地质勘测论文:关于地质勘测的水利水电工程论文 1工程钻探和山地勘探方法 工程钻探仍是当前获得地质状况的有效方法,而在山地勘探的常用方法有竖井和平硐勘探。经多年发展,钻探和勘探技术日益成熟而且不断出现新的技术,为水利水电工程地质勘测工作的顺利进行提供了坚实的保障。常用的方法有6种:砂卵石层钻进技术、金刚石钻进技术、金刚石绳索取芯钻进技术、套钻技术、软弱夹层钻技术和大口径钻探技术。 1.1砂卵石层钻进技术 砂卵砾石层因具有厚度大、埋藏深、结构复杂、质地坚硬等特点,一直是水利水电工程钻探面临的技术难题。后经大量的研究和实践,研究出了SM植物胶和MY-1A植物胶冲洗液金刚石钻进法,显著提高了砂卵石层钻进效率。实际施工时将膨润土、水、碱、SM植物胶按照一定的比例配置成冲洗液应用到钻进施工中,凭借其良好的润滑减阻、减震性能,能够有效防止孔壁坍塌和保护岩心的作用。 1.2金刚石钻进技术 目前,水利水电工程地质勘测中金刚石钻进技术较为常用。结合大量地质勘测实践经验,为提高金刚石钻进效率,实际施工时应重点把握以下3项内容: 1)结合岩石的风化程度选择合适的开孔钻头,通常情况下开孔时使用0.3~0.5m长的岩芯管进行施工。随着钻孔深度的增加,为避免孔倾斜应适当增加岩芯管长度。开孔钻进时应使用麻花钻,钻进到达风化岩石时应使用短岩芯管长取粉管钻进,以及时将岩粉捞取出来。 2)确定下套管层数时应综合考虑孔深和孔径情况,并且套管不能弯曲,各部位连接应牢固。同时,使用水泥或黏土将套管口封闭严密,以防止岩粉进入套管,给钻进工作造成干扰。 3)下钻时经过掉块或孔口管换径位置时应缓慢下钻,遇阻时应轻轻转动钻具,避免猛提和猛顿钻具。 1.3金刚石绳索取芯钻进技术 该技术最大特点为能在不提钻的状况下,利用绳索将包含岩心的内管提到地面上,进而能够方便地采取岩芯。因此被广泛应用到浅孔、深孔钻孔作业中。尤其在水利水电地质勘测过程中能有效避免孔壁掉块、坍塌情况的发生,能有效提高地质勘测效率。 1.4套钻技术 利用套钻技术能有效地从软弱层带中获取原状岩芯,尤其在软弱或破碎夹层中能较好地保证岩芯质量。具体施工时应做到: 1)在钻孔段的中心位置钻取36~46mm直径大小的钻孔,当钻孔深度达到1~1.5m时进行插筋并将黏结剂灌入其中。 2)等待黏结剂凝结后,使用直径110mm孔径套取岩芯。主要因为在黏结剂的作用下插入的细钢管和岩芯凝结在一起,因此能完整的取出软弱夹层且能使其保持较好的原有状态。该技术应用在众多的水利水电工程地质勘测中,取得了良好的效果。 1.5软弱夹层钻技术 在软弱夹层中使用一般的金刚石钻进法施工成功率较低,为此应使用专门的技术以提高软弱夹层钻进效率。在软弱夹层钻进施工时通常使用软夹层钻技术,该技术运用的取芯钻具包括岩芯阻塞报警装置、扶正装置、悬挂装置等部件构成。同时还包括一些减少振动、免受挤压和冲刷的保护系统。经实践证明该技术在水利水电工程地质勘测中发挥巨大的经济效益。 1.6大口径钻探技术 水利水电地质勘测中竖井的开凿很大程度上使用机械设备,一方面它能提高勘测施工效率,另一方面能降低劳动强度提高勘测作业安全系数,而且作业中能减小对岩体结构的影响。当前,大口径钻探技术使用的设备可开凿直径为800~1200mm的钻井,而且钻井深度可结合钻井方法调整,取芯操作时虽钻井直径不超过1200mm,但钻进深度可达50~60m。如进行全断面钻进孔径为800~1200mm,孔深可超过100m。总之,利用大口径钻探技术可通过孔壁和岩芯不但能观察地质风化、断层、透水性、岩性等状况,而且还可研究水文地质结构和岩体结构。 2遥感技术勘测方法 遥感技术在水利水电工程地质勘测上的应用,大大提高了地质勘测的灵活性和准确性。依据遥感平台高度可将遥感勘测技术分为地面遥感、航空遥感和航天遥感3种类型。且利用该技术获得的陆地摄影照片、航片、卫星照片等材料均是真实自然景观的图像,因此能够较清晰、全面的反映出岩溶、泥石流、崩塌、滑坡等地质现象,同时还能从中观察出地质构造、地层岩性和地貌形态。遥感勘测技术具有信息丰富、视野广阔、获得的影像具有一定周期性等优点,被广泛应用在水利水电工程地质勘测工作中。 2.1研究区域构造稳定性 利用遥感技术能够获得大量的高质量线性构造信息,因此能够准确地反映出地貌形态、水系分布以及地质特征等信息,进而帮助地质勘测技术人员更好地研究水利水电工程周围地区构造格架,评估工程周边地区构造稳定性提供准确素材。 2.2调查自然灾害 水利水电工程附近诸如泥石流、滑坡、崩塌自然灾害的调查是地质勘测工作的重要组成部分。针对该项内容的勘测如借助遥感技术提供的彩红外片或航卫片,结合现场勘查提供的资料进行全面的分析,能较详细的了解影响水利水电工程稳定性的自然灾害情况,对保证水利水电工程稳定性运行具有重要意义。 2.3调查岩溶情况 遥感技术提供的影像材料尤其彩红外影像,能为分析水利水电工程岩溶情况提供准确参考。一方面从影像中能很好的判读岩溶地貌状况,另一方面能从介质红外光谱差异性上分析泉水和地下水分布信息。国内很多水利水电工程地质勘测时,利用该方法研究岩溶及其渗漏问题取得较好效果。 2.4地质测绘填图 地质测绘时要求在保证成图现场校准和确保野外工作量的基础上,提倡使用遥感图进行地质测绘。而且部分地区大比例尺工程地质图应首先考虑遥感成图。这些要求均在我国水利水电工程勘测相关文件中有所体现。 2.5地质编录岩土工程开挖面 为更好的完成水利水电工程施工中存档备查、安全预报、反馈设计等环节工作,应借助遥感技术进行地质编录以指导水利水电工程地下工程开挖施工。为此,我国相关研究部门,在完善高边坡快速地质编录系统的基础上,成功应用到水利水电工程项目中。实际施工时结合使用数码摄像机,并进行现场采集和数据预处理,运用专门的软件系统进行处理后能够获得任意方位的线划图和连续的彩色影响。 2.6研究防洪、水土保持情况 我国相关科研单位曾利用TM卫片,对负责区域的水利水电工程附近的泥石流、滑坡情况进行解译,同时对其发育情况进行划分最终获得了区划图,并在此基础上提出了治理和建立预警系统意见,进而为负责区域的水利水电工程防洪、水土保持工作的开展提供价值较高的资料。 3工程物探方法 我国水利水电工程地质勘测中工程物探方法的应用起步较晚,直到20个世纪90年代,一些研究单位中才配备管线仪、声波仪、透视仪、电法仪以及综合测井仪等设备,使地质勘测野外数据采集精度得到较大提高,一定程度上促进了我国地质勘测技术的发展。 3.1地球物理层析成像技术 该技术借助已存在的钻孔或平洞,对发射和接受的投射波进行采集和处理,进而获得孔洞间波速值,最终对区间的岩体做出判断。实际勘测施工中如未找到有效且经济的方法,采用该技术往往能取得较好的效果,它不但减少操作劳动量,而且还能提高岩体物理力学整体评价质量。因此,我国非常重视该种技术在水利水电工程项目中的应用。 3.2钻孔彩色电视系统 该系统在确定泥化夹层位置、形状和尺寸方面发挥重要作用。经过多年的发展钻孔彩色电视系统经过了a91mm、a53mm、50mm阶段,其中a53mm彩色电视系统中的钻孔在a56mm金刚石钻孔基础上发展而来,50mm的钻孔彩色电视系统为在地质勘测中更好的观察水平风钻情况研制而成,该系统中首次运用了CCD光电耦合器件,具有性能稳定、集成度高、设计合理等优点。在科技发展推动下,钻孔彩色电视系统融合了数字和图像处理技术,功能越来越强大,例如主机将录像机、监视器、控制器融合为一体,能接入口径不同的钻孔电视探头,不但实现了数字化压缩存储,而且为后期的处理提供较大便利。 3.3高密度电法勘探 高密度电法工作依据的原理仍包含在电阻率法的范畴之内,不过其将地震勘探数据采集方法引入进来。进行野外实际勘测时能将所有电极设置在测点上,并利用电测仪和程控电极开关的转换实现数据的及时采集,同时将采集的数据进行处理进而获得地电剖面图。该方法融合了计算机和现代电子技术,能显著提高地电数据采集效率。 4总结 地质勘测质量对水利水电工程的长期运营具有重要影响,尤其地质结构较复杂地区,相关部门应结合地质结构特点,采取针对性方法以提高地质勘测数据准确性和完整性,为水利水电工程建设和运营提供良好的信息支撑。 作者:赵晖 单位:新疆水利水电勘测设计研究院 地质勘测论文:水利工程勘测地质环境论文 1.水利工程地质勘测的意义 在水利工程正式建设前,对水利工程环境中进行地质勘察意义非凡。对水利工程进行地质勘察,除了能够有效避免和降低水利工程在施工时的突发状况,比如地质滑坡以及坍塌等状况,还有助于保持自然环境的平衡稳定。湖北省三峡大坝的顺利建成,就很直观地表现出了地质勘察的重要性。三峡大坝工程在正式施工以前,水利工程师就对当地的地质环境作了非常细致和认真的勘察,所以在三峡大坝正式施工时,建筑工程师们便能够合理地使用新型材料和施工技术,很大程度上避免了混凝土开裂等问题,从而大大提高了三峡工程的安全系数,同时也为中国带来了巨大的经济效益。总而言之,水利工程地质勘察对于水利工程的建设是极其必要的,它能够在分析工程施工可行性的基础上,帮助建筑人员科学地设计和管理水利工程的设计方案与具体的施工措施,最终保证水利工程的环境能够得以完善的设计,同时又可以兼顾施工方面存在的特殊需求,从而建设出高质量的水利工程。 2.地质环境对水利工程的影响 地下水对水利工程的影响主要体现在以下两个方面:首先,由于岩土体与地下水的相互作用,会导致岩土的稳定性与强度降低,并且进一步引发多种地质灾害,如水坝渗漏,岩溶以及滑坡等,而这些灾害一般都会给建筑工程的施工和后期使用造成很大的影响,甚至引发安全事故。其次,因为地下水中富含大量的有害化学成分,容易破坏和侵蚀水位下的钢结构和混泥土结构,从而降低了建筑物的使用期。从地基和基础的层面来说,地下水水位的变化也会在对建筑工程造成不同程度的影响。如果地下水水位的变化在基础面之上,不会对建筑基础造成太大的损害;如果地下水水位变化在基础面以下,就会对建筑基础造成非常重大的损失。若是地下水水位上升,岩土体会软化,进而削弱建筑地基的强度。尤其当岩土体结构不稳定时,出现的软化现象会更加严重,而引发建筑物破坏、变形等后果。 3.水利工程地质勘测的主要手段 3.1山地勘探 山地勘探,是一种通过人工或机械剥土,开挖探坑、探槽、探井等,从而展示出地表浅层地质状况的勘探地质方法。山地勘探一方面可以直接有效地对地质现象进行试验、取样和观察,另一方面由于这种方法在使用的工具和技术方面不需要太高的要求,所以它大多数情况下是用来勘察地表浅层地质。由于它的勘探工具和技术简单,使得勘测的深度也有所限制,这也是山地勘探的缺点所在。 3.2工程物探 工程物探,它不同于山地勘探,它主要是用观测仪器对被勘探区的地球物理场进行直接精确的测量,然后对测量地球物理场所得的数据进一步处理来推断并预测地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置等其他具体属性的科学。工程物探方法主要包括重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等等,以及地震波勘探、电滋波勘探等。 3.3钻探 钻探,同山地勘探和工程物探一样,是一种勘察水利水电工程地质的重要方法。因为工程建设的地基条件和要求都变得越来越复杂,而且还出现了许多地质问题,比如软弱夹层的层位确定和取样,砂层取原状样,以及特硬地层的钻进等问题,如果只依靠常规的钻探方法,并不能得到理想的结果。我国的工程师为解决这些难题不断地钻研工作,最终取得一批效果良好的成果,如金刚石套钻取芯技术以及各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。而且有很多技术都已达到了国际先进水平。 4.水利工程建设的工程地质环境分析 4.1地壳稳定性 地壳稳定性是指受到地球内因外因和工程共同作用下的断层移位,坡体的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地质勘察过程中主要对区域的地形地貌和地质构造等进行全面调查,分析制约系统应力场以及渗力场的规模以及强度的因素,最后获得这些工程地质现象发展的预测信息,从而可以提醒我们提前做准备,在最大程度上降低经济损失。除此之外,还要求对遭到破坏的现象进行应力应变反演算反分析,分析并找到影响稳定性的重要影响因素,然后尽可能地采取针对性的技术措施进行协调,从而达到系统的稳定。 4.2地基稳定性 水利工程中所指的地基稳定性指的不仅仅是水工构筑物的地基稳定性。坝基的稳定性所涉及的不仅仅是承载能力和变形问题,同时还涉及了坝体的抗滑移问题和坝基岩层的产状对坝基所产生的影响。由于水利工程的地基不仅要承受自身自重和水自重,同时还要承受水的作用所形成的各种荷载作用。地基在承受这些荷载之后,将会产生一定的变形,并且把应力能转化为应变能。尤其是岩基,在各种荷载作用之下,不仅是岩石的弹性发生变形,而且还会由于岩石的塑性变形或沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。 4.3地表稳定性 地表稳定性涉及的主要是地表层面的变形问题,它一般体现在动力工程地质现象中,各种地表变形破坏的情况中,以及地表岩土体的性质变化。仔细研究与勘测地表的稳定性会对这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势的进一步预测带来便利。在研究地表稳定性的同时,还应该积极地提出工程技术措施来减弱这些变形破坏现象的发生。总而言之,在对地表稳定性进行分析时,要着重分析这些工程地质的物质基础岩土体的性质和这些岩土体在水作用前后性质的差异,而且要及时且科学地预测这些工程地质现象的规模、强度及发展趋势。 5.结束语 水利建设事业中的一个重要环节是工程地质勘察,它与水利工程特别是大型工程建设的好坏,有着密切的关系。因此在建设水利工程的时候,认真审视我国水利工程的各种勘测手段及其应用水平是很有必要的,只有这样,才能够积极推动各种水利工程地质勘察的勘测方法的进一步发展与应用。水利工程本身就是一项造福于民的重大福祉,在水利工程正式开工之前,有关负责人员一定要充分意识到地质勘察的重要意义,并且一定要认真地对工程地质环境进行严格地考察,除此之外,还要积极地把当地实际情况充分考虑在内,提高地质勘察工作的预见性和实用性,从而为我国水利工程的发展和建设奠定更好的基础,同时也为我国社会主义经济的进一步发展创造动力。 作者:李圣凡 单位:萍乡市水利水电勘察设计院 地质勘测论文:地质勘测铁路工程论文 1我国铁路工程地质的主要问题 我国铁路的地质情况直接影响了我国的铁路建设,因此在进行地质勘查时,应首先了解我国的主要地质情况,为使用何种地质勘查技术提供条件。1)高山峡谷区地质问题。我国高山峡谷区的地质问题主要是斜坡物质的运动,主要包括滑坡、泥石流、坍塌等情况;2)特殊岩土的破坏以及变形问题;3)越分水岭在深埋隧道时,山体的能量释放或者物质移动问题,其中主要包括软岩塑变、涌水、突水、围岩坍塌等情况;4)地壳运动地质问题。其中主要包括地震灾害、斜坡运动、地面变形以及位移破坏对铁路工程施工的影响。 2我国铁路工程地质勘测的主要方法 2.1传统的地质调查测绘方法在铁路进行地质综合勘查时,此传统方法是最基本的勘探方法,其主导了各个勘探阶段的地质勘查工作,为勘探点的布置和各种不同技术方法的选择提供了依据。传统的地质调查测绘方法贯穿了地质勘测工作的全过程。 2.2遥感技术方法遥感技术在对我国铁路工程进行勘察时,是利用遥感图像判释技术,对铁路工作的地质进行调绘。此方法是通过遥感图像获取信息迅速全面、视域宽阔的特点,在宏观上,对铁路工程所处地的地质情况进行初步的查明,避免重大不良地质对我国铁路工程施工的影响。遥感技术改变了常规的调查方法,使其调查方法由点到线到面的模式变成了由面到线到点的模式,使用判释成果来对地面调绘进行指导。遥感技术的基本方法是指以遥感图像的综合对比分析和判释方法,从宏观上调查铁路工程所处地的工程地质、水温地质以及区域地质等情况,为铁路工程通过地的地质条件评判提供依据。在一些特殊的地质段以及资料缺乏的铁路施工地区,比如出现施工地区地形和地质复杂、有越岭隧道工程的铁路项目等情况时,其作用非常明显。 2.3物探技术方法物探技术方法具有勘探深度相对随意、方法多的特点,在大面积勘测时,使用点、线、面相结合甚至是三维勘探,是我国铁路工程地质勘查的重要手段。有效合理的应用物探技术,可以提升地质勘查的宏观控制水平,有效降低钻孔布置的盲目性,提高其利用率。另外,物探技术可以勘测地层的磁化率、电阻率、弹性波速度、放射性、地温等,为铁路工程施工方案的设计提供多种参数。物探技术方法在使用时的原则是:1)物探是钻探前的先行工作,通过利用其信息量大和测点密集的优点,可以使用剖面性、全面性或者是透湿性探测技术,分析地下异常点,依据物探的异常、物性分区分段及界面合理经济的布置来设置钻孔点。2)使用此方法时,应注意将物探出的异常点与实测资料、地质钻孔资料和地质调绘资料相结合进行分析。依据物探方法取得勘查对象的物性参数,提升物探技术的解释精度。3)在遇到使用一种物探方法无法完全解决在勘探时遇到的问题时,应与其他物探方法相结合使用,进行综合性的地质物探。并且应考虑工程所处地的地形、地貌等干扰因素,进行合理的组合应用,确保地质勘查准确性。4)在选择合理的综合物探方法时,不仅要考虑勘查的效果性,也要考察方法的经济性。 2.4钻探技术方法钻探技术为铁路工程设计施工提供了科学的依据。可勘查工程所处地的基础地质条件,对所处地的水文地质进行试验并获取土工试样,且对其他勘探技术的推断和解释及地质调绘进行验证。在铁路工程地质进行综合勘探时,应注意其勘探原则。第一,关于重点工程较深程度的钻孔,都应该对其进行相应的孔内测试或者物探测井。第二,在孔位进行布置前,要求对地质进行详细的地质描绘和物探工作。 2.5土工试验方法土工试验方法指在地质勘查时,对所处地的地质进行野外采样,在室内对样品进行相应的物理力学和化学等指标的测试,获得按工程设计与施工时需要的实验参数指标。为钻探、物探、原位测试进行土名鉴别及获取试验指标提供依据。 2.6原位测试方法原位测试方法指对现场的地基土进行多种参数的测定获得施工需要的土样指标,是铁路工程地质勘测中经常使用的手段。其主要方法包括载荷试验、静力触探、十字板剪切试验以及预钻式旁压试验。 2.7综合勘探技术方法综合勘探技术方法指对铁路工程的地质实施勘探时,在利用遥感技术进行地质测绘的条件下,充分合理的与物探、原位测试方法、钻探等各种勘探方法相结合来勘测地质。各种方法通过取长补短来获得多性状的地质信息,提高铁路地质勘探的效益和质量。此方法尤其适合于大型的地质复杂型工程以及前期铁路选线的地质勘查。 3几种不同地质条件下的地质勘探方法 3.1关于岩浆岩及深变质岩地区的地质勘探方法1)在基岩覆盖地区的勘探方法。在基岩覆盖地区施行地质勘探时,探测较大范围的覆盖层厚度以及贯穿覆盖层对地区地下地质结构进行勘探,可以采取电剖面法和地震折射波法,这些方法精密度比较高而且效果比较好。另外,也可以采用电测探法,此方法在探测覆盖层与风化层厚度上的效果相对较好。若在探测时覆盖层下面出现明显的磁性差异情况时,应利用磁法对其进行勘探,确定隐伏的断层位置和基岩的岩性。2)在小于500m埋深的基岩裸露地区勘探方法。对此地质进行勘探时,因不明显的地层对比标志,所以使用地质调绘方法难度系数较大,应使用综合物探方法。其中物探方法的选择应根据地质问题和条件来确定,在实施中,可采用弹性波速度法等方法来实施勘探。3)在偏大埋深(200m~2000m)基岩覆盖或者裸露地区的勘探方法。在对较大深埋基岩覆盖或者裸露地区采用电法和地震勘探效果不佳时,可以使用大地可控源音频大地电磁法和高频大地电磁法对此地区进行勘探。 3.2沉积岩及浅变质岩地区的地质勘探方法1)在平缓褶曲结构区的勘探方法。在此地质中,其地质构造多是以交互的砂页岩地层、含煤地层、软硬相间地层以及石膏等级软地层等一些地层组成的。在平缓产状的岩层呈现格曲或者单斜状态时,应该使用电测探技术方法和地震反射波技术方法来获取三维或者二维地层发射图,并与控制性钻孔相互配合,对此地区地质进行准确的勘探。2)在单斜岩层结构区勘探方法。在进行该地区的地质勘探时,如果调查测绘方法获得的资料可以通过地表各层岩性推判地下设计标高时,此时应采取地震折射波技术方法勘探浅部完整基岩的界面速度。依据地质调绘和航片判释方法获取岩层的产状,从而通过地层波速推测设计标高,且在钻孔时使用声波测试对此地区的各地层岩性进行勘察,并比较钻孔和地表两种方法的纵波速度。如果基岩地区被土层大面积覆盖,此时除覆盖地段以外的地区,可以使用卫片判释和航判释方法,在覆盖地区运用综合物探技术和地质调绘相配合方法,为钻探布孔做指导。3)在强磁性地层区的勘探方法。在覆盖层厚的地区,因覆盖层下基岩有不一样的岩层,因此会出现磁性差异现象。可采用磁法勘探技术对隐伏的断层的位置及基岩的岩性进行勘探,并和电法及弹性波探测法相结合对该区地质进行勘察。 3.3在松散沉积层地区的勘探方法1)地质为细颗粒土时。在此地质上,应该在地质调绘的前提下,应用静力触探技术或者动力触探技术与钻探方法、物探方法及土工试验方法相配合,依据不同铁路工程类型和勘探阶段的要求,选择适合的勘探方法。2)在土石界面层时。在地表是第四系松散地层覆盖且下伏基岩时,一般在地质调绘的前提下,运用综合物探方法与动探、静探钻探技术相结合的模式,依据弹性波速度和电性的差异性,显示电剖面法、电测探法和地质折射波法的作用,对此地质进行勘探。 4结语 通过上文可以看出,我国的地质勘探技术有多种方法,应该根据铁路工程所处地的地质来确定使用何种勘探技术。地质的不同决定了勘探方法的不同。提倡对铁路的地质进行勘探时,应使用综合勘探技术对铁路地质进行勘探,各勘探方法之间扬长避短,提高地质勘探的效益和质量,确保我国铁路施工的正常进行,避免地质事故的发生。 作者:毛杰单位:山西省地勘局二一四地质队 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测论文 1(地理信息系统)在水利水电工程地质勘测中的应用 GIS(地理信息系统)是近些年开发与发展的一种空间信息分析方法与技术,具有处理图形、图像、空间数据、空间分析等的功能,广泛应用在资源与环境领域。将GIS方法与计算机技术相结合,从而能够提供相关的工程地质图件(如平面图、剖面图、等值线图等),伴随GIS方法与技术的不断成熟,其在水利水电工程地质勘测领域得到了广泛的应用,水利水电工程师可以利用GIS方法来获取一定的工程地质信息,以及相关的制图输出等信息,解决一些空间分析问题,这些对于水利水电工程师有效把握地形地质条件、提出相应工程建筑决策具有很大的帮助。其能为我国水利水电工程建设的土地利用与开发规划等提供科学参考依据,利于提高我国水利水电工程地质勘测的效率与水平。 2水利水电工程地质勘测的技术 2.1GPS技术在水利水电工程地质勘测中的应用 GPS(GlobalPositioningSystem)即全球定位系统,其作为一种测量技术可以为人们提供详细且精准的包含点、线、面内容的三维坐标及相关信息,快速、高效、精准、自动化、全天候等是该测量技术的主要优势。此外,GPS技术在结合了现代通信技术之后,其功能性更为强大,能够满足实时定位与导航,因而GPS技术被广泛应用于众多领域。水利水电工程的地质勘测工作属于大地测量领域范畴,常常需要对山区、林区等区域进行地质勘测,但由于地下形势复杂多变,为水利水电工程地质勘测带来一定的难度与挑战。将GPS技术应用在水利工程地质勘测中,水利水电工程师们可以利用GPS测量技术对目标地质进行勘测,采集与储存精准的观测点三维坐标、几何图形、观测数据等相关信息,并允许将相关信息导入计算机。如此,方便水利水电工程师对地质勘测的信息进行科学分析与处理。 2.2RS(遥感)在水利水电工程地质勘测中的应用 在对外动力地质现象勘测的过程中,RS(遥感)技术发挥着重要的作用。其原理是利用传感器装置获取被研究对象的特征信息,不需要直接接触被研究对象即可接收其电磁波反射与发射辐射,提取、加工这些辐射信息,并表达出可读取的相关信息。航天遥感、航空遥感、地面遥感是RS技术中的三个不同类型,将这三个RS技术应用于水利水电工程的地质勘测中,能够收获丰富的勘测信息。航天遥感技术与航空遥感技术可利用卫星来获取一些所需信息,如自然景观综合立体影像图、陆地摄影照片;而地面遥感技术则可以提供一定的地貌形态、地层岩性、地质构造等信息,并勘测如崩塌、泥石流、岩溶、滑坡等动态的地质现象。遥感技术还提供图像与影像,因而水利水电工程师们可以利用RS技术观察到区域的地质特征、水系分布特征、岩溶水文地质等,从而为水利水电工程地质勘测提供更为完善的相关信息,利于水利水电工程师做出正确的判断。 3结语 近些年来,我国在科学技术方面取得了快速的发展进步,而在新科技发展背景下我国的水利水电工程地质勘测也不断研究出相应的新方法与新技术,并将其应用在具体的水利水电工程地质勘测实践中,其取得了有目共睹的成果。在新方法与新技术的支持下,我国水利水电工程建设的地质勘测水平得到了很大的提高,这在一定程度上也在激励我国水利水电工作者以及技术研究者积极进取,以推动我国水利水电工程地质勘测的可持续发展。 作者:邓水根单位:新余市水利电力建筑工程有限公司 地质勘测论文:水文地质工程地质勘测论文 一、水文地质评价内容 水文地质评价对于水文地质勘测工作的顺利进行,有着重要作用。为了能够更好的进行水文地质勘测工作,保障勘测数据的准确性,全面掌握水文地质评价内容,是十分必要的。1.工程勘测是每一个建筑工程施工前都必须要进行的环节,勘测人员要依据工程的实际要求、地质类型等方面,有针对性的展开勘测,从而为建筑施工提供最为科学的水文地质资料。2.进行水文地质评价的最主要内容就是地下水对建筑物以及岩土结构的影响。工作人员会将最又可能出现的问题进行全面预测和分析,从而做好防预与治理措施,进而降低问题出现的几率。3.以地下水对工程的影响作用为基础,从不同条件下水文地质评价的问题出发,进行全面预测,是保障工程质量的有效途径。3.1对于部分基坑在地下水位以下进行开挖的情况,就需要做富水试验与渗透试验,进而有效的评价可能会对建筑物的边坡失稳与建筑物的的土体沉降造成一定影响的因素。3.2在建筑基础下部,如果有承压含水层,就需要对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的概率进行相应的评价与计算。3.3地下水位的变化,非常容易引发腐蚀作用以及流砂管涌现象的,针对这个问题应该首先做好预测工作,制定完善的预防处理措施,从而有效避免松散饱和的粉细砂在地基基础压缩层中出现的几率。3.4进行建筑物基础建设的过程中,岩土选择非常重要,如果选择的是膨胀土、强风化岩等,那么就需要针对地下水对岩土层的作用影响进行全面分析。 二、工程地质勘测中水文地质问题及其危害性 1.上文对水文勘测重要性进行了分析,通过这些分析能够更加透彻的了解到水文勘测对于岩土工程整体结构以及稳定性的影响,进行工程地质勘测的时候,正确对待水文地质勘测,全面分析存在于水文地质中的问题,针对这些问题,积极进行勘测,具体分析如下:1.1关于取土样做腐蚀性分析的问题在实际勘测中,一般都是取的水样,取土样做腐蚀性测试的较少,土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液,对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性,因为地下水位以下的土长期浸在地下水中,显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性,因此只要测定水的腐蚀性就可以了。1.2地下水的腐蚀问题地下水有很多种类型,其水位变化也非常大,同时季节不同,降水量不同,都会对地下水水位造成影响。与地表水一样,地下水也具有很大的腐蚀作用,其主要的原因就是因为内其中的矿物成分比较多,这个时候,一旦收到污染,其矿物质成份还会继续增加,所以说在进行岩土工程勘测的时候,工作人员必须要对地下水的腐蚀性进行严密的勘测。通过对其中矿物质成份的测量和分析,来确定其腐蚀性的高低,在地下水中的某一种化学成分含量超过一定标准时,其还会对建筑材料产生一定的腐蚀。2.岩土工程整体稳定性和可靠性与地下水的活动变化有着密切联系,地下水位不同程度的变化,必然会对岩土工程造成危害,为了能够最大限度的降低这些危害,稳定岩土工程结构,全面分析地下水变化引起的岩土工程危害,才能够有针对性的采取治理以及预防措施,下面就对一些常见危害进行分析:2.1水位上升问题引起的岩土工程危害地下水位上升必然会对岩土工程造成一定程度的危害,而导致其水位上升的原因有很多中,例如:总体岩性产状以及含水层结构,水文、气象以及温度等等都会导致地下水位上升,甚至有的时候是几种因素综合作用,从而导致水位上升。另外,还有一些比较特殊的岩土机构强度以及湿度不符合施工要求,并导致其出现粉土以及管涌现象发生,这些都是由于水位上升而引起的岩土工程危害。2.2地下水位下降引起的岩土工程危害无论是地下水位上升,还是下降,对于岩土工程都会造成带来巨大危害,上文对地下水位上升的危害性进行了研究,下面来具体分析地下水位下降的危害,通常来讲地下水位下降的大部分都是由于人为因素导致的,比如:大量抽取地下水、采矿、以及修改水库等等。这些行为会导致地下水位大幅度下降,从而造成地面沉降、塌陷以及开裂等现象。这些都对建筑物的稳定性造成巨大影响,并危及到人们的生命财产安全。2.3地下水频繁升降对岩土工程造成的危害针对地下水位的沉降现象,我国地质勘测技术人员经过多年的研究,已经取得了一些成绩,但是与实际的要求相比,还是远远不够的,由于地下水位的变化会导致膨胀性岩石发生一定程度的膨胀形变,因此,如果这种显现反复出现,必然会使岩土的膨胀收缩幅度更大,最终必然导致地面开裂,引发建筑物结构的破坏,这种破坏在轻型建筑结构中更加明显。另外,地下水的升降变动带,由于地下水的不断侵入,还会带走土层中的铝铁成份,土层失去胶结物,会变得松动、含水空隙变大、其承载力以及强度就会降低,从而对岩土工程基础处理带来巨大阻碍。 三、水文地质勘测的任务 在充分了解地下水变化所带来的危害性后,强化水文勘测力度,做好钻探以及物探工作,是提供准确情况评价与判断结果的前提。1.钻探的任务钻探工作是水文地质勘测中的重要环节,其最主要的任务就是冲击凿碎岩石,工作人员会借助专业的工具和设备进行,钻探的最大优点就是适应性强,能够在多种复杂的环境下进行,并能够深入到岩体内部,勘测结果精确度高。2.物探的任务电法勘测与弹性勘测是目前工程地质勘测中最为常见的两种方法,前者会受到地形条件的影响较大,并且要更具岩石的电学特性为基础,分析岩石缝隙,岩石程度强弱等情况对电法勘测效果的影响,专业的技术人员适用专业的勘测仪器,对目标岩层进行物理参数的测定,从而确定地下深层的地质状况。3.野外测验在水文地质勘测的过程中,还有一种测验方式也十分常见,那就是野外测验。这种勘察方法是能够获取全方位的水文地质资料,为日后的工程设计、测评、施工提供最为科学的参数依据。综上所述,我国的地质勘测工作人员,要不断提高自身的勘测技能,将以上三种勘测方法全面掌握,将水文地质勘察工作作为共组重点,积极进行创新和研究,做到具体问题,具体分析,科学采用检测方法,从而最大限度的提高勘测数据的准确性。 四、结束语 地质勘测是工程施工中的必然要进行的工作,在地质勘测中水文勘测非常关键,地质结构与地下水压力以及水位变化有着非常密切的练习,因此必须要全面细致的做好地质水文勘测,才能够为岩土工程施工提供必要依据,从而提高其施工质量,保障建筑物的整体稳定性。然而,从目前我国工程水文地质勘测的情况来看,形势并不十分乐观,一些施工单位和工作人员对于水文地质勘测的重要性了解不够透彻,从而都是勘测结果不准确,这就增加了日后岩土工程的施工隐患,为了有效改善这样的现象,从工程实际情况出发,做好野外测验以及钻探和物探工作,应该得到地质勘测者的高度重视,这样才能够为人们提供更加安全的生活环境,促进社会的和谐、稳定。 作者:孟庆艳单位:山西省第一水文地质工程地质队 地质勘测论文:水利水电地质勘测措施论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:水利水电工程水文地质勘测的探讨 摘要:水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。但在实际的勘察工作中,容易被忽视,因为在勘探成果内很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,因此经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,导致之前所做的勘察和设计偏离实际情况较大。本文针对建筑地基基础工程勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质、地下水引起的岩土工程危害等三个方面的问题进行讨论。 关键词: 水文地质;工程勘察 一、工程地质勘察工作的基本原则 以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有“敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。 某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程~丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。 二、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 三、岩土水理性质的测试和研究岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 1、岩土的主要的水理性质及其测试办法: (1)软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。 (2)透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。 (3)崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以普洱景东地区的残积土为例,一般崩解时间5~24h,崩解量1.79%一34% ,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。 四、地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 1、地下水升降变化引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为3种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。 潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:① 土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。② 斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③ 一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④ 引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤ 地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。 地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物——铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 2、地下水动压力作用引起岩土工程危害地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。 五、结语水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对地质工程勘察水平的提高起着极大。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 【摘要】重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;方法 1.全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2.遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1区域构造稳定性研究 由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2水库区塌、滑坡、泥石流调查 在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3岩溶调查 利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4中小比例尺地质测绘填图 推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录 为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究 如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3.地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4.工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统 a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:复杂地质条件下综合勘测技术的应用 【摘 要】通过对大巴山隧道隧址区地层、地质构造的研究分析,采用综合勘测技术手段,预测隧道掘进过程中可能出现的各种不良地质灾害,预防和杜绝安全事故的发生,取得较好的勘查效果和良好的经济效益和社会效益。 【关键词】综合勘测手段;复杂地质构造;不良地质现象;病害预测 1 概况 阿荣旗至北海公路是交通部规划的八条西部开发省际公路通道之一,是连接我国西北、华北与西南地区及沿海省市的重要公路干线,在全国高速公路网中具有举足轻重的地位。陕(西)(四)川界秦巴山区的大巴山公路隧道长约6.2Km,为全线的控制性工程,根据《新大巴山隧道工程地质说明书》及大巴山隧道1:1万工程地质图,区内地层从震旦系到三叠系均有出露。地层中有高碳质泥岩、煤层、泥质砂岩、砂岩、灰岩、硅质白云岩等,地层岩性较多,可能出现的不良地质现象有岩溶突水、突泥、煤层瓦斯、硬质岩石的岩爆、软质岩石的变形等,工程地质条件极其复杂。 近年来,四川地区公路隧道施工和后期运营中,发生了几起事故,如:2005年12月22日,四川都江堰董家山隧道发生瓦斯爆炸事故,造成44人死亡,11人受伤的重大事故;四川华蓥山隧道根据施工阶段的观测资料,隧道溶洞、涌水(泥、砂石)多次出现,并含有大量的瓦斯及多种有害气体,遭遇特大涌突水(泥、砂)近30次。这些事故的发生,与勘察阶段地质资料的准确性关系密切,对后期隧道的勘察精度提出了更高的要求。 2 隧址区构造发育情况 大巴山隧道隧址区大地构造位于扬子准地台大巴山褶皱带,隧址区内褶皱、断裂构造非常发育。大巴山区地层多为二叠系长兴组、吴家坪组、茅口组灰岩,含有煤层和高炭质泥岩,三叠系嘉陵江组二段厚层状灰岩,岩溶管道大涌水以及砂岩裂隙水等比较发育。 区内褶皱构造紧密细长,轴部岩层直立,甚至倒转,脊线走向大致为北西向,起伏大致向南东倾伏,轴面多向北东倾斜。在隧址区前段,以源滩-莲花池背斜为主体,两侧均发育有复式褶皱。在大巴山隧址区出口段,有与轴面平行的逆断层7条,构成叠瓦式的断层系,由北东向南西推复,隧址区褶皱轴线及断裂线的方向,因受地台基底轮廓控制,而沿扬子准地台弯曲,在大巴山隧址区南部大体为北西向,在大巴山隧址区北部复式背斜大体为近东西向,短轴褶曲轴线及断裂线以源滩~莲花池背斜轴线为中心,呈外旋、放射状排列。其中的褶皱有子母梁~竹园向斜、后寨沟~刀淋沟背斜、后寨沟向斜、胡家屋基~庙梁上背斜、胡家湾向斜、胡家湾~黑垭口倒转背斜、张家坪~簸箕湾倒转向斜,发育的断裂既有区域性的大断裂,也有局部性质不明小断裂,其断裂走向与构造线基本一致,并以逆断层为主。 3 综合勘测技术的应用 本次大巴山隧道工程地质勘查,对各种手段要解决的主要地质问题加以研究,以求达到在同类工程地质条件下公路隧道勘测手段优先推广应用之目的。尤其是特长隧道,受地质条件的复杂性和勘察周期的限制,复杂场地(岩溶、破碎带、岩性纵横向差异大的地区)在设计阶段布置合理的勘察工作量,评价隧道的围岩级别,对隧道掘进过程中可能出现的涌水、突泥、煤层瓦斯、硬质岩石的岩爆、软质岩石的变形等不良地质现象做出合理、准确地预测。综合勘测技术的使用是在充分了解以上地质资料的基础上,本着客观准确的原则,利用多种手段,有针对性地查明各种地质灾害,为大巴山公路隧道的设计提供充分的地质依据,为隧道掘进过程中存在瓦斯、岩爆、突泥、突水等公路地质病害作出预测并建议合理的处治措施。 3.1工程地质调绘 主要对本区的地层、构造、水文等地质现象的核实与补充,在岩石出露较好地段,通过实测地质断面,分析并推断隧道在掘进时,通过各断层和褶皱核部时,可能出现的不良地质现象并作出合理的预测、预防。在褶皱与断层的交汇部位布置适量挖探工程,揭露断层破碎带的宽度及断层两侧岩石的完整性及风化程度,推测隧道通过段围岩的完整程度。 3.2 物探 利用瑞雷面波、浅层地震折(反)射法、视电阻率、高密度电法等常规手段,查明隧道洞身岩性的风化深度、进出口段覆盖层的厚度及密实程度,断层通过位置及隧道深埋段围岩结构特征并评价可能影响工程的地质异常区(带)。目前较为先进的技术有CSAMT大地测深仪,利用可控源音频大地电磁法为主,以激发极化法和瞬变电磁法为辅助手段,综合利用物探资料及地面工程地质勘察结果对深埋、长隧道围岩的结构特征进行解释,并评价可能影响工程的断层破碎带及异常区,对工程勘察及施工提供有用的信息。还可利用陆地声纳法、微分电测深、V8大地电磁仪相结合,可准确查明石灰岩地区岩溶发育的走向、规模、及顶底板埋深,对隧道的选线及施工的超前预报起到积极的作用。 3.3 钻探 为了验证异常区和取得一些原位测试数据,钻孔应布置在多种构造的复合部位,因为这些部位通常是构造薄弱地带和地下水富存部位,通过钻探,可以了解岩体的完整程度,采取岩样做物理力学试验和孔内水文试验,为隧道涌水量的预测提供参数,并在深孔内做地应力测试,以准确评价硬质岩石的岩爆和软质岩石的变形参数。 4 病害预测 通过以上勘察手段的使用,综合分析各种公路隧道病害发生的原因,了解其发生的机理,并对病害发生的地段做好预测。岩性以灰岩、白云质灰岩、硅质白云岩及凝灰质砂岩为主,隧道埋深较大(大于400m),穿越的地层岩性属硬质岩,有发生轻微~中等岩爆的可能,采用“短进尺、弱岩爆”,严格控制炮眼利用率,可以降低岩爆发生频率;进口段和出口段穿越(∈1s1、∈1sh)高碳质泥岩及煤层时,应予重视并加强通风与瓦斯检测工作。 该隧道段落预测的突水点11处、煤层瓦斯段2处、岩爆发生段5处。在隧道施工掘进中,都得到了验证,并采取积极主动的预防措施,杜绝安全事故的发生,取得良好的经济效益和社会效益。 作者简介: 卫建昌(1970—),男,山西运城人,地质工程师,1991年毕业于中国地质大学(武汉),主要从事工程地质勘察、矿产地质调查工作。 地质勘测论文:论水工环地质勘测工作中的技术应用 摘要:随着科学技术的发展,越来越多的科学技术手段运用到水工环勘测工作当中,提高了勘测的工作效率。然而,勘测的多种技术尚未全面展开运用,未能满足勘测的各种需求。 关键词:地质勘测;技术应用;水工; 引言:目前我国地质灾害防治、地质环境保护、地质的综合治理力度虽然得到很大的提高,但是在水工环地址勘测工作中,技术力量一直没有到位,导致缺乏必要的地质环境勘测资料,使得地质勘测设计的依据不足,可操作性不强,造成资源的极大浪费,甚至给工程安全埋下隐患。 一、水工环地质的概述 水工环地质调查和研究与人类的生存息息相关,尤其是在全球环境变化和推崇社会经济环境可持续发展的大背景下,各国都将其引入更广阔的空间。目前,各国水工环地质工作已经由过去以摸清资源家底为主要目的基础调查工作,转向以促进自然社会经济复合生态系统的可持续发展为战略思想,重点解决社会发展和人类生存的重大问题上来。这个转变重视了资源一环境一经济的协调发展,加强了资源信息、数据管理、灾害监测等方面的工作。 二、水工环地质勘测工作初测和技经阶段 水工环地质勘察的初测和技经阶段,由于地质前期工作尚不充分,而钻探和山地工作也没有全面展开,在地质资料成果的精度要求方面不是很高,因此勘测的技术手段可选用精确度较低的方案,根据勘测的任务确定应用。 1、地质填图。 ①勘测位置。复盖地区和水下地段。 ②技术应用。(1)高电阻:岩层的致密:(2)低电阻:岩层分布范围的疏松;(3)磁法:由于中性岩石、酸性岩石、基性火成岩和变质岩都是强磁岩石,而沉积岩呈弱磁性状态,因此。强磁岩石和若磁岩石地质勘测可应用磁性勘测技术:(4)自然电位:炭质、黄铁矿含量、地下水较为丰富的岩石分布范围,以地下水渗透活动地区分布范围的圈定。 2、基岩顶板深度。(1)电测探法:高程图制作;(2)电测剖面法I地质和电性条件一般,而勘测成果误差在15%左右,采用这种方法:(3)地震勘测;当基层埋藏的深度 30公尺,地震勘测法获得的精度会更高。 3、地下水位勘测。(1)在干旱地区,地下水位较低,含水层电阻低,用电测剖面法和电测深法进行勘测:(2)矿水的电阻高于淡水。因此可采用电剖面法将高电阻的范围圈定,并结合地质材料.用钻探对地下水位进行勘测验证。 三、水工环地质勘测工作初步设计阶段 水工环地质勘测的初步设计阶段,将会广泛使用到电法、地震、磁法和井测等技术。其任务包括。 1、建筑材料勘测。由予建筑材料如砂石、土壤等,对勘测的精度要求不是很高,因此建筑材料地延深和分布范围,通常是应用电阻法进行勘测.并且能够对地下水的水深进行确定。 2、地下水流速和流向的勘测。在水文地质的勘测中,地下水流速和流向的勘测通常是在钻孔附近较为平坦的地形上,在钻孔下套管进行充电法勘测。 3、破碎带厚度和范围的勘测。在利用电测探法进行破碎带范围和厚度勘测的之前,要对破碎带进行充水或者湿土处理,以降低破碎带的电阻;如果遇到磁性破碎带岩石的时候,可利用磁法勘测;而地震震波在破碎带的传播速度会下降,因此也可用地震法勘测。 4、滑坡的勘测。水文地质工作和山地工作经常遇到滑坡地段的地质断面,其厚度和坡底基岩的性质必须应用电测法进行勘测。 5、基岩裂缝的勘测。基岩裂缝的勘测是在基岩上设置一个定点,沿着定点再设置若干个方向进行电勘测,将标在平面图上得电阻率连成椭圆形曲线,从而判断裂缝的方向。 四、水工环地质勘测工作技术的设计阶段 此阶段是在水工环地质勘测的初步设计阶段之后,这个阶段将大量使用井法和地震勘测法,其主要任务的技术应用有。 1、岩性分层和岩性对比。(1)钻孔岩性柱状图:由于测井法的精确度高于钻探,可利用电阻测井、放射性测井和自然电位进行勘测,为不采岩心钻探的采取提供实现的可能性;(2)钻孔地质柱状图的补充和校准:电阻测井、放射性测井和自然电位可以在岩心获取率低得情况下进行勘测:(3)岩层的倾向和倾角:电阻测井。 2、钻孔勘测。(1)井孔变化情况的测量:测定范围是井孔德直径、倾向、倾角;测量方法是具有测井法功能的物探仪器;(2)钻孔含水层:由于含水层的电阻低,而且能够产生过滤电测,因此其位置和厚度要用电阻测井法或者温度测井法:(3)溶洞和漏水口:电阻测井法、自然电位测井法、温度测井法。 3、地下管道。(1)腐蚀地段:由于管道腐蚀地段的自然电位异常,因此通常利用自然电位法对地下管道腐蚀地段进行查明,以便防护;(2)线路:地下管道线路的低电阻带和自然电位带可用自然电位法勘测。 4、勘察埋藏或者淹没物品。(1)铁质类的遗失物品,譬如钢铁器材,可以用磁法和电法勘测迅速找出;(2)其他类得遗失物品一般使用电法勘测找出。 5、地层电阻力。由于电站的电气、高压线塔和避雷等设备都是直接与地面接触.因此在安装之前,必须对底层的电阻率进行勘测。 五、水工环研究中新技术、新方法的应用 (1)地理信息系统(GIS),地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的,而地质信息的特点决定了使用GIS 技术的优越性,从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。 (2)遥感技术(RS),遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30 年的应用,走过一个从定性评价到半定量、定量评价,从指示要素分析到计算机模型模拟,从单一解译到综合方法互补等阶段,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。 (3)物探技术,由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点,在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来,在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功,使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。 (4)水质测试技术,目前国内外的实验测试手段,从分析原理划分,大致可分为两大类:即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的,在实际分析工作中,应根据具体情况和要求,综合考虑仪器分析和化学分析的特点,扬长避短,选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。 结束语: 综上所述;随着科学技术水平的不断提高,作者结合多年的水工环地质工作情况,分析了城市建设和规划中的地质调查评价工作也逐渐成为一项重要任务。其中城市环境污染防治和监测、土地利用规划、工程地质灾害调查和风险评价、垃圾填埋场地质调查等逐渐成为目前水工环地质研究的重要领域之一,说明了应用高技术手段对提高水工环地质勘察工作效率具有重要的意义。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 摘要:重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 关键词:水利水电工程;地质勘测;方法 1 全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2 遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:浅析地质统计在矿物质勘测开采中的应用及其发展 [摘要]:讨论了地质统计学的产生、研究现状,介绍了地质统计学在我国矿物质勘测开采中应用,最后探讨了地质统计学研究存在的问题和发展方向。 [关键词]:地质统计、矿物质、勘测、发展方向 一、地质统计学的产生及现状。 地质统计学是由法国著名学者马特隆教授(G.Matheron)于1962年创立的。地质统计学是以区域化变量理论为基础,以变异函数为基本工具,以克立格法为基本方法,研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性的自然现象的科学。 地质统计学经过40多年的发展,已成为能表征和估计各种自然资源的工程学科,并由法国、南非及一些法语国家推广到几乎全世界。经过长期的追新发展逐渐演变成以G.马特隆为首的参数地质统计学派和以A.G儒尔奈耳(A.GJournal)为首的“斯坦福地质统计学派”又称“非参数地质统计学派”。不同的数学方法不断地引进克立格法,多学科渗透形成各种新的克立格法。 二、地质统计学在矿物勘测与开采中的应用。 1、运用地质统计学进行矿物储量勘测。 地质统计学是DIMINE矿业软件进行矿量估算的基础,文中的估值结果建立在该软件之上,估值必须经过建立矿体三维可视化模型、地质数据库、理论变异函数等过程。 地质统计学法被认为是一种较好的品位估值方法,尤其适用于品位变化大,矿岩界线由品位控制的矿床。在估值计算过程中,当有了足够的地质钻孔数据时,对矿床进行正式可行性评价时,选用地质统计学法是一种较好的方法,而在对矿床进行初步评价或是数据量不足时,就要首选较简单的方法(一般是距离N次方反比法)。基于地质统计学原理和矿体三维可视化建模技术的DIMINE矿业软件,实现了按照不同的边界品位动态圈定矿体,能够以市场经济为向导,快速计算出矿体范围内的矿石量,并进行储量分级,在此过程中所得到的各中间参数,可以为投资决策和日常管理提供必要的参考依据。 2、运用地质统计学进行露天开采。 通过地质统计学勘测出矿物质的储量之后就是验证矿物的价值,进而安排相应的工序进行开采,根据储量合理的安排生产力,开采技术条件对生产能力的作用体现在矿山工程延伸速度和台阶水平推进速度。露天矿可能达到的生产能力与垂直延伸速度的关系为: 通过公式计算出来的结果进行生产能力的分配,为了更好的生产,尽可能的减少人力开工,节约成本开支,而且秩序严明的生产团队才能确保工作的有效性,为国家的重工业发展提供源源不断的能源原料,同样也为钢铁等金属行业做出极大的贡献。 三、地质统计学研究存在的问题和发展方向。 1、地质统计学研究存在的问题。 地质统计学研究存在的最大问题应该是在相关软件上面,地质统计本身就是一项庞大的工程,软件当然顺理成章成为地质学中重大帮手,这项工程同样也是需要广大从业者一起努力才能实现最完美发展。储量计算的过程受到矿床规律、特征及经济的、技术的诸多因素的影响,是一个创造性的认识过程,并非只是数学数字的简单组合运算。所以软件问题直接影响地质统计学的发展。 由于中国的发展制度,即使很多知名的矿业自主研发出了比较完善的软件,出于无法上市而被拒绝市场上进行竞争,同样没有压力也同样没有动力,对我国地质统计学软件的应用与发展有着巨大影响;在地质勘探和矿业开发领域的软件系统中,矿产资源储量评估软件在很多情况下,往往只是这些软件系统中的一个子系统软件。“认定”这个子系统软件,那么其它与此相关的子系统功能软件要不要认定?整个系统软件是否要认定?都是实际存在的问题。在市场中,有些企业还把子系统软件的认定,说成是对整个系统软件的认定,而影响用户的正确选择;矿产资源储量管理部门实施的这项“认定”工作,在时间的安排上有较大的随意性。政策性变化、机构调整、人员变动……甚至主管人员有无时间等因素都能影响到软件“认定”时间的安排。有些研发成功的资源储量估计软件已在矿山生产应用多年,取得很好的效果,只因得不到及时认定,一拖几年,无法在市场上发挥作用。这种情况让人无可奈何。 2、地质统计学研究的发展方向。 (1)经过几十年的理论研究与实践,线性平稳地质统计学的研究较为成熟和普及,但还应对其研究方法加于提高与改进,以便更能反映所研究区域化变量的空间结构特征,提高品位估值和储量计算精度。 (2)目前地质统计学的应用主要是二维或三维静态估值,应加强对时间-空间区域的地质统计学的研究,加上时间作为第四维即可真正地进行动态估值。 (3)我国引进的地质统计学软件和程序库,多为英文界面和基于DOS平台的“第三代”结构化编程语言,在Windows成为计算机操作系统的主流的今天,应加强面向对象编程的第四代程序语言以软件开发,编制出完全汉化、操作更为简单,界面更加优美的软件,以方便矿山工程技术人员使用。 (4)研制一批高水平、实用性强的人工智能型的地质统计学专家管理信息系统,并对成果实行商品化,以适用市场经济的发展,并以此激励科研人员的创新能力。 (5)加强线性非平稳地质统计学(如泛克立格法),非参数地质统计学、稳健地质统计学,多元地质统计学,非线性地质统计学,条件模拟,以及特异值的识别与处理等的研究。引进现代数学如空间拓扑学、人工神经网络等理论,以丰富和发展地质统计学的理论方法。 地质统计学总的发展趋势是由单元向多元发展,由点估计向区间估计发展,由空间克立格法向空间-时间克立格法发展,由参数方法向非参数方法发展,由估计向模拟发展,与其它数学分支相结合,引入更多的地质信息,从线性向非线性发展。总之,地质统计学正朝着理论体系化、方法多样化、手段现代化、成果实用化方向发展。 地质勘测论文:工程地质勘测分析 摘要:本文阐述了工程勘察的目的任务,介绍了工程勘察各阶段主要内容,提出了土木工程地质勘测中需要注意的问题。 关键词:工程;地质勘测;分析 随着整个科学技术的进展,勘察方法也日新月异,新的理论、计算技术渗入到勘察方法的各个方面。我们作为行业的从业人员,一定要细致精确的进行各个阶段的勘测工作,掌握并发展科学技术手段,努力规避需要注意的问题,从而使我们的工作更进一步。 1 工程勘察的目的任务 工程地质勘察工作是做好设计和施工的前提,是建筑程序中极重要的环节。必须先勘察、再设计、再施工。否则后续的工作将是盲目的、不安全的,势必造成巨大的浪费。工程勘察是指运用工程地质理论和各种勘察、测试技术手段和方法,为解决工程建设中的地质问题而进行的调查研究工作。其成果资料是工程规划、设计、施工的重要依据。 工程勘察的目的或任务就是根据工程的规划、设计、施工和运营管理的技术要求,查明、分析、评价场地的岩土性质和工程地质条件,提供场地与周围相关地区内的(岩土工程)工程地质资料和设计参数,预测或查明有关的(岩土工程)工程地质问题,以便使工程建设与工程地质环境相互适应。这样既保证建设工程的安全稳定、经济合理、运行正常,又尽可能地避免因兴建工程而恶化工程地质环境、引起地质灾害,达到合理利用和保护工程地质环境的目的。 2 工程勘察各阶段主要内容 2.1 规划勘察 勘察的任务主要是了解区域工程地质条件,对区域稳定性问题进行论证,对控制性工程地段和可能的建筑区作出定性的工程地质评价,可以提出几个比较方案。主要勘察方法就是广泛搜集已有的地质资料和其他有关资料,进行分析整理,对全区工程地质条件有一概略了解.往往还需要进行路线踏勘和中、小比例尺工程地质测绘,对区域稳定性进行初步论证,对主要建筑区的工程地质问题作出概括性分析。实际的勘探工作量不大,一般只在控制性工程地段和有可能作为第一期开发地区布置少量简单的勘探工程,取得有代表性的勘探剖面。物探常用来指导和配合测绘及勘探工程。试验工作主要是结合勘探取少量有代表性的试样,在室内作基本物理力学性质试验。 2.2 可行性研究勘察 这一阶段的勘察任务就是为满足选定建筑场地的位置、拟定建筑群的布置方式及单个建筑物的形式、规模等要求而进行的。在选址中应对几个比较方案作程度相近的了解,比较详尽地调查各方案的工程地质条件,对主要工程地质问题作出正确的定性分析和适当的定量分析,以说明各方案的优劣,从中选出最优方案,并为初拟建筑类型和规模提供资料。主要勘察方法为大、中比例尺工程地质测绘和工程地质勘探。室内试验工作量较大,并根据情况适当进行现场试验。物探工作仍起很大作用,重要的长期观测工作应开始布置,以取得较长时间序列的资料。 2.3 初步设计勘察 本阶段设计工作要确定主要建筑物的具体位置、结构形式和具体规模,以及它与各相关建筑物的布置方式等。勘察工作必须为此提供(岩土工程)工程地质资料.所以各种勘察手段都要使用。由于前两个阶段已将场址选定.勘察工作的范围就大大缩小了,一般仅限于工程所辖地段,因而勘察工作比较集中,以便全面详尽地了解场地(岩土工程)工程地质条件,深入地分析各种(岩土工程)工程地质问题.勘察方法以勘探和试验为主,侧绘工作只在地质较复杂、工程较重要的地段进行,比例尺较大精度要求较高。勘探工作量是主要的,能供直接观察的勘探工程可为主要手段之一,以便取得详尽的岩土资料。岩土力学及水文地质试验工作量也较大,常进行原位试验及大型现场试验,以取得较为准确可靠的计算参数。物探工作常用于测井和获得岩土物理力学参数,探测地层结构、地下溶洞等,随着新技术新方法的涌现,物探工作使用范围愈来愈广泛。天然建筑材料在可行性研究勘察就已进行普查,本阶段则应进行详查,对其质量和数量作出详细评价,同时还应开展地下水动态观侧和岩土体位移监测。 2.4 施工设计勘察(详细勘察) 勘察任务主要是对某些专门性(岩土工程)工程地质问题进行补充性的分析,提出治理意见;进行施工地质工作;布置工程监测工作等,勘察内容视需要而定,进行补充性的工作。以勘探和试验为主,结合地基处理可进行各种成桩试验、灌浆试验;结合基坑排水进行水文地质试验等。 施工地质工作主要是解决施工过程中新揭露的(岩土工程)工程地质问题,观察开挖过程中的地质现象和问题,检验前期勘察资料的准确性,总结经验。现场开挖面展示了清楚的地质现象。应及时进行观察、编录、照相,根据地质现象的变化提出施工地质预报,进行地基开挖工程的验收工作等。 勘察阶段的划分使勘察工作并然有序、经济有效,步步深人。研究的场地范围由人到小,认识的程度由粗略到精细,由地表渐及地下,由定性评价渐至定量评价。大范围的概略了解有利于选择较好的建筑地段,认识建筑场地的地质背景。场地选定后,勘察范围大大缩小,便于集中投人适量的勘探试验工作,深人地了解工程地质条件,取得详细的(岩土工程)工程地质资料和可靠的计算参数。这一勘察程序,符合认识规律,有助于提高勘察质量,应当遵循。当然工程较小、区域已有资料很多、对场地相关地区的(岩土工程)工程地质情况较熟悉时,勘察阶段可以简化。 3 土木工程地质勘测中需要注意的问题 3.1 地下水位的勘测工作。岩土工程勘察工作人员对于地下水位的勘测工作不够重视,岩土工程勘察中地下水位的测量要求所得结果具有很高的准确性。进行地下水位勘测工作时,要对地下水位的开采情况有所考虑,地下水位的测量应该和钻孔坐标、标高回测进行结合。但在实际测量中,工作人员对于这些问题没有充分重视,甚至没有考虑地下水溢出陡壁和勘测目标附近是否有抽水井,这样的工作态度最终导致了所测量的地下水水位数据不准确,在给地下水位勘测工作带来麻烦的同时也给岩土工程勘察工作带来了阻碍,最后使土木工程地质勘测工作出现不必要的困难。 3.2 基础方案的选择。工作岩土工程的勘察工作,需要按照岩土工程勘察工作基础方案一步一步的进行,因此,在进行岩土工程勘察之前,要对基础方案进行讨论和选择,最终从众多方案中选择一个最全面、最具体、最可行的方案来进行岩土工程勘察工作。可见,基础方案的选择工作在岩土工程勘察工作中尤为重要,既是岩土工程勘察工作的基础,也是岩土工程勘察工作的优秀。现在的岩土工程勘察工作存在对基础方案选择工作不够重视的现象。大多数勘察单位我行我素,不考虑工程的造价问题,甚至不与工程设计进行协商,仅仅提供自己的单一基础方案。基础方案应该是勘察人员与设计人员共同分析研究得出的既经济又合理的方案,只有选择这样的方案才能保证岩土工程勘察工作的顺利进行。有些勘察单位在提供方案的同时,甚至没有考虑场地的地层情况,这就给岩土工程勘察工作的顺利进行设置了不小的障碍。 4 结束语 从事工程建设必须先了解拟建场地的自然环境,区域和场地的稳定性条件,工程地质和水文地质条件,岩土体在工程荷载作用下及工程活动条件下的稳定性、强度及变形规律。工程地质勘察的目的就是以各种手段和途径了解、掌握上述各方面的情况,在此基础上,再根据工程项目的特点和要求对拟建场地做出综合评价,提出对策及方案建议,作为工程设计和施工的基本依据。 地质勘测论文:建设工程地质勘测浅析 摘要:本文分析了地质勘探的任务和常用的建设工程地质勘测方法,文字报告的编写以及工程地质的评价等。 关键词:建筑工程;地质勘测;浅析 1 工程地质测绘与编录 工程地质测绘与编录是地质勘察中最先进行的综合性基础工作,主要方法有:路线测绘法、地质点测法、实测剖面图法等。一般来说,对一个工程区,首先应研究并弄清楚区域地壳稳定性和地震活动状况,然后充分利用已有的区测成果进行专门的工程地质测绘并开展其它专项工程地质问题的研究等工作。全球定位系统( GPS) 、遥感(RS) 、地理信息系统( GIS)等3 S技术的应用,体现了工程地质测绘与编录的发展情况。 2 水文勘测 是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质,不仅影响岩土的强度和变形,而且还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质主要有软化性、透水性、崩解性、给水性和胀缩性。正确运用各种方法准确地测定上述特性参数,可以有效减少地下水对岩土工程造成的危害,是工程勘察的重要组成部分。水文地质条件包括地表水、含水层、隔水层和地下水的来源和水力联系等内容。建设工程场地水主要有地表水和地下水,地下水主要由降雨、雪融水、地表水浸透等方式补给。 3 工程地质勘测 3.1 山地勘探。山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象,使用的工具和技术要求相对简单,故在进行地表浅层地质勘察时运用较多。这亦是山地勘探的缺点,即它的勘探深度有限。 3.2 钻探技术。各种转速快、扭矩大、性能稳定的新型钻机对较完整的硬岩进行钻探时,金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头,大大提高了钻进速度和岩心采取率。SM植物胶和MY21A植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新技术得到了广泛应用。在软弱夹层、破碎带中钻进时,由于岩芯对磨,岩芯采取率一直很低并且很难取到原状土样。 3.3 工程物探。是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。目前,在单源与单点测量的基础上,发展为多源、多点、多线测量,从而发展了三维观测技术。 3.4 工程地质野外试验,工程地质野外试验有触探试验、灌浆试验等岩土物理力学性质试验和地基处理试验。主要体现在试验仪器和设备的发展。例如:目前进行的灌浆试验用来测试地层岩体的透水率,推断岩体的完整程度及节理、裂隙、断层和破碎带等的发育和分布状况等,其灌浆试验的止浆栓塞已发展了高压气塞,灌浆孔浆液注入量则采用自动灌浆记录仪,而且目前灌浆记录仪已由原来的“一对一”发展到 “一对多”,即一台记录仪可自动记录多台灌浆泵注射浆液的流量。 4 文字报告 文字报告是将基本资料上升到理性分析的形式, 耍避免各种现象的罗列和迭加。在图件上已反映清楚的现象不应在文字上重复, 并尽量压缩对普通地质条件的描述。关键是对工程地质专题问题的分析, 最终应有明确的结论, 包括方案的选择, 工程地质问题的预侧和处理意见。报告编写人应该观点清晰,不能含糊其词。对存在的问题和下步工作意见不应超越现实水平, 也不能故意给自己留过分的余地。 5 工程地质的评价 土程地质评价是全部勘测工作的精华, 它是在各种原始资料的基础上, 通过概化、条理化和推断, 并结合各种经验判断上升到理性之后作出的, 由于评价标准不可能有固定的模式, 因而在某种意义上包含了创造性。工程地质评价的这种智力活动较之建筑物结构设计要困难若干倍。其原因是对千变万化的地质成因的认识存在一定的距离, 推断往往不准确。可惜的是, 对工程地质评价的复杂性还很少为社会所接受, 其结果是对地质问题的出现往往持不公正的态度, 长期以来把地质人员的劳动划归体力型范畴, 与设计师严格区别开来认为地质没有科研可搞等等。在当前的改革过程中, 只有摒弃这些偏见, 才能促使工程地质学更快地发展。水工建筑物往往是地质环境的改变、地质体内部矛盾转化的主因, 因而工程地质工作只有从不同建筑物的特点出发考虑问题, 才能比较符合实际工程地质以定量评价为标志, 从而区别于普通地质。建筑物的设计必须与岩基融合为一体,相辅相成。工程地质评价标准是不断提高的, 不能用固定的模式去限制它。在这方面我们有如下一些认识岩体分类从年代以岩石名称和单轴抗压强度为依据, 到目前已转向以岩体类型和多因子力学指标的综合分类。以地质背景为依据的区域稳定性评价转向工程运用标准年限的频率概念, 这样就使人们从无法定量的抽象地质概念中解脱出来, 而按近代地震活动的加速度进行工程设计, 从而简化了工作程序。可利用基岩面的标准已从风化程度的定性评价走向按建筑物规模、类型以及岩体强度与混凝土强度比值等因素的评价, 这就大大减少了坝基岩体的开挖量。岩体强度是岩体的一种力学指标, 以往对岩体强度的认识是肤浅的, 在大量工程实践中已经感到原来的强度参数定得比较低, 这就无形中提高了工程的造价。对软弱层带钓基本认识逐渐深化, 表现在三维空间走向、宽度、充填物等参数的随机性, 以及对地应力条件下的超压密和不可膨胀性有新了的认识, 这就为夹层参数的大幅度提高创造了条件。在地下工程设计中, 采用加固围岩自身强度来承担岩体和内外水荷载, 不但保证了施工安全,同时大大简化了前期勘测工作量和洞线评价的难度。在施工地质中, 结合喷锚支护、光爆、预裂爆破、超前排水等一整套快速施工方法。使地下洞室的难题得到完满的解决。当地材料坝的防渗料、坝壳料的评价标准大大改进, 做到了真正的就地取材。多专业协同配合, 对解决工程地质难题起到了非常积极的作用。 6 结束语 工程地质勘测主要有工程地质测绘、工程地质勘探、地球物理勘探、工程地质试验、工程地质长期观测等。工程地质勘察应与公路基本建设程序相适应, 提交的资料应满足各勘察设计阶段对地质工作的深度要求。由于地质、气候、水文、人类的生产活动等因素的作用,地下水位经常会有很大的变化,这种变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果。特别是随着高层建筑日益增多,受施工场地、施工工艺影响,基坑开挖中常采用抽水方法降低地下水位,使得基础底面以下的地下水位突然下降,导致地表塌陷或地面沉降、邻近建筑物产生过大的沉降或不均匀沉降,甚至造成建筑物的倾斜或开裂。所以,分析了解工程场地的水文地质情况是保证建设工程安全的前提和基础。 地质勘测论文:土建施工前期地质勘测探析 【摘要】土建工程施工推动了地区城市化改造进程的加快,完善了国内各项公共基础设施的结构性能。按照图纸要求严格控制土建施工的作业质量,不仅防范了土建筑物结构病害的发生,也能创造了良好的竣工收益。地质勘测是工程建设前期的重要工作,根据勘测反馈的数据结果可引导施工单位制定科学可行的作业模式。基于此,本文对土建施工前期地质勘测进行了研究。 【关键词】土建施工前期地质勘测 重要性 施工企业内部经营的改革调整,其在作业思想上逐渐认识到地质勘测的必要性。并且肯定了地质勘测对土建工程建造的指导作用。除了传统地质勘测措施外,也要引入国内外先进技术建立数字化勘探系统,全面分析地质勘测对土建施工的指导意义。以地质勘测结果为依据,组织更加科学的土建施工方案,降低土建施工期间的成本耗资。 土建工程及其地质勘测 土建工程土木工程和建筑工程的总称,是指使用建筑材料和施工设备完成一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修的生产活动和工程技术。现时一般的土建工程项目包括:房屋、道路、水务、渠务、防洪工程及交通等。地质勘测是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。 土建施工前期地质勘测的重要性 1、收集图纸资料 地质勘探是图纸绘制的必备工作,工程绘图是将勘测结果绘制成形象的图形,此环节需要收集大量与工程相关的资料。地质勘测技术创新改革条件下,国内建筑测绘的质量水平有了显著的改善日。各类土建项目施工均要实施详细地地质勘测活动,给图纸方案编制及图纸测绘提供了依据。 2、发现质量病害 国内土建施工项目需要完成的任务日趋多样。而房屋、公路、水利等均属于土建工程的范畴,这些项目施工质量关系着社会新时期基础设施的改造水平。质量通病是土建施工无法预测控制的一个难点,多种因素均有可能减弱土建筑物的性能.通过地质勘测能发现土建工程潜在的病害隐患。 3、了解作业环境 最近几年,地质条件对土建工程质量的影响受到了共识,特别是异常水文运动会对土建筑物结构造成不同的病害,熟悉工程地质环境是保证施工方案顺利实施的基本条件。地质勘测可以从多个角度熟悉现场的地质条件,让施工人员尽快适应土建作业环境,发挥出更高的施工操作水平。 4、指导现场施工 施工是土建工程建设的重点环节,保持优越的施工质量是创造经济收益的基本条件。地质勘察时进行岩土测试、观测见土工试验、现场原型观测、岩体力学试验等,指导了施工单位根据地质条件制定科学的作业方案。给基于地质勘测的测绘图纸,也能科学地引导施工单位完成建造任务。 5、降低项目成本 成本资金投入与项目建造的经济收益存在着直接联系,相同工程在建筑质量相同的条件下,成本耗资最少的施工单位,其获得的经济收益越多。相反,降低成本造价投资也是提升项目收益的有效方法,基于地质勘测结果的施工方案更加科学,返工返修次数较少,成本造价 费用也相对较低。 三、地质勘测过程需要注意的问题 地质勘测对土建施工具有多方面的指导意义,从多个方面降低了施工单位安排现场作业的难度。未来我国将进入社会综合化改造时期,土建项目所涉及的范围更加广泛,建造单位面临的工程风险也有所增大。无论是从项目质量或者经济收益的角度考虑,重视地质勘测工作是必不可少的。设计地质勘测方案还需注意其它方面的问题,具体包括: 1、操作设备 不能过于依赖人工勘测,尽可能建立自动勘测系统,全方位搜索与地质环境相关的资料。如:地质钻探中选用多功能钻机,减小人工挖掘地质层的操作难度 采购勘测设备应及时运用于实际操作,使其发挥出高科技产品具备的使用价值,推动土建工程地质勘测活动的有序开展。 2、多次勘测 不同地区的地质条件存在较大的差异性,有时以此勘测并不能客观地反映现场的地址状况,此时应坚持多次勘测的原则。如:气候条件特殊的地区.地下水文运动会随着地质环境的变化而改变,需从不同时间段多次勘察测量,确保所得地质信息的真实有效性。 3、组织人员 工程单位安排的勘测人员必须符合专业要求,其理论知识、实践技能、勘测经验等方面要满足土建工程勘测的要求,以更好地完成各项地质勘测任务。一般情况下,施工单位应筛选一批高素质、高技能的职业人员,建立一支高效率的勘测团队,在规定期限内完成交付的地质勘测任务。 4、记录数据 土建工程现场勘测所得的数据必须详细记录,以客观事实为准,准确且具体地记录每一项数据,为施工单位的作业方案提供有效的参照。利用计算机操作系统建立数据库,定期存储录入勘测所得数据,长期积累形成庞大的数据资源,为相似土建工程勘测提供资料参考。 5、勘测点数量的确定 若在地质地层勘测中,能对地质状况勘测清楚,就可降低因支撑力不足而引起的机器利用率下降的影响,由于上方地表层的状况往往非常复杂,要完全对地质勘测清楚是不可能的;更何况勘测经费、地质勘探所需要的时间等也是工程不能完全许可的,因此,在施工过程中总是存在地质勘测不能充分实现,施工风险随时相伴的情况,科学制定地质勘测点数量,不仅可将施工风险降到最小程度,而且还可以对工期的制定、辅助措施、备用支撑材料的准备、工程概预算制定等提供依据。 在实际工程中,很难做到对地质地层状况进行充分地勘测,因此,对地质条件的认识总是存在着一定的局限性,即便增加勘测钻探孔数量,增加地质地层信息的收集,也只能做到相对减少施工过程中不良地质地层突然出现的风险,实际上在施工过程中不良地质地层的突然出现还是不可避免的,为规避这样的风险,在机器的选择上往往需要配置地质超前预报系统;在施工队伍的建设上,施工人员应能既懂机械、岩土、土建等专业知识,还应具有较强的应变能力——充分掌握并灵活运用不同地质条件下机器的操作规范、维护规范、机况检修规范及特殊工况下的作业操作规范等技术规定,以便做到在施工过程中,对不良地质地层状况提前知道、提前准备、提前处理,建立建全良好的风险管理与处理机制,以减少安全隐患。 总结 总之,伴随着城市交通、水利、建筑等多个行业的快速发展,相关建造工程的数量也持续增多,施工单位参与建设活动面临着巨大的压力。地质勘测在建筑工程、地下工程、混凝土工程等方面得到了广泛地运用,土建工程施工推动了地区城市化改造进程的加快,完善了国内各项公共基础设施的结构性能,对保证各个项目施工质量方面具有显著的意义。 地质勘测论文:刍议水利水电工程地质勘测方法与技术应用 摘要:文章在探讨工程地质测绘与编录主要内容的基础上,重点对水利水电工程地质勘测的方法及相关技术的应用及发展状况进行了详细的论述,以期对工程地质勘测过程中勘测方法的采用起到一定的参考作用。 关键词:地质勘测;水利水电;地球物理 中图分类号:P25文献标识码: 文章编号: 一、工程地质测绘与编录 工程地质测绘与编录是水利水电工程地质勘测技术中最基本、最重要的最先行的综合性工作。这一项工作往往需要大量的地质调查数据,并以此为基础,利用地质学、工程地质及相关经验来估测勘测地段内的地质体演变过程,再来确定地段下的地质状况和预测地段下可能存在的问题,并通一定手段来解决这些地质问题。我国的水利水电工程大都是通过工程地质测绘和编录技术来分析地质构造的稳定性,只是在实际操作过程中所使用的测绘比例有所不同。一般来讲,我国测绘与编录技术所使用的比例尺范围为1:25000-1:100,并且相关的专题研究也都有一定的成果,如我们熟悉的三峡工程,工程测绘比例尺是从1:50000-1:25000地质测绘,以研究工程区域地壳内的地层、岩性、地质史和大地构造环境等。而随着各种高新技术的应用,工程地质测绘和编录仍是基础技术,再辅以先进且有效的探测手段,进而更精确的判断出地质分布、结构特征,其应用所取得的优异成果可以很好的为工程设计提供依据。 二、工程地质勘探 钻探技术在工程地质勘测中拥有不估量的地位,是直接取得地质相关信息的重要手段之一。而现阶段我国的水利水电工程的地质勘探需求量还是很大,地质勘探一般可以分为三类: 1. 山地勘测 山地勘探适合用于探测浅层地质,其主要工作手段是人工或机械剥土,再通过直接试验、取样、观察地质现象。这里主要包含平�和竖井两类勘探,在工程勘测中,这两种山地勘探工作量与钻探的比约为0.1,这与国外发达国家相差较大。而近年来我国的山地勘探工作量已经有所增加,与钻探工作量的比值也逐渐接近发达国家的0.2。 2. 工程钻探 工程钻探不断的结合高科技技术,为近年的水利水电工程地质勘测工作带来了非常大的帮助,极大的提高了劳动生产率、缩短了勘探周期、提高了勘探质量,引起这些变化主要是钻探方法、工艺及施工水平的快速提高,其表现如下: (1)钻探设备的突破。如金刚石钻井技术,过去使用的钢粒或硬质合金钻头所取得的效果明显不如金刚石钻头的效果,这就使得勘探工作的钻井速度和岩心采取率有了极大的提升。 (2)一些特殊地质层的钻进技术的突破。这里特殊的地质层主要是指砂卵石层、软弱夹层、破碎带等。 3.工程物探 地球物理勘探,简称为物探,它是指采用观测仪器对被勘探区的相关地球物理场进行观测,然后根据对被测量场的相关数据进行处理及分析的基础上,根据相关的地质原理来解释、推断地下可能存在的地质体及地质构造的具体信息,包括具体位置、埋深、范围大小以及相关属性的一种科学。工程物探的方法主要包括:以位场理论为基础的重力场勘探法、磁场勘探法和直流电场勘探法;和以波动理论为基本理论的地震波勘探法、电滋波勘探法等。 (1) 重力场、磁场勘测法 重力场、磁场勘探法是一种最先采用的,可以说是一种比较古老的物探方式。相对于地震勘探法来讲,在精度与可靠度等方面都有差距。但是,随着技术的不断进步,一些高精度的重力、磁力仪被研发出来并得到应用,这使得重力场、磁场勘探所能达到的精度得到了极大的提高。同时,伴随着神经网络技术在等在重力场、磁位场勘探法中的应用,而且磁性矢量层析成像理论也得到了开发,这些因素都使得重力场、磁场勘探法又得到的广泛的应用,重新焕发出了青春。尤其是微伽级重力仪的使用,使得微重力测量在洞室勘探、边坡地质体变动形态的监测等方面的勘探工作更加方便可靠。 (2) 地震勘测法 地震勘探法,是指在工程地质勘探的过程中,利用人工激发震源产生的地震波来进行勘探的一种方法。其中,人工激发震源的方法较多。从当前的情况来看,地震勘探法在水利水电工程建设领域中的应用程度不断加快。例如,在对三峡等大型水利水电工程的岩体质量进行定性评价时所采用的弹性波纵波就取得了良好的工程效益和经济效益;另外,由中铁西南科学研究院所开发的水平地震剖面法和负视速度法、以及由美国NSA工程公司所研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,在解决利用反射波地震勘探法对隧道进行超前预报等方面遇到的难题具有重要意义。从当前的情况来看,地震CT已逐步发展成为一整套系列的方法,尤其是其成像方式得到了极大的发展,它可以利用直达波、折射波、面波及反射波等多种波进行组合,同时还结合钻孔、隧道、边坡和山体等多种观测手段来进行二维和三维的地质成像,使得地质勘测从定性测量向着定量的方向前进。 (3) 电磁勘测法 电磁勘探法,主要包括利用天然磁场源的电磁测探(即MT法)以及人工场磁场源的连续电磁波勘探(即EM法)两种。由于电磁勘探法的独特优势,其在水利水电工程中的应用范围越来越广。例如,采用人工和天然的两种场源、多场源,二维与三维电阻率成像技术,采用可控源的音频大地电磁法等技术在水利水电工程勘探中具有重要的作用,诸如对深埋长隧洞围岩介质的结构、其中的隐伏断层、破碎层和异常区等影响工程的消极因素的检测具有明显的工程和经济效益。 (4) 电法勘测法 电发勘探是对电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法和电磁感应法的统称。根据其所依据的基本理论的不同,又可以分为稳定电流场理论和交变流法理论两种,而在水利水电工程的地质勘察过程中,使用得较多的还是电阻率法。对于近几年逐步发展起来的高密度电法勘探,虽然其在数据采集以及成像方式上有一定的特别之处,但是就其根本理论来讲依然属于电阻率法范畴。其通过对数据采集和成像方式的改进,具有相关的技术优势,诸如能实现数据的自动、快速采集,测量结果的实时显示及处理,由传统的一维勘探发展成为二维勘探。如果再结合单源、单点测量技术,可以发展成为三维勘探技术。 (5) 地球物理测井法 上世纪90年代开始,随着数值模拟方法以及计算机技术的快速发展,动态测井技术在地球物理勘探中的应用成为了可能。同时,随着数字技术的发展,钻孔彩色电视的可适范围从之前的90 mm钻孔逐步发展到50 mm钻孔,同时还能够实现对数字化后的图像进行采集、压缩和存储,使得图像的后期制作及处理工作成为可能。 三、3 S技术 3 S技术是全球定位系统、遥感技术和地理信息系统,三大技术系统的集成与整合。其中,遥感技术作为3 S技术的基础,主要提供遥感信息的来源。而GPS技术主要起到精确定位的功能,GIS技术主要给遥感信息的获取提供相关的辅助功能。近年来,国内外在一些大型、特大型的水利水电工程的地质勘察中开始采用3 s技术,并取得了良好的成果。 四、结束语 总之,水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段,综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中,既要积极的采用新技术,同时不能够忽视传统技术的再利用,这样才能促进勘探技术的提高。 地质勘测论文:地质勘测中的综合物探技术应用分析 摘要:我国的幅员相当辽阔,经过多年的发展,我国的地理事业取得了大幅度的进步,就目前的情况而言,地质勘测方面的技术已经获得了很大的提升。但面对社会的快速发展,仍然需要进行一定的深化与加强工作,只有这样才能在各个方面达到一个较为高端的水平,从而更好的促进社会的发展和国家的进步。以目前的情况来说,综合物探技术主要应用在煤矿之中,但是效果不是特别的理想,因此在将来的工作中,需要在这种技术上进行一定的努力。 关键词:地质综合物探技术 对于综合物探技术来说,现阶段的发展还有很大的提升空间,很多的工作人员都反映在应用的过程中,需要对其进行一定的改进,这并不是对技术持有否定的态度。而是地质勘测中的综合物探技术能够在应用的过程中,通过不同的方式达到不同的要求,现阶段的社会进程较快,我们需要根据实际的情况进行一定的改良,这样才能达到一个较为理想的效果。从现阶段的应用来看,效果还是比较积极的。本文就地质勘测中的综合物探技术应用进行一定的分析。 一、综合物探基本原理 对于地质勘测中的综合物探技术来说,在实际的应用中,很多的工作人员之所以没有得到理想的效果,原因之一在于不了解综合物探的基本原理。现阶段的众多工作人员和科研人员比较注重于实践,但是从客观的角度来说,理论对于技术而言具有很强的指导作用,而且实践工作也需要建立在一定的理论基础上,这样才能保证综合物探技术的有效应用。在此,本文对综合物探基本原理进行一定的阐述,首先,(VR- f)曲线变化规律和层速度的关系:当频率发生变化时,面波速度VR 会随勘探深度的变化而逐渐趋近该深度地层的层速度。其次,(VR- f)曲线变化规律与层厚度的关系:当厚度发生变化时,由频散曲线可知,相应拐点位置明显向低频方向移动。即拐点的位置与层厚度存在着密切的关系。由此可见,对于地质勘测中的综合物探技术来说,要想在煤矿的工作中有效的应用,必须透彻的掌握原理,这样才能更好的为煤矿服务。 二、信号数据采集 在地质勘测中的综合物探技术当中,要想在应用的过程中,达到一个较为理想的效果,就必须将信号数据采集工作有效的进行。从客观的角度来说,信号数据采集工作对综合物探技术的应用具有一定的决定性影响,这是一个非常重要的方面,在将来的工作中,必须将信号数据采集工作当做重点来对待。如图一: (一)测线布置 在信号数据采集工作方面,有很多的步骤,每一个步骤都关系到工作的效果。首要的工作就是测线布置。就目前的情况而言,测线布置方面的工作主要采用综合物探技术主要是为了能够准确地探测出表层土层的厚度,现场测线布置必须保证面波测点和折射波测点对应一致,便于信号数据的综合利用。由此可见,对于测线布置来说,需要采用针对性的技术。不得不承认,现阶段的技术较为全面,每一个环节的工作都能够应用不同的技术来解决,但是对于测线布置来说,必须采用针对性的技术来完成,这样才能保证工作的质量。其它技术远远不及综合物探技术的效果。 (二)参数设计 对于任何一项技术来说,参数设计都是非常重要的工作。每一个参数对技术的应用都有很大的影响,在地质勘测中的综合物探技术当中,必须从多个方面谨慎的进行参数设计工作。有些工作人员认为,可以按照统一的标准进行参数设计,但实际的情况却不是这样。由于每一个地区的煤矿发展情况不一样,地区的开发情况也不一样,因此在应用综合物探技术的过程中,必须根据实际的情况进行参数设计工作。本文主要从以下几个方面进行阐述: 1.采集道数选择。在参数设计方面,采集道数的选择是一项较为基础的工作。有些工作人员对这项工作并不在意,虽然工作难度不高,但有很多的细节都需要注意,这样才能保证工作的效率和质量。从主观的角度来说,只有对基础性的工作进行一定的努力,才能在上层工作方面做出一定的成绩。本文认为,在实际的工作中,必须遵循一些严厉的要求,比方说要求测震仪具有多通道接受端口,一般为12 通道和24 通道。由于上覆土层厚度有可能较小,因此应在场形条件允许的情况下尽可能采用24 道信号数据采集,以保证足够的空间分辨率。由此可见,在采集道数选择方面的工作,必须要保证足够的空间分辨率,只有这样才能获得较大的发展。 2.激震方式选择。除了采集道数选择以外,还有一个非常重要的工作,就是激震方式的选择。我国在参数设计方面的工作之所以能够在各个发展阶段满足社会的需求,主要原因在于能够对参数设计的每一项工作都细致化的进行,不仅如此,还积极的进行深化和加强工作,有效的避免了一些漏洞和隐患的发生,从客观上和主观上将参数设计工作提升到了一个新的层次。对于参数设计而言,激震方式的选择是非常重要的,可以说对参数设计工作具有一定的决定性影响。就目前的发展情况而言,激震方式主要分为三种,3 种激震方式的最大勘探深度分别为:锤击震源的勘探深度可以达到20~30m;落重震源的勘探深度可以达到30~50m;炸药震源的勘探深度可以达到50~150m。激震点土质松软程度影响震源所能激发的频率,土质松软激发出的频率偏低,土质坚硬激发出的频率偏高。同时,激发频率与垫板尺寸有关,垫板尺寸越大,所能激发出的频率越大。在应用激震方式的过程中,必须结合具体的实际情况,这样才能得到一个较为理想的效果。有些地区在进行地质勘测的过程中,认为某一种激震方式能够获得较大的成功,而且综合来看,效果较好,因此在任何情况下都统一应用。这种方式是错误的。激震方式有三种,每一种都有自己的优势,我们需要结合地区的实际情况以及激震方式的优势来进行应用,从而达到一个理想的效果。 3.道间距选择。对于参数设计而言,除了上述两项以外,本文所要强调的另外一项就是道间距的选择。很多地区在进行地质勘测的过程中,虽然应用到了综合物探技术,但由于在一些细节方面做得不到位,导致结果并不精确,对地理事业的发展产生了一定的消极影响。道间距的选择就是一个非常重要的细节,由于我国的幅员比较辽阔,因此在应用综合物探技术的过程中,必须在一些细节方面进行足够的努力,有效的进行道间距的选择,能够让工作更加的完美,减少误差,同时可以增加精确度。从各个角度来说,道间距能够帮助综合物探技术更加有效的应用到地质勘测工作中。本文认为,在实际的工作中,可以在事先普查时,主要分析时域信号传播特征,道间距不必满足上式,可以将道间距选大一些。如果待测试区域较大,可以选择道间距为2m,采集道数设为24 道,以利于分析时域信号传播特征。 三、信号分析与资料解释 (一)信号数据的分析 在地质勘测工作中应用综合物探技术,必须进行信号数据分析工作,这样有助于技术的应用,以及地质勘测工作的准确性,同时可以及时的发现问题和解决问题。在信号数据的分析工作中,最重要的就是工作过程,很多地区之所以没有获得较大的成就,主要原因就在于没有按照规定的过程进行信号数据的分析工作。经过科研人员和工作人员的不断总结与归纳,认为信号数据的分析工作主要有面波信号数据的分析和折射波信号数据的分析两方面的工作,而面波信号数据分析工作主要包括面波有效信号的提取,设置合理的时间窗在时域信号窗口提取有效面波信号数据;面波频散曲线的求取,根据有效面波时域信号求取面波基阶模态的频散曲线,进行深度转换,得到深度-波速曲线;利用空间相似性原理进行测点间数据插值,得到测线面波波速云图等方面的工作。 (二)成果资料处理与解释 在成果资料与解释方面的工作中,需要在折射波的结果处理以及土石分层界限方面的工作进行一定的努力,这些工作都是成果资料与解释方面的重点工作,必须要谨慎的进行,尤其是在煤层当中。如图三: 总结:本文对地质勘测中的综合物探技术进行了一定的应用分析,从现有的成果来看,很多地区都在综合物探技术的应用方面,取得了较为积极的效果,并且呈现出了很强的朝阳趋势。相信在将来的发展中,还会有一个更大的成就。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测方法与技术应用综述 【摘要】近年来,随着科学技术的迅猛发展,水利水电工程地质勘测方法与技术得到了飞速的发展,相比以往的常规勘察方法,新的技术更加效率、精确、快速,本文对这些新型技术进行详细介绍, 【关键词】水利水电;地质勘测;技术应用 一、前言 文章对水利水电工程地质勘测中的常规方法进行了详细介绍,对先进科学技术在水利水电工程地质勘测中的应用进行了阐述,同时对遥感技术在我国水利水电工程地质勘测中的应用特点进行了分析探讨,具有一定的借鉴意义。 二、水利水电工程地质勘测中的常规方法 1.山地勘探 山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象,使用的工具和技术要求相对简单。它的勘探深度有限,故建议在进行地表浅层地质勘察时运用。 2.传统工程物探技术 地球物理勘探简称物探,工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。 (一)重、磁位场勘探。重、磁位场勘探是最古老的一种物探,相对于地震勘探而言,其精度和可靠度较差。目前,由于一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,使得重、磁位场勘探的精度有了很大程度的提高。微伽级重力仪的使用,使微重力测量被用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。建议在区域和深部地质构造研究、矿产勘探、考古等领域中采用重、磁位场勘探,而在工程地质勘测中应用较少。 (二)地震勘探 目前,地震勘探在水利工程领域发展较快。建议在水利工程勘测中运用地震CT,该地震CT可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像,促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。 (三)电磁勘探。包括天然场源的电磁测探和人工场源的连续的电磁波勘探等多种方法。建议在水利工程中加强电磁勘探的应用。例如,可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术,在水利工程勘测中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。 (四)电法勘探。主要包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法。建议在水利工程地质勘察中运用电阻率法。它引进了地震勘探的数据采集办法,可实现数据的快速、自动采集,其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图,从传统的一维勘探发展到二维勘探。目前,在单源与单点测量的基础上,发展为多源、多点、多线测量,从而发展了三维观测技术。 三、先进科学技术在水利水电工程地质勘测中的应用 1.全球定位系统(GPS) GPS越来越广泛地应用于水利工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2.地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整个评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 3.地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4.遥感技术 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利工程中的区域构造稳定性研究、水库区塌、滑坡、泥石流调查、中小比例尺地质测绘填图、岩土工程开挖面地质编录等重大工程地质问题中。 四、遥感技术在我国水利水电工程地质勘测中的应用特点 遥感技术主要应用于预可行性研究阶段或可行性研究阶段,与其他勘察手段配合,有利于大面积地质测绘,提高填图质量和选线、选址的质量,减少野外地质调查的盲目性,减少外业工作量,进而提高了勘察效率。由于我国的地形、地域、工程项目的差别很大,所以感技术应用存在以下一些特点。 1.基础建设项目加快了我国遥感技术的发展 大家都知道,工程项目在施工之前必须要进行勘测设计。作为发展中国家的中国,最近几年建设了大量的工程项目,都采用了遥感技术。遥感技术在选址勘测、工程选线中的应用,不仅获得了显著的技术经济效益,并且通过许多工程项目的实际应用,进一步使遥感技术得到了发展,积累了大量宝贵的应用经验和判释经验。我国工程地质遥感技术应用已经位于国际先进水平之中。 2.我国工程地质遥感技术应用的特殊性 我国地形地质复杂,地域广阔,有许多地区人烟稀少、自然环境恶劣、交通欠发达,用旧式的地面调查方法相当困难,如果利用遥感技术则比较容易。面对上述复杂自然条件,我国的工程地质遥感技术解决了许多技术难题,积累了大量的宝贵经验,发挥了特殊的应用效果,这是其他国家或地区不能比拟的。 3.形成了中国特色遥感技术应用模式 几年之前,工程建设中遥感技术一般只在工程选址、选线的前期使用,勘测后期的应用被忽视,遥感技术在施工阶段的应用则被认为毫无意义。施工阶段不用遥感技术的理由已经查明。原因是我国地质条件十分复杂,大多数工程施工中展示的地质情况往往与设计文件有很大的差别。因此,铁路遥感技术人员想到应在施工阶段应用遥感技术,并且在1991年第一次在南昆铁路施工中应用遥感技术提供工程地质资料。事实证明,遥感技术在施工阶段的应用完全可以发挥很好的作用。工程地质遥感技术应用的一次突破是南昆铁路施工阶段应用的遥感技术,它的意义不仅体现在南昆铁路施工阶段发挥了作用,还有就是它证实了遥感技术在施工阶段依然可以发挥作用,使以往认为施工阶段应用遥感技术毫无意义的思想禁锢得以打破,极大的拓宽了工程地质遥感技术的应用范围。 五、结束语 随着我国经济的飞速发展,工程建设项目从深度、广度及精度上对工程地质勘测提出了更高的要求。这对我国的地质勘探技术是一个挑战,水利水电工程关系着我国的民生,因此,加强水利水电工程地质勘测技术的发展显得尤为重要。 地质勘测论文:遥感技术在水利工程地质勘测中的应用分析 摘要:本文从遥感技术的概念和理论基础出发,从遥感技术的使用层面阐述了遥感技术的概念和特点,最后,对于遥感技术在当前水利地质勘查中的应用进行了分析,特做如下报告。 关键词:遥感技术;地质勘察;水利工程施工 0前言 在当前水利工程建设中,勘查设计是当前设计工作的主要方面,如果采用常规的地质勘查,要对于水利工程项目的地质、地形、地质构造等条件进行详细勘查,其困难是非常大的,尤其是对于地形复杂、地质条件重叠性强的地区更是如此。目前,伴随遥感技术的快速发展,遥感技术在江河治理、水利项目区域稳定性方面、水利库区淹没范围、引水项目的选线等方面均起着至关重要的作用,是目前水利行业最为重要的技术手段。 1遥感技术及其特点 遥感技术在我国使用可以追溯到上世纪70年代,伴随遥感技术的快速发展,其逐步成为当前社会不可缺少的技术手段,目前,应用最广泛的领域是室内工业测量行业、广领域内的陆地以及海洋信息采集、全球范围内气候和环境变化趋势等。在上述这些领域,均具备显著的优势,以下就常见的几个重要特点进行简单介绍: 1.1能涉及的勘察范围广 利用一副卫星图片,就可以很容易地拍摄出至少34000km2的面积,对于我国960万km2的领土而言,也只需要500多张卫星图就可以全部覆盖;但是,如果使用航拍照相,如果将国土面积全部覆盖,则需要100多万张,这些特点足可以保证卫星遥感技术在今后能够大面积使用。 1.2信息获取速度快 利用气象卫星可以再1天以内对地球进行两次以上的遥感摄影工作;利用陆地卫星在半个月以内可以将地球遥感影像重复摄影一次。所谓的卫星遥感调查就是利用气象和陆地卫星在较短时间以内,可以准确获取大范围和突发性事件的基本资料。与此同时,利用遥感技术可以进行多层次、多波段、多领域的观察,并且形成综合性网络区域覆盖。 1.3遥感技术抗干扰能力低 利用卫星进行遥感预测,具备良好的抗干扰性能,受外界干扰少,人为影响较低,在此基础上,利用卫星对地面的库区进行遥感探测,再将一系列数据程序经过处理得到原始资料,然后进行分类规整,同时配合地面人员实际调查进行数据核实,因此,卫星遥感技术具备极高的抗干扰性能,防止了来自诸多认为因素的影响,这样一来,就使得资料的查找更加合理客观。 2遥感技术在水利工程地质勘测中的实际应用 2.1遥感技术在目前水利建设规划中的重要作用 进行合理的测勘是对水利规划的基础工作,为了最大程度实现水利现状的观测,为水利行业提供原始资料以及为日后可能出现的情况做合理预测,可以将传统手段和先进的遥感技术结合起来。由于一般情况下,主要是通过地形图和野外勘测资料来对目前的水利分布进行很好的规划,因此,合理的地形图对于调查的影响很大,如果地形图相对陈旧,就必须消耗大量的精力和时间对地形进行重新测绘。如果使用遥感技术,一般不会出现类似的问题,由于使用卫星遥感,获取的资料周期短,时效性强,在北方的气候条件下,受到的影响不大,因此,可以很容易地得到卫星遥感图像,即使在南方环境条件下,也可以获得不少的图像资料,据此就可以分析出当前的地形图是否有可用性,如果地形图同遥感信号资料无差别,只是单纯的减少了部分建筑物,对于此类地形图经过修改以后是可以继续使用的。 遥感技术在水利规划方面的应用也很普遍,首先要做的是,用可见光和红外线波段来检测某些已被污染的河流,并且找到既定的污染源,如果是由于煤矿、造纸厂等排放废水而导致的水污染可以用可见光进行探查,如果是由于热废水造成的污染可以用红外线进行评估,先测定河流可以承受的容量,再分析河流的污染成分、评估污染的严重程度,以及在不同时间内允许的污染物排放量。利用卫星遥感技术进行处理,就可以测量出不同时间内,不同季节的水域面积等基础资料,这样一来,我们可以最大程度简化工作内容,使工作人员的工作得到放松,节约了基础资金,此项技术已经在珠三角地区得到应用,并且取得了成功。 2.2遥感技术在水库设计方面的具体应用 在我国的水利建设中,不管是防洪和发电,农田灌溉和居民用水等方面都离不开水库,因此,水库项目的建设是目前水利项目的重点。关于水库工程的论证问题,所涉及的方面一般包括:基本识别问题、方案制定、评价影响分析、论证方案等,涉及到水库论证方面的问题包括水库建设、工程建设问题、泥沙填埋等问题,以及水库库区的淹没范围、库区周边环境评价以及工程效益评估等问题。在水库淹没范围的勘查和规划等方面,卫星的遥感技术有相当高的开发价值和潜力,在库区建设中,对于淹没损失的预估数额比较粗浅,一般情况下,是以小比例地图作为基本参考,并且,加之地图的更新周期较长,不能及时反映库区当时的情况,为了准确反映某一时间段的具体情况,必须组织工作人员进行现场勘查,对地图作出相应的修改,如果使用了卫星遥感技术,在使用计算机进行数据处理时,就可以极大地提高工作效率,使得统计出的数据更为可靠。在水库库区规划阶段,利用卫星遥感技术拍照或者航拍对淹没区域进行预估,数据不但全面精准,又使调查结果权威、具备说服力,目前这些技术已经得到论证,并且应用前景可观。 3结语 遥感探测技术获取的数据时同一时间段、覆盖地域的遥感数据,这些数据宏观、准确的反应了很多自然人文现象以及地球上的各种地质形态,真实反映了地质、地貌、植被、水文、构筑物等地物特征,全面展示了地理事物间的各种关系,遥感技术具备的测勘范围广、信息获取便捷、信心综合能力高、受外界影响小等特点,保证了在水利工程勘察中具备的强大的应用能力以及遥感技术在水利规划、水库工程建设、河流整治、水资源调查等方面的具体应用进行了分析,表明遥感技术在水利地质勘查方面具备良好的应用前景。 地质勘测论文:浅谈土建施工前期地质勘测的必要性 摘要:土建工程完善了各项基础公共设施的结构,加快了城市化改造的进程。在工程建设的前期地质勘测是一项非常重要的工作,根据勘测的数据结果,可以制定科学合理的作业流程。本文主要对地质勘测的目的、方法、必要性以及需要注意的事项进行了分析。 关键词:地质勘测;土建工程;工程施工;反馈结果 由于企业内部的改革和整改,其对地质勘测的必要性在思想上逐步有了新的认识,地质勘测对工程所起到的指导作用也给予了肯定。当前,除了传统的勘测方法,还引进了比较先进的国内外勘测技术,并建立起了数字化系统。依照地质勘测结果,构建更加科学合理的方案,是一项可以降低施工成本的有效措施。 一、地质勘查的主要目的 对地质环境和工程地质条件客观认识的过程就是工程地质勘测的过程,使建筑的结构、类型、场地、规模与场地地质条件、地质环境相适应,保证工程从设计到施工全过程达到经济、安全且适用的标准。由地表到地下,由定性到定量评价,由区域到场地,由一般性调查到专门性问题的研究。 规划阶段、技术设计、施工建设、初步设计以及施工设计,勘察一般可分为以上几个阶段。勘察工作为了给工程项目提供各个阶段所需要的资料,也可以相应的划分为三个阶段分别是:初步勘察、可行性勘察和详细勘察。对现有资料进行分析和搜集,进行工程地质测绘,对场址的适宜性和稳定性进行岩土工程评价,进行现场踏勘,进行少量的勘探工作,并进行方案比较和技术经济论证,以确定和选择符合要求的场地。 初步勘察包括确定建筑总面积的布置、对不良地质现象的防治工程进行论证,对建筑地段的稳定性岩土工程进行评价,论证主要建筑地基基础方案,同时还应该符合扩大初步设计和初步设计的要求。地基的基础设计、对不良地质现象的防治工程进行岩土工程评价和计算、基地的加固和处理、以及要满足施工设计图纸的要求等等,都包括在详细勘察之中。对于一些有特殊要求或者是地质条件比较复杂的地基,要对其可行性进行预测,对于一些占地面积较小,地质条件简单,或者是该地区有建设经验,那么勘察阶段是可以适当进行简化的。 二、土建施工前期地质勘测的主要方法 为了评价和查明地基岩土技术条件活工程场地,与工程之间可能存在的相互作用进行勘探、监测、调查、测试,对获取的资料进行及时的计算、分析和预测,并以此为基础有针对性的提出对岩土的改造、利用以及加固等方案或设计与相应的设计参数和设计基准等工作的总称就是我们所说的岩土工程勘察,其是一项综合型的工程地质调查工作。岩土工程勘察的主要技术手段和方法有:取样和勘探、现场监测和检验、工程地质测绘以及室内试验和原位测试。工程勘察的基础工作就是工程地质测绘,测绘工作一般都是在初期勘察阶段进行。运用工程地质理论和地质理论,描述和观察地面的地质现象,对其规律和性质进行分析,并对地下地质情况进行推断,为测试、勘探等工作提供相应的依据。 三、土建工程地质勘测 当前,水务、防洪工程、房屋、交通以及道路等为一般土建工程项目。为了查明对工程建筑有所影响的地质因素,进行的对地质进行的研究调查工作就是所谓的地质勘测。为了确保建筑的稳定和正常使用,以及为其提供相应的防护措施,在地质条件查明后,要根据建筑的运行特点和设计结构,对建筑与地质环境的作用特点、方式以及规模进行预测,并做出正确的评价。 四、施工前期进行地质勘测的必要性 周期长、成本高、结构多是土建项目的特点,某个环节如果出现了质量或其他问题,那么不但会对施工单位的形象造成影响,对其他各个方面的也会产生很多的不利影响。在新时期,地质勘测工作是施工前期的工作重点。 (1)收集图纸资料 在地质勘测技术的不断提高和改革下,建筑测绘的水平和质量都有了明显的提高,图纸的绘制是必备的地质勘探工作,此环节需要收集与工程相关的大量资料,将勘测结果绘制成形象的图形就是工程绘图。为了给图纸测绘和编制图纸方案提供依据,各类土建项目都需要进行详细的地址勘测活动。 (2)发现质量问题 公路、房屋以及水利等等都属于土建工程的范畴,而这些项目的质量与社会基础设施的改造水平有着直接的关系。在土建施工中质量病害是一个无法预测控制的难点,随着施工项目日渐增多的任务,各种病害也随之而出,这些因素都可能会降低建筑的使用性能,而通过地质勘测,我们可以发现这些潜在的工程隐患和病害。 (3)了解作业环境 对土建工程地质条件所带来的影响人们已经有了充分的认识,要保证施工方案的顺利进行就必须要熟悉工程的地质环境。进行地质勘测对现场的地质条件可以从多个不同角度对其进行分析,可以使相关人员很快的熟悉环境,并发挥出更好的施工水平。 (4)降低成本 项目的收益与成本的投入有着最为直接的关系,在工程相同,质量相同的前提下,投入的成本越少所获取的经济效益也就越好。另外,有效降低项目的投资成本,也是提高效益的一种有效方法。以地质勘测结果为依据所构建的施工方案,更加合理、更加科学,可以减少返修和返工的次数,在无形之中就降低了项目成本的投入。 (5)对现场施工的指导作用 在土建工程的建设过程中,可以说最为重要的一个环节就是施工,而创造良好的经济效益的基本条件就是保证优良的施工质量。在进行地质勘查时,分别进行了现场原型观测、岩土测试、岩体力学试验等,对施工单位制定科学合理的施工方案起到了重要的指导作用。 五、地质勘测需要注意的一些问题 在进行地质勘测的过程中我们需要注意以下几个方面的问题: (1)操作设备 与地质环境相关的资料,要进行全方位的搜索,要尽可能建立起自动的勘测系统,当前已经不能太过于依赖人工勘测。例如:为了进一步降低人工挖掘地质层的难度,可以使用多功能钻机进行地质钻探。为了推动地址勘测活动的有序开展,为了发挥出高科技产品的价值,要及时将采购的勘测设备应用到实际当中。 (2)多次勘测 由于不同地区的地质都存在着一定的差异,因此,有些时候勘测结果并不能一次就准确的反应出具体的地质情况,遇到这种他情况应该进行多次勘测。例如:气候条件比较特殊的地区,随着地质环境的变化其地下水文运动也会随之改变,为了保证地质信息的准确,这时就需要进行多次勘测。 (3)人员组织 必须要保证实践、经验、理论、技能等方面都安排满足要求的专业勘测人员进行勘测工作,这样才能更好地完成勘测任务。相关单位应该建立起一支具有高技能、高素质、高效率的勘测队伍,以保证精准并在规定时间内完成相关的勘测任务。 (4)数据记录 为了给施工单位提供有效的参考,要准确的记录每一项数据,同时勘测所得到的数据必须以客观事实为准且必须详细。建立起数据库,将勘测得到的数据定期进行存储,不仅为自身的工程项目提供了帮助,也可以为其他类似工程提供参考。 随着水利、交通以及建筑等行业的迅速发展壮大,建筑工程也随之不断增多,相关企业所面临的压力也越来越大。在地下工程、建筑工程以及混凝土工程等方面地质勘测都得到了极为广泛的应用,地质勘测在保证施工质量方面有着明显的作用。
山区高速公路工程地质勘察研究:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。 (二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 山区高速公路工程地质勘察研究:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。 (二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 山区高速公路工程地质勘察研究:浅析山区高速公路工程地质勘察常见误区 [摘要]在进行山区高速公路工程地质勘察过程中,常常存在一些误区,这些误区对工程建设有明显影响。作者在这里简要提出来,与同行共同切磋。 [关键词]山区高速公路 工程地质勘察 误区 在近年来的公路建设中,尤其是山区高速公路正在占有着越来越大的比例。同平原公路相比,山区公路路线所经过的区域地质环境更加脆弱,地质条件更为复杂,因此,对山区公路工程的勘察难度要远大于平原公路工程。 对公路工程开展地质勘察,其目的是了解公路沿线的水文地质以及工程地质条件,以便为规划、设计公路工程及其施工提供必要的依据与参数。但在目前高速公路勘察现状是工期紧、任务重、外围多,工程地质勘察人员不足,设计与勘察粉粒、技术与劳务分离,往往容易在某个环节出现纰漏或存在误区,使得勘察成果的质量不高。笔者就这几年从事山区高速公路勘察中所经历的一些误区和问题提出来,与同行切磋,欢迎大家批评指正。 1常见误区 1.1忽略工程地质调绘的作用 通过工程地质调绘,可以观察和描述出公路所在山区场地的地形地貌以及地质构造,其它如山区场地的地质界线、不良地质作用以及水文地质等相关地质现象也在观察范围之内。经过对路线区工程地质条件进行初步查明,以便可以对山区场地的稳定性和适宜性做出评价。上述观察和描述可以为布置和设计公路后期勘探工作量及其掌握工程地质条件起到针对性的指导作用。 因为忽略工程地质调绘的作用,加之地质选线的原则未能在工可阶段得到有效的贯彻,公路工程建设所在的走廊带中便出现了比较多的地质病害。更为令人着急的是,这些地质病害的处理难度很大。这种情况的存在也给公路工程的后期工作造成了极大难度。 另外,在公路勘查的初步设计阶段,由于勘查不够严密,导致路线方案常常需要较大的调整。加上工期紧张,就造成很多勘察工作量因此作废。这样的后果也造成路线地质的精度不够,部分工点甚至缺少地质资料,无形中也给设计工作带来了隐患。上述情况的存在使得施工图设计阶段路线方案有时需要进行较大调整。有时,由于对路线地质调查的深度不够,导致遗漏了一些地质敏感点,而这些敏感点正是出现在施工中的地质病害的源头。有的根本没有进行地质调查或深度不到,没有按比例尺定地质调绘路线及地质点。 1.2勘察手段单一,忽略综合勘察技术手段的应用 在山区公路建设中,滑坡等地质灾害是最应该首先考虑到的。如果在勘察时将这些地质病害或不良地质同一般勘察混同,勘察时只采用单一的钻探方法,就查不清一些重要的地质现象,在对地质病害进行分析、判断时自然会造成误导,甚至作出错误的结论。 因此,在对山区公路工程进行地质勘察时需要用到综合物探。综合物探可以与其他勘察方法相互验证,实现更有针对性地指导勘察工作的目的。在应用综合物探方法进行常规地质钻探时,可以以点带(线)面,避免带有按正常地质变化规律推断地质成果的倾向,即便地质条件发生突变,也可以据其揭露出的地质情况对其做出合理的推断,这时就需要物探法来辅助探明。采用适当的物探方法,能及时发现不良地质隐患,避免工程项目直到实施阶段才暴露地质隐患。 1.3不重视特殊岩土的分布及特性 在山区公路工程勘察中,要多考虑山区场地的特殊性岩土。因为山区场地中,这些岩土较为常见。这些岩土会影响到构造物的稳定性,也会影响其正常使用。为了尽量减少这些影响,在进行勘察时应着重查明这些岩土的分布特征及岩土特征,查明其岩土工程特性,查明其对构造物的影响,做出正确的评价,以保证构造物的安全稳定和正常使用。因此,在进行勘察时应考虑山区场地的特殊性,对于特殊岩土的分布范围及特征一定要查明,以便为公路工程建设提供切实可行的整治方案。但在实际操作过程中,往往忽略了特殊性岩土特别是斜坡软土的勘察及分析。 1.4对路基工程勘察的不够重视 在公路工程地质条件的勘察中,对于桥位和隧道等构造物工点常常较为重视。但是深路堑和陡路堤、斜坡路堤以及支挡构造物等路基方面的工点特别是高边坡和不良地质体就不然了,常常被严重忽视。其实,对于它们同样应该引起重视,包括筑路材料料场以及弃土场,也要重视对其的勘察。例如在路基工程勘察中,如果不能充分考虑到横断面的地质条件变化,会导致路基工程在施工中的设计会需要过多变更。 1.5对相关地质现象未进行有效分析 对于山区高速公路的地质勘察完成后,需要整理出勘察报告。可是在以往的报告中,常常出现比较笼统的描述。此外,比较多的一些定性的描述,使得设计与施工人员采纳困难,甚至无法利用。如在外业工作中,发现钻孔岩芯极其破碎,与周围钻孔岩芯变化大,未能进行及时处理分析,在后期施工过程中发现地质问题,需要补钻或修改设计、甚至重新施工等,严重影响施工进度及勘察设计质量。 1.6不够重视资料的综合分析 山区高速公路工程地质条件具有复杂性,工程勘察时需要采取收集大量资料,多种方法如原位测试、综合物探、地质调绘、钻探以及室内试验等的应用,会得出很多的资料和信息。各方面资料和成果都需要进行综合整理和分析研究,以便准确评价线路的工程地质条件、场地以及构造物的稳定性、适宜性。但实际情况是在勘察过程中往往缺乏对整个场地的稳定性、适宜性以及岩土的均匀性的全面认识。除此之外,也缺乏对原始资料以及收集的第一手资料的全面分析,岩土物理力学参数就不能恰当得出,自然也会影响设计,甚至出现质量隐患,发生的工程事故和工程损失比较大。 2结束语 (1)山区公路工程地形地貌、地质构造、地质条件复杂,工作量大,内容繁多,在勘察初期应进行资料收集、汇总分析,加强地质调绘工作。 (2)公路工程地质勘察技术上不仅要解决地基的问题,更主要的是环境地质方面的问题;在进行地质勘察时,不能仅仅使用常规钻探,还需要结合物探、地质调绘等方法对其进行综合分析评价,为设计施工提供准确合理的数据方案。 (3)加强对工程地质勘察人员的培训,提高其专业素质,使公路工程地质勘察队伍更专业。
地质工程论文:地质雷达隧道工程论文 一、地质雷达测试原理 地质雷达一种利用电磁波信号在不同介质中传播运动特性的宽带高频电磁波信号探测方法。地质雷达探测系统发射机将高频电磁波以短脉冲、宽频带的方式,通过发射天线将其定向发射至地下,经过不同特质的地下岩层或目标体反射回地质雷达并由接收天线接收。高频电磁波在岩层中传播时,由于岩层所含介质的差异,导致其传播路径、电磁场强度及波形呈不同几何形态,通过对时域波形的采集、数据整理及分析,可确定地下岩层界面或异常岩体的空间结构及其位置。隧道结构地质岩层具有明显的电性差异,这是地质雷达应用的前提;这些界面可以形成良好的电磁波反射形态,是地质雷达在隧道衬砌质量检测中应用的主要原理。 二、砼厚度的地质雷达探测试验 试验目的是分析地质雷达对钢筋砼构件的检测精度。试件尺寸为2m×2m钢筋砼方柱,强度为C25,配合比(kg/m3)为水∶水泥(标号为325)∶粗骨料∶细砂=195∶464∶551∶1170。其中粗骨料为19~31.5、9.5~19、4.75~9.5mm,经筛分试验确定3种规格的掺量分别为30%、60%、10%,形成连续级配。经检验,碎石为同颜色,不带杂物,含泥量0.5%,压碎值10.4%,符合规范要求。钢筋主筋为直径16mm二级螺纹钢,间距93mm;箍筋为直径10mm一级圆钢,间距90mm。保护层厚度统一设置为40mm响了检测精度,实际检测精度可能更高,地质雷达对于不同介质界面的探测具有较高的精度,检测结果较为可靠。 三、工程应用案例 工程概况某隧道位于赣南山区,为小净距短隧道。隧道纵坡为单向坡,左、右线纵坡坡率分别为2.125%、2.1%。洞门均为1∶1.6削竹式。按新奥法原理设计为复合式支护衬砌结构。根据地质勘察揭示的围岩情况,将洞身(包括紧急停车带)划分为FS3b、FS4a、FS4b、FS5a、FS5b、FS5c及明洞FSM等衬砌结构类型。试验主要采用地质雷达对浅埋一般段FS4a衬砌施工质量进行扫描检测。FS4a型衬砌的结构如下:初期支护为22药卷锚杆(单根长3.0m),锚杆环距×纵距为1.0m×1.0m,喷射23cm厚C25砼,6@20×20cm双层钢筋网片,工字钢(拱架)纵距1.0m;二次衬砌结构为40cm厚C30钢筋砼拱圈,40cm厚C30素砼仰拱。检测结果分析为地质雷达检测10榀钢拱架纵向间距的结果,为地质雷达扫描检测初期支护砼喷射厚度的结果,为地质雷达扫描检测二次衬砌砼钢筋网片保护层厚度的结果。从表2来看,2#、5#、7#钢架间距超过规范的允许偏差,施工方需在后续施工过程中严格控制钢筋间距,确保钢筋榀数满足设计要求。 四、结语 利用地质雷达检测钢筋砼结构试件的保护层厚度,检测结果精度较高,具有较高的可靠性,在工程实体无损检测中具有较广阔的应用前景。将地质雷达应用到隧道工程中,可真实反映隧道工程的施工质量缺陷,及时提醒施工单位加以修复或加固处理,为确保隧道施工质量提供技术保障。 作者:余辉王吉庆肖钦单位:江西省高速集团赣州管理中心 地质工程论文:水电工程地质信息管理论文 一、地质信息管理系统 1.系统功能和特点地质信息管理系统不仅具备传统数据库的数据管理、查询统计、分析和存储等功能,而且具有为地质三维建模和分析输出数据格式,实现了数据一次性输入,多次应用,大大提高日常工作效率。开发过程考虑了地质人员的工作性质实现了离线和在线两种工作模式进行入库和管理,实现了数据库的分布式访问,其中离线操作方式方便野外地质人员在没有网络的情况下对工程现场调查和勘探数据及时入库,可以正常使用数据库查询、统计和成果输出等基本功能,有效的对地质信息数据进行管理;在线模式下管理员通过用户管理和角色管理赋予相应的工程和数据库操作权限来操作,有效的保证了数据的正确性和完整性,满足前方现场新采集数据向后方服务器数据库的更新。 2.系统模块基本操作地质信息管理系统由数据库、录入、成果输出、系统、程序等5个模块组成,每个模块内包含数量不等的图标命令,具体功能设计上既服从实际地质工作流程、也打破了专业分工的制约。数据库:包括连接、在线/离线两个图标命令,前者定义登录方式,即在线登录中心数据库还是离线登录本机数据库;后者定义数据传递方式,即在线上传到服务器端、还是离线从其他离线数据库导入。录入:包括工程、工程阶段、和工程部位三个图标,分别用于创建新的工程、选择工程阶段、和创建新的工程部位,构成数据管理器的目录和骨架。成果输出:该系统可以输出常用图件及表格,钻孔柱状图、节理统计图、钻孔平硐坑井统计表格等。系统:包括参数定义、角色管理、用户管理三个图标,其中的参数定义是对每个工程的相关术语进行统一定义与管理,比如,同一地层的名称必须唯一,由授权用户定义,无权限的用户只能选择定义的结果。角色管理包括创建新角色、选择现有角色编辑和删除角色,根据流程创建或选择一个角色并授权其应具备的权限;用户管理包括创建新用户、选择一个用户进行编辑、删除、锁定或者解锁用户以及修改当前用户密码,在编辑一个用户时,可以分配其角色并赋予相应工程的操作权限,一个用户也可以拥有多个不同的“角色”。程序:窗口管理和退出系统,前者通过进行界面右侧浏览器的显示/隐藏设置,顾名思义,后者是退出数据库系统。其中系统模块所包括的角色管理和用户管理是对不同用户数据库操作权限进行管理,该系统在在线工作模式下可以实现角色管理和用户管理两项权限管理功能,对不同用户的操作权限进行控制。 3.角色管理根据实际工程需要由系统管理员创建角色,也可以对已经存在的角色进行编辑或删除等操作,不同角色具有不同数据库操作权限,管理员通过配置这个权限,控制其访问功能菜单的行为。角色管理采用流程式操作,用户根据需要可以勾选任意一个选项,但允许用户(管理员)进行的操作方式存在差别。在对话框中可以对已有的角色名称和描述进行修改,还可以在表单管理界面对访问权限进行设置。目前该信息管理系统包含基本信息、钻孔数据、平硐数据、地质点数据、测试数据物探数据、地应力、文件管理和系统设置共九个表单文件,鉴于数据库涉及到多个专业方向,如物探、地质、测试等,具有角色管理权限的用户可以通过对用户设置专业需要的表单并赋予相应的只读、读写和拒绝访问的权限实现不同专业的不同用户的数据库操作权限。用户管理系统管理员可以在用户管理中创建一个新用户、选择一个用户编辑、删除和锁定/解锁用户以及修改当前用户密码等操作。在用户管理中选择一个用户赋予相应的角色,给予该用户可操作的工程。此外,用户还有一定的工程访问权限,管理员可以通过配置用户的工程控制其访问工程的行为。当用户需要在线使用中心数据库,需要对用户设置一定的权限,程序通过添加和编辑角色等功能实现。 二、结论 1、根据水电工程地质数据的特点和实际工程需要,采用C/S和B/S两种开发模式,研制开发了地质信息管理系统,形成了规范通用的地质数据分类方法,实现了工程地质资料与地质数据的数字化存储和计算机信息化管理。支持离线和在线两种工作方式,离线模式确保地质工作者在断开网络的环境下亦能正常使用系统进行业务操作,进而保证了地质工作的高效性;在线模式增强了系统在水电工程地质应用的健壮性和实用性,不仅实现了数据库信息的资源共享,而且提高了大量地质数据的数字化存储、管理及分布式访问效能。系统的角色管理和用户管理有效的控制了用户的权限,很好的处理了数据的同步以及不同用户对数据库的操作冲突,实现了对水电工程地质数据库有效的管理,在实际生产任务中提高了工作效率。该系统不仅具备传统数据库的功能,而且可以为地质三维建模和分析提供数据来源,能够很方便快捷地应用于建立三维地质模型,实现了数据一次性输入,多次应用,为数字水电建设、综合地质研究、企业信息化建设等提供统一的、标准化的安全数据平台支持。 作者:张春峰王小兵贾新会单位:西北勘测设计研究院有限公司工程地质勘察院 地质工程论文:岩土工程地下水水文地质论文 一、承德市区水文地质状况分析 武烈河沿岸及山间沟谷地段主要为第四系松散孔隙潜水及基岩表层风化裂隙潜水,孔隙潜水主要赋存于第四系全新统地层下部的砂砾石中。武烈河Ⅰ级阶地,地下水水位埋深3.2~5.1m,含水层厚度为6.0~8.0m,地下水水位一般年变幅1.5~2.5m。山间沟谷的含水层主要为圆砾层,地下水稳定水位埋深0.9~8.5m,地下水年变幅1.5~2.0m。水质分析结果表明,该区地下水为HCO3--SO32--Ca2+型弱碱性微硬淡水,pH值为7.1~7.4,属二类地质状况,地下的砼结构和钢砼混合结构可能会受到地下水的微弱腐蚀。该河区的二级阶地、缓坡、暴露的山脊部分几乎没有地下水,所以区中的地下水大都由降水产生,和武烈河、滦河的水位也有着很大的关系,一般通过地下径流排出。 二、岩土工程中地下水引起的危害及预防措施 开展岩土工程的施工时,地下水的不良影响主要体现在地下水位的变动和地下水的运动引起的压力,但这两者会导致地下的土层结构发生改变,进而使土质疏松、软化,最终使大量地下水层流失,产生管涌、基坑突涌等事故。 1地下水位变化引起的危害 (1)导致地下水位上升的因素多种多样 一般有地质状况、环境状况和人类活动等,例如:岩土层状况、岩石性质、降水多少、温度和具体操作等。这些因素可能都会使地下水位上升。该现象导致的不利后果有:地下土体质量的降低,建筑物所受到的腐蚀作用增大;岩土体可能出现位移、崩塌等情况;一些岩土体的自然结构、硬度等也会被破坏;还可能会使该地区的土壤出现饱和液化、流砂、管涌等现象;由于渗透作用的提高,还可能会影响建筑基础的稳定性。 (2)地下水位下降多半是人为因素所致 如地下水被大量抽取、修建水库截流,导致下游地下水补给不足等。地下水位下降趋势较大时,会引起地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害,还可能产生水源匮乏、水体污染,地表植物无法生长等恶劣影响,这对于岩土结构和建筑物的稳定性都有着非常不利的影响,甚至还会威胁人们的生命财产安全。 (3)若地下水位经常变化则极易使岩土结构发生不均匀胀缩或是不规则的变形 若岩土结构的胀缩变化太大,还可能产生地裂问题,影响附近建筑物的整体稳定性。此外,地下水位的变化必然会使其渗透性受到影响,这可能会使土体硬度降低、含水量提高等,进而影响土体的承载力和强度,严重威胁岩土工程的正常施工。 2地下水活动产生的压力作用引起的危害 自然条件下,地下水的各种运动只会出现很小的压力,附近建筑、土体等也不会受到不良影响。可是人类在进行岩土工程的施工时,会使地下水的运动平衡遭到破坏,再加之动力压力的影响,就会导致一系列恶劣的岩土工程问题,流沙、管涌等就是出现频率最高的。 3岩土工程中地下水引起危害的预防措施 进行工程勘察工作时,要先对基坑挖掘可能对周边土体的隔水层厚土、性质等造成的影响,并科学的确定含水层隔板的深度和承压水头的具体位置。还要以基坑实际的挖掘深度为依据。来预估进行开挖工作时含水层及隔水层受到的影响,是否可能出现突涌和管涌情况。若有出现该现象的可能,则必须事先制定高效应对方案:首先,进行基坑挖掘工作时,一定要把握好实际的深度,并将基坑底部的隔水层厚度控制合理的范围内,将突涌发生的可能性降到最小。其次,基坑周围要设置排水孔,降低承压水头压力。施工过程中,要在基坑周边修建排水沟,强化地面硬化处理,确保基坑内及周边积水能够及时排出,避免地表水下渗至基坑周边土体中,导致基坑周边水位抬高等影响基坑安全性和稳定性的不利状况发生。此外,建筑物的四周还要留有补水设备,防止因降水不足而出现干旱或供水不足现象,这也可能引起地裂、地基沉降等问题。 三、结语 开展岩土工程的勘察工作时,就必须严谨的进行评估、试验和分析工作,必须对所有可能导致水文地质问题发生的因素进行深入的探究,减少岩土工程施工中的不利影响。现今的岩土工程业发展迅速,各界群众也给予了高度的重视,所以相关工作人员更加需要做好水文地质工作,这可以促进勘察技术的发展提高,进而促进岩土工程业的健康可持续发展。 作者:王玉杰孔凡龙单位:河北省地质矿产勘查开发第四地质大队 地质工程论文:工程勘察中的水文地质论文 1工程勘察中的水文地质的概述 1.1重要性 所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足,忽视了对这一环节工作的认识,所以导致工程施工中各种安全事故频发,究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位,作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响,还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中,对于水文地质各种参数的运用并不是直接的,致使绝大多数人存在着一个思维定式,即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价,并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系,对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价,这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏,对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中,加强对水文地质的勘察研究,就会有效促进工程项目设计的科学合理,保障工程项目的稳定,意义重大。 1.2勘察基本要求 当前社会大环境下,建筑物对地基的要求越来越高,各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障工程的安全可靠性,必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素,例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等,充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系,同时通过对水文参数的测定,确定施工场地的地质条件。 2水文地质对工程勘察产生的影响分析 2.1地下水对基础埋深产生的影响 基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上的;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时,对于地表流水的因素需要多加考虑,桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用,并且施工过程也方便简单,这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时,应当对地基的上部结构进行更改,或者对地基进行加固。 2.2地下水对建筑物产生的影响 万一建筑物的基础被破坏,连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时,地下结构、地下室都会受潮,结构变得不稳固,土壤进而产生盐渍变化,对于建筑物产生超强腐蚀;地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时,需要对地质灾害进行考量,例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况,膨胀土就会出现胀缩效应,出现地裂,造成建筑物出现倒塌的状况。 2.3地下水对基坑开挖支护的影响 社会经济的持续发展,建筑规模以及建筑数量不断增加,特别是高层建筑施工中,对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行,为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻,然而由于是局部进行抽排水,基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象,周围的建筑、墙体都会发生形变,严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以,在进行地下工程施工时,需要设立水帷幕,并安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对工程施工造成不利影响。 3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策 3.1建立健全完善施工管理制度和技术 为了保证工程勘察的顺利有序进行,在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。 3.2促进工程勘察操作流程的规范性 在工程勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导工程施工的顺利开展。 3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能 工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,不仅提高工作速度,对于勘测精度也是有效的提升,全而掌握水文地质情况,为岩上工程施工顺利进行奠定基础。 4结束语 总言之,把握好工程勘查中水文地质勘察问题,不仅需要掌握全面的理论知识,还应有科学准确的方法和技术做支撑,保证水文地质中的每一项参数是精确的,避免因为水文地质因素造成施工事故的发生。要求勘察工程技术人员开展工作时,对于水文地质应当进行科学的分析研究,根据勘测的结果制定防御方案和施工方案,不断发挥工程勘测的作用,确保工程在顺利实施的同时,质量也有所保障。 作者:褚长征 地质工程论文:工程勘察水文地质论文 1工程地质勘查中的水文地质问题 水文地质与工程地质有着紧密的关系,沿途的主要组成结构就是地下水,所以它对岩土体工程有着重要的影响,同时也会影响基础工程的建设,从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的,工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。 1)地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的,地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响,建筑物更容易坏掉,不能长久的使用,导致人力,物力,财力的大量浪费,给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素,同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中,大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。 2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降,工程地面出现塌陷,整个建筑物会坍塌,不仅造成财力的浪费,还可能会造成人员伤亡,后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的,会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。 3)地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的,岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象,降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。 4)地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的,同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外,地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。 2解决水文地质问题的有效措施 水文地质对于地质勘查越来越重要,采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用,应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作,那么,面对以上水文地质问题,我们该采取哪些措施去有效防治呢? 1)详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式,建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性,报告内容的错误会造成非常严重的后果,一点点的差错就会引发不可想象的后果,因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型,含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度,静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外,还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系;地下水的补给和排泄情况等 2)调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质,地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时,要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价,应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点,确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。 3结束语 在对水文地质状况进行全面客观的研究的前提下可以减少岩土工程存在的风险隐患,人们逐渐开始关注水文地质勘查状况,因此在对水文地质进行勘察的过程中,对于存在的水文问题相关人员要进行全面的勘察,为了提高工程质量应当从本质上降低水文地质对地质工程的影响。在工程勘察不断发展的过程中水文地质工作推动了勘察水平的提高,为了有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害应当合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题。 作者:贺云单位:华刚矿业 地质工程论文:岩土工程水文地质论文 一、水文地质评价内容 在做工程地质勘察工作的同时,必须将相应的数据调查信息记录在有关报告中,在此之前,由于一些工程建设在起步时对所需要进行的地下水质勘察以及评价没有依照要求进行,以至于在很多地区出现建筑物开裂的现象,这之中绝大部分都是由于地下水引起的。基于此,在工程勘察中着重于对水文地质的勘察就显得十分有必要,通常情况下要注意对以下问题的考虑。首先是针对地下水方面,考虑其可能对岩土体以及建筑物产生的影响,同时对相应的危害做出应对措施;再者是工程建筑过程中必须将建筑物本身的类型和当地实际地质状况相结合,尤其是对相关水质的调查;最后,则是工程必须对地下水可能引起的工程变化做以详细的判断,以应对各种不同状况的发生。 二、岩土水理性质当岩土和地下水之间发生相互作用 是一些性质会得以显现,这边是岩土水理性质。在工程地质性质中,除了岩土的物理性质以外,便是岩土水理性质最为重要了。这一性质在多方面都有所影响,一方面是对岩土的强度和变形有一定作用,另一方面,建筑的稳定性受到极大影响。在以往的勘察经验中,大部分的精力都被投入到物理力学性质的测试方面,相对于水理性质关注很少,因此之前的对于岩土工程地质性质的相关评价并不完善。由于在岩土的水理性质中,岩土和水是主要的相互作用力,所以这里对地下水的赋存形式及其对岩土水理性质和几个较为重要的水理性质(包括其测试方式)做一下简要介绍。首先是地下水的赋存形式方面,依照其在岩土中的分布,可以直接划分为结合水、毛细管水和重力水。再者在主要的水理性质方面(包括测试方法),简要来说可以分为五种,软化性、透水性、崩解性、给水性以及胀缩性。软化性,岩土经过水的浸湿,力学强度相对降低的特性,以此可以对岩石的耐风化和耐水浸能力做出合理的判断,这类特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩和泥质砂岩中;透水性,在重力作用下,水可以透过岩土流出,而在判断透水性的强弱时,可以依据岩土的颗粒粗细以及均匀程度来进行识别,一般来说,颗粒较细、分布不均的最容易发生这一性质的作用,反则相反;崩解性,当岩土被水浸湿后,一些土粒间的连接能力降低,便容易发生解体;给水性,在重力作用下,过于饱和的岩土中的水便会经由孔隙、裂隙中自由流出,通常以给水度进行标示,而一般在对给水度进行测定时需要在实验室中进行;胀缩性,一般来说,岩土经过吸水作用后会促使体积的不但扩大,反之则体积减小,所以岩土在胀缩性能方面发生的变化主要是由于水膜对水的吸收程度来决定的。 三、地下水引起的岩土工程危害 在岩土工程中,较为主要的危害是地下水的作用,在升降变化的水位以及动水压力的影响下所造成的。 1.岩土工程受到地下水升降影响后产生的危害对于地下水位方面的变化,引起的因素可能是多方面的,有自然原因以及人为原因,不论缘由为何,结果必须引起重视,因为在地下水位达到一定的标准时,就会对岩土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面,主要有以下三种。第一种,水位上升引起岩土工程危害。促使水位上升的因素是有很多,不过最为主要的是地质方面的影响(含水层结构、总体岩性产状)。除此之外,水文因素、气温因素以及人为因素都会对其造成影响,甚至很多时候多种因素结合造成影响。潜水位上升会对地质造成不少影响,比如土壤沼泽化、盐渍化,斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌,粉细砂及粉土饱和液化而出现流砂、管涌,以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二种,水位下降引起的岩土工程危害。在这一状况中,大多是由于人为因素所造成的,比如大量抽取对地下水以及大量开采矿物资源,一些地方还利用下游地下水补给大坝,都会造成严重的水位下降。由此,会出现地质灾害(地裂、地面沉降、地面塌陷)和环境问题(地下水源枯竭、水质恶化),使得建筑遭受很大安全威胁。第三种,地下水频繁升降所造成的危害。地下水升降会使得岩土本身不断膨胀收缩,从而导致变形,如果升降水位的现象发生的过于频繁,则会促使地裂的发生,最容易受到影响的便是轻型建筑物。 2.岩土工程在地下水动压力影响下产生的危害通常来说,地下水纯天然状态存在时,相应的动水压力会比较微弱,对安全没有什么影响,但是加之人为的工程作用,纯天然的自然环境遭到破坏,这一情况下回使得岩土工程发生较为危险的事故,对安全造成威胁。 四、结束语 综上所述,水文地质工作在当今社会的运行和发展中具有重要地位,不论是在选择建筑物持力层方面,还是基础设计方面,或者是对工程地质灾害的预防上,都发挥了很大作用,随着社会的重视以及科技的发展,水文地质中的勘察工作必定会更加精准,为工程建设奠定良好的基础和前提。 作者:罗禾单位:四川省地质矿产勘查开发局一九地质队 地质工程论文:防治工程地质环境论文 一、矿山采后地质环境预测 1矿山开采影响范围 1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。 1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。 2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图 3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。 4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。 5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。 6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。 二、矿山地质环境防治 针对矿山开采影响范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。 1边坡防治工程 1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。 1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。 1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。 2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。 三、地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。 1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。 2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。 3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。 4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。 5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。 四、结论 1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等; 2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。 3)结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度,提出相应的防治措施,对采后矿区环境的恢复起到指导作用。 作者:尹小波张云鹏邵静静任翔单位:河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学 地质工程论文:矿井工程钻探水文地质论文 1水文地质钻探的必要性 地质勘探工作一直是煤矿生产有效进行所不可获取的重要部分。其中水文地质的勘探就是其主要构成环节之一。在矿井的建设生产中,水文地质一直是其主要干扰因素之一,如何有效地对矿井水文地质情况进行勘查一直是管理者所关注的焦点,其中水文地质钻探作为水文地质勘查中最基本也是最主要的手段,有着诸多其他勘探手段所不具备的优点:首先水文地质钻探不仅能直接揭露地下含水层的位置,确定相关地质特性,明确所测含水层与地表水及其他含水层的联系,更能通过抽水实验,对含水层水文地质参数、水质等进行测定,并对其水位变化实施动态监控。可以说积极开展对相关理论实践的深入研究,有效促进水文地质钻探技术的发展是确保矿井长久、高效生产的重要条件和必然要求。 2煤矿水文地质钻探现状 2.1矿井水文来源介绍1)地表水及断层水。矿井地表水通常指自然降水、江河湖泊水以及植物根部的储水等,不过由于煤炭埋藏深度的问题,地表水虽是矿井水源的来源之一却非主要因素,影响一般。断层水是指存储在地质断层中的地下水,其对于地下水的排泄、流动方向等均有着显著影响,是水文地质钻探的重点之一,在矿井建设前,必须由专业人员对井田范围内的断层水分布进行详细的调查。2)地下水。依据岩性组合的不同和水利性质的不一,矿区内地下水含水层大致可划分为两种类型,即含水层与含水带。以碎石土及粘土为主要构成的散层空隙含水带,因其储水能力的地下河含水层厚度不偏小被称之为弱含水层,对矿井影响较小;以碎石灰岩和硅质层为主要构成的岩溶裂隙含水带厚度多为数十米且裂隙发育完善呈蜂窝状,有着较为严重水蚀现象,对矿井生产影响较大。 2.2矿井水文地质钻探现状鉴于矿井水文地质条件的复杂性和水源来源的多样性以及相关技术、设备、人员等影响因素,在实际的矿井水文地质钻探中有着诸多问题,其大致可总结为以下几点:1)现场施工人员水平不足。目前我国多数煤炭企业中的水文地质钻探施工与管理人员普遍存在专业水平不足、职业道德修养低下、工作散漫、法律法规意识不足等问题,在实际施工中施工人员不遵守相关规定,随意施工,技术监管人员不仅未进行有效监管,在后期勘查报告上也多应付了事,例如未进行测井参数的对比就随意对水文地质的观测曲线进行绘制,从而使得勘查报告与施工实际存在出入,阻碍施工的有效进行。2)钻探设备选择不当。国内多数矿区的水文地质钻探施工均施行分包制度,将其承包给第三方施工队伍进行施工。而这些施工队伍为节约成本,在钻探设备的选择上不会依据所在地水文地质状况进行合理选择和替换,而是以一概全,选择一个型号一干到底,从而使得施工中存在许多问题,例如钻机钻压、钻机速度和旋转速度等数据之间不匹配,难以满足实际需求等。此外这些第三方施工队伍的钻探设备不仅型号老旧且疏于维护,设备质量问题突出,例如钻头磨损严重、泥浆泵压力不足等。3)水文地质条件复杂、施工环境不佳。矿井水文地质钻探的条件极为复杂多变,钻探施工时不仅会遭遇断层、溶洞等自然因素的干扰,还会不时受到老窑等人为生产的地质环境影响。在断层裂隙等发育良好的岩层中,岩体整体性受到严重破坏,岩层内水力联系复杂难测,严重制约了钻机的工作效率,从而导致钻头岩石钻取的不均匀,易引起泥浆充填裂隙无法顺利排出,严重的还可能引起卡钻、掉钻等严重事故。而对于矿井老窑废水,因其长时间处于密闭环境,内部可能封存有大量的有毒有害气体,钻机一旦钻通,就有可能威胁到施工人员的生命健康。 3促进矿井水文地质钻探工作质量提升的措施 3.1进行科学、合理的钻探设备选择钻探设备的选择对于钻探效率有着直接影响,在实际施工时必须依据当地岩层的钻探难度对钻机参数进行科学选型,尽量选用先进的设备,以为施工提供保障,譬如选用新型的正方向一体化钻头;此外应注重对钻探设备的保养维护,一旦发现钻头过度磨损应及时更换,以确保钻机的最佳工作状态。 3.2对钻探工艺进行优化钻探中必须委派专人对钻机中的水文变化、冲洗液消耗状况、水温变化以及钻头状态等进行实时观测和记录,以避免事故的发生;委派技术人员对泥浆翻浆速度、颜色变化等进行观测,以实时、合理的对钻进措施进行调整和完善,确保事故的最高效;遭遇断层、溶洞等复杂地质条件时,对其水力联通情况进行及时准确的判断,从而选用适宜的短钻杆和岩芯管及起拔钻进工艺以避免断裂处岩块的掉落而引起卡钻、掉钻现象。 3.3对钻孔布置进行改良水文地质钻探中钻孔依据功效的不同可划分为勘探孔、观测孔、试验孔、开采孔等多种类型。在实际施工前施工方首先充分收集相关水文地质资料,依据“先疏后密、点线与深浅”的原则进行科学的布孔规划;其次钻孔相关参数的设计上必须充分考虑钻孔类型、出水量、过滤器等相关因素,避免废孔出现的同时,尽可能实现一孔的多次利用。 3.4增强对现场施工及管理人员的培训伴随科技的不断发展,各类高新科技产品不断应用到矿井水文地质钻探工作中,相关设备的机械自动化水平不断提升,这也就对现场施工与管理人员的技术水平和职业道德素养提出了更高的要求,除在掌握必要的理论与实践知识外,还应对相关的技术操作规范有着深入的理解,并能将其贯彻到生产实际中。在企业积极招收青年人才的同时还应增强对原有工人的再培训,使其可以紧跟时代变迁,养成求真务实工作态度的同时及时掌握各种相关的新型技术与设备操作工艺,确保生产高效高质进行的同时有效避免安全事故的发生。 4水文地质钻探新技术发展 近年来,科技的进步亦让水文地质钻探技术获得显著进步。各类新型技术不断涌现并在实践中成功应用,在此对当前几种新型技术加以介绍:1)液动冲击回转钻探。该技术一方面增强对洗井液的驱动,另一方面在液动回转上增强了潜孔锤的功效,实现了对其潜力的充分挖掘,进而极大的提升了钻机的钻探动力和钻探效率,可以说这一技术的应用是水文地质钻探技术新时代的显著标志,目前已在实际中取得良好的使用效果。2)空气钻探。这一技术以被充分压缩后的空气为介质对钻探出的孔洞进行二次冲洗,从而大幅提升了钻机的破岩能力,加快了钻探工作的整体进度,节约了生产成本。3)绳索取芯钻探。通过这一技术的运用可大幅提升水文地质钻探中的岩芯提前效率,避免了钻机的多次提降,显著降低了设备的磨损。此外绳索取芯钻探技术还有着极强的适应性,在各类地质条件下均可使用。 5水文地质钻探技术发展前景 伴随着中国现代化建设的不断进行,国家能源消耗亦在不断增长,各类能源尤其是煤炭的地表浅层储量已逐渐消耗殆尽,煤炭矿井水文地质钻探技术的发展必须开始向深层地下水文探查进行转变,积极开展适用于地层深部的钻探理论与相关技术的研究,从而为今后煤炭行业的深部开采的有效进行提供充足的数据参考,为生产的安全、高效提供保障。 作者:杨伟单位:山西省煤炭地质水文勘查研究院 地质工程论文:工程治理地质灾害论文 1项目概况 清涧县位于陕西省北部,榆林东南部与延安交界处及无定河、黄河交汇处。属陕北黄土高原丘陵沟壑区,是陕西省地质灾害多发县之一。寨沟小学崩塌位于清涧县宽州镇东门湾村,寨沟小学崩塌南侧坡面人为破坏轻微,坡度较缓,基本保持原地形,北侧坡面形成较陡的土坡,在遇连续降雨的情况下,坡面很容易发生滑塌,直接威胁12家住户36孔窑洞的安全。 2自然地理及地质条件 清涧县属暖温带大陆性季风气候区。治理区地下水位埋深大,隐患点范围内未见地下水出露,工程不考虑其影响。治理区受降雨影响较大,在雨季,降水下渗和产生地面径流,对坡体的稳定性产生较大危害。治理点位于县境西北部,属黄土峁梁状丘陵沟谷区。拟治理工程滑坡体均为第四系黄土,出露基岩为三叠系上统永坪组。黄土层根据出露情况,依次为:中更新统黄土层(离石黄土Q3eol)、上更新统黄土层(马兰黄土Q3eol)、全新统(Q4)。 3地质灾害现状 根据现场踏勘,该滑坡为小型黄土崩塌。在强降雨、冻融及其它外力等条件下,发生再次崩塌的可能性较大,直接威胁道路过往车辆行人、小学45名教师和学生的安危,危险性较大。崩塌形成的原因主要有以下几点: 3.1地形条件由于本区地处陕北黄土高原丘陵沟壑区,地形破碎、梁峁起伏、下部冲沟常年冲刷坡脚,边坡高差大。坡面较徒,坡度大于45°,为崩塌形成创造了良好的地形条件。 3.2土体结构条件高陡边坡的物质主要为第四系中上更新统黄土组成。黄土在干燥情况下,强度较高,壁立性好,遇到连阴雨或暴雨,土体稳定性差。 3.3降水降水是地质灾害发生的主导诱发因素。长时间的降雨入渗使土体抗剪强度大幅度降低,易湿陷变形和崩解抗剪强度降低。降水是引起本处崩塌的主要原因。 3.4人类工程活动人类在进行道路改扩建时大量开挖坡脚,使土体的完整性受到破坏而松动。对该地区的稳定性进行分析结果如下:据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),榆林地区抗震设防烈度Ⅵ度,设计基本地震加速度值为0.05g,本次设计不考虑地震作用。 3.4.1边坡安全系数根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),按次要工程,取边坡安全系数Fs为1.15。 3.4.2岩土物理力学性质根据我公司在榆林南部黄土地区的工作经验,参考临近场地的工程地质资料,设计对场地松散土的物理力学参数取值如下:(1)马兰黄土(Q3):天然重度γ=18.2g/cm3粘聚力C=35kpa内摩擦角φ=27°(2)离石黄土(Q2):天然重度γ=19.6g/cm3粘聚力C=50kpa内摩擦角φ=30° 4工程治理方案 4.1工程设计 4.1.1削坡卸载工程由于该边坡高度大于45°,采用分级开挖的方法,在平台上削坡卸载。根据坡高,北部坡分3级设2个平台进行,南部和西部坡分2级设1个平台进行,平台宽1.2m,刷方坡面坡比取1:0.85。共开挖土方911m3。 4.1.2护坡工程对坡脚刷浆砌石护坡,刷坡高度为5m,刷坡厚度为0.3m。共需浆砌石26m3。 4.1.3排水方案排水方案分为外围截水渠、平台截水渠两种。外围截水渠布置在滑坡体的外部,不让坡体外部雨水进入坡体,同时,收集平台截水渠的水,排入下部沟道;平台截水渠布置在削坡平台上,每个平台布置一条横线截水渠,收集削坡坡面水,汇入外围排水渠中。外围排水渠:根据实际地形,北面高南面低,在北部坡面一端沿坡体走向设置排水渠,用浆砌石砌筑。外围截水渠长度为36m,浆砌石20m3。平台截水渠设置:在削坡平台的内侧,用浆砌石砌筑,坡降取1:100。向两边外围排水渠排水,平台截水渠长度为26m,浆砌石14m3。截水渠总长度为62m,开挖土方量56m3,浆砌石34m3。 4.1.4植物防护方案在每个削坡坡面上种植柠条、紫穗槐等根系发达、耐旱的灌木,既可起到稳坡固坡的作用,又可美化环境和工程效果。株间距1.5m×1.5m,共约100株,工程验收前要保证100%的成活率。 4.2施工方法及放线根据场地地形地貌条件,削方按自上而下、自后向前的顺序进行,放线时以边坡坡脚与操场西侧水平面为施工定位线,施工放线应保证定位线的施放准确,自定位线向上按设计坡度及台阶刷方并校核上边界。 5工程实施效果评价 5.1环境影响评价本次治理工作中,其主要的机械设备有混凝土搅拌机、钻机、挖掘机、发电机等,这些设备在施工过程中,发出声音的强度较低,不致于达到噪声污染的程度。本次施工过程中的混凝土制作过程中产生扬尘,对大气环境不会产生多少影响。施工过程中所排放的废水不含有任何有毒有害的物质,不含有任何超标因子。 5.2经济效益评价本工程项目建设区环境质量现状良好,工程的实施可以完全消除崩塌地质灾害对村民及居民安全的威胁,保障人民生命财产安全。 5.3社会效益评价地质灾害治理项目的实施,清涧县下甘里铺乡梨家湾村的地质环境将会得到明显的改善,使得村民能够安居乐业。 6项目风险分析与控制 6.1项目风险分析按照本项目风险产生的原因及其性质分类如下:(1)管理风险:项目实施单位在管理制度、管理经验等方面的不足,导致管理不善,成本增加,故存在管理不善的风险。(2)经济风险:一是资金到位不及时,导致工期延长;二是资金使用不合理,开支与灾害治理无关的费用,或专项资金挪作他用;三是受市场因素影响,价格上涨,人工、材料费增加。以上因素均会导致工程造价增加。(3)技术风险:一些新技术条件的不成熟及地质灾害治理的复杂性,均会造成技术风险。 6.2项目风险控制为了使项目能更快更好的实施,使项目风险降到最低,对于上述的项目风险就要进行科学合理的控制。(1)管理风险控制:组建地质灾害治理领导小组,依法对项目实施组织管理,并聘请项目监理单位对工程进行监理,严格按要求执行,确保工程质量。(2)经济风险控制:资金到位后,设立专门的资金管理账户,对项目经费实行专款专用。(3)技术风险控制:参考同类地质灾害治理的技术方法,确保设计方案在实际、安全、经济可靠的情况下进行实施。 7建议 (1)本次治理用时较长,工程施工时应对坡体进行必要的监测工作,并做好安全保障工作,时刻将安全放在第一位。(2)工程设计中边角部的位置、尺寸与现场有出入时,可按实际情况进行调整,原则上与自然坡面弧形衔接,确保消除隐患,达到根治的目的。(3)工程验收合格后,建议做好边坡的日常管理,保障边坡的完整性。 作者:李玮娜张旭梅张舜尧单位:西安地质矿产勘查开发院 地质工程论文:地质勘测铁路工程论文 1我国铁路工程地质的主要问题 我国铁路的地质情况直接影响了我国的铁路建设,因此在进行地质勘查时,应首先了解我国的主要地质情况,为使用何种地质勘查技术提供条件。1)高山峡谷区地质问题。我国高山峡谷区的地质问题主要是斜坡物质的运动,主要包括滑坡、泥石流、坍塌等情况;2)特殊岩土的破坏以及变形问题;3)越分水岭在深埋隧道时,山体的能量释放或者物质移动问题,其中主要包括软岩塑变、涌水、突水、围岩坍塌等情况;4)地壳运动地质问题。其中主要包括地震灾害、斜坡运动、地面变形以及位移破坏对铁路工程施工的影响。 2我国铁路工程地质勘测的主要方法 2.1传统的地质调查测绘方法在铁路进行地质综合勘查时,此传统方法是最基本的勘探方法,其主导了各个勘探阶段的地质勘查工作,为勘探点的布置和各种不同技术方法的选择提供了依据。传统的地质调查测绘方法贯穿了地质勘测工作的全过程。 2.2遥感技术方法遥感技术在对我国铁路工程进行勘察时,是利用遥感图像判释技术,对铁路工作的地质进行调绘。此方法是通过遥感图像获取信息迅速全面、视域宽阔的特点,在宏观上,对铁路工程所处地的地质情况进行初步的查明,避免重大不良地质对我国铁路工程施工的影响。遥感技术改变了常规的调查方法,使其调查方法由点到线到面的模式变成了由面到线到点的模式,使用判释成果来对地面调绘进行指导。遥感技术的基本方法是指以遥感图像的综合对比分析和判释方法,从宏观上调查铁路工程所处地的工程地质、水温地质以及区域地质等情况,为铁路工程通过地的地质条件评判提供依据。在一些特殊的地质段以及资料缺乏的铁路施工地区,比如出现施工地区地形和地质复杂、有越岭隧道工程的铁路项目等情况时,其作用非常明显。 2.3物探技术方法物探技术方法具有勘探深度相对随意、方法多的特点,在大面积勘测时,使用点、线、面相结合甚至是三维勘探,是我国铁路工程地质勘查的重要手段。有效合理的应用物探技术,可以提升地质勘查的宏观控制水平,有效降低钻孔布置的盲目性,提高其利用率。另外,物探技术可以勘测地层的磁化率、电阻率、弹性波速度、放射性、地温等,为铁路工程施工方案的设计提供多种参数。物探技术方法在使用时的原则是:1)物探是钻探前的先行工作,通过利用其信息量大和测点密集的优点,可以使用剖面性、全面性或者是透湿性探测技术,分析地下异常点,依据物探的异常、物性分区分段及界面合理经济的布置来设置钻孔点。2)使用此方法时,应注意将物探出的异常点与实测资料、地质钻孔资料和地质调绘资料相结合进行分析。依据物探方法取得勘查对象的物性参数,提升物探技术的解释精度。3)在遇到使用一种物探方法无法完全解决在勘探时遇到的问题时,应与其他物探方法相结合使用,进行综合性的地质物探。并且应考虑工程所处地的地形、地貌等干扰因素,进行合理的组合应用,确保地质勘查准确性。4)在选择合理的综合物探方法时,不仅要考虑勘查的效果性,也要考察方法的经济性。 2.4钻探技术方法钻探技术为铁路工程设计施工提供了科学的依据。可勘查工程所处地的基础地质条件,对所处地的水文地质进行试验并获取土工试样,且对其他勘探技术的推断和解释及地质调绘进行验证。在铁路工程地质进行综合勘探时,应注意其勘探原则。第一,关于重点工程较深程度的钻孔,都应该对其进行相应的孔内测试或者物探测井。第二,在孔位进行布置前,要求对地质进行详细的地质描绘和物探工作。 2.5土工试验方法土工试验方法指在地质勘查时,对所处地的地质进行野外采样,在室内对样品进行相应的物理力学和化学等指标的测试,获得按工程设计与施工时需要的实验参数指标。为钻探、物探、原位测试进行土名鉴别及获取试验指标提供依据。 2.6原位测试方法原位测试方法指对现场的地基土进行多种参数的测定获得施工需要的土样指标,是铁路工程地质勘测中经常使用的手段。其主要方法包括载荷试验、静力触探、十字板剪切试验以及预钻式旁压试验。 2.7综合勘探技术方法综合勘探技术方法指对铁路工程的地质实施勘探时,在利用遥感技术进行地质测绘的条件下,充分合理的与物探、原位测试方法、钻探等各种勘探方法相结合来勘测地质。各种方法通过取长补短来获得多性状的地质信息,提高铁路地质勘探的效益和质量。此方法尤其适合于大型的地质复杂型工程以及前期铁路选线的地质勘查。 3几种不同地质条件下的地质勘探方法 3.1关于岩浆岩及深变质岩地区的地质勘探方法1)在基岩覆盖地区的勘探方法。在基岩覆盖地区施行地质勘探时,探测较大范围的覆盖层厚度以及贯穿覆盖层对地区地下地质结构进行勘探,可以采取电剖面法和地震折射波法,这些方法精密度比较高而且效果比较好。另外,也可以采用电测探法,此方法在探测覆盖层与风化层厚度上的效果相对较好。若在探测时覆盖层下面出现明显的磁性差异情况时,应利用磁法对其进行勘探,确定隐伏的断层位置和基岩的岩性。2)在小于500m埋深的基岩裸露地区勘探方法。对此地质进行勘探时,因不明显的地层对比标志,所以使用地质调绘方法难度系数较大,应使用综合物探方法。其中物探方法的选择应根据地质问题和条件来确定,在实施中,可采用弹性波速度法等方法来实施勘探。3)在偏大埋深(200m~2000m)基岩覆盖或者裸露地区的勘探方法。在对较大深埋基岩覆盖或者裸露地区采用电法和地震勘探效果不佳时,可以使用大地可控源音频大地电磁法和高频大地电磁法对此地区进行勘探。 3.2沉积岩及浅变质岩地区的地质勘探方法1)在平缓褶曲结构区的勘探方法。在此地质中,其地质构造多是以交互的砂页岩地层、含煤地层、软硬相间地层以及石膏等级软地层等一些地层组成的。在平缓产状的岩层呈现格曲或者单斜状态时,应该使用电测探技术方法和地震反射波技术方法来获取三维或者二维地层发射图,并与控制性钻孔相互配合,对此地区地质进行准确的勘探。2)在单斜岩层结构区勘探方法。在进行该地区的地质勘探时,如果调查测绘方法获得的资料可以通过地表各层岩性推判地下设计标高时,此时应采取地震折射波技术方法勘探浅部完整基岩的界面速度。依据地质调绘和航片判释方法获取岩层的产状,从而通过地层波速推测设计标高,且在钻孔时使用声波测试对此地区的各地层岩性进行勘察,并比较钻孔和地表两种方法的纵波速度。如果基岩地区被土层大面积覆盖,此时除覆盖地段以外的地区,可以使用卫片判释和航判释方法,在覆盖地区运用综合物探技术和地质调绘相配合方法,为钻探布孔做指导。3)在强磁性地层区的勘探方法。在覆盖层厚的地区,因覆盖层下基岩有不一样的岩层,因此会出现磁性差异现象。可采用磁法勘探技术对隐伏的断层的位置及基岩的岩性进行勘探,并和电法及弹性波探测法相结合对该区地质进行勘察。 3.3在松散沉积层地区的勘探方法1)地质为细颗粒土时。在此地质上,应该在地质调绘的前提下,应用静力触探技术或者动力触探技术与钻探方法、物探方法及土工试验方法相配合,依据不同铁路工程类型和勘探阶段的要求,选择适合的勘探方法。2)在土石界面层时。在地表是第四系松散地层覆盖且下伏基岩时,一般在地质调绘的前提下,运用综合物探方法与动探、静探钻探技术相结合的模式,依据弹性波速度和电性的差异性,显示电剖面法、电测探法和地质折射波法的作用,对此地质进行勘探。 4结语 通过上文可以看出,我国的地质勘探技术有多种方法,应该根据铁路工程所处地的地质来确定使用何种勘探技术。地质的不同决定了勘探方法的不同。提倡对铁路的地质进行勘探时,应使用综合勘探技术对铁路地质进行勘探,各勘探方法之间扬长避短,提高地质勘探的效益和质量,确保我国铁路施工的正常进行,避免地质事故的发生。 作者:毛杰单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程论文:地质工程测量技术质量控制论文 1地质工程测量技术常见的问题分析 1.1地质工程测量方案存在着套用的现象,与实现不符 (1)设计人员对作业情况勘察和调查分析较少。由于设计人员不深入作业一线,所以对作业区具体情况缺乏必要的勘察和调查,对于设计方案的正确性不能及时进行检查,而且发现问题后不能及时进行处理。 (2)编写依据不科学。部分设计人员对现行的法规和技术标准缺乏深入的了解,对相关的地质工程测量产品的定额管和装备标准也缺乏重视,这就导致在编写过程中存在着较多不科学的地方,由于过多的参考过进的教材和规范,则会导致所编辑的测量方案与实际存在较多不符合的地方。 (3)对利用已有资料的情况分析不全。目前在测量方案设计时,由于对所参考的资料缺乏了解,部分资料由于时间较久,或是不是本单位所测,再加之一些资料很难收集到,同时在对这些资料利用时,缺乏必要的调查和科学的分析,盲目的对这些类似资料中的分析结查进行照搬,从而导致设计方案的科学性缺乏。 (4)标准意识差。地质工程测量方案由于缺乏统一的法规和标准,这就导致无论是文字、公式、数据和图表等都存在着不准确的地方,而且有关的名词、术语、符号、代号及计量单位等在表述上也存在不一致的地方,由于缺乏一定的标准意识,这就导致在对技术方案、作业方法和设计思想的评价中存在着不客观性,普遍存在评价偏高的情况。 (5)设计不深入。在设计中,不仅没有从作业区的实际情况出发,而且在设计过程中对于各种新技术、新材料、新方法等应用的较少,这就导致所选择的设计方案不是最佳的,同时对于所选择的措施也缺乏深入的研究,无法实现取期的效果。 1.2地质工程测量项目中的问题 (1)在控制测量与碎部测量中可能难以对后期工作的需求进行认真考虑,造成后期工作的被动,增加整体测量上的工作量。 (2)在控制测量布网中可能使测区精度要求布局不合理。 (3)可能使测区有的地方控制布网漏布。后期补充布网不仅会增加控制测量的工作量。还会使原的统一性受到损害。 (4)在片面追求节省经费、缩短工期的前提下,抛弃分级布网的基本原则,采用缺乏校核条件的一次性布网形式,其结果是缺乏误差控制方法,造成误差的过大积累,精度难以满足工程要求。有时甚至出现地质事故不能及时发现,造成难以挽回的损失。这样,不仅使节省经费、缩短工期的最初目的没有达到,反而使测量工作处于极度被动的状态。 (5)有些测量人员对测量方案设计缺乏认识,甚至还往往错误使用概念,以至出现一些不应有的概念与应用错误。 2提高地质工程测量成图质量的具体措施 2.1有效提高地质工程测量人员的技术素养目前从事地质工程测量的人员多为新毕业的大中专毕业生,这些人员对于计算机较为熟悉,但缺乏实际工作经验,所以在培训过程中,需要加强对技能和基本功的培训,通过野外实则并与讲授相结合,这样有利于地质工程测量人员专业技能的提高。 2.2观测员在工作前应仔细检查仪器在测量过程中,观测号不仅需要与跑迟员之间做好配合工作,同时还要在安置好相关测量仪器后,做好仪器的检查工作,确保仪器安置与输入高度都没有差错时,还需要对后视方向相关站点进行观测检查,确保数据的正确性,所以做为一名观测员需要具有较强的责任心。 3结束语 近年来,地质工程测量项目不断增加,对测量的要求也不断提升,这就对地质工程测量工作提出了更高的要求。在地质工程测量工作中,通过技术设计来确保地质工程测量生产的顺利进行,加快对新技术和新产品的应用,充分的利用各种高新测量技术,加快传统测量向电子化、数字化、自动化方向的转变,加强地质工程测量作业队伍的建设,努力提高作业人员的综合技术素质,不断拓宽地质工程测量的服务领域,为地质工程测量的发展奠定良好的基础,从而加快我国地质工程测量技术的发展。 作者:李红张桂蓉曾凡清单位:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司三峡电力职业学院长江三峡勘测研究院有限公司 地质工程论文:工程地质教学改革下的土木工程论文 一、国内相关院校土木工程地质教学内容的设置及其与我校教学内容的对比 通过互联网以及信函咨询的方式,对国内同济大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、中南大学和湖南大学6所高校的土木工程地质教学课程内容设置进行了调查,通过调查发现,以上学校主要存在以下几个共同点: 1、强调对工程地质基本概念的学习。在课堂学习过程中,主要课时都集中于学习在工程实践中经常用到的专业术语,强调概念的厘清。课堂学习的主要内容主要包括以下几个方面:(a)地质作用与地质构造的基本知识,包括地质年代的识别、地质图的识图、常见地质结构的概念(褶皱、节理、断层等);(b)三大岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)的成因、归类和鉴别;(c)第四纪地质的基本知识,包括残积土、沉积土、冲积土、坡积土等概念、成因及对工程的影响;(d)地下水的基本知识,包括地下水的分类、运动基本规律、补给与排泄方式、对工程的影响等;(e)工程地质勘察与分析在具体工程的应用,包括在隧道工程、边坡工程等方面的应用。 2、强调室内实验是课堂书本学习的延伸。室内实验主要目的是为野外地质实习做准备,学习地质罗盘等地质考察工具的使用,同时亦学习通过岩石标本来鉴别各类岩石,还要学习地质图的填图和阅读等。 3、强调课堂学习与室外地质调查相结合的学习方式。从书本上学习到的知识仅仅停留在理论阶段,书本上对地质相关概念的描述仍比较抽象,因此,各所高校皆强调野外地质实习对学习该门课程的重要性,把课堂上学习到的基本概念与现实工程中的真实地质条件一一对应起来,加深对基本知识的理解和掌握。一般而言,野外地质实习内容常包括野外岩石的识别、地质构造和地质年代的识别、岩层、节理等产状的测定和描述等。各所大学对以上工程地质基本知识的学同小异,其目的是对工程地质这门课程有一个基础的认识和感知,但是,同时,各所高校之间在这门课程内容设置方面有各有所侧重。清华大学、同济大学增加了现代先进的地质勘查技术的学习内容,介绍了地质超前预报的相关方法、原理及应用,比如介绍了地质雷达、红外线探水、TSP等先进手段在隧道工程建设的应用。中南大学、湖南大学对野外地质实习极为注重,实习内容包括地质认识实习和工程实践实习两个阶段,实习实践时间长达20~30天,考察湖南西部地区在建或已建项目所处较为复杂的地质条件,以一个工程建设者的角度参与到实际项目的建设中去认识地质现象。石家庄铁道大学地质教研室现有8名教师,教授2名,副教授3名,讲师3名,其中具有博士学位的4人,硕士学位的4名。获得的奖项包括校级讲课比赛特等奖1名,二等奖1名,校级优秀教师1人,今年主持或参研的省部级及以上科研项目10余项,并承担省级精品课程1项。虽然教研室在老师们的努力下取得了不错的教学和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地质教研相比,我们仍然存在诸多不足之处。首先就是教师队伍建设的不足,工程地质是一门经验型极强的专业,需要足够丰富的现场工程经验,因此需要老中青传帮带,让青年老师尽快熟悉和掌握工程地质教学的技巧和方法。其次,对工程地质教学的重视程度不够,课时设置偏少。最后,教学内容更新不够及时,工程地质中先进的技术方法在教学中介绍的内容不够多。因此,为了跟上国内兄弟院校土木工程地质教学的步伐,教学改革刻不容缓。 二、当前土木工程地质教学存在的问题 通过以上详细的调查和对比分析,目前土木工程地质教学仍存在以下问题: 1、土木工程地质教材的使用各自为政。目前各个高校使用的教材基本上是各自高校的老师根据自己的讲义编排而成,缺乏一个统一的标准,因而导致经典精品教材较少。单从教材的题目上足可看出目前教材缺乏统一性和协调性。例如中南大学所用的教材为《土木工程地质概论》,浙江大学的教材题名为《土力学与工程地质》,石家庄铁道大学所用教材题名为《工程地质学基础》等。 2、在教学内容上与其它课程交叉重复,无法突出本门课程的特色。工程地质是一门基础课程,是岩土工程、隧道工程等课程学习的基础,因此,由于与其它学科老师交流不够充分,往往存在重复讲授的情况。比如,以有效应力这个概念为例,在工程地质、土力学、基础工程等课程都涉及到,由于这个概念的重要性,各科老师为了追求各门学科的系统性和完整性,都会着重讲解这个概念,虽然在一定程度可以加深学生对这个知识点的理解,但是从侧面也可说明知识的重复交叉导致学业内容的累赘。 3、课时安排过少。目前各所高校对土木工程地质这门课的重视程度,课堂课设课时大多是32~48个学时,因此,老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学安排来看,基本上讲解完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后,没有足够的时间深入来探讨地质条件对工程的影响,往往后面工程应用的章节皆为学生自学。 4、知识学习与工程案例结合程度不够。由于部分老师本身参与的工程项目不多,同时又由于课时的不够,这两部分原因导致学习的主要内容集中在枯燥的理论知识部分,学生容易产生枯燥情绪。 三、土木工程地质教学改革措施 为了很好地解决当前土木工程地质教学中存在的问题,让学生从这门课程中更多地学习到有助于工程实践的知识,必须有针对性对当前教学实践中存在的问题进行改革,具体改革措施如下所述: 1、建立和完善土木工地质程精品课程精品课程建设既是压力,又是动力。通过精品课程建设,可以找出当前教学中存在的薄弱环节,精简重复的教学内容,突出本门课程的特色,使土木工程地质这门课的教学目标和任务更加明确。精品课程建设首先就是教材建设,因此,有必要根据新时期土木工程培养目标,并结合当前土木工程建设中出现的新问题、新方法、新技术,编写一本深入浅出的教材,教材中不仅包含传统的知识要点和概念,还应包含当前新的地质知识观点、新的地质勘查手段等,同时还应包含工程实例,让学生尽可能地更深入地建立起工程地质与工程项目的联系。精品课程建设中重要的一条就是教师队伍的建设,因此,有必要加大对教师队伍的培养力度,引进和培养一批有新视野、新知识的老师,以此给课堂注入新的气象。 2、注重教学手段和教学方法的革新注意授课的科学性与艺术性,在教学过程中,善于发挥学生的主导地位,采用“讨论试”、“启发式”教学模式。同时,要注重课前的准备,精心备好每一节课,善于总结归纳每节课的重点,以“主线法”讲授课程知识。 3、增强对工程地质教学的重视对工程地质教学的重视首先就体现在教学和学习的时间上。尽量安排更多的课时,让老师有足够充分的时间去讲解基础概念和工程实例。同时,老师也可以通过其它方式来增加学生们的学习时间,比如规定某个主题,要求学生自主独立进行文献调研,完成该主题相关文献的归纳总结,并加大平时学习报告在总成绩中的比例。另外,强化考试试题库建设,完善考试规范和制度,强化对学生进行专业知识训练。最后,要重视工程地质实习在教学中的作用,因为该门课程的实践性很强,需要从大自然中去认识和掌握工程地质现象,使学生巩固在书本上学到的知识,有感性认识上升到理性认识,同时在野外地质实习过程中,亦可锻炼学生们的体魄和吃苦耐劳的能力。 4、紧密联系工程实践学习的目的最终是为解决实际工程的问题,在教学的过程中融入工程实例有助于学生在正式进入工作岗位之前对其有初步的认识和了解,因此,工程实例教学是一个非常重要的手段。比如,老师可以把自身主持或参与的工程项目作为案例,结合书本知识讲解如何解决工程问题,分享在解决工程问题过程中的心得体会,这样寓教于乐的方式既能激发学生的学习兴趣,又能让他们积累相应的工程经验知识。 工程地质勘察与研究是土木工程建设中一项重要的内容,因此,加强该门课程的教学改革具有重要的实践意义。本文针对目前存在的教学问题提出了若干改革措施,以期提高教学质量和效果。但是,教学改革的进程没有终点,随着时代的发展,工程地质教学改革理应紧跟时代的步伐,不断推成出新,与不断发展的新技术新方法相结合,不断培养学生的实践能力和创新意识,为国家的工程建设作出新的贡献。 作者:王伟袁维刘伟超孟硕温进芳单位:石家庄铁道大学土木工程学院 地质工程论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。 1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变; 2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用; 3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是: 1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌; 2)砂层涌入会引发丰富地下水; 3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患; 4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。 在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点: 1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀; 2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入; 3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括: 1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在; 2)不含水岩体与含水岩体同时存在; 3)非承压水流同承压水流之间互相变换; 4)层流运动和紊流运动同时存在; 5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程论文:铁路隧道工程地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变;2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用;3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌;2)砂层涌入会引发丰富地下水;3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患;4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点:1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入;3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括:1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;2)不含水岩体与含水岩体同时存在;3)非承压水流同承压水流之间互相变换;4)层流运动和紊流运动同时存在;5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程论文:岩溶地区人防工程地质灾害论文 1概况 1.1工程概况拟建人防工程项目位于贵阳市,除公园路为地下一层外,其余均为地下两层。工程建成后总建筑面积约42×104m2,将成为目前国内建筑规模较大的单建式平战结合人防工程;除中山路道路宽度为16m外,其余道路宽度都为26m,工程主体位于道路以下,出入口位于道路两侧人行道上。工程施工采用盖挖逆作法。 1.2地质概况评估区大地构造单元属扬子准地台黔北台隆贵阳北东向复杂构造变形区之贵阳向斜,区内无断层通过,受褶皱作用影响,区内地层产状变化较大,向斜西翼地层倾向94°~118°,倾角24°~36°,向斜东翼地层倾向171°~226°,倾角20°~32°,向斜核部倾向近南,倾角20°。区内主要发育三叠系下统安顺组(T1a)白云岩、溶塌角砾岩、中统花溪组(T2h)白云岩、砂屑白云岩及第四系红粘土、人工填土。 2地质灾害危险性预测 建设工程区由于受城市现代化建设影响,建设区内地形平坦,岩石类型主要为碳酸盐岩,无大断裂构造通过,属于区域地壳基本稳定区。因此,评估工作主要从区内地质、褶皱、水文地质、工程地质条件以及气候条件、工程特征、施工条件等对工程建设可能引发或遭受的地质灾害进行预测分析。现将常见的几种地质灾害类型简述如下。 2.1隐伏岩溶塌陷区内地下人防工程施工过程中所经地层及岩石类型主要为三叠系下统安顺组(T1a)及中统花溪组(T2h),其岩性为白云岩。施工区主要处于贵阳向斜轴部,为深部岩溶易发育地段。岩溶发育深度集中在地面以下10~30m、50~70m、80~90m、110~150m等。结合邹成杰、李茂秋对深部岩溶的划分方案,区内属河谷—向斜盆地型深岩溶,但因建设区地下水位分布较浅,所以隐伏岩溶地面塌陷是施工过程中主要灾种之一。拟建工程采用9m×8m的柱网,溶洞顶板承受的压力有人防工程结构自重、水压力、土压力等静荷载以及人防顶板上的车辆轮压荷载、层间楼板上的使用荷载等活荷载,地震荷载下结构的动力影响,结构顶板处的主应力最大。建设工程处于贵阳向斜轴部,隐伏小断层较发育,受之影响岩石节理、裂隙发育,这加剧了岩溶的发育,易导致岩溶地面塌陷。以往水文地质资料也显示,岩溶水钻孔单位涌水量0.1~3.4L/(s•m)。在自然条件下,由于区内地下水活动的交替变化比较强烈,溶洞顶板较薄,并覆盖第四系土层,这也进一步增加了塌陷的可能性。在附加压力(主要为静荷载和活荷载)的作用下,产生隐伏岩溶塌陷的可能性更大。预测工程建设引发或遭受岩溶地面塌陷的可能性大,地质灾害发生后造成的危害程度大,危险性大。 2.2基坑突水及隧道涌水[11]地下人防工程建设过程中经过地段的地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶水,局部为孔隙水、裂隙水。地下水水位埋深较浅,一般小于10m。根据区域水文地质资料分析结果,泉水、地下河流量一般10~20L/s,枯季地下水径流模数4.42~9.48L/(s•km2)。地下人防工程属浅埋隧道,且所有路段均为强含水层,地下水涌水将对工程施工造成威胁。预测基坑突水及隧道涌水的可能性较大,危害性中等—大。地下人防工程穿过贯城河(中华路地下人防工程)、市西河(瑞金路地下人防工程)及隐伏断层带时,隧道基坑突水及隧道涌水的可能性及危险程度更大。 2.3疏干排水引发地面塌陷已有资料记载,老城区曾发生过多次抽水引起岩溶地面塌陷事件。如1973年,贵州博物馆地基塌陷;1973年、1978年湘雅村塌陷;2001年中华北路喷水池塌陷等。地下人防工程顶板无明显隔水层,全路段均为碳酸盐岩强含水层,且区内地下水位埋深浅,隧道内大面积的排水,将有可能改变区内地下水径流场及渗流场,地下水水位以基坑为中心呈漏斗状向四周扩散,从而导致地下水水位下降,静态水平衡遭受破坏,水压力大幅度消减,地基可能因承载力不足而产生不均匀沉降。尤其建设工程区为岩溶发育区,易形成局部地面塌陷。塌陷区范围可根据抽水影响半径确定。隧道抽水影响半径涉及含水层包括第四系人工填土、粘土及白云岩,地表以下0.5~2m基本为钢筋混凝土,白云岩岩体溶洞、裂隙等发育不均匀,对渗透系数取加权平均值后,可近似认为含水层属均质各项同性。计算时假设隧道底板标高为0m,采用含水层底板标高为-800m,依上述假设条件,隧道涌水量预测采用抽水影响半径公式按式(1)进行概算。R=2SHK(1)式中:R——抽水影响半径,m;S——设计水位降深,m,取坑底至静止水位标高的距离;H——取含水层底板至静止水位的距离,m;K——渗透系数,m/d;式中各参数取经验数值(概数)为:K=0.2m/d,S=10m,H=800m,代入各参数计算得R=253m。另外,可以根据影响半径的经验数值及评估路段岩层性质、单位涌水量来确定影响半径,《贵州省贵阳市城市供水水文地质勘察报告》(1∶5万)区域地质资料显示,岩溶水钻孔单位涌水量一般0.1~3.4L/(s•m),取值约1.7L/(s•m)。对照表1,大概可确定区内抽水影响半径R=255m,最小可小于10m,最大可大于500m。地下人防工程属浅埋隧道,预测疏干排水引发影响半径范围(R)内地面塌陷的可能性较大,危害性中等。邻近未采用桩基的老式建筑、道路等遭受工程建设中抽排水引发的岩溶塌陷危害的可能很大。 2.4围岩失稳人防工程均采用地下开挖,相当于采用隧道通过,所经路段地层岩性主要为三叠系碳酸盐岩及部分第四系地层。第四系地层厚一般1~8m,岩性主要为白云岩,呈弱—中等风化,属于脆性围岩。区内局部可能发育隐伏小断层,断层带及其影响范围内岩石裂隙发育、稳定性差,加之工程施工破坏岩石的完整性,从而易沿裂面产生应力集中(尤其是产状较平缓不大于30°的裂隙),导致顶板坍塌、掉块。因此,认为工程施工中容易发生的灾害主要为隧道顶板塌落、掉块、坍塌及地下人行通道进出口开挖边坡失稳。其发生的可能性大,危害程度大,危险性大。 2.5小结综上所述,贵阳市地下人防工程建设引发和遭受地质灾害主要为隐伏岩溶地面塌陷,其可能性大,危害程度大,危险性大;其次为基坑突水及隧道涌水,其可能性大,危险性和危害程度中等—大。其最大的威胁除了地下水以外,其次就是土层的坍塌、滑塌和滑坡、地面塌陷问题。其中地面塌陷的形成方式主要有以下2种:①隧道施工直接导致上覆地层失稳破坏形成的地面塌陷;②隧道施工导致地层中不良地质体(以隐伏岩溶、地下水为代表)破坏,进而引发的地面塌陷。 3探讨 通过对贵阳市地下人防工程地质灾害进行危险预测评估,其主要引发和遭受的灾种为隐伏岩溶地面塌陷、基坑突水及隧道涌水、疏干排水引发地面塌陷、隧道围岩失稳,其中隐伏岩溶地面塌陷的危害性最大。今后在岩溶地区从事地下人防工程建设及地质灾害危险性评估工作时,应首先了解和掌握岩溶特性及形成机制,针对不同地区、不同地质构造类型等特征,选取相应的评估方法和对策,以使评估工作更有成效,以避免地质灾害的发生,保证人民的人身和财产安全。贵阳市地下人防工程地质灾害危险性评估工作及评估对策可为上述工作的有效开展提供重要借鉴。如果在地震易发区、断裂活动区、构造发育区、沙土液化区、厚层软土区等,应根据实际的地质、构造、水文地质、工程地质条件以及气候条件、工程特征、施工条件等进行单独评估。其中,隧道围岩失稳、基坑突水及隧道涌水、疏干排水引发地面塌陷这3种灾害是地下人防工程最常见的。岩溶塌陷主要是发生在碳酸盐岩地区。 4总结 上述结论及观点是笔者在从事贵阳市地下人防工程地质灾害预测评估工作过程中的一些认识,不一定具有“普适性”,相信随着今后地下人防工程的逐步开展,会涌现出大量优秀的地质灾害危险性评估工作者、评估报告及相关文章,最终将会形成基本统一的认识和评估方法。 作者:郑禄林郑禄璟单位:贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院贵州大学资源与环境工程学院,
