要根据农业生产的地域选择种植,根据该地域独特的地形地貌,以及气候条件选择合适的专业化区域进行农业生产;二是因地制宜还要求选择合适的生产品种,该品种适应该地区各方面生产要求,在保证生产的前提下从而提高产品的产量。 3.2发展特色设施农业园艺 对于我国设施农业园艺工程的发展来说,一是需要园艺管理者结合我国国情进行生产,大力培育具有特色的农业产品,建立健全我国农业发展体系;二是需要政府对农业生产提供大力支持与服务,确保农业规范发展。 3.3加大科技投入 近年来国家加大力度提高我国科技的发展,科学技术是第一生产力,而设施农业园艺工程作为一项相关的科学研究工作,更应该加以重视。解决我国的设施农业园艺工程中出现的问题,要积极组织专业的团队进行科研成果的探讨,同时要将深入调查的结果与当地的农业生产结合起来。 3.4尽量克服生产的盲目性 随着设施农业园艺工程建设的不断发展,出现的问题也不断增多。一是设施园艺事业出现盲目性,造成了引进设备不能很好地适用于当地的农业生产,要求管理者能深入调查发展;二是市场信息传递不及时,导致农业生产各方面生产信息传递偏差,从而难以提高产品生产质量,这就要求市场能够及时传递。 3.5注重设施园艺工程的人才培养 设施园艺工程是我国农业发展中的一个重要组成部分,随着我国对农业技术方面重视程度的不断增加,设施园艺工程的发展也不断地进步。然而,与发达国家相比,我国的设施园艺工程的发展还有一定的差距,科学技术方面的竞争,归根结底是人才的竞争,因而当前设施园艺工程中的主要任务是要注重人才的培养,加强设施园艺方面知识的培训,从而保证农业发展更加科学与专业化。 4结语 总的来说,园艺工程是现代农业技术人员应该研究和注意的问题,它对农业的现代化发展起到非常重要的作用对农业的健康持续发展能起到很好地推动作用。 作者:韦军斌 单位:凯里市龙场镇农业服务中心 设施农业论文:采取激励方法的设施农业论文 1存在的问题 1)温室弃管、小区闲置、土地租金滞缴、经营效益低下、银信部门贷款无法回收等直接现实问题十分突出 间接问题是承包者交不上土地租金、拖欠农民工工资引发的上访;乡镇财政支付的巨额土地租金问题;乡镇干部顶替借贷问题、部分小区缺水问题,部分水管路施工质量问题等。 2)缺少有干劲的农户或真正干点事业的大户,缺少有较高素质农民工 当前比较先进的温室技术,我们都已经应用80%以上,生产技术已经成熟,但缺少真正把设施农业当作一项产业,脚踏实地、勤恳劳作的人。农民懒惰性较强,年轻人眼里根本没有“农”字,不想从事设施农业。凡是农户自家独立经营的温室,自己都管理的很好,效益平均都在350~400元/m,因为那是自己的事,是一家人的主要经济来源。经营大户(面积都在3000m以上),由于靠雇佣人员经营,效益并不理想。因雇佣者按天或按月取酬,从上班熬到下班完事,技术人员让我干啥,我就干啥,他们不是为了多出效益,而是少干活,多挣钱。 3)大多数经营大户老板自己缺少技术,无法真正指导生产 设施农业是资金、技术、劳动密集型产业。大户老板自己没有生产技术,无法安排生产,无法指导生产,只靠雇佣的一些技术人员指导,顾此失彼。我经常深入小区指导,告诉农户白天干活,晚上看书(白天干活实践,晚上学习理论),用学到的理论指导实践。一个生产周期下来,生产要点完全掌握,下一个生产周期再细化每个环节。1~2年完全掌握了生产技术。 4)大户再生产资金严重不足 每个小区的经营大户,投入的资金(包括补贴资金、贷款)大多数用于温室建设、土地租金、贷款利息等。有的设施大户一大茬或两茬下来除去各种费用、地租所剩无几,无法按时偿还贷款及利息,再生产资金严重不足。 2发展建议及对策 1)对于因再生产资金不足(不拖欠地租、雇工工资的、政府免地租)弃管闲置小区,建议通过更换承包人、整体出售或分租形式,让想干的或有劳动能力但生活较贫困的农户经营;对因灾害造成棚体坍塌(无资金恢复)弃管闲置小区,建议上级给予解决资金;对因套取补贴、贷款(具诈骗性质的)而弃管闲置的小区,建议坚决收回或复垦。 2)建议采取扶贫开发方式,由乡镇政府利用扶贫开发资金将弃管闲置温室修缮后承包给贫困户或通过资金扶持贫困户自己修缮,由贫困农户经营并承担土地资金。 3)建议采取激励机制(贴息、免息、贷款延期等)对经营不善的龙头企业或大户将温室转租或承包、出售给当地农户经营。 4)建议国家惠农补贴资金向设施农业倾斜。 5)建议集中力量培植扶持一批有优势、有特色、前景好的设施生产骨干龙头企业和生产大户,发挥其对产业的带动作用。 作者:刘向辉 单位:建平县马场镇农业服务站 设施农业论文:设施农业机械论文 1设施农业机械的主要类型 1.1耕作机械 设施农业耕作机械是针对大棚或温室等特殊环境的专业装备。耕作机械由于作业环境特殊,会出现小型化和多功能等特点,设施农业耕作机械会提高大棚和温室的耕作效率,并且能够实现大面积耕作,是设施农业机械中基础型装备。 1.2灌溉与施肥机械 温室和大棚在农作物种植过程中如果采用传统的灌溉与施肥方式,将会造成效率下降、工作量提高、水资源浪费严重、肥力保持困难等问题,严重影响设施农业的生产。设施农业灌溉机械可以采用喷灌、滴灌、微灌等设备,实现效率提升和水资源的节约;设施农业施肥机械可以根据农作物需要,采用机械化的方式对农作物进行恰当好处的施肥,有利于实现肥力的保持,进而控制设施农业的成本。 1.3加温设备 北方冬季必须采用加温设备来实现对大棚和温室温度的提高和保持,传统的水暖和火龙加热成本高、能效低,不利于设施农业的生产。当前,设施农业机械行业设计和生产出燃煤热风设备。该设备通过低损耗的热能交换,大幅度提升热工效率,提高大棚和温室内的温度,达到对设施农业成本的有效控制,在确保设施农业经济效益的同时,有利于设施农业加温设备的大面积推广。 1.4烟雾机械 烟雾机械可以提高温室和大棚内的湿度,并且可以利用静电作用实现常温的烟雾弥散,其优点在于能够形成弥散均匀空气胶体,在添加适宜的农药后可以利用烟雾机械达到对温室和大棚内部病虫害的防治效果。 2设施农业机械的现状与不足 当前我国设施农业机械行业已经取得了巨大的成就,设施农业机械从无到有,具备了适应设施农业发展和农业机械市场进步的能力,并且已经形成了一系列的技术标准,指导着设施农业机械行业向更为深入而广阔的领域发展。同时,设施农业机械产业也已经初具规模,并正在发展与壮大,为设施农业的不断进步提供机械和科技方面的支撑。但设施农业机械行业也应该看到存在的不足,与发达国家相比设施农业机械行业整体发展水平还很低,加工工艺落后,新技术、新材料的开发应用不足,设施农业机械生产效率低等问题依然存在,这不利于设施农业机械产业的发展。 3设施农业机械的发展趋势 3.1设施农业机械的小型化 当前设施农业机械行业应该主要开发以电力为动力的小型多功能作业主机及配套机具,能完成深耕、悬耕、中耕、除草、施肥、起垄、灌溉等作业,适合一家一户使用,也可多家轮流使用。 3.2植保机械的研发 设施农业机械研究应该针对日光温室、单栋大棚和小型连栋温室进行植保机械研发。主要开发喷药机械、施肥机械、小型采摘及运输机械。 3.3苗木移植机械的研发 移栽是设施农业的重点,当前应该主要进行苗木移栽机器人或机械手的开发,这可以实现工厂化育苗温室内高效率地苗木移植,并可以提高移植的成活率。 3.4新能源应用研发 风能、太阳能是新型的绿色能源,设施农业机械产业应该利用技术与装备的研发,将风能、太阳能转化为电能,从而节省大量能源。 4结语 综上所述,设施农业机械是当前实现农业现代化的重点设备,要从设计、生产和使用等环节展开对设施农业机械的应用型研讨,对于设施农业机械的发展现状和存在问题做到全面掌握,使设施农业机械存在的技术、设计问题得以有效地解决,并形成对设施农业机械发展方向的有效把握,为设施农业机械自动化和现代化目标的实现提供一个稳定的技术、装备和体系上的基础,让设施农业机械更能发挥出对农业发展的价值。 作者:郝晓玲 李明金 吴家安 张成亮 崔波 单位:哈尔滨市农业科学院 设施农业论文:地区农机化拓展诌议 作者:吴红军 刘成宝 单位:康平县海洲乡农机站 康平县农机推广站 实施设施农业机械化的效益分析 推广部门非常重视设施农业机械所带来的经济效益。为此,县农机局专门抽调人员对两家子乡、郝官屯镇、西关乡、方家镇等乡镇的设施农业大棚进行调查。调查结果显示,大棚的迅猛发展为农业机械化的推广提供了条件,而设施农业机械化的应用对作物的增产增效具有重要作用。1)减轻劳动强度,降低成本,提高收益。用人工揭放百米大棚的草帘需要2h以上的时间,而用自动卷帘机操作仅需12min,可节约2h的时间,这也意味着大棚可以增加2h的光照时间,进而可使大棚温度提高3~5℃,保证设施农产品提前上市5~7d,每棚可增加收入1500元左右。另外,与人工相比,使用微耕机耕翻可节约17.5h/次,节省开支38元。2)有效提高应对自然灾害的能力。大棚自动卷帘机能大大提高卷帘速度,可以有效预防严酷气候对农作物的突然侵害,降低自然灾害的风险。2010年12月和2011年1月,康平县遭遇了五十年一遇的大风降温天气,但安装了自动卷帘机的大棚无一受损。3)加快设施农业产业化、规模化发展。人工管理大棚的劳动强度大,尽管经济效益良好,但仍不可避免地制约了设施农业的集约化、规模化发展。使用自动卷帘机、微型耕作机等设施农业机械后,每户可以轻松地管理5个大棚,促进了设施农业规模化、产业化的发展。 康平县设施农业机械化发展中存在的问题 设施农业带来的可观效益使康平县的设施农业发展迅猛,但全县的自动卷帘机仅有1500套,不到温室总棚数的20%,缺口较大。机械化发展程度不均衡。由于部分机械价格过高、群众对机械化的看法和认识程度不一等原因,设施农业机械的推广主要集中在起步较早的西关乡、方家镇、两家子乡等乡镇,其他乡镇发展缓慢。机械操作培训相对滞后。部分群众缺乏操作知识,因使用不当造成机械损坏和人员伤亡的现象时有发生。机械化整体水平低,没有形成系列化配套的设施农业机械。目前,全县需要小型园田耕作机(微耕机)、卷帘机、温室加热器、温室滴灌设备、种子催芽机、机械通风装置、烟雾机、臭氧灭菌机和育苗机等多种设备,而目前主要推广使用的仅为卷帘机和微耕机,二氧化碳增施机和臭氧灭菌机尚在推广示范阶段,育苗机等还没有引进。设施农业先期投资较大。一些群众有意从事设施农业产业开发,但由于缺少启动资金和购机能力,只能望机兴叹。 加快康平县设施农业机械化发展的建议 成立县设施农业机械科技攻关领导小组,在抓好现有机械推广的基础上,结合农民生产的多样化需求,充分整合县农机系统的科研人员力量,依托先进生产企业,加大先进适用、高效节能农机的研发、推广力度,做到群众需要什么,就研发推广什么,促使更多的农机产品服务于设施农业。加强示范区建设。在提升现有示范区建设水平的基础上,根据不同地区、不同农民的需求,争取更多的中央、省、市示范项目,建设更多的设施农业机械化示范点,组织好机械装备的选型、试验、熟化工作,使其在先进设施、机具、技术的推广应用中发挥示范带动作用。加大招商引资力度。根据康平县农民对设施农业机械化的需求日益增长的情况,农机部门要坚持以农机补贴政策为杠杆,以“百日千名干部大招商”为契机,采取“外引内联”的办法,加强与机械生产厂家、经销企业的联系,积极引进客商来康平县发展。同时,鼓励农业机械制造和销售企业通过兼并、重组的办法联合起来,打造产业“航母”,提高市场竞争力。另外,要加大争取资金和项目的力度。积极争取农机具购置补贴,提高设施农业机械的补贴比例,让农民群众在购置农机方面得到更多实惠。加强与金融信贷机构的联系沟通,开展农业机械购置抵押贷款业务,提高农民购机、用机的积极性。加强部门间的协调配合。相关职能部门应互相配合,形成以农机部门为推广主体,设施农业、农技、金融和乡镇密切配合的长效联动运行机制,切实抓好设施农业机械的推广工作,为农业现代化建设增添新亮点,为农民增收做出新贡献。 设施农业论文:循环设施农业发展论文 1设施农业秸秆增温主要技术与装备 秸秆热风炉是近年来新发展起来的设施农业增温关键装备。其中以山西农机新技术服务中心研制的5LJS型秸秆热风炉最具有代表性。该设备以各种农作物秸秆为燃料,通过高效燃烧,在引风机的作用下,加热后的洁净空气被输送至温室内,加热温室内空气,提升温室整体温度,达到作物生长的需求温度,促进作物增产增收。该设备外形设计成传统的圆柱形,结合秸秆的物理特性,内部采用多级复式换热结构以及双配风燃烧结构,使得燃烧充分,换热效率达到87%以上。整机热输出功率设计成57kW,满足一个标准亩的加温需求。5LJS型秸秆热风炉具有以下几个优点:利用农村废弃秸秆替代价格高昂的煤气油电,降低了用户的使用成本;利用直接加热空气进行能量传递,替代传统的水暖、气暖加热方式中昂贵笨重的管路及散热器件;利用适宜秸秆燃烧的燃烧方式和炉膛结构,满足秸秆的高效燃烧;利用高效安全的换热结构和装置,提高炉体的整机热效率;利用调温器输出的热风应在不损失功率的前提条件下实现功能可调,实现了日光温室的低成本高性能增温保温,成为目前燃油、燃气、燃煤等加热装置的替代产品,最终使该产品成为我国设施农业发展的关键装备。应用5LJS型秸秆热风炉的经济效益、社会效益较为显著。应用该设备可日加温约4~6h,平均温升6℃~9℃,室内温度可达15℃~23℃。每座日光温室每年可节约燃料费2400~4000元,增产30%,增加作物经济收入6000元。同时实现每1hm2秸秆增收900元,提高了农业产出率,实现了农业资源的循环利用。 2设施农业秸秆反应堆增温增肥增产技术 2.1秸秆生物反应堆技术原理及分类 秸秆生物反应堆技术是近年来逐步发展起来的一项微生物有机栽培理论和技术。利用秸秆在微生物菌种、净化剂等的作用下,定向转化成植物生长所需的二氧化碳、热量、抗病孢子、酶、有机养料和无机养料,进而实现作物高产、优质和有机生产。以山东省秸秆生物工程技术研究中心为代表的秸秆生物反应堆的设备主要有内置式、外置式、内外结合式3种。内置式反应堆的原理是将秸秆开沟埋入地下,通过缓慢发酵分解,改善土壤理化性状,释放二氧化碳,并提高地温;适宜的时间是秋季、冬季和早春。外置式反应堆原理是将秸秆集中堆放发酵,产生大量的连续不断的二氧化碳、抗病生物孢子和具有丰富营养的浸出液,通过管道将发酵反应产生的二氧化碳、浸出液和反应堆残渣供给作物生长需要,促进作物增产提质;适宜时间是早春、夏季和晚秋。 2.2秸秆生物反应堆技术操作要领以内置式反应堆为例,其建设步骤及技术要点为秸秆预处理、开沟铺秸秆、接种菌种、覆土浇水、整垄、打孔和定植。 2.2.1秸秆预处理菌种用量90~120kg/hm2。将菌种和麦麸按1∶20配料,拌匀后加水,干湿度以用手握住滴水为准,避光透气发酵,堆积厚度15cm左右,4~5h后可以使用。如果当天使用不完,应放于室内或阴凉处,降温防热,第2天可继续使用,一般存放时间不宜超过3天。秸秆用量75000~90000kg/hm2。 2.2.2开沟铺秸秆开宽度为60cm或80cm,深度为20~25cm,长度与行长相等的矩形沟槽,开挖土壤按等量分放沟两边。开沟完毕后,在沟内铺放农作物秸秆。依据下整上碎结构原则,底部铺放整秸秆,上部放碎软秸秆。厚度为25~30cm,在沟的两头分别露出10~15cm秸秆茬,以便氧气进入。 2.2.3撒菌种覆土打孔每沟用处理后的菌种6kg,均匀撒在秸秆上,并用锨轻拍1遍,使菌种与秸秆均匀接触。将沟两边的土回填于秸秆上,覆土厚度为20~25cm,形成种植垄,并将垄面整平。浇水以湿透秸秆为宜,隔3~4天后,将垄面找平,秸秆上面的土层厚度应保持在20cm左右。在垄上用12#~14#钢筋(一般长度为80~100cm,并在顶端焊接一个T型把)打3行孔,行距25~30cm,孔距20cm,孔深以穿透秸秆层为准,以利氧气进入、促进秸秆发酵。 2.3秸秆反应堆技术要点及效益 技术要点:①“三足”,即秸秆用量要足、菌种用量要足、第1次浇水要足。②“一露”,即内置沟两端秸秆要露出头10cm。③“三不宜”,即开沟不宜过深、覆土不宜过厚、打孔不宜过晚。技术效益主要表现为:秸秆生物反应堆技术可使地温提高2℃~6℃,农作物提前上市4~10天,病虫害程度明显降低,有机改良土壤显著提高,二氧化碳含量提高2~4倍,增产20%~30%,增收超过40%,真正是一项节本增效的循环农业新技术。 3设施农业秸秆沼气增温增肥增产技术 3.1秸秆沼气原理及工艺 秸秆沼气技术是在传统畜禽粪便沼气技术上发展起来的一项新兴秸秆高效利用技术,是利用微生物菌在厌氧条件下使秸秆分解产生沼气以及含有丰富营养值的沼液与沼渣的过程。它与上述秸秆生物反应堆技术的相同点是针对于秸秆的微生物反应;不同点是秸秆生物反应堆是好氧反应,而秸秆沼气是厌氧反应。山西农机新技术服务中心研究的秸秆沼气技术有2项技术创新。一是采用空气压力输料装置、沼液高压射流压浮技术、秸秆水解液化、交替式酸化等预处理工艺和太阳能互补增温技术;二是采用虚拟参数化控制管理平台,解决了秸秆预处理、秸秆大浓度、大颗粒输送、复合交替式酸化厌氧发酵新工艺以及参数化管理等问题,使秸秆沼气技术成为当前农村生态建设、循环设施农业发展、秸秆资源规模化利用的关键产品。本套设备由秸秆堆沤发酵单元、一级水酸化单元、复合厌氧酸调节单元暨空气正负上料输料单元、厌氧发酵单元以及沼气贮气输气、沼渣沼液处理单元和沼气燃烧单元组成。其中沼气燃烧单元内置于设施温室大棚中,沼气燃烧时产生二氧化碳作为气肥提供给农作物,促进其生长,同时沼气燃烧时散发的热量能够提升温室内的温度。沼渣沼液经过好氧处理后作为作物生长的有机肥撒施与温室内,实现了秸秆的完全利用。据统计,长期施用沼肥的土壤有机质含量为2.17%、全氮量为0.08%、密度为1.189g/cm3、孔隙度为55%,与施用无机肥的土壤相比,有机质、全氮、孔隙度分别增加0.8%、0.018%、6.3%,密度则下降0.199g/cm3。 3.2秸秆沼气技术要求及效益 3.2.1秸秆沼气技术要求①对秸秆进行预处理,严防有农药等化学品混入。②严格监控秸秆厌氧发酵的反应过程,提高秸秆的产气率。③在沼渣、沼液入池前,要对其进行好氧处理,提高作物的吸收率。④沼气的燃烧需严格控制,以提高设施农业生产的安全性。 3.2.2秸秆沼气设备技术效益秸秆沼气燃烧技术可使地温显著提高3℃~7℃,农作物提前5~12天上市,病虫害程度明显降低,有机改良土壤显著提高,二氧化碳含量提高4~6倍,增产20%~30%,增收超过40%,真正是一项节本增效的循环农业新技术。 4加快推进秸秆综合利用技术在建设循环设施农业中应用的建议 将现代循环设施农业与秸秆综合利用技术结合起来,是符合可持续发展的一种战略模式,对于实现农业循环经济,建设资源节约型、环境友好型社会,具有十分重要的意义。 4.1统一认识提高新技术新装备与设施农业的协同发展大力开展循环设施农业产业发展的宣传力度,统一并提高广大人民群众对新技术新装备的认识以及接受能力,夯实循环设施农业发展基础,引导社会各界共同参与循环设施农业新技术新装备的推广应用。 4.2形成多元化投入机制多方投入资金加大对秸秆综合利用的财政补贴支持,是推进秸秆综合利用快速发展的关键。在各级财政补贴农民购买农机的同时,广泛吸纳社会资金和民间资本投入,以加大对秸秆综合利用和循环设施农业经济发展的资金支持。 4.3搞好试验示范大力推进秸秆综合利用新技术产业化积极开展秸秆的综合利用新技术开发与研究,以点带面开展新技术新装备的试验示范,逐步形成促进循环设施农业发展的秸秆利用技术新体系,建立自觉节约和利用秸秆资源和保护环境的机制。 4.4因地制宜推广适用的设施农业配套技术与设备重点组织开发和示范推广有普遍推广意义的设施农业配套技术与机械设备,提供必需的技术服务和市场信息。示范推广的秸秆综合利用新技术,要让农民学得会、用得起、有效益,从而推动现代设施农业与秸秆综合利用技术协调发展。 作者:王曦单位:山西农机新技术服务中心 设施农业论文:设施农业中农业机械论文 1设施农业 所谓设施农业,是在遵循自然条件的基础上,可以对作物所处的环境进行控制,通过工程技术和人工技术,改变自然提供的光温条件和降水条件,为动植物的生长提供最优环境,使动植物全天生长,增加生长时间,缩短生长周期,实现动植物高效生产的先进农业生产方式。我国是人口大国,人均耕地面积仅占世界人均面积40%,因此,发展设施农业是解决我国因人多地少而导致粮食问题的重要办法。21世纪以来,我国的设施农业面积占世界总面积85%以上。设施农业的优秀设施是环境安全型温室、环境安全性菇房、环境安全型畜禽舍,其关键技术是最大限度利用吸收太阳能的覆盖材料。当前我国设施农业有95%以上采用聚烯烃大棚,这样能够将太阳光中无用的光波转化成光合作用所需要的光波,合理控制温室大棚的温差,调节大棚温度,适宜动植物生长,在高温季节能够降温防止苔藓类植物生长,寒冷季节能够增温保暖,也能够达到防尘作用。设施农业有两个农业种类,一是设施园艺,二是设施养殖。设施园艺又称为设施栽培,指在生长季节或者地区不适合种植园艺作物的土地,利用连栋温室、塑料大棚、养殖棚等设施,人为控制农作物生长环境,用于培育高产优质的花卉、蔬菜、水果等园艺作物。该园艺培养的农作物绿色无污染,是人类最健康的食用品。当前食品问题层出不穷,人们对当前食品安全问题十分重视,这就使环境安全型温室成为生产无毒园艺作物的优秀设施,是今后设施农业发展的重点工程。 2农业机械 在种植业、畜牧业和农产品、乳畜业初级加工过程中,使用的各种机械就是农业机械,也就是指用于农业、渔业、林业、畜牧业生产加工的所有机械都是农业机械。因此,农业机械包括动力机械、农田机械、种植机械、耕作土地机械、施肥机械、灌溉农田机械、农产品运输机械等。农业上推广使用农业机械能够提高农业生产力,增加作物产量,发展农业经济。 3分析设施农业中农业机械化的应用 3.1大棚卷帘机 大棚卷帘机又称卷帘机,是温室大棚实现保温作用的“保温被”,实现大棚草帘自动卷放的机械设备。卷帘机根据动力来源分为电动卷帘机和手动卷帘机,根据安置大棚位置分为前式卷帘机和后式卷帘机。在设施农业中常用电动前(后)卷帘机,由于卷帘机选用五轴全钢壳,提高了其抗磨性,延长了使用寿命。卷帘机应用于设施农业极大推动了农业机械化的发展,同时,为设施农业提供全自动控制管理温度的设备,为动植物提供最优环境。伴随着大棚卷帘机的广泛使用,也出现因操作卷帘机不当的意外事故,为此国家农机推广中心推广宣传遥控式卷帘机,避免发生意外事故。 3.2温控设备 动植物生产和生长阶段需要适宜的温度,设备农业中可以通过大棚卷帘机、开窗机械以及覆盖层来控制温度。但在冬季严寒夏季酷暑的北方地区,需要采用温控设备协调其他设备控制大棚温度。在实际农业生产中多采用提高温度的设施,尤其是在北方,设施农业广泛使用温控设备,利用温控技术,全自动调温。 3.3大棚湿度控制器 温湿度控制器可以检测环境的湿度,调节环境湿度值。使用该系统用户通过操作装置,设置一定的湿度值,并在操作装置上以数字的形式显示测量的温度值和设定的温度值。当检测到湿度值高于上限设定的湿度值,会自动开启排风循环扇以此降低室内的湿度,使湿度恢复到设定的湿度值。如果湿度低于设定的湿度值系统将自动开启湿机增加,以此温室的湿度,直到室内湿度值达到设定的湿度值。 3.4农业运输机械 农业生产过程中,农业运输的工作量占总工作量较大比重,因此提高农业运输工作效率可以提高农业生产率。农业生产中需要运输物料和成品,由于其种类繁多、数量巨大、形状不一,这就要求运输机械有特殊的结构和功能。例如:农作物秸秆、动物饲料、地表草被等这些物体的共同特征是质量轻、体积大且形状不一,该类物料可以采用小型运输车,每吨载重量占用装载溶积为4m3-6m3。相比该类物料,质量较重和体积较小的水泥、土料、化肥等选用每吨载重量占用装载容积为0.5m3-0.8m3。在运输中需要根据运输物品特点决定运输机械。 4结语 设施农业实现农业现代化,农业机械在设施农业中能够提高生产量,集中管理,环保节能,增加农业经济,弥补传统农业的不足,成为今后农业发展重点项目。 作者:徐少强单位:辽宁省昌图县八面城镇农业技术综合服务站 设施农业论文:设施农业土壤生态环境论文 1.设施农业土壤生态环境存在的问题 1.1土壤物理性质变差 设施农业土壤在经过种植一段时间后,土壤的团粒结构被破坏,土壤容重变小,熟化程度不断提高,但同时土壤中的非活性孔隙比例降低,因此土壤容易出现板结现象,透气性和透水性均在不同程度上降低,并且随着种植年限的增加这样的问题也在不断加剧。 1.2土壤化学性质变差 设施农业对于化肥的大量使用使得土壤化学性质不断变差,主要体现在以下几个方面:第一,土壤酸化严重。氮肥的大量使用以及土壤化肥利用率低下等问题使得大量未被吸收的肥料进入到土壤中,导致土壤中硝酸盐含量大幅增加,土壤pH值呈现下降趋势,即土壤的酸性特征越来越明显,在种植季节由于农作物的吸收使得土壤pH值得以在一定范围内得到增加,但在轮作间隙土壤pH值又明显降低,从总体上来说,随着设施农业种植期限的不断增加,土壤酸化的程度就越严重。第二,土壤养分失衡现象日益明显。设施农业土壤中的有机质、全氮、磷的含量较高,但中量和微量元素相对缺乏,因此表现为养分极度失衡。不利于农作物的生长。不同弄作为对土壤养分的需求不同,然而由于农民对于土壤科学施肥的认识程度不足,导致氮肥、磷肥的施入量很大,而钾肥的量却很小,在一些对钾肥需求较高的农作物种植过程中就会出现氮肥和磷肥的大量富集,这种养分失衡的现象对农作物的生理产生不利影响。第三,土壤次生盐渍化严重。设施农业土壤由于长期处于覆盖状态,土壤与外界环境接触较少,缺少雨水的淋溶作用,与露天土壤相比,其蒸发程度较高,再加上人工施肥过程中大量肥料未被吸收进入到土壤中,使得土壤中盐分浓度不断增高,并且随着使用年限的增加次生盐渍化程度越来越高。 1.3土壤中有害微生物数量增加 设施农业的土壤的环境温度较高、湿度较大,给各种微生物的繁殖提供了良好的环境,由于农民对土壤缺乏科学的管理,例如消毒不及时、病害隔离消除不当等使得土壤中的有害细菌、真菌得以大量繁殖,通过土壤的传播使得很多植株被感染,影响农作物的质量和产量。 2.改善设施农业土壤生态环境的相关对策 2.1加强农业综合调控 2.1.1科学轮作 在同一片土壤上将不同生长习性的农作物进行轮作,可以使土壤中的养分在轮作过程中被充分、平衡吸收,因此有利于保证土壤养分的均衡。例如,可以实行粮食作物与蔬菜的轮作方式,使土壤中的氮、磷、钾等大量元素被充分利用,降低其在土壤中的富集,亦可实行水旱轮作,利用水的稀释作用平衡土壤的酸碱度,促进土壤中微生物群落的调节,降低土传病害的发生几率。 2.1.2合理施肥 杜绝盲目施肥,在对土壤施肥之前首先要对土壤进行化验,根据土壤自身成分特点以及所栽培农作物的生长习性选择所施肥料的品种,并且要以农家肥等有机肥料为主,无机肥料为辅,提高微肥的施用量,增加土壤中有机物质的含量,并且尽可能降低土壤中无机盐的含量,在满足农作物生长需要的前提下提高农作物的抗逆能力。另外还要对施肥方法进行改良,应当秉承少量多次的原则,并综合多种施肥方式,如底肥、口肥和叶面肥等,促进肥料被农作物利用的效率,减少其在土壤中的积累。 2.1.3合理灌溉 当前设施农业土壤中水分的迁移方向主要为地下向地表的移动,缺少雨水的淋溶,为此,应当对设施农业实施合理的灌溉,通过人工的灌溉过程使土壤表层的水分增加,改善土壤水循环,并且有利于稀释和带走土壤中多余的盐分,尤其对于次生盐渍化严重的设施农业土壤来说,灌溉时要力求浇透,以提升效果。在轮作间隙或农闲时,可将覆盖物去掉,充分利用自然雨水的冲刷来改善土壤的生态环境。 2.2工程措施 2.2.1土壤改良 在设施农业土壤经历长时间使用后,为改善土壤酸化问题和降低土壤有害微生物的数量,可采取有效措施对土壤进行改良。例如,可通过向土壤中施入生石灰等弱碱性改良剂的方式中和土壤中的酸性物质,使土壤pH值趋于平衡,再者,可通过低温冷冻、高温消毒、药剂熏蒸等方式对土壤进行消毒处理,对有害微生物进行有效杀灭。 2.2.2埋设暗管 在地表以下40-60cm的深度分层埋设暗管,在浇水后土壤中的盐分随着土壤的毛细孔洞进入到暗管中,随着水流不断排出,达到降低土壤盐分富集的效果。据研究表明,通过埋设暗管的方式可以达到80%的多余盐分排出,因此能有效保证土壤的生态环境处于良好状态。 2.2.3换填客土 在设施农业生产中,不可避免地有一些土壤次生盐渍化严重而导致无法种植或不适宜继续使用的情况,此时可以采用客土交换原土的方式对土壤进行改良,土层交换厚度根据原土的状况不同一般可为5-15cm。 3.结束语 综上所述,为促进我国设施农业的可持续发展,解决我国设施农业土壤生态环境存在的问题已经迫在眉睫,在实际工作中可根据当前设施农业土壤的状况制定科学、合理的对策,促进我国设施农业又快又好的发展。 作者:鲍金凤单位:大庆市大同区大同镇人民政府
生物工程技术在环境保护中的运用:生物工程技术对环境保护的影响 摘要: 人类社会的发展离不开对自然资源的需求和对环境的影响,因此自然环境与人类社会的发展步伐之间存在着相互制约的紧密联系。近年来日益突出的自然资源紧张和环境污染严重的问题严重影响了社会经济的进一步发展,社会各界都在寻求解决环境问题的新技术,现代化的生物技术为人类提供了崭新的途径,本文将对生物技术解决环境问题时发挥的重要作用予以讨论。 关键词: 生物工程;环境保护;技术应用 1前言 生物工程是近年来一门崭新的学科领域,该学科的研究内容是生命科学,但是由于其学科的综合性强,能够推广至很多领域的产品研发和新技术的应用。生物工程也在不同的需求中得到飞速的发展,培养了一批相关技术人才,在人类对环境保护的概念日益增强的今天,逐步应用于环境保护的工作中,由于其具有高效绿色环保的特点,因此在环境保护领域有着巨大的潜在应用价值。 2我国自然环境面临的问题 我国从解放后,经济逐步复苏,国家对工业生产也投入了许多资金和人力,使得我国的经济在解放后出现了快速增长,在改革开放后,我国经济增长再一次迈上了新台阶,经济增长速度飞快,无论是从工业生产还是居民消费水平,都取得了令人瞩目的成就,然而这一切的发展却给自然环境带来了十分严重的影响。在解放初期,由于工业水平比较落后,使用的机器设备都十分落后,技术水平也很难达到发达国家的标准,我国的工业生产都属于高能耗的生产模式,大量的生产造成我国自然资源的大量开采和浪费,随后的发展中,技术能力逐渐开始赶上发达国家,但是对自然环境保护的意识仍然没有在人们心中扎根,经济发展还是在原有的模式下进行,无论是工业生产还是农业生产,对环境的影响进一步恶化,自然资源被人为破坏,很多独特的稀有资源都面临枯竭,自然环境开始给人类敲响了警钟,这种无节制的开发和破坏最终将会影响社会发展节奏。因此我国开始倡导可持续发展的战略目标,将经济发展和环境保护相结合,达到共同发展的目的,在保障工农业生产所必须的资源,大力加强对环境污染的治理工作,并积极寻找可替代能源,发展清洁能源,保护人类赖以生存的自然环境,也为社会的长远发展提供保障。 3当前生物工程技术的特点 中国现有的环境污染情况由于历史遗留问题较多,再加上现代化生产和生活的排放,对环境保护的治理工作一直是重点和难点。现代化生物工程的发展为环境保护工作提供了一条崭新的途径,也由于近些年生物工程技术在环境污染治理方面取得了很多成绩使它受到了广泛的关注。生物工程技术通过使用生物制剂将污染物从环境中分解,清除,整个过程不存在二次污染,且处理效果较好,具有十分重要的应用价值,而且从环境系统的角度看,通过生物工程技术引入的生物制剂,对环境的影响也小,通过对整个生态环境失衡的调平,达到环境保护的效果,因此其环保功效显而易见。生物工程技术的灵活度高,能够根据不同污染物的特点,结合基因工程的先进技术有针对性的开展治理工作,并且从实践上现实了可持续发展的环境保护概念,逐渐在环境保护和污染物治理领域表现出卓越的优势,受到环境保护领域工作的高度关注。 4生物工程技术在环境保护领域的应用 可以看出生物工程技术具有诸多优点,使得生物工程技术在环保领域受到广泛的欢迎,其主要的污染治理成绩表现在以下几个方面: (1)工业和生活废水的整治。水是人类的生命之源,一直以来都是人类无法替代的宝贵自然资源,然而由于生产和生活污水的污染,使得人类赖以生存的水源都出现了不同程度的污染,这个问题迫在眉睫,因为如果缺少了干净的水资源,人类将无法从事正常的生活和生产活动,更严重的会影响到人类的生存。对污水的治理问题一直都是环境保护的重点问题,然而其他物理置换或者多层过滤等方法,无法彻底清除污水中的有害物质,还容易造成水体的二次污染,随着清洁的水资源越来越少,环境保护领域向生物工程技术投入了研究,并获得了良好的效果,通过使用生物工程的相关技术,利用生物制剂将污水中的污染物分解代谢成为对人体和自然环境没有威胁的清洁水,可以在不引入二次污染的同时达到较好的净水效果。废水问题是困扰现在人们的重点问题,如果有效处理废水呢?利用现代生物技术可以达到有效成果。根据现代化城市对污水排放要求的提高,生物工程领域也发展了新型技术已达到排放标准,并推动污水处理产业的发展。 (2)空气的净化。实际上利用生物工程将空气净化的方法已经早已应用,现在已经成为比较成熟的技术在空气净化领域广泛使用,由于这种方法对资金要求低,环保性能高,净化效果好,在未来也存在着巨大的市场潜力。 (3)对固体垃圾的处理。固体垃圾也是环境污染的一种难以处理的问题,原有的方法通过掩埋等处理时间长,或者对环境造成二次污染,因此迫切需要寻找新的方法,生物工程技术的应用解决了这些问题,可以通过生物分解代谢,有效将固体垃圾进行处理,还能够反复使用,减少垃圾处理的成本,其处理后的垃圾变废为宝,能够作为农业生产中的绿色肥料,使整个环境污染的处理过程循环成为一个环保过程,产生一定的经济收益,是现如今最优的污染处理方法。 (4)利用生物技术维护环境。将生物工程技术延伸到对环境的维护领域也是一项重要的应用,可以利用生物工程技术整治各种污染物的方法将自然环境净化,在现有基础上提升自然环境质量,在治理污染的同时防止污染的发生,从根本上解决环境污染的问题。 5结论 通过上述内容的分析,可以看出生物技术在环境污染整治和维护的领域能够发挥重要的作用,可以将环境保护技术从现有的防御转为提前维护,保证自然环境与人类发展的和谐统一,避免因人类社会的发展需求对环境造成的恶劣影响。加强对生物工程的研发力度,促进相关污染处理技术的发展,能够为人类的可持续发展提供更强大的保护。 作者:籍爽 单位:内蒙古神瑞环境检测治理有限责任公司 生物工程技术在环境保护中的运用:生物工程技术在环境保护中的应用 【摘 要】 在可持续发展成为生态环境保护的一个主要方面。在现代生物技术高速发展以及人类环境保护意识提升的状态下,生物技术在环境保护中使用的愈发普遍。在经济高速运转下,透过资源耗费形成粗放型增长,从而影响到生态环境。生态环境的保护已经变成人类可持续发展的一个重要问题。以生物知识为基础,结合生物工程技术保护生态环境。 【关键词】 生物 工程技术 环境保护 当前生物技术包含了新兴生物技术以及传统生物技术。传统生物技术是通过使用细胞工程、基因工程乃至人工改造生物等方式完成物质生产及新兴技术的处理。现代生物技术在环境保护中的应用,显著提升了环境治理的能力,对环保技术的推广十分有利。 1 我国自然环境中的问题 随着经济的不断好转,我国在工业生产中投放了较大的人力及财力,令我国经济迅速增长。不论通过工业生产还是居民消费能力,均获得了显著的成效,可是这些发展严重影响了自然环境。在解放初期,工业能力十分落后,运用的机械设备较为落后,技术水准也无法与发达国家持平,我国工业生产均为高能耗生产方式,大量的生产耗费了我国的自然资源,在发展当中,技术能力逐步追上发达国家的脚步,可是保护自然环境的意识依旧未在百姓心中根深蒂固,经济发展依旧在原本方式中进行,不论作为工业生产还是农业生产,均会严重影响到环境,在遭受人为破坏后,诸多特有的稀有资源均会枯竭,自然环境让人们逐渐意识到,无节制的开发以及破坏会对社会的发展节奏造成影响。所以我国开始执行可持续发展的战略目标,把经济发展以及环境保护相融合,实现共同发展,在确保资源的前提下,强化治理环境污染工作,且寻求出可以替代的能源,确保人类所依赖的环境变成社会长期发展的保障[1]。 2 生物工程技术的特点 我国当前的环境污染状况因为历史遗留问题诸多,并且现代化生产以及生活排放量较大,令环境保护治理工作难上加难。现代化生物工程发展为环境保护工作给予了全新的路径,也因为近些年生物工程技术在环境污染治理中获得了诸多成绩令其收到了重视。生物工程技术透过运用生物制剂把污染物从环境内进行分解和清除,在这一过程里不具备二次污染,并且获得良好的处理,其应用价值十分重要。通过环境系统分析,生物工程技术引用的生物制剂,对环境造成了一定的影响,透过对总体生态环境失衡的协调,令环境获得保护,所以环保功效十分明显。生物工程技术十分灵活,可以依照各种污染物的特征,融合基因工程的先进技术有目的地进行治理,而且从实践中完成可持续发展的保护,逐步在环境保护以及污染治理中展现出良好的优势。 3 生物工程技术在环境保护中的应用 3.1 生物技术在水处理中的应用 生物技术可以改善水体质量,并且能够进一步治理水源的污染。在改善水体质量方面,大量运用了生物技术。污水内具有诸多有毒成分,其中具有较多复杂的物质。运用微生物本身的新陈代谢等方式,可以把水体内的一些有毒物质排除,以此令水体内的有害物质变成无毒物质,令水体获得净化。固体化酶技术则成为运用最为普遍的一种污水处理技术,大多透过物理或化学等方法将水溶性酶与固态不溶性载体相融合,以此把酶变成无法溶于水却依旧具有催化活性的衍生物,以此有效处理污水内的有机污染物。 3.2 生物技术在废气净化中的应用 生物技术已经长期使用在水环境治理当中,可是在废气治理中时间较短,研究也十分有限。在20世纪80年代末,生物技术在工业废气净化中的运用已经变成诸多学者分析的重要所在。目前较为成熟的废气生物处理方法与传统处理方法对比,具有诸多优点。 3.3 生物技术在固废处理中的应用 固废指的是城市中的生活垃圾、污泥乃至工农业的生产废物等。通过生物技术,可以把固体废弃物通过无害化、资源化、减量化进行解决,以便令其可以用在农业生产当中,以此真正变成以废为宝。通常生活垃圾堆肥工艺能够分成好养堆肥以及厌氧堆肥两种,而当前最为推崇的则为高温好氧堆肥工艺。透过高温好氧堆肥工艺获得的腐熟肥料可以将土壤进一步改良,提升肥效,令城市生活垃圾资源化,最终保护环境。 3.4 生物技术在土壤污染治理中的应用 在治理土壤污染时,生物技术大多使用在修复重金属污染当中,也就是通过微生物乃至植物的作用,净化和消减土壤内的重金属,从而减少毒性。透过生物作用,将土壤内的重金属变成化学形态,以此令重金属固定或降解,透过生物吸附的方式,提升有机质的含量,令生态结构获得改善,从而对土壤的固定尤为有利,以免水土流失。 4 生物技术在环境保护中的前景 4.1 微生物脱硫技术的研发 煤在燃烧时会排除诸多有毒气体SO2,对空气造成污染。假如通过微生物将煤中的无机硫以及有机硫脱去,则能够良好控制煤在燃烧时排放有害气体。日本已经透过运用氧化亚铁硫杆菌将H2S脱除,并且脱除率为99.99%。在处理燃煤r,可以把微生物脱硫技术以及浮选工艺相融合而完成煤与黄铁矿的分离,实现清除或减少燃煤排放SO2。并且,微生物还能够使用在石油的脱硫当中。微生物脱硫技术和高活性脱硫菌种的研发及培育,结合清洁技术的分析将会备受瞩目,并且也会变成处理原煤燃烧产生SO2污染的最佳方式[2]。 4.2 其他技术开发 (1)水污染治理工艺需要持续完善。好氧及厌氧工艺相融合、无公害化的生产工艺过程乃至特殊功能的微生物培养分析等层面成为未来需要努力的方面。 (2)研发难降解污染物处理技术。医疗废物、橡胶制品以及塑料等一些均为难降解的污染物,研发这些技术成为当前生物技术发展的一个主要方面。 (3)生物传感器的研制。生物传感器能够自动执行连续监测,分析环境污染的发展形势,探寻环境内的污染物变迁乃至降解规律,查询出污染物突变的原因,了解污染物的来源,以此令环境检测更为灵敏、便利。 (4)与其他技术的结合。生物技术的发展无法脱离科学技术,与其他相应科学技术的融合能够提升处理的效果,提高处理的效率。 5 结语 生物工程技术在环境保护中的应用,显著提升了环境的治理能力,提升了环境保护,减少了环境污染。在生物工程技术的深入下,生物工程技术会愈发醇熟,在环境保护中的应用也会愈发普遍,必定会加快城市的健康化发展。 生物工程技术在环境保护中的运用:浅析生物工程对环境保护的促进 摘 要:“夫天地者,万物之逆旅;光阴者,百代之过客。”回首人类的发展历史,从无到有、从刀耕火种到新事物的层出不穷,这一切都取决于人类技术的不断创新。新技术,带来的是万事万物的变化与不断的升级更新。生物工程就是在人类不断的技术升级中,逐渐发展起来的一项技术工程,它对改造微生物世界及改造环境都有着极为重要的作用,本文就是针对生物工程的特点,着重论述了它对我国环保事业的推动作用。 关键词:生物工程;环境保护;技术工程 1 我国生态环境的现状 随着我国经济的迅猛发展,我国的环境问题也日益突出。改革开放的三十多年给我国人民的物质生活带来了福利,但是工业、农业和科技的高速推进,也给我们生存的环境带来了负面影响。我国目前已经成为世界上污染最严重的国家之一,不论是河流、还是空气,都已经达到令人堪忧的地步。在我国的六百多个城市中有一半以上的城市缺水,有些地区不是没水,而是多数水都不能直接饮用。在我国的七大水系中,现在没有一条水系可以直接饮用,有些水系甚至连灌溉都无法达标。这种生态的恶化,极大的威胁到人们的生活环境与身体健康,大力保护环境迫在眉睫。 2 生物工程在环保领域的应用 中国经济的快速发展另世界瞩目,但是中国环境污染问题也尤为突出。在诸多治理环境污染的办法之中,生物工程越来越凸显出其重要的地位。由于生物工程在对环境进行保护的过程中,不会出现二次污染问题、可以有效的杜绝后患,而且,有些领域利用生物工程进行环保,还可以起到变废为宝的作用,因此,利用生物工程进行环保,已经成为最佳的途径之一,而且受到很多领域的关注与实践。 2.1 生物工程对海水的保护 地球的表面70%是海水,随着现代化的高速发展,来自江河排污及水产养殖业的污染,使我国临近陆地的大多数地区的海水也遭到了不同程度的污染。 海洋中蕴含着无穷的宝藏与丰富的生物,保护海水、净化海水就是在保护人类的生存。在世界淡水资源逐渐缩减的今天,合理的开发利用海水资源,也是助推人类可持续发展的重要途径。 采用生物工程对海水进行保护,主要是通过大面积的藻类培育与种植,使被污染的海水中氮和磷的含量,等于或低于所取海水氮和磷中的含量,并利用海藻的吸附功能,将海洋中的富养生物进行降解,从而使被污染的海水,在不经过二次污染的情况下得以净化;同时,在治理净化海水的过程中,还可将成年的藻类制成食品、饲料和燃料等产品。因此,生物工程治理污染既有成本低、可避免二次污染的特点,又可以产生有价值的衍生品,其功效十分显著。 2.2 生物工程对污水的净化 随着工业的快速发展和世界人口的增长,地球上的淡水资源也在随之遭到破坏,能够让人直接饮用的淡水已经是越来越少,因此,全球范围的供水矛盾也随着人类的发展而日益突出。 目前,我国的生活污水和工业污水是江湖湖泊的主要污染源。将污水治理成可以饮用和灌溉的净水,是我国环保工作中的重要环节。现在我国采用的污水治理方法,大多是物理置换法和多层过滤法。但是这两种方法很难全部去除污水中的有害物质,而且还容易造成水体的二次污染。 采用生物工程治理污水,主要是采用生物基技术,去除水中的水体中氨氮和硫化氢浓度,分解水体中的有机质和亚硝酸盐等有毒物质,从而达到根本的净化水质的作用。 2.3 生物工程对减排的促进 能源是现代科学与高科技发展赖以存在的因素之一。但是随着石油、煤炭的地下资源的日益减少与枯竭,寻找新的能源替代产品,已成为各个国家,经济能否持续发展的重要保障。 新能源是促进当今社会走可持续发展道路不可或缺的基础;也是促进我国经济快速发展、物质文明高速发达的重要助推器。 近些年来,随着传统能源的减少与汽车尾气的超标排放,寻找新的、无污染的能源已成为世界各国政府忙于投入的工作内容。在此过程中,生物能源以其原料容易获得、制备工艺简单、排放清洁等特点,获得了学界、政界及社会各界的青睐。 目前,学术界所说的生物能源主要是指生物柴油。它是以低碳醇和动物油脂或植物油脂反应,得到的脂肪酸酯,再通过添加剂的调和即可生成,这是生物柴油的一种最简单的生产过程。 生物柴油的燃烧排放物,比石化柴油低出许多倍,它对大气的污染微乎其微,基本不会产生温室效应,而且生物柴油还有可降解与再生的功能。生物柴油的诸多优点,成为世界各国大力发展与推广的重要因素。许多发达国家都在开展此项目。 欧盟对生物柴油的研究起步较早,研究的也很系统,并且已经采取了规模化的生产。在政府方面有对生产生物柴油的政策面的支持,例如,他们对种植生产生物柴油的菜籽油,采取政府补贴与减免税收的优惠,而且欧盟的所有成员国都已出台生物柴油的减免税收的政策。 美国是一个对环保和城市可持续发展非常重视的国家,他们对生物柴油的研究始于上个世纪八十年代,而应用于市场,是从九十年代就已经开始,进入二十一世纪后,他们对生物柴油的研究不但突飞猛进,而且已经进入规模性生产的阶段。生物柴油在美国有政策面的支持,他们规定,每混入百分之一的生物柴油在标准柴油之中,即可得到燃油税降低百分之一的补贴,现在美国生物柴油的混合技术最高已达到百分之二十五以上,呈现出逐渐代替石化燃油的趋势。 我国在生物柴油的发展与生产方面,已经取得了重大的进步。但是在技术与设备方面,与西方发达国家相比,还是趋于落后的地位。现在我国的生物柴油已经进入规模化生产,虽然生产数量参比西方发达国家还是逊色了很多,但是,已经呈现出良性的发展规模,同时,也积累了丰富的经验。 3 生物工程的发展前景 地球是一个善性的循环体,只有遵从它的自然规律,人类才可能持续的发展。而利用生物工程进行环保,就是遵从了地球的自然规律。生物工程不但可以促进环保、参与环保,而且还可以避免二次污染,是一种稳妥的环保途径。 另外,生物工程除了对前文所述的各领域环保的促进,它还对垃圾降解、发电等领域有极大的促进。拿发电来说,目前科技界已经发现了绿叶可以发电。绿叶在进行光合作用的时候,就可以夺取水分子中的电子,而且这些电子非常多,如果我们能控制这些电子,使他们朝向一个固定方向流动,那就是电子流。一片叶子的电子流可以支持点亮5瓦的灯泡5分钟。那么,一颗大树有几万片叶子,一片森林的叶子更是无以计数,广阔的绿叶资源如果全部被利用起来,其能量之大是无法形容的。 生物工程的潜能非常巨大,是有待于人类大举开发的。我国的生物工程技术虽然起步较晚,但是,随着我国科技的前进、人们意识形态的进步和各级政府的大力支持,我国的生物工程技术也必将在环保领域做出更多的贡献,它对我国经济的腾飞与低碳生活的打造,也必将起到举足轻重的作用。 生物工程技术在环境保护中的运用:浅谈生物工程在环境保护中的应用 摘 要:随着生物学的迅猛发展,生物工程由于其高效、无二次污染等优点,在环境保护中得到广泛应用。通过综述生物工程在减少污染物排放、环境监测、废水处理、固体废弃物处理、大气污染处理、土壤污染治理等环境保护领域的应用,以供研究者参考。 关键词:生物工程 环境 保护 生物工程,这门新兴的综合性应用学科于上世纪70年代初兴起,是以生物化学、微生物学、遗传学和细胞学等为代表的生物学的理论和技术为基础,结合机械、电子、计算机、化工等现代工程技术,创造出具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”,以产生有用的代谢产物或发挥其特别生理功能。包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和生物反应器等内容。 生物工程用于环境有悠久的历史。但现代生物工程和环境工程的结合,于20世纪80年代诞生在欧美地区,形成了环境生物工程,它涉及的学科领域众多,通过利用生物体或生物体某些组成部分或机能,建立降低或消除污染物产生的工艺流程,或者能高效净化环境污染,同时又生产有用物质的工程技术。利用生物工程处理污染物的最大特点是,处理产物都是水、二氧化碳、氮气等无毒、无害的物质;可以有效避免二次污染,是一种安全而彻底的方法。 1 生物工程技术减少污染物排放 利用生物工程技术,研制具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”,并用于生产流程中,减少污染物排放、甚至零排放。例如,生物农药具有安全、无毒、不污染环境等特点;生物质能源的利用能有效降低污染物排放;高催化效率“工程菌”提高化学反应速度,减少生产过程能源、原料的消耗;这些对于保护生态环境都具有重要意义。 2 生物工程在环境监测的应用 监测环境污染是环境保护工作中的一个重要环节,除了应用化学或仪器分析进行测定外,生物监测也日益成为重要的监测手段。可以利用指示生物、基因工程技术改造过的微生物、分子生物学技术、生物芯片技术、生物传感器等技术监测环境污染。如水葫芦监测水域中的砷;用细菌总数及粪便污染指示菌(大肠埃希氏菌、克霉伯氏菌等)监测水质;用鼠伤寒少门氏菌检验物质致突变性与致癌性。近年来,研究较多的有聚合酶式反应技术(PCR技术)、生物传感器、核酸探针、酶联免疫吸附技术(ELISA)、生物荧光方法等生物高新技术也应用于环境监测。PCR 技术可用于土壤、沉积物、水样等环境标本的细胞检测。生物传感技术可用来测定水体中的BOD、酚、NO3、有机磷,还可以用来分析大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度等。Andreas等报道了将检测汞的传感器菌株用于测定土壤中汞的生物有效性;Charlesp等用多孔渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组成微生物传感器,用此传感器测定样品中的亚硝酸盐含量,可间接测定空气中NOx的浓度,其检出限为1*10-8mol/L。今后,生物工程技术由于其快速、灵敏、特异性强的特性,将在环境监测中广泛应用。 3 生物工程在废水处理中的应用 废水中所含的污染物质是多种多样的,需要几种方法组成一个多层次处理系统。物理方法一般适用于预处理,化学方法容易产生二次污染;利用生物工程措施净化废水则是利用生物的新陈代谢作用,对废水中的污染物质进行转化和稳定,将废水中污染物转化为无毒、无害、稳定的物质。 固定化微生物技术。这是生物工程领域的新技术,利用基因工程技术将一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些具有脱色菌、脱氮、脱磷等高效专性菌进行固定化后,菌体密度提高,极大提高了处理工业废水和分解难生物降解的有机物质的效率,具有明显优势。 生物反应器技术。在活性污泥中加入既有固定载体又有流动载体,既有好氧又有厌氧固定膜的反应器,大大增加反应体系中的生物量和生物类群,运用发酵工程原理,最高水平地发挥微生物降解污染物的生物活性。此法可提高生物处理的效率,节约大量的人力,简化操作程序。 生物强化处理技术。通过向废水中加入优势菌种或通过基因工程技术产生的“超级工程茵”,形成高效生物膜,以去除有害物质。常见的方法有:高浓度活性污泥法、生物-铁法、生物活性炭法。 随着污染日益严重、环境标准的不断提高、科学技术的进步,利用生物工程技术开发了不少处理废水的新工艺和技术。如升流式厌氧污泥床(USAB)生物处理技术、厌氧折流板反应器(ABR)生物处理技术、间歇式活性污泥法(SBA)生物处理技术、吸附-降解(AB)生物处理技术等。 4 生物工程技术在固体废弃物处理中的应用 固体垃圾处理的常用方法有:堆肥、填埋、焚烧。堆肥法和填埋法利用了生物学原理,通过“无害化、资源化、减量化”措施处理的废弃物,可作为肥料使用,实现废物资源的二次利用。国内张玲、凌云、孙立明、王建香等研究人员都研究了复合微生物菌剂在堆肥和填埋处理中的应用,并取得很好效果。国外有研究人员用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便。蚯蚓床处理可以将废弃物转变为无臭味、肥效高的蚯蚓粪土,蚯蚓本身也是很好的医药原料和优良饲料,效果显著。 生物工程技术对于消除白色污染亦有重要意义,主要表现在以下几个方面:(1)利用基因工程技术可以筛选优势微生物、构建高效降解菌,并通过发酵工程技术大量培养,达到降解白色污染物的目的。(2)利用基因工程技术将能编码降解蛋白的基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,迅速降解塑料等白色污染物。(3)通过基因工程方法,利用微生物生产可降解塑料。 5 生物工程在大气污染治理中的应用 废气的生物处理和空气净化主要是指利用微生物吸附分解有机物能力和降解恶臭物质与有机废物的方法,主要方法有生物洗涤、生物过滤、生物吸附法等。这些方法具有成本低、效率高、消耗低、安全性好和无二次污染等优点,比传统废气处理方法优势明显。此外,还可通过减少生产过程的污染物排放,从源头上减少污染物。酸雨的主要原因是燃煤产生的高浓度SO2,可以通过微生物脱硫技术减少SO2的排放。 6 生物工程在土壤污染治理的应用 土壤污染主要包括重金属污染、农药残留、土壤板结等方面。我国土壤重金属污染物主要来源于工业废渣、污水灌溉、生活垃圾等。土壤是人类生存的基础,我们既要保证18亿亩耕地红线,又要保证土壤的质量,生产健康的食品。 重金属难以降解,是土壤污染的重要污染源且对人体健康危害极大。重金属污染土壤生物修复技术包括植物修复和微生物修复。生物修复的主要原理是利用或通过基因工程技术改造微生物、动物和植物等生物的功能,将重金属吸附或转化为无毒产物。主要通过以下两种方法实现对重金属的净化:(1)通过生物作用,改变重金属在土壤中的化学形态,降低其移动性和生物可利用性;(2)通过生物吸收、代谢,削减、净化与固定重金属。 另外,农业生产中,80%以上的农药会残留在土壤之中,其中的磷、氯代烃等是造成污染的主要物质。运用现代微生物技术可以将这些有害物质分解为H2O和CO2等无毒无害或毒性较小的其他物质,不会对环境造成破坏。 7 结语 综上所述,生物工程已经在环保领域得到了广泛应用,并产生了重要的作用和深远的影响。随着现代生物学技术的迅猛发展和相关工程技术的提高,生物工程在环保领域中必将发挥更积极的作用,担当更重要的角色,带动整个环保事业迈入新发展。 生物工程技术在环境保护中的运用:生物工程技术用于环境保护的研究 摘要:在生物工程技术不断发展并完善的当下,针对于环境保护的应用是值得深思的问题,本文从我国生态环境的现状及治理方向入手,全方位的解析其研究方向及意义,为今后的生物工程技术应用奠定坚实的基础。 关键词:生物工程技术环境保护研究 1.我国生态环境现状及治理方向 环境保护是跨经济、社会、技术等学科的综合性科学。环境保护研究人体健康、人类生产和生活环境的舒适程度,以及自然资源保护和生态系统平衡。环境保护的基本任务是保护和改善生活环境与生态环境,防治污染和其他公害,保障人体健康,保护自然资源,促进社会主义现代化建设的发展。面对随经济的飞速发展而日益加剧的环境污染状况,我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升【1】。 如何保护环境、合理有效地处理环境污染物已迫在眉睫。采用传统的物理、化学方法可达到一定的除污净化效果,但成本高、过程繁琐,并易造成二次污染。近年来,利用微生物等环境生物技术处理环境污染物,所具有的安全、高效、廉价的优点,逐渐引起人们的重视。2.生物工程技术在环境保护中的应用问题研究现状 生物工程技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是70年代基因工程的出现,它能改变、取代物种的基因。因此,现代生物工程技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物工程技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物工程技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点【2】。 2.1生物工程技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 2.2 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。 3.现代生物工程技术在环境保护中的应用 3.1污水的生物净化 污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上【3】 3.2污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 3.3白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。 4.小结 现代生物技术是环境保护广泛应用和十分重要的技术,其在污水的生物净化、工业清洁生产、工业废弃物、城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的降解、废物资源化、环境生物监测、环境修复和污染严重的工业企业的清洁生产等方面发挥着重要的作用。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法,市场对环境生物技术的需求会越来越广泛,且随着现代生物技术的不断发展,在未来的社会发展中,运用现代生物技术预防和治理环境污染,改善生态环境具有巨大的潜力和优势。
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自动化控制系统论文:PLC自动化控制系统论文 1PLC自动控制系统 PLC的运转十分稳定,在保证高速率的运转状态下,还能够保持安全可靠的性能,它还具备十分强大的兼容功能,结构以模块的形式存在,能够根据需要进行灵活的重组,程序十分简单明了,功能更加丰富,可以很容易的实现各种形式的远程操作。PLC从本质上来讲属于计算机系统的范畴,只是由于其能够很好的连接到工业中,实现通过传输数据指令进行生产控制,所以使得这一系统的能够发挥出巨大的功效,随着其应用范围的不断扩大,逐渐建立起了可靠地控制系统。PLC是以程序控制器为基础,并通过对微机控制器的科学应用衍生出来的一种计算机技术,随着人们在自动化领域投入的不断加大,研究脚步的不断深入,这一系统得到了极大程度的简化,变得更加微型化,不仅如此,还开始向着更加个人化的开放性网络控制的方向发展,能够实现各种形式、各种领域的控制。尽管它的功能十分强大,但是依旧存在着很多薄弱环节,举例来讲,经过长时间的使用之后,系统所产生的劳损将会直接导致继电器产生触点电弧,如果情况严重,将会使得系统对于指令的执行出现偏差,这将对生产造成严重负面影响。 2探究PLC的可靠性 尽管PLC系统能够很好地与工业生产相融合,并在工业生产中发挥出强大的作用,有着很强的稳定性。但是如果受到特定条件的限制和影响,极有可能产生极其强烈的电磁波干扰,影响到程序的运算,使系统产生错误的操作指令,最终致使PLC的运转出现偏差。想要使得PLC控制系统变得更加可靠,应该从多个角度、多个方面、多个环节强化控制,才能够使其抗干扰能力得到系统性的提高。 2.1信号传输中断 首先机械设备发生故障会影响到信号的传输,出现中断现象,从而使得自动控制系统不能够接收到正确的指令,整个系统的运转出现停滞,自动控制系统发挥不出作用,无法对数据进行程序运算,难以执行系统发出的指令;其次如果触点没能够保证与接线严密的接触,这就会使得数据的传输出现中断,无法顺利到达数据库,这样一来数据就失去价值,不能够通过收集整理,来为决策提供科学的数据参考,同时也无法形成相关的数据统计;最后在信号传输出现中断的情况下,会导致机械出现触点抖动的现象,尽管相关的防御系统已经十分的完善,但是还是会受到系统扫描周期的限制,使得指令在计数累加的情况下出现偏差。还有各个阀门不能够正常的开闭,使系统运转处于混乱状态,最终导致系统呈现出极大的不稳定性。 2.2PLC在干扰下无法正常执行指令 当PLC受到干扰,指令传输就会出现故障,最终使得指令不能够得到标准执行;当控制变频器在启动的过程中出现故障,附带的电机无法正常运行;PLC无法对数字信号进行专业的处理,控制负载不能够得到妥善的解决。这些都是故障存在的原因,只有将这些问题有效的解决,系统才能够变得更加安全可靠。当PLC系统需要在高强度电磁干扰下正常运转和工作时,只能通过多线路分开供电的方式将动力电源与控制电源分离,如果条件允许,还可以利用具备屏蔽和隔离功能的变压器来完成供电,在线路构思时,应该在功率设置时就留有一定的余地,并运用稳压电源进行外接供电。 3从设计方案探究PLC控制系统可靠性 在信息技术快速发展的当今社会中,人们为了使得生活更加轻松,开始了对自动化的极力追逐,通过人们不懈努力,PLC系统已经从功能上实现了阶段性的优化,不仅能够将数字指令储存起来,使得整个控制流程集成化、模式化,还通过增添模拟量处理等附加功能实现运动以及过程的多方面控制。 3.1完善PLC报警系统 在对报警系统进行设计时,通过加入设计性的故障,以此来测试报警系统,当故障出现时,会通过文字的提示了解到发生的故障类型,故障的具体位置会显示在工艺流程图的指示灯上,为了避免指示灯故障影响到对机械运转状况正常的了解,还设置了专门的故障测试系统,当这一系统运行时,全部故障指示灯都会被点亮。为了将过去隐藏着的问题干净彻底的清除,应该加大人力、物力的投入力度,将相关的关键线路和重点环节进行仔细的核查。将指示灯分布在控制柜上,根据指示灯判断机械的运转是否正常。在这种情况下,要进行明确的界限划分,将指示灯在相对应的位置分布,当故障发生时能够对相关岗位上的主管人员起到及时的警示作用,方便责任人进行及时的应对,保证机械正常运转。 3.2强化PLC信号传输强度 确定相关的开关能够正常的闭合,保证变压器的稳定性,避免出现短路影响到信号传输,除此之外还能够避免接触不良的出现。加强PLC系统中分析系统的建设,使得信号在传输之后能够在数额方面得到体现,同时也能够在时长中得到体现,将各项指标的平均水平展示在主界面,通过模块建设使得分析功能更加多样化,不仅能够进行流向分析,还能够实现时段分析。 4结语 自动化不断普及的过程中,PLC所覆盖的范围在逐步扩大,通过深入的研究提升控制系统的稳定性和可靠性,在社会需求日益迫切的今天有着很大的现实价值。在这样的背景下,自动控制系统的研究问题已经成为了社会各界关注的重点,将PLC系统的稳定性和可靠性全面提升,能够极大程度的提高工业生产能力以及市场竞争力。PLC的应用成本的不断降低以及人们需求的日益强烈,已经使得PLC自动控制系统占据了市场的主流位置。 作者:高瑞单位:邵阳学院电气系测控技术与仪器专业 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统论文 1电气自动化控制系统的特点 (1)电气自动化的系统的排布有着属于自己的独有的一些特点,电气的设备并不是统一的安排在同一个地方,而是根据需求的不同被分别安装在各自的配电室和电机的控制中心,由于,系统的排布中有着大量的配件,在处理所执行的信息时,工作量很大,从而导致机器的维修难度加大,但是,由于它的操作频率相对于较低,电气设备有着高要求,动作的速度也相对较快,在40ms以内就可以完成一个保护的动作。 (2)显示控制屏按钮齐全,显示直观,指示灯寿命长,光效好,可靠性强。控制计算机不仅具有动态协调能力,还可以存储记录,分析相关报告。其启动控制方式大小不一,如小功率采用直接启动的控制方式,大功率采用星形或三角形启动控制的方式,还有的采用变频调速控制的方式。这些不同的控制方式很好的确保了生产设备的运行稳定。 (3)确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。设备一旦出现故障,人可以马上进行连锁控制,非常人性化。 2电气自动化控制系统的设计原则 (1)优化供配电的设计,促进电能的合理利用。设计时首先考虑的是设计的适应性,满足工程的动力、供应、控制和安全等要求制定,以满足建筑运行的要求,同时可以使它的运行处于一种安全的环境中。 (2)提高设备运行效率,力求简单、经济、使用以及维修方便。在整个的设计过程中,安全和满足工程的运行时整个设计的基本前提,在该前提下,一方面要注意不断的扩大工程的效益,另一方面也要注意不断的降低工程的成本,这就要求工作人员不仅仅应该使控制系统简单经济,而且还要使得系统的使用、维护方便、成本低,不宜盲目的追求自动化和高指标。 (3)合理调整负荷,提高设备利用率。在设计的过程中,要尽可能的提高系统的质量,使它的的负荷量在一个合理的范围内,当在一个特殊的用电环境中,可以合理的选取节能方法,提高店的利用率。 3电气自动化控制系统发展的现状 我国的电气自动化技术和国外发达国家相比差距仍然很大。到现在为止DCS系统的应用在自动化控制系统中仍然有着重要的不可取代的地位。 (1)电气自动化工程的分散控制系统,它是由过程控制和过程监控来组成的计算机系统,该系统的基本思想是集中操作、分级管理、配置灵活和组态方便四大方面,在生产、生活中的应用非常的广泛。但是该系统缺点明显,如可靠性能低,维修困难;生产厂家之间缺乏统一的标准,维修互换性低;价格昂贵等。 (2)WindowsNT和IE是电气自动化控制系统的标准语言规范。第一点是,在电气自动化领域,具有灵活性和易集成化等优点的人机界面操作,已成为一种主流的发展方向。第二点是,对于电气自动化控制系统的维护难度减小。 (3)监控的集中化。其缺点是处理速度缓慢,成本费用大,可靠性能低、设备很难扩容操作、故障查找难度大等。 (4)信息的集成化。在存储和读取信息时,需要使用规定的浏览器才可以访问到信息,并且信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向扩展比较。 4电气自动化控制系统的发展趋势 随着我国经济的不断发展,科技的不断进步,伴随而来的是电气自动化控制系统技术方面的竞争,不但竞争愈演愈烈。同时,此系统对节约有效资源,降低成本费用,甚至改变我国工业的发展都有着积极意义。所以,我们必须根据自身的发展情况,来对自动化控制系统进行相应的规划,积极的发挥自己的有力的条件,实现我国的自主研发,只有这样才有可能在有限的时间内抢占先机。 (1)软件地位大大提升。随着信息技术的发展,网络技术以及计算机发展与应用的广阔前景,尤其是OPC技术、IEC61131标准和Win-dows平台的发展与广泛应用,计算机在电气自动化控制系统融合方面的作用,已无可替代。 (2)电气自动化控制系统统一化、信息化。为了独立开发系统,更为了方便达到客户要求,使得电气设备、计算机监管体系和企业工程管理体系之间数据信息能够及时的传递和畅通的交流,那么需要对电气自动化控制系统进行统一化的管理。此外,信息化是电气自动化控制系统的另一发展趋势,即实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。也就是说信息技术不仅渗透在管理层面上,同时在应用信息技术的基础上迅猛发展。 (3)科技的不断发展是电气自动化行业的关键,由于电气自动化是结合了多门学科的一项技术工程,在它的组成原件方面科技的含量比较高,由于在自动化的关键技术是大部分的企业都没有属于自己的知识产权,造成同行业的企业以较低的价格和各种的渠道来加大自己的竞争力,所以,技术的不断发展的选择是整个自动化行业的突破点,也是关于电气行业长远发展的关键所在。只有在不断的科技发展中,电气自动化制系统不断突破,才能在全球化市场竞争中,立于不败之地。 (4)电气自动化工程生产安全化。技术的安全集成化是电气自动化工程在控制系统方面的的一个发展方向,保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现是该部分的重要点。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定问题。 (5)人才专业化。未来的电气自动化控制系统需要更加专业的技术型人才。电气自动化控制系统,是高度智能化和集成化的系统,决定了研发制造人员的强技术专业性,与其相关岗位的操作人员的专业性。如对电气自动化控制系统,在进行安装的过程中就应该安排岗位人员进行培训,让他们熟悉整个系统的安装流程,加深技术人员对于自动化系统的认知,让技术员工必须掌握操作系统硬件、软件的相关实际技术要点和保养维修知识,避免人为降低系统工程的安全与可靠性。 作者:田素锋,范玉斌 单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津分公司 自动化控制系统论文:远程自动化控制系统论文 摘要摘要:本文以国内某大型灌区为例,在灌区远程测报系统的基础上进行了闸门自动控制探究,通过无线调制解调器连接上位机(PC机)和下位机(单片机),将下位机采集到的数据传输到上位机,根据用户要求的流量控制闸门的开度和时间,为灌区的运行和管理提供保证,为提高系统的可靠性,采用了一些可供类似工程借鉴的可行技术。 摘要:远程自动化控制闸门单片机 闸门调节是灌区工程中经常采用的手段,闸门控制的探究对于节约能源、确保水利工程的正常运行、提高水资源的利用效率和节约用水具有重要的意义。目前国内大部分灌区已基本实现流量数据的自动采集和监测,并把数据传输到管理部门,但是在根据有关数据进行远程自动监测和控制方面成熟的经验非常少。国外非凡是欧美等先进国家在这方面已经达到较高的水平,如美国的SRP灌区自动化浇灌系统,可以同时采集100多点的水位、闸门开度和其他信息,通过计算机处理后,控制几百座闸门、150多处泵站的运行。本文以国内某大型灌区为例,对闸门的自动监控进行了探究。 1、系统的总体设计 本系统采用无线数据传输技术,分一个主站和若干个子站,通过无线调制解调器构成一个无线通讯网络,对多个断面的数据信息进行采集、传输、处理和控制。系统的总体结构图如图1所示。下位机中的传感器把引水渠中的水位值和各闸门的开度值经转换后送给编码器,编码器对水位及闸门开度信号进行编码,在通过避雷器将编码信号传给数采仪,数采仪将数据进行初步加工和处理后由无线调制解调器传给上位机,上位机即系统主站,可分别和不同的子站建立联系,查询各测点的数据,并按照用户的要求对各闸门进行控制,下位机中的控制箱接收到此信息,经过计算,发出控制信号自动控制闸门到一定的开度,达到自动控制的目的。 图1闸门远程自动监测和控制结构图 2、下位机系统设计 设计下位机重点在于闸门自动控制箱的设计,本文提出闸门的运行控制模式,并进行可靠性处理,然后利用无线传输设备和上位机进行通讯,传输数据。 2.1下位机硬件电路设计 本系统采用AT89系列单片机,采用矩阵式键盘进行输入数据,键盘提供切换键、时间设置键、控制键三个按键,通过三个按键显示水位、流量、闸门开度、日期和时间。切换键实现上述四个功能的转换,时间设置键用于修改日期和时间,控制键用于对电机启停进行控制。 2.2闸门控制系统设计 本系统下位机接收到上位机传来的要求流量值(或水位值),当要求的流量值(或水位值)和系统所测的流量值(或水位值)不一致时,单片机启键闭合,闸门电动装置控制箱自动启动电机,提升或下降闸门,当所要求的流量值(或水位值)和当前所测流量值(或水位值)相等时,单片机闭键闭合,电机自动停止,达到自动控制的目的。 闸门的运行控制模式有实时型控制模式和定时型控制模式两种,在实时型控制模式中,上位机根据用户要求的流量,利用流量—水位关系曲线把要求的流量换算成要求的水位,然后和下位机联系,下位机接到信号后,由电动装置控制箱控制电机的正反转,达到要求时停止转动。定时控制模式要求用户输入所期望的流量值和要求闸门动作的时间,下位机的控制箱在规定的时间里自动开启和关闭闸门,进行控制。 2.3无线通讯设备SRM6100调制解调器 SRM6100无线调制解调器原是美国Data-LincGroup公司生产的军用产品,现应用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行无线通讯方法,在2.4GHz-2.483GHz频段应用智能频谱跳频技术,在无阻挡物的情况下,两调制解调器之间的通讯距离可达32.18公里,可实现PLC(可编程控制器)和工作站之间的无线连接。SRM6100应用跳频,扩频和32位误码矫正技术保证数据传输的可靠性。无需昂贵的射频点检测技术。射频数据传输速率为188kbps。并且不需要FCC点现场许可证。SRM6100支持多种组态,包括点对点通讯和多点通讯。多点通讯对子站数目无限制。并且SRM6100可做为中继器工作,以达到扩展通讯距离或克服阻挡物通讯的目的。 2.4下位机可靠性处理 为了精确控制电动闸门的关闭,避免电动闸门在工作中出现过载破坏或关闭不严的现象,本系统在电动轴上安装了转矩传感器,用来监测闸门输出轴的转动力矩,以判定闸门是否关严、是否被卡住。闸门电动装置用于检测和控制闸门的开度,本系统在转动轴上安装了光电码盘,考虑到闸门可能出现频繁的正反转交替,为了避免错位和丢码,采用双光耦技术,光耦输出的两路信号经74221双单稳触发器进行整形,89C51的INT0和INT1对其进行计数、计时,并判定转动方向,计算闸门开度。电动闸门在工作中若出现异常现象,系统会自动报警,切断电机电源并显示故障情况。 2.5下位机软件设计 下位机的软件设计分为闸门自动装置控制箱程序设计和串行口中断服务程序设计两部分。闸门自动装置控制箱程序设计主要完成数据采集、存储、显示、按键操作等功能,串行口中断服务的程序完成下位机向上位机数据的传送和用户设定参数的接收。控制箱程序的主框图如下摘要: 3、上位机设计 上位机的软件部分采用VB6.0为开发工具,将各个功能模块化,分别解决相应新问题,再将各个模块组装,构成上位机软件系统的优秀,上位机软件系统的结构如图3所示,通信模块位于最底层,其余模块功能的实现都直接或间接建立在此模块的基础上,本文利用VB的API函数编写串口通讯程序,程序的框图如图4所示。数据管理模块的主要功能就是为水位、流量、闸位等建立数据库,并对其进行管理。 图3、上位机软件系统结构图 图4、通信模块程序流程图 4、结语 本文以国内某灌区为例,全面分析了灌区闸门自动化控制系统的整体结构及其设计,对其软件开发和硬件选择作了全面阐述,并总结了提高自动化系统可靠性的经验,为提高灌区现代化管理水平提供了有利的工具,具有较高的使用价值和广泛的应用前景。 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统的应用 摘要:电气自动化控制作为国家生活之中,对于生产和生活有着重要意义的科学技术,逐渐在社会的发展之中被人民所重视,由电气自动化控制系统作为优秀的社会科技也在逐渐改变着人民的生活。电气自动化控制在国家的发展和人民的生活上开始发挥更为重要的作用,在未来必将有更好的发展。 关键词:电气自动化;应用;发展 1电气自动化控制系统的应用 在近些年的发展之中,我国的经济和科技都得到了相对巨大的进步。在经济上,我国与国际接轨,开始进行国际贸易和国际竞争。在科技上,我国的科学研究成果开始逐渐在人民的社会生活之中普及。随着网络时代的发展,智能式的家具和社会服务系统将成为社会发展的主流,电气自动化控制系统也将成为未来人民生活之中的重要工具。 1.1农业领域我国当前因为前期的工业发展而使得国家整体的环境遭到了破坏,再加上未及时进行改善和修复,这就造成了我国生态环境和气候的破坏,也影响了国家水资源的储备。农业生产作为极为依赖气候变化的生产行业,在近些年的气候变化之下,其生产的质量和效率都受到了很大的影响。但是,在近几年的科技发展的影响之下,基层政府开始大力支持农业的发展,不仅大力支持了先进农机技术的推广和应用,更是在科学建设的指导方针之下,进行了科学的水利工程灌溉技术建设,进一步加速了农业的发展。而电气自动化控制系统作为农业机械和农业灌溉系统的控制中枢,可以很大程度的提高农业设备的可操控性和减少了农业生产的时间,对于现阶段艰难的农业生产有很大的帮助。 1.2工业领域我国的发展一直对工业的重视程度极高,但是,我国的工业发展在发展的过程之中,一直是凭借资源和国家的人力支持进行发展,在科技化生产在全世界盛行的今天,我国工业的生产能力还与发达国家的生产能力有相当大的差距。为了在工业生产之上与国外的先进国家进行比较和竞争,我国逐渐开始推行在工业生产上的自动化生产。自动化生产的大量普及加强了我国工业生产的效率和质量,缩小了我国的工业生产质量与西方发达国家之间的差距,弥补了我国的不足。如今,随着我国科技的进一步发展进步,我国的工业生产将把更为先进的电气自动化技术加入生产之中,更加增强我国工业生产在国际上的竞争力。 1.3交通领域之中的应用我国的交通管理行业起步较晚,我国在二十世纪五十年代才开始进行交通工具的普及,交通行业才开始初步发展。在发展的初期,交通行业并不能完全管束汽车的运行,因此,在前期的发展过程之中,交通行业始终无法发挥作用。随着交通灯在我国的普及,我国的交通行业也开始了进步,交通法规和交通法律的不断出台更是加速了交通行业的进一步发展。随着科技的进步,交通管束人员对于交通灯等交通管理设备的管理开始变得更为方便,在电气自动化系统的帮助下,交通管理人员的工作效率也得到了提高。同时,电气自动化控制系统也被应用到了道路监视的使用之中,工程人员使用电气自动化控制来对交通拍照和实时的交通违规检测进行控制,并在发现之后及时对数据进行保存和上传,极大的提高了交通管制的效率,降低了交通管理人员的工作强度,对于我国公共交通事业的发展有很大的好处。 1.4在服务业方面的应用随着社会经济的不断进步,人们对于生活质量开始有了更高的要求,社会服务业也开始在此时逐渐发展,从人力的服务到现在,在科技的帮助之下,服务业实现了全面的自动化服务。与信息技术和电气自动化控制技术的结合使得服务行业的服务设备有了长足的发展,自动化在人民生活之中的普及极大的方便了人们的生活和就业,给人们的生活带来了巨大的改变。 2电气自动化控制系统的未来发展 随着信息时代的到来,电子计算机作为时展的象征,其极广的普及必将改变人民的生活。计算机的普及和发展更是推进了电气自动化控制系统的进一步发展,伴随着信息时代的进步,电气自动化控制系统将变得更为人性化,其智能化的技术进步将可以在人民的生活之中完成更多的工作,改善人民的现有生活现状。在电气自动化控制系统的未来发展之中,信息化和智能化将成为控制系统的发展主流。随着科技的发展,智能城市的概念开始逐渐被城市建设和设计人员所接受。智慧城市主要是借助信息时代,人们之间信息传递的迅速和准确,来完成传统城市之中较为繁琐的职能。智能城市的基本结构与信息系统和电气自动化控制系统相结合,与现实生活之中的服务设施均是通过无线网络来进行链接。同时,城市之中所存在的交通摄像头和传感器方便了城市交通行业和安全行业的服务质量,有利于城市发展。物联网技术将生活之中可以通过网络操控的结构与智能设备相链接,通俗来讲,就是将城市之中的水、电、油、气等公共服务资源,通过无线网络,与家庭或是个人的智能终端机相链接,以便于达到真正的互联,形成更为深刻的智能生活环境。物联网的应用使得生活设施被连入互联网之中,然后其取得的数据会上传到云数据存储器上,并经过大量的计算,得出使用者的个人习惯,以便于在下一次服务时提供更为便捷且个性化的服务。在智慧城市的日常生活之中,经过物联网相链接并将数据上传到云存储之后,这些用户数据经过处理之后,可以分析出用户的个人习惯和个人爱好,经过大数据处理之后,可以提供更有价值的城市管理数据。在未来的城市建设之中,信息技术与电气自动化控制技术的结合使得城市的建设变得更为简单,城市之中的服务部行业可以通过网路进行管理和协调,交通行业和安保行业可以通过网络来进行监管和保护,两者的有机结合加快了现代城市的发展。 3结论 电气自动化系统作为国家的科技生活之中极为重要的一个组成部分,其在社会生活和社会生产之中有着很大的作用,当前的电气自动化控制系统在生活、生产、行业服务等多方面发挥着重要的作用,与信息技术相结合之后,在未来有着更强的发展趋势。电气自动化控制系统必将在未来有着更好的发展,为社会带来更大的进步。 作者:钟腾 单位:武汉晴川学院电气工程学院 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统应用及趋势 摘要:随着社会经济的快速发展,我国电气自动化控制系统的应用以及发展取得了举世瞩目的成就,其作为我国主要的科学技术之一,已被广泛地应用到了多个行业中,为了进一步推动电气自动化控制系统更好更快的应用,文章主要针对目前电气自动化控制系统的应用以及发展趋势进行了简要的分析和探讨,希望对促进电气自动化控制系统的应用以及发展具有一定的积极作用。 关键词:电气自动化;控制系统;应用;发展趋势 在电气自动化技术的应用过程中,电气自动化控制系统是主要的优秀之一,它对于整个电气自动化技术的应用具有极其重要的作用,因此,在利用电气自动化技术的过程中,必须要不断的提高对于电气自动化控制系统的重视程度,明确这一控制系统的工作原理,然后结合这一控制系统的原理更好地将这一系统应用到实际工作过程中,并且使得这一控制系统可以得到更好的发展。 1电气自动化控制系统的功能以及特点 对于电气自动化控制系统而言,它的组成结构比较复杂,在利用电气自动化控制系统之前,必须要首先明确它的具体组成结构,然后根据它的组成结构来进一步了解并且掌握电气自动化控制系统的功能以及特点。下面就电气自动化控制系统的具体功能以及特点进行详细的介绍: 1.1电气自动化控制系统的具体功能 与其他的控制系统相比较,电气自动化控制系统的功能比较齐全。因此,在现阶段,电气自动化控制系统已经被广泛的应用到了许多行业中。它的具体功能主要包括下面几个方面:第一,利用电气自动化控制系统可以很好地对LPS这一系统进行准确的了解和监控,进而更好的实现对开关手动同期与自动同期的并网。第二,通过利用电气自动化控制系统,可以进一步对发电机进行全面的控制以及操作,大大的简化了整个工作流程。第三,应用电气自动化控制系统可以更好的实现对发电机中变压器组的保护以及控制。另外,电气自动化控制系统的应用还可以很好的实现对于高压启、备变压器的控制以及操作。 1.2电气自动化控制系统的具体特点 电气自动化控制系统具有极其鲜明的特点,使得电气自动化控制系统可以得到广泛的应用。例如,与其他的控制系统相比较,电气自动化控制系统具有比较强的方便性以及快捷性。在利用电气自动化控制系统进行采集数据的时候,不仅需要采集的对象比较少,而且需要的数量也极其少,并且采集的过程也非常简单明了。另外,电气自动化控制系统具有另外一个比较显著的特点就是广泛性。到目前为止,电气自动化控制系统已经被广泛的应用到了许多行业中,尤其是许多电气自动化产品已经走进了千家万户,成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。最后,电气自动化控制系统的工作效率非常高,通过利用电气自动化控制系统可以更好地改变传统的工作方式,克服了传统工业生产中所出现的所有弊端,减轻了人们的工作负担,同时也极大的提高了工作效率。 2电气自动化控制系统的具体应用 2.1电气自动化控制系统在农业生产中的具体应用 电气自动化控制系统在农业生产中具有至关重要的作用。近几年来,电气自动化控制系统被广泛地应用到了农业生产的各个方面,在农业生产中的机械运作业、精准农业以及微灌自动化控制方面具有非常广泛的应用,它大大地提高了农业生产中农业机械以及仪器设备的可操作性。例如,利用电气自动化控制系统可以实现农业机械的自动播种以及施肥,并且播种以及施肥的效率也非常高。另外,在微灌技术领域中应用电气自动化控制系统,可以更好的实现滴灌设备以及喷头设计等的自动化,使得整个农业生产可以更好的实现自动化。甚至在温度传感器或者压力传感器中应用电气自动化控制系统可以更加精准的对农业生产进行管理和控制,实现了仪器设备的自动化。最后,利用电气自动化控制系统也可以很好的实现精准农业中节水的自动化控制,或者图像处理技术的自动化操作。 2.2电气自动化控制系统在工业生产中的具体应用 在工业生产中,电气自动化控制系统也具有极其重要的作用。例如,到目前为止,我国在冶金、石油生产、发电等许多工业生产中都已经应用到了电气自动化控制系统,而这一控制系统的应用大大的促进了整个工业自动化的发展进程。电气自动化控制系统的应用很好的取代了传统的生产仪器设备。如:电气自动化控制系统取代了传统的继电器顺序控制装置,使得继电器的顺序可以更好的得到控制。另外,电气自动化控制系统对传统开关量控制装置的取代很好的实现了对整个仪器设备的逻辑控制,尤其是在机床、装配生产线等方面,更是大大的提高了这些仪器设备的工作效率。在冶金和造纸等行业中应用电气自动化控制系统可以更好的实现对于大型机械设备的控制和操作。如今,工业生产中普遍都开始广泛地应用电气自动化控制系统,并且也取得了比较显著的成就。 2.3电气自动化控制系统在日常生活中的应用 电气自动化控制系统的应用大大的提高了人们的生活质量水平。例如。在交通运输方面,大部分的交通运输工具都可以利用电气自动化控制系统进行远程的管理和控制。另外,在红绿灯系统以及测速器中也应用到了电气自动化控制系统,工作人员可以通过网络直接对所有工作环节进行管理和控制。最后,在家居装置方面,电气自动化控制系统也已经被广泛的应用到了安全系统以及照明系统中,这样业务管理部门就可以对所有小区进行统一的管理和控制。 3电气自动化控制系统的发展趋势 电气自动化控制系统的功能以及特点,使得它有一个非常好的发展趋势。例如,目前为止,电气自动化控制系统已经由原来单一的设备不断的转变向了多元化、统一化以及集成化等发展趋势。进而使得电气自动化控制系统可以更好的应用到各个行业的各个生产环节中。另外,电气自动化控制系统将渐渐的走向安全化,它的安全防范技术将不断的向集成化发展,进而更好的实现仪器设备、工作人员以及环境的系统安全。最后,电气自动化控制系统将会实现通用化,而通用化可以更好的确保生产现场所有设施、计算监管以及管理系统之间的数据畅通,管理人员可以通过计算机网络对整个生产现场进行直接的监督和管理。 4结束语 总而言之,为了更好地将电气自动化控制系统应用到实际工作过程中,相关技术人员应不断加强对电气自动化控制系统深入研究,只有这样才可以更好地促进我国电气自动化控制系统的发展。 作者:郝建秀 单位:河北唐银钢铁有限公司 自动化控制系统论文:自来水厂自动化控制系统研究 摘要:水是人类生存发展不可缺少的基本资源,人类每天都要喝水,一个人每天水的正常摄取量最低是1200毫升。自来水厂是满足人们用水需求,为人们提供供水服务的重要基础性设施,发挥着重要社会职能。近些年来,随着经济发展,人口数量增多,社会用水需求量不断增长,使得自来水厂生产运营管理难度越来越大。为提高自来水厂管理控制水平,应积极融入自动化技术,设计自动化控制系统,以提高自然水厂运营效率。文章将针对现代自来水厂自动化控制系统展开研究和分析,以促进我国自来水厂逐步走向自动化运营。 关键词:自来水厂;自动化控制;控制系统;系统实现 引言 若人不能摄取足够地水分就会口干舌燥身体不适,各项机能出现异常,严重缺水甚至会出现生命危险,因脱水而死。人对水的摄取量将直接影响身体的新陈代谢、呼吸系统、分泌系统、消化系统、血液循环等多个方面身体机能。水是人类身体中化验反应的媒介,是体内各种营养素和物质运输的平台,是保障身体正常运作的基础。自来水厂为人们用水提供着服务,满足着人们用水需求。但随着城市化进程的加快,传统供水控制系统已无法满足现代化快节奏的生活与企业运作用水需求,引进自动化控制系统,提高供水质量势在必行。 1现代自来水厂自动化控制系统特点与功能 现代自来水厂指具有一定水生产设备,能按照相关工艺标准完成自来水生产过程,并且其水质符合一般生产用水和生活用水要求的企业,主要从事水生产、水销售,为人们提供供水服务,满足人们用水需求[1]。毫无疑问自来水厂担负着重要社会职能,影响着城市供水,影响着供水质量,若自来水厂控制系统出现问题,不仅会影响供水质量,甚至会影响水质,给居民生活造成不便。当前传统自来水厂控制系统已无法满足供水需求与行业发展需求,很多自来水厂开始引进自动化控制系统,以此提高生产效率,降低生产成本,全面提升水质[2]。自来水厂自动化控制系统融入了智能控制技术、传感技术、自动化控制技术、计算机技术,PLC技术、网络技术,整个控制系统由:中央控制站、现场控制总线、电气设备、PLC可编程逻辑控制器组成,通过该系统能实现信息化智能生产控制。而且该系统具有故障检测功能与系统状态检测功能,能实时对设备和系统状态进行检测,及时反馈故障问题,降低故障率,提高生产水平,节约运维成本,避免故障点扩大[3]。而且自动化控制系统,控制精度高,逻辑判断能力强能根据实时生产情况,自动做出控制决策。因此,现代自来水厂生产经营中应积极运用自动化控制系统,进行生产技术改革创新。 2现代自来水厂自动化控制系统设计与实现 通过前文分析可知道,自动化控制系统在自来水厂生产控制中应用的重要意义。从现代自来水厂自动化控制系统设计与实现思路来看,系统控制基本单元应能实时对运行工况进行控制,对设备进行保护,对设备故障进行检测,并自动生成监控数据信息,且所生成信息具有直观性、可视性,能进行显示输出,能为生产操作控制提供依据。系统结构设计方面,要保证结构灵活性与兼容性,应采取模块化设计思路,从而降低设计难度和系统实现成本,主要模块应包括:中央控制模块、数据库模块、控制命令执行模块、工作站模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块、故障诊断与报警模块等等,涉及到的子系统包括:仪表系统、加药控制系统、配电系统、总线系统、PLC系统、流量调节系统等等。各模块与各子系统间应有良好兼容性,以保证系统良好运行,通过各子系统的协调来实现现场数据的采集、处理、传输,发送控制指令,对生产工艺和流程进行自动化控制。从流量调节子系统设计来看,该系统应能根据控制指令及PLC控制编程条件,设置流量定值目标,自动对流量进行调节控制,同时要满足准确性要求,能准确控制流量。而加药控制子系统,应能根据系统指令,自动对药液浓度、配药参数进行自动控制和调节,保证加药符合预期目标,使水质符合标准,避免资源浪费。配电子系统应能够根据生产需要,自动选择适合功率,主动进行无功补偿,调节电压、电流,保证各类仪表与设备保持良好的运行状态,降低故障率。具体系统设计与实现中,不仅要考虑到系统的经济性与功能性,还要保证系统先进性、可靠性、可拓性。保证系统先进性,能提高生产水平,保证系统控制性能,避免自动化系统过早更新换代,导致资源和投资浪费,增加运维成本。而可靠性是自动化控制系统应用的前提,若系统无法保证可靠性,时常发生系统崩溃或误动现象,必然对自来水厂正常生产造成影响,影响正常供水。可拓性是指系统应预留升级空间,能进行系统结构升级。在原有基础上进行系统升级,能降低升级成本。因此,自来水厂在进行自动化系统设计中,应合理选择设计方案,做好系统结构设计,保证可行性和合理性。 3结束语 人类离不开水,水是人类生存的重要物质资源,加强自来水厂建设,保障供水质量和水平具有重要意义。传统自来水厂控制技术已难以适应用户需求和市场要求。因此,自来水厂应积极进行技术改革创新,在控制系统中融入自动化控制技术,进行自动化生产控制,以提高水厂效率和水平,降低自来水厂运维成本,提高供水质量。 作者:王烨峤 单位:萍乡水务有限公司 自动化控制系统论文:计算机技术电气自动化控制系统设计 摘要:如今社会对电力的需求量越来越高,电力也已经成为了许多生产活动必备的元素。对于电气设计系统而言,为人民供应安全可靠的电力是当前的首要任务。专业人员应当利用计算机技术,对落后的电气系统进行淘汰或升级,以便更好地满足人们对电力日益增长的需求。文章主要分析了计算机技术的电气自动化控制系统设计。 关键词:计算机技术;电气自动化控制;系统设计 1计算机技术的电气自动化控制系统设计 1.1线路设计系统 电气设计系统的相关线路较为复杂,必须由专业人员进行操作。线路设计的质量会直接影响到整个供电系统的功能,且线路设计也是电气设计的重点环节之一。设计人员应当引起对线路设计的高度重视,因为这一环节如果没有很好地完成,电气设计系统的相关工作就难以得到正常开展。若要确保电气设计系统能够顺利运作,就必须充分考虑到线路设计系统各个方面的因素,要克服重重困难,争取设计出最为合理的线路。设计人员可利用线路设计系统制作出信息较为完善的图纸,这一步骤需要设计人员将有关信息录入线路设计系统之中,例如设计所要耗费的工程材料、工程的实际路况等等,这一系列工作都是线路设计必不可少的环节。当设计人员做出图纸之后,就可以让系统自主生成数据,这些数据会跟随线路设计的因素变化而变化。线路设计系统能够替设计人员提供线路的实况,便于工作人员适时调节并修改计划方案。 1.2继电保护设计系统 继电保护设计系统中计算机技术的运用主要体现在原理图的绘制方面。在设计原理图以前,工作人员可不必按照原有的点和线进行描绘,而是可以选出贴合自己设计需求的部件,进行自主绘图。在工作人员进行设计时,计算机系统还可以自主把选出的部件插到图纸中,再按照设计人员的动作将画线连接起来。设计工作结束后,系统不但能够自主运算有关数据,设计人员还能依据现实需求利用双向链表对自己的设计图实行改良。继电保护设计系统中保存了各类部件的相关数据,这些部件是系统运作必需的硬件设备。当前市场中的部件信息逐渐更新,因此专业人员也需要对现有的部件实行升级,再将其中储存的信息记录到计算机中。 1.3计算机辅助在绘图中的应用 计算机辅助软件可大致划分为两种,即专门用于电气系统设计的软件与辅助性软件。这两类软件对于电气系统设计而言,都起着极为重要的作用。从近年来电气系统设计软件的进化趋势看,专门用于电气系统设计的软件包括CAD、ABD、FFS等,其中,FFS这一软件操作较为简便,初学者也容易上手,且具有便于动态运算和管理等优势,能够确保图像和型号的统一性,不让其产生误差。当然常用的辅助软件中,最具有代表性的就是Telec软件,该软件大多用在建筑工程领域内的电气设计,和别的软件有着一定差异。这种软件能够进行避雷针的相关运算,还能做出配电绘图,从而充分保障了电气系统设计的完善性。CAD制图软件非常容易操作,且具有很高的开放性,能够支持多种图像格式的转换以及各类硬件设施、操作平台等,因此已经广泛运用于电气系统的相关设计。CAD绘图软件在电气系统设计工作中,起着其他软件难以替代的作用。这种绘图软件可以经由接口连接到计算机上,将平面的物体在计算机中以立体的心态展现出来,从而给系统设计的解析问题提出了有效的处理方法,使得程序运作的构造能以直观的形态展示出来,方便工作人员检查系统设计的成果,并且减少了设计人员的实际工作量,降低了人力工作的强度。CAD绘图软件包括了硬件与软件这两个构成元素,其中,硬件系统又包括了图像保存、图像显示、输入设备、输出设备、信息传输平台等。而软件系统则包括了系统软件与应用软件这两种。目前科学技术飞速发展,无论是CAD、ABD或是FFS软件,都会得到进一步的优化,各类制图功能都会变得越来越成熟,为将来电气系统设计工作的开展提供更多的可能性,并使得电气系统设计工作的效率和质量大幅度提升,协助电气设计系统发展得越来越完善。 2自动化设计发展方向 上世纪50年代,计算机设计自动化概念正式提出,发展至今,已有几十年的历史。其中,计算机设计自动化发展的高潮处于60年代左右。到70年代,诸多大学开始设置自动化课程,并且诸多文献资料得到出版。目前,自动化已成为专家与学者研究的重点课题,是为设计人员带去便利的重要举措,达到缓解设计人员工作任务的目的,将复杂的问题简单化,提高设计质量。针对该领域,诸多数学方面的问题未得到有效解决,为相关人员提供新的研究课题。针对设计人员而言,复杂的技巧、产品设计质量以及丰富的经验是其需要考虑和涉及的内容。近几年,自动化设计获得较大程度上的发展,包括语言描述、布线以及逻辑模拟等方面,迫使自动化设计水平有所提升,致使统一数据库成为其发展方向。与此同时,较为完善的设计系统已在诸多自动化设计单位中得到建立。基于自动化设计作用下,计算机规模有所增加,进而对自动化设计系统提出更高的要求。相对应而言,在增加自动化边设计系统数据基础上,对计算机存储能力、读写能力以及运算方式等的要求均有所改变。因此,自动化设计人员应从自身为出发点,提升工作能力,确保计算机运算方法的准确性,促使其更好地开展自动化设计工作,达到提高设计质量的目的。 3结束语 综上所述,随着我国社会现代化发展目标的逐步实现,电力系统对引入自动化技术产生强烈发展需求。为了满足我国居民在生产生活过程中所产生的用电需求,电力系统应当采取有效措施,逐步完善电气化功能设计,为实现智能化、多元化发展目标做好基础准备,同时维持电力行业稳步发展状态 作者:王辉 张喜峰 曾建强 孔亮 单位:陕西长岭电子科技有限责任公司 自动化控制系统论文:自动化控制系统抗干扰技术剖析 摘要:自动化控制系统在工业领域的应用极大地推动了工业发展,有效提高了工业生产效益,但是在实际操作中工业自动化控制系统也暴露出很多问题,特别是受到多种因素的干扰,严重影响了工业自动化控制系统的稳定性,针对这个情况,应积极采取有效的抗干扰技术,最大程度地降低或者消除各种干扰源。本文分析了工业自动化控制系统的干扰情况,阐述了工业自动化控制系统的抗干扰技术,以供参考。 关键词:工业;自动化控制系统;抗干扰技术 近年来,我国工业发展逐渐朝着自动化、信息化、智能化方向发展,越来越多的自动化控制系统被应用在工业生产中,然而工业自动化控制系统应用现状却不理想,各种各样的干扰源对于自动化控制系统的稳定、正常运行产生了直接影响,所以应充分了解工业自动化控制系统受到的干扰情况,有针对性地进行抗干扰处理,提高工业自动化控制系统运行的稳定性。 1工业自动化控制系统的干扰分析 1.1传导干扰 (1)信号线引入干扰。 电流通过信号线过程中产生感应磁场,相邻信号线受到感应磁场影响会产生一定的感应电流,随着感应电流的增大,和检测开关相连接的接收设备会受到干扰影响,由于信号线中电流持续流过,会影响和信号线相连接的自动化控制系统正常运行,使得控制器逻辑数据不稳定,甚至发生死机或者错误动作。 (2)设计施工干扰。 工业自动化控制系统在施工设计阶段,由于操作、设备型号、调试、安装、工程技术设计等因素,安装设计过程中,接地系统混乱或者控制器、高频发生器或者开关高功率设备之间的距离较短,造成工业自动化控制系统设计施工干扰。 (3)电源线干扰。 工业现场的电源线干扰非常常见,其主要来自两个方面,一方面是工业自动化控制系统受到供电电源耦合影响;另一方面,干扰信号通过供电电源系统进入自动化控制系统。工业自动化控制系统主要通过电网电源供电,其运行过程中经常受到很多因素的干扰和影响,例如,电网短路暂态冲击、大功率用电设备停止或者开启、电网波动等都会影响工业自动化控制系统的正常运行。 1.2辐射干扰 工业自动化控制系统受到的辐射干扰主要是指电弧电路、高频感应设备、雷电、射频设备等产生的干扰,对于这种干扰源,在实际应用中没有很好的方法进行消除,而可以通过减弱或者直接切断电磁干扰传播途径,采用装设防雷设备、合理布置线路、保护隔离、等位机屏蔽或者联机等措施,保障工业自动化控制系统的安全运行。 2工业自动化控制系统的抗干扰技术 2.1软件设计 工业自动化控制系统设计过程中,采用惯性滤波、限幅滤波、中位值滤波、平均值滤波等方法通过计算机程序对系统信号实现数学处理,消除或者减少干扰信号的强度、数量,保障输入信号的稳定性和可靠性,这种方法计算机程序很容易移植,便于修改系统参数,有效提高数字滤波的稳定。 2.2管线设计 为了减少工业自动化控制系统的干扰,应优化管线设计,包括通信线、电源线、信号线管道等,电源线设置应和通信管线保持足够距离,并且使用金属管道覆盖通信管线,正确敷设电缆线路,结合抗干扰、经济性、实用性等因素,选择合适的信号电缆线,其中最常见的是双芯屏蔽双绞线,电缆线敷设过程中应注意以下问题:其一,对于不同信号,敷设不同电缆线路,结合传输信号类型,分层敷设电缆线路;其二,不能使用同一根多芯电缆同时传输数字信号和模拟信号,电缆和电源线不能共用;其三,不能在同一个线槽中放置电源线缆和信号线缆,避免平行、近距离的进行敷设施工,若电源线缆和信号线缆必须放置在一起,两种线缆应保持60cm以上的距离;其四,大功率电动机应和信号线缆保持适当的距离。 2.3电源设计 若工业生产现场包含变频器和大功率器件,对于电源线路采取科学有效的抗干扰措施,对电源设备进行有效隔离,在进线电源分级部位设置避雷器,使用隔离变压器设置在PLC电源输入端,对于隔离变压器的次级绕组和初级绕组,装设屏蔽层,然后做好可靠接地,通过双绞线作为二次侧接线。 2.4接地设计 工业生产现场环境变化会干扰信号线,发生误动作、测量精度下降、死机、程序跑飞、系统数据混乱等现象,这主要是由于接地系统设置不合理,对于工业自动化控制系统应做好接地设计,通过正确、合理的接地设计,有效抑制工业自动化控制系统受到电磁干扰影响,在实际应用中包括信号屏蔽接地、系统接地和安全接地。工业自动化控制系统接地设计过程中,严格区分保护接地和工作接地,保护接地电阻不能超过2欧姆,强电设备接地点和接地极接地点之间保持10m以上的距离,埋设在工业生产现场建筑物周围10m的区域。信号源接地设计,在信号侧接地设置屏蔽层,若信号线中间如果有接头,做好绝缘处理,牢固连接屏蔽层,防止信号线多点接地,连接多芯对绞电缆线和屏蔽双绞线,相互连接好各个屏蔽层,然后进行绝缘处理以后,选择合适接地位置进行单点接地。另外,计算机接入信号之前,在大地和信号线之间连接电容,有效减少共模干扰,将滤波器装设在信号两极之间,减少差模干扰。 2.5选择合适器件 结合不同电子设备的特性,选择合适的器件,例如,通过设置RC、AD双积分滤波器,使电流信号和电压信号转换传输过程中消除高频干扰,有效减少差模干扰。采用双绞线和差动输入器,做好单边接地、屏蔽地线和光电隔离,消除共模干扰。 3结束语 工业自动化控制系统在实际应用中容易受到各种各样的干扰影响,而干扰抑制是一项非常复杂、系统的项目,应综合考虑多方面因素,在施工设计过程中结合自动化控制系统的规格和型号,做好各方面的抗干扰设计,提高工业自动化控制系统的安全性和可靠性。 作者:李晓亮 耿小强 单位:东软集团股份有限公司 自动化控制系统论文:现代化镀锌生产线自动化控制系统 热镀锌板利用冷轧薄板作为生产原料,采取一定的工业手段将镀锌层包覆于钢板表面,并通过包覆镀锌层的方式,提高钢板的耐腐蚀性和延长钢材在恶劣环境条件中的使用寿命。镀锌生产线的基本工作原理为:将镀锌液维持在450.0℃的状态下,在钢板通过镀锌液时,镀锌液体会与氧气发生化学反应,形成具有较高致密性的氧化锌薄膜,并完全附着于钢板之上,可避免外部具有腐蚀性的介质直接与钢板表面接触,从而起到提高耐腐蚀性的作用。 1镀锌生产线概述 马钢股份有限公司冷轧板厂1#连续热镀锌线是马钢公司投入使用的第一条镀锌生产线。该镀锌生产线年均生产能力为3.0×105t,产出产品为镀锌薄板(供建筑业、家电制造业和彩涂业使用)。本生产线自动化控制系统由3部分构成:①一级。是指基础自动化系统。②二级。是指模型控制系统。③三级。是指与厂级自动化系统对接的部分。 2网络结构分析 针对镀锌生产线所设置的自动化控制系统由两级网络构成,一级为生产控制工业以太网网络,二级为生产管理以太网网络。两级网络结构建立在TCP/IP协议基础之上,可实现数据通信,并经过一级信号数据库服务器与二级服务器连接。在镀锌生产线自动化控制系统网络结构中,一级自动化系统中的PLC控制器以其所对应的操作终端、二级操作终端作为两级以太网网络的节点,并在不同的位置接入以太网内。现场远程I/O接口在Genius网络支持下与PLC终端连接,带位置控制的设备装有编码器,按区域组成4个Profei-Bus网,分别接至入口、中间、出口PLC控制器Profei-Bus的主板,从而实现对位置的精确控制。镀锌生产线现场传动设备基于IS-BUS与PLC终端连接。对于独立设备,比如镀锌生产线上称重设备、焊机和气刀等,与系统的接口为以太网直接与PLC终端的连接。 3一级自动化控制系统的构成 3.1一级数据库服务器 在一级自动化控制系统中,一级数据库服务器的主要应用功能是对整个镀锌生产线的运行状态进行全面监测和控制,分析网络通讯的运行情况,收集生产控制所需的关键数据信息,根据运行状态生成报警信息,遵循优先权分级标准对报警信息进行管理,并可提供镀锌生产线在各种状态下的生产报告。 3.2操作终端 在一级自动化控制系统中,操作终端的主要价值是辅助对镀锌生产线运行状态的检测和控制,为各种生产控制功能的实现提供必需的画面组态支持,并根据画面对生产控制操作提出建议。在本文所构建的自动化控制系统中,可应用GE-Fanuc所提供的人机界面实现操作终端的功能。该人机交互界面的最大特点是实现客户与服务器HMI系统的融合,实现全网络化的监督控制和数据收集功能。其基本构成包括服务器和终端两部分,前者负责采集、发送生产线的运行数据;后者负责连接服务器,并显示和控制数据。 3.3PCL控制器终端 在一级自动化控制系统中,GE-InnovationPLC控制器是实现大量自动化控制功能的优秀模块之一。相比于模拟控制模块而言,为了更好地满足镀锌生产线对自动化控制提出的要求,本文选用了基于可用控制块语言编程的控制器。本类型PLC控制器具备中断驱动操作的控制中心,响应速度快、诊断功能强,支持多类型的I/O接口,在复杂的大型系统中的应用价值较高。 3.4传动设备 本系统中的传动设备为Toshiba公司的IGBTPWM变频器。在一级自动化控制系统中,传动设备的主要功能是实现对交流电动机的调速控制,根据其使用范围可进一步划分为无传感器矢量控制和有传感矢量控制两部分。传动柜直流电源有IGBT整流和二极管整流两种,IGBT整流元件的整流柜用于开卷机、活套、张紧辊、夹送辊和卷取机等;二极管整流元件的整流柜主要用于风机、刷辊等。 4二级自动化控制系统构成 4.1过程自动化功能的实现 在本系统中,过程自动化功能的实现主要包括以下4部分:①接收一级自动化控制系统发送的处理命令,并通过PDI原始数据输入的方式处理每个卷所对应的信息;②在对卷信息进行处理的过程中跟踪卷动态,并生成与之相对应的调整设定点,显示有关线、卷的修改参数信息;③通过操作员显示屏幕对非正常运行状态提出报警指令;④诊断各个卷的产出性能,并形成数据报告。 4.2生产控制模型 在整个镀锌生产线自动化控制系统中,共涉及2个生产控制模型,分别为有关镀层重量的控制模型和有关加热退火炉燃烧状态的控制模型。模型机软件系统采用日本新日铁公司提供的技术。在模型的选用和构建过程中,可在二级自动化控制系统的以太网网络挂设专用计算机,并通过网络实现与二级服务器的信号交换。二级系统接受三级系统下发的钢卷信息,并通过协议地址发送至模型机,模型机将符合该钢种的控制数据在焊点到达退火炉和镀层测厚仪时分别传输给它们,从而达到自动控制炉温和锌层厚度的目的。 4.3二级系统与厂级系统的接口部分 二级系统和三级系统之间的数据传递会经过ODBC数据库。二级系统将建立一个与三级系统数据库的ODBC连接,并直接从三级数据库中读取所需的数据。当卷数据处理完成后,二级系统将通过ODBC连接直接将所有的卷数据写入三级系统数据库。 5结束语 在近年来的实践中,我国各类冷轧线的处理开始展开自主集成技术的研究,自主集成技术的应用逐步替代了国外引进的应用模式,但在自主技术研发方面尚处于起步阶段,相关技术仍未成熟。本文着眼于对镀锌生产线自动化控制系统的研究,对该控制系统的构成、网络结构和控制功能进行了详细分析,希望能促进有关自动化控制系统研究的进一步发展,从而更好地保障镀锌生产线的安全、稳定、高效运行。 作者:杨志平 单位:马钢股份冷轧总厂点检一分厂 自动化控制系统论文:探求电气自动化控制系统设计 1电气自动化控制系统的功能与组成 电气自动化控制系统主要由以下几个部分组成:第一,电源供电回路,为控制系统的运行提供电源。第二,保护回路,一般由熔断器、稳压组件、继电器等组件组成,对电气设备和线路的运行实现保护作用。第三,信号回路,通过一定的转换规则,将电信号转换为直观的形式,以此来快速的判断设备和线路的运行是否处于正常工作状态。第四,自动与手动回路。在自动化控制系统中仍然需要手动环节的控制作用,通过转换开关的作用快速实现自动与手动的切换,能够促进控制功能的有效发挥。第五,控制停车回路。在自动化控制系统中,包括启动设备和制动设备,才能实现能耗制动、倒拉翻转制动等,根据不同的设备制动需求选择不同的制动设备。第六,自锁及闭锁回路。自锁是在控制系统启动以后,电气设备维持正常工作环境的状态,而闭锁则是用来保证电气设备和线路正常运行的稳定性和安全性。一般在控制系统中,如果包括两台或者两台以上的设备,只能实现对一台设备的自锁功能。 2电气自动化控制系统的设计思路 2.1集中监控方式 这种控制方式最大的有点就是操作起来简便,而且进行防护设计方面也相对比较简单。不过这种控制方法必须把所有设备的所有功能都集中到一个处理器中,这就容易造成处理器任务过重,而且一旦处理器发生故障,那么将会直接影响整个控制系统的正常运行,进而影响生产效率。而且设备中隔离道闸的操作特别容易受到辅助接点的影响,导致无法正常操作,这样就会增加维修费用,给企业带来更多的生产成本。所以我们应该加强对这种控制技术的了解,在使用的时候也需要进行科学衡量才能够保证生产顺利。 2.2远程监控方式 这种控制技术具有很多优点,例如,节约生产成本、可靠性能高、操作比较灵活等等,所以在系统控制方面能够被广泛使用。但是这种技术受到通讯速度的影响,所以在使用这种技术时,应该确定操作设备能否满足该技术通讯速度的要求,而且这种监控方式只适合在小型设备中使用,不能够用在大型电气设备中,这也是我们应该注意的问题。 2.3现场总线监控方式 这种方式是当前电气自动化控制系统中最为常用的控制技术,在实践中的应用效果十分好,取得了很多成功的经验,为智能电气设备的发展提供了重要借鉴。相比其他控制技术来说,这种方式的适用性更强,能够根据不同的需要选择最合适的控制系统设计,给生产带来更多的便利。由于这种技术本身就存在监控功能,所以不需要很多的使用设备,只要根据需要直接安装相关的智能设备,实现与监控系统的连接,就能够实现远程监控,极大地减少电缆的使用数量,提高了生产效率。此外,这种控制方法中的设备都是独立才做的,通过计算机把各个设备之间相互谅解,不仅能够很灵活的进行组合,还能够提高系统运行的可靠性,而且其中任何一个设备发生故障都不会对整个系统产生影响,保证生产的正常运行。这种技术也是未来电气技术发展的主要方向,我们应该对此深入研究。 3电气自动化控制系统的发展趋势 随着科学技术的快速发展,计算机应用技术的普及,电气自动化控制技术在各行各业中被广泛应用,特别是随着OPC技术的诞生,进一步促进了电气自动化控制技术和计算机的结合。未来电气技术和计算机技术的融合将更加紧密,这也是当前以及未来电子商务的目标。不论从电气技术发展角度来说,还是从计算机技术发展角度来看,电气自动化控制系统必然会随着时代的进步而进步,同时能够在不同领域发挥重要的作用,使生产率得到很大提升,进一步促进我国经济的发展,提高我国电气技术在国际上的地位。 4结束语 综上所述,文章对当前如何做好电气自动化控制系统设计工作,旨在能够促进我国电气技术的快速发展。在进行设计的过程中,应该对设计中的要点进行全面掌握,根据不同用途不同需要选择合适的设计方案,保证整个电气自动控制系统额稳定运行,这对于我国经济的发展有重要的促进作用。 作者:黄亮亮单位:广州市水务科学研究所 自动化控制系统论文:水利工程管理自动化控制系统研究 摘要:水利工程是当前一项十分重要的社会工程,对社会上各个方面发展均有着十分重要的作用。为能够使水利工程作用得到发挥及保证其正常运行,水利工程管理是十分重要的一项工作,在当前水利工程管理中,自动化控制系统的应用使管理工作质量及水平得到很大程度的提高,促进水利工程管理进一步发展。 关键词:水利工程管理;自动化控制系统;应用 水利工程管理是当前保证水利工程正常运行的基础条件,并且也是关键内容,随着现代信息技术及自动化技术的不断发展,在水利工程管理中自动化控制技术也得到越来越广泛的应用,并且对水利工程管理有很大帮助。因此,在水利工程管理过程中,为能够使工作质量得到提高,应当对自动化控制系统应用进行科学分析,并且充分掌握,从而使水利工程管理得以更好发展。 1自动化控制系统工作原理 调水工程中需要使用大量水泵及其辅助设备来组成泵站系统,由于泵站机组容量的不断增大、泵站工程的安全可靠性和节约能源的要求不断提高。为了实现水资源的合理调配与使用,需要发挥泵站的最大效益。为了提高泵站运行的安全性和可靠性,需要有现代化的手段来对泵站的运营进行管理。因此,泵站实施自动化和信息化建设,是泵站日常运行管理工作科学化、规范化、现代化的重要举措,是为了上述目标的重要手段。同时对提高泵站运行管理工作效率,保证泵站长期高效、可靠的运行有重要意义。该系统的运用能够使泵站运行管理人员大大减轻其工作强度,另外还能够使泵站机电设备的综合使用效率以及寿命均得到有效提高,还能够使工作人员对泵站综合运行情况进行直接查询及了解,便于远程管理调度,对水利工程自动化管理水平提高有着十分重要的促进作用。 2水利工程管理中自动化控制系统的应用 2.1利用自动化控制系统监测控制水泵机组 水泵机组在泵站中属于十分重要的一种能源转换设备,其组成主要包括两大系统,即同步电动机与水泵。在水泵机组使用过程中,当开机时自动化控制系统首先应当将防洪闸门打开,同时将清污机启动,使其运行,并且应当对同步电动机组内的励磁系统进行动态检测,对其实际运行状态进行观察,注意是否良好。自动化控制系统内部存在自动判断程序,其能够对各类启动条件进行判断,在确定均与预设参数要求满足情况下,才能够继续进行开机控制。在水泵机组实际运行过程中,自动控制系统便开始进行实施监测,利用有关传感器元件对机组内部各个相关机构元件情况进行动态监测,利用内部运算程序能够对相关数据进行动态分析判断,可随时进行记录,并且实时进行调节,从而使机组运行能够保证处于最佳状态。在自动监测过程中,若有系统故障发生,自动控制系统可对相应执行机构进行实施操作,从而将报警或者事故跳闸等相关动作完成。 2.2利用自动化控制系统监测励磁控制系统 在机组启动以及实际运动过程中,对于励磁装置中晶闸管元件相关运行参数,利用自动化控制系统中上位机可实时显示,并且能够进行记录。在上位机上,相关工作人员依据调度参数可对任何闭环进行调节,从而能够实时调节切换机组恒电流运行、恒功率因素运行以及恒无功率运行状态。对于自动化控制系统而言,其所设置的为综合调节方式,即中控及现地相互备用。当自动化控制系统中上位机有故障出现时,运行人员可选择现地励磁综合控制单位执行,在现地单位中利用可视化人机互通触摸屏系统借助触摸软电子按钮或者键盘直接调节励磁系统,从而使机组运行可靠性得到有效提高。在系统实际运行过程中,当同步电动机有故障出现时,对于自动化控制系统而言,其不但能够利用上位监控系统通过声光等有关方式对中控运行人员进行报警提醒,使其及时排查相关故障单元,另外在现地触摸屏系统中还能够显示报警,避免工作人员出现误操作情况。 2.3利用自动化控制系统可视化监视泵站全局 对于自动化控制系统而言,其上位机中的可视化人机互通界面中,设置整个泵站层次重叠菜单的画面,其包括主变监视、电气主接线、开机及停机判断闭锁流程图、水泵机组单元监视以及油气水等,另外还包括闸门控制系统。在泵站运行管理过程中,相关工作人员只要利用鼠标对上位机各个功能菜单选项直接进行选择,便能够全方面了解整个泵站系统运行状态以及相关数据信息,从而能够将合理高效运行调度计划制定出来。为能够使管理工作更加方便,在自动化控制系统中,对于每个管理人员而言,其均设置密码,在管理界面上只有将正确个人信息输入,然后才能够利用自动控制系统管理整个泵站。另外,在自动化控制系统中,还有多层防护闭锁程序的设置,可有效避免出现人为误操作事故,使整个系统都能够保证高效稳定运行。 3结语 在水利工程管理过程中,为能够使管理工作水平及效率得到有效提高,应当对自动化控制系统进行合理应用,该系统的应用能够实现对水利工程中各个方面的自动化管理控制,对水利工程自动化管理水平的提高十分有利。相关水利工程管理人员应当对自动化控制系统应用熟练掌握,并且合理应用。 作者:刘文慧 单位:山西黄河万家寨水务集团有限公司 自动化控制系统论文:电气工程与自动化控制系统实践 近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。 1电气工程与自动化控制系统的概述 (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。 (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指:首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]。其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。 (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面:首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]。 2电气工程与自动化控制系统的实践 (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]。 (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。 (3)在电厂分散测控系统的实践。在电厂运行中,分散测控系统是一项十分重要的内容,可以对电厂锅炉、发电机等运行状态进行动态、实时测控,及时发现潜在隐患与问题并加以解决,确保电厂运行的安全可靠。在电厂分散测控系统中,采取的通常是分层分布结构,将电气工程与自动化系统运用与电厂分散系统中,可以提高分散测控系统的监测工作的效率与准确性,实现自动化控制,起到保护分散监控系统的作用,提升系统稳定性。 3结语 综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。 作者:曾苏英 单位:国网江西寻乌县供电有限责任公司 自动化控制系统论文:电气工程及自动化控制系统应用 引言 随着科学技术的不断发展,在日常的生活及生产过程中,人们逐渐地追求一种无人或者由少人操控的自动控制系统。这不但能够提高生活质量还能提高生产的智能化水平,并且能有效的减少人工疏忽所造成的错误或者事故。因此,电气工程及电气自动化控制系统在现代生活中得到了广泛的应用,小到日常里家用的电气设备,大到大型的工业设备都离不开电气自动化控制系统。近几年,电气工程及电气自动化控制系统已逐渐成为科研技术中的热门研究领域。 1电气工程及电气自动化 1.1概念 电气工程及其自动化领域的有关研究与其他学科之间有着紧密的联系。电气工程及其自动化技术是对当代热门领域技术如网络信息技术、电力电子技术、计算机技术等的充分融合。因此,我国对于电气工程及其自动化的定义就不应当有所局限。在现实生活生产当中,应用到电气工程及其电气自动化的领域非常多,比如:在我国家庭当中墙上的电灯线路、配电板;以及经常在电视上出现的宇宙飞船的顺利升空等。这些领域和行业都在使用电气工程及其自动化的技术。这样就使得电气工程及其自动化的概念更加具有全面性和包容性。 1.2电气工程自动化控制系统设计的内容 自动化控制系统的设计可以分为以下三种类型: 1.2.1开环控制。这种电气自动化控制装置是一种通过对受控的对象施加顺向作用以使其得到智能化的控制,如图1所示。采用开环控制的方式能够使控制对象与电气自动化的控制系统之间形成更加完整的结构体系,并且具有控制过程操作简单等的优点。但是,采用这种方式也使得电子自动化系统比较容易被外界干扰,从而降低这种控制系统的控制精确度。于是,使用电气工程的企业和领域通常将这种控制系统应用于对控制的及时性和精确度要求不高的方面。 1.2.2闭环控制。与开环自动化控制装置相对的是闭环的控制系统,其具有逆向作用,如图2所示。也就是说采用闭环控制系统的电气工程能够准确的显示出控制变量对整个控制过程所造成的作用力和影响,从而能够实现控制结果和控制标准之间的比对。并且能够根据对整个控制过程的观察,找到导致差异出现的主要流程当中所存在的问题,从而通过消除差异来实现对整个电气工程的控制作用。由于其具有减弱以及消除问题的作用,所以使用电气工程的企业和领域通常将这种控制用于防止突发事故的出现导致系统不能正常工作的问题。 1.2.3复合控制和反馈控制。这种控制系统通常用在对整个系统的变量进行监控时,当电气自动化所控制的电气工程系统中的监控的变量参数发生改变之后,使用复合、反馈系统对当中出现的问题进行修改,并且做出适当的控制和调整,在变化发生后才做出相应调节和控制。可以看出,由于其难以及时对被控量实现及时、动态的控制,复合和反馈控制系统与闭环控制系统所实现的实时控制存在较大的差别。 2电气自动化控制系统对电气工程的影响 2.1实现了产品试验方法的先进性 电气自动化控制系统的应用实现了对产品的实验。由于电气工程不仅仅涉及到人们生活中的一些电路、机械及生活用品,还涉及到一些具有高危害性的实验、具有设计复杂电子设备的生产。因此,使用电气自动化控制系统能够提高人工参与的精确度,或者是不适合人体直接参与的工作。使用电气自动化控制系统能够有效的避免上述问题,并且通过高精尖仪器的分析能够提升有关工作的质量和精确度,极大的方便了对产品的实验和试验。 2.2提升了电气工程的可靠性 电气工程可靠性的提高依赖于电气自动化技术控制精确程度的提高以及有关电子元器件的合理搭配。由于大多数电气工程产品的结构比较复杂,牵一发而动全身,因此使用电气自动化系统一方面能够减少由于人工成本增加拉低的企业整体生产力水平,另一方面能够有效的避免由于人工所产生误差。在使用电气自动化系统时,应当注意坚持电气自动化控制系统的设计,其一方面需要对所涉及的技术进行定期的研究和更新,从而促使其能够根据电气工程的需求而进行不断的提高,另一方面也需要在对整个电气工程进行自动化监控系统进行设计时,依据系统化为其设计一种易于检测的方式和方法,从而使得其对电气自动化系统的日常维护能够更为方便。 3电气自动化在电气工程中的应用 3.1发电厂分散测控系统自动化的应用 在我国的发电厂的分散测控系统当中,通常会使电气自动化控制系统作为整个分散测控系统设计具有分层的结构。通过利用这种分层的结构,我们能够有效的得到发电厂中各个区域的受热信号,并且能够及时发现其多个发电设施当中出现的各种故障,从而降低发电厂发电终端现象的产生率,来保证企业整体的持续稳定运行。除此之外,还能够借助于电气自动化的控制系统来实现监控整个发电流程,动态的将预设参数与电力产能、机器运作参数来进行比较,从而对机械工作的台数做到适度的调控,平衡发电厂的产能,来实现对企业资源的更优分配,大大节约了企业的成本利用,提升了企业的价值和运营效率。 3.2变电站配电自动化系统的应用 电气自动化技术所构建的电气自动化控制系统在我国变电站中也有所应用。其通常是在这一技术之上搭建起计算机的硬件处理系统,通过为整个变电站安装监控摄像头,来获取变电站内机械设备运营现状和部员工工作现状,由此实现对整个变电站工作流程的监控。通过使用这些具有智能化和图像化的信息,能够更加准确的了解企业内部事件的发生及其运行,从而降低了人为直接监控的成本,使变电站的配电系统能够逐渐朝着综合自动化的方向不断前行。 4结束语 电气工程及电气自动化控制系统的应用,能提高各行业内自动化水平,同时还能提升其运行管理的水平。除此之外,通过电气自动化控制系统对生产过程的控制可以在很大程度上减少生产成本,并提高设备的安全可靠性,大大的提高生产效率。就目前电气工程及电气自动化的控制系统的发展而言,随着科技水平的不断提高,电气自动化控制系统将会得到进一步的优化,为企业为社会创造更大的财富。 作者:刘烈金 单位:南昌市火车站广场管理处 自动化控制系统论文:探讨自动化控制系统设计方式 1取苗机构的主要部分动作控制过程 1.1苗盘输送的控制过程 苗盘输送机构的主要功能是把苗盘固定在上面,通过步进电机带动,每隔一固定时间转动1次,每次只转动1个固定距离(即为穴盘的格子间距),将1排穴盘苗送到指定的位置,通过液压顶苗杆将秧苗顶出。当整盘苗全部被顶出后,输送装置会将穴盘输送走,进行回收,并且将下一盘苗送到指定位置,从而实现穴盘苗均匀、连续地输送到位。 1.2液压顶苗杆的控制过程 液压顶苗杆的动作过程是间歇往复伸缩运动,目的是将到达指定位置的穴盘苗从苗盘中顶出。当输送定位传感器检测到苗盘到达指定位置时,就驱动液压缸反复伸缩运动。根据实际需要,确定其顶出的距离,即可将整排秧苗顶出,然后顶杆缩回。 1.3放苗输送机构的控制过程 当穴盘苗被顶杆顶出,落入到下方的曲线导苗管由于穴盘苗根部重力大,穴盘苗将直立着落到放苗输送带上的每个隔板之间。放苗输送带由步进电机驱动,可根据实际作业要求设定其转动速度,将秧苗喂入到投苗机构中,由投苗装置再将秧苗进行栽植。当落入到放苗输送带上的一排苗全部喂完后,电机停止转动,输送带等待下一排的穴盘苗的落入。通过上述各机构之间的运动控制配合,可将穴盘苗从穴盘中自动喂入到投苗机构中,由投苗机构将秧苗置入田间开出的沟穴中,进行覆土和镇压等工作,从而完成穴盘苗的整个移栽过程。 2控制系统硬件设计 控制系统是取苗机构的指挥系统,通过它可以让执行器按照规定的要求进行工作。可编程序控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,与继电器相比,它具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、体积小和能耗低等特点。因此,本设计选用PLC作为取苗机构的控制系统[8]。在取苗机构自动取苗过程中,主要会涉及到以下几步:1)苗盘输送机构处的传感器1检测苗盘输送带上是否有苗盘。如果没有,则发出报警信号。2)液压顶苗杆处的传感器2检测穴盘被顶出的那排穴盘中是否有秧苗。如果有,驱动液压缸伸出,顶苗杆将秧苗顶出穴盘;如果没有,电动机1启动,带动苗盘输送带传动,直至传感器2检测到有苗,液压顶苗杆顶出秧苗后返回原位。3)放苗输送机构输送带1上的传感器3检测其上是否有秧苗。如果有秧苗,电动机2启动,将秧苗喂入栽植机构;如果没有,则等待。4)放苗输送机构输送带2上的传感器4检测其上是否有秧苗。如果有秧苗,电动机3启动,将秧苗喂入栽植机构;如果没有,则等待。在此控制系统中,PLC输入端与传感器、行程开关和按钮等相连,而输出端直接和电动机、电磁阀、指示灯和报警信号等相连。各种逻辑控制及时间控制在PLC内部实现。 2.1可编程序控制器(PLC)的选择 首先,根据设计的工艺要求确定I/O点数。其中,输入13点,输出10点,再增加10%~20%的备用量,以便随时增加控制功能。再根据I/O点数、编程与程序调试的灵活性、扩展性和性价比等要求,选用的可编程序控制器为西门子S7-200系列中的S7-200CPU226。它有24个输入点、16个输出点、2个RS485通讯口。其中,1个通讯口与计算机相连,1个与操作界面相连,方便编程与调试。S7-200CPU226包括1个中央处理单元(CPU)、24V直流电源以及数字量I/O点,这些都被集成在一个紧凑和独立的设备中。 2.2步进电动机的选择 步进电机是将电脉冲转化为角位移的电气设备。脉冲的数量决定了旋转的总角度,脉冲的频率决定了旋转的速度,方向信号决定了旋转的方向。根据被控设备的技术数据,采用二相八拍混合式步进电机,型号为42BYGH101。 2.3传感器的选择选 择接近开关作为检测有无秧苗的传感器。接近开关有3根连接线(红、蓝、黑),红色接电源的正极,黑色接电源的负极,蓝色为输出信号。当与秧苗接近时,输出电平为低电平,否则为高电平。 3控制系统软件设计 3.1手动控制方式 用按钮操作对装置的每一种运动单独进行控制。手动运行方式不是控制系统的主要运行方式,而是用于设备调试、系统调整和紧急情况下的控制方式,因此是自动运行方式的辅助方式。所谓紧急情况,是指PLC在故障情况下运行。 3.2自动控制方式 穴盘苗自动取苗机构控制系统上电,系统进入上电复位状态。按下启动按钮,取苗机构开始工作。装在苗盘支架上的位置检测传感器检测顶苗杆顶出的该排是否有穴盘苗。若无苗,则驱动步进电机,带动送苗传送带,直到传感器检测到该排存在穴盘苗,电机则停止运动;若检测到有苗,则驱动液压顶苗杆机构动作,顶苗杆伸出,并将检测到的该排秧苗从穴盘中顶出,然后液压顶苗杆缩回。因根部自重,秧苗通过曲线导苗管直立地落到停稳的放苗输送机构输送带1的每个隔板之间。当位置传感器检测到隔板之间有秧苗时,驱动步进电机1,带动输送带1运动,将秧苗喂入到栽植机构中去;当输送带1在投喂秧苗时,苗盘输送机构以及液压顶苗杆继续工作,苗盘输送带将穴盘的第2排送到指定位置,液压顶苗杆将第2排秧苗顶出,并将第2批的秧苗投入到停稳的放苗机构输送带2上的隔板之间,等待投喂;当输送带1上的秧苗全部被喂完之后,步进电机2启动,带动输送带2运动,并且开始喂苗;而停止的输送带1继续接受第3排秧苗的落入。经过这样一个重复循序的过程,取苗机构就能完成连续地向栽植机构中投喂秧苗,以保证移栽机的持续工作,提高移栽效率。在此控制过程中,可通过键盘和显示器设定参数,来控制移栽速度及秧苗株距。若在控制过程中,某一部分出现故障,报警装置启动报警程序。 4结束语 本文针对一种新型的穴盘苗顶杆式取苗机构,设计了自动取苗控制系统。该控制系统以PLC控制器为优秀,通过步进电机和液压驱动系统等来控制机构运动过程。经初步试验,可以完成要求的动作过程,并且可通过调节参数来改变动作速率。在后期的研究中,还需加强控制系统在田间作业环境下受各种因素影响时的稳定性。该取苗机构的自动化研究对移栽机械的全自动化有重要意义。 作者:顾文俊 曹卫彬 李卫敏 王侨 单位:石河子大学 自动化控制系统论文:冷轧酸洗机组自动化控制系统探索 摘要:介绍酸洗机组,分析冷轧酸洗机组自动化控制系统的控制流程。 关键词:酸洗机组;自动化控制 在钢铁厂的轧钢生产中,酸洗机组是重要的技术设备,在实际运行中,拥有稳定的基本技术性能,对于顺利开展冷轧钢生产活动有着一定的制约作用。就技术实现路径来分析,通过自动化控制系统,能确保冷轧酸洗机组保持最佳的技术状态,所以,需要针对冷轧酸洗机组自动化控制系统的技术性能进行研究,以确保日常生产活动得以顺利开展的保障。在目前的酸洗机组自动化控制系统中,0级为现场级、1级为基础级、2级为过程自动化级、3级为生产执行控制级。系统主要包含了传感器仪表、数字传动等,另外也有单独的HMI系统,方便生产人员使用。本文主要是针对基础自动化级进行探讨。 1酸洗机组 带钢酸洗主要包含了连续卧式酸洗机组、连轧酸洗机组以及半连续式酸洗机组。其中,连续式酸洗机组工艺特点在于:在展开钢卷之后,钢卷与钢卷之间就会头尾焊接起来,这样就可以连续的通过酸洗槽;推拉式酸洗机组在酸洗的时候,每一根带钢经夹送辊依次的咬入,不需要焊接,就直接推送镶嵌,直至卷取,并且让带钢间断性的通过酸及机组。 2冷轧酸洗机组自动化控制系统 2.1入口段点位技术控制 (1)钢卷运输。钢卷运输的控制主要是NO.1和NO.2小车从启动运行的时点到运作达到入口活套构件空间点位过程之中开展的顺序控制行为。(2)顺序控制。在顺序控制中主要包含了冷轧钢卷从预开卷点位移动到开卷机点位、带头结构自动完成导板穿带、带头结构完成剪切动作、带头结构完成等待位向焊机位置穿带、带尾结构完成剪切动作、实现带尾结构的甩尾以及焊缝冲月牙等[1]。(3)活套控制。按照入口与出口点位实际具备的速度以及加速度参数具体值,可以实现预设性参数控制值的确定与设置,因此,可以设定套量技术点位、空套技术点位以及最大的套量技术点位的供给预设性技术参数定值。由于焊接技术,入口段点位会出现停车现象,其入口活套技术构建就会直接朝着工艺段完成带钢输送技术任务,当酸洗机入口位置活套构件的套量参数小于设定位置,就需要将入口段技术点位的爬行速度开启,按照一次设备运行开关,同时保持开关,让其入口的位置正式进入提速状态。在这一技术时点,其入口段实际运行速度为冷轧钢设备生产工艺段的实际运行速度同加速度数值之间的总和。如果入口点位的活套构件刚刚能够满足设定套量位置,那么其实际的运行速度,将同冷轧钢设备的生产工艺段保持同步。如果出现了技术停车动作,那么在设备的入口点位的活套构件在符合套量设定位置的时候,酸洗机设备的入口段点位就会直接降低到爬行速度,并且,作为生产技术的作业人员,需要通过手动的方式,将其入口段结构切换至停止运行。另外,等待入口点位的活套构件达到最大套量点位时,能够让其自行达到停车状态,或者是等候入口点位的活套构件直接达到空套点位,使其生产工艺段也处于停车状态[2]。 2.2带钢跟踪控制 (1)活套控制来监视活套的位置,就算没有活套控制操作的机组速度,也可以开展活套位置的控制,活套位置控制其本身存在带钢定位功能,按照出口带钢速度、入口以及加速度计算,其实际的活套位置除以带钢股数,按照入口、出口速度以及加速度,就会提供预设定值。(2)焊缝跟踪。对于焊缝一直跟踪到月牙剪位置,跟踪到圆盘。 2.3带钢张力控制 (1)在入口位置上,需要做好操作张力或者额定张力控制,并且还要保证带钢张力满足要求,进而顺利做好预设定值的运送,利用HMI,就可以传递到开卷机传动系统。在进行计算的时候,要建立单独的数据表格,或者是采取HMI,利用操作人员进行张力值的设定,利用带钢横断面以及材质来满足要求,并且按照过程计算机或者是HMI来设定设定值,以满足带钢跟踪系统同设定的实际输出彼此的结合,实现对张力辊以及活套传动系统的控制。(2)在实现带钢的穿出与进入的时候,通过较小的张力就可以实现对穿带张力控制的控制,大约占据额定张力的30%,通过张力值,可以确保带钢处于绷紧的状态下。但是在输入方式上可以考虑自动与手动两种。(3)在临时停车张力控制方面,考虑到机组的临时停车,在系统延时得以控制之后再自动的给定。其需要的张力值等同于带钢张力值,一般为额定张力的30%。并且按照带钢张力自动投入的功能,就能确保临时停车张力被控制在稳定的传动状态之下,相比临时停车张力,实际的带钢张力值要大一些。 2.4带钢速度控制 (1)在没有完成带钢焊接之前需要做好入口段的速度设定,如果没有进行相互的联动,则需要控制好两个速度:要求NO.1的纠偏辊压辊以及张力辊为速度选择;要求开卷机和处理器为一个速度选择,也就是带穿的速度,能够达到60m/min的最大值。对于这两种速度的选择,可以按照不同的带钢速度来同时的运行。当完成带钢的焊接之后,启动机组联机,其入口段正常运行的速度基准为NO.1张力辊的速度[3]。(2)合理的设定酸洗工艺段的速度。要求NO.4纠偏辊压辊、传动转向辊以及拉矫机都需要设定一个统一的速度,在正常运行的前提下,需要按照拉矫机NO.3张力辊速度来进行相对应的操作。(3)对于酸洗出口端的速度。碎边剪同圆盘剪段NO.4张力辊应保持相互对等的速度。同时,NO.4张力辊速度为出口端的实际速度。 2.5工艺段以及出口段的控制 (1)控制拉矫机。一般来说,利用拉矫机NO.3以及NO.2张力辊的速度差值,就可以直接的计算拉矫机的张力,而NO.3张力辊同主传动主令速度相关,主要包含了延伸率功能投入、延伸率功能不投入以及张力方式选择。但是具体的显示与操作以及实际的延伸率实际测量之间没有直接的关联。(2)控制圆盘剪段。为了确保碎边剪上存在微量的牵引速度,机组的速度要比预设的碎边剪速度小,即偏移量同设定值的和。(3)合理的控制NO.1和NO.2。对NO.1出口活套进行控制,以实现在圆盘剪切段的积累。考虑到月牙剪冲月牙停车或者是刀刃插入的更换,需要将带钢直接带入工艺段。相对工艺段,圆盘剪段的速度较小,所以,NO.1出口活套需要满足预定的套量位置,直接降低工艺段速度,成为爬行速度。在这一个时段,可以确保工艺段和圆盘剪段速度相同,或者是停止工艺段。对NO.2出口活套进行控制,在月牙剪冲月牙停车或者是刀刃更换的时候,圆盘剪段会有足够的带钢输送给轧机,以对带钢进行保存与积累。NO.2出口活套的套量与设定的位置较少,可以直接开启爬行速度,并将运动按钮按下,避免保持按钮按下,以实现圆盘剪段的加速处理,其实际的运行速度就是工艺段的速度与加速度的和,NO.2的出口活套就能符合设定套量位置的实际要求,并且还会降低其实际的速度,与轧机的入口保持相互的协同运行[4]。 3结语 通过对冷轧酸洗机组自动化控制系统进行探讨,希望能够对该系统有更为透彻的认识与了解,并且通过详细的介绍表明,控制系统设计能够推动冷轧酸洗机组的自动化控制。 作者:陈涛 吴林 单位:新钢公司冷轧厂 新钢公司设材部 自动化控制系统论文:中波发射机自动化控制系统分析 摘要:随着科学技术地不断发展,控制系统在各个领域中都得到了广泛应用,从其所展现出来的效果来看相对较为理想,使得很多设备都实现了自动化控制。广播发射机是电台运行过程中的重要设备,其在自动化控制技术的影响下也逐渐走向自动化时代。发射机自动化控制不仅降低了相关工作人员的工作强度,而且还能够进一步保障电台节目安全播出。基于此,本文就以笔者工作单位10kW中波发射机为参考对象对其中的自动化控制系统进行解析,希望人们能够对该设备的自动化控制系统有更加深入的认识和了解。 关键词:中波发射机;自动化;控制系统 中波发射机的自动化发展,对我国电视广播行业的发展来说具有非常重要的作用和意义。当中波发射机具有自动化控制系统时,电视广播单位能够实现无人值班。从当前相关工作人员对中波发射机的利用上来看,很多工作人员会利用该设备,但对该设备本身所具有的自动化控制功能并不是十分了解。基于此,笔者就对其所具有的自动化功能进行探讨。 1中波发射机控制器的系统功能 在中波发射机控制器上,系统功能主要包含以下几个部分。①在显示屏上将会出现系统时间,各个设备在运行过程中电压所发生的变化、发射机当前运作频率等方面内容。②能够监控发射机日常状态,然后利用动态图形将运行状态呈现出来,如果系统出现了故障,那么系统则能够及时发出警报。③数据采样端口在采样时所选取的方式为模拟量,其能够对电源电流和电压、发射功率、正负调幅度、高频采样等方面的数据信息进行随机采样。④中波发射机控制器上所拥有的状态端口,其可以对高、中、低三种功率指示和各类故障等方面的内容进行数据采样。⑤系统中的空置量端口可以实现升降功率、倒备机天线和功率等方面的控制操作。⑥操作模式相对较为简单,其所拥有的操作系统为windows系统,在显示界面就能够清楚显示出图像和数据,不需要做其他的操作。然而,由于界面给人们的感觉十分友好,便于人们进行相关操作,且为了方便使用和更新还设置了很多快捷键,这对系统运行和发展来说都具有积极意义。⑦系统具有记忆功能,该功能的主要作用是记录设备断电前的运行状态,以便于设备在重新通电以后能够恢复断电前的运行状态。⑧串行数据接口在数据传输过程中应遵守相关标准协议,要想有效实现上位机本身所具有的功能,应当充分串行数据接口来完成[1]。 2中波发射机自动化控制系统的集中控制 将中波发射机中所产生的各项参数、数据和运行状态等方面的数据利用集中控制系统将其送到上位机上,用户通过该机器就能够有效查看发射机所处的运行状态,同时还能够控制开关[2]。当发射机出现故障以后,此时可以通过利用备用机来完成相关工作,促使节目能够顺利播出。集中控制能够使设备和远程计算机保持良好的通信,其主要是基于MODEM和公用电话网的出现,当上位机能够将发射机所有相关参数数据进行打包处理,然后将其传输到远程计算机当中,此种信息数据传输方式受距离的影响相对较小,借用网络便能够达到信息数据传输的目的,通过此方法,相关工作人员可以通过计算机来了解电视台的具体运行情况[3]。这种对电视台所进行的控制相对较为开放,容易产生非常多的安全问题,所以需要限制计算机所具有的功能,也就是限制计算机对电视台运行系统的操作权限,通常只保留查看权限。 3中波发射机自动化控制系统的基本功能 第一,串行接口是对现场进行控制的总接线口,此接口能够有效实现对设备的监管和控制,然后根据实际工作的需求将指令发送到设备上,以此来有效改变当前的运作状态,从而实现远程数据控制与监控。第二,其能够自动检测发射机和相关设备的基础运行状态,然后识别和分析相关监测数据和工作状态,这其中主要包含开关量和模拟量,再对这些数据进行存盘[4]。正常情况下,发射机每隔一小时就会记录一次相关信息数据,并且人们还可以根据实际需求来对记录时间进行相应调整,当出现故障时也一同记录下来,并构建出相应的数据库,将所有数据和信息都进行存档,为后续相关工作提供数据信息支持。第三,人们在选择通信协议时主要为标准模式,也就是在运行中计算机需要通过利用专用网线等来完成数据接收工作,实现远程控制。为了能够使远程控制变得更加合理,避免出现各类不合理情况,常常会对控制操作进行限制,使计算机对系统只有检测的权限,并没有对其进行控制或操作的功能[5]。第四,在对发射机进行设置时需要以节目播出时间表为基础,并对手动功能进行优先控制。第五,报表和抄表功能。在报表中,应当对系统运行所需要的数据进行编制,然后系统才能以此为依据完成相应的工作。监控界面为工作人员提供的是查询、显示及打印功能,用户能够根据自身的需求来选择出系统运行所产生的数据,然后再将这些数据制作成表格文件[6]。第六,用户能够以自身实际需求为基础,适当修改报警限制,如此便能有效避免因操作不当而引发警报系统发生误报警,并且还能有效弥补报警遗漏所存在的突发问题。第七,在对系统进行管理时需要借用值班日志来进行,使其管理能够达到较为理想的效果。在系统中,应为每一个人员创建独立的身份,在操作时需要自己身份所对应的密码,如此才能保障所有进入系统中的身份都是唯一的,这对提高系统安全性有积极的作用。以用户级别为基础来设置用户所拥有的权限,对系统功能实现来说具有非常重要的意义。第八,能够对系统中所发生的故障进行诊断。如果设备在运行过程中出现问题,此时需要对发生故障的部位做出判断,然后再将设备在发生故障前后所产生的各项数据和信息打印出来呈现给相关工作人员,让其根据这些数据对故障发生的原因进行分析[7]。与此同时,相关工作人员还可以将设备诊断结果作为依据来对设备所出现的问题进行及时处理。第九,系统中的各个控制器都能独自完成相关工作,相互之间不会产生任何影响。第十,系统会在硬件上留有一部分扩展接口,以便对其他信号进行检测和增设相关的控制功能。第十一,在系统中,人机界面是较为友好的,相关工作人员在操作时也较为简单。在应用界面时,主要是采用图形界面,只需要通过鼠标便能够完成所有操作,实现相关功能。另外,此种操作对用户的要求也较低,用户只要会进行简单操作即可,而且在很多附件中只需要附带相关说明就能够对查询功能等进行设置。第十二,能够对控制器时钟进行校正,对控制器中的系统进行设置。 4中波发射机自动化控制系统远程控制 通过远程监控可将信息网和控制网结合在一起,使单位能够充分掌握内部运行情况,然后以此为依据对相关部位进行调整,并在管理上采取相关策略来促使单位内部综合自动化能够得以有效实现,并且还能够将单位所监测到的所有数据进行记录,构建起一个完善的系统运行数据信息库。利用远程监控还能对运行中所产生的数据和具体的状态进行采集,以此来达到监控的目的,该系统能确保将故障诊断技术应用在中波发射机自动化控制系统中。远程监控技术不仅能够确保技术人员即便无法达到故障发生现场,也可以了解设备的运行情况,然后对发射系统进行相应监控,让技术人员虚拟各个监控,以利用本地中较为丰富的软件资源来完成相关工作,确保整个系统都能够保持良好的运行状态,进而简化操作团队和控制团队[8]。该系统远程控制主要包括以下几方面内容:(1)处于集中控制状态下的计算机能够在局域网范围内被所有工作人员访问;(2)发射机本身的运行状态和各项参数都有可能被人们所观察到,其中也包含了模拟量和开关量两部分内容;(3)针对于权限管理工作来说,为了能够避免个别出现越权操作的情况,需要对其进行分级管理,不同身份的工作人员所具有的权限是不同的;(4)通过网络访问的用户对发射机没有任何的操作权限,如此便有效提高了发射机本身所具有的安全性,以免由于操不当而引发各种故障;(5)环境和配电数据都是可以通过检测而查看到的,其在视频监控图像上能够将这些信息全部呈现给用户。 5结语 为了能够提高电视广播的播出质量,应当利用先进的科学技术、设备和人才,设备本身不仅要具有良好的自动化控制功能,使系统中发生设备故障时能够被及时发现和解决,而人才则需要能够利用该设备,充分发挥中波发射机本身所具有的良好功能。中波发射机在节目播出中具有非常重要的作用,其本身是否具有自动化控制系统将会影响节目播出质量。因此,本文对中波发射机控制系统进行了探讨,希望能够为相关工作人员在利用中波发射机方面提供一定参考。 作者:邹宏杰 单位:贵州省新闻出版广电局六九一台 自动化控制系统论文:煤矿自动化控制系统雷电安全防护措施 摘要:目前煤矿自动化控制系统已引起广泛关注。然而从客观角度论证分析,此类控制体系的雷电防护能力相对不是很高,一旦遭遇雷击,不单会令系统自身产生特定程度的损害,严重情况下甚至会直接导致系统失灵,引发施工现场大规模的安全事故,威胁到施工和管理人员的生命财产安全。因此,文章在理清煤矿自动化控制系统雷电安全防护工作的必要性基础上,结合实际探讨这类系统雷电安全的妥善性防护办法。 关键词:煤矿自动化;雷电安全;安全措施;防护办法 雷击的破坏具有较强的综合性,可以顺势细化出机械、热、电效应等不同类型的破坏情况,特别是由此而滋生出电磁辐射,往往会令弱电设备出现严重的损坏迹象。煤矿矿区通常处于空旷或是山区地带,引发雷击事故的概率相对较高。因此矿井综合自动化控制系统在现场安全生产活动中有着极为深刻的影响[1]。但是现实往往与之相悖,涉及煤矿雷电的设施安全却未能得到合理重视。因而尽快探讨出有效的煤矿自动化控制系统的雷电安全防护办法尤为必要。 1煤矿自动化控制系统主动进行雷电安全防护的必要性 煤矿自动化控制系统归属于弱电体系行列,本身抵抗雷电的能力不足,即便进行相关屏蔽设备引入,滋生感应影响的概率也未必能快速缩减[2]。但是煤矿自动化控制系统在煤矿安全生产活动中又发挥着决定作用。因此,为了保证尽量减少雷电击打带来的消极影响,使得煤矿本身可以持续性地安全运营,进行自动化控制系统雷电安全防护方案的科学性规划布置很有必要。 1.1有助于大幅度提升煤矿安全生产的绩效水平 煤矿自动化控制系统可以说与煤矿现场安全生产中的诸多因素维持着极为缜密的关联,包括矿区排水与通风条件的保障、现场环境危险程度的检测、监控视频的录制和供应等,都必须利用煤矿自动化控制系统加以协调性处理。特别是经过雷电防护体系完善化构建之后,能够令上述技术设备得到妥善性运作的前提下,切实地为整个矿井安全体系运行的有效性提供一定的支持服务力度。 1.2有益于全面保障煤矿生产的生产状态 煤矿生产活动本身保留着较强的连续特性,而经过煤矿自动化控制系统创建与运营之后,则可以更好地控制这部分生产活动的连续性和最终的能效。特别是经过雷电防护体系日渐完善之后,则可以保证顺利规避因为气象风险造成的煤矿停工或停产状况,进一步有机保障整个生产活动的连续性。 1.3有利于将煤矿自动化控制系统的损坏风险降低到最小范畴 煤矿自动化控制系统始终属于弱电系统,其本身的系统承载力可谓是极为有限。一旦说突发雷击事件过后,因为煤矿自动化控制系统内部的数据存储和处理设备,以及传输信号的网络,都将无法全面承受过强的电压或是电流冲击,因此,非常容易导致熔断热效应和击穿等消极状况。如若长期放置不管,最终势必令一切关键性设备陷于完全损坏的尴尬境遇,给生产企业造成难以想象的经济损失。 2现代我国煤矿自动化控制系统进行雷电安全防护的科学合理性办法 2.1直击雷防护的措施 首先,督促有关技术人员在第一时间内将接闪线/网进行架空处理,否则就是针对单枝或是多枝独立的接闪杆实施安置,之后配合这类相对独立的接闪装置来处理对应的接闪事务。其次,考虑引入和沿用与自然接闪器规格要求相互贴合的结构设施,进行必要的防雷设施规划设计,毕竟接闪器只可以针对被三维空间包围的区域实施保护。需要注意的是,接闪器的接地与引下系统也存在一定的可靠性,大多数状况下有关技术人员选取沿用的冲击电阻为稳定在10Ω以内,至于独立性的防雷设施和处于被保护状态的建筑物、井口、钻孔、管道、电缆等金属物间的距离,则要尽量保证超出5m,对应人行道彼此的间距则保证不小于3m。 2.2电源系统本身进行雷电防护的方式 因为煤矿电源线路主要借助地面和井下两类结构单元布置拓展,因此,在处理这部分线路的雷电防护工作期间,理当结合上述两类结构单元状况加以研究论证。文章主要将煤矿自动化控制系统作为研究对象,针对当中电源系统具体的防护方式加以论证解析。首先,地面地缘设备雷电防护的技巧。通常状况下煤矿自动化控制系统的电源主要利用TN-S接地制式,与此同时选取4级保护方案。电源一级防护结构中主要选取波形为8/20μs、通流容量为100kA每线的B级电源电涌保护装置,其优秀作用是尽量保证其感应雷击过电压维持在6kV以内;电源二级防护结构则是针对TN系统电源组织的第二级雷电防护方案[3],其间应该保证选择波形为8/20μs、通流容量为60kA每线的电源电涌保护装置,与此同时注意令线路残余感应雷击过电压维系在4kV以下;电源3级保护便需要选取波形为8/20μs、通流容量为20kA每线的电源电涌保护器,同时规避感应雷击过电压超过2.5kV的现象;电源末级保护应该确保结合有关设备的实际状况,进行波形为8/20μs、通流容量为20kA每线插座型电源电涌保护器选择应用,并保证对应的感应雷击过电压不会超出1.5kV;至于不间断电源(UninterruptiblePowerSystem,UPS),应该注意将对应的直流电源电涌保护器进行并联控制,并在后背电源UPS线路的前端位置加以装设。其次,井下电源设备雷电防护的办法。由于井下供电系统电源线路保留一定的特殊性,因此在针对避雷器加以选取应用期间务必要进行各类状况交互式验证分析。如要将对应等级的避雷器在电源线路各级变配电系统的前端安装,同时选择将安置地面电源设备避雷器的要求作为参考;又如电涌保护器(SurgeProtectionDevice,SPD)的启动电压、漏电压、残压、能量配合等不同类型参数的选取工作,要予以充分重视,包括660kV供电的电源系统不得针对常规启动电压560V的避雷器加以匹配,否则会令避雷器长期维持在导通的状态之上,特别是在保护电器的过程中会出现跳断电源的状况,最终使得整个生产供电活动变得极为不正常;又如SPD保护要尽量做到多级控制,必要状况下可以考虑将高压防爆专用的避雷器,在采区、井下中央、矿井地面等等不同类型的变电所前端安置。如若矿区内部经常引发雷击状况,则务必要将专用的避雷器在矿井地面变电所工作面配电点前端和出线端安置。 2.3监控系统雷电防护的手法 负责进行信号传输的线路务必要保证选择屏蔽线缆,与此同时线缆屏蔽层应该覆盖在煤矿入井井口的区域之中并进行妥善的接地处理,目的是令接地电阻控制在合理的范畴之内。第一,在针对井下分站和主控接口进行连接的线路,务必要将对应分站接口形式的避雷器信号SPD1安置在分站总线进线的前端位置上;而在进行井下监控分站和主控接口连接的线路,务必要保证将对应主控端接口形式的避雷器信号SPD2安置在主控接口设备前端之上;面对于主控接口和计算机主机相互连接的线路,则需要将有关适应接口形式的主机避雷器信号SPD3覆盖在主机的前端;最后基于各类服务器和交换机运行的必要性考虑,选择将SPD4适当地在前端装设。需要额外加以强调的是,有关SPD最好在沿用国际知名品牌的元部件的同时,保证其反应的灵敏性、防爆功能的优质性、通流容量的较大结果、插入损耗的状态最小等。第二,务必要保证端口数目差距不大,并且接口类型号相同的多端信号浪涌保护器,在不同类型交换机的前端位置装设,与此同时,更需要将SPD3和SPD4的频带范围加以持续拓宽,保证和10/100/1000Mbps等传输速率相互适应之后,保留较为理想化的自动恢复和响应动作、相对不高的残压水平和插入损耗、布局相对紧凑的机构,以及安装的方便快捷性等。另外,还应该保证和综合布线的实际要求相互贴合,如此才能更为高效率地进行日后各类雷电冲击和浪涌效应抵御,即便是经过较多次数的雷电冲击过后,这部分防雷器始终能够做到循环应用。需要注意的是,SPD连接之后,必须保证不会针对电缆的屏蔽效果造成任何消极性影响,具体做法是接地端的接地电阻不超过2Ω的同时,尽量维持连接线直和短的状态。 3结语 综上所述,煤矿自动化控制系统能够保证在大幅度提升煤矿生产安全性的基础上,极力削减有关安全事故的滋生概率,最终大幅度提升煤矿整体的生产能效。当然,煤矿自动化控制系统不单单进行强电系统整合,同时还需要进行完善化的弱电网络创建。在该类环境之下,有关煤矿自动化控制系统只具备较低的雷电抵抗能力,如若不考虑将防雷电工作落到实处,势必会对整个系统正常运作结果和现场安全状态造成深入影响。希望本文能够对有关煤矿施工和管理人员有所帮助,助力我国煤矿开采事业呈现出全新的竞争与发展。 作者:卢东贵 单位:天地(常州)自动化股份有限公司