电气设备安全篇1 建筑工程是我国建设的重要部分,施工现场经常会应用到各种类型的电气设备,电气设备的安全使用,不仅能够保证施工人员的人身安全,而且还能够保证施工顺利进行,可以提高施工质量和效率。施工现场用电安全和电气设备安全供电能够在施工过程中有着不可替代的作用,现场施工必须根据国家有关规定,通过科学合理的措施,保证电气设备和供电安全,为建筑工程顺利完工保驾护航。 1建筑工程施工现场用电的安全要求 在建筑施工现场上,使用电气设备的频率高,电气设备和供电线路的工作环境和条件普遍不佳,而且电力负荷变化大。由于施工人员有临时性的想法,以为这是一种临时性的用电,所以,往往会将老化的电线和设备,从一个工地搬到另外一个工地,进行循环应用,即使很多人员知道这些设备电力容量不足,仍然会铤而走险,不按照要求安装,马虎了事。电线随意连接,施工人员未经许可进行电气设备操作,造成施工现场触电、电气起火等意外事件。施工现场用电、供电安全、可靠,是保证施工效率和质量的关键。要确保工程的供电安全,就需要对电力线路和电气设备进行严格的监管。在施工现场使用电气设备,应遵守相关规定。建筑工程施工现场施工总体要求主要有:(1)在建筑工程施工现场,施工工人必须时刻警醒施工安全,集中注意力,时刻想到安全,施工过程中注意安全,严格根据规范进行精细化施工,避免出现违规作业。(2)建筑工程施工现场使用火进行气焊或者喷灯时,要采取相应防火措施,严禁在带电导线、设备设施前作业,例如,在变压器、油开关附近使用火炉或用喷灯进行点火。(3)在施工现场内制定的施工计划应具备安全方法和要求。施工工人在施工过程中要佩戴安全带,佩戴头盔,严禁在高空作业时,上下抛掷施工工具和相关材料。施工过程中如果遇到异常天气,如大风、暴雨、打雷等天气,要禁止一切高空作业。(4)施工人员在施工现场应用梯子时,不能垫高使用,禁止使用缺档梯子。施工人员在使用梯子过程中,上端必须要靠劳,下端需要采用防滑措施,不可以同时有两人在电梯上作业。(5)施工现场如果没有安全设施,严禁在屋架等高空进行作业,作业线路不能带电作业,也不能带负荷通电。如果施工人员出现触电事故,必须要立即断电,遇到电气着火也要马上切断电源,同时应用灭火器进行灭火。(6)施工人员不能在电线下方进行施工,尤其是高压、低压线下不能堆放任何建筑材料,也不能搭建生活设施。(7)对于移动式的起重设备、建筑脚手架、井字架的外侧边缘等要注意和电压线之间的距离。(8)井字架拉线不能与电力线路进行交叉,即使从电力线路下穿过也必须要保持安全距离,同时还要进行防范拉线的上弹措施。(9)对于移动电器设备、电缆等需要设置控制总开关,并且设置在明显处,方便进行操作。(10)在建筑工地所使用的配电柜(箱)必须要保证三级配电、二级漏电保护、一机一闸、一漏一箱的配电保护原则,配电柜(箱)要保证与临时用房防火间距4m以上。 2施工现场用电安全以及电气设备供电安全中涌现的问题 2.1无法做到始终坚守规章制度 当前,很多建筑工程施工现场中,在施工之前对于用电安全和电气设备使用细则都是根据相关规章制度和要求制定,但是,随着施工进程的不断推进,当出现突发状况时,很有可能出现施工人员电气设备专用零线漏接等不按照要求操作的情况。 2.2用电意识的偏差 绝大部分的施工人员在施工过程中都出现过临时用电行为,在紧急情况下,安全用电意识比较薄弱,存在一定随意性,线路连接和对接中往往也没有根据相关要求操作,而是根据自己的意愿进行操作,埋下了较大的安全隐患。 2.3用电中的违规现象频发 从施工现场电力使用情况进行分析,在电气设备使用方面,存在着大量的违章行为,比如闸箱不上锁、电线非法连接等,这些违规用电行为,都会增加电力事故的发生率。 2.4巡检体系自身存在着不完善的问题 当前,要保证施工现场用电安全性和电气设备本身的供电安全,就必须要有相应的监控系统。但从现在的状况来看,监控系统和管理体系都有很大的缺陷,这就导致在监控系统中不能及时的检测到用电安全问题,也不能提出针对性改进措施,从而导致电气设备的运行中出现一些问题。 3建筑工程施工现场电气设备及供电安全措施 3.1完善建筑工程施工现场电气设备供电安全管理体系 施工企业管理人员需要建立现代化管理制度体系,对施工工程各施工环节的电气设备安全用电和供电进行管理,确定工作人员职责,协调施工人员关系,针对电气设备安全用电管理制度中存在的问题进行纠正和解决,不断优化管理制度。通过科学合理的管理制度,约束施工人员的用电行为,让施工人员在任何情况下都能规范应用电气设备,降低电气设备安全事故发生率。管理人员要重视电气设备安全用电管理,时刻提醒施工人员电气设备安全用电重要性。建筑工程施工管理人员可以选择责任感强、技术水平高的人员作为安全小组长,监督施工人员的电气设备用电行为,在管理人员注意不到的地方进行安全用电管理,提高管理覆盖面,落实管理责任,切实提升电气设备供电安全管理效果。 3.2TN-S系统的应用 在施工现场使用低压公用电网和TN-C系统的情况下,在总等电位连接保护区之外,如果工作过程中断开零线,TN-C系统会出现三相负载不均匀的情况,导致零位偏差,很有可能会烧毁电力装置,并将电气设备外壳接零,造成外壳带电,从而造成人员的生命安全受到威胁。在施工现场应用TN-S系统,可以把工作零线与保护零线从电源端的中性点彻底分离,三相回路的零线如果被切断,仅仅会把装置烧坏,不会使设备外壳带电,操作人员没有生命危险。单相回路中零线断开的情况下,对设备和人员都不会有危险。在建筑工地和外电路使用相同的电力系统时,电气设备的接地、接零应与原有系统相符合,避免某些设备的接零,有些设备接地。 3.3提高施工人员安全用电意识 在建筑工程施工过程中,施工人员的安全用电意识对于供电安全有密切关系。施工单位管理人员要注重对施工人员的安全培训,提高施工人员安全用电意识,可以定期组织技能培训,在施工之前,将施工人员分成不同小组进行培训,重点在于让施工人员了解电气设备安全操作规范,提高安全用电技能,要求所有施工人员在遇到电气设备突发状况时,能够及时采取正确方法进行处理,保证施工人员在施工过程中的用电行为标准、安全。 3.4建筑工程施工现场配电变压器的选择 配电变压器是施工现场经常使用的电气设备,是用电安全的关键,其自身性能对用电安全有很大印象。现阶段,我国施工现场大多应用临时性配电变压器,为了保证临时用电安全,相关人员在进行配电器选择时要注意以下几点:(1)了解施工场地高压电源的相关数据,确定电力负荷,将其作为标准确定配电变压器的额定电压。(2)根据建筑工程施工现场的用电需求出发,明确配电变压器的数量和容量,必须要保证施工现场用电需求。(3)尽量选择震动程度小,安装较为方便的环境,如果在施工过程中,需要使用其他施工现场的配电变压器,必须要保证所应用配电器能够负荷本施工现场的最大用电负荷,同时要保证低压供电线路的施工现场和本施工场地之间的距离不能超过700m。临时选用的配电变压器一次高压绕组的电压等级必须和本施工场地的供电电压保持一次,二次低压绕组的电压需要和电气设备的额定电压保持一致。 3.5保护接零与保护接地 在施工现场,可以选用中性点接地、低压电网380/220V供电的工程机械电气,设备外壳应采取接地保护接地装置。在电气设备的内部绝缘破损时,将相电压经由外壳连接至零线,从而形成一种短路,能够保护电气设备,实现电气设备的安全运行,从而防止人体触电事故发生。在施工现场采用电源中性点不接地低压电网时,为了避免因为电气设备的金属外壳或者构架带电,出现人身安全,所采用的接地保护设施称为保护接地。人体接触到带有电的金属壳体时,其身体的电阻与接地装置电阻是并联的,人体的电阻远大于接地电阻,因此,通过身体的电流非常少,大多数的电流都会被接地的电阻引开,减少了触电的危险,确保了人身生命安全。 3.6漏电保护装置 漏电保护装置是一种能有效保护使用者生命,并能有效地预防电气设备漏电的保护装置。施工现场具有较大危险性,为了确保电气设备安全可靠工作,防止各类意外,根据建筑工程相关规定,必须要对每台用电设备采用一机一闸一漏制度,禁止使用同一开关电器直接控制2台及2台以上用电设备,在每台设备的开关箱中必须安装漏保护装置,漏电保护装置要放置在开关箱电源隔离开关的负荷旁,额定漏电动作电流要严格控制在30mA之内,额定漏电操作时限不能超过0.1s。在潮湿或有腐蚀性的环境下使用电气设备时,防护设备必须选用防溅型产品,其额定漏电流不得超过15mA,漏电工作时间不得超过0.1s。电相回路采用二次漏电流保护,三级或者四级漏电保护开关用于三相负载回路或者三相负载和单相负载的混合供电保护中。在电焊机焊接时,要将电焊短时冲击电流、电流急剧变化、电源电压波动等方面对于漏电保护装置的影响考虑在内。对于高频焊接设备,漏防护装置也要具有很强的防抗电磁干扰能力。在电动机方面,泄漏保护装置必须能够避开启动漏电而不动作。为了防止因额定电流的堵转电流冲击而造成误动作,必须保证漏电保护装置具有良好的平衡性能。当电动机不能停止运转时,应该采取漏电报警器,而不要使用漏电切断方式。 3.7防雷措施 在施工长度超过15m的建筑工地或临时电气设备使用中,必须要做好防雷施工措施,搭建结构骨架过程中,要将混凝土柱子中的主筋和接地装置相连接,顺着建筑物的四角和脚手架周围要准备避雷针,并且将避雷针连接到接地装置中。所有在施工场地施工的较高施工机械,都要进行防雷保护措施,施工时起重机上要安装避雷针,并且要将其下部钢架与接地装置相连接。要将施工现场的绑扎钢筋各层面组成等电位,以防受到雷击出现跨步电压。当人员误入跨步电压区域中,感觉到双腿发麻,切忌不可奔跑,要立即用单脚跳出危险区。 4结语 综上所述,在建筑工程施工现场进行电气设备供电安全和用电保护,能够保证施工顺利进行,还能够保证施工人员人身安全,可以避免施工过程中出现安全事故,通过科学合理的安全管理,能够提升施工人员用电安全意识。 作者:毛雨 单位:南京市建邺区消防救援大队 电气设备安全篇2 通过试验的方式确定高压电气设备的运行状态,能够判断电气设备投运后在整个电力系统中的运行状况,基于高压电气设备运行时所处的环境、电力系统的整体运行情况、试验时的电压条件等因素综合选择具体的高压电气设备试验方案能够提高电气设备试验的效率和数据准确度,对高压电气设备后续制定修理计划和实施预防性试验。 1高压电气设备试验的特点 绝缘预防性试验。对高压电气设备的接触不严、管线破损等问题进行检测是绝缘预防性试验的主要目的。绝缘预防性试验的主要操作是对电气设备整台设备从外壳到内部构件与管线和其他外接装置的绝缘性进行检验来集中检测电气设备是否存在集中性或分布性的绝缘隐患问题。根据绝缘预防性试验完成后设备的状态可以分为两种,破坏性试验需要在高于平常正常运行电压的环境下开启设备让设备工作,这种试验方法会对设备造成一定程度上的损害,需要后期维修;非破坏性试验则需要使用极化指数、吸收比等技术性计算试验来检测设备是否存在绝缘安全隐患,对测试电压没有特殊要求。设备交接试验。电力系统中通常同时进行多个电气设备的施工,这些电气设备之间的连接使其运行成为一个完整的系统,通过电气设备交接试验能够对设备的运行质量、效率、装置性能等信息进行检测,从设备运行的层面来提高电力系统的质量。对于整个电力系统而言,设备交接试验是把控电气设备施工质量的重点,在交接试验中也经常通过变压器直流电阻试验和其他特性试验来检测电力系统的运行状态和电气设备的安全运行状态。 2高压电气设备试验的影响因素 环境因素。影响高压电气设备试验安全性的一大重要因素是检测时设备所处环境,环境问题导致的安全隐患不可避免,环境问题也是导致电气设备试验完成后出现损坏的主要原因,部分检测环境中的电压电流还容易影响施工人员的人身安全。具体来讲电气设备试验安全隐患主要来自两个方面。(1)试验环境中的静电磁场导致的高压电流;(2)电气设备在检测过程中与整个电气系统间没有控制合理的距离导致的电流溢出在环境中,这将导致电气设备的运行受到不良影响,也会导致施工人员触电的风险增加。设备接地。高压电气设备在施工过程中需要重视接地部分的施工,对于电气设备而言,接地线承载的压力通常更大,一旦施工人员没有及时发现电气设备接地线与接地方式上存在的安全隐患就会导致高压电气设备在实验过程中金属外壳导电,威胁内部装置与设备构件的安全运行。接地故障也往往是导致设备荷载与电压发生变化的主要原因之一,设备接地出现异常时对试验检测结果也有不同程度的影响。设备接地故障的发生原因通常是外壳破损或是管线破损等,这对于设备的使用寿命和电气设备输电和运行的效率都会产生不良影响。反应相线和与之关联的电气装置在施工中外露会引发短路问题,产生导电与故障电压问题,此时若施工人员触摸设备外壳极容易发生触电事故。设备引线。目前在高压电气设备施工过程中进行的试验通常以绝缘预防性试验为主,这也是评估电气设备施工安全性的一项重要指标,对设备引线的处理影响到后续其他电气设备的施工,因此更需要对设备引线的安装加强控制,设备引线故障问题在高压电气设备试验中也是需要重点关注的问题之一。对高压部分应当安装对应质量标准的绝缘引线,在实际检测中可以使用互感装置电容进行放电损失值的测试与计算,一旦在测试过程中设备引线连接处出现异常问题将会导致对设备绝缘性能的测试结果不够准确。电位连接。进行高压电气设备施工的过程中常常遇到与等电连接有关的问题,电气设备施工中最常见的施工失误问题是没有对电气管道进行事先处理就直接进行接地施工。而实际施工中电气管道的埋深会直接影响到大地电位差,电气设备施工中如果没有将等电位系统进行良性连接容易导致电力系统中其他导体的电压发生异常波动,同时也容易引发串联PEN线造成的电气设备电压故障问题。 3高压电气设备试验安全管理策略 减少电气设备启动时间。在相同条件下,采取合理手段缩减高压电气设备的启动时间对电气设备试验而言是一种可行性比较高的提高电气设备试验效率的方法。在设备标准运行环境中,适当使设备空转能够降低燃料的额外损耗,避免燃料与能源的浪费。减少高压电气设备启动时间的方法能够提高电气设备试验的效率,也能够节省试验所需成本,减少试验时间也能避免设备长时间处于试验环境中导致的设备运行异常损坏。严格控制电气设备连接。高压电气设备的连接问题在电力系统试验过程中是非常关键的一环,这也是影响试验结果准确与否、影响试验效率和设备安全运行的重中之重。因此在对高压电气设备进行试验的过程中应当分别对电气设备接地、电气设备运行电压进行控制。(1)在控制设备接地方面,应当按照电气设备的使用说明和国家标准进行接地设置,确保电气设备外壳没有导电隐患,这不仅能够延长设备的运行年限,还能够避免额外的耗电和电压异常波动,同时也能够保证施工人员的人身安全。(2)在运行电压控制方面,应当重点关注在检测过程中电气设备的运行电压是否频繁发生波动,一旦电气设备电压浮动剧烈或是过于频繁则应当及时检查导致电压波动的原因并对电气设备和检测设备进行调整。正确处理设备防雷接地。在电气设备施工过程中防雷接地的设置最为特殊,施工人员应当根据电力系统的运行荷载与电气设备的使用性能等综合因素设计防雷接地,正确认识防雷接地的作用,从而选择合适的防雷接地施工材料。工程中应当根据水平接地与垂直接地方案选择安装长度符合标准、能够满足导电需求的接地装置搭线,同时也要使用符合尺寸需求的钢材搭接钢筋,一般水平接地使用扁钢或圆钢,而垂直接地则多用角钢与钢管。提高对电压变化的重视。高压电气设备检测过程中电压产生数值浮动通常是不可避免的,这也会导致一部分施工人员忽视电压变化引发的问题,因此需要在电气设备试验过程中重点关注电压的浮动幅度和频率。对常见电压变化问题的处理首先应当充分考虑电介质的损耗,电介质损耗量增高就意味着此时电压相对较低,而反之电压增大的情况下则容易导致氧化层受到高压的影响发生不同程度的熔化,这将不利于电气设备的正常运行。除此之外,应当重点关注电压浮动对直流电阻产生的影响,尽量保持电阻值稳定处于较低状态能够防止电压浮动对检测结果产生的不良影响。安装电气设备预警系统。为了提高电气设备施工过程中试验的安全性,还应当结合现代先进技术在高压电气设备上增加安全风险预警装置,自动检测电气设备试验过程中的电压变化等问题,在电气设备发生任何运行异常问题时及时发出警报,使施工人员及时采取应急预案对发生故障的电气设备进行电路安全切断等处理,避免试验继续进行对电力系统造成破坏。例如高压电气设备的开关柜在长时间不停歇运行的过程中非常容易发生电阻过热问题,因此可以在开关柜上安装温度感知设备,一旦检测到开关柜的温度过高立刻反馈并报警,避免开关柜因电阻过热烧坏输电线路,导致电气设备运行异常。尤其是在特殊电气设备试验过程中,增设预警装置能够对其他重要指标进行实时检测与动态跟踪,大大提升了电气设备施工的安全性。 4结语 为了提高电气设备施工的效率与安全性,为了保证高压电气设备能够在施工完成后为电力系统提供稳定电力输送,必须进行高压电气设备试验,采用科学合理的手段做好电气设备接线、控制电气设备电压浮动、对电气设备的引线和接地等做好控制都能够提高电气设备试验的安全性和试验效率。 作者:陈邦炜 单位:广东诚誉工程咨询监理有限公司 电气设备安全篇3 在社会主义市场经济迅速发展的背景下,煤炭工业得到了新的发展。虽然电力设备的安全管理技术在逐步提高,但电力设备安全问题却时有发生,给矿井企业的生产运行带来了巨大的安全隐患和经济损失。因此,在煤矿生产和发展中,须密切注意现有的电力设备的使用状况,充分了解其存在的问题,并采取相应的对策,以保证电力系统的安全、稳定、可靠。 1煤矿电气设备安全管理存在的问题 1.1缺少电气设备安全管理意识 煤矿在实际生产和运营中,由于不注重维护管理电力设备,造成了电力设备的维护效率低下,缺乏控制技术费用,设备的运行监控水平不高,监控各生产环节也不到位。同时,由于煤矿采掘过程中的电力设备运行环境较恶劣,会产生大量的尘土、粉末,影响矿井的综合效益,而尘土、粉末等也会引起电力系统的故障,因此必须有效的探测电力系统。但是,由于员工对电力设备的操作成本控制不到位,造成了电力设备的维修费用超过了预算。另外,电力企业对电力设备的维护与管理意识不强,会严重影响电力系统的安全。由于缺乏对煤矿安全生产的重视,致使煤矿生产安全管理体系不健全,职工的思想观念比较薄弱,致使煤矿生产过程中的电气设备易出现故障,影响煤矿开采的实际效果。 1.2硬件管理问题 硬件管理问题在煤矿电气安全管理中是最普遍的问题之一,从本质上来说,硬件和设备都是最重要的一部分,它的价值和重要性不言而喻。在实际的安全管理中,硬件管理、软件管理和人员管理三个方面构成了设备的安全管理系统,因为硬件是驱动系统中最重要的一部分,所以它的工作效果也相对关键。但就当前的整体工作而言,这一阶段的管理工作和活动还存在许多缺陷,通常情况下,许多企业和项目的管理和管理设施不完善,或是为降低维护成本,所提供的工具和设备不能满足硬件管理的要求。如此一来,在实际操作中,可能会遇到许多问题,比如零件和硬件的运行状态不匹配,维修和检查的力度不够,都会影响到实际的管理工作,对设备的安全和生产有一定的不利影响。另外,在工程的电力设备管理中,触电事故是比较常见的一种,因为这种工程需要大量的电力,线路和管道比较复杂,若不建立合理、行之有效的管理模式,极易产生触电,会经常发生类似的事故。归根结底是管理人员对管理工作没有足够的重视,对绝缘技术的处理也不是很好,线路老化或线路布置不合理。在此基础上,若不定期维修,会导致线路老化,将会增加触电的风险,甚至可能导致电击伤人、设备损毁,危及操作人员的生命。从这一点就可以看出这类问题的严重性,而设备的软硬件管理又是其中的一个关键环节,须客观的认识和重视。 1.3煤矿电气设备安全管理技术水平较低 煤炭企业为有效控制成本,在电力设备的经营中常常雇佣一些较廉价的技术人员来确保设备的运行。但由于工资低,导致了技术人员在日常工作中的职责意识薄弱,其设备维修的专业技能水平也不高。同时,企业对管理者的设备安全责任也没有完全落实。很多电气设备一旦发生故障,就会产生推诿责任、无法找到直接管理人员的现象。由于企业的管理人员不具备良好的电力系统执行水平和维修技术,也不具备完善的设备运行管理手段,在设备安全管理薄弱的情况下,反而给企业增加了成本,因此必须优化和提高电气设备安全管理技术。 1.4安全运行管理基本流程问题 在电力设备的安全管理中,要结合工业发展的需要,科学地组织技术人员进行管理。由于各技术主管的思维方式、管理方式会存在差异,给煤矿的电气设备安全管理工作造成了很大的困难。电力设备的管理涉及了各行业的方方面面,且电力设备的维护管理也较复杂,涉及的范围也比较大,所以很多时候都是由维护团队反复协商和确认,制定一套完整的电气设备管理流程。然而,目前煤炭企业实施经济成本控制时,往往把经营重点放在生产效益上,而忽视了对安全管理人员的关注和重视,造成了管理上的漏洞增多。 1.5软件管理问题 近年来,随着信息化、自动化、智能化等技术的应用越来越多,软件的管理也越来越重要。但由于相关技术的多样、技术管理无明确规范、操作缺乏统一、明晰的标准,在软件管理和电气管理上缺乏合理的技术支持,易造成安全管理不合理的现象发生。这种情况在管理过程中较普遍,因为管理工作比较复杂,管理难度大,各种软件和技术虽在生产中得到了实施,但缺少合理的规范,易发生此类问题。特别是在生产作业中,若不能对井下作业的安全管理有足够的认识和客观的关注,就很难发现一些安全隐患,导致企业的生产效率和安全得不到有效保障。 1.6管理体制问题 在煤炭企业中,电力设备的安全管理人员常常把重点放在了矿井的产量上,而忽略了管理电力设备。与此同时,企业也是一厢情愿地追求经济效益,在经营的过程中,仅仅是为了眼前的利益,只有电气设备坏了才会修理。也正因为如此,煤矿才不能对电力设备进行定期的维修和保养,很大程度上影响矿井的安全。具体而言,煤矿企业的电力设备管理制度存在四大问题:电力设备管理制度不健全,技术不完善,企业管理人员管理观念不正确,电气设备的运行程序和操作规范不严格。 1.7科学技术落后,安全监控系统失控 科技是第一生产力,企业要想在社会中生存与发展,就须重视科技的力量,不断加强创新科技技术。然而,很多煤炭企业却忽略了这一点,为有效节约成本,不愿意更新设备,也很少引进先进的电气设备。煤矿监测系统能实时监测矿井内的气体密度、温度、气压等各种参数,并随时监测各设备的开闭情况,当发现瓦斯浓度过高或发生其他紧急情况时,可及时采取安全措施,确保生产的安全。许多企业由于没有足够重视安全检测系统,导致煤矿的安全监测体系失控,这也是导致煤矿电力设备安全管理不善的一个主要原因[1]。 2煤矿电气设备安全管理问题的解决对策 2.1建立科学的电气设备安全管理机制 由于不同矿井电力设备运营的工作环境各不相同,因此,在对其定期或不定期的管理与维护时,应据其实际工作状况,布置适当的设备运行环境,并对其定期或不定期的检修和修理,延长其使用寿命。随着电力设备的频繁使用,对它的维修、检查工作也会越来越多。为确保电力设备的安全、高效,必须必要的更换电力设备,以提高煤矿的采掘效率。针对电力设备在矿井生产中的应用,必须结合生产实际制定一套切实可行的设备维修制度,以提高其安全性和准确性,及时地解决电力设备的运行问题,确保其总体性能,有效延长其使用寿命。科学、合理地确定电力设备的维修周期,应针对电力设施的实际状况,采取切实有效的维修和检修措施。维修电气设备时,若发现有问题,应及时向上级报告,以便准确的检查和维修,及时更换电气元件,有效减少安全隐患。在进行电气设备维修前,应合理安排维修周期,以保证电力系统的安全、稳定,提高生产效率[2]。 2.2加大电气设备安全管理机制的落实 煤矿须及时认识到电力设备的安全管理问题,了解电力设备管理工作的复杂性和规模,做好与管理人员的沟通工作,制定设备管理团队的交接班制度和规范,防止安全问题的反复发生,避免因为安全管理问题而影响到矿井的正常生产进度。认真监督和检查设备的质量,健全工作管理机制,加强对管理问责的执行,加强对每一个人的责任落实,以更好地管理工作。提高每位员工的职责技术和职业素质,使公司能更好地统一管理,进而有效提高设备的安全性[3]。 2.3提高设备安全管理人员的专业水平 在电力设备的运行过程中,相关安全管理人员必须具备一定的专业知识和熟练的操作技能,以便更好地安全管理电力设备。因此,在煤炭企业的经营发展中,要提高工程技术人员的整体素质和技术水平,为确保电力设备的正常运行奠定了良好的基础。在日常工作中,电力设备管理人员要注重自身的创新思维与能力,独立完成各项安全管理工作,并不断丰富自身的专业知识,当发生电气设备的故障时,能及时采取相应的对策。煤矿在发展和生产过程中,不仅要提高管理人员的技术水平,且要从煤矿内部选拔有能力的员工,组建一支专业的管理团队,以保证煤矿的正常运行,降低煤矿的电气设备故障。 2.4重视电气设备管理系统信息化 随着信息技术的不断发展,为各行各业的企业提供了新的发展机遇,并广泛用于各行业,特别是煤矿。在信息化条件下,煤炭企业须注重运用信息化技术,特别是在电力设备的维修工作中,在易发生故障的地区设立故障问题检测点,并充分利用信息技术定时或不定时的监测故障问题,以保证电力系统的正常工作,提高矿井电力设备的安全管理水平。为此,须转变传统的电力设备管理方式,加强信息技术的应用,实时监控电力设备的运行状况,有效地分析电力设备的各项工作状况,推动电网信息化发展,有效提升电力设备的管理水平。 2.5积极开展电气安全管理宣传工作 在煤矿的电力设备管理中,由于员工的设备安全意识不强,造成了很大的损失。因此,这就要求企业加强对设备安全管理的宣传,提高员工对设备的安全意识,以有效防止事故的发生,如发现安全漏洞,要及时采取相应的措施进行维修。同时,要在矿井生产中形成良好的设备安全管理气氛,有利于提高矿井的安全效益,降低矿井设备的安全风险。 2.6加强对电气设备失爆管理 在煤炭生产中,最常见的就是煤尘和瓦斯爆炸。在电力装置中,电力开关和马达等电力装置的防爆工作的实施可由绝缘的外壳来完成。其外壳不仅坚固,而且在气体和粉尘的冲击下也不会变形,最关键的是,因为其外壳已被冷却,根本无法将外面的气体和灰尘点燃。为防止瓦斯和煤尘的爆炸,也可以采取提前断电的方式,即在电气设备处于正常或失效状态时,或在电火花还没有引发瓦斯和煤尘爆炸前,自动切断电源,达到防爆的目的。所以,在正常开采过程中,须严格遵守防爆电器的规范,在日常工作中要严格遵守防爆电器的各项标准,认真做好每日的检查和巡查工作,最大限度地防止矿井内的电器爆炸。 2.7避免矿井监测系统的失控 煤矿安全监测是煤矿安全、高产、高效的保证。在煤矿中,环境监测系统主要用于监测大气中的气体浓度、温度、压力、速度及风窗、风门等各种设备的运行状况。在该系统的基础上,实现了断电、风电闭锁控制等功能。安全监测系统是矿井生产中最为先进的一种机电设备,在矿井的电力和安全设施管理中占有举足轻重的地位。在煤炭企业看来,其安全监测系统能否正常运转,直接关系到煤炭企业的生存和发展。 2.8加强管理意识 作业人员是技术工作的首要执行者,在设备和系统方面要合理的改进和创新,员工的安全管理意识也要得到提高,而安全管理除了对于项目有较大价值与意义,同时也与个人人身财产安全有着密切联系。因此,有必要有针对性的管理技术人员,使其认识到安全管理的重要性和必要性,增强其安全管理意识。在实际工作中,要充分动员技术人员共同参与相关管理计划、管理方案的制定,将常见的故障、安全风险等因素纳入管理计划,共同努力,保证管理计划和方案能满足工作需要,并能在突发事件时有条不紊地相应的处理,制定有效的安全事故或风险应变方案,提高相关作业的整体效果和安全管理成效。 2.9加强对电网漏电故障的管理 漏电主要有两种情况,一是集中性漏电流,二是分散漏电流。由于矿井的工作环境较恶劣,在这种情况下,即使采用了特别的绝缘保护措施,也难免会发生漏电事故。尤其是采区压力较高的地方,电缆往往会被散落的碎石、煤块击穿,导致电力泄漏。所以,在日常的采矿作业中,须加强巡查采掘区,及时发现有漏电的情况,并做好相应的维修工作。 3结束语 综上所述,煤矿在新时期的经营和发展中,必须加强安全管理电力设备,及时更新电力设备,以提高煤炭资源的利用率。同时,电力设备的安全管理技术不断革新完善,确保了设备运行的高效和稳定。随着我国经济的快速发展,电力设备的安全管理技术不断更新和改进,煤炭企业须重视先进的管理思想和设备的实际应用。综合运用电力设备在煤矿生产中的运用,不断完善电力设备的安全管理体制,为矿井的生产和发展提供源源不断的电力。 参考文献: [1]郭维.当前煤矿电气设备安全管理存在的问题和对策[J].当代化工研究,2021(15):25-26. [2]王启帅.当前煤矿电气设备安全管理存在的问题和对策[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(08):13-14. [3]郭慧元.煤矿掘进安全质量标准化管理存在的问题和对策[J].内蒙古煤炭经济,2016(22):59-60. 作者:何甜静 单位:陕西陕煤铜川矿业有限公司矿山救护大队
铁路信号论文:铁路信号系统中无线通信技术论文 1铁路信号系统简介 由于普通的计算机控制系统安全性差,无法对外部输入信息的准确性进行判断。当系统产生故障时,无法保证系统安全的能力,这些因素都限制了计算机控制系统的应用。当前,我国干线铁路上使用的计算机连锁系统主要为国外铁路信号公司的容错计算机控制系统,成本较高。所以,我国铁路科研院逐渐将安全、铁路信号控制系统作为主要的研究工作来开展。 2铁路信号系统无线通信的基本要求 2.1通信结构 铁路信号系统远程控制技术在保证铁路信号系统安全运行方面具有重要意义。相较于继电连锁系统来说,计算机连锁系统的综合性能更好。所以,车站连锁系统也逐渐从继电装置专变成了计算机系统。事实上,计算机连锁系统是一个满足安全、故障信号的连锁逻辑运算系统。而逻辑上,可以将运算系统分为监控层、控制设备层和关联系统三个模块。其中关联系统主要包括调度集中、联锁机、模拟屏、调度监控、复显等内容;监控层主要是指计算机联锁系统对调度机车信号和站场状态进行监测和控制的设备;控制设备层主要控制电源屏无线通信、I/O、PLC和电源屏的无线通信、I/O的通信。 2.2通信设计 2.2.1控制设备之间的无线通信 控制设备主要是用来对现场的多个I/O设备进行控制,常规的方法将多路器布置在现场,然后将输入/输出模块和端子排连接,并利用现场总线技术,在工业现场放置I/O模块。所有的现场子站都可以利用一根电缆连接起来,从而把所有的现场信号简单方便的传送到控制室的监控设备上。 2.2.2控制设备和监控站的通信 监控站通信主要传递安全信息数据,利用PLC和联锁机之间的串口和监控站连接实现信息的传递。因而PLC和联锁机之间使用CCM传输协议进行传输。为了屏蔽外界的干扰,提升数据的准确性,将读取的PLC数据作为有效数据,向联锁程序提交。此外,该通信程序还可监督PLC和联锁机运行状态。由于每次通信时,联锁机都会对PLC的约定内部寄存器进行检查,此寄存器只可以利用联锁机置位PLC进行复位。在检查的过程中,如果PLC置位时间不对,就表示PLC工作异常。同理,如果PLC发现联锁机置位不按时,证明连锁机的也不能正常工作,为了确保系统安全运行,会立即发出报警信息,并会进行安全处理。 2.3关联系统之间通信技术 关联系统主要是计算机之间利用互联网进行通信,可以利用RS-485和RS-232达到通信目的。而局域网中的通信可以利用Socket的接口实现,局域网中电脑可以通过拨号的方式和互联网机械通信,也可以连入专网进行通信。 3无线通信技术的特点 目前,无线通信技术主要有433Hz频段、2.4Hz频段、蓝牙、红外等。在高速行驶高速铁路上,如果距离小可以使用这些无线技术。但是如果距离很远的时候,无线通信的距离也就相对较远,利用无线通信可以避免使用中继设备。铁路信号系统作为指挥铁路运行的系统,在运行的过程中,可以利用信标和全球定位系统来保证铁路的位置和速度。车站在收到设备信息后,会经过信息发送到执行控制计算机中。在铁路信号系统中,无线通信技术主要有以下特点:(1)可以对铁路的运行情况进行更加稳定的控制,不仅可以防止列车运行情况下速度过快或者多次发动,并且可以有效地节省资源。(2)在一些关键的控制系统中,列车按照操作状态和自身情况进行调节,利用计算机对列车进行辅助调整,进而提高铁路信号系统的管理水平;(3)省去地面上的信号设备,降低了信号系统设备的维护资金;(4)无线信号适应能力强,可以提高列车的行进速度,可以对系统中的相关参数进行远程调节。不过,在使用无线通信技术时,铁路信号系统中也有一些问题存在,例如一些设备的成本较高、高速铁路列车的运行速度和电码传送速率不符合。 4无线通信技术在铁路信号系统中的应用 4.1集中调度中的应用 在集中调度系统中,调度中心科员按照车站的区段闭塞情况和法线占用情况了解列车的运行,并根据收集到的信息对进路进行排列。但是,使用无线通信技术可以使控制系统详细了解列车的运行速度和位置,并根据沿线信号系统的基本情况,向列车传递控制信息,确保列车稳定、安全、快速地运行。通过利用无线通信技术,可实现控制中心和列车之间的双线数据传输,为列车的运行提供了便利,达到自动指挥的目的。 4.2微机联锁中的应用 在微机联锁中应用无线技术,可以将信号机的闭锁状态、道岔情况等发送至主控中心,并使用道旁接口单元对主控中心传达的控制命令进行接收,达到控制信号机动作和道岔的目的。此外,道旁接口单元可以使用无线信道和控制中心取得联系,然后利用电缆和现场设备进行连接,达到控制、检测辅助子系统的目的。当前,无线通信技术在微机联锁中的应用需要增加运营成本,并且一些比较大的车站对无线信号干扰比较大,还没有得到广泛的推广和应用,不过在微机联锁中应用无线技术的前景是非常不错的。 4.3无线通信技术在中继器中的应用 在铁路运行过程中,想要实现每一个铁路都设置通信基站难度是比较大的。这样设置不仅会导致设备投资增加,并且会使无线通信铁路信号系统丧失意义。而利用中继器,基站可以使用中继器进行射频信号的发送和接收,进而实现基站同时,管理线路、车辆以及基站区域范围中的站区。 4.4使平交道口的通过率提升 通过在铁路信号系统中使用无线通信技术,主控中心可以根据时间间隔对道口的运行情况机械能查询,并将查询到的信息及时向接近道口的列车反馈。此外,主控中心在接收到列车速度信息和列车位置信息时,可以对列车从道口通过后的时间进行计算,并且可以按照具体情况对累成运行路线和允许最大速度进行参考。保证了列车从平交道口经过时候的安全性,提升了道口的通过率。 作者:李克定 单位:中交机电工程局有限公司 铁路信号论文:铁路信号机检修课程改革论文 1研究目的 1.1为铁路输送合格的电务工作人员 黑龙江交通职业技术学院是一所面向铁路,为铁路运输系统各个技术部门提供专业技术人员的高等职业院校,培养的毕业生也主要是面向全国18个铁路局(公司)的各个技术领域,铁道通信信号专业作为学院的特色专业,主要为铁路运输系统电务维护部门培养信号工作人员。进行教学改革的目的就是为了使学生能够适应铁路运输电务维护部门的工作要求,让学生在毕业时具备一定是专业技术能力,培养学生严谨的工作作风,能够使学生在短期内适应铁路运输电务维护部门的工作要求和工作氛围。 1.2激发学生的学习兴趣 教师教学的目的是让学生学习一定的文化知识,锻炼学生的专业技能,培养学生的职业素养和综合素质。教师本身具备的专业素质能否全部或者大部分传授给学生,学生是否愿意并且真正学习到教师教授的所有知识,这是完全不相关的两个方面,但是教学的目的是希望学生能够将教师所教转化为自己所有,那么着两者之间就又是相互矛盾的了。传统的教学方法已经完全不能适应现在的高职学生,那么如何将学生从发呆、玩手机或者睡觉之中解脱出来,去踏实的学习教师所讲就是每一名专业教师必须去研究探索的问题。教学改革的最初目的也应该在此,就是改变传统的呆板的教学方法,用一种更容易让学生接受并且的喜爱的方式去教学。当学生们心甘情愿的放下手机、不再对老师讲的内容昏昏欲睡,那么教学改革的目的应该就基本达到了。当学生能够充满激情的去学习每一节课教师所教,教师和学生之间达到了一定的和谐程度,那么教师就不用再为了组织课堂教学而发愁了。 1.3提升教师自身的职业素质。 牛顿第三定律告诉我们:力的作用是相互的。笔者认为这一定律同样适用于情感交流。如果一个学生喜爱一名教师,那么他对这名教师所讲的课程也会感兴趣,反之,如果一名教师没有得到学生的肯定,那么他的教学效果也应该不甚乐观。在高等职业教育高度发展的今天,一名教师的教学改革水平也是衡量一名教师职业能力的重要依据。作为高等职业教育的教学工作者,我们不仅应该具备坚实的专业能力,如何将自己的知识能力传授给学生也是不容忽视的,所以,教学改革不仅仅是为铁路输送人才,也不仅仅是为了学生,更是为了教师自身。 2研究内容 本次教学改革主要运用了理论联系实际的科学方法。在上一学年,笔者有幸参加了一次戴世宏教授的关于高等职业教育教学改革的讲座,在讲座中,戴教授系统的介绍了教学改革、课程改革的意义与方法,使笔者收获颇丰。为这一年的教学改革工作提供了理论依据。在实践的过程中不断学习和思考,用理论指导实践,用实践效果验证理论,使笔者教学改革水平有了很大的提高。 2.1课程标准的确定。 课程标准简单来说是一门的课程的大纲,在课程标准中应确立本门课程的教学内容与教学目标、教学方式与教学方法、考核方式与考核标准。传统的教学方法为讲授法,教学目标以记忆性内容为主,考核方式比较单一。如要进行课程改革,改革的优秀是改变教学方法,那么教学手段就需要革新,教学目标就要从传统的知识目标变为能力技能目标,考核方式也要向多元化发展。 2.2课程的整体设计。 在本轮教学改革中,将教材内容进行了更加系统详细的整合,形成“一个目标,两条主线”的教学线索。一个目标:是指本门课程的教学目标,本次教学改革主要突出能力目标的培养,最终的能力目标就是能够对信号机进行维护和简单的故障处理。这一目标其实还包括了信号机的识别等相关的简单能力目标,这是说在单元课程教学过程中的小目标都是为了这一个最终目标的服务的。两条主线:一条是指信号机的识别与维护,另一条则是指信号机的设置。前者侧重于技能的培养,后者则侧重于分析问题解决问题能力的培养。 2.3单元课程设计。 一门课程包含数量不等的学时和不同的教学内容,将整门课程按照教学内容或认知结构的不同分成多个教学单元,将每个教学单元进行合理的设计,按照教学内容的不同确定每个教学单元的教学目标、教学手段、教学方法。教学目标的确定重点考虑学生能力目标的培养,通过教学和练习能够让学生练就某种专业技能,这是高等职业教育教学的首要目的。根据教学内容的不同确定不同的教学手段,尽可能贴近铁路电务工作实际,如果有信号机设备,尽可能利用实景教学,若没有实际设备则尽可能使用图片或多媒体教学方式,让学生能够在直观上了解自己所学。高等职业教育教学改革主要是教学方法的改革,在教学中应以学生为中心,以项目为载体,改变传统的以教师为中心,以内容为载体的讲授教学方法,采用“教、学、做”一体化的方式,使用任务驱动、头脑风暴等先进教学方法,提高学生的学习兴趣,促进学生发挥主观能动性,主动去学习和练习,掌握专业知识的同时,锻炼专业技能。 2.4考核方法的改革。 传统的课程考核方式就是“一纸定江山”,学生在考试前一周甚至更短的时间突击背题,就可以通过考试甚至获取较高的分数,通过期末考试试卷决定一门课程的成绩,这是极不客观公正的考核方式,在课程改革中如果不改革考核方式,那么过程的改革将失去意义。针对《信号机检修》课程,制定如下考核方法:课程考核包括过程考核和期末考核,学生成绩由学习过程成绩、实作考核成绩和记忆性考核成绩组成。过程考核包括教师教学过程监测考核和分析问题解决问题能力考核两部分。教学过程监测占比较少量的成绩,由教师根据学生课堂表现和课后作业成绩综合给出,大约为总成绩的10%左右。分析问题解决问题能力考核是在期中进行,考核方式是一张试卷,但是试卷内容不包括记忆内容考核,均为主观题目,题目内容包括信号机的设置等内容,题目没有统一答案,符合信号机设置原则均可获得相应分数,此项考核约占总成绩的10%左右。期末考核包括实践技能考核和记忆能力考核。其中,记忆能力考核为机考,事先将已经做好的题库写入计算机,学生在考试时直接进行机考即可,考试完毕即可知晓自己的分数,这样的考核方式既不需要教师阅卷,又增加了公平性,基本不会出现徇私舞弊的情况,此项内容成绩约占总成绩的40%左右。高等职业教育教学的目的是培养高端技能型人才,那么教学改革的目的则是要培养学生的专业技能,那么作为考核学生学习情况的期末考试就要包括专业实践技能考核,本门课程名为《信号机检修》,那么学生经过一个学期的学习就要能够对信号机进行检修,期末考核的实践技能考核部分就要考核学生对信号机的点灯参数进行测试,对信号机的故障进行处理,教师根据学生是否按照铁路电务维修标准操作进行评分,此过程要全程录像,以达到公平公正的目的。此项内容成绩约占总成绩的40%左右。考核方式的改革配合教学方法的改革,形成一条线,使得教学改革不会虎头蛇尾。 3结论 此次课程改革是自开始进行本门课程的教学以来最深入彻底的一次教学改革,跟以往喊口号式的改革不同,是真正将学到过的理论纳入到教学实践当中,虽然只是系级的课程改革课题,但是从教师自身的感觉来说,教学过程是令人享受的,教学效果是令人欣慰的,在进行课程教学的总结时,感觉自己是有发言权的,不再像以前的教学总结,不知道从哪些方面入手。这也从另一个方面证明了实践是检验真理的唯一标准。本次研究的结果表明,课程改革的确能够提高教师的教学水平,同时能够改善目前全国大学生客观存在的一些不良的课堂状态,对教师自身职业素养的自信培养有很大益处,还能让学生从手机和发呆中解脱出来,真正学到一些技能,真正提高自身的各种能力,为以后在工作中的良好表现打下坚实的基础。另外,一门课程的教学改革的成功与否并不重要,重要的是一个专业乃至一个学科体系的课程都能够充分激发学生的学习热情,这样,学校培养的毕业生才能够更加符合企业的要求。 作者:白玉娟 单位:黑龙江交通职业技术学院 铁路信号论文:铁路信号工程建设论文 1铁路信号工程施工质量控制要点分析 铁路信号工程施工质量控制是非常重要的,它影响着列车的运行安全性。在铁路信号工程施工的过程中,监管工程师要分清主次,抓住工程的重点,制定科学合理的质量控制方案,明确质量控制程序和检查工作。在必要的地方设置质量控制点,这样可以有效的进行防控工作,在安置的过程中要依据质量特征的不同性,以及危害程度的不同来确定控制点的位置。铁路信号工程施工流程是检验工程各个项目的重要阶段,高质量的铁路信号工程可以更好的保证列车的安全运行,避免不必要危害的发生,所以要秉着安全第一的原则,全方位的考虑可能影响安全的因素,提高施工的效率和质量。 2实现工程项目建设的目标要对人进行控制 工程项目的施工大多是人为操作的,所以铁路信号施工的进度控制,可以通过对施工组织者、指挥者的控制来实现,而铁路信号施工的质量控制,可以通过对实施者和操作者的控制来实现。为了有效避免人为的失误,保证工程的质量,施工方要积极调动施工者的主观能动性,增强施工者的责任感,此外还要加强对施工者的政治教育、职业道德教育,以及专业知识、技术的培训工作,以保证工程质量为目的,本着扬长避短的原则控制对施工者的使用。铁路信号的施工技术水平高且复杂,特别是电气集中、微机连锁等方面的工作,所以,应选择既有丰富经验又有实践技术的人员来完成,保证工程的可靠性,提高工程的效率。这样一来,就要在铁路信号施工前对施工人员进行安全操作的专业指导,重点培养操作者的技能,并通过考试的形式进行考察,针对不同人出现的不同问题一一指导,发现每个施工者最擅长的技术,科学合理的分配施工项目。 3工程施工方案主要控制施工方法 控制施工的方法简单来说就是,对铁路信号施工项目的技术方法、操作流程、检查手段、以及施工人员组织设计等方面进行控制。铁路信号工程的施工过程能否顺利,施工方案的制定是关键,如果施工方案不周全,就会影响施工的质量,拖延施工的进度,不能按时完成任务,进而会增加建设的投资。所以工程项目的负责人要制定健全的方案,根据实际情况,对施工技术、管理手段、操作流程、经济状况等方面进行系统的分析,尽可能的保证施工方案的合理性和可行性,完成目标的控制。例如,在站场旧设备换新的过程中,要考虑每一次设备更换阶段可能给列车带来的影响,在更换的过程中采用什么样的指挥方式,工作人员如何分配,发生意外怎么解决都要进行科学的分析。铁路信号是指挥列车正常行驶的神经中枢,所以在设备更换期,要选择熟悉这些设备的维修人员,以及精通专业技能的技术人员进行操作。 4如何提高铁路信号工程的质量 4.1重视对人员素质的控制 要想保证铁路信号施工的质量,首先对人员的素质控制很重要。施工团队如果整体素质好,经营作风正,工作经验丰富,协作能力强,那么施工的效果就会好,此外,施工人员的技术水平会直接影响工程的质量,特别是一些高难度的施工技术的操作。 4.2铁路信号工程的选材质量控制 随着科技的发展,一些高端的机械设备逐渐的被应用到工程建设中,现代化的机械设备在铁路信号施工中发挥着巨大的作用。工程机械化的实现需要机械设备的应用,所以在铁路信号工程的施工阶段,要重点考虑施工场地的条件、结构,以及设备的性能,这样才能有效的发挥机械的功能,从而提高工程的效率,获得更高的经济效益。要想保证施工的质量,就要对机械设备的型号、性能和操作方法进行控制。高质量的材料是保证施工质量的基础,所以在材料的选购时,要牢牢的掌握材料的质量、价格,选择好材料的供货商,用最少的资金采购最优质的材料。其次,把握好材料质量标准,在材料的选购时严格验收,用适当的方法检查材料的质量。最后,要加强对材料的运输与管理,制定完善的材料管理制度,避免材料损坏、变质的现象发生。 5处理好铁路信号质量控制和进度控制的关系 铁路信号质量控制和进度控制是工程施工项目的重点,二者之间相互制约又相互依存。如果一味的要求工程施工的速度,一定会影响施工的质量,在修补的过程中又会耽误很多时间,这样反而会影响工程的进度,所以,施工方要在保证施工质量的基础上提高施工的速度,提高列车的运行效率。 6结束语 总而言之,随着社会和科技的进步,对铁路信号施工的要求更加系统化和规范化,越来越多的高端机械设备运用到了工程建设中,这不仅提高了列车的运行速度,也提高了运行的安全性和可靠性。铁路信号是列车安全运行的重要依据,在建设的过程中,不仅要控制施工的进程,还要控制工程的质量,确保列车高效运行,从而提高经济效益。 作者:徐立军 单位:通号工程局集团有限公司天津分公司 铁路信号论文:铁路信号项目修建的质量管理研究论文 论文关键词:铁路信号;工程质量;控制 论文摘要:铁路信号是指挥行车的大脑和神经,因此铁路信号工程建设的质量至关重要。文章指出对人、材料、机械、方法和环境5大因素进行控制,是保证工程质量的关健。 铁路是国民经济的大动脉,而铁路信号是指挥铁路行车的大脑和神经。为了使这个大脑和神经安全、可靠、灵活、高效地为运输生产服务,必须在关系到影响上述功能形成的铁路信号工程的建设阶段把好工程质量关,这是铁路信号工程建设监理工作的一项重要内容,而严格地对“人、材料、机械、方法和环境”这影响工程质量的5大因素进行控制,就抓住了保证建设项目工程质量的关键。 1对人的控制 大家知道,从事建筑工程行业内的人,可以作为工程建设的决策者、组织者、指挥者,也可以是施工工序的实施者和操作者。所以,充分调动人的积极性,避免产生失误,是首要的问题。 为了避免人的失误,调动人的主观能动性,增强人的责任感和质量意识,达到以工作质量保工序质量、促工程质量的目的,除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育,进行专业技术知识培训,健全岗位责任制,改善劳动条件,实行公平合理的奖励外,还需要根据工程项目的特点,从确保工程质量出发,本着量才使用,扬长避短的原则来控制对人的使用。人对质量的影响,主要有以下几个方面。 (1)领导者的素质。在对设计、施工承包单位进行资质认证和优选时,一定要考虑领导者素质。领导层的整体素质好,必然决策能力强,组织机构健全,管理制度完善,经营作风正派,技术措施得力,社会信誉高,实践经验丰富,善于协作配合。这样,就有利于合同执行,有利于确保质量、投资、进度三大目标的控制。 (2)人的理论、技术水平。人的理论技术水平直接影响工程质量水平,尤其是对技术复杂、难度大、工艺新的建筑安装工序的操作。铁路信号是技术含量较高的一个工种,尤其是电气集中、驼峰自动集中、区间自动闭塞、微机联锁等技术比较复杂,应选择既有丰富理论知识,又有实践经验的工程技术人员承担,以保证建设项目安全、可靠、顺利投产,还应选择有较高的施工工艺水平的技术工人,以保证工程的优良率。 (3)人的生理缺陷。在信号施工中,有高血压、心脏病的人,不能从事高柱信号机上的高空作业,视力、听力差的人不宜参与校正、测量和在运营车站上作业,否则,将影响工程质量,甚至引起安全事故。 (4)人的心理行为。人的劳动态度、注意力、情绪、责任心等在不同地点、不同时期也会有所变化。例如:某个人的某种需要未得到满足,或者受到批评处分,或者由于家庭关系不和睦,或者由于人际关系紧张,思想沉闷、心情抑郁,这种不稳定的情绪极易诱发质量、安全事故。所以,对某些需确保质量万无一失的关键工序和操作,一定要分析和掌握人的心理变化,做好人的思想工作,在合理的前提下为人解难,稳定人的情绪。 (5)人的错误行为。人的错误行为是指人在工作场地或工作中产生的错听、错视、误判断、误动作等。例如在信号过渡及新旧设备倒接过程中,线头的错焊、仪表的错视,以及对使用中设备的误动都极易发生行车事故。所以更应加强人的责任心,尤其在容易引发行车事故的工作环节应配备确认、监督人员,以防由于一个人的失误造成行车或设备事故。 (6)人的违章违纪。人的违章违纪行为有以下各种表现:粗心大意、漫不经心、注意力不集中,不懂装懂、不履行安全措施,安全检查不认真、随意乱放工具材料,不按规定使用防护用品,碰运气、图省事、玩忽职守,有意违章,只顾自己、不顾他人等,对这些行为必须严加教育,及时制止,否则,将造成难以估量的损失。 2对材料、构配件的质量控制 材料是工程施工必需的物质条件,材料质量不符合标准,工程质量便无从谈起。 (1)掌握材料信息,优选供货厂家。要掌握材料质量、价格、供货能力等信息,选择好供货厂家,以获得质优价廉的材料资源,从而为保证工程质量、降低工程造价奠定物质基础。为此,主要材料、设备及构配件在订货前,必须要求承包单位申报,经论证同意后,方可订货。 (2)加强对材料的运输、仓储、保管工作。健全材料保管制度,避免材料损失、损坏、变质。 (3)确定材料质量标准,加强材料检查验收,严把材料质量关。材料质量标准是用以衡量材料质量的尺度,也是作为验收的依据。工程所用的主要材料,必须具备正式的出厂合格证与材质化验单,如不具备或对检验证明有怀疑时,应补作检验。 (4)运用适当的方法进行材料质量的检验。材料质量检验方法有书面检验、外观检验、理化检验和无损检验4种。书面检验是通过对提供的材料保证资料、试验报告等进行审核,取得认可方能使用。外观检验是对材料从品种、规格、标志、外型尺寸等进行直观检查,看其有无质量问题。理化检验是借助试验设备和仪表仪器,对材料样品的化学成分、机械性能、电气特性等进行科学的鉴定。无损检验是在不破坏材料样品的前提下,利用超声波、X射线、表面探伤仪等进行检测。 3对方法的控制 所谓对方法的控制,是指工程项目建设周期内对所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等的控制。 工程建设项目的三大目标(进度控制、质量控制、投资控制)能否顺利实现,关键在于施工方案的正确与否。施工方案如果欠妥,就会影响质量,拖延进度,增加投资。因此,在参与制定和审核施工方案时,必须从工程实际情况出发,从技术、组织、管理、工艺、操作、经济诸方面进行全面的分析,综合考虑,力求方案合理可行,顺利实现三大目标的控制。 4对施工机械设备选用的质量控制 施工机械设备在现代化的工程建设中发挥着重要的作用,它是实现施工机械化的重要物质基础。为此,在工程项目的施工阶段,必须考虑施工现场条件、结构形式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理,充分发挥机械设备的效能,力求获得较好的综合经济效益。从保证项目施工质量的角度出发,应着重从机械设备的选型、主要性能参数和使用操作要求等3个方面予以控制。超级秘书网 5对环境因素的控制 (1)影响工程项目质量的环境因素有:工程技术环境,如工程地质、水文、气象等;工程管理环境,如质量保证体系、质量管理制度等;劳动环境,如劳动组合、劳动工具、工作面等。 (2)环境因素对工程质量的影响具有复杂而多变的特点,往往前一道工序就是后一道工序的环境,前一分项分部工程也就是后一分项分部工程的环境。因此,根据工程特点和具体条件,应对影响质量的环境因素采取有效的措施严加控制。 (3)对环境因素的控制与施工方案和技术措施紧密相关。如在雨季和在运输繁忙的线路上打电缆过道时,不能采用大开挖方案,因为下雨后土质松软易坍塌,又因过往车辆频繁,产生震动易使路基坍塌,危及行车安全。 6工程案例 在审核6502旧站场进行电气集中设备的施工方案时,亦存在着旧的联锁设备逐步过渡到6502电气集中设备施工方案的问题。着重考虑了每一次过渡对行车运输影响的范围和时间,临时采用什么方式指挥行车,发生意外情况时的应急措施,施工总指挥及其余人员的分工,工具、材料以及通信器材的准备,施工程序步骤、工务人员配合等问题。车站信号联锁是指挥行车运输的神经中枢。因此,在施工过渡时,须配备熟悉既有设备的电务维修人员,精通业务技术的施工技术人员,有组织能力、经验丰富的指挥人员和熟练技术工人。 铁路信号论文:铁路信号工程建设论文 1更新高速铁路信号标准规范编制模式 为服务大规模高速铁路建设,借鉴欧洲铁路标准先规划标准体系再分别研究实施的先进模式,确定了系统方案及装备研究以标准先行为原则。依托先期建设的武广、郑西高速铁路系统的研发和实施,首先制定了涵盖研发、设计、测试、生产、施工、维护等各个环节的标准规范,形成一整套高速铁路信号系统技术标准体系,以此来指导系统研发、集成、工程建设及调试运营。 2铁路信号工程建设标准工作存在的主要问题 铁路信号是铁路运输的基础设施,是保障行车安全、提高运输效率和运营管理水平的重要装备。铁路信号技术的发展和铁路行业的发展密切相关,和科技进步紧密相连,铁路信号的发展水平是铁路现代化的重要标志。近年来,大规模、高标准铁路建设高潮是中国铁路信号发展的重要时期,CTCS-2级列车运行控制系统日趋成熟,CTCS-3级列车运行控制系统研发成功并推广应用,为高速铁路的发展提供了可靠的技术支撑,技术水平达到世界先进水平,铁路信号工程建设标准水平也有了长足的进步。与此同时,建设安全、质量与效率、效益并重的优质铁路网络,为国家深化改革各项举措的大局服务,给铁路信号建设标准制定工作提出了更高、更迫切的要求。面对这种形势,当前的铁路信号建设标准还无法完全涵盖和满足全部工程建设的需要,尚存在一些不足之处。 2.1技术标准体系不健全 随着“四纵四横”铁路客运专线干线及一批城际铁路的建成,我国物流业的迅猛发展,中国铁路总公司的货运组织改革,以及货车装备的更新,繁忙干线逐步实施客货分线运输是大势所趋。一批以货运为主的铁路通道和工业企业专用铁路已投入建设,如晋中南运煤通道、蒙西至华中铁路、工业园区及物流园区专用铁路等。而我国铁路目前建立起来的铁路信号工程建设标准体系还不够完善,例如,具备自动驾驶功能的城际铁路、开行万吨大列的重载铁路、快速货运专线铁路、工业企业专用铁路等标准研究,有的刚刚起步,有的虽几年前已开展研究,但尚未出台有针对性的信号标准规范;一部分高速铁路信号工程建设标准还是暂行或试行规范,有待修订完善;铁路信号子系统标准规范还不完善,如250km/h铁路、无砟轨道客运专线铁路设置区间信号机的标准,道口信号标准规范等,尚缺失相关内容。 2.2通用图编制不完善 通用图是贯彻铁路主要技术政策和中心任务的有力工具,是实施标准、规范的可靠手段。通用图在铁路勘察设计中发挥着重要作用,有利于加快设计速度、保障设计质量。同时,通用图也是系统维护维修的重要基础资料。目前,铁路信号通用图的设计及数量少,覆盖范围小,更新改进速度慢,不利于工程设计及运营维护管理。例如,2006年原铁道部文件要求“ZPW-2000A区间小轨道电路不再纳入闭塞控制,仅完成报警、表示功能并纳入微机监测”,但至今尚未修订后的通用图,这就造成工程设计做法不统一,不利于信号工程施工和信号设备的运营维护。 2.3科研成果转化为标准规范不及时 制定铁路信号标准规范先进成熟的模式,是先规划标准体系,再分别立项研究实施,同时对建设、运营维护过程中所暴露出的具有普遍性的问题进行攻关研究,制定解决方案,进而形成标准规范。但现实情况是,立项研究的多,形成标准规范的少,且时效性较差。例如,电弧灼伤钢轨及胶结绝缘节的问题曾在多条高铁线路出现,铁路行业主管部门立项进行了专题研究,取得一些研究成果和解决措施,但解决方案至今未纳入铁路信号相关标准规范。 2.4信号标准规范管理机制有待进一步改进 从现状来看,铁路信号标准规范的部门主要为国家铁路局和中国铁路总公司。中国铁路总公司内的建设管理归口单位、运营管理归口单位、科技管理归口单位、工程管理归口单位等,信号标准规范及技术文件数量多、更新快,但内容零散、协调统一性差。各个单位有时仅针对本部门的管理职责制定标准规范及技术要求,疏忽了涵盖工程设计、工程施工、运营及维护、产品设计及生产等领域的执行单位的可操作性,文件执行困难,效果不佳。因此,有必要改进信号标准规范制定和的管理机制。 3铁路信号工程建设标准工作的改进 3.1改进原则 为实现构建具有中国特色的先进、成熟、适用的铁路信号建设标准体系的总体目标,必须以国家有关法律法规为基本准绳,以铁路行业规定为基本依据,总结国内铁路建设积累的成功经验,积极借鉴国外先进建设标准体系及管理策略,紧密围绕我国铁路信号工程建设和技术创新工作的发展规划与现实需求,全力推进铁路信号工程建设标准体系创新研究。改进铁路信号建设标准编制工作,应该把握以下主要原则。(1)立足我国路情,以科学发展观为指导,使建设标准具有良好的可拓展性和可持续性。(2)始终坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的既定技术方针,使建设标准全面适应不同等级、不同类别的铁路线路,全面促进运营管理方式现代化,全面改善维护管理手段人性化。(3)充分体现建设标准的先导作用、指导作用和促进作用,及时修订和完善铁路信号工程建设标准。 3.2改进内容 3.2.1构建健全的铁路信号工程建设标准体系 应针对客货共线铁路、客运专线、重载铁路、城际铁路、工业企业专用铁路等不同等级、不同类别的铁路工程,全面建立涵盖系统研发、工程设计、试验测试、装备生产、施工工艺、运营维护等各个环节的铁路信号工程建设标准体系。 3.2.2完善铁路信号通用图 将一些普遍性、通用性较强的铁路信号标准图定型化,提高工程设计的统一性,为运营维护创造有利条件。 3.2.3推动科研成果及时向标准规范转化 坚持系统引进与自主创新相结合,吸纳最新科技成果,加强基础科研工作,不断修订和完善标准体系,建立开放、科学、动态的管理机制,突出标准规范制定的针对性和时效性。 3.2.4改进铁路信号标准规范的管理机制 加强铁路信号标准规范的顶层设计,标准规范的制定及单位应形成协调联动机制,提高铁路信号标准规范制定的科学性、系统性、协调性,注重标准规范的可操作性和执行效果。 3.3当前应重点关注的问题 近些年来,铁路建设迎来了黄金期、高峰期,每年都有大批铁路项目立项、开工、竣工,铁路信号建设标准存在的问题逐渐显现,甚至存在与当前建设形势不匹配、不利于运营维护的问题,亟待解决。 3.3.1重载铁路、工业企业专用铁路建设设计规范 需尽快出台大秦、朔黄等重载铁路已运营多年,并积累了较丰富的运营维护经验及科学试验数据,一批新的重载铁路即将开工建设,如蒙西至华中铁路。因此,需要尽快编制出台重载铁路信号建设标准规范,以满足铁路建设领域的迫切需求。随着我国经济运行持续向好,工业企业园区、物流园区等专用铁路建设需求如雨后春笋般大量涌现,该类型铁路具有用途单一、线路短、标准低、需与国家铁路接轨等特点。企业修建铁路往往以经济效益为主要衡量标准,强调低投入、高产出。因此,现行国家铁路有关标准规范不太适应工业企业铁路需求,有必要研究出台针对工业企业铁路的行业标准。 3.3.2尽快形成具备自动驾驶功能的城际铁路信号标准体系 目前,国内各大城市群已规划了较为密集的城际铁路,如珠三角、长三角、中原城市群等,该类型铁路具有行驶速度高(一般为200km/h~250km/h)、车站密、运输组织灵活多样、具备自动驾驶功能等特点。但目前针对城际铁路的自动驾驶功能仅出台了较少的方案指导性文件,尚未形成一整套信号建设标准规范。大批城际铁路的开工建设,亟需建立城际铁路信号标准体系。 3.3.3制定信号系统综合布线标准 铁路信号系统内CTC中心系统、信号集中监测中心系统,大量集中设置各类高性能服务器,电源、数据布线量大。传统方式均为设备之间直连布线,主机房内布线杂乱,强、弱电线电缆隔离防护困难,存在电磁干扰安全隐患,系统维护、扩展困难,故障排除时间长,对运营干扰大。综合布线方式可使中心系统强、弱电线电缆隔离防护更安全,光电缆布置及径路更合理、更集约,从而消除电磁干扰安全隐患,提高系统的可扩展性和可维护性。因此,铁路信号建设标准需要引入综合布线理念,并制定配套的标准规范来解决此类问题。 3.3.4加大科研力度,积极探索新一代列控系统建设标准 通过多年的工程建设和对运营维护经验的总结,我国铁路信号列控系统已经形成CTCS-0,2,3序列框架,形成一定的技术储备。研究开发基于无线车-地安全信息传输、卫星导航安全定位、移动闭塞(或虚拟闭塞)等技术的新一代CTCS-4级列控系统,以及适用于速度160km/h及以下庞大路网的CTCS-1级列控系统的条件已经成熟,因此应加大科研力量投入,尽早开展相关标准规范体系的研究制定工作。 4结语 总结铁路信号建设标准制定的成功经验,创新铁路信号工程建设标准编制方法,是提高铁路信号工程建设质量和运营维护管理水平的重要举措。应从标准设计源头抓起,积极探索创新,既要做好铁路信号标准顶层设计,又要系统研究适应机械化、工厂化、信息化需求的配套工装、工艺标准,不断提高我国铁路信号工程建设标准水平。 作者:梁朝辉 单位:中国铁道科学研究院研究生部 铁路信号论文:新型铁路信号测试系统的特征论文 摘要:随着铁路技术的飞速发展,铁路信号系统越来越复杂,设备间和信号间的相关性越来越大,这使得实际中出现的故障呈现复杂化和多样化。为了更好的发现和诊断故障,保障铁路安全、高效运行,因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。 关键词:铁路信号测试系统安全 引言 铁路信号系统,通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统,对铁路运行的安全、高效、快捷起着重要作用。为了更好的发现和诊断故障,保障铁路安全、高效运行,因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。信号设备是铁路运输的耳目,对行车安全关系很大。它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。为了保证设备质量,铁路信号设备所命名用的器材和配件,必须符合部颁标准。当变更设备结构时,须经铁道部批准。 一、对各类信号设备安全的共同要求 各种信号均须符合下列各项要求:①除与机车车辆发生直接相互作用的设备如车辆减速器、限界检查器等以外,信号设备的任何部门不得侵入现行国标GB146-59规定的建筑接近限界(包括曲线部分的加宽)。②所有信号设备的安装,均须符合批准的安装标准图和设计图的要求。③信号设备的联锁关系,必须与批准的联锁图表一致,并满足《铁路技术管理规程》的要求。④各种基础或支持物不应有影响强度的裂纹,安装稳固,其倾斜限度不得超过10mm。信号机柱应垂直安装,其倾斜限度不应超过36mm。⑤各种信号设备的机械部分和电气特性,都应符合规定的技术标准。⑥对设有加锁、加封的信号设备,均应加锁、加封或装设计数器。⑦铁路信号设备及其电路,应保护在发生故障时导向安全,以免出现危及行车安全的后果。⑧凡与交流电源引入、架空线(包括架空线电缆接入)及轨道电路等外线连接的信号设备,必须设置外部防护设施(雷电防护、安全地线等)。⑨在交流电力牵引区段的防护要求:a为了保证人身安全,信号设备外缘距接触网带电部分的距离不得少于2m;b距接触网带电部分5m范围内的金属结构如信号机构、梯子、安全栅网以及继电器箱箱体、转辙握柄等均须接地。c同一设备接地时,严禁既接向牵引轨条或扼流变压器中点,又接向专用地线。 二、对各类信号设备的具体安全要求 2.1对信号(装置或显示)的安全要求:①对信号的基本要求是显示明确,有足够的显示距离,当发生故障时能给出最大限制的显示,保证行车安全。②信号机(含表示器,下同)的显示方向,应使接近的列车或车列容易辩认信号显示,并不致被误认为邻线的信号机。信号机的显示,均应使其达到最远。曲线上的信号机,应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。③各种信号机及表示器的显示距离,在正常情况下应符合下列规定:a.进站、通过、遮断、防护信号机,不得少于100m;b.出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机,不得少于400m;c.调车、矮型出站、复示信号机,容许、引导信号机及各种表示器,不得少于200m;在地形、地物影响视线的地方,进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离,最少不得少于200m。④各种信号机开放后,均应按《铁路技术管理规程》规定的条件,在列车或车列运行的适当时期及时关闭,若恢复定位状态。⑤进站、出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时,均应视为停车信号。⑥色灯信号机的机构及灯光配列形式,应符合规定的标准。以两个基本灯光组成一种信号显示时,应在一条垂直线上,并应有一定的间隔。由两个同色灯光组成的一种信号显示时,其颜色一致。⑦同一机柱上有几块臂板时,各臂板的显示方向应一致,动作角度互相偏差不得超过5°。在关闭状态时,主臂板和通过臂板应水平,上下误差均不得超过2°角。开放信号时,臂板开放角度为40~70°。2.2对联锁设备的安全要求:为保证站内的列车运行、调车作业安全,站内正线、到发线上的道岔,及联锁区范围内的道岔,均须与有关信号机联锁。区间内正线上的道岔,也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。①各种联锁设备均须满足下列安全、要求:a.当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关闭时,防护该进路的信号机不能开放;信号机开放后,该进路上的有关道岔不能扳动,其敌对信号机不能开放。b.正线上的出站信号机未开放时,进站信号机不能开放为通过信号;主体信号机未开放时,其预告信号机不能开放;色灯复示信号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。c.装有转换锁闭器、电动或电空转辙机的道岔,当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有4mm及其以上间隙时,不能锁闭或开放信号机。②电气集中联锁设备还应保证下列要求:a.当机车车辆通过道岔时,该道岔不能转换。b.向有车占用的线路排列列车进路时,有关信号机不能开放。c.能监督道岔是否被挤,并能在挤岔的同时,使防护该进路的信号机自动关闭。d.在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭状态,复示有关信号机的显示等。③电锁器联锁设备应保证:车站值班员能控制与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。 三、对闭塞设备的安全要求①区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁 当区间道岔未开通正线时,两端站不得开放有关信号机。②当列车或后部补机需由区间返回原发车站时,自动闭塞或半自动闭塞应设钥匙路签。在钥匙路签未放入原设备以前,掺有钥匙路签的列车或后部补机占用的区间,不得解除闭塞,出站信号机不得开放。③自动闭塞设备应保证:当闭塞分区被占用或轨道电路失效时,防护该分区的信号机自动关闭;当进站及通过信号机红灯灭灯时,其前一个信号机应自动显示红灯;当闭塞设备中任何元件或部件发生故障时,不得出现信号的升级显示;在站内控制台上应有相应的区间情况的表示。④继电半自动闭塞设备应满足下列要求:①出站(或通过)信号机开放的条件是,单线区间在得到对方站的同意接车信号后,双线区间在得到对方站的列车到达信号后。②电锁器联锁的车站,操纵发车手柄(或按钮)后,电气集中联锁的车站,出站信号机开放后,均不能按正常办法取消闭塞。③列车从发车站进入区间后,出站信号机应自动关闭,并使双方站闭塞机处于闭塞状态,在列车到达接车站以前不能解除,有关出站信号机,不能开放。公务员之家 四、基于ARM9的通用铁路信号测试系统的研究 一种基于ARM9的通用铁路信号测试系统,用以帮助工作人员发现和分析诊断故障。整个系统分为两大部分,即基于单片机的前端采集部分和基于ARM9的主板部分,两部分之间通过双口RAM进行双机通信。前端采集部分选用SST公司的89E58RD单片机做主控制器,主要完成信号采集、数据存储等功能。主板部分采用三星公司ARM9系列的S3C2440A处理器作为优秀处理器,并采用Linux操作系统,实现对双口RAM数据读取、处理、显示、存储、传输和前端采集路数控制及存储数据二次处理分析等功能。系统设计实现了对通用铁路信号量的多路采集、处理显示、带时间信息的大容量数据存储、组成柔性多点测试网络和对存储数据简单二次分析处理等功能。本文在对系统采集量、功能要求、关键技术进行了分析基础上,给出了系统总体设计方案。对于基于单片机的前端采集部分,设计了采集板硬件电路,并给出了相应信号采集和存储等软件程序。对于ARM9主板部分,设计了主板硬件电路,在此基础上建立软件开发环境,移植Bootloader和Linux操作系统,然后设计了双口RAM驱动程序和相应应用程序,并进行基于QT的用户图形界面设计。本文实现了对两路牵引电流的测试、存储和对存储数据的片上二次处理分析,满足基本功能要求,证实了系统可行性。为了完善系统对测试信号的分析能力,本文又采用了基于最小二乘法的曲线拟合对系统存储的带时间信息的测试数据进行了后期处理分析,得出了测试信号的基本规律,完善了系统功能。最后对本文所研究内容进行了总结并指出系统的不足和改进方法。 铁路信号论文:铁路信号导通故障处理论文 论文摘要:铁路信号付列车运行安全和时间疏导起到重要保障作用,信停期间应从制定严密的施工方案和做好配合工作两方面来做好铁路信号施工方案的组织工作。对铁路信号导通中的故障处理进行分析,提出故障处理措施,该方法能达到缩短信停时间,优化施工组织的目的。 论文关键词:铁路信号施工组织电路导通 随着铁路建设的高速发展,作为铁路运输生产基础之一的铁路信号设备也发生了很大变化,主要体现在设备组成部件及器材产品中的科技含量逐年增加,表现为技术条件复杂、标准要求高、试验项目多、测试技术指标精确的特点。铁路经过6次大提速之后,对既有线铁路信号设备的维修和施工质量要求越来越严格,对信号设备更新、改造和大修及新旧设备更替时间的要求也越来越短。信号设备更新、改造与运输需求之间的矛盾越来越突出,因此优化施工组织,缩短信停时间已成为铁路信号工程中的当务之急。 1信停期间的铁路信号工程施工组织 信号工程的优秀工作就是信、联、闭、停、用期间的施工组织,是一个系统工程,直接关系到信号工程安全、质量和工程指标的实现。 1.1制定严密的施工方案 项目经理组织有关工程技术人员进行现场调查,征求车务、电务、工务及上级主管部门意见,了解既有设备的使用情况,确认好信停影响范围,明确信停前及信停中施工内容,确认具体的工作项目、工程数量、相互关系和工作顺序,使每项工作都围绕关键项目来进行。 同时,要对每个作业项目提出具体的作业时间和安全措施、质量标准及所用材料和工具等,并以作业单形式进行细化分解,提前两天发到作业小组,使每个人都明确自己所负责的工作。主管工程的技术人员要通过新、旧图纸核对,了解施工中的每一细节及新设电路与已有电路的不同。落实好需要电务、车务、工务、房产、铁通和供电等部门配合的项目,综合各方面因素,编制出详细、准确、具有可操作性,与实际工作相符的施工方案。 项目指挥长、项目经理、主管项目安全的负责人及项目总工程师中的每一个人必须明确信停期间的作业项目和主要工程数量及影响范围,掌握关键路线,运用好网络计划技术,组织好流水作业和平行作业。 信停期间参加施工的所有管理干部必须实行分工负责和逐级负责制,分片包干,明确自己的责任、任务,完成项目的时间和应达到的标准。这样才能确保信停施工安全稳定、质量达标、施工进度有序可控,使工程能够按期或提前完成,因此,编制切实可行的施工方案是实现工程施工的前提。 l.2信停期间的配合工作 信号设备停用期间的施工配合工作是缩短信停时间的重要条件。在此期间的施工是以工程单位为主体,电务、车务、工务、机务、通信和供电部门密切配合,互相支持,团结协作。 1)首先,铁路局所属的施工所在地或车站在信停前根据施工等级不同,由专人负责主持召开施工协调会,对工程与运输、通信、工务、电务、供电之间的相互配合提出明确要求,对关键问题抓好检查落实工作,防治不必要的推诱,为施工顺利进行提供可靠的保证。 2)其次,信停期间的运输组织必须为施工部门创造条件,落实施工单位的合理要求。运输部门必须正确认识施工与运输的关系,只有为施工中的测试、试验项目创造条件,施工部门才能按期或提前开通,缩短无联锁状态时间,从而确保行车安全。 3)电务段在施工过程中的全面参与及密切配合也发挥着重要作用。电务段从施工开始到工程竣工要给予全方位的配合,如电缆敷设、箱盒配线、设备安装、电气特性测试、更换转辙设备等应派专人参加,这样可以做到有问题及时协调、协商解决,主动参与工程质量监督和验收,将问题解决在信停之前,使出现问题的概率降到最小。信停前请电务段进行初验,尽量减少信停期间可能出现的问题,为信号工程的开通创造良好的条件。 4)信停期间的工务、通信、机务、供电部门的配合也是重要的组成部分。信停前施工单位必须及时把涉及到上述单位的配合工作以书面形式写明,进行沟通,听取意见,配合单位也要指定专人落实好配合工作,确保行车设备正常投人运营。 2铁路信号电路导通施工 铁路信号导通质量的好坏关系到联锁关系是否正确及信号设备的正常使用。铁路信号的导通丁一作可分为3个部分进行,即:导通前的准备工作、导通中的故障处理及模拟联锁试验。结合工程实践,本文重点阐述铁路信号在电路导通中的故障处理。 2.1导通前的准备工作 导通前准备工作主要包括:①核对配线,此项工作分室内、室外两个部分同时进行,也可以根据施工的规模情况分别进行;②对电源屏做空载试验,电源屏空载试验是电路导通前必不可少的一项试验工作,要符合标准和《铁路信号施工规范》要求;③检查组合架的架间零层电源环线、侧面电源环线、控制台电源环线等相互间有无短路及混线等错接现象,各条配线对地绝缘及线间绝缘电阻是否达到《铁路信号施工规范》要求,确定无误后方可与电源屏连接;④通电检查电源屏及组合是否有熔断器熔断;⑤在完成上述任务后,就可插装继电器,最好是在带电状态下进行,这样可以同时观察到各部分熔断器是否保持完好;⑥最后对室外设备做检查;⑦在做好前6项工作的同时,还要按轨道电路的站场布局,做好轨道电路模拟盘,大站可做信号机模拟及道岔模拟操纵盘。 2.2导通中的故障处理 在完成前期准备工作后,此时进路还不能排列,还不能进行联锁试验。要使所有单元电路恢复到定位状态后,才能进行联锁试验。 1)使各个单元电路恢复到定位状态。此项工作要使室外信号机的定位灯光都能点亮,室内相应的灯丝继电器(DJ 吸起:电动转辙机能正常转动并有定、反位显示,且与室内相应的道岔组合中的1DQJ,2DQJ,DBJ,F13,相对应,所有轨道继电器(GJ)能可靠吸起,这些单元电路都比较简单,可分组同时进行。处理故障时应本着先内后外、先近后远、先易后难的原则,即先处理室内故障、再处理室外故障;先处理距信号楼近的故障,再处理距信号楼远的故障;先进行简单容易处理的故障、再处理复杂的故障。对于较复杂的电路故障,要尽可能缩小故障范围。 2)当上述工作完成后,即可对控制台盘面上的按钮、表示灯进行对照。要使盘面上的表示灯与此时的电路相一致、显示正确、光带熄灭,按钮按下后,对应的按钮继电器有所反应。 3)排列进路。依照联锁表中给出的进路类型,按先短后长、先易后难的次序进行排列进路,先办理短调车进路,逐个办理,逐个核对,做到操作、电路动作及表示完全符合联锁图表的要求,不放过任何一个细小的故障及隐患。短调车进路全部排出后才可进行长调列车进路的排列,再进行调车进路的正常解锁、故障解锁、中途返回解锁等联锁试验内容,最后进行列车进路,列车进路的办理程序与调车进路的办理程序相同。 4)接口电路的导通,接口电路往往不定型,因此,对接口电路一定要试验彻底。如64D继电半自动闭塞电路、区间自闭结合电路、场间联系电路、与机务段联系电路等。 5)轨道电路送电端要接在箱盒引接线上,受电端反送电,使室内轨道继电器吸起。 2.3模拟连锁试验 模拟联锁试验过程是前期准备工作及导通试验工作的延续和总结,也是对工程设计质量、施工质量的一个全面的检验过程。所以在模拟联锁试验前要充分熟悉现场设备的布置、联锁图表等主要施工设计图纸,对与站场相关联的有关设备的联系应全面掌握,做到心中有数,然后方可进行模拟联锁试验。 3结束语 从信号施工的准备阶段就应该和线路及信号楼的施工单位紧密联系、相互配合。在信停期间做好各方面的施工准备和优化施工方案是缩短信停时间的重要保证,在信号的施工和收尾过程中更要加强联系、相互沟通,配合、保证施工优质、高速的进行。 铁路信号论文:铁路信号工程质量控制探索 一、加大相关人员的教育培训力度,实现铁路信号工程项目建设目标 基于铁路信号施工对技术水平要求较高、涉及流程相对复杂的特性,对于相关人员操作水平、职业素养的要求也相对较高。对电气集中、微机联锁等技术难度较高的环节而言,更需要相关人员具有一定的专业技能,才能够满足施工过程中的技术需求。工程项目的施工是一项主要以人为操作为主的工作,施工组织者与指挥者的操作可对施工的进度进行有效控制;实施者与操作者的操作可对施工的质量进行有效控制,两者相辅相成,缺一不可,是整体工程质量的可靠保障。因此,为尽量避免人为产生的失误,对工程的质量形成保障,施工方应该采取相应的措施来调动施工人员的操作积极性,加强施工人员专业技能、职业道德教育等方面的培养,最大限度地提高施工人员的操作技能水平,从而确保施工项目得以有效、稳定地开展。 二、有效控制施工方法 对施工的方法进行控制,简要来说便是对铁路信号施工项目的技术方法、操作流程、检查手段等环节进行控制。在施工方案缺乏全面性的情况下,施工的进度、质量等因素均会随之受到影响,进而对建设的投资产生不良影响。因此,在进行施工方案制定时,应该由工程项目的负责人根据施工的实际情况而定,对各项相关流程做出具体分析,以对施工方案中的合理性及可行性形成一定保障。以站场旧设备换新的过程为例,应当对每一次设备更换阶段对列车所造成的影响予以充分的考虑,并对各项工作的分配进行合理的指挥,以实现控制工作的有序性。 三、确保铁路信号工程质量 首先,要对施工人员进行有效控制。人员的素质控制是保证铁路信号施工质量的一大前提。要实现有效的人员素质控制,首先应当对施工团队的整体素质进行有效的协调与训练,从根本上重视整体施工团队作风,由此实现施工效果的优化。除此之外,对施工人员进行专业技能培养也是至关重要的一个环节,由于对于难度较高的施工技术而言,施工人员的专业技术水平可对工程的整体质量产生决定性的影响。其次,对选材质量进行有效控制。在当前的铁路信号工程建设工作中,现代化的机械设备是对铁路信号施工质量及进度产生重要影响的一个部分,因此,设备及材料的选择也应作为质量控制及进度控制工作中的一个重要环节。一是在铁路信号工程的施工阶段,应对施工场地的结构、条件及设备的性能等因素进行综合考量,使机械的功能可得以发挥至最大化;二是为对施工质量形成一定保障,在进行材料选购的过程中,应对材料的价格、质量等因素进行明确的掌握,尽量以最少的资金购买最优的材料;另外,还应对材料的质量标准进行严格把握,确保入场材料的质量与相关标准规定相符;三是应对材料的运输与管理工作加大投入力度,确保材料管理制度的完善,尽可能地降低材料损坏、变质等情况的发生率。 四、处理好铁路信号工程进度控制与质量控制的关系 进度控制是铁路信号工程施工过程中的一项重要而复杂的任务。控制好进度有利于维持良好的经济秩序、有利于尽快发挥投资效益、有利于提高企业的经济效益;施工阶段的质量控制是铁路信号工程建设项目质量控制的重点。合理的施工质量控制有利于促进建设单位和施工单位共同做好质量控制活动;有利于健全和完善施工组织设计和施工单位质量保证体系。然而,作为铁路信号工程项目的两个重点,进度控制与质量控制两项工作之间存在着相互关联与相互制约的关系。在施工中如果一味地追求施工工期,就会使质量目标难以操控,进而产生质量问题,严重的还可能导致返工问题,降低施工企业经济效益,影响建设单位投资效益的尽快发挥;为了保证施工质量,片面的精做细干又会使工期延后,也会造成成本增加。因此,做好质量控制和进度控制的均衡、协调是保证建设工程如期、保质完成的最有效的手段。具体而言,就是要认真仔细做好施工设计方案,把施工进度控制和质量控制的任务落到实处,在合理的工期内完成合格的施工项目;另外,为避免施工质量受到影响,防止在修补的过程中造成不必要的时间消耗,施工方应在保证施工质量的前提下,尽可能地加快施工的进度,但不可一味的追求效率而忽视质量管理,以确保对列车的运行安全形成根本的保障。 五、结语 综上所述,在铁路信号工程建设施工中,进度控制及质量控制是两项相互联系、相互影响的工作,也是铁路安全运行的重要保障。因此,在对铁路信号工程进行进度控制及质量控制的过程中,便应结合各项实际因素进行综合考量,使两项控制工作可得到均衡处理,由此实现铁路运行效率与运行质量的根本提升。 作者:刘广 单位:中铁电化局西安电务工程公司 铁路信号论文:论计算机联锁铁路信号系统构造与维护 计算机联锁系统特点及优势 1.联锁模块采用三取二容错方式,任意一个CPU故障通过三取二比较能被立即发现,并被屏蔽,发送到联锁总线的控制命令始终是正确和一致的。各环节通过自诊断功能,将错误控制在各环节内部,保证整个系统具有高度的安全性。 2.全面采用硬件冗余,提高了系统的可靠性。联锁控制CPU板、联锁总线、电源等关键模块采用三重冗余结构,任何的单点故障不影响系统工作。控制机采用双机同时工作的方式,取消了双机切换电路,从而减少了故障点。电路出现故障后,能自动切换到备用板,保证系统连续工作,提高了整套系统的可靠性。 3.具有全面的自诊断功能,能迅速诊断到故障点,每块模板由工作状态显示。所有模块包括电源可以带电拔插而不影响系统的正常工作,缩短故障恢复时间。单点故障不影响系统的正常运行,系统具有带故障运行的能力。如果有热备板存在,系统能完成自动切换,作出故障报警并停止故障板工作。 4.故障——安全功能方面采用新的技术达到安全的目的。(1)执行模块控制总线和控制电路采用双路逻辑“与”电路,任何一路控制总线或控制电路发生错误都不会产生错误的输出。(2)执行模块采用动态控制技术,当两路微控制器(MCU)中任一路故障或控制电路中任一开关器件故障都会自动切除控制电源,保证不产生错误的输出。(3)信号执行模块在通讯故障、MCU故障和开关故障时自动转为禁止信号。 5.电路防护功能方面执行机根据现场情况作了特殊设计。(1)电子短路防护电路,执行模块对设备在维修、施工和故障状态下产生的线间短路可以迅速切断电源,现场恢复后自动复原。解决了现场熔断器频繁更换的问题,也对室外信号设备和执行模块做到了有效防护,执行机因此取消了所有熔断器。(2)道岔表示电路的防护,执行模块由于采用了MCU的逻辑判断功能和监测功能,对道岔表示电路混线、开路、表示二极管的反接都能作出判断、给予警告,并及时上传给联锁机。 6.执行模块内单独设立了第三个MCU和第三通道专门负责信号设备开关量及模拟量的监测并上传至监测计算机。可以监测控制网络、道岔状态、道岔电流、轨道电源、电源屏开关状态以及电源的各种开关量和模拟量参数。 与继电器联锁相比较的劣势 1.计算机联锁系统性强,与继电器联锁相比较,局部问题影响更大。联锁机故障会造成全站信号设备瘫痪;执行机柜故障可造成半个站场瘫痪;执行机单个模块故障可造成多台室外设备瘫痪。信号机模块控制8个灯位,轨道模块控制4个区段。 2.全电子计算机联锁系统全部采用微电子器件,对防雷的要求提高。继电器联锁的接地电阻值要求不大于10Ω,计算机联锁的接地电阻值要求不大于4 Ω。 3.对电源的要求也有较高的要求。UPS应设双套,互为备用。 计算机联锁的维护、检修要点 1.日常巡检中,加强对联锁机、执行机、电源各种板块、模块状态灯的检查,通过状态灯的变化及时发现处理设备存在的问题。例如执行机道岔执行模块状态灯的变化及表示意义:(1)POWER指示灯:电源指示灯。通电亮,断电灭(绿灯)。(2)TX1指示灯:联锁A通道通信状态指示灯。闪烁表示通信正常,否则表示通信故障(绿灯)。(3)TX2指示灯:联锁A通道通信状态指示灯。闪烁表示通信正常,否则表示通信故障(绿灯)。(4)DB指示灯:道岔定位表示指示灯(绿灯)。(5)FB指示灯:道岔反位表示指示灯(黄灯)。(6)ERROR指示灯:道岔模块故障报警指示灯(红灯)。此灯亮表示模块已经故障。(7)道岔转动状态:DB灯和FB灯以1HZ的频率同时闪动。(8)道岔四开状态:DB灯和FB灯以2HZ的频率交替闪动。 2.加强对电源、UPS监控,每日对电源电压、电流进行在线实时测试,每季度对UPS进行充放电及容量检查。通过对电源的实时测试,发现了二路电源的不稳定性,出现停电次数较多。为避免单电源运行可能带来的对现场运输作业的安全威胁,制订了《信号电源停电应急预案》,提出了突发停电状态下现场运输作业的注意事项等建议。 3.定期进行上位机、电源、UPS、通讯板等切换试验。为避免长期运行造成死机、通讯异常等问题,在尽量减少对现场作业影响的情况下,定期进行切换试验、重新起机测试等工作,保证设备长周期运行。 4.充分利用计算机联锁系统的电务维修机和监测机的数据记录,通过站场运行情况回放、各种电流电压值的记录检索,准确分析电源供电状态,联锁机、执行机模块状态,通讯状态等,把握系统的整体运行趋势。重点对执行机模块状态进行分析,找出执行模块发生问题时的状态、发生的原因,提出对执行模块维修的建议。 5.用计算机联锁记录分析数据,指导室外设备的调整、维修,解决部分时有时无的疑难问题。轨道电路调整状态值和分路状态值作为室外轨道电路调整的依据,转辙机工作电流和调整状态电流作为室外转辙机调整的依据,为下一阶段将轨道电路、转辙机由计划修转为状态修提供技术依据。通过对计算机联锁关键部位的精检细修,对电务维修机、监测机记录数据的充分分析和利用,计算机联锁信号系统一定能安全、长期、稳定地运行,保证铁路运输安全生产之需要。 本文作者:魏华强 单位:洛阳中国石油化工股份有限公司洛阳分公司铁路运输部 铁路信号论文:无线通信对铁路信号的影响 1概述 在列车的信号控制系统方面,因为轨道的信号所处的环境比较差,因此它的传输速率会比较低,还不可以支持高速铁路的快速发展。其中信号系统指能够保证高铁列车的安全和加快运行的速率。而信号系统是指控制着列车指挥与运行的设备,虽然它的投资总额在整个高速铁路工程中占的比率比较小,然而在一些方面有着十分关键的作用,比如加强通行力度、确定高速铁路的安全和提高工作者的坏境等。 在80年代,国外就着手于开发利用无线通信技术的高速铁路信号系统,并且能够经过无线通信可以实现一些功能,比如可以减少系统的成本、降低能源的利用、减少高铁列车的时间间隔、提高高铁的管理职能。在高铁的列车速度加快以后,要想确保高铁的安全,一定要增多信号的数量,必须加大资金的投入。而在高速铁路的交通之中运用一些十分先进的信号系统会是一种积极的方法,还有在全球的一些发达国家中的交通运行方面可以表明:在高铁中仅仅具有着比较好的信号系统才会十分好的来实现另外的技术设备能力。 2无线通信技术的高速铁路信号系统中的特征及问题 当前先进的无线通信技术为:红外、蓝牙、2.4GHz以及433MHz频段,在速度比较高的高铁列车上,当距离比较小时,就能够利用以上这些无线通信技术;然而假如距离比较远的时候,那么同时也要无线通信的距离比较远,这样就能够实现少用或者不用中继。 高速铁路信号系统可以作为列车指挥的控制系统,在高铁列车运行的时候,能够经过全球定位系统和信标来完成高铁列车中速度与位置的保证,当高铁车站中的无线接收设备得到信息之后,可以把这些信息送到执行控制的计算机中完成任务,那么在利用通信技术的高铁信号系统的特征有: (1)在重要的控制系统中,高铁列车能够根据本身及其操作状态来调节,从而完成电脑的辅助调整,加大高速铁路信号系统的管理职能。 (2)在重要的控制系统中,能够更加稳定地控制高铁列车的运行,这样不仅可以避免高铁列车在运作的情况下进行多余的发动及加快速度,而且还能够节约资源。 (3)去掉了一些地面上的信号装备,从而减少了信号系统中装备的维护以及修整的资金。 (4)信号系统具有极强的适用能力,能够加快高铁列车的速度,可以调节软件系统中的一些参数。 然而在利用了无线通信技术的高速铁路信号系统中,也存在着一些问题:(1)在信号系统中使用环线设备和应答器件来得到一些数据资料,但是它的缺陷是:只有在高铁列车运行过接下来的应答器之后,其中一些信息获取更新,此时时刻上的延迟可能会为高铁列车的运作带来非常不好的影响。(2)利用轨道之间的电缆电线来完成高铁列车与地面之间的双向传输,其缺点在于存在着较为困难的防盗系统、一些装备具有较高的成本费用。(3)在高铁信号系统中利用轨道电路的缺陷有:比较差的传送环境、很小的传送频率,比较小的传输量,因此使得电码的传送速率与高速铁路列车的运行速度不太符合。 3无线通信在高铁信号系统中的实际应用在实际中的一些应用有: (1)自动实现通话组之间的变动。由于经过工作站来实现通话组之间的变动,所以在移动台中的通话组变换可以自动完成。目前,当高速铁路中的一些列车台属于列车运行的范围内时,会管理这个列车范围段,但是如果它处于正规的路线范围内时,就应该作为高速铁路列车的调度管理范围,所以高铁列车中的通话组列车台就能够实现变换。 (2)中继器。首先将无线基站设置在所有的高速铁路中,这样就能够增多成本,还有这样一点意义也不存在,所以最后可以运用中继器来实现基站能够管理一些路线及车站。其中基站不仅能够管理该基站区域里面的场强,而且能够经过中继器可以将一些射频的信号送到管理的站区,反之也可以实现。 (3)经过移动的终端把在维修处的一些系统中用到维修部与防护部,在重要的控制系统中把一些数据存储在高速铁路的列车上面。只有在高速铁路中的列车与这些点比较相近的时候,他们经过一些地面上的系统,将重要的一些报警信息传入移动的终端。 (4)在高速铁路中的列车定位中涉及到了无线通信技术,比如应答器、GPS以及雷达等实现定位的方法。 (5)自动实现高速铁路中列车次号的改变。要想完成通过通知高铁列车来改变车次号,该系统必须有车次号及其机号的情况,将这些情况传送到集群系统。之后该系统能够依据以前保存的车次号及其机号的情况,因此这些就可以自动完成车次号及车机号交换,这些使得客户的呼叫有了很大的好处。 (6)实现集中的调度。在系统的调度之中,仅仅依据一段区域中的闭塞分区以及高铁列车车站的使用状况,多数情况下要了解高铁列车的运作状况。但是在无线通信技的重要控制系统中能够比较准确的了解所有高速铁路列车的速度及其位置,根据线路的信号系统情况,能够与所有的高铁列车实现双向的数据通信,并且传送一些控制指令,从而能够控制着高速铁路的列车速度,且能够实时的来掌握高铁中的列车情形,也确保了高铁列车能够在最短的时间间隔内实现安全、稳定且快速地来运作。 (7)实现微机的联锁。通过一些接口单元来接收全部从重要的控制系统中发来的操作执令,首先约束着道岔以及一些在信号机中的行为,然后再把获得的道岔和信号机的情况传递给重要的控制系统。再经过无线的信道、装备与电缆之间的连接以及控制系统中的关系,这样就能够约束一些具有辅助作用的系统。其中无线通信技术能够用到微机的联锁中,首先在正在使用的装备处必须要安置无线的接收以及发送设备,而且这样就会加大资金投入,然后由于大型高速铁路列车车站内的信号机及道岔的数量比较繁多,而且还具有很多的障碍物和干扰物,因此这些对于无线控制方面十分不利。#p#分页标题#e# 结束语 如果能够在高速铁路中的列运用无线通信,这样就不仅可以降低工作力度以及很好的减少费用,而且还能够使得建设高速铁路信号系统的步伐加速。现在高速铁路中对于无线通信的运用仍然处于初期,然而由于高速铁路信号系统在列车信号系统以及系统安全等领域的要求越来越高,因此无线通信将会十分好的用于高速铁路信号系统之中。 铁路信号论文:铁路信号远程计算机检测控制系统分析 摘要:铁路交通具有一定特殊性,尤其是近年来逐渐向高速重载方向发展,对机车运行安全性有着更高的要求,需要设计检测系统,结合实际情况对铁路信号进行管理,并根据运行状态确定控制措施,减少各类运行问题的发生,提高铁路运行安全性。本文结合铁路发展现状,远程计算机检测控制系统的设计进行了简要分析。 关键词:铁路信号;远程计算机;检测控制系统 0引言 近年来铁路系统建设日益完善,各线路段间的交叉复杂度更高,一般会存在多个道岔连接多条路段,这样就对道岔以及信号机的控制性能提出了更高的要求,通过有效的控制,来提高调车与行车的安全性。铁路信号控制水平比较高,但是在实际应用中,控制水平十分有限,并不能完全满足实际发展需求,还需要就铁路信号远程计算机检测系统的设计改造做更进一步的研究。 1铁路信号控制分析 铁路信号即利用特定物体颜色、位置以及形状等信息,或者音响、仪表等设备向铁路人员传达机车车辆运行状态,确保工作人员能够及时了解行车指示与命令,并以机车实际运行状态为基础,采取相应的控制措施,确保车辆行驶的安全性。铁路信号为行车安全技术与设备重要部分,从技术上进行分析,可以将其看做为铁路上信号显示、联锁、闭塞设备的总称[1]。现在随着而铁路系统的快速发展,铁路信号技术也在不断完善,对于提高铁路区间与车站通过能力,以及改善铁路工作条件具有重要意义,铁路信号控制逐渐成为了一种现代化科学管理手段。 2铁路信号远程计算机检测控制系统设计要求 对于铁路信号远程计算机检测控制系统的设计,主要目的是提高机车运行的安全性,即通过计算机系统,来实现信号机、排路控制、道岔控制以及反馈信号显示与记录等功能,确保铁路工作人员能够及时获得各项机车运行状态信息,并根据需要来完成相关操作[2]。在对检测控制系统进行设计时,可以在原有系统的基础上进行改造,确保新系统与老旧设备的兼容性,控制改造成本,提高系统技术性。以某企业铁路为例进行分析,系统控制台为上世纪70年代产品,现在已经不能完全满足实际要求。为满足企业生产需求,需要在原有系统的基础上,进行改造优化。要求取消旧站段内信号控制楼,将新控制台设置在新控制楼内,可以利用原有的连锁控制系统与配线,减少改造资金的投入。其中,对新操作系统设计方式进行分析,控制硬件设备安装在旧信号楼内,操作台在新控制楼内,中间站段需要进行装卸油品,为高等级防爆场所,不能铺设长距离电缆,可以就此机会进行资源的重新配置,对生产工艺流程进行调整,为改造控制系统提供已铺设好的内部电话线作为通信传输介质。另外,为降低后期维护难度,控制系统主机应选择用通用组态软件,并完善数据库设计,完整保留操作数据。且要降低操作系统难度,且设置好防护软件,提高系统运行安全性,在具有优良运行状态的同时,可以及时反映现场动态信息,如站线信号机状态、道岔状态、路牌以及指示灯状态等。 3铁路信号远程检测控制系统改造设计 3.1系统设备选型 3.1.1系统通信方案 系统改造技术要点即提高现场控制设备与主机间信号传输效果,具有无线数传与电话线有线通信两种方式。其中无线数传需要设置电缆,传输过程中存在较高概率的误码率,且所需成本投资较高。现在众多PLC与现场控制模块已经满足基于CAN总线以及RS-485总线通信现场总线标准软件协议,因此本系统最终选择用电话线有线通信技术,企业提供的原有电话线,将其作为系统通信介质,既能保证通信质量,同时也可以降低成本。 3.1.2数据采集与控制设备 本系统中数据采集主要为开关量状态,存在少量模拟量,完成道岔启动电流信号的采集,输出信号全部为开关量,对道岔与信号机进行控制。对本系统采集控制对象进行分析,最终选择用满足远程控制的PLC,设备主要分为CPU、底座、功能模块等。如SSX-MXX系列数据采集控制模块,各模块均带有CPU,可以构成相互独立的系统,能够构成检测控制点相对分散的系统,在实际应用中具有较高的灵活性[3]。 3.2系统软件组态 系统操作平台选择应用Synall2000工控组态软件,操作简单便利。系统设计主要分为主控操作面、交接班操作面、历史记录操作面以及报表操作面等,其中以主控操作面为主。另外,本系统对历史数据的记录存储需求较低,最终设计了Access数据库,还可以满足数据查询要求。其中,主控面负责排路、信号指示以及道岔控制功能,其中为提高机车运行安全性,排路操作设计为多间连锁输入配合鼠标选择路段的方式,来提高系统操作的严谨性,且系统还具有自动纠错功能,最大程度上来避免系统操作失误。系统主控操作界面中,还隐藏了各种现场信号状态,可以根据实际操作需求,逐渐转变为显性状态,提示不同路段铁路信号的实际状态。另外,在完整整个检测控制系统改造设计后,还需要对其进行实际验收,检测通信线路的数据通信质量,并要在行车间隙中对系统进行调试,确保计算机系统能够正常运行。 4结束语 铁路信号是保证机车行车安全性的一种手段,为提高对其控制的有效性,需要根据实际需求,建立完善远程计算机检测控制系统,确保系统操作灵活性与便利性,能够通过可靠的操作管理,来提高铁路信号控制效率。 作者:罗卫 单位:济宁信号车间 铁路信号论文:探析如何完善铁路信号质量管理 在联锁安全预控管理中,首先可以先建立立体控制网,使施工流程与控制时间保持紧密的联系。在每个工作岗位,设置控制轴,在每项施工的时段与安全点都可以实行三维坐标方式。其次是形成异体监督网,针对施工申请项目、地点与月度计划对照、施工机具撤出限界、开通命令、防护设置等方面采取及时的监控措施。最后是采取分级与分层监控操作,使每个车间、班组都可以明确预控重点与职责。 1从源头上控制联锁安全预控管理质量 1.1落实图纸校核工作 首先是严格控制设计图纸的反复核对工作,积极开展设计、选型和前期施工验收等方面的工作,在源头上控制联锁安全预控管理质量。无论是结构比较复杂多样的电路,或者是具有难度的中心项目,都需要组织相关的工作组到实地进行勘察,并共同研究图纸中存在的各项联锁的错漏点,及时向设计单位反馈。 1.2完成项目审查工作 在进行施工之前,联锁工程师可以提前到施工现场进行勘察,根据施工设计图纸,全面调查设备状态、施工进展以及开通条件等方面,并保证收集信息的准确性和完整性。针对联锁试验,并制定有效的方案,正确经过联锁安全管理委员会的审查和确认。最后是提升责任体系和记录反馈体系水平,使联锁试验方案更具有执行力度。 1.3控制施工验收工作 施工验收最重要的是按图验收,在整个核对过程中,需要设计单位、施工单位、生产厂家等方面进行验收联锁问题。在验收工作中认真执行国家制定的安装质量验收标准。加强对运行设备的看护、检查和维修;进行常规巡视,对异常现象要及时处理,对已发生过事故的设备要增加巡视次数,有故障的设备要及时维修,消除设备的 2健全联锁安全预控保障机制 2.1使联锁安全应急管理流程更加常态化 根据日常工作中出现的各种障碍处理方案,并总结出在长期工作实践中得出的联锁安全管理经验和做法。常态化工作流程的步骤具有体现如下:风险识别、系统评估、卡控措施以及反馈信息等。在出现信号设备的障碍后,各级联锁管理人员在第一时间赶到现场,遵循制定的工作流程,并找出故障原因,采取及时的修复措施。明确联锁试验范围、名称以及项目等,在处理完故障后,并将相关的表格上报上级部门。 2.2与科研机构供应商达成互赢合作机制 为了提高硬件设备方面的规范性与通用性。针对计算机联锁车站区段故障解锁中所应用到的各种解决方式,电务段将操作程序打印在一张纸上发给车站值班员及信号工,对各家厂家上道设备,积极配合积极协助路局业务部门的工作,使设备制式保持一致,实现接口、界面、操作等方面的统一。 3建立联锁安全教育培训机制 3.1加强工作人员的专业素质 首先进行相关的培训项目,提高工作人员的主动性,从事故中总结与落实各项管理制度,操作人员要认真执行铁路信号运行管理制度,学习掌握处理各种事故的能力,缩短处理事故的时间,以确保信号设备运行的安全,避免事故的发生。 3.2落实规章制度和安全生产责任 加强培训操作人员的思想教育,进行安全教育,使工作人员更加注重安全操作;同时,制定完善的可实施的安全生产责任制度及优胜劣汰的奖罚制度,将制度落实到每个人与每个工作组中,使每项工作都有专人负责,激发运行人员的安全工作责任心。 3.3完善技术管理 经常组织员工进行技术岗位培训,有计划的进行操作规程学习,学习新技术、新方法。重点学习安全生产法、营业线施工安全管理办法、联锁试验标准等。使操作人员能够熟练掌握设备的具体构造、工作原理、位置、故障处理、操作程序、保养日期等;积极开展快速抢修突发事故的训练,用以提高工作人员处理事故的应变能力。 4结束语 总而言之,可以综合采取健全和完善联锁安全管理组织、构建信号新设备联锁安全预控体系、从源头上控制联锁安全预控管理质量、健全联锁安全预控保障机制、建立联锁安全教育培训机制等各种措施,以强化现场预防控制为重点,不断健全和完善联锁管理的规章制度,使得铁路信号设备保持正常高效的工作状态,能满足高速列车正常运行的要求,从而促进我国经济的可持续发展。 作者:吴宝全单位:通号工程局集团有限公司天津分公司 铁路信号论文:铁路信号电源屏产品技术标准的缺陷 铁路信号电源屏是为铁路运营车站的站内、外信号设备提供电能的重要设备,是铁路信号系统运行的心脏。因此规范铁路信号电源屏产品的标准十分必要。目前涉及铁路信号电源屏产品技术标准要求的文件有3个,分别是《铁路信号电源屏系列标准》TB/T1528.1-7(以下简称TB/T1528),2005年铁道部运输局的《铁路信号智能电源屏技术条件(暂行)》运基信号〔2005〕458号(以下简称458号文),以及2008年铁道部科技司的《客运专线铁路信号产品暂行技术条件》科技运(2008)36号文(以下简称36号文)。其中458号文主要针对的是铁路信号智能电源屏,36号文针对的是高速和客运专线上使用的电源屏,并且这2个法规性文件都是以TB/T1528为基础。例如458号文在第1章范围中明确写到:“本技术条件规定了铁路信号智能电源屏的术语和定义、产品分类、主要技术要求……等”,并在第5章技术要求中写到:“铁路信号智能化电源屏应满足TB/T1528系列标准中的技术要求”。而36号文在其前言部分写到:“客运专线铁路信号电源屏是在TB/T1528.1-7标准的基础上,针对客运专线信号系统的要求进行适应性设计……适用于200km/h及以上客运专线”;在5.1条、5.8条、5.9条等多达15条中均有:“除满足TB/T1528中XX条的规定外,……”的描述;在第6章试验方法中更是明确:“电源屏试验方法应按照TB/T1528.2-2005执行”。因此458号文、36号文虽针对性不同,但以TB/T1528为基础是勿容置疑的。这样作为基础性文件TB/T1528,其正确性及适宜性就更显重要。下面就从3个方面来阐述整合修订TB/T1528文件的必要性。 1、TB/T1528文件中部分条款存在的问题 1.1针对智能电源屏的适宜性TB/T1528中共有5个部分颁布于2002年,2个部分颁布于2005年。其中TB/T1528.1-7对电源屏产品进行了详细的分类,明确了技术要求,规定了详细的检验方法,在当时对规范电源屏企业的生产、用户的使用、质检部门的检验都起到过十分积极的作用。但随着铁路信号技术装备的迅猛发展,原有的一些规定已经不能满足发展的需要,更不能对已广泛应用的智能电源屏进行系统化地规范。如:针对当时电源屏智能化的趋势,在TB/T1528.1的5.21智能化监测条款中,仅对“基本监测功能、传输技术、接口”进行了简单的描述;在5.24寿命与可靠性条款中,虽对“关键部件、变压器、UPS电源和高频开关电源”等进行了规定,但在TB/T1528.2中没有相应的验证方法。另外,对智能屏的定义、总体的技术要求、相应的试验方法也没有阐述。 1.2针对客运专线铁路信号电源屏的适宜性TB/T1528中针对客运专线铁路信号电源屏完全没有涉及。 1.3供电方式的适宜性TB/T1528.1中5.2.1规定:“b)两路同时供电方式:两路电源同时向电源屏供电。当任一路断电时,另一路自动承担全部负荷供电。”经多年理论论证和实践证明,此项规定的供电方式可靠性差,不适宜推广,应删除。 1.4悬浮供电和隔离供电的适宜性TB/T1528.1中5.5指出:“电源屏的交、直流输出电源应采用对地绝缘的悬浮供电。”对室外设备,考虑到传输电缆的线间电容等因素的影响,采用对地绝缘的悬浮供电是适宜的,但室内设备随着大量新设备、新系统的使用,特别是一些非传统、非安全信号设备的使用,是否全部采用对地绝缘的变压器隔离供电方式,需要调研和论证,以确保产品的安全。因此在很多方面TB/T1528的适宜性已经满足不了目前铁路信号电源运用的实际需要。 2、458号文中部分条款存在的问题 2.1轨道电路电源分束及相位要求5.3.1原文:“轨道电路电源应按标准合理分束;所有分束必须保证相位一致。”轨道电路实施分束送电的原因是为了减少电源故障时的影响程度。但针对25Hz轨道电路相位必须保持一致的要求是必须和正确的,目前轨道电路形式较多,是否一定要保持相位一致则要根据不同的轨道电路形式来确定,因此该写法对有些形式的轨道电路并不适用。 2.2导线的选择5.12原文:“1)绝缘导线应采用耐温105℃及以上的阻燃多芯铜导线;”该描述应以满足相应国家标准更明确。 2.3电子器件寿命7.2原文:“电子器件的寿命为10年。”此条对电子器件寿命做出了规定,但其验证的可操作性几乎没有,不如对具有一定功能的单元模块做出规定更恰当。 2.4电磁兼容性5.17原文:“电源屏的电磁兼容性应按TB/T1528.1中5.22规定执行”。“TB/T1528.1中5.22.1则要求含有监测系统的电源屏”,应符合GB/T17618、GB/T17626.2、GB/T17626.3、GB/T17626.4、GB/T17626.5、GB/T17626.6的要求。而客专36号文中也对电磁兼容抗扰度进行了规定,如“5.24.1电磁兼容抗扰度限值”如表1所示。显然这2个技术标准无论在检测项目、试验水平、判定准则上均有非常大的差别,主要原因是两者的依据不同。36号文中依据的是TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》的要求。但在部运输局2011年初公布的铁运〔2011〕2号文,针对通信信号企业认定的文件附件3的注1中又规定:信号相关产品还应符合《轨道交通电磁兼容第4部分:信号和通信设备的发射与抗扰度》(GB/T24338.5-2009)的标准规定。这样看来电磁兼容项目出现了3个依据,无论是年代还是其他什么因素,标准统一是最重要的。 3、36号文中部分条款存在的问题 1.产品组成。4.3原文:“电源屏有两路输入电源……智能监测系统等部分组成。”未将高铁及客运专线目前广泛采用的前置不间断电源UPS列入。 2.模块插接件。5.4.3原文:“模块采用专用矩形电连接器(适用于输出额定电流150A及以下模块)的DL-37,……。”考虑到标准的适宜性及排除歧视性原则,应该将符合技术要求的兼容连接器列入。 3.雷电防护。5.10原文:“在电源屏的输入端和向室外信号设备供电的输出端设置……防雷器件”。客专用信号电源屏,2套UPS前置,防雷器件通常要设置在UPS前端,而不是电源屏的输入端。 4.交流稳压设备。5.5.8原文:“当输入电压在5.1的规定范围内……交流稳压设备的稳压精度绝对值不大于3%等。”建议取消。原因是目前在高铁信号电源系统中设置了双套UPS电源,现场使用中往往不再配置另外的交流稳压设备。 5.高温贮存。5.29.1原文:“高温贮存工艺……如表2所示。”从表2中可以看到:高温贮存要求主要是针对“器件”,作为铁路信号电源屏设备层面的技术标准去强调器件的贮存工艺要求,显然是不妥及有待商榷的。随着电力、电子学科的迅猛发展,器件的种类及要求发生着日新月异的变化,表中的要求显然是无法满足实际需求及起到真正的规范作用的。 6.关于系统架构。36号文作为指导客运专线铁路信号电源的技术标准,除了未将前置不间断电源UPS列入外,也未对UPS前置后电源系统整个结构如何搭建进行任何的规定。作为电源系统的第一级:是采用前置UPS并接即双母线方案,还是采用2个UPS各带半载的单母线方案没做任何的规定。作为电源系统的第二级:交流模块单元是采用交流输出并接方式,还是采用主、备模块切换方式也没做任何交代。作为铁路信号电源尤其是客运专线用的信号供电系统,选定哪种系统结构方式及给出何种相关规定,对整个信号电源系统的稳定性、可靠性至关重要。 4、总结 从上述3个技术标准部分条款中存在的问题可以看出,问题的产生一方面源于铁路建设高速发展,早期起草的标准与高速发展的铁路,尤其是信号新技术运用间的适宜性;另一方面源于针对同类产品3个技术标准间的相互协调及条款间的科学严谨性。从现场运用的角度来讲,技术标准的清晰、易查同样有重要的现实意义,如果每次查询都要同时在3个标准中来回寻找,这显然不能满足现场运输日益繁忙的现实情况。铁路信号电源标准中暴露出的问题,需要系统性的分析及有步骤地加以解决,设计部门、生产单位、现场运用、产品检验等使用标准的各方人员都希望从当前标准多(同类产品3个标准)、部分条款不一致、适宜范围不满足需要等困惑中尽快解脱出来。因此对铁路信号电源标准的整合、修订是十分必要的。 铁路信号论文:新型铁路信号电源系统的原理和性能 铁路信号设备是不间断供电设备,25Hz、直流24V继电器、闭塞系统等电源在使用中一旦出现故障,现场很难尽快解决。另外,突发雷击、火灾、地震等自然灾害的袭击往往也会导致系统瘫痪。由于现场电源种类较多,一般很难及时修复,处理时间较长。《铁路信号维护规则———业务管理》中虽有“电务段应至少备用一套电源屏”的规定,但电源屏往往不是整屏瘫痪,而是局部支路输出故障。如果把整屏运往现场,操作复杂,不但耗费大量的人力和时间,也起不到抢险的作用。为此,郑州电务段开发研制了缩短抢险时间、方便现场操作、保障运输安全、节约成本开支的便携式铁路信号应急电源系统。 1系统特点 系统体积小、重量轻、方便储存,装有把手及万向轮,方便抢险运输。采用先进的电力电子技术、功率因数校正技术等,降低谐波成份,减少无功功耗,提高输出电压稳定度。标识清晰易见,控制器件简单便捷,还可将易发事故电源进行分类、总结,方便记录。 2系统主要性能指标 1.外型尺寸:456mm×565mm×700mm。2.重量:PYJ-1型65kg;PYJ-2型45kg;PYJ-3型45kg。3.输出电源种类:PYJ-1型输出25Hz轨道-局部电源;PYJ-2型输出继电器、电码化、区间轨道、区间继电器、站间联系电源;PYJ-3型输出直流转辙机、表示灯电源。4.在165~275V范围内进行老化测试,高于铁标规定的要求,可以保证在现场更为严酷的环境中使用。各支路输出的容量如表1所示。5.所使用模块经过陕西省电子工业产品质量监督检验站四项电磁兼容检测,满足电磁兼容的要求,抗干扰能力强。 3系统原理 下面以PYJ-1为例来介绍系统的结构和原理。PYJ-1电源系统方框图、电源系统原理图分别如图1、图2所示。 3.125Hz模块工作原理25Hz电子变频器模块(简称25Hz模块)为PYJ-1便携式铁路信号应急电源系统提供25Hz相敏轨道电路所需要的局部电源和轨道电源。25Hz模块是25Hz相敏轨道电路专用供电模块。它利用电力电子技术将50Hz交流电转换成符合要求的25Hz电源。该模块应用了先进的有源功率因数校正技术(APFC),使功率因数高达0.99,有效降低了谐波成份,减少了无功损耗,使整机的满载效率达到90%以上。功率输出部分采用了最新器件(IGBT)组成的逆变器(DC/AC)。1.辅助电源。输入电源经软启动电阻和主整流桥整流后,加至开关变压器原边给开关管送电,激励脉宽调制器起振,输出调制脉冲,开关管受脉冲调制导通和截止,辅助电源进入正常工作状态。该电源属单端反激式开关电源,可输出多路电压,工作稳定,可靠性高。2.有源功率因数校正(APFC)电路。有源功率因数校正的目的,就是让输入电源的电流波形跟踪电压波形保证功率因数接近于1。其优秀控制器件是集成电路UC3854,该器件16脚输出的脉宽调制信号,包含了对PFC控制的全部信息,此信号控制着开关管的导通和截止,输入强制电流波形跟踪电压波形;并控制着输出电压稳压,使其稳定在DC400V上。当集成电路UC3854和外围元件组成的检测电路,检测到PFC电路出现过流、输入过压、欠压、输出过压、过热等故障现象时,均会切断软启动继电器,同时封锁16脚的调制脉冲,使该端无信号输出,直至故障排除后APFC自动恢复正常工作。3.逆变电路DC/AC。为了提高变频器的可靠性,变频器应用全桥逆变技术,关键器件采用最新器件(IGBT)进行逆变,逆变后的SPWM波(正弦波)经过滤波还原为2路交流电压输出。且通过同步电路使局部电压恒超前轨道电压相位90°。原理见图3。利用数字电路(EPROM)产生SPWM调制脉冲来实现DC/AC变换。首先由数字电路分别产生基准的正弦波及所对应的三角波,并将2种波形进行比较,产生DC/AC变换所需的SPWM调制脉冲波,再经过逻辑控制驱动电路,将调制脉冲加到逆变功率管的控制栅极,逆变后的SPWM波经过滤波还原为交流电压输出。由输出电压取样,经放大、比较、调整基准正弦信号电压,从而保证输出电压的稳定。当保护电路检测到输出过压故障时,控制逻辑电路封锁SPWM调制脉冲,使该模块无电压输出,同时发出报警信号,故障排除后模块需重新开机工作。 3.2PYJ-1电源系统操作步骤步骤1.闭合1QF,相应电源模块上电;模块上相应上电表示灯亮,模块面板上的工作表示灯亮了以后,模块工作正常。步骤2.闭合2QF~11QF,分别供出各回路电源。 4系统应用领域 将铁路信号电源中最重要且现场难以较快解决的几种电源整合在一个系统内部,可以提供多种电源输出。输出电源种类涵盖面广,可广泛应用于国铁、高速铁路、地方铁路、铁路专用线、城市轨道交通系统等不同的轨道系统当中,适合铁路中、小站通信信号电源在突发遭受雷击、火灾等自然灾害袭击,导致系统瘫痪和野外临时架设通信基站,以及铁路抢险等异常情况下的应急保障使用。 5系统的社会、经济效益系统 有3种不同型号,分别控制不同的输出电源种类,当现场某些支路输出故障时,可方便选择合适型号的设备来抢险,从技术上解决了长期影响行车安全的一个问题,弥补了安全生产的漏洞,为铁路运输安全提供稳定、可靠的信号电源设备,保证行车安全,具有较大的社会效益。该应急电源系统每套9万元,可以节约大量的电源屏采购费用。我国正处于铁路、地铁、城轨建设的高峰期,每年还有多个外资项目的建设,该项目有良好的市场空间和广泛的使用前景。该系统通过了郑州铁路局技术鉴定,于2010年3月在郑州电务段上道运用,并在处理圃田站、许昌站、淇县站故障中发挥了积极作用,缩短了抢险时间,保障了铁路运输安全。 铁路信号论文:铁路信号远程控制通信技术思考 摘要:铁路信号系统对于保障铁路的安全运行有着重要作用,其经过机械联锁、继电联锁的阶段以后,随着容错技术、电子技术的快速发展,计算机连锁系统的应用越来越广泛,其利用远程控制通信技术实现远程通信、故障分析和诊断等功能,因此应加大对远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用研究。本文简要介绍了铁路信号系统,分析了铁路信号系统的远程控制通信设计,阐述了远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,以供参考。 关键词:远程控制通信技术;铁路信号系统;应用 远程控制通信技术主要是利用被控端和主控端的计算机程序,通过一台主计算机远程控制被控端服务器,实现对铁路信号系统的远程控制操作,减轻工作人员的工作量,降低人为操作失误率,可以极大地提高铁路信号系统的安全性和稳定性。 1铁路信号系统概述 远程控制通信技术对于实现铁路信号系统的稳定、可靠运行有着重要影响,和继电联锁系统相比,计算机联锁系统的各方面性能更加成熟,所以当前计算机联锁系统被广泛地应用在铁路信号系统中,其通过利用远程通信、现场总线、控制计算机等设备和技术,采用专门的软件系统和硬件设备实现铁路各个道岔、进路和信号之间的连锁关系,其以信号安全准确为原则,本质上是一个逻辑联锁运算模块。本文重点研究远程控制通信技术和计算机联锁系统的配合运行,该系统包括关联系统、监控层和控制设备层,关联系统用于实现计算联锁系统的复显、模拟屏、监督调度、集中调度、联锁机等功能;监控层用于监测各个信号控制设备和站场状态;控制设备层用于实现电源屏、I/O、PLC、电源屏等设备之间的远程通信[1]。 2铁路信号系统的远程控制通信设计 (1)关联系统通信设计。关联系统通信设计重点在于互联网和局域网内部计算机系统、局域网内各个计算机系统之间的远程通信,其主要通过RS485、RS232等通信形式来实现,互联网和计算机局域网之间利用socket接口进行远程通信,互联网与单机计算机利用Internet专网连接、ADSL或者串口拨号等形式来实现。 (2)控制设备层和监控站通信设计。铁路信号系统监控站中的PLC设备和联锁机利用串口进行连接,用于传输大量的安全数据,由于PLC和联锁机之间签署有CCM传输协议,这种协议的可靠性和安全性较高,以联锁机为主,PLC定时向联锁机发送数据。同时,为了保障传输数据的安全性和可靠性,可以利用两次相同的数据发送给联锁机,用于屏蔽铁路信号系统中的各种干扰,这种通信流程还可以有效监督PLC和联锁机的运行状况。首先对PLC中寄存器进行检查,利用联锁机位键对寄存器进行复位,如果PLC没有及时置位,则可判断PLC出现问题或者异常;如果联锁机没有及时置位,则可判断联锁机运行异常,根据报警信号及时进行解决处理,确保铁路信号系统的可靠性和安全性。 (3)控制设备层通信设计。控制设备层通过利用现场总线技术,在工业现场合理设置各个I/O模块,利用智能型分布式I/O模块将输入信号转换为数据信号,现场各个子站通过一根电缆线路进行连接,控制室监控设备快速、稳定地接收现场信号,如图1所示。在计算机联锁系统中,I/O远程通信模块和主控模块为从主结构,主要利用现场总线的PROFIBLS网络实现通信[2]。 3远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用 (1)在平交道口的应用。远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,结合时间间隔,主控中心可以实时查询铁路道口运行状况,通过整理和分析大量查询信息,选择有价值信息反馈给距离道口较近的列车,并且主控中心采集列车位置信号和列车行驶速度信息时,按照列车通过道口以后的时间,结合列车最大行驶速度、累积运行线路和实际列车运行情况进行计算和分析,利用远程控制通信技术及时获取列车通过道口的信息,确保其运行的安全性,提高列车在平交道口的通过率[3]。 (2)在中继器的应用。近年来,我国铁路事业快速发展,但是通信基站在每个铁路上的建设比较缓慢,而铁路信号系统的利用可以发通信基站在铁路的重要作用,并且有效减少设备投资费用,通信基站通过中继器可以接收和发送射频信号,还可以利用远程控制通信技术实现对基站区设备、车辆和线路的信息通信,加强基站的管理。 (3)在微机联锁的应用。远程控制通信技术在微机联锁中的应用,主控中心接收道岔情况信息和信号机闭锁状态信息,通过道旁接口单元来接收主控中心发出的控制指令,实现对道岔和信号机的有效控制。同时,通过远程控制无线通信信号,实现道旁接口单元和控制中心之间联系,通过电缆线路实现接口单元和现场设备之间的连接,从而有效地辅助、检测和控制子系统。另外,对于一些大型车站,各种影响因素较多,容易对无线通信信号造成较大干扰,而通过利用远程控制通信技术可以有效解决这个问题,因此为未来发展过程中应加大对远程控制通信技术在微机联锁中的应用研究。 4结束语 近年来,现代化科学技术快速发展,铁路信号系统作为整个铁路工程的重要组成部分,远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,应积极优化铁路信号系统中各模块的通信设计,充分发挥远程控制通信技术的应用优势,提高铁路信号系统的安全性和可靠性,保障列车的安全、平稳运行。 作者:罗卫 单位:济宁信号车间 铁路信号论文:我国铁路信号工程施工管理分析 1铁路信号工程施工管理的重点 在实际的铁路信号工程施工中,监管人员应该分清各个施工工序的主次和轻重,抓住施工的重点进行重点监督,同时还应该制定科学合理的施工质量管理的控制方案,并根据各个工序的特点编写详细的工序流程以及质检规章制度。如果有特殊需要监管人员还可以设置铁路信号工程施工过程中的质量控制点,对其进行预控制,并分析确定该控制点对整个工程的影响范围和重要程度,从而确定对其进行控制的力度。对铁路信号工程进行质量控制的基本单位就是每一个施工工序,确保每一个工序的施工质量都能达到行业标准是列车能够安全运行的保障,在对铁路信号工程的施工进行管理时,其首要原则就是安全,尽可能地排除一切可能会给列车安全运行带来困扰的障碍。在监管过程中,工作人员还应该合理安排工序流程和工程项目的工期,以确保该工程能够在规定的时间内高质量地顺利完成。 2提高铁路信号工程施工管理水平的措施 2.1加强对工程工作人员的管理控制 这里所说的工作人员主要是指工程施工中的领导人员,另外还包括具体施工人员。加强对他们的管理控制力度就要提高管理人员的综合素质和施工人员的技术水平、理论知识、专业素质等等。在铁路信号工程施工管理中首先要进行的就是对人的控制,因为人是整个工程中影响最大的变量,也是施工的主体。技术人员、操作人员、管理人员协同工作才造就了一个铁路信号工程顺利完工。在加强对工程工作人员的管理控制时首要任务就是要提高其安全和质量意识,应该在这些人员上岗工作之前进行一定考核和培训,确保他们的头脑中紧绷质量这根弦,将质量至上、预控为主、服务用户、经济效益以及用数据说话等观念真正落实到实处。另外,还要注意提高领导人员的综合素质。如果铁路信号工程的管理人员有较高的管理能力,那么他所作出的命令科学性和合理性就高,在执行的时候可操作性就强,能为具体施工提高较多的项目规划、技术操作、目标控制以及质量检查的指导;此外一个优秀的管理人员能够根据实际的施工现状和施工要求制定出科学合理的管理制度,并且严格按照制定的规章制度对施工现场进行管理,确保铁路信号工程的施工质量。铁路信号工程的施工操作人员应该具有数量的操作技术和一丝不苟的工作态度,在具体的施工工艺中严格按照规章制度和行业标准执行建设图纸上的要求。施工现场的后勤人员应该为其他工作人员提供上乘的生活服务,凭借其优秀的工作质量间接保证铁路信号工程的施工质量。要想提高工作人员的素质也以对他们进行培训,通过日常的学习提高他们的综合能力;也可以制定详细合理的奖惩制度,充分调动工作人员的积极性,通过公平合理的制度执行在无形之中培养他们的质量意识和责任感,从而确保铁路信号工程的施工水平能够明显提高。在选择和分配工作人员时还应该本着扬长避短的态度针对工作人员的工作水平和特定为其安排合适的工作岗位,并加强对工作人员的日常监督管理,一旦发现违反规章制度的行为要立即采取措施制止并按照制度要求进行惩罚。 2.2加强对施工材料的管理控制 施工材料是铁路信号工程施工的必要物质条件,如果施工材料达不到质量标准就会使该工程的施工质量受到影响。在实际的铁路信号工程施工中,应该重视材料的管理。管理人员在调配施工材料采购人员时应该综合考察他的能力和道德水平,确保他们的政治素养和选购能力能够胜任这项工作,尽量选用那些专业水平过硬的采购人员任职。在采购施工材料时采购人员应该事先考察材料市场,全面掌握材料信息,和那些信誉良好、产品质量上乘的厂家合作。在施工过程中,现场工作人员应该合理组织施工才材料的供应工作,不能出现材料紧缺的情况,也不能出现材料的过度浪费情况,充分保证施工材料的合理利用。最重要的是监督人员应该加强施工过程中对施工材料使用和质量的监督工作。据统计在铁路信号工程的施工过程中仅仅施工材料一项的资金投入就占了总投入的70%左右,这样大的利益诱惑经常会使承包商作出偷工减料谋取灰色利益,这也是造成铁路信号工程质量不合格的主要原因之一。为了谋取更多的非法利益,承包商常常不按照要求的质量和规格进行材料采购,或者由于采购人员的能力欠缺而造成采购的材料质量得不到保障,因此在进行大规模施工之前,应该提前对这些施工材料进行质量检查,按照国家标准和相应的技术规范对各类材料的具体施工工艺进行监督,确保材料施工的质量。 2.3提高对施工方法控制的水平 要想顺利地实现铁路信号工程的施工质量、进度、资金这控制,关键就在于其施工方案是否合理。如果施工方案内内使用的方法不能和实际的铁路信号工程施工契合,那么该工程的质量、进度和成本都会受到一定程度的影响。所以在制定审核该工程的施工方案时,工作人员应该以铁路信号工程的目标要求为基础,综合考虑各项因素从工艺、工序、工期、人员、经济、技术、管理、组织等方面制定合理的施工方案,确保该方案的可行性和水平。 2.4提高对施工设备控制的水平 随着科技的发展,铁路信号工程施工中所用到的施工设备越来越先进,其发挥的作用所占比重也越老越大。在选择施工设备时,工作人员应该综合考虑施工现场的面积、环境、结构以及该设备的性能等多想因素,确保所选择的施工设备是最合适的。在实际的使用过程中,工作人员应从设备的性能、选型以及操作技术这3个方面对施工的设备进行控制管理。 3结束语 科技的进步给铁路运输行业注入新的血液,铁路信号工程被广泛应用。在铁路信号工程的施工中,存在很多因素对其产生不利影响,这就要求管理人员和施工人员在实际操作中本着质量第一的理念对各个施工环节进行管理控制,同时加强自身专业水平的训练,以丰富多样的形式提高铁路信号工程施工的管理水平。 作者:彭欢 单位:中铁十一局集团电务公司 铁路信号论文:风险评估技术在铁路信号系统的应用 【摘要】以风险评估技术在铁路信号系统中的应用为主题展开论述,首先对论文的背景进行了简要介绍,然后重点对危害识别以及铁路自动站闭塞系统定性风险评估进行了分析。对于前者,包括HAZOP方法简介以及HAZOP方法实施过程,对于后者,则包括系统危害识别、接口危害识别、风险分析和评价等三部分。 1引言 铁路信号系统的建立为列车的安全、准时、舒适等方面提供了良好的保障,而风险评估是为了确保信号系统的正常运行。具体而言,风险评估技术在铁路信号系统的应用过程中,首先需要进行前期的安全评估,通过这一阶段的评估,对可能存在的安全隐患进行分析,并做好记录,然后通过对系统的监测,从而实现对安全隐患的有效控制,由此可见,风险评估技术对于铁路安全的保障有着重要的意义。针对风险评估技术在铁路信号系统中的应用,发达国家的研究比较早,而且在研究过程中,已经促使风险评估技术的应用逐渐走向成熟,论文则通过对国外风险评估技术研究的借鉴,对我国铁路信号系统中风险评估技术的应用进行探讨。 2危害识别———HAZOP方法 2.1HAZOP方法简介 危害识别是风险评估技术应用的第一阶段,HAZOP方法是进行危害识别的主要方法,在这一方法的应用过程中,重点工作是通过组织会议并对相应的实践操作细节进行分析,在具体工作开展时,要求各类专业工作者深刻分析每一个单元的内容,通过上述活动的开展,找出存在的偏差,并且对所查找偏差可能会导致的严重后果进行分析,在分析过程中,往往需要借助引导词来引出偏差。在整个过程中,专业人员通过对所出现的偏差进行锁定,然后深层次地分析偏差产生的原因及可能会造成的后果,然后对现有的安全防护进行重新评估,最后再通过必要的措施进行完善。HAZOP是整个系统的一部分,其主要作用是用来识别系统的本质特征,在HAZOP方法运用过程中,会涉及材料的调取、人员的调查以及相关设备的使用。为了充分发挥HAZOP方法的作用,在具体使用过程中,首先需要对系统进行单元划分,单元划分的主要目的在于能够使HAZOP方法所发现的偏差更加准确,如果单元划分不合理,则很容易导致评估结果不准确,进而影响到安全防护工作,在一些铁路信号系统中,可以从宏观角度考虑实施单元划分,例如,监测机、计轴设备、4050智能1/0模块、交换机及站间通信等,因此把每个组成部分作为一个单元进行分析。[1]而偏差的确立是HAZOP的优秀部分,在偏差确立过程中,会使用到三种方法,包括偏差库筛选法、知识确立法以及引导词确立法。 2.2HAZOP实施过程分析 HAZOP方法在具体实施过程中主要包括四个主要步骤。第一阶段,作出定义。整个工作的开展,首先应该获得项目经理的批准,然后针对HAZOP的实施选定组员并任命组长,接着在组员的讨论下,对研究的范围进行确立,通常情况下,研究范围所涉及的内容包括系统设计表现、系统生命周期、系统物理边界等。第二阶段,进行准备,研究小组的组长需要根据此次研究工作提出相应的引导词初始清单。第三阶段,审查阶段。在这一阶段需要进行审查会议,在会议正式开始之前,需要对整个审查流程提前熟悉,其主要目的在于使研究小组的全体组员都能够熟悉研究目的和范围,在会议中,需要对所使用的引导词进行明确解释,而且要对具体操作中可能存在的问题以及应对方法进行讨论。第四阶段,文件记录和跟踪阶段。这一阶段需要对会议中讨论的结果进行整理和记录,并且做好存档工作,还应该将讨论到的内容进行完整记录,而且需要对整个会议的讨论内容进行汇总,并提炼出结果,以此来形成HAZOP的报告文件。 3铁路自动站闭塞系统定性风险评估 为了确保风险评估结果的准确性,评估人员主要依赖于HAZOP技术,在具体操作过程中,还应该结合风险矩阵法,在评估过程中,包括两方面的内容: 3.1系统危害识别 在危害识别过程中,首先应该进行单元划分,单元划分主要是为了明确每一个模块的具体内容。其次,将偏差和引导词的确定因子予以明确,其中,包括多个方面的内容,如材料、操作活动以及设施设备等,设备的正常运作是系统运行的重要保障,这就意味着在危害识别过程中,在整个系统中,设备单元要素的体现,必须依赖于设备自身的功能。在闭塞机单元中,使用了双机热备,所以,在设备运行过程中,会进行主闭塞机和备闭塞机切换,切换过程中主要存在的问题有两个,第一是备闭塞机的功能失效,在这一问题的影响下,被确立的引导词包括两类,即间隔的和永久的,当偏差出现后,要素和引导词会进行合并,在这种情况下,所出现的偏差包括两种,分别是闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。对于监测机单元而言,其与闭塞机单元的偏差确定方法基本一致,所存在的偏差也包括两种,即闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。使用同样的偏差确定方法来对4050智能1/0模块进行偏差确定,最终确立的偏差内容则分为控制台亚当ADAN405O模块失效和组合架亚当ADAN4050模块失效。针对站间通信部分,其主要包括两个因素,其一为通信终端,其二为通信误码。针对前者,其引导词同样可以进一步分为间隔性问题和永久性问题两种,间隔性问题指的是站间间隔性中断,而永久性问题指的是站间通信永久性中断。针对后者,所产生的偏差则使站间通信信息误码,同样,这一方法也可以被用到闭塞机和计轴设备、闭塞机和检测设备的偏差确定方面。 3.2接口危害识别 在风险评估过程中,所涉及的微机化自动站间闭塞系统及其附属系统的接口包括其与连锁系统相联系的接口、与计轴设备相连接的接口、与控制系统连接的接口等,针对上述接口,则需要根据相应接口的组成部分进行划分,而且使用危害识别中同样的方式对引导词和偏差进行确立[2]。 3.3风险分析和评价 在系统的最初设计阶段,则需要通过全面的风险评估活动,对系统中的各类风险进行等级划分,最终确立的不同等级风险中,有四类风险不能够被接受,此类风险的存在很容易对系统产生较大的负面影响,如果不及时防范,则很可能引发巨大的损失,所以,为了确保铁路信号系统的正常运行,必须将此类风险降到最低。对于接口危害而言,被认为是不可接受的四类风险分别是事故复原按钮操作失误、到达复原按钮操作失误、模式切换按钮操作失误以及计轴复零按钮操作失误等,对待此类危害,应该慎重对待,并且尽可能降低风险等级。例如,在地铁风险评估过程中,采用HAZOP分析法进行危害识别,根据类似危害记录和专家观点对危险信号进行判断,其中,最为严重的危害是“DTG模式下运行权限错误”,然后借助故障树进一步查找“DTG模式下运行权限错误”的原因(见图1)。之后需要根据事件的后果进行损失分析,分析结果通常包括安全、出轨、人员伤亡等,其中人员伤亡可以进一步分为列车撞人,人员伤亡;撞车,人员轻微伤害;撞车,人员伤亡。 4小结 综上所述,风险评估技术在铁路信号系统的应用中,首先应该利用HAZOP方法进行风险识别,然后在此基础上进行风险评估,并且根据评估结果采取恰当的方法将风险降到最低,从而确保铁路信号系统的正常运行。 作者:单铎年 单位:中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司 铁路信号论文:铁路信号设备故障诊断方法分析 进入新世纪后,我国铁路运输行业获得极快的发展,作为人们出行的主要工具,铁路运输扮演着重要的角色,因此在速度不断提升的背景下,保障其安全运行就显得极为重要。其中保障铁路运行安全的主要设备之一为铁路信号设备,其在机车运行中发挥着无可替代的作用,更是提升铁路运行效率以及能力的重要基础,从此我们可以看出探讨和研究铁路信号设备故障诊断方法显得具有较强的现实意义。当前,国内出现的铁路信号故障种类较多,对其进行诊断的方式也多种多样。在此背景下,我们必须深入研究和分析常见的故障诊断方法,笔者在本文中以实际角度对铁道信号诊断的方法进行阐述,以期进一步提升国内铁路信号设备故障诊断的水平和质量,为铁路安全运行奠定良好的基础. 【关键词】信号设备;铁路;诊断方法 由于质量以及不科学的维修等因素导致铁路信号设备在运行过程中经常出现故障,严重影响铁路系统的安全运行。事实上,在实践中有很多原因都会导致铁路信号设备出现故障,种类繁多的原因不仅需要我们结合处理人员的工作经验,还需要强化模拟和演练信号设备现场故障,保障工作人员具有较强处理分析故障的能力,不仅如此,还需要全力推广新的处理诊断方式、技术。在实际工作中,诊断铁路信号故障的方法有多种:传统诊断法、解析模型法等等。究竟是用那种方法技术需要结合现场实际情况以及相关影响因素加以决定,以进一步提升铁路信号设备平稳运行,提高铁路运输效率和质量。 1铁路信号设备故障处理方法 充分研究常用的诊断处理铁路信号设备故障的方法,有助于实际工作质量的提升,并且进一步完善和丰富科学的管理、养护手段。正如上文中所述,诊断和处理铁路信号设备故障的方法有很多,但是由于越来越复杂的铁路设备系统,构成设备的组件越来越精细,因此我们必须有针对性的选择诊断故障的技术,尽可能提升故障的解除率,保障铁路运输部门顺利运行。不仅如此,置身于信息化社会,我们要强化计算机技术、人工智能技术在实践工作中的应用比例,保障工作效率的提升,为稳定的铁路信号设备奠定良好的基础,在下文中笔者对其进行深入的探索和研究。 1.1传统铁路信号设备故障检测方式 所谓传统的故障检测方法指的是依托工作人员扎实的工作经验,经过分析和研究发生故障的部位,经过细致的了解设备发生故障的经过,根据现场的实际情况进行全方位的处理。在此过程中常用的方法有对比法、逻辑法、代换法等等,在日常工作中这种方法具有广阔的市场,人们经常使用。技术人员首先全方位的检查铁路信号设备的故障,能够把故障的性质、部位等良好的呈现,借助良好的实验操作,能够科学的断定铁路信号设备发生故障的大致位置以及其严重程度。不仅如此,通过计算机硬件以及软件技术,还可以系统化处理常见的故障,在故障检测过程中使用传统技术,最重要的为保障正常的电路,保障电力的需求得到满足,细致化的检测设备的运行情况,最终明晰发生故障的确切部位。 1.2铁路信号设备故障信号处理技术 作为排查和研究设备故障的重要技术,信号处理法依托相关数学、函数模型,对信号进行直接的分析,最终得出相关结果,得出信号的特征值,把信号设备故障使用科学的措施和途径予以解决。对比其他铁路信号设备故障处理的方法,其优势显著,不需要构建故障模型,因此此技术具有较强的适应性,使用范围较广。信号检测方法不仅易于操作且能够把故障部位准确的检测出,但是其也有一定的缺点,外界信号和声波对其造成一定的影响,干扰故障部位正常、准确的检测,因此其比较依赖信号,对各种环境以及类型下的铁路信号设备故障难以准确的进行检验。也就意味着,信号处理技术的使用范围比较独特,这一点我们应该有清醒的认识。由于我们只能在特定的故障检测之中使用信号检测处理技术,因此在特定对象之外的故障类型不能使用。近些年来,通过不断的探索和研究技术,已经开发出很多具有较高科学性能的检测技术和系统,因此在发展当前信号处理技术的过程中需要我们对新的技术不断发掘,有效的结合新的手段和存在的问题、矛盾,统筹各种节点型问题,借助更具科学性的检测技术、技巧以保障铁路信号设备的正常运行,最终落实在保障铁路顺利运行之中。 2铁路信号设备故障诊断方法 2.1铁路信号设备故障解析模型技术 我们所说的解析模型法指的是依托数理统计、解析函数等相关方法综合处理信息的方法。这种方法的基础为解析数学模型,然后对此进行诊断。依托解析模型法对数学模型进行科学的建立是一种行之有效且实用的方法。所以当铁路信号系统出现故障后,系统的输出、输入关系随之而改变。在此方法中使用的高科技技术比较显著,很多具有较强研发能力和较高水平的人员参与系统的研发和建设,能够在复杂环境下的突发故障模型进行科学的处理。在检测和处理故障的过程中应该对这种方法多加考虑和使用,以便于科学的拔除故障。在检测铁路信号故障的时候,使用这种方法能够为解决措施提供有效的途径。在这种方法中体现出显著的数学思想,数学运算方法体现的比较明显,人类的智慧也体现的淋淋尽致。 2.2人工智能铁路信号设备故障检测技术 专家控制系统诊断铁路信号设备故障的时候主要是对人的思维逻辑进行模拟,然后经过复杂的罗辑思维把需要诊断的问题予以解决,此方法在实践中表现出显著的优点。依托符号可以把此方法和知识良好的表现,科学的处理知识细节,有效的模块化需要处理的问题,这种方法依托专业的知识给出我们对实际故障进行解决的措施和步骤。依托国内车站微机监测的实际情况,有效的结合实践和此方法,在解决问题过程中使用人工智能方法,可以有效的排除和解决信号设备中存在的故障。同时,要想保障解决故障的效率和水平,还可以结合传统的故障处理办法,由于此方式非常新颖,能够准确的定位故障并科学的解决。所谓的模糊性指的是我们没有十足的把握某一事物的定义,没有确切的规定数量以及其内涵或者含义。在排查过程中迷糊逻辑的优势十分突出,所以在实际工作中使用的比较广泛。在铁路信号设备故障检测领域引入思维逻辑方法是未来的发展趋势,其比较适合对模糊知识进行表达,以符合人逻辑思维的方式进行推广和普及。根据上文的论述我们可知,检测和维修铁路信号设备故障过程中人工智能技术是今后的主要措施,更是检测技术发展的重要方向,我们应该对工作的重点、难点进一步明晰,以全面发展技术为指导,最终实现铁路信号设备的稳定运行。 2.3专家诊断分析法 所谓的专家诊断法指的是在系统中把某一领域专家的知识和经验纳入,但是这种方法使用的领域较少,和人工智能诊断方法具有一定的相似性,其主要是综合的使用多种诊断技术进行诊断,实际运行的时候主要以专家的思维进行问题的考虑,以专家的思维进行问题的解决。此方法主要是对专家的思维进行模拟,依托这种方法能够把人为因素的干扰降低到最低,从而保障结果的精确性。但是由于使用范围较窄,所以需要我们继续探讨和研究。 2.4人工神经网络分析法 由于铁路信号设备故障具有较强的独特性,这为人工神经网络分析法的形成奠定良好的基础,这种方法指的是依托人脑思维和处理问题的方式,把人性化的思维赋给机器,然后对故障进行寻找,在使用这种方法的时候不需要把信息知识库建立,也不会因为处理对象具有较强的复杂性而在运算处理问题上出现问题,保障具有较高的处理效率。 3结束语 事实上,铁路信号故障类型比较多,其中涉及的种类很多,而且其故障外在表现种类多,导致故障的原因多且具有非常复杂的形式,一些故障的模糊性和偶发性较强,因此我们在诊断故障问题的时候具有突出的半结构化或者非结构化性质,所以,我们必须借助行之有效的故障诊断方法、系统,对分析故障类型以及做出相应的决策奠定良好的基础。根据上文的论述,传统的铁路信号设备故障诊断方法对个人的工作经验、能力等极为推崇,客观实际情况反应的不真实,今后,智能化的诊断系统是系统发展的主要趋势,这就要求我们必须强化建设铁路信号系统力度,不断深入研究和探索,在最新研究成果的辅助下,对诊断故障的技术、方法和系统不断完善,实现稳定高效的铁路信号设备故障诊断,保障其能够稳定的工作,促进铁路运输顺利的进行。 作者:刘富钱
煤矿采煤机论文:煤矿采煤机的安全管理与维修对策 摘要:分析采煤机常见的摇臂故障、电机损坏、单向牵引故障以及补油热交换系统故障的产生原因,并针对问题提出了详细的维修对策,最后给出了采煤机安全管理的有效措施,希望可以为相关工作者提供借鉴。 关键词:煤矿采煤机 安全管理 故障分析 维修对策 引言 随着我国煤矿产业的不断发展,采煤设备的结构、种类也变得越来越复杂,在采煤机的使用过程中,经常会出现各种各样的故障,不仅降低煤矿开采的工作效率,还会严重影响设备的使用安全和使用寿命问题。设备的安全使用还直接影响着煤矿的经济效益和社会效益,为确保采煤机始终处于安全、可靠的运行状态,必须要加强采煤机的故障分析和维护管理工作。 1采煤机的常见故障分析 1.1采煤机的摇臂故障 采煤机的摇臂承担着割煤和装煤的重任,在长期使用过程中,摇臂可能会出现齿轮损坏、轴承损坏、摇臂漏油等故障。1)轴承损坏。一轴轴承是采煤机摇臂中比较容易损坏的部件,在轴承的高速运转过程中,如果存在有润滑度不足的问题,非常容易造成轴承的损坏。如果油量过多或过少,则会出现冷却水压不足的问题,使得摇臂齿轮温度持续上升,导致轴承的损坏。2)齿轮损坏。在采煤机的实际使用过程中,出现摇臂齿轮损坏的问题通常都是由于工作人员的操作不当造成的。例如:由于工作人员的责任意识淡薄,导致出现工作面支架调斜、采煤机的铲煤板、护帮板、割前梁等现象,造成采煤机摇臂齿轮的损坏。或者是在进行加油、检修工作时的不谨慎,使得干扰物进入到齿轮箱中,加大摇臂齿轮的磨损。除此之外,在采煤机的超负荷工作过程中,如果齿轮的淬火不够、材料强度不足,也会让齿轮出现变形、毛刺、齿牙磨落的情况。3)摇臂漏油。摇臂漏油问题主要是因为采煤机更换油封的装卸操作不规范,或者是骨架油封的磨损,导致出现密封不严的情况。如果油封的质量不过关,在采煤机的长期使用过程中,也会出现摇臂漏油的情况[1]。 1.2采煤机的电机故障 采煤机的电机维护管理水平对电机的使用寿命有着非常大的影响。在进行采煤机的电机维护时,如果维修工艺不合理,不能采取有效措施进行电机微量磨损的恢复,必然会加大电机的磨损,进而导致电机损坏程度加深。如果加胶和打麻面的处理不合理,也会加大轴承座孔和轴承之间相对转动时所产生的热量,使轴承过热,磨损增大,出现胶合。通常采煤机电机进行大型维修后的使用寿命都会大大降低,主要是电机的绝缘性能受到了严重的破坏,因为在电机的重大维修中,通常都需要进行电机的浸漆、烘干、解体等,使得电机的绝缘性大大降低,再加上维修工艺的不合格、维修工具使用不当等情况,则会导致电机的线匝绝缘层被破坏,进而加大电机在使用过程中出现故障的频率,不仅会严重影响到生产效率,还将对工作人员的生命安全造成威胁。 1.3采煤机单向牵引故障 在采煤机的使用过程中,如果存在着伺服间回油路堵塞、单向阀油路堵塞、节流孔和回油路不通的情况,则会造成采煤机无法快速换向的情况[2]。如果伺服阀到油缸、伺服阀到单向阀间存在着油管泄漏,主液压泵的摆角不正常,电磁阀或电位器出现故障的情况也会造成采煤机的单向牵引故障。 1.4补油热交换系统故障 如果采煤机电机的管路接头松动或漏气、电机反转、油液中存在杂物,导致背压阀先导孔、主阀芯、过滤器等的堵塞、油液的粘度过高、油箱的油位过低等情况,都会导致采煤机补油热交换系统低压较低的情况出现,造成采煤机无法正常工作。 2采煤机常见故障的维修策略方法 2.1采煤机摇臂故障的维修方法 针对采煤机摇臂故障的原因,可以从以下三个方面进行维修。第一,轴承损坏维修必须要保证采煤机摇臂齿轮箱的有水冷却压力适中,并且保持着足够的润滑度,同时还要对润滑油的颜色、质量进行密切的关注,发现问题时应该及时解决,确保摇臂轴承处于一个良好的工作状态。第二,齿轮损坏维修。首先应该提高工作人员的安全责任意识,并严格要求其按照相关标准进行操作,同时也可以通过实际操作技能培训使工作人员的操作技能得以提高,进而降低错误操作的出现;在推溜移架的过程中必须小心谨慎,在使用过程中如果发现采煤机的摇臂齿轮出现损坏情况,应及时进行更换,避免安全事故的发生。第三,摇臂漏油维修,要减少和避免摇臂漏油的情况出现,必须进一步加强采煤机摇臂安装管理和装配工艺,使用高质量的浮动密封和骨架油封来代替传统密封方式,将机摇臂漏油的概率降到最低。 2.2电机故障的维修方法 在采煤机的电机维修中,首先,应该对电控箱采取有效的防护措施,避免矿井防爆面的淋水情况,并严格禁止使用高压水枪直接冲洗采煤机箱体[3]。其次,要从根本上提升电机防油、防水的性能,并在电机截割部、牵引部的端头处设置一个“O”形密封圈,这样则可以在其出现漏油和漏水时马上排除,同时还应该在摇臂壳体内安装一个放油口和放水口以便日后的保养维护使用。除此之外,还应该加强采煤机的维护管理工作,定期进行电机的保养和检修,并做好相应的记录,同时还要严格控制注油与换油时间和油量。 2.3采煤机单向牵引故障的维修方法 要有效防止和维修采煤机的单向牵引故障,除了要加强日常维护工作外,还应时刻关注油质的变化情况,并严格控制好油的使用量,定期对采煤机的过滤器进行清洗,处理油垢和杂物,这是预防过滤孔堵塞的主要措施。在采煤机清洁工作完成后,应该先进行设备调试运行,在确定没有出现任何问题后,方可再次投入使用。 2.4补油热交换系统故障的维修方法 第一,根据规定的要求进行补油热交换系统的注液压油工作,避免出现油位过低和过高的情况;第二,发现过滤器滤芯出现堵塞应及时进行清洗或更换;第三,定期检查主回路系统、补油系统等是否存在泄漏、损坏的情况,如有接头出现松动,应该及时扭紧。 3采煤机的安全管理措施 3.1完善采煤机的维修制度 完善采煤机的维修管理制度不仅可以使采煤机的预防和维修工作标准化,还可大大提升维修工作的效率和质量,从而确保采煤机的安全可靠运行[4]。同时,维修制度的完善也是对维修人员的工作进行控制管理的手段,不仅可以提高工作人员的主动性,还可以确保采煤机的检查、维护按时按质完成,落实好个人责任制,提高工作人员的责任心。除此之外,还应该加强各部门间的沟通与交流,方便在第一时间发现和解决问题,从而有效减少因设备故障带来的经济损失。 3.2做好设备的养护和管理工作 采煤机的安全稳定运行与日常养护管理工作有着非常密切的关系。采煤机的日常维护包括了冷却液、润滑油的检查,并及时进行添加;漏水、漏油、漏电等情况的检测,确保采煤机处于安全的运行状态;对主要构件螺栓进行紧固,以免出现松动的情况;除了简单的养护外,还应该定时进行全面的维护,例如:对部件污垢的清洗、对设备磨损的修复等,主要做好设备的养护的管理,才可以更好地保证设备运行过程中的安全、稳定。 4结语 采煤机的安全管理和养护维修工作是保证采煤机使用寿命和工作效率的重要手段,只有找出采煤机使用过程中可能出现的故障问题,并对其加以预防和维护,才可以确保采煤机始终处于良好的运行状态。 作者:马书林 单位:山西煤炭运销集团猫儿沟煤业有限公司 煤矿采煤机论文:浅谈采煤机司机在煤矿灾害防治中的作用 【摘 要】结合煤矿实际环境及生产条件,突出探讨采煤机司机在煤矿灾害防治中的作用。 【关键词】煤矿;采煤机司机;灾害防治 煤矿生产是人与自然的斗争,工作环境特殊,作业条件艰苦,情况复杂多变,在生产过程中存在着许多不安全因素和事故隐患,稍有疏忽,或违反有关规程、规定,就可能导致事故发生,轻者影响生产,重者造成矿毁人亡,甚至引起威胁全矿井安全的重大灾害。 1)工作环境特殊 我国绝大多数煤矿是井下作业,和地面工作环境相比,煤矿生产的工作环境要艰苦得多,特别是地方小煤矿井下工作环境更为恶劣。 2)作业条件艰苦 (1)作业地点分散,线路长。煤矿采掘工作人员需走较长的路程才能到达工作地点。 (2)工作时间长,劳动强度大。煤矿采掘工作人员一个班下来在井下就需要 10h 左右。这种情况易使工作人员劳累疲乏、体能下降、反应迟缓,极易产生烦躁情绪。 3)生产工艺复杂 煤矿生产系统是一个由许多环节组成的复杂系统,多工种、多方位、多系统立体交叉连续作业,是煤矿井下生产的又一特点。不论是采煤、掘进、机电、运输、通风、排水等,哪一个系统中的哪个环节出了问题都可能酿成生产事故,影响全矿井安全生产。 4)自然灾害严重 我国煤矿生产主要是井下作业,煤矿地质条件复杂多变、生产环境条件恶劣,经常受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等多种自然灾害的威胁,可能引起瓦斯、煤尘爆炸,煤与瓦斯突出,矿井透水和冒顶.挤故等。 井工开采煤矿的采煤机司机处在采煤工作第一线,最熟悉采煤工作面的情况,只要采煤机司机了解煤矿灾害的发生和发展的规律,具备井下作业安全知识,具有识灾、防灾、避灾的能力,及时发现事故隐患并及时报告和采取措施,即可很大程度地减少或避免煤矿灾害的发生。 1 在瓦斯事故预防方面的作用 瓦斯爆炸是煤矿生产的主要灾害之一,煤矿一旦发生瓦斯爆炸,危害十分严重,其爆炸时产生的高温、高压和有害气体可造成大量人员伤亡。因此,防止瓦斯爆炸是安全管理的重点。 (1)采煤机司机在采煤工作中控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮,以减少瓦斯逸出; (2)充分利用采煤机上安装的甲烷断电仪,密切关注采煤工作面各处的瓦斯变化情况,发现瓦斯超限及时报告和采取相应的措施; (3)注意经常检查采煤机电气装置的防爆情况; (4)工作面遇有坚硬夹石时,采取松动爆破措施处理,禁用采煤机强行截割。 2 在矿尘防治方面的作用 (1)采煤机司机在采煤工作中,要密切配合注水降尘工的工作; (2)经常检查采煤机的内外喷雾装置,保证其可靠有效地喷雾降尘;注意观察喷雾系统压力仪表,确保内喷雾压力不小于 2MPa ,外喷雾压力不小于 4 MPa ,喷雾流量应与机型相匹配; 3 在矿井火灾防治方面的作用 (1)采煤机司机应注意经常检查采煤机电气装置的防爆情况; (2)在采煤机运行中,注意观察电缆水管拖移装置的拖移情况,发现有刮卡现象,及时紧急停机处理,以防电缆刮断引发电缆短路; (3)操作控制好采煤机,严格控制工程质量,割煤时要做到“三直,两平”(即工作面煤壁直、刮板输送机直、液压支架直,顶、底板平整); (4)在采煤过程中,注意观察煤炭自燃等火灾事故隐患,发现情况及时报告。 4 在矿井水害防治方面的作用 采煤机司机在采煤工作中,要密切配合采煤工作面的探放水安全管理工作;熟悉并注意观察采煤工作面的突水预兆,发现水害隐患及时报告; 熟悉水害避灾撤出路线。这样,可有效地避免或减轻水害的影响。 5 在矿井顶板灾害防治方面的作用 (1)控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮; (2)发生冒顶片帮事故时,及时停止割煤,协助支架工进行处理,并使采煤机和刮板输送机停电闭锁; (3)严格执行敲帮问顶制度,要保证在支护可靠的情况下进行采煤工作。 6 结论及建议 矿井灾害预防的原则是预防为主、防治并重、实事求是、慎重对待,煤矿领导应高度重视采煤机司机,必须对他们进行深入的培训教育工作,提高他们对灾害危险的辨识能力,才能更好的预防和避免е略趾κ鹿实姆⑸。 煤矿采煤机论文:采煤机模拟试验台在梁宝寺煤矿研究及推广应用 摘 要:目前煤矿采用PLC、变频器对采煤机工作状态的在线监测和故障诊断,运行可靠,具有良好的工业应用前景。梁宝寺煤矿经调研引进采煤机模拟试验台改变以往变频器、控制中心、端头站、遥控器等元件维护与测试需在特定条件下进行的现状,有效的保证采煤机维护与电气元件的备用。 关键词:变频器;控制中心;模拟系统;维护与测试 梁宝寺煤矿是年产量300万吨以上的现代化企业矿井,在高产高效的生产条件下,长期运行状态下,不可避免的会出现采煤机变频器、控制中心、端头站发生故障的情况。以前试验维修需要有成套采煤机设备做试验才有可能测试,测试维修效率低,在井下应急机电事故中,会出现影响生产的事件发生。故经研究调查,引进采煤机模拟试验台,通过模拟系统实现对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试。 1 技术方案 采煤机模拟系统试验台,主要有计算机、控制系统、检测系统、显示系统、遥控控制系统等部分组成。成功通过模拟试验实现对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试。 2 模拟实验台工作原理 2.1 变频器检测 将隔离开关打到ON的位置,然后把控制中心按钮、遥控器按钮打到内的位置,按下启动按钮,接触器吸合后变频器主电源得电,然后将220V电源开关打到通的位置,启动计算机,打开DriveWindow2.3软件会显示系统画面1。 选择ABB.SMP,单击OK键,进入系统画面2。 单击File选择Parameters进行参数设置、修改、保存等功能,单击Monitor选择seting对X、Y轴、监视内容等进行修改;单击Drive选择Take Control,对变频器近控功能测试。 检测变频器的远控性能时,按下牵送按钮,牵送指示灯和自保指示灯亮起,按左行、右行及牵停按钮测试其远控性能。测试完后,按停止变频器主电源失电,然后把计算机关闭,再将220V按钮打到“断”的位置,控制中心、遥控器按钮都打到“内”的位置。 2.2 控制中心检测 模拟设置用上翻、下翻钮将光标移到模拟设置菜单,按设置按钮进入如系统画面3。操作上翻、下翻钮选择需要设置模拟量,选择确定后,按设置按钮模拟量下的发光块变成红色,该模拟量保护被设置,即当模拟量超过极限值后,控制系统进行保护动作;被选中的模拟量下的发光块为红色时,按设置按钮模拟量下的发光块变成黄色,该模拟量保护被屏蔽取消,即使被测量值超过参数设置的极限,也不会进行保护动作。 2.3 控制中心试验 将控制中心与试验台控制插头连接起来,然后将控制中心按钮打到外,遥控器按钮打到内,将220V电源按钮打到通的位置,工控机和功能显示器得电显示主页画面,然后分别按瓦斯、牵变温限、左截割温限、右截割温限若工控机显示的故障闪烁说明温度保护功能完好,按下牵送时,牵送指示灯亮说明牵送功能完好,按下左升、左降、右升、右降时,指示灯闪烁说明其功能完好,按下主停时,自保点指示灯熄灭。 2.4 端头站测试 将左右端头站与试验台端头站电缆连结好,控制中心打到内,遥控器打到外,220V电源打到通时,端头站得电,然后按下端头站功能按钮,功能显示相应显示,若不显示说明其按钮故障;按下遥控器各项功能键,功能显示器相应显示说明端头站完好。 2.5 遥控器测试 将控制中心打到内,遥控器打到内,220V电源打到通时,功能显示器和工控机正常显示,操作遥控器功能按键,功能显示器相应显示说明遥控器完好。 3 结论 (1)采煤机模拟试验台有效解决了以前采煤机电气元件试验维修难题,通过模拟系统实现了对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试,有效保障了采煤机电气元件的维修与备用。 (2)经过现场实际使用效果证实,该机操作方便、性能良好、\行稳定全安可靠,。 煤矿采煤机论文:浅谈极薄煤层采煤机在煤矿的应用 摘 要:与中厚煤层及厚煤层相比,极薄煤层的机械化开采不仅工作面环境条件差,不利于设备正常工作,而且煤层厚度变化大且多断层,会直接影响到极薄煤层采煤设备的生产性能;此外,极薄煤层投资成本高,回收效益却远远低于厚煤层或中厚煤层,因此针对极薄煤层开采技术的研究一直相对滞后。而在实际开采过程中,有些煤矿受地质条件等客观因素的影响,其中厚煤层长期得不到及时开采,对后续工作面的正常交替产生直接影响,一些极薄煤层资源在不得已的情况下只能丢弃,由此可见,针对极薄煤层采煤技术的研究具有重要的现实意义。文章提出螺旋钻式采煤机在实际煤矿开采中的应用,分析其应用价值。 关键词:极薄煤层;螺旋钻式采煤机;煤层开采 1 极薄煤层开采的特点 根据煤层厚度可将煤层分为极薄煤层、薄煤层、中厚煤层及厚煤层,其中极薄煤层的厚度通常在0.8m以下,薄煤层厚度在0.8-1.3m,中厚煤层在1.3-3.5m,厚度大于3.5以上的即为厚煤层。相比中厚煤层及厚煤层,极薄煤层的开采体现出以下几个特点:首先,煤层薄,采高低、经济效益低。极薄煤层厚度不超过0.8m,且煤层硬度大,进入工作面作业时,无论是人员还是开采设备均移动不便,采煤机通常需要通过挑顶或割底才能进入工作面,恶劣的工作条件不仅导致开采劳动强度大,而且机电事故发生率也相对较高。并且极薄煤层煤质相对较硬,炸药、截齿、刨刀等吨煤消耗量过大,增加了回采成本,降低了开采的经济效益。其次,回采率低。在煤炭开采过程中,煤层的地质构造会对开采方法产生直接影响,不同的厚度、角度、褶曲、断层等均有可能影响到巷道的布置,缩小工作覆盖面,直接影响到回采率。最后,采掘比例大,掘进率高。极薄煤层回采巷道多为半煤岩巷,多投入刨煤机、螺旋钻机等进行采掘,随着工作面的快速推进,综掘设备进入工作面比较困难,爆破也无法实现一次性全断面爆破,因此无法保证掘进速度,导致工作面接替紧张。 2 爬底板薄煤层采煤机存在的问题 我国赋存了大量的极薄煤层,空间条件限制导致机械化开采存在较大困难,目前应用的唯一可以开采极薄煤层的滚筒采煤机械即爬底板采煤机,其最大的优势在于较好的适应性,这种采煤机机身位于刮板输送机与煤壁之间的底板上,采煤机及刮板输送机横向并排设置于液压支架与煤壁之间,可较好地解决机面高度、机身厚度、过煤空间之间的矛盾。但是爬底板运行采煤机也存在一定问题,其应用限制条件也比较多,并且存在较多的安全隐患,具体表现如下:首先,回采过程中仅能布置单滚筒,且要求固定滚筒摇臂,无法自主调高,以更好的适应装煤需要;开采时上下端头需要人工开炮打开缺口;此外,爬底板运行采煤机无法较好的适应煤层厚度变化及倾角变化,割顶、底岩石量大。其次,爬底板运行采煤机需要设置链外牵引,如果煤层倾角较大,则制动困难,易发生断链伤人事故,并且断链后采煤机下滑可能会引发较大的安全事故。最后,采煤机爬底板运行还存在占用机道的问题,其空顶及控顶距较大,无法保证液压支架顶梁前端的支护强度,支护效果差。由此可见,爬底板运行采煤机仅适用于倾角较小、厚度变化不变、顶底板起伏不大、构造简单的极薄煤层。 3 螺旋钻式采煤机在极薄煤层中的应用 螺旋钻式采煤机的工作原理: 分析爬底板薄煤层采煤机存在的问题可知,极薄煤层采煤机要求整体结构紧凑,机身长度不可过长,截割电动机采用横向布置在摇臂上,滚筒直径小,机身重量不可过重;摇臂上需要设置挡煤装置,以保证更好的采煤效果。螺旋钻式采煤机中,其螺旋钻包括2节钻杆,一个左旋一个右旋,中间由风管连接,钻头的切割部分包括3个钻头,其属于钻机组的执行机构。螺旋钻式采煤机主要设置于钻采巷中,向煤层上方打钻,螺旋钻采煤机组向螺旋钻传递扭矩及钻压,钻头割煤、螺旋钻杆掏煤,开采下来的煤可直接掉落在钻采巷的刮板输送机上,再由输送机运出。螺旋钻式采煤机一次采宽在1.1m左右,三轴联动钻杆1.27m左右,钻机本身通过人工操作液压系统自动连接钻杆,达到设计采深或遇到其他地质构造带时,退出钻杆,螺旋钻机整体前移,预留0.5-1.5m煤柱后再进行下个循环的开采。 煤层开采过程中要做好钻孔内的通风防尘工作。通过风管可不断向工作面通风,首节钻杆控制箱内安装一台瓦斯传感仪,其与钻采机供电形成闭锁,风管旁边放置一根软管,可向执行机构喷头供水,以起到降尘作用;钻孔出口处可设置1组外喷雾装置,可最大程度上保证降尘效果。螺旋钻式采煤机使用前抱紧装置锁紧钻杆,再实现钻杆的连接与退出,钻杆组的旋转由2个单独的传动装置来实现,前抱紧装置锁紧前需要调整离合器的位置,离合器带有凸轮,其主要连接钻杆,利用钻机的钻杆微调装置将其调整至合适的位置。钻采机上的龙门吊、巷道内的专用平板车等可完成钻杆的安装、拆卸、储存等。螺旋钻式采煤机下面设有支撑在巷道底板上的滑板,利用巷道内的JH-14T绞车牵引钻采机、乳化泵站、开关等实现在巷道内的移动。机组开采下来的煤再通过靠放在巷道内的刮板运输机运至带式输送机上,最后运至采区煤仓。 综上所述,在我国部分煤矿企业在极薄煤层开采方面的机械化程度还很低,尤其是一些中小型煤矿企业,大多数还采用手工炮采,不仅作业环境恶劣,设备维修操作不便,而且产量低、事故多,经济效益差。随着煤矿技术的进一步发展,结合煤矿的实际情况采用螺旋钻式采煤机可实现煤炭资源的有效回收,降低煤矿安全事故发生率;并且可降低员工的劳动强度,提高生产效率,且操作简单,具有较强的适应性,大大提高了极薄煤层的经济效益,具有较高的推广应用价值。 煤矿采煤机论文:浅析东风煤矿MG―150W采煤机导向滑靴磨损原因 摘要:采煤机导向滑靴是采煤机的关键部件之一,也是采煤机易损件,其使用寿命直接影响采煤机的正常使用。针对东风煤矿5709采煤工作面MG-150W采煤机导向滑靴频繁磨损问题,分析其影响因素,找出损坏原因,制定可行预防措施,保证了采煤机正常工作。 关键词:5709工作面,采煤机,磨损 0 引言 大倾角采煤机前导向滑靴在生产中损坏明显,龙煤集团七台河煤炭分公司东风煤矿5709工作面大倾角采煤机前导向滑靴在生产中损坏明显,使用寿命较短,严重影响了生产效率。对损坏原因进行仔细分析,找到损坏原因,制定可行预防措施,保证了采煤机正常工作。 1.5709工作面地质条件和MG-150W采煤机技术参数 5709工作面位于东风矿广场偏北600~1200m,走向长度为1400 m,倾向长度为150 m,煤层厚度为0.9~2.8m,平均为2.5m,煤层倾角为5°~28°,平均为20° 采煤机的技术参数为:采高1.4~3.0m,截深0.63m,牵引速度0~5.5m/min,最大牵引力250kN,适应倾角0°~30°,采煤机重量20t,卧底量为400mm,滚筒直径为牵引方式液压无链牵引,电机功率150kW,电压660~1140V 2 导向滑靴受力 图1为导向滑靴的受力简图。滑靴与导轨接触的四个面分别记为A面(下表面)、B面(做表面)、C面(上表面)、D面(又表面)。导向滑靴在使用过程中,受力状态为:当前导向滑靴Z值为负,Y值为正时,说明下表面A受向下的拉力和向后的摩擦力,同时右表面D受向右的压力和向后的摩擦力。当Z值为正、Y值为负时,说明上表面C受向上的支持力和向后的摩擦力,同时右表面D面受向右的压力和向后的摩擦力。 3 影响滑靴磨损因素 MG-150W采煤机在5709工作面因地质条件的影响,设计制造等原因,导向滑靴经常损坏,影响采煤机的正常使用。 3.1 采煤机进刀方式 采煤机斜切进刀时,运行阻力急剧加大,滑靴受到很大的侧向力,加剧导向滑靴内侧的磨损,造成导向滑靴的撕裂。 3.2 煤层倾角 由5709工作面地质条件可知,该工作面煤层倾角较大。图2为采煤机导向滑靴下钩处受力与煤层倾角的关系曲线。由图2可知,导向滑靴下钩处受力随着煤层倾角的增大而明显增大,且方向向下,导向滑靴A面受拉。实际工作过程中,在较大的煤层倾角工作条件下,导向滑靴的下钩处(A处)磨损严重,导致齿轨轮偏离正常啮合状态、导致轮齿磨损和折齿现象频发。 图1 导向滑靴受力简图 图2 煤层倾角对导向滑靴影响 3.3 行走轮啮合角 驱动轮与销轨啮合角越大,牵引力向上的垂直的分力越大,导向滑靴下钩处受力相应变大。啮合角γ越大,前导向滑靴下钩处所受拉力越大,磨损越严重。 3.4 操作者技术水平 在利用千斤顶移动刮板输送机时,必须保证刮板输送机中部槽既平且直。如果操作者技术水平欠缺,造成中部槽弯曲度加大,也会使导向滑靴断裂损坏。 3.5其他 3.5.1温度 根据导向滑靴材料,取工作表面动摩擦系为f=0.2。导向滑靴在承受压力很大,根据力学原理,摩擦力很大。此情况下,导向滑靴B表面、C表面、D表面(图1所示各表面)温度急剧升高,温度过高时,就会造成黏连,各表面严重破损,影响使用。 3.5.2刮板输送机 刮板输送机水平方向弯曲度、垂直方向弯曲度时设计采煤机时行走机构必须考虑的因素。一般水平方向弯曲度为-1°~1°,垂直方向弯曲度为-3°~3°。输送机中部槽连接处磨损后,加大实际弯曲度。同时,5709工作面底板起伏较大,也加剧了刮板输送机中部槽连接处的弯曲度。采煤机经过该处时,依靠导向滑靴捋顺销排。导向滑靴所受侧向力急剧加大,严重时下钩处(图1所示A面)会撕裂。 3.5.3滑靴材料 由于采煤机导向滑靴形状不规则、结构复杂,所以一般为铸钢件。MG-150W采煤机导向滑靴采用材料ZG35CrMnSi,热处理工艺和元素成分严重影响滑靴的使用寿命。元素Cr成分不足,获得马氏体组织数量不足,严重影响导向滑靴的硬度和强韧性。 4 结论 导向滑靴磨损在任何情况下,都不能绝对避免。所以减缓其磨损是提高其受用寿命的必要措施。 综合考虑MG-150W采煤机和5709工作面地质条件,通过以上分析,可适当采取以下措施: (1)提高操作者技术水平。根据输送机中部槽连接特点,为保证中部槽平直,提高操作者的技术水平,保证操作规范,减少操作失误,以此避免采煤机通过时损坏导向滑靴。 (2)正确选择滑靴材料。选择导向滑靴材料时,Cr、Si元素成分必须控制在合理范围。Cr元素起固溶强化作用,同时能细化晶粒,提高导向滑靴的强度和韧性。同时,Si元素成分不能太高,否则增大导向滑靴的热脆性。导向滑靴是铸钢件,一定要经过热处理,即去应力退火。 (3)降温。适当对导向滑靴各接触面(图1所示的A面、B面、C面、D面)进行冷却,以减小由于温度升高而造成的导向滑靴黏连磨损。 (4)尽量减小采煤机重量。为减少滑靴所受压力和摩擦力,尽量减小采煤机重量。 作者简介:戴淑芝(1974-),女,汉族,辽宁凌源人。七台河职业学院副教授,硕士。研究方向:现代机械设计理论与方法。 煤矿采煤机论文:小河嘴煤矿高效薄煤层成套装备采煤机的研制与应用 【摘 要】 川煤集团达竹公司在现有薄煤层电牵引采煤机实践应用的基础上,研制出MG150/350-PWD型爬底板式无链电牵引采煤机(以下简称MG150/350-PWD型采煤机)。本文介绍了该采煤机的特点与工业性试验情况,可为今后我国发展薄煤层采煤机的研制工作提供一种设计思路。 【关键词】 采煤机 薄煤层 研制 应用 四川煤炭产业集团达竹公司一直以薄、极薄煤层开采为主,生产效率低、经济效益差、劳动环境及生产条件恶劣,一直是该类矿井难以实现高产高效的最大因素,为了摆脱这一困境,达竹公司必须要在现有薄煤层电牵引采煤机实践应用的基础上,研制出适合达竹矿区薄煤层赋存条件的采煤机。 1 达竹公司采煤机的发展之路 2007年,达竹公司引进刨煤机,该机对于采高低于0.9m的极薄煤层,上下缺口需挑顶,工作量较大,加之设备频繁移动,护顶难度加大,准备工作量比较大,而且仅适用于地质变化简单的工作面,单产很难提高。 2009年,达竹公司针对自身煤层的赋存条件,在永荣矿务局MG100-TP爬底板采煤机的基础上,成功研制出MG110/130-TPD爬底板滚筒式采煤机,更好地适应了达竹公司煤层薄的特点,最高月产量达1.5万吨(采高0.75m),在采高0.53m的工作面也有月破万吨的纪录。但该采煤机机在牵引、截割、控制、装煤以及适应地质变化等方面不完善,仅能在高档普采中使用。 2013年,达竹公司联合山东矿机集团、辽源煤机厂在MG110/130-TPD爬底板滚筒式采煤机的基础上,研制了MG150/350-PWD型采煤机。并在达竹公司小河嘴煤矿试验成功。 该采煤机用于薄煤层综合机械化开采,完全适应达竹公司煤层薄、矿井地质复杂、大倾角等特点,最高月产量达3万吨,平均月产量2.5万吨。 2 MG150/350-PWD型采煤机的研制 MG150/350-PWD型采煤机应适应达竹矿区薄煤层赋存条件。