煤矿井下论文:煤矿井下特种车辆工业设计论文 1井下特种车辆的外观造型设计 (1)井下特种车辆外观造型设计约束 产品造型设计是设计师综合分析推理各种约束,以求最优解的过程。井下特种车辆造型设计方法与之相同,不同之处在于所受约束种类及各种约束间的重要性不同。经过分析研究井下特种车辆外观造型设计约束 ①功能约束产品外观造型设计中最重要的作用是能够完成其功能。井下特种车辆主要外观造型部件有车身结构件、覆盖件、进气栅格、驾驶室顶等。每个部件都有各自特定功能。如覆盖件具有防护功能、方便打开维护功能、发动机进气散热功能等。在特种车外观造型设计的过程之前,必须以满足全部设计约束为目标; ②美学法则约束井下特种车的外观造型需要符合形式美法则,让人审美愉悦。主要包括比例、尺度、对称、均衡、对比、调和、节奏、变化、统一等美学法则。井下特种车在满足美学法则的过程中,受到功能、工艺制造的约束较大。因此井下特种车主要以整车的整洁性、整车的统一性为美学法则,在此基础上体现产品造型的美学因素; ③工艺制造约束设计的形态过程中要考虑加工工艺的可行性与方便性。井下特种车辆企业的工艺制造水平直接影响着产品外观造型水平,一些工艺制造水平能够实现复杂的造型设计,一些工艺制造水平只能完成简单几何体加工。因此井下特种车辆的造型设计需与工艺制造所匹配; ④品牌形象约束产品设计过程中,通过应用统一的企业标志、统一的色彩、统一的造型来传达企业的形象。井下特种车辆同样需要根据企业形识别,产品特征设计出产品识别系统,来提高产品的识别性。 (2)外观造型设计流程 井下特种车辆隶属工程机械类,功能及结构设计是特种车辆的优秀设计内容,外观造型设计在特种车的整个研发周期仅是一部分。因此,井下特种车辆的外观造型设计具有研发团队较小,研发周期较短的特点。通过分析这些特点及研发周期中数据转化等,选定外观造型设计软件,并构建井下特种车辆造型设计流程。选用Rhino+Keyshot+Solidworks软件组合有诸多优势: ①强大的造型能力以及可参数化设计功能; ②Keyshot操作简单、快速,并能快速渲染出高质量效果图; ③产品模型数据量小,交换容易; ④开发周期短。 (3)外观造型实例 以40T支架搬运车为例对此进行外观造型设计。通过分析40T外观造型设计约束,根据以上流程进行设计, 2井下特种车辆人机设计 (1)人-机设计内容 人-机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题和学科。人-机工程在井下特种车辆的安全性、操作舒适性、操作效率等方面具有重要意义。井下特种车的人-机设计主要包括:操作空间、视觉区域分析、作业动作分析、手动控制器尺寸适宜性分析。人机设计软件系统主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA计算机辅助人机设计评价系统。本文以CATIA为人机评价工具对井下特种车辆人-机系统进行分析。CATIA软件中包含了人-机工程学设计与分析模块,其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特种车辆可应用CATIA四大模块对特种车的驾驶室、其他操作件进行人-机分析。 (2)人机设计方法 应用CATIA人-机分析软件可对井下特种车辆的空间布局、人体姿态进行分析,图4为井下特种车辆人机分析流程。 ①构建人体模型根据井下特种车辆需要分析的尺寸,确定人体尺寸百分位数、及各种修正量来确定人体尺寸。CATIA的人体模型库中包含美国人、加拿大人、法国人、日本人、韩国人及台湾人,未包含中国人。因此井下特种车辆的人-机分析的人体尺寸需要以GB10000-88中国男性为标准逐一确定。分析过程中设定修正量,要求考虑煤矿井下工人的特殊性。以驾驶室顶高设计为例构建人体模型为例,井下煤矿工人都为男性,且在井下工作时都是佩戴矿灯安全帽。依据GB10000-88中国男性P95坐高为958mm,在加上心理修正的基础上,还需考虑煤矿工人在井下通常佩戴矿灯安全帽。因此最终驾驶室顶高为1240mm; ②设定人体姿态根据人-机分析所需姿态,对人体姿态进行设计,以驾驶室姿态为例,对人体的头部、颈部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度进调节,调节到人体舒适部位; ③人-机分析评价应用HumanPostureAnalysis模块对人-机系统进行分析。打开HumanPostureAnalysis模块,就能够通过分数及颜色直观地显示出人体各个部分的舒适度。若舒适度不达要求,可以通过调整某个部位的位置和角度提高舒适性。可以打开人体的可达域及视域,可以直观地看到人体的操作舒适域及视觉所达域。 (3)人-机设计实例 以40T支架搬运车驾驶室人机分析为例,对驾驶室的舒适性进行分析。按照以上流程分析出了人体在较为舒适的姿态下,人在井下特种车辆驾驶室内的视域及可达域,这样可以方便确定操作手柄的位置。3结语本文提出了井下特种车辆快速敏捷的外观造型设计及人机设计方法,通过实例验证了此方法的有效性及可行性。应用CATIA在井下特种车辆的人-机分析过程中虽然起到了重要的辅助作用,但是不能够完全以此分析为设计标准。首先因为CATIA的人机分析功能部分缺失,如生物力学分析、噪音分析等;其次,近30年国标没有更新,人体尺寸已经发生很大变化,专门针对井下工人的人体尺寸更是空缺。因此人机分析在井下特种车辆的完美应用还需研究分析。 作者:刘玉荣 单位:中国煤炭科工集团 煤矿井下论文:煤矿井下机械设备管理论文 1原理与方法 1.1人工神经网络基本原理 人工神经网络是一个并行的分布式数据处理与决策系统,将人工神经网络理论应用到故障诊断当中,不仅能够提高诊断的数据处理速度和诊断精度,而且还能够按照人们的设定对特定工作环境进行学习,具有良好的环境适应能力。人工神经网络的模型时模拟人类的大脑结构和工作原理进行信息处理的,其基本单元是神经元其中,wi表示每个输入xi所占的权重,当wi为正数时表示该输入xi对神经元产生激励,为负数时代表该输入对神经元产生抑制。其中f(x)是一个非线性函数,可以是阈值函数或者Sigmoid函数中的一种,标准的BP神经网络由输入层、隐含层和输出层三层神经元结构构成,其结构如图3所示。BP神经网络通过输出层神经元的逐层向前传播,以将输出误差“分摊”隐含层和输入层的每个神经元,进而得到各个层单元的参考误差和相应的权值,最终使误差加权值能够满足系统的误差要求。 1.2决策树 决策树是从一些杂乱无章的数据中通过层层归纳总结,得到最终决策结果的过程,它的结构是自上而下的,在每一个节点处都要进行属性判断,每一个分支表示数据流的通路,每个分支的终点表示决策的一类属性。决策树的基本结构如图4所示。 2故障诊断系统设计 故障诊断系统将人工神经网络技术应用到专家系统,使系统具有了良好的学习功能,能够很好的适应矿井下复杂的工作环境,实现对采矿机械系统故障准确诊断的目的。 2.1建立训练样本 实验以河南平顶山煤矿的一款煤炭采掘机作为实验对象,首先对其正常的工作状态进行监测分析,然后分别对机头和电机底座的螺丝进行人为的松动,对系统的主轴和各个齿轮进行人为不同程度的破坏,建立训练集,对系统进行训练。 2.2预测模型的建立 该系统采用CC55号测振动点和振动强度分别为150dB、160dB、170dB、180dB、190dB、200dB、210dB、220dB作为人工神经网络的输入层,输出层包含一个神经单元,用于表示CC55号振动点的故障位置,中间层选择16个神经元对输出误差进行平摊,尽可能减小输出层的输出误差,最后利用判决树的结构对预测结果进行定性判决,最终输出故障原因预测结果。 2.3预测结果与分析 试验中通过多次实验对比,选定人工神经网络的最大迭代次数为2万次,学习精度为0.005,在WIN7系统上运行MATLAB2011建立煤矿采掘机的BP人工神经网络预测模型,并首先利用150~220dB的振动强度对模型进行训练,然后分别对各个部位的小故障进行预测分析。以采煤机的常见故障主轴轴承损坏为例进行说明,主轴轴承损坏会加大一部分波段的振动强度,如图5所示,该振动强度区域比较密集地分布在一个区域中,采用BP人工网络3级处理的方法能够高效且尽可能多地将该区域覆盖,具有良好的效果。BP神经网络预测误差与训练迭代次数的关系曲线如图6所示,由图6中可以看出,当训练次数达到6000次时,模型的预测误差远远小于0.005,达到了预期迭代20000次。 3结果与讨论 1)由于人工神经网络具有很好的自组织和广泛的学习能力,在得到充分的学习和训练后,网络能够达到很高的精度,且具有很好的收敛性,因此在煤矿井下机械设备故障诊断中可以通过建立BP-人工神经网络预测模型对机械设备的故障进行监测。 2)利用专家系统和判决树的判决结构对煤矿井下机械系统的故障原因进行定位判决,不仅保证了判决结果的准确度,而且还大大提高了系统的判决效率,同时降低了系统的复杂性。将专家系统与BP人工神经网络技术相结合对矿井下机械设备进行故障诊断,首先,克服了传统故障诊断系统的环境因素的限制,能够很好的适应井下的工做状态,对井下机械设备的工作状态进行实时监控;其次,提高了故障定位的精度,同时能够给出解决方案,为排除故障提供了有效的依据。 作者:董晓钧 单位:平煤神马建工集团安装处 煤矿井下论文:煤矿井下电气设备论文 一、煤矿井下电气设备可能存在的安全事故 (一)电网漏电故障与触电伤亡事故 煤矿井下巷道狭窄,空气潮湿,作业复杂,电气设备在这种条件下长期运行,即便采取了绝缘保护措施,也无法从根本上杜绝漏电故障的发生。作业人员在井下作业虽然都严格执行操作规范和《煤矿安全规程》,但是很多情况下,由于电气设备漏电,作业人员即便不直接接触电气设备,也容易发生触电事故,加之一些作业人员安全意识不强,并未能严格执行安全操作规定,接触高压带电体,容易发生伤亡事故[1]。 (二)电气设备短路和电火灾事故 电气设备长期过负荷运行,供电线路因载流导体温度升高而损坏,短路情况就容易发生,电气设备短路会出现电火花,一旦引燃周围的木支架、绝缘材料,或者是瓦斯煤尘,就会引发火灾。电气设备连接部分接触不良,在电流通过连接部分时,接触点电阻就会增大,致使局部温度升高,这时也容易引发火灾。电缆接线盒因质量不高,长期受到潮气的入侵,也容易发生短路,一旦点燃煤尘,就会引发火灾。由于短路,引发过载事故,电气设备通过的电流值要远大于额定值,一旦绝缘体损坏,也容易引发火灾[2]。 (三)电气设备失爆 统计数据显示,电火花是引发瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的主要元凶,而电火花则是由电气设备失爆引起的,换言之,电气设备失爆很容易引发的瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故,这也是煤矿井下安全预防的重点。在电气设备运行中,只有保证其处于正常的工作状态,预防故障产生的电火花,使其不至于点燃煤矿井中的煤尘,才能有效减少瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的发生。 二、煤矿井下电气设备安全事故的预防 (一)做好漏电和触电的安全预防工作 预防电气设备漏电,应正确选用设备的型号,注意检查电缆,做好接地保护工作,利用中性点绝缘供电系统来预防漏电事故的发生。应在开关跳闸位置处安设漏电保护装置,在高、低压配电线上安设检查漏电的保护装置,高压配电线上的检漏保护装置应是有选择性的,低压配电线上的检漏保护装置应选择有闭锁的,在未安设这两种检漏保护装置的情况下,必须安设自动切断漏电装置。为了防止触电事故的发生,井下作业人员绝不能接触或接近电气设备带电体,在特殊情况下,不得不接近带电体时,必须采取必要的防护措施,相关操作应按照《煤矿安全规程》进行。 (二)做好电过流故障和电火灾的安全预防工作 电气设备过流可能引发短路,应采用过流保护装置来预防电流故障,在电气设备超负荷工作时,应对过流保护装置的设定值进行调整确保整定值的可靠性。此外,还可以选择校检保护装置对最小两相和最大三相短路电流的安全动作系数以及动热稳定性进行调整。为了预防电火灾,应对电气设备和电缆进行定期巡检,做好维护工作,防止过负荷运行以及短路故障,应安装继电保护装置,并整定各类短路保护装置,使其能够正常发挥作用,有效预防电火灾事故的发生[3]。 (三)做好电气设备失爆的安全预防工作 电气设备中的动力设备和开关电闸应选择防爆外壳(具有隔爆和耐爆性)。隔爆外壳要有一定的强度,即便在隔爆壳内发生爆炸,外壳也不会变形,确保电气设备发生的电火花及其引发的火焰受到足够的冷却,不至于引燃隔爆壳外的煤灰和瓦斯。此外,还可以选择提前切断电源,优先采用本质安全型电路,并对电气设备的防爆装置进行日常巡检和周期性巡检,使其能够正常发挥作用。 三、结论 鉴于煤矿井下作业的复杂性以及安全事故的不可预测性,为了更好地预防电气设备的安全事故,应加强井下电气设备基础管理,制定和建立安装、使用、维护、巡检等制度,实现管理的规范化和制度化。 作者:庾彦武 李孝利 单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下无线通信论文 1矿用无线通信技术现状 1.1WiFi无线通信技术 WiFi无线通信技术采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)正交频分复用技术,其优势在于具有较高的数据带宽,低廉的设备成本,同时使用2.4GHz的公共频段,不需要复杂的审批手续。但WiFi技术不属于国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion)规定的移动语音通信标准,不具备规模组网通信的理论基础与技术标准,其定位就是短距异步宽带数据无线接入。由于WiFi采用的是短码扩频技术,只适合视距无遮挡点对点直线通信,而对矿井这种遮挡严重,多径反射剧烈,场强衰落快速变化的现场,将直接导致WiFi的通信距离大大缩短。WiFi通信技术所使用的通信体制、占用带宽、调制方式与目前煤矿井下人员定位系统的RFID和ZigBee完全相同或近似,使得系统之间会产生严重的电磁干扰,严重的还会使系统瘫痪。 1.2TD-SCDMA无线通信技术 TD-SCDMA技术是ITU的第三代移动通信空间接口技术规范之一。TD-SCDMA的特点是上下行同频段,通过时隙配置为上下行信道提供无线承载。TD-SCDMA可支持速率为8kbit/s~2Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,它的一个载波占用1.6MHz的带宽,仅能提供速率为2Mbit/s的3G数据业务。并且在产业链方面TD-SCDMA不够成熟,终端数量较少。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RadioRemoteUnit)拉远方式,BBU部署在地面,RRU作为井下无线站点部署在井下,地面与井下采用私有的IR接口,必须使用裸光纤,无法直接使用井下工业以太环网,且当BBU出现故障时,会导致全网无法工作。某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维护、扩容较为困难。 1.3WCDMA无线通信技术 WCDMA技术是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,是集CDMA、FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess,频分多址)技术优势于一体、系统容量大、抗干扰能力强的移动通信技术[4]。WCDMA发展空间较大,技术成熟性最佳,有较高的扩频增益,可支持速率为8kbit/s~5.76Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟、网络部署最为广泛、终端最为丰富的3G技术,其网络除能实现语音通信功能外,还可提供高速率数据和图像传输功能。但是,传统WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难大。 1.4Femtocell无线通信技术 1.4.1Femtocell技术简介Femtocell又可称为毫微微小区、家庭基站[5],是近年来根据3G发展和移动宽带化趋势推出的低功率、超小型化移动基站。Femtocell使用IP协议,通过用户已有的ADSL、LAN等宽带电路连接,远端由专用网关实现从IP网到移动网的联通。它的大小与ADSL调制解调器相似,具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点。1.4.2Femtocell技术优势(1)可覆盖宏小区不能覆盖的地方。(2)可以减少来自于宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。(3)辐射更低,手机电池也更耐用。(4)为固网与移动网融合提供了一个理想的解决方案。Femtocell的网络架构如图1所示。目前业界主流的设备商主要采用的是把NodeB和RNC(RadioNetworkController,无线网络控制器)功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由Femtocell网关提供标准的Iu接口。更进一步的扁平化架构可以把SGSN(ServingGPRSSupportNode,GPRS服务支持节点)/GGSN(GatewayGPRSSupportNode,网关GPRS支持节点)等功能集成于Femtocell接入设备。扁平化架构的优势是它符合下一代移动网络的发展趋势。由于独立节点的减少,使得网络端到端时延大大降低(降低40%左右),从而大大增强用户在使用高速数据业务和实时业务时的体验。同时,节点的减少也大大提高了网络的可靠性。 2基于Femtocell的矿用 WCDMA无线通信系统传统的矿用CDMA-2000,TDS-CDMA以及WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难极大;但随着Femtocell技术的应用,使得WCDMA无线技术应用到煤矿井下变得简单。针对煤矿井下的环境特点,提出了一种基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统,系统结构如图2所示。从图2可看出,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统采用现有的IP网络传输,Femtocell通过工业以太网与地面主系统相连,井下通信的网络架构可采用标准的Femto网络架构,实现井下、井上通信的结合,传输使用矿区已经部署的井下工业以太环网。Femtocell基站集成了NodeB(即移动基站,一般由控制子系统、传输子系统、射频子系统、中频/基带子系统、天馈子系统等部分组成)和RNC的功能,它通过SIP(SessionInitiationProtocol,会话初始协议)/IMS(IPMultimediaSubsystem,IP多媒体系统)连接到地面优秀网络(优秀网包括移动交换中心MSC和用户归属位置寄存器HLR等),优秀网络采用WCDMA专网的自建优秀网。 2.1系统的关键技术 2.1.1即插即用Femtocell所扮演的角色类似于终端设备,因此,其使用方法必须简单明确,安装好Femtocell基站后,只要接通电源和网络就可以使用。Femtocell和服务器之间必须能自动完成IP连接和IP分配,能够进行远程的自动软件升级、自动网络规划(包括最小干扰频点的选择、扰码的自动分配、邻区列表的自动创建及发射功率的自动调整)。2.1.2接入控制接入控制主要有3个层面:①接入层的UE(UserExperience)接入鉴权。用户必须可以设置Femtocell的接入模式,如是否允许所有用户接入、能否设置不同的接入用户、Femtocell信号是否可以独享等。因此,Femtocell必须设置一个白名单编辑功能,以满足对Femtocell接入终端的控制。②Femtocell基站设备的接入控制。服务器要能够监控Femtocell基站的使用,并控制其IP接入。目前主要采用在Femtocell基站内置一张类似于SIM卡的信息鉴权设备,运营商可以在SIM卡上烧制相应的鉴权信息。③优秀网3GPP标准的UE接入鉴权。Femtocell对用户的接入必须满足3GPP对3G的各项标准规定[6]。2.1.3IP传输网络质量要求因为Femtocell是完全通过IP网络实现与优秀网的连接,因此,如何保证业务的QoS服务等级,特别是语音业务的QoS要求非常关键。因此,对于IP传输网络需要有一定的性能要求,如对满足语音业务、满足视频电话及PS384K业务在时延、抖动、丢包率、带宽等方面的指标均有最低要求。2.1.4时钟同步技术Femtocell基站主要通过接收周围宏基站信号来提取同步时钟信号,如果Femtocell完全处于孤岛环境,就需要通过自身的时钟振荡器来获取时钟。 2.2系统优势分析 综合了Femtocell技术与WCDMA技术的特点,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统主要有以下优势。(1)组网灵活。由于系统采用Femtocell技术和小型化设备,且可即插即用,系统安装维护方便,组网更加灵活。(2)稳定可靠。系统内设备采用电信级标准设计,确保系统可靠性。无线资源池共享技术的应用使得系统稳定性和可靠性大大提高,且满足突发情况下设备的资源需求;在正常情况下,设备运行负荷均衡,工作状态稳定。(3)业务丰富。系统不仅支持基本的高质量语音通信和短信业务,而且基于WCDMA的高带宽特性,可灵活承载移动办公、无线监控、生产巡检等各种数据业务。另外,可根据数字化矿山的特点,灵活定制适应于矿山安全生产的多种移动业务。(4)兼容性高。基于Femtocell的矿用WCDMA矿用无线通信系统设备采用国际通用通信标准设计,设备可以和不同制造商生产的公网模式的WCDMA制式终端兼容;可以和多家主流设备制造商生产的用户级交换机和局用交换机互通。 3结语 随着社会的进步和科学技术的发展,我国煤炭的信息化水平已经大幅提高,矿用无线通信技术也在不断的发展以适应煤矿信息化进程,从PHS技术,WiFi技术到现在的3G技术及今后的4G技术。下一代矿用无线通信系统中,高质量的语音通信必不可少,但是其只是煤矿信息处理的小部分。随着4G网络到来,井下高清无线视频监控、无线传感器、无线数据采集、视频会议等无线业务将会是今后数字化矿山的重要标志。4G技术的引进也是下一代矿用无线通信系统的必然趋势,其将会是未来煤矿信息化的一个重要平台。 作者:徐寿泉 徐宝平 张阳太 武钰 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 重庆邮电大学 潞安新疆煤化工(集团)有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下随钻测量技术论文 1一般水平定向钻进钻孔轨迹 媒矿井下水平定向钻孔轨迹空间坐标作为基础,逐步实现钻孔轨迹描述与绘制作业。其操作步骤主要为:第一,依据区域特征及实际,建立钻孔轨迹空间坐标系,对钻孔轨迹所处于的实际空间位置进行确定。传统方式的地面钻孔,多会选择以地面作为参照,依据钻孔表现的方向,多将向下方向作为垂直轴,设置为Z,表示正方向,然而井下钻孔作业,不仅仅存在着垂直孔与下斜孔,还存在着近水平孔,钻有上仰孔,且其钻孔地点均位于地面以下,为方便研究与描述其钻孔钻进状态,其基本参照物多选择井下钻场,依据其参照体系,构建出垂直于轴向上为正方向的煤矿井下钻孔坐标系。第二,地面钻井作业中,其关于井斜的描述,多是选择钻孔垂直轴及轴线之间所存在的夹角作为重要参数来表示。然而煤矿井下钻孔,多选择水平面与钻孔轴线之间的仰角作为重要参数值,且考虑到地面情况与井下条件下,其X,Y轴在正反向取向上保持着一致性,然而在坐标系中,Z轴方向却存在着相反性。地面坐标系中,多将Z轴向下作为坐标系正方向,其坐标系统满足右手螺旋法则。在井下坐标系统中,则多将Z轴向上作为坐标系正方向,此时坐标系则满足左手螺旋法则。 2水平定向钻孔轨迹的基本要素 在实际开展水平定位钻孔轨迹设计操作、测量操作及数据信息处理的过程中,一般多选择钻孔轨迹L中的某一个测点作为研究的基础对象,其选择测点所相应的孔深、倾角与方位角,则被称之为水平定向钻孔轨迹的基本要素。依据相关理论,则测点数据信息仅表现了该点位置的空间位置,测点位置的切线则表示为钻进过程中的前进方向线,亦被称之为钻孔当前轴线,可以通过钻孔当前轴线、来表述测点附近一段钻孔轨迹。测量数据的处理操作与钻孔孔迹绘制,其对钻孔轴线的绘制,均是依据钻孔轴线进行操作的。为确保钻孔轨迹绘制及描述的准确性,要求对钻孔孔迹中存在的测点相应的孔深、倾角与方位角基本要素进行精确处理。在其基本要素中,理论孔深定义为:测点位置所具备的实际钻孔深度值,在近水平钻孔中,多指的是孔口位置到测点钻孔曲线之间的实际长度值,多采取钻杆进行测量,一般用L进行孔深记录;倾角:是指钻孔当前点的切线与水平面之间的最小夹角;方位角:是指钻扎当前点的切线在水平面的投影与北向(N轴)之间的夹角;设计方位钱:开孔方位线在水平面上的投影,代表钻孔深度廷伸主方向。 3煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法 本煤层预抽钻孔的布且形式预抽钻孔一般情况都布宜在煤层厚度大、透气性好、瓦斯含且高、煤层硬度较大的称定煤层中,这样不但有利于成孔和后期钻孔橡定,同时能够保证钻孔的高渗透性。有利于瓦斯的逸出。报据钻有利于瓦斯的逸出。报据钻孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布龙形式主分为走向和倾向布置两种形式。为了保证良好的抽放效果,不能使钻孔穿透工作面或从巷道穿出帆,在实施定向拐商钻孔前,孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布置戳主钻孔布t形式一般以走向或倾向平行布皿为主。在实施向拐夸钻孔后,可采用“一孔多分支”的钻孔布1形式。这样可在顺槽直接开孔,减少钻机椒运次数,提高钻进效率,同时起到“一孔多用”的效果。 4煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理方法 在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中,提出应用平均角法进行轨迹计算。为确保钻进轨迹描述的准确性,可以进行多点测量,降低两侧点间距,提高计算精度,这种方法计算简单,在实践应用中应用较为广泛。此外,在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中还可以采取平衡正切法。然而其方法应用精度偏低,为满足现场实际需求,本文提出应用Excel进行钻孔孔迹测量参数计算,并绘制钻孔轨迹图。Excel工具具备着强大的数据处理功能,通过测量仪器,收集测点深度、倾角与方位角等信息,通过Excel形式进行保存,采取相应的计算方式进行孔迹坐标计算,选择图表导出方式,直观获得钻孔轨迹水平及垂直投影。 5结束语 随着煤矿开采深度增加,为确保煤矿生产安全性,实现生产效率,在煤矿开采中多采取定向钻进技术,以实现对煤矿钻进工作的有效控制。在分析钻孔孔迹一般水平定向钻进、水平定向钻孔轨迹的基本要素、煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法等基础上,探究钻孔孔迹数据处理方法,典型的钻孔孔迹数据处理方法包括平均三角法、平衡正切法等,本文提出Excel法进行钻孔孔迹测量参数计算,实践证明其可行性,且效果良好。 作者:徐冠男 单位:中煤科工集团西安研究院有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下槽波地震勘探论文 1设计理念 矿用节点式地震仪的设计理念可以概括为“节点式设计、独立型激发、分布式采集、三通道存储、集中式回收”,这些设计理念较好地呼应了煤矿井下地震仪器设计的客观需求,其主要特点体现在[4-5]:1)节点式设计是指仪器无主机、无大线、无数据传输,节点式地震仪集传统的分布式仪器的主机、采集站、交叉站、电源站于一体,可以灵活布设、方便采集,但又遵守统一的时间约定。2)独立型激发是指可以独立同时激发(ISS,in-dependentsimultaneousshooting)方式采集,对震源激发时间不作任何制约,可在确保安全的情况下同时放炮,大幅提高了作业效率,缩短了采集时间。3)分布式采集是指以各个节点式地震仪为单元,按照设计的位置布设接收点,独立进行数据采集,采集道数可以自由扩展。4)三通道存储是指每台节点式地震仪设计为3个通道,可以满足三分量采集的需求。5)集中式回收是指井下数据采集结束后,全部数据在回到地面后利用高速以太网实现数据集中回收。综上可知,基于“节点式设计、独立型激发、分布式采集、三通道存储、集中式回收”的仪器设计理念,矿用节点式地震仪实现了本安防爆、技术先进、施工快捷的要求,每个采集通道的折合质量约1kg,为煤矿井下槽波地震勘探技术的应用奠定了基础。 2槽波地震的观测系统设计 2.1槽波地震勘探原理在煤层与顶底板的3层地质结构中,煤层的速度、密度相对较低,是一个“低速槽”,且煤层与顶、底板存在较大的波阻抗差异,属于良好的地震反射界面。因此,在煤层中激发的地震波,遇到煤层顶底板后就会发生反射、透射和折射,且在较短的距离内地震反射波的入射角将会达到或超过临界角,从而形成了全反射的条件,此后地震波的能量被“禁锢”在煤层的低速槽中而极少“逃逸”出去。因此,槽波是一种在煤层中激发、在煤层中接收、沿煤层传播的制导波,其理论基础完备,形成机理、传播方式、波场特征等比较清楚。槽波地震探测就是利用煤层的这一导波特性,以探查煤层内断层、陷落柱、煤厚变薄区、岩浆岩侵入范围等地质异常的一种地球物理探测方法,它也是目前煤矿井下构造探测精度最高的方法[6-8]。 2.2槽波地震勘探方法槽波地震勘探是利用在煤层中激发和传播的导波,探查煤层不连续性的一种地球物理方法,是地震勘探的一个分支。槽波地震勘探可以探查小断层、陷落柱、煤层分叉与变薄带、采空区及废弃巷道等地质异常,具有探测距离大、精度高、抗干扰能力强、波形特征较易于识别以及最终探测结果直观的优点,在探测精度、探测距离上优于其他煤矿井下物探方法,是目前最有效的煤矿井下探测方法之一。煤矿井下槽波地震勘探方法主要包括透射槽波地震勘探技术和反射槽波地震勘探技术,其中透射槽波地震勘探技术较为成熟、应用广泛。1)透射槽波的观测系统。它是利用从震源透过煤层传至接收点的槽波信号,以探测工作面内断层、陷落柱、煤层变薄区等地质异常体。因此,透射槽波地震勘探时,炮点与检波点布置在不同巷道内,根据槽波的有无、强弱来判断有无构造异常,透射槽波的最大探测距离可达煤厚的300倍。考虑到基建矿井、生产矿井的巷道条件以及地质需求,图1给出了几种典型的透射槽波地震勘探观测系统设计示意[12]。图1中的巷道以2条平行细线来代表,炮点与检波点分别布置在巷道中,炮点距离、检波点距离等依据设计要求确定;图1中的阴影区域为透射槽波控制区域。可以看出:节点式地震仪能够灵活适应各种巷道的任意组合形式,这是集中式或分布式槽波地震仪所无法比拟的。2)反射槽波的观测系统。对于反射槽波而言,炮点与检波点布置在同一巷道内,其最大优点是可以开展巷道两侧或掘进工作面前方的小构造探测,反射槽波探测的距离可以达到煤厚的100倍。如果槽波在煤层中传播时遇到了地震波的波阻抗差异界面,就会产生反射槽波信号,通过分析反射槽波信号就能判断出煤层不连续体的位置,从而进行地质推断解释。但是,目前煤矿井下反射槽波地震探测技术尚不成熟 。 3探测实例分析 在过去的十年里,煤炭资源高效开采技术与装备发展迅速,煤炭资源高效集约化开采成为未来的一种发展趋势,其突出特征表现在“一井一面”、全煤巷掘进、综采放顶煤、超长超宽工作面以及快速掘进等,这就要求煤矿地质工作要能够满足大距离、超前探测的要求,透视槽波地震勘探技术可以实现采区、盘区范围、多个工作面以及超长超宽工作面的超前探测。 3.1超大工作面槽波地震勘探某矿1904N工作面走向长1834m,倾向长317~330m,开采9号煤层(图2)。掘进过程中共发现断层14条,其中落差大于1m的7条,未发现岩溶陷落柱。9号煤层厚度3.58m,分为上、下分层,其中夹矸厚0.05~0.27m;煤层上分层平均厚度1.20m。工作面内煤层倾角在21°~36°,平均倾角26°。按照矿方要求,仅对1904N工作面中段1200m的范围进行探测(图2虚线范围)。如果采用煤矿井下有线地震仪施工,至少需要分别铺设2000m的炮线、通信线和1200m的接收电缆,工作量较大;而采用基于节点式的无缆地震仪进行数据采集,无需布设炮线、通信线,施工效率可以提高3~4倍。经过正演模拟,槽波地震勘探的观测系统参数如下:回风巷、运输巷均采用10m接收道距,共布置检波点258个;回风巷、运输巷均采用30m炮间距,共布设激发物理点94个。数据采集时,回风巷、运输巷分别独立激发,布设在回风巷、运输巷的所有检波器同时接收。图3给出了回风巷激发、运输巷接收的透射槽波记录,透射槽波能量较强;图3左侧虚线圈定的范围内,槽波透射能量较弱,这与运输巷实际揭露的落差2m是一致的;另外,槽波实际透射距离大于800m。 3.2盘区槽波地震勘探由于透射槽波的探测距离较大,因此利用透射槽波探测技术可以实现大距离的盘区探测,从而通过一次探测可以实现2~4个工作面的构造探测,为盘区范围工作面的优化设计提供依据。图4中某盘区包括2个工作面,每个工作面设计走向长度2800m、倾向宽度220m,其上部工作面巷道掘进长度2800m,2个工作面中间的巷道掘进长度500m,下部工作面巷道掘进长度1300m(图4)。采用节点式地震仪可以灵活布设的优势,在每条巷道均匀布设炮点与接收点,其中左侧2个梯形区域为利用3条巷道联合透视的控制范围,而右侧三角形区域为仅利用上、下2条巷道的控制范围。因此,利用透射槽波探测技术可以实现采区、盘区工作面的大距离探测。在煤层埋藏较浅、地形崎岖、工农关系复杂地区,在地面开展三维地震难度较大,且效果不好。这时,如果借助煤矿井下大距离槽波透视技术,实现盘区构造的精细探测,可以达到事半功倍的效果。 3.3跨层透射槽波地震勘探在高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井以及水害严重矿井,在采煤工作面布设前,为了确保安全生产,需要提前开拓瓦斯高抽巷或底板泄水巷,以掩护煤巷安全掘进。在这种情况下,可以从瓦斯高抽巷或底板泄水巷向目标煤层施工浅孔,利用钻孔布设炮点/检波点,并结合一条掘进的煤巷,构成跨越空间岩巷—煤巷的三维立体探测系统,实现地质构造的超前探测。 4结论 1)相对于常规的集中式地震仪、分布遥测式地震仪而言,节点式地震仪不需要主机、交叉站、电源站和大线,施工时不需要相互通信,无需布设炮线、电话线,且具备独立同步施工的能力,是煤矿井下槽波地震勘探的理想仪器。2)节点式地震仪采用“节点式设计、独立型激发、分布式采集、三通道存储、集中式回收”的设计理念,较好地满足煤矿井下地震仪器本安防爆、指标先进、施工快捷等基本要求。3)节点式地震仪灵活、无约束布设的优势,使得煤矿井下超长超宽工作面、互不贯通的巷道之间以及采区、盘区和煤巷-岩巷跨层条件下的槽波地震探测得以实现。为了更好地发挥煤矿井下槽波地震勘探技术的优势,今后应该进一步加大反射槽波地震勘探、钻孔—巷道的透射槽波地震勘探技术与装备研究。 作者:程建远江浩姬广忠吴海单位:中国煤炭科工集团西安研究院有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下无线通信传播论文 1煤矿井下无线通信技术的现状 1.1TD-SCDMA无线通信技术的应用现状TD-SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一,能通过对时隙配置提供无线承载。TD-SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8kb/s~2Mb/s的所有3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,但是由于载波占用的宽带为1.6MHz,TD-SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU+RRU方式,因没有办法直接使用太环网,当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维修、扩容比较困难。 1.2WCDMA无线通信技术的应用现状WCDMA技术与TD-SCDMA都是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体,是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD-SCDMA相比,技术较为成熟,并且发展空间大,在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益,此外,还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术,不仅可实现语音通信功能,还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高,使得多数煤矿企业望而止步。 2煤矿井下无线通信的技术难题 电磁波在矿井隧道中不能很好地进行传播这已是公认的事实。一直以来,井下通信的技术难题是制约煤矿安全的重要因素之一,下面将从3个方面进行论述。 2.1巷道的环境条件对电磁波的影响煤矿井下巷道一般比较狭窄,弯曲延伸,存在多个分支,且分布在不同的地下平面。巷道的截面宽度不同,且巷道四周为煤层,粗糙不平。这一特殊的传播环境对电磁波的传播特性产生重大影响。电磁波频率对传输的速度有较大的影响,巷道截面尺寸对电磁波传输也有影响,截面的尺寸与巷道内电磁波频率成正比。此外,矿井下有照明线、动力线、钢轨等纵向导体,这些线路的存在都会对电磁波的传输产生一定的影响。 2.2井下环境机电噪声干扰严重如今,井下作业机械化与自动化设备的应用,不可避免地会增加噪声的强度,但是这一问题并未引起人们的重视。通信技术中,噪声是衰减和损耗通信质量的又一个重要因素。机械设备的作业一般是24h不停歇,因机械设备自身配置量大,启动频繁,所产生的电气噪声频谱较宽。由于信号微弱会导致井下通信困难,噪声问题是井下移动通信需解决的技术难题。 2.3接收点有用信号十分微弱无线电在井下的传播可以被看作在一个特定的空间内进行,由于电磁波在传输的过程中受到煤岩层及磁导率的影响,因而其传播速度并不是恒定不变的。煤矿井下的管道由于表面比较粗糙,且分布不均,这些都会对电磁波的传输造成影响。对于某个接收点来说,接受机本身信号微弱,在干扰之后很可能接收不到信号,这种特性的存在破坏了有用信号的传输,最终导致电磁波传输距离减低为数百米,从而使得井下通信非常困难。 3无线通信技术的发展方向———Femtocell技术的运用 Femtocell是根据3G技术发展和无线技术宽带化发展方向而推出的一种低功率、超小型化的移动基站。它的运用在一定程度上提高了煤矿井下的安全性。Femtocell通过IP协议将用户最先具备的ADSL/LAN宽带进行线路连接,远端由专用网关实现从IP网到无线网的连接,具备安装便捷、能够自动配置、直接使用的优点。 3.1Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用能够最大范围地覆盖宏小区不能覆盖的地方,可以减少来自宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。此外,辐射更低,手机电池也更耐用,这些优势都优于其他无线通信技术。当前在煤矿企业中,设备供应商主要是将NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由于Femtocell网关的接口是Iu接口,扁平化架构可以将SGSN/GGSN功能集成于Femtocell接入设备,其技术优势在于符合下一代移动网络的发展趋势,并在减少节点时提高网络的可靠性。 3.2Femtocell的系统优势Femtocell技术采用的是小型化设备,可以随时使用,并能够维护系统安全,增强灵活性。系统内部采用电信级标准设计,确保系统的稳定可靠性,无线通信能够共享技术的应用,使系统的稳定性及可靠性大大提高,并能够满足设备的资源需求。Femtocell系统设备运营均衡,工作状态较为稳定。此外,Femtocell技术系统的运用采用的是国际通用的通信标准设计,设备可与终端设备兼容,并能够与多家主流设备的制造商生产的用户交换机进行交换。 4结语 无线通信技术的应用极大地实现了地面对井下作业的监测和管理,能够有效地保障井下作业的安全。就无线通信技术在井下使用的现状而言,无线技术与自动化系统的深度融合还存在一定的发展空间,因而,应当不断研究和实践,使其更好地应用在煤矿行业中。 作者:刘庆伟单位:中国神华神东煤炭集团锦界煤矿管理处 煤矿井下论文:煤矿井下采矿生产技术论文 1煤矿井下的采矿方法 在矿井开采煤炭中,为了提高煤矿的生产效率,就需要对高度集约化的开采技术给应用过来,同时,将各种具有较高性能的采煤工艺和装备等引入进来;选择的开采技术属于高度集约化,同时应用的采煤工艺和设备具有较高的性能,煤矿井下采矿作业的安全性就可以得到实现,以便顺利开展煤矿生产工作。如果开采的煤矿埋深较浅,还具有较硬的煤层和顶板,那么就需要将埋深浅控制技术、硬顶板控制技术和硬煤层处理技术给应用过来,以便有一套完善的现代化采煤技术形成,实现高产高效的目标。在对缓倾斜长壁薄煤层进行开采时,选择的薄煤层采煤机或者刨煤机需要具备较高的可靠性和较大的功率,并且具有较小的体积。为了将采煤机的作用给充分发挥出来,需要利用采煤机来进行加固,保证足够的稳定,在对开采技术选择时,需要将采煤机和薄煤层实际情况给纳入考虑范围。为了促使采矿的高产高效目标得到实现,就需要对煤矿开采的机械化程度进行提升,将一系列高产高效设备给应用过来,这样方有良好的保障系统形成。结合具体情况,对支架设备合理选择,以便对矿井围岩进行加固,保证足够的稳定,将相应的监控设备应用过来,监控支架的支护质量和围岩状态等;之后,结合监控信息,对采煤机和矿井的运行情况进行分析和诊断,支架的操纵和改善利用电液控制阀组来完成,对信息自动采集系统进行完善,以便及时掌握液压信息、支护质量信息等。实践中福建地方小型矿井依然采用炮采采煤方法,也即是爆破采煤法。炮采工艺流程包括有破煤、装煤、运煤、顶板支护、回柱放顶等。 2煤矿井下的采煤生产技术 在煤矿井下生产实践中,我们需要从技术角度上来强化采矿方法,应用这些开采技术: 2.1深矿井开采技术 在深矿井开采技术的应用中,有诸多的环节都需要引起人们的重视,如严格控制开采矿压,科学布置井巷,防治冲击地压以及防治瓦斯和火灾等等。在具体实践中,我们发现深矿井开采技术还不够成熟,有诸多的问题出现,需要进一步研究,涉及到很多方面的内容,如深井作业环境变化、巷道支护技术以及掘进技术等等。 2.2巷道布置开采技术 在煤矿井下生产中,非常重要的一个环节就是巷道布置,巷道布置情况将会对煤矿井下的生产产生直接影响,同时,煤矿井下巷道布置也关系到了煤矿开采成本,因此,就需要对其产生足够的重视。煤矿企业需要结合自身具体情况,对煤矿井下深入考察,并且将选择的采煤方式和采煤技术给充分纳入考虑范围,对煤矿井下巷道科学合理的布置。为了促使煤矿生产效益得到提高,还需要优化煤矿巷道布置;深入研究煤矿巷道布置技术,保证其能够有机结合其他方面的因素,如煤矿开采技术、煤矿井下作业条件等,这样矸石运输方面花费的时间和成本都可以得到减少。结合优化之后的巷道布置,来对开采技术合理应用,边挖掘边开采能够实现,采矿效率得到了较大程度的提升。 2.3采场围岩控制技术 要严格控制采场围岩,如果采场围岩稳定性不够,那么就会在较大程度上威胁到采矿作业人员的生命财产安全;依据相关的开采经验,有机结合现代化的理论以及先进的计算机测量技术,可以将地质构造情况给准确探测出来,这样可以更加顺利的进行煤矿开采,还可以全方面掌握煤矿采场的岩层情况。对于煤矿井下顶板,一般可以将其划分为两种类型,分别是坚硬岩层顶板和破碎岩层顶板,对于岩层控制技术的选择,需要充分依据煤矿井下顶板情况来进行,这样方可以获得较好的成效,并且降低生产成本。在处理岩层顶板时,过去通常将高压注水处理技术、深孔预裂爆破处理技术等应用过来,这些技术比较的复杂,并且需要较高的成本,在时代飞速发展的今天,这些技术逐渐暴露出来了诸多的问题,那么就需要对岩层顶板处理技术不断的研发和创新。将优化后的开采技术给应用过来,可以促使生产效率得到显著提升。同时,还需要深入研究高产高效的矿井,以便能够全方位的优化矿井内部的巷道和开拓等各个方面。 3结语 综上所述,煤矿资源是人类生产生活中非常重要的一项基础性资源,社会经济的发展和工业化程度的提高,我国对煤矿资源有着更大的需求;传统的煤矿开采模式在实践过程中逐渐暴露出来了一系列的问题,那么就需要结合时展的要求,深入的研究和探讨煤矿井下采矿生产技术和采矿方法,不断的优化和创新,提高生产效率,降低成本,推动煤矿企业获得更好的发展。在具体实践中,需要综合考虑诸多方面的因素,充分依据自身具体情况,来对煤矿井下采矿生产技术和采矿方法合理选择,以便促使高产高效采矿的目的得到实现,能够安全生产,提高经济效益。 作者:赖建民 单位:福建省福能集团煤电公司 煤矿井下论文:煤矿井下人员安全管理论文 1煤矿井下人员跟踪定位安全管理系统工作原理 KJ25IA型人员定位系统的构成包括井上地面计算机、监控主机、服务器、信息传输平台、人员定位分站、人员动态识别功能、人员标识卡以及信息传输线路等。其中,监控中心主要负责对系统所有设备以及井下人员标识卡进行检测、数据收集、检测分站数据的传输、统计数据的存储、人员显示、井下人员实时查询与数据打印、网络通讯、画面编辑等。其具体的系统结构如图1所示。井下定位系统的软件功能实现包括:井下人员信息编码采集——人员信息识别——人员数据信息加工——人员信息数据显示——人员信息存储——井下人员的查询及报表打印。人员定位分站通过与动态识别器的直接通讯,实时获取人员编码相关信息,负责直接与监控主机进行联系。系统的动态目标识别器的主要功能在于接收井下人员标识卡发出信息编码,并将之作为与井下人员联系的唯一编码信息。当激活标识卡之后,其发送无线信号给人员动态目标识别器。人员标识卡的主要装载于矿灯、矿帽、腰卡以及胸卡等部件。 2井下人员定位系统在煤矿安全管理工作中的应用 通过利用井下人员定位系统的安全管理功能,可以有效地解决煤矿井下安全管理工作中的诸多问题,概况为以下几个方面。 2.1煤矿工作面劳动组织与作业查询管理 软件系统应用管理过程中,首先要将识别卡进行统一的编号管理,并将所有员工相对应的信息录入到软件管理系统的数据库中。每一张识别卡中所包含的井下人员基本信息,如姓名、年龄、性别、工种、照片等。通过系统所具有的考勤、报表查询功能,煤矿安全管理部门可以与工作面的当班工作人员进行系统考勤、报表查询等操作,便于煤矿安全管理人员进行管理。同时,还可以针对工作面上的特殊工作,例如跟班干部、电钳工、班组长等,按规定要求对出勤进行配置。人员定岗、班组工作是否到位、超时作业状况,从而使得煤矿的安全管理工作得到强化。 2.2巡回检查管理 巡回检查人员是确保煤矿井下安全的重要措施,其主要执行人员包括安检人员、瓦斯检查人员以及科室跟班人员。利用井下人员定位系统,可以对安检人员、特殊工种和科室跟班人员的巡检情况进行轨迹查询,从而找到所有人员各个阶段经历的路径,并能够进行人员活动轨迹的回放。利用系统的轨迹查询功能,可以获得人员所在地、人员所到地点到/离时间、巡检工作时间等相关信息,从而督促并落实巡检人员按照既定的制度进行巡检,从而从根本上消除造成系统的安全隐患、事故。 2.3安全调度、救援呼叫应用 系统通过联网可实现远程终端信息显示功能,并可实现信息多点共享,供多个部门及领导同时在不同地点查看信息,系统程序通过计算机能够显示出而相关信息。井下人员遭到险情时,可以通过佩戴的识别卡主动发出求救信号,调度人员接到系统报警后,立即启动应急预案开展救助。同时,调度人员接到险情报告时可以通过系统的呼叫功能,像受险情威胁的相邻区域人员发出呼叫撤离信息、通知人员提前撤离危险区域,避免事故的发生或扩大。 2.4安全管理禁区警报 通过利用系统的安全禁区警报功能,安全管理及通风部门可以对井下不安全的区域进行设定。当佩戴有标示卡的人员进入到该区域之后,系统将自动报警,并在系统的显示界面显示进入该禁区中的人员姓名,调度值班人员在接到告警信号之后,则立即启动对应的安全管理程序,指挥进入禁区的人员立即撤离不安全区域。 2.5煤矿井下救灾演练应用 为了加强矿井的安全管理工作,矿井安全管理人员日常需要进行救灾演练。但是,当所实施的救灾演练、演习以及工作面顶板强放爆破等风险相对较大的演练方案时,可以将所有可能受影响区域的人员、车辆等纳入到定位管理系统追踪体系中,便于在紧急事件发生时撤离危险区域,且在演习之后便于安全管理人员通过该系统确认人员是否已经完全撤离,从而有效避免井下出现险情。一旦井下发生水、火、顶板等灾害事故时,地面监控主机可以显示事故发生的类型、发生地点、所影响的人员等信息,便于制定并采取对应的救援预案,增加抢险救援的效率和针对性。 3系统运行过程中需要关注的主要问题 在系统的实际运行过程中,需要关注的主要问题是定位检测过程中的漏卡问题和定位精度问题,其中漏卡容易导致地面主机在统计数据的过程中出现统计结果的不准确,进而导致监控主机没有受到识别信号。因此,在系统的设计过程中要求采用扩频技术强化信号传输强度、或者增加识别卡的数量,以解决漏卡问题。而定位不准确的问题主要是因为识别器布置不合理、或者布置数量不足,这时需要对识别器的布置距离、范围等进行合理设置,通过在实际应用过程中解决这些问题。 作者:宁东晓单位:平煤股份八矿 煤矿井下论文:煤矿井下机电设备论文 1煤矿井下机电设备有效运行的重要性 1.1保证煤矿的安全生产 随着我国煤矿行业的不断发展,逐渐加大了对井下机电设备的投入力度。尤其是在井下生产过程中,各个环节都离不开机电设备的参与。因此,只有做好机电设备的日常维护与维修工作,才能保证机电设备的正常运行和煤矿的安全生产。 1.2提高生产效率,降低生产成本 现代科学技术的进步,推动了煤矿井下机电设备的改进与发展,尤其是在性能方面,对于提高煤矿工作效率起到了至关重要的作用。先进机电设备的引进、维护与维修不仅可以提高煤矿井下的生产效率,而且还能有效的降低企业生产成本,提高企业经济效益。 1.3有利于井下安全生产管理 通过相关的调查和分析发现,煤矿井下安全事故的发生绝大部分是由于机电设备出现故障造成的。因此,加大对煤矿井下机电设备的维护和维修工作,可以有利于推动井下安全生产管理,降低井下事故的发生率。 2井下机电设备维护与维修过程中存在的问题 煤矿井下机电设备运行状态的好坏将会直接决定井下能否安全生产。然而在对井下机电设备维护和维修的过程中,经常会出现日常维护与维修管理不到位、技术和资金投入力度不够、机电设备制造和采购混乱等现象,从而导致煤矿井下机电设备的维护和维修工作不能有效进行,导致其运行过程存在安全隐患,具体方面如下。 2.1机电设备日常维护与维修管理不到位 部分煤矿企业对机电设备的日常维护与维修工作疏于管理,缺乏足够的重视力度,从而导致运行故障频发,这样不仅降低了设备的使用寿命,而且还给工作人员和煤矿企业造成了巨大损失。其主要表现为:①管理机构不健全。有些煤矿企业缺乏专门的井下机电设备管理小组,导致机电设备的使用、存放、维护、维修环节未建立系统性的跟踪台帐,同时机电设备的使用和维护工作混乱不堪,导致维护和维修人员不能定期对设备进行检测和保养工作。同时相关人员对煤矿井下机电设备的检查、督促落实不到位,未能充分发挥管理服务的作用。②现场专业维护和维修人员的技术水平和责任心参差不齐。有很多煤矿企业的设备维修人员对机电设备维护与维修知识掌握不全面,导致机电设备的维护和维修工作不该干的天天干,该干的不干,从而造成了人力、物力和财力的大大浪费。③未严格按照规章制度操作。对于机电设备的维护与维修方面,很多维修人员对设备的基本知识掌握不足,不能通过观察来判断设备运行状态,同时各项操作也未按照规程来做,从而导致机电设备的维护与维修工作难度增大。 2.2技术和资金投入力度不够 如今生产力已经成为煤矿行业考虑的主要因素,但是很多煤矿企业由于技术和资金的投入力度不够,从而导致机电设备不能及时进行维护、维修和更新,而且在对其进行检查过程中也不愿意投入更多的配件,检修工作一般停留在表面。对于专业操作技术方面,也很少引进高学历的专业人才,导致煤矿井下机电维护与维修管理工作跟不上时展的步伐。有些煤矿企业不重视对员工的教育与培训,几乎很少进行维修方面的专门培训,而开展的仅是一些与机电维修和维护无关的制度和文件学习方面的培训,从而导致煤矿井下机电维护与维修工作不能顺利进行。 2.3机电设备的制造和采购混乱 随着煤炭市场对煤炭需求量的不断增加,加快了相关机电设备设计与制造,同时也造成了机电设备的类型、性能参差不齐,某些设备很难满足煤矿井下的生产、维护、维修要求。究其主要原因是:①有些非煤炭设备专用厂家通过对自己的设备进行简单改造便卖给了煤矿企业,而企业由于自身缺乏相关技术人员,设计出来的图纸完全是纸上谈兵,设备生产过程中未与煤矿企业进行有效的沟通,从而导致生产和使用不能有效的衔接在一起。②煤炭设备生产行业具有较大的利润,所以有些单位为了赢占市场先机,对于设备的生产未严格按照国家规定的标准进行操作,经常出现投机取巧、以次充好的问题,导致某些设备不能顺利的应用于井下生产,也给维护和维修工作带来不便。③在利益的驱使下,部分销售人员尽自己最大努力抢占机电设备销售市场,从而导致部分唯利是图的销售人员混入其中,利用一些非常规手段通过煤矿企业重重关卡,让一些劣质品、次品甚至是无产品合格证的设备应用于煤矿井下生产,从而影响了井下的生产效率。 3提高煤矿井下机电设备维护与维修的措施 3.1完善机电设备的维护与维修制度 一个完善的规章制度可以有效地确保企业稳定发展,机电设备的维护与维修工作也不例外。通过对相关规章制度的建立和完善,不仅可以管好、用好设备,而且还能避免人力、物力、财力的浪费,从而确保煤矿的安全生产。因此,要从以下几个方面加强对煤矿井下机电设备维护与维修制度的完善:①完善机电设备采购管理制度,以确保设备的整体质量。②完善机电设备维护、保养、检修标准以及维护、保养、检修时间,以确保设备的安全运行。③完善机电设备责任制,将其责任到人。④建立机电设备维护、维修管理档案,记录设备的相关技术参数、维护与维修项目、零部件的更换,以保证每台设备从投入使用到报废都有据可查。⑤成立技术攻关小组,对机电设备的一些疑难杂症进行有效的攻克。⑥规定设备使用与更换时间。 3.2加强对设备维护与维修方式的更新 大部分煤矿井下机电设备的维护与维修方式比较落后,他们基本上不重视对设备的维护工作,仅当设备出现故障时才对其进行维修。因此,煤矿企业要充分考虑机电设备的使用寿命,利于信息化技术,委派专业人员对机电设备的运行状态进行监测,发现设备隐形故障,要及时对其进行维护,最好将问题处理在萌芽状态。检修时要加大对检验设备的投入力度,按照相关规范和标准进行维护与维修,从而提高设备的使用效率。 3.3提高员工的综合素质水平 现阶段,煤矿井下生产阶段普遍存在一个问题,即生产力水平比较低,很多员工来自于农村,文化程度参差不齐,因此,煤矿企业首先要对这些员工进行系统性的教育和培训,使他们能够全面地了解和掌握机电设备维护与维修方面的知识,提高员工的综合素质水平,以便于做好煤矿井下机电设备的维护与维修工作,确保机电设备的正常运行。 4结语 综上所述,煤矿企业要想从根本上提高煤矿井下的生产效率,提高企业的经济效益,就需要做好井下机电设备的维护与维修工作,不断完善机电设备的维护与维修制度,加强对设备维护、维修方式的更新以及提高员工的综合素质水平等,只有这样才能确保井下机电设备的正常运行。 作者:李云鹏单位:西山煤电集团公司 煤矿井下论文:煤矿井下眼爆炸伤处理论文 [摘要]目的总结煤矿井下眼爆炸伤的致伤原因和处理办法。方法回顾性分析眼爆炸伤致伤原因及临床表现。处理办法摘要:(1)首先抢救病人生命,尽快脱离生命危险。(2)解决今后伤眼复明新问题摘要:①及时妥善处理创口达到一期愈合;②控制眼内感染;③正确处理眼的并发症和后遗症,如外伤性白内障及继发青光眼等;④抓住主要矛盾,分清主次进行处理是恢复视力的关键所在。结果采取积极处理创口及并发症和后遗症可恢复和提高视力。结论眼爆炸伤是眼外伤中最复杂、最严重的综合性外伤,多处眼内同时发生病变,常合并颅脑及全身其他部位的损伤。对此我们采取积极抢救的治疗办法是十分必要的,一定要引起大家注重。 []爆炸伤;眼外伤 眼爆炸伤是眼外伤中最复杂、最严重的综合外伤,是主要致盲原因之一。积极采取综合性办法,对视力不同程度的恢复十分重要,现将处理点滴心得报告如下。 1致伤原因 致伤原因摘要:(1)钻孔时,误触及残留的“哑炮”。(2)工作不协调,爆破时,工作人员未脱离危险区而爆破,或工人正连接导线而忽然爆破。(3)严重管理不当,零散的雷管遗留在工作面上,作业时触及而爆炸。 2临床表现 爆炸伤常合并颅脑损伤、鼻及副鼻窦损伤、颌骨骨折等一系列外伤,引起创伤性、失血性休克等症。爆炸伤所造成的眼部损伤极为复杂,多处眼内组织均可同时发生病变,产生眼部多种表现,以角膜异物、裂口伤为最多见,往往伤情严重,对眼球及视功能破坏最大,经常致残而失明。 3眼爆炸伤的处理 3.1积极抢救创伤性、失血性休克,尽快使病人脱离生命危险这项工作,经常在处理眼爆炸伤之前或同步进行,在外科医生协助下,多数病人脱离生命危险,但少数病人,单纯注重眼外伤的处理而忽视全身状态的变化,由于脑挫裂伤较重而死亡,十分痛心,必须引起临床医生的高度警惕。 3.2对眼爆炸伤的处理眼爆炸伤常引起双眼多处眼内组织发生病变,所以必须按解剖部位逐处仔细进行检查,抓住主要矛盾,分清主次进行处理。 3.2.1对角巩膜创口的处理结膜、角巩膜除有大小深浅不同密集的煤质异物外,还存在着多处不规则、大小不等的穿透或非穿透创口,其中夹杂煤尘和沙粒。处理这样的创口,原则上,尽量一次彻底清除异物,准确对合创口修补缝合。以免再次取异物对角膜组织破坏较大影响视力,同时也减少眼内感染机会。利用10%庆大霉素液,用针头边冲洗,边剔取异物。超过3mm的创口按正常进行修补,创口间眼内容物一律剪除。术毕,结膜下注射庆大霉素2万u加地塞米松1mg。 3.2.2虹膜脱出的处理对虹膜脱出,以前各位学者主张受伤时间较短、虹膜表面清洁可送回原处,保持瞳孔圆正。通过我们临床实践心得到,虹膜脱出无论时间长短或清洁和否,一律剪除为好。这样做的益处有摘要:(1)减少眼内感染机会。(2)虹膜脱入创口间,受创口挤压,多次推送揉搓,虹膜色素脱失,虹膜本身弹力和张力及生理功能减低,勉强送回不能伸展而卷曲或堆积创口四周,易和创口粘连,或前后粘连,导致继发青光眼的发生。(3)色素膜嵌顿创口内,眼内慢性炎症反应长期不退而影响视力的恢复。 3.2.3较重的双眼爆炸伤的处理原则上应尽量保护双眼,无论创口大小、伤情严重程度,均进行创口妥善处理,不必摘除眼球。因为摘要:(1)眼爆炸伤,伤情复杂,当时很难正确判定哪个眼有保留价值。(2)防止交感性眼炎发生,无临床意义。 3.2.4对伤后眼球摘除的启示伤后眼球摘除的几点启示摘要:(1)伤后眼球逐渐眼压偏低而萎缩,较大的裂口伤下面常存留较大煤质异物。B超和CT对此可做准确诊断。(2)睫状体部位损伤眼球经常萎缩,睫状体组织机化呈膜性物附着,这可能为房水分泌减少之故。(3)玻璃体浓缩呈冻样改变目前原因未明。 3.3对眼并发症及后遗症的处理眼外伤后眼内并发症处理得当,对视力恢复也很重要。 3.3.1外伤性白内障在处理角膜创口的同时,对晶体明显水肿混浊,或部分皮质脱入或游离于前房内,利用注吸针头从原创口吸出皮质或冲洗,可减轻术后炎症反应,防止继发青光眼的发生。外伤性白内障,假如没有眼内并发症出现,伤后3~6个月行针吸术,否则立即实行手术。 3.3.2前房积血前房出血量少,无需治疗,可自行吸收;大量出血,除了术中冲洗外,我院目前以药物治疗为主。具体办法摘要:(1)病人取半坐位,积血向下流动,上半部房角显露,有利房水循环。(2)20%甘露醇和激素静点,降低眼压有利于血液的吸收。(3)中药四物汤治疗前房出血可收到明显效果。(4)前房出血在7天内,或者有并发症出现,可以做前房穿刺术。(5)近几年来应用尿激酶治疗前房出血和眼内出血收到了满足效果。 4小结 煤矿井下爆炸伤是眼外伤中最复杂、最严重的损伤,常导致双眼失明,伤后及时采取积极处理创口及其并发症和后遗症是恢复和提高视力的关键,所以一定要引起重视,而最关键、最有效的办法是对眼爆炸伤的预防。 煤矿井下论文:煤矿井下消防洒水系统设计策略 摘要:在矿井建设中,井下消防、洒水工程无疑是建设中不可或缺的工作,为井下的安全生产带来了举足轻重的作用。井下消防、洒水工程减轻了井下煤尘、保证了工人的健康、防止井下煤尘的爆炸以及外来因素火灾的及时灭火,而且在井下建设中,运用洒水是最经济和有效的方法。 关键词:煤矿井下消防;洒水系统;设计策略 煤矿井下消防、洒水设计是煤矿井下安全生产的重要保证。在煤炭行业不断发展的当今时代,对于井下消防安全的要求也逐渐提高,国家颁发的《煤矿安全设施设计规范》也在日渐改进。在实际生产中,并不能保证所有煤矿都会遵章守纪以及不可避免的突发性情况,所以,在消防洒水井下作业中所面临的问题也是不尽相同的。 1井下洒水给水系统的设计 1.1喷雾降尘 将有压力的水通过雾化喷嘴,形成覆盖一定区域的密集水雾,从而对各种煤矿生产防尘、防火、灭火。在井下煤仓放煤口、卸煤站、运输机、转载点和采煤面都安装自动喷雾装置,在控制粉尘浓度的前提下,就可以让巷道的粉尘受到控制。在液压支架移驾时普通的采矿工作中应当用KZP-G型号的自动喷雾装置,此装置是由主机、传感器、电磁阀和喷雾器等组合而成,每8个支架中间会安插一组喷雾的装置,每一组安放四个喷嘴,而每个喷嘴的0.03L/s-0.10L/s;水压为1.0MPa-2.0MPa。经过对神东煤矿补连塔煤矿使用此装置的调查,该装置使用时间在10h-12h中,降尘率在80%以上,并且设备的灵敏度很高,几乎没有故障。在综合机械化采矿工作中的降尘,我们优先考虑的是煤炭科学研究总院重庆分院所开发的YDPF型多功能自动控制阀装置,因为该装置是通过每个支架的液压联动达到喷雾降尘的。此装置的移动雾化喷嘴是每个支架安装4个;而在放煤口的每个支架也安装4个。当此装置设计为每只喷嘴的水流量为0.097L/s,水的压力达到1.8MPa时,并且每天的工作时间为4h-8h这样所产生的工作效果是最佳的。在煤矿巷道定位喷雾的所有装置中,目前采用了现阶段较流行的KHC7型矿用自动防尘装置,我们在这个装置上安装上不同的传感器,就会适应各种情况的煤尘所带来的不同效果。如果在收稿日期:2016-04-05作者简介:张宇(1982-),男,本科学历,助理工程师,现在陕西省何家塔煤矿从事煤矿给排水供热工作。KHC7型矿用自动防尘装置上如搭配上KGT17-LX系列传感器,就可以充分的运用在炮采、炮掘工作爆破时的强喷雾降尘,当我们设定每个喷嘴水流量为0.3L/s,水压为0.8MPa-1.0MPa,是最完美的工作效果,从而实现了由地面到中心的自动喷雾降尘体系。 1.2煤层洒水 在矿井中,可以在采煤前向被采的煤层洒水,缓解在煤过程中产生的煤尘。煤层的注水量取决于煤层的地质情况,一般每吨煤的注水量为20L-30L。参照国内外注水的经验,注水压力应当将水压控制为中低压长时间注水,渗水性较强的煤层采用3MPa的低压,渗水性较弱的煤层采用3MPa-10MPa的中压,如果有必要,可以再增高压力到大于10MPa。洒水作业的工作时间由注水作业与采煤作业平行、交错而定。 1.3特定风流净化水幕 在矿井井下巷道内,漂浮着无数的煤尘和岩尘,可以使用的最佳方法是风流净化水幕。风流净化水幕是由若干喷头组成,将其安装在采煤工作面的回风巷处、掘进工作面装车点下风向20m的地方,配上LZS-PG型光控水幕装置,装置间距控制在200m,水压为5MPa,喷头用水量为1.3L/s,从而在井下巷道横断面上形成一层水幕。在郑煤集团告成煤矿的调研中,降尘率在90.6%以上。 1.4清洗井下巷道 井下所有主要运输通道,包括总回风巷道以及主要回风巷道、采集区域的回风巷道和皮带运输巷道、挖掘工作表面及周围以及所有煤尘可能汇集的巷道都是必须进行冲洗的,发生煤尘爆炸的主要原因就是没有定期冲洗巷道内的煤尘,导致煤尘沉积,难以消除。所有的巷道内一般都会安装消防给水管道,也可以用消防给水管道内的水对巷道进行冲洗,关于冲洗所用到的用水量设定为0.4L/s-0.6L/s,水压为0.3MPa-0.5MPa,日工作时间为6h-8h。陕西省何家塔煤矿是近水平斜井,矿井垂直深度80m,机械化采掘,皮带运输巷道为8000m,其中顺槽皮带4000m盘区运输皮带2000m主斜井皮带2200m。针对此煤矿分析皮带巷道起火的原因以及防治工作。皮带巷道起火的原因有:没有按照相关煤矿安全生产的规定,致使阻燃皮带面长期摩擦发热而起火;安全保护装设施不完善,巷道内的环境恶劣造成皮带与托辊摩擦而起火。我们为了抑制这种不必要的皮带起火现象,间接性的对皮带巷道采用自动停机,添加润滑,让皮带巷道可以在自行发热后能够自动喷出水来,从而起到降温的作用。定期务必加强对皮带巷道的彻底检查。 2井下消防给水及灭火系统设计 2.1地面消防水池设计 消防水池一般设在消防管道入井处,它的作用是储备消防用水。消防用水是不能与其他用水共用一个储水池的,即使共用也应采取措施确保消防用水不为他用。何家塔煤矿所设计的消防水池总容积在600m3距离井底垂直距离约160m,其所能供应的水量和水压完全符合煤矿消防需求。 2.2井下消防管道与消火栓的设置及供水量 井下消防与洒水对水质的要求是一样的,因此从经济原则出发,采用消防、洒水合一的管道设计为宜。在铺设管道的时候,尽量保持水管水流方向与风向一致,管道必须延伸到可以对全部用水点进行供水的全部地方,如主要的运输巷、上山与下山的巷内、采煤工作面运输与回风巷、挖掘内巷道等等地方,每隔100m安装一个控制阀。对于水管阀门的设计要考虑到现实需要,对于易产生火灾的地方要有专门设计。井下消火栓的供水量就是由矿井的生产能力来衡量的。当消火栓的供水量达到5L/s时,矿井的生产能力为0.9Mt/a,当消火栓的供水量达到7.5L/s时,矿井的生产能力在1.2Mt/a-3.0Mt/a中间,当消火栓的供水量达到10L/s时,矿井生产能力为4Mt/a。当火灾危险程度增加时,消火栓供水量应当控制在5L/s-10L/s的范围内是最为合适的,此时井下消火栓出口压力应为0.35MPa-0.50MPa;工作时间6h。 2.3井下消防灭火系统的设置 对于火灾应提早做好防范措施,自动喷水灭火系统装置一般设置于容易发生火灾的位置,如带式输送机的机头机尾上。此装置的具体操作就是感温探测器和感烟探测器探测到过热的热度以及过浓的烟雾时,探测器就会向报警控制器发出信息,雨淋阀就会自动开启,致使洒水喷头就会向外喷水,从而灭火。自动喷水灭火装置的综合测试设计数据为:喷水强度应达到8L/(min/㎡),巷道的最佳长度为14m-18m,洒水喷头的出口处压力应为0.1MPa-0.2MPa为最佳,最长作业喷水时间为2h。针对立井或斜井的采矿环境,采用水喷雾隔火装置进行灭火。水喷雾隔火装置普遍为三层喷雾装置,每层的间距为3m-5m,每层安装喷头2个-3个,工作时间为6h。通过水喷雾隔火装置可以断开井上与井下之间的火灾关系。 3结语 井下消防、洒水系统都是煤矿作业安全保证的重中之重。面对错综复杂的井下环境,如何根据不同各个煤矿矿区的特殊之处,来设计出最适合的井下消防及洒水系统的方案,一定得不断优化设计,不断完善相关设计才能为开采挖掘煤矿资源提供安全、可靠的环境。 作者:张宇 单位:陕西省何家塔煤矿 煤矿井下论文:煤矿井下机电设备管理方法探讨 摘要本文首先阐述了机电设备管理的重要性,进而探讨了机电设备管理的基本原则,最后提出了机电设备管理的一些方法。意在进一步加强机电设备管理,保障机电设备的稳定性,延长机电设备的使用寿命,最终达到提高生产效率的目的。 关键词煤矿开发;井下机电设备;管理问题 根据煤矿开采企业的资料显示,我国大多数的煤矿开采企业都已经使用了机电设备,并且,在机电使用中,其成本支出几乎占了总成本的40%,此外,煤矿企业的安全事故的发展很多情况是由于机电设备出现故障而导致的,因此,就要加强对机电设备的管理,采用现代的管理技术,加强日常维护、制定好科学的维修方法、完善人才培育,从而降低机电设备故障的发生,延长机电设备的使用寿命。 1加强机电设备管理的重要性 1.1保障正常生产 随着煤矿开发的技术不断提升,大量的机电设备投入到了生产之中,极大的提升了煤矿开发的效率,如果机电设备一旦出现故障,就必然的影响到了工作的进程,因此,加强机电设备的管理,对于保障正常生产起到了至关重要的作用。 1.2节约成本,提高经济效益 机电设备是高科技的产品,随着煤矿矿井作业要求的不断提升,人们不断的改进机电设备,从而极大的提升了机电设备的性能,从而实现了生产效率的大幅提升,节约了大量的人力成本,这对于企业的经济效益提升是具有毋庸置疑的作用。 2机电设备管理的基本原则 2.1安全性原则 矿井下的机电设备是一个整体的工作系统,各个设备之间有着紧密的关联性,在井下煤矿开采过程中,使用采煤机进行煤矿开采,然后通过刮板输送机收集煤矿,再运用转载机、运输带、给煤机将煤矿送至提升机上输送到地面。整个工作链中,每台机电设备都有他独特作用,都是不可或缺的环节。一旦某个设备出现故障,都会导致整个工作链停止。并且,矿井之下环境复杂,一旦机械设备出现短路、设备失灵、设备爆炸等等现象,都极易导致发生矿井瓦斯或煤尘发生爆炸的危险。所以,煤矿井下机电设备的管理必须以保障生产的安全性为前提。 2.2生产效益原则 进行设备管理的目的就是为了保证正常生产和效率的提升,这就要求在机电管理中,应注重机电设备的合理配置以及规范使用问题,才能确保正常的稳定进行,最大化的利用设备进行生产,延长设备的使用寿命,减少机械故障,从而保障生产效益。 3加强设备管理的方法 3.1实现机电设备管理的制度化 首先,实现管理的标准化。要根据机电设备的使用规范和安全标准来进行使用,比如《煤矿安全规程》《设备完好标准》《电气设备防爆标准》《矿井三大保护整定细则》及供用电标准化标准等都对煤矿矿井作业中的机电设备使用进行了细致的规定,煤矿企业必须按照规范来使用机电设备。其次,实现设备管理的制度化。在用电设备的使用中,严格执行用电设备“四检制”和订单检修制度,将“订单式”检修由综采和机掘单位推广至全矿井上下各设备使用单位,做好大型用电设备和井下电气设备的安全监控运行管理。实行用电设备编码管理,确保全矿井安全装备的可靠运行。最后,实现机电设备管理的档案化。要进一步加强机电设备管理的档案化,做好及时的信息整理与更新。其中,对于机电设备管理的档案内容应该包括:设备的性能、设备的价值、设备安装调试的情况、日常维护情况、定期检修情况、零件维护与更新情况等等,这样就能对机电设备进行全程的跟踪与监控,通过这种方式,一方面可以提升人们对设备实用性的认识,使得设备管理走向精细化、标准化,另一方面可以提高人们对设备风险的评估与判断能力,降低设备使用风险的发生。 3.2做好机电设备运行中的管理 机电设备在矿井下的作业时间较长,工作量大,加之井下的环境对设备的影响也极大,因此,就必须做好机电设备运行中的管理。 (1)要做好机电设备的防爆管理工作。 一是要做好机电设备入井钱的防爆检测,在确认安全之后要贴上入井许可才能运送到井下作业;二是要加强日常的检修,每天都要进行安全防爆检测,一旦发现隐患就要及时排除;三是要制定定期的全面性检测工作,可以每个月对机电设备进行全面检查1次,每一个季度在检查完之后更新一个防爆验证标签。 (2)加强设备的检修与维护。 煤矿井下工作环境十分恶劣,不但对矿工身体伤害很大,对机电设备的伤害也很大。煤矿井下温度高,湿度大,淋水、围岩、腐蚀性气体时常危害着机电设备。在设备的工作过程中,要委派专人对设备进行日常的检修与定期的维护,一旦发现零件损伤或是过度疲劳,就要及时的进行更换,要市场更换轮滑剂、机油等辅助材料,如果线路出现老化或是腐蚀生锈要及时的更换。通过日常检修和定期维护来确保设备的安全稳定性。 (3)要做好设备故障应急方案 煤矿设备一般价格昂贵,额外采购1台备用设备显然是不经济的,因此,应对故障问题,最好是培养一些维修人员,备好一些容易出现故障的零部件,一旦部件出现问题,可以及时的更换,不会影响生产。此外,还要加强井下供电的管理,要派专人对供电设施进行定期的维护,排除供电设施的安全隐患,从而保障机电设备的安全稳定运行。 3.3建立设备安全监督管理体系 通过对大量机电设备事故产生的原因进行分析,往往会发现,企业完善的安全监督管理体系是重要的原因之一。所以,必须要完善设备安全监督管理体系建设,并认真落实到位。首先,扩大生产安全员的责任范围,将机电设备的各项管理工作纳入其职责范围内,让其每天都要对机电设备管理的各项事务进行监督与审核。其次,充分发挥使用人员的监督作用,建立机电机电设备异常上报制度,员工在使用设备时,只要发现设备存在或是可能存在异常,应及时上报检修;还要建立检修监督制度,让使用人员参与到对检修人员的监督之中。 3.4要加强专业人才的培育 煤矿井下机电设备的安全稳定运行是进行生产的基础,而机电设备的管理与维护都需要由专业的人员来进行,因此,企业要做好机电设备管理专业人才的培育工作。煤矿企业可以定期开展机电设备管理与维护的培训工作,请专家来讲解设备的相关性能、使用方法和常见的故障问题与排除方法;企业还可以派维修人员到生产企业去学习,从而更要的掌握设备工作原理,方便在日后设备养护及维修时及时找到问题根源。当然,对于煤矿企业来说,还有更重要的就是要开展设备管理与维护的演练工作,从而提升管理与维护人员的实践操作水平。此外,还要求修护人员要具有一定的外语水平,这样才能在企业引进先进的国外设备时,依然能够得心应手。 4结论 煤矿井下机电设备的使用越来越多,确保机电设备的安全稳定运行对于保障生产安全、提高生产与经济的效益都有着重要的作用。这就要求煤矿企业要做好井下机电设备的管理工作,要确保设备的安全性、稳定性以及故障的快速排除。因此,煤矿企业就要实现机电设备管理的制度化、从源头抓好设备的管理、做好机电设备运行中的管理、要加强专业人才的培育,从而提升机电设备的管理水平,使井下机电设备的运行和使用寿命达到最佳状况,最终达到提升企业经济效益的目的。 作者:汤保民 孙国强 单位:山东鲁泰控股集团有限公司 兖矿炭素制品有限公司 煤矿井下论文:关于煤矿井下有线宽带信息传输 【摘要】随着目前我国经济的发展,对于煤矿建设的增长也有了显著提高,煤矿的井下作业是我们需要时刻关注的一个问题,对于工作人员的安全和国家的经济效益是影响非常大的,目前我国的井下作业还存在很多的危险,所以必须要通过现代化的科技手段来进行改进,通过实现井下岗位的实时监控和综采综放作业的人员控制,有效的对井下进行监控、监视工作的进行,现代化的矿井信息传输都应该建立宽带与有线、无线形式的结合,通过对于现代化科技手段的不断探索,实现对于煤矿井下作业的有线宽带信息传输。本文主要针对煤矿井下的有线宽带信息传输的要求及结构展开分析。 【关键词】煤矿有线传输;宽带传输 对于以往的煤矿行业的作业通常情况下都是经过人工来进行开采,煤炭的产量和效益由于技术的复杂变得非常的少,并且井下作业的风险系数非常的高,作业人员的安全问题存在隐患。在国家对于矿产生产的大力支持下,我国的煤炭改革已经迎来了新的时期,现在的信息化技术越来越多的应用到了煤矿的生产过程中,逐渐的取代传统落后的生产模式,现代化、信息化的技术手段在更大程度上满足了人们对于安全生产的要求。对于煤矿产业的生产目标,实现对于煤矿井下有线网络传输的信息化研究可以实现对于矿井作业的安全生产过程,进行全程的监控、安全环境监控和各种信息的收集,这也是一项非常重要的技术手段。通过利用先进的科技手段和管理思想,建立起高科技技术的检测与监控管理系统,形成一种低成本、高效益的生产模式,更大的提高了生产的安全性能。 1矿井信息传输系统总体要求 如果要进行矿井信息的传输作业就必须要对井下人员进行有效的管理,减少矿井下作业人员的数量,可以通过各方面固定岗位的无人值守和远程监控进行有效的生产控制,必须要实现通风、排水、供电、运输等方面的功能。综采综放的采煤工作面人员作业和地面的远程监控都要控制到位。这就要求煤矿监控系统要有一定的数量和技术水平,有模拟、开关、累计等功能,还必须加强对于检测、报警、显示、存储、打印附加的辅助功能的设计。对于矿井外的周边环境和自然情况及时的预防报警,做到安全生产,降低矿井作业的风险。如果要实现矿下作业无人值守、综采综放采煤工作面的少人作业,除了对于基本的要求煤矿监控系统的地面远程控制功能以外还需要增加辅助的设施,可以通过对关键部位放置摄像机的形式进行煤矿作业环境和设备运行的实时监督,对于煤矿井下的设备运行和网络需要具备专用的矿用调度通信系统,以及移动通信系统,可以有效地满足矿井下的信息传输,及时的指挥作业人员进行矿井情况告知。实现高效的现代化矿井信息传输平台必须要满足同时传输监控数据、语音和图像等多方面的信息内容,并且还需要满足以下方面的要求:(1)传输宽带的要求,必须配备专门信息传输宽带用来满足监控数据、语音和图像等多种信息的传输工作,进行有效的实时传输。(2)有线与无线相互结合,有线无线的形式可以满足固定和移动监控、监视和语音通信的各方面的要求。(3)传输距离要远。由于井下作业的作业面距离比较长,所以如果要做到监控到位就需要满足对于工作面的监控数据、语音和图像等信息传输到地面的控制中心来进行有效的控制。(4)安全性好。系统中的设备(除电源外)都应该确定有最好的安全性能,由于井下作业本就属于高危险作业所以对于传输设备必须要具备安全型防爆电气设备,电源应为隔爆兼本质安全型、浇封兼本质安全型等本质安全与其他防爆型式的复合型式防爆电气设备。 2煤矿井下有线传输网络结构 我国煤矿产业的地质地下情况都非常的复杂,对于施工作业也有一定的难度,在井下的作业结构也很多样化,有多重的工作面形式。煤矿井下电缆或者光缆必须要沿着通道两侧来进行固定,以减小对于空间的利用。采取吊挂的形式可以减少顶板的冒落和发生事故的时候对于电缆和光缆造成破坏性的伤害,井下的电缆或者光缆可以沿着地板进行埋设,同时做好防水处理,以免出现被水浸泡的现象。对于矿压和底鼓的矿井形式属于比较严重的矿井,不适合采取埋入式的方式进行电线电缆的敷设。所以如果想创建理想的煤矿井下有线传输网络必须采用适合矿下结构的方式。目前我们国家比较多见的煤矿井下有线传输网络可以可以分为星型、环型、树型和总线型几种方式,下面对于各个结构进行具体的分析:(1)星型网络结构,其自身的优势在于故障点对于系统的影响非常的小、对于故障的排解能力强,但是在对于电缆和光缆的消耗量比较大、成本大、接入点相对的较多、产生故障的可能性比较高,同时后期的维护和安装工作量也很大。(2)环形网络结构,操作过程中使用的电缆或者光缆相对较少,但是没有自己解决故障的功能,在环网上设备停电或者产生其他故障的时候都可能影响系统的正常运行。同时串联的设备设计的越多,会造成传输拥挤,在传输时会造成时延的状况。(3)总线型网络结构,相对的情况下分支长度有一定的限制,不适合在煤矿井下长分支的环境来进行选用。并且在串接有源设备的时候,这些有源设备停电或出现故障都会造成系统无法正常工作的情况发生。(4)树型网络结构,树型网络结构相对于其他的几种结构使用电缆或光缆最少,比较适合在煤矿井下巷道布置,并且系统中不串接任何有源设备,系统中任何设备停电或故障都不会对系统造成影响,传输的时延小。树型网络结构的缺点在于主干电缆或光缆出现故障会造成整个系统的无法正常运行。 3煤矿井下有线宽带信息传输技术 煤矿井下有线传输介质包括矿用光缆、矿用电缆等。矿用信息传输技术主要有工业以太网、工业现场总线、XDSL、RS485、动力线载波等。为满足监控、监视、语音通信等综合信息远距离(不小于10km)传输需求,煤矿井下主干传输平台应采用具有冗余功能的基于无源光网络的矿用以太网和基于有源光网络的矿用以太网。 4结语 综上所述,煤矿行业发展井下宽带信息传输可以有效地进行机械化、自动化、信息化的生产,降低对于工作人员的安全隐患,实现井下固定岗位无人值守的关键措施,通过对于井下宽带信息传输的设计可以更有效的推动煤矿产业的效益和可持续的发展。 作者:李森,陈江波 单位:广州杰赛科技股份有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下无线通信系统的应用 摘要: 分析了目前煤矿主流无线通信系统的技术特性和无线通信系统在煤矿的应用前景,论述了煤矿无线通信系统的发展方向,为煤矿井下无线通信系统的研究提供了借鉴。 关键词: 无线通信系统;安全生产;智慧煤矿 随着通信技术、计算机技术、传感器技术的不断发展,煤炭生产企业正在朝着安全化、信息化、智慧化的道路不断前行。不断完善及发展的煤矿井下无线通信系统已经成为高效、安全、智能的现代化矿井的重要组成部分。 1我国煤矿井下无线通信系统的现状 目前我国煤矿井下使用的无线通信系统主要有PHS无线通信系统,3G通信系统,WIFI通信系统,4G通信系统。1)PHS无线通信系统:一种成熟的无线本地电话技术,PHS技术采用微蜂窝通信技术,本质上属于第二代数字移动通信技术。该系统由基站、局端接入设备、线路延伸器、基站控制器、线路复用器、本安型手机、控制计算机等组成,基站与手机之间采用时分双工模式TDD,其无线信道基于时分多址TD-MA结构,声音传送编码采用32kbpsADPCM(自适应脉冲编码调制)方式,利用微蜂窝和信道动态分配技术,可以有效地提高频率利用率和通信容量[1]。PHS无线通信系统主要用于语音通信及人员定位,由于优秀供应商UT斯达康及中兴已不再生产相关设备,以及面临非法使用频段的问题,PHS无线通信系统在煤矿的应用前景不容乐观。2)3G通信系统:无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的第三代移动通信系统。目前国际通行的三个无线接口标准分别为美国CDMA2000,欧洲WCDMA,中国TD-SCDMA。我国煤矿井下采用的3G技术大多为TD-SCDMA标准。TD-SCDMA采用AMR(自适应多速率)语音编码方式,使用1.28Mcps的低码片速率,扩频带宽为1.6MHz(在1.6MHz带宽上理论峰值速率可达到2.8Mbps),同时采用了动态信道分配、上行同步、接力切换、可变扩频系统等先进技术,使其具有零活的上下行时隙配置,以及能够克服呼吸效应和远近效应的特点。3)WIFI通信系统:由网络接入点和无线网卡组成的无线网络,WIFI无线通信系统采用OFDM(正交频分复用)技术,其优势在于具有较高的数据带宽和低廉的设备成本。目前WIFI无线通信系统工作频段为2.4GHz,基站与手机发射功率为50mW,单台基站通信信道为12个,调制方式为DSSS/OFDM,通信协议支持CSMA/CA、TCP/IP,由于WIFI系统采用短码扩频技术,只适合视距无遮挡点对点直线通信,煤矿井下的复杂地质结构,WIFI的通信距离将大大缩短[2]。4)4G通信系统:第4代数字移动通信技术的简称,能够进行高质量的语音通信也能快速且高质量地传输多媒体文件。4G无线通信技术采用OFDM、多重输入和MIMO(多重输出)技术,使4G网络的数据传输速度有了大幅度的提高,同时4G网络拥有的智慧型天线技术能够充分利用信号的空间方向性,在传输数据时消除其他信号的干扰,使数据传输更加稳定,在煤矿井下这样障碍物较多的环境也能稳定快速地进行数据传输[3]。 2煤矿井下无线通信系统的应用前景分析 2.1煤矿井下安全生产监管体系 随着煤炭行业安全生产监管体系的逐步完善,煤炭生产企业安全生产管理水平的不断提高,我国煤炭行业安全生产形势逐年好转,但与世界发达国家相比仍有较大差距。高效的煤炭生产企业安全管理与安全监测监控系统的先进与完善密切相关[4]。不断推进的采掘工作面以及井下流动的作业人员,使得煤矿井下无线通信系统必不可少。1)瓦斯浓度的监控:煤矿瓦斯浓度监控系统通常包括传感系统、无线通信系统、地面控制系统等,传感系统通常包括瓦斯浓度激光探测传感器、风速流量传感器、一氧化碳浓度传感器及负压传感器等,无线通信系统会将采集到的传感器信号传输到地面控制中心。地面控制中心会对监控参数进行数据分析,一旦数据超过阈值,浓度监控系统会通过无线通信系统发出警告,通知相关人员进行进一步处理,保证煤矿生产过程中瓦斯浓度处在安全水平。2)矿井矿压的监测:矿压的监测通常通过井下关键区域液压支架压力情况的监测来实现。通常煤矿要在一个采区的关键位置设置多个矿压传感器,无线通信系统会将液压支架上的压力数据传输到地面控制中心,当矿压信号的实时数据超过设置的临界值时,控制系统会将报警信号实时传递到井下工作人员,避免造成不必要的伤害。3)实时语音、视频监测:无线通信系统将会使井下工作人员的语音通信更加方便快捷,人员和设备定位信息数据实时获取,安装在井下各个区域的视频监控信号也将实时发送至地面,地面监控中心发送的风险信息提示也会被井下工作人员及时接收,提高了煤矿井下的安全生产管理水平。 2.2智慧煤矿的数据传播载体 我国煤炭工业在新中国成立后,以机械化、信息化、自动化为手段,经历了普通机械化、综合机械化、生产集约化、安全高效化4个阶段,生产方式以原始生产、机械生产向自动化生产发展。智慧煤矿将成为未来煤矿生产的发展趋势,推动煤矿安全生产、高效开发、绿色开发、和谐开发。智慧煤矿的优秀是以透彻感知、深度互联为载体,建立广泛而可靠的智能应用,用以优化煤炭生产企业物质流、信息流、控制流、价值流,从而覆盖矿山生产和经营管理的各个环节。智慧煤矿同样拥有广泛的能够感知机电、环境、温度等实时状态的传感设备,诸如掘进机截割减速器油温油位传感器、锚杆定位传感器、主运皮带故障传感器等,这些传感器植入各类机械设备及自然对象来获取感知对象的静态及动态特性。煤矿井下无线通信系统正是将这些复杂而又繁多的数据传输到矿山智能应用系统,矿山智能应用系统通过建立智能控制及智能管理的应用,从而实现煤矿生产相关设备“监测、管理、控制”智慧化的运行。通过与虚拟现实、云计算等互联网技术的深度融合,智慧煤矿能够真正实现无人值守的现代化煤矿生产运行机制,最大限度地提高生产效率,降低生产成本,帮助煤炭生产企业对煤炭生产中的“采、掘、运、风、水、电、安全”等各个生产环节优化管理。 3煤矿井下无线通信系统的发展方向 3G、4G无线通信技术都已在煤矿井下获得实际应用,煤矿安全监测系统以及智慧煤矿的发展对无线通信技术有了更高的要求。5G通信技术,即第五代移动电话通信标准的研究正在加速推进。根据目前的研究显示,5G技术相比目前4G技术,其峰值速率将提升数十倍,从4G的100Mb/s提高到10Gb/s,端到端延时将从4G的十几毫秒减少到5G的几毫秒。虽然5G网络通信标准目前暂未,但可以预见的是,5G技术一旦投入应用,将极大地提高煤矿井下无线通信系统的实用性及可靠性,使智能采煤、智能运输,无人煤矿等智慧煤矿的概念成为现实。 4结束语 目前我国大多数煤炭生产企业的无线通信系统仍然仅仅处在初级利用的水平,伴随着社会的不断发展以及科技水平的不断提高,矿用无线通信技术也将会得到不断发展以适应煤矿现代化、信息化、智慧化的发展要求。随着5G通信时代的到来,巷道数据自动采集、生产设备自动运行控制,主动式安全保障预警提示等无线业务将是未来智慧煤矿的重要标志,无线通信系统必将会为我国煤矿信息化建设发挥更加重要的作用。 作者:宋海鹰 单位:西山煤电集团公司官地矿 煤矿井下论文:煤矿井下采掘安全管理的改进 摘要: 由于经济发展和工业制作的需要,煤炭的需求量一直处于较高的位置,因此,煤矿采掘在中国十分必要,而近些年,煤矿采掘出现的安全事故越来越多,造成的人力物力财力损害十分巨大,所以,煤矿采掘的安全问题越来越受到重视,煤矿安全管理的改进迫在眉睫。本文从现阶段我国煤矿安全管理现状出发对煤矿井下采掘安全管理的改进进行了研究探讨。 关键词: 煤矿采掘;安全管理;制度改进 现如今,中国煤矿安全管理依然存在着许多问题,技术,人员,材料,管理等多个方面的问题有大有小,而这些问题时刻危害着煤矿井下工人的生命安全,一旦出现任何事故,就会造成巨大的人员伤亡和物质材料损失,这样的代价是惨痛的,因此,更要注重煤矿采掘过程中的安全管理问题。 1煤矿井下采掘安全管理所存在的问题 1.1管理阶层和基层工人缺乏安全意识 传统的管理模式之下,煤矿采掘更多的是注重工作效率,即更加看重煤炭采掘数量,而忽视了煤矿井下采掘的安全问题。管理阶层的管理更多的是倾向于工作效率,各种管理制度比如奖惩制度也多半是倾向于提高效率和提高煤炭采掘量,以提高煤矿采掘的经济效益,同时,基层的煤矿工人由于对煤矿采掘工作安全问题不甚了解,对煤矿井下采掘安全也不甚重视,这样也就从根本上导致了煤矿井下采掘安全问题得不到解决。 1.2管理人员缺乏技术性 近年来发生的各种煤矿事故让很多企业都已经重视了煤矿井下采掘安全管理,但是,管理阶层依然存在着问题,缺乏专业性和技术性,一味的凭经验安排施工。煤矿井下的采掘涉及到很多学科方面的知识,对煤矿井下安全设施的设计需要相关方面的专业知识,同时管理各类安全设施也需要拥有相关技术的专业性人士,但是,现阶段的煤矿井下采掘安全管理由于资金和人才的原因,煤矿井下采掘安全管理队伍人员不足,缺乏技术性,不能科学的指导采掘工作,从而使煤矿井下采掘安全得不到保障[1]。 1.3安全管理缺乏资金支持 煤矿井下采掘安全管理相对于其他管理方面需要更多的资金支持,因为各种安全设备的管理养护需要大量的资金,同时,对煤矿井下采掘安全各个方面的准备需要时刻进行检查,这就需要大量的人力物力财力,而现阶段由于意识层面问题和企业盈利的需要,在煤矿井下采掘安全管理方面的资金投入是远远不够的,煤矿工人的安全也就得不到完善的保障。 2煤矿井下采掘安全管理的改进方法和措施探讨 2.1完善煤矿井下采掘安全管理体系 煤矿井下采掘安全管理体系包括基层采掘工人的管理,煤矿井下采掘安全设施的检查和管理,安全管理制度和安全管理奖惩条例等几个方面。 2.1.1基层采掘工人的管理 要完善煤矿井下采掘安全管理,首先要对数量巨大的基层采掘工人进行管理。提高安全意识是首要的,对基层工人进行安全意识的宣传和培养,让他们明白煤矿井下采掘安全管理的重要性,时刻对身边任何设施任何情况保持警惕,一旦发现问题立刻上报,同时,对基层采掘工人进行安全问题应对措施的培训,提高其面对突发事件的应对能力,减少煤矿井下采掘事故发生的频率,同时也减少事故的人员伤亡[2]。 2.1.2完善、落实安全管理制度 安全管理制度是整个煤矿井下采掘安全管理体系中必不可少也是极其重要的一部分,安全管理制度是一切安全管理工作有序进行的制度保障,只有完善了企业的安全管理制度,明确各部门安全管理职责,使各部门各司其职,使安全设施管理,如巷道维修,顶板支护的管理,人员安全管理,采掘工作管理如爆破安全管理等各项工作有序开展,相互配合,以减少安全事故的发生。 2.2树立煤矿井下采掘安全管理意识 意识层面的问题必须得到重视,无论是管理阶层还是基层工人,都必须树立煤矿井下采掘安全管理意识,充分认识到煤矿井下采掘安全管理的重要性,提高对煤矿井下采掘安全管理的重视程度,同时创新煤矿井下采掘安全管理理念,改变煤矿井下采掘管理以效益为主,忽视安全的做法,做到一切“以人为本”,时刻将人员的安全问题放在第一位,做到“零伤亡,零死亡”[3]。 2.3运用科学技术对煤矿井下采掘进行安全管理 随着科技的进步,许多的生产工程已经逐渐实现了自动化,高效化,准确化,因此,煤矿井下采掘安全管理也应该利用科学技术实现安全高效的目标。采用声波和红外线仪器对施工现场和整个煤矿井下进行监控,做到实时全方位监控,做到对整个煤矿的实时情况有一个整体性把握和了解,收集煤矿井下各个部分的安全信息,对信息进行整合,及时发现各种问题,然后解决,以保证整个煤矿井下工作安全有序进行。 2.4为煤矿井下采掘安全管理提供足够的资金 煤矿井下采掘安全管理的资金问题必须得到解决,如果缺乏资金,意识理念,制度,技术等等一切都是空谈,只有资金充足,煤矿井下采掘安全管理才有进行下去的资本,资金问题是煤矿井下采掘安全管理的基础性问题,因此,必须为煤矿井下采掘安全管理提供充足的资金。 3结语 煤矿井下采掘安全管理涉及到多个方面,只有从意识层面,经济层面,技术层面,制度层面等多个方面对煤矿井下采掘安全管理进行改进,才能推动煤矿井下采掘安全管理的完善和进步。 作者:祁清平 单位:鹤壁中泰矿业有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下机电安全供电技术管理探究 摘要:本文主要从井下机电安全供电技术管理相关问题出发,并加以分析和研究,针对这些问题提出相应的管理办法。 关键词:煤矿生产;井下;机电安全供电技术管理;思考 随着时代的发展和进步。煤矿生产技术也得到前所未有的发展和进步。但是,在煤矿生产过程中还存在一系列的问题,例如供电安全问题、管理制度缺失问题等,其中机电安全供电技术管理问题至关重要。要保证煤矿井下生产的效率和质量,做好机电安全供电技术管理工作具有重要作用和意义。 1煤矿井下机电安全供电的相关问题 1.1施工设备相对比较陈旧 在煤矿生产的过程中,影响供电有效管理的实施除了相关的施工人员之外,还与设备有着直接联系。设备的好坏、缺失都能直接作用煤矿生产的质量和效率。管理好设备资源是煤矿生产过程中供电管理的重要内容,不仅是安全生产的重要保证保证,更是经济效益的基础所在。但是在实际生产的过程中,设备还存在一系列的问题,例如设备资源经久未换,设备过于陈旧、老化,设备兼容性比较差。在煤矿生产的过程中,企业过于注重经济效益的提升,知识设备超负荷运行,对于设备的更新往往不是很注重,导致生产过程中一直使用陈旧的设备,这或多或少再生产的过程中就已经埋下不小的生产安全隐患,不仅无法避免安全事故的发生,而且对生产效益有着直接的影响。 1.2管理制度的缺失 煤矿生产作为一种地下生产方式,生产管理制度的建立显得尤为重要。但是,在现实中,我国的煤矿井下作业的监管机制并不是很完善,这主要是因为煤矿企业不够重视制度的形成,导致制度过于形式化、过于片面化。然而随着科学技术的不断发展,若是只有技术运用,没有相应的制度或者比较完善的制度,就不能有效地进行生产和管理。煤矿企业应该根据实际情况,结合企业的内部特点,建立健全监督机制和相应机构,并认真加以实施和践行,有效地提升煤矿机电设施的自动化水平,注重对相关设备的定期检查和不定期首查抽查。为了保证制度的有效进行,应该从实际出发,建立健全相应的监管小组,由监管小组严格贯彻制度的执行,但是我国的监管小组的建立形式还不够规范,监管小组的智能还不够明确,导致我国的煤矿生产过程中的监管力度严重不足。另外,在机电操作人员制度管理制度方面,由于煤矿企业没有根据煤矿的实际情况建立健全相应的人员管理制度,导致有些项目不能有效地开展和执行,严重影响煤矿生产效益。 1.3施工设备的管理有待提升 在煤矿项目推进的过程中,工程项目的细节问题比较多,既要注重基础设备的监管和养护,还要注重基本工程和人员的监管,这都需要从实际出发建立健完善的设备管理系统。设备管理和人员管理一样,在煤矿生产管理中占据着重要作用和地位。首先,就要注重井口相关设备的把关工作,保证输送方面的安全,但是由于制度的却是,管理形式不容乐观。其次,煤矿企业不够重视机电设备的更新,导致项目开展的延迟和落后。另外,在相关的机电设备的文件管理上也存在一定的不足,一旦丢失和破损,直接影响整个生产项目的开展和质量的提升。 2提升煤矿井下机电安全供电技术的相关策略 2.1根据实际情况,优化机电安全供电技术的管理组织 在煤矿生产的过程中,要保证相关基础项目有效地开展和执行,就应该从实际出发,对基础项目加以集中优化,根据项目的不同将管理小组进行有效地划分,有效地执行一对一的管理方式,促进不同的技术都能有所提升。相关技术单位要在实际项目的推进多称重,针对性建立健全电气管理小组,统筹兼顾井下作业的基本供电情况,加大对供电情况的监管,注重对供电设备、生产设备的管理和维修。从实际情况出发,组建相应的防爆电器管理组,注重对小型防爆电器的集中实验和管理,注重有效、及时地维护煤矿生产过程中的基础电缆,加强对基础电缆的质量和使用效率的检查。要保证煤矿生产管理和供电技术管理的质量和效率,就应该管理组织的建立,以管理组织作为推手,促进煤矿生产过程中的各项工作的开展和事实。 2.2建立健全相应的机电安全技术管理制度 在煤矿生产的过程中,建立健全有效地机电安全技术管理制度显得尤为重要,要严格执行三关政策,保证检修、验收、入井操作三方面工作的有效开展。煤矿企业的相关的施工队伍应该按照要求,严格注重这三项的监管和执行。首先,应该严格按照管理办法,注重对基础防爆电器设备的检修和整理,必须要保证基础设备的安全使用。在进行设备的检修的过程中,还应该注重对防爆装置的防锈工作,避免由于地下环境给相关设备带来不利的影响。若是在检修的过程中,发现设备出现相应的问题,应该及时加以更换和维修,保证整个设备有效地运行。其次,相关复杂人应该注重对机电设备的双验收,要求技术人员和基本防爆检测员同时或依次对整体的设备进行验收,确保整个设备能够满足实际需求,如此才能保证设备有效开展。最后,应该做好入井管理工作,对煤矿生产井下机电安全供电技术管理而言,其重点内容便是入井操作,所以相应的管理人员应该注重对基础设备的反复验收,保证设备都符合实际要求和入井标准,对防爆电器的合格验收单进行相应的申报,保证文件管理的功效。 2.3注重煤矿井下机电供电技术的设计管理 由于井下环境的特殊性,要保证生产项目的有效开展,就应该建立健全相应的环境评价体系,充分考量自然因素对供电技术设备的影响。根据实际情况,把握机电系统的设计要点,初步推进机电安全供电技术的实行。在煤矿生产的过程中,应该高度重视对基本工作的有效评估,注重预案的形成,注重对设备和电缆的细致化管理,根据实际情况,绘制相应的设计图案,保证机电安全供电技术的质量和效率。 3结语 煤矿井下机电安全供电技术管理作为煤矿生产的重要组成部分,应该从实际出发,注重细节化的管理,注重提升监管人员的管理意识,注重相关设备的维修和更新,注重管理制度和管理组织的建立健全,保证各个设备能够有效地运行,使整个项目有效开展。 作者:王庆华 单位:山东省滕州市滕东生建煤矿
仓储物流管理论文:高职物流管理专业仓储类课程教学改革探讨 [摘 要]本文阐述了高职物流管理专业仓储类课程的特点,分析了目前仓储类课程教学中存在的主要问题,并针对存在的问题,运用案例分析法提出了建议和对策。 [关键词]仓储类课程 教学改革 实训 实践基地 应用能力 目前我国物流人才培养主要分为本科层次、大专层次、中专层次,研究生以上层次较少,而大专层次大部分出自各类职业院校,属于应用型人才层面。与普通高校培养的本科人才相比,高职院校培养的人才应该更贴近具体的职业岗位需求。高职院校大专层次的培养目标是满足物流人才需求面最广、量最大的物流运营管理人才层次的需求。 仓储是物流的两大基本功能之一,而仓储类课程是物流管理专业的优秀课程之一。借鉴职业技术教育的先进理念和模式,对仓储类课程进行教学改革,目的是培养学生基本的职业能力素质和解决物流实际问题的初步能力,克服大学生中普遍存在的动手能力差、缺乏综合分析解决实际问题的能力等缺点,面向职业需求,为社会培养适用的物流管理应用型专业人才。 一、仓储类课程的特点 从许多案例来看,仓储管理已成为物流管理的优秀环节。这是因为仓储总是出现在物流各环节的接合部,例如采购与生产之间,生产的初加工与精加工之间,生产与销售之间,批发与零售之间,不同运输方式转换之间等等。仓储是物流各环节之间存在不均衡性的表现,也正是解决这种不均衡性的手段。仓储环节集中了上下游流程整合的所有矛盾,仓储管理就是在实现物流流程的整合。而传统物流与现代物流最大的差别就体现在库存环节上。 仓储管理是物流管理专业的一门专业必修课,它是物流管理的一个分支。该课程从了解仓储活动人手,研究如何管理才能以最低的仓储总成本提供满意的客户服务。仓储类课程涉及物流管理和技术等多学科领域,是技术和经济发展的产物,通过对该课程的学习,能明确仓储与现代物流的关系,理解仓储的涵义,有助于促进我国现代物流业的发展。 与本科教育相比,高职教育带有更明显的职业化特征。高职物流管理专业要培养的是适应物流管理第一线需要的高等应用型专业人才。作为物流管理专业优秀课程之一的仓储类课程,更要注重职业技能的培养与训练,强调实际应用及操作能力。强调理论知识与不断革新的技术应用能力或实务操作能力培养相适应,其深度与培养应用型人才或高技能人才相适应。不强调知识系统性,而是突出适用性和针对性,重视实际操作能力的培养。 二、主要问题 针对物流职业技能培养的要求,改革优秀课程仓储类课程现有的以书本知识为主的教学模式,更新教学内容,改进教学方法和教学措施,培养学生的实践能力,是提高教学水平和教育质量的关键所在。但这也正是教学的难点所在,主要存在以下两个方面的问题。 1、教学内容与校内实训环节脱节 目前,有些院校在实训室建设方面已经取得了一些成功经验,比如上海商学院,有上海百联集团这样的连锁零售业巨头作为办学背景,实训室的设置和投入都是有保障的,他们的连锁经营实训就是在校园超市内完成的。 笔者在教学中发现,很多书本上的理论知识需要通过实际操作才能熟练掌握。但在实际教学中,受实验实训室和机房的条件所限,实训课的开展存在场所与时间限制。特别是一些民办高职院校,办学之初就缺乏行业背景,目前在教学中这种需要配合的环节很多是脱节的,学生往往只能通过图片、视频演示,通过仓储模拟操作系统软件对课本内容粗浅了解,无法增加实训内容,这正是提高教学质量的瓶颈。 2、缺少校外实践基地 首先,高职院校由于建校晚,资历浅,往往存在行业背景不足的现象。民办高职院校,更是缺乏很好的渠道来建立学生的实习实践基地,尤其是和大企业,难以建立长期的合作伙伴关系。其次,民办高职院校的学生普遍存在吃苦精神和竞争力相比公办高职院校的学生欠缺的情况。当用人单位可以有所选择时,他们会优先考虑公办高职院校的学生。再次,民办高职院校由于经费不足,往往难以承担学生集体实习的高昂的费用支出。最后,学生对实习单位正常生产活动的打扰、学生在实习单位的安全问题也是实习单位不得不考虑的因素。由于上述等原因,目前民办高职院校的实践基地,往往只能开展参观、短期见习等实践形式。 三、建议与对策 根据当地经济发展情况、企业需求以及物流理论与技术的发展对相关课程及课程内容进行调整、整合,对教材进行处理和改革,使课程内容具有实用性,理论教学做到“必需、够用”;对相应课程的教学大纲加以修订,设置相应的实训、实践教学内容,形成一个完整的实践教学体系。 1、进行物流管理基本操作技能训练 为方便进行相应的物流管理软件的实训,应建立物流综合实训室,与本课程相关的实践教学项目主要在物流综合实训室内进行。物流综合实训室内除了配备用以锻陈学生仓储设备操作及使用能力的配送中心立体仓库、贯通式重力货架、电子标签辅助拣货系统等设备外,还要配备用以锻炼学生信息化处理能力物流系统操作软件。在课程结束后进行为期一周的综合实训,对所学的内容进行领会与强化训练。采用物流管理教学软件模拟实训,使学生熟悉仓储各个岗位的职责,掌握业务流程各个环节的连接方式、方法,熟悉货运的业务操作流程。 此外,应建立仓储实训基地,完全按照真实的仓储环境来布置。并添置高层货架、堆垛机控制柜、电子拣货系统等先进设施设备,满足仓储课程教学中各种实训项目。 2、教、学、练相结合 一是仓储与配送课程的教学应结合助理物流师职业资格考证要求进行,教学内容和方法上突出加大实训、实务内容以及职业能力培养,加强高职教育和职业资格考证结合,使教、学、练相结合,增强学生实务能力。 二是课程教学与实际、实践紧密结合,通过案例分析、模拟实训及课外实地考察等方式,从多方面培养学生的能力。在课程教学中设置案例分析及小组课外作业,由浅入深,由单元至综合,逐步培养学生的综合分析能力,使其在理论联系实际的科学作风等基本素质方面受到培养和锻炼,并提高专业素质。如湖南交通职业技术学院,其课程总体设计思路是以仓储管理工作任务为主线,构建仓储合同管理、入库作业、货物储存保管、库存控制、流通加工、仓库安全及环境管理、绩效考核及CCXT软件操作九大学习情境,根据学习情境设计17个工作任务,让学生在完成具体工作任务过程中达到仓储合同拟定、验收、库存控制、出库作业以及CCXT软件件操作等职业能力培养目标。课程教学中,充分利用校内实践教学条件和校外实训基地,采用在物流综合实训室现场操作仓储设备和软件系统的教学模式,使学生在业务流程操作过程中锻炼仓储业务信息处理和流程管理的动手能力。 再如“仓库布局规划”章节内容要求,给出一个具体仓库,要求学生进行规划,并说明理由,考核时采用提问方式,教师要针对学生的自身规划,结合知识点进行提问,学生可小组讨论 后派代表回答,然后由教师对任务完成的情况进行打分和点评。除此之外,教师还可以采用演讲辩论、模拟演练、调查报告、操作总结、案例分析、设计策划、实践操作等多种考核方式。 3、实践基地建设――校企合作 高职教育要培养面向地方经济发展、受社会欢迎的应用性人才,必须实行“校企合作、产学结合”的人才培养模式。 首先,可以通过建立校企合作,选择某公司货场作为仓储类课程的校外实践课程教学基地。例如铁路货场是办理货物整车到发、仓库和场地贮存,并提供运输等服务的综合性货场。货场以铁路、公路、码头运营为主,交织着铁路运输、公路运输、水路运输等运输方式;除营运车辆外,还拥有各类装卸搬运设备,具有货运交通优势,拥有自己的运营车队和众多客户。有一个机械化水平较高的运营作业码头,是运输、仓储、物流设施与设备等课程的实践教学较理想的场地选择。 其次,结合课程教学的需要,选择合适的企业进行有针对性的参观与学习,使学生了解仓储功能的一般业务流程,了解典型物流设施与设备的应用,掌握基本的物流仓储运作的技能。由企业专业人士就运输、仓储等业务流程进行现场教学,企业兼职教师在学生参观企业时承担运输业务流程讲解及货场参观指导任务。学生参观了铁路线、火车货物装卸区、仓库、集装箱堆场、码头区装卸作业等,并到控制室观看铁路运输调度系统等的演示,通过这类活动,使学生了解物流企业相关业务的实际运作,开拓视野,加深对课程相关知识的了解与认识。实地参观还可以增加学生对企业的了解以及对实际岗位需求的了解,提高学习兴趣与主动性。 最后,应发挥地缘优势,加强与周边制造企业、物流企业、物流园区的合作,加强校外仓储实训基地的建设。比如我校可以利用南京的五大物流基地,即龙潭物流基地、幕燕金属物流基地、江北化工物流基地、空港物流基地、王家湾物流中心,在顶岗实习阶段的岗位实践中,以真实的工作任务来巩固学生所学的理论知识,使学生达到仓储管理岗位应该具备的职业技能,并推介学生到其单位实习就职或者培训企业技术人员。 物流行业是一个操作性、实践性很强的行业,建好校内外实训基地是职业院校办学的生命线,但同时物流行业又是一个作业环节多、涉及面广的行业,故如何有效地利用学校资金、地方资源建立起真正能培养具有较高技能、有特色、能服务区域经济和社会发展所需人才的实训场所是当前高职物流专业教学改革的重点。 仓储物流管理论文:关于物流管理专业《仓储管理》课程设计的研究 《仓储管理》是物流管理专业的优秀课程。从物流的功能角度分析,现代物流包括运输、搬运装卸、仓储、包装、流通加工、配送和信息处理七项基本功能,仓储是现代物流不可缺少的环节。从物流系统的结构分析,物流系统是由结点、连线构成的一个网络,其中结点又称为物流据点,仓库处于至关重要的节点地位,对整个物流系统的完善和优化具有重要意义。所以,《仓储管理》在物流管理专业的教学过程中占有举足轻重的作用,该课程的设计会影响整个专业的教学效果。 1.课程设计思路 1.1课程设计原则 教育部2006年出台的16号文件中明确提出:“高职高专教育要体现工学结合、工学交替,具有开放性、实践性、职业性特点,要培养企业工作一线所需的高技能型人才。”为此,在课程设计中教师需要结合企业的实际情况进行充分调研,了解各类企业的仓储或配送工作流程和一线工作岗位操作技能要求,以及岗位素质要求。 1.2课程设计目标 该课程的目标以职业性为原则,通过综合分析仓储工作一线所需的高技能岗位,确定课程所面向的职业岗位群。与仓储相关职业岗位群主要有:商品检验岗、仓库管理岗、仓储业务岗、仓库统计岗、订单管理岗、商品分拣岗、仓库安全岗等。 教师应以典型工作岗位的工作任务为中心设置课程内容,让学生在完成具体工作任务中掌握技能,构建理论知识体系,形成职业能力。也就是说,在教学阶段是以实践性为原则来安排各阶段的教学。这就需要对教学过程进行改革,由改革前教师独立开发课程、通过“虚拟工厂”实训、“学”“做”分离转变为校企合作开发课程、真实项目实训和学中做及做中学。 1.3教学内容设计 本着开放性原则,以客户一票货物进出库的工作过程为主线,综合分析所考查的企业仓储管理的工作流程,分解教学项目和工作任务,把理论和原理融入到实践教学中去。利用校外企业、校内实训基地,设置相对真实的实训项目,给学生提供丰富的实践机会。 2.课程定位 本课程体系应符合高技能人才培养目标,符合第三方物流企业、生产企业、流通企业仓储配送职业岗位的任职要求,对学生职业能力的培养和职业素养养成起到主要的支撑作用。另外,还要与前后课程衔接得当。 2.1知识能力分析 与仓储管理相关的知识包括物流基础知识、电子商务、ERP(企业资源计划)等,这些内容都涉及仓储知识或仓储环节。 仓储管理课程还与物流包装管理、采购与供应管理、配送管理、企业物流、特殊货物存储管理相关或相衔接。 所以在安排教学计划过程中,教师要注意仓储管理承上启下的作用。 2.2学情分析 教学离不了学生,在教学设计中教师必须考虑学生的情况。一般来讲,仓储管理需要学生具有一定的物流知识,这样他们才能更好地理解仓储在物流中的作用。学生还要有一定自学能力,除了课堂中教师带领学习外,在课外学生应从实际工作和生活中、从其他书籍中更深刻、更广泛地领会和灵活运用仓储知识。 学生还要有动手能力。《仓储管理》属于实践性较强的课程,如果没有动手能力或不喜欢实际操作,怎么学都基本是无效的,因为在实践性较强的工作中,才最能感受到理论与实践的差距。在实际操作中,学生更要具有团队合作精神,如何培养学生的团队精神,这是教学中要特别注意的、特别难把握的环节。 另外,学生要有锻炼技能、形成职业能力的愿望,这样才能主动学习、主动实践。 2.3课程内容 本课程主要包括仓库规划设计(建库)、仓储功能拓展(用库)和仓库管理维护(管库)三大部分。教师应以物流企业或企业仓储部门的仓储工作过程为导向,以客户一票货物进出仓库的工作过程为主线,按主线分解教学项目,构建学习和实训任务,依据项目任务,设置相对真实的实训内容,并考核。结合培养能力目标――“综合素质+一技之长”,在教学中穿插与职业道德、职业规划、交流沟通和团结协作等内容。 3.教学方法和手段 3.1教学模式的设计与创新 教学过程可以采用讲练结合、师生互动、反复演练透彻掌握。教师先将学生分组,然后将教学内容分配到小组,要求学生选出小组长,小组长相当于仓储部门的班组长,对各自的学习情境进行研究,学生利用课余时间到图书馆查资料,也可上网查资料,同时听老师上课的讲解,各个小组做出PPT和讲稿。当老师将学习情境全部讲完后,学生项目小组上讲台讲解,并当场接受老师和其他学生的提问,作出答辩,然后进入仓储配送作业的流程实训。这样反复讲解,反复演练,加深学生对课程内容的理解和记忆。考试既注重过程,又注重结果。评分可以采用教师评分、学生自评、学生互评相结合,教师评分、学生自评、学生互评的权重可以视情况不同。该课程采用以工作过程为导向,理论实践一体化,任务驱动式教学模式。 3.2多种教学方法的运用 3.2.1案例教学法 本课程按作业流程分为八个学习项目,按作业性质分为三个学习项目,每个学习项目设计一个案例,教师从案例分析入手,引导学生正确理解仓储的作业流程、操作步骤、操作要求。 3.2.2角色演练教学法 教师应通过对仓储职业岗位群的分析,设计出若干个不同的角色,由师生共同扮演各种角色,不同的角色在仓储配送作业的操作中履行不同的职责,相互配合,完成既定工作目标。 3.2.3讨论启发式教学法 在课堂教学中教师应巧妙设问,以此活跃学生思维。讲解习题时,常采用讨论式教学法,激发学生的创新思维。教师根据教学模块设计思考题,学生以项目小组为单位进行讨论分析,然后做出答案,在课堂上宣讲,教师给予点评。 3.2.4仿真模拟教学法 教师可以利用物流仿真实训室进行实际操作。学生在仿真实训室能基本仿真完成仓储相关的所有作业,操作过程与真实的职业环境基本相同。 3.2.5现场教学法 教师还应带领学生到校外实训基地参观,在第三方物流企业的仓储配送中心。学生观看企业员工的操作,观摩相关的设施设备,能感受企业文化,并对现场的新技术、新设备产生感性认识。 3.2.6六步教学法 六步教学法包括资讯阶段、计划阶段、决策阶段、实施阶段、检查阶段、评估阶段。在这六个过程中,教师充当幕后指挥者,学生在前沿。首先教师将任务布置给学生,学生经过资讯阶段,收集和查阅大量的资料,阅读操作要求、操作步骤,做出计划书,优选方案,付诸实施,在实施过程教师给予指导、检查、督促,学生做完后,由师生共同参与评价。 总之,教师通过多种教学方法和教学手段的灵活运用,将抽象的问题具体化、形象化,将理论分析与应用相结合;通过实际应用,从小的实训项目到综合性的实训项目的设计与制作,培养学生的创新意识,提高学生的学习兴趣和乐趣;将学生由被动接收知识转为在老师指导下的主动学习,这样所有问题都能迎刃而解。 仓储物流管理论文:RFID技术在烟草仓储物流管理系统中的应用研究 【摘要】文章通过现代物联网科技手段,采用可靠的特高频RFID技术获取烟草行业关键资产在关键生产环节的动态信息,并通过网络进行传输,构建出一套汇聚于高性能数据库中的烟草仓储物流管理系统,实现烟草的仓储、生产、物流全链高度信息化管理。 【关键词】RFID 烟草仓储物流 信息化管理 物联网 2010年国家烟草专卖局在全行业局长经理座谈会上,明确提出了建设烟草行业物联网的目标,在全国物流现场会上明确了“全面覆盖、全面感知、全程控制、全面提升”的总体要求。国家烟草专卖局希望通过物联网[1]的建设,加强行业内部管控能力,实现打造“面向未来”和“不可替代”的烟草物流体系、提升行业优秀竞争力的战略目标[2]。 传统的烟草行业在营销管理、仓储物流管理、专卖管理及日常办公中都或多或少存在着信息不共享、业务流转速度慢、人工成本过高、生产效率低下等问题[3]。本文以引入现代企业管理思想和方法、提高我国烟草企业的管理水平和企业优秀竞争力为出发点,根据我国烟草企业传统的信息管理系统的现状及特点,针对烟草公司的具体情况,提出了基于物联网技术的烟草物联网系统。 1 烟草物联网系统平台搭建 1.1 系统采用的通信协议 现存的特高频RFID[4]协议有三个,ISO 18000-6 TypeA、TypeB和TypeC。2004年8月15日ISO/IEC宣布ISO/IEC 18000-6包括TypeA和TypeB两类协议,2006年EPC C1 G2正式进入ISO/IEC 18000-6,成为ISO/IEC 18000-6C,从此ISO/IEC 18000-6包括TypeA、TypeB和TypeC三类协议[5],本系统采用的器件支持后两种协议。 1.2 系统构成 整个系统主要由两个优秀部分构成:基于特高频RFID数据采集系统;后台数据存储分析控制系统。其中RFID数据采集系统为最优秀部分,是整个系统中需要完全重新构建的部分;后台系统可以以烟草行业固有的信息系统为基础进行相应改进即可,既节约资源,也节省时间。 (1)基于RFID的数据采集系统 一般RFID系统主要由三部分构成:阅读器、天线和电子标签。本系统的阅读器包括两种:一种是安装在各个车间的固定阅读器,通过以太网传输信息;一种是工人手中的手持阅读器,通过Wi-Fi传输信息。天线是根据现场环境定制的基于超高频的面天线,具有方向性强、阅读距离远的特点;电子标签是根据车间生产环境定制的RFID抗金属超高频标签。 1)SAAT-F805型固定式读写器 SAAT-F805型读写器是针对ISO 18000-6B和ISO 18000-6C(EPC Class1 Gen2)协议标准研发的RFID读写设备。该系列读写器具有读写距离远、稳定可靠、操作方便、功能强大和扩展性强等特性,适用于物流控制、交通管理、资产管理及生产管理等多个领域。该读写器同时提供2路I/O输入信号检测和4路I/O信号可控输出的功能。SAAT-F805型读写器在设计时考虑到RFID系统集成应用的需求差异,在硬件上采用模块化设计,除已有的硬件接口外,也可为用户单独定制其他类型接口。 2)C5000U特高频手持移动终端 C5000U采用ARM9高速处理器,支持EPC C1 GEN2/ISO 18000-6C协议标准;采用先进的Windows CE 6.0操作系统;可采集超高频(840~960MHz)射频标签及IC卡等载体数据;支持GPRS/Wi-Fi多种通讯模块传输方式;符合IP64工业级密封标准,防水、防摔、防尘功能更强;其坚固耐用的结构,保障极端的环境下的正常使用,显著减少停机时间和维修成本。 3)ORT-PL系列电子标签 采用ORT-PL系列UHF频段的RFID无源电子标签,符合ISO 18000-6B/6C标准,主要用于仓储和物流管理,具有识别率高、读写距离远、可靠性高等特点。 (2)后台数据存储分析控制系统 后台的工作主要体现在软件应用方面。以前烟草后台数据系统只有简单的数据存储和查询功能,与现今的信息化精细化要求相差甚远;而且其相关信息采集基本上都停留在烟草成品流通环节上,缺乏对烟草生产加工过程相关信息的采集,不能完整体现整个烟草行业的动态信息,无法为整个行业发展决策提供支撑信息。 因此,后台的改进主要体现在以下几个方面:增加实时收集烟草生产过程中相关信息的功能;根据烟草行业生产物流的特色开发相应服务软件以供中控室调用,协助做出相应决策,并实施监控;有关数据存储在数据服务器中,通过云技术实现与远程用户的数据共享。 2 TERS总体设计 2.1 系统介绍 Tobacco Efficient Responses System(烟草物联网信息系统,TERS)是一套以信息服务为优秀,提供从原料、辅料跟踪到最后成品的完整信息化服务,并以物品的流通与信息沟通为基本元素,实现沟通多方的信息化平台。该系统特点如下:是针对烟草行业特性和企业特点的定制化解决方案;高效、精准,提高物品流通效能,规范作业流程;实现人员与人员、人员与物品的责任关联;是功能完善、行之有效、信息化的企业解决方案。 系统的优秀服务包括:各厂的规范化服务、各部门间的通信服务以及为中烟物资流通做系统化的服务。该系统通过特高频RFID技术获取关键资产在关键生产环节中的动态信息,通过网络进行传输,汇聚于高性能数据库中,做到深度挖掘、科学分析、快速反馈,形成对整个生产流程的可视、可控管理。系统平台建设本着硬件可靠节约、软件切合实际、管理手段有效的原则,并充分考虑未来建设“高架库”等现代仓储管理模式的构想,使企业信息化投入长效化。 2.2 系统的整体框架 本系统主要由三部分构成:基于特高频RFID技术的终端信息采集系统;数据传输汇聚系统;后台服务器及中控室。系统结构如图1所示。 仓储物流管理论文:关于现代仓储物流管理信息系统需求分析 【文章摘要】 伴随着当前我国经济的高速发展,现代与时俱进的仓储物流管理信息系统是在很久之前物流行业不发达的时候,物流行业中不断分开的子行业各自经营模式,已经不适应当前经济社会发展的基础上,将其逐步的联合起来,完成一个系统的整合。这样现代化的信息系统是符合当前物流行业发展的要求,尤其是当今电子商务蓬勃发展更是带动了物流行业以服务快效、及时、自动化配置订单的模式存在。这样不仅促使满足当前客户对物流配置时效性的需求,同时也在相当大的程度降低了物流服务运输成本。本文基于上述原因,通过对现代仓储物流信息系统进行需求分析,结合当前仓储物流特点,提出适应我国现代物流信息系统管理的建议与措施。同时阐明了建成现代仓储物流管理信息系统的新思路。 【关键词】 仓储物流;物流管理;信息系统 1 现代物流仓储特点 随着社会经济的发展,特别是人们购物思维从实体店转向网络购物的观念转变,基于淘宝,京东、阿里巴巴等平台,给电子商务的发展带来了长期持续的高效发展。在如此大环境下,现代物流业也得到了高速的发展。在此过程中,物流业的优秀信息管理系统是把行业管理决策和应用等不同方面从以前的各自独立,互不联络的系统逐渐合理有效的联合起来,使得具有一定的集成化系统。这样,使得物流系统以高效、高质、廉价的成本为行业标准对现代物流行业提出了高要求。在整个物流信息管理系统模块中,仓储物流信息系统是一个优秀模块之一。它是企业原材料和产成品采购与销售链条上的一个不可缺少的环节。 在仓储和物流管理活动的过程中,会出现巨量的物流信息,这些信息往往伴随着仓库订货,储存货物,保管货物,货物出库等一系列企业运营过程而带来大量的仓储经营数据,这种数据需进行频繁的数据处理,同时也具有一定信息复杂性的特点。为了达到加强对信息的存储管理的目的,企业必须快速建立能够快速处理如此庞大的信息量的现代现代仓储物流管理信息系统,这样才能够满足存储效率的巨大需求,降低库存成本以满足企业加快资金周转,减少库存量的经营需求。 2 现代仓储物流管理信息系统需求模块分析 2.1 物流仓储业务接单模块 该模块是基础,是接受客户的物流仓储配送业务或需要保存和运输业务管理的必要条件。公司仓储人员基于货物存储申请来受理操作存储货物,同时准备货物入仓库管理的判断,仓储业务接单模块需记录客户需要的货物仓储业务相关的信息,以利于做出合理的管理仓库管理解决方案。另外,还应提出一系列存储管理解决方案,用于仓储作业计划外的维护功能。 2.2 货物入库管理模块 该模块基于接单货物清单,将货物入库的信息列出来,通过公司仓储管理人员审核校准后,依据不同客户所提的需求和货物本身的特性等为客户量身选择仓库,同时在仓储的过程中,根据仓库的占用面积等信息情况做出仓位的分配,并将修改的信息记录。经过这样的过程,才能算是完成了货物实际进入仓储入库的操作。同时,在信息管理系统中需自动生成入库明细单,以便于今后对货物进行仓储管理,并且在对仓库维护的过程中仓库的信息都需核实记录在案。 2.3 库存维护管理模块 该模块主要负责各种材料的收货,发货,存货等管理,及时有效的处理货物入库后的相关管理信息系统。由于仓储的数据庞大,该模块的主要功能就是随时及时地更新当前的库存信息,这样才能够准确无误地反映当前仓储作业的动态过程。该功能模块主要包含如下几部分,收货、发货、存货管理,库存使用动态分析过程,不同类型货物分类储存和呆滞物料管理等。上述子模块的实现是整个库存管理模块的系统整合。 2.4 外包仓储模块 外包仓储物流模式是指企业为了以增强企业优秀竞争力为重,将仓储物流业务外包给第三方物流公司的模式。这种模式具有覆盖区域广泛、企业所付诸精力较少、利于社会物流资源的开发利用和提升企业优秀竞争力等优点。然而,由于企业对物流的控制力较低的原因,造成对第三方物流的依赖性较强。企业业绩会受到第三方公司的水平的影响,从而使企业的发展产生一定的风险和不确定性。 外包仓储物流模式适合仓储物流管理能力弱、企业资金实力一般的电子商务企业。它同样适用于平台交易数量小,但批次多的企业。企业在采用外包仓储物流模式时,需要选择适合企业自身特点的第三方物流公司合作,并维持与第三方物流密切沟通。 3 总结 本文根据现代仓储信息管理的需求,研究了当前仓储管理信息系统分析设计模块的主要功能,在当前企业激烈竞争的今天,企业需将仓储物流过程放入一个战略的高度,一个好的仓储物流管理系统,能够解决许多企业在材料采购,产成品销售过程中所遇到的难题,同时能够降低企业在供应链和销售链上的成本。所以,物流信息化是企业在如今同质化激烈竞争的市场环境中脱颖而出的关键之一。与时俱进的仓储物流管理信息系统,对于某些仓储物流管理能力不强的企业,且物流成本优势较弱的企业来说,该系统管理是先进与时效性都是很重要的。共同集配仓储物流要求的管理能力更高。仓储物流联盟更有助于缓解单个企业的仓储压力。 仓储物流管理论文:基于物联网技术的仓储物流管理系统应用研究 [摘 要]伴随计算机技术、信息化技术和互联网技术的不断发展,实现了多种现代信息技术融合集成的新型物联网技术。该复合型技术通过整合射频RFID技术、传感器技术和激光扫描技术,极大提升了物流仓储对货物管理的信息化程度。本文将现代物联网技术与传感器网络技术进行有机的结合运用,分析了智能化物流仓储管理信息系统,满足了新经济时代现代物流仓储对信息化技术的需求,并对物联网技术的应用前景进行了阐述。 [关键词]物联网技术;物流仓储;无线射频识别;WSN;EPC 物流行业作为商品流通的重要环节,控制着原料、成品和信息的流转,伴随着信息技术与社会经济发展的步伐,尤其是物联网概念的兴起,现代物流体系与秩序正发生着深刻变革。仓储作为现代物流体系的重要构成部分,历来是厂商、库管所关注和研究的重点,在物流环节中起着至关重要的作用。物流仓储管理中伴随订货、入库、管理和出库的事件而产生大量伴生信息,数据操作次数多、数据规模大和信息内容多样。 因此,伴随着新兴物联网技术的发展,研究如何更加高效地对仓储货物进行管理和调配管理、压缩出入库流程,提高人、财、物的使用效率,对于提高企业和物流商家自身竞争力具有关键意义。 1 物联网技术的发展状况 “物联网”概念的首次提出是在1999年美国召开的移动计算与网络国际会议,当时的定义为“基于互联网、无线射频识别(RFID)技术、产品电子代码(EPC)标准,构建的实现全球物品相关信息实时共享的互联网”,即简称为“物联网”,后来随数字通信时代的到来、新技术的加入,丰富和发展了物联网的概念。 国内对“物联网”技术的发展也高度关注,2009年总理考察无锡市高新微纳工程中心时,提议在无锡市建立传感网络中心,大力发展物联网,此后关于物联网发展的一些积极举措与相关政策纷纷出台,加速了我国物联网技术和新一代宽带移动通信网络的发展,逐步形成RFID、M2M、传感网等三种形式的物联网模式,初步实现了物品与互联网信息交互通信、定位跟踪、智能识别监管的网络构架。 2 物联网仓储物流系统的架构与关键技术 目前物联网技术已在物流仓储、智能楼宇、城市部件维护、城市自来水管网与智能电表等居民基础设施和医疗信息管理等相关领域得到了实际应用。但考虑到物联网技术尚未形成统一标准的行业规范、研究和应用均处于初级阶段的基本情况,应首先明确当前物联网体系的构架情况。 物联网技术的网络构架体系基本分为三个层级,即物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层。物联网感知层主要由传感器信息采集设备、数据至网关间传感器网络与其他智能终端构成,具体来说包含M2M终端、RFID无线射频读写器、传感器与网关、摄像头等部件,其中RFID技术因为技术成本较低、手持终端简单,从而大大提升了货物分拣与选择效率,成为目前国内仓储管理行业应用较多的感知技术,年均增长率在18%以上,同时传感器终端有时根据货物种类的差异,常常会采用不同的类型,譬如农产品冷库又经常会用到温度、适度传感器;物联网网络层是依托现有互联网络与通信网络,结合物联网信息管理控制中心,完成货物商品的信息查询、发送、存储与更新管理职能,其中心特征就是网络化和智能化;物联网应用层主要是根据信息控制中心的监管数据,通过具体的终端或传感设备,完成交通、环境、医疗信息的共享使用,目前物联网应用层面开发的广度和力度仍不够深入,基本停留在商品货物自动识别、感知与定的层面,在深层次数据挖掘、网络信息融合、专家决策系统与智能调度方面的具体应用,还处于较为浅显的阶段。 当前国内物联网技术的实际应用多是基于无线射频识别技术RFID相关的EPC物联网络,数据传输多采用无线通信模式,现代物流仓储系统可通过对WSN无线感知网络与EPC技术进行融合,优系统的数据流与系统架构。 WSN(Wireless Sensor Network),即无线感知网络,通过布设安装在待监测区内的多源传感设备节点,以无线通信的方式组成一个数据采集、感知、监管的信息网络。智能仓储系统设计时可通过无线感知网络WSN与EPC进行技术融合,利用WSN网络进行物联网中EPC数据的传输,完成节点信息的无线通信,提高WSN数据传输稳定性的同时,还降低了EPC数据传输的运营成本。 RFID(Radio Frequency Identification)技术,即无线射频识别,采用无线射频电磁波信号来识别特定受众目标(EPC数字标识)并完成相关数据的读写工作,无须系统与目标间的机械或光学触碰,进而达到信息识别的功能;EPC(Electronic Product Code)数字标识,即产品电子代码,建立在全球统一标识系统条形编码的基础之上,可对物流产品供应链的对象(货物、货架、货盘与位置等)存储在RFID标签上,读取时即可完成动态数据连接,然后通过EPC这把数字钥匙获取相关信息;EPC中间部件,用户可根据特定的应用需求来开发定制、集成EPC部件,而其中最优秀的部件便是EPCGlobal公司提出的应用层事件ALE(Application Layer Events),有效收集、传送EPC数据,ALE事件有助于RFID终端使用者自由选择所关注和希望接收到的RFID信息数据,避免数据冗余的发生,EPC服务主要完成中间部件信息存储与信息的秘钥查询,实现物联网之间的信息共享交流。 物流仓储伴随着生产的发展而进步,所经历的发展阶段大致为人工机械联动、自动化和智能化仓储。其中,智能化仓储是在自动化仓储的基础上,通过与其他相关信息决策系统整合集成而组建,目前仍处于初级发展阶段。通过EPC与WSN节点融合,推进物联网技术的更新发展,既可以传输阅读器扫描的货品EPC电子标签身份认证信息,又可以传送传感器所监测到的仓储环境实时动态变化信息数据,系统结构设计为网状树形自组织结构,从而较少单一组织节点损坏或故障对整个传输网络的影响,实现仓储物流系统的多源感知、动态监控、实施调度与大数据统计分析功能。 3 基于物联网技术的仓储物流系统 物联网技术是自能化仓储物流的技术支撑,通过互联网将不同的物体进行信息联通共享,使仓储的货物可被远程感知与操控,构建现代智能物流仓储配送方案。现代物流的发展,对现代化智能物流仓储提出了新的要求,诸如不单单要能完成出入库、移动调拨、货物盘点、退换货与基本报表功能,还要适应时代技术需要,满足仓储环境湿度、温度,甚至光线、火灾等多源传感器的监测需求。 基于物联网技术的物流仓储系统主要分为硬件平台和软件平台两部分。硬件平台主要为支撑和维护智能仓储管理系统的多种硬件设备、传感器与工具等,是仓储系统的基础;软件平台主要为仓储管理信息系统,主要根据现代物流仓储的业务数据流要求,对数据、资源、事件、货品与人员等调度与指挥,维持人、财、物的高效有序运转,并使整个仓储货物间与互联网间相实现网络对接,将货品基本信息传送至物联网中,进行在线操作与查询。 智能仓储物流系统之中货物的基本处理流程为: (1)货品入库。利用RFID射频技术完成待入库货品的EPC电子标签身份认证,读取货品的基本信息,同时以WSN节点将货物信息上传至数据库管理中心实现货品入库登记、分析适宜的货架仓位、优化配置传送线路,最后向移动机械(例如移动叉车)货品传送指令,通过传感器对货物定位跟踪,跟踪信息也采用WSN进行数据传输,直至货品入库放置于预订的适宜仓位。 (2)货品出库、库存盘点、移动调拨。通过管理系统平台,对库存货品实现内部操控处理,涉及对象指引到位监督、物品识别与数量自检、移动调配退货与报废信息上传等功能基本指令,这些指令与数据的传输,均依赖WSN节点完成数据信息的交流传输,实现调运机械硬件与仓储管理软件的物联结合,通过实时数据回传,判定货品的处理状态。 目前国内已有不少企业建立了物联网仓储物流系统,尽管处于初级的阶段,但还是取得了一定的经济效应。例如济宁金乡建立的“物联网大蒜冷库管理系统”,通过传感器对冷库内的湿度、温度、CO2等指标完成在线监测、无线传输,主控中心与设定的指标参数进行对比,自动冷库的加温、除湿、通风等指令,完成系统的自动运行;嘉兴电业局通过物联网技术,实现大小型燃料库房间的远程信息交互,堆垛机自动存取货物等功能,实现了燃料库间的物质资料智能调配。 4 物联网技术应用于仓储物流的展望 本文通过阐述物联网技术的发展状况,介绍物联网设计的EPC、WSN等数据传输与感知的关键技术,介绍了基于物联网技术的仓储物流系统的基本构架与运作模式,并根据社会中已存在的物联网仓储物流管理系统案例,分析了物联网技术普及应用的现实意义与所取得的经济效益。 伴随着无线感知技术、数字移动通信技术和自动化技术的日益成熟,物流仓储系统的智能终端设备不断更新发展,为构建“智慧物流”提供了软硬件条件,物联网技术的应用前景十分广阔。但同时也要清晰的认识到当前的物联网技术应用仍处于较为低端的阶段,数据的采集传输、系统的网络构架、信息的加密安全等方面还不甚成熟,离现代“智慧物流”、“智能仓储”的要求还差距很大,在以上方面还存在探索研究的空间。 仓储物流管理论文:当前钢铁企业仓储物流管理存在的问题及对策思考 [摘 要]随着我国经济社会事业的快速发展,钢铁企业之间的市场竞争日趋激烈。由于各种因素的影响,仓储物流管理工作已经成为制约钢铁行业发展的重要瓶颈之一。因此,要深入分析当前钢铁企业仓储物流管理中存在的突出矛盾与问题,采取针对性措施,建立起完善的钢铁仓储物流管理体系,提高钢铁企业的市场竞争优势。 [关键词]钢铁企业;仓储物流管理;市场预期;服务质量 随着我国经济社会事业的快速发展,物流管理工作的重要性日益凸显。在市场经济条件下,企业的盈利能力与竞争实力往往会取决于企业的物流管理水平。物流指的是物品从供应地向接收地的实体流动过程,是对物品运输、储存、搬运、包装、配送、信息处理等的有机结合。物流管理是从降低物流成本、提高服务质量的角度出发,对物流活动进行的计划、组织、协调以及控制等。仓储物流管理是钢铁企业的重要部分,钢铁仓储物流管理水平的高低,对钢铁企业的市场竞争及服务质量产生重要影响。因此,要高度重视钢铁企业的仓储物流管理工作。 1 当前钢铁企业仓储物流管理中存在的问题 1.1 市场预见不足,缺乏科学规划 对市场预见性不足,这是大多数钢铁企业仓储物流中面临的突出问题。由于钢铁物资从采购、运输到进仓库储存等环节非常烦琐,钢铁企业的市场预见性会对进货量及仓储量产生直接影响。钢铁企业的市场预见性不够,没有经过科学、严谨而周密的分析,会给钢铁企业带来严重后果:钢铁企业生产消耗量超过仓储量,会给企业的正常生产带来不利影响;仓储量过大,带来钢铁物资的大量积压。 对于市场预见不足,一个主要原因在于钢铁企业对于仓储物流缺乏科学系统的规划。例如,一些钢铁企业的仓储条件较差,不仅成品仓库少,而且容量小,导致很多产品混合堆放,给仓储盘点和库存管理带来困扰。一些钢铁企业仓储物流的起重吊具比较落后,在钢材产品进出货时效率低。还有些钢铁企业的仓储地处于高度潮湿的环境中,储存的钢铁物品出现锈蚀等问题,给企业造成较大经济损失。还有些钢铁企业在外租用分散的仓库储存货物,不仅增加了企业的物流成本,也对钢铁物品储运管理带来较多问题。 1.2 物资储备失当,无法满足需求 在很多钢铁企业中,物资储备失当主要表现为两方面。一方面,钢铁等物资的库存量超过企业实际的生产需要量,造成钢铁企业的生产经营成本显著增加,在仓库建设及维护、安排值班人员等方面的管理耗费会明显增大。另一方面,仓储中钢铁等物资的储存量低于企业生产所需的资源,使得企业面临由于缺货而引起成本的增加。同时,在钢铁企业的物资储备过程中,钢铁物品由于企业安全生产的要求以及生产机型改进等因素,会出现淘汰、积压等问题,也会引起物资储备失当,增加钢铁企业的生产成本。 尤其是近年来,由于国内外铁矿石等原材料价格波动较大,很多钢铁企业在仓储物流基础设施建设方面投入大量资金,用于购置机器设备以及仓储物流装备,以推动生产及销售等环节的发展。但是,随着钢铁产品的销量不断增加,盲目增加对钢铁产品仓储物流等设施及相关机器设备的投入,不仅没有显著提升产品的销量及满足客户需求,反而过多地增加了钢铁企业的仓储物流管理成本,损害了钢铁企业产品的市场竞争力。 1.3 专业人才缺乏,管理水平较低 仓储物流管理作为一种现代管理技术,涉及很多领域,这就要求物流管理人员不但要熟悉企业生产经营的整个流程,而且要掌握专业的物流管理知识,熟悉企业内部物流及产品向外延伸的供应链管理等知识。专业人才已经成为推动钢铁仓储物流行业发展的关键性因素。但是,我国钢铁企业以及钢材仓储流通领域管理人才缺乏已经成为制约我国钢铁企业健康发展的主要原因。从发达国家的经验来看,当前世界著名的大型钢铁企业都建立了多层次的物流管理教育体系,大力开展在职培训教育工作,还有一些国家建立了物流管理行业的职业资格认证制度。当前,对于我国很多钢铁企业来说,许多从事仓储物流管理工作的人员,是从其他生产部门过来的,不仅物流基础知识缺乏,而且甚至没有接受过系统培训。专业人才缺乏,导致很多钢铁企业的管理水平较低,无法适应仓储物流管理信息化的要求。 2 完善钢铁企业仓储物流管理的主要对策 2.1 重视钢铁仓储物流,合理规划仓储物流工作 由于仓储物流体系的运行状况,会对钢铁企业的生产、销售以及企业的经济效益产生直接影响。面对激烈的市场竞争,钢铁企业要高度关注仓储物流管理工作。 首先,要合理规划钢铁企业仓储物流管理工作。在钢铁企业的日常管理工作中,要细致做好钢铁企业仓储物流管理计划,统筹钢铁材料的供求关系,提高仓储物流工作计划的准确性,提高钢铁物资储运效率。 其次,要有效降低钢铁企业的仓储物流成本。钢铁企业应当根据市场形势和企业生产销售实际,建立起完善的仓储物流成本核算体系,控制钢铁仓储物流中的成本支出,确保钢铁企业在产品销售以及储运等环节的低成本和高效率运行。 最后,要重视钢铁企业仓储物流各环节之间的协调运行。钢铁企业的仓储物流管理与产品的生产、销售等环节之间相互衔接,钢铁企业的仓储物流管理工作需要其他部门之间的配合与协调,确保仓储物流工作合理推进。 2.2 优化钢铁储备物资,完善钢铁仓储工作流程 合理储备钢铁物资,不仅能够有效节约企业资源,减少企业成本,而且可以对企业资源进行有效管控。因此,要完善钢铁储运工作流程,加快钢铁企业仓储物流管理信息系统建设。 首先,搭建钢铁企业仓储物流服务平台。通过对客户、企业、运输车辆等资料的深入分析,缩短仓储物流环节及信息流转环节,提高仓储物流管理效率,降低储运成本。 其次,完善钢铁企业仓储物流运作标准。钢铁企业要适应信息化的发展要求,在仓储物流信息、仓储物流作业以及仓储物流运营等环节之间建立起统一的标准的运作体系,促进钢铁企业与客户之间的快速准确的信息交换。 最后,强化钢铁企业仓储物流的集中管理。借助于信息技术,钢铁企业可以仓储物流进行集中化管理。由于钢铁企业的业务范围比较广泛,通过对仓储物流的集中管理,不仅可以有效节约成本,而且规避了企业的市场风险。 2.3 培养钢铁物流人才,提高仓储物流信息水平 要从增强钢铁企业的市场竞争实力这一目标出发,培养专业的钢铁仓储物流管理人才,提高人才密度,优化队伍结构,提高仓储物流的信息化水平。 首先,员工队伍结构要和钢铁企业现代化仓储物流管理的发展需要相适应。要加大人才引进及培养力度,使从事仓储物流管理的员工职称结构、学历结构等要进一步优化,不断提高员工队伍的整体素质,建立起稳定、富有朝气和竞争力的员工团队。 其次,要加大仓储物流管理员工的培训力度。使员工能够灵活操作专业化的物流管理信息系统开展工作,不断规范钢铁企业的仓储物流管理工作,不仅要显著提高钢铁企业的物流管理水平,而且要有效控制钢铁企业的物流成本。 最后,要提高仓储物流管理人员的专业技能。钢铁企业要重视做好客户资料的收集、分析、存档及管理等工作,准确掌握客户的需求信息,有针对性地为客户提供各类服务,及时处理客户遇到的各种问题。 3 结 论 在当前钢铁企业竞争不断加剧,钢铁产能过剩的背景下,为了降低仓储物流成本,增加企业的经济效益,钢铁企业应当高度重视仓储物流管理工作,有效推动钢铁企业的供应流程合理运转,在节约企业生产经营成本的同时,提高钢铁企业的经济效益和市场竞争实力。 仓储物流管理论文:基于RFID技术的仓储物流管理系统的设计与实现 摘要:该文在分析仓储物流管理系统需求的基础上,设计并实现了基于RFID技术的仓储物流管理系统,RFID技术的应用完成了对仓储物流管理的智能化、信息化改造,提高了仓储物流的管理效率和管理水平。 关键词: 仓储物流;RFID;管理系统 目前,有相当一部分物流企业的仓储管理中仍然在使用条形码技术对货品进行管理。条形码优点是技术简单、费用较低,同时条形码也存在很大的缺点,如条形码容易算坏,存储的信息量较少,条形码的读取距离也比较近,不能实现远距离、动态地读取信息。而基于无线技术的RFID标签可以在很大程度上弥补条形码的不足,RFID 技术具有非接触式、大容量、快速、高容错、抗干扰、耐腐蚀和安全可靠的识别信息等特点。使用RFID标签可以快速地对货物的信息进行采集、显示和处理。从而实现对企业仓储物流货品进行智能化、信息化管理。因此,设计和实现基于RFID技术的仓储管理系统对提高仓储工作效率,提高企业竞争力上具有长远意义。 1 系统需求分析 基于RFID技术的仓储物流管理系统,是将RFID技术应用到传统的仓储物流管理系统中。把原来保存在条形码中的物品的各种信息保存到RFID标签中,不但标签的信息量可以增大,标签的寿命可以增长,更重要的是可以利用无线电技术进行无接触的信息的传输和识别,快速地进行货物的追踪和数据的交换。本系统的优秀功能就是实现仓储物品的入库、出库和盘点的自动化采集。 2 系统的设计 2.1 系统硬件 基于RFID技术的仓储物流管理系统包括主控制系统单元、车载系统单元、手持单元和仓库设施单元。主控制系统单元包括计算机、仓库门口的阅读器、网络控制器、无线传输装置。车载单元包括车载计算机、无线阅读器、车载电子标签。手持设备集成了RFID读写器、显示屏和无线网络设备。仓库设施单元是具有相应识别电子码的不同货位,在不同的货架上都有RFID的读写器,负责读取放置于该货架的物品的相关信息,并将货品的信息通过网络传到数据服务器,完成对仓库货品的数据统计和存储。 2.2 系统的总体架构 本系统采用三层架构,包括数据采集层、传输层和应用层。系统的总体框架如图1所示。将货物的信息存放到RFID标签中,通过手持设备、车载设备、仓库的读写设备对RFID标签的信息进行读取,然后通过WIFI网络将信息鞯接τ玫氖据库中,在通过应用层的应用程序完成对货物的出入库、盘点等业务处理工作。2.3 功能模块设计 仓储物流管理系统主要包括货物信息管理、入库管理、出库管理和库存盘点管理四大功能模块。货物信息管理主要是对相应货品基本信息的录入、查询、修改、删除等工作,需要对货物的信息进行编码,并将信息写到RFID标签中。把写好的信息的RFID标签用打印机打印出来后贴到相应的货品上。入库管理包括货物信息的正确采集和入库后确认货物的有效位置,入库时,当贴有RFID标签的物品经过仓库门口的RFID标签读写器的时候,读写器就会读出标签里的信息并通过网络传给仓库管理的计算机系统。出库管理包括待出库货物的选择、出库验证、出库查询功能,出口管理的过程也是通过RFID标签的读取信息自动完成的。盘点管理包括货物查询、库存调整、货物库存分布、货物存储分析功能。 3 系统的实现 3.1 界面设计与处理 本系统是在ASP. NET的开发环境中完成的, 技术为用户提供了一个可视化的开发平台,利用.NET 框架提供的类库和 所提供的控件和窗体,使开发者在很短的时间内可以开发出企业级的 Web 应用。通过各种控件的使用和控件属性的设置完成了本系统的各个用户界面。 1)系统的初始化 在进入系统操作界面以前,程序从Program.cs开始执行,程序初始化的主要过程是先把用来存储数据的表准备好,打开射频识别的硬件,然后弹出登录界面。初始化的过程要随时注意对一些异常错误的处理。在初始化硬件的时候,如果打开失败,整个程序应给出相应的错误提示并退出。通过调用RFIDCE.dll中的Reader、Reader.Device、Reder.Utility类实现系统的初始化工作。 2)登录界面 系统管理员在使用本系统时,首先要进行登录验证过程。在登录界面输入用户名和密码,系统会对用户名和密码和数据库中的数据进行匹配,如果正确调用并显示系统的主界面,并在 Session中存储用户的登录信息,否则提示登录失败。为了数据库中的数据不被轻易泄露,这里数据中用户名、密码使用DES 对称加密算法进行加密。 3.2 数据存储 数据层主要是实现数据的存储和数据调用工作,本系统提供一个统一的数据层调用接口,在数据层接口中定义了数据库的连接以及根据应用程序所需数据定义的相关操作数据的方法,共同实现数据库接口与应用程序接口功能。在数据层中定义接口Sql-Interface,主要函数有:数据库连接函数 setCon()、返回指定数据集函数getds(string strsql)、返回指定数据表集 get Dapt(stirng strsql)、业务应用程序插入数据函数insert()、业务应用程序删除操作函数delete()、业务应用程序更新操作函数update()。在数据层编写数据层操作类 SQLServer 实现接口中定义的所有方法,应用程序中只需实例化一个对象,通过对象调用实现相关操作。 3.3 读取RFID标签 读取RFID标签信息是系统实现的优秀部分,在此使用了CSL提供的API函数,如表1所示。本程序中在Program.sc、StorageForm.cs、Tagedit.cs调用了API函数完成RFID读写器对RFID标签的读写操作。 仓储物流管理论文:对现代企业仓储物流管理的几点思考 (宝钢集团新疆八一钢铁有限公司物流分公司) 随着企业生产所需物资在流通过程中仓库仓储功能的开发和扩展,本文以企业物流仓储管理存在问题及改进建议,以期达到减少物流配送成本,降低所服务生产单元库存的目的。 一、现代物流的概念和仓储的作用 物流管理(Logistics Management)是指在社会在生产过程中,根据物质资料实体流动的规律,应用管理的基本原理和科学方法,对物流活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督,使各项物流活动实现最佳的协调与配合,以降低物流成本,提高物流效率和经济效益。现代物流管理是建立在系统论、信息论和控制论的基础上的。 仓储包括储存、保管、维护、加工、装卸、搬运、信息传递等功能,而仓储管理就是用最经济的办法,在最合理的区域内实现仓储的这些功能。合理化的实质是在保证仓储功能实现并满足客户要求的前提下尽可能少的投入。 仓储的主要功能有:储存和保管、调节供需、调节运输能力、降低物流成本、配送和流通加工、提供信息等。其作用如下: 1.仓储是现代物流的不可缺少的重要环节 从供应链的角度看,物流过程是由一系列的”供给”和”需求”组成,当供给和需求节奏不一致,也就是两个过程不能够很好的衔接,出现生产的产品不能即时消费或者存在需求却没有产品满足,在这个时候,就需要建立产品的储备,将不能即时消费的产品储存起来以备满足后来的需求.供给和需求之间既存在实物的”流动”,同时也存在实物的”静止”,静止状态即是将实物进行储存,实物处于静止是为了更好的衔接供给和需求这两个动态的过程. 2.仓储能对货物进入下一个环节前的质量起保证作用 在货物仓储环节对产品质量进行检验能够有效的防止伪劣产品流入市场,保护了消费者权益,也在一定程度上保护了生产厂家的信誉.通过仓储来保证产品质量主要要进行两个环节:一是在货物入库时进行质量检验看货物是否符合仓储要求,严禁不合格产品混入库场,二是在货物的储存期间内,要尽量使产品不发生物理以及化学变化,尽量减少库存货物的损失. 3.仓储是保证社会再生产过程顺利进行的必要条件 货物的仓储过程不仅是商品流通过程顺利进行的必要保证,也是社会在生产过程得以进行的保证. 4.仓储是加快商品流通,节约流通费用的重要手段 虽然货物在仓库中进行储存时,是处于静止的状态,会带来时间成本和财务成本的增加,但事实上从整体上而言,它不仅不会带来时间的损耗和财务成本的增加,相反它能够帮助加快流通,并且节约运营成本,从而带来总成本的降低. 5.仓储能够为货物进入市场作好准备 仓储能够在货物进入市场前完成整理、包装、质检、分拣等程序,这样就可以缩短后续环节的工作时间,加快货物的流通速度. 二、企业物流仓储管理现状以及存在的问题 (一)库房布局缺乏统一筹划 企业物流往往没有充分考虑发展规模与物流库房布局的关系,仓库布局不合理,既物品在周转空间的浪费,也影响了仓库作业的效率。仓库设施不完善直接导致增加了人员工作量以及无效工作的重复。其存在的一些主要问题: 1、没有明确的区域划分,仓库内无指示牌,查找配件困难 仓库内运输器具随处可见,甚至有阻塞交通通道的情况发生,人与车辆分区不明。生产线返回来的破坏的器具没有明确的存放区域。零部件产品入库后超出指定层数罗列所造成的安全隐患问题,直接危害是包装破损,里面的零部件商品表面磨损。同时,零部件产品倒塌造成员工的人身安全问题。除负责管理的保管员以外人员查找零部件商品困难,给公司盘点造成困难。拆箱口、零件拆分口、斗装零件混托口区域划分不明显,增加了工作难度。 2、零部件产品分散在仓库不同区域,管理难度增加 这种现象所造成的直接后果是管理难度增加。有些金属零部件存放地点不合理所造成装卸搬运困难。仓库内存在一部分老化的器具,在搬运工装卸搬运时,时常发生踏空,绊倒等伤害情况的发生。一些老化的器具危及着仓库员工的人身安全。 3、货位管理混乱,标识不清。 三、对企业物流管理的建议 (一)合理规划仓库布局 针对部分库房布局不合理,造成的空间浪费,以及设施配不完善提出以下改善措施: 1、仓库平面布置的改善措施 (1)仓库平面布局区划 一个仓库通常由生产作业区、辅助生产区组成。 ①生产作业区:它是仓库的主体部分,是商品储运活动的场所。主要包括储货区、铁路专运线、道路、装卸台等。 ②辅助生产区:辅助生产区是为商品储运保管工作服务的辅助车间或服务站,包括车库、叉车充电室、油库、维修室等。 (二)仓库合理布局的具体要求 仓库平面布置要有利于提高仓储经济效益。要因地制宜,充分考虑地形、地质条件,利用现有资源和外部协作条件,根据设计规划和库存物品的性质能够更好的选择和配置设施设备,以便最大限度l挥其效能。装卸搬运与运输管理方面的改进,如何提高人员配置与仓库空间利用率,就消除仓储管理过程无效率或者低效率的活动展开 1、要尽可能地减少储存物资及仓储人员的运动距离。在仓库的作业过程中,储存物资、仓储人员及作业机具的运动,都要受上述各个部分的具体位置的制约。合理安排仓库各个部位,才能尽可能减少人员、物资、机具的运动距离,才能提高劳动效率,节约仓储费用。 2、仓库内部的合理布局,要有利于仓库作业时间的有效利用,要避免各种工作无效重复,避免各种时间上的延误。各个作业环节要有机衔接,尽量减少人员、设备的窝工,防止物资堵塞。 (三)货位与标识管理是仓储管理标准化的必然途径 。 1、统一划定货位。对现料场、料棚货位进行统一规划,重新划分,界定划分依据及间隔,杜绝仓管员随意编排货位的情况发生。对于货物的出入库进行严格的货位管理,逐步推广应用条码管理技术,实现实时货位查询和货位动态分配、管理,达到库存管理的前端应用与物资收发操作的实时联系,把出错率降至最低。以促进仓储管理规范化、标准化,也便于配合电子监控警报系统实现准确预警,快速响应。 2、统一标识格式。即对物资料签统一制作格式和所需填写的项目内容,逐步探索将条码引入物资标识,通过扫描商品的条形码,实现实时查询其存储的货位,同时基于库存货位信息分配货位或动态定义货位。基于出入库商品的批量动态地分配人力、物力资源,充分利用资源,提高系统的运行效率,减少资源的浪费。以实现库存实物管理与物资信息管理系y融合,推进实现库存自动化盘点和精细化管理。 3、明确标识管理,商品管理条码化。即对标识内容的填写、维护、更换划分责任,做到货位规范化、管理条码化。条码是商品的唯一标识,现代商业管理(包括仓库管理系统)的基础是商品的条码化。结合目前的物资管理信息系统,通过开发系统库存综合盘点功能,就可以分仓库、分区、分货位进行随机抽查,也可以针对特定类抽查,定期对整个仓库系统进行全面的盘点。 4、定期维护管理。一是对划定后的货位界线标识定期维护,二是对标识标牌定期维护或更新。确保实现实时货位查询和货位动态分配、管理。 “货位清则标识明,标识明则管理成”。清晰规范的货位,显明准确的标识,是仓储管理的根基。随着现代物流技术的应用,信息技术和仓储管理水平的不断提高,将大幅提高仓储运作与管理的工作效率,大幅度减少现有模式中管理货位信息的时间,提高库存查询和盘点精度,大大加快出、入库单据的流转速度,减少人、财、物的资源浪费。 (四)完善管理制度和强化物流管控信息化建设 1、完善工人岗前培训制度 建立各级培训审核制度,规定各级培训的内容及课时,工人需要考试上岗,考试成绩需逐级上报,考试合格方能上岗工作,对于以上岗工人定期考试加强岗位知识。组织各岗位操作与知识竞赛,鼓励工人学习岗位知识。 2、完善准时化生产制度 深化准时化生产制度,落实均衡要货模式。废除巡线员要货制度,零件供应由计划员按需定制。计划员根据每月和每日需求量统计出下一日与下一月的需求量,根据需求量每日分批次均衡发货。A零件重点关注,根据需求量统计出高低储备,及时补充零件。各种零件根据工位进行混装托盘,减少收件口拆分时间。制定车辆发车时间,定时发车,减少车辆集中供货现象。建立应急机制对于临时增加的产量,能及时供货。 3、强化物流管控信息化建设 现代物流以信息技术为支撑,电子商务是现代物流的重要组成部分。物流的信息化建设与降低成本息息相关,通过对物流信息的采集、输送、传输、处理和分析,提高物流供应链的协调性和有效性,提高企业的运营效率和降低物流成本。 四 结论 总之,相对于发达国家的物流产业而言,现代物流追求的是规模经济。我国的物流产业下的仓储管理尚处于起步发展阶段,企业内部物流管理模式下的仓储管理还没有引起重视;传统储运企业在向现代物流转型时,物流配送中心通过集中向用户进行多频次的配送业务,将支线搬运与小物流搬运统一起来,使物流过程得以优化和完善;通过高水平的配送,集中仓储,减少末端仓库,努力实现生产企业“零库存”生产模式,继而整合、优化供应链资源,提高供应链的竞争力。 仓储物流管理论文:探求仓储物流管理信息体系的革新 一、现代仓储物流管理信息系统需求模块分析 1物流仓储业务接单模块 公司仓储人员基于货物存储申请来受理操作存储货物,同时准备货物入仓库管理的判断,仓储业务接单模块需记录客户需要的货物仓储业务相关的信息,以利于做出合理的管理仓库管理解决方案。另外,还应提出一系列存储管理解决方案,用于仓储作业计划外的维护功能。 2货物入库管理模块 该模块基于接单货物清单,将货物入库的信息列出来,通过公司仓储管理人员审核校准后,依据不同客户所提的需求和货物本身的特性等为客户量身选择仓库,同时在仓储的过程中,根据仓库的占用面积等信息情况做出仓位的分配,并将修改的信息记录。经过这样的过程,才能算是完成了货物实际进入仓储入库的操作。同时,在信息管理系统中需自动生成入库明细单,以便于今后对货物进行仓储管理,并且在对仓库维护的过程中仓库的信息都需核实记录在案。 3库存维护管理模块 该模块主要负责各种材料的收货,发货,存货等管理,及时有效的处理货物入库后的相关管理信息系统。由于仓储的数据庞大,该模块的主要功能就是随时及时地更新当前的库存信息,这样才能够准确无误地反映当前仓储作业的动态过程。该功能模块主要包含如下几部分,收货、发货、存货管理,库存使用动态分析过程,不同类型货物分类储存和呆滞物料管理等。上述子模块的实现是整个库存管理模块的系统整合。 4外包仓储模块 外包仓储物流模式是指企业为了以增强企业优秀竞争力为重,将仓储物流业务外包给第三方物流公司的模式。这种模式具有覆盖区域广泛、企业所付诸精力较少、利于社会物流资源的开发利用和提升企业优秀竞争力等优点。然而,由于企业对物流的控制力较低的原因,造成对第三方物流的依赖性较强。企业业绩会受到第三方公司的水平的影响,从而使企业的发展产生一定的风险和不确定性。外包仓储物流模式适合仓储物流管理能力弱、企业资金实力一般的电子商务企业。它同样适用于平台交易数量小,但批次多的企业。企业在采用外包仓储物流模式时,需要选择适合企业自身特点的第三方物流公司合作,并维持与第三方物流密切沟通。 二、总结 本文根据现代仓储信息管理的需求,研究了当前仓储管理信息系统分析设计模块的主要功能,在当前企业激烈竞争的今天,企业需将仓储物流过程放入一个战略的高度,一个好的仓储物流管理系统,能够解决许多企业在材料采购,产成品销售过程中所遇到的难题,同时能够降低企业在供应链和销售链上的成本。 所以,物流信息化是企业在如今同质化激烈竞争的市场环境中脱颖而出的关键之一。与时俱进的仓储物流管理信息系统,对于某些仓储物流管理能力不强的企业,且物流成本优势较弱的企业来说,该系统管理是先进与时效性都是很重要的。共同集配仓储物流要求的管理能力更高。仓储物流联盟更有助于缓解单个企业的仓储压力。 作者:宓祁宏 单位:浙江省舟山市定海区
近几年来,随着国家对煤炭行业安全问题的重视和企业自身现代化建设的要求,井下安全监测控制系统在我国大部分矿井都得到了广泛使用,形成了煤矿井上下顺畅的信息交流通道和可靠的安全预警机制。这不仅可以依靠及时准确的信息指挥生产,预防事故的发生,又能及时了解各种与安全生产及经营相关的信息,形成一个安全、生产、调度和管理的网络系统。在实际的应用过程中,监测监控系统通过实时监测环境参数、提供灾害预警数据、自动报警、断电闭锁等功能,实实在在地为煤矿企业的安全生产提供有力保障。 1煤矿井下安全事故的一些种类 1.1瓦斯事故 在煤矿生产过程中,最为严重的安全事故莫过于瓦斯爆炸。在瓦斯爆炸之后,还会导致次生的煤矿断电、通风阻碍、顶板塌方、煤层引燃等灾害。神东公司所属各煤矿煤层存稳定,自然条件优越,除保德煤矿外,其余均为低瓦斯矿井,所以相当一部分同志曾经由此陷入了“在神东不通风都能够采煤”的误区。我国经常出现低瓦斯矿井比高瓦斯矿井瓦斯爆炸事故多的现象,可见,低瓦斯矿井不等于无瓦斯矿井,更不等于不发生瓦斯爆炸的矿井。神东矿区过去也发生过瓦斯爆炸。2002年年10月18日,金烽公司寸草塔煤矿,井下作业人员抽烟引起瓦斯燃烧,造成2人重伤事故;2003年8月17日,多经公司霍洛湾煤矿,井下1名工人用大锤打击处理锚杆托盘,产生火花引燃顶板附近层流积聚的瓦斯,造成烧伤;2003年12月4日,乌兰木伦煤矿在处于无风状态的63108回风顺槽40#~41#联巷处,局部瓦斯积聚,1名作业人员吸烟,引发了一起瓦斯爆炸事故。造成人员1死3伤;2005年8月10日,金烽公司寸草塔煤矿,井下北翼307备用工作面巷道系统处于微风和无风状态,在其回风巷炮掘水沟,没有执行“一炮三检”制度,施工人员不装炮泥放炮,引起局部积聚的瓦斯燃烧,造成2人死亡,3人轻伤;2011年7月12日,寸草塔二矿施工密闭时,未切断巷道四周的金属物,也没有掏槽,密闭内瓦斯积聚,在重新处理密闭过程中,气割顶板钢带时引燃顶板局部积聚的瓦斯,火源沿钢带缝隙进入密闭,引爆密闭内的瓦斯,造成3人死亡,2人轻伤。 1.2顶板事故 在煤矿生产中非常容易出现的一种安全事故是顶板冒落事故,其会对矿井作业者生命安全构成威胁。结合近年来国内统计的煤矿顶板事故发现,其出现的几率存在逐年提升的势头。而顶板事故重点涵盖两种,即工作面采空区垮塌以及巷道冒顶和片帮事故。结合矿压压力原理和岩层控制理论发现,通常都是回采时顶板附近的应力以及顶板岩石的特点等要素决定了回采工作面的顶板冒落事故。神东煤田基本构造形态为单斜构造,地层走向N30°W,倾向S60°W,倾角1°~3°、局部可达5°~8°,呈宽缓波状起伏,属于地质构造简单煤田。煤层赋存稳定,属近水平煤层,无大的褶曲,断裂构造不发育,只有小落差的断层。因几乎没有构造应力而地压也小,顶板相对比较稳定。但神东公司各矿井开采强度大,掘进速度快,巷道断面大,顶板管理是安全管理工作的一项重要内容。神东矿区过去也发生过顶板事故。2005年10月10日,大柳塔煤矿12607东侧旺采区右翼二区段5#支巷至12#支巷顶板突然大面积垮落,形成飓风,多人被吹倒,导致1死1重伤;2006年3月11日,哈拉沟煤矿02203综采工作面刮板运输机机尾,最后一台端头支架与回风顺槽副帮之间,发生局部顶板鳞皮冒落,掉下一块长600mm、宽600mm、厚200mm的煤研,将正在巡查工作的当班跟班副队长头部砸伤致死;2013年9月16日,黄玉川煤矿216上02胶运顺槽掘进工作面作业人员发现该面顶部掉渣严重,急忙往外边跑,在撤离过程中被冒落的煤矸掩埋。造成3人死亡,1人轻伤。 1.3火灾事故 因为煤炭的特点是易燃性强,在相应的温度条件与氧气浓度中,煤尘非常容易引起自燃,如此一来,煤矿的火灾事故会出现。神东矿区开采的煤层均有一定的自燃倾向性,挥发份高(32%~37%)、燃点低(270℃左右)、易氧化、埋藏浅(30~230m)、漏风严重、综采工作面走向长(一般在2000~6000m)、准备工作面时采用连采机双巷掘进形成的煤柱多、遗煤多,同时,为保证煤质不割顶、底板而留的顶煤垮落破碎等都将给煤炭自燃防治工作造成困难。随着生产任务加大,生产矿井主要工作面采空区的浮煤都不同程度地出现低温氧化及自燃现象。随着开采深度、强度和范围相应增加,采空区煤炭自燃的危险性将更加突出。大柳塔煤矿、布尔台煤矿、补连塔煤矿已经多次出现煤炭自燃现象,幸亏处理及时,未酿成事故。但不同程度的出现影响生产、接续的情况。 2煤矿井下安全监测监控系统的组成部分 煤矿井下安全监测监控系统是结合控制技术、通信技术综合矿井生产调度、通信系统、安全监控等为一个整体的煤矿信息应用与传输自动化系统。此系统的网络平台是借鉴德国工业4.0,DCS集控系统中分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便的设计理念为指导思想,逐步进行井下各系统的设备智能化改造,将各子系统接入PSI平台,运行稳定、可靠、安全。此系统能够实时地采集和监测煤矿安全生产的数据,从而有利于预防和应对应急灾害事故,从而确保煤矿井下生产的安全性。煤矿井下安全监测监控系统的组成部分主要是综合自动化监控网络、安全监测监控子系统、调度中心及其显示系统、生产监测监控子系统、人员定位系统。 2.1综合自动化监控网络系统 项目引入德国PSI公司先进的管理理念和软件平台。结合交换机将一致的环网构建在矿井与地面,这种自动化监测监控系统能够结合调度监控中心及时地控制与监测矿井关键机电装置的工作现状与生产情况,这种系统结合网络防火墙、网络隔离等确保网络运行安全性。 2.2调度中心及其显示系统 作为煤矿管理工作者应通过调度指挥与监控矿井生产系统平台的矿井生产调度中心,从分掌握矿井生产运行的现状。生产调度中心监控网络涵盖软件系统以及硬件系统。结合调度室的监控软硬件装置向监控中心传输煤矿生产和安全监控系统的一系列数据信息,进而搜集和分析数据,结合电视视频系统的成像能够向地面传输矿井的实际现状,从而有助于管理工作者的生产决策与指挥,确保对一系列的灾害事故进行预防和处理,推动煤矿生产安全性的提高。 2.3人员定位系统 煤矿企业务必提高预防为主的事故防范意识,有效地体现固有科学技术的优势,创建矿井人员定位系统。具体而言,将定位基站安装在矿井的关键生产巷道,煤矿工人自身携带定位仪,在对基站进行定位的情况下,能够识别工人的身份信息,且在地面监控中心直接反馈信息。结合调度室的监控可以明确工人的生产劳动区域、工人的数目,在出现事故的情况下能够迅速定位工人活动的区域,从而有利于救援信息的提供,实现救援效率的提升,也可通过群呼功能驱使人员撤离。矿井人员定位系统统一了我国先进的传感器技术、通信技术、远距离识别技术,能够发挥人员定位、救援、考勤等一系列的作用。矿井人员定位系统具备考勤的作用,基站可以对工人的身份信息进行有效地识别,从而对工人所处的范围进行准确地定位。如果出现事故,那么能够结合这种系统明确矿井工人所处的区域和数目,以提供辅助救援的有效信息。为此,这种系统的特点是容易管理、便于操作、稳定、安全。矿井人员定位系统的智能化水平比较高,监测基站可以对经过基站的人员信息进行自动地识别和记录,结合网络传输及时地将信息传输至地面监控中心,监控中心能够分类汇总和整理信息。每位入井人员必须佩带定位系统识别卡,识别卡的信息涵盖工人的年龄、姓名、职务、部门等信息。将定位人员的基站安装在矿井巷道中,在该基站有工人经过的情况下,基站系统能够迅速地进行识别,这样,矿井调度室中能够收到工人的信息,结合调度室显示屏幕能够清楚工人通过的区域以及时间段。 2.4安全监测子系统 一是安全监控系统。为了实现煤矿安全管理能力的提升,确保煤矿生产的高效化与安全性,在实际生产中应及时地监控矿井避难硐室、机电装置工作现状、环境参数、供电系统等,从而有助于管理工作者可以实时地把握煤矿的安全现状与生产情况,确保预测预报灾害事故,最终有效地避免事故的出现。国内的煤矿企业会应用分站监控系统,这种系统的特点成本小、技术先进。二是矿压监测系统。在实际生产中应监测矿压,矿井的安全生产受到围岩变形、工作面顶板、巷道的影响作用,重点监测的方面涵盖工作面液压支架运行阻力、围岩应力、顶板离层等。并且,应实现监测的动态化,尽量地降低片帮、冒顶等造成的矿压灾害事故。煤矿矿压监测系统重点组成部分是分析数据软件、接收主机、通讯分站、压力分机、上位机、通讯主站、离层传感器等。分站信息结合电缆向主站传输,再通过矿井主站向地面监控中心传输,两个小时的延时供电电源配置在一系列的通信分站和主站,从而避免出现断电的现象。三是束管监测系统。很多的易爆易燃性气体充斥在矿井空气中,为此,应结合矿井束管色谱检测系统全天候不间断地监测矿井的关键控制范围,从而在监测改变的气体温度、含量的现状,最终有效地预防煤矿瓦斯和火灾事故。 3 煤矿井下安全监测控制系统的应用以及维护 3.1明确安全监测监控系统的应用意义 对于煤矿生产而言,有的人不正确地认为安全生产应用监测监控系统没有太大的益处,还会起到不利影响作用,像是制约生产、中断生产、报警断电等情况的出现。因此,有的单位忽视了安全监测监控系统的应用,不支持和不配合开展的安监工作,有的单位还有意拖延或者是阻碍安全设备的安装。在完成仪器安装工作之后,也难以有效地应用以及维护,这不利于系统稳定和安全地运行。为此,煤矿企业的领导首先应清楚煤矿生产中安全监测监控系统的应用意义,安全监测监控系统能够在确保煤矿企业长时间、不间断稳定运行中实现非常大的社会效益以及经济效益。因此,在安装系统的初期,领导需要积极主动地教育和宣传,让所有的单位明确安全监测监控系统的功能,让广大的员工保持思想上的高度关注,从而有利于安装监控系统之后顺利地开展其它的有关事宜。 3.2清楚组织的领导 煤矿安全监测监控系统牵涉到比较广的方面,能够密切联系煤矿的所有部门。为此,对于安全监控机构的创建,所有的部门需要取得领导的支持,让具备安全监测专业化技术的监测人员、工程师进行安装。并且,针对管理安全监测监控系统而言,能够坚持责任清晰、划分范围、分班组的原则进行。 3.3注重培训技术工作者与管理人员 在煤矿安全监测监控系统当中,人的因素至关重要。倘若技术工作者与管理人员不熟悉有关的技术、不懂得煤矿安全监测监控系统的管理,那么就难以体现系统的强大功能,进而使系统变得形式化。对于安全监测监控系统的设备而言,需要建设详尽的档案,涵盖检修的时间、调试的记录、设备的数据信息等,确保即时性、准确性、详细化。并且,安全监测监控系统牵涉到比较广的学科,调入部门的工作者需要接受专业化的培训,在工作过程中也应不断学习和总结经验。并且,部门的领导人员也应多安排相应的培训,从而充实队伍力量和提高队伍素质,从而跟迅速发展的现代化煤矿安全监控监测技术的需要相符合。 3.4搞好平时的维护以及检验新设备 建立系统之后的维护非常关键。矿井的工作条件比较差,设备的运行时间长且分散,再者受到人为因素的制约,煤矿安全监测监控系统也需要维护。只有实时地发现和处理隐患,才可以确保系统的顺利工作,有效地体现系统的功能。煤矿能够创建自身的维护团队,让专门的人员进行管理和负责,如此一来,能够稳定、及时地处理故障及问题。基于不断进步的安全检测技术和煤矿开采技术的发展,会面临一些新的问题,这就要求实时地更新与维护系统设备及其技术。在设备购置之前应当主动地进行调研工作,明确设备的缺陷与长处,清楚是不是契合固有的系统。并且,应综合地检验新购置的系统设备,针对存在的问题及时地跟产商交流。除此之外,为了确保系统工作的长期性,需要对易耗易损的设备部件做好储备。 3.5有效地处理监测信息 为了取得设备状态以及场地环境的数据信息,安装一系列的传感器应根据《煤矿安全规程》的标准进行。应及时地测试与调校一系列的传感器。在报表中实时地录入采集的数据,存在不正常情况下需要迅速地向矿调度报告,且认真地进行记录。中心站应提供每一天的日报表,让监控部门研究与审阅。针对监测监控系统的实时性数据信息,不但能够让矿区把握矿井的现状,方便指挥,还能够结合这一系列的资料信息和开采情况对地下水、瓦斯、自燃发火等的改变特点进行分析,从而实施有效的开采方案。 3.6健全应急预案 安全监测监控系统是工具、监控“一通三防”是手段,最终目标是为了降低事故发生率。在系统报警的情况下,煤矿首先应实施有效的应急措施,且确保按部就班地开展,最大程度地减小损失。矿井单位需要总结以往的事故经验,制定关于生产安全性的手册,将避难知识普及给每位员工,不定期的开展各类应急演练让员工针对警报的时候可以很好地应对一系列的突发情况。并且,基于不断建设的矿井影响下,也需要实时地完善有关的避险巷道和避难硐室。基于建设矿井时间的延长,系统搜集的一系列数据信息会持续完善与更新,监测监控系统具备数据库的作用,能够结合这一系列的数据进行深入地挖掘,从而为矿井更加好地服务。 4结论 综上所述,将矿井安全监测监控系统应用到煤矿井下开采之中,可以对顶板压力、瓦斯浓度、氧气浓度等指标进行有效的监测和记录,从而实现对煤矿监控集中化、系统化管理,提高煤矿资源的开采效率,提高煤炭企业的经济效益和社会效益、安全效益。 作者:吴青刚 单位:神东煤炭集团公司安监局
精细农业论文:现代精细农业应用研究论文 摘要:长期以来,农业生产都是以田块为基础,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得农场或田块的平均产量。实际上,在同一农田内,有许多因素影响着作物的生长和产量,存在着明显的时空差异性。“精细农业”是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新科技,以获得农田“高产、优质、高级”的现代化农业生产模式和技术体系。本文在充分了解“精细农业”技术组成的基础上,探讨了“精细农业”的应用范围,结合我国国情,提出了在我国逐步实施“精细农业”技术方案。 关键词:精细农业信息技术卫星定位系统 0引言 在过去的半个世纪中,随着生物遗传育种技术的进步,耕地面积的扩大,化学肥料及农药的大量使用,世界农业取得了长足发展。但这种农业增长模式也同时带来了水土流失、生态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题。为了解决这些问题,“精细农业”的概念和技术应运而生。 1精细农业的含义 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。 2精细农业技术组成 2.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 2.1.1产量数据采集带定位系统和产量测量的谷物联合收割机在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2.1.2土壤数据采集土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。 2.1.3苗情、病虫草害数据采集利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。 2.2数据分析一般采集的数据都是以文本表形式表示,需要利用一些数学方法进行处理,生成分布图。未来的发展趋势是数据采集和数据分析统一起来,将田间观测者的地理位置和田间观测数据,通过便携PC和天线发往办公室PC,利用软件自动生成田间数据分布图。 2.3决策分析“精细农业”技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数据及有关作物其它信息,经过决策分析,来控制投入方式和施用量。决策分析是“精细农业”的优秀,直接影响“精细农业”技术的实践效果。GIS用于描述农田空间上的差异性,而作物生长模拟技术用来描述某一位置上特定生长环境下的生长状态。只有将GIS与模拟技术紧密地结合在一起,才能制定出切实可行的决策方案。 2.4控制实施“精细农业”技术的目的是科学管理田间小区,降低投入,提高生产效率。作为支持“精细农业”技术的农业机械设备,除了带有定位系统和产量测量的联合收割机外,按处方图进行作业的农业机械还有:带有定位系统和处方图读入设备,控制播深和播量的谷物精密播种机;控制施肥量的施肥机;控制剂量的喷药机;控制喷水量的喷灌机;控制耕深的翻耕机等。例如,当驾驶拖拉机在田间喷施农药时,驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时,数据处理器根据处方图上的喷药量,随时向喷药机下达命令,控制喷洒。 3精细农业技术的应用 3.1“精细农业”具有以下优点: 3.1.1提高收益按照土壤特性、作物需求,实施灌溉、施肥、播种和病虫草害防治,即能降低用水、肥料、种子、农药的投入,也能增加作物产量。 3.1.2保护环境根据农田作物定点需求,控制化学物品的施用量,即能降低土壤、地下水、作物品质的污染,也能保护生态环境。 3.1.3提高作物产量和质量根据作物的实际需求,即能避免因过量施用化肥、农药、水带来的副作用,造成作物减产,品质下降,也能改善因缺少养分造成的减产和降低作物品质。超级秘书网: 3.2需要满足的条件 3.2.1农田大小农田大小的概念主要取决于外部环境。不同国家,适于“精细农业”技术实践的农田大小不一样。一般需要一个全面的经济分析,可以计算出一个国家适于“精细农业”技术实践的最小农田范围。 3.2.2农机化程度农田可大可小,但是,农业作业若不是机械化,“精细农业”就无法实施。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。另外,还需要GIS、GPS(DGPS);信息采集、分析设备;随农业机械配备的定位系统、控制设备、监测设备等。总之,机械化、自动化程度越高,越利于实施“精细农业”技术实践。 3.2.3农田差异一般来说,作物生长没有空间差异的农田,实施“精细农业”技术实践,是不会有经济效益的。农田的空间差异首先表现在产量的空间差异上。产量的差异可能是由于土壤墒情、土壤肥力、病虫草害分布等因素的差异性造成的。 在我国,农田规模较小,机械化水平比较落后,实施广域的“精细农业”技术实践尚需较长的发展过程,但是,结合我国国情,在某些具体条件下,开展“精细农业”技术实践或“精细农业”单项技术实践是可行的。 精细农业论文:农业企业精细化成本管理论文 1ERP环境下的农业企业精细化成本管理 与传统成本相比较ERP系统将销售系统、采购系统、存货系统、供应链以及总账系统集成在一个系统中,简化了信息在农业企业内部流动的程序,加速了信息在农业企业内部流动的速度,减少了因信息滞后带来的机会成本,将原本孤岛的信息逐级传递。ERP系统实现精细化成本管理,主要从规划阶段,物流,资金的管理三个模块来实现良好的成本管理,及其全方位管理操作。 1.1农业企业生产准备、计划的精细化 传统生产准备人为的主观意志作用比较强,对于市场的需求以及变化,都是听风则风,听雨则雨。没有准确的市场预测信息,也没有明确的生产计划。对于生产过程中需要的物料用量也没有准确的数据,而由于人工记账操作,库存数据也不能够得到及时的反映。这一系列的管理弊端,最终将导致存货的滞留和堆积,原材料供应不足生产被迫停工,产品不能满足市场多样性的需求,资金占用现象严重,人力物力资源得不到有效的配置等一系列问题。 1.1.1主生产计划的精细化。所谓“磨刀不误砍柴工”,计划是保证生产顺利进行的保证,只有做好了计划,农业企业才能有条不紊地进行。ERP系统接收到市场的销售预测信息、客户的订单以及其它信息后,首先由主管人员做出主生产计划,计划精确地包含了每一生产阶段的毛需求量。紧接着进行粗能力的权衡,确定出所需要关键工作中心的加工能力和设备的负荷能力,与实际的数据进行比对,进行初步的计划确认或调整,再与销售部门做出的销售计划进行比对以进一步确认和调整主生产计划,最后提交给有关管理部门,进行计划的确认,并在生产过程中进行不断地修正。 1.1.2物料需求计划精细化。ERP系统解决了需要什么、生产什么、怎么生产的问题,物料需求计划,即MRP详细记录了物料需求信息、物料清单、生产的工艺路线以及物料的可用量。例如要生产一台仪器,那么制造这台仪器所需要哪些物料,物料的需求量是多少,经过多少道加工工序,当前的库存量信息,都会在系统中记录,一旦某一个环节断层,系统会给出提示或者警告,而依据传统的生产方式任何一个环节跟不上生产节奏,农业企业内部都无法做出迅速的反应,造成人力物力财力的浪费。 1.1.3能力需求计划精细化。计划的最后一阶段是对能力需求的计划,即CRP。简单的来说它就是依据生产的每一阶段和工序的物料需求信息,精确地计算出需要投入的能力和设备的负荷数据,并根据实际情况对农业企业生产能力以及负荷情况做出调整,最后制定出CRP。运行时系统会根据CRP中加工产品的数量,所在的时间段,实际所需要占用的能力负荷,对比在系统内设定的标准能力负荷情况,生成能力需求报表。而传统的生产准备计划阶段,并不能够像ERP系统这样实施全面精细的计划,物料的需求、能力的负荷情况都不能得带及时反馈,生产过程中补充的信息也不能够及时更新信息。 1.2农业物流管理精细化的实现 1.2.1农业企业生产过程的精细化。随着市场不断的发展,产品的生产周期不断的缩短,对品种的需求多样性不断提高,产品的交货期不断缩短,对产品的质量要求不断提高。传统的生产管理已经越来越不能适应生产的需要,传统的生产车间管理没有进行明确地分批分类管理,对于生产所需的物料也得不到及时反馈,没有明确的进度安排,产品交货时间也没有明确统计,对每一项加工产品的工序也没有进行细致分工。对于插单的业务,农业企业也疲于应对,物料需求跟不上进度,生产能力也不足,农业企业往往需要拆东墙补西墙,而且传统的期间费用分配也不准确,分配的标准往往是根据人工或者机器的工时总数来定义,管理者无法获取准确的成本信息,无法做出具有竞争力的定价决策。ERP系统下,生产的整个过程是由MPS生成各个车间和工作中心的生产任务,下达产品生产指令,根据产品交货的到期进行产品的任务优先级的排序,对产品的整个生产周期都有明确的规划,确保产成品能够及时完工交货。为了提高生产效率,在ERP系统下每一项完工产品都有固定的工艺路线,物料需求也有明确的信息记录,能够保证产品有条不紊地进行生产,并且细化工序,将一项复杂的加工业务简单化、重复化、高效率化。半成品在车间的转移,原材料、配件的领用,生产加工进度的控制,各个时间段加工状态的信息,在产品的统计分配信息都被统计及时记录到了工作中心中,由工作中心生成报表进行统计和分析,并将信息及时传递给ERP系统下的其它有关子系统,管理人员根据信息进行生产调度,物料的补充等等;这些信息也是产成品成本计算和制造费用分配的主要依据,它定义了许多产品成本计算的相关公式,比如机器加工的工时和物料的用料比例,由成本动因推动费用的分配,期间费用能更加准确地分配给完工产品,统计数据显示在ERP系统的车间管理下制造成本下降了12%左右,停工待料减少了60%,产品延期交货下降了80%。因此走ERP精细化管理之路,是农业企业实现利益效益最大化的最佳选择。 1.2.2农业企业库存管理的精细化。库存管理的主要作用是维持销售产品的稳定,保证生产顺利地进行,在保证盈利的前提下,最大程度地降低农业企业的资金占用率,降低成本,增加投资。传统的制造业库存管理中,由于农业企业所属行业产品的复杂性,管理已经销售模式的局限性以及滞后性让原本就复杂的库存管理受到了许多非技术性的影响。统计与汇总指标的工作量巨大,库存信息不能够及时有效地反映给有关管理部门,严重制约了生产的顺利进行,甚至造成存货积压、资金严重占用的现象。ERP系统下的库存管理贯穿整个农业企业管理,覆盖范围广,利用数据库将存货的信息反映在一张统计表中,提供的登记出库入库的信息,存货的类别,提供下级编码标识,产品的批次,出入库时间、质量状况以及价格等,都被详细地计入在系统内,支持存货跟踪查询,能够即时反映库存的盘点数据,并对其它相关联的子系统提供实时数据,这是传统管理无法实现的。在发货的时候严格按照先入先出的顺序发货,降低了因存货变质、积压而增加的风险和机会成本。ERP下的管理模式改变了仓库保管员的劳动组织方式,对仓库可以按照产区分类,按照业务进行区分,细化了日常的管理业务。ERP系统对存货的控制方法也有许多种,如ABC法、零库存控制法、在途物资的管理方法等等,农业企业可以根据自己库存的复杂性进行方法的选择。对于入库管理根据生产和销售的需要发出需求,降低不必要的库存费用,降低资金的占用和存货毁损的风险;对于领料出库的业务,可以限制材料的数量,以防止因为任意领料而造成的不必要的浪费,引起成本增加,最终导致产品价格失去市场竞争力。统计数据表明在ERP库存系统管理下,库存下降了30%~50%使得库存资金投资减少了1.4~1.5倍,库存的周转率提高了50%,这些都是传统库存管理无法实现的,因此农业企业只有在ERP系统的精细化管理的平台上才能越走越远。 1.2.3农业企业采购管理的精细化。采购管理是对采购行为进行组织管理和控制的模块,采购工作主要是在合适的时间为生产部门提供生产所需要的合适的质量、价格、数量的原材料(或加工部件),以保证生产顺利正常进行。传统的采购管理存在许多的问题。首先,没有一个标准的体系管理供应商,致使采购信息总是不能及时下达到供应商;其次采购计划编制不准确,采购数量不足或采购不及时以及物料逾期未入库,车间的生产线只能被迫停产。生产制造过程中,插单的业务极为常见,物料计划人员无法快速评估其影响,信息传递慢,采购提前期长。无法及时下发采购信息。而且对于市场的价格走向也没有很好统计记录,主观判断采购存货的数量以及批次,致使采购成本高昂。ERP环境下的材料采购计划是由主生产计划生成,根据生产车间以及销售部门传递出的物料需求信息,然后下达到采购部门,并同时将信息传递到总账系统以及仓储部门,简化了信息传递的流程,极大增加了信息处理效率,据统计表明应用ERP系统实现采购管理的农业企业,采购提前期缩短了50%。ERP系统中建立了一套信息精确的客户资料,以及客户所能够提供的物料信息,一旦系统得到采购的命令就能及时将信息下达到供应商,逾期未收到的采购物资也能在系统中得到查询,发出催货通知,或者及时变更供应商降低生产线停工的风险。在生产制造的过程中一旦有插单的业务发生,计划部门也能够及时进行生产计划的修订,进行能力的评估,将物料需求信息及时传递到采购部门,及时进行物料的补充,保证生产的顺利进行,此外ERP系统还提供了物料需求的规格资料,保证入库产品的质量符合生产要求;系统还提供了比价的功能,能够让管理者迅速做出最优决策。 1.2.4农业企业销售管理的精细化。在一个农业企业的销售系统是农业企业生产的最终产品与外部市场的轮毂连接,是价值的生产是实现农业企业最关键的一步。其主要职能是以满足客户消费需要为前提,实现劳动价值到社会财富的转换。而传统的销售管理下,销售部门往往凭借个人主观经验进行报价,缺乏成本数据参考,无法获知准确的订单利润,没有稳定的销售市场和渠道,客商信息混乱,信用额度很难掌握,增加许多无形的财务风险。对于地区以及不同的客户报价策略在手工作业下工作量庞大,准确性也很难把握。销售人员很难追踪订单的采购状况、生产状况、入库状况,导致销售人员很难和客户沟通进度。逾期交货现象严重,信用等级下降,客户流失现象严重。ERP系统下的销售模块将销售任务细分成以下几个阶段,①根据预测信息和销售订单制定销售计划,并做出合理报价决策;②开辟可供销售市场,并对市场进行细分,建立确定的客商档案和长期可供稳定销售的销售渠道;③结合历史、目前、市场调研数据进行销售;④根据客户的订单信息,组织货源,下派生产命令,并组织仓库发货;⑤开出销售发票,并转交财务系统记账;⑥对已经销售的产品提供跟踪服务,进行信息反馈、分析,提出方案。根据应收系统的传递信息对客户进行信用评级,制定销售策略,发出催收货款的指令,而传统的销售管理无法及时对订单做出反应,也不会对销售进行售后的跟踪分析,不利于市场地位的稳固和简历长期稳定的销货渠道。 1.3农业企业资金流管理的精细化 资金是一个农业企业的血液,资金的运转是关乎到农业企业生死存亡的问题,传统的农业企业资金管理混乱,对于资金的预算、费用的支出很难控制,对于未来的资金流入流出也无法掌握,科目繁多,往来账目不清,管理人员工作量大。ERP系统下,当采购或者销售行为发生后,系统会根据采购订单、发票在应收和应付形同中生成相应应收账款和应付账款。为农业企业提供精确的未来资金的流入和流出情况,相关的票据还含有供应商以及客户的相关信息,能够准确地将每一笔收入以及费用与客商相联系。对每一笔零用基金进行分类管理,完善对银行账户的管理,能将收入或者支出与相应的票据相联系,实现收入与票据相匹配,对于外币也有专门的账户管理,能够及时地反映账户的资金信息,减少了人工管理不必要的麻烦。对于资金的预算和费用的支出都有严格的控制,大大降低了农业企业的资金占用率,使得农业企业的资金能够维持农业企业正常运转。 2农业企业ERP精细化管理存在的问题 2.1管理者对ERP认识程度低 ERP是一种先进的管理软件,而不是单一的数据储存软件,很多管理者思想仍然停留在只是单一的将财务信息化,而没有融入精细化管理思想,再加上国内实施ERP成功的也就只有联想、海尔、移动公司等一些大型的知名农业企业,因此很多中小型农业企业对实施ERP精细化也只是持有观望的态度。 2.2农业企业缺少精细化成本文化气氛 尽管许多农业企业引进了ERP系统实施精细化管理,但是农业企业没有注重对精细化的文化建设不够重视,有些制度建立得并不合理,甚至导致极少数个别员工出现抵制的情绪,而农业企业实施精细化管理的规章制度也形同虚设无法落实。 2.3ERP系统实施对人员要求较高 ERP成功实施对操作者、部门之间的协调配合程度的要求比较高,它要求不仅仅要懂得操作还要懂得原理,否则实施的过程中麻烦不断。而ERP系统的发展历程比较短,普及的程度也不够,许多管理者甚至没有ERP的概念,更谈不上操作和应用了。ERP将管理与技术融为一体,这要求操作者不仅仅是个管理者还要是个技术员,而且培养出这样的人才也需要花费大量的时间。 2.4农业企业基础管理制度规范性不够 科学的管理,要求农业企业标准化、规范化、精细化和个性化,是精细化管理实现的基础,基础设施管理制度不规范,它会影响到精细化管理的效率。 2.5实施ERP系统后期维护不足 许多农业企业在引进ERP后,前期没有制定计划和目标,导致后期发现团队实施能力不足,特别是在系统的二次开发上。农业企业生产发展是一个动态化的过程,仅靠一次完整实施而达到一劳永逸的效果是不太现实的,这又使得ERP后期发展滞留,最终导致农业企业摈弃实施。 3ERP精细化管理问题的对策 3.1管理者转变思想 ERP精细化管理要成功实施需要管理者有高度的思想上的觉悟,将管理不仅仅局限在传统农业企业运营上。管理者不仅要转变自己的思想同时还要培养整个农业企业的员工精细化的意识,只有各个部门协调一致,分工明确,才能使得精细化成本管理理念在农业企业中得到真正的应用。管理者需要将目标放长远,从各个方面实现精细化管理,才能带领农业企业在未来成长的路上越走越远。 3.2建立精细化成本管理农业企业文化 环境决定一个人的成长,同样农业企业文化氛围也是农业企业成长的决定性因素,只有建立起良好的农业企业文化氛围,农业企业才能在未来的路上越走越远。建立起农业企业精细化管理文化首先需要培养精细化成本管理的思想,现有理念才能应用到实践中。其次,要建立良好的激励机制,诸如物质奖励、精神鼓励、调动积极性和惩罚措施,让员工主动积极地参与到农业企业精细成本管理中,并在实践中不断进行改进和创新。 3.3加强对员工的后续教育 农业企业对实施ERP系统以及操作的关键人员,要在后期不断的进行教育和培训,以提高员工的整体素质,对于ERP这样先进的管理系统,随着时间的变更也会不断更新,只有不断学习才不会在操作和应用过程脱节,才不会造成资源浪费的现象。而且ERP运用需要熟练的技巧以及丰富的知识,只有全员的整体素质提高了才能使得ERP的管理发挥出最大的作用,从而降低管理成本。 3.4规范农业企业基础管理制度 农业企业的基础管理,是农业企业实施和管理的前提,只有坚实的基础,农业企业可以在未来发展的舞台上越走越远。农业企业首先需要加强农业企业原始信息核算的管理,提高原始数据的准确性;再次是优化农业企业的规章制度,优化农业企业生产流程,加强全面成本预算的管理。 3.5成立实施ERP精细化的项目组 要成功实施和应用ERP系统,光依赖软件公司从长期发展的角度来看,并不是一个明智的决定。只有在农业企业内部建立一个ERP执行和组织协调的ERP组织机构才能解决问题。在其领导之下,农业企业内的所有部门达成一致的目标,却又各司其职,通过定期组织会议培训,让农业企业内部各部门不仅能够了解ERP运行的情况,还能够站在各自部门的角度提出一些专业性的意见。经验一起分享,问题一起解决,只有这样才能够使得ERP系统运行起来,使得ERP精细化的管理成功地在农业企业内部实践,提升农业企业的综合竞争能力。 4小结 总之,ERP系统是农业企业实现精细化管理的最优策略,它对农业企业实施全方位的精细化进行管理,将生产工艺路线简单化重复化,解决了传统制造一手包揽的问题,降低了技术人员流失农业企业制造环节中断的风险,也提高了工作效率。对外进行的市场分析调查,客商档案的记录,弱化了市场风险,降低了农业企业的管理成本。ERP系统从全方位的精细业务,降低生产管理成本。 作者:慕云丽 单位:山东工商学院 精细农业论文:精细农业理论探究论文 摘要:我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。本文首先介绍了国内外“精细农业”技术应用情况,而后对精细农业的一些基本理论进行总结,以供参考。 关键词:精细农业遥感技术全球定位系统地理信息系统 引言 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术,对大田农作物生产和畜牧生产实施监控,从而提高作物和畜牧产量和质量,最大限度地保护生态环境,保证农业的可持续发展。 一、国内外“精细农业”技术的应用情况 1.1国外“精细农业”技术的应用情况在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测,农作物生长状况的监测和产量预测,灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测,农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。 到了八十年代和九十年代,由于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的应用,进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度,所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000台“产量监测器”投入了使用,有的就装在收获机械上。 目前,在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GIS和GPS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等),同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥,农场主从中可能获得巨大的经济效益。 另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-timeclosed-loopSystem),其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖,田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取,并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。 1.2国内“精细农业”技术的应用情况我国是个农业大国,农业生产的自然条件十分复杂,自然灾害频繁,因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。 我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初,山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。 1984-1986年,我国在京、津、冀地区,进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验,取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92%和95%。 可见,我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面 二、“精细农业”的技术思想 精细农业其优秀思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析,确定影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控,以充分利用资源,实现最经济、最合理的投入,获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注,首先是因为它能显著提高产量,提高耕地资源利用潜力和保护环境;其次,是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围,它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式,其影响更是深远的。 三、精细农业的技术构成 3.1GPS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统,它可提供连续、定位和原子时钟信息。 3.2GIS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究,并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征:具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力;具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力,可为宏观决策管理服务;能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中,可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。 3.3RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译,获得所研究区域内有关信息,具有宏观、快速、动态等特点。不同含水量的土壤具有不同的地表温度,因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线,所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库,并依靠有关的专业基础知识,利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。 3.4DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识,建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型,利用GPS、RS获得的各种信息及GIS建立的数据库,针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策,即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统ES(expertsystem)和模拟系统SS(simulationsystem),因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。 3.5ST——信息采集与处理技术信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展,各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。 3.6IAM——智能化农业机械智能化农业机械IAM是实现精细农业的重要设备。智能化农一机械首先必须利用DGPS技术实现精确定位,然后必须根据田间处方图生成的智能控制软件,针对农田小区存在的差异自动执行分布式投入决策。 我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。 精细农业论文:精细灌溉农业论文 编者按:本文主要从发展节水灌溉的必要性;节水灌溉的内涵意义;推广节水灌溉技术,提高灌溉管理水平;发展节水灌溉应该注意的几个问题进行论述。其中,主要包括:我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量只有世界人均水平的四分之一、我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在、节水灌溉就是要改变千年以来人们浇地的传统习惯、节水灌溉是用尽可能少的投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式、减少从水源到田间系统的渗漏和蒸发损失提高输水系统的有效利用率、形成配套技术,并大面积推广田间灌溉科学用水技术、节水灌溉要以科学发展观为指导与服务"三农"相结合、以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系、突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用等。具体请详见。 一、发展节水灌溉的必要性 我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量只有世界人均水平的四分之一。而且时空分布很不均匀,南多北少,东多西少,夏秋多,冬春少。近年来随着人口增加经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐;农业干旱缺水和水资源短缺已成为经济社会和经济发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量计,全国中等干旱缺水358亿立方米。其中农业缺水300亿立方米,20世纪90年代以来,我国农业年均受益面积达到2000万公倾以上,全国660多个城市中有一半以下发生水危机,北方河流断流的问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方的许多地区,由于地表水不足导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.26立方公里。 我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生成率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%,单方水粮食生产率20公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的"精细灌溉",具有重要的现实意义和深远的历史意义。 二、节水灌溉的内涵意义 节水灌溉就是要改变千年以来人们浇地的传统习惯,把浇地变为浇作物,按作物的最佳需水要求进行灌溉。 节水灌溉是用尽可能少的投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。节水农业措施和节水灌溉措施,充分利用天然降雨和地面、地下水资源,提高水的利用率和利用效率,用最少的耗水量获得最高的作物产量和产值。节水农业措施包括抗旱节水品种、秸秆覆盖、少耕免耕、抗旱剂、保水剂等。在人们以往的印象中,节水灌溉就是发展低压管道输入、喷灌和微灌。由这些工程所控制的灌溉面积就是节水灌溉面积。其实这种看法是不够全面的,节水灌溉的目的在于减少灌溉水源从渠首到农田被作物汲收利用的全过程中的无效损失,提高水的利用率的水分生产率。它包括节水灌溉技术、节水灌溉制度以及区域水资源合理配置等方面的内容,即包含有工程措施,也包含有农业的管理措施,可以把节水灌溉措施分为以下四个方面: 1、减少从水源到田间系统的渗漏和蒸发损失提高输水系统的有效利用率,在自流灌区固定渠道采用砌石、现浇筑混凝土等进行防渗。 2、减少田间储水损失主要是减少深层防漏,提高灌溉水进入田间后的有效利用程度。 3、采用先进灌溉技术减少作物蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏等农田水分消耗。 4、优化作物灌溉制度减少作物的无效蒸腾灌溉用水采取优化调度,合理分配等管理措施,结合各种耕作栽培技术,尽量减少对农作物产量形成非关键期的水分蒸腾,以提高农作物水分的利用效率。 三、推广节水灌溉技术,提高灌溉管理水平 从上世纪90年代开始,进一步将节水灌溉工程技术、农业技术和管理技术有机结合,形成配套技术,并大面积推广田间灌溉科学用水技术,如小麦优化灌溉、水稻浅湿灌溉、膜上灌等。与此同时,以提高降水利用率为目标的旱地农业增产技术也得到大面积推广应用。这些技术的大范围推广应用,使我国节水农业的发展提高到一个新水平。 "九五"期间,节水农业技术研究与示范曾首次被列为国家科技攻关项目,开展了喷、微灌设备的研制与改进、滴灌技术研究与示范、田间节水灌溉新技术研究,主要农作物节水高效灌溉制度的研究、节水灌溉与农业综合技术研究、人工汇集雨水利用技术研究和灌溉系统配水关键技术研究等专题研究。随着科学研究逐步走向深入,我国节水农业工程设备也得到迅速的发展,经过几十年的研制和开发,特别是近几年不断引进国外先进技术及生产装备,使节水农业工程设备在数量上和性能上都有很大提高。 目前我国推广的节水灌溉技术有渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多种形式,不同的地区宜采用的节水灌溉技术也不同,大、中型灌区适宜推广渠道防渗技术,井灌区和小型灌区宜推广低压管道灌溉技术,经济条件好的地方提倡采用喷灌技术,在果园、菜园及其它经济作物种植区适合发展微、滴灌,西北干旱地区应推广雨水集流、水窖滴灌技术,南方水稻产区则应推广水稻节水灌溉技术,各地要根据其经济发展水平,合理确定技术方案。 四、发展节水灌溉应该注意的几个问题 节水灌溉是一项系统工作,综合运用行政、技术经济、宣传教育和管理等各种手段,需要全社会的很多行业和部门协调一致,形成全力,共同做好节水灌溉工作。 第一、节水灌溉要以科学发展观为指导与服务"三农"相结合,把发展节水灌溉,改善农业生产条件,促进农业结构调整和增加农民收入结合起来,建立完善的制度体系。当前首先制定科学的用水计划,做到计划用水,计量收费,节约奖励。其次是做好节水灌溉的投入机制,规划并搞好节水灌溉的工程建设和技术的投入等。三是制定相应的优惠改革策略。进一步调动灌区农民对节水灌溉的积极性,并按"谁投资、谁所有、谁管理、谁受益"的原则确定产权,充分调动农民建节水灌溉工程的积极性。第四建立制定适合当地实际情况的实施办法,理顺水费价格,分步到位。第五完善水费计量缴费的管理办法,逐步引入用水户参与管理机制,成立用水户协会合作组织,充分发挥其主观能动性。六是深化水利工程制改革。在灌区支渠以下推广以用水户参与为主的改革,建立以各种形式用水合作组织为主的管理体制,采用灵活多样的经营方式和运行机制,从根本上解决灌区以下,小型农田水利工程无人维修养护,水费公开透明。层层搭车,用水矛盾问题。 第二、以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系。规划是工作的基础,大力推进节水灌溉发展首先要建立科学的规划体系。节水灌溉规划应充分考虑水资源的可持续利用,按以供定需,以水定种植结构的原则统筹考虑,积极推进节水灌溉进程,同时加大节水灌溉新技术,新材料,新工艺的推广力度,带动农田水利和农业现代化可持续发展,因地制宜的科学的确定节水灌溉的布局的模式。 第三、突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用。广泛调动技术员的积极性,全面发展以技术推广和生产示范为主的科技培训,普及基层水利人员和部分农民切实掌握节水灌溉意识和技能,形成一支影响广大农民把发展节水灌溉和增加收入结合起来的骨干队伍。 精细农业论文:精细农业实践与农业科技创新论文 21世纪,人类将逐步进入知识经济的时代,迅速发展与普及的信息技术将推动人们在科学利用资源潜力,发展节本增效生产方式,改善和保护生态环境,实现基于信息和知识的生产过程管理决策方面,突破许多传统的模式和观念,开拓出一批具有创新意义的技术体系,以支持社会经济的可持续发展。在实践当今新的农业科技革命中,九十年代初以来在一些发达国家开展的“精细农业”技术体系的研究与实践,就是一种具有创新意义的技术思想,已经引起一些国家政府和科技决策部门的重视。美国国家研究委员会(NationalResearchCouncil)为此曾专门立项组织了一批多学科著名专家对有关发展研究进行了评估,研究报告经过由美国科学院,工程院和医学科学院院士组成的评估组进行审议后,于1997年发表了“PrecisionAgricultureinthe21stCentury-GeospatialandInformationTechnologiesinCropManagement”研究专著,全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力,阐明了“精细农业”技术体系研究的发展现状,面临的问题及其支持技术产业化开发研究的机遇。近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,国内外的学术交流与合作联系开始活跃,国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。实际上,目前国外关于PrecisionAgriculture的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“精细农作”技术思想的优秀,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石 灰的建议。 之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。 “精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。 迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。 为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题: 加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 精细农业论文:现代农业规模化精细化 摘要:由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国农业发展虽然取得了很大的成绩,但并没有从根本上改变传统农业的特征。城市工业化对农村剩余劳动力的有限吸收决定了中国不可能照搬刘易斯模式实现农业现代化。规模化和精细化作为现代农业的两个发展方向,必将成为中国农业经营的现实选择。 关键词:传统农业;现代农业;规模化;精细化 改革开放以来,以上世纪80年代初期的联产承包责任制为主要标志,中国农业经历了一系列比较成功的发展时期。然而,由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国并没有从根本上改变传统农业的特征。农业脆弱的基础地位在中国新一轮的通货膨胀中暴露无遗。据国家统计局的信息,2007年,中国居民CPI上涨4.8%,涨幅比2006年提高3.3个百分点,而食品价格上涨成为拉动价格总水平上涨的最主要原因。2008年,中国物价上涨的势头有增无减,仅2月份的CPI就达到8.4%,创下十二年来的新高。可以说,中国“低通胀、高增长”的黄金发展时期已经过去了。农业是食品加工工业的基础,深刻反思中国农业发展的不足,不仅有利于从根本上解决目前的通货膨胀问题,更有利于中国农业抓住契机,迅速向现代农业转变。 一、传统农业发展理论的局限性 传统农业发展理论以阿瑟·刘易斯的《二元经济论》和舒尔茨的《改造传统农业》为代表。应该说,这两大理论都为传统农业向现代农业的转变提供了崭新的思路,对二次世界大战以后世界农业的发展发挥了一定的积极作用。然而,理论本身的缺陷,非常苛刻的理论应用前提,加上缺乏实践经验的必要总结和提炼,很容易导致发展中国家农业在经历一段短时期的繁荣之后再次陷入停滞,回到那种投入产出的低水平均衡。以《二元经济论》为例,刘易斯最重要的假设就是农村存在隐性失业,农业劳动的边际生产率为零或者为负数。在对农业生产没有任何不利影响的前提下,农村劳动力可以源源不断地流向城市,加人工业化进程。当农村劳动力流出到一定程度时,农产品产量下降,价格上升,追求利润的动力将促使农民把现代农业的生产要素引进来,从而实现传统农业向现代农业的转变。然而,从发展中国家的实践来看,不仅是刘易斯的假设站不住脚,刘易斯所描述的二元经济向一元经济转变的过程也过于简单。首先,正如美国西奥多·W·舒尔茨所指出的,农村劳动的边际生产力为正,不是零,更不是负数,因此农村劳动力流出带来的直接后果就是农产品产量和质量的下降。其次,农产品价格的上升几乎伴随着劳动力流出的开始而开始,并不是有相当长一段时间的滞后期。因为相对于较低的农业劳动生产率,工业的劳动生产率较高,即使在农产品产量和质量保持不变的情况下,农产品的相对价格也会上升。再次,农产品价格上升所带来的利润,并不能肯定把现代农业生产要素引进来。因为现代农业生产要素是多种要素的集合体,其中许多关键性的生产要素具有很长的生产周期。农产品市场的价格波动足以扼杀现代农业生产要素的整体引进,取而代之的是增加传统农业生产要素的投入,从而使得传统农业向现代农业的转变功败垂成。最后,考虑到经济开放的因素,农产品的进口足以阻止任何农产品的价格上涨和农业生产利润的获得。因此,无论是二元经济理论还是改造传统农业理论,它们都存在先天的局限性。这种局限性在中国过去三十年的农业发展中充分暴露了出来。 二、中国农业发展存在的问题 1978年以来,中国农业发展取得了很大的进步。1985年,在中国具有深远影响的家庭联产承包责任制不仅全面铺开,其效应也已开始充分发挥,中国农业取得了前所未有的大丰收。现在,中国农业的发展基本满足了国民经济迅猛发展对农产品的需求,农产品的进口在全部进口总额中只占很小比重,这对于拥有13亿人口的发展中大国而言,是非常了不起的成就。 然而,我们在看到成绩的同时,也要看到问题和不足。总体上说,中国农业发展面临着两大问题:一是中国农业仍是一个低收入行业,二是农村劳动力向城市的转移受到工业化能力的限制。这两大问题相互交织,相互作用,维持着中国农业投入产出的低水平均衡。需要指出的是,农业的低收入使农村劳动力流出,极大降低了农业劳动力的整体素质,这对主要依赖人力资本的中国农业现代化造成了致命打击。巨大的城乡收入差距,不仅意味着农村较低的消费和生活水平,也意味着农村的低储蓄和低投资,意味着改造传统农业所需要的货币资本和实物资本投入都面临不可克服的现实困难。然而资金的缺乏还不是最主要的,因为在发达的金融市场中,只要有丰富的人力资本,信用仍然能够弥补货币和实物资本的不足,但务农的低收入恰恰又让农村本已稀缺的人力资本进一步流失。现代农业需要的不是廉价的低素质劳动力,而是具有较高教育水平和相当技术含量的高技术劳动者,这种劳动力在农村很奇缺。然而在农业劳动低收入的刺激之下,不仅有一定技术水准的劳动力走向了城市,甚至具有强壮体力的简单劳动力也离开农村,这意味着滞留在农村的劳动力主体是老、弱、病、残,他们无论在劳动力数量还是质量上都不可能胜任中国农业发展的需要。农产品价格偶然性上涨所带来的经济刺激,其结果不可能是现代农业生产要素的投入,而只能是传统农业生产要素的简单追加。农产品销售的高价格最终对应着农产品生产的高成本,而不是通过引进现代农业生产要素降低生产成本,获取更多的农业利润,从而使农业生产进入良性循环。 如果说,务农的低收入为传统农业的现代化制造了巨大障碍,城市工业化接纳农村剩余劳动力能力有限,则使传统农业维持的低水平均衡获得了必要的外部条件。受工业化产品市场容量的限制,劳动密集型产业在中国城市的发展遇到瓶颈,城市产业结构的升级进一步表明依靠城市工业化来完全吸纳农村剩余劳动力是不现实的。在这种情况下,民以食为天,廉价的劳动力大军盘踞在农村,也就为传统农业的延续提供了最好的土壤。在改革开放的三十年里,尽管中国的农业机械总三、规模化与精细化是中国农业发展的基本方向 一方面,中国农村劳动力向城市的转移受到工业化市场容量的限制;另一方面,中国传统农业向现代农业转变又必须以大批农业劳动力的退出为前提,只有这样才可能产生资本对劳动的有效替代。这意味着中国必须开辟一个新的就业领域作为农村过剩劳动力的吸收器。新的就业领域只能来自农业内部,但它绝不是我们日常所理解的现代农业,在严格的意义上,按照刘易斯模式实现的现代农业应称为大田农业。新的就业领域是特种农业,也称精细农业、都市农业,它在日本、东亚四小龙甚至东南亚一些国家已取得一定的成功经验。特种农业生产满足人们特殊需要的农产品,大田农业生产满足人们日常需要的农产品。两者之间最主要的区别,就产品而言,特种农产品异质性高、产品差别化程度大,大田农产品同质性高、几乎完全可替代;就要素投入而言,特种农业是典型的劳动密集型行业,而大田农业是典型的资本密集型行业,尽管二者所需要的技术含量都很高。特种农业和大田农业是现代农业的两个组成部分,它们代表着农业现代化的两个方向,每个发展中国家在实现农业现代化时,都应根据自己的国情,选择适合自己的农业现代化道路,自主决定特种农业和大田农业在本国农业部门中的比重。 实现中国农业现代化,绝不能照抄照搬西方的农业发展理论,必须结合中国国情,创建有中国特色的现代农业发展理论。西方的农业发展理论之所以有效,是因为它适合西方的国情。西方发达国家在工业化的过程中,面临着严重的劳动力短缺,劳动密集型的传统农业除以廉价的资本取代昂贵的劳动力之外,没有任何选择,以机械化为基本特征的西方农业现代化完全是市场竞争的结果,后来的农业电气化、自动化和智能化等都是在机械化的基础上完成的。这种在特殊情形下完成的农业现代化并不意味着西方的农业现代化代表着农业现代化的全部内容,充其量它只是告诉我们,通过资本对劳动的替代,可有效提高农业劳动生产率,创造出更多的农业剩余产品。从这种意义上说,刘易斯的《二元经济论》讲述的是西方的农业现代化之路,是农业劳动力严重不足情形下的农业现代化,这条道路对于有着严重过剩劳动力的中国农业是否适用值得商榷。相反,舒尔茨的《改造传统农业》与其说它为农业的现代化提供了一条新思路,不如说它为西方农业现代化理论补充了新的内容。因为就大田农业而言,刘易斯的《二元经济论》显然更具有说服力。大田作物最基本的特点就是受自然条件影响显著,最能发挥人的主观能动性的地方就是改变劳动的投入方式,这是西方农业现代化首先从以资本替代劳动开始的首要原因,在机械化全面铺开之后,才有化学化、生物化等其他农业现代化技术。这种以节省劳动力为基本目的的农业现代化注定了其产品的劳动含量较低,农产品具有明显的资本密集型特征,但社会发展的需要显然不应局限于资本密集型农产品的满足。舒尔茨的《改造传统农业》在强调农业生产过程中资本与劳动具有可替代性的同时,认为可以通过增加劳动的投入来弥补资本的不足,却无意识地把人们引导到一个农业现代化的全新空间,这就是特种农业的现代化,专门生产劳动密集型农产品。如果说大田作物满足的是人们日常生活的需要,特种农产品满足的就是人们特殊生活的需要。舒尔茨理论应用的结果是,如果要取得成功,只能是特种农业的出现和特种农业现代化的实现,这也许是舒尔茨当初提出这一理论时所没有想到的。 中国在过去三十年中,发展农业不能说不尽力,但农业现代化的步伐始终缓慢,每一次重大的农业技术特别是生物技术的革新,都带来了农产品产量的较大提高,但中国农业始终没能摆脱传统农业的基本特征。 现代农业相对于传统农业而言是一次全新的“革命”。中国发展农业应该两条腿走路:一方面发展大田农业,提高农产品产量,通过机械化解决劳动效率问题;另一方面发展特种农业,提高农产品质量,增加农产品的品种,解决劳动力过剩问题。可以说,没有机械化,就不可能实现大田农业的现代化;同样,没有差别化,也就没有特种农业的现代化。中国农业过去最大的失误是,在强调产量的同时没有将过剩劳动力从大田农业中分离出来。实现大田农业和特种农业的齐头并进,追求农业生产的规模化和精细化,将是中国农业现代化的必然选择。动力有所增加,但中国农业的规模经济效应并没有显示出来,更没有显示出中国农业机械化的强大竞争力。 精细农业论文:精细农业实践及创建 “精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。 迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。 有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。 但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。在发展研究中,需要重视加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。 可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。 它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 精细农业论文:精细农业的实践及农业科技创新 摘要在知识经济时代,信息技术推动了人们生产生活的进步,也打破了传统的观念和模式,对于农业生产而言,只有不断进行农业科技创新,开拓新的技术体系,才能使精细农业成为主流的发展趋势。基于此,从阐述精细农业的内涵入手,通过深入分析其优点和技术构成,针对性地提出农业技术创新的具体对策,旨在为实现农业精细化发展提供有益参考。 关键词精细农业;优点;科技创新;对策 人类正处于科技、信息和知识日新月异的时代,这也为农业经济的发展带来了有利的发展机遇。在新形势下,实现农业现代化,走精细农业发展道路已经成为当前国际国内农业经济学家农业经济发展的共识。我国是一个农业大国,用不足世界耕地面积7%的土地养活着占全世界22%的人口,如此大的压力在客观上要求我国必须走农业持续发展的道路,通过农业科技的革新,走精细农业发展道路才能实现农业经济的持续稳定发展。 1精细农业基本介绍 作为一个传统的农业大国,我国对农业的管理也都是针对土地管理,而忽略土地的时空差异。精细农业(简称PF或PA)的概念最早由国外引进,它是知识经济时代计算机技术和信息技术迅速发展的产物,在农业生产中运用现代科技完成农业生产的变革,从而实现农业生产的集约化、效率化。精细农业所指的是一种变异下的田间管理方法、也是一种现代化的农业战略思想,在大农业中,对人工智能、信息等技术进行宏观及微观运用。开展精细农业生产,对作物的水分、肥料投入量、投入时机、均投作法等均与传统农业有很大不同,它能够实现用最少的资源和最低的成本实现农业生产效益的最大化。 2精细农业在实践中的优点和技术构成 在农业生产实践中,精细农业促使了我国农业生产的迅速发展,其在农业实践中具有以下优点。(1)大大节约水资源。在传统的农业生产中,常采取大水漫灌或沟渠灌溉进行农作物浇灌,这种传统的浇灌方式仅能使水资源灌溉利用率为40%,但在精细农业实践中,由于能够通过动态监控对农作物的水分含量,从而可以利用微灌和滴灌等新的灌溉方法定时定量地对农作物进行浇灌,这样可以将耗水量降到最低,并因灌溉及时使产量达到最高。(2)科学合理地控制施肥量。通过均衡施肥,既可以降低农业生产成本,还能够最大限度地降低农业生产对环境造成的污染,最重要的是可解决传统农业的钾肥、磷肥和氮肥比例失调的问题。(3)最大限度地提高农业生产效率,使农产品质量得到改善,显著提高农业产量。在精细农业实践中,采用更加精细的播种和收获技术,能够实现农业优质、高效、持续、健康发展。在精细农业生产中,其技术构成比较复杂,涉及卫星定位、RS、GIS、监测和传感等技术,在实践中,通过获得农产品产量、土壤等有效的数据信息,快速而准确地掌握和了解整片农田的信息。精细农业的优秀技术思想是分析影响小范围农业产量差异的原因,进而采取技术上可行、经济上有效的措施加以调控,区别对待,对农业生产按需实施定位调控。 3实现精细农业科技创新的对策 针对精细农业在实践中的优点和其技术构成,笔者结合自己多年从事农业工作实践提出了实现精细农业科技创新的有效对策。 3.1为精细农业科技创新打好坚实基础 为实现精细农业的科技创新,必须着力抓好3S技术、合理提高农业机械化程度,妥善处理农田大小和空间差异等问题。例如,在农田差异这一问题上,只有确保农田具备一定的空间差异才能在实施农业精细化技术的实践中获得可观的农业经济利益。而这种空间差异,主要是通过产量差异表现出来的,受农业土壤状况、肥力、土壤墒情、病虫害分布等诸多因素的影响,农作物的产量会出现较大的差异;农田大小的差异完全是受外部环境因素的影响,不同国家、不同地区在发展精细农业的实践中都是会受到外部环境因素的影响使农田大小不一。但无论如何,都是通过精准的计算来科学地设定精细农业基本农田的最小范围的,这也为精细农业实现机械化生产奠定了坚实的空间基础。此外,精细农业的实践离不开卫星定位、3S等农业信息技术,只有实现对农业生产状况的实时准确监测,才能提高播种机、施肥机、喷药机以及收割机的应用效率,这对于提高农业机械化程度和发展大规模的精细化农业具有十分重要的实践意义。 3.2注重对农业精细经营思想的传播 在大农业的背景下,如今的养殖业、农产品加工业均引入了精细经营的思想,大力推广和实践精细农业技术体系,收到了较好的效果,这一点在发达国家得到了很好的证实。我国作为一个农业科技相对落后的发展中国家,也要大力推广精细农业,首先必须牢固树立精细经营的思想和理念,将先进的农业科技引入农业生产中来,最大限度地提高农产品的附加值、提升农产品的品质,只有始终走在农业科技的前沿,才能实现农业的集约化、精细化发展。 4结语 精细农业虽取得了一定的发展成果,但由于其应用试验的历史较短,配套的支持技术手段尚不完善,还需要不断探索和深入的研究,根据当地农业经济的实际具体问题具体分析,大胆创新农业科技手段,实现农业的增产和农民的增收,促进我国农业经济的持续健康发展。 作者:李享 单位:秦皇岛市原种场 精细农业论文:探求精细农业的农业科技创新 早期“精细农业”的技术体系思想在农业领域的研究与实践,自七十年代中期开始,由微电子技术实用化所推动的农业机械的机电一体化、智能化监控技术,以急农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,随着上世纪末各发达国家对农业生产力及资源环境问题的广泛关切,并对农业生产进行了有效投入,在节约农业生产成本的同时提高了农业生产的利润,降低环境成本的同时提升农产品市场竞争力,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。 此外,随着GPS卫星遥感定位技术的民用化推进,“精细农业”也在国民经济领域的许多领域收获了发展,同时也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。近20年来,基于信息技术支持的各农业相关科学技术在以GPS技术为代表的空间信息科技支持下迅速得意组装集成,形成并完善了一个新的精细农业技术体系并逐步开展了研究实践。 1“精细农业”技术思想的优秀 依托信息技术革命思想的实践,“精细农业”技术思想也吸收了诸多先进的科学技术手段。“精细农业”技术的思想优秀,是分析影响小范围农业产量差异的原因,进而采取技术上可行、经济上有效的措施加以调控,区别对待,对农业生产按需实施定位调控。自古以来,农作物生产均以地区或田块为基础,将耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如为了满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,但很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。 2工程支持技术的开发研究对“精细农业”的影响 基于田间小区作物生长条件的空间差异性,“精细农业”的目标是为了实现优化作物的生产系统。工程支持技术的开发研究,对“精细农业”技术思想作用重大。如农田信息的采集与农田作物的地理空间定位等工作,就需要依赖于全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间的信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);而大量地理空间数据的更新,还需要遥感技术(RS)的支持等等,均证明了这一点。 3“精细农业”如何服务“科技兴农” 当前,我国的农业生产仍处于半传统农业生产模式向现代化农业生产转变的过程中,全面实践“精细农业”技术思想的各方面条件尚未成熟。而“精细农业”研究的革命性的意义,在于其提出了一种现代化农业的新技术思想并将这种思想付诸于经营实践,其前景为国际社会所公认。不容置疑的是,“精细农业”这一新技术的示范与实践研究的启动,有利于改变我们千百年来沿袭的传统固有农业生产模式,推动基于信息化的农用制造业与服务业的发展,对于我国现代化农业的发展有百利而无一害。 (1)加强对发达国家“精细农业”成功经验的有效研究,走符合我国国情的“精细农业”发展路线,在农业现代化发展思路上,我们可以“洋为中用”,找准切入点,采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合的方法,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。 (2)“精细农业”的技术思想是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,根据我国当前实际情况,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践可在小范围试验区的基础上逐步进行“精细农业”的推广,以点带面寻求农业生产的整体发展。 (3)目前,我国广大农村农业生产水平相对还比较落后,从“精细农业”指导思想出发,有条件的地区可先以村片、农田为单位对“精细农业”的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。如此一来,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 作者:贾超单位:沾化县富国街道办事处 精细农业论文:精细农业常用理论 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术,对大田农作物生产和畜牧生产实施监控,从而提高作物和畜牧产量和质量,最大限度地保护生态环境,保证农业的可持续发展。 1国内外“精细农业”技术的应用情况 1.1国外“精细农业”技术的应用情况在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测,农作物生长状况的监测和产量预测,灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测,农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。 到了八十年代和九十年代,由于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的应用,进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度,所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000台“产量监测器”投入了使用,有的就装在收获机械上。 目前,在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GIS和GPS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等),同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥,农场主从中可能获得巨大的经济效益。 另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-timeclosed-loopSystem),其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖,田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取,并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。 1.2国内“精细农业”技术的应用情况我国是个农业大国,农业生产的自然条件十分复杂,自然灾害频繁,因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。 我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初,山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。 1984-1986年,我国在京、津、冀地区,进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验,取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92%和95%。 可见,我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面 2“精细农业”的技术思想 精细农业其优秀思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析,确定影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控,以充分利用资源,实现最经济、最合理的投入,获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注,首先是因为它能显著提高产量,提高耕地资源利用潜力和保护环境;其次,是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围,它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式,其影响更是深远的。 3精细农业的技术构成 3.1GPS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统,它可提供连续、定位和原子时钟信息。 3.2GIS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究,并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征:具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力;具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力,可为宏观决策管理服务;能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中,可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。 3.3RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译,获得所研究区域内有关信息,具有宏观、快速、动态等特点。 不同含水量的土壤具有不同的地表温度,因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线,所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库,并依靠有关的专业基础知识,利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。 3.4DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识,建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型,利用GPS、RS获得的各种信息及GIS建立的数据库,针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策,即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统ES(expertsystem)和模拟系统SS(simulationsystem),因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。 3.5ST——信息采集与处理技术信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展,各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。 3.6IAM——智能化农业机械智能化农业机械IAM是实现精细农业的重要设备。智能化农一机械首先必须利用DGPS技术实现精确定位,然后必须根据田间处方图生成的智能控制软件,针对农田小区存在的差异自动执行分布式投入决策。 我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。 精细农业论文:当代精细农业技术组成以及应用 在过去的半个世纪中,随着生物遗传育种技术的进步,耕地面积的扩大,化学肥料及农药的大量使用,世界农业取得了长足发展。但这种农业增长模式也同时带来了水土流失、生态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题。为了解决这些问题,“精细农业”的概念和技术应运而生。 1精细农业的含义 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。 2精细农业技术组成 2.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 2.1.1产量数据采集带定位系统和产量测量的谷物联合收割机在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2.1.2土壤数据采集土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。 2.1.3苗情、病虫草害数据采集利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。 2.2数据分析一般采集的数据都是以文本表形式表示,需要利用一些数学方法进行处理,生成分布图。未来的发展趋势是数据采集和数据分析统一起来,将田间观测者的地理位置和田间观测数据,通过便携PC和天线发往办公室PC,利用软件自动生成田间数据分布图。 2.3决策分析“精细农业”技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数据及有关作物其它信息,经过决策分析,来控制投入方式和施用量。决策分析是“精细农业”的优秀,直接影响“精细农业”技术的实践效果。GIS用于描述农田空间上的差异性,而作物生长模拟技术用来描述某一位置上特定生长环境下的生长状态。只有将GIS与模拟技术紧密地结合在一起,才能制定出切实可行的决策方案。 2.4控制实施“精细农业”技术的目的是科学管理田间小区,降低投入,提高生产效率。作为支持“精细农业”技术的农业机械设备,除了带有定位系统和产量测量的联合收割机外,按处方图进行作业的农业机械还有:带有定位系统和处方图读入设备,控制播深和播量的谷物精密播种机;控制施肥量的施肥机;控制剂量的喷药机;控制喷水量的喷灌机;控制耕深的翻耕机等。例如,当驾驶拖拉机在田间喷施农药时,驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时,数据处理器根据处方图上的喷药量,随时向喷药机下达命令,控制喷洒。 3精细农业技术的应用 3.1“精细农业”具有以下优点: 3.1.1提高收益按照土壤特性、作物需求,实施灌溉、施肥、播种和病虫草害防治,即能降低用水、肥料、种子、农药的投入,也能增加作物产量。 3.1.2保护环境根据农田作物定点需求,控制化学物品的施用量,即能降低土壤、地下水、作物品质的污染,也能保护生态环境。 3.1.3提高作物产量和质量根据作物的实际需求,即能避免因过量施用化肥、农药、水带来的副作用,造成作物减产,品质下降,也能改善因缺少养分造成的减产和降低作物品质。 3.1.4提供更多有用信息由于可以获取农田更多的信息,能够使作物生产管理人员制定出更准确、合理的管理决策。 3.2需要满足的条件 3.2.1农田大小农田大小的概念主要取决于外部环境。不同国家,适于“精细农业”技术实践的农田大小不一样。一般需要一个全面的经济分析,可以计算出一个国家适于“精细农业”技术实践的最小农田范围。 3.2.2农机化程度农田可大可小,但是,农业作业若不是机械化,“精细农业”就无法实施。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。另外,还需要GIS、GPS(DGPS);信息采集、分析设备;随农业机械配备的定位系统、控制设备、监测设备等。总之,机械化、自动化程度越高,越利于实施“精细农业”技术实践。 3.2.3农田差异一般来说,作物生长没有空间差异的农田,实施“精细农业”技术实践,是不会有经济效益的。农田的空间差异首先表现在产量的空间差异上。产量的差异可能是由于土壤墒情、土壤肥力、病虫草害分布等因素的差异性造成的。 在我国,农田规模较小,机械化水平比较落后,实施广域的“精细农业”技术实践尚需较长的发展过程,但是,结合我国国情,在某些具体条件下,开展“精细农业”技术实践或“精细农业”单项技术实践是可行的。 精细农业论文:规模化和精细化是农业拓展的基本方向 摘要:由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国农业发展虽然取得了很大的成绩,但并没有从根本上改变传统农业的特征。城市工业化对农村剩余劳动力的有限吸收决定了中国不可能照搬刘易斯模式实现农业现代化。规模化和精细化作为现代农业的两个发展方向,必将成为中国农业经营的现实选择。 关键词:传统农业;现代农业;规模化;精细化 改革开放以来,以上世纪80年代初期的联产承包责任制为主要标志,中国农业经历了一系列比较成功的发展时期。然而,由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国并没有从根本上改变传统农业的特征。农业脆弱的基础地位在中国新一轮的通货膨胀中暴露无遗。据国家统计局的信息,2007年,中国居民CPI上涨4.8%,涨幅比2006年提高3.3个百分点,而食品价格上涨成为拉动价格总水平上涨的最主要原因。2008年,中国物价上涨的势头有增无减,仅2月份的CPI就达到8.4%,创下十二年来的新高。可以说,中国“低通胀、高增长”的黄金发展时期已经过去了。农业是食品加工工业的基础,深刻反思中国农业发展的不足,不仅有利于从根本上解决目前的通货膨胀问题,更有利于中国农业抓住契机,迅速向现代农业转变。 一、传统农业发展理论的局限性 传统农业发展理论以阿瑟·刘易斯的《二元经济论》和舒尔茨的《改造传统农业》为代表。应该说,这两大理论都为传统农业向现代农业的转变提供了崭新的思路,对二次世界大战以后世界农业的发展发挥了一定的积极作用。然而,理论本身的缺陷,非常苛刻的理论应用前提,加上缺乏实践经验的必要总结和提炼,很容易导致发展中国家农业在经历一段短时期的繁荣之后再次陷入停滞,回到那种投入产出的低水平均衡。以《二元经济论》为例,刘易斯最重要的假设就是农村存在隐性失业,农业劳动的边际生产率为零或者为负数。在对农业生产没有任何不利影响的前提下,农村劳动力可以源源不断地流向城市,加人工业化进程。当农村劳动力流出到一定程度时,农产品产量下降,价格上升,追求利润的动力将促使农民把现代农业的生产要素引进来,从而实现传统农业向现代农业的转变。然而,从发展中国家的实践来看,不仅是刘易斯的假设站不住脚,刘易斯所描述的二元经济向一元经济转变的过程也过于简单。首先,正如美国西奥多·W·舒尔茨所指出的,农村劳动的边际生产力为正,不是零,更不是负数,因此农村劳动力流出带来的直接后果就是农产品产量和质量的下降。其次,农产品价格的上升几乎伴随着劳动力流出的开始而开始,并不是有相当长一段时间的滞后期。因为相对于较低的农业劳动生产率,工业的劳动生产率较高,即使在农产品产量和质量保持不变的情况下,农产品的相对价格也会上升。再次,农产品价格上升所带来的利润,并不能肯定把现代农业生产要素引进来。因为现代农业生产要素是多种要素的集合体,其中许多关键性的生产要素具有很长的生产周期。农产品市场的价格波动足以扼杀现代农业生产要素的整体引进,取而代之的是增加传统农业生产要素的投入,从而使得传统农业向现代农业的转变功败垂成。最后,考虑到经济开放的因素,农产品的进口足以阻止任何农产品的价格上涨和农业生产利润的获得。因此,无论是二元经济理论还是改造传统农业理论,它们都存在先天的局限性。这种局限性在中国过去三十年的农业发展中充分暴露了出来。 二、中国农业发展存在的问题 1978年以来,中国农业发展取得了很大的进步。1985年,在中国具有深远影响的家庭联产承包责任制不仅全面铺开,其效应也已开始充分发挥,中国农业取得了前所未有的大丰收。现在,中国农业的发展基本满足了国民经济迅猛发展对农产品的需求,农产品的进口在全部进口总额中只占很小比重,这对于拥有13亿人口的发展中大国而言,是非常了不起的成就。 然而,我们在看到成绩的同时,也要看到问题和不足。总体上说,中国农业发展面临着两大问题:一是中国农业仍是一个低收入行业,二是农村劳动力向城市的转移受到工业化能力的限制。这两大问题相互交织,相互作用,维持着中国农业投入产出的低水平均衡。需要指出的是,农业的低收入使农村劳动力流出,极大降低了农业劳动力的整体素质,这对主要依赖人力资本的中国农业现代化造成了致命打击。巨大的城乡收入差距,不仅意味着农村较低的消费和生活水平,也意味着农村的低储蓄和低投资,意味着改造传统农业所需要的货币资本和实物资本投入都面临不可克服的现实困难。然而资金的缺乏还不是最主要的,因为在发达的金融市场中,只要有丰富的人力资本,信用仍然能够弥补货币和实物资本的不足,但务农的低收入恰恰又让农村本已稀缺的人力资本进一步流失。现代农业需要的不是廉价的低素质劳动力,而是具有较高教育水平和相当技术含量的高技术劳动者,这种劳动力在农村很奇缺。然而在农业劳动低收入的刺激之下,不仅有一定技术水准的劳动力走向了城市,甚至具有强壮体力的简单劳动力也离开农村,这意味着滞留在农村的劳动力主体是老、弱、病、残,他们无论在劳动力数量还是质量上都不可能胜任中国农业发展的需要。农产品价格偶然性上涨所带来的经济刺激,其结果不可能是现代农业生产要素的投入,而只能是传统农业生产要素的简单追加。农产品销售的高价格最终对应着农产品生产的高成本,而不是通过引进现代农业生产要素降低生产成本,获取更多的农业利润,从而使农业生产进入良性循环。 如果说,务农的低收入为传统农业的现代化制造了巨大障碍,城市工业化接纳农村剩余劳动力能力有限,则使传统农业维持的低水平均衡获得了必要的外部条件。受工业化产品市场容量的限制,劳动密集型产业在中国城市的发展遇到瓶颈,城市产业结构的升级进一步表明依靠城市工业化来完全吸纳农村剩余劳动力是不现实的。在这种情况下,民以食为天,廉价的劳动力大军盘踞在农村,也就为传统农业的延续提供了最好的土壤。在改革开放的三十年里,尽管中国的农业机械总动力有所增加,但中国农业的规模经济效应并没有显示出来,更没有显示出中国农业机械化的强大竞争力。 三、规模化与精细化是中国农业发展的基本方向 一方面,中国农村劳动力向城市的转移受到工业化市场容量的限制;另一方面,中国传统农业向现代农业转变又必须以大批农业劳动力的退出为前提,只有这样才可能产生资本对劳动的有效替代。这意味着中国必须开辟一个新的就业领域作为农村过剩劳动力的吸收器。新的就业领域只能来自农业内部,但它绝不是我们日常所理解的现代农业,在严格的意义上,按照刘易斯模式实现的现代农业应称为大田农业。新的就业领域是特种农业,也称精细农业、都市农业,它在日本、东亚四小龙甚至东南亚一些国家已取得一定的成功经验。特种农业生产满足人们特殊需要的农产品,大田农业生产满足人们日常需要的农产品。两者之间最主要的区别,就产品而言,特种农产品异质性高、产品差别化程度大,大田农产品同质性高、几乎完全可替代;就要素投入而言,特种农业是典型的劳动密集型行业,而大田农业是典型的资本密集型行业,尽管二者所需要的技术含量都很高。特种农业和大田农业是现代农业的两个组成部分,它们代表着农业现代化的两个方向,每个发展中国家在实现农业现代化时,都应根据自己的国情,选择适合自己的农业现代化道路,自主决定特种农业和大田农业在本国农业部门中的比重。 实现中国农业现代化,绝不能照抄照搬西方的农业发展理论,必须结合中国国情,创建有中国特色的现代农业发展理论。西方的农业发展理论之所以有效,是因为它适合西方的国情。西方发达国家在工业化的过程中,面临着严重的劳动力短缺,劳动密集型的传统农业除以廉价的资本取代昂贵的劳动力之外,没有任何选择,以机械化为基本特征的西方农业现代化完全是市场竞争的结果,后来的农业电气化、自动化和智能化等都是在机械化的基础上完成的。这种在特殊情形下完成的农业现代化并不意味着西方的农业现代化代表着农业现代化的全部内容,充其量它只是告诉我们,通过资本对劳动的替代,可有效提高农业劳动生产率,创造出更多的农业剩余产品。从这种意义上说,刘易斯的《二元经济论》讲述的是西方的农业现代化之路,是农业劳动力严重不足情形下的农业现代化,这条道路对于有着严重过剩劳动力的中国农业是否适用值得商榷。相反,舒尔茨的《改造传统农业》与其说它为农业的现代化提供了一条新思路,不如说它为西方农业现代化理论补充了新的内容。因为就大田农业而言,刘易斯的《二元经济论》显然更具有说服力。大田作物最基本的特点就是受自然条件影响显著,最能发挥人的主观能动性的地方就是改变劳动的投入方式,这是西方农业现代化首先从以资本替代劳动开始的首要原因,在机械化全面铺开之后,才有化学化、生物化等其他农业现代化技术。这种以节省劳动力为基本目的的农业现代化注定了其产品的劳动含量较低,农产品具有明显的资本密集型特征,但社会发展的需要显然不应局限于资本密集型农产品的满足。舒尔茨的《改造传统农业》在强调农业生产过程中资本与劳动具有可替代性的同时,认为可以通过增加劳动的投入来弥补资本的不足,却无意识地把人们引导到一个农业现代化的全新空间,这就是特种农业的现代化,专门生产劳动密集型农产品。如果说大田作物满足的是人们日常生活的需要,特种农产品满足的就是人们特殊生活的需要。舒尔茨理论应用的结果是,如果要取得成功,只能是特种农业的出现和特种农业现代化的实现,这也许是舒尔茨当初提出这一理论时所没有想到的。 中国在过去三十年中,发展农业不能说不尽力,但农业现代化的步伐始终缓慢,每一次重大的农业技术特别是生物技术的革新,都带来了农产品产量的较大提高,但中国农业始终没能摆脱传统农业的基本特征。 现代农业相对于传统农业而言是一次全新的“革命”。中国发展农业应该两条腿走路:一方面发展大田农业,提高农产品产量,通过机械化解决劳动效率问题;另一方面发展特种农业,提高农产品质量,增加农产品的品种,解决劳动力过剩问题。可以说,没有机械化,就不可能实现大田农业的现代化;同样,没有差别化,也就没有特种农业的现代化。中国农业过去最大的失误是,在强调产量的同时没有将过剩劳动力从大田农业中分离出来。实现大田农业和特种农业的齐头并进,追求农业生产的规模化和精细化,将是中国农业现代化的必然选择。 精细农业论文:透析精细农业的应用范围及实践 摘要“精细农业”技术的优秀是用信息技术改造传统农业,在机械化基础上,将地理信息系统、定位系统、决策支持系统、传感技术进行集成,实现农业可持续发展目标。实施这项技术,其结果必然会引起一场新的农业科技革命,也必将会对我国未来农业发展产生重大影响。因此,在充分了解“精细农业”技术组成的基础上,探讨了“精细农业”的应用范围,尤其是结合我国国情,提出了在我国逐步实施“精细农业”技术方案。 关键词精细农业;地理信息系统;定位系统;决策支持系统;传感技术 本世纪后半期世界农业的高速发展,除了依靠生物遗传育种技术的进步,耕地和灌溉面积的扩大以外,基本上是在化肥与农药等化学品的大量增加和机械动力与矿物能源大量投入的条件下获得的。由此引起的农业水土流失、土壤生产力下降、农产品和地下水污染、生态环境恶化等问题,已经引起国际社会的广泛关注,并成为实践农业可持续发展的重要驱动力。所谓可农业持续发展是指在农业资源和环境的持续支撑下的农业经济的持续增长。即有效利用农业资源,提高农业利润,减少农业污染。 中国是一个农业大国,用占世界7%的耕地解决了世界22%人口的温饱问题,取得了举世瞩目的成就。但是,我国面对的“人多地少,资源短缺,环境恶化,人增地减”的趋势不可逆转。保证21世纪我国16亿人口的食物安全,关键在于推动农业科技的进步。正如同志所指出的“中国的农业问题,粮食问题要靠中国人自己解决。这就要求我们的农业科技必须要有一个大的发展,必然要进行一次新的农业科技革命”。纵观世界现代农业发展动态,一个新的农业科技革命的序幕已经拉开。以生物技术、信息技术为先导的现代科学技术发展及其在农业上的广泛应用,为世界各国农业发展提供了前所未有的机遇。“精细农业”技术正是在这种环境下应运而生,成为农业信息技术应用的一个重要分支。其优秀是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业,在机械化的基础上,把地理信息系统(GIS)、定位系统(GPS)、决策支持系统、传感技术进行集成,使作物生产更加科学,减少投入,提高产出,实现高效利用各种农业资源,保护生态环境的农业可持续发展目标。 目前,我国化肥和农药的利用率都在30%左右,农业灌溉水利用率不足35%,仅及发达国家的一半。以施用化肥为例,1978年到1995年,全国化肥用量增长了97%,而粮食仅增长了36%,粮食产量每增长1%,化肥施用量差不多要增长3%。这种化肥施用量递增和过低的利用率,造成化肥报酬递减和对土壤、地下水、谷物的严重污染。如果化肥利用率提高10个百分点,每年即可节约1000多万吨化肥,相当于节约近100亿元人民币。据有关国外报道,“精细农业”技术将会使目前化肥和农药的施用量减少50%甚至更多。 “精细农业”技术组成 1.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 1)产量数据采集 带定位系统和产量测量的谷物联合收割机(如美国JohnDeree和英国MesseyFerguson等),在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2)土壤数据采集 土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。目前商品化的土壤养分快速测试仪器还是基于传统化学分析技术,其可操作性和测量精度有待于改进。国外基于TDR技术的土壤水分测量仪器、基于MR技术的多光谱SOM测试仪器已经商品化,但其价格昂贵,不适于大面积推广使用。 3)苗情、病虫草害数据采集 利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。如监测病虫草害分布,一般人为可定性分为轻、较轻、中、较重、重,以1、2、3、4、5代表。该数据的准确性很大程度上依赖于人的判断能力。近年来,由于NIR视觉技术、图象模式识别、多光谱识别技术的发展,有关苗情、杂草识别快速监测仪器不久将研制出来,并投入使用。 精细农业论文:智能农业将使欧盟农业数字化和精细化 背景 精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。数字化技术的使用会帮助农民充分考虑到日常工作的细枝末节从而更有效地管理农场。精细农业可以有效使用化肥与农药,在增产的同时又可以保护土壤和地下水,增产和减少能源损耗就可以同时实现。通过使用互联网传感器,农民可以定向使用化学肥料对具体区域施肥,从而减少了化学肥料的使用,同时又保护了环境。与之相反,传统的农业实践会对整个农田区域进行灌溉、施肥、杀虫和除草而忽略了农田间的差异性。 欧盟“共同农业政策”在2020年应采取直接拨款的方式,并与农村发展支持计划相结合,为数字化的推广做准备。 农产品需求增加与环保要求提高促使政策制定者去寻找一种低投入高产出的创新模式。部分利益相关者认为,欧盟共同农业政策应当充分利用“数字革命”,数字化或精细农业概念会在2021-2027年的共同农业政策讨论中成为焦点。 精细农业是以优化投入管理为基础的,所谓投入管理指的是对农作物的实际需求。精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。简单来说,精细农业能够使农民注意到日常工作中的细枝末节从而使农民的贸易活动更有效率。 欧盟委员会的通信网络内容和技术总司和农业部目前正着眼于实现农业的数字化。AIOTI是关于智能农业领域的一项大规模的试点计划,该计划将得到3000万欧元的资助。由此欧盟农业部门可以在资金和基础设施等方面实现“数字化飞跃”。 寻找创新思维 共同农业政策中存在以创新思维为驱动的计划,该计划名为“农业生产力与可持续的欧洲创新伙伴关系计划”(EIP-AGRI)。这项计划的根本目的是要创建2020地平线计划与农村发展支持计划之间的联系,同时将理论与实践相结合。 在EIP-AGRI计划中,各方参与者致力于建立一个“运营组织团体”,其目的在于寻求创新方法解决地区性难题。最近一个在主流精细农业方面名为EIPAGRI的社团组织发现数字化农业存在着一系列挑战。报告指出,精细农业需要各方参与人的合作,还要培养能够将创新用于实践的顾问。大多数农民认为精细农业对于小农场而言并不会产生利益,因此区域性的培训显得至关重要。报告中提到,目前欧盟中采用精细化农业的主要还是中欧与北欧的大农场主。至于南欧,面对的是农业经济下行压力和缺水的问题,因此精细化水利技术才更为重要。Yara化肥公司公共事务与行业关系部负责人Jean-Paul Beens认为虽然目前已经具备了解决方案,但也缺乏实际的应用。Beens认为鉴于欧洲农业的差异性,应当对成员国进行更加细致的分析,呼吁成员国支持国家创新伙伴关系计划(NIP),该计划可以使欧盟精细农业更有效率、更具可持续性。他以瑞典为例,提到瑞典对于精细农业工具的应用(如N-传感器)被列为EIP最终报告中的最佳实践案例。 宽带基础设施 欧洲农业机械工业协会(CEMA)提出,充足的宽带基础设施是欧盟农业领域向数字化演变的先决条件。CEMA秘书长认为,宽带访问在欧盟许多农村和人口稀少的地区严重滞后,必须着力避免城乡间的“数字化割裂”,要尽力实现欧盟将在2020年让农业企业和作坊拥有30MB/s连接带宽的目标。 Yara化肥公司利用互联网系统准确地进行肥料使用。Jean-Paul Beens告诉欧盟动态网说,只要农民身边有网络,就可以通过互联网工具实现自动化,在一些发达国家,农民将他们的土地数据上传至公司的APP中,就可以更加快捷地购货或者给拖拉机加油。 数字化技术 CEMA认为,农业领域与农村地区的数字化进程演变首先需要数字化技术。然而随着农民的老龄化(欧盟中仅由约8%的农民年龄在35岁以下),新技术的引进会导致农业行业的“脱轨”。基于此,CEMA认为数字化技术应当使农业领域的工作更富有吸引力才能吸引人才进入农村地区,同时要利用公共政策来支持农民进入和投资数字技术领域,2020年后的共同农业政策会起到重要作用。高级顾问Luc Vernet也有着类似观点,他认为任何的突破性实践都是由开拓者来应用的,比如90年代的有机农业技术,但是要充分考虑技术的潜在可能与欧盟农业行业的特殊性,这种特殊性是由不同规模的农场所决定的,农民需要合理的政策支持来抵御风险。 对于Yara公司而言,数字化技术的引入如同电脑技术被第一次引入一样,目前该技术的基本功能已实现但是潜在的功能仍需探索与掌握,许多农民购买了数字化设备却不能完全使用其功能。Yara公司还要考虑技术的标准化,许多供应商提供的技术相互之间是不兼容的,因此标准化的实现也是一种挑战。 2020年的共同农业政策 欧盟的政策制定者与利益相关者已经着手讨论2020年后的“共同农业政策”(CAP)。一项文件显示,欧洲农业机械工业协会(CEMA)建议欧盟的政策制定者应提供更多的直接拨款和农村发展支持计划以促进新技术的实现。该文件同时提到,应当重建与“共同农业政策”(2007-2013)第68和第69项条款类似的一N机制,即成员国拿出10%的直接预算来做具体计划,旨在提高农业土地的生产率。这种机制既可以是直接拨款(预算中的5%-10%),也可以将未用完的预算用以农村发展计划。 同时,欧洲农业机械工业协会(CEMA)也表示,在下一阶段的CAP(2021-2027)应当投入更多的预算(约占总预算的15%)进行农业领域的研发。 “生产率红利”成为这种绿色方案的一部分。生产率红利,简单来说,就是农民通过相互配合的方式来实现生产率的增加。Adam认为这种红利应该在农业全要素生产率(TFP)下来估算,TFP涉及土壤、水以及管理投入等要素。 Farm Europe网站认为欧盟农场的收益率较低,因此数字化农业应当得到投资和政策的双重支持。Vernet认为共同农业政策(CAP)应当以不同方式鼓励新技术投资,欧盟把数字化技术看作是对气候目标的一种有效方式,他还提到CAP应当通过有效的管理方案帮助农民承担风险。除此之外,欧盟还应设计一些其他配套的细化执行方案。 欧盟动态网评论员Thomas Begon认为,为了能够发展稳固而又有弹性空间的数字化农业,欧洲的农民需要建立全球化的3G和4G移动数据网络以便连接所有的农业装置与软件。协作理念被引入农业实践,通过培训合作顾问协助农民采用新技术,就如同过去法国的合作顾问协助农民引入油菜一样。
农业机械制造自动化的运用:农业机械制造自动化的运用 摘要:伴随着社会经济的快速发展,机械制造自动化技术在各个行业当中显现出明显的作用和应用意义。在市场经济的冲击之下,农产品的生产市场有了全新的发展空间,当前的农业生产效率已经无法满足社会的需求,机械自动化技术在农业生产当中的应用显得格外迫切。对此,本文详细分析了机械制造自动化及其在农业当中的应用。 关键词:农业生产;机械制造;应用;自动化技术 我国是一个农业大国,农业生产和农业经济对于我国而言非常重要。为了更好地提高农业生产效率,在农业生产过程中,合理地应用行之有效的机械制造自动化技术,对于提升农业生产有着明显的推动作用。在农业生产当中借助机械制造自动化,不仅可以大大减少农民的工作量,还可以显著提升劳动生产的舒适性以及效率,实现成本节约的同时,还可以显著优化农产品的生产。因此,探讨农业机械制造自动化的应用具有显著意义。 1机械制造自动化技术 机械制造主要是按照机械设计的最终效果发展生产以及制造的过程,其中会涉及许多类型的设备,例如工业当中的仪器仪表、机床等机械设备,在农业生产中主要是一些能够提高农业生产行为效率的机械设备。近些年,我国机械制造行业的发展速度十分明显,并且也获得了大量的创新成就。通过相应的研究,我国机械制造行业目前已经处于国际先进水准,同时逐渐向自动化、数字化、智能化的方向发展。其中,虚拟化、自动化是主要发展目标,通过虚拟化的控制,自动化的操作与控制可以实现更好的优化生产效率和效果的目的。机械自动化技术可以为农业生产提供至少以下几个方面的优势和特点:优化产品质量、提高生产效率、控制生产周期、控制生产成本、提升经济效益、降低人工劳动力投入、实现生产环境环保型,推动相应行业与技术不断发展和创新。 2农业机械制造自动化的应用现状 机械自动化技术是农业生产中最为重要且应用意义巨大的一种技术,国外一些发达国家,已经能够将大量的农业机械制造自动化技术应用到农业生产当中,并且在农业生产中的收割、整理、筛选、加工、包装等流程中应用自动化机械,可以实现自动化的生产效果。农业机械制造自动化技术仍然需要坚实的科学技术为基础,其中主要包含计算机集成制造系统、计算机辅助设计技术、高精度的加工技术等,目前我国机械制造自动化技术仍然处于萌芽阶段,仍然需要更加深入的研究和创新。根据机械自动化技术的制造规模划分,农业行业当中的机械自动化主要可以分为自动化制造、自动化制造系统、制造线、制造工厂等。就农业机械制造领域而言,我国仅仅达到了自动化制造、自动化制造系统的建设和创新,在其他方面仍然有待提高。 3农业中机械制造自动化的未来发展前景 3.1自动化视觉技术的应用 计算机的视觉技术是新时期的一种重要技术之一,国外许多发达国家已经针对这一技术开展了相应的工程性应用。计算机视觉技术在农业生产当中的应用主要表现在评判农产品的质量、管理农业种植的资源、记录农作物的生产信息以及自动收货等方面。例如,英国通过计算机视觉技术制造了专用于采蘑菇的机器人,通过其中的视觉处理技术以及图像处理功能,可以让机器人在采蘑菇时准确定位并有效采集。当前,这一技术在我国仍然不够成熟,需要进步一研究和应用。 3.2农产品检验与包装技术 就目前的农产品检验与包装效率而言,大多数属于密集劳动的方式,想要有效提升这项工作的工作效率,可以应用自动化检测包装设备,其中可以借助摄像机或X射线等方式探测农产品的病害程度以及受损害程度,并将包装完好的农产品挑选出来,并计算农产品的数量以及体积,之后再借助包装机,根据不同质量等级以及体积将农产品包装好。这一技术在许多发达国家已经达到了生产线密集型的应用,但是在我国存在着明显的问题,仍然需要相关研究人员不断探究和实践,并根据我国实际的农业生产现状,设计出符合我国农业生产的农产品检验与包装自动化技术。 4总结 综上所述,农业机械制造的自动化技术未来必然是农业社会经济发展的必然,对农业生产均有着明显的意义和作用。因此,在农业机械生产以及制造过程中,需要不断提高对机械自动化技术的重视和探讨,提升农业机械制造设备以及管理的自动化状况,从而更好地推动我国农业生产。 作者:李洪芹 颜廷婷 鲁鸿 单位:1、山东省临沂市费县农机监理站 2、山东省临沂市兰山区方城农机管理服务站 农业机械制造自动化的运用:农业机械自动化途径研究 [摘要]在农业生产的过程当中,要想提高农业生产的效率,提高农业生产的质量,就应该顺应时展的潮流和趋势,大力的推广和实现农业机械化和自动化,从而改善我国农民的生活状况,促进我国社会主义新农村的建设。本文首先对农业机械自动化进行了概述,然后分析了农业机械自动化应用过程当中存在的问题,最后提出了农业机械自动化应用的途径。 [关键词]农业;机械自动化;应用;途径;研究 1农业机械自动化应用中存在的问题 1.1基础设施不完善 农业机械自动化在我国的起步晚,发展尚不成熟,农业机械自动化的应用技术有待提高、基础设施未达标。现阶段,我国的很多地区都开始在小麦、水稻等农作物种植的过程当中使用机械设备进行自动化的生产,但是,现阶段我国的农业机械自动化的技术还无法完全支持农业的自动化生产,种植和管理的规律和经验非常的欠缺,从整体上来看,精准农业、集约化农业的实现尚需一段时间;另外我国大部分地区的社会经济水平较低,基础设施不完善,在农业机械自动化推广的过程当中,农业机械自动化所需要的机械设备等硬件设施缺乏,部分地区虽然具有农业机械自动化生产所需要的硬件设备,但是,这些设备不完善、不达标,无法满足农业机械自动化生产的要求,从而影响到农业机械自动化在农业生产当中的应用和推广,影响到精准农业、节约型农业、高效型农业的建设,无法实现农业生生产的集约化。 1.2机械设备的价格和结构缺乏合理性 一方面,现阶段,我国的农业机械自动化的设备为了确保操作性和作业性,机械设备的结构非常的复杂,但是,我国农民的文化水平低,整体素质低下,面对复杂的农业机械设备,无从下手,这不仅会影响到农业生产操作的便捷化,还会影响到这些机械设备维修的难度和费用,因此,农业机械自动化设备在推广的过程当中存在着很大的阻力;另一方面,当前,由于农业机械自动设备的市场刚刚起步、机械设备制作成本高等,我国农业机械自动化设备的价格昂贵,对于经济水平落后的农民,价格问题成为制约农业机械自动化应用的重要因素。我国现今农业机械自动化设备的结构复杂、农业机械自动化设备的价格昂贵,这些不合理的因素的存在在很大程度上制约了我国农业机械自动化在农业生产过程当中的应用和推广,影响到我国农业的健康可持续发展。 2农业机械自动化应用的途径 农业机械自动化在农业生产过程当中的应用,需要我们采取措施解决现阶段农业机械自动化推广和应用过程当中所面临的问题,使得农业机械自动化设备能够广泛的应用到农业生产过程当中,从而促进农业生产效率的提高,促进农业生产的发展。 2.1创新技术 农业机械自动化设备便捷性的增强以及广泛应用需要对农业机械自动化技术进行创新,这样能够为农业机械自动化的发展提供重要的技术支持。如果没有农业机械自动化技术的支持,那么,农业生产的机械自动化也就无从说起。第一,我们应该加强对农业机械自动化的重视,加强对农业机械自动化优秀技术的研究;第二,强化农业机械自动化研发技术与实际生产活动的结合,确保农业机械自动化设备和技术既符合我国农村地区的经济发展水平和文化素质水平,同时还能够最大限度地满足农业生产的需要,不断的研发出智能化的农业生产机械自动化设备;第三,保护我国农业机械自动化技术的知识产权;第四,实现产学研一体化,把市场作为导向,发挥出企业的主体地位,为农业机械自动化技术的研发提供重要的平台和基地。通过这些措施,使得农业机械自动化技术能够大量的研发出来,并高效的应用到农业生产的过程当中,促进我国农业的规模化和精准化生产,从而推动我国农业的现代化。 2.2完善基础设施建设 “基础设施的建设也是推进农业机械自动化应用的重要基础和保证”,农业机械自动化的基础设施对于农业的发展具有重要的作用和意义,我们应该认识到基础设施所具有的重要地位和价值,抓住农业机械自动化发展的机遇,开展大型的工程和大的项目,对农村的基础设施进行完善,同时对“土地使用、农田建设、农村道路建设和农业开发”等等进行规划和设计,从而在很大程度上完善我国农业机械自动化应用的基础设施,改善我国农业生产经营的条件。另外,为了确保我国农业机械自动化能够大范围的推广使用,政府相关部门应该建立农机维修站,聘用专业化的技术人员,并定期对这些技术人员进行培训和继续教育,这样一方面能够为农业机械自动化的推广提供技术指导,另一方面能够为农业机械自动化设备的维修提供保障,确保我国农业机械自动化的应用。 2.3提高农民素质 科学技术日新月异,农业机械自动化设备和技术也不断的更新,面对先进的和功能强大的农业机械自动化设备,需要操作人员具有较高的素质和水平,但是,我国农村地区的农民的文化程度普遍较低,因此,为了推动我国农业机械自动化设备的广泛使用,我们应该采取措施提高农民的素质,强化农村地区人才队伍的建设,通过培训、讲座等方式,增强农民操作技术的娴熟程度,例如,我们也可以利用现今的教育资源,定期开展教育活动,将农业机械自动化方面的专业人才和领军人物深入基层进行专业化的讲解和指导,实现在实践的过程当中培养人才,从而进一步推动农业机械自动化的实现。 3小结 伴随着改革开放程度的不断加深,我国的社会经济发展面临着新的形势,农业机械自动化已经成为农业发展的重要推动力,因此,我们应该加强对农业机械自动化的重视,清楚和了解现阶段我国农业机械自动化过程当中存在的问题,采取措施推动我国农业机械自动化技术的更新、基础设施的完善和操作人员素质的增强,从而推动我国农业机械自动化的推广和使用,促进我国农业的健康可持续发展,实现我国农业的现代化建设。 作者:姜明伟 单位:安徽省马鞍山市和县农机监理站 农业机械制造自动化的运用:农业机械自动化应用的途径研究 [摘 要] 在农业生产的过程当中,要想提高农业生产的效率,提高农业生产的质量,就应该顺应时展的潮流和趋势,大力的推广和实现农业机械化和自动化,从而改善我国农民的生活状况,促进我国社会主义新农村的建设。本文首先对农业机械自动化进行了概述,然后分析了农业机械自动化应用过程当中存在的问题,最后提出了农业机械自动化应用的途径。 [关键词] 农业 机械自动化 应用 途径 研究 1 农业机械自动化应用中存在的问题 1.1 基础设施不完善 农业机械自动化在我国的起步晚,发展尚不成熟,农业机械自动化的应用技术有待提高、基础设施未达标。现阶段,我国的很多地区都开始在小麦、水稻等农作物种植的过程当中使用机械设备进行自动化的生产,但是,现阶段我国的农业机械自动化的技术还无法完全支持农业的自动化生产,种植和管理的规律和经验非常的欠缺,从整体上来看,精准农业、集约化农业的实现尚需一段时间;另外我国大部分地区的社会经济水平较低,基础设施不完善,在农业机械自动化推广的过程当中,农业机械自动化所需要的机械设备等硬件设施缺乏,部分地区虽然具有农业机械自动化生产所需要的硬件设备,但是,这些设备不完善、不达标,无法满足农业机械自动化生产的要求,从而影响到农业机械自动化在农业生产当中的应用和推广,影响到精准农业、节约型农业、高效型农业的建设,无法实现农业生生产的集约化。 1.2 机械设备的价格和结构缺乏合理性 一方面,现阶段,我国的农业机械自动化的设备为了确保操作性和作业性,机械设备的结构非常的复杂,但是,我国农民的文化水平低,整体素质低下,面对复杂的农业机械设备,无从下手,这不仅会影响到农业生产操作的便捷化,还会影响到这些机械设备维修的难度和费用,因此,农业机械自动化设备在推广的过程当中存在着很大的阻力;另一方面,当前,由于农业机械自动设备的市场刚刚起步、机械设备制作成本高等,我国农业机械自动化设备的价格昂贵,对于经济水平落后的农民,价格问题成为制约农业机械自动化应用的重要因素。我国现今农业机械自动化设备的结构复杂、农业机械自动化设备的价格昂贵,这些不合理的因素的存在在很大程度上制约了我国农业机械自动化在农业生产过程当中的应用和推广,影响到我国农业的健康可持续发展。 2 农业机械自动化应用的途径 农业机械自动化在农业生产过程当中的应用,需要我们采取措施解决现阶段农业机械自动化推广和应用过程当中所面临的问题,使得农业机械自动化设备能够广泛的应用到农业生产过程当中,从而促进农业生产效率的提高,促进农业生产的发展。 2.1 创新技术 农业机械自动化设备便捷性的增强以及广泛应用需要对农业机械自动化技术进行创新,这样能够为农业机械自动化的发展提供重要的技术支持。如果没有农业机械自动化技术的支持,那么,农业生产的机械自动化也就无从说起。第一,我们应该加强对农业机械自动化的重视,加强对农业机械自动化优秀技术的研究;第二,强化农业机械自动化研发技术与实际生产活动的结合,确保农业机械自动化设备和技术既符合我国农村地区的经济发展水平和文化素质水平,同时还能够最大限度地满足农业生产的需要,不断的研发出智能化的农业生产机械自动化设备;第三,保护我国农业机械自动化技术的知识产权;第四,实现产学研一体化,把市场作为导向,发挥出企业的主体地位,为农业机械自动化技术的研发提供重要的平台和基地。通过这些措施,使得农业机械自动化技术能够大量的研发出来,并高效的应用到农业生产的过程当中,促进我国农业的规模化和精准化生产,从而推动我国农业的现代化。 2.2 完善基础设施建设 “基础设施的建设也是推进农业机械自动化应用的重要基础和保证”,农业机械自动化的基础设施对于农业的发展具有重要的作用和意义,我们应该认识到基础设施所具有的重要地位和价值,抓住农业机械自动化发展的机遇,开展大型的工程和大的项目,对农村的基础设施进行完善,同时对“土地使用、农田建设、农村道路建设和农业开发”等等进行规划和设计,从而在很大程度上完善我国农业机械自动化应用的基础设施,改善我国农业生产经营的条件。另外,为了确保我国农业机械自动化能够大范围的推广使用,政府相关部门应该建立农机维修站,聘用专业化的技术人员,并定期对这些技术人员进行培训和继续教育,这样一方面能够为农业机械自动化的推广提供技术指导,另一方面能够为农业机械自动化设备的维修提供保障,确保我国农业机械自动化的应用。 2.3 提高农民素质 科学技术日新月异,农业机械自动化设备和技术也不断的更新,面对先进的和功能强大的农业机械自动化设备,需要操作人员具有较高的素质和水平,但是,我国农村地区的农民的文化程度普遍较低,因此,为了推动我国农业机械自动化设备的广泛使用,我们应该采取措施提高农民的素质,强化农村地区人才队伍的建O,通过培训、讲座等方式,增强农民操作技术的娴熟程度,例如,我们也可以利用现今的教育资源,定期开展教育活动,将农业机械自动化方面的专业人才和领军人物深入基层进行专业化的讲解和指导,实现在实践的过程当中培养人才,从而进一步推动农业机械自动化的实现。 3 小结 伴随着改革开放程度的不断加深,我国的社会经济发展面临着新的形势,农业机械自动化已经成为农业发展的重要推动力,因此,我们应该加强对农业机械自动化的重视,清楚和了解现阶段我国农业机械自动化过程当中存在的问题,采取措施推动我国农业机械自动化技术的更新、基础设施的完善和操作人员素质的增强,从而推动我国农业机械自动化的推广和使用,促进我国农业的健康可持续发展,实现我国农业的现代化建设。 农业机械制造自动化的运用:论农业机械自动化应用与维修 1 农业机械应用 1.1 我国在农业机械建设方面投入了大量人力物力,建设取得了长足的进步,喜人的成果。下面简单介绍已经投入使用的农业机械。 1.1.1播种机械:预设机器运行的速度,通过速度控制实现大范围播撒种子,完成以前手工实现的播种过程。播种机械也可以根据给料的多少来判断播种要求。当然现代的播种机,也会在同时完成初步施肥的过程。 1.1.2喷雾机械:从农作物高度进行判断,根据喷洒范围,喷洒对象来控制喷洒的过程。实现农药或者药物或者所需产品的喷洒过程。 1.1.3拖拉机:目前使用较多的类型属于电子油压型。利用单片机技术(微机的简单编程)可以预先设置速度,也可以根据自己使用控制。灵活应用,提高工作质量。此外还有插秧机、收割机等多种农业机械产品。 1.2 玉米农业机械首先玉米摘穗收获机械,可以实现玉米的摘、装、粉碎一系列的工作。优势明显。但是现有产品工作效率偏低。其次牵引式售货机。也可完成以系列玉米工作。效率有一定的提高。再次多行自走式收获机,相对前两种农业机械,这种技术相对成熟。具有较高的工作效率和可靠度。最后,穗茎并收收获机。可以实现玉米的自动剥皮,同时穗茎同收。发展前景可观。 1.3 农业机械农业灌溉技术应用在农业灌溉技术方面,我国研制和改进了微喷灌设备,微灌带,和旋转式微喷头等设备,并根据我国的国情总结出了一套微灌溉设计参数和计算方法。在国内建立了一批试验田。在一些地区完全实现了自动化的灌溉系统,可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。这种灌溉系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等。 2. 农业机械的维修 2.1不断电维修造成事故 这类事故占维修事故总数的25%,未切断动力而进行维修作业,实际上是一种严重违反农机操作规程的行为,出事故也是必然的。虽然农机监理部门反复强调,但是不少机手仍我行我素,导致此类事故不断出现。比如有的机手在收割作业中,因碰到割刀缠绕杂草、输送或脱粒等部件堵塞、皮带脱落等小故障时,为了抢时间,在未切断动力的情况下,自接排除故障或安装,常常造成伤亡事故。 2.2 农业机械维修价值评估 农业机械维修的经济方面看,即设备的使用、维修、更新只能以经济寿命为依据。经济寿命是指设备还具有一定的生产能力,但由于有形损耗和无形损耗,使设备的使用经济性下降,如果继续使用这种设备,将会造成经济损失。也就是设备运行到一定时间由于费用急剧上升,就必须进行修理,这样才能在合理费用支出下保证设备的正常运转。 2.3使用现代化电子仪器 人力依靠经验进行维修,可以熟练进行故障定位。但是机械制造不断进步,发展快速,原理也不断更新。故障的类型也就不断变化。过多的故障类型使得依靠经验会耗费大量的时间。甚至有时候还不能准确测试出故障的位置。这时候电子测试仪器就发挥了巨大的作用。 2.4加强设计的科学性 设计的时候避免能够预知的弊端。让设计更加科学合理。在农业机械工作的时候就会减少故障的发生。尽管完美的设计是不可能的,不存在不会出现弊端的农业机械。但是对减少事故出现回起到很大的作用。 3.农业机械日常保养与维护 3.1农业机械保养 发展农业要保养好农业机械。千里之堤毁于蚁穴。所以小小的疏漏会造成巨大的安全隐患。所以要做好日常的农业机械保护工作。要做好保养,首先要按时。也就是定期检测机械的工作状态,零件的工作损耗程度。其次要按信号进行保养。在农业机械工作效率降低,出现异常现象时,不要因为尚未影响到工作而疏忽大意。农业机械的具体保养过程,一般包括清洁工作、封闭检测工作、小配件更换等工作步骤。其中清洁步骤包含机械自身清洁、维护工具清洁、油水的清洁。对于检测,一般有检测封闭性。比如柴油和汽油机械的油箱封闭口、加油口、汽化器等位置的封闭性。配件更换一般包括小配件是否出现磨损,造成不规则形状、出现变形、发生腐蚀以及是否有附件脱落。这时候就要对出现上述情况的小配件进行适当更换。 (作者单位:157000黑龙江省牡丹江市农业机械化技术推广站) 农业机械制造自动化的运用:我国农业机械自动化的现状与推广 【摘要】我国现阶段仍然是一个人口大国、农业大国,为了能够更好的促进我国综合国力的提升,在保证温饱的前提下提升我国国民的生产质量,加快我国农业机械自动化的发展是十分必要的。 【关键词】农业机械自动化;现状;推广 一直以来,我国都是一个较为传统的农业大国,农业的发展在我国整体经济中占据着十分重要的地位,只有很好的发展了我国的农业之后,才能够有效的保障社会的和谐与稳定。伴随着科学技术的不断发展,农业方面也由传统的作业方式发展到了机械化作业,农业机械化的有效发展能够很好的提升效率,降低农业成本,现阶段已经成为了现代化农业发展的重要组成部分。由此可以看出,对我国农业机械自动化的发展现状与推广进行分析与研究是十分重要的。 一、浅析农业机械自动化的必要性 (一)可减轻农民的劳动强度。随着我国的快速发展,城镇化建设的不断加快,农村地区许多劳动力都从农村转移到了城市中去,使得在农村务农的农民多是年龄较大的,在面对繁重的农活时,他们常常会感到手足无措,从而影响到了我国农业的良好发展。而农业机械自动化的加入则可以有效的提升农村地区的生产力,不需要较大的劳动力便可以完成农活。同时,农业机械自动化的发展使得一个人或者是几个人就能够管理较大面积的耕地,便于吸引人才献身于我国的农业。 (二)为我国提供高质量的农业产品。对于像我国这样的人口大国来讲,随着改革开放的不断深入,我国对于农产品的要求也从传统的糊口发展到现阶段的追求高品质与高产量。农业机械自动化的引入能够很好的达到现阶段社会发展的要求,特别是现阶段我国所处的从传统温饱向高品质生活的转变。同时,随着国际市场的不断发展,农产品在国际市场中也需要面对十分激烈的竞争,而我国的农民也希望能够通过农业机械自动化发展来提升自身生活水平与生活质量,提高自己生产出来农产品的竞争力。 二、现阶段我国农业机械自动化的现状分析 (一)精准化农业水平较低。现阶段我国仍然处于从传统的农业生产向现代的农业机械自动化生产发展的过渡阶段,整体对农业机械自动化的应用程度较低。比如,现阶段我国在农业机械自动化发展中,多数还处于使用收割机的大型机械来帮助农业生产,而对于像GPS、传感器等精准的控制器与控制系统的应用仍然很少,还无法实现对农业生产全程的精准测控,这也是造成现阶段我国精准化农业水平发展较低的重要原因。 (二)农业机械自动化产品发展速度较慢。与国际上一些发达国家相比而言,虽然我国是农业大国,但是在农业机械化产品的研制与生产方面与发达国家相比有着很明显的差别,特别是在产品研发方面,与发达国家的产品有着十分明显的差距,整体的发展水平仍然处于较低的层次。就现阶段我国农业机械自动化产品的发展情况来看,仍然停留在仿制发达国家产品的情况。另外,一些生产商在仿制的过程中,会根据我国的实际情况对产品进行一定的修改,而修改多集中在增加零件。通过这样的操作之后,虽然能够在农业生产的过程中起到一定的效果,但是零件的增加势必会影响到整体产品的繁杂度,提升了产品的成本与维护修理的价格,不利于产品的有效推广。由此可以看出,针对我国的基本国情,应当加大对农业机械自动化产品的研发投入,需要在最短的时间内研制出符合我国国情需要的、成本低的农业机械自动化产品。 三、农业机械自动化推广的策略分析 (一)加快我国精准农业的发展。由于现阶段我国的精准农业发展尚不稳定,与国外的发达国家相比有着很明显的差别,为了能够更好的促进我国农业的发展,一定要加快精准农业的发展。比如,现阶段国际上许多发达国家都在对节肥与节水的技术进行研究,而这两个方面的实现都是通过精准农业来完成的。这一理念的发展一方面能够很好的保证农作物对水价与肥料的需求,另一方面又能够很好的节约资源。因此,在今后的发展过程中,我国的相关科学技术人员,一定要加快在该项技术方面的研发投入,特别是农业智能化与农业机器人方面,尽快缩小与发这国家间的差距,提升我国农业的生产力与生产水平,以科学的方式大力促进我国农业自动化技术的不断提升。 (二)政府部门做好引导工作。为了更好的促进我国农业机械化的发展,解放农村劳动力,政府部门应当在农村地区推行一系列的补助政策,来帮助农民购买相关设备,从而有效地促进农业机械自动化产品的有效推广。同时,政府部门也应当加大对农业机械自动化产品研发企业的奖励,根据我国不同地区的实际情况,为我国农业机械自动化产品来选择更好的发展方式,提升对产品的监管力度,加快产品的推广速度与应用。而对于相关的企业来讲,需要借助政府政策的支持加快自身的发展,加大创新力度,提升产品的综合竞争力。 (三)提升我国农业机械化产品的制造水平。在快速发展的过程中,产品的制造企业一定的努力提升制造工艺与制造水平,促进农业机械化产品的使用寿命,保障其能够在较为复杂多变的环境中正常的工作,减少因为机械故障所造成的问题。同时,产品的研发与生产也应当同时兼顾到大型设备与小型设备,从而更好的促进产品的推广速度。 四、总结 农业机械自动化的发展对于我国的农业发展来讲是十分重要的,不过就现阶段我国在该项上的发展情况来看,仍然处于较低的水平,与国外发达国家间存在着较大的差距。因此,应当在加快我国精准农业的发展、政府部门做好引导工作以及提升我国农业机械化产品的制造水平三个方面进行努力,这样就能够更好的促进我国农业的发展,提升我国的综合国力。
工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的优秀,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要:数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系,数学在测量上的应用,尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词:数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学,是自然科学之首,是一门研究数与量的学科,同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久,伴随着人类文明进步不断发展完善,至今数学这门学科的内容丰富,其下门类分科众多,与人类生活息息相关,不可分割。 与其他学科相比,数学是比较抽象的,但其应用又是十分广泛的,其应用范围遍及几乎所有学科,几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景,数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中,在规划、设计、施工、管理各阶段,进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同,工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科,在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据,按照自然条件和预期目的,进行规划设计,测量工作是工程建设中的一项最基础的工作,在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用,为选取一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图,进行纵、横断面测量,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来,以指导施工,当路线跨越河流时,拟设置桥梁跨越之前,应测绘河流及两岸地形图,测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面,桥位处的河流比降,为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据,当路线纵坡受地形限制,采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求,而选用隧道方案时,测定隧道进出口大比例尺地形图,为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久,数学与测量的关系源远流长,数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代,人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来,在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要,测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时,已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术,几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来,像其他学科一样,测量学就不断应用各种数学方法,几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科,是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中,大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数,是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期,我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球,并与前苏联于1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统,称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求,20世纪八十年代,我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球,经过大规模的天文大地测量网计算,建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统,称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求,这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分,利用水准仪测量高差,用到了数学中最基本的几何关系,后期对水准测量成果的处理,如:高差闭合差的计算,高差闭合的调整,都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分,测量角度的仪器——经纬仪,其本身就与数学有着千丝万缕的联系,如仪器架设,水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理,也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算,跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面,利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样,导线的测量,也是测量学的一个重要的组成部分,在导线的测量过程中,各种复杂的计算,各种公式的代换,以及为减小误差而做的各种计算,都是以数学为基础的。 平面曲线测设中,利用数学中的回旋线作为缓和曲线,在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底,测量的很多方法,背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中,从仪器的使用到对所得数据的处理,从对误差的减小到对计算结果的最终检核,始终没有哪一个步骤,哪一个环节,能离得开数学的支持。未来,随着工程测量学的不断深入,知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家,号称“数学王子”的高斯曾说:“数学是科学的皇后”。从上述可见,就数学为人类提供精密的测量而言,“科学的皇后”这顶桂冠,数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学,用数学来解决自身的实际问题,而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展,而其他学科的发展也促进了数学的进步,当然测量也不例外。将数学与测量相结合,对数学与测量都有重要的意义,有效的利用数学及其新的分支学科,更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深,一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要:随着信息技术的发展,城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词:工程测量、工程测量学仪器 中图分类号:TB22文献标识码: A 文章编号: 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2.1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); 航空摄影测量与遥感学; 地图制图学; 不动产地籍与土地整理。 2.3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要: 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位,针对传统实践教学存在的诸多问题和不足,教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验,这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试,不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。 1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要:工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求,精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词:工程测量;测绘技术;展望。 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科,它直接为各项工程建设服务,并与生产实践紧密结合,是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求,有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是:工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科,它主要以建筑工程,机器和设备为研究服务对象,工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分,在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去;流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础,发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法,它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术,也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法,利用这种方法,可以准确的测得比例尺较大的地形测图,通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用,使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展,摄影产品正在向4D(数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图)摄影产品转变,数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图,没有测量方法测绘海岸带地形图,对中越划分北部联合测绘的难度更是很大,利用传统的测绘方法最少也要两年,现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段,并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业,作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图,为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS,RS技术有着自身的优点,它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展,近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去,利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取,遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测:利用遥感技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况,对违法用地的情况上报给有关部门,随着计算机图像处理技术的成熟和完善,利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语: 工程测量技术是工程施工的前提条件,现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是,现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高,这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养,通过工程测量技术人员技术培训,能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备,为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,指出了该学科的研究应用领域,阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验,对工程测量在实际生活中的应用,以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后,展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程;测量;应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常,工程测量是工程建设中的所有测绘工作,实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的设备安装测量和施工测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步,传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下几个特点:测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此,GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感(RS)技术在工程测量中快速的普及,是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术,现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在,GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势,工程测量学将在以下方面将得到显著发展: 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义,其应用范围将进一步扩大,图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强; 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中,工程测量学将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目,在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论,可以看出工程测量学的发展与应用,主要表现在从点信息到面信息的获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量,测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境,乃至生活方式产生影响,以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。 工程测量学论文:谈测绘及工程测量学中的新技术的应用 摘要:测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的科学地位和作用意义重大。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低。 关键词:测绘学 新技术 应用 测绘学古老而现代,绘学现在正在向一门刚兴起的学科―地球空间科学发展。测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的发展在世界上古史时代,就有利用测绘学治理尼罗河泛滥后农田边界整理的传说。公元前7世纪,管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前5世界至3世纪,我国已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的记载。公元前130年,西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》,为目前所发现我国最早的地图。随着人类社会的进步和科学技术的不断发展,测绘学科的理论、技术、方法及其学科内涵也随之发生了很大的变化。尤其是在当代,由于空间技术、计算机技术、通信技术和地理信息技术的发展,测绘学的理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标与传统意义上的测绘学有了很大的不同。 测绘学的主要研究对象是地球(当然再未来将发展到外太空,研究其他的星球)。人类对地球形状认识的逐步深化,要求精确测定地球的形状和大小,从而促进了测绘学发展。因此,测绘学可以说是地球科学的一个分支。测绘学的研究成果是以地图为代表的信息产品,地图的演变及其制作过程、方法是测绘学进步的一个主要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器,测量学的发展很大程度上取决于测绘方法和测绘仪器的创造和改革。测绘仪器的发展经历了早期的游标经纬仪到小平板、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、全站仪,测量机器人,数字绘图机。成果也从原来的手绘地图到数字地图,由原来的二维地图到现在的三维地图,四维地图,最近由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研制的“天地图”这一伟大成果就是一个很好的代表。 测绘学的科学地位和作用意义重大。在科学研究中的作用:测绘学在探索地球奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要的作用。现在的测量技术可以提供几乎任意时区域分辨率系列,具有检测瞬时地理事件如地壳运动,重力场的时空变化,地球的潮汐和自转等问题,这些观测成果可以用于地球内部物质的研究,尤其在解决地球物理方面可以起到辅助作用。测绘学在国民经济上的作用是广泛。丰富的地理信息是国民经济和社会信息化的重要基础,为构建“数字城市”“数字中国”提供了重要的资源。在现代化战争的今天,测绘学在武器的定位、发射、精确制导等方面发挥着不可代替的作用。另外在防灾减灾方面,测绘做出了不可磨灭的作用,2008年汶川特大地震中,测量所的的地图在救灾中起指导作用,减少了灾难等带来的重大损失。在以后的发展中,测绘在防灾、减灾上仍然将发挥它的作用。 测绘学的分类。随着测绘科技的发展和时间的推移,在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。大地测量学研究和测定地球的形状、大小和地球重力场,以及地面点的几何位置的理论和方法。普通测量学 研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时,可以不顾及地球曲率,把它当作平面处理,而不影响测图精度。摄影测量学 研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息,经过加工处理和分析,以确定被测物体的形状、大小和位置,并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态,主要用航空摄影测量。工程测量学 研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理。海洋测绘 研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。地图制图学 研究地图及其编制的理论和方法。 工程测量学。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。 工程测量学的理论平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 现代测绘中的新技术。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低,测绘工作者也不再是人民眼中“农民工”。这些新技术包括:1、卫星导航定位技术。以美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,中国的北斗以及在建的欧盟的GALILES为代表的的定位系统为测绘工作带来极大的方便,而且提高了精度。2、RS(遥感),他是一种不通过接触物体本身,用传感器采集目标的电磁波信息,经过处理、分析后识别目标物的现代科学技术。我们武汉大学在遥感方面实力强大,遥居亚洲第一。3、数字地图制图技术。4、GIS(地理信息系统)GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。5、3S集成技术。即GPS、GIS与RS技术的集成,是当前国内外发展的趋势。在3S技术的集成中,GPS主要用于实时快速的提供物体的空间位置;RS用于实时快速的提供大面积的地表物质及其环境的几何与物理信息,以及他们的各种变化;GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要:我国的经济的发展是很快的,很多的工程上都是会运用测量的,精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的,常用的测量方法有很多,精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词:精密工程测量学;运用;发展 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障,满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段,许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要运用于以下的工业领域:汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;工业用机器人的检测;卫星接收天线安装和维护的精度检测;生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统,最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低,但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型;武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量;武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时,由于GPS技术在摄影测量中的运用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上,如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统,并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准,基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究,通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果,对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式,工程测量学,应用 一、引言 目前,高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养,第二类由普通本科院校培养,第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间,属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校,以就业为导向,以服务社会为目的,确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争,测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此,本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革,以学生为中心,从师生角色转变、课程教学设计入手,注重理论联系实际、创新能力的养成,使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能,培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才,增强学生就业竞争能力,满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力,解决实际工程中所遇问题,是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力: 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识,才能多渠道汲取知识,综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质,找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中,不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习,打好公共基础关,扩大人文社会科学知识,还要打好专业基础课,积极关注学科领域前沿知识,才能激发创造思维,不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合,是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说,其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作,具有很强的工程性和实践性。实践出真知,注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求,面向市场,以应用为主旨,把好实践环节项目设置关,狠抓实践技能训练,使学生在有深厚的理论知识下,具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能,还要具备创新观念,能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态,扩大知识面,关注面对一些工程实际问题,能大胆提出新思想、新方法。显然,只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才,能正确地把理论研究应用到实际工程中,才能有效表达创新意图,将书本知识转化为实际工作能力,实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验,从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案,这样的思维活动属于人类思维的高级阶段,即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上,通过“问(Asking)”“想(Thinking)”“做(Doing)”“评(Evaluation)”四步训练,培养学生的创造性思维能力(包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”)。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程,其理论与实践并重。 1.教学过程中,师生角色转变 在创造性思维教学模式下,教学的中心从过去的“教”转移到“学”, 学生则由过去被动的接受者,成为问题主动探究者。教师在教学过程中,重在引导,说明思维和推理的过程,引导学生发现问题、分析问题,重视并培养学生学习的自主能力,激发其创新与创作热情,掌握良好的学习方法,发挥其主观能动性,进而创造性地解决问题,使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 (1)课程教学目标:按照知识、能力、素质的要求,培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能;掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能,独立思考和分析解决问题的能力;具备良好的职业道德素质,较强人际交往能力,形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 (2) 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的优秀问题。目前,该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材,主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向,以社会实际需求为依据,明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例,将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节,让学生了解新测绘仪器和大型工程案例,贴近社会生产实践,领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况,侧重于知识和技术创新,注重应用型测绘人才能力的开发与培养,诸如:掌握控制网布设原则及布置要求,完成测设任务,进行场地平整测量,学会土方量计算,学会坡度线测设,一般高程法放样,建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 (3)教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看,迫切要求改变旧的教学手段与观念,在教学中,以学生为中心,教师要运用多种教学方法,案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究,积极开展体验式教学,以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上,紧密联系实际,熟悉将来要工作的环境,提高学生的综合业务素质。 (4)教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价,综合工程测量学课程特点,构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系,确保及时发现教学过程中存在的问题并改之,督促教师全面提高个人业务素质,学习积极投入学习,提升教学质量。 基于创造性思维模式,学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算,然后借助相关实验器材,设计方案用仪器测得高差信息,进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确,方法更甚一筹,最后对实测的高程基于方格网进行土方计算,对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现,完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革,在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上,提出以下几点教学改革建议: 1.制定新的教学大纲,编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校,成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练,掌握典型工程中测量工作,为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性,方便教学,进行自主编写,在确保教材内容具较强学术性的同时,也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设,是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习,具备创新意识,把创新作为组织教学的出发点,从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新,以适应教学环境的变化并重新塑造自己,有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能,培养创新意识之外,尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价,严肃考风、考纪,形成公平竞争良性的教学管理机制,促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:论建筑工程测量学科中学生综合能力的培养 摘 要:中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能,又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 关键词:建筑工程测量;实际操作能力;计算能力;绘图能力;合作及自主探究能力 中职教育的目标不仅仅在于通过系统、专业的教学与培训活动,促使中职学生掌握基础的学科知识与专业技能,更重要的在于还必须促使中职学生在学习活动中切实对自身的动手能力、实践操作能力、计算能力、绘图能力、团队合作意识能力等综合能力与素质进行提高与完善,从而为学生日后顺利就业、更好地适应现代社会环境等奠定良好的基础。 一、注重学生实际操作能力的培养 中等职业院校同普通高等院校最大的区别在于中职院校的创校宗旨是培养真正具备实际操作水平与专业技能的初、中级技术型人才。这就决定了中职院校教学中教师必须对学生的实际操作能力给予高度的肯定与重视,通过合理的专业设置及教学,切实促进学生动手能力、实际操作能力的提升与进步。这样才能充分保证中职学生不至于“发展”成为“理论的巨人,实际操作中的矮子”,进而为其毕业之后能真正掌握一技之长,更早、更好地融入社会工作之中打下坚实的基础。 建筑工程测量是建筑施工专业的一门技术性基础课程,其教学目的在于“使学生能独立完成平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘及施工放样等项测绘工作和内业计算工作。这就要求学生必须真正具备独立自主的操作水平与良好的实践操作能力。 无论是从中职院校的性质出发,还是从建筑工程测量学科的具体教学目标来看,注重学生实际操作能力的培养,真正确保学生具备良好的动手与操作专业技能,都成了建筑工程测量一线教师教学工作的重点之重。因此,鉴于这种情况,教师在学科理论知识讲解之外,更要结合具体的学习内容,巧妙而灵活地为学生设置丰富多彩、形式多样的实习课程或者实习机遇,以此提供给学生亲自动手、操作实践的机会,从而为他们自身实际操作能力的切实提升与发展做好充分的准备工作。 例如,在学习完“施工测量”这部分知识之后,我向有关部门申请,在保证学生生命安全的前提下,组织他们深入到正在建设中的施工场地,并鼓励他们将整个社会实践活动贯穿于整个建筑物的建设过程中。此项活动虽然历经的时间很长,但是效果出奇意外的好。通过实际勘察与测量,学生不但进一步明确了施工测量活动中的主要内容及详细步骤:(1)监理施工控制网;(2)依据设计图纸要求进行建筑物的放样;(3)每道施工工序完成之后,通过测量检查各部委的平面位置和高程是否符合设计要求;(4)随着施工的开展,对一些大型、高层或特殊建筑物进行变形观测,更重要的是伴随他们的实践活动,他们还真正深入到施工测量的各个环节、各个过程之中,而这些显然为他们自身实际操作水平及能力的更好提升与逐渐完善提供了充足的保障。 二、学生计算能力、绘图能力的培养 提到建筑工程测量,我们联想到最多的就是各种形式的图表以及庞大的计算量。而建筑工程测量恰恰是一门以测量为主的研究学习课程,这就决定了学生在这一科目的学习中不可避免地将会遇到大量的建筑工程图、计算表格等。《中等职业学校建筑工程测量教学大纲》在其“能力培养要求”中明确指出“建筑工程测量课程要着重培养学生的计算能力与一定的绘图能力,促使学生能运用计算机或者计算器进行各种工程建筑的测量计算”。 我在日常的教学实践活动中就格外注重学生计算能力与绘图能力的培养与发展,迄今为止,都收获了较为理想的教学效果与回响。如,在教学“坐标方位角的计算”时,在讲解完具体的计算原理及计算公式之后,我向学生布置了难度适中、题量适中的课后练习习题: 通过课后习题,一方面帮助学生进一步巩固与复习了他们之前课堂上所学的原理、概念、公式等诸多理论知识点;另一方面则以这些例题为契机,着重对学生的计算能力进行了培养与发展,真正起到了一举两得的良好的教学效果。 再如,在大比例尺地形图测绘的前提准备工作涉及“绘制坐标格网”这一知识,因此,在教学这部分内容时我就格外注重学生实际绘图能力的培养与训练。 除了对角线法绘制方格网之外,我还带领学生在计算机中用AutoCAD软件编辑好坐标格网图形,然后把图形通过绘图仪绘制在图纸上(绘图仪法)。这些都在一定程度上锻炼与培养了学生的实际绘图水平与能力。 三、培养学生的小组合作及自主探究能力 随着经济的快速发展以及人们理念的日渐更新,社会对优秀人才提出了更高的要求、更严格的标准,即人才除了单纯具备扎实的学科基础知识及良好的专业技能之外,还必须拥有一定的团队合作精神以及自主学习、终身学习的科学学习意识及理念。