不仅能够满足截割顶、底板和坚硬夹矸的需要,而且性能参数要满足工作面高效生产等要求。该采煤机研制应遵循如下主要原则: (1)满足工作面生产能力30万t/a要求。 (2)有较强的地质条件适应能力,机面高度尽可能低、切割功率尽量大、机身长度尽量短。 (3)为适应煤层变化,提高切割效率,应采用双滚筒结构并有适当的调高范围;采煤机在工作面能自开缺口以减少辅助工作量。 (4)应有完善的自动控制系统与故障诊断系统,能实现采煤机远程操纵和故障的早期处理。 (5)电控系统要有高强的抗震性,系统各原器件配置必须有高稳定性和先进性。 3 MG150/350-PWD型采煤机的技术特点 (1)由于采煤机主体部分悬出刮板机,过桥连接部分厚度小,从而加大了过煤高度,取消了采空区侧的导向管结构而改为导向滑靴结构,避免了因磨损导致的无法更换刮板机导向杆的难题。 (2)采煤机摇臂采用了“U”结构设计,采煤机截割滚筒处于摇臂减速箱体侧面与煤壁之间形成封闭空间内,滚筒截割下来的煤炭因减速箱侧面的阻挡,大部分顺着滚筒叶片抛向刮板运输机,从而解决了薄煤层由于滚筒直径过小,装煤效果差的问题。 (3)液压调高控制系统采用封闭式油箱设计,除过滤器外其余液压件均设在外部,既调试方便,又可保护油质清洁。 (4)具有四象限工作的优越特性,采煤机可根据生产的需要实现加速减速或停止,尤其在煤层倾角较大的工作面,在机器可能下滑的情况下,采煤机能按要求给定的速度向下运行。 (6)操作方便,可靠性高,事故率低,开机率高,可满足高产高效工作面的需要。 (7)PLC控制、GOT显示、单点启动、多点操作,可离机控制。 4 MG150/350-PWD型采煤机的工业性试验 MG150/350-PWD型采煤机在小河嘴煤矿4026(21)工作面进行了工业性试验,试验情况如下 4.1 采煤机过断层截割岩石的能力 4026工作面无较大断层最大落差,但工作面有四个较大起伏段,特别是下段约20米及过变坡点时,截割岩量达到采高的50~80%,采煤机在通过这些点时,均顺利通过。由此也可以看出MG150/350-PWD采煤机具备较强的截割岩石的能力。 4.2 采煤机正常工作时生产能力 正常工作时,每天割8刀,每刀进尺0.8m,煤炭容重1.45t/m3,采煤机生产能力为: 4.3 采煤机牵引速度 工作面往返双向割煤,割煤速度3m/min。 4.4 采煤机机身设计满足生产要求 采煤机通过采用双电机布置结构,提高了装机功率,减小了主机架厚度;设计的过煤空间满足生产要求。 5 主要结论 (1)MG150/350-PWD型采煤机完全适应达竹公司小河嘴煤矿的薄煤层赋存条件,最高月产量达3万吨,平均月产量2.5万吨。实现了0.9m以下的薄煤层高产高效开采。 (2)MG150/350-PWD型采煤机的成功研制将为达竹煤电今后可持续发展打下坚实的基础。对于实现我国资源平衡开采、缓解生产接续矛盾、充分利用煤炭资源、延长矿井生产寿命、实现整个煤炭行业的可持续发展均具有十分重要的意义。 煤矿采煤机论文:浅谈煤矿采煤机的润滑技术 【摘 要】 采煤机作为煤矿生产的重要设备,是一套集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,其工作性能的好坏直接决定着采煤的工作效率。由于煤矿采集工作的环境比较恶劣,采煤机如果出现故障就导致整个采煤工作中断,给煤矿企业造成巨大的经济损失。而采煤机的润滑直接关系到采煤机设备的工作效能和使用寿命,因此必须加强采煤机润滑技术的研究,只有保证了采煤机的工作性能,才能提高采煤工作的效率,实现煤矿企业经济效益和社会效益最大化。 【关键词】 煤矿采集 采煤机 润滑技术 1 引言 随着煤炭工业的发展,采煤机的应用范围越来越广泛,其功能也越来越多。由于采煤机自身的结构组成日渐复杂,使得其发生故障的原因也随之复杂,因此必须加强对采煤机日常的维护和保养,延长其使用寿命。采煤机维护,一定程度上取决于润滑状况,润滑技术的优劣直接决定于采煤机设备的工作效率,因此对采煤机的维护中心环节就是搞好润滑工作。本文就煤矿采集过程中,采煤机的润滑技术进行讨论分析。 2 对采煤机传动部件的润滑 采煤机的主要传动元件是齿轮、油泵、油马达以及液压系统中的其他液压元件等,主要用油是齿轮油和液压油,主要传动部件为截割部和牵引部。 2.1 采煤机的截割部 采煤机的截割部齿轮箱处于比较潮湿的井下,一般采用飞溅润滑,因此要求有较好的抗氧化安定性和抗乳化性。为了取得较好的润滑性能,对截割部用润滑油的选择需要考虑以下几个问题: (1)齿面滑动速度。在一定情况的负荷下,油膜形成的困难程度与齿面滑动速度有关,速度越大,形成油膜的条件就越困难。因此要选用滑动速度大的齿轮,选取极压性能好的润滑油。 (2)齿面负荷。截割部的传动齿轮往往都是中、低速度重载负荷,对接线处赫兹应力小于4000公斤力/cm2,可以选择非极压性润滑油;当赫兹应力大于10000公斤力/cm2时,可用极压工业龄轮油。 (3)运转温度。当润滑油经常在70℃环境下工作时,润滑油很快就会变质,而采煤机通常工作的环境温度就在70℃以上。因此对润滑油的要求就非常高,不但要有足够的黏度,还应该有较好的粘温特性,且黏度指数在90以上。 采煤机截割部不与油泵共用同一油池时,机头齿轮箱一般选用N100号、N150号工业齿轮油或者极压齿轮油。 2.2 采煤机的牵引部 目前我国采煤机的牵引部一般均采用液压转动,对其使用的柱塞泵压力要求较高,负荷变化比较大,摩擦会出现固体接触的现象。通常情况下,所采用的油泵与泵箱中的传动齿轮工作在同一个邮池,要求润滑油必须满足液压能量传动的要求,同时也要满足齿轮润滑的要求。在启动时运动黏度一般要小于800厘沲,其目的是为了避免磨损以及保证油泵启动时吸油。在润滑油剧烈搅动且温度较高的情况下,为了保证液压系统正常工作,要求润滑油的黏度指数不得小于110。因此,在牵引部一般选用N100号或者N150号抗磨液压油。 3 煤矿采煤机的润滑技术 3.1 齿轮油 (1)齿轮油的作用。第一降低摩擦因数,减少摩擦力与功率损失,降低机械能耗,提高工作效率,可以分散热量及时冷却。第二减少齿轮和其他运动部件的磨损程度,使设备能正常运作,并延长其相关部件的使用寿命。第三是冲洗齿面污染物和固体颗粒,缓解齿轮间的冲击力,避免相关零件生锈腐蚀。 (2)润滑脂选用的技术要求。①润滑脂适应的轴承运转速度有限,不能采用润滑脂润滑。②润滑脂滴点温度比轴承的最高工作温度高出20―30℃,温度越接近于滴点,润滑脂变质失效的速度就越快。③负荷高的轴承要选择针入度较小、较硬的润滑脂。④根据不同矿山的地质地形、气候等外界条件因素,科学合理的选择的适合的润滑脂。⑤要保持油脂的洁净度,并按照使用标准和要求按时按量进行灌注,且不可混用。同时随时注意、检查油量和油质变化的情况。 3.2 液压油 在采煤机液压系统中,液压油既可以传递动力,也可以为液压传动机构起到润滑作用,还具有冷却、防锈的功能。因此在选择液压油时,必须从传递动力和润滑两个方面考虑,选择黏度合适的液压油,才能使其发挥最最大的效能。 (1)对液压油的技术要求。①抗氧化能力和抗泡性较好的,保证在储存过程中不会被氧化生成胶质,并且在系统温度压力变化时,油质性能不会变。②具有适宜的黏度和较好的温性,且黏度指数不得小于90;具有良好的润滑性能和抗磨性能。③能较好是适应密闭材料,不会影响密闭材料的使用性能,具有较好的防锈性能、抗乳化性能以及抗腐蚀性能。④抗剪切性好,闪点比较高,凝固点低。 (2)润滑油选用的技术要求。①载重荷要选用高黏度的油,保证润滑效果;载荷轻选择黏度低的油,减少能力消耗和发热。②温度高时,选择高黏度的油;在潮湿的条件下,选择具有良好防锈性能的油。采煤机的裸露部件需要选用黏度高的油。机器部件作变速、间歇、往复运动时,要选用黏度高的油。③根据不同的润滑方式、不同物质的相容性,选择不同的润滑油,以确保发挥最佳的润滑效果。 4 结语 大量的实践证明,采煤机的维护中心环节就是搞好润滑工作,不断创新润滑技术,才能使其发挥出最大的润滑效果,提高采煤机设备的工作效率,延长其使用寿命,保证采煤工作的有序进行,促进我国煤矿事业健康、可持续发展。 煤矿采煤机论文:煤矿用采煤机电缆线芯断裂问题的分析与预防 摘 要:煤矿资源是我国重要的能源,随着经济的发展,煤矿的开采量也逐渐的增大。当前煤矿开采的机械化、自动化、智能化程度不断提升,采煤机作为主要的采矿机器,其运行状况直接决定了采矿的效率,但是,采煤机电缆线芯在运行的过程之中经常会出现断裂的问题,从而影响了采煤效率和煤矿产量。文章主要分析了采煤机电缆线芯断裂的主要原因,并提出了相应的问题预防对策。 关键词:煤矿;采煤机电缆;线芯断裂问题;分析与预防 采煤机生产效率的提高,不可避免的给电缆线芯造成更大的负担,通常而言,生产效率和电缆线芯的机械损伤疲劳程度呈现指数增长的趋势,而且采煤机电缆线芯断裂的维修费用较高,严重影响了采煤效率,因此,加强对于电缆线芯断裂问题的研究,并进行有针对性的预防措施就显得至关重要。 1 煤矿用采煤机电缆芯断裂的原因 1.1 材料加工控制不当 电缆线芯的加工至关重要,如果加工工艺控制不当就会造成电缆质量出现问题。例如在电缆的加工当中,要进行电缆的拉丝或者淬火处理,以提高电缆的抗拉程度,但是如果温度控制不当,就会造成电缆线芯铜单丝的氧化过度,从而造成其材质变脆,再者在电缆挤绝缘后的硫化过程中,如果进入水分或者绝缘材料高温释放出酸性物质,也会造成内部铜丝的腐蚀,从而影响了其断裂伸长率,也降低了导体的耐弯曲性能。 1.2 线芯束绞节径比较大 一次束导线的绞合节径增大,往往会造成其弯曲半径变大,同时也降低了电缆的耐弯曲性能。因此,电缆一次线芯束的绞节径有着明确的规定,按照相关的标准规定,通常一次束绞导线的节径不超过25,同时复绞线的绞合节径比不大于30,而对于内层的绞合节径比也有着严格的规定,通常而言,对于内层的绞合节径比不超过20,而外层的绞合节径比不超过14。但是部分生产厂家对于绞合节径比的控制不当,例如:对于国家标准的理解错误或者设备精密度等原因,往往造成电缆线芯的绞合节径比超过标准的数值,甚至有些产品的超标率超过了30%,从而造成电缆的耐弯曲性较差,在运行的过程中容易出现断裂。 1.3 缆芯绞合节径比较大 采煤机的电缆有着较高的质量要求,尤其是对于电缆线芯的绞合节径比,根据MT818的相关质量规定,标准的电缆芯绞合节径比应当小于10,但是在电缆芯绞合完成后,要进行一系列后续的处理,例如要进行电缆的复绕、挤护套等处理,因此后续生产工艺的影响也造成了最终产品电缆的节径超过了标准要求,降低其柔软度,增大了断裂的概率。 1.4 绝缘材料的影响 绝缘材料的作用主要体现在两个方面,一方面是绝缘材料可以发挥其绝缘作用,保证电缆的正常使用,另一方面绝缘材料可以对电缆的线芯起到一定的保护作用,避免电缆受到的应力过度集中。因此,绝缘材料的质量控制至关重要,通常而言要想保证良好的绝缘性能,绝缘材料的含胶量要大于35%,只有保证足够的含胶量才能保证绝缘材料有良好的绝缘性能和良好的机械性质,但是由于电缆绝缘材料在生产过程中,其含胶量的控制不当,造成了其伸长率、抗拉强度和拉伸回缩率不合格,不能充分发挥其对于电缆线芯的保护作用,也降低了电缆的使用寿命。 1.5 使用过程中的影响 采煤机的工作原理是:在机器的带动作用下,采煤机在其固定的轨道上上下移动,同时保持在轨道斜面上的向前运动,采煤刀就会一层层的把煤矿割掉,而电缆会随着采煤机的机械运动而上下运动。通常而言在采煤的过程中,并没有对电缆施加应用,但是如果电缆槽中进入了杂物,就会造成电缆的移动阻力增大,从而造成采煤机推动电缆行走的现象,从而对电缆造成了破坏,长时间的运行会造成电缆的疲劳断裂。此外在采煤机运行的过程中,电缆最小弯曲半径过小,就会造成电缆的超负荷运行,从而影响了使用寿命。 2 煤矿用采煤机电缆线芯断裂预防的方法 2.1 避免铜丝氧化 在电缆线芯的加工过程中,要选择合理的加工工艺,避免加工过程对铜丝造成氧化破坏,例如在淬火过程中,可以采用氮气保护的策略来保护铜丝,同时也可以有效的控制单丝的伸长率,保证其柔软度。此外在加工的过程中要按照国家标准,采用良好的绝缘材料,例如可以采用异丙基橡胶作为绝缘材质,减少硫的使用量,或者不使用硫,以提高绝缘材料的性能。 2.2 控制导体绞合与成缆节径比 导体绞合节径比对于对于电缆线芯的性能影响较大,因此要按照相关的国家规定设计绞合工艺,在加工的过程中,要缩小理论节径比,可以下调10%到15%的比例,保证产品的节径比满足实际使用的需要。 2.3 绝缘材料的选择 对于绝缘材料的选择,首先要考虑其抗张强度和断裂伸长率,这是提高电缆性能的关键,通过研究显示,绝缘材料的性能和其生产工艺有密切的关系,良好的生产处理工艺可以保证绝缘材料具有良好的绝缘性能和抗拉强度,因此在绝缘材料配比的选择上,要优化配方组成和炼胶工艺以及硫化工艺,保证绝缘材料的性能符合标准要求。此外要设计过程中,要充分考虑设计余量,尤其是要保证绝缘材料的胶料含胶量合格,不能只考虑成本因素而忽略了其应用性能。 2.4 合理选择采煤机 设计合理的电缆槽可以加强对于电缆的保护,在设计过程之中,要结合电缆的选型,保持电缆规格型号和电缆槽的一致性。此外要结合采煤机的功率和控制方式,设计合理的电缆槽,避免电缆在往复运动的过程中,由于电缆槽的设计不合理而造成电缆的损坏。再者要加强对于采煤机电缆薄弱环节的保护,避免电缆受力集中而产生过度弯曲。例如在电缆连接处,可以设计U型喇叭口,避免电缆的过度弯曲,也可以在适当的位置增加钢丝牵引,在采煤机的运行过程中,由钢丝来进行牵引,避免电缆本身的受力集中。通过额外设计保护可以有效提高电缆线芯的使用寿命,降低了其出现故障的的概率,同时这些设计也不会增加生产成本。 2.5 增强控制线芯的性能 通常而言增强线芯的柔软性、导体强度、相对滑移性可以有效降低电缆断裂的发生。首先是对于其柔软性的控制,要控制线芯导体和成缆节径比的关心,增加导线单丝根数,并采用复绞结构,增强电缆线芯的柔软度和刚度,此外也可以降低成缆节径比,增强线芯的抗弯曲伸缩。再者是导体强度的控制,可以在线芯中添加强度较高的纤维丝,提高导体的性能,当电缆受到较大的拉应力时,首先承受应力的是线芯中的纤维丝,从而保证了电缆线芯不受到破环。最后是对增强线芯之间的相对滑移性,为了保证在电缆弯曲、拉伸过程中,控制线芯具有相对的滑移性,以保证应力的及时分散和均匀,我们先在单根控制线芯外均匀涂敷滑石粉,然后绕包一层耐高温滑移带,控制线芯成缆后,再绕包一层聚酯膜或加强无纺布,使控制线芯在受力时能够得到一定的缓冲,从而延长控制线芯的使用寿命。 2.6 现场管理 在煤矿开采中要做好现场管理工作,保证采煤机处于正常的运行状态,例如要及时的清理电缆槽,避免电缆槽中的杂物影响电缆的运行轨迹,从而减少了电缆线芯断裂的发生。此外要清除采煤现场的杂物,保证各个施工设备摆放整齐,防止现场的其他工具对电缆绝缘层造成割伤等问题的发生。 3 结束语 总而言之,采煤机的电缆线芯使用寿命直接决定了采煤的效率和生产能力,因此要采取预防措施来提高电缆线芯的断裂问题。因此在电缆的生产过程中,要控制电缆线芯的生产工艺,大大改善电缆的柔软性、强度和抗拉伸能力,提高电缆的质量和使用寿命。 煤矿采煤机论文:浅谈滚筒采煤机在煤矿企业发展趋势 摘 要:通过对企业各个时期所使用采煤机的特点进行总结分析,阐述了采煤机技术水平对煤矿企业生产的影响,并对新时期采煤机的发展方向提出了新的要求,指出了我国采煤机的发展前景和主攻方向。 关键词:滚筒采煤机;液压;电牵引;发展 1 滚筒采煤机概述 1.1何为滚筒采煤机 采煤机械分为采煤机和刨煤机两大类,采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备,其功能是落煤和装煤。目前应用最广的采煤机械是滚筒采煤机。 1.2 滚筒采煤机的分类 滚筒采煤机按形式可分为链牵引采煤机、液压牵引采煤机和电牵引采煤机三类。 (1)机械牵引:是指全部采用机械传动装置的牵引部。特点:工作可靠,但只能有级调速,结构复杂,目前已很少使用。(2)液压牵引是利用液压传动来驱动的牵引部。液压传动的牵引部可以实现无级调速,变速、换向和停机等操作比较方便,保护系统比较完善,并且能随负载变化自动地调节牵引速度。(3)电牵引:电牵引采煤机是对专门驱动牵引部的电机调速从而调节牵引速度的采煤机。 2 滚筒采煤机在煤矿企业中的应用 2.1 20 世纪 70 年代链牵引采煤机普遍应用 20世纪70年代,在开滦各矿广泛使用的是鸡西煤矿机械厂制造的MLS3-170 型双滚筒采煤机和上海冶矿厂制造的MD-150 型双滚筒采煤机、无锡采煤机厂和辽源煤机厂共同制造的DY-100 和 DY150 型单滚筒采煤机。 此类采煤机的特点: (1)装机功率小:这个时期的采煤机所能达到的最大装机功率为170KW。(2) 有链牵引、输出牵引力小:这个时期的采煤机牵引方式都是采用圆环链与牵引链轮啮合传动,传递牵引力小,牵引力在200kN以下。(3)牵引速度不均匀,采煤机负载不平稳。(4)自开切口差:由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,需要人工清理,单滚筒采煤机更为如此。(5)工作可靠性较差:在我国基础工业薄弱的影响下,致使采煤机的寿命普遍较短,特别是液压元部件易损。(6)品种单一,覆盖面小,很难满足不同煤层的开采需求。 2.2 20 世纪 80 年代液压牵引采煤机广泛推广 采煤机向大功率、重型化和大倾角方向发展以后,链牵引机构已经不能满足需要,无链牵引得到了很大发展。 这个时期,国家开始重视系列化采煤机的开发工作,一种功率的采煤机可以派生出多种机型,主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用。各矿使用的采煤机逐渐由MXA600/ 3.5 型、双电机AM500型、MG300-GW型采煤机所替代,可满足 1.5m 至 4.5m 煤层开采的需要。某些矿井也使用了MG200-W 型中小功率采煤机。 此类采煤机的特点: (1)机身短,调度灵活。(2)操作简单、维修成本低。(3)无银牵引的推广使用使采煤机工作平稳、使用安全。 (4)单位质量输出功率大,且滚筒旋转速度高,机身轻,耀震动。(5)组成部分复杂,施压元件和油液都处于密封的壳体内,因此出现故障时很难判断,给采煤机的检修带来很大的困难,处理时间长,影响生产较严重。(6)系统牢靠性不高,自动化水平低,手动操作不便于薄煤层狭窄的空间。 2.3 20 世纪 90 年代以后电牵引采煤机占主导地位 这个时期,MG-200/500-AWD、MG-300/730-QWD、MG-650/1515-WD等型号的采煤机在各矿得到广泛应用,其特点有以下几点。 (1)具有良好的帕特性:可以在采煤机前移时提供牵引力,但其克服阻力秫动;也可以在采煤机下滑时进发由制动,向电网反馈电能。(2)可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6--2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°―50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。(3)运行可靠,使用寿命长:电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。(4)反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。(5)结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%―70%左右。 3 滚筒采煤机的发展趋势 根据我国煤炭生产远景规划及采煤机技术发展趋势,滚筒采煤机的主要发展方向为: (1)采用电牵引方式。传统的液压牵引采煤机在国外虽然仍在生产和使用,但已不占主导地位。(2)采用交流变频。由于交流变频调速牵引系统具有技术先进、可靠性高、维护管理简单和价格低廉等特点,近年发展很快,交流牵引正逐步替代直流牵引,成为今后电牵引采煤机的发展方向。采用两个变频器分别拖动 2 台牵引电机的牵引系统,成为电牵引技术发展的又一个特点。 (3)高度自动化 开发工作面远距离无线高速信号传输装置,以解决采煤机工作影像高可靠实时传输的研究。研发高可靠性、高性能、抗干扰、抗热效应、拥有远程实时操作的矿用计算机控制系统。 (4)发展小型电器配件。向电器设备结构的小型化发展,由于功率的增大,电动机、变压器、变频器等设备的体积也相应增大,为满足整机结构布置紧凑的要求,必须研究电器设备小型化的技术途径。 (5)提高可靠性。重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能,研究可靠的微机电气控制系统,重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。如油封技术方面,要开发出长寿命、高可靠性产品。(6)根据实际情况大型化。要根据用户需求和配套设备发展情况决定自己的大型化。而当今控制技术的发展,并联流程的控制实际已经不存在问题。针对具体的产品,大型化到中间规模的阶段,市场需求是最大的。 结语 现代化煤矿综采放顶煤技术的高速发展,根据用户的需求,结合矿井地质条件,煤层厚度及煤质硬度,合理设计开发出能满足矿井生产需要的电牵引采煤机,改善生产条件,提高技术设备,是促进我国煤炭行业生产的可持续发展的必要手段。 煤矿采煤机论文:连续采煤机短壁机械化开采在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用 摘要: 介绍了国产EML340AF型连续采煤机及其配套设备在回收韩家湾2-2东翼残采区边角煤中的应用,主要根据韩家湾具体条件论述了其残采区短壁工作面布置、开采工艺及设备配套等情况,进一步阐述了短壁机械化开采在我国目前煤炭产业发展中的重要性。 关键词: 连续采煤机;边角煤;资源回收率 0 引言 我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法,并且随着工作面长度越来越大,长壁开采后遗留的矿井煤柱、不规则块段及边角煤也越来越多,以成为制约煤炭企业和煤炭资源回收不容忽视的问题。以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术体系,具有采掘合一、机动灵活、设备投资少、适应范围广等特点,可更加有效回收布置长壁工作面后无法开采的矿井煤柱、不规则块段及边角煤。本文以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用情况为例,探讨一种能够较为有效解决目前煤矿企业所面临的矿井煤柱、不规则块段及边角煤等煤炭资源回收问题,以达到最大限度地提高煤炭资源利用率,实现资源的安全高效开采。 1 概况 韩家湾井田地处陕北黄土高原北部,毛乌素沙漠东南缘。地貌大致为风积沙区,沙丘连绵,波状起伏,地形相对比较平坦。 韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域位于韩家湾井田的东北部,西北部、东南部为井田边界,西南部为三盘区已采和四盘区正在回采工作面。平均走向长度388m,倾斜长度2440m,总面积约0.947km2。 1.1 煤层顶、底板 2-2煤层顶板属Ⅱ类中等稳定顶板,以老顶为主,局部有直接顶,直接顶岩性为粉砂岩、细粒砂岩和泥岩,直接顶厚度一般为1~3m。开采上部煤层,距风化带很近或已在风化带范围内时,因岩体性质恶化,顶板稳定性下降。 煤层底板主要由泥质岩类粉细砂岩组成,本区煤层顶、底板属较稳定型。 1.2 煤层特征 根据钻孔资料及盘区掘进巷道揭露情况分析,韩家湾2-2东翼残采区边角煤层厚度为0.20~3.96m,平均煤厚约3.3m。煤层埋深约100.95m,结构单一。厚度变化规律明显:由西向东变薄。故总体上属大部分可采煤层,采区内厚度变化不大,只是到了东部边角处因沉积冲刷急剧尖灭。 1.3 地质构造 韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域内无岩浆岩浸入和火成岩,无较大的断裂和明显的褶曲,断层极少发育、褶曲不发育。边角煤西部有河流冲刷现象,煤层急剧变薄,顶板较破碎,煤层局部被冲刷变薄或尖灭,范围不大;该区域局部会出现沉积充填现象,范围较小。东部至2-2煤层边界线150m处可能会出现大面积沉积充填现象,煤层变薄,局部可采。 1.4 水文地质情况 盘区内地下水的赋存和分布主要受气候、地形地貌、地层、地质构造及地表水系等因素控制。根据省煤田地质185队勘探及抽水试验表明:主要含水层延安组风化岩裂隙潜水和基岩裂隙承压水单位涌水量为0.15~3.13m3/h,渗透系数为0.0066~0.107m/d,按钻孔单位涌水量富水性分级都属于弱富水性。但应注意此含水岩组分布面广,厚度较大,距2-2煤层间距小。 1.5 瓦斯等有害气体、煤尘及煤层自燃发火情况 本区煤层埋藏浅,上覆基岩较薄,开采本区时,预计瓦斯很小。根据钻孔瓦斯测定结果,自然瓦斯成分基本为氮气,一般大于88%。甚至全部是氮气,韩家湾生产矿井瓦斯很小,处于二氧化碳、氮气带中。经四川省煤田地质研究所实验测定,各可采煤层爆炸指数在33.88%~41.60%之间,煤尘具有爆炸性。井田内各煤层埋藏均较浅,变质程度低,通过对部分钻孔中采取的煤芯测试结果,并结合相应样点的化学分析结果,综合确定出煤的自燃倾向等级为易自燃的煤层。 2 回采工艺及方法 2.1 回采工艺 巷道均布置在2-2煤层中,每41m布置一个区段,区段间留设10m保护煤柱;区段内支巷间留设3m保护煤柱,采硐间留设2m保护煤柱。邻近盘区采空区侧留设20m保护煤柱。采用两条支巷同时掘进的方法,每掘进26m后60°夹角开一条联巷贯通,当煤层低于2m时停止掘进,开采硐进行回采。采硐回采时采用双翼后退式,由里向外依次进行回采,采硐进刀方向与支巷均成60°夹角,宽度3.4m、深度8.0m。如图1,连采机先回采1#支巷,在1#支巷内先采左翼后采右翼,连采机进入1#采硐回采8.0m后退机,1#采硐回采结束;连采机移至2#采硐进行回采,2#采硐回采8.0m后退机,2#采硐回采结束;连采机进行下一个采硐回采。回采至联巷时,连采机移动至2#支巷开始回采,2#支巷回采顺序同1#支巷。 2.2 施工方法 ①落煤工序。采用山西天地煤机装备有限公司开发研制的EML340AF连续采煤机完成落煤与装煤工序。掘进、回采最大空顶距8.0m,最小空顶距0.8m。②装煤工序。通过连续采煤机的装载运输机构来完成装煤工序。连续采煤机割煤时,煤落在装煤铲板上,同时圆盘耙杆连续运转,将煤扫入中部运输机,运输机将煤装入后面的无轨胶轮车。③运煤工序。连采机落煤无轨胶轮车边角煤运输巷刮板运输机边角煤运输巷胶带输送机2306辅运顺槽胶带输送机三盘区皮带大巷胶带输送机皮带运输巷胶带输送机主斜井煤仓地面。④清理浮煤工序。掘进完成一个循环后,连续采煤机退出巷道,降下铲板,对巷道内的浮煤进行初步清理,锚杆机支护完成后用铲车进行二次清理。清理浮煤时,应注意巷道两帮的缆线、管路、风筒及瓦斯探头等设备。⑤支护工序。在连续采煤机掘进过程中,及时将锚杆、树脂等支护材料运至锚杆钻车上并码放整齐,当连续采煤机掘进完一个循环(8.0m)时,把连采机退到联巷口后方5m处,将锚杆钻车开至巷道内进行支护,锚杆钻车到位后把电缆悬挂好,支护从外向里逐排进行,支护断面图如图2。 巷道支护参数如下:①支巷、联巷:采用锚杆支护,矩形布置,间距为0.95m,排距为1.1m,每排5根;②巷道交叉点处采用锚索加强支护,矩形布置,间排距为2.2m;③工作面遇到顶板破碎、巷道有片帮现象时,必须加挂钢筋网。 3 工作面设备布置与配备 ①工作面主要采用连续采煤机作为掘进与回采的主要设备,工作面设备布置如图3。②工作面主要设备如表1。 4 结语 ①韩家湾煤矿残采区边角煤回收,采用连续采煤机等机械化设备进行开采,充分发挥了连续采煤机的灵活性,大大提高了边角煤的回收效率,降低了工人劳动强度,提高了矿区整体资源回收率。②连续采煤机短壁开采,设备配套非常重要。该工作面回采过程中采用6台防爆无轨胶轮车来运输煤炭,相比目前短壁开采中所使用的梭车运输煤炭效率有所降低,并且增加了运输的复杂行,同时对井下环境也造成了一定污染,因此改为连续采煤机配套梭车运输使用效果更好。③我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法,随着工作面长度的增大,开采后的残留煤柱、边角煤、不规则块段煤量也在逐年上升。随着短壁开采装备日益更新,机械化程度越来越高,短壁采煤法也在不断改进。短壁机械化采煤对于解决无法布置长壁工作面的残采区、不规则快段及边角煤是一种行之有效的途径,也将越来越多的应用于现场之中,短壁机械化开采的不断发展与应用对煤炭产业的发展有着积极的意义。 煤矿采煤机论文:电牵引采煤机在煤矿井下的应用 【摘 要】本文结合自身多年工作经验对电牵引采煤机在应用当中的几个问题如直流牵引与交流牵引、变频器的机载与非机载、变频器的选择等一些进行了探讨,对建设现代化矿井提出了个人的建议。 【关键词】采煤机;电牵引;非机载问题;变频器 采煤机是一个集机械、电气、液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将导致整个采煤工作的中断,对生产造成巨大的经济损失。现结合我矿多年采用MG200/500-AWD等系列的交流电牵引采煤机的工作实践,对电牵引采煤机在电气系统中的发展及故障做个分析和总结。 1、关于直流电牵引和交流电牵引问题 在电牵引发展过程中,选择直流调速方式一直是大家十分关心的问题,虽然直流电牵引和交流电牵引两种调速方式都适用于采煤机工作,但在可靠性和先进性方面是有差距的: 第一,直流电牵引中最薄弱的环节是防爆直流电机,直流电机优点是过载能力强,起动特性好,缺点是体积大、结构复杂,加之防爆结构原因,碳刷与整流子片接触摩擦发热,热量散发慢以及磨损下来的粉末难以排除,因此,碳刷的寿命低,可靠性差,且在井下维修相当困难。交流电牵引采用的是交流鼠笼式电机,体积小,防爆结构简单,工作可靠,寿命长,维修方便,但在驱动交流电机的调速装置上还有不足。如:交流变频器的散热问题、煤机工作环境的影响至交流变频器的震动等问题不是十分理想,但随着国际上电力、电子技术的迅速发展,交流变频调速技术越来越先进,越来越成熟可靠,这些问题会得到进一步的改善。直流电牵引由于受直流电机尺寸的限制,功率不可能做大,在同样外形尺寸下,交流电机功率可以做得更大一些,这有利于电牵引采煤机向大功率、高参数、高可靠性方面发展。从发展观点看,交流电牵引比直流电牵引更有发展前途。 第二,直流电机和交流电机的机械特性有很大的区别,直流电机的机械特性是软特性的,交流电机是硬特性的。煤矿井下的工作环境恶劣,地理位置凹凸不平,以电机的抗过载能力和过流时间来看,交流电机和交流变频器更具有优势。 2、变频调速装置的机载和非机载问题 在交流电牵引中,安装在采煤机机身上的交流变频调速装置叫机载系统,把变频器和变压器从采煤机上分离出来安置在工作面的巷道内,用一根特殊的牵引电缆与采煤机连接起来,这种布置方式叫非机载系统。机载和非机载系统的优缺点比较: 2.1非机载系统的优点 (1)由于变频器、变压器与主机分离,采煤机的机身长度较短,销轨及两滑靴间的距离较小(销轨与滑靴一左一右),对工作面起伏、弯曲的适应性较好。 (2)可以选择或设计裕度较大的变频器和变压器,对提高其工作可靠性十分有利,也有利于大功率采煤机的开发和研制。 (3)变频器、变压器作为独立的部件置于工作面的巷道内,避免了因采煤机工作的振动对变频器的影响,提高其工作可靠性,冷却问题变得容易解决,维护和检修十分方便,并与采煤机电控分开,避免信号干扰,提高采煤机抗干扰、抗热效能力。 2.2非机载系统的缺点 (1)连接变频器与牵引电机的牵引电缆在采煤机工作过程中容易产生挤压弯曲、疲劳损坏,产生短路接地或断路现象。同时非机载系统中牵引电缆很长(300m左右),电压降很大,变频器在低频工作时(一般10Hz以下)电机输出扭矩下降,往往会出现低频时采煤机不能行走的现象,经常影响采煤机电控系统和变频器工作的可靠性。机载系统是通过相对静止的短电缆将变频电源传输到牵引电机,故电缆的电压降较小,传输效率高,低频特性好,电缆不易损坏,能充分发挥变频器的电气性能,也有利于变频电路的漏电检测。 (2)由于我国生产的非机载系统中变频器的工况参数显示屏不在机身上,司机看不见巷道内的显示屏,阻碍司机随时观察采煤机牵引工况。机载系统正好与非机载系统相反,取消了易出故障的牵引电缆,而变频器显示屏也置于机身上,便于司机随时观察。 (3)变频器的选择。为了扩大电牵引采煤机的使用范围,使电牵引采煤机适应不同倾角的工作面,必须选择有制动功能的变频器。当煤层倾角在25°以下(即为缓斜煤层),就可在变频器中增加两组制动模块、两组水冷电阻,并在机械传动系统中增加两组液压制动器。因为煤层倾角在25°以下的工作面中,采煤机的下滑与输送机产生摩擦力,受到浮煤对滚筒的阻力以及输送机弯曲引起的阻力等因素的制约,采煤机的下滑力不会太大。另外,我国目前工作面的作业方式都采取双向割煤、两端头斜切(斜切距离一般为25m~30m)进刀,即使下滑,由于距离不长,电阻发热量有限,用冷水冷却也足以把热量带走。万一热量吸收不了,变频器电压继续升高,最后只能靠过电压保护功能断电停机,液压制动器立即制动,阻止机器继续下滑。当煤层倾角在25°~45°之间,即为中斜煤层,靠制动模块和制动电阻难以吸收交流电机发出的能量,变频器过电压保护将频繁出现,甚至机器无法工作。 3、结束语 综合分析以上问题,我们认识到,在煤矿井下使用交流、机载变频调速电牵引采煤机是最合理、最经济的选择。 煤矿采煤机论文:浅析煤矿矿井采区采煤机安全故障处理措施 摘要:随着煤炭工业的快速发展,采煤机的组成、结构越来越复杂,功能也越来越多,从而出现故障的原因也更加复杂。在现代化、机械化的煤矿生产中,采煤机是十分重要的设备,它是集液压、电气、机械于一体的大型机械系统。由于矿井井下作业环境十分恶劣,并且在采煤机的操作、保养、维护等方面人为能力各不相同,从而产生各种安全故障,直接影响了煤矿生产的安全性、经济性。文章对煤矿矿井采区采煤机的安全故障原因和处理措施进行了分析。 关键词:煤矿矿井;采煤机;工作原理;故障处理;安全运行措施 采煤机的主要结构包括附属装置、电气控制箱、牵引部、截割部等。采煤机的截割部主要包括挡煤板、滚筒调高装置、螺旋滚筒、行星减速箱、摇臂等;采煤机的牵引部主要包括泵站、行走机构、牵引部的减速箱等;采煤机的电气控制箱主要包括监控设备、隔离开关、主电动机、中间箱、电磁阀箱、副电动机等;采煤机的附属装置主要包括防滑装置、摇臂调高装置、电缆水管拖移、底托架、紧链装置、冷动喷雾装置等,主要起辅助作用。滚筒采煤机的工作机构是螺旋滚筒,在滚筒旋转的同时也载入了煤壁,并通过安装在螺旋滚筒上的截齿将煤破碎,再利用滚筒上的螺旋叶片将已经破碎的煤装入刮板运输机。 1 采煤机常见故障分析与处理 1.1 采煤机不牵引 当采煤机的电动机启动后,手把离开原位,集中显示屏上的黄灯亮,表明电动机几率失载,同时松闸路灯、安全火花和非安全火花的电源绿灯也会正常显示。如果这四个指示灯显示不正常,表明电气方面发生故障了。如果显示灯正常,一定是液压系统发生了故障。通过观看出现故障时的系统背压是否下降来确定故障所属的范围。 1.1.1 系统背压不下降。(1)功控电磁阀故障:故障的原因是电磁铁的接线不当或接触不良;P、O口安装错误,导致控制油不能正常进入回零油缸进行解锁。故障处理方法,如若电线是接触良好的,则可以将电磁阀扭转180°后再安装。(2)功控电磁阀前阻尼管故障:故障原因,螺旋阻尼管R直径较小,容易被脏物堵塞,使得油路不够畅通,回零油缸得不到解锁,油马达不能正常运作。故障处理方法,把螺旋阻尼管R1拆下来清洁,疏通管道。(3)制动电磁阀故障(二位三通):故障原因,电磁铁接线接触不良,电机不能正常运作,制动器电磁阀不能松开制动器和打开控制阀,回零油缸不能解锁,机器无法正常牵引。故障处理方法,检查油管是否有油,如果没油,电磁铁就不运作。 1.1.2 系统背压下降。(1)辅助泵损害不运作:故障原因,泵漏损太大了,如果背压在1.5MPa下,失压控制阀起保护作用,使得回零油缸不能解锁,主油泵在零位不运作,导致采煤机不牵引。故障处理方法,如果确定是泵的问题,可以换辅助泵。(2)主油泵与油马达漏损:故障原因,当主油泵或者马达泄漏量超过辅助泵的补油量时,系统背压降低,出现不牵引的现象。故障处理方法,更换。(3)其他故障及故障原因:卡套管被破坏、背压阀的弹簧因长期使用导致疲劳损坏或由于调节螺钉松动造成不牵引。故障处理方法,修复或 更换。 1.2 采煤机单向牵引 1.2.1 调速机构伺服阀上回油阻尼孔R1被堵塞:故障原因,如果伺服阀上的两个阻尼孔有一个堵塞,就会使推动油缸在调速时不能回油,造成单向牵引。故障处理方法,拆掉伺服阀上的小长盖,清除掉阻尼孔中的脏物。 1.2.2 调速机构中回零油缸故障:故障原因,回零油缸上的固定螺钉装得不够稳或不够协调,致使调回零油缸中的活塞组件和杠杆机构拉不动,出现单向牵引,导致系统背压不下降。故障处理方法,松开固定螺钉,来回拉动手把,直到卡滞现象消失,然后固定螺钉。 1.2.3 主油管破裂漏损:故障原因,当主油管中有一根被破坏时,比如这根管子恰好为回油管,就会产生单向牵引的现象。故障处理方法,更换油管。 1.2.4 主油泵配油平面一侧拉毛:故障原因,当拉毛一侧建立不起高压,也会产生单向牵引。故障处理方法,更换主油泵,但要先检查油马达外漏损和主油管,在确保没有损坏后,才能更换主油泵,切不可随意更换。 1.2.5 梭形阀芯故障:故障原因,脏物卡住了阀芯,使得梭形阀只能一个方向动作。故障处理方法,清洗梭形阀。 1.3 采煤机牵引速度降低 1.3.1 正方向和反方向的牵引速度都会下降。(1)主油泵和油马达容积效率下降,内外漏损严重:故障原因,空载时牵引速度下降慢,牵引速度在负载增加时而有所下降,油温上升。打开液压传动部上盖,可以看见油泵外漏严重或油马达漏损严重。故障处理方法,更换泵或马达。(2)高压安全阀运作失常:故障原因,空载时牵引速度正常,但随着压力的增大,牵引速度会突然下降,使调节弹簧疲劳变形。故障处理方法,更换弹簧,并调整至整定压力值。(3)梭形阀后的高压管路或高压表管子故障:故障原因,梭形阀后的高压管路漏油,致使压力油分流,而进入马达的流量变少,牵引速度减慢,严重时甚至造成背压下降。故障处理方法,修复或更换。 1.3.2 一个方向牵引速度下降。(1)主油路一侧漏油:故障原因,在高压一侧漏油时,牵引速度降得较快,当漏油处与辅助泵靠近时,低压保护产生,牵引停止;在低压侧漏油,并且漏油量较少时,还可以牵引。故障处理方法,修复或调整。(2)补油单向阀故障:故障原因,单向阀密封面做得不好或脏物卡住阀芯,从而造成主油路一侧高低压窜油,因此速度有所下降,若牵引方向改变,这只单向阀则会成为补油阀,机器可以正常牵引。故障处理方法,清洗或者更换。 2 采煤机安全运行措施 采煤机在生产时必须严格执行以下安全规定:采煤机要在降尘设备、紧急停止装置、保护设备都齐全的情况下才能运作;采煤机不能频繁开动或带负荷开动;在使用采煤机前,要确保所有紧急停止装置、控制装置都能正常工作;启动采煤机前,保证采煤机工作范围没有人员停留;如采煤机需要更换截齿和滚筒,电源需切断,采煤机隔离开关和离合器需打开,输送机暂停运作;注意启动报警和显示内容;操作采煤机时不得关闭冷却降尘系统,冷却水的流量要不低于2.1m3/h,冷却水的压力应调为2MPa;在处理热的工作液体时要避免人员被烧伤;检查拖曳电缆是否有损伤,确保电缆排列在电缆槽内;替换件、处理辅助液体和工作液体时要根据相关规定操作;避免采煤机部件相互剪切、挤压;采煤机转动时防止胶管、链条、截割机构、驱动轮等拉伤、卷伤。 3 结语 在采煤机的操作、运行中,要能充分掌握采煤机的工作原理、性能和结构,严格按照操作规范来操作采煤机,避免采煤机的疲劳运行和误操作。同时,还要及时分析故障原因和排除故障,精心保养,做好采煤机的日常维护工作,保障采煤机等设备的安全运转,最大限度地发挥采煤机的生产效能,为煤矿企业生产的安全性、高效性提供有力的保障。 作者简介:代云(1964-),男,云南玉溪人,云南省后所煤矿矿长,机电工程师。 煤矿采煤机论文:浅谈煤矿滚筒采煤机故障分析及对策 【摘要】滚筒采煤机在煤矿生产中得到了广泛应用。本文强调了采煤机的正常运行对企业效益和安全生产具有重要意义;分析了滚筒采煤机发生故障的原因,提出了几个故障检查排除方法及步骤;能够帮助工程技术人员及时制定出较合理的排除故障的方案,准确排除采煤机的故障,也为煤矿企业的安全生产提供有力的保障。 【关键词】滚筒采煤机;故障分析;故障排除 0.引言 我国复杂的地质条件,使得对采矿设备要求较高,滚筒式采煤机以其独特的优势在煤矿中广泛使用。滚筒式采煤机构造简单,具有很高的强度,在开采过程中能量损耗小,而且易于改装;它还拥有较宽的采高范围, 能够很好的适应不同煤层的要求,硬煤处理能力强,在顶、底板复杂条件下运行平稳。这些特点都使得其应用更加广泛,煤炭开采对依赖程度更高,其运行稳定性也显得更加重要。 1.采煤机的稳定运行具有非常重要的意义 煤矿生产安全是重中之重,而作为生产过程当中的关键元素,采煤机也扮演着相当重要的角色。保证采煤机的稳定运行,既能够增加企业的经济效益,又能给安全生产加上一把大锁。然而,采煤机的运行过程中,存在的操作不规范,设备、人员管理松弛等原因导致设备故障发生,在故障发生后,部分人员的处理方法不得当,也不能很好的解决问题,这都极大的限制了采煤机效能的发挥,为企业带了较大的损失。工程技术人员应该熟练的掌握滚筒式采煤机的检修方法,能够迅速的发现故障源,并提出解决方案,同时在日常的工作中,扎实做好故障预防、维护工作,保障生产安全、有序进行。 2.滚筒采煤机故障的成因 滚筒采煤机发生故障的主要原因,分为两类:(1)自然型故障。机器使用时间较长,甚至超过使用年限,导致关键部位或者关键零件出现了磨损、老化等现象,其工作性能大大降低,甚至丧失。存在相对运动的零部件以及密封件、紧固件等是故障频发点,都将导致机器不能正常运转。(2)人为型故障。 操作,维护人员专业素质低,设备、人员管理不善是引起机器故障的主要原因,在所有发生的故障中占有较大比例。误操作、松管理、低维护等等行为不仅影响了机器的正常运转,降低了机器使用寿命也增加了生产过程中的安全隐患。 3.滚筒式采煤机故障的分析和排除方法 在采煤机发生故障后应该迅速发现故障源,采取有效措施排除故障。再生产中常用的分析方法有:经验法、仪器法。 3.1根据经验、直觉判断“四步法” (1)“阅”。第一,先查阅资料。 重点翻阅采煤机的检修记录、机器运行记录、以及零部件更换使用记录,还包括不同时期的油脂化验单和设备的图纸、说明书等。通过查阅资料,掌握设备的基本运行情况。第二,实地察看。深入井下采煤现场,仔细观察采煤机上各个相关部件的运转是否正常。在发现异常处,在重点观察如运动部件的运转环境是否正常,有无障碍物妨碍其正常运行;相对运动部件之间的运动关系是否与设计标准相吻合。同时,检查接头和油管等位置,以防密封不严导致的泄露现象的发生;各相关仪表指示盘的显示是否异常,有无故障提示等。然后根据设备说明书内的给出的常见故障解决方法,找到故障源,并予以排除。 如一采煤机左截割滚筒发生停转现象,而且其齿轮箱内伴有杂音。通过对比分析,初步判定其故障源可能位于齿轮箱内的传动部件,箱内的部件遭到损坏。在通过实地检查后发现,位于箱内小伞齿轴上的两盘双列圆柱滚子轴承脱落, 导致故障发生,所以相应的更换受损轴承,排除故障。 (2)“查”。主要检查机器上各部件的连接状况。如紧固螺钉与螺栓的固定情况、执行机构运行灵活度、冷却系统的工况、各部位的油位、运动件的磨损以及运动件的相互运动状况如滚轮与齿轮的啮合等。 如一采煤机出现不牵引现象, 首先全面检查对相关的高低压系统元件和管路,但运行正常;然后检测其运动零部件,也显示正常;最后将故障点确定在泵位调节机构控制处。在检查过程中发现,组件中的弹簧与操作臂之间的连接销子发生脱落,再销子重新装好后, 采煤机牵引问题顺利解决。 (3)“摸”。在检修采煤机的时候,触摸是一种直接的检修手段,可已迅速的检查出电机、摇臂等的温度状况,如若发现温度异常处,通过故障分析,找出故障原因,确定导致故障发生的部件。在对液压元件进行维护时,用手触摸显得更有效,既能给以直接的感官,又能有效避免使用工具造成的液压元件的污染、划伤、擦伤,保证了修理后的液压元件的清洁,完整。 如在触摸过程中发现平面配油副严重磨损时,这表明其使硬化层已经失去作用,应该及时更换;在对马达进行检修时,但触摸到柱塞处有较严重的划伤时,也应该及时更换元件,避免机器故障的发生。 (4)“听”。主要听采煤机的运行过程中产生的噪音和震动。当出现噪音大,震动频率大等异常状况时,说明机器的运行发生故障,需要检查出噪音发出的位置和震动点。再确定噪音发生位置时,可以是采煤机处于空转状态,用如铁棒改锥等作为监听的介质,接触机箱一端,然后在另一端仔细听,确定噪音最大的位置,找出故障发生部位,也可通过音响震动情况,间接的判定出损坏的部件,找出故障点,然后予以排除。 3.2利用专用采煤机检修仪器、仪表检查 当根据经验和直觉进行初步分析后,利用专业的仪器仪表进行进一步的检查,以确定故障发生的位置、原因,再采取相应的措施。在检查过程中常用的仪表有:压力表、流量计、温度计等。利用这些仪表对可疑故障点进行测量,采集数据然后进行系统的分析研究,判定设备故障源的发生位置和原因。 如一采煤机在运行过程中电动机异常发热,温度较高,但是没有压力超载现象发生。通过利用仪表首先对电机的空载电流和电压进行测量,发现空载电流较大异常而电压显示正常,这意味着电动机的绕组的绝缘件可能受到损坏,遂再进一步将对地绝缘件和相间绝缘件作为测量对象,发现其绝缘电阻下降幅度较大,所以确定这是导致发动机发热的原因,在确定故障原因后对发动机进行更换,遂排除故障。 4.结语 采煤机是煤矿生产过程当中的关键元素,也扮演着相当重要的角色,与企业的利益和生产安全息息相关。工程技术人员应该熟练的掌握滚筒式采煤机的检修方法,能够迅速的发现故障源,并提出解决方案,同时在日常的工作中,扎实做好故障预防、维护工作,保障生产安全、有序进行。
公路施工技术论文:高速公路路基施工技术质量控制论文 1高速公路路基施工技术要点分析 1.1路基挖方施工技术对于高速公路路基施工来说,在路基挖方之前需要对施工现场的各种施工影响因素进行充分的调研与勘查,从而为高速公路路基挖方施工进行准备工作。对于路堑开挖施工来说,需要充分结合高速公路工程的地形、土石方调配及路堑断面的情况及条件。对高速公路工程平缓地面上短而浅的土石路堑进行全面开挖,而对于相对平缓的横坡土石路堑则需要采用横向台阶开挖的方式进行施工。除此之外,通常情况下,高速公路路基工程的石、土质榜山路堑需要采用纵向台阶开挖的方式,如果在施工过程中遭遇边坡较高的地段,则需要采用分层开挖的方式开展施工。 1.2路基填料施工技术在高速公路路基施工过程中,路基填料施工需要严格依照规范与标准进行,并需要量化填料的最小强度大粒径,同时需要运用CBR值对高速公路路基土的强度进行表征。通常情况下,对高速公路底面以下0~0.3m的路床进行调料时,需要将CBR值控制在小于8的范围之内,与此同时,对于高速公路下面及下路床,也需要依照规定及标准进行填料的施工。如果路基的填料不能符合标准与规定的最小强度,则需要采用稳定性较高的材料进行处理。一般说来,稳定性材料包括石灰、粉煤灰、粗颗粒等。 1.3路基压实施工技术在高速公路施工过程中,路基的压实是一项重要的工作。现阶段,我国高速公路路基压实工程通常采用大吨位的压路机进行施工。目的在于提高高速公路路基的施工质量,从而将路基土的压实度大大提高。根据高速公路路基施工的规范与标准,在高速公路路床顶面以下0.8~1.5m的位置需要将路堤的压实度保持在大于95%的范围内;而在高速公路底部至0.3m之间进行填料时,需要将CBR控制在小于8的范围内;对于0.3m之上的路床,填料的CBR值要在8~12之间。下路床的填料需要根据具体位置选择不同强度的填料进行填方,当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取用石灰等稳定材料或者掺和粗颗粒的方法进行处理。 1.4路基防护施工技术在高速公路路基施工过程中,路基防护施工是一项极为重要的工作,通常情况下,高速公路路基施工包括坡面防护、冲刷防护、支挡防护3种类型。对于坡面防护来说,其目的主要是预防和阻止地表水的浸泡与冲刷以及坡面岩石风化剥落。近年来,国内高速公路工程中,为了与生态环境保护理念相符合,高速公路的边坡防护通常采用穴播、沟播与片石骨架内播草种与植草皮的措施,从而通过植物的生长对边坡进行防护。对于冲刷防护来说,其目的在于避免地表水及地下水对边坡的冲刷与浸泡,现阶段通常采用砌石、挡土墙、铁丝石笼等工具进行施工,近年来聚氨酯类土工织物护面板逐渐受到公路建设领域的重视,并收到了良好的应用的效果。支挡防护也是高速公路路基防护的重要组成部分,目前利用锚杆、锚索等工具对边坡进行加固的方法受到了公路建设领域的重视,该方法的应用要点是为锚杆的安置选择一个合理的位置,与此同时扶壁式结构、混凝土结构也逐渐受到重视与普及。 2高速公路路基施工质量控制措施 2.1选择合适的施工方式对于高速公路路基的施工来说,施工企业需要针对路基的不同施工阶段与施工工序进行施工方式的选择,从而才能保证路基的施工质量与施工效率,如果施工方式选择错误,不仅会给施工企业造成经济损失,同时还会延误高速公路路基的施工工期,其后果不堪设想,因此施工方式的优化需要施工企业足够关注与重视。例如,路基排水施工方式的选择需要根据施工工程当地的地势进行,在我国地势平坦的西北部地区,通常采用分散排水法,而在一些地势复杂的区域,通常需要采用集中排水法。诸如此类,不胜枚举,因此施工企业需要对施工方式进行合理的选择。 2.2严格控制施工材料进场通常情况下,在高速公路路基施工中,需要运用到混凝土、钢筋、砂石等施工材料,同时,施工材料的质量对高速公路路基的施工质量息息相关。因此,在施工材料进场之前,高速公路施工企业需要对施工材料进行严格的检查,并对材料的生产许可证与出厂合格证进行审核,选择与综合实力较高的厂家进行合作。其次,在施工材料进场之前,还需要取一些具有代表性的材料进行实验,从而明确其质量及各种性能指标,根据试验结果确定是否允许该材料进场。除此之外,施工材料进场之后需要对其进行妥善的保管,因此需要对各种材料的性能及特点进行充分的掌握。例如,将木材置于干燥的库房内,并用门帘对库房的门进行遮掩,避免湿润空气进入;对于钢筋的放置需要避免与酸性、碱性等化学物质接触。 2.3加强机械设备管理在高速公路路基施工过程中,需要用到挖掘机、摊铺机、压路机等机械设备,高速公路施工企业需要对机械设备的各种参数及性能进行调研,并针对具体的工程施工要求对其进行调整,保证机械设备的各种参数及运行速率符合路基的施工要求及标准。其次,施工企业需要安排专业人员对机械设备进行定期的保养与及时的维修,避免机械设备发生损害,从而保证其在高速公路路基施工中的运转效率。除此之外,在机械设备不使用时,需要将其安置在干燥、平整的位置,并遮盖篷布,避免因雨水冲刷而造成被腐蚀,保证其使用性能与运转效率。 3结语 在高速公路工程中,路基施工是一项极为重要的工作,同时,随着社会主义经济体制的建立与完善,市场竞争的激烈程度逐日加剧,高速公路施工企业要想提高自身竞争力,并不断获得更多的经济效益,就必须对路基施工给予足够的重视,并不断优化施工技术。同时需要加强路基施工的质量控制力度,进而提高高速公路路基的施工质量,将高速公路的整体质量与使用性能提高一个档次。 作者:江晨丁维扬单位:贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 公路施工技术论文:公路施工技术管理论文 摘要:技术管理是企业进行一系列技术组织管理工作的总称。工程技术管理是实现施工项目控制目标的必要手段,为了保证安全、优质、低耗、高效地按期完成施工任务,笔者根据工程实践,从施工技术管理的内涵,施工管理的基本原则,以及施工准备阶段的技术管理、施工现场技术管理、竣工验收阶段技术管理等方面对公路施工技术进行论述。 关键词:公路施工技术管理 一、施工技术管理的内涵 公路工程的施工是一种复杂的多工种协同操作、多项技术的交叉综合应用过程,由此决定着施工企业的技术活动也是多种多样的。所谓的公路施工技术管理,是指以合同条款和技术规范为依据,通过一定的组织系统,按照规定的程序,运用各种有效和必要的方法,使工程满足设计要求,实现设计目的,最终质量达到一定的标准的一系列管理活动。它通常包括技术方案的编制、施工过程中日常技术管理、工程测量管理、工程试验管理、工程变更管理、工程技术档案管理等工作。囊括了由熟悉与会审图样、编制施工组织设计开始到施工过程中的现场管理、质量检验、直至公路工程竣工验收全过程中的各项技术工作。 二、公路施工技术管理基本原则 第一,供应与消耗协调一致,确保工程质量和施工安全,实现效益最大化原则。应用科学的计划方法制定最合理的施工组织方案。充分利用时间、空间、人力、财力、物力尽可能使其发挥最大效益。 第二,要把企业和国家、当前和长远二者相结合,遵守经济节约的原则。对工程进行全面的经济技术比较分析,本着节约基建费用,降低工程成本,实现企业可持续发展的思想。 第三,要严格贯彻国家的经济政策原则。国家经济政策是根据自然资源的特点,依据科学技术发展规律以及国家不同时期的技术经济状况而制定的,必须不折不扣的执行。如节约木材、节约能源、节约土地、保护环境、保护农田、保护历史文物、施工机械化、施工管理科学化等都要严格遵守。 第四,严格执行基建程序和施工程序原则。履行合同约定,落实季节性施工,确保生产过程的连续性、平行性、协调性和均衡性。要避免施工断断续续资源利用不足,要防止出现突击赶工的现象。 第五,对“四新”技术的应用推广要坚持经过试验鉴定的原则。 三、公路施工准备阶段技术管理 施工前的准备工作是保证施工任务得以顺利完成的前提条件。主要是了解和分析工程特点、进度、要求,根据施工条件,编制施工组织设计方案,制定和健全技术核定与设计变更、技术交底和技术复核等各项规章制度,从而充分及时地从技术、物资、人力和组织等方面保证施工过程的连续性、平行性、协调性和均衡性。保证工程在如期交付使用。为此,施工前要抓好以下施工技术管理工作: 第一,建立各级技术负责制。要建立和完善以总工程师为首的从上到下统一领导分级管理的人事制度。各级技术管理机构和总工程师、主任工程师、专职工程师、技术负责人等管理人员在技术管理中各尽其职,各负其责。 第二,建立健全施工技术管理的管理制度。建立健全严格的技术管理制度,把技术管理工作科学地组织起来,可以保证管理工作有章可循,使技术活动无论在室内或作业现场,都有明确的目标、具体的内容和严格的检查制度,从而保证技术工作有条理、有目的进行。 第三,建立图纸会审及设计变更技术核定制度。图纸会审是对图纸的合法性、整体性、主要结构的设计、施工技术装备以及采购的材料在品种、质量、规格、性能、数量等方面是否与设计选用的相符等方面进行会审。避免出现因图纸本身的错误导致严重后果。技术核定是针对工程变更内容,召集有关部门在技术上、经济上、质量上和使用功能上充分研究、协商,各方意见统一后以文字记录下来,作为施工依据。 第四,建立技术交底制度。技术交底应在分部、分项工程施工前进行。作业技术人员通过向施工工人进行施工设计图的技术交底、施工工艺交底、材料规格、品种、质量以及使用要求交底、施工规范和质量评定标准交底、样板或实际样品交底、安全生产、节约成本等技术措施交底,可使参与施工的技术人员和工人明确施工任务及特点、技术要求、施工工艺等,从而做到心中有数,有计划、有组织地开展工程施工。 第五,建立工程验收制度。在施工过程中除按有关质量标准逐项检查操作质量以外,还必须根据公路施工的特点,建立隐蔽工程验收制度、中间验收制度、竣工验收制度,确保公路安全交付使用。 四、公路施工现场技术管理 施工现场的技术管理就是施工过程的技术管理,现场技术管理是整个施工技术管理的主要内容。它包括:图纸会审,坚持按图施工;编制并优化施工方案或施工措施;严格按照施工组织设计和施工方案施工;及时检查施工进度和计划执行情况,确保工程按期完成;认真做好施工记录和隐蔽工程检查记录;做好施工资料的积累和整理,确保与施工进度同步。施工过程中的技术管理需要我们在实际操作过程中要有严谨的态度,发现问题,及时纠正,保证工程的高质量、高标准按期完成。超级秘书网 五、公路竣工验收阶段技术管理 工程完工后,施工单位要组织试验人员进行以试通车为主的全面实验检查,填写竣工报告,组织预验收,完成交工报告和技术总结。竣工验收的工程必须符合合同约定的工程质量标准,必须符合单位工程质量竣工验收的合格标准,单项工程必须达到使用条件或满足生产要求。 管理作为永恒的话题.是关系到企业成败兴衰的关键。要提高企业的竞争能力,提高经济效益,必须抓“管理”这个关键。对于公路工程施工企业而言,技术管理则是企业管理的重要组成部分。通过技术管理,保证施工过程的正常进行,施工技术不断进步,从而保证工程质量,降低工程成本,提高劳动生产率,树立企业形象,提高竞争能力。总之,技术管理工作的好坏,直接关系着公路施工的经济效益和企业信誉,因此,一定要重视技术管理的每一环节的工作,做好整个施工过程的技术管理工作! 公路施工技术论文:高速公路填砂路基施工技术论文 1质量控制措施 1.1路基填筑材料的控制 在实际的路基施工过程中,对于路基的填筑材料的质量要求非常严格,只有选择优质的填筑材料,才能保证路基的填筑质量。因此,施工单位必须对填筑材料进行严格的质量把关,相关技术人员还要对填筑材料性能进行检测,其必须具备国家检验合格证等一切证明材料,在充分符合使用标准后,才可以投入到高速公路建设中,不仅能够提高路基的施工质量,还可以大大降低日后道路检修工作的难度。其次,在进行地表土的清理工作时,施工单位应该根据当地的地址情况,选择适合的机械设备,采取相应的处理方法,这样才可以确保清理工作的顺利开展。此外,通过相关调查表明,由于一般的土质颗粒比较柔软细小,弹性能力较差,而砂性土的弹性能力却很高,是目前路基施工中主要的填筑材料,受到了道路建设单位的高度重视。 1.1路基土方施工 路基土方施工多为填方路基,很少有挖方路基。填方路基的施工质量控制要点一是分层填筑,满足上一层压实要求后,再填压下一层。压实前必须对含水量进行测定,含水量符合要求后再碾压,避免返工浪费;二是干密度试验标定要准确,对不同的土质要分别标定干密度不可以用同一个干密度去评定不同土质的压实度。 1.2松铺厚度的控制 松铺厚度与土质类别、压实机具功能、碾压遍数等有关,应根据实际情况,经过试验确定,高速公路及一级路规定不超过30cm,二级及二级以下公路松铺厚度不应超过50cm,以保证压实度为原则,路床顶而层最小松铺厚度不应小于8cm。严格控制路堤几何尺寸和坡度路堤填土宽度每侧应比设计宽度宽出30cm,压实宽度不得小于设计宽度,压实合格后,最后削坡不得缺坡,以保证路堤稳定性. 1.3机械作业的合理安排 如今,大多数的路基施工中,很多施工工序都要依靠机械设备的使用,那么,施工单位就要对机械作业的运作流程进行详细的规划。如果要进行路堤的开挖施工,就需要采用大型推土机,并从路堤两侧分别进行推填,在这一过程中,一定要特别注意土质内的水含量,对于一些含水量较多的土质,施工人员可以采取翻晒的应对措施,使其保持在允许的标准范围内。而对于无法达到含水量标准的土质,将会使用洒水车对土质进行浇灌。通常情况下,想要在施工现场使用机械设备进行作业前,都要对机械设备进行科学合理的配置,这样不仅能够提高机械设备的利用率,还从很大程度上保证了机械作业的效率与质量,确保高速公路的建设进度。 2小涵洞及其他构筑物控制的要点 2.1填料 一般应选用渗水性土填筑:台背顺路线方向,上部距翼墙尾端不少于台高2m,下部距基础内缘不少于2m,拱桥台背不少子台高的3~4倍;涵洞两侧不少于孔径的2倍。如果台背采用渗水土有困难时,在冰冻地区自路堤项而起2.5m以下,非冰冻地区高水位以下,可用与路堤相同的填料填筑。 2.2填筑 桥台背后填土应与锥坡填土同时进行,涵洞、管道缺口填土,应在两侧对称均匀回填;涵顶填土的松铺厚度小于50~100cm时,不得通过重型车辆或施工机械;靠近构造物100cm范围内不得有大型机械行驶或作业。 2.3排水 桥涵等结构物处填土,在施工中要竭力防止雨水流入;对已有积水应挖沟或用水泵将其排除。对于地下渗水,可设盲沟引出。当不得不用非渗水土填筑时,应在其上设置横向盲沟或用粘土等不透水材料封顶。 2.4压实 应在接近最佳含水量状态下分层填筑,分层压实。每层松铺厚度不宜超过20cm。密实度应达到设计要求。如设计无专门规定,则按路基压实标准执行。 3结束语 综上所述,填砂路基施工技术对于高速公路建设起到了重要的作用,更是高速公路整体安全稳定性的有效保障,对于施工单位的生存和发展有着较大的影响。因此,施工单位要高度正式填砂路基施工质量,加大对填砂路基施工过程的监督力度,充分做好填砂路基施工管理工作,制定严格的施工管理制度,对路基的填筑材料进行严格的质量控制,确保填筑材料的使用质量,有效防止了安全事故的发生,进一步提升填砂路基施工技术水平,促进我国高度公路建设持续稳定的发展。 作者:池兴涛 单位:黑龙江宏升道路桥梁有限责任公司 公路施工技术论文:我国公路施工技术管理论文 一、我国公路施工技术管理中存在的问题 1.管理体系不完善 公路建设施工质量的好坏将会直接影响政府、承包商和施工企业的声誉,一旦出现质量问题将会带来不良的社会影响。因此,完善的公路施工质量管理体系是保证工程质量的重要手段,通过对工程质量管理的细化和全面规定,能够有效避免质量问题的出现。但是由于我国很多公路施工企业完全没有意识到问题的严重性,导致公路施工体系建设的不完善,部门间的相互配合不协调等问题,经常出现工程塌陷和返工等现象。 2.资源配置不合理 公路建设施工的顺利实施,必须要投入大量的人力、设备和资源等,但是在具体项目实施建设过程中并没有合理的均衡配置,以致出现偷工减料、赶超工期等诸多问题。出现上述问题的原因一方面是由于承包商为了自身利益的最大化,另一方面是因为施工前缺少详细的施工计划安排,导致施工过程中,缺少正确的施工指导而出现工程亏损。 3.监理程序不正确 目前,我国公路监督管理体系相对比较完善,各项工程的开工和验收都需要经过相关部门批复后方可实施。但是,这仅是法理上的程序规定,在实际操作时,很多施工企业为了实现利润最大化,往往赶超工期。对一些在建项目和相关批复部门协商完成相关手续,虽然各项手续和文件样样合格,但是由于没有按照程序履行职责,导致建设项目仍然存在很多问题,不正确的手续交接办理为以后的工程质量埋下了极大的安全隐患。同时,监管的松散和地方政府的利益使得公路施工的安全性和制度性仅仅停留在文件的规定上。 4.养护不到位 公路施工技术管理工作不是一项静态的工程过程,最后任务的完成并不是工程的简单完工,而应该体现在公路使用寿命的结束。所以,当公路工程建设完工后,应该由专业的管理部门对其进行定期的养护与维护。但就我国目前情况看,我国建成公路工程的最大问题就是归属权模糊,导致后期维护保养工作的相互推诿,以致严重影响了公路的使用寿命。 二、公路施工技术管理的有效措施 1.树立正确的责任意识 一个工程质量的好坏主要是由人员因素、材料因素和机械因素所决定,只有将这三方面进行良好严密配合才能最终保证公路工程的质量,加强对工程质量管理就必须将责任落实到人,引进新的生产施工工艺,大力开发新技术,不断提高工程质量。作为管理者,应该遵守自身的职业道德,加强对主要原材料进货渠道的监管,保证工程使用材料质量的合格。 2.成立监管小组 严格明确监督小组各成员的任务,使其形成不同层次的监管,最终使监管责任化。合理的监管能够有效避免各种腐败现象的发生,保证工程质量。在管理机制上,我国需要借鉴外国先进的管理经验,结合我国具体国情对公路施工管理的具体监管策略进行更新。 3.提高管理人员的综合素质 由于我国公路施工监管本身存在着漏洞,因而才会存在批复手续不按照流程顺序走的情况。作为国家或者相关企业部门应该加强宣传教育,及时对管理人员的不良行为进行纠正,使每位管理人员都有高度的社会责任感,爱岗敬业,以主人翁的意识自觉的维护管理人员的职业形象和利益。 4.严格监管程序 相关部门应该按照程序,承包商企业先申请,由相关政府部门派专员进行检查,最后进行手续批复,施工单位和相关的政府部门应严格遵守批复程序。对于公路施工管理一方面要保证工程的质量,一方面要保证其所采用的各种措施的科学性,这样才能充分协调各方利益。在施工中,繁琐的程序将会影响到工期建设,因此,作为相关部门应该建立科学合理的工程施工批复手续程序,这样能够使其在监管下完成施工建设。 三、结语 综上所述,公路施工技术管理工作是公路建设施工管理的重要内容,涉及公路建设施工的各个方面,对公路质量、使用安全和成本控制是至关重要的。因此,每一位参与施工者都应该遵守职业道德,在监督管理体制之下严格的执行操作规范,为我国经济的快速发展,人民的幸福安康保驾护航。 作者:苟鸿雁 单位:宁夏固原市鸿翔公路工程有限公司 公路施工技术论文:公路钢桥面板施工技术论文 1正交异性钢桥面板构造的改进 钢桥面板是主梁的上边,它在实际的施工中要承受车辆的碾压作用,上文中我们已经提到,钢桥面板由三个部分构成,一个是面板,一个是纵肋,一个是横肋,而且在焊接完成之后,其自身的构造有着非常强的复杂性,如果车辆通过这一部分,轮载会在每个部分都产生非常明显的应力,同时在部件交叉的位置会产生局部应力,而这些部位的变形情况也相对比较严重。而这一部分的受力也相对比较复杂,所以在钢桥面板设计的过程中,必须要考虑到面板结构疲劳这一重要的因素,只有对其予以充分的考量和重视,才能对薄弱环节予以相应的调整和改进。在改进之后,面板采用的是陶瓷衬垫单面焊双面成型的技术,U形肋使用的是高强度的螺栓对接拼接的方式。在改进之后,钢桥面板出现裂纹的现象会大大的降低,同时这种结构在施工的过程中有效的降低了裂纹发生的概率,同时工地头纵向焊接的情况也得到了有效的控制,使得钢桥面板的抗疲劳程度得到了有效的改善,与此同时,这种连接方式也不会对桥面的铺装质量产生不利的影响。 2试件设计和制造 在对正交异性钢桥面板刚度和荷载所引起的弯曲效应进行计算的时候,应该对和纵肋共同作用的钢桥面板的有效宽度赫尔纵向的间距予以高度的重视。钢箱梁工地接头的位置面板通常采用的是单面焊接双面成型的工艺,所以在面板的内侧适当的位置需要设置一个陶瓷衬垫,所以在焊缝下的U型肋侧面的位置必须要打开一个开口,这样就可以让衬垫更容易通过指定的位置,缺口的宽度一定要合适,如果宽度太小,施工的便利性会受到极大的影响,如果开口过大马厩会使得周围局部的应力明显增加。 3试验概况 3.1测点布置 为研究缺口附近面板上的应力分布情况,在缺口附近面板上密集布置测点,其中面板焊缝附近的12个测点贴双向应变片测量纵、横双向应力。除了缺口附近布置测点外,在试件跨中及与试件焊栓接头对称的位置,也相应地布置了测点。 3.2疲劳试验 选取试件Ⅰ进行疲劳试验,疲劳试验加载位置为焊栓接头处,荷载范围40~90kN,循环次数为200万次。根据有限元计算,试件跨中加4OkN荷载时,试件跨中U形肋下表面的最大应力与桥梁恒载作用下产生的最大应力相当,当加90kN荷载时,其最大应力与桥梁恒载、活载共同作用下产生的最大应力相当,故选取以上疲劳试验加载范围。 3.3静载试验 两个试件都作静载试验。静载试验分两种加载方案,一种是在焊栓接头处加载,另一种是在跨中加载。根据有限元计算,当试件跨中作用140kN的荷载时,试件最大应力处(跨中U形肋下表面)的应力达到设计容许应力200MPa,试验中考虑到较实际受力情况更不利的状态,将最大静载加到175kN,为实际轴重力的2.5倍,使试件的最大计算应力达到钢材流动极限的75%。加载等级分四级和五级。 4试验结果分析 4.1竖向挠度 在对各个测点进行试验观测后发现,在不同荷载等级的作用下,所测到的竖向挠度值与预先通过计算后得出的数值几乎相同,表明了该连接技术方法是比较可行的。其中在跨中进行荷载试验时,发现焊接螺栓接头处的竖向挠度要比起对称位置的接头挠度小一些,经过研究分析后得知,这是因为前者除了使用高强度螺栓进行连接,还另外夹了两块拼接板。这就使得腹板的厚度增大了许多,因而增大了焊栓接头的刚度值。 4.2疲劳强度 在下限为40kN、上限为90kN(分别为实际轴重力的57%和1.23倍)的疲劳试验荷载作用下,经过200万次后,试件I各部位的挠度与疲劳试验前基本上没有差别,这说明疲劳对试件的刚度几乎没有影响。通过20倍放大镜目测检查,没有发现裂纹,再次经过分级静载试验,结果表明,各测点的应力大小及其与荷载的线性关系同疲劳前一样。可以认为,大型公路钢箱梁正交异性桥面板结构采用焊栓连接后,其抗疲劳性能很好。 4.3局部应力 在外加荷载作用下,两个试件的大多数对称测点的实测应力基本对称。当在焊栓接头处加载时,将两个试件的实例应力进行比较,就会发现:试件Ⅱ焊栓接头附近面板上的纵向应力比试件I大,在其他测点,两个试件的实测纵向应力基本上一致;当在跨中加载时,在所有的测点,两个试件的应力都差不多,而且数值很小,与焊栓接头处对称部位的纵向应力和横向应力也与焊栓接头处对应点的纵向应力和横向应力基本一致。实例应力基本上随着荷载的增加而呈线性增加,而且基本上与计算值相吻合。 5结束语 当前的公路建设施工的过程中,很多新的技术都在逐渐的推广和应用,而钢箱梁翘班施工技术是其中应用比较广泛的一项技术,在这项技术当中,传统的施工方式已经出现了非常明显的弊端,所以应该对其进行有针对性的改进,只有这样,才能更好的保证施工的质量,同时还会使得工程的合理性更强,推动了我国公路建设行业的健康发展。 作者:崔艳颖 单位:辽宁省路桥建设集团工程检测有限公司 公路施工技术论文:公路工程路基路面施工技术论文 1影响公路工程路基路面压实施工的因素 在含水量一部分已经提到过压实过程对含水量的影响。压路机的重量变化和碾压通数的变化都将会导致含水量发生改变。其变化规律通常具有以下特征:土或路面材料的最佳含水量会随着压路机重量的增加而逐渐降低,但最大干容重则随重量增加而不断增加。但这种含水量降低和干容重增大现象也有着限度,当达到这一限度时,无论如何改变压实过程,土的最佳含水量和最大干容重也就不会再发生太大变化。因此必须根据这一特性合理选择恰当的压实设备以适应公路压实施工的实际情况,以求达到最佳工作状态,使含水量达到最佳,工程质量达到保障。 2公路工程路基路面压实施工的技术措施 2.1压实作业工作必须做好 首先要保持压实速度和碾压段长度之间的稳定关系,对二者做好协调工作。其中一些情况需要得到特别关注。气温、风速等也会对碾压段长度的确定产生影响。一般情况下,碾压长度会随温度增高而增长,而风速增大时碾压长度则需要相应变短一些。其次在碾压过程中可能会出现沥青混合料黏附在轮子上的现象,针对这种情况,通常可以通过洒水在碾压轮上的方法得到解决。再者绝对不可以把机械设备、矿料油料放置于刚刚碾压还未冷却的路面沥青混合料面层上,以避免对路段造成损害。有些路段可能会因为某些因素无法开展压路机压实工作,此时的压实作业工作则需要振动夯板的帮助。最后碾压段长度的确定必须还要考虑路面沥青的出场温度、材料性质等多方面因素。结合多方面因素方可以保证确定碾压段长度的科学性和合理性。 2.2压实质量的检测必须完备 目前实际生产中对压实质量进行检测通常采取的方法主要有核子密度仪法和灌砂法两种。 2.2.1核子密度仪法沥青混合料路面的压实质量检测通常采用核子密度仪法。但是这种方法也有一定的局限性,就是被检测层厚度不能超过20cm。目前在沥青表面层的压实密度的测定工作中,散射法测定发挥重要作用,而直接透射则应用于土基层材料的压实质量的测定工作中。核子密度仪法的实际操作步骤通常分为以下三步: ①确定仪器检测位置并预热仪器。目前测试位置的确定多采用随机取样法,将仪器放置在待检测位置,保持其能够稳定进行测试; ②开始测量并收集测量数据。测量过程必须严格按照仪器说明要求和相关规范进行,严格遵循测量方案,避免出现误差,测量数据的收集要求做到准确无误; ③测试结束后将仪器妥善保管,避免安全事故发生。 2.2.2灌砂法目前路面压实质量检测的标准方法就是灌砂法。但此法也具有一定局限性,填石路堤的路基路面的测量并不可以采取此种方法。这种方法主要是利用均匀砂自由落体至测试洞口中,结合实验数据进行路面压实检测。方法简便易行,结果较为准确,目前得到广泛应用。 3压实度控制的措施 3.1路基填土或路面结构材料需符合的要求 在选择路基填土时应该综合考虑土的颗粒组成特征、塑性指标(液限、塑限、塑性指数)、有机质的含量等多方面因素,并与所建公路的实际情况相结合,选择经济适宜、性质优良、符合路基用土要求的土料。为了保证路面结构的稳定性,路面结构材料则必须具备较好的强度和适配性。只有这样方可保证路面结构的密实度和强度。 3.2地基和下基层需符合的要求 地基必须具备一定的强度方可开展下一步施工工序。但在实际施工过程中不难发现,很多地区地基尚不符合基本要求,还需要对其进行碾压工作。而对于一些尤为湿软的地基,碾压工作面临更大问题,此时必须通过一些技术手段加固地基。目前在地基加固过程中主要采用换填土层、强夯、振冲、挤密桩等方法来对地基进行加固处理,加固效果也较为明显。 3.3含水量需符合的要求 在实际工程中,通常会对路面进行含水量和标准击实试验。含水量试验。目前常用于公路施工的含水量检测方法主要有烘干法和酒精燃烧法两种。两种方法使用的范围也存在一些差异。黏性土、砂性土和有机质土类的含水量测试通常采用烘干法。但在实际施工中由于酒精燃烧法能够快速地测定含水量且较为简单,目前得到较广泛的使用。标准击实试验。实际生产中,要根据实际情况结合相关规定选择恰当的试验方法,目前标准击实有轻型和重型两种方法。通常情况下可以采取加水法进行测定,加水法也被称为干法,具备土可以循环使用的优点,但也存在一些缺陷。而湿法则应用于含水量较高的土中,以避免干燥处理对实验结果的干扰。 3.4压实机具的选择和压实方法的确定 为适应不断增长的土体强度,选用压实机时须满足先轻后重的特点要求,而在碾压速度方面为了减少被机械推走样土造成的损失,速度应满足先慢后快的特点。与此同时为达到规定压实度的要求还要对土的含水量和密实度进行检查,并采取一定措施保证含水量和密实度达到最佳状态。在实际路段施工中,还需要注意压实机工作路线的合理性,保持直线段先两侧后中间的施工顺序和弯道先低后高碾压的顺序。为了避免产生漏压现象,还需要采取人工或小型机械对边角进行夯实处理。 4结语 为了保证路基路面的强度和稳定性,使之能够正常使用,压实工作必须认真进行,以保证路面达到要求的密实度,满足人们正常使用的要求。上述一些措施和方法能够在一定程度上满足人们生产的需要,希望能对实际施工提供一些帮助,里面可能还会存在一些问题,这还需要今后的施工过程中进行完善解决。 作者:王教强 赵东升 单位:内蒙古路桥有限责任公司 公路施工技术论文:公路施工技术管理论文 1技术管理的主要措施 1.1完善技术管理制度 在公路施工中,施工技术部分来制定该工程中相应的方针政策,主要涉及技术、安全、生产、设备、环保等方面。关于企业本身的生产、安全、设备、技术等方面的管理条例,以及在施工过程中进度情况和施工协调性问题都需要技术部分的即使解决。作为公路工程施工的优秀部门,技术部分不但需要负责施工技术上的学习及交流,还要负责完善公司技术管理的工作。正因如此,施工单位有必要建立统一的管理体系,该体系应该以技术部门为优秀,其他部门协调其工作。该管理体系要根据各个部门的特点分配相应的工作任务,分期分部门对其进行考核,以督促各部门的工作积极性。此外,建立专门的技术管理体系对于公路施工单位来说也是很有必要的。高效地组织技术管理工作需要合理的技术管理体系为支撑基础,还需要相应的技术标准和规范为约束作为保证。一个好的技术管理体系可以保证公路施工的顺利进行,也可以作为施工完成质量的评定标准。施工技术管理制度必须明确,这样才能有效地监督工程进行的质量,才能更好的实施管理措施。 1.2准备阶段的技术管理 施工准备工作的正常进行是整个工程顺利进行的前提。充分了解工程的特点、工期情况、甲方要求是施工准备阶段的主要任务,然后才能编制该工程的施工方案及进行技术审核工作。施工的准备阶段也需要单位各部门的配合,主要有以下几点: (1)建立各级技术负责制度。主要是以总工为主,对各个人的任务由上到下进行合理分配,各级各部门严格按照规章制度执行任务,并要及时协调其他部门的工作。 (2)建立图纸方面的制度。将各个人的工作任务分配好之后,进入图纸审核阶段。该阶段针对施工图纸的合法完整性及技术设备、材料采购等方面进行审核,确保工程顺利竣工的情况下降低工程成本。此外,施工过程的各个阶段是有交叉性的,并没有明确的分界线,所以在审核阶段要对有施工阶段冲突的地方重点提出并找出解决方法。最后要对施工组织设计的编写规范上进行明确的规定,方便之后的工程档案管理工作。 (3)建立技术交底制度和工程验收制度。对于施工过程中可能涉及到的各种材料及特殊技术不明确的地方,设计方应该对施工方有一个交代即为技术交底。施工技术人员要对图纸中的所设计的技术问题进行咨询,明确施工过程中所采用的技术、设备、材料数量等问题。工程验收是整个工程中很重要的一个阶段,所以应该制定合理的制度保证工程质量。 1.3施工过程中的技术管理 现场技术管理就是施工过程中的技术管理,需要施工技术人员从各个方面进行控制、协调,严格依据施工准备阶段所编制的方案进行施工。对于工程监理部门,要及时检查施工的进度及质量情况并记录,确保按合同工期交工。施工的技术管理工作虽说要按照相应的准则进行,但也不能太刻板。施工单位管理层要经常去现场了解情况,根据实际情况进行管理工作上的调节,同时提出技术管理工作上的创新,围绕提高工程质量及降低施工成本来工作。 2结语 技术管理工作在公路施工中的地位显而易见,该工作贯穿整个施工过程,因此施工单位也要加强对技术管理工作的重视。坚持实事求是的原则将技术管理与具体项目相结合,创新管理技术,进而更好地为公路施工服务。 作者:李健康 单位:江苏省赣榆县金泰公路工程有限公司 公路施工技术论文:公路桥梁施工技术管理论文 1公路桥梁施工技术管理的主要内容和原则 当施工技术在公路桥梁工程施工中具体实施的时候,要对于国家以及地方规定中有关技术政策认真贯彻落实。企业要获得可持续发展,就要从自身的实际出发,不断地满足需求。公路桥梁施工技术管理要本着科学的态度,实事求是的办事方针,以引导企业在未来的发展道路上,从企业自身的需求出发,不断地充实自己。 2公路桥梁施工的技术管理要点 2.1路基的施工技术管理 地基的处置主要在于基地要压实。在具体施工中,要严格按照工程施工规范来执行。用于碾压作用的压力机要按照定额配备。另外,压路机的选择要与路段的实际情况相符合。如果路段相对较宽,所选择的压路机就要是大吨位的,不但可以确保路基帮宽面压实均匀,而且还能够防止在桥头出现跳车状况。 2.2路面基层的施工技术管理 (1)材料要符合施工要求在公路桥梁施工中,对于购进的材料要严格把好质量关。如果发现材料存在着质量问题,就要立即与供货厂家联系,或者推掉质量没有达标的材料。施工人员都有权利对于此案料质量进行监督,对于质量不达标的施工材料,要坚决取缔。监理人员在检测材料是否符合设计标准的时候,要着重抽查工程施工中材料中所含有的碎石量。 (2)人工摊铺辅助摊铺机施工路面基层的施工采用摊铺机结合人工摊铺的施工方式。以达到施工作业面的流水作业形式。采用这种施工技术的优点在于,将施工设备与人工充分地集中,使得两处拌合站同时供应材料。一些工程对于标高的控制很严,无论是基层的厚度,还是整体质量,都要符合工程施工技术要求,同时还要做好养生工作。在施工中无法封闭的公路桥梁路段,就要采用施工期间依然可以通车的方法。在边施工便通车的同时,注意要做好道路养生工作,并做好该路段的管理控制工作。 2.3附属工程的施工技术管理 附属工程主要是指工程的附属工程。水泥混凝土护坡工程中,为了使护脚满足冲刷要求,就要在施工中,对于顶面的标高都要逐段地确定,并将其埋入自然地面。进入到护坡基础施工极端,为了保证边坡具有较高的密实度,就要采取宽度超过30cm的压实后刷坡,以避免坡面有不均匀的变形产生。路肩块部分的施工方案,采用安板后钻孔技术,就可以在立柱处相对降低混凝土块现浇的工作量。 2.4公路桥梁工程的排水施工技术管理 在公路桥梁工程建设中,排水设施对于保证公路道桥具有非藏重要的作用。如果公路桥梁工程设计中,没有排水设施,就会导致由于路面积水过多而逐渐地深入到地面深度,在路基被软化的同时,路面结构层就会逐渐失去稳定性,从而导致错台后者跳车的公路现象发生。要选择适宜的排水方式,就要对于施工现场调查有所熟悉,包括地形条件、降雨资料以及公路桥梁渗水量记录等等详细记录,以备将来参考。应在工程的填筑施工中,先解决排水问题。通常而言,排水沟在设计上包括泄水管和盲沟。为了能够将水迅速地排出,就要在路基的基底上填筑一个小型的土拱,上面蛙油一条地沟,为双向排水。技术设计上,为了避免渗水,需要将台背后铺一层隔水材料。在小土拱上贯穿出水管,将填筑透水材料设计在出水管的一端;路基的另一端为设计在路基外,可以实现有效排水了。 2.5公路桥梁施工技术的安全管理 在公路桥梁施工过程中采用必要的安全管理措施,可以促进施工单位提高施工质量,并保证将工程项目完工。但是,对于安全管理的落实,还没有建立起相应的模式。公路桥梁施工的安全管理,与施工人员的专业技术水平存在着必然的联系,因此要提高施工单位的工作效率,就要将专业技术素质与安全管理建立起关联,以培养施工人员的安全意识。采用定期培训的方式,可以培养施工人员能够在工作中认真地履行职责,进而提高了安全管理水平,推动施工技术向着更好更快的方向发展。此外,还要将公路桥梁施工技术的安全管理纳入到绩效考核的当中,建立奖励制度,实施施工技术的安全管理考核,并举办专业均似乎与安全知识的竞赛,并将成绩优秀者基于适当的奖励。 3结语 综上所述,在公路桥梁工程的施工技术管理中,要将由于施工技术问题而埋下的安全隐患排除。将施工安全管理建立在消除路桥病害的基础上,通过充分地了解施工场地的自然状况,按照公路经济技术指标开展公路施工。 作者:龙萍 单位:赣州市公路管理局赣县分局 公路施工技术论文:高速公路地基施工技术论文 1高速公路软质地基处理施工技术 1.1控制沉降 由于软质地基的受力计算和分析模式均较为复杂,所以必须按照设计要求在规定位置埋设路肩沉降观测标进行观测,提供路基沉降数据。水平型沉降管一般采用全塑高精度测斜管,直径为7cm。水平放置于平宽路堤底部并延伸到新的护坡道。利用混泥土小方桩埋设于新路堤的护坡道外侧或拼宽桥头路堤前缘,利用测斜管观测整个软土层的水平位移情况。 1.2土工格栅、路堤桩及搅拌桩技术 土工格栅控制新老路堤不均匀变形,在路面底基层与路基之间铺设土工格栅。土工格栅一般应采用缝合搭接,其受力方向联结处需高于材料设计的抗拉强度,横向与纵向搭接长度分别应在20mm及100mm以上,且在铺设时不得有褶皱并拉紧固定。路堤桩一般作为软土层埋深在13m以上的路段的桥头。在施工时为便于排水,施工场地应高于地面,碾压的压实度应达到85%。搅拌桩主要有粉喷桩、水泥搅拌桩、高压旋喷桩等,在施工中由于粉煤灰的占粘结性较弱,应用时应掺加固化剂固结成型,为加速粉煤灰混合物的流动,需应用插入式振捣器振捣。 2高速公路桥梁施工中地基处理技术分析 下面根据在韩城龙门下穿下桑线框架立交技术工作经验对高速公路桥梁地基处理施工的技术要点进行分析。首先,应根据施工地区具体的地质环境设计地基处理方案。考虑地基处理的相关客观制约因素,总结地基处理过程中的经验及地基处理规范和规程的涵义。设计方案中应重视对施工桥梁中的地基与施工地区具体土壤地层、流沙、地下水等情况之间的联系,并对此联系做出探讨。在实施地基处理时,可采用CFG桩复合地基处理技术,CFG桩的优点为施工成本低、操作简便、速度快、质量高。CFG桩的技术应用于施工中,施工垂直度偏差应控制在1%以内,对于桩径、桩长等其他指标应根据具体实际施工而定。 3高压旋喷桩技术在地基处理中的应用 本次结合自身在黄延高速合同部的经验,分析高压旋喷桩技术在地基施工处理中的应用。黄延高速公路是由包头到茂名线在陕西境内重要组成部分,全长143.2公里,是由黄陵县到延安的和白坪。其中某段高速公路穿越山区,填土高度为6cm,地基承载力为180KPa以上,沉降量至小为300mm。采用高压旋喷桩进行地基加固处理,旋喷桩直径为60-90cm,桩深达11-18cm,施工为单管法。 3.1高压旋喷桩施工技术参数 首先将钻机移至设计的平面坐标空位上,探头对准空位中心,插入旋喷注浆喷嘴,并进行钻孔,两者需同时完成。水泥浆水灰比例为1:1,材料为普通水泥和掺加剂,搅拌3分钟,喷射过程中的压力为20MPa左右,速度为每分钟22cm,喷头旋转速度为每分钟26r,可适当提高喷神压力和速度降低回转以加大股阶梯尺寸。在完成搅拌喷后应及时冲洗注浆管等设备避免管内凝结堵塞。 3.2高压旋喷桩技术应用要点 3.2.1高压旋喷桩的施工的问题与处理。首先,对于应用高压旋喷桩容易出现冒浆、固结体顶部出现凹穴、压力骤然上升等问题。对于冒浆的处理主要可根据冒浆地质层情况、旋喷效果等判断旋喷参数。检查冒浆原因,若为软质土出现不冒浆或断续冒浆则可视为正常,若为空洞、通道所致可采取继续注浆。冒浆量多大为注浆量与有效喷射范围不适应,解决措施为缩小喷嘴孔径或提升旋转速度。固结体顶部凹穴的解决方法为开挖出固体顶部,灌注浆液或直接填满凹穴。压力骤然上升可设置过滤网,通过检查浆、水、风通道,加强注浆泵的保养,高压泵压力偏小需采取检查活塞、阀等零件等一系列措施进行预防。 3.2.2高压旋喷桩质量检测。第一,做好开挖检查,开挖检查需在水泥浆凝固后进行。检查固结体的质量、有效直径、垂直度及固结体态。第二,进行钻孔检查,在旋喷桩半径处钻芯取样,观察固结体的整体性及长度,鉴定其物理性质是否符合设计要求。第三,室内试验、试样对象为钻去的试件,测验其无侧现抗压强度。第四,载荷试验,本段高速公路进行了16组平板静荷载试验,试验结果显示,平均单桩承载力为216.5kN,桩间图的平均承载力为101KPa,旋喷桩符合基地平均承载力为228KPa,符合设计要求。 4PCC技术在地基处理中的应用 PCC技术应用于高速公路地基处理其主要流程为:对场地进行平整与清理,做好控制点定位及水准点及引测交接工作。固定活瓣,将沉管压入土中,准备混凝土,搅拌混凝土并灌注混凝土至管顶,沉管灌满之后,先振动再拔管。在施工过程中应控制施工质量。在管桩施工场地附近设置基准点,并由基准点引出管桩桩位,并设置控制桩,并对其进行检查和保护。对材料严格检测至合格,采用高频率的打桩锤,桩机的垂直度和水平度应做好调整,垂直偏差应在1%以内,混凝土浇注管桩的量应大于理论计算体积。为确认孔深是否符合设计要求,需在沉管外侧或桩架上设置标尺。 5结束语 高速公路地基处理是确保公路质量的关键,只有不断加强施工的技术,才能使高速公路地基处理更加完善。软质地基处理应受到足够的重视,确保软质地基的坚固性和稳定性是施工关键,高速公路桥梁地基应根据客观因素采取合理的设计方案,CFG桩复合地基在此应用较为广泛。对于高压旋喷桩和PCC桩的应用应注意质量控制,避免质量问题的发生,确保地基的稳固性。 作者:刘建卫 单位:中铁七局宝鸡路桥公司 公路施工技术论文:公路工程压实施工技术论文 1公路建设项目路基路面压实作业中的关键性因素 实验显示,若压路机重量固守,改变碾压次数;或碾压次数固守,改变压路机重量,所获得的含水量密度关系与室内击实试验所得结果相同。因此,若压路机的重量越来越大的话,那么土和路面材料的含水量最佳值将会下降,干容重的最大值则逐渐上升。不过,这一情况也有一定的适用范围,如果超过了这个范围,就是再加大压路机重量或改变碾压次数,含水量最佳值也不会发生改变,干容重的最大值也同样不会上升。所以,让土的含水量或者路面结构层材料中的含水量与最佳值最为接近,才能达到最高压实度[1]。 2公路施工路基路面压实作业技术措施 2.1改进路基路面压实作业流程 (1)压实作业过程中应确保摊铺速度同碾压路段的长度保持协调,使摊铺速度与碾压路段长度保持基本稳定。气温较高条件下作业,而且风速较小,碾压段应保持一定长度,不宜太短,反之,气温较低和风速较大条件下作业,长度则可短些。 (2)压实作业当中,若碾压时发生沥青混合料牯轮,则应将少量的水喷洒在碾压轮上。 (3)路面没有完全冷却时,沥青混合料面层之上禁止停放重型设备或放置其它重量较大的物体,而且禁止向路面上撤落各种矿料和各种油料,以及其他杂物。 (4)压路机不能压实的路基路面,可利用振动夯板进行压实。 (5)碾压段具体长度应根据路面沥青温度指标、混合料性质指标、气温指标和风速指标等相关指标进行确定。 2.2做好公路工程路基路面压实质量的检测 (1)核子密度仪法。此方法对沥青混合料的路基路面压实的质量进行检测尤其适用,这种测量方法适用于测定层厚度不超过20cm,对沥青表面层测定压实密度通常采取散射法,对土基层材料进行压实质量测定通常采取的方法为直接透射法[2]。 (2)灌砂法。对路基路面检测其压实质量采用的标准测定方法为灌砂法,不过,对存在填石路堤的那种路基路面进行压实质量的检测则不适用,灌砂法的基本原理是选取适当规格标准的均匀砂,然后将均匀砂在一定高度通过自由落体方式落入测试洞内,根据单位重量不变的原理,结合集料含水量等指标检测路基路面的实际压实质量[3]。 3公路施工中路基路面压实度控制策略 3.1路基填土作业中路面结构材料的标准 修建路基与公路路基的用土标准一致,具体指标包括土的颗粒指标、塑性指标、有机质含量指标等,以此划分土的类别和土的性质,鉴别是否可用在修建路基施工中。土的标准应依据修建的公路等级与公路所在地理位置,修建路基用土应做到质优价廉。路面结构层材料、碎石以用砾石集料等应具有一定的强度,同时还应具备良好级配,以保证修建的结构层密实度达到有关标准,具有较高的强度和稳定性。 3.2对地基和基层的要求 在对路堤进行填筑前,首先应该碾压地基,保证使其具有一定的强度,如果地基存在湿软状况,那么在上面填筑路堤时,则会影响修建质量,出现一定的难度,造成路堤的第一层和第二层重型压路机都不能完成碾压工作,如果在这种情下使用重型压路机作碾压作业,将使土层产生“弹簧”现象,经过多次的碾压,“弹簧”现象就会越来越明显。因此一定要采取有关技术手段,加固湿软地基。一般情况下可以利用下面这些方法:一是更换土层法;二是采取强夯法;三是应用振冲法;四是利用挤密桩法。 4压实机具的选择与恰当的作业方法 压实作业中应采取先轻后重,以适应土体强度发生的改变;在进行碾压时,应先慢后快,才能防止出现样土变化;压实机所走的压实路线应科学合理,在直线段作业应先两侧再中间,才能路中有拱,遇有弯道部分时,先碾压较低的一侧,再进行较高侧的作业。两次碾压轮迹应确保有1/3的轮宽发生重合,压实工作要做到均匀一致,不能出现遗漏,如果有的边角无法运用机具,应采用人工法作业或采用小型机械做夯实作业。仔细观察土的含水量与密实度,随作业现场情况随时做出调整,以保证达到标准压实度。 5结语 总之,在公路建设中一定要认真落实各项技术措施,确保路基填土与路面结构层材料的压实作业符合密实度指标,使路基和路面的强度、稳定性达到有关要求,才能建设优质路面。 作者:王宇慧 单位:吉林建筑大学 公路施工技术论文:公路桥梁灌注桩施工技术论文 一、公路桥梁灌注桩施工方法 在制作钢筋笼时,直径小于1.2米的桩钢筋笼应按照普通灌注桩方法;对于长度和直径相对较大的钢筋笼,通常情况下在主筋内每1.5米处加设一道直径为1.6毫米的强化箍,每隔一段距离在箍中增加一“井”字来强化支撑作用,和主筋焊接牢固构成骨架。为了方便吊运,通常分成两节进行制作,在主筋和箍筋位置采取点焊的办法进行固定,其平整度的误差应控制在50毫米以内。 二、公路桥梁灌注桩施工技术的问题及其改进 (一)护筒掉落问题及其改进措施 由于护筒回填质量往往会存在一定问题,再加之地表径流会对其进行浸渍等原因,将会致使护筒掉落。当看到护筒掉落时,应及时将钻孔进行关闭,并转移钻机,使用切实可行的工作程序将其彻底解决,然后再排除水分。与此同时,为保证地面的绝对干燥性不致出现渗水情况,工作人员需要在原来的地面上铺设一层黏土,最后才能够再一次安装护筒,进而继续施工。 (二)卡钻问题及其改进措施 在钻孔达到岩层相交界面的时候,因临近两岩层在硬度上有所不同,在施工过程中不能立即按照实际状况来调整钻头的工作性能等,致使发生“卡钻”问题。经大量工程实践发现,“卡钻”问题产生的原因及其正确的处理方式。如果是由于“探头石”而引起“卡钻”问题,可以按照这一状况把探头减小一定的距离,然后再用力向上收起,使“探头石”在短时间内受力被提起,最终促使钻头完全被收回。 (三)桩孔偏斜问题及其改进措施 在使用灌注桩施工技术时,桩孔往往会出现不同程度的偏斜,其中产生这一问题的主要原因是:钻头在进入到地面过程中,由于受到了不同方向的力的影响便会产生偏斜问题;在碰到很大地下障碍物时,钻杆将会发生扭曲、弯曲,也或是因其它因素导致钻头不能处于同一水平线上;因地面凹凸、不平整,导致钻机底座出现偏斜。按照以上出现的问题,可采取以下措施,即保证地面的平整性、坚实性;对钻架进行调整,使得底座以及钻盘始终处在水平的位置上;针对桩孔进行定期检查,保证起重滑轮及其卡孑和护筒中间位置始终处于同一水平线。 (四)桩身缩颈、夹层和断桩问题及其改进措施 在实际工作过程中,仔细、全面地对混凝土上方高度以及导管埋设深度进行了解,避免导管出现脱离的问题。与此同时,工作人员还应该缩短混凝土浇筑及其成孔所需要的时间。而对于那些施工经验的工作人员来说,她们可以使用活塞或者其他仪器设备等方式进行辅助判断。若是断桩位置处于地下水位,并且钻桩直径相对较大,这时应该将孔内残存的水分予以抽干,然后在钢筋笼网保护作用之下,在清理断桩位置的混凝土以后,再继续对混凝土进行浇筑。而如果遭遇了较大厚度的流沙或者淤泥层时,工作人员应该根据以上办法进行有针对性的处理和解决。而若是断桩位置处于地下水位下方时,工作人员可选用比原来钻孔直径略小的钻头来清理孔洞,而且还要在断桩位置增添一节钢筋笼,然后再对混凝土进行浇筑。 (五)孔壁坍塌问题及其改进措施 从孔壁发生坍塌问题的原因来看,其主要是因为施工过程中护筒埋设深度不足或者操作程序不准确。所以,若想有效保证这一问题不再出现,现场施工人员就一定要严格根据工作规定实施钻孔作业,以确保钻杆垂直、桩机稳定,同时还应该做好护筒拆除、泥土回填及其埋置工作。 三、结语 综上所述,公路桥梁灌注桩施工过程相对便捷,适应性极强,并且设备成本投入较低,基于上述因素促使灌注桩施工技术广泛应用于公路桥梁过程项目当中。通过改进公路桥梁灌注桩施工技术,简化施工、缩短工期,减少施工成本。此外,因灌注桩下沉量小而均匀,具有较高承载力,使其更适合多种地质状况。但公路桥梁灌注桩施工技术也存在一定的问题和不足,这就需要相关工作者在今后的工作中积极探索、不断改进、勇于创新,从而给工程灌注桩施工技术做出贡献,促使我国建设事业实现跨越式发展。 作者:陶家禄 单位:贵州鑫颖建设工程项目管理有限责任公司 公路施工技术论文:公路工程路堤路堑施工技术论文 1公路工程中路堤填筑施工分析 1)在施工前,依据填料种类与设计要求来计算压实系数 依据每个路段的实际环境来编制详细周密的土方配置计划与土方配置设计图,人行道、运输道以及用水设施的修建,对永久性的排水设施要根据设计的要求以及规范的规定、施工过程中遇到的具体情况来安排设置。如果地基的表层是松软土层并且其厚度超过0.3m,要将这层土翻挖后进行逐层的回填、压实,实在不行可以采取其他的措施来加固,使其密实度达到设计规范的要求,如:换其他的土。如果表层是水田、水洼、腐植土等软弱土层,要采取以下的方法:换其他的土、撒填片石、铺砂垫层等。如果地面横向坡度在1:5到1:2以内,这就要等到把基底挖成台阶形以后,才能下一步进行路堤的填筑,在挖台阶时要做到注意:从上而下依次进行、开挖的时候要准备随时进行填筑与压实、第二线路填筑时,要将路堤地段开挖成台阶状,这样既能使新老路基很好结合、要对有线的轨道和设备采取有效的措施来进行保护,使其免受伤害。 2)在填筑路堤前要根据填土的土质、压路机械来制定出松铺厚度与碾压次数 这项填土压实试验要取100m左右的路段来进行。要依据材料的性质、规范要求、压路机械等因素进行综合考虑,从而确定出填料的含水量控制范围。对于细粒土、粉砂、粘砂等填层时应当在接近最优含水量时来进行压实,若含水量过高,则要对其进行排水处理,反之,则要对填土进行湿润处理。每层填土在摊平以后都要使用压路机来进行碾压,在碾压的过程中要对这个路段根据上面测定的次数进行均匀碾压,压实填层的路线为:若为顺线路则纵向行驶,若在直线地段则先两侧后中间,若为曲线则先内侧后外侧。完整的公路施工设计图是进行路堤填筑的基础,在路堤填筑施工阶段时有很大的作用。因此,在设计图纸上既有对施工方案与检测的特殊要求,还有施工现场的地质情况、施工状况、变形以及应力监测等各种信息,与此同时还要充分掌握以上反馈信息,如果必要时可以对原设计进行修改与补充,这样能够有效地避免由于设计问题而导致的工程工期延误。公路路堤填筑时也要注意对环境的保护,达到环保的要求避免发生地质灾害,这样就能使公路对沿线的环境破坏达到最小。 2路堑的开发施工分析 2.1路堑开挖的前期准备 路堑开挖前要做好安全防护工作,要对施工地的水文地质进行勘测,从而熟悉水文地质变化、路堑岩石的物理特性,做好地质灾害预测和防护。当路堑的两旁土质是砂石等松散土质时,就必须在开挖时注意边坡的滑塌进行预防。要事先安装各项排水设施和系统,挖掘好排水沟,顶部设置截流沟。 2.2路堑开挖的施工技术 我国路堑开挖的施工方法主要有五类,下面就一一进行分析。 1)使用分层开挖法的方法 是依照设计出的断面的全部宽度一层一层的挖到标记好的高度,而且每一层都要有独立的运输土方的路线和排水的路线,这个方法比较适合于挖深度比较深距离比较短的路堑。 2)使用全断面开挖法的方法 是依照设计出的断面的全部宽度一次就挖到标记好的高度然后慢慢的再向纵方向深挖掘,再由路堑两边将挖出来的土方运送出来,这个方法比较适合于挖深度比较浅距离比较短的路堑。 3)使用通道纵挖法的方法 是在路堑全部挖开的部分先顺着路堑的纵方向挖开一个通道,然后再顺着纵方向的两边挖,这样既可以快速的完成工作还简便。这样的通道不仅可以让普通的机械工具进行通行,还可以让运送施工时产生的土方的车辆通行。在实际施工操作的过程中,应该依据各个路段的实际情况进行不同的施工方法。 4)使用分层纵挖法的方法 是如果施工时遇到距离很短但是坡度很大的情况时,可以使用推土机进行施工,相反的,如果遇到距离很长而且很宽的路堑时,则需要动用铲运机,这种方法比较适合于挖宽度和深度都比较小的路堑。 5)使用分段纵挖法的方法 是先将路堑的横断面划分出不同的区段然后分别挖到标记好的高度,挖出来的土方依然由路堑的两边运输出来,若遇到在山旁边的路堑,一边的堑壁很薄的情况下,可以使用将一部分的土壁挖穿,然后将土方运出,这种方法比较适合于挖宽度和深度都比较大的路堑。施工的过程中,挖路堑首先要选用挖掘机将地面挖出一个斜坡,这样可以确定后面施工的基准面。在挖路堑的时候应该依据实际施工时地形的具体情况来挑选最佳的方法进行施工,如果遇到地形非常下站的施工场地,大型的机械没有办法进行施工,那么就只能用人力与小型的机器配合来完成,在接近基床的最底层表面或者在边坡的时候一定要使用人工进行开挖。开挖路堑的方法有两种,一种是横方向的开挖,一种是纵方向的开挖,依照施工设计的要求应该从下到上依次开挖,在开挖的时候一定要保证边坡的平顺。将路堑挖到路床顶的标高时停止工作,在路床的30cm的土层暂时不要开挖,一直到开始施工大面积的填充沙砾土的时候再进行一系列的施工,然后再向路床的两层之间掺加灰土层。施工时要对边坡的位置进行检查,避免挖的过多或过少,开挖时要测量,挖到边坡平台时预留20cm的保护层。用推土机随时推碾废弃沙土,整理平整地面,便于对地面保护和排水的通畅,以免污染工地周围的水源和环境。我国的公路施工建设越来越多,公路质量的标准也越来越高,路堤填筑及路堑开挖直接关联着公路的质量和使用性能,要求我们的施工技术人员能因地制宜的制定施工计划,选取恰当的施工的设备和技术,规范操作,不断进行技术创新,从而更好的保证公路工程安全。 作者:邓红坤 单位:黑河市公路桥梁公司 公路施工技术论文:公路钻孔灌注桩施工技术论文 1公路桥梁钻孔灌注桩的施工技术的要点 道路桥梁的施工人员应清楚认识钻孔灌注桩的施工流程以及在这个流程应按照相关规范进行施工,钻孔灌注桩的施工流程包括以下几个流程。 ①埋设护筒:确认好施工中桩中心位置之后,才能进行护筒的埋设。在埋设护筒时,应与地面形成1-3m的高度,埋设的高度要大于1.5m,要保证护筒直径远大于桩径以便于钻头施工。埋设好护筒后需做好相应的保护工作,应运用粘质土来进行夯实。 ②制备泥浆:道路桥梁钻孔灌注桩施工的现场需要根据实际情况制备泥浆,因为泥浆能起到护臂的功效。制备泥浆应筛选土质较好的粘土以及添加剂、膨胀土等材料,泥浆不能太稠或太稀,因为泥浆具备悬浮泥渣和增加强度的功能。应将泥浆的配比调配好再注入护筒,然后再开始钻孔作业。 ③钻孔:钻孔作业一般需要连续工作,施工过程中不同的钻孔环境需要不同的钻井工艺,开始阶段需要较慢的速度进行钻孔,遇到较硬的土质应采用较大冲程来钻孔。施工中还需注意观察周围的土质,找到合适的钻孔方式,同时对钻孔观察进行相关的记录,才能保障后期维修与检查工作的正常运行④清孔:施工人员清孔时应确定相关施工的初始设计与钻孔参数相一致,才能清除孔里的沉淀层和沉渣,清孔可以有效防止沉淀层太厚对基桩承受力的影响。施工中清孔的方法主要有换浆法、抽浆法、淘渣法,另外,还需保持好孔里的水位,这样可以防止塌陷情况的发生。 ⑤钢筋骨架:施工中钢筋骨架需严格按照设计图纸进行制作,应采用对焊工艺来进行钢筋骨架的制作。完成制作后,可采用吊车安装钢筋骨架,并且应注意与孔壁之间留出适当的距离。 2公路桥梁钻孔灌注桩施工技术的难点分析 2.1防止钢骨架上浮的施工技术 钻孔灌注桩施工中钢骨架上浮会对后期施工产生较大的影响,灌浆施工时混凝土以及导管会对钢骨架产生向上的作用力,进而出现钢骨架上浮的情况。因而在安放钢骨架的时候,应采用一定质量的混凝土块来压制向上浮的钢骨架,并且尽量将导管插在孔径的中间位置。 2.2有效防止灌浆气塞问题的技术 混凝土灌注时,速度一般较为缓慢,导管中的气体受到压缩后,会造成气塞现象,相关施工人员在灌浆时应注意灌浆位置需尽量偏向导管边,以排除导管中的空气。此外,还可以选用具备筛眼的钢管设置于导管口位置,就可以起到透气的效果。2.3实用性较强的埋管技术钻孔灌注桩施工中埋管是灌浆后的重要施工环节,因为导管在混凝土中没有办法取出来,其相当一部分长度埋在了混凝土中,混凝土产生的巨大摩擦力是管道无法强行拔出,施工中较易出现拉断导管的情况。施工单位应提供一定的技术支持,并采用合理的方法预防。首先,要严格控制埋管的深度,只能低于6-8m。在进行灌浆的时候,必须采用振动棒来振捣,其可以保证混凝土充分、均匀的混合,另一方面,灌浆时需要认真检查导管接头处的螺栓,应杜绝螺栓松动致使导管脱落的现象的发生。对于已经埋管的情况,应禁止施工过程中强行拔出,这种错误的做法极易导致导管断裂。没有经过混凝土凝固形成的的导管,应采用千斤顶来试拔,同时还可以用护筒深入到混凝土里吸出其内部较少量的混凝土,拔出小护筒之后,进行再次的灌浆,并且应采取灌浆补强来进行补强。 2.4在水下进行混凝土的灌注 钻孔灌注桩的水下混凝土施工一般采用导管进行灌注,因为混泥土会存在离析现象,较好的配比可有效减少离析程度。施工所需要的配比要根据中粗砂、石料规格、含水率以及水泥品种等进行适当的调整,进而保证每根桩配比都能达到行业标基于公路桥梁钻孔灌注桩施工技术的分析张继红(宁城县公路管理工区,内蒙古宁城024200)摘要随着社会经济的不断发展和进步,人们对公路桥梁基础设施建设也提出了更高的要求,对公路桥梁钻孔灌注桩施工技术的进一步探讨,已成为业内人士普遍关注的话题。文章以其为探讨对象,并深入分析了钻孔灌注桩施工技术重难点,以期理论指导实践,在一定程度上提高钻孔灌注桩施工技术的质量。关键词公路桥梁;钻孔灌注桩;施工技术;分析中图分类号:U443文献标识码:A文章编号:1671-7597(2014)21-0128-02准。做好混凝土搅拌前的准备工作,需复核配合比并对计量进行效验,保证其数据的准确性。同时,需要进行严格的测试管理和测试计量,并制作试件以及做好原始的记录。 1)灌注砼在水下应具备的性能参数。 ①砼原料:严格对进场原料质保书进行检查可在一定程度上保证成桩的质量,若发现和质保书不符的材料,应立即取样复查,严禁使用不合格材料进行灌注桩的施工。 ②砼的初凝时间:3-5h的时间段是砼初凝时间,只能进行浅孔及小桩径的灌注,深桩灌注需5-7h,因而需要添加缓凝剂以延迟到8h。 ③砼搅拌时间及方法:为保持砼的保水性及流动性,应将水泥、沙子等以合理的配比加30%的水倒入料斗,然后与拌合料一同均匀加入60%水,再加一次10%的水就可完成砼的搅拌,此过程可根据实际情况调整水量且整个工程要保持在60-90s内。 ④坍落度选择:为了防止施工中发生夹泥、堵管和断桩的现象,灌注时应严格控制混凝土坍落度和搅拌时间,因为搅拌时间决定了混凝土强度,砼坍落应在18-20cm之间,且应随时对混凝土面的标高以及导管埋入深度进行了解,如气温较高则成空应深些,导管直径应控制在250mm范围内,反之亦然。 2)砼灌注的操作技术。 ①首批砼灌注:砼灌注量和泥浆到砼面高度、砼面与孔底的距离、桩孔直径、导管内径以及泥浆的密度等都存在较大关系,孔径较大,则首批灌注的砼量也较大,所需搅拌时间也较长,因而出现离析现象而堵塞导管,施工人员应加大设备起重能力,在向漏斗中加砼时,可稍微拉动导管,如果起重力不够,可采用卷扬机来抖动。 ②后续砼的灌注:间断性砼灌注时,应牵动导管,并认真观察孔门返浆的现象,直至返浆现象不再发生,才可继续向漏斗加砼。 ③后期砼灌注:在后期砼灌注时,孔道较小易造成上下两部分砼密实度不一样,需要稍提漏斗来增大其落差以提高密实度。 ④砼灌注速度控制:砼灌注在不同阶段的速度存在较大差别,初凝时间应适时地加快,后续环节则需根据情况合理调整,因此需对灌注前的各项准备工作做到位,且严格按照要求进行各环节施工,才能进一步提高施工的效率。 3结束语 综上所述,随着我国现代化进程的不断推进,桥梁工程施工技术的不断发展,采用科学、有效的施工方法是公路桥梁施工关键所在。公路桥梁钻孔灌注桩施工应注重各个环节的细节性问题,进行科学、规范的施工,整体提高公路桥梁施工的质量,进而有效防止施工中意外的发生,保障人民的生命和公共财产安全,进一步推动社会经济可持续发展。 作者:张继红 单位:宁城县公路管理工区 公路施工技术论文:公路工程填石路基施工技术论文 1填石路基的工艺特点 由于倾填法自身存在的缺陷,导致其不能有效地处理路基的压实及稳定问题,通常在二级及二级以下的低级公路施工中才会运用。碾压法通过自下而上的顺序进行水平分层,逐层填筑碾压,可以有效提高填土路堤的整体质量,在高速公路和一级公路施工中被广泛使用。根据施工现场的实际情况,施工人员可以通过使用冲击压实机对冲击路基进行填料,以确保填料的密实程度。在对填料路基进行分层施工时,可以采用强力夯实法施工,把分层填筑和强力夯实交叉进行。 2填石路基的压实 路基施工会对土体的天然状态造成破坏,导致土体结构松散,颗粒需要重新进行组合,为了保证路基的强度和稳定性,在填石路基施工中必须通过压实来提高路基的密实程度。根据我国的相关规定,填石路堤需要通过重型压路机或振动压路机,进行分层碾压,路基表面不能出现波浪以及松动现象。在进行填筑压实的过程中,石块自身是不能压缩的,只有通过机械的压力使石块之间大部分缝隙能够紧密靠拢,在使用重型压路机进行压实时,路堤不会产生下沉,且路堤稳定性达到相关标准,就可以判定路基处于密实状态。施工现场中由于所用石料通过爆破后变化差异复杂,且细粒土含量较少,从而导致填料的粒径组成不合理,大体积石料之间的接触点容易松动,同时填石路基施工所处环境一般都较为复杂,为避免在竣工后出现质量问题,在压实过程中应注意以下几方面: ①根据施工所采用填料的具体特点,制定科学合理的施工方案,加强对施工工艺的控制,不能盲目施工。 ②要充分考虑压实过程中由于石料碎裂而导致路基的密度、强度以及稳定性产生的变化,在后续施工中要进行适当的调整,以避免出现质量问题。 ③由于填石路基空隙率大、透水性能良好,在压实过程中要采取相应的措施,来防止雨水冲刷或侵水路堤带走路基填筑体中的细粒料,导致路基产生较大幅度的沉降。 2.1压实机械的选用 填石路基压实过程中所使用的压路机,要根据实验得出的参数选用符合要求的重型压路机进行碾压。在碾压过程中,要求错轮1/4轮宽以上,压路机需要碾压到路基边缘0.5m的位置,在>4m的路堤上进行碾压时,压路机需要碾压到路基边缘1.0m的位置。 2.2碾压速度的控制 使用压路机进行路基压实时,碾压速度会直接影响路基的压实效果,当碾压速度过快时,单位面积内的振动次数会相对较少,不能达到压实要求,而碾压速度过慢时,可以达到较好的压实效果却又导致压路机的生产效率降低,在压实过程中也不能只考虑压实效果而影响劳动生产率,所以要通过综合考虑压路机的机械性能、经济性以及安全性,以及铺筑试验路段的具体情况来选择合理的碾压速度。 3填石路基施工中对地基的处理 3.1地基承载力的控制 填石路基多在山岭地区进行修筑,施工过程中填挖较多,路堤高度较高且填石路基自身密度较大,路堤填筑体的自重荷载很大,这就要求路基的承载能力必须符合施工标准。路基高度的不同,对地基承载力的要求也不相同,在进行填筑填石路基之前,要先对地基的承载力进行检测,根据设计路基的高度,对地基的承载力进行控制。路基承载力的标准如下: ①路基填筑高度<10m时,低级的承载力要控制在150kPa。 ②路基填筑高度在10~20m之间时,地基的承载力不能低于200kPa。③路基填筑高度超过20m时,应在岩石基底上进行路基填筑施工。 3.2填石路基排水处理 填石路基由于其透水性强的原因,应铺设相应的排水设施来提高路基的稳定性。可以采取必要的引排措施,或在路堤底部铺设透水层,来疏散水分。 3.3填石路基的边坡处理 填石路基边坡施工主要有两种方法:先填筑后码砌和先码砌后填筑。码砌石块应选择形状规则不易风化的硬石,在码砌过程中要紧贴边坡、无落空松动现象,码砌石块与边坡承载力接触面应微向内倾斜,码砌表面要保持平整。边坡施工时可进行分段施工,间隔10~15m需设置一道伸缩缝,同时要在路基基底的土质发生变化处设置沉降缝。 3.4填石路基的摊铺 在进行路基摊铺时通常可以使用以下三种方法:渐进式摊铺法、后退式摊铺法和混合摊铺法。其中渐进式摊铺法是最为有效的摊铺方式,运料汽车沿指定的石料运行线路,先低后高、先两侧后中央、按水平分层的方法逐渐向前卸料。首先摊铺出一个40m左右的工作面,用大功率推土机推平,填料向前推移的距离不宜小于3m,随后运来的石料直接堆放在摊铺初平的表面上,再由大功率推土机向前摊铺,随时整平,堆料和摊铺同步进行。摊铺时人工进行局部找平、局部补充细料,应先铺填大块石料,大面向下,摆平放稳,再用小石块找平,石屑塞缝。当石块级配较差、粒径较大、填层较厚、石块间的空隙较大时,在每层表面的空隙里扫入石渣、石屑、中粗砂,再用压力水将砂冲入下部,反复数次,使孔隙填满,以弥补级配不好导致路基的不稳定。 4填石路基的质量检测 通过压实沉降差或孔隙率对填石路基的压实质量进行检测,每2000m2的路段最少要选取20个检测点,由于沉降差的检测采用四等水准测量,测量的视线长度不超过100m,所以每100m为一个检测路段,当检测路段不足200m2时最少要选取4个检测点进行检测,检测视距在50m以内时最佳。 5结语 公路工程填石路基施工技术由于其带来巨大的经济效益以及社会效益,在山区公路的施工中被广泛应用。同时由于其施工工艺的复杂性,在现场施工中也给我们带来了诸多困扰,为了满足交通事业进一步发展的需要,在日后的具体施工中,我们还要对填石路基施工技术加深研究,不断创新,通过运用新技术以及新材料,使填石路基施工技术能够更广泛的运用于公路工程的施工。 作者:封强 胡晓 张烁 单位:西峡县公路管理局 公路施工技术论文:我国公路路基施工技术论文 1对于路基的处理 衡量公路质量强度的指标之中就包括有公路的抗压性和稳定性,而这二者的水平都与路基填料的物理性质以及施工时的压实密度有直接的关联。这也就是说,路基施工的质量好坏是由材料和压实密度决定的。因此,为了提高路基施工的质量,对于填充料的要求和施工技术就必须小心考虑。首先,在施工过程中可以采用大吨位的压实器械来提升碾压效果,使填充料更加密实坚固。其次,在施工中如果出现了比较潮湿的土质,那么为了做好压实工作,需要在规范的基础上作出一些调整。 (1)在施工进行前进行先期试验 根据具体的土壤性质来确定实际的压实度,并且保证天然稠度和液限是要在1.1以上和40以上,而且塑性指数要在18以上的粘质土。 (2)选择适当的填料或对填料进行一定处理来改善其性质 施工中可以通过掺入提携生石灰来改善填料的性能,达到比预期更好的效果。最后,针对黄土地上的路基施工,在对黄土路堤进行压实处理时,要注意处理好填、挖界面的融合。如果黄土地的含水量较低,在碾压过程中应该适当的加水,利用水的黏合张力来加大压实效果,减少土壤松散度;如果黄土地含水量较大,那么就应该在碾压工作开始前先进行土地的翻松和晾晒,待水分减少后再进行碾压。黄土地的透水性能同样会对施工造成影响,老黄土的透水性差,且湿度很难调节,而大块粘结的土块不易粉碎,因此在施工时要先对土壤做一定处理后再开工。另外,黄土地的路基施工还要注意周边土壤的性质,根据当地的土壤含水条件,设计时要注意是否设置周边拦水装置或建造截水沟,来隔绝周边环境中的水分。对于高度大于20m的路堤,设计时要预留出一定的下沉量,避免竣工后路堤自身的重压使土壤固结下沉带来的路基变形。在黄土地上进行路基施工需要格外重视排水问题,地表水要进行分散、拦截处理,地下水则要注意防冲防渗问题,出水口的加固处理也不能忽视。 2路基防护 公路的修筑使得地层表面天然的平衡状态被改变,而路基暴露在空气中,常年累月经受各种自然气候的侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。 2.1坡面防护 坡面防护的工作重点在于抑制地表水流冲刷带走的地基表面结构、减少坡面岩土因为风化而剥落,同时还要做好公路与环境的融合。近几年来,人们对环境保护问题越来越重视,在进行坡面防护工作时,也大大采用了绿色环保的方法,如在高等级公路的边坡往往会种上许多草木来进行防护;较高的边坡可以通过砌石框、在框架内种草来防水土壤流失。 2.2冲刷防护 沿河公路的防护工作主要内容是防止边坡砌土被河水冲刷带走。通过对传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等方式加以改进,利用强度较高的土工隔栅来做成石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板,直接防护边坡。这种方式可以有效的减少边坡土体沉降不均匀的现象发生。 2.3支挡防护 采用石砌的重力式挡土墙对于施工的周边环境有一定要求。由于石砌重力式挡土墙自身的重量问题和运输难度,这种方法只适用于石料丰富、墙体高度较低、地基结实稳固的施工地点。相对来说钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙可以更好的分配受力,且自身的圬工体积较小,使用范围比传统的石砌重力挡土墙要大得多,现在已经在公路路基防护施工中被广泛使用。 3公路路基的排水设计 公路路基的排水设计要考虑两方面的问题:一是怎么降低地下水和地表的农田排灌水对路基的冲刷,减少其对路基稳定性和使用寿命的影响(第一类排水设计);二是怎么将地表水排到路基之外,并减少雨水对公路施工的损害(第二类排水设计)。 (1)第一类排水设计 采用适量提高路基最小填土高度的方法,也可以在路基底部加设隔水垫层。在进行施工设计时就要考虑是否要挖临时排水边沟来排除施工期间存在的地表水并使地下水的高度降低。另外,可以通过在路基底部的土层内添加少量的石灰,铺设一层40cm左右的稳定土层来达到效果。 (2)第二类排水设计 通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等,将路表水迅速排出路基以外。 4公路路基施工的技术要求 4.1最适用于路面垫层施工的材料是级配砂砾 但这种材料本身的质量会对垫层的使用产生巨大的影响,因此施工要求的严谨性跟高,对工作人员的要求也很高。施工人员要做好对施工技术的管理,严格要求工人按照相关的技术标准和规范来进行操作。一般的级配砂砾垫层施工包括运输摊平、碾压路槽、整形洒水碾压以及初期养护等工序。级配砂砾本身的性质松散,在受到碾压时可以很好的分散压力,进而减少对路基的破坏。而同样由于这样的性质,施工时要注意采取半幅通车与半幅施工的方式,否则很有可能造成施工过程中的行车混乱局面。 4.2在水泥稳定砂砾基层施工技术分为两种 (1)在应用路拌法进行施工水泥稳定的砂砾基层,其主要工序是,需要初平砂砾料、进行摆放水泥、需要摊平水泥、进行机械的搅拌以及整型找平和碾压成型后洒水等工序。 (2)应用厂拌法进行施工水泥稳定砂砾基层的施工,主要施工需要进行砂砾的备料、适当的水泥剂量、进行加水搅拌以及运料上路和摊铺碾压、进行洒水等工序。 作者:李宝 李军 单位:吉林省万享路桥设计咨询有限公司
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软件管理论文:三维算量软件工程管理论文 1我国三维算量软件的应用现状 目前,三维算量软件已逐渐应用于工程管理、造价领域等,对该软件的使用者越来越多。但是在建筑方面的使用者却比较少,主要由以下几方面的原因造成现在的局面。首先,使用三维算量软件的话,都需要进行建模,而对图形的输入操作比较繁琐,这就在一定程度上要求使用者具有一定的计算机水平。而现在,我国大部分施工管理人员和造价工程师在计算机的使用方面还不能够达到上述要求。其次,由于设计图纸的不够规范,图层设计杂乱无章等方面的原因,大大降低了三维算量软件的自动识别率。再次,有一些工程人员或造价人员不能及时拿到电子图纸,导致建模工作变得复杂,加重了他们的工作量。另外,市场上三维算量软件的种类繁多,数据接口大不相同,导致软件在读图时出现错误,影响实际效果。最后是由于软件的开发成本过高,限制了软件的使用范围。 2三维算量软件在工程管理中的重要特性 传统的手工计算工程量的过程相当繁琐,如需要翻看图纸、列计算式、计算分项工程量等,恰恰相反的是,三维算量软件就是省去了这些繁琐的过程,能够实现快速三维图形建模等,直接通过计算机进行计算,精确度高且速度更快,完全实现工程量计算的自动化,规范化和智能化。因此,在工程管理过程中,三维算量软件扮演着重要作用,其特性主要体现以下几个方面:首先,操作简单且界面清晰,能够有效兼容现在常用的电子文档,同时能迅速识别出电子图纸的墙、梁等。其次,能够对计算过程和工程建模过程有一定监督作用,具有修改查询或控制模型的信息。而在建模和计算的过程中,一旦出现错误,操作者可以快速对计算环境进行检查并修改,节约时间,十分方便。另外,在工程统计过程中,对于重合的结构可进行删减,对于标准层计算可进行复制,使得计算效果得到进一步提升。而在核对成本方面,可采用自行套用定额锁对信息进行完整换算,有效提高精确度。接着在工程的设计中,借助几何尺寸的构建对工程量和钢筋数量进行核对,从而实现工程量的自动分类,计算和汇总过程。最后,根据工程构件的实际形状,利用软件的开发功能对其进行补充或修改,从而使造价得到有效控制,同时使工程量的计算更加精确。 3三维算量软件在工程管理中的实践应用 三维算量软件在工程管理中的应用很多,其主要体现在工程管理中的工程造价及施工过程等方面。首先,我们要对工程基本特征和性质进行定义设置。如对计量模式的设置,它就包括工程名称、需要采用哪种计算规则、套用什么类型的定额等,而楼层设置包括楼层的标高和层高、有多少楼层等,只有这样,才能使之后的图形绘制和工程量的计算的准确度得到保证,使工程费用得到合理利用,才能有效控制成本。其次,我们可以根据纵横轴网和施工图的点位信息,确认出柱的位置,然后根据柱之间的轴网生成梁,而在柱和梁围生成的空间范围生产相对的板,接着根据板的边线生成梁和墙,同时在墙上设置出门、窗等位置,这样建筑的基本框架就可以产生了。最后,我们根据框架结构对立体封闭的区域设置天棚、屋面、地面等建筑部位的工程量信息。最后,我们可以根据楼梯、建筑等其他构件对参数进行定义,待一切数据结束之后,三维算量软件系统便开始对工程进行自动统计分析,大概一分钟就可以完成成千上百的分部分项工程量的计算,从而获得我们所需要的各种数据,如砖砌体的体积、梁、板、柱的砼体积等数据。 工程施工过程中,三维算量软件的应用范围则比较广泛,一般情况下,在进行施工阶段。首先,三维算量软件可以对工程的施工量进行计算。在工程管理过程中,每一项工程完成后都需要对总体工程量进行分层和分段的计算,使工程资金运转、产品的采购和分配等要求得到满足。运用三维算量软件可以有效提高节点工程量统计精确度。其次,在工程的计划和监控阶段,三维算量软件可通过最简单的方式完成工程计划和工程量的结算,同时在计算机中通过模拟形态显示时间工程的效果得到全面呈现,一旦发现问题就可以立即进行修改。再次,三维算量软件应用与变更管理功能。在设计过程中,三维算量软件可根据实际情况直接对原图纸进行增加或删减构件,也就是说三维算量软件可以通过每次对变更图纸的信息输入自动的删减或增加相应的工程量。最后,使用三维算量软件可以提前对施工图纸进行审核,进而提前发现问题,从而保证施工技术的质量。总之,三维算量软件可以给施工管理阶段提供很多便利条件,然而,这一系统还处于发展阶段,若将图形软件的自动化程度进一步加强和提高,那么,三维算量软件将为工程管理带来重大变革。 4结束语 通过以上所述,三维算量软件在工程管理中具有重要作用和实践应用。在工程量的计算中,不仅可以工程的计算精度,还可以降低成本费用。而在施工管理中,还可以对成本、材料等方面进行调控。相信在未来的发展中,三维算量软件将会在工程管理中得到全面普及和应用,在保证工程质量的同时最大限度的提高经济效益。 作者:韩璐 单位:陕西职业技术学院 软件管理论文:软件研制合同信息管理论文 一、科学制定监管工作信息管理网络计划 在系统需求分析阶段,要明确软件维护及保障的范围及要求,研究软件运行所需支持环境,检验软件是否符合更新及扩充要求;在软件设计生产阶段,对系统的扩展、压缩和变更及设计是否符合合同中维护性和保障性要求进行监管;在测试阶段,进行软件单元测试和集成测试分析,统计分析软件出错情况并监督改进,确保符合合同要求。进行可靠性、安全性、维护性及保障性论证、分析和设计的监管信息管理,是监管部门的一项重要工作,对最终软件定型后满足技术指标的要求有重要意义。监管部门在研制过程中的各个阶段,要监督协调承制方完成相应的可靠性、维护性、安全性及保障性设计工作,监督承制方实施可靠性与环境考虑应力筛选试验(ESS)以及失效模式及影响分析(FMEA)。在这个阶段,承制方要充分利用试验和分析的信息,改进设计和编程等,提高软件的“四性”。 二、注重软件技术状态监管信息的获取 技术状态管理是伴随大型复杂软件发展而形成的一种工程管理方法,是系统工程管理的重要管理方法和手段之一。其目的在于通过对产品质量的技术方法、研发体系、软件研制进度进行评估,以对产品的研发效率进行管理,达到最佳的投入产出比。做好对软件研制技术状态监管信息的审核对软件研制及生产的各个阶段技术状态进行监管,重点监督软件研制进程的需求分析、设计、编码开发、组装及测试等关键阶段的软件技术属性,包括软件质量的稳定性以及良好的互换性、维护性等。管部门对技术状态的监督信息管理是合同履行监管的一个关键环节,要从严从细把关。在研制过程中,监管部门对承制方主要监督工作包括:明确软件研制网络流程,确定各个关键节点和重点阶段进行监督;软件的重点监督技术属性,合同对软件的功能及性能等质量需求;对各个监督阶段的监督结果进行整理形成报告,上报监管部专家进行评审,确保软件研制过程中的技术质量与合同文件相一致,确保技术状态管理目标的实现以及合同的正确、完整履行。做好软件测试信息的提取工作软件测试是软件研制过程中一项使研制实际过程与合同任务书相对比的关键手段。 研制过程的试验类型主要有摸底测试、验证测试、攻关测试、鉴定和定型测试。在正式测试前,监管部门应协调承制方内部进行的试验称为摸底测试;应用新技术前进行的测试和为确认设计输出满足设计输入要求时,要进行验证测试;为解决关键技术和质量问题时,要进行攻关测试;确定样机是否达到鉴定要求,承制方要进行鉴定测试:确定新产品是否符合规定要求时,承制方要进行定型测试。监管部门评审测试结果是证明软件设计、质量是否达到预期目的、满足合同任务书要求的最常用、最直接、最有效和最可靠的方法。监管部门通过提取和评审各种测试信息,可以了解掌握产品研制质量的第一手资料。对于重要试验,监管部门要根据试验的目的和有关规定,督促研制单位编制试验大纲,经审查认可或签署意见后,参加测试评审并监督研制单位严格按测试大纲和实施试验规范实施测试。对于鉴定和定型测试,监管部门要协调承制方按规定参加,按测试大纲和试验规范实施测试。对于鉴定定型后测试,监管部门要按规定参加对测试大纲的审查并发表意见,参加测试全过程。承制方对参加的所有测试均要作记录,并且监管部门对试验结果以认可、签署意见或在评审会上发表评价意见等方式实施监督管制,对测试暴露出的产品技术质量问题,监管部门要督促研制单位采取纠正措施并予以实施。监管部门要对纠正措施的正确性予以审查,对实施情况进行监督,并验证效果。监管部门重点参加涉及关键技术、产品或严重质量问题的测试和鉴定、定型测试。做好监管信息管理的标准化工作标准化是人们在经济、技术科学等社会实践中,对重复事物或概念,通过制订、或实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益的一种活动。在这里,监管信息管理标准化工作就是监管部门的一切监管标准都应严格按照合同任务书的要求来界定,如果实际情况偏离了合同任务书的规定,那么承制方也就违反了合同履行。日本著名质量管理学专家石川馨教授曾经说过:“没有标准化的进步,就没有质量的成功,质量与标准化是一辆马车的两个轮子。假若不了解这种关系,标准不得力,质量控制最后将以失败而告终。” 作者:王丹 郑海平 单位:海军航空工程学院 软件管理论文:系统软件信息管理论文 1、总体功能划分 福建电大学生学籍管理系统软件是以学籍管理为中心,面向学校领导、教务管理人员、以及其他有关工作人员以及学生的一体化的学籍管理系统软件,可实现包括学生成绩打印、学历证明打印、相关信息查询、学生成绩统计、后台数据管理和维护以及数据库备份等功能。按照系统需要完成的功能可分为:(1)教学计划管理:教务管理人员选择不同的分校(教学点)、年级、专业,输入教学计划包括课程名称,课程学分,选修必修等信息。(2)学生信息管理:包括学生修过的课程成绩和毕业情况,还包括课程成绩录入:选择不同的分校(教学点),学生的年级专业,在输入学生基本信息的同时系统根据学生的年级,专业等基本信息自动查询生成学生应修的学科,并在同一个页面中显示学生所有课程的成绩。(3)查询学生信息:普通用户通过输入学生的姓名、年级、分校(教学点)、学号其中的若干个模糊信息来查询到该学生的所修课程成绩和毕业情况。(4)学籍数据统计:教务管理人员可根据分校工作站、年份、专业等关键字统计对应的学籍档案数据,还包括各种数据的分布图如某课程的成绩分布情况等信息。(5)权限日志功能:由超级管理员进行创建各用户,并给相关用户授权分配管理权限。查看日志,日志中对学籍档案数据的特殊操作如修改删除等操作记入日志,并说明操作的原因以便查对。(6)系统管理:由超级管理员进行包括分校、教学点、专业类型、课程形式等基本信息的维护。还包括整个系统得环境变量,数据库备份等内容。(7)开具成绩证明:教务管理人员通过学生的姓名、年级、分校(教学点)、学号其中的若干个模糊信息查询到该学生的信息后,自动打印出学生的成绩表,同时记下成绩证明开具时间和教务管理人员的打印记录。(8)开具学历证明:教务管理人员通过学生的姓名、年级、分校(教学点)、学号其中的若干个模糊信息查询到该学生的信息后,自动打印出学生的学历证明,同时记下学历证明开具时间和教务管理人员的打印记录[4]。 2、验证和显示控件的实现过程 为了解释验证和显示控件的实现过程选用系统用户登陆模块为例。该模块为系统软件初始页面用来验证用户信息。用户通过输入用户名、密码和验证码来登陆本系统。验证码使用系统随机生成的图片来完成,验证码保存在用户的SESSION当中,当用户的信息和数据库中数据完全对应的情况下,运行用户跳转到主页面,同时用户的各个信息也保存在该用户的SES-SION中。为了用户密码的安全性,密码的保存形式使用MD5加密方式。同时输入信息的三个文本框使用AJAX技术实现了用户输入信息的提示工作。该模块的功能有:系统用户登陆与系统用户验证的功能。系统用户登录页面代码:为。其中CS文件中引用了系统的几个必要的命名空间。登录部分通过控件建立面板,通过作为用户名、密码和验证码的输入框同时设置AJAX事件,实现输入不能为空等基本客户端验证。验证码的图片通过控件引用来显示随机的验证码图片信息。为了解释页面布局框架的实现过程选用系统主界面模块为例。该模块工作主界面如图1-2所示,各模块主要功能包括:学籍信息查询模块,主要实现学生成绩查询和学生学历查询两个子模块功能;学籍信息输入模块,主要实现教学计划的输入和学生信息的输入两个子模块功能;系统管理模块,主要系统用户管理和系统预设两个子模块功能。 3、总结 该毕业生教务信息管理系统的实现改变了福建电大对2000届之前毕业生学籍管理工作的落后局面,提高了工作效率,并为学生网上成绩查询提供了良好的窗口。在该系统中完整的运用了支持AJAX的Coolite组件技术提升了系统的界面友好性,提升了系统的功能健壮性,也提升了系统在使用中的高效性。该系统的运用对实现学籍管理的科学化、现代化起到了积极的作用,对推动学校信息化建设具有重要的现实意义。 作者:桑海翎 单位:福建广播电视大学电子信息与计算机系 软件管理论文:软件设备管理论文 1关于零件入库信息的简介 一个现代化的大型矿井必然会有不同采区,采区内所需同型零件众多,如何对零件进行准确的统计就十分重要。我们在每个采区下设置一个仓库,这样即为了能快速处理采区内各类机器故障,又能更好的对采区内已有零件进行管理。对应的我们可以建立个数据库用来存储这些零件的信息(见图1),这个数据库包含零件名称、存放地点、库存数量、类别(主要针对单轨吊的柴油、电瓶之分),通过jsp我们可以在IE浏览器上快速查询你所需要的查找的内容。这就是一个完整的录入零件信息过程,在此过程中我们只需要输入零件的基本信息,其余的操作都是由软件在后台的运作为我们完成。这样我们就避免了面对冗杂的表格,可以准确的添加零件的信息内容了。 2关于零件出库信息的简介 当一个采区的机器需要更换某个零件时,应该相应地让此采区的仓库内存在此零件,那我们就会遇到以下几种情况(见图2):(1)此采区仓库没有这个零件且其他采区仓库也没有这个零件,那么我们必须首先把此零件信息录入完整后,再在机器信息表中输入更换的零件名称、零件更换数量以及更换的时间。(2)此采区仓库没有这个零件但其他采区仓库有此零件,那么我们必须把其他采区仓库内的此零件调用到此采区仓库内,再在机器信息表中输入更换的零件名称、零件更换数量以及更换的时间。这就是一个完整的出库过程,在此过程中我们只需要输入需要更换的零件信息,其余的操作同样由软件在后台为我们执行。同样减少了面对冗杂的表格,也可实现对仓库内零件数量的精确管理。 3关于生命周期需求的简介 对设备的管理最注重的就是零件的生命周期,因为这直接关系到一个产品的质量。当我们能追踪统计到一个零件的生命周期,我们就可比较哪家厂家的零件质量更好,使用周期更长。从长远来看选择质量较好的厂家也能为我们企业的纯利润做出贡献,实现企业的现代化管理水平。生命周期的统计是通过追踪出库过程实现的,在同类机器中同一个编号的设备如需更换同类型设备,都会产生一条记录。那么我们可根据这条记录查找到最近一次更换的时间,那么用今天的时间减去最近一次更换此零件的时间,就会得到这个零件的生命周期(一个零件的生命周期=同类型零件替换它的时间-此零件安装的时间)。在生命周期的计算过程中,我们必须纵向的比较设备的编号、设备的类别(在这里主要区分柴油、电瓶单轨吊)、零件名称、零件所属大类、零件更换时间(见图3)。只有在同一台设备上并且我们所换的零件是一致的,软件经过后台运作才能把得到的结果反馈给我们。为了能得到打印版本,我们在设计之初就要求能通过数据库的输入、输出流,把数据库的记录导出来(以Excel表格的方式)。不论是我们要求查询的结果,还是数据库内所有的记录,都能以Excel的方式导出到我们指定的文件夹内。 4结束语 众人拾柴火焰高,在设计这套软件的过程中我们难免有考虑不周全的地方,这份系统也只是简单地把我们在日常管理中遇到的问题做了个简单解决。 作者:刘玉水 陈朋 李深广 单位:山东能源新矿集团翟镇煤矿 WBSR模式与软件项目管理论文 1WBSR模型形式 WBSR模式是建立在WBS基础之上的,与责任融合后形成的一种新模式。从WBSR角度开展工作,能够确定软件项目的工作及产品范围,为工作顺利开展指明了方向,将工作细化之后,分配给每一个工作人员,促使工作人员明确自身职责,从而为项目计划制定、考核等工作奠定坚实的基础和保障。 2模型具体步骤划分 通过对模型进行深入分析和研究,并结合软件项目特征,能够确定责任范围,对整个项目进行结构分解,得到WBS集;软件项目的开发需要将用户需求作为优秀,进而通过模型进行分解,获得PBS集;最后,要制定与项目开发相关的部署,确保每一个环节都能够顺利进行,保证项目进度,为工作提供依据,通过这种方式,不仅能够确保工作有条不紊进行,还能够有效提高工作质量和效率,从而促进软件开发工作进一步发展。 3模型主要应用流程 WBSR模型在软件项目管理中的应用主要涉及对项目的分解、工作目标的确认及更新。首先,建立工作小组,工作人员作为软件项目管理的优秀,其成员综合素质直接影响工作能否顺利进行,基于此,小组成员一般选择项目经济、技术人员等,还可以增加用户代表等,以此来确保软件开发的合理、科学性;其次,工作、产品等结构分解,工作分解作为模式应用的基础,应结合实际情况进行合理分解,切勿盲目性,还需要结合成员经验等因素,为工作顺利开展提供支持;软件产品作为参与市场竞争的关键,分解产品开发,能够深度挖掘员工潜力,提高产品适应力,与客户达成共识;最后,还需要结合实际情况对项目范围进行及时调整,如果范围发生变化,相对应的工作流程也需要进行调整,实现统一、系统发展目标。 4模型应用情况 将软件项目管理与WBSR模式结合,将各个工作进行细致划分,能够为软件计划、预估等工作提供依据,确保工作顺利开展,在一定程度上推动了软件项目进一步发展,与此同时,在项目开展过程中,负责人加大对实际工作的监督和控制力度,能够及时发现不足之处,并采取有针对性措施,确保软件产品开发质量,该模式的应用,能够直观的反映组内成员的实际表现,为日后进行绩效考核奠定了基础,从而有效提高管理水平,促进企业可持续、健康发展。 5模式性能评价 通过对WBSR模式在软件项目管理中应用情况调查可知,模式对工作过程及产品开发从不同角度进行合理分解,提高了项目范围的精准性及有效性,避免工作失误情况的发生,并且将工作细化至每一个人受众,形成良性循环,促使员工能够认真、负责完成工作,起到了积极地促进作用。因此,面对社会发展新形势下,企业软件项目管理可以大力推广和普及WBSR模式,提高产品适应力及质量,从而实现企业经济效益最大化目标。 6结论 根据上文所述,随着社会进步,软件开发企业需要不断优化和完善自身管理,才能够提高竞争力,在市场竞争中占据一席之地,而工作分解结构作为一种有效模式,能够帮助企业实现这一目标。因此,企业要明确认识到此模式对自身业务发展的重要性,不能够采取有效措施,深入分析和研究模式内涵及本质,结合实际情况,将软件项目工作进行合理分解,合理分配,提高工作效率和质量,从而促进企业可持续发展,为我国相关领域发展注入新动力。 作者:杜宇 单位:哈尔滨师范大学软件学院 软件管理论文:远教服务的软件工程管理论文 1燃尽图的应用 燃尽图主要是通过图形化的表现形式反应出时间与剩余工作量的关系,在图形中分别以x轴和y轴来体现。横坐标主要表示工作时间,而纵坐标用来表示剩余工作量,同时用点对工作量进行划分,最终通过点之间的折线连接来反映出工作量的变化轨迹,并与另外一个原估计线进行对比,两种线段以不同的颜色进行区分,当控制线高于实际趋势线,那么则表示工作进程正常,反之则表示工作存在滞后性,当趋势线呈现上涨趋势,则表示一些工作被疏忽,这种表现形式相比以往更加直观和准确。其价值还体现在以下方面:第一,可以反映出项目的实际进度;第二,具备风险预测能力;第三,对当前项目消耗时间做出直观的评判。当燃尽图的线段趋势出现变化时,则表示对应的不同情况,当依次上升、下降时则代表很多事务没有纳入计划当中,而开展工作后又发现了更多的任务;当燃烧突然停止则表示目前任务的划分不够精细,必须在下一个迭代中对项目进行细化;缓慢之后到结束有余下的工作任务,则会推迟到下一个迭代当中,进入下一个迭代中,可以选择将一些无关紧要的故事纳入其中。在实际的项目开发当中,使用敏捷过程能够实现较大的优势,可以显著提高产品本身以及开发的质量,并且便利了人员的交流,提高了团队的自我管理能力。 2监理机制在远教服务网的应用 监理机制应该在项目最初的策划阶段就予以完善,在前期监理单位主要扮演咨询顾问的角色,能够协助完成IT战略的制定。完成战略制定之后,监理单位的角色就成为监理公司,并且利用资讯时期累积的工作经验开展以下工作,避免了繁复的监理选择过程。监理公司将内部高素质人员组成一个专项的监理委员会,并与项目咨询师保持密切的联系,同时还能够对项目的相关人员进行监理知识培训,从而提高项目的运作效率。经过对敏捷方式的调整,目前监理工作与项目的契合度更高,能够发挥出更多的优势,其已不再是外来的单位,而是项目内部的组成部分,利用敏捷方法进行监理能够获得良好的管理效果。监理工程师主要承担Scrummaster的角色,其职能与Scrummaster相结合,能够提高项目的实效性。Scrummaster的职能主要包括以下几个方面:第一,让产品负责人与产品开发之间的障碍得到排解,便于产品负责人开展相关工作;第二,使产品负责人了解投资回报的额度,协助其明确工作方向;第三,优化开发队伍的自主创造力;第四,提高开发队伍的工作效率;第五,完善工程工具以及实践,使得功能增量都存在可交付性。监理人员则负责与项目经理之间相互沟通,辅助其完成Sprint信息页面额创建,而这个过程对成员阶段目标的实现也有重要意义,另外还需要控制燃尽图的变化情况,保持故事进度的及时性,当迭代完成后监理人员还应该演示Sprint,使相关方对项目进度的运行情况进行直观的了解,避免项目偏离原本设定方向。总的来说Scrummaster与项目经理协商阶段计划的过程使其控制功能的具体体现。在计划的制定过程中,产品负责人应该预估时间,尤其是合同中的故事必须进行粗略的估算,而监理工程师应该确保估算过程不是由产品负责人单独制定的,而是与团队协作后的写过,最后产品负责人回答疑问并对条目内容进行描述。建立工程师还需要对生产率进行计算,主要依据是迭代中实际的完成情况以及计划,结合项目在每个阶段的结束时间,对是否按期完成做出评价,针对实际情况对人员以及计划做出动态调整。 3沟通管理的应用 Scrum的主要功能就是加强队伍之间的联系,而远教项目本身就是有三方共同组成的,即咨询监理和甲乙双方,正是因为这种结构模式导致沟通的成本上升,因此在远教服务项目当中,三方的沟通是重点工作之一,只有保证沟通机制完善,才能够提高执行的效果。Scrum主要沟通包括计划会议、展示会议、站会、总结会议。计划会议主要围绕backlog的内容,在会议内对其执行方式以及时间进行协商;展示会议主要与用户沟通,向其展示阶段性的项目成果;站会是对每天的工作进度进行回报和沟通;总结会议则是对Scrum进度进行总结,并对其问题提出针对性的建议。在以上沟通方式中,每天一次的站会最为关键,其时间和地点相对固定,而其形式也易于接受,目前其实质主要是工作内容的汇报过程,为了防止其与既定目标相偏离,可以采取以下措施:第一,如果人员出现迟到情况,那么应该采取一定的罚款措施,收缴的罚款用在会议的一些支出上,这样能够约束人员的纪律性;第二,如果工作汇报的过程中被无故打断,那么可以采取token的发言方式,任何人员在进行陈述的时候必须申请token;第三,当会议已经偏离既定轨道,呈现汇报形式时,可将讨论的目标设定为项目组成员而不是仅仅针对Scrummaster进行回报;第四,发言的过程必须有明确的层次,即三段发言方式,主要是昨天所做工作内容的回报、后续工作的执行方式以及对出现的问题寻求帮助,在问题一环节的阐述中,应该避免过多的纠缠问题的解决方式,而应对问题进行详细的讲述。展示会议也是较为重要的一种沟通方式,监理工程师在工作中应该注意以下要素:第一,对spirnt的内容进行详细阐述,如果人员对产品知之甚少,有必要用几分钟进行描述;第二,演示应该侧重于快节奏,以效率为首要准则;第三,重点在于成果展示,而不是对过程的过多阐述;第四,有条件的时候可以让客户实用相关产品;第五,避免过于花哨的演讲,而是应该对实际工作的代码进行演示;第六,在bug修复问题上可以粗浅提到,但是不应进行演示,避免模糊视线,忽略重点故事。总结会议是指回顾会议,主要是对项目进行归纳和总结,主要由产品负责人带头,并让项目人员都参与进来。会议重点应该是未来工作的优化方式而不是具体工作任务,目标放在提高开发效率上。总结会议完全依靠于人员的主观意识,因此对人员的素质有较高要求,当问题出现时应该结合相关素材予以总结,并对会议的内容和成果以文档的形式记录下来,从而为下一个Sprint提供参考建议。 4结束语 总的来说,软件工程管理技术的不断成熟大大提高了远教服务网的运行效率,发挥出协调和监管的作用,当然也对人员的综合素质提出了更高的要求,监理工程师必须了解敏捷开发各个环节的工作流程,并提供正确的指导,只有这样才能够对项目整体带来较大的效益。 作者:王听 单位:武汉大学信息管理学院 武汉交通职业学院 软件管理论文:软件测试质量管理论文 1测试流程不合理 1.1测试设计重点偏离使用QC软件测试发现bug统计,如表1所示。根据表1工作量统计,25人/日为5个中级测试工程师一周的工作量,但是根据测试用例发现的bug数量仅占bug总量的44.18%,该比例显示测试用例的设计重点严重出现偏离。需要在测试用例设计的方向上进行调整。 1.2测试过程不可控QC软件测试计划中测试执行阶段为2013.3.8-2013.3.27,执行三轮测试;实际测试时间为2013.3.23-2013.4.20,执行测试三轮,计划完成时间严重偏离,表2为原计划与实际计划的对比。表2显示测试计划进行了较大调整,计划截止时间比原计划延迟23天。延迟原因经分析主要为开发提交测试时间延迟,开发提交版本问题较多,测试计划安排不合理,在两轮测试间为安排开发修改bug时间等。想要解决该问题,不仅需要对测试过程进行管理,同时也需要对开发提交的测试版本质量进行管理。 2软件质量管理改进对策 2.1需求工程管理软件开发过程中,需求不明确会带来需求的频繁变更,浪费了很多时间。针对此项问题,可对需求相关的活动进行统一管理,其需求管理结构图如图2所示。加强需求开发和需求管理的有机结合,不仅减少了需求的变更次数,还解决了工程师对需求不能理解到位的问题。需求开发和需求管理同样重要,只有两者互相配合才能做出用户满意的产品。 2.2立项管理为了使有限的资源发挥更高的价值,公司可通过立项管理流程进行立项管理,立项管理流程分为立项建议、立项评审和立项筹备三个阶段,其具体流程图3所示。 2.3测试流程管理针对测试流程中发现的问题,可对整体的测试流程做如下的改变:(1)测试部门可进行需求学习及需求讨论,对理解不清楚及有疑问的需求,由研发设计部门进行解答,研发设计部门不能解答的由其联系用户确认后作出解答;(2)需求确认后,针对系统功能和性能等指标,由测试工程师进行测试测用例的设计,设计从两个方面进行,一方面测试工程师根据需求进行测试用例的编写,另一方面测试工程师可根据用户反馈问题进行分析汇总;(3)使用QC功能测试工具对应用软件兼容性、操作系统兼容性进行测试,以便于使用测试工具完成多种环境下的功能和兼容性测试;(4)进行自由测试以便于对系统测试用例进行补充,分析测试用例未覆盖问题的原因;(5)定期分析缺陷库中的问题,分析问题产生的原因,进行测试用例的修改。 3结论 本文指出了软件质量管理过程中可能会引起软件质量问题的原因,对软件质量管理的相关问题进行了分析,归纳和总结,这些问题在软件开发人员中具有一定的普遍性。实践表明,通过对这些问题进行分类,开发人员可以清楚地知道在软件设计中容易出现的问题,能够及时采取相应的措施,推动软件质量的全面提高。 作者:翁婕丁铁乔扬单位:南京莱斯信息技术股份有限公司质量与技术管理部 软件管理论文:智能移动终端软件质量管理论文 1Web化演进是重要方向和新的机遇 近年来,HTML5为代表的Web技术得到长足发展,可以在操作系统上构建应用平台所有的要素,实现跨平台、跨屏,提供统一的用户体验,为国内厂商利用Web作为应用平台、打造独立的生态系统提供了机会。HTML5是技术变革,推动web应用达到Flash应用那样的互动性和媒体能力,同时保证web应用在集成到设备和集成用户数据方面和移动应用一样。HTML5推动移动互联网水平化演进,给产业轴心和发展模式转变带来新机遇,推动Web应用环境替代移动智能终端操作系统成为移动应用的承载平台,打破移动智能终端操作系统和应用之间紧耦合的绑定关系,促进其由垂直一体化向水平化方向演进,颠覆现有移动互联网的产业格局和发展模式。“Web平台和互联网渠道”将取代“移动智能终端操作系统和应用程序商店”成为产业新的优秀,产业轴心和模式的转换带来新的发展机遇。因此,Web是国内厂商在移动平台方面重点发展的方向。运营商可以推动WebKit朝着更好的带宽管理、更紧密集成硬件多媒体加速器的方向开发。此外,运营商可资助开发更好的跨平台开发工具,使HTML,JavaScript开发者能面向更多的原生平台和大众市场浏览器。目前,运营商也积极研发并推出自主知识产权的操作系统,如联通沃PhoneOS、移动OPhoneOS。目前,以FirefoxOS、ChromeOS等为代表的WebOS也成为当前移动互联网领域的热门话题,内核支持原生应用和Web应用运行框架的混合型操作系统也有长足发展,支持HTML5框架和Java应用框架,应用开发者可以选择其中之一开发其应用;整合通信服务、多媒体处理、定位地图服务、日历、邮件等日常使用的基础应用。目前,市面上比较典型的混合型操作系统是“阿里手机操作系统”,其采用了自有的虚拟机,在Linux开源内核上开发了阿里云操作系统,并叠加了阿里云自行研发的“云应用引擎”(CloudAppEngine),用于支持HTML5Web应用。阿里手机操作系统能够兼容Andriod系统,可以支持基于Andriod平台开发的应用,兼容程度可达90%以上[1]。 2智能移动终端软件质量管理研究 伴随着终端智能化及网络宽带化的趋势,移动互联网业务层出不穷,日益繁荣。但与此同时,移动终端越来越多的涉及商业秘密和个人隐私等敏感信息。移动终端也面临各种安全威胁,如恶意订购、自动联网等,造成用户的话费及流量损失;木马软件可以控制用户的移动终端,盗取账户、监听通话、发送本地信息等。移动终端作为移动互联网时代最主要的载体,面临着严峻的安全挑战。智能移动终端恶意软件危害根据2012年中国计算机网络安全年会上国家互联网应急中心副总工程师、国家网络信息安全技术研究所所长杜跃进先生的报告,移动智能终端软件安全检测显示,针对采集的48万多个应用软件,经扫描发现超过200多个已经明确是病毒的软件。从中随机选择一万余款应用软件,利用国家网络信息安全技术研究所自主研发的工具进行深度代码分析,发现很多软件存在恶意行为或可疑行为。其中,存在敏感行为的超过5000个,当中未经用户许可自动访问网站的3185个,自动向外发送短信或彩信的13个,另有4个明显存在恶意行为(照比例计算,在48万个应用软件里至少有160个是尚未被防病毒产品检出的恶意软件。因此,移动互联网相关应用软件的整体安全现状堪忧。而根据网秦云安全监测平台统计,2013年全球共查杀到智能移动终端恶意软件134790款,同比2012年增长106.6%;2013年感染终端共计5656万部,同比2012年增长76.8%。 目前恶意软件的传播方式主要有五种:网络下载传播、蓝牙(Bluetooth)传播、USB传播、闪存卡传播、彩信(MMS)传播等。据《2013年上半年中国手机安全状况报告》指出,在手机恶意软件的主要危害中,资费消耗、隐私窃取和恶意扣费位列前三。恶意软件主要危害类型如下:《2013年上半年中国手机安全状况报告》显示,今年上半年国内新增手机木马、恶意软件及恶意广告插件共计45万余款,感染总量超过4.8亿人次,接近2012全年感染量。其中,安卓新增木马占总量的97%,九成以上含有隐私窃取行为。2013年上半年Android新增恶意软件月度统计情况如图1所示。下面结合实例简单介绍恶意软件的危害。著名窃密软件“X卧底”由泰国的Vervata公司开发,引进中国后改名“X卧底”。该软件能够监听话音、发送本地信息,个人隐私数据都被发送到第三方服务器上。其原理如图2所示。“X卧底”在短信监控环节能显示出对方的号码、收发短信的时间以及短信的详细内容;电话监控方面破坏性较强,能够显示被监控方通话的号码、通话时间和时长,并且能同时将通话录音保存为一个AMR格式的音频文件发送到监控方的指定邮箱;环境监听方面,当主控号码拨打安装了X卧底的被监控手机时,被监控手机会自动将电话接通,主控号码方能够听到对方周围声音,但在被监控手机上无任何显示;一些“X卧底”变种(如Android版)还具备扣费功能。可见,加强移动终端相关应用软件质量的管理已迫在眉睫。智能移动终端软件质量管理目前的主要操作系统平台有Android、iPhone、WindowsPhone等。虽然恶意软件在各个平台都存在,但由于各个平台的安全机制差异甚大,不同厂商的智能终端面临的安全风险也截然不同,甚至同样的操作系统,由于不同OEM对其安全加固程度不同,也呈现出不同的安全特性。 2.1软件自动化测试工具的应用软件质量因素主要包括十点,功能性质量因素:正确性,健壮性,可靠性;非功能性质量因素:性能,易用性,清晰性,安全性,可扩展性,兼容性,可移植性。软件自动化测试对于提高软件的测试效率和质量有着至关重要的作用。自动化测试使用机器执行测试案例,能够节省大量人力,测试效率也更高。自动化测试通常采用脚本技术实现,便于测试经验的积累和复用。软件自动化测试工具除了传统的黑、白盒测试工具,还包括对数据生成进行检测的工具、对管理进行测试的工具。测试数据生成工具主要应用在测试的前端,为测试过程准备大量数据,目前典型的测试数据生成工具有:Bender&Associates公司提供的功能测试数据生成工具SoftTest和InternationalSoftwareAutomation公司提供的PanoramaC/C++测试数据生成工具;测试管理工具是指用工具对软件的整个测试输入、执行过程和测试结果进行管理的过程,主要有MercuryInteractive公司的TestDirector、IBM-Rational公司的ClearQuest。目前自动化测试工具的种类非常多,我们在选择自动化测试工具时,要综合考虑各方面的因素,使软件自动化测试工具得到准确使用,只有这样才能不断提高测试的质量和效率,降低测试所需要的成本,从而促进软件开发工作的快速发展。 2.2智能终端统一管理平台智能终端作为行业终端,安全应和行业应用结合。可通过搭建终端安全统一管理平台,实现信息收集、检索、分析,对智能移动终端软件质量问题实行系统化、网络化和动态化的跟踪。不定期提供质量信息综合分析报告,其中包括软件测试过程的结果,得出的结论,缺陷分析及其限制因素,测试资源的消耗,提供统一的安全策略,最大程度确保企业终端的安全。统一管理平台的组成架构如图3、4所示。国外运营商如AT T已经为其企业客户提供类似的终端安全统一管理平台。企业管理人员登录到管理平台之后,可以看到自己企业管理的所有手机,选择想要管理的手机,点击“管理手机”按钮,就可对手机进行“删除短信”、“删除联系人”、“删除通讯记录”、“重启手机”等操作。如某员工离职后,企业就能即时删除其手机上的所有信息,以保证企业客户数据的安全,该员工归还的手机把信息清空后,仍可被下一名新员工使用。假如某员工手机被盗,不法分子常常会将旧卡丢弃,并换入新卡销赃。此时手机端软件会自动发送信息给后端管理平台,管理人员可以立即删除手机内的所有信息。 2.3完善相关法规,加强监管智能移动终端软件的发展离不开国家相关部门的监管,国家在完善政策法规标准的同时,也要鼓励软件开发企业、软件商店及终端设备制造商规范软件开发及应用监查,充分发挥主管部门的领导监察作用。移动互联网作为第五媒体正在以飞快的速度发展,XPhone和XPad等智能移动终端的普及和app应用商店的流行正极大地改变着人们的生活方式。移动终端软件质量的综合保障和自动化能力的提升是软件领域发展的一个方向,对我国移动终端软件行业的健康发展起到良好的保障作用。 作者:李亦豪单位:工业和信息化部电子科学技术情报研究所 软件管理论文:计算机软件工程管理论文 摘要:社会的发展带动着科学技术的进步,在现代的社会生活中,科学技术已经得到了广泛的应用,为各领域带来了极大的便利。近几年,计算机软件开发项目开始涉及各个领域,与此同时它也面临着很多未知的风险,计算机软件在开发过程中存在着很多问题,为了避免这些问题的出现,必须对计算机软件工程进行管理,促进计算机软件的开发。计算机技术的应用让我们的生活更精彩,让我们获取信息的途径更加方便和快捷,计算机软件工程的有效管理可以很大程度上影响信息化的发展过程,同时也为我国的社会主义发展提供更强大的力量。该文主要对计算机软件工程管理与应用进行了简单的分析和讨论,希望能对以后的工作有所帮助。 关键词:计算机软件;工程管理;应用 随着科技的高速发展和应用,计算机开始在各领域中得到应用,这给人们的生活带来了很多便利。最近几年,很多企业和工厂都开始借助科学技术,采用智能化的生产,所谓智能化就是利用计算机来控制整个生产的流程,而非人工化,这一应用大大节约了人工成本,同时也提高了工作的效益。但是这一功能的实现还得借助软件的支持,所以计算机软件工程的开发是非常重要的,另外为了解决开发过程中遇到的相关问题就必须加强软件工程的管理,提高软件开发的成功率。但是由于人们受到传统思想的影响,我国计算机软件工程管理工作没有得到一定的重视,所以很多问题都还有待探索,那么我们应该如何加强计算机软件工程的管理工作,是当前必须要思考的问题。 1计算机软件工程概述 1.1软件工程的定义 软件工程是一种开发软件工程学科的方法,主要是根据计算机科学、数学及管理科学等原理来进行开发的,软件工程开发的主要目的是优化质量、节约成本和改良方法。软件开发所根据的原理不同,开发出的软件的运用就会不同,比如运用数学原理开发的软件主要用于模型的构建及算法;运用管理科学开发的软件主要用于资源、计划及成本管理等。软件工程目标在于:在对成本进行控制的基础上,开发出适应性强、容易修改及维护、最大限度地满足用户的需求的软件产品[1]。这些目标的实现对产品质量的改善有一定意义,同时也提高整体开发的效率。 1.2计算机软件的功能 计算机主要是由硬件和软件两部分构成的,所以在对计算机进行研发的时候应该把硬件因素考虑在内,同时又要注重软件工程方面的投入。计算机软件系统主要包括两个部分,由系统软件和应用软件构成,两种软件的功能也是不一样的,系统软件的功能主要是对计算机运行过程进行监控、维护和管理,比如常见的计算就操作系统和病毒查杀系统;应用软件的功能是比较实际的,比如常见的办公系统、人事管理系统、财务管理系统等等[1]。计算机软件功能的应用主要是指导计算机有效运作,让用户更加方便地操作。 2计算机软件工程管理的主要内容 2.1组织机构管理 组织机构的管理不是简单的开发人员的集合,而是强调的整体的组织。在一个完整的组织机构中,好的管理应该是人员分配明确,信息传递快速。但是在实际的组织机构管理中并没有统一的模式,因为不同工程的要求是不一样的。 2.2工作人员管理 工作人员计算机软件工程的主体部分,很多工作都是围绕工作人员来开展的,比如项目的实施、软件程序的编写、资料的查找等等,每个人根据自己的岗位来分担和完成这些工作[2]。对于工作人员的管理应该合理分配工作,结合工程项目的规模或者性质,对软件开发人员进行合理的分配。在对员工合理分配工作的同时,还要求他们注重团队合作,共同完成复杂的计算机软件项目。 2.3用户管理 计算机软件开发的目的就是方便用户,供用户使用,所以在软件的开发过程中应该掌握用户的最基本信息,了解他们的需求,确保开发出的软件更具实用性和可操作性,所以用户管理也是非常重要的。 2.4档案资料管理 计算机的软件开发是一个复杂的过程,所以开发阶段的各个流程是需要记录到档案中的,以便于下一个阶段工作的参考,为软件开发的后期工作提供一定的保障。所以加强档案资料的管理是非常有意义的,能最大限度地提高管理的效率和质量水平。 3计算机软件工程管理的措施 3.1构建完善的计算机软件工程体系构建 完善的计算机软件工程体系首先应该构建人才体系,人才体系的构建加强了人力资源管理,同时也调动工作人员的工作积极性,确保工作的顺利开展;其次加强对员工专业知识和理论的培训,让他们跟进社会的脚步,了解最新的软件工程信息,把理论与实践更好的结合到一起,促进计算机软件开发水平的提高;再次应该建立规范的制度,奖罚分明,充分调动员工的积极性和主动性。 3.2加强计算机软件工程的风险管理与进度管理 加强计算机软件工程的风险管理和进度管理是计算机软件工程管理比较重要的点,工程项目的管理人员首先应该具备专业的风险管理水平,有一定的风险意识,并且根据对风险的分析,制定一定的方法,在整个计算机软件的工作过程中融入风险管理,考虑所有造成可能造成风险的因素,把风险降到最低。风险管理的手段是多样性的,可以采取规避、转移和减缓的手段。另外加强计算机软件工程的进度管理也是具备重要意义的,一方面提高了工程的效益,另一方面也控制了开发的成本。根据计算机软件工程项目的实际情况,制定进度管理的工作表,根据工作表确保工作有序地开展[2]。 3.3强化计算机软件工程项目合作团队的管理 计算机软件工程的开发离不开团队,所以加强团队的管理对目标的实现有积极的促进作用。强化团队管理工作首先应该加强整个团队的联系,让团队工作开展起来更协调;其次根据各岗位合理进行分工,明确每个员工的工作责任;最后调动整个团队的工作积极性,让每个人都付出最大的努力,为计算机软件工程的建设做出贡献,大家一起做好计算机软件工程管理工作。 4计算机软件工程的实际应用 信息技术的不断完善和发展,让传统的手工任务逐渐朝着机械化转变,借助计算机软件工程软件去完成任务是非常简单便捷的,应用软件更起到了关键的作用。在实际的生活中,计算机软件功能丰富,并且效率很高,它的运用得到了广泛的认可,软件的开发和应用对人们的衣食住行都产生了深远的影响。例如,在各企业的办公软件使用中,可以让企业内部的资源得到共享,保证各种信息的顺利传达,提高企业管理工作的效率和质量水平;另外计算机软件在校园中的应用也发挥了重要的作用,计算机软件在教学过程的运用一方面促进了师生之间的交流,另一方面保证了校园内各种工作的有序开展比如学籍的管理、档案的管理和收费的管理等等;计算机软件在公共场合的运用也是随处可见的,比如大型的医院或者银行都会利用计算机软件来进行预约登记,方便了广大用户,也节省了医院和银行的人力成本[3]。目前,计算机软件的开发还有很大的发展空间,所以为了让计算机软件开发更加辉煌和灿烂,我们必须进一步加强计算机软件工程的发展。 5结语 现代社会是充满信息化和智能化的,计算机在各个领域都得到了广泛的应用,而计算机软件的应用为自动化和智能化提供了强大的技术支持。目前我国很多企业都运用了计算机软件,这些软件主要包括日常的操作系统、办公软件等等,实现了信息的快速传递和资源的共享。总的来说,计算机软件项目的开发对我国的经济发展有很重要的意义,我们应该寻求更多的创新意识,选择有效的措施来确保计算机软件工程的顺利发展。 作者:吴丽娜 单位:宿迁学院信息工程学院 软件管理论文:软件工程项目管理论文 1软件工程项目管理的主要内容 1.1人员的组织与管理 一项工程的具体工作涉及到人员的管理,工作任务的分配,责任内容的明确,因此人员的组织及管理是工程项目的关键因素,要把注意力集中在项目组人员的构成、优化。 1.2软件质量管理 软件质量管理在工程项目实施过程中决定着质量方针与责任的范畴,包括质量计划设计制定,项目质量检测保证和项目质量控制等程序。通过保证手段在质量过程中有效进行。 1.3软件配置管理 英文简称SCM,是在开发者中,标识,控制和管理软件变更的一种管理。配置管理的使用取决于项目规模和复杂性以及风险水平。软件配置管理针对开发过程中人员、工具的配置、使用提出管理策略。记录软件项目产品的更新过程,从而保证研发者在软件项目周期的各个阶段能够获得准确的产品配置。对项目开展过程软件开发进行有效调控和有效预测具有重要作用。 1.4编写软件项目计划书 它是软件项目管理组的首要任务,主要包括工作量、成本、开发时间的估计。并根据估计值制定和调整项目组的工作,详细记录了开发日程安排,资源供需,项目管理等各项情况。使从事该项目的人员了解该项目的大致情况。 1.5软件风险管理 软件工程风险管理是预测工作中可能出现的各种危害到软件产品质量的潜在因素的问题,对风险产生的后果进行分析评估。计算机软件风险预测的准确性评估与有效防范措施的应用都利于提高软件工程的效益,降低风险带来的经济损失,有效保证相关利益业主的权益。这几个方面都是相互贯穿、交织于整个软件开发过程中的。 2软件工程项目管理中存在的现实问题及解决方案 2.1人员工作安排不明确,应建立团队合作意识 在工程项目开发过程中是需要每个岗位人员的相互协调及无障碍交流,没有团队协作意识是无法有效的利用时间和资源开展各项工作。因此我们要提高一个工程项目的工作效率,就要合理安排人员的工作分配,强化每个工作人员的团队协作意识,有效避免管理团队中存在的分工不明确,不合作的问题。只有相互协作和相互信任的情况下才能高效的完成一件优质的软件工程项目。建立一套完善的人事考核制度,加强对员工的职位升降,工资奖金分配管理,有利于提高员工开发软件工作的积极性。 2.2缺乏实践性调研报告,应纳入到软件项目计划书 软件开发工程不仅要创新变革,也要考虑到它的实用性,以往出现的多个工程项目没有对实际项目建设中的需求实体和实际进行要求,以及实际项目建设的数据进行合理有效的调研,导致出现设计完整的软件产品运用与实际偏差较大,造成不必要的人员和资源浪费。因此要在软件设计前给予项目调研工作高度重视,对实际软件项目的需求及要求严格调查,应将软件项目调研报告附于项目计划书中,引起重视。 2.3风险管理意识不够,应该强化提高人员对风险管理的认知 风险的发生很可能会造成不可估量的损失,但是风险的发生是具有可控性的,如果能有效控制就会避免发生风险事故。可往往在计算机软件工程项目管理中的工作人员却很少知道风险管理的重要性,于是在软件开发中应提高项目主要负责人的风险管理理念,提高自身对风险管理预测能力的水平。只有了解了风险管理理论与风险管理体系,定期对项目实施中可能发生的风险进行有效排除,把控好风险管理前后的形势。 2.4杜绝搞工作进度,应要完善管理体系,对工作进度严格把控 工作管理混乱,工程建设盲目进行,乱搞,反而极大影响了软件项目工程的进度,甚至危险到项目质量的保证。要制定一个严谨的工作进度计划,强化工作进度的管理,对项目中每项工作跟踪管理并做好记录,形成对工作进度的有效控制。对工作不到位的部门要根据实际记录责任落实到位。计算机软件工程项目存在诸多现实问题而具有复杂性,导致管理过程中出现一系列的问题。但只要提高对工程项目管理的认识及管理经验,不仅可以解决好目前管理中出现的现实问题,也能在今后的软件项目管理过程中有效预测和控制问题的发生。 作者:杨周礼 单位:西京学院计算机科学与技术 软件管理论文:计算机软件应用工程管理论文 1计算机软件工程管理 对于计算机软件的工程管理来说,会直接的影响到软件的主要性能、资源的有效利用以及生产软件产品能够满足人们的需求,所以,必须要对计算机软件进行有效的管理,以此来研发出适合人们需求的软件产品。计算机软件工程的管理具有特殊性,其中涉及到的方面十分广泛,因此,人们在对其进行管理时,存在很大的缺陷,管理水平不够完善。而对计算机软件工程造成的失误十分严重,这导致了很多的研究人员不会向软件产业方面发展,使得我国缺少了软件行业的精英人才。对于我国来说,很多的软件公司,在刚刚起步时发展的很快,但是在公司具有一定的规模之后,发展的速度将会随之减缓,甚至是停滞不浅,产生这种现象的主要原因是对于计算机软件的工程管理技术还是不够完善,缺乏相应的管理人才,影响了公司的整体发展。随着科技的不断进步,在世界上出现了很多对软件工程进行管理的软件,这些软件主要是针对相关的项目管理的从关于计算机软件工程管理与应用探讨文/兰璇随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,人们逐渐的步入了信息化社会,计算机网络技术在人们生活中的影响越来越大,在生活中的各个领域都应用了计算机软件技术,计算机软件成为了人们生活不可或缺的一部分,在很大的程度上改善了人们的生活质量。本文主要是对计算机软件工程的管理以及应用探讨进行了简单的研究,对其功能进行了阐述。摘要事者者进行管理开发的,同时能够在最大程度上满足项目管理的需要。对于计算机软件的管理主要是有四个方面,首先是对计算机软件的组织管理,组织管理不仅仅是能够对软件开发人员整体的管理,同时也要能够确定一个组织结构,对每一个人员都进行明确的分工,使员工之间能够实现紧密的联系,组织结构是没有一个统一的模式的。其次,是对开发人员的管理,开发人员需要负责很多的工作,对计算机的项目、程序的便携以及资料的查找,同时,也能够对一些比较琐碎的事情进行管理,但是这些工作一个认识无法完成的,必须要多个人员进行配合,才能够保证管理工作的有序进行。对于人员的分工,主要是根据相关的工作项目规模的大小进行明确的分工,根据计算机软件的类型,安排不同的人员进行工作,以此来进行明确的分配。不同项目的工作人员必须要具备不同的素质,要能够按照正确的工作要求进行人员的合理分配,对于计算机软件来说,各个环节都十分的重要,必须要进行慎重的考虑,将各个阶段进行紧密的联系,以此来保证各个环节的工作质量。再者,就是对于文档资料的管理,在对计算机软件进行开发时候,其中的各个环节必须进行全面的记录,通过文档资料来将各个环节反映出来。并且每一个环节的资料都是对于前一个环节的审核,这样能够有效的保证软件开发工程的质量,所以其文档资料对于计算机软件工程的开发十分的重要。最后是对于用户的管理,对于软件的开发主要是以用户为基础,因此项目的管理者必须要能够与用户保持紧密的联系,能够时刻的了解用户的需求,对用户有一个完整的了解,在软件开发中,用户必须要适当的提出一些建议,以此来保证软件在开发出来后能够符合用户的标准。 2计算机软件工程的应用 随着社会的不断发展,网络信息技术的飞速进步,计算机软件工程也在不断的发展与进步,在社会生活中各个领域都得到了很广泛的应用,人们的办公逐渐的自动化以及信息化,各类办公软件缤纷而出,为企业的办公与管理带来了很大的方便。对于计算机软件的典型应用,主要有电子邮件、办公套件、人机界面、以及操作系统等,在工业生产,银行、航空军事以及政府部门都广泛的应用了软件技术。计算机软件工程具有很强的个性特点,它必须要利用丰富的经验以及人员的智慧,才能够保证在开发的过程中,顺利的完成项目的研制,对于软件开发的过程,不能够在发生问题之后再去进行处理,那样将会严重影响开发的质量,因此必须要做到能够在开发的过程中,对一切问题进行全面的预测,对每一个环节都进行控制,才能够保证软件研发的质量,以此可以看出软件研发过程中的严谨性。虽然软件的开发十分的困难,但是随着科学技术的不断发展,人们逐渐的利用先进的技术进行软件的更新,使得软件工程的开发逐渐的趋于工程化以及规范化,越来越受到普及。生活中软件的使用越加的普遍,教师利用计算机软件进行教学活动,并且对于学生信息都是利用计算机软件进行统计,学生进出寝室都需要利用计算机软件进行身份的确认,校园管理者利用各个计算机软件对校园进行系统化的管理,以此来保证校园的和谐稳定。另外在企业的管理中也得到了广泛的应用,尤其是财务管理方面,利用计算机软件提升了财务管理的效率,并且在对企业资产进行计算时,也提升了结果的精确性。在医院以及各种娱乐场所,计算机软件也得到了很广泛的应用,简单的说,计算机软件在生活中无处不在。 3结束语 随着社会的发展,计算机软件对生活的影响越加巨大,对于计算机软件的开发,必须要能够采取正确的手段,利用先进的技术对其进行开发,能够保证开发中各个环节的质量,并且要对计算机软件工程的管理方法进行不断的完善,使其具有更加广泛的发展空间,更好的为人们进行服务。 作者:兰璇单位:江西建设职业技术学院 软件管理论文:软件安全设计风险管理论文 1软件安全问题日益突出 随着互联网的触角深入到生产生活中的各个层面,软件已经不像以前那样只是支持办公和家庭娱乐这两大主题了,而是成为现代商业的灵魂。软件安全问题主要围绕着软件漏洞和易被攻击脆弱点,它们都来自于软件的设计和实现。Internet催生了电子商务,移动互联网使得APP变得如火如荼,未来物联网也许可以将生活中的一切元素都纳入到通信网络中去。因此软件安全问题将成为计算机安全的优秀,而非防火墙等网络硬件,或是诸如加密等手段。软件安全是一切计算机安全性问题的根源,如果软件行为出现异常,与之相关的可靠性、可用性等方面问题就会随之暴露。软件安全问题并不是互联网出现后才有的,只不过互联网是目前最容易攻击软件的途径罢了。 2软件安全的现状 2.1人们的认知 随着黑客攻击的新闻时常见诸媒体,人们对计算机安全问题有了一定认识。但不幸很多计算机安全人员和计算机教育培训人员都忽视了软件安全的问题。一味地推崇某种软件平台是安全的,单纯大力增加对网络安全硬件和软件的投入,这些做法是盲目甚至荒谬的。一切安全性都不是静态特性,也没有任何软件是绝对安全的。软件安全问题的关键节点是软件的设计。 2.2软件安全设计的先天不足 世界上知名的软件厂商并不是不了解软件安全设计安全性的重要性,而是商业模式让软件安全方面存在着先天不足。稍纵即逝的商业机会、敏捷的软件开发过程和短暂的软件开发周期使得安全性方面的设计在很多时候都是被舍弃的。随之而来的处理方式则是常见的penetrate-and-pach方法,即不停地补丁。这种做法从长远来看,其成本与作用远不及一开始就做好安全性的设计和审计。 3软件安全设计应引入风险管理 从项目管理的角度看,风险指损失或损害的可能性。软件项目涉及到的是:项目中可能发生的潜在问题和它们如何妨碍项目成功。风险管理则是对应软件项目生命周期内的风险的科学和艺术。软件安全性的设计与软件设计的其他一些质量性能是互相抵触的,例如冗余性、高效性。而软件开发过程中的风险管理与软件开发的诸如时间、范围、成本等因素也是相互抵触的。但是绝不能因为这些可能发生的抵触行为而放弃对安全性和风险管理的考虑,反而应该将软件安全性设计纳入到风险管理的范畴中去。事实表明,93%的失控项目都忽视了风险管理。 4软件安全设计风险管理的实施 目前国际上对软件安全方面的风险管理存在着一个共同的认知,那就是采用高质量的软件工程的方法论可以在一定程度上解决这方面的问题,欧美一些国家也在试图制定或修订相关的一些“通用准则”来指导软件安全性设计的实践。但是这只是从科学技术方面做出努力,我们可以学习借鉴。而在管理技术和艺术方面需要做出的努力则应该尝试本地化做法。完整的风险管理的过程应该包括以下几个环节:风险管理计划的编制、风险识别、风险定性分析、风险定量分析、风险应对计划编制和风险监督控制。将整个流程都走完的项目和企业都不多,一般来自于所谓的学院派。而时下大多数国内外企业的做法是将这个7个流程简化为谁来识别风险、谁来对风险负责这两个环节。原因则是上文所提到的先天不足所致。从技术上讲,风险管理的效益来自于潜在风险最小化和潜在回报的最大化。而这个技术的应用则一定需要经历风险定量分析的过程。在这个过程中,可以使用的主要技术是决策树分析、蒙特卡罗分析、PERT分析等等。这些技术都是建立在一定的数学和会计基础之上。而令人遗憾的是,很多决策者本身对这些技术的认知或理解欠缺,以至于会抵触这种方法。大多数做法是采用小团队开发小软件的做法,即采用访谈和敏感性分析来帮助风险定量分析。然而我们并不是要反对这种简化做法,只是一定不能在简化的做法之上再次简化或敷衍了事。首先要做的工作是做好需求管理,在建立一组需求输入的时候,一定要将安全性作为一个重要需求考虑进去。有一个比较好的方法是,在软件设计时采用螺旋模型,需求的输入可以在螺旋模型的各个生命周期中进行,而有关安全性的需求输入则最好是在最初的一个螺旋中进行。之后要做的工作是确定最大风险。不可避免的要使用风险定性和风险定量分析的各种技术和方法。这个工作一定要有软件设计师、项目决策者和用户的参与,采用头脑风暴和专家访谈是不错的选择。而这个工作恰恰是现实生活中中小企业乃至客户最容易忽略的。企业要考虑成本问题,而客户的参与往往难以落实,认为软件的设计和开发应该由软件公司负责,客户付款只关心最后软件是否可以使用。而一旦由于软件安全性问题造成了一定后果后将演变成各种纠缠不清的官司,这是企业和客户都不想看到的结果。 5结语 软件安全问题并非无可救药,软件安全设计的灵丹妙药是将风险管理深入到软件生命周期的各个时期中去,而且越早越好,利用科学的软件工程和项目管理的技术,构建安全的软件基础框架。软件企业和客户都应该提高对软件安全设计中的风险管理的重视。 作者:李建辉单位:湘西民族职业技术学院 软件管理论文:配矿软件数字化管理论文 1优化烧结矿配料模型 1.1优化模型计算工具的选取 本模型主要由三部分软件工具搭建而成,下面分别对各个工具进行描述: 1.1.1LINGO是LinearInteractiveandGeneralOptimizer的缩写,即“交互式的线性和通用优化求解器”,由美国LINGO系统公司推出的,可以用于求解线性规划,也可以用于一些线性和非线性方程组的求解,功能十分强大,是求解优化模型的最佳选择。其特色在于内置建模语言,提供十几个内部函数,可以允许决策变量是整数(即整数规划,包括0-1整数规划),方便灵活,而且执行速度非常快。1.1.2VisualBasic是一种由微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言。从任何标准来说,VB都是世界上使用人数最多的语言———不仅是盛赞VB的开发者还是抱怨VB的开发者的数量。它源自于BASIC编程语言。VB拥有图形用户界面(GUI)和快速应用程序开发(RAD)系统,可以轻易的使用DAO、RDO、ADO连接数据库,或者轻松的创建ActiveX控件。程序员可以轻松的使用VB提供的组件快速建立一个应用程序。VB的中心思想就是要便于程序员使用,无论是新手或者专家。VB使用了可以简单建立应用程序的GUI系统,但是又可以开发相当复杂的程序。1.1.3MicrosoftOfficeAccess是微软把数据库引擎的图形用户界面和软件开发工具结合在一起的一个数据库管理系统。它还可以直接导入或者链接数据(这些数据存储在其他应用程序和数据库)。软件开发人员和数据架构师可以使用MicrosoftAccess开发应用软件“,高级用户”可以使用它来构建软件应用程序。和其他办公应用程序一样,ACCESS支持VisualBasic宏语言,它是一个面向对象的编程语言,可以引用各种对象,包括DAO(数据访问对象),ActiveX数据对象,以及许多其他的ActiveX组件。本优化配矿软件利用了三个软件的强大功能,将三款软件完美的结合在一起,实现了有效地将原始数据(原燃料品种、化学成分及价格)、目标函数、政策变量及约束条件输入软件中,进行求解。 1.2优化配矿软件制作 1.2.1数据计算原料录入的所有化学成分均是在外水和烧损前测定的数据,必须提前进行处理,才能保证数据预测更接近烧结矿的特性,软件后台就需要对外水与烧损的折算。也就是说混匀料的化学成分就是模拟烧完后的残存含量。通常EXCEL的线性规划求解计算的过程属于正向推算,也就是说现输入配比然后再计算生成烧结矿的化学成分,这样的弊端就是需要尝试一些配比量,而非系统选择的最优结果。而此软件是根据化学成分的需要,反向推出配比量的优化值。所以,该系统计算出的数据更具有代表性。1.2.2软件之间的接口(1)VB与ACCESS的连接,VB负责录入数据,数据录入后存储在ACCESS中,通过脚本语言利用数据库游标指针调出需要使用的数据,具体实现代码为:DimrecoAsNewADODB.RecordsetDimconnAsNewADODB.ConnectionDimbAsDoubleDimmAsIntegerconn.CursorLocation=adUseClientconn.Open“provider=microsoft.jet.oledb.4.0;datasource=配料表最终.mdb;persistsecurityinfo=false”reco.Open“select*fromuser1”,conn,1,1(2)VB与LINGO的连接,LINGO软件在该系统中主要作用是计算线性规划方程的工具,编程过程中需要将数据采集到LINGO中进行计算,然后再将计算结果返回至VB中进行处理并在前台进行显示。(3)输出结果文本文件的建立当优化配矿软件所计算出来的配比结果满足使用者的使用条件时,需要生成一张配比表格,该表格下发至生产车间,车间便可以按照配比数据组织生产,此软件实现的方式为TXT文本文件。 1.3软件的使用 优化配矿软件的使用上仅需将各个限制条件逐一输入,这些限制条件诸如除尘灰、返矿、石灰、燃料等的含量不能随意配加,有的矿粉的库存有限,配比量也要有所控制等因素,此外根据所需烧结矿的化学特性,将碱度、全铁、二氧化硅、氧化镁、氧化钙等含量都进行约束,在实际生产中这种约束条件都是在一定的范围,因此在软件中条件限制可以标定出上限和下限,当所有限定条件完成以后单击“求解”按钮,界面上即可显示出符合条件的配比结果以及优化后的成本也将计算出来,将计算的配比量进行命名后,单击“导出”按钮可以将配比结果的相关信息导出到配比表单。当然,如果输入的限制条件过于苛刻,所列矿粉无法满足要求系统将给予提示信息,并将错误结果以红色字体标注出来。除此之外,该系统还能够计算单一矿粉的单烧值,所谓矿粉的单烧值即单独以某一种矿石进行烧结生产时,在一定的碱度条件下,生产出的烧结矿含铁量的百分数称为单烧值。单烧值的大小,表示用这种矿石生产出来的烧结矿的品位高低,这样不仅能够在生产前了解单一矿粉的性能,同时也可以指导采购计划中对某一矿粉的性价比定位。由于该优化配矿模型包含的原料种类多,计算指标罗列齐全、约束比较完备,如果稍加修改就可以用于其他配料车间(如竖炉车间,原料车间等)但需要强调的是,此软件求解结果的可靠性还取决于原料的原始化学分析数据是否能够真实准确的反映原料的特性,只有以比较准确和具有代表性的原始数据求出的结果才更具有指导性和可信性,因此采样化验工作的严谨是支持该软件数据的前提。 2软件的应用 天钢联合特钢有限公司烧结厂生产技术科已经将该优化配矿软件投入使用,从使用效果上看,能够快速灵活的优化配料结构,适应目前的经济环境下钢铁企业为追求低成本而制定的一系列战略措施,在不断改变矿种,调整配矿结构的情况下,为生产的稳定,高炉的顺行打下坚实的基础。 作者:赵子良史国宪张士军蒋硕单位:天钢联合特钢有限公司烧结厂 软件管理论文:ERP系统软件的物资管理论文 1.ERP系统在供电企业物资管理中的应用优势 1.1有利于形成物资采购规模:通过实施集中采购,可以将集中采购的批量优势给充分发挥出来,而这也是电力企业物资供应管理一直追求的目标。通过ERP系统的实施,可以对属于物管部门直接集中采购的采购申请进行科学控制,将集中采购的资金优势以及价格优势给充分发挥出来。 1.2可以对业务流程进行优化,以便标准化管理物资采购工作:结合统一的物资供应管理标准业务流程模板,所有实施ERP的单位需要对物资供应管理体制进行理顺,对物资业务流程进行规范。在供电企业物资供应管理工作中,来组织、设计和实施ERP系统,可以重新整理和优化采购组织架构,以便对采购以及计划等岗位制衡机制进行较好的规范,促使物资的标准化管理得到实现。 1.3可以将材料消耗给真实反映出来,对企业成本核算进行规范:通过全面推广和应用ERP系统,电力企业物资部门在物资管理中,长期实行的计划价格计价方式就可以被抛弃掉,将移动加权平均价应用到物料主数据价格中,随着采购价格的变化,来更新和调整物资库存和物资供应,从而一致于市场价格,可以将库存物资价值给真实反映出来,这样使用单位的成本核算就可以更加顺利的开展下来,将材料消耗成本给真实的反映出来。 1.4可以更好的控制和管理供应商,对物资采购渠道进行规范:通过实施ERP系统,事前控制可以得到有效的实现。采购人员将申请提出来,物资管理部门进行线上审批和监控,采购人员方可以将采购订单创建于系统中,进而实施采购行为,这样对于那些随意网外采购行为,就可以进行较好的控制。另外,通过ERP系统的实施,可以实时监控相关数据,以便经营者做出更加科学的决策,同时,也可以共享库存信息,可以在SAP系统的任何终端上查看电力企业库存地的库存状况。 2.ERP系统软件在某供电企业物资管理中的应用 供电企业结合自身的实际情况,在ERP物资管理模块实施中,将自己的特点充分体现了出来: 2.1实施统一的物料编码及主数据管理:为了保证系统中的物料等公用基础数据是准确和规范的,更好的集中管理和维护物料主数据,本电力公司将物料主数据申请、审核以及维护的相应操作流程实现于SPA系统中;结合物资本身的属性来进行物资分类,对物资标准进行了合理制定,在物料编码的过程中,借助于物料的基本特征来进行区分,为了避免一物多码问题的出现,在分类的基础上,还给出了物料特征,利用这些特征,确定出来的物料都是唯一的。因为电力行业涉及到较为繁多的物料品种,如果细化管理,就会有较为庞大的物料编码,因此,将10位流水码应用到物料主数据。 2.2集中化的业务流程管理:在物资管理流程中,关键用户和实施方结合国网典设,进行调研分析以及蓝图设计之后,删减和修改了典设的流程,最后确立出来了30个业务流程,与公司物资管理特点所符合,如库存管理、采购管理、主数据管理等等,对系统中每一个角色的工作内容以及传递流程进行了明确。 2.3根据不同的项目类型自动生成不同类型的采购申请:在物资采购环节中,采购申请发挥了巨大的作用;项目部门借助于SAPPS模块,就可以将采购申请自动生成,标准配置只能够对一种类型的采购申请进行生成,但是在实际的业务流程中,需要结合项目类型,生成差异化的采购申请,并且对不同的审批策略进行配置。本供电企业在ERP物资模块的实施过程中,通过一系列的强化措施,结合项目类型,可以对对应的采购申请进行自动生成,并且依据采购申请单据类型,来进行后续配置。 2.4采购申请中采购策略的维护:在采购环节中,非常重要的一个依据就是采购策略,采购策略会对采购申请的审批流程起到决定作用,并且还会影响到后续的采购方式,因此,本供电公司在ERP系统的实施过程中,依据物资类别来对采购策略进行维护。本电力企业结合国网公司的相关规程,来对集中采购目录进行确定,如果在集中采购目录中,采购申请物料主数据的物料组为集中采购,那么就由省公司来对采购方式、供应商以及价格等统一确定,集中采购使采购业务做到真正的公平、公正、高效而及时。 2.5对相应的管理体系进行完善:为了能够正常运转ERP系统下的物资管理系统,就需要大力进行ERP系统相关的组织机构和制度建设。如今随着互联网技术的不断发展,软件技术已经取到了很多的人工工作,但是因为ERP系统的研发技术还不够成熟,那么在供电企业运转中,就需要对相应的管理体系进行完善。要对原始信息以及信息传递渠道进行规范,促使一线信息采集的真实性和准确性得到保证,对数据采集和录入制度进行规范,在制度流程方面,需要规范各种原始单据、报表以及其他信息的各种数据,对标准进行细化。 3.结语 通过上文的叙述分析我们可以得知,随着时代的进步和社会经济的发展,供电企业越来越重视物资管理的作用;但是在实践调查中发现,供电企业物资管理过程中,还存在着诸多的问题和漏洞,对供电企业的发展起到了一定程度的制约作用;针对这种情况,就需要在供电企业物资管理中,科学合理的应用ERP系统软件,以便提高物资管理的质量,对物资管理工作不断的规范,促使供电企业的经济效益和社会效益得到不断的扩大。 作者:杨玉勇单位:国网安徽省电力公司淮北供电公司 软件管理论文:浅谈计算机软件开发工程管理论文 摘要:通过对软件产品特点的分析,讨论软件工程管理可能涉及的人员、组织机构、用户、控制、文档资料等内容. 关键词:软件工程管理开发人员组织结构用户 一、引言 软件工程管理目前还没有引起人们的足够重视。究其原因:首先是人的传统观念,工程管理不为人们所重视;另一方面软件工程是一个新兴的学科领域,软件工程管理的问题也是刚被提出的。同时,由于软件产品的特殊性,使软件工程管理涉及到很多学科。因此.对软件工程管理,人们还缺乏经验和技术。但事实证明,由管理失误造成的后果要比程序错误造成的后果更为严重。很少有软件项目的实施进程能准确地符合预定目标、进度和预算的,这也就足以说明软件工程管理的重要。 二、软件工租,理的内容 目前软件生产自动化程度很低,在开发过程中人是起决定性的因素,因此,软件工程管理很大程度上是对人的管理。我们可根据软件产品的特点.分析软件下程管理的具体内容,它包括对开发人员、组织机构、用户、文档资料等方而的管理。 (一)开发人员 软件开发人员一般分为:项目负责人、系统分析员、高级程序员、初级程序员、资料员和其他辅助人员.根据项目的规模人小,有可能一人身兼数职,但职责必须明确。不同职责的人,要求的素质不同。如项目负责人需要有组织能力、判断能力和对重大问题能做出决策的能力;系统分析员则要有概括能力、分析能力和社交活动能力;程序员需要有熟练的编程能力等。人员要少而精,选人要慎重。软件生命期各个价段的活动有分工又互相联系。因此,要求选择各类人员既能胜任工作,又要能相互很好地配合.没有一个和谐的工作气氛很难完成个复杂的软件项目。 (二)组织机构 组织机构不等于开发人员的简单集合。这里的组织机构要求:好的组织结构、合理的人员分工和有效的通讯。软件开发的组织机构没有统一的模式。下面简单介绍三种组织机构。 1.主程序员组织机。IBM公司提出的主程序员组是软件系统结构化思想在组织上的体现。它的目的是为了保证全组的协调和统一。一位高级工程师(主程序员)主持计划、协调和复审组的全部技术活动。技术人员(一般25人)负责分析和开发活动,一位后援工程师支持高级工程师的工作,并且在该项目继续进行时,可以代替高级工程师工作,以减少可能的损失. 2.专家组。专家组强调每个人的才能,把每个人都看作是某一方面的专家,由这些专家组成一个开发机构。这种组织结构虽然能发挥所有工作人员的积极性,但往往有可能出现协调上的困难,选择这种方式要慎重. 3.民主组织.民主组织由从事各方面工作的人员轮流担任组长。很显然,这种组织结构对调动积极性和个人的创造性是很值得称道的。但是由于过多地进行组长信息“转移”不符合软件工程化的方向。 (三)用户 我们是为用户开发软件的,在开发过程中自始至终必须得到用户的密切合作和支持。作为项目负责人,要特别注意与用户保持联系,掌握用户的心理和动态.防止来自用户的各种干找和阻力。 1.用户不积极,不配合。这种表现通常来自对采用先进技术持怀疑态度的用户,他们心理上的抵触情绪会在行动上表现为消极、漠不关心。在需求阶段,做好这部分人的工作很重要,通过他们中的业务骨千,才能真正了解到用户的要求。要使他们认识到:计算机的发展和应用是现代化的必然趋势,使用计算机将会带来巨大的经济效益:让他们掌握新的技术和方法去取代某些可能过时的或淘汰的专长。 2.用户求快求全.这种表现来自对使用计算机持积极态度的人.他们中一部分人希望一个早上就能用上计算机,并且全能用上计算机。要他们认识到;开发一个软件项目不是一朝一夕就能完成的,软件工程不是靠人海战术就能加快的工期。另外,即使计算机能够处理的事情,系统也不能下于包罗万象,贪大求全。要根据现有的条件量力而行。如果系统大而全,必然会很复杂,开发时间就拖得很长,因此可能会导致一个系统的失败或性能太差. 3.用户需求变化.在软件开发过程中,用户可能会不断提出新的要求和修改以前提出的要求。从软件工程的角度不希望有这种变化。但实际上,不允许用户提出变动的要求是不可能的.因为一方面每个人对新事物有一个认识过程,不可能一下子提出全面的、准确的要求:另一方而还要考虑到与用户的关系。对来自用户的这种变化要正确对待:要向用户解释软件工程的规律,并在可能的条件下部分或有条件地满足用户的合理要求.例如:软件需求分析阶段结束后软件的设计口标已经确定,这时用户要求的重大变化要导致设计目标的变化,特别是到软件开发的后期,一般不可能满足这种变化的要求。要向用户解释清楚工程的内在规律,但对用户提出的如性能等局部方而的要求,只要是合理的,就要加以考虑。 4控制。人员控制是对开发组织内部人员控制。就是要保证开发人员的积极性和稳定性。人员的频繁更换或流动将会大大增加软件出错误的机会。至少要保证软件项目每一期工程或软件生命期每一阶段中人员的相对稳定性。同时注意发挥每个开发人员的积极性和创造性。经费控制要编制详细的经费预算。并在各阶段进行经费的核算。在经费上失去控制,软件项目就没有经济保证。质量控制与各阶段的复审在意义和作用上是一致的,在此不再叙述。 5.文档资料。开发过程的各种活动后都要反映在文档资料上。每一个阶段的文档资料是以后各阶段工作的基础,又是对前面各阶段工作的复审。软件工程管理很大程度上是通过对文档资料管理来实现的。因此,要把开发过程中的初步设计、中间过程、最后结果等建立成一套完整的文档资料。文档标准化是文档管理的重要方面。 三、结束语 在当今的软件工程时代,每个项目涉及众多的人力和物力,管理问题日益突出。在实际工作中,不管是否正式提出管理问题。都在自觉或不自觉地进行着管理,只不过是管理的好坏程度不同而已。随着软件规模的不断增大.开发人员也随着增多,开发时间也相应持续增长。而对于规模大、人员多、开发时间长的软件项目,必须要有良好的管理和力求在确定的时间和预算范围内有效地、合理地组织人力、物力.按计划完成预定的软件项目。 软件管理论文:软件无线电多制式设计管理论文 摘要:提出了一种软件无线电通用信号发生器的设计方案,包括硬件构成和软件算法的实现。该信号发生器为软件无线电的研究与开发提供了便利条件。 关键词:软件无线电DSPDDS 软件无线电是一种无线电通信新的体系结构。在1992年5月美国电信系统会议上,JeoMitola首次提出了软件无线电概念,之后迅速引起了人们的关注,并开始对它进行广泛而深入的研究。具体地说,软件无线电是以可编程的DSP或CPU为中心,将模块化、标准化的硬件单元以总线方式连接起来,构成通用的基本硬件平台,并通过软件加载来实现各种无线通信功能的开放式的体系结构。它使得通信系统摆脱了面向设计思想,被认为是无线通信从模拟到数字、从固定到移动之后的又一次突破。 在软件无线电的研究过程中,调制解调技术是移动通信系统空中接口的重要组成部分。在不同的蜂窝半径和应用环境下,移动通信的信道呈现不同的衰落特性,根据移动信道的衰落情况,自动地改变调制方式,从而提高传输效率并保证传输性能。那么,一个通用的信号源是必不可少的。 图1多制式信号发生器硬件原理图 作者设计了一个基于DSP+DDS结构的可编程调制器的硬件平台,并在此硬件平台上实现了各种模拟调制和数字调制的通用软件算法。当改变调制制式时,无需再次下载程序,而且调制制式、比特速率、输出中频均可调。 1硬件结构 通常,信号源输出的波形多数是对周期的01序列进行调制,输出波形单一,只能作为解调输入信号的一种特例,缺少通用性。而许多专用芯片采用的调制方式也是有限的。用DSP+DDS构成的通用多制式信号发生器不仅可以实现模拟调制,而且可以实现各种数字调制。DSP利于基带信号的实时处理,可以实现高速调制,而DDS具有频率分辨率高、频率变化速度快、相位连续、易于数字控制等特点。图1给出多制式信号发生器硬件原理图。 信号发生器主要由三部分构成:控制单元、数字信号处理器(DSP)、正交数字上变频器(QuadratureDigitalUpconverter)。 DSP采用TI公司的TMS320VC5402,它独特的哈佛结构、硬件密集型方案和灵活的指令系统可以满足对信号的实时处理,它的高性能、低功耗及低价位使其得到广泛应用。 正交数字上变频器采用AD公司的AD9857。AD9807最高工作频率为200MHz,输出中频频率范围为0~80MHz。AD9807内部集成半带滤波器、CIC(ascadedIntegratorComb)滤波器、反SINC滤波器、高速的14位是一个相位连续的直接数字频率合成器DDS(DirectDigitalSynthesizer)。在该方案中,AD9857工作在正交调制模式。它的32位频率控制字使输出频率的最高精确度为:SYSCLK(系统时钟)除以232。 控制单元决定采用哪一种调制制式、比特速率及输出中频频率。 DSP读入控制单元的数据,然后经过串口向AD9857发送控制字。原始信息数据(是由DSP产生的伪随机序列)首先在DSP中进行编码、调制等处理后得到基带信号。基带处理得到正交信号的I/Q分量交替进入AD9857,经过串并变换,转换成两路并行的I/Q数据,进行内插和上变频运算,然后通过D/A变换直接输出模拟中频信号,从而将基带处理和中频调制合二为一。 AD9857对输入的数字信号进行采样和内插,降低了DSP的处理负担,使整个系统的性能达到较好的程度。 2软件算法 软件无线电具有完全的可编程性。它采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定主实现无线电台的各部分功能,包括对无线波段、信道调制、接入方式、数据速率的编程等。因此通过程序进行控制和操作,是软件无线电最突出的特点之一。软件算法的设计直接关系到电台软件的实现。软件无线电台对信号的处理都是实时的,因此对算法的时间及空间的复杂性都提出了很高的要求。 为节省有限的DSP运算资源,软件无线电软件算法研究中大量采用查表法来提高处理速度,通常在调制过程中使用波形存储法。编写软件算法程序时,只要某一调制方式及其对应的输出状态数目是有限的,就可以借助表法来实现。查表法避免了大量的中间运算,简单易行,唯一的缺点是占用了大量的存储空间。因此,需要建立一张通用的表格,该表格存储了经过量化的14位有符号的二进制数。表格的设计应达到查表过程简单,同时满足不同的调制方式。用这个表还可以实现正弦函数的计算,只需将当前相位移相π/2。 除了一张通用的余弦表,针对不同的调制方式还需分别建立对应的调制星座图映射表,按照调制方式分类组成一个相位表格库。对于差分相位调制,该表格为差分相位表格。当调制方式确定后,根据得到的码元,查表计算当前相位Φk。 图2以(π/4)DQPSK调制方式为例,介绍差分相位调制软件算法。数字存储区存储的是一个周期的余弦函数波形样点,设存储区的采样点数为N,表格的移动步长为d。原始调制每两个比特一组,通过表1中的调制星座图映射成差分相位ΔΦk与前一码无的相位进行模2π相加得到当前码元的绝对相位Φk,计算Φk在余弦表中的偏移地址,根据偏移地址调制信号的数据。 3调制信号波形 采用PCB四层板设计,实现了该信号发生器的硬件平台,并在此平台基础上完成了以下调制方式的软件编程:AM、DSB、SSB、FM、GMSK、FSK、BPSK、DBPSK、QPSK、(π/4)DQPSK、8PSK、4-64Star-QAM。其中数字调制方式的码元速率可达到1MHz(即对于四相调制,比特速率可达2Mbps;对于32QAM调制,比特速率可达5Mbps),载波频率可达到70MHz,调制方式、比特(或码元)速率、输出中频均可调。