因为,人才只有真正具备自我学习的能力以及合作协调的意识,才能在既适应社会知识快速发展的同时谋求一个良好的人际社会关系,从而才能确保自身专业领域的更好进步与发展。 中职院校是以培养社会主义初、中级优秀人才为主要目的的专业院校,那么,也必须依据社会市场导向制定科学、合理的教学目标。由此展开而来,教师有意识、有目的地通过各种形式的教育、培训活动真正帮助学生形成良好的团队合作意识以及科学探究的自主学习能力就非常有必要了。 那么,建筑工程测量课程中教师应当通过何种措施才能真正贯彻、落实这一宏伟教学目标呢?我个人认为,教师除了要彻底摒弃以往传统而落后的教学模式之外,更要积极更新、转变自身的教育教学理念,真正把学生视作学习活动的主体,并以此为基础,积极创造条件,鼓励学生以小组为单位进行合作学习、科学探究等性质的学习活动。唯有这样,才能真正为学生合作意识及自主学习能力的切实进步奠定良好的基础。 以我自身为例,我在平时的教学实践活动中,就会结合具体的教学内容以及学生各自的性格特征等实际情况,将他们灵活划分为不同的学习小组,并指定详细的活动任务,促使学生在完成任务活动的过程中建立起良好的团队合作意识、逐渐学会同他人沟通、协调与合作。除此之外,借助学生亲身的探究实践活动,还进一步锻炼与发展他们的自我表达能力、自主探究能力、自主学习能力,促使他们在发挥自身最大潜力的同时实现自身综合素质的显著提升与进步。 总之,中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要: 本文对工程测量学进行了定义,指出了该学科的地位及研究应用领域,阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践,简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词: 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说,整个学科的二级学科应作如下划分: ①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面,按照工程建设的对象可分为:建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为:勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责,它是工程建设中最基本的工作之一,它为建筑工程的其他相关工作提供服务,同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛,很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见,而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展,工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展,通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统,具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中,GPS 技术发挥着至关重要的作用,是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新,具有点位选择限制少,作业时光短,结果精度高,工程费用低等优势。过去测地形图时,都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成,最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右,并同时输入特性编码,通过手簿能实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就能输出所要求的地形图,省时省力,工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用,信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作,方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式,主要设备为全站仪、电子手簿等,操作方便,成图效率高,现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息,这是传统测图方法所无法比拟的,是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统(COSA)是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称,它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成:“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”(简称COSA-HC),该系统的最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便,适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合,可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制,可以处理任意结构的水准网和平面网,无须给出冗余的附加信息;其解算速度快,解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术,在主频166MHz 的586 微机上,解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上,可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统(GPS)技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展,科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新,工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术,不但加大了工程测量的精确度,而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与,工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里,工程测量学的作用日益重要。因此,对测量工作要高度予以重视,大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要:近年来,社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出,究其主要原因是学校教学与工程实际脱节,工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式,根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析,提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式,把教学过程与岗位职责要求对应,构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践,使学生的测量技能实现阶梯式提升,形成岗位职业能力,有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词:工程测量;以岗导学;教学模式 在工程项目建设中,最重要、最基础的工作就是工程测量,它贯穿于工程项目的始终,从项目规划、设计到施工,乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段,场地地形图、平面图是设计的依据;在施工阶段,将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴;在其运营管理阶段,建筑物的变形观测离不了测量。目前,像我们这类二本院校的土木工程专业学生,毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多,即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师,也离不开测量工作或管理工作。因此,测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位,即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位,基本可归纳为三类[2]:一是测量工,他们只负责仪器具体操作,是在技术员、测量员的详细具体操作指令下,应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务,而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力,在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员,既掌握测量仪器操作技巧,也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中,他们只需技术员发出简单总体的任务指令,而无需详细的具体操作指令,便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中,他们是可以独当一面的。三是测量工程师,他们既具备仪器操作技能,可以完成一定的工程测量任务,也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中,他们无需别人发出工作指令,自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项,可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中,具有双重身份,即测量员和技术员或施工员。目前,土木工程专业本科毕业生(特别是一线施工人员)步入工作岗位后,一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段,就是一般的“测量工”,这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关,有半年、一年甚至更长时间的,当然也有1~2个月的。跨过这个阶段,就进入了“测量员”阶段,这时他们就成为技术部的一员,与技术员一起工作,其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段,即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”,也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人,开始指导其他技术员、测量员开展工作,这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程,内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等,具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能,培养学生实际操作能力,并能运用所学知识和技能,正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题,使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来,随着计算机技术和信息技术的快速发展,测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用,使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同,而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式,以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学,对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少,即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器,单由于课时、场地等原因,只是在实验课上以观摩的形式进行,学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用,对一些深层次的原因甚至不知,更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施,致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题,结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求,构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的,我们根据课程特点和岗位要求,从岗位职业能力要求出发,以岗位执业能力为优秀,构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应,将其划分为三个时间阶段,即基础理论教学、基本操作技能训练(课程实习)、综合任务实训(专业实习)三个阶段,以项目作为任务驱动教学,实施全过程考核,引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能,加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为优秀,将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应,开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况,依据国家相关职业标准,将岗位技能需求与教学内容对照,设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研,对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析,针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向,按照不同层次岗位技能需求,选择对应的教学内容,构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践,同时,不断总结优化,与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材,共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向,以职业能力训练与职业能力培养为主线,以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8],坚持理论与实践结合的原则,将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应,构建了特色鲜明、与国家(乃至国际)行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来,我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学,使学生的测量技能实现阶梯式提升,逐步形成岗位职业能力,使其毕业之后达到就业“零适应期”,直接步入第二层次(测量员)开展工作。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究,从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策,希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求,提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲,工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展,测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变,使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘,需要测绘专业教学进行相应的教学改革,通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步,从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程,就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革,补充先进的测绘技术,适当增加测量工程学的教学课时,这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多,很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》(武汉大学出版),这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点,具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方,整体内容篇幅过大。由此,需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时,必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中,并作为重点的教材内容进行简绍,对那些过时的测绘技术与仪器,只作概略介绍就可以。其次,对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作,是实际工作中用到的,要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍,要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三,针对前面教材篇幅过大问题,新教材的编订要求精简,要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术,适当缩减重叠的篇幅内容,并上调学生学习该门课程的学分。第四,教材内容编订要体现出综合性,反应出工程领域中普遍的测绘技术,并能对特殊的测绘理论技术进行介绍,将工程主要类型得到全面覆盖。第五,对于应用性极强的工程测量学课程来讲,必须要使得教材内容要以实践为基础,描写总结实践,并提升为理论、原理以及工作流程。第六,对于内容编排上要显示教材的特色,以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容,分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容,其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点,并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点,该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘,由此,只需简要介绍此阶段的测量内容与方法,对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样,由此,需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展,有一部分过时的内容可以省去,只作大概介绍,但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容,这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍,这主要是基于学时设置考虑的,学时较少,那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用,由此,必须要加强该教学内容的详细讲解学习,这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小,所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中,必须要对工程的各个环节都做好建设服务,即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作,使得每一个阶段的工作都能得到有机联系,从而服务好工程建设,做到一致的工作内容和工作标准,能够在工程始终都能将资料进行共享利用,加强工程测量的信息化管理,教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时,还需要注意学生在测量中的责任心的培养,确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 (一)专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后,他们有自己的个性特征,优点与缺点并存,例如较为灵活、变通,但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法,根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍,让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强,要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍,使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力,让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 (二)创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言,采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识,由此,必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力,让学生能够有一个自由发挥的空间,制造课堂教学气氛,促进教学效果的提升。 (三)发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术,实践性极强,对工程建设的作用非常重要,由此,必须要紧密联系工程实际,在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子,进行典型的案例教学,通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等,使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解,从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍,使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述,“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切,必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革,适时更新教材教学内容,舍弃一些重叠的教材内容,使得内容编排上要合理、有特色、全面,能区分重难点,在教学方法上注意采用现代化教学方式理念,吸引学生的专业学习注意力,制造课堂氛围,充分发挥实例型教学法的优势,促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:浅析关于中职 工程测量学 课程教学方法的探讨 论文关键词:工程测量学; 教学方法; 实践能力 论文摘要:本文对中职《工程测量学》课程的教学内容和教学方法进行了分析和探讨,并提出了适合中职教育发展的以培养适应企业需求为导向的教学方法。 中等职业教育培养的是具有一定文化和专业基本理论知识、熟练的专业技能、较强的实践能力和良好的职业素养的中等应用型人才,与此同时,现代测量新技术尤其是3s技术即gps(全球卫星定位系统)、gis(地理信息系统)、rs(遥感技术))的发展对工程测量课程的教学方法改革提出了新的要求。因此,如何改进《工程测量学》课程教学方法使其与中等职业技术教育培养人才的要求相适应,是摆在我们面前的一个重要课题。 1明确培养对象,满足企业需求 《工程测量学》是工程测量专业和地质勘查工程专业的一门专业技术基础课,其内容极其广泛,这就要求我们在教学中一定要明确培养对象,在教材的选取上要针对不同专业学生有的放矢,根据社会实际需要对教材内容进行适当的补充。如就“地形图在工程建设中的应用与精度分析”、“施工放样的基本方法及其精度分析”等两个专业共性的问题应当结合现代企业需要共同进行详尽讲述;而地质工程测量部分只对地质专业学生做详尽讲述,对工程测量学生只做系统介绍即可。切实注重不同专业学生在实际工作中的适应能力,真正做到让不同专业学生能够应用所学过的这些内容去解决实际问题;从而满足不同领域工程建设发展对学生的需要。即做到让不同专业学生学即所用、学即能用,毕业后能顺利参加工作。 2改革教学方法,提高实践能力 工程测量学是围绕着各项工程建设对测量的需求所进行的一系列有关测量理论、方法和仪器研究的一门学科,它与很多工程建设有着密切的联系。随着科学技术的进步与建设事业的发展,工程建设项目越来越多,需要解决各类工程建设中测量问题越来越复杂再加上测量仪器更新换代之迅速,导致传统的教学方法很难适应企业需求。因此,改革当前《工程测量学》教学方法,适应社会发展势在必行。 2.1《工程测量学》理论课部分教学方法的改革 打破“满堂灌”教学方法,建立以学生为中心、以教师为主导的新教学方式。采用讲练结合和讨论式、自主式的教学方法,注重学生思路的引导和启发,以提高学生的学习兴趣和学习积极性。上课根据教学内容决定教学方式,对于难理解和掌握的内容,采用引入一些相关的工程实例边讲边练,精讲多练和课堂讨论的教学方式,对于多解问题、方案选择采用思路引导或课堂讨论的教学方式,对于非重点、难点及描述性内容采用老师指点学生自学的教学方式,灵活多样的教学方法充分调动学生学习的主动性,提高教学质量。 运用现代教育技术,提高教学质量。把计算机技术、网络技术、多媒体技术引入课堂教学是现代教育技术,使用多媒体、计算机网络等现代化教学手段,降低《工程测量学》课程的学习难度,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学是课堂授课的主要形式,计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用,能够吸引学生的注意力,帮助学习,提高教学效率。特别是对测绘仪器使用的讲解上使教学内容更加形象、直观,把抽象问题具体化,复杂问题简单化,有助于学生直观理解。如陀螺经纬仪、全站仪等仪器穿插大量图片,使学生对这些仪器及其操作流程、应用有直观的认识。同时对于学生构造空间模型,测量后内业数据处理等问题的理解和掌握都有很好的帮助,从而更好的达到课程改革的目的。在老师的指导下,利用网络教学有助于学生自我学习,如在校园网上相关的教学资料,向学生介绍一些相关的测量论坛和测量网站,学生可以通过互联网自己阅览学习,了解测量的发展动态。 2.2《工程测量学》实践课部分教学方法的改革 工程测量学是一门实践性非常强的专业课程,实验的好坏直接关系到这门课程掌握成败的关键。只有通过实验和对测量仪器的操作、采集数据、进行计算、测图或施工放样,才能真正理解和掌握测量的基本原理和基本方法,才能真正培养和提高应用理论知识解决实际问题的能力。因此加强和完善工程测量学实践环节,是工程测量学教学改革的重要环节。 笔者认为实验课教学从以下几方面进行: (1)实验目的明确。实验目的是要求学生运用测量基本理论和基本实践操作技能解决建筑工程测量技术问题的实践过程,是培养学生实际动手能力和综合分析问题、解决实际问题能力。故此在实验课程进行前一定要选好实验课题,选的实验最好与实际工程联系紧密。并提前向学生公布以便使学生提前为实验做好准备(包括实验用到的理论知识、仪器操作、数据处理等)。 (2)实验步骤明确。实验步骤严格按照工程实施步骤有条不紊进行。如要求学生按工程要求进行图上设计、实地踏勘选点、实地测量等。 (3)实验实施环节分工明确,安排有序。为了提高实验质量和效率,防止实验课实施过程中杂乱无序,和个别学生因产生倦怠情绪而不亲自动手的情况发生,实验的安排应当分组比赛进行,每组人员分工明确组织有序。这样也更好地激发学生对测量实验课程的学习兴趣。 (4)实验过程中及时排疑解疑。这一阶段是测量实习的最重要阶段,学生在课堂理论学习中遇到的疑问和未掌握的知识都可以通过实验来检验出,这就要求我们老师务必要对其实验过程中提出的疑问及时发现及时有效解决,从而使学生对理论知识巩固和加深理解。 (5)撰写实验总结报告。实验总结报告分为实验操作记录和实验分析总结两个部分。学生撰写实验总结报告,有助于学生在实验操作过程中形成良好的作业习惯,有助于学生对整个实验过程回顾,加深对理论知识的进一步理解和巩固;有助于学生概括总结能力得提高。 3改革考核机制,注重理论联系实际 工程测量学这门课程有很强的特点,主要表现在理论和实践结合非常紧密。采用传统的试卷考核方式难以反映学生的实际操作能力,而且考核内容过于依赖教材内容,导致学生只注重对理论知识的掌握,忽略实际操作能力的训练。因此有必要对考核方式进行改革。 考试的形式,采用理论水平测试与实验测试双重机制考核,理论和实验两项成绩各占总成绩的50%,具体办法如下: (1)理论水平测试,包括平时考查成绩和期末测试成绩两个部分。在教学中,平时的考查包括上课率和作业完成情况、上课的笔记、课堂讨论和答疑情况等,期末考试严格按照教学大纲命题考核。 (2)实验测试,包括平时实验成绩评定和期末专项抽题测试两个部分。平时实验成绩根据平时学生的实验操作、实验报告记载情况及结果来衡量学生的成绩; 期末组织专项抽题实验考试采取学生随机抽题,严格按照实验规范要求根据最终实验结果的准确度来给定成绩。 总之,我们要本着中等职业教育的总体方针以实践能力为中心,以就业为导向,不断开拓创新《工程测量学》课程教学方法,这样才能逐步提高《工程测量学》课的教学质量,培养出更多符合社会需求的技术性人才。
纺织论文:混纺织物工业研究论文 1实验方法 1.1工艺流程 染色水洗皂煮水洗烘干。 1.2工艺处方 分散艳蓝E-4R2%(owf),弱酸性艳蓝RAW2%(owf),阿白格B10~60g/L,载体0.2%~1.0%(owf),匀染剂10g/L,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,温度60~100℃,保温时间30~80min,浴比1∶50。 1.3染色K/S值测试 将毛/涤织物平整放置好,在保证不透光的情况下,使用7000A型电脑测色仪进行测定。可以将布样折叠,以防透光,在织物的表面取3个点,读取3个值,记录波长最大时的K/S值。 2结果分析与讨论 2.1载体用量对染色的影响 改变载体用量分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%(owf),其他染色工艺条件相同,即2g毛/涤织物6份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值为5.5~6.0,保温时间50min,染色温度100℃,阿白格B20g/L.由表1可知,K/S值随着载体用量的增加先增大后减小,载体用量达0.5%(owf)后,K/S值反而下降。这可能是因为载体在染色初期主要起促染作用,使混纺织物中涤纶纤维分子结构松弛,纤维空隙增大,分子易进入纤维内部。同时由于载体本身对纤维及染料分子有直接性,不但能帮助染料溶解,增加染料在纤维表面的浓度,而且能减少纤维的表面张力,使染料分子迅速进入纤维空隙区域,提高了染料分子的扩散率,促使染料与纤维结合。而在染色后期,载体的这种作用同样可以加快纤维中染料的解吸。所以合适的载体用量为0.5%(owf)。 2.2阿白格B质量浓度对染色的影响 改变阿白格B的质量浓度分别为10、20、30、40、50、60g/L,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物6份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,染色温度100℃,载体用量0.5%(owf).随着阿白格B质量浓度增加,K/S值先增加后降低,当阿白格B质量浓度增加到20g/L以后,K/S值反而下降。阿白格B在染色中,主要是对毛/涤混纺织物中毛纤维起到匀染作用,增加得色量。所以选择阿白格B的质量浓度为20g/L。 2.3染色温度对染色的影响 改变染色温度分别为60、70、80、90、100℃,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,载体用量0.5%(owf),阿白格B质量浓度20g/L.随着染色温度的提高、染色K/S值呈上升趋势,尤其是当温度达到90℃以后,K/S值急剧上升,这可能是因为羊毛结构中含有鳞片层结构,温度升高以后,鳞片层软化,羊毛纤维发生溶胀,同时涤纶纤维分子内链段运动逐渐增强,自由体积增大,利于染料上染,考虑到温度太高对羊毛损伤越大,选择染色温度为100℃。 2.4浴比对染色的影响 改变浴比分别为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60时进行染色,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,载体0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色温度100℃.浴比对K/S值的影响不是很明显。但在染色过程中,浴比过小时,易使染液温度分布不均,被染纤维浸渍不充分,而且使被染物局部暴露在空气中,致使被染物吸染料不匀不透,造成染色匀染性差,导致染色不匀。同时过小的浴比会增加设备对纤维的磨损,影响染物的外观及手感,加工疵病增多;浴比过大,降低了染料在染液中的浓度,影响染料的上染百分率,致使染料的利用率下降,导致纤维上染料少,K/S值不理想。所以选定最佳浴比为1∶20。 2.5染色时间对染色的影响 改变染色时间分别为30、40、50、60、70、80min时进行染色,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,冰醋酸调节pH值为5.5~6.0,载体0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色温度100℃,浴比为1∶20.随着保温时间的延长,K/S值逐渐增大,当超过70min以后,再继续延长保温时间,K/S值反而降低。染色保温时间过短,羊毛鳞片层的软化需要一定时间,染料不能充分的进入纤维内部并固着在纤维上,K/S值小;保温时间过长,高温情况下会使羊毛纤维受到一定的损伤,K/S值增加不明显甚至降低,且手感较差。所以选定最佳保温时间为70min。 3结论 ①毛/涤混纺织物用载体法染色的最佳工艺为:分散染料2%(owf)、弱酸性染料2%(owf)、载体用量0.5%(owf)、阿白格B20g/L、匀染剂10g/L、pH值5.5~6.0、温度100℃,保温时间70min,浴比1∶20。②染色温度对毛/涤混纺织物染色影响最大,这可能是由于羊毛的鳞片层结构导致的。 作者:余艳娥季洪引单位:江阴职业技术学院 纺织论文:智能纺织品电子信息论文 1电子信息智能纺织品导电材料的种类 依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类见图1。图1依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类用于制备电子信息智能纺织品的导电高分子材料称为导电聚合物,其具有明显的聚合物特征,且若在两端加上一定电压,有明显的电流通过。依据材料的组成,可以将导电高分子材料分为复合型和本征型两大类[3]。前者是指将导电体加入到基体中构成的复合材料,后者是指基体本身具有导电功能的复合材料。本文主要讨论前者,按其导电体的不同,将导电材料分为4种:金属氧化物导电体,碳系导电体,结构型导电高分子,金属系导电体。1.1金属氧化物导电体在聚合物中添加金属氧化物可制备导电复合材料。一般采用的导电体是氧化钒、氧化钛、氧化锌、氧化锡等粉末物质,目前最广泛使用的是氧化锌晶须(ZnOw)。1.2碳系导电体碳系导电体包括炭黑、石墨、碳纤维和碳纳米管。炭黑是一种天然的半导体材料,能够大幅度调整复合材料的电阻率(1~108Ω•cm),如采用高温气相氧化和石墨化对炭黑进行处理,可以提高炭黑的比表面积和一定量炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯的体积值,降低表面基团特别是含氧基团的含量,改善复合材料的导电性[3]。石墨是自然界发现的最硬的材料,具有很好的导电性和导热性能,利用石墨制备的复合材料,如尼龙/石墨、聚苯胺/石墨复合材料均具备良好的导电能力。碳纤维的导电性能介于炭黑和石墨之间,其体积电阻率约为1200×10-6~300×10-6Ω•cm。在复合材料中,碳纤维可使其形成的导电渗滤通道的临界体积分数很低,达到很高的导电性能所需的填充量很小[4]。碳纳米管是一种新型的导电体,在纳米纤维含量为0.5%~10%、碳纳米管质量分数为0.1%~0.5%时,复合材料具有很高的导电性能。1.3结构型导电高分子使用较多的是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电物质,这些高聚物不需要加入其他导电性物质而依靠本身结构即具有导电性。1.4金属系导电体金属系导电体包括纯金属粉末和金属纤维。现阶段应用最广的金属粉末是铁粉和铜粉。一般情况下,金属粉末的体积分数达到50%,会使导电复合材料的电阻率达到要求。将金属纤维填充到聚合物基体中,可制成导电性能优异的导电复合材料,其体积电阻率1.0×10-3~106Ω•cm。目前应用较多的金属纤维有铜纤维、不锈钢纤维和铁纤维等[5]。 2电子信息智能纺织品导电材料的制备 近年来,研究人员在电子信息智能纺织品导电材料的制备方面做了大量研究,笔者通过分析归纳将不同导电材料的制备方法分为4类,如图2所示。2.1混入法2.1.1编织法将导电纱线整合在织物结构中LiuY.[6]等人设计出一种应用在智能纺织品上的柔性可伸缩的磷酸铁锂电池,将LiFePO4作为阴极,Li4Ti5O12作为阳极,固体聚氧化乙烯电解质作为分离层铺在阴极和阳极之间,然后将这3层放置在液体聚合物溶液中,在50℃下使溶液蒸发,最后3层合并在一起成为一个电池条。由于该种材料具有热塑性,故此条状电池可以被切断或者拉伸,并混入织物中。据报道,单个的电池条只能提供约0.3V的电压,若将8个聚合物电池条与棉布材料编织在一起(见图3),用铜和铝作为导电线把它们串联起来,可以支持1个3V的发光二极管(LED)持续发光数小时(见图4)。图3电池条织入棉织物形成的导电线程图48个聚合物电池条供1个3伏LED灯发光KinkeldeiT.[7]等人提出一种纺织品一体化的电子鼻系统织物(见图5),将4种非导电聚合物分别在四种相应的溶剂中溶解,同时加入炭黑作为导电的填料,利用超声波震荡使颗粒分散均匀,从而制成4种不同聚合物复合材料的气体传感器。当气体传感器吸收有机溶剂后膨胀,聚合物内部的炭黑填料颗粒之间的距离会增加,使传感器的电阻发生变化。据报道,若使用柔性聚合物基板作为气体传感器的载体,将柔性聚合物基板形成的薄膜条(见图6)作为衬纬织入织物,在经向织入导电丝与柔性薄膜条接触,检测接触点的电阻变化,可以识别不同的溶剂蒸汽并对其进行分类。图5被织入织物的电子鼻系统图6基于柔性聚合物基材制成的薄膜条ZyssetC.[8]等人选用柔性塑料基板作为电子元件的载体,将它们切成条状编织进纺织品。通过织入导线,在导线、条状柔性塑料基板以及接触点之间形成相互连接而成的总线拓扑型的编织网络(见图7)。据报道,导线和柔性塑料基板之间的接触点可承受20N的剪切应力,若将温度传感器集成到条状塑料基板上,织物的抗弯刚度将提高30%。图7带有导条和导线的机织物照片2.1.2改变纱线结构设置导电层和不导电层Gu,J.F.[9]等人开发出一种高灵活度的、基于导电聚合物而制备的具有高电容性能的纤维。通过在两个低密度聚乙烯的绝缘片之间添加一种导电聚合物,从而创建一个简单的卷状电容器,然后把它们卷成一个圆柱体,放进高密度聚乙烯。通过加热,经小孔喷出纺丝,形成一个直径小于1mm的纤维。据报道,该电容纤维(见图8)容纳电荷的能力相当于同轴电缆的1000倍。图8中心具有两个电极的圆柱形电容器纤维GuoL.[10]等人设计了一种基于针织物的传感器,将不锈钢纤维作为导电纱线的外包纱线,将聚酰胺/莱卡的混合纱线作为芯纱,制作具有导电性能的包芯纱,然后制成针织物并测量其导电性能。据报道,以聚酰胺/莱卡混合纱线作为芯纱制成的针织物,其导电性能相对于以聚酰胺单一纤维作为芯纱制成的针织物有所提高。BaeJ.[11]等人提出一种用于操作电容式触摸屏面板的导电织物,将镀银的尼龙丝作为芯丝,将50/50棉/羊毛混纺纱作为外包纤维,利用传统的环锭细纱机制造导电纱线(见图9)。据报道,使用该种导电纱线可以织成具有导电性能的纬编针织物,采用该种纬编针织物制作的手套。可用于在极端寒冷的气候下操作电容式触控面板的屏幕。图9导电的环锭纺包芯纱的横截面2.2化学镀法张碧田[12]等人选用尼龙织物作为待镀织物,经表面粗化、胶体钯溶液活化及解胶处理后,进行化学镀镍。据报道,镀层中磷含量较低,有利于改善镀镍织物的导电性能,提高其电磁屏蔽的效果。甘雪萍[13]等人将涤纶作为基布在一定浓度的NaOH溶液中浸泡去油,然后在含有强氧化性的酸性KMnO4溶液中进行粗化处理,经SnCl2和HCl的敏化处理以及PdCl2和HCl的活化处理后,再进行化学镀铜和化学镀镍。据报道,织物的表面比电阻随着镀铜量的增加而显著减小,镍磷合金镀层质量的增加只能使织物表面电阻略有下降,见图10。纤维表面随着铜的不断沉积而变得光滑,但是镀铜时间达到15min时,纤维表面开始出现一些圆形的瘤子,并且经过化学镀镍处理后不能被镍层覆盖。图10织物化学镀铜、镍后的SEM照片2.3聚合法2.3.1气相沉积聚合法杨楠[14]设计出一套制备聚吡咯导电织物的方案,以纬平针织物作为基布,经过NaOH溶液的去油处理后,将试样经过一定浓度的对甲苯磺酸水溶液进行掺杂剂掺杂处理,再将试样经过一定浓度的FeCl3•6H2O乙醇溶液进行氧化剂掺杂处理,最后让吡咯蒸汽缓慢均匀地沉积在处理过的织物试样上,得到聚吡咯导电织物。2.3.2现场吸附聚合法狄剑锋[15]等人选定以锦纶/氨纶长丝共同编织的经编针织物作为基质,制备聚苯胺/锦纶/氨纶复合导电织物。首先将锦纶/氨纶织物试样浸入苯胺单体溶液进行单体吸附处理,然后将处理后的织物置于氧化剂过硫酸铵和盐酸反应液中,制得墨绿色的聚苯胺复合导电织物,再用盐酸、丙酮、去离子水分别洗涤至溶液为无色,烘干后即得到聚苯胺/锦纶/氨纶复合导电织物。2.3.3液相化学吸附聚合法胡沛然[16]等人以棉织物为模板,通过简单的“浸渍-干燥”过程,制备得到规则的氧化铟锡导电网络,再将其与聚二甲基硅氧烷树脂复合,得到复合柔性导电材料。据报道,氧化铟锡导电网络/聚二甲基硅氧烷柔性导电复合材料弯曲后的电阻率从20Ω•cm增长到80Ω•cm,仅增加了3倍,在弯曲同样的角度后,氧化铟锡纳米颗粒/聚二甲基硅氧烷柔性导电复合材料的电阻率从20Ω•cm快速上升到超过1000Ω•cm,增长了近50倍,导电性能下降非常明显,因此得出,氧化铟锡导电网络的使用能够在弯曲状态下有效地保持材料稳定的电学性能。2.3.4电化学聚合法Kim[17]等人采用电化学聚合法对锦纶/氨纶混纺织物进行聚合,在不同的聚合条件、伸长率和重复拉伸次数下测量织物的导电性能。据报道,织物伸长率在40%时,其导电灵敏度达到最大,如果再增加则伸长率变化不明显。导电织物的导电率会随着拉力的增加而稍微下降。2.4纳米涂层整理LimZ.H.[18]等人提出一种氧化锌纳米棒导电纺织品,让氧化锌纳米棒在普通的棉织物纤维上均匀生长,最后得到高结晶度的纳米棒导电织物。经过机械性能测试可知,纳米棒织物有较强的抗压和耐水洗性能,在室温下,该导电织物可用于气体和光学传感器,用来检测氢气和紫外线。ZhangW.[19]等人用单壁碳纳米管制备导电纱线,使用聚乙烯亚胺对棉纱进行预处理,用以提高碳纳米管的亲和力,然后将基于碳纳米管制备得到的导电纱线作为化学电阻,通过检测其电阻变化,可以在室温下检测氨气的浓度,制成氨气传感器,见图11。 3结语 微电子和纳米技术的快速发展为电子信息智能纺织品领域带来了更多的机会,使电子信息智能纺织品的开发有了更广阔的空间。导电纱线的织入及缝入、包芯纱导电部分和不导电部分的设计、纳米涂层整理技术以及传感器和电池技术的探索,将会成为未来的研究方向。 作者:张杰刘晓霞单位:上海工程技术大学 纺织论文:纺织品加工贸易论文 一、全球价值链的理论形成及其运用 (一)全球价值链的理论形成 价值链概念最早是由迈克尔•波特(MichaelPorter,1985)在《竞争优势》一书中提出的,他认为企业的研发、生产、营销、物流与客服等活动组成了一条完整的链条,链条上的各个环节都会产生其特有的价值。[1]格里芬(GaryGereffi,1999)在迈克尔•波特的研究基础上建立了全球价值链(GlobalValueChain,GVC)模型,认为经济全球化发展趋势使得商品生产不再仅仅局限于企业或国家的狭义范围内,而是通过国际分工与跨国合作方式在不同成员国之间形成了完整的合作体系。这种分散在世界各国(地)的商品加工程序,通过自由贸易形式将劳动力和生产要素组合在一起,最终形成了全球(商品)价值链。 (二)全球价值链理论的运用 全球价值链的形成是资金、人才、资源在世界范围内自由流通的必然结果,符合市场经济发展的客观规律,其目的是为了完成实体商品的生产或虚拟服务的增值。价值链中每个环节的成员密切配合、各司其职并彼此依存,通过参与蓝图设计、研究开发、技术测试、品牌推广、渠道建设等,进而享受流通过程中的产品增值与利润分配。全球价值链理论是基于纵向维度来看待世界各国在经济发展与生产组织过程中的分工,价值链的不同生产环节对应着截然不同的利润空间。某个环节涉及的产品生产工艺越复杂,所需的技术含量越高,对误差的要求也越精密,所要求的条件与门槛也越高,参与者在利润分配中才能拥有更多的话语权。正因为如此,世界各国都采取了增加政府投入、集结各种优势资源、发展上下游配套产业等措施,加速打造产业集群,以构建独一无二的产业优秀竞争力,力争在全球价值链分工中占据有利地位,增加本国贸易收入。为衡量一个国家参与国际商品生产与贸易的效率及其通过相关产业链获取的增值程度,笔者引进了“贸易增值率”这个指标。通常而言,加工贸易增值率=(加工贸易出口额-加工贸易进口额)/加工贸易进口额。[2]通过这个公式,可以清楚看到,一个国家在加工贸易环节所获得的附加值多少主要取决于国内相关产业链的深度与长度。在全球产业链参与环节越多、上下游配套设施越齐全、对国外先进技术依存度越低,就越能获得理想的贸易增值率,反之亦然。 二、中国纺织品加工贸易发展现状及其存在的主要问题 (一)中国纺织品加工贸易发展现状 加工贸易是指经营企业进口全部或者部分原辅材料、零部件、元器件、包装物料(以下简称料件),经过加工或装配后再将制成品出口的经营活动。[3]纺织品加工贸易是中国加工贸易的重要组成部分,也是中国发展对外贸易、参与国际分工与竞争的关键产业之一。改革开放后,中国纺织品加工贸易进入黄金发展时期,经过多年的持续努力,基本形成了产品质量上乘、品种丰富多样、上下游配套齐全的产业体系。加入WTO之后,中国纺织品加工企业凭借劳动力价格优势,大量承接了马来西亚等亚洲国家与地区的订单,从而实现了行业的整体快速发展。2013年,中国纺织品加工贸易进出口总额为827.6亿美元,同比增长21%,其中,出口总额为532.1亿美元,进口总额为295.5亿美元。但与此不相称的是,中国纺织品加工贸易企业平均利润常年维持在极低水准。2012年商务部公布的数据显示,绝大多数从事纺织品加工贸易的企业净利率仅在3%~5%。近年来,随着国内劳动力的紧缺,加之国际原材料价格上涨和人民币升值,更多纺织品加工贸易企业开始面临增产不增利的尴尬局面。 (二)中国纺织品加工贸易存在的主要问题 1.加工贸易形式落后,企业利润微薄 改革开放初期,由于中国经济基础薄弱,各行业发展普遍缺乏资金支持,只能以“三来一补”方式参与到世界加工贸易行列。“三来一补”加工贸易主要包括进料加工、来料加工、装配业务和协作生产等方式。[4]近年来,中国经济发展取得了巨大成就,截至2013年底,中国货物进出口总额达到25.83万亿元人民币,外汇储备达到3.79万亿美元。在此背景下,中国纺织品加工贸易依托劳动力供给充沛及其价格低廉得到一定发展。但与世界纺织品贸易强国相比,中国纺织品加工贸易始终缺乏实质性提升,大部分企业依然从事着含金量较低的来料加工业务。中国的纺织品加工贸易属于典型的劳动密集型产业,位于全球价值链的底层。按照台湾地区宏碁实业董事长施振荣提出的关于全球分工微笑曲线模型,整个价值链中,最有机会能够获得高附加价值的区域往往位于曲线的两端,即产品研发与品牌营销。[5]国内纺织品行业由于长期缺乏足够研发实力,只能为国外品牌进行代工,从中赚取微薄的加工费。由于缺乏足够的市场开发与品牌营销能力,即便是质量上乘、用料充足的产品也只能以成本价为基准进行销售,无法享受国际品牌产品所独有的品牌溢价。以国际时装品牌范思哲为例,某款大衣在美国本土的售价是299美元,而国内服装企业只能获得每件12.9美元的代工费用。反观日本的优衣库品牌,2013年财务报表数据显示,该公司毛利率与净利率分别维持在47%与23%的高位。优衣库等服饰品牌成功的根本原因就在于其对市场营销的重视,通过对自身品牌的塑造,让旗下服装超越了普通消费品范畴,成为当下年轻消费者的一种时尚主张与生活方式,进而在全球价值链中占据优势地位,轻松获取高额附加值。 2.研发设计能力不足,产品款式落后 中国服装加工贸易企业主要分布于福建、浙江等沿海省份,大多数企业是由当地小型家庭作坊发展而来,企业所有者思维方式陈旧、管理方法落后,对当前国际大环境以及全球价值链变化缺乏清醒认识。反映在企业日常管理中,主要表现为很多企业经营者对纺织机械与设备投入不足,有将近7成的纺织品加工企业在近10年内没有更新过生产设备,CAD排版裁剪机等新型智能化生产设备仅为少部分企业所拥有。部分企业经营者对过去低价夺取出口市场份额做法存在明显的路径依赖,不重视纺织品专业技术人才培养,导致行业整体研发能力不足、产品款式落后。目前,这些企业员工构成多以农民工为主。由于员工文化水平较低,接受新技术、新工艺、新设备的能力普遍较差,加上行业平均薪酬较低,阻碍了优秀产品设计人才的跨行业流动。在这个背景下,国内纺织品行业新品设计乏力,绝大部分产品依靠国外来样加工,其余则来自对国外品牌的“山寨”,即便有少量原创作品,但在时尚性与美观性方面与国外同类产品相比存在明显差距。 3.环保意识缺失,对生态纺织品重视不足 随着生活水平的提高,欧美国家消费者愈加重视纺织品的环保性能,纺织品进口检疫标准与贸易门槛逐渐提高。目前,北欧各国正在兴起生态纺织品热潮,其影响已经通过国际化产业分工体系波及全球纺织品产业链上下各合作成员国。生态纺织品是指采用无公害原料,并以规定生产流程制作的对人体健康无明显伤害的纺织品。生态纺织品的流行对加工出口国的上下游企业都提出了全新要求。然而,中国纺织品行业普遍缺乏环保意识,对于即将到来的生态纺织品发展趋势缺乏敏锐嗅觉。2013年,由于产品化学品残留超标,中国有近98亿美元的出口纺织品被退回,相关企业损失惨重。造成中国纺织品加工贸易行业如此被动的原因是,一方面,中国产品环保标准严重滞后。由于国家质监部门介入程度不够,中国纺织品生产一向存在多重标准,绝大部分纺织品生产企业执行的是国家标准,与欧盟标准相比,中国纺织品国家标准存在较大差距。另一方面,生产工艺落后对中国纺织行业充分参与全球产业链竞争形成巨大阻碍。以出口到美国的生态纺织品为例,美国商务部对该类产品的生产流程与工艺制定了详细、严格的技术规范,明确规定产品不得经过氯漂白处理、不得经由防霉程序、不得进行阻燃整理工序。反观国内,由于环保监督过于宽松,相关违法成本太低,大部分纺织加工企业生产设备陈旧、工艺落后,即便短期内加大投入、集中整治,生产出来的产品也无法快速达到欧美发达国家技术要求。因此,由环保指标所构筑的出口贸易壁垒将成为中国纺织品加工贸易企业转型的巨大障碍。 三、中国纺织品加工贸易转型与升级政策建议 (一)转换生产模式,推动加工贸易产业链延伸 政府要鼓励行业内企业努力向国际纺织品产业链上游延伸,从而有效延长国内加工贸易产业链,进一步提高产业增值率;通过强化技术投入,提升产品设计能力,创立自有独立品牌;深入海外市场,设立产品分销渠道,建立与国外用户直接接触的渠道,推动中国纺织品加工贸易行业实现由“订单模式”向“市场模式”的升级转换。随着国内经济的发展和人民生活水平的提高,中国内销市场已悄然启动并逐渐形成规模,为纺织品行业发展开辟了一个新的市场空间。要着力引导纺织品加工贸易由原来的“单一外销模式”向“内外销并举模式”转变,加大产品出口转内销的尝试;推动企业商业模式与经营理念更新,竭力打造为消费者所接受的服装、服饰知名品牌;立足国内,放眼全球,通过整合国内消费者需求,一改以往被动生产的局面,以海外订单反向定制创新型模式,实现全球价值链参与角色互换,推动纺织品企业实现从低端制造商到高档品牌运营商的实质性跨越。 (二)加大研发经费投入,建立高层次人才队伍 有关部门应通过树立行业典范方式,推动企业管理者及时转变经营理念;通过设立纺织行业技术改造专项经费财政扶持政策,加快企业技术装备与生产工艺革新步伐;通过鼓励纺织品企业设立行业技术研究中心,完善产业研发体系,提升中国纺织产品优秀竞争力。建立高质量专业人才队伍是提升产品技术含量、推动纺织品企业转型升级的重要保障。为全方位满足行业可持续发展需求,政府相关部门应通过多种渠道,广泛储备人才资源;加大行内企业员工培训力度,提高其文化知识水平与专业技能;设立针对高层次人才的落户优惠政策并给予其相应奖励经费,有效提高国内纺织品行业的研发水平。加强纺织品企业内部建设,通过技术引进、合作开发、自主研发等方式努力提升企业自主创新能力,在巩固和扩大现有大宗初级产品和半成品出口的同时,大举进军国际高档服装及其产品深加工领域,提高时尚品牌服饰的生产与出口比例,进而在全球价值链中获得高附加值回报。 (三)提升产品检测标准,完善上下游产业建设 随着中国纺织品行业对全球价值链的参与程度不断提升,产品所面临的标准与约束日趋严格。以欧盟为例,之前众多成员国执行的是进口纺织品-100标准,2013年世界纺织协会颁布的新标准在原有约束条件基础上进行了升级,对化学物质的检测量以及纺织品生产流程都制定了更加严格的程序。为此,中国纺织品行业必须时刻掌握全球消费者对生态纺织品的升级需求,及时改造自身生产技术与生产工艺,严控原材料采购环节,确保产品生产无毒、无害、无添加。大力推动农作物种植规范化,避免使用各种违禁农药,从源头上解决棉花等纺织原材料有害物质残留问题。只有政府、社会和行业共同努力,才能切实有效推动纺织品企业的转型升级,促使企业更好参与到世界经济的全球化进程中,为中国对外贸易可持续发展作出贡献。 作者:易雅馨单位:苏州科技学院 纺织论文:智能数据管理下纺织机械效率论文 1智能数据管理系统的介绍 随着第三次工业革命到来,先进制造、绿色制造、智能制造已成为当今工业发展的主题,纺织行业作为我国工业的重要组成部分,选择在本行业应用数据管理系统,来提高企业技术水平和智能化水平,已成为行业发展的必然趋势。至于数据管理在企业应用中的表现形式,以及有哪些优势,本文将在这一部分做相关介绍。 1.1智能数据管理的表现形式 实行数据管理,在纺织业的主要表现是对各流程、各工序参数的准确记录,确保有详细数据来描述每一道工序,以使纺织业的产业链更接近于数字化、智能化。日常生产的正常并且成功进行,要靠流程中每一步工艺的精确执行。生产过程中的各项参数,例如温度、湿度、pH值等都会影响到生产过程的正常运转。在这个过程应用数据管理,机械制造商在设备内部设置测量这些参数的功能,同时把这些数据自动存档并进行规范化整理,对于工艺的长久可靠性有很大的帮助。数据管理系统中强大的数据库还可以存储生产中使用的配方,以方便生产过程的实时调用。数据管理通过使用敏锐的传感器系统,还能随时监控生产过程中的各项参数,确保数据的完全可靠,确保工艺的准确实现,从而得到令人满意的产品。 1.2应用数据管理的优势 数据管理的主要优势是减少了生产成本,提高了产品性能。数据管理做到了对每一步工艺进行准确记录,这样在每一道工序中,各原料的使用量便一目了然。精确度较高同时具备自动检测、纠错能力的设备,可以及时纠正各原料的使用情况,准确记录各项数据变化,不会再有人工添加原材料时使用量过多或过少的情况出现,这样减少了原材料的浪费,降低了能耗,节约了成本。另外,数据管理中数据库系统的应用,让配方可以长久存储,使用时只需从数据库中找到调用,这样配方具有了重现性,对生产人员来说,操作变得简单方便,同时产品的品质也有了大幅度提高。另外,通过各原料使用量的记录情况,可以估算生产成本,也能实现对生产成本的控制,这样就能辅助企业确定产品价格,从而使产品的定价更具合理性,对企业的发展更有利。 2纺织工业的发展现状 当前,技术水平低下限制了纺织企业的长足发展,尤其是在出口方面,企业内部技术的薄弱使企业经常遭遇国外技术壁垒。因此,提高纺织行业生产技术,通过技术创新、设备改进来提高纺织业机械效率已经变得刻不容缓。很多企业都在关注纺织业技术方面的改革创新。在各种技术的尝试中,在智能数据管理下提高纺织机械效率,进而给企业带来经济效益的方法,在应用中,取得了显著的成果。因此,越来越多的企业在生产中都引进了数据管理这项技术。当然,在使用这项技术时,也有很多需要注意的事项,还有一些在应用过程中会出现的问题,接下来本文将介绍这些问题。 2.1生产设备智能水平较低 智能数据管理技术应用的基础是有智能水平较高的设备,而这项技术的优秀是精确记录各工序参数,严格控制生产过程中各环节使用原料的量,并反映产品的性能。但许多企业现阶段所使用的设备智能化水平很低,甚至达不到智能化水平。有些企业因为引进先进设备花费较大,就仍然使用以往陈旧的生产设备,而这样的设备根本无法满足技术的要求,导致技术引进不彻底,数据记录不详细,控制功能发挥不充分,进而造成原料浪费,产品参数检验不准确,最终反而增加了成本,降低了收益。 2.2生产人员对设备过于依赖 应用智能数据管理,生产过程中的智能化、自动化水平大大提高,生产过程中不再需要人工添加配料,例如往洗涤槽内进行人工加水。智能化后,洗涤槽内水量已预先设好,先进的设备可以自动添加准确量。此时,有些生产人员因为设备智能化水平很高,就对生产过程放松了警惕,对各项参数的记录也不够准确,主观认为机器不会出错,过分依赖设备,不能做到随时查看生产过程中的各项参数,也会在存档记录数据时,有漏记、乱记现象,对生产过程把关不够严,不够细致认真,甚至带来了产品生产不合格等严重后果。 2.3对设备性能的实时监测不到位 机械设备一般情况下都具备合格的性能,才会应用到生产过程。但设备都有使用期限,并且在使用过程中,受环境条件的影响,设备本身可能已经失去了原有性能,例如机械本身的传感器系统损坏,造成了对生产工序的参数检测出错。有些企业在将设备投入生产时,未能对设备性能进行及时检测,致使设备自身的检测能力失效时仍在使用,使得具有错误参数配成的产品出现。有些企业在设备使用过程中,未能对设备进行实时监测和及时维护,导致生产过程中出现生产隐患。 3数据管理应用过程的改善措施 纺织行业作为我国工业中的重要组成部分,如何改变行业的现状,实现产业结构的调整升级,降低成本,提高产品质量,以获得最大经济效益,是每个纺织企业应当进行探索的方向。数据管理系统的应用,可以充分挖掘设备潜能,使纺织机械效率最大化,符合当前的改革思路。因此,针对数据管理系统应用过程出现的问题,力求解决措施,将更能满足当前的行业发展需求。下面笔者将就这些问题提一些建议,希望能对现阶段纺织业的发展情况有所裨益。 3.1保证设备具备较高的智能性 生产设备是数据管理应用的平台,这就决定了数据管理系统对于设备的智能水平的要求会较高。企业可以通过购买最新的设备,应用到生产线上,以确保数据管理的实现。当然购买新设备,成本也会投入较大,但立足于长远计划,这样的代价还是值得的。但是,如果对旧设备全部丢弃,也是对成本的增加,对资源的浪费。因此,还可以通过对旧设备进行技术改造的途径,来实现应用数据管理系统。在实际应用中,可以根据企业自身具体情况,通过对两种方法的结合,来实现成本最小化,效益最大化。 3.2生产人员要严格记录生产过程的各项参数 生产过程中对各项数据的准确记录,是数据管理系统应用的重要体现,因此一定要提高生产人员对生产过程的数据记录的严谨性,不要仅仅依赖机器,人毕竟比机器要智能,不能因为有智能机器存在,便放松警惕。生产人员在生产过程中,应当随时查看各项参数,尤其是原料的使用量是否与设备的真正使用量相符合,还要注意当前使用配方是否与所需配方相符合。数据管理中强大的数据库系统中的数据也是由人工输入的,在这个阶段更应认真仔细查看正确性,一定要确保完全正确,一旦有纰漏后果将很严重,甚至可能危及企业生存。 3.3要随时对设备进行实时监测 对于机械本身,由于在内部应用传感器系统,因此,器械本身往往带有一定的自动监测能力。但机械设备的智能性毕竟有限,如果内部器件有损坏,或内部参数设置有误,就可能出现设备监测能力很弱或失效等情况。在这种情况下,继续使用这样的设备,无疑是埋下了生产线上的隐患。因此,一定要确保设备的完好性。这就需要投入维修检测人力,对设备的性能进行定期和随机抽查的检测,发现有损坏,及时进行维修。另外,对于使用生产人员,也应适当了解设备的某些参数,例如容积等,一旦发现有不符合数据情况,及时告知维修人员,确保设备性能良好,生产过程正常进行。 3.4及时引进新技术 现代化的新技术更新速度很快,尤其是计算机技术在智能化方面的升级,更是日新月异。作为企业,要想长久立足本行业,必须拥有最新的技术,这就需要随时关注行业技术的更新动态,及时引入,并应用于生产实践。数据管理系统要想充分发挥其监测能力,确保工艺可靠性,需要现代化新技术的正确配置,需要有相应的技术进行依托,因此企业应当及时学习,及时引进新技术,确保自身技术走在前沿行列,增强企业在同行中的竞争力。 4结语 当今世界,绿色生产、低碳环保概念深入人心。而要实现这些理念,企业必须从技术上进行根本改造,以实现企业产业结构的转型和升级。现阶段,我国纺织行业虽然与欧美等地区技术还有不小的差距,但已经具备良好的基础。在纺织行业实行数据管理,可以通过精确生产过程使用量来减少资源的浪费,通过实时的监测以减少回炉重造,从而降低成本,减少能耗,提高机械效率,确保真正实现了节能减排,进而为企业创造更大的经济效益。 作者:石艳红白尚勇单位:内蒙古工业大学乌海职业技术学院鄂尔多斯羊绒集团 纺织论文:纺织产业集群在全球贸易下发展思考论文 摘要:文章以绍兴县纺织产业集群为例,研究出口退税、金融危机、人民币汇率等开放经济问题对纺织产业集群的实际影响以期认识开放经济条件下纺织产业集群转型升级的紧迫性。 关键词:开放经济;出口退税;金融危机;人民币汇率 开放经济条件下,绍兴县纺织产业集群面临着一系列问题,纺织品出口退税率的调整。国际金融危机的冲击、人民币汇率的调整,困扰着绍兴县纺织企业特别是中小型纺织企业,集群转型升级迫在眉睫。 一、纺织品出口退税率调整问题 (一)纺织品出口退税政策演变历程 出口退税指一国家或地区对已报关离境的出口货物,由税务机关根据本国税法规定,将其在出口前生产和流通各环节已经缴纳的国内增值税或消费税等间接税款,退还给出口企业的税收制度。其主要目的在于增强国内产品的国际竞争力。我国是世界上纺织品第一生产大国和出口大国,纺织品出口退税问题一直是个热门问题,相关政策调整相当频繁。自1997年金融危机以来,我国纺织品出口退税主要经历了以下几个阶段: 1998年1月一2004年1月。这阶段国家纺织品出口退税政策进行了4次调整。加大纺织品出口退税率,目的在于应对金融危机的影响,扩大出口。1998年1月,国家将纺织服装出口退税率由6%上调至11%;1999年1月,又将出口退税率由11%上调至13%;同年7月,出口退税率由13%上调至15%;2001年7月,国家将棉纱、棉布、棉制产品出口退税率由15%上调至17%。 2004年1月-2008年8月。这阶段国家对纺织品出口退税率采用下调政策,目的在于增加财政收入,减少贸易摩擦,提高出口质量。具体进行了两次调整。2004年7月,纺织品服装出口退税率由15%、17%下调至13%,出口退税由中央和地方共同负担;2006年9月15日,纺织品出口退税率由13%降至11%。 2008年8月至今。2008年,为应对美国金融危机的消极影响,国家频繁地调整纺织品出口退税率,短短1年间,4次上调纺织品出口退税率。2008年8月,将部分纺织品、服装的出口退税率由11%提高到13%;11月,将部分纺织品、服装出口退税率提高到14%;2009年2月,将纺织品、服装出口退税率提高到15%;4月份则提升到16%。 (二)纺织品出口退税率调整对绍兴县纺织品出口的影响 纺织品出口退税政策的调整是国家根据国内外经济形势制定的。但具体效果并不是均衡地分布于各个地区。绍兴县作为我国纺织品出口大县,有必要考察出口退税政策调整对其产生的影响。 1历年纺织品出口退税率数值来源和处理方面 历年纺织品出口退税率数值总体由国家税收总局税收法规库相关文件整理,但由于国家纺织品出口退税率调整并不是每年调整一次,而是根据经济形势需要适时进行调整,而且其调整并不是都针对全体纺织品,还涉及纺织品结构问题,因此文章采取了以下几点处理方法:(1)年度内有不同的出口退税率的处理。这类数值。以不同时段出口退税率的时间为权重进行加权处理。例如,2009年,国家于2月1日和4月1日实施不同的纺织品出口退税率,分别为15%和16%,当年的出口退税率分为3段:1月、2-3月、4-12月,各占权重分别为1/12、2/12、9/12。其中1月份用2008年最后一次调整税率14%计算。(2)涉及小部分纺织品出口退税率的数据处理。这部分数值以该类纺织品出口占纺织品出口比重加权处理。例如,2001年7月1日。国家将棉纱、棉布及其制品退税率调整为17%,其他税率仍为15%,这个政策持续至2004年1月,因此以2002年数据说明。该年棉制品占据纺织品出口的40.65%,即为17%税率的权重,其他59.35%则为15%的权重,数值来源于当年中国纺织工业发展报告。(3)涉及几乎全部纺织品出口退税率调整的数据处理。这部分数值不做加权处理,近似取代为全部纺织品出口退税率。如2008年11月税率的调整,涉及纺织品出口大类,因而近似为当个时间段税率。 2出口退税率与绍兴县纺织品出口增长率相关性分析 从回归结果上看,回归系数均通过了5%的显著性水平检验,拟合优度为66.7%,不是很高。这是因为文章集中于出口退税率与纺织品出口增长率的相关性分析,没有考虑影响出口增长的其他因素,如GDP、汇率的因素。D-W值通过5%显著性水平检验。方程不存在白相关问题。 回归结果表明,出口退税率对绍兴县纺织品出口增长率有显著性影响,出口退税率每上升1%,下一年出口增长率增加14.54%。出口增长率对出口退税率变化非常敏感,由此反映绍兴县纺织品出口对出口退税率依赖程度很强。 出口增长率对出口退税率依赖现象在短期内可以解决外在冲击的威胁,但长期依赖出口退税政策来扩展外贸实际上并不符合市场经济运行规律,最终难以培养出市场自适应、自调节的强势企业,不利于产品高级化和产业的转型升级。如何运用好、把握好出口退税率杠杆效应强度成为一项严峻的课题。 二、国际金融危机的冲击 2007年夏,美国次贷危机全面爆发。此后,危机持续发展,导致大批美欧金融机构陷入困境甚至破产,最终在2008年9月升级为一场全面的金融危机,逐步向世界扩散并影响实体经济。2008年3季度,金融危机对我国经济的影响开始显现。外向度较高的长三角、珠三角地区出口型企业订单急剧缩减,数以万计企业纷纷倒闭,绍兴县纺织企业也难逃厄运。10月7日,全国最大的印染企业——绍兴“浙江江龙控股集团”轰然倒塌。10月11日,绍兴最大民营企业,亚洲最大PTA供应商——“浙江华联三鑫集团”停产,濒临破产。数天之内,两家绍兴当地龙头企业相继“挂号”,一度引发当地纺织业私营业主们的恐慌, 金融危机对绍兴县纺织业的冲击,在柯桥纺织指数的外贸指数中得到了充分的体现。2008年9月。金融危机全面爆发前。柯桥外贸景气指数和销售额指数从2008年6-9月不断攀升,到9月份达到相应高位,分别为1877.03和2748.5。金融全面爆发后,两外贸指数,特别是外贸销售额指数陡然下滑。2009年3月,外贸景气指数下降为938.75.较2008年9月份下降了49.99%。外贸销售额下降指数先对滞后,到4月份跌入低谷,下降为851.48.但波动幅度更大,较2008年9月下降了69.02%。另据统计,受金融危机影响,2009年1-2月,纺织服装整体自营出口降幅大于全国14.2个百分点。其中,面料类出口5.7亿美元,下降29.9%;服装出口4107万美元,降幅较小。下降10.9%。 金融危机虽对绍兴县产生了较为严重的破坏,但在2009年4月份以后,短短8个月左右时间,处于集群区的绍兴县纺织产业开始实现适应性调节,柯桥外贸指数在波动中逐步上升。2010年前2月,纺织服装出口额达10.67亿美元,同比增长74.89%,外贸出口强劲反弹,显示了集群强大的生命力。绍兴县纺织产业能在金融危机面前迅速反应调整,一方面离不开政府部门的规划调节,但更为重要的是来自集群区多年来形成的一种自适应调节机制。这种机制助推了绍兴县纺织产业集群的转型升级,是集群发展升级的根本动力机制。 三、人民币汇率波动问题 近年来,人民币汇率问题一直是个敏感问题,经常听到人民币升值的言论,但具体人民币到底是升值还是贬值,有多大变动幅度,还需要具体考察一下近年来人民币汇率波动情况。 实际有效汇率比较真实反映一国币值,不仅考虑所有双边名义汇率的相对变动情况。而且还剔除了通货膨胀对货币本身价值变动的影响,能够综合地反映本国货币的对外价值和相对购买力。自2000年以来,人民币币值波动相当频繁,但在2005年,我国汇率制度改革实行以市场供求为基础的、参考一篮子货币进行调节、单一的、有管理的浮动汇率制。之后,人民币总体以升值为主,贬值幅度要远低于升值幅度。2005年,人民币升值7.1%;2006年,人民币贬值仅1.1%;2007、2008又连续两年大幅升值,分别升值4.5%和12.88%。2009年虽贬值5%,但相比2005年,人民币升值11个百分点,人民币升值大势所趋,人民币升值势必会对绍兴县纺织品出口产生影响,因为人民币升值,以外币标价的中国出口产品的价格要提升,降低中国出口产品的竞争力。另外,纺织业的利润率一般较低,近年来绍兴县规模以上纺织企业的利润率集中在3%-5%,特别是2005年后,基本徘徊在3%左右。人民币币值如继续升值,绍兴县很多纺织企业,特别是中小纺织企业将面临灭顶之灾。寻找新的利润点,加快发展升级,成为绍兴县乃至全国纺织产业必由之路。 纺织论文:纺织企业出招美国反倾销研究论文 摘要:全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 关键词:中国纺织品;出口企业;美国;反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。公务员之家 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。 纺织论文:中国纺织品针对国外反倾销策略研究论文 [摘要]全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 [关键词]中国纺织品出口企业美国反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。公务员之家 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。 纺织论文:中国纺织品出口反倾销应对策略探讨论文 [摘要]全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 [关键词]中国纺织品出口企业美国反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。公务员之家 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。
电力企业的运行风险,主要体现在电网构架风险、备用容量风险、电网运行风险等方面。如未对上述风险进行控制,电网运行的稳定性及安全性,必将有所下降。 1A电力企业概况 A电力企业现已建成220kV变电站3座、110kV变电站6座、35kV变电站18座。其中,35kV及以上的电网,线路总长度已超过315km,电网已延伸到了多个城市。随着电网改造项目的进展,A电力企业对电力调度工作的重视程度不断提升,但调度风险仍有存在。为进一步提高电网运行的安全性,A电力企业决定加强风险评价,根据评价结果,制定并实施相应的安全控制措施。 2电力调度运行管理中安全风险的评价 2.1多级模糊综合评价方法 为了解电力调度运行管理风险的类型及成因,A企业采用多级模糊综合方法,对安全风险进行了评价。考虑到人员(U1)、管理(U2)、设备(U3)以及运行(U4),均会对电力调度的安全性产生影响,本课题建立了风险因素集合如下:U={U1,U2,U3,U4},考虑到各层因素,均包含不同的影响因子(如:设备因素包括设备质量不合格、设备磨损、老化等)。本课题将不同因素,分别分为了不同的因子,因而得到集合如下:U1={U11,U12,U13,U14...U1n},通过对各因素对电网运行安全性影响的对比可以发电,设备因素、运行、管理因素以及人员因素的权重,呈依次下降的趋势。 2.2多级模糊综合评价结果 将A电力企业的电力调度运行管理数据,纳入到多级模糊综合评价过程中。可发现,单独就调度处安全生产运行而言,影响运行安全性的设备因素,主要以“设备负荷”为主,权重为0.38。运行因素,则以“调度操作”、“AGC运行”、“电力市场运行”为主,权重分别占据0.35、0.12、0.12。管理因素以“负荷调整管理”以及“人员管理为主”,权重均为0.1。人员因素则以人员素质为主,权重为0.05。 3电力调度运行管理中安全控制措施的应用及效果 3.1电力调度安全控制措施 (1)统一电网规划。社会经济建设快速发展使得用电负荷水平的增长超过了电源建设的速度,对电力调度的安全性,造成了极大的负面影响。对此,A电力企业将用电负荷预测法,使各区域负荷的平衡性得到一定程度的提升。A企业所应用的用电负荷预测法,以“回归曲线法”为主。将1年内收集的各区域的电力负荷数据,纳入到回归表中。采用计算机对表格进行运算,既可得到最终的回归曲线。根据曲线,既可掌握每个区域的用电规律。按照预测结果,对电网进行统一规划,将可有效提高各区域用电的平衡性,提高电网运行的稳定性。(2)加强风险识别。为提高电网运行的安全性,A企业决定于风险发生前,对风险进行识别。从而制定相应的风险预防方案,降低电力调度风险发生率。A企业将双侧电源双T接线方式,应用到接线过程中。于上级电源处,分别出两个回路,为不同的110kV变电站供电。采用上述方式预防风险后,S区域超负荷的问题未见再次发生。(3)应用智能设施。智能化水平低,属于电力调度风险因素中“设备因素”的一种。为提高电力调度运行管理水平,A企业将智能化设备,应用到了管理过程中。以“自动化负荷检测系统”为例:A企业将传感器,安装在了每个用电区域中。当各区域居民用电时,传感器会实时收集其用电数据,并将数据存储至系统数据库当中。在此基础上,借助系统本身的算法,对该区域的电网负荷进行计算。一旦负荷超过预计值,系统会立即预警,提醒相关人员注意超负荷的问题。从而确保电力调度工作,能够顺利的展开。使电力调度运行管理水平,能够得以提升。(4)全过程安全控制。安全控制模式落后,属于电力调度风险因素中“人员因素”的一种。对此,电力企业可将“全过程安全控制模式”,应用到管理过程中。例如:当某区域发生超负荷,或备用容量风险后。电力企业需立即分析风险发生的原因,并对当前的安全控制方案进行优化。得到优化后的方案后,需将其再次投入到电力调度运行管理过程中,对方案进行检验。采用上述方式不断优化安全控制方案,能够有效提高方案的合理性、全面性及适用性。不仅有利于预防电力调度风险发生,且能够提高电网运行的稳定性,提高电力调度安全管理质量。 3.2电力调度安全控制效果 为判断上述安全控制措施的应用,是否取得了一定的效果。A企业于上述措施实施1年后,对电力调度运行管理效果进行了评价。得到结果如下:(1)电力调度风险有所减少:实施各项安全控制措施后,电力企业1年内,共发生备用容量、运行风险各1次。较以往相比,电力调度风险发生率显著降低。表明,各项安全管理措施的应用,提高了电网运行的安全性。(2)企业运行成本显著降低:实施各项安全控制措施后,电网故障发生率明显降低,企业的维护成本明显减少,经济效益显著提升。表明,各项安全管理措施的应用,取得了良好的效果。 4结语 A电力企业采用多级模糊综合评价法,对电力调度运行管理风险进行了评价,采用相应措施,对风险进行了控制,不仅提高了电网运行的安全性,且降低了企业的维护成本,值得推广和借鉴。 参考文献: [1]宗浩然.电力调度自动化运行中的网络安全问题及解决对策[J].电子技术与软件工程,2018(10). [2]陈洁.关于做好电力调度安全操作与事故处理工作的思考[J].信息系统工程,2017(12).291水利电力科技风2018年10月 作者:杨丽莉 单位:国网湖北省十堰供电公司
开展水稻安全生产关键技术信息建设,构建“学校+企业+基地”的三方协同联动机制,农户按照安全生产技术规程进行生产,对提升水稻安全生产能力与水平具有重要作用。农业信息技术包括传感技术、通信技术和计算机技术[1]。20世纪90年代,一些发达国家在作物栽培的各个环节,包括土壤调查、环境调控、配方施肥、品种选用、栽培病虫害防治等方面实行了计算机管理和调控[2]。由于遥感与GIS技术的应用,现代信息系统、作物模型和专家系统三者不断整合,可视化虚拟技术也涌入农业信息技术建设中,智能化程度不断提高,建设成本也不断提升。1993年农业部率先创建了国家级的行业信息网。“十二五”时期,中央一号文件就明确提出了建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化和机械化技术体系,发挥现代农业示范基地的引领作用的建设方针。近年来,农业传感器、农业物联网和农业大数据等先进技术被广泛应用于各行各业[3],高起点、高投入的智慧农业在地理位置条件优越、经济水平较高的东部沿海地区实现了快速发展,但很多地区因为城乡经济水平差距较大,乡村数字基础设施建设不足、数字乡村专业化人才匮乏[4],“高大上”的智慧农业相关技术很多农民用不起、不会用。所以,新形势下的农村信息化技术需求主要是均等化远程教育技术、低成本信息终端接收技术、传感器技术和生产模型技术[5]。加强乡村信息技术建设是全面落实乡村振兴战略的重要手段之一,邱智等[6-8]从不同侧面研究了现代信息技术建设对乡村振兴的推动作用、建设路径与建议。项目组依据我国农业农村信息工作要求,以“信息稳农、信息强农、信息惠农”为基本工作目标进行探索。以广东省清远连州市白石村水稻生产为例,从现状调研入手,并按照量力而行、放眼长期、立足实际、从应急做起的基本原则进行建设与管理,旨在用最为经济的手段,做最实惠的事情,解决目前农民文化水平偏低、信息化生产观念模糊、获取信息与利用信息能力弱以及终端接收设备差等实际问题。 1构建总体思路 1.1建立三方联动的建设与管理机制 本研究采用学校、企业和农户三方联动共建的方式,基本关系如图1所示。基于农户水稻种植生产与企业稻谷加工的基本需求,三方分工协作共建。学校负责水稻安全生产信息化管理平台的建设,主要工作是水稻安全生产防控关键技术数据采集贮存、整理分析,研制安全生产防控方案和发布防控信息,培训生产人员、指导企业和试点基地农民开展水稻的安全生产。合作企业负责试点基地生产管理、实时采集信息、安全生产监控与安全稻米加工。在实际生产中,合作企业与试点基地农户签订生产合作协议,企业分发良种、农药和化肥等生产资料,收购农户稻谷。试点基地农户必须按照企业要求,依据生产技术规程、生产方案种植水稻,采集生产过程数据、反映生产过程的具体问题。 1.2建设与管理实现路径与方法 基本的实现路径与方法如图2所示,主要分为以下5个步骤:第一步,开展基地的种植环境调研,确定种植的水稻优良品种。第二步,采集土壤肥力、重金属含量、化肥施用量与施肥方式、主要病虫害与防治、稻米加工等基础数据,并建立基础数据库。第三步,在基础数据的基础上,依托项目组成员已有的成果,研制安全生产基本规程(文件)。一是研制不同肥力层次的土壤施肥方案;二是依据动态病虫害的实时监控,研制个性化绿色病虫害防控方案;三是依据绿色食品加工生产标准,结合地方实际,健全稻米安全加工关键技术规程。第四步,依托学校超星泛雅网络教学平台,构建水稻安全生产信息化管理平台,APP手机终端技术为开展互动交流的主要手段。第五步,对相关人员开展生产技术与平台使用操作培训,通过基地示范和引导带动地方的积极参与,推动区域优质水稻安全生产与管理的数字化。 2生产需求分析 以白石村水稻生产为案例,该村水稻生产模式是“公司+农户”。连州市高山绿稻米业有限公司统一发放水稻品种,在公司人员指导下按照施肥配方进行施肥,水稻收割后,由公司统一加工和销售。调研发现,该村村民文化程度低,社会经济水平偏低,有明显的空心化现象,80%的有文化的青壮年劳动力流向城市工作,留守在农村的主要是老人与孩子,从事水稻生产的主力是50岁以上的人员,普遍只有小学文化程度。村民知道水稻安全生产基本常识的不足20%,能获得与利用相关信息的不到10%。生产过程管理还处于经验管理层面。总之,在水稻生产中要提升安全生产意识,亟需增加信息化建设投入,建成浅显易懂、直观、实用的生产技术信息系统。工作重点是编制针对不同土壤肥力的施肥配方,解决盲目施用化肥的问题;研制绿色防治为主体的病虫害综合防控方案,解决病虫害防控的农药滥用问题;采取三方联动的方式开展关键技术信息化建设,解决农业技术推广滞后于实际生产需求的问题。 3建设与管理内容 3.1关键技术与信息处理 影响水稻安全优质生产的关键因素有土壤基本状况,包括土壤主要养分含量和重量金属含量、肥料的施用量与施用方式、病虫害防治方法。针对以上因素采取相应的技术措施,并进行信息处理。 3.1.1土壤基本状况监控 土壤是水稻生长的基本条件,对水稻的优质安全生产起决定性作用。在关键技术信息化建设中,重点做好以下两项工作:1)检测分析土壤。采集种植土壤样品,检测土壤pH值、土壤主要养分含量和重量金属含量。其中,土壤养分含量包括碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的成分含量。重金属主要包括铅、铬、镉、汞和砷等,在土壤中的含量低于GB/T36869—2018中第4章规定的阈值时,可进行水稻安全生产;高于安全阈值时,应结合稻米的重金属含量分析进行验证,并展开下一步抽检评估[9]。2)建立土壤基本状况数据库,作为水稻优质安全生产基础数据库的主体部分。该数据库原则上3~5年更新一次。 3.1.2施肥管理信息化建设 水肥是影响水稻优质生产的重要因素,其核心是施肥技术。按照信息存在状态,施肥技术信息分为静态数据和动态数据两个部分。1)静态数据信息是指在水稻生长周期内保持相对稳定的数据信息,主要是测土配方施肥方案和水稻的典型缺素症状彩色图谱库。其中,施肥技术信息包括施肥用量、施肥方式与时间两部分内容,处理的基本方法是利用Excel编制测土配方施肥简易小程序。该程序输出的施肥方案通过技术培训和现场指导进行推广使用。水稻的典型缺素症状彩色图谱库包括全部大量营养元素、部分常见的中量与微量营养元素的典型缺素症状图。依据实际生产状况与图谱对照,可初步判断水稻生长的主要营养状况。2)动态数据信息是指在水稻生长周期内持续变化的数据信息,主要是水稻生长核心指标变化监控情况的数字化。监控的主要指标有水稻主茎高度、分蘖动态和叶色变化。利用远程监控、委托公司农户拍摄视频或照片以及实地测量获取数据,进行信息化服务与管理。其中,水稻主茎高度和叶面颜色可通过安装太阳能监控器高清摄像头获取,如图3所示。利用手机进行远程监控、获取数据;分蘖动态和叶色异常变化是通过现场观察与远程监控结合的方式获取数据资料。专家根据此三项指标对水稻生长情况进行实时评估,如有异常情况,通过服务平台或微信群发布相应的技术处理措施,指导农民生产和管理。 3.1.3病虫害防治信息化建设 水稻病虫害防治是影响水稻优质安全生产的直接因素,防治不当会造成水稻产量和品质降低、农药残留,同时引起环境的污染。本研究统筹考虑水稻病虫害发生的规律,全面梳理水稻的病虫害发生情况,结合先进的防控技术,形成绿色环保、防控高效、操作简单的绿色防控技术方案,优先采用农业措施、物理措施和生物措施,减少化学合成农药的使用,采用减量增效技术[10]。病害防控重点是稻瘟病、纹枯病、南方水稻黑条矮缩病;虫害防治主要是实施水稻二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱等的诱捕与诱杀措施。在本研究中,病虫害防治信息化建设的主要目标是结合远程监控把病虫害防治与实时预报进行一体化建设。病虫害防治信息建设的内容及方式:首先,建立水稻常见病虫与危害图片库,对应防治措施的文字与音像视频文件。其次,利用诱捕、诱杀设备和远程监控设备采集病虫害实时信息,并将诱捕到的害虫与图片比对,通过专家分析对虫情进行实时预报,从而实现病虫诱控、诱杀防治与实时预报一体化建设。 3.2生产服务平台建设 3.2.1服务平台的基本功能与框架 服务平台是水稻关键技术信息化建设的核心部分,主要承载着数据采集、分析、存储与信息发布等功能。超星泛雅网络教学平台是当前高等教育,特别是高等职业教育教学的主流网络服务平台,具有功能强大、建设技术要求低、使用方便等优点。本研究将该平台的服务教学功能延伸到农业生产服务,水稻安全生产信息化服务平台的基本结构与功能。 3.2.2服务平台的主要内容 在水稻安全生产关键技术信息化服务平台建设中,依据水稻生产过程,将水稻优质安全生产关键技术分成6个模块,平台显示为6章。包括水稻良种推介、土壤状况分析、生态栽培与管理、病虫害预报防治、稻谷初级加工和市场与标准,覆盖水稻优质安全生产与管理的全过程。6个模块一共设计了多个技术服务单元,每个技术服务单元是一个相对完整的技术服务内容,建设资料主要包括文字图片资料、音像视频资料、研究前沿信息资料等。 3.3信息发布与专家服务 技术服务信息是通过通信网络和家庭宽带网发布与传输的,利用智能手机登录学习通APP,或电脑终端登录超星泛雅网络教学平台,同时,借助微信群及时推送信息。专家服务主要是指导生产,分析解决生产中遇到的技术问题,解答农民的提问等。以课题组成员为主体组成专家组成员,采用线下和线上混合式培训服务,其中,线上主要是生产信息监控、生产问题分析、实时发布视频与音频、生产指导信息与视频、快速解答农民提问;线下主要是生产技术培训、关键技术服务平台使用辅导、实地生产指导与答疑等。 4结语 水稻安全生产关键技术信息化建设与管理是推动乡村振兴的重要手段之一。乡村数字基础设施建设不足、数字乡村专业化人才匮乏成了当前乡村技术信息化建设的瓶颈。本项目在国家政策扶持、乡村两委的支持下,通过校企合作、资源共享的办法,在经费有限的情况下,建成简单、实用的水稻安全生产关键技术信息化管理系统,在培训和生产指导中收到了预期效果。 参考文献: [1]李道亮,张立伟.农业信息技术与现代农业发展[J].中国农村科技,2007(12):30-31. [2]张丽娟.中国农业信息化的现状与对策[J].农业与技术,2004(6):49-52. [3]罗学梅,陈艺,钟林忆,等.农业科技创新示范基地与农技推广服务平台建设[J].中国农技推广,2021,37(11):6-11. [4]张蓓.乡村振兴背景下数字乡村发展的路径研究[J].南方农机,2022,53(12):122-124. [5]李道亮.从社会发展趋势看农村信息化技术的需求[J].中国信息界,2009(3):29-31. [6]邱智.现代信息技术助推乡村振兴战略的路径研究[J].南方农机,2021,52(21):59-61. [7]楚诗卉.乡村振兴背景下对农村信息化建设的措施探讨[J].农业工程技术,2021,41(36):96-97. [8]曹裕涛.计算机及信息技术在农业生产中的应用[J].南方农机,2019,50(23):92-93. [9]国家市场监督管理总局.水稻生产的土壤镉、铅、铬、汞、砷安全阈值:GB/T36869—2018[S].北京:中国标准出版社,2018. [10]熊清华,雷良辉,黄玉红,等.水稻主要病虫害防治农药减量增效技术应用成效[J].中国植保导刊,2021,41(4):88-92. 作者:杨敏 李果 陈秀虎 彭启华 郭峰 胡结文 肖卓霖 单位:清远职业技术学院 连州市高山绿稻米业有限公司
智能建筑论文:政务中心视域下智能建筑论文 1楼宇IT化规划——立足行业,放眼全局 数字技术的发展使智能建筑应用进入到IP化时代,智能化系统集成将由面向设备的集成转向面向应用的集成。楼宇智能化应用将随着IT技术的发展日渐丰富,系统集成商自身的IT化能力也有待提高。可以预见系统集成商与IT方案商将逐渐互相融合。楼宇IT化规划要立足行业特点,比如政府、商业、金融业、服务业等都有自身的运作模式、运行规律和功能诉求,其智能建筑功能要和行业背景相适应。同时,要放眼区域信息化发展环境,在与外界的协同中完成IT功能规划。以滨城区为例,2011年在工信部指导下,制定了《滨城区电子政务顶层设计方案》,成为全区开展电子政务工作的蓝本和政务中心功能规划的坐标。滨城区政务中心作为政府智能建筑,被定位为全区信息化高地、统一信息基础平台、智能化政务服务场所,既是信息化场所,又是区域信息化的支撑平台。 1.1IT化目标1)智能化系统基础框架要兼顾当前应用和未来发展,充分结合物联网、移动互联网、云计算等新技术。2)构建全区统一的信息化基础设施平台,支持全区社会经济发展。3)充分考虑中心入驻部门的信息化特殊需求,兼顾好智能化基础框架和特殊需求的关系。 1.2IT化元素1)电子政务内网。与市级电子政务专网衔接,与互联网物理隔离,连接区党委、政府、人大、政协、部门,原则上不再向下延伸,主要满足全区各级政务部门内部办公、管理、协调、监督以及决策的需要。2)电子政务外网。满足各级政务部门进行社会管理、公共服务业务系统部署要求,与互联网逻辑隔离。覆盖区级党政单位,通过互联网向下延伸到所辖街道(乡镇)。3)建设数据中心。按照云计算基础设施技术架构,设置中心服务器区、数据存储区、托管服务器区、优秀网络区、线路设备区、安全系统区、设备配线区等7个区域,支持各部门政务业务应用统一部署。统一信息安全基础设施,为全区电子政务业务应用系统提供统一的安全保障。4)建设政务外网门户。面向全体公务员,提供统一认证、统一入口与统一展现服务,提供个性化的资源共享、业务协同、决策支持、学习交流、个人事务等服务。5)建设运维管理平台。部署系统运行监控引擎和资源管理系统,监控网络、主机、操作系统、应用软件等的运行状态,协助人员及时处置运维服务任务等。 1.3IT化进程1)强化基础结构,追求持续扩展智能建筑是一个发展的概念,在基础架构上追求结构性,留有扩展余地,在系统建设上量力而行,逐步完善。对于“基础”,强调以数据中心为优秀的信息系统布局规划、基础网络的健全、基础应用的部署以及管理方式的虚拟化(软件化);对于“扩展”,支持智能化装备和系统的动态平滑扩展,随需扩张。楼宇IT化进程要根据信息技术的发展,以及用户的需求来决定其系统集成技术的应用,而不是为集成而集成。2)注重单体健全,追求区域协同智能政务中心在追求各单体智能化系统健全的同时,要放眼园区建筑群整体功能优化和优秀支撑能力建设,既能实现单体的“分散控制”,又能实现整体的“统一管理”。随着信息社会的发展,楼宇单体智能化与外界的互动增多,因此,需要更加注重外联信息接口预留。区域整体优化追求畅通的外界联络和区域单体之间的协同、联动。智能化是一个过程,可持续发展是楼宇IT化的重要特性。这就要求依据实际需要、财力状况和技术进步不断发展,而不是为集成而集成,为IT化而IT化。 2智能化功能区布局——以功能布局结构化,呼应楼宇IT化 智能建筑结构化功能布局是支持楼宇IT化的结构基础,有助于楼宇信息化系统互联互通互操作以及可持续集成。以滨城区为例,滨城政务中心包括10栋综合办公楼的建筑群,是全区党委政府集中办公的场所,按照智能建筑标准规划建设,对内进行统一管理,对外进行统一服务。根据现代政府社会管理和公共服务需要,中心分为基础支撑区、优秀功能区和基础办公区。其中,基础支撑区包括基础网络和基础设施——以数据中心和各座楼弱电机房为主要载体;优秀功能区包括三大中心,即政务服务中心、政务管理指挥中心、物业管理中心;基础办公区包括各楼座部门办公区。 2.1基础支撑区1)数据中心数据中心是政务中心智能化系统的优秀,能够向全区提供统一的基础设施、信息资源和应用平台以及统一安全保障体系,强调管理方式的虚拟化(软件化)。2)基础网络滨城区政务中心基础网络包括政务外网、政务内网、部门专网、智能专网。其中,政务外网为各部门提供统一的互联网出口和安全管控体系,便于政府业务类应用的统一部署和管理,提升政府服务社会的能力和水平;政务内网支持省、市及政府部门间网络办公,提升政务效率和质量;部门专网可通过分割形成多个部门专网(物理或逻辑),提高专网建设灵活性,避免重复建设;智能化专网实现政务中心建筑设备智能化控制,包括照明、空调、配电、安防等,提升园区品质和现代化水平。另外,在楼宇综合布线方面,遵循合理够用,适当冗余的原则。3)集成通信信息系统将走向高度集成,集成通讯是未来发展的趋势。中心设园区运营商、广电总接入机房,采用数字程控交换机,集成电信网和互联网,为用户提供语音、传真、数据和视频等多种通信方式。同时,为未来“三网融合”和统一通信提供基础支撑。 2.2优秀功能区——三大中心1)政务服务中心。园区设立的政务服务中心,是一座独立的二层楼,建筑面积近7000m2,定位为行政审批和便民服务窗口,体现政府管理和服务水平。2)政务管理中心。政务管理中心临近数据中心,独占一楼层,约1000m2,集中设置、布局政府部门联系集中区、应急指挥控制区、培训基地等应用平台,呼应政府转型形势,提升政务管理和服务应用水平,使之成为创新社会管理和服务的新型政务管理服务平台。3)物业管理中心。该中心在数据中心旁边(便于共享相关数据),约200m2,主要用于集中管控园区安防、楼控、园区管理等。滨城政务中心作为开放式园区,社会车辆、人员大量涌入,无形中增加了秩序维护管理的难度。物业公司可借助高科技智能化手段,采取人防和技防相结合的措施,加强对园区公共道路、区域的动态巡逻、监控。另外,各单体建筑设置各自的管控中心,通过物业管理中心,能够共享个监管中心数据,达到分散控制,集中管理的目标。 2.3基础办公区——各单体建筑办公环境随着信息社会的发展,楼宇单体智能化与外界的互动增多,因此,需要更加注重与外联信息接口预留。1)采用4C技术,对建筑的电力、空调、电梯、给排水、消防、安保、门禁等设备实行全自动综合监控管理,包括楼宇设备控制、安防、消防、一卡通、停车场等各种传统智能化子系统建设。2)提供建筑内外的一切语音和数据通信,包括接入机房、内部局域网等。3)实现楼宇内办公自动化,用于文字处理、办公服务、文档管理、视频会议、数据交换、物业管理等。 3技术路线——走标准化 信息化建设使全球范围的信息交换与共享得以实现,而只有在信息技术标准化前提下,信息系统才能有效地对内形成闭合循环,对外呈现开放式的对接和互联,最终融入整个社会的大网络,可持续发展。 3.1楼宇IT化困局楼宇智能化工程中存在许多异构系统、许多不同厂家的产品所构建的应用系统、许多为适应不同建筑使用功能的专业(私有)化应用系统以及许多协议并存的局面,造成了楼宇IT化的困局。 3.2传统集成技术1)TCP/IP协议,其开放性可以把现行的各种局域网互连,为用户提供灵活、高效、宽松、可靠的网络环境,便于信息交流、信息共享。随着千兆、万兆以太网的成功应用,每座智能建筑都将拥有自己的Intranet主干网——IBMS集成系统的主干网络。2)现场总线技术:开放性、分散性与数字通信是现场总线系统最显著的特征,它突破了采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,把控制功能彻底下放到现场。现代总线技术的应用,用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统,避免了因最初选择某一品牌产品而被“框死”设备的选择范围的现象。3)中间件技术:浏览器/服务器计算模式已成为智能建筑集成系统主要的计算模式,中间件将成为智能建筑系统集成的桥梁。利用中间件能够提高应用软件系统的开发效率,使系统的可伸缩性和可扩展性更为理想。4)OPC枝术:在统一的OPC环境下,各应用程序可以直接读取现场设备的数据,不需要逐地编制专用的接口程序,各现场设备也可直接与不同应用之间互连。OPC技术将成为智能建筑系统集成的主要方式。 4IT技术新发展 传统集成技术主要解决建筑自身智能化问题,要实现楼宇IT化,还需要关注最新IT技术发展,关注未来城市信息化诉求。未来城市将会成为智慧城市,其优秀技术是云计算、物联网、空间信息、移动互联网、网络技术以及大数据等。楼宇IT化就是要以先进的信息化手段,强化楼宇与信息社会的互联互通互操作,最终融入智慧城市。 4.1物联网物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络,能够实现任何物品与物品之间进行信息交换和通信,达到“物物相连”。物联网技术的广泛应用将打破不同行业、不同部门之间的壁垒,实现数据的分享和整合,形成未来智慧城市的“传感中枢”。 4.2云计算云计算是一种基于互联网的计算方式,使IT基础设施和应用平台等资源以按需、易扩展的方式通过网络获取,它颠覆了人们使用计算机资源的传统观念。充分利用云计算的可扩展性和灵活性,为社会提供物美价廉的基础设施和网络服务。 4.3大数据物联网、移动互联网再加上传统互联网,每天都在产生海量数据,由此“大数据”应运而生。今后人们的决策行为将日益基于数据做出分析,而不是像过去更多凭借经验和直觉做出。“大数据”为我们看待世界提供了一种全新的方法。 4.4移动互联网目前,移动互联网技术的发展和运用日益成熟,已经演变为互联网业务的重要入口和主要创新的平台,并且成为各种新型社会化媒体、电子商务、应用程序等信息资源交流的重要信息枢纽。6.5EPON——光纤宽带接入技术EPON采用点到多点结构、无源光纤传输,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入,综合了PON技术和以太网技术的低成本、高带宽、扩展性强、灵活重组、方便管理等优点。可以预见,EPON将满足未来三网融合和高清电视业务接入需求。总之,智能建筑只有不断地吸纳新的信息技术元素,才能确保楼宇IT化的生命力长盛不衰。 5设备选型 系统集成就是将大量不同性能、不同品牌的设备有效联结在一起,构成一个互动的IT化整体。其中,设备的技术成熟度、兼容性及后期维保服务至关重要,是确定设备选购的重要依据。 5.1设备选型原则1)系统高稳定性。2)主流技术,可以保证用户今后3年网络发展的需要。3)主流设备供应商,所选网络设备应考虑市场占有率大,且发展前景好的厂家。4)主流产品,所选用的产品应该是成熟的产品,已经有广泛的使用范例并得到相关职能部门的检测和认证。5)高性价比。 5.2功能性能定位用户的应用诉求,以及由此制定的楼宇智能化方案是设备选择的依据。以滨城区为例,通过业主、专家、系统集成商等多方讨论,智能建筑智能化系统功能目标要点如下。1)建筑群子系统48芯铠装单模光纤连接数据中心和个单体建筑;24芯铠装单模光纤就近连接相临单体建筑。通过冗余路由确保园区网络畅通,园区实现无线AP全覆盖。2)综合布线楼内楼层间采用6芯多模光纤作为干线,工作点采用双绞线(特殊房间,如会议室、审判庭等采用4芯多模光纤)。每个工作区包括4个专网信息点、2个外网信息点、1个语音点、1个有线电视接口,每层设1个8m2左右的弱电间。3)计算机网络计算机网络要求实现万兆主干,千兆到桌面。优秀交换机,采用先进空分交换技术,提供更可靠的冗余性、安全性、全面业务支持和IPv6技术等;汇聚交换机,采用2个万兆口、24个千兆口三层交换机;接入交换机采用千兆两层交换机(包括4个千兆光电复用口)。对于网络安全,采用防火墙整合流控设备,内外网各1套,并做双工热备。4)程控交换机程控交换机(PBX)采用数字IP式。对外语音通信,租用电信部门PRI数据中继线与公网电话网连接;内部通信通过SIP中继,实现园区通信一点通(手机、固话、PC软终端)、视频会议等功能。另外,通过策略路由、软交换等实现特殊号码(热线电话)指向。5)有线电视星网相结合的结构布线模式,楼间采用单模光纤,楼内采用发泡电缆。6)多媒体会议系统会议室分两个档次:高档会议室采用强光正投影屏幕、LCD桌面液晶;普通会议室采用电动投影屏幕、高清摄像机。小型办公厅设置主席台、电子会标、电动投影屏幕、高清摄像机等。要求支持远程会议,网上直播扩展等。7)LED显示系统在各楼宇大厅相应位置,根据工作需要,装配不同类型、档次的LED大屏,用于形象宣传、通知通告等。要求支持丰富信息源传送与播放,如收听收看实况转播等。8)公共广播系统要求按分区控制。支持背景音乐广播和紧急广播(与消防联动)。9)楼宇自控系统要求分层、分区、分办公室管控。结合物联网技术,借助现代化智能产品和技术,创新物业管理现代化。控制内容包括空调、照明、新风、配电柜、电梯、给排水等。10)数字安防系统涉及数字视频监控、入侵报警(布防、撤防)、门禁、电子巡更等。要求全IP网络摄像机(枪式、快球、半球)。注重系统内及系统间联动。11)机房工程B级机房标准。涉及装修、电气配电、UPS、通风空调、安防、布线、KVM及显示、监控、消防等。依据上述方案要点,可以进行设备功能、性能定位与规划,比如在楼层弱电间,两机柜(放置外网、专网、弱电专用网交换机)内放置6类24口配线架、1U光纤配线架,110配线架及理线架等。而优秀、汇聚、接入交换机的光电口数量及支持带宽等主要参数也可初步确定。目前,IT市场产品型号,种类繁多。以滨城区为例,经过市场调研,结合应用经验和专家评议,将智能化子系统的不同设备进行分类,比如将计算机网络子系统相关设备分为以下7类,即优秀交换机、路由器、防火墙、流量控制、无线AP、视频会议系统、存储系统、服务器系统等,每类产品“圈定”3~4种品牌——具有较大市场占有率和技术成熟度的知名品牌。 5.3设备采购流程根据创业商务中心指挥部设备采购流程:一是甲方“控”,即甲方通过招投标,确定设备品牌和价格;二是乙方“供”,即乙方根据甲方通过招投标确定的价格和品牌,供货并集成。该采购流程能够有效保证设备选型和价格控制,以维护甲方利益。以滨城区为例,区政府领导曾多次强调,在保证项目质量、满足工作要求的前提下,尽量控制弱电智能化整体预算投入,特提出如下建议:一是在招投标过程中,采用多品牌报价,从中选择较低的造价,以压缩投资;二是做好厂商及产品考察工作,以确认厂家信誉和服务支撑能力;三是要求厂家出具现场验货证明,以确保设备产品的真实性。 6逻辑路径 当前,智能建筑在国内的发展状况并不令人满意,楼宇智能化水平参差不齐。首先,业主对建筑智能化认识水平不高,行业咨询机构缺乏,容易造成设计理念的缺失。其次,建筑设计院专业人员主要集中于建筑、结构、水、电、暖五个专业,从事智能化设计的人员很少,仅能提供初步设计。最后,系统集成商多在土建总体工程实施后才参与进来,容易导致与其他专业配合协调不够,造成设计先天不足。因而,明晰其逻辑路径具有现实和长远的意义。 6.1工程准备首先,成立项目建设指挥部,通过招投标方式确定工程总包单位以及系统集成商,由专业的系统集成商负责实施。通过严格招投标程序,基于行业经验、业绩经验、技术实力等因素,选定智能化系统集成商。 6.2扩初设计通常,建筑设计院只提供智能化子系统的简单的初步设计,然后由专业的系统集成商负责深化设计。 6.3需求调研只有充分了解用户需求,才能使设计有的放矢,满足功能要求。以滨城区为例,政务中心建设初期,由信息中心牵头,通过座谈讨论、案例考察等方式,形成了《滨城政务中心智能化需求报告》,成为智能化方案设计的重要依据。 6.4深化设计由系统集成商依据设计图纸和用户需求调研报告,结合信息技术最新发展,经过与入驻单位反复沟通,最终形成深化设计方案。楼宇IT化趋势,要求系统集成商同IT商密切合作来提升自身IT化能力。 6.5方案评审智能化设计方案评审是具有里程碑意义的关键环节,其最终评审结论将成为楼宇IT化工程实施的依据,用以支持后续各项清单、图纸、变更和签证等文件的形成。 6.6工程实施采用目标管理和过程控制相结合的方式,工程目标具体化,注重变更流程和协调机制的建立,落实工程检查制度,在“乱而有序”组织协同中,推进工程实施。 6.7工程验收验收工作包括系统功能、性能指标检测验收和文档验收。通过验收,确保系统满足设计方案的要求,同时有利于今后的操作、运行、管理、服务、使用和维护保养。 6.8跟进扩展智能建筑是一个发展的概念,其结构化的基础架构应为未来留有扩展余地。对于基础框架,强调以数据中心为优秀的信息系统布局、基础网络的完善以及管理方式的虚拟化(软件化);对于未来扩展,强调支持智能化设备和系统的动态平滑扩展,能够跟进信息技术最新发展,做到与时俱进、随需扩展。 7结束语 楼宇IT化,传统智能建筑以楼控为优秀逐渐转向以信息系统为优秀,这就要求遵循科学的设计理念和逻辑路径,确定合理的技术路线和设备选型以及运维阶段扩展策略,以楼宇IT化呼应信息社会时代诉求的变化,在区域信息化大棋局上定位和规划楼宇IT化,依据实际需要、财力状况和技术发展等情况变化,循序渐进的推进楼宇IT化。 作者:张海滨单位:滨城区信息中心 智能建筑论文:楼宇自动控制系统的智能建筑论文 1工程概况 苏州吴中区南溪江路商务中心位于南溪江路和明溪路交叉口,总建筑面积120585.21m2,其中地上建筑面积82871.71m2,地下建筑面积37713.5m2,建筑高度85.3m。主要功能为商业、办公、酒店,地下室为汽车库和设备用房。酒店为五星级酒店(金陵饭店)。南溪江路商务中心采用了楼宇自动控制系统实现了对建筑的智能管理。本文仅介绍BAS系统中空调能耗管理系统的应用。 2设计依据 1)《20kV及以下变电所设计规范》(GB50053-2013)。2)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)。3)《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-1995(2005版))。4)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)。5)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)。6)《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006)。7)《综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007)。 3系统原理 本设计采用新型集散控制系统——现场总线系统(FCS系统),能把控制功能分配至现场每个控制回路,并完全分散在现场仪表中,从而提高了系统的可靠性,实现真正的分布式控制。本系统可分为:设备层、控制层和管理层,主要监控对象为AHU、PAU等空调系统及水泵、电梯等设备的运行及故障信号。建筑设备监控主机控制室设在监控中心内,通过光HUB及BNA把TCP/IP协议转换成C-BUS,从而连接多台DDC直接数字控制器(可带远程输入输出模块),把各楼宇设备连通起来;还可通过ODBC、API等接口方式完成与其他系统的通信,实现建筑内的资源共享和综合管理。本建筑BA系统的监控及自诊断功能设于一层监控中心内。建筑物共设33台空调机组,其中5台采用空气净化变频机组。8台排风机组由专用PLC可编程控制器控制。一般变风量空调及一般组合式空调控制原理:由送(回)风传感器控制调节冷、热水电动二通调节阀,同时根据需要对风管电加热器进行分级调节,在电加热器后设置高温保护开关,当保护开关动作时,关闭电加热器;当风机停止时,连锁关闭电动二通阀。对组装式空调器风机进行变频控制,由室内温度控制调节冷、热水电动二通调节阀,同时根据需要对风管电加热器进行分级调节。在电热器后设置高温保护开关,当保护开关动作时,关闭电加热器的电源;当风机停止时,连锁关闭电动二通阀和电加热器。要注意风机开,电加热器才能开。随着高、中、低过滤器阻力的改变,通过控制变频器改变风机转速以维持风量,保证换气次数不变,延长过滤器的使用寿命。在送风总管上设风管压差传感器,同时在夜间值班模式下改变风机运行转速以降低能源消耗。 4供电电源 本系统设备电源由控制室配电箱引来,容量为三相5kW(配UPS不间断电源)。DDC直接数字控制器就近安装于各个空调设备机房内,电源由就近配电箱引出,容量为单相0.5kW。 5电气接地 在建筑工程设计中,供配电设计非常重要,而接地系统是其中的重要组成部分,占据重要地位,因为它能直接影响供电系统的安全与稳定。特别是近年来,社会科技越来越发达,智能化楼宇的出现在给我们带来方便的同时也产生了新的问题。本工程采用TN-S系统。在设置该系统过程中,根据其工作零线与专用保护线以及它们连接的位置,设置智能化楼宇系统的安全保护、交流工作、电子设备直流接地系统、防雷保护系统,以保障智能化楼宇的安全。 6结束语 楼宇自控系统是建筑智能化系统的重要组成部分,它是为实现建筑的使用功能服务。一幢智能化建筑需要自控设计系统承包商、建筑施工单位、业主等各方人员共同协调、密切配合、精心设计和组织施工。楼宇自控技术在智能建筑中的应用节能效果显著。有理由相信,我国智能楼宇自控系统应用将更加合理,技术发展也将更加成熟。 作者:张哲张晓萍单位:苏州设计研究院股份有限公司 苏州工业园区设计研究院股份有限公司 智能建筑论文:基于防火系统的智能建筑论文 1研究智能建筑防火系统背景 1.1智能建筑的特点智能建筑相对于其他建筑系统的集成度高,在为使用者创造出一个安全舒适方便的生存使用环境的同时达到环保节能的效果,且整个系统的运行维护费用也相对更加节省。 1.2智能建筑的火灾特点智能建筑一般来说,其结构跨度相对更大,且建筑内部外部的特性都更加复杂;一旦发生火灾,火灾所引起的建筑物温度变化导致的建筑内气压变化比普通建筑大得多,且智能建筑中的孔洞和上下穿通的井道无疑给烟气和火提供了绝佳的路径,这就直接导致智能建筑内部的火势和烟气的迅速蔓延,快速发展的火势在极短时间内就能将整个巨大的建筑单体所吞没,如同2001年911事件中的世贸大厦和2009年的央视大楼北配楼一样,顷刻间就全部付之一炬。智能建筑的内部材料多用有机高分子材料,燃烧时会产生大量对人体有害的CO、CO2气体,所以其的环境要求和建筑材料要求就会比一般建筑更高。智能建筑中有更多电器设备和监控设备,设备使用的引起的电火花和设备的短路都可能成为引起建筑火灾的因素。且建筑中人员密集,上下交通又多用电梯,一旦发生事故,人员慌乱,逃生难度大,容易酿成重大事故,造成严重损失。总结起来智能建筑的火灾特点为:火势蔓延快、烟气扩散快;疏散困难;火灾扑救困难;火险隐患多、损失严重。 2智能防火系统 智能防火系统是建筑设备管理自动化系统BAS中的一个重要子系统,包括火灾自动报警系统和消防联动控制系统两大部分。此系统根据防火要求和火灾的特点设计,将火灾作为其监控对象,当火灾发生时,该系统能够及时发现和通报火情,并在短时间内做出反应,采取有效措施控制住火灾局势或是扑灭火灾。 2.1火灾自动报警1852年,世界上第一部火灾报警系统在美国波士顿诞生,至此开启了建筑防火的新纪元;英国于1874年安装了世界上第一部水喷淋装置;又研制出感温式火灾探测器;而瑞士人则发明了感烟火灾探测器一直沿用至今。火灾自动报警系统用于探测火灾隐患,对将火灾控制在发生初期,减小火灾带来的危害有重要作用,是建筑智能防火系统中非常重要的一环,肩负着保护建筑物中居民和财产的重要任务。整个火灾自动报警系统主要由火灾探测器和火灾报警控制装置两部分组成,其设计配合所在建筑的智能化系统且要遵守国家标准和规范。①火灾探测器:火灾探测器按结构形式分为两类:点形火灾探测器和线型火灾探测器;按探测方式分为五类:感烟火灾探测器,感温火灾探测器,感光火灾探测器,气体火灾探测器和复合式探测器。火灾探测器监视着整个建筑物的实时情况,判断有无火灾隐患的产生。②火灾报警控制装置:火灾报警器同样有多种分类方式,常按其用途和设计方式分类为:区域控制式、集中控制式和通用控制式。火灾报警控制装置可谓是整个火灾自动报警系统的优秀部分,肩负了监视收集各种实时信号,同时将信号向更高一级的管理中心传递,是连接从感应火灾发生到对火灾进行处理的整个过程的重要桥梁。 2.2消防联动控制系统消防联动控制系统主要由七个部分组成:消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、防排烟系统、防火卷帘门系统、消防通讯系统、指挥疏散系统。当接收到火灾警报的时候,消防联动控制系统能在自动或者手动的方式下启动相关灭火设备和各类应急设备,同时监控整个设备系统的运行情况。消防联动系统的布置方式可归纳为三种基本形式:总线———多线联动方式、全总线联动方式和混合总线方式。 2.3消防系统运作方式智能防火系统在智能建筑中既能配合整个智能综合网络系统使用也能独立出来单独运作。当火灾发生时,首先火灾探测器被自动或者手动触发;火灾信号经由火灾报警器接收并判断和处理,或者是通过火灾报警器传递到上一级的管理系统主机中集中进行处理分析,前者称为分布式智能系统,后者称为主机智能系统,是智能火灾监控系统的两种类别;随后,信息由消防控制中心主机接收,继续处理分析、记录,随后再由火灾报警装置将指令向消防联动控制系统传递,快速采取,例如:打开火灾事故照明装置,播放火灾事故广播,打开固定灭火系统控制装置,开启有关出入通道等一系列火灾处理措施。同时通过主机屏幕显示整个控制区域内各处的实时状态,例如:火灾发生的区域,消防设备工作情况,防火门开启状况,消防水箱水位,各通道的风向风速,消防电梯位置和情况等等。并记录下各消防联动控制设施的动态,并进行特别控制;最终达到在短时间内对火情进行判断和处理,力图在最快时间将火灾扑灭,给人员创造逃生机会,增加逃生时间,最大限度保证人员、财产的安全。另,由于分布式智能火灾监控系统是由火灾探测器接收到火灾信号后直接进行处理,这样就为防控主机分担了大量第一级现场信号,使得主机能够运行更通畅,更快对其他运作设备进行管理和控制;效率更高,系统更稳定,所以更为常用。 3结语 智能防火系统必定是如今高层建筑消防的发展方向和重点所在,其把现代建筑对火灾的防控提升到了一种前所未有的高度,运作效果极佳;且整个系统既能配合建筑单体或者群体的智能系统综合网络使用,同时又可以独立于建筑运作良好。效果极佳,特性优良,运作方便必定受到多方面高度重视。在发展智能防火系统的过程中,各种相关法律法规也逐渐完善,但仍有不足,例如对控制整个防火系统的计算机电子技术的统一控制等,只有将这个系统各个方面都由法规严格规定和控制了之后,才能完全保证系统的安全运行,最大限度保证居民和财物的安全。展望未来,计算机和电子信息技术的高速发展和进步必定会刺激智能建筑的BAS系统和其智能防火系统的发展,其在整个建筑中的地位必定会越来越高,规模也会越来越大;建筑的智能化将越来越高,建筑将更加实用,适宜于人类居住生活。建筑智能化,智能防火系统必将是未来建筑发展的大趋势,值得重视。 作者:陈雨童单位:西南交通大学 智能建筑论文:楼宇自动化控制的智能建筑论文 1变配电系统 变配电系统,顾名思义,就是保证建筑物供电与用电安全的系统,实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。首先,变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测,对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次,变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性,其可以在瞬间发生很多的变化,所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时,其监测的频率是很高的,在监测的同时,要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录,只有这样,变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率,在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制,在停电发生后,可以对开关进行自动的顺序控制。另外,变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测,使其在有应急需要之时可以正常运行,自动切断不主要的电路回路,保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。变配电系统除了对建筑物进行供电之外,还会对用电量进行计算,对每家每户的电费进行分析与计算,还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行,在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。 2给排水系统 使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务,给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理,使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。另外,给排水系统还会对给水系统的压力进行测量,使水位与压力保持在安全范围内,根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。 3照明系统 智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统,节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中,电能是不可缺少的,照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比,智能建筑中的自动化系统可以实现40%左右电能的节省。照明系统的节能,主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制,对建筑物内的照明回路进行分组控制,使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断,对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制,门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。 4电梯系统 电梯系统属于智能建筑中的交通系统,对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。对于电梯而言,其本身具有全套的自动控制装置,但是,要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分,要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系,使其实现数据的共享,使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析,在有意外事故发生的时候,可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。 5保安监控系统 保安监控系统主要由三部分组成。第一,闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的,管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间,利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心,使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析,使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认,为事故的处理提供证据。第二,出入口控制系统。对建筑物的出入口进行控制,就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中,使建筑物的进入具有一定的权限性,对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制,随时掌握人员的出入情况。第三,防盗报警系统。防盗功能的实现,是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制,比如说红外线与震动传感器等等,将其安装在重要的防盗部位,如果监测区域内出现异常,报警系统可以做出相应的反应,通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。 6结束语 随着科学技术的进步,计算机网络技术的飞速发展,宽带网络融入人们的生活早已实现,它的优越性是任何体系都无可比拟的,对于楼宇自动化系统,正是由于网络的延伸而实现了操作的可能,而且一旦运用得当,将在生活上造福于人民。智能建筑在我国的发展仍不突出,但未来它一定会成为主流建筑,市场潜力巨大。作为其中最基础的重要组成部分,楼宇自动化技术也将会广泛的被应用到各个建筑中去,为广大居民带来安全经济便利的生活。 作者:曾益保单位:兰州石化职业技术学院 智能建筑论文:入侵探测技术的智能建筑论文 1不直接修订标准的具体指标解决相关问题 因为标准是某一类型产品技术指标的浓缩。制修订标准,一方面能改善某一类型的产品的相关指标;另一方面,如果受到产品本身技术原理的制约,无法提升相关技术指标,就无法修订标准,即不能满足行业应用的需求(比如:传统型主动红外入侵探测器的技术就无法将触发响应时间提升至符合应用需求的20ms);最重要的是,随着应用需求的发展与变化,新产品、新技术的引进将成为随机性、常态化的过程,如果缺乏更高、更广层面框架的指引,行业应用将会成为方向无法预见的、被动的、持续的具体标准修订过程。如果能够“搭建一个开放式的、严谨的、完备的描述行业应用需求的框架式平台”——应用规范,则一方面行业用户要求入侵探测工程或其产品的使用效果满足应用规范中的约束条件,而不必拘泥于选择某种原理的产品;另一方面厂家也可以根据行业应用规范描述的内容,从多角度考虑研发方向,并依据哪些约束条件选择新产品应依托的技术,确保产品的主要功能和关键性技术指标可以满足应用需求,确保研发投入的有效性;而在应用规范约束条件下产生的标准,本身也符合应用需求。 2顶层设计的作用 应用规范可以为用户提炼一个系统的、完整的、关于应用效果的准确表达,成为工程设计方全面而严谨的设计和验收的依据,并对施工工艺提供相应的指导。由于应用规范的定义,所有的描述内容仅涉及应用效果,而不规定具体技术和产品,其开放式的结构不仅为更多新技术的进入提供了广阔空间,同时对新技术予以严谨的约束和指导,避免应用中采用“似是而非”的技术;避免生产厂商以“先进技术”误导用户和工程设计及施工方。 3以“顶层设计”的方法规划智能建筑的入侵探测技术配置的一般性过程 3.1全方位准确描述智能建筑的应用环境 3.1.1智能建筑内部空间的基本功能在智能建筑的内部空间中,符合准入权限的人员及其喂养的各类宠物,均可以在其中无拘束地自由活动。 3.1.2智能建筑(以住宅类为例)由各种不同的功能区域构成智能建筑可以由外围屏障式建筑体(院墙/大门)、过渡空间(院落)、主体建筑、附属建筑等多种建筑形态构成,也可以是单独的多/高层楼宇式建筑物。1)室外建筑构成体在外形特征的相关变化院落形态变化对比如表1所示。2)室内空间功能多样化及其内部环境条件多元化为了满足多个不同个体的人员、多层面应用需求,智能建筑内部可能设置有厅/餐/厨/卫/主/客/佣/影视/文娱/体/阅读等不同功能空间。这些空间在不同时段会满足于个体应用需求的温湿度差异;且在不同时段分布不同色温、不同照度、不同波长的光照明、不同频谱、不同规律、不同响度的声音等。3)智能建筑中配置满足不同层面需要的各类设施为了满足住户多层面的应用需求,智能建筑中分布有大量的水/电/气管路;配置了空气温湿度、理化洁净度探测控制装置,各类照明、感应、影音播放及相关控制装置,各类实现建筑物内部及内/外联系的通信装置;不同功能空间中还配置有特定的电器装置,甚至某些空间中还配置了可以自动“行走”的从事清洁等服务的机器(人)。上述各种设施是建筑物内各种频率/振幅的机械振动或波振动源;在不同时段也可能在较宽频谱范围内形成不同调制方式、不同能量的空间电磁波辐射(包括光波)和/或线路上的电磁扰动。综合以上分析得出结论:合法入住的人员及宠物的正常活动,智能建筑内部配置的各类电气装置的正常工作状况,均会成为传统型入侵探测技术的干扰源。 3.2以另一种角度解析入侵探测技术 入侵探测的本质:采用物理测量技术,识别出“不允许进入特定区域的人”。探测技术发展经历了以下几个阶段,并各具相应特性。 3.2.1入侵探测技术的智能化进程初级型阶段的入侵探测技术是针对参照物“有没有”实施最简单判断,使用的典型技术是铁磁性“接近开关”对门、窗的“开/闭”状态判断,以门/窗有没有开启作为触发报警条件。传统型阶段的入侵探测技术达到了“什么样”的判断水平——针对移动特性与体积、重量、温度、外形等参量之一的探测,以上述物理参量是否存在或以某个特定值作为预设的触发报警条件。智能型入侵探测的智能水平达到了判别“是谁”的能力——采用各类生物识别技术,实现对特定人员身份的探测(识别)。本文针对智能建筑的入侵探测应用讨论,所以探讨内容涵盖传统型入侵探测技术和生物识别技术(智能型入侵探测技术)。 3.2.2传统型入侵探测技术——对人的外部物理特征(共性)参量实施探测传统型入侵探测技术针对入侵行为的主要特性——移动,同时为了提升探测的准确性,再针对人员常见的几种外部物理参量之一进行探测,如表3所示。各类传统型入侵探测技术仅针对人员单一的外部物理参量实施探测,探测效果相当于“盲人摸象”,可能得出不准确的结论;更重要的是,传统型入侵探测装置不可能区分出触发者是用户还是非法入侵者,所以不适于在智能建筑的室内安装应用。 3.2.3智能型入侵探测技术——对人的外部社会特性(个性)实施探测用户与入侵者区分依据是人的外部社会特性,是每个人与其他人之间不同的、可测或可度量的、外在的(生物或者人为附加)特征。表4列出了目前不同的生物特征测量技术,对人实现区分所需要的时间和空间条件,而根据这些条件,可以针对智能建筑中不同区域的应用需求,选择合适的探测技术,如表4所示。5.3智能建筑不同功能区域对入侵探测应用需求及配置智能建筑内部区域对入侵探测的应用需求及配置建议如表5所示。 4应用规范的通用性规定 4.1入侵探测装置合法性必须获得强制性认证证书的有效覆盖;没有现行强制性认证标准的产品,需要获得自愿认证证书的有效覆盖。产品参照标准中的具体相关技术指标,均应满足应用规范规定。 4.2配置合理性针对智能建筑的不同部位或区域,配置与应用需求对应类别的入侵探测装置,比如:建筑物内部属于人员及宠物活动区域,入侵探测的应用需求是“确定进入该空间的人员是否具有相应的权限”,依据此需求,建筑物内部原则上不应配置传统型入侵探测装置(当然,针对厨房等某些具有危险物品的空间,为防止婴幼儿或宠物爬入,可能采用传统型入侵探测装置。当然在具体的配置过程中,还需要满足应用需求的其他方面);而传统型入侵探测装置应配置在智能建筑外部,特别是周界,当然还应该满足构成“封闭式防范”和对外观适应性等其他要求。根据表2所列的内容,可以得出明确结论——传统型入侵探测由于不具备识别人员身份的能力,通常只能设置于智能建筑的外部,担任判断是否有“人员入侵”的工作。若安装于围墙/围栏/窗/阳台等不允许人员“合法”出入的周界区域,只要发现有“目标”越过这些区域(无论是“出”或者是“入”),都必须输出报警信号。而具体应该采用何种入侵探测技术,应根据每种入侵探测技术的特点及具体应用需求来确定。 4.3风险等级适配性1)应用规范应规定智能建筑的风险等级,以及入侵探测装置的防范严密性等级。2)配置与风险等级对应的入侵探测装置类别,除了与空间条件相适应外,其探测的严密程度也应该与建筑的风险等级相对应。比如:对于低风险等级建筑的门禁可以采用IC卡、密码等探测技术;高风险等级建筑的门禁应用可以采用其他相应的生物识别技术。3)配置与风险等级对应的入侵探测装置。低风险等级的周界配置的入侵探测装置的触发响应时间或探测灵敏度指标可以较低,而高风险等级的周界配置入侵探测装置的相应技术指标要求较高。 4.4探测介质安全性建筑的入侵探测装置在长期使用的条件下,对人员物不产生任何伤害;建筑物外使用的入侵探测装置,在短时间内不应对人员(包含入侵者)产生伤害。 4.5环境适应性1)入侵探测装置的外观造型应与整体建筑造型风格和景观观感相适应。2)入侵探测装置的探测介质、通讯介质电磁参量等应该与智能建筑整体(局部)电磁环境相适应,不会产生相互干扰。 4.6探测技术的互补与协调性1)在同一空间或区域内,可采用两种或以上探测介质不同但探测区域重合的入侵探测(身份识别)技术,减少漏报警的机会。2)对不同空间或区域配置的相同或不同探测装置之间的异常信号实现统一管理与分析,提高报警准确率。 4.7资源配置的节约性1)由于智能建筑内分布大量的环境类探测器、传感器,形成广泛分布的传输通道,在保障“报警优先”并确保可有效避免“通道阻塞”条件下,入侵探测装置的输出/远端控制宜尽可能利用智能建筑内部配置的其他探测装置的信号通道。2)门禁确认进入人员身份的识别信号,可以提供给后续智能控制系统,实现“具体房间室内温湿度、灯光色调/照度、音响内容与响度、沐浴水温”多参量的个性化调节等应用环节。3)配置于室内的摄像机,可以同时用于入侵探测与火警探测两种报警复核。可考虑具有“模糊的行为识别”与“高清的取证识别”两种工作模式,以应对不同风险等级或应对不同级别隐私保护需求。4)环境类痕量化学传感器与入侵探测功能交互。住户个人生活习惯,如从吸烟或使用化妆品品牌的痕量分析作为身份识别,既可以根据习惯性化学痕量判断对于住户个人的个性化实施调节;也可以将与习惯性品牌痕量分析不符合的分析结果,作为入侵(内部人员非法进入)报警参考条件。 4.8使用便利性入侵探测装置的安装、调试、维护、保养应方便。家居型智能建筑应用的入侵探测装置最大程度提升DIY水平;在不能或不宜采用DIY方式安装的场所,或入侵探测装置本身的DIY程度要求不高的条件下,入侵探测装置应分别配置针对现场用户和安全控制中心的故障提示方式。 4.9与风险等级对应价格体系的合理性与可承受性1)性能/价格比是相应用户可以接受的(首先是性能,然后才是价格)。2)价格与产品风险等级对应,“优质优价”。3)价格体系应该给生产、销售、安装、调试、维保等环节留有相应生存空间,最好还留有发展空间,杜绝恶性价格竞争。 4.10入侵探测装置使用年限的规定入侵探测装置应规定使用年限,以室内不超过5年、室外不超过3年为宜。 4.11入侵探测装置不适用条件的规定1)系统集成商在构成系统过程中,在入侵探测装置无法承受气候时,系统对入侵探测装置予以“屏蔽”。2)用户对于不同空间隐私性、不同时间准入条件等具体应用需求,明确规定不适用的入侵探测装置或入侵探测系统相应功能不适用的时间段。 5结束语 入侵探测装置相当于人的“眼、耳、鼻、舌、手”等感觉器官,是智能建筑最基础也是最重要的构成部分。智能建筑中入侵探测应用需求所涵盖的内容,无论在广度和深度上,都比传统型入侵探测技术有更巨大的发展空间。完成智能建筑“入侵探测技术应用规范”的构建,应该成为智能建筑行业的一个亟需开展的重要课题。制定规范、约束标准以指导产品。是从方法论角度分析和认识行业应用内在规律的一种尝试,此方法在监狱周界预警防范系统应用中,已初见成效。借助本文提供“针对智能建筑行业应用规范简要思考”给各位专家和同仁参考,希望得到大家关注和指正。 作者:邱亮南单位:广州天网安防科技有限公司 智能建筑论文:医院建筑中的智能建筑设计论文 1医院智能化建设目标 阳泉市第一人民医院医技病房楼的设计根据病房楼的使用功能特点与工艺流程,特点为“一个中心,三个密集”,以医患病人为中心,物流,人流,信息流集聚,与以前的传统建筑相比,智能建筑可节能15%~30%,智能化医院更多的强调为患者服务的思想,在医院设计的要求中,要实现智能化建筑、医疗先进化、设计人性化、病房公寓化、环境园林化其重心是建筑集约智能化,没有智能化的设计,就难以实现医疗先进化和病房公寓化。 2医技病房大楼智能化建设内容 阳泉市第一人民医院病房大楼具有建筑设备自动化系统,即“楼宇自控系统、综合布线系统、电视系统及安保自动化系统”等四个系统。病房大楼设有信息化控制机房,消防控制室等,智能化医院采用了空调系统、集中采暖系统和病房以及家庭化设计,病房内具有带洗涤设备的独立卫生间和电话、广播、电视设备,医院大楼内部可实现自动控制的温度、湿度及新风量,可为医护人员提供安全舒适、通信现代化的办公环境,提高办公效率;还能为患者提供一个有序、优良的就医环境,也可体现现代化医院要求的“以人为本”的理念。病房大楼含HIS管理功能,包括门诊管理,电子处方,住院管理,病区管理,药品管理,经济核算,院长查询等系统管理模块。 2.1医技病房大楼管理信息模块现代医院提高医疗护理质量首先是建立医院信息管理系统,满足提高经济效益和社会效益的共同需要。两条信息线贯穿系统内部的框架:第一,病人信息线;第二,费用信息线,以此为总体框架来构造和组织整个系统。全面的医院信息管理系统(HIS)完成了国有信息的全过程捕捉和动态管理,从而做到便捷患者的门诊医疗过程,优化患者就医环境,改变目前患者排队多、等待时间长、医患秩序严重混乱的局面。设备管理系统(BAS),病房大楼的医疗设备包括:1)中心供氧,本设计采用液氧气化系统,应进行系统中各种设备的布局设计,传输管道的安装设计。2)中心吸引,系统由负压吸引站,管道,吸引终端组成。3)压缩空气,病房用于呼吸机的驱动气源。4)笑气供应回收:手术过程的麻醉气体。5)洁净手术部:洁净手术室采用过滤器,对室内空气进行循环过滤,以达到除菌效果。手术室的湿度,温度,进风量,空气余压,洁净度需要监视控制。6)层流病房:用于血液病科白血病的治疗病房,空气洁净度达到100级要求。7)多媒体示教中心:病房大楼集医疗门诊、教学探讨和科学研究于一体,医疗手术的观摩和指导是不可或缺的。手术过程通过手术室的摄像机传送到示教室供学生学习,家属和医护人员通过手术过程记录下来作为存档以备参考。8)能耗计量系统:病房楼各护理单元电量,水量,医用气体,空调热能实现量化管理。9)中心对讲:手术网络配有独立的机柜及交换机,手术室常规在吊塔设置6类数据点,数据终端布置在病房大楼的手术室的墙上,每间手术室设置电话点或者呼叫对讲分机,实现了手术室与护士站的随时联系和双向通话。 2.2医技病房大楼设备集成管理阳泉市第一人民医院病房楼的设备分为两大类:建筑医疗设备和普通楼宇设备。系统的设置应符合适用性强,维修方便的要求,设备投入运营后,能保证不间断开通,具“手动”和“自动”双重功能,实现分散监视和集中控制原则,既要防止系统、设备之间过于依靠而缺乏处理的灵活性,又要避免大量工程的资金投入。 3医技病房大楼设计要点 3.1医技病房大楼的综合布线系统综合布线系统所有其他系统的承载平台是综合布线系统,因此在设计综合布线系统时采取审慎的态度,设计包括电视电话网络和计算机网络。计算机网络系统分为医疗设备专网,医院信息管理内网,病房网,不同网络大楼的布线系统作为病房楼内的语言、数据、通信等系统的传媒。鉴于现代化病房楼环境对网络通讯(CNS)、自动化办公(OA)等系统的传输的需求,在布线方面要求具有高度灵活性、可靠性及综合性,并且要求易扩容、应面向未来的发展方向及方便维护和管理。 3.2高速稳定的网络平台是智能化系统所必需的阳泉市第一人民医院病房大楼信息网络平台特点分析对于大中型综合性医院建设投入大、影响面广,网络方案的设计显得非常有必要。网络平台需求利用目前先进的网络通信技术和设备,架设一个“功能齐全,接口丰富,技术先进,安全可靠”的网络基础平台。“利用千兆以太网技术,实现网络系统千兆做主干、百兆交换到桌面,既具备稳定的性能,又具备良好的升级能力,从而全方位支持用户的信息处理与交换的传输、操作和策略服务”;网络安全需求,随着计算机网络的发展,基于网络的应用日渐增多,网络用户的增多,网络病毒的泛滥,网络的安全性和可靠性成为了系统建设的主要问题。我们可以运用多种技术,如VLAN,QOS,防病毒体系等,对办公网和互联网进行控制,使网络之间在未授权的情况下不能互相访问,保证系统内部的安全。 4智能化意义 综上所述,智能化的终极目标是:1)服务患者,体现人性化服务。将目前国内外先进的“通信技术、计算机系统、网络系统、信息技术系统、办公自动化技术、自动化控制技术”等运用在本次设计中。2)为医生提供方便,便于辅助诊疗。在提供智能人性化的就医和就医环境的前提下,减少管理人员、降低能量消耗、实现安全可靠运行、提高服务响应速度,使建成后的病房大楼高效、稳定的运转。3)为医院管理者提供决策,提高管理效能。医院医疗、科研、教育的网络化管理,促进国内外医学界的交流与合作,提高医院的诊疗水平和能力,更好的满足周边地区人民群众对医疗卫生服务的需求。 作者:张海军单位:中铁十七局集团有限公司勘察设计院 智能建筑论文:智能建筑电气论文 1建筑电气安装施工技术 在进行建筑电气安装施工过程中,对于电气线路安装、配电装置以及电缆安装的施工中施工技术的运用以及设计对于保证智能建筑质量以及建筑电气的安全运行都有很大的影响。下文主要对于建筑电气安装施工中电路管线安装清理、电缆敷设、电路开关接地连接以及电路管线预埋设等施工过程中施工技术的应用以及设计进行论述。建筑电气安装施工中电路管线的安装清理主要是将线路管道内的一些杂物用一些专门的清扫工具进行清理,在电气线路安装施工中,对于线路之间的连接不能进行打结连接,而且留在电气配电盒装置内的线路要留有足够的长度,对于线路管道的通畅检测可以利用线路的引线进行穿引检测。对于建筑电气安装中的电缆敷设安装要从上到下进行安装,在对于电缆安装的电压考虑上也应该是从高压向低压的顺序。建筑电气中电器开关以及电路插头的安装施工,既可以采用安装在墙体表面,也可以隐藏在墙体建筑中间。不管是进行安装在墙体表面,还是隐藏在墙体建筑中间的电器开关以及电路插头的安装施工,都要根据相关施工设计进行规范的施工,在进行施工的过程中对于开关位置的选择一般与建筑门框之间有一定的距离标准,如果建筑内部的电源开关设置较多,那么相互之间也要有一定的距离间隔。为避免建筑电气运行受到外界因素的影响以及保护建筑电气的电压、电路运行,建筑电气设计中一般会设置一些接地保护系统,一般情况下,建筑电气中的接地保护设置一般设置在电源开关处以及低压配电系统开关处,在进行建筑电气的接地保护设计时,还可以根据建筑情况以及建筑电气的设计进行接地保护的设置,以保护建筑电气的安全稳定运行。 2智能建筑电气安装质量控制 对于智能建筑电气安装的质量控制就是提高智能建筑电气安装质量,保证建筑电气安装整个工程的质量。提高智能建筑电气安装质量需要从智能建筑电气安装施工人员、电气安装施工的图纸设计与施工安装三个方面抓起,进行严格把关,以保证智能建筑电气安装施工的质量。 2.1做好工程设计图纸的审查和设计交底 从建筑电气安装工程的施工设计上保证建筑电气安装工程质量控制主要是从建筑电气安装工程设计交底以及工程施工设计图纸的会审上,保证建筑电气安装工程的质量。在进行建筑电气安装工程施工建设中,为避免施工过程中出现不必要的施工错误,同时也能够很好的理解建筑电气安装工程的施工要求,实现电气安装施工的顺利进行,建筑电气安装工程施工者应该对于工程施工图纸进行熟悉并与相关设计人员进行沟通,对于建筑电气安装设计中出现的问题及时发现及早更正,保证建筑电气安装施工顺利实施。 2.2做好电气安装施工过程控制 建筑电气安装施工过程控制是建筑电气安装工程质量控制的重要部分,在建筑电气安装施工过程中,不仅要做好建筑电气安装施工的巡视、检验以及验收等工作,对于建筑电气安装施工材料的质量以及使用也要进行严格的把关控制,其次就是关于电气安装施工中一些施工技术以及施工注意事项的控制等,严格按照相关要求以及规范进行操作,从施工过程中保证建筑电气安装的工程质量。 2.3提高施工人员的技能 电气安装工程施工人员是整个智能建筑电气安装质量的基础关键。尤其是电气安装施工人员的专业技术以及对于建筑电气安装施工人员的管理,更是对智能建筑电气安装的质量有着直接的影响与决定作用。在建筑电气安装工程施工中,安装施工人员是电气安装工程的直接参与者和工程施工者,那么同样建筑电气工程施工人员的电气安装技术水平与建筑电气安装工程对于施工人员的管理直接关系到整个建筑电气安装工程质量的好坏。因此工程监理部门应对于建筑电气安装工程中施工人员以及建筑电气安装工程的施工单位进行严格把关,一定要做到符合相关规定与标准,对于不符合相关标准或者规定的施工人员或者施工单位要坚决取消施工参与的资格。 2.4做好施工验收质量控制 最后就是对于建筑电气安装施工验收的把握,以保证建筑电气安装施工的工程质量。进行电气安装工程施工验收要注意按照相关验收标准进行工程验收。电气安装工程施工验收包括电气安装施工的施工分离验收、工程强化验收以及工程施工过程的控制验收等,对于建筑电气安装工程施工验收中对于建筑电气安装工程的质量控制问题也应进行把握。对于建筑电气安装施工验收中首先要进行验收的对于检验批的质量进行验收,对于不合格的批次一定不能通过验收。其次就是对于建筑电气中较隐蔽的工程施工进行验收,对应该项工程施工的验收一定要按照相关施工标准进行验收,以保证建筑电气安装工程的质量。 3结束语 对于建筑电气的设计应严格按照智能建筑安装的要求以及规范,结合智能建筑的具体情况进行设计规划,并且在进行建筑电气安装施工的过程中注意对具体施工技术以及质量等进行控制,尤其是那些容易对建筑电气工程质量产生影响的施工环节,按照相关设计规划要求进行严格的控制,以保证建筑电气的质量控制,满足人们对于建筑电气的需求。 作者:刘娟张晓单位:河南工程咨询监理有限公司 智能建筑论文:基于物联网的智能建筑安全论文 1传统建筑安全系统存在的问题 物联网有三个特点:首先,它可以使用RFID技术,传感器和随时随地获取信息的对象,如QR码;第二,可靠的交付,集成,实时信息通过各种通信网络和互联网对象的准确表达;三是智能化处理,对大量的行政控制、智能对象的云计算,模糊计算技术模式识别与智能化、数据和信息分析利用和处理。使用智能建筑网络技术的传统保障系统具有以下优点。智能建筑被配有智能化设备,广泛应用于数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术,传感器技术和数据库技术,如高科技构成类型的智能系统,智能建筑行业在我们的范围内是较晚,然而,技术发展非常迅速,未来的建设阶段的发展趋势将推动发展的智能化。 1.1布线优势 传统的安全系统建筑布线可以使用电话线路,公交线路,总线能力,集成度高。为家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列。没有额外的布线的电话线,电话线,但是带宽很窄,拥塞信号容易产生,而不适用于图形的传输。信号,绿色信号传输性能的图像不错,但是安全系统更多子系统,每个子系统使用行,布线的复杂性,包括增加建造和修理的难度。另外,旧楼,上述变换存在于多种接线工作量等问题。 1.2远程监控的实现 传统的安全系统将专注于各种安全检测器信号到管理中心,如安全管理中心的建筑物或地方行政中心。设备或由责任智能管理中心的工作人员来监视这些信号和联动处理。这种结构限制在安全范围内建设或执行,不能满足远程监控应用,如智能家居远程监控。为智能家庭,家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列。 1.3传感器的智能化 目前,智能建筑,如访问控制,视频监控安全系统。随着火灾报警系统是独立的单个传感器和就业功能的,没有智慧,例如,非法入侵检测红外探测器,红外信号,只要显示器,是否真的非法入侵,将产生报警信号时,仅具有这样一来,可以对应联动系统之间产生的报警。 1.4网络可靠性优势 在传统的布线,如果一个总线发生故障,则该总线上的所有监控设备将瘫痪。无线传感器网络中的每个节点可以协调它们的行动以实现自动网络的分布式算法。由于该中心节点,具有很强的鲁棒性和可生存性的消除。没有额外的布线的电话线,电话线,但是带宽很窄,拥塞信号容易产生,而不适用于图形的传输。使用转发节点,形成一个多-路由跃点而是网络比通过无线传感器网络路由设备通信中的每个节点。绿色信号传输性能的图像不错,但是安全系统有更多子系统,每个子系统使用性,布线的复杂性,包括增加建造和修理的难度。如路由器。因此,即使一个节点发生故障时,其他节点仍然可以依赖于彼此进行通信,这增加了网络的可靠性。 2物联网技术的优势与亟待解决的问题 无线传感器网络技术,可以有效地解决这些问题。无线传感器网络为基础的安全系统布线建筑物本身没有任何限制,需要使用各种无线传感器设计,施工,维修和改造提供了极大的方便,同时也节省了大量的布线材料,布局在人们无法达到的或危险的地区,这是一个明显的优势。为智能家庭,家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列,它是一个独特的优势。在RFID(无线射频识别)设备,身份和位置传感器设置传感器。RFID技术与由读取器发射的电子标签和阅读器,无线电波的主要成分扫描范围内的RFID标签,它可在电子标签信息被封装被读出,并且该信息被发送到信息管理系统,以验证这些信息的所有者的身份对应。作为一个单独的安全网络,建立一个桥梁几乎无处不在的互联网终端,通过物联网技术,安全管理人员或租客,可以在任何地方,电脑或手机主动监控建筑空间,当发生异常时,报警信号可发送及时向主管或住户本人。在每个技术的终端是一个智能传感器节点,信息收集,数据处理和通信能力的三个方面。它不仅具有传感器本身的功能,可以使各种数据智能处理和组织在一起形成一个系统的智能联动;安全子系统。如果一个节点由一个确定的信号节点数据处理模块本身检测的红外线检测器的警报信号,以确定它是否满足特征的红外信号的非法侵入,通过视频监控摄像机现场报警图像采样模块,进一步证实了非法入侵的图像特征的依从性,最终决定是否报警。这可以有效地减少或防止误报的发生。由于中心节点,具有很强的鲁棒性,可以消除生存能力。在使用转发节点,以形成多条路由的网络,而不是通过在无线传感器网络中的通信路由选择设备的每个节点。即使个别路由器节点失败,其他节点仍然可以保持依赖,从而提高网络的可靠性而互相沟通。 3基于物联网技术的智能建筑的系统结构 IOT应用程序通常可以分为三层:感知层,网络层和应用层。主要目标是感知层;网络层来定义主要是收集信息,信息传输和处理;应用层结合行业需求,以实现智能技术行业网络融合。基于智能家庭网络技术。一方面,它可以直接通过移动互联网向手机用户发送警报字段控制信号或接收用户,另一方面,可以将命令发送到Internet信息服务器。联合监控终端包括手机和电脑连接到互联网,用户可以在各种各样的运行监控软件。在网络安全系统使用智能大厦技术具有明显的优势。但因为它是仍处于早期发展阶段,这可以有效地减少或防止误报的发生。所以有一些迫切需要解决的问题:节点的电池能量,有限的计算能力和存储容量的问题,高容错的网络信息安全问题的网络需求。4结束语物联网技术有广泛的发展前景。该方案是一个网络技术的应用,如智能建筑子系统也有一定的参考价值。有效地解决了智能楼宇可能发生的问题的智能安全系统问题。 作者:杜群单位:陕西职业技术学院 智能建筑论文:智能建筑中的电气工程论文 1电气工程及自动化技术对智能建筑的意义 智能建筑是依靠建筑这一平台实现,智能建筑中的弱电系统设备与线缆安全则都需要依靠电气工程及自动化技术,比如电源技术、抗干扰技术、防雷技术、接地技术、防静电技术、屏蔽技术、防谐波技术、布线技术等。电气工程及自动化技术实现了设备和系统整个工作流程的有效监控,由于建筑本身结构复杂,电气系统的组件繁多、功能多样性,传统的运行方式会导致故障时常发生。但电气工程及自动化技术则通过“采集—处理—反馈”,对系统进行实时监控,第一时间将信息进行反馈到控制中心,实现高效率不间断的控制与管理。此外,电气工程及自动化技术可以将建筑当中的配电、消防、照明及空调等系统连接成一个整体,这就提高了联动能力,有效解决了电梯系统的有序运行和紧急情况下(火灾等)的自动识别等。还有电气工程及自动化技术还提高了安全性,在发生故障时,可以通过遥感技术进行控制,这就大幅降低了故障对操作维修人员的安全系数。因此,电气工程及自动化技术是实现智能建筑的关键。它能够帮助智能建筑实现真正的智能,还能加强智能建筑的安全与防范能力,实现智能建筑之间的信息传输。这充分表明电气工程及自动化技术对智能建筑的发展有着极为重要的意义。 2电气工程及自动化技术在智能建筑中的重要应用 2.1TN-S和TN-C-S系统的应用 TN-S系统是能够严格区分保护地接线PE和中性线N的低压配电系统,采用保护线地线PE加上三相四线的一种接地系统,能够达到保护智能建筑系统中所有设备的路线,也能达到预警、防静电、机房交换机等功能目的。TN-C-S系统主要由TN-C和TN-S2个接地系统组成,这2种系统的分界面主要在PE线与N线的连接点上,其安全性极高,是智能建筑的一个重要接地系统,能够有效提高住宅用户的安全性。 2.2楼宇控制系统的应用 智能建筑的楼宇控制系统主要有排水、照明、通风和消防监测等系统,且这些系统都是和用户的生活密切相关,智能建筑楼宇若能实现控制系统自动化,则能够大幅提高各项系统的运行效率。比如,用户最能感受到的照明系统中的智能开关,能够准确的控制灯的开关,根据实际需求利用照明,能够最大程度节约能源,且其监控系统还能自动检测,不必安排人员进行夜间巡灯值班。再比如,智能建筑中的消防检测系统,能够提供应用在线监测,利用传感器技术,实现自动监测,自动传输数据和报警数据的自动发送,能够第一时间掌握智能建筑的实际动态,进而实现第一时间将火灾隐患扼杀在摇篮中。 2.3通信自动化系统的应用 智能建筑的优秀是智能化,而智能建筑的智能化的优秀就是通信自动化系统,因此在智能建筑的电气工程设计中必须要实现通信系统的自动化。通信自动化系统的主要功能就是调整和处理智能建筑内外各种语言、图像、文字和数据之间的通信。这样就能将智能建筑的用户建立局域网,进行办公区内的计算机和其他外部设备之间的联接,实现电子数据的业务交换,这就能够满足用户对这一方面的一定需求。另外,卫星通信系统的引入,更加实现了国际信息间的联系,更是起到了零距离的作用,这样将可以更加有效形成较为完善的智能建筑网络体系,实现全球资源的实时共享。 2.4办公自动化系统的应用 智能建筑一般为项目比较大,其需要处理的事情也比较多,这就需要不少的人力、财力和物力,这无形之中就增大了成本。但若能实现办公自动化,那么将能有效降低成本。办公自动化就是利用先进的科学技术,逐步将人的部分办公业务活动物化到设备当中,促使这些设备和办公人员形成人机信息处理系统。其目的就是最大程度地利用信息资源,提高劳动生产效率和工作质量,并帮助提供决策依据。在具体的办公室中,主要以计算机为中心,利用打印机、传真机、复印机、电子信箱等现代化办公及通讯设备,广泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能够使用的信息,从而为科学管理和进行决策提供服务和支持。因此,办公自动化系统的建立,能实现自动分析、采集信息,实现提供各种优化方案,协助决策者能够做出正确决定。 3电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题及智能化展趋势 3.1电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题 电气工程及自动化技术在智能建筑中还有很多应注意的问题,例如屏蔽接地、防雷接地、安全保护接地和静电接地及直流接地等技术。其中,安全保护接地主要是因为智能城市中会安装很多金属设备,这些设备的内部又带有很多导电线,如果导电线上的绝缘层能够破坏,就特别容易出现漏电现象,这就将导致安全事故发生。因此,系统中的金属设备都需要安装安全接地装置,四线降低电阻和防止电流外泄。直流接地,特别是现代信息技术和城市化快速发展的今天,在智能建筑中,通信设备和各种计算机技术被广泛应用。这些系统都需要微电。因此,为保证让电子设施能够正常运行,系统就需要一个稳定的电压、电源和基准点位。 3.2电气工程及自动化技术的智能化发展趋势 智能化建筑是近年来所发展起来的一个新领域,它给人们提供了一个良好的办公和生活环境,为此智能化建筑相关活动也接连开展。但是,目前国内的智能建筑行业还存在概念炒作、缺乏整体规划、盲目追求和达不到预期效果的现象,其中最为突出的一个问题就是相关配套服务的缺失。随着各项技术的不断提高,真正的智能化建筑将逐步覆盖的各个城市。并且,随着新能源技术等的发展,低碳节约节能型电气工程及自动化技术会成为今后智能化发展趋势。 4结语 随着我国科学技术水准的不断提高,智能建筑逐渐将成为我国建筑行业的发展趋势,但智能建筑各项功能的实现都离不开电气工程及自动化技术。同时,电气工程及自动化还能大幅降低对人工的需求,增大测量的准确性和及时性,这样就能有效避免事故发生。因此,相关人员在智能建筑的电气工程及自动化设计中需要加强自动化技术的应用,切实提高智能建筑电气工程及自动化的运行效率。 作者:吴新锋单位:湖南天下洞庭粮油实业集团有限公司 智能建筑论文:我国智能建筑设计优化探究论文 摘要:随着人类文明的不断进步,人们对生活及办公环境的舒适、方便及安全都有了更高的追求。而科学技术的进步,人类已掌握了电子控制技术,在这些基础上,为了适应人们的要求智能建筑应运而生。特别是近年现代高科技和信息技术(IT)正在由智能大厦(IB)走向智能住宅小区,进而走进家庭(SH)。现代社会的家庭成员正在以追求家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适与便利的生活环境作为一个理想的目标。因此也就必然促使智能化技术从智能大厦建设热中向住宅小区智能化乃至家庭智能化的方向发展。 关键词:智能建筑;构成;系统;实施 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。智能建筑已成为我国建筑的未来发展趋势。 一、智能住宅的含义 所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备,如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理,同时能与住宅外部世界联系,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。 构成智能住宅的基本条件有如下三点: 1、具有相当于住宅神经的家庭网络; 2、能够通过这种网络提供各种服务; 3、能与社会等外部世界相连接。 一般认为智能住宅应具备的四种功能 1、安全防卫自动化系统。 2、身体保健自动化系统。 3、食物烹调自动化系统。 4、文化、娱乐、信息自动化系统。 二、我国智能建筑要求具体表现 1.根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2.按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3.随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三、智能建筑的智能化系统 智能建筑并不是特殊的建筑物,而是以最大限度激励人的创造力、提高工作效率为中心,配置了大量智能化设备的建筑。在这里广泛地应用了数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术、传感器技术及数据库技术等高新技术,构成各类智能化系统。就目前的技术发展水平来说,智能建筑的优秀可归纳为: 1、CA通信自动化系统CommunicationAutomationSystem:CA是通过数字程控交换机PABX来转接语音、数据和图象,借助公共通信网与建筑物内部GCS的接口来进行多媒体通信的系统。目前,公共通信网在我国有城市电话网、长途电话网、数据通信网CHINAPAC和CHINADDN。如果需要用卫星通信建立VSAT网,可租用卫星转发器以实现C波段到CU波段的卫星通讯。 2、OA办公自动化系统OfficeAutomationSystem:OA按计算机技术来说是一个计算机网络与数据库技术结合的系统,利用计算机多媒体技术,提供集文字、语音、图象为一体的图文式办公手段,实现信息资源共享与高效的业务处理。OA系统已在政府、金融机构、科技单位、企业、新闻单位等的日常工作中起着极其重要的作用。在智能建筑中OA常由两部分构成:物业管理公司为租户提供的信息服务和物业管理内部事物处理的OA系统,大数使用机构与租用单位的业务专用OA系统的。 3、BA建筑设备自动化系统BuildingAutomationSystem:BA系统是通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来,以分层分布式控制结构来完成集中管理和分散控制的综合监控系统。BA系统运行的目标是对建筑物内所有建筑设备进行全面有效地监控和管理,以保证建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状态。通常在BA系统管辖下的有空调、给排水、冷热源、供配电、照明、电梯、停车库等设备。 4、SA安全自动化系统SecurityAutomationSystem:SA系统常设有闭路电视监控系统(CCTV)、通道控制(门禁)系统、防盗报警系统、巡更系统等。SA系统24小时连续工作,监视建筑物的重要区域与公共场所,一旦发现危险情况或事故灾害的预兆,立即报警并采取对策,以确保建筑物内人员与财物的安全。 5、FA火灾自动报警系统FireAiarmSystem:FA系统是消防系统具有火灾自动报警与消防联动控制功能,是一专用计算机系统。 6、GCS综合布线系统GenericCablingSystem:GCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜芯通信电缆及同轴电缆,布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内,一直通到每一层面的每个用户终端。GCS可以各种速率(从960bit/s到630Mb/s)传送语音、数据、图象信息,称之为智能建筑的神经系统。 四、智能建筑在实施过程中应注意的问题 1应明确三个“不等于” (1)在建筑物内采用了综合布线“不等于”实现了建筑智能化; (2)在建筑物内设置的信息插座越多“不等于”智能化水平越高; (3)系统集成“不等于”集中控制; 2必须做到三个“统一” (1)需求与经济相“统一”; (2)需求与技术可能相“统一”; (3)理论与实际相“统一”。 3必须做到三个“优化” (1)优化设计 智能建筑系统采用了多家厂家的产品,多种智能化系统的优化设计是关键。 (2)优化施工管理 在施工阶段,出现多专业、多工种、多个施工单位的配合协调,优化施工管理是措施。 (3)优化物业管理 智能建筑的各智能化系统是各家厂商提供的,要运行正常,物业管理十分重要,物业管理必须在满足业主商业利益的同时还能为用户提供安全、高效、舒适和便捷的环境。公务员之家 智能建筑在政府的有效管理下,逐步走上了健康、有序规范化的发展道路,我国广大工程技术人员,经过实践,总结、提高,为实现现代化而发挥着积极的作用。我们要冷静、有序、健康地发展智能建筑!只有把需求、实施、管理贯穿其中,才能收到应有的效果。 智能建筑论文:智能建筑设计论文 关于楼宇自控系统,"民用建筑电气设计规范"JGJ/T16-92中对其提得较为明确,就其功能来看,几乎包括相当多的方面,但其主要的目的在于: 1.确保建筑物(群)内环境舒适; 2.提高建筑物自身以及人员与设备的整体安全水平和灾害防御能力; 3.通过最佳控制节省消耗; 4.提供可靠的、经济的最佳能源供应方案,进行节能管理; 5.使设备高效运行,减轻人员劳动强度; 6.不断地、及时地提供有关设备运行情况的资料,集中收集、整理,作为设备管理决策的依据,实现设备维护工作的自动化。 依据以上的应用功能,BA系统应划分为二个子系统,它们是: 1.防火与保安子系统,包括: a.火灾报警与消防控制系统; b.人员出入监视系统; c.保安巡更系统; d.防盗报警系统; e.其它需要实现安全监控的系统(如地震监视与报警,煤气泄漏报警等等)。 2.设备运行管理与控制子系统包括: a.采暖、通风与空气调节(HVAC)系统; b.给水(含冷水、热水、饮用水)与排水系统; c.变配电与自备电源系统; d.电力供应与照明控制; e.其它一切需要监控的系统(如电梯、广播、电缆电视等等)。 从技术角度来看,这两类子系统的划分,具有硬件设备资源的共享好,便于整体的管理和维护,可以统筹在正常与异常情况下的设备控制方案,从而达到实现全面的集中监控。 这种系统的构成方式,与国际上有些做法是相类似的。只不过我国的消防管理体制要求火灾自动报警系统应为一个独立的系统。但随着技术的发展,逐渐在某些地方,允许火灾自动报警系统向楼宇自控系统发送信号。既平时BA系统可以从火灾自动报警主机上获取其运行状态的各类信号。火灾时,火灾自动报警系统可向楼宇系统发出信号,这种单向性的信息流向,反映的是我国消防部门管理的需要。例如某家国外著名的建筑设计事务所,在我国承担的几项工程设计,就是将楼宇自控系统和火灾自动报警系统的一些功能混合起来,并将应归到消防系统联动的消防设备,纳入到楼宇自控系统中去控制。在实施过程中,由于管理体制的要求,不得不按国内的要求进行改动,将消防的专用设备归到消防联动中。除消防之外的楼宇自控系统中的各项子系统,则可实现小集成。 这种做法,我们在北京的某项重点工程设计中,就采取了将楼宇自控系统、闭路监视系统、防盗报警系统、门禁系统进行了有机的集成,或称之为联动,以满足实际运行管理的需要。 在这项工程中,有关子系统的联动关系,可举某事件为例,看其之间的相互关系和动作。例如保安系统设置的闭路电视和防盗报警系统,白天由于监视区域内人员来回走动,闭路监视系统处于工作状态,而防盗报警系统则处于撤防状态。由于此建筑属于业主自己使用,人流相对在上班期间流动。当下班人员离开后,防盗报警系统处于设防状态。考虑到夜间无人办公,有些公共区域的照明由BA系统控制关闭,留下少量的照明灯。一旦防盗报警的探测器探测到有人非法闯入,立即将报警信号送至BA系统,由BA系统控制开启相关区域的照明。同时,闭路监视系统立即进行跟踪监视,保安监控的录像机则进行实时录像。 另外,对于大楼内设置的门禁系统,也与消防报警系统进行联动,当发生火灾报警并确认后,有关的消防通道上的门禁也将被旁路,使人员能够顺利地进行疏散,保证了楼内人员的安全。通过对工程设计的实践感觉到,在设计中,若要做到各子系统能有机地进行联动,首先要求各子系统在通信协议上应该一致,避免在集成过程中出现无法集成,或是需要一些额外的设施方可集成,给业主造成不必要的负担。关于信息资源的一致性,这不仅是对承包商提出要求,而是对智能建筑系统的全过程提出要求。因为目前市场还未达到一个统一的规范,所有的系统并不完全是由一家承包商来提供,而各生产厂家的产品并不都是完全一致,它们的通信协议也有所不同。就目前市场情况来看,在确定产品时有这么几种情况: 一种是由系统集成商中标后,由中标方统一考虑各子系统产品厂家。这种做法,容易选择通信协议一致的产品,能够较好地达到相关子系统之间的联动(或集成)。也就是在BMS系统中,各子系统之间信息资源容易达到共享。 第二种做法是由业主自行招标或确定各子系统的承包商,完后再由系统总包来负责。这种做法,业主往往片面地追求了价格,而忽略了系统集成中所必须注意的问题,即系统未达到统一的通信协议。有的系统不具备开放性,由于先天不足,给总包方带来了困难,最终还是业主自身受到损失。为了能在BMS下集中管理,要达到各子系统之间资源共享,又须花费额外资金进行弥补。例如在设计阶段,设计人员根据工程要求和特点合理进行子系统之间的集成,在集成过程中,可以要求各子系统的通信协议应能符合TCP/IP协议。 在楼宇设备的控制中,我们强调产品和系统的开放性,目的也就是在于使产品能有信息资源的一致性。值得注意的一点是,有许多产品供应商或承包商都称自己的产品或系统是开放的,能与各家的产品进行通信,将不同厂商的产品或系统集成在一个系统内,并由主系统对其进行监视和控制。但必须注意,并不是所有的产品都是完全开放的,它们可能是由于通信协议的差异导致系统集成中的不尽人意,或是需付出额外的软件编制费用,修改接口界面。 例如有两家公司的产品均符合BACnet协议,然而第一家公司的产品是BACnet9.6kbMS/TP,第二家公司的产品是BACnet156kbArcnet,当两家公司产品接进同一网络时,则会因为传输速率的不同,而出现互联方面的困难。所以并不是所有符合BACnet协议的产品都可互联,我们还必须看这些产品的详细特征。 因此建议从规划设计开始,就必须强调系统的开放性,强调系统联网中的信息资源共享问题,在以后施工、安装过程中,均应有所要求,前后一致,满足要求。 鉴于智能建筑中目前存在的问题,一是尚未有正式的设计标准,同时也没有统一的验收标准,具体要达到一个什么样的程度,以什么标准来验收,很难有一定论。因而造成了有些系统运行不正常的结果,这在有些地方的调查中占有一定的比例。这同样是存在于设计和施工质量的问题。对于设计和施工中存在的问题,大致有以下几点: 1.设计人员对此了解不深,有的单位基本不设计智能化系统,而是交给系统承包商。而系统承包商由于在商务谈判中费用较低,因此在系统深化设计中,对挡次、标准等有所降低,控制点较少且不合理,精度满足不了要求,只求系统能运行起来。 2.设计BA系统不仅是电气专业弱电人员的事情,BA系统中,占大头的是HVAC,这就要求必须与设备专业的人员密切配合,包括承包商的深化设计等,均应与设备专业人员密切配合。否则,对原设计人员的设计思想,控制要求等,均不能做到切合实际,而只能将系统运行起来,达不到预期的目的。 3.施工问题,质量达不到要求,目前国内的承包商,由于经营方面的原因,在工地现场施工人员中,只有一部分是公司的员工,大部分是临时或是合作的施工方,许多人的素质不高,野蛮施工的情况时有发生。 4.公司内部人员,水平参差不齐,可能某些人负责的工程较好,而某些人则不行,并不是人人都有高水平。 5.有的公司对某些出效益、有名利的工程能认真对待,反之则有所折扣,造成了有些大公司做不好小活。使有的业主产生畏难情绪,是按什么为依据来确定承包商。总之,楼宇自控系统的联动设计,是我们实现BMS系统的重要环节。从设计、施工以及承包商均应进行密切配合,了解设计意图,进行精心施工。只有这样才能达到真正意义上的系统联动(或集成),达到处理突发事件的能力。也只有这样,才能提高智能建筑中设备运行管理的能力,达到预想的要求。 在智能建筑设计中,对于建筑内的各智能化系统设置的设计中,目前存在着几种做法。一种方式是认为应将各子系统进行集成,即将我们通常所称之为3A的系统进行集成,这种做法,在前几年中势头较大。一谈到智能建筑,就要进行如此的集成,否则就认为不称其为智能建筑,经过近两年的大量工程实践,在这方面又开始有点降温。另一种方式是建筑内的各子系统都相对独立,各子系统在处理自身系统的工作外,与其它各子系统没有系统上的物理联系。这种做法,各子系统工作状态好坏,完全是该子系统自身的状况所决定,不受其它子系统影响。还有一种方式,则是有选择性地将某些平时工作上有联系的子系统之间,产生一种联动关系,也不妨称之为有关子系统的小集成。 在智能建筑的系统集成方面,有着不同的做法,这完全是正常的现象。纵观我国智能建筑的发展,真正在建筑界广泛进行规划和设计也只有几年的时间,也就是从九十年代初,我国基本建设发展的高峰期间,在智能系统方面才逐渐被广大业主、房地产开发商以及设计人员理解、认识和接受,并开始着手进行设计和实施。但作为智能建筑中的一些子系统,早在80年代就开始进行了设计。自从96年初在上海召开了我国第一次智能建筑研讨会后,在行业内才真正有系统、有目标地在这方面进行了大量的工作。随着对智能建筑的设计、研究,才开始提出对各系统的集成问题,许多承包商在此时,为了公司业务的发展,纷纷开始拓展自身的业务范围,打出了系统集成商的旗号。 然而在国际上,智能建筑的发展,并不象我们那样炒作的热火朝天,而是本着务实的态度,该具备哪些系统,就由那些有专长的承包商来承担。需要集成到何种程度,均是从实际应用的角度来衡量,在有的系统之间的联络,可通过日益发展的互联网进行。从而达到各有必要联系的系统之间的信息资源能够共享。 智能建筑论文:电气技术和智能建筑研究论文 摘要:智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强,涉及专业的领域更广,本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要功能。摘要:智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。摘要:电气技术智能建筑1、前言智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生,且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。智能建筑技术的发展非常迅速,它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。非凡是智能建筑系统工程,它作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域更广,新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5V,微电子设备耐受电压只有1.5V,这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害;各种高频、超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重,大量的运行和实践证实,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视,不可掉以轻心。智能建筑需要不同行业的专家共同参和,除了业主之外,设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。“弱电较弱”正是指在智能建筑中,整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节,无论是技术力量、人员素质、设计和施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。2、网络和布线智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化新问题,它包括智能建筑弱电系统的集成(BMS或IBMS)。但由于火灾自动报警系统及消防联动(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统,只是留有通信接口待今后和BAS系统集成,而美国的FAS系统是分散型控制方式可和BAS系统集成。综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放,灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理,可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。从网络架构上来分,网络可划分为局域网(LAN),控制网(Infrenet),广域网(WAN)和城市网(MAN)。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议,使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网和局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。为了保证系统的开放性和可操作性,实现和信息网络的互联互融,尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在,但由于以太网速度控制性价比高,我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。3、目前智能建筑存在的新问题《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”,其原因一是在众多的总线标准中LonWork协议是非常完善的控制面层的总线协议,它有完善的七层协议,BACnet协议则是系统集成层面的协议标准,但没有在我国得到很好运用;二是多种现场总线并存,系统集成当然很困难;三是中国的物业管理技术水平相对较差,厂家在还能运行,一旦厂家支持不在时,系统很可能瘫痪”。针对目前智能建筑存在的新问题谈一下个人的看法摘要:(1)我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑和建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极功能。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、平安防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。(2)智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和把握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院把握设计程序和全过程,和施工、监理、质量监督和业主沟通较轻易,和各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境,反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并和相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工,施工图设计纸质量就较差,达不到施工图设计深度的要求。由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵,如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特征。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约,中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束,这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑,将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。4、电气技术在智能建筑中的重要功能智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线平安必须依靠电气技术如摘要:电源技术、防雷和接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要功能。(1)案例1摘要:阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能,是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分(摄像机、云台、防护罩)、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像和背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,这种全屏幕报警系统最大特征是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统和报警系统合二为一,实现了监视、报警和图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示操作,对用户和使用者来说是一种全新概念的平安防范系统。该系统设备的选型摘要:摄像机为日本松下产品;云台、防护罩为美国派而高产品;光端传输设备数据接口选用美国NTK产品,这些也都是国外品牌产品,应该不会出现什么新问题的。但该系统开通以来,光发射机(A、B、C、D)的光端数据接口Rs422,室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁,更换和维护量很大,工作极不正常,用户意见很大,集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在新问题,尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流(包括电涌)的冲击,瞬流可以损坏任何一种电器,何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢?摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上,该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快,属于微秒到皮秒级,其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映,80%的瞬流是从电力系统内部产生的,主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的,故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波,远超过谐波电压限制和谐波电流答应值,谐波严重危害配电线路及设备的平安。因此,智能化系统应选用净化电源,有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容(EMC)、电磁脉冲(LEMP)的保护功能,最大程度地改善和提高电源质量,以确保整个智能化系统的平安。然而上述案例中全然没考虑,所以系统不能正常开通,并经常损坏系统中的设备。(2)案例2新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑,具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特征,垂直运输和通信系统(国内联网)同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时,不仅要求自身有良好的性能和自动化程度,作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分,它是以计算为优秀,构成对电梯设备的监控系统,该系统属于BAS的一个子系统和整个BAS协调运行,并受BAS中心计算机的监视、管理及控制。电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备,该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式,VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统,体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构,主微机完成集选功能规定的操纵控制,付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯,整个系统由主控制器、控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作,电梯忽而上至顶层,忽而下降到底层,不按指令停层,后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地,也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线(绝缘线缆和动力线等截面),采用非金属接地模块独立式接地,接地电阻R≤0.4欧。接地极和原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后,电梯正常工作已达5年之久,未出现过任何故障。(3)案例3新疆建筑设计探究院选用迅达电梯,对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员果断按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统,强、弱电系统已经采用联合接地(共用接地)系统,《智能建筑设计标准》GB/T50-2000,第10.2.6条,联合接地电阻R≤1欧(而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧),该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式,而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地(单点接地),这是因为建筑物做了等电位联结,逻辑接地(单点接地)已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地和防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地(共用接地)还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后,电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出,不得和其它接地混接、短接,接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身平安和弱电系统的抗电磁干扰,局部等电位联结是最有效的办法之一。(4)案例4电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的平安,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的平安。办公自动化系统包括摘要:计算机、数字化设备等,除产品系列的不同外,高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制,因此电子计算机在“接地”新问题上有着不同的见解,国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感,分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化,当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量,将会直接危及计算机网络系统的平安。有关电子计算机的接地有以下几种方式摘要:交流工作接地、平安保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式,在智能建筑中宜采用联合接地(共用接地)。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研,联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员,坚持计算机系统的接地采取单点接地(逻辑接地)。因此,花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房,引出VV35m2单芯电缆,穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极,接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式,计算机一直无法正常工作,后经建设单位探究决定,按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地,计算机经安装调试后至今一直运行良好。这是因为在同一建筑物内,采用同一个联合接地系统(共用接地系统),以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置(含钢筋混凝土基础接地体),其联合接地(共用接地)接地电阻R≤0.4欧,远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求,即不花费投资又不费工,还保证电子计算机的正常工作,何乐而不为呢?目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念,新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑,将外部防雷办法和内部防雷办法(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽功能、合理布线加装过电压保护等多项重要因素),作为整体来统一考虑防雷办法。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、平安、无误的网络和布线系统。5、新疆智能建筑市场发展的前景新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北,和独联体接壤,占地面积为全国面积的1/6(约9600万平方公里),地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿,还有铁矿、铜矿(2000万吨仅次于智利),铝矿和稀有金属,风力发电量居世界第二,仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。现阶段新疆还属于经济较不发达地区,和经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比,智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。随着西部大开发,这几年国内外投资日益增多,国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统,使我区的通信系统和全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展,前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面,乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。光纤作为通信系统的传输线路,我区也已被广泛采用,随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会,信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展,智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园,各行各业越来越依靠计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也熟悉到戴上“智能大厦”的桂冠如摘要:高级写字楼、智能住宅小区轻易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区,现已竣工验收投入运行效果良好,销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理,那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿,目前全疆住宅小区处于停滞状态,但克拉玛依市住宅小区纷纷上马,势头较猛。这些住宅小区,是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计和施工》03D603标准设计(新疆建筑设计探究院主编),包括强弱电设计。其中弱电包括平安防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警和消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础,同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校,新疆医学院的探究生教学大楼,师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到摘要:“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业,而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要,自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、平安、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点,网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚,我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞,坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途,在我区必将获得更加广泛的应用。参考资料摘要:1、谈工业以太网及其和智能建筑领域的应用方甲松《智能建筑》2004年第5期2、论建筑智能化工程的丙方监理陶根《智能建筑》2004年第8期3、有关智能建筑的思索马克•马冲《建筑智能化》2000年10月4、《低压电气装置的设计安装和检验》 智能建筑论文:智能建筑研究论文 〖摘要〗本文涉及提高智能建筑运行应注意的事项,智能建筑的标准及设计规范制订的 重要性,变送器(传感器)及执行器选择的原则等问题。 〖关键词〗智能建筑标准设计规范变送器执行器 智能建筑最近几年在我国发展很快。许多公共设施,高层建筑,甚至住宅小区都要求智能化,智能建筑热就要到来或已经到来。任何新事物刚一出现人们都有一个认识过程,一旦被人们认识了,很快就会引起一股热潮,但有热就会有冷,当热过了头的时候就要适当冷一点,否则会象人一样热过了头就会生病。一、我国智能建筑概况 我国智能建筑开始于80年后期与90年代初,1991年曾派人去当时瑞士能德公司(后改名为兰吉尔公司,是西门子楼字科技之金属公司,其楼字自控系统S600品牌为兰吉尔·驷法)进行了技术培训与学习。随后便与该公司联合在国内推广楼字自动化系统(BAS)。 1991年开始,我国建成不少智能建筑,但根据有关资料介绍,我国已建成的智能建筑有70%以上运行不正常,上述比例是否正确没有去分析过,但根据工作中接触的情况看,至今见到的运行正常,真正达到智能建筑标准的确实为数不多。造成投资浪费现象惊人。国家已经发现了再这样下去会造成更大的浪费,因此成立了智能建筑专家委员会,开始着手编制有关标准与设计规定,对智能建筑系统集成商进行资质审定工作。 智能建筑运行不正常,可分为以下几种情况:最严重的是系统处于停运状态,这种项目大都建于90年代初期,通过商订货,调试,验收及培训工作不完善,后期服务无法保证,出现问题找不到原订货商,找到了费用也很高;另一种情况是系统仍在运行,但只能进行显示与手动控制,这种情况比较多,部分自动控制能正常投入的项目不太多,达到自动控制全部投入运行,实现经济运行的工程确实不多,只有在近几年来人们注意了对供货商或商资质的审查,并对设计、调试、验收、培训及后期服务在合同中都作了明确规定之后,情况大有好转。 造成大量智能建筑不能正常运行的原因是多方面的,有些是对智能建筑定义认识不正确,有些是设计上的原因,有些是供货商的原因,有些是施工单位的原因。需要进行认真分析,总结经验,不断改进。 由于人们对智能建筑的定义认识不正确应该是实际上也不是的智能建筑也称为智能建筑去宣传到现场参观以后,当然就会对智能建筑产生误解这不仅有损于智能建筑,当然就会对智能建筑运行情况发挥经济效益与社会效益的调查形成误导。 电气施工图设计不完善也是智能建筑不能正常投入运行的一个重要原因,智能建筑中所涉及到的办公自动化系绞(OAS)通信自动化系统(CAS)与楼宇自动化系线(BAS)都是当前世界上的先进技术,设计单位很难一下掌握,熟悉起来要有一个过程,设计单位对选用系统不熟悉,施工图设计就相当困难,对每个系绞应包括那些内容,人家都有分歧,因此3A之后,又出现5A,把本来己经包括在楼宇自动化系统(BAS)中的消防自动化系统(FAs)与保安自动化系统(SAS)单独分出来。在国外楼宇自动化系统(BAS),当然应包括消防自动化系统(SAS)与保安自动化系统(FAS)。国内由于消防部门的要求,消防自动化系统(SAS)要单独设计,否则有关部门无法审批通过。办公自动化系统(OAS)与通信自动化系统(CAS)也要求由设计单位来完成设计。这两个系统施工图设计与产品的关系比较密切,各个厂家的产品在网结结构、产品功能及价格上判别也比较,施工图设计如果定了某一家产品,随着建设周期的拖延,资金的变化等原因,很难按设计图纸进行订货,订货一旦有变化,设计就要变化,所以办公自动化系统(OAS)与通信自动化系统(CAS)施工图设计只能作到综合布线,并提出一个概算,由于设计上认识的不统一,加上一个工程设备订货往往变化多次,这也是造成智能建筑不能正常运行,影响基本经济效益与社会效益的正常发挥的一个重要原因。 供货商及其产品质量也是影响智能建筑正常运行的一个重要因素,运行不正常,不能发挥其经济效益,造成投资浪费大都指楼宇自动化系统(BAS),因为楼宁自动化系统(BAS)运行不正常往往是无法保证自动控制正常投入运行,或者无法实现工况目动转换,以有效利用室外新风来节约能源,显示部分一般都能保证正常运行,由于不直接影响工作,就引不起业主的高度重视。国内智能建筑中所选用的楼宇自动化系统(BAS)基本都是国外产品,而且以兰吉尔、江森与霍尼威尔三大公司的产品为主。国外楼宇自动化系统(BAS)的供货都是从敏感元件、执行机构、阀门、变送器、现场控制站(子站)、网络服务器及所有软件成套供货,其产品质量是完全可以保证的,但国外供货商在现场调试,人员培训,后期服务等方面不能保证,特别在与甲方及施工单位配合上更难做好。设备到货,有些安装调试一结束,再进行联系就相当困难,后期服务费用甲方难以承受,这样就严重影响了楼宇自动化系统(BAS)的正常运行。 现场调试及后期务问题最近几年也引起了国外公司的重视,他们有的在国内寻找商或合作伙伴,有的办事处也开始配备这方面的人员,开始承接工程并负责现场调试与后期服务。所以最近几年智能建筑的楼宇自动化系统(BAS)正常投运率提高了很多。 施工单位的技术力量以及对国外产品的熟悉程度,也直接影响到楼宇自动化系统(BAS)的正常进行。接线错误,特别是因电源线与信号线接错,或地线接错引起设备损坏的现象时有发生。施工质量保证不了,接线混乱给现场调试及系统投运造成的影响是非常大的,所以有些供货商在签订合同时往往希望从工程安装开始承包,事实证明这种办法能够有效保证现场调试与系统的正常投运。但甲方能否接受,施工单位能否同意就很难保证。 二、智能建筑标准的制定 智能建筑中楼宇自动化系统(BAS)正常投运率低,造成投资与能源的大量浪费,己引起政府有关部门的重视,专门成立了智能化系统工程设计专家工作委员会,该委员会作为建设部勘筹设计司的顾问,参谋和助手,协助设计司开展工作,其中一项任务是协助政府制定有关标准、规范与行业法规。 智能化建筑设计标准如何制定,制定之后如何招待是一个值得探讨的问题。标准制订出来,大家就要执行,如果标准制定的不合理,制定出来以后大家都不去认真执行也就失去了制定标准的意义。 有些设计单位结合多年设计工作中的经验,制订了一个智能建筑设计标准,当地政府还发了文件要求本地区参照执行;这种积极性是值得学习的,但标准出来之后,也引起了许多不同看法。分析其原因主要是大家对智能建筑及其标准的制定理解与认识上差异较大。 市场经济情况下标准如何制订,制订出来以后又如何去执行,这都是一个新问题,有些专家建议标准按建筑面积制定,有些专家建议按行业划分来制定,有些专家建议按地区划分来制定,这些都需要由专家去论证,按建筑面积去制定,建筑面积达不到,但投资允许,实际使用又需要,就不能按标准去设计与施工,建成以后再改造如果按行业划分,那么多的省委大楼,市委大楼能否按标准去设计与建设值得讨论,按地区划分来制定问题就更大了,作为出来,让大家进行分析讨论是完全可以的,作为一个政府部门制定出来的标准规定什么地区可以建什么标准的智能化建筑,什么地区不能建什么标准的智能化建筑,可能就不太合适。所以智能化建筑标准的制定如何适应市场经济的发展要引起标准制定者的高度重视。三、智能化建筑设计规范的制定 设计规范在设计中起到法律的作用,国家制定的设计规范实际上就是建设单位与设计单位必须遵守的法规。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的,没有安全性,舒适性和使用性都无法保证。安全性包括人身安全与设备安全。智能化建筑人员集中,设备昂贵,安全性就尤为重要,所以智能化建筑必须严格遵守设计规范,所以大家都希望智能化建筑的设计规范早日制定。但仔细分析一下智能化建筑的设计规范如何制定,制定出来又如何执行都存在不少问题。就这个问题曾经拜访过国内制定电气专业有关设计规范编制的专家学者,他们介绍,设计规范一般都按专业制定,它要求各种类型的建筑物都要遵守,国外还没有类似的智能化建筑的设计规范供参考。 对电气专业来讲,国家颁布了许多规范,如35~110KV变电所设计规范(GB50059-92)。10KV及以下变电所设计规范(GB50053-94),低压配电设计规范(GB50057-95),建筑物防雷设计规范(GB50057-94),工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)电子计算机房设计规范(GB500174-93),工业计算机监控系统抗干扰技术规范(CECS81:96),建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(修订本)(CECS72:97)以及消防设计规范等。智能建筑物的电气设计首先要遵守上述规范,不需要组织人力再去专门为智能化建筑制定一个专用的设计规范,否则一旦两个规范出现不统一,或设计施工与验收人员理解不一致,就会给建设工作造成混乱。 智能建筑必须遵守国家有关规范与法规,当然智能化建筑是一门技术先进的新的学科,人们应当集中讨论与研究分析一下国家有关规范与法规不能满足智能建筑的要求,然后再对国家有关规范与法规进行补充或修订,是否需要再单独编制一篇规范,要认真论证。 工作实践发现在计算机网络系统及计算机控制系统的安全防护方面,国家有关规范规定还不明确,而这方面的问题对智能化建筑的运行影响还比较大,轻则影响系统稳定运行,重则损坏吕贵的计算机系统,造成投资的重大损失,有时还破坏系统的数据,对大型网络系统,数据破坏带来的损失更为严重。在35~110KV变电所设计规范(GB50059-92),10KV及以下变电所设计规范(GB50053-94),低压配电设计规范(GB50054-95)及建筑物防雷设计规范(GB50057-94)中对过电压安全防护都作了一些规定,人们可以分析研究一下这些规定可否满足智能化建筑的要求,满足不了时,可进行修改或补充,特别是对低压配电设计规范(GB50054-95)进行补充或修改比较合适。在进行修改时,应注意到现在有些连接件或电子元器件本身已经有了能防止15KV过电压冲击的功能,电压防护等级已经很高,但能量吸收方面能否满足要求,还要和有关配电设计规范进行协调。 接地系统设计一直是困扰着计算机控制与网络系统以及通信系统的一个较重要的问题,这方面由于专业不同,看问题的角度就不同,认识也就很难统一。所以在工业与民用电力装置的臻地设计规范(GBJ65-83)制定时,没有明确计算机控制系统与通信系统的接地要求,严格讲计算机控制与网络系统,以及通信系统接地设计也属电气接地设计范畴,在安全接地方面也必须遵守国家规定的工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)。计算机控制与网络系统,以及通信系统本身地如何接,工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)就没有专题进行论述。我们也曾拜访过编制该规范的有关专家,双方还进行过讨论,结论是当时没有计算机专业的专家参加编制工作,国外虽然有些规范可以参考,对有些问题的认识与理解还不能统一,现在看来有必要进行补充或修订。当前在计算机控制或网络系统,以及通信系统的接地上还有一定分歧,其他线除保护接地外,还分为系统地、现场地、逻辑地、数字地、模拟地、信号地等,这么多种地线,有无重复,要由该专业方面的专家去认真分析研究,取得统一之后,才能对其如何接地作出合理的规定。接地方式有的提出要单独接地,但国家有关规范提出集中一点联合接地,这就发生了矛盾,接地电阻有的提出要求小于1Ω,有的要求小于2Ω,国家有关规范规定要求小子4Ω,这里也发生了矛盾,工作实践中曾遇到过有些计算机控制系统要求接地电阻小于0.5Ω(多见于国内计算机控制系统)。国外的计算机控制系统的接地电阻要求各个厂家也不统一,有的要求2Ω,有的要求4Ω,还有的要求10Ω,但没有遇到过小于1Ω的要求。分析其原因主要与计算机控制系统本身的硬件设计,产品加工制造质量有关,硬件设计越先进,产品加工质量越高,对接地电阻的要求就不那么小。 四、结束语 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,造价比国外同类系统低很多。国内有些公司与大专院校也开发出国产的楼字自动化系统,但由于敏感元件、执行机构、阀门与变送器等没有形成配套开发与生产,给国产楼字自动化系统(BAS)的推广与应用造成较大影响,希望能引起政府有关部门与专家工作委员会的足够重视,给予大胆而必要的扶持。为了降低工程造价,我们在一些工业生产的空调系统中,敏感元件、执行机构。阀门与变送器选用国外产品,计算机系统自己开发,运行实践·证明这一方案不仅可节约投资,减少外汇使用,在实际应用中我们自己开发的计算机系统的软件更适合于值班人员使用,而且可以合理地实现空调系统各种运行工况的自动转换,对于温湿度控制精度要求高的工业生产空调系统,更应选用国内开发的计算机控制系统。温度控制精度要求±1℃或±0.5℃,湿度控制精度要求士3%以内时,现场调试周期长,现场各种干扰影响也比较大,这时就要优先考虑选用国内开发的计算机系统,以便通过软件的控制水平来满足温湿度控制的要求。在国内楼宇自动化系统(BAS)还没有从敏感元件开始形成配套生产之前,可以采取过渡的办法,敏感元件、执行机,阀门、变送器选用或部分选用国外产品,计算机控制系统选用国内开发的产品,对于一些中小型智能化建筑是完全可行的,这就需要大家都来支持,为楼宇自动化系统(BAS)早日实现国产化生产作出应有的贡献。 智能建筑论文:智能建筑电气施工图设计探究论文 摘要:本文根据不用户对施工图设计深度的要求,根据实践经验与国家新的标准与规范,对电气设计深度若干实践与理论问题进行了深入的探讨。在其基础上,给出了一般智能建筑电气施工图设计格式及设计深度具体要求。 关键词:设计规范智能建筑设计深度 为了适应因信息社会与智能建筑蓬勃发展而引发地设计规范与设计方法的改变,笔者从加强技术管理、满足现场施工要求以及提高工程图纸设计质量等方面,对电气施工图设计格式及设计深度进行研讨。 近年来,随着智能大厦的拔地而起,弱电系统的防雷措施已引起业界人士的普遍关注。中国建筑标准设计研究所对原国标图集《建筑物、构筑物防雷设施安装》(D562)和《独立避雷针》(D565)图集重新修订,从1999年12月2日开始实行新的国家标准图集《建筑物防雷设施安装》(99D562),该《图集》在原来标准的基础上,着重强调了弱电部分的过电压保护(信息系统及电子设备、电气设备)。由于连接工作站、服务器和客户机之间的电缆很长,冲击过电压的影响正成为数据丢失和系统失效的主要原因。另外,互联网的特性使得进入某一点的浪涌能沿着网络传播而破坏其它工作站,使得网络设备损坏的概率大为上升。可见,弱电过电压保护在电气施工图设计中,具有特别重要的意义。 《图集》(99D562)把雷电及过电压防护分为三个部分:外部防雷、内部防雷和过电压保护。其中 ⑴、外部防雷其中包括:接闪器(针、网、带)、引下线、接地装置、屏蔽。 ⑵、内部防雷其中包括:屏蔽隔离、等电位联结、安全距离。 ⑶、过电压保护是指雷击电磁脉冲(外部电涌防护)和内部操作过电压(内部近旁电涌防护)。一般而言,合理的屏蔽和接地是减少浪涌通过电压对人身及设备破坏的根本前提和途径,为保证电子设备免受浪涌过电压的破坏,应根据实际情况在电源系统、天线馈线系统、信号系统和接地系统等四个方面进行具体的设计,加装多级浪涌过电压防护器(浪涌保护器SPD是指限制瞬态过电压分走浪涌电流的元器件)。国家标准《建筑物防雷设施安装—99D562》对SPD(SurgeProtectivedevice)选型提出了具体的建议。智能大厦中有很多重要的电子设备安装于建筑物内,应当在电源进线处和电子设备供电处根据设备耐过压的能力装设多级SPD.对一、二类防雷建筑物电源的第一级保护应在总进线的配电柜前加“一级SPD”。其通流量In的设计要求:In≥40~80kA.第二级保护在UPS或分配电柜前加装“二级SPD”。其通流量In的设计要求:In≥40kA第三、四级电源保护在重要设备配电系统或工作电源前加装“三级SPD”其通流量In的设计要求:In≥5kA.另外,随着信息社会的发展,住宅智能设计(弱电设计)的重要性和在住宅设计中的地位越来越高,其技术的复杂和难度越来越大。因此,十五期间的住宅设计标准把这部分内容单独为一章。故在住宅智能方面的施工图设计中,应充分考虑技术的先进性、设备的标准化、网络的开放性、系统的可*性及可扩性等诸方面。例如:从综合布线方面考虑,每套住宅宜设置“信息配线箱”,电视、通信(电话和数据)、安全防范等管线可通过“信息配线箱”引出。 住户内设置信息配线箱,有以下好处: ⑴、通信线路接线方便,现在我们引入每套住宅的通信线路有计算机数据通信网络和市内电话网,为了使住户利用卧室或起居室的信息插座方便的在计算机数据通信网络和电话网中选择,在住宅内设置信息配线箱,使用户在计算机数据通信网络和电话网线路之间十分方便地跳线连接。 ⑵、有线电视线路接线方便,每套住宅可以只引进一路电视电缆,在信息配线箱内设置分支(分配)器,再引至卧室、起居室的各个电视终端。 ⑶、以后住宅的装修、线路变动等方便。 根据国家新的标准与规范及笔者的实践经验,下面给出智能建筑电气施工图设计格式及设计深度具体要求。 1、图纸目录、设计总说明及材料表 1.1、施工图设计文件符合初步设计及其批复文件要求,应文件完整、计算正确、图纸清晰、文字通顺、深度及格式符合质量管理体系的要求,能据以编制工程预算、进行非标准设备的制作工程施工、安装及工程验收。 1.2、图纸目录一般先列新绘制的图纸,后列所选用标准图或重复利用图纸(标准图及安装图选用准确合理)。同一系统内的图纸顺序一般应按干线系统图、平面图、剖面及大样图、控制原理图的顺序排列。大型或复杂工程因图纸较多,也可采取按系统划分分册编排的方式。 1.3、图纸首页应列设计总说明,主要设备及材料表紧随其后。不同系统的材料表宜有适当的分隔空行,以利区分;其它图纸排列顺序,一般应按高压到低压、前端至末端、强电到弱电的方式进行。 1.4、设计总说明书中应有对建设项目面积、高度、功能及防火等级主要数据的叙述,以利读图人及审查掌握。 1.5、大型或复杂工程的详细分项说明也可列在干线系统图中或第一张平面图上。大型或复杂工程照明和消防材料表可同时列于每张平面图中(但仍有汇总的材料表)。 1.6、设计依据、设计基础材料齐备,设计文件完整正确;内容和深度符合预结算及现场施工的要求;文字通顺、表达清楚、交代明确,同一工程中主要字体应始终保持一致,以保持图纸协调,不得有较大误差;对有众多管线的厂房应有管线综合图。 1.7、主要设备及材料表中应列出相应图例符号,干线系统中也应列出相应图例符号。电器设备及装置配件的安装高度,除图纸中有所交待外,一般可在材料表的附栏中有所提及。以利于图纸的阅读与理解。 1.8、设计依据中,凡有缺项设计的项目(如变配电所、消防、人防、建筑智能化、需由二次装饰设计确定的照明场所、多层及高层住宅内配电等),应作必要的说明。特别是涉及到建筑安全的,应将建设方有关委托资料存档备案。 1.9、设计条件书与设计计算书是工程设计的基础,工程项目审查人应在审查中认真查验、签署,且应按时归档,并作为工程设计报优的依据之一。 1.10、专业间互提要求,联系资料一般均应以书面方式,并按时归档存查,以保证设计基础资料的完整性。 2、总平面图施工图设计若干要求 2.1、供电系统(含特殊电源)、电力系统、室内外照明、防雷、防静电、接地及其他安全用电措施,其变电所及配电所的位置、设备选择、设备及线路布置原则符合初步设计及其批复文件要求,材料选择合理,有关措施,能满足生产及使用要求。 2.2、在总平面图上,应绘制电力电源的进线及敷设方式(从建筑轴线外起至建筑内受电处止),说明电源引入配电所或变电所的方式及楼层或标高,必要时须做出局部剖面图予以交待。 2.3、绘出建筑物内部配电或变电所的位置,并说明配电所及变电所需求电力电容器容量及变压器装机容量。 2.4、通信系统、自控系统、信号系统的站房及设备选择及线路布置原则符合初步设计及其批复文件要求,具体布线及有关措施合理可*,能满足生产及使用要求。 2.5、在总平面图上绘制通信交接间(箱)的位置,并标出通信干线引入的人孔位置及规格型号。选用人孔须标出其引用的标准图号,非标的必须出大样图说明。对建筑通信规模、容量及组成情况亦需加以说明。 2.6、对有线电视系统,应绘制信号同轴电缆的进线方向、位置,并标示出规格型号。 2.7、涉及有“建筑智能化”系统中相关系统工程的管线走向及埋要求,须在总平面中绘制。(智能化系统工程设计下面有详细说明)。 2.8、室外电气管线与其他专业管线出现平行排列或交错排列等复杂方式时,应绘制局部剖面图交待高度、埋深、间距和特殊的防护处理措施。 2.9、对有防腐蚀、防爆、恒温、恒湿及其他特殊要求的生产环境(如空气洁净度、防微振、防静电及电磁兼容等)有关强弱电系统,要按初步设计及其批复文件的要求,采取合理、可*的总体布局,以满足生产及使用要求。 智能建筑论文:智能建筑中谐波危害与防治探析论文 【论文关键词】智能建筑;谐波;公用电网 【论文摘要】近年来,随着国家工业化和建筑智能化水平的不断提高,现代建筑中的谐波危害也与越来越大,本文分析了危害的产生,从两种性能滤波器的选择给出了谐波的防治措施,仅供参考。 随着技术的进步和计算机时代的到来,国家工业化和建筑智能化水平不断提高,大容量电力整流、换流设备以及电子设备在各工业部门和电力系统及其自动控制中的广泛应用,产生谐波的设备及数量均己剧增,并将继续增长。实践表明,来自供电系统的多种异常波形对敏感的电子设备的正常运行构成了严重威胁,甚至毁坏硬件,数据丢失,所造成的经济损失是巨大的。智能建筑中大量的电子设备及电气设备产生的谐波对配电系统污染严重,随着智能建筑及智能小区的迅速发展,若治理不力,这种污染愈来愈重,将成为公用电网的主要污染源。因此现代智能建筑电气设计中必须很慎重地考虑谐波以及它的不良影响,综合治理好智能建筑的谐波和无功功率,对提高公用电网的电能质量以及提高智能建筑的功能和效益等方面有十分重要的意义。 1谐波的概念 国际上公认的谐波定义为:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。波形畸变是指交流电力系统中电压或电流波形偏离正弦波。一个具有非正弦波形的周期变量可以用一组正弦变量及恒定分量之和来表示。频率与原波形的频率相同的分量称为基波,其余频率为基波整数倍的分量为谐波(hannonic)。谐波频率和基波频率的比值称为谐波的次数。所讨论的非正弦畸变波形应该是周期性重复而且持续一段时间的过程,所以谐波是属于稳态范畴的念。 2谐波的危害 近年来,随着社会的发展、科技的进步,电力系统的谐波源也发生了很大的变化。目前,日益增长的非线性负荷的应用引起的谐波电流将会给电缆、变压器机带来麻烦。智能建筑中产生的谐波电压和谐波电流,对配电系统是一种污染,楼宇中的终端电气设备与电子设备及楼宇智能化系统用电环境恶化,并的通信系统甚至配电系统以外的设备带来危害。智能建筑中谐波主要来自于两方面,一是大量非线性负荷形成的谐波源,导致配电系统的电压、电流发生畸变,产生谐波;二是公用电网本身具有一定的谐波含量和配电变压器等作为谐波源产生的谐波,由网侧传输至配电系统。 2.1附加谐波损耗的产生谐波也能使一些大容量电力整流、换流设备以及电子设备产生谐波损耗。一些附加谐波损耗的包括:其一,由于变压器的温度升高,它的产生由于:谐波电流能增加变压器的铜损和漏磁损耗或者是谐波电压能增加铁损。其二,电动机过热或者产生附加力矩,由于它使电机主磁通呈脉动性,将产生高频噪音、振动和转动的周期变动,容易与机座发生共振现象,破坏机械设备本体,危害的严重性与谐波电压、谐波电流以及旋转电机的型式和结构有关。其三,谐波能引起电容器过热、过压,谐波电压使电容器产生额外的功率损耗,并联电容器其容抗随着谐波频率增大而减少,产生过电流,加速绝缘老化进程,增加绝缘击穿故障。 2.2谐波能损坏敏感电子设备谐波对敏感电子设备的主要影响有:①对过零检测以基波频率为基准的电子设备,因谐波的的影响造成过零误动作,这种多个过零破坏电子设备的运行,最明显的是数字时钟,任何应用过零原理的同步元件都应考虑这种影响。半导体器件经常在电压过零时投入,以降低电磁干扰和涌流,多次过零会改变器件投入时间,破坏设备的运行。②电力电子电源使用波形的峰值以维持滤波电容器的全充电。谐波畸形可提高或削平波峰的峰值。其结果是即使均方根值的输入电压是正常的,电力电源将实际在高的或低的输入电压下,严重时设备的运行可能遭到破坏。③谐波会引起楼宇自动化、消防报警、办公自动化、安全防范等系统的电子装置误动作,甚至无法工作。转 2.3谐波恶化电力电缆绝缘和母线过热电缆的分布电容可使谐波放大,谐波流过电力电缆时,所产生的集肤效应将会加重,使电缆产生过热,附加损耗增大。谐波引起电缆损坏的主要原因是浸渍绝缘的局部放电、介损和温升的增大。电缆的额定等级愈高,谐波引起电缆介质不稳定的危险性愈大。谐波电压引起的电压波形畸变会影响线路正常运行,当谐波电压与基波电压波峰重合时,可能使线路的电晕问题变得严重。在电网低谷负荷下当电网电压上升而谐波电压也升高的时刻,电缆更容易出现故障。 2.4降低开关设备的开断能力高次谐波含量较高的电流将使断路器的分断能力降低。这是因为当电流有效值相同时,波形畸变严重的电流与工频正弦波形的电流相比较大。当存在严重的谐波电流时,某些断路器的磁线圈不能常工作,开断将更为困难,而且由于开断时间延长而延长了故障电流切除时间因而造成快速重合闸后的再燃。各种中压断路器在截断电感电流时,可能发生大的谐频涌波电压和重燃现象,这和截流过程中激发的暂态参数谐振有关,并且常常受到附近电容器的响声。 3简述谐波的控制方法 以上列举了几种危害以及危害产生的原因,就其特点我们主要是从以下两方面考虑:一是装设谐波补偿装置来补偿谐波,这对各种谐波源都是适用的;二是对电力电子装置本身进行改造,使其不产生谐波。 3.1采用无源调谐滤波器以前传统的谐波补偿办法主要是采用LC组成的无源调谐滤波器,由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成。它利用电容、电感在谐波频率时发生谐振,提供谐波入地的低阻通路,使谐波导入大地脱离电网。它的优点是:在基波时呈容性,能够同时补偿电网中感性无功功率,具有结构简单、技术成熟、前期投资少、功率容量大、运行可靠性高、运行费用低等优点,一直被广泛使用。但它缺点也较多:受电网阻抗和运行状态影响大,易和系统发生并联谐振,导致谐波放大,甚至过载烧毁;它也只能补偿固定频率的谐波,当所需补偿谐波较多时需装置多组滤波器,既增加了成本也降低了可靠性。 3.2有源电力滤波器有源滤波器是20世纪80年代以来逐渐兴起的谐波抑制新方法,目前己成为谐波抑制的一种趋势。它的优点是:能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿,可以弥补无源滤波器的不足,获得比无源滤波器更好的补偿特性,是一种理想的补偿谐波装置。与无源滤波器相比,有源滤波器有以下优点:①为高次谐波电流源,不受系统阻抗的影响。②没有共振现象,系统结构的变化不会影响补偿效果。③原理上比LC滤波器更为优越,用一台装置就能完成各次谐波的补偿。④即使高次谐波的频率发生变化,也能完全补偿。有源电力滤波器的变流电路可分为电压型和电流型,目前实际应用的装置中90%以上是电压型。从与负载连接形式的角度可分为并联型有源电力滤波器和串联型有源电力滤波器两大类。现在运行的装置几乎都是并联型,上述类型都可以单独使用也可以和LC滤波器混合使用。目前,有源电力滤波器的研究主要集中在交流有源电力滤波器,直流有源电力滤波器的研究也在逐步开展,典型的研究之一是在直流输电系统中的应用。 3.3高功率因数变流器整流装置是电力系统的主要谐波源。对整流装置改进,使其尽量不产生谐波,并且电流电压同相位,称高功率因数整流器或高功率因数变流器。①采用整流电路的多重化。②采用脉宽调制整流电路。③采用带斩波器的二极管整流电路。④矩阵式变频电路。
农业新技术推广研究:如何提升农业新技术推广水平 摘要:2012年中央一号文件再次将农业科技发展摆在突出的位置,中共中央、国务院在印发的《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》中明确指出:在全球气候条件异常,我国耕地和淡水资源短缺压力继续加大,农业发展面临的风险明显上升的形势下,要使我国农业实现可持续发展、确保农产品长期有效供应,必须加大科技投入力度。农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是突破环境资源约束的必然选择,同时也是加快现代农业建设的决定力量。文章从基层农业科技推广工作人员的角度来探讨农业科技的广泛深入推广。 关键词:农业;新技术;推广;培训 据相关数据统计显示,从1997年到2011年,我国耕地面积减少了1.2亿亩,现存耕地面积已逼近18亿亩耕地的红线,人均耕地面积已不足1.5亩。此外,受环境污染以及农民随意施用化肥农药的影响,一部分耕地质量较差,中低产田的比重已经接近五分之三。由于水利资源短缺,每年农业生产缺水超过280亿立方米,每年因缺水造成粮食减产超过380亿斤。在这种严峻的形势下,只有依靠科技力量才能实现粮食增产。因此,搞好农业生产新技术推广工作至关重要。 1 当前农业科技推广中存在的问题和困难 1.1 基层农业科技推广队伍结构不合理 由于受多种因素影响,大多数乡镇的农业科技推广人员不足5人,平均每名工作人员需要包3个村,工作量过大,再加上有时会出现乡(镇)政府或上级主管部门借调工作人员的情况,造成农业科技推广工作无法及时有序进行。由于开展农技推广工作需要经常下乡深入田间地头,工作比较艰苦,常会造成一部分年轻人因吃不了苦而脱离岗位,农业科技推广队伍结构不合理,留不住年轻的技术人才,队伍老龄化现象比较严重。 1.2 农业科技推广经费相对不足 虽然近年来我国政府对“三农”问题越来越重视,为增加粮食产量,在农业科技推广方面的经费投入也在不断增加,但大多数地区的推广经费依然不够充裕,农业科技推广工作人员由于没有单独的培训和推广场地,只能租用或借用学校的教室,甚至只能在露天场地对农户讲解农业知识。由于缺乏经费,农业科技推广人员无法到相关的高等学校进行深造和学习,只能通过买书自学的方式进行充电,学习效果差强人意。 1.3 农业科技推广人员的素质亟待提升 据了解,我省大部分县市的农业科技推广人员年龄大多在40岁左右,知识结构过于单一,专业技能仅限于传统农业的种植、养殖以及病虫害的防治等领域,对于特种高效农业、名优特种养殖、生态病虫害防治等方面知之甚少,并且由于年龄偏大,一部分工作人员学习深造的积极性明显减退,再加上上级主管门提供的深造和学习的机会较少,造成目前推广队伍知识水平不高,难以快速适应高效农业的科技推广。 1.4 农业科技推广缺乏实例 由于传统的耕作观念在一些农村地区比较根深蒂固,造成许多农户无意接受新的生产知识,一些高效的生产模式一时间无法进行普及,再加上所谓的高效农业生产模式在本地区没有进行实地生产范例,农民们看不到实例,仅凭图像和生产数据,广大农户无法轻易相信,接受培训的积极性自然不高。 2 加快农业科技推广的重要意义 加大农业科技推广力度,提高粮食产量,促进“三农”经济快速发展,是我国农业现代化发展的必经之路。农业科技推广工作的逐步深入,不仅能够培养一大批新型农民,还能够提高农业产业化能力,在发展农村经济的同时也满足了社会需要,对于维护生态稳定,促进国民经济发展具有十分积极而重要的意义。 3 农业科技推广工作的主要对策 3.1 健全基层农业技术推广体系,充实农业技术推广队伍 严格按照国家制定的相关要求,对各地区的农业科技推广部门进行体制改革,实行定编定岗,以岗定薪,分清责任,加大人员分流力度,强化乡镇农业技术推广站的建设,于此同时,提高农业技术推广工作人员的薪酬待遇,增加下乡补贴和教学补贴,从而吸引更多的高端技术人才参与农业技术推广,提高农业技术推广水平。 3.2 加大推广经费投入力度,激发工作人员学习热情 相关部门应加快与各级财政部门进行协调沟通,争取足额经费投入,在满足工作人员下乡推广农业科技所需经费的同时,加大对工作人员的培训经费投入,鼓励技术人员申评中级、高级职称,积极为工作人员争取或创造到高等院校学习深造的机会,提高农业科技推广水平,从而提高基层农业科技服务能力。 3.3 加大农业科技推广力度,切实做好农业科技培训普及工作 首先,应在广大农村地区进行广泛调研,了解广大农户的培训需求,在充分调研的基础上,选好培训的场地,购置相应的培训设施,制定出相应的培训方案、培训目标以及培训课程。 其次,应在农村地区进行广泛的宣传,组成以农业科技教授及村委会成员为主的宣传小组,在各个乡镇进行广泛宣传,对于种植大户和养殖大户要深入进行重点宣传,说明加大农业科技投入的优越性。 再次,要根据农民的特点进行培训,针对春秋季节农民农活较多,时间抽不开的情况,农业科技培训的时间应尽量选在夏冬两季,在讲解相关农业技术的同时,将党中央关于农业发展的方向和政策传达到广大农户,将农业高效种植、养殖的方式和优势传达给农民。 3.4 建立人才激励机制,加大对农技推广工作的监督力度 根据当地工作实际情况,对农民科技培训工作实行目标管理,制定出每年的培训目标和培训标准,每年年中对目标执行情况进行定期和不定期抽查,每年年底根据培训的结果对相关责任人进行年终考评,加大监督考核工作力度,对成绩突出的培训单位和工作人员给予表彰奖励,对培训工作不到位的单位和个人给予通报批评,并责令限期整改。 作者简介:孙鹏程(1979-),男,汉族,吉林梅河口人,就职于梅河口市解放街道农科站,研究方向:农技推广与服务。 农业新技术推广研究:影响农业新技术推广进程的因素 摘要:农业新技术是将先进的科技转变为农业生产力的有效“工具”,而农业新技术的推广工作是传播新技术的直接途径。农业科技成果能否很好的实现其自身的价值,惟有被广大农户运用到农业生产实践中去,当它为农户带来了经济效益时该技术才能够得到肯定和承认。而影响农业新技术推广进程的因素是多方面的,本文主要从推广机构、推广体系、推广经费等方面进行了阐述,对这些问题一一进行了分析,并结合笔者实际工作经验,提出了加快农业新技术推广进程的对策及建议。 关键词:农业新技术;推广;影响因素;对策 1 影响农业新技术推广进程的因素 1.1 推广机构管理体制不合理 当前,属于乡镇的农业新技术推广站统一归为乡政府管理,自从技术推广站的管理权划归为乡镇管理之后,县级农业部门很难管理乡镇上的农业新技术推广业务。不少地区甚至政事不分,将农业技术推广人员当成行政人员来使用,乡镇技术推广站的农技人员在进行业务时不具有自主权,很多技术人员常常忙于行政事务而忽略了新技术推广业务,这就在很大程度上影响了乡镇农业新技术推广进程。 1.2 农业新技术推广体系有待完善 目前很多地方对农业新技术推广的职能认识较为模糊,导致农业新技术推广效率不高。除了技术的推广职责之外,农业技术推广还应该包括执法、质量监督等行政方面的职能。自从农业新技术推广体系改革以来,很多乡镇单位的农技推广站逐渐向自主经营的道路转变,为了生存和发展,它们普遍重视农技推广业务的经济效益,很多农技推广站的工作重点逐渐变为售卖种子、化肥等产品,忽略了新技术的试验示范工作,农业新技术推广的根本职能没有得到充分发挥。 1.3 农业新技术推广人员素质不高 作为一门农科理论、技术以及营销学相结合的新科学,新技术推广要求农技人员具备较高综合素质和业务水平,而目前很多农技推广站的技术人员文化程度较低,加之很多大学毕业生不愿意到乡镇农技站工作,导致目前很多农技站缺少中高级技术人员,很大一部分的技术人员的专业水平都比较低,农技推广队伍人才结构失衡,技术人员综合素质水平不协调,严重影响了农技推广队伍整体素质水平。很多基层农技站的技术推广人员虽然实践经验比较丰富,但是新兴科技的发展也让很多年老的技术人员倍感压力,其知识结构无法完全适应农村新技术的发展需求。 2 加快农业新技术推广进程的对策 2.1 加强相关法律法规宣传,完善农技推广激励机制 一方面,健全的法律法规是农技推广工作有序开展的保障。政府部门应当加强相关法律法规的制定与完善工作,确保农业新技术推广能够有效的进行。同时要加大相关法律法规的宣传力度,利用舆论引导的作用,有效提高广大农民朋友对农技推广工作的关注度,积极动员他们参与到农业新技术推广工作中来。 另一方面,为了让农技推广工作进程得到更好的实施,必须要建立起一整套系统完善的农技推广激励机制。例如可以采取对首批参与的农民部分补偿和奖励,开出适当的优惠条件,积极鼓励动员其他农民采用新技术,加快新技术推广进程。对于那些在新技术推广业务中比较积极,又取得了一定成绩的推广人员,可以结合其实际业绩给予相应的经济奖励,从而提高农技推广人员的工作积极性,带动农业新技术推广工作的开展。 2.2 提升农民的科技素质,促进农业新技术推广工作进程 其实很多农民对于农业新技术的获取是处于比较主动的状态的,他们大多数能够按照自己的生产需求去寻找合适的技术并加以实施。在这种情况下,农业新技术推广应该是服务性质的,是按照农民的实际需求来提供相应的技术咨询。在采取何种技术的选择上应该是农民与技术推广人员共同决定的,因此在农技推广体系中农民作为主体始终占据着重要地位,为了提升农民的科技素质,我们可以以当地各大高校或科研机构为依托,选择一些比较优秀的青年农民进行进修,或根据当地实际需求情况组织农民进行新技术学习培训,以此来提升青年农民的科技素质。另外,还应该采取一系列的措施进行技术推广教育活动,让农民转变传统观念,加强他们利用新技术的意识,消除他们对新技术可能会产生损失的疑虑,适当的推出一些农技业务的保险业务,消除农民的后顾之忧,促进新技术推广进程。 2.3 加大对农技推广培训,提高农技推广人员素质 要提升农技推广人员队伍的整体素质,首先应该提升农技推广人员的素质要求,严格坚持持证上岗制度,唯有通过技术考试才能在农技推广部门就职,全面实施聘任制度,建立健全人员动态管理机制,吸纳越来越多的优秀科技工作者为农业新技术推广工作服务。除了要坚持持证上岗制度之外,还应该对在岗的农技人员定期组织进行培训学习,培训学习的手段可以采取多种形式,比如利用当地附近的高校师资力量、实验室设备来对农技推广人员进行培训,或是选派一些比较杰出的农技推广人员到更高一级的推广站进行学习。 作者简介:王利武(1972-),布依族,南盘江镇农业服务中心助理农艺师,从事农业技术推广工作。 农业新技术推广研究:乡镇农业的机械化新技术推广和应用 摘 要:现代化乡镇农业除了要求农业机械性能稳定等基本特点外,还应该使作业的过程达到自动化或半自动化,并且能够具有监测、报警功能,以便于及时报告故障部位,提高机械效率。近年来,以电子计算机为主导的智能控制技术不断发展,新材料日益涌现,为农业机械化新技术的推广奠定了基础。本文就乡镇企业的机械化新技术的推广和应用进行分析。 关键词:乡镇农业;农业机械化;新技术 1 我国乡镇农业机械化新技术的发展现状 1.1 新产品投放入市场增多 国内农业机械制造企业新产品研发以及投入市场的速度明显加快,从乡镇农业机械来看,中国推出了价格低廉且备受广大农民欢迎的小型工程机械,例如免耕灭茬播种机和玉米收获机等。有了这一系列的新产品,就有了提前占领农业机械市场的资本,这也成为了各个机械企业竞相采用新技术,提高产品科技含量的根本动力,有利于激发企业创造新技术的积极性和主动性。 1.2 个性化产品不断增多 随着时展,农民在不断辛勤劳作的同时,其需求也越来越多样化。从外观上来看,流线型拖拉机数量越来越多,俨然有愈演愈烈的趋势,拖拉机驾驶室的内部设计也越来越人性化,充分考虑驾驶员的需求。同时,乡镇农业机械的内部质量也得到明显改进,具有鲜明特色的一部分新产品渐渐占领更大份额的市场,农业机械制造的新技术得到更大范围的推广。 1.3 使用新产品不足 以前受农民收入水平较低的影响,农业机械的市场也未见活跃,农机产品价格较低,生产厂家获取利润空间不大,因此,缺乏新产品创新的热情和能力。近年来,虽然情况得到改进,但是依旧导致了农机产品供给与需求脱节的现象。目前,农业的发展对农机设备提出了更严峻的要求,但是国内还没有能普遍适用的机型供农民使用,导致对于新产品的使用不足。 2 我国农业机械化新技术的发展趋势 现代农业走新型机械化道路,自动化、智能化的作业便成为了发展的必然趋势,也成为促进农业发展的有效途径。近年来,随着改革开放的不断深入发展,我国的农业机械化水平也显著提高,必然要遵循新技术发展的趋势。 3 农业机械化新技术的应用 3.1 农用传感器 要有效地实现农用机械自动化控制,关键在于对农产品生长状态的准确判断和监控措施的不断完善,这也就使得检查这些状态的传感器显得尤为重要。目前,农用传感器已经在我国得到广泛运用,例如,可使用湿度传感器对粮食的烘干和储存进行监测;收割机上使用谷物流动传感器可以快速监测谷物的质量等,这些传感器的广泛应用为农业机械制造的自动化打下基础。 3.2 计算机技术在农业机械的应用 自从20世纪90年代以来,世界上的计算机技术迅速发展,产品周期不断缩短。同时,随着自动化技术的发展,农业机械设备的性能也大大提高,已能适应农业中如高温、潮湿等不良环境,提高了农业机械产品的耐久性。 3.3 农用机器人技术 在农业机械领域之中,有许多环境不适合人类工作,这就需要农用机器人来代替完成,要求农业机器人能够进行自动处理、自动作业并且能够根据相应的工作环境自动选择何种工作方式。如在果实收割时,机器人需要判断果实的成熟程度以决定是否收割。随着智能化新技术不断发展,农业机器人研发与应用脚步也将加快。今后,将会有更多的机器人应用于农业过程中。 3.4 建立农业体系 随着农业技术的不断成熟与完善,使得一些农业设备更加高科技,更多的信息系统构建被应用于农业生产的过程中,主要的有“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)的广泛应用。采用GPS系统确定农业机械的具体位置,由遥感系统进行实时的监测,并且在得到信息后及时输入地理信息系统进行分析,实现智能化控制农业机械,对作物的操作进行调整。随着各项先进技术的不断发展,农业机械的不断高科技化是乡镇农业发展的必然趋势。 3.5 新耕作体系的推广 想要促进乡镇农业的快速发展,先进的农业设备是一个因素,另外,也需要先进的农业工艺。目前,我国正在大力推行保护性耕作,其以机械化措施为龙头,在尽可能不扰动表层土壤的情况下,进行农业的各种耕作,实现农业的可持续发展。保护性耕作实施的关键也是提高农业单位面积产量,提高农业生产的效率。随着我国保护性耕作的不断推广,我国已经形成了相应的农用机械体系,研制出了与之相适应的新技术,有利于农业的发展。 3.6 加强农机服务的产业化 完善乡镇农机管理场所,通过财政补贴等手段促进农机服务人员的待遇改善,大力发展农机专业合作社,培育具有一定规模、功能齐全的农机合作社,全面提升农机的服务水平,不断加强农机服务的产业化。 4 总结 目前,我国乡镇农业机械化技术以前所未有速度迅速发展,但是,我们在为取得成绩高兴的同时,也应该看到,我国的农业机械化技术与发达国家的水平仍然存在着较大差距,我们必须将乡镇农业机械化新技术的研究、推广与应用摆在更为重要的战略位置,促进农业的发展,促进乡镇的发展,同时促进高科技技术的不断发展。 农业新技术推广研究:对加快农业新技术推广的进程的几点思考 【摘 要】目前,农业技术推广机构管理体制不顺,改革目标不明确;不完善的农业新技术推广体系;农业技术推广事业经费缺少,农业科技人员待遇报酬偏低;没有试验、示范基地,农业技术推广整体水平明显下降;农技人员素质偏低,知识更新不及时,培训学习机会少等。在分析我国农业新技术推广面临问题的基础上,探讨了存在问题的客观因素,并提出了可行对策。 【关键词】农业;技术推广;技术进步 一、问题的提出 农业技术推广是把农业技术应用于农业生产的产前、产中、产后全过程的服务活动,是提高农业科技成果转化率及促进农业和农村可持续发展的重要手段,在整个农业生产中具有十分重要的地位和作用。农业技术推广除了行使行政执法、农作物病虫害测报、检疫、预防等职能外,还担负着农业高新技术的试验、示范、培训、推广、指导以及咨询服务等工作。改革开放以来,农业技术推广有了长足的发展,为推动农业生产的技术进步,农业增效、农民增收起到了极大的促进作用。然而,20世纪90年代初以来,农业技术推广体系面临诸多问题,许多乡(镇)农业技术推广组织名存实亡,出现了网破线断的状况,传统的经济体制下的农业技术推广体系已远不能适应市场经济的发展。所以就当前农业科技推广中的一些突出问题急需现论与实践工作者探讨研究。 二、农业新技术推广面临的主要问题 1.农业新技术推广机构管理体制不顺,改革目标不明确。目前,乡镇农技站划归乡镇政府管理,91年农技站人、财、物“三权”下放乡镇后,使县级农业部门对乡镇农技站在业务上难于管理。有的地方政事不分,把农技人员当行政人员使用,农技站人员在业务上没有自主权,技术干部做行政事务的多,搞业务技术的少,直接影响了科研成果转化为生产力的进程,和农业生产的发展速度。 2.农业新技术推广体系不够完善。农技推广职能定位不清,效率低下。除技术推广职能外,还有执法与质量监测等行政职能及经营服务等职能,难以兼顾。而且,自从大部分地区农业技术推广体系改革试点以后,许多乡镇一级的农业推广站向自主经营、自负盈亏的方向发展。为了生存,他们更侧重于农业技术推广的营利性,好多推广站把向农民出售种子、化肥、农药等作为工作重点,完全忽略了农业新技术的实验,示范的重要环节,没有充分发挥出其应有的服务性职能。 3.农业技术推广事业经费缺少,农业科技人员待遇报酬偏低。长期以来,乡镇农技站应以搞好经营促进推广的工作原则出发,但事实上大多的乡镇不是这样,而是政府把乡镇级的农技部门的合法经营做为创收的一个环节,采取了出租或承包的形式进行管理,所得承包费均归政府所有[1]。而农技人员应该享受的待遇却不予兑现。乡镇农技工作最直接服务于农民,面对千家万户,工作量大。从道理上讲,在人才和经费的投放力度上应该大些,但现实情况是大部分基层农技站难以维持,有的甚至连最起码的基本工资都保证不了,村级农技员多年前就已取替,导致乡镇农技推广网点解散,留下的农技员不得不成为兼职或专职的“农资员”,去搞经营创收,致使农技人员无法集中精力从事农业技术推广工作。 4.农业技术推广整体水平明显下降。在农副产品日趋商品化和市场化的形势下,农户增收的愿望十分强烈,但农民引进新技术仅凭一些简单的听、看和有限的光盘资料,发挥不出好的效果。农民又比较因循守旧,接受新技术新事物的能力又有限,所以新的科技成果转化为生产力的进程也达不到快速的目的。只有发挥完善乡镇级农业技术的推广,建立一些试验田、示范基地,在农技推广技术人员的正确指导下,有目的直观的向农民展示必要的效果,农民才会体会到更多的收获。争取一步到位的大面积的达到农业新技术推广的应用目的。新技术的推广及应用也是政府为提高农业生产率和土地利用率,增加农业综合效益,促进农民增收,建设社会主义新农村的有效途径。农业技术推广本身也是一个创业的过程[2]。我们看到很多地方,科学家在推广技术的过程中与农业生产者合作、与资本合作,产生了众多企业。比如搞种籽研究的成立了种业公司,搞饲料研究的成立了饲料公司,这种模式不仅能够产生利益、放大利益,而且符合现代化农业工业化发展的要求,有利于农业的标准化、规范化生产。我们要以开阔的胸怀接收这种利益模式,这本身也符合市场经济发展的规律,也符合科技创新的规律。 5.农技人员素质偏低。农技推广工作是一门新学科,它是农科理论、农科技术与营销学的结合,而各农技站技术人员全部只有中专及以下文化程度,本科、大专毕业生不愿来,中级职称人员很少,大多数人是顶替和学专非所用人员,导致农技推广队伍的人才结构不合理,人员素质参差不齐,严重的降低了技术队伍的整体素质。而且接收继续教育人数也逐年下降,尽管他们通过多年基层实践,积累了一定得经验,但在日新月异的科技发展时代,知识面与知识结构还不能适应农村经济发展的需要。 三、农业技术推广的应对策略 1.以市场为第一信号树立以农为本的推广理念。密切关注市场动向,始终把效益放在第一位,重点推广市场利用前景好的农业新技术,减小市场风险。首先要了解农民的需求。农业科研单位和科研人员在立项前必须深入实际了解农民的需求,在调查了解的基础上立项研究,以解决生产实际中迫切需要解决的问题[3]。不同的发展时期,农民的需求不同,在改革开放初期,农民的最大愿望是解决温饱问题,注重的是农产品的数量,有关粮食增产的新技术、新方法就深受农民的欢迎,推广起来比较容易。进入农业发展的新时期,农民的温饱问题得到基本解决并向小康过渡,增加收入成为农民的迫切需要,推广能增产且能增收的新成果农民愿意接受,对成本高、市场风险大、增产但不一定增收的技术农民接受的积极性不高。因此,只有充分了解不同时期农民的需求,推广工作才能有效开展。另外,不同地区农民的需求差异较大,同一地区不同个体也存在差异,在农业技术推广过程中要有针对性。 2.建立以国家投入为主的多渠道农业科技推广投融资体系。农业是国民经济的基础,同时又是弱质产业,,国家要充分利用,绿箱,政策,强化对农业和农业科技推广的财,力支持,逐步提高农业科技推广经费占国民经济总产值的比例。鼓励企业、社会经济组织和个人等社会力量投入农业科技推广,从根本上转变农业科技投入严重不足的状况;建立农业投资风险基金和保障制度,逐步形成以国家投资为主体,社会投入为补充的多元化、多渠道的投融资体系,改善农业基础条件和成果转化手段,推动农业科技成果的转化应用。 农业新技术推广研究:农业新技术推广探讨 摘要 从推动农业高新技术的应用入手,分析农业新技术推广现状及存在的问题,阐述新技术推广的必要性,介绍新技术推广的方式及农业技术推广取得的成果,以促进农村经济发展。 关键词 农业;新技术推广;现状;问题;成果 农业技术方面的推广是把高科技含量的知识体系应用到农业方面,从而提高农业的生产力。从这个层面上来说,农业技术充当了一个桥梁和纽带的作用。农业技术推广就是把农业方面的科技成果传授给农民用于农业生产,使农民增加高科技知识和专业技能,以应用到生产领域[1]。 1 新技术推广现状 随着我国农业的不断推进,技术推广日渐深入农业现代化建设中。在农业技术推广方面,积极引进一大批科技含量高、适用性高的农业新技术和新品种,这不仅增加了农业生产的效益,同时促进农业的发展。农作物、畜牧业品种不断更替,高新技术的渐进传播和实践,使我国农业不断转向了现代化发展进程。在农业技术培训方面,积极向农民传授农业生产经验和高新技术,从而提高农民的科技和文化素养,提高了其吸收先进技术的意识,从而能够更好地实施 “科教兴农”战略。技术推广部门广泛进行技术推广活动,采取电视传媒、现场传授或者科技专栏等方式宣传农业的科学发展,使科技得到普及。 2 新技术推广存在的问题 当前,我国对农业的关注度和资金投入明显不足,这就阻碍了推广的进一步深化。同时,农业推广体系不健全,严重制约推广的进行。在发达国家的农业技术推广中,其拨付经费占农业总产值的0.6%~1.0%,在发展中国家的比例也达到0.5%,而我国不到0.2%,人均经费少。农民的科技和文化素质相对比较落后,对高新技术的吸收和应用能力较差,基层传播人员素质存在欠缺,影响推广的预期成果。 3 新技术推广的必要性 改革开放后,我国农业实现了一定程度的增长,实践证明了我国能够通过自己的生产满足人民对粮食的需求。随着耕地的不断减少和自然灾害的发生,这些不利因素并没有阻挡农业取得丰收的步伐。然而农业的丰收未能解决我国资源匮乏、环境突变以及农产品高需求之间的矛盾,农业的高科技化逐步面临困境和挑战[2]。耕地递减、水资源面临危机、劳动成本逐渐升高、农业资金外流加速和农业环境恶化等问题的出现,进一步促进了农业新技术的引进和应用。 4 新技术推广的方式 自中华人民共和国成立以来,我国的农业普遍受到关注,其中在农业科技的推广方面经历了4次变革,从最初的单一层面的政府主导体系到以政府为主体、科研部门、农民合作组织、企业等主体共同参与的推广体系[3]。 随着我国综合国力的提升,科研水平不断提高,农业科研部门自主的投身于农业生产的基层,亲临于农业生产现场,从而进行农业生产实践活动。通过与地方政府或者农村合作组织的沟通和交流,建立稳固的合作关系,从事技术的开发和示范活动。当下,农业技术推广企业逐渐加入到农业新技术的推广中来,根据市场需求和走向研发新的农产品品种和农业技术并进行相关测试,为农业生产者提供科技的生产方式和高科技优质生产品种。这不仅能够实现企业自身的利益,而且促进了农村经济的发展。 5 新技术推广成果 针对高等院校和科研院所研制的农业科技成果,政府每年都会选取能产生带动作用的高新科技成果进行实地测试,以此来推动农业的发展,同时促进农村经济的改善。例如农业部和财政部合力规划实施的“丰收计划”和“跨越计划”,以及“国家重点技术推广计划”、“科技入户”示范工程等项目的实施,不仅可以带动地方农业的开展和效益的提升,同时还会有效地推动我国农业科技的创新,使其更好地服务于农业这一基础领域。新技术的广泛推广,对于发展农村经济有着非常重要的作用。 2005―2007年,中央发出关于“测土配方施肥”的一号文件。3年来,免费为1亿以上农户提供测土配方施肥服务,在1 200个县开展测土配方施肥项目,推广测土配方施肥面积4 266.7万hm2,有效地促进了粮食增产增效,平均节约化肥34.5 kg/hm2,节约成本150元/hm2左右,增产450 kg/hm2 [4]。这对促进农村经济发展有积极的效应。 农业机械化是一系列农业技术的集成,它具有操作简单、节约劳动力等特点。现代化农业多以农机装备为基本生产工具,要建设具有现代化气息的生产模式,推进农业科技化的发展,提高农产品的效益和竞争能力,提高农民的收入,必须推进农业机械化的引入[5]。这不仅可以解决农业较低的生产率、缓解农业经济效益低下问题,还可以改善农业的生产方式,提高农业发展整体水平,促进农村经济的发展。
机电一体化技术研究:接口技术在机电一体化中的运用研究 接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体论文联盟化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化技术研究:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的优秀是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。 机电一体化技术研究:胶东半岛蓝色经济圈培养高素质高职机电一体化专业技术人才探究 论文关键词:机电一体化高职 人才培养 “教学做”一体化双证融通 论文摘要:根据国家整体规划,胶东半岛蓝色经济圈已经进入快速建设期,机电一体化专业人才需求在本地区也将迎来一个高峰期。本文对其专业人才需求背景进行了详细的分析,并根据本校及本专业现有的师资力量,提出了建设“高职机电一体化专业技术人才”方案。在本文中,确定了三个专业培养方向,总结了“1.5+0.5+1”的人才培养新模式,“教学做一体化”教学模式,以及“双证融通”式课程教学模式。 机电一体化技术是集机械、微电子和计算机技术于一体的综合应用技术,也是现代制造业的优秀技术。随着山东省大力推进半岛制造业基地暨北部沿海经济产业带建设,机械制造、电子信息、食品加工和黄金工业四大支柱产业以及汽车、手机、电脑三大产业集群均进入了快速膨胀期。制造业的现代化水平得到了提升,最显著的标志是采用大量的自动化生产制造系统取代了传统的、自动化程度较低的生产方式。 现代机电一体化技术是机械、电子、信息和管理等学科有机结合的高新技术,广泛应用于机械、电子、汽车、食品、医药等行业。可以说,任何产品只要投入工业生产,就必须采用自动化生产制造技术以提高产品质量和生产效率,否则将没有市场竞争力,而自动化生产制造的优秀技术就是机电一体化技术。因此加速培养机电一体化技术高素质技能型人才已经成为高职高专院校的当务之急。在此背景下,山东省大部分高职院校都开设了机电一体化技术专业以满足社会对该专业人才的需求。但一方面,企业难于招聘到合格人才,另一方面相应毕业生感叹就业困难,工作难找。分析原因是供非所需,高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置,实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,应依据社会需求确定人才培养目标,以就业为导向构建人才培养新模式,增强人才培养的针对性,适用性,实现人才培养与社会职业岗位的接轨,服务地方经济,并促进毕业生充分就业。 1 根据半岛区域经济发展需要,确定高职机电一体化技术专业人才的培养目标 在对山东省机电设备制造企业和胶东半岛大中型机电企业调研、毕业生跟踪调查和专业建设委员会论证的基础上,归纳出半岛经济发展急需的三种职业特色鲜明的机电类就业岗位群,分别是食品灌装生产线的运行与维护,新能源装备制造的生产与维护,电子组装工艺操作。 山东省是我国重要的粮食及食品生产加工基地,随着人民生活水平的提高,人们对食品的质量、包装和精细化程度要求越来越高,这就带动了食品灌装、包装设备的飞速发展。自从我省做出重点发展食品产业群的重大决策以来。产业集群蓬勃发展对灌装生产线人才的大量需求早已初见端倪。 根据国家中长期发展规划,我国的核电和风电已经进入高速发展期。山东在半岛沿海地区规划了海阳、荣成、乳山三座核电站,并计划在“十二五”末全部投产发电。同时山东地处东部沿海,具有丰富的风能资源,各大发电集团竞相在山东沿海地区修建风力发电厂。这使得山东省核电、风电等新能源装备制造业快速发展,可以预见随着山东核电、风电产业发展的推进将需要大量掌握核电、风电相关知识的装备制造业专业技术人才。 随着现代信息产业的不断发展,电子应用技术发展的不断需求,电子组装技术在真个电子整机装配加工中所占的地位越来越重要。胶东半岛在发展电子信息与家电产业集群的同时,电子组装技术备受关注,据调查分析,电子组装技术产业的人才存在着巨大的缺口,在未来需要众多电子组装技术人才满足企业生产需求。 我们通过以上市场调研,制定了适应区域经济发展的机电一体化技术专业的人才培养方案,确定了在机电一体化技术公共知识平台的基础上分三个专业培养方向:食品灌装生产线的运行与维护、新能源装备制造的生产与维护、电子组装工艺操作。 2 构建科学合理的新型人才培养模式,为胶东半岛培养高素质技能型人才 2.1 构建“1.5+0.5+1”的人才培养新模式 机电一体化技术专业的传统教学模式是实施“2.5+0.5”人才培养模式,即三年中两年半在学校完成教学计划规定的所有课程,最后半年赴企业进行顶岗实习。这种传统人才培养模式难以培养出我们所需要的为地方企业量身打造而熟练掌握专业知识和技能的专门化人才。因而进行人才培养模式改革,构建科学合理的人才培养新模式势在必行。“1.5+0.5+1”正是贯彻分方向教学并实施产学研合作办学的一种教学新模式。1.5是指在新生入学后在第一到第三学期,学习基础类模块、专业基础模块、专业优秀模块和技能优秀模块,在这样一个公共知识平台的基础上主要培养学生从事机电类岗位的基本能力。0.5是指在第四学期进行专业拓展能力模块的学习,即学生根据自己的兴趣和就业意向自行选择三个就业方向的一个,进行该方向一系列知识和技能领域的学习。1是指在最后一年,学生根据各自选择的专业方向到对口的企业进行更有针对性地进行技能培训,并顺利完成顶岗实习。 2.2 推行“教学做一体化”教学模式 在分方向教学的课程学习中,部分课程专业性强,如没有合适的实训载体,学生难以实际掌握该专业技能,因而在合作企业的帮助下建设了两个校企合作共建实验室,在这里实现了部分课程理论教学和实践教学一体化的教学模式,通过以具体的工作任务为中心,实际操作为载体。使学生在实际训练中得到了知识和技能的培养,提升了学生的职业素质。并有企业技术人员担任课程的部分授课任务,使学生所学知识与企业的实际需要实现了“零距离”接轨。 2.3 实行“双证融通”式课程教学 高职教育的特点是突出学生职业技能的训练,培养学生的职业实践能力。而国家在长期对各行业生产一线和生产过程职业技能的总结过程中,形成了一套完备的各行业职业资格标准。所以参照行业职业资格标准,进行课程体系的改革和课程内容的重组,有助于提升学生的优秀竞争力。这种以“双证书”为目标,构建以职业能力为主线的教学内容和教学环节,将“双证书”教育融入教学全过程,使学生在学习相关课程后可直接参加职业资格证书考试,我校机电一体化技术专业学生在学校期间可考取维修电工(中级)证书和机电一体化技能认证。 3 结语 以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路,是国家对高职院校办学方向的科学定位。通过对胶东半岛人才市场需求的深入调查研究,培养特色鲜明的机电一体化技术专业人才适应区域经济发展的人才需求,不仅契合高职院校的服务定位,而且提高了毕业生就业对口率,真正实现了学校与企业的“零距离”接轨。 机电一体化技术研究:浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、 计算 机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的 发展 ,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭 科学 研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有 网络 连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的 计算 机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平 发展 ,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如 网络 、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使 企业 获得更加显著的技术、 经济 和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电一体化技术研究:关于机电一体化技术及其应用研究 摘要:讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁 工业 中的应用以及 发展 趋势。 关键词:机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微 电子 、控制、 计算 机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、 网络 化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种 艺术 享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(micro electronic mechanical systems,简称mems)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种mems器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学 技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归 自然 ,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁 企业 中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(ic) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央 计算 机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的 发展 ,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。dcs具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。dcs是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(ocs) 开放控制系统(open control system)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过 工业 通信 网络 使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(cims) 钢铁 企业 的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应 现代 钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的 经济 效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现cims化。 2.5 现场总线技术(fbt) 现场总线技术(fied bus technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20ma,dc直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致dcs的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化plc(programmable logic controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力 电子 技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
煤矿安全管理问题及措施:浅析煤矿安全管理存在的问题及防治措施 摘要:煤矿企业生产过程中存在一系列的威胁安全作业的相关因素,强化安全管理力度十分必要。本文结合具体案例,对煤矿企业的安全管理中存在的问题及不足进行归纳总结,并在此基础之上提出有针对性的防治对策,以期提高煤矿安全管理水平。 关键词:煤矿生产;安全管理;问题;防治措施 1前言 煤矿生产过程中存在着一系列威胁生产安全性的相关因素,其中最为突出的就是安全管理力度不够,这也是导致煤矿生产安全事故频发的一大主要诱因,全面认识到煤矿安全管理工作中存在的问题,并及时采取有针对性的防治措施十分必要。 2煤矿安全管理存在的问题 当前我国煤矿企业生产管理工作中存在的突出问题大致可以归结为以下几方面: 第一,市场对煤矿需求量居高不下,加剧了安全管理与生产之间的矛盾。当前煤炭的市场形势良好,为了争取经济利益最大化,不少煤矿企业的管理者将关注的焦点集中在了生产方面,忽视了安全管理工作,安全管理为生产让路的现象普遍存在,“不安全不生产”的口号也流于形式,从而在一定程度上激化了生产与安全管理之间的矛盾,埋下了煤矿安全生产隐患。2012年3月28日14时30分许,山西华晋焦煤有限责任公司王家岭煤矿发生透水事故,据事发煤矿统计,现有153人被困井下,升井人数达到108人。导致这起事故的原因就在于急于赶工,为了满足市场需求,而忽视了对矿井的检查;第二,安全生产意识淡薄。一方面,对于煤矿企业管理层而言,对安全生产的认识不到位,虽然也制定出一系列的确保安全生产的规章制度,但由于对安全生产重视程度不够,并未真正落实到位。2011年4月2日,新疆焦煤集团主焦煤分公司一煤矿发生瓦斯突出事故,致使在井下作业的10名矿工被困,瓦斯突出事故实际上是有迹可循的,当前新疆焦煤集团普遍安装了瓦斯突出预警系统,但是该系统长期以来受到的重视程度不够,这也是导致这期事故的一个非常重要的原因。;另一方面,大部分一线工人的文化水平较低,缺乏自我保护意识,并没有形成安全生产的意识和观念,导致“三违”现象屡见不鲜;第三,用于安全生产的投入有限,煤矿安全装备落后,大型机电设备老化、为按现实需求引进先进设备的问题普遍存在。 3防治措施 针对煤矿企业生产过程中安全管理工作所存在的一系列问题,笔者建议从以下几方面入手,采取相应的防治措施,多策并举,多管齐下,确保煤矿安全管理水平的不断提升。 第一,煤矿企业在生产管理过程中要将“安全第一”的方针严格落实到位。为了促进煤矿企业进一步加强和改善企业管理,完善和优化企业内部组织结构和管理结构,广泛采用先进科学的企业管理办法,积极引导、鼓励和督促我县地方煤矿企业走产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学的现代企业制度的路子,逐步解决煤矿企业当前因个人独资和家族式经营带来的企业管理粗放、管理制度不规范、投融资渠道单一、企业竞争能力不强等长期存在的问题。在具体的生产实践中,要站在求稳定、保发展以及争取高效益的角度来全面认识煤矿生产安全工作,相关领导干部要真正从观念上认识到安全生产对于提升经济效益、实现企业健康稳定发展的重要性;从企业生产实际出发,始终将安全工作放在首位,各级领导人员要紧抓安全规章制度的落实工作;正确处理安全与生产、安全与经济效益之间的关系,充分认识到安全是生产的重要保证,紧抓安全工作的最终目的是获取更高的经济效益。 煤矿用瓦斯安全监测系统存在诸多结构各异的选择,但在功能方面差异不大。一般而言,瓦斯安全监测系统主要分为传感器、传输装置、地下站点以及地面控制中心等,分别肩负着采集收集、传输、处理以及输出信息的职责。传感器依据传感内容可以分为不同类型,比较常见的有一氧化碳传感器、温度及湿度传感器、瓦斯传感器以及负压传感器等,在煤矿安全监测系统中占据重要位置;地下站点的主要作用是收集传感器信号,并将其尽心转换后向地面控制中心传输;信号主要是通过传输装置进行传送的,传输装置包括两部分,即通讯电缆以及调制调解器;地面控制中心的主要作用是将监测数据进行实时显示,存储较重要的数据,并确保可以随时进行调取,一旦所监测到的数据超出正常范围,自动发出警报并切换至紧急状况处理模式,以便为状况分析以及科学决策创造条件。现代化的煤矿瓦斯自动报警监测系统工程施工量极大、施工的工艺也很复杂,在监控系统施工前对工程进行系统、客观、实用的整体设计必不可少。煤矿瓦斯自动报警监控系统的设计图不仅要对监控的技术要求、施工质量要求、施工细节特点等做出详尽充实的反应,还应该对系统工程各个具体环节的施工要求、可操作性、实用性等进行严谨专业的论证。煤矿瓦斯自动报警监测工程的施工规划应该按照国家施工规范标准和建筑图纸设计标准的要求,从地下作业部分、传输系统和中央控制系统编制三个设计相互独立的设置规划,对工程施工进行全程的技术指导、切实的监控管理,并且科学设置施工工程各个程序的衔接部分,进行预案的演练和实验并合格后才可以组织施工。 第二,进一步强化安全生产的宣传力度。通过定期组织安全工作会议、电视广播等方式对煤矿企业生产安全管理工作的重要性及紧迫性进行大力宣传;通过悬挂安全生产警示语、宣传画、班前会安全宣誓以及伤残职工现场说法等途径使广大一线工作人员充分认识到安全生产的必要性,营建起人人讲安全、事事讲安全以及时时讲安全的良好工作氛围,进而促进全体职工思想观念的转变,从之前的“要我安全”主动转变为“我要安全”;定期组织安全生产培训,培训结束进行考核,只有顺利通过考核才可以上岗;此外还要针对转岗职工以及新入职职工开展岗前安全培训,进一步强化安全宣教力度,提高职工的安全素质。 第三,煤矿生产安全性的重要前提条件及物质保障就是生产设备,要本着装备与管理及培训同等重要的原则,增加用于先进生产设备的资金投入,引进现代化煤矿生产机械设备和新技术,为实现煤矿企业安全生产奠定坚实的物质基础。当前,我国的许多煤矿安全生产事故是由于设备投资不到位导致的,一些危险矿段,本来能够通过先进机械进行挖掘,但是由于缺少相应设备,而必须要人工采掘,从而埋下了安全的隐患。同时,在煤矿内重视引入安全预警设备,并且善加利用也是减少安全生产问题的重要手段。 最后,将科学安全管理工作真正落实到位。领导人员要及时转变思想观念,保持认真负责的工作态度,深入职工作业现场,进行定期和不定期的安全管理工作检查,以便及时发现问题、解决问题;加强生产过程中规章制度落实情况的监督检查力度,对于煤矿生产过程中存在的不安全隐患要在第一时间予以消除;各级管理人员要认真主动学习安全生产管理制度,在生产实践中注意总结经验教训,从生产实践中的小事入手,真正将生产安全管理工作放在工作首位,在生产过程中,通过采取诸如班前会、联保互保制以及小组安全工作评比等方式切实做好安全管理工作,多策并举,营造起人人讲安全、人人抓安全、人人保安全的良好工作氛围。此外还可以以班组为单位,进行安全生产评比活动,并根据评比结果给予一定的奖励或惩处,从而激发职工在生产实践中以安全性作为重要行为标准的积极性。 4结语 综上所述,对于煤矿企业而言,安全管理是各项工作的重中之重,要对安全管理予以足够的关注,进一步强化安全生产的宣传教育力度,紧抓落实煤矿生产管理工作,营造起人人讲安全、事事讲安全以及时时讲安全的良好工作氛围,为煤矿企业的健康有序发展提供有力保障。 煤矿安全管理问题及措施:我国煤矿安全管理工作存在的问题及解决策略 摘要:我国煤炭储量丰富,是世界上的煤炭大国,我国有大量企业从事煤炭开采工作,长期以来,煤炭产业都是我国经济发展进步的支柱产业。可是虽然煤炭产业有效促进我国经济发展,但是我国煤矿安全问题让人担忧,经常会发生一些恶性安全事故。煤矿安全事故后果非常严重,严重威胁人民群众的生命财产安全,必须得到重视。本文从地质环境、机电设备、工人行为以及安全管理缺陷等四个方面对煤矿安全问题进行了深层剖析,并且采用安全目标管理模式,对煤矿安全管理进行细致研究。 关键词:安全目标;管理;煤矿;安全管理;应用 由于经济的价格和丰富的储藏量,煤炭成为生产生活中重要的能源资源。但是煤矿开采是一项长期且艰巨的工作,由于开采设备不完善、工作人员素质良莠不齐、管理水平低等原因,导致了煤矿安全事故频频发生,危及矿工的生命安全。煤矿安全管理是煤矿企业管理的重要组成部分,为了保证矿工的生命安全,保证煤矿企业的安全运营,提升煤矿采煤中的安全管理水平已经成为重中之重。 一、煤矿采煤安全管理概述 安全基础管理工作是企业健康发展的前提。国家七部联合下发的 《关于加强国家国有重点煤矿安全基础管理的指导意见》,从煤炭企业安全发展的战略高度,多方面、多角度对安全基础管理工作进行了全面诠释、界定和要求,充分体现了党和政府对煤矿安全问题的高度重视和遏制重特大事故、扭转煤矿安全状况的根本好转的坚强决心。 煤矿采煤安全管理是煤矿企业管理的重要组成部分,贯穿于煤矿企业的整个生产过程之中,是制定合理设计方案的优秀,是排查治理煤矿事故隐患的重中之重,也是调动工程技术人员积极性的有力保障,更是促进企业安全高效生产的最大动力。煤矿采煤安全管理是针对煤矿企业中开采、生产安全的管理,对于保证矿工的生命安全、实现煤矿安全生产具有重要的意义。 二、煤矿安全管理存在的问题 1、地质环境危险因素造成的煤矿安全问题 虽然我国煤炭储量丰富,种类较多,但是从总体上看,煤层赋存不稳定,地下煤矿结构复杂多变,给开采工作带来很大阻碍。同时,煤层中瓦斯含量很高,我国煤井很多都为高瓦斯煤井,这就造成煤层很容易发生自然现象。随着煤量的逐渐减少,开采深度和难度逐渐加大,矿井下的开采工作将会面临越来越多的安全问题。 2、机电设备不安全状态导致的煤矿安全问题 煤矿开采需要大量机械化和电气化设备,这些客观事物都存在不安全状态,并且很难被人所察觉。通过对众多矿难事故的分析可以发现,机电设备出现问题是导致矿难发生的重要原因,因此在煤矿生产中要安排专门人员负责监察机电设备安全状态,控制问题,预防和减少安全事故的发生。 3、工人自身的不安全行为导致的煤矿安全问题 煤矿生产工人是煤炭开采最主要的参与者,其对煤矿安全生产具有重要作用。通过对大量安全事故的分析表明,在安全事故中人的因素占到第一位,这是因为与机电设备、地质因素等因素相比,人具有主观动能性,具有主观感情,比较活跃,心理、生理容易受到客观事物的影响,导致安全事故的发生。 4、安全管理缺陷导致的煤矿安全问题 安全管理缺陷是人为因素的特殊情况。目前,我国众多煤矿生产企业安全管理机制存在缺陷,比如生产过程中安全监管力度不够,针对员工的安全生产知识教育欠缺,缺少相关生产技能的培训。同时,煤矿生产企业对安全问题的重视程度不够,意识淡薄。煤矿企业领导一般将经济效益放在首位,很少考虑安全问题,对于已经存在但不紧要的安全问题一般选择搁置不管,减少资金投入。 三、提升煤矿安全管理水平的策略 1、转变传统的管理理念实现精细化管理 与时俱进的管理理念是进行高效管理的先导。“千里之行始于足下”,在煤矿企业管理中也是如此。安全生产无小事,在安全管理工作中,我们要带着“放大镜”深入煤矿开采的一线去检查安全隐患。要有大局观,要从细微处入手,时刻绷紧安全生产的神经。在日常工作中,必须要严格执行相关的规章制度,注重生产的每一个细节,不让任何一条宝贵生命在这样的疏忽中失去。要使管理精细化成为管理工作中的一种习惯,切实贯彻到煤矿采煤的每一个环节。 2、认真落实煤矿开采的法律法规 目前为止,中国在煤矿产业中已经颁布了几部法律法规,如 《煤矿安全规程》、 《矿产安全法》、 《煤炭法》、 《中华人民共和国全民所有制工业企业法》等,这些法律法规对于企业的安全管理有极大帮助,指明了煤矿企业安全管理方向。煤矿企业要认真贯彻落实这些法律法规,同时企业自身制定的安全管理制度也不能违背国家的法律法规。只有这样,才能保障人民群众的生命安全,保障企业的安全健康发展,生产效率才会稳步提升。 3、加大宣传教育的工作力度 煤矿企业要贯彻“安全第一、预防为主”的方针,坚持“管理、装备、培训”并重的原则。在矿工工作之前要对他们进行统一的培训工作,提高专业素养,提高员工的自我保护和安全生产意识,认真落实企业安全管理责任制度,禁止在安全生产上投机取巧。定期对安全管理者进行专业培训,提升管理者安全管理的专业素养,提高管理者安全管理的能力水平。定期对其他员工进行安全生产方面的教育培训。 4、改革安全管理技术 现代化设备和信息化管理是高效管理的必要条件。但是目前中国煤矿企业管理的技术水平还处在比较低下的阶段。要改变人工管理效率低下的状态,就要使煤矿安全管理技术实现信息化、智能化,为管理人员配备统计、计算和快捷交换信息的技术设备。要推进科学管理,加强和改进安全技术管理,实施科技兴安战略。煤矿企业要坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,大力提高矿井自动化、信息化水平。建成综合信息网络,形成公司总部、煤炭公司、煤矿三级测监控体系。煤矿企业要积极践行“无人则安”的理念,对采掘、供电、运输等设备增加多种自动化、智能化的监测监控系统,力求实现作业环境的安全可靠。以期以信息化、自动化技术的应用,减少用工人数和人工作业的环节,使系统运行更加安全可靠,提高矿井安全保障能力。 5、增加在安全管理方面的投资 转变盲目追求眼前利益,忽略安全管理的旧观念,从煤矿企业的长远利益出发,加大在安全管理方面投资,从而更新采煤设备、更新煤矿企业管理者用以统计数据、进行信息交流及监控矿井的设备,以保证优化煤矿采煤技术,保证采煤安全。 6、建立健全煤矿安全生产责任制 安全生产责任制是煤矿企业所有安全生产管理的优秀,必须完善。因此,为贯彻落实“以人为本、安全第一”的思想,煤矿企业必须严格地把安全生产责任制、业务保全责任制和工种岗位安全责任制建立健全起来,就需要每个单位、每个岗位、每个人都要负起职责范围的安全工作,从而为煤矿安全生产打好坚实基础、提供可靠保障。 7、建立完善的安全管理体系 煤矿安全生产是一项全面性、系统性很强的工作,涉及到煤矿企业生产建设的方方面面,哪一个环节稍有疏忽或者事物,就可能埋下安全隐患,造成重大安全事故,导致员工伤亡[6]。如果管理不善,造成安全事故,不仅影响生产效益,更加影响职工的生命健康和家庭幸福,有的甚至会影响社会的安定和谐。因此要实现安全生产管理,必须建立健全安全生产管理体系。建立健全安全技术管理体系,可实行混合管理模式,总工程师直线领导、全面负责、分清层次、综合管理,总工程师对技术管理全面负责,分管副总在其权限内及时决策,以利于提高效率。 结束语 安全生产是现代煤矿生产的重中之重,煤矿企业不能仅仅追求经济利益,更要将安全管理引入到工作中来。现代煤矿生产为了实现安全管理,引入了安全目标管理的新模式,此模式对未来煤矿安全生产必将有大的作用,本文从现代煤矿生产仍然存在的安全问题入手,对安全目标管理在煤矿安全管理中的应用进行了细致研究,希望能对煤矿生产企业有一定的指导作用。 煤矿安全管理问题及措施:煤矿安全管理中的常见问题及防治措施 [摘 要]煤炭行业是一个高危行业,所以规范煤炭企业安全生产行为对煤炭行业的可持续发展有起着重要作用。我国大多数煤矿是地下作业,煤层赋存条件复杂多变导致了频繁发生灾害事故,因此,煤矿要加强企业安全生产管理切实的维护职工的生命安全。文章对煤矿安全管理中的常见问题及防治措施进行了探讨。 [关键词]煤矿;安全管理;问题;措施 因煤炭企业在开采的过程中其自身存在一些安全隐患,所以搞好煤矿企业的生产安全是煤矿企业在工作过程中的头等大事。在煤矿开采的过程中开展安全管理,是煤矿企业搞好煤矿安全生产的重要保证,但由于煤矿企业在发展的过程中,煤矿安全管理工作的投入仍存在局限性,造成了煤矿安全管理工作在管理制度、管理模式以及管理人才等方面存在很多弊端。所以进一步加强煤矿安全规范,重视管理,加大煤矿企业安全管理中问题的防治。 一、煤矿安全管理中存在的问题 1、煤炭企业安全管理观念落后 尽管安全第一,预防为主的口号在我国煤矿行业已经喊了很长时间,但是在煤矿行业实际生产过程中,大部分煤矿企业都在不同程度上存在严重的重视生产,对安全问题不够重视的问题。多数煤矿企业都在把精力放在如何扩大安全生产上,当煤炭企业发生安全事故的时候,人们经常是去追求责任人,而不是认真总结经验教训,杜绝安全问题再次发生。 2、对员工的安全技术培训不够 我国有95%的煤矿实行的都是地下作业,员工可能随时面临生命危险,这也对员工在面对安全事故时候的应变能力提出了更高的要求。但通过调查,多数煤矿企业的员工都没有受到过正式的安全技术培训。多数煤矿企业的安全培训不过是形同虚设,并不能真正对员工进行安全培训。对员工进行的培训往往只是注重对理论知识的讲授,忽视了与生产实际结合。 3、煤矿企业安全管理机制不健全 在调查中,发现煤炭行业在开发建设缺乏统筹规划,在资源管理方面也过于混乱,安全生产形势严峻等是影响我国煤炭企业健康发展的突出问题。主要原因就是煤炭行业的管理体制不完善,管理职能弱化,管理机构不健全。一些煤炭企业的管理力度非常弱。尽管我国已经制定了相关的法律法规规范煤炭行业的生产,但是违章操作引起的煤矿安全事故仍然是经常 发生。一些煤矿企业的管理机构设置不是很合理,出现机构重叠现象,这就会出现责任,权利不明确以及员工工作效率的问题,这对煤矿企业安全管理产生了坏影响。 二、煤矿安全管理措施 针对煤矿企业生产过程中安全管理工作所存在的一系列问题,要采取相应的防治措施,多管齐下确保煤矿安全管理水平的不断提升。 1、煤矿企业在生产管理过程中要将安全第一的方针严格落实到位。为了促进煤矿企业进一步加强和改善企业管理,完善和优化企业内部组织结构和管理结构,广泛采用先进科学的企业管理办法,积极引导、鼓励和督促我县地方煤矿企业走产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学的现代企业制度的路子,逐步解决煤矿企业当前因个人独资和家族式经营带来的企业管理粗放、管理制度不规范、投融资渠道单一、企业竞争能力不强等长期存在的问题。在具体的生产实践中,要站在求稳定、保发展以及争取高效益的角度来全面认识煤矿生产安全工作,相关领导干部要真正从观念上认识到安全生产对于提升经济效益、实现企业健康稳定发展的重要性;从企业生产实际出发,始终将安全工作放在首位,各级领导人员要紧抓安全规章制度的落实工作;正确处理安全与生产、安全与经济效益之间的关系,充分认识到安全是生产的重要保证,紧抓安全工作的最终目的是获取更高的经济效益。 2、进一步强化安全生产的宣传力度。通过定期组织安全工作会议、电视广播等方式对煤矿企业生产安全管理工作的重要性及紧迫性进行大力宣传;通过悬挂安全生产警示语、宣传画、班前会安全宣誓以及伤残职工现场说法等途径使广大一线工作人员充分认识到安全生产的必要性,营建起人人讲安全、事事讲安全以及时时讲安全的良好工作氛围,进而促进全体职工思想观念的转变,主动转变为“我要安全”;定期组织安全生产培训,培训结束进行考核,只有顺利通过考核才可以上岗;此外还要针对转岗职工以及新入职职工开展岗前安全培训,进一步强化安全宣教力度,提高职工的安全素质。 3、煤矿生产安全性的重要前提条件及物质保障就是生产设备,要本着装备与管理及培训同等重要的原则,增加用于先进生产设备的资金投入,引进现代化煤矿生产机械设备和新技术,为实现煤矿企业安全生产奠定坚实的物质基础。当前,我国的许多煤矿安全生产事故是由于设备投资不到位导致的,一些危险矿段,本来能够通过先进机械进行挖掘,但是由于缺少相应设备,而必须要人工采掘,从而埋下了安全的隐患。在煤矿内重视引入安全预警设备,并且善加利用也是减少安全生产问题的重要手段。 4、将科学安全管理工作真正落实到位。领导人员要及时转变思想观念,保持认真负责的工作态度,深入职工作业现场,进行定期和不定期的安全管理工作检查,以便及时发现问题、解决问题;加强生产过程中规章制度落实情况的监督检查力度,对于煤矿生产过程中存在的不安全隐患要在第一时间予以消除;各级管理人员要认真主动学习安全生产管理制度,在生产实践中注意总结经验教训,从生产实践中的小事入手,真正将生产安全管理工作放在工作首位,在生产过程中,通过采取诸如班前会、联保互保制以及小组安全工作评比等方式切实做好安全管理工作,多策并举,营造起人人讲安全、抓安全的良好工作氛围。还可以以班组为单位,进行安全生产评比活动,并根据评比结果给予一定的奖励或惩处,从而激发职工在生产实践中以安全性作为重要行为标准的积极性。 总之,在煤矿企业在实际运营的过程中,缺乏对煤矿安全管理的重视,极易造成煤矿安全管理工作中的问题与弊端。煤矿企业应进一步的提升对安全管理工作的重视,加大资金以及技术的投入,使安全管理工作可以达到国际领先水平,提升煤矿企业生产活动的安全系数。 煤矿安全管理问题及措施:煤矿安全管理工作存在的问题及解决策略 摘要:近年来,我国煤矿事故频发的原因,基本都是煤矿现场安全管理不到位、安全措施落实不到位、违规生产与违规操作等原因造成的,因此必须加强煤矿的安全管理,找出问题并制定有效的管理办法,以实现煤矿安全生产的根本好转。本文就煤矿安全管理工作存在的问题和解决策略进行了探讨。 关键词:煤矿;安全管理;问题;对策 引言 安全是煤矿企业的头等大事,能否做到长期稳定的安全生产,事关企业的经济效益、地方和国家的经济发展及社会的和谐稳定,其意义重大而深远。因此,在煤矿的生产经营中,坚持牢记“安全第一、预防为主”的安全生产方针,贯彻“以人为本”的管理理念,不断提升安全管理水平,坚持科学的态度,将安全技术及安全文化渗透到安全管理的每一个环节和层面,改变煤矿不稳定的安全状况,才能使煤矿安全生产进入良性循环的发展轨道。本文通过找出安全管理工作中存在的问题,强调通过建立长效的安全管理机制,提高全员的整体素质和安全意识等对策,才能有效地降低煤矿安全事故发生率和事故危害性,实现煤矿企业的安全稳定持续的发展。 一、煤矿安全管理工作中存在的问题 1、安全管理观念淡薄,制度体系不够完善 随着煤矿企业深度的融入市场,为了追求经济利益,一些领导干部和工人依然持有重生产、重效益、轻安全的思想。对于安全、生产、效益之间的关系认识不清,认为不抓安全生产也能创造利润和效益,不能坚持先安全后生产的原则,安全意识和安全生产法规观念仍比较淡薄,从而导致事故发生或存在重大隐患。其次,政府及相关职能部门对于煤矿生产缺乏有效监管,对于监管机构的设置及权力监管职责没有明确的严格规定。另外,很多企业安全管理体系、安全保障制度不健全,没有制定相应的安全规章操作规范,不严格执行领导干部下井带班等基本制度,各种责任制和规章制度没有真正落实和有效的监管。 2、参差不齐的用工管理 就当前煤矿的用工情况来看,许多煤炭企业仍然雇佣大量的农民轮换工、协议工、临时工,即便是部分国家企业,因为经济利益的驱使和生产组织的局限,也不同程度存在使用临时工现象。由于用工的混乱和参差不齐,使煤矿从业人员整体素质较低,安全生产观念和技术落后,给煤矿的安全生产埋下了“人的不安全行为”方面的大量隐患。另外,多数的安检人员直接是从基层区队抽调到安检部门的,没有接受过系统的理论和实践培训,致使其安全检查的专业水准达不到要求,出现有问题查不到、查出问题但解释不清原因、工作应付推诿、检查看情面等一系列问题。以上原因直接增加了安全生产事故发生的几率。 3、不精确的科技定位 煤炭行业涉及采煤、开掘、机电、运输、通风等多个专业,同时针对不同矿井的地质条件要面对不同程度的瓦斯、水、火、煤与瓦斯突出、冲击地压和顶板等多种自然灾害,并且随着开采深度的增加和机电设备的现代化,需要煤矿对科技的投入越来越大。但是,煤炭行业目前面临理论和实践经验丰富的科技人才紧缺、科技研究和科技转化不足、机电设备老化和带病工作现象较普遍等问题。这些直接导致煤矿维护技术装备等工作不能及时有效开展、技术改造和改善安全措施更显得问题重重。专业技术人才的短缺、技术装备不能有效发挥作用等,是煤矿安全事故发生的重要原因。 4、安全检查、监督及培训不到位 当前,各级煤矿安全管理不到位,存在于安全检查、监督及培训环节中的问题主要有以下几个:一是检查制度虽然修订较为齐全和完善,但因缺乏行动、执行不力,使制度不能有效的落实;二是安检人员工作态度不够认真,不能充分发挥其职能,与其他部门缺乏配合,汇报工作以俊掩丑,优点多缺点少,由于经济等诱惑或是其他复杂心理的存在,明知问题、隐患的存在,却不愿意提出,致使隐患愈演愈烈,致使特重大安全生产事故的发生;三是对于企业工会、安监、纪委及全体职工所提出的检举、建议、控告,领导多数采取轻视的态度,或其微弱的过问力度也将导致监督部门形同虚设;四是在安全培训中,教学制度不严谨、不完善,没能很好的传道授业。导致员工技能并不会因受到培训而有显著提升,使高额的培训费用打了水漂。 二、提高煤矿安全管理工作水平的对策 1、强化安全生产意识 安全生产事关国家和人民群众的生命财产安全,事关职工的切身利益,事关改革发展的大局。因此,企业应保持高度警惕,警钟长鸣,牢固树立“安全第一,以人为本”的思想。企业要加大对安全管理的宣传工作,从根本上提高全员对煤矿安全生产工作的认识,使安全生产的方针能落到实处,落实到现场,实现全员、全方位、全过程的安全生产。同时,企业要正确处理好生产、安全与效益三者之间的关系,当煤矿安全生产与经济利益发生矛盾时,一定不能片面追求短期的经济利益,要站在企业长远发展的角度,以安全为重,依法组织生产,严格杜绝“三违”现象的发生。 2、实行分级分管安全负责制 首先,矿领导深入基层能及时发现和解决问题,要坚持做到:每位矿领导包一个基层单位,每周到所包保现场检查指导1~2次;抓一次实质性违章;参加一次所包保项目部安全会。其次,加大对基层单位管理干部的考核力度,带班干部必须做到:现场地质条件变化必到,存在重大隐患必到,问题多管理差的现场必到,新技术、新工艺、新装备、新材料使用必到,及时解决现场存在的各类隐患问题,各单位各级行政负责人是本单位安全生产第一责任人。同时,各专业、区队、班组、各临时作业地点都要指定安全责任人,真正把安全责任分解落实到各个环节、各个岗位,形成矿、科室、基层区队、班组四道安全管控防线,真正做到一级抓一级,一级对一级负责的工作机制。 3、加强员工安全培训工作 安全培训可以提高从业人员的素质,减少人的不安全行为,进而减少物的不安全状态,从而达到煤矿的本质安全。因此,煤矿企业建立安全培训体系显得尤为重要,企业要把安全培训工作作为企业发展的头等大事来抓。为使培训效果突著,企业需要制定规划和方案,并且分层次、分阶段的进行。首先,企业要对新入职的员工进行岗前培训,特别是一线关键岗位的具体操作人员,必须经过专业的岗前技术培训和教育,具备基础的安全理论知识,经考试合格后方可持证上岗。其次,企业要组织对所有员工进行定期的安全复训和教育,不断加强员工的安全意识和操作技能,帮助员工树立科学、正确的价值观,确立正确的安全理念,提高员工对灾害事故的预见性和发生事故时的应对处理能力。再次,安全培训不能流于形式,停留在教材上,要理论联系实际,建立实操基地,有针对性的进行安全培训,最好是以典型的煤矿安全事故案例为例,总结灾害事故的经验和教训,使员工从思想上真正认识到安全的重要性。 4、建立完全责任考核体系 建立一套统一、完善的煤矿管理制度,实行精细化管理,实施安全责任考核体系是保证煤矿正常运行以及安全生产的重要条件。要保证煤矿的规范化运作,必须从完善、细化规章制度和工作标准入手,把员工的职能分工、工作流程、岗位职责及各个专业的工作标准进行具体化,形成制度,使员工有章可循,有规可守。同时,要明确自上而下各级管理人员的工作职责,并且责、权、利要明晰,促使各级管理人员努力“尽责”,责、权、利明晰后,各级管理人员将会自觉尽心去关注企业的安全工作,安全管理将会取得事半功倍的效果。另外,要建立安全责任考核体系,加强对基础组织建设和基层安全管理进行考核,通过奖惩来大幅度是提高管理人员和工作人员对安全的重视,使被动变主动。对安全责任落实的好,考核结果优良,无事故的人要给予奖励,反之要进行惩罚。通过管理制度的规范与安全责任考核体系的建立,不仅能保证煤矿生产秩序的正常运行,而且在很大程度上能切实预防煤矿事故。 结束语 安全生产是与企业员工生命安全和健康密切相关的工作,因而必须建立起群众性安全活动,只有从领导到基层职工人人重视安全,安全生产才有保证。安全管理是一项系统工程,需要运用系统的方法来实施管理,并根据环境的变化,不断地进行管理创新,方能保证煤矿的可持续发展。 煤矿安全管理问题及措施:煤矿安全管理存在的问题及其防控措施 摘 要:煤矿是关系我国发展的重要战略资源,对于我国的经济建设和社会发展发挥了举足轻重的作用。但是,煤矿安全事故频发,因此煤矿安全管理和安全生产时刻牵动着举国人民的心,本文针对煤矿安全管理存在的一些问题提出几点防空措施,希望为煤矿的安全生产提供一定的帮助。 关键词:煤矿;安全生产;防控措施 我国地大物博,矿产资源十分丰富,尤其是丰富的煤炭资源。作为世界经济增速最快的国家,其能源消耗量是巨大的。矿产资源的开采,特别是矿产资源中有“黑金”之称的煤炭资源的开采对于我国经济发展速度的提升和国家地位的提高有着重要的意义。但是,煤矿产业的发展道路并不是一帆风顺的,随着经济、社会、科技的不断前进,煤矿的需求也是难以满足现实的需要,引发煤矿的加班加点生产,却忽略了最重要的安全管理问题,煤矿安全管理措施却难以跟上煤矿产业发展的步伐,时常出现在公众面前的矿难事故不断的给煤矿从业者敲响警钟,也给社会带来了不安定的因素。因此本文针对频发的煤矿安全事故进行探索和分析,希望对于提升煤矿安全生产效率,以及保护煤矿生产人员安全起到一定的作用。 一、煤矿安全管理主要存在以下问题 首先是煤矿的事故安全防范意识不够。煤矿安全生产不只是煤矿领导需要关注的要点,更应该是每一个煤矿一线工人关注的要点,煤矿的安全生产事关每一个产业工人的生命安全,对于安全隐患没有提起应有的重视儿放任不管或者习以为常[1];其次是矿井、巷道设计不符合安全生产的规定,对于煤矿产业工人的施工和安全生产存在重要的隐患,不能满足生产的需要进而影响煤矿的产业和经济效益;再次是“一通三防”问题突出,无论任何时间任何地点都不能放松警惕,矿井的通风问题、瓦斯问题、煤尘问题和防火、顶板问题是摆在煤矿安全管理面前的头等大事,还有生产过程中的采掘机运通等工作都需要专业的技术,任何一点的疏忽都可能引发无法挽回的事故,危机矿工的安全;最后是煤矿工程技术人员的专业性,技术工人发挥着巨大的作用,煤矿安全制度的建立和管理的实施都需要技术人员发挥主要作用,但是大部分矿区对于老技术人员的关注程度不够,同时新技术人员的引进和补充存在渠道上的问题,技术人员的工作积极性大大折扣,导致煤矿生产和安全工作出现了被动的局面。 二、煤矿安全管理问题的应对措施 (一)针对煤矿事故安全防范意识不足的问题,应该责令相关人员组织好定期检查制度。煤矿安全生产是一个常抓不懈的工作,应该每日定期安全检查,落实好具体的安全责任人。将安全设施、安全隐患等内容纳入安全检查的范围之内,安全检查小组要深入到一线矿区、班组,对于煤矿安全生产的劳动条件和作业的环境以及生产的设备进行全面检查,落实安全生产制度和相关规定,提升煤矿事故安全防范意识,制定相应的防治措施。 (二)对于矿井、巷道设计问题,需要拿出科学的矿井开采方案,对于煤矿安全生产和煤矿的发展有重大的影响。矿井开拓和开采需要注意以下的问题,首先是选择井筒的合理位置,其次是开采阶段的划分,再次是煤矿采取的划分还有巷道的位置选定。煤矿矿井的设计师必须实地到达矿区进行考察和监测,在对矿区地形和地质条件进行细致的了解和深入的分析的基础上,根据目前掌握的先进技术制定出符合要求的矿井开采方案;同时,对于巷道的位置选定要贯彻简单明了的方针,要求产业工人熟悉各个系统的设施以及生产设备的性能和线路指示图等多方面的信息,以便在安全事故来临时能够第一时间进行控制和撤离。 (三)如何做好“一通三防”问题的防范工作,对于生产过程中的局部瓦斯超标还有工作面接近含水层等安全隐患,要在管理机构、管理制度面上做文章同时保证将具体工作落实。首先煤矿企业的成长需要良好的机构和制度,上至单位领导下至普通员工都是煤矿安全管理的主人,各个部门落实“一通三防”工作的责任问题,层层把关,将安全生产的隐患消灭在萌芽之中;其次是制定安全生产、防治“一通三防”的专项制度,推行“一通三防”工作的一票否决权[2],将思想工作落到实处,从源头上做好员工的工作,让具体工作落到实处。“一通三防”工作的一票否决权这一根本性的原则是不能碰触的,尤其是安全事故频发的生产部门。在良好的管理制度和管理机构的带动下,真抓实干,将工作细化。尤其是高度重视矿井通风工作,对于煤尘、瓦斯问题的防空意义重大。对于通风系统的管理要及时有效,调整和及时改造不合理的通风口的位置,同时引导煤矿生产一线的工人爱护通风设施,将“通风口就是煤矿工人的生命线”的思想落实到每一名矿工的心中,确保通风口的稳定工作。 (四)在煤矿的安全生产和管理中,要时刻注意发挥技术人员的先进带头作用。关注技术人员的工作和生活情况,调动技术人员的工作积极性带动整个矿区的工作氛围以保证安全生产需要。尤其需要建立以技术人员为主导的领导班子,让内行领导发展,走科学发展之路,注意新鲜血液的补充和新技术的引进和开发。为我国煤矿产业的发展和安全生产创造出一个和谐、健康、稳定的环境。 作者简介:李红波(1989―),男,汉,山东省济宁人,鄂尔多斯市营盘壕煤炭有限公司,技术员,大专,煤矿安全管理。
随着社会的发展,在高新科技支持下,现代测绘技术体系在理论、技术上都得到了迅猛的发展,技术面貌日新月异。现阶段,工程测量学已经突破了传统的服务范畴,从仅服务与(于)工程建设,朝着广义工程测量学的方向发展[1]。矿山测量是现代工程测量学的一个分支学科,随着测绘新技术的研发及广泛应用,目前其测量技术、工作方式及服务范围也在不断变化,GPS-RTK技术、无人机遥感技术、惯性测量系统等技术等绘与地理信息新技术的应用,使得矿山测量在数据采集、储存、处理等流程中趋于数字化、网络化,测绘工作效率及质量不断提升。 1GPS-RTK技术 GPS技术是一种可以实现定时控制进行距离测定的空间交会定点导航系统,由空间部分、地面控制部分和用户设备部分组成,通过覆盖全球的卫星系统,能够为用户提供地标物的精准三维定位数据,目前在矿山测量中得到了广泛的应用[2]。该技术在研发应用期间经过多次技术革新,现阶段的技术体系以RTK技术(Real-timekinematic)为优秀,是一套自动化程度高的具备地标物动态精准定位的技术装置。RTK技术装置主要有基准站、流动站,需将上述装置按照标准设置好后,才能够开始工作,初始化流动站,实时接收到大于等于4颗卫星的信号后,才能够获取到符合要求的精准数据。现阶段,GPS-RTK技术主要应用在煤矿控制测量、采场日常验收测量、矿区工程测量等矿山测量工作中,可获取矿区建筑物三维坐标及地形地貌信息,绘制采矿工作平面图,获取精准的矿产开采信息,与矿产开采计划核对,加强采矿进度管理。 2全站仪 全站型电子测距仪,简称为全站仪(ElectronicTotalStation),是一套具备距离(斜距、平距)、高差、垂直角、水平角等多种测量功能于一体的测绘仪器系统,其优秀技术为光学测绘技术、电子信息技术及现代化的数据系统。现阶段,全站仪可应用于矿山测量的以下项目:①井上矿山工程测量,主要用于悬高测量、露天矿开采工程测量及工程放样测量工作中,全站仪具有免棱镜测量功能,而且数据精度高,能够用于棱镜无法到达区域的测量作业中,保证数据精度;②井下矿山工程测量,主要用于竖井定向、斜井及中段平巷施工控制测量、工程放样测量工作中,能够为井下工程建设及作业提供精准信息支持,确保生产的安全性及高效性。 3无人机遥感技术 无人驾驶飞机,简称为无人机(unmannedaerialvehicle,UAV),是通过无线电遥控设备及固定程序自主或半自主操控的装置,具有轻便灵活、造价低的优点。从系统框架上来说,无人机测量系统主要由无人机飞行平台、具有飞行控制和任务设备管理功能的飞行控制系统、摄影传感器、地面控制系统组成,一般情况下,人们会选用固定翼无人机,以及EOS5DMarkⅡ摄影传感器,经过“需求调研→航线设计→外业航拍→内业处理→成果质量评定”等流程,完成矿山测量作业,在推动数字化矿山建设、加强矿山环境治理及恢复监测、监测矿产资源保护与利用等工作中发挥着重要作用,在矿山开采建设过程中发挥着指导作用,有效保障了生产安全性及环保性。 4惯性测量系统 惯性测量系统(ISS)是一种在矿山测量中具有较大开发前景的新技术,为工程测量的自动化、智能化提供了技术支持,具备全天候、自动化、机动性高、功能多样化的优点,常与GPS系统联合应用。该技术的实施原理为惯性导航原理,在应用过程中可获取地标物的经纬度、高程、方位角、重力异常和垂线偏差等参数,常应用于矿山控制测量系统构建、设计放样工作、矿山地表形变监测、矿区地表沉陷监测、矿山井筒及罐道梁的垂直性监测等矿山测量工作中,工作效率高,数据精度完全符合要求。现阶段,惯性测量系统在矿山测量中的开发应用尚处于初级阶段,不过在GPS技术基础上应用ISS,有利于提升其在矿山测量中的利用率。通过“GPS+ISS”组合系统,矿山测量工作人员可实现高精度导航定位,实现对整体大地测量模型进行数据处理的功能,明确获取地标物的三维坐标和大地水准面,进一步提升定位及导航的稳定性和精确度,具有广阔的应用前景。 5结语 矿山测量是矿山开采建设中不可或缺的一个环节,通过矿区车辆控制系统的建立、矿山工程设计放样及矿区空间数据等图纸资料的绘制等工作的实施,能够为矿山开采安全提供保障,确保矿山资源的合理高效开发,通过矿山地表形变监测及地表沉陷预测,能够有效确保矿区的和谐建设,规避矿山不合理开采危急工人及周围居民的生命财产安全。整体而言,矿山测量是矿山可持续发展建设中极为重要的一项工作,为了适应矿山科技化发展需求,管理者应该不断引进新型测绘与地理信息技术,以便获得更为显著的工作成果。 [1]张波,潘双彦.含不等式约束的总体最小二乘算法在矿山测量数据处理中的应用研究[J].决策探索(中),2018(05):18-19. [2]李晓磊,郑世超.测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用及展望[J].世界有色金属,2017(21):32-33. 作者:朱兆先 倪磊 单位:江西省煤田地质局测绘大队