地质勘察论文:地质勘察岩土工程论文 1.影响岩土工程地质勘察质量的因素 1.1人为因素 近年来,由于科技水平提高,岩土工程地质勘察设备和技术也不断提高,这也要求岩土工程地质勘察人员也需要具备更高的技术素养和实际操作能力,才能正确使用先进的勘察设备。但是,实际岩土工程一线地质勘察工作人员为农民工,他们不具备专业的技术知识和操作技能,也缺乏相应的安全意识和质量意识,导致地质勘察质量难以得到保证。不仅如此,许多岩土工程地质勘察工作的工期较短,促使勘察人员采用不规范、不科学的方法进行岩土勘察,导致勘察结果与实际结果的误差较大,严重干扰正常的岩土工程地质勘察工作,得出的勘察结果报表也不具有真实性。 1.2勘察方法 勘察方法问题主要表现在勘探钻进方法单一和取样方法不合理上。钻井措施需要根据地质条件选择勘探方法,这要求勘探单位对工程情况进行详细的地质调查,在根据勘探与布置勘探工程的结果选择勘探方法。但是一些勘探单位在未进行地质调查的情况下直接使用电力设备和机械设备进行钻进,不仅增加勘探时间,也消耗更多的资源。在取样方法上,勘探单位未根据设计勘察点的实际情况进行取样。如有些人员对软弱下卧层不进行取样分析,甚至因为表面上满足不少于件组的要求而将应当分层的层位加以合并,对数据的变异性不作检验、剔除。勘察结果经不得推敲,严重影响工程设计和建设质量。 1.3市场制度 虽然近年来我国岩土工程地质勘察单位的数量显著增加,但地质勘察市场化程度并不高,地质勘察市场制度严重缺失,市场调节作用失灵。而且许多新成立的地质勘察单位存在许多“水分”,存在许多皮包公司和外挂单位,严重扰乱地质勘察市场秩序,加剧行业内恶性竞争。激烈的恶性竞争导致一些地质勘察企业或单位为抢占勘察市场,采用压低报价方式提高市场竞争力。这种做法导致地质勘察单位为减少损失而采取偷工减料方式降低勘察成本,最终影响地质勘察质量。 2.岩土工程勘察质量控制对策勘察 2.1建立高水平勘察队伍 针对当前许多一线地质勘察人员非专业人员问题,首先可通过招聘方式引进专业人才,巩固一线地质勘察队伍,提高专业勘察能力。此外,还应针对当前一线勘察人员专业水平较低、知识结构陈旧问题,应加强人员培训工作,实现知识结构更新与新技术设备推广,提高岩土勘察工程人员的专业素质。最后,建立有效的激励机制。如建立两支或以上勘察队伍,实行内部竞争制度,促使勘察人员主动提高自身专业水平。 2.2运用新的勘察方法和技术 运用新的勘察方法和技术不仅可以提高勘察效率,还能提高勘察结果的质量和准确性,提高取样工作的精度。在选择钻进方法上,勘察人员要严格根据勘察规范做好实地地质勘察工作,并以此为基础选择正确的钻进方法;再结合更先进的钻探设备,改进传统钻探技术方法的不足。提高勘察方技术和方法的数字化水平,国际工程施工所采用的先进的设备一般都是数字化管理、智能控制。我国许多较为先进的岩体勘察部门也已经引进了先进的数字技术替代了传统的勘察技术。例如地形勘测方面,传统地形勘测需要借助手工测量,容易引起较大的误差。如采用新型数字化设备,可以方便地得到较为精确的测量结果。对于取样问题,应控制取样质量。如根据不同地质条件的不同选取不同的样本,如不同深度、不同类型的地质样本。 2.3完善岩土工程地质勘察制度 针对地质勘察市场混乱问题,必须建立有效的勘察监督制度,实行严格规范的勘察监督制度对勘察工作进行有效的监督,实行事前、事中和事后控制相结合,最大限度避免不当行为,保证勘察质量。严格市场准入机制,建立注册土木工程师制度。市场因素对勘察质量主要由于地质勘察资质门槛不高,导致地质勘察企业水平参差不齐。因而应尽快实施注册土木工程师制度,控制地质勘察企业及个人的职业资质。最后,加强勘察涉及单位的质量认证,健全质量管理。如采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,提高勘察设计能力。 3.结语 勘察人员必须不断总结勘察工作,分析勘察工作中的不足,减少人员、方法以及环境对勘察质量的影响。在实际地质勘察工作应根据岩土工程的实际情况,再结合勘察要点,准确把握勘察工作的关键环节,灵活使用勘察技术,提高勘察质量,确保岩土工程建设有序进行。 作者:黄赛 刘志强 单位:长江三峡勘测研究院有限公司 地质勘察论文:水文地质勘察中岩土工程论文 1水文地质勘察的重要性 水文地质勘察是岩土工程勘察中必不可少的组成部分之一,它和岩土工程相互影响,互利共生,下面以地下水环境的建筑物为例研究水文地质的勘察的重要性。在建筑物周围存在这地下水,这些水影响建筑物周边的土壤和岩石的耐久性和寿命,建筑物也会同时受到很大的影响,同时地下水作为岩土资源的一部分,对于其他的岩土体的特性也有很大的影响,对于岩土工程的勘察工作的效率也会有很大的作用。在勘查工作中加强水文地质勘察,这不仅提高了岩土工程的勘察效率和质量,而且还为工程的后续开展提供了理论依据。然而在很多的官方和非官方的岩土工程勘查中,水文类的地质因素经常被忽视,被当做是象征性的工作之一,在后续的施工过程中,因为缺乏水文地质的资料和分布状态,往往会发生一些重大的安全事故。因此水文地质勘察对于岩土工程的勘察极为重要。 2岩土地质和水的关系 建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系,在建筑和土木工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种,一种是土壤,一种是岩石,这两个材料的成形都和水息息相关,土壤中一般都含有大量的水,而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的,因此岩土地质和水有着重要的联系,主要可以分为以下三个方面。2.1岩土体的胀缩性岩土体的胀缩性是在空气的气氛下,在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象,土壤中的水因为温度的升高而蒸发,散发到空气中,最后体积减小;然而在下雨天或者湿润气候的时候,土壤颗粒之间的间隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一层水薄膜,最后体积增大,因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。 2.2岩土的软化性质 由于岩土体的只要成分包含了土壤和岩石,土壤颗粒之间存在着大量的空气,是一种膨胀的物质,与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小,基本不会体积缩小,但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象,因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题,例如页岩,泥岩,松土岩等等,由于岩土地质中的水文因素的存在,岩土表现出了很强的软化现象。2.3岩土体的透水性质岩土体的透水性岩土体由于重力的作用,其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言,松散的岩土的透水性较强,而坚硬的泥土的透水性较强。在岩土工程过程中,由于土壤中透过了水,土壤的结构会受到很大的影响和破坏,还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度,因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响,整体上改变了岩体的结构和强度。 3水文地质对岩土工程的危害 水是地球上最宝贵的东西,生命正是因为水而蕴育产生,因此水文地质对岩土工程有着很独特的作用,其中地下水对岩土工程有一定的危害。当地下水水位发生变化时,岩土体也会受到极大的伤害:水位上升,会造成一系列的问题,包括岩土沼泽化,斜体滑坡,山崩,溶洞坍塌,地下项目工程完全毁坏等等;当地下水水位降低时,往往是因为植被遭到破坏或者降雨不足引起的,这样会带来地质干枯,水质恶化,河流营养化等问题;地下水位频繁升降,由于地下水对岩土的软化作用和胀缩作用,岩土将会出现硬度发生改变,频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。因此地下水位对岩土体的影响可以分为以下三类: 3.1地下水上升引起的岩土工程危害 水文地质的水位上升有很多的影响因素,主要的原因包括了气候因素如强降雨,降雪,气温变化等等以及人为因素如建筑工程如水坝建立,水电站的建造等等因素。这些问题会对岩土资源的分布和结构带来很大的影响,由于突然的软化效应,强降雨会造成泥石流和道路坍塌等问题,而由于岩土体的透水性,水位上升会导致过高的水位对地下项目如地铁,挖矿,隧道等等工程带来致命性的伤害,抑制项目的进度,同时由于水位过高,岩土的强度也会受到很大的影响,桥梁和山体的硬度都急剧降低,会导致山体崩塌和桥梁断裂的问题。因此水文地质的水位过高对岩土工程有着很大的伤害。 3.2地下水下降引起的岩土工程危害 地下水位过低会对岩土工程带来同样巨大的危害,水位降低主要是因为人为的因素造成的,人们大量的抽取地下水而浪费水资源,砍伐树木,毁坏植被,填湖造田等等,这些都会对地下水造成极大的伤害。地下水下降过多,会导致山崩地裂的问题,湖泊水源干枯,水中的生物死亡导致水质过于营养化,同时由于岩土体的胀缩性,岩土质量会受到很大的影响,土壤会过硬,导致植被也无法生存,农民的收入大幅度降低,农产品枯萎死亡。因此水文地质的水位过低对岩土工程有着很大的伤害。 3.3地下水频繁升降对建筑带来的影响 地下水的频繁升降会引起岩土产生不均匀,导致建筑的质量大幅度降低,由于地下水的大幅度升降会带来土壤中营养如铁,铝等缺失,同时频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。 4结束语 在岩土工程的勘探过程中,水文地质的勘察有着十分关键作用,它影响了岩土体的结构和分布,由于岩土体具有胀缩性,软化性和透水性,岩土体的强度会受到水文地质的左右,为了防止水文地质对土岩工程的危害,我们需要认真的把握好水文地质勘察,按照规定的方法勘察岩土工程勘察概貌,切实地把水文地质融入到岩土工程中。 作者:刘冠红 单位:中国中铁四局集团有限公司市政工程分公司 地质勘察论文:岩土工程勘察水文地质论文 1岩土工程勘察中水文地质分析 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质勘测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。现阶段,城市化进程的加快使得城市人地矛盾冲突问题日渐凸显,高层建筑成为城市建筑发展的主流方向。而为了保证建筑的稳定性,地基基础的深度也随之不断增加,对于区域内的地形和地下水位造成了巨大的影响,引发了非常严重的后果。在这种情况下,只有做好施工现场的水文地质勘察,了解和掌握水文地质变化情况,才能够尽可能减少风险和隐患,保证工程的安全性和可靠性。虽然在工程项目建设中,水文地质是一个非常小的组成部分,但是其作用是极其巨大的,做好水文地质勘察和评价工作,能够在很大程度上提高岩土工程勘察的质量和效率,减少和消除勘察中存在的各种不确定因素。在水文地质勘察中,应该从工程的实际需求出发,结合相应的水文地质资料,通过钻孔、测试等方式,对区域内的水文地质情况进行分析,了解地质条件与地下水之间的相互关系。 2水文地质在岩土工程勘察中的影响 2.1地下水位变化的影响 水文地质对于岩土工程勘察的影响是非常巨大的,尤其是地下水位的升降变化,会改变岩层内部结构的稳定性和可靠性,从而引发地表塌陷、沉降以及裂缝等问题,影响地表建筑的稳定和安全。造成地下水位上升的原因是多种多样的,如含水层结构、工程施工、降水量增加等,这些因素可能单独存在,也可能共同作用。正常情况下,地下水位上升并不会造成很大的影响,但是,如果其上升速度过快或者存在不正常的水位上升,则会造成建筑物的腐蚀,或者引发滑坡问题。如果地下水位出现大幅度下降,不仅可能会导致地面沉降、塌陷等灾害,还可能会造成水源枯竭、地下水质恶化等问题,在影响自然生态环境的同时,还会威胁人们的身体健康。如果一个区域的地下水位出现频繁升降,则会导致膨胀性岩层出现不均匀膨胀和收缩变形,引发地裂灾害,对建筑物造成严重的破坏。 2.2地下水动水压力的影响 地下水动水压力在岩土工程勘察中的影响是非常巨大的,如果出现人为触动,则会导致地下水自然条件出现不同程度的失衡,在地下水中产生强烈的动水压力,影响岩土勘察工作的进度和质量。同时,由于动水压力相对较大,会引发各种各样的地质灾害问题,影响工程建设的顺利进行。 2.3对基础埋深的影响 在岩土工程建设中,基础埋深直接影响着建筑工程整体的稳定和安全,是非常重要的。因此,在对基础埋深进行确定时,应该充分考虑各方面的影响因素,对水文地质条件及其发展变化进行详细把握。一般情况下,基础埋深应该位于地下水位以上,而如果地下水位较高,基础埋深必须深入到水位以下,则需要采取相应的降水措施。在对基础埋深进行确定时,还需要考虑承压水的作用,采取相应的防护措施,以免在深基坑开挖过程中,出现承压水冲破基坑底部土层的情况。立足建筑工程基础施工现状,天然地不仅施工便利,而且成本低廉,在工程施工中通常都会优先考虑,不过,如果地基稳定性差,或者基础沉降过大,无法充分满足工程设计要求,则需要对地基进行处理,提升其承载能力。不仅如此,地下水的存在,还会对工程基础的开挖施工造成一定的影响,必须采取有效措施进行预防和处理,以保证工程的顺利施工。 2.4对工程建筑的影响 基础对于工程建筑的作用是不言而喻的,一旦基础遭到破坏,建筑必然会受到相应的牵连,产生沉降、倾斜甚至倒塌等问题。当区域内地下水位较高时,会导致建筑地下结构或者地下水受潮,影响结构的稳固性,会导致土壤盐渍化,对建筑基础造成侵蚀,同时也可能导致整个建筑地基以及周围附着物的变形、塌陷和损毁。在施工中,如果采用人工降低地下水位的方式,应该充分考虑其对于地层的影响,避免出现地表坍塌等问题。 3水文地质在岩土工程勘察中的应用 在岩土工程勘察中,勘察人员应该充分重视水文地质,对其抱有一个客观、全面的形态,做好相应的分析和评价,以确保岩土工程勘察工作的效率和质量。在对水文地质进行评析时,一是必须做好防腐处理,充分考虑岩土体的透水性、胀缩性、崩解性及软化性,消除各种不确定因素对于勘察结果的影响,对可能出现的地质问题进行预测;二是应该根据工程设计施工要求,对水文地质评析问题进行深入探究,通过可靠的水文参数,对岩土工程勘查中可能遇到的各种问题进行预测,并做好相应的防护措施。水文地质在岩土工程勘察中的实际应用,主要体现在以下几个方面: 3.1自然地理条件勘察 岩土工程勘察工作包括了多方面的内容,能够为工程项目的建设提供全面准确的岩土数据,而水位地质勘察能够为工程的安全施工提供可靠依据。因此,在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察是非常重要的。自然地理条件勘察是水文地质勘察的重要组成部分,主要是对区域内地形地貌和地下水文特征的勘察,帮助工程建设人员了解施工现场周边的地形地貌、水系、气候等特征。 3.2地质条件勘察 地质条件不仅影响着工程基础的施工质量,同时也在很大程度上影响着建筑整体结构的安全性、稳定性和耐久性。在岩土工程勘察中,地质条件勘察主要是针对工程建设区域的地质构造特征、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的建设提供必要的数据支持。 3.3地下水位勘察 上文中提到,地下水位的升降变化会对建筑主体和地基造成不容忽视的影响,因此,在正式施工前,做好地下水位的勘察工作,是非常重要的。通常情况下,地下水位勘察需要对最近3-5年的最高水位、最低水位及水位变化情况进行勘测,并对地下水的排泄条件、与地表水的补排水关系等进行明确,进而对地下水位在岩土工程建设中的影响进行分析,做好相应的预防和应对。 4结语 总而言之,在岩土工程勘察中,应该充分重视水文地质勘察发工作,了解水位地质对于岩土工程勘察的影响,对水文地质进行评析,确保其能够在岩土工程勘察中得到有效利用,把握水文地质对于岩土工程勘察的实际危害和影响,充分重视水文地质工作,确保岩土工程建设的顺利开展。 作者:廖祥才 刘华 单位:江西赣南建研工程勘察有限公司 地质勘察论文:地质勘察水文地质论文 1工程地质勘察水文地质的评价内容 1.1地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响 在岩土工程中,地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响已经成为最需要考量的问题,对地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响进行重点预测,并根据相关评价结果,制定切实可行措施,对工程项目顺利实施有重要意义。勘察评价内容主要包括勘察目的、地下水埋藏情况、水位变化情况、场地稳定性、地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。 1.2水文地质勘察要与建筑物地基类型结合 水文地质勘察需要与建筑物地基类型紧密结合,查明地质水文情况,可以为建筑物地基选择提供最准确地质资料。勘察内容评价主要包括水文地质历史情况、地下水成因类型、岩土性质、岩土风化程度、岩土物理力学性质等,还要将岩土、水文和建筑物三者因素进行对比分析,形成完善的评价体系。要在具体操作中判定和明确场地是不是存在地震断裂的地质情况、场地有没有断裂活动,周围有没有其他不良的地质作用。通过多元评价,为工程提供全面水文地质评价报告。 1.3地下水对工程建设的作用和影响 地下水对工程的作用和影响呈现多元性,需要从不同角度展开具体评价。首先是对埋藏在地下水水位以下的建筑物基础和砼内钢筋的腐蚀情况进行评价;其次是地下水对选用的软质岩石、残积土、膨胀土等基础持力层形成的软化情况进行评价;再就是地下水对地基基础范围内存在的粉细砂、粉土产生的潜蚀、流砂、管涌的可能性进行评价;在地下水水位以下开挖基坑,需要进行富水性和渗透性试验,要对人工降水可能引起的土体沉降、边坡失稳等情况进行评估。 2岩土主要水理性质和具体测试方法 根据地下水在岩土中的存在方式可以分为:结合水、毛细管水和重力水三种形式。所谓岩土的水理性质,是指岩土和地下水相互作用产生的物理性质。根据地下水存在的方式具体分析其物理性质,对制定科学测试方法有积极作用。 2.1岩土的软化性 岩土的软化性,是指岩土在地下水作用下发生了力学强度降低的变化,一般情况要用软化系数进行表示,根据软化系数可以判断岩土的耐水浸、耐风化的能力。如果在岩土层中存在较多容易被软化的岩层,地下水对其产生的软化作用就会更为显著。在粘性土壤、泥岩、页岩、泥质砂岩等地质条件下,都存在软化特性。在地下水作用时,也容易产生较多软化层,对建筑工程的影响自然呈现显性。 2.2岩土的透水性 岩土都有透水性,自然水在重力作用下,穿过岩土下沉。岩土性质有差异,其透水性也表现出个体差异。松散岩土的颗粒加大,透水性较好;如果颗粒很细小,其透水性就差。岩土透水性用渗透系数来表示。岩土透水性大小,对岩土产生的软化作用自然不同,进而对工程建设产生直接影响。岩土的渗透系数需要通过抽水试验获得。 2.3岩土的崩解性 岩土在地下水作用下,土粒连接被破坏,很容易造成土体崩散和解体等现象。岩土崩解系数高低,与岩土的颗粒成分、矿物质和结构有直接关系。如果是水云母、高岭土为主的残积土,大多会以散开方式崩解,如果是石英为主的残积土,则会以裂开的形式崩解。厘清岩土崩解方式,可以针对性地制定防范措施。 2.4岩土的胀缩性 岩土在地下水浸透下,会吸收众多水分,土体增大,而失水后,土体又会缩小。这是由于岩土的颗粒表面结合水膜吸水变厚了,而水分失去后,颗粒表面就会变薄。如果岩土发生大幅度胀缩,就会形成地裂、基坑隆起等现象,严重影响工程基础的稳定性。对岩土的胀缩性进行测量时,需要针对如下指标:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。 2.5岩土的给水性 所谓给水性,是指岩土在地下水重力作用下从孔隙裂缝中自由流出水分的性能。测量岩土给水指数,对岩土稳定性做出科学推断。给水性以给水度进行标识,需要进行相关试验才能测定。 3水文地质问题对工程造成的危害分析 3.1地下水活动产生的压力形成的危害 地下水活动会产生一定的压力,对岩土形成的危害也不容小视。地下水活动是自然现象,在天然情况下,地下水活动产生的压力不会造成多么严重的地质裂变现象,但在人工作用下,由于工程施工打破了地下水活动的平衡状态,地下水活动会形成比较大的压力,对岩土工程的危害也就显示出来。在地下水活动作用下,岩土中的粉土、粉细砂等,在地下水活动中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情况,给工程施工造成严重的影响。 3.2地下水水位变化引发岩土缩涨变形 地下水水位处于周期性变化之中,对岩土形成的物理作用也是非常显著的。地下水水位变化,可以促使岩土结构发生不均匀胀缩,甚至会形成地裂,导致地基较浅建筑物出现坍塌现象。如果地下水水位发生大幅度变化,还会导致岩土胀缩幅度提升,对工程施工造成严重影响。在工程施工时,要注意对地下水具体情况进行勘察,尽量减少在地下水变动比较大的地带进行施工。地下水水位变化虽然有一定规律,但也存在很多例外情况,在针对地下水水位变化勘察时,要注意地下水水位变化的多种可能性。通常情况下,如果地下水水位在建筑基础底面以下压缩层范围内,不管是上升还是下降,都会造成建筑物的基础失去稳定性。地下水水位上升,建筑物基础地基的土质就会发生软化现象,自然会导致建筑物发生沉降和变形。如果地下水水位下降,压缩层岩土的自重力就会增加,也会导致建筑物发生沉降或变形。地下水发生频繁升降,对岩土工程造成的危害更为严重。地下水水位变化能够引起岩土结构产生胀缩变形等现象,当地下水升降频率加大,岩土产生的胀缩幅度也会不断加大,有可能形成地裂等剧烈地质现象,很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降过于频繁,也会促使岩土中铁、铝等成分的流失,土壤发生内质变化,土质变松、含水量孔隙增多,其承载力自然降低,也会对工程基础造成严重威胁。工程水文地质勘察中,要了解和明确基坑开挖对周围多种自然因素的影响,主要是岩性、承压性、含水层类型等。 4结语 水文地质勘察对工程建设有重要影响,特别是地下水给岩土结构和建筑基础形成的危害是工程亟待解决的难题。通过水文地质勘察,为工程制定科学施工方案提供各种数据参数,对促进工程建设有积极帮助。地下水活动有个性特点,地下水水位变化也存在不确定性,这一些都给水文地质勘察带来挑战,掌握先进的勘察技术,总结勘察历史经验,都能够提升水文地质勘察质量。 作者:易韵彬 单位:广西第四地质队 地质勘察论文:地质工程勘察论文 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质勘察论文:工程地质勘察水文地质论文 1.水文地质的重要意义 从特点上来看,工程地质与水文地质两者是相互影响,相互联系的,彼此间相互作用,两者之间并不是独立存在。众所周知,岩土上的一种重要组成结构是地下水,地下水不仅会影响到岩土体工程的特性,更会对基础工程造成一定影响,进而对建筑工程的耐久性和稳定性造成干扰。做好水文地质勘察工作,避免水文地质危害的影响,不仅能够保证勘察结果的质量,能够促进建筑质量的提升与强化,对于建筑行业的发展具有重要现实意义。通常情况下,对于那些具有较为复杂的水文地质地区而言,由于受到客观因素的影响和制约,使得我们不能够对水文地质进行深入研究和分析,如果在设计阶段没有做好充分的准备工作,那么就会出现各种问题,岩土工程也有可能受到地下水危害的影响。这就在一定程度上体现出了我们在进行工程地质的勘察过程中,必须做好水文地质的研究工作,在条件受限的情况下应当做好意外情况的预防和应对措施,保证工程勘查的质量和工程的稳定性。与此同时,我们在进行工程地质勘查的过程中不仅要将水文地质情况清除,还要将建筑物受到地下水的影响作为探讨的重点内容,根据勘查的实际情况来提出相应的预防和整治措施,最大限度上降低地下水对工程的危害和影响,保证工程建设的顺利进行,强化工程的质量和稳定性。 2.工程地质勘察中水文地质危害 工程地质勘察中水文地质的危害对工程建设来说具有重要的不良影响,无论是地下水位的升降变化,还是动力水压都有可能对岩土工程产生危害。通常情况下,造成地下水位变化的原因主要有两点,分别是自然因素和人为因素。一旦地下水位产生较大波动,超过了规定限值,将会促使岩土工程质量问题的产生。一般来说,水文地质的灾害主要分为三类:潜水位上升形成的危害。通常情况下,河流、湖泊等水位的上升,都会造成潜水位的升高,灌溉工程的渗漏问题也会影响到潜水位的变化。相关的调查统计显示,潜水位升高将会对建筑物的质量造成重要不良影响,一方面潜水位上升将会促使建筑物地基硬度的弱化,含水量增加,土壤的强度也将会得到不同程度上的下降,在这样的环境下建筑物极易产生沉降变形问题,影响到工程质量。地下水位下降造成的危害。一般来说,造成地下水位下降的主要原因在于人为因素,人们为了获取水源大多会采用开取地下水的方式来满足自身对于水源的需求,大量的地下取水造成了地下水位的下降。地下水位突然下降将会对地面造成重要的破坏,地面沉降、地裂等问题都是由于地下水位下降产生的,这些问题为人们的正常生产、生活带来了重要的干扰,也在一定程度上破坏了自然环境,造成了生态环境的恶化。地下水位波动所带来的危害。地下水位的波动对于岩土工程来说具有很大的影响,一般来说造成地下水位波动的因素有很多,自然因素中季节气候的变化、河流水位的变化等都会造成地下水位产生不同的变化和反应。具体来说,地下水位带来的危害主要有如下几点,地下水位的变化将会压密土地,增加土体的密度;建筑物的基础建筑材料的腐蚀程度也将会有所加剧;地下水位的波动还会促使岩土产生涨缩现象,在多次涨缩变化后,将会造成地裂问题的产生。对于地下水来说,如果其水位一直保持在较为平稳的状态,其动水压力也将极为有限,其破坏程度基本上可以忽略不计,很难影响到工程的质量。但如果地下水位在人为因素或自然因素的影响下出现了失衡变化,将会为岩土工程带来较大的干扰,甚至产生相应的灾害。 3.地质勘察中水文地质危害的预防措施 针对水文地质的危害对岩土工程的建设具有直接的影响,为了能够保证工程的建设质量,我们就要在工程地质勘察过程中处理好水位地质的危害,最大限度上避免水文地质危害的产生。为此,我们在现实的工程地质勘察过程中应当加大对水文地质的研究力度,将与岩土工程相关的水文地质因素查找出来,对这些因素的影响进行分析和探究,并对有可能形成的危害作出提前的预防和应对,将水文地质信息交给后期工程的施工单位,在这样的环境下工程的建设质量就能够得到很大的保证,使水文地质的危害处于一种可控状态。经过对水文地质危害的分析后,我们已经了解到其对岩土工程的重要影响,因此在未来的工程建设中,相关部门应当加大对地下给水管道和引水管道的巡视力度,如果发现渗漏现象要予以及时修复。对于地下取水行为也要予以严格规范,避免出现地下水位突然降低或大幅度降低现象的发生。 4、结束语 工程地质勘察中的水文地质危害不仅会影响到工程建设的正常进行,更会对自然环境造成破坏和影响,因此我们要在未来的发展中加大对水文地质的考察和研究力度,根据勘察结果来采取相应的预防和控制措施,确保建筑物的质量与安全。 作者:魏廷忠 单位:山东省鲁南地质工程勘察院 地质勘察论文:地下水勘察水文地质论文 一、现阶段在水文地质勘查工作中有关地下水的相关问题 1、潜水位的上升会对工程的实施产生一定的影响 在对水文地质进行勘查的过程中,这一工作的主要目的是确认勘察地以及它周围的地区是否可以进行工程建筑的施工工作,这是因为在实际的施工过程中,工程建筑的施工工作会对当地的水位产生一定的影响,从而会造成水库或是河流的潜水位等出现上升的情况,类似的情况在水文勘察的过程中是非常普遍的,它会对常规性的水文勘察工作产生十分严重的影响。其中的问题主要体现在以下方面中,一是岩土本身就存在力学性能不够稳定的情况,这就会导致如果一旦出现潜水位的上升就会使工程建筑受到非常大的影响,进而无法对它的安全性以及稳定性进行维持;第二,如果潜水位上升就会导致河床或是斜坡等处发生滑移或是崩塌的现象,这不仅会对岩体自身功能的正常发挥产生严重的妨碍,还会对建筑物的安全造成一定的威胁。 2、在水文地质勘查工作中地下水位问题是勘察工作的重点 地下水位的下降会对工程施工产生非常严重的影响造成地下水位波动的原因可能有:气候的变化,季节变化,地球与月球引力变化,河流、湖泊、水库水位变化,潮汐变化及气压变化等。地下水位的下降体现在三个方面中:一是地下水位与地基中的岩土层密度之间有直接的关系,如果地下水位出现下降的情况就会使岩土层所承受的压力加大,相关的密度同样会增加,如果出现这样的情况,就非常容易出现地面的塌陷或是沉降,从而对建筑施工工作的正常进行产生威胁。第二,如果地下水位出现下降就会使原有的地区内部的平衡被打破。如果附近的土岩出现干湿交替的现象,就会对打地基的木桩造成十分大的影响。石膏层与钠盐层自身就容易出现溶解的现象,会对建筑物的地基产生影响,使地基的不稳定性加剧,进而出现偏移的现象。第三,如果地下水位出现下降的现象,就会使岩石出现变坏或是膨胀,更有甚者可能出现地裂问题,对建筑物造成损坏。地下水在天然状态下的动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件。在浮压力或扬压力的作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。 3、地下水易对建筑物造成危害如果地下水出现问题 在很大程度上是由人为原因造成的。人们进行矿床疏干、建筑堤坝、修建水库或是过量抽取地下水都会使地下水的水位出现下降。如果地下水的水位出现下降就会造成地裂、地面沉降或是地面塌陷等问题,随着这类问题的出现,还很可能造成建筑施工场地的水质发生恶化,还可能造成水资源的枯竭。这些由地下水所引起的问题,有极大的可能会对人类的生存环境造成十分恶劣的影响。在建筑施工的过程中,随着地下水的问题逐渐被人们所重视,现在,在对地下水进行勘查的过程中就得到了先进科学技术的帮助,保证地质勘查工作可以得到进一步的发展,从而在工程施工前发现这类问题并将其解决,以便加大工程的科学性以及合理性。 4、地下水动压力作用的不良影响 地下水如果在天然的状态下动水的压力作用是比较微弱的,一般不会造成什么危害,但在人为的工程活动中因为改变了地下水天然动力平衡的条件,在移动着的动水压力作用下,往往会产生一些严重的岩土工程的危害,例如管涌、流砂、基坑突涌等等。 二、如何解决在水文地质勘察工作过程中存在的地下水问题 1、要对地下水文的勘查工作中与地下水位有关的工作引起高度的重视 对水文地质进行勘察是一件比较复杂的工作,这项工作需要进行全方面的、彻底的、深入的研究才能够被做好。因此,负责建筑施工的单位一定要从自己的思想上对这一问题重视起来,并把它看做是一个会对整个建筑工程产生十分重要的影响的问题。从全面的角度对这一问题进行分析,在进行水文勘查工作时需要对当地的自然条件以及自然环境进行全方位的考虑,其中包括地形地貌以及水文气象等自然、地理方面的问题。另一方面,水文气象问题还能够从天气的湿润度、气候以及季风等问题上来入手。对于水文地质勘查工作来说,地貌地形是其中十分重要的一部分,在进行勘察工作时应考虑到用来进行施工的相关地区中的地貌是否存在不同程度上的侵蚀以及如果表面有十分明显的堆积物的话是否会造成建筑物的地基不稳等等。对于建筑工程来讲,适合进行施工的地形最基本的要求就是要保证他的平坦与开阔,所以,在进行勘察时一定要对这一问题给予足够的重视。 2、要建立起科学的、完善的勘查机制 在对施工地的水文条件进行勘察的过程中,这一工作只有受到科学的、完善的机制的指导,才会使水文勘察工作的水平与质量得到显著的提升。相关机制的建立是一个漫长的过程,在建立期间需要对其进行不断地更新与完善,才能使它适应实际工作中不断出现的各种变化。另外,对于工作中实际情况变化的掌握问题也应引起相关部门的重视,要在最大限度上使由于地下水位给建筑物所带来的各种影响得到降低。 3、使水文勘察工作中的技术含量得到加强 这项工作是一项对技术含量要求较高的工作。如果技术含量得到增加则必然可以避免那些可能发生的地下水问题。在勘查工作中,持水性、容水性以及透水性等许多方面的问题都可需要使这一工作中的技术含量得到加强。另外,还要熟悉施工地区的具体水质情况以及在水中所含有的成分,例如钙离子、镁离子以及总硬度等。在实际的工作过程中,施工单位可能会遇到更加复杂的情况,所以,施工单位要做好相应的技术准备,才能针对具体情况实施具有针对性的措施。 4、跟踪调查水文地质变化,全面掌握变化规律 对工程的相关情况要全面的掌握,尤其是地基的基础类型,并且对水文地质问题与地基基础类型相关的问题调查情况,以备工作中的不时之需,提供充足的资料。不仅要掌握地下水现在的状态,更要掌握随着工程的施工,实时跟踪其变化的规律,以及可能发生的任何不良反应,提早做出应对举措,保证工程的顺利施工。 5、从实际出发,落实施工要求 结合地区及工程实际,以辩证法的角度,用具体情况具体分析的原则,探明相关水文地质问题,提供准确的水文地质资料参数,同时积极检测地下水位,确保水文地质条件对建筑的安全性。 三、结束语 在对工程的施工地址进行勘查的过程中,对施工地中的地下水的情况进行勘察是整个工作中十分重要的环节之一。为了能够使地下水方面存在的问题可以得到及时的解决,就要求相关单位一定要给予足够的重视,同时针对存在的实际情况采取相应的解决方法来将其解决,在解决问题的同时还要保障这些措施在实施过程中的全面性以及有效性。另外,在展开工作的过程中,还需要注意勘察工作的有序性,要以明了勘查工作的内容为前提来开展有关的勘察工作。 作者:宁庆艳李权明单位:浙江省第三地质大队浙中地质工程勘察院 地质勘察论文:工程勘察中的水文地质论文 1工程勘察中的水文地质的概述 1.1重要性 所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足,忽视了对这一环节工作的认识,所以导致工程施工中各种安全事故频发,究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位,作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响,还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中,对于水文地质各种参数的运用并不是直接的,致使绝大多数人存在着一个思维定式,即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价,并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系,对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价,这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏,对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中,加强对水文地质的勘察研究,就会有效促进工程项目设计的科学合理,保障工程项目的稳定,意义重大。 1.2勘察基本要求 当前社会大环境下,建筑物对地基的要求越来越高,各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障工程的安全可靠性,必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素,例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等,充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系,同时通过对水文参数的测定,确定施工场地的地质条件。 2水文地质对工程勘察产生的影响分析 2.1地下水对基础埋深产生的影响 基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上的;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时,对于地表流水的因素需要多加考虑,桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用,并且施工过程也方便简单,这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时,应当对地基的上部结构进行更改,或者对地基进行加固。 2.2地下水对建筑物产生的影响 万一建筑物的基础被破坏,连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时,地下结构、地下室都会受潮,结构变得不稳固,土壤进而产生盐渍变化,对于建筑物产生超强腐蚀;地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时,需要对地质灾害进行考量,例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况,膨胀土就会出现胀缩效应,出现地裂,造成建筑物出现倒塌的状况。 2.3地下水对基坑开挖支护的影响 社会经济的持续发展,建筑规模以及建筑数量不断增加,特别是高层建筑施工中,对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行,为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻,然而由于是局部进行抽排水,基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象,周围的建筑、墙体都会发生形变,严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以,在进行地下工程施工时,需要设立水帷幕,并安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对工程施工造成不利影响。 3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策 3.1建立健全完善施工管理制度和技术 为了保证工程勘察的顺利有序进行,在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。 3.2促进工程勘察操作流程的规范性 在工程勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导工程施工的顺利开展。 3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能 工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,不仅提高工作速度,对于勘测精度也是有效的提升,全而掌握水文地质情况,为岩上工程施工顺利进行奠定基础。 4结束语 总言之,把握好工程勘查中水文地质勘察问题,不仅需要掌握全面的理论知识,还应有科学准确的方法和技术做支撑,保证水文地质中的每一项参数是精确的,避免因为水文地质因素造成施工事故的发生。要求勘察工程技术人员开展工作时,对于水文地质应当进行科学的分析研究,根据勘测的结果制定防御方案和施工方案,不断发挥工程勘测的作用,确保工程在顺利实施的同时,质量也有所保障。 作者:褚长征 地质勘察论文:工程勘察水文地质论文 1工程地质勘查中的水文地质问题 水文地质与工程地质有着紧密的关系,沿途的主要组成结构就是地下水,所以它对岩土体工程有着重要的影响,同时也会影响基础工程的建设,从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的,工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。 1)地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的,地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响,建筑物更容易坏掉,不能长久的使用,导致人力,物力,财力的大量浪费,给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素,同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中,大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。 2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降,工程地面出现塌陷,整个建筑物会坍塌,不仅造成财力的浪费,还可能会造成人员伤亡,后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的,会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。 3)地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的,岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象,降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。 4)地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的,同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外,地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。 2解决水文地质问题的有效措施 水文地质对于地质勘查越来越重要,采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用,应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作,那么,面对以上水文地质问题,我们该采取哪些措施去有效防治呢? 1)详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式,建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性,报告内容的错误会造成非常严重的后果,一点点的差错就会引发不可想象的后果,因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型,含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度,静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外,还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系;地下水的补给和排泄情况等 2)调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质,地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时,要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价,应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点,确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。 3结束语 在对水文地质状况进行全面客观的研究的前提下可以减少岩土工程存在的风险隐患,人们逐渐开始关注水文地质勘查状况,因此在对水文地质进行勘察的过程中,对于存在的水文问题相关人员要进行全面的勘察,为了提高工程质量应当从本质上降低水文地质对地质工程的影响。在工程勘察不断发展的过程中水文地质工作推动了勘察水平的提高,为了有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害应当合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题。 作者:贺云单位:华刚矿业 地质勘察论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。 1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变; 2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用; 3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是: 1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌; 2)砂层涌入会引发丰富地下水; 3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患; 4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。 在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点: 1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀; 2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入; 3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括: 1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在; 2)不含水岩体与含水岩体同时存在; 3)非承压水流同承压水流之间互相变换; 4)层流运动和紊流运动同时存在; 5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质勘察论文:地质勘察中取心技术运用探究 本文作者:李柏军宗绪永作者单位:核工业二四〇研究所 钻探施工工艺 1钻孔结构 根据地层情况,设计为三级钻孔结构,开孔使用φ110硬质合金钻头单管钻进,开孔钻至完整基岩,再下入φ108孔口管到位,用泥土填实再用钢夹板固定,之后使用φ91金刚石钻头单管钻进,钻至岩层4m,下入φ89套管,钻后更换S75金刚石绳索取心双管钻具进入正常钻进。以钻孔ZKⅡ-7-5为例,钻孔结构示意图如图1。 2现场布置及设备安装 现场布置:根据钻机型号规定的地盘面积154m2(14m×11m),由于地形复杂地盘面积适当缩小约为140m2,基台木、循环系统布置如图2、图3所示。设备:XY-44钻机,BW250/40泥浆泵,绳索取心绞车,30kW柴油机,64kW发电机组,拧管机等。设备安装:平整基台地基、钻孔定位,安装四角斜塔,钻塔底座与钻机采用重型工字钢联接以增强稳定性。用水准仪校正钻机的周正水平,安装天车时要求钢丝绳与滑轮上提引器下垂、钻机立轴中心、孔口中心在同一条铅垂线上。钻机卷扬的钢丝绳经过天车轮和打捞器连接,并向下垂直孔口中心。循环槽、沉淀池、水池、泥浆泵、高压管、机上钻杆,形成完整的吸排水循环系统。柴油机做泥浆泵、发电机组、照明灯、绞车、电焊机、磨光机的动力源。现场使用380伏电源、绝缘铜芯电缆线,电源制控箱分配电源。 3金刚石钻头的选择 该地区岩性主要有凝灰岩、安山岩、粗面岩、流纹岩,适用金刚石钻进的可钻性、研磨性等级及硬度如表1。选用φ75的孕镶金刚石钻头,根据钻遇岩性,岩石中硬—硬,坚硬致密,中弱研磨性,钻遇完整地层时金刚石钻头易抛光、打滑,钻进效率低,宜采用高强度,浓度低,胎体硬度HRC15~30的人造孕镶金刚石钻头;钻遇岩层松散、破碎,宜采用浓度高,胎体硬度HRC35~40的人造孕镶金刚石钻头。 4钻进规程参数 压力较普通双管钻头大25%左右,转速差不多,泵量泵压都较普通双管钻进时大些。(1)钻压正常钻进直径75mm的孕镶金刚石钻头,要求钻头压力10~12kN,最大压力15kN。根据称重相应控制加、减压数量,以使孔底钻压与称重表所示钻压一致。钻孔的深度越大,钻杆柱中间受到的扭矩越大,易折断,钻压要随孔的加深适当减少。(2)转速孕镶金刚石钻头所用金刚石粒度很小,出刃量微小,主要靠转速来获取钻进效率,75mm孕镶钻头转速在400~850r/min,如果岩层较破碎、软硬不均、孔壁不稳定时宜选用下限转速,钻孔结构简单、环空间隙小、孔深不大时尽量选用高转速,反之亦然。(3)冲洗液泵量孕镶金刚石钻头唇面与岩面间只存在漫流区,主要靠多个水口循环,加之常以高转速钻进,因此宜用较大的泵量,以防止发生烧钻,泵量值40~60L/min为宜。为加强排粉能力、钻头冷却效果,减少重复破碎,冲洗液要适中,采用水解聚丙烯酰胺,包裹、絮凝岩屑并增加泥浆粘度,用量0.05~0.1%,使用前将干粉溶成1%浓度的水溶液。采用含基础油的乳化油类润滑剂,用量0.3~0.5%。 岩心采取 地质钻探施工中要求岩心采取率≥65%,岩矿心采取率≥85%,因此采取率的高低与钻孔质量休戚相关,每次下钻前要对钻具检查:(1)外管总成的组装及检查,从弹档头到钻头连接进行检查,钻头及扩孔器是否合适。(2)内管总成的组装及检查,捞矛头是否折弯和伸直要自如可靠,回管上下提拉要可靠,弹头收缩和张开要可靠、单动机构要灵活、各部件要拧紧、到位报信机构调整要合适、内管要平直、加注润滑油、卡簧与卡簧座的轴向及卡簧的弹性要合适。(3)打捞器组装及检查:打捞钩松紧、缩、伸张要自如,与捞矛头的配合尺寸要适合,轴承单动性要好,绳索要夹牢。(4)内外管总成装备及调试:将内外总成在地面放到外管总成内测量轴向长度,卡簧座下端离钻头内台阶要有3~4mm间隙,弹头挡头与弹卡嵌要有2~3mm间隙。 钻进技术要素 升降钻具不能太快,过快易使金刚石钻头受到冲击而损坏,钻杆与接手处由于壁薄易造成钻杆折断、拉断。钻具下到位后,开泥浆泵送冲洗液排出岩粉,有冲洗液从孔内返出时用小钻压、慢转速扫孔,离合器离合要轻,过猛易造成钻杆折断、脱扣,钻具到达孔底后采用正常钻进参数钻进。正常钻进时工作人员精神要高度集中,时刻注意进尺快慢,观察机械运转及倾听孔内钻进声音,如有异常及时采取相应的措施。如进尺过快,可减少钻压,适当增加泵量;如进尺过慢,可适当加大钻压,提高钻进效率;如不进尺,可通过称重判断钻杆是否折断,自重不变则可能是自卡,可采取提钻或者对金刚石钻头抛光、打滑。钻遇复杂地层应注意以下几项:(1)缩水、遇水膨胀的底层,钻进时应增大卡簧座与钻头的间隙(大于0.3mm),低泵量、低转速钻进,以提高岩心采取率,保护孔壁,待穿过该底层后恢复正常钻进参数。(2)孔内不进尺,岩心堵塞,泵压升高,此时需提钻以防止岩心自磨或者提不起内管。(3)如内管堵死,可尝试在钻杆柱悬空状态时重新高转速送水回转,将堵塞的岩心甩掉,或送水继续钻进,将堵塞的岩心自磨掉。(4)打滑导致进尺慢时,可投入一些碎石子,加快钻头金刚石颗粒的出露,从而加快进尺。(5)地层破碎,冲洗液漏失的地层,可灌注水泥浆液或聚丙烯酰胺浆液。(6)地层破碎以致上部钻孔坍塌的地层,可按二级钻孔孔径扩孔,穿过坍塌地层后下套管护壁,扩孔时泵量适当加大将岩粉虽泥浆携带出地表。 事故预防和处理 (1)在升降钻具过程中要预防跑管事故,可能造成钻杆与接手形成喇叭口,钻杆柱与孔壁摩擦阻力增大甚至造成钻孔报废。(2)不合理的钻进参数可以造成烧钻,同时冲洗液采用低固相、低粘度、低失水性的泥浆。(3)在松散破碎地层要严格控制除砂,防止钻杆内壁形成泥皮而造成提不出内管,如出现该事故可在钻杆中加入柴油与机油的混合油。(4)钻进中难免遇到钻杆或接手折断,可有丝锥将钻杆柱提出。(5)钻遇卡钻,可慢速转动同时上下串动,以将掉块磨损掉。 结论 钻孔ZKⅢ-9-28、ZKⅢ-9-30、ZKⅡ-7-5金刚石绳索取心钻进的施工方法和经验,充分显示了金刚石绳索取心钻进方法的优越性,工程质量高,钻进效率高,钻头寿命高,事故率低,劳动强度低,设备材料消耗小,取得了良好的经济效益。本文根据该工程总结了一些施工工艺和经验,绳索取心钻进工艺也将会在更多的地质工作中得到广泛应用。 地质勘察论文:地质工程勘察作用下的工程设计论文 1地质工程勘察工作中存在的问题 随着科学技术的发展,地质工程勘察技术也在不断的进步,但是与国外的一些先进的技术相比,还是存在一定的问题的,具体表现在以下几个方面。第一,地质工程勘察工作的人员没有对自己的工作足够的重视,在撰写地质勘察报告的时候,只是以之前的数据为参考,而不是对参考资料进行详细的分析,这样就导致勘察报告涉及的技术参数不是很准确,从而影响工程的设计和施工。第二,地质勘察人员只是重视报告的理论性和专业性,而忽略了实用性,这就使得工程设计人员在阅读报告的时候产生的巨大的难度,影响了设计的结果,而且地质勘察人员与设计人员之间缺乏必要的沟通,这就增加了工程的成本,也为企业造成了一定的损失。第三,地质勘察工作前期的资金投入不足,而地质勘察工作是具有一定的周期的,等到报告的时间截止了,才匆忙提交报告,这就影响了地质勘察报告的可靠性,为后期工作增加了不必要的麻烦,同时也导致工程存在了安全隐患。第四,地质工程勘察的管理比较混乱,这样就直接影响了地质勘察工作的质量。在整个地质勘察工作中,技术管理工作也做的不到位,使得形成的报告非常不规范,一些工作人员的缺乏必要的专业知识,面对重大的工程时,不能够及时的处理相关的问题,直接降低了勘察报告的质量,从而影响了整个工程的设计与施工。第五,地质勘察人员在工作中缺乏创新意识,不能够根据勘察的具体地质条件,采取不同的措施,不能够充分考虑实际的情况,导致勘察报告质量降低。第六,很多地质勘察人员在工作中不能够按照相关的规范进行,使得勘察的结果具有很大的误差,大幅度的降低了勘察的精度,而这些误差没有被及时的发现,从而直接影响了工程的设计和施工,很有可能造成重大安全隐患,对工作人员的生命财产产生巨大的威胁。第七,地质勘察人员缺乏标准意识,在工作中不重视文字的校对,不能够规范的进行数据的表达以及公式的使用,在数据单位、计量单位、符号、专业术语等方面也不够规范,这些直接降低了勘察报告的质量,从而影响了工程的设计和施工。 2提高地质工程勘察工作质量的措施 针对以上总结的地质勘查工作中存在的问题,提出了提高地质勘察工作质量的基本措施,主要体现在以下几个方面。首先,要不断的规范地质勘察工作的相关规程,在进行地质勘察工作时严格按照规程执行,所有的工程项目在进行设计和施工前必须要严格的地质勘察工作,如果在进行地质勘察工作的时候,不能按照规程执行,将会直接影响到工程设计和施工的质量,从而为整个工程造成安全隐患。另外,为了规范地质勘察工作的行为,要建立相关的行业规范,这样才能保证地质勘查工作按照规范执行,从而保证工程设计和施工的质量。政府相关部门要建立与完善地质勘察方面的法律、法规,对地质勘察以及工程设计与施工的整个过程进行严格的监督与检查。此外,要对工程项目采取全程监理的原则,做好工程项目的事前预防、事中控制以及事后的监督评价。这样就能够使得地质勘察工作逐渐趋于规范化,提高其工作的质量,进而提高工程设计与施工的质量。其次,在进行地质勘察工作时,要尽量使用一些高新测试技术,这样得到的数据信息就比较真实,然后对这些数据信息进行详细的分析,并与调查得到的资料进行对比,这样就能够确保工程设计中参数的可靠性,进而保证了工程设计与施工的质量。再次,要对地质勘察的工作人员进行综合的培训,以提高他们的综合素质,从而保证地质勘察工作的质量。在勘察工作单位的内部实施轮换岗位的制度,这样就能加强各个专业之间的沟通与交流,并通过座谈会或者讲座的方式,拓展勘察人员的知识面,提高他们的综合素质。另外,要规范管理地质勘察工作人员的行为,逐渐培养他们标准化的意识,让每一个工作人员都严格按照相关的规范进行工作,并对他们的工作开展绩效考评,以提高他们工作的积极性。此外,还要培养地质勘察人员的安全意识,以保证地质勘察工作的防护工作做的到位,从而提高地质勘察工作的安全性。 3总结 综上所述,想要保证工程设计和施工的质量,首先要做好地质勘察工作,通过详细的地质勘察工作,可以获取工程所需的各项参数,从而保证了工程设计的准确性,并为工程施工提供了一定的参考。因此,要不断完善地质勘察工作的规范,严格按照规范执行,以提高工程设计与施工的质量。 作者:杨虎 邱洪亮 杜祥波 单位:四川省川建勘察设计院 地质勘察论文:煤矿地质勘察计算机技术论文 1.CAD技术的优势 CAD技术的优势十分明显。首先其在归类整理搜索资料方面有着不可比拟的优势。如将煤矿地质勘察中所需要和使用的资料使用纸质材料进行打印和归档整理的话则工作量将会大大增加,并且在调动需要数据资料时难度很大,无法进行快捷搜索。采用了CAD技术可以将图像、数据等资料压缩会放置于移动设备中存储,并且可以通过计算机进行快捷关键词或日期搜索十分便捷。同时CAD技术大大提升了图像的使用质量,减少了人工绘制图像的误差。 2.CAD在煤矿地质勘察中的应用 2.13D技术的应用 3D技术即为三维可视化技术,其实计算机数据处理与图像显示技术的综合体。通过3D技术可以在煤矿地质勘察过程中对地面以及地下的多种地质现象进行准确描述[2]。3D技术应用在煤矿地质勘察工作中有以下优势:1)3D技术具有强大的数据处理能力。当地质勘察人员在收集到大量数据资料后可以通过3D技术来对其连续性进行检查,从而判断数据的真实度;2)地质勘察人员可以通过3D技术来对地层现象进行解释,通过不同透明度的参数来分析地震反射率数据,进而在3D的空间里对地层现象进行解释,从而提高地质勘察的准确性。 2.2GIS技术的应用 建立三维地质勘察模型。煤矿地质勘察工作主要就是通过物理勘探等方式对探测对象地区的特点、地貌等进行分析调查,从而获得定量与定性的指标,通过文字或图像的形式表现出来。因此可以通过雷勇GIS技术来建立三维地质勘察模型,将地质成因、岩土性能等通过GIS空间分析功能抽象的展示出来,从而更加准确的准确矿床地体制边界。空间分析。在利用GIS技术对各项数据进行导入后对地层统计结果进行输出,获得煤矿地质勘察中所需要各项图标与数据图。根据勘察对象的地质体层特征利用GIS技术分析功能生成三维空间模型,从而判断岩体与矿床体边界。结果分析与结论。GIS技术在煤矿地质勘察工作中能够妥善处理众多问题。空间分析与索引技术能够处理信息处理与提取问题;空间数据库技术能够对数据进行录入、导出、统计以及搜索;并且GIS模型还能够将思维中的概念模型转变为预测评价模型,使得其更加直观形象[3]。 2.3数据库技术的应用 煤矿地质勘察过程中使用数据库技术一般体现在两大方面:第一,开发煤矿地质勘察工作信息系统。目前我国煤矿地质勘察工作所涵盖的内容十分宽泛,其中包括地面工程、地质构造、岩土特性等。这些内容中的数据之间都存在密切的联系,因此需要一个完善的信息管理系统来对其进行管理;第二,在煤矿地质勘察过程中众多数据的存储、分析以及展示都能够通过数据库技术来进行。 2.4高密度电阻率法的应用 高密度电阻率法是一种非直接性的勘察方式,其主要是通过地质体的物性来解释地质问题,其收集的数据容易受到各种因素的影响。因此其得出的结果需要其他直接手段加以验证。高密度电阻率法与地质勘察工作的点勘察方式不同,其是属于面勘察,因此其能够对地质勘察进行数据补充。高密度电阻率法经济高效、操作简便,勘察效果佳,获得数据简单易读。尤其是分布式高废止的高密度仪器能够在复杂的地表上完成地质勘察[4]。 3.结束语 煤矿地质勘察工作是一项工作量繁重,技术含量极高的工作。因此在进行煤矿地质勘察过程中应该合理、灵活的应用计算机技术来进行辅助。例如3D技术、GIS技术、数据库技术、高密度电阻率法等,从而切实的提高工作效率与工作质量。另外,为了保证煤矿地质勘察工作能够安全进行还需要其他措施进行保障,例如不断开展地质勘察工作创新、完善地质勘察机制等。在今后的煤矿地质勘察工作中,其在计算机技术的辅助下定能更加高效、准确的完成各项勘察工作。 作者:刘振强 单位:山东理工大学资源与环境工程学院 地质勘察论文:地质勘察下水利工程论文 1水利工程地质勘测存易出问题的原因 目前,水利工程报告不完善是主要存在的问题,原因来自各方面:原因一前期工作经费不够;二改扩建工程地质勘查资料不完善;三勘察任务不明确内容不详尽;四勘查方法不合理;五地质勘察力度不足。因为地质勘查工作进行不全面,无法为工程再建设项目提供原有资料。 2地质勘察的具体工作要求和方法 对于水利工程的地质勘察阶段可以分为四个它们分别是:规划———研究———设计———施工,在地质勘查时必须保证各阶段工作和设计要求相适应,每个阶段的地质勘察任务必须严格按照合同进行,要明确设计意图,清楚设计阶段和各项技术指标的要求,熟悉施工图纸,如果即将在野外进行勘察活动时,对前往地区的地质考察非常必要,收集资料和分析地形做好准备工作,为了进一步的了解当地自然条件必须结合实际的设计,编制出工程地质勘察总纲领。 2.1工程地质勘察大纲内容 工程地质大纲的内容应包括以下内容:(1)进行勘察的主要目的、现场的工程情况和勘查主要的阶段;(2)了解所要勘察地方的工作条件、地形和地质情况;(3)熟知勘察工作的内容使用方法和完成的工程量;(4)规定确定的计划进度和竣工时间;(5)预算所需经费;(6)书写勘察资料;(7)包含地质勘察工程绘制布置示意图。在制定勘察总纲领时可根据实际的地质变化做出相应的调整。 2.2工程地质勘察的施工要求 工程地质勘察的施工要求首先是地质测绘的进行,根据勘察阶段设定工程地质测绘的比例尺,也可以根据建设项目的特点和地点选取合适的比例;不论选取哪种比例尺,都必须有勘探点或者露头观察点表示在工程测绘的过程中。工程地质在测绘时可参考人造卫星、航空测量和地面摄像片遥感资料对地质解释,解释的结果可根据野外审核和检验。在水利工程的地质勘探过程中,保持适宜的岩土物性和场地地形,选择适合的物探方法和应用物探技术。像常见的坑、洞、孔、井常被这些勘探工程综合利用。在每次的施工前应对各类钻孔进行施工程序设计和钻孔的专业设计,并按原来设计的要求进行施工。岩土试验将原位测试和室内试验相结合所使用的。通常室内试验是土工试验的基础,辅助为原位测试。室内试验以及原位测试在岩土试验的眼中都是一样的重要。不同试样和原位测试点应该拥有地质代表性。 2.3工程地质勘察的编制程序 (1)对收集到的外业和试验资料进行核实统计。这项工作的开展总是在外业进行完开始,在勘察前需要对各个资料进行检查是否完善,尤其是实验资料,可依据这些资料绘制测量结果表、勘探点(钻孔)平面位置图和勘察工作量统计表。(2)参考土工试验和原位测试的相关资料,修正地质资料。这些工作的开展很重要很重要,在工作中却是常常被工作人员遗忘。因此,实验资料和野外定名出现不对应的现象,还出现了原位测试和砂土状态的实验资料不符合的结果,像一些野外定名为黏土的,实验结果塑性指数不大于17;此外,野外定名是细砂的,根据实验资料显示是中砂的,它的颗粒含量以每颗0.25~0.5mm颗粒到达含量的50%以上;还有野外名为可塑性黏性土的,它的实验液性指数不于0;野外名为稍密状况的砂性土,砂性土的贯入击数标准不大于10,野外定为淤泥或者名为淤泥质土的,实验结果的孔隙比不到1;对于那些野外名为硬塑性黏性土的,小于18击数。综上所述产生这些矛盾是由于野外分层深度和定名具有不准确性,还有个原因是试验资料具有不真实性,面对这样的情况应该找出问题,及时的改正,让实验资料和岩土定名的数据结果达到一致。(3)描述钻孔工程地质概况绘制综合柱状图。(4)对岩土地质层划分,绘制分层统计表,对数理统计。地基岩土的分层的适合性直接影响着评价好坏。所以这个工作需要按原因类型、地质年限、岩土特性、风化程度、状态、力学特征进行全面的考虑,合理的规划每个岩土层,根据数据绘制分层统计表,其中包含每个岩土层的埋藏条件和分布状态的统计表,实验测试和原位测试的物理力学统计表等。最后进行试验资料的统计整理,计算分层承载力。(5)绘制工程地质剖面图以及相关的专门图件。(6)书写文字报告,为了减少重复率就得按照以上的顺序进行,避免出错,提升工作效率是保证质量的大前提。对于勘察场规模大的场地或者地貌地质复杂的场地而言,可以采取有针对性的进行勘察例如分区勘察,最后做出评价。对于完整的工程地质勘察报告的书写,它是由五部分组成,分别为正文、附表、附图、附照和插表。而对地质勘察要书写的文字部分应包括该区域的地质情况、地质条件和地貌条件,还有地质勘察的结论和实施的意见建议等都是其中需要书写的部分。另外,为了使报告更具有真实性,相应的加入一些和勘探有关的图表数据等都会帮助提升内容的价值。 3结束语 综上所述,水利工程中地质勘察工作是最重要组成部分,它不仅对运行管理和水利工程的建设有深远的意义,还有指导作用,与此同时对于地质勘探工作来说是一个发展的契机,是设计单位走向工程项目的基础,地质勘探工作的开展为施工建设单位提供了发展潜力,它更是运行管理单位实现经济效益和安全质量的前提保障。根据水利建设工程的现阶段来说,注重地质勘查工作十分必要,它是实现工程经济最大化和安全质量第一位的前驱动力,使勘探工作走向合理化,规范化、科学化为了建设更好的水利工程不断努力。 作者:王石锋 单位:九江市水利电力规划设计院 地质勘察论文:煤田地质工程勘察论文 1煤田地质勘察钻探探讨 地质钻探机组是煤田地质勘察钻探中重要的组成部分,其工作质量直接影响着勘测数据的真实性。煤田地质钻探过程中要有质量管理体系做好保障。根据标准体系开展工作,这样能够满足质量管理体系要求。因此,在作业中,根据质量手册及施工程序文件需求进行工作,这样才可以更好的保障工作顺利执行。这个过程中,最关键的是进行质量管理,做好质量控制过程,这样才能满足地质勘探需求。当质量管理目的逐渐提升时,才能更好开展工作。实施质量管理工作,最根本的内容就是做好地质勘探工作,使得施工过程安全可靠。 1.1钻探的施工特点 所谓金刚石绳索取芯钻进是在直径较大的钻杆中置入芯管,它是勘探的主要步骤之一。随着勘探的深入,岩芯会逐渐进入取芯管中。对该取芯管进行提取,将钻杆中的底孔再放入其中,持续钻进。基于取出岩芯过程,可以进一步了解地下的地质情况,同时可以了解煤层的埋深深度。笔者认为,煤田地质勘探施工主要有以下几方面的特点:第一,钻机施工往往以单机作业为主,而对质量管理期间以扎根机组为主。第二,钻探作业施工使用的机组非常多,例如:液压钻机、变量泵,金刚石绳索取芯钻具等等,而且整个过程也比较复杂。进行施工时,需严格按照相关标准进行操作,以达到提高施工质量的目的。第三,施工过程中应先于勘探部位的上方搭设钻塔,并在钻机绞车的辅助下实现控制升降。这些施工辅助设备,对于开展施工有重要影响,这是保障机组质量的一大体现。在开展施工过程中,需要认真落实质量控制和管理工作。 1.2地质钻探质量管理 基于质量基础下,强调人的主观能动性,在ISO9000质量保证体系标准中,已经明确的指出,进行施工时,应该将质量放置在第一位。需要在以人为本基础上开展工作,人的安全意识、质量意识在施工中要体现出来。根据质量管理体系开展工作,这是保障工作前提和基础。因此,在工作进行时,每个部门技术人员相互配合,相互监督。同时严格按照地质编录、现场协调、报告编制等相关流程进行操作。工作人员明确了自身责任之后,这样才能更好的开展工作。员工开展工作,自身具备敬业精神,作业中严格要求自己,关注每个质量点。企业可以鼓励员工深入学习,参加培训,保障每个员工持证上岗。这样可以更好的把握新工艺、新方法,从而使得施工技能有所保障。 2勘探施工质量控制 2.1质量控制原则 相关部门应根据石油勘探现状、影响因素等,了解勘探期间存在的问题,并提出具体的解决措施。本文对钻探项目质量的影响因素进行深入探讨,从现状着手分析,从而进行正面评价。这个评价过程应该包含全方面的评价,相关的影响因素以及对严重程度分析。这样可以更加明确的看出质量事故斗争重点,在明确出现的问题时,如何采取有效措施进行应对。质量控制表现在多个方面,例如:人身安全,还应对其安全影响因素进行分析。进入钻探生产环节时,每个岗位人员应该严格做好质量控制工作,每个岗位都有明确的责任制,这是开展勘探工作必不可缺少的重要组成部分。因此,需要让广大职员明白,生产经营活动过程中,必须满足质量法律以及技术的要求,在生产过程中则需满足规范化和标准化需求,这样才可以更好的保障钻探工作质量。 2.2质量控制的实施 钻探的实质是流水作业,任何一个环节均可能对整体安全质量造成影响。因此,必须提高技术人员的专业素质,先对勘探的地质条件进行分析,从整个场地地质都有详细研究。记录人员对地质数据做好记录工作,严格检查钻孔进尺,施工期间再对其进行复查。技术人员进行核查期间,必须先对岩土的照片进行分析,核实野外描述。此外,还应及时加强对室内图片的核实。实验室人员工作优秀是对岩芯质量进行提取,做好质量检测工作,将数据及时反馈到野外部门中,每个部门在工作中相互合作,相互配合。同时,还应加强对施工现场的控制,提高各工种之间的配合度。 2.3质量控制的持续改进 质量检查是一个强化管理监督过程,这是一个重要步骤。机组质量小组应该从施工管理上,从对设备的改造上做好自身工作。需要对施工质量、钻孔深度以及取芯的过程进行全面了解。从打分评价中对工程进行管理,对存在的薄弱环节应该及时提出整改意见。这样可以做好定性的质量检查工作,从而提升质量评估效益。这些工作最关键的部分是基于机组做好钻探工作。钻探机组需要基于实际检查中发现的问题进行分析,提出针对性意见,进入排查环节时,需要做到举一反三,作好复查工作。同时,还应按照自查、整改相结合的程序进行评价。做好施工设备维护工作,提升设备使用周期。另外,定期对勘探设备进行维护,了解施工现象存在的安全隐患,及时进行整改,提高施工安全性,这样就可以更好的提升质量管理目的,提升施工质量。改进钻探产品质量,可以更加完善管理体系,使得钻探工作得以顺利进行。当工作承诺并且履行工作,当做出承诺之后就应该积极推动,使得员工明确质量管理重要性,在工作中可以严格要求自己,可以明确自身职责。这样对煤田工程施工有推动作用,责任落实下去了,每个人都肩负起自身责任,这样开展工作会更加顺畅。 3结语 煤田工业发展速度非常快,其不断推进煤田地质勘查技术更新。煤田地质工作开展,需要获得科学指导,需要基于技术保障基础下开展,基于创新手段下开展。不断提升资源利用开发能力,在资源开发中更好的保护自然环境。构建出地质科技体系,从而更好的为煤田工业健康发展奠定基础。 作者:谭龙泉 单位:山西省煤炭地质114勘查院 地质勘察论文:地质勘察中水文地质论文 1水文地质的勘察评价内容 在对岩土工程受到的地下水影响进行评价的时候,之前的勘察报告很少把施工中的需要和基础的设计进行联系,不能对其危害做出正确的评价,导致很多质量的事故发生。为了对以后的岩土工程进行准确的危害预测,及时得找出危害防止事故发生的有效措施,就必须吸取以前的教训,对地下水的作用进行重视,准确的对水文地质出现的问题进行评价。为了能够对各种条件情况下的水文地质问题进行重点的评价,需要对建筑物的地基类型进行勘察,对其相关的水文地质问题进行调查,给出工程中需要的相关资料。对于基础在地下水位之下的建筑物,它的基础持力层需要采用软质岩石、残积土、强风化岩等,并且对岩土体可能受到地下水作用产生的现象进行重点的评价。对压缩层、承压含水层内的地质进行重点的评价。 2对岩土水理的性质进行测试及研究 岩土由于受到地下水的影响,两者之间发生反应,这时岩土就会表现出一些性质,这种性质就是岩土的水理性质。该性质包含许多特性,例如透水性、给水性、容水性等,它们对岩土的三态有着很大的影响作用。岩土中的地下水能够有许多方式存在于其中,比较典型的有承压水、上层滞水、岩溶水和孔隙水,前两种是按照埋藏条件划分的,后两种是依据水层的空隙性质划分的。然而不仅岩土的水理性质会因为地下水存在的形式而有所影响,具体的程度不尽相同,而且该性质也会受到岩土类型的影响。为了能够对以后可能产生改变的地下水量进行及时的观测,方便在施工中进行有效的处理措施,需要对岩土的水理性质进行准确的测试。不仅建筑本身的稳定可能会因为岩土的某些水理性质而发生改变,岩土本身也可能由于某些性质产生特性的改变。为了能够有效的对地质性质等情况进行全面的评价,就必须重视对岩土水理性质的测试。 3岩土工程由于地下水的原因引起的危害 3.1岩土工程因地下水位变化引起的危害 在岩土工程中,地下水对其造成的危害很多,其中主要的危害原因有地下水位的上升、地下水位的下降以及地下水频繁的升降等。很多因素都会造成潜水位的上升,例如地质、水文气象、温度或者人类行为等因素。岩土工程产生的危害可能不是单一因素引发的,而是多种因素共同作用的结果。土壤的盐渍化、沼泽化等的形成都是由于不断上升的潜水位造成的,建筑下边的岩土或者地下水可能会对其进行腐蚀。此外,岩土还可能产生软化、流砂等不良的地质现象。人们的一些行为,例如对地下水无节制的开采,对下游的地下水进行截取等都可能会使地下水的水位下降。一些经常出现的地质危害、贫乏的地下水源以及地下水的水质不断的恶化等,都是由于地下水的下降幅度超出了正常范围引起的。这些危害对人们的生活环境以及建筑物等都有很大的影响。针对那些膨胀性的岩石,它们的膨胀会受到不断升降的地下水影响,从而发生不均匀的变形。岩石的变形会由于不断升降的地下水而重复的进行着,并且随着重复次数的增多变化的幅度也逐渐的增加。这种现象的发生就会使地面出现裂缝,不断的损害轻小型的建筑物。土质也会受到地下水升降的影响,不断变化的地下水会减少土质层中的一些胶结物,最终将都会流失,从而使土质没有胶结性,就会非常的松动。岩土的承载能力会受到含水量的影响,不断变大的空隙导致承载力越来越低,使得岩土工程的工作产生很大的困难。 3.2岩土工程受地下水动压力作用产生的危害 动水压力在自然状况下不会有很强的作用,几乎不会造成任何的危害。但是这只是在自然的状况下,如果遇到人为的干扰,修建的岩土工程打破了原有的动力平衡,使一些条件得到了改变,这时遇到比较强的移动水时,产生比较强的动水压力,就会使得岩土工程受到很大的损害。这些危害现象一般都包括流砂、基坑突涌或者是管涌等。对于这些危害现象,相关的部门应该对其形成的原因进行细致的研究,通过研究做出合理的治理对策,使其对岩土工程造成的危害能够及时的被解决。 4结语 总之,在快速发展的工程勘察工作中,水文地质的重要性是显而易见的。在工程施工中,为了避免其受到地下水的影响,产生损害,就必须对相关的水文地质进行调查,确定问题的原因,所以人们对水文地质存在的问题进行了重点关注,必须做好水文地质的工作。 作者:金恒平单位:辽宁省第六地质大队辽宁地质海上工程勘察院
预处理论文:后肢远程预处理对心交感神经损伤与心肌缺血再灌注的影响 【摘要】 目的:后肢远程缺血预处理对急性心肌缺血再灌注与心交感神经损伤影响的实验研究。方法:20只雄性新西兰大白兔随机被均分成两组:对照组及远程缺血预处理(ripc)组。两组均制作心肌缺血模型。ripc组在心肌缺血前行双后肢短暂缺血预处理2次(充气式压力止血带环扎双后肢?窝上1/3,压力26.6 kpa,每次10min,间隔10min),最后一次后肢缺血预处理后再灌注60min制作急性心肌缺血模型。其方法为:冠状动脉左前降支完全闭塞45min,于松开结扎圈再灌注2、4 h时,分别以131碘-间位碘代苄胍(131i-mibg)、99m锝-甲氧基异丁基异腈(99mtc-mibi)双核素作放射自显影,其后以美蓝、氯化四唑(ttc)作组织染色,分别确定心肌危险梗塞灶与实际梗塞灶。结果:再灌注4h后,预处理组危险梗塞灶与实际梗塞灶均小于对照组(p 0.01)。131i-mibg及99mtc-mibi自显影在同一区域摄取存在差异性,两组131i-mibg显影缺损面积(40.8±3.2)%,均显著比99mtc-mibi显影缺损及实际梗塞灶大(p 0.05)。结论:远程预处理能有效阻断心肌缺血再灌注对交感神经损伤的作用;利用交感神经显影剂mibg显影能客观监测心肌梗塞病变范围和程度,评价远程预处理的心肌保护效应。 【关键词】 缺血预处理,心肌;心肌再灌注损伤;交感神经系统;放射性核素显像 心肌梗塞后,血浆内儿茶酚胺瞬间升高,梗塞病灶与非梗塞区内去甲肾上腺素(ne)有不同程度耗竭,交感神经活性与分布发生变化,心交感神经元突触信号传导受阻,容易导致心律失常等并发症。近年来,有不少学者证实,肢体[1]、腹腔动脉[2]、肠[3]等器官的短暂缺血可以减轻随后发生的心肌缺血再灌注损伤,由此提出了“远程缺血预处理(remote ischemic preconditioning,ripc)”的概念,为缺血预处理临床应用带来了希望。本实验拟以活体兔为实验对象,经双下肢缺血预处理诱导缺血耐受,通过结扎冠状动脉左前降支,建立急性心肌梗塞动物模型,利用心肌灌注显影剂99m锝-甲氧基异丁基异腈(99mtc-mibi)及交感神经受体显影剂131碘-间位碘代苄胍(131i-mibg)进行双核素放射自显影,根据显影结果,结合美蓝、氯化四唑(ttc)染色,选择感兴趣区,通过软件分析,定量测定并比较131i-mibg与99mtc-mibi在同一部位摄取比率,探讨远程预处理对心肌缺血再灌注与交感神经损伤的保护作用,进一步明确该预处理方法的作用机制。 1 资料与方法 1.1 实验动物雄性新西兰大白兔20只,体重(3.5±0.4)kg,由本院临床医学实验研究所提供。 1.2 试剂 131i-mibg(特异活度2030.5mbq/mmol)购自北京401核能原子研究所,放化纯98%。99mtc-mibi(特异性活度33150.2 mbq / mmol),购自广东希埃核药学公司,放化纯99.1%。磷酸盐缓冲液(pbs 10g/l),ttc(2,3-triphenyl tetrazolium chloride,sigma公司)。 1.3 主要仪器storm860标准磷屏(分子动力公司,美国),奥林帕斯光学显微镜及数码相机(日本),leica-cm1900恒温冰冻切片机(leica,德国),jeol-jem-100sx透射电镜(jeol,日本),uthscsa imagetool(it)3.0面积分析软件及adobe photoshop 6.0公用软件。 1.4 建立预处理模型20只雄性新西兰大白兔,随机均分成对照组及远程缺血预处理(ripc)组(每组各10只)。两组在制作心肌缺血前90min经耳缘静脉给予戊巴比妥钠30mg/kg麻醉;远程缺血预处理组在静脉给予戊巴比妥钠麻醉后,行双后肢短暂缺血2次(充气式压力止血带环扎双后肢?窝上1/3,压力26.6kpa,每次10min,间隔10min)。实验中肛门留置温度计(509监护仪,american),使用恒温箱控制体温在36.5℃~37.5℃,以排除温度对实验结果的影响。 1.5 心肌缺血模型a、b两组均制作心肌缺血模型。b组最后一次预处理后60min,依据fukuchi k等方法[4]制作心肌缺血模型。心肌缺血模型制作方法:沿胸骨左侧第5肋间隙开胸(不破坏胸膜)靠近冠状动脉左前降支近端游离冠脉约1.0cm,5/0无创缝合线穿过动脉,套管法(图1)结扎45min,松开结扎圈2h,形成心肌缺血再灌注损伤模型。术中及时、合理追加麻醉药,确保手术顺利进行且不抑制呼吸。 1.6 双核素示踪药物给药方法心肌缺血再灌注2h,将活度为13.875mbq的131i-mibg,沿耳缘静脉注入,2h后再将活度为175mbq的99mtc-mibi注入同一静脉。15min后结扎动脉,将2.0ml美蓝,直视下注入左心室,3min后用过量100g/l氯化钾处死动物,迅速摘除心脏,以0℃ 10g/l pbs冲洗附着在心脏表面血迹,冰冻切片包埋剂(oct)包埋心脏,-80℃冰箱速冻备用。实验流程见图2。 1.7 病理检查沿心尖向基底部短轴连续切片,厚约5mm并观察切面颜色。随后放置在恒温37℃含10g/l ttc的10 g/l pbs(ph=7.4)中孵育20min,行ttc染色。组织染色后放入40g/l甲醛溶液中浸泡24h。注入美蓝后,阻塞部位因血运受阻导致美蓝染色缺损,定义为危险梗塞灶[5],经ttc染色而出现苍白区,定义为实际梗塞灶。利用图像分析仪image?tool(it)3.0,对两种染色差异性进行分析后转化为相应的数据(%)。对照组〖4〗心肌缺血 注:a,b,c,d各时间点分别注入131碘-间位碘代苄胍,99m锝-甲氧基异丁基异腈,美蓝,氯化钾。 1.8 心脏切片放射自显影操作及处理 取oct包埋冻存的心脏,恒温-20℃下,沿心尖向基底部连续切片,每切30次收集一次厚度为20μm的切片,作为自显影样本;或5μm切片作h-e染色,按i-gawa等[6]的方法,稍加修改进行双核素放射自显影。将20μm切片放在预冷清洁透明的胶片上并烘干,平铺在磷屏上,4℃曝光10h,磷屏扫描成像,根据显影结果,结合染色组织差异,选择感兴趣区,利用imagetool(it)3.0分析软件,定量测定显影相素间灰度差异值,定量分析显影区99mtc的分布。以清屏器处理磷屏并放置3d,待切片及残留在磷屏表面的99mtc完全衰变,再将同一显影切片放置在磷屏上曝光4d,按上述处理程序,获得131i-mibg自显影。由于99mtc半衰期为6.02h,而131i为8.04d,后者核素半衰期为前者数十倍,两者之间自显影图像影响不足1%,根据yoshioka等[7]系列实验可以忽略不计。 1.9 统计学处理用spss10.0统计软件对所得的数据进行分析,数据用均数±标准差(±s)表示,不同组别间采用完全随机配对性t检验或单因素方差分析,p 0.05为差异有显著性。 2 结 果 使用adobe photoshop6.0图片编辑器及image?tool(it)3.0软件,将131i-mibg、99mtc-mibi自显影与大体组织染色进行数据转化。结果见表1。 2.1 美蓝、ttc染色结果对照组经美蓝染色,其危险梗塞灶缺损比值为(36.4±2.2)%,高于预处理组(p 0.01),其比例约38%。同样,对照组经ttc染色,实际梗塞灶为(33.6±2.4)%,高于预处理组(p 0.01),其比例约45%。 2.2 体外131i-mibg与99mtc-mibi放射自显影量化分析结果 2.2.1 131i-mibg自显影结果:同预处理组比较,对照组mibg自显影缺损度远大于预处理组(p 0.01)。预处理组mibg缺损比率超过了美蓝缺损度,两者之间比率为(28.7±2.3)%∶(23.2±1.8)%(p 0.01)。 2.2.2 99mtc-mibi自显影结果:99mtc-mibi自显影缺损度,对照组缺损度较大,与预处理组比较具有显著性差异(p 0.01),与同组ttc染色总体差异性不显著(p 0.05)。 2.2.3 131i-mibg与99mtc-mibi显影结果对比:比较131i-mibg与99mtc-mibi显影相对应区域:mibg显影缺损度均大于mibi(p 0.01)。详见表1。 表1 两组急性心肌梗塞区量化结果(n=10, 2.3 131碘-间位碘代苄胍40.8±3.2 28.7±2.3 99m锝-甲氧基异丁基异腈34.3±2.7##18.6±2.2 ## 注:与对照组比较p 0.01;与131碘-间位碘代苄胍显影缺损度比较##p 0.01;与美蓝染色比较p 0.05,p 0.01。 3 讨 论 1986年,murry等[8]首先发现心肌反复短暂缺血可以限制随后较长时间心肌梗塞的范围,因此提出了心肌缺血预适应的概念,即心肌能从短暂的缺血中产生内源性保护作用,对随后较长时间缺血具有保护作用。随后的研究表明,缺血预处理是机体的一种内源性保护机制[9]。1993年,przyklenk[10]等首次报道在狗的心脏缺血模型中,当给予一个血管区域缺血预处理后,可使远离该区域的心脏组织产生缺血耐受,这一发现,促使研究者思考缺血预处理效应是否存在组织器官交叉保护现象这一问题?随后的研究结果支持了这一假设。gho等[11]证实肾脏缺血预处理可诱导心脏缺血耐受,oxman等[12]发现给与大鼠下肢10min的短暂缺血,可对随后的心肌缺血产生保护作用,人们称此现象为远程预处理(remote preconditioning,rpc):即给予远离缺血部位的组织或器官短暂缺血,可对缺血部位产生保护作用。诱导缺血耐受,为缺血预处理的操作性和临床应用提供了新的思路。 既往研究表明[13],心肌梗塞后,心交感神经兴奋性增强,早期能导致心律失常等多种并发症。由于去甲肾上腺素(ne)类似物间-碘苄胍(mibg),为假性神经递质,在心脏特异性传导体系中,被神经原摄取、储存、释放与ne基本一致,随心肌血运至交感神经末梢,与特异性转运蛋白结合,聚集在交感神经元节后神经节,而与磷苯二酚-0-甲基转移酶及单胺氧化酶受体配体结合传递信号,但不能进入细胞参与氧化代谢。利用mibg这一特性,经核素标记作为受体显影示踪剂。1988年minardo等[14]首先将mibg用于研究狗的心肌梗塞病动物模型,分别用药物损伤心交感神经或结扎冠状动脉左前降支,建立狗心肌梗塞模型,同时应用123i-mibg和201te进行显影对照,并用电生理学方法检测相应区域,发现梗塞部位交感神经损伤的分布与实际梗塞灶之间,具有显著不匹配性,123i-mibg显影缺损始终大于201te。同年,sisson等[15]用该模型,获得相似结果。就预处理而言,目前国内外文献尚未有以放射性核素显影研究远程预处理对心肌保护作用的报道,另外研究表明远程预处理的保护效应具有全身效应,其保护作用与神经、体液因素具有显著的关系[16],且需要相关的触发机制[17]。因此,本实验选择131i-mibg、99mtc-mibi双示踪自显影,研究远程预处理对心肌缺血再灌注损伤对交感神经损伤的影响,结果表明:在远程预处理组中,mibg缺损度明显比对照组缺损度小,且两组中mibg缺损度均大于mibi所显示的缺损度,表明急性心肌缺血再灌注损伤与交感神经损伤具有密切的关系,该预处理模式对心肌缺血再灌注时交感神经损伤具有保护作用。既往研究证实,缺血预处理在不同种属动物中能减少心肌梗塞面积75% 左右[18],另有研究表明心肌梗塞模型中,肢体缺血预处理诱导的保护效应可减少心肌梗塞的面积达50%左右[19],本研究结果与文献报道的结果基本一致,从核医学的角度进一步证明了远程预处理对心肌的保护作用,其保护作用与减轻交感神经的损伤具有密切关系。 研究显示,123i-mibg与99mtc-tetrofosmin双示踪spect显影,交感神经损伤主要表现在急性期,而远期显影规律性较差[20]。在狗心肌梗塞再灌注模型急性心肌梗塞时,交感神经损伤范围比实际梗塞灶早而且广泛,尤其在梗塞病变发生几小时内最明显[21]。由于缺血预处理具有早期效应和延迟效应两个时间窗[22],为便于研究和观察,本实验选择早期效应进行研究。实验观察到心肌梗塞早期,利用双核素示踪放射自显影,显示出心交感神经损伤度远超过实际梗塞灶。其机制可能为发生梗塞导致区域性供血障碍,引起神经突触前结构损害,反射性激活交感神经末梢,血管持续痉挛,交感神经进一步损伤,神经末梢内atp大量耗竭,由于神经末梢对atp的依赖性远超过心肌细胞对atp的依赖,利用mibg显影就出现区域性结构改变,从而使交感神经颗粒超微结构的损害程度明显比心肌细胞损害程度重。 上述实验结果表明远程预处理对缺血心肌的保护作用与抑制交感神经的损伤具有密切关系,其它保护机制可能与增强心肌细胞对缺血缺氧的耐受[23,24],促进缺血再灌注后心功能的恢复[25,26],抑制缺血再灌注心肌细胞的凋亡[27,28],减少缺血再灌注后心律失常的发生,以及降钙素基因相关肽的表达[29~31]等有密切关系。当然,其具体的作用机制以及各机制间共同的作用途径尚需进一步研究。 预处理论文:大鼠肝细胞低氧预处理后蛋白质分子的二维电泳实验研究 【摘要】 目的 利用二维电泳技术对大鼠肝细胞蛋白进行分离,以进一步探讨低氧预处理保护肝细胞的机制。方法 将原代培养的肝细胞分成对照组和低氧预处理组,用固相化ph梯度等电聚焦的二维聚丙烯酰胺凝胶电泳技术展示并比较两组细胞表达的所有蛋白质,银染法显示两组细胞差异表达的蛋白质分子。结果 两组肝细胞的蛋白质图谱分别可分辨出约260个蛋白点,绝大多数蛋白点在位置、大小和形状上几乎一致。对照组和预处理组间有11个明显差异的蛋白点,初步确定其等电点和分子量。其中5个蛋白质点仅在对照组中表达,而在预处理组中未出现;6个蛋白质点在预处理组中表达,而在对照组中未出现。结论 二维电泳可以对肝细胞蛋白进行较精确的分离;低氧预处理引起肝细胞蛋白质分子的改变,在预处理组中新增加的蛋白质分子可能与细胞耐受低氧有关。 【关键词】 肝细胞;低氧预处理;二维蛋白电泳;大鼠 低氧预处理能提高肝细胞对低氧的耐受性,减轻再灌氧损伤,然而,我们仍不清楚低氧预处理后肝细胞内各种细胞因子的变化[1]。我们利用基因芯片技术研究低氧预处理后肝细胞基因表达谱的变化,发现低氧预处理对肝细胞的保护作用可能通过多个途径来实现[2]。因此,我们运用蛋白组分析技术,以获得正常肝细胞和低氧预处理后肝细胞的蛋白电泳图谱,并加以分析,以发现与低氧预处理相关的蛋白质分子,为今后从蛋白质水平上进一步研究低氧预处理保护肝细胞的机制打下基础。 1 材料与方法 1.1 实验材料 粗制iv型胶原酶、碘代乙酰胺和temed(美国sigma公司);95%n2-5%co2混合气体和95%o2-5%co2混合气体(上海比欧西气体公司);尿素、甘氨酸和二硫苏糖醇(dtt)(美国biobasic公司);chaps、pharmalyte3-10、ipg 缓冲液,覆盖油和预制ipg胶条(ph 3~10,线性)(瑞典amersham pharmacia公司);tris、十二烷基磺酸钠(sds)和过硫酸铵(美国amresco公司);二维电泳蛋白标准品(美国bio-rad公司)。 queue2711三气培养箱(美国parkersburg公司);multiphor ii electrophoresis system(瑞典amersham pharmacia公司);proteantm ii垂直电泳槽和pdquesttm 2-d图像分析软件(美国bio-rad公司)。 雄性sprague-dawley大鼠10只,由中国科学院上海实验动物中心提供,质量为200~250 g,标准条件饲养。 2.1 实验方法 2.1.1 大鼠肝细胞的分离、纯化和培养 参照seglen[3]的方法,并略作改进,即大鼠肝脏活体原位灌注,消化成熟后切下并撕碎肝脏,肝组织悬液经100目钢网过滤,滤液50 g离心2 min,将沉淀混悬于50 ml pbs中,50 g离心2 min,弃上清,反复3次,最后将沉淀混悬于rpmi-1640培养基,调整细胞密度为5.0×105/ml,接种于75 cm2细胞培养瓶,每瓶15 ml,在queue三气培养箱内(95%o2-5%co2,37℃)培养24 h,使肝细胞达到稳定状态。 2.1.2 肝细胞分组和处理 rpmi-1640细胞培养液在三气培养箱内分别和95%n2-5%co2混合气体及95%o2-5%co2混合气体达到平衡,形成无氧培养液和富氧培养液。肝细胞培养24 h后,分成二组:①对照组(control group):更换富氧培养液,95%o2-5%co2三气培养箱内,37℃,孵育170 min;②预处理组(preconditioning group):更换无氧培养液,95%n2-5%co2混合气体迅速灌入培养瓶,使瓶内充满95%n2-5%co2混合气体,封住瓶口,37℃,孵育10 min后,更换富氧培养液,95%o2-5%co2混合气体灌入培养瓶,95%o2-5%co2三气培养箱内,37℃,孵育160 min。 2.1.3 样品的准备 用trizol试剂分别提取对照组和预处理组细胞的总蛋白(按说明书操作),1%sds溶解后,加入至少5倍体积的裂解液(8m尿素、4% chaps、2% pharmalyte3-10和1% dtt,去离子水配制),分装,-70℃冻存备用。用bradford法测定样品液中蛋白质的浓度。为了确定待测样品在二维电泳图谱中的等电点和分子量,便于定量分析,在样品中加入已知等电点和分子量的二维电泳标准蛋白作为内标,与样品作同步电泳测定蛋白等电点和分子量。标准蛋白的等电点和分子量详见说明书。 2.1.4 第一向等电聚焦(isoelectric focusing,ief) 将ipg胶条(ph 3~10,线性,13 cm)置于水化槽,取上述两种蛋白质样品各100 μg,分别加入水化液(8m尿素、2% chaps、1% dtt和0.002%溴酚兰,去离子水配制)至终体积达250 μl,混匀后加到槽内水化ipg胶条,并过夜。ipg胶条完全水化后,在如下条件中进行一维等电聚焦分离:第一步500 v,1 h;第二步3 500 v,7 h,总聚焦时间25 000 vh。 2.1.5 ipg胶条的平衡 等电聚焦结束后取出ipg胶条,放在平衡缓冲液i中(0.05m tris-hcl,ph8.8、6m尿素、30%甘油、2% sds和1% dtt,去离子水配制),平衡15 min,然后移入平衡缓冲液ii中(4%碘乙酰胺代替dtt,余同前),平衡15 min。 2.1.6 第二向sds电泳 用垂直板电泳槽,根据 说明书进行操作,配制12.5% sds-page分离胶 18 cm×16 cm×0.1 cm两块。平衡结束后,取出ipg胶条,放在分离胶的上缘,并用0.5%低熔点琼脂糖封盖以固定ipg胶条,电泳槽中加sds电泳缓冲液,15℃,恒流40 ma(20 ma/胶),电泳约5 h,指示剂抵达底边时终止电泳。 2.1.7 检测蛋白质点采用银染法 ①10%乙酸和40%甲醇混合溶液固定两次,每次15 min;②30%甲醇、0.2%硫代硫酸钠和6.8%乙酸钠混合溶液敏化30 min;③双蒸水漂洗3次;④0.25%硝酸银溶液染色20 min;⑤双蒸水漂洗2次;⑥2.5%碳酸钠和1∶2500甲醛混合溶液显色;⑦1.46% edta溶液终止。 每一块银染后的凝胶经透射式激光扫描仪(600 bpi分辨率)扫描后,所得图谱借助2-d图像分析软件pdquest7.0分析蛋白质二维电泳图谱,进行蛋白质斑点检测和配比,找出差异明显的蛋白点,并把这些差异表达的蛋白质分为2类:a类,预处理组肝细胞中表达而对照组中无表达;b类,对照组肝细胞中表达而预处理中无表达。根据标准蛋白质分子指示的位置及线性ph梯度,测出差异蛋白质的等电点和分子量。 3 结果 3.1 细胞分离和培养 肝细胞平均得率为(1.6±0.3)×108/肝,活力(93.63±2.7)%,纯度95%以上。 3.2 二维蛋白电泳的分辨率和重复性 每种样品的二维电泳重复4次,在预处理组和对照组中各选取4张蛋白图谱,应用pdquest软件进行图像分析,分别可分辨出约260个蛋白点,即可分辨出同样数量种类的蛋白质(见图1和图2)。图1a选取的是预处理组肝细胞蛋白的电泳扫描图,图1b为重复进行的电泳扫描图。结果表明,同种蛋白样品经重复进行的电泳扫描图谱蛋白斑点匹配率约为95%,绝大部分蛋白都能较好地重叠,重复性较好,分辨率较高。 3.3 对照组和预处理组肝细胞蛋白质的二维电泳图谱比较 图2和图3为本实验建立的具有代表性的对照组和预处理组肝细胞蛋白二维电泳图。图2为参考图谱,图3蛋白斑点与之比较,根据斑点的位置、大小、形状等参数,图像分析软件自动将不同图谱中的相同蛋白点匹配,不能匹配的差异点可自动标出。检测显示,两组肝细胞的蛋白质图谱中绝大多数蛋白点在位置、大小和形状上几乎一致。通过比较,我们发现了11个有明显差异的蛋白点(见表1)。 4 讨论 二维蛋白电泳技术是当前分离组织、细胞蛋白最有效的分离手段。蛋白质组研究的主要手段是二维蛋白电泳、计算机图像分析和蛋白质鉴定技术。二维电泳是前提,其分离效果直接影响图像分析和鉴定。在处理样品时应该尽量设法使样品中所有的蛋白溶解,为了获得高分辨率,还必需加入还原剂如dtt来还原所有的二硫键,或者加入尿素使蛋白质复合物完全变为多肽链[4]。本实验采用瑞典amersham pharmacia公司的multiphor ii电泳系统和ipg胶条进行等电聚焦,将样品直接加入水化溶液,一方面节省了水化溶液,提高样品溶解性;另一方面避免了样品杯的使用,从而避免在胶面某一点加样所致蛋白质沉淀产生,简化操作程序,提高样品量、分辨率和重复性,获得较好的图像效果。 在低氧预处理保护肝细胞或缺血预处理保护肝脏机制研究中,目前还主要停留在基因水平,在蛋白水平上少见。本实验中,我们采用ph 3~10宽ph范围二维电泳对大鼠肝细胞的全蛋白质进行等电聚焦,sds-page凝胶面积为130 mm(160 mm,厚度为1 mm,所分离的蛋白斑点为260个左右,通过对正常肝细胞和预处理后肝细胞的蛋白电泳图谱进行分析,找出有明显差异的蛋白质点。 低氧预处理或缺血预处理的保护机制十分复杂,可能和细胞内一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase,nos)水平提高,合成大量no有关[5-6];也可能和各种蛋白激酶(protein kinase,pk)激活有关,如蛋白激酶c(protein kinase c,pkc)、核转录因子кb(nuclear factor kappa b,nf-кb)和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,mapk)等[7-9],这些因子都能提高组织器官抗损伤能力。从基因水平筛选抗损伤基因,是当今研究的一个重要方法,但由于蛋白质是细胞生命活动及其功能的主要执行者,不同的蛋白质分子承担着不同的功能,因此,直接从蛋白质水平比较和筛选与抗损伤相关的蛋白质分子具有更重要价值。 原代培养的肝细胞经低氧预处理后明显耐受长期低氧造成的损伤,表明细胞内的某些基因或蛋白表达升高或降低。我们发现的这11个差异蛋白点中,有6个蛋白点(3,4,5,6,7,10)在预处理组中表达,而对照组中未出现,提示这些蛋白质的表达可能与细胞耐受低氧有关。另外,与对照组相比,预处理组中有5个蛋白点(1,2,8,9,11)未出现,这些消失的蛋白质在损伤和抗损伤机制中究竟起什么作用,有待于进一步研究。 通过二维蛋白电泳技术,我们获得多个较纯的蛋白点,随后可以利用蛋白质鉴定技术,比如质谱技术或定量差异分析技术来获得每个蛋白或多肽的分子量或序列,然后在数据库中进行搜索[10-11],推断出是何种蛋白和肽或未知蛋白和肽。 当然,我们应用此方法并未展示出肝细胞全部蛋白质,虽然银染方法非常灵敏,但其灵敏度也有一定限度,因而还有许多蛋白质未检测出。另外,我们使用了ph 3~10的ipg胶条,而ph 3、ph 10的蛋白质未包括在内。第二向sds-page仅展示出分子量在14 000~100 000范围内的蛋白质,而 14 000, 100 000的蛋白质分子未包括在内,且在此研究的图谱中有一些蛋白质点重叠在一起无法分辨,尤其在高分子量区。如果充分显现出肝细胞的蛋白质,可能会发现更多有价值的蛋白质分子。 图1显示了预处理组肝细胞蛋白的2张电泳图谱,说明主要的高丰度蛋白斑点的重复性尚可,而其他的低丰度蛋白的重复性尚待提高,其可能的原因如下:①所选样品的初始状态,样品处理的重复性,试剂的批号和灌胶均匀与否,直接影响斑点位置的重复性。②染色过程中凝胶染色时间的长短和终止时间长短影响蛋白的定量和凝胶中斑点的大小,对位置变异也有影响。③在图像扫描中,所选取的凝胶的像素影响位置变异。因此迫切需要自动二维电泳仪的出现。 本实验建立二维电泳分离肝细胞蛋白质的方法,比较对照组和预处理组肝细胞蛋白质在二维电泳图谱中的差异,为研究这些分子在低氧预处理预防低氧再灌氧损伤机制中的地位和作用以及它们的结构和功能提供了实验基础。 预处理论文:二氮嗪恢复缺血预处理对老年大鼠心肌的保护作用 二氮嗪恢复缺血预处理对老年大鼠心肌的保护作用 【关键词】 老年;缺血预适应;一氧化氮;二氮嗪 【摘要】 目的 探讨二氮嗪(dz)对经缺血预适应(ipc)后的老年大鼠缺血再灌注(i/r)心肌的影响及可能机制。方法 取老年和青年wistar大鼠,建立离体心脏langendorff灌注模型,分7组(每组8只):青年对照组、青年i/r组、青年ipc组、老年对照组、老年i/r组、老年ipc组、老年dz组。对照组全心灌流90 min。i/r组心脏灌流30 min后,缺血30 min,再复灌30 min。ipc组灌流10 min,经2次缺血5 min再灌注5 min后,缺血30 min,再复灌30 min。dz组灌流10 min,给予含dz(100 μmol/l)的k?h液灌注20 min,余同ipc组。比较各组复灌30 min后心排血量(co)、左室发展压 (lvdp)、左室内压最大上升和下降速率 (±dp/dtmax) 的恢复率;检测缺血前及复灌30min后冠脉流出液中肌酸激酶 (ck) 活性及一氧化氮(no)含量和心肌中丙二醛 (mda)、超氧化物歧化酶 (sod) 的含量。结果 青年大鼠中,ipc组与i/r组比较,ck生成明显减少,no含量明显增加,mda含量明显降低,sod含量明显增加,co、lvdp、+dp/dtmax、?dp/dtmax恢复率明显增加(p 0.01)。而在老年大鼠中,ipc组与i/r组比较上述指标无明显统计学差异(p 0.05),dz组与i/r组比较有明显统计学差异 (p 0.05或p 0.01)。结论 ipc对老年大鼠i/r心肌保护作用减弱,其机制可能与no信号通路表达受抑制有关,dz可恢复ipc对老年大鼠i/r心肌保护作用。 【关键词】 老年;缺血预适应;一氧化氮;二氮嗪 murry等〔1〕首次提出心肌缺血预适应(ipc)的观点,其对心肌的保护作用是迄今为止最强的机体内源性保护机制。但目前ipc对于老年大鼠心肌的作用如何观点不一致〔2〕,临床上也缺乏合理、有效的保护,所以该领域的研究具有十分重要的理论和临床意义。本文前期研究〔3〕表明,二氮嗪(dz)预处理可以产生与ipc近似的心肌保护作用;ipc对老年大鼠心肌保护作用减弱〔4〕。而dz对老年大鼠心肌的影响尚不清楚。本研究通过离体大鼠心脏灌注模型,给予dz干预措施,探讨dz干预对老年大鼠经ipc后心肌的影响,以探讨老年大鼠ipc作用减弱的机制。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 药品与试剂 dz(军事医学科学院北京赛德维康医药研究院惠赠)。肌酸激酶 (ck)试剂盒 (beckman),一氧化氮(no)试剂盒、丙二醛(mda)和超氧化物歧化酶(sod)测定试剂盒 (南京建成生物工程研究所)。其余试剂均为国产分析纯。心功能检测采用biopac 16导生理记录仪(cbi?8000,usa)。全自动生化分析仪 (beckman)。 1.1.2 建立离体心脏langendorff灌注模型 麻醉采用腹腔内注射戊巴比妥 (5 mg/kg),开胸前5min腹腔注射肝素500 u/kg,开胸后迅速取出心脏,置于4℃改良krebs?henseleit (k?h) 液中洗净血液,迅速转移、固定于langendorff灌流装置。结扎双侧肺静脉,以改良k?h液行常规恒压 (80 mmhg) 灌流。改良k?h 液成分 (mmol/l ):氯化钠118.0、氯化钾14.7、磷酸钾1.2、硫酸镁1.2、碳酸氢钠25.0、氯化钙1.25、葡萄糖10.0,ph 7.3~7.4,以95% o2~5% co2饱和,维持灌流液温度37℃。缺血再灌注(i/r)组心脏平衡灌流30 min后,缺血30 min,再复灌30 min。ipc组心脏平衡灌流10 min,经2次缺血5 min再灌注5 min后,缺血30 min,再复灌30 min。dz组心脏平衡灌流10 min,给予含dz(100 μmol/l)的k?h液灌注20 min,余同ipc组。对照组全心灌流90 min,不做任何处理。 1.2 方法 1.2.1 实验动物及分组 wistar大鼠56只(购自中国医科大学实验动物中心),其中21~23月龄(老年鼠)24只和4~5月龄(青年鼠)32只。分为7组(每组8只):青年对照组、青年i/r组、青年ipc组、老年对照组、老年i/r组、老年ipc组、老年dz组。 1.2.2 左心功能恢复率 切开左心耳,将充水乳胶囊由此插入至左心室,囊内压力经特氟纶管传递至压力传感器,通过压力换能器输入biopac 16导生理记录仪。记录缺血前的左室发展压 (lvdp)、左室内压最大上升和下降速率(±dp/dtmax),主动脉流量 (af) 和冠脉流量 (cf) 分别通过收集主动脉和冠脉流出液来获得,并计算心排血量 (co=af+cf) 作为正常对照,复灌30min后再次记录以上指标,并与心脏缺血前值进行比较。心功能恢复率以复灌后相对应缺血前对照值的百分率表示,即变化的百分率(%) = 复灌后值/缺血前值×100%。 1.2.3 冠脉流出液ck活性 取缺氧前和复灌30 min后的冠脉流出液,12 h内用全自动生化分析仪测定ck的活性,按使用说明书操作。 1.2.4 冠脉流出液no含量 采用硝酸还原酶法。应用721型分光光度计于波长530 nm处测量上清吸光度,据吸光度大小计算no含量,结果用每克匀浆蛋白中μmol数(μmol/gprot)表示。 1.2.5 心肌组织中mda、sod含量 取0.5 g心室肌制成10%组织匀浆,mda采用硫代巴比妥酸比色法,sod采用黄嘌呤氧化酶法,具体操作步骤按mda 和sod 测试盒说明书进行。 1.3 统计学分析 应用spss13.0统计软件,计数资料用率表示;计量资料数据以x±s表示,组间比较用方差分析。 2 结 果 2.1 左心功能恢复率 各组缺血前基础值经方差分析无显著性差异(p 0.05)。在青年大鼠中,ipc组的co、lvdp、+dp/dtmax、?dp/dtmax恢复率均优于i/r组,两组比较有显著性差异(p 0.01)。在老年大鼠中,ipc组与i/r组比较,左心功能恢复率无显著性差异(p 0.05),而dz组与i/r组比较有显著性差异(p 0.01)。见表1。 2.2 冠脉流出液ck活性的变化 各组缺血前基础值经方差分析无统计学差异(p 0.05)。青年大鼠中,ipc组ck活性与i/r组比较明显降低(p 0.01)。在老年大鼠中,ipc组与i/r组ck活性比较无明显降低(p 0.05),而dz组与i/r组比较有显著性差异(p 0.01)。见表2。 2.3 冠脉流出液no含量变化 青年大鼠中,ipc组与i/r组比较,no含量明显增加(p 0.01)。在老年大鼠中,ipc组与i/r组比较no含量无明显增加(p 0.05),而dz组与i/r组比较,no含量明显增加(p 0.01)。见表2。 2.4 心肌组织中mda、sod含量的变化 青年大鼠中,ipc组与i/r组比较,mda活性明显降低、sod含量明显增加(p 0.01)。在老年大鼠中,ipc组与i/r组比较无明显变化(p 0.05),而dz组与i/r组比较,mda活性明显降低(p 0.05)、sod含量明显增加(p 0.01)。见表2。表1 左心功能恢复率表2 冠脉流出液中ck活性和心肌组织中mda、sod含量 3 讨 论 心肌i/r的重要机制是氧自由基损伤和钙超载学说,i/r发生后,氧自由基的产生与抗氧化系统失去动态平衡,氧自由基清除系统受到损伤,sod等活性下降,细胞内钙超负荷以致细胞膜受损,氧自由基生成增多,而氧自由基具有很强的氧化能力,可使膜脂质过氧化产物mda产生增加,加重细胞损伤、心肌细胞肿胀、线粒体产能障碍〔5〕。心肌组织中mda升高,sod活性下降常用来衡量细胞损伤的程度。本研究结果显示:ipc使青年大鼠经i/r后的心肌损伤明显减轻,表现为冠脉流出液ck生成明显减少,心肌组织mda含量明显降低,sod含量明显增加,左心功能恢复率明显增加。而在老年大鼠中,ipc未使i/r后的心肌损伤减轻,而dz干预使i/r后的老年大鼠心肌损伤减轻。提示ipc对青年大鼠有抗再灌注损伤作用,可以降低心肌酶活性,改善再灌注期间的心功能,促进心功能的恢复,还能提高清除氧自由基的能力,减少脂质过氧化物的形成,从而抑制氧自由基介导的心肌细胞损害减轻缺血再灌注损伤;而同等条件的ipc对老年大鼠i/r心肌无明显的保护作用,dz可以恢复ipc对老年大鼠i/r心肌的保护作用。 本研究还观察到青年大鼠中,ipc组与i/r组比较,no含量明显增加。在老年大鼠中,ipc组与i/r组比较no含量无明显增加,而dz组与i/r组比较,no含量明显增加。no作为重要的信号分子,参与了心肌肥大、心肌细胞凋亡、i/r以及ipc等过程,在调节心脏功能中起重要作用〔6〕。因此推测ipc对老年大鼠i/r心肌保护作用减弱,其机制可能与no信号通路表达受抑制有关,缺血前给予dz干预可能激活no信号通路,继而恢复ipc对老年大鼠i/r心肌的保护作用。 预处理论文:七氟醚预处理与后处理对大鼠肾下腹主动脉缺血 【摘要】 目的 本次试验目的旨在在sd大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注模型上,研究七氟醚预处理与后处理对肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌损伤的保护作用。方法 健康sd大鼠40只,随机分为四组,每组10只。第一组为空白组(sham),第二组为缺血再灌注组(i/r),阻断肾下腹主动脉2h,再灌注3h,第三组为七氟醚预处理组(i/r+pre),阻断肾下腹主动脉之前吸入2%的七氟醚30min,第四组为七氟醚后处理组(i/r+post),再灌注期间吸入2%的七氟醚。所有试验sd大鼠均用2%戊巴比妥钠麻醉,固定在加热毯上以保持体温恒定。实验结束后分别测定心腔内血清ldh的含量;心脏组织中sod的活性、mda的含量;光镜下观察各组病理形态学变化。结果 sod活性:i/r+pre组和i/r+post组与sham组或i/r组相比明显升高,i/r+post组与i/r+pre组相比明显升高;mda含量:i/r+pre组和i/r+post组与i/r组相比明显降低,i/r+post组与i/r+pre组相比明显降低,i/r组与sham组相比明显升高;ldh含量:i/r组、i/r+pre组、i/r+post组与sham组相比明显升高,但i/r+pre组、i/r+post组与i/r组相比明显降低;i/r+post组与i/r+pre组相比明显降低。光镜下观察,sham组形态基本正常,i/r组损伤最重,i/r+post组较i/r+pre组减轻。结论 大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注可导致心肌细胞损伤;七氟醚预处理和后处理对大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌细胞损伤具有保护作用,后处理比预处理保护效应相对来说更好。可能涉及的机制:抑制脂质过氧反应及增强机体抗氧化能力,维持心肌细胞超微结构的相对稳定性。 【关键词】 七氟醚 预处理 后处理 缺血再灌注 心肌损伤 严重创伤、感染、休克以及重大手术等可引起心、脑、肺等重要组织器官的缺血损伤,尽早恢复血供是减轻缺血组织损伤最根本的措施,但随着缺血组织器官的血流再灌注反而加重其功能代谢及组织结构的损伤,即缺血再灌注损伤。同时也发现非心脏组织器官缺血后恢复灌注时可引起心肌形态和功能的损伤。研究表明,利用药物(包括吸入麻醉药)可产生对心肌缺血再灌注损伤的保护作用[1]。研究也表明七氟醚对心肌、脑、肾脏等重要器官的缺血再灌注损伤具有明显的保护作用。但是,七氟醚对非心脏组织器官缺血再灌注导致的心肌损伤的保护作用的研究尚未报道,于是设计本次实验,通过大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注模型,观察七氟醚对远隔部位缺血再灌注引起的心肌损伤是否具有保护作用及可能机制,预处理与后处理的效果是否有差别,现报告如下。 1 资料与方法 1.1试验动物的选择 健康的sd大鼠40只,体重300~350克,由湖南省长沙市开福区东创实验动物科技服务部提供。置于相对清洁、恒温环境中,于标准饲料喂养,自由饮水。 1.2肾下腹主动脉缺血再灌注模型的建立 所有的动物腹腔注射2%的戊巴比妥钠50mg/kg麻醉,起效后迅速固定并放置加热毯维持正常体温。常规备皮、消毒铺单,颈部正中切口气管切开,选择合适口径气管导管给予插管。动物呼吸机控制呼吸,潮气量10ml/kg,吸/呼比值1∶1,呼气末正压5cmh2o,fio2=1.0,呼吸频率40~60次/分,并根据气体分析仪结果维持paco2在35~45mmhg之间。右侧颈总动脉穿刺置管连接压力传感器维持血流动力学平稳。尾静脉开放静脉输液通路,以0.9%的nacl(6ml/kg/h)补偿由于手术或其他原因蒸发或者丢失的液体。维库溴铵0.6mg/kg/h经微量注射泵持续输注维持麻醉。上述操作成功以后,用盐水纱布覆盖颈部切口,开腹,暴露肾下腹主动脉,用玻璃分针分离肾下腹主动脉,分离成功后用无创动脉血管夹阻断肾下腹主动脉,阻断部位以下动脉搏动消失表示阻断成功,2小时后开放,再灌注3小时,实验结束时从心腔抽血4-5ml,3000r/min离心15分钟,取血清液分装于-70摄氏度冷冻保存待测;然后从颈总动脉放血处死大鼠,立即打开胸腔留取心脏组织标本(每只大鼠的心尖部位)。光镜标本取材后立即放入10%福尔马林溶液中固定送检,部分存于冷冻管-70摄氏度冷冻保存待测。所有标本的取材均取自不同大鼠的相同部位以便结果更具有可比性。 1.3实验动物分组 健康sd大鼠40只,随机分为四组,每组10只,所有实验动物前期操作相同。分组如下: 空白组(sham):不经过任何处理,2h后关腹,观察3h处死; 缺血再灌注组(i/r):阻断肾下腹主动脉2h,再灌注3h后处死; 七氟醚预处理组(i/r+pre):预先吸入2%的七氟醚30min,洗脱5min,然后阻断肾下腹主动脉2h,再灌注3h后处死; 七氟醚后处理组(i/r+post):阻断肾下腹主动脉2h,开放的同时吸入2%的七氟醚3h。 1.4检测指标 乳酸脱氢酶(ldh)的含量、心脏组织超氧化物歧化酶(sod)的活性、丙二醛(mda)的含量、组织病理形态学。 1.5统计学处理 所获实验数据用均数±标准差(x-±s)表示,应用spss13.0统计软件处理,采用anova及snk-q检验。p 0.05时有统计学意义。 2 结果 2.1四组健康的sd大鼠性别、年龄、体重的差异无统计学意义。 2.2各组sod活性、mda含量、ldh含量 sod活性:i/r+pre组、i/r+post组与sham组或i/r组相比,p 0.01;i/r+post组与i/r+pre组相比,p 0.05。 mda含量:i/r+pre组、i/r+post组与i/r组相比,p 0.05;i/r+post组与i/r+pre组相比,p 0.01;i/r组与sham组相比,p 0.01。 ldh含量:i/r组、i/r+pre组、i/r+post组与sham组相比,p 0.01;i/r+pre组、i/r+post组与i/r组相比,p 0.01;i/r+post组与i/r+pre组相比,p 0.01。 2.3组织病理形态学观察 光镜观察下i/r组、i/r+pre组、i/r+post组的心肌细胞均有不同程度的肿胀,排列紊乱,但i/r+pre组、i/r+post组的光镜观察结果比i/r组的心肌细胞肿胀明显减轻,尤以第i/r+post组为好。 3 讨论 近几年提出的一种抗心肌缺血再灌注损伤的新方法,即在非心脏组织器官缺血后全面恢复灌注前短暂多次预再灌、停灌处理,可以起到保护心肌细胞的作用,张文忠等认为肾脏缺血后处理能减少心肌酶的释放[2],其具有可预知性和可控制性的特点,且操作简单方便,临床可用于可能产生再灌注损伤疾病的治疗和心脏外科手术等,故其具有更直接的临床应用价值。 研究表明吸入麻醉药具有药物预适应效应,七氟醚对心肌保护作用的预处理和后处理有相关研究。七氟醚是一种新型吸入麻醉气体,其具有血气分配系数小,麻醉诱导迅速,苏醒较快,对循环、呼吸、肝肾功能影响小的特点,七氟醚能降低心肌耗氧量而不减少心肌血流,同时还有扩张冠状动脉的作用。 非心脏组织器官的缺血再灌注可引起其他重要器官的损伤是麻醉领域中一个非常常见的现象。其中心脏作为全身重要的器官受到广泛的关注。其可能引起心肌损伤的主要机制有:①过度的炎症反应和微血管损伤。②氧自由基的大量产生。③钙超载。 七氟醚对非心脏组织器官缺血再灌注引起心肌细胞损伤是否具有保护作用研究尚未报道。本研究是通过肾下腹主动脉缺血再灌注模型,模型来源于r.kalb等研究,经再灌注前及再灌注后吸入七氟醚来观察心肌的损伤作用,从而研究远隔组织器官缺血预处理和后处理的心肌保护作用及可能机制。 超氧化物岐化酶(sod)对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用,此酶能清除超氧阴离子自由基(o-2),保护细胞免受损伤,sod活性的高低间接反映了机体清除氧自由基的能力,活性越高清除能力越强;丙二醛(mda)是由氧自由基攻击细胞膜引起脂质过氧化而形成的脂质过氧化物,其含量常反映机体内脂质过氧化的程度,间接地反映出细胞损伤的程度,含量越高细胞损伤越严重。研究sod活性结果提示七氟醚对肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌损伤具有保护作用,且后处理的保护作用更强。 心肌细胞受损时,引起心肌组织酶(如乳酸脱氢酶ldh)的释放,反映心肌细胞超微结构完整性的破坏,研究ldh含量结果说明肾下腹主动脉缺血再灌注时,心肌组织受损,但经过七氟醚预处理和后处理后,心肌细胞超微结构完整性的破坏减轻,进一步提示七氟醚对肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌损伤具有保护作用,且后处理的保护作用更强。 心肌组织结构的改变是反映心肌细胞损伤最直接的指标,心肌缺血30~40min后心肌细胞可发生缺血性损害。光镜下观察可见正常心肌细胞严重肿胀,界限不清,排列紊乱,并见中性粒细胞及红细胞浸润等损伤现象。本研究提示了经七氟醚预处理和后处理后,对于由肾下腹主动脉缺血再灌注所致的心肌组织结构的破坏得到改善好转,心肌细胞损伤减轻。 综上所述发现,大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注可导致心肌细胞损伤,且七氟醚预处理和后处理均对大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌细胞损伤具有保护作用,后处理比预处理保护效应相对来说更好,可能机制是通过抑制脂质过氧反应及增强机体抗氧化能力,维持心肌细胞超微结构的相对稳定性而实现的。这对临床实际工作具有重要意义,在严重创伤、感染、休克、重大手术等引起循环容量严重减少的情况下,心肌损伤是可预见的,主动应用具有药物性保护效应的药物(如七氟醚),可有效地对抗非心脏组织器官缺血再灌注导致的心肌细胞损伤,为临床实践提供一种理论依据。 预处理论文:激活K阿片受体与远程预处理诱导心肌缺血耐受的作用 【摘要】 目的:比较k阿片受体激动剂u50488h预处理与远程预处理诱导心肌缺血耐受对心肌梗塞(mi)范围与心肌酶的影响。方法:32只雄性新西兰大白兔随机分成四组(各组8例):对照组、u50488h组、远程缺血预处理(rpc)组和选择性k阿片受体阻断剂(nor-bni)+u50488h组。对照组心肌缺血前1.5h静脉给予戊巴比妥钠30mg/kg;rpc组在心肌缺血前1.5h静脉给予戊巴比妥钠30mg/kg麻醉动物后,行双后肢短暂缺血预处理2次(充气式压力止血带环扎双后肢?窝上1/3,压力26.6kpa,每次10min,间隔10min);u50488h组在心肌缺血前105min静脉注射u50488h1.5mg/kg,余同rpc组;nor-bni+u50488h组在预处理前15min给予nor-bni 2mg/kg,余同u50488h组。各组最后制作急性心肌缺血模型:冠状动脉左前降支完全闭塞45min,松开结扎圈再灌注2h。依据美蓝、ttc组织染色,观察各实验组mi质量比、肌钙蛋白t、心肌酶的变化。结果:u50488h可模拟rpc对心肌的保护作用,较对照组明显减少心肌缺血-再灌注损伤所致的mi[(0.15±0.11)g∶(0.29±0.11)g],肌钙蛋白t[冠脉阻闭45 min(3.86±1.19)ng/ml∶(9.16±2.82)ng/ml],心肌酶的含量,p均 0.01。该作用可被选择性k阿片受体阻断剂nor-bni所阻断。结论:rpc诱导心肌缺血耐受与k阿片受体激活具有密切关系,激活k阿片受体是rpc诱导心肌缺血耐受的机制之一。 【关键词】 缺血预处理;心肌缺血;肌钙蛋白t 缺血心肌再灌注时,由于氧自由基生成增加、酸中毒以及钙超载等因素,均可导致心肌缺血再灌注损伤。心肌缺血预处理则可产生心脏保护作用,但其不可操作性使不能被外科医师接受。远程预处理克服了心肌缺血预处理的不可操作性,为临床应用带来了希望,但其作用机制尚不完全清楚。目前已证实,心脏可自分泌或旁分泌内源性阿片肽,并通过作用于心肌上的阿片受体来调节心脏功能,在抗心肌缺血-再灌注损伤过程中发挥着十分重要的作用[1]。与心脏功能密切相关的阿片受体中k阿片受体占据着主导地位,在心肌缺血-再灌注损伤过程中发挥着直接或间接的保护作用,该作用与k受体激活后产生的负性肌力、负性频率、负性变传导以及激活后明显的扩血管作用有关[2],我们推测k阿片受体激活极有可能是远程预处理诱导心肌缺血耐受的机制之一。因此,本实验拟以活体兔为实验对象,经双下肢缺血预处理诱导缺血耐受,通过结扎冠状动脉左前降支,建立急性心肌梗塞(ami)模型,利用k阿片受体激动剂u50488h对其进行研究,通过观察心肌缺血-再灌注损伤时对兔mi范围和血浆肌酸磷酸激酶(ck)、乳酸脱氢酶(ldh)和肌钙蛋白t(ctnt)的影响,探讨其对心肌保护的相关机制。 1 资料与方法 1.1 分组及预处理模型 雄性新西兰大白兔32只,体重(2.5±0.4)kg,分为4组,每组8只:①对照组心肌缺血前90min经耳缘静脉给予戊巴比妥钠30 mg/kg-1;②缺血预处理组在心肌缺血前90min经耳缘静脉给予戊巴比妥钠30mg/kg,麻醉后行双后肢短暂缺血2次(充气式压力止血带环扎双后肢?窝上1/3,压力26.6kpa,每次10min,间隔10min);③u50488h组,在心肌缺血前105min静脉给予u50488h 1.5mg/kg,余同对照组;④nor-bni+u50488h组,在预处理前15min给予选择性k阿片受体阻断剂nor-bni(2mg/kg),余同u50488h组。实验中肛门留置温度计(509监护仪,美国),使用恒温箱控制体温在36.5~37.5℃,以排除温度对实验结果的影响。 1.2 心肌缺血模型 最后一次预处理后60min,依据fukuchi k等方法[3]制作心肌缺血模型:沿胸骨左侧第5肋间隙开胸(不破坏胸膜)靠近冠状动脉左前降支近端游离约1.0cm,5/0无创缝合线穿过动脉,套管法(图1,实验流程见图2)结扎45min,松开结扎圈2h,形成心肌缺血再灌注损伤模型。以左室前臂发绀及心电图st段抬高为模型成功标准。术中适时、按需追加麻醉药,常规吸氧,确保手术顺利进行且不抑制呼吸。 1.3 心肌肌钙蛋白t 分别于预处理前、冠脉阻闭前、冠脉阻闭后45min、缺血再灌注后1h、2h分别采集血液2.5 ml,以等量胶体溶液或3倍晶体液静脉注射,维持血流动力学稳定。所采集血液肝素抗凝,以4000r/min离心5min,取血清装入ependaf小管,低温保存,采用酶免疫测定化学发光法((elecsys 2010;roche, basel, switzerland)测定ctnt,可探测浓度为0.01ng/ml,大于0.1ng/ml表示有明显的心肌损伤。 1.4 心肌酶检测 分别于预处理前、冠脉阻闭前、冠脉阻闭后45min、缺血再灌注后1h、2h分别采集血液,静置后离心,分离血清进行检测。检测ck用速率法,ldh用免疫抑制法。 试剂为长征豪迈公司产品,在日立7150全自动系列生化分析仪上检测。所有操作均严格按照产品说明书进行。 1.5 心肌梗塞(mi)范围检测 心肌缺血再灌注2h后,戊巴比妥钠30mg/kg麻醉下,将2.0ml美蓝,直视下注入左心室,3min后用过量100g/l氯化钾处死动物,迅速摘除心脏,以0℃ 10g/l磷酸盐缓冲液(pbs)冲洗附着在心脏表面血迹,冰冻切片包埋(oct)液包埋心脏,-80℃冰箱速冻备用。沿心尖向基底部短轴连续切片,厚约5mm并观察切面颜色,随后放置在恒温37℃含10g/l氯化四唑(ttc)的10g/l pbs(ph=7.4)中孵育20min,行ttc染色,观察mi的范围。其中未发生心肌缺血的部分被美蓝染色,呈现蓝色;发生缺血但是未mi的区域被ttc染色,呈现红色;而mi的心肌部分不能被ttc染色,呈现出苍白色。在显微镜下,用刀片将实验动物左心室心肌各区分开,电子天平称重,计算左心室、缺血区质量,mi区与全心重量比以及mi区与心肌缺血区的重量比。 1.6 统计学方法 采用spss10.0统计软件包分析数据。计量资料以均数±标准差(±s)表示,组间均数比较采用方差分析,两组间比较采用最小显著差值法(lsd)检验。p 0.05为差异有显著性。 2 结 果 2.1 心肌肌钙蛋白t的变化 实验组和对照组术前肌钙蛋白t(ctnt)含量均少于0.20ng/ml,rpc、u50488h预处理组在冠脉阻闭后45min的ctnt(3.66±1.09)ng/ml,(3.86±1.19)ng/ml,显著低对于对照组(9.16±2.82)ng/ml(p 0.01),该趋势持续至本实验末期。各时间点两组比较亦具有明显的差异。对照组与u50488h组比较无显著差异。见表1。 表1 各实验组不同时间点肌钙蛋白t(ctnt)的变化 (略) 注: nor-bni:选择性k阿片受体阻断剂。与对照组比较p 0.01。下表同。 2.2 心肌梗塞范围的变化 取下心脏,剔除血管和脂肪等非心肌组织,生理盐水冲洗,洗净心腔积血,吸去水分,测量全心质量、心室质量。计算mi区心肌湿重占心室及全心湿质量的百分比。结果表明在给予心肌缺血45min,再灌注2h后,对照组出现明显的心肌缺血以及mi现象,而u50488h组与rpc组mi范围明显缩小(p 0.01);但nor-bni+u50488h组与对照组比较无显著性差异(p 0.05),见表2。表2 各组心梗塞(mi)百分比相关数据 (略)注:nor-bni+u50488h组与对照组比较无显著差异。 2.3 对ck和ldh水平的影响 rpc预处理组与u50488h组在冠脉阻闭后45min血浆ck和ldh 的含量远低于对照组水平(p 0.05),nor-bni+u50488h组和对照组血浆中ck和ldh的 含量比较无显著差异(p 0.05),见表3。表3 各实验组不同时间点心肌酶的变化(略)注:与对照组比较p 0.05。 3 讨 论 本研究表明k阿片受体激动剂u50488h能模拟rpc诱导的心肌保护效应,且其保护效应可被k阿片受体抑制剂nor-bni阻断,通过观察mi质量大小、心肌酶以及ctnt等指标差异的变化,表明激活k阿片受体是rpc诱导心肌缺血耐受的机制之一。 1986年,murry等[4]首先发现心肌反复短暂缺血可限制随后较长时间mi的范围,并能减缓atp衰竭的速率。缺血预处理(ischemic preconditioning,ipc)对心脏的保护作用可分为一个经典的,持续30min到2h急性期和急性期过后12~24h重新出现的延迟期,这一期有可能持续长达12h,因此提出了心肌缺血预适应的概念,即心肌能从短暂的缺血中产生内源性保护作用,对随后较长时间缺血具有保护作用。随后的研究表明,ipc是机体的一种内源性保护机制[5],具有器官普遍性。1993年,przyklenk[6]等首次报道在狗的心脏缺血模型中,当给予一个血管区域缺血预处理后,可使远离该区域的心脏组织产生缺血耐受,这一发现,促使研究者思考ipc效应是否存在组织器官交叉保护现象?随后的研究结果支持这一假设。gho等[7]证实肾脏缺血预处理可诱导心脏缺血耐受,oxman等[8]发现给与大鼠下肢10min的短暂缺血,可对随后的心肌缺血产生保护作用,人们称此现象为远程预处理(remote preconditioning, rpc):即给予远离缺血部位的组织或器官短暂缺血,可对缺血部位产生保护作用,诱导缺血耐受,为ipc的不可操作性和临床应用提供了新的思路。 我们立足于本实验结果,并结合既往的研究,对rpc和u50488h组在预处理效应中的作用和相互关系分析如下:既往我们利用双核素示踪放射自显影,显示出心交感神经损伤度远超过实际梗死灶。其机制可能为发生梗死导致区域性供血障碍,引起神经突触前结构损害,反射性激活交感神经末梢,血管持续痉挛,交感神经进一步损伤,神经末梢内atp大量耗竭。由于神经末梢对atp的依赖性远超过心肌细胞对atp的依赖,利用间位碘代苄胍(mibg)显影就出现区域性结构改变,从而使交感神经颗粒超微结构的损害程度明显比心肌细胞损害程度重,表明rpc对缺血心肌的保护作用与抑制交感神经的损伤具有密切关系[9]。另外,我们通过手术研究发现,rpc介导的下肢缺血再灌注损伤所诱导的缺血耐受,对缺血心肌具有保护作用[10],这是通过减少心肌肌钙蛋白和心肌酶系的释放而体现。由于激活k阿片受体可产生明显的负性肌力、负性频率和负性传导作用,并且具有明确的扩血管作用,我们推测这与抑制交感神经的损伤具有密切的关系。本研究结果表明,心肌缺血同时给予k阿片受体选择性激动剂u50488h可通过激活k阿片受体产生缺血-再灌注损伤保护作用,这种保护作用与rpc产生的保护作用相似,而在预处理前给予给予k阿片受体特异性阻断剂nor-bni后,其对缺血心肌的保护作用消失,表现为缺血、梗死质量的差异,心肌酶及ctnt水平的变化。这一结果强烈提示k阿片受体激活在心肌缺血-再灌注过程中对心肌缺血具有的保护作用,是rpc诱导心肌缺血耐受的机制之一。 ck及ck-mb是目前早期诊断心肌缺血和损伤程度及评价预后的敏感性指标,其升高的程度与心肌损伤的程度正相关。监测心肌酶谱的变化对判断心肌缺血性损伤程度以及评价心肌保护作用具有重要意义[11,12]。ctnt是唯一特异存在于心肌细胞中的一种小分子单链多肽物质,与其他组织无交叉抗原性,对心肌细胞缺血、缺氧、变性、坏死等具有高度特异性,是目前最具有特异性的心肌标志物之一,灵敏度和特异度优于其它酶,能准确评估心肌损伤程度,可用于心肌损伤和保护效果的判断[13]。美国心脏病学会关于非st段升高ami患者处理的修正指南中,ctn检测已被用作心梗诊断和预测的基本标准之一[14]。因此对心肌损伤时相关的心肌酶活性及ctnt的测定,对判断心肌损伤程度和评估预后具有重要的指导意义[15]。 本研究还发现:预先给予u50488h处理后,血浆中ck和ldh的含量和心肌损伤的标志物ctnt较对照组明显降低,提示预先给予u50488h能有效地减轻心肌细胞损害,从另一角度说明激活k阿片受体是rpc发挥心肌保护作用的机制之一。 预处理论文:表面预处理对建筑钢材防腐性能的影响分析 摘要: 镀层是建筑结构用钢材防腐的表面处理方法中的常用操作方式之一,镀层的各项参数对钢结构防腐性能存在不同程度的影响。现对钢结构用钢q235b进行了电沉积镀镍、电沉积镀镍铜合金,并进行了乙酸盐雾试验和电化学腐蚀试验和分析。实验结果表明:表面镀层有效提高了建筑钢结构的抗腐蚀性能,且复合镀层较单一镀层的抗腐蚀效果更好;电沉积制备的表面镀层能使钢结构经过10天乙酸盐雾腐蚀后,其质量损失率降低了87.16%;腐蚀电位正移78.45%。 0 引言 无论是暴露于海洋环境或是工业大气中的钢结构,腐蚀的问题都相当突出,由此引起的经济损失和对人身安全的威胁十分严重,因此,采取有效的防腐措施,以减少这种腐蚀造成的损失极为重要。表面镀层与钢材表面间的良好附着力是保证表面镀层有效防护寿命的前提,表面镀层的附着力与许多因素有关,其中镀层前表面处理的质量是决定表面镀层附着力的最主要因素。人们在建筑钢结构抗腐蚀性问题的解决过程中,尝试了包括自身材料变化、表面处理等多种方法,在一定程度上提高了建筑钢结构的抗腐蚀性,但离人们的希望值还较远,还需要人们不断的研究和突破[1-3]。本文以建筑钢结构用q235b为研究对象,并在其表面制备不同的镀层,通过中性盐雾腐蚀和碱液电化学腐蚀试验,研究表面镀层对建筑钢结构抗腐蚀性的影响。 1 试验材料与方法 1.1 试样制备 以市场购买的建筑钢结构用q235b钢为试样,试样的化学成分在q8型直读光谱仪和hw2000型红外硫磷分析仪中进行检测。化学成分测试结果为:c含量为0.189wt%、mn含量为1.362wt%、si含量为0.316wt%、s含量为0.027wt%、p含量为0.031wt%。试样成分符合技术要求。 未制备表面镀层的q235b试样记为1号样。制备了表面镀层的试样分别为2号样、3号样和4号样,它们的表面镀层制备方法,如表1所示。表面镀层的具体制备过程如下所述:首先对2号和3号样进行脱脂处理,脱脂剂的成分为35g/磷酸三钠、35g/l碳酸钠、5g/l碳酸氢钠和30g/l氢氧化钠;脱脂温度为60℃±2℃;接着将试样放入30℃盐酸(浓度为25%)中活化60s以除去试样表面的钝化膜。然后分别进行电沉积镀镍、电沉积镀镍铜合金的表面处理。其中,电沉积镀镍的主要工艺参数,如表2所示。电沉积镀镍铜合金的主要工艺参数,如表3所示。 1.2 抗腐蚀性测试 未经表面处理的建筑钢结构用q235b钢1号样,以及经过电沉积法制备表面镀层的2号样~4号样,其抗腐蚀性分别通过乙酸盐雾试验(aass试验)、电化学腐蚀试验进行测试。 aass试验:试样的aass试验,在yws-250型盐雾腐蚀试验箱中进行。试验溶液为添加了适量冰乙酸的氯化钠水溶液,氯化钠的浓度为50g/l±5g/l的,试验箱中收集液的ph值在3.1~3.3之间,试验温度为35℃±2℃,试验时间为10天。试验前,在110℃烘箱中将试样烘干至恒重,并将其放置在真空干燥箱中冷却至室温后迅速称重,并记录试样的质量。试验的具体方法,按 中华人民共和国国家标准gb/t 10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验标准》进行[4],每天取出试样,称量记录试样的质量损失。试样表面盐雾腐蚀产物的清除,按照中华人民共和国国家标准gb/t 16545-1996《金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除》进行[5],然后用无水乙醇将试样清洗三遍,并吹干至恒重后再称重、记录和计算试样的质量损失率。同时,采用mx-6r型金相显微镜观察试样表面并拍照。 电化学腐蚀试验:试样的电化学腐蚀试验,采用lk98b型微机电化学分析系统进行测试。测试采用三电极体系,其中选择铂黑电极为辅助电极、甘汞电极为参比电极、q235b钢试样制备的电极为工作电极;电解液为6mol/l的氢氧化钾溶液,测试温度为25℃±1℃、塔菲尔曲线扫描速度为0.002v/s。制作工作电极时,需要将塔菲尔曲线测试面磨平、抛光;然后将铜线焊在测试面以外的另一面上,用石蜡密封好除测试面以外的所有面。为了除去试样的表面氧化物,试样测试前先进行-1.2v恒电位极化180s。 2 试验结果及讨论 2.1 aass试验结果及讨论 未经表面处理的建筑钢结构用q235b钢1号样,以及经过电沉积法制备表面镀层的2号样~4号样,经过10天aass试验后,试样的质量损失率变化情况,如图1所示;各试样腐蚀后的表面形貌,如图2-图5所示。 从图1可知,未经表面处理的建筑钢结构用q235b钢(1号样)在aass试验过程中,其质量损失最严重;当乙酸盐雾腐蚀240h后,试样的质量损失率达到14.8%。当q235b钢试样经过电沉积制备表面镀层后,在乙酸盐雾腐蚀环境中的质量损失率显著下降。其中,表面电沉积镀镍的2号样在240h后的质量损失率降为9.7%;表面电沉积镀镍铜合金的3号样降为5.6%;质量损失率下降幅度最大的是表面电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金的4号样从14.8%降为1.9%,下降了87.16%。表面电沉积镀镍和镀镍铜合金,能明显改善q235b建筑钢结构的耐乙酸盐雾腐蚀性能。这主要是因为金属镍具有很强的钝化能力,在建筑钢结构表面能迅速生成一层极薄的钝化膜,从而使得表面电沉积镀镍层能使q235b建筑钢结构有效抵抗乙酸盐雾腐蚀介质的侵蚀,提高钢结构的抗腐蚀性能。而镍铜合金表面镀层较之单一的镀镍层,其表面钝化膜抵御腐蚀介质的能力更强,能更好的改善q235b建筑钢结构表面镀层的抗腐蚀能力,从而更有效的提高建筑钢结构在乙酸盐雾环境下的抗腐蚀能力。电沉积镀镍后再进行电沉积镍铜合金,能使表面镀层更加致密,其抗乙酸盐雾腐蚀性能更强,能更好的延长建筑钢结构的使用寿命。 从图2~图5可以看出,未经表面处理的q235b建筑钢结构1号样,腐蚀现象最为严重,试样表面出现大片腐蚀坑和大量分散的腐蚀点。相比而言,经过电沉积获得表面镀层的钢结构试样,其腐蚀现象明显减弱。钢结构试样的腐蚀程度从大到小依次是:1号样 2号样 3号样 4号样。经过电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金处理的钢结构试样腐蚀程度最轻,试样表面仅出现了少量的腐蚀点。再次证明,电沉积表面镀层能有效改善q235b建筑钢结构在乙酸盐雾环境下的抗腐蚀能力。从提高建筑钢结构抗腐蚀性能的角度出发,电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金是制备建筑钢结构表面镀层的较优方法。 2.2 电化学腐蚀试验结果及讨论 未经表面处理的建筑钢结构用q235b钢1号样,以及经过电沉积法制备表面镀层的2号样~4号样,经过电化学腐蚀试验后,试样的塔菲尔曲线(25℃±1℃、扫描速度为0.002v/s),如图6所示。从图6可知,通过电沉积在钢结构表面制备镀层后,钢结构试样的腐蚀电位正移。其中电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金处理的钢结构试样,其正移幅度最大,从-1.16v正移至-0.25v,正移了78.45%。众所周知,腐蚀电位正移,材料的抗腐蚀性能提高。所以,从电化学腐蚀试验结果也可以看出,表面镀层的制备有利于提高建筑钢结构的抗腐蚀性能,且电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金的复合处理较单一镀层的抗腐蚀效果更为明显。 3 结论 ①电沉积镀镍、电沉积镀镍铜合金,均能有效改善q235b建筑钢结构的抗腐蚀性能;且电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金的复合处理较单一镀层的抗腐蚀效果更好。②与未进行表面处理的q235b建筑钢结构相比,电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金的钢结构,经过10天乙酸盐雾腐蚀后,其质量损失率从14.8%降为1.9%,下降了87.16%。③与未进行表面处理的q235b建筑钢结构相比,电沉 积制备的表面镀层能使钢结构试样的腐蚀电位正移;其中电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金处理的钢结构试样,其正移幅度最大,从-1.16v正移至-0.25v,正移了78.45%。 预处理论文:东北园水厂预处理工艺的应用 【摘 要】东北园水厂水源水由水库水和沂河水组成,总体水质良好,但由于受季节性或突发性事件的影响,有时会出现有机物含量和色度较高、产生异味难以去除等情况。采用常规处理工艺已不能满足人们和新国标对饮用水水质不断提高的要求,水厂通过增加预处理工艺,对原水进行适当的预处理可有效解决以上问题,从而达到进一步提高和稳定出厂水水质的目的。 【关键词】饮用水;预处理;二氧化氯预氯化;粉末活性炭吸附; 高锰酸钾预氧化 引言 随着我国经济的快速发展,环境问题已成为全社会广泛关注的重大问题,特别是我国的水环境状况不容乐观。目前我国大多数水厂仍以常规处理工艺为主,对去除水中有机物、藻类和色、嗅、味等效果不理想,而各种污染物又使水厂的混凝剂消耗量加大,过滤周期缩短,过高的加氯使致癌、致突变物增加。为解决常规工艺对微污染水处理的不足,采用预处理工艺,对水厂工艺改造是一种简便易行、经济有效的去污染手段。 一、二氧化氯预氯化 二氧化氯预氯化是给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。其主要特点是可氧化去除水中有机物而不产生三卤甲烷(thms)等有害副产物。 (一)应用中需注意解决的问题 1.根据原水的水质,确定合理、经济的投加量。二氧化氯作为氧化剂时,投加量变化较大,应控制二氧化氯残余氧化剂总量(clo2+clo2-+clo3-) 1.0mg/l,使对人体健康不致有影响。 2.根据水厂现有生产工艺,确定合适、合理的投加点。 3.应用中精确制备二氧化氯的问题。氯酸钠和盐酸必须按一定比例投加,否则将产生有损健康的反应副产物。 4.设备或系统的自动化控制。实现自动化操作,同水厂原有自动化控制系统相匹配,并且根据水质变化情况自动追踪调整,以满足稳定出厂水水质的目的。 5.原料保管问题。氯酸钠与金属撞击易发生爆炸,盐酸具有挥发性和腐蚀性,应妥善保管。 6.复合型二氧化氯发生器的产物二氧化氯和氯均为有毒物质,应加强对操作人员的安全和健康防护。 (二)小结 研究应用表明:二氧化氯预氯化可有效解决有机物、藻类、腐败植物和酚类化合物等产生的色、嗅、味问题,可氧化去除铁、锰、硫化物、氰化物和亚硝酸盐以及许多有机物,并且不产生三卤甲烷(thms) 、卤乙酸(haas)、氯酚等副产物,较好的改善了出厂水水质。 二、粉末活性炭吸附 粉末活性炭吸附的主要特点是设备投资省,吸附速度快,对短期及突发性水质污染适应能力强。 (一)应用中需注意解决的问题 1.根据原水的水质,确定粉末活性炭的炭种。不同厂家、原料和工艺条件下生产的活性炭,其吸附性能和吸附能力大小均不相同,所以选择何种活性炭应根据原水水质进行试验后确定。 2.根据原水的水质,确定合理、经济的投加量。投加量的确定应根据出厂水水质目标值和运行成本综合考虑。 3.综合考虑水厂其他生产工艺,确定合适、合理的投加点及投加方式,以解决粉末活性炭与混凝剂吸附竞争的矛盾。试验证明,投加混凝剂30秒后投加粉末活性炭处理效果最好。 4.应用中精确制备和定量投加粉末活性炭的问题。这不仅关系到处理效果,也与制水成本密切相关。 5.设备或系统的自动化控制。 6.应用中粉尘飞扬的污染和劳动强度大问题。采用负压配制投加方式进行投加,基本解决了粉尘污染的问题。 (二)小结 研究应用表明:粉末活性炭吸附作为一种水质改善手段,只要正确解决技术使用上的炭种选择、投加量、投加点和投加方式等问题,可较好地提高出厂水水质,特别是对有机物和色、嗅、味等水质指标的改善。 三、高锰酸钾预氧化 高锰酸钾预氧化技术是给水处理中去除原水中色、嗅、味和有机物的有效方法。使用高锰酸钾处理微污染水具有见效快、投资少、占地面积小的优点。 (一)应用中需注意解决的问题 1.根据水厂的实际水质情况,确定合理、经济的投加量。高锰酸钾处理具有水系特异性,为使处理效果最佳,应先对高锰酸钾进行烧杯搅拌试验,了解高锰酸钾的处理效果,初步确定其用量。 2.根据水厂现有的生产工艺,确定合适、合理的投加点及投加方式,以解决高锰酸钾与混凝剂之间的不利影响。 3.应用中精 制备和定量投加高锰酸钾的问题。 4.设备及系统的自动化控制。 5.投加高锰酸钾后,反应池和沉淀池排泥水的化学组成发生了改变,尤其是二氧化锰含量增高,要对污泥处理和安全排放作相应的调整。 (二)小结 研究应用表明,kmno4具有较强的除污、助凝作用,可取代预氯化;在同等条件下,投加kmno4混凝后比单纯在水体投加混凝剂,浊度去除率提高10%以上,耗氧量去除率提高约10%,并可节约矾15%左右。其强氧化性有效的去除了水中的有机物和藻类等,在提高混凝效果的同时,较好的去除了水中的色、嗅、味,能明显改善藻类高发期的生产状况。 另外,高锰酸钾复合药剂(cp)得到了越来越多的应用,研究应用表明其处理效果优于单独使用高锰酸钾。该工艺适应不同污染和不同温度水体,尤其是对业内公认最难处理的低温低浊微污染水体等方面具有较好的处理效果。 四、高锰酸钾与粉末活性炭联合投加工艺 当原水污染相对较重,采用高锰酸钾预氧化不能取得理想效果时,可应用高锰酸钾与粉末活性炭联用的工艺。 (一)应用中需注意解决的问题 该工艺应用中需注意解决的主要问题是药剂投加量和投加点的确定。 (二)小结 研究应用表明,高锰酸钾作为强氧化剂,降解有机物,抑制藻类生长,随着投加量的增加和接触时间的延长,效果较理想。粉末活性炭对水中的小分子有机物有很好的吸附作用,有利于净水过程中去除色、嗅、味。两者组合同时用于常规净水工艺流程,使之协同作用,效果更加显著。高锰酸钾与粉末活性炭联合投加工艺对降解有机物,提高去色、嗅、味能力,效果明显。同时这一组合工艺,对浊度的降低、矾耗的节约也较显著。 五、总结 近年来,我国供水事业取得了很大发展。但很多新工艺、新技术投资巨大、运行成本高、管理复杂,目前在经济或其他条件不允许的情况下,投加药剂作为处理微污染水的措施,也不失为一种好的处理方法。东北园水厂在常规处理工艺的基础上,通过增加预处理工艺,根据原水水质变化情况,对生产工艺进行及时、适当调整,达到了进一步提高和稳定出厂水水质的目的和效果。 (一)工艺选择与调整。一般情况下,原水微污染时,采用二氧化氯预氯化或粉末活性炭吸附预处理;原水轻度污染时,采用高锰酸钾(或高锰酸钾复合药剂)预氧化处理;原水污染相对较重时,采用高锰酸钾(或高锰酸钾复合药剂)与粉末活性炭联合投加工艺。 (二)积累数据和经验。在生产运行中,根据实验数据和计算机记录的资料,注意积累数据和经验,确定合适的药剂投加量和投加点,实现节能降耗的同时,进一步提高出厂水水质。 (三)注意事项。 1.二氧化氯作为氧化剂使用时,投加量变化较大,当滤前预处理和滤后消毒均采用二氧化氯时,如果残余氧化剂总量(clo2+clo2-+clo3-) 1.0mg/l,应避免同时使用二氧化氯。否则,需采取相应措施控制亚氯酸盐含量,如在常规混凝前投加亚铁盐。 2.二氧化氯预氯化可减少滤后水消毒剂的投加。 3.处理有机污染原水时,应避免使用液氯进行预氯化。否则将产生三卤甲烷(thms) 、卤乙酸(haas)、氯酚等副产物,并且不能解决色、嗅、味等问题。 4.对于受有机物污染的水源,采用二氧化氯作为滤前预氧化剂,把形成氯消毒有害副产物的前致物预先去除,氯消毒仍是安全、经济、有效的消毒方法。 (四)其他方面。 1.水源地保护和水源水质治理。为保证出厂水水质和水量,会同有关部门做好水源水质的治理工作和水源地水质的保护工作。这是一项长期而艰巨的工作,如果沂河水源能稳定达到生活饮用水地表水源ⅱ类水体标准,将结束临沂城水质型缺水的局面,这对于临沂市区供水的安全性和经济性具有重大意义。 2.环境保护。由于各种药剂的投加,反应池、沉淀池排泥水和滤池反冲洗水的处理应作适当调整。 六、结束语 随着人们对饮用水水质要求的日益提高和新的《国家生活饮用水卫生标准》(gb5749-2006)的实施,对给水处理工艺提出了更高的要求。水质标准的制定是要使居民饮用和生活用水的水质确保终身安全。这对供水工作者既是压力和挑战,又是动力与机遇。 对于供水行业,这无疑增加了负担,加重了责任,但也同时给供水行业提供了改善水质,采用先进净水 工艺和技术的机遇。我们供水人应以此为契机,解放思想,开拓创新,为进一步改善供水水质做出贡献。 预处理论文:含毒有机废水生物处理前的预处理 大量的资料表明,我国 目前 及今后相当长一段时间内的环境 问题 主要是水环境问题,水环境问题又主要是有机废水的污染问题。因此,有机废水的治理是环保工作中极其重要的一面。 有机废水无害化处理的首选 方法 是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性( 无二次污染或二次污染较小)以及运行费用低廉等优点决定的。 根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类:①废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的 工业 废水等; ②废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等;③废水中所含的有机物难于生物降解(生物降解速度极其缓慢),同时,废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。 第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂,此处不作讨论。本文主要对第② 类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。 1、毒物及其作用机制 废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质,统称为有毒有害物质,简称毒物。这些毒物,从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如h2s、苯酚等,或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如nacl、汞、铜等,或称稳定性毒物)两大类。 毒物对微生物的作用机制主要有如下方式: (1)损伤细胞结构成分和细胞外膜。如:70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜,破坏细胞膜的半透性。 (2)损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用,甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-sh基结合,并改变这些蛋白质的三级和四级结构。 (3)竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合,它们的竞争将抑制中间产物的形成,使酶的催化反应速率降低。 (4)对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时,它们便会被细胞吸收并同化,结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。 (5)抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成,如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。 (6)抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系c会选择性地阻止dna的合成,从而抑制微生物的生长。 (7)对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。 2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法 需说明的是,微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株,有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系,并随微生物的驯化而发生变化,经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性(变异性)是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100 000个蛋白质分子所能容纳的空间,如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的,许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性,才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的(此时的浓度叫极限允许浓度),正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。 前已说过,微生物由于其体积的细小,而具有巨大的适应性(变异)。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异,让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用,是处理含毒有机废水的一种基本方法。 在城市生活污水处理厂中,当进水中酚的浓度突然增加到50 mg/l时,便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时,会导致全系统的崩溃。可是,某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法,使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在,便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明,进水中酚的平均浓度为117.5 mg/l时,酚的去除率高达99.6%. 含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子,当毒物很稳定时,亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意,这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。 3、预处理方法 前已说过,驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的,毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前,预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。 3.1 稀释法 污水中的毒物之所以成为毒物,是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时,毒物就成为毒物;在极限允许浓度以下时,毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。 根据废水中毒物的稳定或非稳定性质,结合实际情况,可采取3种不同的稀释法:污水稀释法,处理出水稀释法,清水稀释法。 (1)污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是污水稀释法。它最简单、最 经济 ,是首选 方法 ,不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的 工业 废水混入大量的城市污水中,几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是,少量的工业废水彼此间混合后,毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上,仍需继续采取其它措施。 污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外,还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如,制革工厂中,脱毛工段所排的灰碱废水中s2-的浓度高达1 000 mg/l以上,但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右,只要建一较大的调节池(停留时间hrt一般在12 h左右),不同工段所排废水在此搅拌混合后,总出水中s2-的浓度便可降低到100 mg/l以下。这对后续处理非常有利。 (2)处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种:①曝气池池型采用完全混合式;②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑,方法①应是首选。 实例:制革废水中s2-的存在对生物处理具有极大的危害,生物处理的极限允许浓度为30 mg/l.制革废水经调节池调节稀释后,进入曝气池时s2-仍然在50 mg/l 以上。以前,许多设计单位主张采用分隔处理,即先把灰碱废水单独进行脱s预处理,把进水中的s2-降低到30 mg/l以下,再进行综合处理。有经验表明,可采用处理出水稀释法来消除s2-对生物处理的 影响 ,不需要进行分隔处理,而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站,采用的处理流程为调节池初沉池生物处理,生物处理采用的是氧化沟,该氧化沟沟宽6 m,有效水深3 m,沟内水流平均流速0.4 m/s,做如下两个假定:①废水进入氧化沟后经过1周的循环,其中的s2-经曝气氧化后全被去除(被氧化成单体硫或硫代硫酸盐);②废水一进入氧化沟后,横向扩散很好,横断面上各点水质完全相同。按s2- 的极限允许浓度30 mg/l进行 计算 , 理论 上可得该氧化沟进水s2-的最大允许浓度为 7776 mg/l.从30 mg/l到7776 mg/l可以看出稀释法的巨大作用。当然,在实际运行中①,②两条假定不可能完全做到,故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776 mg /l.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明,在调节池出水s2-不超过100 mg/l 的情况下,s2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的,而且氧化沟出水s2-始终在排放标准1 mg/l以下。这是稀释法成功 应用 的一个例子。 (3)清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费;原水采用大量的清水稀释后,处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强,已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。 实例:南京某石化公司化工二厂废水处理站,进水cod为6 000 mg/l,但同时含有cacl 250 000 mg/l,如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行,所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对cacl2无去除或转化作用,其它的分离或转化方法又不经济,该厂地处郊区,附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释,故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法,即将原水加清水稀释10倍,将cacl2浓度降为5 000 mg/l后,再进行深井曝气法处理,取得了满意的效果。 3.2 转化法 化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。cr6+的毒性很大,可是被还原为cr3+后,毒性就大为降低。所以,可以通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质,以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个 问题 :①转化后,稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②最终出水中,毒物浓度也应满足排放标准。 实例:化工废水中的硝基苯是一种毒性较大,可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理,由于毒物负荷的限制,使得生化曝气池的bod负荷极低,效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理,用化学法(比如亚铁还原)将硝基苯转化为苯胺,苯胺与硝基苯相比,其毒性大为降低,而且可生化性大幅提高,使曝气池bod负荷大大提高。 3.3 分离法 利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点:①分离后,废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②必须保证最终出水各项指项(包括毒物)达到国家排放标准;③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理,不允许出现二次污染。 实例:制革废水中s2-是一种毒物,我们可以向废水中投加fe2+使之形成fes沉淀去除,出水可以直接进行生物处理而不受s2-的影响,沉淀的fes可以送去制砖或进行填埋处理;亦可以向废水中加酸,将废水中的s2-形成h2s吹脱到空气中去,用naoh吸收后形成na2s再回用于制革生产。 