微生物论文:甘草有益微生物论文 【摘要】植物体内大量分布的微生物对植物产生的影响已成为人们关注的热点,特别是那些有益的影响可对植物的生长及活性成分的形成产生一定的作用。甘草作为一种大宗中药,其栽培品的质量一直是人们所关心的问题,甘草有益微生物对提高甘草的品质有重要作用。该文综述了甘草有益微生物的研究进展,以期对提高栽培甘草的质量起到指导意义。 【关键词】甘草;内生菌;根瘤菌;菌根真菌 甘草是豆科甘草属(Glycyrrhiza)植物,其根及根茎为常用中药,市场需求量大。近年来,随着野生甘草资源的急剧减少,且国家明令禁止采挖野生甘草,使甘草供求矛盾日益尖锐。在这种情况下,对甘草资源的保护性利用及栽培甘草势在必行。近年来,随着人工甘草种植面积的逐年加大,提高甘草的质量成为亟待解决的一个关键问题。相关研究表明,植物有益微生物可以产生促植物生长的活性物质,提高植物固氮性能,促进植物对恶劣环境的适应,加强系统的生态平衡,保证寄主植物健康生长。因此本文就近年来甘草有益微生物的研究进展进行综述,以期对提高栽培甘草的质量有指导意义。 1甘草内生菌的研究现状 内生菌是指一生或至少一生中的某个阶段能进入活体植物组织内,并且不引起明显组织变化的真菌或细菌[1,2]。1993年,Strobel等[3]从短叶红豆杉TaxusbrevifoliaNutt的树皮中分离出二百多种微生物,其中有一株内生真菌Taxomycesandreanae能产生紫杉醇,这一研究结果引起学者对内生菌的广泛兴趣。目前,人们已经从长春花、千层塔、银杏、厚朴等多种植物中分离得到了内生菌,并取得了一些成果。 有学者对甘草内生菌也进行了研究,发现内生菌对甘草产生一系列作用。宋素琴等[4]对采自新疆的健康野生胀果甘草不同组织中的内生菌进行分离,并纯化得到149株细菌和2株真菌,鉴定得出149株细菌分属于13个属,2株真菌分属于青霉菌属Penicillium和镰刀菌属Fusarium。有学者发现内生菌可通过拮抗病原菌促进甘草生长。饶小莉等[5]从乌拉尔甘草健康植株的根茎叶中共分离到内生细菌98株,并采用平板对峙方法筛选出6株菌株,其对植物病原菌有明显体外拮抗活性,鉴定这6株拮抗菌株分属萎缩芽孢杆菌(Bacillusatrophaeus)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、Paenibacillusehimensis。龚明福等[6]采用无菌操作技术从野生健康甘草Glycyrrhizauralensis的根、茎、叶、种子、根瘤等组织中分离出内生细菌(Endophyticbacteria)125株,其中31株对棉花枯萎病菌(Fusariumoxysporum)、棉花黄萎病菌(Verticilliumdahliae)具有较强的拮抗活性,这31株内生细菌分属于气芽孢杆菌属(Aerobacillussp.)、气单胞菌属(Aeromonassp.)、芽孢杆菌属(Bacillussp.)、黄单孢杆菌属(Xanthomonassp.)、假单胞杆菌属(Pseudomonassp.)、土壤杆菌属(Agrobacteriumsp.)。另有研究发现,从甘草中分离的有些内生菌还可产生活性物质。韦革宏等[7]从乌拉尔甘草和光果甘草中共分离得到68株内生菌,从中筛选出一个来自乌拉尔甘草的菌株Mesorhizobiumsp.CCNWGX022,从该菌株发酵液的石油醚提取物中分离得到了十八烷酸内酯Rhizobialide,是第一次从内生菌中得到此类物质。另有学者研究了内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量变化趋势。林世利等[8]分离出不同月份苦豆子、骆驼刺、苜蓿、铃铛刺、甘草不同部位的内生细菌,研究阿拉尔地区豆科植物内生细菌种群动态。结果显示5月份的苦豆子和甘草植株、8月份的苜蓿植株、9月份的铃铛刺和骆驼刺植株的内生细菌的种类最多。内生细菌种类的分布规律依次为苦豆子中叶>茎>根>种子>花,苜蓿中根>叶>茎>花>种子,铃铛刺中茎>叶>种子>花>根,骆驼刺中根>茎≥叶>种子>花,甘草中茎>根>叶>种子>花。5种豆科植物生长期中总带菌量平均值在各个月份变化趋势不同,并且各个月份的带菌量处于交替变化之中,说明不同月份5种豆科植物内生细菌的种类和数量不同,同种豆科植物不同组织部位的内生细菌的种类和数量有差异。 2甘草根瘤菌的研究现状 根瘤菌是与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。根瘤菌分快生和慢生两种类型,为化能异养菌。目前有学者已经从甘草中分离得到根瘤菌并进行了一些相关研究。 目前对甘草根瘤菌的研究多体现在根瘤菌的分类上。杨雪颖等[9]通过对西北干旱半干旱地区68株甘草根瘤菌的表型多样性和抗逆性分离研究,发现1个新类群和1个具有较高抗逆性的菌株。对新类群的中心菌株CCNWGX022和高抗性菌株CCNWGX035进行16SrDNA全序列测定及系统进化研究。结果表明,CCNWGX022和CCNWGX035与中慢生根瘤菌属内参比菌株的16SrDNA相似性分别大于96.8%和98.3%,判定它们均属于中慢生根瘤菌属。谷峻等[10]采用表型数值分类、16SrDNAPCR-RFLP分析和BOX-PCR指纹图谱分析的方法对中国北方地区的甘草根瘤菌进行表型、遗传多样性分析。供试菌株在数值分类聚类分析中约85%的相似水平上产生2个表观群,有11株菌未与已知参比菌株聚群。16SrDNAPCR-RFLP分析表明,供试的20株菌共产生14种遗传型,表现出丰富的遗传多样性。BOX-PCR指纹图谱分析进一步证明与甘草共生的根瘤菌的基因组也具有多样性。由此得出结论:在中国北方地区与甘草共生的根瘤菌在Sinorhizobium、Rhizobium和Mesorhizobium属中均有分布。 3甘草菌根真菌的研究现状 菌根是土壤中某些真菌与植物根的共生体。凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌,大部分属担子菌亚门,小部分属子囊菌亚门。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体,并各有形态特征,这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。根据形态和解剖学的特征,又把菌根分为外生菌根和内生菌根两大类。有学者对甘草菌根真菌进行研究发现菌根真菌可促进甘草的生长。饶小莉等[11]分离了甘草的VA菌根,并用三叶草进行单孢繁殖,将繁殖后的菌根真菌回接甘草,结果发现接种了菌根真菌的甘草植株笔长、根粗、茎叶干重和根干重都有较大程度的提高,均比对照显著增加,并且不同处理对植株生长影响不同,得出结论接种VA菌根真菌显著促进了甘草的营养生长。JingnanLiu等[12]用两种AM菌根真菌Glomusmosseae与Glomusversiforme接种甘草,结果显示接种的甘草相对于对照组在生长的早期和晚期有显著提高,叶摄取磷的量比对照组多,并且根中甘草酸的浓度有所升高,但根部氧化酶活性相对降低了,由此得出结论接种AM菌根真菌有可能成为提高甘草药用价值的有效途径。 4甘草其他微生物学相关研究现状 近年来,对甘草微生物学转化等方面的研究工作也取得了一定成果。谢毛成[13]利用发根农杆菌的Ri质粒,以光果甘草种子胚萌发形成的实生苗不同部位为外植体,成功诱导出光果甘草毛状根,并利用TLDNA中rolC序列中的特异性引物,应用PCR技术对光果甘草毛状根进行了分子水平的鉴定,并利用理化手段对毛状根转化后产生的冠瘦碱进行了薄层定性鉴定,从不同水平上证实了光果甘草毛状根核基因组中已整合了外源Ri质粒的T-DN段。燕飞等[14]利用发根农杆菌R1601对药用植物胀果甘草(GlycyrrhizainflatBat)进行转化,诱导其产生发根。在发根诱导过程中,分别用不同菌液浓度、不同浸染时间对胀果甘草子叶、胚轴进行转化处理,统计、比较各条件下的发根率,结果表明,用稀释2倍的菌液浸染子叶8min时,发根诱导率最高,为56.49%。何晨等[15]用一株产β-葡糖醛酸酶的菌种HC-12对甘草进行液体发酵转化。通过对菌种复合诱变以及应用系统数值化及灵敏值系统调控技术优化了发酵工艺,把甘草中不足0.1%的甘草次酸的含量提高了20倍以上。经过柱层析及HPLC及1HNMR鉴定分离得到了甘草次酸纯品,并通过动物实验验证了发酵甘草于未发酵的生品对照甘草具有抗炎活性和镇痛作用显著性效果。 5小结 内生菌对甘草的有益作用体现在:①内生菌有促进甘草生长作用,内生菌可与病原菌竞争营养或直接产生拮抗物质而抑制病原菌,从而促进甘草生长。②有些内生菌可产生活性物质。③内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量呈现一定的变化趋势。另有研究表明,内生菌能产生与宿主相同的活性物质[3],王兴红[16]推测内生真菌可能与中药的道地性有密切的关系。这些成果对于甘草内生菌的研究有重要意义。 根瘤菌对甘草的有益作用体现在:根瘤菌能够通过与甘草共生,引起甘草根部或茎部结瘤,将空气中的N2转化为可吸收利用的NH4,从而为甘草提供氮素营养,促进其生长。 菌根真菌对甘草的有益作用体现在:甘草和菌根真菌是一种互惠共生的关系,它们之间可以交换各自所需的物质,甘草借助菌根真菌吸收水分、养分和生长促进剂,而菌根真菌也从甘草中摄取自身生长所需要的糖分和其它有机物。菌根真菌是根系的延长和扩展,且比根系吸收水分、养分的能力大得多,可促进甘草的营养生长,提高甘草的药用价值。 微生物转化对甘草的作用体现在:对甘草进行微生物转化,可提高其有效成分含量,用药效果可得到提高。 总之,微生物是个潜力巨大、尚待开发的资源,对甘草相关微生物进行研究有重大意义,有利于提高甘草的质量,对于中药的可持续发展也将起到重大作用。 微生物论文:提高兽医微生物学实践教学质量方法初探 摘 要 兽医微生物学实验课教学通过做好实验前的准备,加强实验室建设和管理,优化实验条件,改革实验课内容和实验课考核方式等具体措施,一定能培养学生分析解决问题的能力、独立思维和团结协作的能力,为以后的科研和工作打下良好的基础。 关键词 兽医微生物学;实验;教学改革; 兽医微生物学是动物医学临床兽医学方向和动物防疫检疫方向的主要专业基础课之一,是一门实践性很强的学科。实验可以提高学生的动手操作能力,也可以加深学生对理论课的理解,加强学生理论联系实际的能力。同时,它也为专业课动物传染病、兽医生物制品学、动物防疫检疫学、兽医寄生虫病等学科打下基础,从事畜牧兽医相关专业必须具备兽医微生物学相关的理论知识和实践技能。在执业兽医资格考试中,兽医微生物学所占比例最大,为35%。目前很多学校兽医微生物学实验课内容多为验证性实验,虽然学生在实验课上可以掌握微生物学的常规基本操作技能,但是在实践中遇到具体的问题时却无从下手。比如:如何从发病动物体内分离到病原菌并进行鉴定?如何对畜牧业相关产品进行微生物的检测?对简单的动物生物制品如何制备?为了使学生在实验课上掌握的技能充分地应用的生产实际中去,培养应用型人才,进行兽医微生物学实验教学改革是非常必要的。 1 做好实验前的充分准备 在实验前充分做好准备,能够有效提高实验的效率。实验员及其他相关人员应该对实验仪器进行定期的检查及维护。实验室中应该贴出每种仪器的使用说明和简单的操作规程及使用的注意事项,并要求学生在正式使用仪器之前先熟悉每种仪器的每个按钮的功能,熟练掌握每种仪器使用的注意事项,正确操作。另外,实验员在每节实验课前都应该认真准备该节课的实验用品及药品,不要等学生进行实验时经常找不到实验所需物品及药品。此外,在学生正式上课之前,教师及实验教师应该提前完成相关实验项目的预实验,从而检验实验药品是否可靠、实验仪器是否正常运行,明确实验环节中应该注意的问题,在给学生讲解时候能够有的放矢,保证实验课的正常运行。学生在分析实验结果时能够正确分析原因,找出实验中应该注意的细节问题,发现问题并及时解决。 2 加强实验室建设和管理,优化实验条件 1)为了丰富和完整兽医微生物实验课的内容,在教学中应该运用现代化的教学手段如多媒体和录像等,学生可直观地认识各种仪器实物,并利用录相和幻灯片的视频播放给学生演示整个实验的基本操作过程,同时也能丰富学生的理论知识,使学生的知识体系更加完善,从而顺利完成实验。如学生在制作完培养基的过程后需要及时灭菌,微生物实验室中一般都只有手提式和立式两种高压蒸汽灭菌器。而在实际工作过程中,很多单位应用的是卧式高压蒸汽灭菌器,这样就可以通过多媒体和录像给学生放映,让学生对这样的高压蒸汽灭菌器有直观的印象,丰富学生的知识面。 2)学院应在原有实验设施基础上,增加实验教学仪器的投入,如建立独立的显微镜实验室,增加显微镜的数量,提高显微镜的质量。增加PCR仪等分子生物学仪器、细菌自动化检测分析仪、电泳仪、凝胶成像系统、蛋白层析及纯化装置等先进的仪器和设备,以满足快速发展的微生物分子生物学实验方面的需要。 3)制定完善的学生实验室守则和实验室管理规章制度, 实验室工作人员以身作则,认真履行,给学生树立良好的榜样。重点强调实验室清洁以及无菌操作技术在兽医微生物学实验中的重要作用,给学生制定上实验课的课堂纪律并和期末成绩相结合,提高实验质量,规范学生的操作技能并培养学生严谨认真的工作态度。 3 实验教学内容的改革 1)根据动物医学培养方案,结合兽医微生物学课程本身的特点,及该门课程在生产和科研中的重要性,对兽医微生物学实验课教学内容进行合理的改革,主要是去掉一部分验证性实验,增加综合性、设计性实验。按照临床上病原菌的检验过程,开展设计性实验,让学生自己设计实验思路,充分调动学生的主观能动性,把实验室的基本操作和生产实际紧密结合起来,增加学生对本门实验课的兴趣。让学生充分认识到兽医微生物学实验并不是孤立的,而是一个连续不断的整体,每个验证性实验连续起来就可以解决生产实践中的实际问题,为学生以后从事临床生产实践工作打下良好的基础。 2)兽医微生物实验内容较多,但是受学时所限,课堂只能完成少部分实验内容。尤其对于实验周期较长的实验项目,不能在课堂上开展。针对上述矛盾,学校可以进行实验室开放,让学生利用晚自习和假期进行实验。这样既可以培养学生参与科研的意识,也为学生提供了自由发挥的空间,学生可以将所学知识充分的发挥,同时也可以提高学生动手操作能力和实验设计能力。有了学生的参与,减轻了承担科研工作教师的负担并培养了科研助手,使学生可以早日承担科研工作,为以后的继续学习和工作打下良好的基础。 4 实验考核方式的改革 课程考核是检验教学质量与教学效果的重要环节,是获取教学反馈信息和评定学生成绩的重要手段和方法。通过考核,可以使学生的知识转变为一个完整的知识体系,加深学生对课程内容的理解和掌握。然而,现行的兽医微生物学的课程考核仍普遍采用传统的考核方式,这在很大程度上阻碍了学生个性的发挥以及创新能力和思维能力的培养。尤其是很多学校尚未进行实验课程考核,这样不利于学生对实践技能的充分掌握。为此构建新的考核体系尤其是增加实践考核非常重要。 兽医微生物学考试改革本着从课程的自身特点和培养应用型、实践型人才的实际需要出发,有利于提高课程的教学质量,有利于促进学生自主学习,有利于形成良好的学风考风,有利于培养学生的实践能力和创新能力,有利于促进全体学生全面发展和个性发展。 制定实践考核的具体方法:分值100分,占期末总成绩的10%,考核学生实验/实践的出勤、实验操作技能、实验报告书写、学生团队协作意识。其中,学生实验课出勤,占实验总成绩的10%;操作技能、学生团队协作意识,占实验总成绩的10%;实验报告书写,占实验总成绩的40%;在实验课结束后进行实验测试,占实验总成绩的40%。 兽医微生物学实验课教学通过做好实验前的准备,加强实验室建设和管理,优化实验条件,实验课内容改革和实验课考核方式改革等具体措施,一定能培养学生分析解决问题的能力、独立思维和团结协作的能力,为以后的科研和工作打下良好的基础。 微生物论文:改革教学方法 提高医学微生物学实验教学质量 摘 要 为增强医学微生物学实验教学效果,河南护理职业学院从实验教学观念、实验教学体系和实验考核办法等方面进行一些改革探索。通过改革培养学生的创新意识,提高学生分析和解决问题的综合能力,有效提高实验教学质量。 关键词 医学微生物学;实验教学;教学方法 培养创新型人才是高等教育的重要任务,因此,不断提高学生的实践能力和创新能力,已成为各高校实验教学环节的努力方向。河南护理职业学院医学微生物学的实验课教学中进行了一些改革尝试,以提高教学质量。笔者在此谈些粗浅体会。 1 改革实验教学观念 1.1 引导学生主动预习,增强实验主动性 提前布置实验内容,要求学生主动预习并且书写预习报告,使其对实验原理有一个清晰的认识,并且明确实验操作程序。在实验课开始前,教师要针对本次实验的相关问题进行提问,这样一方面可以检查学生的预习质量作为期末考核的一项依据,另一方面可以进一步强化实验的注意事项及其关键步骤。通过要求书写预习报告的方式,不仅培养了学生良好的实验习惯,在很大程度上避免了学生稀里糊涂地动手实验以至于实验做完后还不知道自己为什么要这样做的现象,而且也减少了实验失败导致的实验材料消耗,大大提高了实验资源的利用率。 1.2 增加学生动手、动脑机会,引导学生实践创新 传统的实验教学都是实验员提前准备好所需材料,实验时也是教师演示——学生模仿的模式,学生只需被动地按规定的步骤机械操作。这种教学模式存在明显弊端:学生缺乏主动思考,实验性质偏重于验证理论,忽视思维能力的培养[1]。 为此,转变教学观念,尽量增加学生动脑、动手的机会。首先,让学生以小组形式参与实验的准备工作,比如实验材料、实验仪器的准备等,这样无形中更进一步促使学生提前预习并主动思考与实验相关的问题,培养了学生的实践动手能力;其次,在开展实验时,也是首先组织小组讨论,由学生小组自行设计实验方案,激发学生的创新思维和积极性,然后在教师的指导下完成实验。 比如,在进行细菌的分布及外界因素对细菌的影响这一实验项目时,通过让学生自己准备、自主设计的授课方式,学生不但掌握了实验操作时须注意的各种事项,培养了其发现问题和解决问题的能力,还进一步加深了他们的无菌操作意识。此外,不少学生反应以这种方式上实验课,更能激发他们的“创作激情”。 2 改革实验教学体系 2.1 调整实验课内容,引入设计性实验和综合性实验,提高学生综合素质 目前开设的实验课内容多为演示性和验证性实验,不利于学生创新能力和实践能力的培养。鉴于此,在完成基础实验技能训练的前提下,逐步引入设计性实验和综合性实验,以提高学生的创新意识和分析、解决问题的综合实验素质。如增加尿液标本、血液标本、痰液标本和脓液标本的细菌学检查等实验内容,通过临床模拟,要求学生从标本采集、培养基配制、微生物分离培养,到对所分离到的微生物进行形态特征、生理生化、血清学及毒力等方面的鉴定,均以小组为单位协作完成。这样既使学生掌握了基本的实验操作技能,而且培养了他们的实践能力和创新能力,又由于与临床工作联系紧密,进一步提高了学生的学习积极性。调查结果显示,学生普遍认为开设设计性实验是非常必要的,他们认为设计性实验虽然做起来困难大,但能极大地激发他们的求知欲,而且完成实验后有强烈的成就感,是科研工作的初步尝试。 2.2 关注前沿、联系临床,更新实验项目 针对很多学生提出所学的实验内容到临床检验能否用上以及实验室条件是否能紧跟科技发展的问题,注重更新实验项目,及时补充专业相关领域的新技术、新方法,并且定期组织学生到附属医院检验科进行学习。由临床检验人员从标本的采集分离到最后出结果,对各个步骤进行详细讲解,这样,学生不但熟悉了常用检验仪器的使用方法,而且能学到很多新技术、新方法,极大地缩短了今后进入临床工作的适应期。 3 改革实验教学方式 3.1 利用先进的实验教学手段,提高实验资源利用率 目前,运用多媒体技术辅助教学的方法在理论课上已被广泛采用,而实验课上的应用却甚少。针对这一现象,学校微生物学实验室的教师将本门实验课程的基本操作方法等内容制作成PPT或Flash课件,化复杂为简明\变抽象为具体,直观、生动地展示给学生。这样不但有利于学生理解,而且极大地弥补了由于学生层层包围而难以看清教师示范细节等缺点,显示出传统教学无法比拟的优点。 此外,增设1台数码显微镜,可对形态典型、染色效果较好的细菌涂片等标本进行数码拍照并保存在电脑里。此后,利用计算机输出系统将典型涂片投影到大屏幕上,直接进行动态讲解。这样可以指导全体学生准确观察,极大地提高了实验资源的利用率和学生的实验观察效率,并且更进一步地促进了学生实验观察能力的提高。 3.2 改进实验室管理方式 实验教学方式采取集中教学和开放式教学相结合的方式。基础型实验主要采取统一集中教学的方式,要求全体学生掌握基本实验技能。对于综合性和研究创新性实验,则主要采取开放式教学,周一到周五实验室全时段开放,周六和周日可以预约开放,并由实验教师管理和指导。学生自行安排实验时间,自主设计实验方案,实验教师仅仅起辅助作用,负责提供实验材料和实验室安全管理工作。这样的实验室管理方式不仅使全体学生掌握了必备的实验技能,而且分层次培养了学生的创新能力,有利于学生进行初步的科研尝试。 3.3 听取学生意见,加强与学生的交流和沟通 坚持以学生为中心,从培养学生综合素质出发,进行医学微生物学实验室建设。日常教学中注重通过各种方式和学生沟通交流,听取学生建议。并且专门设置实验开设项目、实验教学方式和实验室管理意见箱,建议每位学生交一份建议或意见的书面稿。虽然有些学生的建议由于各种条件限制,无法立即解决,但诸如实验的安排、学生轮流担任一日实验管理老师等意见,则被欣然采纳。本着以学生为中心的原则,以促进学生综合素质发展和创新教育为目的,实验室的此项改革获得良好的效果。 4 改革实验考核办法 为了更加客观、公正地反映学生的实验素养,摒弃以往期末考试之前仅通过一项操作考试来记分的方法,而是采用分项记分的考核方式[2]。 1)实验预习成绩(10%):检查预习报告,考核其对实验原理的理解和对实验内容的熟悉情况。 2)实验操作成绩(30%):考核学生操作的规范程度。 3)实验报告成绩(30%):主要考核学生是否认真记录实验结果,能否认真分析实验中出现的问题并发表自己的看法。 4)实验平时表现(10%):主要通过观察日常实验,考核学生是否养成了良好的实验习惯。 5)期末成绩(20%):不是考查对实验指导上操作步骤的记忆,而是通过要求学生自行设计并操作实验,综合考查学生的实践能力。 这种考核方式不但检验了学生实验方法和技能的掌握情况,同时使学生独立分析问题和解决问题的能力明显增强。 以上是河南护理职业学院在医学微生物学实验教学改革上做出的一些积极探索与尝试,从学生反馈的意见来看,这些改革增强了他们的实验技能,激发了他们的学习主动性和创新意识。笔者希望这些粗浅体会对同行有借鉴价值。 微生物论文:PBL教学模式在兽医微生物与免疫学上的应用 摘 要 兽医微生物与免疫学是动物医学专业的专业基础课,在教学过程中适合应用PBL教学模式。PBL教学模式的实施分为知识讲授、学生分组、内容的选择和问题的设计、问题解决、课堂发言,教师总结、问题解决后的反思几个环节。采用PBL教学模式,能够调动学生的主观能动性,培养学生语言表达能力、协调能力和分析解决问题的能力。 关键词 兽医微生物与免疫学;PBL;教学模式 兽医微生物与免疫学是动物医学专业的一门必修的专业基础课程,在动物医学教育中占有非常重要的地位。但是由于一直以来,各个学校都采用传统的教学模式,授课教师一般都是单纯地依靠教材来讲解兽医微生物学有关知识。由于兽医微生物学理论知识比较繁杂,各种微生物的生物学特性又存在其相似性,某些知识理论和逻辑性强,抽象难懂,学生感到难记忆并且容易记忆混乱,有些内容又会觉得枯燥乏味,这些都会直接影响到教学质量和学习效果。而兽医微生物与免疫学作为动物医学专业的一门主要专业基础课,是专业课如兽医传染病、兽医生物制品学、兽医寄生虫等的基础。为了使学生更好地掌握兽医微生物与免疫学相关知识,采用合适的教学方法非常重要。PBL(Problem Basic Learning)教学模式非常适用于兽医微生物学的教学。 1 PBL教学模式 PBL教学模式是基于问题式学习,与传统的教学模式有很大的区别。这种模式主要以问题为导向,学生为这种教学模式下的主体,主要以讨论的形式完成教学,更具有系统性、综合性和灵活性。PBL教学模式是医学院校近年来广泛采用的一种教学方法,最初诞生于美国20世纪60年代。在20世纪末期,中国大陆地区也开始采用这样教学模式。据统计,全球大约有1700所院校已经开始采用PBL教学模式,而且还有更多的院校正在积极探索在课程中采用这种教学模式。 PBL教学模式具有自主性、探究性、开放性、系统性、全员性、交互性等特点。实践证明,与传统教学相比,PBL教学模式具有如下优点:能够调动学生的主观能动性,自我学习知识;能够提高学生的语言表达能力,培养学生处理各种人际关系的能力及协调能力;能够培养学生综合分析问题和解决问题的能力以及团结协作的能力;能够使学生积极主动参与到教学中来,调动学生的积极性,活跃课堂气氛。 2 PBL 教学模式的应用与实施 根据兽医微生物与免疫学课程自身的特点,结合动物医学专业的发展状况,PBL教学方法在兽医微生物与免疫学课程上的应用大致可以分为几个环节,这些环节自成体系。 2.1 知识的讲授 在学生进行分组讨论之前,先介绍解决问题的有关知识点,尤其对于本学科发展前沿的问题,需要新观点、新理论同时结合传统的知识体系才能解决实际问题,进而培养学生的创新能力和综合分析解决问题的能力。 2.2 学生分组 将全班学生以5~7人分成若干小组进行讨论,每组安排一名组长,学生各抒己见,然后把该组的答案统一到组长,由组长把该组的答案对教师进行汇报,营造一个轻松、和谐的讨论氛围。 2.3 内容的选择和问题的设计 成功源于良好的开端。课堂上好的导入方法,能够集中学生的注意力,激发学生的好奇心和兴趣,使学生主动参与到课堂中来。因此,教师在讲授新课的过程中,首先要设置一个与本节课内容相关的问题,让学生思考。问题可以留在上一节课结束的时候,让学生下课在一起讨论,查阅相关资料,找到与问题相关的答案。这样既调动了学生主动学习的兴趣,又对新课的内容起到预习的作用,教师讲解起来让学生更容易理解。也可以在上课刚开始的时候,设置一个与本节课内容相关的问题,集中学生的注意力,一起思考讨论,活跃课堂气氛。但是问题的设置一方面要考虑到与所讲内容的相关性,另一方面要注意问题的难易程度。问题的设置不能太难,太难了学生找了很多相关资料都找不到答案,就会有挫败感;问题设置太简单,学生很容易找到答案,也会失去兴趣。 例如,在讲述免疫细胞这节课的内容时,可以设置这样一个问题:老年动物和青年动物哪个更容易患癌症?为什么?动物体的免疫系统是如何对抗癌细胞的?因为学生已经初步有了免疫学知识做基础,很容易回答老年动物比青年动物容易患癌症,主要是老年动物的免疫器官功能已经退化,不能及时行使免疫监视功能消灭癌细胞,所以老年动物比青年动物容易患癌症。那么,青年动物的免疫系统又是如何应对癌细胞的呢?其中一部分答案就在本节课所要讲述的内容当中——部分免疫细胞发挥的功能,最终将癌细胞杀灭。在正式开始讲述前,教师可以用一个图片或者动画的形式阐述机体内的几种主要免疫细胞是如何完成对癌细胞的杀灭过程的,如NK细胞、巨噬细胞和嗜中性粒细胞可以通过ADCC作用杀灭癌细胞,T细胞可以通过释放穿孔素直接杀灭癌细胞,等等,引起学生对本节课的兴趣。教师也能引导学生从免疫学角度多方面分析机体对抗癌细胞的主要机制,从而挖掘学生的潜能和创新能力。 2.4 问题解决 学生在对教师提出的问题进行讨论的时候,可以多种方式进行讨论,提出多种可供选择的方案。在PBL教学模式中,学生要讨论的是如何获得资源以及如何利用所获得的资源解决问题。这种模式有利于培养自我学习意识以及调动主观能动性,同时也有利于培养适应社会环境的能力。 2.5 课堂发言,教师总结 课堂发言阶段是对学生PBL教学模式效果检验的一个重要环节,学生可以利用这个环节充分展示自我。通常学生在课前进行充分讨论之后,都会形成清晰的思路和观点。每个讨论小组选择一种能够最佳解决问题的方案进行汇报。每个小组由组长发言,代表小组来阐述本小组的观点和见解,小组的其他成员也可以进行适当补充。发言可以采取口头表达、辨析、板书、幻灯片等不同形式来进行。由于不同小组所获得信息来源不同,所以对于同样一个问题,也会有不同的见解,也可能是每个小组看问题的角度不同而产生的不同答案。这种汇报形式可以锻炼学生的表达能力、现场应变能力和总结能力。教师在听取了不同小组的汇报后,对问题进行归纳总结。这种集思广益的形式同时也能弥补教师的某些思考缺失。因此,PBL教学模式无疑对教师提出更高的要求,要求教师在专业知识与技能的掌握上既要有深度,又要有广度。要不断探索本专业领域的前沿知识,提高驾驭课堂的能力,解决不同的学生对问题理解的偏颇,对其进行正确的引导和启迪。 2.6 问题解决后的反思 在学生进行汇报和教师及时总结后,学生应该对上述问题做出反思。这对学生的创造性思维和自我反思能力都是一种很好的锻炼。 微生物论文:食品微生物检测技术现状及展望 在近期的食品安全监管工作中,北京市食品安全监管部门抽检出5种不合格食品,并在流通领域采取停止销售措施。目前正值春夏交替之季,气温在逐步升高,各类病原微生物生长繁殖加快,政府卫生部门因此对食品的微生物检测高度重视。 中国食品受食源性致病菌污染已经十分严重,生物性危害往往通过食源性致病菌对人体造成伤害甚至导致死亡。近年来随着食品微生物事件频繁爆发,这问题已经引起政府和消费者的高度重视。食品企业一旦出现微生物污染事件,会严重影响食品企业的形象和行业地位,甚至导致企业信誉的全面破产,因此微生物检测技术理应受到企业的高度重视。 本刊记者特别采访了诺安检测宁波实验室经理毛洁红女士,探讨食品微生物检测技术的现状及发展趋势。 记者:日常生活中致病微生物主要来源有哪些?总体上看,来自微生物的食品安全事件呈现出怎样的特点? 毛洁红:消费者最可能遇到的致病性微生物主要来源于生食的蔬菜、鲜榨果汁、冷盘、熟菜、生食或未煮透的海鲜,以及冰箱里储存过久的乳、肉、糕点等食品。 一直以来,食源性疾病中由微生物导致的比例占80%。每年欧美地区爆发上千万由微生物引发的食源性疾病事件,所占人口比例高达30%。在中国,据中国疾控中心的数据显示,每年有几万起的食源性疾病事件。近年来由于中国环境污染,滥施农药、激素、抗生素等化学物质,导致食源性疾病事件数量急剧上升,使得由微生物引发的食源性疾病的比例有所下降,但依然保持在50%以上。 记者:在食品工业中如何控制微生物的含量?目前有哪些技术手段? 毛洁红:在食品工业中控制微生物最常用的手段是采用高温处理,比如饼干糕点的高温烘焙、饮料的超高温瞬时灭菌、巴氏灭菌、罐头食品的高压高温灭菌等等。餐饮店和家庭制作食品大都也离不开蒸煮、煎炒的热处理过程。 其他方法包括采用高盐高糖腌制,降低食品中的水活度,比如蜜饯制品:烘干晾晒去除食品中的水分,比如干菜,鱼干制品等等。这些是人类使用历史最悠久,最安全的控制食品中微生物含量的方法。 随着科技的发展,现在有许多新的灭菌工艺产生。比如辐照,利用放射性α、γ射线对食品进行照射处理后能立即杀灭食品中的微生物和病毒,杀菌效果非常好。但其安全性仍然有待考量。其他包括超高压灭菌、臭氧消毒、添加安全的化学防腐剂等方法来控制食品中微生物数量处于个安全的限度水平。 记者:食品中微生物检测有何意义?卫生部修订的新标准内容有何变化,存在什么问题? 毛洁红:通过对食品中微生物进行检测,可以非常准确地告知公众食品的卫生安全状况,给生产企业以明确的指导,规范企业生产出卫生合格的产品,确保消费者的健康。 日前卫生部对食品微生物的一些检测方法和一些产品的卫生标准都进行了修订。从检测方法的修订看,扩充了更多的检测方法,同时一些快速检测方法的采纳,使得更多的检测项目和方法与国际ISO标准更为接近。一些产品的微生物标准也进行了调整,比如目前争议很大的生奶菌落总数从之前的50万改为现在的200万:冷冻食品中金黄色葡萄球菌从之前的不得检出改为可以允许10个。这些调整我个人认为都是合理的,更加符合实际生产情况。 目前我国食品微生物标准以及其他一些产品标准制定存在的问题是过细,有一些微生物标准过于严格,甚至超过欧美国家,几乎每种产品都有一套微生物指标。这样就会造成目前有些微生物指标与实际生产情况不相符,过分脱离实际:有些产品微生物指标相互矛盾,比如最近争议的饮用水指标;检测方法更新了但卫生微生物指标未更新,使得新检测方法无法执行等状况出现。 建议可以参照欧洲国家只对大类产品制定微生物限度的管理办法,进行宏观管理,可以达到事半功倍的效果。食品中的微生物指标毕竟不像化学指标那样精确。 记者:食品中微生物检测的主要方法有哪些?呈现出怎样的发展趋势? 毛洁红:检测方法分为传统的微生物培养方法和快速的检测方法。传统的培养方法结果准确,但耗时比较长:快速的方法结果存在一定的假阳性率,但速度快。所以推荐企业可以更多地对其原料和生产工艺环节采用快速检测方法,从时间上满足企业生产的需要。 作为第三方检测机构和政府监管部门,本着对企业和消费者负责的态度,特别是对企业送检的最终产品我们都采用传统的培养方法,给客户最准确的结果。除非客户因为时间需要,同意采用快速检测的方法。目前我实验室采用的快速检测方法是利用DNA扩增的手段对致病菌的特征基因片段进行检测,能够在约4个小时之内找到食品中的致病菌。 近年来由于食品安全事件的频发,要求检测企业能够快速而准确的给出结果。所以,发展趋势是快速方法与传统方法并进的原则。快速检测方法作为种初筛手段是非常有效的。 记者:在食品的生产与流通领域中,微生物检测技术有何具体应用和整体解决方案? 毛洁红:食品生产企业要确保生产出品质优良,卫生可口的食品,仅仅靠最终的杀菌工艺来控制食品中的微生物是远远不够的,需要全面的控制方案,就好比我们自己家庭的厨房,要烹制出锅美味安全的食物,仅仅靠有位好厨师还是不够的。巧妇难为无米之炊,首先需要有新鲜的食材原料和配料,其次需要对原料进行恰当的清洗与处理,有设施齐全的炊具容器和卫生的环境条件,配上优秀的厨师,这样才能烹制出美味安全卫生的食物。同样,一家食品企业生产的过程也与我们家庭厨房烹制食物的流程相类似,只是其场地规模,人员数量远远比家庭厨房大得多。作为一家正规的生产企业,都会制定套完整的从基地一原料生产-包装-运输-储存-销售的食品链,包括设备、人员、环境的卫生及其质量控制,我们诺安检测服务的内容和目标就是在整个生产食品链中帮助我们的食品生产企业把控质量。从微生物方面看,我们目前的服务项目包括以下几项,这些服务项目也贯穿于整个食品生产链。 (1)原料检查:收集建立原料初始状态的微生物状况: (2)生产中灭菌工艺验证,帮助企业选择最佳灭菌工艺: (3)生产车间、人员、设备、仓库环境微生物控制: (4)产品检查,控制: (5)产品保质期验证: (6)模拟运输,销售过程中微生物的变化,进行产品风险评估。 微生物论文:关于三本院校微生物学实验教学的几点思考 摘 要: 微生物学实验是生物工程、生物技术和制药工程等专业的专业基础课程。作者针对微生物学实验教学的特点并结合三本院校学生学习特点,通过对微生物学教学手段、教学模式等的思考,阐述在微生物学课程教学实践中的体会。 关键词: 三本院校 微生物学实验 实验教学 多媒体教学 设计性实验 “微生物学”是生命科学的重要组成部分,是高等院校生命科学类各专业的一门重要专业基础课。生物科学、生物技术、制药工程专业要用到微生物学,生物工程专业更离不开微生物学[1]。微生物学实验是与微生物学理论教学相配套的实验教学,是一门实践性和应用性很强的学科。开展微生物学实验的目的,是训练学生掌握微生物学最基本的操作技能,加深理解微生物学理论知识,使学生能够将理论知识转化为实践,培养学生观察、思考、分析和解决问题的能力[2]。下面我结合近几年微生物学理论和实验教学实践,谈谈对微生物学实验教学的思考。 一、适当增加实验教学学时 微生物学实验是与微生物学理论相配套的基础实验课。长期以来一直被认为是附属于理论课,实验课学时不多。一般的院校,微生物学理论教学大多在54~72学时,而实验教学则多数在28~36学时。这种课程设置暴露出在教学中存在的一些普遍问题,如学生对实验课重要性认识不足,动手能力差,综合素质较低。而对于三本院校的学生,这方面的问题更普遍也更严重。相对于重点高校,三本院校学生的基础较差,学习积极性和主动性不高,而微生物学理论教学中涉及的内容较多。以赵斌等主编的《微生物学》为例,除绪论外全书有十章内容,分别为有原核微生物、真核微生物和病毒等[1]。尽管在理论教学中结合学生特点删减了部分章节的讲授,如侵染与免疫,但学生普遍反映课程知识点太多、不好记。相比而言,学生对实验课的兴趣较浓,对实验课讲授的知识掌握得较好。但是微生物学要求学生掌握的技术较多,有显微镜技术、灭菌技术、分离纯化技术等,有限的学时导致针对每一项具体的基本技能最多只能开设一次实验,甚至把几项技能综合于一次实验中。老师在具体示范后学生当场基本都能掌握实验要点。但当再次涉及相关操作时,学生就会犯很多错误。如,无菌操作存在于多个实验中,笔者在教学过程中发现在第一次教学生革兰氏染色的无菌操作要求后,多数学生在芽孢染色中仍然需要老师先做具体示范才能规范操作。学生普遍反映革兰氏染色当中涉及的操作较多,有灼烧接种环、无菌取样、固定、染色等,针对这样的问题,可以先开设无菌操作技术或单染色法。学生接受能力有限及学生学习基础较差等特点提示有必要对微生物实验课给予重新认识,提高微生物实验课的地位,并对该课程及其教学内容进行重新设置,改变微生物学实验课的从属地位。 二、合理运用多媒体教学 传统的微生物学实验教学手段通常是板书加上老师的讲解,老师讲授吃力,且仅通过语言表述,学生学习兴趣不大,很容易造成注意力不集中,同时老师需要在板书上花费大量的时间,导致能够讲授的知识有限且学生实践的时间较少,最终导致教学效果不易。与传统教学相比,多媒体技术借助图片、动画和录像等传递信息,使得讲授的知识具体形象,将一些通过传统教学手段很难表达的教学内容生动地展现给了学生。同时由于老师提前制作教学课件,将大量知识信息集中整理,突出重点,传递信息量较大,便于学生掌握及理解,解决了教学内容多而学时相对较少的困难[3]。具体来看,如讲吲哚实验时,学生对于实验原理不易理解,而在这时候通过多媒体给学生展示吲哚实验阳性的照片,学生对玫瑰吲哚有了直观形象的认识,还可以通过图片引出诸如“玫瑰吲哚为什么会集中在试管的顶部?”这样的问题,引导学生课后预习实验后续的操作。再比如在血球计数板构造的讲解时,老师可以将计数室先找到,通过连接在显微镜上的摄像头转到投影屏幕上给学生看。这样更易于学生理解,且更容易在计数时找到相应区域,既强化教学效果,又节约老师指导学生的时间。 三、尝试开展设计性实验 传统开展的微生物学实验是以教师为主导,以基础性和验证性实验为主的教学模式。学生只是跟着老师的指导和板书完成实验,没有参与到实验的设计中。特别是对于部分三本院校的学生,实验课只是简单地按照老师的步骤要求做,对实验原理和实验步骤没有进行过多的思考,导致学生的创造性思维得不到培养,学生解决问题的能力得不到有效提高。而通过设计性实验,学生成了学习的主体,教师只是从旁指导,这种学习过程有利于培养学生独立思考、发现问题的能力和创新思维[4]。因为受到实验室条件、课程学时和学生人数等的影响,我们仅在个别学期针对部分专业开展过综合性实验,如土壤中真菌的分离、纯化、鉴定,虽然该实验的设计性不是很强,但学生普遍反映通过该实验的操作既加深了对理论课堂中关于微生物的形态、微生物的营养、微生物生长及生态中相关的知识的理解,又巩固了多项实验技能,他们普遍希望能多开展这类实验。为此,今后可以尝试更多地开展综合性和设计性实验,如以分离产淀粉酶的枯草芽孢杆菌为例,让学生分组进行实验设计,并在课堂上以讨论的方式选出一个最佳方案。让学生自己准备实验试剂及器材,实验完成后可对实验过程中及实验结果进行分析讨论。这样,既能够更好地激发学生的学习兴趣,又能使他们在查阅资料、设计方案的过程中对以往知识进行复习和巩固,也培养了学生的团队协作意识,锻炼了学生各方面的能力。 总的来说,微生物学实验是一门实践性很强的专业基础课程。该课程既是对微生物学理论知识的验证和巩固,更是获得新理论、新知识的有效手段。因此,在实际实验教学工作中,在教学单位提供现代化教学仪器的设备的同时,合理的教学大纲的制定,以及指导教师自身综合素质的提高对于优化微生物学教学效果都至关重要。 微生物论文:微生物菌剂对有机肥的发酵作用试验 摘要:为了示范推广有机肥快速发酵技术,进行了微生物菌剂对有机肥的发酵作用试验。试验设2个处理,5次重复,随机排列。结果表明,应用微生物菌剂可缩短堆肥发酵时间,提高有机肥养分含量。 关键词:微生物菌剂;有机肥;效果;发酵 微生物菌剂是指一类含有活性微生物的特定制品。微生物菌剂不像一般的肥料那样直接为植物提供养料物质,而是以微生物生命活动的过程和产物来改善作物营养条件,发挥土壤潜在肥力,刺激作物生长发育,抵抗病菌危害,从而提高作物产量和品质。有机肥料富含有机物质和作物生长所需的营养物质,不仅能提供作物生长所需养分,改良土壤,还可以改善作物品质,提高作物产量,促进作物高产稳产,保持土壤肥力,同时可提高肥料利用率,降低生产成本。充分合理利用有机肥料能增加作物产量、培肥地力、改善农产品品质、提高土壤养分的有效性。有机肥施用前必须经过充分的发酵腐熟,微生物菌剂能快速分解有机质,具有添加量少、强力降解蛋白质、发酵时间短、成本低、发酵温度不受限等优点,能有效杀死发酵物中的有害病菌、虫卵、草籽,并降解抗生素残留等。为此,笔者研究了微生物菌剂在鸡粪发酵过程中的使用方法,并验证其施用效果,为示范推广农家有机肥快速发酵技术提供参考。 1 材料和方法 1.1 试验材料 液体酵素菌含有有效活菌数2.0亿cfu/g,由承德磐丰酵素菌有限公司提供。 鸡粪来自于当地养殖户。 试验于2009年7月在河北省承德市平泉县土肥站试验田进行。 1.2 试验方法 1.2.1 试验设计 试验设2个处理,5次重复。处理1为鸡粪常规发酵,处理2为鸡粪+液体酵素菌发酵。 1.2.2 堆肥处理方法 将10 m3的鸡粪平均分成10份,其中5份用作常规发酵,5份加入液体酵素菌后发酵。 将鸡粪在水泥地上均匀铺开,取液体酵素菌100 kg,用自来水稀释100倍,放置24 h后搅拌均匀,然后均匀喷洒在鸡粪上,用铁锹搅拌,按由少到多的原则,即先将菌种稀释液倒入少量发酵原料中搅拌均匀,直到没有团块,然后再将搅拌好的少量发酵原料倒入剩余发酵原料中搅拌均匀,直到没有团块。将混合后的发酵原料装入水泥发酵池中,装满压实,排去空气后用塑料薄膜密封,发酵温度保持25~35 ℃。发酵到没有臭味而含有酒精味时,停止发酵,记录时间。 1.2.3 堆肥检测方法 将处理1(常规发酵)和处理2(酵素菌发酵)的鸡粪分别粉碎后过0.5 mm筛,取约0.5 kg,放入样品袋贴好标签,以备化验。按照农业行业标准NY 525-2012《有机肥料》化验鸡粪中的有机质、全氮、有效磷、速效钾等养分含量。 2 结果与分析 2.1 发酵时间比较 试验结果表明,利用液体酵素菌发酵处理的发酵过程明显缩短。常规堆肥发酵需要7 d时间,而使用微生物菌剂酵素菌发酵只需要5 d。 2.2 有机肥营养成分比较 利用液体酵素菌处理的鸡粪养分含量显著增加,养分化验结果见表1。结果表明:酵素菌发酵鸡粪中的有机质平均含量为394.56 g/kg,比常规发酵减少了44.39 g/kg,降幅为10.11%。鸡粪中的有机质含量显著降低,说明发酵过程中消耗了有机质,原因是酵素菌为化能异养菌,在发酵过程中发酵菌将消耗的有机质转化成了自身能量。酵素菌处理的鸡粪全氮含量为12.89 g/kg,较常规发酵的鸡粪(全氮含量为11.15 g/kg)增加15.61%,说明添加发酵菌后,在微生物菌剂的作用下,将鸡粪中的大分子难溶态氮转化成小分子态氮,从而提高了氮素含量。酵素菌处理的鸡粪有效磷平均含量为258.77 mg/kg,比常规处理(218.10 mg/kg)增加18.65%,说明使用酵素菌处理使鸡粪中磷素解离出来,有效磷的含量进一步提高。酵素菌处理的鸡粪速效钾平均含量增加明显,较常规处理增加38.25%。说明鸡粪经酵素菌发酵后,通过各种酶的作用将鸡粪中含有钾离子的粗纤维转化成速效钾,促使钾含量显著增加。 另外,利用液体酵素菌发酵还可有效去除臭味。在应用酵素菌对鸡粪发酵过程中,有效去除鸡粪发酵过程中的恶臭气体,减少了环境污染。 3 结论 使用微生物菌剂酵素菌对鸡粪进行发酵处理,既达到了高温堆肥的目的,又缩短了堆肥腐熟时间,加快了鸡粪的无害化处理过程,消灭了病原微生物,并且能够提高鸡粪的主要养分含量,全氮平均含量较常规对照增加15.61%,有效磷增加18.65%,速效钾增加38.25%。酵素菌在发酵过程消耗有机质,将难溶态的N、P、K解离出来,从而较常规发酵的鸡粪更加优质。同时还有利于消除致臭物质,减少对环境的污染。 微生物论文:玉米应用“使达利”牌复合微生物肥肥效验证试验研究 使达利”牌复合微生物肥是根据微生态学和植物营养学的理论,按照平衡施肥技术和肥料配方技术的要求,利用生物工程技术以农业废弃物为主要原料,对传统化学肥料进行改性深加工后形成的新一代高科技绿色环保肥料。“复合微生物肥”具有改良土壤、促进农作物生长、提高农作物产量、改善农产品品质、减少环境污染和大幅度降低农产品有害物质残留等作用,为了验证其在玉米生产中的作用,今年我们承担了黑龙江省农业技术推广站的试验任务,在双城市双城镇长勇村农业技术推广中心试验地进行了试验研究,处理亩产706.1公斤,比对照每亩656.4公斤,增产49.7公斤,增幅7.57%。现将试验情况详细总结如下: 一、试验材料与方法 (一)、试验材料: 1、供试材料:“复合微生物肥”由“使达利”肥料有限公司生产提供,黑龙江省农科院提供技术支持。 2、供试作物:玉米 (二)、试验方法 试验采用大区对比法,不设重复,设1个处理,处理面积667m2。 处理:25%复合微生物肥亩用量40公斤。 对照:45%鲁西复合肥亩用量25公斤。 (三)试验地点:双城市农业技术推广中心试验地 二、试验记录与调查 1、地块基本情况调查 2、物候期调查: 3、田间调查及考种分析: 4、产量结果调查: 三、试验总结分析 通过一年的肥料对比试验,“使达利”牌复合微生物肥表现较好,体现以下四个方面:一是物候期较有改观,拔节、抽雄、吐丝提前,1天,成熟提前2天;二是抽雄期玉米长势好于对照,株高增加4厘米、茎增粗0.1厘米、叶宽多0.5厘米,平方米叶面积增加0.13511,气生根增多了0.5轮、增加了5条。三是构成产量的因子有一定的提升,平均穗长增加0.5厘米、穗粒数增多6粒、百粒重提升2.1克、籽粒含水量降低9.7个百分点、单产提高49.7公斤,增产幅度7.57%。四是每亩产值增加99.40元,扣除增加的成本37.25元,每亩纯增效益62.15元。 四、结论 经过一年的实践,“使达利”牌复合微生物肥,对改良土壤、促进农作物生长、提高农作物产量、发挥了作用,初见效果,主要表现第一、使用“使达利”牌复合微生物肥,对玉米的物候期有了改善,均比对照提前1—2天,较有变化;第二、在玉米抽雄期植株增高4厘米以上、茎粗增加、叶片增宽、叶面积指数提高,地下部根系发达,地上地下长势均好与对照;第三、构成产量的因子有较明显的提升,平均穗长增加0.5厘米、穗粒数增多6粒、百粒重提升2.1克、籽粒含水量降低9.7个百分点、单产提高49.7公斤,增产幅度7.57%。四、 效益较理想,即每亩纯增效益62.15元。通过上述数字反映,“使达利”牌复合微生物肥对玉米生长发育有一定的改善,产量效益也有所提升,希望生产厂家能够根据微生态学和植物营养学的理论,进行产品质量升华,按照平衡施肥技术和肥料配方技术的要求,利用生物工程技术以农业废弃物为主要原料,真正做到对传统化学肥料进行改性深加工,最后形成新一代高科技绿色环保肥料,即“使达利”牌复合微生物肥,应用于龙江大地,建议明年增加试验点次,扩大示范面积,为今后大面积推广应用“使达利”牌复合微生物肥提供科学依据,为实现粮食增产,农民增收,振兴农村经济,造福龙江百姓做出应有的贡献。 (作者单位:150100黑龙江省双城市农业技术推广中心) 微生物论文:浅谈基层微生物实验室带教工作的方法与体会 摘要:本文探讨了基层实验室进修人员、实习学生的带教方法,对多年的带教经验、心得、体会进行回顾和总结。带教老师应具备“责任心”、“耐心”、“匠心”以及“诚意”和“善意”,同时还应结合其他具体方式,才能较快较好地让学生掌握到知识。带教工作是一门科学,作为带教老师应不断学习和总结,探索出更科学有效的教学方法,从而做好带教工作。 关键词:带教方法;基层微生物实验室;进修;实习 实习或者进修,对于毕业生或者资历尚浅的专业技术人员来说都是一种非常重要的人生经历,它是理论应用于实际工作的首次尝试,是学生接触社会的初步体验,也是技术人员增长见识、提高技能的重要手段。本人从事微生物检验工作已有十多年,每年都有不少检验专业的学生或者其他单位的技术人员前来实习、进修,在多年的带教工作中,总结了一些方法,积累了一些经验,现提出来与同行们一同探讨,相互学习,共同进步。 一、面对实习、进修人员,带教老师应该具备“三心两意” 1.作为带教的老师,我们对学生应该要有较强的“责任心”。学校将学生交给我们,就是让我们能把更多有用的知识、技能传授给学生,好让他们毕业后能更快、更好地适应各自的工作岗位,因此,我们要对他们认真负责。 2.带教老师要有“耐心”。书本上的理论知识与实际工作往往有一定差距,学生对实际操作的原理与要点往往是一知半解,带教的老师通常要反复解释,他们才能理解,所以耐心讲解是必不可少的。 3.我们还需要有“匠心”。微生物检验是一门技术性很强的工作,带教工作也需要讲究方法和技巧,学生才容易理解和掌握。具体方法在下面作详细介绍。 4.带教老师面对学生还应该有“诚意”和“善意”。我们指导学生,其实也是一种相互沟通、互相学习、互为促进、共同提高的过程。我们教会他们某些专业上的技能,而他们会给我们传递许多有用的信息;同时在教学过程中,学生会促使我们不断学习,提高自身专业技术水平,以满足带教工作的需要。因此,带教老师对学生应当是以诚相待,倾囊相授。而对于学习过程中学生可能出现的厌学或过失,我们则应提出善意的批评,循循善诱,而不应对其枉加指责,避免他们对学习失去兴趣。 二、带教微生物检验的常用方法 1.提问式教学。学生对书本上的知识理解并不深刻,而且往往不知道哪些是重点。因此,我们在带教过程中可以提出一些问题,如“志贺氏菌的增菌液是什么”、“沙门氏菌的抗原分哪几种”、“伤寒沙门氏菌Vi抗原为什么会阻碍O凝集”、“大肠菌群的定义和卫生学意义是什么”等等。当他们答不出来时,我们会让他们去查书,查不到时我们才给他们解答。这样做不但可以引起学生们的兴趣,同时让他们知道看书时哪些知识点是重点,必须掌握。通过自己查书和老师解答,会给他们留下较深刻的印象,掌握得也较为牢固。 不同的教学方法是以不同的学习理论、教学理论为基础的,教师应注意学习有关理论,特别是现代学习理论,它是教学方法设计的重要的理论基础。 根据教学目标和教学内容,有侧重地渗透一种或几种科学方法教学,如实验、观察、测量、比较、分类、归纳、演绎、类比及模型方法等。可以通过生物科学史教学,介绍科学家发现问题的方法和思维过程,如光合作用的系列经典实验及研究方法,或创设学习情景,如科学家发现问题的过程,让学生体会、模仿。实验教学是实施科学方法教育的重要途径。生物学是一门实验性科学,每个生物学实验中都蕴含着科学方法与科学思想。因此,在生物科学教育中,重视实验教学,不仅进行操作技能的训练,如显微镜的使用、装片的制作、标本的采集制作等,更重要的是让学生掌握通过观察、发现并提出问题—作出假设—制订实验计划—实施计划—得出结论—表达、交流等一系列科学研究的程序,提高学生科学工作的过程技能。围绕重要概念这一教学目标、教学重点,采用有效讲授、演示、资料的分析、小组讨论、探究活动、动手实验等多种教学形式与学习活动,帮助学生通过必要的生物学事实构建概念、理解概念、应用概念,进而形成知识体系,为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础。这样的教学才能避免学生死记硬背生物学事实,体现生物学科的科学课程性质。 2.专题性、针对性讲解。除了在日常工作中带教学生,如果有时间的话,我们还会给学生作一些简短、新颖的专题讲座。如“食物中毒的检验程序”、“不同细菌分离鉴定所需要的各种培养基”、“NDM-1泛耐药菌的抗药机理及流行状况”、“分子生物学检测方法”等。这样做大大开拓了学生们的视野,增长了他们的见识。 3.多观察,及时发现学生实验操作中的不足或失误。在带教进程中,我们会经常留意学生们的操作是否正确,发现不正确的,则即时给予纠正。例如,我们有时会发现学生用接种针挑取细菌接种液体培养基时,他们会将接种针在培养基中直接大力地搅拌。这时,我们会给他们指出:这样做是不符合生物安全要求的,在液体培养基中大力地搅拌很容易产生气溶胶,如果所接种的是呼吸道的致病菌,则存在呼吸道感染的危险。同时,我们会教他们正确的接种方法。 4.常用标准菌株进行示教。形态鉴别对微生物学检验是非常重要的。通过观察平板上细菌的菌落形态,来初步推测它是什么菌,对细菌的鉴定是最基本最、重要的手段,但也是最难掌握的。我们常对学生说,只有对各种致病菌的菌落形态了如指掌,你才能做到当众多杂菌同时存在时还能准确地找到它。因此,我们经常会将手头各种标准菌株划线分离接种在各种琼脂平板上,让学生们掌握它们的形态。 5.进行质控考核。用未知菌种对学生们进行质控考核,对提高他们的检测水平有重要的意义。通过质控考核,能让学生们初步掌握某种细菌的检定程序,并且在在鉴定过程中会遇到很多问题他们会想办法去解决,去翻书查资料,从而学会很多技巧和知识;而当准确鉴定出某种细菌后,他们会有成就感,也大大增强了他们的自信心和对检测工作的兴趣,对今后的学习也更有热情了。 三、带教过程中应注意的的问题 1.带教老师应该有扎实的专业知识和技能。作为带教的老师,自己应当尽可能精通本专业的相关知识和业务,只有这样才能指导好学生。在教学过程中,学生常常会问一些看似简单却不好回答的问题,如果平时没有关注,是很难作答的。例如有学生会问,沙门氏菌在接种改良克氏双糖铁琼脂时,为什么底层变黄并有黑色沉淀生成,而斜面则变红且没有黑色沉淀生成?对这个问题,如果你不熟悉改良克氏双糖铁琼脂的成分和原理,是根本答不上来的。 2.给学生做质控考核前最好自已先做一遍,做到心中有底。如果要给学生做未知菌的质控考核,事先最好把菌株做一下,看看菌种的各项生物性状有没有发生改变。因为菌种传代超过五代后,它的菌落形态、凝集效果等有可能会发生改变。要是拿这样的菌株给学生做质控考核,效果就不太理想了。 以上是本人多年实验室带教工作的一点心得体会。带教工作其实是一门科学,本人还将在今后的带教工作不断学习和总结,希望能探索出一些更科学有效的教学方法,使学员们能更快、更好地掌握微生物检验的知识和技能。 微生物论文:浅谈两种常用无公害微生物源农药的使用 微生物源农药的研究发展迅速,它已成为重要的杀虫剂,而B.t和阿维菌素是当今防治技术中应用最广的两种微生物源药剂,它们的杀虫机理都是使害虫生病死亡。尽管其应用效果受环境影响大,防治暴发性害虫差,但因其生物活性高,不容易产生抗药性,选择性强,不伤害天敌、对人畜毒性低,无残留,不污染环境等优点,越来越受到绿色生产基地首选的无公害农药。 1 B.t杀虫剂 1.1性能与特点 B.t是苏云金芽孢杆菌的简称,又名杀螟杆菌、青虫菌、7216、82162等,是一种细菌性微生物杀虫剂。杀虫有效成分是由产晶体芽孢产生的3种毒素,对害虫仅有胃毒作用。害虫食入药剂后,在中肠内,使肠道在几分钟内麻痹,停止取食;并破坏肠道内膜,进入血淋巴,使害虫饥饿和出现败血症而死亡。药效较缓慢,一般害虫取食后1至2天才见效,残效期10天左右。 1.2剂型 有100亿活芽孢悬浮剂;100亿活芽孢可湿性粉剂。 1.3防治对象和使用方法 主要用于防治特定的鳞翅目幼虫及某些地下害虫。可用来防治尺蠖、刺蛾、夜蛾、天蛾、毛虫类等,但对毒蛾、灯蛾效果差。在低龄幼虫期使用,治虫保叶效果较好,使用浓度为1500-2000倍液均匀喷雾。 1.4注意事项 1.4.1 B.t可湿性粉剂杀虫见效速度较慢,用药时间应比化学农药提前2至3天。它本身是一种细菌,所以不能和内吸杀虫剂或杀菌剂混用,但可和低浓度拟除虫菊酯类农药混用,可提高防效。在菌液中加入0.1%洗衣粉,能增加其粘着力。 1.4.2本药剂对蚜虫、螨类等刺吸式口器害虫无效。药液要现配现用,以免失效。 1.4.3本药剂对家蚕、蓖麻蚕毒性大,不可在桑园及养蚕场所使用,严防污染蚕食和蚕具。 1.4.4 B.t药剂在气温较高(20℃以上)时使用效果好,常在6-9月份使用。温度低到一定程度,会使该药完全失去杀虫效果。在25℃~30℃时使用,其防效比10℃-15℃时高出1-2倍。因此,温度低于20℃时最好不要使用。 1.4.5环境湿度越大,其防效发挥得好。尽管湿度上升易引起病害,但粉状B.t中只有在高湿的条件下才能发挥药效。因此,喷洒粉剂农药宜在早晚有露水时进行,以利于菌剂粘附在茎叶上,并促进芽孢繁殖,增加与害虫接触的机会。 1.4.6强烈阳光中紫外线对细菌芽孢有破坏作用,中到大雨会冲刷喷洒在植株茎叶上的药液,降低防治效果。如果在喷药后下毛毛雨,有增加防治效果作用。为保证药效,使用时一定要注意天气预报,保证施药后1-2天内无中到大雨。因此,应选择晴天傍晚、阴天或微雨天施药。喷药后如遇大雨,则需补喷。使用时最好是在阴天或晴天下午4时以后。 2阿维菌素杀虫剂 2.1性能与特点 阿维菌素又叫齐螨素、爱福丁、阿巴丁、阿佛米丁、阿佛曼菌素等,是由阿佛曼链霉菌经液体发酵、提取等工艺生产的抗生素类杀虫杀螨剂。 2.1.1高效、广谱,一次用药可防治多种害虫。 能防治鳞翅目、双翅目、同翅目、鞘翅目等,杀虫谱有84种,我国多用来防治虫体小、世代多、易出现抗药性的害虫如梨木虱、棉蚜等,潜叶性的害虫如美洲斑潜蝇等,害螨如二斑叶螨、茶橙叶螨、山楂叶螨和寄主广、食性杂的害虫如小菜蛾等。 2.1.2杀虫机制独特,持效期长。 阿维菌素是一种神经毒剂,干扰昆虫体内神经末梢的信息传递,致使神经膜处于抑制状态,从而阻断神经未梢与肌肉的联系,使昆虫麻痹、拒食、死亡。阿维菌素在喷施后能渗入作物叶片组织中,表皮薄壁细胞内形成药囊,长期贮存,所以,阿维菌素有较好的持效期。 2.1.3害虫不产生抗药性,与其他杀虫剂之间不产生交互抗药性,对抗药性害虫有特效。 因为阿维菌素是大分子化合物,害虫不易产生抗药性;它的杀虫原理特殊,与其它农药无交互抗性,即使对有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯杀剂产生抗药性的害螨、潜叶蝇、潜叶蛾以及其他钻蛀性害虫或刺吸式害虫等常规药剂难以防治的害虫仍具有高效。 2.1.4对天敌和环境安全。 因施药后,未渗入植物体内的而停留在植物体表面的药剂可很快分解,对天敌损伤很少。阿维菌素在土壤和水中易降解,并在土壤中被土壤吸附,不会淋溶,无残留,不会污染环境;在生物体内也无积累和持久性残留,所以阿维菌素属于无公害农药。此外,阿维菌素还可以通过土壤微生物分解成具有更高活性的衍生物,还可对植物线虫产生杀虫作用。 2.2剂型 现在常用的剂型有1.8%乳油,此外还有0.9%和0.3%的剂型。 2.3、防治对象和使用方法 阿维菌素主要用于花卉、果树、蔬菜、烟草棉花等作物防治棉铃虫、菜青虫、潜叶蝇、蚜虫、木虱、桃小食心虫、以及叶螨等,一般用1.8%乳油2000-4000倍液喷雾;防治土壤根结线虫,一般每667m2用1.8%乳油600-900ml效果极好。 2.4注意事项 2.4.1害虫取食阿维菌素生物农药后有1-3d的不食、不动、不死的中毒过程,所以要抓住防治适期,在害虫幼虫盛发前期用药,以达到较好的防效。 2.4.2与其他药剂轮用或换用,可以延缓其抗性发展。 2.4.3使用增效剂,如在防治马铃薯甲虫和二斑叶螨时可以增加多功能氧化酶抑制剂Pbo或酯酶抑制剂DEF,以提高防效,抑制抗性。 2.4.4加增效油,大多数植物油、矿物油对阿维菌素有不同程度的增效作用,可以减少阿维菌素的用量。 2.4.5阿维菌素药效缓慢,应正确使用,不要随意加大用药量。此药是以触杀和胃毒作用为主,要将药剂与水混匀,并均匀喷雾在植株上。 2.4.6阿维菌素对蜜蜂、某些鱼类毒性较高,所以用药时尽量避开花期和污染鱼池。 2.4.7阿维菌素原药对人畜毒性高,制剂对人畜毒性中等,若误服,可服用吐根糖浆或麻黄素解毒。 总之,随着人类对环境保护和自身健康的日益关注。清洁、绿色、健康、环保的生活成为人们自觉的选择和追求与人们日常生活息息相关的高效、安全的生物农药必将成为农药产品中的主力军。 (作者单位:164321黑龙江省红色边疆农场) 微生物论文:谈农用微生物肥料的用法 微生物肥料的主要优点是可以改良土壤,不污染环境,无毒副作用,是生产“绿色食品”的理想肥料。将微生物肥料使用在种子和土壤上,可以增进土壤肥力,协助植物吸收营养,增强植物抗病和抗旱能力,节约能源,降低生产成本,减少环境污染。 一、微生物肥料的分类 1、固氮菌肥料 可以自由生活的固氮的微生物为菌种生产出来的固氮菌肥料。按照菌种和特性可分为自生固氮菌肥料,根际联合固氮菌肥料,复合固氮菌肥料。固氮菌肥料可用于各种作物,尤其是禾本科作物与蔬菜中的叶菜类作物,可作基肥,追肥,和种肥。 2、根瘤菌肥料 用于豆科作物接种,使豆科类作物结瘤、固氮的接种剂。复合根瘤菌肥料以根瘤菌为主,加入一些能促进结瘤、固氮作用的芽胞杆菌、假单胞细菌和其他有益的促生微生物的根瘤菌肥料,叫做复合根瘤菌肥料。加入的促生微生物一定要对人畜及植物无害的菌种。 3、硅酸盐细菌肥料 是说在土壤中通过硅酸盐细菌的生命活动,增添植物营养元素的供应量,刺激作物的生长,抑制有害微生物的活动,对作物有一定的增产效果的微生物制品。 4、磷细菌肥料 按菌种及肥料的作用特性分为两种,一种是有机磷细菌肥料,另一种是无机磷细菌肥料。有机磷细菌肥料是说在土壤中能分解有机态磷化物(卵磷脂,核酸,植素等)的有益微生物发酵而制成的微生物肥料。而无机磷细菌肥料是说能把土壤中惰性的不能被作物直接吸收利用的无机态磷化物,溶解转化为作物能吸收利用的有效态磷化物。 二、微生物肥料的好处 1、分泌生长激素 很多微生物种类在生长繁殖过程中产生对植物有益的代谢产物,如生长素,吲哚乙酸,赤霉素,多种维生素,氨基酸等等,可以刺激和调节作物生长,使植物生长健壮,营养良好,从而达到增产的效果。 2、改善作物品质 是指微生物肥料的主要功效,各种自生、联合和共生的固氮微生物肥料,能增加土壤中的氮素采源。多种分解磷、钾矿物的微生物,如一些芽孢杆菌、假单胞菌的使用,能将土壤中难溶的磷、钾溶解出来,转变为作物可以吸收利用的磷、钾离子,使作物生活环境中的营养充分。由于微生物肥料能提高土壤的养分含量,因此在同样地力水平的土壤上能减少化肥的用量,并且获得等效的增产效果。使用微生物肥料能提高农产品品质,如蛋白质、糖、维生素等含量的提高。 3、曾强作物抗病与抗旱能力 多种微生物能诱导植物的过氧化物酶,脂氧合酶,多酚氧化酶,苯甲氨酸解氨酶,几丁质酶等参和植物防御放应,利于防病抗病,有些微生物种类还可以产生抗菌素类物质,有的则是形成了优势种群,减少了作物病虫害的发生。菌根真菌由于在植物根部的大量生长,它的菌丝除可为植物提供营养元素外,还能增加水分吸收,有利于提高植物的抗旱能力。 三、微生物肥料的应用前景 1、适用品种多 适合施用微生物肥料的作物种类繁多,各种豆科作物、经济作物、粮食作物、蔬菜瓜果等都能应用微生物肥料提高产量、改善品质。 2、生产无公害绿色食品 无公害的绿色食品对目前的农业提出了更高的要求。随着绿色农业的发展,生产安全、无公害的绿色食品已经成为一个发展趋势;并且由于大量使用化肥,土壤质量下降,土壤物理性质恶化,地下水污染等众多问题日益突出。 3、微生物肥料本身的发展奠定了基础 通过筛选优良菌种、改进生产设备和生产工艺,为生产优质的微生物肥料创造了有利条件,而且基因工程新菌株的出现让微生物肥料的广泛应用成为可能。目前兴起的植物根际促生细菌(PGPR)的研究和开发,更为微生物肥料的应用开辟了广阔前景。 四、推广应注意的问题 1、应使用获得国家登记证的微生物肥料。国家规定微生物肥料必须要经农业部指定单位检验和正规田间试验,充分证明它的效益、无毒、无害后由农业部批准登记,而且先发给临时登记证,经3年实际应用检验可靠之后再发给正式登记证。正式登记证有效期只有5年。因此。没有获得国家登记证的微生物肥料,质量很可能有问题,不要大面积推广使用。 2、不要使用过期的微生物肥料。由于技术水平的有限,目前我国绝大多数微生物肥料的有效菌成活时间超过1年的并不多,所以一定在有效期内尽快使用,越早越好,过期的微生物肥料效果肯定有影响。 3、要使用有效活菌数达标的微生物肥料。国家规定微生物肥料菌剂有效活菌数≥2亿个/g,大肥有效活菌数≥2000万个/g,而且应该有40%的富余。如果达不到这一标准,就不要使用,说明质量不过关。 4、必须要正确存放和使用。微生物肥料中很多有效活菌是不耐高低温和强光照射,不耐强酸碱,不能与一些化肥和杀菌剂混合,所以推广应用微生物肥料一定按产品说明书进行科学保存和使用。 (作者单位:152100黑龙江省望奎县灵山乡农牧业技术服务中心) 微生物论文:浅谈食品中微生物检测技术 一、食品微生物检验概述 食品微生物检验是应用微生物学的理论与方法,研究外界环境和食品中微生物的种类、数量、性质、活动规律、对人和动物健康的影响及其检验方法与指标的一门学科,是近年来形成的微生物学的一个分支。食品微生物检验,侧重于有害方面,重点研究食品的微生物污染、检测范围、卫生指标、检验方法等。 (一)食品微生物检验的范围 食品微生物检验的范围包括以下几个方面。 1.生产环境的检验 2.原辅料的检验 3.食品加工过程、贮藏、销售等环节的检验 4.食品的检验 (二)食品微生物检验的指标 1.菌落总数 菌落总数是食品检验经过处理,在一定条件下培养后1g/lmL或1cm2(表面积)检验中所含细菌菌落的总数。 2.大肠菌群 大肠菌群是指一群在37℃培养24h能发酵乳糖、产酸、产气,需氧和兼性厌氧的革兰阴性无芽孢杆菌。 3.致病菌 致病菌既能够引起人们发病的细菌。食品中不允许有致病菌存在,这是食品卫生质量指标中必不可少的标准之一。 4.霉菌及其毒素 鉴于有很多霉菌能够产生毒素,引起疾病,故应该对产毒霉菌进行检验。例如曲霉属的黄曲霉、寄生曲霉等,青霉属的橘青霉等。 二、鲜肉中微生物污染 1.宰前微生物的污染 (1)健康动物的体表及一些与外界相通的腔道,某些部位的淋巴结内都不同程度地存在着微生物,尤其在消化道内的微生物类群更多。 (2)有些微生物也可经体表的创伤、感染而侵入深层组织。 (3)患传染病或出于潜伏期或带菌(毒)者。 (4)动物在运输、宰前等过程中的微生物的传染。 2.屠宰过程中微生物的污染 (1)健康动物的皮肤和被毛上的微生物,其种类与数量和动物生前所处的环境有关。宰前对动物进行淋浴和水浴,可减少皮毛上的微生物对鲜肉的污染。 (2)胃肠道内的微生物有可能沿植物间隙侵入邻近的组织和脏器。 (3)呼吸道和泌尿生殖道中的微生物。 (4)屠宰加工场所的卫生状况。如生产用水、屠宰加工车间的设备。 三、食品的腐败变质 1.温度:低于4摄氏度或高于65摄氏度都不太利于细菌繁殖 2.水分:非常重要的因素,含水量较高的食品相比之下更容易腐败 3.含盐量:其实就是渗透压,细菌一般不喜欢高盐环境 4.有人提到酸碱性,情况很少,因为是与人吃的东西,其酸碱性也很适于细菌繁殖。 四、食品中菌落总数的测定 (一)设备和材料 1.主要设备:温箱36±1℃;冰箱0-4℃;恒温水浴46±1℃;天平;电炉;吸管;广口瓶或三角瓶:容量为500mL;玻璃珠:直径约5mm平皿:直径为90mm试管;放大镜;菌落计数器;酒精灯;均质器或乳钵;灭菌刀或剪子;试管架;灭菌镊子。 2.培养基和试剂:营养琼脂培养基;磷酸盐缓冲稀释液;生理盐水;75%乙醇 (二)实验方法 1.检验程序: (1)检样 (2)做成几个适当倍数的稀释液 (3)选择2-3个适宜稀释度各取1mL分别加入灭菌培养皿内 (4)每皿内加入适量营养琼脂 (5)菌落计数 (6)报告 2.检样稀释及培养 (1)以无菌操作,将检样25g(或mL)剪碎放于含有225mL灭菌生理盐水或其他稀释液灭菌玻璃瓶内(瓶内预置适当数量的玻璃珠)或灭菌乳钵内,经充分振摇或研磨做成1:10的均匀稀释液。固体检样在加入稀释液后,最好置均质器中以8 000-10 000r/min的速度处理1min,做成1:10的均匀稀释液。 (2)用1mL灭菌吸管吸取1:10稀释液1mL,沿管壁徐徐注入含有9mL灭菌生理盐水或其他稀释液的试管内(注意吸管尖端不要触及管内稀释液),振摇试管,混合均匀。做成1:100的稀释液。 (3)另取1mL灭菌吸管,按上条操作顺序,做10倍递增稀释液 (4)根据食品卫生标准要求或对标本污染情况的估计,选择2-3个适宜稀释度,分别在做10倍递增稀释的同时。 (5)稀释液移入平皿后,应及时将凉至46℃营养琼脂培养基(可放置于46±1℃水浴保温)注入平皿约15mL,并转动平皿使混合均匀。 (6)等琼脂凝固后,翻转平板,置(36±1)℃恒温箱内培养(48±2)h取出,计算平板内菌落数目乘以倍数,即得1mL样品所含菌落总数。 3.菌落计数的报告 为适应社会发展的需要,食品微生物检验必须向自动化检验和快速检验的方向发展,其趋势是灵敏度高、特异性强、重复性大、快速、简便和经济等。随着分子生物学和微电子技术的发展,快速、准确、特异检验微生物的新技术、新方法不断涌现,微生物检验技术由培养水平向分子水平迈进,并向仪器化、自动化、标准化方向发展,提高了食品微生物检验工作的高效性、准确性和可靠性。 (作者单位:150500哈尔滨市呼兰区职教中心) 微生物论文:微生物肥料生产和应用现状及其发展趋势 微生物肥料是指一类含有活性微生物的特定制品剂,种类繁多、功能多样,研究和应用的潜力巨大,因此它在我国农业可持续发展中发挥着不可替代的作用。但是微生物肥料在使用中还存在一些问题,本文主要从微生物肥料的概念、种类、作用、应用现状及存在的问题、建议以及发展趋势等六方面进行说明,以供参考。 一、微生物肥料的概念 微生物肥料又称接种剂,菌肥或生物肥料等,是一种含有特定微生物活体的制品,被广泛应用于农业生产中,它通过其中所含微生物的生命活动,来增加植物养分的供应量,从而发挥肥效的作用。 二、微生物肥料的种类 微生物具有资源丰富、种类繁多等特点,由微生物制出的肥料品种也非常多,如第一类:细菌类肥料 、 放线菌类肥料 、 真菌类肥 料;第二类:单一微生物肥料、复合微生物肥料;第三类:固氮菌类肥料 、 解磷菌类 肥料 、 解钾菌类肥料 ( 硅酸盐细菌) 、 抗生菌肥料 、 菌 VA 根真菌肥料 、 堆肥菌剂和发酵菌剂等。其中第一类微生物肥料是按照微生物种类划分的;第二类微生物肥料是按照制品内含物划分的;第三类是按照作用机理划分的。由此可见,使用者在使用微生物肥料时,具有选择范围广,作用性强等特点。但是需要注意的是,由于微生物肥料种类繁多,使用者在选择前一定要对每种肥效了解透彻,以免造成错误使用。 三、微生物肥料的作用 微生物肥料具有其它普通肥料不可替代的作用。本文主要以固氮菌肥、解钾菌肥、5406 菌肥、植物根际促生菌 ( PGPR)、解磷菌肥等五种微生物肥料为例,简要分析其作用。 1. 固氮菌肥的作用 固氮菌肥主要是利用微生物自身或联合固氮菌固定空气中的氮素来发挥作用的,从而提高土壤中速效氮含量,发挥固氮菌对农作物的作用。 2. 解钾菌肥的作用 解钾菌肥主要是利用胶质芽孢杆菌发挥作用的,这种菌能够分解土壤中的云母、长石等钾铝硅酸盐及磷灰石,从而释放对植物生长有效的矿质成分,促进土壤肥力的增加。 3. 5406 菌肥的作用 5406 菌肥是通过细黄放线菌可分泌抗菌物质和刺激素来发挥作用的,从而达到抑制作物病害,促进作物健康生长的目的。 4. 植物根际促生菌肥的作用 植物根际促生菌简称PGPR,又名增产菌或多效菌剂。它是通过植物根部生长大量的有益菌来发挥作用,从而促进作物对对矿质营养的吸收和利用,还可以促进植物的新陈代谢,抑制病原菌的产生。 5. 解磷菌肥的作用 解磷菌肥主要是利用巨大芽孢杆菌发挥作用,将土壤中的不溶物转化为植物可吸收的营养成分。如不溶性磷向可溶性磷的转化。 由以上可以概括出微生物肥料的作用:首先,它制造和协助作物吸收营养,增加植物养分的供应量和土壤的肥力,从而促进植物生长、提高产量。其次,它增强了植物的抗病能力和抗干旱能力,降低和减轻了植物病虫害的侵袭。最后,它的使用,减少了化肥等含污染物的肥料的使用,从而净化土壤、修复土壤肥力,起到保护环境,促进我国农业可持续发展的作用。 四、微生物肥料应用现状及存在的问题 1.我国微生物肥料的应用现状 我国微生物肥料的研究、生产和应用已经有60多年的历史,期间经历了3次大的起伏,目前正处在第4次发展阶段。微生物肥料产业发展势头良好,约有500个企业,而且产品种类繁多,效果显著,深受广大用户的喜爱。但是微生物肥料的在使用上仍然存在一些问题,需要马上进行解决。 2.微生物肥料应用中存在的问题 2.1微生物肥料成本和价格较高 目前,由于我国微生物肥料生产技术较落后,生产工艺不是很完善,造成高投入、低产出的现象,而且成本和价格较高,这严重阻碍了种植户对微生物肥料的购买率,也降低了种植户使用微生物肥料的积极性。 2.2微生物肥料活菌数低,效果不稳定 微生物肥料存在的另一个问题就是微生物肥料活菌数低,效果不稳定。这是由于微生物肥料生产设备较低级,技术不纯熟,造成灭菌不彻底以及培养配方不正确而引起的。 2.3微生物肥料机械设备简陋,技术较落后 微生物肥料机械设备简陋,技术较落后,这严重阻碍微生物肥料质量的提高,质量得不到保证,这也阻碍了使用者对微生物肥料的使用。 2.4微生物肥料产品鱼龙混杂 一些生产微生物肥料的商家为了牟取暴利,不按照国家NY227 行业标准生产微生物肥料,造成市面上的产品鱼龙混杂。表现为肥料中仅含有大量的N 、P K 微量元素;或使用生长调节剂冒充微生物肥料,这对微生物肥料行业的发展是百害而无一利的。 五、对微生物肥料应用的建议 1.改善生产条件,降低生产成本 改善生产条件,降低生产成本,达到低投入、高产出的目的。同时,需要注意的是成品在储存时,条件要合理,以便活菌数能维持较长时间,使其效果稳定。 2.提高生产技术,完善生产设备 加强对专业工人的技术指导,提高生产技术,购买一批先进的生产设备,改善生产条件,提高微生物肥料的质量。 3.加强市场监督和管理,促进微生物肥料产业的发展 为了促进市场行业的有序进行,微生物肥料行业的健康发展,要加强微生物生产肥料市场的监督和管理,将微生物肥料的生产和使用纳入法制轨道,将市场进行规范化管理,以达到促进微生物肥料行业发展的目的。 六、微生物肥料的发展趋势 我国微生物肥料行业发展已经有60多年的历史,尤其是近十年得到了快速的发展,以后将会有更大的发展空间,功能上将会由单功能向多功能转变,菌种上将会出现更新换代,选用抗逆性高、能长时间储存的芽孢杆菌属,而且由单一菌种向复合菌种方面发展。 结束语: 在今后的日子里,微生物肥料将会有更大的发展空间,并且将会大受欢迎,它将成为绿色用肥而进入市场,成为新兴的绿色产业,拥有更加广阔的发展前景。 微生物论文:微生物检验在感染控制中的应用 摘要:目的:探讨微生物检验在感染控制中的应用效果。方法:对照组住院患者根据其实际病情进行临床常规对症治疗与护理;研究组住院患者除上述措施外,进行感染情况监控措施,观察并记录两组患者医院获得性感染轻度、中度、重度发生情况及感染总发生率,将所得结果进行统计学分析。结果:研究组住院患者医院获得性感染发生率仅为9.00%,显著低于对照组患者医院获得性感染发生率67.00%,且P 关键词:微生物检验;感染控制;临床应用分析 本文将选取2012年1月至12月期间前来我院住院治疗的200例患者给予临床分组研究,从而探讨微生物检验在感染控制中的应用效果,为降低患者医院获得性感染发生率提供可靠依据,最终保障患者生活质量与生命安全,现报告如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 共选取200例住院患者,其中男患为121例、女患为79例,患者最大年龄为87岁,最小年龄为18岁,平均45.29±1.29岁,住院时间在7至48天之间,平均住院时间为17.36±2.28天。将我院200例住院患者以随机分组方式平均分为两组,即研究组(100例患者)与对照组(100例患者)。研究组与对照组住院患者在性别、例数、年龄、疾病类型、教育背景以及社会经历等方面无显著性差异(P 0.05), 患者资料具有可比性。 1.2 方法 对照组住院患者根据其实际病情进行临床常规对症治疗与护理;研究组住院患者除上述措施外,进行感染情况监控措施,具体监控方法为实施微生物检,内容包括环境细菌学监测、细菌耐药性监测、医疗器械及用品细菌学监测、医护人员手部细菌学检测等。对研究组与对照组住院患者发生轻、中、重度医院获得性感染情况以及总发生率进行记录,给予统计学分析。 1. 3 统计学方法 使用SPSS13.0软件包进行统计学分析,以P 2 结果 由表一可知,研究组住院患者于我院就诊过程中发生获得性感染机率为9.00%,显著低于对照组发生率为67.00%,两组患者对比结果具有统计学意义(P 3 讨论 患者在医院进行治疗过程中发生感染且表现出相应临床症状的情况称为医院获得性感染。研究表明[1],随着近年来抗生素类药物在临床广泛使用,以及介入治疗、放射性治疗不断发展,耐药性菌株的发生率也随之不断上升,对感染患者临床治疗与预后带来一定困难,因此,医院获得性感染已引起广大医务工作者高度重视。 住院患者微生物检验控制感染具体措施为[2]:①对医院各处环境进行及时充分的细菌监测,如手术室、病房、换药室等,采用生物指标控制法是最可靠的消毒灭菌指标检测方法,可准确判断环境消毒是否达标;②定期总结分析患者进行细菌药敏监测的结果,并及时向临床医师反馈;③对治疗所需医疗器械及用品进行细菌监测,定期抽样检查并进行无菌实验,待各项微生物检验结果合格后方可于临床治疗中使用;④医护人员手部细菌是重要的污染源,有研究表明,若医护人员与患者接触后未进行洗手措施,则其手部带菌率为100.00%,因此应制定严格的手部清洗规范,并定期对医护人员手部进行细菌检测;⑤患者若出现糖尿病、恶性肿瘤、烧伤以及骨髓移植等情况,则其机体免疫力较其他普通住院患者更低,因此属于医院获得性感染高危人群,医护人员应对其进行严密的微生物检测,必要时常规应用抗生素预防感染,尽量避免此类患者发生医院获得性感染。 综上所述,对住院患者进行临床常规治疗与护理措施的同时,给予微生物检验措施,能够有效预防患者医院获得性感染发生率,促进患者尽快恢复健康,保障患者生活质量及生命安全,值得临床推广应用[3]。 微生物论文:八珍颗粒微生物限度检查法的验证 摘要:目的 建立八珍颗粒微生物限度检查方法并进行验证。方法 按《中国药典》2010年版一部的要求,对细菌、霉菌及酵母菌计数方法和控制菌检查方法进行验证。结果 八珍颗粒可按常规法进行微生物限度检查。 结论 为保证药品的微生物污染能被检出,应对药品的微生物限度检查进行验证。 关键词:八珍颗粒 微生物限度检查 方法验证 八珍颗粒由党参、炒白术、茯苓、炙甘草、当归、炒白芍、川芎、熟地黄八种中草药组成,用于气血两亏,面色萎黄,食欲不振,四肢乏力,月经过多。 为保证微生物限度检查结果的可靠有效,应对检查进行方法验证,保证药品的微生物污染能被检出。 1.试药、仪器与培养基 1.1 试药 八珍颗粒(宁波利华制药有限公司,批号:130204) 1.2 仪器 电热恒温培养箱,电子天平,高压蒸汽灭菌器。 1.3 实验用菌种 大肠埃希菌[CMCC〔B〕44 102]、金黄色葡萄球菌[CMCC〔B〕26 003]、枯草芽孢杆菌[CMCC〔B〕63 501]、白色念珠菌[CMCC〔F〕98 001]、黑曲霉[CMCC〔F〕98 003],以上均为购自山东省食品药品检验所的第三代菌种。 1.4 培养基 营养琼脂培养基(1103162),玫瑰红钠培养基(110222),营养肉汤培养基(101215),改良马丁培养基(110211),pH7.0氯化钠蛋白胨缓冲液(1103232),北京三药科技开发公司;胆盐乳糖培养基(20130326),MUG培养基(20121126),青岛高科园海博生物技术有限公司。 1.5 供试液制备 取供试品10g,加pH7.0无菌氯化钠-蛋白胨缓冲液至100ml,混匀,作为1:10的供试液。 2.细菌、霉菌及酵母菌计数方法验证 2.1 菌液制备 取大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的新鲜培养物至营养肉汤培养基中,34℃培养24小时,取白色念珠菌的新鲜培养物至改良马丁培养基中,26℃培养24小时,上述培养物用0.9%氯化钠溶液稀释到50-100cfu/ml的菌悬液备用;取黑曲霉的新鲜培养物至改良马丁琼脂斜面培养基上,26℃培养7天,加入5ml含0.05%聚山梨酯80的0.9%无菌氯化钠溶液,将孢子洗脱,吸出孢子悬液至无菌试管,用含0.05%聚山梨酯80的0.9%无菌氯化钠溶液稀释到50-100cfu/ml的孢子悬液备用。 2.2 细菌计数方法验证[1] 2.2.1 试验组 取1:10的供试液1ml注入平皿中,再分别注入1ml 2.1中制备好的大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌菌悬液,倾注营养琼脂培养基。 2.2.2 菌液组 各取1ml 2.1中制备好的大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌菌悬液,分别注入平皿中,倾注营养琼脂培养基。 2.2.3 供试品对照组取1:10的供试液1ml注入平皿中,倾注营养琼脂培养基。 2.3 霉菌及酵母菌计数方法验证[1] 2.3.1 试验组 取1:10的供试液1ml注入平皿中,再分别注入1ml 2.1中制备好的白色念珠菌菌悬液和黑曲霉孢子悬液,倾注玫瑰红钠琼脂培养基。 2.3.2 菌液组 各取1ml 2.1中制备好的白色念珠菌菌悬液和黑曲霉孢子悬液,分别注入平皿中,倾注玫瑰红钠琼脂培养基。 2.3.3 供试品对照组 取1:10的供试液1ml注入平皿中,倾注玫瑰红钠琼脂培养基。 各试验菌分别进行3次独立的平行试验,分别计算各试验菌每次实验的回收率。各组计数及试验组的菌数回收率见表1。 2.4 结果 表1显示5株试验菌株的3次回收率均高于70%,八珍颗粒可用常规法进行细菌、霉菌及酵母菌计数。 3 控制菌检查方法验证[1] 3.1 菌液制备 取大肠埃希菌的新鲜培养物至营养肉汤培养基中,34℃培养24小时,上述培养物用0.9%氯化钠溶液稀释到50-100cfu/ml的菌悬液备用。 3.2 供试品组 取1:10供试液10ml接种至100ml胆盐乳糖培养基中, 34℃培养24小时,取上述培养物0.2ml至5mlMUG培养基试管中,于5小时、24小时在366nm紫外光下观察;沿培养管的管壁加入数滴靛基质试液,观察液面颜色。 3.3 试验组 取1:10供试液10ml、3.1中制备好的大肠埃希菌菌悬液1ml(50-100cfu)接种至100ml胆盐乳糖培养基中,方法同3.2。 3.3 阳性对照实验 取3.1中制备好的大肠埃希菌菌悬液1ml(50-100cfu)至100ml胆盐乳糖培养基中,方法同3.2。 3.4 阴性对照实验 取pH7.0无菌氯化钠蛋白胨缓冲液10ml至100ml胆盐乳糖培养基中,方法同3.2。 观察结果见表2 3.5 结果 试验组检出大肠埃希菌,表明八珍颗粒可用常规法进行控制菌检查。 4 讨论 通过方法验证,八珍颗粒可以采用常规平皿法进行细菌、霉菌和酵母菌计数,可用常规法进行控制菌检查。由于微生物限度检查易受试验条件的影响,中国药典规定要进行方法验证,以确保在检验条件下被污染的微生物能被检出,因此所有药品的微生物限度检查均需进行方法验证,确保所用方法适用于该药品的微生物限度检查。 微生物论文:微生物传感器快速测定法和稀释接种法测定BOD的比较 【摘 要】对微生物传感器快速测定法准确度和精密度进行测试。通过用微生物传感器快速测定法和稀释接种法对质控样及水样测试比对,结果表明两种测试方法的相对误差、相对偏差无明显差异,均符合国家标准质控要求。微生物传感器快速测定法克服了稀释接种法耗时长的缺点,具有测定直接,操作简便等优势。 【关键词】BOD;微生物传感器快速测定法;稀释接种法 作为水体有机物污染的重要指标之一的生化需氧量的测定,传统方法是稀释接种法,此法要在测定五日后出结果耗时长,且它的操作过程涉及稀释、培养、滴定等步骤较复杂。而微生物传感器快速测定法相对简便快捷,本文就该两种方法对质控样及实际水样做了测定,对两种方法测定结果进行比较。 1.微生物传感器快速测定法测定BOD原理 测定水中BOD的微生物传感器是由氧电极和微生物菌膜构成,其原理是当含有饱和溶解氧的水样进入流通池中与微生物传感器接触,水样中溶解性可生化降解的有机物受到微生物菌膜中菌种的作用,使扩散到氧电极表面上氧的质量减少。当水样中可生化降解的有机物向菌膜扩散速度(质量)达到恒定时,此时扩散到氧电极表面上氧的质量也达到恒定,因此产生了一个恒定电流。由于恒定电流与水样中可生化降解的有机物浓度的差值与氧的减少量存在定量关系,据此可换算出水样中生物化学需氧量。 2.稀释接种法测BOD的原理 水样在20℃±1℃培养箱中培养5天,分别测定样品培养前后的溶解氧,二者之差即为BOD5值,以mg/L表示。 3.校准 稀释接种法是通过测定水样培养前后溶解氧的量来测定BOD值,而微生物传感器是利用固定在传感器上的菌膜和水中有机物作用所消耗的溶解氧进行BOD的测定,水样与菌膜接触的时间、微生物生长周期以及活性的变化等都对测定结果有直接影响,所以每批次测量前必须用标准物质对微生物传感器进行校准并定期更换微生物膜。 4.测定结果讨论 4.1质控样测定结果比较 分别用微生物传感器快速测定法与稀释接种法测定质控样1(22.7±3.4(mg/L)),同时平行测定七次实验结果见表1、表2。 4.1.1精密度、准确度测试结果分析 由表1可知:浓度为22.7±3.4(mg/L)的样品,微生物传感器快速测定法得出平均值为23.64mg/L,标准偏差为0.7214mg/L,相对标准偏差为3.05%,相对误差为4.14%。稀释接种法得出平均值为23.78mg/L,标准偏差为0.3425mg/L,相对标准偏差为1.44%,相对误差为4.76%。 4.1.2相对偏差 由表2可知用微生物传感器快速测定法与稀释接种法测得的BOD值,其相对偏差在0.21%—2.39%之间都在国家标准质控要求的范围以内,且两种方法测量的相对偏差和相对误差无显著差异。 4.2实际样品测定结果比较 表3 两种方法所测地表水各实际样品结果比对 由表3数据可知,用微生物传感器快速测定法与稀释接种法测得实际样品的BOD值,其相对偏差在0.00%-3.23%之间,都在国家标准质控要求的范围以内,且两种方法测量的相对偏差无显著差异。 4.3小结 从实验结果来看,用微生物传感器快速测定法与稀释接种法测量BOD的准确度和精密度无显著差异,且都在国家标准质控允许的范围内,微生物传感器快速测定法用时短,效率较高,药品用量较小,取样量较小,克服了稀释接种法操作繁琐、工作量大、试剂要求多等缺点,具有操作简便、测量直接快速等优点,且测定结果与稀释接种法无显著差异,有可推广性。
制造业的发展需要更多的工匠人才,“中国制造2025”对我国职业教育单位提出了更高的人才质量培养要求,高校设置学科作为对接企业推动经济社会发展的重要纽带,其位置也越来越突出,特别是职业教育的重要地位和作用更加凸显[1]。 1机器人技术应用课程的特点 机器人技术应用课程是机电一体化技术的专项技能训练课程,而工业机器人又是一个复杂的机电系统,其学习过程融合了机械工程学、计算机科学、控制工程、电子技术、传感技术、人工智能等多学科领域的综合技术,是多学科科技发展的必然结果,更是一个技术完整,科技高度密集的机电一体化产品[2]。因此机器人的教育不同于传统学科的教育[3]。单纯的专业课程如机械制图、电气控制、传感技术等只是机器人学习的基础,该门课程的学习应该是一个架构式体系的建立与模块式的充分挖掘。在整机系统下面向市场,针对某一领域去深入了解,在深入学习中积极思考,并将各学科技术有机的联系起来,形成独有的知识网络体系。 2机器人技术应用课程在高职教育中的应用 职业教育涵盖“教学”、“专业”、“技术”等多个方面,研究职业教育可以指导职业教育的方向、提高职业教育的质量,为我国培养更多大国工匠、能工巧匠,并为现代制造业、服务业、农业等现代化的发展提供重要保障与支持。当今时代,工业机器人技术应用作为职业教育的重要组成部分,不仅面对着机器人时代带来的职业教育新挑战,还接受着就业市场的新考验。机器人技术在职业教育上也越来越普及。传统的教学形式单一,大部分以系统的理论学习为主,弱化了实践操作,学生的动手能力明显不足,对一些理论知识更难以掌握,没有过硬的操作技能,进入企业后,企业对员工的培训又缺乏系统的理论指导,培训周期长,资源投入大等,极大的制约着学生个人的提高,影响着企业的发展,偏离了职业教育人才培养的目标。针对机器人技术应用课程的自身特点,将理论学习与实践操作有机结合,形成的理实一体化教学模式,具体模式如图1所示。该教学模式不仅对该课程专业进行了系统性的教学,还针对已有机器人产品手册进行相关学习,极大地培养了学生学习的主动性、积极性,以实际动手操作,夯实了理论基础,对企业岗位需求对接有了一定的基础,更培养了对新技术、新事物的接受与领悟能力,小组协作能力,主动学习能力等,同时也促进了教师的科研能力。在理论教学课时,教师通过采用现代化教学手段,对项目任务的理论进行讲授,并对涉及到的一些学科基础知识进行整理和疏导,如遇到一些概念抽象理解困难的知识,到教学现场对照实物进行讲解,同时教师通过示范操作开展实践训练,在实际操作中学生针对有疑问的地方开展本组讨论,小组交流,师生互动等方法灵活掌握。教师在每个项目任务完成后进行点评总结,通过理论指导实践,锻炼专业技术,实践强化理论,提高专业认识。让学生审查自己操作学习过程的不足,并加以改进提高。在教学项目的选择上,紧紧围绕目前国内机器人应用市场,满足教育教学,兼顾工业应用,营造工厂职业环境,灵活应用项目教学,加工模拟教学,具体案例教学等教学方法,将产教融为一体,全面提升学生综合职业能力,增强就业竞争力。工业机器人的普及不仅冲击着职业教育的就业,也催生了许多新产业,相应的创造了新的就业岗位,包括在机器人制造厂商从事机器人组装、销售、售后支持的技术和营销;在机器人系统集成商从事机器人工作站的开发、安装调试、技术支持等;在机器人的应用企业从事机器人工作站操作、编程调试、维护保养等从事机电一体化专业的工作。因此,机器人技术应用应顺应时展的市场需求,抓住职业教育发展机遇,有计划的开展,积极促进职业教育功能的发挥[4]。 3结束语 工业机器人自诞生以来,其优秀技术就被垄断,我国要想抢占工业机器人市场还有很长的路要走,必须做好长远部署,从职业教育出发,加强企业与高职院校的深度合作,大力发展国内高职院校工业机器人技术专业,让企业为职业教育提供更多的机器人典型应用方案,协同培养更多的共性机器人集成人才,缩短学生机器人技术应用岗位适应时间,降低企业人才培养成本,为“中国制造2025”提供助力。 参考文献: [1]国务院.国务院关于印发国家职业教育改革实施方案的通知[Z].2019-02-13. [2]董春利.机器人应用技术[M].北京:机械工业出版社,2014. [3]郑瀚炤.新形势下技工院校工业机器人的教学实践与探索[J].职业,2017. [4]蔡前晶.示教机器人在职业教育上的应用[J].科技与企业,2016. 作者简介:康俊峰(1991-),男,内蒙古乌兰察布人,硕士,助教,研究方向:机器人技术。
1研究背景和意义 随着信息化建设进程的推进,信息机房已成为各企业重要的优秀组件,承担着数据处理、互换、存储和访问控制等业务,尤其是基层电力企业,信息机房的安全性和稳定性事关重大,一旦信息机房产生问题,引发故障,对机房内正在运行的业务平台和硬件设施造成影响和破坏,进而威胁到数据安全,对造成的直接与间接经济损失无法估算。因此现代基层电力企业对信息机房的稳定性、安全性提出了更高的要求,因此我们针对动环监控应用与运维管理方案做出细致的分析与研究,在增强运维人员安全运维意识的同时,更能提供安全稳定的信息机房保障服务。 2信息机房动环监控 2.1系统框架结构 电力企业信息机房的稳定运行包括信息设备硬件和设施环境的支撑。其中动环监控涵盖环境系统、动力系统以及消防监控系统等内容。通过采集卡所设置的相同传输端口,依靠以太网模式的传感设备接入到交换机,支持串口模式的传感设备接入到串口控制模块,统一接入监控终端主机并设置Web端服务功能,方便运维人员进行实时查询机房设备、设施运转状态;同时,出现的告警信息将以特定提示音、平台短信形式发送至相关维护人员。 2.2动力监控系统 动力监控系统针对信息机房的配电柜、UPS和通信电源等运行情况进行实时监控,监测设备的相关可靠数据,包括电压、无功功率、频率等;实时监测UPS整流器、输入输出负载、电池和旁路的运行状态,方便运维人员及时发现故障了,确保信息机房电源持续稳定性。 2.3环境监控系统 环境监控系统是通过对信息机房内的新风机、精密空调和温湿度测量仪等设备产生的实时数据进行监控,有效调节机房的整体运行环境。精密空调的用处有以下几个方面:首先第一点平衡信息机房内温度与湿度,其次检测空调的加湿器和风机等重要部件的运转情况,第三建立有效的滤网清洗制度对通过对新风机部件的运转状态进行实时监控和调节外部环境与机房间的正压差,最后一点降低噪音并控制在65dB(A)以内,确保信息机房内运维人员身体健康;在此基础上同步控制机房内的温湿度差异,确保不会出现机房温度过高造成设备运行卡顿、重启和死机,不会温度过低造成致使空调设备能耗加大,亦不会湿度较高或较低金属类设备仪器加速腐蚀或产生静电造成损坏。 2.4安防系统 安防系统分为两部分,第一方面为门禁系统,门禁系统技术发展十分迅速,现如今人脸识别门禁系统逐步取代以往的感应卡式门禁系统,对信息机房进出人员的管理更加准确化、细致化,禁止无关人员随意进入信息机房,仅允许被授权的运维人员和相关管理员进出信息机房,并自动记录保存每次进出人员的人脸识别记录;另一方面是网络摄像监控系统,该系统支持基于Web的实时查询模式,方便主站运维人员监控机房内的人员分布和活动情况, 2.5消防监控系统 消防监控系统包含自动化设置和手动器械,前者通过烟感与温感等设备对火灾发生做出实时警报,并启用七氟丙烷自动灭火装置对火灾现场做出应急灭火措施;后者在机房内外的合理位置放置消防栓及手持式灭火器;以确保火灾发生时对灾情进行控制。 3信息机房的运维管理 3.1日常运维管理 机房日常运维管理主要是对信息机房设备的日常运维、人员、出入机房制度进行科学合理的管理。有效的降低信息机房内各类故障发生率,延长相关设备的运行使用年限、提升故障运维效率。 3.1.1日志记录 信息机房内运行中设备的系统日志记录相关设备日常运行状况、关键参数,由通过相应的运行中系统自动生成。信息机房日常巡检日志由机房管理员对信息机房日常巡检状况,包括温湿度变化、UPS负载状态调整、备用电池容量性能、消防设施检测。信息机房日常出入日志账本记录所有进出人员关于出入时间、事由、操作记录(如设备安装调试)等详实记录,由机房管理员与进出人员进行确认签字,并结合人脸识别门禁系统对信息的正确性和有效性进行双重保证。机房故障运维日志记录设备故障的情况说明、运维处理方法、由运维人员和机房管理员记录。 3.1.2人员管理包括运维人员定期的专业技术 培训、安全意识教育运维人员具备较强的操作能力,熟练掌握查杀病毒,升级操作系统补丁,能使用相关软件针对操作系统进行漏洞扫描和后续处理,定期更换具有高强度的复杂口令,不使用来历不明的传输存储介质,禁止下载、上传业务无关数据。 3.2应急保障措施 信息机房可能会遭遇到各类突发性安全事故,因此需要制定针对突发性事故的应急预案,并定期对运维人员进行实际培训及演练,确保运维人员在遇到突发性事故的时候能够做到临危不乱、有条不紊的保护和抢修设备,尽量降低因突发性安全事故而造成的损失。以设备系统停止运行的突然状况为例,首先及时局部断电处理,检查该设备停运原因,同时报告上级。如是设备超过最高允许工作温度造成停运的按照预案进行设备抢修,若能简易修复的则在修复后重启上线;若是无法在现场进行快速简单修复的设备,及时该设备生产厂家,进行返厂修理或派遣技术人员处理,同时将该设备承载的业务跳转连接到备用设备上运行,避免出现长时间业务停运导致其他关联业务的瘫痪。 4结语 综上所述,电力基层企业中信息机房的动环监控运行、运维人员和流程等管理是十分专业的工作,本文抛砖引玉,简要探讨信息机房动环监控应用与运维管理方案,用以提高信息机房运行稳定性和提升运维工作效率,对电力企业信息机房提供可靠稳定的保障服务。 参考文献 [1]张程.关于电力信息机房智能综合监控的研究[J].通讯世界,2013(20):107-107,108. [2]夏冠卿.现代信息化机房建设探析[J].工程技术,2015(17):258,258. 作者简介孙健琦(1986-),男,浙江省杭州市人。大学本科学历。工程师。主要研究方向为配网自动化及电力通信方面运行维护。来金辉(1989-),男,浙江省杭州市人。大学本科学历。助理工程师,主要从事电力通信运维工作。周佳驰(1990-),男,浙江省杭州市人。大学本科学历。助理工程师,主要从事电力通信运维工作。
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煤矿通信论文:煤矿企业无线通信论文 一、在煤矿企业中应用的无线通信技术的种类 1、PHS技术 PHS技术就是常说的矿井小灵通,是现代社会矿井无线通讯的主要设备之一。矿井小灵通综合使用了大量硬件技术,如FPGA和DSP等,该技术的软件开发以模块化为标准,其控制体系以逐级分布为主;系统的配置灵活性较高,用户可以随机调换系统的业务功能和系统容量;该系统还能够统一指挥和调度矿区内固定和移动的用户,实现公众通信移动网络和矿区通信移动网络的联合发展。 2、SCDMA技术 SCDMA技术是常说的矿井大灵通,在矿井开采过程中发挥着至关重要的作用。SCDMA技术不符合国际电信联盟标准,在实际开采过程中的应用范围较小。主要原因是该技术仍存在着覆盖方式以泄露电缆为主和限制手机定位等缺陷。 3、矿井无线数字对讲 该技术在矿井开采中应用范围十分广泛,相关的配套设施和产业链已经非常完善,具有可靠、实用和经济实惠等特点。但是,在实际应用过程中该技术仍很难实现一部手机全双工的保密通信要求;难以完成电信公网和企业原有的固话交换之间的相互连通;并存在业务信道较少以及覆盖面狭窄等缺陷。 4、矿井无线局域网 矿井无线局域网属于短距离无线宽带数据传输领域,是非移动无线宽带数据通信产品的典型代表,该技术与其其他通信技术相比最大的区别在于它不支持语音业务和移动数据传输,在无线网片和无线网桥领域应用比较广泛。 二、煤矿企业中无线通信技术的发展趋势 1PHS技术 据相关统计结果显示:PHS技术是目前我国煤矿企业应用频率最高的无线通信技术,该技术在煤矿企业的发展建设过程中具有极大的技术优势,最典型的特点有语音通话效果好、移动切换呼通率高一级组网通信规范等。近几年,伴随着无线通信技术的深入发展,PHS技术的原有频段将转移到3G组网上。该项技术转移的主要原因有:第一,PHS技术中必须使用的基站和手机功率相对而言较小,属于无线微蜂窝通信体制的范畴,原有频段转移到3G最往后,网络通信受干扰程度较小;第二,转移到3G组网的原有频率可以完成自动调整,确保在新通话收集的通信频道不被切换;第三,原有频段转移到3G组网后,PHS和DECT系统可以同时实现与3G网络的兼容发展;第四,PHS技术主要集中在矿井下,对地面3g网络信号不会产生影响。 2Wifi无线局域网技术 Wifi技术系统在未来的发展领域十分广泛,主要由于该技术在无线通信领域占有十分广阔的发展空间和技术优势,该技术正逐步替代PHS技术在煤矿无线通信领域的地位。该技术的使用可以使矿井工作人员在同一个网络平台上完成无线和有限网络通信,网络点非常容易连接,井下或者井上都可以随时完成无线通信。 3NGP移动通信技术 NGP无线通信技术在我国未来的发展范围十分广泛,主要由于该技术具有节约电缆、人员定位以及自行监控井下作业等优势。NGP移动通信技术在根本上实现了煤矿开采过程中矿井多网合一无线通信的实际需求。NGP移动通信技术的新通信协议能够实现及时和精确的定位,并能上传有效的定位信息,是现阶段煤矿企业发展过程中最有效的移动成产调度系统之一。该技术在使用过程中与其他无线通信技术之间不产生任何冲突,在煤矿开采过程中发挥着至关重要的作用。 三、结束语 总之,要想促进煤矿开采效益的提升,就必须提升现代煤矿无线通讯技术的发展水平。煤矿企业应该在了解无线通信系统的特点及技术优势的前提下,对PHS技术、SCDMA技术、矿井无线数字对讲以及矿井无线局域网等技术进行深入的研究的探讨,为促进我国煤矿企业的发展提供技术保障。 作者:唐欣媛 李光平 单位:陕煤集团神木红柳林矿业有限公司 煤矿通信论文:完善煤矿定位技术的无线通信论文 1.井下现有定位技术 1.1有源RFID定位技术 RFID(RadioFrequencyIdentification)技术,又称为无线射频识别技术,是一种非接触式的自动识别技术,根据标识卡是否需要供电又可分为有源RFID技术及无源RFID技术,无源RFID标识卡一般识别距离在几厘米~几米,难以达到矿井井下人员定位系统的要求。因此,目前,矿井人员定位系统应用较多的是有源RFID技术:每个下井人员携带一个433MHz或2.4GHz的有源定位标识卡,该标识卡每隔一段时间(1~3s)发送一次代表携带人员身份的射频编码,该编码信号被安装在矿井巷道内的读卡器接收并传送到地面服务器,由于读卡器的位置在定位系统中已经设置完成,因此,我们可以判断出井下人员的位置。该系统的优点网络结构、算法简单,建设成本较低,缺点是定位精度低,一般为读卡器的接收半径,约几十米~几百米。 1.2RSSI定位技术 RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)是接收信号的强度指示,RSSI定位技术是通过接收到的信号强弱来测定信号发送点与接收点之间的距离,进而根据接收点位置坐标来进行定位计算的一种定位技术,该技术在矿井人员系统中应用较多,如TICC2431芯片就集成了RSSI定位引擎。RSSI定位技术精度较有源RFID定位技术有所提高,通过算法优化的RSSI定位精度可达8m。RSSI定位技术的主要问题是易受环境的影响,如环境湿度的变化、人体的遮挡等均会引起信号强度的较大变化,使得测试数据波动较大。 1.3TDOA定位技术 TDOA(到达时间差)方法是通过测量移动目标发出的信号到达多个接收基站的时间差来对目标进行定位的方法,即各接收基站对来自同一移动台的信号作到达时间TOA的测量,然后将各TOA值传送到定位处理中心,中心根据TOA求出各基站间的TDOA并计算出目标的位置坐标。 1.4起源蜂窝小区技术 起源蜂窝小区定位技术(COO即CellOfOrigin)是一种基于移动台的定位技术,它根据移动台所注册的小区识别号ID来确定移动台的位置。由于矿井无线通信系统的井下基站安装的巷道位置是一般是固定的,只需知道哪些移动台在当前小区注册,系统把该小区基站对应的巷道位置和覆盖半径发送给移动台,移动台就能知道自己处在什么地方。同时,系统也可通过小区内注册用户信息得到移动台所处的位置信息。起源蜂窝小区技术无需对移动网络和移动台进行修改,响应时间短,方案简单、经济。但是,由此导致的缺点是精度较差,定位误差就是一个蜂窝的大小。 2.基于TD-SCDMA系统的定位技术 本项目研究了基于TD-SCDMA系统的定位技术,系统采用了TA(TimingAdvance)定位技术,又可称为CellID+TA,即小区识别号+时间提前量。无线信号在空中传播是有延迟的,时间提前量TA由基站BTS(BaseTransceiverStation)测量后通知移动台MS提前这段TA时间发送数据,目的是为了补偿基站BTS与MS之间的传输时延。TA定位方法就是利用现有的参数TA来测算定位目标MS和基站之间的距离,再经过相关软件处理和计算得出各终端具体位置信息,同时体现在监控中心,从而实现通过终端进行定位的功能。TA定位实现原理: (1)定位请求控制 a.定位中心负责监视定位命令表,发现有用户定位请求,取出用户信息;b.通过诊断测试流程将定位用户消息发送至网元,定位结果返回后写入定位数据表中;c.将命令表中对应的记录状态置为已发送状态。 (2)终端类型判断 由于不同厂商的终端对TA测量处理有差异,部分终端TA测量值差异较大,需要针对终端类型进行距离修正,所以在进行终端定位前,要先获取终端类型。终端的IMEI由15位数字组成,其组成为:前6位数(TAC)是“型号核准号码”,一般代表机型;接着的2位数(FAC)是“最后装配号”,一般代表产地;之后的6位数(SNR)是“串号”,一般代表生产顺序号;最后1位数(SP)为检验码,一般中断效验码都设置为0。在本项目实际使用中,由于同一个批次的终端,前8为数字一般相同,可以根据终端的IMEI前8位来确定终端类型。对于定位请求,RNC在获取终端的IMSI后,发起IdentityRequest,请求类型为IMEI,IUC收到呼叫中心CC的Identity查询后,给RAC发送下行直传消息,请求UE上报IMEI信息。IUC收到RAC的上行直传消息后,从NAS消息中解析出IMEI后,将IMEI写入到UE表中,需要判断UE表中RRC的建立原因,如果是Terminating-causeunknown,该IMEI信息不需要给CN回复。然后给CC回复IMEI查询成功指示消息。 (3)修正值确定 本项目选取一款使用数量较多,且上报TA值稳定的终端,其默认的定位修正值为0,并在每个基站的天线处,通过多次测量TA值,然后取平均值的方法确定各个基站的TA修正值;并通过多次计算,确定出基站修正距离Ud(uepathdistance)、终端修正距离Td(terminaldistance)、阶段修正距离Pd(partdistaice),并配置各基站最大定位范围Md(maximumdistance)为基站间距离,确定修正值后,存入修正值表中。 (4)距离计算方法 定位中心收到一条定位消息,转换为对应表的数据结构,并进行下一步判断。根据终端所在小区CELLID,判断终端位置是在地面还是井下。如果是井上,计算结束。如果是井下,根据IMEI确定终端类型。根据终端类型调用系统中储存的相关修正值。根据测量值减去修正值,得到修正后的测量值。 3.结束语 通信联络系统是煤矿安全生产六大系统之一,矿井安全生产中具有重要的作用。矿用TD-SCDMA无线通信系统是近年来在煤矿安装应用较多的一种无线通信系统。本文提出了一种基于TD-SCDMA无线通信系统的手机终端定位技术,该定位技术是基于移动终端上报的TA值,不需要额外增加其它定位设备,系统成本较低;且系统的定位误差约为15米,相比原有的基站小区定位技术有很大提高。经实际应用表明,该定位系统能满足矿井对手机定位应用的需求。 作者:顾义东 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 中煤科工集团常州研究院有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信论文 1矿用无线通信技术现状 1.1WiFi无线通信技术 WiFi无线通信技术采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)正交频分复用技术,其优势在于具有较高的数据带宽,低廉的设备成本,同时使用2.4GHz的公共频段,不需要复杂的审批手续。但WiFi技术不属于国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion)规定的移动语音通信标准,不具备规模组网通信的理论基础与技术标准,其定位就是短距异步宽带数据无线接入。由于WiFi采用的是短码扩频技术,只适合视距无遮挡点对点直线通信,而对矿井这种遮挡严重,多径反射剧烈,场强衰落快速变化的现场,将直接导致WiFi的通信距离大大缩短。WiFi通信技术所使用的通信体制、占用带宽、调制方式与目前煤矿井下人员定位系统的RFID和ZigBee完全相同或近似,使得系统之间会产生严重的电磁干扰,严重的还会使系统瘫痪。 1.2TD-SCDMA无线通信技术 TD-SCDMA技术是ITU的第三代移动通信空间接口技术规范之一。TD-SCDMA的特点是上下行同频段,通过时隙配置为上下行信道提供无线承载。TD-SCDMA可支持速率为8kbit/s~2Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,它的一个载波占用1.6MHz的带宽,仅能提供速率为2Mbit/s的3G数据业务。并且在产业链方面TD-SCDMA不够成熟,终端数量较少。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RadioRemoteUnit)拉远方式,BBU部署在地面,RRU作为井下无线站点部署在井下,地面与井下采用私有的IR接口,必须使用裸光纤,无法直接使用井下工业以太环网,且当BBU出现故障时,会导致全网无法工作。某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维护、扩容较为困难。 1.3WCDMA无线通信技术 WCDMA技术是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,是集CDMA、FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess,频分多址)技术优势于一体、系统容量大、抗干扰能力强的移动通信技术[4]。WCDMA发展空间较大,技术成熟性最佳,有较高的扩频增益,可支持速率为8kbit/s~5.76Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟、网络部署最为广泛、终端最为丰富的3G技术,其网络除能实现语音通信功能外,还可提供高速率数据和图像传输功能。但是,传统WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难大。 1.4Femtocell无线通信技术 1.4.1Femtocell技术简介Femtocell又可称为毫微微小区、家庭基站[5],是近年来根据3G发展和移动宽带化趋势推出的低功率、超小型化移动基站。Femtocell使用IP协议,通过用户已有的ADSL、LAN等宽带电路连接,远端由专用网关实现从IP网到移动网的联通。它的大小与ADSL调制解调器相似,具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点。1.4.2Femtocell技术优势(1)可覆盖宏小区不能覆盖的地方。(2)可以减少来自于宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。(3)辐射更低,手机电池也更耐用。(4)为固网与移动网融合提供了一个理想的解决方案。Femtocell的网络架构如图1所示。目前业界主流的设备商主要采用的是把NodeB和RNC(RadioNetworkController,无线网络控制器)功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由Femtocell网关提供标准的Iu接口。更进一步的扁平化架构可以把SGSN(ServingGPRSSupportNode,GPRS服务支持节点)/GGSN(GatewayGPRSSupportNode,网关GPRS支持节点)等功能集成于Femtocell接入设备。扁平化架构的优势是它符合下一代移动网络的发展趋势。由于独立节点的减少,使得网络端到端时延大大降低(降低40%左右),从而大大增强用户在使用高速数据业务和实时业务时的体验。同时,节点的减少也大大提高了网络的可靠性。 2基于Femtocell的矿用 WCDMA无线通信系统传统的矿用CDMA-2000,TDS-CDMA以及WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难极大;但随着Femtocell技术的应用,使得WCDMA无线技术应用到煤矿井下变得简单。针对煤矿井下的环境特点,提出了一种基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统,系统结构如图2所示。从图2可看出,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统采用现有的IP网络传输,Femtocell通过工业以太网与地面主系统相连,井下通信的网络架构可采用标准的Femto网络架构,实现井下、井上通信的结合,传输使用矿区已经部署的井下工业以太环网。Femtocell基站集成了NodeB(即移动基站,一般由控制子系统、传输子系统、射频子系统、中频/基带子系统、天馈子系统等部分组成)和RNC的功能,它通过SIP(SessionInitiationProtocol,会话初始协议)/IMS(IPMultimediaSubsystem,IP多媒体系统)连接到地面优秀网络(优秀网包括移动交换中心MSC和用户归属位置寄存器HLR等),优秀网络采用WCDMA专网的自建优秀网。 2.1系统的关键技术 2.1.1即插即用Femtocell所扮演的角色类似于终端设备,因此,其使用方法必须简单明确,安装好Femtocell基站后,只要接通电源和网络就可以使用。Femtocell和服务器之间必须能自动完成IP连接和IP分配,能够进行远程的自动软件升级、自动网络规划(包括最小干扰频点的选择、扰码的自动分配、邻区列表的自动创建及发射功率的自动调整)。2.1.2接入控制接入控制主要有3个层面:①接入层的UE(UserExperience)接入鉴权。用户必须可以设置Femtocell的接入模式,如是否允许所有用户接入、能否设置不同的接入用户、Femtocell信号是否可以独享等。因此,Femtocell必须设置一个白名单编辑功能,以满足对Femtocell接入终端的控制。②Femtocell基站设备的接入控制。服务器要能够监控Femtocell基站的使用,并控制其IP接入。目前主要采用在Femtocell基站内置一张类似于SIM卡的信息鉴权设备,运营商可以在SIM卡上烧制相应的鉴权信息。③优秀网3GPP标准的UE接入鉴权。Femtocell对用户的接入必须满足3GPP对3G的各项标准规定[6]。2.1.3IP传输网络质量要求因为Femtocell是完全通过IP网络实现与优秀网的连接,因此,如何保证业务的QoS服务等级,特别是语音业务的QoS要求非常关键。因此,对于IP传输网络需要有一定的性能要求,如对满足语音业务、满足视频电话及PS384K业务在时延、抖动、丢包率、带宽等方面的指标均有最低要求。2.1.4时钟同步技术Femtocell基站主要通过接收周围宏基站信号来提取同步时钟信号,如果Femtocell完全处于孤岛环境,就需要通过自身的时钟振荡器来获取时钟。 2.2系统优势分析 综合了Femtocell技术与WCDMA技术的特点,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统主要有以下优势。(1)组网灵活。由于系统采用Femtocell技术和小型化设备,且可即插即用,系统安装维护方便,组网更加灵活。(2)稳定可靠。系统内设备采用电信级标准设计,确保系统可靠性。无线资源池共享技术的应用使得系统稳定性和可靠性大大提高,且满足突发情况下设备的资源需求;在正常情况下,设备运行负荷均衡,工作状态稳定。(3)业务丰富。系统不仅支持基本的高质量语音通信和短信业务,而且基于WCDMA的高带宽特性,可灵活承载移动办公、无线监控、生产巡检等各种数据业务。另外,可根据数字化矿山的特点,灵活定制适应于矿山安全生产的多种移动业务。(4)兼容性高。基于Femtocell的矿用WCDMA矿用无线通信系统设备采用国际通用通信标准设计,设备可以和不同制造商生产的公网模式的WCDMA制式终端兼容;可以和多家主流设备制造商生产的用户级交换机和局用交换机互通。 3结语 随着社会的进步和科学技术的发展,我国煤炭的信息化水平已经大幅提高,矿用无线通信技术也在不断的发展以适应煤矿信息化进程,从PHS技术,WiFi技术到现在的3G技术及今后的4G技术。下一代矿用无线通信系统中,高质量的语音通信必不可少,但是其只是煤矿信息处理的小部分。随着4G网络到来,井下高清无线视频监控、无线传感器、无线数据采集、视频会议等无线业务将会是今后数字化矿山的重要标志。4G技术的引进也是下一代矿用无线通信系统的必然趋势,其将会是未来煤矿信息化的一个重要平台。 作者:徐寿泉 徐宝平 张阳太 武钰 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 重庆邮电大学 潞安新疆煤化工(集团)有限公司 煤矿通信论文:煤矿无线通信技术论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信传播论文 1煤矿井下无线通信技术的现状 1.1TD-SCDMA无线通信技术的应用现状TD-SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一,能通过对时隙配置提供无线承载。TD-SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8kb/s~2Mb/s的所有3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,但是由于载波占用的宽带为1.6MHz,TD-SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU+RRU方式,因没有办法直接使用太环网,当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维修、扩容比较困难。 1.2WCDMA无线通信技术的应用现状WCDMA技术与TD-SCDMA都是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体,是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD-SCDMA相比,技术较为成熟,并且发展空间大,在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益,此外,还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术,不仅可实现语音通信功能,还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高,使得多数煤矿企业望而止步。 2煤矿井下无线通信的技术难题 电磁波在矿井隧道中不能很好地进行传播这已是公认的事实。一直以来,井下通信的技术难题是制约煤矿安全的重要因素之一,下面将从3个方面进行论述。 2.1巷道的环境条件对电磁波的影响煤矿井下巷道一般比较狭窄,弯曲延伸,存在多个分支,且分布在不同的地下平面。巷道的截面宽度不同,且巷道四周为煤层,粗糙不平。这一特殊的传播环境对电磁波的传播特性产生重大影响。电磁波频率对传输的速度有较大的影响,巷道截面尺寸对电磁波传输也有影响,截面的尺寸与巷道内电磁波频率成正比。此外,矿井下有照明线、动力线、钢轨等纵向导体,这些线路的存在都会对电磁波的传输产生一定的影响。 2.2井下环境机电噪声干扰严重如今,井下作业机械化与自动化设备的应用,不可避免地会增加噪声的强度,但是这一问题并未引起人们的重视。通信技术中,噪声是衰减和损耗通信质量的又一个重要因素。机械设备的作业一般是24h不停歇,因机械设备自身配置量大,启动频繁,所产生的电气噪声频谱较宽。由于信号微弱会导致井下通信困难,噪声问题是井下移动通信需解决的技术难题。 2.3接收点有用信号十分微弱无线电在井下的传播可以被看作在一个特定的空间内进行,由于电磁波在传输的过程中受到煤岩层及磁导率的影响,因而其传播速度并不是恒定不变的。煤矿井下的管道由于表面比较粗糙,且分布不均,这些都会对电磁波的传输造成影响。对于某个接收点来说,接受机本身信号微弱,在干扰之后很可能接收不到信号,这种特性的存在破坏了有用信号的传输,最终导致电磁波传输距离减低为数百米,从而使得井下通信非常困难。 3无线通信技术的发展方向———Femtocell技术的运用 Femtocell是根据3G技术发展和无线技术宽带化发展方向而推出的一种低功率、超小型化的移动基站。它的运用在一定程度上提高了煤矿井下的安全性。Femtocell通过IP协议将用户最先具备的ADSL/LAN宽带进行线路连接,远端由专用网关实现从IP网到无线网的连接,具备安装便捷、能够自动配置、直接使用的优点。 3.1Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用能够最大范围地覆盖宏小区不能覆盖的地方,可以减少来自宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。此外,辐射更低,手机电池也更耐用,这些优势都优于其他无线通信技术。当前在煤矿企业中,设备供应商主要是将NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由于Femtocell网关的接口是Iu接口,扁平化架构可以将SGSN/GGSN功能集成于Femtocell接入设备,其技术优势在于符合下一代移动网络的发展趋势,并在减少节点时提高网络的可靠性。 3.2Femtocell的系统优势Femtocell技术采用的是小型化设备,可以随时使用,并能够维护系统安全,增强灵活性。系统内部采用电信级标准设计,确保系统的稳定可靠性,无线通信能够共享技术的应用,使系统的稳定性及可靠性大大提高,并能够满足设备的资源需求。Femtocell系统设备运营均衡,工作状态较为稳定。此外,Femtocell技术系统的运用采用的是国际通用的通信标准设计,设备可与终端设备兼容,并能够与多家主流设备的制造商生产的用户交换机进行交换。 4结语 无线通信技术的应用极大地实现了地面对井下作业的监测和管理,能够有效地保障井下作业的安全。就无线通信技术在井下使用的现状而言,无线技术与自动化系统的深度融合还存在一定的发展空间,因而,应当不断研究和实践,使其更好地应用在煤矿行业中。 作者:刘庆伟单位:中国神华神东煤炭集团锦界煤矿管理处 煤矿通信论文:煤矿生产调度管理通信技术论文 一、煤矿井下调度管理存在的问题 分析当前的煤矿生产调度系统,在运行过程中,存在以下几个方面的问题:第一,调度系统的工作效率较低,针对现有的煤矿生产调度系统,受技术条件的限制,煤矿企业还不能充分利用现代的网络技术来加强煤矿生产调度管理系统的建设,导致出现界面不友好、无法实时查看信息,用户操作困难,数据管理分散的现象,甚至调度管理中的信息出现重复记录的现象。在煤矿生产中,由于煤矿生产调度管理系统仅限于指挥部门使用,在没有对调度信息进行科学管理的基础上调度部门所获得的信息是不能被其他部门使用的,信息缺乏共享性,致使调度管理系统的使用效率低下。第二,缺乏完善的信息统计功能,由于调度信息缺乏共享性,这就给煤矿井下安全生产的决策分析带来了一定的困难,例如在某个时间段内生产事故等情况不能及时得到统计和处理,其严重影响了系统在煤矿安全生产中组织和协调作用的发挥,进而影响了煤矿井下的安全生产。第三,无法实现对生产调度台账和报表的实时生成,在煤矿生产调度管理系统中,虽然实现了基础数据的管理功能,但是,在调度管理系统中还没有真正实现实时生产报表的功能。在生产过程中,生产调度台账和报表的实时生产不仅可以起到统计作用,也可以起到组织和协调作用,其中,生产调度日报、煤矿井下生产值班情况表及掘进工作面调度记录等报表可以很直观的对煤矿生产进行科学决策分析。第四,无法实现动态查看功能,由于图形信息管理功能不全面,在现有的调度管理信息系统中,其只能实现经验的图形管理,而实时生成的动态图形在现有的调度管理系统中不能得到充分体现。在调度管理信息系统中,若采用无小型化网络设备,不仅成本高,设备体重大,也不具有支持数据业务的功能,因此,采用无线通信技术与安全生产管理调度系统,其可以有效满足煤矿井下安全生产的需求。 二、建立基于TD-SCDM无线通信的调度管理系统 随着计算机网络技术的发展,通信技术的应用已受到了社会各界的广泛关注,相应的网络平台经历了终端主机方式到服务器方式的演变。并且在信息数据收集、存储和处理上,也从封闭式逐步走向开放时。由此可知,通信技术的转变,促进了我国社会经济的发展。在科学技术不断发展的今天,井下越来越多的电力设备、调度中心的信息资源共享及工作流程优化的要求,为了有效满足煤矿井下的安全生产要求,建立基于通信技术的调度管理系统,不仅可以确保煤矿安全生产,同时也是促进煤矿企业经济可持续发展的重要保证。由于煤矿生产调度系统在煤矿井下安全生产中发挥着不可替代的作用,因此,利用通信技术来建立煤矿生产调度管理系统,规范煤矿生产的调度管理,减少指挥人员的工作负担,从而提高工作效率和精确度。 针对当前煤矿生产调度管理系统存在的问题,在建设调度管理信息系统中,首先应借鉴国内外比较先进的煤矿生产调度管理信息系统进行分析、研究,结合煤矿企业内部的具体生产情况和实际需求进行分析,将两者有效结合,采用TD-SCDM无线通信技术,并结合煤矿企业现有的信息化平台,提供语音、视频、数据一体的网络平台,如图1所示,通过利用通信技术与调度管理信息系统连接,其可以及时对井下生产进行指挥,同时也可以及时进行紧急情况的处理。采用TD-SCDM矿用无线通信与煤矿生产调度系统,其主要有以下特点:第一,具有先进的无线管理功能,通过搭载无线视频监控和人员定位等数字化建设,指挥调度人员只需要通过语音、视频进行调度或召开会议,则可以进行通信与管理;第二,信息收集与分析功能,对掘进队的生产数据及井下各个环节的安全生产情况等基础资料进行收集,按照年、月、日对煤炭生产产量及安全情况进行统计分析,实现信息共享,及时地、有效地解决煤矿生产中的实际问题;第三,资源合理分配功能,根据煤矿企业内部的具体情况和煤炭生产需要合理分配劳动力,对机电设备、配件、雷管等进行检查;第四,数据资料存储、查询功能,对收集到的生产数据及相关资料以超文本的形式存在,从而实现规范化的煤矿安全生产;第五,可靠的冗余功能,煤矿生产调度系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力,在煤矿生产中,若某一环节或节点发生故障,调度管理信息系统将会自动进行主设备的倒换,以保证整合系统的正常运行;第六,漫游功能,利用无线通信技术在煤矿井上设置多个基站,实现多点漫游和无缝却换的功能,这样系统不仅可以实时对煤矿井下的生产进行监测,也可以对各个基站的指挥调度人员进行网络级调度和漫游调度,该系统支持全局录音功能;第七,多级调度功能,指挥调度人员只需权限设置,则可以实现上级调度台对下级调度台的调度,同时总调度台可以对各分调度台进行调度,建设全网多级调度管理信息系统,以满足对多用户管理的需求。 三、结束语 煤矿井下生产是一项具有危险性、施工环境恶劣的工程,为了实现煤矿井下的安全生产,建设煤矿生产调度管理信息系统是非常重要的。通过加强信息化建设,建立生产调度管理信息系统,使调度生产管理信息系统在煤矿生产中起到组织、协调和指挥的作用,以保证煤矿安全生产,以促进煤矿企业的可持续发展。 作者:刘涛单位:神华神东煤炭集团开拓准备中心生产指挥中心 煤矿通信论文:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司 煤矿通信论文:短距离通信技术在煤矿井下的应用 一、短距离通信技术的含义 通常情况下,通信收发两方利用无线电波井下传输信息,且能够在几十米范围内传输,皆可叫做短距离无线通信,也可称为短距离通信技术。短距离通信技术具备多种共性,即对等性、成本低以及功耗低等。短距离通信技术实质指一般意义上的无线个人网络技术,主要有以下几种标准,ZigBee、IrDA和RFID等;此外,短距离技术有各种不同接入技术,如无线局域网技术等。矿井无线通信有感应通信、动力线载波通信等形式。但动力线载波通信在矿井中应用时,由于抗干扰能力弱,难以匹配传输阻抗,所以其效果较差。而感应通信是以电磁感应原理进行通信,发话时,移动通信机的磁性天线与感应线很相似,同时有尺寸大的发射天线,但干扰噪声过大且传输参数可靠性差,很少应用。井下巷道属于一个限定空间,主要是岩壁组建而成的封闭环境,岩壁往往限制电磁波的传播,传播中衰减程度过大。所以选用短距离通信技术应用于煤矿井下中,有着重要意义,短距离通信技术功耗、成本均相对比较低,网络铺设简单,便于操作。 二短距离通信技术在煤矿井下中的应用探讨 短距离无线通信技术具备功耗相对较低的优势,因此对于“本安型”电路的相关设计十分符合。不仅如此,在煤矿井中,使用频谱的要求较为宽松,所以,在煤矿井无线通信系统中,短距离通信技术具有广阔的应用价值。 1.ZigBee技术的应用分析 在短距离通信技术中,ZigBee技术是其中最有代表性的技术,同时应用于煤矿井下占据重要的位置。ZigBee技术指以IEEE802.15.4为主要物理层标准,并以此将大量微小传感器间的通信进行协调。此类传感器无需巨大能量,经过无线电波且利用接力形式,实现两个传感器之间的数据传输,发挥高通信效率。ZigBee技术拥有三个特点:功耗低,即休眠状态下的耗电量为微瓦级,工作状态下的耗电量为毫瓦级;超大网络容量,即1个ZigBee可支持的节点有65000个;广泛的覆盖面积,网络覆盖范围可达100~1000m。ZigBee技术具备双向性定位优势,将ZigBee技术充分应用于煤矿井下中,有效实现井下与地面之间的信息交流,提高定位信息的规范性以及准确性。此外,ZigBee技术在实行双向传递时,可将某些意外或突发事件的发生进行控制和防止,同时,传输的速度相当快,信息准确性也较高,从而提高决策反应效率。ZigBee技术系统在反映井下定位现状的时候,能够利用计算机将井下活动轨迹进行详细描述,也就是经过标识卡活动状况、各种站点间信息的传递等,进行了解和掌握井下活动的具体现状,当发现有不良现象发生时,可立即采取措施,避免发生意外。如在某市煤矿中,因井下地形复杂,在进行煤矿开采时,常常发生事故,发生事故之后,营救人员不能将井下受灾人员的分布情况以及人数进行较好确定,若将营救设备盲目开进,则会误伤受困人员,从而无法及时营救受困工人。然而使用ZigBee技术之后,能将事故受困人员分布位置以及具体情况进行准确确定,促进营救工作的顺利开展,及时救出受困人员,进一步降低煤矿井下安全事故的发生率,确保工作人员的生命安全。 2.IrDA技术应用分析 一般情况下,IrDA技术在调制时,常常利用脉冲相位,如此一来,不但将抗干扰能力增强,而且使连续电平功率大于脉冲电平功率,防止了红外二极管无法承受高功率的现象出现。IrDA技术具备成本低,易控制传播距离、范围,保密性高、抗干扰能力强等特点,将该技术应用在煤矿井下通信系统中,可发挥遥控器的作用。此外,根据国家煤矿安全相关监控系统新标准,对于井下传感器,必须利用红外遥控传感器,无需使用精度产品及电位器调零点产品等。由此可见,IrDA技术应用在煤矿井下中具有重要的作用。 3.无载波UWB通信技术应用分析 在煤矿井下应用无载波UWB通信技术,能够降低煤矿井下通信系统的成功。在煤矿井中,可通过超宽带信号频带宽的优势,将传输距离进行换取。利用UWB无线通信,能快速实现通信和测距及定位统一,多功能一体化等,将无载波UWB通信技术应用在煤矿井下,有利于准确定位井下人员,在发生各种恶性事故的时候,保持无线通信系统通畅,可提高救生抢险的效率。 三、结束语 总之,短距离通信技术在煤矿井下中发挥重要作用,如无载波UWB通信技术、IrDA技术应用和ZigBee技术应用等,只有将这些技术充分利用,才能提升我国煤矿井下开采工作的效率和质量,从而促进煤矿行业的快速发展。 作者:赵娟 朱彤 单位:河南工业贸易职业学院 煤矿通信论文:煤矿通信技术的发展研究 目前,大多数的煤矿企业都对于矿井的安全生产制定出了一系列的监控系统,对于煤炭工作之中无论是矿用带式输送机电控系统,还是矿用电力监控系统都设置了监控系统,同时加强综合检测控制系统的监控,在不断完善发展的基础之上建立了局部生产环节自动化系统。局部生产环节作为整个矿井系统的组成部分具有重要作用,处理好整体和局部的关系,从而保证整体的部分大于局部之和,从而更好的推进矿井综合自动化的不断发展与进步。 1矿井数字化工业电视系统当下多数的煤矿企业采用的都是通过电视系统对于矿用工业进行模拟性的传输,随着科学技术的发展以及通信技术的不断进步,对于井下的数字化工业电视系统而言,具有更强的发展前途。可以说是“如虎添翼”,从三网合并发展来看,它将是未来矿工井下作业的一个新的发展方向。 2工作面巷道监控中心对于大多数煤矿企业而言,目前的自动化控制主要集中在液压支架等单机操作之中。对于其全面技术控制方面还存在一些欠缺,因此对于煤炭开采挖掘等方面,包括供电设备等集中监控控制中还存在着瓶颈。这就会影响信息的直接传送。而这些就意味着调度中心不能及时的了解情况从而做出合理的判断,从而直接影响一系列的机载信息以及移动可视信息在传送到工作面巷道控制中心的状况,从而影响挖煤机等机械的作业1。 3矿井水泵自动化系统。矿井水泵自动化系统作为煤炭自动化的重要系统之一,但在很多煤矿之中忽视对其的使用。对于矿井之下的水泵房而言,这里的每台水泵最低都有几百瓦,而由于水泵排空阀门较容易受到矿井之下水质的影响出现故障,从而出现问题不能及时被发现,这便会给井下作业带来巨大的麻烦。因此处于各方面的考虑,对于安装矿井水泵自动化系统都有十分重要的现实作用,通过对于井下水泵传送信息的及时了解,可以根据情况作出相应的应对措施,从而保证井下作业的顺利进行。 煤矿通信技术 随着通信技术的不断发展以及网络技术的不断应用,IP语音通信技术由于自身的优势很快在煤炭通信技术之中脱颖而出,成为矿井之间相互联系的一个主要通信工具,通过不断探索将煤矿通信技术推向一个新的发展方向。 1全矿井生产调度通信 对于矿井的通信而言,在实际生产过程之中,使用较广的当属于对于矿井的生产调度通信。矿井通信最主要最直接的目的便是对于矿井的生产调度,它是直接作用于实践指挥的产物。通常是由调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等组成。它们通过相互联系而存在,当下在矿井生产调度中,对于通信系统主要分以下三种: 设专用的调度主机,又有行政交换机。目前我国的大多数煤矿是既设专用的调度主机,又有行政交换机。因为这些除了涵盖普通的使用之外,还可以通过调度员的需要来对通话方式进行不断的改变,从而实现应对特殊情况的特殊需要。这一系列的富有专业特色的服务功能为煤矿生产都起到了很大的帮助,为紧急情况以及特殊指示下的通话创造了条件,从而为保证煤炭的安全生产起到一定的作用。 不设专用的调度主机,仅用行政交换机。对于一部分的为降低投资成本的小型矿井而言,它们大多数会选用不设专用的调度主机,仅用行政交换机的通信设备。这种设备成本较低,而且井下用户可以根据实际需要而自动拨号,使用起来也较为方便。但是,一旦发现出现紧急状况,这种通信设备由于不具备调度员无阻塞通话功能,便很难将紧急预案中采取的措施传达下去,因此对于井下作业安全而言,还存在着一定的隐患。 设专用的调度主机,不设行政交换机。对于具有自动交换及联网的功能的专用调度主机而言,它们自身的功能完全可以代替行政交换机的功能在现实之中应用。但由于调度主机的总容量较小,因此,这种技术的应用主要集中在地面用户较少的煤矿之中2。由于程控调度通信系统的不断发展,使得信号稳定通话质量更高,而且传送数据稳定的通讯技术出现。随着通信技术的不断发展,相信数字交换技术在投入使用之后必然会将程控技术所代替。 2矿用小灵通通信系统 矿用小灵通通信系统作为一种无线通信技术来讲,它的覆盖性较强,而且使用起来相对方便。由于此通信工具是针对矿用而研制的,因此对于矿井之中的巷道中使用效果相对不错。但是由于目前系统缺乏调度功能,同时,在系统之中的一些主要设备基站和基站控制器都为隔爆设备,因此对于工作面巷道而言是不可使用的3。适用范围的受限并不影响其自身的发展,我们可以通过增加调度功能和开发本安型基站等来实现矿用小灵通通信系统的更好使用。 3井下光纤通信 井下光纤通信系统作为“后起之秀”迅速发展起来,其原因在于它通信容量较大而且对于井下通讯而言,拥有很好防爆性能和抗干扰能力。这样可以很快很好的适应复杂的井下环境。井下光纤技术由于近几年的不断深入研究,井下光纤通信技术具有更多的优点,从而更好的投入到生产作业之中。目前井下光纤除了具备基础的通信功能之外,还拥有自动化的检测功能,它的高质量传输目前是井下工业电视系统中的重要组成部分,而且随着科研人员的不断深入研究,相信它的作用和地位将有更大的提高和利用。 存在技术问题 我国煤炭产业的生产发展虽然紧密的同高新技术相结合,但其中还存在一系列的问题,而且一些局部化的环节仍需要加强重视,从而可以保证在作业过程中,一个整体之间可以相互联系促进,从而为更好的作业提供保障。 1加强对于高效矿用光缆开发利用,加强光缆修复技术 光缆是我国煤矿井下工作合理进行的一个重要工具,但由于井下环境复杂,它的主要投入还局限在大巷之中。而对于其他环境之下,普通的光缆自身承载不了,因此很容发生断裂等现象,而且它的修复工作也极为困难,但由于光缆在井下工作性能较高,它是实现自动化控制作业的载体,通过传送电视监控资料而来控制整个作业的进度,同时由于井下距离较长,只有矿用光缆可以承担得起这些传送,而且性价比很高。因此解决矿用光缆对于在恶劣环境下的使用和修复问题是目前开发的重点,对于承受能力较强、材质延伸度较好的材料可以更好更快的推进煤矿自动化作业,从而保证煤矿作业的自动化与通信技术相结合更好的为煤炭发展作出贡献4。 2增强局部薄弱环节的作业,从而保证各个环节的顺利进行 煤矿自动化的高速监控网络已有多种方案可选,而且各个生产环节分工不均,同时技术参差不齐,这就直接影响煤矿自动化运行水平,从而一些因为难以承载相应的负荷便会出现故障,这就要求各生产厂家进行不断完善提高,保证工作进度。 结语 煤矿产业对于社会具有重要作用,煤矿的自动化技术应用是实现高效开采的基础,而对于煤炭开采工作而言,安全问题是其中最重要的。质量安全是生产作业的重中之重,因此便需要利用通信技术来加强井上与井下的联系,同时对于整个矿山之间的相互联系。运用科学的技术手段既可以提高作业的效率也可以保证作业的安全与科学,因此,煤矿的自动化技术同通信技术相结合,正是体现了这一点。我相信,随着科学技术的不断发展,一定可以走出一条低能耗的集约化发展道路。加大对于科学技术的不断应用,从长久利益看来是切实可行的,而且节能减排对于构建社会主义和谐社会也会具有重要意义。(本文作者:张晓红 单位:天地(常州)自动化股份有限公司) 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控及通信技术诌议 【摘要】我国是煤炭生产大国,煤矿行业发展迅速为我国经济增长起到巨大推动作用,但是由于煤矿生产安全管理水平较差,安全问题一直困扰着整个煤矿行业,煤炭生产安全形势十分严峻,为有效改善矿山安全事故等紧急事务的处理能力,综合了通信、计算机、网络技术建立的煤矿安全生产监控与通信技术成为我国落实煤炭产业安全生产重要基础,始终为煤矿行业发展提供驱动力。本文对煤矿安全生产监控与通信技术进行简要阐述,讨论了煤矿安全生产监控与通信技术应用及其发展趋势。 【关键词】煤矿;安全生产;监控与通信技术 1引言 煤炭资源作为我国经济发展的基础有非常重要的作用,已经成为我国经济发展和人民群众日常生活密不可分的一部分,但煤矿行业存在的安全问题不仅成为了煤矿企业的困扰还引发了较为普遍的关注,安全对煤矿生产的重要性是不言而喻的,需要采取各种措施和手段进行保障,其中煤矿安全生产监控与通信技术是较为成熟的措施之一,在煤矿生产当中发挥着巨大作用[1]。 2我国当前煤矿安全生产监控与通信技术现状 相关部门针对煤矿生产特点提出具有较高可行性安全生产监控与通信技术,其中包括现场总线本质安全防爆、煤矿监控信息传输、煤矿监控数据处理、断电控制、馈电状态监测、开关电源本质安全防爆、矿用本质安全防爆电源、备用电源连接等方式内容,制定了一系列满足煤矿安全生产监控技术标准,建立了生产过程中及时发现问题并有效解决的监控系统。通过信号采集、计算机监控、数据通信方式对煤矿生产进行监控,并且相对简便的线路连接就可以满足煤矿恶劣的生产环境具有良好的通用性,不仅实现了对煤矿生产活动的监督,更为煤矿生产安全监控提供了便利条件,煤矿安全生产监控与通信技术系统主要包括:安全生产监控技术及系统、井下人员定位技术及系统、移动通信技术及系统三大部分[2]。 2.1安全生产监控技术及系统 煤矿安全生产监控系统和技术需要根据煤矿井下环境进行选择确定,对于传输距离远、井下电气环境复杂的情况,可采用树形结构来布设煤矿安全生产监控系统及安装;对于电网电压变化范围大、作业环境恶劣的环境,要采用远程供电方式替代煤矿安全生产监控系统传感器。 2.2井下人员定位技术及系统 普通的GPS定位信号无法全面覆盖井下通道,这就对煤矿井下人员定位技术及系统提出更高要求,一般井下人员定位识别卡位移速度应大于等于五米每秒,安全生产监控系统分站与井下人员定位识别卡无线传输距离不得低于十米,井下人员定位识别卡并发数量大于等于八十,总安装数量不少于八千。煤矿安全生产监控系统为井下生产作业人员提供位置检测系统,特别是井下作业过程中出现事故问题,井下人员位置检测系统可以检测到人员具体位置,便于营救人员及时、准确开展救援工作,减少人员损失,同时井下人员位置检测系统还可提升生产管理工作,让管理人员及时了解井下人员位置和出勤情况,以便更好的安排工作。 2.3移动通信技术及系统 移动通信技术及系统需要覆盖全矿井范围,因为煤矿作业无线传输损耗量大,需要较强的抗干扰能力,同时各个矿井无线传输的特点和规律是不同的,在移动通信技术及系统应用布设过程中需要充分考虑煤矿工作环境对移动通信及其他环境方面的需求,确定全矿井移动通信系统及其技术的应用方式,充分结合现代无线网络技术发挥作用[3]。 3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展 3.1人员精确定位技术 煤矿井下生产发生安全事故时,为能及时进行有效的应急救援处理,需要对井下人员具体位置进行精确定位,因为只有精准的人员定位才能为应急救援提供良好的条件,争取更多的时间,挽救更多人的生命,现阶段煤矿井下主要采用的人员定位技术是部分功能的移动设备(RFD)和漏泄电缆等方式,一定程度上实现井下人员位置监测,遏制了超定员生产作业状况,但是这些技术与系统无法实现人员精确定位,不满足事故救援要求,因此人员精确定位技术是煤矿安全生产监控与通信技术未来发展的主要方向之一。 3.2建立矿用物联网系统 普通的煤矿安全生产监控工作仍需完善,现阶段国家倡导了物联网技术可以进行有效应用,建立完善的矿用物联网系统,将煤炭生产过程中所需的物资进行整合,对比物资质量、价格、特点,为煤炭生产提供自主选择机会,通过矿用物联网结合煤矿实际,选取最优物资,充分降低生产成本,实现资源优化配置,为煤矿行业提供安全生产技术交流与学习的平台,满足国家对煤矿行业生产流程的监督要求。 3.3建立煤矿一体化通信技术与系统 煤矿一体化通信技术与系统具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能,为煤矿安全生产监控提供良好的技术支持,可对煤矿安全生产进行全方位监控,具有优越的通信功能保障交流畅通,管理人员借助煤矿一体化通信技术与系统可对生产过程中出现的问题及时进行纠正,并加以指导完善,充分落实相关工作规划,同时在发生安全事故的情况下能使相关人员及时与救援人员进行沟通,解除安全隐患,降低安全问题带来的人身与财产损失[4]。 3.4引入地面遥控技术 煤矿生产过程中,采掘工作面是事故多发地点,需要煤矿监控、通信、机械化升级等渠道尽量减少工作面作业人员数量,将人员集中在相对安全的施工地点进行作业,其他部分通过地面遥控技术来完成,在这个过程中需要煤岩分界识别技术和仪器的配合,通过研究液压支架、采煤机、刮板输送机精确定位技术,提升监控可靠性,充分节约人力资源,降低煤矿生产事故的发生几率。 3.5完善生命探测技术 除基本的人员精确定位技术外,还需要生命探测技术提供支持,因为生命探测技术及相关装置是保障事故处理速度的重要设施,能有效提升事故救援速度,提升人员生还几率,由于煤矿井下无线传输衰减大、电气防爆要求高,在地面使用的大量技术在井下受到限制,难以直接应用,为解决这一问题需要充分了解煤矿井下生产工艺环境,研究设计出适应煤矿井下生命探测的技术与设备。 3.6应用重大灾害预警技术 煤矿生产环境极易出现重大灾害,不仅影响正常生产,还可能造成巨大的经济损失、人员伤亡,因此,重大灾害预警技术是煤矿安全生产的有力保障,现有的煤矿安全生产监控与通信技术系统具有实时检测、断电、报警等功能,部分系统能有效应对井下冲击、水灾、瓦斯等环境,针对这些重大灾害有一定的预警功能,但是准确率仍旧不能让人满意,无法充分满足煤矿安全生产的需要,为提高重大灾害预警准确性,基于煤矿安全生产监控与通信技术系统研发水灾、瓦斯和冲击地压等重大灾害预警技术,提高了矿山生产安全。 4结语 我国煤炭产业发展迅速,市场繁荣,但是无论煤炭产业发展到何种程度,安全问题仍旧是一大焦点,值得不断探索、完善推动产业发展的同时提供生产安全性,减少生产过程中出现的各类安全事故,这同时需要社会对煤矿生产的安全问题引起足够的关注与重视,在煤矿生产过程中,充分应用安全生产监控与信息技术,开发矿用物联网技术,建立一体化通信技术,引入地面遥控技术,实现煤矿生产工作现代化、信息化管理,充分完善煤矿行业安全监督管理体系,推动我国煤炭产业科学快速发展,为我国经济发展和改善人民群众生活提供良好支持。 作者:蒋锐 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:CDMA2000无线通信系统对煤矿的应用 摘要郓城煤矿CDMA2000无线通信系统在井下采用定向天线的设计,实现了矿井无线信号的无缝覆盖;实现了本系统与矿井固定电话网络、电信公网的对接,实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通,极大地提高了工作效率。 关键词CDMA2000技术;无线通信;煤矿 近年来,随着国家对煤矿安全生产的重视以及各煤矿企业增强企业竞争力的需求日益强烈,煤矿对通信的安全性、便捷性、可靠性、实用性的需求日益强烈。目前在矿用无线通信系统中所采用的技术有:小灵通、TD-SCDMA、WiFi、CDMA2000等无线通信技术,其中矿用小灵通通信系统因随着通信技术的发展已退出历史舞台。本文主要介绍CDMA2000无线通信系统在郓城煤矿的设计与应用。 1方案选择 1.1系统选择 矿用WiFi通信系统、矿用TD-SCDMA通信系统、矿用CDMA2000通信系统3种系统间的比较如表1。图像传输的重任。鉴于此,郓城煤矿选择使用CDMA2000无线通信系统。 1.2系统覆盖形式选择 系统在地面采用电信公网信号覆盖。本系统通过2M线与电信对接,保证地面及井下的手机、警务通、调度电话在任何地点互联互通。井下覆盖方式采用定向天线。定向天线用定做支架支撑,根据覆盖距离及巷道方向每台基站配置1到3个天线,对于重要巷道预留出足够的覆盖冗余,以保证特殊情况下信号的完全覆盖。 2方案设计 郓城煤矿CDMA2000无线通信系统构成如图1所示,主要由地面设备(包括优秀网CN、基站控制器、网管电脑、SIP调度服务器、交换机、数字中继、调度台)、井下设备(基站、光缆)及手机等组成,井下基站由光缆连接到环网交换机,优秀网通过PON环网控制井下基站。示意图见表1。(1)设备配置:地面中心机房优秀网1套、网管电脑1台、SIP服务器1台、数字中继1台、交换机2台,地面3楼调度室调度台1台;井下基站共30台,包括主井筒和副井筒各2台基站,井下定向天线70套;本安集群手机300部;光缆、电缆及辅料若干。(2)覆盖范围:能满足地面、主井副井周围巷道、运输大巷、皮带大巷、回风大巷、1300轨道顺槽、主变电所、主井筒、副井筒、辅助轨道的信号覆盖,完全满足矿方的通信需求。 3系统功能及特点 3.1系统功能 (1)实现全矿流动人员、监狱警务通、调度电话在地面和井下的互联互通。(2)提供丰富多彩的业务和应用,包括语音、短消息等业务功能,还可提供语音调度功能。(3)系统基于IP架构,可实现与矿方现有固话网络的无缝连接,充分利用原有的网络资源,避免矿方的重复投资。 3.2系统特点 (1)系统容量大,同一覆盖区域可以实现多个用户同时通话。(2)系统采用先进的CDMA20003G技术,使用适合煤矿井下传输的次800M黄金频段,抗干扰能力强,覆盖广,语音清晰,话音质量好。(3)支持1X/1xEV-DO、IP化等特点,并具备向下一代网络LTE平滑演进的能力,全IP交换,实现快速部署网络,满足移动网络的未来演进,避免了矿方重复建设的投资。(4)有线、无线融合的一体化调度通信功能,实现有线与无线用户的统一调度功能,系统可提供模拟中继(FXO)和数字中继(E1)两种方式的中继接口,并支持七号信令和ISDN-PRI等信令。(5)系统采用全IP架构,组网灵活,可扩展性强,可实现单一矿井组网或集团多矿井异地组网。(6)系统具有手机与手机、手机与有线电话之间的互联互通功能。(7)系统具有小区切换功能,合法用户可在不同的基站之间进行切换,系统可支持专网与公网的自由切换。(8)系统可实时查看基站的工作状态并统一管理网内各无线通信基站。(9)系统具有调度管理功能,可对专网用户进行统一的调度管理。(10)系统可支持通话监听、通话录音、录音保存和录音回放的等监管功能,系统支持组呼、全呼以及会议等调度管理功能。 4结语 郓城煤矿的成功运行和使用情况表明,CDMA2000无线通信系统采用定向天线的覆盖方式真正解决了郓城煤矿井下复杂巷道的无线信号覆盖要求,实现了矿井无线信号的无缝覆盖;高质量的语音通信解决了煤矿井下移动人员和零散作业人员的通信要求,提高了地面与井下通信的实时性与可靠性;强化了人员的管理,做到人员快速合理调配,同时减少了管理人员数量,并实现了本系统与煤矿固定电话网络、电信公网的对接,实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通,极大地提高了工作效率,为郓城煤矿的安全生产提供了完善的通信保障。 作者:奚伟民 单位:山东省郓州监狱 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术分析 【摘要】本文首先指出在煤矿安全生产中使用监控技术和通信技术的原因,接着指出我国煤矿安全生产监控技术及安全生产通信技术的现状,最后指出我国煤矿安全生产监控与通信技术应该如何进一步发展和应用。 【关键词】煤矿;安全生产;监控;通信技术 近些年来,我国的煤矿资源呈现出供不应求的趋势,煤矿企业为了获取利润,不断加大对煤矿的开采量,往往就会把煤矿的安全生产工作给忽视掉,最后酿成非常恶劣的煤矿安全事故。合理开采矿井资源,保障煤矿工人的人身安全,是煤矿安全生产中不可缺少的一部分。 一、煤矿安全生产中使用监控与通信技术的原因 (一)我国煤矿安全生产中存在的问题 1.开采强度过大一些煤矿通过加大对煤矿的开采力度以至于获得更高的利润。比如在井下同一个班内安排过多的作业人数;没有根据实际情况设计采矿施工等,都容易造成煤矿结构的破坏和不稳定,加大采矿施工风险;再加上生产组织的过于集中,加大了施工事故的破坏程度,一旦发生意外,会带来严重的人员伤亡。2.非法组织生产一些地区,特别是农村地区存在持证不全甚至无证就组织煤矿开采工作的情况;违反国家相关规定越界超层开采煤矿;无视执法部门惩处或者警告,继续组织煤矿开采工作等,这些非法组织的煤矿生产活动,存在着很大的安全隐患,严重威胁矿工的生命安全。3.安全管理混乱煤矿管理人员因为自身的安全生产意识薄弱,将会对整个煤矿安全管理工作完成的质量造成影响,比如:部分安全管理人员对煤矿管理的相关规定无视,允许工作人员在未规划的工作面采煤;对开采设备及辅助设备的安装不及时、不到位;煤矿监控系统安装管理不明确,安装地点不到位;对矿井工作人员的要求和监管力度不强等,会加大煤矿事故发生的几率,造成严重的矿难。4.煤矿企业对生产安全问题的忽视现代工业企业在经济发展的刺激之下单纯以追求经济利益为主,往往忽视了工业生产过程中的安全问题,安全第一的口号仅仅成为了一句口号,大部分煤矿企业并没有把煤矿从业人员的人身安全放在首位,发生事故的几率便会大大提升,发生事故之后的紧急处理工作不到位,没有以安全生产为重要目标。并且煤矿生产作为一项具有危险性的操作,一定的监督工作是必不可少的,但是在实际情况中,很多煤矿企业并没有建立比较健全的监督管理制度,甚至出现监督岗位的缺失现象。这种只重视经济利益而忽视了安全生产的做法,不仅不利于生产技术的更新,而且不利于生产规模的扩大,最终导致恶性循环,会给煤矿生产带来更大的安全隐患。5.煤矿操作事故防范措施不健全就我国目前的煤矿发展的状况来看,我国颁布的相关安全生产法律虽然在形式上弥补了生产安全方面的法律缺失,但是一些法律条款过于简单,内容不够全面细致,法律方面的漏洞很多,因此在法律层面对煤矿安全生产的保障作用仍然不够明显。煤矿企业的事故防范措施不健全,有一些煤矿企业甚至并没有制定相关的事故防范措施,加上煤矿操作的工作环境恶劣,如果煤矿企业的救生设备不健全,一旦事故发生,现场工作人员不能及时自救,对生命安全造成威胁。 (二)煤矿安全生产监控与通信技术使用的作用 1.保障煤矿工作人员的人身安全通过使用安全生产监控技术,能够及时掌握井下煤炭的开采状况,以及矿工的工作状况,如果有问题或者突发情况能够进行及时的反馈和解决。使用安全生产监控技术还可以提高监控人员和管理人员的监督和管理效率,降低事故发生的几率,更好地保障矿工的人身安全。2.减少事故发生几率,降低事故危害安全生产监控与通信技术的作用,不但能够把煤矿工作人员的工作状态和煤矿各项设备的运行状态给及时反馈出来,而且还能够保证煤矿开采工作的安全进行,从根本上降低事故的发生几率。除此之外,当出现预警信息,急需矿工撤离时,可以利用通信技术快速通知井下工作人员,避免其受伤害;而一旦事故发生,也可以利用通信技术掌握受困矿工情况,为营救工作创造条件,从而降低事故带来的伤害。 二、我国煤矿安全生产监控与通信技术现状 (一)煤矿安全生产监控系统 1.煤矿安全生产监控系统的作用安全生产监控系统中,硬件系统线路连接较为简便,整个系统通用性强,对工作环境的要求不高,因此,被广泛地应用于煤矿安全生产监控中。该系统能够加强对煤矿安全管理。在煤矿通风瓦斯管理方面,煤矿运输管理方面,煤矿供电方面,劳动组织管理方面等,煤矿安全监控系统都充分发挥了它管理的作用。2.煤矿安全生产监控系统的工作方式煤矿安全生产监控系统将包括信号收集系统、计算机控制系统、数据通信系统,它能够对软件程序与硬件电路的各个子系统进行中和处理,从而达到监督煤矿生产活动井而有序的目的。煤矿安全生产监控系统以软件为技术支撑,将计算机作为媒介,借助数据通信技术实现对数据的传输,计算和判断,并及时做出评价,预警生产过程中的安全隐患,在非本质安全电路的情况下实现断电[1],从而实现煤矿生产的安全,降低事故发生的几率,保障矿工的人身安全。 (二)煤矿安全监控技术 根据井下工作环境选择合适的安全监控技术:在电线传输距离远,电气易爆炸的井下环境中,安装树形结构的安全生产监控装置;在工作环境恶劣,电网电压波动幅度较大的井下环境中,传感器应该选择远程供电,代替中继器,以提高监控系统的抗故障能力[2]。 (三)煤炭产量监控系统 为了保证煤矿资源的长久使用,避免无节制开采带来的能源消耗以及安全隐患,应在煤矿安全生产监控过程中建立和使用煤炭产量监控系统。该监控系统能够实时监测煤炭产量,并传输多种信息数据,从而整合汇报成每小时的产量数据,以便于对煤炭生产状况做出检查,分析和评估,这样一旦出现煤矿生产不符合国家相关规定,相关部门就会收到预警。正是煤炭产量监控系统的存在,使相关部门对煤矿生产工作检查的效率得到了提高,还增强了对煤矿企业的威慑力,从而煤炭产量监控系统有效减少煤矿过度开采现象的发生,在保证煤矿资源的可持续开采的同时,降低了因过度开采引发事故的可能性。 三、我国煤矿安全生产通信技术现状 (一)全矿井移动通信系统 煤矿井下工作环境对移动通信的要求很高,与其他环境对移动通信的要求相比存在很多不同的地方,因此,煤矿井下工作的无线传输有一些特殊的要求和特点。在煤矿井下工作环境中,设备安置难度高,无线运输的损耗量较大,而且发射功率会受到多种因素的限制,为了保证无线传输的稳定性,就需要选择体积小,抗干扰能力强和抗故障能力强的设备,同时这些设备的保护性质要好,能够适应井下环境较大幅度的电源电压变化。为了满足井下环境对移动通信的特殊要求,相关的研究人员借助计算机技术和通信技术等,分析设计出了具备较多基站的矿井移动通信系统网络结构模式[3]。这种移动通信系统与WIFI技术配合使用,在保证煤矿安全生产,及时预警信息,进行人员紧急转移,以及事故发生后的营救工作等方面发挥出十分重要的作用。 (二)计算机通信技术 计算机通信技术在煤矿安全生产中的使用顺序,计算机通信技术对煤矿生产相关数据进行记录,并将这些记录的数据进行储存和传输,以便于相关人员进行查看和分析。还可以使用计算机通信技术对曾经出现过的生产事故进行记录和统计,便于对事故原因的追究,以及今后的生产安全预警工作。 (三)远程通信系统 煤矿企业为了保证煤矿井下工作人员的人身安全,要限制井下工作人员的数量。在实际的煤矿工作中,为了防止出现井下工作人员过多,不符合规定的现象,就需要利用远程监控系统对井下人员的人数进行实时监控,并利用远程通信技术将井下工作人数状况进行传输,一旦人数过多,系统就会发出预警,方便安全管理人员调整矿井作业人员。通过远程通信系统,能够实现对井下工作状况的实时控制,保证井下工作人数在合理的范围内,避免因施工人数过多造成的安全隐患;还可以减少煤矿企业的矿工开支,提高经济效益。 (四)矿井安全预警技术 煤矿安全生产的重要保障是预警。在煤矿的开采过程中,除了要保证井下工作环境的安全,以及工作人员施工的安全外,还要借助相应的监控技术和通信技术,做好煤矿矿产安全性的预警处理工作。根据煤矿的特殊要求,建立起火灾监测预警系统,瓦斯监测预警系统,冲击地压监测系统,以及断电功能监测预警系统。为了保证这些监测预警系统的有效性,除了使用正确的监控技术外,还一定要做好通信技术,只有利用高效的通信技术,才能够及时传输数据,及时对数据进行分析和处理,及时对生产过程中的安全隐患显示出来,保证预警的高准确性与高效性,只有做到这一点,才能切实保障井下工作人员的安全。 四、我国煤矿安全生产监控与通信技术的发展方向 (一)减少人员使用,提高自动化水平 煤矿安全事故的多发场所是采掘工作面是导致的,通过大量的煤矿安全事故恰恰也说明了这一点,而这一场所的巡视工作在现阶段主要都是由工作人员负责进行的,而人工操作在降低安全事故系数,减少煤矿人员伤亡方面并不能够起到有效的帮助。为了解决这一问题,在煤矿生产和监管过程中就应该多使用机械设备与先进技术。使用煤矿安全生产监控和通信技术,并配合高科技、自动化、机械化的设备代替人工操作,减少人力资源的使用,从而降低采掘工作面的危险系数。通过使用回采巷道遥控,记忆割煤技术,实现对识别和开采难度大的煤矿的远距离控制[4];适当的使用液压支架,有效的保证技术生产和设备运行之间的一致性;建立并维护好通讯系统,保证井下移动通信的及时性,能实现紧急避险指引和紧急呼救等多项功能;不断更新通信系统,提高煤矿安全生产监控与通信技术,能够提高通信系统的语音和视频功能。 (二)利用物联网技术,加强生产管理 在煤矿安全生产中,引入物联网技术,可以整合煤矿生产过程中需要用到的物资,对比不同物资之间的价格和质量等方面的差异,为煤矿企业负责人提供更多的选择。煤矿企业负责人可以根据煤矿生产的具体情况,选择最优的物资,从而降低生产成本,还可以在一定程度上保证煤矿生产过程的安全。通过物联网技术,可以为煤矿企业的生产管理提供经验交流和学习的平台,有利于提高煤矿企业的安全管理能力。同时,物联网技术还可以方便企业管理部门以及国家相关管理部门对煤矿生产过程的监督管理,从而提高煤矿企业对安全生产的重视程度,实现煤矿企业的安全生产。 (三)结合监控技术与通信技术,建立煤矿一体化通信系统 通过监控技术,实现对煤矿井下工作环境、工作人数、井下工作人员位置、煤矿生产状况、采矿设备使用情况等方面的监控。通过通信技术实现对监控数据信息的实时传输,保证系统能够及时分析和预警煤矿安全生产的状况和问题;还要保证通信技术和通信设备使用的稳定性,保证通信系统的报警联动、紧急呼救、扩音引导以及避险指示等功能的及时实现。不断更新监控技术、通信技术,使煤矿一体化通信系统具有语音、视频等先进的通信功能,一旦事故发生,可以通过这些通信技术及时掌握受困人员的状况,对于稳定受困人员情绪,提高营救效率具有重要意义。结语将煤矿安全生产监控技术与通信技术结合,并配合使用多种先进技术与先进设备,不但能够提高煤矿生产的自动化水平,而且能降低煤矿安全事故的发生几率,从而更好地保证煤矿生产工作的安全以及井下作业人员的安全。 作者:郭文军 郭选明 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿通信论文:通信技术对煤矿生产调度管理的应用 摘要:在合理调度煤矿资源方面,通信技术承担着重要角色。良好的通信技术能够保障资源更合理地被利用,能够提高煤矿企业效益与安全度。阐述煤矿发展过程中存在的生产调度问题,并就如何运用通信技术解决该问题做简单论述。 关键词:煤矿生产;通信技术;调度管理;应用分析 引言 在煤矿企业发展过程中,调度系统正常运作直接关系到煤矿产业的安全生产。煤矿企业具有不同于其它行业的性质,所以煤矿生产过程中几乎都存在调度部门,主要协调煤矿生产过程、收集井下环境情况信息与传递及对突发事件做出应急措施等。目前信息技术应用范围广泛并且发展较迅速,从而使煤矿行业调度管理工作更加完善。通信技术作为煤矿生产调度管理系统中重要的一部分,它的技术发展直接影响煤矿生产的安全度[1]。 1煤矿生产调度管理系统的应用现状 目前中国煤矿生产条件比较差,煤矿从业人员专业基础与专业技能不同,在实际煤矿管理工作中,调度管理人员综合素质较低,往往不能根据专业知识实施工作,而只是依据日常经验操作,导致安全事故频繁发生。目前中国煤矿生产过程中,收集数据之后并不能有效分析信息,导致数据信息丢失,无法及时指导施工过程。为提高煤矿生产安全,必须加强煤矿调度信息管理系统建设。通信技术能够有效收集煤矿井下或其它工作过程中各方面信息、整理分析并与其它部门分享,从而达到协调、组织的功能,增加煤矿产业效益。在计算机发展过程中,煤矿生产调度管理系统也在进一步改革。在调度系统发展的前期阶段主要是单机管理系统,在单机管理阶段主要以表格形式收集信息,使用AutoCAD软件对设备等进行图纸设计,并且可以进一步扫描图片从而达到信息储存的目的。在这个过程中,单机管理系统不能够及时处理最新信息,并且信息保存也不完整。煤矿井下工作必须根据有效信息进行施工,只有这样才能够减少安全事故的发生。后期阶段发展主要是网络管理,作用主要是针对煤矿生产过程中的数据、文件等及时调度管理,网络拓扑如图1所示。 2煤矿井下调度管理存在的问题 目前煤矿企业调度过程中主要存在几方面问题:工作效率低、信息统计功能不完善、报表与调度台账无法及时核对、无法实现动态查看,本文从这几方面介绍煤矿井下调度管理中的问题[2]。 2.1调度系统工作效率低 煤矿生产调度过程发展是一个缓慢的过程,目前煤矿企业调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统由于技术操作不完善,企业不能够将现代网络技术应用在生产过程中,所以生产过程信息不能及时被应用,导致数据不能被集中,而且还可能出现信息记录错误。在实际煤矿生产过程,煤矿调度过程中由于参与工作的部门的单一性,不能够及时有效整理调度信息,而且无法实现信息资源共享,从而降低了调度系统的工作效率。 2.2信息统计功能不完善 由于煤矿井下工作环境特殊,调度管理人员更应该做好信息及时统计工作。在实际煤矿工作中,调度信息不能集中处理、无法及时共享信息,导致相关工作人员对煤矿事故安全事件无法做出正确解决方案,从而直接影响煤矿工作的安全性。 2.3报表与调度台账无法及时核对 目前调度管理工作中虽然已完成了对数据的基本收集及处理,然而由于无法将信息技术应用在实际工作中,导致数据与调度台账无法及时核对,无法完成实际统计、组织和协调功能。科学分析解决煤矿生产过程中的问题主要取决于生产调度日报、井下生产状况、工作调度记录等多方面。 2.4动态查看功能无法实现 图形信息管理能够满足煤矿生产过程中实时监测,但是目前调度管理系统无法体现该功能。网络设备不完善,无法将实时动态图应用在煤矿井下安全生产过程中。调度信息管理系统设备技术落后,不能够满足现展对于数据处理的要求。 3建立基于TD-SCDMA无线通信的调度管理系统及优化 信息化成为现代化社会发展的象征,计算机技术已普及在各个产业生产中,作为计算机网络中的重要组成成分的通信技术已被广泛应用。通信技术不再仅限于一个产业,它的发展带动各个行业的进步。网络信息处理方式由终端主机转变到服务器方式,对于数据信息的处理,也从单一封闭式转变为多元开放式,在调度管理系统发展过程中,也推动中国各产业进一步发展。为进一步推动煤矿井下工作顺利进行,必须要建立相应的通信技术管理系统,只有这样才能够在保证安全生产的状况下带动煤矿经济健康发展。将通信技术应用在煤矿生产调度管理系统中,能够协调好各部门的工作,规范煤矿生产过程,提高煤矿生产效率。 3.1通信技术在煤矿生产中的应用优化 在完善煤矿调度管理工作中,企业首先应了解目前国内外在调度管理系统工作方面的发展,积极研究先进的管理技术,然后针对自身企业特点及生产过程具体分析,采用科学合理的信息调度管理系统,提高企业生产效率。根据现代的信息化技术,采用TD-SCDMA无线通信技术,将煤矿企业信息传播与语音、视频等结合在一起。通信技术与调度管理信息系统相结合,有利于人员了解煤矿井下工作环境,并能够及时有效指挥现场情况。煤矿生产中使用的通信技术TD-SCDMA,它的发展应用基于3G移动互联网、光纤网络、物联网等信息化技术。在煤矿应用过程中,TD-SCDMA应该在系统容量、网络复杂度等方面优化。系统容量减少后,各个部分可以在同一个设备中完成各自功能,实现集中调度信息处理[3]。 3.2调度管理系统与TD-SCDMA矿用无线通信的特点 在施工过程中,系统利用先进的软硬件技术和电信工程设计,建成TD-SCDMA无线专网,可以实现井上和井下3G移动,以保障在发生意外时能够及时更换设备等,使煤矿施工能够顺利进行;相关管理人员能够利用先进的无线设备进行信息交流,利用信息收集和分析功能达到即时通讯的目的,保障信息资源共享,有利于管理人员指挥煤矿施工各阶段;利用调度管理系统能够实现资源合理分配,根据煤矿生产过程中的实际生产情况合理分配劳动力;能够有效储存数据,有利于查询收集到的数据;系统可以对各用户进行多点漫游转接;通过建立完善多网调度系统,能够对用户进行多级管理[4]。 3.3煤矿井下通信技术的基站设计 TD-SCDMA3G通信系统在煤矿调度管理中安装完成后,要不断进行测试及优化,使其能够在煤矿生产过程中发挥实际功能。针对煤矿通信技术的发展,主要考虑TD-SCDMA3G优秀网络系统、3G基站在井下环境的应用设计及网络技术等方面的优化发展。3G移动通信系统和地面信息运营结合在一起,形成调度信息管理系统优秀部分,在进行井下通信技术应用过程中,应该注意对通信技术基地的科学合理建设。井下工作环境恶劣,为保障施工安全,所使用的通信技术设备和其它设备都要符合国家规定安装使用标准。在煤矿行业发展过程中,调度管理系统是整个煤矿安全生产过程的指挥中心。调度管理系统将各个部分的信息集合在一起,利用现代化的信息技术进行处理分析。目前阶段煤矿行业发展中仍然存在一些问题,应该不断更新及完善调度管理系统,将先进的科学技术应用到实际生产中。快速发展的通信技术带动了煤矿产业安全发展,提高生产效率。 4结语 网络信息化煤矿管理系统已成为煤矿发展的必然趋势。为保障煤矿井下生产的安全性,必须要建立、完善煤矿生产调度管理信息系统,只有这样才能够将信息系统真正运用在实际生产中,提高生产效率。针对目前中国煤矿生产现状及问题,相关人员需要完善调度管理信息系统。通信技术在提高生产安全性的同时也能够提高煤矿生产工作效率,利用无线技术,能够延长系统使用寿命,能够更好地做好各系统间的协调工作,从而为煤矿工作生产提供最大的安全保障。 作者:郭延玲 单位:霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿 煤矿通信论文:煤矿安全生产中通信控制组件的设计 摘要:在煤矿安全生产过程中,多种信息化监控软件,例如煤矿安全生产监控系统,人员定位系统、紧急避险系统等,都通过有线、无线等多种方式,与矿井多种传感器进行数据通信,获取传感器数据,判断安全生产环境或获取生产数据。在这些系统中,无论是哪种形式的网络链路,都存在通信控制功能。对此,从各种应用系统的实际需求出发,通过设计命令池及控制流程,研究设计了一种广范应用于煤矿各类监控系统的通信控制组件,极大地缩短了各产品的开发周期,提高了开发效率和产品的稳定性、可靠性。通信控制组件设计在多个系统中已得到广泛应用,经长期运行实践,验证了软件的可靠性和稳定性。 关键词:煤矿安全生产;通信控制组件;订阅 作者简介:张羽(1980-),女,工程师。现主要从事煤矿安全管理系统的研究工作 0引言 以煤矿安全避险六大系统为首的安全生产系统是避免或减少瓦斯、火灾等重特大事故发生,应急救援和紧急避险的有效措施[1]。这类生产系统均是通过对煤矿井下各传感器数据的采集,实时监测或预测生产环境(包括人员位置)。通信过程的控制,包括命令发送、等待响应、命令接收、是否需要重发等,是确保通信数据稳定和可靠的重要过程。本文研究了一种可广泛应用于煤矿安全生产中的通信组件,通过设置参数和调用接口,能满足不同的应用场景的需求,有效缩短了各业务系统的开发周期,集中力量进行组件维护,能有效提高组件的可靠性和稳定性。 1通信控制组件的设计 通信控制组件设计了消息队列来管理命令,并设计了一套通信流程,按照不同业务系统赋予的命令的特性进行整个通信过程。 1.1整体设计 通信控制组件的整体数据流设计。各业务系统通过调用接口,向组件消息队列命令,通信控制模块获取消息队列中的命令进行单次通信过程,并将接受数据返回给业务系统,并不断循环此过程。在通信控制组件中,管理的对象是命令,本组件采用消息队列来管理命令。队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递,如果发送消息时接收者不可用,消息队列会保留消息,直到可以成功地传递它。消息队列一般按照先进先出的原则进行消息的传递,消息传递完毕后即被及时销毁。对于该组件的应用场景,因为一些特殊命令例如巡检命令,必须滞留在组件内部进行循环发送,故设计了一种可满足命令的存取、持久化、排序、销毁等一系列功能的消息队列。队列持久化到本地,可保证队列中的命令在组件重启时不丢失。队列可以按照命令的设备标签采用冒泡法排序。队列采用指针记录当前命令发送位置,当遇到优先级别高的命令插包后,可以快速恢复到原来位置继续发送。 1.2组件功能设计 通信控制组件的系统功能如图2所示,组件功能主要有消息队列、通信过程控制及对外接口组成。消息队列包括命令生命周期管理,优先级别管理。通信过程控制模块主要包括通信通道维护和单次通信过程管理。对外接口则负责接收命令、和接收通信数据以及应答数据的反馈。组件内部设计的消息队列,用于处理业务系统中复杂多样化的通信命令,例如巡检命令、心跳命令、握手命令、控制命令等。通信过程控制模块则专注于单次的通信过程控制,从命令发送、等待、接收数据、是否超时,是否需要重发等过程。组件内部业务分工明确,有效提高了组件的处理效率。 2关键技术 组件如何与各业务系统采用松耦合的方式进行通信,即只需要把消息传递,而无须理会对方是否收到,降低了组件和业务系统的依赖,不会互相干扰而造成系统奔溃。订阅是具有异步的、多点通信的特点[2],可以高效并且可靠的在分布式组件直接传输信息。组件的设计采用订阅模式,向各个业务系统提供接口,用于应答的反馈。订阅是指用户可以订阅订阅系统中感兴趣的信息,在订阅系统中主要有消息者、消息订阅者和订阅服务器[3]。各业务系统(订阅者)首先向/订阅中间件注册一个订阅条件,当通信控制过程(者)把接收到的数据发送到服务器,服务器根据订阅条件与消息进行匹配比较,把消息发送给符合订阅条件的各业务系统(订阅者)。 3关键流程设计 通信控制组件的关键流程有通信主流程和单次通信管理流程。 3.1通信管理主体 通信管理主体是整个通信控制组件的主流程,负责循环的对消息队列中的命令进行通信的,此流程主要保证消息队列中的命令按照优先级别、用户制定顺序进行准确无误的发送。通信管理主体启动通信后,获取当前命令包的第一条命令,记录当前位置,判断是否有优先级别更高的命令和是否允许被插包后,进行当前命令的发送,并销毁发送后的命令,根据当前位置获取下一个命令进行发送流程。在一些应用场景下,由于通信协议的限定[4],一条完整的命令需要被分成2~3次进行发送,故命令池中的命令包设计成命令队列的形式。在命令队列中,当遇到优先级别较高的命令时,需要判断是否允许被插包。命令发送完毕后也需要判断是否销毁,类似一些控制命令只发送一次,就需要被销毁。而普通的巡检命令因需要循环发送,因此不需要被销毁。 3.2单次通信管理流程 单次通信管理流程是对单一命令的通信过程的管理。通过计算理论等待时间,在该时间段内,接收到期望的数据,则返回给上层应用系统,例如串口通信时,理论等待时间计算公式为:(发送命令的字节数+期望接收的字节数+2)×11×1000/当前通信速率)+当前命令等待偏移量。在理论等待时间后未接收完毕,则根据需要重发。接收完毕后将数据返回给上层应用程序。 4应用说明 其他业务系统在使用通信控制组件时,需要首先添加本组件引用,定义通道参数并初始化通道,订阅数据发送、接收、无响应等事件,向消息队列增加命令包后即可启动通信过程,通信控制组件接收数据或者判断无响应后,将结果给业务系统,业务系统再进行后续工作的处理。对于业务系统来说,只需要将命令包组织并添加成功,并启动通信过程即可,不需要管理其中复杂的通信过程。业务系统可以专心处理其他业务例如界面查询、报表打印等。在命令包的组织过程中,心跳和巡检命令为最常用的命令。心跳命令为检测网络上设备是否存在,类似于心跳的命令,一般起辅助作用。这种命令的特性是一发一收,收到即说明设备存在,没收到即说明设备掉线。心跳命令将自动销毁标志置为TRUE,发送完毕后自动销毁。巡检命令为常规命令,定时或者循环向设备获取数据,一般是依据设备的编号,循环发送。巡检命令将自动销毁标志置为False,在命令队列中循环发送,若想按照设备标签顺序进行巡检命令,每次新增命令的时候,调用排序接口,将命令包排序。其他命令例如控制命令,可将优先级别设置成最高,这样保证当系统需要发送设备控制命令时,能即时发送。对于电子显示牌命令,要求以最后一次发出的命令为准,即对于同一地址来说,如果有多条命令,仅发送最后一次的命令,将电子显示牌的优先级别设置为最低,命令包参数中的自动替换标志设置成TRUE即可实现。 5结语 通信控制组件已经开发完成并通过测试,并用于井下物流管理系统、井下信息系统等监控系统的开发,有效地降低了软件开发的工作量,缩短了软件的开发周期。上述系统在开发周期上有效的缩短了3个人月的开发和测试时间。测试结果表明,通信控制组件在压力测试下能7天无故障运行,通信完成率为100%。以上系统在成庄煤矿、口孜东煤矿、阳煤一矿等现场进行了应用,长期运行中验证了软件的可靠性、稳定性。 作者:张羽 单位:天地( 常州) 自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿无线通信系统分析及发展 一、3G通信 3G通信技术的出现推动了煤矿无线通信技术的发展与应用,因为它进一步的提高了数字传输功能,对于煤矿之前所使用的无线通信系统而言,3G无线通信技术所覆盖的业务范围更广阔。目前,煤矿使用的3G无线通信系统在覆盖结构上可以分为分布基站和微微蜂窝。所以,煤矿使用的3G无线通信系统可以通过接口与矿井调度电话、行政电话互相通话,具有组呼、群呼等功能,其中也包括进行可视电话的通信。3G通信系统不仅有先进的技术与完备的功能,而且还有巨大的产业链,具体表现在:职场的商家较多;技术与产品可靠;产品较多,可对其转化为煤矿使用;有明确的发展方向;得到了政府的支持。即使3G无线通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。 二、无线通信技术的特点 为了改变前期煤矿通信系统的不足,现阶段国家提倡全程实现无线通信系统,利用无线通信系统实现煤矿信号的稳定传输。从使用无线通信的情况来看,煤矿使用无线通信技术的特点包括以下两个方面:1、高效。信号传输的效率较低是煤矿通信的常见问题,因为煤矿井下的复杂环境干扰了通信信号的传输效率,引起传输效率较慢。使用无线通信系统后,煤矿的内部信号传输就会得到全面的提升,信号的传递速率就会加快[2]。2、稳定。无线通信系统能记录煤矿的调度指挥过程的语音信息,是煤矿调度指挥的主要设备。无线通信所记录的语音信息,可以作为监督调度、事故发生分析的依据,因此无线通信系统具有稳定性。目前的无线通信系统都具有该特点,对于外界的干扰可选择最优的线路传输,增强了信号的稳定性。 三、发展 3.1构建设计煤矿的无线通信系统构建矿井高速光网络干线上的子系统,是为了不受煤矿井下复杂环境和无线传输特性的局限,这种构建设计具有优化组合的特点,但要对新煤矿和老煤矿的通信系统的构建设计进行区别对待,在此基础上本着技术改造、充分利用的原则,在技术、投资等方面找到最优的解决方法。线路负载、高压耦合等因素造成载频通信的不稳定,为了此问题的发生,该系统编程无线数据的耦合通道。因为最早的无线通信系统是泄露通信系统,因此,它没有任何的通信功能优势,但是泄露电缆的技术是成为无线通信系统的主要组成,尤其是在煤矿下的小面积通道及在一些特殊的环境下,可以作为天线使用,有着极大的影响。可以通过PHS(小灵通)、CDMA(码分多址)、WIFI(无线保真)这三种无线通信系统的技术特点进行比较,如表1所示:3.2方向随着社会的进步,我国的煤炭信息化水平逐渐完善,煤矿无线通信技术的使用也在不断的提高。从小灵通技术,无线保真技术到现在的3G与4G技术。将来的煤矿无线通信系统中,语音通信必须是具有较高的质量,但这只是煤矿信息化处理的一方面。随着4G信号的到来,井下视频监控、数据采集、信息、视频会议等都会出现在无线通信系统平台上。4G技术的发展为将来的煤矿无线通信系统做出了巨大的贡献,将是煤矿未来信息化的重要平台。此外,将来的无线保真通信系统会与无线局域网标准结合,使无线传输速率达到128Mbps以上,无线局域网标准是使用正交频分复用调制的技术与多入多出的技术,构成MIMO-OFDM通信系统;天线与无线电等技术,可以在一定程度上提升无线保真的性能;天线与传输系统的改进会加大无线通信系统的传输距离[3]。 四、结语 煤矿通信技术的不断发展与进步,为煤矿的生产提供了很多的方便与好处。煤矿通信系统在未来的发展中,传输能力会更强、覆盖范围会更广、使用功能更多。目前使用3G无线的用户较多,虽然其通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。 作者:张增平 煤矿通信论文:煤矿井下通信系统的建立释解 分站模块的建立 移动通信系统具有良好的信息传输性能,不但高带宽,而且通讯质量好、可承载话音、数据、视频的多业务,在一个平台之下处理各种数据信息,满足目前井下人员定位、视频监控、工业以太网与工业控制网络互联的生产、管理与应急救援需求。分站的冗余以太网模块是千兆以太网模块,具有多环冗余功能,无线数据传输中的工作频段为2.4GHz,使用Wi-Fi接入点模块。分站还包括有同样工作频段的射频识别读卡器模块,双串口服务器模块和IP-PBX模块,即使整个数据网络出现问题依然可以实现信息通信功能。井下传输分站安装有不间断电源模块,在停电或临时断电突发事件情况下依旧可以正常工作。井下无线传输分站是移动通信系统的技术优秀部分,负责所有音频视频等一系列的信号传输。在井下设置这些分站进行工作必须综合考虑各方面的因素,例如体积、重量、防爆性能等等一系列因素。每个分站当中都包含很多的功能模块,全部安装在隔爆壳内,采用隔爆兼本质安全的形式。信号传输分站能够显示整个分站各个设备的工作状态,包括电源、端口、各模块功能等等。主要是为了所有数据信号的传输,主要实现手机和井上调度台之间、手机与手机之间的信息通信。独特的IP语音交换功能,即便整个移动通信系统在脱网情况,分站也可以继续工作,保证接入的手机之间的语音交换功能。在系统通信发生故障时,分站能够对所有的数据进行存储,这里面最主要的是人员定位信息,待系统恢复正常时能及时上传回主机。每个分站都设置不间断备用电源,保证移动通信系统即使在发生电源故障时的仍能稳定工作。 调度台模块的建立矿井生产调度 通信是实现煤矿井下安全生产调度的主要工具。实现调度通信的载体--调度台应集调度、人员定位、存储查询、显示、录音和电源保护及自动切换等多种功能于一身,实现矿井生产调度员全方位监控通信系统内的任何一部电话(包括扩音电话、移动电话等),不受被叫摘机、占线等限制,有利于保障生产的顺利进行。矿井的开采是在环境极其恶劣的情况下进行的,工作区域小,湿度大,照明很多时候都不足,另外还有很多的不安全因素,例如瓦斯、顶板事故等等。这就要求开采人员之间必须紧密配合,团结合作,信息传递也要准确及时。在地面上的生产调度人员及时协调好生产中出现的问题,既要满足生产,又要保障人身安全,做好生产、指挥、管理等方面的通信工作。调度模块能够实现无阻塞呼叫保证调度通信畅通无阻;能接收内部用户的紧急呼叫,优先处理并自动录音;处理多路呼叫,而互不干扰;地面用户通过调度台可以呼叫井下的用户;反之,井下用户可以通过调度台呼叫地面的电话。调度时调度员可退出或插入;可通过设置值班话机(有线电话或移动电话),由值班话机应答呼叫调度的电话并完成转接。 通信终端模块的建立 作为井下的移动通信终端,手机应具有拨号、通话、显示、查询、存储和定位等主要功能,目前井下移动通讯终端功能单一、信道窄、传输距离短、抗干扰能力差。终端手机的设计可全面解决这一系列问题。通讯模式具有无线以太网单模或GSM与无线以太网双模,集话音、短信、网络浏览与下载、图片与视频播放、拍照与摄像功能于一身。终端定位的本质安全型无线以太网移动通信终端,为在井下工作移动通讯、人员定位、应急救援提供良好的条件。本安全型无线以太网移动通信终端满足井下爆炸性气体环境用电气设备安全技术要求,按相应的通信模式进行I/O编码输入到射频前端电路最终馈入到天线,由天线将信号向空间辐射输出;最终通过模拟电路部分转换出话音信号,传递给收听者。终端采用多模式处理器实现GSM与无线以太网的双模通讯,工作频段为2.4GHz,终端的中央处理器采用OMPA730处理器芯片实现。基带处理器采用TWL3016处理器芯片实现。采用锰酸锂材料做电池芯,采用电阻或恒流二极管串联作为保护电路。井下移动通信系统的模块化建立为井下的实时通信提供了便利,最大程度上满足了井下生产的实际需求。该通信系统模块具有端口丰富、信号稳定、覆盖面广等特点,适合在全国各大煤矿企业推广。 作者:钱彬 韩凌玲 单位:河北能源职业技术学院 煤矿通信论文:煤矿井下通信体系研究 煤矿井下通信系统是矿井安全防护及生产调度必不可少的设施,是矿井信息化和安全生产管理的重要组成部分。将无线通信系统技术应用于煤矿企业,提高井下无线通信水平,加快井下通信发展步伐,为煤矿安全生产、提高生产效率、提高企业的管理水平搭建起有效的信息平台,成为煤矿无线通信发展的重要任务。由于井下环境差,巷道分布多,干扰信号源多,对无线的发展障碍比较大,早期我国井下通信主要为有线方式。随着无线通信技术的日新月异,煤矿井下无线通信技术也得到了迅速发展。煤矿无线通信主要有以下方式: 1 超低频透地通信 超低频透地通信系统是以大地为电磁波传播媒介、无线电波穿透大地的无线电通信方式。主要产品是澳大利亚开发的PED 井下无线通信与急救系统,90 年代进入我国煤炭领域。该系统主要应用于井下急救,即在紧急情况发生、其它通信方式完全中断时,通过 PED 系统发射系统,使其超低频信号穿透岩层到达井下任何位置,迅速有效地与井下人员通信。该系统可靠性高,但缺点是信道容量小,不能用于语音等需要较大信道容量的通信,只能用于传呼、简单遥控等,而且电磁干扰大,特别是 50 Hz 工频干扰对特低频透地通信干扰严重。另外,透地通信系统需要在地面架设长达数千米的天线,限制了该方法的应用。 2 中频感应通信 中频感应通信系统借助专用感应线,利用无线电波感应场引导电磁波传输,频率选择在中低频。主要产品是南非的 RB2000,90 年代末进入我国煤炭领域。该系统投资费用低,小范围内信道稳定,设备携带方便,采用中低频感应操作,可在井下恶劣环境中锁定最佳的通信波段,输出高强度信号;系统采用导频抑噪技术,在噪音较高的电磁环境中使用且通话效果十分清晰。但缺点是靠近感应体通信效果好,稍远离感应体信道不稳定,感应通信受受巷道内导体影响较大,信道性能不稳定,通信距离一般不大于2m ,信道容量小,电磁干扰强。 3 漏泄通信 漏泄通信系统利用漏泄电缆的漏泄原理实现矿井无线电通信,系统采用超高频进行无线通信。漏泄通信主要应用于90 年代,主要产品为加拿大的 FLEXCOM。该系统具有信道较稳定、电磁干扰较小等优点。但缺点是漏泄电缆上每隔350 m 需加 1 个中继器,使系统的可靠性变差,任一中继器和电缆故障将会造成该中继器以下的部分系统瘫痪。并且随着中继器的增加,噪音易累加,信号容易失真。系统的各个通道指定用于固定的设备,信道利用率不高。 4 PHS 通信 PHS又名无线市话 PAS,它基于成熟的城市无线PHS(小灵通)技术之上,采用微蜂窝技术,利用定向天线及全向天线,以无线方式接入固定电话网,依托固定电话网提供通信服务。矿井 PHS 通信系统由基站控制器、基站、局端设备、本安型手机、网管计算机等组成。PHS 通信系统从 2003 年进入煤炭领域,主要用于煤矿井上、井下语音通信及人员定位,具有安装简单,维护成本低,通话质量好的优点。但其无线信号的发射和接收受基站无线信号的传输距离及井下巷道状况的限制。随着公网小灵通的退市,PHS 通信系统的发展已停滞。 5 CDMA 通信 矿用 CDMA(大灵通) 通信系统是基于地面成熟的CDMA技术的产品,它属于大蜂窝通信体制,采用定向天线、全向天线及泄漏电缆 3 种井下覆盖方式,主要由地面机柜、基站控制器、基站、无线耦合器、无线功分器、漏泄电缆、本安手机等组成。矿用 CDMA(大灵通)通信系统从2008 年进入煤炭领域,系统单基站业务信道多、语音通话质量好、组网通信规范严格、移动切换呼通率高,具有信号稳定,移动性好,抗干扰能力强,支持无线高速分组数据业务,对巷道状况要求低等优点。但缺点是系统占用设备较多,安装、维护繁琐,造假较高,但是它存在着功能单一、协议标准化差、抗灾变能力差的缺点。 6 WIFI 通信 矿用 WIFI无线通信系统采用无线微蜂窝覆盖技术和WIFI移动通信技术,实现了基于千兆环网的定位、语音通信及监测信息的无线综合传输。该系统由 IP PBX软交换设备、网关设备、矿用无线通信基站、WIFI 手机、直流稳压电源组成。WIFI无线通信系统采用集中式管理,分布式组网架构,造价低,具有强大的移动性,能够适应各类调度终端,语音系统容量大,可以实现综合数据业务的扩展。但其缺点是WIFI 手机跨基站断话和大规模组网能力差,多用户同时通话时语音严重滞后,甚至影响呼叫,语音传输技术采用有损压缩算法,通话质量失真,快速移动通信时会严重影响通信距离。所以,该技术作为矿井无线通信与生产调度应用,其市场狭窄。但由于 WIFI具有宽带数据接入和以太网传输的强大功能,因此,把它作为煤矿综合自动化监控数据传输、光纤环网对接和多网合一的网关设备应用,是较好的宽带数据通讯解决方案,是当前煤矿无线通信的主流技术。 7 XGP(新一代 PHS) XGP是全球第四代移动通信的技术平台之一,XGP技术综合了传统矿井小灵通移动语音组网通信质量好和WIFI宽带数据接入传输能力强的优势,实现了语音视频数据的并网传输。XGP 系统中的基站、基站控制器和移动交换机全部依赖以太网平台传输,可直接与井下光纤环网无缝对接,实现了全网一体化统一通信,组网能力强,语音通话质量好,支持手机主动精确定位,定位精度可达20米。XGP 技术最大的亮点是国内首创支持基于手机平台操作的移动指挥调度,是真正意义上的移动生产调度系统。从矿井无线通讯技术与市场长期发展演变的角度看,XGP无论从技术标准性、开放性、继承性,产品成熟性、可靠性、实用性等方面综合分析,应成为时下煤矿无线通信领域的最主流解决方案选择。 总之,当前煤矿无线通信系统基本能满足矿井无线通信的要求,但是,随着煤矿生产自动化和信息化程度的提高,传统的数据和语音通信,必将不能满足煤矿安全生产和无线可视多媒体服务的需要。这就需要采用全新的网络结构及全新的无线传输理论与技术,构建矿井宽带化综合通信系统,实现井下各种有线和无线监视、监测、语音信息的传输。 煤矿通信论文:无线电通信对煤矿开采影响 无线通信技术早期应用于社会通信行业,主要是为了满足用户之间的通信需要,保证信息传递的稳定进行。与传统的有线通信相比,无线通信技术不仅摆脱了传输电缆的约束,在通信范围上也有了很大的扩展,实现了远距离的信息传输功能。煤矿开采是我国国民经济中的主要产业,在开采阶段必须要构建综合性的通信功能,这样才能实现矿井内外的持续通信。 1煤矿开采的现状和不足 (1)煤矿开采存在安全问题。近几年来,各地关于煤矿开采的事故报道层出不穷,让群众对于煤矿开采的安全措施产生很大的质疑。众所周知,煤矿开采事故产生的主要原因包括瓦斯泄露、缺氧、明火爆炸、漏电漏水等,既造成了严重的人身伤亡,也带来了巨大的经济损失。除了人为管理的疏忽,科学技术的滞后也是造成连续不断事故产生的主要原因之一,因为很多事故正是由于矿井通讯设备的不完善,不能够在第一时间接收信息及时进行援助,导致矿工被困,缺氧而亡。对于煤矿开采这种高危作业,保持密切有效的联系是保证工程顺利和人身安全的必要措施。 (2)煤矿开采存在环境问题。煤矿作为不可再生能源,其开采和利用有一定的条件和限制,包括它的开采环境和开采深度等。不合理的开采很容易导致地表下沉,产生房屋塌陷、渗水,植被破坏荒芜等环境问题,严重影响附近居民的生活和生产,给经济和环境带来不可估量的损失。因此,依靠科学技术来判断矿产的开采可行性、确定采留比例、衡量环境破坏率是实现煤矿开采合理有效的重要保障。 (3)煤矿开采存在监督问题。煤矿开采不仅要考虑到开采的技术和方法,还要实时监控矿井的风向、瓦斯体积分数、电力设备和顶板承受能力,而现在大多数煤矿对于安全措施的监督仅仅局限于人为提醒和巡视,容易造成疏漏和不精准的判断。煤矿企业在开采资源过程中,将重点局限于煤矿资源的产量质量,并没有做好相关技术的调控运用,导致整个开采过程因缺乏监督体制而出现质量问题,破坏了原先设计的煤矿生产模式。 2无线通信技术用于煤矿开采的优势 (1)提高工作效率,降低生产成本。随着无线电通信的发展和普及,其成本也大大降低,煤矿开采中使用无线电通信也相应地节省了资金,减少投资,降低生产成本[1]。另一方面,无线通信技术的使用可以使操作简单化、方便化,通过创建标准的通信模式传递信息(如图1)。能够在最短的时间内完成工作任务,提高工作效率,获得较高的利润,真正实现低投入、高收入的经济发展目标。(2)提高运作安全,保障人身安全。煤矿开采中无线通信技术的使用其最大的优势就是提高了采矿工作的安全性;能够保证工作现场和外界密切的联系,能够在第一时间互通有无,保障工人的人身安全。 (3)提高领导效率,优化企业管理。无线通信技术的使用在一定程度上可以实现非现场操控,领导在办公室就可以通过网络掌握工作进度,了解工作状况,及时进行派遣和指挥[2]。应用无线通信技术,煤矿企业可以加强多方面的生产管理及引导,加快提高了领导层次的管理水平,真正实现管理一体化,帮助煤矿企业在生产期间创造更大的经济效益。 (4)保障作业质量,实现绿色环保。煤矿开采中应用无线通信技术可以方便管理和加强联络;应用传感器技术可以准确探测到矿井内的瓦斯体积分数;利用类似波导的物质进行探测,可以避免矿井内因金属而产生的导电和绳索冗长等带来的不便。从安全角度考虑,无线通信技术推广之后,煤矿开采作业能够处于一个相对安全稳定的生产环节。 3无线通信技术存在的不足和改进措施 (1)操作不规范,技术不纯熟。由于从事煤矿开采的工人通常都是年龄较大、文化程度较低的中年人,对于从人工作业到机械作业的转变需要一定的适应阶段和学习过程,而他们对于电脑技术的操作学习接受能力比较慢,学习不全面,也可能导致操作失误和延缓工期。因此要对工作人员进行系统、全面的电脑技术培训,保证无线电通新设备的顺畅使用。在操作过程中必须要实施有效的操作流程,从各个角度考虑通信设备的持续运行。 (2)技术发展不完善,通信技术有限制。无线通信技术的发展虽然越发成熟,覆盖面越来越广泛,但依然存在着局限性,受到通讯距离、发射功率和工控环境、天气等各种因素的影响,无线信号会受到不同程度的干扰,从而影响到煤矿开采的进度和管理。鉴于此处,一方面要求国家和政府积极支持和鼓励无线通信技术的开发和研究,促进无线通信技术的发展;另一方面,煤矿开采要依据工程的实际情况选择合适先进的通信技术和工具,尽量保证通信质量。 (3)人工无线监控相配合,实现双管齐下。实时监控对于煤矿开采具有举足轻重的作用,无线通信技术的使用可以使监控管理更方便,但是也不是万无一失,不能够面面俱到,一旦出现网络故障,监控中断很容易造成信息的滞留和错误。因此,要把人为监控和无线监控两者结合起来,添漏补缺,保证信息的及时性和有效性[3]。通过对无线通信设备运行的实时监测,可以及时发现通信设备的故障问题,创造良好的无线通信规划技术。 4煤矿开采技术的革新趋势 (1)自动操控技术。煤矿企业可以利用计算机创建自动化操控技术,如:美国煤矿开采利用计算机具备的数据采集、处理、决策、贮存、传输、通讯、管理等功能,对煤矿开采设备智能化控制[4]。一些倡导环境保护的国家煤矿生产时,利用自动操控技术配备了相应的洗煤工艺,对原始煤矿资源进行全面筛选,选择适合生产需求的控制技术。 (2)导向钻井技术。煤矿开采前期需要进行一系列的测量工作,早期传统的方法是有线测量,增加了煤矿开采区域的勘测难度。导向钻井技术中引进了无线测量的方法,同时实现了数据信息的无线传输,随钻测量及导向钻井技术是煤矿行业技术改革的代表。 (3)智能开采技术。目前,发达国家使用智能开采技术实现了井下智能生产,且利用计算机网络实现数据的自动化传输,一般传输速率达104bps,105bps和106bps[5]。智能开采的优秀技术在于分布式传感器,把传感器与微处理器组合起来,在通过传输线缆把井下数据传输给钻井上控制中心,其信息传递流程如图2所示。 (4)数据挖掘技术。数据挖掘是计算机信息自动处理中常用的技术,其能够将煤矿企业数据库资源综合调配运行,根据产量分析的情况指导现实生产。煤矿企业在生产期间创建了诸多生产模式,不仅方便了企业的油井开采作业,对油井产量分析起到了辅助作用。 5结论 总之,无线通信技术作为新世纪科学发展技术的结晶,其成本低廉、使用方便、覆盖范围广阔等优势决定了其在重工业领域发展的必然趋势。作为煤矿企业,在实际生产作业期间要控制好各个环节的生产,同时采用先进的通信技术辅助作业;要结合煤矿开采的具体情况,充分利用无线通信技术的发展优势,最终实现煤矿开采高效、经济、可持续发展的目标。 煤矿通信论文:无线信息通信技术对煤矿安全管理中意义 1概述 2004年,伴随着哈尔滨市煤矿瓦斯信息系统的建立,哈尔滨市所属煤矿的高瓦斯矿井全部装备了瓦斯监测子系统,采用四层联网模式,运用计算机网络对全市煤矿的瓦斯、通风来实行全方位数字化远程监控,及时发现和消除事故隐患,这就较好的控制了瓦斯爆炸事故的发生。但是随着科技发展和进步有线网络监控在监控领域的弊端逐渐显现,组网成本高、可扩充性差,受场地限制大等因素束缚矿井层级的监控工作。本文讨论无线技术在煤矿监控中的应用,期望进一步优化矿井层级的监控系统方案。2无线技术及可靠性分析 2.1微波技术。 微波技术可分为模拟和数字两类,目前在国内得到广泛应用的微波技术是数字微波即多载波正交频分复用技术。这种技术具有信号质量好,传输不受障碍物的影响,延时小的优点,微波扩频通信一般接入速率为64K~2Mbps,使用频段为2.4G~2.4835GHz,该频段属于工业自由辐射频段,也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段,但是微波传输距离有限,系统容量教小,在有限区域内多个终端之间会存在相互干扰,导致信号质量衰损严重。同时采用微波技术的无线监控系统是完全开放的,不具备安全性。如果不考虑安全性,在小范围内无线监控应用中具有明显的优势,因此微波监控设备得到了较多的应用。 2.2宽带无线技术。宽带无线技术代表了宽带技术的一种新的不可忽视的发展趋势,具有建网开通快、维护简单、用户较密时成本低等特点,主要有WiF(i802.11b标准)和WiMAX(全球微波互联接入)两种。WiFi具有以下优势:信号半径可达100米左右,可满足楼间联网;传输速度快,可达到11Mbps,厂商进入该领域的门槛比较低,厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所,用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内,即可高速接入因特网。WiFi是目前无线监控中被应用最多的无线技术。 WiMAX具有更远的传输距离,其能够实现50公里的无线信号传输距离,网络覆盖面积是3G(TD-SCDMA)发射塔的10倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖;提供更高速的宽带接入,能提供的最高接入速度为70M,是3G(TD-SCDMA)所能提供的宽带速度的30倍;作为一种无线城域网技术,它可以将WiFi热点连接到互联网中,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展;提供电信级多媒体通信服务等优势。 2.3无线移动网络。 目前国内的无线移动网络监控主要应用CDMA和基于GSM的GPRS技术,它们的最大优势就是成本较低,具有较大的覆盖面,而CDMA由于其传输速度相对较快(实际应用中可达到70Kbps,比GPRS的20-30Kbps快得多)。不过,在目前,虽然CDMA的传输效果较好,但其覆盖面没有GPRS大,依然存在一定的劣势。基于公网的CDMA/GPRS技术,由于带宽限制,图像质量有限,即使采用多路捆绑技术,一般最多也只是达到CIF清晰度,难以胜任处理突发事件的应急处理。 3原理 经过以上分析,决定采用微波载频技术将工作面的有害气体浓度通过移动式传感器实时采集值通过无线方式传输到设置在工作面规定位置的监测系统和地面监控中心。 4解决方案 移动式瓦斯传感器采集瓦斯信号,经过微弱信号放大电路,A/D转换后由单片机存储管理其数据。传感器采用定时输出、无线发送方式。其优秀电路由检测桥路、放大电路、单片机、5GHz发射电路组成。该传感器有两种供电模式,当装置放置在采煤机上时由采煤机电源转换后的直流电源供电;当由矿井工作人员便携时,则由矿灯电源供电。传感器将瓦斯信息从采掘点传输到矿井回风巷的端头。在回风巷端头设有瓦斯监控分站。 监控分站包括电力负荷控制和电子监控电路。监控分站的优秀是嵌入式电路,该嵌入式电路外接5GHz的传输模块,实现无线信号的搜集与处理。当瓦斯超限时能够发出控制信号,该控制信号控制声光报警器发出报警信号,也可以控制工作面的供电系统,实施断电。该电路还能实现电力负荷的监测功能。遍布整个矿井的网络监控站的信息可以传到地面中心。地面中心的主要任务是实时显示各个监控点的瓦斯信息,供矿井调度实施生产指挥与调度。 该方案充分发挥微波无线技术优势,以单片机技术为载体,具有易实现,低成本,信号稳定,传输速度快等特点。本方案系统是可以工作在5GHz频段上的高速无线以太数字微波(WirelessEthernetBridge),支持点对点(PTP)和点对多点(PTMP)的网络结构,真正实现高性能、多功能平台的经济型方案。可以继续扩充无线接入以及骨干网连接功能。系统可通过编辑WEB界面进行友好的远程管理,易于安装维护。系统扩充后的空中速率高达54Mbps,提供高达26dBm输出功率。本方案系统可以增加自动设定无线频率通道,以及天线校准功能和自我诊断能力,可以有效解决无线网络安装中最困难的安装配置问题,使其安装和维护简便易行。由于5GHzU-NII/ISM频段系统是免许可证的频段,使得本系统具有先进的抗邻区(inter-cell)互扰能力。本方案系统具有双向自适应调制能力,能够在多种调制方法中依次调节无线链路质量,不仅优化了频谱利用率,还解决了既定网络环境下的信号衰减问题,从而保证了最高的数据吞吐量。 煤矿通信论文:煤矿井下生产中监控与通信技术的应用 【摘要】 煤炭在能源消费结构中所占的比重最大,然而煤矿井下安全问题仍然是社会关注的重点。伴随着监控与通信技术的不断发展,通信及监控技术在煤矿井下安全生产中获得了广泛的应用,有利于提高煤矿井下的安全性,而且一些新的监控与通信技术也陆续得到开发与应用。 【关键词】 煤矿井下;安全生产;监控与通信技术;应用 煤炭是我国最主要的能源,而我国又是世界上的产煤大国,产煤量占世界比例已经超过了40%。然而近些年来,我国煤矿安全生产问题较为突出,死亡人数、事故数量等虽然都有所下降,但是与国际上的其他国家相比仍然有较大的差距。因此为了促进煤炭行业健康、可持续的发展,监控与通信技术发挥着不可替代的作用。 1当前监控与通信技术在煤矿井下安全生产的应用 1.1煤矿井下移动通信系统实际上煤矿井下对于移动通信的需求还是存在的,但是在煤矿井下无限传输衰减会非常大,发射的功率也会受到一定的限制,基于煤矿井下的这种通信情况,可以设置多基站移动通信系统,根据煤矿井下移动通信网络状况以及相关的性能要求,开发和使用在WIFI环境下煤矿井下的移动通信系统。这使得煤矿井下安全生产调度、避险以及抢险救灾发挥了巨大的作用。 1.2煤矿井下人员定位系统由于GPS信号没办法完全覆盖煤矿井下的巷道,针对这种情况在基于RSSI技术的基础上,来对煤矿井下人员进行实时、准确的定位。根据RSSI测距公式:RSSI=A-10nlg(d)(式中:P为当前RSSI;A为主从机1m距离时的RSSI;n:传播因子,与温度、湿度等相关;r:当前距离。)具体来说,RSSI技术是通过通信过程来实现的,所以需要主机传送数据信息到从机,不断的更新所测的距离。煤矿井下人员的定位系统是避免有外人进入到煤矿井下,在一定程度上能够实现合理的定员生产;同时也能及时处理煤矿井下安全事故的应急,降低事故发生率;另外还可以为考勤、调度工作提供系统支持,为安全生产提供了有力的保障。 1.3无人值班远程监控系统为了更好地控制煤矿井下定员,避免较多的人员在煤矿井下人员,从而避免或者减少一些安全事故的损失,研究和开发了无人值班远程监控系统,这种系统能够实现对煤矿井下机电硐室、水泵房等进行无需人员值守,直接进行远程的监控。在工作面有工作人员巡视的情况下,回采巷道的遥控技术也得到了应用,这对于煤矿井下的安全生产活动是非常重要的的,在一定程度上是对传统监控模式的突破,在远程的基础上实现了无人值班,即提高了煤矿生产的效率,又保证了煤矿井下安全生产活动的顺利开展。 2监控与通信技术在煤矿井下安全生产的应用发展 (1)基于物联网的矿用无线通信技术。为了能够更好地防止假冒机电设备被运用到煤矿安全生产中,为煤矿井下安全生产活动提供稳定有效的物资来源,可以考虑基于物联网的矿用无线通信技术。要知道在煤矿井下无限传输的衰减会较大,而且诶地面物联网技术的运用难以在煤矿井下得到实现,所以要根据煤矿井下的具体特性,对运用物联网技术:①对相关的矿用物联网信息数据进行编码、输送和整理;②设计和研究煤矿用车、煤矿机械设备、人员等多个动态目标和静态目标的管理控制系统;③针对部分工作人员和操作人员,例如瓦斯检查员、放炮员、水泵操作工等设计人机环闭锁系统;④关于矿用产品以及其他重大设备设计全程跟踪系统。伴随着现代科技和网络技术的不断创新,煤矿井下各类各类矿用产品、重大设备都需要借助基于物联网的矿用无线通信技术来实现,从而提高煤矿井下安全生产的工作效率和质量。 (2)煤矿井下人员准确定位技术。要知道煤矿井下是最易发生安全事故的场所,因此当事故发生时需要对煤矿井下进行定位,及时全面了解人员的状况,从而正确更好的救援效果。然而GPS全球定位系统是没办法覆盖到煤矿井下的各个巷道,而且当前煤矿井下人员的定位技术仍然采取无线射频识别技术、漏泄电榄技术等,能够对煤矿井下人员进行定位,从而更好地监控和管理煤矿井下的人员情况,对于煤矿井下安全生产工作相当重要。不过现行的这些系统还无法做到准确定位,难以满足灾后的相关救援工作。所以,务必要根据煤矿井下各个巷道的具体特点,更加深入的研究煤矿井下定位的网络状况以及相关算法,从而开发和研究更加精准的煤矿井下人员定位系统,提高煤矿井下安全生产工作的效率。 (3)煤矿井下生命探测技术。煤矿井下发生安全事故或者险灾后,生命探测装备能够更快地实施抢险救灾,提高了搜救的进度,从而尽可能地减少人员的伤亡率。煤矿井下的环境和条件较为复杂,一些关键的技术没办法在煤矿井下应用。为了能够更好地应对煤矿井下的特殊环境,需要开发和研究煤矿井下相关的生命搜救技术与定位技术。这种技术能够尽可能地穿透煤矿岩层,更好地了解和掌握煤矿井下人员的生命状况,通过生命探测技术,能够最大程度地降低煤矿井下事故伤亡率,真正地为煤矿井下安全生产提供人身保障。 (4)传感器全方位分布技术。为了能够对煤矿井下瓦斯浓度进行实时的检测,防止因为瓦斯浓度超标而引起的重大事故。需要在煤矿井下分布大量的传感器,这些针对瓦斯浓度检测的传感器并不会增多资金投入,反而分担了系统的工作量。所以在实际的系统运用中,可以依据煤矿井下煤矿采掘位置、通风状况、巷道风速、瓦斯分布和变化具体状况等,来设计和安置传感器的位置,主要考虑是否有吊挂位置、断电的具体浓度、警报临界值、复电的浓度等等,从而实现传感器全方位分布,确保煤矿井下工作的安全性,促使煤矿井下安全生产工作的顺利开展。 3结束语 实际上煤矿井下监控与通信技术是煤矿井下安全生产工作顺利开展的关键保障,在进行煤矿井下作业时,应当合理运用监控与通信技术,减少一些煤矿井下人员,避免不必要的安全事故发生。只有合理的应用监控与通信技术,使其在抢险救灾、事故调查、环境与条件监管方面发挥最大的效用。 作者:岑龙 单位:山西高河能源有限公司
电力技术论文:PLC技术原理及电力工程论文 1PLC技术的原理 PLC,全称ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器,是一种以微处理器为优秀的数字运算操作的电力系统装置。它是专门为工业现场应用而设计的。采用一类可编程的存储器,相关人员可以在该存储器内部执行相应的逻辑运算、顺序控制等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,实现对各种类型设备的识别或生产过程的控制。PLC技术属于计算机控制技术范畴,其工作原理主要有三个不同的阶段,即输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段。在输出采样阶段,PLC可以依次扫描所有输入状态和数据,并将其存入I/O映像区中的相应单元内,然后转而执行用户程序,控制输出操作;在用户程序执行阶段,PLC可以按照从上到下、自左向右的顺序,依次扫描用户程序,并对扫描到的数据信息进行运算,根据运算结果控制逻辑线圈的状态,以确定程序是否处于正常运行状态;在输出刷新阶段,CPU会发出相应的指令,然后依据I/O映像区数据和相关状态,结合电路封锁功能驱动外部设备的运行,从而实现电气自动化控制。 2PLC技术的优点 作为微机技术和传统继电接触控制技术相互结合的产物,PLC技术克服了继电接触控制系统中机械触点接线复杂、可靠性低、功耗高、灵活性差等缺点,充分利用了微处理器的优势,具体包括以下优点。 2.1功能完善 当前,PLC产品的规模和型号非常丰富,可以满足各种工业控制的需要,而且具有非常完善的逻辑处理和数据运算功能,被广泛应用于各种数字控制领域。 2.2可靠性高 在PLC的生产过程中,采取了先进的内部抗干扰技术,极大地提高了系统的可靠性。同时,PLC具备相应的自我检测能力,一旦发现硬件故障,可以及时发出警报信号,提醒相关人员处理故障,因此,PLC控制系统具备很高的可靠性。 2.3编程语言简单 作为一种工控计算机,PLC的接口相对简单,编程容易,其使用的梯形图语言编程对工作人员的专业技能要求较低,不需要面对复杂的汇编语言,即使那些不熟悉计算机的人员也可以轻松上手。 2.4维护方便 在PLC技术中,以存储逻辑代替了接线逻辑,极大地降低了装置外部的接线数量,减少了系统的建设周期,同时,也在一定程度上降低了设计难度,以便于系统的维护和管理。不仅如此,PLC可以实现在线编程,转变生产过程,被广泛应用于多品种、小批量的工业生产控制中。 3PLC技术在电力工程中的应用 在电力工程中,PLC技术的应用主要表现在以下几个方面。 3.1开关量控制 开关量控制包括以下两方面的内容。 3.1.1断路器控制 在传统的电力自动化控制系统中,对断路器的控制多是采用继电器控制的方式,需要使用大量的电磁继电器,存在许多触点和联接点,进而降低了系统的可靠性。而PLC技术的应用和普及,使得软继电器逐渐代替了继电元件,极大地提高了控制系统的可靠性。在PLC控制系统中,操作人员只需要执行一些非常简单的工作,比如分闸、合闸等,系统就会自动根据实际运行状况,给出正确的操作信号。同时,在系统出现故障时,会自动跳闸,并发出相应的报警信号。而且,PLC控制系统不需要进行复杂的二次接线,可以有效地降低接线失误率,大大减少维护检修的工作量。 3.1.2备用电源自动投入装置 备用电源自动投入装置的主要功能是提高供电系统的可靠性,被广泛应用于大型企业的供电系统中。在原有的备用电源投入系统中,多采用手动或自动供回电线路的方式供电,在投切过程中,会出现几秒钟的断电时间,影响供电的连续性和可靠性。而应用PLC,可以实现对备用电源自动投入装置的控制,可以根据系统的实际情况进行抗干扰,具有可靠性高、操作简单、接线方便等优点。 3.2顺序控制 在原有的电力工程中,控制系统一般都是采用继电器控制,而随着PLC技术的发展,高性能的PLC控制系统逐渐取代了继电器控制。在实际应用中,PLC不仅能够全面调节整个电力工程,也可以控制部分电路。同时,PLC控制器属于远方终端单元,可以利用远程控制的方式控制变电站现场的RTU装置,实现对各种开关状态量的采集和处理,并通过相应的反馈环节获得故障信息,以便及时处理和解决其中存在的问题和故障,以保证电力系统的安全、稳定运行。 4结束语 总而言之,PLC技术的发展和普及为电力工程的自动化控制提供了良好的技术支持,对电力工程自动化的发展起着极其重要的作用。电力工作人员应结合实际情况,充分重视PLC技术的合理应用,进一步推动电力行业的持续、稳定发展。 作者:丁建谊 单位:国网湖北省电力公司应城市电力公司 电力技术论文:技术培训发展电力教育论文 1目前电力教育培训面临的挑战 1.1培训中心的相关运作不够规范 从我国各省份来看,基本上都很重视电力教育培训,比如:某些省市的电力教育培训中心拥有十分庞大的规模,培训大楼的外观气势逼人,相关培训设施不但齐全,而且先进,甚至其相关的后勤保障体系也做得十分到位,胜过大学的基础设施条件。然而,从另一个角度来讲,我国目前电力教育培训中心的相关运作还不够规范:①从教育培训的相关内容和培训效果来看,却不符合其华丽的外观,比如:在教育培训过程中,本应在实践的操作场地予以完成的技能培训项目,却只局限于教室内部操作;②平时培训时,学员缺课现象比较严重,有的直到最后考核时才能全部到齐。另外,培训过程不规范现象的经常发生,除了培训中心的管理不当外,还与相关主管部门的监管不力息息相关。 1.2培训方式与企业生产之间的矛盾相冲突 对于电力企业而言,开展相关教育培训工作时,生产一线员工培训的需求量是最大的,但在实际的培训工作中,电力教育培训方式与企业生产的矛盾相冲突。一般来说,电力工作人员大多数是定编定岗,对他们进行集中培训,其难度较大。目前,大部分电力企业都采用“集中培训”的方式,如果接受培训时,这些学员就必须离开则本岗位,即需要脱离生产线来参加培训,时间约一周左右,可见,电力教育培训和企业生产之间的矛盾十分突出。不仅如此,在培训过程中,有的电力企业的上级管理部门安排培训任务,并要求生产一线相关员工必须参加,由此导致一线技术人员短缺,同时也不可以能随便安排人员顶岗,这种矛盾也很突出,严重影响了电力教育培训的成效。 1.3师资水平与实际要求存在差距 在电力教育培训中,培训师的师资水平和能力在一定程度上决定着电力教育培训的质量,而当前电力教育培训师的师资水平与实际要求存在较大差距。对于一名优秀的培训师而言,不但要具备扎实的专业知识功底,还要有较强的专业技能和实际操作能力。但是,现有的培训师资力量和师资队伍都满足不了电力企业发展的实际要求:①缺乏相关的专职培训师;②现有教育培训师的教学能力有待提高。因此,打造一支高水平的电力教育培训师资队伍十分重要。 2完善电力教育培训的基本方法 2.1开发实用性较强的课程 完善电力教育培训,需要开发实用性较强的课程。在电力企业发展中,需要要紧密结合“一强三优”的战略目标,根据电力企业员工的实际需求,科学地分析教育培训项目,以便增强培训的目标性。一般来说,需要分析电力企业的终极发展目标和各类工作人员的实际现状,认真地找出他们之间的差距,从而合理地确定培训需求。另外,经过了解员工的实际情况,可以决定开发员工的那些知识技能,努力做到工作现场需要什么,培训内容就是什么,以便使培训具有针对性,从根本上满足电力企业的实际需求。 2.2创新电力教育培训模式 完善电力教育培训,需要创新电力教育培训模式。①为了解决电力人员学习与工作生产之间的矛盾,需要改为电力教育培训方式,结合生产计划和人力资源特征,进行就地培训,相关培训师也要深入现场教学,这样可以有效地解决生产一线人员的工学矛盾。②采取灵活的培训方法,按照职工人员进行划分,包括技术职工培训、新职工培训、管理职工培训等等,要求针对不同的培训类别,选择不同的培训方式。培训生产技能类职工时,最好在实际操作场所或让学员亲手操作;培训管理类职工时,可以采取仿真法、模拟法、向导法、案例分析法等培训模式。 2.3提升培训师的综合素质 完善电力教育培训,需要提升培训师的综合素质,需要强化电力培训师资在电力前沿方面的知识,并不断培训其新技能,主要由于电力职工培训质量取决于培训师的专业知识与技能水平。因此,在培训之前,电力教育培训师需要提高自身的知识与能力水平,参与更多的系统化训练,最大限度地掌握电力行业的前沿信息和最新动态,从根本上提高其培训手段、培训方法、培训技巧等等。此外,专业性强是电力行业培训师的基本要求,师资人才需要在系统内部挖掘熟悉电力业务的、具备专业经验且了解各个现场生产的电力从业人员,同时要有技巧地训练授课方法,从而提升电力企业教育培训师的综合素质。 3电力教育培训发展的未来趋势 为了促进电力行业的繁荣发展,完善电力教育培训的同时,还要关注电力教育培训发展的未来趋势,以便更实际适应电力行业的人才发展战略目标,进而打造优质的电力教育培训新模式。对于电力行业而言,具有一定的技术特殊性,其知识、技术的更新速度呈上升趋势,这就要求电力企业与时俱进,以便更好地适应技术发展的需要,不断优化人力资源的配置,培养员工自觉主动的学习能力。①要把员工培训和提高业绩进行有机结合,将电力教育培训方案落实到位,充分发挥培训的功能;②培训结束以后,要能体现收入差距、岗位晋级的不同,这样有利于激励企业员工自觉能动性,在业务上精益求精,在技术上逐步提升,努力创建最优秀的省电力培训中心;③由于国家电网“三集五大”体系的逐步形成,电力企业培训的重点需要放在职工队伍的素质方面,提升整体职工队伍的工作能力,响应国网公司“大培训”的最新要求,为实现坚强的智能电网奠定基础。 3.1培训系统建设 各个电力教育培训中心需要树立与时俱进的培训观念,只有适应现代化建设的发展要求,才是科学的电力教育培训管理体系。首先要审视整个培训流程,在培训过程管理的基础之上,最大限度地达到动态新型管理运作模式,比如:操作要规范标准,职责要清晰明确,设备设施要健全,评价要科学合理,考核要公平、公正等等。 3.2培训基地建设 作为面向未来的电力教育培训中心,需要大力建设培训基地。在培训理念和培训管理模式方面,需要有所突破,同时还要加强考核基地建设,齐全硬件设施,并要应用最先进的软件技术。在培训项目方面,需要向多元化方向发展,特别是在包含电力主要工种的基础上,利用计算机系统、现场模拟仿真系统等现代技术,贴近现场实际运作,从而解决目前电力教育培训的供学矛盾。 3.3师资队伍建设 为了实现电力企业的可持续发展战略,加强师资队伍建设已刻不容缓。①需要促使普通教师向培训师转变,技能培训师向“双师型”的骨干教师转变,不但要有丰富的实际经验,而且要能查找各种电力故障的原因,同时在教案编写、课程设计方面要有独特见解,从而打造一支优势互补、专兼结合、学科交融型的高素质电力培训师资队伍。②开展电力培训工作时,需要重视短期目标和长期目标,短期目标是要切实提高员工的绩效,长远目标是开发员工的工作热情和潜能,同时电力企业还要结合电力市场的发展方向,找准切入点,科学合理地制定有利于电力师资队伍建设的教育培训体系。 4结束语 综上所述,实现电力企业的持续与稳定发展,必须加强电力教育培训工作,这也是电力企业在激烈的市场竞争中求得生存与发展的切实保障。为了实现电力企业的可持续发展战略目标,管理人员需要从实际出发,找准切入点,科学地制定适合企业自身长远发展的独特电力教育培训体系,这样才可以提高电力教育培训的实效性。只有科学地构建教育培训体系,才能明确电力企业的教育培训模式,从而有效地应对当前电力企业教育培训所面临的种种挑战,并向正确的方向发展。 作者:羊梅 单位:国网四川汉源县供电有限责任公司 电力技术论文:大功率电力电子技术论文 一、大功率电子电力技术的发展概括 电力电子技术主要由三方面组成,分别为:器件、电力装置、电力系统。在三者中,器件作为电子产业的基础,依靠电力装置来牵动,为电力产业带来了发展动力。在电气传动技术的基础之上,电力电子技术有了很大的发展,它不断向新能源、交通等领域拓展,并且成为了国防装备的优秀技术。在传统的工业领域中,从最初的直流调速技术发展到了现在的交流调速技术,而且电子器件也发展到了IGCT、IGBT。除此之外,电工新型材料不断涌现,包括超导、绝缘、纳米等新型材料,大大促进了传统技术的革新。虽然如此,我国的电子水平与国际水平之间还有很大的差距。目前,国际电子产业主要依靠西门子、ABB等几个大企业垄断着,其电子产业规模十分庞大,而且这些企业还在不断研究新型的变频调速器。为此,我们要不断的加强电力电子技术研发,使大功率电力电子技术得到更加广泛的应用。 二、探讨大功率电力电子技术的应用 1、新能源发电方面的应用。 随着人们生活水平的不断提高,对电力能源的需求量不断增加,使得能源危机问题越来越严重。而且,还造成了大气污染,破坏了人们赖以生存的地球环境,不利于生态平衡的维持。为此,缓解能源紧张,加强新能源的研发刻不容缓。目前,在新能源发电过程中,风力发电、生物发电及光伏发电等受到了高度重视。由于新能源具有不稳定性,随机性较强,不利于能源的开发。而将大功率电力电子技术运用到新能源发电领域中,便可以有效的解决这些问题,进一步促进我国新能源的开发。 2、智能电网领域的应用。 随着电力行业的不断发展,电网开始走向智能化、现代化,为了进一步确保电网系统的安全性,我们一定要加强智能电网的研究,从而提高我国电网系统的经济效益和社会效益。目前,我国智能电网的发展有待提高,处于发展阶段,与发达国家差距很大。为此,我们要将大功率电力电子技术运用到智能电网中,促进智能电表的广泛应用,方便供电企业通过智能电表了解用户情况,并为用户提供人性化服务。 3、电气牵引方面的应用。 电力牵引主要指运用电能为轨道提供运输动力,依靠电力系统来当作电源,同时也广泛的应用到生活中。以往运用燃机驱动,现在将大功率电力电子技术运用到电力驱动系统中,为轨道运输提供了很大的方便。虽然如此,由于供电系统是相对独立的,成本花费较高,而且在机车运行过程中,产生的信号波对电力系统有一定的不良影响。为此,我们在运用过程中,要注意做好抗干扰措施,避免系统受到破坏。 4、在电气节能方面的应用。 随着能源的日益紧张,节能已经成为社会发展的主要趋势。将大功率电力电子技术运用到节能中,运用同步发电机励磁系统、变频调速装置来达到电气节能效果。变频技术的发展越来越迅速,变频器的应用越来越广泛,将变频器运用到电气节能中,不仅能够降低企业成本,还能够有效的发挥节能效果。 5、定制电力技术。 定制电力技术是大功率电力电子技术与控制技术的有效结合,主要是为了确保电能的供电质量,有效的满足用户的电力需求。在人们的生活工作中,不仅对电能的需求量不断增加,而且对供电质量也提出了更高的要求。为了进一步保证供电质量,预防供电问题的发生,我们就要将大功率电力电子技术运用到电力系统中,也就是指定制电力技术,通过静止无功发生器装置的使用,来调整电压的稳定性,确保供电质量。 三、总结 综上所述,相对于发达国家来说,我国电力电子技术水平还有待提高。为此,我们要加强电力电子技术应用的研究,改变电力电子技术规模小、产业分散的现状。我们要用更多的时间去完善电子产业,促进大功率电力电子技术在新能源发电、智能电网、电气牵引等多个方面的应用,努力创造出功能性更强大的电力装置。 作者:汪东军 马腾 鞠文杰 钟伟 梁慧媛 单位:国网山东节能服务有限公司 国网山东东营供电公司 国网山东节能服务有限公司 电力技术论文:电力调度管理中信息技术论文 1电力调度管理的信息化 电力调度的信息化是一个综合的技术而不是单个的业务。而是将计算机、电子和与通讯统一的一个业务。这也是我国的电力行业不断进步和集约化的体现,运用的知识等也越来越高科技,不再是传统的旧模式。和所有的系统一样,保证系统的安全运行和达到最大化的经济程度,是每个系统的基本要求。那么作为工作人员,对于系统的操作就必须能够迅速准确的进行电力系统的运行趋势的判断和对其未来状态的预测以及对对发生的问题的处理。那么,要想将调度系统的电网运行和信息的智能化控制以及实现对电网的经营管理,调度系统可谓是一个完善的关系模式。目前,信息化的电力调度模式有节能发电的模式,自动化的模式和信息管理的模式等不同的调度模式。 2.电力调度管理中信息技术的运用 2.1工作流管理系统概念。所谓的工作流可以理解为是一种运作机制,它的实现依赖于计算机信息系统的支持,工作流的自动化主要体现在业务过程中的各个事件的有效管理,自动化的主要目的是为了实现事件的自动激活和事件间的自动连接。一个客户端驱动工作流模型体系结构分为三层结构:浏览器、WEB服务器和数据库系统。也可称为客户端、服务端和后台数据库。整个调度管理(DMIS)系统采用的是两层加三层的结构体系,涉及到两类客户端程序:运行于应用服务器上的程序和运行于客户端上的应用程序。在三层应用程序中,可以通过浏览器,直接在页面上完成一些简单的活动。最上层的数据服务层使用工作流数据库来控制工作流程程序,包括工作流定义数据库,工作流实例数据库和用户应用数据库。中间的逻辑层,使用数据库来管理所有用户需执行的工作,并产生每一用户独立的工作清单。底层的用户界面,采用HTML和.NET2008C#技术,用户通过IE浏览器以Web形式进行操作。 2.2电力调度分布式工作流系统的相关设计。作为电力调度系统的另外一个特点,我们可以采用对调度进行分区和分级的模式来进行,从而实现电力调度机构对于相关调度功能的控制。这个特点也是进行正常电力调度工作的流程进行相关设计和应用的必要条件。但是分区和分级并不代表这些调度机构是孤立进行的,而是通过相辅相成的协同合作才能实现每个级别和区域的正常工作,所以在各个级别之间的调度过程必须进行信息的相互传递和交换等措施。对于流程的流转也必须进行相关的纵向的布置和相应区域内的传输,这个方式就是广域传输。而这个广域传输的实现必须采用分布式的流程交互集成才能满足。就像上文提到的广域传输,在进行电力的调度和相关的实施的时候,每个过程的上下级的信息交流和交换属于纵向的信息传递,分布式的流程能够满足纵向的广域部署的传送和运输。多个系统之间的流程和多个系统之间的信息协调是工作人员在进行工作流系统的设计时必须注意到的。跟调度工作流系统一样,调度类流程也是相互依存的,而不是各自独立的,进行调度业务的相关工作时对其他业务系统的调度也是必然会发生的。DMIS流程在现实的背景里,主要是进行事物处理的相关工作的,这个流程所管理的对象以及各个数据之间有很大的相关性,为了实现工作流系统我们可以对管理信息系统的数据平台基础进行相关的操作,这是由于工作流所管理的相关对象都存在于管理系统的数据库的设计平台中。同时,如果要查询或者统计流转的现实结果,那么管理系统的操作是必须的流程,如果是对于数据的管理功能和加工功能的管理可以采用管理系统,这样一来可以对工作量进行缩减。流程引擎是基于智能化电网的调度技术,同时支持系统的开发,也是工作流服务的优秀。首先是路由器的分配,然后是访问缓存、解析模型,进而处理相关的流程模型性格元素,最后,进行最终的启动、发送和追回以及回退等的操作流程的工作。这几个相互关联的模块就组成了流程引擎的流程的流转工作。 3.结语 电力调度一项综合工程,它是信息技术、理论、人员素质的集合体。信息化背景下的电力调度,可以使电力部门的信息管理更加科学、合理。随着智能电网的到来,信息系统也将向智能信息系统进化。因此,我们抓住机遇,跟踪最新技术,促进电力企业的快速发展。 作者:庞威 单位:黑龙江省绥滨县电业局 电力技术论文:电力技防中电子技术论文 1电力防盗的发展过程 现代防护技术的关键是反守为攻,采用高新技术防护的手段严厉打击不法人员破坏电力系统。首先,该方式采用了先进的科技手段,运用三相识别检测、物联网、智能传感器、智能探测器和GSM/GPTS通道组建智能监控系统,对电力设施重要网点进行实时监护。一旦发现盗窃行动,及时出警捉拿犯罪分子,这样对于盗窃者的打击和警示作用较强,能有效的减少电力系统被破坏的情况。此外,目前电力设施重要网点分布广,环境恶劣,电子技术的应用大大降低了防盗成本,提高了防盗效率。 2电力技防现状 当前,电子技术发展迅速,信号获取、图像采集、信息传输、数据处理等技术的不断创新和应用对于电力系统的安全防护有着极大的帮助。应用电子技术开发的现场监控系统目前已在相当多的地区投入使用,成效明显,有力了打击了盗窃者的嚣张气焰。 2.1电子技术的应用 电子技术发展方向多样,各有优势,在电力技防中的应用上仍在不断地尝试过程中。在原有的基础上不断创新,改善其的弱点,能够强有力的保护电力系统的安全。 2.2电力防盗系统构成 电力设备防盗系统由三个基本部分构成:1)获取电力设备所在地及周围环境信息的监控系统;2)安装在设备现场的低压区域或隐蔽区域的警报装置,报警方式很多,主要有图形、文字和声光报警;3)工作人员监控中心,值班人员获取现场实况和警报信息的控制中心。系统安全防盗的过程如下:安装在现场的监控系统实时获取配电线路,高压塔等设备的环境情况,一旦出现线路或高塔异常(如,大幅振动、工具切割、强拉硬扯等),通过相应的传感设备、摄像装置、射频传感等技术获取相应的现场信息。在设备和环境异常的情况下,报警装置进行报警。报警信息的传输可以是无线网络,也可以是移动通信。信息传输到控制中心后,应用相应的技术手段进行处理,管理人员及时处理警报。一旦确定设备被盗,及时联系公安部门,予以处理,严格保护设备安全运行。 2.3电子技术详解 电子技术的很多研究方向均可应用于电力设备的防护中。下面对目前电力设备防盗系统的典型应用进行技术介绍。 1)报警触发设备。 报警触发元件即为电力设备现场出现疑似被盗的情况时,采集相应的信息的设备。针对电力设备盗窃现场的特殊情况,报警触发元件可以是各类传感设备,如红外传感设备,超声传感设备,振动传感设备等,也可以是光电耦合装置,断电检测装置。目前应用最为广泛的是红外传感设备和振动传感设备。红外传感设备利用的是红外传感技术,通过安装在电力设备上不同位置的红外微波传感器感应红外信号(如滞留在电力设备周围的人、电气焊的热源),从而监测异常情况。一旦出现异常,通过对热源数据的处理和分析,向监控管理中心发送监控信息。此外,由于电力设备被盗时出现剧烈振动的情况十分普遍,国内外的振动监测装置也已相当成熟,振动传感器主要有机械式、光学和电学参数测量三种方式。由于电测量方法便捷可靠,精度较高,且能较好的适应恶劣的工作环境,因此在实际应用中得到了广泛的采纳。电测法是将物体的振动参量转换为电信号,经信号调制后进行显示和记录,从而得到所要的测量量。与红外测量相似,振动监测装置获取到振动信号之后,向监控中心发送警报信息。 2)报警装置。 报警装置可以根据实际现场需要配置。目前的报警系统主要有声光报警器、图形、文字报警器等。声光报警器虽然不能直接打击犯罪分子,但其制造的效果可以扰乱犯罪分子的计划,警示周围群众。文字和图像报警信息需要传输到电力系统管理人员所在的控制中心处。信号的传输主要利用GSM移动通信网络,向主站或值班人员手机上发送信息,通过GPRS技术传输现场实时监测到的数据和信息到控制中心。GSM传输方式网络覆盖面广,只需处理少量的文本,可以实现随时传输随时处理,可实现远程控制,因而目前应用广泛。GPRS技术主要适用于简单、间断性的或者频繁的、少量的数据传输。GPRS因其分组工作的特点,工作速率很高。明基公司的M22模块是一款该技术的主导产品,在应用过程中需要与外围电路配合使用,用连接器将电源电路、启动电路、数据通信电路、内存卡电路相连接,对各个模块进行相应的配置即可正常工作。该模块支持语音通信、短消息和传真的功能,能够实现上网的功能。 3)中心监控系统。 报警信息主要有文本信息,图像信息和其他传感信息。在中心监控系统中,监控设备要高效的将现场传来的信号进行分析处理,提供给管理人员准确的信息。监管人员将了解到的现场信息进行适当的处理,实时了解电网设施的实际工作情况,同时采集信息备案,为日后的打击犯罪活动留下宝贵的资料。同时要根据现场的实际情况,发现现场报警系统的干扰项,及时反应给技术人员,不断提高设备的精确性。监控系统需要根据监控需要,对所测电网设备的准确位置,设备型号,参数类型等进行选择,以便出现报警时采取准确有效的措施。监控工作分区负责,互不干扰。在实际工作中,将监控任务严格分配给工作人员,各自安排所负责区域的监控工作。严格保证工作的安全可靠。 4)发展趋势。 电力设施安全防护智能化是电力行业技防的发展趋势。通过高度智能化、标准化的电力综合集成监控系统的建立,利用物联网、无线网络和图像语音技术实现可视化管理,与电力自动化管理系统平台对接,可实现远程监控、可视化调度、多系统联动等智能控制。 3小结 为了保障电力系统安全高效的运行,必须坚决地打击盗窃电力设施的行径。不断研发应用高度集成化、智能化、自动化的防盗管理控制系统能有效的降低非法人员对电网设备的破坏,为国民提供安全稳定的供电环境。 作者:舒向炜 单位:中山新鑫自动化设备有限公司 电力技术论文:电力自动化视角下通信网络技术论文 1电力自动化通信系统网络现状 随着我国电力自动化进程的加快,专用的通信技术在一定程度上已经逐渐完成,从当前通信技术建成来看,构成电力自动化通信的主体为光纤通信。通过光纤通信将各地的变电站与电厂结合在一起,将与之相关的系统相互结合,可有效地提高电力系统各种数据与信息的共享性。在通信系统逐渐构建的过程中,Internet为专用的通信系统提供相应的网络连接服务。从现今电力公司的运营状况可知,该构建系统已经为其提供了一个较为完整的数据库系统。另外,EMS、SMS、语音通信以及实时数据通信是我国当前运用的通信系统所能够支持的业务。在电力通信系统运输的过程中,不同的局域网络管理系统主要依据不同的电压进行网络数据控制与调度,局域网络除了InternetVPN之外,还有CAN和RS-485总线。为进一步加快无线网络通信与一次设备、二次设备的集成管理和无缝对接,我国电力通信网络的发展达到一个发展的高潮期。同时,卫星通信、无线通信也被运用到电力自动化网络通信中。 2电力无线通信网络系统 我国的通信网络主要是在有线非智能的通信技术的基础上发展起来的。但是,现今我国的无线通信技术已经获得了较快的发展。现今使用的无线通信网络主要由管制端、无线基站以及无线终端构成。使用最为广泛的无线通信技术是远程监控技术。在过去使用有线非智能通信网络的情况下,供电局要想对通信两端进行连接,需要搭建很长的电缆,给供电局带来了较大的资金消耗。使用无线网络通信可节约电缆费用,降低成本。但是,就目前无线通信网络运行的状况而言,还存在一定的不足之处。例如,无线通信网络附近产生电磁场,就会对无线通信网络造成一定的影响,还会为无线信道的承受力带来隐患。另外,无线通信网路主要依赖于电波传送信号,信号在传送过程中的安全问题值得重视。针对这种情况,有2种无线通信方案:专用无线网络构架;公共无线网络。无线网络对远程进行监控和数据传输主要采用变电模式。 3电力自动化通信网络的主要问题 从株洲电力自动化通信网络的现状来看,其仍然存在不少的问题: (1)电网建设环境恶劣,并且电网建设的地位和电网建设的重要性与紧迫性不对称。株洲地区电力供需状况较为紧张,在电力供求不能满足用户需求时极容易产生矛盾。主要原因在于电网建设的环境不好,体现在:电力选址、选线批复程序不顺畅、随意性大,前期工作进展困难;项目实施难度大,阻工现象时有发生,大多数地方超政策补偿。 (2)部分电网工程项目由于实施难度较大,存在较大的安全风险,这些问题主要存在10kV及以下的中低压配电网。虽然电网工程项目具有较为严格的管理制度,但是在工程建设的过程中,由于步骤琐碎、中间环节多、工程施工时间较紧、施工人员较为混杂,仍具有较大的安全隐患。 (3)配电通信网建设较为落后。 (4)缺乏完善的配电通信技术标准和相关网络建设、运行管理规范,配电通信系统缺乏有效的管理手段和依据。 (5)智能配电网系统的另一个标志是用电营销系统与用户的交互式应用,以及用户集中储能、分布式储能和分散储能的大规模应用,目前有关这方面的技术规范还没有统一。 4电力自动化通信技术的更新 采用光纤专用技术对原有技术进行更新,光纤专网通信方式在通信容量、实时性、可靠性、安全性等方面和其他通信方式相比有较大优势。当前配用电通信网络适合采用的电力特种光纤技术为光纤复合相线(OPPC)技术。OPPC是在传统的输电线相线电缆中嵌入光纤线缆的一种新型特种复合光缆,其优点有:光电一体,充分节约管道资源;光电合一,在传输电能同时传输信息,并能检测线路工作状态;电缆部分与光缆部分保持相对独立的结构,便于安装时的引入、引出和连接;光纤复合在电线内,杜绝地线上落雷引发的光纤断股、断纤事故;不会因场强的作用而导致光缆遭遇电腐蚀或引发的毁缆、断纤事故。OPPC技术的缺点:OPPC光缆的安装和维护较普通光缆相对复杂。近年来,OPPC技术在电力系统部分地区试点应用,作为一种新兴的电力特种光缆技术,其在十二五期间在配用电通信领域会得到更多应用。 作者:刘凯 单位:国网株洲供电分公司信息通信分公司 电力技术论文:变电站施工技术中电力工程论文 1.影响电力工程中变电站施工的重要因素 1.1材料的选择、防护与环境因素 电力工程的施工设计的方面非常的多,这样对于各方面的要求也是非常的多,我们是知道的材料的性能是关系着工程的总体的质量,在我们建设之初再到我们工程的施工、竣工各个方面都有着直接的关系,做一我们必须加以关注。第一,加强检验的力度。在材料的采购过程中严格按照检验的标准进行检验,对于不合格的产品坚决不采用,在材料选取的过程中到要做相应的实验,这样能够更好的判断其性能;第二,加强团队建设。对于采购的以及检验的团队一定要认清自己的责任,对于自身的业务能力进行提升,加强部门之间的合作能力。这样才能更好的推动行业的发展;第三,建立严格的奖惩制度。对于不法的企业进行严格的处罚绝不姑息,这样才能更好的构建一个良好的市场秩序;第四,在选择材料的过程充分的考虑到环境问题。环境问题已经成为当代我们进行讨论的一个重点,长期以来环境在各个方向都在不断地被破坏,能源的危机变得越来越严重,所以我们在材料的选择要无污染的以及能源的节约的角度进行考虑,从而提升我们的选择的角度促进可持续发展的步伐;第五,充分的考虑实际的情况。我们的材料不能进行硬性的规定,在不同的环境下其物理特性以及化学特性都可能会发生改变,一旦发生了改变就会影响工程的整体的质量,这类问题是我们不能接受的。还有很多的角度需要我们进行考虑的,只有这些得到了满足我们工程才会质量更加的可靠。 1.2做好施工前的准备 施工前的准备,这项工作是非常复杂的,主要有以下的几个方面进行准备:第一,明确分工。对于不同的部门进行分工,明确之间的职责,以免后续出现问题;第二,进行专业性的培训。每项工程都会有自己的技术文件,我们对于员工要求必须进行严格的学习,以便满足人们的需求,对于后续的顺利施工是非常的有必要的;第三,施工方案的审核。施工设计者的最终的目的就是满足设计者的方案,这样我们的审核工作就是非常有必要的,以免后续发生事故;第四,实地的考察。这样做能够更好的了解实际的情况,对于后续的工作能够进行很好的预见性预防,这方面的工作是非常有必要的。 2.电力工程中变电站施工技术的应用 2.1变电站高压试验 变电站的高压试验是变电站建设工作中的重要一环,所涉及的方面非常的多,对于很多的方面都会造成极大的影响,正是因为其重要,所以我们在实验的过程中必须要加以注意,下面针对于这些做一下的总结:第一,为了减少我们实验过程中带来的安全事故,我们在实验的过程中要加强防范的意识,一般的情况下我们会进行绝缘油的使用,在周一围涂抹;第二,进一步的加强安全防范,对于变压器进行真空处理,在真空的情况下进行注入油的处理;第三,开始试验,一般的情况下针对于具体的情况进行具体的分析,正常情况下会采用局部放电的方式进行试验;第四,结果的核算,并且确定相关的数据是否在标况下进行的试验。试验就是在模拟正常状态下开展的,所以我们要在各个关键的环节进行注意,这样的试验才是最成功的试验。 2.2安装隔离开关装置 在以往的变电站建设过程中施工者一般都不大注意安装隔离开关装置工作,一般来讲其对短路器的重视程度远远高于对隔离开关的重视程度,这种疏忽意识表现在国内变压器的高压隔离开关大多数都没有安装消弧装置,以至于在电压外泄时变电所内有没有良好的断电装置。一般来讲隔离开关一般安装在架空线架和输电电缆的连接之处,断路装置开关的电源傍,分支线缆的T型接处,架空线与跌落开关中间等等。在安装隔离开关的过程里,用力过大就会产生不吻合内部齿轮并且发生三相电流不同期的情形,一定要在调整触点的安装时对于动静触头的接触比如插入不深等现象进行特别留意,还要对于同期调整接地刀引起重视。针对于卡涩现象来说,我们也是采取了一些应对的办法的,可以在触头的位置进行润滑,这样就会减少很大的阻力。清洁问题是我们必须要做的,这样可以避免因为杂质在表面产生磨损的现象,延长使用的寿命。我们进行安装的过程中要充分的考虑是否符合当地的现实的情况,使之变得有特性,这样能够相符的促进,并且取得良好的效果,提升效率。 2.3接地装置的施工技术分析 (1)接地装置要满足工程设计标准与要求,不允许私自的进行标准的篡改,只有在标况下才能更好的符合要求。 (2)接地体之间的距离需要在5m以上,接地体与建筑物的距离要大于1.5m、与避雷针的距离大于3m,这样才能做到安全保障。 (3)接地装置与连接设备之间采用焊接连接,在我们进行焊接的过程中要进行先期的处理,清理干净,在焊接的过程摆放一定要按照要求进行摆放,对于我们焊接之后一定要做好防锈的工作,以及绝缘的保护工作。 (4)接地干线与引线之间的长度要大于100mm,用管箍连接接地极与接地干线。 (5)焊接时,要确保管箍与扁钢处于45°角的位置,这个时候要求我们一定要保证良好的工作的精度,尤其在焊接的高度以及扁钢的厚度方面,尽最大的努力减少偏差,这样我们进行焊接的部位才会更加的牢靠不容易出现开焊的状况。 3.结语 电力工程在今后的生活中其地位将变得更加的重要,我们进行研究的领域将会更加的向外扩展,我们一定要做好这方面的准备的工作。现行的发展阶段还有很多的问题,这些问题对于发展起到了很大的阻碍的作用,上文介绍的一些方面大家是看到了,以及针对于一些方面的解决的方案,希望能够使大家得到很好的借鉴,只有这样才能更好的推动我们行业的进一步的发展。目前的发展趋势是符合当前的发展的趋势,我相信在未来的发展之中将会有更大的发展前景,将取得更大的成绩。总之,电力工程变电站施工技术是电力工程建设中一项非常重要的内容,任何电力企业及施工单位都要对此高度关注,积极的参与到施工建设中来,在履行好自身职责的同时,提高电力工程的建设水平。 作者:翟禹 单位:哈尔滨电力工程安装公司道理分公司 电力技术论文:电力信息安全通信技术论文 1电力系统信息安全隐患问题分析 1.1系统组件本身的脆弱性 由于国家电网经营发展属于民生大计问题,产业发展涉及到输变电生产、电力项目建设、工程项目维修、用电销售等诸多经营业务内容。因此,电力系统自动化通信技术视角下的技术定位相对较广,在信息系统设计、生产、组装环节中也就必然存在一定安全隐患问题。比如,第一点则属于系统硬件故障隐患问题,和信息系统设计初期阶段存在隐患有主要关系。第二点软件系统自有的安全隐患问题,这类安全隐患一般多来源于电力通信自动化技术领域下的平台软件,在平台设计开发阶段存在一定技术遗留问题。第三,基于TCP/IP协议栈的定义内容在网络应用设计之初时就留下了兼容性技术漏洞,使得网络安全隐患加剧。 1.2自然威胁 这类隐患性问题多以电力通信网络安全下的不可抗力事件发生为主,比如网络信息系统如果遭受自然雷击,或者是工作站突发性发生火灾,抑或通信系统遭受自然外力破坏,如地震、覆冰、风偏等。此外,这些自然不可抗事件发生一般不以人为意志为转移,会使得国家电网造成不可避免的经济资产损失。 1.3人为意外因素 通常指人为因素下的设计失误、技术系统操作异常、不规范使用信息系统等造成的安全隐患问题。此外,这类隐患问题出现一般并非人为主观意识上故意造成安全问题,而属于人为以外因素所致的安全隐患问题。 1.4人为恶意因素 同样,人为因素也包含恶意、蓄意、故意行为造就的网络信息安全事故问题。伴随这种恶意行为发生,可能会存在蓄意篡改重要数据,或者偷盗重要信息资源,或者更改代码种植木马信息等,以通过恶劣、低俗的网络黑客行为谋取私利。 2电力自动化通信技术下的网络结构分析 国家电网系统下信息网络结构一般由优秀局域网,地方部门的局域网,以及区域通信渠道网络互联所组成;从应用功能角度又可划分为供生产、制造所用的SCADA/EMS系统,以及供电经营相关的MIS系统。 2.1SCADA/EMS系统 主要适用于变电网工作站、发电厂等电力供给、送电单位生产所用。并且该系统作用主要是进行监控、处理、评估及分析等;同时,其基本功能板块划分为数据采集、能源分析、信息存储、实时监控等。 2.2MIS系统(信息业务网) 该系统平台主要对网络信息化相关商务活动进行服务,同时其系统平台主要包括办公自动化、用户供电信息查询、信息统计管控、人资建设、以及安全生产等子系统板块。此外,MIS系统可对电力企业的直属上下级单位予以联网交互,包括地区间供电企业售电业务下的重要客户数据交互等。与之同时,MIS系统平台下已经由过去单一的EMS模式逐步转化为了当前的自动化DMS、TMR、调度管理、及雷电监测等多种方式应用拓展,可以会说在信息资源优化及调整上更为专业。而MIS系统主要应用于电力产业经营业务相关的组织活动方面,比如财务管理、物资置办、用电检查、安全监控、信息查询等多个方面。包括在MIS平台使用时也能够配套www、mail等板块予以实践应用,并且其属于IP网络传输,组网方式现如今也能够实现千兆以太网,同时网络结构取用于同级网络分层,每层又分为子网与链路层予以连接。 3电力自动化通信技术中的信息安全构建思路 3.1健全安全防范机制 国家电网下电力企业通信技术平台下的各个管理单元众多,在网络信息安全中制定必要的安全防范机制非常重要。因此,在安全机制构建过程中,需要保障安全机制具有严谨的逻辑性,要能结合电力企业自身需求情况,确认出重点网络防范区域与划分出普通网络访问区域。比如,对于一般性网络访问区域,需要设置具备一定开放性的访问权限;而重点网络防范区则需要严格限制普通权限客户登录,设立较高安全级别权限,以此才能对安全数据、资源信息、QA系统运营进行重点安全监督。 3.2完善信息网络设备管理机制 信息设备管理主要以电网系统下信息安全设备管理作为研究载体,强调设备管理综合效率最大化提升。基于此,设备管理机制中要配套使用促进人员职能发挥的激烈奖惩机制,以此来提升其责任意识和凝聚归属感,激发人员信息安全运维作业的人员主观能动性。此外,设备管理工作开展从基本规划、设计研发、平台选型、配件采购、安装组建、故障维修、定期养护、技术更新、设施技改等方面进行组织管理,以此才能确保信息网络设备及使用软件平台的可靠性与实用性。 3.3强化电力系统信息安全技术 为了充分保障信息网络安全,对于信息网络的安全技术研究而言则非常重要。一般当前通信网络安全技术主要有:防火墙、身份鉴别与验证、信息资源加密手段应用等。因此,第一,强化防火墙网络管理是必然的安全防控手段,特别是防火墙这种具备保护屏障作用的内、外网安全服务通道。所以,防火墙优化设计时要重点考虑其接口连接问题的同时,配套做好网络漏洞修复。第二,身份鉴别与验证,则要重点控公司内、外网的数据监控,人员操作日志,控制权限访问等,以便于公司内部网络安全软件开发时可提供必要信息资源依据。第三,对于信息加密手段应用,则要重点考虑口令卡、智能卡、以及密钥安全形手段的配套使用。同时,信息加密还可以结合企业自身条件,配套使用DES/RAS等密码技术应用,以避免未经授权时可有效控制非访访问获得数据等,防范重要数据泄漏。 4结束语 电力信息网络安全对电网系统生产运营而言至关重要。因此,对于网络信息平台下的运维工作电网各级组织单位应能予以高度重视,需要重点强化电力信息网络运维人员责任安全意识,加强业务技能培养,包括深刻研究现有信息安全技术,熟知MIS、SCADA/EMS应用平台等,以此才能在配套的系统网络安全机制下,保障信息资源安全,提高信息网络系统风险抵御能力,促进电网系统下各工作单位实现高效生产与经营。 作者:程彦 单位:国网重庆市电力公司检修分公司 电力技术论文:我国电力通信网络技术论文 一、电力通信网络培训的意义 目前人们已经越来越认识到教育在这个以知识为基础的全球化市场中的重要性,全球化教育将不断成长并趋于成熟。网络为随时随地自主学习创造了优越条件,为教育终身化、大众化开辟了广阔的前景,因而显示出强劲的发展态势。随着经济的迅速发展和电力体制改革的深入,电网的安全、经济运行不但是国民经济正常运行的命脉,而且直接关系到公司的效益和发展。运行人员的素质和管理水平高低将直接决定电网的安全、经济运行。鉴于此,对电力通信员工的培训要求显得尤为迫切。一个可扩展的、易部署、易管理的、培训内容可更新的网络培训系统不仅是需要的而且是必要的。 二、网络培训系统的发展 随着网络技术的发展,由网络和PC机结合的网络培训系统就应运而生,其传送信息,发送材料、多媒体等信息都是通过WEB来完成的。在国外,网络培训开发得比较早,在90年代就已纷纷投入使用。国外多数大的考试机构(如ETS)都在世界各地建立自己的考试网点,提供一整套的咨询、报名、举办、评分和结果处理等服务。据统计,在美国通过网络进行学习的人数正以每年300%以上的速度增长。在国内,教育部己批准67所高校参加“现代远程教育工程”试点,全国以远程方式接受高等教育的学生己超过80万人。现阶段基于电力系统通信的网络培训系统还比较少,并且很不完善。在网络培训系统中,努力营造一个虚拟的网上教室环境,以多媒体形式再现教师授课的真实情景,创造一种全新的网上教学模式,使远在不同地点的教师和学生打破地域和时间的界限,师生如同面对面位于同一个多媒体化课堂,实现情景教育要求显得尤为迫切。为提高员工素质,加强企业优秀竞争力,建立知识成长,十分有必要构建一个平将员工的个人成长计划与企业的发展战略有机结合的平台,为员工营造知识共享的空间,使得广大员工能够随时随地的方便地进行学习和交流。 三、电力通信网络培训的效果分析 1、直接经济效益分析 以500人的规模为例,每人每年40%人员培训一次(2周30天),每次培训费2000元计算,每年可节省40余万元。电力通信培训硬件只须配置一台网络服务器、软件方面以培训网站为平台,通过系统附带的多媒体课件进行培训,只需少量的预算即可解决。同时培训人员还可以实现不离岗、不请假照常工作,不影响正常的电力生产。 2、间接经济效益和社会效益 电力通信网络承载着电网企业绝大部分的生产和管理业务,电力通信调度人员自身的素质的提高对于提高电网安全性和供电可靠性以及提高企业的运行管理效率,起到重要作用,产生巨大的间接经济效益。对社会来说,增发电量,提高供电可靠性对提高工农业生产质量和人民的生活水平,产生更大的社会效益。 3、便于员工使用 电力通信培训仿真系统,以远程教育网站为平台,开发针对电力通信工作人员的在线培训和仿真课件,完成不同层次人员的培训任务,使广大工作人员不必请假离岗,而利用闲暇时间进行理论和实际操作的模拟仿真操作,为提高自身的理论水平和工作技能提供一种良好的培训模式。 四、电力通信网络培训考试需要关注的几个重点 1、准确性。 这是衡量系统性能的重要指标。在考试、计时、评分等方面应保证准确无误,否则会影响评分客观公正性。 2、安全性 要保证考试系统信息传输的安全性,防止考题泄漏,以及客户端和服务器端的安全性等。此外,当用户进行不当操作时,能进行相应的错误处理,给予提示或警示,不能影响系统的正常运行。因此保障系统安全,是任何系统成果的基本要素。 3、及时性 当考试过程中出现停电、意外死机、网络故障等问题,在重新登录系统后,应能恢复考试现场,而不是重新进行考试。这就要求系统在运行过程中,需及时一记录已经生成的试卷、考生已经完成的考试以及考试剩余时间,以免在出现故障时丢失数据。 4、可扩展性 系统需要有良好的可扩展性,以满足考试系统不断发展的需要。可扩展性是指系统能保证可持续增长以满足用户需求和业务复杂性要求。WEB系统为动态变化的模型,它们通常一开始很小,但随着需求的增长而呈指数级增长。这种增长非常迅速,不仅表现在支持的用户的数量上,而且表现在提供的用户服务的复杂性和集成性方面。对于考试系统而言,这种扩展性就显得尤为重要,因为考试系统的功能完善是一个渐进的过程,所以可扩展性是非常重要的。 5、可管理性和可维护性 可管理性是指可以很方便地对系统进行管理,确保系统的正常运作。管理和运作涉及以下几个因素:维护系统服务及其服务正常所需的基础结构、工具以及管理员和技术人员。可维护性是指采取日常备份,恢复工作与\veb模式是一致的,数据库采取每天备份。 五、结语 电力通信网上培训系统是远程教育的一个重要组成部分。对于提高员工素质,加强企业优秀竞争力有着重要作用。随着该电力公司信息化建设的发展,员工首先通过知识成长平台进行知识的学习和更新,正式电力公司进行“员工终身学习”的一个最好的手段。 电力技术论文:电力自动化信息技术论文 1电力自动化技术的特点 电力自动化系统是一个可以确保电力系统安全、稳定运行的平台,实现了大众化、模块化的功能。其一,现今的电力自动化系统,不仅支持系统软件的自动升级,还可以供第三方开发。其二,电力自动化系统不仅人机交换界面友好,而且还有良好的开放性,更重要的是支持多种语言。其三,信息技术与电力自动化技术巧妙的结合,系统实现了在线监控、WEB浏览、实时查询等多种多样的功能。 2电力自动化技术的现状 现阶段,和谐社会已成为永恒的话题,对于供电系统的安全性和可靠性也更加得到重视,电力自动化技术就应运而生,而且在众多领域得到应用。电力自动化将先进的现代信息技术融合到电力系统中,实现实时监控电力系统的运行过程,进而对整个电网的运行进行控制。如此一来,电站的管理人员就可以得到放松,减少不必要的劳累,只要通过监控中心就可以完整的了解整个电力系统的运行状况,进一步提高了管理人员的工作效率,并且不需要进行复杂的判断与分析,就能够便准确的判断故障。因此,从现在的发展形势来看,电力系统要想实现真正的自动化,就必须将电子信息技术与计算机技术融入进去。由此看来,电子信息技术已变得尤为重要。 3信息技术在电力自动化系统的应用 3.1变电站的自动化 变电站自动化是为了替代电话人工操作与人工监控,增强对变电站的监控能力,来保证变电站的安全高效运行。信息技术在变电站自动化中的应用,主要是因为变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备(IED),它不仅可以分析出很难测定的数据,实现数据的数字化,还可以通过计算机数据通信接口,运用计算机的存储功能完成统计记录。变电站自动化系统的特点是通过自动控制技术、计算机技术、通讯技术等实现对变电站二次设备(如控制、继电保护、故障录波、信号、自动装置和远动装置等)的功能进行优化以及重组,通过变电站系统内部设备的数据共享、信息交换,来完成监视、控制、测量和协调变电站所有设备的运行监控的任务。变电站综合自动化替代了变电站常规的二次设备,能简化对变电站的二次接线,其不仅是电网调度自动化不可或缺的重要组成部分,也是电力生产现代化的一个十分重要的环节。 3.2电网调度的自动化 电网调度自动化由服务器、计算机网络、工作站、下级电网调度站等部分组成,组件不仅多,而且安装复杂。目前,我国电网调度可分成县级电网调度、小区域电网调度、省级电网调度、大区域电网调度、国家电网调度五级。通过电网调度主站系统而实现整个电网运行的监控的电网调度自动化,可以使电网调度人员更加有效的对电网进行指挥,让其稳定、安全和高效的运行。其主要作用可分为: (1)合理地进行科学的经济调度,达到降低损耗、节约资源、缓解资源压力等作用。 (2)达到实时对电网进行监控的状态。工作人员通过对电网用电负荷、电压等参数、设备位置给水等指标的监控,达到满足用户需求的目的。 (3)有些问题可能会非常迅速的导致电网瘫痪,而电网调度可以实现事故处理的最优化,必须通过提高其分析、处理电网运行的能力来实现自动化,对电网进行实时的监控,减少事故的发生,避免不必要的事故发生。 4信息技术在电力自动化未来应用中的发展趋势 4.1人性化 以人为本是电力自动化系统建设中必须要考虑的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得电力工作更加简单轻便,管理系统更加灵活。互联网时代的快速到来,使得计算机、通讯、控制和电力设备能够更加完美的融合在电力系统中,并实现了电力系统经济、稳定、简便、安全地运行。电力系统的飞速发展,使得其设计范围逐渐扩大、功能更加完善、细节逐步合理、操作更加人性化。 4.2智能化 计算机人工智能为电力自动化系统的发展提供了可靠的技术支撑,智能化已成为自动化产品的主流发展方向,智能化可以有效地整合电力自动化系统中的信息,做到对电力系统中的故障实时的监控、故障的自动分析、预警等,其还可以进行对电力事故状态的控制、恢复功能。建立一个能够集紧急控制一体化的新技术与新理论,可以广域同步信息的网络平台,能够协调电力各系统的网络保护与控制、区域稳定的控制系统、紧急控制的系统、解列控制系统与恢复控制系统等于一体的安全且综合的防控体系。使得老少皆宜。 4.3数字化 通信数字化、信息数字化、管理数字化、决策数字化作为电力自动化系统的发展方向。电力自动化系统准确、安全、有效、实时、快速的运行是建设电力系统数字化不懈的追求。经过对信息的采集、处理以及综合的分析利用,建立分类、分层、分区的体系,实现电网数据的规范化与统一性,进而实现电力的信息化、可视化、智能化,增加电力系统决策的效率,保证电力系统可靠、稳定、安全的运行是电力数字化建设的目的。逐步实现电网勘测、设计、规划、运行、管理、维护各个环节的信息化。4.4电力自动化系统和电子信息设备的兼容当今的社会,手机等电子设备已越来越多的占据着我们的生活。实现电子设备、硬件、软件的兼容必将会成为未来电力自动化的发展主流。微型产品已经越来越多的被应用到电力自动化系统中去,而且也成为了发展趋势,由于,电力系统的组成是相对复杂的,所以,微型产品在一定程度上受到电磁波的干扰,而产生误动、死机等问题,由此看来,电力自动化系统和电子信息设备的兼容将会是解决这一问题的关键。 5结束语 近年来,我国对高新技术领域的投资呈高速增长的势头。信息技术作为高新技术领域的基础,它的不断发展,带动了电力自动化技术的发展。电力自动化的创新和发展符合可持续发展的理念,智能电网的组建,更加促进了电力自动化的发展,而且,我国也十分重视智能电网的组建工作,投资数额呈上升势头,其必将促进电力系统的进一步发展。未来的电力自动化系统将以人性化、智能化、数字化和互动化为主,势必将会更好地为用电户服务。 作者:顾海卫 郭攀 单位:赣西电力勘察设计院 电力技术论文:我国电力自动化通信技术论文 1电力系统信息安全隐患问题分析 1.1系统组件本身的脆弱性 由于国家电网经营发展属于民生大计问题,产业发展涉及到输变电生产、电力项目建设、工程项目维修、用电销售等诸多经营业务内容。因此,电力系统自动化通信技术视角下的技术定位相对较广,在信息系统设计、生产、组装环节中也就必然存在一定安全隐患问题。比如,第一点则属于系统硬件故障隐患问题,和信息系统设计初期阶段存在隐患有主要关系。第二点软件系统自有的安全隐患问题,这类安全隐患一般多来源于电力通信自动化技术领域下的平台软件,在平台设计开发阶段存在一定技术遗留问题。第三,基于TCP/IP协议栈的定义内容在网络应用设计之初时就留下了兼容性技术漏洞,使得网络安全隐患加剧。 1.2自然威胁 这类隐患性问题多以电力通信网络安全下的不可抗力事件发生为主,比如网络信息系统如果遭受自然雷击,或者是工作站突发性发生火灾,抑或通信系统遭受自然外力破坏,如地震、覆冰、风偏等。此外,这些自然不可抗事件发生一般不以人为意志为转移,会使得国家电网造成不可避免的经济资产损失。 1.3人为意外因素 通常指人为因素下的设计失误、技术系统操作异常、不规范使用信息系统等造成的安全隐患问题。此外,这类隐患问题出现一般并非人为主观意识上故意造成安全问题,而属于人为以外因素所致的安全隐患问题。 1.4人为恶意因素 同样,人为因素也包含恶意、蓄意、故意行为造就的网络信息安全事故问题。伴随这种恶意行为发生,可能会存在蓄意篡改重要数据,或者偷盗重要信息资源,或者更改代码种植木马信息等,以通过恶劣、低俗的网络黑客行为谋取私利。 2电力自动化通信技术下的网络结构分析 国家电网系统下信息网络结构一般由优秀局域网,地方部门的局域网,以及区域通信渠道网络互联所组成;从应用功能角度又可划分为供生产、制造所用的SCADA/EMS系统,以及供电经营相关的MIS系统。 2.1SCADA/EMS系统 主要适用于变电网工作站、发电厂等电力供给、送电单位生产所用。并且该系统作用主要是进行监控、处理、评估及分析等;同时,其基本功能板块划分为数据采集、能源分析、信息存储、实时监控等。 2.2MIS系统(信息业务网) 该系统平台主要对网络信息化相关商务活动进行服务,同时其系统平台主要包括办公自动化、用户供电信息查询、信息统计管控、人资建设、以及安全生产等子系统板块。此外,MIS系统可对电力企业的直属上下级单位予以联网交互,包括地区间供电企业售电业务下的重要客户数据交互等。与之同时,MIS系统平台下已经由过去单一的EMS模式逐步转化为了当前的自动化DMS、TMR、调度管理、及雷电监测等多种方式应用拓展,可以会说在信息资源优化及调整上更为专业。而MIS系统主要应用于电力产业经营业务相关的组织活动方面,比如财务管理、物资置办、用电检查、安全监控、信息查询等多个方面。包括在MIS平台使用时也能够配套www、mail等板块予以实践应用,并且其属于IP网络传输,组网方式现如今也能够实现千兆以太网,同时网络结构取用于同级网络分层,每层又分为子网与链路层予以连接。 3电力自动化通信技术中的信息安全构建思路 3.1健全安全防范机制 国家电网下电力企业通信技术平台下的各个管理单元众多,在网络信息安全中制定必要的安全防范机制非常重要。因此,在安全机制构建过程中,需要保障安全机制具有严谨的逻辑性,要能结合电力企业自身需求情况,确认出重点网络防范区域与划分出普通网络访问区域。比如,对于一般性网络访问区域,需要设置具备一定开放性的访问权限;而重点网络防范区则需要严格限制普通权限客户登录,设立较高安全级别权限,以此才能对安全数据、资源信息、QA系统运营进行重点安全监督。 3.2完善信息网络设备管理机制 信息设备管理主要以电网系统下信息安全设备管理作为研究载体,强调设备管理综合效率最大化提升。基于此,设备管理机制中要配套使用促进人员职能发挥的激烈奖惩机制,以此来提升其责任意识和凝聚归属感,激发人员信息安全运维作业的人员主观能动性。此外,设备管理工作开展从基本规划、设计研发、平台选型、配件采购、安装组建、故障维修、定期养护、技术更新、设施技改等方面进行组织管理,以此才能确保信息网络设备及使用软件平台的可靠性与实用性。 3.3强化电力系统信息安全技术 为了充分保障信息网络安全,对于信息网络的安全技术研究而言则非常重要。一般当前通信网络安全技术主要有:防火墙、身份鉴别与验证、信息资源加密手段应用等。因此,第一,强化防火墙网络管理是必然的安全防控手段,特别是防火墙这种具备保护屏障作用的内、外网安全服务通道。所以,防火墙优化设计时要重点考虑其接口连接问题的同时,配套做好网络漏洞修复。第二,身份鉴别与验证,则要重点控公司内、外网的数据监控,人员操作日志,控制权限访问等,以便于公司内部网络安全软件开发时可提供必要信息资源依据。第三,对于信息加密手段应用,则要重点考虑口令卡、智能卡、以及密钥安全形手段的配套使用。同时,信息加密还可以结合企业自身条件,配套使用DES/RAS等密码技术应用,以避免未经授权时可有效控制非访访问获得数据等,防范重要数据泄漏。 4结束语 电力信息网络安全对电网系统生产运营而言至关重要。因此,对于网络信息平台下的运维工作电网各级组织单位应能予以高度重视,需要重点强化电力信息网络运维人员责任安全意识,加强业务技能培养,包括深刻研究现有信息安全技术,熟知MIS、SCADA/EMS应用平台等,以此才能在配套的系统网络安全机制下,保障信息资源安全,提高信息网络系统风险抵御能力,促进电网系统下各工作单位实现高效生产与经营。 作者:程彦 单位:国网重庆市电力公司检修分公司 电力技术论文:我国电力企业信息通信技术论文 1电力信息通信技术中的常规通信技术 1.SDR技术,所谓SDR就是软件无线电技术,这种技术在电力信息通信中比较常见,之所以被广泛应用是因为此种技术拥有以下几种优势:第一,A/D与D/A转换技术,此种技术在近年来取得了较大的进步,因为它能够实现高速信号的转换,在实现高速通信的同时能够最大程度上的减少了无线转换器原件的使用量,为制作数字元器件提供方便,可以说是一举多得。第二,短距无线电技术能够通过铺设更为广泛的宽带实现无线通路,这样一来其机动性就有了很大程度上的提高,机动性提高的另一方面的体现就是此种技术能够支持不同的频段,这样一来使得技术的应用范围就更为广泛。第三,此种技术具有很强的可拓展性,对于软件无线电技术来说它的模式并不是固定的,而是可以通过软件的升级开发出更多的服务与技能,重要的是这种升级能够适应复杂的实际操作要求,开放性使其具有无限的升级可能,这也是其被广泛应用并被认可的最为主要的原因。还有就是,软件本身能够通过实践发现问题并改进技术,很多时候这种改变是根据不通使用条件下的用户的要求而改变的,可以说,这种技术更“亲民”更为用户着想,在客户满意度方面有着很大的优势。 2.DSP也就是数字信号处理技术,这项技术是近代以来电力系统不断完善升级的结果,可以说它代表了当今电力通信技术的最前沿的技术,此项技术实现的前提是无线数据通信的飞速发展,21世纪是通信技术的时代很可能在未来的很长一段时间都是,因为通信技术能够给所有社会人带来前所未有的便捷,所以近年来可以用飞速来形容此项技术的发展,当然这也就为DSP技术的发展提供了机会,可靠、准确、快捷和安全不仅仅是普通人的要求更符合电力系统对电力通信技术的要求,前文我们已经提到,我国的幅员辽阔电网覆盖的地域广泛,地质条件,气候条件,人文条件极为复杂,如何通过及时的、准确的通信来保证电力传输的安全稳定成为每一个电力人应该思考的问题,电力信息的体量十分巨大,编码译码又要求速度,VLIW技术应运而生,这项技术能够实现在不加快时钟速度的前提下完成极大体量的数字信号处理工作。 3.智能天线技术,此项技术与其他技术相比优势比较明显,因为智能天线技术能够实现移动通信在较高的频段复用和较大体量的系统容量需求情况下进行无阻碍的工作,因为现代技术的进步频段的使用存在高度的复用率,如果没有稳定的信号很容易出现断开连接或者连接不畅的现象,此项技术在很大程度上避免了这种现象的出现。 4.更为先进的全光网络通信技术,这种技术最大的优势就是速度和效率,因为所有的传输与交流都是以光的形式完成的,这中间不需要进行一般技术需要的光电转换,从而大大提高了传输的速率和效率队,电力信息传输来说这是最为重要的,但是作为最快的传输技术也存在着一个致命的缺点———成本,光纤传输的成本往往高出其他技术的几倍甚至更多,单纯的从经济角度来说目前实现全光网络传输不太现实,还有待于科技的研究和发展,可喜的是我们已经有了一些成果如光纤与电缆混合即HCF模式等。 5.我们现在最常听到的一个词4G,中国的通信网络近年来用一年一样来说一点都不为过,先是3G网络的全覆盖进而4G,中国这几年走过的是其他国家几十年走过的路程,而4G技术也能够在电力信息通信技术领域广泛的应用并成为主流技术。 6.Femtocell技术,此项技术也叫飞蜂窝技术,形象一点说就是超小移动基站应用,这种技术的最大特点就是具有很大的灵活性,投资少功耗低,相对其他技术来说投入的成本要低很多,而且此项技术能够实现即插即用,对室内通信网络可以实现真正意义上的无缝覆盖,因而在一些领域广泛应用,但是此项技术有两个问题需要解决,一个就是飞蜂窝基站之间难免产生的互相干扰的问题还有就是在无缝覆盖的同时实现准确切换的功能。 2电力信息通信的新需求 随着社会经济的不断的发展,信息化进程的不断加深,21世纪计算机与网络已经更为深刻的影响到了人类的方方面面,对电力系统的影响就是整个系统更趋于自动化,智能化,对现代电力控制来说,高精尖技术的引进是必然的,这就产生了第四代电力自动化系统,第四代系统技术含量更高也更为复杂但是更加可控准确,统一的平台,高度的集成化,使得整个系统更方便管理。提升电力控制系统的智能化是现代电力发展的必然要求,电力网络的日益发达必然对电力系统本身的协调控制提出更高的要求,而实现这种高度协调与控制就必须依靠强有力的通信系统,通信系统是电力系统正常运转的保障,智能电力的最终目标就是通信系统与电力系统的完美结合,并且能够深入到每一个使用电力的用户家中,能够更好的为他们服务,确保电力系统安全正常的运转。 3当前电力通信所面临的形势 我国是电力大国,拥有世界上最大规模的电力使用体量,电力基础设施的建设也一直是我国经济基础建设的重要工作,时至今日我们可喜的看到,我国的电力通信网络规模已经十分巨大,并且有着多种方式,技术,架构日趋稳健,技术也逐步成熟,为电力系统的自动化做出了有益的探索,但是庞大的电力通信技术体量也存在着一些问题,如网络覆盖的不够,通信资源分配不到位,用户与输送环节基本脱节,网络快速准确的优点发挥不明显等等。 4结束语 电力是国家经济建设的重中之重,关系到社会发展的方方面面,工农业对人们的日常生活影响深远,也正是基于这种重要性更要求每一个电力人把电力通信技术做好,为电力系统的正常运转保驾护航。 作者:宋文龙 单位:国网石嘴山供电公司 电力技术论文:电力自动化通信技术论文 1电力系统信息安全隐患问题分析 1.1系统组件本身的脆弱性 由于国家电网经营发展属于民生大计问题,产业发展涉及到输变电生产、电力项目建设、工程项目维修、用电销售等诸多经营业务内容。因此,电力系统自动化通信技术视角下的技术定位相对较广,在信息系统设计、生产、组装环节中也就必然存在一定安全隐患问题。比如,第一点则属于系统硬件故障隐患问题,和信息系统设计初期阶段存在隐患有主要关系。第二点软件系统自有的安全隐患问题,这类安全隐患一般多来源于电力通信自动化技术领域下的平台软件,在平台设计开发阶段存在一定技术遗留问题。第三,基于TCP/IP协议栈的定义内容在网络应用设计之初时就留下了兼容性技术漏洞,使得网络安全隐患加剧。 1.2自然威胁 这类隐患性问题多以电力通信网络安全下的不可抗力事件发生为主,比如网络信息系统如果遭受自然雷击,或者是工作站突发性发生火灾,抑或通信系统遭受自然外力破坏,如地震、覆冰、风偏等。此外,这些自然不可抗事件发生一般不以人为意志为转移,会使得国家电网造成不可避免的经济资产损失。 1.3人为意外因素 通常指人为因素下的设计失误、技术系统操作异常、不规范使用信息系统等造成的安全隐患问题。此外,这类隐患问题出现一般并非人为主观意识上故意造成安全问题,而属于人为以外因素所致的安全隐患问题。 1.4人为恶意因素 同样,人为因素也包含恶意、蓄意、故意行为造就的网络信息安全事故问题。伴随这种恶意行为发生,可能会存在蓄意篡改重要数据,或者偷盗重要信息资源,或者更改代码种植木马信息等,以通过恶劣、低俗的网络黑客行为谋取私利。 2电力自动化通信技术下的网络结构分析 国家电网系统下信息网络结构一般由优秀局域网,地方部门的局域网,以及区域通信渠道网络互联所组成;从应用功能角度又可划分为供生产、制造所用的SCADA/EMS系统,以及供电经营相关的MIS系统。 2.1SCADA/EMS系统 主要适用于变电网工作站、发电厂等电力供给、送电单位生产所用。并且该系统作用主要是进行监控、处理、评估及分析等;同时,其基本功能板块划分为数据采集、能源分析、信息存储、实时监控等。 2.2MIS系统(信息业务网) 该系统平台主要对网络信息化相关商务活动进行服务,同时其系统平台主要包括办公自动化、用户供电信息查询、信息统计管控、人资建设、以及安全生产等子系统板块。此外,MIS系统可对电力企业的直属上下级单位予以联网交互,包括地区间供电企业售电业务下的重要客户数据交互等。与之同时,MIS系统平台下已经由过去单一的EMS模式逐步转化为了当前的自动化DMS、TMR、调度管理、及雷电监测等多种方式应用拓展,可以会说在信息资源优化及调整上更为专业。而MIS系统主要应用于电力产业经营业务相关的组织活动方面,比如财务管理、物资置办、用电检查、安全监控、信息查询等多个方面。包括在MIS平台使用时也能够配套www、mail等板块予以实践应用,并且其属于IP网络传输,组网方式现如今也能够实现千兆以太网,同时网络结构取用于同级网络分层,每层又分为子网与链路层予以连接。 3电力自动化通信技术中的信息安全构建思路 3.1健全安全防范机制 国家电网下电力企业通信技术平台下的各个管理单元众多,在网络信息安全中制定必要的安全防范机制非常重要。因此,在安全机制构建过程中,需要保障安全机制具有严谨的逻辑性,要能结合电力企业自身需求情况,确认出重点网络防范区域与划分出普通网络访问区域。比如,对于一般性网络访问区域,需要设置具备一定开放性的访问权限;而重点网络防范区则需要严格限制普通权限客户登录,设立较高安全级别权限,以此才能对安全数据、资源信息、QA系统运营进行重点安全监督。 3.2完善信息网络设备管理机制 信息设备管理主要以电网系统下信息安全设备管理作为研究载体,强调设备管理综合效率最大化提升。基于此,设备管理机制中要配套使用促进人员职能发挥的激烈奖惩机制,以此来提升其责任意识和凝聚归属感,激发人员信息安全运维作业的人员主观能动性。此外,设备管理工作开展从基本规划、设计研发、平台选型、配件采购、安装组建、故障维修、定期养护、技术更新、设施技改等方面进行组织管理,以此才能确保信息网络设备及使用软件平台的可靠性与实用性。 3.3强化电力系统信息安全技术 为了充分保障信息网络安全,对于信息网络的安全技术研究而言则非常重要。一般当前通信网络安全技术主要有:防火墙、身份鉴别与验证、信息资源加密手段应用等。因此,第一,强化防火墙网络管理是必然的安全防控手段,特别是防火墙这种具备保护屏障作用的内、外网安全服务通道。所以,防火墙优化设计时要重点考虑其接口连接问题的同时,配套做好网络漏洞修复。第二,身份鉴别与验证,则要重点控公司内、外网的数据监控,人员操作日志,控制权限访问等,以便于公司内部网络安全软件开发时可提供必要信息资源依据。第三,对于信息加密手段应用,则要重点考虑口令卡、智能卡、以及密钥安全形手段的配套使用。同时,信息加密还可以结合企业自身条件,配套使用DES/RAS等密码技术应用,以避免未经授权时可有效控制非访访问获得数据等,防范重要数据泄漏。 4结束语 电力信息网络安全对电网系统生产运营而言至关重要。因此,对于网络信息平台下的运维工作电网各级组织单位应能予以高度重视,需要重点强化电力信息网络运维人员责任安全意识,加强业务技能培养,包括深刻研究现有信息安全技术,熟知MIS、SCADA/EMS应用平台等,以此才能在配套的系统网络安全机制下,保障信息资源安全,提高信息网络系统风险抵御能力,促进电网系统下各工作单位实现高效生产与经营。 作者:程彦 单位:国网重庆市电力公司检修分公司 电力技术论文:电网电力电子技术论文 1电力电子技术的作用 1.1利于工业生产的更新换代 电力电子技术的应用能够让我国的民用电力设备效果得到大幅度的提升,让我国人民的用电质量感受到明显的变化。如今是一个科技化的时代,所以针对一些用电量较大的工业企业来说,电力电子技术的应用将会有助于其改造传统工业的生产工艺,让企业能够将工作效率得到进一步的提升,并且稳步的迈向机电一体化的队伍当中。 1.2智能化发展 我国的电力电子技术已经进入到了一个相对成熟的阶段,而国家的相关科研单位也开始着手在其中加入更为高端的科技手段。这种做法不仅有利于电力系统的向前发展,同时还会增加电力电子技术的使用范围,让其更加的智能化与人性化。 1.3电力电子技术的高频化 伴随着电力电子技术的广泛使用,为了让其能够更好的为我国的电力系统服务,已经开始逐渐的对传统技术手段进行了突破,将运行系统不断的高频化。这样不但节约了企业的设备占地面积,同时还从很大程度上提升了电力系统的运行效率。 2电力电子技术在电网中的应用现状 2.1在发电系统中的应用 发电系统是整个国家电网中的重中之重,那么电力电子技术在这个系统中的应用也将起到至关重要的作用。其主要的功能为改善发电设备的运用效率以及调节运行系统中的功能效率等,其中包括发电机励磁的控制、恒频、以及水泵的调速等等。电力电子技术主要应用的是晶闸管在励磁中的价格、性能、结构等优势,从而保证其能够更完美的应用与电力系统当中。除此之外,在风力以及水力发电机的操控当中,电力电子技术主要依靠的是变频电源来掌控转子励磁电流的转换频率,以保证电力能源能够发挥出最大的有效使用功效。在我国的各大企业中,能够制造高压力变频器的实属凤毛麟角,所以电力电子技术将有效的填补这一部分的空白。 2.2在输电系统中的应用 电力电子技术在我国电网的输电系统中主要应用的是柔性交流输电技术,这种技术能够将电力系统中的电压、功率、相位角进行有效的控制与调节。在电力能源进行输送的过程当中,难免会出现不同程度上的消耗,而这种技术的应用将从很大程度上将其输电能力的稳定性进行改善。针对我国电网目前的情况来看,如果采取远距离高压直流输电的话将会相比交流输电降低很大一部分的损耗,因为直流输电将避免电抗压降的问题,并且还会降低电缆网线等设备的投入资金,这样不仅能够解决稳定性差的问题,同时还会缓解企业的经济压力。 2.3在配电系统中的应用 在配电系统中最为重要的就是提高电力能源的质量和供电系统的稳定性。而这两项是否能够过关将取决与电压、不对称度以及频率等相关因素的质量能不能达到标准。而电力电子技术在国外的一些大企业当中也取得了比较成功的成绩,并且也为企业带去了相当可观的经济收益。电力电子技术可简称为DFACTS技术,在配电系统的应用中可以被理解为是一种控制单利能源质量的新型技术。与此同时,由于DFACTS设备同FACTS设备的功能与使用方法大致相同,所以DFACTS的设备也可以被理解为是FACTS的浓缩版本。 2.4在节能环节中的应用 节约电能大致包括两个方面:电动机的节电潜力和电动机的调速节电技术,这两中节能方法有效的相结合才能够形成一个比较完善的节能体系。就我国目前的形式来看,交流调速技术已经被广泛的应用到了矿山以及炼金等重金属行业中,而在国外较发达的国家中,在水泵以及风机等设备的运行中也都相继的应用了交流调速技术。 3结语 由于电力电子技术在不断的发展当中,所以一些周边的材料、设备以及配件也都相继出现在大众的目光之下。针对这种情况,笔者建议国家的相关单位不仅要在技术手段的研发上给予大力的支持,同时还要在硬件的质量把关上做好相关的工作。以此来保证电力电子技术在我国的各行各业中都能够有更为广泛的应用,继而取得出更多、更好的成绩。 作者:朱晓群 单位:西北农林科技大学水利与建筑工程学院 电力技术论文:智能电网电力通信技术论文 1电力通信技术在智能化电网中的应用 1.1电力通信技术在输电领域的应用 在智能电网系统中输电系统也是不可缺少的,如今的输电系统已经彻底改变了传统输电模式,开始建设一批特高压电网骨干网架,可以在很大程度上满足电能输送,还可以降低电能损耗,进一步实现了电力系统的升级。而在建设特高压电网骨干网架的过程中,必须要强化输送能力和电网监控水平,这就要求将完善可靠的电力通信技术应用到智能电网的构建之中。这样不仅可以采用不同方式的接入机构,还可以在电网运行控制程度上得到提升,电力通讯技术的出现可以在电网继电保护和调度控制上起到很大的作用,可以确保各个模块之间的正常通信,实现信息共享。随着电力通讯技术的变革,越来越多的通讯功能开始应用到输电系统中,可以实现安全预警和可视化检测,这样就可以在很大程度上减少电网出现故障的几率。 1.2电力通信技术在变电领域的应用 在智能电网系统中变电系统也至关重要,电力通信技术在变电领域也得到了广泛应用,无论从组成机制上还是运行机制上都起到了不可或缺的作用,智能变电站想要实现电能转变、效率分析、电量统计就必须要采用电力通信技术,只有电力通信技术才能实现变电系统中的信息采集、测量、控制、保护等基本功能,同时电力通信技术的应用对于智能变电站运行和控制都提供了丰富的数据,这些数据可以对变电系统起到保护和协调作用,进一步提高变电站的工作效率。 1.3电力通信技术在配电领域的应用 配电系统是智能电网中最为重要的一个环节,可以将电能分配到千家万户,实现电能的使用,在这个过程中信息量十分庞大,配电系统必须必备很强的兼容性,这时也就少电力通讯技术起作用的时候了。电力通信技术在配电运行过程中将计算机软硬件设备和各种传感器设备进行协调,将电能变得更为优质,同时电力通信技术在配电网络出现故障时可以进行自动修复,抵御各种外来影响因素的破坏。 2当前我国电力通信技术在智能电网应用过程中存在的一些问题 2.1电网运行不够稳定 在电网运行过程中经常会出现电力系统不稳定的情况,这主要是由于受到了外来影响因素的干扰,但是在目前我国电力系统中电力运行不稳定已经成为普遍存在的问题,在电网正常运行时有很多因素会出现,这些因素的产生直接影响到电网功率高低,造成电网功率不平衡,而且目前没有办法将这些干扰因素彻底消除,唯一能做的就是在一定程度上抑制干扰程度。 2.2安全管理质量存在缺陷 由于智能电网在运行过程中需要高度的安全性,这时电力通信技术的存在就弥补了这一点,当智能电网出现电力故障时通信系统可以在一定程度上做出抵御,但是对于一些大型电力故障电力通讯系统还是无法进行控制,这时如果没有问题反馈系统就有可能造成更大的事故。当前我国电力系统在电力通信管理方面工作的质量还有待提高,甚至可以说是存在一些缺陷。首先在协同管理方面智能电网系统中的网络信息并不安全,很多情况下不能实现网络管理机制。其次是缺乏一个能够与实际情况相适应的科学合理的管理机制,在智能化电网的建设和发展过程中,我们一直在强调的都是电力通信技术创新和应用工作,而往往是忽略对相应管理措施的探索和研究,使得管理工作一直滞后于技术的发展,没有形成一个切实科学的管理办法和规章制度,导致在实际的管理和维护过程中对某些问题和隐患表现得束手无策,有时候甚至是只能任凭问题的发生和事故的扩大化。 2.3相关岗位人员能力素质还有待提高 在智能电网系统中很多环节是需要人工操作的,这些岗位的工作也较为繁琐复杂,我国智能电网建设中对于人才的培养力度不足,很多相关管理和维护人才都较为缺乏,这就直接影响到我国智能电网建设速度。首先在智能电网人员业务能力上还需要提高,在很大程度上都带有盲目性,其次在安全管理意识上意识不足,对于问题的分析和排查都开展不好,工作人员素质有待提高。 作者:马敏 单位:国网山东青岛市黄岛区供电公司 电力技术论文:智能化技术应用下的电力论文 1智能化技术运用的理论基础 智能化技术所覆盖的行业其实相当广泛,这项技术的关键环节在于通过科学的手段让机器最大限度的拥有人工智能,并以此来帮助人类完成一些相对有难度和危险性的工作。就电力电气行业来看,智能化技术主要包括了:电子电气技术以及相关信息的搜集和整理。对于其在电气工程自动化控制中的运用也有就有相关实验和实例来证明。对于电力自动化控制来说,智能化技术的运用不仅最大的提高了工作效率,而且客观上还降低了成本和工作压力,这无疑达到了我们运用该项技术的初衷。 2智能化技术运用的优势 2.1不再需要建立控制模型在自动化的过程中运用传统的方法来进行相关控制时,经常会出现因为动态方程过于复杂而无法被控制的现象,因此也就无法对其实现最精确的掌握,其直接结果将是对模型的设计就会衍生出很多无法被估量和测算的因素。智能化技术的运用则直接跳过了对模型的设计工作。因此,上面提到的一些困难也就被从根本上解决了。这样的结果就是从根本上提高了自动化控制的精密程度。 2.2有利于对系统整体进行控制智能化技术还有另外一个比较直观的优势,它能够通过响应时间和下降时间来实现对系统的控制和调节。这不仅很好的保证了自动化控制的工作能够顺利开展,而且还进一步的提高了工作效率。从这里我们也能够看出,相比于传统的控制方式,智能化技术能够更好的运用于电力自动化控制。除此之外,智能化技术还有一个优势,在对具体设备进行控制时,它只需要对相关数据进行分析就能够实现自我调节,不需要有专业的人员来进行操作。从另一方面来说,它也实现了电力自动化控制工作中的无人控制目标;这也可以说是具有里程碑意义的。 2.3具有很强的一致性一致性主要是体现在,对于不同数据的处理上。通过对智能化技术的运用,即便是输入的数据陌生且难度大,我们同样能够得到一个很高的估计,进而充分实现自动化控制的相关要求。 3智能化技术在电力自动化控制中的具体应用 经过大量对于智能化技术的实验研究,智能化技术在电力自动化控制中的应用主要有智能控制、故障诊断以及优化设计三个方面。 3.1智能控制智能技术运用于电力自动化控制工作中,能够比较好的实现操作无人化、远程化以及高效自主,这都是智能化技术出现之前,几个可望而不可及的目标。反过来我们也能够看到,智能化技术成功的与电力自动化控制相切合,也客观的表现出了智能化技术自身所具备的优越性,这也为该技术在其他领域的运用打下了一个坚实的基础。 3.2故障诊断在电力自动化控制乃至整个系统的运行过程中,出现设备上的故障,这些都是无法避免的;科学的来看,任何设备上的故障它都有一定的预见性和关联性,也就是说,在故障发生前一定会出现或多或少的征兆。传统的故障诊断方法很难做到面面俱到,相反,智能化技术就具备对其进行全面、准确、科学细致诊断的能力。例如,变压器在设备中的作用是举足轻重的。因此,相关的监测工作人员往往给予更多的关注和检测。但是这样也不能保证,在变压器环节百分之百不出现任何故障。为了将故障造成的相关损失降至最低,采用智能化技术也就是必然的结果了。智能化技术在对变压器的故障检测最主要是通过其自身对于变压器中渗漏油的分解砌体进行分析,进而确定出变压器发生故障的位置,然后对相关部位进行检修。这样就能够最大限度的提高变压器故障诊断和后期检修的速度,也最大限度的避免了故障对于设备造成更大的损害。而这些都是传统手段所不具备的。 3.3优化设计电力自动化控制中,出现对相关设备的设计工作是常有的工作之一;这项工作具有相当强的专业性,因此工作量非常大而且繁琐,它对于工作人员不仅有很高的专业知识上的要求,还对于工作经验也有一定的要求。传统的设计方式是通过实验和经验结合手工制作而成,不仅难度大耗时长,而且在后期的修改工作上也会出现很多不必要的麻烦。智能化技术CAD以及相关计算机软件的出现,不仅减少了设计时间,而且最大限度的保证了设计的准确性。其中,遗传算法就是在这个过程中使用的相对较多的先进方式之一。 4结束语 随着社会经济和整个电力电气行业的发展,智能化技术的运用可以说是现阶段发展的必然结果。它不仅能够最大程度的实现自动化控制,还能在客观上提高工作效率,降低人们的工作量和工作难度。通过对该技术的进一步研究和运用,对于提高行业内部的竞争力以及提高经济效益势必都会有更大的帮助,因此有关于该技术的研究,还应该继续发展下去。 作者:孙永彬单位:国网吉林省电力有限公司四平供电公司
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
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现代农业管理论文:现代农业政策性银行信贷管理论文 一、按现代银行要求,建立符合农业政策性银行特点的信贷管理政策制度体系 信贷管理部门成立以后,针对农发行办贷管贷制度陈旧,信贷基础管理薄弱的现状,先后出台十多项改革创新举措,建章立制百余件,内容包括信贷政策、评级授信、审查审议、作业监督、资金支付、监测分析、系统操作等,基本覆盖了贷款业务的全过程,初步形成了符合现代银行要求和农业政策性银行特点的信贷管理政策制度体系。一是连续7年信贷政策指引,依据国家产业政策、区域政策和宏观调控政策,结合农发行业务特点,明确业务边界,指明信贷投向,确定重点支持、优先支持、择优支持的领域,制定限制和退出政策。指引的对于各级行把好投向关,进一步优化信贷资源配置,促进“两轮驱动”发展战略有效实施发挥了重要作用。二是出台评级授信管理办法,吸收借鉴现代银行内部评级方法和模型,建立了十余套量化评价指标体系,同时根据农发行业务特点,针对“三类客户”和“六个分项”实行“区别对待、分别管理”。累计进行客户评级17.5万户/次,客户授信14.5万户/次,对于强化客户准入管理,提高客户信用风险识别和计量水平发挥了重要基础性作用。三是出台信贷审查管理办法,为实现审贷分离和前后台制约提供了制度依据。制定信贷审查标准化指引,明确审查要素和审查材料的标准及要求,加强了信贷审查基础工作,提升了信贷审查的精细化、规范化、流程化管理水平。总省行信贷管理部门累计审查各类业务4.4万余笔,其中对3.9万笔贷款提示风险8.1万余项,充分发挥了审查把关作用。四是制定贷款审查委员会工作规则,规范信贷审查审议工作程序,实现了审议工作的标准化。总省行累计审议项目4.4万个,涉及金额4.1万亿元,其中否决项目699个,涉及金额310亿元。 借鉴现代银行先进经验,建立独立审查官制度,对有权审批人起到了智力支持和决策参考作用,进一步提高了信贷审批决策的科学化水平。五是出台信贷作业监督管理办法,启动对审批后支付前前提条件落实、合同签约、资金支付等环节的审核监督,累计对4.9万个项目进行了6.1万余笔贷前条件落实监督,对资本金不到位、土地指标不落实、担保手续不完善等问题下达整改意见3万余条,涉及金额1.3万亿元,充分发挥了贷款发放前的最后风险把关作用。制定信贷资金支付管理办法,加强资金支付管理,确保了资金合规支付使用。六是建立信贷监测分析和风险排查制度,依托CM2006等系统平台,搭建起常规监测、重点监测、专项监测相结合的信贷监测体系,建立了前后台、上下级行联合共管的常态化监测工作机制。累计排查贷款客户7.9万户,退出4825户,收回贷款387亿元;累计向行领导提交监测分析报告上百个,向相关部门提交风险提示数百份,提示风险数千条,发挥了对信贷资金运行和办贷管贷基础管理的监测预警作用。 二、按现代银行要求,打造农业政策性银行信贷科技支撑体系 2005年3月,总行党委做出引进工商银行CM2002系统的重大决策。由总行信贷管理部牵头组织,在工行的大力支持下,经过全行上下共同努力,改造后的农发行信贷管理系统(CM2006)于2007年9月正式上线,使农发行信贷业务一举摆脱了手工操作的落后局面,实现了信贷信息系统零的突破。2010年8月,针对CM2006系统不完全适应农发行业务特点等问题,总行信贷管理部又牵头启动对系统的全面升级改造,新增作业监督等九大模块,以及无纸化办贷等19项重要功能,于2012年9月全面上线运行,使系统对农发行信贷业务的科技支撑水平进一步提高。2013年4月全面启动无纸化办贷,实现从贷款受理到贷款发放的全流程无纸化。通过与工行的全面战略合作,农发行在高起点上完成了现代银行信贷信息科技平台的建设,实现了信贷信息系统的跨越式发展,有力提升了农发行办贷管贷、风险防控和经营管理水平。除CM2006系统外,信贷管理部门认真做好人民银行征信系统、银监会风险客户统计系统、银税系统、国土资源系统等的对接及应用工作,使农发行信贷信息系统综合管理与应用水平不断提高,形成了具有现代农业政策性银行特点的信贷科技支撑体系。 三、按现代银行要求,建设信贷管理人才队伍 截至2013年6月末,总、省、地三级行信贷管理条线从业人员共约1500余人,平均年龄不到40岁,80%以上具有本科以上学历。信贷管理部门始终坚持以人为本,把人才队伍视为农发行信贷管理事业的“第一要素”,坚持用现代银行信贷文化塑造人,用现代银行专业知识武装人,用现代银行激励机制引导人,努力建设一支符合现代银行要求的人才队伍。一是着力培育现代银行信贷文化,不断丰富信贷管理专业文化理念内涵,使信贷管理从业人员牢固树立大局意识、责任意识、风险意识、服务意识和改革意识,将合规办贷管贷与风险防控理念贯穿业务始终。二是大力加强现代银行专业知识培训,建立全方位、多层次的专业人才培训体系,充分利用网络、卫星视频系统、行校联合办学和现场培训、在岗培训等方式,累计举办培训班3000余个,培训人员达25万人次,信贷管理人员专业素质得到不断提升。三是不断完善现代银行激励约束机制,制定条线考核评价方案,每年评选“信贷管理优秀单位”,同时对出现违规操作的单位实行“一票否决”,引导各级机构和各级人员切实履行自身职能,提高内部执行力。经过不懈努力,一支技术精干、作风过硬、务实高效、清正廉洁的信贷管理队伍已经初步形成。 四、总结 信贷管理部门成立以来,通过不断强化信贷基础管理,认真履行审查把关职能,大力加强信贷监督检查,充分发挥协调服务作用,在打造现代银行办贷管贷体制机制方面取得了一些重要成果,积累了宝贵经验。这些经验和成果是信贷管理战线广大干部职工集体智慧的结晶,体现了不畏艰难险阻、勇于改革闯关的进取精神,体现了不惧压力挑战、大胆探索实践的创新精神,体现了不计个人得失、无私忘我工作的奉献精神。展望未来,信贷管理部门将按照国务院确定的改革目标和总行党委的工作部署,坚持改革创新,勇于锐意进取,不断创造农发行信贷管理事业新的辉煌,为农发行的改革发展做出新的更大贡献! 单位:农发行总行信贷管理部 现代农业管理论文:现代农业项目管理论文 1现代农业项目建设采取措施 为加强和规范资金使用,严格按照财政资金使用管理办法,设立专户,专人负责,实行专账核算,专款专用,严格执行财政报账制和国库直接支付制度。实行政府采购及招投标制度,对工程建设采取招投标制,对所需物资实行政府采购制度并在网上公告。资金使用按照合同、工程施工进度和工程款支付程序,及时拨付工程款,确保施工单位正常施工和项目顺利实施。同时,依据《河北省小型农田水利设施建设补助专项资金管理办法》,加强资金监管,全程监督资金的使用。一是对省以上补助资金和县级配套资金设立资金专账,做到各种手续齐备、财务管理规范、会计核算完整。二是因整合资金会计核算有特殊的要求,对其原始资料复印后,计入辅助账。三是对自筹农民投劳折资部分做好明细纪录,做到底账清晰。 2现代农业项目建后管理和维护方案 2.1项目建后管理 工程建成后,建设单位要及时将产权移交项目乡镇、村或用水合作组织,搞活经营权,由产权所有者负责工程管理,制定工程管护制度、用水制度、水费计收办法等规章制度,建立建、管、用相结合的工程运行机制,进一步加强工程管理维护力度,明确专管人员,落实管护责任,并加强对管护人员的专业技术培训,确保工程正常运行,管理主体落实后,水务局、农牧局等有关部门充分发挥职能作用,加强对农田水利工程管理工作的指导,使工程永续利用,充分发挥效益。 2.2项目维护方案 项目建成后,管理单位要制定运行维护管理办法、水费计收管理办法等规章制度,管理者要真正负起责任,定期对机电设备进行维护,移动设备、管道不用时,要入库保管。 3现代农业项目效益分析 3.1社会效益分析 隆化县是典型的山区县,降雨量分布不均,由此引发的洪涝、干旱等自然灾害十分频繁。因此,农田水利工程的建设,对提高水资源的利用率,改善农村生产生活条件具有重要意义。项目实施后,一是农村水利基础条件得到进一步改善。可新增高效节水灌溉面积1411.33hm2。农业灌溉用水紧张矛盾将得到初步缓解。灌溉面积萎缩和灌溉效益衰竭的趋势将得到初步遏制。二是水资源配置得到进一步优化,节约用水效果显著。通过实施工程建设,项目区内可新增节水能力130.8万m3,井灌区水利用系数可从现在的0.6提高到0.79以上。三是有效提高农业抗御自然灾害能力,社会稳定将得到进一步保障。小型农田水利工程建设直接关系到广大农民的切身利益,农村基础设施条件改善后,农业综合生产能力得到进一步提高,实现农业增产,农民增收,农村经济发展,农民群众安居乐业等目标。 3.2经济效益分析 3.2.1 效益计算(以2012年现代农业项目为例)。工程完成后,新增管灌面积385.33万hm2,平均可增产玉米150kg/667m2,按1.8元/kg计算,增收156万元。新增喷灌面积1026hm2,平均增产玉米150kg/667m2,按1.8元/kg计算,可增收416万元,年增收总效益为572万元。 3.2.2 年费用。年折旧费:按综合折旧费率4.5%计算,为79万元;年运行费:按总投资的2%计算,为35万元;管理费:包括工程管理人员的工资等,根据项目区的需要,取总投资的2.5%计算,为44万元。由此,年费用为158万元。 3.2.3 效益费用比。R=(B-C)×t/k=(572-158)×15/1752=3.52(B—年总效益;C—年总费用;T—经济计算期,按15年计算;K—总投资);投资还本年限(静态)T=k/(B-C)=1752/(572-158)=4.2年。该项目实施后,可有效的增加粮食单产能力,改善当地的生态环境,提高农民的生活水平,效益费用比为3.52,还本年限4.2年,经济效益尚可,项目可行。 3.3生态效益分析 通过农田水利工程配套建设,构成了较为完善的渠水田林路系统,为全县农村营造了良好的人居环境,生态环境将得到明显改善,特别是在干旱、荒漠及环境恶化乡村,起到了改善生态环境的作用。一是通过对水资源的优化配置,合理利用,减少了地下水的开采量,杜绝了过去对地下水恶性开采的局面。二是通过实施喷微灌工程,可根据农作物的需水状况,适时适量对农作物进行浇灌,不再产生深层渗漏和地面径流,浇灌后地面比较均匀湿润,避免了过去大水漫灌造成土壤养份层的损失,减少了地下水的污染。三是避免了长期大水漫灌造成土壤板结而引起的生态结构破坏。 作者:武玉成 单位:承德市隆化县水务局 现代农业管理论文:现代农业经济信息化管理论文 一、安阳县农经管理总体情况 2009年,安阳县成立“三资”委托中心,并要求各乡镇对所辖村“三资”进行清理、登记工作,彻底澄清家底。一是要按照“全面覆盖,客观真实”的原则,以现有会计资料为基础,先账内后账外核实农村集体经济组织所有的资金、资产和资源,对账外实物清查核实、补充登记,有账无物的查明原因,按规定申报处理。二是要摸清债权债务,对相关经济合同、协议进行全面梳理,不规范的合同依法纠正。违反法律、严重损害集体利益的合同进行撤销变更。对资产、资源及经济合同建立台账,一式两份,乡村存档。 二、农业经济信息化管理中存在的问题 (一)财务管理等各项制度有待完善 如农村财务管理制度,在票据管理、财务公开审批、货币资金管理、集体资产资源清查、经营和处置、财务公开管理、审计监督制度等方面管理上没有明确详细的规定,导致个别账务处理不规范,如留归村集体的土地补偿费,应纳入“公积公益金”科目进行核算,而个别乡镇计入其他收入科目。 (二)对村级财务监督不到位、不完善 村务监督委员会作为村级监督的主体,其工作人员整体素质有待提高,专业知识严重缺乏。监委会作为村级财务和重大事项的最重要防堤起不到作用,村级监督起不到应有的作用,更有个别监委会公章在支书主任手中。 (三)财务收支情况要按时公布 安阳县按照制度要求,一般的财务事项至少每2个月公布1次,涉及农民利益的重大问题以及群众关心的事项要及时公开;集体财务往来事项较多的村,财务收支情况应每月公布1次;村集体经济组织应当在每2个月末或每月结束后15天内公开集体财务,接受村民监督。 (四)基层农经队伍建设基础薄弱 由于河南省整个大环境对农村财务管理薄弱及部分乡镇领导重视不够,基层农经人员严重缺编。“三资”中心人员少,无法满足财务制度上规定的专岗专人的要求。自2003年机构改革撤销农经站,将各乡镇农经工作人员并入乡镇农业服务中心后,部分乡镇“三资”中心人员减少,有的乡镇甚至只有1个人,有的还服务乡镇中心工作,参与包村,无法正常开展工作。“三资”中心人员面对大量工作,疲于应付各村账务,无暇顾及提高自己的专业水平,无法保障高质量开展工作。同时,缺乏有针对性的培训机会,已有的知识储备和专业技能不足于应付新农村建设中的新生事物。乡村“三资”管理人员没有工作补贴,在待遇等方面更得不到保障。 (五)农业经济管理人员对农 业信息化不够重视在目前阶段的农村中,许多村干部甚至是负责农业经济的会计人员对农业信息化管理都不是很了解,更加谈不上实施和建设农业经济信息化管理体系了。甚至一些地方政府的领导和会计人员简单地认为使用计算机就等同于农业信息化管理,使地方政府的管理人员缺乏对农业经济信息化管理的热情和主动性,导致我国农业经济管理信息化的建设工作迟迟未取得成效。虽然一些地方政府在国家的号召下建立了农业经济信息化管理的专门部门,但缺乏对其运行的管理意识和管理经验,使得这些部门和管理机构都十分缺乏专业性,从而在我国农村中还无法全面实现农业信息的共享。 (六)审计人员对信息化技术 了解不够专业在农业经济管理中,一些地方政府审计人员没有经过专门的经济管理培训,缺乏信息化的管理意识和管理知识,甚至对计算机的知识都不是很了解,这就导致在工作中无法充分的应用信息化技术,也无法获得高效、有用的信息,这就使他们对工作中的一些问题无法充分解决,尤其是一些新事物、新技术。 三、农业经济信息化建设中的要点 (一)增加对农业信息化的重视 向地方政府充分宣传农业经济信息化建设的相关知识,激发他们的学习热情,并纠正他们对农业信息化认识的错误观点。然后加大政府部门的宣传力度,让农业经济信息化建设走进农村,走进千家万户,推动农业经济信息化管理的建设,提高农民的经济收入,为农业经济发展作出贡献。 (二)对农业经济信息化进行 整合和共享建立全面科学的农业信息共享平台,进而推动农业信息系统、网络平台的建设和农业信息资源的整合与共享,充分实现全国范围内的农业信息共享。同时采用多种信息化传播平台进行农业信息的传播和分享,将通信、电视广播、新闻报纸等多个媒体平台充分利用起来,提供更好的农业信息共享途径。 (三)加强对农业经济信息化 建设人员的培训农业信息化管理的整体建设水平取决于农业信息化的建设人员和管理人员,随着信息化技术的迅猛发展,对农业经济信息化管理人员的专业素质要求也越来越高。因此,要定期对地方政府的工作人员进行信息化技术的培训,尤其是涉及到农业经济管理部门的审计和会计人员,以便更好地建设和发展农业经济的信息化管理。 四、农业经济信息化管理状况 2007年,安阳县实行农村财务委托。2009年安阳县20个乡镇在农经站的基础上,全部成立农村“三资”委托服务中心,建立资产、资源及经济合同台账,资金、资产、资源全部纳入中心管理。2010年,安阳县在全市率先使用网络版“三资”管理软件,对村级资金支取、合同到期预警、款项及时收缴、资产资源经营处置等实行了网络化管理,同时安阳县于2015年确定铜冶镇为产权制度改革试点村。 作者:王秀峰 单位:安阳县农业局 现代农业管理论文:现代农业发展管理论文 摘要:地处鄂西南边陲的宣恩县,山水资源丰富,立体生态农业特征突出,但生产条件恶劣,农业基础脆弱。如何充分发挥山水林特色资源优势,大力发展现代农业,对推动当地农业农村经济的健康、快速发展具有重要战略意义。 关键词:现代农业;生态经济;发展;宣恩县 发展现代农业,是建设社会主义新农村的首要任务。[1]这对于国家重点扶贫县,“八七”扶贫攻坚县,国家农业部、湖北省农业厅定点扶贫县的宣恩山区,既是一项全新的课题,也是一个伟大的实践。地处鄂西南边陲的宣恩县,集老、少、边、穷于一体,山水资源丰富,生态农业特征突出,但生产条件恶劣,农业基础十分脆弱。在认真贯彻落实党的强农惠农政策,以增强农业综合生产能力和农民增收为优秀的大前提下,应突出生态经济特色,大力推进农业产业化经营,将发展山区现代农业作为繁荣农业、农村经济的一项战略措施。 一、突出山区特色,发展生态农业 宣恩山区,生态环境优美,物产资源丰富,素有“中国贡品之乡”之美誉,是天然的绿色有机农业生产区。加快发展现代农业,实现山青水秀民富的科学有机统一,在于突出山区特色,发挥比较优势,围绕“兴致富产业,建生态家园,创文明新村”,积极发展山地现代生态有机农业。 (一)以生态经济为优秀,培植现代生态产业体系 现代农业的多功能性,包含农业农村经济一、二、三产业,这是与传统农业本质的区别。谋划山地现代农业,必须跳出就农业抓农业的思维定势,要以高效生态经济为抓手,培植现代生态有机农业产业。 1.做大生态有机农业板块,优化第一产业。坚持以特兴山、以林蓄水,依托山地生态经济资源,加速推进板块经济的基地、企业、设施、品种、品牌、标准、服务等要素的连接和整合。坚持科学规划,联片开发,提升素质,扎实推进一村一品,一乡一业,区域开发,规模经营。在产业发展的布局上,应重点建设万寨—椒园—晓关“贡茶经济带”,沿209国道初步形成的“贡水白柚经济走廊”,特色中药材产业和畜牧业等生态有机板块。力争“十一五”期末,茶叶总面积发展到66667hm2;年发展商品猪35万头、商品羊8万只,家禽100万只,畜牧业总产值达4.43亿元;特色水果总面积达到8000hm2;建立2667hm2中药材GAP规范基地;蔬菜种植总面积达到8667hm2,其中特色商品蔬菜生产面积达到4667hm2,总产值达到1.5亿元。 2.大力发展农产品加工业,壮大第二产业。凡是优势资源都可做成支柱产业,凡是支柱产业都要培植龙头企业,凡是龙头企业都应建设订单基地。通过“招商引资引龙头、政策支持扶龙头、联合重组强龙头、创造环境壮龙头”等方式,培植一批劳动密集型、资源加工型农业龙头企业。围绕特色主导产业发展,重点扶持宣桃公司、锦合公司、万盛茶厂等茶叶加工企业;永丰食品、宏伟牧业等畜产品养殖加工企业;武陵中药材、民丰药业、汤木瓜等药材种植加工企业;松乐公司、沙坪白酒、西部食品等特色农产品加工企业。壮大龙头企业,带动烟、茶、畜、果、菜和中药材等六大主导产业体系的良好快速发展。 3.积极发展现代农村物流,搞活第三产业。以城镇化建设为载体,用第三产业的大发展,拓展农民就业创业空间,丰富现代农业内涵。积极发展农业中介、专业服务、农村超市、连锁经营等现代农村物流新产业,服务现代农业发展。充分利用宣恩山区丰富独特的人文、生态资源,大力发展生态旅游、农家乐、流域漂流、天然氧吧、乡村度假观光等现代旅游观光农业。 (二)以有机农业为旗帜,打造现代山地农业品牌 围绕发展山地有机农业,适应消费市场由营养型向健康型转变的潮流,实施绿色有机品牌战略,把高效生态经济开发与宣恩土家族特色的民族文化资源进行有效嫁接,整合绿色有机品牌,把山地现代农业品牌叫响做强。坚持对获绿色有机品牌认证企业的奖励制度,引导企业积极开发绿色食品和有机食品。大力发展伍家台贡茶,“宣恩早”蜜柑,宣恩富硒火腿、贡水白柚等国际国内知名品牌,将其做大做强,树品牌、创名优,提高特色农产品市场竞争力和附加值。 (三)以质量标准为抓手,创建绿色有机产业生产示范区 现代农业的一个重要标志是产品质量标准化。积极引导企业带基地、联农户,用质量标准化推进农业产业化。加强特色产业生产技术规程和产品标准的研发制定。在已制定的黄金梨、木瓜、竹节参等技术标准的基础上,加速研发实施绿色白柚、有机贡茶、中药材等特色产品标准。建立绿色有机农业标准化生产示范基地、示范企业、示范市场,用示范促推广,带农民。加强农产品质量标准体系建设,组织引导企业和农民,严格执行标准,推进农产品质量标准和良好农业操作规范(GAP)的实施,把宣恩建成绿色有机农业标准化示范区。 二、明确发展任务,强力有序推进 建设现代农业的过程,就是改造传统农业,不断发展农村生产力的过程;就是转变农业增长方式,促进农业又好又快发展的过程。宣恩山区“三农”变革的新趋势,集中反映了建设山区现代农业的新走势。准确把握山区现代农业发展趋势,深刻认识现代农业内涵,必须坚持突出山区特色,因地制宜,扬长避短,紧扣着力点。 (一)调整农业、农村经济结构 现代农业以工业化理念发展农业,实现农业生产在调整中发展,在发展中提高,在提高中转型,在转型中升级。坚持“人无我有、人有我优、同业求专、同品求精、同类求特”的原则,大力调整农业产业结构,发展特色农业,努力形成一批具有较大市场影响力的特色农业板块经济,以特色争市场,以规模增效益,切实解决市场狭路碰撞和效益偏低的矛盾。进一步解放思想,拓宽思路,因地制宜,加快农业结构调整步伐。以市场为导向,引导广大农民大力发展优质、高产、高效、生态、安全农业。坚持差别化竞争、特色化取胜策略,着力挖掘和发挥本地农业的比较优势,增强农产品的国际国内竞争力。 (二)大力加强农业基础设施建设 以加强基础设施建设为重点,强化发展现代农业的设施支撑。 1.抓好生态家园建设。以沼气池建设为抓手,加快推进“五改三建”(改水、改路、改厨、改厕、改圈,建沼气池、垃圾池,建致富园,建生态家园),改善农村人居环境和村容村貌。 2.抓好乡村道路建设。抓住西部大开发机遇,着力抓好通村公路、通村油路和乡村客运站、候车棚及渡口建设,提高乡村公路及渡口的通畅率。同时,加大乡村公路的管护力度。实现80%的村通油路和90%的村通公路的目标。 3.抓好农田水利和饮水安全工程建设。积极争取国家、省、州支持,搞好全县各类小型病险水库整治和小流域治理,积极改善耕地灌溉条件;着力实施好农业综合开发土地治理项目,烟叶基础设施建设项目,全面提高农业综合生产能力和抗御自然灾害的能力。加大饮水安全项目实施力度,解决好全县农村人畜饮水和乡集镇的饮水安全问题。 4.抓好生态环境建设,继续实施好天保工程。积极争取退耕还林政策,切实加强生态建设和管理,建设生态良好、环境适宜的“生态宣恩”。 (三)全面提高农民的综合素质以培养新型农民为重点,强化发展现代农业的人才支撑。要培养一批有文化、懂技术、善经营的新型农民。 1.加快发展农村社会事业。巩固“普九”成果,提高义务教育普及率,进一步提高教学质量。落实好“两免一补”政策。积极发展职业教育,提高农民自主创业、自谋职业的本领。加强农村文化体育基础设施和服务体系建设,建好“农村科技书屋”,实施好“农民体育健身”工程,积极开展“科技、文化、医疗”三下乡活动,繁荣农村文化、体育事业。稳定农村低生育水平,提高出生人口素质。 2.加大农村劳动力转移培训力度。重点实施好“阳光工程”、“雨露计划”、“新型农民培训工程”、“星火计划”和“温暖工程”,提高农民科技素质和务农、打工技能,努力把广大农民培养成有较强市场意识、有较高生产技能、有一定管理能力的现代农业经营者。 3.充分发挥农村“乡土人才”的作用。在农村,有一批拥有一技之长、实际收入较高、思想观念较新、适应市场能力较强的能工巧匠,他们在农民中认同度较高,对农民的影响更直接,引导更实在,示范更有效。因此,应充分发挥他们增收致富的带动作用、科技应用的示范作用。对农村这一批人才要从政策上给予扶持、服务上给予便利、技术资格上给予确认,舆论上给予鼓励,促进他们壮大规模,增强实力,进而在广大农民中形成学技能、闯市场、做实业的良好导向,带动更多农民掌握一技之长,学会经营本领。 4.加强对农民的法制教育和思想道德教育。加大法律法规的宣传普及力度,不断提高农民的法律意识、守法的自觉性和维权能力。大力倡导农民崇尚科学、抵制迷信、移风易俗、破除陋习,引导农民树立尊老爱幼、邻里和睦、见义勇为、扶贫济困的文明新风,树立先进的思想观念和良好的道德风尚。 三、创新推进机制,发展现代农业 (一)构建宣恩现代农业建设投入机制 1.发挥财政投入的主体作用,加大对现代农业的投入。[3]要充分贯彻落实2008年4月6日副总理在宣恩考察时的讲话精神,积极争取国家和省里的政策和项目支持,构建多元化投入机制,将建设资金主要用于农业生产转变和农业农村基础设施建设,从机制上根本解决农业生产发展的投入问题。 2.加强对农业投入资金的整合。对不同渠道的资金,实行“统一规划、集中投入、各负其责、各记其功”,最大限度的发挥项目资金整体效应,形成“各炒一盘菜、共做一桌席”的局面。从根本上杜绝分散使用、重复建设等现象的发生,以提高投资效益。 3.抓好招商引资。充分发挥本地资源优势,出台优惠政策,大力引进资本、技术和经营人才,做强做大优势产业。 4.建立信用支农金融机制。加大对龙头产业的扶持力度,同时积极发展农业保险和农业信用担保,提高金融支农的政策效果。 5.创新投入机制。在国家政策性投入以外,本着“谁经营谁投资、谁投资谁受益”的原则,鼓励企业投资,引导农户投资,广泛聚集社会各方面的力量,增加农业投入。 (二)构建宣恩现代农业建设的支持和保护机制深化改革创新,不断增强现代农业发展的动力和活力,全面推进传统农业向现代农业跨越。 1.建立完善统筹协调的农业产业发展机制。按照大力推进“一主三化”战略,促进现代农业与工业化、城镇化统筹互动发展。 2.建立完善现代农民培育创业服务机制。加强劳务信息服务体系建设,为农民工免费提供政策咨询、就业信息。加强农民工维权服务体系建设。大力发展农村机耕、机收、机防队伍等农村第三产业。 3.建立完善以城带乡的现代农业帮扶机制。鼓励和动员社会力量广泛参与新农村和现代农业建设。建立对口帮扶以规划和发展农村产业、支持建设农业基础设施、推广农业技术为重点,形成上下联动,齐心协力,以点带面,推进社会主义新农村建设,为现代农业发展提供良好的社会环境。鼓励农业科技人员以技术入股、技术承包等形式开展科技帮扶服务。 4.建立完善适应现代农业发展的经营管理机制。适应现代农业标准化、商品化、集约化的发展要求,在坚持基本经营制度和保护农民利益的前提下,积极推进经营机制创新。建立土地经营权流转平台,采取股份制、租赁制等多种形式,推进土地向龙头企业、农业大户集中,促进土地合理流转和集约经营。鼓励企业采用龙头带基地、基地连农户的办法,把生产第一车间建在农村,引导企业采取“公司+协会+农户”、“企业+基地+农户”等形式与农户结成生产、加工、销售利益共同体,形成农产品产供销一体化格局。 (三)构建龙头企业带动的农业发展机制 1.培植壮大龙头企业,带动农民发展。[4]目前,全县已发展规模以上农业产业化龙头企业21家,其中省级重点龙头企业2家,州级重点龙头企业9家,带动基地8000hm2。高度重视农业产业化龙头企业的发展成果,坚持用抓工业的理念抓农业,用市场化的手段提升农业,促进龙头企业发展壮大。 2.发展完善合作组织,组织农民发展。目前,宣恩县已发展各类专业合作组织44个,入会会员达3万余户。按照“政府引导协会、协会引导农民”的思路,坚持“民办、民管、民受益”的原则,围绕茶、果、烟、菜、畜、药等主导产业,采取政策引导、资金扶持等措施,进一步大力发展农村各类合作经济组织,以合作组织为纽带,组织千家万户的农民应对千变万化的市场,分享农产品流通环节的利润。 3.加强农业信息网络建设,拓宽销售渠道 。积极培育和完善各种形式的中介服务组织,发展壮大农村经纪人队伍,为农民提供系列化服务。依托龙头企业、运销大户和其他中介组织大力实施订单农业,形成产销链条。 (四)构建农业人才队伍建设机制 1.进一步完善职业教育和成人教育相互衔接的农业人才教育培训体系,大力发展农业远程教育。强化用人单位建立和规范带薪学习制度。充分利用各种教育培训资源,全方位、多层次开展农业人才教育培训。加强农业人才教育培训基础设施和师资队伍建设,重点建设一批农业人才教育培训基地。改革教育培训内容,创新教育培训方法,提高教育培训的针对性和实用性,确保教育培训质量。 2.增加农业人才开发的投入。建立健全政府主导、用人单位、个人和社会多元化投入机制,加大农业人才开发投入力度。调整财政支出结构和方向,大幅度增加对农业职业教育、继续教育和农民培训的投入。要把人才开发经费列入年度财政预算。广泛动员社会资金,建立各种农业人才培养和奖励基金。农业企业要根据自身需要和可能逐步增加职工岗位培训的投入。 3.健全农业人才服务体系。整合各类人才信息资源,构建农业人才信息服务平台,为农业行业各类机构、各类人才提供信息服务。加大政策倾斜和优惠力度,改善基层农业技术推广人员工作条件,引导各类人才到农村创业。支持农业科技人员开展科技开发、技术推广、试验示范等有偿技术服务,依法保护知识产权和经营所得。 4.营造有利于农业人才成长的环境。加强政策引导,进一步破除体制障碍,为农业人才健康成长创造公平竞争的良好环境。定期开展农村优秀人才表彰,继续做好享受政府特殊津贴、有突出贡献中青年专家的推荐选拔工作,大力宣传优秀农业人才典型事迹,在农业系统营造尊重人才、爱护人才、向优秀人才学习的良好氛围。 5.建立农业人才的评价机制。积极推进国家职业资格证书制度,加快农业人才的培养。建立职业培训和技能鉴定有效衔接的机制,鼓励、引导和促进技能型人才参加职业技能鉴定,获得相应的职业资格证书。积极建立技能人才凭业绩贡献确定收入的分配机制。加快建立以职业能力为导向,以工作业绩为重点,注重职业道德和职业知识水平的农业高技能人才评价机制。 现代农业管理论文:农业机械管理在现代农业发展中的运用 摘要:现阶段,随着我国科学技术水平的不断提高,农业机械也广泛应用于现代农业发展中。针对农业机械在现代农业发展中的现状以及其发挥的作用进行分析,从而促进现代农业的持续健康发展。 关键词:农业机械;现代农业;发展应用;重要作用 1农业机械管理在现代农业发展中的意义 在整个农业机械设备发展的过程中,已经取得了一定的进步,农业机械在现代农业中起到了十分重要的作用,在整个现代农业发展的过程中,关键要提高机械设备的使用效果,因此做好管理工作显得尤为重要。在农业机械设备应用的过程中,能够提高整个农业机械的应用质量和水平,同时还能优化农业机械设备应用的效果。在这个过程中要确保整个农业机械设备的干净和整洁,从而能够进一步将其他的多余的杂物清除,进一步促进农业机械设备的发展。在整个农业机械设备管理过程中还能够提高相关农业机械人员的自身素质和专业化能力,这样才能够优化农业机械的整体质量和效果,从而促进农业的发展。在整个过程中还要确保农业机械人员的安全和稳定,从而进一步优化农业发展的结构和效果,清楚的使相关人员认识到自身责任的重要性和必要性。 2农业机械在现代农业发展中的问题及不足 2.1农业机械管理制度不完善 在实际使用过程中很多农业机械设备日常管理制度不完善,主要是体现在在实际管理的过程中没有建立责任问责制度和日常管理制度,严重影响了农业机械设备的正常运行。另外相关农业企业管理制度不完善,缺乏必要的管理机制,这不仅降低了农业机械管理工作的质量和水平,同时还无法满足农业机械工作的实际要求。 2.2农业机械技术不成熟 农业机械技术不成熟会直接影响农业的发展,从而降低了农业机械技术的质量和水平,严重影响了正常的农业结构发展体系,这种不成熟的技术会直接导致农业机械发展的不健全以及不平衡。 2.3农业机械技术人员水平低 农业机械技术人员作为现代农业发展中的重要组成部分,在其中发挥了十分大的作用,但是现阶段有很多农业机械技术人员自身水平和专业化能力较低,严重影响了农业机械技术的正常持续发展,从而阻碍了现代农业的发展。 3改进建议 现阶段,虽然我国农业机械设备管理工作逐步正规,但是在实际管理的过程中还需要进一步完善和优化,这样才能够充分发挥农业机械在现代农业发展中的作用,其具体方法如下: 3.1重视农业机械的作用 在农业机械发展的过程中,要想使其在农业发展中能够得到又好又快的发展,就必须重视农业机械的作用,真正做到与时俱进、开拓创新,在实践的基础上创新,在创新的基础上实践,从而提高农业机械的质量和水平,优化农业机械的使用效果。与此同时,在这过程中还要充分发挥农业机械的作用,真正将农业机械进一步优化发展,无论是相关单位还是技术人员都要充分的认识到农业机械的作用,使其能够发挥其实效,进一步重视农业机械在农业发展过程中发挥的积极作用和重要意义。 3.2提高相关工作人员自身素质 农业机械的发展为整个农业发展奠定了必要的基础,因此需要逐步提高相关工作人员的自身素质,优化农业机械的效果,相关工作人员一方面要努力学习文化知识,多学习、多借鉴、多交流,真正将农业机械的工作发挥出来,实现农业机械的进一步发展,为发展现代农业奠定相应的基础。与此同时,在这个过程中还需要相关单位和个人,重视现代农业的实际发展情况,将传统的粗放型农业逐步转变为集约型农业,优化现代农业的自身发展。 3.3优化现代农业结构 科学良好的农业结构发展离不开农业机械设备的使用和投入,因此需要进一步优化现代农业结构,真正将农业机械的作用发挥到极致,这就需要进一步提高现代农业机械的使用水平和效果,从而在根本上提高农业机械的使用效率。与此同时,在现代农业结构的发展过程中,需要结合先进的农业机械理念和方法,创新农业机械模式,在这个过程中才能够优化现代农业的自身结构。在建立健全现代农业发展的过程中,需要逐步完善日常管理制度和责任问责制度,将责任落实到位,落实到部门、落实到个人,从而实现农业内部结构又好又快发展。 4结束语 综上所述,在现代农业发展的过程中,需要逐步优化农业机械使用效果,真正发挥其实效,通过提高相关工作人员自身素质、优化现代农业结构、重视农业机械的作用等方法和策略,进一步提高农业机械的质量和水平,优化整个农业机械的效果,充分重视农业机械的重要性和必要性,创新现代农业结构的发展模式,从而真正实现绿色农业的发展,提高现代农业的质量和发展。总之,农业机械在现代农业发展中的作用其优势是显而易见的,这样才能够提高农业机械的质量和水平,优化农业机械的效果,需要党和国家、政府以及相关人员三者的共同努力,促进农业的又好又快发展。 作者:徐晓棠 单位:哈尔滨市双城区农业机械化技术推广站 现代农业管理论文:现代农业产业技术体系建设专项资金管理试行条例 第一条根据《现代农业产业技术体系建设实施方案(试行)》(农科教发[2007]12号),为支持现代农业产业技术体系(以下简称产业技术体系)建设,中央财政设立现代农业产业技术体系建设专项资金(以下简称专项资金)。为规范和加强专项资金的管理,提高资金使用效益,根据《国务院办公厅转发财政部、科技部关于改进和加强中央财政科技经费管理若干意见的通知》(国办发〔2006〕56号)和国家有关财务管理规章制度,制定本办法。 第二条专项资金主要用于产业技术体系中的产业技术研发中心(由若干功能研究室组成)、综合试验站的基本研发费和仪器设备购置费补助。 第三条专项资金管理和使用的原则: (一)合理安排,避免重复。按照农业产业发展的内在规律,合理安排专项资金在产业发展各环节、各产业和各区域的投入,与国家科技计划(专项)资金、地方政府资金和建设依托单位资金等有机衔接,避免重复交叉。 (二)稳定支持,动态考评。建立稳定支持、有益于产业技术体系持续发展、不断创新的长效机制。建立年度考核和综合考核相结合的绩效考评制度。根据考核结果实行优胜劣汰,动态调整。 (三)围绕目标,科学预算。围绕产业技术体系发展的目标,科学合理地编制和安排预算,杜绝随意性。 (四)规范管理,专款专用。专项资金应当纳入建设依托单位财务统一管理,单独核算,确保专款专用。 第四条基本研发费是指在产业技术体系建设过程中发生的,与产业技术体系建设直接相关的研究开发和试验示范等费用。基本研发费的开支范围包括: (一)材料和小型仪器设备购置费:是指在研究开发和试验示范过程中消耗的各种原材料、辅助材料等低值易耗品的采购和运输、装卸、整理等费用,以及单台(件)价值5万元以下(含5万元)的小型仪器设备购置费。 (二)测试化验加工费:是指在研究开发和试验示范过程中对外支付(包括建设依托单位内部独立经济核算单位)的检验、测试、化验及加工等费用。 (三)燃料动力费:是指在研究开发和试验示范过程中相关大型仪器设备、专用科学装置等运行发生的可以单独计量的水、电、气、燃料消耗费用等。 (四)差旅费:是指在研究开发和试验示范过程中开展科学实验(试验)、科学考察、业务调研、学术交流等所发生的差旅费等。差旅费的开支标准应当按照国家有关规定执行。 (五)会议费:是指在研究开发和试验示范过程中为组织开展学术研讨、人员培训、咨询以及协调等活动而发生的会议费用。应当按照国家有关规定,严格控制会议规模、会议数量、会议开支标准和会期。 (六)出版/文献/信息传播/知识产权事务费:是指在研究开发和试验示范过程中,需要支付的出版费、资料费、专用软件购买费、文献检索费、专业通信费、专利申请及其他知识产权事务等费用。 (七)劳务费:是指在研究开发和试验示范过程中支付给没有工资性收入的相关人员(如在校研究生)和临时聘用人员等的劳务性费用。 (八)管理费:是指在研究开发和试验示范过程中对使用依托单位现有仪器设备及房屋,日常水、电、气、暖消耗,以及其他有关管理费用的补助支出。管理费按照基本研发费预算分段超额累退比例法核定,核定比例如下: 基本研发费预算在100万元及以下部分按照8%的比例核定; 超过100万元至500万元部分按照5%的比例核定; 超过500万元至1000万元部分按照2%的比例核定; 超过1000万元的部分按照1%的比例核定。管理费实行总额控制,由建设依托单位管理和使用。 (九)其他:是指除上述费用之外,在产业技术体系建设过程中发生的与产业技术体系建设和管理密切相关的其他支出。 第五条基本研发费预算的下达程序: (一)各产业技术体系的首席科学家组织执行专家组在制定未来五年研究开发和试验示范任务规划,财政部会同农业部确定各产业技术体系基本研发费的定额标准,农业部会同财政部确定各产业技术体系中功能研究室、综合试验站及其人员岗位的数量。 (二)按照对各产业技术体系的绩效考评结果,根据定额标准和相关岗位数量进行测算的预算总规模,由首席科学家组织执行专家组,提出本体系内各功能研究室、综合试验站下一年度基本研发费的建议下达额度,经农业部审核报财政部审定后,由财政部按照相关建设依托单位的隶属关系,通过相应的预算渠道下达基本研发费的年度资金预算。同时,由农业部将下达的预算方案抄送各产业技术研发中心依托单位和首席科学家。 第六条仪器设备购置费是指建设产业技术体系需要新增的单台(件)价值5万元以上专用科研仪器设备的购置费。建设依托单位隶属于中央的,新增的仪器设备购置费由中央财政负担;建设依托单位隶属于地方的,新增的仪器设备购置费由中央财政和地方财政各负担50%。 第七条仪器设备购置费预算的申报和下达程序: (一)各产业技术体系的首席科学家组织执行专家组在制定未来五年研究开发和试验示范任务规划和分年度计划的同时,结合相关建设依托单位的现有基础条件,制定本体系未来五年的仪器设备购置规划和分年度购置计划,一起上报管理咨询委员会办公室。 (二)建设依托单位隶属于中央的,由建设依托单位会同体系内人员共同编制新增仪器设备购置费的年度预算,通过相应预算渠道报财政部。 (三)建设依托单位隶属于地方的,由建设依托单位会同体系内人员共同编制新增仪器设备购置费的年度预算(含中央和地方各负担的50%),按相应程序报经同级财政部门同意后,通过相应预算渠道报财政部。 (四)财政部会同农业部组织专家或委托中介机构进行预算评审评估。 (五)财政部根据预算评审评估结果,按照相应的预算渠道下达专项资金预算。根据财政部下达的专项资金预算,地方财政部门按照相应的预算渠道下达地方财政应负担的其余50%的资金预算,并抄报财政部。 第八条产业技术体系内各产业技术研发中心、功能研究室、综合试验站及其建设依托单位,应当严格按照下达的专项资金预算执行,一般不予调整。如果由于建设任务调整、人员或依托单位变更等因素确需调整,应当按照原申请程序上报财政部核批。 第九条产业技术体系内各产业技术研发中心、功能研究室、综合试验站及其建设依托单位应当严格按照本办法规定的资金开支范围和标准办理支出。专项资金严禁用于开支有工资性收入的人员工资、奖金、津补贴和福利支出,严禁用于支付各种罚款、捐款、赞助、投资等,严禁以任何方式变相谋取私利。 第十条产业技术体系内各建设依托单位应当严格按照本办法的规定,制定内部管理办法,对专项资金单独设账,单独核算。 第十一条产业技术研发中心建设依托单位应当负责协助首席科学家按要求汇总分析产业技术体系资金安排与使用情况,以及相关科技基础条件变化等情况。 第十二条专项资金的支付按照财政资金支付管理的有关规定执行。 第十三条资金使用中涉及政府采购的,按照政府采购有关规定执行。 第十四条各建设依托单位应当按照规定编制专项资金年度财务决算报告,并按照相应的预算渠道上报。首席科学家应当将年度内包括专项资金在内的、与产业技术体系建设直接相关的各项资金的来源、规模、执行及相关科技基础条件变化等情况上报管理咨询委员会办公室,由管理咨询委员会办公室汇总上报财政部、农业部备案。 第十五条专项资金年度结余资金,按照财政部关于结余资金管理的有关规定执行。 第十六条专项资金形成的固定资产属国有资产,一般由建设依托单位进行管理和使用。建设依托单位应当优先保证产业技术体系的建设和运行。 专项资金形成的科技成果、知识产权等无形资产的管理,根据国家有关规定执行,管理办法另行制定。 专项资金形成的大型科学仪器设备、科学数据、自然科技资源等,按照国家有关规定开放共享。 第十七条加强对专项资金的监督管理。各建设依托单位及其上级主管部门(单位)或地方财政部门应当按照各自职责加强对专项资金的监督管理。财政部、农业部委托各产业技术体系监督评估委员会负责对专项资金管理和使用情况进行监督检查,监督检查结果报财政部、农业部,同时抄送管理咨询委员会办公室。建设依托单位隶属于地方的,同时抄送地方财政部门。 第十八条财政部根据产业技术体系的绩效考评结果,相应调整专项资金预算。考核结果不合格的,取消相应的资金支持。 第十九条建设过程中出现建设依托单位或体系内相关人员发生变更等需要清理账目及资产的情况,建设依托单位财务部门应当及时清理账目与资产,编制财务报告及资产清单,按程序经审核、汇总后报送上级主管部门(单位)或地方财政部门,由其组织进行清查处理;结余资金(含处理已购物资、材料及仪器、设备的变价收入)按照财政部关于结余资金管理的有关规定执行。 第二十条本办法由财政部会同农业部负责解释。 第二十一条本办法自印发之日起施行。 现代农业管理论文: 健全农机管理制度 助推现代农业生产 农业机械是现代农业发展生产必不可少的生产工具,是传统农业向现代农业转变的一个重要标志。而在农机使用中暴露出的问题,直接影响着农业生产。因此加强农业机械管理,健全农业机械管理制度,才能提高农业生产水平。 1农业机械管理存在的主要问题 科技的进步,带动农业机械迎来了良好的发展期,但在农业机械的发展过程中,也出现了一些不可忽视的问题,应该引起重视。 1.1农业机械管理体系不够完善,管理方式落后 我国农业机械种类增加迅猛,但由于管理人员管理意识和观念跟不上时代的发展,限制了农业机械管理水平的提升。加上乡镇农机服务人员的流失,导致农业机械管理体系出现断层,农业机械管理体系不完善;对农业机械管理工作的忽视,导致农业机械的管理方式、管理制度、管理机制不能有效的运转,严重影响农业机械行业的发展。部分农业机械的管理人员本身对农业机械管理工作认识不足,缺乏创新及再学习意识,难以满足现代农业机械发展的需求。 1.2缺乏专业的农业机械人才,对农机管理认识不足 一个行业的发展,人才是关键。拥有掌握高科技知识的人才,才能带来更加先进的管理理念。而近些年来,在农业机械人才培养方面,差强人意。掌握先进管理知识的人才十分缺乏,而从事农业机械工作的人员,对农业机械不了解,驾驶水平不高,缺乏维修保养知识,技术力量薄弱,人员整体素质不高,知识更新跟不上技术的进步。因此必须解决农业机械管理人才的短缺问题,以推动我国农业机械管理工作水平的不断提高和完善。 1.3缺乏有效的监管和制度保障 虽然各地相继出台了《农业机械管理条例》,但由于缺乏完善的制度作保障,农业机械的监管只是落实在纸面上,没有形成有效的监管机制。很多乡镇的农业机械服务机构名存实亡,服务体系不健全,管理机制混乱。同时农业机械的拥有者认为这是私有财产,想怎么用就怎么用,缺乏农业机械的管理意识,导致服务缺失,监管不到位。 1.4缺乏完善的后期服务体制 国家的农机购置补贴政策,使许多农民得到了实惠,激起了农民购买农业机械的热情,为各种农机具进入农业生产领域打下良好的基础。而在农业生产中,农业机械使用产生的损耗必不可少,需要有后期维护、保养的支持,才能保证农业机械的技术状态,很好的完成作业任务。而后期服务是决定农业生产与农业机械能否协同发展的先决条件,是对现代农业发展的有力支撑,否则将不利于现代农业发展。 2农业机械管理工作中问题的解决措施 针对农业机械管理工作中存在的问题,必须要采取科学合理的措施,才能使农业机械管理水平得到提升,延长农业机械使用寿命,提高工作效率。 2.1转变传统的管理意识和观念 意识决定行为,行为决定结果。农业机械管理意识决定了现代农业的发展。因此传统的管理意识和观念必须要改变,否则就会阻碍现代农业前进的步伐。改变传统的管理意识和观念的有效途径就是加强学习,学习现代农业知识、农业机械管理理论知识等。借鉴先进的管理理念,制订适应本地的发展规划,深化改革,确保农业机械管理工作为现代农业生产提供动力支撑。 2.2加大培育力度,提高综合素质 提高管理人员的整体素质,是做好管理工作的有效保障。提高管理人员素质的途径是开展有针对性的培训,培训的内容可根据培训人员的水平设定,从农业机械的维护、保养、安全生产常识到农业机械新技术、新机具的使用等,都可以作为农业机械培训的重点。针对部分农业机械的操作者可以开展驾驶技术、机具的使用、机械常识的培训,全面提高管理者和使用者的综合素质,为现代农业发展保驾护航。 2.3加管理体系建设 建立健全农业机械管理体系,需要政府的支持和资金投入,这对于提高农业机械管理水平意义重大。制定完善的发展规划,切实做好农业机械的监管和后期保障服务制度建设,保障农业机械维修网店的利益,及时准确处理农业机械事故,以适应农业机械管理工作的需求。注重农业机械管理制度的建设,用制度管理和约束管理人员,落实责任制是管理工作高效开展的有效途径。 2.4提高农业机械管理工作的思想认识 提升思想认识,是做好农业机械管理工作的基础。农业机械管理是一项复杂的工作,充分认识管理工作的重要性,端正工作态度,才能够保障工作完成的质量。从维护农民的切身利益出发,从农业生产安全的角度出发,时刻牢记农业机械安全生产对农业生产的重要性,切实做好农业机械管理工作。 3结语 农业现代化首先是农业机械的现代化,由此可见机械化生产是现代农业的重要标志。提高农业机械生产水平,延长农业机械的使用寿命,是农业机械化管理工作迈上新台阶的标志,是实现农业现代化生产的重要一环。 作者简介:沈彦龙,中专学历,工程师,研究方向:农机教学培训。 现代农业管理论文:大力培育农村经济管理职业人才为现代农业提供人才支撑 摘要:随着市场经济的发展和社会的进步,我国农业产业化在发展过程中需要不断引进现代化农业技术人才,同时还需要具备丰富经验和经济管理知识的职业型人才。本文就新型农村经济管理职业人才的培养进行分析阐述。 关键词:新型农村;农业产业化;经济管理;职业人才 随着我国经济的不断发展和进步,农业发展中的产业化发展不断全面推进,我国政府重新调整农业产业发展以及农村经济发展思路,不断创新农业产业化与农村经济发展的新理念,解放农业劳动生产力。随着我国市场经济的不断发展,在农业产业化发展的过程中不仅需要专业的农业技术人才,同时也需要农村经济管理职业人才以及具有丰富经验的人才。本文就农业产业化发展与新型农村经济管理职业人才培养进行分析。 1农业产业化与新型农村经济管理职业人才 目前,农业产业化发展与新型农村经济管理中需要的职业人才主要为三种类型: 1.1乡镇企业经营管理者 随着城市化的不嗤平,乡镇企业不断崛起,这就有效提高了农村劳动力的整体素质,同时也能够产生许多的新型农民以及农业企业家。但目前我国乡镇企业中大多数是中小型企业,其组织管理落后,生产经营规模较小,在市场上的竞争力还有待提高。随着多样化的管理模式在乡镇企业中的运用,一些产业集群、创业就业以及科技创新型的乡镇企业不断涌现,为了能够更好地提高乡镇企业在市场中的竞争力,这些企业需要不断引进具有丰富经验并且具有现代企业管理经营知识的高端管理型人才,进而在乡镇企业中发挥作用,更好地管理经营企业。 1.2新型农村组织经营管理者 随着市场经济的不断发展,新型的农村组织机构需要不断加强工作人员的服务意识,在经营模式以及农业产业化的发展要求下,新型农村专业合作组织需要在生产中实现“产销一体化”,有效拓宽农业市场,生产中实现规模化,经营组织中实现品牌化,为农业产业化的发展提供相应的平台,为农民提供更好的服务。随着农业产业化的不断发展,新型农村组织需要具有丰富技术知识且善于管理、懂管理的领导者,提高组织的管理和经营水平。 1.3创业型农业管理者 随着社会的发展,我国农业在发展过程中全面发挥农业的多功能性,能帮助农业经营者从传统的养殖种植业中脱离出来,根据他们所在地的环境、自然资源进行开发,形成乡村与农业旅游业,更加细化了农业经营者的职责。对于这些创业型的农业经营和发展来说,具有经营和管理能力、掌握丰富的农业生产技术、了解市场信息收集以及成本核算知识技术、能够对生产和产后商品安全技术进行研究的管理经营者是十分必要的。 2培养农业产业化发展与新型农村经济管理职业人才的对策 2.1正确认识农村职业教育 从我国农村经济发展的现状看,通过农村职业教育进行人才培养是十分重要的,其能将农村的劳动力转变为非农化人才,同时培养更多具有经营管理技术和现代农业生产技术的新型农民。城乡一体化全面推行背景下,农村职业教育的主要目标就是为农业发展培养更多具有经营管理技术和现代农业生产技术的新型农民。目前,为了能够提升农业在市场上的整体竞争水平,我国需要发挥农村职业教育的主导作用,加强职业农民的经营能力和管理决策能力,为了更好地实现这一目标,农村职业教育需要充分了解“三农”的作用和本质内涵,明确教育的主要任务就是培养新型农民,提高农民人才的技术能力,使其能够在提高自身的技术水平基础上,学习如何进行管理和经营,继而更好地促进农业产业化的发展,培养更多的人力资源。 2.2重视农村职业教育 政府相关部门要从思想上重视农村职业教育,在行动上要加大对农村的职业学校资金投入,在认识农村职业教育的重要性和对社会发展的意义基础上,改善学校的办学环境和条件,建立农村人力资源的教育基础和培养基地,同时通过一些项目或者平台,加大对农村经济管理职业人才的培养,改善不同农村职业学校的设备,对职业农民进行系统、全面的培训,实行产研结合、社会实践等教学方式,提高学员们的学习积极性和主动性,最终实现农村职业教育的目标。 2.3创新农村经济管理职业人才培养模式 首先要认识到农村职业教育的特殊性,不仅要注重学历教育,还要对学院进行职业资格技术的培训以及知识技能的培训,采取职业教育互补的方式进行职业人才培养,保证农业技术人才的壮大和发展。创新农村职业教育模式,要与各个农民合作组织、行业协会、农业产业化发展的区域性企业等进行合作和交流,采用合作办学的方式使学员们能够通过就业指导进行实习体验,满足目前农业产业化发展对人才的需要;同时农村职业学校也可以创建农业产业化实习基地、校办产业等,帮助职业农民进行实践,使学员们主动参与到实际的农业产业化管理和经营中,促进农业产业化的发展。 3结语 在农业产业化的发展过程中,培养新型农村经济管理职业人才是十分迫切的,农业产业化的发展需要大量有经验的、有技术知识的和管理经营才能的人才,所以在实际的培养过程中,农村职业教育要充分认识到自身的职能和作用,政府和地方要重视农村职业教育存在的重要性,为农业发展培养优秀的农村经济管理职业人才,创建人才培养模式,提高职业农民的经营管理能力,从而帮助乡镇企业、农村合作组织等培养更多优秀的人才。 作者简介:杨晓雨,本科学历,讲师,研究方向:农业经济管理教育。 现代农业管理论文:完善基层农机管理服务体系 夯实现代农业发展基础 摘要:农业机械设备的广泛和高效使用,是实现农业现代化的必要保障,基层农机站在农机管理服务和农机使用指导方面发挥了重要作用。但由于受重程度不足、资金支持不够、管理体系不全等因素的制约,基层农机管理服务仍有诸多问题,不仅影响了农机站的服务质量和办事效率,同时在一定程度上降低了农民生产活动的积极性。因此,必须要在分析农机管理服务问题的基础上,探究可行性的解决对策,以推动农业经济的可持续发展。 关键词:基层;农机管理;问题;对策 我国自1998年开始实施农业机械购置补贴政策,2016年的补贴资金更是超过了250亿元,为基层农机的普及提供了必要的资金支持。农机在使用过程中,会出现磨损、老化以及各类故障问题,为了保证农业生产活动的顺利进行,需要基层农机站提供完善的农机管理服务,及时解决农机问题,基层农机管理服务的改革工作势在必行。 1基层农机管理的作用 基层农机管理服务组织是指以乡镇农机管理服务站为骨干的乡村农机服务组织。基层农机管理服务组织具有稳定、健全的乡镇农机管理服务体系,是农机化发展的基础,承担着农机管理、农机具和新技术的推广等社会化服务,根据主管部门的安排,利用农作物成熟期的时间差,组织农机跨区作业,以提高农机的作业效率。 2现阶段基层农机管理服务存在的主要问题 2.1管理体系尚不健全 受农村经济条件逐步提升和购机补贴力度增大的双重影响,近年来基层农机的保有量呈现上升趋势,在给农业生产活动带来便利的同时,也直接增加了农机管理服务的压力。但是农机站的管理服务体系却并没有得到与时俱进的完善和优化,因此就不能为各项管理服务工作的开展提供指导。