4、结语 为保证生物处理的正常进行,可采用的消除毒物影响的措施是很多的,如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案,是一个全系统优化课题。优化的原则是:①废水中各项指标(包括毒物)必须达到国家排放标准;②必须保证生物处理的正常运行;③在此基础上,应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。 实例一:制革工厂中,灰碱废水中含有大量的s2-.为消除s2-的影响,可采用的措施有如下几条:①采用分隔处理,向废水中投加mnso4,曝气,将废水中的s2- 氧化成单体硫或硫代硫酸盐;②采用分隔处理,向废水中投加fe2+,使之形成fes沉淀而去除;③采用分隔处理,向废水中投加酸,使之形成h2s,再用naoh吸收;④综合处理,向废水中投加mnso4,曝气,将废水中的s2-氧化成单体硫或硫代硫酸盐;⑤综合处理,向废水中投加fe2+,使之形成fes沉淀而去除;⑥其它方法。在这么多的方法中,东南大学经过多年的探索,最终 总结 出一条最佳工艺方案:不进行分隔处理,直接进行综合处理,调节池的hrt延长到12 h,搅拌混合后,可将废水中的s2-降低到100 mg/l以下,初沉后,曝气池采用完全混和型的氧化沟,可直接消除s2-的影响并将其去除。国内数十项此类工程的实际运行经验表明:这套综合措施是完全可行的。 实例二:南京某炼油厂某股废水中,cod为3000 mg/l,nh3-n 200 mg/l,s2-150 mg/l.s2-的浓度已经超过生物处理的极限允许浓度,故在进行生物处理之前必须先解决好s2-的问题。在确定废水处理工艺流程.这种方法就本段来看是完全可行的,但因该废水中hn3-n浓度较高,必须采用a/o法进行处理,被氧化过的s进入a/o段后,处理池中的厌氧环境又会将s还原为s2-,其毒性又恢复释放出来,必将破坏生物处理的正常运行。故采用这种方法从全流程上来看是不行的。最终选定的方案是采用投加fe盐沉淀去除的方法。 预处理论文:心脏缺血预处理与后处理的临床应用 【摘要】 心脏缺血是临床中一种比较严重的疾病,其中,心脏缺血的预处理和后处理能够有效的提高患者心肌缺血的耐受力,并减少其心肌梗死的面积,同时能够有效的促进患者的左心室收缩功能的恢复。本文对心脏缺血的预处理和后处理的临床作用和主要的作用机制以及影响的因素进行全面的综述。 【关键词】 心脏缺血;缺血预处理;缺血后处理 随着生活水平的不断提高,心血管疾病的发生逐渐的升高。心脏缺血是临床中比较常见的一种疾病,在现代医学中认为该病主要是由于冠状动脉粥样硬化而引起的不同程度的心肌缺氧缺血。临床上常常表现为胸骨后阵发性的疼痛,有时还出现有四肢冰冷等症状,多数的患者是在劳累或者兴奋之后容易复发,而且每次的发作时间也比较短,但是在休息之后其症状缓解。该病严重的影响患者的身体健康和生活质量。临床上对于心血管疾病的治疗过程中一般很容易出现不可避免的血液循环的损害情况发生,因此,有效的预防缺血再灌注的损伤对患者预后具有重要的意义。 1 心脏缺血处理的临床应用 11 心脏缺血预处理 对于心脏缺血的预处理操作方法主要将供应于患者靶部位的动脉血管进行完全或者部分钳夹,并造成缺血。在持续一段时间之后,将钳夹去除使患者的血供恢复,反复的进行上述操作5次。根据walsh等[1]对心脏缺血的预处理临床资料进行分析,缺血预处理能够有效的降低术后室性心律失常的发生率情况,而且对患者的心脏起到一定的保护作用。对于缺血的预处理在临床上还具有一定的局限性,主要表现:①对于缺血预处理需要在缺血再灌注损伤的前提下进行实施,对于一些急性和突发性的心血管情况,一般缺血损伤比较难以预测。②缺血的预处对心肌的本身也具有一定的影响,主要是由于预处理是一种具有创性的操作,在手术的操作中延长了整个手术的时间。③对于缺血的预处理次数和频率目前还是无统一的标准规范,常常缺乏一定科学性的证据。④对于缺血的预处理需要进行钳夹动脉的处理,由于多次的操作很容易造成动脉粥样的斑块脱落情况出现,从而导致血栓栓塞的情况出现。虽然临床上采取心脏缺血的预处理,但是尚无规范性的操作标准。 12 心脏缺血后处理 根据zhao等[2]的临床研究分析,对于心脏缺血的后处理主要具有以下几个优点:①能够有效地减少缺血后的心肌梗死面积情况。②可以减少再灌注中而引发的细胞凋亡情况和再灌注性心律失常的情况发生。③对患者的左心室收缩功能恢复情况具有促进的作用。其中,缺血后处理的作用效果一般与患者缺血结束到后处理的开始时间有关,同时与每次的处理时间以及次数也具有一定的关系。在进行缺血后处理过程中操作时间过长很容易出现病情的加重,而且多次的操作还会引起血管痉挛的情况发生。若处理的时间过短同样达不到对心脏保护的效果,而且还有可能进一步引起缺血损伤情况出现。因此,控制好后处理的时间和次数是确保患者治疗的最佳条件,但是临床上对于最佳后处理的措施目前尚无统一的规范与标准。此外,临床上对于缺血后处理和缺血预处理是否具有协调的效果也存在一定的争议。因此,还需要临床上进一步的试验观察。 2 心脏缺血预处理与后处理作用机制 对于心脏缺血预处理与后处理的主要作用机制主要是促使类阿片样的物质和腺苷以及缓激肽等激素的有效释放,从而激活患者体内细胞膜表面上的g蛋白偶联受体,使得灌注损伤的营救激酶被激活,从而有效的抑制了细胞凋亡。同时对线粒体产生atp也起到促进的作用,并抑制线粒体膜的通透性转运孔道的开放,而细胞超极化缩短了整个动作电位的时程,耗氧量也减少[3]。 3 影响心脏缺血处理的常见因素 临床上对于心脏缺血处理过程中的影响因素主要分为三个方面[4]:①年龄。在心脏缺血处理过程中,高龄患者由于身体的各项机能的下降,尤其是对心血管系统调节,而且在临床上多数的研究表明,高龄患者在进行缺血的预处理与后处理过程中对患者的心肌保护能力下降。②慢性疾病。根据资料显示,在进行心脏缺血处理过程中容易受到一些慢性疾病的干扰,尤其是糖尿病和肥胖以及高脂血症与高血压等。这些慢性疾病在很多的程度上限制了心脏缺血预处理与后处理的应用效果。③药物和环境的共同作用。临床上一些治疗药物对患者心脏缺血的预处与 处理具有一定的干扰,常常表现为处理的信号转导通路受到干扰。常见的干扰药物有β受体阻滞剂和非甾体抗炎药等。同时,环境因素也对患者心脏缺血的预处与后处理具有一定的干扰,常见的干扰因子有吸入性颗粒和乙醇以及吸烟等,这种干扰因子对患者的腺苷受体功能与内皮细胞均有一定的影响。 4 展望 随着今年来人们对心脏缺血预处理和后处理的不断研究,其中缺血处理分子生物学逐渐地在清晰,而且有效的促进了药物性的缺血预处理和后处理的临床应用效果。临床上对于心脏缺血的预处理和后处理的临床应用效果主要依据患者心肌梗死减少的面积进行衡量。而在临床试验中,主要依据处理后患者心肌酶谱释放情况进行评价[5]。总体上看,对于心脏缺血的预处理和后处理的临床应用效果还需要进一步的完善,从而提高临床中的实用性。此外,临床上对于心脏缺血预处理和后处理的操作目前尚无标准化的规范,而且使得临床结果也存在一定的差异,从而降低临床试验中的可比性。因此,在日后的心脏缺血预处理和后处理的工作中还需要我们进一步的完善和规范操作,从而为临床上提供更有力的证据。 预处理论文:浅谈路基工程施工的病害及预处理措施 摘 要:目前,我国公路发展,特别是高等级公路的发展迅猛,路面的舒适、平坦已日益为人们所注重。路基是公路的重要组成部分,是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载,应有足够的强度、稳定性和耐久性。路基的强度与稳定性,受水、温度、土质等客观因素影响,同时也受行车荷载的作用,路基设计、施工方法及养护方法是否正确等人为因素制约。作为公路主体工程的路基,公路路基综合稳定技术的研究,研制出了一大批用于路基工程的新材料、新型工程机械。新技术、新方法得到了充分的开发和引进,以及为这些新技术服务的各类专业化施工公司运用而生,专业化施工公司的建立和发展,为路基工程专项施工奠定了基础。 关键词:道路桥梁;路基施工技术;新施工工艺;通病;防治措施 中图分类号:u41 文献标识码:a 1 施工具体步骤和施工后强度观测记录 1.1 挖台阶 1.1.1 沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖。 1.1.2 在挖掘的过程中,测量人员及时按照图纸要求把边坡开挖线放好,并根据挖掘的深度指挥调整开挖线,利用机械一次做好边坡减少人工的做坡量。 1.1.3 采用18t振动压路机振压8遍。 1.1.4 检测碾压后的压实度,达到设计要求(压实度 90%)。 1.2 抛石扩宽路基 1.3 砌筑挡土墙 在此施工结束后,采用符合填筑要求的土方进行分层分段填筑。 1.3.1 按规定厚度进行摊铺,用推土机进行摊铺虚铺系数为1.2-1.3。 1.3.2 平地机整平,由路中开始向道路两侧推进,如此往返三次,路基横坡要求2%,为利于排水加大到3%-4%。 1.3.3 路基碾压,在压实前实测一下填料的实际含水量,在土壤的实际含水量在最佳含水量的正负2%-5%进行碾压,碾压后的强度经检测达到设计要求。此施工结束后,我们对弯沉进行了测量,由测量结果知:施工的结果达到了要求,说明以上的施工方案强度是绝对可以得到保证的。 2 路基施工的问题 2.1 路基填筑使用了不适宜的材料 公路路基施工规范规定,在通常情况下,不能被压实到规定的密实度和不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑。但是,由于施工单位没有在路线公路用地范围内作现场清理;其次,施工单位在路基填筑材料方面控制不严,使用了不适宜材料从而造成路基下沉或塌方,以致影响路基直到路面硷砼板破坏。 2.2 软基处理不当 软土地基,通常情况下指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力,或虽在建筑物施工时能达到要求,但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因,使得地基失稳,造成构造物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏建筑物的不良地基。软土地基包括淤泥、淤泥质粘土、亚粘土、亚沙土组成的地基。在工程施工中,松散沙土、冲填土、杂填土、湿陷性黄土及其他高压缩性土构成的特殊地基,虽不属于软土范畴,但处理不当时也会给予构造物带来严重的不良后果。 2.3 路基土石方填筑方面的问题 2.3.1 施工过程中出现的问题 ①施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制,有时填料的松铺厚度达60~80cm,这样路基填方的密实度很难达到规范要求的低限值。 ②路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够,有的部分在路基填筑完成时,才发现填筑宽度不够,为达到路基的有效宽度,施工单位往往没有按规范要求挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度,而是将一些松散的土倾倒在边坡上;用人工摊铺拍实;这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求,造成路基滑坡、层层冲涮。 ③路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整仇械进行整平或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水。 ④路基施工过程中没有按要求做成一定的横坡度;路基施工临时排水系统未做或不畅通,从而使大量的积水渗入下层路基、严重影响路基质量。 ⑤路基石方或土石混合料填筑时,石头块径过大,使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。由于以上施工方面的原因,对路基的稳定性造成一走的影响,直到影响路面硷板。 2.3.2 路基防护的预防处治措施 路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀 ,因此需要进行各种类型的防护。 预防处治措施: (1)设计方面: ①做好地质勘探调查对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查,尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料,地表不良路段,设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。 ②确保路基最小填筑高度路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性,按照路基设计规范要求,根据土基干湿类型及毛细水位高度,确保路基最小填筑高度,当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时,则应采取相应的处治措施。 ③明确路基填料质量标准要求在各级公路工程施工图设计中,必须明确不同填高内路基填料的cbr值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部。 ④完善路基综合排水设计县级以上公路工程设计中,必须遵循因地制宜,整体规划,综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计,避免造成路基两侧长期积水浸泡路基,使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟,平坡路段边沟须设有纵坡,确保排水通畅。 ⑤确保路基边坡稳定性高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定,高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。 ⑥积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式,在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡以及受水流侵蚀,植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施,沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。 (2)施工方面: ①做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,对高填方段应优先安排施工,在施工中以施工组织设计为龙头,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。 ②做好施工前的准备工作,开工前要认真审阅设计文件,详细了解各段的填、挖情况,地质情况,填、挖土质和调配情况,对重要地段要作重点勘察,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误及时上报业主,妥善处理。 ③认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等)必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。 ④填筑路基前,首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要,工程监理和施工质量自检人员应认真监督;其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前,需进行土质分析、cbr值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和cbr值、最大粒径不能满足规范要求的材料,不能用于路基填筑;再则,路基填筑前还要根据设计进行施工放样,建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求。 ⑤填石路基与鸡爪形地段路基施工,可利用重型夯实设备进行强夯处理,或将土工隔栅(土布)水平分层布置在填石路堤内,防止或减缓细料在填料空隙中的流动。 ⑥路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实度不得大于30cm,构造物两侧(桥涵头处理)松铺厚度不得大于20cm。不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。碾压过程中,要控制好含水量,压实度达到规范要求后,方可进行后续施工,压实度检测每层2000m2(不足2000m2按2000m2计)不少于4点。根据不同填土类型和压实厚度,选择好压实设备,对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。 ⑦路堑施工要保证排水畅通,对上坡施工时,应注意确保坡体的稳定性,避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破 尽量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大规模爆破形成松散面积过大,坡体失稳,机械开挖时,边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖,应清除松方并采用透水性材料进行回填,并认真碾压,压实度按路床项目标准进行控制。 ⑧路基施工中,按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡,以便于表面水及时排出。 ⑨路基土石方施工时或完工后,应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。 (3)软土地基处理:近年来,随着高速公路和一级公路的建设的迅速发展,针对软土地基,在防止路堤失稳定、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了显著成果。对处理的软土地基用沉降速率作为铺筑路面时间的沉降控制方法控制,使得在软土地基上一次建成高级路面(而不是前期铺筑过渡路面)的关键技术问题得到了解决。 (4)黄土陷穴处理:黄土陷穴是黄土地区路基施工常见的病害。黄土陷穴处理范围,应视具体情况而定,宜在路基填方或挖方边坡外,上侧50m,下侧10-20m。若陷穴倾向路基,虽在50m以外,仍应作适当处理。对串珠状陷穴应彻底进行处治。处理时,采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施,开挖的方法可以采用导洞、竖井和明挖等。 ①灌砂法适用小而直的陷穴,以干砂灌实整个洞穴。 ②灌浆法适用于洞身不大,但洞壁起伏曲折较大,并离路基中线较远的小陷穴,施工时先将陷穴出口用草袋装土堵塞,再在陷穴顶部每隔4-5m打钻孔作为灌浆孔,待灌好的土浆或水泥浆凝固收缩后,再在各孔作补充灌浆,一般需要重复2-3次。 ③开挖回填夯实适用于各种形状的陷穴,填料一般用就地黄土分层夯实。 ④导洞和竖井适用较大、较深的洞穴,由洞内向外逐步回填夯实,在回填前,应将穴内虚土和杂物彻底清除干净。当接近地面0.5m时,应用老黄土或新黄土,加10%的石灰拌匀回填夯实。 ⑤处理好的陷穴,其上层表面均应用石灰与土比例为三比七的石灰土填筑夯实或铺填老黄土等不透水材料加以改善。石灰土厚度应按设计严格执行。如原设计末要求时,其厚度不宜小于30cm。并将流向陷穴的附近地面水引离,防止形成地表积水或水流集中产生冲刷。 结语 以上对路基填筑中存在质量问题与处治方法的关系进行了理论和实践上的初步探讨,对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,路基施工中压实度、沉降、边坡土流失是完全可以避免的。路基的施工,不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关,而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此,要消灭路基施工中存在的质量问题,提高投资效益,需要设计、施工、管理各方主体各负其责,分头把关,按照行业规范标准,结合工程实际,严格履行各自职能,相信这一问题一定会得到解决。 预处理论文:超声波结合稀碱预处理甘薯渣的乙醇发酵制备 超声波结合稀碱预处理甘薯渣的乙醇发酵制备 随着人类社会的发展进步,全球范围内能源紧张和环境污染问题日益受到重视。从长远看,被广泛应用的化石燃料(包括石油、煤和天然气)正逐步走向枯竭,发展非粮益农的替代能源是当前全球面临的重大科研课题。甘蔗渣含有蔗糖,美国和巴西合作用甘蔗渣做乙醇[1-3],获得成功。甘薯渣也含有淀粉,中国民间已有成熟的甘薯渣造酒工艺。中国大部分地区,尤其红土壤地区的山坡地适合种甘薯。在缺粮年代甘薯曾是农民的半年粮,种植面积很广。在丰衣足食的当代,尤其经济较发达地区,甘薯被少量本文由论文联盟//收集整理用作粮食,主要用来喂猪,经济效益不高。农民改种芝麻、黄豆、棉花等农作物,导致适合种甘薯的大量山坡地抛荒。甘薯叶、藤、根都是喂猪的好饲料,甘薯种植面积缩小是导致猪饲料涨价的原因之一。在鄂东地区开展上述课题研究,有助于武汉市生态示范型城市圈的建设,对于建立具有中国特色的生态能源生产基地有着重大的战略意义[4]。 甘薯渣含淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、粗蛋白、粗脂肪和灰分等。降解纤维素效果最好的是纤维素酶。纤维素酶是一类能够将纤维素降解为葡萄糖的多组分酶系的总称,它们协同作用,将纤维素降解为寡糖和纤维二糖,最终水解为葡萄糖[5,6]。当采用纤维素酶水解甘薯渣制造乙醇[7-10]时,纤维素酶必须接触吸附到纤维素底物才能使反应进行,因此,纤维素对纤维素酶的可及性是决定水解速度的关键因素。纤维素的结晶结构以及表面状态、多组分结构、木质素对纤维素的保护作用以及纤维素被半纤维素覆盖等结构与化学成分的因素致使甘薯渣难以水解。因此,必须经过预处理使纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度[11-13]。 生料酿酒是微生物利用生淀粉直接进行生长、繁殖及代谢的过程[14,15]。生料酿酒工艺与传统发酵酒精工艺比较,具有节约能源、操作简便和出酒率高等特点[16]。利用甘薯渣中大量的淀粉生产酒精、优化发酵工艺参数,不仅可以提高甘薯深加工产品的附加值,延长产业链,而且可以缓解环境污染问题。通过超声波和超声波结合酸碱预处理木质纤维素[17-19]后,再在生料酵母的作用下发酵生产乙醇。为此,对甘薯渣超声波预处理和超声波结合酸碱预处理生料发酵生产乙醇的工艺进行了研究。 1 材料与方法 1.1 材料 甘薯渣来源于湖北省武穴市荷叶村,当年产;生料酿酒酵母由江西省南昌市星火高新技术研究所生产;纤维素酶产生菌由经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室选育得到;氢氧化钠由广州化学试剂厂生产;硫酸由常州市科丰化学试剂厂生产。 1.2 方法 研究做了4种情况的对比试验。 传统方法(空白对照试验)[20]:将干甘薯渣粉碎,过0.40 mm筛,取50 g甘薯渣粉,加入固液质量比1∶15的去离子水,混合均匀。加35 iu/g的纤维素酶,按0.75%的接种量接入生料酿酒酵母。在无菌条件下放入恒温培养箱内,于30 ℃发酵7 d。 超声波结合稀酸预处理甘薯渣发酵制备乙醇工艺:将干甘薯渣粉碎,过0.40 mm筛,取50 g甘薯渣粉,加入固液质量比1∶15的去离子水,混合均匀。再分别在500 ml烧杯中加入150 ml的不同体积分数的稀硫酸,超声波功率为250 w,处理时间为30 min。处理后滤干,用去离子水洗涤残渣至中性,加35 iu/g的纤维素酶,按0.75%的接种量接入生料酿酒酵母,加入冷水,在500 ml三角瓶中混合均匀。无菌条件下放入恒温培养箱内,30 ℃发酵7 d。 2 结果与分析 2.1 固液质量比对乙醇产率的影响 2.2 超声波处理时间对乙醇产率的影响 2.3 超声波功率对乙醇产率的影响 2.4 酵母菌接种量对乙醇产 率的影响 2.6 超声波结合稀碱预处理中naoh浓度对乙醇产率的影响 2.7 4种工艺的比较结果 试验结果表明,最佳的因素水平组合为超声波功率250 w,固液质量比1∶15,超声波处理时间30 min。在此条件下对预处理后甘薯渣发酵制乙醇,乙醇产率为20.5%,比未经任何预处理的乙醇产率提高9%以上,这表明用超声波预处理发酵制乙醇的效果不是很好,在超声波处理最佳因素水平下结合稀酸预处理,当稀硫酸的体积分数为0.5%时,效果最好。超声波结合稀酸预处理时乙醇的产率为20.8%,要高于单独的超声波预处理,比未经任何预处理的乙醇产率提高了10.6%。超声波结合稀碱预处理,与未进行超声波处理的稀碱预处理相比较,超声波能有效增加naoh与半纤维素的反应性,也能增加其与木质素的反应性。当naoh的浓度为10 g/l时效果最好,所得的乙醇产率最高。预处理后的结果表明,超声波结合稀碱预处理可有效提高naoh对薯渣的处理效果。超声波结合稀碱预处理的乙醇产率为22.4%,与传统工艺相比,乙醇产率提高了19%。由以上试验结果可知,利用超声波对薯渣进行预处理,乙醇产率提高了9%;超声波结合稀酸预处理,乙醇产率提高了10.6%;超声波结合稀碱预处理,乙醇产率提高了19%。横向比较,超声波结合稀碱预处理的效果最好。 3 结论 预处理论文:印染废水处理中的预处理 纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。目前用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法,而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质,去除悬浮物及可直接沉降的杂质,调节废水水质及水量、降低废水温度等,提高废水处理的整体效果,确保整个处理系统的稳定性,因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。 目前用于印染废水处理中的预处理工艺主要有:格栅、筛网、沉砂、调节水量及水质、降温等工艺组成。根据不同的印染废水水质采取不同的预处理手段,去除一部分污染物,改善废水水质提高后续处理单元的处理效果。 1.格栅、筛网 由于印染废水中含有大量的布毛、线头、纤维屑等细小的悬浮物,如梭织布的退煮漂废水、牛仔漂洗废水等均含有大量的细小纤维悬浮物,混合印染废水中往往还含有许多的比较大悬浮物质,这些物质会对水泵造成损害对主体处理造成影响,因此在进入泵及主体构筑物之前对其进行拦截,设置格栅拦截较大悬浮物,设置筛网拦截细小悬浮物。 a、格栅 格栅一般用在水量大且水质比较复杂的综合印染废水处理中,如万吨级以上的纺织印染工业园区的废水处理中,因为此种废水水量大,且悬浮物颗粒较大,设置格栅能够有效拦截较大的悬浮物,处理能力高,不易堵塞,针对印染废水的特点我公司在工程实践中不设置粗格栅,一般只选用细格栅,栅缝间隙通常采用1-5mm.格栅机主要有回转式机械格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机、反切式旋转细格栅机等,我公司常用的主要有反切式旋转细格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机等。 b、筛网 筛网通常应用在水量相对较小、废水中含有大量的细小悬浮物如:布毛、线头等,同时还可以去除大颗粒的浮石渣,对悬浮物及大颗粒物质的去除率可达到90%以上。工程实践表明,筛网间隙一般为30-60目,安装形式采用固定式安装,安装角度为30-45°,安装角度不易过大,过大则造成过水负荷降低,使处理能力降低同时也增加了部分投资,过小则易造成筛网堵塞,加大了清渣难度,影响处理效果。 2.沉砂 印染废水中的漂洗废水(如牛仔漂洗废水)中含有大量的泥砂物质如浮石渣,如果不对其废水进行沉砂处理,往往会造成后续构筑物的大量积砂,减少了后续处理构筑物的池溶,降低了水力停留时间,使水力特性不能满足设计要求,严重的影响了废水的处理效果,尤其会对水泵造成磨损,降低水泵的使用寿命,增加运行成本。因此在某些印染废水处理中设置沉砂处理是非常有必要的,沉砂池一般可分为:平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。我公司应用最多的是平流沉砂池,主要是由于牛仔漂洗废水中的浮石渣表面不含大量的有机物,因此没有必要采用曝气沉池或旋流沉砂池,采用平流沉砂池操作简单,运行管理方便。 在沉砂池设计的过程中,对漂洗废水的水质特性进行了充分分析,考虑到泥砂颗粒细小的特点,沉砂池可分成二—— 三级沉砂,这样能够使泥砂颗粒按级数进行逐步沉降,最终达到去除泥砂的目的,总停留可设计为1.5个小时,排砂方式有重力排砂和机械排砂,可根据工程的实际情况确定排砂方式。 3.调节 由于纺织印染工业其特有的生产过程,造成了废水排放的间断性和多变性,使排出的废水的水质及水量在一日内,甚至每班内都有很大的变化,因此要求对废水进行进行调节,均衡水质,使其能够均匀进入后续处理单元,提高处理效果。印染废水的调节主要分为:水量调节和水质调节。 废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的,要求均匀进水,特别对生物处理系统更为重要,为了保证后续处理系统的正常运行,在废水进入处理系统之前,预先调节水量,使处理系统满足设计要求。 印染废水中有机污染物高、色度深、碱性和ph值变化大、水质变化剧烈,因此对废水水质进行调节是非常必要的,尤其是废水的ph值。在废水进入生物处理之前,将ph调整为6-10,以便满足废水生物处理的要求。 实践证明,根据印染废水的水量、水质不同,调节池的停留时间也各不相同,当处理水量比较小时,停留时间可选大些,当处理水量比较大时,停留时间可根据具体情况选小些,一般为4-10个小时。 对于某些印染废水,为了使调节池有一定的去除效率及增加废水的均匀性,特别是当废水中含有比较多的还原性物质时,可考虑在调节池内增加预曝气装置,可有效改善废水的水质特性。如牛仔布经线的浆染废水中含有大量的硫化物(300-500mg/l),对废水进行预曝气可使部分s-氧化。 4.降温 印染废水的水温大多比较高(浆纱印染废水除外),如针织布的漂染、针织线的浆染废水水温为40-45℃,毛绒、毛线的漂染废水水温为40-50℃,梭织布的退煮废水水温为40-50℃等,当水温过高时,会导致废水生化处理系统无法正常运行,直接影响污水达标排放,因此必须考虑对高温废水进行降温处理,然后,再使降温后的废水进入生化处理系统,以便达到生化处理的水温要求,保证整个处理系统的正常运行,同时,废水中的热能也是一种可再利用的资源。 对废水进行降温的方法通常采用热交换的方式进行降温冷却,不同温度的工艺废水经混合后,进入热交换器进行降温处理,一般将水温控制在42℃以下,利于生物的生长,提高处理效果。 冷却水可使用新鲜的工艺用水,这样就利用了一部分热能对生产工艺用水进行预热,从而,一方面降低了废水的水温,另一方面提高了生产工艺用水的水温,节约了加热新鲜工艺用水的蒸汽,达到节约生产成本的目的。换热方案可考虑采用多台换热器并联使用的设计方案,可保证换热系统的正常使用,换热器可分为板式换热器、管式换热器等,我公司使用最广泛的是高效板式换热器。 总之,印染废水是一种水量大、色度高、组分复杂、水质变动范围大、温度高的难处理有机废水,通过大量的工程实践证明,印染废水的综合治理工艺路线中废水的预处理工艺是非常重要的,它关系到整个系统的稳定运行和达标排放,同时也涉及到运行成本的高低,废水进行预处理后可大大改善废水水质,有利于印染废水进行进一步处理,最终达到去除污染物之目的。因此预处理工艺在印染废水处理中是必不可少的关键技术之一。
摘要:随着新能源汽车行业的快速发展,高校教育与企业发展不协调,其主要表现为理论与实际相脱节、教学方法采用传统灌输式、高效的信息化学习平台支撑缺乏等问题。以教育部产学合作协同育人为导向,构建校企深度融合的“电动汽车原理与设计”课程改革方案。通过校企深度合作育人、混合式闭环教学模式、在线闭环式校企教学平台等途径,培养出具有工程应用能力的高校学生,以期满足新能源汽车企业人才需求。 关键词:电动汽车;课程改革 1引言 在我国汽车企业向创新驱动发展的转变过程中,高等工科教育与工业企业的改革发展之间的不协调成为一个至关重要、亟待解决的问题,这种不协调集中表现在高校培养的工程人才不适应工业企业转型发展的需要[1]~[4]。出现这种尴尬局面的主要原因是我国的高等工科教育并没有培养出大批具有一定创新能力的实用型、应用型人才。这与我国长期以来形成的较为封闭、单调的教育模式有关,与应试教育培养模式有关,也与高等教育的教学方法等有关。因此,结合新能源汽车行业的发展现状,加强教学内容与企业单位需求人才要求相契合,以培养应用型人才为目标,开展产教深度融合、理论与实践混合闭环、现代化信息平台共享等教学环节,从而为新能源汽车行业输送高质量优秀人才。 2“电动汽车原理与设计”课程存在的问题 当前汽车行业朝着“新四化”方向转变,车辆工程专业人才培养目标也发生了变革。“电动汽车原理与控制”课程是车辆工程(新能源汽车方向)专业的一门专业核心课程。本课程主要讲授电动汽车动力电池的结构和工作原理,车用电动机的结构和工作原理,电动汽车的组成、工作原理、能量管理控制策略和参数匹配设计等。本课程要求学生学习后,能够综合运用电动汽车的相关理论,构建主要动力部件的数值模型和动力源能量分配的数学模型,基于专业软件(MATLAB/Simulink、Advisor、Cruise)进行整车性能仿真,解决电动汽车参数匹配和控制策略制定的问题。目前,该课程在讲授过程中存在以下几个方面的问题: 2.1理论与实际脱节①“电动汽车原理与设计”课程的教学模式和内容不能与时俱进、贴近实际工程和专业发展趋势[5]。该课程教材理论知识更新速度,滞后于新能源汽车企业发展速度;市面上,尚未有对电动汽车动力电池的结构和工作原理,车用电动机的结构和工作原理,电动汽车的组成、工作原理、能量管理控制策略和参数匹配设计进行详细讲解的教材。授课教师需要整合大量相关教材和学术网络资料,以更全面地对这些内容进行讲授。同时,还将要在学时有限的情况下,把这些内容详细地讲述给学生,授课教师也必须能够更好地精炼课件的核心内容,对学生前期已学内容有清楚的了解,避免重复讲解知识点。②高校试验教学设备落后,教学实践基地缺乏,专业教学长期以来只重理论而轻实践。授课教师主要采用ppt、板书和播放视频方式进行课程讲解,学生对电动汽车整车结构和原理,仍不具有一定的感性认识。同时,授课教师需要具有双师型身份,才能够更好地将理论与实践结合起来,并通过企业工程应用典型案例,增强学生工程应用的能力。 2.2传统灌输式教学方法课堂教学活动以面对面教学为主,学生采用的是一种单一的记忆、接受、模仿的被动学习方式[6],一定程度上限制了学生的批判性思维、发散思维和创新思维[7]。虽然有课堂提问、小组讨论、课堂测验等课堂活动,但课堂活动的指导、监督、反馈和评价需要花费大量的时间,课堂活动能够覆盖到的学生数量有限。同时,授课教师讲课难度,主要参考了大多数同学的平均水平。那么,对于学习能力较强的学生,上课内容消化较快,教师如何协调学生差异化带来的问题,也是目前高校亟需解决的。 2.3缺乏高效的信息化学习平台支撑没有高效的信息化学习平台支撑[8]~[10],导致课上和课外教学活动无法高效开展,低效的教学活动增加了教师负担,却没有取得良好教学效果。在课堂上讲授新内容时,由于学生处在刚刚开始学习新内容的阶段,缺乏独立思考,因此不能很好地开展小组讨论等活动;在课后深入学习时,需要相互讨论却又没有集中的场所和合适的时间。同时,高校也存在使用不同教学平台(学习通、雨课堂、腾讯会议、超星课堂、钉钉等)的情况,学生一学期需要同时下载几个软件,才能满足基本课程学习任务的要求。对于不同授课软件之间的切换,也会给学生带来操作上的诸多不便。 3“电动汽车原理与设计”课程存在问题的分析 3.1校企教学合作不足当前,高校教材编写人员大多以学校老师为主,未能充分地与企业专家进行交流,不能深入思考企业与高校在某些知识点掌握程度上的定位,由此难于撰写出既有理论知识为基础,也有工程案例来验证理论的高质量教材。另外,高校与企业在教学实践方面合作缺乏,未能充分利用企业现有资源,并参与到高校高质量人才培养中。 3.2教学方法单一化针对学生学习能力的差异化,传统灌输式教学方法,使得有的学生听不懂,有的学生又学而有余。那么,统一的教学内容,单一的教学方法,会造成学生吸收效果较差。学生反馈给教师的信息是非常必要的,授课教师反思学生反馈意见,改进教学方式,更好地促进教与学的过程。 3.3校企信息平台不共享高校信息平台主要用于教师授课使用,缺乏与企业合作共享相关授课资源的问题。同时,企业也未能有效地跟踪高校在新能源领域教学和研究的步伐,二者需要搭建沟通的平台,实现相互交流合作。通过教育部产学研合作协同育人平台,高校和企业可以高效地交流合作。从而,能够制定出企业与高校融合的“电动汽车原理与设计”的理论课程体系,并深入地探索出该课程的教学内容、教学方式、教学平台等重要环节的改革,达到将学生培养成具有工程应用能力的技术人才的目的。 4教学改革方案 4.1校企深度合作育人依托校企实习基地,组织学生进行参观学习,并与资深工程师座谈交流,了解企业文化、研发流程以及产品制造过程等。从而,提高学生的学习兴趣和开拓学生的视野。针对课程的教学大纲和教学内容,授课教师与资深工程师进行深入地探讨,完善和修订教学资料,尤其需要增加企业工程项目案例,使其充分体现工程应用型人才培养路径。在本科生毕业设计过程中,实施新能源汽车企业导师与校内导师联合培养的模式。学生毕业实习在企业导师团队内完成,使其对汽车开发流程等有初步地认识,企业导师与校内导师交流制定毕业设计课题,该课题可充分考虑企业现有项目,在此基础上,以校内理论知识为框架,指导学生完成本科毕业论文。同时,企业导师参与到本科毕业开题和答辩过程中,了解学生在不同阶段的进度情况,以形成反馈,从而对高校毕业论文阶段考查过程有所了解。高校导师在指导过程中也参与到企业项目中,熟悉企业现有开发技术,并应用于教学和毕业设计指导中。校内外导师相互交流,相互促进,共同培养出新能源领域技术过硬的人才队伍。 4.2混合式闭环教学模式混合式闭环教学模式分为基于网络教学平台的理论教学闭环模式、基于企业共享实验平台的理论与实践教学闭环模式。前者借助网络教学平台把传统课堂中完成的知识传授过程提前至课前并由学生在线上自主完成,课堂线下教学则主要完成内化知识、提高能力、融会贯通过程,线下讲授后,通过线上习题库测试学生学习效果,将结果自动反馈给教师,教师根据反馈结果改进教学方法,形成“线上自学-线下讲授-线上测试-线上反馈-线下改进”的理论与理论混合式闭环教学模式。该教学模式打破传统教学灌输式的方法,让学生与老师能够不断反馈信息,从而互相磨合,相互调整进度和方法,使得两者基本保持一致,教与学相辅相成。学生学习兴趣浓厚,自觉性增强,教师上课轻松,互动性强,整个课堂氛围轻松愉快。在这样的氛围下,学生也愿意融入课堂学习中,学习效果好。同时,也会使得学生们对本专业兴趣和信心满满,为后期学习打好坚实的基础。后者借助企业共享实验平台,把难以理解的线下理论知识通过线上实际操作,使学生能够深刻地理解原理内涵,并能够将其灵活运用。同时,学生试验测试结果将通过共享平台发送给教师,教师根据反馈信息,了解学生掌握情况,并进行个性化指导和教学方法改进,形成“线上自学-线下讲授-线上试验-线上反馈-线下改进”的理论与实践混合式闭环教学模式。该实验教学模式打破传统的设备不能让每个学生参与的问题,通过网络平台学生都可以独自实践完成实验,同时,实验平台根据每个学生完成情况,进行学习效果评估,教师针对学习效果稍微差的学生,进行再次辅导,直至其理解整个实验过程。学生独自参与到实验中,通过感性认识,对理论知识有了更深刻地理解,这将为以后的工作和学习都奠定了坚实基础。 4.3在线闭环式校企教学平台借助在线学习平台,打破传统教学方法,实现线上线下混合式闭环教学模式。学生自学能够完成的知识点,通过网络教学平台课前视频学习,线下讲授难以理解的知识点,并通过网络教学平台习题库功能进行学习成果检验。对于线下授课比较抽象的理论,可以通过企业共享实验平台完成整个试验操作过程,理论与实践相结合,能够对理论知识理解地更加深刻。理论教学与实践教学平台相融合,可以在一个平台上完成课程的学习任务,而且有企业工程师和高校教师共同指导、答疑,会获得不同角度的解释,从而使得学生能够更好地了解企业和高校区别。同时,企业工程师和高校教师可以通过平台,开展“电动汽车原理与设计”课程对应的头脑风暴等类似的交流、探讨等活动,丰富课程的内容,开阔了学生的视野,这使得学生对毕业后的职业规划制定,做了充分地准备。 5结语 本文紧紧围绕国家和重庆市产业结构调整对新能源汽车人才培养的实际需求,结合高校教学中存在的理论与实际不符、单一的教学方法、低效的信息化学习平台等问题,通过教育部产学研合作协同育人平台,提出基于网络教学平台的理论教学闭环模式和基于企业共享实验平台的理论、实践教学闭环模式。此外,探索教学内容、教学方法、教学平台等重要环节的校企融合综合改革,培养学生成为新能源企业所需的技术人才。 参考文献: [1]刘霞林,陈莉君.基于云学习平台的混合式教学设计与实践——以《操作系统课程》为例[J].软件导刊,2019,18(12):241-244. [2]吴振谦,俞牡丹,蒋志迪.基于智能云的“单片机”课程在线闭环教学平台[J].电气电子教学学报,2019,41(06):29-32. [3]曲双红,孟令显.借助雨课堂,创新构建“教、学、考、评”闭环教学模式[J].教育现代化,2019,6(85):268-271. [4]刘婷婷,笪诚,叶松,等.融合思政知识反馈双闭环教学模式:《自动控制原理》课程思政教学改革探索[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2020(10):79-82. [5]马春燕,郑剑海,王淑红,等.《单片机原理与接口技术》混合式教学探索与实践[J].教育教学论坛,2019(50):168-170. [6]柏金,王谦,吉恒松,等.“工程热力学”线上线下混合式教学的建设与思考[J].科技创新导报,2019,16(23):195-197. [7]孙秋华,赵言诚,姜海丽,等.大学物理教学中“闭环教学”模式的探索与实践[J].高教学刊,2019(01):102-104. [8]冯晓英,王瑞雪,吴怡君.国内外混合式教学研究现状述评——基于混合式教学的分析框架[J].远程教育杂志,2018,36(03):13-24. [9]李红梅,沈正.基于MOOC的混合式教学在路基路面工程教学中的应用[J].当代教育实践与教学研究,2019(23):26-27. [10]高旭,石利霞,段洁,等.基于OBE理念的《控制工程基础》课程闭环教学系统设计[J].中国教育信息化,2019(22):54-57. 作者:尹燕莉 詹森 贾涵杰 单位:重庆交通大学机电与车辆工程学院
航空航天论文:网络时代下思政教育航空航天论文 1素质能力培养:网络时代思政教育的新视角 1.1网络时代 网络时代中互联网成为大学生获取信息的一种重要平台,互联网有着内容丰富、传播快捷、环境开放、覆盖面广等优点,它也具有难以监控等缺点,因此网络时代的特征不仅给思政教育带来了机遇,同时也带来了挑战。 1.2素质能力培养:网络时代思政教育的出发点和落脚点 1.2.1什么是素质能力 教育中的“素质”是指通过合适的教育、引导与影响,学生获得的某些将来从事社会工作、活动等需要的优良特征,“素质”应包括基础知识、基本技能等学识特征、发现和解决问题的思维方法等能力特征和道德修养、精神境界等品质特征。素质与能力具有一定的交叉性,在此不将素质与能力割裂开来研究。以南京航空航天大学为例,该校用了一年多时间开展了面向学生、家长、教师、企事业用人单位等不同群体的调研,凝练出了南航学生应着重培养的理想信仰、责任意识、诚信意识、文明礼仪等十二项素质能力指标。 1.2.2将素质能力培养作为网络时代思政教育的出发点 使思政教育彰显工具理性中国传统文化重统一、轻差别,重集体、轻个人,传统思政教育过分强调学生对国家、社会的贡献,忽视了个体的素质能力培养。将素质能力培养作为网络时代思政教育的出发点,利用现实资源和网络资源,围绕素质能力指标设计思政教育活动,不仅使思政教育的政治化色彩削弱,更易被学生接受,而且符合马克思主义哲学中的“人的全面发展”学说,在培养学生素质能力的过程中充满人文关怀,最终使思政教育彰显工具理性。 1.2.3将素质能力培养作为网络时代思政教育的落脚点 使素质能力培养彰显价值理性知识并不是高校教育工作的唯一目标,它的目标是全面发展———积累知识、发展能力、提高素质。能力是知识外化的表现,素质是知识内化的结果。知识、能力、素质在教学过程中互相促进、相辅相成,只有这样,才能促使学生的综合素质全面提升。因此,网络时代开展思政教育,必须将素质能力培养作为落脚点,只有这样,才能“倒逼”教师提高思政教育的吸引力、感染力和实效性。素质能力培养是漫长而缓慢的过程,其过程是无形的。开展思政教育,必须使素质能力培养彰显价值理性,只有这样,思政教育才能实现对素质能力的培养。 2素质能力培养:走出传统思政教育困境的新动力 2.1传统思政教育在培养素质能力方面的困境 2.1.1教育主体不平等 导致行政色彩严重目前素质能力培养的现状是教师提要求、学生被要求,甚至教师单纯以行政手段推动,忽略了引导学生自觉要求提升素质能力的阶段。这导致了学生在思政教育中的主体地位没有得到体现,师生间存在着对立情绪,同时也导致了学生对素质能力培养的抵制情绪。 2.1.2教育过程不互动 导致教师唱“独角戏”传统思政教育中,教师的“教”和学生的“学”相互割裂,在培养素质能力的过程中,师生共同演绎的舞台自觉或不自觉地变成了教师一个人的舞台,学生成为了配角甚至观众,学生逐渐对提升素质能力失去兴趣,同时也大大降低了思政教育的实效性。 2.1.3教育介体失去吸引力 导致平台建设流于形式传统思政教育介体形式单调、内容枯燥、信息量有限。搭建的平台是联系师生主体的教育介体,但因教育介体失去吸引力,素质能力培养中的平台建设也变得流于形式,同时也大大降低了思政教育的吸引力。 2.1.4评估和反馈机制不足 导致无法形成教育闭环在素质能力培养中,学校、教师对学生考核多、对自身工作反思少,评估和反馈机制不足,这也导致师生间的教育闭环没有形成,大大降低了思政教育的科学性。 2.2网络时代思政教育在培养素质能力方面的机遇 2.2.1教育阵地转移为培养素质能力 提供了新视角网络时代,网络已经成为大学生聚集的地方,教师应该到大学生聚集的地方开展思政教育。将网络作为思政教育的一个重要阵地,充分利用了网络实时性、多样性、自主性的育人功能,有利于加强师生沟通,更好地引导学生向积极健康的方向成长。 2.2.2海量网络教育资源为搭建平台 提供了便利学生对教育平台的感官是最直接的,因而平台是否对学生具有吸引力是能否培养素质能力的关键。传统思政教育很难吸引学生,但有视觉冲击、心理冲击、知识爆炸功能的海量网络资源解决了这一难题,在无法把学生从网络完全拉到现实中来的情况下,思政教育工作者利用网络搭建平台,也是有效培养素质能力的途径。 2.2.3网络的匿名性使师生关系 趋于平等、互动加强随着网络时代的到来,网络匿名性的优势逐渐显现,教师在网络上可以变为“学生”,学生在网络上可以成为“教师”,两者的界限逐渐模糊,网络犹如师生之间的润滑剂、缓冲带,使师生关系趋于平等、互动加强。学生素质能力培养推动着网络时代思政教育的发展,犹如网络时代思政教育的新动力。 3素质能力培养:构建网络时代思政教育闭环的新优秀 3.1建立平等性教育主体、激发学生参与素质能力培养的主体意识 美国学者普遍认为:“所有真正的学习都是主动的,不是被动的,它需要运用头脑,不仅仅要靠记忆。它是一个发现的过程,在这个过程中,学生要承担主要的角色,而不是教师。”“、当学生积极参与教学过程时,能学到更多东西”。为避免传统思政教育灌输式的方式,让学生积极主动地要求思政教育,教师和学生主体必须达到平衡,加强互动。在当今的网络时代中,教师有三种选择:一是坚持权威、排除异己;二是放弃权威,投降于新的趋势;三是既不放弃也不固守、既不盲目排斥也不盲目跟随,而是将网络时代与教育的发展联系在一起,不断整合新的信息重数权威。很显然,第三种选择是明智的。体现在素质能力培养中,就是教师要放下自己的想法,不先入为主地教育学生,在倾听、理解、接纳、宽容学生的思想的基础上,再进行思政教育,通过与学生探讨、辩论、质疑甚至经历否定之否定才得出正确结论的过程,培养学生的理想信仰、表达能力和求是精神等素质能力指标,同时这个过程也是提高学生主体地位、提升学生主体能力、帮助学生实现主体价值的过程,也就是激发学生参与素质能力培养主体意识的过程。 3.2整合现实和网络资源 设计互动式教育过程,构建体系化教育介体,搭建素质能力培养平台在当前的思政教育中,教育介体非常零碎,教师缺乏梳理和整合。在构建教育介体时,出发点往往不是培养学生的素质能力,学生感受不到来自思政教育的人文关怀,即思政教育对人的素质、能力、情感、思想等的关注和启发,学生感知到的教育介体是“冷漠”的。网络终究只是虚拟的空间,有时并不能从根本解决一些问题,这就需要思政工作者进行网络资源和现实资源的整合,网络资源和现实资源相补、并进。利用好网络资源进行创新教育的同时,用现实资源解决一些重点、难点问题,增进情感交流,同时也引导学生建立良好的生活方式和人际关系,避免沉溺于网络虚拟世界的情况。在素质能力培养的视角下,结合网络时代的特征,教师对日常思政教育工作中的现实和网络资源进行整合,根据工作模块分门别类构建体系化教育介体,构建教育介体的过程也就是搭建素质能力培养平台的过程。在每个工作模块中,可以将工作资源分为现实资源和网络资源,现实资源和网络资源可以在交叉的过程中实现互补。在工作途径方面,在以思政教师、班主任和辅导员为主的教师主体与以群体和个体构成的学生主体间搭建具有“平等性教育主体、互动性教育过程、体系化教育介体”特点的素质能力培养平台。 3.3建立信息化双向评估体系 所谓信息化双向评估体系,就是利用网络时代的信息化手段,建立教师对学生的素质能力评估体系和学生对教师的思政教育评估体系。网络思政教育评估机制是衡量思政教育成果、把握思政教育水准的“计量器”和“风向标”,是完善网络思政教育的重要举措。在教师对学生的素质能力评估体系中,应采用对十二项素质能力指标逐一考核的方式,这样能充分保证专才(即某一项或某几项素质能力指标特别突出的人才)、通才(即绝大多数素质能力指标都优秀的人才)都能得到认可,同时应采用定性和定量评估相结合的方式,定性评估的结果使用旨在助困,即帮助某一项或几项素质能力较差的学生;定量评估的结果使用旨在奖优,即作为学生评优评奖的主要依据。在学生对教师的思政教育评估体系中,可以利用网络的匿名性调动学生的参与热情,评估体系着重评估思政教育中教师的主体地位是否过于突出、教育过程是否互动、教育介体是否体系化,学生将评估结果反馈给教师后,教师应及时调整工作目标、工作模块、工作资源和工作途径。 作者:丁亮单位:南京航空航天大学 航空航天论文:出口管制航空航天论文 一欧盟航空航天产品出口管制法律制度 对法国航空航天产业发展的影响法国航空航天产品出口管制受其国内法及欧盟相关法律约束。总体来看,欧盟在这一领域法制化程度较高,其法律规定因其联盟成立宗旨与目的而又具有明显的区域性。根据《两用物项规章482/2009》的规定,附件2中项目适用欧盟通用出口许可,这一许可在欧盟各成员国国内均具有效力。在2011年规章修订之前,欧盟通用出口许可的范围仅包含向美国、加拿大、澳大利亚、日本、新西兰、瑞士和挪威七个国家出口清单所列极敏感两用物项以外的其他两用项目。2011年修订后的欧盟通用出口许可共分为六类,附件2a即为原文本中附件2所涉及的欧共体通用出口许可,附件2b、2c、2d、2e、2f即规定了向其他指定目的地出口指定物项的内容。随着修订后附件2中两用物项类别及出口目的地国家的增加,欧盟出口贸易领域也日益扩大,不仅降低了出口成本,还提升了欧盟成员国企业的国际竞争力,对于促进法国航空航天产业发展发挥着重要的作用。自2004年1月1日起,法国航空航天工业协会(GroupementdesIndustriesFranaisesAéronautiquesetSpatiales,GIFAS)即代表了法国航空航天及国防安全领域企业的利益。航空工业企业是航空工业的主体,其中法国大部分航空工业都加入了法国航空航天工业协会。目前,法国航空航天工业协会目前有包括法国飞机制造公司、空中客车公司、泰雷兹公司等在内的322家企业。这些企业活跃于航空航天工业的各个领域,如军民用飞机、直升机、发动机、导弹及武器、卫星及发射系统,安全防卫系统以及相关软件应用等等。协会中的积极成员可以分为主要的合同商及大型承包商,机载设备生产商以及航空中小企业委员会中的中小型企业三类。法国航空航天工业协会每年都会年度报告以公布上一年度法国航空航天产业在航空航天及国防安全领域的重要数据。根据法国航空航天协会2012-2013年年度报告,法国航空航天工业总收入,通货膨胀调整前后总收入及出口收入比例。由图表显示数据分析可得法国航空航天企业订单中出口合同占绝大比例,出口收入在通货膨胀调整前波动较为明显,在通货膨胀调整后较为平稳,同时可以预见到随着欧盟出口贸易领域的扩大化,法国航空航天产品出口订单及收入也将在日后呈现稳定增长的趋势。为符合《两用物项规章428/2009》的基本原则以允许成员国出于对其国家安全或公共政策之考虑限制两用物项出口,规章第4条引入了全方位管制条款,即允许在某些情况下,成员国可对未列入附件1和附件4中的两用物项实施出口管制。这一条款的制定源于使出口管制项目的更新与技术飞速发展相一致的需要,同时也可限制因技术创新而未列明在附件1和附件4中但可用于军事的民用物项的出口。此外,根据规章规定,成员国还应成为国际核不扩散体系及出口管制协议的成员,法国一直致力于推动防止大规模杀伤性武器及核武器扩散,同时还积极参加与信息交换、透明化相关的国际实践。在常规武器领域,法国实行严格的出口管制政策,其中涉及到联合国宪章的宗旨及原则,人权,禁运及其他国际社会所认可的限制性措施,武器管制等。这也为法国进行航空航天产品出口的同时提供了良好的国际贸易环境,能更为有效的保护本国国民及航空航天产业的利益。 二法国航空航天产品出口管制法律制度对我国的借鉴 目前,在《两用物项规章428/2009》附件2所含六类欧盟通用出口许可中的2c、2d、2e三类都已将中国(包括香港和澳门)列为出口目的地之一,但欧盟及法国对华出口管制总体而言仍未放宽。航空航天产品因其自身特殊性而具有军民两用性质,我国目前尚未出台相关出口管制的专门立法。我国作为航空大国,在与他国进行国际合作的同时,也应借鉴法国及欧盟两用物项出口管制的相关法律政策完善我国航空航天产品出口管制制度。 1加快我国航空航天产品出口管制 法律制度制定进程我国现已成为国际航空航天市场重要一员并起着举足轻重的作用,但我国航空航天产品出口法律制度却远远落后于美国、法国等航空航天大国。目前,我国没有关于航空航天产品出口管制的专门立法,相关规定散见于各类行政规章及部门规章中。目前现行有效的主要有《两用物项和技术出口通用许可管理办法》(2009年)、《民用航空零部件出口分类管理办法》(2006年)、《中华人民共和国核出口管制条例》(2006年修订)、《中华人民共和国核两用品及相关技术出口管制条例》(2007年修订)、《中华人民共和国生物两用品及相关设备和技术出口管制条例》(2002年)、《中华人民共和国导弹及相关物项和技术出口管制条例》(2002年)和《有关化学品及相关设备和技术出口管制办法》(2002年)。从效力等级来看,我国现行的相关法律规定多属于行政规章,与航空航天产品出口管制相关的优秀法律文件均属于部门规章,其效力等级较低且项目类别繁琐。从法律文件制定及修订时间来看,其管制清单项目内容都已与当前国际航空航天市场发展现状具有一定的滞后性。从法律文件条文设置上来看,我国规定都较为笼统,对航空航天产业的指导性和操作性存在一定的不足。因此,我国应当借鉴法国及欧盟航空航天产品出口管制法律制度的做法,在短期难以制定专门立法的情况下,应先明确军民双线的出口管制模式,对两用物项出口管制制定专门立法,在该法中确定管制项目类别,并将各类别的具体项目内容规定于法律文件的附件之中。这样既提升了法律文件的效力等级,又统一细化了现有的各类部门规章,同时设置全方位管制条款以弥补法律的滞后性,为各企业实际操作提供明确的法律依据并发挥指导性作用。 2积极参与多边出口管制机 制从法国的航空航天产品出口管制的发展沿革不难看出法国一直都是多边出口管制机制的成员国。多边出口管制机制不仅仅是提供国际合作交流的平台,同时由于成员国之间实行通用的出口管制清单及许可程序,既保证了交易环境的稳定与安全,还可以促进成员国之间的贸易往来,将风险较低物项的出口程序简化从而使得交易更为高效。当前国际社会的航空航天大国多为“核供应集团”、“澳大利亚集团”、《瓦森纳安排》等多边出口管制机制的成员国,我国也应当跟国际社会主流做法相一致,积极参与其中,提升我国航空航天产业的国际竞争力,加强与其他航空航天大国的交流合作。 3改善与他国的经贸关系 随着我国航空航天产业的迅猛发展,我国与世界各国的贸易往来将不断增加,但与此同时我们还应当注意到美国、法国等传统航空航天大国对我国的贸易管制依然存在。因此,在完善我国国内相关法律制度的同时,我国还应当深入与美国、法国等航空航天技术强国的谈判与对话,建立合理有效的贸易协调机制,逐渐减少与其之间的贸易壁垒,推进航空航天产品贸易发展。 作者:萨楚拉单位:中国人民大学法学院 航空航天论文:技术转移航空航天论文 一南京航空技术转移中心运行模式 1发挥航空、航天、民航“三航”特色优势 立足江苏,积极实施军转民,整合资源,加速形成学校向产业技术转移的有效机制南京航空航天大学是具有良好军工技术基础的综合性研究大学,研发了一大批运用于国防的高新技术和科技成果,这些科技成果在民用市场同样有着巨大的发展潜力。因此,发挥国防特色,积极推进军工技术向民用市场转移,势在必行。针对国民经济和江苏省发展,中心加强引导军用技术与民用市场的融合,使国防科技在服务军工科研和生产的同时,为地方经济和发展做出突出贡献,赋予学校科技工作新的增长点。有效形成了军民融合、军民互相促进的良好局面。例如,在民用航空发展需求方面,中心重点在通用航空设计制造、航空规划与交通管理、民营运营与空港经济、飞机运行与安全保障、民航培训与先进训练等方面加快推进技术转移和辐射,先后为镇江新区、扬州新区、南京江宁区等地方政府开展航空产业和空港经济规划,与南京禄口国际机场、无锡苏南国际机场、杭州萧山国际机场、上海机场集团公司等20余家省内外机场,中国南方航空集团公司、中国民用航空局华东管理局等航空公司和空管部门,江苏航空产业集团、中国电子科技集团公司第二十八研究所、中国商用飞机公司等科研院所和大型企业建立产学研合作关系,推动我校特色“三航”技术在相关领域迅速应用和转化。 2参与行业共性、关键性技术的研究 积极与地方政府、企事业单位共建合作平台,开展产学研合作,服务地方经济发展中心以国家重点发展的主导产业为抓手,充分利用学校人才、特色优势学科和最新科技成果的优势,积极融入区域创新体系的建设,加强与各级地方政府和企业构建合作平台,走政产学研合作之道路。同时,企业单纯依靠内部技术创新活动实现技术创新能力提高越来越难,需要与外部知识源的合作,因此,校地合作、校企合作已成为地方经济快速发展、企业提高技术创新能力的有效途径。中心先后与南京六合区、张家港、连云港、萧山、武义等19个省内外城市共建南航部级技术转移中心分中心,同时在高端装备制造、新能源、新材料等领域与政府以及企事业单位建立研究院、研发基地、工程中心、联合实验室等36个技术创新平台。这些平台的建立,大大加快了学校最新科技成果向地方转移,促进了当地经济及企业的快速发展。中心依托我校在航空航天民航等领域的国家重点学科、国家优势学科创新平台、国家重点实验室等科技创新平台,围绕国家和区域产业需求,积极参与行业共性、关键性技术研究,促进科技创新成果的转化,显著提升相关行业的发展水平。例如,在江苏省重点发展的新能源产业领域中,中心以我校作为首席单位承担的三项国家“973”项目为基础,整合学校在力学、电子信息和机械自动化等学科方面的科研成果及人才团队,与无锡市展开了全面合作,将“973”项目、国防预研项目等研究的创新成果成功应用到无锡的风电产业,开发出了全球首创的MW级竹质复合材料风力机叶片,共建无锡市风电设计研究院、南航无锡研究院等创新平台16个,有效推动了无锡市在装备制造、新能源等优势战略新兴产业的发展。 3以企业需求为导向 加速科技人员服务企业长效机制建立,有效推进学校最新科技成果转化成社会生产力科技人员服务企业为我校、地方企业、科技人员等搭建了交流合作平台,推动我校最新科技成果迅速向企业集聚,对帮助企业攻克技术难题、提升企业技术创新能力和竞争力、促进先进适用技术向现实生产力转化、促进地方经济发展等方面起着至关重要的作用,也是我校技术转移中心的职责所在。一方面主动贴近企业,挖掘企业技术需求,积极构建企业、中心数据共享平台(南京航空航天大学技术转移中心网站),主动联合企业开展技术开发、技术咨询、成果转化等多形式、多层次的合作,积极推荐教授、博士柔性进企业,直接参与企业技术创新工作,有效开展科技人员为企业服务。另一方面完善制度、规划激励措施,制定各类学科及技术团队的产学研合作策略,实现重点(特色)学科服务重点产业,不断提升中心综合服务能力。同时,中心着力建设打造科技人员服务企业的技术转移人才体系,多次组织涵盖科研老师、学院科研秘书、技术经纪人及中心管理团队等技术转移各个层面人员的技术转移业务培训,打造一支专业水平高、视野开阔的创新型科技人员服务团队,为服务企业工作打下坚实基础,不断强化和提升中心服务人员在市场经济条件下的综合服务能力。 二小结 高校技术转移中心的建设是社会经济发展的必然趋势,积极探索技术转移中心的运行模式,是建设综合性研究大学的必经之路。当然,高校技术转移中心服务地方经济发展的模式与其自身科研特点是分不开的,但不论采取哪种模式,一定要结合实际,采用最适合高校自身发展的模式,充分利用高校的优势资源,不断总结经验,多方借鉴,逐步改进,形成具有自身特色的技术转移中心,以便更好地服务地方经济发展。 作者:刘华翔刘周成白凤单位:南京航空航天大学 航空航天论文:生理学实习航空航天论文 一任职教育的特点针对性强 学历教育是使受教育者掌握必要的基础知识、基础理论、基本素质和基本能力的基础性教育。侧重传授完整的知识和提高学员整体素质的学历教育不同,任职教育主要是在学历教育的基础上,着眼军人晋升职务的需要,培养能够胜任各种岗位工作的专才,不断提高其岗位任职能力,满足其岗位任职需要,具有鲜明的针对性。实践性强。任职教育因其着眼点是岗位任职需要,属于职业教育的范畴,强调的是教育的职业指向性。它关注的是教育对岗位的指向性和适应性,而不关注一个人能否在其一生中持续地获得教育的机会。而是使学员不断获得新知识、新技术和新理论,强调通过实践来理解和运用理论;通过实际操作锻炼来提升能力;通过培训培养来形成良好的职业道德,服务部队,突出培养学员解决任职岗位领域实际问题的能力,使学员成为能够满足部队实际需求的高技能军事人才。综合性强。学历教育旨在使受教育者打下扎实的基础功底,从而为部队输送合格的具有宽厚基础知识的通才,以增强军人在职业上的可塑性,为军人在晋升过程中进一步接受任职教育打下基础。通过任职教育使学员具有较高的综合素质,做到知识与修养、能力与素质、理论与实践的统一。 二如何深化航空航天生理学实习 课教学航空航天生理学实习课具有很强的针对性、实践性和操作性。与其他学科比较,有其自身的特点。首先是在这些试验中,学生体验性教学所占比例较大,且会涉及一些异常的环境因素;另外,除了在实习中会采用普通生理学实验设备外,还会使用一些航空航天医学所特有的实验设备,如低压舱、供氧装备等。 1针对性的教学航空航天生理学实习课 主要是通过实验加深学员队航空航天生理学理论的重点、难点理论的理解,更好的掌握理论课内容。本科生的教学方式就是结合大课理论,对每一个实习课逐一进行讲授。而对于参加任职教育的学员来说,他们来自不同兵种,不同的地域,所要保障的对象也不尽相同。所以,针对他们的教学不能照搬本科生的教学方式。应针对他们的工作特点,制定更加深入的、更有针对性的教学计划和教学内容,使学员能够学到与其工作密切相关的理论和实验知识。例如:对于工作点处于南方的航医,《热暴露对动物生理机能的影响》应该重点讲解,和其他班相比在理论和实验上都应该有所偏重,加深他们对热负荷相关知识的理解,提高他们在实际工作中分析处理热负荷对人体带来不利影响的能力。而对于来自高原和保障对象为直升机飞行员的航医来说,缺氧是他们航卫保障的主要内容。所以,就应该重点给他们安排《低气压对小动物机体的影响》以加深他们对缺氧相关知识的理解,提高他们的工作能力。随着航天事业的发展,航卫保障也面临新的挑战。这就需要航医不仅要具备更多的专业知识,还需要具备一定观察、分析和研究问题的能力。所以,在讲授一般实习课的同时,也应该鼓励他们将工作中发现的一些新的问题拿出来和教员一起分析,并制定实验方案予以验证。以提高他们处理研究解决新问题的能力。 2人体体验实习课 人体体验实习课是航空航天实验课教学的重要内容,也是和航医工作非常贴近的一项内容。让进行任职的学员通过人体体验课亲身体验航空不利环境因素(如缺氧)对人体的影响,防护及其对抗措施,加深学员印象,使学员通过实践来理解和运用理论;通过实际操作锻炼来提升能力,使学员达到能解决任职岗位领域实际问题的能力。如加压呼吸训练实习课,传统的学历教育的教学方式是安排部分学生进行人体体验,其余学生进行观察记录。而参加任职教育的航医学员在工作中就需要对飞行员进行训练,所以要求全部学员都要参加体验,熟悉加压呼吸的呼吸方式,掌握加压呼吸的动作要领。其次,参加任职教育的学员来说,他们已经具备一定基础理论知识,有些还具有一定的工作经验,教员就需要在课堂上和学员进行更多的沟通和交流,更加清楚的讲解体验实习的每一个步骤,每一个细节。使学员不留一丝盲点,做到理论与实践的统一。 三讨论 课传统的讨论课是通过实例引导和教员指导下的课堂讨论、资料查询、自学等方式启发学生分析、讨论有关航空航天生理学问题,学习航空航天生理学知识。该实验课以学员宣讲为主。教员提出与大课理论相关并且与航空军医实际工作密切联系的实际问题,由学员自己运用所学到的知识解决实际问题,并且亲自讲述解决问题的思路、方法。对于在基层工作多年的航医来说,他们可能会接触到更多、更复杂和更实际的案例。而由于他们工作地点和保障对象的不同,所遇到的案例也就具有了一定局限性。为了培育新形势综合性航医。在讨论课中将来自不同工作地点、保障不同对象的航医集合到一起。让他们每人准备一个讨论题目参加讨论,最后由教员结合每个题目进行串讲。使每个参加培训的学员都具有处理不同环境、不同保障对象的能力。总之,只有把握任职教育特点才真正的做到深化航空航天生理学实习课教学改革,才能使航空航天实验课在造就高素质、高层次、创新型、综合航医中发挥重要作用。 作者:白云刚焦博程九华谢满江单位:第四军医大学 航空航天论文:现代大学航空航天论文 一、工会紧抓履职机遇,努力构筑维权渠道 1.积极发挥组织协调作用 工会立足维护职能,全面承担委员会办公室工作。校工会常务副主席任委员会副主任,副主席担任秘书,列席会议,负责各种申诉事项的接待、分类、办理和答复等有关申诉程序的组织落实工作。由于申诉审议委员会职能的特殊性,工会紧密配合委员会,积极与学校、职能部处、相关单位进行沟通与协调,特别是认真协调落实申诉决议,有力地保障了工作的顺利开展。 2.勇于担当多种角色 第一,做好学校党政的助手和参谋。在组建机构、建章立制、聘请委员人选等各项工作中,深入调查、细节论证、汇报方案、认真落实,踏实为教职工维权工作搭建平台。第二,当好教职工的娘家人。公正的理念、细致的工作、热心的服务是获得教职工信任的保障,敢于承担、善于倾听使申诉教职工第一时间得到心灵的帮扶,对矛盾纠纷起到了关键的缓冲作用,充分体现了工会是值得信赖和依靠的娘家人。第三,干好解决矛盾的搭桥人。进入申诉程序,教职工有机会充分表达自身权利,管理部门也对工作过程做出说明,工会在申诉程序的每项工作中努力做好搭桥工作,使得严格执政与温度管理相辅相成,尽最大力量寻找解决矛盾的出口。 二、科学运行申诉机制,提升学校服务公信力 1.健全工作机制,严谨公正办案 首先,认真制定规章制度。申诉审议委员会经过多次集体讨论,制订了《北京航空航天现代大学专业技术职务评审及岗位聘任工作申诉审议暂行条例》等相关文件,建立了一套科学规范、符合校情、操作性强的工作机制和体系。第二,严格遵守工作制度。委员会坚持参会委员必须达到三分之二以上方能进行决策的制度,表决时除特殊情况之外须全体出席。委员会讲求实效,明确申诉事项分工,认真研究学校政策,严格审理申诉材料,与申诉人及所在单位负责人谈话,进行详细而缜密的调查,召开会议集体讨论,进行表决,积极与人事部门商洽,及时向学校领导汇报,委员会慎重地对每一位申诉人给予答复。第三,委员严格自律。申诉审议委员会委员由各学科专家以及校工会负责人等十一人组成,每届任期三年。他们来自学校理工文法管等不同的学科,都在所属学科具有较高知名度,办事公正,具有高度责任感和品格感染力,他们中有区人大代表、派人士、学院的行政领导和工会主席,他们不仅是能言直言会言的教授代表,也是所在学科领域领军队伍的权威学者。为了更好地履行申诉审议委员会委员的职责,确保公平公正办案,委员们坚持回避制度,三名委员退出了校、院职称评审委员会。第四,严格依法办案。委员中一名法学专家负责把握法律程序,依法维护教职工的权益,确保每项申诉都根据劳动关系法等各级法律政策详细地进行法律解析。对于教职工无效及非权益申诉,委员会对申诉人进行耐心的解释与疏导。 2.程序规范严格,保障公平公正 首先,规范申诉形式。申诉书必须采用书面形式并由申诉人本人签名后提交申诉审议委员会办公室,委员会对于不符合形式要求或匿名的材料不予受理。第二,明确受理时效。根据学校工作进程,职称评审申诉材料必须在各学科评审组评审结果公布后一周内提交,岗位聘任申诉材料则在各学院、部门评审结果公示后一个月内提交。第三,严格受理时间。申诉审议委员会受理申诉后,在一个月内必须向申诉人做出答复。确有必要延长的,最长不得超过三个月,确保及时有效地对教职工的申诉进行反馈。第四,明确审理程序。申诉审议委员会通过调查、听证或其他适当的方式对所反映的问题进行核实,根据调查核实的情况,在征求相关各方意见后,依据学校有关制度、规定提出处理意见并通知相关单位和职能部门执行。 三、推进学校民主建设,实现管理服务双赢 1.推进了学校提高治理能力和现代大学的建设进程 高校设立教师申诉审议委员会,是学校在新的视角下对高校治理能力和现代大学建设的深入探索。通过不懈努力,申诉审议委员会正确行使学校和教职工赋予的监督职权,做到既不失职、又不越权,代表教职工进行民主监督,促进了相关工作的公开、公平、公正,在维权、矛盾调解、利益协调等方面发挥了重要的作用,促进了学校决策的科学化与民主化。目前,学校职能部门在制定相关政策时,主动邀请委员会参与研讨,在源头上进行参与和监督,申诉机制也规范纳入职称评审和定岗定级位工作中,成为一项必要环节。 2.促进了学校和谐校园建设进程 在学校各项建设事业飞速发展时期,凝聚力量是关键。申诉机制的建立,表现了学校关怀教职工个体利益发展的管理理念,同时也通过正面维权不断提高科学管理能力,检验科学管理水平。近三年来,申诉委员会共受理申诉21项,其中岗级聘任11项,职称评审申诉8项,博导延迟退休事项2项,申诉委员会多次调研,并召开全体会议对每一件申诉进行集体讨论和审定,研究与学校沟通的方案,有效地调解、化解矛盾,尽早避免了学校发展建设中教职工和学校间的不和谐因素,切实依法维护了教职工的合法权益,为学校和谐民主建设做出了实际贡献。经过申诉委员会的受理、调解与沟通,两名岗位申诉人深入了解情况后同意撤诉,两件岗级申诉问题得到了解决,一项工人岗位技级问题也寻找到了解决的具体方案,并在后续得到相应落实。特别是2013年,受校领导委托,申诉审议委员会对学校延迟退休工作进行了调研,并向学校提交了调研报告。最终,学校在政策制定中采纳了委员会提出的建议,使此项工作得以妥善平稳的实施。 3.提高了工会维权职能的作为能力 作为学校和教职工的桥梁纽带,工会以申诉审议委员会工作为抓手,宣传和提高了教职工的维权意识,紧抓时机纵深发展民主监督和维权工作职能,通过参与委员会与申诉人约谈疏解矛盾,实现心理帮扶。同时,工作中,工会协调关系、汇集力量、建言献策、服务大局,学校形成了“学校支持、工会铺路、委员会发声、职能部门协作、教职工维权”的和谐校园建设新局面。 作者:杨瑞静单位:北京航空航天大学 航空航天论文:航空经济航空航天论文 一、机遇与挑战 随着全球经济一体化及速度经济时代的加速发展,航空经济在社会发展领域中的地位日益提高,郑州航空港经济综合实验区的建设和发展,不仅为中原经济区的进一步建设带来了机遇与挑战,同时随着航空航天类专业人才的需求不断扩大,也给河南省航空航天类高校及相关学科的发展带来了巨大的机遇与挑战。 (一)国家和区域战略需求助推航空航天类高校及相关学科的发展 1.国家重视航空、航天发展 在《国家中长期科技发展规划纲要(2006~2020年)》的16个重大专项中,大型飞机、载人航天与探月工程被列入其中,同时它们也被列入国家“十二五”科技发展规划中,显示出我国对航空、航天产业在国家科技及经济发展中战略性地位的重视。我国在航空、航天领域的国家决心和惊人进展,也给原来航空工业行业的各高校带来了巨大的发展机遇,更强烈地拥抱航空,凸显航空特色成为原航空工业高校明确的战略抉择(张天夏,2013),也为其他有实力开办、发展航空航天类相关专业的院校指明了发展方向。面对如此有利的发展环境,河南省也应该把握机遇,继续发挥郑州航空工业管理学院原有的航空特色,整合全省优秀的高校资源,大力发展完善航空航天类学科建设,跟上国家发展的步伐。 2.郑州航空港经济综合实验区发展需要 2013年3月7日国务院正式批复的《郑州航空港经济综合实验区发展规划(2013~2025年)》指出郑州航空港经济综合实验区是全国首个上升为国家战略的航空港经济发展先行区,该规划现在已经成为中原经济区国家战略的强有力抓手,成为河南省与国家有关部门对接的政策依据。郑州航空港经济综合实验区的建设,一方面需要大量优秀的航空航天类专业人才投入到港区的实际建设和工作中去,另一方面需要一批具有高水平科研开发能力的高校及科研院所支持港区的长期稳定发展。而航空航天类专业人才的培养与长期的智力支持都离不开航空航天类高校及相关学科的发展与完善。郑州航空港经济综合实验区的建立带来了各层次航空航天类专业人才的刚性需求,但河南省目前对航空航天类专业人才的培养基础相对薄弱,省内相关人才的供给远远不够,而长期从省外引进人才又会给港区的建设带来成本等方面的压力与问题,所以河南省航空航天类高校及相关学科的发展势在必行。与此同时,河南省航空航天类高校及相关学科的发展不仅能够解决为郑州航空港区输送人才的问题,从长远来看河南省航空航天类高校及相关学科的发展与完善也将促使河南省航空航天类相关专业的科研能力及高端人才的培养,从而进一步为郑州航空港区高科技产业的发展提供长期的智力支持,促进郑州航空港区高端产业的不断发展。由此可见,航空港区的建设及航空经济的发展与航空类高校及相关学科的发展息息相关,航空港区的建设将带动航空类高校及相关专业的发展与完善,反过来航空类高校及相关专业的发展与完善又支持和推动了航空港区的进一步发展。因此,河南省应把握住郑州航空港经济综合实验区建设这一机遇,加快河南省航空类高校及相关学科的建设,从而促进河南省航空经济的不断发展,进而推动中原经济区的进一步发展。 (二)河南省航空航天类高校与学科发展 必须直面国内竞争压力纵观全国各大航空航天类高校,除国内五大航空工业大学(北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学、南昌航空大学、沈阳航空航天大学)以外,许多985或211院校(如清华大学、同济大学、浙江大学、西安交通大学等)及一些民航(如中国民航大学)与军事航空院校(如国防科技大学、空军工程大学等)也都开设了航空航天类相关专业。这些非航空工业高校非常重视国家科技战略的转变与航空经济的凸起,不断加强航空航天类相关学科与专业的建设,都形成了一定的特色并积攒了相当的实力,增加了我国航空航天类中高端人才的供给。但这些高校打破了航空工业、民用航空高校传统的人才培养领域之后,也一定程度上挤压了河南省高校航空布局的空间。河南省航空类高校及相关学科的发展还处于起步阶段,虽然郑州航空工业管理学院目前也取得了一定的发展,但从整体来看河南省航空航天类高校及相关学科的发展与国内一流航空高校相比还存在着巨大的差距。因此,为缩小差距,河南省亟须将省内航空航天类高校及相关学科的建设与发展上升到我省高等教育“十三五”与中长期发展规划之中,以平衡和完善我省高等教育的全面发展,进而更好地服务于中原经济区的建设与发展。 二、对策与措施面对航空经济 在国家社会经济发展中日趋重要的战略地位及郑州航空港经济综合实验区建立所带来的机遇与挑战,河南省必须重视航空类高校及相关学科的发展,制定以郑州航空港经济综合实验区为优秀的河南航空人才高等教育发展战略,实施本科航空类高校、高等职业教育航空类高校协同发展战略,以满足航空港区建设对不同层次航空人才的需求;构建特色鲜明的航空类大学、航空类特色学院、航空类相关学科集群、航空类产业技术研究院为支撑的高端航空教育和科研生态体系。具体措施如下: (一)尽快组建郑州航空大学建议 以郑州航空工业管理学院为基础,全方位升级改造,组建新的郑州航空大学,形成航空制造与民航运输齐全的特色大学。郑州航空大学应在巩固现有优势学科的基础上,积极引进优秀师资,加大学科整合力度,增加相关专业,健全有关学科,组建相关院系,重点建设航空制造工程学院、飞行器工程学院、国际飞行学院、空中交通管理学院、乘务学院、航空物流学院;深化航空经济、航空安全、通用航空和航空法律等专业建设。打造双翼齐飞的人才培养体系。在研究生培养层次,优先发展与航空有关的教育,尤其重视航空专业硕士的培养。在本科层次,扩展航空宇航科学与技术一级学科之下的各类专业,健全有关民用航空运输专业。 (二)加速创设若干独立航空学院 针对航空制造与民用航空运输两方面的需求,一方面应整合各方优势资源,加速组建若干飞行学院;另一方面应建设以航空工业为主的航空学院。目前,河南省内有两个飞行人才培养基地:洛阳有中国民航飞行学院洛阳分院,安阳有安阳航空运动学校、安阳工学院飞行学院和安阳职业技术学院的通用航空飞行人才培养基地。鉴于国内飞行人才奇缺的现状,应该高度重视组建若干新的飞行学院。优先发展郑州航空工业管理学院牵头的国际飞行学院。该学院将由纽约市立大学约克学院和纽约飞行学院、郑州航院和河南省民航投资发展有限公司共同发起组建,开展航空相关专业合作办学。该学院选址在郑州市上街区,按照股份制模式运行管理。学院将主要开设飞行技术、飞行器制造、飞行器动力、机务维修、领航、签派、安全技术管理、航空金融、空中乘务和航空物流等相关航空专业。中原工学院与俄罗斯这种国际合作创建航空学院的模式也可以推广。此外,适时推进河南省民航投资发展有限公司与中国民航飞行学院的战略合作,在河南境内选址建设新的飞行学院。 (三)重点发展航空宇航科学与技术学科、航空物流与航空金融学科 鼓励河南省具有工科重点学科的高校,特别是郑州大学、河南大学、中原工学院、河南科技大学与河南理工大学等高校大力发展航空航天类专业,在本科和研究生两个层次“双翼齐飞”,积极培育航空人才。依托自身优势,依托国内外力量发展高端的航空宇航科学与技术学科,建议先从该学科的有关专业、有关方向发展,逐步向该学科下设的有关二级学科与重点专业汇聚,从而以学科发展促进河南航空优先发展战略的实现。为适应郑州航空港建设和河南地处中原、货通天下、物流便捷的优势,重点支持相关高校大力发展航空物流和航空金融等学科。为此,要高起点规划,突出航空物流特色,重点设置航空运输、航空物流、物流工程、仓储配送、报关、保税物流等专业,力争打造一批在国内有影响力的航空交叉学科。 (四)以郑州航空产业技术研究院为依托发展战略性 新兴产业科研院所集群为从根本上解决河南航空发展的原动力不足问题,相关部门应在郑州航空产业技术研究院的基础之上,集合相关专业优秀人才与科研力量,发展战略性新兴产业科研院所集群,举全省之力打造前瞻性、整体性、基础性的民航和航空高科技研发中心。一方面,已建好的郑州航空产业技术研究院可以依托郑州航院,吸收中航工业的国家航空研究院、北航、南航、西工大、中国民航大学等国内外航空类高校和科研院所的资源,培养硕士、博士;加强航空类技术的原创能力与技术转移。另一方面,通过研究院集群的建设和发展,重点开展河南民航和航空领域战略性、前瞻性和基础性技术发展的策划与研究,研发具有影响力的高新航空技术、航空物流技术、信息技术和航空产业投资,推进河南民航和航空工业科技水平和整体竞争力的提高。 三、结语 面对航空经济发展的重大机遇,河南省虽然也面临着航空航天类高校及相关学科发展基础薄弱等困难与挑战,但河南省高校潜藏着发展航空航天类专业学院、建设航空航天类相关学科与学科集群的巨大热情和潜力,只要政策设计得当,规划合理,河南省高等教育支撑航空航空经济的局面一定能尽快实现。 作者:张志宏任艳欣郝红军单位:郑州航空工业管理学院 航空航天论文:教学实验室下的航空航天论文 1航空航天类专业的特殊性 航空航天类专业的应用对象包括卫星、飞机、导弹、炮弹甚至还包括舰船和潜艇。在世界范围内,所有的工科教育都是基础教育和应用基础教育的结合,航空航天类专业亦不例外。这一特点引导着高校教师在航空航天类专业的研究领域和研究方向,也决定了高校教师必然与军方及大型的航空航天研究院所联系密切。从上述应用对象可以看出,除了为数不多的民用产品外,大都与关系国家国防安全的军用产品有关,尤其一些尖端科技产品更是如此。事实上,即便是那些民用产品,其优秀技术也往往涉及国家秘密或者商业秘密,如民航飞机发动机的设计和制造技术一直为几个军事强国所把持。这些特点意味着许多高校航空航天类专业的研究场所和实验场所必须遵守人员出入受限、接触范围受限的法令法规,为“卓越计划”的充分实施带来了巨大的挑战。 2航空航天教学实验室建设的必要性 很多航空航天类专业的课程都是与实际工程紧密结合的,以航空航天类专业本科生必修的专业基础课自动控制原理来说[12],不仅要讲授基础理论知识,还要引导学生运用所学的自动控制知识进行飞行器制导控制系统的设计,这需要基于实验室的实践教学来进行辅助。虽然各航空航天高校均已建立了各级别的专业实验室,但这些实验室仍主要为研究生所用,且其承担的多是一些国防科研任务,不一定适合本科生接触和参与。这也是导致航空航天类专业本科生实践能力不足的另一个因素。随着我国航空航天事业的持续发展,国家和地方的支持力度也不断增强,开设航空航天类专业的高校越来越多,不管是研究型高校(985工程大学),还是教学研究型高校(211工程大学)都唯恐落于人后,争相设立与航空航天方向相关的学院或专业。这在造成每年毕业的本科生数量与日递增的同时,配套设施建设尤其是本科生教学实验室建设的进度滞后,也使得这些专业的毕业生质量参差不齐,进一步凸显了他们动手实践能力不足的问题。随着“卓越计划”的推进,教学实验室在高校教学、科研和学生培养方面的作用会越来越大,加强专业教学实验室的建设,并建立有效、开放的运行机制,将是切实提高学生工程实践能力的重要抓手。因此,有必要建立航空航天类专业的本科生教学实验室,用以承担本科生的实验教学和各类竞赛、创新计划等任务。 3航空航天教学实验室的建设经验 北京理工大学(以下简称我校)建于1940年,是中国共产党创办的第一所理工科大学。建校70多年来,一直以建设强大的国防力量为己任,秉承“实事求是,不自以为是”的校风,在航空航天领域取得了诸多辉煌成果。结合我校航空航天类专业的前述特殊性,以我校相关专业的教学实验室建设经验为例进行说明。 3.1立足校内,建立实验教学基地本科生教学仍以高校校内为主要场所,在校园内建设高水平的专业实验教学基地是重中之重。我校与航空航天类专业本科生培养相关的专业教学实验室或工程教学中心有三个,即航空航天工程北京市实验教学示范中心、基础力学北京市实验教学示范中心和北京理工大学宇航学院学生课外科技创新基地。宇航学院学生课外科技创新基地是学校的“985”计划项目,已持续投资近200万元,2002年开始组建,2005年建设完成后至今仍不断补充和完善。面向全校尤其是航空航天类专业的本科生、研究生开设了近20门实验选修课程,每年平均接纳学生1000多人。同时承担国家教育部、北京市创新项目研究5项,参与学生30多人,为全国大学生电子竞赛、北京市电子竞赛培训八届学生计300多人,获奖15项,为大学生课外科技作品竞赛培训了近200人。该实验教学基地为航空航天类专业学生的实践能力培养起到了重要的作用。 3.2科教互融,掌握技术前沿教学与科研的交互融合,不仅有助于培养学生的专业兴趣,同时有助于学生了解工程技术的难点和前沿领域,这需要确立具有实用性和创新性的实验教学内容。原有实验教学方式存在的不足主要是:实验内容陈旧,多是原理性的验证实验,学生和老师均缺乏动力和兴趣。为此,航空航天类专业的责任教授和管理、实验人员一起重新规划了实验教学模式。在实验教学中,注意发挥学生的积极主动性和创新思维,在原理性验证实验的基础上,更注重在强化基础理论的情况下结合学科发展前沿,鼓励学生分组、分工完成课题。既培养学生的动手能力,又培养学生团队协作的精神。同时,充分发挥学科优势,鼓励教师把最新的科研成果融入实验教学环节中,甚至鼓励教师把自己的在研项目经过处理后引入实验教学。经过几年的运行和完善,已经形成了一批特色鲜明的专业实验课,并在飞行器现代设计方法、飞行力学、飞行器制导控制系统设计等专业课程的实验教学中取得了优异的成绩。 3.3兴趣牵引,建设专业社团我校航空航天类专业一直注重培养学生的专业兴趣,认为这是让学生由被动学习向主动学习转变的良好催化剂,同时也是激励创新的原动力。针对航空航天类专业的特点,2001年成立了学生科技创新社团———航模队,共有队员100余人。为了更好地引导和鼓励科技创新,学校还定期举办与此相关的讲座和竞赛,并为每组参赛选手配备专业的指导教师。经过多年的探索实践,航空航天类专业在人才培养,尤其是拔尖创新人才培养方面形成了系统的学生科技实践创新体系:加强实践创新基地建设,引导科研一线教师积极参与,培养学生科技创新团队,培育和支持学生科技创新作品,激发大学生科技创新和实践探索意识,发扬吃苦耐劳、团结合作的精神,使更多的大学生了解科技创新,热爱科技创新,投身科技创新。自2005年以来,多项学生作品在国内外科技创新竞赛中获得大奖,尤其是在被誉为当代大学生科技创新“奥林匹克”盛会的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上,已获得三个全国一等奖。 3.4校企合作,打造部级实践中心为了更好地了解用人单位的需求,更切实地贯彻落实“卓越计划”,我校一直注重航空航天类专业的校企合作。每届学生大三学习结束的暑假,都会安排两周~三周的毕业实习,针对学生的专业特点,精心遴选实习单位,让学生亲临生产第一线,感受工程产品的真实生产过程和生产工艺。经过多年的坚持发展,实习地点已覆盖诸多大型航空航天及兵工企业,并在兵器工业第二〇三研究所、兵器工业西北工业集团、中航工业西安飞机工业集团、8359所、航天519厂、中国空间技术研究院等单位建立了北京理工大学工程实践教育中心。在“卓越计划”的推动下,飞行器设计与工程专业从2012年开始每年选派4名学生,在学校及企业双导师的指导下,于兵器工业第二〇三研究所完成毕业设计,充分体现了企业深度参与培养的特色。中国兵器第二〇三研究所一直是学校航空航天类专业尤其是飞行器设计与工程专业的实习基地,近十年运行下来,积累了丰富的操作经验。目前,我校已与该研究所合作建立了部级的工程实践教育中心,并获批为部级大学生校外实践教育基地。同时,学校还与中国空间技术研究院合作建立了部级的工程实践教育中心。这些部级教育中心或实践基地的建设,为校企深度合作及学生实践能力的培养提供了良好的平台。 3.5国际合作,拓宽学生视野学校航空航天类专业一直注重培养学生的国际视野,鼓励学生到海外著名大学的实验室学习和完成毕业设计。以宇航学院为例,每年到海外高校做毕业设计的本科生比例为10左右,包括萨马拉航空航天大学、鲍曼大学、慕尼黑工业大学、代尔夫特理工大学、香港科技大学、弗莱堡大学、马德里理工大学等均与我校建立了良好的合作关系,为本科生接触并融入世界一流的航空航天实验室提供了便利的条件。从运行十多年来的成果积累及参与该项计划的学生的发展来看,达到甚至超过了预期目的。在“卓越计划”实施的五年内,计划将每年去海外做毕业设计的学生比例推进到30左右,同时制定了去海外高校进行毕业设计、去海外大型企业参观、再直接进入国外企业实习的三步走方针。并积极引进海外大学实验室的建设经验,完善学校相关专业实验室的建设工作。 4航空航天教学实验室的建设思考 结合航空航天类专业的教学实验室建设经验和已经取得的成果,今后航空航天类专业教学实验室的建设应该加强以下三个方面的工作。 4.1加强实验室的体系建设航空航天类专业尽管名称和方向各异,但却是一个围绕应用对象不同功能的有机整体。从学生的培养角度来说,尤其是本科生的培养,需要全面了解和通盘考虑。如北京理工大学航空航天工程北京市实验教学示范中心已经构建完成或部分完成了包括飞行器总体设计、制导与控制技术、半实物仿真等在内的多套与飞行器设计相关的实验系统,就是一个很好的尝试。 4.2加强实验教学团队的建设教师是实验体系的主体,实验教师队伍的水平和能力,在整个实验体系运行中起决定性的作用。必须建设一支结构合理、人员精干、专兼结合的实验教师队伍,这支队伍应在培养本科生的实验与创新能力方面发挥主导作用。学校应充分意识到师资队伍在实验教学以及人才培养中的地位,制定相应的政策法规保障实验教学队伍的发展和壮大。 4.3加强合作与开放力度航空航天类的本科教学实验室不应该仅仅着眼于自身校园内的若干平台,而更应该把目光放眼于整个高校圈、相关企业及相关的国外大学实验室和企业。作为教学实验室建设的一部分,在加强学校不同专业之间合作的同时,更加切实地加强校校合作、校企合作和国际合作力度,同时加大开放力度,真正做到设备共享、人员共享和资源共享。 5结束语 在贯彻落实教育部“卓越计划”的大背景下,加强和完善航空航天类专业教学实验室的建设是一项迫在眉睫的任务。本文在明确航空航天类专业特殊性的基础上,分析了航空航天类专业教学实验室建设的必要性。总结了北京理工大学航空航天类专业教学实验室的建设经验,包括立足校内、科教互融、兴趣牵引、校企合作、国际合作等方面。最后讨论了以加强实验室的体系建设、实验室教学团队的建设和合作与开放力度为重点的建设方向。总之,期望我国高校的航空航天类专业以“卓越计划”的实施为契机,针对“卓越计划”的具体特点,打造高水平的本科教学实验室,为培养具有国际视野的高层次、创新型的航空航天类工程人才贡献力量。 作者:赵良玉唐胜景王伟王正平单位:北京理工大学 航空航天论文:实验课教学航空航天论文 1航空航天生理学实验课的特点及改进 航空航天生理学实验课可分为验证性实验课、人体体验课和讨论课三类。这些实验与其他学科的实验相比较,有其自身的特点。首先是在这些实验中,体验性人体实验所占比例较大,且会涉及一些异常的环境因素;另外,除了在实习中会采用普通生理学实验设备外,还会使用一些航空航天医学所特有的大型实验设备,如低压舱、歼击机供氧装备等。而且每一类实验课都有其自身的特点,下面就三类实验课的特点和改进意见进行详细论述。 1.1验证性实验课验证性实验课主要是通过实验加深学员对航空航天生理学重点、难点理论的理解,更好地掌握理论课内容。以低气压对小动物机体的影响为例,该实验课通过实验要求学生:①观察高空减压病、高空胃肠胀气以及体液沸腾的表现特征;②了解高空减压病、高胃肠胀气以及体液沸腾的发生与大气压力和气压高度之间的关系。该实验每4-8人一组。各实验组进行合理分工:主持实验、减压操作、时间掌握、上升高度观察、动物解剖、上升与下降过程中动物情况观察与报告,以及实验记录等。让学员分别观察:①18000m高度上升实验:观察高空低气压后血管内气泡的形成及特征。取一只正常大鼠放入低压舱,快速上升至18000m并停留6min,在气压高度上升过程中观察动物缺氧致死的表现。快速下降后解剖动物,仔细观察血管内有无气泡形成。②25000m高度上升实验:观察高空胃肠胀气及皮下气肿。取正常大鼠一只放入低压舱,快速上升至25000m并停留6min,在上升过程中观察动物腹部膨胀的情况。注意观察皮下气肿发生的时间、部位,是否扩张及扩张的顺序和停止扩张的时间。待低压舱降至地面后,取出动物剪开气肿部位皮肤,观察皮肤剥离后形成的空腔。③25000m高度上升实验:直接观察高空胃肠胀气及血液沸腾现象。将第2步中解剖过的大鼠直接剪破其心房、血管,使血液流出积聚在胸腔内在将其放入低压舱。快速上升,观察胃肠胀气和血液沸腾的发生与气压高低的关系。然后缓慢下降低压舱并观察上述现象消失与气压高度的关系。通过实验使学员直观地看到高空减压病的发病机制,以及高空胃肠胀气和体液沸腾的发生与大气压力和气压高度之间的关系。真正做到理论联系实际,加强了学员在航空军医实际工作中处理问题的能力。随着航空航天事业的发展,航空保障工作不仅要求航医要掌握一定的专业技术知识,更要具有一定自主学习能力和探究问题的精神。我们将改进现有的验证性实验课,通过启发教育,设置一至两个开放课程,积极鼓励学员自己提出需要验证的现象,教员只提供实验设备和必要的指导,真正提高学生自主学习和探究学习的能力。 1.2人体体验课人体体验课使学员亲身体验航空特殊环境因素(如缺氧)对人体的影响,使学员了解书本上不能精确描述的个人感受,并对难以理解掌握的知识点如缺氧和加压呼吸训练,通过亲身体验加深理解。以低压舱模拟上升体验与观察为例。本系建有低压舱,并配备了相关设备,可在缺氧耐力的检查时测定呼吸、脉搏、血压、心电、脑电、血氧饱和度等生理指标,旨在通过低压舱模拟上升,让学员:①体验和观察低气压对人体的物理性影响;②体验和观察高空缺氧对人体的影响。该实验每舱上升由6-9人分为3组进行。低压舱上升时采用我教研室制定的上升方案。上升人员地面高度吸纯氧排氮10分钟后,开始以20m/s的速度上升至8000m,短暂停留后以同样的速度上升至11000m,短暂停留完成低气压体验后,以15m/s的速度下降至7500m进行缺氧体验与缺氧耐力检查。完成后以10-15m/s的速度下降到4000m,再以10-15m/s速度降至地面高度。通过该实验使学员对抽象的知识点有了主观感受,加深了理解并且认识到学习航空航天生理学对航空军医工作的重要性,激发学员学习积极性。在学校和本系的支持下,人体体验课的教学设备投入越来越大,我们力争做到每个学员都能成为人体体验课的被试,使学员对理论课的学习内容及时温故知新,对航空中不利因素对人体有哪些影响、影响的危害性及防护手段,以及对航空中常用仪器设备有一个充分认识。 1.3讨论课讨论课是通过实例引导和教员指导下的课堂讨论、资料查询、自学等方式启发学生分析、讨论有关航空航天生理学问题,学习航空航天生理学知识。这种授课方式既加深了学员对大课内容的理解,又增强了学员解决实际问题的能力。该实验课以学员宣讲为主。教员提出与大课理论相关,并且与航空军医实际工作密切联系的实际问题,由学员自己运用所学到的知识解决实际问题,并且亲自讲述解决问题的思路、方法。学员通过宣讲真正做到了知识的融会贯通,并且由被动学习转为充分发挥自身的主观能动性解决问题,提高了学员在未来工作中解决问题的能力,锻炼了作为航医的主要工作内容航卫保障宣讲的能力,并为以后的宣讲积累了经验和原始材料。随着战斗机性能的不断提升以及防护装备的不断改进,原有的讨论案例已经不能完全满足课程的需要。这就要求我们教员要努力寻找更新、更好的讨论素材。讨论课需要学员自己花大量的时间,查阅相关资料,这些资料的来源又大多依靠学校图书馆的现存藏书作为保证。但就学校现存的有关书籍来看,还不能完全满足学员的需要。此外最新、最前沿的讨论素材也需要教员通过网络资源才能得到。因此,学校完善网络建设、开放网络资源并且给学员更多的自由时间就显得尤为重要。 2总结 总之,只有在继承和把握航空航天生理学实验课特点的同时,不断根据学科发展的需求进行改进,才能使航空航天实验课在造就高素质、高层次、创新型、综合人才中发挥重要作用。 作者:焦博余志斌张琳单位:第四军医大学航空航天生理学教研室 航空航天论文:航空航天临床医学在职培训初探 参加在职培训的学员大多来自于一线部队,这是部队医疗保障工作整个链条的最末端,也是航空卫生保障工作的最前沿。维护和促进官兵的身心健康是提升部队战斗力的关键所在,故其工作的重要性不言而喻。然而由于受病源、医疗设备、经费等方面的限制,加之在病种、检查仪器、药物种类等方面难以为卫生人员提供良好的实践机会,导致卫生保障人员业务水平停滞不前,甚至出现“非进而退”的现象,因此,在职培训对基层军医尤为重要。在以往的在职培训教学工作中,我们采用“以不变(教学内容、教学模式、教学标准不变)应万变(学员层次不同)”的方式进行教学,出现了学员不愿学、教员不愿教、成效不明显的现象。如何真正体现在职培训的价值、发挥在职培训的作用值得我们深思。为此,航空航天临床医学教研室进行了大胆尝试,采取“以变应变”的在职培训教学新模式,取得了良好的教学效果。 1在职培训学员的特点 1.1医学背景及任职层次复杂多样 参加在职培训的学员有些是刚毕业一、两年的本科生,有些则是在基层工作多年的军医(航医),甚至院(队)长;有些学员在单位主要负责内科日常工作,而有些则负责外科工作,还有一部分学员从事眼科、超声科等专科工作。学员之间的医学背景不一,知识结构和工作经历差异较大。另外,绝大多数学员脱离学校时间较长,对于学校的学习生活需有一段适应过程。 1.2专业知识相对薄弱 在职培训学员在基层主要从事常见病、多发病的诊断及治疗工作,要求熟练掌握基本应急救治技术,但由于各种客观和主观因素导致其业务水平有限,动手操作能力较弱。在本教研室组织的课前摸底考核中,发现许多学员不能按标准完成一些临床常用、操作简便的检查,如眼底镜、裂隙灯、额镜等。此外,对于基层部队最常见的运动性外伤的诊断和处理,大多数学员连最基本的体格检查(不需借助仪器)都未能掌握。1.3知识诉求更为直接在职培训仅有短短三个月时间,航空航天临床医学知识的学习时间更短,仅一个月左右。在课前座谈中我们了解到学员对航空航天临床医学课程的期望值较高,学习热情充足。他们是带着工作中遇到的问题来学习,格外珍惜这样的学习机会,希望通过培训能够学到实用性强的医学知识,掌握真正为部队官兵解决实际健康问题的本领,如部队常见病的诊断标准、治疗原则、预防措施及相关的基本临床技能操作方法等,而对于偏向基础的和过于专业的理论知识关注较少。 2以往在职培训存在的问题 2.1理论教学内容与学员知识诉求不一致 以往航空航天临床医学在职培训课程的理论教学内容以专科知识为主,包括眼科、耳鼻喉科、神经内科、心血管内科、外科等,着重讲述航空航天医学领域中存在的相关疾病,专业性较强。但对各个系统常见病的诊治原则及预防措施的讲授相对较少,而学员对后者的知识需求越来越迫切。此外,以往授课内容的针对性和实用性不强,无法满足在职学员提高自身知识水平和疾病诊治能力的需求,也无法激发学员学习的热情和积极性。 2.2临床实践操作内容与部队实际工作脱节 以往在职培训实习课的教学内容包括隐斜视检查、前庭功能及耳气压功能评定、下体负压及立位耐力试验、心电图运动负荷试验等,这些检查主要在体系医院、医学鉴定中心和体检队这一层次的单位中才能开展,而在基层实际工作中无法进行。学习如裂隙灯、眼底镜、额镜、电子耳镜、理疗仪等基层单位标准配置仪器的使用方法对学员来说更为实用,而我们的实习课在此内容的安排上一直处于空缺状态,学员往往对这样的实习课没有兴趣。 2.3教学手段单一 在以往的在职培训教学过程中,仍然以传统的“填鸭式”教学方式为主,此种方式虽然能在短期内提高学员的笔试成绩,却无法真正提高卫生专业技术人员的实践技能水平。此外,考核形式以笔试为主,忽略了对学员实际动手操作能力的考核,而后者正是作为医生必须具备的最基本的能力。单一的教学及考核方式导致了学员学习期间主动参与性降低。 3在职培训教学模式的新思路 3.1摸清学员背景,了解知识诉求 开课前,本教研室组织召开教学座谈会,邀请部分学员代表与全体任课教员参加,在了解每位学员的医学背景和知识诉求的基础上,教研室多次召开学情分析会,商讨教学计划。通过课前摸底考核,掌握学员的基本临床技能水平;通过问卷调查,了解学员工作现状及自身业务素质方面存在的薄弱环节,以便在教学过程中做到有的放矢,量材施教。 3.2抓住优秀重点,优化教学内容 在教学内容上,我们根据学员的任职需求进行授课,并及时补充航空航天临床医学领域的新知识、新理论,拓宽学员视野。根据在职培训的特点,我们重新制定了教学大纲,将航空航天医学与临床医学有机结合,适当删减专业理论和难度较大的内容。在理论课程的安排上,将教学重点从原来的专科疾病讲授转移到各科常见病的诊治;结合航空航天医学专业的特殊性,针对薄弱学科(外科),积极通过上级教学部门协调,邀请长期从事临床一线工作的教员为学员授课,增强了本教研室的教学力量,也使教学内容更贴近学员的实际工作需求。同时,我们对实习课的内容及形式也进行了改革和调整,增加了实践操作课的学时,将专业性强的内容更改为示教,把教学重点放在基本临床操作技能的传授上。此外,我们还根据飞行人员疾病谱特点,开设“康复理疗”课程,为学员系统讲授康复理疗的基本理论知识及相关康复理疗仪器的规范化操作技术。 3.3丰富教学形式,增强学习积极性 在职培训的教学应强调学员的主动参与性,大部分学员均具有临床工作经验,教学中应充分利用这一点,实现由单纯“满堂灌”向“以问题为中心,开展自我充实”的教学形式的转变。理论课以病例分析的形式着重强调疾病的诊治、预防及鉴定,对于发病机制、病理表现等较为复杂的内容不再作重点讲述。实习课要求每名学员做到三个必须:一为必须动手操作,二为必须学会熟练操作,三为必须掌握检查操作的临床意义。此外,在我系组织的卫生宣教活动中,我们根据所指导学员的专长进行一对一辅导,让每位学员做专题汇报,活跃了教学氛围,增加了学员的自信心。在考核方式上,我们摒弃了既往死记硬背的考试形式,将理论考试与实践操作相结合,并且提高后者的比重,使得学员在学习过程中有一定的压力感,有的学员甚至在课间休息时也反复练习操作技术。笔试试题的设置避免过分侧重对知识的机械记忆,而是侧重于检测学员运用所学理论分析问题、解决问题的能力。 4新教学模式取得的成果 通过航空航天临床医学在职培训教学模式的改革,有效地调动了学员的学习热情和主观能动性,从最后的考核结果看,学员基本掌握了常见病的诊治方法、预防措施及鉴定原则,基本临床技能水平大大提高。在课前操作技能摸底考核中,能完成全部抽测试题的学员仅占30%,能完成部分抽测试题的学员占50%,一些专科常规检查仪器如眼底镜、裂隙灯、额镜等均不能完成。我们通过新的实践教学模式的开展,针对学员实际工作需求及部队配备仪器的种类,重抓实践技能培训,最终在实践考核中合格率达到100%,其中优秀者占40%,较课前有明显提高。同时,在实践考核方式上,我们吸取了执业医师资格考试的经验,分模块、分批次进行操作测评,在测试学员技能掌握情况的同时,新颖的考核方法也增加了学员表现自我实力的动力、大大降低了学员对考试的排斥情绪,达到了学以致用、用以促学、学用相长的目的。课程结束后,我们再次组织学员代表和任课教员召开教学座谈会,认真总结教学过程中的经验和不足,根据学员的反馈在今后的在职培训中不断改进教学方法,提高教学成效。 作者:刘娟芳 杨国庆 张磊 薛军辉 张作明 单位:第四军医大学航空航天医学院航空航天临床医学教研室 航空航天论文:碳密封材料在航空航天领域的运用 摘要:碳密封材料是空间领域中的一种具有良好应用前景的摩擦密封材料。本文主要对应用于航空航天领域的碳密封材料的种类和工业领域相关的制备工艺进行了探究。 关键词:碳密封材料;航空航天;应用 制备工艺航空航天工业是事关我国国防事业的重要工业。在航空航天工业不断发展的背景下,这一领域研究人员开始对应用材料的密封可靠性问题展开了深入的研究。密封材料的性能是密封可靠性的主要影响因素。碳密封材料在这一领域有着优异的特性。 1航空航天领域常用的碳密封材料 1.1柔性石墨密封材料 从石墨自身的性能来看,它可以成为高温环境和低温环境下常用的密封材料。柔性石墨密封材料主要由石墨纸、柔性石墨卷材等材料组成。这种材料是天然鳞片石墨进行特殊加工的产物。它具有着良好的自润滑性能和耐热性。这种材料的化学惰性相对较大,可以抵抗酸碱盐溶液和一些有机溶剂的侵蚀。因此,它可以替代一些应用于航空航天领域的石棉材料和橡胶密封材料。柔性石墨密封材料中的柔性石墨材料可以用于低压静密封。 1.2增强石墨密封材料 在航空航天领域,增强石墨密封件主要应用于动密封、机械密封件的摩擦副和旋转接头之中。这种材料主要由多孔石墨浸渍而成。浸渍过程应用到了加压浸渍工艺和真空浸渍工艺等多种工艺。俄罗斯科学家将高强石墨密封环应用在了航天发动机的涡轮泵中,这一材料具有着高强度、高密度和低摩擦系数的特点。 1.3碳纤维复合材料 碳纤维复合材料主要由碳纤维-柔性石墨复合材料和碳纤维-树脂浸渍复合材料等多种材料组成。这种材料有着良好的耐磨性和独特的自润滑性。它可以应用在航空发动机涡轮的轴径部位。这种碳密封材料具有着导电性、耐腐蚀性,对电波和X射线也具有有效抵御的特性。它也可以适应中高压静密封环境的要求。 2碳密封材料制备工艺的应用 2.1碳密封材料的复合加工工艺 碳密封材料的复合加工工艺建立在超声振动辅助切削加工工艺和超声电火花加工工艺等工艺基础之上。超声振动辅助切削加工可以在降低切削温度的基础上,强化加工表面的质量。超声电火花技术是在电机中应用超声振动的一种加工方法。它主要利用电极端面合适的放电间隙来提升火花击穿概率,也可以提升加工孔的加工稳定性和加工效率。深化复合加工工艺,可以为碳密封材料在航空航天领域的应用提供一定的帮助。 2.2碳密封材料的抗氧化工艺 碳密封材料的抗氧化工艺涉及到了这一材料的生产过程中应用的单涂层技术和两涂层技术等技术。氮化硅、氮氧化硅和相关混合物可以有效强化碳密封材料的低温抗氧化性能和高温抗氧化性能化。与之相关的后处理技术也可以有效解决碳密封材料可能出现的微裂纹问题。 2.3碳密封材料的耐高温工艺 与航空航天事业有关的碳密封材料耐高温工艺主要由以下工艺技术组成:法国航空宇航公司所采用的一种与SiC有关的制备工艺;二是与离散碳纤维有关的隔热结构制备方法,这种制备方法中应用了乙二醇、丙三醇和石油油料等多种材料;三是由美国企业研发的一种建立在仿氧化硅基树脂技术基础上的碳密封材料耐高温技术。在对这一工艺进行应用,可以让碳密封材料在航天非隔热层的建构过程中得到推广。 2.4碳密封材料的致密化工艺 碳密封材料生产领域所采用的高强度碳密封材料制造法是以固体可流动颗粒状聚合物为压力介质的制造方法。碳密封材料先驱体的固化过程是生产过程中的关键要素。除此以外,热压成型法在碳密封材料中的应用可以让这一材料的致密性特征得到强化。它让应用于航空航天领域的碳密封材料的制备过程与含碳纤维符合材料和研磨沥青等基质材料之间产生了一定的联系。在经过电阻加热以后,压制而成的碳密封材料的密度可以达到1.30g/cm3。 2.5碳密封材料的防裂解工艺 防裂解工艺可以为碳密封材料在航红航天领域的应用提供一定的保障。具有梯度碳化物涂层的碳纤维增强复合材料的应用,可以借助传统的气相沉积法完成碳密封材料的制备工作。在这一方法应用以后,图层标称的热胀系数要高于地层的系数,表层到底层的热胀系数也会表现出渐变分布的特点,这样,在高温环境下,航空航天领域所应用的碳密封材料不会出现断裂的问题。 3结语 随着高新技术的不断发展,航空航天领域对密封材料的要求也不断提高。碳密封材料的应用已经受到航空航天领域重点关注,例如航空发动机对轴间密封材料的强度、抗氧化性和导热性有着严格的要求。通过对碳密封材料滑动摩擦磨损行为的探究,可以发现,碳纤维复合材料更适用于航空发动机主轴密封环之中。碳纤维编制方法和相关的工艺参数是航空航天领域的专家所研究的重要问题,其可以让碳密封材料应用于运载火箭的发动机泵密封件之中。碳密封材料在航空航天领域有着较为广泛的应用前景,创新相关制备技术是对这一材料的性能进行改善的有效方式。随着我国航空航天事业的不断发展,新型碳密封材料也会在这一领域得到进一步的推广。 作者:陈至锐 单位:长沙市望城区第一中学 航空航天论文:无氰酸性镀镉在航空航天零部件的应用 摘要:介绍了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层结构,包括金属基体、预镀层、中间镀层、镀镉层以及钝化层,其中所述金属基体为钢铁基体和铝合金基体。对镀层结构进行中性盐雾试验2064h其表面无白色腐蚀物生成,耐盐雾性能比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。这种保护层在耐腐蚀性上取得了重大突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。 关键词:航空航天零部件;无氰镀镉;镀层结构;高耐腐蚀性 引言 传统的氰化镀镉溶液性能稳定,镀层质量优良,因此,航空航天、航海以及一些特殊电子零部件采用氰化镀镉工艺制备防护层。氰化物是国家严令禁止使用的污染物之一,用无氰镀镉代替氰化镀镉已成为业内进行研究的热点课题。按照国家发展改革委员会《产业结构调整目录(2011年修改版)》的要求和贵州省经济和信息化委员会《关于淘汰部分含有毒有害氰化物电镀工艺专题会议纪要》(黔经信专议[2013]67号)工作部署,贵州省内电镀企业在2016年底前淘汰氰化物镀锌和氰化物镀镉有毒有害生产工艺。应贵州省装备制造业协会表面工程分会的要求,广州超邦化工有限公司开发了NCC-617无氰酸性镀镉工艺,提供了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层。NCC-617镀镉电镀废水用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀处理后,镉离子的质量浓度小于0.01mg/L,满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》要求。 1镀镉工艺 无氰镀镉溶液成分及操作条件。 2制备流程 2.1钢铁基体镀镉钢铁基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对钢铁零部件进行碱性化学除油水洗碱性阳极电解除油水洗酸洗水洗阴极电解除油水洗活化水洗的工序。 2)镀镉。采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm,按GB/T13346-1992标准在200℃对镀件进行除氢处理20h。 3)钝化。镀镉层经2%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 2.2铝合金基体镀镉铝合金基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对铝合金零部件进行化学除油水洗浸蚀水洗出光水洗的工序。 2)浸锌。第一次浸锌水洗退锌水洗第二次浸锌水洗。 3)化学预镀镍。在浸锌层上采用专用的碱性化学镀镍溶液制备化学预镀镍层。 4)镀镍。在化学预镀镍层上采用瓦特镀镍溶液制备镀镍层,其δ为5~10μm。 5)镀镉。在电镀镍上采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm;然后200℃对镀件进行除氢处理20h。 6)钝化。镀镉层经1%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 3镀层性能 3.1耐腐蚀性 钢铁件按上述工艺制备的镀镉层,按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验。试验结果表明,采用NCC-617无氰镀镉工艺制备的镀镉层耐腐蚀性能明显高于氰化镀镉工艺,测试2064h镀件表面无白色腐蚀物生成,耐腐蚀性比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。 3.2柔软性 用弯曲法定性检验镀层的脆性,采用δ为0.2mm的黄铜片按NCC-617工艺镀镉,镀层δ为23.7μm,将试片弯曲180°,镀镉层无爆裂,镀层柔软性较好。 3.3结合力 按JB2111-1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》,以热震试验法测定镀层结合力。将镀件放在烘箱中加热至190℃,然后取出放入室温水中骤然冷却,镀层没有起泡和脱落,结合力良好。 4结语 NCC-617无氰酸性镀镉工艺是为满足航空航天企业的要求而开发的,使用的添加剂与配位剂,克服了含EDTA无氰酸性镀镉工艺存在的镀层性能差和废水处理困难的缺点。在贵州省航空航天企业的应用表明,NCC-617无氰镀镉层耐蚀性、柔软性及结合力等性能均满足航空航天工业部标准的要求,并且废水处理能够达标排放,尤其是镀层的耐腐蚀性取得了较大的突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命,受到了航空航天企业的青睐。 参考文献 作者:陈建锐;郭崇武 单位:广州超邦化工有限公司 航空航天论文:高校课程改革的航空航天论文 一、高校形势与政策课程当前存在的问题 (一)学校重视力度不够,师资力量薄弱 由于对形势与政策课程重要性的认识不足、对课程定位模糊等原因,高校对形势与政策课程的重视程度普遍较低,在师资队伍、场地建设和设备配置等软硬件方面的支持力度明显不够,直接影响到教师参与形势与政策课程教学的积极性,导致形势与政策课程授课的师资力量明显薄弱。当前高校形势与政策课的教师多为党政干部且以兼职为主,他们本身有比较繁重的行政工作,在精力投入方面无法得到保证,很大程度上影响了教学效果。 (二)运行机制不合理,授课模式“重师轻生” 目前我国高校形势与政策课程组织运行方式不够合理,大部分都是采取大课堂、专题报告的教学模式,互动很少,方法单一,课堂气氛沉闷。这种以教师为中心的满堂灌、填鸭式教学模式,忽视了学生的感受和诉求,难以有效调动学生的学习积极性,容易激起学生的反感和抵触情绪。通过课程改革前的问卷调查了解到,84%的学生不喜欢形势与政策这门课程的原因是在于课程的授课模式不合理,让他们感到毫无兴趣。此外,关于授课模式存在的问题,也有很多学者进行过研究,李小琳、段素梅、严莹、孙洪艳均提到了目前形势与政策课程的授课模式存在仅课堂理论灌输,忽视学生的主体地位,造成学生课堂参与度不高,知识接受效果差等问题。 (三)授课内容单调乏味,考核评价陈旧单一 形势与政策课程以往多采用大班授课或专题讲座,授课内容多为传统的思想政治教育内容,忽视了形势与政策课程的时效性特点,使得形势与政策课程与当前国内外形势、国家政策脱离,没有达到形势与政策课程的教学目的。同时,形势与政策课程的考核方式也相对落后。目前的考核形式大多是命题考查,让学生围绕某一问题完成一篇论文或报告。然而,学生所交论文大多“移花接木”,罕有自己的观点和见解,大部分学生并没有深入地探究并理解国内外形势与政策的焦点和热点问题。这种单调僵化的考核形式缺乏科学的评分依据,随意性较大,不能客观、准确地衡量学生对形势政策的分析能力与理解程度,更难以有效引导、调动学生关心国际形势、分析国家政策的积极性。 二、高校形势与政策课程改革的探索实践 针对当前我国高校形势与政策课程教育中存在的问题与不足,部分高校开始积极探索、实践形势与政策课程的教学改革,为提升该课程的教学水平和教学效果提供了有益借鉴。从2010年开始,北京航空航天大学经济管理学院对形势与政策课程进行了改革,围绕设定的主题开展互动式教学,改革后,已有五届本科生,700多人次参与了这一课程,累计开展讨论课40多讲。改革后的课程模式提升了课程的吸引力和感染力,使这一课程成为学生真心喜爱、乐于参与、持续受益的优质课程,也成为学生形势政策教育、理想信念教育的重要阵地。现将其改革做法总结如下: (一)丰富课程内容:自主选择学习主题 课程改革主要从两个方面入手对授课内容进行丰富:一是把课题的选择方向从一味的思想政治话题转向学生们普遍关注的经济、社会和民生问题,并充分尊重学生的主体地位,让学生拥有授课内容的选择权,即在授课教师团队拟定的大课题下,学生可以自由选择子课题进行研究。如“美债危机、欧债危机大讨论”、“深浅纵谈城镇化”、“历届三中全会政策效果的评估研究”等讨论选题。二是充分发挥学生的专业特点,培养学生的探索精神与独立思考能力。授课内容的选择紧密结合专业特点与专业知识背景,这样能够帮助和引导学生运用专业知识理性并客观地认识问题、分析问题并解决问题,为学生提供自主探索的机会和空间,提升课程的吸引力。如“解析现阶段通货膨胀成因及其对我国经济增长的影响”、“金砖四国经济增长模式与发展路径的异同分析”、“2012年度中国经济年度人物解读”等讨论选题。 (二)改革教学模式:以学生为主体,教师为主导 改革后的形势与政策课程,真正实现了以学生为主体、以教师主导的互动式教学模式,从课程内容准备到课堂内容展示,再到课堂问答交流,学生成为了课程的主体;教师的主导作用具体体现在以下方面:围绕时事热点,选择恰当的讨论选题,通过由浅入深地递进式选题设计,实现了课程的拓展和延伸;引导课堂讨论,营造出开放、活跃、平等的课堂交流氛围;为学生答疑解惑,对学生们的展示、讨论内容进行点评,并指出进一步研究的方向和思路。此外,在改革后的课程教学模式中,十分注重、提倡团队学习。在专业优先、兼顾兴趣的原则下,学生自由组建成为8-10人的学习小组,分工、合作完成资料查找、数据分析、成果展示等学习任务,在实践中提升自主探究和协作创新的能力。在团队学习和合作研究的过程中,学生既分工明确又独立自主,互相配合互相学习,这种基于学习团队的教学模式不仅加深了学生对课题的认识和了解,同时也提高了他们动手实践、团队协作和组织策划能力。 (三)优化授课形式:学习团队作品展示 课程改革以授课形式作为切入点,鼓励学生采用情景展示、辩论赛、话剧、新闻会、相声、小品等情境式展示方式,以课程作品讨论作为形势与政策课堂教学的中心,通过生动和鲜活的展示方式激发学生对形势与政策课程的学习兴趣,构建“以学生为本,启发互动”的授课形式。传统的形势与政策课程依旧坚持授课教师讲课、学生被动接受的教学模式,并没有实际发挥学生在教学中的主体地位。而北航经管学院形势与政策课程改革通过探索并实践多种展示方式来丰富课堂教学活动,加强课程的趣味性,也为学生的展示交流提供了平台和空间。 (四)加强课程延续性:优秀成果转化发表 网络学习协作平台是北航经管学院形式与政策课程改革的重点之一,通过网络学习协作平台,学生们可以在网上交流探究问题、解决办法与心得体会,分享课题研究成果,网络平台有效促进了“互帮互助互学”的良好学习氛围的形成。与此同时,学院刊物《观愿》还专门开辟了形势与政策课程优秀论文板块,激发学生的学习热情。授课教师还指导学生将其研究成果凝练成为主题明确、思路清晰、论证严谨的学术论文,并发表在相关刊物上。从北航经管学院的课程评价结果看,学生对形势与政策课程的评分从改革前年平均分72上升到改革后年的93分,在必修课中排名第三;其中,针对“开课必要性”一题,选择“十分有必要”的同学从12%上升到了97%。在形势与政策课程研究成果的基础上,学生累计在各类期刊公开8篇,参加学术竞赛获奖多达31人次。此外,在学生的课程总结中,“喜爱”、“收获”、“感谢”成为了高频词汇,表明了学生对改革后课程具有很高的认同度。总体看来,北航经管学院形势与政策课程改革分别从丰富课程内容,改革教学模式,优化授课形势与加强课程延续性四个方面入手,以学生的兴趣与发展需求为出发点,对形势与政策课程进行全面、立体、综合的改革,从而有效提升了形势与政策课程的教学效果。 三、高校形势与政策课课程改革的对策建议 (一)制度体系建设是巩固和完善形势与政策课程改革的首要前提 高校要充分意识到形势与政策课程教育在大学生思想政治教育中的重要作用,从本校的实际情况出发,制定针对性强、易于操作的教学计划,强化形势与政策课程教学的过程监督机制,确保形势与政策课程教学工作的扎实开展。高校应制定健全、明晰的制度,明确各个部门的责任和要求,齐抓共管,形成合力。学校党委应明确课程的总体方向并发挥导向作用,同时对课程教学过程进行监督、指导;教务部门应在学生培养计划中明确形势与政策这一公共必修课的突出地位,重视师资引育和课程教学研究,并对教学改革提供必要的经费支持;学校团委和学生工作部门应充分发掘资源,对课程的讲座报告、实践教育等环节提供支持;网络信息部门应在课程网站建设、课程信息、讲座报告宣传、成果转化推介等方面,积极发挥作用。 (二)师资队伍建设是巩固和完善形势与政策课程改革的重要保障 教师在形势与政策课程教学中发挥着主导作用,师资队伍建设直接影响形势与政策课程的教学效果。因此,高校必须重视形势与政策课程的师资队伍建设。首先,高校应坚持宁缺毋滥的原则,严把教师质量关。形势与政策课程的任课教师必须具有坚定的政治立场和正确的理想信念,确保课程教学的主旋律和正能量。此外,由于形势与政策课程的教学内容具有政策性、时效性和动态性的特点,势必要求教师自觉关心国内外时事要闻,具备敏锐的洞察力和前瞻性。其次,高校应重视师资队伍的培育和建设。形势与政策课程的有效开展需要一支政治觉悟高、教学能力强的师资队伍。一方面,高校应从政策上引导、鼓励更多地专任教师愿意投身该课程的教学科研活动,并对其进行科学的选拔、培训;另一方面,针对校内师资队伍的不足,高校应安排专门的经费,从校外引进相关的专家、学者,作为形势与政策课程的兼职教师,从而形成引育结合、专兼相辅的师资建设格局。 (三)模式与内容创新是巩固和完善形势与政策课程改革的优秀动力 首先,高校应尝试互动式、讨论式的课堂教学模式,提高学生的参与度,进一步发挥课堂教学的主阵地作用。形势与政策课程的教学容易陷入枯燥说教、照本宣科的陈旧模式,只有引导学生参与课堂互动、讨论,才能真正激发学生学习和思考的积极性,最终达到让学生在理论上知晓、在情理上认同、在实际中践行的教学效果。其次,高校应重视实践教学在形势与政策课程教学中的突出作用,从而对课堂教学形成有效的延伸和补充。通过实践教育,让大学生走出校园,了解世界,开阔视野,亲身感受社会形势,实地调研政策效果,从而唤起学生的内心共鸣,真正理解、认同党和国家的相关政策。最后,高校应加强形势与政策课程教学内容的时效性、创新性和针对性。形势与政策课程的教学内容不应是一成不变的,必须依据时事变化,推陈出新,与时俱进,使得教学内容紧密契合当下的国内外实际,从而引导学生胸怀大局、把握大势、着眼大事。 作者:宋晓东郑海涛贾国柱单位:北京航空航天大学经济管理学院 航空航天论文:国防电子形势下的航空航天论文 1现代装备环境下,自动化测试系统越来越重要 我们还应该看到任何一台电子系统或装备,都会经历从研制、设计再到生产等多个环节。而在这所有环节中,都会涉及到测试测量和验证,这也就意味着在全寿命周期中都会有自动化测试系统的身影。所以,在航空航天以及国防电子领域,随着电子装备系统的不断进步,无论在装备保障还是在产品的全寿命周期,自动化测试系统都已成为不可或缺的重要组成部分。 2自动化测试系统发展及面临的问题 综合国内外的应用情况,自动化测试技术在几十年前就已经应用在航空航天与国防电子领域,在应用过程中测试技术也在不断地完善和发展。第一代自动化测试系统初步实现了自动化测试这一概念,由仪器替代人工来实现相关测试任务;第二代测试系统则引入了通用化、标准化的概念,使得仪器系统更加综合化;第三代测试系统更以“开放化”为优秀,引入先进商业技术和货架产品,降低测试成本。这些推动了自动化测试系统在航空航天与国防领域的广泛应用。但是虽然历经了几代技术的变革演进,时至今日,自动化测试系统依然面临着不少挑战和困境:1)高昂的拥有成本。针对复杂的被测对象,测试系统在保证测试质量的同时,还要完成繁复的测试任务,这往往意味着长周期的开发时间和昂贵的系统费用。而且一旦被测对象发生变化,测试系统也需要进行相应的升级和更换,会带来更多工作负担和费用。2)通用性不足。各个系统独立设计完成,没有统一标准的规范,导致测试系统型号繁多互不通用,给后勤保障带来极大的压力。同时因为系统间的不通用,也会带来重复设计、重复投资的现象,间接提高测试成本。此外,还有“用户端的测试数据和设计端测试数据无法连接”、“对操作人员要求高”等问题。综合看来,这些问题所涉及到的不单是测试技术本身和仪器技术指标的问题,更多的是仪器系统架构的问题。 3下一代自动化测试系统与“合成仪器” 正式因为这些困难和挑战,国内外不少专家学者都已经参与到下一代自动化测试系统概念的讨论。在这些讨论中,对自动化测试系统共同的要求就是:1)降低全周期的开发维护费用;2)增强通用性和互操作性,提供最大的系统灵活性;3)进一步提高测试质量。下一代自动化测试系统概念的一个典型代表就是美国的“NxTest”(nextgenerationautomatictestsystems)系统概念。此系统概念关注于:如何降低自动化测试系统的全周期费用,如何提供系统灵活性和互操作性,如何降低系统开发、部署和升级时间,以及如何减小后勤保障规模和占地空间。基于这样的目的,“NxTest”提出要采用开放的软硬件体系及商用标准架构为构建思想。从这里可以看到,随着下一代自动化测试系统概念的提出,对系统架构有着更高的要求,而“合成仪器”的架构概念也在这时受到越来越多地关注。“合成仪器”架构即采用标准的测试硬件模块组成通用的仪器系统,测试测量任务与升级完全由测试软件来实现。在这种架构下,自动化测试系统将由原先台式仪器系统的模式逐渐过渡到模块化仪器系统的模式,同时会格外强调软件在整个测试系统当中的重要性。这样的架构改变带来的好处是显而易见的:1)借助模块化硬件的优势,系统本身也更加灵活和冗余,通过简单更换模块来更新或者升级系统,节省了大量硬件投入成本,也为系统的通用性奠定了基础;2)仪器系统将会更加小巧,在有限空间内集成度将会更高,以适应更为复杂的测试任务;3)模块化系统的背板定时同步功能也使得基于模块化仪器的系统拥有远好于台式仪器系统的系统性能。这些优点有相当一部分是得益于模块化的硬件平台的应用。也正因为如此,作为“NxTest”概念实施项目之一的海军型“eCASS”自动化测试系统在2012年就采购了NI公司的PXI模块化仪器平台来作为其系统硬件架构优秀。类似的,BAE公司也采用NIPXI平台替代原有VXI平台实现“合成仪器”概念下的新型测试系统。同时,在“合成仪器”架构下,软件相比于以往发挥着更为重要的作用。所有仪器功能和任务的定义都用软件来完成,实现由软件来“决策”在何种测试任务下调用何种测试硬件资源,同时“实施”复杂测试任务的管理和优化。软件层面将会倾入设计者的更多心思,来考虑如何保证系统测试功能完整性的同时减少系统日后的升级负担。软件也从原先测试程序开发的单一层次过渡到集成系统服务、测试程序开发和测试管理三者一体的架构上。考虑到这些因素,洛克希德马丁公司在其“LM-STAR”项目中运用NITestStand测试管理软件和NILabWindows/CVI来实现开放式的软件架构进行系统的构建,有效继承了以往测试程序集(TPS)的同时提供了足够的系统灵活性。 4结语 随着电子装备系统越来越多的应用,自动化测试系统与技术仍然面临着困难和挑战。在这一形势下,下一代自动化测试系统概念被广泛讨论,其中优秀之一就是“合成仪器”的架构概念。而这一架构概念改变了以往台式仪器系统的模式,取而代之的是模块化仪器系统的模式,同时强调软件的关键作用。下一代自动化测试系统概念已经开始融入各个新型测试系统项目的构建,也在预期的未来会更多地应用到航空航天与国防电子领域,让我们拭目以待。 作者:刘旭阳单位:美国国家仪器有限公司 航空航天论文:本科临床医学航空航天论文 1研究对象和方法 1.1研究对象 目前全军只有一所军医大学有航空航天医学这个专业,培养本科生,每届培养100多人,其中有30人到北京空军总院实习,其他的人留在其附属医院实习。航空航天学员大五开始实习,一共实习45周,其中外科16周,内科13周,专科16周。实习的环境有病案讨论、专题讲座、临床技能培训等等。 1.2研究方法 一、二级指标参照《军队院校教学评价方法》(2010版)及总参、总政《军队院校人才培养目标模型》的具体指标体系,从教学设计、教学条件、过程管理和质量效果四方面形成空医专业本科临床教学质量监控指标体系的一、二级指标。通过资料收集、专家座谈、个案分析(第四军医大学)等方法,总结空医专业本科临床教学体系的构成特征;对照《军队院校教学评价指标体系》、《军队院校人才培养目标模型》的具体指标,构成空医专业特色的评价指标,形成28个三级指标。因此,为了评价该军医大学航空航天医学临床教学质量监控水平,设计具体的评价方法为:评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其评价结果由28个三级评价点组成,每个评价点可以被评为A、B、C、D四个等级(其标准见细则,只列出A和C等,B等介于A和C等之间水平,D等低于C等水平),最终评价结果标准分为:优秀:A≥23,且D=0;良好:A+B≥23,且D≤1;合格:A+B≥18,且D≤3;不合格:A+B≤15,或D≥4。最后使用指标模型,应用于某军医大学的航空航天医学临床教学质量监控评价中。 1.3数据收集 1.3.1根据指标体系初稿,设计“航空航天医学本科临床教学质量监控指标体系三级指标确定及细则判定表”,采用德尔菲专家咨询法,按医学教学:教学管理:卫勤管理=3:1:1,比例,选取了15位专家,通过两轮问卷调查,汇总意见,统计数据,最终形成指标体系。 1.3.2通过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,检阅某军医大学每个三级指标,其结果得分25个A标准,得3个B标准,达到优秀标准。 2研究结果 2.1建立评价指标的层次结构 首先建立决策问题的递阶层次结构模型,将评价指标按它们的性质分成若干层,构成一个以目标层、中间层及备选层所组成的递阶层次结构,如图1所示。目标层为:航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。备选层为:教学设计、教学条件、过程管理和质量效果。 2.2指标体系模型及其结果 2.2.1采用德尔菲法发放15份咨询表,收回有效咨询表15份,统计结果为否定三级指标数7个,否定细则标准数9个,修正7个三级指标,修正9个评分细则。综合意见,形成第二轮专家咨询表。 2.2.2发放第二轮咨询表15份,收回有效咨询表15份,统计结果为,大家一致同意所有指标及评分细则。并最终形成"航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系"经过专家咨询,最终确定一级指标为A1教育设计、A2教学条件、A3质量管理、A4质量评价,二级指标为B1专项规划、B2人才培养方案、B3课程标准、B4教员队伍、B5管理队伍、B6教材建设、B7教学装备设备、B8信息资源、B9质量保障、B10制度落实、B11档案管理、B12学员学习情况、B13教员授课情况、B14服务部队、B15内部反映,三级指标为C1改革项目、C2五年制航空航天医学专业人才培养方案、C3五年制航空航天医学专业课程标准、C4高职授课、C5教学管理干部工作经历、C6学员队干部、C7临床教学教材、C8空勤科、C9其他空医专业特色临床教学科室(心理评测、心理学选拔、心理健康维护、高压氧疗法)、C10专业学科网络课程资源、C11航空航天医学专业图书数量、C12质量保障体系、C13日常见习、实习制度、C14空军特色科室课程实习制度、C15空军常见病、多发病专题学习制度、C16档案室建设、C17档案管理制度、C18空医特色课程见习、实习考核成绩、C19校首长听查课成绩、C20教研室主任听查课成绩、C21督导组专家听查课成绩、C22学员履行空医历史使命的价值观、C23学员履行空医岗位责任或重大活动表现、C24教员对院校领导重视教学的满意度、C25教员对以教学为中心的机关各部满意度、C26教员对学员学习风气的满意度、C27学员对临床教学保障的满意度、C28学员对教员授课质量的满意度。 2.3航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系的评价结果 经过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,评价某军医大学航空航天医学专业本科临床教学质量监控质量,最后得分为24个A标准,得3个B标准,达到优秀标准(见表1)。 3讨论 “指标体系”,设计合理,评价客观,应用性强,能够满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控需求。 (1)设计指标体系时综合考虑了航空航天医学专业教育设计、教学条件、过程管理、质量评价的影响和作用,按目标一中间一备选模式,兼顾指标的科学性、层次性、可操作性、可比性、动态性及指导性原则,使航天航空医学专业本科临床教学质量与教育设计、教学条件、过程管理、质量评价相互协调发展; (2)表征航空航天医学专业本科临床教学质量的指标可为教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四大系统,其又由共计28个单项指标组成。单项指标选取能与其他学校、教学医院或专业轨道相互比较的指标.。 (3)构建上述指标体系时,应当做二轮以上问卷咨询,对问卷内容进行调整,并且集中专家意见,使其最终获得满意的协调一致性。 (4)对单项指标进行标准化时,应当注意指标上、下限的选取。下限要以基本满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控基本指标为界;而上限可分远期航空航天医学专业本科临床教学质量发展方案进行界定。 (5)对航空航天医学专业本科临床教学质量可持续发展的过去、现状及未来的发展趋势进行综合评价,并与其他学校、教学医院、专业或者轨道进行比较,确定航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。系统层为:办学定位、教学环境、质量监控环境可持续发展近期及中长期方案。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[6]。 4讨论 通过建立指标体系评价军医大学某学年航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[14-16]。教育设计[17]。分析出来的具体指标包括:改革项目,航空航天医学专业人才培养方案,航空航天医学专业课程标等。教学条件[18]。分析出来的具体指标包括:高职授课课时比例、师资结构、教学管理干部工作经历、学员队干部工作经历、专业教材、空勤科、专业科室、专业学科网络课程资源、专业学科网络课程资源等。过程管理[19]。分析出来的具体指标包括:质量标准、质量保障、质量评价、质量监控、质量评估奖励、日常见习、实习制度、专业课程实习制度、空军常见病、多发病专题学习制度、档案室建设、档案管理制度等。质量评价[20]。分析出来的具体指标包括:专业课程见习、实习考核成绩、校首长听查课成绩、教研室主任听查课成绩、督导组专家听查课成绩、学员履行空医历史使命的价值观、学员履行空医岗位责任或重大活动表现、教员对院校领导重视教学的满意度、教员对以教学为中心的机关各部满意度、教员对学员学习风气的满意度、学员对临床教学保障的满意度、学员对教员授课质量的满意度等。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境。 作者:袁玮卿董晓建鲍臻朱靓殷进功工作单位:第四军医大学 航空航天论文:大学医学航空航天论文 1努力提高“转变思路”能力,确保提高教学质量 多年的教学实践表明,专业课教学任务不同于基础课程的教学模式,常常面临讲授过于简单、学员兴趣较低,讲授过于深入、学员难以吸收的问题[2]。这就要求教学组全体教员科学备课、精准指导,努力提高教学“效益”,实现教学水平的提高。 1.1集中优势,补弱固强 在教学过程中,每学年开学前,教研室主任和教学组长,根据教学对象的不同,集中优势教学资源、汇聚精干力量,选定任课教员。并安排年轻教员试讲,全体教学组对年轻教员的试讲提意见、挑“毛病”,确保教学水平。在课程教学过程中,要善于找准理论与实际的结合点,理论课上以案例分析为主线讲解内容;实习课上以理论回顾为主线体验实践,并适时调整实习课的教学内容及其与理论课的衔接过程,确保教学工作的正确性和科学性。 1.2全面学习,强化自身 自身素质的提高应引起全体教员的高度重视。要求年轻教员,尤其是以前未接触过航空航天医学知识的非现役教员、带教实习课的研究生,进教研室当年不参加大课和小课教学,只作为辅讲教员随堂跟听每一位教员的授课。同时要求不仅学习本专业相关的专业知识,还要系统学习航空航天医学专业的各门课程。对于有教学经验的教员,在平时的授课中要充分准备,并在教案中体现教员本人对本次教学内容最新进展的掌握情况,在提高教员专业水平的同时,确保提高教学质量。 2努力提高“师资储备”能力,确保丰富教学形式 基于专业课教学“练为战、学为用”的特点,教学方向问题尤为突出。教员必须始终把好转变部队战斗力生成模式,提高学员任职能力的方向。然而由于编制体制调整,教研室教员数量太少,同时部分同志出国留学、不在岗,造成主讲教员人数偏少,且有职称断层现象。只有提高师资力量的储备能力,才能圆满完成教学任务。 2.1处理好“内”与“外”的关系 各教研室每学年开学前,会根据教学对象和教学内容,外请本学科专家前来做专题讲座。如教学对象为本科学员,对航卫保障工作一片空白,则外请专家多为常年工作于航空兵部队的航空军医、卫生队长和场战医院院长等。如教学对象为进修生,他们大多来自一线航卫保障岗位,则外请专家多为专业研究人员或空军医学研究所的同行专家。这一举措弥补了“内”部人员不足的矛盾。 2.2处理好“专”与“兼”的关系 军事航空医学需要研究高性能战斗机飞行人员的卫勤保障问题。近年来,教研室从实际出发,与对口航空兵部队在自愿的基础上建立院校教育和部队训练相结合的协作关系。选取工作正规、制度健全、业务建设较好、卫生工作基础好、卫生人员素质较高的航空兵部队具有相应的航卫保障专业知识和组织指挥能力的卫勤领导和能够担负教学任务的航空卫生保障工作的相关人员担任教研室的兼职教员,按照教学计划,完成一定学时的教学任务。由于他们有较丰富的航卫工作经验和一定的组织能力,并具有相应的学历和资历,对他们的课堂教学效果,学员们反映良好。通过“专”业教员与“兼”职教员相结合,使课堂教学异彩纷呈。 2.3处理好“教”与“研”的关系 在教学布局上,教研室着眼于提高学员的综合素质和能力,精心设计教学板块和专题,在教学中注重将创新理论、本专业研究进展与教学工作有机结合,增强学员分析解决问题的本领。在完成教学计划的前提下,按照研究生工作安排和科研进展,有目的地选择对本课程感兴趣又学有余力的学员组成课外科研小组,由教研室内学校评定的本科生早期接触科研导师指导,进行文献查阅、撰写综述和课外科研实验等活动;参加研究生开题报告、中期汇报和论文答辩,扩大教学内容。由于“教”学与科“研”工作的有机结合,不仅丰富了教学内容,而且可利用学员的新颖思路和创新思维推动本学科学术研究工作的开展。 3努力创造“良好氛围”能力,确保促进教学工作 3.1发挥工作动员优势 航空航天医学系在每学年的教学正式开始前都会组织开课动员,提高教员的教学热情和学员的学习热情。教研室也会因时因地进行教学动员,组织集体备课、集体讨论。并通过先进教学个人、优秀教案等评比,激励教员人人争先进,个个当标兵。 3.2运用先进教研室成功经验 学习先进典型,是激励教员的强大动力。教研室通过定期组织教员跟听其他先进教研室优秀教员的课堂听课,学习他们的授课方式和特点,并在教研室内部建立必要的会议制度,进行学习体会交流,进一步制定符合本门课程教学的工作计划和方案,使教研室自身的课程教学有所突破,保证课程质量稳步上升。 4努力提高“教学保障”能力,确保教学任务的需求 教学任务的圆满完成,要求各级教学相关部门树立“以学员为本”理念,建设高效的保障机制,全面保障任务需求。对于教研室和教学组而言应该从以下做起。 4.1确立理论与实践相统一的思想 多年来,我教研室积累了大量航空兵场站航卫保障工作的录像片,为学员理论知识联系工作实际提供了不可多得的视频教材。使学员掌握航空航天医学各相关学科的知识结构,并能应用于实际工作。通过理论学习与视频教学相结合,提高学员的知识运用能力,并可满足航空兵部队第一任职的需要。 4.2探索从工作实际出发的途径 航空航天医学专业课是在学员即将进行实习,来年步入工作岗位的时机开展的,其学习目的是为了将来在航卫保障中能够发挥作用。因此,教学工作应该从适应航卫保障工作的角度去完善。实习课为学员提供动手操作、贴近实际工作的机会,教研室教员渊博的专业知识、熟练的操作技术,会使学员们受到极大鼓舞。外请专家、兼职教员丰富的工作经验和对航卫工作的敬业精神,使学员受到了潜移默化的教育,从而提高了学员对基层航空卫生保障工作的热情。 4.3注意提高统筹协调的能力 在教学准备中,尽量协调争取学校和系里的投资和申请专项经费支持,同时,教研室拿出部分经费,不断补充新近出版的专业书刊,丰富专业资料。增添新设备、改善实验室的硬件条件,为航空航天营养与食品卫生课程建设提供专业实验室;不断补充多媒体教学、网络教学等现代化教学手段所需的硬件设备,为学员创造更好的学习条件;请领部分装备部队的最新航卫保障装备,为学员提供尽早接触、提前适应部队航卫保障工作的机会。从而提高学员的学习效率。总之,经过各级领导和全体教员的共同努力,航空航天医学专业课教学改革取得了一定的效果,通过专业课学习使其对飞行员、航天员卫勤保障有了深刻的体会,为做好未来的航空卫生保障工作打下了坚实的基础。在今后的教学中,应该进一步扩大协作,提高教学质量,丰富教学内容,努力为培养合格的航空航天医学人才做一些具体的、实际的工作。 作者:王文岚1常耀明1李金声1袁鹏2工作单位:1第四军医大学航空航天医学系航空航天卫生与卫勤教研室2第四军医大学研究生院 航空航天论文:力学在航空航天领域的发展前景 摘 要:作为航空航天领域三大基础学科之一,力学对航空航天事业的发展起着至关重要的作用。目前,世界各国的航空航天技术发展日新月异,越来越多的复杂结构层出不穷,给力学在航空航天领域的发展提出新挑战:如何方便地求解越来越复杂的力学问题;如何将理论化程度高的力学转化为工程适用的形式;随着诸如先进复合材料等非均质材料的广泛应用,力学的发展怎样服务非均质材料工程问题;还有,在复杂的多物理场环境下,如何求出最优解等。力学研究的细化能使其更好地服务于航空航天领域的特殊环境,本文将结合最近学术界研究前沿,对航空航天领域的力学特点进行剖析,并指出其未来的发展方向。 关键词:计算力学;多物理场耦合;先进复合材料;有限元技术(FEM) 1 力学在航空航天领域的支柱地位 作为与材料科学、能源科学并肩的航空航天领域三大基础学科之一,力学在航空航天领域拥有无可辩驳的支柱地位。航空航天技术的发展与力学学科的发展有着举足轻重的关系。同样,力学学科的发展也推动了航空航天技术的发展。从航空航天的历史开端,力学便扮演着开天辟地的角色:莱特兄弟发明飞机前的时代,人类的航空器长期停留在热气球与飞艇的水平,人们普遍认为任何总密度比空气重的航空器是无法上天的;而随着流体力学的发展,越来越多总密度大于空气的航空器被发明出来进行试验,而莱特兄弟的飞机即为第一个成功的尝试,莱特兄弟的L洞也成为一个经典(图1)。从此,航空器的发展步入了快车道,各种结构的飞机翱翔于蓝天,从不到一吨的轻型飞机到上百吨的运输机,直至今天我们对于飞机已经习以为常。 时至今日,航空航天的总体设计已由庞大的力学各分支支撑起来,从最基本的方面分类,可包括:飞行器整体气动外形归属于空气动力学;整体支承结构归属于结构力学以及材料力学;复合材料归属于复合材料力学;材料疲劳性能归属于疲劳分析;结构动力特性归属于振动力学;缺陷结构分析归属于损伤力学以及断裂力学。而对于具体的问题细分,则还有如:针对超高速飞行器的高超空气动力学;针对紊流等大气不稳定情况的非定常空气动力学;针对流固耦合问题的气动弹性力学;以及针对非金属材料的粘弹性力学等。此外,还有众多与力学相关的技术被发展起来,如有限元技术(FEM)等。 展望未来,力学发展的源动力在于航空航天综合多学科的交叉与技术。被誉为“工业之花”的航空航天工业,其研发生产涵盖了目前已知的所有工科门类,如此多的学科交叉下,力学的发展势必会与其他学科进行技术交流,这会带来问题的进一步复杂化,同时也丰富了力学的研究内容。 2 航空航天领域力学发展新挑战 航空航天的发展,给力学带来了新的挑战。结构的日趋复杂,给力学计算带来困难;繁琐的理论公式,需根据工程需要进行必须的简化;新材料的应用在航空航天领域最为敏感,在为飞行器降低结构重量的同时,也带来诸多的不利因素如耐热性能差、环境敏感度高等;而在某些关键部件的多物理场耦合问题也将成为重要的研究方向。 2.1 程序化 航空航天器和大型空间柔性结构的分析规模往往高达数万个结点、近十万个自由度的计算量级,这些问题包括但不限于:飞行器的高速碰撞间题,如飞机的鸟撞, 坠撞,包容发动机的叶片与机匣设计,装甲的设计与分析,载人飞船在着陆或溅落时的撞击等。为了解决这种计算量庞大的问题,上世纪50年代初,力学便发展出一门崭新的分支学科――计算力学。伴随着电子计算机以及有限元技术的发展,计算力学取得辉煌的成绩,这也说明了其本身发展潜力巨大。 力学分析技术的发展,特别是对于各种非线性问题(几何非线性、材料非线性、接触问题等)分析能力,是长期存在的。然而在很长一段时间内,受到计算机能力的制约,以及模型建立本身的局限性,力学分析求解停留在解析方法和小规模数值算法中。这对于工程人员的设计工作是一个极大的限制,对于航空航天领域而言则尤甚如此。计算力学的发展,带来的效益是巨大的。首先其可以用计算机数值模拟一些常规的验证性试验和小部分研究型试验,这可以节省很大一笔试验费用。其次,其可以求解某些逆问题,逆问题的理论解往往无法通过非数值的手段得到。最后,从工程管理角度考虑,数值模拟方法大大节省了产品研发的周期,由此单位时间内产生了更多的经济收益。有限无技术分析机翼见图2。 上述计算力学给工程设计方面带来的种种好处,都基于一个很重要的前提。那就是力学问题程序化。如何将力学问题转化为一个计算机可以求解的程序,一直是计算力学研究的重点,比如有限元技术就是其中一个典型代表。目前,有限元技术已经涵盖了大部分力学问题,包括:静力学求解,动力学求解,各种非线性问题,以及多物理场耦合等。但值得注意的是,除了静力学以及相对简单的问题外,其余问题所用的算法目前精度仍然有限,相较于工程运用而言仍存在诸多壁垒。对于这些问题算法的更新,是力学问题程序化必须面对的挑战,仍需研究人员不断探索。 2.2 工程化 力学工程化依然是基于计算力学而讨论的。所不同的是,程序化是针对一项力学问题能不能解决,工程化关注的问题是如何使得力学问题的解决过程更符合工程需求。 21世纪的航空航天,已经越来越趋向于商业化,美国已有数家私有航天企业成立,我国的航天科技集团也在进行着一些商业卫星发射。而商业化的工程问题,所追求的目标永远是效益。因此,力学工程化发展也应基于这一要求。航空航天工程的研发工作,一直给人周期长的印象,动辄10年以上的研究周期,对于目前商业化的运营是不适用的。如何快速的给出解决方案,是今后力学工程化的重要考量。随着软件技术的发展,越来越多的数值计算可以通过可视化、图表化等快捷的交互式设计方法呈现出结果,这可以直观地给予工程师设计反馈,从而达到加快设计进程的目的。同时,直观的结果反馈,也能避免数据分析过程出现人为失误,起到规避风险的作用。 2.3 非均质化 新材料往往首先出现在航空航天领域,其中典型代表便是先进复合材料。先进复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性好、破损安全性好以及性能可设计等优点。由于上述优点,先进复合材料继铝、钢、钛之后,迅速发展成四大结构材料之一,其用量成为航空航天结构的先进性标志之一。 复合材料的运用给力学提出了新要求,相比于传统各向同性的金属材料,其各向异性的力学特性使得非均质力学应运而生,代表便是复合材料力学的诞生。非均质化力学需要将材料的承力主方向设计为结构中的主承力方向,而非主承力方向则需要保证一定强度,不至于破坏,这是其主要的设计特点。相比各向同性材料,其理论模型更为复杂,相应的数值求解方法也没有那么完善。同时,实际中复合材料的性能分散性和环境依赖性相当复杂, 设计准则和结构设计值的确定还很保守,导致最终设计结果并没有理论中那么完美,很大程度上制约了工程领域大规模使用复合材料。对于国内而言,复合材料研究工作相比国外则更为落后,无论是设计经验还是试验数据积累都有不小差距。 建立完备的非均质化力学模型,积累足够的原始参数,大胆尝试提高复合材料的设计水平以及用量是今后力学非均质化的主要任务,需要研究人员付出更多的努力。 2.4 多物理场耦合 2.4.1 电磁与力学耦合 新时代下的航空航天材料,已不仅仅局限于提供简单的支承作用,功能化是航空航天器新材料发展的重点和热点,其最终目的是为了未来航空航天器发展智能化目标。 目前,越来越多的具有电-力耦合功能的新型材料正成为航空航天器结构材料的选择。因为在对飞行器的自我检测技术方面,具有电-力耦合功能的材料的受力状态与电磁性能存在特定的函数关系,由此系统能通过检测电磁性能达到检测受力状态的效果,这大大方便了对飞行器的健康监测,也有效保证了飞行器的安全。这其中耦合函数的准确性便成为关键,电-力耦合的发展能促进这些技术的健全,具有十分积极意义。 2.4.2 温度与力学耦合 温度场与力场的耦合主要体现在发动机上,对于发动机内部涵道的设计最优化一直是热力学着力解决的问题。 目前大部分飞机均采用喷气式发动机,包括:涡喷发动机、涡扇发动机以及涡桨发动机。上世纪40年代末,涡喷发动机出现,飞机飞行速度第一次能超过音速,带来了一场飞机发动机的技术革命。由此,包括进气道以及发动机涵道的设计成为发动机研发的一个关键点,早期的涡喷发动机,由于涵道上的设计缺陷,导致燃料燃烧产生热能转化为推进力的转化比很低,同时伴随着燃烧不充分,因此发动机耗油量很高且推力较小。经过几十年的发展,目前无论军用还是民用飞机发动机,大部分均采用涡扇发动机,通过优化得到的涵道形状最大化了单位燃油所提供的推力。图3为民用客机发动机涵道。 我国的飞机发动机工业水平距离世界领先水平仍有较大距离,特别是在大涵道比的商用发动机研发上。发展热力学,对热-力耦合问题进行更深入的研究,是发展我国飞机发动机事业的奠基石。 2.4.3 流固耦合 流固耦合是飞行器研制最基本的问题之一。几十年的发展历程中,基于流固耦合研究的飞机外形设计取得了诸多进展,包括整体机身外形的优化,翼梢小翼的出现等。随着飞机飞行速度的不断提高,特别是军用飞机机动性的要求,出现了许许多多新的流固耦合问题。比如针对飞机在大攻角飞行时(一般出现在军机上),传统小攻角气动表示法、稳定理论等均不再适用。因此,解决大攻角非定常问题,需要从飞行器运动以及流动方程同时出发,建立多自由度分析和数值模拟模型。这是典型的流固耦合问题。 同时,以往旧的流固耦合理论,在先进复合材料大量运用的今天,显然已经不再使用。对旧有理论进行必要的修正,也将成为流固耦合问题亟需完成的工作。 3 结语 当前,国家大力发展航空航天事业,作为高精尖产业,其所运用的理论与技术绝不能落后。力学作为一门古老而又应用广泛的学科,其对航空航天事业的发展起着举足轻重的作用。为符合未来航空航天领域发展,航空航天领域的力学应着力向着程序化、工程化、非均质化、以及多物理场耦合化综合发展。 航空航天论文:现代激光技术在机械加工及航空航天领域中的应用 现代科学技术的快速发展为各行业领域注入新鲜的活力,以现代激光技术为例,其涉及的行业领域极多如轻工业、汽车行业、机械加工、电子行业以及航空等方面。本文主要围绕航空航天领域、机械加工行业,对现代激光技术的具体运用进行探析。航空航天;机械加工;激光技术;运用 前言 激光技术作为科学技术发展的重要产物,对带动相关行业领域的发展具有不可替代的作用。但较多领域如航空航天、机械加工在应用激光技术中,并未取得良好的效果,究其原因在于未使激光技术中较多技术手段的优势发挥出来,这就要求实际运用正确认识激光技术的本质并结合具体行业要求进行技术手段选择。因此,本文对航空航天领域、机械加工行业中现代激光技术的运用研究,具有十分重要的意义。 机械加工行业中激光技术的运用分析 a打标与切割技术的运用 机械加工行业中,一般对设备产品进行特殊符号、标记的设计都要求利用到激光打标技术。该技术应用极为广泛,如机械加工行业中的仪表、仪器、量具、汽车工业以及电子工业等,都涉及到打标工作。一般打标技术涉及到的对象多集中在印刷电路板、合成材料、橡胶、陶瓷、塑料、铝合金以及不锈钢等方面。另外,机械加工过程中往往也涉及较多材料处理工作,此时便要求引入切割技术,其主要通过聚焦镜的应用融化材料,并在激光束作用下将熔化材料吹走,这样便有相应的切缝形成。现代机械加工领域中,都将激光切割技术作为高新加工方式,能够使传统切割过程中变形过大、缝隙过大以及操作时间较长等问题得到解决。 b焊接与淬火技术的运用 关于激光焊接技术,其实质为将设备构件至于激光下,使构件能够连接为一体。将该技术引入机械加工领域中,其优势主要表现在对多种类型金属都可进行焊接,的 且焊接后不会出现凹陷或其他变形现象,整个焊缝在外表上极为美观。目前机械加工领域中焊接技术的运用主要表现在两方面,即:①焊接金刚石锯片,可直接利用该技术实现;②对壳体类零件、汽车板以及钢板等,可利用激光焊接技术。该技术的运用对于解决传统机械加工中焊接质量不高、焊接表面美观性差等问题可起到明显的作用。另外,在淬火技术运用方面,其主要对工件表面利用高能激光进行扫描,这样整个工件面温度上升极快,且可瞬间自冷。所以其优势集中表现为:①相比一般淬火硬度,激光淬火方式下的制品将超出其15%左右;②加工时间较短,且可直接利用计算机对整个操作进行控制,具有一定的自动化加工特点,生产效率极高;③技术应用下不会产生较多的污染,且不必引入冷却介质便可快速完成低温淬火。 c熔覆技术与打孔技术的运用 对于机械加工领域中的再制造工程,常涉及到旧设备修复工作,而设备修复的主要技术便以激光熔覆为主。实际应用过程中,可直接对旧设备二次加工,提升设备的使用性能,能够满足现代企业发展中资源节约的要求。另外,机械加工领域中的激光技术,也表现在打孔技术方面。一般对于较软材料、金属材料或非金属材料等,往往需进行不同类型孔的加工,该过程中便可引入打孔技术。从打孔技术应用的优势看,主要表现在打孔精密度较高,能够准确定位中心孔,且能够自由控制打孔深度,不会产生较大的变形问题。 航空航天领域中激光技术的运用分析 a航空航天工业中激光焊接的应用 一般该工业较多零部件的焊接多引入铆接方式,其应用下尽管能够熔铝合金材料,但由于热处理效果较差,极易导致晶间裂纹的产生。而将激光焊接方式引入,这些问题可直接得到解决,且整个机身制造过程都得以简化。相关实践研究发现,利用激光焊接取代铆接工艺,其可使机身自重降低许多,这样相应的制造成本也会节约,可见激光焊接的作用极为明显。此外,该工业领域中,对于零件冷却孔打孔工作,要求引入激光打孔方式,其成本较低且打孔效果较高。 b航空航天工业中激光切割的应用 传统用于该工业中的切割手段很难保证外壳材料得到有效处理,原因在于外壳材料多具有硬度高、强度高等特点。而在激光切割技术运用下,许多如发动机机匣、主旋翼、尾翼壁板以及蒙皮等自带处理中都可起到良好的效果。 c航空航天工业中表面与成形技术的应用 由于航空发动机较多构件在价格上较为昂亏,若不断更换将会耗费极多的成本,因此可引入激光表面技术,对受损的构件进行修复,如发动机叶片受损后,便可采取表面技术中的三维修复措施,可保证修复后的构件整体性能不受到影响。由此可见,航空工业中的构件制造与修复很大程度需依托表面技术、成形技术来实现。 结论 现代激光技术的运用为航空工业以及机械加工工业提供坚实的技术保障。实际应用中,应结合具体的行业领域要求,合理选择相应的技术手段,如机械加工领域中的焊接、打标打孔以及切割等,以及航空工业中焊接、切割、成形与表面技术等,确保激光技术作用得到充分发挥,才能推动相关行业领域的快速发展。 航空航天论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要:通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 航空航天论文:普及航空航天知识的必要性 摘 要 要想富先修路,是近代我国流行普及程度最高的一句俗语,意思是如果想要发展本地的经济,就必须要先发展本地的交通事业。在现代交通事业中,航空事业是一个重要的组成部分,因此如果一个地区想要提高经济发展水平,那么首先应该建设并发展本地区的航空事业,而想要发展航空事业的前提就是人民对航空航天知识的认识和了解,即向人民普及航空航天知识,帮助他们认识到在经济发展过程中航空航天事业的重要性,从而使其意识到普及航空航天知识的必要性。 关键词 航空航天 知识普及 必要性 我国是世界四大文明古国之一,尽管航空航天科技属于现代化科技的研究成果,但是早在2000多年以前,我国和航空航天科技就已经结下了不解之缘,无论是历代史册还是民间传奇话本小说中都有着许多于飞行有关的神话传说,比如我国最著名的“嫦娥奔月”这一神话小说,此外还有鲁班制作木鸟等的飞天尝试,这些丰富的想象和勇敢的尝试对于现代航空航天技术的萌芽有着非常重要的推动作用。 1航空航天的概念和发展历程 1.1航空航天的概念 二十世纪以来,人们在对自然进行认识和改造的过程中,所以取得的最大的成果就是航空与航天,航空航天科学技术的发展对我们的生活产生了非常重要的影响,标志着人类文明发展到一个新的高度。 生活中人民一提到“航空航天”,首先想到的就是火箭、载人宇宙飞船等的发射,但是这种认识实际上是错误的,事实上,航空航天也并非是一个单词,而是一组词语,航空和航天分别有着自己的概念:所谓航空指的是地球的大气层范围之内,飞行器所进行的航行活动。而航天则是指飞行器在冲出大气层之后的宇宙空间所进行的航行活动。 1.2航空航天的发展历程 一直以来,人类都没有停止过对宇宙的探索和对飞翔的追求。在二十世纪以前,由于受到较低的科技和生产力水平的限制,人民对于宇宙的探索和对飞翔的追求都只能通过想象来进行,尽管有很多先驱者做了一些努力和尝试,例如我国西汉时期的滑翔尝试等,但是都收效甚微。直到18世纪热气球的成功升空,人们终于拉开了实现飞翔梦想的序幕。而人类在天空翱翔这一梦想的真正实现实在二十世纪初期,第一架可操纵的飞机被发明出来,并且成功飞行。此后,许多专家人士坚持不懈的努力研究飞行科技,大大促进了航空科学技术的发展,增强了人类探索和征服宇宙的信心。二十世纪中期,第一个人造地球卫星的成功发射是航空航天科技发展的重要里程碑,人们开始正式对宇宙进行探索。 在二十世纪,航空航天进入了科技和事业双发展的“高潮期”。在这一时期,人类的科技发展水平有了质的突破,社会生产力水平也大大提高,这都大大促进了航空航天研究成果的出现。尽管目前人类所进行的航空航天活动仍然处于初级阶段,但是其所起到的作用和产生的影响已经覆盖了人类生活的方方面面,所以非常有必要进行航空航天知识的普及。 2普及航空航天知识的必要性 在现代世界追求和平的浪潮下,航空航天活动在进行的过程中一直都是以和平、为全人类造福为主要目标的。尽管现在的航空航天活动的初始目的都是为国家军事进行服务,但是其所造成的影响范围并非局限于军事领域,它对社会生活和国民经济的发展也产生了非常重大的影响。 2.1对人们探索、热爱科学精神的鼓励 航空航天技术是人们对于宇宙这一未知世界进行探索所取得的重要成就,具有着鼓舞人心的作用;此外,航空航天技术融合了当前世界各种高新技术,是对人类科技水平进步以及科技人勇往直前、不畏风险精神的完美展示。所以,大力普及航空航天知识可以让人们近距离接触到当前世界高新技术的研究成果和科技人的精神,有助于提高国民素质和探索、创新精神。 2.2对青少年有着特殊的教育意义 向广大青少年进行航空航天技术的普及,能够极大地吸引青少年对于航空航天科学技术知识以及对自然和宇宙进行探索和改造的热情,提高他们对科学和自然学科的学习兴趣。但是对青少年进行航空航天知识的普及并不代表要求青少年要将学习和工作方向定位为航空航天科技工作。其更深层次的意义是帮助青少年学会从微观到宏观的角度观察和认识世界,了解到世界的广大和宇宙的浩渺,从而帮助他们树立正确的世界观、人生观和价值观,因此普及航空航天知识对于青少年来说,有着非常重要的意义和必要性。 2.3有着相当的经济价值 航空航天技术与其他科学技术相互结合开创出大量的新型技术途径,而这些技术途径的使用为国民经济的发展带来了巨大的经济效益。其中最为典型的就是卫星通信技术,它以其高度的灵活性和可靠性、高质量和高容量以及超远距离等优点成为现代人们进行信息通讯的首选。除此之外,还有地球资源卫星的运用,大大降低了人们进行地球资源的普查的时候所消耗的成本,而且避免了各种意外的发生,大大保障了人身安全。 3结语 尽管目前我国在航空航天技术和事业方面取得了相当瞩目的成果,但是与西方的发达国家相比,我国的航空航天科技水平仍然处于相对劣势的地位,因此我国需要大量新鲜的航空航天技术专业人才和创新型人才的加入,但是当前我国民众对于航空航天知识的了解远远不够,尤其是青少年对于航空航天技术的热情和兴趣非常的低,因此,非常有必要进行普及航天航空知识活动,从而提高我国人民尤其是青少年对于航空航天技术的兴趣和热情,为我国航空航天技术的发展培育一批有生力量。 航空航天论文:增材制造及其航空航天领域的发展现状 摘 要:本文阐述了增材制造的基本概念和不同种类增材制造技术的原理、特点,并对不同种类增材制造技术在航空航天和军事领域的国内外发展状况进行了介绍,归纳总结了当前该技术所存在的问题与不足,最后对增材制造的发展应用前景进行了展望。 关键词:增材制造;航空航天领域;发展现状 1 金属增材制造的种类和原理 金属增材制造(Additive Manufacturing,简称AM)技术区别于传统的铸、锻、焊等热加工“等材成形”技术及车、铣、磨等冷加工“减材成形”技术的一种全新的制造方法,是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种自下而上的制造方法[2]。它是融合了计算机软件、材料、机械、控制等多学科知识的系统性、综合性的技术。增材制造按照不同的加工方法可分为激光增材制造、电子束增材制造、电弧增材制造等,有的加工方法仍可细化成两种或多种不同的具体方式。下面将对各种不同增材制造方法的原理和特点进行阐述,并对各自的国内外研究现状进行介绍。 2 激光增材制造 激光增材制造分为激光选区熔化技术和激光直接沉积技术,激光选区熔化成形技术原理:它是以激光作为热源,一层一层熔化金属粉末,直接制造出近形的金属零件。 激光快速成形技术打破了传统材料去除或变形加工成形方法的限制,利用“离散+堆积”的材成形思想,通过同步送粉(送丝)或激光熔覆数字化成形一步实现工件的精确成形;属近净成形制造技术。激光直接沉积技术是在快速原型技术和激光熔覆技术的基础上发展起来的一种先进制造技术。该技术是基于离散/堆积原理,通过对零件的三维CAD模型进行分层处理,获得各层截面的二维轮廓信息并生成加工路径,在惰性气体保护环境中,以高能量密度的激光作为热源,按照预定的加工路径,将同步送进的粉末或丝材逐层熔化堆积,从而实现金属零件的直接制造与修复。 约翰霍普金斯大学、宾州大学和MTS 公司开发出一项大功率CO2激光 “钛合金的柔性制造”技术,并成立AeroMet公司。该公司的目标就是实现具有高性能、大体积钛合金零件的制造,尤其是大型整体加强筋结构钛合金零件的快速成形。公司的主要研究方向为军事领域的航空航天用钛合金部件的激光增材制造。该公司制造的钛合金零部件已实现装机使用。已使用零件分别为F-22战斗机的某接头、F-18战斗机的翼跟加强板的连接吊环和起落架连接杆。其中,F-22的接头件能够达到要求疲劳寿命的两倍以上,翼根加强筋达到要求疲劳寿命的四倍以上,起落架连杆疲劳寿命超过原件的30%。 美国Sandia国家实验室的Griffith研究组提出以激光熔覆沉积成形为基础的激光净成形(Laser Engineered Net Shaping)技术,并将此技术用于修复涡轮发动机的零部件。研究的材料种类包括不锈钢、钛合金、高温合金等,成型件的强度和塑性均比锻造件得到显著地提高。研究小组还通过对控制软件的研究和改进,将加工精度提升了一个等级。其水平方向加工精度达到0.05mm,垂直方向加工精度达到0.4mm,加工后零件的表面光洁度达到6.25μm。但是成型精度的提高会影响到成形效率。特别值得一提的是,研究组通过改变金属粉末的成分,实现了材料成分在一个零件上的梯度变化,从而使得零件的不同部位具有了不同的力学性能,这就为零件的设计优化提供了一种新的方法。 国内的增材制造相关研究虽然起步较晚,但是一些相关的大学和研究机构已有异军突起之势,在某些方面甚至达到国内外领先的地步。西北工业大学的黄卫东教授的团队在快速原型制造技术的基础上提出了激光增材制造技术的研究思路,进行了相关的研究探索。并成功运用激光立体成形技术制造出了大型飞机的钛合金翼梁缘条和飞机发动机的高温合金空心叶片,综合力学性能优于同等条件下的锻件。北京航空航天大学的王华明教授采用激光增材技术制造出大尺寸金属零件,并应用于新型飞机的研制过程中,不但提高了飞机的结构强度,而且大大缩短了飞机的研制周期,并于2012年获得国家科学技术进步一等奖。 但是激光增材制造也存在一些问题[3]。比如:球化现象、裂纹敏感性、残余应力等,而且设备较昂贵、能量利用率低、低熔点金属材料的受热变形、速度与精度之间的矛盾等问题也尤为突出。尤其对铝合金而言,由于液态铝的光反射率很高,激光照射在液体表面大部分反射掉,导致其能量损失严重;而且铝合金熔点较低,激光的能量密度很高,对大型薄壁零件或者壳体增材时,翘曲变形较严重。 3 电子束增材制造 电子束增材制造分为熔丝沉积成形和电子束选区熔化成形,电子束熔丝沉积技术又称为电子束自由成形制造技术(Electron Beam Freeform Fabrication,EBF)。在真空环境中,电子束轰击金属表面形成熔池,金属丝材通过送丝装置送入熔池并熔化,同时熔池按照预先规划的路径运动,熔池金属逐层凝固堆叠,达到致密的冶金结合,从而制造出金属毛坯件,最后进行表面精加工和热处理。特点:沉积效率高、真空环境有利于零件的保护、内部质量好、可实现多功能加工。电子束选区熔化成形技术[4](Electron beam selective melting, EBSM)的工艺原理。先在铺粉平面上铺展一层粉末并压实;然后,电子束在计算机的控制下按照断面轮廓的信息进行有选择的熔化,层层堆积,直至整个零件全部熔化完成;最后,去除多余的粉末得到所需的三维零件。特点:成形精度高,成形件表面质量较好,光洁度较好,可用于近成型增材制造。 Calcam公司[5]采用电子束熔丝沉积增材制造技术,通过对工艺参数和控制系统的把控,制造出了综合力学性能优于锻件的TC4钛合金叶轮部件,并成功应用于某型飞机上。 2001年瑞典的Arcam公司成立以来,以电子束增材制造技术在粉末近净成形精度、效率、成本和力学性能等方面具有的优势,针对它的研究很快成为了国外科学前沿的研究热点。德国纽伦堡大学、英国华威大学、美国北卡罗莱纳大学以及美国波音公司、Synergeering集团、德国FAruth公司、瑞典VOLVO公司等都陆续开展了相关的研究。美国Sciaky公司联合Lockheed Martin、Boeing公司等也在同时期合作开展了研究,成形钛合金时,最大成形速度可达18kg/h,力学性能满足适航要求。意大利AVIO公司[8]采用其自行制造设备开发出航空发动机复杂TiAl基合金构件,并成功应用在新一代航空发动机上。 2006年北京航空制造工程研究所开始对电子束熔丝沉积成形技术进行深入研究。设计并制造了国内首台电子束熔丝沉积成形设备,对TC4、TC18、TA15、等钛合金以及A100超高强度钢的力学性能进行了系统的研究。研制了大量钛合金零件和试验件。2012年,采用电子束熔丝成形制造的钛合金零件在国内飞机结构上率先实现了装机应用。 目前电子束增材制造仍面临着一系列技术问题,吹粉、球化现象、变形及残余应力控制、表面粗糙度等。而且,电子束增材设备十分昂贵,设备维护成本较高。因为电子束加工需要真空保护,所以其制造周期较长。对轻合金薄壁件的增材制造而言,同样存在着变形严重的难题。 4 其他增材制造方法 4.1 电弧增材制造 电弧增材制造又叫做形状金属沉积(shaped metal deposition SMD)技术。它采用的是钨级气体保护焊技术和高密度丝材。工件在保护气环境下被层层叠加制造,同时焊接机器人直接由电脑CAD模型控制。通常情况下,精度和表面质量都不如激光或电子束增材制造。但是,它可以制造大到1m3的工件并且沉积速率可以达到1kg/h。因此,高速的电弧增材制造大型高密度部件的能力在这方面使得它比其他方法具有巨大优势。 英国谢菲尔德大学的贝恩等人用六轴联动的机器人在两轴的平台上对铜丝材进行电弧增材制造,获得了厚度为20mm的箱体坯件。组织性能接近同等条件下激光增材的性能。 天津大学的尹玉环等人使用TIG电弧作为热源对5356铝合金零件的增材成形进行了研究。研究结果表明:同一层成形时通过对道次间冷却时间的控制可以获得较好的增材成形效果,而对整个成形件而言不同层之间冷却时间的合理控制对获得良好的增材成形效果也起着至关重要的作用。还发现在后续焊接中采用不同的焊接速度虽然可以有效的控制热输入量,但是如果焊接速度的差异过大将导致增材成形过程的稳定性变差。 华中科技大学的王桂兰[7]等研究了电磁场对电弧熔积快速成形温度场及参与应力的影响,研究结果表明:添加磁场之后,成形件表面温度场各温度区域范围增大,熔积层表面热循环峰值温度升高,冷却速度降低,成形件表面的纵向和横向残余应力均减小。 电弧增材制造也存在一些不可回避的难题[8]:吹粉和球化现象严重造成成形稳定性差、成形材料种类的局限性、成型零件易发生开裂和变形综合力学性能较差、组织差异大和需要较多的后期精加工等。 4.2 超声增材制造 超声增材制造Ultrasonic additive manufacturing(UAM)作为一种固态金属成形加工方式,它是运用超声波焊接方法,通过周期性的机械操作,将多层金属带加工成三维形状,最后成形为精确的金属部件。下面是滚轴式超声焊接系统,它是由两个超声传感器和一个焊接触角组成,传感器的振动传递到磁盘型的焊接触角上,能够在金属带与基板之间进行周期性的超声固态焊接,进而触角的连续滚动将金属带焊在基板上。这种技术能够使铝合金、铜、不锈钢和钛合金达到高密度的冶金结合。若将它与切削加工做比较,UAM可以做出深缝、空穴、格架和蜂巢式内部结构,以及其他的传统的切削加工无法加工的复杂结构。 5 展望 增材制造技术经过二三十年的探索发展,目前正处于蒸蒸日上的时期,一方面期待在技术上有新的突破,提高增材制造在材料、精度和效率上的要求;另一方面是基于现有技术的新应用,拓宽增材制造的应用领域和范围。相信在不久的将来,一定能看到增材制造技术在航空航天领域的更大范围的应用。 航空航天论文:PBL教学在航空航天生物动力学教学中的应用 【摘 要】 PBL教学法以问题和学生为中心,注重发挥学生的主观能动性,激发学习兴趣。本文分析了在航空航天生物动力学课程中应用PBL教学的措施、优势与不足,提出了改进对策,以期提高教学质量。 【关键词】 航空航天;生物动力学;PBL教学;应用 航空航天生物动力学是研究生物体在航空航天动力环境中生理机能的变化规律及其防护措施的学科。它既属于特殊环境生理学的范畴,又属于生物力学范畴。本门学科的任务是研究在各种动力环境因素作用下,飞行活动过程中机体的生理效应、耐受限度以及采取的防护措施,以保证飞行安全,提高飞行员耐力,增加工作效能。[1]本门课程长期以来都是以基于讲授的传统教学模式来授课,授课过程理论性强,枯燥乏味,学生积极性不高,创新力和独立解决问题的能力低下,这些都迫切要求我们进行教学改革。 Barrows在20世纪60年代末提出PBL(problem based learning,PBL)教学方法,他指出要把学生置身于多重的而有意义的问题情境中,通过让学生合作解决问题,来获取隐含于问题背后的知识,从而培养学生积极学习、主动合作以及解决问题的能力。[2]由于此教学方法能真正体现以学生为主体的教育理念,近年来世界上很多著名医学院校均采用此方法进行教学,并取得了较好的效果。我国于1986年首次引进PBL教学模式,随着教育改革的推进,全国各医学院校纷纷开展了PBL教学实践。 航空航天生物动力学教研室自2014年开始尝试实施实习课的PBL教学实践,取得了一定的教学效果。下面以《救生装备的性能和使用方法》这节实习课来具体讲解传统教学与PBL教学的效果差异。 一、PBL教学应用于航空航天生物动力学课程的具体实施办法 《救生装备的性能和使用方法》这节实习课的实验目的是了解各类救生装备的性能和掌握救生装备的使用方法。以往的教学这节课分为三个学时,第一学时教师利用20分钟回顾航空救生相关知识并介绍救生装备种类,剩余时间以及第二学时详细介绍离机下降装备、求救联络用品、医疗卫生用品和生存辅助用品的性能和使用方法并实物示教,第三学时假设场景救生讨论并小结。实施PBL教学实践后,本节实习课学时数不变,具体授课方式为:(1)教师在课前提出问题:飞行员在弹射离机、空中降落和生存营救三个阶段中会遇到怎样的困难和危险以及相应的救生措施是什么。(2)空中降落后的生存营救又分为海上生存、寒区生存、沙漠生存和热带丛林生存,因此我们将每个班分成六个小组,每个组通过自学、查文献和资料以及请教教师的方式学习每部分内容,最后每组推选一名学员分别讲述飞行员在弹射离机、空中降落、海上生存、寒区生存、沙漠生存和热带丛林生存过程的救生措施以及要用到的救生装备。在讲授过程中其他同学随时可以提出问题并讨论。每个小组讲述半个学时,共三个学时。(3)最后,六名同学讲述完后,教师进行点评和归纳总结,并把同学们在讲述中遗漏的问题进行了补充。 二、PBL教学应用于航空航天生物动力学课程的效果评价 1、PBL教学的优势 首先,PBL教学能够调动学生的积极性,发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,使学生由被动学习转为主动学习,学生要自行研究问题的意义所在以及解决问题的途径就要主动查阅大量文献和资料,请教教师和高年级学生,收集相关信息并进行整理分析,最终找到问题的答案;其次,PBL教学能够提高学生的创新能力、团队合作精神和语言表达能力,在没有教员的面对面的课堂指导下要解决一个问题需要大家分工合作、发挥各自所长并要集体讨论问题和对策,最后还要在课堂上进行清晰的讲解,这些都能培养学生的创新思维、沟通合作能力和表述能力。 2、PBL教学存在的问题和不足 首先,国内学生由于长期接受传统式教学,已习惯于教师课堂填鸭式教学,部分学生还不能很快接受PBL这种新颖式教学,片面地认为讲授是教师的事,自己只负责学习,所以积极性不高,团队合作能力差,课堂讲授效果不好;其次,PBL教学虽然是以学生为主导,教师看似只是坐在台下听课和讲评,实则PBL教学对于教师的要求很高。PBL教学中教师的角色发生了变化,从单纯的课堂教授者转变为学生学习活动的组织者、引导者、帮助者和协调者,[3]这就要求教师要有丰富的专业知识水平和足够的组织和指导技能,但部分教师尤其是年轻教师知识水平有限,组织和指导能力差,对于学生提到的本课程外的知识不了解,不能指出学生的不足,因此不能很好的指导和激励学生,从而达不到应有的教学效果,而知识面广又兼具良好组织和指导能力的教师非常少,所以开展PBL教学有很大困难。 三、讨论 1、传统授课方式与PBL教学法相结合 PBL教学法是国际上比较流行的一种教学方法,它的特点是“以问题为中心”和“以学生为中心”,能够激发学生的学习兴趣,取得很好的教学效果。欧美发达国家已实施五十多年,我国也引进三十余年,但是任何事物都有其两面性,PBL教学法也有其不完善之处,比如,同样多的教学内容,PBL教学法所要花费的时间和师资远多于传统教学法;由于它是基于单一或多个问题展开,学生最后获得的知识缺乏系统性和连贯性;学生需要花费大量的课后时间以获得较为丰富完善的研究成果;课程结束后分数的评定没有一个较为完善、客观的评价体系,[4]因此我们不能全盘照抄,而是应当循序渐进,并结合我国国情,将传统授课方式与PBL教学法相结合。例如,在航空航天生物动力学实习课中,我们可以挑选知识点少并且简单易懂适合自学的实习课《地面模拟失重的方法及对抗措施》来实施PBL教学;也可以将实习课《噪声的测量和分析》分成两部分:教师先传统教学,讲授基本理论知识:声级计的结构及工作原理以及利用声级计对噪声进行测量和分析的方法;再实施PBL教学,让学生结合大课和小课上半部分所学噪声的相关知识,讲述航空航天环境中噪声的防护措施,这样使学生从心理上更易接受,也会更大的激发学生的学习兴趣,从而达到更好的教学效果。 2、提升教师综合能力 Barrow对实施PBL教学法的教师应具备的能力素质做了如下描述:理想的指导者应当既是一个学科专家,又是一个指导专家。[4]师资建设是提高PBL教学质量的保障,因此我们要提升教师的综合能力,培养高素质人才。一方面,要求教师通过查阅文献资料、观看视频、参加各种培训班和讲座等自主学习的方式来提升自身专业知识修养和PBL教学水平;另一方面,学校应当为教师提供平台和机会来帮助教师提升教学水平,如举办PBL教学培训班或者将教师送往规范化的教学培训基地进行教学方法和带教技能培训;再者,学校也应采取一些激励措施来鼓励青年教师努力提升自身综合水平。[5]比如,对于PBL教学工作给予一定的补偿措施,优秀的PBL教学师资可优先通过年度考核、参加职称评审、入选精品教员和获得教学课题等。只有拥有了丰富全面的学科知识和优秀的组织指导能力,教师才能构建以问题为中心的讨论式、探究式课堂,从而引导学生围绕问题进行思考和学习,最大限度的激发学生的学习兴趣,保证PBL教学顺利进行。 【作者简介】 赵疆东(1985-)女,新疆额敏人,硕士,助理实验师.
电气设备论文:电气设备节能降耗技术管理论文 1重视电气设备的选型和采购工作 电气设备的选型和采购工作对节能降耗具有较大影响,因此选择合适的电气设备能有效降低能源消耗,在进行电气设备的选择时,我们除了考虑技术领先外,还要考虑效益和节能优先的原则。目前,我国绝大多数设备都是通过电机驱动而进行运转的,所以我们就必须要选择高效节能的电动机,以充分的降低能源损耗,高效节能电动机具有十分显著的节能效果,但是和高耗能产品相比,其初期的成本投入比较高,这就会在一定程度上存在投资回收期问题。因此,只要具有充分的论证和科学合理的选型,就能够在一定的时间内将投资成本收回,从节省电费开支的长远状况来看,这是十分经济合理的。 2电气设备节能降耗的技术管理 2.1做好照明设备节能降耗管理 照明设备在人们的日常生活中是必不可少的设备,在日常的生产生活中要做到人在灯开、人走灯灭,积极提高照明节能的管理水平。其主要做法就是,积极提高相关负责人的节能意识,并有效采用较为先进的节能型产品来降低能耗。对于间断性的照明设备要采用声控和光控开关,这样就能有效实现人在灯开、人走灯灭的理想效果,将节约资源、降低能耗付诸于行动;对于那些使用时间较长的照明灯具,要使用节能技术比较成熟的节能型灯具,例如:节能灯、LED灯等较为节能的新型光源,以有效的降低电能损耗。虽然在购买时或者短期使用中不能有效节约成本,但是经过长期的使用能有效节约用电费用,再加上近年来半导体照明产品财政补贴活动的大力推广,新型的节能照明设备已在人们的日常生活中得到了全面推广,并对节能降耗管理产生了较为深远的影响。 2.2做好变配电设备的维护和技术改造 变配电设备对于任何一个单位来说,都是极为重要的设备,它能有效保障供电的安全稳定以及生产用电的安全性和可靠性。所以,为有效发挥变配电设备的使用功能,就必须对变配电设备定期的进行检修,并制定出科学、严谨、细致的检修细则,同时还要认真的贯彻和执行。另外,还要做好定期的巡查检修工作,有效利用各种检测设备、仪器,如:电压表、电流表以及温度仪表等,再加上感官经验,从而有效提高工作人员发现和处理事故的能力。尤其是在用电的高峰期,要积极加大变配电设施的巡查力度,以及时的发现配电设备中存在的安全隐患,以便及时的采取切实有效的处理措施,有效预防和降低重大事故发生的频率,进而有效减少变配电设备事故对人们生产生活造成的影响,并有效降低国家的直接经济损失。有些户在不同的季节用电负荷相差很大,因此,应根据季节用电特点切换不同容量的变压器。或采取在用电高峰季节用两台变压器并联运行,在用电淡季用一台变压器运行的方式,以减少变压器损耗,最终达到降低能源损耗的目的。 2.3做好电气设备的统一调配和资源共享 由于电气设备在实际的生产生活中都是相对独立的,对其使用的需求也会随时发生一定变化,单纯的购买不是节约的有效方法,所以可以在各电气设备之间进行调剂。像在日常的实际生产中不常用但又必须要存在的电气测量、试验仪器和仪表,可以对其进行统一的储备。努力将这方面的工作做好,就能有效的降低采购设备所需要的费用。修旧利废是节能的最有效方式,维修不仅仅是指元件的拆换,更为重要的是元件的修复。对于那些在电气设备中报废了的有用的电气元件要将其拆卸下来,用作电气设备的配件,坚持这样做下去,就能够有效的节省大笔的费用。 2.4重视电力计量并合理利用峰谷电力资源 用电计量在实际的用电管理是最为有效的管理手段,同时也是我们制订并有效实施节电措施的最为重要的依据。我们进行用电计量的主要目标就是要切实做到该计的不漏计,计量的不失准。在计量完成后,还要及时地分析比较计量的数据,并进行及时的反馈,从而制定出切实可行的措施,有效减少不必要的电能损耗,并使公司成本降到最低。同时,对于用电的高峰时段以及低谷时段,由于电价的不同,要采取分时段的计费方式来进行合理计量,充分利用低谷时段的电量来进行生产,以有效降低高峰时段的用电量,这样就能在一定程度上使电费开支得到有效降低。 2.5选用新型节能电气设备 现阶段,我国绝大部分的企业由于年代久远,其电气设备的使用时间也相对较久,电气设备的技术型号都相对比较落后,甚至是高能耗应该面临淘汰的设备,但是由于种种原因,这些高损耗的电气设备仍在继续使用当中,并且其中吸附了大量的灰尘、气体等杂质,严重降低了电气设备的散热性能和绝缘性能,为电气设备使用的安全性带来严重的安全隐患。所以,这种落后的电气设备特别是重要的低压电气设备尽管在维修后可以继续使用,但是仍然需要对其进行淘汰,从而有效实现电气设备的更新换代,选用更加新型节能的电气设备,以有效降低设备的能源损耗。加快对节能型电气设备的应用步伐,由于新型的电气设备具有显著降低本身能源损耗、散热性能较好、工作温度低等诸多优良性能,能有效的降低能源的损耗,真正达到节能的目标。另外,除了更换大型的电气设备外,还要更换电气开关,以达到对电气设备的自动化控制,有效降低不必要的能源损耗。此外,还要积极进行节能技术的改造和更新,技术人员要积极加强日常的维护工作,以充分保障电气设备的正常使用和运转,严格避免因部分故障而发展成为整体故障,造成故障升级,造成更大程度上的能源浪费。 3结语 近年来,随着企业对电气设备管理的加强以及对电气设备技术的不断改进,国家也加大了对电气设备节能降耗技术管理的力度,使电气设备节能降耗效果显著,充分显示我国节能减排的实效,相信随着科学技术的不断发展,我国的电气设备节能降耗技术还存在较大的发展空间,所以我们要立足于现实,用科学的技术手段和严谨的管理方式来有效降低各个行业的电气设备能耗指标,以有效促进电气设备节能降耗技术管理工作的不断完善。 作者:詹学远单位:连州市潭岭水电厂 电气设备论文:港口电气设备管理论文 1港口电气设备的立体式管理模式 1.1程序管理 按照生命周期管理理论的规划,对于电气设备的维护作业可以参考时间进程、空间分布和养护计划,实现在空间时间坐标轴上规划作业活动,连接作业网络图。在执行活动中,应当串联各个作业活动,调派并分配人员,提供必要的信息支持。这些信息可以为决策提供一定的参考,搜集命令、计划、记录、公文等资料,易于发现这其中的关系,并找到改进的空间。通过工程系统分析的方法能找到设备不良的原因,通过程序的执行方法的改进来促进养护作业的效能提升。 1.2连续时间预测 港口电气设备在不断使用之后会随着时间的推移而出现设备故障和老化问题,自然老化可能会妨碍电气设备发挥服务功能,甚至出现毁坏。同时,每一个电气设备在其生命周期之中也可能会受到外来突发事件的影响而提前老化。由此,在进行港口电气设备的管理以及养护作业时,要充分考虑到时间序列的影响,利用时间差做好养护工作,按照电气设备的现存资料和状态来进行模型规划,预测设备随着时间的推进而出现问题的概率,防微杜渐。 1.3离散事件预测 港口电气设备的状态往往会在一个概率性环境中发生变化,可能的损坏程度和变化都是在概率环境中不可预知的,所以不管是观察还是检测都可能得到不同的结果,每一次进行的工作得到的结果也有可能有所差异。因此,在长期的港口电气设备工作背景下,应当将已有的资料转化为适当的概率分布,用数学理论对设备状态加以预测和管理,从而实现对未来未知可能情况的概率预测,获得更加稳定的港口电气设备工作状态。 1.4时空分布分析模型 港口电气设备的多发设备故障往往是在其他外界因素的影响下产生的,但是因为这些因素的发生频次和相隔时间不能确定,甚至一些个别独立事件属于人为因素,便很难发觉和改善。因此,应当利用先进的信息技术,将多年来发生的各类电气设备故障时间进行时空分布定位,遴选出事故多发地点,从而进行更好的改善和提高。改善港口电气设备的运转效能,进而提升电气设备故障检测率和预防可能性。 2港口电气设备红外线检测技术 2.1常规检测方法 电气设备是港口管理工作中的重点,对其的维护和保养自然也成为港口工作效益的重中之重。当前技术和管理水平下,对于港口电气设备的维护一般可分为预知维护、预防维护和矫正维护三种。预知维护是通过对电气设备劣化的征兆进行判断,通过检测仪器进行周期性的检测和记录,在设备彻底损坏前进行零件更换和设备修理。预防维护是按照维护计划进行的定期检查,并进行差异修正,通过计划性的保养工作来实现维护效能,主要以时间为参考依据。矫正维护则是在设备故障发现时,立即进行作业停止并对故障加以维护,减少因继续工作产生的劣化故障。 2.2红外线检测技术的应用思路 红外检测技术是当前在港口设备维护中运用较多的技术之一,也是运用最为广泛的技术,这一技术包含了风险管理、安全管理、机械电子设备工程、红外线工程等多方面的技术,是经过长时间培训的港口检测分析人员才能胜任的。红外热影响检测技术的应用能够对港口电气设备原件的温度进行实时监控,对出现温度异常的原件及时发现并管理,从而实现风险防控。之后便可通过元件状态的检测来记录温度数值,建立运作温度资料库。这一系统不仅可以作为电器元件的故障检测,也可以便于维护人员进行红外线热影检测分析工作的参考。 2.3红外线检测技术的异常排除 检测结果不论检测是否有异常,均须将结果制作纪录以作为日后参考依据。若检测结果有异常,则应另做成异常报告以供后续改善追踪。其内容因包括检测日期、检测磁层与区域、机器名称与编号、盘面编号、异常位置点、异常点影像图、以及改善后相关信息等。检测结果对于异常的电气设备应进行维护保养作业,但为避免因停机维护而造成生产中断的影响,因此针对检测出异常的部位,须依据危害风险的严重度来进行评估,进而排定维护时程。根据风险等级区分来判断电气设备异常的严重度与重要性,以制定电气设备检修期程与避免非预期性停机,确保人员设备安全,并降低产能财产损失。而当异常点完成改善后,则须针对异常的电气设备进行复检测,以确认其异常部位是否已消除。 3结语 对港口电气设备的管理具有十分重要的作用,相关管理方法和技术运用还需要业内的人员进一步的探索和研究,才能够更好的保障工作的开展。 作者:李慢顾云峰单位:太仓武港码头有限公司 电气设备论文:电气设备安装工程质量论文 1、电气设备安装的组成 在电气设备的安装过程中,电气电缆具有十分重要的作用,其在实际的运行过程中骑着电能输送的作用,由于材料方面的问题也是的整个电气设备中出现潜在的安全隐患。在电气设备的安装工程中,其使用的电缆主要是选择4mm2到185mm2不等的从三芯到五芯的电力电缆,如果在实际的采购选择中不进行类别的甄别和实际质量和型号的审查就是的整个工程出现了混乱和以次充好的现象,这就使得电缆在工作过程中出现运行过热等最终造成电气事故和火灾等事故。在电力电缆的安装过程中,一些施工单位为了降低成本,因此在施工中经常选用质量不合格的产品,进而使得整个电缆的截面小于正常值,进而使得电阻率过高但是熔点趋势非常的低,因此其抗腐蚀性差和耐温差等问题使得电缆充斥着危险。 2、楼宇可视对讲及门禁、监控系统等弱电系统质量控制 随着科技的不断发展,在现代化的小区施工过程中弱点性的设备越来越多,因此在专业上也具有越来越高的要求,这就需要相关工作人员与时俱进,掌握最先进的技术知识,进而在安装与调试过程中给予足够的重视,将工作的重点和狄难点能够摆正,进而实现整个工作的顺利开展,同时还需要在交接手续上进行督促和合理性的监控。在实际的工作过程中,工作人员需要重视到施工现场的监督和管理工作,今儿实现工作流程的严格把握,当其中出现故障和问题时要进行几十的解决与管理。同事还需要渗入到施工现场之中,通过多方面因素的协调来实现整个施工过程中质量和安全的保证。因此相关工作人员需要严格要求自己,进而通过工作流程的不断强化来实现安全性、可靠性的保障。 3、电梯工程设备安装质量控制 在居民小区的高层住宅建设中一般会配有乘客电梯,因此在对于电梯的安装更加需要注重其舒适和安全可靠性的提高,进而为居民提供更加优质的服务。因此在实际的工作中必须考察电梯施工队伍的施工资质,进而经过正规的委托来保证整个施工顺利。施工队伍需要时刻牢记自身所肩负的重要责任,进而在实际工作过程中需要通过对于导轨指教的间距和上端和下端的之间距离进行严格的把握,进而保证整个电气设备安装的准确性。在电气设备的安装过程中需要对于各项工作进行严格细致的检测,进而注意到当第三方来进行检查的时候是否能够达标,除此之外还需要对电气安装中的关键设备进行监督和管理,不可具有敷衍性的情绪。在电梯的安装过程中,电梯井道的照明是十分重要的部分,对于封闭性质的电梯井道需要设置一种永久性的照明,进而能够保证之后的维修与检查工作能够顺利进行,同事在照明的设置上还需要注意到灯具的防水能力,今儿安装在距离最高处与最低处半米的地方,而且最大的建个也不能够超过七米,在照度上也要大于501x,特别注意到讲灯具开关的控制系统安装在机房和底坑中。 4、严格质量监控 电气设备安装施工过程中,相关工作人员和管理人员需要努力提升自身对于其理论素质的培养和专业能力的提高,进而实现质量的监督与控制。 (1)认真对待图纸的审阅,在质量上做好监督和控制 设计图纸可以说是一个施工的重要发展前提与工作依据,因此在实际的工作过程中只有通过对于图纸的完全和详细的掌握来实现图纸的消化,今儿对电气设备安装工程中的每一个细节都能够做到心中有数,同时在施工的过程中一旦发现问题就能够立刻的解决,进而实现其工程质量的控制。因此,在电气安装工程施工之前,需要对于图纸进行详细的审读与校对,进而实现整个工程进度的科学化管理,最终实现工程质量的监督与控制效率的不断提高。 (2)实现质量目标的预控 在电气工程的施工过程中,甲方和相关施工人员、监督和管理人员需要对于其工作职责进行明确的划分,进而通过电气设备的配电装置的控制盒电力电缆方面的监督和选择以及配电箱方面工作效率的提高来实现明确的措施制定,进而使得整个的建工质量都能够得到提高,最终实现以点带面,促使工程质量不断提高。 5、小结 在建筑电气的安装施工过程中,其施工过程中为了能够提高工作质量,基恩人在整个施工过程中对其规范进行约束,而相关工作人员需要对其相关规范与条例的认知,进而根据施工工程的具体情况来提出更加具有针对性的施工方案,进而实现业务水平的不断提高。在整个电气工程的施工过程中,工程材料的质量和性能上的保证是整个施工质量中的决定性因素,而材料设备的管理与监控也是其工程建设的重要组成部分,进而实现电气工程施工质量上和安全上的保障。 作者:胡伟金江辉单位:国网江西新建县供电有限责任公司 电气设备论文:电气设备精细化管理论文 1设备状态检修的思路分析 1.1电气设备维修的主要方式 一般情况下,电气设备维修主要有状态维修、事后维修、定期维修以及隐患维修四种方式。其中,状态维修最为常见,它主要是分析电气设备在运行过程中可能出现的主要故障,即潜在故障,工作人员在仔细观察设备的运行情况后,制定出切实可行、有针对性的维修计划。管理设备的数据是电气设备检修最重要也是最基础的工作,通过数据的捕捉分析才能有效制定有针对性的故障检修计划。如果需要维修的设备比较复杂时或是设备在性能方面不同时,就要考虑选择维修方式的比例,具体需要哪种维修方式,还要灵活根据实际情况而定。模糊综合评判、专家评判以及故障树判断是最常用的几种模型。另外,计算机系统也常用于做辅助判断。对电气设备状态检修的关键是判断其性能,最有效的方式是在线监测电气设备的运行情况,但是,目前来看,在线监测技术在我国还有待进一步发展,在此情况下,运用带电测试、预防性试验、停电检查以及运行监视等综合手段进行判断是最好的选择。 1.2电气设备状态的维修周期 对电气设备进行状态检修时,故障浴盆曲线是最重要的参考规律。根据此规律,当潜在的故障被检测出来,然后再由相关人员进行进一步的检修,并且要在故障发生之前使电气设备恢复正常运作状态,这种修复才是确保设备安全运行的状态检修。对于检修的间隔期,要尽量缩短,这有助于在故障发生之前进行完善处理的,以确保电气设备的正常运行。维修周期不宜过短,也不宜过长,具体来说要考虑可靠性和经济性两方面的因素。除此之外,在检测故障时,要综合考虑多种因素,利用多种因素判断一个检修的周期,利用模糊决策的绝对比较法来计算电气设备检修的最佳周期。 2电气设备状态检修模式的确定 电气设备长期处于工作运行状态,在受高温影响的情况下,不仅受较大的负荷冲击,而且操作不规范,导致设备的故障率大大提高,相应的检修工作量也加大,工作人员的身心受到伤害。因此,建立设备状态检修模式,以技术为依托,准确熟悉和掌握电气设备前期的缺陷征兆,预测出元器件的使用寿命,并及时有效地进行检修,能够收到事半功倍的效果。除此之外,还要做到以下三点: 2.1使设备处于整洁状态 电气设备所处的工作环境对其寿命长短有重要影响。温度过高容易使元器件出现问题,从而导致电气设备出现故障。湿度较大或是粉尘过多,造成设备的绝缘性能降低,诱发其他故障。确保电气设备处于干净整洁的工作状态,有良好的工作环境有助于设备使用寿命的提高。2.2按设备的操作规程规范操作不规范操作容易导致电气设备元器件的磨损,在日常工作中,超负荷使用元器件和设备最为常见。公司应该重视操作人员作业规范的考察,对不规范操作的员工给与警告和处罚。同时,电气设备在达到安全系数,超负荷运转时应自动切断负荷以防安全事故的发生。然后,做好状态监测工作。状态监测的主要目的在于及时了解设备的磨损状况和故障状况,以便及时采取措施补救。 2.3采用化大为小的修理方式利于解决设备故障 不同电气设备维修的工作量、使用周期以及修理的时间均不一样,为了控制电气设备的停机时间,可以利用生产的间隙进行或者细化检修项目。对于维修工作量大的检修项目,最好提前列出详细的检修计划,对每个需要检修的项目和检修所需时间进行合理分配,若发现其他新问题或新隐患要及时对检修计划和修理项目进行补充。 3实施电气设备的精细化管理 精细化管理既包括技术管理,也包括事务管理。事务管理是指对检修工作人员的管理、综合统计管理以及员工的培训管理工作。技术管理是指故障处理管理、设备检修管理、固定资产管理、设备图纸管理以及备品配件管理等。所谓精细化管理就是依靠先进的技术,以最小的成本实现电气设备使用、维修效能的最大化,这是提高员工劳动生产率和设备运行指标的关键。 3.1要对一线工作人员进行合理分工 鉴于目前专业分工明显细致、设备结构复杂,一线工作人员归属于不同部门管理,例如,一名操作人员属于生产车间管理,而检修人员属于电修车间管理,这就造成了其工作中的难以协调,面对故障时,甚至出现相互推卸责任的情况,鉴于此,对一线人员合理分工至关重要,使工作人员各司其职,形成一个整体团队,这就从根本上解决了问题。 3.2为主要电气设备建立专业技术档案 不同电气设备的性能、负荷量以及对工作环境的要求各不相同,为了了解和掌握电气设备的技术性能以及运行状况,需要对主要电气设备建立专业技术档案,包括投产前的情况以及维修的时间与次数、曾经发生过的故障、故障原因、损坏程度等,以便维修人员查阅。 3.3建立经济责任考核机制 一般来说,电气设备的考核指标多种多样,既有电气设备的使用情况、设备出现故障的次数和频率、检修合格情况,也有设备维修所需的费用、备件库存资金占用多少等,它是将上一年度月考核指标中四个最好指标进行平均后而确定的。有条件的企业可以举办多种多样的培训班,提高相关工作人员的检修技能水平。 4结语 近年来,随着企业设备检修和管理理念的不断更新,尤其是引进国外先进技术装备和对传统设备进行技术改造以后,越来越多的企业已经认识到加强电气设备状态检修和精细化管理的重要性,它不仅能提高设备运行指标和企业经济效益,并且可以保证设备正常运行和设备管理水平的提高,有助于满足当下电气设备的应用需要。 作者:张伟单位:冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 电气设备论文:变电站电气设备维护策略分析论文 摘要:经济社会的发展使得经济效益和社会效益成为了企业发展的根本目标,这些都是企业发展时期需要注重的问题,也是提升电气设备的稳定性、降低生产成本的重要措施,能够为企业创造出更多的经济利益。由于社会的不断进步与发展,使得企业在供电稳定性的方面的要求增加,这就需要对设备进行定期检测和维修,这样才能保证顺利进行。针对这一点,本文对研究了电气设备状态维修的相关技术。 关键词:变电站电气设备维修技术 引言 状态维修主要依据设备目前的工作状况,再结合了状态监测手段,来对设备的健康进行诊断,这样可以把握住最佳的维修时期,增加了维修的技术含量。而确保电气设备的安全、稳定运行,避免设备运行损坏是设备状态维修的主要目标。其重点在于能够对设备运行状态能够熟练地掌握具体情况,这样就能够发挥出理想的维修效果,保证设备的正常运行,提高了设备的使用效率。文中根据实践积累下的经验研究了设备的缺陷及故障。而状态监测技术、状态评估技术、状态预测技术等是状态维修的主要技术。 一、状态监测技术 状态监测主要是参照设备诊断的目的来建立相应的设备故障模式,并且采用了准确的方法和装置对设备的状态信息进行检查测量,且根据实际情况技术处理信息,避免受到相应的干扰,这也是能够体现设备状态特征的信息检测处理技术。 1.1状态监测特征量的选取由于传感器技术的进步使得电气设备能够被监测的状态量逐渐加大,当前常用的电气设备的主要状态监测要体现在。①变压器:以充油电力变压器最为常用,接着为SF6气体绝缘和环氧树脂浇注绝缘的变压器。其监测特征量包括了:油中溶解气体含量、铁芯接地电流、局部放电、绕组变形、高压套管的介损等。②电容型设备:主要涉及了电容式电压互感器、电容器、电流互感器、电缆等。其的监测特征量包括了:介损、泄漏电流、值电容等。③氧化锌避雷器:对阻性电流监测,有时可检测的总电流。④高压断路器:涉及到了F6断路器、油断路器、S真空断路器。当前监测的特征量包括了:操作机构的行程、闸线卷电流、速度和机械振动。 1.2状态监测间隔期的确定状态维修主要是利用状态监测的方式检查设备的故障情况,当确定故障后就可以采取相应的措施进行危险处理,避免预防功能故障的发生这就需要对设备采取间隔期,根据不同情况的检查来弄清设备的具体情况,当设备被检查到存在的故障的可能后就徐娅萍进行相关的检查。 1.2.1按安全性要求确定状态监测的间隔期按安全性要求确定状态监测的间隔期,就是将已出现的潜在故障继续发展为功能故障的概率设为Pa,如果要求功能故障发生概率控制在,则可以确定状态监测的间隔期Tc。因此,状态维修的间隔期Tc为检测过于频繁会浪费维修资源,因此需要综合权衡来确定Tc,而绝对不发生任何功能故障是不可能的,必须把功能故障发生的概率控制到规定的可接受的可靠性水平之内,以确保安全性。这种规定的可接受的可靠性水平是根据现场设备的实际情况及故障后果所事先确定的。一般来说,设备故障具有安全性影响时,在T内至少应做3次检测,也就是状态维修间隔期不得大于T/3。 1.2.2按经济性要求确定状态监测的间隔期当故障不危及设备安全,而预防性维修工作的费用损失少于故障损失时,则按最少费用损失的要求来确定状态监测的间隔期。设单位时间状态维修的次数为n,该值越大设备故障被检测出的可能性越大,发生功能故障的可能性就越小。因此故障率λ是维修次数n的函数,即式中K为单位时间内进行一次状态维修的故障率。用这种方法确定间隔期,须已知一次事故后维修的平均费用CF,一次状态维修的平均费用Cp。则总的维修费用C为然后令dC/dt=0就可以求得状态监测的间隔期。上述确定状态监测时间间隔期的方法,在实际应用中会遇到很多困难。因为在计算间隔期时做了很多的假设,而这些假设的成立都要有许多实际数据和支持验证,在工程应用中这些数据的支持和验证很不够。 二、状态预测技术 回归分析法、模糊预测法、时间序列法、灰色预测法、人工神经网络法是状态预测中最为普遍的方法。①时间序列预测,使用较为普遍,作为传统状态预测方法可以对不同时刻观测值的相关性进行反映,主要显现出状态变化的“惯性”,主要能够将观测值的变化趋势如实反映。②回归预测,主要是针对电气设备的历史资料来搭建起数学分析模型,对设备的未来状态预测。③模糊预测,主要是利用了模糊逻辑和预报人员的专业知识对数据和信息进行处理,最终出现了规则库,接着使用一个线性逼近非线性动态系统后展开预测。根据当前的社会使用情况看,单纯的模糊预测由于精度问题发挥不了效果。④神经网络法,属于各种人工智能方法。在结合神经网络后使用到了历史数据作为训练样本,最后将书本上的知识运用到网络中。这样就可以对非线性系统进行准确的预测,对于电力系统负荷预测可以发挥出很大的作用。 三、状态评估技术 3.1状态评估和状态维修对状态维修进行评估是一项重要的工作,主要是针对设备的现状展开评估,这样才能判断出是否维修以及维修方式。这说明状态维修主要是按照设备的状态,在状态评估过程中需要根据相应的结果来得出最佳维修方法,具体做法在于:对设备的维修进行判断,当时间允许的情况下多学习一些与故障相关的维修实践,这样才能发挥出良好的作用。当状态评估结果出来后,应该结合结果和实际需要来制定出相应的维修方案,这样才能保证设备能够正常运行。 3.2状态维修与故障诊断的关系结合变压器,由于电力系统自动化水平的改进使得部分变电站使用了变压器在线监测装置以及相关的测试设备,这样可以给故障诊断提供了很大的信息技术与资料。但因为变压器故障的很多且找出故障原因存在着很大的难度,这就给技术人员的检测工作带来了阻碍。实施故障诊断不管是在线还是离线以及故障发生的前后,其最终目标是能够准确判断出故障位置并经过短时间的分析来得到具体的解决措施,分析发生了什么种类、多大程度的故障,亦即发生故障的部位,以便能够为维修提供支持。这样才能使得状态维修发挥出重要的作用。而开展状态维修能够给设备的健康以及使用何种对应措施提供了帮助,判断此时刻设备的健康状况,重点在指明要不要修、什么时间修,而不是哪个部位有问题,什么样的问题,及怎么修。因此,在维修过程中需要根据不同的情况来状态维修技术进行改进优化,提高其使用效率。 四、结论 综上所言,状态维修系统对于电气设备有着重要的影响,若熟练掌握了相关的知识将会在故障诊断过程中发挥出重要的作用,不仅能够降低故障损失,还能为我国的电力事业发展创造有利的条件。但这些必须要依靠技术人员的不断实践研究。 电气设备论文:电气设备接地类型及维护策略论文 [关键词]接地防雷防静电屏蔽接地电阻保护 [摘要]电气设备的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接称为接地。接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施之一。电气设备接地通过接地装置实现。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备与接地体之间的导线(或导体)称为接地线。 一、接地的类型 (一)工作接地 为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地。如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。 (二)保护接地 为了防止电气设备的绝缘损坏,其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可被人接触的部分接地。如:电动机、变压器、照明器具外壳;民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等;变配电所各种电气设备的底座或支架等;架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。 (三)防雷接地 为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地。如避雷针、避雷器等。 (四)防静电接地 为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。 (五)屏蔽接地 为了防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。如各种高频电子设备的金属外壳接地等。 所有电气设备必须根据国标GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。 二、高山发射台站的接地问题 (一)在广播电视行业接地的主要理由 1.安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。 2.雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。 3.电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括: 屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。 滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。 噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。 电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。 (二)按接地的作用分类 可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。 1.保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地与接零两种方式。按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备,中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上,另一端最好使用焊接。 2.屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网(如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室)进行接地的一种防护措施。在所有接地中,屏蔽地最复杂,有种说不清,道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰,而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰,如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰,这些干扰主要有: 交流干扰:这主要由交流电源引起。高频干扰:这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号,它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。 3.信号地。各种电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是:同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起,而应分开;前级(设备)的输出地只有与后级(设备)的输入地相连。否则,信号可能通过地线形成反馈,引起信号的浮动。这在设备的测试中,信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。 三、结束语 接地从字面来看是十分简单的事情,但是对于经历过电磁干扰和雷电挫折的人来说可能是一个最难掌握的技术。实际上在电磁兼容设计中,接地是最难的技术。面对一个系统,没有一个人能够提出一个绝对正确的接地方案,多少会遗留一些问题。防雷与接地是统一的,二者缺一不可。只有防雷措施而无接地,无法迅速泄流放电,反之,设备将直接遭受强大电流的冲击,无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。只要通过合理配置,使之融为一体,就能有效确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果。 电气设备论文:电气设备维护探讨论文 一、使用维护电气设备中的误区(以农机为例) 1.“电枢”与“磁场”接线柱接反了。三联调节器“电枢”与“磁场”接线柱,应分别接至发电机“电枢”与“磁场”接线柱。若粗心大意把这两根线接反了,则会因发电机的输出电流将通过1Ω电阻构成回路,因电流过大被烧毁。 2.损坏的二极管继续使用。当发现硅整流发电机不发电或充电电流很小时,可能是由于二极管的损坏而引起的,查清后应立即更换,如继续使用,将会引起定子绕组一相或两相烧毁。 3.未按季节温度变化调整电解液。这样会使蓄电池极板不能在最佳比重的电解液内工作,将大大缩短其使用寿命。另外,在冬季还容易造成电解液结冰而胀坏蓄电池。 4.硅整流发电机安装蓄电池时不注意搭铁极性。这样做会因二极管的导通使蓄电池短路,使硅二极管迅速烧毁。所以安装蓄电池时必须正确分辩蓄电池的正负极桩,确认无误后才能连接。 5.拆掉调节器与发电机的搭铁钱。机车电系均为单线制电路,所以不少驾驶员误认为发电机与调节器的搭铁连线可以省掉(利用机体作搭铁连线)。但机体上有油污、油漆等,发电机与调节器之间存在一定电阻,使通往调节器的两并联线圈的电流不能随发电机电压的升高而增大,造成截流器白金触点不能闭合和1Ω电阻烧毁而不充电。因此,不应拆掉调节器与发电机的搭铁线。 6.将调节器随便平装在机车上。不是按原来那样垂直安装,这将引起调节器白金触点因路面不平或机车振动而振动,影响发电质量与工作稳定。 7.充电时间过长。蓄电池的容量是有限的,如果在充足电后,还继续充电,储存的电能不会增加,充电电流只是在电解水。长时间的过充电还会使极板活性物质脱落,加速蓄电池的自放电。 8.加入电池内的电解液过多或过少。加入单格电池的电解液应浸没极板10~15mm,这样就有足够的硫酸参加化学反应。若过多易外溢,腐蚀周围机件;过少,极板会裸露,这不但使蓄电池容量降低,且所露的极板会很快硫化。 9.电解液过浓。有人认为电解液浓度大,参加电化学反应的离子多,会使蓄电池容量增大。实际上,太浓的电解液粘度增加,渗透速度降低,内阻增大,使蓄电池端电压下降,容量反而下降。过浓的电解液还会加速隔板的腐蚀,缩短蓄电池的寿命。所以电解液不能太浓,存电充足时,电解液比重以1.28为宜。 10.不注意蓄电池外表清洁。蓄电池上常积有尘土等杂物,这些东西与溅出的电解液混合一起,会使蓄电池的正负极之间形成回路,使蓄电池放电。所以应常将蓄电池外表擦干净,并注意避免将金属物品放在其壳盖上。 11.串联使用两只容量不同的蓄电池。这样使用是有害处的。因为两个容量不同的蓄电池串联使用时,往往会使容量小的蓄电池过度充电或放电,从而缩短其使用寿命。 12.将发电机电枢与磁场接线柱用导线短接起来。当调节器出故障时,有些驾驶员将发电机电枢与磁场接线柱用导线短接起来,使其隔离调节器的调压部分,直通截流器向电流表供电。这样做,因发电机随转速提高电压也大大提高,过电压会使用电设备烧毁。 13.电喇叭持续通电时间过长。电喇叭连续通电时间不宜过长,一次鸣叫不应超过3秒,以免由于电流过大而烧毁触点和激磁线圈,同时,也应防止蓄电池过多放电。 14.使用仪表灯不会与后灯同时接通。因东方红-75型拖拉机仪表灯与后大灯并联,使用时必须将其与后灯同时接通。有些驾驶员在后大灯断路时,单独接通仪表灯,结果因该灯功率很小,发电机该相电压便上升很多,造成仪表灯被烧毁。 15.不用照明灯时,不摘掉发电机皮带。装用永磁交流发电机的东方红系列履带式拖拉机及其它小型拖拉机,白天作业不需照明灯时,应在发动机熄火后卸下发电机传动带,使之停止运转。这样可避免发电机轴承无意义磨损,并减小发动机功率消耗。 二、电器设备接地装置运行 1.接地装置的技术要求 1.1变(配)电所的接地装置 ①变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢,或厚度不小于4mm的钢管,并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形,外缘各角要做成弧形。 ②接地体应埋设在变(配)所墙外,距离不小于3m,接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度,最小埋设深度不得小于0.6m。 ③变(配)电所的主变压器,其工作接地和保护接地,要分别与人工接地网连接。 ④避雷针(线)宜设独立的接地装置 1.2易燃易爆场所的电气设备的保护接地 ①易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均应接地,并在管道接头处敷设跨接线。 ②在1kv以下中性点接地线路中,当线路过电流保护为熔断器时,其保护装置的动作安全系数不小于4,为断路器时,动作安全系数不小于2。 ③接地干线与接地体的连接点不得少于2个,并在建筑物两端分别与接地体相连。 ④为防止测量接地电阻时产生火花引起事故,需要测量时应在无爆炸危险的地方进行,或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外地方进行。 1.3直流设备的接地 由于直流电流的作用,对金属腐蚀严重,使接触电阻增大,因此在直流线路上装设接地装置时,必须认真考虑以下措施。 ①对直流设备的接地,不能利用自然接地体作为PE线或重复接地的接地体和接地线,且不能与自然接地体相连。 ②直流系统的人工接地体,其厚度不应小于5mm,并要定期检查侵蚀情况。 1.4手持式、移动式电气设备的接地 手持式、移动式电气设备的接地线应采用软铜线,其截面不小于1.5mm2,以保证足够的机械强度。接地线与电气设备或接地体的连接应采用螺栓或专用的夹具,以保证其接触良好,并符合短路电流作用下动、热稳定要求 2接地装置运行 接地装置运行中,接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂,接地电阻也会随土壤变化而发生变化,因此,必须对接地装置定期进行检查和试验。 2.1检查周期 ①变(配)电所的接地装置一般每年检查一次; ②根据车间或建筑物的具体情况,对接地线的运行情况一般每年检查1次~2次; ③各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前检查一次。 ④对有腐蚀性土壤的接地装置,应根据运行情况一般每3年~5年对地面下接地体检查一次; ⑤手持式、移动式电气设备的接地线应在每次使用前进行检查; ⑥接地装置的接地电阻一般1年~3年测量一次。 2.2检查项目 ①检查接地装置的各连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象。 ②对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带(一般可能为化工生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业)应检查地面下500mm以上部位的接地体的腐蚀程度。 ③在土壤电阻率最大时(一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻,并对测量结果进行分析比较。 ④电气设备检修后,应检查接地线连接情况,是否牢固可靠。 ⑤检查电气设备与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线与接地干线连接是否完好。 三、维护人员要求 1认真观察 通过眼睛的观察可以发现的异常现象有:破裂、断线;变形(膨胀、收缩、弯曲);松动;漏油、漏水、漏气;污秽;腐蚀;磨损;变色(烧焦、硅胶变色、油变黑);冒烟(产生火花);有杂质异物;不正常的动作等等。 2耳听鼻闻 设备由于交流电的作用而产生振动并发出特有的声音,并呈现出一定的规律性。如果仔细倾听这些声音,并熟练掌握声音变化的特点,就可以通过它的高低节奏,音色的变化,音量的强弱,是否伴有杂音等,来判断设备是否运行正常。 电气设备的绝缘材料因过热而产生的特有的焦糊气味,大多数的人都能嗅到,并能准确地辨别。值班人员在进入配电室检查电气设备时,如果闻到了设备过热或绝缘材料烧焦而产生的气味时,就应着手进行检查,看看有没有冒烟变色的地方,听一听有没有放电闪络的声音,直到找出原因为止。闻气味也是对电气设备某些异常和缺陷比较灵敏的一种判别方法。 3用手触摸 运行人员可用手触摸被检查的设备,来判断设备的缺陷和异常。应该强调的是,用手触试带电的高压设备是绝对禁止的。通过手摸,可以感觉出设备温度的变化和振动,如变压器的温度变化,局部发热;继电器的发热、振动等,都可以用触摸法检查出来。 4了解运行状况 设备检修人员向运行人员了解设备的运行状况,发生故障时的天气变化,负荷的人小,以往发生类似故障的记录及解决的办法等。通过这些“问”,可以较快地掌握设备运行的最基本的情况,便于检修人员快速完整地处理事故,避免事故查找工作进人误区而延长停电时间,扩大事故范围。 参考文献: 1.余小平.电气设备维护.电气自动化[M]2004年 2.吕雅琴.电气设备接地装置及其运行维护.职业技术.2006 摘要:在现实生活中越来越多地出现用电事故,究其主要原因,大多是因为人们不重视电气设备接地装置的运行和维护,所以有必要进行探讨以引起人们的警觉。 关键字:电气设备接地装置维护 电气设备论文:电气设备维修分析论文 1电气设备的“健康”状况存在差异 首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的进步,不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。 其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。 此外,新技术、新材料的使用,使得设备的技术水平、技术状况有了较大的改善,尤其是20世纪90年代以后,我国电力设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,设备的改型换代较快,整体技术水平有了较大的提高,因此电力系统的装备水平得到较大的改善。 2定期维修制度所存在的问题 由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端: (1)一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。 (2)降低了设备的可用性,许多维修迫使设备停机。中断对用户的不间断供电,这是增加停机维修的次数的必然结果。而提高供电可靠性是供电企业非常重要的基本考核指标。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。 (3)增大设备运行管理成本,使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用,该费用在电力企业经济活动中所占比例不小,这就直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革,以经济效益的观点和要求来指导维修策略的分析选择。 3电气设备状态维修策略存在的问题 由于对状态维修的定义及含义仁者见仁,智者见智,电气设备状态维修在我国已酝酿了十余年,但至今仍主要停留在学术讨论范围中,即便有部分单位进行了尝试,但因为理论上和技术上暂时还有一些问题,这些尝试并没有形成令人信服的依据,还不能向全国的电力系统推广。具体而言,现有电气设备状态维修策略存在如下一些问题: (1)没有突出状态维修中各项技术的特殊要求。以状态监测技术为例,在尚不能实现或不必要对所有状态参数进行实时(准实时)监测的情况下,状态监测间隔期的选取对状态维修具有相当重要的意义。间隔期太短会导致资源浪费,增加维修成本;间隔期太长,会出现漏检,进一步导致预防性维修的失败。因此,必须合理地确定状态监测的间隔期。而目前对于状态维修中的状态监测技术的研究主要集中在状态监测特征量的选取上,没有对间隔期的确定引起足够的重视。 (2)没有理清状态维修与在线监测、状态维修与故障诊断的关系。一些研究把状态维修简单化或绝对化,前者错误地认为状态维修就是为了延长设备预试和检测周期;后者片面地将状态维修理解为必须以状态在线监测为基础才能实施的维修策略,提高了进行状态维修的门槛,阻碍了相关研究的发展。更为突出的,许多研究没有划清状态维修与故障诊断之间的界线,将故障诊断纳入到状态维修的过程之中,以故障诊断替代状态评估,试图“一步到位”地确定设备故障发生的具体部位、时间、后果等等,大大增加了状态维修的实施难度。 (3)针对电气设备的状态预测技术研究尚不成熟。预测技术在电力系统中目前的研究集中于电力负荷的短期和中长期预测,对设备状态的预测仅在机械领域得到较多的研究和应用。电气设备运行状态参数值既有一定的规律性,又有很强的随机性, 设备在未来某一时刻的参数值常与过去的参数值、当前的运行状况、预测期的气象因素等密切相关。因此,电气设备的状态预测和机械设备的状态预测既有相似之处,又存在一定的差异,需要对其进行具体的研究。 (4)采用基于常权加权的综合评判方法评估电气设备的状态存在固有缺陷。目前主要采用分层加权的方法评估设备状态,首先通过专家评分或经验公式对设备的各个指标或各个部件进行打分,然后根据事先确定的权重逐层加权,得出最终评估结果。但是,当影响设备状态的个别关键因素严重劣化时,经过常权加权的判断可能会得出设备可以继续运行的结果。对于这样的问题,单纯依靠增大其权重是不能解决的。 4状态维修完全替代定期维修的可能性 电气设备的大小、结构、用材、功能各不相同,出现缺陷的原因和规律也不相同。另外在工作时所受的电、热、机械、环境各不相同,呈现的损耗规律不会相同。如密封橡胶垫呈现自然老化的规律,而变压器的绝缘缺陷形成有时间因素也有其他因素。 其次,各个设备在电力系统中的地位和影响不同,每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。能否或有没有必要对所有设备进行状态监测、故障诊断、状态维修呢?即能否用状态维修完全替代定期维修呢?事实上,对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难,而且对所有设备及其部件进行状态监测在费用上难以承受。所以,未来的状态维修不可能完全代替定期维修,而是状态维修和定期维修共同存在的局面。 电气设备论文:电气设备接地分析论文 1接地的种类和目的 (一)安全保护接地。主要包括:为防止电力设施或电子电气设备绝缘损坏、危及人身安全而设置的保护接地;为消除生产过程中产生的静电积累,引起触电或爆炸而设的静电接地;为防止电磁感应而对设备的金属外壳、屏蔽罩或屏蔽线外皮所进行的屏蔽接地。其中保护接地应用最为广泛,它将机(外)壳接地。此种接地的目的是为了安全。 (二)系统接地。这种接地给电路系统提供一个基准电位(参考电位),同时也可将干扰引走。此种接地目的是为了抵制外部的干扰。 (三)防雷接地。为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地。 (四)重复接地。在低压配电系统的系统中,为防止因中性线故障而失去接地保护作用,造成电击危险和损坏设备,对中性线进行重复接地。系统中的重复接地点为:架空线路的终端及线路中适当点;四芯电缆的中性线;电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处。 (五)防静电接地。为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地。 (六)屏蔽接地。为防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其他设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。 2接地的作用 我们往往只知道接地可防止人身遭受电击,其实接地除了这一作用外,还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。 (一)防止电击。人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系,环境越潮湿,人体的阻抗越低,也越容易遭受电击。例如,自装过交流收音机的人几乎都受到过电击,但几乎都能摆脱电源,因为此时人所处的环境干燥,皮肤也较干燥。接地是防止电击的一种有效的方法。电气设备通过接地装置接地后,使电气设备的电位接近地电位。由于接地电阻的存在,电气设备对地电位总是存在的,电气设备的接地电阻越大,发生故障时,电气设备的对地电位也越大,人触及时的危险性也越大。但是,如果不设置接地装置,故障设备外壳的电压就和相线对地电压相同,比起接地电压还是高出很多的,因此危险性也相应增加。 (二)保证电力系统的正常运行。电力系统的接地,又称工作接地,一般在变电站或变电所对中性点进行接地。工作接地的接地电阻要求很小,对大型的变电站要求有一个接地网,保证接地电阻小而且可靠。工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。 低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,如果中性点对地绝缘,就会使其他两相的对地电压升高到3倍的相电压,其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。对中性点接地的系统,即使一相与地短路,另外二相仍可接近相电压,因此接于其他二相的电气设备不会损坏。此外可防止系统振荡,电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平。 (三)防止雷击和静电的危害。雷电发生时,除了直接雷外,还会生产感应雷,感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。 3电气设备接地技术原则 (一)为保证人身和设备安全,各种电气设备均应根据国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其他用途。 (二)不同用途和不同电压的电气设备,除有特殊要求外,一般应使用一个总的接地体,按等电位连接要求,应将建筑物金属构件、金属管道(输送易燃易爆物的金属管道除外)与总接地体相连接。 (三)人工总接地体不宜设在建筑物内,总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。 (四)有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行 4电气设备接地方法 (一)安全保护接地 1、保护接零。三相四线制供电系统中的中性线,即为保护接零线,它是电路环路的重要组成部分。在中性点直接接地的三相四线制电网中,电子电气设备应保护接零。将电子电气设备正常运行时不带电的金属外壳与电网的零线连接起来,当一相发生漏电或碰壳时,由于金属外壳与零线相连,形成单相短路,电流很大,使电路保护装置迅速动作,切断电源。在采用接零保护时,电源中线不允许断开,如果中线断开,将会失去保护作用。通常系统中采用零线重复接地的方法实现保护作用。 2、保护接地。为防止触电事故而装设的接地,称之为保护接地。保护接地仅适用于中性点不接地的电网。凡在这个电网中的电气设备的金属外壳、支架及相连的金属部分均应接地。中性点接地的电路系统不宜采用保护接地。 (二)系统接地 系统接地线既是各电路中的静态、动态电流通道,又是各级电路通过共同的接地阻抗而相互耦合的途径,从而形成电路间相互干扰的薄弱环节。所以,电子电气仪器设备中的一切抗干扰技术,都和接地有关。正确的接地是抵制噪声和防止干扰的主要途径,它不仅能保证电子电气设备正常、稳定和可靠地工作,而且能提高电路的工作精度。电子电气仪器设备中的系统接地是否要接大地和如何接大地,与系统的工作稳定性有着密切的关系,通常有4种方式。 1、浮地方式。浮地就是不接大地,是一种悬浮的方式,其目的是将电路或设备与公共地或可能引起环流的公共导线隔离开来,从而抑制来自接地线的干扰。这种接地方式的缺点是设备不与大地直接相连,容易出现静电积累现象,这样积累起来的电荷达到一定程度后,在设备和大地之间会产生具有强大放电电流的静电击穿现象,这是一种破坏性很强的干扰源。为此,在采用浮地方式时,应在设备与大地之间接一个阻值很大的泄放电阻,以消除静电积累的影响。 2、单点接地方式。由于2点接地易形成接地环路,所以一点接地的功能是消除和防止形成接地环路。单点接地有串联和并联2种方式。单点接地是为许多接在一起的电路系统提供共同参考点。电流流过接地导线时,导线中或多或少有阻抗。串联接地电路电流I1,I2,,,,IN都经过阻抗Z1,Z1是电路1,2……N共有的共同阻抗,因此,电路1,2……N的电位受I1,I2……IN共同影响,它们之间互相牵制。而并联接地方式没有公共阻抗,电路1,2……N互不干扰,所以并联接地最为简单实用。一点接地方式适合工作频率低于1MHz以下的低频电路。 3、多点接地方式。对于高频电路(信号频率为10MHz以上),由于各元器件的引线和电路本身布局的电感都将增加接地线的阻抗,一点接地方式已不再适用。为了降低接地线阻抗及减少地线间的杂散电感和分布电容所造成的电路间的相互耦合,应短距离把各元器件接地端子接在此地面上。 4、混合接地。电路系统既有低频电路,又有高频电路或数字电路时,在系统中应采用混合接地方式。电路系统中的低频部分采用单点接地,而高频部分则需要多点接地,这样的接地方式既包含了单点接地的特性,又包含了多点接地的特性,从而达到最佳抑制干扰的目的。 论文关键词:电气设备;接地;测量 论文摘要:将电力系统和电气设备的某一部分经接地线连接到接地极上,称为接地。亦可说成电气设备的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接。电力系统中接地的部分一般是中性点,也可以是相线上的某一点。电气设备的接地部分则是正常情况下不带电的金属导体,一般为金属外壳。 电气设备论文:电气设备预防性试验地位研究论文 1预试结果的分析和判断 由于预试结果对判定电气设备能否继续长期稳定安全运行起着不可替代的作用,因而如何对预试结果做出正确的分析和判断则显得更为重要。《电力设备预防性试验规程》指出,对试验结果应进行综合分析和判断,一般应进行下列三步:第一步应与历年各次试验结果比较;第二步与同类型设备试验结果比较;第三步对照《规程》技术要求和其他相关试验结果,进行综合分析,判断缺陷发展趋势,作出判断。 综合分析判断有时有一定复杂性和难度,而不是单纯地、教条地逐项对照技术要求(技术标准)。特别当试验结果接近技术要求限值时-尚未超标,更应考虑气候条件的影响、测量仪器可能产生的误差以及甚至要考虑操作人员的技术素质等因素。综合分析判断的准确与否,在很大程度上决定于判断者的工作经验、理论水平、分析能力和对被试设备的结构特点,采用的试验方法、测量仪器及测量人员的素质等的了解程度。 根据综合分析,一般可对设备做出判断结论:合格、不合格或对设备的怀疑。对不合格的,应及时进行检修。为了能做到有重点地或加速处理缺陷,应根据设备结构特点,尽量做部件的分节试验,以进一步查明缺陷的部位或范围。对有怀疑或异常、一时不易确定是否合格的设备,应采用缩短试验周期的措施,或在良好天气下、或在温度较高时进行复测来监视设备可疑缺陷的变化趋势,或验证过去测量的准确性。 2预试的地位和作用 预试是电力设备运行管理工作的重要部分,是实现电力设备科学管理、安全运行、提高经济效益的重要保障。 2.1预试是电力设备安全运行的保证 电力设备安全运行的首要问题是确保电力设备安全、确保继电保护可靠。这不仅仅是对已投入运行的电力设备而言,就是对于新建的电力设备,虽然交付使用时已进行过交接验收试验,预试也是十分必要的。 对于使用多年的电力设备设备,能否继续投入运行,更应依靠预试提供的科学结论来决策。电力设备处于长期运行状态,其技术性能会逐渐降低,而处于间断运行或长期停运状态,其绝缘特性和机械性能受温、湿、尘等环境影响也会劣化,只有通过预试检验才能确定这些设备能否安全运行。通过预试及时了解掌握电力设备的完好状态,根据对预试资料的分析,可分轻重缓急对设备有序地更新、修理,从而保证了设备安全运行。 2.2预试是电力设备设备分类管理的前提 电力设备设备管理类同其他行业或部门的设备管理一样,往往需要对设备进行考查,按照性能的完好程度进行分类,而分类是动态的。同样,电力设备的分类,不仅看外观好坏,重要的是其性能完好情况,即通过预试测量其主要性能参数或考核设备绝缘符合标准及规程、规范的程度。比如,全部性能通过预试合格者为完好类设备;主要性能通过预试合格,部分性能不合格者为待修设备:主要性能不合格,即失去主要功能者为待报废设备等等。电力设备电力设备预试能满足设备管理的动态分类,给电气设备的科学管理提供了支持。 2.3预试为电力设备设备更新改造提供科学依据 事物的发展总是有一个由量变到质变的过程,设备性能的劣化也不例外,通过对设备的有关参数的测试,经过逐年累计、比较及统计分析,可以找出设备性能变化的规律,预测其寿命,并结合运行情况,充分发挥设备功雏,争取维修主动,最大限度地减少损失,提高效益。超过设计年限而继续运行的重要设备如发电机、变压器等的绝缘寿命预测就更有显著的经济意义。“超寿命”设备继续运行的前提是必须可靠地估计其残余寿命。例如,变压器寿命不决定于已运行的年数而应由其绝缘实际状况决定是否能继续使用,并提出了“绝缘年龄”的概念,以油中CO、CO2、糠醛并结合纸绝缘的抗拉强度和聚合度测量来估算。随着“绝缘年龄”增加,设备运行的可靠性将降低,当可靠性低于某一预定值时,认为绝缘寿命已尽,设备即退出运行或进行相应的处理。 预试直接为电力设备电力设备的检修、更换提供了依据,由于电力设备设备的逐渐老化,对它进行局部检修或全部更新是必然的。尤其是超期“服役”的老设备,预试结果可以为设备更新改造决策提供第一手资料。 2.4预试设备和技术的发展是小水电走向管理现代化的基础 随着科技的快速发展,预试设备和技术也在不断创新。近年来国内生产的测量仪器和试验设备有了较多的改进,有的逐步走向数字化、微机化、自动化或半自动化,提高了测量精度和工作效率。例如:1)出现了数字兆欧表,能自动计时,并能显示吸收比值和极化指数值,兼有自动放电功能。2)高压直流电压试验设备更趋完善。功率和电压等级均有提高,采用数字式和指针式并用表计,读数方便、准确、易于判别。3)出现了多种新颖的绝缘介损失角测试仪(有多种新式的M型试验电路和测量电压、电流相角差的电路)。提高了测量精度和工作简捷性,促使QS1高压电桥逐步淘汰。4)广泛使用新式数字式交直流高压分压器,使现场能方便地直接测量高压侧电压,能直接显示“交流电压峰值”的数值或有效值。5)新开发的有载分接开关特性测试仪和高压开关测试仪,采用数字存储电子示波器的原理,显示波形和测量值,并打印出来,成为成套专用仪器。6)氧化锌避雷器自动测试仪、变压器变比和接线组别自动测试仪、接触电阻测量仪、绝缘油介质强度自动测试器等都有了改进。这些先进的检测手段将更科学地揭示出设备性能变化规律,特别是计算机的普及应用,将进一步推动电力设备预试项目实现在线检测自动化,在设备运行过程中,自动对设备状况连续或定时进行监测。这必将为电力设备的运行和管理走向现代化打下坚实的基础。 3结语 对此笔者认为,首先要进一步提高电力设备的管理者对预试工作重要性的认识,从思想上彻底改变对电力设备预试工作可有可无的错误认识;其次是要加强对预试人员的业务培训,提高试验人员的业务素质,确保预试结果的质量;第三是要求有条件的电力设备配备必要的预试设备,对无力配备预试设备的电力设备则要求其签订委托预试合同,委托其他有试验能力的水电站为其进行预试;第四是行业管理部门要进一步加强对电力设备预试工作的检查和督促。 总之,预试工作是电力设备运行管理中不可或缺的一项基础性工作,对电力设备的长期稳定安全运行起着决定作用,因此真正提高对预试工作的地位和作用的认识,切实加强对预试工作的领导和实施,是一项应长期坚持的工作。 电气设备论文:电气设备保护分析论文 一、接地的类型 (一)工作接地 为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地。如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。 (二)保护接地 为了防止电气设备的绝缘损坏,其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可被人接触的部分接地。如:电动机、变压器、照明器具外壳;民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等;变配电所各种电气设备的底座或支架等;架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。 (三)防雷接地 为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地。如避雷针、避雷器等。 (四)防静电接地 为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。 (五)屏蔽接地 为了防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。如各种高频电子设备的金属外壳接地等。 所有电气设备必须根据国标GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。 二、高山发射台站的接地问题 (一)在广播电视行业接地的主要理由 1.安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。 2.雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。 3.电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括: 屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。 滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。 噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。 电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。 (二)按接地的作用分类 可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。 1.保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地与接零两种方式。按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备,中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上,另一端最好使用焊接。 2.屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网(如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室)进行接地的一种防护措施。在所有接地中,屏蔽地最复杂,有种说不清,道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰,而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰,如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰,这些干扰主要有: 交流干扰:这主要由交流电源引起。高频干扰:这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号,它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。 3.信号地。各种电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是:同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起,而应分开;前级(设备)的输出地只有与后级(设备)的输入地相连。否则,信号可能通过地线形成反馈,引起信号的浮动。这在设备的测试中,信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。 三、结束语 接地从字面来看是十分简单的事情,但是对于经历过电磁干扰和雷电挫折的人来说可能是一个最难掌握的技术。实际上在电磁兼容设计中,接地是最难的技术。面对一个系统,没有一个人能够提出一个绝对正确的接地方案,多少会遗留一些问题。防雷与接地是统一的,二者缺一不可。只有防雷措施而无接地,无法迅速泄流放电,反之,设备将直接遭受强大电流的冲击,无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。只要通过合理配置,使之融为 一体,就能有效确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果。 电气设备论文:电气设备研究论文 一、接地的类型 (一)工作接地 为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地。如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。 (二)保护接地 为了防止电气设备的绝缘损坏,其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可被人接触的部分接地。如:电动机、变压器、照明器具外壳;民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等;变配电所各种电气设备的底座或支架等;架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。 (三)防雷接地 为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地。如避雷针、避雷器等。 (四)防静电接地 为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。 (五)屏蔽接地 为了防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。如各种高频电子设备的金属外壳接地等。 所有电气设备必须根据国标GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。 二、高山发射台站的接地问题 (一)在广播电视行业接地的主要理由 1.安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。 2.雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。 3.电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括: 屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。 滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。 噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。 电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。 (二)按接地的作用分类 可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。 1.保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地与接零两种方式。按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备,中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上,另一端最好使用焊接。 2.屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网(如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室)进行接地的一种防护措施。在所有接地中,屏蔽地最复杂,有种说不清,道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰,而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰,如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰,这些干扰主要有: 交流干扰:这主要由交流电源引起。高频干扰:这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号,它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。 3.信号地。各种电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是:同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起,而应分开;前级(设备)的输出地只有与后级(设备)的输入地相连。否则,信号可能通过地线形成反馈,引起信号的浮动。这在设备的测试中,信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。 三、结束语 接地从字面来看是十分简单的事情,但是对于经历过电磁干扰和雷电挫折的人来说可能是一个最难掌握的技术。实际上在电磁兼容设计中,接地是最难的技术。面对一个系统,没有一个人能够提出一个绝对正确的接地方案,多少会遗留一些问题。防雷与接地是统一的,二者缺一不可。只有防雷措施而无接地,无法迅速泄流放电,反之,设备将直接遭受强大电流的冲击,无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。只要通过合理配置,使之融为 一体,就能有效确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果。 电气设备论文:电气设备红外线测温研究论文 红外线测温诊断方法主要有表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法五种。其中表面温度判断法就是当前生产试验人员普遍运用的一种方法,此方法就是根据测得的设备表面温度值,对照有关规定,凡温度(或温升)超过标准者可根据设备温度超标的程度、设备的重要性及设备承受机械应力的大小来确定设备缺陷的性质,而大多生产人员往往即简化地根据设备是否发热及发热的绝对温度来主观臆断设备是否处于缺陷及缺陷程度,因此此种方法的主观决定性太强,判据缺乏可靠性,往往引起误判。笔者个人认为相对温差判断法及同类比较法在现场判定更具有客观性及正确性。 相对温差法,顾名思义即是根据相对温差判定的方法。相对温差即两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。 温升——用同一检测仪器相继测得的被测物表面温度和环境温度参照体表面温度之差。 温差——用同一检测仪器相继测得的不同被测物或同一被测物不同部位之间的温度差。 环境温度参照体——用来采集环境温度的物体叫环境温度参照体。它可能不具有当时的真实环境温度,但它具有与被测物相似的物理属性,并与被测物处在相似的环境之中。如:对于LCWB6-110油浸式电流互感器而言,若测得顶部金属连片发热,那么环境温度参照体则能选择类似金属连片或材料相同的金属部件,而不能选择瓷群或其他材质的金属等。 对电流致热型设备,若发现设备的导流部分热态异常,进行准确测温后按公式⑴算出相对温差值,按上表的规定判断设备缺陷的性质。当发热点的温升值小于10K时,不宜按上述的规定确定设备缺陷的性质。对于负荷率小、温升小但相对温差大的设备,如果有条件改变负荷率,可增大负荷电流后进行复测,以确定设备缺陷的性质。当无法进行此类复测时,可暂定为一般缺陷,并注意监视。 同类比较法即是在同型号同厂家的设备之间比较。同类比较法可分为电流致热型设备及电压致热型设备比较。在同一电气回路中,当三相电流对称和三相(或两相)设备相同时,比较三相(或两相)电流致热型(如电流互感器)设备对应部位的温升值,可判断设备是否正常。若三相设备同时出现异常,可与同回路的同类设备比较。当三相负荷电流不对称时,应考虑负荷电流的影响。对于型号规格相同的电压致热型设备(如避雷器),可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。电压致热型设备的缺陷宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。一般情况下,当同类温差超过允许温升值的30%时,应定为重大缺陷。当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。 热谱图分析法是根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图的差异来判断设备是否正常。档案分析法则是分析同一设备在不同时期的检测数据(例如温升、相对温差和热谱图),找出设备致热参数的变化趋势和变化速率,以判断设备是否正常。 在作业现场实际操作中,首先要保证设备温度测试的准确性,才能进行数据的后续判断,而作到准确测温则应该注意以下事项: 1.针对不同的检测对象选择不同的环境温度参照体; 2.测量设备发热点、正常相的对应点及环境温度参照体的温度值时,应使用同一仪器相继测量; 3.正确选择被测物体的发射率; 4.作同类比较时,要注意保持仪器与各对应测点的距离一致,方位一致; 5.正确键入大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数,并选择适当的测温范围; 6.应从不同方位进行检测,求出最热点的温度值; 7.记录异常设备的实际负荷电流和发热相、正常相及环境温度参照体的温度值。 得到设备准确温度值以后,若设备温度异常,则应在表面温度判断法的基础上充分结合相对温差判断法及同类比较法进行初步判定,现场得出初步结论,若有条件,能结合热普图分析法及档案分析法,多方比较,现场得出最后结论。上表中列出了缺陷的三种性质:一般缺陷,是指对近期安全运行影响不大的缺陷。可列入年、季度检修计划中消除;重大缺陷,是指缺陷比较重大,但设备仍可在短期内继续安全运行的缺陷。应在短期内消除,消除前应加强监视;紧急缺陷,是指严重程度已使设备不能安全运行,随时可能导致发生事故或危及人身安全的缺陷。必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行处理。我们对缺陷作出结论时需谨慎,结论的误判可能会导致设备的不必要停电,影响供电可靠性或导致设备的漏检,从而引发人员责任设备事故甚至电网事故或人身伤亡事故。 事例一:对110KV杨桥变电站的一次例行测温中测得5022隔离开关靠母线两相连接线夹发热,A相57K,B相160K,而靠断路器侧对应位置T2为37K,所取环境温度体T0为30.5K(注:这里K指测得的实际温度,测试前设定与摄氏度对等),则经过计算相对温差值为A:75.47%,B:95%,对照表1,B相已处与紧急缺陷范围,应马上处理,可是5022隔离开关系110KVII母侧隔离开关,检修牵涉到110KVII母及502断路器停电转检修,由旁母带502线路,即属于大型操作又影响调度运行方式,很难得到批复,马上处理。这时现场人员经过调查,发现由于某变电站检修,给某一重要客户供电负荷全部转由杨桥变502提供,导致502负荷激增。考虑到这一点,两天后负荷正常时对发热点进行复测,测得数据原发热点A相41.8K,B相54K,T2为39K,所取环境温度体T0为33.7K。经过计算相对温差值为A:34.56%,B:73.89%,,A相已属于正常范围,B相已是一般性缺陷,并不需要马上处理,只需保持监视复测即可。 事例二:110KV火马冲变增加用户,35KV鑫达硅业线414线路需增加负荷,增加负荷前对414间隔进行例行测温时发现4143隔离开关靠断路器侧B相线夹出口约30cm处导线温度T1为23.8K,正常相T2为20.3K,所取环境温度体T0为20.1K。这在当时并没有引起测试人员的注意,可后来经过计算发现相对温差高达94.59%,这引起作业人员的高度重视。考虑到当时414线路所带负荷很小,经与调度人员申请适当增加负荷进行复测后,明显发现此处导线温度急剧升高并能在成像热谱图上发现明显的灼热亮点。后经过停电检修发现,此处导线内部有断裂痕迹,经更换导线后,温度正常。 结论:我们对红外线诊断测温所反映的设备异常,需经过反复论证,将表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法等方法多方结合比较方能最后作出结论,这才符合我们状态检修工作的常态开展及优质服务的深化推进的要求,才能真正意义上实现“应修必修,修必修好”的检修目的,从而以有限的人力物力保障逐渐增加的设备检修效果,保证设备安全可靠运作,保障电网安全稳定运行,打造出真正的“电网坚强、资产优良、服务优质、业绩优秀”的“一强三优”电网企业。摘要:红外线测温诊断技术是当前电气设备在线检测技术中的一种,并已得到电力检修部门的广泛应用。通过介绍红外线诊断测温的几种方法,提出如何对红外线诊断测温的缺陷作出正确的判定,从而对当前国网公司状态检修工作的常态开展及优质服务的深化推进奠定基础。 关键词:电气设备;红外线测温;判定 电气设备论文:电气设备维修制度研究论文 摘要:电气设备,长期以来一直是以时间周期为基础的定期维修制度,然而近10年来,这种单纯的以时间为基础的定期维修制度已被人们所质疑,人们不断采用新技术探索改革维修制度,逐渐向以状态为基础的维修方式过渡,并取得了一定的成效,详细探讨了电气设备定期维修和状态维修制度存在的问题。 关键词:电气设备;定期维修;状态维修 1电气设备的“健康”状况存在差异 首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的进步,不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。 其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。 此外,新技术、新材料的使用,使得设备的技术水平、技术状况有了较大的改善,尤其是20世纪90年代以后,我国电力设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,设备的改型换代较快,整体技术水平有了较大的提高,因此电力系统的装备水平得到较大的改善。 2定期维修制度所存在的问题 由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端: (1)一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。 (2)降低了设备的可用性,许多维修迫使设备停机。中断对用户的不间断供电,这是增加停机维修的次数的必然结果。而提高供电可靠性是供电企业非常重要的基本考核指标。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。 (3)增大设备运行管理成本,使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用,该费用在电力企业经济活动中所占比例不小,这就直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革,以经济效益的观点和要求来指导维修策略的分析选择。 3电气设备状态维修策略存在的问题 由于对状态维修的定义及含义仁者见仁,智者见智,电气设备状态维修在我国已酝酿了十余年,但至今仍主要停留在学术讨论范围中,即便有部分单位进行了尝试,但因为理论上和技术上暂时还有一些问题,这些尝试并没有形成令人信服的依据,还不能向全国的电力系统推广。具体而言,现有电气设备状态维修策略存在如下一些问题: (1)没有突出状态维修中各项技术的特殊要求。以状态监测技术为例,在尚不能实现或不必要对所有状态参数进行实时(准实时)监测的情况下,状态监测间隔期的选取对状态维修具有相当重要的意义。间隔期太短会导致资源浪费,增加维修成本;间隔期太长,会出现漏检,进一步导致预防性维修的失败。因此,必须合理地确定状态监测的间隔期。而目前对于状态维修中的状态监测技术的研究主要集中在状态监测特征量的选取上,没有对间隔期的确定引起足够的重视。 (2)没有理清状态维修与在线监测、状态维修与故障诊断的关系。一些研究把状态维修简单化或绝对化,前者错误地认为状态维修就是为了延长设备预试和检测周期;后者片面地将状态维修理解为必须以状态在线监测为基础才能实施的维修策略,提高了进行状态维修的门槛,阻碍了相关研究的发展。更为突出的,许多研究没有划清状态维修与故障诊断之间的界线,将故障诊断纳入到状态维修的过程之中,以故障诊断替代状态评估,试图“一步到位”地确定设备故障发生的具体部位、时间、后果等等,大大增加了状态维修的实施难度。(3)针对电气设备的状态预测技术研究尚不成熟。预测技术在电力系统中目前的研究集中于电力负荷的短期和中长期预测,对设备状态的预测仅在机械领域得到较多的研究和应用。电气设备运行状态参数值既有一定的规律性,又有很强的随机性, 设备在未来某一时刻的参数值常与过去的参数值、当前的运行状况、预测期的气象因素等密切相关。因此,电气设备的状态预测和机械设备的状态预测既有相似之处,又存在一定的差异,需要对其进行具体的研究。 (4)采用基于常权加权的综合评判方法评估电气设备的状态存在固有缺陷。目前主要采用分层加权的方法评估设备状态,首先通过专家评分或经验公式对设备的各个指标或各个部件进行打分,然后根据事先确定的权重逐层加权,得出最终评估结果。但是,当影响设备状态的个别关键因素严重劣化时,经过常权加权的判断可能会得出设备可以继续运行的结果。对于这样的问题,单纯依靠增大其权重是不能解决的。 4状态维修完全替代定期维修的可能性 电气设备的大小、结构、用材、功能各不相同,出现缺陷的原因和规律也不相同。另外在工作时所受的电、热、机械、环境各不相同,呈现的损耗规律不会相同。如密封橡胶垫呈现自然老化的规律,而变压器的绝缘缺陷形成有时间因素也有其他因素。 其次,各个设备在电力系统中的地位和影响不同,每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。能否或有没有必要对所有设备进行状态监测、故障诊断、状态维修呢?即能否用状态维修完全替代定期维修呢?事实上,对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难,而且对所有设备及其部件进行状态监测在费用上难以承受。所以,未来的状态维修不可能完全代替定期维修,而是状态维修和定期维修共同存在的局面。
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航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
生物统计学论文:生物统计学精品课教学创新论文 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显着提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的6-7学时,降到现在的4学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学 生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 2世纪2年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有5余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计学论文:SPSS生物统计学本科教学论文 一、SPSS软件的基本特点以及数据文件的建立、导入与导出 李春喜教授主编的第五版生物统计学教材中,前一章内容分别为概论。结合SPSS特点,在讲授本章内容的同时,SPSS上机实验课应设置为SPSS软件的界面介绍、基本特点和作用,数据的建立、导入与导出部分。SPSS软件的特点与作用:SPSS(StatisticalPackagefortheSocialScienceorStatisticProductsandServiceSolution)软件是于1968年由美国斯坦福大学(StanfordUniversity,USA)的三位研究生研发而成,并以此名创立SPSS公司。该软件操作简单,易学易用,具有较强的统计功能和强大的作图功能,特别是能够快速准确地完成大量的、烦琐的、专业的和复杂的数据统计分析,是国际上认可的专业统计分析软件之一。其可广泛应用于统计分析(例如均值比较、相关分析、方差分析等)以及统计图形(例如柱状图、散点图、饼状图等)的制作和编辑。在介绍这些功能的同时,打开SPSS窗口,兼并介绍SPSS视图窗口中标题栏、菜单栏、数据单元格显示、工具按钮、数据视图和变量视图的一些简单用法。数据文件的建立:SPSS软件打开之后,会进入数据编辑窗口,新建一组数据后可将变量依据实验内容进行命名,并选择输入数据的基本变量类型(例如数值型、逗号型、句点型、科学计数型、日期格式型、美元型、定制货币型和字符串型等)。数据文件的导入与导出:SPSS可以导入SPSS(*.sav),Exce(l*.xls),dBASE(*.dbf),ASCⅡ(*.dat,*.txt),Access(*.mdb),Lotus(*.w*),Foxpro(*.dbc)等数据文件,以及各类SASS数据文件。即从菜单选择File中选Open,弹出OpenFile对话框,文件框内显示以选择所需文件后缀类型,之后选择对象,单击打开(O)按钮,或双击对象文件,从而将文件导入。同样文件的导出通过File中的save/saveas(保存数据对话框),选择保存路径,键入文件名,确定数据类型,单击保存(S)按钮,其导出文件。 二、应用SPSS软件的基本统分析 教学材料第二、三章内容为资料的整理与特征数的计算、概率和概率分布,结合教学内容SPSS上机实验课应设置基本统计分析课程,该部分包括数据汇总报告和描述性统计分析两方面的内容。基本统计分析可通过菜单栏的分析(Analyze)窗口进入,点击分析栏之后,鼠标放置数据汇总报告(Reports)栏,即可显示分层报告(OLAP—OnlineAna-lyticalProcessing)、数据汇总(CasesSummarize)、行汇总报告(ReportSummariesinRows)、列汇总报告选项(ReportSummariesinColumns)。其中分层报告主要用于中位数、最大值、最小值、方差、偏度系数等统计描述;数据汇总可用于对编辑窗口中的数据在结果窗口中罗列出来,以便浏览和打印,同时也可对数据的基本特征进行描述;行汇总报告可罗列原始数据,其格式是以观察单位和统计量为行标目,以报告变量为列标目;列汇总报告主要用来生成按列显示统计量计算结果的报告,同时也可以完成许多统计计算。当鼠标放置描述性统计分析(DescriptiveStatistics)位置后,选中响应的功能即可进入频数分析(Frequen-cies)、描述性分析(Descriptives)、探索性分析(Ex-plore)、多维交叉表分析(Crosstabs)、比值分析(Ratio)窗口从而根据自己的目的进行响应的数据分析。 三、应用SPSS软件的均值比较和方差分析 生物统计学基本知识熟悉之后,在随后在课堂教学中会开始进行统计推断和方差分析部分的内容。SPSS实验课在此部分结合课堂教学相应的设置均值比较和方差分析上机内容。均值比较可通过菜单栏的分析(Analyze)窗口进入,点击分析栏之后,鼠标放置数据均值比较(Com-pareMeans)上即可显示相应分析栏:平均数基本分(Means)可用于定量资料的统计分析,按分组变量计算因变量的描述统计量值,如均值、方差、标准差、偏度、峰度等统计量,并显示结果;单样本T-test(One-SampleTTest)单样本t检验主要用于样本平均数和已知总体平均数的比较;独立样本T-tes(tInde-pendent-SamplesTTest)可用于检验两个独立样本的总体平均数之间是否有显著差异;配对样本T-test(Paired-SamplesTTest)用于配对计量资料的比较,检验配对样本差值的总体均数与0的差异有无显著意义,以及配对样本是否相关方差分析包括单因素方差分析和多因素方差分析。其中单向方差分析(One-WayANOVA)可通过均值比较(CompareMeans)进入,其用于完全随机设计资料的多个样本均数比较和样本均数间的多重比较,也可进行多个处理组与一个对照组的比较。多因素方差分析可通过分析栏里的多因素方差分析(GeneralLinearModel)选项进入,进入之后会设置四个不同要求的选择:单变量多因素方差分析(Univariate)可用于一个因变量受一个或多个自变量影响的方差分析;多因变量方差分析(Multivariate)主要用于多个因变量受一个或多个因素变量或协变量影响的方差分析;多因变量方差分析(Multivariate)对同一因变量进行重复测量的方差分析;混合效应分析(VarianceCompo-nents)用来估计每个随机因素对因变量方差的贡献。在分析过程中可根据不同的需要和要求,选择相应的方差分析。 四、应用SPSS软件的回归和相关分析 在方差分析之后,李春喜教授主编的第五版生物统计学教材第七章内容为直线回归和相关分析。根据课程设置,SPSS上机实验课最后应设置为回归分析和相关分析的内容。回归分析包括线性回归分析和可转化的线性回归分析。其中线性回归分析包括一元、多元线性回归,其可通过分析(Analyze)中的Regression选项进入,进入之后可通过选择Linear选项进行数据的线性回归分析;可转化的线性回归分析,是将非线性数据通幂指数、倒数、等转化,转化为可线性回归的数据,从而进行分析,其可通过Regression里的CurveEstima-tion选项进入。相关分析是一种将客观事物之间相互联系反映到数量上,从而说明相关变量之间关系的一种分析。SPSS软件中可通过分析(Analyze)中相关(Correlate)里的Bivariate选项进行二元变量的相关分析;当实验要在进行排除其他变量影响下的两变量相关分析时,可通过选择相关(Correlate)里的PartialCorrelationAnaly-sis进行偏相关分析;而当研究问题涉及变量较多,众多变量间的相似性和信息交叠使得我们难以从中提炼出主要信息时,可选择相关(Correlate)里的Distances来进行距离分析。五、总结本人依据生物统计学的实际教学经验,将李春喜教授所编生物统计学第五版教材的教学内容与SPSS统计学专业软件的基本功能相结合,对不同章节的教学内容全部在SPSS软件中进行操作应用。通过SPSS实验教学与生物统计学课堂教学的相互照应,必将加深学生对本门的掌握程度,同时在以后的现实应用中也必会起到良好的效果。 作者:马建辉 张黛静 姜丽娜 邵云 单位:河南师范大学 生物统计学论文:生物统计学教学创新试析论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没本论文由整理提供有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容本论文由整理提供、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计学论文:高校生物统计学论文 一、生物统计学课程的地位和作用 生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课,是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具,是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程,也是生物学等工作者必备的基础,同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究,但通常所涉及的材料数量较大,很难也没有必要全部参加试验,必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验,以获得相关的数据,实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系,主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断,从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此,生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础,也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力,是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。 二、生物统计学教学存在的主要问题 1.生物统计学教材方面。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料,选择适合教师和学生的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,而且还能提高教学质量,达到良好的教学效果[14,15]。目前,国内所出版的生物统计学教材种类较多,各大高校由于教师和学生的情况不同,在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此,目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容,不涉及统计软件的介绍和使用,这一大类教材包含两小类,一类主要侧重理论教学,过分强调课程体系的完整性和理论讲授,注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养,因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材,该类教材虽然也存在一些必要的公式推导,但更侧重于统计学理论与实际结合,清楚介绍每一个统计原理理论后,再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法,注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力,因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容,也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用,那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法,学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策,即使会计算,在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错,因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用,如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天,这类统计软件发挥了很大的优势,给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足,它只注重统计过程的运算和统计,没有统计原理的介绍,因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说,即使按照教材上的步骤计算出相应的结果,但也不知道具体的含义,也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外,这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授,要么只重视统计软件的使用,而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用,这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此,目前市场上还未见有统计学理论与实际结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。 2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课,学生通过对该门课程的学习,系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识,它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且,通过各个知识点的学习,逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力,综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是,高等数学课程是学习生物统计学的关键,生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课,各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来,高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设,一般情况下,高等数学课程由数学专业教师讲授,由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识,不清楚生物统计学课程的知识体系,只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处,形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样,这也是生物统计学中教师难教,学生难学、难懂、难用的原因之一。 3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道,学生需要一滴水,教师至少要有一桶水。生物统计学的教学,相对于其他课程而言,对教师的要求更高,不仅要求教师要有一定的数学知识,较为渊博的统计学知识,还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识,才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力,才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合,才能很好地进行案例教学。4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位,考试是教学质量评价的一项重要指标,它既是对教师教学质量的反映,也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理 ,决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板,缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型,当然,这种考试制度对于规范考试是必须的,但是应该根据具体课程而定,而不能一概而论。就生物统计学课程而言,如果规定一定数量的考试题型(比如四种题型),那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显,这种考试方式只是较为死板的考试,不能真证体现生物统计学课程的本质,不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。 三、生物统计学教学策略 针对目前生物统计学存在的问题,笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践,就如何提高生物统计学的课堂教学效果,提出如下建议。 1.选择合适的教材并优化教学内容。教材是教学最基本的工具,选择适合的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材,结合学生的实际,选择统计学理论与实际相结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践,该课程授课内容不宜过多和过深,授课内容过多学生精力会分散,分不清重点,而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容,坚持以试验研究实例为线索,以科学的试验研究方法为主线,理论原理和实际例子相结合,从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析,最后做出科学的推断等,尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例,提高学生的学习兴趣,使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣,从而更好地提高教学效果和教学质量。 2.处理好高等数学和生物统计学的关系。高等数学作为生物科学本科专业的基础课,是学习生物统计学的关键。一方面,高等数学一般在第一学年开设,因此生物统计学安排在第二学年开设为宜,这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层,有利于学生对生物统计学的学习。另一方面,高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授,而均应由生物学专业教师讲授,因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系,在讲授高等数学时,能够根据生物统计学的相关原理和内容,优化高等数学的教学内容,有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性,也有利于学生对生物统计学的学习。 3.提高自身知识结构和科研能力,注重案例教学。生物统计学教材大多理论性强,内容枯燥,容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法,更会使学生失去兴趣,对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中,教师既是知识的传授者,也是教学活动的组织者,在教学过程中起到关键的作用,教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外,教师还应不断加强自身的科研能力,在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中,以自身科研实例辅助教学,增加学生的学习兴趣,培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。 4.加强试验设计的教学和实践。试验设计又称为实验设计,它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础,科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计,可以用最少的实验次数,得到足够的实验数据,从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强,且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性,加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用,强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中,一方面,教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历,另一方面,应让学生走出教室,加强实践,使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法,而且可以解决一些生产中的实际问题,真正达到生物统计学教学的目的。 5.改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学知识的能力。很多学校传统的考试以闭卷笔试的考核方式为主,试卷内容主要测重基本概念、理论知识和方法的考核,期末考试成绩基本决定了学期的成绩,这种考试方式造成的结果是学生平时可以不听课,考试前通过突击,也能考合格,但考后就可能全忘了。更重要的是学生学完生物统计学,学期考试后,都不知道学了些什么,更不知道怎么用,到做毕业论文需用到统计学原理和知识时,很多学生不会用或者乱用。一些高校期末考试总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成。这种方式在一定程度上重视了学生平时学习情况和期中考试成绩,避免了期末考试成绩基本决定了学期成绩的弊端,但是某些高校规定了每门考试课必须有四种以上的题型,对于一般的学科而言,这种规定也许是可行的,但对于生物统计学而言,这种规定是不合理的。因为生物统计学的教学主要是培养学生综合运用统计学原理和知识的能力,培养学生如何进行试验设计、试验数据的统计、分析以及对统计结果的解释等。因此笔者认为,对于生物统计学的教学,教师应从学生的实际情况出发,以培养学生综合运用统计学原理和知识为目标,合理讲授统计学的相关内容。期末考试以开卷考试为宜,学期总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成,考试题型只需考察计算题和试验设计题两种题型,即重点考察学生对基本知识的掌握程度及灵活运用统计学原理和方法解决实际问题的能力。生物统计学是一门理论性较强的应用学科,涉及的内容多、公式多、概念多,对学生而言,难懂、难记、更难用,而且很多学生不愿意学习。因此在生物统计学教学过程中,教师应从学生的实际情况出发,选择合适的教材并优化教学内容,提高自身知识结构和科研能力,改变教学方法,加强试验设计的教学和实践,改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学原理和知识的能力为教学目标,充分调动学生学习生物统计学的主动性和积极性,同时增加学生上机学习统计软件的操作,掌握EXCEL、SPSS、DPS等统计软件的使用,提高学生利用生物统计学的原理和相关统计软件解决实际问题的能力。 作者:张以忠邓琳琼工作单位:毕节学院地理与生命科学学院 生物统计学论文:新世纪生物统计学新课程创新改革论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计学论文:生物统计学精品课教学创新论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显着提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计学论文:生物统计学精品课教学创新论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计学论文:生物统计学教学改革措施论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计学论文:生物统计学教学模式分析论文 编者按:本论文主要从二十一世纪对生物统计学课程的重新定位;教学方法和教学手段的改革;加强实践教学,注重学生能力培养等进行讲述,包括了新世纪对生物统计学课程提出的新要求、生物统计学对大学生素质培养的作用、加强电子课件及网络平台建设、将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合等,具体资料请见: 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计学论文:创新生物统计学教学强化能力培养论文 编者按:本文主要从引言;二十一世纪对生物统计学课程的重新定位;教学方法和教学手段的改革;加强实践教学,注重学生能力培养进行论述。其中,主要包括:实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标、生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程、新世纪对生物统计学课程提出的新要求、生物统计学对大学生素质培养的作用、生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论、加强电子课件及网络平台建设、将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合、长期坚持教育教学方法及教学规律的研究等,具体请详见。 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。转在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计学论文:改善生物统计学教学效果的优化研究 摘 要:生物统计学是生命学院本科生的专业基础课,对于学生理解和掌握统计学规律分析和解决农业实践问题意义重大,但是目前该课程的教学方法却存在诸多问题。该文针对目前存在的问题,从理论课、实验课、考核方式三个方面进行了完善,从改善课堂质量,提高教学效果入手,进行了一系列的完善和改进。以提高课堂效率,改进教学效果。 关键词:生物统计学;教学效果;课堂效率 生物y计学是高等院校农学、动物科学以及生命科学专业的必修课程之一,生命科学的快速发展、大量数据的涌现使得生物统计学重要性日益凸显,但是在课堂教学实践上存在严重问题,笔者在课堂实践中感受到,传统的“满堂灌”授课方式在生物统计学中教学效果不好,因此,本文针对生物统计学课程目前存在的问题,从课程基本理论、实验、考核方式等方面进行改进和完善,优化教学方法,改革教学方式,提高教学质量和教学效果。 1 改善教学方法,提高课堂学习效率 1.1 完善课程资料,丰富课堂活动 学习“生物统计学”课程需要具备一定的高等数学、线性代数、概率与数理统计知识,对于农业大学普通本科生来说,由于在大一阶段学得不够详细深入,学起来难度较大。教师在黑板上写满数学大公式,枯燥乏味,学生数学基础差,听不懂课,缺乏课堂互动,久而久之,教师授课缺乏动力,形成恶性循环。因此教师需要在授课风格、内容、学习方法等多方面做必要的调整[1]。首先要激发学生的学习兴趣,强调本门课程在生产和科研中的地位和作用,使学生意识到课程的重要性,激发学生的求知热情;其次教师需要重视课件的质量。课件要求生动、形象的展示教学内容,需要突出教学重点,在教学方法、版书设计等方面精心设计,精心准备上课资源,包括PPT、论文、Word和Excel、SPSS 等。要让课件的内容富有新鲜感,将知识性与趣味性结合起来。讲解内容需要具有详细的操作步骤,能够促进学生理解和操作。 1.2 推荐简单实用统计软件,简化繁冗程序 目前统计学上国际通用的软件包主要有SAS、SPSS等,功能强大;但针对农科院校的本科生而言,难以理解,而且是英文界面,结合多年教学经验,围绕教学目标逐步展开学习。研究者向学生推荐EXCEL,它基本能满足本科教学的需要,操作简便,建议在教学中推荐使用。 1.3 教学手段和方式方法的多样化 在课程讲授中要根据不同的教学内容采用不同的教学方式和方法。对于统计学基本理论,以讲授为主,讲清楚基本概念,说明其意义及应用条件。对于统计分析方法,引导学生运用数理统计原理探究问题和方法,培养学生的统计思维能力[2]。对于以文字叙述为主且容易理解的内容,指导学生自学,组织课堂讨论,以学生为主体,可以使学生的自学能力、思维能力增强,培养学生总结归纳和表达的能力。在授课过程中更多地创造机会让学生参与教学过程,老师多提出问题,让学生与教师多进行良性互动,可以使学生的文字及口头表达能力得到全面提高。每次授课结束后,布置一定量的课后习题,督促学生及时复习所学知识,从而对所学内容得到巩固和提高[3]。 2 优化实验内容,注重培养学生操作能力 生物统计学实验教学主要是培养学生综合运用基本理论和方法解决实际问题的能力。通过理论课上的讲授和练习后,学生基本全能掌握所学内容,但练习的内容与实践相脱节,所以实验课的内容以综合性、设计性实验为主,充分发挥学生的主观能动性和综合分析及解决问题的能力。实验课前,教师将要求学生熟悉实验内容[4]。上课时,学生根据内容上机操作学习,要求学生书写操作步骤,教师现场进行答疑,课后教师认真批阅电子版的实验报告后,再将学生的问题、成绩及评语反馈给学生。若实验中学生出现共性问题,教师则先将问题给学生讲解清楚再进行下节课的学习。通过师生之间的不断交流,教师可以及时掌握学生学习情况,有利于教师不断调整教学方法及进度以达到更好的教学效果。由此可见,通过各种相关的教材、网络、学院科研成果等方面的积累,收集大量的案例数据,建立富有学科特色的案例素材库,将实验内容与专业实验相结合,促进科研成果向教学资源的转化,丰富生物统计学的实验内容。教学内容的增加,开阔了学生视野,很多学生通过查阅文献,根据实验室条件,选定因素、水平可以独立设计试验和进行数据处理[5]。 3 改革考试方式 考试能够直接反馈教学效果,《生物统计学》的教学内容主要包括理论知识和综合应用两大部分,考试主要围绕理论知识和实际操作能力两个方面展开[6]。准确反映学生对于《生物统计学》的掌握程度。将理论知识与实际应用的比例应调整为5∶5,平时成绩与期末成绩的比例调整为3∶7或4∶6,降低考试的偶然误差。增加命题的多样化,重点考察学生基本知识的掌握程度及解决实际问题的能力,通过考察软件操作等方式来测试学生对统计知识的运用能力。 由此可见,本研究针对生物统计学课程实践性、应用性强的特点和目前教学中存在的问题,采取了理论教学与实验教学紧密结合、强化软件应用教学、制作多媒体课件辅助教学、改革考核方式以及建设开放式数量分析实验室等多种措施,增强了学生学习生物统计学的兴趣,进一步培养了学生运用生物统计方法分析和解决问题的能力,取得了较好的教学效果。在今后的生物统计学实验教学中,教师需要与时俱进,根据教学和科研需要,不断更新教学内容,采用先进的教学模式、教学方法和考核手段,使学生积极、快乐地学到知识,培养了学生逻辑思维能力、语言表达能力和自学能力,同时提高学生发现问题、解决问题的能力。 生物统计学论文:运用探究式教学提高生物统计学课堂教学效果 摘要:生物统计学是生物学专业的一门重要专业基础课程,由于其内在知识结构系统性强、内容抽象,影响了学生学习兴趣和教学效果,在多年的课堂教学过程中进行了有益的探索,运用探究式教学最大限度提高课堂教学效果和质量。 关键词:生物统计学;课堂教学;教学方法 生物统计学是一门探讨如何从事生物学实验研究的设计、分析、资料整理与推论的科学[1-2],应用于生命科学的各个领域,是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,也是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物学科研有重要的作用。生物统计学理论性和实践性均较强,公式和抽象概念多,需要一定的数学基础和较强的逻辑推理能力,存在难教、难学、难记的现象,学生甚至产生了畏惧心理,如何使学生在课堂教学过程中掌握基本的统计分析方法应用于今后的学习和研究中是每一位生物统计学授课教师面临的一个难题。 一、提高教学质量,关键是教师 良好的教风是提高教育质量的关键[3]。教师应该不断强化自身教育学意向,避免教师对学生的消极影响[4]。作为教师我热爱教育,热爱学生。在教学工作中,严谨治学,不断学习新知识,探索教育教学规律,改进教学方法,提高教学能力。《生物统计学》是一门不太容易上好的课程,也是很多学生最头疼的课程。需要教师付出更多的心血上好课,通过跟着经验丰富的主讲老师听课,查阅了大量参考书,积极参加各类教学竞赛,听教学名师的课等等提高教师课堂教学水平。通过这些方式,逐步熟悉了教育规律和教学艺术,不断进行教学理论的研究和教学方法的改进,提高了自身教学能力和教学水平,但是“学无止境”,教学水平仍然需要进一步提高。 二、情感激励促进师生互动,营造和谐提高,课堂教学质量 促进学生自由而全面的发展和教师专业发展是现代课堂教学的目标,建立平等的师生关系和课堂氛围,突出学生和教师的能动作用,设计并实施以学生为中心的体验型、对话型的启发式课堂,这样就可以把学生和教师真正作为知识的主人和推动课堂运作的动力[5]。在这样的理念下,能否在课堂教学过程中积极有效地调动学生的学习兴趣,直接关系到教学的成功与否。情感激励正是培养、激发学生学习热情、调动学生学习兴趣,营造和谐课堂,实施启发式课堂教学的重要手段。生物统计课程本身比较枯燥难懂,如果再用这种死气沉沉的教学方法,教学效果会极差。情感激励能促进课堂教学中的师生互动。在课堂教学过程中,教师的情感只有与学生的情感产生共鸣,达到交融时,才能变成激发学生的动力。运用情感激励来提高课堂教学质量,就要求教师要经常深入到学生中去交朋友、谈心、参与学生组织的活动,与学生达到心理相融,增进交融度。情感激励能够营造和谐的课堂气氛,使学生产生强烈的求知欲。课后主动与学生交流,不仅有学习上的,也与他们交流思想和生活上的,拉近和学生的距离,让学生认可和接受老师,这种积极向上的氛围影响着班里的每一位同学们。尤其关注学习不努力的学生,课前经常与他们谈心,关注他们的听课效果。下课后积极与老师探讨问题的学生越来越多了,老师也发现渐渐地学生们都争先恐后往前排坐,那些后进生更是如此,更加激发了老师的教学热情,这种和谐的师生关系极大地促进了课堂教学效果。 三、培养学生具有正确的统计思维激发学生的学习兴趣 生物统计学教学比较注重基本理论学习,很大篇幅都在讲授基本概念和基本理论,对统计方法的应用和统计思维能力的培养有些弱化,这样学生虽然都学习了生物统计学,但是在学生做的调查分析和研究工作中统计被滥用和误用的现象比比皆是,甚至研究生阶段也是如此,在学术文章中也不稀有,出现这些问题的关键仍然是同学们对生物统计学的基本概念和基本理论死记硬背,没有注意整个理论体系的内在逻辑联系,虽然能够应付期末考试,但是在日后的应用又会错误连篇。针对这一现象,从课程一开始就注重培养正确的统计思维,培养和发展学生的思维能力,尤其是分析问题、解决问题的应用能力。如:抽样分布这一章在整个生物统计学教学体系中起到了承上启下的作用,它是统计推断的基础,如果这一章理解得透彻,统计推断就比较容易学了,很多同学由于这一章没有理解透彻,导致统计推断只能囫囵吞枣,应付考试没有问题,但真正正确应用统计方法解决自己遇到的问题时通常会犯错误。加强教学实践环节,可以就学生关心或与本专业相关的课题做调查,布置了期末学期小论文,让学生自己就感兴趣的问题设计课题,搜集资料,然后运用学过的统计分析方法进行数据整理和分析,通过这一过程,不仅使学生知道了怎样进行资料搜集、整理和分析等统计分析过程,而且培养了学生应用统计知识开展统计调查和分析的能力。同时注重各个知识点之间联系的讲授,注重讲授这些知识点之间内在的逻辑联系,并将这一原则贯穿授课过程的始终,引导学生把统计学的理论和方法应用到自己所学的专业当中,使学生在学习这门课后具备了一定的统计素质要求。 四、运用探究式教学,提高教学质量 课堂教学是一门科学,也是一门艺术。为了克服在学习过程中容易产生统计既难学又枯燥无味的情绪,在教学过程中始终以学生为主体,将探究式教学和研究型教学引入课堂,课前尽心准备,课中多提问,多设问,引导学生积极思考。这就要求授课老师要对整个课程内容和前后逻辑理解的非常透彻,做到在讲授时游刃有余。生物统计学的内容很适合探究式教学,比如,在讲到概率和频率的概念时,为了让学生理解频率稳定性的统计规律,让每个同学做抛硬币的实验,自己观察频率经过多少次实验才能够稳定下来,培养学生坚忍不拔和求实的探究式的学习态度,有些学生竟然将硬币抛了1000次,理解了频率稳定性的概念。又如在讲解到平均数和标准差的概念时,对于整理后的数据进行集中和变异描述的时候,应该使用平均数和标准差共同描述,要学会用数据说话的科学意识。在生物统计学整个的教学过程中,合理使用多媒体教学手段也至关重要,可以让整个课堂讲授的精彩纷呈。由于本门课程是数学类的课程,多媒体制作不能够和其他课程一样,不宜把一幻灯的内容一下展示出来,应该像板书一样,将所需要讲的概念、公式和问题在需要时展现出来,以便加深学生的印象。同时一定要辅助板书,进一步强化教学难点和重点,从过去主要针对统计学概念和方法的理解转向使学生深入理解和掌握各种统计方法的实际应用。同时要组织好课堂教学中的案例教学,让学生自己参与其中,充分调动学生的积极性和主动性。当学生提出问题时,不要直接作答,而是引导学生互答问题和辩论自觉地运用所学的知识。本课程每一章节和每一节课的内容都有很多可以引导学生积极思考的问题,如:在讲到统计推断的基本原理时,首先需要进行假设,这时让学生思考如果是你来假设,会有几种方法来解决问题,学生自然会有不同的答案,然后老师进行总结,这样的提问和设问贯穿于整个授课过程,通过问卷调查,在学生中的反应很好,从每一节课学生听课的状态中也可以反映出来,可以看出这种讲授的方式把学生的积极性都调动起来了,整个班里的学生一直跟着老师的思路在积极思考,师生感觉整个课堂的过程都很愉快,这样把传统的灌输式教学转为启发式教学,在教师讲授与学生参与相结合上下功夫,使有限课堂时间得到了充分的利用,提高了课堂教学效果和教学质量。 生物统计学论文:生物统计学课程教学改革的探索 摘要:本文介绍了生物统计学作为专业基础课的重要性,分析了当前生物统计学课程教学中存在的问题,提出了提高生物统计学课程教学效果的有效途径,以期对课程教学改革提供参考。 关键词:生物统计学;教学改革;探索 生物统计学是应用数理统计的原理和方法来分析并揭示生物界各种现象和试验调查资料的一门学科[1]。随着生物学研究的不断发展,生物统计学的应用越来越广泛,已逐渐成为生物学各领域研究和实际工作必不可少的工具。本课程的教学目的旨在使学生理解生物统计学的基本原理,能正确设计科学试验,掌握合理收集数据、正确整理和分析数据资料的方法,培养分析问题和解决问题的能力,为今后毕业论文设计和科学研究奠定基础。 生物统计学是南阳师范学院生命科学与技术学院的一门专业基础课。与其他课程相比,该课程理论性强,比较抽象,而且要求学生具备必要的、足够的应用数学知识。此外,该课程内容广、概念多、计算公式繁多且y记[2,3],加之学时的限制及大部分学生对该门课程的重要性认识不足,导致许多学生认为该门课程较难学习和掌握,是一块“难啃的硬骨头”。因此,对生物统计的教学方法进行改革,进一步提高该课程教学效果,增加学生学习该课程的兴趣与信心,是当前从事生物统计课程教学教师面临的挑战。笔者结合自己的教学实践经历,针对该门课程的特点,在分析目前教学中存在问题的基础上,就如何提高该门课程的教学效果,谈谈体会和思考。 一、生物统计学教学中存在的问题 (一)学生缺乏学习积极性 生物统计学属于应用统计学的一个分支,以数学概率论和数理统计为理论基础[1]。该课程的一些计算公式及原理,需要在一定的概率论与数学基础上理解。虽然学生在大一已经学习了高等数学的相关知识,但多数学生数学基础知识相对薄弱,因此常常会感到枯燥乏味,进而导致厌学情绪的出现,学习积极性不高。此外,生物统计学的学习过程是循序渐进的,课程内容是承上启下、前后连贯的[1,4],如果学生对某一章节内容理解不透的话,则有可能会影响到后续章节的学习,导致学生陷入越听越听不懂、越听越没兴趣的恶性循环,进而萌生不想学的思想。 (二)教学手段单一,实践环节薄弱 课程教学大多仍然是单纯的课堂讲授,“纸上谈兵”多,缺乏应用生物统计知识的实际训练,导致学生无法正确掌握和应用理论知识,也难以把知识转化为实际技能。这种单一的传统教学模式已经严重束缚了学生学习的兴趣及动脑能力的培养。此外,生物统计学中涉及大量数据,传统课堂教学大多采用计算器进行统计计算,相对耗时较多,使课堂的教学效率降低。现代统计方法离不开先进的计算机手段,利用统计软件代替繁重的手工计算进行统计分析,已是生物统计学发展的必然趋势。由于受到学时及教学条件的限制,目前我院生物统计学尚未开设上机试验课,致使学生还不能熟练操作当前常用的Excel、SPSS、SAS等统计分析软件,很难做到所学内容与科研实践的紧密结合,综合运用知识的能力不能得到提高。 (三)开设课程学期不合理 目前,我院开设本门课程多是在大二的第二个学期。学生接触专业课还很少,一些专业术语尚不熟悉,对所举专业方面的一些例子,理解时还存在一定的困难,影响教学效果。 二、提高生物统计学课程教学效果的有效途径 (一)认识课程地位,培养学习兴趣 生物统计学这门课程理论抽象,学生在学习过程中普遍感到晦涩难懂,学习兴趣不高,甚至有部分学生主观上认为该门课程就是学习数学知识的。这些想法都没有真正理解生物统计学的内涵。兴趣是学生最直接意识到的学习动机[5],充分调动学生的积极主动性已成为教学改革的重点。生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,而且该课程的内容对学生顺利完成毕业论文设计有非常重要的作用,是完成高质量毕业论文的保证。通过本门课程的学习,能培养学生进行科学试验的能力和对试验结果进行科学分析的能力,也为今后从事科学研究打下坚实的理论基础。因此教师应该让学生对该门课程有正确的认识,充分了解课程的重要性。在授课过程中,可以采用“启发式教学法”,引导学生思考,从而提高学习生物统计的兴趣。 (二)改进教学方式,提高教学效果 针对生物统计学课程理论性和逻辑性强的特点,教师可以采用“比对法”、“演绎法”、“探究式教学法”、“案例式教学法”等多种教学方法来提高教学效果,例如对于一些概念和公式,我们可以采用“对比法”教学帮助学生加深理解,如总体和样本、统计数和参数、成组数据和成对数据平均数比较的假设检验、直线回归系数与直线相关系数等。通过“对比法”讲授,可以让学生在差异中找出类似,在类似中分辩出差异,让其更好地掌握其联系及本质的不同。 为了提高课堂教学的效率,可以采用传统的板书教学与多媒体教学相结合的手段进行授课。传统的板书教学可以使学生跟着教师的思路走,对及时理解和消化知识非常有益。多媒体课件具有形象化、直观化、生动活泼等特点[6,7],采用图示、实例等形式将抽象的知识以有效的方式呈现出来,有助于学生的理解和掌握。在教学中采用两者有机结合的方式,可充分利用两种教学手段的优势,达到好的教学效果。 (三)加强综合实训练习 在计算机日益普及的今天,统计软件的使用可以使计算变得简单和准确,因此应让学生对常用的统计软件有所了解和掌握。目前众多高等院校广泛使用的教学软件有Excel和SPSS[8]。其中Excel软件中的t检验、方差分析、回归、相关等功能可基本满足实验教学的要求,且易学易用。因此迫切需要尽快完成生物统计实验室的建设。 生物统计学是一门应用性很强的课程,在教学过程中必须注重理论联系实际。除课堂教学外,利用教学实训基地让学生进行实际课题研究训练,有利于加深对所学内容的理解。一方面学生可以根据自身的兴趣,通过搜集资料,自己提出课题和实验设计方案,然后在教师指导下进行课外研究,同时为毕业论文设计打下基础;另一方面,学生也可以参与到教师的课题研究之中,将学、研融为一体,为今后从事科学研究奠定良好的基础。 (四)建立合理的考核方式 魍车纳物统计课程考核以闭卷笔试的形式进行,这种应试模式使学生把主要精力放到了死记硬背上,忽视了知识的运用,而为了切实提高学生的实践能力,应建立合理的考核机制。 生物统计学考核成绩可由平时考核(占总成绩的20%)、期末实践考核(占总成绩的40%)、期末理论考试(占总成绩的40%)三部分组成。平时考核通过考勤、课堂提问、课后作业完成情况及小测验等情况综合评定;期末实践考核主要考查学生知识应用和解决实际问题的能力,可通过实训态度、实训报告、分析结果、上机应用软件操作的熟练程度等综合评定;期末理论考试主要考核生物统计的基本理论知识,考查学生对已学内容的掌握和应用情况。可以尝试采用开卷考试形式,可以看书和笔记,要求学生独立完成。这种考核方式既能检测学生的学习效果,又能加强学生解决实际问题的能力,有助于提高学生综合运用知识的能力。 三、结语 生物统计学是一门理论与应用相结合的学科,是现代生物学研究不可或缺的工具。在今后的教学中,还需要教师继续钻研理论知识,强化自身素质,在教学过程中要充分发挥学生的学习主观能动性,从根本上提高学生的科研素质和综合分析问题的能力,为推动我国生物科学的发展、培养创新性人才和高素质人才而不断努力。 生物统计学论文:生物医学工程专业《生物统计学》软件平台的选择 摘要:《生物统计学》课程是生物医学专业的优秀课程之一,但其理论性强、内容抽象、公式繁多,需要引入计算机软件平台来辅助教学。本文建议针对生物医学工程专业的特点,使用Matlab软件平台来开发生物统计学的辅助教学演示程序。本文介绍了Matlab语言的特点和统计学相关的基本函数,通过演示分析随机抽样的蒙特卡洛模拟可视化程序,明确了Matlab平台在生物统计教学中的优势。 关键词:《生物统计学》;生物医学工程;软件平台 生物医学工程是生物、医学与多种工程学高度结合的综合性边缘交叉学科。《生物统计学》是生物医学工程专业的一门基础学科,无论学生以后从事生物医学工程的哪个领域,如基础生物医学研究、医学影像或生物信号处理等方向,《生物统计学》都是必须掌握的技能。 由于生物医学工程专业交叉广、实用性强,所开设的《生物统计学》课程非常强调学生的动手实践能力。随着时代的发展,计算机的普及,《生物统计学》涉及的各种统计检验方法,可以非常方便地在计算机上实现。让学生掌握如何使用计算机软件来实现各种统计学方法和统计图表的制作,显得十分重要。 一、《生物统计学》软件平台的选择 目前统计学相关的计算软件平台较多,如最简单的Excel,更为专业的有SPSS、SAS、R等。国内各个开设《生物统计学》的院校,根据自身的专业特点,对不同的统计软件平台进行了选择和描述,如中国地质大学(武汉)生物系和华南农业大学动物学院使用的是R语言[1,2],河北农业大学农学院使用的是Excel[3],南开大学生命学院使用的是SAS[4]等。 然而,考虑到生物医学工程的专业特性,在先前的必修课程中(如数字信号处理等),学生们接触过Matlab计算软件平台(Matlab是工程相关领域用得最多的计算软件平台,能快速、方便地实现各种矩阵运算,在数字信号处理、图像处理等领域有较为广泛的应用)。Matlab平台也提供了常用的统计计算函数,我们认为,在32学时的《生物统计学》教学中,让学生直接在Matlab平台上熟悉各种统计学函数的使用、统计图表的制作,比让学生另外去熟悉并使用新的统计软件平台效率更高。因此,建议将Matlab作为生物医学工程专业《生物统计学》的软件平台。 二、Matlab的统计学基本功能 Matlab的统计工具箱在统计描述、统计分布和统计检验等方面提供了丰富的函数。例如,统计描述函数有算术平均数(mean)、标准差(std)、方差(var)、中位数(median)、求和(sum)、最大值(max)、最小值(min)等。统计图输出函数有箱图(boxplot)、正态概率图(qqplot)、直方图(hist)、散点图(plot)、茎叶图(stem)等。统计分布函数有贝塔分布(betapdf)、伽玛分布(gammapdf)、正态分布(normpdf)、t分布(tpdf)、F分布(fpdf)、卡方分布(chi2pdf)等,将这些分布函数后半部分的“pdf”改成“cdf”、“inv”和“rnd”,分别表示为分布的累积概率、分位数和服从该分布的随机数。统计假设检验相关的函数有z检验(ztest)、单样本t检验(ttest)、双样本t检验(ttest2)、卡方检验(vartest)等。多种方差分析相关的函数有单因素方差分析(anova1)、双因素方差分析(anova2)和多因素的方差检验(anovan)等。此外,该工具箱还提供了一些多维统计分析方法,如主成分分析法、聚类分析法等。这些函数在使用时,需要根据帮助文档中给出的信息和例程合理选择参数。 三、Matlab应用于《生物统计学》的教学实例 《生物统计学》的教学包含很多较为抽象的内容。例如,“抽样分布”这一章中,光从理论上讲述较为抽象难懂,学生容易产生厌倦和畏难情绪,但这样的一个过程可以使用蒙特卡洛模拟,通过计算机来直观地呈现给学生。为此,编写了一个基于Matlab的模拟抽样分布程序,学生可以选择不同的总体、不同的样本来考察样本均值的分布情况。软件运行界面如图1所示。 该程序模拟了样本从标准正态总体或参数为1的指数整体中,随机抽取含量分别为5、10、20和50的样本,抽取次数为10000次。程序将这些样本的标准化样本平均数以直方图的形式输出,在图形上与理论总体分布进行比较,同时还计算统计量的各个特征数,如均值、方差、偏斜度和峭度,将之与理论总体的特征数进行比较。 实践表明,用可视化交互程序能够更加调动学生的学习积极性,对于某些积极性特别高的学生,还可以让他们自己来搭建类似的Matlab可视化界面实现《生物统计学》的相关计算,进一步提升学生对《生物统计学》的理解和动手能力。 之,在生物医学工程专业的《生物统计学》教学中,使用Matlab计算软件平台,能够将抽象的统计学理论和统计学实践联系到一起,增加学生学习的趣味性。由于Matlab软件在生物医学工程专业中应用广泛,学生能够在深入学习《生物统计学》方法的同时,进一步提升该软件的使用方法,为日后的学习和研究工作打下坚实的基础。 生物统计学论文:生物统计学精品课程建设 一、随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
房屋建筑防渗漏施工技术研究:房屋建筑施工中的防渗漏施工技术探析 摘要:房屋是人们安居乐业的基础保证,而房屋建筑施工中的防渗漏施工技术则是保证房屋质量的基础和优秀。鉴于此,本文将从房屋建筑施工中发生渗漏的部位、房屋建筑施工中渗漏现象出现原因和房屋建筑施工中防渗漏技术三个方面对于这一问题进行探析,以期为相关企业和具体施工过程提供一定的借鉴。 关键词:房屋建筑;防渗漏;建筑施工技术 一、房屋建筑施工中发生渗漏的部位 房屋建筑是一项复杂、系统、规模巨大、耗时较长,而且涉及专业和人员十分广泛的综合性工程,因此虽然设计人员和具体的施工人员都十份清楚房屋建筑施工过程中防渗漏技术的重要性,但是在具体的操作过程中总会出现一些差错而导致渗漏现象。就目前的大多数房屋建筑而言都存在着不同程度的渗漏现象,这种情况直接影响了房屋的使用寿命和使用人员的体验。 根据相关调查和数据分析我们可以得知,近年来房屋建筑施工中发生渗漏的部位主要有厨卫、外墙、檐沟、落水口、天沟、门窗、空调孔和烟囱,其中外墙出现渗漏的几率最大,高达27%;厨卫居于其次,高达19%;此外,门窗、烟囱分别占比17%和11%;天沟占据8%;檐沟和落水口都是7%;空调孔的比率是4%。 二、房屋建筑施工中渗漏现象出现原因 房屋建筑施工的程序主要包括设计、选材和施工,因此分析房屋建筑施工中渗漏现象出现的原因也应该从以上三个方面着手。 (一)房屋设计的原因 房屋建筑设计图是整个施工过程的房屋建筑施工是严格按照施工开始之前就已经完成的设计图和具体规划进行的,因此房屋设计的科学性、合理性直接关系到房屋建筑施工的质量。一旦早期房屋建筑设计存在漏洞和缺陷就很容易导致施工过程中出现各种各样的问题,其中最常见和最突出的便是出现房屋渗漏现象。 (二)施工材料的原因 1.墙体砌块存在的不足。目前大部分建筑施工队伍使用的墙体砌块都是灰砂砖、空心砖等新型墙体材料,毋庸置疑,这些新型材料完全可以起到填充外墙的作用,并且可以有效减少资源浪费和环境污染加重的问题。但是,灰砂砖、空心砖等新型墙体材料在运输过程和施工过程中很容易受到损害,而这些材料一旦受到损失便会直接增加出现房屋建筑渗漏的几率。 2.框架材料的使用不。目前大部分施工建筑队伍施工都会采用钢筋混凝土作为房屋建筑的墙体框架,但是钢筋混凝土材料具有热胀冷缩的属性,而且一般情况下这些材料的线膨胀洗漱并不同于墙体砌块的线膨胀系数,因此在不同温度下二者变形的程度也存在差异。这种差异在温度变化小的时候并不明显,因此也没有太大的影响,然而一旦外界温度发生剧烈变化,各种材料热胀冷缩程度不同导致的不同形变以及各种材料结构上的相互制约就可能会导致墙体出现开裂和渗漏的现象。 3.砌筑所使用的砂浆存在问题。房屋建筑设计中一般会对砂浆进行要求,但是在砌筑时由于各种原因所选用的砂浆会与设计要求存在一定的差异。房屋设计是要求精准性的工作,砂浆种类、强度选用所导致差异可能会直接影响施工的具体效果和质量。 (三)施工技术的原因 施工技术方面的原因主要包括预留孔处理不当和坡度设计不合理。房屋建筑施工过程中为了防止出现渗漏现象和保证施工质量,通常会在外墙设计预留孔。但是在实践操作过程中,部分施工人员在施工结束之后没有及时对孔洞进行密封,从而导致外墙上出现裂缝。或者一些施工人员在施工的时候没有做好湿润度的控制,从而导致砂浆由于缺水而发现干裂。坡度设计是指在房屋建筑施工过程中为了防治日后出现渗漏现象通常会对于水平构建设计一定的坡度以保证积水可以及时排除,因此坡度设计的不合理也是导致渗漏现象出现的主要原因之一。 三、房屋建筑施工中防渗漏技术 上文我们对于房屋建筑施工过程中渗漏现象出现的原因进行了分析,针对以上分析我们应该可以有的放矢地采取相应的技术。 (一)针对施工总过程的防渗漏技术 房屋建筑施工是一项系统工程,因此防渗漏技术的关键就是要完善房屋建筑施工质量管理制度,即制定合理、科学的制度对于整个施工过程进行监督管理来保证施工质量。具体而言,房屋建筑施工质量管理质量应该包括施工设计图审核制度、材料采购质量管理制度、施工程序监察管理制度、施工质量审查制度和防渗漏质量检测制度等。只有从始至终严格地贯彻科学合理的房屋建筑施工管理制度才能够保证施工质量。 (二)严格把控材料质量审核关 如果说房屋建筑设计是保证房屋建筑质量的前提,施工材料便是保证房屋建筑质量的基础。即使房屋建筑设计十分合理、科学,劣质、不合格的施工材料同样会直接影响房屋建筑的质量,因此施工材料的质量也是导致房屋建筑施工过程中出现渗漏现象的主要原因。保证施工质量也必须严格把控材料质量审核关。把控材料质量审核关的关键便是要保证采购的材料质量合格,保证材料合乎施工设计的具体要求。 (三)加强对于施工人员的专门培训 随着经济的不断发展,人们对于房屋建筑质量的要求不断提高,因此加强防渗漏技术势在必行。房屋建筑施工归根结底是由施工人员实施的,因此提高施工质量的优秀和关键还应该在于提高施工人员的专业素养。加强对于施工人员的专业培训、定期对于施工人员技术能力进行考核评定是提高人员素质的有效途径。 (四)完善房屋建筑施工事后检查 为了确保房屋建筑施工质量,相关人员通常会在施工结束后对建筑的防渗漏性能进行检测,但是由于种种原因,这种检测并没能起到该有的作用。因此施工管理人员应该明确检查人员的职责、严格检查制度和质量评审制度,使房屋建筑施工事后检查落到实处,发挥该有的作用。 四、小结 综上所述,房屋建筑渗漏是房屋建筑施工中普遍存在的问题,这些问题存在的原因既包括管理层面,又涉及技术和人员素质层面,因此想要从根本上解决房屋渗漏问题、减小房屋渗漏带来的经济和人员损失必须多管齐下,从总体管理制度出发、落实到具体的施工人员和施工环节。 房屋建筑防渗漏施工技术研究:浅谈房屋建筑防渗漏施工技术管理 摘 要:市场经济体制下社会经济的迅猛发展给房屋建筑领域带来了极大的发展空间。但是,房屋工程施工存在的问题经常导致房屋建筑出现质量问题,其中房屋渗漏现象普遍发生。这些质量问题不仅严重影响了房屋的施工进度和后期的使用,还存在极大的安全隐患。因此,房屋建筑的防渗漏问题已经成为普遍关注的热点问题。为了有效解决房屋建筑渗漏问题就应该对常见渗漏部位及形成原因进行分析,并采取有效的防渗漏施工技术。 关键词:房屋建筑;防渗漏;施工技术 一、房屋建筑渗漏部位介绍 房屋建筑工程中常见的渗漏问题主要包括外墙渗漏、屋面渗漏和厨卫渗漏。 (一)外墙渗漏。房屋建筑外墙渗漏主要由于两方面的原因:一方面当连接墙体拉结筋施工较多或者施工技术有所欠缺时,就会使墙体砌筑质量受到影响,导致外墙在雨天发生渗漏;另一方面当外墙施工过程使用劣质材料时,墙体变形致使墙体衔接部位以及墙面出现裂缝,进而使外墙出现渗漏问题。 (二)屋面渗漏。一方面,在不结合房屋建筑具体施工要求而对屋面进行防水设计的情况下,一旦遇到大雨或暴雨,屋面很容易由于积水而引发房屋渗漏问题;另一方面,屋面防水材料的不合理应用会降低防水层的使用寿命,引发屋面老化开裂。 (三)厨卫渗漏。厨房和卫生间是家庭用水最多的部位,因此也是最容易发生渗漏问题的地方。如果在房屋施工过程中厨房和卫生间承重钢筋位置放错、钢筋混凝土墙面出现裂缝或者厚度不够,都会导致渗漏问题的发生。此外,建筑材料的选择也很关键。一旦防水细节处理不到位或者选择的防水材料不恰当都会造成厨卫部位发生渗漏。 二、房屋建筑工程出现渗漏问题的主要原因 多种因素容易导致房屋建筑工程产生渗漏问题。发生渗漏问题的房屋建筑不但不能够充分的发挥建筑本身的功能和作用,还会对人们的日常生产和生活产生影响。 (一)设计因素。第一,房屋建筑设计师在对房屋建筑防渗漏结构进行设计时缺乏合理设计,使房屋防渗漏施工过程出现较多失误。第二,房屋建筑设计师在对房屋防渗漏进行设计时没有考虑当地的气候、降水等自然因素,因此在设计过程中并未结合实际情况提出防渗漏方案。 (二)防渗漏施工材料问题。部分企业或单位为了节约施工成本,抱着侥幸心理进购一些质量不合格或非正规渠道生产的防渗漏施工材料,在房屋投入使用一段时间后,劣质材料出现老化和裂缝问题,不能起到有效的防渗漏作用,进而引发房屋漏水问题的发生。 (三)防渗漏施工技术问题。施工人员的技术能力在防渗漏施工中有着至关重要的作用。然而很多房屋建筑施工单位的防渗漏施工人员普遍存在着专业水平不足、操作流程不规范、施工质量不合格等现象。这在损害施工单位形象和信誉的同时也埋下了很大的安全隐患。 三、房屋建筑施工中的防渗漏施工技术管理 防渗漏技术在房屋建筑工程施工过程中具有重要作用,它在有效减少渗漏情况发生的同时,也为施工单位减少了经济损失的发生。在房屋建筑工程施工过程之中,需要积极把握防渗漏技术的要点,采用科学合理的施工手段和方式。 (一)优化房屋建筑防渗漏设计。在房屋建筑施工之前,要总结防渗漏工程中的经验教训,借鉴先进的防渗漏施工方法,并结合房屋建筑内的实际情况,设计科学完善的施工方案。作为施工过程中的指导性文件,方案中应当标明材料的数量、质量以及门、窗、卫生间、墙体的模板、螺栓孔位置等。任何一处不科学合理的设计,都有可能阻碍施工过程的正常进行,所以,要对施工中的每一个细节进行周密而详细的思考和设计。为了确保设计方案的可实施性,可以根据施工方案事先进行房屋建筑防渗漏的模拟试验,确保施工的有效性。 (二)提升防渗漏施工水平。提升施工人员的工艺水平、制定规范的施工流程,并定期对施工人员进行培训和教育是防渗漏施工有效进行的保障。管理人员要定期严查施工人员的工艺水平,施工人员也应该不断总结施工经验,针对出现的渗漏问题加以分析,找出原因并提出科学合理的解决方案,并在每一次的经验总结中提升自己的施工水平。除此之外还应加大监管部门的监管力度,为防渗漏施工质量制定规范的评价标准。 (三)增房屋防渗漏材料质量。施工材料质量不高,是影响房屋建筑工程施工效果、造成渗漏问题的主要因素之一,所以需要对其进行全面有效的控制。第一,需要针对屋面防水卷材进行全面质量控制。首先在选择防水卷材的时候,需要从建设成本、施工环境和卷材特性出发,选择最为合适的。其次,还需要积极做好卷材的检查和保存工作,做好采购后的卷材检验工作,尤其是在进厂之前,需要按照相应的标准和规范对卷材材料进行核验,检验合格后做好存放工作。第二,针对厨卫和外墙的施工材料质量进行全面控制。首先,在选择水泥的时候,需要充分考虑到水泥的防渗性能,严禁使用矿渣水泥、火山灰水泥以及粉煤灰水泥之类的,减少水泥伸缩出现裂缝的情况,这样能够有效避免房屋渗漏问题出现。其次,需要针对水泥和砂等材料进行全面有效的检验,主要是检验其中的各项指标,保证其能达到相应的要求和标准。再次,需要针对混凝土本身的配制比情况进行全面控制。在施工之前可以进行多次试验,选择最合适的配合比来有效提升混凝土本身的施工效果。 四、结语 房屋建筑的防渗漏功能在提高房屋建筑整体质量的同时也增加了房屋建筑的使用寿命和稳定性。由于受到施工、设计以及材料等多方面因素的影响,房屋渗漏现象普遍发生,因此必须采取科学合理的措施来提高我国房屋建筑防渗漏功能。 房屋建筑防渗漏施工技术研究:房屋建筑施工中防渗漏施工技术分析 摘 要:在房建施工中采用防渗漏施工技术可以对渗漏问题进行有效避免,最重要的是可以对整体工程质量进行保证。因此,对防渗漏技术在房建施工中的应用展开分析很有必要。本文根据笔者工作实践,对房屋建筑施工中的防渗漏施工技术进行了分析。 关键词:房屋建筑;施工;防渗漏技术 引言 在房屋建筑施工中,我们要采用先进的施工工艺和技术,不断提高房屋建筑工程的整体质量,降低房屋渗漏问题的发生几率,为房屋用户提供一个良好的生活环境。下面,我们从实际情况出发,对房屋建筑出现渗漏的原因进行了分析,并介绍了一些防渗漏施工技术的应用,希望能够有效解决房屋建筑的防渗漏问题。 一、房建工程防渗漏技术要点 1.1 屋面工程防渗漏技术 要想保证整个房建工程的质量:①应保证屋面板的施工质量。在房建施工过程中重点加强对平层房屋屋面板质量的监督。因为在整个屋面防渗漏过程中,屋面板施工质量是关键所在,同时还对房屋保温和隔热起到了重要作用。平层房屋屋面防渗漏处理必须要保证彻底,不能留下一点隐患,以有效避免渗漏现象的出现。在房屋使用过程中,屋面渗漏现象出现在屋顶天沟、出气孔管道以及落水口等位置。具体来说,首先应按照实际情况展开防渗漏处理,结合房屋建造目标对防渗漏材料进行选择,有针对性的选择防渗漏技术。②对钢筋混凝土浇筑环节的持续性与整体性进行保证,屋面整体浇筑过程中一定要一气呵成,避免出现中断现象,整个建筑物屋面整体性一旦受到影响,极有可能会出现屋面渗漏问题,浇筑过程中应注意搅拌均匀,避免出现漏浆、蜂窝以及不平整等现象。③保证找平层的结构整体性,找平层是整个屋面防渗漏工作的重点,在防渗漏处理过程中一定要注意对找平层整体性结构的保证,此外,其设计建造应注意保持一定的坡度,避免屋面积水渗漏的发生。 1.2 外墙面防渗漏技术 外墙渗漏问题的发生主要是因为外墙结构建造或粉刷工作不合格引起的,具体来说,外墙防渗漏技术主要从以下几方面进行分析。应该将混凝土墙板配置到楼面以上10cm 的位置,同时还要对楼层平台及外墙翻口进行混凝土浇筑工作,避免楼层对接位置外模出现渗漏现象,进而对未来建筑主体的防渗漏效果产生影响。除此之外,在浇筑混凝土过程中,需要在封模之前将模板自检施工缝隙位置的松散混凝土及砂浆等部分清理干净,这样能对混凝土结构的紧密性进行保证,混凝土浇筑完成以后还要进行合理养护,并按时浇水养护,避免出现混凝土主体裂缝。 1.3 卫生间防渗漏技术 在房屋实际应用过程中,卫生间是最容易积水的地方,其中死角多、管道多,很容易会出现渗漏问题,因此卫生间防渗漏工作在整个房屋建筑防渗漏工作中是重点所在,应该引起充分的重视。具体来说,卫生间混凝土露面必须保证坚实,同时还要具有一定的厚度,这样可以有效防止出现渗漏。注意卫生间地面施工的泛水坡度,保证预留孔洞位置的准确性,并利用混凝土将管道路径周围灌注密实。当完成卫生间防渗漏主体工程以后,还要在卫生间进行蓄水,对卫生间的防渗漏效果进行测试,一旦发生渗漏问题,应及时找到发生渗漏的源头并采取措施进行解决。此外,还要对卫生间墙体进行内粉刷,并在粉刷物中加入一些防水粉等物质,使卫生间墙体的整体防水性能得到增加。 二、防渗漏施工技术在房建施工中的应用 2.1 工程概况 本文以某房建工程为例,该房建工程是一栋20 层的高层住宅楼,总面积为73546.6m2,总建筑高度为78.6m,地下一层作为停车场,地上一层为服务大厅,二层及其以上为住宅区。 2.2 外墙面防渗漏技术的应用 由于本工程地基的土质不佳,因此为了防止外墙产生沉降裂缝,本工程根据建筑物的使用功能、平面形状等设置了沉降缝;由温度变化导致的应力集中,也会使外墙体产生裂缝,因此本工程在进行墙面施工时,选择了受温度影响比较小的材料,并在外墙设置的保温层。在对墙面进行抹灰的过程中,首先应对墙面进行清理及平整操作,确保墙面干净整洁,为后续工序的施工奠定坚实的基础;重点处理好砂浆和墙面直接的粘结。由于墙面在房建工程中占据很大面e,因此需要合理掌控墙体的施工质量。因此在进行外墙体抹灰时应采取分层涂抹法,严格控制外墙砂浆抹灰的分层厚度;此外还应严格控制墙面施工中所采用的混凝土材料也,尽量采用具有一定防水性强且较强的抗压性、较高质量的混凝土材料。 2.3 厨卫防渗漏施工技术的应用 本工程采用的厨卫防渗漏施工技术主要体现在:厨卫间的墙面和地面均采用防水涂料进行防水。首先进行地面防渗漏施工,在其施工完成后,应检查地面流水的坡度是否符合要求,然后进行不低于24h 的蓄水渗漏试验,进而最大程度减低本工程中厨卫间渗漏现象的发生率,然后在进行墙面的防渗漏施工,涂料的分层厚度以及搭接宽度都严格按照施工技术规范进行。管道穿过楼板施工时,应确保管外壁和孔洞之间预留20mm 的间距,之后采用防渗漏砂浆填筑并采用防水材料进行密封处理。在所有工程完成后都应进行验收操作。对铺设好的给排水管道进行通水试验,以确保本工程厨卫达到防渗漏施工技术的应用效果。此外,在对本工程进行厨卫间装修时尽量不要在地面上随意进行开凿打眼操作,防止因开凿而造成防水层的破坏以及流水管、防水管的损坏。水管和地面连接部位通常采用含有聚氨醋的防水材料对墙体和水管以及与地面相连的地方进行多次涂刷处理,确保厨卫间不发生渗漏现象。 2.4 屋面防渗漏技术的应用 本工程进行屋面施工时:①控制屋面板的施工质量,特别是要重点检查屋顶的防水工程施工质量,并委派专业的技术进行现场监管。因为屋面具有承重、防渗漏、隔热、保温的作用。在进行屋面施工时如果没有高度重视房屋建筑的施工质量,屋面工程就有可能能够会给房建带来严重的渗漏问题。屋面渗漏通常发生在天沟、落水口、排气管道以及屋檐沟处,对这就部位应采用以下防渗漏施工技术:防渗漏材料的选择应根据建筑工程所示的环境选择最佳的防渗漏材料和温度卷材,同时还应兼顾房建工程的使用功能。防渗漏材料的选择不但要满足业主的要求,而且还要严格遵守标准规范要求。这是因为不同的地区其防水材料施工规范要求存在一定的差异,这就需要根据工程环境进行防渗漏施工。②屋面钢筋混凝土浇筑的控制,未免混凝土的浇筑应连续进行,严禁出现中断,避免产生冷缝,造成渗漏现象。混凝土浇筑的过程中,应振捣密实,严禁不行漏浆、漏筋、蜂窝等现象,同时应确保屋面板的施工质量满足规范要求。在进行防水层施工前,应对屋顶平整度和檐沟的基层面进行检查,确保屋面基层不产生积水,进而减少渗漏现象。同时,为了保证屋面的防渗漏施工技术应用的有效性,施工完之后,应定期进行相关的养护工作。此外,屋面的找平层是确保屋顶平面防渗漏的基础,因此屋面找平层的整体性要好,其强度、刚度应合适,为了防止屋面产生积水渗漏,屋面还应设置一定的坡度,整体找平层上要预留分隔缝,并合理设置分隔缝的间距。 三、结束语 综上所述,在房屋建筑中,渗漏问题的出现会给用户带来诸多不便。因此,我们在房屋建筑施工中要高度重视防渗漏技术的应用。在具体的施工中,我们要依据具体情况选择合适的防渗漏技术,解决房屋建筑中外墙、屋面、厨卫等方面的渗漏问题,保证房屋建筑的质量,给广大房屋用户提供良好的居住空间。 房屋建筑防渗漏施工技术研究:房屋建筑施工中的防渗漏施工技术 【摘要】:房屋建筑工程在实际使用过程中,经常容易出现一定的渗漏问题,影响到人们的日常生活,同时还不利于有效发挥房屋工程的功能和质量。现阶段房屋建筑工程中常见的渗漏问题主要是外墙渗漏、屋面渗漏和厨卫渗漏等方面。针对房屋建筑工程的渗漏问题,需要积极采用一些有效的措施和方式加以应对,减少渗漏问题的出现,防渗漏技术,在当前房屋建筑工程的建设施工过程中发挥着积极的作用和意义。 【关键词】:房屋建筑;防渗漏;施工技术 1、房屋建筑工程出现渗漏问题的主要原因 房屋建筑工程在实际使用过程中,由于多种因素,容易产生渗漏问题,不能够充分的发挥工程的功能和作用,同时还会影响到人们的日常生产和生活。针对这些渗漏原因进行全面细致的分析和说明,将能为积极采用防渗漏施工技术提供良好的条件。 1.1材料方面因素 施工材料是房屋建筑工程施工过程中的重要基础和前提,对于工程的总体建设质量和效果具有积极的影响。材料质量的高低,是影响到渗漏问题发生的重要因素。通常情况下,在房屋建筑工程的屋面使用的防渗漏材料,主要是防水卷材和粘结剂等方面,如果防水材料自身的厚度不够,将会直接影响到屋面自身的防水效果,容易出现渗漏问题。其次,在房屋建筑的厨卫和外墙中使用的材料主要是混凝土,如果水泥、骨料以及水等方面的性能和配合比不够高的话,将会影响到混凝土的实际应用效果,容易出现一些裂缝之类的问题,这样就会容易存在一定的水分,出现渗漏现象。 1.2施工方面因素 施工过程需要严格保证施工质量,针对全过程进行全面有效的控制和管理,但是在实际施工过程中,由于多种施工问题的出现,极其容易给房屋建筑工程的整体建设造成不利的影响,给房屋建筑工程的后期使用留下一定的渗漏隐患。影响到房屋建筑工程施工效果的主要因素,主要有以下几个方面: 第一,施工设计方面。房屋建筑工程施工设计方案不够科学、合理,没有综合考虑到房屋的渗漏问题。第二,施工技术因素,施工技术在房屋建筑工程的总体建设中发挥着至关重要的影响作用,比如说在屋面施工过程中,某建筑单位没有按照相应技术标准开展平层坡度和平整度的施工,没有对这几项数据进行严格要求,且施工过程不够规范,给后续的实际使用情况造成不良影响,主要是防水层出现了积水、开裂或者是空鼓的问题。并且在厨卫防渗漏的施工过程中,由于混凝土摊铺的厚度不够均匀,且养护和振捣工作不够到位,细节处理工作水平不高等问题,都给房屋建筑工程埋下了一定的渗漏隐患。 2、房屋建筑施工中防渗漏施工技术 2.1外墙防渗漏技术 在进行外墙施工之前,需要以施工要求为依据进行图纸的制定,外墙防渗漏构造施工图纸完善的制定完成后,需要结合实际的施工现场情况,对图纸进行严格把关。在进行外墙施工过程中,需要加设钢丝网来预防渗漏问题的出现。在进行墙体不平处理时,可以将混凝土浇筑带设置成不同层次,同时,外墙还应设置深度、宽度均大于 1cm 的滴水槽,这样可以达到防治雨水渗入的目的。外墙防水施工过程中,保温工作也同样重要,因为,如果外墙发生温差剧烈变化,将会因热胀冷缩而出现裂缝,进而造成渗漏。所以,在外墙上一定要设置保温层,并将滴水槽设置在外凸线上。与空心砖相比,轻质实体砌块防渗漏作用更为显著,所以,在外墙施工过程中应用较多,倘若必须使用空心砖施工,需要使用棱角齐全的空心砖,并保证砖的棱角向外,进而达到修补墙面,防止渗漏出现的作用。 2.2屋面防渗漏技术 在进行屋面施工时,屋面板可有效地起到对渗透进行预防的作用,同时,还具有承重、保 温、隔热的功能,可起到保障施工质量的作用。在进行屋面施工时,不仅要保障材料质量合格,而且,需要考虑环境和气候因素,需选择具有防渗功能的材料和温度卷材。例如,涂抹防水材料之前,应反复进行试验,并且,涂抹时要均匀,反复涂抹多次,当涂膜材料成膜状时才可进行下一层涂抹,注水测试则要在涂抹当天进行,一旦发现渗漏问题,需及时维护、修正。 2.3厨卫防渗漏技术 厨房和卫生间应该格外注意防渗漏技术的应用。厨 房烟道和卫生间排风口,需要用细石混凝土填充好封堵位置 ,还需加入膨胀剂,安装支撑模板前必须将周边凿毛处理。在M行厨房和卫生间地面 施工时 ,应将防水处理做的更加完善,当防水涂层抹完后,必须进行防水试验,一旦出现渗漏,应及时处理。厨房和卫生间进行供热管施工时,不仅要应用管套,而且 ,还应采用涂刷将管道结合处严密处理好。浴室地面完工后,为保证不出现积水问题,应进行流水和蓄水试验。厨房和卫生间管道穿过楼板时 ,应将缝隙处和预留孔密封好。 2.4 对房屋建筑施工过程中的材料进行严格把关 对建筑材料进行严格把关是防止房屋建筑施工出现渗漏问题重要措施,高质量是施工材料能够在防渗漏中发挥重要作用。在进行墙体施工过程中,应对砂浆材料的含泥量进行有效控制,应保证墙体整体质量中砂浆含泥量约为 5%。泥浆中的沙砾粒径也要以房屋建筑施工墙体实际情况为依据进行控制,应根据情况使用具有抗裂效果的墙体试剂,如防水剂等。房屋建筑施工过程中要保证新型材料的尺寸和质量,同时,应注意施工现场的材料存放。水泥的选择应依据是否具有较强的砂浆防渗效果,并且具有防缩性。在进行采购水泥时,采样应进行复核,检验结果合格方可投入使用,这样才能最大限度地提升房屋建筑的防水效果。 结束语 要想提升房建施工防渗漏质量,就要采用有效的防渗漏施工技术。身为施工人员,除了要不断提升自己专业技能之外,还要对房建工程中容易出现渗漏的位置以及渗漏原因进行全面的分析,结合实际情况,采取相应的应对措施,进而提升防渗施工水平。 房屋建筑防渗漏施工技术研究:浅谈房屋建筑施工中的防渗漏施工技术 【摘 要】渗漏是房屋建筑施工中的一个常见问题,一旦房屋建筑中出现了渗漏问题,就会严重影响建筑工程的施工质量,而且房屋整体的美观和耐用性、安全性也会受到很大的影响。而在房屋建筑施工中采用房屋建筑施工防渗漏技术能够有效的避免房屋渗漏问题的出现,保证建筑工程的整体施工质量。本文就房屋建筑施工中的防渗漏施工技术进行了具体的分析,以供参考。 【关键词】房屋建筑 施工 防渗漏技术 在当前的房屋建筑建造中,无论是质量标准还是效率标准,都获得了较大的提升。为了能够在客观上建造出更多的优质房源,必须要在技术上深人研究。防渗漏施工技术是一项保障性的技术,在很多方面都关系到房屋建筑的安全和日后的居住体验。倘若防渗漏的水平或者是技术手段不符合需求,将导致房屋建筑出现严重的安全隐患,一旦发生事故,有可能造成严重的财产损失和生命损失。 1 房屋建筑渗漏现象产生的原因分析 1.1 前期设计中的不足 设计人员在房屋建筑的前期设计中忽略了对于防渗漏工艺的处理。设计房屋建筑的外墙墙面时,需要根据实际的地理环境和气象情况进行设计,同时还要遵循标准化的屋面设计准则,使建筑外墙墙面的设计比较有针对性。在建筑过程中使用的建筑材料需要针对实际情况来选择,要选取比较合理并且适用的建筑材料。设计建筑的防漏方程中要进行综合考虑,例如增加保温层上的排气口不仅能够有效避免的空气水分流通不畅,同时还能够避免保温层水分蒸发而造成的防水层的防水功能失效。 1.2 施工材料的因素 在实际施工过程中,经常会因为成本等很多因素的限制,导致一些施工单位购买质量不达标准的建筑项目防渗漏材料来使用,这些材料的综合防水性能相对来说是比较差的,属于劣质产品。举例来说,比如现在很多地方在建造房屋时往往会选择价位特别低的油毡青,因 为这种材料里面所含蜡比重比较大,总的来说受温度影响非常大,一旦温度过高,它的强度就下降,防水功能下降,房屋建筑出现渗漏现象的可能性极大,反之则是温度过低,其强度上升,易干裂,受到一些外在因素撞击时会出现裂缝破碎,防水性也是下降,由此可见选择优质建筑材料是至关重要的一点。 1.3 施工过程中的不足 施工是防渗最重要的一个环节,在实际的房屋建筑过程中,有很多企业都没有完全按照施工标准来施工,这种情况就很容易导致房屋建筑的渗漏。还有一些建筑企业在实际的房屋建筑过程中,没有进行严格施工,操作也并不规范,甚至为了方便直接省略前期的设计、盲目施工,导致建筑的结构强度受到极大的破坏。 2 房屋建筑施工防渗漏施工技术具体分析 2.1 外墙的防渗漏技术 用于砌墙和抹灰用到的砂要保证含泥量在以下,全部的投料偏差范围要控制在士的范围内。砂子尺寸要经过严格的帅选,针对外层墙需要附加防水剂和抗裂剂,从而增强外墙的抗渗漏能力。施工材料要进行严格的抽样检查,以确保其质量达标,对不达标的材料要全部处理掉。另外,填充墙的缝隙不能过大,而且要用砂浆封堵梁柱与砌墙之间的间隙。对于已经出现的缝隙必须通过砂浆填充封堵。需要注意的是不能用干砖块砌墙,这个是以为砂浆的水分会被吸收掉,造成砂浆不能铺匀称,砖块的间隙没有得到砂浆的填充。因此,砌墙之前要将干砖浸泡小时以上,完全浸湿后才能使用,而加气混凝土则必须确保水分在一下另外,强调的整个施工过程不能在高温环境下完成,M量在温度适宜的情况施工。 2.2 屋面防渗漏技术 房屋建筑工程作为影响民生的工程,外墙防渗漏问题解决后,屋面防渗漏技术的实施,就显得尤为重要。从客观的角度来分析,屋面防渗漏技术的应用,是一重非常重要的保障,针对防渗漏工作,起到了“过渡”作用。本文认为,屋面防渗漏技术的应用,需在以下几个方面努力:第一,防水材料要在反复试验合格后再进行涂抹,在涂抹时要均匀且重复涂抹;第二,在涂抹材料成膜状后再进行下一层的涂抹,涂抹后要在一天内进行注水测试,以便更好地确保施工的质量,如出现渗漏问题要及时修补;第三,在进行铺贴卷材的时候一定要保证其严密性,要从低到高来铺贴,而且要确保压实平整,铺好一层后要进行检查,一旦发现什么质量问题立刻割开浇油灌实;第四,在进行房屋浇筑时一定要保证其连续性,切不可间断;第五,房屋施工中要保证所用混凝土的强度及钢筋的厚度还有钢筋间的距离,在对钢筋混凝土进行浇筑的时候要确保振捣严实,以便防止出现漏泥浆和漏钢筋现象。 2.3 厨卫的防渗漏施工技术 与房屋建筑的其它位置相比,厨卫的日常用水量较大,属于较易出现渗漏的为止。针对这种情况: (1)施工人员要选择性能较好的防水材料,要严格基于防水材料的安装标准。当完成了防水材料施工之后,需要在第一时间内进行完成注水测试,以便能够及时发现问题。若注水测试过程中出现厨卫渗漏情况,那么要及时查明原因,及时解决,然后再测试,直到不会出现厨卫渗漏问题为止。 (2)施工过程中要注意预留下孔径为 20mm 的孔洞,待完全安装完毕水管之后,可对缝隙用石棉、水泥等材料进行修补。 (3)针对厨卫中易出现积水、渗漏的部位,要着重做好防渗漏措施。 (4)严格控制厨卫地砖的防水质量。 2.4 地下室防渗漏施工技术 在对地下室进行设计的时候,相关人员一定要按照业主的要求进行科学合理的设计。在地下室的防渗漏施工中,可以选择一些防水的材料用于涂抹外墙,在涂抹的时候要注意其涂抹的厚度,要保证各个部位的施工质量。 3 结语 总之,渗漏问题在房屋建筑中是比较常见并且多发的问题。我们必须不断改进房屋建筑的设计方案,创新施工技术和工艺,并严格按照规定进行施工,才能有效的解决房屋建筑中渗漏的问题。随着不断的实践和研究,房屋建筑施工中的防渗漏水平必然会有更大的提升。
水电安装论文:水电安装工程技术论文 1对于设计图纸的把控 (1)水电安装的设计图有没有按照我国现有的技术要求和标准进行设计,现有的施工设备等是否符合要求。 (2)对于所需要的材料是否存在特殊要求,包括其材料种类、体积、质量等;如果使用新材料是否能达到要求。 (3)设计图纸本身的文字解释与要求是否清楚、明了;图纸上所标注的单位、高度、坐标和管道线路的走向是否与实际相符;实际建筑的墙板上预留入口和管线埋设的位置在尺寸、高度等的标准正确与否。 (4)设计图纸的集体审核通常情况下是设计部门的技术人员、施工方的技术人员以及有关的行政管理人员共同参与的。对于审核过程中所提出的问题以及解决方案要形成书面材料。在建筑工程进行结算时也要提供之前的书面材料。 2对于施工方案和进度的把控 2.1制定施工方案 施工方案是整个工程进行施工活动的前提和主要的组成部分之一,要依照相关的流程来进行方案的设计。根据工程项目的实际情况和特点以及施工以及验收的有关规定为基础,仔细标明使用的材料和电线、施工设备的连接,片架的固定、新路管道防腐蚀以及保温的具体要求,施工流程,验收标准,仔细检验管道的安装是否在合理的偏差范围内。 2.2施工前各项准备 首先,技术方面的准备。要进行技术交底;除了专业的设计图纸之外,还要交付集体审核的书面材料等,将工程项目的规模、地理位置、建筑类型交代清楚。其次,材料方面。要明确所需材料、设备的数量、厂家、何种供应方式、具体型号、体积、系列以及达到施工现场的时间。再次,现场准备。大部分的水电安装工程都是由专业的分包团队来进行作业的,因此要清楚地了解到所需材料的堆放位置、工人的休息区域和管理人员的办公区域。最后,人员方面。在施工现场要明确每个班组中的工人构成以及相应的管理人员。 2.3施工的进度 在施工进度方面,不能依照建筑施工的进度来进行水电安装作业,要根据水电安装作业的专业施工要求以及总的工期来进行进度的设计。要科学合理地安排水电作业的前后顺序和衔接。制定施工计划时务必要做到作业衔接科学合理、安装作业稳定高效、工程没有质量问题,尽可能地缩短所需时间。 3最终安装质量的把控 要想要水电安装工程不出现质量问题,首先要确保的就是建筑材料、机电设备等方面没有质量问题。如果设备本身存在质量问题,那么水电的安装工程也势必会出现质量问题。因此当水电所需的管线等材料进入到施工现场后,工程的安全监理部门要及时做好检验和审核,确保材料和机电设备没有出现质量问题,且施工现场的材料和设备本身都具有相关的质量检验合格证书,其材质、型号、规格等也符合设计和施工的要求,材料和设备的性能达到了国家的标准和要求。材料和设备的审核人员绝不可以敷衍了事,一旦发现质量不过关的产品,例如:管道内部出现裂缝、内壁厚底不达使用标准、接口出现损坏等要及时向其他部门,尤其是施工部门进行信息反馈,防止劣质材料投入到使用当中,并与厂家联系进行调换或是退货、要求赔偿。另外常见的电气线路安装作业来说,通常是由照明系统、电气动力及防雷系统这三部分构成的。在进行电气的相关安装之前一定要仔细地选择即将要投入到使用中的材料和设备,确保每一个设备和材料都具有使用说明书、检验合格证书、型号和规格等一系列书面资料。如果管线要设置在灰尘较多或是较为潮湿的位置,那么在管线的外部要做好密封处理并增加保护管,其长度必须要大于8m。盒、箱开孔整齐,并且管孔不得人工开孔,必须使用手电钻或液压开孔器进行开孔。另外施工人员要严格确保电气装置标高及位置符合相关要求,例如:居室内部的电气标高应低于15mm,并且要保证各种开关、插座内的接地线、零线不会串联。为了确保电线的绝缘没有问题,在电线导线的接头外除了要加缠绝缘胶带之外,还要增加黑布带。 4结语 水电工程是建筑工程中主要的组成部分之一,其实际作业较为复杂、繁琐;水电安装的质量在一定程度上直接影响到了建筑的使用质量,因此必须要对其进行严格的把控。只有努力解决问题,做好质量隐患的防范措施,才能真正地解决水电安装中容易出现的问题。这样一来不仅确保了水电的安装质量,也确保了建筑的使用质量,减少了资源的不必要浪费,促进了建筑行业的可持续发展。 作者:林喜华单位:惠州市信德建筑有限公司 水电安装论文:水电安装过程中的质量控制论文 摘要:本文是分析了水电安装中存在的问题,并对水电安装过程中的质量控制进行了探讨。 关键词:水电安装施工质量控制 一、水电安装存在的问题 在当前的水电工程施工过程中,多数施工人员质量意识较差,不能有效掌握水电施工规定和流程,对土建安装不熟悉;为降低成本,少数开发商以次充好,购买的管材质量不过硬,致使安装后不久管道出现就会出现破裂或生锈等情况,引起用户不满和投诉。更为严重的是,有些水电安装施工人员对供电系统的总负载一知半解,对大功率负荷不知道采用单独供电的方法,致使给施工和日后的用户使用留下重大隐患。还有在施工中一管多股、多支乱穿线、对线路的分支、灯具、插座不采用接线盒、不作护口,不能规范操作,这些都是需要重点注意的问题。部分开发商不注重质量问题,违规使用不合格的劣质产品,不作隐蔽工程验收记录,造成管线混乱,隐患重重,这些都需要在日后的施工过程中加以解决。 二、加强前期施工管理 2.1严格进行施工组织施工方案非常重要,对保证工程质量起到关键的作用,在施工之前,工程技术人员应重视对设计图纸的自审、会审,对线路复杂和或交叉口多的部位进行重点审查。施工人员位应该重点注意施工方案的合理性、实用性及对工程质量的预控能力,从施工方案编制的深度、广度入手,严格确保工程质量。 2.2加强材料和设备的质量控制材料和设备质量的好坏,是水电安装能否顺利进行的保证,所以必须从源头上对材料和设备进行严格的质量把关。首先要求进场的原材料和设备必须具备出厂合格证,技术规格必须符合设计要求,产品性能应符合现行有关国家技术标准。对于不合格的产品必须清退,一律不得使用,确保产品质量,严把质量关。 2.3加强技术交底施工人员要和技术人员事先做好沟通和协调工作,要把工程要求、应注意的问题和为工制订方案、技术措施等各个方面,向参与施工的技术人员和工人作详细的交底,使其明确各自施工任务要求,以确保工程质量。对管道交叉多的房间,例如卫生间、厨房等先按设计图做出样板,进行样板施工,以便提前发现问题,尽量避免在施工中出现问题而影响工程质量和进度。 2.4加强水电安装与土建协调配合土建工程是水电安装施工的前提,土建工程质量的高低,直接影响水电的安装和施工,二者的协调配合,是工程整体质量得到保证的基础。水电技术和施工人员应该认真对图纸进行审核,如果有不协调和矛盾的地方,要请土建设计人员想办法予以解决。施工开始后,定时与土建人员碰头开会,协调土建与水电的施工协调问题,使二者在质量标准、施工方法等方面相一致,减少问题的发生,保证工程的质量和水电功能的正常使用。 2.5制定严格的质量验收标准水电安装在施工阶段,要认真执行工序交接检验制度,上道工序不合格不得转入下道工序。做好各种施工试验和隐蔽验收工作,采用国家标准的项目质量验收,增加施工过程的检测次数和全面性,将抽查变为全面的检测,如果发现问题及时通知班组整改。 三、加强施工过程工序质量控制,确保安装质量 3.1电气配管工程质量控制首先在现浇硷结构施工中,配管安装与土建钢筋绑扎应同步施工,配管必须经隐蔽检验无误后,方可进行硷硅浇注。砌体施工中,应及时配合土建进行暗配管和预埋盒、箱的安装。开关盒、插座盒安装位置标高应控制在允许偏差之内,盒口应与墙面平齐且要平整。金属导管严禁对口熔焊连接,镀锌和壁厚小于等于2mm的钢导管不得套管熔焊连接,钢管连接时,焊接部位应按规范严格控制。阻燃型塑料管两管对接应平齐,套管应使用配套产品,其套管两端或两管接头处不允许用黑胶布缠绕。3.2电气配线工程质量控制在水电施工中的电气配线工程中,还应该重视插座、螺口灯头、零线与相线接线,尤其注意左零右火和上零下火上接地,相线一定不能和零线接反。线路的接口应设在接线盒内,导线连接应采用绝缘压接帽新工艺,接头要用绝缘线缠绕,不可虚接,也不能只用黑胶带缠绕了事。 3.3灯具、箱、盘安装质量控制配电箱的金属框架一定要接地或者接零。装有电器的可开启门、门和框架的接地端子间应采用裸编织铜线连接,并有标识。配电箱应有可靠的电击保护,箱内保护导体应有裸露的连接外部保护导体的端子,内壁应有不小于M8的专用接地螺栓,接地保护线应按规定选择导线截面,应按规定选择接地螺栓和螺母,压接时应加弹簧垫、平光垫,紧固牢靠。 3.4水卫管道安装质量控制管径≤100mm的镀锌钢管,应采用螺纹(丝扣)连接,管螺纹加工精度应符合国标《管螺纹》规定,管螺纹根部要有2扣~3扣的外露螺纹,连接时缠麻抹铅油,防止渗漏,连接完毕后,如果有多余麻线,需要清理干净,不可留线头毛刺。当镀锌钢管公称直径>100mm时,应采用法兰或卡箍式专用管件连接,要使两法兰与管道中心垂直,压紧密封垫片。在管道安装中要注意管道的坡度、变径、返身等作法,要防止出现倒坡,防止出现气阻或水阻。地下埋设管道时要试验水压,安装完毕要进行夯实方可,安装伸缩器及固定支架的位置应合理。高层建筑中排水管应按设计要求设置阻火圈或防火套管。管道安装完毕后也要作水压试验,达到要求后才能进行下道工序。卫生器具与管道连接要严密,冲洗管与大便器连接紧密,做到高低水箱安装不渗漏。 3.5设备安装质量控制在安装之前,要将管内杂物清理干净,避免出现设备安装完毕后才发现有杂物未清理的情况。要将设备的敞口、甩口随时封好。安装完毕所有的管道后,要放水冲洗干净,然后再与进行连接,最后要做做通水试验,通过后才可以交付使用。给水管道器具安装,检查镀锌管内部镀锌良好,给水箱内作好卫生防锈处理,大便冲洗水箱应安装虹吸给水配件,防止水质污染,保持卫生间的清洁和使用方便。 四、工程竣工验收时的质量工作 水电监理工程师的大量监理工作都是在工程的施工过程中进行,在工程的竣工阶段,监理工程师除了配合建设单位、设计部门、质量监督部门对所监理工程依次验收外。还应该认真总结这一阶段的监理工作,分析得失,以便更好地指导以后的监理工作。公务员之家 五、结束语 以上分析了在建筑水电安装工程中经常遇到的问题,其实只要认真重视,加强施工管理,运用正确的施工方法,抓好影响质量的关键环节,提高监理人员的素质和操作人员的质量意识,工程质量问题是可以得到很好解决的。 水电安装论文:建筑水电安装施工管理与质量控制分析 摘要:近年来,建筑工程建设的项目数量不断增加,水电安装施工是构成建筑工程必不可少的组成部分,水电安装质量越来越受到关注,但在众多工程中,水电安装方面存在很多质量方面的常见问题,结合施工所遇到的具体情形,加强施工方面的管理,进而提高对水电安装施工质量的管控,以期实现水电安装施工高质量、高水平的完成,促使建筑工程的水电安装方面的使用工程可以正常使用。 关键词:建筑;水电;施工;质量 在建筑工程中,水电安装是必不可少的环节之一,其工程量较具体的土建工程量相对较小但建筑水电安装质量的好坏对建筑完工后的使用有巨大的影响,与建筑使用者的日常生活息息相关,因此,要注意建筑水电安装的施工管理,必须对水电安装方面的质量问题予以重视,阻塞、渗漏、漏电等问题,要制定有效的控制措施和管理办法,实现建筑水电安装的质量达标。 1强化安装施工前期管理 1.1施工组织设计管理 在进行施工之前,要组织设计人员、监理人员、业主、工程施工人员、技术人员共同完成图纸的会审工作,共同审核,对施工图纸出现的问题予以解决,并制作会审纪要,尤其对工程上存在与其他专业相互交叉部分进行重点的审查。此种形式的工程例会,有利于让施工人员和工程技术人员共同参与到施工计划中,对共同完成合理性和可使用性均较为完美的质量预控。另外,以合同内容和设计的要求为依据,制定切实可行的施工方案,对没个施工环节进行严格把控,以期实现工程质量的达标。 1.2设备质量与材料的管理 设备质量和材料的质量情况,对建筑水电安装施工有直接的影响作用,因此,需要在源头上把控好设备和材料的质量。在施工初期,进行设备和材料采购的时候,一定要严格以设计要求和合同内容为依据,选择好的设备和材料。另外,设备和材料采购的时候,必须要有出品方的质量证明和具体的合格证书及检验报告,这些都是保证施工质量的必要条件。此过程中,要严格禁用不合格的商品,所使用到建筑安装工程中的商品,必须为检验合格的建筑器材商品。 1.3施工管理要进行技术交底 进行水电安装施工还需要做好一项重要的准备工作,即与技术和施工人员进行必要的沟通和交流,对建筑水电安装施工的方案、工艺、技术等问题进行商讨,实现技术交底,以期确保施工目标的明确性,并对施工质量提供达标的参考水准。在施工前,根据设计要求及规范标准,制作安装样板,并把样板作为施工依据,此种做法可较为直接的发现施工中可能会存在的问题,有利于提高建筑施工的质量水平,并可以加快建筑施工的进程。 1.4重视水电安装和土建的协调管理 水电安装必须与土建施工协调配合,是确保工程整体质量达标的基础。水电技术和施工人员应该认真对图纸进行审核,如果有与土建施工不协调或矛盾的地方,要请设计人员想办法予以解决。施工开始后,定时与土建人员碰头开会,协调土建与水电的施工问题,使二者在质量标准、施工方法等方面达到一致,减少问题的发生,保证工程质量,同时充分发挥水电功能。 2强化施工工序质量控制,保证水电安装质量达标 2.1电气配管工程质量控制 水泥浇筑施工的过程中,要与土建施工相互配合,需要同时展开暗配管、预埋盒等安装,在水泥浇筑之前,必须再对安装的暗配管、预埋盒等进行再一次检查,发现问题及时整改。在进行开关盒和插座等方面的安装时,要严谨的按照设计师的设计标准进行施工,尤其必须注意实现盒口和墙面的吻合度和开关、插座的直线度。预埋管施工过程里,要严格遵守规范标准要求,尤其是钢管连接的部位,确保连接牢固可靠。 2.2电气配线方面所要注意的质量控制 施工过程中,电气配线问题主要是解决插坐、相线连接、零线、监督,尤其是要注意插座左零右火的接地情形,需要进行重点监督,预防和杜绝出现零线错接相线等情形。在配置路线接口时,通常在接线盒中配置和使用绝缘压接帽的工艺技术,特别强调插座跨接线必须采用铰接,同时在铰接之后要求进行焊锡处理。 2.3配电箱安装质量控制 在配电箱安装施工中,需要严格按照施工验收规范标准,将配电箱金属框架进行接地处理。装有电器的可开启门、框架的接地端子间均采用裸编织铜线进行连接,并配有标识。在配电箱中接线过程,严格按照设计图纸进行,如果出现根据现场需要更改则必须征得设计同意,同时要在变更设计图纸体现出来,以避免使用者发生误会。 2.4水卫管道安装质量控制 若工程中需要安装直径会超过一百毫米的镀锌钢管,卡箍式或法兰专用管可进行操作,但此过程中,要保持法兰和施工管道中心的垂直角度,把密封垫压紧。在进行管道安装时,要按施工图纸上的施工要求进行严格执行,对可能出现问题有解决预案,如承插式铸铁管在试压前,对接头部位一定不能进行覆盖,这样才能发现接头部位是否有渗漏现象。施工完成地下管道后,要依据施工要求进行水压测试,测试时一定要有监理在场,在测试合格后再进行工程的加固工作。另外,施工过程中在安装冲洗管、坐便器、伸缩器、固定支架等建筑设备时,需按施工图纸的要求,保证施工设备的各种功能可以充分实现,确保水电施工可以正常使用。 2.5设备安装的质量控制 在进行设备安装之前,要把管道内的杂物进行清除,防备出现设备安装好后才发现管道能存有杂物的情形出现。与此同时,要把设备的敞口、甩口处进行封堵。管道安装完成后,必须进行放水冲洗,并在之后进行连接,做好通水试验,确保管道能正常的使用。在进行通水试验时,监理工程师必须在场,通水试验合格后,可进行交付使用。在设备安装过程中,尤其要注意设备基础预埋工作,密切与土建施工配合,以确保基础安装的位置及标高符合设计图纸要求,为设备安装工作打下良好基础。 3结束语 总而言之,随着人们生活水平的不断提高,对建筑水电安装施工质量要求也在不断提高。为此,建筑水电安装施工中,一定要重视安装施工前期管理工作的落实,为正式安装施工提供可靠保障。在安装施工中,加强电气配管与配线安装、配电箱安装、水卫管道安装、设备安装的质量控制,这样才可以对水电安装施工的整体质量予以有效控制,充分发挥水电工程作用。 作者:林益民 单位:厦门海投工程建设有限公司 水电安装论文:建筑水电安装与装修工程协调问题分析 摘要:在建筑工程建设的相关进程中,水电安装以及土建安装有着不可分割的密切联系,在经济化飞速发展的现代,随着建筑的技术含量不断提高,与之相关的专业技术与施工工序也变得越来越重要,装修工程作为一个庞大而复杂的项目系统,需要施工中各方面的配合来完成相应的任务,为了降低工程的返修率并提高工程的经济收益,下文对建筑工程中水电和土建安装,以及工程装修问题进行了相关的技术讨论。 关键词:水电安装;建筑工程;装修问题 我们针对建筑施工中要结合实践分析在加强水电安装工程与装修土修工程之间的协调关系,以及在建筑施工这个体系当中对于建筑的水电以及电气的安装在安装过程中会给整个工程造成怎样的影响进行探讨。 1水电安装工程全过程和土建工程协调配合工作 1.1施工准备阶段的配合工作。在水电安装的进程中,负责水电安装的相关技术人员,以及负责土建安装的相关技术人员,要一起对水电安装图纸以及土建图纸进行审核工作,如果建筑图纸上出现问题,要做到及时汇报相关工作人员,工作人员在查找问题原因后,要对问题给予相应的解决方案,尽量在施工之前解决问题原因,水电安装的相关工作人员要对进行土建工程的工作人员的工作进度有一定的掌握,因为土建工程的施工进程会直接影响到水电安装的进程,例如水电安装的相关技术人员要对建筑物内的梁和柱的相关情况有一定的掌握,与现场土建安装的施工人员进行安装的同时,对计划方案以及实施方案的进行沟通,掌握施工进程中日程安排和排水项目的计划方案,施工方根据计划的不同要整理出两份计划表,一份用于施工时间的安排,另一份用于采购材料的时间安排,施工之前对于施工需要用到的施工器材以及器具要准备完善,争取在计划规定的时间完成工程的建设。1.2基础施工阶段的配合工作。到了基础施工阶段的工作,通常都是从预留孔洞以及管道进行对强弱电进户线路的连接工作,在进行管道的建设工作时,要谨慎对照设计图纸上的管道线以及预留线,对比双方的标高尺寸是否有异常的地方出现,而在进行土建工程的防水工作前,我们要保证进户线路的管道呈刚性或柔性的状态,再将地下室和墙体之间部分的防水进行对比,在施工中水电安装人员要密切关注地下室与墙体附近的施工进展情况,防止在水电安装施工的过程中出现防水效果差的状况,注意图纸上对于避雷设备的安装,通常避雷设备的安装要将建筑物的基础钢筋作为避雷设备的接地基础,在安装避雷设备时要注意一定要根据设计图纸的设计方案进行安装,如果接地设备设定将独立柱作为基础接地设备,我们可以利用独立柱内钢筋作为避雷的引上线将热度扁钢圈加热,再将其作为接地设备使用,在安装过程中要注意强弱电以及水管管道电位的连接是否正确,在焊接作为引上线的主钢筋时要注意搭接的倍数,圆钢之间,圆钢和扁钢之间的焊接搭接的倍数是6D,双面焊接。1.3主体结构施工阶段的协调工作。进行主体结构的施工进程中施工单位要对工程整个阶段的进度和质量给与关注,严格按照时间表和每一道安装工序进行对水电安装工作以及土建浇灌工作的实施,在土建浇灌工作施工后,再进行水电的安装工作,土建工作的施工进程是否顺利将直接影响水电的安装工作,更严重还会影响到整个工程的进程和施工质量,因此,各施工单位要对这个阶段的施工过程给予高度重视,在进行为土建浇灌注入硷的工作时,为了防止振捣时对配管的破坏我们要在施工地点安置电工的相关技术人员进行对灯头盒施工的看护,如果施工进程中发现有管路的损坏要立即对其进行修复工作,在针对土建结构的施工进程中,按照设计图纸上对主筋柱钢筋的位置用红油漆做好标记后,将主筋柱作为避雷引下线配合土建结构进行避雷引下线的施工作业,在避雷引下线施工完毕后,对主筋柱的接头处按设计要求进行焊接,一直焊接到楼层顶部位置,接下来将中镀锌圆钢和主筋柱焊接到挑沿以及屋向的避雷网处。现浇铨板内配管其管径不允许超过1/2板厚,硷内配管尽量要减少弯曲,必须弯曲时,弯曲半径应大于管径的10倍,管盒固定必须牢固,结构梁内配管的位置应在梁1/2以上部位,不允许放置在梁底部,梁内预留垂直穿梁管其直径不允许大于50,以免影响结构安全。1.4装饰装修阶段。在土建工程施工完毕之后,进行土建施工的技术人员以及电气施工的技术人员,要对施工中五十线的位置进行测量,因为五十线可以帮助电气技术人员更准确的确定建筑物内电器用品的标准线,在技术人员审核完毕后,技术人员才可以进行线盒和箱体的安装工作,在安装线盒的过程中要注意将全部所用到的配管试穿一遍,以防有灰尘或纸团堵塞管盒,在进行管盒和箱体的抹灰工作时要将箱盒的收口处抹灰至光滑平整,抹灰的工作要做到尽善尽美,不要在抹灰时弄出大敞口的情况,在防雷击上高层建筑要做好金属门窗以及玻璃幕墙的接地连接工作,电气施工人员要在保护土建施工成品的情况下进行电气照明等器具的安装,在电气照明器具安装完毕后,进行土建墙面的修补工作,在进行修补工作时,一定要注意防止器具污染的情况出现。 2从组织管理上,抓好各专业配合 2.1加强管理。加强专业配合上所存在的问题,加强相关人员的管理工作,在水电安装项目和施工工序的配合下进行水电安装项目的施工工作,在加强管理工作的基础上控制人为以及管理上存在的问题点,针对各专业在配合上不可小觑的问题以加强各个专业的配合工作,通过管理降低专业出现的配合等问题,以科学管理为依据制定一套健全的管理方案,全方位了解每个专业的工序情况,有专业人员领导指挥,施工地点的主负责人统一领导施工,严格依照设计图纸的要求,对施工技术人员进行工序编排规划,以保证施工的每一个环节都做到有序到位,我们要做到用规律性来统筹每一个专业的施工队伍。2.2施工单位技术交流也是协调工作的关键。在施工前各个专业的工作人员对图纸进行会审和交底能确保很多问题不会出现,项目管理人员要在一开始就组织各个方向对图纸进行交流,通过对图纸的交流和会审,找出各个专业人员对图纸中理解不一样的地方和可能会出现的问题,然后通过协调和对图纸的修改来确保各个专业的人员不仅仅对本专业施工项目有所了解同时也对其他专业施工项目有了解,这样就避免了因为不了解其他专业施工项目导致的误会和返工。 3结论 水电安装工作需要到的技术知识面较广,土建工程的工序又较为繁琐,所以我们在施工前便要针对图纸上对水电以及土建的相关工作,对此要有一个全方位的了解,为了更好的在现实中实践这些工作,我们首先便是要加强自己对这份工作的认知,并在实践过程中争取把问题的出现范围控制在最小,也是为了更好的完成工程的施工质量。 作者:李伟 单位:国投哈密能源开发有限责任公司 水电安装论文:水电安装工程造价管理问题及对策 摘要:随着经济社会的不断发展,水电水利工程也取得了不小的成就,水电安装工程也较为复杂,因此在此过程中的造价管理十分重要,必须进行严格管理。本文通过对水电安装工程造价管理中存在的问题进行阐述分析,同时提出相应的解决措施,从而不断健全工程造价管理制度,使水利工程的建设获得更高的经济效益和社会效益。 关键词:水电安装;工程造价;问题;措施 水电工程是我国经济建设中的重要组成部分,与百姓生活息息相关,尤其是近几年,据统计,我国用于水利水电的投资都在200亿元人民币以上,只有做好水利水电工程的造价管理,才能够将资金更好地运用于水利水电工程建设项目,保证施工进度和质量,不断提高水利工程施工质量,从而发挥其最大的经济效益,最大程度上造福人民,促进和谐社会的发展。 1水电安装工程的特点 水电工程项目自身具有许多特点,而水电工程项目造价管理与其他工程管理对比,具有以下几个方面的特点。第一,水资源属于国有资源,与人们的生活息息相关。而水电工程的涉及面较广和领域较多,与各个方面都具有联系。第二,水电工程具有较大的地域性差异,地理环境、外部环境等因素都有较大差别,从而导致不同水电工程项目造价也具有明显的差异性。第三,工程项目具有不确定性,水利工程造价因人为因素和自然环境的影响,许多造价现场出现不可预见的影响因素,进而致使水利工程造价产生较大的不确定性和可变性。第四,我国水电工程造价管理的方法多样,缺乏统一的量化指标。 2水电安装工程造价管理现状及问题 2.1管理体制不完善、不系统 工程造价是一项技术性极强的工作,因此成为了独立的行业,但因为刚刚开始起步阶段,“二分制”的管理模式受计划经济时的管理模式影响,管理上没有明确主体、责任,而整个过程又十分复杂,涉及到建设、设计、施工、咨询、政府部门等多方建设主体,职责的不明确致使其在工程造价管理方面缺乏规范化和法制化。在实际的实践过程中,工程造价管理通常要由好几个单位来合作完成通,“分单位、分阶段”的“二分式”管理方式。 2.2多种计价方式导致标准不统一 并存多种计价方式,工程计价方法不够科学。当前,我国都是采用通过预算确定工程造价,也就是按定额计算直接费用,按照取费的标准来计算税金、利润等,算好后再根据相关法律条文或者规定进行补充和调整,最后得到工程造价,直到现在都采用这种方式。这里直接费与间接费的计算依据,分别是参照定额的取费标准。定额既不仅包括在工程进行过程中产生的实物,同时包含了在此过程中的劳动消耗量,以及消耗的各项材料的单价,取费标准是依据施工企业的资质等级由国家确定的。 2.3相关人才匮乏 部分建设企业虽然都在一步步推行工程造价管理,但专业人才的质量参差不齐,有些业务水平不高,有些对于自己职责不明确,有的只是滥竽充数。随着社会的不断发展,机械化水平的提高,对于工程造价的专业人员提出了更高的要求,要求其必须要不断更新自身业务知识,不断提高业务水平和自身素质,而目前相关人才大多出现知识老化的现象,无法满足时展的需求。 2.4工程造价管理监督力度不够 在当前的建筑市场中依旧存在不正当竞争,不按规矩办事,盲目压低低价、压缩工期,不以质量论英雄,反以速度做比拼,加上很多工程款拖欠严重,导致许多工程都出现质量差、超预算、效率低等问题。水电安装牵扯着设计人员设计以及许多材料的购买,设计人员经常出现私自更改设计,抬高标准的情况;而甲与乙相互串通,购买低质材料的现象也时常出现,投资方只希望以低价招标,但是往往忽视对投标施工单位或材料供应商的审查,导致出现不良行为,承包方往往采取低价包出的方式承揽工程,靠寻找合同的漏洞和监管不力来“赚钱”,造成工程造价管理被动局面。 3加强水电的工程造价管理具体措施 3.1严格控制决策阶段 在整个水电安装过程,从设计和方案选择开始,就要积极开展设计招标,设计招标和方案竞选,通过专家评价,对多种设计方案进行比较与选择,争取使设计更完美,同时也有利于控制建设工程造价。同时,在整个工程投资中,占据大部分的是安装工程费用与设备购置费用,因此要控制水电安装工程造价就要以决策阶段作为控制主体。 3.2细化责任,责任到人 在水电安装工程中实行目标与责任管理相结合的方式,根据整个工程的实际情况,在不同的模块制定不同的施工建设目标,制定相应的施工计划,并且明确响应的责任部门、责任人,定期对施工目标进行考核,以此作为部门、个人考核依据,贯彻落实竞争上岗原则和目标责任制。一旦出现问题,采用责任倒查机制找到责任人。同时还要实行法人管理,各级人民政府要明确所辖区域内的水利工程管理法人,建立以法人为主体的造价管理体制,明确法人的造价管理责任和施工目标责任,提高造价管理的水平。 3.3积极推行限额设计 在整个水电安装工程中,要采取分解的方式,将所有步骤分解开来,在每一步骤明确提出限额设计,在保证质量的前提下,在每一步骤设置限额,促使单位加强造价的控制观念,强化设计人员的意识,争取达到技术与经济相统一。 3.4加强全方位监督 采取工程前、中、后三位一体的全面监督体系,在工程开始前监督是否有不按工程招标投标文件订立施工合同或在工程建设实施过程中另行订立背离合同实质性内容,擅自提高工程造价协议等行为,工程中监督计价活动中有恶意抬高、压低价格,或者提供虚假报告等行为,工程后招标投标工程的竣工结算是否按照招标投标文件及合同约定的原则执行等。通过全方位无死角的监督,保障公正公平。 4结束语 水电工程建设在我国经济发展中占据着重要地位,因此,如何确保水电安装工程的高效完成具有极为重要的经济效益和社会效益。而水电安装工程造价管理在水电工程项目中有着非常重要的作用,因此,只有造价管理科学合理,才有利于水电安装工程的顺利完成,做好水电安装工程造价管理工作是保证我国水利水电建设健康发展的重要途径。 作者:邹文妍 杨敬东 单位:山东大信工程造价咨询有限公司 中建筑港集团有限公司 水电安装论文:建筑水电安装工程强化管理措施 【摘要】在居民们的生活中,水电是必不可少的一部分,能够对建筑的质量起到非常重要的影响,是衡量建筑质量一个非常关键的标准。本文着重分析了在水电安装期间容易出现的一些质量问题,并且依据这些问题出现的根本原因提出了一些质量管理的方法,以期为我国建筑水电安装工程质量的提升提供一些理论参考。 【关键词】建筑水电;安装工程;质量通病;管理措施 在居民们的生活中,水电是不可或缺的一部分,能够对建筑的质量起到非常重要的影响,是衡量建筑质量一个非常关键的标准。国家及地方上的有关部门也对此非常重视,在水电安装方面制定了一系列的规定,然而在当前的水电安装中难免还存在一些质量问题等待解决。 1建筑水电安装工程的质量通病 1.1建筑给排水工程的质量通病 在所有出现的水电安装问题中,给排水系统是发生问题最频繁的,主要体现在:管道不通;给排水的安装坐标尺寸没有依照设计图纸的要求进行,支架不稳,安装不全面;给排水的管道出现渗水现象等。那么出现管道不通的根本原因是排水管道倒坡、在安装过后没有依照要求对其进行管道检验、在安装管道的时候,没有将其中的堵塞物清理干净、在安装完成之后,将施工工具遗留在管道内、未将预留关口封严。出现给排水安装坐标尺寸问题的原因在于未采用专门的管卡进行加固、标高尺寸把握不精准和施工过程中采用的技术不一致等。而出现管道渗水的原因是材料的质量不过关,特别是管道衔接处不严密、采用的管道附件出现开裂或洞眼、管道的厚薄不一致;建筑地基沉降使得管道难以承受压力,出现渗水现象等。 1.2建筑电气工程的质量通病 在电气方面经常出现的问题有:未依照设计图纸的要求来选择使用材料及设备、箱盒与配管衔接排列不工整、没有依照规定来采用衔接的方法、没有依照设计来安装插座开关、地线衔接没有进行压接、明敷护套管槽和灯具没有安装牢固。而出现地线衔接没有压接、明敷护套管槽和灯具没有安装牢固的原因是施工方在安装灯具和明敷护套管槽的时候采用的是木楔,并且为了节省精力采用了不恰当的连线方式。 2建筑水电安装工程强化管理的措施 2.1加强施工图纸和施工方案的审核 在进行水电安装的时候,首先要做好准备工作,制定出恰当的施工方案及设计图纸,有关单位要对其进行严格的审核,这样能够有效保证施工的质量。在对施工方案及设计图纸进行审查的时候,能够发现其中的不恰当之处,并且对发现的问题进行及时的解决。在施工中,设计图纸起到了非常重要的作用,它是一切工作开始的基础,有关部门要在施工前对图纸进行严格的审查,将施工中的每个环节都了解透彻,这样在遇到问题的时候才可以第一时间内处理妥当,保证水电安装的质量。 2.2加强建筑给排水工程的管理 (1)解决排水管道漏水问题 计算排水管道的坡度以及建筑的下沉程度,并且对其进行分析,假如出现不恰当之处,要采取有效措施予以处理。如果排水管道的坡度不合理,要将其纠正过来。在铺设地下管道的时候要对土壤进行检查,不能将其安置在松软的环境中[3]。在选择材料和卫生器具的时候,要严格检验其质量,在投入使用之前,进行二次检查,假如管道有裂缝或砂眼,应当及时和供应商反映情况,禁止不合格的材料使用到工程中;在使用镀锌管的时候不能采用焊接的方式,采用质量合格的镀锌配件;排水管道与配件的衔接应当是严密的,施工方在施工期间应当依照规定进行安装。 (2)解决管道堵塞问题 在管道安装结束后,应当将浴缸、马桶等与排水管道连接的地方隔离起来,避免后期施工时垃圾掉入,堵塞管道。在进行器具的安装前,应当先将管道清理干净,保证排水系统的畅通,在清理干净之后,再进行通球试验,选择的球要比管道的直径小,在其四分之三左右是最恰当的,将球投入到排水口以后,往管道内注水,确保球可以通过管道,假如发生了堵塞,那么就及时进行清理。在实验期间要将有关数据记录下来,为后期的工作提供方便。 2.3加强建筑电气工程的管理 (1)解决配电箱问题 在采用丝扣连接线路的过程中,应当用跨接的方式连接配管,并且要保证地线至少有五毫米。假如要进行焊接,应当确保焊接的质量,焊穿、焊瘤以及夹渣等问题都不许出现,焊接之后要清除余下的焊渣,用防锈漆来防止焊接处生锈。要确保接电线与电表箱的接地接头是连接起来的,而不是与金属外壳连接。直径在五十毫米以下的钢管一般都是用兹扣连接的方式,型钢上不能放钢管,钢管口处如果有毛刺应当要处理,直到平整为止。在固定管道上,凡是直径低于五十毫米的都应当采用螺母进行固定,直径在六十三毫米的时候则用点焊来固定。明配管的摆放要整齐。在连接塑料管的时候应当采用套管,这样才可以确保塑料管不会因外力而变形。 (2)解决照明器具问题 螺口灯头的零线要与螺纹端口连接好,相线要和中点连接好,查看灯的外部有没有损坏。当吊灯较重的时候,先用螺栓将其固定,确保安全,导线要连接准确,不能触碰到外壳。 (3)解决插座及开关问题 建筑内的开关、插座和有关的电器都应当要依照设计图纸来定位,保证误差在十五毫米之内;所有的开关在开启的时候都要保证朝下;开关与插座的位置要科学,不能安排在门户。在进行插座和开关接线的时候,要留下10厘米在箱中。三孔插座要遵循“左零、右火、上地”的原则。而地线要使用塑料保护套线中的一根芯设置,不能为了减少成本而节省材料,不能与其他的线一起铺设。 3结论 综合以上论述,水电安装能够提升人们的生活质量,假如安装质量不过关,则会大大影响到人们的正常生活。所以施工方要依照要求施工,并且参考上文分析,在安装水电的过程中多加注意,确保水电安装的质量。 作者:宗军强 单位:江苏宜安建设有限公司 水电安装论文:水利水电安装工程施工技术管理 1水利水电安装工程的施工技术管理的作用和必要性 水利水电工程施工技术管理,是整个施工过程中重要组成部分。施工技术管理的好坏,直接影响着整个工程的安全、质量、进度与成本。所以对于整个工程的指导、计划、协调管理上,施工技术管理起着重要的作用。 2人力资源的配置 针对当今水利行业企业职工年龄结构老龄化,后备管理人员力量不足的问题,在管理上要紧抓技术管理人员的培训,改变招聘制度,采用内部、外部招聘两种方式,按照岗位任职条件配置人员,以确保人员的素质能够满足岗位需要,胜任其工作。 3加强施工技术管理人员的培训 技术管理是对水电站建设中的一切技术活动进行科学有效的管理和组织。为了提高工程管理技术水平,使之转化为生产力,保证工程效益,必须促进科技进步和提高管理人员素质与能力,积极组织职工参加技术管理技能培训,提高职工的技术水平和管理能力,并定期进行考核和教育,确保职工认识到所从事活动的重要性和相关性,以及如何实现管理目标。 4加强运行管理,完善管理制度 根据国家的法律、法规和有关规程,结合实际,建立严格的现场协调或调度制度。及时研究解决施工中的关键技术问题。从整体效益出发,认真履行合同,积极处理好工程建设各方的关系。 4.1项目管理和经营 项目管理在组织结构上,应实行项目经理责任制;在经营管理上,建立以经济效益为目标的项目独立核算管理体制;在生产要素配置上,实行优化配置,动态管理;在施工管理上,实行目标管理。所有的工程合同都要有安全管理条款,所有的工作计划都要有安全生产措施。对于项目经营管理来讲,前期的中标价不是既定目标,在以往的投标过程中,我们由于对现场情况不够了解,造成预算的编制工作准确性的影响,所以在后期的施工中经常会出现一些意想不到的问题。这就要及时与监理、设计、业主进行沟通,尽快对出现的问题进行核实和调整并做好文字性留底,作为备查。合同外增加项目的问题要做到积极应对,注重后期增加项目的结算问题。 4.2质量管理 在施工中应推行全面质量管理,建立并实施《施工质量管理制度》和《工程检验和试验管理制度》,对施工生产及服务全过程进行质量控制和质量检验,以保证工程质量符合相关规范及质量标准要求。 4.3职业健康安全管理 应制定并实施《危险源辨识与风险评价制度》准确辨识所有生产、生活和服务活动存在的危险源,并评价其风险程度,及时更新,实施有效的控制,确保各项生产、生活活动的安全性。对可能发生的较大及以上质量事故、安全事故以及环境污染事件的紧急情况作出积极准备和响应,以减小事故造成的影响、减少事故造成的损失。通过实施安全生产责任制度、管理制度、操作规程及应急预案等,明确责任、落实安全措施,加强安全生产管理,防止和减少生产安全事故的发生,确保施工和人身、设备安全,保证施工顺利进行。通过执行《应急预案与响应管理制度》,对发生的安全事故作出积极响应,减少事故造成的损失及影响,加强安全宣传和教育工作,督促各有关部门及人员搞好安全生产。 5加强施工管理、技术监督 结合工程的实际情况,把安全生产责任制度和施工质量管理规定、质量监督检查,落实到施工现场,把施工现场检查作为检查中的重点。一查施工现场安全管理人员是否到位;二查安全生产保障措施是否到位;三查隐患排查治理是否及时彻底;四对相关合同、资料进行检查监督和管理控制;五对进场设备及施工材料质量的合格证、外观质量、检验报告是否满足施工需求进行监督检查;六加强对工程施工过程中的质量监督;七加强对工程完工验收的质量监督检查。通过监督检查,及时发现部门管理工生产中存在的问题,从检查中存在的问题入手,对问题进行原因分析并落实整改。建立健全安全生产长效管理机制。作为项目管理人员,要掌握工程的全部情况,包括工期总目标、质量安全总目标、预算的合理性;其次要按照人、机、料、法、材。合理的调配和利用适合项目需要的,人员、机械、材料。施工过程中,依据现场情况,适时调整施工方案,只有这样才能最大限度避免人、材、物的浪费及误工,为工程实现效益打下良好基础。调整好人员、机具、物资的比例及需求,一旦有可能尽快调整下一个工序的开工,同时也要做好剩余物资的归类及管理,防止丢失和浪费。对那些管理薄弱,安全、质量责任不落实,要更加严格把关,加强管理。使安全落到实处,施工质量得到控制,保证项目定期完成。 6结语 面对日益激烈的市场竞争,水利市场的竞争也是困难重重,对我们这支以计划经济过度过来的施工单位,更是负担重、困难多。因此作为项目管理者,在这样的形势下,更要勇于担当,按照相关制度标准及规范要求并结合理论知识与实践经验更好的完成技术管理工作。通过不断的学习和进步,规范各项管理工作,增强全体员工的质量、环保和安全意识及服务能力。认真贯彻综合管理制度,对管理制度运行进行有效控制,提高产品质量,规避施工风险,降低施工成本,稳定提高施工效益,是一名合格的技术管理人员的基本责任。 作者:马彤印 单位:河北省水利工程局 水电安装论文:水电安装技术创新探索 一、建筑水电安装工程技术分析 (一)配电箱的安装技术。安装配电箱时没有和墙面紧贴,和墙面产生了一定的空隙。箱体和预留空隙之间及在安装箱体时没有封堵,出现了一定的空鼓和墙面裂纹。对配电箱安装时没有按照系统图对回路进行编号,并且管道的布置不合理。箱盘后的线路没有固定,配线不统一。管线进箱的开孔和钢管匹配不合理等等。 (二)建筑防雷系统安装技术。建筑物中的避雷带按照一定的要求采用镀锌圆钢,引下线的连接接地引出线和避雷带与引下线的焊接质量差,焊接有夹渣等问题。接闪器和接地线跨越建筑物变形时,没有加补偿器,在穿墙体时没有加保护管。接地体安装铺设的不深等等。 (三)控制和施工质量中的问题。在建筑施工时施工人员往往不按照施工图纸进行施工,因此,在施工时的针对性和可操作性就会很差,还有工程概况只是一些设计说明书,很多工作人员因为控制不到位造成质量问题。 (四)消防系统技术。在设计消防用水时,建筑中没有在室外对消防设备进行设计,虽然一些建筑中配备了消防设施但是配备的数量不多并且位置不合理和水泵的压力不够。例如在室外安装的排水管道的管径很小,不能够保证消防用水的要求。由于施工过程中的不注意导致管道被杂物堵塞等等。在现实中就会发现,建筑施工时常常会有烂布头和水泥块等堵塞管道。 二、建筑水电安装工程技术的创新策略 (一)给排水管道的堵塞和渗透问题的创新策略。首先一定要审核建筑设计图纸上的坡度和整体结构是不是存在矛盾,假如两者真的存在矛盾要让建筑设计单位及时解决。建筑施工现场造成的管道位置坡度不均匀的情况,建筑施工现场的监理要监督施工人员进行调整,禁止倒坡。为了防止安装给排水管道出现的堵塞和渗漏问题,要在管道的材料和配件的质量上严格把关。对管道的材料和配件进行采购时要注重其出厂合格证书,一定要经过检验后再进入到施工的现场。其中,最主要的是:对镀锌管道的材料不能利用焊接的方式进行连接,也不要随意进行替换。在给排水管道开始安装后,要采用一定的技术把管道口堵住,避免污染物掉入到开口的管道。在安装管道的过程中要把管道内的杂物彻底底清理干净,为了做到对管道彻底清理干净,可以采用通水的方法,这样做可以确保管道畅通。假如遇到管道不通时,要及时检查管道堵塞的位置从而进行疏通。 (二)电气安装工程技术创新策略。在电气安装工程时一定要注意接地线的组织安装,管线配电连接时一定要做到接跨地线,但是不能用焊接的方式进行。除此之外,也不能把接地线焊接到配线箱的外壳。接地线的铺设一定要单独进行,不能和其他的导线混合链接。建筑中避雷带链接一定不能用直接焊接的方式,连接表面要做到平整,不能虚焊,要快速处理焊接时的残渣。在建筑中要特别标出避雷带的位置,以防止建筑物钢筋和避雷带混合,从而导致短路现象,最终保证建筑的施工安全和电气的安装工程的质量。 (三)提高工作人员的素质。随着我国经济的发展和全球化的脚步越来越深入,建筑行业对相关人才的需求也不断提高。建筑公司,员工的工作效果将直接对居民产生一定的影响,居民对建筑公司的评价高低直接影响到公司的整体利益和形象,因此,公司要加强对员工的管理。一是公司要定期举办培训活动,加强工作人员的训练。建筑工程水电安装的技术尽管要求不高,但是在安装的过程中有很多的技术要了解掌握。只有这种在工作中探索出来的技术,才能使施工人员的技术越来越熟练,对水电的安装技术要求也越来越高,从而减少事故的发生率。二是公司要建立健全奖惩制度,设计出完善的管理体系,调动员工的积极性,与此同时,要用群众的力量、居民反馈的信息对员工进行监督,提高员工的责任心,避免公司员工不重视问题。 三、结语 建筑水电安装工程技术是一项矛盾而复杂的工作,为了保证施工质量就一定要对工程有整体把握,在不同的方面、不同的环节综合考虑相关的原因并且解决相应的问题。建筑工程水电安装的施工质量问题,尽管国家相关部门制定了一些法规,但是建筑公司对建筑施工的管理力度不够,这是导致建筑施工质量的主要因素。所以,要想把建筑工程的安装施工管理好,就要从建筑设计的图纸、建筑材料的采购以及建筑施工现场的监管等方面加强管理,只有这样才能防止出现更多的质量问题。 作者:田文栋单位:邯郸市中北建筑装饰有限公司 水电安装论文:水电安装工程质量 1引言 水电安装工程的质量是建筑工程总体质量的组成部分,国家有关规范及各地方管理部门均有明确规定,然而许多的工程中总是存在各种各样的水电安装质量问题。这些问题的出现与建筑企业忽视对水电安装工程质量的管理是密切相关的。因此,只有从图纸审核、施工组织、物资采购、施工过程及工程质量等各方面加强质量管理,才能保证建筑工程的整体质量。 2施工图的审核 施工图纸的审查是技术准备工作的一项主要内容,对图中存在的问题要最大限度在施工之前彻底解决。