通过调查发现,一些基层农机站的人员流动性较强,许多技术人员被抽调到其他业务部门,导致管理服务队伍人员数量不足。 2.2缺乏足够的资金支持 基层农机管理服务工作具有一定的隐蔽性和周期性,往往难以引起基层政府的足够重视。例如在农忙时节,农机设备使用频繁,容易出现机械故障,农机管理服务的重要性得以体现。而在农闲期间,农机设备被搁置起来,加上大多数农户缺乏科学的农机养护和检修意识,因此农机管理服务工作也变得“可有可无”。基层农机管理机构的资金主要来源于地方政府的财政拨款,由于地方政府的重视不足,农机管理服务机构难以吸引到更多的专业性人才,机构自身的发展也受到了影响。 2.3人员综合素质有待提升 随着农业现代化进程的发展,农机设备的科技含量也在不断增加,出现了许多自动化的农机设备。这些高科技含量的农机设备固然能够极大地提升农业生产效率,但也对农机管理服务人员的专业能力提出较高要求。如不能熟练掌握新型农机设备的操作方法,就很难提供正确的管理和服务。另一方面,农机站管理服务人员的年龄普遍偏大,虽然有着较为丰富的工作经验,但是学习能力、理解能力、创新能力都相对较差。 3完善基层农机管理服务的具体对策 3.1提供必要的政策和资金支持 基层农机管理服务工作能否落实到位,对于农业机械化的发展和现代化的实现都起到了关键性影响。因此地方政府应当切实加强对农机管理服务工作的重视,并结合地方实际,为农机管理服务工作的开展提供便利。 3.1.1因地制宜出台支持政策 在农忙时节增设农机管理服务站点,适当提高农机管理服务人员的福利待遇等。在有了政策保障后,农机管理服务人员要将各项工作落到实处,切实提高农机管理服务的实效性,不仅要在农忙时节做好农机设备的故障维修工作,还要利用平常时间,帮助农民完成定期检修和养护操作。 3.1.2增加农机管理服务的资金支持,拓展资金来源渠道 地方政府可以与当地的民营企业相结合,通过企业募捐的形式,增加农机管理服务的资金投入。同时,地方政府在招商引资方面,为地方企业提供优惠政策,实现农企的协调发展。 3.2健全农机管理服务体系 基层农机保有量大增,管理任务日趋艰巨,管理工作开展的重要性日显突出。由此,顺应时展潮流,健全农机服务管理机构,是实现农机管理有组织依托的关键。在健全农机管理机构的基础上,建议有计划地在乡镇一级设置专属服务机构,明确其具体的职责要求,充分发挥服务机构在农机推广中的重要作用。设置服务机构,同时应按适当比例,派驻农机安全管理人员,具体负责技术推广、维修指导等工作。 3.3加强人员教育培训 由于各地农机管理服务人员专业能力和素质水平的参差不齐,直接影响到农机管理服务工作的开展质量,而基于农机设备数量的增加和农业自动化的发展,则需要更多数量、更高质量的管理服务人才的加入,因此要重视农机管理服务人员的在职培训和继续教育工作,定期聘请专家开展专题讲座或是进行员工经验总结大会,以提高基层管理服务人员的综合水平。除此之外,农机管理服务人员也要注重提高个人服务意识,发挥“主人翁”精神,细心、耐心、热心地完成农机管理服务工作。 现代农业管理论文:探讨种子信息化管理在现代农业发展中的应用 摘 要:随着信息时代来临,种子科技技术已逐渐应用到农业发展中来。现代种子产业在多重领域得到飞速发展,计算机网络信息的覆盖,构建了独立的种子信息保障体系和调控监管的种子管理制度,使与种子相关的各类的信息资源能够快速查询,使种子计算机技术得到应用与推广,为建立统一、开放、稳步发展的种业市场奠定了良好的发展基础。 关键词:种子信息化;管理;现代农业;发展 1 种子信息化管理在应用中的重要性分析 种子信息化管理是现代种子产业快速发展形势下起着非常重要的作用,其应用到的各种信息技术,建立规范、有序的市场环境,能大大满足广大农户对优质良种的实际需求。为了进一步加强种子规范化管理,种子信息化技术的应用在种子管理领域应得到更深度的推广。如:在信息管理系统中增加对种子品种的决策功能,可以更好地为品种使用者服务;在种子生产经营许可申批系统中,能大大降低申批、管理工作的复杂性,使期更为便捷,真正实现阳光办公;在种子事故预警应急处理系统中,在具有基本的基础功能外,可利用信息平台可把市场检查、投诉处理、案情处理及问题种子的相关信息及时l布和分享,以便及时停止销售并做出科学处理;在信息与交流系统中,利用其数据交换平台功能,实现了农业生产与各经营管理部门的信息交流,促进了种子产业市场信息的形成。总之,为促进市场的规范化、科学化管理,利用信息技术优化可深度完善种子管理,这将成为现代农业增产、农民增收的重要途径之一。 2 信息技术在种子管理中的应用 2.1 充分利用价格信息,实现对种子市场的宏观调控 复杂多变的种子市场和国际形势会影响国内种子市场的正常运转,而传统的种子价格形势通过分析、预测来实现,没有数据源根据,难度非常大。例如:近年来,种子市场出现一些由于突发事件导致种子价格波动的现象,人们无法从事前预测,带来的国民经济水平下滑可想而知。为确保我国种子市场的稳定和安全,应对种子市场价格波动及影响因素、变动趋势进行有信息数据根据的科学化分析与总结,以利于相关部门的宏观调控,而充分利用价格信息,对种子市场的有效管理,可把不利影响缩小到最低程度,具体表现为几下几个方面: 实现国内种子市场与国际种子价格的顺利接轨。针对各种价格波动及时采取有效应对措施,可准确掌握种子价格与行情的稳定性。 实现农民增产增收的准确率。面对市场经济条件下的激烈竞争,农业的可持续发展需根据种子价格信息平台来调整具体而有效的经营策略,并有针对性地选择科学合理的农业投入,确保农业增产,农民增收。 实现种子市场透明度。通过价格信息增强种子市场价格的透明度,在保证种子质量的前提下,农民可以更加便捷地大范围选择物美价廉的种子进行农业生产。 2.2 利用种子事故预警应急处理系统,实现用种安全性 种子市场监管主要是将市场上实际生产出的种子纳入抽查目标,特别是春、秋种子市场的销售旺季,针对种子包装、标签、品种说明、品种审定、种子的质量情况和生产经营档案等进行严格抽查,以保证经营的种子符合《种子法》的相关规定。如发现有异常情况,种子事故预警应急处理系统根据种子生产基地花检、市场抽检种子质量不合格的频次,来确定种子事故预警级别,通过网络应急处理窗口和短信平台进行实时,使每一位经销商和农户对种子安全性更加放心。 2.3 利用种子信息化管理平台,实现资源共享的便捷性 随着网络信息化在农业各个领域的渗透,种子产业的各个领域实现了多元化的发展,一些地区根据种子信息化的突出特点,虽在安排生产与经营方面能更具有自主性,但确增加了农业行政主管部门对种子信息的统计难度。鉴于此,种子管理部门更需要及时收集、传递种子信息资源,上传当地的丰富经验和存在的问题,同时,种子供求信息或行业产品销售动态,以此来分析当下的种子价格规律、供求信息、质量信息等,实现信息共享,完善信息共享深度。 做好制种面积的安排,结合种子信息各种数据资源,详细预测和分析当地气象因素,并做到及时收集和传递农业气象、农资产品价格的动态信息,保证种子产量的提高。 3 结束语 综上所述,可以看出,种子信息化管理的并不是单一存在的独立个体,根据种子资源与生产、市场、科技信息相结合的特点,以及种子产前、产中、产后的信息可以看出,在很多方面各领域它具有一定的复合性和多元性。基于此,应以基层种子管理机构为中心,辐射周边各级种子管理机构和一些种子经营、科研单位,确保种子各种数据信息的收集全面性,通过充分开发种子信息资源,加强信息的规范管理,为种子供求方提供指导性的综合信息服务,以信息化带动种子产业发展。 现代农业管理论文:实施“五化”管理助推现代农业科研院所建设 摘 要:农业科研院所作为开展科技创新活动的重要载体,已为我国科技进步做出了重要贡献,推进科研院所现代化已成提升院所管理和科研绩效的必然途径。该文在分析现代农业科研院所内涵实质的基础上,从院所自身管理角度出发,提出了思路开放化、方式制度化、内容全面化、队伍专业化、手段信息化的“五化”建设管理思路。 关键词:现代农业科研院所 内涵 建设 管理 新中国成立至今,我国农业科研院所已有60余年的发展历程,期间经历了从无到有、从小到大、从单一到系统的过程,也取得了令世人瞩目的成绩。20世纪80年代以来,伴随国家科技体制和经济体制改革,我国科研院所实施了一系列改革举措,因此科研管理效率得以快速提高,科研机构的整体结构和绩效产出效率发生了巨大变化,但与社会主义市场经济和科技进步的现实要求相比,科研院所的管理体制和机制仍存在着诸多不适应。 为此,2006年2月颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确提出,当前和今后一个时期,科技体制改革的重点任务之一就是深化科研机构改革,加快建设“职责明确、评价科学、开放有序、管理规范”的现代科研院所制度。2012年,农业部副部长、中国农业科学院院长李家洋提出要经过10年左右的建设,将中国农业科学院建成现代农业科研院所,明确指出“管理高效是现代科研院所的内在要求”。2014年,安徽省农业科学院印发了《P于深化改革建设现代科研院所的若干意见》,提出要建设院所现代化综合治理体系,到2020年将安徽省农科院建设成为安徽现代农业科技创新中心。 现代科研院所自国家层面提出已历经10年时间,期间也有多家科研院所对如何建设现代科研院所进行了有益探索与实践。该文将在前人实践和理论研究的基础上,从提升院所自我管理水平出发,对如何建设现代农业科研院所提供思路,以供大家探讨。 1 现代农业科研院所的内涵实质 关于什么是现代农业科研院所,目前未见统一的定义。乔传福将现代科研院所的内涵解析为一种生产创新性公共知识产品并以政府或中介组织购买来实现其收益的经济组织形式[1]。吴昌华认为现代农业科研院所是指在现代市场经济中,具有明确的农业科研方向和健全的学科体系,拥有现代化的农业科技装备、实验、试验和示范设施,积聚了一批结构合理、层次分明的人才队伍和凝聚力、创新力强的创新团队,建立了科学规范的管理保障体系,具有浓厚的学术氛围和良好的创新文化,对区域农业发展发挥着科技创新的引领和支撑作用的组织[2]。孙进昌指出,现代农业科研院所建设就是农业科研机构实现包括科研主体、工作载体、宏观管理和硬软环境“四个构件”的现代化过程[3]。陆建中在分析了“现代”、“农业”、“科研”、“院所”4个词的内涵的基础上,提出现代农业科研院所是现代化的、服务农业发展、以科学和技术研究为主体的非营利性科研机构[4]。李家洋指出现代科研院所的建设目标应具有以下特点:拥有一批居世界领先地位的学科领域,一批杰出人才和创新团队,装备精良和较大规模的科研设施条件,符合科研特点的运行管理机制,独特的创新理念、治学传统和学术文化[5]。 在分析前人研究成果的基础上,笔者认为现代农业科研院所建设就是要面向国家(区域)重大需求和国际农业科技前沿,在明确院所发展定位和目标的基础上,集中人才、项目、平台、学科专业等优势资源力量,通过创新管理机制、制定完备管理制度、加强执行力,实现重大科技成果不断涌现、一流杰出人才辈出、社会影响力广泛深远的总目标。理解现代农业科研院所建设的优秀就是要深刻把握“现代”二字的含义,要在院所建设管理过程中充分体现现代性、现代化特征,使以往传统、粗放的建设运行管理模式逐步迈向科学性、高效性和先进性。 2 现代农业科研院所的建设管理思路 2.1 管理思路开放化 开放合作已成为当代科技创新活动的显著特点,现代农业科研院所建设必须适应这一形势要求,要以虚怀若谷的精神、开放包容的姿态、互利共赢的理念,加强与国内外、院所内外同行开展科技交流与合作,切实改变科研院所团队间、科研人员之间相对封闭的不良现象,建立鼓励团队协作创新、资源共享、相互促进的新机制;创造能够吸引世界一流科技领军人才的工作环境,努力提升院所人才吸引力;加强国家重大科技基础设施的开放共享,避免重复建设浪费国家资源;大力营造鼓励创新、宽容失败的科研氛围,积极引进和借鉴国内外先进科技成果和管理经验,全方位提升院所运行管理水平。努力加强与涉农企业和农村经济组织合作,充分利用各方优势,实现技术创新、人才培养、产业发展、产品升级、社会服务等深层次合作,培育壮大科技产业。 2.2 管理方式制度化 制度建设是现代科研院所管理体制保持系统性和稳定性的优秀基础和根本保证。法人治理是现代科研院所运行的基本制度,建立科学的法人治理结构就是健全和完善院所长负责制。院所长负责制是一个包含党组织、行政组织、学术委员会和职工代表大会四位一体的完整制度。健全完善院所长负责制,就是要明确党组织的政治优秀地位与院所长行政工作中心地位之间的关系,理顺院所长负责制与民主集中制的关系,充分发挥学术委员会在发展规划制定、重大学术决策中的作用,保证职代会组织职工参与民主决策、民主管理和民主监督的权力。在院所长负责制的框架下,建立与之相适应的岗位聘用、绩效考核和薪酬分配制度,确保人员能进能出、岗位能上能下、分配科学合理,充分调动在岗人员的主观能动性。通过制度化建设,建立规范、科学、协调的制衡机制,逐步形成现代研究所治理结构,建成一套与国际接轨、高效运行且具有一定系统性和稳定性的现代科研院所管理制度。 2.3 管理内容全面化 科研工作是科研院所的第一要务。科研院所必须坚持科研立院(所)的基本定位,不断凝练学科发展方向,优化学科领域布局;加强项目储备、建议、立项与管理,引导和培育重大科技成果;创新人事人才工作机制,增强创新领军人才的凝聚力和向心力;加强实验室、试验基地等设施设备建设、运行管理水平;积极争取人员基本支出、科研项目及平台运转等各类经费,确保经费开支安全、规范、高效;推进科技成果转化为现实生产力,支撑产业健康发展;开拓国际合作渠道,牵头组织发起重大国际合作计划,提升院所国际影响力;建立大后勤服务保障体系,推进物业服务、物资采购、田间管理等规范化、标准化;深入推进党风廉政建设和创新文化建设与科技创新工作的紧密结合,健全规范权力运行监督制度。全面构建科研项目、人事人才、平台基地、财务保障、成果转化、国际合作、后勤服务及党建文化等管理支撑服务体系,通过整合科技资源、优化科研硬条件和软环境,系统性、全方位地提升院所综合管理能力。 2.4 管理队伍专业化 随着科技发展和知识更新速度的加快,组织分工不断细化明确、岗位专业化水平日益提升,建立一支高素质的专业化管理队伍成为现代农业科研院所的必然选择。一是要转变管理观念,院所主要领导要带头提高思想认识,不能简单认为管理就是服务,更应重视管理工作的指导性和专业性;二是要在全面提升管理人员薪资待遇水平、职业荣誉感、拓宽职级晋升渠道的基础上,建立一套符合单位实情的管理岗位聘用规范,建立竞争、流动、开放的选聘机制,选拔一批事业心强且兼具组织决策、分析研判、沟通协调能力的青年同志充实到管理队伍中,提升管理队伍能力和活力;三是要加大管理队伍的培训学习支持力度,在提升管理队伍专业化技能的同时,建立学习型组织文化,切实改变重使用、轻培养的不良现状,促进管理人员知识结构从传统经验型向现代专业型转变;四是要通过考评机制加强院所职能内控管理,推动管理工作作风由粗放式向精细化转变,变被动应对为主动作为。 2.5 管理手段信息化 信息化是社会发展的必然趋势,加快信息化建设将是实现现代农业科研院所管理标准化、规范化的重要内容和手段。现代农业科研院所实施信息化管理,不能简单地理解为建立目前常见的仅用于登记、备案等功能相对单一的系统,而是要通过整合院所科技档案资源,构建智能化网络数据库平台,实现数据信息的集成、共享和快速传递,形成管理部门与基层组织、人员间的有效沟通互动,不仅要为管理部门提供决策参考,也为职工提供更加快速便捷的信息来源渠道和服务质量,有效提升院所整体工作效能。此外,更应强调的是,信息化建设是一项基础性、长期性工作,从建设到使用整个过程都要投入大量的人力和财力,必须在实践过程中对系统模块内容、使用功能、业务流程等不断更新升级和优化完善,同时还要重视和保障系统的安全运行管理,确保系统信息安全。 现代农业管理论文:现代农业种植和农产品信息管理系统设计 [摘 要]我国是农业大国,农业发展过程中也需要注重现代科学技术的引入,从而使得农业生产可以紧跟时展脚步。在农业科研工作人员长时间的努力下,越来越多的高新技术应用到我国农业生产领域中去,使得现代农业种植呈现出了集成化、智能化、现代化的特点,对促进我国农业生产实现可持续发展有着积极影响。本文就是对现代农业种植与农产品信息管理系统设计进行分析,希望对相关人员有所启示。 [关键词]现代 农业种植 农产品信息 管理系统设计 引言:农业经济是国家社会经济发展的基础所在,想要使得国家经济平稳发展,就必须要注重促进农业经济发展。随着科学技术不断发展,很多新型科学技术手段产生,为促进我国农业经济发展提供了良好的技术支持。如果增加农业产量,保证农业生产质量,是我国农业发展中永恒性的思考内容。物联网发展速度很快,并且在我国众多领域都有着广泛应用,在我国农业生产领域也是如此。可以将客户端扩展物种之间,从而实现多元信息的传输。物联网技术在农业生产领域中的应用,是我国农业生产现代化建设的巨大跨步。对现代农业种植与农产品信息管理系统设计进行研究是具有重要意义的,下面就对相关内容进行详细阐述。 一、 系统设计的现状、意义 (一)系统设计现状分析 工作人员对多种传感器设备与阶段进行科学组织,最终构建的完善传感网络是将物联网技术应用于现代农业生产中的关键所在。在多种农业经济作物的田间或者是农业生产大棚中进行传感器设备的安装,通过传感器设备对多种农产品信息进行收集、整理和传输,最终将农产品信息实时传输给农业生产工作人员。农业生产人员不在需要到种植现场进行勘察,远程就可以获得农产品的相关信息数据,而且这些数据精准性、代表性较为良好,避免了种植人员通过种植经验客观的进行判断。可以通过手机、电脑等智能化终端对种植区域中的设备进行远程操控,可以自动化的实现田间施肥、遮阳等众多农业生产活动。这种农业生产模式可以较大程度的降低农业生产人员承担的劳动压力,是提升农业生产工作效率的重要手段。物联网与多种高新技术进行融合,并且应用到农业生产中去,是农业生产现代化发展的必然需求。 物联网在农业生产中的应用可以概括性的分为三个层次,分别为感知层、网络层与应用层。感知层是由多种类的传感器设备构成的,不同传感器设备可以对不同的农业生产信息进行后去,其中包括土壤养分、水分含量、农业生产环境温度等等。网络层主要是应用先进的通讯技术进行信息传输通道建设,可以使得传感器设备收集到的农业信息资源及时的反馈给农业生产工作人员,这一层次无线传感器网络有着非常广泛应用。国外目前以上实现了在农产品包装以及灌溉中应用远程视频监控名系统,我国无线传感器系统发展与西方发达国家相比较起步较晚一些,现阶段主要是应用是温室大棚智能化生产控制领域中,现阶段还没有形成智能化全面覆盖的计算机网络。对应用层面进行分析,服务导向建使得农业生产可以向着产业化进行转变。目前我国北方区域一些农产品生产中已经实现了应用条形码对农产品生产原地进行追溯的技术,使得农产品生产安全得到良好保障。 (二)系统设计的重要意义分析 农业种植人员在温室大棚内进行农产品种植中,需要应用智能化的系统对农业生产环境以及众多生产要素进行科学化、全面化、智能化的控制。想要实现这一内容,就必须要应用众多高新技术以及先进的科学系统。在温室大棚内对农产品进行种植前,工作人员需要在大棚内部进行多种传感器设备的安装,从而对温室大棚内部农作物生长环境进行实时化的监测,分析其中存在的对农作物生长可能造成不良影响的因素,结合其它系统对温室大棚内部环境进行调控,从而为农作物生长创建最为优质的环境。降低不良因素对温室大棚农作物生产产量、质量可能造成的不良影响,对农业种植人员的经济效益进行保护,并且应用先进的技术手段降低农业生产过程中对多种能源资源的消耗,使得农业生产可以生产出节约化、生态化的特性。食品安全问题频发,使得消费者的消费积极性降低,出现这种问题的原因是作物生产和销售之间缺失监督管理,使得不法分子有机可乘。所以加大农产品从生产到流通的监管,可以使农产品的安全隐患降至最低,物联网系统可以实现生产到流通的监控,通过电子标签的查询可以了解所购买的产品的安全系数。所以现代农业种植和农产品信息管理系统设计意义重大。 二、系统设计 (一)系统体系框架 以温棚为例,其具有多种需求,为了测定大棚中的空气温湿度以及土壤湿度,所以需要安装无线空气温湿传感器以及土壤温湿传感器,当大棚中的湿度不足时,将自动开启加湿器和鼓风机,当土湿度不足,将自动开启喷灌设施。光敏传感器将控制遮阳设备是否打开。为了方便上机位指令的下达和传感信息的上传,需要在农业现场部署多级无线路由器节点以利于信息的传输。在大棚内的各种物理信息的收集与整合需要通过图表等形式直观地显示于上机位中,同时这些信息需要保存以便于后期的查询。通过网络等形式使信息得到共享,使得农业技术指导人员随时查询了解实际情况。 (二)系统的硬件设计 在ZigBee设备的硬件设计中,包括温湿传感器节点、光敏传感器终端节点等。其作用是进行感知以及采集物理信息,所以除传感器不同外,其它硬件结构大体相似。ZigBee的传感模块有无线接收与发送模块、JTAG调试口、蜂鸣器接口、降压电路、降压模块等部分组成。路由节点具有路由转发和扩大通信距离的作用。 结语:现代农业种植即将进入自动化与智能化时代,农业生产的安全性也是任何时候不能忽略的重要环节。所以通过智能化操控,可以大大降低从事农业活动的人员的工作强度,可以科学合理的进行资源分配,从而达到高产、低消耗的目的。现代农业种植和农产品信息管理的合理设计即将实现农产品高质量生产。 现代农业管理论文:浅谈现代农业企业财务管理存在的问题与对策 【摘要】现代农业企业是以现代企业制度建立起来的,从事种植业、养殖业或以其为依据,进行农、工、商综合经营,实行独立核算和具有法人地位的经济组织。我国是个农业大国,涉农企业数量多、覆盖面广,因此,农业企业的会计核算制度如何,农业企业会计信息质量的好坏,对整个国民经济有着十分重要的影响。分析了现阶段我国农业企业财务管理存在的问题,并对问题的成因进行了探讨,提出了解决问题的对策和建议。 【关键词】现代农业企业 财务管理 问题 对策 一、农业企业及其会计的特点 (一)农业企业的主要特点 土地是农业生产的重要生产资料,是农业生产的基础;农业生产具有明显的季节性和地域性,劳动时间与生产时间的不一致性,生产周期长;农业生产中部分劳动资料和劳动对象可以相互转化,部分产品可作为生产资料重新投入生产;种植业和养殖业之间存在相互依赖、相互促进的关系,从而要求经营管理上必须与之相适应。一般都实行一业为主、多种经营、全面发展的经营方针;农业生产不仅在经营上实行一业为主、多种经营,而且在管理上实行联产承包、统分结合、双层经营的体制。 (二)农业企业会计的主要特点 核算内容的多样性。农业企业经营,往往涉及到农、林、牧、副、渔、工、商等多种行业。这就要求会计核算既要满足企业综合管理的需要,又要适应多种行业生产经营的特点,分别计算各个行业的费用成本与财务成果,并考核各种非生产性的开支;管理体制的复杂性。农业企业实行多种经营与双层经营体制,如国营农场有场部、分场、生产队多个层次,还普遍建立了专业性服务组织和职工家庭农场;农村经济合作组织在普遍推行农户联产承包的同时,也相应建立了统一经营的生产和服务组织;乡镇企业的体制更是复杂多样。这就无疑会给会计核算与管理体制带来复杂性;核算方法的灵活性。现阶段我国农业企业的生产组织比较分散,经营形式以集体经济为主,经营管理的自主权较大,生产成果的自给程度较高,会计核算水平与会计工作的管理水平差距较大,因此农业会计核算方法也应该具有较大的灵活性。 二、现代农业企业加强财务管理的必要性 现代农业企业财务是指以农业企业为财务主体所进行的财务活动及其所形成的各种内外经济关系。它包括筹资活动、投资活动和分配活动三个方面。农业企业的财务管理还要利用资金、收入成本等价值指标,来组织处理这种价值运动中经济关系。另外国家新出台的财税、金融、投资、外汇体制改革政策,赋予了农业企业一定的理财自主权,为农业企业经营创造了宽松的外部环境。如果农业企业缺乏严格的管理和自我约束机制,就必然造成对整个企业失控,从而导致生产经营危机,可见加强财务管理刻不容缓,势在必行,其必要性表现在以下几个方面: (一)加强财务管理,是农业企业提高经济效益的需要 加强农业企业内部管理足提高经济效益的重要途径,而企业管理又以财务管理为优秀,要提高经济效益就必须加强财务管理。财务管理是一种有意识的管理活动,其管理活动的对象是农业企业的资金运动过程。即利用资金、成本收入等价值指标,通过价值形式综合地反映农业企业财务活动。因此加强财务管理,促进资金运动的良性循环才能保证农业企业经营过程中的高效益,为农业企业的进一步扩大生产经营,获取更大经济效益打下坚固的基础。 (二)加强财务管理,是提高农业企业竞争能力的需要 财务管理是现代农业企业管理的中心,只有加强财务管理,才能适应市场竞争、提高经济效益。在市场竞争日益激烈的条件下,要适应市场竞争,提高农业企业竞争能力就得从两方面人手,一是规范资金运作;二是加强成本管理。资金是农业企业赖以生存的根本。 三、农业企业财务管理中存在的问题 企业财务活动主要包括3个方面,即筹资活动、投资活动和分配活动。随着市场经济的发展,财务管理逐步被越来越多的企业重视,纷纷加强了在以上三个方面的管理,但由于目前体制尚不成熟和健全,当前条件下,我国农业企业的财务管理中仍存在很多问题,亟待解决。 (一)与会计制度改革的大环境不相适应,不能适应农业企业自身发展的新需要我国农业企业的会计核算应针对其与新《企业会计制度》及具体会计准则有冲突的地方作相应的调整和补充。目前在市场经济条件下,农业企业的经营管理体制、经营模式和经营活动范围均发生了巨大的变化,农业企业的会计核算仍然执行《农业企业会计制度》,不能满足会计信息使用者的需要,更不能保证农业企业会计核算资料的质量。 (二)财务管理未体现经营的经营目标 财务管理工作包含建立内部管理制度,加强会计核算和成本管理工作,是实施财务反映、监督、决策三项管理之基础。目前一些农业企业基础工作薄弱,管理混乱,领导班子懒散,纪律松弛,工作效率不高,加之财务人员素质参差不齐,财务管理机构不健全,很难适应市场经济发展的要求。例如一些农业企业会计分工不明确,出纳和会计由一个人担任,从而造成账目不清、账物不符等。一些农业企业的原始记录、定额管理、财产清查等基础管理制度不完善,或虽有制度规定,但也是“写在纸上”、“贴在墙上”,形同虚设,失去了反映和监督作用,以至于有的农业企业成为“无收支计划、无正常审批手续、无领报制度”等,财务管理成为一句空话。可见,财务管理意识淡漠,财务人员素质高低足以影响农业企业的财务管理和经济效益的提高。 (三)会计监督力度不够,存在会计信息失真的问题 由于多方面的原因,各国的会计核算都存在不同程度的会计信息失真问题,我国的农业企业也不例外。一方面,农业生产活动受自然条件的影响较大,人类无法预测和预防一些不利自然事项的发生,不能对农产品生产的全过程进行有效控制和监督,因而无法保证农业生产活动的会计计量与记录的准确性,导致会计信息失真。另一方面,作为土地承包者的农户与家庭农场,在自主经营模式下,完全可以自己占有、支配完成承包任务后剩余的部分,而反映农业生产活动会计信息的准确与失真对各承包户的利益并没有多大的利害关系,利益激励机制的缺乏进一步导致了会计信息的失真。 (四)缺乏科学的会计核算方法,会计报表失真 由于农业企业财务管理人员素质较低,很多企业不能够实行电算化财务管理,很多企业没有严格按照国家会计制度要求设置账户、核算公司经营情况。同时企业会计报表必须真实反映自身一定时期内生产经营成果的财务状况,它是企业管理层了解企业运行情况并作出科学决策的依据。但不少农业企业缺乏对财务管理必要的监督和管理机制,财务部门依据领导意见等做假账,导致会计信息严重失真,阻碍了企业的健康发展,也致使大量国有资产流失。 (五)成本意识淡化,成本管理弱化 成本是经济工作中一个至关重要的问题,因为成本是以货币形式对生产耗费进行计量,并为农业企业的简单再生产提出资金补偿的标准,同时也是制定产品价格的重要依据和衡量农业企业竞争能力的关键。现在,一些农业企业,因为成本意识不强,对于可控制的成本没有认真对待,造成不必要的开支,从而使成本居高不下,企业逐年亏损,效益上不去。还有一些农业企业在资金使用过程中没有合理安排资金结构,不断上新项目,盲目引进,重复建设,长期投资规模过大,造成生产经营资金严重不足,债务负担越背越重。可见,只有加强财务管理,降低各项成本,农业企业才能够搞好。 (六)财务人员权责不对等 财会人员首先必须对国家负责,保护国家资产不受侵犯,但同时财会人员的业绩评价和职务任免权掌握在企业手中,缺乏自身利益保护机制。而对企业来讲,为了自身利益有时会使国有资产受损,而财会人员处于自身生存考虑不得不惟企业领导是从,这种利益的矛盾使农业企业财务管理中不免出现了很多问题。 四、制定现代农业企业财务管理的对策 (一)增强管理人员专业技能,提高管理人员修养素质,提高管理水平 随着市场经济的不断发展和完善,农业企业的财务管理工作应从传统的记账、算账的报账阶段到事前预测、事中控制、事后反馈方面把会计工作深入到各环节中,人、财、物各方面要充分发挥会计的预测、决策、预算、控制、分析的考核作用。努力实现会计工作的现代化,这就要求农业企业必须拥有一批观念新、素质高、善于管理的财会人员。应建立激励机制,倡导长期自我学习,对学习中取得优异成绩的人员进行奖励。定期组织培训学习,使财务人员及时更新与掌握国家税收法律、法规及会计政策,为农业企业提供切实可行的决策,从而提高企业经济效益。总之,在市场竞争日益激烈的条件下,只有加强财务管理,重视财务监督,正确地掌握和遵守价值规律,才能不断提高农业企业整体管理水平和农业企业的经济效益,才能跟上市场经济发展的步伐。 (二)建立正确的财务管理理念 财务管理是保证其他各要素资金正常需要的手段,财务管理与技术管理、生产管理、采购管理、质量管理等相互协调才能解决经营中存在的问题,才能解决如何平衡开发投入、近期利润和远期发展的问题等。优秀的财务管理应是从农业企业经营长远发展和近期目标的平衡,为各部门实现经营提供资金支持,而不单纯仅仅以什么财务管理为中心,财务管理不落实到生产、技术、开发、销售等具体环节,不以这些具体环节的目标为管理要求,单纯从财务部门角度的近期“增收节支”对农业企业经营目标的实现将百害而无一益。 (三)加强外在监督,规范会计报表审计工作 会计报表失真是农业企业存在的重要问题,为有效制止和防范此类现象,提高会计报表质量,除了确定合理的财务人员责权匹配和职业素养之外,还应加强外在会计监督,规范会计报表审计工作。为此应建立起“三监合一、三审分离”的机制,即依法实行报表审计制度,同时做好企业内部监督、社会监督和政府监督,企业内部审计、社会审计和政府审计分离。其中,农业企业应设置独立于会计机构之外的内部审计机构,达到真正的审计效果。而对于外部审计,相关机构则应依法严格执行,共同确保企业会计信息质量,保护国有资产不受侵犯。 (四)完善审批程序、加强资金的集中统一管理 资金是经济运行中最重要的经济资源,也必然成为财务管理的重点。完善审批程序、加强资金的集中统一管理应从以下几方面着手: 1、农业企业应实行资金集中审批制度,强化负责人一支笔审批,财务部门定期将企业一定时间内的收支情况汇总反馈给领导层及各相关部门。 2、强化资金统一管理。农业企业应将所有收入纳入财务统一管理,对于资金支出,要求各有关部门按照各自的经费指标,编制部门的月资金支出预算表,财务部门严格按照预算执行。 3、建立资金最低限额保障制度,在保证正常的经营活动所需要的资金的同时还要保障资金的安全,建立资金日清月结制度,对于超出资金限额部分及时送存银行,杜绝公款私存现象的发生。 (五)实施预算管理,强化监督管理职能 预算管理是控制经费支出,保证收支平衡的重要手段,是财务管理重要的基础工作。应从以下几方面着手: 1、扩大预算管理范围。把所有收支纳入预算统一管理,准确全面反映农业企业收支全貌,减少预算外支出现象。重点强化项目建设预算和收入预算,杜绝只重视支出预算而忽略项目建设预算收入的现象出现。 2、细化预算,层层分解,落实到每个部门及各个建设环节,把预算执行情况作为年终考核的重要内容,并结合奖惩制度进行奖惩。 3、维护预算的严肃性,强化预算的刚性。规定预算一经批准下达,除特殊情况外,不得随意更改。 (六)提高资产管理水平,优化财务结构 融资管理和固定资产管理是企业资产管理的重要组成部分。首先,流动资金的缺乏是许多中小农业企业普遍存在的问题,这就需要企业树立良好的信用形象,有效融资。农业企业融资应坚持两个原则:科学预测资金的需要量,合理确定融资规模,合理选择资金来源。其次,对于固定资产的管理,农业企业应首先明确合理的计价方法,并加强财务控制,建立农业企业固定资产的内部控制制度。此外,为使资金运用产生最佳的效果,还应努力提高资金的使用效率,使资金的来源和运用得到有效配合;科学合理地进行资金分配,确定合理的流动资金和固定资金的组合比例;加强对存货和应收账款的管理。 现代农业管理论文:现代农业企业财务管理创新研究 摘要:目前,伴随着中国的社会主义市场快速发展和农业龙头企业经济体系的不断完善,农业经济发生着显著的变化,现如今已经提出了更高的要求和挑战。随着农业企业的的财务管理业务环境发生变化,我们不断提高企业管理水平和提高经济效益具有重要的现实意义。通过促进企业的财务管理,才能不断的加强农业科技。因此,加强农业企业的财务管理就显得尤为重要。通过本文在新农村建设的背景下,简述农业企业财务管理的特征,就当今农业企业财务管理现状和存在的问题简要的进行了分析,并提出了相应的解决策略。 关键词:财务分析 农业企业 财务管理 一、新农村建设背景下农业企业财务管理的现状 (一)财务管理生存基础较弱 在新农村建设的背景下,竞争日趋激烈的农产品市场,农业产业化已成为必然趋势。公司将在农业市场进行选址,有必要改善提高农业企业的农业产业化经营的发展趋势的经济效益。财务管理是提高经济效益,提高财务管理水平,有效控制成本,获得最大的经济利益的重要手段,是帮助的农业龙头企业以提高资金的利用率的重要方式。就目前的情况来看,一些农业企业损失或不明确的业务面临着两个目标破产的困境,并且没有相应的预算管理,给财务管理的工作方向和财务管理系统的规范带来困境。 (二)财务管理人员没有发挥应有的作用导致企业盲目投资 在新农村建设背景下,我们的国家政策将加大对农业龙头企业的支持。农业企业在多方面得到更多的支持优惠政策,但是一些农业企业的经理属于管理,财务管理人员因为职业素质不高,提供的投资报告存在虚假信息。并且国家的奖励计划并没有在实际的财务管理工作理念中真正意义的实施,导致企业财务管理实践工作带来了一定的困难,导致农业企业投资过大,资本结构发生变化,不能够合理安排生产和经营的事业资金严重不足,给企业带来了沉重债务的负担。 二、农业企业财务管理工作现状 包括资本预算,财务管理,资本配置和应用程序,日程安排的重点农业龙头企业,尽管参与范围广,各种各样的财务管理问题,主要表现在以下几个方面实现: (一)缺乏财务管理意识 大多数经理以及相关管理人员,都不是专业的农业专业人员,在其他行业从事管理工作,又或者按照管理层的积极的基层农民的具体工作的经验来看,缺乏这样的指导,往往会出现不同程度的偏差的公司而不是从企业融资的农业专业的科学有效管理的角度;此外,质量管理标准和相关的问责制相应的财务管理制度的制定,或适当和有效的未履行相关的财务管理系统,因为财务管理制度,避免低水平强,农业企业的一部分管理人员的培养它最终会造成不同程度的财政问题,影响了正常经营企业的可持续发展,已经失去了其有效性。 (二)未明确财务人员的职权 农业企业的财务管理是财务管理和公司治理的一部分,大多数员工都知道财务管理风险的必要性,甚至一些公司财务管理人员的对企业财务状况直接或间接地掌握,并且如果一个高层次的财务管理欠缺经验,从而导致理财的损失,在大多数情况下,获得了深入了解企业融资的优秀也难以打击员工积极性和外资财务管理人员的工作,因此影响整个企业融资管理水平;此外,企业和社会的资产和国家负责所有的企业财务人员的基本职责,但尽管农业企业和相关管理人员和农业企业的停滞未履行责任人的义务,财务管理水平的财务管理相对欠缺。 三、强化中小农业企业财务管理的建议措施 (一)进一步强化财务管理意识 在实际的工作中有效的对生产管理和技术管理、质量管理和采购管理进行有效协调,以解决财务管理中出现的问题。财务管理中的一些因素是企业资金取得的正常需求的必要手段,它是为了确定农业生产中的不足,提高财务绩效管理活动的依据。农业企业应该避免进行单纯的财务资金管理的管理模式,应该以财务管理为中心的进行全方位的管理模式,帮助经济实现业务目标。农业公司供应商和市场是提升内部和外部资源的最重要因素。 (二)建立健全财务风险管理机制 财务风险管理机制其中的一个新经济时代的一个高风险的主要特征。农业企业的管理控制适当,良好的财务管理机制带给企业高效的发展和农业公司的长期健康发展,并可以确保需要解决的所有风险类型和公司管理层的风险管理。加强农业企业的财务风险管理可以从以下几个方面进行:加强明确风险管理目标,消除金融风险的系统实施,充分财务公司及相关系统的基本任务,企业目标确保金融风险的管理,并根据不同的技术,以防止金融风险。 (三)积极推进农业企业财务管理的信息化建设 现如今是新经济和信息时代,财务管理以适应新的经济环境下,我们必须推进财政管理信息化建设,并连接到一套完整的硬件和软件,加大财务管理信息化中电子表格应用的重视。农业企业信息化财务管理,促进有效利用财务管理,以降低财务数据的共享和成本系统,按照财务管理信息,加强财务管理人员是网络的信息化水平和改善公司财务管理的整体管理的作用,可提高财务管理的效率和效益。 四、结束语 综上所述,农业企业的财务管理是由两部分组成的,分别是企业内部和外部分析。本文通过分析投资过程中农业企业相关的财务分析的基础上,对进行投资活动进行了简要的分析,再一次表明了正确的投资和科学的控制操作可以给企业带来更大的经济效益,从而最优化农业企业的利益。通过对农业企业财务管理的重要性分析,财务分析在农业企业的实际应用中,发现存在于公司的财务管理在当时的问题,以促进可持续发展,并提出了相应的解决措施。 现代农业管理论文:强化基层农机管理服务工作 加快现代农业建设步伐 摘要:随着农机数量的逐渐增多,农机管理也面临着更大的挑战,做好基层农机管理服务工作,可为我国现代农业奠定良好的基础。本文着重强调了基层农机管理服务的重要性,并介绍了基层农机管理服务工作的主要措施,希望能为基层农机管理工作者提供参考。 关键词:农机管理;重要性;对策 随着我国农业现代化建设步伐的不断加快,农业机械的发展也有很大的进步,但是基层乡(镇)农机管理模式还不适应目前的发展需求,所以需要我们积极探索管理发展模式,完善农机管理对策,以此适应现代农业的发展要求。 1 乡(镇)农机管理服务工作的重要性 乡(镇)农机管理服务承担乡(镇)农机管理、新技术的推广、安全监理、组织农机跨区作业、人员培训等社会化服务工作。做好乡(镇)农机管理服务工作是农机化发展的一个重要基础,能为农业安全生产、作业和经营等提供便捷的系列服务。同时对提高农业机械化的水平和效益具有举足轻重的作用,对实现我国农业现代化有着十分重要的作用。 2 做好基础农机管理工作的主要措施 2.1 全面落实乡(镇)农机安全管理职责 结合当地农业机械拥有量、分布、使用情况和农机安全生产工作实际,进一步明确乡(镇)农机安全管理工作的职责,确定乡(镇)农机安全管理人员的工作目标和任务,将农机安全管理的各项内容进行细化,抓好落实,做到工作职责清晰、目标任务明确,并建立健全工作制度,逐步解决好农机安全管理的问题。 2.2 提高重视,加大政策宣传力度 各级政府部门要了解农机管理工作在实现农业现代化工作中的重要地位,提高重视程度,促进农机事业的发展。在提高重视的基础上要加大宣传力度,着重宣传农机管理的相关条例、交通法规、农机安全生产等方面的政策法规,让广大农民群众提高自身认识,成为现代农业发展的主力军。 2.3加强指导,提高培训工作实效 要切实加强统筹协调,积极协调各方关系,有效调配师资力量,保证培训工作保质保量完成。乡(镇)农机管理工作人员的素质对我国农机现代化发展起着重要作用。所以乡(镇)农机管理工作人员素质的提高,能够促进基层农机化的发展壮大。通过各种培训力度的加强,不仅能使乡(镇)农机管理人员掌握农机安全监管方面的法律、法规、规章以及相关技术标准及各类危及人身财产安全农业机械检验技能,还能够在农机安全监理机构组织下独立开展实地检验工作和农机备案登记工作。同时加强乡(镇)农机管理服务人员业务培训,建立科学的专业化管理模式,增强服务观念,增加专业知识,逐渐提高农机管理服务队伍的整体素质,更好地促进农村经济的发展。 2.4 强化执法监察力度,做好农机规范化、制度化管理工作 要调动各职能部门加大对农业机械设计、生产、销售、维修、报废等环节的监管力度,特别是对一些小型作坊式农机生产站点要监管到位,确保农机生产的安全性、科学性。对小型农机做到技术不过关不生产、手续不完善不销售、使用年限到期及时报废等措施。对从业人员做到无证不驾驶、无牌照不年检不得上路,对机动车辆做到不超载、不改装,定期检查,形成制度,最终实现规范化管理。 2.5 加强科学管理的能力 作为农业机械管理部门要对本地区的农业机械使用情况充分了解,结合本地实际,对农业机械的型号数量进行合理的搭配。依法管机,依法行政。农机法制化建设需进一步加强,要大力宣传、贯彻、落实《农业机械化促进法》,农机化管理工作都要统一到《农业机械化促进法》、《行政许可法》等法规所确定的基本原则上来,做到与时俱进。要转变管理方式,改善提高管理服务手段,加强科技装备建设,以信息化带动农机管理科学化,增强管理服务功能,大力提高政策、信息、科技服务、技术指导能力。 3 结语 要想推动基层农机管理工作的开展,就要把各项任务细化、指标量化,提高基层管理工作人员的工作热情和积极性,促进农机管理向规范化、社会化发展。加强乡(镇)农机管理工作,使得广大农民对农机使用的法律法规、农机注册登记挂牌、农机年度检审、农机驾驶员管理等工作能逐步了解,为促进农村经济的发展提供有力保障。 作者简介:孙桂梅,大专学历,德惠市菜园子镇农业机械管理服务站,助理工程师,研究方向:农机管理。
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煤矿机械机电一体化研究:浅析机电一体化在煤矿机械中的作用 摘 要:机电一体化已经成为了煤矿机械发展的主要趋势,作为新时代的煤矿业,其正处于一个更新换代的转折点,现在的煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。煤矿业在投入设备的基础上重视安全生产,文章着重对煤矿生产中机电一体化情况进行了探讨,并阐释了其在煤矿生产中的主要作用。 关键词:机电一体化;煤矿机械;作用;应用 科技的进步为新时代的各行各业都带来了新型的先进技术,煤矿业也不例外,在煤矿生产中对于机械性能的要求也不断的在提高,煤矿机械中微电脑的应用会更加的广泛,且机械结构会更加复杂,其对于维护的要求也向着更加专业的方向发展。以下就通过文章对煤矿机械中电子装置的控制功能、特性和类别以及电气的功能、特性和类别进行初步的介绍。用以帮助工作人员以及管理人员更加了解煤矿机械。 1 机电一体化的产生与应用 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。 在现代的煤矿生产中,机械性能会直接影响到煤矿的产出,机械的自动化程度以及经济性都会对生产造成一定的影响,也会对煤矿的供电、通风以及排水、提升造成安全性影响。煤矿机械的经济性、可靠性以及动力性会直接受到机械电气以及电子系统中控制部分的性能以及质量好坏的影响,在此影响下会直接对机械的寿命施工质量以及生产效率造成影响。微电子系统在现代煤矿生产中越来越不可或缺,已经成为了现代煤矿机械的优秀组成部分,同时,也成为了评判煤矿机械水平的标准之一。随着科技的进步和机械技术的发展,煤矿机电在性能上不断提高,微电子开始在煤矿机械中得到广泛的应用、推广,成为了煤矿机械的重要组成部分。换言之,煤矿机械系统的复杂程度会越来越高,功能也会越来越强大,应用范围相对也会随之变广,但是随之而来的问题便是其维护和维修要求也相对开始变得越来越专业,这就使得煤矿的工作人员所面临的专业机械问题更加复杂。为了更好的适应更加复杂的机械设备以及控制系统,对煤矿员工的技术培训就显得尤为重要,同样对设备的管理也成为了煤矿管理工作的中心内容。 随着开采技术的提高,以及新时期对于煤矿生产的要求,煤矿机械的使用中仅仅依靠液压技术以及机械技术已经不能满足现代机械性能要求。对于煤矿机械应用,现代化的生产要求煤矿机械具有更好的可控性,更加智能化。因此微电子的技术引入成为了煤矿机械的必然发展趋势,在对煤矿机械的控制上微电子控制成为了必然的选择。机电一体化作为新兴的技术,以其独特的适应性开始受到煤矿业的关注,将机电一体化技术引入煤矿生产的机械设备中,不仅仅是对于煤矿机械的技术革新,同时也使得煤矿机械设备从性能上有了本质的改变。 机电一体化又被称作电子机械工程学,是一门综合性技术,同时也是一门跨学科技术,由多种学科技术(计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及液压技术)相互融合形成的交叉学科,却又独立于上述任何一门学科。机电一体化的技术最先得到应用是在上世纪七十年代,得以应用于国外机械中。而随着微电子技术在八十年代末期逐步的发展,并成为了优秀技术开始,机械制造的发展速度日新月异,并且随着微处理、计算机、检测、传感以及信息处理等技术在煤矿机械中得到引用并逐步发展,对煤矿机电产品性能产生了极大的促进,使得煤矿机械发展进入了一个快速转变阶段。目前以微处理器或者是微电脑为优秀的电控系统已成为了我国煤矿机械的发展趋势,虽然同发达的西方国家相比,我国的微控系统还存在一定的差距,但是随着技术的引入和研究发展,煤矿机械技术的提升也会十分迅速。 我国煤矿业引入微电子控制系统主要用于对煤矿机械功能进行提升,其主要实现了以下几方面功能。 2 在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 3 节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 4 有效提高生产的自动化、半自动化 自动化煤矿机械设备是今后的发展趋势,而半自动化的机械设备应用也会越来越广泛,不但从劳动强度上减轻了操作人员的负担,同时也是对生产效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人员经验不足而对作业精度造成的影响。微电子在煤矿机械设备中的应用也是其自动化智能化发展的重要保障,去推广以及应用,使得机械系统的构造越来越复杂,但是功能以及适用范围也会随之而扩大。 5 其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 6 结束语 科学技术的进步所带来的便是煤矿机械的发展,而机械技术的发展使得煤矿机械在性能上的适应性越来越高。随着机电一体化程度的加深,以及先进技术的引入,我国的煤矿机械技术发展开始向着微电子控制系统转变,在应用上更加的广泛,同时对于相关维修以及管理工作人员的专业素养要求也越来越高。即便如此,机电一体化也越来越得到广大煤矿业生产者以及管理者的推崇,在应用中不断的吸取经验,从而得以发展提高。虽然世界机电一体化的微电子控制技术发展较早,但是我国的技术应用起步较晚,因此在煤矿的生产上还存在很多的差距。但是社会对于煤矿生产的要求不会因此而降低,因此机电一体化变革刻不容缓,需要煤矿生产工作中每一个环节的相互配合,以及每一个环节的工作人员的共同努力。 煤矿机械机电一体化研究:机电一体化在煤矿机械中的应用探究 摘要:近年来,随着世界科学技术的迅速发展,我国煤矿机械中微处理器和计算机技术得到了广泛的应用。社会上不时出现煤矿开采过程的安全事故,煤矿企业的技术系统安全已成了人们关注的问题,对煤矿企业带来了新的挑战。机电一体化技术在煤矿机械中的应用,不仅降低煤矿企业的生产成本,而且极大的提高了煤矿率,有利于煤矿企业的安全开采。机电一体化技术在煤矿机械领域中的发展日益加快,影响煤矿企业向全新的一体化阶段迈进,给企业创造了更大的利润。本文从机电一体化技术的概念开始探究,围绕机电一体化技术在煤矿机械中的应用,指出了机电一体化技术在煤矿机械中应用的重要意义。 关键词:机电一体化技术;煤矿机械;应用 1.机电一体化技术的介绍 1.1.机电一体化技术的概念。机电一体化技术是指融合电气工程、机械工程、信息技术、计算机技术等为一体的一项新兴综合技术,它是微电子技术向传统机械工程渗透的结果。机电一体化作为企业信息化的重要支撑技术,它还是矿山综合自动化的基础。我国煤矿企业的煤矿开采、挖掘、运输过程中机电一体化技术得到了广泛的应用和推广,从而很大程度的提高了我国煤矿生产的综合实力,为我国煤炭工业安全、高效、洁净、结构优化的生产提供了有力的保障。机电一体化技术的工作系统由许多的机械设备和电子设备组成,它们是一个统一的整体,这些统一的整体在一体化原理的指导下完美的运行就能形成机械化系统。它形成的机械化系统在满足人们需求的基础上,使得人们的使用功能得到满足。机电一体化技术中说的电子设备就是指微电子系统,它能形成具有新性能和功能的先进的科技产品,它们的超高智能能够满足人们的使用需求。 1.2.机电一体化系统各个部分的功能。机电一体化系统由很多部分组成,其中最重要的是传感装置、动力装置和机械装置等,这些装置在与人的统一之下通过一定的设计原理链接起来,才能发挥机电一体化设备的功能。机电一体化由很多部分组成,每一个部分的功能有所不同,下面介绍各个部分的功能: 1.2.1.执行部分:机电一体化系统的执行过程由计算机给出的控制指令开始,按照控制指令做出相应的反应来完成执行过程。机电一体化的执行机构由许多机械部件构成,当计算机发出控制指令后做出相应的反应,这就是机电一体化系统大概的执行过程。 1.2.2.动力部分:它为机电一体化系统提供安全执行的动力,就像人体中提供人体运动所需的糖原一样,为系统预定的控制指令提供所需的动力。 1.2.3.传感部分:就是完成机电一体化中的信息传递的部分。机电一体化系统中工作人员通过相应的仪器来接受执行部分和动力部分发出的数据信息,再将这些信息转化成他们能够看懂的信号,完成信息在机电一体化系统中的传递。 2.机电一体化技术在煤矿机械中的应用 2.1.机电一体化技术在采煤机上的应用。这是机电一体化技术在煤矿机械中应用的典型例子。电牵引采煤机是通过机电一体化技术研制而成的,与传统的液压牵引式采煤机相比,它能提供更大更强的牵引力,在下滑的过程中能发电制动,节约能源,还能在大倾角的煤层中牵引运行。总之,电牵引采煤机具有系统整机效率高、可靠性好、磨损小、动态特性良好和维修量小等很多优点,为煤矿企业降低生产成本,增加利润。 2.2.机电一体化在煤矿安全生产监控系统中的应用。这是煤矿机械中最能体现机电一体化的关键技术。虽然安全生产监控系统在我国的发展相对较晚,但是从上个世纪80年代开始,我国研究人员开始研究国外先进的煤矿安全生产监控技术,研究结果在一定程度上促进了我国煤矿监控系统的发展。我国研究人员通过吸收并消化国外先进的煤矿监控技术,根据我国现有的国情,研制出了比较先进的煤矿安全生产监控系统。新研制出的煤矿安全生产监控系统具有较高的智能化水平,从煤矿生产中长期应用情况看,这个系统在采煤的安全生产管理过程中体现的至关重要。 2.3.机电一体化技术在提升机上的应用。内装式提升机和全数字化提升机都是机电一体化在煤矿机械中应用的结果,总体上并用许多相关的先进技术,不仅简化了电器的安装过程,而且使电器达到了高度可靠的程度。其中内装式提升机是并用以及整合通信、电力电子、自动控制、机械等先进技术的,把滚筒和机械的结构合二为一的提升机系统。全数字化提升机是通过采用总线的方式,简化电器安装的过程,使得电器具有较高的可靠性。 3.机电一体化技术在煤矿机械中应用的意义 3.1.实现了煤矿开采的高效生产一体化技术。机电一体化在采煤机和提升机上的应用在很大程度上提高矿山的开采效率,极大的简化生产方式,改善落后的作业模式,降低操作人员的劳动强度。 3.2.提高了矿山开采的经济效益。机电一体化系统整体上融合电气工程、机械工程、信息技术、计算机技术等为一体的一项新兴综合技术,具有效率高、可靠性好、磨损小、动态特性良好和维修量小等很多优点。因此,机电一体化技术在煤矿机械中的广泛应用降低煤炭生产成本的同时增加了煤矿企业的社会效益和经济效益,推动了煤炭企业的健康快速发展。21世纪是信息化时代,每个人都在强调工作效率和质量,煤炭企业的安全、高效率、高质量的煤矿生产是企业在市场竞争中制胜的基础,机电一体化技术提升了煤炭企业的工作效率,它是煤炭企业制胜采取的必然措施。 3.3.提高了安全的煤矿开采工作环境。煤矿机械中机电一体化技术的应用不仅提高煤矿机械的工作效率,而且还能创造安全的煤矿开采工作环境,降低了安全事故的发生,使得矿工的人身安全得到了有力的保障,减少了煤炭企业的人员伤亡和经济损失。机电一体化技术在煤矿机械中的应用提高了煤矿开采工作环境的安全度和可靠性,不仅减少了企业的经济损失,而且增强了人们群众对煤矿企业工作环境安全的信赖。 结语:总之,机电一体化技术是融合电气工程、机械工程、信息技术、计算机技术等为一体的新兴综合技术,它具有良好的性能、功能,电牵引采煤机、监控系统和全数字化提升机等先进技术,在煤矿机械中得到了广泛的应用并推广,一定程度上提升了煤矿开采的工作效率,使得煤矿开采更加安全。 作者简介:齐景荣 (1979.9--)男 本科 实验师 研究方向:机械工程 煤矿机械机电一体化研究:机电一体化技术在煤矿机械中的应用探讨 摘要:随着科学技术的发展,越来越多的领域运用新技术来推动自身的发展,这也包括了煤炭领域。机电一体化应用在煤炭系统可以有效地改良旧设备,并开发出新产品,成效有目共睹。这一应用使人们意识到如果要实现高效安全的机械化采煤,就要采用机电一体化,这是实现其目的的关键所在。此外,机电一体化的运用还可以加快煤矿机电产品的更新换代步伐。因此,本文主要阐述了机电一体化技术在煤矿机械中的应用,同时也分析了其未来发展趋势。 关键词:机电一体化 技术 煤矿机械 应用 1 概述 机电一体化是一门复合型技术,它集机械、电子、计算机和信息为一体,机械是其主功能、依托计算机和电子技术发展动力功能,把机械装置、电子设备和软件等结合起来,发挥其独特的作用。数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化是其未来主要发展方向。煤矿业未来往高效安全、清洁、结构优化的方向发展,而煤矿机电一体化技术的运用能够推动其快速往这个方向发展,并实现煤矿综合自动化。此外,煤矿机电一体化技术是煤矿企业信息化的关键支撑技术,并广泛应用于煤矿采掘和装备应用与推广上,促使其快速健康的发展,为整个煤矿工业打下稳固基础。本文分析了煤矿机电一体化技术的发展现状及其研究意义、它在煤矿业的应用和其未来发展趋势,希望对煤矿产业的发展起到推动作用。 2 对我国煤矿机电一体化技术的发展现状的研究 中国的机电一体化技术萌芽期是从20世纪70年代开始,到了80年代后期,在综合机械化采煤这一领域得到飞跃发展,并推动了煤矿机电一体化技术的发展进程。在这一年代,采煤机已经发展为电牵引。进入20世纪90年代中期,在已有基础上研发了大功率电牵引采煤机。到了21世纪,煤矿机电一体化技术得到广泛的应用,并在某些领域取得极佳的成绩,如煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等。但与国外发达国家相比,我国的机电一体化技术起步较晚,因此,在对该技术的研发水平、应用领域、投资规模和技术管理上都稍微落后于采煤业发达的国家。 3 分析煤炭机电一体化技术的研究意义 随着煤炭机电一体化技术的发展,分析研究该技术有着重大的意义。本文主要从三个方面分析了其研究意义。 3.1 有效提高了煤矿作业的劳动效率 传统的煤矿作业大多数是以手工为主,而引用机电一体化可以大大提高劳动效率,降低工人的劳动强度,缩短作业时间,生产效率明显得到明显提高。 3.2 有效提高劳动安全保障 传统煤矿工人的工作环境都比较差,如潮湿、灰尘大,这严重影响工人的身体健康,有时还会危及到他们的生命安全。机电一体化技术应用在煤矿领域能够保障工人劳动安全,防止灰尘和潮湿等恶劣环境危害他们的身体健康。 3.3 明显增加劳动收入 机电一体化运用在煤矿机械中不仅能提高劳动生产率,同时也提高了煤炭产量。这直接受益的是煤矿企业,而煤矿企业效益的提高,煤矿工人的劳动收入也明显上升,改善其生活水平。此外,煤矿产业的发展还能带动当地相关产业的发展,为当地带来一定的经济效益。 4 对机电一体化在煤矿生产中的应用研究 工业化的快速发展也带动了煤矿业的发展,在煤矿产业引进机电一体化技术,并广泛应用在煤矿产业的各个领域。以下从三个方面进行阐述,它们分别是机电一体化在矿井综合采煤方面的应用、矿井运输提升设备的应用和煤矿安全生产方面的应用。①应用于矿井综合采煤方面。机电一体化技术在煤矿生产中的一个典型应用就是电牵引采煤矿机,它具有牵引特性好、反映快捷、结构简单易用、工作效率高和寿命长等良好特点。因此,它被广泛应用于大倾角煤层。②应用于矿井运输提升设备。机电一体化技术在煤矿生产的另一主要应用是带式输送机和矿井提升机。其中带式输送机因能长距离运送、运行期间安全性能高,并能实现自动化而成为我国煤矿井下原煤矿输送系统的主要运输设备。而矿井提升机其机械结构简单,能实现全数字化交流提升。③应用于煤矿安全生产方面。最能强有力的体现出煤矿业机电一体化技术的就是应用于矿井安全生产监控系统,这不仅能保证煤矿进行安全生产,还能促进煤矿安全管理的发展。这也符合了我国规定的矿井必须配备矿井监测控制系统的规定,使工人在安全的条件下进行生产。 5 对煤矿机电一体化技术应用的发展趋势的研究 国产煤矿机电一体化设备的特点是:智能化、程序化、信息化,并具有很多无可比拟的优点,如便于操作维护、设备体积小、安全可靠度高等。这一技术广泛应用与煤矿业能有效减轻工人的劳动强度,提高煤矿企业生产效益,拉动社会经济的发展。但目前为止,我国的机电一体化技术还落后于其他煤矿产业发达的国家,本文特分析了其未来发展的三个主要趋势。第一,研究发展拥有自主知识产权的煤矿开采技术,特别是在关键装置方面;第二,在产品功能方面增家通信功能,以配合综合自动化的发展需求。第三,机电一体化技术的日后研究重点之一是研究发展煤矿机器人。 6 结语 综上所述,科学技术的快速发展能够有效推动机电一体化技术的发展,并广泛应用于煤矿产业的各个领域,加快煤矿产业快速向前发展,进而推动社会经济的发展。机电一体化技术的应用不仅能够提高煤矿企业经济效益,还保障了工人操作的安全性。国家也越来越重视煤矿产业的安全性生产,这使煤矿产业大幅度增加煤矿设备的投入。因此,它的发展必能创作出更大的社会价值。 作者简介:武国强(1978-),男,山西武乡人,主要研究方向:机械与煤矿井下运输系统,机械助理工程师。 煤矿机械机电一体化研究:机电一体化技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。近年来,机电一体化技术得到迅猛发展,机电一体化技术在煤矿中运用,大大改善了煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时实现了高效、安全、机械化采煤。随着国家对煤矿安全生产的重视 , 煤矿设备投入的不断增加,机电一体化技术在煤矿机械中的应用将更加广泛。鉴于此,本文对机电一体化技术在煤矿机械中的应用进行了探讨。 【关键词】煤矿机械;机电一体化技术;应用 一、前言 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术。机电一体化是集机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,它的发展和进步也促进了相关技术的发展和进步。机电一体化技术从 20 世纪 70 年代中期开始在国外机械上得到应用。20 世纪80 年代以微电子技术为优秀的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。目前,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破, 在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。但与国外发达国家相比,还有不小差距。 二、机电一体化技术在煤矿机械中的应用 1、机电一体化技术在采煤机中的应用 近年来, 我国电牵引采煤机的研发取得了长足的进步, 在消化吸收国外引进采煤机技术的基础上, 进行二次开发, 拥有了许多具有自主知识产权的换代产品, 在我国煤矿综合机械化采煤工作面, 国产采煤机已经占据主导地位, 完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现。传统的采煤机结构比较复杂,而且体积比较大,移动不便,使用范围也比较局限。目前采用的电牵引采煤机结构简单,体积小,尺寸小,重量轻,其在为采煤机提供前进牵引力过程中,克服了采煤机移动时产生的阻力,不仅提高了生产效率,而且有效的提高了煤矿产量,充分发挥了机电一体化的绝对优势。比如,在煤矿开采过程中,随着开采深度的进一步加深,经常会遇到大倾角的煤层,有的呈现40~50°的倾斜角,由于倾角大,要求采煤机要具备良好的制动性,坡度陡的特点对采煤机的要求十分严格。利用机电一体化的设备在电动机的轴端安置了防滑制动器,该装置有很好的停电设置功能,可有效将电动机的转矩提升1.6―2倍,避免采煤机出现下滑的情况发生,同时将剩下的电能返回到电网中。国内研发的采煤机大多能够熟练的使用机电一体化技术,例如MGD150N W 型采煤机,在其实际应用过程中就取得了较好的效果。 2、机电一体化技术在输送机中的应用 输送机的使用是煤炭生产机电一体化的有力体现。当前,我国关于带式输送机方面的优秀技术方面的研究与新产品的开发相继取得了较好的进展,我国已自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机,极大地提高了带式输送机的技术水平, 煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白。同时,还开展了带式输送机的优秀技术与关键元部件的理论研究及产品开发活动,很多运输机具有及时故障诊断和自我保护等功能,在使用过程中如果出现轴承温度过高、跑偏以及断带等故障,可以自行进行保护。例如目前应用比较广泛的机、电、液一体化的CST 可控软启动装置,这种装置适用于运用平滑起动来输送荷载大、惯性强的材料或设备,可以说是专门为煤矿长距离皮带运输机设计的软驱动装置。一台带式输送机可同时受到一台或几台CST驱动,解决了带式输送机的大运量、长距离的驱动难题,促进了煤矿开采的进度和步伐。 3、机电一体化技术在矿井提升中的应用 在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。矿井提升是将井下煤炭运送至地面的过程,提升效率与安全度是关系矿井效益的重要环节。矿井专用提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备。目前国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型,我国自主研发的第一台全数字化的直交流提升机,优秀部分就是利用双CPU计算机操作系统,真正做到了主、副提升机的全方位自动化。我国直径达到两米以上的提升机有 90% 的都是交流提升机。不仅高度可靠,而且具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能。这种全数字化的提升机采用总线的方式来达到将电气安装进一步简化的目的,可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度,进一步提高矿井提升机的工作效率。在交流提升机中,最常见的是内装式提升机,内装式提升机占据了非常重要的地位,该提升机将滚筒和驱动合为一个整体,是典型的机电一体化设备,从结构的角度将滚筒与驱动有机的结合,机械结构大大简化,具有硬件配置简单、互相兼容等特点,是机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体,更好的实现机电一体化。 4、机电一体化技术在煤矿掘进中的应用 煤炭生产过程主要包括“掘进、采煤、装、运输、提升”等几大系统。掘进作为煤矿开采的基础工作,掘进的效率影响采煤的效率,为此在现代化矿井中将机电一体化技术应用于掘进中是必然的。掘进机是目前大多数煤矿广泛使用的掘进机械,其电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机、GJC4 低浓度甲烷传感器等组成的掘进机电气系统。与液压系统配合操作可实现整机的各种生产作业。其控制系统将控制和保护功能模块化(主控制器)、有故障记忆功能、有应急遥控功能(遥控器)、操作箱液晶屏与开关箱显示仪表同步显示、开关箱与操作箱之间的通讯采用动力载波技术,仅用两芯通讯电缆便可实现,通讯电缆采用快速插头连接方式。 整个电气系统具有设计理念新、保护功能全、显示功能强大、内部元件配置高、结构紧凑、安装方便、可靠性高等特点。 以可编程控制器 PLC 为优秀,对油泵、截割、欠压、短路、超温、过载、过流、三相不平衡、电机绝缘进行监控和保护,同时显示各电机运行状态、工作电压、截割电机负荷和各种故障信息。 三、结语 总之,机电一体化在煤炭生产中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力,创造了巨大的经济效益和社会效益。但是,我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比,还有一定的差距。随着诸多的新型机电一体化产品的广泛使用,今后我们应该在在下面几方面加强研究:一是加强科研,投入资金,积极研发具有独立知识产权的煤矿机电一体化技术,并将其作为煤炭生产的关键和优秀技术。二是在通信功能上要进一步加强改进,以适应煤炭生产的需要。
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随着我国经济的发展以及科技水平的进步,智能电网的普及程度逐渐提高,智能电网已经成为生产生活不可或缺的重要组成部分。近年来,国家加大了智能电网的建设力度,涉及范围逐渐加大,技术水平日趋成熟。在当前数字化技术逐渐发展的趋势之下,相关部门应当进一步深入研究智能电网,通过优化处理解决存在的各类为题,实现结构上良好的耦合,使智能电网为国家的经济发展做出更大的贡献。 1智能电网的概念以及基本结构 1.1智能电网的基本概念 智能电网也被称为电网2.0,是对供电网络进行智能化处理的电力工程。智能电网只在高速双向通信和高度集成的网络基础上构建的体系,采用比较先进的测量以及传感技术,通过先进的决策支持系统技术以及控制机制,采用特殊的设备保证电网运行的安全可靠,智能电网具有经济性以及高效性,使用过程中不会对自然环境造成污染。智能电网能够提供高质量的电能,这种电能能够抵御外界攻击,发电形式多样,对电力行业的发展进步能够起到重要的推动作用。目前,世界各国由于客观情况的差异,智能电网的标准有所区别,我国的智能电网是以特高压电网作为主体,利用信息通信和控制技术,配合各级电网建立的具有互动化、自动化、信息化的电力工程。 1.2智能电网的基本结构 智能电网是一种新型的现代化网络,涉及的技术包括自动化控制技术,传感测量、分析决策、信息通信等,其本质是在原有电网的智能电网的发展机理文/赵德仁宋翰彪智能电网属于多种不同专业类型、覆盖不同环节的综合性电力工程,需要从全局的角度,不断深入进行各种专业知识的研究。近年来,随着社会各界用电量的增加,对智能电网的关注程度也随之提升,国家为此制定了智能电网的技术发展路线图和总体的发展规划。通过多年的研究以及探索,我国智能电网已经进入全面建设的时期,为此相关部门应当充分研究智能电网的发展机理,提高应用能力,更好的为经济建设服务。摘要基础上加入新技术构成有机综合整体。目前智能电网的研发以及应用处于初级阶段,国际上没有统一的建设标准。智能电网的主要特征包括优化性、智能性、兼容性、经济性、自愈性等,能够抵御自然灾害,保证电力资源安全稳定供应,具有实时在线评估能力,能够保证微电网、分布式电源合理有序的介入,也可以减少损耗,降低运行维护的成本,帮助企业提高经济效益。 2智能电网的发展机理情况分析 2.1电力系统的基本组成模式 电力系统的基本模式包括调度、参与主体、电力市场、用电、配电、变电、输电、发电等环节,能够将不同的能源形式转变成为电能,输送到需要用电的位置。在电能输送的过程中,通信控制以及基础信息能够进行数据的传输以及有效的状态感知,保证相关信息按照一定的方向和时间顺序进行互动。在电力系统不断发展的过程中,需要对基础运转模式进行一定程度的改良,加强整体系统与电流之间的连接,保证整体系统平稳运行,同时需要构建起能源的分配以及市场体系,根据外界情况的变化及时作出调整。 2.2智能电网的外部驱动构成 智能电网能够向社会提供稳定高质量的电力资源,并且提供相应的配套服务,对社会的和谐发展作用显著。智能电网能够降低社会生产生活对石化资源的过度依赖,促进可再生能源的优化以及保护。同时智能电网能够减少供电系统对自然环境造成的破坏,减少温室气体的排放量,提高电力资源的利用率,降低供电企业的成本,节约资源,提高企业的市场竞争力。另外,不同的国家成本限制、开放接口、政治经济等情况不同,外部驱动因素的情况存在明显差异。外部驱动是智能电网发展的重要因素,能够满足社会的基本需求。在电力系统基础结果相同的情况下,运转的基本形式日趋多样化,需要相关管理人员积极优化智能电网,通过积极适应外部需求促进自身的健康发展。 2.3智能电网的基本发展机理 当前电力系统进步和发展主要存在的问题是技术、经济、能源等因素与电力系统的运行方式无法互相适应,社会环境等外部驱动因素的存在加之电力系统基础运行模式的影响能够在一定程度上促进电力系统的发展进步。智能电网的发展需要以政策支持、资金投入、外部驱动作为基础,结合实际情况对管理模式、电力装备、技术和各种标准进行详细合理的规划。目前对智能电网发展机理的研究逐步深入,除对基础模式和外部驱动的研究之外,还需要充分考虑跨越性的因素,包括能源的消耗以及环境污染等方面的因素,将长期规划和政策等情况与电力系统的运行状态综合考虑,进行全局化的研究。智能电网的发展具有一定的复杂性,需要相关人员结合实际情况,全面综合规划,提高建设水平,保证智能电网发挥出应有的作用。 3智能电网的发展愿景 智能电网的出现是时展的必然趋势,是符合时展需求的电力系统运转模式。近年来,随着各个国家之间的交流日益频繁,不同的智能电网发展理念相互碰撞,实现了共同提高。我国智能电网的优秀理念是清洁环保、经济高效、坚固可靠,这也与我国的基本发展形势符合,为此相关部门应当加大投入,积极建设智能电网,提高电力资源供应的水平,实现我国电力系统的全面升级。 4结束语 智能电网能够解决传统电网存在的诸多问题,是未来电力系统发展的主要趋势,电力部门应当结合我国实际情况,全面细致规划,提高自身技术能力,加快构建智能电网系统,保证社会用电需求,推动经济发展。 参考文献 [1]王祥勇,张延德.智能电网在农村电网运用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(08):151-152. [2]白雅静.基于物联网的智能电网资产全生命周期管理研究与应用[J].科技与创新,2018(16):64-67. [3]武啸龙,张健南,牛瑞.智能电网下电力网络营销模式研究[J].山东工业技术,2018(18):166. [4]殷彦增,田小龙.智能电网建设中超导电力技术的应用策略[J].电子技术与软件工程,2018(15):213. [5]田小龙,殷彦增.基于智能电网的电力技术及电力系统[J].电子技术与软件工程,2018(14):214. 作者简介赵德仁(1972-),男,辽宁省辽阳市人。现为国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司工会主席、高级工程师。
建筑安全论文:基于创新方式下的建筑安全论文 1建筑安全生产监督工作仍然存在的主要问题分析 随着城镇化建设进程步伐加快,包括产业要求不断提升等诸多背景因素的共同作用,不少建筑单位已经越来越重视劳动力投入。但事实上部分施工企业往往看中人力投入量化指标,却忽视了人员技能、资质等的精心打磨,从而不断招收大量农民工或是以门槛较低的形式去招收其他工种,并且在技能培训、技术指导、会议强调等方面不予过多关注,导致安全生产执行不力。 2新形势下建筑安全监督工作创新措施研究 2.1注重人力培养建设,强化安全监督意识 人力培养需要以良好的奖惩激励、约束体系制度作为实施载体,从而才能在权、责、益三方面上不断实现管理业绩上的突破与创新。因此,在人力培养与指导工作上应做到以下两点准备:(1)潜力价值的激发。作业人员需要在平时生活与工作状态中不断获取实践经验的同时,夯实基本业务技能体系知识理论,以求增长才干的基础上,不断挖掘自身潜力价值。同时,处于该情形下配套相应的安全监督奖惩机制,必然能够很好的激发员工的干劲与拼劲,不断升华其责任价值观,以充分表现自我能力,长此以往在员工间形成一种良好的竞争约束氛围;并通过监督管理人员从旁的辅导、纠正、以及意识灌输等实现对作业人员思想再教育工作的执行,以逐步达到控制监督约束目的。(2)监督站行政职能转变。监督站相应的安全生产监督职能发挥应改变传统意义上的单一指导以及硬性监督,应当采取柔性管理原则,在发挥指导、监督职责的同时,更应看中自身服务职能的体现。也就是说,监督站应能全面透彻的了解监督员本身的基本要求与需要,以为监督员在执行监管工作时能够提供一个更为可靠的工作条件与实施氛围,让其能够在约束制度下采取一种更适合他们体现“自我实现”价值的监管手段,以尽可能大限度的降低监督工作任务门槛。 2.2强化安全监督责任体系机制 (1)监督责任制的健全构建。建筑项目安全监督应充分例行“谁经办、谁负责”的基本实施原则,同时要在安全监督责任单位内部建立完善的安全检查制度,负责对其项目下安全生产事宜的相应监管工作,特别是现场的组织管理、技术协调、以及责任目标分解等要充分的一一贯彻下去,以保证各级安全专职人员能够有效实现基本分解目标任务;同时,监督站也应考虑项目实际特征与现有条件,包括配套的管理制度去执行相应的监管手段,以保证监管手段满足项目实际管理需求。(2)充分落实责任。监督站应当结合具体的安全生产管理规定相关文件作为惩治、落实责任的一种执行依据,特别是在安全事故发生时应在第一时间明确主要单位负责人,讲究横向权责发挥能够该硬就硬,纵向职能发挥要有理有据的贯彻节奏,以从根本上打击他人“挂靠”的现象发生。同时,要在日常例行安全监督组织活动时,能够留意相关单位负责人到场出勤的情况,一旦发现挂靠,不但要从经济手段加以制裁,必要时还可以追求其法律责任。 2.3强化培训安全教育培训 (1)创新安全培训指导的方式。安全教育培训讲师应当聘用资深专业人员来担当,在培训指导方面可以通过视频VCR、磁盘光碟、以及微信平台等进行普及教育,以保证加深参与建设的工作人员责任意识,使其能够全面了解安全生生产相关的新技术工艺、新旧设备操作指导等专业知识,从而才能在考核制度的评估作用下,不断提高人员责任意识的同时,起到夯实员工基础业务技能知识的目的。总之,在教育方式上要讲究灵活与创新,以全面提升人员安全责任生产观,促进安全监督组织活动有力执行。(2)安全教育基地的组织管理。为满足实际项目发展建设需求,配套相应安全生产监督责任管理体系制度,讲究全面开拓安全教育组织管理工作,相关责任单位可以在依据相关规定的基础上,制定出合理教育组织计划,以保证计划在有限时间内得以贯彻。同时,为了保障教育工作得力开展,可由项目经理亲力亲为的主动带队,以求在有限的时间周期内完成教育培训工作,并就培训工作要记录相应指导报告两份,一份用于安全教育备查,一份用于监督站所用。 3结语 安全监督工作称得上是一项系统、规矩、繁多的施工组织管理相关的安全监管工作,它会随着产业技术的发展而不断提出更为健全、创新的管理模式,以此才能不断适应建筑产业市场体制下的高标准要求,以全面、有效的控制各项组织监管问题,保证安全监督工作能够与时俱进,利于项目投产运营的效益实现。 作者:罗振业 单位:东莞市桥头镇人民政府住房规划建设局 建筑安全论文:建筑施工安全管控理性氛围透析 作者:李细初 朱云力 应金夫 单位:浙江曙光控股集团有限公司 立法的基本精神就是要求安全生产投入不能打折扣,投入不到位,管理力量虚化,安全生产的软硬件建设无法得到根本保证,安全生产从何谈起。树立利润合法性理念,将有利于推动安全资金投入的自觉足额到位。有利于企业不断完善安全管理制度,不断加强安全管理力量和现场安全管控能力,及时更新设备设施,不断提高安全管理生产水平。二、树立‘本质安全化’理念,推动现场安全措施规范到位。为什么轿车价格比摩托车贵,现在却很少人开摩托车呢?因为轿车在本质上的安全性要明显优于摩托车。比如稳定性、刹车系统、防刮伤等方面都有明显优势。所谓本质安全化是指从一开始和本质上实现了设施安全化,就可从根本上消除人为因素导致事故发生的可能性,从而达到预防事故发生的目的。即保证设备、设施或技术工艺含有内在的能够从根本上防止发生事故的功能前提下,即使员工违章操作也会由于机器设备本身的安全防护装置或设施比较全面,安全防护装置或设施可令机器设备自己停止,不会对员工造成伤害。对照建筑领域列举如下:塔吊等提升设备除了能用之外还必须要具备限位装置、超重制停等各项基本安全装置;施工临时用电系统除了电路能通之外还应配备漏电保护装置,做好接零、接地保护;工人除了身体健康能干活外还应正确使用安全帽、安全带,其作业场所应有可靠安全的操作平台和空间防护措施。在建筑施工过程中,树立本质安全化理念,将有利于推进现场安全防范措施的落实和完备。在该理念的指引下,规范基坑围护方案和监测、支模架方案和搭设、外脚手架方案和搭设、临时施工用电设置和使用管理、起重机械设备装拆和使用、防护用品使用、高处作业隐患点防护等工作,建立起本质安全型工地,使其抵消人为因素影响成为可能。规范和严密防护、配置必要的可靠安全装置可以作为本质安全化的重要表现形式。当前市场经济条件下,各地建筑市场基本上以私营建筑企业为主,国有企业比例很少。与国有企业安全管理较规范和安全技术管理人员较充足相比,私营企业安全管理能力和技术水平十分薄弱。因种种原因这种状况不能一下子得到彻底改变,唯一可行的做法应该是严格及时落实并确保工地现场严密防护、规范设置并长期有效运行,也就是实现“本质安全化工地”。监督、业主、监理、施工企业等在做好服务、指导的同时,必须强力呼吁引导项目部积极主动从开工初期就强化落实各专项方案正确实施、工地现场安全严密防护、设备运行安全有效、临时用电规范、材料用品合格、安全标识齐全、应急先有预案,确保施工井然有序。 树立‘行为主因素’理念,推动民工安全教育深入开展 如果企业和项目部能够对现场作业人员进行必要持续的安全教育,加强对员工不安全行为的管理,这对提高整体安全防范水平是十分有效的。由于私营企业主和承包制项目部的趋利性,对民工的安全教育工作很不到位或者形同虚设。目前工地上的施工管理者和作业民工以及进入工地的其他人员仍属于安全素养不高的群体。实现安全教育的有效性还需期待很长一段时间。因此,笔者倡导,应该在强调实现“本质安全化工地”建设的前提下,逐步有效推进民工动态安全教育,重视班组班前教育活动,杜绝“三违”现象(违章指挥、违章操作、违反劳动纪律)。这是针对当前许多企业和项目部在安全教育上玩花样,搞虚假应付、自欺欺人的过渡期做法。这样就可以使施工安全管理既有实实在在的基础保障,又有明确有效的提升手段和方向。 树立‘动态可控性’理念,推动安全检查持续定期进行 质量管理的结果是生产出合格的产品,而安全管理的目标是生产结束时实现低伤亡率。工程竣工交付了,安全管理也就宣告结束。安全管理工作只是施工过程中的一项工作。安全生产是一个动态过程,安全管理也必定是过程动态地实行。根据施工的进展,正常情况下一般一周左右时间工地的施工进度就会有明显变化,施工现场的安全状况在一周时间内也会发生相应变化。目前,大家谈起安全管理往往觉得信心不足、力不从心、有劲无处使或者工作难推进等。但我们应该坚信,办法肯定要比问题多。在安全管理中,杜绝所有事故(或者零死亡)与控制事故发生在合理范围内,实际上是两个不同的概念,前者不切合实际,后者则符合事故发生规律。在“利润合法化”、“本质安全化”、“行为主因素”理念的指引下,实施安全技术措施有效落实和人员教育不放松,实现安全生产状态动态可控是完全能够做到的。通过建设单位、监理单位、企业、项目部、政府安全监管部门等通力合作,不间断地持续推进检查、督查、巡查,严厉地闭合监管,实现安全施工的低伤亡率完全可能。 树立‘强制必要性’理念,推动各方安全管理人员责任履行 政府部门或者企业对建筑工程的安全监管,其目的归根到底是为了实现保护广大建设者包括民工的生命安全、保障企业稳步发展、保证工程质量,实现和谐建设、和谐发展目标。因此安全监管具有强制的属性。在安全监管手段的运用上,对部分工地、部分内容其实是应该强制实施的。对于始终不落实安全措施,安全隐患随处可见或者存在危险性较大分项隐患的工地就应该强制处理,甚至采取停工整改等办法。对于行为不轨喜欢违章、屡教不改的班组或工人,可以强制开除或变换岗位。对于设备过期或者存在明显隐患,可以强制停用或淘汰。排除重点隐患,就是解决了企业实际隐忧,是关心企业、关爱民工的具体表现。强制排除了安全隐患,也是实实在在促进了各方安全管理责任的履行。工地的安全性程度和人员的安全管理水平将同步得到提升。安全监管的强制和服务不是一对矛盾,而是辩证统一的关系。 树立‘发展讲文明’理念,推动安全科技创新和安全文化建设 随着社会经济的快速发展,民工维权意识的增强,民工对施工安全的要求也会有新的内容。《建设工程安全生产管理条例》第32条规定“作业人员有权对施工现场的作业条件、作业程序和作业方式中存在的安全问题提出批评、检举和控告,有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。”“在施工中发生危及人身安全的紧急情况时,作业人员有权立即停止作业或者在采取必要的应急措施后撤离危险区域。”施工作业环境不仅仅只是能开展作业就满足了,进一步的要求是作业环境清洁、无职业健康危害、食品卫生安全、生活环境卫生舒适轻松、劳动强度降低、不断提升的文明施工程度,实现绿色施工等。这是时展的要求,也是“民工荒”现象等背后的部分反映。除了提高工资待遇以外,不改变施工现场的作业条件,招聘到熟练工人或高水平班组也将变得困难。因此,树立‘发展讲文明’理念,紧紧依靠安全科技创新和安全文化建设,不断改善施工现场的作业环境和职工的精神生活质量,是建筑企业必须要重视和关注的新课题。 建筑安全论文:高层建筑安全管理论文 摘要:随着我国社会经济的快速发展,城市的建设也在高歌猛进,但是在建设施工的过程中,由于一些施工人员的错误操作以及某种客观的原因,很容易诱发一些安全事故,我国的事故发生次数和死亡人数还一直居高不下,严重影响人们的生命和财产安全。因此有效地减少安全事故的发生,加强安全人机工程学的应用对于建筑工程的顺利进行有着重要的意义。文章就建筑工程安全方面的问题以及应对策略进行了分析。 关键词:安全人机工程学;高层建筑;安全管理 人是建筑施工的基本劳动力,在建设的过程中起着关键的作用,但是由于建筑工程的人员数量多、流动性大、文化水平低等,导致施工单位的管理难度很大,很容易发生某些事故。通过有关研究发现,建筑施工过程中,大部分事故的发生都是由施工人员的工作失误所造成的。因此,加大力度对施工人员的心理状况和身体状况的研究分析,制定合理的安全管理机制,对于减少事故的发生是至关重要的[1]。 1人机工程学的含义 人机工程学又称人因工程学,是一门专门研究人、环境以及机器之间的相互作用和有机结合使机器和环境能够更加有效地适合人的生理和心理,进而提高生产效率,保护人体安全的一门学科。其有机结合了生理学、心理学、机械学、生物力学、管理学等多门学科的理论和成果,形成独特的理论和方法,在高层建筑的施工过程中,对于预防和减少事故及疾病的发生具有很重要的作用。 2影响施工人员的心理因素 2.1侥幸心理 有些施工人员在日常的操作和工作过程中会存在一定的侥幸心理,不严格按照相关的施工要求和工作规程,认为偶尔的违规操作不会造成生产事故的发生,长此下去,很容易形成一个坏的习惯。比如,在施工现场都会有很醒目的标志,提示施工人员进入现场时必须要佩戴安全帽,但是总会有些人不遵守规章制度,抱着侥幸的心理,认为不会发生事故或者就算有事故也不会发生在自己身上,不把安全提示当回事,一旦发生事故,就会造成很大的危害。 2.2叛逆心理 有些施工人员感觉自己的工作经验和阅历很丰富,在工作过程中不听从别人的指挥和要求,对有关技术管理人员要求的一些工作标准和规范置若罔闻,不遵照执行,甚至还会对管理人员产生反感,寻衅滋事。这样不仅严重影响工作效率,并且还会大大提高安全事故的发生概率。 2.3逞能心理 有些施工人员有着很强的虚荣心,在工作过程中,总是认为自己在各个方面比其他人强,喜欢在别人面前表现和显摆自己[2]。别人做不到或者不敢做的事,他就会去逞能,让别人感觉自己技术高、胆子大,很容易诱发一些安全事故。 2.4效仿心理 在施工的过程中,有些施工人员由于自身的安全知识和意识比较差,发现其他人员进行一些违章的操作后,不仅没有发生事故,而且还省时省力,也不会被管理人员发现,然后他就会放弃自己之前正确的工作方法,把这种错误的操作方式当作日后的工作经验,盲目地应用到实际工作中。就算有些施工人员明知道这是一种错误的操作方式,为了不被其他人排挤,他也会跟随效仿,这种效仿心理会对安全生产造成严重的威胁。 3施工人员的疲劳作业 事故的发生不是必然的,发生之前一定存在着某种诱因和条件,施工人员的疲劳作业就是安全事故的一个很重要诱因。由于施工人员工作时间太长、劳动强度过大、施工速度过快等原因,导致身体的能量消耗过度,身心感到疲倦,身体的各项机能明显减弱,工作能力严重下降,此时,如果仍然继续工作,很容易诱发安全事故。因此,为了保障建筑工程的安全生产,施工单位一定要重视对机体疲劳的分析,预防和控制施工人员的疲劳作业。依据安全人机工程学的理论和成果,疲劳在建筑工程中的表现形式主要可以分为生理疲劳和心理疲劳,其中生理疲劳又可以分为全身性疲劳、器官疲劳、脑力疲劳、技术性疲劳[3]。 3.1全身性疲劳 由于一些施工人员经常进行某些体力繁重的工作,导致自己身体的肌肉酸痛、关节疼痛、浑身乏力等,进而降低工作能力,增加错误操作的发生率。比如,建筑工地上的砌墙工人,平均每天至少要砌2000多块砖,再加上每块砖都还要进行铺灰压实等动作,每天的工作量十分繁重,致使这些人每天下班后身体都会感到严重的疲劳。 3.2器官疲劳 由于一些施工人员经常长期使用身体的某个器官进行作业,很容易使这个器官使用过度,造成损伤。比如,建筑工地的电焊工,由于要经常面对电气焊所发出的火光,即使戴着防护罩,也很容易对眼睛产生影响,造成视觉疲劳。 3.3脑力疲劳 由于工地上建筑工人的文化水平都不高,能看得懂施工图纸的很少,这些人每天都要长时间地对着图纸进行研究分析,并且研究和分析图纸又是一项非常费脑的工作,很容易使他们头昏脑涨、失眠、乏力、精神不佳。 3.4技术性疲劳 某些技术人员,工作时精神要继续保持高度集中,长时间的作业很容易使他们脑子和身体感到疲惫。比如,工地上的塔吊驾驶员,工作中既要准确控制方向杆,还要严密考虑合适的升降位置,再加上在高空中作业,神经系统要经常保持高度集中。 3.5心理疲劳 某些施工人员,因为长期从事一些单调、繁琐的工作,在工作中遇到一些问题或状况时,很容易产生心情烦躁、易发脾气、注意力不集中等疲劳状态。 4保障建筑工程安全生产的管理措施 4.1严格安全管理制度,规范工作人员的工作态度 没有规矩不成方圆,只有拥有严格的安全管理制度才可以形成一个良好的工作环境。在实际的工作过程当中,相关的管理人员不仅要严格要求施工人员遵守安全管理制度,规范施工人员的工作态度,同时自己要积极主动地起到带头作用,为其他人树立一个好的榜样,引导所有施工人员良性心理的有序发展,确保各项工作制度能够落到实处,发挥应有的积极作用。同时,管理人员还要严格做好日常工作的安全检查,对发现的安全事故隐患要及时查清原因并且采取有效的整改措施。另外,要建立合理的安全生产奖惩机制,对一些抱有侥幸心理、叛逆心理、逞能心理等不良心理特征的施工人员要严格批评或惩罚,让其尽快放弃和改善那些违规操作和不好的心理特征,对那些热爱岗位、主动遵守纪律的要进行鼓励并嘉奖。 4.2科学合理地改进工作体制,防止施工人员疲劳作业 施工单位要根据实际的工作强度和工作时长结合施工人员的身体条件,有针对性地为施工人员合理增加一些必要的休息时间;要尽量抛弃那些轮班的工作制度,因为这种制度很容易导致他们的生物钟混乱,不能得到充分的休息、有效地恢复体力,间接影响施工人员的生产安全,如果必须要进行轮班,要合理提高工人的工作和生活条件,让施工人员能够得到充分的休息;建立休息制度,合理增加施工人员的休息时长,一般情况下,工人在正常休息一晚上后身体基本上可以得到恢复,但是对于那些进行高强度劳动的施工人员,一定要适当增加相应的休息时间,确保他们的身体在下次工作前能够恢复正常;一台机器由一名技术人员操作,相当于很多普通人的劳动量,增加工作的机械化率,采用人机配合,不仅能够大大地减少施工人员的体力消耗,还可以明显提升工作效率,提高生产水平[4]。 5结语 我国的事故发生次数和死亡人数一直居高不下,严重影响人们的生命和财产安全。因此,为了能够保障建筑工程的安全生产,有效减少安全事故的发生,加强安全人机工程学的应用对于建筑工程的安全顺利进行具有很重要的意义。要想保证建筑工程的施工过程能够持续地安全发展,就必须要进行科学的管理。在实际的施工过程当中,合理应用安全人机工程学并且用到实处,妥善处理好施工人员的心理特征和疲劳作业问题,不仅能够改善施工人员的不良心理特征,防止疲劳作业,还能够有效地降低安全事故的发生率,对于建筑工程的安全管理有着很重要的实际意义和发展前景。 作者:姚宜均 单位:徐州工程学院 建筑安全论文:建筑安全标准化管理论文 摘要:近年来,在科学和信息技术飞速发展的背景下,我国加快了城市建设的步伐,建筑业迎来广阔发展空间。现阶段,建筑难度不断增加,高层和智能建筑几乎成为衡量城市建设及经济发展水平的重要标准。这促使建筑施工过程中的安全问题凸现出来。为了提升建筑工程项目的安全性,我国建筑业积极实施了安全标准化管理模式,该模式的有效应用,促使施工单位日常运行过程中,人员伤亡几率大大降低,对于维护生命安全及建筑单位经济利益具有重要意义。 关键词:建筑安全;标准化;管理模式 近年来,我国社会经济取得巨大发展,人们生活质量有所提高,在这种情况下,对日常居住及工作的环境要求越来越高,建筑业在迎来广阔发展空间的同时,需要面临更大的技术和管理调整。为了提升建筑质量,实现建筑业的长期可持续发展,我国建筑业开始广泛使用建筑安全标准化管理模式,该模式的有效应用,促使建筑单位在日常运行过程中更加稳定、安全。本文从建筑企业安全标准化管理特点入手,对其构建方法进行了充分的探讨。 一、建筑企业安全标准化管理特点 1.系统性 近年来,在科学和信息技术飞速发展的背景下,我国建筑业迎来广阔发展空间。现阶段,建筑工程规模越来越大、建筑难度越来越高、耗时越来越长,给工程施工过程中的安全管理带来极大的挑战。尽管我国针对建筑工程安全管理制定并颁发了相关监督管理条例,然而不同建筑在施工过程中,拥有不同的实际和客观环境[1]。在这种情况下,建筑企业安全标准化管理在实施过程中,需要能够包含多种相关内容,如国家、行业领域内部等的安全标准,同时还包含了整个建筑施工过程中的相关规定及解决措施,该建筑企业安全标准化管理模式拥有多个层次,因此具有较强的系统性。 2.复杂性 现阶段,建筑工程规模越来越大、耗时越来越长,建筑建成后的使用功能也越来越多,在这种情况下,建筑施工过程中,各个部门需要进行更加积极的合作[2]。在实施建筑企业安全标准化管理的过程中,其必须融入到工程的每一个环节当中,对每一项施工进行具体的规定,从建筑材料的运输,到起重机等设备的具体应用及维护等都应当包含于建筑企业安全标准化管理模式当中,因此该模式在构建过程中,拥有较高的复杂性。 二、建筑安全标准化管理模式的构建 1.管理组织方面 首先,建筑企业安全标准化管理模式在实施过程中,最主要的责任人为项目经理,其在日常工作过程中,需要全面负责整体工程的安全管理。同时,该模式当中,还需要对安全监督机构进行建立,由项目经理负责,其成员需要在项目经理的指派下,对不同建筑施工环节的安全管理进行有效监督;其次,加强安全意识整体教育。在建筑项目施工以前,项目经理应当领导全体施工技术人员、安全监督工作人员等进行安全知识培训,促使其意识到安全施工的重要性,从而提升施工安全性。 2.标准化现场管理 首先,标准化的标识管理。为了提升整个施工过程的安全性,安全监管部门应当针对工程施工具体环境,积极布置相关标识。如将建筑现场的整体平面图设置于入口位置,促使原材料运输人员、施工人员等一切与工程有关的工作人员在日常工作过程中能够对工程进行充分的了解,从而提升施工安全性。同时还应当积极构建制度板,其中包含文明施工、消防知识及安全注意事项等内容;明确划分建筑工人的施工区域及生活区域,对不同工作项目的责任人进行确立;施工现场的安全警示牌应当包含多种类型,有警告牌和禁止牌等构成。其次,标准化的临时设施管理。建筑工程在施工过程中,包含多种临时设施,针对这些设施的管理,必须实施标准化。例如,在对建筑工人的临时宿舍进行管理的过程中,加强消防和环保意识,对相关人员的保暖和防暑等促使进行明确的规定和检查,防止失火等现象的产生;针对食堂等临时设施而言,应当在保持高度卫生整洁的基础上,定期进行电路线路的检查,保证环境的安全等。 3.标准化安全信息管理 在信息技术不断进步及建筑行业快速发展的背景下,二者进行了充分的结合。建筑企业安全标准化管理在日常实施的过程中,主要运行方式就是信息的有效交流,因此其标准化的实施重点是标准安全信息管理。在日常运行过程中,相关部门应进行充分的安全信息记录,并将国家及企业内部的安全管理内容进行有效储存,同时还应当及时搜集国内外有关安全施工设备及技术的相关信息,供企业领导者进行使用和参考[3]。该信息系统在应用过程中,必须拥有较高的可靠性及稳定性,从而有效实施以下工作:首先,构建建筑设计的鉴定与验证标准;其次,有效记录施工进度及相关设备状况;再次,对特殊作业及相关建筑工序进行充分的记录等。标准化安全信息管理在实施过程中,能够促使工程建设各个部门在日常运行过程中进行良好的沟通和信息共享,对于提升整个工程安全性及管理标准性具有重要意义。 三、结论 综上所述,新时期,在科学和信息技术飞速发展的背景下,我国建筑业迎来广阔发展空间,现阶段,建筑难度及规模越来越大,积极加强建筑安全标准化管理模式的研究具有重要意义。在构建该模式的过程中,管理组织、现场管理及安全信息管理是重中之重,建筑单位应根据自身实际及建筑工程的客观环境,有针对性的构建筑安全标准化管理模式。 作者:张倩 单位:三峡大学 建筑安全论文:工业建筑安全管理论文 1重视教育和培训,树立安全施工理念 抓好建筑施工特殊工种的安全技能教育,加强岗前培训和安全技术交底,加强工业建筑施工企业内部安全培训,从根本上提升企业主要负责人、相关管理人员以及广大建筑施工人员的安全理念和安全施工的技能,同时要加强对工业建筑施工过程中的安全管理人员以及从业人员在相关的法律规程层次的教育,在实际的工作过程中要严格遵守国家的有关法律法规。 2事故的预防是关键,要充分做好相应的安全保护措施 由于个体劳动者受到个人身心素质的诸多限制,提高个体的安全生产意识并不能从跟上完全杜绝安全事故的发生,因此有必要建立完善的安全保护措施。安全保护措施的建立因该主要从避免高空坠落以及物体打击两个方面着手,有效降低高空坠落与物体打击发生的概率。为此要严格要求施工人员施工过程中带好安全帽,同时在高空作业的条件下必须使用安全带设备。 3凡是预则立,不预则废,制定相应的应急处理预案也是非常必要的 要牢固树立工业建筑施工过程中的风险管理理念,制定相应的应急处理方案,在平时要不定期进行应急演练。唯有如此,当事故真实发生时,才能够采取有效的应急措施妥善解决。 4购买工程保险,转移事故风险 从根本上讲,安全事故不可能完全消除,这是由工业建筑的施工过程中的不确定性决定的,因此购买工程保险是施工的重要保障,一方面保障了施工企业的利益,同时维护了相关从业人员的人生安全。环境保护管理同样也是工业建筑领域的一个非常突出的问题。绿色环保建筑指的是在整个建筑的施工和使用年限内,要做到资源的节约和环境的保护,同时要有效降低污染,从而建造安全,舒适以及和谐的工业建筑。对于工业建筑的设计过程来说,应该进行绿色环保节能工业建筑设计,并将绿色建筑理论引入工业建筑设计。 5对于工业建筑的整体形象的营造要有足够的重视 应该合理规划工业建筑的选址位置,避免破坏环境,最大限度的降低其对城市的整个生态系统的影响,从根本上维护整个城市的生态和谐。要从整体出发来实现建筑布局的优化,使得工业建筑本省与周围环境达到和谐统一。 6在工业建筑的设计过程中,要充分考虑节能减排的问题 工业建筑的设计要体现节能理念,减少工业建筑的能量损耗,努力探寻节能减排的新思路、新方法。工业建筑应该结合具体环境最大限度的使用可再生能源,减少能源的损耗率,努力做到自给自足。 7提高资源利用率,使用绿色建材 工业建筑在自然资源方面要利用相关的节能减排技术来避免环境的破坏,这对于工业建筑行业的可持续发展意义深远。同时也提供了一个新的思路,使得我们可以重复利用现有的工业建筑资源,实现资源的再次利用。 8总结 综上所述,工业建筑行业就是一个围绕工业建筑的设计、施工、装修、管理而展开的行业。HSE经理承担着单位的工业建筑安全和环境保护管理的工作。为此,在实际工作过程中,要深刻领会HSE工作的内涵,注重以人为本的可持续发展战略。相信通过广大相关从业人员的共同努力,工业建筑行业一定能够建立健康有序的发展模式,保障工业建筑行业的健康发展。 作者:毕大建 单位:山东电力建设第三工程公司 建筑安全论文:建筑安全技术管理论文 1建筑安全技术管理的存在问题 1.1安全意识薄弱 施工是事故发生率较高的行业,通过近几年频发的建筑安全事故,我们不难发现:人的安全意识薄弱是引发这些安全事故发生的最主要原因。安全意识的薄弱性体现在这几方面: 1)领导的重视不足,片面的追求经济效益; 2)人力资源配置不合理,缺乏有效的安全监督管理体系; 3)建筑安全生产责任制落实不到位,措施薄弱; 4)基础管理工作薄弱,安全管理制度不健全。 1.2建筑安全技术方面,安全科学技术相对落后 传统的手工操作,人为制约的因素很多,如操作人员的懈怠、疏忽等都会影响工程的质量,不仅要投入更多的劳动力资源,同时也增加了施工的成本,施工的效率和进度都会有所降低。而近年来,施工难度大、施工危险性大、科技技术含量高的工程增多,而我国建筑业安全科技相对落后,这些都对施工安全的管理提出了新的挑战。 1.3建筑安全生产法律法规不够完善,安全管理制度不健全 2004施行的《建筑工程安全生产管理条例》对加强我国建筑工程的安全生产,规范国内建筑市场具有积极的作用。然而,随着社会的进步和经济的发展,相关的建筑法律法规暴露了不少的问题和缺陷,相对于建筑业发达国家,我国的建筑法律法规可操作性差,法律法规体系不够健全,部分的法律法规存在着交叉和重复的问题。此外,建筑企业在执行相关的规章制度中,在具体落实过程中,往往安全生产责任制落实不到位,出现“真空”段,措施薄弱,安全管理制度不健全,基础的管理工作也相当不规范。 1.4安全监督部门监管不力建筑安全监督管理部门依法监管工作的开展并未完全到位。主要体现在: 1)主体责任尚未落实,对建筑工程安全生产监管职责不清,安全管理体系不健全; 2)缺乏日产的监督管理制度及措施,对建筑业安全生产监督管理停留在突击性的大检查上; 3)监管体系不够完善、监管力度不足,资金不落实,手段落后,未能有效适应市场经济发展的要求。 2建筑安全技术管理的改进措施 2.1强化安全意识首先,将安全教育培训全面覆盖所有的管理人员和施工人员,严格执行三级安全教育制度;其次,利用多媒体、报告演讲、案例分析及新兴的企业微信等多种形式,提升安全教育培训的效果;最后,是要营造安全的环境氛围,个体的安全行为离不开现场的环境氛围,如果现场施工条件差、脚手架私搭乱设、材料设备随意堆放等,这些都会很容易降低施工人员的安全意识,因此,整齐摆放现场材料,清晰明确的安全标识,会潜移默化地使得施工人员提高安全意识,降低安全隐患和违规操作的行为。 2.2积极引进先进设备和技术,充分利用先进科研成果,做好安全技术交底工作在建筑施工中,先进的机械设备和施工技术是建筑工程优良品质的重要保证。积极引进先进的机械设备,推广使用自动化技术,合理运用先进的施工技术,不仅能极大降低人为因素所带来的安全隐患,同时也提升了工程的效率和质量。此外施工企业要做好安全技术措施的交底工作,包括工程项目施工作业的特点、危险点、危险源及其具体预防措施,相应地安全操作规程和标准,应注意的安全事故,以及发生事故后应采取的避难和紧急救援措施等交底内容。 2.3建立和完善建筑安全技术管理体系除了国家部门积极完善相应的法律法规外,作为建筑企业,更多的是需要建立自身的安全管理体系。包括: 1)制定安全控制目标,包括伤亡事故控制目标、安全达标目标、文明施工实现目标; 2)制定安全生产管理制度,包括安全交底制度、安全技术交底制度,专业性强、危险性大的专项施工方案审批制度,设备安装、拆除验收制度等; 3)明确安全生产责任制,明确各岗位安全生产职责,明确各部门的职责分工,并定期进行安全生产责任制的执行情况考核等。 2.4严格执行安全监督机制,保证监管到位,建立安全监督管理信息系统可从这几方面展开: 1)建立合理的建筑安全监管模式,建立合理的施工监管模式,如引进建筑安全生产评价中介组织机构,构建企业、社会中介组织、政府三级管理体制; 2)加强组织机构建设,规范安全监管工作,实行标准化的管理模式。充实安全监管人员,制定标准规范的组织机构,保证监督检查的质量; 3)建立安全监督管理信息系统,对于施工现场检验及评估情况、安全监督管理计划、依法检查资料及工程竣工查验等,都要进行归档处理,通过加强监督检查记录提升监督检查的效果。 作者:史战锋单位:中铁二十三局集团第一工程有限公司 建筑安全论文:建筑安全环保管理论文 1.传统的日SE管理办法 1.1健全HsE组织机构,完善管理制度健全安全组织机构、强化人员配备、完善管理制度是做好HSE管理的首要支撑。明确参与各方对HSE管理的具体分工,实行领导全权负责,专职安全员部位负责,班组长和施工技术人员区域性负责,操作人对自己工作范围负责的制度。建立安全环保监督站,对施工全过程进行监督监控。 1.2提高管理、施工及操作人员的素质人是搞好各项管理的最关键因素。领导者必须要有“百年大计,安全第一”的思想,同时提高管理及操作人员素质,从而确保安全并在激烈的竞争中立于不败之地。适当组织员工培训,提高员工的素质和安全意识。定期对现场施工人员进行施工技术、安全知识等方面知识的教育和培训,是提高安全环保管理水平的的关键所在。让每一个员工懂得HSE知识,掌握HSE技能,实现自己的行为责任,做到:凡是进入施工现场的所有人员必须进行安全法律、法规、安全操作技能学习,并进行严格考核,合格者,方可进场;对特种岗位作业人员一律凭劳动管理部门颁发的操作岗位证书上岗。 1.3加强材料、机械设备的管理对安全帽、钢管、扣件等应进行见证取样及复试,复试合格后,材料才可用于工程。施工机械设备进场时须提供质量证明书、合格证、说明书,起重机械设备安装时,必须通过有安装资质的单位来安装,安装完毕后由专业的检测单位进行检测,检测合格后才可以投入使用。设备投入使用前,施工单位应建立施工机械设备管理制度,落实加强日常维护保养工作,监理人员定期检查防护装置、安全保险装置,以保证设备正常运转,彻底消除安全隐患。 2.几种日SE管理新技术 2.1用BIM可视化技术和远程监控技术进行HSE管理BIM代表建筑信安全息模型(Buildingl面rmationModelin勘,是基于最先进的三维数字设计和工程软件构建“可视化”的数字建筑模型,提供了一个“模拟和分析”的科学协作平台,实现提高质量、降低风险和污染、节约成本等作用。一些建筑安全企业利用BIM可视化技术建立三维模型并引入安全环保指标进行超前预控,实现施工阶段的动态集成管理及可视化模拟,并与三维扫描、视频、照相、移动通讯、互联网等技术集成.实现了各项HSE指标的预控与跟踪.实现了HSE管理的动态和精确管理,使HSE管理的幅度、深度和力度大幅增加 2.2应用55管理优化现场实现HSE管理指标的实现55管理就是要创造一个零故障、无意外事故发生的工作场所,现场内应保持宽敞、整洁和通道畅通,物流、人流、工序流有条不紊,意外事件的发生自然就会相应地大为减少。具体操作中,多以目视管理、看板管理等的应用为主。在目视管理方面:材料、机械的摆放位置用标准化的标牌,让管理人员“一看便知”;人员的着装上也可以做明显标志加以区分,方便管理。在看板管理方面,及时公布和更新各施工段HSE信息、施工机械故障情况、事故问题发生情况,起到传递信息、防微杜渐、强势宣传、褒优贬劣的作用,进而提高整体的HSE管理水平,确保各项HSE管理目标的实现。 2.3运用多媒体动画提高HSE培训教育的效果施工企业从业人员的文化水平参差不齐,这就要求企业的HSE教育不能停留在传统的集中授课、最后以笔试的形式进行考核的做法。相当多的建筑安全探索了利用FLash动画形式进行HSE培训的形式。动画系统以生动逼真、直观的形式展现给施工从业人员,视觉和听觉的结合,有更强的感染力,使参与培训人员更好的掌握HSE管理的知识。 2.4斗运用建筑安全十项新技术促进HSE管理在前期的施工方案编制时,积极应用适合绿色施工的资源利用与环境保护技术,大力发展现场监测技术、低噪音的施工技术、现场环境参数检测技术、自密实混凝土施工技术、清水混凝土施工技术、建筑固体废弃物再生产品在墙体材料中的应用技术、新型模板及脚手架技术的研究与应用。同时,加强信息技术应用,如绿色施工的虚拟现实技术、三维建筑模型的工程量自动统计、绿色施工组织设计数据库建立与应用系统、数字化工地、基于电子商务的建筑安全工程材料、设备与物流管理系统等,协助HSE各项管理目标的实现。 3.结束语 技术和创新是QHSE管理的有效支撑。只要我们积极采用先进的HSE管理技术,就能实现HSE的无缝隙管理、全过程管理,取得安全生产无事故、文明施工无污染的良好效果。在严峻的安全生产形势面前,除了提高责任意识、完善制度化管理,不断探索和采用新技术是提高HsE管理水平白勺绝佳路径。 作者:李丽李文王君单位:中石化胜利建设工程有限公司 建筑安全论文:安全工程专业的建筑安全论文 一、建筑安全课程存在的问题 一般开设建筑安全课程的专业均为工程类专业,如安全工程、土木工程、工程管理等专业,这些专业分属不同院系,前期基础课程也不尽相同,各有侧重,对于建筑安全中尤为重要的力学基本理论、机械原理掌握程度不一。此外,高等数学和建筑材料等知识对于理解课程内容也必不可少,这对于基础较差的学生也是个不小的难题。高等教育体制改革的不断深化和就业形势的日益严峻要求学生必须在学习期间能够尽可能多地树立知识框架,丰富知识储备,培养解决实际工程问题的技能,这就对新形势下的建筑安全课程教学带来了多方面挑战。建筑的安全性是贯穿建筑设计和建筑施工中的最基本要求,而在建筑安全的课堂上,一般教师仅仅是讲解相关概念、规范要求和少许案例,学生往往把它当成是建筑规范的科普课,认为上课与自己看书了解相关规范并无太大差异,不足以引起学生对建筑安全的重视,如此开设建筑安全还有何意义可言?建筑安全通过这种授课方式并没有得到其在建筑设计和建筑施工中应有的重视。兴趣是最好的老师,如果不能激发学生的学习兴趣,调动学生主动探究安全的内在机理,变被动填塞为主动思索,教学质量就难以提高。不了解安全设计的内在机理,安全就无从谈起。达不到安全要求,又谈何功能、造型、空间布局呢?安全是一切的前提与基础!如何将建筑安全知识内容讲深、讲透,使学生不仅知其然,亦知其所以然,并能够活学活用是这门课的教学目标。传统的教学模式:备课、讲课、答疑,批改作业,不利于激发学生学习兴趣。教学理念与授课方式如果没有充分考虑授课对象的实际情况,很难恰当地安排课程内容,也难以达到教学要求,重点、难点突出,使教学效果受到限制,不能体现因材施教的教学原则。 二、建筑安全课程教学改革探讨 1.教学内容的合理优化。 不同专业对安全的要求广度、深度不同,建筑安全课程应紧密结合专业特点进行内容统筹,教学内容上要有所侧重。对于安全工程专业来说,尤其应该体现本质安全化的时代要求。在教学伊始,就要针对专业基础及专业特点,确定需要详细讲解的知识点。既要保证知识覆盖面广,又要保证学生听得懂、想得通、学得会、记得牢。将现有教学内容与之前学过的力学、材料学、机械学等原理结合,重点在于联系工程实际,对各知识点进行梳理,使其更加合理和系统,实现重点突出、结构明晰、层次分明、原理透彻的目标。建筑安全涉及多学科知识,不仅要讲清楚基本概念和基本原理,还应针对专业特色结合典型案例把重点分析讲解清楚,使学生在理论联系实际中加深对所学知识的理解和掌握,从而提高分析和解决实际问题的能力。对于相关联的章节应该进行重新组织,使其前后呼应,关联学习。如可以在脚手架工程中介绍结构计算的相关知识,使学生在一开始就清楚的了解工程结构到力学模型的简化过程,明确结构力学在脚手架安装中的任务及其与工程结构设计、管理等方面的联系。又比如在高处作业中联系脚手架工程相关规定和搭建要求,明确脚手架项目施工安全中的保障措施与高处作业需求之间的联系,如栏杆、挡脚板设置的必要性。由于安全工程专业定位于培养专业安全管理人员,教师在教学过程中可适当精简公式推导过程,简化枯燥的数值运算,着重阐明公式中物理符号的意义及其应用,定量计算和定性判断相结合,理论联系实际,结合工程事故实例分析,判定事先预防部分,增加学生的感性认识,使其更容易理解和记忆相关规范的要求。 2.教学方式的发展创新。 传统课堂授课是以教师为中心,教师讲、学生听,教师单一教学,学生被动接受,往往容易走神分心。与时俱进的课堂教学形式要以学生为中心,师生互动,鼓励学生参与案例分析和课堂讨论,激发学生的兴趣和积极性。案例学习是一种非常有效且必要的学习方式,可使学生从感性上加深对安全危害的认识,同时也是一种增强安全重要性潜意识的有效手段。灾难往往不是只由一个原因导致的,很多时候灾难的发生是几方面的缺陷共同导致的。如一名建筑工人从外脚手架第三层摔下来的事故,可结合脚手架工程的栏杆防护、高处作业安全带的使用、安监人员的安全教育等方面进行引导,让学生运用课堂所学知识去分析诊断生产过程中系统的安全性能,并从学生的角度尝试提出预防和控制的方法。这样一来,一方面进一步加深了学生对各章节知识的综合把握,另一方面培养了学生理论联系实际的应用能力。在了解了建筑安全设计相关内容之后,可将学生分组讨论同一事故案例并给出整改建议,由于关注点的不同及思维的局限性,可以再让几个小组之间进行互评,这样可以引起学生对自身安全设计方面的反思,更直观地指出对方小组整改方案的优缺点。这种与教学内容紧密结合的讨论和互评活动,必然会提高学生的建筑安全意识,调动学生积极性,引导他们更自主、灵活的运用所学知识。教学手段应多样化,特别是利用多媒体辅助教学实现传统教学不容易讲述清楚的内容。多媒体辅助教学改变了传统教学中粉笔加黑板单一、呆板的表现形式,能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,起到活跃课堂气氛,加深巩固教学内容,使学生感受到学习的喜悦,寓教于乐。如对于垂直运输机械中自升式塔吊的“长高”问题,以前教学中只是演示一组塔吊组装的静态图片配合讲解,学生看完后仍然不清楚究竟是如何升高的,抬升时支撑方式如何实现,在这些细节方面,很难用照片表述清楚。现在借助多媒体辅助教学,将塔吊组装抬升方式用动画的形式播放给学生看,边播放边讲解,并对细节处放大突出,使学生对于塔吊长高的全过程有个清晰明了的认识,这样我们借助多媒体这一新型教学手段,有图形,有声音,有录像,书本上苍白复杂的结构示意图可通过制作动画变得直观形象,弥补了部分学生空间想象力不足的差距,增强了学生的视觉感受,从而更好地理解建筑安全中相关机械设备原理。 3.科技兴安的时代要求。 随着经济的发展,科技的提高,人们日益增长的安全需要,安全发展到当代,对于安全的需求到了本质安全化的阶段,在安全认识上取得了一大进步,要求对事故由被动接受到积极事先预防,以实现从源头杜绝事故。引导学生树立以科技手段增强建筑安全的理念,如加强新型安全防护技术、防护用具、新型材料和机械设备的研究,减少设备的不安全因素造成的安全事故。加大建筑现场机械化、自动化程度,采用先进的施工技术,促进建筑业由粗放型、劳动密集型向集约型、科技创新型的转变,减少施工过程中人的不安全因素和物的不安全状态造成的安全事故。充分利用远程监控技术,为施工安全监管提高效率和提供方便。从学生教育入手,利用图片、视频、事故、案例作对比,将科技的重要作用牢牢烙印在学生心里,积极创造和争取各种有利条件,不断改善建筑安全施工条件和人员结构,提高行业人员综合素质,促进形成一支高水平的安全科技专业队伍。 三、结语 《建筑安全》课程是一门实践性和应用性很强的技术专业课,在教学实践中,要紧密结合安全工程专业的特点,授课过程中融入案例分析和课堂讨论,灵活运用多媒体教学,加强学生的创新能力和科技兴安意识的培养,从而提高教学质量,以适应新形势下社会经济发展对人才培养的需要,使学生成为真正合格的安全工程专业人才。 作者:侯建华李倩刘雯雯杜云海王志单位:郑州大学力学与工程科学学院 建筑安全论文:高层建筑安全论文 1高层建筑施工作业中应注重的安全管理重点问题 1.1脚手架 高层建筑作业施工的脚手架运用必须结合项目的自身特点,工艺条件以及设计要求进行精确计算,保证建筑构件拉结实现二步三跨。值得说明的是,在刚性连接以及手脚架防护方面应需控制好钢材的外径、内径的规范计算并加以运用,切实做到支撑系统实用性功能发挥。 1.2模板工序 在模板施工作业工序进行时,其施工方案应能涵盖支撑设计、安装、拆模等重要工序的详细工艺说明;另外,季节性变化时作业要考虑到泵送混凝土支撑系统的防护措施,可结合施工图纸的要求进行规范作业,特别是拆模时应当切实落实先支后拆的作业工序,即拆除模板承重构件需要后续拆除,非承重部分先予以拆除,并且拆除时应设警戒线,做好监理工作。 1.3作业用电 作业电源的使用需要配置特定电房,即两级保障和三级配电,作业场地用电接地所用的供电系统要采用三相五线制用电电缆。 1.4模板支撑 模板支撑搭设要顾及到其稳定性能的发挥,这就需要施工作业进行时要严格按照设计要求,作业规范去搭设模板。目前,仍然有不少施工单位用简易的竹竿或木杆代替支撑系统,这种简易撑护系统安全系数很低,存在严重安全隐患;另外也有部分施工单位违规拆除支护系统,这些现象都应极力杜绝。 1.5塔吊和电梯的使用 高层作业塔吊和电梯的使用很常见,但违规操作现象经常会由最初的重视变成忽视,久而久之,作业人员的专业上岗证便失去了其应有的意义。 1.6人员素质因素 部分施工企业的施工现场存在条件差,场地脏乱的现象,同时给排水系统设置薄弱等,这些不利因素的出现,与现场作业人员的人员素质、工作观念有着必然联系。 2高层建筑施工作业落实安全管理的有利措施 2.1提高意识切实贯彻到实际行动 2.1.1安全意识的建立和培养 安全生产,规范作业才是保质保量完成工期项目作业的关键之处,普及安全知识教育,依托安全法律法规,才能逐渐增强人员的安全意识,使安全措施落实到实处。唯有这样,作业施工前,作业人员才能明确自身权责与义务所在。这其中主要包括:日常安全知识的学习与教育,作业典型案例的分析与人员的安全施工培训,安全施工法规的宣传与再教育,安全施工讲座的积极指导,实行奖惩安全机制的表彰与教育。总之,营造良好的施工安全文化培养,树立施工作业人员的安全意识尤为关键。 2.1.2安全责任负责人的权责利要加以明确 施工项目工期内的各个作业工序的全面安全管理,应由项目经理统筹负责,对于安全管理的重点,分项作业的完成目标,各个项目作业的安全计划署编制等都要考虑周详,旨在切实按照规范施工的基础上,保证人员操作安全,安全施工顺利进行。而顾忌到这些因素,就要明确安全生产负责人,即项目经理在安全生产这一块的权、责、利,真正以目标为方向,切实落实到人头,合理支配人力、物力与财力,避免材料资源铺张的同时,搞好安全管理工作。 2.1.3工前与作业进行中的安全控制 施工作业进行前和工程项目作业施工进行中,应时时强调以预防为主,在开工前安全管理准备工作要充分做足。这就需要工前能够分步骤、分阶段性的对施工场地现有条件,施工工艺操作等进行充分调查,比如对于地质的勘探记录、安全生产的宣传教育、安全施工技术的培训指导、施工工艺的规范作业、各个工序的交底验收等要充分了解并加以掌握。而且,特别需要项目作业设计文件能够和安全技术措施、施工技术方案形成对应和协调。这就好比应力支撑系统的验收工作能够和施工设计意图要求相配套一样;各施工构件荷载受力与计算相一致;施工全程动态掌握与人员规范操作相协调等等。 2.2加强安全施工的质量控制和管理 高层建筑项目作业施工人员在进入施工场地时,应首先了解各项工艺的基本作业安全规范,各个入场设备的安全操作要求;施工单位除了要在工前建立安全管理质量控制机制外,还要建立专门的安全质量管理组织机构;安全机构要编制安全验收交底计划书,以及安全讲座指导大纲等。同时,施工作业人员要阶段性的进行安全施工操作考核,其中有进场时的必要安全知识考试,阶段性的安全设备操作和工艺技术的规范作业等。另外,在施工现场除落实项目经理安全生产负责人之外,还要配置专门的安全生产员展开巡查,以随时了解整个项目作业的施工全程动态,是否能够发现场地安全隐患,能否及时发现作业设备是否存在故障或者是否需要检修等。当然,施工项目的各个组织单位部门,也应当全面了解安全防范常识,以避免异常事件发生时,能够及时应对并在事后做出安全总结;对存在安全隐患的作业工序进行限期整改,整改之后进行校验追踪,并保存整改验收后的记录说明,以作为各施工单位安全奖惩机制的赏惩依据,从而不断提高安全生产,使各项作业做到全面的安全施工质量管理。 2.3建立完善的危险源控制方案 施工作业进行时,各个项目工序作业都可能存有潜在的安全隐患。因此,对于各项工序施工时,应明确负责各个项目负责人或是监管人的职责;对于高危性质的危险源处,应对其安置警示标识,并在警示牌上加以说明,说明存在的危险源,以及提示由危险源引发的意外事件处理的扼要应对方案等。 2.4定期组织作业人员学习《安全手册》 在建立专门负责安全管理的组织机构后,由部门负责人带头牵线,对各个施工组织单位的安全管理员进行安全教育与指导,并且结合施工场地的施工条件,施工工艺等编制出实践性、实用性可靠的《安全知识手册》,即在满足各项作业规范与图纸要求的前提下,制定的《安全知识手册》,更能让作业人员容易理解,贴近实际施工现实,而非死板不切实际的硬性规定;以此为基础,定期组织各部门单位作业人员学习安全防范知识、我国施工安全法规以及安全施工技术等。 2.5重视重要施工工序的安全管理 脚手架和模板的施工工序是高层建筑施工作业体系中的重要组成部分。也就是说,安全事故一旦发生,造成脚手架、模板倒塌必然在建筑材料特性上、施工作业方案设计以及安全管理上存在致命疏忽。比如,扣件式脚手架的钢管外径规格应当以采用48mm作为标准,并确保壁厚控制在3.0mm-3.5mm,即过薄的钢管壁经过多年时间沉淀,锈蚀发生,其惯性距损失也要减少,安全自然存在隐患。另外,模板支护系统的搭建及拆除应以先支后拆为原则,并留有专人监管。 3结语 高层建筑施工涉及到的各项工序作业比较复杂繁冗,需要按照规范,设计要求进行作业的同时,要极力重视安全管理的控制工作。因此,这就需要施工各组织部门单位能够以实际角度出发,将安全工作抓好,落实并贯彻到实处,使高层建筑作业成效发挥其应有的高水准。 作者:周展飞单位:湛江市粤西建筑工程公司 建筑安全论文:基于物联网的智能建筑安全论文 1传统建筑安全系统存在的问题 物联网有三个特点:首先,它可以使用RFID技术,传感器和随时随地获取信息的对象,如QR码;第二,可靠的交付,集成,实时信息通过各种通信网络和互联网对象的准确表达;三是智能化处理,对大量的行政控制、智能对象的云计算,模糊计算技术模式识别与智能化、数据和信息分析利用和处理。使用智能建筑网络技术的传统保障系统具有以下优点。智能建筑被配有智能化设备,广泛应用于数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术,传感器技术和数据库技术,如高科技构成类型的智能系统,智能建筑行业在我们的范围内是较晚,然而,技术发展非常迅速,未来的建设阶段的发展趋势将推动发展的智能化。 1.1布线优势 传统的安全系统建筑布线可以使用电话线路,公交线路,总线能力,集成度高。为家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列。没有额外的布线的电话线,电话线,但是带宽很窄,拥塞信号容易产生,而不适用于图形的传输。信号,绿色信号传输性能的图像不错,但是安全系统更多子系统,每个子系统使用行,布线的复杂性,包括增加建造和修理的难度。另外,旧楼,上述变换存在于多种接线工作量等问题。 1.2远程监控的实现 传统的安全系统将专注于各种安全检测器信号到管理中心,如安全管理中心的建筑物或地方行政中心。设备或由责任智能管理中心的工作人员来监视这些信号和联动处理。这种结构限制在安全范围内建设或执行,不能满足远程监控应用,如智能家居远程监控。为智能家庭,家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列。 1.3传感器的智能化 目前,智能建筑,如访问控制,视频监控安全系统。随着火灾报警系统是独立的单个传感器和就业功能的,没有智慧,例如,非法入侵检测红外探测器,红外信号,只要显示器,是否真的非法入侵,将产生报警信号时,仅具有这样一来,可以对应联动系统之间产生的报警。 1.4网络可靠性优势 在传统的布线,如果一个总线发生故障,则该总线上的所有监控设备将瘫痪。无线传感器网络中的每个节点可以协调它们的行动以实现自动网络的分布式算法。由于该中心节点,具有很强的鲁棒性和可生存性的消除。没有额外的布线的电话线,电话线,但是带宽很窄,拥塞信号容易产生,而不适用于图形的传输。使用转发节点,形成一个多-路由跃点而是网络比通过无线传感器网络路由设备通信中的每个节点。绿色信号传输性能的图像不错,但是安全系统有更多子系统,每个子系统使用性,布线的复杂性,包括增加建造和修理的难度。如路由器。因此,即使一个节点发生故障时,其他节点仍然可以依赖于彼此进行通信,这增加了网络的可靠性。 2物联网技术的优势与亟待解决的问题 无线传感器网络技术,可以有效地解决这些问题。无线传感器网络为基础的安全系统布线建筑物本身没有任何限制,需要使用各种无线传感器设计,施工,维修和改造提供了极大的方便,同时也节省了大量的布线材料,布局在人们无法达到的或危险的地区,这是一个明显的优势。为智能家庭,家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列,它是一个独特的优势。在RFID(无线射频识别)设备,身份和位置传感器设置传感器。RFID技术与由读取器发射的电子标签和阅读器,无线电波的主要成分扫描范围内的RFID标签,它可在电子标签信息被封装被读出,并且该信息被发送到信息管理系统,以验证这些信息的所有者的身份对应。作为一个单独的安全网络,建立一个桥梁几乎无处不在的互联网终端,通过物联网技术,安全管理人员或租客,可以在任何地方,电脑或手机主动监控建筑空间,当发生异常时,报警信号可发送及时向主管或住户本人。在每个技术的终端是一个智能传感器节点,信息收集,数据处理和通信能力的三个方面。它不仅具有传感器本身的功能,可以使各种数据智能处理和组织在一起形成一个系统的智能联动;安全子系统。如果一个节点由一个确定的信号节点数据处理模块本身检测的红外线检测器的警报信号,以确定它是否满足特征的红外信号的非法侵入,通过视频监控摄像机现场报警图像采样模块,进一步证实了非法入侵的图像特征的依从性,最终决定是否报警。这可以有效地减少或防止误报的发生。由于中心节点,具有很强的鲁棒性,可以消除生存能力。在使用转发节点,以形成多条路由的网络,而不是通过在无线传感器网络中的通信路由选择设备的每个节点。即使个别路由器节点失败,其他节点仍然可以保持依赖,从而提高网络的可靠性而互相沟通。 3基于物联网技术的智能建筑的系统结构 IOT应用程序通常可以分为三层:感知层,网络层和应用层。主要目标是感知层;网络层来定义主要是收集信息,信息传输和处理;应用层结合行业需求,以实现智能技术行业网络融合。基于智能家庭网络技术。一方面,它可以直接通过移动互联网向手机用户发送警报字段控制信号或接收用户,另一方面,可以将命令发送到Internet信息服务器。联合监控终端包括手机和电脑连接到互联网,用户可以在各种各样的运行监控软件。在网络安全系统使用智能大厦技术具有明显的优势。但因为它是仍处于早期发展阶段,这可以有效地减少或防止误报的发生。所以有一些迫切需要解决的问题:节点的电池能量,有限的计算能力和存储容量的问题,高容错的网络信息安全问题的网络需求。4结束语物联网技术有广泛的发展前景。该方案是一个网络技术的应用,如智能建筑子系统也有一定的参考价值。有效地解决了智能楼宇可能发生的问题的智能安全系统问题。 作者:杜群单位:陕西职业技术学院 建筑安全论文:房屋建筑安全管理论文 1简述房屋建筑中的安全隐患 控制危险源的具体工作为:(1)汇总已完工的建筑工程的危险风险项目,或整理已经发生建筑事故的工程资料,找出可能引起事故发生的危险源;(2)找出分析事故发生的直接或间接原因,将原因进行逻辑分析,将事故中相对应的逻辑关系找出来;(3)分析事故的结果,从结果分析原因与危害。现在随着科学技术的发展,可以成立一个专家调查组,对建筑事故进行科学的调查,因为现在是一个科技的时代,利用科学技术与科学理论能够改变很多,其中也包括安全事故,所以建筑行业在进行风险管理时一定要重视科学技术的应用。利用专家来评定建筑事故,找出建筑的风险源,要求评定专家要有丰富的实践经验,同时还要具有扎实的建筑理论与风险理论做支持。 2房屋建筑中的具体安全问题 目前在我国的房屋建设中,存在的还没有得到有效解决的安全问题还有很多,例如集中在学校、民房或者是农村自建房屋中的安全问题,严重威胁了人们的生命与财产安全;房屋建筑本身的问题也是可能引发安全事故的重要因素,在部分房屋建设中,由于施工不到位、管理不完善或使用的建筑材料不合格等问题也容易引起安全事故的发生;由于房屋建筑的露天作业较多,对劳动者的体力耗费较大,再加上施工人员的流动性较强,专业技能不高,所以这也是引起安全事故发生的重要因素;房屋建筑的安全管理人员的素质不高,能力有限,但是管理工作能否做好,直接影响了安全管理水平,也影响了施工质量,所以管理人员的专业素质是提高安全管理水平的重要因素;除此之外,自然因素也是影响事故发生的重要因素,因为地震、滑坡、泥石流、暴雨等自然灾害具有强大的破坏力。由于现在建筑行业的快速发展,一些资质不够的施工单位也混杂在建筑行业中,这就难以保证工程质量,也加大了安全管理的难度,这些安全问题应当充分引起相关部门的重视。 3风险模式在房屋建筑安全管理中的具体应用 3.1确定房屋建筑中的风险范围 在实际的建筑施工中,对施工的相关内容进行系统、全面的风险识别,确定风险的分布与范围。例如:(1)根据建筑工程施工所处的地理位置,对该地的水文特征与自然灾害进行分析,另外对工程外部的环境、交通与资源等都进行综合的考虑;(2)对建筑工程的生产、施工、办公等都进行合理的规划,合理的布置易燃易爆或有害的建筑材料,做好建筑物的卫生防护与安全建筑工作;(3)建筑工程与工作人员的施工场所与生活场所要做好防雷、防雨、防火、防盗工作等。 3.2落实施工单位与建设单位的管理责任 在工程建筑中,建设单位占主导地位,对安全生产有决定作用,所以要落实下述的安全生产责任:(1)建设单位要确定并提供良好的作业环境与安全管理费用;(2)确保勘察、设计、建立与施工单位在工作时符合国家相关法律的规定,有效控制工程进度;(3)及时为施工单位提供资料,相关部门要对安全管理措施进行备案。施工单位是安全生产的责任主体,安全措施主要是由施工单位落实的,所以要求施工单位要配备专职的管理人员,建立完善的项目安全生产体系,并建立健全的生产制度。 3.3落实监理工作 工程监理单位是保证工程质量的重要单位,也是工程安全生产的主要责任主体之一,要落实监理单位对工程中每一个施工环节的监督管理工作。首先要将安全监理归到监理规划中,对承包商、施工单位与施工个人的安全生产资格与安全管理措施都进行审查,使其达到标准条件;其次对危险性较大的施工阶段,要编制详细的、科学的监理细则,一旦发生安全隐患要及时排除。监理单位进行安全检查主要就是监督建筑施工,发现安全隐患,并及时进行整改,规范施工人员的工作行为,减少事故发生。 4结语 在房屋建筑施工中,人为因素、自然因素或管理不当等原因的影响,极易引发安全事故,给人们的人身安全与财产安全造成威胁,这些影响因素是可以通过人为力量避免或减少影响范围的。在房屋的建筑施工中应用风险模式,能够确定建筑中的风险范围,落实施工单位与建设单位的管理责任,并充分发挥监理单位的监督作用,保证工程质量,防止或减少安全事故的发生,提高房屋建筑工程的安全管理水平,促进房地产业与建筑业的可持续发展。 作者:李晓栋单位:重庆市江津区方正建筑工程有限公司 建筑安全论文:高层逃生系统建筑安全论文 1高层建筑的危险特性 火灾危险是高层建筑的主要危险特性。现代高层建筑物虽然都采用了不燃或难燃建筑材料,但由于形成了一个相对封闭的立体空间,且其中的电气设备、家具、生活用品等大多都属于可燃物。另外,由于高层建筑构造相对复杂,人员过于集中,使得不燃结构的建筑引发火灾的可能性增大[1]。同一般火灾相比较,高层建筑火灾具有以下特点:火势蔓延快;逃生困难;人员集中,容易造成重大伤亡;消防设施不够完备,扑救困难。基于高层建筑火灾的特点,在发生火灾时,及时通过安全逃生系统进行安全疏散和逃生,才是避免和减少人员伤亡的重要措施。 2高层建筑安全逃生系统 2.1安全逃生系统的基本构成 高层建筑安全逃生系统承担着人员在紧急情况下的安全疏散和逃生功能,主要包括安全出口、逃生楼梯、消防电梯、防火门等供人员在紧急情况下安全疏散的通道[2]。现代高层建筑内人员的安全逃生主要依靠安全出口和逃生楼梯。为了避免人员在逃生通道中出现拥挤和踩踏等不利于安全逃生的现象,除了常规的安全逃生设施外,在人员密集的特殊高层建筑内,也设置了包括消防电梯、避难梯、救生袋和避难滑梯等在内的辅助安全逃生设施。 2.2安全逃生系统可靠性的影响因素 高层建筑安全逃生系统的可靠性高低决定着其能否有效承担紧急情况下的人员疏散和逃生功能。影响高层建筑安全逃生系统可靠性的因素很多,主要包括人、环境、管理的因素。在发生火灾等紧急情况时,不同性别和年龄人员的心理承受能力、反应时间、认知能力、决策能力和逃生行动能力存在差异,导致火灾发生时的安全逃生行为不同。一般来说,老人、孩子和女性的安全逃生能力相对较差。不过,火灾时人员逃生行为基本遵循/尝试)失误)再尝试0的循环认知模式[3]。管理因素包括在日常活动中,定期对楼内人员进行安全教育和安全逃生演练,让楼内人员熟悉安全逃生路线;定期进行安全检查,确保安全逃生设施及辅助安全逃生设施的完好。环境因素主要包括高层建筑内本身设计的安全逃生通道状况、配备的安全逃生设施状况和人员状况等。足够数量的安全逃生出口能有效保障人员的安全撤离。在进行建筑逃生设计时,尽量将安全逃生通道设为人员日常行走的通道。照明和指示可以指明逃生方向,使人员迅速安全地撤离。照明和逃生指示设备的可靠性将直接影响安全逃生的效率,是保证安全逃生的重要设施。由于人员在建筑物内分布具有随机性,造成安全逃生较为复杂[4]。 3高层建筑安全逃生系统的可靠性分析 安全逃生系统的重要任务就是在规定的时间内,通过安全逃生系统,能够使人员全部逃生到安全区域。因此,安全逃生系统设计其实就是以逃生时间为中心进行的人流组织设计,逃生时间是安全逃生系统可靠性的重要控制指标。本文以成都某18层宾馆作为分析对象,对其安全逃生时间进行计算,确定该宾馆的安全逃生系统设计是否符合要求。 3.1计算方法 目前,安全逃生时间的计算方法很多,每个方法都有其自身优点和缺点。由于在进行安全逃生系统设计时,并不需要安全逃生时间的准确数据,只需要确定其是否满足安全逃生要求。因此,文章采用最常用的四阶段法。四阶段法是指将逃生时段分为4个时段。第1时段:从室内向客房门口的逃生;第2时段:从客房门口向室内楼梯间入口处的逃生;第3时段:从室内楼梯间入口到室外楼梯的逃生;第4时段:从室外楼梯向地面的逃生。各时段所需时间的总和即为总的安全逃生时间。只要总的安全逃生时间小于高层建筑的允许逃生时间,则该高层建筑安全逃生系统可靠性符合要求。 3.2计算参数 (1)假定火灾发生在该宾馆第10层距楼梯口最远的房间,安全逃生采用楼梯,楼梯宽度1.75m,楼梯设置在楼层的最右侧。(2)酒店第3层为娱乐室,人数较多;4~18层为客房,每层10个客房,单侧依次排列;每个客房长5m,宽3m;发生火灾时第3~18层共有人数550人。(3)根据经验,楼梯上人流的逃生时间为楼梯高度h的4倍,即酒店第1层楼梯高6m,第2层楼梯高5m,第3~18层楼梯高4m。(4)允许逃生时间[5]:高层建筑的允许逃生时间按5~7min考虑,即300~420s。(5)逃生速度[5]:人群在平地上的逃生速度大约是1m/s(拥挤状态下)。(6)通行系数[6]:我国的防火规范中,门或走道的通行系数为:平地1.3人/(m#s),楼梯1.1人/(m#s),第1层到第3层设室外逃生楼梯。 3.3理论计算 该宾馆4~18层情况相同,可选其中一层进行分析,选第4层来进行计算。 3.3.1第1时段逃生时间T1 T1为第4层每个客房人流从室内到房门口所需时间,可由室内最远点到门口的距离和人流疏散速度来确定,即T1=L1/V1。在紧急情况下的水平行走速度,男人为1.35m/s,女人0.98m/s,儿童和老人0.65m/s[5]。按最不利条件考虑,取0.65m/s。室内最远点到门口的距离为5m,因此有T1=7.7s。 3.3.2第2时段逃生时间T2 T2为人流从各房门口通过走廊到达楼梯口所需时间,可由各房门口到达楼梯口的走廊长度L2和人员在走廊上的通行速度V2来确定,即T2=L2/V2。房门口到达楼梯口的走廊长度最远为30m,最近为3m,人流疏散速度按0.65m/s计算,所以有:T2max=46.2s,T2min=4.6s。由于单个客房居住人数少,每个房间的人从房门口通过走廊到达楼梯口时,能依次顺利地逃生下去,并不会发生滞留。因此,第1、第2时段总逃生时间只需考虑其最大值,所以有Tmax(T1+T2)=53.9s。 3.3.3第3时段逃生时间T3 由于各客房情况相同,第4~18层人流从各自房门口通过走廊到达楼梯口都不会发生滞留。当火灾发生时,各层人员同时通过楼梯向下逃生,逃生情况相同,每一层的人流都不会与它相邻的上下层发生滞留。但是,由于第3层人数较多,当4~18层的人流陆续逃生到达第3层时,就可能发生滞留。要直接计算人流在第3层楼梯口的滞留时间并不容易,可以将这段滞留时间分为两个部分来进行计算:¹第18层最后一股人流到达第3层室外逃生楼梯口所需的时间;º第4层最先一股人流到达第3层与第18层最后一股人流到达第3层楼梯口期间所需时间。第4层最先一股人流从室内到逃生楼梯口所需时间为12.3s,从逃生楼梯口到达第3层室外逃生楼梯口所需时间为16s。因此,第4层第一股人流在第28.3s时,到达第3层室外逃生楼梯口。第18层最后一股人流从室内到达逃生楼梯口所需时间为53.9s,从第18层逃生楼梯口到达第3层室外逃生楼梯口所需时间为240s。因此,18层最后一股人流在第293.9s时,到达了第3层室外逃生楼梯口。 4结论 (1)在高层建筑安全逃生系统设计中,应严格按照5中华人民共和国消防法6、5建筑设计防火规范6、5高层民用建筑设计防火规范6的相关要求,综合考虑建筑物的用途、楼内疏散距离等因素,进行安全逃生时间的计算和可靠性分析,以此确保每一层楼的防火门、安全疏散通道等安全疏散设施符合紧急情况下人员进行安全逃生的需要。(2)高层建筑物内应配备适宜楼内人员的辅助安全逃生设施,使安全逃生系统真正有效地发挥其作用。本身存在设计缺陷的高层建筑,应结合具体实际情况,补充配备安全逃生设施设备,以弥补消防安全的缺陷。 作者:勾红英吴玫罗智文陈星工作单位:四川理工学院材料与化学工程学院 建筑安全论文:建筑安全节能型电气设计技巧分析论文 摘要:本文介绍了建筑的现状,指出建筑电气是建筑的一部分,做好建筑电气设计的安全性和节能性是建筑电气设计师的职责。分别从电源、供电线路、消防、变压器、电机、照明几个方面介绍了建筑电气设计对建筑的安全性节能型的影响。 关键词:建筑电气;安全性;节能型 引言 随着经济的增长和人们收入的增加,建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。城镇一体化建设的加速,我国的建筑面积以每年十几亿平方米的速度递增。据建设部和国家建材局的统计,我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%。建筑节能在建筑行业势在必行。这些都要求建筑电气工程师发挥才智,既要满足建筑功能要求,给居民提供舒适、方便的生活空间,还要尽可能的做到减少建筑耗能。下面分别从建筑电气设计安全和节能两个方面进行了分析。 一、建筑电气设计的原则 建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则,它体现了国家的政策和对建筑的质量要求,是建筑电气设计者设计的标准。 建筑电气设计应满足建筑的功能需求,保证建筑的各项功能稳定连续运行,给居民的日常生活带来方便、快捷。 建筑电气设计是建筑的一部分,在设计过程中也要考虑综合经济因素,既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用,以求得建筑生命周期内费用最低的目标。 二、建筑电气设计的安全性 建筑电气设计的安全性从电力供应、供电线路、电气设备的接地、建筑消防控制方面进行了分析。 2.1电力供应 电力在现在建筑中占有重要作用,没有了电,建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活得基础。因此,为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电,互为备用。此外,还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器,根据防火要求,主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线,应做成手车式。 2.2供电线路 居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运行,供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小,使电阻变大,功率过载将导致电路发热或引发火灾。 2.3电气设备的接地 现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备,电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连,为保证人员安全,此共用接地体的电阻不应大于1Ω。 2.4建筑消防控制 建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统.包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分,实现报警灭火自动化。其中,消防线路要求要求穿金属管或者暗敷,目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用,保证信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要,为且确保安全,消防水泵的控制应设置两路:一条由引至消防水泵控制柜;另一路则引至消防控制室。 三、建筑电气设计的节能性 建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗,建筑电气设计师也应从全盘考虑,既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗。下面分别从变压器、线路、照明几个方面给与分析。 3.1变压器的选择 变压器应选用节能型变压器,高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致,可以铁心的涡流损耗;良好的接缝密合,可减少漏磁损耗。与老产品比,节能型变压器空载损失和短路损失降低,10kV系列分别降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年节电9kW•h[3]。节能型变压器,因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点,而在近年得到了广泛的应用。 变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50%时,变压器的有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加,因此要考虑综合经济效益后进行选择。工程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费后,一般变压器的负载率取容量的80%。 3.2配电线路损耗 建筑中供电线路长且多,由于电阻的存在,当电流通过时就会产生功率损耗,其计算公式是:式中:ΔΡ—三相输电线路的功率损耗;I—线电流;R—线路相电阻。对于供电线选定的条件下,“R”值不变。可见电流越大,电路损失越大。线路的电阻R=ρL/S,电阻与电阻率ρ、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑: 选用电阻率ρ较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之。减少导线长度,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径。增大导线截面积,对于较长的线路,在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用,可以由以后的运行费用抵消。 3.3电动机的节能分析 减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的,因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减少线路损耗外,还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化,以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频控制后空调系统的运行费可节约30~40%。 3.4照明节能 照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能,通常的节能措施有以下几种:(1)充分利用自然光,在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合,做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合,从而节约人工照明电能。(2)使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等,公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。(3)对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关,高级客房采用节电钥匙开关,公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关,走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。 四、结语 建筑电气的安全和节能措施还有很多,设计的节能潜力很大,广大电气设计人员在设计中应精心考虑,反复比较设计方案,拿出一套符合各种技术指标,满足功能需求的前提下,行之有效而又切实可行的节能措施,从而达到真正安全节约的目的。 建筑安全论文:建筑安全管理现状分析论文 [论文关键词]建筑业安全管理控制措施 [论文摘要]安全质量是工程建设的“底线”,它关系到投资效益的最大化,关系到国民经济的持续健康协调发展,关系到和谐社会的建立。分析我国建筑业安全现状,提出实现建筑业安全管理的控制措施。 一、前言 近几年来,随着市场经济进程的不断推进以及人民生活的普遍提高,建筑业成为发展最快的行业之一。而市场竞争的日益激烈,使得效益成为各企业竞争的目标,因此向管理要效益已经成为各企业家的共识。而安全却是效益的前提,因为安全的结果决定了效益的大小。为此,多年来党和政府高度重视安全生产工作,确定了“安全第一,预防为主”的安全生产方针,颁布了一系列安全生产法律法规和标准规范,目的就是为保护广大劳动者的安全和健康,控制和减少各类事故,提高安全生产管理水平,促进和谐社会的建立。 二、项目施工安全的重要性 安全与生产的关系是辩证统一的关系,而不是对立的、矛盾的关系,安全与生产的统一性表现在:一方面指生产必须安全,而另一方面安全可以促进生产。“安全第一,预防为主”是企业安全生产的工作方针,但现在仍有许多企业对安全生产不够重视,安全投入不足,主要体现在项目领导在项目管理的同时,没有认清安全与企业效益的关系。建筑施工企业在完善企业规章制度的前提下,应建立施工现场的安全生产保证体系,保证企业安全生产和创造效益,创建优良工程,提高市场竞争力。因此,安全生产管理是施工企业生存和发展的保证。 三、我国建筑业安全管理的现状 (一)安全意识淡薄。由于企业领导长期对建筑安全的重要性认识不到位,抓安全生产形式主义严重,漠视生产工人合法的劳动保障权益,不配备必须的劳动保护用品,肆意延长工人的劳动时间,工人长期处于超负荷、高强度的工作状态,必然会导致事故的发生。另外,领导对安全工作的重视不够,员工相应的安全意识淡薄,很容易引起因违章指挥、违章操作、违反劳动纪律而造成的安全事故。 (二)安全管理基础薄弱。安全管理基础薄弱主要是由于一些人的安全意识淡薄,理不清安全与速度、安全与效益、安全与稳定的关系造成的。安全管理基础薄弱主要表现在:一是建筑安全技术研究工作比较薄弱,解决建筑安全生产关键性技术问题的工作相对滞后.安全科技成果的广泛应用缺少市场化的政策导向和经济激励措施。施工新工艺、新产品、新技术应用与安全防护措施的研究不同步等;二是与发达国家相比,我国安全防护技术、防护用具和机械设备还相当落后.标准化、定型化和工业化的程度很低;三是建筑施工企业安全管理人员和施工队伍素质普遍偏低.安全人员文化素质偏低,对安全管理知识、安全技术规范、安全操作规程、安全防范措施等不懂.无法对施工队进行管理。 (三)建筑安全法律法规体系还不完善。落实其安全责任有一定的局限性;对违法行为的处罚条款不够具体,操作性不强;法律法规还不完善,存在着重复和交叉管理的问题;安全规章制度职责不清,管理目标不明确,导致安全生产责任制落实不到位等。 (四)建筑安全生产监管体制机制还不健全。目前,我国有效的建筑安全生产监督管理的机制还未形成,与国际先进的安全生产管理模式相比存在较大差距。安全监督方式和管理手段无法适应日益增大的建设规模,难以深入地开展建筑安全监督工作。 四、安全控制的措施 (一)宣传问题。建设主管部门、施工企业全体员工要对有关建设工程安全生产管理条例的内容深思熟记。结合自身实际情况。因地制宜,克服单调枯燥的方法,变传统说教方式为寓教于乐,采用安全演讲、知识竞赛、报刊、安全漫画展等多种生动活泼的形式广泛深入地宣传安全生产的方针、政策、法律、法规,并把基本精神广泛宣传贯彻。 (二)加强培训教育问题。培训教育的重点是要加强对一线作业人员的安全教育培训,并对各级施工企业的管理人员进行安全生产法律、法规、操作规章和国家强制性标准的培训,提高业务素质,增强他们的安全意识和安全操作技能。而且要加大安全科技创新和安全技术改造方面的投入,积极采用新技术,新设备、新工艺和新材料,实现本质安全。 (三)责任问题。建筑安全生产工作要紧紧咬住安全生产目标责任不放松。建设主管部门要严格按照规定办事,层层签订安全生产责任书,将安全控制指标层层分解,全面落实安全生产责任。(四)制度执行问题。安全生产工作离不开制度的落实和执行。因此,建设主管部门、施工企业要认真落实好安全生产许可证制度、建筑意外伤害保险制度等。没有安全许可证、没有办理建筑意外伤害保险的企业坚决不允许施工。只有这样,才能提高企业事故防范能力,保障一线操作人员的合法权益,最大限度保护人民群众生命财产安全,减少损失,分散企业风险,促进行业健康发展。在此基础上,还要结合实际,建立健全安全工作例会、安全巡查和不良安全行为记录公式等制度。 (五)治理问题。要控制事故的发生,就要从源头做起,搞好专项治理。从近几年各地建筑施工伤亡事故的种类来看,主要是高处坠落、施工坍塌、物体打击、机具伤害、触电等。故要定期开展企业项目部、班组检查制度,要做到查问题、找隐患、对存在危险源的地方设置安全警示牌、标志牌,发挥其警示作业人员促进安全的作用。事实表明,针对薄弱环节实施的专项治理是遏止事故发生的最有效手段。 (六)监督问题。建设施工安全,加强监督是大事。各级建设行政主管部门应继续完善安全监督体系,建立健全安全执法机构,配备一定数量和专业齐全的执法监督员,对施工现场进行执法检查;各地建设工程质量安全监督站应切实履行职责,监督人员要时刻牢记质量、安全重于泰山的神圣责任,努力提高建筑施工安全监管水平。要不断提高安全监督人员的执法水平,严格执行"四不放过"原则,强化对安全生产法律法规和标准规范的培训,提升安全监督档次。 (七)查处问题。对施工企业和从业人员要建立安全信用体系,并对其安全生产不良行为进行记录,凡有章不循,违规不纠,屡出事故的企业应追究法人代表和有关人员的责任。另外还要视其情节轻重及责任大小,给予降低企业资质等级、吊销执业资格或停止投标的处罚。典型案例要进行新闻媒体曝光,真正起到警示教育促进工作的目的。 建筑安全论文:公寓类建筑安全用电研究论文 摘要:智能控电管理系统具有较高的性能价格比,数据管理功能强大,既满足了不同用户提出的各种管理要求,又使得配电设计方案简单、合理。设计系统在工程实践中有较高的推广价值,应用前景值得期待。 关键词:智能管理;安全用电;公寓 1公寓类建筑安全用电智能管理系统 本系统分为标准通讯型和网络通讯型两种。主要区别在于售电PC机与管理机之间的传输介质不同,标准型配置中售电PC机与管理机通过CPU卡数据备份实现通讯,对每个用电单元实行用卡管理;而网络型配置中售电PC机与管理机之间则是通过485HUB实现通讯。标准通讯型系统由售电PC机、读卡器、IC卡、管理机、机柜等几部分组成。网络通讯型系统由售电PC机、485HUB、管理机、机柜等几部分组成。 2公寓类建筑安全用电智能管理系统功能 (1)常用功能:单元用电计量计费,单元预存电量低限提示,预购电量,无费关断;(2)管理功能:单元用电储值查询,定时控电,单元限电,免费基础电量设置,房间调换数据转换,退费管理;(3)保护功能:短路、漏电保护,故障自动报警,非法操作或误操作提示,账户操作日志的追踪审计,掉电数据保护、断电恢复,关断失效报警,通信线路诊断等。 3网络通讯型系统部件及功能 3.1机柜 机柜分为集中式和分层式两种。集中式机柜可控房间数为96,112,128,144,160个:分层式机扣可控房问数为8,16,24,32个。集中式机柜比较适合规模较小的单元式、通廊式公寓配电使用;分层式机柜的主要优点为布线方便、减少工程量、节约工程费用、减少电压损失等,特别适合于较大规模公寓配电使用。 机柜主要由柜体、单元计量板、数据传输板、空气开关、接线端子、电压表等部件组成。(1)电压表:三个电压表分别显示Ll、L2、L3三相的交流电压;(2)接线端子:包括机柜的用户线输出端子和单元计量板接线端子排;(3)空气开关:用于房间用电的短路、过载保护;(4)数据传输板:数据采集和传输及控制继电器;(5)单元计量板:计量和控制房间用电的单元模块。完成电能的模数转换,控制用户的送电、断电状态。 3.2管理机 管理机由显示屏、键盘、插卡口、通讯口、状态灯、电源灯等组成: (1)功能:建立房间号与机柜行列号的对应关系,设置机柜的初始参数如初始电量、电流限流值等。 (2)卡的分类:分为用户卡、管理长和数据传输卡。用户卡:①插长冲值;②查询电量;③插卡恢复供电。管理卡:①查询房间信息;②查询开关时间;③查询断电房间;④设置开关时间;⑤设置系统时间;⑥手动房间送电;⑦手动房间断电;⑧取消开关时间;⑨购电提醒明细;⑩断电房间明细。数据传输卡:①对管理机的初始化;②数据传输:用于电脑控制中心与管理机之间的数据传递。将数据传输卡放入管理机中,管理机中数据将自动导入数据传输卡中:数据库中的各种数据导入卡中后,将数据传输卡插入管理机中,管理机将自动读取数据。 (3)管理机与机柜、机柜与机柜之间的连接见图1: ①管理机与机柜之间通过485通讯进行连接,管理机使用220V电源;②管理机与机柜之间的通讯线长度不应超过1200m;③机柜与机柜之间通过485通讯线进行连接。 3.3485通讯智能控电操作系统模块功能 (1)房间信息管理此模块是485用电管理系统的优秀部分,分为购电管理、换房管理、预约退房、退房管理、补电管理、断电/送电管理六个子功能模块:①购电管理:用户买电时使用。可以输入购电金额或购电度数,系统自动转换,操作完毕可将数据发送到管理机,并且可以打印单据;②换房管理:用户换房时使用。换房前,应将管理机中的电量导入数据,确保数据准确。换房管理分为单个换房和批量换房两种;③预约退房:将房间内的剩余电量结算到这时刻为止,为退房管理做准备;④补电管理:将管理机下所有房间按初始化时的月补电量进行补电操作;⑤断电/送电管理:可以选择特定或全部房间的断电/送电手动操作。(2)综合查询此模块的功能是为了方便用户查询所需的各种信息,分为历史查询、房间信息查询、用电统计查询、电量报警查询四个子功能模块。 (3)统计分析此模块的主要功能是通过图形来显示某一公寓或某一管理机或某一房间在某一时间段的用电量情况,可以按月份或按日期统计显示出相应的数据分析图。 (4)通讯管理:通讯管理主要完成的功能是PC机与管理机进行数据传输。内容包括:向管理机写入房间初始化信息、向数据库内写入现存电量、向管理机写入换房信息、向管理机内写入退房信息、向管理机内写入增加月补电信息等。 (5)数据备份:数据备份主要完成的功能是将数据库数据备份到磁盘和从磁盘上恢复数据的操作。 (6)系统维护:系统维护主要完成的功能是在系统使用之前对房间、用户卡、设备、用户的初始化等工作。主要包括三个模块:数据维护、参数设置、用户管理。 4公寓类建筑安全用电智能管理系统应用前景 4.1各种计量设备的比较 (1)机械式电度表:机械式电度表仅可以完成电能计量功能,设计简单、成本低廉。如用于公寓,在管理使用上有以下不足:需要管理人员抄表、收取现金,当电度表数量很多时,工作量相当人。机械式电度表价格约为70~100元/台,安装时需要另加表箱、空气开关费用和安装费。 (2)电子式IC电度表:电子式IC卡电度表可以完成用电计量及预收费,减轻了管理人员的工作负担,但用在公寓上同样有不足之处:如果IC卡表安装在寝室内,则电表容易被人为损坏;如果IC卡表集中安装,会造成插卡使用时非常不方便。电子式IC卡电度表价格约为300~400元/台,安装时同样需要增加表箱、空气开关等配件以及安装费用。 (3)智能控电管理系统智能控电管理系统是专为公寓设计的一种产品,与机械式电度表和电子式IC卡电度表相比,不仅可以完成用电计量,同时还具有以下优点:①可以实现预收费,特别适合于公寓的物业管理;②有强大的智能控电功能,例如完成定时关断功能、负荷控制功能;③具有用电数据统计分析功能,为科学管理提供依据;④机柜内己包含了表箱、空气开关等配件,不增加额外费用;⑤安装简单,操作方便,设备集中管理,不易损坏;⑥系统配置数据管理机,有统一的插卡孔,使用方便;⑦本系统价格低于电子式IC卡电表,市场报价约为250~300元/户。 4.2应用前景 智能控电管理系统在许多集中应用场合开始显示出独到的优势,这使它开始引人瞩目并取得相应的发展空间。它将逐步改变和发展原有电度表应用领域的产品概念,在相关领域显示出更大的发展前途。智能控电管理系统具有较高的性能价格比,大大减少了管理人员的工作量,提高了工作效率和公寓智能化管理水平,对需集中情理的公寓尤其适用工程实践中,由于不同业主对本系统的认知程度不一样,实际采购及应用洋细数据均有待进一步调查。 5电气设计与各专业间的协调 5.1与建筑专业的协调 电气设计时应向建筑专业提供智能化系统弱电机房和强电设备用房的布置要求。弱电机房主要用于综合布线系统、电话系统、电视监控系统、广播系统、有线电视系统、智能控电管理系统等,它可以和公寓底层的值班室合用,面积约为30~40m2。强电设备用房指变配电室或配电室,一般位于自行车库层或底层,设备用房面积大小应按建筑规模和具体工程的用电设备情况来确定。设计时还应向建筑专业提供强、弱电竖井的布置要求。规范规定强、弱电竖井宜分开设置,如受条件限制必须合用时,强、弱电电缆应布置在竖井两侧。电气竖井的位置应保证至平面上任何一点的计算机信息插座的线缆距离不大于90米,电气竖井除了敷设强电、弱电电缆桥架以外,还要考虑放置智能控电管理系统机柜、网络机柜及其它弱电配线箱。电气竖井的门应选用丙级防火门并向外开启。 5.2与结构专业的协调 电气设计时应向结构专业提供有关设备用房的荷载情况、进出建筑物管线穿地下室剪力墙孔洞大小、数量和位置,还要提供电气竖井内的楼板预留洞尺寸和准确定位。根据结构梁的最低标高确定水平干线桥架的安装高度以及部分电气设备的安装高度,根据框架柱(或构造柱)内钢筋分布情况确定作为防雷引下线的主筋直径及数量。 5.3与给排水专业的协调 根据给排水专业提供的消火栓位置做出消火栓按钮直接启泵线路图,并复核消火栓箱是否与配电箱位置冲突。确定公寓顶层是否有消防水箱及稳压泵(稳压泵属少消防负荷)。如果公寓为三级负荷,稳压泵的供电须从进线配电箱百供单回路电源外加EPS组成双回路电源供电。 5.4与暖通专业的协调 与暖通专业的协调主要是房间内暖气片的安装位置以及卫生间内通风器的配电。在布置房间内电气设备时,应避免与暖气片打架。同理,采暖进出户管道也应与MEB端子箱进行总等电位联结。