根据水电安装工程的特点,要从以下几个方面准备。 (1)设计图纸是否符合国家现行的技术标准和规范要求,符合经济政策等规定; (2)设计标准是否符合施工技术装备条件,如采取特殊技术措施时,技术上有无困难,可否保证施工的安全; (3)有无特殊材料要求,其新品种、规格、数量、质量标准能否满足使用要求; (4)建筑结构、设备、管线间互相有无矛盾,设备层尺寸、竖井尺寸、楼板厚可否满足要求; (5)图纸文字说明是否清楚、明确、安全、规范;图上单位、标高、坐标及管线走向、交点、接(焊)点是否相符;洁具、设备安装基座、空间位置是否互不干扰;电气线路、配电间有无水暖及其它管线;设备层管线入户做法、墙板预留孔洞、套管埋设位置,这些尺寸、标高位置是否正确;管道材质、连接是否合理;本专业及其它专业管线有无矛盾、不交圈、无出处现象。管道、器具、设备的支架及固定方式是否满足要求;结构安全性、测试、压力及检验标准是否采用的正确等; (6)审查图纸顺序先进行分项工程,例如水暖从导管、主管、支线到器具、设备;电气从接地、进户、变配电控制;干管、支线到器具、设备等。再进行分部内的各分项工程之间有无疑问,再进行分部工程之间有无问题; (7)施工图的会审由技术部门组织,施工单位技术人员、工长、设计单位及建设单位有关人员参加,对提出问题及解决答复形成会审纪要,在设计交底时按会审纪要进行补充施工图使用,并在工程结算时列入费用中。所以,图纸会审前必须把图纸弄清、吃透,以求彻底解决。 3水电安装施工措施 3.1给排水安装施工措施 在进行给排水安装前,首先收集与给排水安装工程有关的施工及验收规范、施工图纸、标准图集、质量验评标准等,并确定给排水管道安装施工顺序为:从下向上进行施工,主管干管支管试压油漆保温与设备连接。并确立给水和排水管的安装工序。 根据设计图纸定的坐标、标高,采用支、吊、托支架时,安装UPVC排水管。各管段工艺依次均匀粘结,最后把各预留口封严,以防杂物掉入管内而堵管。然后进行排水立管的安装。按设计坐标要求将洞口预留,把已预制好立管段运到安装部位,按顺序进行粘接连接,并调整好立管垂直度,安装完毕后,检查三通口标高是否达到标准,如果达到要求,则把甩口封堵严密。最后,进行排水支管的安装。按照卫生间器具布置图,将预制加工的支管按设计要求放好坡度进行安装,并严密封堵各预留排水口。给水管道施工工艺流程:安装准备预制加工干管安装立管安装支管安装管道试压管道冲洗管道防腐、保温竣工验收。根据设计图纸,进行各项工序的安装。在给水管道安装过程中,要进行严格的技术复核,在浇筑混凝土时,安装派专人负责值班,及时解决现场出现的问题。作好管道的丝扣连接,严禁有歪丝现象发生,保证管道焊接的精确性。根据本工程的特点,给水管道主要施工方法有热熔连接(DN≤65纳米抗菌不锈钢塑料复合管)、法兰连接(DN 65纳米抗菌不锈钢塑料复合管)、电焊焊接(消火栓管道)、丝扣连接(钢塑复合管)。再进行法兰连接、热熔连接、管道支架安装、阀门安装、管道保温、水压试验和系统冲洗和给水附属设备水泵的安装。3.2水卫管道安装质量控制 管径≤100mm的镀锌钢管,应采用螺纹(丝扣)连接,管螺纹加工精度应符合国标《管螺纹》规定,螺纹清洁、规整,断丝或缺丝不大于螺纹全扣数的10%,连接牢固,管螺纹根部有2扣—3扣的外露螺纹,连接时缠麻抹铅油,防止渗漏,多余的麻丝应清理干净并做防腐处理;镀锌钢管公称直径 100mm时,应采用法兰或卡箍式专用管件连接,要使两法兰与管道中心垂直,压紧密封垫片;给水塑料管粘合剂质量应符合有关技术标准,并具备卫生检验部门的检验报告和认证文件,伸缩器位置和固定支架适宜,防止接口漏水;在管道安装中要注意管道的坡度、变径、返身等作法,要防止出现倒坡,防止出现气阻或水阻;地下埋设管道应认真进行水压试验,埋土夯实方法要得当,安装伸缩器及固定支架的位置应合理;高层建筑中排水管应按设计要求设置阻火圈或防火套管;管道安装后应作水压试验,达到设计或规范规定的耐压强度不渗漏,才能进行下道工序;卫生器具与管道连接要严密,冲洗管与大便器连接紧密,做到高低水箱安装不渗漏。 3.3电器安装施工措施 电气安装主要包括电气照明系统、电气动力及防雷接地系统三部分。在工程开始进行电气安装前,严格地进行使用设备和材料的挑选,所有进入的设备和商品都必须具有使用说明书及合格证、产品型号和系列等内容。所有进盒的电线管,必须采用锁扣连接,并做到一管一孔,并保证完好无损。并钢管敷设于多尘和潮湿场所的电线管路、管口管子连接外均应做密封处理,电线管路加保护管,管子全长超过8m,有三个弯时;盒、箱开孔整齐,管孔不得开长孔,应采用手电钻或液压开孔器进行开孔。严格控制电器装置标高和位置,同室电器标高控制在15mm以内,并保证各种开关、插座内的接地线、零线不会串联起来。导线的接头用绝缘带再包黑包布,确保电线绝缘性能。 配电箱、柜安装应在土建地面施工完后进行,墙柱上明装箱也应在土建施工完后进行,而暗装配电箱、接线箱应在土建抹灰装饰前,根据抹灰厚度进行。照明器具安装在土建装饰完成后进行,单股导线可直接与器具连接,多股导线则压接与器具连接,大型灯具有安全保证措施,在特殊位置的灯具增加减震措施。防雷的接地也非常重要,不能忽略,防雷接地配备专门的负责人,结构主筋绑扎时焊接跨接线,均压环与主筋引下线也焊接跨接线,有些建筑物门窗也需接地则在焊接引下线时,预留接地端子,与门窗相连接,在防雷接地的工程竣工后,邀请防雷接地测试中心派人进行整体电阻测试,并保证电阻测试低小于或等于1欧姆。 4结论 施工质量的控制是确保水电工程安装质量的关键一环。而施工过程中组织质量检验、控制和纠正不合格的安装产品,是保证施工质量的主要措施。通过自检、交接检、专职检等多种验证方式对质量进行控制。及时开展纠正措施有有效开展预防措施是质量管理体系不断完善、产品完善、产品质量不断提高的重要手段,是建立自我改进的根本性措施,这实际是我们贯标工作的一个薄弱环节,项目部应着重抓好这项工作,以此作为质量持续改进的切入点,实现各道工序质量的不断提高。 水电安装论文:建筑工程水电安装质量问题探讨 摘要:水电安装作为现代建筑中必不可少的重要环节,相较于土建施工的工程量而言,其工程量较小,但是水电安装的质量好坏对后期住户的正常生活有着直接的影响,因此,水电安装的施工管理要特别注重,一定要对水电安装的施工质量进行管控,避免出现各种质量问题,同时要制定有效的措施,从而使得水电安装的质量能够达标。因此,本篇文章着重研究建筑工程的水电安装,对其存在的问题进行探讨和剖析,同时,针对存在的问题提出有效、合理、科学的解决措施。 关键词:住宅建筑;水电工程安装;常见问题;质量预控 在现代经济社会中,随着发展的步伐加快,人们对于自身居住环境的要求也越来越高,使得生活的方式发生转变,生活的质量得到提高。尤其是在建筑的电力以及给排水方面,其质量的优劣越来越受到人们的关注,建筑工程中的水电安装施工的要求也在不断提高,施工的规模在不断的扩大。所以,有必要对建筑工程的水电安装质量存在的问题以及预控措施加以探讨和分析。 1建筑工程水电安装中存在的主要问题 1.1给水管道安装过程中的问题 在进行给水管道安装的时候主要有以下几个问题:(1)在安装时管道会出现的问题:进行管道安装会出现管道与关键之间的连接不够好、管道与管件之间的水表、阀门以及预埋工作没有做好控制措施;(2)给水管道的加压设备中存在的问题:大多数的情况下,加压设备都会布置在建有水池的部位,一般情况其连接的部位都比较潮湿,都会出现不同程度的生锈情况,特别是水泵与其构件连接的部门,水泵设备本身也有可能会出现漏水或者是高难度维修的问题。同时,在这种潮湿的环境中,电气控制设备因为漏电等原因而出现故障,导致水泵的工作运行不能够正常进行,供水的水压就会出现过高或者过低的情况,给用户带来不便。 1.2水电安装材料不达标 在材料选取方面,很多开发商为了节约开支,而选取一些较为劣质甚至是不合格的材料滥竽充数,其质量根本不能满足施工的需要,从而使得在管道安装时出现使用寿命短、生锈或者是破裂的问题,带来不必要的问题。 1.3施工安装的工法落后 水电安装工程中一般都会使用到多种多样的施工材料,为了确保工程的质量以及安全方面的要求,一定要合理的使用安装工法。然而在很多水电安装工程中,使用电气材料不能满足工程的需要,甚至是使用措施的尺码、规格的材料进行安装,从而给施工带来很多的问题,导致施工质量以及安全方面都不能得到很好的保障,这在目前的施工安装工程中出现的频率较高。 1.4有关照明、插座和配电箱的问题 在照明、插座以及配电箱的安装过程中,我们首先要注重的问题就是检查这些设备是否完好,其次是要考虑其安装的部位是否准确。很多的施工队伍在进行施工时对这些问题往往会忽视;而在室内对线路进行敷设的过程中,也不能够完全按照规范进行,灯具以及接线盒的位置不够严谨,插座以及开关数量不够,从而严重影响到了施工的质量。同时,在整个电气的安装过程中,这些因素都有可能导致其进入瘫痪状态。管线预埋作为电气安装工程中的关键环节,是电气安装后期必不可少的阶段。预埋电气管线到墙体能够有效的避免安全事故的发生,还可以将整个室内的美观程度大大提高。但是电气管线在实际的安装过程中,如何能够合理准确的预埋的设计位置非常关键,也是预埋管线的重点。而且,与实际情况相比较,施工图纸中注明的数据以及位置往往会存在一定差距,从而使得难度系数增加。在预埋电气管线时这些问题都较为常见,所以如何解决这些问题需要更多的进行探索和试验。 2建筑工程水电安装施工质量的预控 2.1施工组织设计管理 进行施工前,要做好图纸的会审工作,参与的人员有组织设计人员、监理人员、业主、工程施工人员、技术人员,共同审核,着重解决施工图纸中存在的问题,并对会审的内容进行记录,特别是与其他专业存在交叉的部分需要重点的进行会审。通过这种形式的会审,能够使得工程技术人员以及施工人员更好的参与到施工计划中,较为完美的把握水电安装工程的质量预控。同时,根据合同以及设计的内容,制定出更加合理的施工方案,进行严格的把握施工环节,从而实现工程的质量能够达标。 2.2设备质量与材料的管理 在建筑工程水电安装中,设备以及材料的质量情况对其有着直接的影响,因此,对于设备以及材料的质量需要从源头上进行控制。在施工初期,材料以及设备的采购工作一定要根据提前拟定的合同以及设计的要求来进行选择。同时,采购材料以及设备的时候,一定要对商品的合格证书、质量证明以及检验报告进行查验,这也是后期确保施工质量的前提条件。在这个过程中,一定要对不合格的商品进行严格控制,一定要建筑的材料和设备进行检验,只有合格的产品才能在工程中使用。 2.3配电箱安装质量控制 配电箱的施工过程中,一定要根据施工验收规范标准的要求,对整个配电箱的金属框架进行合理的处理。框架的接地端子间、装有电器的可开启门均采用裸编织铜线进行连接,且要配备一定的标识。在进行配电箱接线时,一定要根据设计图纸严格进行,在有必要进行修改的部分必须经过设计方的通知。另外,在设计图纸中要将这种变更体现出来,来避免使用者产生误会。 2.4水卫管道安装质量控制 在水电安装工程中,一般采用的管道直径不会小于100mm,且一般为卡箍式或法兰专用的镀锌钢管,但此安装时,要确保法兰和施工管道中心保持垂直角度,把密封垫压紧。在进行水卫管道安装的时候,要根据施工图纸中的要求进行施工,对一些突发情况有一定的预案进行解决,如在试压前,承插式铸铁管对接头部位必须要裸露,接头部位是否有渗漏的现象这样才可以发现。地下管道施工完成后,要依据施工要求进行水压测试,测试时一定要有监理在场,在测试合格后再进行工程的加固工作。 2.5加强施工过程中的工序质量控制 这个方面主要是考虑到在电气安装的过程中,需要有条不紊的进行施工,其中需要注意以下几点:(1)电气配管的质量控制措施。在配管时一定要经过隐蔽检验,在检验合格后才能够浇筑混凝土,而且土建钢筋的绑扎工作必须和配管的安装同时进行,不允许使用黑胶布将管套的两端或者接头处进行缠绕;(2)电气配线的质量控制措施。在电气工程配线施工时,特别要主要的是零线与相线不能接反,同时还要对接地的情况特别关注。 2.6做好防雷接地工作 在进行防雷接地施工时,接地模块顶面埋深一定要小于0.6米,某工程地下室,由于钢筯密集,在进行接地焊接时,施工单位直接焊地梁顶层两主筯,查验施工图纸,地下室底板找平层仅10厘米,因此,必须返工整改,改焊接地梁底层外侧两主筯。采用的镀锌扁钢,必须热浸镀的,且厚度应达到设计要求。屋面避雷带在穿过变形缝应做Ω的补偿措施,且应平正、顺直、牢固,每个支持件应能承受不小于49N(5kg)的垂直拉力。安装时测量计算准确,首先转角处的支持件先确定,转角处两边的支持件距转角中心宜为250~300mm,且应对称设置,以此综合计算,在满足符合规范和设计要求下,又能达到美观整齐。屋面避雷引下线标识,应采用黄绿双色油漆作标识。 3结束语 总而言之,在进行建筑工程水电安装的过程中,质量控制直接关系要整个工程的好坏。如何做好水电工程的安装工作,是一个长期需要探讨和研究的问题。加强对水电安装工程质量的控制,不仅仅对整个工程管理的完善起到促进作用,更能够确保居民的生产生活安全,提升生活水平和生活质量。从长远的角度,我们必须意识到其质量对于一个工程项目的重要意义所在。 作者:刘炳泉 单位:厦门舒安机电设备工程有限公司 水电安装论文:建筑水电安装施工管理与质量控制 摘要:随着近几年社会经济迅猛的发展,人们的居住环境得到一定的改善,尤其是建筑水电方面具有较大程度的改进。建筑水电安装工程施工质量在具体施工的过程中,对于后续工作的实施具有较为严重性的影响,这与使用者的生活质量具有直接的关联性,也是建筑工程质量中的关键部分。因此,在具体项目工程施工的环节中,需要针对具体的施工情况,对每一个施工环节进行全面性的管理,有效的增强项目工程的质量控制,进而确保水电安装施工能够有效的完成,并保障水电安装在具体施工过程中的质量。本文结合笔者多年的建筑水电安装工程的施工管理经验,提出了一些常见的问题,对施工过程中的质量控制措施及要点进行了探讨。 关键词:建筑水电安装;施工管理;质量控制 建筑水电安装工程虽然在工程量上比不上土建工程,但是作为建筑工程的重要组成部分,其施工质量的优劣将直接影响后期建筑的使用功能,与使用者的生活和工作环境质量密切相关。一旦施工单位在水电安装过程中不注意细节质量的控制,比如,排水系统和电气系统的线路安装布置、材料的安全可靠性及耐用性等,极易出现水电安装工程中的一些质量通病,比如排水系统出现渗漏、堵塞,电气设备漏电、开关失灵等现象,这些都是影响建筑正常使用功能的质量问题。不仅给使用者带来了诸多不便,还会造成严重的资源浪费。 1建筑水电安装质量控制环节中的问题分析 近年来在建筑水电安装工程环节中存在一定的问题,这是导致相关企业对于水电安装项目未能够全面正式的直接原因,相关部门未能够全面性的对水电安装工程施工质量进行有效的管理与控制,施工人员对于水电安装的质量安全意识不够强烈,具体施工环节中的技术方面需要得到全面性的而提升还。所以,若要有效的保障水电施工环节中的质量,需要针对具体工程项目的施工环节、采购环节、项目审核环节等方面全面入手,做好每一个环节的质量控制任务,并对技术操作者给予严格性的规范,全面增强其在具体施工环节中的质量安全意识。在近年的建筑水电安装施工环节中,有部分开发商只考虑到其自身的利益,采用一些劣质的材料进行工程项目的建设,最终导致有一些工程在其管道安装之后不久,存在管道破裂等严重性的质量问题,用户使用之后对此现状进行投诉;还有一些建筑水电工程实施过程中,技术操作者与施工人员对于建筑水电安装的质量安全意识不足,对于具体的操作环节掌握程度不够,未能够有效的掌握水电施工项目的具体操作流程[1]。此外,还有一些项目施工者对建筑水电的具体操作理念的意识程度不深,对于项目施工环节中的大功率电器未能够采用独立的供电形式进行操作,这样一来,将会给用户在具体使用中带来诸多质量安全性的困扰。另外,在具体的建筑水电项目工程施工环节中,存在诸多质量方面的问题值得深入化的分析与处理,比如说,操作环节中不够规范合理,插座没有通过接线盒进行处理到的质量安全方面的问题。 2全面控制建筑水电安装的施工工序质量 2.1电气配管施工过程中的质量控制 在施工环节中砌体操作的环节中,需要与土木建设施工过程相结合,进行全面性的展开。在进行建筑水电项目的插座、开关盒安装过程中时候,需要依据专业性的规定和指标对每一个环节进行全面性的质量控制与实施,有效的确保偏差在指定的范围内。除此之外,在建筑水电项目工程操作环节中,要严格性的对金属导管的焊接工作进行严格性的控制,确保此环节的质量安全,在进行钢管连接环节中,需要依据专业性的指标与规范对焊接部位进行严格性的质量控制[2]。 2.2电气配线施工环节中的质量控制 在建筑水电项目中的电气配线操作时,应当全面性的对插座、连接、螺口等环节的质量进行监管与控制,尤其要对接地状况进行严格性的质量监督与控制,进而有效的避免在具体施工过程中存在零线接错等质量性的问题。除此之外,在线路接口质量设置的过程中,技术操作者通常在进行接线盒设置时,导线连接是通过绝缘压接帽的操作方式进行的,主要用绝缘线将接头进行缠绕,进而确保在施工的过程中不会产生黑胶带缠绕现状的产生。 2.3建筑水电安装环节中设备的质量控制 在建筑水电项目安装前,需要技术操作者对管道内部的杂物全面性的处理,避免产生一定的安全隐患。在整个操作过程中,需要对每一个设备进行全面性的质量检查与监管。当管道安装环节结束之后,需要对设备进行冲洗,并对其进行连接操作,接着是通水试验的环节,有效保障管道能够正常稳定的操作。其中,在通水试验环节中,需要在专业性的技术操作者严格的监管下实施。此外,在进行水管道器具质量控制的过程中,要全面性的对镀锌管的质量情况进行深入检测,并对水箱的安全质量等方面进行有效的保障,确保整个项目能够顺利的实施。 3建筑水电安装中排水管道的质量控制 3.1严格控制排水管道施工质量 一般情况下,在施工过程中主要采用暗装和明装两种方式进行排水管道的设置,在管道安装过程中需要对管道的检修问题进行全面性的审查。除此之外,管道暗装过程中为了有效的预防管道对墙体造成严重性的毁坏,需要通过竖向敷设的方式进行设置。近几年,在济宁管道设置的过程中,主要采用的是钢塑管素材,在超量采购的规程中,需要与图纸相关的要求相吻合。一般情况下,正规厂家所生产的材料和产品,在使用的过程中不会产生任何的渗漏情况,在对排水管的安装顺序方面进行质量控制操作,需要依据水流方向对其进行严格性的质量控制与安装,不管采用哪一种设置方式,都需要在项目工程施工环节中,确保不会产生漏水等质量安全问题。 3.2控制排水管道固定环节施工质量 通过明设方式进行设置的过程中,每一个支架在进行安装之前,需要进行防锈漆的设置。与此同时,管卡在安装的过程中需要对其进行固定处理,不可以采用砂浆对漏洞进行处理,在具体实施环节中,需要严格性的对墙体与固定物体之间的距离、高度进行设置。在实践操作的过程中,需要通过专业性的标准分析,工程项目中支架的间距是否与标准要求相吻合,支架的设置与管道的设置标准是否相互协调。 3.3建筑电气安装施工的质量控制 建筑水电安装过程中的安全质量是整个工程项目中的关键环节,需要从下述三个主要的方面着手,即:其一,对项目构成的材料、设备进行严格性的质量控制,选取优质化的材料是有效确保工程质量的前提基础。在进行电气安装质量控制的过程中,主要对项目中的线盒由于电气管材进行严格性的质量监管与控制;其二,项目中的电气布线对整个操作环节中的质量具有直接性的影响,需要对金属线槽内的导线进行有效的固定操作,进而避免其内部导线在槽内产生移动的情况;其三,导线的设置需要严格性的依据电气设备的具体情况进行实施。 4结语 基于上述综合性的分析可知,建筑水电安装施工环节是整个工程项目的重要部分,需要采取科学的方式对其进行严格性的质量控制。现阶段水电安装行业中还存在诸多质量问题,建设方、监理方、施工方应齐心协力,在施工图设计、组织方案设计、材料设备采购、施工过程控制、工程竣工验收、资料归档和结算等方面下大气力,在工程项目具体实施的环节中,对整个项目的质量安全进行严格性的监管与处理,有效的避免每个操作环节存在任何的安全隐患,为工程项目的顺利实施提供一定的技术支撑。 作者:王倩倩 单位:湖北海清工程造价咨询有限公司 水电安装论文:建筑水电安装工程技术管理研究 1建筑水电安装工程技术管理现状 1.1危险情况预防措施落实不到位 在建筑水电安装工程中,有一些不可避免的情况,比如常见的漏水现象,需要我们提前做好预防工作。建筑水电安装工程是一个长期的工程,它要经过住户长期的使用检测,因此,要保证其具有非常高的质量。这就要求相关的工作人员做好宏观上的把握,制订相应的应急预案。但是在现实中,往往缺乏相应的应急预案。 1.2相关人员的重视程度不够 建筑水电工程是一个建筑工程成功与否的决定性因素,是影响居民住房质量的标准之一,相关人员应高度重视这一问题,因为无论是水管堵塞,还是开关漏电,都会给居民的居住带来巨大的安全隐患。但是现在的一些水电安装人员在工作时不注意细节,只为了快速地完成工作,安装质量却不高,很有可能给人们的居住带来安全隐患。 1.3预防措施不到位,施工质量不高 建筑水电安装质量会直接影响到工程的整体质量,因此在施工的过程中,我们应该加强对工程质量的监测,不断提高整个建筑水电安装技术工程的管理水平。然而在实际施工时,一些建筑队只是对建筑图纸进行了简单的了解,而且许多员工偷工减料,使工程的质量大打折扣,给水电安装质量留下了安全隐患。 1.4电气线路敷设问题 在水电安装中,电气的安装是一个重要环节,其中最重要的是线路敷设问题。线路敷设是一个十分重要的环节,在敷设过程中,必须要注意线路不可以交叉和重叠,否则会存在巨大的安全隐患。但是在目前的实际施工中,线路的敷设存在着一些问题,其中,重叠为主要的问题。然而对于这些问题,相关人员并没有注意到。目前还存在水电安装人员个人技能水平低下的问题,水电安装是一个技术活,需要较高的技术水平作支撑,没有相应的技术作为保障,就无法保证水电安装的质量。 2解决建筑水电安装问题的措施 2.1施工前要做好准备 解决建筑水电安装问题要从准备工作入手,也就是在施工前做好准备。笔者认为这是整个建设过程的必备前提,同时也是建筑工程的重中之重。首先,技术人员必须对设计图纸进行深入了解,在具体的实施过程中及时解决存在的问题,准确地应用各项技术、材料。但是这一切有一项前提,就是必须要制订出准确无误的图纸,同时制订出相应的应急预案进行有效的防范,以此来保证整个建筑工程的安全。 2.2重视给水系统 给水系统是水电安装系统中的重点,给水系统的种类有很多,比如生活用水系统、生产用水系统和消防用水系统,这些都必须区分开来。相关人员要十分重视给水系统的建设,因为一旦技术不达标,就会给建筑供水系统带来安全隐患。但同时也要注意,不同的给水系统要求是不同的,必须做好相应的防范措施,使每一项系统都达到标准,符合国家规定才能投入使用,为业主提供一个安全的居住环境。 2.3控制电气安装的施工质量 电气安装是建筑水电安装工程的重要组成部分,而且电气安装质量会直接影响到建筑整体的施工质量。电气安装工程的组成部分包括照明、防雷等,这就需要我们相关技术人员的重视。照明系统的安装涉及到电力,因此要在安装前认真核对材料、设备等,选择符合国家安全标准的电气设备,同时在安装时要注意安全。 2.4避免线路敷设出现问题 建筑水电安装工程要注意线路的问题,要有条不紊地设计、敷设线路,防止出现线路交叉、重叠现象,保持线路通畅,避免一些不必要的问题。在设计图纸阶段,就要实施相关线路的固定措施,避免一些不必要的问题,提高水电安装工程的质量。另外,还要注意不同位置要选择不同材质的线路,做好不同材质的分工,避免线路出现问题,留下安全隐患。 2.5严格控制防雷系统 建筑工程中一种必备的防护措施就是防雷系统,在目前流行的高层建筑中,这一安全防护措施显得尤为重要。一般比较常见的措施就是在楼顶的周围放置避雷设施。这些设施要注意与相关的单位焊接,保证防雷设备可以正常运行,保障居民的安全。2.6加强对材料、设备的质量控制材料和设备是建筑工程的重点,会直接影响到工程的质量。高质量的设备和材料可以极大地缩短施工时间,节省人力、物力和财力。因此在挑选材料时,要选择符合国家质量标准的材料,满足居民的居住需求和设计要求,同时要及时处理不合格的产品,保证工程质量。 3结束语 水电安装是一项长期而艰巨的工程,其复杂性是其他工程无法比拟的,但水电安装质量会直接影响到建筑的质量,是衡量一个建筑质量的重要因素。因此,有关人员必须高度重视水电安装质量,严格把关,处理好每一个细节,掌握其中的优秀要点,把水电安装工作做到最好,促进建筑行业的发展,满足居民的需求,推进和谐社会的建设。 作者:李富明 单位:南宁房铁建筑安装工程有限责任公司 水电安装论文:水电安装质量问题的防控透析 摘要:本文就近几年来水电安装中吊顶内管线排列杂乱和预埋电管定位偏差两种常见质量问题进行了分析,并提出了预防措施,供大家共同探讨。 关键词:建筑工程水电安装预控方法 0引言 随着我国经济的猛迅发展,人们对居住环境要求有所提高,对住宅建筑中的水电安装质量要求也大大提高。一些因预控不到位造成的施工质量问题,困扰着行业从业人员。为了提高水电安装在吊顶内的管线施工质量和结构预埋电管定位不准的问题,从目前施工现状的弊端进行了分析,提出了各专业图纸重叠和建筑水电图参照定位两种预控方法,较好地控制了建筑安装施工中常见的两种质量问题。 1吊顶内管线排列质量预控 1.1吊顶内管线排列的施工现状在目前的安装施工中,由于安装专业队伍较多,每个专业队都有一套自己的专业施工图,其他专业管线设备布置情况无从而知,施工中往往是每个队伍都按图施工却又无法按图施工,因为施工图中对管线只标明大概位置和标高(例如:安装高度贴梁,靠柱或是配合装修确定等词语)。各个专业管线设备从图纸转换到现实空间时,会有交叉重叠现象出现。一个施工队先施工,后面的只有迁就前者,造成管道空间的无序排列,不仅不美观,而且会增大管线设备的放置空间,缩小建筑使用空间。同时,给今后管线维护带来一定困难。经过工程实践,利用下述方法可以达到设计和施工有机结合,使吊顶内各管线综合布置合理、美观。 1.2利用重叠图发现矛盾在预埋工程开始前,针对每个区域,先找出一层建筑电子版施工图,作为底图。找出每层相应的水、电、风等管线电子版本图。对于同一层的图纸,选出各专业可能造成矛盾的主要管线(一般管道DN50以上,桥架100mm以上)将其复制拷贝到底图相同位置,注意在底图上将各种管线线形和颜色区分开。将桥架,给排水管道,消防管道,自动喷淋管道,风管,空调水管各管线重叠到一张图的不同图层上,这样,各种管线在同一位置是否有矛盾冲突就一目了然。对于单层面积比较大的综合性建筑,应将同一层各区域管线重叠在总建筑平面图上。 1.3利用断面图分析问题查出本层的楼层标高和管线集中处梁标高,标识在重叠后的“综合管线图”相应的位置,然后针对这些问题仔细研究图纸,对于管线密集,交叉重叠过多的区域,将该区域的建筑结构尺寸查出,绘制“管线综合布置断面图”。在该建筑空间内,根据吊顶高度限制、管井空间设计要求和施工规范要求,同时考虑施工空间及维护空间等一系列因素。由各专业互相配合进一步做出合理的管线布置调整方案。经过工程实践,一般管线排列原则是电缆桥架怕水在最上层,各种有压管在中间层,风管要开风口、雨污水管要放坡,还有一旦渗漏会污染腐蚀其他管线最好放在下层,同时,遵循“小管让大管”“有压管道让无压管道”的原则。为了节约排列空间,减少支架过多造成新的交叉重叠,同一类管道,桥架根据排好的管道、桥架位置做综合支架和托架。 1.4审核确定根据分析调整后得出的“管线综合布置断面图”进行细化,将管道问相互尺寸标识清楚,同时在综合管线平面图上进行相应调整,经设计确认后和技术交底一起下发各施工班组开始按顺序实施。同时,由于这些管线的调整布置在预埋阶段就进行控制,对于既有明敷又有暗埋要求的管线系统,就可以有针对性地将需要预埋在结构内的管线调整到后期安装的设备管线附近,有效地避免了后期安装设备管线时才进行布局调整,并与前期预埋管线不符造成新的质量问题和返工。 2建筑电气预埋电管定位质量预控 现在建筑电气管线预埋一般是在钢筋混凝土结构层内和砖墙内。这样,在建筑使用空间内比较美观。在施工中,常规做法是根据水电施工图上砖墙的位置将电管居于墙中定位,这样可以尽量避免预埋电管露出墙外。但是,同时有个新的问题出现,主体施工阶段管线预埋时,砖墙还没有砌筑。待砖墙砌筑完成后,一定要接个弯管才能将管线引到墙面。因为有弯管会给下道工序穿线造成一定困难。水电图毕竟不是建筑施工图,水电设计人员设计时用的建筑施工底图和正式的建筑施工图可能存在一定的偏差。这样,可能直接导致预埋管定位错误,造成质量问题。经过工程实践,我们采用以下方法,取得了不错的效果。 2.1建筑与水电图比对在熟悉水电施工图的基础上,参考建筑施工图,将外墙、分户墙、户内隔墙的厚度标在水电施工图上,并且核对砖墙的位置是居梁中还是靠梁边。然后,比较水电施工图与建筑施工图砖墙位置是否一致,门、窗等预留孔洞位置是否一致。 2.2调整偏差根据比对的结果,以建筑施工图砖墙位置为准调整水电施工图中偏差,因为,建筑施工图是土建施工墙体的依据,水电安装图虽然是以建筑施工图为底图绘制,但往往因为建筑墙体及门、窗、孔洞布局的小调整,不能及时在水电安装图中反映而形成偏差。 2.3定位时要考虑的因素经过以上比对和调整,对于以后砌筑的墙体位置和厚度有了清楚的认识,可以有针对性地对管线定位,这时,不但要考虑到自身电管的定位准确度和施工质量,也要考虑到不能影响墙体和混凝土的施工质量,还要考虑到砖墙厚度对电管线预埋定位的影响。如:对于较薄的砖墙两面都有电管接下,两根管应在砖墙纵向错开一定距离,避免墙体切槽时将墙体切穿,影响墙体质量。 2.4电管定位的一般原则一般情况下从梁进入墙体的电管,其电管外边缘距离砖墙面1cm—2cm,这就可以直接将梁内电管接入墙体,由于电管埋入墙体深度有限,不会对墙体结构造成太大影响。同时电管距离墙面也有一定距离,通过补槽后不会对抹灰面施工质量形成太大影响。成排进入墙体的管线之间一定要有2cm以上的距离,这样,可以使混凝土渗入到电管之间的缝隙,不会影响到结构安全。 3结语 建筑工程是由很多专业组成的矛盾统一体,要想提高本专业的施工质量,仅仅在本专业内努力是不够的,要有全局观,从与本专业相关的各个环节综合考虑才能更好地解决本专业内的施工质量问题。 水电安装工程监理制度 一.严控原材料质量 1.材料的型号、规格、强度均应符合设计要求。 2.材料进场时需出厂合格证,监理人员取样、抽检。 3.铁管子进场后必须除锈、刷防锈漆后使用。 二.施工质量控制点 1.暗配管应分层、分段、分部位检查,其位置、规格、标高、弯度、接头、管盒固定、管口处理是否符合规范要求。 2.接地极敷设、避雷引下线及避雷带应检查焊接、防腐和敷设是否符合规范,并做好记录。利用结构钢筋做的避雷引下线,结构钢筋的连续是否符合规范和要求,规格截面是否正确。 3.电线的颜色、绝缘和敷设是否符合要求。 4.电气设备安装时应注意型号、标高和位置是否符合图纸设计要求,配线方法是否符合规范。 三.施工质量要求 1.配电箱安装质量控制 根据《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50259—96 (1)配电箱的进管孔应为压制孔,进线管应从规格适当的孔中引进,并顺直排列,一孔一管,进箱的长度应带好锁紧螺母后剩2-4扣,带牢护帽。严禁用气焊和电焊割孔,使箱体因受热产生变形。 (2)配电箱内导线必须连接牢固,绑扎成束。留有适当的余量,无绞结、死弯,包扎紧密但不伤线芯。导线引出板面应有绝缘套管保护 (3)箱(盘)接地应牢固紧密,箱门应有软导线与接地的金属结构物架相连。 (4)配电箱内外应清洁、整齐,部件齐全油漆完整、规格型号与图纸相符。 2。配管及管内穿线质量控制 根据《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50259—96 (1)暗配管沿最近的路线敷设并减少弯曲,管路弯曲处不应有折皱、凸凹和裂缝等现象。弯扁程度不应大于管径10%,弯曲半径不小于管外径的10倍,明配管弯曲半径不小于其外径的6倍。管口应光滑无毛刺。 (2)厚壁管在2寸及2寸以下应套丝连接,对埋入泥土或暗配管宜采用套筒连接,焊口应焊接牢固、严密,套筒长度的连接外径的1.5—3倍,连接的对口应处在套筒中心 (3)配管接头不宜设在弯曲处,埋地管为宜把弯曲部分表露在地面。暗配管的弯曲半径不应小于管外径的6倍,埋设在地下或混凝土楼板内时不应小于管外径的10倍。 (4)过线盒安装是为便于穿线,对于管路长度每超过45米无弯曲时;管路长度超过30米,有一个弯曲时;管路长度每超过20米有2个弯曲时;管路长度每超过12米有三个弯曲时,均应在中间安装接线盒,在盒箱上开孔应采用机械方法,不准采用气割电焊开孔。固定时应采取有效的防堵措施。防止水泥浆浸入箱盒间用短管,锁紧螺连接。 (5)穿管敷设的绝缘导线,其额定电压不应低于500V。 (6)不同回路、不同电压等级和交流与直流的导线,不得穿在同一根管内。 (7)在盒内导线有适当余量,导线在管子内无接头和扭结,总截面积不应大于管子内空截面积的40%。 (8)不进入盒(箱)的垂直管子的上口穿线后密封处理良好。 (9)导线连接牢固、包扎严密、绝缘良好、不伤蕊线。 (10)盒内清洁无杂物,导线整齐、护线套齐全、不脱落。 4.照明器具、插座安装质量控制 根据《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50259—96 (1)灯具安装前必须对到货灯具的质量(合格证、配件、是否变形、油漆脱落、灯罩破裂、绝缘等)、型号、规格认真检查核对,并严格按图纸施工,不能漏装,错装。 (2)安装前检查现场建筑物装饰是否牢固,可能对灯具造成损害的脚手架及其它因素是否都排除,在不具备条件时不能安装。 (3)所有灯具的安装高度可根据灯具制造厂提供的装配图和安装图进行施工,灯具安装应尽量于接线盒直接连接。 (4)采用电缆管吊装灯具时电缆可直接从管中穿入灯具。 (5)荧光灯应至少有2个固定件,灯具宽度超过300mm时应有4个固定点(每个角一个),可用电缆管或带螺纹的吊杆吊装。长度超过1200mm的灯具应在灯具终端增加吊点。 (6)吊顶上灯具安装应用4mm的螺丝固定于接线盒上,所有灯具严禁吊在吊顶上。 (7)插座安装高度应符合设计要求:接线时,单相二孔插座,面对插座的右极接相线,左极接零线;单相三孔和四孔的接地和接零均应在上方。 (8)灯具安装牢固、整齐、美观,灯位和标高准确。吊杆式灯具的吊杆采用丝扣连接,防水灯具的密封垫圈要齐全、完好。立杆弯灯的灯杆加工的弯曲半径要一致,灯杆安装牢固。 (9)一般灯具安装高度按图纸说明,无图纸说明时应高于2.5米,灯具安装应牢固。灯具通过元木木台或灯钩与墙面楼板固定。吸顶灯具与木台过近时的应有隔热措施。 (10)吊链灯具大于1kg时灯线不应受到拉力,灯线应于吊链编叉在一起。 (11)开关盒、插座盒高度,插座中相、零、地线排列,开关离门框距离、敷设的平直度、垂直度及接地跨接线连接等。暗开关、暗插座盖板应紧贴墙面,平整固定。板面螺丝规格一致。严禁使用木台安装。高低偏差按施工规范规定施工。 (12)单相二孔插座。面对插座应水平安装右极接相线,左接零线的三孔及三相四孔插座的接地线或接零线均在上方,与弱电部分的插座应有明显的区别,其插销与插座均不能插入。 5.电缆质量控制 根据《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168—92 (1)电缆敷设施工应在变电所盘柜安装,现场电气设备安装、桥架安装、电气配管、电缆沟支架工作结束后进行,是一个工程电气施工进入高潮期的标志。 (2)电缆敷设采用微机进行辅助管理,将电缆编号、规格、型号、起点,终点、长度、存入微机。 (3)根据电缆敷设的长度,事先对供应方提出电缆制造长度的要求,避免中间接头。 (4)电缆到货,逐一核对,对电缆盘进行编号,存入微机,编者安排出每盘电缆应敷设哪些编号的电缆的敷设清单,按清单进行敷设。敷设进行情况随时存入微机。 (5)电缆敷设前,将电缆沟清理干净。 (6)合理安排电缆盘的位置,便于敷设,电缆的起点和终点要有熟悉情况的技术人员或技术工人负责,保证电缆的规格、型号使用正确,回路位置敷设准确,标签齐全、清楚。 (7)电缆转弯处设专人看护,保证电缆的弯曲半径符合施工规范要求。要有人协调指挥,使电缆受力均匀,不受损伤,电缆摆放整齐,减少交叉,逐根绑扎。 (8)在使用机械敷设电缆时,最大牵引强度要符合规范要求,以免拉伤电缆。本公司装备有电缆敷设机,慢速卷扬机,在电缆敷设路径允许时可使用机械,节省人力提高效率。 (9)直埋电缆,在过道及电缆易受损伤处应加100mm以上电缆保护管。 (10)直埋电缆的上、下部应铺以不小于100mm厚的细沙,并在其上面加盖砖块或水泥盖板进行保护,其覆盖宽度超过电缆两侧各50mm,在直线段每隔50M、电缆接头处、转弯处进入建筑物等处,设置明显的电缆标志桩。 (11)直埋电缆在回填前,经业主现场代表进行隐蔽工程收,验收合格后方可进行回填,回填土分层夯实。 (12)穿入保护管内的电缆,保护管内不能有接头。 (13)高压电缆终端和中间头的制作安装采用高压交联阻燃热缩电缆头材料,严格执行产品说明的施工工序,采用液化气喷枪加热、火焰稳定、均匀确保施工质量。低压电缆端头和控制电缆头采用绝缘带干包的方法制作。 (14)电缆保护管,内径不应小于电缆外径的1.5倍,管口方应做成喇叭形或采用保护管。 (15)电缆管在弯制时不应有裂缝或凹瘪现象,一般弯扁程度不应大于管子外径的10%。 (16)电缆管安装时应小于0.1%的排水坡度。 (17)电缆敷设必须符合以下规定:电缆严禁有绞拧,铠装压扁,护层断裂和表面严重划伤生等缺陷,直埋铺设时,严禁在管道的上面或下面敷设,并且做好隐敞工程记录。 (18)制作电缆终端的接头前应检查电缆绝缘纸受潮及相位连接情况所使用的绝缘材料应符合要求,配件应齐全,制作过程应一次完成,不得受潮。 (19)电力电缆的终端头与电缆接头的外壳与该处的金属电缆外套及铠装层均应接地良好,接地线应采用其截面不小于10MM2的钢绞线,剥切时不得伤及线芯的绝缘层。 5.防雷接地装置质量控制 根据《接地装置安装》86D563 《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》86SD566 《等电位联接安装》97SD567。 (1)避雷网焊接时应搭接焊接,搭接长度为其宽度的2倍,双面施焊,不少于三边。不能出现夹渣、咬肉,裂纹及处理不干净的现象,施焊处做好防腐处理。 (2)利用主筋作引下线时,按设计要求找出全部主筋位置,用油漆作好标记距室外地坪0.3米焊好测试点,随钢筋逐层串联焊接至顶层,焊接出一定长度的引下线,搭接长度下应小于100mm的Ф12镀锌圆钢。做好隐检记录。 (3)工作接地、保护接地、防雷接地、总等电位端子板共用一个接地网的接地装置,电阻不大于4欧姆。所有带电的电气设备的金属外壳均可靠接地。 (4)接地网埋入深度和接地体的打入深度要符合设计要求。 (5)接地连接方式采用搭接焊,搭接的长度不小于扁钢宽度的2倍、圆钢直径的6倍,三棱边焊接。 (6)接地母线在距接地体顶端50mm处与接地体焊接。焊口牢固无虚焊,焊口补刷青漆。 (7)对埋地的接地极、接地线在回填之前,由业主现场施工员确认后,方可进行回填,并及时绘制隐蔽工程记录。 (8)接地电阻的测试严格按要求设计要求进行,在雨季到来之前,主接地系统施工完毕。 (9)工艺设备的静电接地点和电气设备的保护接地点采用螺栓与接地干线相联。 (10)避雷带及其接地装置,采取自下而上的施工程序,首先安装接地装置,再安装引下线,最后安装避雷带。 (11)接地干线如过建筑物沉降缝时,留有余量,接地干线过墙壁时用钢管保护。 (12)避雷线及接地引线采用满焊连接。避雷线的支撑点均匀牢固,引下线在距地平面1800mm处设置断接卡。 6.配电箱回路及用电设备绝缘的质量控制。 对电气配线系统绝缘电阻需测试两次,第一次测试记录是在配线工程穿线、焊接包头后进行,应按配线系统回路测试,应真实无遗漏。第二次测试记录是在电气设备安装完毕后,通电调试之前再进行一次全面测试。测试方法要求与第一次绝缘电阻测试要求相同。 四.质量管理点的管理措施 1.质量管理点的设置:监理工程师对安装工程质量目标的重要项目、薄弱环节、关键部位、施工部位需控制重要的质量特性,对影响工期质量、安全等重要因素的环节、新工艺、新技术的施工环节及易出质量通病的项目设置管理点。 2.操作标准:首先由项目技术负责人制定管理点工艺流程图,编出过程号,然后按“施工要点和要求”及所列规范、质量标准制定详细的质量管理点作业指导书,由各专业施工员向班组作详细的技术交底。 监理工程师必须严格按质量控制点和质量要求进行认真检查,如发现质量不合格,应与施工员一道认真查找原因,制订整改措施及预防措施,直至合格为止。对质量管理点进行多频次监控,随时抽查并保证100%的合格率。 水电安装论文:建筑工程水电安装的质量问题与改进对策探讨 摘 要 本文从经验出发,分别分析了建筑工程电气安装以及给排水安装所存在的各种常见质量问题,并且分析了出现这些质量问题的原因,提出了提升建筑工程水电安装质量施工的措施,重点对按照标准控制施工质量、加强设备和材料质量控制、施工方案设计、技术交底以及审核施工图纸等建筑工程水电安装质量管理措施进行了阐述,为提升建筑工程水电安装质量提供了重要的参考。 关键词 建筑工程;水电安装;质量问题;改进措施 建筑工程总体质量最为重要的组成部分就是建筑工程的水电安装工程质量,水电工程质量的好坏直接的影响到了人们日常的工作和生活。近些年来,伴随着我国建筑行业空前的发展,建筑工程施工单位为了追赶工期而忽略了建筑工程的质量。大量的、已经交付进行使用了的住、商用建筑的电气、排水工程存在着开关不灵、堵、漏、渗、漏电等等质量问题,这些质量问题直接影响到了建筑工程的使用寿命,还造成了建筑工程能源的浪费。下面,笔者就对自身工作、实践过程中的一些经验进行总结,并且对发现的一些建筑工程水电安装质量问题进行分析,提出一些建筑工程水电安装质量管理方案,并且阐述预防的措施,旨在为建筑工程水电安装从业者提供提升建筑工程质量的参考。 1 建筑工程水电安装的质量问题 1.1 建筑工程水电安装质量问题之给排水质量问题 建筑工程水电安装质量问题中,给排水质量问题是最为常见的问题之一,给排水质量问题主要表现在:管道堵塞;给排水安装坐标尺寸不符合建筑工程要求,存在着支架松动、不全;给排水管道漏水、渗水等等。其中,造成给排水管道堵塞的原因在于给排水管道倒坡、没有对给排水立管进行通球试验、在进行给排水管道安装时,并没有对给排水管道中的杂物垃圾进行清除,安装给排水管道以后,卫生洁具预留、预留关口没有堵严。没有使用专用管卡固定、标高尺寸控制不准确以及施工方法不统一等等都是引起给排水安装坐标尺寸不符合要求的重要原因。同样,造成给排水管道漏水、渗水的原因就在于给排水管件安装的质量差,尤其是承插接口有缝隙、不密实;所使用的给排水管件有裂缝或者砂眼,给排水管壁的薄厚不均匀;建筑工程地基的不均匀沉降造成的下水管渗漏、断裂等等。 1.2 建筑工程水电安装质量问题之电气质量问题 建筑工程电气质量问题主要包括:没有按照要求进行材质和设备的使用、箱盒与配管连接排列不整齐连接的方法不符合要求、电气插座开关安装标高不符合要求、地线连接不做压接、明敷护套管槽以及灯具固定不牢等等。其中,造成地线连接不做压接、明敷护套管槽以及灯具固定不牢的原因在于管槽敷设以及灯具安装使用了木楔、贪图方便使用了不适合的接线连接方法。 2 建筑工程水电安装施工措施 在进行建筑工程水电安装施工时,我们应该对施工的图纸进行审核,首先审核图纸是否完全符合国家的相关规定和技术政策,审查施工设计图纸是否合理,比如说施工设备层的尺寸、竖井尺寸、建筑、设备和结构、管线是否存在矛盾,施工设计图纸中的设计是否完全符合施工技术装备的各项条件、对使用材料数量、规格、品种是否符合要求进行审查等等。我们还要对技术进行交底,所谓的技术交底的目的就在于能够使参与到项目施工人员对于施工对象的技术安全措施、质量标准、施工工艺、技术要求、结构特点以及设计情况等等进行全方面的了解,这样能够做到心中有数,能够在根本上避免操作错误以及技术错误的发生。 2.1 建筑工程水电安装施工措施之给排水施工措施 在进行建筑工程管道布置时,室内的给排水管道敷设具有暗装和明装这两种形式,在进行暗装时,我们需要将给排水的管道敷设在竖井、管沟、技术层和吊顶内,卫生设备的支管可以敷设在墙里面。进行明装时,我们所敷设的给排水管道需要沿着地板、天花板、梁柱以及墙等处进行平行的敷设。在进行暗装时,我们应该对管道以及附件的安装进行考虑,还要考虑检修的可能性,例如,在吊顶的地方留活动的检修口,在竖井处预留检修门。 给排水施工还包括给水设备的安装,在进行给水设备安装之前我们应该对相关的合格证文件以及相关的资料进行核对检查,需要安装的给水设备不能有锈蚀、损坏以及缺件,转动的部分必须要灵活,没有卡住、阻滞以及导常声音。对给水设备机组的安装要根据已经确定了的水泵机组台数、机组长度尺寸、机组型号等进行合理的规划其在水泵房中安装的位置以及纵横的排列形式。在进行机组布置时,应该让管路便于连接、弯头最少、管线最短以及留有一定空间和走道,这样能够以便日后的维修、操作和管理。 2.2 建筑工程水电安装施工措施之电气工程施工措施 在进行电气工程施工时,我们需要对电气设备进行安装,在电气材料、设备进入到施工现场以后,质检员、材料员以及保管员应该协同监理工程师,对电气设备和材料是否符合规范的要求进行检查,并且对材料、设备的性能参数、规格、型号是否和设计相一致进行核对,对于零配件、合格证以及说明书进行清点,并且对外观进行检查,对于开箱的记录要认真、负责,并且妥善的保管好。 3 结论 建筑工程中的水电安装已经成为了建筑工程安装的重要组成部分,水电安装质量的好坏已经长期的影响到了建筑工程总体的质量好坏,地方管理部门以及国家的相关规定对建筑工程水电安装都有一定的标准。但是,很多建筑工程的水电安装质量都存在着各种问题,本文中,笔者就提出了建筑工程水电安装存在的质量问题,并且分析了建筑工程产生这些质量问题的原因,总结了自身的经验,提出了施工的措施。
项目范围管理论文:项目范围规划管理论文 范围规划是创立书面文件,阐述项目范围为未来项目提供基础条件的过程,特别是包括了用以确定项目或阶段是否成功完成的标准。例如:一个工程公司签订的合同是设计一个石油处理工厂,就要求在设计具体目标时,要界定好具体的工作范围。范围阐述形式的基础是通过确认项目目标和主要项目的子项目,使项目团队与项目客户之间达成一个协议。 如果范围阐述的所有要素已经具备(如:主要项目的子项目能够反映项目目标,项目证书能证明项目目标),那么,这个过程就仅剩实质性的制定书面文件的工作了。 对范围规划的输入 1.产品说明。 2.项目证书。 3.制约因素。 4.假设条件。 为范围规划投入的工具和技术 1.产品分析。产品分析意味着开发一个更好、更明确的项目产品。它包括这样一些技术,如:系统工程、价值工程、价值分析、功效分析和质量功能展示等。 2.利润/成本分析。利润/成本分析意味着估算各种项目选择的有形成本和元形成本(支出)与利润(收益)。然后用投资收益率或投资偿还期限等经济方法,评估这些经确认的选择方案相对优势,用任选的鉴定方式估算投入--产出情况的合意程度。 3.可供选择的签订方式。可供选择的鉴定方式是个包容性较大的词,描述的是完成一个项目用任何一种技术,就能产生一个不同的方案。这里常用的是一般性的各种管理技术,许多管理技术有一个共同特征:"头脑风暴"和"迂回思维方式"。 4.专家评审。 从范围规划中的产出 1.范围阐述。范围阐述是为制定未来项目决策,进一步明确或开发一个参与者之间能达成共识的项目范围提供一个纪实基础。作为项目的过程,阐述的这个范围可能需要修改或精确些,从而很好地反映项目范围的变化。这个范围阐述可以直接进行分析,也可以通过参考其他文件来得出: -项目调整--商家的既定目标。项目调整要为估算未来的得失提供基础。 -项目产品--产品说明的简要概况。 -工作细目成果--列一个子产品级别概括表,完整的、满意的这些子产品标志着项目工作的完 成。例如:为一个软件开发项目设置的主要子项目可能包括工作所需的电脑代码、工作手册和专门的导师。当这些子产品都知道了,排除应该是确定了,任何不明显的排除都包含在这个排除中了。 -项目目标--考虑到项目的成功性,质量标准必须要满足项目的要求,项目目标至少要包括成本、进度表和质量检测。项目目标应该有标志(如:成本)、单位(如美元、英磅)和绝对的或相对的价值(如:少于150万美元等)。不可量化的目标(如:"客户的满意程度")要承担很高的风险。 在一些应用领域,项目工作细目被称为项目的目标,而全部的项目目标被称作是评价项目成功的关键。 2.辅助说明。为项目范围阐述作辅助说明,应该是根据需要记录和编组一些文件,并通过其他项目管理程序,把它变成易被利用的东西。辅助说明总是包括所有已认定的假设文件和制约因素。附加说明的数量在不同的领域中会有所不同。 3.范围管理计划。范围管理计划是描述项目范围如何进行管理,项目范围怎样变化才能与项目要求相一致等问题的。它也应该包括一个对项目范围预期的稳定而进行的评估(比如:怎样变化、变化频率如何及变化了多少)。范围管理计划也应该包括对变化范围怎样确定,变化应归为哪一类(这特别困难--而且也因此绝对必要--当产品特征还在逐步形成中时,依然是逐步显视的)等问题的清楚描述。 根据具体项目工作的需要,一项范围管理计划可以是正式的或非正式的、很详细的或粗略的。项目管理计划是全部项目计划的分支要素。 项目范围管理论文:项目范围管理论文 启动阶段是正式认可一个新项目的存在,或者是对一个已经存的项目让其继续进行下一阶段工作的过程。在一些组织中,一个项目计划的正式启动,是在必要的学习、初步的计划和其他相当于划分项目开始阶段的工作完成后才进行的。有些项目形式,如特殊的内部服务项目和新产品开发项目,它们的启动不是很正规,要受到所做的工作数量的制约,目的是为项目正式启动时,职员能牢固地掌握这些工作方法。项目通常是由于以下的需要而被核准的 -市场需求(比如:一家石油公司核准一个建立新炼油厂的项目,是对长期的汽油发展战略作的反应)。 -商业需求(比如:一个旅游公司为了增加收入核准的项目是开辟一条新的旅游线路,以增加它们的收入)。 -客户的需求(比如:一家电力公司核准一个建一家新的发电厂的项目,为新的工业园服务)。 -工艺的进步(比如:电力公司核准一个引进音像设备的项目,是为了发展影视娱乐业)。 -法律要求(比如:涂料生产厂家核准的项目是,建立一个处理有毒物品的生产线)。 这些动因也可能被称为是问题、机遇或商家的要求。无论叫什么,其优秀的问题是管理部门通常要做出怎样对应的决策出来。 对启动阶段的投入 1.产品说明。产品说明应该能阐明项目工作完成后,所生产出的产品或服务的特征。产品说明通常在项目工作的早期阐述少,而在项目的后期阐述的多,因为产品的特征是逐步显现出来的。 产品说明也应该记载已生产出的产品或服务同商家的需要或别的影响因素间的关系,它会对项目产生积极的影响(看上面的清单)。尽管产品说明的形式和内容是多种多样的,但是,它应能对以后的项目规划提供详细的、充分的资料。 许多项目都包括一个按购买者的合同进行工作的销售组织。在这种情况下,最初的产品说明通常是由购买方提供的。 2.战略计划。所有的项目组织都应该提供项目执行组织的战略目标--在项目决策的选择中,执行组织的战略计划应该作为一个考虑的因素。 3.项目选择标准。项目选择标准通常是通过项目产品界定的,它涉及到管理可能包含的全部范围(如:财政收入、市场份额和公众的观念等)。 4.历史资料。历史资料包括以前项目选择决策的结果和以前项目执行的结果,在可获得的范围内对它们加以考虑。在项目启动阶段,就包含了对项目下一阶段工作的认可时,有关前阶段结果的信息通常是非常重要的。 为启动阶段投入的工具和技术 1.项目选择方法。项目选择方法通常是下列两种模型之一: -利润测量方法--比较研究法、评分模型、利润贡献或经济模型。 -制约最优化方法--数学模型、用线性的、非线性的、动态的、完整的及混合目标项目规则系统。 这些方法通常被作为决策模型来考虑。决策模型既包括常规技术(决策树、优秀选择和其他),也包括特殊技术(历史进程分析、逻辑结构分析及其他)。在一个成熟模型中,对项目选择标准的应用通常被作为一个分离独立的阶段。 2.专家评审。专家评审通常是要对这个项目的投入进行评估。象这种专家评价,可以通过一个组织或拥有特殊知识和受了专门培训的个人来进行,可以通过许多途径获得。包括: -这个执行组织中的其他单位 -顾问 -专家和技术联合会 -工业集团 启动后的成果 1.项目证书。项目证书是正式认可项目存在的一个文件。它对其他文件既有直接作用,也有参考作用。 -既定的商业目标。 -产品说明书。 项目证书应该通过管理者对项目及项目所需的条件进行客观的分析后颁发,它提供给项目经理运用、组织生产资源,进行生产活动的权力。 当一个项目按照合同执行时,合同条款通常象项目证书一样,为销售者服务。 2.指定/委派的项目经理。通常,项目经理应该尽可能在项目的早期进行指定和委派是比较合适的。项目经理应该在项目计划实施开始之前被委派,更应该在许多项目规划完成之前就委派好。 3.制约因素。制约因素是限制项目管理团队进行运作的要素。例如:事先确定预算是制约项目团队的操作范围、职员调配和进步计划的一个很重要的因素。 当一个项目按照合同执行时,合同条款通常是受合同制约的。 4.假设因素。为了规划目标的准确性,考虑到的假设因素必须具有科学性、真实性和确定性。例如:如果关键人物的到场日期不能落实,那么项目团队就应该设置一个具体的开始时间。假设通常包含有一定程序的风险。在此它们可能被确认或它们可能是一个风险界定的输出。 项目范围管理论文:创新药品研发项目的范围管理 新药研发能力在一定程度上反映了一个国家药品产业的竞争力和可持续发展能力。 在加入WTO后,我国对知识产权的保护实现与国际接轨,专利保护使大量的药品仿制已无可能,加大专利创新药物研发扶植力度成为国家鼓励药品产业发展的主流。与制药强国相比,我国药品企业的研发能力处以相对弱势,面临巨大技术、资金难题。在这种情况下,我国药品企业除积极汲取先进的新技术、增加开发投入外,还应从加强管理方面来提高药品研发的水平,增强研发效率。这就要求药品企业采用先进的方法和手段来进行创新药物研发项目的管理。 创新药物的特点 相对于其他种类药品,创新药物具有如下特点: 周期长:根据《药品注册管理办法》(局令第17号)的规定,创新药物在临床前需要进行所有办法规定的临床前及临床研究试验,而根据药品技术指导原则的规定,许多试验不能平行进行,例如新化学结构体需要进行结构确证后才能进行质量研究;建立质控方法后方可进行稳定性考察;药效学筛选确定后,才能进行药代动力学评价;临床前研究完成后才有资格申请临床研究;获准临床审批后方能进行Ⅰ-Ⅳ期临床研究等。由于创新药物研发过程中的试验设计没有先例可循,所有的试验从设计到验证过程均需要研究单位自行摸索,这种研究过程中所产生的各种不定参数又导致反复的方法优化,致使开发周期进一步延长,研究工作耗时巨大。在药品审批阶段,虽然创新药物被列为“快速审批”项目,相较于普通新药审评时间有所缩短,但药品审评机构常常会因为创新药物没有可供参考的临床信息而对其安全有效性存在担忧,因此分期地批准临床,这就进一步延长了创新药物的研发周期。在国内,一个创新药物要完成从项目启动到最终上市的过程至少需要几年的时间。 高投入:有资料显示在欧美研发一个世界级的创新药,大概需要10亿美元,10年时间。而我国由于人力和耗材价格相对低廉,企业研发一个创新药,也大概需要2亿美元左右的投资,金额虽然远远少于国外,但对于我国药品企业而言,却堪称投入巨大。 高风险:创新药物在项目得以启动后,风险主要来自于两个方面。一是知识产权的风险,虽然企业在启动项目前会进行专利查新,但由于专利信息的复杂性,因此,在企业自己申请的专利公开后即存在所谓的“黑洞期”,存在被告知侵犯他人知识产权的风险。风险之二是来自临床,由于创新药物没有任何可供参考的临床信息,因此,药品进入临床试验后往往会因为存在疗效或安全性的问题而被中止。据统计,当前只有不到5%的化合物通过初步的药效学筛选进入临床研究,这其中只有不到2%成为上市药物用于临床,而药物一旦在临床阶段被中止,前期所进行的研究和投入则功亏一篑。 正因为具有上述特点,在进行创新药物研发项目管理时更应该注重范围管理,力求投入最少的资金、在最短的时间内最大程度规避风险地进行创新药物研发。 范围管理的主要过程 (1)启动阶段 启动阶段是批准开始新项目或批准现有项目进入下一个阶段的过程。对于创新药物研发项目来说,启动阶段是正式认可创新药品研发项目的存在,或者是允许一个已经存在的创新药品研发项目进行下一阶段工作的过程。 对于一个新的药品研发项目而言,启动阶段范围管理的作用是在项目启动前研究的基础上,利用一定的工具,以项目章程等方式对项目后续的范围加以说明。创新药品研发项目启动前的研究是对各种需求的研究,如:市场需求、技术需求、企业发展战略、法律要求等。市场和企业发展需求通常是创新药项目启动的基础;而技术和法律要求是其能够得以启动的保证。创新药物启动阶段前研究通常包含如下几个步骤: 通常上述步骤的技术要求部分会涉及到计算机辅助药物设计、生化信息学、高通量药物筛选技术和基因芯片技术等学科新兴技术的综合应用,下图为以研发创新专利药物为主业的深圳微芯生物的集成式药物创新和早期评价体系。 法律要求同时是已有项目的下一阶段工作启动的基础,如《药品注册管理办法》规定一个创新药品必须遵循如下研发程序方能最终获得上市许可。 启动阶段的成果是项目章程。项目管理中通过这个文件来正式承认项目的存在并对项目提供一个概览。好的项目章程是项目范围管理后续工作的重要依据。项目章程还会规定项目经理的权利以及项目组中各成员的职责,项目其他干系人的职责,这也是对各个角色如何在以后的项目范围管理工作中做好本职工作的一个明确规定,保证了后续工作可以更加有序地进行。 (2)范围计划 范围计划编制是将产生项目产品所需进行的项目工作(项目范围)渐进明细和归档的过程。不同项目的范围计划中通常包含的内容不同,但范围说明和范围管理计划是必须包含在内的。 范围说明是为了在项目干系人之间确认或建立了一个项目范围的共识,为未来项目决策的提供文档基准。范围说明中主要内容是项目目标的说明。创新药物研发项目的目标通常可以表述为在一定的资金限度内,根据药品的相关要求,在一定的时间范围内完成产品研究申报工作并得以上市。 范围管理计划包括对项目范围预期的稳定而进行的评估,如怎样变化、变化频率如何及变化了多少,对变化范围怎样确定,变化应归为哪一类等问题的清楚描述。范围管理计划在药品项目管理中的作用是描述如何对项目范围进行管理,项目范围怎样变化才能与项目要求相一致等问题。由于创新药物项目的研发过程中充满不确定性,所以其范围管理计划需要制定得尽量详细,需符合项目自身特点才能尽量减少项目范围的变更。 (3)范围界定 项目范围定义把主要的项目可交付成果分解成较小且更易管理的单元,从而达到如下目的: 提高对成本、时间、资源估计的准确性 为绩效测量与控制提供标准 明确职责 在药品开发项目管理中,由于项目本身的不确定性较大,对于项目范围的界定有一定难度。通过工作分解,建立WBS表可清楚界定项目范围,使得项目团队的工作目标清楚明了。主要步骤如下: 步骤一:确定可交付成果,项目生命周期的各个阶段可作为分解的第一个层次,项目可交付成果可作为分解的第二个层次。 步骤二:确定可交付成果的详细程度,判断可交付成果是否细分完全,以便于每个可交付成果详细到可以估算出恰当的成本和时间 步骤三:核实分解的正确性。 根据如上所述的分解步骤,图3-1是一个创新药物研发项目的工作分解结构图。这个工作分解结构图只分解到第二层,在实际进行WBS分解时还可以继续向下分解为更多的层次。 恰当的工作分解对项目成功十分关键。“当范围定义不明确时,就不可避免地出现变更,并打乱项目的节奏、造成返工、延长项目所需时间、降低生产效率和士气,从而造成项目最终成本大大超出预算。” (4)范围核实 范围核实是项目干系人,主要是项目利益相关者,包括投资人、项目负责人等正式接受项目范围的过程。范围核实需要审查可交付成果和工作结果,以确保它们都已正确完成。此过程会产生验收文件,如果被接受,则表示企业和其他投资者已经认可了这个药品研发项目或项目的某个阶段;如果被中止,则该过程应当对项目完成程度建立文档。 事实上,国家食品药品监督管理局(SFDA)作为药品审批机构所颁发的药品批件可以认为是范围核实:临床批件是对药品临床前研究的一种认可,新药证书及生产批件则是对药品临床前和临床研究的一种认可。 (5)范围变化控制 一个项目的范围计划即使制定得非常好,变更也是不可避免的。特别是创新性药品研发项目,由于其不确定性比其他药品要大得多,所以出现范围变更在所难免。在药品开发项目中,项目的范围变更通常是由以下原因引起的: 外部因素影响,如药品开发过程中法律法规的变动或出现可降低项目成本的新技术等 内部因素影响,在定义项目范围时的某个错误和疏漏或项目本身特点的影响 对项目范围的变更应进行有效地控制。控制内容应该包括: 确定范围是否发生变更 对造成范围变更的因素施加影响 对发生变更的范围进行管理 对发生的变更,需要识别是否在既定的项目范围之内。如果是在项目范围之内,那么就需要评估变更所造成的影响,以及考虑应对的措施,受影响的各方都应该清楚明了自己所受的影响;如果变更是在项目范围之外,那么就需要项目干系人各方进行谈判,看是否增加费用,还是项目终止。如表1所示,是创新药品研发项目范围变动控制表的一部分。 在对创新药物进行项目管理的应用中,应注意将范围的控制与进度控制、成本控制和质量控制等其他控制过程结合起来应用。 创新药物与仿制药物的范围管理的区别 对于仿制药开发项目而言,由于被仿药物已经客观存在,因此其目标是非常明确的,即加快时间进度,争取尽早申报注册,以免落在竞争对手之后。仿制药范围管理重点是按照药品注册要求确定需要进行的试验,排除那些不需要的试验,争取在最短的时间内获准上市。简单的说,仿制药项目的范围管理就是确定项目中哪些该做,哪些不该做,保证项目包含其只包含所有必须要做的工作。 对创新药物研发而言,范围管理也必须包括确定各项研究工作的必要性,但其管理重点是要确定研究工作需要做到什么程度。例如《化学药物长期毒性试验技术指导》规定在药物的临床前阶段的长期毒性研究可以分段进行,以临床疗程超过2周的受试药物为例,一个月的长期毒性试验研究即可支持用药时间不超过2周的Ⅰ期临床试验,创新药物研发过程中可以通过不同给药期限的长期毒性试验来分别支持临床Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期试验,从而缩短临床前的研究周期,节约研究费用,更最大程度地避免创新药物临床结果的高不确定性导致的研发风险,减少了因项目失败而蒙受的损失。 结语 在国家鼓励创新的大背景下,药品企业如果能够研发出疗效确切、安全性好的专利创新药物,使之投产上市,甚至通过专利许可的方式进入国外市场,将无疑具有十分重大的经济效益及社会效益。企业在提高自身技术力量的同时应加强药品研发的管理能力,注意对创新药物的范围管理,对提高新药研发效率,提升企业的新药研发能力具有重要的意义。 项目范围管理论文:浅析石油企业信息化建设项目范围管理 [摘 要] 项目范围管理是信息化项目建设过程中的重要工作内容,也是项目最终取得成功的基础,准确的项目范围定义和高水平、科学的项目范围变更控制,可以有效控制项目范围蔓延,减少返工和不必要的项目变更。本文基于项目管理理论和石油企业信息化建设实践经验,阐述了项目范围管理的一些经验和方法。 [关键词] 范围管理; 工作需求; 项目变更 1 前 言 随着IT技术的迅猛发展,信息化技术给企业的发展带来了巨大的利益,甚至在某种程度上决定了企业未来的生死存亡。中国石油公司面对世界经济全球化和技术、经济一体化的大潮,为适应国际化经营及市场竞争的要求,必须拥有强大的技术创新能力和先进科学的管理手段,需要充分利用信息技术改善管理水平,建立起一套完整的、规范的、集成的、开放的业务管理体系,提升企业的业务能力、应变能力和市场竞争能力。因此,近些年中国石油公司投入大量资金和人力进行信息化系统建设。 一般而言,项目尤其是通信与计算机系统集成领域的项目在实际工作中对项目成功与否的评价标准往往是围绕时间、成本和质量,即:在规定的时间内,以规定的成本,满足客户的需求(质量)。这3个领域是项目成功的关键,但是在项目进度、成本和质量之外有一个更关键的因素,那就是范围。项目范围管理是项目管理的基础,范围管理不成功,其他管理便无从谈起,范围发生变更,进度、成本、质量乃至人力资源都有可能跟着变更,只有确定了项目范围,才能合理地确定出项目的进度、成本和质量要求。从这个意义上说,项目范围的确定及管理是项目成功的基础,不正确的范围定义或不合理的范围控制会导致很多不必要的变更,使项目无法按期完成,项目质量难以保证。因此,项目范围管理是非常值得探讨的问题,应该引起足够的重视。 2 建立项目范围管理的作用 项目范围管理对项目来说可以产生如下作用:① 通过对项目用户等干系人的需求收集、分析、整理,将这些需求详细记录下来并进行量化,确保项目全部包含且只包含那些保证项目成功的工作内容。项目的具体工作内容明确了,项目的工作边界也就定义清楚了。 ② 经批准的项目范围为创建WBS(工作分解结构)奠定了基础,二者共同构成了项目范围基准,成为项目生命周期范围内工作监督、控制、核准的标准。项目的范围和具体工作内容确定了,就为项目所需的费用、时间、资源的估计确定了基准,为进一步分派任务、制订人力资源计划打下了基础。③ 严格规范的项目范围管理制度和措施,清晰规范的范围变更控制过程,能够帮助项目组明确项目范围的定义,达到可量化、可验证程度,避免模糊的需求定义导致后续项目的意外变更,造成返工,延长项目完成时间。可见,科学有效的项目范围管理是整个项目成功的重要基础。 3 项目范围管理的方法 项目范围管理首要关注的是定义和控制哪些工作包括在项目中,哪些工作不包括在项目中,并确保只完成那些需要完成的工作。项目范围管理一般包括收集需求、定义范围、创建WBS结构、核实范围和范围控制5个流程。很多文献对这5个流程进行了详尽的论述,在这里就不再赘述,本文只是结合石油行业信息化项目建设实际经验,对这5个流程中应注意的事项及相应采取措施进行讨论。 3.1 确定工作需求 企业的信息化建设往往涉及到企业内部流程再造和管理方式的变革,对大部分用户来说都是一个崭新的领域,很多情况下,用户只能根据以往的经验及工作现状,提出一些显性的、明示的需求, 而对这些需求背后的业务应用、数据分析等隐性需求的描述不充分。 特别是石油行业的信息化系统建设,往往涉及多个部门、多种专业、多种业务应用,随着石油行业的发展,各部门、业务的工作流程和组织结构也不断进行调整,很多时候,用户对信息化系统的应用功能的认识也是模糊不清的,需要通过需求调研挖掘出来。为了尽可能地将用户对信息化系统的真正需求挖掘整理出来,就需要项目组在广泛调研的基础上,对那些具有代表性的关键用户的需求进行重点分析。在注重调研对象选择的基础上,项目团队还应着重以下几方面工作: (1) 需求调研团队的成员组成。信息化建设项目不单纯是计算机信息系统的开发集成,项目在采用先进的信息化技术的同时,还要满足企业生产管理的需求,以提高企业经营管理效率,增加效益降低成本为宗旨。因此,需求调研团队成员中不但要有管理咨询、计算机技术等方面的专业人员,还必须有行业方面的专家参加并领衔。由于大型石油企业及其下属分公司在生产业务范围及管理体系等方面都有其特殊性,因此,不但实施方要有行业专家, 还要广泛吸纳用户方的专业人士进入调研团队,并作为主力全程参与项目建设。这对保证项目在普遍适用的基础上,又能满足特殊需求,并最终获得用户的认可将很有帮助。 (2) 需求收集工具、方法的选择。需求收集有访谈、群体创造技术、群体决策技术等多种方法,选择合适的需求收集工具、方法,无疑可以起到事半功倍的效果。在石油行业大型企业信息化建设过程中,通过实践总结,我们认为采用调研工作会议和调查表交替进行的工作方式有助于调查结果的正确性和普适性,原型系统的方法有助于需求收集的准确性。设计合理科学的调查表可以使项目组迅速地从数量众多、分布广泛的调研对象中获得有用的信息。在对收集的信息进行整理分析的基础上,对不明确和有异议问题、业务需求要在调研工作会议上进行讨论,通过让与会代表充分发表意见,求同存异,消除歧义, 避免遗漏。同时,通过提供原型系统的方法,项目组可以尽早地获得用户需求的反馈。由于原型系统是可摸可触的,用户可以亲身体验系统使用过程,而不仅仅是抽象的谈论需求,这无疑可以帮助用户更加准确地描述他们期望的产品特征。通过数次的用户体验―反馈信息―原型改进的循环过程,项目组就可以收集到足够的需求信息,从而顺利进入设计实施阶段。 (3) 在需求收集过程中,项目经理要充分发挥沟通协调和项目控制的作用,使项目发起人、用户等关键干系人充分理解需求调研内容、进度及存在问题,协调各方力量解决需求调研过程中存在的困难,不能遗留问题或模糊不清的需求。同时,项目经理还要根据项目可行性研究报告及项目立项报告对需求调研的范围进行有效控制,防止项目范围盲目扩张。 3.2 结合WBS技术定义范围 范围定义是指建立详细的项目和项目产品描述文档。详尽的项目描述文档对项目的成功是至关重要的,这些文档描述项目的主要产出品及项目的建设前提和限制条件。当项目启动时,大多通过项目范围来定义项目交付产品,似乎也同时严格界定了实施方的工作范围及内容。但是,由于用户及实施方审视范围的角度不同,双方对范围的定义也不同,项目范围中隐含的工作需求也不能全部明文规定在项目建设文档中,这是导致用户变更的重要原因之一。利用WBS(工作分解结构)可以有效地帮助解决这个问题。 制定好一个WBS的指导思想是逐层深入,以可验证、可控制的交付产品为导向。先将项目交付成果定义确定下来,然后再逐层把项目交付产品或项目工作分解成更小的更可控的部分,直到只有单一产出品或工作成果的工作包层,建立明确、量化、可验证和可测试的项目交付品组合架构。WBS结构每深入一层,对项目工作的定义就更加详细,项目定义越详尽细致,项目用户和项目成员对项目的需求和产出理解的就越准确清晰,这无疑有助于帮助理清项目用户真正需求从而有效控制项目范围。这种方式的优点是结合项目进度计划、成本管理、人力资源计划划分项目工作,项目工作内容直观,各阶段工作成果清晰,时间感强,在项目范围评审阶段容易发现遗漏或多出的部分,有利于帮助项目干系人明确项目范围内包含的所有工作需求,也更容易被大多数人理解。 3.3 范围核实过程 范围核实是指对完成的项目产品的正式接受过程,是项目组同用户或项目发起人共同评估项目可交付产品是否完全满足需求并取得用户或项目发起人对项目产品的正式认可。项目范围核实与质量控制的不同之处在于,范围核实首要强调的是项目产品及其相应的质量要求的可接受性。 这个过程是项目范围确定之后,项目进入实施阶段之前各方相关人员的承诺问题。一旦对项目范围认可则表明已经接受该事实,项目各方就必须根据承诺去实现它,这也是确保项目范围能得到很好的管理和控制的有效措施。为增加范围核实工作的严肃性,在范围核实阶段,范围说明书、范围基准等相关文件应该得到项目发起人、项目用户、项目实施方等关键干系人的签署认可,使这些文件成为项目实施的基础性文件,从而避免在项目实施过程中项目范围扩张及不必要的范围变更。 3.4 范围变更控制过程 范围变更控制是指对项目状态及项目产品范围进行监督,管理范围基准的变更,确保所有的变更需求及行为都经过变更控制流程。信息化项目在执行过程中,随着用户业务的发展、对信息系统应用认识的提高,需求变更不可避免。因此,项目需要建立一套规范的变更管理过程,在发生变更时遵循规范的变更程序来管理变更。 变更管理主要解决来自项目发起人及用户的变更要求。正如我们前面所说,范围的变更会导致额外的成本,影响项目关键路径,更多计划外的工作,在有限的项目预算范围内,并不是所有这些变更都能被批准。有效的项目范围变更控制既要能保证对项目成功至关重要的工作或用户需求及时纳入到项目范围管理中来,又要能保证将一切非必要、非紧急、不合理的、无效变更屏蔽。在项目变更控制流程设计过程中,在保证流程严肃科学的同时,我们又要根据不同项目的具体特点考虑项目变更控制流程的灵活性。如果项目变更控制流程过于冗长繁琐,要么会导致有价值的变更需求不能及时纳入到项目管理中来,从而丧失了提高项目经济效益的机会,要么会导致项目参与人员完全忽视了变更控制过程,致使项目范围管理失控;如果变更控制过程过于简单,又会导致很多没有经过认真讨论评估的变更需求轻易地进入项目执行范围,造成了对项目的损害。 所有的变更请求都应以书面的方式提出,项目发起人、项目实施方双方都应对变更进行分析, 评估变更的性质,变更对项目价值的影响,变更给项目带来的风险以及对进度、成本的影响,受影响的各方都应该清楚明了自己所受的影响。根据变更的性质, 提交相应的变更决策组织确认和审批。在大型信息化项目建设中, 每个项目都应成立一个由业务方、管理方、实施方三方高层领导参加的项目变更控制委员会,变更控制委员会拥有最终批准或否决变更请求的权利。该委员会的职责和作用应该在变更控制流程文件中有明确的说明,并得到项目各方关键干系人的授权。 实践中,那些对项目进度、成本影响较小或通过项目关键路径调整等技术手段能予以消除影响的变更请求,往往授权项目经理进行决策。但是那些对项目范围、投资或功能有重大影响的变更请求,必须由变更委员会按照项目变更控制文件规定的流程进行决策。在大型石油企业的大型信息化项目中,变更控制委员会应该由业务主管部门、计划规划部门、预算管理部门及实施方高层领导等对项目的投资、工期、功能等有重大影响的干系人组成。为了对实施方进行保护,同时对项目发起方进行约束,对于成本和进度影响大的变更,决策者应考虑为项目增加相应的资源,如延长时间和追加资金等。批准的变更应由项目各方正式签署,成为项目下一步范围、进度、成本控制的基础。 那么,我们怎么能知道哪些变更应该被批准哪些应该拒绝,AHP(层次分析法)是一种有效的工具,我们可以将所有变更请求进行排序,然后在项目预算范围内,批准那些得分最高的变更。图1是项目范围变更的AHP分析示例。 在做项目范围变更层次分析时,应该采纳项目干系人、项目团队成员、专家等各方面的意见,以保证全面考虑各方面的意见,并取得最佳结果。 4 结 语 总之,对项目进行范围管理看似一个单纯的、直接的任务,但事实并非如此,它需要管理、技术、沟通等多方面的经验,需要项目经理予以足够的重视,去认真研究、思考和实践。随着信息化技术的发展,项目范围管理的作用将进一步显现。其中,准确的需求分析和定位是基础,科学的项目范围定义是优秀,严格有效的范围变更控制是关键,三者是一个有机的统一体,缺一不可。 项目范围管理论文:核电站全范围模拟机项目开发管理 摘要:核电站全范围模拟机的设计、开发、测试、安装周期较长,且上游设计数据严重滞后于模拟机设计开发,为了确保全范围模拟机满足合同的进度和质量要求,必须实行高效的项目管理。 关键词:核电站;全范围模拟机;项目管理;项目计划;项目控制;项目组织;项目协调 核电站全范围模拟机项目管理的职能归纳为计划、组织、协调和控制。首先是根据项目目标和合同要求,利用可调配的人力和物力资源,制定项目管理所要遵循的计划和技术方案;然后,组建项目团队,划分工作职责和范围;在项目执行过程中沟通协调,调动项目资源,通力合作;对项目执行过程进行控制管理,尽可能地与计划相符合,逐步实现项目目标。 1 项目计划 项目计划是根据模拟机项目的进度、成本和质量要求,提出项目组在整个项目执行周期内要达到的进展目标和实现目标的方案途径,并表述在整个项目执行周期内项目组成员的工作目标、内容和方法。项目计划有项目总体设计方案、上游设计数据收资计划、人力及物力资源的配置计划、工程文档提交计划、设备采购计划、项目资金预算、质量计划,项目三级、四级进度计划等。 参与核电站全范围模拟机开发项目的各单位及各专业之间,分工精细且过程复杂,协调关系很严密,要把这些繁杂的部门和专业有机体科学地组织起来,各司其职,互相协调,就必须要有一个严密的计划。而且项目计划为模拟机项目进度控制、成本控制、质量控制、风险控制等复杂管理活动确定了基准,它不仅为控制管理指明了目标,而且还为控制管理提供了依据。 项目计划编制应该采用工作分解结构(WBS)技术来确定工作任务,从项目的目标开始,逐级分解项目工作,直到项目工作已经充分地定义在适当的细节水平,这样对项目工期、成本和资源需求的估计可以比较准确。进度计划编制三要素有:分解和定义分项工作内容;确定各项工作之间的逻辑关系;确定各项工作持续的时间,满足要求的工期。 对于核电站模拟机项目开发工作分解是按项目流程的各阶段工作进行活动分解和定义,分别有项目启动、初步设计、详细设计、模拟机工厂测试阶段、模拟机设备发运和安装、模拟机现场验收交付等阶段。 2 项目组织 项目组织就是组建模拟机项目团队,确定成员的工作范围和职责,各尽其能,以有效地发挥团队作用,并能严格按照项目进度计划,顺利完成核电站全范围模拟机开发及交付。 组建一个团结、和谐、工作高效的项目团队,能够激发团队员工的创造力和凝聚力,对模拟机按时高质量地交付具有至关重要的意义。项目主任工程师的选择对项目经理管理工作的开展很关键,其人选一定为技术和责任心较强的,具有一定协调能力,并能够完整地跟踪项目开发过程,受其他项目工作或事情的影响较少;系统主要负责人尽可能地稳定,负责和跟踪项目开发的整个过程,保证所负责工作及与他人接口工作的连续性。 3 项目协调 项目协调就是协调项目团队成员之间、与项目关联的各单位及部门之间的关系以及项目组的各种资源,为项目的实施和按计划完成提供组织保障,良好的沟通协调是项目管理的纽带,它对于项目取得成功是必不可少的。 项目经理应具有较强的沟通协调意识,一般要花50%~70%精力用于沟通,同时要掌握提高沟通的有效性,做到尽早沟通和主动沟通,建立定期沟通机制,及时了解模拟机用户的需求、项目进展情况和存在潜在的问题,必要时采取有效措施,避免项目实施中不必要的损失。 3.1 内部协调 与项目组成员进行沟通,以引导或劝说的方式获得成员的信任和支持,或排除各种可能的冲突因素,使项目成员能积极地做好本项目所负责的工作内容,取得项目组内部运作的协同效果。针对项目开发过程中的技术疑难问题,及时组织技术负责人开会讨论,商量解决办法;项目成员的工作安排与其他项目有冲突时,及时与部门领导或公司领导沟通协商,保证本项目工作顺利执行。 3.2 外部协调 与业主、工程公司、设计院、各分包商进行有效的沟通,讨论业主对模拟机的技术需求和各方参与支持计划;针对意见不一致的疑难问题时,及时召开项目协调会协商解决;上游设计数据是模拟机开发和调试的关键依据,要根据项目进展密切与设计院沟通,跟踪上游数据状态。 4 项目控制 项目控制就是随时根据项目的实际进展情况,与项目三级、四级计划比较,找出进度偏差,分析其原因,研究进度偏差纠正措施,从而有效地实现核电站全范围模拟机项目目标的过程。 控制管理是核电站全范围模拟机项目管理的关键环节,进度控制、成本控制、质量控制是决定项目成功的重要因素;风险控制管理在模拟机项目开发过程中也比较重要,以免产生重大偏差影响项目进度及质量。 4.1 进度控制 影响模拟机开发、测试进度的主要因素有:上游设计数据提交迟缓,影响模拟开发;接口管理问题,导致下游工序延误;DCS和汽轮机控制数据不成熟,占用大量时间进行测试和修改,影响模型的测试进度;测试教员和操纵员能力和工时,影响测试进度及效果。 项目进度控制需要对三级进度计划进行全面跟踪、动态管理,消化上游延误,保证关键路径上的重要节点、里程碑按期实现。 核电站全范围模拟机设计、开发、调试、安装等过程由各个不同分包商或相关方承担,协调他们之间的进度分界点也是进度控制的重点工作。定期召开项目周会、月度会,对本周工作进展进行梳理和总结,分析疑难问题,讨论解决方案,给项目组成员及时后续工作计划。 4.2 成本控制 成本控制是根据核电站全范围模拟机项目立项时编制的项目预算,在模拟机开发过程中对各种影响成本的因素和条件采取一系列预防和调节措施,以达到实现项目成本管理目标的控制管理行为,为企业创造更多的经济效益。 项目成本控制必须遵循预先控制和过程控制的原则,并在成本发生之前或在发生的过程中去考虑和研究为什么要发生这项成本,应不应该发生?应该发生多少?应该由谁来发生?应该在什么地方发生?是否必要?决定后应对过程活动进行监视、测量、分析和改进。 4.3 质量控制 质量控制是对核电站全范围模拟机开发过程通过质量检查和监督,消除模拟机开发和交付各阶段质量不合格或不满意的各种因素,保证模拟机交付质量和满足用户需求。 编制项目质量计划和质保大纲,对模拟机开发每个阶段工作进行质量检查和监督,做好质量检查记录;配合买方质保人员对模拟机开发各阶段工作质保检查和监督,做好质量检查记录;根据项目进度情况,对模拟机各分包商进行质量检查,做好质量检查记录;项目QC人员对模拟机作业质量进行检查和监督,项目组工程师进行质量自检和互检;在项目执行过程中,尽早地提出问题和暴露缺陷不隐瞒,及时修改解决,不把问题带到项目后期,避免对模拟机质量、进度造成影响,增加额外成本。 4.4 风险控制 项目风险控制也是核电全范围模拟机项目管理中比较重要的组成部分。模拟机项目一旦启动实施,项目经理和项目团队的目标很明确,就是保证模拟机按合同进度及质量要求进行交付。模型机开发项目执行过程中,必须以项目风险分析为前提,制定风险防范和管理的策略与措施,将风险控制在项目可承受范围内,确保对项目进度、质量、成本等管理影响最小。 项目执行过程中对每个阶段的风险都需密切关注跟踪,并制定风险管理的措施或备用方案,核电站全范围模拟机主要风险有:系统数据、DCS及汽轮机控制数据延误;分包合同执行延误;测试人员能力有限及测试工时无法保证等。 项目范围管理论文:河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制要点 摘要:近些年来,随着社会经济的发展,公路、铁路、石油、电力、矿产等建设项目的涉水工程越来越多,其带来的防洪影响问题也越来越多,如何加强管理,解决工程建设带来的防洪影响问题,是水利工程建设管理方面的重要内容,也是进行防洪评价工作的主要目的。本文对防洪评价报告编制中的一些要点进行了归纳和总结,提出了报告编制中需要重点关注的几个方面,以便于更好地完成此项工作。 关键词:防洪评价 要点 1 问题提出 依据《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》(水政[1992]7号),对于河道管理范围内建设项目,应进行防洪评价,编制防洪评价报告。为加强河道管理范围内建设项目审查,规范河道管理范围内建设项目防洪评价报告的编制工作,水利部组织制订了《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》(试行),各流域机构及部分省市也制订了相关的报告编制大纲。 近些年来,随着社会经济的发展,公路、铁路、石油、电力、矿产等建设项目的涉水工程越来越多,其带来的防洪影响问题也越来越多。本文提出了报告编制中需要重点关注的几个方面,供研究和探讨。 河道管理范围包括河道、岸滩、湖泊、水库、人工水道、行洪区、蓄洪区、滞洪区等。 建设项目指新建、扩建、改建的项目,包括开发水利(水电)的工程,跨河、穿河、穿堤、临河的桥梁、码头、道路、渡口、管道、缆线、取水口、排污口等建筑物、构筑物,厂房、仓库、工业和民用建筑以及其它公共设施(以下简称建设项目)。 2 编制依据和技术路线 2.1 评价依据 评价依据主要有: (1)国家有关法律、法规及规定。 (2)有关水利规划文件。 (3)有关技术规范、规程和技术标准。主要包括堤防设计规范,以及铁路、公路、石油、电力等行业技术规范。 (4)有关设计文件及其审查意见、批复文件等。 2.2技术路线 在编制防洪评价报告时,应根据流域或工程所在场区的河道特点和具体情况,采用合适的评价手段和技术路线。同时,也应重点介绍设计洪水和分项防洪影响分析所采用的分析方法及技术途径,并说明其适应性和必要性。对防洪可能有较大影响、所在河段有重要防洪任务或重要防洪工程的建设项目,应进行专题研究,采用常规方法、数学模型计算、物理模型试验或其它试验等进行综合分析比较。对涉及滩地平面形态宽浅的河道和平原区、淀泊区、行洪区、分洪区、蓄滞洪区等的建设项目进行防洪评价时,应利用二维不恒定数学模型方法进行分析研究。必要时采用物理模型等技术途径进行验证。采用数学模型和物理模型等技术途径进行分析时,应结合具体分析计算,说明模型的设计、验证、参数率定、边界条件、工程概化等。 3报告编制流程 1、应了解建设项目所在地理位置、总体建设规模、项目前期工作概况,并收集相关设计资料和图纸文件,一般应提供1:5万的地形图以及更大比例尺的地形图。 2、了解收集工程项目所在河系及流域的基本情况以及相关水利规划情况。 3、查勘现场。 4、进行设计洪水计算。 5、进行相关的水力计算,包括洪水位、壅水、冲刷计算等。 6、根据计算结果进行相关分析,主要包括两方面内容: (1)对河道的影响分析,包括建设项目位置和布置分析、洪水位及壅水分析、冲刷和淤积分析、行洪形势影响分析,以及对防汛抢险、工程管理、第三人合法水事权益及附近村庄、耕地等的影响分析。 (2)进行建设项目自身的防洪安全分析,包括分析建设项目的防洪标准是否满足有关国家标准和行业标准的要求、分析建设项目的设防水位和措施是否符合防洪安全的要求等。 7、按防洪评价大纲要求进行报告编制工作,从建设项目工程布置、对行(泄)洪影响、对河势影响、与水利工程及规划的关系、对防汛抢险和水工程管理的影响、对水利工程设施影响、对第三人合法水事权益的影响,以及建设项目本身的防洪设施和防洪安全等方面提出评价意见和相应的防洪补救措施。具体内容可按照大纲要求进行编写。 4 编制要点 4.1前提条件 (1)防洪评价报告应在建设项目建议书或预可行性研究报告审查批准后、可行性研究报告审查批准前由建设单位委托具有相应资质的编制单位进行编制。 (2)需要明确评价的范围、内容和标准。 4.2 报告编制要点 防洪评价的重点问题主要有三个方面:一是工程建设对河道的影响问题,二是建设项目本身的防洪安全问题;三是工程建设对涉及第三人水事权益的影响问题。 不同的建设项目有不同的着眼点,需要根据实际情况具体分析,现对经常遇到的建设项目防洪评价时的关注点进行总结: 1、公路铁路 (1)桥梁 主要关注其角度、桥长、墩柱布置及型式、梁底高程等指标,掌握要点如下: ①角度:一般要求建筑物中心线应与河道正交。其中,考虑到铁路公路等线性工程线路较长的实际情况,天津市明确提出:“跨河建筑物中心线与河道应尽量正交,确实难以做到时,与主要行洪河道交角应在75—105°之间,与一般河道交角原则上在70—110°之间。” ②桥长:桥长应大于河宽。 ③墩柱布置的要求:为减小对水流状态的影响,要求同组桥墩中心连线与水流方向平行。且墩台不应布设在堤身设计断面内。 ④梁底高程则根据洪水位、净空及风浪高等要求确定。 (2)路基 首先分析其是否符合水行政执法所涉及有关法律法规和规定的要求。 重点关注路基是否在河道行洪、分洪范围之内,是否涉及到分洪口门,是否需要设置行洪通道等问题。 2、石油管线、供水管线 主要关注两个方面: (1)穿越方式及对堤防的影响。涉及的管线多为压力管线,其有压无压交替运用时可能产生震动,对堤防稳定产生不利影响,因此,对河道堤防的穿越都应有一定的安全距离并采取必要的补救措施。 (2)管道埋深如果不足,不仅对管道本身不利,对河道行洪也会产生影响。应通过冲刷计算分析管道的埋深是否合理。 3、输电线路 重点有两个方面: (1)杆塔弧垂与水面及堤顶的安全距离,根据输电线路的规模由规范确定。 (2)杆塔与现状及规划堤防的位置关系,一般应设置在堤防管理范围之外。 4、铁矿煤矿 矿产开采是一项系统工程,主要包括采矿和选矿两个方面,主要工程内容包括:采(选)矿平台、填充站、风井、运输道路、输电(通讯)线路、供水管道等,涉及的问题比较广泛,涵盖了以上几个方面的内容,需要进行综合分析。应根据工程设计,从防洪、自身安全、对第三人影响等方面进行全方位的综合评价。 5 结语 工程项目建设内容千差万别,报告编制前,应对建设项目涉及的专业进行初步了解,并收集相关的行业规范,报告编制工作中,重点关注对河道、自身安全、第三人水事权益等方面的影响。 对河道的影响需要从对河道行洪能力的影响、对河势稳定的影响、对堤防稳定的影响、对防汛抢险的影响、对河道相关规划的影响等。同时,项目建设也不应对第三人水事权益产生影响。而项目本身的防洪安全也需要进行分析评价。 防洪评价工作中,应重点解决好以上这几方面的问题,一切从实际出发,提出合理有效的穿(跨)越方案和补救措施,达到加强河道管理的目的,以保证河道的正常运用和工程建设项目的顺利实施。 作者简介 李磊,1980年6月出生,2004年7月毕业于天津城市建设学院,学士学位,工作于天津市永定河处,从事水利工程项目管理及设计工作,工程师。 项目范围管理论文:完善河道管理范围内建设项目管理确保河道防洪安全 摘要:随着社会经济的发展,河湖岸线开发利用速度加快,涉河建设项目日益增多,规模越来越大,对水工程的安全不可避免产生影响。《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《水利水电工程管理条例》《中华人民共和国河道管理条例》等相关法律法规明确了对水工程实施保护,规范了涉河建设项目的管理。但涉河建设项目涉及面广、影响范围大、管理要求高,违法违规建设行为屡禁不止且呈增多趋势,对水利工程安全运行、河流河势稳定、河道防洪及水上运输等造成了严重的隐患。 关键词:完善;河道管理;建设项目管理;确保;河道安全; 引言:构建河道现代管理体系,是保障人民群众生命财产安全的需要,人们对河道行洪的概念逐渐淡化,甚至无所顾忌地侵占河道,河道内开发,河滩上造林,甚至非法采砂、乱采滥挖,严重影响了河道防洪秩序,人水争地矛盾日益突出,河道行洪能力大为削减。河道树障和河道养殖池的严重阻水,致使河道两岸堤防岌岌可危。河道己成为防洪体系中最为薄弱的环节为确保人民群众生命财产安全,必须克服麻痹思想和侥幸心理,高度重视并加快推进河道现代管理体系建设,下决心解决河道管理严重滞后的问题。 一、加快河道现代管理体系建设的必要性 其次构建河道现代管理体系,是维护社会和谐稳定大局的需要。长期以来,由于利益驭动,围垦河湖、圈地开发、非法取土、乱倒垃圾和山区河道尾矿乱堆乱放屡禁不止,河湖资源被大量掠夺,围绕河道的纠纷日益增多,而河道管理体系不健全,部分县(区)至今缺乏河道管理队伍,管理交叉,职责不明,权界不清,监管不力,河道管理保护难以形成执法合力,并成为新的矛盾热点和社会不稳定因素。为了维护防洪安全和社会稳定,必须加快构建河道现代管理体系,建立事权清晰、监管到位、运行有序的管理机制,规范河道水事秩序。再次构建河道现代管理体系,是完善全省防洪减灾体系的需要。 二、当前河道管理存在的主要问题 1.外部环境影响 部分地方政府行政干预,影响了涉河建设项目的有效监管。政府投资项目、招商引资项目、“政绩工程”、“形象工程”等争投资上项目,不顾水利部门的管理规定和要求,不履行相关技术论证和审批许可程序,即开工建设。有些违章项目建设单位自认为有较强的背景,而无视河道管理规定,强行施工;有些项目建设单位对防洪影响处理工程,以各种借口不同步实施,甚至在工程竣工后多年不实施。各河道管理单位身处工程管理一线,河道管理工作需要当地政府和社会各界的支持,因此受外部环境约束和影响较大,处于两难境地,对部分违章建设行为难以进行有效的监管。 2.管理队伍能力有限 由于历史、体制等多方面的原因,很多河道管理单位职工的业务能力和知识水平参差不齐,相当一部分的职工是通过转口安置到河道管理部门工作,自身业务水平不强,对涉河建设项目管理的相关法规和内容不能全面掌握,对涉河项目的监督管理工作认识不到位,管理设备和手段落后等,以至在日常巡查中疏忽大意,发现不了问题,不能及时汇报处理违章行为。 3.法制观念淡薄 虽然我国先后颁布实施了《水法》《防洪法》《水利水电工程管理条例》等相关的法律法规,但有的河道管理单位并未制定相应的管理制度或制度不全面,在项目建设管理的各个阶段,不能采取有效的措施阻止或防范违法、违规行为的发生,无法保障相关涉河项目管理法规和制度的贯彻落实。如某县管理范围内一些小码头、船厂、砂厂等小型涉河建设项目逐年增多,这类项目多数为个体建设或村镇集体开发,投资少、占地小、数量多,部分群众法制观念淡薄,有的不了解建设项目申报程序和要求,有的嫌办手续麻烦,不愿申报,大多采取突击建设、暗中违章建设或强行建设等方式,在清除违章项目执法过程中又牵涉到民生等问题,难以执行,这些违法现象的存在说明水法规宣传工作不到位,违章建设单位或个人对水法规了解甚少,法制观念淡薄。 三、加强涉河项目管理,确保河道防洪安全 1.加强教育培训 提高职工业务素质和管理水平,是加强和规范涉河建设项目管理的前提条件。积极组织职工参加相关的水法规和涉河项目建设管理规定的学习培训,通过学习培训不断提高和巩固职工的业务能力,运用法律手段实施管理,做到依法行政和依法管理。 2.加大宣传力度 广泛深入地开展水法规宣传工作,争取建设单位的理解和各级政府领导的重视和支持,是实现涉河项目有效管理的重要途径。在宣传中,要做到广泛和深入的有机结合,充分利用“世界水日”、“中国水周”、水法宣传月、广播、电视、媒体等途径广泛宣传相关法律法规,加大水法律法规宣传力度,面向社会普及水法律法规知识,使社会各界了解涉河建设项目管理的规定和审批程序,定期和不定期巡查走访,主动了解涉河建设项目动态,提供良好的服务。 3.加快防洪和水毁工程建设 建设相应的防洪和水毁工程,修复护村坝和水库,确保河道安全。 4.强力推进河道清障行动 对行洪河道的主要阻水障碍进行了调查摸底,并汇总登记造册,建立清障工作台账。在此基础上,制定切实可行的清障方案。定时限、定责任推进清障工作开展,做到排查与清障相结合,教育与处罚相结合,治理与管理相结合。注重加强督导,加强宣传,大造依法清障的声势。 3.加强监督管理 加强涉河建设项目监督管理,是河道管理单位的重要职责,也是规范涉河项目管理的重要环节。涉河建设项目能否按批准的建设方案和施工方案施工,建设单位能否履行相应的职责和义务,重在加强项目的监督管理,河道管理单位应制定可操作的涉河建设项目监督管理实施细则,提出建设项目各阶段的管理要求。在工程开工前、施工过程中以及竣工验收等不同阶段要对照涉河项目的管理内容,逐项检查监督,严抓落实,并做好相应的记录。严格落实信息通报制度、定期巡查制度、防洪影响处理工程“三同时”制度、责任追究制度等。 四、关于完善河道管理建设项目管理的建议 1.积极争取地方政府理解和支持 各基层管理单位要积极主动地向地方政府解释水法规的相关规定,提高相关领导对水工程管理重要性的认识,争取地方政府的理解与支持,变被动为主动,把事后管理变为事前管理,引导各种涉河活动依法、有序、文明开展。促使建设单位主动办理审批手续,完善涉河影响处理施工、验收等工作。 2.涉河工程技术论证纳入立项阶段 借鉴其他影响处理工程经验,如水土保持、环境保护等,将涉河影响处理工程技术论证纳入可行性研究或立项阶段,工程所需经费作为独立费用的一部分列入工程概算投资,避免工程立项后再进行涉河影响工程技术论证、审查审批及经费的申报等。 3.加大查处力度 河道管理单位要与当地水行政执法部门加强协调沟通,明确职责分工,共同承担起涉河建设项目的管理工作。加大日常巡查力度,建立涉河项目台账,对各类违章项目建设做到及早发现、及时处理,对违法涉河建设行为,坚决制止、清除或督促完善审批、开工等手续,切实做到严防死守,依法严处。 五、结语 在以后的建设项目防洪评价工作中应明确工作思路,结合项目工程及河道、流域实际情况,有侧重点的进行分析评价,本着对项目负责,对河道负责,对防洪负责,对人民负责的态度,切实做好河道管理范围内建设项目管理确保防洪安全。 个人简介: 杨国锋:男(1979年11月--)汉族、籍贯:江苏省兴化市、现就职于兴化市西郊水务站助理工程师学历:大专主要研究方向:水利工程建设。 项目范围管理论文:河道管理范围内建设项目管理的问题及建议 【摘 要】 水利工程从古到今一直都是关乎民生和国家发展的重大课题,而河道管理范围内建设项目管理的好与坏直接影响到工程质量的劣与优。随着近年来河道工程项目的逐渐增多,管理任务和难度也逐渐增大,在面临着严峻影响防洪工程安全问题、确保提防安全、河道畅通等问题时,项目管理的质量也引起了广泛的关注。如何强化建设项目工程管理,实现河道工程的安全和稳固,是值得长期探索的问题。本文从河道建设项目管理的现状和存在的问题出发,分析和给出了关于河道建设项目管理的一些建议或意见。 【关键词】 项目管理 河道管理 存在问题 建议 随着近年来河道建设项目步伐逐渐加快,管道管理范围内相关建设项目也逐年增加。河道管理范围内出现违规建设、提防安全隐患、侵占河道等现象严重,防洪安全隐患也不断增加。所以加强河道范围内建设项目管理具有深刻的现实意义。下文就其现状和问题,以及解决办法进行探讨。 一、 河道工程建设项目管理的现状 近年来,关于河道建设的法律法规政策不断的被颁布出来,《防洪法》、《水法》、《河道管理条例》等法律也都对建设项目的监督管理做出了相关的规定。同时也实行了专家评审制度,规范了河道工程项目建设管理,使得相关管理工作走向了法制化的道路。 (一) 建设项目管理审批基本架构 随着时代的发展,根据实际需要,河海管理部制定了《海河水利委员会河道管理范围内建设项目审查管理细则(暂行)》、《海河水利委员会河道管理范围内建设项目审查工作制度手则》等等。这些管理办法完善了审批环节和建设项目的制度,并且将建设项目受理、审查、评审和最终的批复等等各个阶段都做出了明确规定,时间限制、质量要求、工作流程、责任到人等一系列提高建设项目管理工作的措施都被明确标注出来。 (二)专家评审程序 专家评审制度更加的规范化和高效化,形成了专家评审制度委员会,保证了行政审批的科学性和客观性,并且依照专家的评审意见,告之报告需要修改的情况,对符合条件的建设项目做出准予批复。 二、建设项目管理存在的问题 虽然河道管理的相关部门一直在工程建设项目管理方面做出自己的努力,但是现阶段依旧存在着很大的问题。比如防护工程落实难、监督管理力度不够、社会单位或者个人法律意识淡薄、开工手续办理不及时等等,重点问题表现在以下几个方面: (一) 监督措施未执行到位 对建设项目管理出现的一些问题进行查处的过程中,并未在汛期之前做出了相关的整改。河道管理建设项目存在以下问题:1、建立了执法责任制的同时,相关监管措施和汇报工作情况程序未得到完全的落实。2、对违章项目加大了处理和惩罚力度并未真正执行,在工程出现问题时,走关系或者送红包就敷衍过关现象严重。 (二) 当地行政干预难控制 在河道工程建设项目施工过程中,上级部门或者地方政府为了尽快完成工程,往往会为了避免麻烦而多方协调,甚至下达命令,不顾工程质量问题,这就造成了建设项目过程中,相关的河道管理部门执行法律的困难性和阻碍性,查处工作也就处于被动和无奈的地步。 (三) 遵守法律意识不强 有些申请单位只是非常重视拿到行政许可证明,而一旦得到批复后,就没有了自身的约束力,而不重视河道管理部门的监督检查工作。这就给河道建设项目的安全性带来了一定的隐患。 三、对建设项目管理的建议 我们需要以构建科学发展观为目的,把构建社会主义和谐社会作为主要思想,不断提升社会服务能力,确保河流的健康长寿和防洪安全,维护地方经济的不断发展和进步。对建设项目工程管理有以下几个方面的建议: (一) 落实法律法规 开展河道管理范围内的建设项目管理工作,海委需要认真贯彻和落实了《行政许可法》等相关的法律法规。为了在河道建设项目管理方面取得一定的成效,主要需要注意以下几个方面的问题:1、将现在科学技术的发展利用起来,加大新闻媒体、网络的宣传工作,使得全社会的人民都了解建设项目管理的相关许可程序和法律法规,并且将其需要履行的义务和享有的权利都进行进一步的陈述,增强管理和落实的自觉性。2、提高办事和审查的效率。规范审查过程,落实职责到人,细化各个环节的工作,提升服务效率和能力。3、遏制违法行为、增强查处力度。将监督管理和预防制度相结合,对违法犯罪行为进行查处或者监督其改造,这就会让河道项目实施工作得到一定程度上的改进。 (二) 规范审查标准严格进行质量把关 加快完善水利制度的规划,完善审查标准。海委可以行使河道管理行政许可的相关职权,需要行使好自己的职责,把握好审查环节。目前具体制定的计划还不完善,比如水功能区划、河道整治规划、规划治导线、滩地利用规划等都还没有明确出台,加快制定审查规定的制定,才能提高审查质量。 严格把好质量管,解决争议问题。在召开专家评审会之前,需要将使用的基础资料、正确的计算方法、相关技术资料等准备完整,并且对不满足评审会要求的,责令其修改并最终满足要求。 (三) 落实监督防护工作加强验收管理 很多取得行政许可的申请人并不重视需要注意的防护减免措施,这就给今后的审查管理工作带来了困难。河道管理机构在实施和落实防护工程的过程中做出了自己的努力,但是实践起来却存在很大的困难,建议在批复给申请人的时候,签订河道防护协议,这样不仅能促进按时开工,也能对工程质量做出一定的保障。 在建设项目竣工时,河道管理部门应该组织相关工作人员和技术人员对其完成的项目进行各项技术检查,根据相关规定内容、验收标准,执行各个步骤的认真核查和检验。对符合验收标准的工程,准予通过,对存在重大隐患或者可能存在风险的工程,责令其进行修复,从而保证工程质量。 四、总结 本文针对河道工程建设项目管理存在的一些问题,分析了其产生的原因,也给出一些建设性意见。建设河道工程是经济和社会快速发展的需要,也是国家和人民稳定和谐的需要。随着建设项目工程的逐渐增多,维护好河道工程的健康生命,维护好河道的正常工作秩序,将河道工程建设项目管理的井然有序刻不容缓。需要在地方政府的支持下,鼓励每个人参与到其中来。并且通过避免违章建设、规范洪水评价制度、加强监督管理,制定一定的法律维护措施等等来强化河道工程建设项目管理。 项目范围管理论文:浅谈造价咨询业务在项目管理中的范围管理 【摘 要】传统意义上的造价咨询,也因为服务对象的不同而向更细的方向延伸。而在现行造价咨询服务收费没有随之相应变化提高的基础上,我们工程造价咨询中介机构如何能在生存和发展中不断前进,就是我们需要解决的主要问题。本文就工程造价咨询业务如何做好范围管理方面进行一些浅谈。 【关键词】工程造价咨询;范围管理;项目管理 随着我国改革开放的逐步深入和行业的分工细化,作为社会中介的造价咨询机构,在工程造价咨询领域中的作用日益凸显;但随之而来的是造价咨询业务的服务范围在不断的扩大,已深入到工程项目的全过程之中,单就传统意义上的造价咨询,也因为服务对象的不同而向更细的方向延伸。而在现行造价咨询服务收费没有随之相应变化提高的基础上,我们这些工程造价咨询中介机构如何能在生存和发展中不断前进,就是我们需要解决的主要问题。本文就工程造价咨询业务如何做好范围管理方面进行一些浅谈。 一、工程造价咨询适用项目管理理论 项目是为创建一个独特产品、服务或任务所做出的一种临时性的努力。而项目管理就是项目管理者对项目进行管理的行为,是指以项目为管理对象,在既定的约束条件下,根据项目的内在规律,为优化实现项目目标,对项目生命周期全过程进行有效地计划、组织、指挥、控制和协调的系统管理活动。工程造价咨询就是工程造价咨询企业为一个特定的工程建设项目所做出的一种临时性的服务,它具有项目的基本特征。所以工程造价咨询适用项目管理理论。 而影响项目最终目标的因素是多方面的,包括项目管理的九大知识领域(包括项目的整体管理、范围管理、时间管理、费用管理、质量管理、沟通管理、风险管理、人力资源管理、采购管理)。然而,要将这九大知识领域对工程造价咨询项目成功产生的影响的轻重程度上进行比较的话,我个人认为其中项目范围管理是最为重要的。 二、现行工程造价咨询业务范围 《建设工程造价咨询合同》示范文本GJ-2002-0212第四条建设工程造价咨询业务范围:“建设工程造价咨询业务”是指以下服务类别的咨询业务: (a类)建设项目可行性研究投资估算的编制、审核及项目经济评价; (b类)建设工程概算、预算、结算、竣工结(决)算的编制、审核; (c类)建设工程招标标底、投标报价的编制、审核; (d类)工程洽商、变更及合同争议的鉴定与索赔; (e类)编制工程造价计价依据及对工程造价进行监控和提供有关工程造价信息资料等。 实际工程造价咨询业务往往因委托单位的不同其服务范围差异较大。如事业单位它会在造价咨询成果文件出具后对项目管理提出咨询建议要求,房地产公司它会在造价咨询成果文件出具后对甲供材、形象进度支付、工程量指标、经济指标进行分解、分析,甚至对单体项目进行分段、分层提供材料明细计划等。如此这些工作在上述《建设工程造价咨询合同》示范文本GJ-2002-0212五项范围中是没有的。 三、如何利用项目管理理论对工程造价咨询业务进行范围管 理 1.从范围定义开始范围管理 项目范围是定义一个项目过程中最重要的部分。如果你不确定你在进行的是什么,以及你所进行的项目底线,你就根本不可能成功。管理项目范围是项目管理里最重要的一部分。但是,如果你没有好好定义项目范围,管理项目范围几乎就是不可能的任务。定义项目范围的目的,是把项目的逻辑范围清楚地描述出来并获得认可。范围陈述被用来定义哪些工作是包括在该项目内,而哪些工作又是在该项目范围之外。你能够把项目范围定义得越清楚,你的项目目标就会越明确。 2.项目范围确认 项目范围确认是指对项目执行过程中完成的各项工作或形成的可交付成果进行核验和接受。该过程要求对项目在执行过程中完成的各项工作进行及时检查,确保正确、满意地完成项目范围定义提及的全部工作。范围确认的结果是对项目工作完成成果的正式接受。 工程造价咨询项目的范围确认以提交的工程造价咨询报告为最终结果,在工程造价咨询合同约定的五种业务范围内工作。所以在此不要无病呻吟,画蛇添足(管理经验书、甲供材超欠供等在报告中不必提及),多做了那么一点,管理建议书是问题所在还好,一旦不对客户很生气,后果很严重! 3.项目范围变更控制 我想很多人可能会与我同感,一个项目做了很久,感觉总是做不完,就像一个“无底洞”。你想增加人尽快完成这个项目,而委托方总是有新的需求要项目咨询方来做,就像委托方是一个不折不扣的发令者,而咨询方是在苦苦接收的接受者。实际上,这里涉及到一个范围变更控制。项目中哪些该做,哪些不该做,做到什么程度,都是由咨询合同来决定的。一旦项目开始进行,你就到了必须要使用范围变化管理的时候,因为委托方会不断要求你完成超出原来范围的工作,或者和原来范围不同的工作。如果你不善于利用这一技巧,你就会因为要完成比原先同意的工作,还要多上好几倍预算和工作量而疲于奔命。换句话说,你将面临很大的麻烦。这也是导致项目失败的主要原因。所以在范围变更时,首先要争取变更向相对自己有利的方向发展;其次要按照程序核实确认已经和将要发生的范围变更,杜绝范围蔓延;然后结合进度、费用、质量控制和合同管理等其他管理任务,妥善处理已经发生的范围变更。 综上所述范围管理无疑在工程造价咨询项目管理中占据了重要位置,应该得到充分的重视,这是一个成功的工程造价咨询项目管理所要求的最基本的条件。
电气安全论文:建筑安全节能型电气设计技巧分析论文 摘要:本文介绍了建筑的现状,指出建筑电气是建筑的一部分,做好建筑电气设计的安全性和节能性是建筑电气设计师的职责。分别从电源、供电线路、消防、变压器、电机、照明几个方面介绍了建筑电气设计对建筑的安全性节能型的影响。 关键词:建筑电气;安全性;节能型 引言 随着经济的增长和人们收入的增加,建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。城镇一体化建设的加速,我国的建筑面积以每年十几亿平方米的速度递增。据建设部和国家建材局的统计,我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%。建筑节能在建筑行业势在必行。这些都要求建筑电气工程师发挥才智,既要满足建筑功能要求,给居民提供舒适、方便的生活空间,还要尽可能的做到减少建筑耗能。下面分别从建筑电气设计安全和节能两个方面进行了分析。 一、建筑电气设计的原则 建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则,它体现了国家的政策和对建筑的质量要求,是建筑电气设计者设计的标准。 建筑电气设计应满足建筑的功能需求,保证建筑的各项功能稳定连续运行,给居民的日常生活带来方便、快捷。 建筑电气设计是建筑的一部分,在设计过程中也要考虑综合经济因素,既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用,以求得建筑生命周期内费用最低的目标。 二、建筑电气设计的安全性 建筑电气设计的安全性从电力供应、供电线路、电气设备的接地、建筑消防控制方面进行了分析。 2.1电力供应 电力在现在建筑中占有重要作用,没有了电,建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活得基础。因此,为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电,互为备用。此外,还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器,根据防火要求,主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线,应做成手车式。 2.2供电线路 居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运行,供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小,使电阻变大,功率过载将导致电路发热或引发火灾。 2.3电气设备的接地 现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备,电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连,为保证人员安全,此共用接地体的电阻不应大于1Ω。 2.4建筑消防控制 建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统.包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分,实现报警灭火自动化。其中,消防线路要求要求穿金属管或者暗敷,目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用,保证信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要,为且确保安全,消防水泵的控制应设置两路:一条由引至消防水泵控制柜;另一路则引至消防控制室。 三、建筑电气设计的节能性 建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗,建筑电气设计师也应从全盘考虑,既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗。下面分别从变压器、线路、照明几个方面给与分析。 3.1变压器的选择 变压器应选用节能型变压器,高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致,可以铁心的涡流损耗;良好的接缝密合,可减少漏磁损耗。与老产品比,节能型变压器空载损失和短路损失降低,10kV系列分别降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年节电9kW•h[3]。节能型变压器,因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点,而在近年得到了广泛的应用。 变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50%时,变压器的有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加,因此要考虑综合经济效益后进行选择。工程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费后,一般变压器的负载率取容量的80%。 3.2配电线路损耗 建筑中供电线路长且多,由于电阻的存在,当电流通过时就会产生功率损耗,其计算公式是:式中:ΔΡ—三相输电线路的功率损耗;I—线电流;R—线路相电阻。对于供电线选定的条件下,“R”值不变。可见电流越大,电路损失越大。线路的电阻R=ρL/S,电阻与电阻率ρ、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑: 选用电阻率ρ较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之。减少导线长度,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径。增大导线截面积,对于较长的线路,在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用,可以由以后的运行费用抵消。 3.3电动机的节能分析 减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的,因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减少线路损耗外,还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化,以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频控制后空调系统的运行费可节约30~40%。 3.4照明节能 照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能,通常的节能措施有以下几种:(1)充分利用自然光,在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合,做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合,从而节约人工照明电能。(2)使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等,公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。(3)对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关,高级客房采用节电钥匙开关,公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关,走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。 四、结语 建筑电气的安全和节能措施还有很多,设计的节能潜力很大,广大电气设计人员在设计中应精心考虑,反复比较设计方案,拿出一套符合各种技术指标,满足功能需求的前提下,行之有效而又切实可行的节能措施,从而达到真正安全节约的目的。 电气安全论文:人机环境考虑电气安全论文 引言 在安全生产中.电气安全是一项重要的工作。触电伤害作为现场工作人员的四大伤害之一,其在18种工伤分类中占据第四位,是指电流通过人体而产生的化学效应、机械效应、热效应及生理效应而导致的伤害。尤其在潮湿地区或进入夏季,气候炎热潮湿.触电伤害容易发生。为防止触电伤害事故,必须加强用电安垒管理。施工现场的电气系统本身是一个相对独立、完整的体系,加强电气安全管理,就应从“人一机一环境”综合考虑,并注意电气的系统性、完整性。 1电气伤害事故预防措施 1.1完善制度,健垒用电手续 为确保生产和基建任务顺利进行,防止电气伤害事故,落实电气安全管理制度,必须认真执行电气安全技术规程,严格执行电业系统规定的“两票三制”,并定期检查执行情况,纠正存在的问题。由于生产基建、设备检修、新设备试车等多项工作.设备停送电频繁。如这些环节协调失误.就可能发生事故。为避免因停送电不协调导致事故的发生,应该拟定“设备检修停送电联系规定”。凡供电由电气作业人员直接控制的传动机械设备停电时,必须由工程项目负责人填写“联系单”,持单并由设备操作工签字同意,再由值班电工签字方能进行停电操作,停电后,经验电、装设按地线、悬挂标志牌,将联系单交工程项目负责人保存,即可开始设备检修等工作。工程项目完毕,再经有关人员签字,经检查确认安全,方可送电。 1.2加强教育、提高工作人员素质 在电气现场工作中,为了减少电气伤害事故,确保电气安全,必须确保电气作业人员的安垒。 首先,电气作业人员必须经医生检查身体.并证实确无妨碍电气工作的疾病,经过专业培训,具备必要的用电安全知识并且考核合格,持有上级部门颁发的电工作业操作证,才能担任电气作业和电气作业监护人工作,其次,电气作业人员必须严格执行《电力生产安全工作规定》,按章操作。在易爆场所的电气设备和线路的运行,必须按照《爆炸性环境防爆电气设备选用标准》执行;同时,电气作业人员作业时,必须穿戴好劳动保护用品,必须熟悉触电急救方法。当电气工作人员在工作,尤其是在危险区域进行工作时,监护人员应随时提醒.注意安全,禁止大声怪叫,以免引起错觉而引起事故。当气候条件恶劣时,应停止户外电气作业,不得已而紧急抢修的应采取可靠的安全措施。在雷雨天气需巡视室外高压设备时,巡视人员应穿绝缘靴,并不得靠近壁雷装置。 1.3确保设备安垒要防止发生电气伤害事故,电气设备本身的安全是前提条件。如果电气设备本身不安全,也就谈不上电气安全。因此,任何一家企业,要想杜绝电气伤害事故发生,首先要做到使用的电气设备的安全可靠。要想做到电气设备安全可靠,必须做到以下要求: 电气设备必须经过安全认证,具有国家指定机构的安全认证标志; 要有备用电源,尤其是停电能造成重大危险后果的场所,必须按规定配备自动切换的双路供电电源或备用发电机组、保安电源, 做好防触电工作,防止人体直接、间接和跨步电压触电(电击、电伤),可采取以下措施:接零、接地保护系统,漏电保护,绝缘保护,电气隔离,安全电压,屏护和安垒距离,连锁保护, 做好电气设备的防火防爆工作:消除电气引燃源。为防止电气设备、线路因过载、短路等故障,产生引燃温度、引起电气火灾,除按常规设置过载、过电流、短路等电气保护装置外,可装设能发出声、光报警信号或自动切断电源的漏电保护器。根据燃、爆介质的类、级、组和火灾爆炸危险场所的类、级、范围,配置相应符合国家标准规定的防爆等级电气设备(包括线路导线、接地装置),防爆电气设备的配置、维护应符合整体防爆要求。还应采取必要的隔离、连锁保护装置、防静电等措旋;要有安全距离,一般电气设备与爆炸危险场所间的安垒距离,采用消防规范规定的防火间距,注意通风,电气设备通风系统的进气不应含有爆炸危险物质或其他有害物质,废气不应排人爆炸危险环境,通风系统必须用非燃材料制成,电气建筑物、电气灭火、消防电源、消防报警和控制等对策,一般由消防行政部门按消防规范要求提出; 要有防静电措施。为预防静电妨碍生产,影响产品质量、引起静电电击和火灾爆炸,从消除、减弱静电的产生和积累着手,采取的主要对策有:工艺控制,即从工艺流程、材料选择、设备结构和操作管理等方面采取措施,减少、避免静电荷的产生和积累,要防泄漏,生产设备和管道应采用静电导体,存在静电引起爆炸和静电影响生产的场所,其生产装置(设备和装置外壳、管道、支架、构件、部件等)都必须接地,采用静电消除器进行中和,减少静电非导体的静电,采取屏蔽措施,有可靠接地的屏蔽装置。 1.4科学处理事故、减小危害 对已造成触电事故的人员进行正确实施科学救护,是降低事故伤害程度的关键。一旦发生电气伤害事故,必须沉着应对,采取正确的方法进行施救。 1.4.1及时、正确地脱离电源 对于低压触电事故.可采用以下方法使触电者脱离电源:如果触电地点附近有电源开关或电源插销,可立即拉开开关或拔出插销,断开电源,如果触电地点附近没有电源开关或电源插销,可用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头切断电线.断开电源,或用干木板等绝缘物插到触电者身下,以隔断电流-当电线搭落在触电者身上或被压在身下时,可用干燥的衣服、手套、绳索、木板,木棒等绝缘物作为工具,拉开触电者或拉开电线,使触电者脱离电源,如果触电者的衣服是干燥的,又没有紧缠在身上,可以用一只手抓住他的衣服,拉离电源。但因触电者的身体是带电的,其鞋的绝缘也可能遭到破坏。救护人不得接触触电者的皮肤,也不能抓他的鞋。 对于高压触电事故,可采用下列方法使触电者脱离电源:立即通知有关部门断电,带上绝缘手套,穿上绝缘靴,用相应电压等级的绝缘工具按顺序拉开开关.抛掷金属线使线路短路接地.迫使保护装置动作,断开电源。注意抛掷金属线之前,先将金属线的一端可靠接地,然后抛掷另一端,注意抛掷的一端不可触及触电者和其他人。 1.4.2根据具体情况,迅速对症救护 如果触电者伤势不重、神志清醒。应使触电者安静休息,不要走动。严密观察并请医生前来诊治或送往医院。如果触电者伤势较重,已失去知觉,但还有心脏跳动和呼吸,应使触电者舒适、安静地平卧.周围不困人,使空气流通,解开他的衣服以利呼吸,速请医生诊治或送往医院。如果触电者伤势严重,呼吸停止或心脏跳动停止,或二者都已停止,应立即施行人工呼吸和胸外心脏挤压,并速请医生诊治或送往医院。 电气安全论文:建筑电气工程施工安全规范操作论文 编者按:本文主要从引言;加强电气安全的重要意义;电气施工常见的不安全忧患;加强电气安全生产的措施进行论述。其中,主要包括:电气施工的每一个环节都要有规范的安全条例、电力施工中的各种事故,绝大多数不是由于施工者的技能水平低造成的、对于穿线工程中,导管细,导线繁多造成管内空间余量小、没有将腐蚀剂擦拭干净,开关处理没有切断相线、不少施工人员容易产生麻痹心理、在员工中进行安全宣传,提高员工的自我防护意识、加强电气安全用具的管理工作严格按《电业安全工作规程》的有关规定、强化电气技术措施及要点等,具体请详见。 摘要:建筑电气施工是高危险、事故多发行业。本文从电气安全的重要性、电气施工常见忧患和安全管理措施三个方面,探讨了在电气工程施工中搞好安全生产工作意义重大。 关键词:建筑电气工程管理控制 0引言 在电气工程操作中,一个操作顺序的颠倒或漏掉一个其中的操作项目,都可能会导致人员伤亡、设备损毁、大面积停电等严重的事故,造成严重的不良后果,甚至是严重的社会影响。因此在电气施工的每一个环节都要有规范的安全条例,并对电力系统的每一位工作人员特别是生产一线人员提出严格的遵章守纪的要求。因此电气安全问题成为关系到人身安全和设备安全的头等大事,探讨电气安全问题意义重大。 1加强电气安全的重要意义 建筑施工中的电气操作是高危险、事故多发行业,因此,必须做好施工时的安全保障措施。有统计资料显示,电力施工中的各种事故,绝大多数不是由于施工者的技能水平低造成的,而是由于其没有安全意识所造成的,这表明提高员工的安全意识是保障电力生产安全的关键。因此可见,对电气操作人员进行必要的安全教育的必要性和重要性,现在,无论是管理部门的监督管理还是建筑企业的内部管理,都存在着很多问题,这些问题严重阻碍了建筑电气安全工作的发展,`必须加以改善。各企业必须始终坚持“安全第一,预防为主”的方针,在员工中树立安全意识,着力制定并完善企业的事故防范机制及长效管理机制。以人为本,监管部门要做好自己的本职工作,加强对施工人员的监督,加大行政执法力度,杜绝一切安全隐患的存在,确保生产的安全性,全面加强对建筑施工安全生产的监督和管理工作。每年因为电击伤人甚至致人死亡和损毁电气设备所带来的经济损失数额巨大,因此电气安全问题成为关系到人身安全和设备安全的头等大事,加强电气安全管理。并能够在实际工作中正确使用,确保用电过程中人身及设备安全。 2电气施工常见的不安全忧患 2.1对于穿线工程中,导管细,导线繁多造成管内空间余量小,散热面不够。再加上施工人员技术素质低,不能按图施工。这样的危害是加快了导线绝缘层的老化速度,降低了工程的使用寿命。 2.2没有将腐蚀剂擦拭干净,开关处理没有切断相线,甚至将相线接到灯头螺口线柱上。插座安装将相线和零线位置互换,相线在上零线在下的规程接线问题等是在接线工作中常见的安全问题。 2.3不少施工人员容易产生麻痹心理,在导管敷设施工中,对金属材质导管的管口不做处理,在管口处遗留很多毛刺,这些金属毛刺是很大的安全隐患:在穿线施工中这些毛刺容易将导线的绝缘层划开,后果不堪设想,一旦出现了问题,轻者造成短路停电而且难以维修,重者可能引起火灾。 2.4在避雷系统安装施工过程中。引下线的做法各不相同,有的用镀锌圆钢,有的利用构造柱的四根主筋沿墙体或柱内敷设。施工中如果漏焊也会留下很大的安全隐患,其造成的后果是:漏接或者漏焊一处圆钢,很可能就会使引下线失去应有的作用,避雷系统就不能发挥正常作用。 3加强电气安全生产的措施 3.1在员工中进行安全宣传,提高员工的自我防护意识,贯彻落实《安全生产法》、《建筑业安全卫生公约》、《电业安全工作规程》等安全法规,遵守安全生产法律、法规和安全技术标准、规范,对员工进行安全教育培训,提高员工的安全意识。在对员工进行教育培训的基础上,对易发生事故的单位进行安全检查,发现问题及时纠正。安全管理单位有关责任人和各安全监督管理机构执法人员要加强对安全生产的监督检查工作,强化安全意识,提高安全管理人员素质。在企业中,认真学习有关安全生产的方针、政策、法规,及时将新的安全技术落实到员工的工作中,增强员工安全意识和安全防护能力。加强安全意识,需要建立健全的安全条例。根据建设系统安全生产事故发生的特点,有目的的对某些事故多发施工项目进行严格的监督,落实电气施工现场的安全防范措施,把施工安全责任制进行层层分解到基层,一层抓一层,层层落实。建立完备的建设工程竣工验收备案制度、监督反馈制度,施工图审查制度,并且接受社会对建筑生产中所存在的安全隐患的举报,通过一系列完备的安全生产措施,确保生产安全进行。对已办理安全监督的建设项目,根据《电业安全工作规程》,要采取定期(每季度、半年检、年检)以及不定期的安全生产检查,监督施工企业的施工安全管理保证体系,严格杜绝一切安全漏洞,监督各项安全生产规章制度的履行情况,落实安全生产的岗位职责,切实做好各法规的落实工作。 3.2加强电气安全用具的管理工作严格按《电业安全工作规程》的有关规定,对电器设备进行严格的测试和检查,强化电气安全性能四个方面测试:①商业、工业住宅用电装置的安全和可靠性试验。②电器、装置、机械在确保正确的绝缘、接地和漏电方面的试验。③维修电动机、发电机、配线和变压器等设备的安全测试。④应用于电子/电气产品的最终产品测试来确保产品的接地和绝缘性能。具体为:耐电压测试、泄漏电流测试、接地导通电阻测试、绝缘电阻测试。每次试验完毕,使用单位应对试验单位出示的测试结果进行核实并保管,严禁移作它用,更不能用其它工具代替安全用具。对于高空作业的员工,要检查安全用具的安全性,严禁有不合格的安全用具出现在施工现场。使用高压验电器时,施工人员要检查绝缘手套的质量并站在验电器边缘的绝缘处。正确使用绝缘用具,无特殊防护装置,不得在下雨天或下雪天在室外使用。安全用具使用完毕,应保持用具的清洁,放回原处,避免安全用具的污损。安全用具的存放,要设有专用的橱柜或吊架,放置时要按编号存放不可混乱。保持存放地点的干燥、通风,保持清洁,防止安全用具脏污和损毁。 3.3强化电气技术措施及要点,在使用电压高于36V的手电钻时,要戴绝缘手套,穿绝缘鞋并检查其是否有损坏;在施工中拆除的电线要及时进行处理,用绝缘带包扎带电的线头;高空作业前要检查安全带的牢固程度,检查扶梯有无防滑措施;登高作业时,不能随意往下扔东西,要使用工具袋进行传递。在地面的人员要戴好安全帽,并离开施工区2米以上;遇到雷雨或大风天气,要停止一切高空作业;低压架空带电作业时要配备专人监护,并佩戴好绝缘用具;在带电的低压开关柜上工作时,要采取避免短路和接地等措施。电器发生火灾要及时断电,在未断电前,应用四氯化碳、二氧化碳或干砂灭火,严禁用水或普通灭火器。安装的刀闸必须使用相应标准的保险丝,严禁使用其他金属丝替代,避免超负荷后不能自行切断电路,以至于毁坏电器,甚至造成人员伤亡;金属外壳的电器应使用三脚电源插头,有些电器会因故障出现漏电现象,如果用的是两脚电源插座,人体接触后就有可能被电击,后果将不堪设想;电器要按照国家规定进行接地有专业人员按转和修理电器设备能否正常运行。电器严禁带电移动,把带金属外壳的电气设备移到新的地点后,要首先安好接地线,并对设备进行严格的安全检查,确认设备无问题后,再开始正常的使用;如果在露天潮湿场所或在金属构架上操作时,使用手持式电动工具,手持电动工具的负荷线必须采用耐气候型的橡皮护套铜芯软电缆,并不得有接头。检查手持型电动工具有无损坏,在使用前要进行空载的检测,检测没问题后才可以使用。 电气安全论文:电气防火安全检测工作分析论文 二十世纪八十年代以来,我国电气火灾的发生率一直居高不下,每年约占火灾总起数的25%左右,与“用火不慎”并列为诸火灾原因之首,给国家和人民造成了巨大损失。 电气火灾一般是指各种发、送、变、配、用电设备及线路在带电运行状态下,由于非正常的原因,在电能转化为热能的过程中引燃可燃物而导致的火灾。还包括静电和雷电引起的火灾。除违章操作等偶然性原因外,相当一部分电气火灾是由于电气系统存在隐患并长期未被发现,特别是各种不同原因造成的局部过热或火花放电,在某种环境条件下导致周围可燃物被点燃,蔓延成灾。因此,需要定期对电气系统进行防火安全检查,及时发现和消防不安全隐患。 传统的电气防火安全检查方法,主要依靠人的直接感官(手、眼、耳、鼻)来判断电气系统的外在表征和环境特征,辅以常用的电工仪表,测量系统的电压、电流、接地电阻等值。但是,电气系统的局部过热的火花放电往往由于处于十分隐蔽的部位,往往不容易被传统的检查所发现。 借助于红外探测设备(如红外点温仪、红外热电视、红外热像仪)、超声探测设备(如超声探测仪)等现代技术检则手,能够在电气系统正常运行的状态下,实施非接触式检测,快捷地发现过热和火花放电部位。十多年来。北京地区许多专家和技术人员经过不懈的努力,将这些现代检测技术与传统的电气防火安全检查方法相结合,形成了一整套更为系统化、规范化的现场检测方法,并通过对检测纪录的数据处理和图像分析,正确判断电气系统不同部位所存在火灾隐患的性质、原因及危险程度。在实践中,总结出了对一些特殊场所(大型文艺演出场所、公共娱乐场所、展览展出场所、建材家居商贸市场、施工现场、桑拿浴室等)一些典型隐患和重要数值(过热型隐患、放电型隐患、谐波、中性线过载电流、绝缘电阻、接地电阻等)的标准化检测方法,大大提高了检查的质量与效果。 北京市电气防火安全检测工作经历了三个发展阶段: 一是初期阶段(1991-1997年)。市电气工程协会和北京消防协会组织一批专家率先为建立预防性安全检测手段开展调查研究。经市技术监督局批准,1992编制了《北京市小型服务行业电气安全技术要求》,作为对这些单位进行电气安全检查和电工安全培训的基本依据。1996年编制了《北京市电气防火安全检查技术导则》,首次把红外测温、热成像和超声波探测等现代检测技术设备,移植来对过热型、电火花型电气火险隐患的检测。 1997年5月,《北京市电气消防安全检查中心》宣布成立,为社团法人,由市科委归口管理,接受市消防局的业务监督与指导。电检服务开始走向社会。 二是成型阶段(1998-2001年)。1998年,根据国家关于社团组织整顿的有关精神,《北京市电气消防安全检查中心》实现改制,演变成四家从事“电检”服务的企业,检测业务的市场化有了新的发展。与此同时,北京消防协会受市消防局的委托,积极开展对企业的技术指导和行业管理工作。2000年6月,市质量技术监督局批准《北京市电气防火检测技术规范》。2000年11月,市物价局批准了《电气防火检测中介服务收费标准》。至此,电检已成为城市中一种有章可循的社会性安全技术服务行业。 三是发展阶段(2002年-现在)。随着市消防局取消电检企业资格审批制度,本市又出现了一批新的电检企业。据统计,截止2004年初,北京市电检企业已达36家,从业人员654名,其中高级工程师66名,工程师119名,助理工程师35名,组成了首都地区预防电气火灾的一支生力军。电气防火安全检测也已进一步被社会所接受,一些单位开始主动与电检企业签订定期服务协议。有些外资企业原本就按习惯每年从国外请来专门机构做例行性安全检查,现在已改请北京的电检企业来做了。据2003年6月的统计,六年来,全市电检企业共检测了25594个用电单位,及时发现消防不安全问题543000多件,其中较大的问题28654件,为用户提供检测报告28675份。我市在电气设备大量增多、用电量年增长15%的情况下,电气火灾数量保持了平稳态势。这与加强对电气火灾的专项防治力度不无关系。特别是在各次重大政治活动和群众性活动的保卫工作中,电检工作发挥了重要的技术保驾作用。 如上所说,十多年来,电检工作在两个方面取得了实质性进展。一是形成了一套规范化的检测(查)技术方法与标准;二是初步形成了适应现代社会主义市场经济的运行机制和专业队伍。 基于历史和法规条件的原因,我国消防安全服务性企业的发育相对滞后,而中介性电气防火检测专业服务正是该领域的一个典型代表。它是消防安全工作顺应社会发展对消防安全的需求而出现的一项新事物,是消防安全工作科学化和社会化的一种体现。它如何得以正确实施,并取得预期的社会效果,需要一个艰苦曲折的摸索的过程。 从国家目前的法规依据和北京市的实际情况来看,电检服务的社会化行模式是沿着以下思路形成的: (1)根据公安部《消防监督检查规定》第十条第(六)款,“公安消防机构在进行消防监督检查时,可以根据需要,要求被检查单位提供”“与消防安全有关的电气设备检测(包括静电、防雷)等记录资料”。 (2)上述要求的“记录资料”应是指各单位依据现行的国家与地方有关技术标准进行的安全自查“记录资料”。在北京,应依据《北京市电气防火安全检测技术规范》进行安全自查。 (3)鉴于仪器设备和人员经验等方面的不足,许多用电单位并不具自行对电气设备进行规范化统查的条件。他们可以委托电检企业进行有偿检测服务,并对发现的隐患进行整改。 (4)电气防火检测服务企业属社会技术服务性质。它受用电单位委托,微利服务,协议收费,并承担相应的法律责任。受工商、物价、税务、消防、技术监督等部门的依法监督。 电检工作既然是一项有利于减少火灾发生,保护人民生命财产安全的好事,消防监督部门应当积极支持,正是从上术宾认识出发,北京市消防局明确委托消防协会发挥社团组织的作用,负责对电检企业开展行业指导工作。几年来,协会工作的主要着眼点是吸引电检企业自愿加入协会,共同制定各种有关的行业规范,促使本行业会员单位自觉遵守行规,不断端正行风。具体可归纳为“五个统一”: (1)统一编制检测技术标准。 (2)统一制定企的人员与设备配备标准。 (3)统一进行业务人员培训考核,持证上岗。 (4)统一各企业的业务管理制度和服务行为准则。 (5)统一检测文书规格(合同、检测报告及用电单位回执等)。 市消防局还要求所属各消防监督构负起支持和监督电检服务正常开展的法定职权,向社会各单位宣传定期规范化安全检测的必要性,同时依法对各电检企业的检测质量和真实性进行监督。与此同时,还明文规定:消防监督构人员必须廉洁自律,不得接受任何好处费;不得以任何借口带领电检企业到单位强制检测;不得干预单位对电检企业的选择;不得参与电检企业的经营活动。 针对政府行政审批制度改革后出现的新情况、新问题,组织电检企业共同制定了《电检企业服务质量自律管理暂行规定》,对电检企业质量保障体系的各项要素(人员、设备、流程、文本、制度等)提出详要求,并依此在全行业持续开展了质量自律考评创优活动,使电检行业从总体上保持了健康成长的良好势头。 应当看到,电检作业一种社会中介性技术服务,目前仍然处于发育不成熟的时期。从北京目前的状况来看,仍存在企业总量过多、规模不大、综合技术能力不强等问题,行业管理也还需进一步总结经验,加以改进。 从根本上说,电检的社会化运行仍有待于国家制订针对性的法规、政策,使其更加有法可依。电检企业作为一种负有特殊责任的中介性技术服务机构,还应当纳入国家的资质管理范围,确保其公正与权威性。 预防电气火灾是一项技术性和实践性很强的工作,还需要不断探索、改进。在今年以及今后若干年,应该继续抓好以下几件事: 一是继续提高电检工作的科技水平 ——及时修改和补充《北京市电气防火安全检测技术规范》。 ——对电气火灾的具体原因和电气系统常见性隐患的判定标准进行深入的分类研究。 ——对各种常用电气产品的防火安全性能进行跟踪分析。 ——对一些关键性或前瞻性的技术问题(如谐波效应、线路绝缘性的带电检测方法、对易燃易爆危险部位的电气防火安全检测、各种电致发热体的温控标准及安全间距等)开展专题研究。 二是继续促进电检行业的健康成长 ——完善行业自律和制约机制。 ——强化消防部门监管和社会公众监督作用。 ——鼓励有实力的电检企业向多功能消防安全服务企业发展。 三展探索与电检工作配套、减少电气火灾的更多有效举措 ——各种常见性电气火灾隐患的预防与整改措施。 ——电气工程验收、定期安全检测与隐患整改一条龙服务。 ——与供电、建设、房地产、技术质量、保险等管理部门的配合。 ——对政府决策和法规建设提出积极建议。 电气安全论文:建筑电气安全性措施研究论文 【论文关键词】建筑电气;安全性措施;检查要点 【论文摘要】文章探讨了加强电气安全性而采取的技术措施,分析了建筑电气的检查要点,提出要在设计、施工、检查、验收和设备交接中予以高度重视才能落到实处。 近年来,住宅建筑的电气设计,已受到有关方面的关注,从政府主管部门制订政策法规,到开发单位、设计人员不懈地改进创新,不仅适应了大量家用电器进人家庭和多种信息消费猛增的需要,而且在用电安全方面,也相应有了许多的保护措施。但是,各类电气事故仍然逐渐增多。针对此情况,文章对建筑电气的安全性措施进行了探讨。 一、建筑工程中常用的安全保护措施 (一)绝缘保护 材料、设备进场应进行绝缘检查。在《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002基本规定中对主要设备、材料、成品和半成品进场验收作了详细要求。比如成套灯具的绝缘电阻不小于2MΩ,内部所用导线绝缘厚度不小于0.6mm;开关、插座的不同极性带电部件间的电气间隙和爬电距离不小于3mm,绝缘电阻值不小于5MΩ;柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值馈电线路必须大于0.5MΩ,二次回路大于1MΩ;电线、电缆产品有安全认证标志,绝缘层完整无损,厚度均匀且规定了绝缘层厚度。因有异议送有资质实验室进行抽样检测。对于在施工中由于工艺需要而损坏的绝缘层应采用色相带和绝缘电胶布恢复到不低于原绝缘等级,等等。 (二)短路、过载保护 线路发生短路时,线路中的电流将增加到正常时的几倍甚至几十倍。在配电设备中常用熔断器以达到短路保护功能。熔断器不仅要标明额定电流,还应标明额定电压。根据配电系统中可能出现的最大故障电流,选择具有相应分断能力的熔断器。熔件的额定电流一般为用电设备额定电流的1.5倍左右。 载保护一般由自动开关(或小型断路器)完成。根据实际需要,自动开关可配备过电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器。为了起到自动开关过载保护的作用,自动开关的额定电流要与负载电流相匹配,并小于导线的载流量。 (三)漏电保护 电流通过人体内部,对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、通过人体的持续时间、通过人体的途径、电流的频率以及人体的状况等多种因素有关。特别是电流的大小和通过时间之间有着十分密切的关系。目前,我国和西欧及日本一样,对于漏电保护器取30毫安/秒作为设计依据。根据各国经验,这样的漏电保护器,可以满足触电保护的要求,具有足够的安全性。 在建筑工程中漏电保护方式一般采用分支线保护和末端保护相结合的分级保护方式,并以末端保护为主。这样,可尽量缩小发生人身触电及故障时所引起的停电范围,不影响其他设备或用户的用电,便于查找故障,提高供电系统的可靠性。漏电保护器不同于其他电气产品,由于它关系到人身安全,因此选用时必须注意以下原则:(1)必须符合国家标准GB6829—86《漏电电流动作保护器》的要求,并具有中国电工产品认证委员会(缩写为CCEE)的认证标志;(2)应经有关专业部门检测并试验合格的报告证明文件;(3)应符合漏电保护方式对其额定漏电动作电流及分断时间的要求,并满足分级保护的级间协调原则。 (四)等电位保护 施工质量验收规范GB50303—2002第3章、第27章对建筑物等电位连结作了具体要求。等电位分局部等电位连结和总等电位连结。 在规范3.1.7强制性条文中,要求接地(PE)或接零(PEN)支线必须单独与接地或接零干线相连接,不得串联连接。在建筑工程中同类插座同一回路的接地线利用插座压紧螺栓相互翻接是不符合要求的,干线导线应可靠连接后连接到分户箱内接地汇流排,汇流排与总等电位箱直接相连。接地线用黄绿相间线是国际上通用的,总等电位同时是重复接地点。 局部等电位在以往图集中有两种方案,这种方案都存在不合理的地方,新的图集苏D101-2003中作了修改。新图集有两点得到加强:一是现浇板内受力筋与等电位系统作了可靠的焊接;二是卫生间的用电设备不仅要接地保护,而且还要等电位接地,增加了潮湿场所用电的安全性。 (五)接地保护 设备的某部分与土壤之间作良好的电气连接,叫做接地。与土壤直接接触的金属物件,叫做接地体或接地极。当电气设备发生接地故障时,电流就通过接地体向大地作半球形散开,这一电流叫做接地短路电流。试验证明,在距单根接地体或接地短路点20m左右的地方,实际上流散电阻已趋近于零,也就是这里的电位己趋近于零。凡电位趋近于零的地方,即距接地体或接地短路点20m以上的地方,就叫做电气的“地”或“大地”。接地电阻并不是一成不变的,是随着时间的推移、地下水位的变化以及土壤导电率的变化而变化。所以规范第24章要求接地装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。每单项工程不宜少于两个测试点。 按接地作用的不同可分为工作接地、保护接地、重复接地和防雷接地、静电接地、屏蔽接地或隔离接地等。 1.工作接地。为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠地工作而进行的接地,叫做工作接地,如变压器中性点直接接地。 2.保护接地。为了保证人身安全,防止触电事故,把在故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属部分同大地紧密地连接起来,叫做保护接地。对电力系统来说,保护接地的方法一般只适用于中性点不接地的电网中,只有在这种电网中,凡有金属外壳及构件的用电设备才可以采用保护接地来保证人身安全。 3.重复接地。在中性点直接接地的低压系统中,为确保零线安全可靠,除在电源(如变压器)中性点进行工作接地外,还必须在零线的其他地方进行必要的重复接地。比如电缆和架空线在引入到建筑物处,零线应重复接地,如果不进行重复接地,则在零线发生断线并有一相碰壳时,接在断线后面的所有设备的外壳都将呈现接近于相电压的对地电压,这是很危险的。4.防雷接地。为了防止雷电的危害而进行的接地,叫做防雷接地。防雷接地作用不言而喻,不接地就无法对地泄放雷电流。规范对利用建筑物基础和主体钢筋做接地极和引下线以及人工接地装置、接闪器的安装作了具体要求。设计对防雷接地阻值都给出了参数,接地体和引下线完成后要测试,接闪器完成后整个系统才能测试。人工接地引下线要顺直,不存在死角,引下线金属保护管要与引下线做电气连通。避雷带形成等电位可防静电危害。人工接地装置接地体间距不小于5m是为了降低接地体屏蔽作用。 二、检查要点 1.利用建筑物基础钢筋作接地装置,要按设计和规范要求焊成环网状。检查搭接长度、施焊质量、搭接材料的规格尺寸,人工接地的埋地深度和间距,引下线的焊接质量和测试点的设置,测试方法和阻值大小。 2.总等电位和局部等电位的施工要符合设计和规范要求。 3.总等电位箱内自动空气开关、总漏电保护器以及分户箱内小型断路器、漏保器的质量、参数及级间协调,高低压配电设备的绝缘和安全防护,导线及灯具等质量。 4.同类插座同一回路的接地线的敷设,不能利用插座端子压紧螺栓相互翻接,用国际上通用的黄绿相间线作接地干线,接地干线应可靠连接后敷设到分户箱内接地汇流排,汇流排与总等电位接地排连接。按设计的供电线制检查总等电位箱内重复接地。 5.导线绝缘测试。 6.通电试运行并调试。 三、结语 以上是为了加强电气安全性而采取的技术措施,在设计、施工、检查、验收和设备交接中予以高度重视 才能落到实处。监理在施工现场要多观察、勤检查,狠抓重点工序,坚持上道工序未经检查合格,不得进入下道工序。这样,电气的安全性就有了保证。 电气安全论文:电气班组安全管理论文 论文关键词:安全生产管理措施健全制度人员素质 论文摘要:电气班组作业有其专业的特殊性,对它的作业要求从国家到班组都有严格的规章制度,目的就是保证安全生产。那么如何切合实际实施操作?结合现场工作经历,提出从5个方面可以加强安全管理,以供同行参考。 安全是电力工业永恒的主题,电力企业离开安全就无法生产,更谈不上经济效益。班组作为企业的细胞,是各项生产工作的直接执行者,也是实现安全生产的主要载体,更是加强企业管理、搞好安全生产、减少伤亡和各类灾害事故的基础和关键。所以,班组的安全管理是保证企业长盛不衰、安全生产长周期的重要一环。因此,电气班组安全管理建设,重点要抓好以下几个方面。 1严格执行“两票”制度,落实操作中“四把关”、“四对照”,防止误操作事故 电气专业运行值班人员85%的工作都是围绕倒闸操作开展的,然而,在倒闸操作这个关键的环节上,最容易发生误操作事故。这些误操作往往是打破企业安全纪录,造成人身、设备事故的直接原因,其危害性不言而喻。 根据国电公司安全部统计,1997年全国发生的电气误操作事故共77次,属运行责任的有65次。其中,以操作人员走错间隔、不核对设备名称、在防误装置闭锁情况下强行解锁等行为引发事故最为典型。如果严格执行“两票”制度,认真落实操作中的“四把关”、“四对照”,这些事故是可以避免的。由此说明“两票”制度的执行还没有全面落实,在某些地区和环节还存在漏洞和死角。所以,为了避免电气误操作事故的发生,黑龙江省电力公司所属的各企业,除了要加强对班组成员的技术培训和安全知识教育,还要严格执行并落实“两票”、“四把关”、“四对照”制度,坚决杜绝无票操作、操作票跳项、漏项违章行为。 2加强倒闸操作全过程监控,层层把关,保障安全 根据我局和外局各个变电单位多年的运行经验,在电业事故调查处理中,很大一部分是因为操作者的“无意识行为”导致的。一般来说,误操作的直接责任者不是故意采用错误的操作方法、手段,而是在操作过程中由于某种习惯或生理、心理因素以及外界的干扰使行为失控,从而出现无意识行为。所以,要从源头遏制这种带有事故隐患的无意识行为,加强对运行人员倒闸操作全过程的监控。监护复诵制度是基于对运行倒闸操作全过程的监控,班组作为完成倒闸操作的小团体,其成员必须严格执行监护复诵制度。班组长作为兵头将尾,对“两票”制度和监护复诵制度的执行,起着现场直接监督的作用。《安规》中明确规定:倒闸操作必须由两人进行,其中一人对设备较为熟悉者作为监护;操作前应核对设备名称、编号和位置;操作中应认真执行监护复诵。操作命令和复诵操作命令都应严肃认真,声音洪亮清晰。在每项操作前,监护人应根据操作票唱票,操作人应认真复诵操作命令,并对将要操作的设备名称、编号和位置核对无误。监护人应确认操作人的站位,且复诵无误后再发“对”和“执行”口令。在平时的操作中,值班人员要有意识地进行这种监护复诵训练。决不能因为操作项目少、操作简单而养成一种得过且过,干完就行的麻痹心理。这就象一名军人必须要练好队列一样,是对运行人员最基本的要求。同时,也是防止无意识行为、保护运行人员自身安全的可靠保障。目前,除了上面的措施外,我局广泛开展了“第二监护人”制度(运行专工或所长亲自跟随操作、亲自把关),实现了倒闸操作全过程监控。从近几年这一措施的实施情况来看,既起到了安全屏障的作用,又为我局的安全生产起到了积极地推动作用。 3坚持不懈地抓好反习惯性违章工作,提高职工安全意识 反习惯性违章是一项长期而艰巨的任务。在电力生产的任何时期、任何小的环节上都必须坚持。有句谚语道:“常在河边走,岂能不湿鞋”。这说明违章一次并不可怕,因为并不是所有的违章都会酿成事故。但是,反过来说,所有事故的发生,都是因为违章操作引起的,都含有某种违章的因素。违章的次数多了,那么事故发生的几率就要大大增加。在某种意义上,违章就是事故。所以,保安全必须从防止违章着手,将违章行为当事故,把对事故分析实施“四不放过”的做法,延伸为对违章行为的分析实施“四不放过”的新做法。对违章、违规、违纪行为,要体现“从快、从重、从狠”处理的原则。班组做为电力生产的基本单位,要坚决抵制反习惯性违章,从日常小的维护工作着眼,将防止违章工作做到每个人、渗透到每项具体工作中,把习惯性违章消灭在班组之内。 3.1反习惯性违章,风气最关键。好的风气不容易形成,但是一旦形成,就会形成一种“品牌”效应,就会抵制住个人的主观不良情绪或违章倾向。俗话说:火车跑的快,全靠车头带。作为一班之长,必须以身作则,身先士卒,严格要求自己,无论是工作中还是生活中都要时刻注意,从点滴小事做起,用自己的实际行动感染大家,树立起良好的大众形象,让大家心服口服,觉得跟你干心理面踏实,增强全班组的凝聚力、向心力。不但自己工作不违章,还要让别人不违章,最终使班组形成一种反习惯性违章的良好氛围。 3.2有效活泼地开展安全活动。班组长要结合本班组实际情况,开展形式多样、生动活泼的安生活动,通过身边的违章事故,经常对班员进行教育,提高班员对违章危害性的认识,积极引导大家认真吸取湿“鞋”人的深刻教训,消除违章的思想根源。做到讲情理,不讲情面,“一碗水端平”。对班员一视同仁,奖罚分明,使被处理人心服口服。牢固树立你安全,我安全,他安全,人人安全的大众化观念。 3.3挖掘班组年轻人的工作潜能。做为一名班组长,应采取有效的方法,广泛开拓年轻人朝气蓬勃的创新思维,使他们多为安全生产说一句话,多为安全生产出一些点子。针对设备、管理上的一些不足,要积极探索,大胆革新,充分发挥调动年轻人的工作热情和工作积极性。 3.4上、下级要统一思想。上级要积极支持班组的反违章工作,要尊重班组的处理意见,当受到处罚人员认为“不公平”,找到班组上级时,上级领导要耐心先对其进行说服教育和批评,然后与当事班组交换意见,如班组处理确有不妥之处,要采取可行的方法提醒班长今后注意,并加以改正。要充分调动班组反违章的积极性,大力支持班组的反违章工作,对班组好的反违章做法应予以肯定,成绩显著的要给予表扬和奖励。[ 4班组建设要以人为本,着力提高人的素质 人是一个企业最宝贵的财富,也是企业安全工作诸多因素中的决定因素,只有把人的工作做好了,安全工作才有可靠的保证。随着社会主义现代化程度和市场经济的快速发展,企业职工的文化素质已成为企业前进的主要动力。事实表明,文化程度高的职工接受安全知识和业务技能就快,分析、处理问题的敏锐性就强,反之就慢,就会影响工作效率。因此,基层班组必须加强班组人员的业务技能培训,以适应时代的要求。 4.1班组长要努力提高自身的管理知识、管理水平 班组长要不断地学习新知识、新理念、新经验,不断提高自己业务水平,以适应形势发展的需要。不能只局限于自己眼前的那一摊子事情,更不能认为自己的工作时间长、经验丰富,靠着“吃老本”就可以不用学习或者放松了学习,要积极扩展自己的知识面、开阔视野。 4.2加强倒闸操作和事故处理这两个基本技能的培训 倒闸操作和事故处理是考核运行人员职业技能水平的两个基本项目,它直接关系到企业效益和安全生产指标。班组任何形式的培训,都不能脱离这两个主要环节。在平时倒闸操作任务不多的情况下,可以开展一些模拟开票的练习。现在变电单位普遍采用了微机开票,矫正了运行人员过去存在的随意开票的情况,缩短了开票时间。但是也出现了一些弊端。例如,有的职工不开新票,而是直接调用存在微机里面的操作票,这样就降低了操作人员的操作效率。过去一些老同志都是手写操作票,因而对操作的每一个步骤都非常清楚,干完一项之后马上就能进入下一项的操作,而年轻的操作人员干完一项之后还要反应很久才能知道下一项是什么,往往是监护人拿着票告诉操作人到哪里、干什么。因此,在平时的开票训练中,要象写票一样,一项一项的来练习,写完之后,将操作票与标准的比较,找差距,关键是分析问题的原因,自己错在哪里、漏了什么。这样才能真正提高水平。同样,事故处理也不能忽视,平时的反事故预想、反事故演习要认真开展,重在落实。要讲清问题,摆明道理,使职工从心里感到学到了真正有价值的知识。 4.3开展职工职业道德教育 我局前段时间下发了《哈尔滨电业局职工职业道德教育读本》,里面详细地阐述了社会主义新时期对电力职工的道德规范和要求,同时对李庆长等一些省内电力系统优秀模范、全国劳模的事迹也做了报道。班组应结合这些优秀人物的先进事迹适时开展政治学习活动,鼓励先进、批评落后。通过多种形式的教育活动,使职工认识到自己的光荣职责,树立贡献企业、报效祖国的崇高理想和信念。 5双管齐下,加强安全监督机制 为了搞好安全生产,企业仅仅靠教育、培训是不够的,更重要的是建立健全安全监督机制,从管理上规范职工行为。要建立健全安全生产保证体系和安全生产监督体系、安全生产目标三级控制、安全生产责任状等。在企业安全生产目标三级控制中,要明确规定班组,控制未遂和异常,不发生轻伤和障碍。要开展切合我局实际情况的“五查”,“安全大检查”活动。改变“以罚代管”的不良作风。在实际作业中要求做到:作业全过程都处于受控状态,作业者100%执行规程,100%执行安全措施,每项作业都必须在周密的安全措施、有效的技术措施及有力的组织措施下进行。班组安全员要认真履行职责,充分发挥基层安全监督作用。 班组对于违章原因和暴露的问题,不能隐瞒,要举一反三,不能头痛医头,脚痛医脚。对发生的问题,要吸取教训,尽可能扩大改进工作局面,使之在提高安全水平方面收到更多的实效。在具体工作中,既要分工负责,又不能过分地受分工的局限。在搞好职责范围内工作的同时,与有关人员协调配合,制定一套符合本班组实际情况的安全生产管理办法,并在实践中不断检验和完善。 电气安全论文:电气工程安全质量分析论文 论文关键词:电气工程质量控制 论文摘要:随着建筑智能化的发展,电气工程在建筑工程中将占有越来越重要的地位,涉及专业及领域更多,技术更新更快,也将更加复杂,要想把此项工作做好管好,电气工程师需要不断地积累经验和学习,与时俱进。 一、电气工程的重要地位 电气工程(本文所指的电气工程泛指工业与民用建筑中强电及弱电工程)是工程项目的重要组成部分,如果把建筑比作计算机,结构相当于计算机的硬件,建筑装饰相当于计算机的外观,通风相当于计算机的散热通风,那么电气工程就相当于计算机的中央处理器(CPU),同时提供所有硬件运行所需的能源。随着建筑智能化的迅速发展,电气工程的地位和作用越来越重要,直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,工程质量直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能,包括工作、生活在其中的人员的舒适性、安全性、高效性。 二、电气工程的质量控制 工程的质量是几代人的事,工程建设不同于科学实验,不能有失败,不能拿工程做“实验”。电气工程质量的好坏直接影响建筑物功能是否正常运行,影响该建筑的社会效益及经济效益。 (一)施工准备阶段的质量控制 电气工程师不能只停留在按图施工的水平,要全面熟悉设计图纸,努力并善于发现图纸中的不足,及时提出处理意见,对业主而言是维护其利益,对自己也是提高。 好的工程质量是由高素质高水平的施工人员完成的,这就要求施工前要对施工队伍及人员进行考核和评估,并调整好技工和普工的比例。要对技工进行持证上岗,但也不能偏信证件,因为现在假证存在较多,主要还要看实际操作水平。 根据业主及土建工程的总体进度编制电气工程进度计划、人员计划、机具计划并组织落实,工程过程中要根据实际情况及时修改及补充。 (二)施工阶段的质量控制 施工中必须根据已会审后的电气设计图纸和有关技术文件,按照国家现行的电气工程施工及验收规范,地方有关工程建设的法规、文件,经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理,不允许未经同意私自变更设计。要求严格坚持执行和落实“三检”制,关键部位,实施旁站监理。 严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。平时注意及时收集和整理资料,特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证。未经有关人员在隐蔽验收表上签字,不得进行下道工序,防止监督流于形式。记录好施工日志。 1.主体施工阶段重点注意以下几个问题:严把电气管材、线盒的质量关,将不合格材料拒之于工程之外。如镀锌钢管的壁厚,厚管不小于2.5mm,薄管不小于1.5mm,镀锌层应完好,PVC管应采用中型以上,一般采用重型管,必须是阻燃型。每次进材料都应填报审表,经监理审查同意后方能用于工程。为不影响结构、保证保护层厚度,预埋电线管不能敷设在钢筋的外侧,管路在同一处交叉不能超过三条,线管不能并排绑扎在一起。管与管、管与盒连接应牢固、紧密,要防止堵塞,绑扎必须牢固。住宅部分的墙体上一般均有开关和插座,墙体定位必须准确。强弱电的线盒间距符合要求。 均压环、避雷带、防雷引下线等对建筑的安全非常重要,是否漏焊,焊接长度及质量是否满足规范及设计要求。每处都要仔细检查,特别是结构转换层,由于柱子主筋调整,防雷引下线容易错焊、漏焊,所以电气工程师要提醒施工人员引起重视,这也是监理检查内容的重点,必须认真检查,确保工程质量。 2.安装及调试阶段重点注意以下几个问题:要求先对配电箱、线盒内压线做样板,布线整齐、压接牢固,多股线搪锡,然后再全面展开,防止做了大量工作后才发现存在的问题,返工困难,而且影响进度。 接地线的连接,接地端子的预留应符合规范要求;外墙的金属门窗、栏杆防及屋面的金属大件部分防雷作为关键,搞好工序衔接,防止遗漏;设备外壳接地应完善。 要求工作按程序进行,如所有电缆、插接母线、导线、设备必须经绝缘测试合格后方能送电调试,严禁凭“经验”、凭感觉冒然送电。 设备运行调试要按先空载后带负荷、先单体后联动进行。并应先对可调元件如热继电器调整至设计规定值,调试运行还要持续运行规定的时间,验证电气及机械性能的可靠性。 重点检查吊顶内的线路,导线穿管敷设必须符合要求。 发电机自启动、与市电切换,双电源末端切换的调试,尽管实施时比较简单,但往往因为太简单、不重视或各工种之间协调不好而出现问题。(如:有的工程出现过,柴油发电机带不了负荷,只因开关的整定值未按设计要求设定;双电源末端切换箱在发电机供电时无法自动切换,只因二次回路转换开关未打到自动位置;发电机供电回路未核对相序,因相序反了而导致电机反转。) 消防泵的控制,因涉及降压起动、现场手动、消防控制室手动、自动起动、备用互投等控制,且往往涉及几家安装调试(供货)单位,很容易发生技术上、协调配合上的问题,加上个别设计存在一些小缺陷,影响调试和验收,电气工程师必须提前熟悉设计图纸及厂家提供的二次线路图、控制原理图,及早发现或预见可能发生的问题,并作出处理。这部分调试很关键,有时很小的一点问题就会影响整个消防工程的验收。 总之,在施工阶段质量控制方面需注意的细节问题很多,要抓住关键点,重点检查和控制。 三、电气工程施工的安全工作 要坚持“安全第一、预防为主”的方针,对新进场员工要根据工程的特点进行岗前安全培训。要编制针对本工程的安全技术措施及安全组织措施。并对施工人员进行安全技术交底。并应设专职持证上岗的安全员。 要求施工班组每天上班前要根据当天的工作安排进行安全交底。安全工具及设施要落实到位。电气设备要符合有关临时用电的管理规定。 临时安全用电技术措施应包括下列内容: 1)临时用电系统一般应采用TN-S供电系统。它是把工作零线N和专用保护线PE在总供电电源处严格分开的供电系统,也称三相五线制。它的优点是正常情况下PE专用保护线上无电流,此线专门承接故障电流,确保其保护装置动作。应该特别指出,PE线不许断线。在距离较远的供电干线末端应将PE线做重复接地。 2)设置漏电保护器,应坚持三级保护和“一机一闸、一漏一箱”的原则。 3)特殊场所应根据有关要求使用相应安全电压等级供电。安全电压指不戴任何防护设备,接触时对人体各部位不造成损害的电压。我国国家标准GB3805--83《安全电压》中规定,安全电压值的等级有42、36、24、12、6V五种。同时还规定:当电气设备采用了超过24V时,必须采取防直接接触带电体的保护措施。 4)电气设备的制造、安装及防护、安装位置、配电分级、导线选择及布线、接线等均要符合临时用电规范要求。电气设备应由专人操作及负责维护保养检查。并留有记录。 5)电气设备的操作与维修人员必须由经过培训后取得上岗证书的专业电工完成。各类用电人员均应掌握安全用电基本知识和所用设备的性能及操作规程。 总之,随着建筑智能化的发展,电气工程在建筑工程中将占有越来越重要的地位,涉及专业及领域更多,技术更新更快,也将更加复杂,要想把此项工作做好管好,电气工程师需要不断地积累经验和学习,与时俱进。 电气安全论文:电气安全性措施分析论文 【论文关键词】建筑电气;安全性措施;检查要点 【论文摘要】文章探讨了加强电气安全性而采取的技术措施,分析了建筑电气的检查要点,提出要在设计、施工、检查、验收和设备交接中予以高度重视才能落到实处。 近年来,住宅建筑的电气设计,已受到有关方面的关注,从政府主管部门制订政策法规,到开发单位、设计人员不懈地改进创新,不仅适应了大量家用电器进人家庭和多种信息消费猛增的需要,而且在用电安全方面,也相应有了许多的保护措施。但是,各类电气事故仍然逐渐增多。针对此情况,文章对建筑电气的安全性措施进行了探讨。 一、建筑工程中常用的安全保护措施 (一)绝缘保护 材料、设备进场应进行绝缘检查。在《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002基本规定中对主要设备、材料、成品和半成品进场验收作了详细要求。比如成套灯具的绝缘电阻不小于2MΩ,内部所用导线绝缘厚度不小于0.6mm;开关、插座的不同极性带电部件间的电气间隙和爬电距离不小于3mm,绝缘电阻值不小于5MΩ;柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值馈电线路必须大于0.5MΩ,二次回路大于1MΩ;电线、电缆产品有安全认证标志,绝缘层完整无损,厚度均匀且规定了绝缘层厚度。因有异议送有资质实验室进行抽样检测。对于在施工中由于工艺需要而损坏的绝缘层应采用色相带和绝缘电胶布恢复到不低于原绝缘等级,等等。 (二)短路、过载保护 线路发生短路时,线路中的电流将增加到正常时的几倍甚至几十倍。在配电设备中常用熔断器以达到短路保护功能。熔断器不仅要标明额定电流,还应标明额定电压。根据配电系统中可能出现的最大故障电流,选择具有相应分断能力的熔断器。熔件的额定电流一般为用电设备额定电流的1.5倍左右。 载保护一般由自动开关(或小型断路器)完成。根据实际需要,自动开关可配备过电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器。为了起到自动开关过载保护的作用,自动开关的额定电流要与负载电流相匹配,并小于导线的载流量。 (三)漏电保护 电流通过人体内部,对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、通过人体的持续时间、通过人体的途径、电流的频率以及人体的状况等多种因素有关。特别是电流的大小和通过时间之间有着十分密切的关系。目前,我国和西欧及日本一样,对于漏电保护器取30毫安/秒作为设计依据。根据各国经验,这样的漏电保护器,可以满足触电保护的要求,具有足够的安全性。 在建筑工程中漏电保护方式一般采用分支线保护和末端保护相结合的分级保护方式,并以末端保护为主。这样,可尽量缩小发生人身触电及故障时所引起的停电范围,不影响其他设备或用户的用电,便于查找故障,提高供电系统的可靠性。漏电保护器不同于其他电气产品,由于它关系到人身安全,因此选用时必须注意以下原则:(1)必须符合国家标准GB6829—86《漏电电流动作保护器》的要求,并具有中国电工产品认证委员会(缩写为CCEE)的认证标志;(2)应经有关专业部门检测并试验合格的报告证明文件;(3)应符合漏电保护方式对其额定漏电动作电流及分断时间的要求,并满足分级保护的级间协调原则。 (四)等电位保护 施工质量验收规范GB50303—2002第3章、第27章对建筑物等电位连结作了具体要求。等电位分局部等电位连结和总等电位连结。 在规范3.1.7强制性条文中,要求接地(PE)或接零(PEN)支线必须单独与接地或接零干线相连接,不得串联连接。在建筑工程中同类插座同一回路的接地线利用插座压紧螺栓相互翻接是不符合要求的,干线导线应可靠连接后连接到分户箱内接地汇流排,汇流排与总等电位箱直接相连。接地线用黄绿相间线是国际上通用的,总等电位同时是重复接地点。 局部等电位在以往图集中有两种方案,这种方案都存在不合理的地方,新的图集苏D101-2003中作了修改。新图集有两点得到加强:一是现浇板内受力筋与等电位系统作了可靠的焊接;二是卫生间的用电设备不仅要接地保护,而且还要等电位接地,增加了潮湿场所用电的安全性。 (五)接地保护 设备的某部分与土壤之间作良好的电气连接,叫做接地。与土壤直接接触的金属物件,叫做接地体或接地极。当电气设备发生接地故障时,电流就通过接地体向大地作半球形散开,这一电流叫做接地短路电流。试验证明,在距单根接地体或接地短路点20m左右的地方,实际上流散电阻已趋近于零,也就是这里的电位己趋近于零。凡电位趋近于零的地方,即距接地体或接地短路点20m以上的地方,就叫做电气的“地”或“大地”。接地电阻并不是一成不变的,是随着时间的推移、地下水位的变化以及土壤导电率的变化而变化。所以规范第24章要求接地装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。每单项工程不宜少于两个测试点。 按接地作用的不同可分为工作接地、保护接地、重复接地和防雷接地、静电接地、屏蔽接地或隔离接地等。 1.工作接地。为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠地工作而进行的接地,叫做工作接地,如变压器中性点直接接地。 2.保护接地。为了保证人身安全,防止触电事故,把在故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属部分同大地紧密地连接起来,叫做保护接地。对电力系统来说,保护接地的方法一般只适用于中性点不接地的电网中,只有在这种电网中,凡有金属外壳及构件的用电设备才可以采用保护接地来保证人身安全。 3.重复接地。在中性点直接接地的低压系统中,为确保零线安全可靠,除在电源(如变压器)中性点进行工作接地外,还必须在零线的其他地方进行必要的重复接地。比如电缆和架空线在引入到建筑物处,零线应重复接地,如果不进行重复接地,则在零线发生断线并有一相碰壳时,接在断线后面的所有设备的外壳都将呈现接近于相电压的对地电压,这是很危险的。 4.防雷接地。为了防止雷电的危害而进行的接地,叫做防雷接地。防雷接地作用不言而喻,不接地就无法对地泄放雷电流。规范对利用建筑物基础和主体钢筋做接地极和引下线以及人工接地装置、接闪器的安装作了具体要求。设计对防雷接地阻值都给出了参数,接地体和引下线完成后要测试,接闪器完成后整个系统才能测试。人工接地引下线要顺直,不存在死角,引下线金属保护管要与引下线做电气连通。避雷带形成等电位可防静电危害。人工接地装置接地体间距不小于5m是为了降低接地体屏蔽作用。 二、检查要点 1.利用建筑物基础钢筋作接地装置,要按设计和规范要求焊成环网状。检查搭接长度、施焊质量、搭接材料的规格尺寸,人工接地的埋地深度和间距,引下线的焊接质量和测试点的设置,测试方法和阻值大小。 2.总等电位和局部等电位的施工要符合设计和规范要求。 3.总等电位箱内自动空气开关、总漏电保护器以及分户箱内小型断路器、漏保器的质量、参数及级间协调,高低压配电设备的绝缘和安全防护,导线及灯具等质量。 4.同类插座同一回路的接地线的敷设,不能利用插座端子压紧螺栓相互翻接,用国际上通用的黄绿相间线作接地干线,接地干线应可靠连接后敷设到分户箱内接地汇流排,汇流排与总等电位接地排连接。按设计的供电线制检查总等电位箱内重复接地。 5.导线绝缘测试。 6.通电试运行并调试。 三、结语 以上是为了加强电气安全性而采取的技术措施,在设计、施工、检查、验收和设备交接中予以高度重视 才能落到实处。监理在施工现场要多观察、勤检查,狠抓重点工序,坚持上道工序未经检查合格,不得进入下道工序。这样,电气的安全性就有了保证。 电气安全论文:电气安全防范与管理论文 摘要:本文从电气安全的重要性、电气施工常见隐患以及安全管理措施三个方面,研讨其在电气工程施工中搞好安全生产工作意义重大。 关键词:电气;工程安全;管理;措施 在电气工程操作中,操作顺序的颠倒或缺失,都可导致人员伤亡、设备损毁、大面积停电等严重的事故,造成的不良后果甚至严重影响社会稳定。因此电气施工中的每个环节都要有规范的安全条例,并对电力系统的每位工作人员提出严格遵章守纪的要求。电气安全是关系人身安全和设备安全的头等大事,因此探讨电气安全问题意义重大。 1加强电气安全的重要意义 建筑施工中的电气操作是高危险、事故多发的行业,因此,必须做好施工时的安全保障措施。有统计资料显示,电力施工中的各种事故,绝大多数不是由于施工者的技能水平低造成的,而是由于其没有足够的安全意识。可见对电气操作人员进行必要的安全教育尤为重要。各企业必须始终坚持“安全第一,预防为主”的方针,着力制定并完善企业的事故防范机制及长效管理机制。以人为本,监管部门要做好本职工作,加强对施工人员的监督,加大行政执法力度,杜绝一切安全隐患,确保生产安全性。 2健全班组规章制度,实行班组安全管理目标化 制定班组安全生产目标,发挥班组安全目标责任管理的功能,实现安全生产与生产目标的良性循环,在此过程中,必须注重安全目标的制定、分解、实施、考核等环节。安全目标责任的制定一定要切合实际,根据上级部门指导,形成个人向班组、班组向部门、部门向公司保证安全的管理层次,着重加强各级人员的责任感,同时激发职工潜在的积极性、主动性,努力实现班组安全管理科学化、内容规范化、基础工作制度化,实行班组安全目标的考核和安全责任制挂钩。 3加强电气安全生产的措施 3.1在员工中进行安全宣传,提高员工的自我防护意识。认真贯彻落实《安全生产法》、《建筑业安全卫生公约》、《电业安全工作规程》等安全法规,遵守安全生产法律、法规和规范安全技术标准,对员工进行安全教育培训,提高安全意识。安全管理单位有关责任人和各安全监督管理机构执法人员要加强对安全生产的监督检查工作,强化安全意识,提高安全管理人员素质。根据建设系统安全生产事故发生的特点,有目的的对某些事故多发项目进行严格的监督,建立健全安全条例,落实电气施工现场的安全防范,把施工安全责任制进行层层分解,一层抓一层,层层落实;建立完备的建设工程竣工验收备案制度,监督反馈制度,施工图审查制度,并且接受社会对建筑施工中存在安全隐患的举报,确保生产安全进行。对已办理安全监督的建设项目,根据《电业安全工作规程》,要采取定期(每季度、半年检、年检)以及不定期的安全生产检查,监督施工企业的施工安全管理保证体系。 3.2日常工作精细化。班组精细化管理是系统工程。进行精细化管理,要强化管理意识,求真务实,从点滴做起,大处着眼,小处着手,脚踏实地。在保证安全的前提下,优化机组运行方式,杜绝浪费。机组各项指标、参数必须控制在月度计划范围内,争取把月度经济小指标做好,以最小成本获取最大利益。 3.3硬性做事,理性做人,以人为本。制度面前人人平等,没有“特殊人”、“特殊事”,对违章、违规行为要认真分析,坚持从严管理、从严要求、从严考核。利用一切可利用的机会,举一反三,使大家深深懂得“安全生产得之于严、失之于宽”的道理。安全是由人实现的,要抓安全,就要抓人心,因此,日常工作中,要随时掌握员工的思想动态,经常找“钉子户”谈心,以耐心、爱心教育他们,使他们深深领会到,安全就是为自己,为自己就是为家庭、企业,为企业就是为社会,把每个职工都融入到“班组”这个大家庭中来,感受到班组的温暖,激发职工的士气,使人人都争当安全标兵。 3.4加强电气安全用具的管理工作。严格按照《电业安全工作规程》的有关规定,对电器设备进行严格的测试和检查。加强四个方面的测试来确保产品电气安全性能:①商业、工业住宅用电装置的安全和可靠性试验。②电器、装置、机械在确保正确的绝缘、接地和漏电方面的试验。③维修电动机、发电机、配线和变压器等设备的安全测试。④应用于电子/电气产品的最终产品测试,具体为:耐电压测试、泄漏电流测试、接地导通电阻测试、绝缘电阻测试。使用高压验电器时,施工人员要检查绝缘手套的质量并站在验电器边缘的绝缘处。无特殊防护装置,不得在下雨天或下雪天在室外使用绝缘用具。安全用具使用完毕,应保持用具清洁,放回原处,要设有专用橱柜或吊架,保持存放地点的干燥、通风,放置时要按编号存放。 3.5强化电气安全技术措施。在使用电压高于36V的手电钻时,要穿戴绝缘手套、绝缘鞋;施工中拆除的电线要及时处理,用绝缘带包扎带电线头;高空作业前要检查安全带,检查扶梯有无防滑措施;登高作业时,不能随意往下扔东西,要使用工具袋传递。地面人员要戴安全帽,并离开施工区2米以上;遇到雷雨或大风天气,要停止一切高空作业;低压架空带电作业时要配备专人监护,并佩戴绝缘用具;在带电的低压开关柜上工作时,要采取避免短路和接地等措施。电器发生火灾要及时断电,在未断电前,应用四氯化碳、二氧化碳或干砂灭火,严禁用水或普通灭火器;安装的刀闸必须使用相应标准的保险丝,严禁使用其他金属丝替代;电器严禁带电移动,把带金属外壳的电气设备移到新的地点后,要首先安好接地线进行检查,无问题后再正常使用。 明确了安全生产的重要性,就要知道怎样做到安全生产。首先培养一支素质过硬、安全意识强、反事故能力强的安全管理技术人员队伍。岗位培训在内容上注重从实际出发,突出个性,因地制宜,加强各专业的业务知识培训学习、运行操作规程的学习,经常开展职业技能培训和训练,从源头上避免“三违”现象和误操作事故的发生。在方法上,岗位培训要灵活多样,通过事故预想、安全活动、反事故演习、安全警示、业余自学等多种形式和方法,对员工进行安全意识、安全知识和安全技能培训。在时间上,要有长期规划,短期安排。要根据形势和任务需要及时调整计划,及时总结事故经验、教训,作为教案,进行宣讲,对职工进行警示教育。在方式上要突出以班组为单位的安全教育和学习,对在岗职工进行安全基本常识、如何进行安全技术交底、如何做好安全措施、如何杜绝违章现象等方面进行培训。 3.6做好危险点分析和预控,将事故控制在萌芽状态。操作运行最基本的任务就是监视、分析、操作调整。日常工作时,往往以完成任务为目标,而疏忽了操作中存在影响人身和设备安全的危险因素,以至于发生事故。所以在重大操作及启停机组步骤中,管理者和相关操作人都要认真分析存在的薄弱环节和容易出现的问题,对重点、难点、危险点进行分析,并列出对策,以此来提高事故处理能力。例如电气的倒闸操作、锅炉、汽轮机的启停、危险品化学的使用等等,要对每一项操作过程进行剖析,从中找出人为的、设备的、环境的以及管理方面的危险点,只要把危险点控制起来,就可以做到防患于未然。将危险点分析和预控形成一种习惯,形成一种制度,使班组安全管理进一步系统化、规范化、科学化。 电是国民经济的重要能源,是工农业生产的原动力。随着我国全面建设小康社会步伐的加快,电的使用范围越来越广泛。与此同时,用电安全具有广泛性和综合性。虽然电的用途很广,可以为人类很好地服务,但若不了解电的基本性质和基本知识,那么在用电的过程中就可能使设备损坏甚至人身伤亡事故。因此,在享受电给人类带来光明、带来方便的同时,必须十分重视安全用电问题,只有了解了电的性质,才能驾驭电能,造福于人类。 电气安全论文:安全控制下的电气工程论文 1电气工程安全控制的要点 电气工程施工前应对相关人员展开安全和控制方面的培训使他们深刻领悟到安全的价值树立“安全第一”的电气工程建设思想。要根据电气工程建设的实际制定安全控制的规章和制度形成安全控制的体系役置专门的安全控制岗位和安全人员对电气工程整个过程实现管理。要结合电气工程的任务安全和设计对施工进行全面安全控制形成技术交底、安全教育、安全检查三重保障关口确保对电气工程的安全控制。结合电气工程的施工安全控制工作应做到如下几点: 1.1供电系统的选择 电气工程供电系统一般采用的方式,这种供电系统也称三相五线制供电方式,其结构特点是在总电源处将保护线单独列出形成专用线再将工作零线进行保护这种结构和形式有利于控制专有保护线的电流,形成平时无电流、故障有电流及时触动保护开关确保装置动作正确达到有效切断故障电流的作用。当选择这一供电形式时要注意保护线的通路应在距离供电线路较远的末端实现重复接地厂般确保保护线的性能。 1.2漏电保护器的安装 电气工程安装漏电保护器时要根据实际的工程设计,同时也要结合整个电气工程的系统特点要本着“一漏一箱”、“一机一阀”的原则在做好“三级保护”工作的基础上确保漏电保护器的性能。 1.3确定安全电压等级 电气工程建设中要根据国家5电力安全规范6中相关的规定确定工程的安全电压等级,一般电气工程的安全电压分为五个等级,分别为3V、6V、12V、24V、36V,也有部分电气工程使用42v作为电压这时就需要采取必要的防护措施避免人体与过高电压的直接接触肪止出现触电事故。 1.4根据电气设备的参数进行施工 电气工程建设中要对电气设备的参数进行确定,特别对电气设备开关的参数配置全面掌握,使电气工程安装得到技术方面的支持,使电气工程专业人员和技术人员得到技术和参数的指导便于施工和操作也有利于电气工程后期的维护和保养。15做好技术管控安全目标的实现需要技术作为基础,要以技术为手段对电气工程进行建设和管理上的控制需要电气工程建设者、操作人员和维修人员有必要的技术能力,要在电气工程施工前经过技术培训对于电气工程的关键技术和重点部位做到技术考核对于有具体需要的岗位需要相关人员持证上岗。 2电气工程质量的控制要点 2.1电气工程施工前质量控制的要点 电气工程施工的全体人员要有强烈的质量意识,从管理人员到技术人员,从施工人员到服务人员都应树立电气工程质量意识,在提升技术水平和能力的同时,实现电气工程的质量目标。管理人员要以技术为基础提升自身的管理水平,以结合电气工程施工的实际制定出适于控制电气工程质量的规章和制度,在控制电气工程速度的同时确保电气工程的建设品质。技术人员要熟悉电气工程的建设计划,要全面掌握电气工程的设计意图对电气工程图纸的要求进行有针对性的摸底在发现图纸和实际存在矛盾和问题的基础上,以技术角度提出合理化建议将电气工程质量保障转化为自身的实际工作。电气工程施工人员应端正自身态度要坚定地执行电气工程的技术为电气工程质量的形成做好细节和关键性的建设工作。电气工程服务人员要成为电气工程质量的坚实后盾,在做好技术服务和技术保障的同时实现电气工程质量的真正提升。 2.2电气工程施工中质量控制的要点 电气工程施工中应按照现行的国家电气工程施工规范进行操作要及时发现违规操作胆止未按要求和规定施工的现象。对于不符合质量要求的要及时进行控制。对进入施工场地的电气管材和线盒进行检查和验收海次的材料都要进行填报登记。对施工的每一道工序以及工序的交接和隐蔽工程进行检查。安装调试阶段有许多问题值得注意。先要对配电箱和线盒的内压线做样板布线要合理接口要牢靠等这些工作完成后再进行全面展开肪止不必要的返工影响进度。对于接地线的预留要符合设计要求,外面的金属门窗以及屋内的金属都要做防雷处理役备的外壳一般要进行接地设置。施工中须做好每一步避免小细节对整个工程质量的影响。设备要先空载调试之后才能带负载调试先单体后联动调试运行时还要验证电气设备的机械性和可靠性是否达到规定的要求。在施工中对于出现问题不合格的部分一定要做好记录及时返工合格验收后,才允许后续工作的施工。要派专人对现场的半成品和成品进行保护。对于施工之前制定的规章制度要严格执行进行合理的奖励和惩罚,使得规章制度得到有效执行。 2.3电气工程检查中质量控制的要点 施工后电气工程质量的检查要严格按照国家电气工程验收标准对已经完成的工程进行验收。电气工程的安装过程中虽然允许一定的偏差存在但偏差要符合规范的有关规定对工程不合格品的处理要及时和准确。对于电气安装工程不合格施工和操作要及时制止并进行返工处理,以确保电气工程的质量。 作者:赵志芳1龙立业2工作单位:1哈尔滨天元劳动安全技术开发有限责任公司2黑龙江省劳动安全科学技术研究中心安全工程开发部 电气安全论文:电气工程安全管理论文 1电气工程管理工作的主要内容 1.1电力线路的检查 在电气工程的施工阶段,有很多因素都会对其安全性产生影响,因此,做好对电气工程线路的检查工作就是非常必要的,只有保证了电力系统中的线路是绝对完整的,那么线路就不会出现缺损的问题,从而有效避免漏电等安全事故的发生。对于现代化的建筑工程项目来说,大部分单位都忽视了电气工程中的线路检查工作,并且在后面的线路运营过程中也没有制定合理的检查和维修的计划,那么就很容易导致漏电事故的发生。因此,在电气工程的施工阶段,应高度的重视线路的检查工作,当天气条件较为恶劣时,就应适当的增加线路检查的次数。 1.2确定安全电压的等级 在电气工程的施工人员在不佩戴任何防护设备的情况下,其可以保证自己不受到伤害并且可以用身体直接接触的电压就是安全电压,在我国通常有五种安全电压的等级,分别为6V、12V、24V、36V、42V,然而即使是24V以上的安全电压,其也可能对人体产生影响和危害,因此,为了保证人体的安全性,并且保证电气工程在一个较为规范和安全的施工环境下完成各项施工作业,那么施工人员在现场都应采取有效的防护措施。 1.3设置好漏电保护装置 漏电保护的管理工作对于保证电气工程的安全施工也是有着直接的影响的,在实际的工作中应严格的遵循“一漏一箱、一机一闸”以及三级保护管理的原则,根据实际的情况来设置完善的漏电保护装置,在电气工程的施工过程中,还应管理好施工现场的配电箱,所设置的漏电保护装置应超过两级,从而保证安全管理的质量。另外,还应实行分级保护的措施,并有效的解决额定漏电动作电力路和额定漏电动作的时间问题。安装漏电保护器时,应将其装在配电箱电源和分配电箱电源开关的负荷侧,其额定漏电的动作时间应低于0.1s,额定动作电流应小于30mA。 1.4做好电气设备的安装和防护工作 在电气工程的施工阶段,应做好对电气设备的安装和防护工作,加大其监督和管理的力度,严格的遵照相关规范标准的具体要求,严格的检查电气设备的电气安装位置以及分级配电事项,确保整个安装的过程都是准确并规范的。同时,在完成设备的安装工作时,应有专人负责检查安装的质量,同时还应将检查的结果记录下来,这样对以后的参考和查询都是较为方便的。 1.5充分的保证人员素质 人员的专业水平和综合素质对电气工程的安全管理工作也是有着重要的影响的,在工程项目的施工阶段是会用到很多学科的理论知识和专业技术的,并且相关的施工人员还应具备较为丰富的施工经验。所以,施工人员必须具备上岗资格证才可以上岗,同时应定期的对施工人员进行相关的培训和教育工作,不断的提升施工人员的操作水平和专业技能,帮助其充分的掌握各类设备的工作原理和操作规范,从而有效的避免各类安全事故的发生。 2提高安全管理在电气工程管理中作用的有效措施 2.1严格的落实各项安全管理措施 在电气工程的施工阶段,我们应深入的研究以往曾经出现过的安全事故案例,详细的分析其原因,并制定出有针对性的预防措施,将这些预防措施细致的讲解给一线的施工人员,加强对他们的安全教育工作。另外,还应进一步的健全安全管理制度并严格的落实各项安全管理措施,以安全管理制度中的各项内容为指引,分别制定漏电保护的内容、用电的具体规定以及施工人员的主要职责等内容。无论是电气工程的设计阶段还是其施工阶段,都应保证所制定好的各项安全管理措施得到有效的落实,严格的控制施工单位的施工行为,从而切实的提升电气工程施工的安全性。 2.2应注重培养施工人员的安全管理意识 在我们的现实生活中,电气工程所起到的作用也是十分重要的,其不但会对建筑物的安全性能产生直接的影响,并且如果对其管理效果不佳,那么其还会对人们的生命财产安全产生威胁,因此,在电气工程的施工过程中,不但要保证其施工的进度和质量,更重要是的要保证其施工的安全性。重点培养全体施工人员的安全意识,做好对他们在安全知识方面的培训和教育工作,加强其安全管理的意识,使全体人员都认识到安全管理工作的重要性,这样才能最大限度的提升电气工程安全管理的质量和水平。 2.3对电气设备的管理工作应满足临时用电的要求 电气工程的施工阶段在组织临时用电时,其应主要采取以下几大安全技术措施: (1)一般情况下,TN-S系统是临时用电工作普遍采用的供电系统,采用这一系统的最大优势就是正常状态下PE的专用保护线是没有电流的,那么就可以大大的提升用电装置的安全性。由于PE线是不可以断线的,那么就应在有一定距离的供电干线末端就应重新设施接地; (2)在分配安全电压等级的供电时,应充分的考虑到场地的具体要求,保证所采用的电压安全等级是不会伤害到施工人员的,提升施工现场的安全系数。 2.4严格的控制材料和设备的质量 在电气工程的施工阶段,最重要的两大组成部分就是设备和材料,因此,我们就应严格的控制施工设备和材料的质量。进行电气工程的安全管理工作时,在施工现场应严格的把关施工原材料和设备的质量,质量不合格就应严禁其进入施工现场,同时相关的监督和管理部门还应对设备和材料的质量进行检测和审批,审批合格后才可使用,从而保证各项施工作业的有序开展。 2.5严格的进行技术交底制度 在电气工程的施工阶段,应大力的推行并不断的完善技术交底制度,将安全用电技术和施工组织设计的相关内容详细的讲解给一线的施工人员和专业的电工,重点讲解施工中的注意事项,施工技术人员应在技术交底上签字,保证每一名人员都具有较强的安全意识。 2.6应设置专门的安全监督员,设置安全防护措施,并做好电力线路的安全检查工作 在电气工程的施工进行中,安全监督员还应做好对一线施工人员的安全知识的培训工作,并详细的讲解电气工程的安全知识,向他们介绍处理突发事故的技术要点,从而能够有效的避免并且妥善的处理各类安全事故。 3结束语 综上所述,在我国电气工程建设水平不断提升的背景下,在其施工建设过程中也涉及到很多个方面的问题,同时也存在着一些复杂的问题,这就加大了对电气工程安全管理工作的难度。因此,我们应充分的认识到电气工程管理中安全管理工作的重要性,不断的健全和优化安全管理制度和措施,提升施工人员的操作水平和综合素质,从而保证电气工程的施工效率和施工质量。 作者:邓强单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 电气安全论文:电气工程安全质量控制论文 1电气工程安全控制的要点 选择合适的供电系统。TN-S的方式供电系统也称三相五线制供电方式,电气工程供电系统一般采用此系统。TN-S供电系统的特点如下:系统正常运行时,专用保护线上不有电流,只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上,安全可靠;工作零线只用作单相照明负载回路;专用保护线PE不许断线,也不许进入漏电开关。因此,这个系统将专用保护线和工作零线在总电源处分开,所以零线上可以装漏保,有利于控制专有保护线的电流,且保护线安全性高。确保电压等级及安装漏电保护器。安全电压指不戴任何防护设备,接触时对人体各部位不造成任何损害的电压。电气工程建设中要根据国家电力安全规范中相关的规定确定工程的安全电压等级。可根据场所特点,采用我国安全电压标准规定的交流电。对不同电压等级的高压带电线路所必须保持的安全距离,当使用使用42V作为电压这时就需要采取必要的防护措施避免因人体与过高电压的直接接触出现触电事故。电气工程安装漏电保护器主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护。首先,漏电保护器安装时应检查产品合格证、认证标志、试验装章,发现异常情况必须停止安装。其次,应根据实际的工程设计,结合整个电气工程的系统特点确保漏电保护器的性能,建立施工组织设计和安全用电技术措施的编制与审批制度,并建立相应的技术档案。 2电气工程质量的控制要点 工程的质量是几代人的事,工程建设不同于科学实验,不能有失败,不能拿工程做“实验”。电气工程质量的好坏直接影响建筑物功能是否正常运行,影响该建筑的社会效益及经济效益。 第一,施工前质量控制的要点。施工人员的技术能力及安全思想是决定工程质量的关键要素。从管理人员到技术人员,从施工人员到服务人员都应有强烈的质量意识。在加强电气工程施工质量控制过程中在提升技术水平和能力的同时也要提升电气工程质量意识。在施工之前应该对工作人员进行安全培训,让他们意识到施工中可能出现的危害及危险事故,进而在工作过程中时刻留意安全问题并按照施工规范开展工作。另一方面,也要以技术为基础提升自身的管理水平,施工人员的施工技术水平得到提高之后可以保工程质量,同时也可以有效降低施工过程中由于技术原因所导致的安全事故,在做好技术服务和技术保障的同时实现电气工程质量的真正提升。好的工程质量是由高素质高水平的施工人员完成的,这就要求施工前要对施工队伍及人员进行考核和评估,并调整好技工和普工的比例。要对技工进行持证上岗,但也不能偏信证件,因为现在假证存在较多,主要还要看实际操作水平。电气工程师要根据工程的实际情况编制施工组织设计(施工技术方案)并严格审查,要求有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。 第二,施工中质量控制的要点。在施工的过程中对各方面进行检查和监督有利于安全质量的提高。电气工程施工中应按照现行的国家电气工程施工规范进行操作,对于未按要求和规定施工的违规操作现象应及时控制。严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准,具有可操作性的质量控制程序,防止监督流于形式。在施工阶段需要注意到每个细节问题才能保证施工的质量。例如,每次对进入施工场地的电气管材和线盒都要进行检查和验收与行填报登记。必须根据会审后的施工设计图纸和相关的技术文档对施工的每一道工序以及工序的交接和隐蔽工程进行检查。对于出现问题不合格的部分一定要做好记录,严格按施工之前制定的规章制度要严格执行,待合格验收后才允许后续工作的施工。 第三,施工后的质量控制要点。严格按照国家电气工程验收标准验收施工后电气工程质量。建筑电气设备安装工程所用材料、电器设备、成品与半成品的品牌、型号规格、性能和施工工艺安装质量必须符合设计要求及有关专业规范标准。电气工程的安装过程中虽然允许一定的偏差存在但偏差要符合规范的有关规定。对于电气安装工程不合格施工和操作处理要及时和准确,及时制止并进行返工处理,以确保电气工程的质量。 随着我国电气工程不断向智能化发展,电气工程的地位越来越重要,其涉及相关专业领域也在不断增加。电气工程中安全控制与质量控制是一个有机的整体。在安全生产基础下如何有效利用电气工程技术提高总体质量是我国电气工程技术发展的技术重中之重。因此,在电气工程施工过程中不断提高施工人员的安全意思,强化安全要点管理,同时在施工的不同阶段做好质量监控,不断提高工程的安全质量水平。 作者:王通城 单位:天津大德环境工程有限公司 电气安全论文:电气工程安全风险管控论文 摘要:在进行电气工程施工过程中,受到各方面因素的影响,存在很多的安全隐患,增加了工程的安全风险。因此,本文如何做好电气工程建设安全风险管理展开论述。 关键词:电气;安全风险;管理措施 随着国家电力行业的迅速发展,高压工程建设速度越来越快,电网建筑规模不断扩大,对施工质量要求越来越高。在实际线路施工过程中,受到地形、自然、线路的影响,施工人员要进行高空作业,大大增加施工安全隐患和风险。对电气施工而言,具有很强的专业性,具体包括地基施工、地质测量、杆塔架设等,很容易安全事故。因此,施工单位要分析潜在的安全隐患,控制好安全风险管理,并对安全风险进行严格的控制和管理,保证施工安全和施工质量。下面首先分析输电线路施工安全管理存在的问题,接着提出了相应的解决措施。 1.电气施工安全风险 在电气工程施工过程中,涉及很多内容,对施工安全管理要求比较高,很容易受到外界因素的干扰,增加了安全隐患。下面就针对电气施工安全风险展开论述。1.1工程安全基础存在问题。在电气工程施工过程中,施工单位虽然制定完善的安全管理规章制度,明确了安全管理标准,努力提升安全施工管理水平。但是在实际管理过程中,施工人员没有认真落实安全施工责任机制,对安全风险认识不到位,尤其在进行爆破、开挖、登高以及杆塔工程施工过程中,危险性比较高,安全风险不断增加,影响了电气工程安全施工管理。1.2安全管理责任落实不到位。对电力工程线路安全管理人员而言,没有结合实际情况,深入施工一线,对潜在的安全隐患无法正确识别,无法真正掌握在施工过程中产生的巨大安全风险。在实际管理过程中,存在失察的情况,无法真正把安全管理责任落实到位,影响电气工程的安全管理,威胁到施工人员的人身安全。1.3现场安全管理不到位。在实际安全施工现场,施工安全管理制度不完善,没有严格制定施工安全管理的规程,安全管理责任落实不到位,出现逐级减弱的情况,导致施工现场安全管理机制流于形式,无法充分发挥现场安全管理的作用。另外,还有的施工单位不重视施工技术安全管理,没有制定完善的安全管理组织方案,存在套用的情况,安全施工技术交底工作不到位,不利于安全管理工作顺利进行。1.4安全投入不到位。在进行电气施工过程中,就要不断增加安全投入,为电力工程施工创造安全的施工环境。但是实际过程中,随着电网建设规模不断扩大,施工企业为了满足实际施工需要,就聘用大量的施工人员,这些人员没有经过专业的安全培训,具有很强的流动性,缺乏必要的施工现场的安全管理经验,增加了安全施工管理难度和安全管理风险。另外,施工单位为了获得更多的经济效益,就忽视了安全投入,无法帮助施工人员进行有效的管理,对影响施工安全的机械、设备、工具没有进行有效检验。 2.电气施工安全管理风险规避措施 2.1控制线路工程施工流程。在进行电气施工过程中,要严格施工标准,做好基础施工质量;施工单位要选择经验丰富、素质较高的施工人员。在进行土方施工过程中,要做好地质勘查工作,考虑地下水位,避免出现坍塌的情况,保护施工人员的人身安全。在进爆破施工过程中,施工单位要科学合理分析爆破范围,明确爆破标准,保证施工人员安全。施工单位要结合实际施工特点和性质,建立完善的施工组织计划,控制好整体的施工流程,建立完善安全施工管理体系,对施工人员进行具体的指导,减少外界不良因素的干扰,有效的规避安全风险。2.2控制施工质量管理。对电气工程施工而言,施工存在质量问题,会增加了施工的安全风险和安全隐患,威胁到施工人员的人身安全。在进行电气工程安全管理过程中,施工单位要加强对施工质量的管理,制定完善的管理计划,不断解决遇到技术难题。因为对电气工程施工而言,需要采用先进的检查方法对存在的质量问题,不断消除潜在的安全隐患,避免出现安全事故。比如在实际施工过程中,出现暴雨、冰雹或者大风等天气,会对线路施工产生极为不利的影响,导致线路出现断裂的情况,需要施工人员在极端天气过去以后,进行抢修,保证施工质量。在电气工程施工过程中,需要进行大量的架设工程,施工距离很长,增加了各个联系点的难度,因此,在进行高空作业过程中,施工单位要为施工人员提供可靠稳定的安全防护设备,保护施工人员和人身安全。作为施工人员要充分了解线路布局,加强自我安全保护意识,制定完善的施工安全管理计划,明确施工人员的责任,严格按照施工安全标准进行施工。2.3做好施工人员的安全技能培训。在电气工程施工开始前,施工单位要结合施工人员特点,对他们进行严格技能培训,不断优化人力资源结构,从根本上提升他们的施工技术,不断积累相应的安全技术经验。另外,施工单位要建立完善的三级安全网安全协议,结合实际施工情况,明确安全管理人员的职责和责任,对施工人员实际施工进行安全方面的指导,提升安全管理的针对性,避免出现不必要的安全事故,造成人员伤亡和财产损失。在实际培训过程中,施工单位要求施工人员认真观看电气安全事故视频,通过实际的教训,提升施工人员人员安全风险防范意识,在施工过程中坚决避免违规操作施工,提高安全文明施工意识,善于发现在施工过程中存在的安全隐患和风险,提高自我风险防范意识,有效规避在施工过程中出现的安全风险,保证施工能够安全顺利进行。 电气安全论文:建筑安全保护电气工程论文 一、落实电气材料控制工作 材料是影响电气工程质量的主要原因之一,为保证工程质量,第一,要在采购过程中严格控制材料设备的质量,比如:选购材料时,要对材料的质量进行严格的检查,同时查看材料是否具有出厂证明等;第二,要重点检查电气设备上是否有安全认证标志,是否有质量认证合格证书;第三,由于各类消防指示灯与工程的安全有着至关重要的关系,所以还应当对消防指示灯的测试报告进行详细的检查,确保测试报告的真实性与准确性。 二、配电箱的安装 配电箱接受电能和分配电能,是电力负荷在现场的控制器,其性能直接影响到工程动力、照明和弱电负荷能否正常工作。1.对配电箱的整个安装过程,进行严格把关,确保配电箱的安装能够符合国家的要求,比如:安装的位置必须要准确、安装的各种零部件必须要齐全以及电缆线的安装必须要井然有序等;2.按照工程要求,把配电系统的金属外壳接地,同时利用铜线,对其进行规范化的标识;3.配电箱柜台箱盘安装垂直度允许偏差等应满足规范要求,比如:垂直度允许偏差为1.5‰,成列盘面的偏差应小于等于5毫米;4.配电箱安装完成后,还应当对其进行严格的检查,比如:查看电缆线是否出现线芯断裂以及断股等问题。在对灯具进行安装的时候,必须要严格注意以下几点:1.不可损坏建筑的墙面或者是门窗等构件;2.安装完成后,不可进行第二次喷浆作业,以避免对各种器具造成污染;3.连接灯具的电缆线要及时进行防火保护措施;4.将导线的接头部分放置在具有较高安全性的器具内;5.塑料材质的电缆线,要对其采取护套保护措施。 三、试析建筑电气工程中的安全保护措施 (一)防雷接地。把“防雷接地”作为整个工程功能接地的主要依据,并结合工程的施工要求,建立一个完整的、符合规范化的防雷装置,其具体表现在:1.选择25*4(毫米)的镀锌扁钢,让其在建筑的顶部构成一个规格不大于10*10(米)的网格;2.然后把屋面的各种金属构配件和该网格完整的连接起来;3.把建筑柱头中的钢筋作为电气连接的主要部件,使之与防雷装置进行紧密的连接;4.连接建筑外墙中的金属构配件,让其和防雷装置共同构成一个类似于笼子形状的防雷体系。(二)安全保护接地。所谓的“安全保护接地”,指的就是:利用金属材料,把整个电气系统中不带电的金属构配件和各接地系统进行规范化的连接,也就是:采用PE专线,对系统中的各种用电设备与金属构配件进行连接。其中,需要注意的一点是:在连接的过程中,不能让PE专线和N专线直接相连。(三)交流工作接地。选用内芯为铜芯的N专线,将变压器接地。配电系统中的辅助电位连接线端子,箱柜中放置等电位线端子,注:线端子不可暴露在外界环境中,且其也不可和PE专线相连。(四)直流接地。一般来说,建筑工程中都含有比较多的自动化设备,且这些设备也是利用微电流来实现运转的。其次,这些设备之间要想进行数据信息的交互与共享,还必须要借助互联网才能得以实现。于是,为了让这些设备能够实现持续、正常、稳定的运行过程,还应当在电气系统中安装一个基准电位,并利用铜芯线,将其两端一端和基准电位相连,另一端为设备的“直流接地”提供服务,需要注意的是:不可将该铜芯线和PE专线或者是N专线直接相连。(五)屏蔽接地与防静电接地。为了避免受到电磁的干扰,可采用屏蔽接地与防静电接地的方法,来达到抗电磁干扰的目的,具体表现在:可将设备外壳与PE线连接;让屏蔽管路的两端和PE专线相连。其次,防静电接地需要在干燥的环境中进行,让所有设备的外壳和PE专线相连。 四、未来智能建筑展望 社会的发展,势必会加快建筑智能化的实现速度。目前,智能建筑的优秀是5A系统,即:BA--建筑设备自动化系统,它主要有两种,一种是“BAS楼宇智能控制系统”,另一种则是“IBMS集成楼宇管理系统”。CA,即“通讯自动化系统”,它包括:电话,计算机网络(LAN、WAN)。OA系统,它包括网络及各类办公软件。SA亦称“安全防范自动化系统”,它包括:监控设备以及停车场等。在未来的智能建筑中,对建筑电气工程也提出了更高的要求。因此,这也就要求从事建筑电气工程的工程技术人员要在不断的实践中,学习和锻炼,以不断地提高其自身的专业技术水平,从而满足技术要求。 作者:徐红 电气安全论文:电气安全管理建筑施工论文 1施工现场集中常见的电气安全事故及简要分析 1.1需注意的施工现场用电安全问题 1)基本的供电系统。建筑工地现场的施工供电系统中,一般都是实行三相四线制,接地和接零的系统也是相互独立的,主要是为了防止发电机在单独运行时将部分的高压反馈给电力变压器。 2)配电系统的线路。主要包括架空、电缆、母线和室内线路四种。除了母线以外其他的线路均可使用绝缘导线;还可以使用三相五线制的形式,导线的截面需要满足电压的受损、线路最小截面、负荷承受能力和施工环境的要求,配电系统装置主要用途是将分路进行标记等,防止线路的操作发生失误,还需注意需要对配电箱上锁,派专人来负责看管。 3)电气设备。施工现场的主要电气安全问题是由用电设备导致的,因此,在使用时需谨慎。 1.2电气安全事故案例分析 1)聚氨酯发泡浇灌的材料焊接不到位,引发火灾。建筑施工现场的外部建材使用聚氨酯发泡浇灌保护,但是在对材料进行焊接时由于施工人员的操作不规范,导致施工现场发生重大火灾,整个建筑都被大火所吞噬,使建筑单位的经济损失严重,发生此事故的几率非常高,因此,在焊接材料时,需要注意以下两点:a.在进行焊接时,首先,需要对施工周边环境和材料的摆放位置进行观察,保证施工现场没有易燃易爆物品存在,而且施工时需要有专业的管理人员对施工现场进行监管,所有的施工人员都应熟悉、了解施工现场消防器具的使用方法与位置;b.在对危险范围内的建筑物进行焊接后,需要有专业人员对危险范围内的施工现场进行1h以上的巡逻检查,确保没有发生危险后方可离开。 2)建筑现场电线破损,漏电导致施工人员触电而亡。某工地施工人员在经过搅拌机时,由于搅拌机的电磁启动器中包裹绝缘导线的橡胶圈破损,铜线和铁板之间发生碰撞,且搅拌机的外壳并没有接地线路对其进行保护,使整个搅拌机的周围基本上处于带电状态,直接导致该施工人员触电而亡,为了避免这类事故发生,可对以下几个方面进行加强:a.需要让施工现场所有的器具外壳带电值为零,如果发生了漏电状况,需要使用自动开关及时地关闭电源;b.施工现场所使用的搅拌机或是振动器等机械设备,由于被使用的现场环境比较恶劣,会经常和水接触,如果不能保证器械的绝缘层的完整,很容易使施工人员发生触电,因此,不仅要保证器械的绝缘层的完整,还要尽量减少线路中部接头或做好接头的绝缘;c.施工现场的电工都需有相关部门发放的上岗证书,责任心较强,能保障施工现场的安全;d.需对施工现场所有人员进行安全教育,强化施工人员的安全意识,重视施工现场的用电。 2强化建筑施工现场的电气安全的管理工作 2.1提高施工现场电气施工工人的整体素质随着科学技术的快速发展,电气的安装技术也在不断更新,电气建设行业对专业施工人员的需求量越来越大,施工单位在招收电气施工人员时,需选择专业性强,有一定经验,且有从业资格的施工人员,在电气施工之前,施工单位需要针对施工项目当地的气候结合施工工程的特点,对施工人员进行实施技术交底,对其存在的问题,针对工程设计要求,进行专业培训,让所有的施工人员具备基本的安全防范知识,能够正确使用施工现场的安全防护品,禁止施工人员违规操作。此外,还需要所有的施工人员仔细的审阅设计图纸,及时提出疑问,并请专业人士进行解答,保证在对电气进行施工时不会存在安全隐患,电气设备、材料的质量过关,使工程的施工能顺利进行,保障电气工程的质量。 2.2提高施工现场电气设备的管理施工现场的电气设备通常都是共用的,大部分都不适合在多尘、潮湿、高温等的情况下使用,过多的在这类环境下使用会导致设备的运作缓慢、漏电数据不精确,严重的甚至会失效,再加上施工现场的条件较为恶劣,常常需要移动设备,设备的摆放位置是不固定的,因此,需要保证放置设备的周围环境干燥、无任何易燃易爆物品,电气设备进场时需对设备进行严密的检测,保证设备线路的绝缘层完好无损。在设备进场后,需要对设备进行日常养护,定期的对其使用情况进行检测,并记录在案,预防电气设备的漏电,保护施工人员与施工建筑物的安全。 2.3焊接技术的管理工作在进行焊接工作前需要对施工人员进行专业的焊接培训,保证施工人员能够熟练、规范的操作焊接技术,在焊接时要能确保焊接部位平整、无漏洞,对需在危险环境实施焊接操作时,更要每日对施工人员进行培训。施工人员除了技术要专业外,还要细心、耐心和有责任心,要能及时的发现焊接施工时存在的缝隙进行修补,特别是避雷引线的下线连接的地方,需注意,搭建的长度要保证不超过圆钢直径的6倍。 3结语 建筑施工现场的局限性较大,有许多的不定性因素存在,因此,为了让工程的施工不受到这些不利因素的影响,需要掌握科学、正确的安装技术,严格检测电气设备的使用情况,做好电气设备的绝缘工作,才能降低施工现场安全事故的发生率,保证施工现场的人员安全和施工工程的完成能顺利。 作者:王哲单位:山西省工业设备安装有限公司 电气安全论文:电气设备安全检查电力线路论文 1电力线路的安全检查 1.1架空线路的安全检查 通常情况下,一般每隔一个月就要对相关的架空线路进行一次彻底的安全检查。但是如果在此期间发生特殊情况,如大风、大雨等,必须增加检查次数。架空线路安全检查的主要内容包括以下几个方面:①电线杆有无出现倾覆、腐朽或基础下沉等问题。②在架空线路下方有无堆放强腐蚀性、易爆性或易燃性物体。③在架空线路铺设的周围有无危险建筑物或构筑物。④架空线路上有无杂物悬挂。⑤板桩与拉线的固定情况是否牢固可靠。⑥架空线路接头部位有无腐蚀、老化、过热或断掉等现象出现。⑦避雷装置的安装情况是否良好,有无绣断情况发生等。这些看似不起眼的检查工作,一定要从细节处入手,不能有丝毫的麻痹大意,以保证检工作的全面性。 1.2电缆线路的安全检查 电缆线路通常需要布置在地面以下,这就决定了要想做好电缆线路的安全检查工作,就必须要对地下线缆的敷设方式、走线方向、结构布置和电缆头布置等情况进行详细的调查和了解。所以每个季度要对地下电缆进行一次安全检查,遇到特殊情况如洪水、特大暴雨等还要增加检查的次数。检查的主要内容如下:①电缆终端和瓷套管有无放电痕迹或破损情况,对于填充有电缆油或电缆胶的电缆终端头等,还需要检查其有无漏油或漏胶情况。②对于裸露在地表之上的电缆线,在检查有无损伤、锈蚀或支架脱落等问题的同时,还要检查电缆线路附近有无强腐蚀性或易燃易爆性物体堆放。③对于地下敷设类型的线缆,检查线缆的敷设保护物和盖板的情况是否良好,线路的标桩是否完整。④电缆沟内是否有渗水或积水情况、是否有易燃易爆或腐蚀性物体堆放。⑤线缆线路上各种接地情况是否良好,有无锈蚀、断股或松动问题等。由于电缆线路通常深埋于地下,所以检查周期会长一些,检查工作的难度、强度也更大一些。 1.3车间配电线路的安全检查 同线缆的安全检查类似,要想做好车间配电线路的安全检查工作,就需要对车间配电线路的辐射情况、结构形式和配电箱位置等情况先进行详细的调查和了解。通常需要一周一检,而具体的检查内容主要包括以下几个方面:①车间配电线路的导线有无发热问题。②线路有无负荷问题。③检查配电箱、开关、分线盒、母线槽和熔断器等的实际运行情况,尤其是对线路母线接头的腐蚀、损害情况和接线情况进行详细的检查。④对线路上及其周边的情况进行检查,确保不存在影响线路运行的情况,如导线上有悬挂物等。⑤对于那些敷设在腐蚀性或者潮湿环境中的线路,要定期进行绝缘性检查。这项检查工作比上面提到的两种都要复杂琐碎,却又无时无刻不伴随在生产和生活的周围,发生事故的几率也比较高,因此要格外重视,务必保证这项工作的常态化。 2电气设备的安全检查 完好的电气设备是确保各类机械设备正常运行的基础和前提,而电气设备的安全检查则是确保电力设备正常运行的有效手段和措施,所以对电气设备的安全检查进行探讨是十分必要的。下面以电动机、发电机和高、低压柜等电气设备的安全检查为例,对检查工作中的一些要领和注意事项进行阐述。 2.1电动机的安全检查电动机的安全检查内容主要有 ①电动机的电流和电压是否稳定,有无超标问题。②电动机的运转是否正常,有无卡壳问题。③电动机的风扇罩、外壳有无破损问题。④电动机风扇罩内部有无杂物。⑤电动机螺栓的固定是否牢固。⑥电动机在实际运行的过程中有无杂音或异味。 2.2发电机的安全检查发电机的安全检查内容主要有 ①发电机的线圈和铁芯运转是否稳定,进出口的风温是否有超标问题。②发电机内部有无火花或放电问题。③发电机的电压和励磁电流与其一次电流和电压是否保持一致,有无超标问题。 2.3高、低压柜的安全检查高、低压柜的安全检查内容主要有 ①油断路器的油位是否过低或过高。②互感器、绝缘子和断路器的包面是否清洁、干燥,有无破损或放电现象。③高、低压柜的柜顶有无杂物。④断路器、指示灯和转换开关的状态是否保持一致等。 3结语 电力线路和电气设备的安全检查工作是企业生产和居民生活的重要保障,检查工作不但要细致入微,而且还要常态化。发现问题在妥善处理的同时还要及时上报给有关单位和领导,为以后的检查工作提供可以借鉴的经验。 作者:孙绚单位:南阳市中心医院
工程地质勘察论文:工程地质勘察水文地质论文 1水文地质评价内容 在进行水文地质评价时,要根据掌握的水文地质条件,分析和评价地下水可能对岩土体造成的影响,科学的预测水位变化造成的岩体工程变换,结合实际情况,制定合理的防范措施;根据自然环境下水文地质对岩土工程造成的影响,分析预测人为活动,对岩土工程造成的影响;分析地下水对持力层岩土体产生的分解、软化、胀缩等影响,评价地下水为对工程建筑物的腐蚀状况;当工程项目的基础在地下水位以下时,要根据实际情况进行渗透试验、富水试验,分析评价地下水位变化造成的基础沉降、位移,从而判断地下水位变化对工程建筑物稳定性的影响。 2水文地质对工程项目的危害 据统计,在地质灾害中,地下水造成的灾害占很大的一部分,因此,要认真分析地下水变化引起的灾害,并制定合理的预防措施,确保工程建筑物的安全、稳定,从而为和谐社会的构建打下良好的基础。 2.1地下水变化引起的工程危害地下水在自然环境和人为因素的影响下,水位会发生升降变化,当地下水位变化到一定程度后,就会对岩土工程造成危害,从而对整个工程项目造成危害。引起地下水为上升的主要因素有降水量的增加、气温的变化、人工灌溉、施工破坏等,地下水位上升会加快土壤中盐碱化现象,加大地下水对工程建筑物的腐蚀;地下水位上升后,斜坡、河岸还会产生比较严重的地质灾害,例如斜坡崩塌、滑移等,对工程项目造成严重的破坏;地质水位上升还会造成岩土体软化、强度下降等现象,从而对工程项目的稳定性造成影响。引起水位下降的主要原因是人为因素造成的,例如河流改道、地下水排除等,当地下水位下降后,岩土层会变硬,在这种情况,很容易引起地面开裂、沉降等现象,对地质条件产生严重的破坏,从而对工程项目造成影响。受各种因素的影响,地下水位会出现反复变化的现象,这样很容易造成基础变形,同时地下水位反复变化还会将岩土层中的胶结物带走,降低岩土体的强度,对工程施工造成影响。 2.2地下水压力作用引起的岩土危害在自然环境中,地下水很少产生动压力,但受开矿、灌溉等人为活动的影响,地下水的压力平衡会受到破坏,导致局部产生大的压力,如果遇到粉土层,就很容易引起流砂、管涌等现象,从而造成基础变形、位移等现象,甚至会造成边坡失稳,因此工程安全施工事故,对工程项目的顺利施工造成严重的影响。因此,在进行工程项目施工前,勘察人员要认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况,并根据实际情况,制定合理的防范措施,从而为工程项目的安全施工提供保障。 2.3地下水对基础的影响当工程项目的基础需要埋深时,需要考虑到地下水变化对基础的影响,因此,在进行工程项目基础设计时,在没有特殊要求下,要保证工程项目的基础设置在地下水为上面,如果基础需要埋设在地下水位以下,要采用合理的方法进行防水处理,为保证工程的稳定性,还要对基础钢筋混凝土进行防腐处理。如果基础埋设在承压水层中,要根据实际情况采用合理的排水措施,降低地下水水位,防止在施工过程中,出现地下水喷出的现象,对施工的顺利进行造成影响。当工程项目处于河岸附近时,还要考虑到地表水和地下水的补给关系,防止地表水对工程项目的基础造成影响。 3总结 水文地质是工程地质的重要问题,做好水文地质工作,调查清楚地下水位及其变化情况,确保资料的可信度,对工程项目的持力层选择、基础设计、预防工程地质灾害有十分重要的作用,因此,相关单位要重视工程地质勘察中水文地质勘察工作的重要性,努力提高水文地质勘察水平,为工程项目的安全施工和正常使用提供保障。 作者:王存钱蔡金平单位:核工业赣州工程勘察院 工程地质勘察论文:探求水利水电工程地质勘察存在的问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 1水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1] 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2] 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 2工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4] 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 3结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质勘察论文:水利工程地质勘察特征分析探究论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质勘察论文:水利水电工程地质勘察问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质勘察论文:堤防工程地质勘察管理论文 堤防工程建设的基础是设计,而设计的依据是地质,这是工程建设的常识性问题,不会有什么质疑。然而在实际工作中却往往并非如此。问题主要出在人们对堤防工程地质勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了两个极端。一个极端是过高地要求地质勘察能在“查明”工程地质条件的同时,“准确”地提供设计需要的地质图件和堤基岩土体物理力学参数,一旦在有限的勘探控制工作量之内不能完全同时达到“查明”和“准确”的要求时,就立即降低了对地质勘察工作的认可和重视程度;另一个极端是我们的祖先在数百年乃至上千年来与洪水搏斗的岁月里修建的大量堤防工程,却从来没有进行过任何地质勘察工作,许多堤防工程至今也是安全的。这两个极端,不同程度地影响着堤防工程地质勘察工作的有序开展,在大规模的堤防工程建设中,难免存在这样那样的问题。为使堤防工程地质勘察工作能够科学、客观、完整、系统地为设计提供可靠的地质资料,我们有责任将近年来堤防工程地质勘察工作中出现的若干问题展示出来,供同行们讨论参考。 1堤防工程地质勘察的过去与现状 我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。 建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。 《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。 近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。 2堤防工程隐患与险情分类 2.1分类的意义与原则 堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。 在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义: 险情是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。 隐患是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。 险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。 本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。 2.2堤防工程险情分类 按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下: (1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。 崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情,前者抢险紧张,后者可以从容对待。 (2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。 堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。 存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。 以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。 (3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。 2.3堤防工程隐患分类 按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。 按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。 常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。 常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。 特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患(例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。 特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。 2.4险情和隐患与堤型之间的关系 堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。 另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。 3堤基工程地质分段 3.1堤基工程地质分段存在的问题 自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。 例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。 另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。 目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。 3.2堤基工程地质分段 我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。 本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。 根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。 (1)Ⅲ类(存在问题的堤基) 堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。 Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。 Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类: Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。 Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。 (2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段) 此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。 (3)Ⅰ类(不存在问题堤基段) 历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。 (4)结合工程实际进一步细分亚类的原则 以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。 3.3堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用 在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。 4执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则 从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。 4.1勘测阶段 已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。 4.2勘测深度及勘探工作量 在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来,二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。 4.3《规程》原则性与灵活性的准确把握 《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。 5不同行业标准之间的关系 堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。 关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。 6堤防工程地质勘察的成果资料 堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。 堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。 7结语 98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。 近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。 本文观点供同行们参考,愿与大家共同讨论。 工程地质勘察论文:堤防工程地质勘察中的若干问题 摘要:【摘要】在近年来较大范围的堤防工程地质勘察工作中,一些共性的问题不断地引起了同行们的关注,很有必要深入探讨下去。例如在执行《堤防工程地质勘察规程》时,怎样理解原则性与灵活性的准确把握,如何处理规程中明显与工程实际不相符合的条款规定;堤防险情与隐患的分类;堤基工程地质分段分类方法;堤防勘察资料的整理等等,我们都进行了一些粗浅讨论。关于堤防工程地质分段分类的问题,一直是各勘测单位颇感难以照顾周全的焦点,我们提出的分类法但愿对此有所帮助,并希望有助于堤防工程勘测设计工作的进一步深化。关键词: 关键词:堤防 工程地质 勘察 规程 规范 隐患 险情 分类 堤防工程建设的基础是设计,而设计的依据是地质,这是工程建设的常识性问题,不会有什么质疑。然而在实际工作中却往往并非如此。问题主要出在人们对堤防工程地质勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了两个极端。一个极端是过高地要求地质勘察能在“查明”工程地质条件的同时,“准确”地提供设计需要的地质图件和堤基岩土体物理力学参数,一旦在有限的勘探控制工作量之内不能完全同时达到“查明”和“准确”的要求时,就立即降低了对地质勘察工作的认可和重视程度;另一个极端是我们的祖先在数百年乃至上千年来与洪水搏斗的岁月里修建的大量堤防工程,却从来没有进行过任何地质勘察工作,许多堤防工程至今也是安全的。这两个极端,不同程度地影响着堤防工程地质勘察工作的有序开展,在大规模的堤防工程建设中,难免存在这样那样的问题。为使堤防工程地质勘察工作能够科学、客观、完整、系统地为设计提供可靠的地质资料,我们有责任将近年来堤防工程地质勘察工作中出现的若干问题展示出来,供同行们讨论参考。 1 堤防工程地质勘察的过去与现状 我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。 建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。 《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。 近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。 2 堤防工程隐患与险情分类 2.1 分类的意义与原则 堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。 在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义: 险情 是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。 隐患 是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。 险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。 本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。 2.2 堤防工程险情分类 按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下: (1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。 崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情, 前者抢险紧张,后者可以从容对待。 (2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。 堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。 存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。 以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。 (3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。 2.3 堤防工程隐患分类 按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。 按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。 常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。 常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。 特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患 (例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。 特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。 2.4 险情和隐患与堤型之间的关系 堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。 另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。 3 堤基工程地质分段 3.1堤基工程地质分段存在的问题 自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。 例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。 另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。 目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。 3.2 堤基工程地质分段 我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。 本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。 根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。 (1)Ⅲ类(存在问题的堤基) 堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。 Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。 Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类: Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。 Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。 (2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段) 此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。 (3)Ⅰ类(不存在问题堤基段) 历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。 (4)结合工程实际进一步细分亚类的原则 以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。 3.3 堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用 在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。 4 执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则 从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。 4.1 勘测阶段 已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。 4.2 勘测深度及勘探工作量 在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来, 二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。 4.3 《规程》原则性与灵活性的准确把握 《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。 5 不同行业标准之间的关系 堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB 50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。 关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。 6 堤防工程地质勘察的成果资料 堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。 堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。 7 结语 98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。 近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。 本文观点供同行们参考,愿与大家共同讨论。 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质的分析 摘要:水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视。本文介绍了工程地质勘查的概念,阐明了岩土工程中水文地质的勘察要求,探讨了水文地质勘察实施及注意事项。 关键词:工程地质 勘查 水文地质 前言 在工程勘察中设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。由于没有足够的重视。导致地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。为此,在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题评估地下水对岩土工程有关的水文地质问题。评估地下水对岩土工程和建筑物的作用及影响。为设计和施工提供必要的水文地质资料以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 一、工程地质勘查概述 地质勘查是地质勘查工作的简称 (一般可理解为地质工作的同义词)。是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要,对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行重点并有所不同的调查研究工作。工程地质是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学,起源于 20 世纪初,20 世纪 50 年代以后在我国才有了长足的进步和发展。今天,工程地质勘查已成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。近 20 年来,随着各种新技术、新方法、新手段不断推陈出新,特别是计算机技术的应用,为工程地质带来了一场真正的技术革命,从外业资料收集和内业资料整理的工作程序、工作方法、产品成果、质量标准等等均与传统的工程地质有了较大的差异。而在工程地质勘查工作中,水文地质依然具有较大的影响作用。 二、岩土工程中水文地质的勘察要求 在岩土工程勘察中,应根据工程的具体要求,通过搜集资料和水文地质勘察工作,查明工程所属区域的水文地质条件。 1、自然地理条件 这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。 2、地质环境 包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 3、地下水位情况 包括近2~5年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。 4、各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度 主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 三、水文地质勘察实施 工程实施前,对建筑地周围,地下水可能造成的岩土工程危害进行评估,危害的形势主要有两种,即地下水位的升降变化和低下水动造两种原因,引起低下水位变化的因素可能有两种,第一是水位发生改变,第二人为因素造成的改变,无论根源是什么,引起地下水位变化出现一定程度后,岩土工程就出现了危害,低下水位变化出现的影响因素有以下几种: 1、水位上升造成的岩土工程损害 浅水位升涨得原因复杂,最主要的原因是地质含水层的总体结构、岩层情况;其次还有,水文气候因素,如降雨、气温变化、浇灌、施工影响,或者是多种因素的混合影响。具有包括以下几种:第一,土壤沼泽化、岩渍化、岩土对地下建筑造成的腐蚀;第二斜坡、河岸地质,造成的岩层滑落、崩塌等情况;第三,某些特殊的岩土层,结构易改变、软化、下降;第四,粉细砂和粉土饱和液化、流砂出现、造成管涌;第五,地下室被地下水淹没,建筑上浮,失衡。 2、地下水位的降低造成的岩土危害 地下水位下降,多是由于人为因素造成,比如,往常我们经常大量的抽取地下水、采集矿物,造成的矿床疏干,又或者是上游筑坝、水库修建时,造成下游水源紧张,一旦下降程度过大,往往诱发地质裂缝、地面沉降、塌陷等地质灾害,使得地下水枯竭、水质恶化等问题出现,对岩层、建筑的稳定性造成威胁。 3、水文地 工作的作用 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。地下水的频繁的上升、下降也会对工程的稳定性造成影响,地下水的水位变化造成了膨胀性的岩土出现彭缩形变,一旦地下水升降频率加快,则导致岩土膨胀、收缩过度,伸缩幅度不断增大,进而使得地裂产生,建筑物不稳定,尤其一些小型建筑容易被破坏,自然状态下的动水压力作用较小,难以造成很大的危害,若人工工作过程中,导致地下天然环境失衡,则移动动水压力作用中,岩土出现松散、管涌。 四、地质勘查中水文地质问题应注意的事项 1、把水文地质问题放在重要的位置 地质勘查工作具有非常重要的意义,高质量的地质勘查工作,不仅能为工程提供设计和施工的科学依据,同时对工程质量的提高也能起到积极的作用,因此地质勘查工作不仅要对水文地质问题进行深入研究,同时还水文地质问题放在重要的位置上,从而保证地质勘查质量的提升。 首先,自然地理条件。这主要包括工程所在区域的季风、气候湿润程度、所处水系、平原和高原、地形、地貌特点及堆积物等;其次,地质环境。工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容。 再次,地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析。 最后,含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。对该区域的地层渗透系数、地下水赋存以及渗透的影响以及地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。 2、确保水文地质参数测定的准确性 首先,在地质勘察工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。 其次,在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。 最后,压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定p-q 曲线类型。 结论 不同的岩土水理性质对岩土地质效果具有非常大的影响,直接决定着地质施工质量。通过对不同水文地质状况进行全面研究,可以在最大限度控制危害因素,减少岩土工程存在的风险隐患。水文地质勘查状况已经成为人们关注的焦点,因此在进行水文地质勘查的过程中,相关人员要对存在的水文问题进行全面勘查,确保从本质上降低水文地质对地质工程的影响,提高工程质量。 工程地质勘察论文:水文地质问题在工程地质勘察中的重要性 摘要:水文地质问题是工程地质勘察中的重要问题。在工程中,地下水会对岩土工程造成十分重要的问题。笔者在本文中分析了水文勘察的重要性,对水文地质勘察的内容、具体的勘测内容进行了分析讨论。 关键词:水文地质 工程地质 地质勘查 重要性 一、前言 对水文地质进行勘察有助于工程顺利的展开。只有了解工程的地质特点和具体情况,才能选择合适的施工方法,减少对周边建筑物的影响。 二、水文勘察的重要性 在日常的岩土施工作业中,水文地质勘测占据着十分重要的地位,但是它却很容易被人们所忽视。水文地质与工程地质二者的关系十分紧密,它们之间相互影响。在建筑施工过程中,地下水是一项十分重要的外部环境,它会对岩土工程产生影响。所以说,对水文地质的勘察十分重要,不容忽视。水文地质勘察可以为工程的设计和今后的施工带来积极意义,达到提高工程勘察水平,提高工程施工质量的目的。在实际的施工中由于人们对水文地质勘察的认识不足,以往的勘察经验和勘察结果相对较少,对水文参数的利用没有熟练等问题,造成勘察结果出现误差。除此之外,还有施工中勘测数据不真实、对数据中存在的问题不重视等问题,都为后期的设计施工带来了潜在的危害。 三、地下水对于岩土工程建设的不利影响 如果水文地质勘察工作不能正常展开,就会对工程造成十分不利的影响。笔者主要从地下水位和压力两方面展开分析。通常而言,对地下水的处理合理与否在较大程度上决定了岩土工程的整体质量,因而水文地质勘查工作的工作重点是对工程项目所在地区的地下水进行勘察。地下水的不利影响主要体现在其水位的升降变化与动水压力两方面。 1、地下水位的影响 地下水以结合水、毛细管水、重力水形式存在于岩土体中。在一般情况下,这些水流动性比较差。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。 第一,在地下水位上升期。地下水位上升是在多方面因素的共同影响下发生的,其中水文气象因素为降雨或者气温等,地质因素则是岩体岩性或含水层结构发生变化,人为因素包括大面积灌溉、大型建筑施工等。同时,地下水位上升将导致土壤盐渍化、沼泽化,增加地下室对于地下岩土的腐蚀性,从而造成山坡岩滑、崩塌等不良地质现象,致使地下基础稳定性下降。 第二,在地下水下降期。造成地下水位下降的人为因素有对地下水集中、大量开采,上游修建大坝而导致下游地下水补给困难等。地下水位的快速下降可能导致地面出现裂缝、发生沉降或塌陷等地质灾害。 第三,地下水位升降变化频繁时期。通常而言,岩土在在水分充足的情况下体积会有一定程度的膨胀,而在水分较少的情况下就会发生收缩。由此可见,在地下水位发生频繁变化的时期将致使岩土在不断的膨胀与收缩的过程中发生不均匀变形,从而造成基土的稳定性下降,对地面单位也会造成损坏。 2、动态压力的影响 对于建筑工程而言,地下水所具有的动态压力也会造成一定的影响。地下水动态压力在自然状态下相对而言较弱,一般情况下不会对地表的工程产生负面影响,然而随着工程项目的施工,地下水在自然状态下的动态平衡在人类活动的影响下被打破,导致动水压力增加,对工程构造及其相关设施将产生较大的不利影响。就近些年来的施工状况而言,对工程质量产生较大影响的即是岩土层地质变化,水文地质勘察中最重要的部分是对系下水问题的处理,同时这一问题也是在实际勘察工作中往往被忽视的关键问题。 通过以上分析,我们可以清楚地认识到水文地质的重要性以及忽略考虑会带来的严重后果。总之,工程勘察必须加强对水文地质的勘察力度。工程勘察人员不但要注意岩土性质,还要认清地下水的类型和矿物成份,分析地下水在岩土中的存在形式,重点监测分析毛细管水和重力水。其次,工程勘察人员必须考察周围的环境影响如:河流、水库等能够引起地下水水位剧烈变化的因素,做好预防和应对措施。此外,水文地质勘探人员还应该考虑到季节性降水的影响,做好建筑的排水工作。 四、水文地质评价内容 综合笔者在上文中对水文地质勘察重要性的分析,明确了展开评价工作的重要下。 一般而言,水文地质评价一般从以下几个方面展开。 1、建筑工程在进行工程建设之前,都需要进行相应的工程勘察工作,而具体的勘察工作应结合建筑物的地基的基础类型进行,依据相关的水文地质的情况,提供与类型相关的水文地质的资料。 2、应重点的评估地下水对建筑物、岩土体的影响与作用的强度,对于可能产生的危害情况进行具体的预测与评估,进而提前做好准备,进行有效的防治。 3、从工程角度出发,应依据地下水对工程的影响与作用,按不同条件评价水文地质的问题。 (一)对于部分基坑在地下水位以下进行开挖的情况,就需要做富水试验与渗透试验,进而有效的评价可能会对建筑物的边坡失稳与建筑物的的土体沉降造成一定影响的因素。 (二)在建筑基础下部,如果有承压含水层,就需要对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的概率进行相应的评价与计算。 (三)应对可能发生的腐蚀流砂管涌的情况做好有效的预测,而且也应尽量避免可能会造成这种情况发生的松散饱和的粉细砂在地基基础压缩层内出现的可能性。 (四)当建筑物的基础进行岩土体选择时,若选择的是膨胀土、残积土、强风化岩、软质岩石等,就需要考虑地下水对岩土层作用产生的影响。 五、水文地质勘测的任务 在了解地下水以及压力对工程地质造成的问题后,要加大对水文地质的勘测才能为工程的展开打下良好的基础。在水文地质勘测中,要做好钻探、物探等工作。 水文地质方面勘测的目的主要是为了及时的查明、有效的掌握地下水的构成、组成特点与分布的规律,同时对地下水的基础与情况作出正确的评估与判断。 1、钻探的任务 钻探的任务具体是指冲击凿碎岩石,钻探在具体的操作过程中是应用比较广泛的设备与工具。在进行钻探时,可以组成直径小、深度大的圆形钻孔,并在钻孔中进行取样,可以选取水样与岩样,然后再对其进行水文地质方面、工程地质方面、灌浆方面的测验。钻探的优点是可以在多种的情况下进行取样,同时可以直观的观察到岩体内部的结构,这种勘测的精度较高,对于人们在实际的勘测中的应用比较便利。通过分辨岩芯的情况,我们可以比较直观的确定地质结构、地层岩性、岩体风化的特点等诸多情况。 2、物探的任务 工程地质方面勘测中物探通常进行的操作主要是电法勘测与弹性波勘测。电法勘测受地形条件的约束与限制的影响较大。电法勘测通常以岩石的电学性质作为基础与前提,因此,需要了解与分析岩石电性的分歧,进而发现岩石的缝隙、岩石的程度的强弱等方面的情况对于电法勘测效果的影响。通过工人专门负责操作专门仪器,进而测定岩层物理参数的情况,进而发现地下深处地质方面体的状态与情况。 3、野外测验 工程地质方面与水文地质方面勘测中常进行的一种重要的勘测方式就是野外测验。野外测验也是获得水文地质相关方面、工程地质相关方面资料,进行工程设计、定量评测、工程施工与水文地质方面评测地下水所需参数的重要手段。 六、结束语 综上所述,水文地质勘测工作十分重要,在勘测中要做好钻探、物探以及野外的测验,以此来对水文情况进行综合分析,防止由于水文因素对工程造成不利影响,确保岩土工程的正常展开。 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质研究 摘要:水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。 2 岩土水理性质 岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。 ③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 3 地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。 3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 4 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 工程地质勘察论文:试论公路工程地质勘察报告的编写工作 论文 关键词:公路工程 地质勘察报告 报告编写 论文摘要:公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。 公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、 经济 合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。 一、公路工程地质勘察内容 1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。 2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。 3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。 4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。 5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和 工业 废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。 二、报告的编制程序 1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。 2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。 3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。 4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。 5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。 7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。 8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的优秀框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。 三、全线工程地质总说明书论述的主要内容 一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成: 1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。 2.工程地质条件: 自然 地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。 3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。 4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。 5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度cbr、含水率w、液限wp、塑性指数ip等参数对料场质量进行评述。 6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。 7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别 计算 表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。 四、工点工程地质勘察报告的内容 应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容: 1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。 2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。 3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。 4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容: (1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。 (2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……岩层ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。 (3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容: 分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。 埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。 岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。 取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。 5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。(2)地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化 规律 和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标(如矿泉水)。 6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度;(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;(4)场地及其附近有无不良地质现象,其 发展 趋势如何;(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。 7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。 8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。 9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于 工业 与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。 五、工程地质图表编制要点 1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。 2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。 3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。 4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。 5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。 6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。 7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 8.其他专门图件,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。 六、结语 本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。 工程地质勘察论文:浅析水利水电枢纽泄水输水建筑物冲刷地段的工程地质勘察 摘要:冲刷与地基地质条件密切相关,因此查明冲刷地段的地质条件,既是进行工程地质评价的前提,也是为水工模型试验和结构专业进行消能防冲设计提供可靠地质资料。 关键词:泄水输水建筑物;冲刷;影响因素;工程地质评价 1 泄水输水建筑物的工作特点和冲刷地段 水利水电枢纽中常见的泄水建筑物如溢流重力坝、溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸等;输水建筑物如渠道等,各建筑物具有不同的工作特点,不同建筑物的各组成部分与水流接触的地基或边坡一般要经受水流冲刷。冲刷破坏程度主要与水流和地质两方面因素有关,根据破坏程度的差异,可分为一般冲刷地段和严重冲刷地段。但仅就水流方面而言,溢流重力坝下游河床及两岸、溢洪道泄水槽和消能段、泄洪隧洞出口段、水闸下游连接段、渠道落差建筑物陡坡、消力池段水流急,甚至为高速水流,单宽水流所含能量大,多会产生比较严重的冲刷破坏,属于严重冲刷地段。而建筑物的其余组成部分起到引水、导流作用,或将水源区水流平缓地引入主控段,或将消能后水流平稳地泄入原河道,水流流速均不大,属于一般冲刷地段。[1] 2 冲刷引起主要工程地质问题及其影响因素 高速水流具有较大能量,长期冲刷将会引发多方面的工程地质问题:①水流冲刷两岸岸坡,造成大量塌方、滑坡。②射流跌入水垫后形成回流,剧烈冲刷坝脚,导致地基及建筑物失稳。③冲刷坑形成后,上游坡溯流 发展 ,危及坝基稳定。④冲刷坑的不断加深,切断坝基下的软弱夹层、缓倾角断层,形成临空面,可能引起深层滑动。⑤泄水输水建筑物本身受高速水流冲刷而破坏。 影响冲刷的因素很复杂,外因主要为水流特征、下游水深、水舌入射角、冲刷时间等,另外还包括水库调度时间、闸门运行方式等运行管理方面;内因为冲刷地段的地质条件,是影响地基抗冲刷稳定性的基本因素,主要包括:岩土体的物理力学性质、软硬状态、风化程度、断层、破碎带、软弱夹层、裂隙等构造发育程度、产状、性质及相互组合形式等。[2] 3 冲刷地段的工程地质勘察 冲刷地段工程地质勘察工作目的和任务是查明影响冲刷的地质因素,进行正确的工程地质评价和决策,为水工专业和水工模型试验提供相应的工程地质模型,为结构专业进行消能防冲设计提供可靠的地质资料。 3.1 勘察内容 这里所述的勘察内容仅是为查明影响冲刷的地质因素,对某些冲刷地段而言,还存在渗漏、渗透变形和稳定问题。 土质地基:①查明地形地貌特征、微地貌类型;②查明第四系成因类型和分布,特别注意软土层、粉细砂层、膨胀土层、湿陷性黄土层、冻土层、易崩解土层、盐渍土层等;③查明各类土层的物理力学性质。 岩质地基:①查明地形地貌、地层岩性、地质构造;②查明软岩、易溶盐、膨胀性岩或夹层的分布及其性质;③查明岩体的风化程度;④查明主要断层、破碎带、缓倾角断层、裂隙密集带的性质、产状、规模、延伸情况、充填和胶结情况,进行节理裂隙统计,分析各类结构面相互组合形式,进行岩体结构分类,评价冲刷对地基及两岸边坡的影响程度。[3] 3.2 勘察方法 ①工程地质测绘比例尺与各泄水输水建筑物一致,若各建筑物距坝很近时,应与坝址工程地质测绘范围连接。②一般冲刷地段,勘探剖面线应结合查明其它地质问题沿建筑物轴线布置,钻孔深度以查明其它地质问题所需要的深度为准。③严重冲刷地段,如溢流重力坝、溢洪道下游河床,可结合横向围堰、导水墙等导流工程,也可专门布置勘探工作,宜采用钻探和物探进行综合勘察,钻孔深度须进人最大冲刷坑底以下适当深度;当存在软弱夹层、缓倾角断层,冲刷坑的形成可能切割夹层、断层影响坝基、建筑物地基或两岸岸坡稳定时,应结合地形布置竖井或大口径钻孔。④对冲刷地段岩土体,应分层取样,进行岩土物理力学性质试验。⑤加强冲刷地段的施工地质工作,根据施工揭露情况及时核对、调整有关参数和 计算 成果。 4 冲刷地段的工程地质评价 若冲刷坑边坡切割缓倾角断层、软弱夹层等结构面,还需专门对坝体或相关建筑物进行地基或边坡稳定评价。拱坝溢流一般有向心集中作用,应重点考虑冲刷坑形成后对坝肩稳定的影响。另外,还可用岩土的抗冲刷流速作为评价标准,若岩土抗冲刷流速小于水流流速,则会产生冲刷破坏。[4] 地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上需综合分析岩体结构、泄流特征、模型试验、简易估算并结合工程经验作出判断。但在高应力地区,泄流冲击力与高地应力解除的叠加组合作用,如何判断其对岩体的冲刷破坏尚无良策。而高落差高速水流的水锤效应,它象震动传到岩体上并渗入裂隙内,并象爆炸一样急剧地降低岩体的有效应力,以破坏其稳定性,问题相当难解决。因此,冲刷评价应注意留有余地,同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测。若地基存在冲刷地质问题,地质方面仅需提出消能防冲建议,具体采用何种措施由结构专业根据地质资料、水工模型试验成果经技术 经济 比较后确定。 5 结语 泄水输水建筑物是水利水电枢纽工程十分重要的水工建筑物,水流冲刷作用会产生诸多地质问题。冲刷的影响因素主要有地质和水流两个方面,其中前者是根本。目前冲刷坑计算采用的是建立在室内模型试验和原型观测成果基础上提出的经验公式,最终冲刷结果还需通过水工模型试验予以验证。地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上应综合分析和评价,注意要留有余地。同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测,为枢纽的正常运行提供安全保障。 工程地质勘察论文:工程地质勘察探讨 摘要:介绍了工程地质勘察的目的以及决定勘察任务的因素,具体阐述了工程地质勘察流程,包括前期准备、各阶段勘察内容及工程地质勘察报告,以期指导相关人员正确进行工程地质勘察,为设计施工提供准确的地质资料。 关键词:工程地质勘察;目的;任务;勘察报告 建筑是建在地面以上的,地面以下土层的分布,土质的疏松、强度,地下水的深度等都会影响到在建建筑的安危。所以,为了确保建筑及其地基设计的准确性,就必须有建筑场地的地质资料作为科学依据。只有对建筑场地的地质资料有个全面的了解、准确把握才能更好的对建筑及其地基进行设计。 一、工程地质勘察的目的 工程地质勘查的主要目运用坑深、触探、钻探等勘查手段和方法,对在建工程的场地进行调查研究分析,为工程设计和施工提供所需的地质资料。 二、决定勘察任务的因素 (一)建筑场地的复杂程度 根据建筑场地的地形情况将场地复杂程度分为三个级别:简单场地,对建筑地基影响不大;中等场地,对建筑的地基可能会造成一定的影响;复杂场地,对建筑的地基存在很大的影响。 (二)工程所在场地地质条件的研究机当地建筑工程经验 比如,在某一陌生区域,对当地的地质条件缺少研究,则勘查工作量就有加大;相反,如果在此地有工程施工经验,则花费时间及工作量都会减少。 三、建设规模及建筑物等级 依据所建工程类类型,建筑地基负荷大小、建筑地基损坏后造成建筑整体后果的程度等,可将建筑分为三个等级。一级建筑物,主要指的是关键性或有纪念意义的建筑物,破坏后果很严重。二级建筑,主要指的是地基负荷较大的建筑物,破坏后果严重。三级建筑,主要指的是建筑地基负荷不大,破坏后果不严重。 勘察工作的准备。1)接受工程地质勘查任务书,结合工程场地地质条件制定相应的勘查工作计划;2)建筑规模较大或地质条件复杂的场地,应当进行工程地质测绘,并实地观察场地地质情况;3)设置勘查点和勘查线,采用各种地质勘查手段或方法探明场地地质情况,并取得地质试样;4)对取得地质试样进行物理力性测试和水质分析测试。 四、地质勘察各阶段的内容 (一)选址勘察 1.目的 选址勘查是指对工程场地的地质的稳定性和适宜性做出评价。 2.选址阶段的勘察工作 1)对工程场地所在区域的地形地貌、地震、矿产资源和工程地质信息以及气候、自然条件等信息进行收集;2)工程现场实地踏勘,初步了解场地的土层结构情况,形成原因和大致成型年代,主要土层、地下水位等情况。3)对附近区域的建筑物规模、结构、地质资料等情况有所了解;4)工程场地地质情况复杂,现有资料不能不能准确反映地质信息,应当进行必要的地质测绘及勘探工作。 (二)初步勘察 1.目的 1)对在建建筑的地基稳定作出评价;2)为建筑的总体平面提供必要信息;3)为工程的主要建筑地基施工发案提供参考资料;4)如遇不良地质现象提交防治方案。 2.主要任务 1)对场地地质初步了解。2)对地下水水位和冻结深度有个初步了解3)查明场地中不明地质现象,范围,对工程项目的影响和发展趋势 (三)详细勘探 1.目的 1)从工程地质角度评价建筑地基,提出相应建议;2)为建筑地基设计提供详细的地质工程资料;3)为建筑地基的加固和处理提供工程资料支持;4)为不良地质情况的防治提供地质资料。 2.主要任务 1)详细勘查主要采用的手段以原位测试、勘探和室内试样检测为主。2)复杂场地或一、二类建筑物,详细勘探点宜按主要柱列线布置;对其他场地和建筑物可沿建筑物周边或建筑群布置;对重要设备基础应单独布置。3)要以地基主要受力层为原则钻探勘探孔深度。如果地基需要进行变形验算,部分勘探孔可以底基层压缩深度。4)对场地进行详细勘探时,原位测试井、探孔数量级所取地质试样,应依据地质的复杂程度、建筑规模或类别进行确定。取试样和进行原位测试部位,应依据设计要求、地基情况进行确定。 (四)施工勘察 1)对较重要建筑物的复杂地基需进行验槽。验槽时应对基槽地质素描,实测地层界限,查明人工填土的分布和均匀性等,必要时应进行补充勘探测试工作。2)基坑开挖后,地质条件与原勘察资料不符,并可能影响工程质量。3)深基坑设计及施工中,需进行有关地基监测工作。4)地基处理、加固时,需进行设计和检验工作。5)地基中溶洞或土洞较发育,需进一步查明及处理。6)施工中出现边坡失稳,需进行观测及处理。 五、工程地质勘察报告 (一)文字部分 1)勘查工作的任务和概况;2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度;3)工程场地的地质土层结构、强度及各土层物理力学性质;4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度;5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土;6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方检出建议;7)当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 (二)图表部分 1)勘探点平面布置图; 2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图; 3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 工程地质勘察论文:水利工程坝址选择的工程地质勘察探析 【论文关键词】工程地质勘察 水利工程 坝址选取 【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。 1.引言 水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。 2.坝址选取的工程地质勘察 在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。 2.1 区域稳定性 区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。 2.2 地形地貌 地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“v”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“u”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。 2.3 岩土性质 岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。 (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。 (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。 (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。 另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 2.6 物理地质作用 影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。 2.7 天然建筑材料 天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。 3.结语 从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。 工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察中的质量控制因素 摘要: 岩土工程建设问题一直是建筑界在建筑过程中存在的问题,施工人员在施工前都会对施工现场进行勘察,确保岩土工程建设的质量安全。本文分析岩土工程地质勘查中质量方面的控制因素,对地质勘查中存在的问题提供相应的解决措施,为施工人员岩土工程建设提供一些参考意见。 关键词: 岩土工程;地质勘察;质量控制因素 岩土工程勘察工作是一项细致的任务,施工人员想要获得完整的资料,就需要提高地质勘察工作的质量。而想要提高地质勘查工作的质量,就需要对能够影响岩土工程地质勘察质量的因素进行分析,针对地质勘查中存在的问题进行防护措施,确保获得的资料真实可靠。 1分析影响岩土工程地质勘察质量的因素 1.1人为因素 地质勘察工作是一项比较细致的工作,需要相关的地质勘察人员拥有坚实的地质勘察技术和丰富的地质勘察经验。相关勘察部门在进行地质勘察的时候,需要有专业的地质勘察人员从旁协助,如此才能保证地质勘察结果的准确性和真实性。然而建筑方在这方面的资源比较稀缺,建筑方在地质勘察人才方面的资源稀少,在地质勘察方面的工作缺乏正确的指导方向,具有高精度勘察能力的仪器也很稀缺,许多建筑方都是利用的地质勘察仪器比较陈旧。建筑方虽然在岩土工程方面加大了地质勘察的队伍,却无法对地质勘察的质量起到促进作用。因为建筑方在岩土工程地质勘察方米缺乏专业的技术指导和科学的理论依据[1]。 1.2技术因素 地质勘察质量需要精确的数据分析和真实的地质状况为依据,这需要建筑方在岩土工程勘察方面具有专业的地质勘察技术和高精度的勘察仪器。然而建筑方在地质勘查技术方面的发展与时代的潮流没有接轨,导致很多建筑方在勘察仪器方面存在老旧现象,或者地质勘察技术不足,无法对岩土工程的地质状况进行详细而全面的勘察,导致建筑方勘察出来的结果与实际近况不符,影响建筑方在建筑方面的全体布局,造成大量的经济损失和安全隐患[2]。(岩土工程事故如图1)。 1.3市场因素 随着建筑工程的蓬勃发展,建筑界多出了很多地质勘察团队。建筑方在地质勘察方面的市场越来越大,地质勘察工作的竞争日益激烈。部分建筑方由于规模不足或者处于经济的考虑,在地质勘察方面的投入力度不足,导致一些从事地质勘察工作的专业人才看不到地质勘察工作发展的前景,渐渐退出地质勘察工作的领域,转向其他行业发展。 1.4制度因素 建筑方在地质勘察方面的制度不够完善,无法提高地质勘察人员的工作效率和工作质量。多数的建筑方在进行岩土工程地质勘察方面,没有对地质勘察人员的工作进行划分,导致勘察人员的工作任务不明确,容易在勘察过程中出现盲目跟从、组织散漫等不良现象。建筑方勘察出来的结果与岩土工程地质的实际情况不相符,因为建筑方在地质勘察方面勘察的内容不够全面。当建筑方施工过程中出现问题时,无法及时做出补救措施,容易引起事故纠纷,从而影响施工方的信誉,对建筑工程的发展造成一些不利影响[2]。 2防范措施 根据上述列出的岩土工程地质勘察过程中影响地质勘察质量的因素,下面提出具体的应对措施。 2.1建立优秀的人才队伍 建筑方应该从外界寻找地质勘察方面的专业人才,包括拥有地质勘察技术的技术型人才,拥有丰富的地质勘察理论的教师。建筑方可以花费一定的资源建立起一支小型的地质勘察队伍,这支队伍中的地质勘察人员必须是清一色的专业地质勘察人员,为建筑方在建筑界快速的树立起一个良好的形象。同时,建筑方要对原有的地质勘察人员大力培养,特别是一些可塑性人才。建筑方可以对地质勘察人员进行系统的理论知识培养,使地质勘察人员对岩土工程地质勘察中需要勘察的内容进行全面的了解。为了加强地质勘察人员对理论知识的深入理解,建筑方应该定期安排部分人员在地质勘察队伍身边临场观察。 2.2完善地质勘察技术 首先,建筑方需要对地质勘察工作的设备进行更新,将陈旧的设备淘汰掉,引进一批先进的勘察设备。然而,建筑方应该聘请专业的技术人员,对地质勘察人员的仪器使用进行专业指导,使地质勘察人员能够很快适应先进的地质勘察设备。同时,建筑方应该对地质勘察人员灌输新的地质勘察技术,将传统的地质勘察技术适当的筛选。当然,建筑方不能过于依赖仪器,对于传统地质勘查技术中仍然适用的技术适当的保留。将传统的地质勘察技术与新型的地质勘察技术结合起来,不断完善建筑方的地质勘察技术。最后,建筑方应该对地质勘察人员进行一定的训练,使地质勘察人员在工作中不断完善自己的地质勘察技术,尽快的适应地质勘查工作[3]。 2.3正确看待市场 虽然地质勘察工作的市场逐渐扩大,建筑方在地质勘察工作方面的竞争压力逐渐增大,但建筑方应该端正自己的态度,用正确的眼光看待地质勘察工作市场,不能因为市场上的激烈竞争而放弃了自己的既定目标,降低对地质勘察工作的投入力度。建筑方应该加强对地质勘察工作的投入力度,使前来应征的地质勘察人才能够看到建筑方对地质勘查工作的重视程度,从而不断壮大建筑的地质勘察队伍。同时,对于地质勘察市场出现的一些不良现象,建筑方应该组织相应的监察部门,严厉打击那些皮包公司和商业诈骗团伙,肃清市场的不良风气,使更多的地质勘察人才进入市场,为建筑方后面的发展提供源源不断的人才队伍。 2.4建立完善的制度 为提高地质勘查工作的质量,建筑方应该建立完善的制度,约束地质勘察人员的行为规范,确保每一个地质勘察人员能够在地质勘查工作中明确自己的工作任务。同时,建筑方应该建立相应的监察机制,对地质勘察人员的施工现场进行监督,确保地质勘察人员的勘察质量。 3结语 岩土工程地质勘察中的质量问题,是建筑界普遍存在的现象。主要原因还是建筑方对岩土工程地质勘察工作的重视程度不足,在地质勘察人员方面的管理没有做到位,使勘测出来的地质状况与岩土工程的实际地质状况不符,从而影响施工方在建筑方面的施工质量。相关建筑方应该加强对岩土工程中地质勘察技术的质量控制,确保地质勘察的结果与岩土工程的实际地质状况相吻合。如此,施工方才能按照地质勘查结果,制定出安全有效的施工方案,确保施工方的工程质量。 作者:张念 单位:安徽省合肥市327地质队 工程地质勘察论文:高速公路工程地质勘察的问题 摘要: 随着社会经济的快速发展,人们生活水平的不断提升,使得高速公路行业得到了快速的提升和发展,高速公路的建设也能促进交通系统的完善和发展,从而进一步促进我国社会经济的发展。而在高速公路工程的建设之中,地质勘察工作是重要的环节和组成部分,同时也关系到了高速公路工程的总体质量。而文章则对高速公路工程地质勘察中的问题进行了研究分析。 关键词: 高速公路;工程质量;地质勘察 在高速公路的建设过程中,进行地质勘察具有重要的现实意义。良好的勘察结果能够将高速公路建设场地的地质情况进行较为全面的了解,为后面的施工方案设计工作提供数据支撑力,避免在施工过程中出现不能施工或施工困难的情况,造成拖延工期或质量不达标的情况。所以进行高速公路工程地质勘察的研究具有重要的现实意义。 1高速公路工程地质勘察中的问题 1.1勘察方案具有不合理性 通过相关的调查研究能够发现,很多的高速公路工程地质勘察方案中,都存在着一定的不合理性,因此在开展工作的过程中,就容易出现较多的差错。但是对于高速公路工程的建设工作来说,准确的地质勘察工作直接决定了施工方案的设计、施工以及最终的使用环节有效的开展。但是目前我国的高速公路工程中,很多情况下为了能够提升施工速度,缩短工期,其往往忽视了地质勘察工作开展的重要性,甚至没有对地质勘察工作进行具体的勘察方案的设计制定,并且在具体的勘察过程中,也出现了大量的不合理的现象和工作,导致后期的施工环节中遇到了较多的困难性,甚至一些地方施工不能够顺利的开展和结束,对施工质量也造成了即为严重的威胁和影响。同时,部分地质勘察人员工作开展的不合理性,也直接影响了工程质量不安全性的产生。 1.2勘察没有充足的针对性 目前,在高速公路工程地质勘察过程中,还有很多问题没有解决,严重的影响了后期的工程施工以及质量,其中较为常见的是,在地质勘察工作开展的过程中,其往往没有明确的目的性和内容的针对性。随着社会科技的快速发展,勘察技术也得到了快速的发展,但是很多的施工单位依然使用比较传统落后的方式进行地质勘察工作,其不仅不能满足现代化高速公路建设的实际需求,还会对施工以及工程质量造成严重的影响。且由于高速公路工程的建设往往不是在同一地段进行的,因此其地质条件之间也存在着较大的差异性,而使用同样的地质勘察手段,就没有针对性的体现,也不能够获得对应的地质信息数据,同样就会对之后的施工环节造成严重的影响。所以在实际的高速公路工程中地质勘察工作的开展,具有较强的目的性和针对性,才能有效的提升其勘察工作的有效性,对于不同地质环境的施工路段,要使用不同的地质勘察手段,平原地区、山区都有很大的差异性。 1.3勘察工作人员没有专业的知识水平和技能能力 在高速公路工程的建设过程中,最开始进行的环节应该就是地质勘察环节,因此其工作开展的有效性就具有十分重要的意义。在开展工作中就需要专业的勘察人员才能进行,因此工作人员在地质勘察环节就承担着重要的责任。其工作开展的有效性也直接决定了勘察工作质量和后期施工环节工作的开展以及工程质量。但对现阶段,我国高速公路工程地质勘察工作的开展情况来看,工作人员往往不具备较强的专业知识水平和地质勘察的技能能力。因此,其在进行地质勘察工作中,对地质环境没有完备的知识体系和认知能力,甚至很多的地质勘察人员不了解施工地段的地质情况,其也往往采用不专业的勘察技能进行地质勘察。而其的不专业性则直接体现在了勘察报告上。而后期的施工方案的设计环节,甚至不能够从中获取有用的信息,对后期的高速公路工程建设造成了重要的隐患。 2高速公路工程地质勘察中出现的问题及有效措施 2.1尽量完善高速公路地质勘察的方案 只有更好地解决目前出现在我国高速公路工程地质勘测中的问题和隐患,才能提升工程的施工效率和质量,从而提升整体的工程质量。则首先尽量的完善高速公路地质勘察的方案。在实际的工程中,在进行地质勘察之前,需要对相关资料信息进行充分的了解把握,这样才更好地进行地质勘察工作方案设计,才能在实际的地质勘察工作顺利开展。而在实际的工作过程中,必须要重视工作开展的可行性和安全性,另外需要对周边环境进行考察和测量,要避免对生态环境造成影响和破坏。完善高速公路工程的地质勘察工作,在收集到的所有数据进行相关的比较后,发现勘察方案中产生的问题,并且要能够及时的改正和完善。同时还需要对地质勘察的方案进行多次细致的修改,才能够使最为完善的方案应用在实际的勘察工作中。使地质勘查工作能够更好的为之后的施工设计、施工环节提供有力的支撑,同时提升整体工程的施工质量。 2.2加强勘察工作的针对性 在高速公路地质工程的地质勘察过程中,由于其没有较强的针对性和计划性,往往对之后的工作造成较大的障碍和影响,因此只有加强勘察工作的针对性,找出工作开展环节中的难点与重点,才能更好的开展相关的工作,并且提升其工作的效率和质量。这也需要地质勘察的工作人员首先要对高速公路施工场所进行大概的了解,并且根据不同的地质特征设计不同的勘察方案,之后再进行具体的地质勘察工作。这也是由于不同的地质环境需要不同的勘察方案。同时需要对施工计划进行较为全面的了解和认识,就山区而言,隧道工程以及环山公路之间,所要进行的地质勘察之间就有较大的差异性。同时根据国家相关的要求进行地质勘察的设计,由于地质勘察工作的具有较强的复杂性,所以在实际的地质勘察过程中,还需要对地质勘察工作的重点内容进行寻找和确定,并且围绕着重点内容开展相关的工作,才能有效的提升勘察工作地质量和效率。 2.3加大对于勘察工作人员的培训力度 通过以上描述,已经能够了解到,在高速公路工程地质勘察的过程中,勘察的工作人员也是影响其工作质量的主要因素,由于工作人员对地质知识认识的不到位,以及不具备专业的技能水平,缺乏足够的责任心和综合素质,也直接对勘察工作的质量造成了严重的影响。在管理方面,要加大勘察工作人员的培训力度,首先需要培养其专业的地质知识能力,使其具备完善的地质知识体系。其次,需要加强对其工作能力和专业技能的培训力度,使其在工作中不会出现原则性的错误。此外,还要增强其责任心,增加对地质勘测工作的重视程度,避免在工作中出现敷衍的情况。这样才能够提升其综合素质,保证高速公路工程地质勘察工作的效率和质量。 3结束语 综上所述,在高速公路工程的地质勘察工作开展的过程中,往往会受到人为以及外界或者自然界多种因素的限制,对勘察工作造成一定的影响。因此,在现阶段我国的高速公路工程的地质勘察过程中依然存在着大量的问题需要解决。而在此工作环节出现问题,则会对整体的工程施工环节以及工程质量造成严重的影响,会使人们的生命财产安全受到严重的损害。所以必须要有有效的处理措施,完善勘察工作的设计方案,加强管理,从而提升工作的有效性,保证工程施工顺利,质量合格。 作者:朱经亮 单位:中设设计集团股份有限公司
矿山地质灾害勘查技术探讨:矿山地质灾害勘查技术及防治措施 摘要:在我国国民经济发展中,矿山开采是十分重要的构成内容,对社会经济发展的作用也是不可估量的。在实际开采中,地质勘查是矿产开采的前提条件,地质勘查数据的精确与全面,能够实施安全开采矿山。本文在阐述矿山地质灾害勘察技术基础上,对地质灾害类型及应对防治措施进行了分析,希望能够推动我国矿山地质灾害技术的研究与发展。 关键词:地质灾害;勘查技术;防治措施 所谓的矿山地质灾害,主要是由人类采矿生产活动导致的矿区自然地质环境发生改变,对人们的日常生活与生产产生影响的灾害性地质作用或现象。其是地质灾害的一部分,同时也是自然灾害的重要内容。我国矿业资源比较丰富,随着经济的发展,矿产资源需求量逐步提高,且矿业发展粗放式管理模式长期占据主导地位,使得很多矿山地质环境面临严峻的形势,一部分矿区态势不断恶化。所以,正确认识矿山地质灾害勘查技术与防治措施,是十分必要的[1]。 1矿山地质灾害勘查技术 1.1地球信息技术 对于地球信息技术而言,其技术类型主要分为三种。①遥感技术(RS)。其从宏观角度对大面积区域做出了解释,为比例尺不同的航卫片解译工作提供便利。通过航卫解译,因其更加直观、真实而准确,为工作效率与质量的提升奠定了基础。②定位系统(GPS)。全天候、覆盖面广、精度高是该就似乎的主要优势,通过该技术,用户可以进行无源设备工作,且其占用空间少,非常轻、使用方便、价格低廉。所以,该技术应用范围非常广。在矿山野外环境调查工作中,利用GPS定位仪现场采集矿山所处环境的三维坐标数据。③地理信息系统(GIS)。 1.2水文、地质与岩土力学实验法 此试验法类型比较多,对于矿山地质灾害勘察的作用不可小觑,许多数据与资料都是通过此试验获得的。在实际灾害调查中,水文地质测试试验主要包含水质、淋滤、浸泡、含水层吸附、顶板渗透试验、采矿周边地层渗透、矿山固体废弃物毒性检测、土壤污染、溶质的迁移与富集等。 2灾害类型 2.1地面与采空区的塌陷 在井巷开采作业矿山中容易出现塌陷。在采空区,如果矿柱不足,或矿柱受外力影响支撑能力缺失,使得地面出现塌陷。对于矿体掩埋较深的矿山,没有及时进行回填,采空区面积积累到一定程度,就会造成大面积塌陷。比如铜坑与高峰锡矿采矿区面积超过百万立方米,铜铅锌矿采空区也超过了150万m3,这都是采矿作业中首要解决的问题。 2.2采矿场边坡出现失稳、滑坡及岩崩 这种问题原因在于开采不合理。比如采剥失调、边坡角度太大,在露天非金属与建材等开采矿中比较常见。比如某地区磷矿山崩事故,造成307人死亡,这种灾害比较典型。 2.3矿体坑内岩爆 又可称为矿山冲击,在掘进爆破后2-3小时内,受地壳应力作用,矿坑与顶板围岩出现的压缩比较严重,一旦作业中出现自由面,岩石内应力得到突然释放,导致岩石破裂并得到释放,进而引起地质灾害。 2.4矿坑突水 这种灾害比较普遍,其突发性强、爆发规模大且造成严重后果,在开采中,如果没有准确估计矿坑涌水,老窿或暗河被打穿或穿透,大量地下水涌入井巷,造成人员伤亡事故。 2.5周边环境被污染 在矿山灾害中,环境被污染也是非常重要的,采矿中形成的引麦未经过处理直接排入江河,严重污染了环境,甚至引起水土流失、土地沙化及盐渍化等问题,严重影响到采矿区环境及正常生产活动。 2.6瓦斯爆炸与火灾 由于矿井通风不良,瓦斯长期集聚而引起爆炸,造成人员伤亡,损害矿井。部分硫化矿床中有这种情况,硫化物氧化产生的热量积聚到一定量,瓦斯浓度超过9.5%,就会引起爆炸,导致火灾。其危害非常大,损耗地下矿物资源,其损耗量难以估量,改变了气候环境,大量农作物与植物死亡,田地无法耕种,环境日益恶化[2]。 3矿山地质灾害预防措施 3.1重点防治区 对于矿山重点防治区措施,主要有以下几方面:①边坡参数设计要合理,并加强检测,同时设置相应的防护墙,一旦开挖中出现变形开裂,就要进行专门的地质勘查。②对原有灾害点做好边坡加固与预防,尽可能排除因开采造成的灾害等安全隐患。③对渣场弃渣进行严格检测,边坡坡度与挡墙要设计合理,设置相应的拦渣坝,以防发生泥石流。同时提高渣场使用效率,弃渣不能随意堆放。④加强坑道支护,开采与支护同时进行,以防顶板坍塌、冒顶等安全事故,特别是有住户的区域要防控顶部地面开裂。⑤合理设计坑道排水,以免矿坑涌水引起的危害。⑥设置相应的监测点,并做好检测与分析,有效预防易发生灾害。 3.2非重点防治区 在建设矿山进场路、生活区中,存在一定的边坡与弃渣,影响到边坡的稳定性,因此滑坡与塌方;沿线不合理弃渣也会引起水土流失,引起泥石流、滚石以及飞石等灾害。①合理设计边坡参数,增强支护与加固,边坡排水沟也很关键,阻挡地表水。②对施工现场加强管理,确保弃渣堆放合理,并在险要低段建设阻挡滚石与飞石的相关设施。③完成开采后,扒平弃渣场并覆盖上土层,进行植树造林,恢复生态系统[3]。其中松树适应性强,存活率高,每3平米种植一颗,且树坑规格保持在0.5×0.5×0.5(m)。3.3地质环境恢复措施为了有效预防水土流失,恢复矿区植被与景观,必须要合理开展复垦作业,以此恢复其生态功能。切勿胡乱堆放弃渣,规划统一弃渣场区域,在开采中,针对性的选用弃渣回填采空区。弃渣场被处理后方可进行敷土、植树种草。通过这些地质环境恢复策略,降低水土流失,恢复矿区生态功能,实现和谐发展。 4结语 综上所述,在矿山地质灾害勘查与预防中,通过有效治理措施,降低水土流失,恢复其生态功能,确保人与自然的协调发展。提高矿产资源使用效率,保护生态环境,加大监管力度,预防地质灾害,实现可持续发展目标,是长期而艰巨的任务,必须要重视。 作者:王翰强 单位:山东省第一地质矿产勘查院 矿山地质灾害勘查技术探讨:矿山地质灾害勘查技术研究与防治 摘要:在我国国民经济发展中,矿山开采是十分重要的构成内容,对社会经济发展的作用也是不可估量的。在实际开采中,地质勘查是矿产开采的前提条件,地质勘查数据的精确与全面,能够实施安全开采矿山。本文在阐述矿山地质灾害勘察技术基础上,对地质灾害类型及应对防治措施进行了分析,希望能够推动我国矿山地质灾害技术的研究与发展。 关键词:地质灾害;勘查技术;防治措施 所谓的矿山地质灾害,主要是由人类采矿生产活动导致的矿区自然地质环境发生改变,对人们的日常生活与生产产生影响的灾害性地质作用或现象。其是地质灾害的一部分,同时也是自然灾害的重要内容。我国矿业资源比较丰富,随着经济的发展,矿产资源需求量逐步提高,且矿业发展粗放式管理模式长期占据主导地位,使得很多矿山地质环境面临严峻的形势,一部分矿区态势不断恶化。所以,正确认识矿山地质灾害勘查技术与防治措施,是十分必要的[1]。 1矿山地质灾害勘查技术 1.1地球信息技术 对于地球信息技术而言,其技术类型主要分为三种。①遥感技术(RS)。其从宏观角度对大面积区域做出了解释,为比例尺不同的航卫片解译工作提供便利。通过航卫解译,因其更加直观、真实而准确,为工作效率与质量的提升奠定了基础。②定位系统(GPS)。全天候、覆盖面广、精度高是该就似乎的主要优势,通过该技术,用户可以进行无源设备工作,且其占用空间少,非常轻、使用方便、价格低廉。所以,该技术应用范围非常广。在矿山野外环境调查工作中,利用GPS定位仪现场采集矿山所处环境的三维坐标数据。③地理信息系统(GIS)。 1.2水文、地质与岩土力学实验法 此试验法类型比较多,对于矿山地质灾害勘察的作用不可小觑,许多数据与资料都是通过此试验获得的。在实际灾害调查中,水文地质测试试验主要包含水质、淋滤、浸泡、含水层吸附、顶板渗透试验、采矿周边地层渗透、矿山固体废弃物毒性检测、土壤污染、溶质的迁移与富集等。 2灾害类型 2.1地面与采空区的塌陷 在井巷开采作业矿山中容易出现塌陷。在采空区,如果矿柱不足,或矿柱受外力影响支撑能力缺失,使得地面出现塌陷。对于矿体掩埋较深的矿山,没有及时进行回填,采空区面积积累到一定程度,就会造成大面积塌陷。比如铜坑与高峰锡矿采矿区面积超过百万立方米,铜铅锌矿采空区也超过了150万m3,这都是采矿作业中首要解决的问题。 2.2采矿场边坡出现失稳、滑坡及岩崩 这种问题原因在于开采不合理。比如采剥失调、边坡角度太大,在露天非金属与建材等开采矿中比较常见。比如某地区磷矿山崩事故,造成307人死亡,这种灾害比较典型。 2.3矿体坑内岩爆 又可称为矿山冲击,在掘进爆破后2-3小时内,受地壳应力作用,矿坑与顶板围岩出现的压缩比较严重,一旦作业中出现自由面,岩石内应力得到突然释放,导致岩石破裂并得到释放,进而引起地质灾害。 2.4矿坑突水 这种灾害比较普遍,其突发性强、爆发规模大且造成严重后果,在开采中,如果没有准确估计矿坑涌水,老窿或暗河被打穿或穿透,大量地下水涌入井巷,造成人员伤亡事故。 2.5周边环境被污染 在矿山灾害中,环境被污染也是非常重要的,采矿中形成的引麦未经过处理直接排入江河,严重污染了环境,甚至引起水土流失、土地沙化及盐渍化等问题,严重影响到采矿区环境及正常生产活动。 2.6瓦斯爆炸与火灾 由于矿井通风不良,瓦斯长期集聚而引起爆炸,造成人员伤亡,损害矿井。部分硫化矿床中有这种情况,硫化物氧化产生的热量积聚到一定量,瓦斯浓度超过9.5%,就会引起爆炸,导致火灾。其危害非常大,损耗地下矿物资源,其损耗量难以估量,改变了气候环境,大量农作物与植物死亡,田地无法耕种,环境日益恶化[2]。 3矿山地质灾害预防措施 3.1重点防治区 对于矿山重点防治区措施,主要有以下几方面:①边坡参数设计要合理,并加强检测,同时设置相应的防护墙,一旦开挖中出现变形开裂,就要进行专门的地质勘查。②对原有灾害点做好边坡加固与预防,尽可能排除因开采造成的灾害等安全隐患。③对渣场弃渣进行严格检测,边坡坡度与挡墙要设计合理,设置相应的拦渣坝,以防发生泥石流。同时提高渣场使用效率,弃渣不能随意堆放。④加强坑道支护,开采与支护同时进行,以防顶板坍塌、冒顶等安全事故,特别是有住户的区域要防控顶部地面开裂。⑤合理设计坑道排水,以免矿坑涌水引起的危害。⑥设置相应的监测点,并做好检测与分析,有效预防易发生灾害。 3.2非重点防治区 在建设矿山进场路、生活区中,存在一定的边坡与弃渣,影响到边坡的稳定性,因此滑坡与塌方;沿线不合理弃渣也会引起水土流失,引起泥石流、滚石以及飞石等灾害。①合理设计边坡参数,增强支护与加固,边坡排水沟也很关键,阻挡地表水。②对施工现场加强管理,确保弃渣堆放合理,并在险要低段建设阻挡滚石与飞石的相关设施。③完成开采后,扒平弃渣场并覆盖上土层,进行植树造林,恢复生态系统[3]。其中松树适应性强,存活率高,每3平米种植一颗,且树坑规格保持在0.5×0.5×0.5(m)。 3.3地质环境恢复措施 为了有效预防水土流失,恢复矿区植被与景观,必须要合理开展复垦作业,以此恢复其生态功能。切勿胡乱堆放弃渣,规划统一弃渣场区域,在开采中,针对性的选用弃渣回填采空区。弃渣场被处理后方可进行敷土、植树种草。通过这些地质环境恢复策略,降低水土流失,恢复矿区生态功能,实现和谐发展。 4结语 综上所述,在矿山地质灾害勘查与预防中,通过有效治理措施,降低水土流失,恢复其生态功能,确保人与自然的协调发展。提高矿产资源使用效率,保护生态环境,加大监管力度,预防地质灾害,实现可持续发展目标,是长期而艰巨的任务,必须要重视。 作者:王翰强 单位:山东省第一地质矿产勘查院 矿山地质灾害勘查技术探讨:矿山地质灾害类型\危险性与地质灾害勘查技术方法 摘要:由于地质、气候等自然原因的影响,以及人们在开发矿山的过程中忽视对矿山环境问题的保护和及时有效治理,目前,我国部分矿山开采引发了相应的地质灾害,这些地质灾害的危险性极大,这就要求我们提高地质灾害的勘查技术水平,准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性严重程度。本文针对目前我国矿山地质灾害的类型和危险性,对地质灾害勘查技术进行简单的分析。 关键词:矿山地质灾害;危险性;勘查技术 我国是属于矿产资源丰富的国家之一,随着经济发展对矿产品的需求日益增大,我国矿业的发展非常迅速,而矿山开发过程中,一味的追求经济利益,忽视对矿山地质环境问题的及时有效治理,引发了许多地质灾害,这将严重影响矿区周边人民的生产、生活安全。因此,有针对性的采取相应的地质灾害勘查技术,准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性严重程度,就成为目前我国矿山地质灾害治理工作中一项刻不容缓的任务。 一 矿山地质灾害的主要类型及危险性分析 首先,采空区塌陷。首先,采空区塌陷。其发生的主要原因是人为因素,即人们对矿山不合理的开发和技术达不到标准。在开采过程中,采空区的顶板岩层重力与上覆盖岩层的的压力,产生向下弯曲和移动。如果顶板岩层的本身所承受的压力超过其抗拉轻度的最大值,顶板就会出现断裂或破碎的问题,导致顶板冒落的现象。上覆盖岩层也会相继出现弯曲、移动、断裂和离层的现象。对矿山的开采过度,会增大岩层的影响范围,地表就会出现采空区的塌陷。 采空区塌陷,危及周围的建筑以及农田水利设施,不仅会造成财产的损失,更重要的是对人民的生命财产造成严重威胁。另外,矿山开发而导致采空区塌陷的危及范围较广,势必破坏浅层含水层功能,对土地资源的破坏性也非常大。 第二,泥石流。这种地质灾害发生的原因主要是由于自然因素,即采矿区的周围地质环境较为恶劣。其主要有两个原因:其一,泥石流主要是发生山地较多的地区,有许多的岩石破坏物集中在山地的河流区域的河床和坡地上,能够为泥石流提供固体物质;其二,就是泥石流发生地区,拥有相当充足的水源,由于水流较多,为泥石流的发生提供载体;总而言之,就是因为相当数量的破坏物顺着水流的动力影响下,导致泥石流的发生。 矿山的开发,一般都会产生废石土、固体碎屑等破坏物,而矿山的开采不注意清理这些破坏物,而是将开采中所产生的废物随意乱扔、丢弃,对周围的植物造成严重损害,从而提高了泥石流发生的几率。在对地质造成严重损害的情况下,发生的泥石流往往是难以抵御的。其冲毁周围房屋,造成河道堵塞,有时也会对周围的铁路、公路等设施造成严重的破坏,更重要的是对周围人员生命安全造成威胁。 第三,滑坡。其发生的主要原因是自然因素和人为因素。自然原因:岩体不连续面倾斜度倾向于坡面时,就会造成滑坡;边坡受到风化作用影响,逐渐改变边坡的形状,降低了边坡的稳定性,也会发生滑坡。特别是在雨季期间,风化作用的效果最为明显,此时,岩层的软硬相间的差异较大,坚硬的就会显现出来,由于切割结构面,使得自身重力发生蠕变,从而发生崩塌和落石的现象;另外,滑坡往往是其它地质灾害发生的附加灾害,例如由于地震的发生,使得边坡受到强大的压力而变形,导致滑坡的发生;人为原因:人们在开采过程中,对坡脚不合理的开挖,改变了坡体的应力场,造成呈现张开状的岩体裂缝,随着坡的逐渐破坏,使得原来的裂缝继续扩展,此时被切割的岩体失去了稳定性,造成崩塌滑坡。 滑坡的危险性主要根据其稳定性决定的,并以最不利工况条件下的稳定性作为判别依据,在滑坡失稳后造成的损失大小来确定危险性。滑坡造成的是直接的人员伤亡和经济损失。 第四,水土流失。其发生的主要原因是人为因素和自然因素。自然原因主要是气候、地貌、植被、土壤和地形的变化,或者在滑坡灾害中,对坡体的重力侵蚀较大,造成水土流失;人为原因主要是人们不合理利用矿上资源,滥垦滥伐等不合理的行为对植被造成严重破坏会造成水土流失的现象。造成水土流失的另外一个重要原因就是水利侵蚀。在对矿山进行开采的过程中,产生废弃物、土、渣等松散堆积物,这种物质的缝隙较大,如遇到暴雨天气,同时由于水流冲击具有非常高的强度,则会使这些堆积物随意的流动,出现水土流失的问题;在许多矿区开采的作业中,忽视环境问题,破坏植被或者对地质造成直接性的破坏,都会造成水土流失的现象。 水土流失的危害最直接的影响是水土面积的大量流失,对植被造成严重的破坏,改变原有的地形和地貌,从而破坏矿山土石结构的平衡性。 二 矿山地质灾害的勘查技术方法 首先,针对采空塌陷区,可以采取地球信息技术综台方法,这种方法主要是利用3S技术;它通过GPS精确的定位灾害发生地,对地质灾害的地区分布、发生、发展规律进行掌握;通过RS技术对矿区的多时遥感图像进行叠加分析。对地貌的破坏程度、塌陷区形态、废弃物类型、面积、分布状况、环境污染状况和生态环境状况进行不同时期的获取资料;通过GIS技术根据矿山的空间分析灾害信息数据。 其次,对于滑坡、采空区,可以采取地球物理勘查方法。这种物理勘查方法主要分为四种:其一,高密度电阻率法。它是根据岩体的导电性差异来进行物探,一次性可以采集多装置数据,主要研究深度方向的电性变化和水平方向的电性变化。对有效异常的比值数据进行参数换算,有利于推测前者的灾害埋深和范围,它主要应用于深度较浅的采空区、岩石分化层等勘查;其二,视电阻率法。主要是对采空区的填充空气的电阻率与硫化物矿体的电阻率的进行鉴别,应用于圈定采空区;其三,瞬变电磁法。这种方法主要根据不接地回线或接地线源发送一次脉冲电磁场的间歇期间,利用线图或电极对地下半空间二次涡流场的变化进行观测,而且这种方法的信噪比高、分辨率强、探测的深度、速度较大、较快,容易发现采空区的异静;其四,浅层地震法。它是通过人工手段研究地层中地震波的传播规律,对地质小构造和地层岩性进行物探,它能直观地层界面的起伏变化,主要应用于滑坡、采空区的勘查。 第三,针对泥石流、水土流失,可以采取地球化学勘查法。它主要利用化学反应来勘查环境的污染情况,这种方法主要应用于环境勘查,为污染治理提供参考信息。 三 结语 由于受到自然因素和人为因素的影响,矿区常常发生地质灾害,对矿区周边环境、人员财产安全造成严重威胁,我们必须大大提高地质灾害的勘查技术水平,采用相应措施进行合理的防范和有针对性的治理,尽最大程度减少地质灾害的危害性。
有机质论文:长白山北坡和西坡林线土壤有机质含量的对比分析 摘 要:本文以长白山北坡和西坡林线为研究区,分别在北坡和西坡采集83个和51个土壤样品,在室内测量土壤有机质和砾石含量,采用常规数理统计和单个样本T检验分析北坡和西坡土壤有机质和砾石含量的特点和差异程度,应用相关分析方法认识北坡和西坡有机质和砾石含量的关系,分析土壤发育过程的差异性表现。结果表明林线生境不利于土壤有机质的形成和积累,西坡土壤有机质含量大于北坡,且空间差异程度也小于北坡。砾石含量高,土壤发育缓慢,北坡林线母质对土壤发育过程控制较强,而西坡相对较弱,两坡其他成土因素影响程度存在很大差异。 关键词:长白山北坡和西坡林线;土壤有机质;砾石含量;数理统计 引言 从高山郁闭林到深入苔原带乔木树种之间的过渡带是高山林线交错带[1]。长白山林线是林线研究生态系统对环境变化响应的理想地段,土壤养分状况在林线生态系统中所发挥的作用引起人们的极大关注[2]。石培礼等认为土壤基质状况对林线动态有先行性的影响[3],邓坤枚等认为林线土壤有机质含量对岳桦种群动态有着一定的控制作用[4],于大炮等在研究岳桦生长态势时对土壤养分状况产生非常大的兴趣,认为林线形成机理影响因子中土壤起着积极作用[5]。这些研究都认为土壤性质,尤其是有C质的特征与林线动态有着非常密切的关系。但在不同坡向上分析土壤状况的对比关系,尤其是土壤有机质的差异表现和成因研究极少。本文以长白山北坡和西坡林线土壤有机质含量与砾石含量关系全面分析有机质的差异程度和土壤发育的不同状况,探询有机质差异的原因,揭示土壤形成过程中成土因素的潜在影响。 1 资料与方法 1.1 研究区概况 在长白山北坡海拔1900~2000m左右是岳桦林分布的上限,西坡林线在海拔1800~2250m左右,风大寒冷,环境严酷,只有岳桦依靠较强的适应能力成为林线乔木的主要树种,在气候变暖的趋势下,两坡林线变动都很明显,而土壤状况对林线影响的方式复杂使这里成为研究林线土壤发育的理想地带[6]。本研究选择的林线北坡研究区范围是N42°2′27~42°3′14″,E128°4′35″~128°6′13″,西坡研究区范围是N41°5′93″~42°1′51″,E127° 58′6″~127° 59′45″,都是长白山森林-苔原过渡带最为典型的研究地段(图 1)。 1.2 土壤样品的采集与测定 2008年9月和2015年9月采用样方调查法分别在长白山北坡林线与西坡林线于最典型的地段分别设置4个样地,在每一样地内水平方向上每间隔20~40m设置一样带,在每个样带内按垂直方向自高而低从林线边缘(树岛)连续取样(样方:10m×10m)直到坡底的郁闭林(郁闭度 0.2),在所有设置的样方中北坡选择83个样方,西坡选择51样方进行取土。在这些样方内采用对角线法选取5个样点,从各个土层取土壤样品0.5kg,将5个样点的土壤充分混合后取1kg做为1个土壤样品。将采集后的土壤样品封好带回实验室,干燥通风除杂后秤重,将砾石(粒径 2mm)挑出测重,得到砾土比(砾石重量/土壤全重)。研磨剩余土壤样品,全部通过1mm孔筛后取1/4样品进一步研磨,通过0.1mm孔筛后的样品测土壤有机质、全氮、全磷含量。土壤有机质采用重铬酸钾-硫酸法、全氮含量采用重铬酸钾-硫酸消化法、全磷采用硫酸-高氯酸消煮法测定。 1.3 数据分析方法 利用常规统计方法、单个样本K-S检验和独立样本T检验方法分别计算北坡和西坡土壤有机质和砾石含量的不同和两坡差异程度,分别计算北坡和西坡有机质和砾石含量的相关系数以评判砾石含量对有机质的影响,进一步分析土壤发育过程的差异性表现。 2 结果与分析 2.1 北坡和西坡有机质含量的对比 北坡和西坡土壤有机质含量的常规统计分析结果表明无论北坡还是西坡土壤养分的空间差异明显(标准差数值大,变异系数 0.30,单个样本K-S检验:P0)与峰度( 0)的统计结果看只有在个别局部有利生境土壤有机质含量大(表1),所以林线生境总体上不利于土壤有机质的形成和积累。北坡和西坡有机质含量独立样本T检验可以看出均值的双尾显著性概率小于0.1, 有显著性差异。从均值大小的差异(西坡-北坡:36.8553g/kg)看西坡有机质含量大于北坡,说明西坡土壤发育程度相对北坡较好,从标准差、变异系数、偏度和峰度几个统计结果看西坡土壤发育的空间差异程度小于北坡,养分含量从整体上好于北坡。 2.2 北坡和西坡砾石含量的对比 从均值统计结果看土壤砾石含量都较大(西坡:18.29%;北坡:9.68%),说明林线土壤发育程度都较低,发育过程相对较慢,反映林线生境严酷。从标准差(西坡:12.12%;北坡:12.38%)和变异系数(西坡:0.66;北坡:1.28)看都较大,单个样本K-S检验(P0)与峰度( 0)的统计结果只有在个别局部有利生境土壤发育较快(表3),砾石含量低,所以林线生境的不利使土壤发育过程总体上迟缓。 北坡和西坡土壤砾石含量独立样本T检验可以看出均值的双尾显著性概率远小于0.01, 有高度显著性差异。从两坡均值统计结果对比看西坡土壤砾石含量高于北坡,而从标准差和变异系数看北坡大于西坡说明土壤发育在空间上北坡的差异应该更大,但是从偏度和峰度看西坡土壤发育的空间差异程度又小于北坡,这些不同的统计结果似乎相互矛盾,但是这也说明两坡土壤形成的过程显然是非常复杂的,从发育时间看西坡应该小于北坡(均值西坡大),而养分含量却高,说明土壤形成的其他成土因素好于北坡。受制于发育时间整体较晚,使土壤砾石含量总体上空间差异不如北坡差异大。但是在极少数个别地点其他成土因素非常适合土壤发育,使土壤的砾石含量迅速下降,形成偏度和峰度大于北坡的现象,但是这仅限于少数几个非常适宜的地点。 2.3 北坡和西坡砾石含量对有机质含量的影响 从相关分析结果看北坡相关系数为显著负相关(相关系数:-0.22,P 以上分析说明西坡虽然土壤发育时间相对晚于北坡,但是其他成土因素对土壤发育的影响更大,特别在个别点上表现尤其明显,从成土因素看可能是气候变暖影响的结果,但是由于微地形和植被的空间差异只在极个别有利的点土壤发育状况突然变好,这可能与西坡极个别地点林线岳桦种群扩张态势明显,而整w推移不如北坡大有关[7],而关于林线的空间移动与土壤状况的关系需要进一步分析,以评判土壤养分差异对不同坡向林线动态的差异性作用方式。 3 结论 北坡和西坡林线土壤养分的空间差异明显,只有在个别局部有利生境土壤有机质含量大,所以林线生境总体上不利于土壤有机质的形成和积累。西坡土壤发育程度相对北坡较好,且空间差异程度小于北坡。 林线土壤发育程度都较低,发育过程相对较慢,空间差异明显,西坡只在极少数个别地点土壤的砾石含量低,但是总体上砾石含量西坡大于北坡。 土壤发育受到砾石含量的影响明显,北坡林线母制对土壤发育过程控制较强,而西坡相对较弱,说明两坡其他成土因素影响程度存在很大差异。 有机质论文:广元烟区土壤pH值与有机质含量对烤烟品质指标的影响 摘要:选取2015年广元烟区50份土壤样品和烤烟样品,运用酸度计法和重铬酸法来测定土壤样品中pH值及有机质含量,并分析在不同pH值和有机质含量下,烟叶的物理特性及化学成分的变化。结果表明:随着pH值升高,烟叶叶长、单叶重、梗重呈先升高后下降的趋势;叶宽和抗张力呈先下降后升高的趋势。当有机质含量逐渐升高时,叶长和单叶重不断减小;叶宽先下降后升高;梗重先升高后下降;抗张力先升高而后不变。对于烟叶化学成分来说,随着pH值升高,总糖、还原糖呈现先下降后升高趋势;总氮和氯含量先升高后下降;而烟碱和钾的含量呈现下降趋势。总糖、还原糖含量随着有机质含量升高而升高;总氮和烟碱含量则是不断下降,而氯和钾含量先升高后下降。可见适宜的pH值和有机质含量有助于提高烟叶的整体品质。 关键词:烤烟;土壤pH值;有机质;物理特性;化学成分 土壤养分供给是烤烟生长和发育的关键,也是影响烟叶品质和风格的最重要因素之一[1]。在其他条件适宜的条件下,选择具有良好结构和肥力状况的土壤对提高烟叶品质有良好的作用[2]。我国烤烟种植分布广泛,由于气候与土壤等生态因素不同,我国烟叶具有丰富的香气类型[3]。影响烟叶品质特色的土壤因素很多,其中土壤pH值与土壤有机质是较重要的因素。土壤pH值会影响烟草根系生长以及对矿质元素的吸收,从而影响烟株体内代谢过程,对烟叶品质造成明显的影响。有研究表明烟草在pH 4.5~8.5均能生长[4],美国提出pH 6.0~6.4有利于烟叶生长;日本研究者认为土壤pH值为5.5~5.8最适合[5-7];国内研究人员也做过这方面研究[8-11]。土壤有机质能够提高土壤供氮能力和氮素利用率,协调烟叶碳氮代谢,在一定范围内促进烟株生长发育、协调烟叶化学成分,提高香气质、香气量,减少杂气和刺激性[12],对改良土壤结构和增进烤烟品质也具有重要作用。本研究选取云烟97作为供试品种,在广元烟区进行栽培试验,研究土壤pH值和有机质含量对烤烟品质特色形成的影响,为优质烟叶的生产及种植提供科学依据。 1材料与方法 1.1样品采集 2015年采用GPS定位技术,选取四川省广元烟区3个县区(剑阁、昭化、旺苍)为取样地点和基本取样单元。以植烟乡镇为最小取样单元,采用五点取样法在每个取样点取一个代表性土壤样品1.5 kg,记录标号保存,共采集50份。烟叶样品取样点与土壤样品取样点一致,每个取样点取一个代表性烤后烟叶样品1.5 kg,记录编号保存。品种为当地主栽烤烟品种云烟97(C3F)。 1.2指标测定方法 1.2.1土壤样品测定土壤样品pH值采用酸度计法测定,土壤有机质采用重铬酸钾氧化法测定[13,14]。 1.2.2烤烟品质指标测定物理特性测定:包括叶长、叶宽、单叶重、梗重、抗张力。 常规化学成分测定:包括总糖、还原糖、总氮、烟碱、氯、钾,参考王瑞新[15]的方法进行。 1.3数据分析与处理 采用Microsoft Excel 2013和SPSS 20.0进行数据统计分析。 2结果与分析 2.1土壤pH值和有机质含量的分布特征 2.1.1土壤pH值测定结果由表1可以看出,广元烟区土壤pH在7.5范围内的均值为8.1,所占比例较大,为59.67%。因此,从整体来看,广元烟区土壤pH范围为弱酸性-碱性,其中碱性土壤所占比例较大。 3讨论与结论 土壤酸碱度对土壤的物质转化、元素有效性及根系对矿质营养的吸收有一定影响,进而影响植株品质[16],同时会影响烟叶叶片中的保护酶[17];虽然有机质仅占土壤总量的很小一部分,但它在土壤肥力上起着多方面作用,同时也影响着烟叶的风格特性[12]。 本研究表明,叶长在中性偏碱性的土壤环境中最长,在偏碱性土壤中最短,而叶宽则正好相反;单叶重、梗重在中性偏碱性土壤中最大,在碱性土壤中最小;抗张力在较中性土壤中较好,在偏碱性土壤中相对减弱。烟叶叶长在土壤有机质含量增加时呈下降趋势,梗重在有机质增加时几乎呈下降趋势;抗张力会随着有机质含量的升高而增大,当有机质达到一个范围后,抗张力不再发生变化。烟叶物理特性在pH值较中性时比碱性时要好,在有机质含量适中时比含量高时好,可见,要提高烟叶外在质量可以通过调节pH值和有机质含量来实现。 土壤pH值和有机质含量升高有助于烟叶中总糖和还原糖提高。总氮含量在中性偏碱性土壤环境中较高,但随着碱性升高,总氮含量呈下降趋势;总氮含量随着土壤有机质含量升高而减小。随着土壤pH升高,烟碱含量反而降低;在有机质含量为10~15 g/kg范围内烟碱含量最高。在pH值的影响下氯与总氮、钾与烟碱的变化趋势一致,在有机质含量15~20 g/kg范围内氯、钾含量相对较高,但与其它有机质含量范围的差异不大。烟叶化学成分在pH值和有机质含量适中的情况下较好。 土壤对烟叶的影响因素还有许多,包括土壤碱解氮、各种微量元素等都对烟叶生长发育及品质有重要作用,因此今后的研究可以针对土壤多个因素间的比较作用来进行。 有机质论文:黄河三角洲湿地柽柳灌丛周围有机质富集及水分运动研究 摘要:檠芯勘鹾J地柽柳灌丛水分推动下的土壤养分富集作用,对黄河三角洲单株柽柳个体周围不同位点、不同土层土壤有机质含量及土壤水、地表水和黄河水同位素进行分析。结果表明:(1)土壤有机质在灌木主干周围出现富集现象,形成深度为20 cm,半径为1.5 m的富集圈层,有机质含量空间分布呈现冠幅下明显高于冠幅边缘和株间空地,且随土层深度增加而降低,表现出非常明显的肥岛效应。(2)不同土壤剖面水分同位素值出现差异:0~5 cm表层土δD、δ18O同位素值表现为冠幅下 冠幅边缘 株间空地,而5~10 cm土层δD、δ18O同位素值为冠幅下株间空地的原因之一。有机质等土壤养分在肥岛效应及水分运动影响下向柽柳主干周围聚集,这种土壤养分的小尺度空间异质性促进了柽柳自身及附近其他植物的生长,改变了土壤的理化性质。本研究结果同时可以作为黄河三角洲盐碱地土壤改良和植被恢复的参考依据。 关键词:黄河三角洲;柽柳;有机质;氢氧同位素 土壤养分在生物、非生物过程作用下易富集于灌丛周围[1]。灌木通过改变冠层下物理环境,引起土壤资源分配发生变化[2],并在局部形成了比周围环境更加温和的小气候,使得其影响范围内土壤养分逐渐富集[3]。灌丛对土壤养分富集作用从土壤表层向深层递减,从中心向边缘递减,且土壤养分富集率与灌丛的基径、株高和冠幅有相关关系[4]。有学者将土样养分在灌丛周围的富集现象称为肥岛现象[5-7]。肥岛现象常出现在资源胁迫的生态系统中,越是在养分胁迫的土壤环境,灌木的肥岛效应越显著[8]。 水是天然溶剂,水分在不断的循环运转中,溶解和携带着多种矿物质盐类及营养物质,构成一个运动着的、统一的物质流[9]。其中,土壤水盐运移机理研究起步早[10-11],不同假设条件下定量描述水盐运动的模型发展较为成熟[12-14],而水循环大背景下,土壤中水分运动对养分的影响研究相对较少,在水分的横向与垂直运动过程中,水分的运动势必会推动土壤中的养分相互转移和转换。 柽柳为黄河三角洲湿地天然原生灌木,具有较强的耐盐、耐水湿、耐沙埋、耐贫瘠能力。在黄河三角洲湿地,柽柳的生长能够影响立地土壤状况,表现为土壤资源不断聚集于灌丛周围;而变化的立地土壤环境又增强柽柳对贫瘠盐碱地生态环境的适应性,促进柽柳自身的扩张。本文以黄河三角洲单株柽柳为研究对象,以土壤水、地表水及黄河水氢氧同位素值为指标,结合柽柳灌丛四周土壤有机质分布,分析柽柳灌丛肥岛效应及其形成机制,以期为研究河口湿地土壤营养元素分布和湿地生态系统的植被恢复与保护提供科学依据。 1 研究区域与研究方法 1.1 研究区概况 研究区位于山东省东营市黄河入海口西南,黄河三角洲河口湿地。该区域属暖温带半湿润大陆性季风气候,年平均气温为12.3 ℃,年均降水量为542.3 mm,63.9 %的降水集中在夏季[15]。区域内土壤质地结构主要是轻壤土和中壤土,土壤类型则是以隐域性潮土和盐土为主[16];地下水位埋深较浅,水质矿化度较高;植物群落的组成较为简单,以柽柳(Tamarix chinensis)、J苇(Phragmites communis)、碱蓬(Suaeda heteroptera)等水生植物和耐盐植物为主,其分布主要受土壤的盐碱化程度影响[17]。 1.2 样点布设与数据采集 样地布设在黄河三角洲湿地人为干扰较小的典型样区内,该样区以柽柳为建群种,形成柽柳群落,柽柳个体根据盐分含量的大小范围选择适宜自身生长的斑块繁殖。本研究在样地中随机选取长势优良的单株柽柳(图1),该株柽柳周围地表受盐渍化影响,3 m以内为裸地,其他植物极少,可排除其他植物对土壤有机质和水分的富集作用干扰。单株柽柳基径、株高和冠幅分别为6 cm、1.8 m和2 m×2 m,植株位置采用GPS定位。在柽柳灌丛中心周围半径3 m以内,以其主干为中心点向正东、正西、正南、正北4个方向,分别在距中心点0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 m五个点位和中心点取样,编号为CL-N(0-5)、CL-S(0-5)、CL-W(0-5)、CL-E(0-5)(图1(b)),每个点位取0~5、5~10、10~20、20~30、30~50 cm五个土层,共采集土壤样品105个。土壤样品带回实验室,经自然风干后去除动植物残体和石块过筛装袋备用。根据常规国际标准采用重铬酸钾容量法测定有机质(SOM)含量。 对于同位素的测定,在距柽柳1 m、2 m和3 m处,选取0~5 cm和5~10 cm土层采集土样放入样品瓶,用封口膜密封带回实验室,采用真空蒸馏技术[18]提取土壤水。在研究区内选取4处地表水(图1(b)中B1-4)和4处黄河水(图1(a)中H1-4),所有水样使用样品瓶采集,封口膜密封。将土壤水和水样过滤后,立即采用美国Los Gatos Research公司生产的激光液态水同位素分析仪(型号:912-0032)测量。 1.3 数据处理 1.3.1 有机质富集率及分布特征测定 式中:EA表示灌丛中心富集率;EB表示灌丛边缘富集率;A、B和C分别表示柽柳个体灌丛中心、灌丛边缘和株间空地的土壤有机质含量。E值越大,则表明柽柳灌木灌丛内外有机质含量的差异越大[19],当E 1时,表示灌丛对土壤养分具有富集作用[20]。 利用克里格空间插值分析灌丛周围土壤有机质富集程度的差异性,利用单因素方差分析(One-way-ANOVA)对不同取样点有机质含量的显著性差异进行检验(a=0.05)。空间克里格插值使用Surfer 8.0,单因素方差分析使用SPSS 17.0。 1.3.2 δD、δ18O值测定 为分析灌丛周围水分迁移机制,对不同来源水中δD、δ18O值进行测定。同位素的测量采用样品的同位素比值与某种标准样品的同位素比值的千分偏差δ来表示同位素之间的差异,公式为: δD(‰)=(Rsample/Rstandard-1)×1000 δ18O(‰)=(Rsample/Rstandard-1)×1000 式中:δD和δ18O分别为对应样品的氢和氧同位素值;Rsample和Rstandard分别为样品和国际通用标准物中元素的重轻同位素丰度之比(如18O/16O)。精确度(1δ) 18O/16O优于0.1‰,D/H优于0.3‰。δD值的测试误差不超过1‰,δ18O值的测试误差不超过0.2‰[21]。 2 结果与分析 2.1 柽柳灌丛土壤有机质特征 2.1.1 不同方位上有机质的水平变化 由图2得出(图中0~10 cm处有机质含量为0~5 cm和5~10 cm处平均值),土壤有机质含量在0.30 %~1.40 %之间。有机质变化以20 cm土层为分界线,在土层20 cm以上(图2(a)和图2(b))各方向折线由左上方向右下方倾斜,表现为距离灌丛中心越远,含量越低的特性;20 cm以下(图2(c)和图2(d))有机质含量随距灌丛中心的远近变化规律不明显。0~10 cm土层(图2(a)),除柽柳南边0.5 m处,基本表现为灌丛中心处有机质含量最高;10~20 cm土层(图2(b))距灌丛中心0.5 m处,有机质含量相对最高,而在20~30 cm土层(图2(c))和30~50 cm土层范围内,水平方向土壤有机质含量变化较小。 2.1.2 不同方位上有机质的垂直变化 将采样地点按距离灌丛中心远近分为三个部分,比较有机质垂直方向变化,其中0~0.5 m范围内称为冠幅下,0.5~1.5 m称为冠幅边缘,1.5~2.5 m称为株间空地。由图3可以看出,土壤表层有机质含量最高,随着土层的加深,柽柳个体周围不同方位有机质含量均降低,表现为右上向左下方倾斜。黄河三角洲是新生湿地,每年都产生新的泥沙淤积,区域内柽柳地下根系并不发达,随着土层的不断加深植物根系明显减少,土壤有机质含量也相对降低。 2.2 柽柳灌丛土壤有机质富集效应 2.2.1 冠幅下及边缘有机质富集率差异 本文用土壤有机质的富集率来反映其富集程度强弱差异。由表1可以看出,柽柳个体周围土壤在冠幅下有机质的富集率均大于1,冠幅边缘除20~30 cm处均大于1,表明有机质在冠幅下及冠幅边缘有聚集现象。每层土壤冠幅下的富集率大于冠幅边缘,5个土层从上到下,冠幅下分别比冠幅边缘提高了32.7 %,4.2 %,19.5 %,31 %和11.8 %,水平方向上形成最大聚集率在半径0.5 m的圈层;垂直方向上,5~10 cm土层土壤有机质富集率最大,其它层次随着土层的不断加深富集率减小。 2.2.2 柽柳灌丛土壤有机质空间富集差异 以灌木基部为轴心,距离灌丛中心距离为x轴,土层深度为y轴,做图4。浅色区域代表为有机质富集区,深色部分为有机质含量相对较浅的区域。从图4中知,该柽柳各方位有机质明显向冠幅下表层土壤聚集。垂直方向,有机质在土壤表层北面、东面和西面形成高含量条带,南面形成斑块状富集区,各方向均呈现出表层聚集的特点;随着土层的加深,有机质含量降低,在东、西、北三个方向20 cm处又出现一次聚集,但富集程度小于5 cm处。不同深度同一水平面比较,越靠近灌丛主干处富集度越高。比较四个方位的有机质富集程度发现,灌丛东面富集范围较大,南面克里格插值图颜色明显比其他方位深,有机质含量少,富集范围较小,可能因南面接受阳光照射时间长,有机质分解速度快。 2.3 柽柳灌丛周围水分运动规律 柽柳灌丛周围土壤和水分δD、δ18O同位素对比分析结果(表2)显示,地表水同位素值较大,δD变化于-23.91 ‰~-30.03 ‰,δ18O变化于-1.63 ‰~-2.78 ‰。黄河水同位素值较小,δD变化于-51.73 ‰~-54.36 ‰,δ18O变化于-6.59 ‰~-7.22 ‰。对比地表水、黄河水及土壤中氢氧同位素值,发现黄河水与土壤中氢氧同位素值更接近,其中5-10 cm土层土壤中的氢氧同位素值与黄河水同位素值在0.05水平上无显著性差异,验证了研究区的形成为黄河携带大量泥沙在渤海凹陷处沉积所致。 水平方向上对比冠幅下、冠幅边缘和株间空地的同位素值,发现0~5 cm表层土δD值由冠幅下-35.08 ‰减小到株间空地的-44.90 ‰,δ18O由-3.48 ‰减小到-4.54 ‰,δD、δ18O同位素值冠幅下 冠幅边缘 株间空地;而5~10 cm土层δD值则由冠幅下-58.02 ‰增加到株间空地的-49.77 ‰,δ18O由-7.87 ‰增加到-5.77 ‰,同位素值冠幅下 分枯落后在土壤表层集聚分解,而植物残体的分解是陆地生态系统土壤有机质的主要来源[22],故冠幅下土壤表层有机质含量高。 此外,有机质富集率表现为冠幅下高于冠幅缘,这与植物根系的“营养泵”功能作用密切相关[23],植物根系不断的代谢活动,活跃的向根外分泌着各种无机和有机物质,同时根表皮层物质的衰老以及毛细根系的死亡也分解转化为营养物质[8],沉积在根际环境中,促进肥岛的发育[24]。随着到灌丛中心距离的增大,其根系逐渐减少,植物的吸收累积作用减弱,富集率逐渐减小。 在采样过程中发现,灌丛中心处土壤有湿生虫等土壤动物在活动,夜晚尤为频繁,灌丛下的动物排泄物可肥沃土壤,提高土壤养分水平,而灌木下的动物洞穴可增加土壤的通透性和渗透性,适宜土壤微生物生长,加速营养物质循环,为肥岛机制的形成提供条件,其中洞穴对肥岛中的养分水平,特别是氮有重要的影响[25]。徐文轩[26]等研究表明,有大沙鼠定居柽柳沙包比无大沙鼠定居的柽柳沙包出现更为明显的肥岛效应,且有大沙鼠定居柽柳沙包下土壤养分含量显著高于丘间对照地。 3.2 δD、δ18O同位素富集效应 土壤同位素组成依赖于水分混合过程的频率和效率[27]。0~5 cm表层土冠幅下、冠幅边缘和株间空地δD、δ18O同位素值依次减小,δD、δ18O同位素表现为冠幅下富集。降雨时,树冠截留雨水,雨水经过截流再分配沿灌木主干流下,形成灌丛主干径流[8],径流对从冠幅下到株间空地0~5 cm表层土的影响依次减弱,且雨水(地表水)中δD、δ18O同位素偏大,使得同位素值冠幅下 冠幅边缘 株间空地。而在5~10 cm土层,受植物根系对水分的滞留作用,冠幅下处根系发达,滞留作用最强,株间空地几乎无植被根系,滞留作用最弱。土壤中水分在蒸发作用下,重同位素富集,轻同位素分馏[28],同时受植物根系的滞留作用,造成δD、δ18O同位素值冠幅下 垂直方向,0~5 cm表层土同位素值大于5~10 cm土层,大气降水是地表水的主要来源[29],0~5 cm表层土直接受降雨影响,在无雨情况下受雨水堆积形成的地表水影响,地表水中同位素值偏大,地表水不断渗入与土壤水分混合,提升表层土同位素值。5~10 cm土层在植物根系吸水作用下主要受地下水影响,因5~10 cm土层的氢氧同位素值与黄河水同位素值在0.05水平上无显著性差异,故河水为地下水水源,黄河水中同位素值偏小,受黄河水影响5~10 cm土层中同位素值小于0~5 cm表层土。 3.3 柽柳灌丛周围水分运动与有机质变化 水循环是有机质变化的外部推动力,柽柳灌丛周围水分运动的同时会对土壤有机质产生影响。在0~5cm表层土,δD、δ18O和有机质含量变化走势相同(图5(a)和图5(b)),灌丛主干径流富集水分的同时通过淋溶植物组织上的营养物质、淋洗林冠上的尘埃颗粒,在冠幅下富集土壤养分等资源[30],使得表层土δD、δ18O同位素和有机质含量表现为冠幅下 冠幅边缘 株间空地。5~10 cm土层,δD、δ18O和有机质含量变化走势相反(图5(c)和图5(d)),经分析得知该土层土壤水分由黄河水补给,黄河水在缓慢渗透补给地下水的过程中携带大量营养元素,补充土壤中的养分。柽柳灌丛冠幅下根系发达,黄河水长期缓慢的侧渗作用将土壤养分推动到灌丛附近时,根系吸收水分,水分携带养分富集到冠幅下,使得有机质含量冠幅下最大。而δD、δ18O同位素受冠幅下发达根系的滞留作用,且冠幅下蒸发作用最弱,使得δD、δ18O同位素值冠幅下最小。 4 结论 (1)柽柳灌丛地上部分凋落物在地表聚集分解补充土壤养分,地下部分受冠幅下发达根系吸收累积养分作用,以及根系及其周围土壤生物的生命代谢活动,使得黄河三角洲盐碱地内有机质的富集具有表聚性,柽柳灌丛周围土壤有机质含量表现为冠幅下高于冠幅边缘高于株间空地。 (2)因柽柳灌仓芪水分运动,不同土层同位素的富集区域出现差异:0~5 cm表层土受大气降水影响,在灌丛主干径流作用下,径流对从冠幅下到株间空地0~5 cm表层土的影响依次减弱,δD、δ18O同位素在冠幅下富集;5~10 cm土层受植物根系对水分的滞留作用和蒸发作用,株间空地处植物根系的滞留作用最弱、蒸发作用最强,δD、δ18O同位素在株间空地富集。且5~10 cm土层中δD、δ18O同位素值小于0~5 cm表层土。 (3)有机质等土壤养分在肥岛效应影响下向柽柳主干周围聚集,这种土壤养分的小尺度空间异质性促进了柽柳自身的扩张,增强了柽柳对贫瘠盐碱地生态环境的适应性。同时,在水循环背景下,水分运动是土壤养分的重要推动力,土壤营养元素受水分推动作用在柽柳植株附近聚集,对柽柳个体及周围其他植被生长产生重要促进作用。 有机质论文:秸秆还田对土壤有机质的提升效果 【摘要】本文主要介绍了目前成都平原秸秆还田的现状以及成都平原秸秆还田的主要方式,分析了秸秆还田对耕地土壤有机质提升的作用及意义。 【关键词】秸秆还田;土壤有机质;成都平原 1 引言 土壤有机质是土壤肥力的基础,提升土壤有机质含量是直接提高耕地质量的重要方法。尽管土壤有机质在土壤总量中占比极小,但它对我国农业走高产、优质、高效、生态、安全的农业道路有着极为重要的位置。而农作物秸秆是耕地生态循环系统中十分重要的组成部分,农作物秸秆中含有大量稀缺的有机质和微量元素,是农业生产重要的有机肥源之一,秸秆还田技术的实施可提高土壤有机质含量,使土壤容重减少、透水性、透气性、蓄水保墒能力增加,并且可使土壤的团粒结构发生变化,保持疏松状态,有效缓解土壤易板结的问题。成都平原作为全国重要的粮食作物和经济作物的产地,保持和提升耕地肥力是促进当地农业的可持续发展、经济的高速稳定的重要前提之一。 2 成都平原耕地土壤有机质的现状 前几年成都市针对除主城区外的14个区市县共612万亩耕地进行了专业的方格布点采集,总共收集到了2 600个样本。通过对成都市612万亩耕地土壤样品分析结果的统计,全市耕层土壤有机质含量范围在0.19%~8.00%之间,平均为2.71%。其中: 有机质含量 4.0%的耕地属于丰富型。这类土壤理化性质较好,是成都平原高产、稳产农田和蔬菜生产基地。成都市土壤有机质评价一级的耕地面积为35.69万亩,占耕地总面积的5.83%。 有机质含量3.01%~4.0%之间的耕地属于较丰富型。这类土壤理化性质相对较好,多为中壤至重壤,作物适种范围较广,产量较高,为较优质耕地。成都市土壤有机质评价二级的耕地面积为150.03万亩,占耕地总面积的24.51%。 有机质含量2.01%~3.0%之间的耕地属于中等型。这类土壤理化性质一般,作物适种范围较广,产量中等偏高,为较优质耕地。成都市土壤有机质评价三级的耕地面积为249.58万亩,占耕地总面积的40.78% 有机质含量1.0%~2.0%之间的耕地属于缺乏型。这类土壤理化性质相对较差,作物适种范围较窄,产量较低,为中低产耕地。成都市土壤有机质评价四级的耕地面积为162.95万亩,占耕地总面积的26.62% 有机质含量 成都市耕地中土壤有机质评价3~5级的耕地面积总计426.37万亩,占总耕地面积的69.66%,仍有近70%的耕地土壤有机质处于中、低水平,耕地有机质缺乏仍然是一个严峻的问题。 3 成都平原秸秆还田可利用的主要方式 3.1直接还田 直接还田又分翻压还田和覆盖还田两种。秸秆利用最简单的方法就是粉碎后直接还田,这也是各地大力推广、应用最多的模式。由于化肥的大量施用,有机肥的用量越来越少,不利于土壤肥力的保持和提高。而秸秆经粉碎后直接翻入土壤,可有效提高土壤内的有机质,增强土壤微生物活性,提高土壤肥力。 3.1.1翻压还田 将农作物秸秆就地粉碎,均匀地抛撤在地表,随即翻耕入土,使之腐烂分解。这样能把秸秆的营养物质完全地保留在土壤里,不但增加了土壤有机质含量,培肥了地力,而且改良了土壤结构,减少病虫危害。 3.1.2覆盖还田 覆盖还田是指种植作物时将秸秆覆盖于土壤表面达30%以上的技术。秸秆腐解后能够增加土壤有机质含量,使土壤理化性能改善,土壤中物质的生物循环加速。而且秸秆覆盖可使土壤饱和导水率提高,土壤蓄水能力增强,能够调控土壤供水,提高水分利用率,促进植株地上部分生长。秸秆是热的不良导体,在覆盖情况下,能够形成低温时的“高温效应”和高温时的“低温效应”两种双重效应,调节土壤温度,有效缓解气温激变对作物的伤害。 3.2秸秆气化,废渣还田 秸秆气化、废渣还田是一种生物质热能气化技术。秸秆气化后,其生成的可燃性气体(沼气)作为农村生活能源集中供气,气化后形成的废渣经处理作为肥料还田。 4 秸秆还田的效果作用 4.1 秸秆还田可增加土壤新鲜有机质,提高土壤肥力 实践证明,增加土壤有机质含量最有效的措施是秸秆还田和增施有机肥。秸秆还田和单使有机肥均能增加土壤有机质的含量,秸秆还田更有助于土壤有机质的增加。且实验表明长期秸秆直接还田增加土壤有机质的效果都优于单施化肥。 4.2 改善土壤的物理性质,使土壤耕性变好 成都平原地仍然存在多数中低产田,这些田的缺点为土壤的物理、化学性状不良,过砂、过粘,缺少营养,保水保肥能力差。实行秸秆还田可以改善土壤理化性状,改良土壤团粒结构,使土壤中的固、液、气3项比例协调,并补充大量的有机物质和矿物质养分,达到改良土壤,培肥地力的目的。 4.3提高作物产量,改善作物品质 秸秆还田后能给土壤中提供较多较全的营养元素和有机质,使土壤保持良好的物化性状,能够稳、匀、足、平衡的提供大量和微量元素,从而提高农产品的营养价值、食味品质、外观品质,并降低农产品中硝酸盐的含量。 作者简介: 任珂(1991-),男,汉族,四川成都人,四川农业大学管理学院,硕士学历(研究生在读),研究方向:土地资源和利用。 有机质论文:土壤有机质检测技术的改进 摘 要:通过试验研究改进了土壤中有机质含量的检测方法。采用多孔消煮炉直接加热消煮土壤样品的方式进行土壤有机质含量的测定。结果表明,该方法操作简便、结果准确可靠,稳定性好,经国家标准土壤样品验证,结果均在标准值范围内,重复测定相对标准偏差小于5%。该方法降低了检测成本,减少了环境污染,提高了工作效率,适合于大批量样品的测定,值得大力推广。 关键词:土壤;有机质;多孔消煮炉 土壤有机质是存在于土壤中的所有含碳的有机化合物,主要包括土壤中各种动物、植物残体,微生物及其分解和合成的各种有机化合物[1]。土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标之一,它能促使土壤形成结构,改善土壤物理、化学及生物学过程的条件,提高土壤的吸收性能和缓冲性能,同时其本身又含有植物所需要的各种养分,如碳、氮、磷、硫等[2]。因此,要了解土壤的肥力状况,必须进行土壤有机质含量的测定。我国地域辽阔,由于各地的自然条件和农林业经营水平不同,土壤有机质含量差异较大,低者少于1%,多者高达20%。 土壤有机质测定中普遍采用的方法有重铬酸钾容量法、干烧法、灼烧法等[3-11]。研究表明,传统的重铬酸钾容量法操作繁琐,容易产生误差;干烧法检测成本较高;灼烧法快速、简便,适于大批量土样的分析,但其应用领域受到限制。本研究亦基于重铬酸钾容量法,通过使用智能控温多孔消解炉直接加热消解,相比于常规的油浴消解,降低了试验消解过程的危险性,并且极大地减轻了人工操作的工作量,提高了工作效率,更提高了试验数据的准确度和稳定性,可满足大批量样品的测定需求。 l 材料和方法 1.1 试验材料 智能控温多孔消解炉(莱伯泰科有限公司),100 mL玻璃消煮管。 试验所用试剂除特别注明外均为分析纯,试验用水符合GB/T 6682―2008《分析实验室用水规格和试验方法》中三级水规定,所述溶液如未指明溶剂,均系水溶液。 浓硫酸;0.2 mol・L-1重铬酸钾―硫酸溶液;0.2 mol・L-1硫酸亚铁溶液,用前标定;0.1 000 mol・L-1重铬酸钾标准溶液;邻菲罗啉指示剂;国家标准土壤样品GBW07412(辽宁开源棕壤pH值 5.98)、GBW07413(河南安阳潮土pH值 8.24)、GBW07414(四川简阳紫色土pH 值8.14)、 GBW07415(湖北黄海水稻土pH值 5.55)、GBW07416(江西鹰潭红壤pH 值5.44),有机质含量标准定值分别为(1.82±0.09)%,(1.43±0.06)%,(1.21±0.06)%,(3.83±0.12)%,(1.63±0.08)%。 1.2 试验步骤 精确称取0.25 g(精确到0.000 1 g)过0.25 mm孔径筛的土样于玻璃消煮管中,加入10.00 mL 0.2 mol・L-1重铬酸钾―硫酸溶液,将消煮管放入多孔炉中。将消解仪温度设置为210 ℃,当温度达到后,待管中溶液沸腾时开始计时,保持(5±0.5)min,将消煮管取出,冷却片刻,使用50~60 mL去离子水将消解液转移至250 mL三角瓶中,加3滴邻菲啉指示剂,用硫酸亚铁标准溶液进行滴定,溶液由橙黄变蓝绿,最后变棕红,即达终点。同时做空白试验。 2 结果与分析 2.1 前处理方法的选择 测定土壤中有机质含量的方法有很多,其中多采用农业行业标准NY/T 1121.6―2006《土壤检测 第6部分 土壤有机质的测定》中的油浴加热法。除此之外,还有微波加热法、砂浴加热法、烧失量法、水合热重铬酸钾氧化―比色法、TOC分析仪法、磷酸浴法等。但是各种方法都各有不足之处,如微波加热法操作繁琐,检测效率低,不适合大批量样品的测定;砂浴加热法表面温度不均匀,温度比较难控制;烧失量法精密度较低,与真值的偏差较大,准确度较低;水合热重铬酸钾氧化―比色法测得结果比真值偏低:TOC分析仪法方法还不成熟,由于土壤基质较为复杂,TOC分析仪法较多用于植株或有机肥料有机质含量的测定;磷酸浴法气味难闻且容量瓶外壁清洗困难。本方法采用多孔消煮炉直接加热方式进行土壤样品的消解,极大地降低了运行成本,减少了环境污染,提高了工作效率,更提高了检测数据的准确度,该方法亦可满足大批量处理样品的需求。 2.2 方法准确度和精确度 为了评价本方法的准确度,本试验选取国家土壤标准物质GBW07412、GBW07413、GBW07414、GBW07415、GBW07416进行验证,每个样品做3个平行,结果见表1。结果表明,通过多孔消解炉对土壤样品进行直接加热消煮,其有机质测定结果均在标准物质的参考值范围内,这表明该方法的准确度和精确度良好。 2.3 方法的精密度 为了验证方法的稳定性,选取GBW07412和GBW07413两个标准土壤作为供试土样,同时分别称取土壤样品6份,按照上述前处理方法进行多孔消煮炉直接加热消煮,进行有机质含量测定,计算方法的精密度。测定结果及精密度如表2所示。从结果中可以看出,多孔消煮炉直接加热法的精密度为1.61%,1.87%,均小于5%,这表明该方法精密度良好,且两个样品的测定结果均在标准参考值范围内。 2.4 方法的可行性 该方法同其他测定技术相比还具有以下特点。一是加热温度稳定,消煮炉采用多孔装置,加热方式为立体环绕模式,热量损失少,加热温度稳定、均匀且易控制,因此方法稳定;二是工作效率高,目前多孔消解炉技术成熟,大部分实验室配置的为36孔或54孔,可满足大批量样品的测定,并且操作简单,极大地提高了工作效率;三是污染少,相较于标准方法及其他方法中使用的甘油或石蜡等,减少了污染气体的挥发,降低了对检测人员的身体伤害。 3 结 论 采用多孔消解炉直接加热方式进行土壤有机质含量的测定,该方法操作简便,准确度高,重复性好,工作效率高,适用土壤类型广,所需试验设备简单,普通实验室均适用,值得大力推广。 有机质论文:土壤有机质含量的测定 摘要 总结了土壤地力等级评价中土壤有机质含量的测定方法,包括测定原理、仪器设备、试剂、操作步骤、结果计算及注意事项等,以供参考。 关键词 土壤;有机质含量;测定原理;操作步骤;结果计算;注意事项 近年来,全国范围内都在开展测土配方施肥工作,而其中有机质含量是评价土壤地力等级的最重要指标之一。休宁县是2007年测土配方项目县,通过近多年来的测定工作,在土壤有机质含量测定中摸索出一套可行的方法。 1 测定原理 在加热条件下,用标准重铬酸钾-硫酸溶液将土壤中的有机碳进行氧化,注意重铬酸钾-硫酸溶液要稍微过量,过量部分用标准硫酸亚铁滴定,以样品和空白所消耗的标准硫酸亚铁铵的量计算出有机碳量,从而推算出有机质的含量。其反应式如下[1-3]: 滴定过程中以邻啡罗啉(C2H8N2)为氧化还原指示剂,刚开始时指示剂呈淡蓝色,但会被重铬酸钾的橙色掩盖,随着滴定过程的推进,溶液逐渐从绿色变为灰绿色,当Fe2+溶液过量半滴时,溶液则变成棕红色,表示滴定完成。 2 仪器设备 硬质试管(20 mm×200 mm)、油浴锅(20~26 cm的不锈钢锅)、铁丝笼(直径应小于油浴锅直径1 cm左右)、电炉(1 000 W)2只、温度计(0~300 ℃)、分析天平(感量0.000 1 g)、滴定管(25 mL)、移液管(20 mL)、三角瓶(250 mL)、草纸或卫生纸、加液器或移液枪。 3 试剂 硫酸:分析纯;植物油2.5 kg。 重铬酸钾标准溶液:称取经过130 ℃烘烧3 h左右的优级纯重铬酸钾9.807 g,溶解于400 mL纯水中,有时需要加热溶解,冷却后加水定容至1 000 mL,摇匀备用。 重铬酸钾-硫酸溶液:称取60 g重铬酸钾(分析纯)放入3 L的大烧杯中,加入1.5 L水,并把大烧杯放在盛有冷水的大塑料盆中;另取1.5 L的浓硫酸(分析纯)作几次慢慢地倒入重铬酸钾溶液中,不断搅动,当溶液液面冒水汽时应停止加硫酸,等液温下降后,再继续,直至1.5 L浓硫酸加完[4]。 0.2 mol/L硫酸亚铁铵标准溶液:称取分析纯硫酸亚铁铵78.4 g,将其溶于纯水中,加6 mol/L H2SO4 20 mL,再加蒸馏水定容至1 000 mL备用。 4 操作步骤 (1)准确称取风干土样(称量多少依有机含量而定,休宁县土壤一般称0.100 0~0.200 0 g为宜,确保土壤通过0.25 mm)放入干燥硬质试管中,用加液器或移液枪准确加入重铬酸钾-硫酸溶液8~10 mL(取液量多少依称样量而定,休宁县土壤一般称0.100 0~0.150 00 g时加液8 mL为宜),小心摇匀,将试管插入铁丝笼内。 (2)将植物油倒入油浴锅中,当铁丝笼放入油浴锅后,确保油面稍高于试管中的液面。 (3)油浴锅放在2只并排的电炉上预热,油温加热至185~190 ℃以上(加热温度至多高,要根据每次铁丝笼里装的的样品多少而定,一般每增加一个样加1 ℃,如做30个样油温应加热至115~220 ℃之间),插好试管的铁丝笼放入油浴锅后,油温控制在170~180 ℃之间,当试管内大量出现气泡时开始计时,保持溶液沸腾5 min,取出铁丝笼在油浴锅上稍等片刻沥去试管和铁丝笼上的油,后将铁丝笼放在托盘上,再用草纸擦拭干净试管外部油液,放凉。 (4)冷却后将试管内容物倒入250 mL三角瓶中,然后用纯水15 mL左右清洗试管内壁3~4次,使三角瓶内的溶液总体积达60~80 mL,加入邻啡罗啉指示剂3~5滴摇匀,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定[6-7]。 (5)滴定样品的同时,做2个以上的空白试验,用石英砂代替土样,其余操作相同,结果取其平均值。 6 注意事项 一是要用尖头镊子将土壤样品中的植物根、茎、叶等有机物挑选干净,以免影响结果;二是土壤有机质含量分别为7%~15%、2%~4%、 有机质论文:刍议贡山独龙族怒族自治县耕地质量现状及提升土壤有机质含量的对策和建议 [摘 要] 耕地质量的好坏,决定了农作物生长水平和质量,同时决定了农产品质量的好坏。 [关键词] 县情 耕地现状 耕地后备资源 耕地质量分布 为贯彻落实好云南省农业厅种植业管理处下发的《关于开展云南省耕地质量现状调查及对策研究调研的通知》精神,按照州农业局土肥站的相关要求。结合贡山独龙族怒族自治县实际,在贡山独龙族怒族自治县农业和科学技术局统一部署下,贡山独龙族怒族自治县土壤肥料工作站精心组织人员奔赴到四乡一镇开展调查研究工作,并收集了大量资料。现将调研报告及研究对策总结如下: 1 贡山独龙族怒族自治县基本情况 贡山独龙族怒族自治县位于云南省中部,怒江傈僳族自治州境内西部,地处东经98°08′―98°56′,北纬27°29′―28°13′之间;东与德钦县、维西县接界,南与福贡县为邻,西与缅甸国接壤,北与西藏自治区接界。国境线长172公里,东西横距78公里,南北纵距98公里,总面积4506平方公里。县城(丹当)距省政府所在地(昆明)882公里,与州府政治、经济、文化中心六库相距248公里。贡山独龙族怒族自治县境内,自然地貌复杂,山地多,平地少的特点。贡山独龙族怒族自治县境内海拔高差较大,从5128米到1339米。气候特征是:类型多样化,冬干夏湿,春季多风,秋季多雨,春夏多旱,雨热同季,降雨集中,雨量较高,多年平均气温14.7℃,多年平均总日照时数1322.7小时,多年平均降水量1726.5mm。 2010年末,贡山独龙族怒族自治县总人口36021人,农业人口29747人,农村经济总收入达6841万元,人均纯收入1733元。全年农作物总播种面积6860公顷,粮食作物总播种面积5510公顷,粮食总产量10069吨,农民人均有粮352公斤。 2 耕地情况 2.1 耕地数量变化及质量分布状况 2.1.1 耕地现状概述 贡山独龙族怒族自治县辖4乡1镇,2010年年末耕地总资源47243亩,其中水田3750亩,占总耕地面积的8%;旱地43493亩,占总耕地面积的92%。 县内耕地主要分布在怒江和独龙江两旁冲积扇和山区、半山区等地域。水田多分布于盆地和箐沟、河谷、山洼两旁,山区多为旱地,半山区和部分山槽、箐沟地带,兼有水田和旱地。土壤主要为紫色土和红壤土。地力质量差,生产水平较低。贡山独龙族怒族自治县旱涝保收的高稳产农田面积仅1.2万亩,占总耕地的25.3%,主要集中在丙中洛、捧当乡、茨开镇等乡镇。中低产田地面积达35243亩,占总耕地面积的74.74%。主要集中在捧当乡、独龙江乡、普拉底乡、茨开镇、丙中洛等4乡1镇。在十五期间(2000年-2010年)耕地数量变化情况如下表: 2.1.2 耕地后备资源潜力分析 根据贡山独龙族怒族自治县耕地分布规律、地形地貌特点、农田基础条件以及土壤类型分布等情况,按照不同类型的不同障碍因素,可对15°―45°的缓坡耕地实施山区坡改梯及田地治理。对土体较薄,耕作层厚度小于15厘米的坡耕地,其主要改造内容为,改坡耕地为梯田台地,培肥地力,提高土地综合生产力。对25°―45°的陡坡耕地,采取等高分割,在地埂上或者坡面上,环山条带种植多年生、经济效益高的矮杆灌本或草本植物,控制水、土和养分流失,提高土壤含水量,并逐步形成环山台地。加大绿肥种植,绿肥种植是我国农业生产的优良传统,种植绿肥既能增加饲料供应,又能有效培肥土壤,增加有机质,改善土壤结构。因而大力推广种植或间套种植大豆、豌豆、光叶紫花苕、毛叶苕等经济效益较高的绿肥作物,做到既培肥地力,又增加农民收入。在耕地面积有限的情况下,只有加强基础设施建设,依靠科技,提高地力、增加复种,才能有效提高粮食综合生产能力,保障粮食安全。 2.1.3 耕地质量分布情况 人多地少是贡山独龙族怒族自治县的基本县情,2010年末贡山独龙族怒族自治县总人口36021人,总耕地面积47243亩,贡山独龙族怒族自治县人均耕地仅1.64亩,人均有高稳产田地仅0.06亩。贡山独龙族怒族自治县由于现有高稳产农田地所占的比重非常小,农田地抵御自然灾害的能力较低,农田地地力不足已成为制约农业产业发展的主要瓶颈。 2.2 耕地质量建设与管理中存在的主要问题 当前,贡山独龙族怒族自治县耕地质量现状及其建设存在的问题主要表现在以下三个方面: 一是耕地基础设施薄弱,中低产田面积大。农田基础设施建设是耕地质量建设的重点,但由于长期以来贡山独龙族怒族自治县农田基础设施管理不善、水利设施老化失修、耕地占补等原因,对洪涝和干旱自然灾害抵御性较差,始终困扰着农业生产和粮食安全。由于贡山独龙族怒族自治县耕地的95%以上分布于山地、丘陵,致使贡山独龙族怒族自治县高产田面积偏少,中、低产田面积居多。 二是耕地养分亏缺失调,地力逐年下降。由于耕地产出量高,负荷过重,养分投入不足,造成农田养分失衡,亏缺严重,耕作层变浅,保水保肥能力下降。加上目前贡山独龙族怒族自治县农民在半山坡一带都靠施用复合肥为主,很少施用农家肥,造成土壤养分不平衡,土壤板结,产品质量差、产量低。 三是土壤资源有限,质量退化。由于农田基础设施薄弱,在不合理的人为因素和自然因素共同作用下,土壤质量退化严重,引起水土流失、土壤贫瘠、盐碱涝渍、土壤污染、土壤酸化。 怒江州贡山独龙族怒族自治县耕地共有4个县级土类、5个县级亚类、9个县级土属、27个县级土种。 2.3 原因分析 部分村民思想认识还有差距,保护耕地意识较差,对中低产田(地)改造工作的重要性、必要性和紧迫性认识不深。 中低产田地改造建设项目实施地点交通运输条件差,水利基础设施薄弱,建设任务重、改造难度大、改造成本高,很难达到中低产田改造建设标准,特别是农艺生物措施投入较少。 自然条件恶劣,生态环境恶化,耕地质量下降。贡山独龙族怒族自治县地形山峦重叠,地貌类型复杂多样,地势起伏大。陡坡耕地多。最近几年,受到干旱、洪涝、冰雹、冻雪等自然灾害的影响,尤其是水土流失现象所导致的耕地肥力下降,耕地面积减少,农作物产量减产。水土流失是生态恶化的主要特征,也是贡山独龙族怒族自治县贫困落后的根源所在。 2.4 提升耕地有机质含量的对策建议 2.4.1 以科学发展观为指导,深入贯彻落实党的十八届五中全会精神,按照加强农业基础建设,提高耕地肥力,提高农业综合生产能力的要求,以“发展现代农业,确保粮食安全,增加重要农产品有效供给,保障农民收入增长”为优秀,以小工程、大规模、高效益为突破口,坚持治水、改土并重,工程措施和科技措施相结合,以保水、保土、保肥为目标,以山区、半山区为重点,以村为单位,科学规划、因地制宜、分类指导、统筹安排、连片推进,将中低产田地经过改造建设为能排能灌、旱涝保收的高稳产农田地,增加高稳产农田地在贡山独龙族怒族自治县耕地面积中的比重。 2.4.2 加强地力建设,提高土壤有机质含量。按照云南省种植业结构调整思路及全省耕地土壤质量现状,进一步加强基础地力建设,实施“沃土工程”,发展畜牧业,采用秸秆还田,增施有机肥,提高肥料利用率,防止土壤污染,改良中低产田,提高土壤肥力。 2.4.3 加强科学施肥技术研究,提高肥料利用率。有机肥的施用可以大大缓解农田的养分失衡状况,同时也可改善土壤结构,提高土壤保肥能力,坚持有机无机肥配合施用的方针。加大作物秸秆快速腐熟还田技术的研究力度,增加肥料投入量,调整化肥氮磷钾比例和化肥品种结构。 2.4.4 合理轮作,培肥地力。水旱轮作是培肥地力,减少农作物病虫害较为有效的措施,但目前由于种植水稻效益低,许多农户多采取蔬菜或其它经济作物连作,不愿意进行水旱轮作。为此,要考虑进行必要的试验研究,探讨与应用推广效益较高的轮作方式,以利于推广。 2.4.5 综合改良中低产田。对易旱、易涝耕地采取综合治理措施,要提高农田排灌设施标准,建设旱涝保收农田;对瘠薄耕地要多施有机肥,要深翻改土,提高土壤肥力。通过中低产田地改造,综合治理坡耕地,因地制宜优化配置和合理开发利用土、肥、水等农业资源,控制水土流失,改善生态环境,有利于促进经济、社会、生态、资源的可持续发展。 2.4.6 持之以恒的搞好中低产田改造、搞好高产稳产农田农地建设,尤其是要加大坡改梯力度,特别是25度以上的坡地必须限期退耕。贡山独龙族怒族自治县92.0%的土地面积在山区半山区,贡山独龙族怒族自治县82%的耕地分布在山区、半山区,90%的人口生活在山区,粮食和经济作物种植也多在山区,由于山区农田基础设施差,造成土地产出率不高,农民收入低,贫困人口多。要改变山区贫穷落后面貌,必须加强以中低产田地改造为重点的山区基础设施建设,为山区群众脱贫夯实基础。 有机质论文:秸秆还田对农田土壤有机质提升的探索研究 [摘 要] 农作物秸秆是农田生态循环中重要的物质基拙,对于维持农田生态平衡具有十分重要的作用。近年来,我们进行农作物秸秆还田技术对土壤有机质提升做了应用研究,同时对秸秆还田模式进行总结,提出了适合于盈江县推广的主要模式,为农田土壤有机质提升找出了一条确实可行的途径,使土壤有机质逐步增加。 [关键词] 秸秆还田 土壤有机质 改善环境 农作物秸秆是农田生态循环中重要的物质基础,对于维持农田生态平衡具有十分重要的作用。科学合理地利用农作物秸秆是保护农田生态环境提高耕地综合生产能力的重要研究课题。近年来我们积极进行农作物秸秆还田技术的应用研究,并在生产实际当中进行大面积推广,取得了显著的经济效益和社会效益。实践证明,该项技术是目前盈江县农田土壤有机质提升的重要途径之一。 1 盈江县秸秆还田概况 盈江县耕地面积为3.64万hm2,其中水田1.72万hm2,旱地1.92万hm2,人均占有耕地0.11hm2。水田以淹育型水稻土(占5.6%)、潴育型水稻土(占71.7%)和潜育型水稻土(22.7%)为主,全年秸秆产生量为8.27万t,还田量l.36万t,占l6%。为提高秸秆利用率保护土壤,我们主要开展了以下几方面的工作: 1.1 开展土壤有机质补贴项目 2010年至2012年盈江县列为土壤有机质补贴提升项目实施县,三年实施土壤有机提升面积共计1.87万hm2(2010年0.4万hm2,2011年0.8万hm2,2012年0.67万hm2);共发放秸秆腐熟剂919.39t(2010年203.39t,2011年416t,2012年300t),三年累计完成还田秸秆8.4万t,三年累计受益农户6.6万户。 1.2 推广秸秆直接还田 通过项目带动和试验示范,部分农户掌握了秸秆还田技术,知道秸秆还田技术的好处,每年有0.57万hm2的水稻秸秆进行直接还田,方法是:水稻收获后将秸秆打碎铺于田里,然后用旋耕机直接翻压。方法简单,农民易掌握,此技术的推广,每年有近2.4万t的秸秆得到还田。 2 秸秆还田对土壤肥力提升的作用 水稻秸秆中含有大量的有机质、氮磷钾和微量元素,通过地面覆盖或机械化直接翻压方式将其归还于土壤中,从而起到蓄水保墒、培肥地力、节本增效、提高农作物产量的作用,达到改善农业生态环境,提高农业综合能力,促进农业产业结构调整,增加农民收入的目的。 2.1 耕地质量具有明显提高 根据盈江县5个监测点检测数据,水稻腐熟秸秆还田对土壤养分各项指标均有所提升,其中有机质增加0.9-1.3g/kg,平均增加1.1g/kg,碱解氮增加2.4-2.8mg/kg,平均增加2.6mg/kg,有效磷增加0.3-0.5mg/kg,平均增加0.4mg/kg,速效钾增加2.7-2.9mg/kg,平均增加2.8mg/kg,水稻秸秆腐熟还田前土壤平均容重为1.24g/cm3,水稻收获后土壤容重为1.21g/cm3,下降0.03g/cm3。水稻秸秆还田前,5个点阳离子代换量平均值为14.22cmoL/kg,还田并种植一季小春作物(马铃薯、玉米),阳离子代换量提高到16.86cmoL/kg,较还田前多2.64cmoL/kg。 2.2 蓄水保墒 秸秆还田和秸秆翻压直接还田与机深耕同步进行,可以蓄住天上水,保住地下水。一是秋深耕30-40 cm,使自然降水下渗较深,减少地表径流;二是在秸秆的拦蓄作用下,比较均匀地接纳自然降水,并阻挡或缓解土壤水分的蒸发,达到有效蓄水的作用,形成了一个备用抗旱“小水库”,从而达到休闲期集水、生长期用水的效果。据多点连续3年测定,秸秆还田土壤含水量在播种期比未还田的对照提高1.5-2.1个百分点。 2.3 改善土城物理性状 土壤有机质、碳酸钙和多糖类物质对土壤结构的稳定性有着良好的作用。 秸秆覆盖还田或机械直接翻压还田,既能增加土壤有机质的含量,又能产生较多的五碳糖和六碳糖,其作用明显优于厩肥。同时秸秆翻压还田,通过深耕将秸秆埋于深土层中,增加了深土层的有机质与养分的含量,促进了微生物的活动,加速了深土层矿化度,从而使土层增厚14-22cm、土壤容重降低0.01-0.19/cm,蛆蜘数量增加5-9 条/m2作物根系下扎深度加深25-35cm。 2.4 秸秆还田对土壤微生物的影响 稻秸秆含有大量能量,是土壤微生物活动的能源。水稻秸秆腐熟还田施用的秸秆腐熟2kg/亩,按国标GB20287-2006标准,腐熟剂活性菌数量大于0.5亿/g,每亩折合施入有益活性菌1000亿个以上。根据曾广骥研究表明,秸秆还田后,0-20cm耕层的细茵数比不还田增142.9%,真菌增加115%。还田后土壤中转化酶活性明显提高,而转化酶活性与土壤速效氮含量呈正相关。方正研究表明,秸秆还田后增加了土壤中的新鲜有机质,刺激了细菌的繁殖。秸秆还田后过氧化氢转化酶和脲酶活性均有所提高。酶活性的提高加速了土壤熟化,有利于分解释放土壤中难容态养分。 3 秸秆还田技术操作要点 根据盈江的农业生产方式和农业资源条件,盈江县土肥站结合利生产、节成本、简操作、易推广的原则,探索应用秸秆机械还田技术模式,秸秆机械还田技术模式是将作物秸秆经过机械处理后直接翻入土壤,或直接将作物秸秆深翻入土的技术模式,其原理是通过机械的粉碎并翻耕将作物秸秆深翻入土,使秸秆在土壤微生物和酶的作用下快速腐解,从而提高土壤有机质含量,改善土壤理化性状,增强土壤蓄水保墒能力,提高作物产量。 3.1 作物收获 作物成熟后,机械收获籽粒。 3.2 秸秆处理 秸秆用机械粉碎,稻秆约是5-10cm,玉米秆约10-15cm。 3.3 耕作整地 用翻耕机等机械将秸秆深翻入土25cm左右,或用机械将没有粉碎的作物秸秆直接翻入土中30cm左右。 3.4 配套技术 1)增施氮肥调节:每亩施尿素5-10kg,将秸秆C/N调节到25:1左右。 2)水分调节:秸秆翻入土壤后,如果墒情不好需浇水调节土壤含水量。水稻还田后,可灌水10cm泡田,加速秸秆腐解。 3)施加腐熟剂:每亩2kg腐熟剂用泥土(或肥料)拌匀立即撒施到铺好秸秆的田内,加快秸秆腐解。 3.5 秸秆腐熟剂筛选与应用 腐熟剂筛选试验:采用水稻秸秆直接还田方式,对“阿姆斯” 牌秸杆腐熟剂、“满园春” 牌生物发酵剂和化学肥料进行效果试验。菌剂用量:2kg/亩;施肥量:尿素10kg/亩,普钙50kg/亩,硫酸钾12kg/亩。 通过试验采用“满园春”生物发酵剂、“阿姆斯”秸杆腐熟剂秸秆腐熟还田,产量略低于对照,但产量差异不显著,说明采用秸秆腐熟剂直接还田,其对地力培肥作用在当季作物中没有显现。但使用“满园春”生物发酵剂、“阿姆斯” 牌秸杆腐熟剂后土壤测试数据表明,秸秆还田后对土壤有机质和全氮有明显提高,有机质提高1.2-1.7mg/kg。秸秆还田对提高土壤速效钾比较明显,提高幅度为5.2-5.9mg/kg,而且对加速秸秆腐熟具有明显作用,可在今后中大面积推广应用。 4 经济效益和生态效益 4.1 经济效益 水稻秸秆还田具有显著的增产增收节支效果,据多点试验观察与统计分析,水稻秸秆还田3年的地块可比未还田的对照,以冬农马铃薯生产为例,每亩增马铃薯60kg,增产率2.2%;同时,由于秸秆还田后土壤肥力逐渐提高,化肥施用量逐渐减少,公亩减少肥料款投入6-15元,有效减低冬季农业生产成本,提高了产值产量。 4.2 生态效益 作物秸秆含有较多有机质、氮、磷钾等营养元素(每100kg秸秆含有机质15kg、含氮0.5kg、含磷1.16kg、含钾1.17kg),我县每年秸秆还田量达2.4万t,相当于施用有机肥3600t,氮肥120t、磷肥278.4t、钾肥280.8t。多点试验观察结果表明,还田几年后土壤有机质、氮磷钾养分含量和土壤含水量明显高于对照。土壤有机质还田三年提高0.05-0.09%,同时由于还田后微生物在分解秸秆初期,要从土壤中吸收氮素组成自身的体细胞,导致土壤氮素的生物固定,起到暂时保存氮素的作用,当微生物死亡后这部分氮素又分解释放,回归土壤,起到保墒调肥的作用。土壤含水量同期测定值三年还田的比对照增加1.4-1.9%,微生物明显增加,秸秆还田使玉米秸秆得到有效利用,且避免了田间焚烧秸秆造成的环境污染。微生物和有机质的增加改善了土壤结构,水稳性团粒结构明显增加,土壤容重明显降低. 随着土壤肥力的不断提高,降低了化肥的使用量,改善了作物的生态环境,提高了农产品质量,促进了绿色生态农业的发展。 有机质论文:鄂尔多斯盆地早奥陶世碳酸盐岩有机质研究 摘要:沉积盆地中分散有机质是油气生成的物质基础,所生成的油气的质量与数量取决于盆地内分散有机质的类型和丰度。有机质类型决定烃源岩的质量的优劣,一个没有优质烃源岩的盆地不是一个具有良好前景的含油气盆地。鄂尔多斯下古生代地层由于受沉积作用和多幕地壳构造的影响,使得研究区奥陶系碳酸盐岩有机质普遍处于高成熟和过成熟作用阶段。鄂尔多斯地区奥陶纪碳酸盐岩形成于海相环境,远离陆源物质供给区,其有机质的生源组成属腐泥类,干酪根类型应归为Ⅰ型为主。通过研究区碳酸盐岩类型热解分析结果得到研究区有机质类型为Ⅲ型,一般认为是高演化程度造成的。为了研究导致碳酸盐岩有机质类型与其生源不一的原因,需要排除热演化的干扰,对有机质类型进行恢复,将结果进行具体分析。本文旨在通过恢复有机质类型,对研究区碳酸盐岩有机质类型转化的因素进行系统的研究。 关键词:碳酸盐岩;有机质类型;有机质恢复 1区域地质概况 鄂尔多斯地区横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区),是中国东部构造域和西部构造域的结合部,位于华北、华南两大地质单元的交界附近。大构造上研究区属于中朝准台地的一部分,是一个发育有多种类型沉积,多种沉积体系的大型沉积盆地,其古生代地层分布的范围为:北界巴彦高勒-托克托大断裂,西界石咀山-甜水堡-平凉断裂,南界乾县-韩城-河津断裂,东界离石断裂,面积约23万平方公里。早古生代该区表现为稳定的升降运动,在陆块内部形成典型的克拉通坳陷,从寒武纪到早奥陶世中部以稳定地台型碳酸盐岩沉积为主,西部毗邻秦祈地槽,发育台地边缘相、斜坡相和盆地相[1-2](见图1)。图1鄂尔多斯盆地沉积相分布图 鄂尔多斯地区下古生界只有寒武系和奥陶系,缺失志留系[3-4]。寒武系与奥陶系东部为连续沉积,在西缘和南缘存在沉积间断,奥陶系下统冶里组和亮甲山组只在东部、南部及西部贺兰山地区有分布。奥陶系下统与中统之间存在沉积间断,中统平凉组只在西缘和南缘分布,本区内部缺失。奥陶系中统与上统之间也存在沉积间断,奥陶系上统只分布在南缘和北缘。 2有机质生源类型 碳酸盐岩有机质主要来源于单细胞微体浮游藻类,它们形成了早奥陶世海洋中食物链的基础并成为生命演化的主导,存在于碳酸盐岩台地的各类环境中。由于保存环境不同,所保存的藻类残体的数量不同,遭受微生物降解的程度不同,再加上后期的氧化程度也不同,导致碳酸盐岩中有机质的类型不同。奥陶系碳酸盐岩远离陆源物质供给区,形成于海相环境,其主要有机质输入物是富含脂类和蛋白质的藻类、菌类以及海洋动物等[5-15]。 在研究区的泻湖、膏云坪、泥云坪相碳酸盐岩中发现较多的菌藻类。菌藻类具有耐盐、耐高渗透压性,易存在高盐度的咸水水体中,这种高盐度的环境限制了动物群的繁殖和变异,没有捕食藻类的动物存在,使藻类群落广泛生长繁殖,其消耗量达到最小。蒸发台地的膏云坪环境细菌的繁衍繁盛,微生物有机质是最好的生油母质,它们是Ⅰ型有机质的母质来源。 研究区碳酸盐岩有机质的组成主要是菌藻类、动物有机碎屑以及被细菌降解的腐泥基质。在碳酸盐岩的晶间孔或晶间溶孔中还有碳沥青。根据碳酸盐岩中的生物化石组合和有机显微组分的组成特征,可以说明奥陶纪碳酸盐岩中有机质的生源组成属腐泥类,其干酪根类型有Ⅰ型和Ⅱ型。 3有机质类型确定 岩样热解分析资料是一种评价烃源岩有机质类型的有效方法。运用氢指数(IH)、类型指数(S2/S3)和降解率(D)划分烃源岩有机质类型是一种简便而又有效的方法(见表1)。 研究区现存的碳酸盐岩干酪根类型属Ⅲ型,经恢复之后与生源类型相比有机质类型下降了一级。导致碳酸盐岩有机质类型与其生源不一的原因可以有两种解释[29-32]。一是高度氧化而使类型转化,二是高度演化使类型转变。若属于后者,那么原来干酪根是属Ⅱ型或Ⅰ裥?,在热演化过程中逐渐转变为Ⅲ型。无论是热演化还是氧化,基本点都是有机质的官能团脱落,芳核增大,不同类型有机质最终都变为Ⅲ型干酪根。显微结构镜质组向惰质组转化是增碳和芳构化过程,是在氧化条件下进行的,同样,海相藻质体也是可以在氧化条件下向“惰质体”转化,变为Ⅲ型干酪根。浅水台地中发育的颗粒碳酸盐岩中部分藻团粒、团块包裹的有机质由于受到包壳的保护而保持为Ⅱ型干酪根。 研究区沉积相分析表明,早奥陶世全区总体为浅水碳酸盐岩台地,水体很浅。由于各地所处环境的“开放性”不同,造成氧化还原条件不同,导致有机质受氧化作用影响程度不同,恢复后有机质类型也不同。 早奥陶世马家沟期之后,全区抬升暴露于地表,长期遭受风化剥蚀、大气淡水淋滤和向下渗流,埋藏在地下的岩石也因古岩溶作用而遭氧化,特别是在隆起区两侧碳酸盐岩中出现很多经受氧化的标志(见表5):黄铁矿被氧化为褐铁矿,岩石中普遍有褐铁矿浸染的黄铁矿假晶;大气淡水淋滤和渗流出现了许多去云化和去膏化的现象;岩石中出现许多溶孔、溶缝和溶蚀的现象。表5碳酸盐岩经受暴露之后的氧化标志 有机相氧化矿物溶蚀孔洞缝去云化去膏化 泻湖褐铁矿、黄铁矿、假晶裂缝中有铁质和粘土充填方解石充填于裂缝中 膏云坪褐铁矿、次生粘土、白云石晶间被氧化、铁浸染、具黄铁矿石膏假晶许多大小不等01-07mm溶孔,中心大多无矿物充填溶孔边缘见白云石未溶尽的残余,并被铁质浸染石膏假晶,被方解石交代,高溶角砾 潮渠褐铁矿、膏溶角砾、石膏假晶溶蚀的孔洞缝与构造裂隙相连,沿裂隙有铁质浸染,溶蚀孔洞中有方解石残余 泥云坪褐铁矿 灰云坪次生方解石、次生粘土、黄铁矿假晶、褐铁矿白云石晶间溶蚀,有铁质浸染,晶模孔、次生溶孔发育方解石充填于晶间、裂缝溶孔中,由表生作用形成残留白云石 潮下浅水黄铁矿假晶白云石被次生方解石交代,受地表淡水影响 研究区早奥陶世碳酸盐岩沉积物在沉积-成岩阶段的强氧化作用,促使其干酪根类型转化,此后在热演化程度达到高成熟阶段,又使有机质类型降级,成为目前实测的Ⅲ型干酪根。沉积-成岩阶段的氧化作用是促使干酪根类型转化的主要因素之一,而有机质的高演化程度则使各类有机质之间差别缩小,趋向均一化,Ⅱ型干酪根向Ⅲ型干酪根转化。 6结论 研究区碳酸盐岩有机质类型实验结果为Ⅲ型,这是由于生源组成、沉积与成岩作用和高热演化等多种作用综合影响所致。如果排除热演化的干扰,所恢复的有机质类型则反映出不同条件下形成不同的有机质类型。 研究区干酪根类型由Ⅱ型转变为Ⅲ型的主导因素在不同地区可以是不同的。沉积环境充氧或受大气淡水淋滤渗透影响大的地区,碳酸盐岩类型在未成熟阶段已转为Ⅲ型,如天1井、天2井分布区,陕参1井附近。受大气淡水影响小的地区在未成熟阶段干酪根类型已转变为Ⅱ型,如陕17井。前者大多分布在隆起区的外侧边缘,后者则分布在局限台地。浅水台地中发育的颗粒碳酸盐岩中部分藻团粒、团块包裹的有机质由于受到包壳的保护而保持为Ⅱ型干酪根。 在沉积和成岩过程中经受过强烈氧化作用改造的碳酸盐岩,其有机质类型为Ⅲ型,如开阔海、灰云坪相的碳酸盐岩有机质;如未经过后期强烈演化,保持还原条件的沉积成岩环境,碳酸盐岩有机质则为Ⅱ型,如膏云坪泥云坪等沉积相高能浅滩环境的碳酸盐岩有机质也可为Ⅱ型。 有机质论文:基于遥感数据分析山西省土壤有机质空间分布 摘要:本文利用TM影像分析山西省土壤有机质含量的空间分布,将山西省根据地形地貌划分成四个区域,在对影像进行预处理后,利用SAS分别建立四个区域土壤有机质含量的反演模型,通过计算得到2008年山西省的耕地土壤有机质空间分布。结果显示,山西省的土壤有机质含量多数介于3.42g/kg~29.62g/kg之间,而且呈现出从北向南、从西向东逐渐升高的趋势。 关键词:TM遥感影像;山西省;反演模型;土壤有机质 1. 引言 土壤有机质对于增加土壤肥力以及促进植物生理活性具有重要意义[1]。研究土壤有机质的空间分布,可以提高土壤质量,确保农业可持续发展。遥感技术已被广泛地使用在土壤调查之中。相比传统土壤有机质的测定方法,遥感技术具有时限性与可获取性等优势。本文使用遥感影像分析山西省土壤有机质空间分布,可以有效地促进山西省的资源转型。 2. 材料和方法 2.1 研究区概况 山西省地处华北西部的黄土高原东翼。地理坐标为东经110°14'~114°33'、北纬34°34'~40°44'。土地面积为156700km2 [2]。全省地貌类型相对较复杂,包括丘陵、盆地等地貌,丘陵与山地占到全省的三分之二。山西省境内坡地与旱地较多,且耕地产量较低。 2.2 土壤样品处理 本研究将山西省2008年的耕地评价数据作为土壤样品数据,在经过对土壤有机质实测数据(0cm~20cm)均匀筛选,剔除异常值[3]后,得到392个土壤样品。 2.3 遥感技术测定法 2.3.1 遥感影像预处理 本文采用Landsat-5TM的L2级TM数据,影像获取时间为:2008年3月和2008年11月,和本次获取的土壤样点时间基本一致。所使用的影像已经过系统辐射校正和几何校正,仍需要进一步的辐射校正等处理。辐射校正包括辐射定标、大气校正。消除系统误差采用的是辐射定标,消除外部误差采用的是大气校正[4]。本文将影像单波段band1~5,7合成。把DN值转换为辐射亮度值L,然后使用不变目标法相对大气校正方法清除光照等对地物反射的影响。对影像采用先辐射归一化后拼接,从而合成研究区的遥感影像图。 2.3.2 耕地图层提取 结合使用监督与非监督分类能较好地提高分类精度,本文利用上述方法得到山西省耕地图层。分类后处理得出耕地像元面积是50918.67km2,与山西省实际耕地面积相差约6%,结果表明分类精度较高。 2.3.3 处理光谱数据 通过对可见光区域的光谱值进行对数变换,能有效地减少光照变化所引起的乘性因素影响。有研究发现,低阶微分处理后的光谱数据能够去除部分光照等因素的影响[5]。本文对光谱值采取各种数学变换,找出对有机质含量最敏感的指标。 2.3.4 划分区域 本研究根据山西省地形地貌、土壤等自然因素,把山西省划分成四个区域:中南部盆地边山丘陵区、北部边山丘陵区、西部黄土丘陵沟壑区、东部丘陵低山区。根据四个区域分别反演的山西省土壤有机质含量更准确。 2.3.5 模型建立与验证 经对比得出,有机质含量和对应的光谱值及其数学变换之间采用指数关系表示效果最好。本研究使用多元逐步回归分析方法建立土壤有机质反演模型,最后,采用均方根误差验证模型。 3. 结果与分析 3.1 土壤有机质含量与光谱值之间的关系 3.2 山西省表层土壤有机质含量空间分布 将四个区域遥感影像耕地图,分别通过各自区域模型进行运算后,得到如下山西省耕地有机质分布,如下图1所示: 结果显示,山西省耕地土壤有机质含量从西北到东南逐渐升高。全省地势从西北到东南依次降低。西北部是黄土高原,土壤有机质含量较低,大多介于3.42g/kg~8.66g/kg之间。晋北地势较高,雨水少,多数为旱生草本植物,土壤有机质含量最低。东南部有机质含量最高,这是由于东南部主要为褐土,降水量较多。东南部部分区域土壤有机质含量大于29.62g/kg。中部地区大多为潮土,其保肥性能较好,所以其有机质含量也相对较高。有机质含量由北到南依次过渡到13.91g/kg~19.14g/kg,部分地区有机质含量超过19.14g/kg。西部区域有机质含量低于东部区域,这是由于西部土壤类型属于灰褐土,是介于森林草原与干旱草原之间,而且东南部年降雨量大于西北部地区。山西省土壤类型、降雨量、地形地貌等因素是形成以上土壤有机质含量空间分布的主要原因。 4. 结论 本文通过对遥感影像预处理及对光谱值采取各种数学变换,分别建立了山西省四个区域的土壤有机质含量反演模型。结果表明利用TM影像能够直观地显示出山西省耕地土壤有机质含量的空间分布。在后续研究中,采用高光谱遥感技术建立模型,能够更精准地获取土壤光谱信息,提高模型精度。 有机质论文:土壤有机质含量对水稻苗期生长的影响 摘要:试验选用水稻土、菜地土、深层土3种不同有机质含量的土壤栽培水稻,探究土壤有机质含量对水稻苗期生长的影响。结果表明:土壤有机质含量对水稻发芽影响较小,对发芽后苗期生长影响较大;土壤有机质可促进水稻根茎叶生长;苗期各农艺性状指标表现为水稻土组 菜地土组 深层土组。 关键词:有机质;水稻;苗期;生长 土壤有机质是土壤肥力的构成因素,是存在于所有土壤中含碳的物质,其主要是动植物残体腐烂分解后产物。土壤有机质也是微生物生存的食物来源,同时微生物降解动植物残体增加土壤有机质含量。微生物与有机质以互利共生的方式存在于土壤中[1-3]。已有研究表明,土壤有机质具有改善土壤理化性质增强土壤肥力的作用,对增加水稻产量有潜在的效应[4,5]。水稻土是一种长期轮作水稻作物而形成的一种含有特定土壤有机质的土壤,其存在于大田表层30 cm厚度上,这一层土壤富含较多的有机质,为水稻生长提供营养物质,影响水分循环和微生物活动,对稻田土起到保水保肥作用[6-10]。苗期是水稻发育的初始阶段,与水稻生长分蘖及之后的生长发育密切相关。本试验使用不同有机质含量的土壤栽培水稻,测定分析其苗期的生长状况,以探究土壤有机质含量对水稻苗期生长的影响。 1材料与方法 1.1试验概况 试验于2015年12月在湖南农业大学工学院土力学试验室进行。采用盆栽试验方法,试验盆下底直径25 cm,上口直径30 cm,高30 cm。通过调节室内温度和光照使水稻生长保持与其在大田生长相适宜的环境条件。 1.2试验材料 供试材料选择隆平种业培育的杂交水稻品种。土壤取自湖南农业大学耕园试验基地的水稻土、菜地土及湖南农业大学土肥资源国家试验室中心站基地的深层土。土壤基本肥力状况见表1。 1.3试验设计 试验共设3个处理,分别是水稻土组、菜地土组、深层土组,每处理设6个重复。通过施加氯化钾、硝酸铵、过磷酸钙使3种土壤有效态氮磷钾含量达到相同水平。每盆装自然风干过0.5 mm筛网的土壤7.5 kg,播种前先用水浸泡供试土壤1天使其成为饱和含水土壤。采用直播方式育苗,育苗前对水稻浸泡催芽,48 h后谷粒破胸胚根长出,然后每盆撒播20粒长出白色芽鞘的种子。水稻全部长出芽后定苗,每盆中保留大小一致的幼苗1株。试验过程中对室内温度进行调控,使其不低于20℃。 1.4测试指标与方法 水稻播种10天开始每5天取一次幼苗样品,用游标卡尺测定其根长、最长根长、株高。用精度为千分之一的电子天平测幼苗根、植株的鲜重及干重。用烘箱烘干水稻根及植株中所含水分。 采用SPSS软件处理数据及Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。 2 结果与分析 2.1不同有机质含量土壤对水稻发芽的影响 水稻第一片叶长出后,即认为种子已发芽。由图1 可知,所有处理组中水稻播种1天后均没有谷粒发芽,2天后水稻开始萌芽,至7天后已全部发芽。水稻萌芽速度最快阶段是播种后的第3~5天,且不同土类对水稻萌芽影响差异不显著,每类土壤培养的水稻种子发芽率均在90%以上。这说明水稻萌芽与土壤有机质的相关性较低,水稻萌芽过程仅受环境中温度、水分、氧气含量、光照等因素的影响,这一阶段水稻根系处在发育阶段,还未开始从土壤中吸收营养物质,所以土壤对水稻萌芽影响较小。 2.2不同有机质含量土壤对水稻根系生长的影响 从表2可知,水稻播种15天后,不同处理水稻苗期最长根长和总根体积差异不显著,而总根长、须根数、总根表面积存在显著差异,表现为水稻土组 菜地土组 深层土组。水稻播种后初始发根阶段,有机质含量可以明显促进须根数的增加,相应地总根长、总根表面积随着增加。水稻播种30天后,不同有机质含量土壤对水稻根系生长影响差异显著,最长根长、总根长、须根数、总根表面积、总根体积均表现为水稻土组 菜地土组 深层土组。土壤有机质中的富里酸、富啡酸及胡敏素能有效改善土壤结构提高土壤肥力,进而促进根系生长。植物根系向土壤中分泌的根系分泌物主要存在于有机质中,而这些分泌物又会刺激根系细胞分裂增加分化。根系分泌物还会产生一些微生物,微生物活动对水稻根系生长产生促进作用。 2.3不同有机质含量土壤对水稻苗期株高的影响 从图2可以看出,不同有机质含量土壤对水稻苗期株高的影响差异显著,有机质含量高的土壤水稻株高要高于有机质含量低的土壤,不同生长时期的株高均为:水稻土组 菜地土组 深层土组。土壤中主要营养元素相同的情况下,有机质含量高可促进植株茎的生长,水稻主茎生长强壮,其后产生的分蘖茎数目多,成穗率就高。 2.4不同有机质含量土壤对水稻苗期叶片生长的影响 水稻发芽后,最初长出的胚芽鞘发育而来的不完全叶,出土时如针尖状,不具有光合作用功能。当第二片叶长出时,才开始进行光合作用,合成有机物供作物生长发育。从表3看出,有机质含量高的土壤叶片生长速率更快,表现为水稻土 菜地土 深层土。试验中发现,当第5片真叶长出时水稻开始分蘖,水稻早分蘖则分蘖级数高,从而提高了水稻分蘖数。同时土壤有机质含量高,水稻苗期出叶速度快、叶片数多,产生的光合产物量增加,能够增强水稻的抗逆性和维持水稻苗健壮生长。 3结论 通过试验发现,土壤有机质含量对水稻发芽影响较小,而对水稻发芽后苗期生长影响较大。土壤有机质促进水稻胚根的生长,有机质含量高的土壤须根数、总根长、总根体积、总根表面积均高于土壤有机质含量低的土壤。土壤有机质促进了水稻茎的生长,有机质含量高的土壤水稻根系生长快,须根数多,根系发达,可吸收更多的营养物质为茎的生长发育输送养料及无机盐使茎杆生长粗壮。土壤有机质有利于水稻苗期新叶长出,有机质含量高的土壤所栽培的水稻叶片数多于有机质含量低的土壤。 有机质论文:重铬酸钾容量法测定土壤有机质―加热法研究 摘要:在土壤有机质的测定方法中,重铬酸钾容量法应用最为广泛,主要有油浴锅、电砂浴等加热方式。根据实验室普遍具有的仪器设备,文章所述实验讨论了用COD恒温加热器前处理土壤有机质的方法,使用适宜的加热温度和时间,使其达到合理的质量控制要求,对研究出更环保、简捷、准确的土壤有机质含量的测定方法很有意义。 关键词:重铬酸钾容量法;土壤有机质;COD恒温加热器;油浴锅;电砂浴 土壤有机质泛指土壤中来源于生命的物质,包括土壤微生物和土壤动物及其分泌物以及土壤中植物残体和植物分泌物。土壤有机质是植物必要元素的主要来源,促进土壤的保肥能力和缓冲能力,还能络合土壤中的重金属、消去土壤中的农药残渣,所以土壤有机质的测定对环境具有重要意义。 本领域通过各方法对比研究,土壤有机质的测定中重铬酸钾容量法是最为普遍应用的方法。现主要有油浴锅加热、电砂浴加热、烘箱加热、消化炉加热等,但这些加热法大都温度难以控制或者是对环境有污染。本方法主要探索COD恒温加热器加热前处理土壤有机质,通过实验摸索出比较理想的控制条件。 1 原理 重铬酸钾氧化――外加热法是利用外加热法,用COD恒温加热器加热条件下,加速有机质的氧化,重铬酸离子使土壤有机质中的碳氧化成二氧化碳,剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁的标准溶液滴定,并以石英砂做试剂空白标定,根据有机碳被氧化前后重铬酸离子数量的差值,就可算出有机碳的含量,再乘以系数1.724,即为有机质的含量。 2 实验部分 2.1 主要仪器与设备 电子天平:感量0.0001g;调温电炉;温度计(250℃);回流装置:带圆柱形全玻璃回流装置;加热装置:JH-12型COD恒温加热器。 2.2 实验试剂 2.2.1 重酸钾标准溶液[C(1/6K2Cr2O7)=0.8000mol/L]:称39.2245g重铬酸钾(K2Cr2O7,分析纯)加400mL水,加热使其溶解,冷却后用水定容至1L。 2.2.2 0.2mol/L硫酸亚铁溶液:称56.0g硫酸亚铁(FeSO4・7H2O,化学纯)或80.0g硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2 (SO4)2・6H2O,化学纯],溶解于水,加入15mL浓硫酸,用水定容至1L。 2.2.3 邻菲啉指示剂:1.485g邻菲啉(C12H8N2・H2O)及0.695g硫酸亚铁(FeSO4・7H2O)溶于100mL水,形成红棕色络合物[Fe(C12H8N2)82+],贮于棕色瓶中。 2.2.4 浓硫酸(密度1.84g/mL,化学纯)。 2.2.5 硫酸银(化学纯):研成粉末。 2.3 实验步骤 2.3.1 称样:用减量法称取0.1000~0.5000g通过0.149mm的风干土样,加入回流瓶中,再加0.1g粉末状的硫酸银。用吸管加入0.8000mol/L重铬酸钾标准溶液5mL,然后用注射器加入浓硫酸5mL浓硫酸,并小心旋转摇匀。 2.3.2 消煮:先将COD恒温加热器预热至185℃~190℃,将盛有土样的回流瓶擦干外表面的水气、插入加热器中,插上冷凝管加热,此时调整加热器温度为170℃~180℃,并从溶液开始沸腾时计时,保持溶液沸腾5min,然后取下回流瓶装置。如煮沸后的溶液是绿色,表示重铬酸钾溶液用量不足,应再称取更少量的土样重新处理。 2.3.3 滴定:待其冷却后,用装有去离子水的洗瓶冲洗冷凝管壁和磨口处,仔细取下冷凝管,用水稀释至60~80mL,加邻菲啉指示剂3~4滴。用0.2mol/L硫酸亚铁溶液滴定,溶液由橙黄色经蓝绿色、最后到棕红色为终点,记录硫酸亚铁溶液的用量(V)。 每批样品分析时,必须做2~3个空白样品标定;空白标定不加土壤样品,加入0.1~0.5g石英砂,其他实验步骤与以上测定土样时完全一致,记录空白标定硫酸亚铁溶液用量(V0)。 3 结果与分析 3.1 计算公式 3.2 准确度与精密度 有机质准确度和精密度测试数据如表1和表2所示: 本方法的准确度为0.6%~1.4%,精密度为0.7%~1.4%,误差都在控制范围内。另外做实际样品18个,分别是低、中、高浓度各6个,低浓度样品测试结果为7.6~7.8mg/L,平均值为7.7mg/L;中浓度样品测试结果为10.9~11.3mg/L,平均值为11.1mg/L;高浓度样品测试结果为18.6~19.0mg/L,平均值是18.7mg/L。说明稳定性较好,符合质控要求。 4 讨论 本方法通过加热设备的改进,克服了传统方法中的时间、温度不易控制、环境污染等问题,且标准样品的准确度、精密度和稳定性都得以控制。通过实验可知,选择合适的温度、加热时间,COD恒温加热器能作为土壤有机质分析的加热器,其实验结果完全满足质量控制要求,在减少污染、简捷、方便等方面优于传统方法,可在日常工作中加以推广。 作者简介:吴恙(1987-),女,四川宜宾人,宜宾市环境监测中心站助理工程师,研究方向:环境监测。 有机质论文:镇赉县土壤不同利用方式对有机质含量的影响 摘要:土壤有机质是体现土壤肥力的重要指标,镇赉县盐碱地是吉林省西部重要的土地资源,探究不同利用方式对有机质的影响有重要意义。研究表明,镇赉县盐碱地土壤有机质含量普遍偏低,应对该地区土壤进行培肥,增加有机质含量,不经改良培肥不宜开垦为耕地。草地则具备改良成耕地的潜力。 关键词:镇赉县;盐碱地;草地;耕地;有机质;改良利用 土壤有机质是土壤中含碳的有机化合物,是固态土壤重要的组成部分,是体现土壤肥力的重要指标,土壤有机质影响土壤的形成和性质。随着当今社会人口增加与土地减少,盐碱地作为稀缺土地资源也越发被人们所重视,有机质含量对于盐碱地的开发利用具有十分重要的意义。 1 材料与方法 供试土壤采自镇赉县。镇赉县位于吉林省白城市的北部,春季多风少雨,夏季炎热且雨量集中,秋季西风强且昼夜温差大。冬季寒冷、干燥、降水量少。年平均气温4.9℃,年平均降水量402毫米,年平均无霜期152天,全年盛行北风,年平均风速3.1米每秒。镇赉县土壤主要以盐碱地为主。共取各类土壤样品150个,土壤样品可以代表该地区土壤所有类型;其中75个样品采自土壤表层(0~20厘米),另75个样品采自亚表层(20~40厘米)的土壤;其中旱田采样点35个,水田采样点11个,草地采样点20个,盐碱地采样点9个。土壤有机质,按NY/T 1121.6 规定的方法测定。 2 结果与讨论 从表1可以看出,镇赉县土地土壤有机质含量比较低,不同利用方式之间有机质含量差异比较明显,而同一种类型的土壤有机质含量也有比较大的差异,四种利用方式之间表层土壤有机质均高于亚表层有机质含量,旱田和水田的表层和亚表层有机质含量差异不明显,草地的表层土壤有机质明显高于亚表层土壤,旱田和水田的有机质含量较高,草地的有机质含量稍低于耕地的有机质含量,而裸露的盐碱地土壤有机质含量明显低于有植被存在的有机质含量,草地作为耕地和盐碱地之间的过渡地带,有很大潜力被开发利用成耕地,对该区域土壤的改良利用,对有植被生长的土壤进行培肥,增加其有机质含量。 3 结论 镇赉县盐碱地土壤有机质含量普遍偏低,应对该地区土壤进行培肥,增加有机质含量,不经改良培肥不宜开垦为耕地。草地则具备改良成耕地的潜力。 有机质论文:攀枝花市烟区土壤有机质及氮素变化分析 摘要:为了探明四川省攀枝花市烟区土壤有机质和氮素含量的变化趋势,于2015年对该烟区170份耕层土壤样品进行了检测,结合2009-2010年土壤相关数据进行分析。结果表明,与2009-2010年相比,攀枝花市烟区土壤有机质含量平均降幅达23.0%,其中米易县土壤有机质含量提高了14.9%,盐边县与仁和区土壤有机质含量分别降低了39.0%和22.4%:按土壤有机质分级标准,全市54.71%的土壤有机质缺乏,仁和区、盐边县、米易县烟区分别有76.48%、58.34%和14.58%的土壤有机质缺乏。全市土壤碱解氮降低9.5%,米易县土壤碱解氮提高了26.5%,盐边县和仁和区则分别降低了21.6%和11.0%。 关键词:土壤养分;有机质:氮素;烟区;攀枝花市 土壤肥力是土壤供应和协调植物生长的能力,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映。土壤有机质具有提供养分、促进土壤团粒结构形成、改善土壤物理性状、增强土壤保肥性和缓冲性等作用,是土壤肥力的优秀指标,有机质的高低可以直接反映土壤肥力的优劣。氮素是植物必需的大量营养元素之一,是构成一切生命体的重要元素,土壤氮素含量是土壤肥力的重要指标。四川省攀枝花市是全国优质烤烟重点发展新区之一。2009-2010年,攀枝花市烟区启动了一次全面的土壤普查,其普查结果直接决定了后来的施肥调控策略,经过5年的连续施肥后,土壤养分状况变化如何,本研究以5年前的调查为基础,通过取样分析5年来土壤养分变化状况,并提出合理化建议。 1 材料与方法 1.1 样品采集 根据2009-2010年土壤样品采集GPS定位资料,2015年3月(尚未施用底肥,并避开雨季)在攀枝花市仁和区、米易县、盐边县共采集土壤样品170份,其中仁和区85份,米易县49份,盐边县36份。取耕层0-20cm土壤,同一取样单元内每8个点左右的土样构成一个1kg的混合土样。田间土样经登记编号后进行预处理,风干、磨细、过筛、混匀,装瓶后备用。 1.2 测定方法与数据来源 有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定,碱解氮采用碱解扩散法测定。其他数据来源于2009-2010年取样测定且已发表或未发表的相关资料。通过EXCEL和SPSS统计相关指标。 2 结果与分析 2.1 有机质含量现状与变化 有机质直接影响土壤的物理、化学及生物性质,是衡量土壤肥力高低的重要指标,也是农业可持续发展的重要因素。由表1可知,攀枝花市烟区土壤有机质变幅为4.2-39.0g/kg,平均20.0g/kg,变异系数为41.4%。与2009-2010年土壤调查数据相比,全市土壤有机质明显降低,降低幅度达到23.0%,年均下降4.6%。从3个产区看,米易县土壤有机质含量最高,仁和区有机质含量最低,与2009-2010年相比,米易县烟区土壤有机质含量提高了14.9%,而仁和区烟区和盐边县烟区土壤有机质含量则分别降低了39.0%和22.4%,年均分别降低了7.8%和4.5%。从变异系数看,与2009-2010年相比,3个产区有机质变异系数均降低,尤其是仁和产区和米易县产区变异系数大幅度降低,这可能与取样量小有关系,也可能是由于土壤有机质含量降低所致,如2009-2010年结果表明。仁和区和盐边县分别有超过8%和10%的土壤样本有机质含量分别高于30g/kg和40g/kg,而本次调查显示,在用3倍标准差法排除异常值后,没有一个土样有机质含量高于35g/kg。 从有机质分布范围看,全市有超过54.71%的土壤有机质含量低或极低,适宜土壤比例仅为31.18%(表2)。从地区看,仁和区和盐边县分别有76.48%和58.34%的土壤有机质含量低或极低,而米易县仅有14.58%的土壤有机质含量低。不同烟区土壤有机质升高或降低与当地的施肥水平、肥料结构有很大关系,米易县烟区在施肥方面可能不仅注重商品有机肥施用,也可能有大量秸秆还田,而仁和区和盐边县烟区可能在秸秆还田方面有所欠缺。 2.2 碱解氮含量现状与变化 碱解氮能够较灵敏地反映土壤氮素动态和供氮水平,其在土壤中的含量与后作产量及吸氮量高度相关。攀枝花市烟区土壤碱解氮变幅为29.2-255.0mg/kg,平均105.6mg/kg,变异系数为42.2%。与2009-2010年土壤调查数据相比,全市土壤碱解氮稍有降低,降低幅度达到9.5%,年均下降1.9%。从3个产区看(表1)。米易县土壤碱解氮含量最高,远高于仁和区和盐边县。与2009-2010年相比,米易县烟区土壤碱解氮大幅度提高(增幅为26.5%)。盐边县烟区则大幅度降低(降幅为21.6%),仁和区烟区碱解氮含量下降11.0%。从变异系数看,与有机质变化基本一致,与2009-2010年相比,3个产区碱解氮变异系数均降低,其原因可能与有机质一样,与样本量较小有关系。 从碱解氮分布情况看(表3),攀枝花市烟区土壤碱解氮大部分含量适宜或偏低,有利于施肥调节,仅有15.48%的土壤碱解氮含量偏高。从不同烟区看,米易县烟区土壤碱解氮含量普遍较高,而仁和区则有近1/3土壤碱解氮含量较低,同时有近60%土壤较适宜,盐边县烟区则较为分散,变异系数大。3个烟区土壤碱解氮变化趋势与有机质一致,其原因也应该一致。 2.3 分区相关分析及施肥意见 由于攀枝花市烟区土壤类型复杂多样,取样范围又相对集中,因此对不同烟区土壤有机质和碱解氮含量进行分类比较,以便对施肥调整建议有更好的针对性。 2.3.1 仁和区烟区 仁和区烟区取样主要集中在大龙潭和平地两个地方,且以红壤为主,因此对两个地方土壤进行分类统计,结果见表4。由表4可知,平地烟区土壤有机质含量高于大龙潭,平均高幅为5.9%,碱解氮含量则基本一致:平地烟区土壤有机质变异系数高于大龙潭,而碱解氮则低于大龙潭。仁和区烟区土壤有机质含量属于低含量范畴,碱解氮含量属于适宜范畴。基于烟草对氮肥的敏感性,在施肥上应该注意氮肥控施,在培肥土壤上应该注意加大秸秆还田、种植绿肥以及施用商品有机肥等措施,着重提高土壤有机质。 2.3.2 米易县烟区 米易县烟区样本主要集中在普威镇,在分类比较时以土壤类型进行区分。土壤数据结果(表5)表明,紫色土的有机质、碱解氮含量分别比红壤高出29.9%和26.9%,明显高于红壤,且由于紫色土样本量高于红壤,因此总体样品结果与紫色土接近。其他类型土壤样本过小,未作统计。总体上看,米易县烟区土壤有机质含量属于适宜范畴。碱解氮含量属于丰富范畴,在施肥上应该注意严格控制氮肥,通过使用有机物料提高土壤有机质含量。 2.3.3 盐边县烟区 盐边县烟区土壤数据(表6)表明,和爱烟区和新九烟区土壤有机质、碱解氮含量明显高于红格烟区,红格烟区土壤有机质与碱解氮含量明显偏低:变异系数表明,3个烟区有机质与碱解氮含量均属于中等变异。在施肥上应该注意,和爱和新九烟区应加大秸秆还田等措施以提高土壤有机质:红格烟区在加大秸秆还田等措施的同时,在可控范围内提高氮肥用量。 3 结论 本试验结果显示,与2009-2010年相比,攀枝花市烟区土壤有机质含量平均降幅达23.0%,年均下降4.6%,其中米易县土壤有机质含量提高了14.9%。年均提高3.0%,仁和区与盐边县土壤有机质含量分别降低了39.0%和22.4%,年均分别降低7.8%和4.5%。按土壤有机质分级,全市54.71%的土壤有机质缺乏。仁和区、盐边县、米易县烟区分别有76.48%、58.34%和14.58%的土壤有机质缺乏。 全市土壤碱解氮含量降低了9.5%,年均下降1.9%。从产区看,米易县土壤碱解氮含量提高了26.5%,盐边县和仁和区则分别降低了21.6%和11.0%。 有机质论文:农田尺度下影响土壤表层有机质空间分异性的因子研究 摘要:为研究在农田尺度下,对土壤表层(0~25 cm)有机质产生影响的空间分异性因子,通过对采样的土壤样本进行理化分析,运用ArcGIS10和GeoDa软件对土壤有机质数据进行地统计分析、普通克里金插值和空间相关性分析等研究,得出在研究区内土壤表层有机质的空间分异与地形因子呈现负相关性,并且护田林对土壤表层有机质的空间分异影响显著。原因是地形通过地表径流从而间接影响土壤表层有机质的空间分异,而护田林则通过根茎叶等直接影响其周围地带的土壤有机质的空间分异。 关键词:数据采样;地统计分析;普通克里金插值;空间相关性;Moran指数 土壤有机质作为土壤碳库,调节着土壤养分循环,与土壤肥力密切相关,不仅能为植物生长提供碳源,而且在很大程度上影响着土壤结构和团聚体的形成、土壤抵抗侵蚀的物理稳定性及土壤生物多样性等,被认为是衡量土壤质量和土壤生产力的重要指标之一[1-6]。土壤空间变异研究有利于探讨土壤景观格局与自然、生态过程和社会经济活动之间的关系和土壤变异规律,对于土壤调查、分类、制图、控制水土流失和土壤可持续利用均有重要意义[7]。 目前运用地统计学和GIS空间分析相结合的方法,一方面研究了小范围尺度下土壤有机质的空间变异性[8-11],从随机性因素方面分析了土壤有机质变化的影响因素;另一方面研究了区域尺度下(黄淮海平原区、黄土高原小流域、干旱荒漠区、东北平原区和丘陵红壤区)土壤有机质的空间分布特点及其变异规律[12-16],揭示了结构性因素对有机质空间变异特征的影响。很多研究都是采用随机选点的方式选点采样,根据地理差异性研究影响因子。采用MSN软件在优化选点的基础上进行选点,同时利用尺度更小的农田格网进行研究,这使得在精准农业推广中更具可操作的现实意义。本研究利用地形高程数据和护田林分布范围的影响,对土壤表层有机质的空间分异性进行了研究,首先利用MSN软件对采样区进行优化选点,经过理化分析得到研究区土壤表层采样点的有机质数据。运用ArcGIS10和GeoDa对数据进行探索分析,再进行克里金插值分析。对插值后的数据用ArcGIS10处理成GeoDa需要的格式类型,最后利用GeoDa空间分析软件进行空间相关性分析,研究地形和护田林这两个因子对土壤表层有机质空间分异性的影响,以期为农田有机质的保护提供一定的依据,从而为促进农业生产服务。 1 研究区概述及数据采样 研究区位于黑龙江九三农垦局的双山农场(48.795 71°-48.814 54°N,125.474 83°-125.485 58°E),耕地面积4 600多公顷。地貌类型为平原,由于地处纬度较高,全年气温偏低,年平均气温0 ℃左右。气候类型为中温带亚湿润季风气候,年降水量500 mm左右,年内和年际变化差异较大。主要种植作物为小麦、玉米、大豆。地表为黑土所包裹,地表呈现出一定的水土流失现象。所选研究范围为基地内的1号地和试验田。 首先利用MSN空间采样优化软件进行选点,进而携带亚米级GPS到研究区进行实地土壤采样,之后进行理化分析。研究区1号地和试验田内的格网、格网高程和123个采样点的布局如图1所示,网格大小为当地1s级卫星距离(大小为19 m×19 m),左侧为1号地,右侧突出部分为试验田,中间虚线标示为一行护田林。 2.5 Moran散点图 Moran散点图常用来研究局部的空间不稳定性。Moran散点图的4个象限,分别对应于区域单元与其邻居之间4种类型的局部空间联系形式。与局部Moran指数相比,其优势在于能够进一步具体区分区域单元与其邻居之间属于高值和高值、低值和低值、高值和低值、低值和高值之中的哪种空间联系形式。将Moran散点图与局域空间自相关指标显著性水平相结合,也可以得到Moran显著性水平图,图中显示出显著的局域空间自相关区域,并分别标识出对应Moran散点图中不同象限的相应区域。 3 结果与分析 3.1 对有机质数据探索分析及普通克里金插值 综合运用GeoDa与ArcGIS10对有机质数据进行探索性分析。利用直方图工具对1号地和试验田的有机质数据进行探索,得出平均值和中值类似,偏度接近0,峰度接近3,表明数据基本服从正态分布。同样利用正态QQ图工具对研究区内的有机质数据进行探索,发现图上点基本落在45°的参考线上,有机质数据和标准正态曲线拟合的程度非常好,同样说明数据符合正态分布条件。由半变异函数曲线也可以得知数据符合克里金插值条件,且数据符合准二阶平稳假设。综上所述,可以对有机质数据进行普通克里金插值。 同时综合运用直方图、Voronoi图等工具在剔除离群值后,对有机质数据进行普通克里金插值,生成1号地和试验田的表层有机质分布图(图2)。 3.2 地形对有机质空间分异的影响 通过ArcGIS10将插值后得到的有机质分布数据空间连接到相应格网中,并处理成GeoDa可使用的shpfile格式,再利用GeoDa对数据进行空间自相关性方面的研究。对空间数据进行空间相关性分析时,必须首先对研究区域建立一个空间权重矩阵来表达n个位置的空间邻近关系,运用GeoDa对已经矢量化的区域内7 589个网格点建立以target_fid为ID变量的权重矩阵文件,空间权重矩阵表明了各个网格点与周围网格点的关系。 利用GeoDa全局空间自相关性工具探索1号地和试验田的地形高程数据的Moran’s I空间自相关指数为0.975 127,在P=0.000 1情况下置信度为99.99%(图3)。由此说明有机质和地形这两个区域化变量存在很强的空间自相关性。 利用GeoDa研究地形与有机质的两个变量之间全局的空间相关性水平,得到Moran’s I空间相关指数为-0.229 899,在P=0.000 1的情况下置信度为99.99%(图4)。这说明地形(高程)与有机质在空间上呈现出一定的负相关性,即地形高的地方土壤表层有机质含量低,地形低的地方地表有机质含量高。这是由于地形的高低直接影响着地表径流,而地表径流将土壤表层的有机质由地形高的位置冲向地形低的位置,并在地形低的位置累积,所以呈现出地形高的位置有机质含量低,地形低的位置有机质含量高的空间负相关性特征。 局部双变量空间相关性Moran’s I系数(Bivariate Local Moran’s I)可以反映研究区内局部空间上的两个变量之间的空间关联性。如图5a所示,反映的是地形和有机质双变量的局部空间相关性聚类图,深灰色(High-High)代表地形高、有机质含量高的“双高”区域,黑色(Low-Low)代表地形低、有机质含量低的“双低”区域。如图6b所示,反映的是地形和有机质双变量的局部空间相关性显著性水平图,从两图可以反映出研究区内部地形和有机质的局部空间相关显著性水平较高。Moran散点图的第一象限,即“双高”区域,在研究区的中部和南部小区域内高亮显示,说明研究区中部和南部呈现“双高”正空间相关性特征。Moran散点图的第三象限,即表现正相关性“双低”的区域,在地形和有机质双变量局部空间相关性聚类图和显著性水平图的西北和东北位置高亮显示,“双高”和“双低”区域面积相对都较小。Moran散点图第二象限和第四象限,代表地形与有机质呈现空间负相关的区域且其面积较大,这些区域分布在研究区中东部和中南部。从而展现研究区内部地形与有机质的空间相关特征。从研究区内部说明地形和有机质呈现出的负相关性更强。 3.3 护田林对有机质空间分异的影响 为研究护田林对有机质分布的影响,在此单独拿出试验田为研究区进行研究,同样采取上述操作。最终利用GeoDa的Bivariate Local Moran’s I工具计算出试验田1 965个网格中的地形与有机质空间相关的Moran’s I指数图和显著性检验图(图6),以及地形和有机质的局部空间相关性的聚类图和显著性水平图(图7)。 由图6可知,地形与有机质空间相关性Moran’s I指数为0.692 347,表现出较强的正相关性。Moran散点图的第一象限和第三象限,即表现“双高”和“双低”正相关特征的区域,可以看到这些区域分布在试验田的中东部和中西部,并且所占试验田面积比例很大。由地形和有机质多变量的局部空间相关性聚类图和显著性水平图也可以发现,试验田中西部和中东部位置地形与有机质含量呈现正相关表现出明显的聚簇现象,且在这两个位置的空间相关性水平很显著。由此得知,在试验田地形越高的地方有机质含量越高,表现出“双高”空间特征;地形越低的地方有机质含量越低,表现出“双低”空间特征。这与前面的研究结论相违背,也与现实规律似乎不符。 通过实地考察得知试验田西部有一道小型护田林,如图1中白色虚线。护田林对试验田有机质的空间分布会产生很大影响,而护田林由于面积和范围相对1号地和试验田组成的大区来说很小,所以前面在研究地形对有机质空间分异影响时将其予以忽略。即使将其纳入前面的考虑,由于护田林周围地势相对较高而且其周围表层有机质含量也较高,利用GeoDa通过选中护田林周围区域可以发现这些点基本落在Moran散点图的第一象限,所以从反面说明在1号地和试验田组成的大区内有机质与地形的空间负相关性会更强,进一步验证前面研究结论。由于护田林相对于试验田其距离更近,并且对于试验田面积也不算很小,所以产生的影响也会比较显著。护田林通过根茎叶等直接影响着周围土壤表层有机质的空间分异性,其影响程度在试验田范围内大于地形的影响程度。进一步考察发现,试验田东部地势低,并且当年研究区正值洪涝灾害时期,导致试验田东部地区形成季节性河流,直接造成土壤表层有机质的流失,从而导致试验田东部地势低的地区有机质空间含量很低。 综上原因,造成试验田表层有机质的空间分异与前面研究截然不同。从此角度来说,在一个较小农田尺度范围内,影响土壤表层有机质的空间分异性的多种因子,在不同地理环境下产生的影响也是不尽相同的,因此在制定施肥计划时更加应该注重因地制宜。 4 小结 有机质对农作物产量影响显著,合理保护和增加土壤有机质有着重要的意义。在农田可操作尺度下可以通过适当改变地形来减少有机质的流失。在不能改变地形的条件下,应当合理节水排涝,合理种植护田林,从而达到增加和保持土壤有机质的目的。实地考察发现东北黑土地水肥流失现象较为严重,直接制约着当地的农业发展和生态平衡。近几年来,在研究区内进行了大量的水土流失治理工作,各种治理模式对土壤养分的恢复效益各不相同,仍然需要多年的研究才能制定出科学合理的水肥保持方案。 通过研究地形和护田林两个地理因子在农田尺度下对研究区内土壤表层有机质空间分异产生的影响,发现不同地理条件下产生主要影响的因子也不尽相同,应当进一步研究多种影响因子的共同作用机理和相应经验公式,以便更好地为农业生产服务。
1建筑材料质量检测的重要性 建筑材料是建筑工程的基础所在,它对于整个工程的质量起到决定性的作用。因此在当前的建筑工程开展前,都会严格的把控建筑材料的质量。建筑材料检测就是通过各种科学的监控手段来进行材料的质量把关,通过检测的各项数据来与国家的相关标准对比,并且结合工程的实际要求来判断材料的质量是否满足要求。通过建筑材料质量检测,就可以从源头上调控整个工程的质量,为后续的工程舒适度、性能和安全打下坚实的基础。 2建筑材料质量检测的影响因素 2.1建筑材料样品并非典型 建筑材料在应用到工程之前会先进行检测,而且都是抽样检测,用样品的检测结果来代表建筑材料的整体质量。但是在一些情况下,检测的样品并非典型,导致检测的见过不具有代表性,造成该种现象的原因主要如下:(1)取样过程不清晰。一些施工单位为了自身利益的最大化,选择劣质的建筑材料,为了使材料可以通过检测,通过暗箱操作等方式送检优质的材料,这样虽然样品通过了检测,但是检测结果并不能代表所使用的建筑材料。(2)取样数量较少。建筑材料的数量一般较大,在进行取样的时候需要根据材料特点,从不同的位置、批次等进行取样。但是有些检测人员并不够专业,取样的数量较少,导致样品并非是典型,因此检测数据并不明确。 2.2建筑材料检测制度不健全 建筑材料检测目前并没有十分完善的体系,对于一些新型的材料,其检测规程大多比较空泛,缺少具体实践的指导。因此,在建筑材料检测的过程中,受人为主观因素的影响较大,导致检测的结果并不精确。另外,建筑材料检测也存在监管不严的问题,所以检测人员在进行建筑材料检测时存在侥幸的心理,严重影响着结果的准确性。 3建筑材料质量检测的完善对策 3.1提高取样和试样的规范性 为了保证测试结果的科学性与准确性,需要对取样和试样进行全程的监督,将整个过程规范化和透明化,这样才能保证样品能够代表建筑材料的特性,从而确保建筑材料检测的准确无误。因此,我们要从以下几个方面解决:(1)规范取样操作。在进行建筑材料取样的时候,要保证操作的规范性,对于样品的保存也要严格执行相关的规范。对于液体和膏状的物质可以适当搅拌,放置于干燥、密封的容器中。(2)合理分次取样。对于不同的建筑材料,取样的量是不同的,很多还要分批次取样,这样才可以保证取样具有典型特征。在进行取样的时候,要严格执行标准,合理分次取样,让样品最客观的反映出建筑材料的特征。 3.2控制检测现场环境 建筑材料检测对现场环境的要求较为严格,不同的材料对环境的要求也有不同,相同的材料在温度和湿度不同的条件下检测出来的数据也会有一定的差异,这就会导致检测的结果不能最为准确的反应建筑材料的特征。基于此,在进行建筑材料检测之时,一定要严格的查找国家要求,然后按照相应的标准控制检测的环境。 3.3加强检测设备的管理 由于当前建筑材料趋向于多元化的发展方向,所以为了保证建筑材料检测的准确性,必须要依托先进的设备和仪器。在利用检测仪器检测建筑材料质量时,首先检测人员要充分的了解到仪器的各项性能,并且能够熟练的操作仪器。同时,还要对设备的功能以及质量进行严格的审查,确保生产厂家符合国家的标准,这也是保证检测精度的重点所在。 3.4实验误差的控制 由于建筑材料检测受到的干扰因素较多,所以在进行实际测验中必须要通过一定的手段来控制误差。首先可以通过多次测量取平均数的方式来提高测试的精度,对于检测过程中偏离较大的数据可以重点考虑,如果确定是人为因素造成,则舍弃该结果。其次,如果多次测试的数据体现出完全不同的特征,则需要进行重新测试,利用重复的测试结果来最大化的体现出建筑材料的特征,这样才可以有效的降低测试结果的误差,为人们提供最为精确的数据。 4结语 建筑材料检测对于保证工程的质量有着重要的作用,但是由于多种原因的限制,当前建筑材料检测中存在着一定的问题,导致检测的结果无法客观的反映真实情况,给工程的质量埋下隐患。因此本文分析了提高取样和试验的规范性控制、检测现场环境控制、加强检测设备的管理、实验误差的控制等多个完善方向,希望可以通过该种分析给当前的建筑材料检测提供一定的参考意见,推动建筑材料检测的发展。 作者:林向宇 单位:福建工程学院
计算机论文范文:高专院校计算机论文 1重视实验室综合规划 1.1实用性高效的计算机实验室在设计、施工之初就应该明确其真正的用途,然后按照具体的用途去进行规划和设计,这样能使实际用途和具体的设计相吻合,不至于相差巨大造成二次返工的情况。在计算机实验室的综合规划中首先就要遵循其实用性原则,尽可能的去优化计算机的实验室的性能,以满足所有教学使用的要求。 1.2安全性安全性也是必须要遵循的原则之一,网络安全是教学工作能够顺利开展的前提,所以应该将网络安全、电路安全等全部考虑到位。比如计算机网络安全方面,可以通过统一管理IP地址的方式,然后在根据不同计算机教学用途设置相应的计算机子网络隔离;另外校内计算机网络要提高黑客攻击,避免教学软件的和教学资料遭受攻击和盗取等;使用安全方面主要包括计算机实验室供电系统的安全,实验室内的计算机较多在同时运行的情况下电力负荷情况等,在设计之初就应该进行认真的考虑和计算。 1.3可扩缩性计算机实验室内的容量会随着教学内容的变化、软件知识的储存从而不断的进行扩展,但是也会因为知识的更新需要将落后的内容进行删除,所以计算机实验室一定要具有扩缩性,适时的根据教学的需求进行调整,作为高校的计算机实验室设计上一定要支持国际通用标准,这样可以保证设备在运用更加具有互通性和顺畅性。 1.4可管理性高专院校是培养技术性人才的主要基地,作为高专学生都必须熟练掌握计算机的基础知识,以供能够在日后的学习和工作中更快的适应市场环境。为了满足全校师生的计算机学习和教课,就应该制定一套系统、完善、先进的管理方案。 2提升计算机实验室内设备的安装和维护效率 计算机网络克隆软件在计算机软件的安装和备份方面突出了其方便有效的特点,一般高校的计算机实验室的设备采购主要是政府采购的范畴,因此在采购完成之后需要将设备进行人工的安装,通过设备的安装,系统的安装调试、各种驱动程序的安装以及教学软件的安装等等,这样会耗费更多的人力和物力。但是如果在设备安装完成之后采用网络克隆软件“Ghost”便可以在所有设备均在联网的状态下进行统一安装处理,不仅仅大大节省了安装时间,同时也不需要更多的专业安装人员急性操作等。网络还原只是一个平台,计算机实验室的管理人员可以通过远程管理操作对计算机系统进行系统的维护和管理,在管理的过程中管理人员可以对于实验室内的主机硬盘进行保护,并且在主机的主控端设置一个系统还原软件,初次之外在计算机实验室内安装被控软件,因此在实验室机器在运用之后便可以自行登录主控端,如果主控端的主机发现任何一台机器出现故障,那么便会立即启动还原程序,将被控端的计算机进行重启,通过这样的管理便大大的提升了操作效率。计算机多播克隆技术是指能够实现一对多的网络硬盘的复制,在每一个计算机实验室内,所有的计算机设备都是在设定的局域网络内运行,通过对局域网的建立以及“GHOST”软件便可以实现计算机硬盘的克隆,在进行克隆的第一步首先要在实验室内选择一台多播克隆的样机,并将网络硬盘进行分区处理,在整个系统格式化之后再按照教学所需的要求,将教学软件、文件等如数进行传输和安装。随着计算机网络技术的不断成熟,“GHOST”软件可以将软件,资料同步到其它的各个计算机系统之中,这样节省了软件安装的时间,提升了安装效率,可以减少对教学课程的影响。网络还原和网络多播克隆技术各有优点,其作用也各有不同。网络还原的主要作用就是让计算机在初始安装是便可以将局域网内的所有设备的系统如数安装到位,如果出现系统崩溃的情况,也可以在最短的时间内完成系统的恢复;网络GHOST软件它的作用在于恢复或者传输计算机内的所有文件和软件,虽然作用不相同但是本质上主要还是提升计算机实验室内的安装维护工作变得更加快捷和简单。 3选择适合的教学软件充分发挥助力教学的作用 高专院校的计算机试验室在投入使用的过程中,其主要的作用就是给全校的老师学生提供优质的教学服务,因此怎样将提升教学效果落实到位,体现出实验室的实用性才是最重要的。衡量一个实验室的使用性的指标包含好几个方面:其一是实验室功能的多样化,如果功能过于单一,那么在教学过程中就无法进行更多的实验项目,这样也就不能体现出计算机教学的目的;其二是教学软件的实用性以及科学性,在日常的计算机教学中老师能够根据具体的教学内容来随时给学生提供具有针对性的范例以供参考;其三是教学纠错能力,子啊计算机教学中一方面是给学生传输知识,但是传输的过程难免会出现错误的情况,因此教学软件能够拥有自己的知识自我更新和自我纠正的功能,这样通过演示的方式让学生认识到在联系过程中遇到的问题,从而解决教学过程中的问题。如何能够达到上述的计算机教学功能无非是要做好两点:①加大计算机实验室资金的投入,通过大量的资金投入会使得计算机进行升级,良好的软硬件条件会使得在计算机课程教学过程中效率更好,运行非常的流畅,不会出现卡顿的现象;②安装多媒体教学软件,这点其实是在第一点的基础上完成的,通过多媒体软件可以进行课程教学、同时可以实时的监视学生机上的举动,布置课堂作业、收集作业文件等。通过人为的干预来加强教学的专注度,加强教师和学生之间的交流,同时还可以对一些普遍出现的问题或者难点进行演示教学,并且收集学生的完成的课堂作业文件等,如此一来不仅提升了工作效率,节省了上课的时间,提升了教学质量。 4保证计算机实验室的系统安全和稳定 计算机实验室的设备需要考虑各种课程教学的需求,为了满足不同的教学要求就应该保证系统的稳定性,目前随着windowsXP系统和Windows7相继退役,再加上国家政府对于计算机操作系统安全方面的考虑,对于自主系统的研发力度和安全力度的投入,在教学用计算机系统中一定要任何操作系统均和DOS系统进行完美的融合,提升其稳定性和安全性。计算机网络的安全和稳定性与日常的规章制度、维护也是息息相关的,作为计算机实验室的管理人员,制定科学的管理制度,出入计算机实验室的主要事项、操作使用规范、培养学生爱护设备的意识和习惯;另外应该日常设备维护表,根据设备的性能和使用情况,然后定期对设备进行检修,并将维修的时间和维修的具体项目进行详细的等级,以备作为后期维修保养的依据和参考。 5结束语 高专院校的计算机实验室不仅仅是只满足计算机专业的学生进行教学使用,它还要肩负各个专业的计算机基础知识的传授,因此在实验室前期的设计、具体的施工过程中一定要要严格按照相关的实用性、安全性、可扩缩性以及可管理性等原则一步步实施,并且可以通过现有的技术进行不断的改进和优化,从实际情况出发在摸索中前进,做好计算机网络设备的维护,使得计算机课程教学更好的服务高专院校的学生。 作者:李红霞单位:朔州师范高等专科学校 计算机论文范文:市场需求中职计算机论文 1基于市场需求下中职计算机教学必要性 当今社会,计算机技术的应用已经十分广泛,不管是什么样的行业和环境,计算机技术都已经不断地渗透到了我们生活中的方方面面。社会和市场对于高质量的计算机技术人才需求量越来越大,这种趋势本应带动中职计算机专业教学的发展,但实际上却出现了很多中职计算机专业毕业生难以适应市场需求的情况,让很多人开始对中职计算机教育方式产生质疑。为何已经毕业的学生找不到符合自身专业的岗位?学校的计算机教学是否真正到位?诸如此类的问题开始慢慢浮现出来。传统的计算机教学确实存在很多弊端,过于机械化和形式化,并没有真正的考虑到市场的实际需求,不仅导致学生持有技能跟不上时代,而且还严重影响了中职计算机教育的发展。每一个单位和企业需要的都是拥有真材实料的,且真正符合岗位要求的人才,因此,中职院校想要培育出真正高质量的计算机人才,就必须从市场实际需求角度切入,以顺应计算机时代现状作为首要条件,对传统的计算机教学方式进行创新和改革,才能让中职计算机毕业生真正满足市场的需求。 2当前中职计算机教学的困境 2.1教育方式落后,师资力量不足。教育方式和市场需求及时展步调不一致,教师掌握的知识和授课方法落伍。国内计算机教育课程建立的时间还不够长,部分在中职院校任职计算机专业的教师因为毕业时间晚且缺乏社会相关岗位从业经验的关系,使之还没有足够的具体实践经验来为学生授课。其次,时代的进步会不断的促进计算机技术的更新,而教师对新计算机技术知识的掌握没有及时地跟上步奏,依旧将一些比较老旧的专业知识作为授课内容。 2.2办学条件匮乏,硬件设备陈旧。计算机学科教育和其它类型的学科有所不同,理论知识的讲解只是辅助教学,最主要的还是计算机技术的实际运用和操作。因此,就必须保证学生们有足够的上机操作时间来充分掌握专业知识。但是,由于一些中职院校办学经费紧张,无法购置足够多的计算机来为学生们提供充裕的实际操作练习时间,从而导致学生们大部分时间都只是在接受纯理论教学,并没有能够将理论充分运用到实践当中去。理论教学和实践教学严重失衡,自然达不到就业单位需求的岗位人才标准。这也是中职计算机专业毕业学生无法找到相应工作岗位的原因之一。 2.3教学与市场需求脱节。即便部分中职院校的计算机设备已经达到了教学标准,但仍旧存在问题。例如教学方式与市场需求脱节,课程的设置和安排不够合理,以及教学方向偏离,没有树立正确的教学观念等问题。中职院校是为企业和单位输送岗位人才的重要渠道,现如今企业对岗位人才要求高,而当下许多中职院校在教学课程的设立上存在缺陷,并没有从企业和用人单位的角度出发设置与市场需求相融合的教学内容,使得计算机教学越来越形式化。 3如何构建市场需求下的中职计算机教学实践 3.1构建优秀的师资团队。中职院校首先应该重视师资团队建设以提高教师的相关专业技术水平和授课能力。大力支持计算机专业教师在闲暇时间投入到社会当中去,在真正的实践环境中去不断摸索和学习,目的是让教师们适应自身专业变化的节奏,了解当下计算机技术岗位的实际需求,根据获得的信息来进一步调整教学方式,为学校提供可行的教学参考,使之研究出一种更符合社会需求的计算机教学方针。 3.2构建基于现实需要的中职计算机课程体系,进行分类教学。例如图1所示,以计算机网络专业为例,对其课程体系进行分类。 3.3理论与实践结合,培养学生实践能力。计算机学科极其强调实践操作,但理论教学也不可少,以理论为辅,实践为主才是计算机教育的优秀。首先,计算机技术最大的一个特点就是其更新速度的迅猛,新技术不断的推陈出新,中职院校必须让计算机教学顺应这样的发展趋势,将新的技术不断的渗透到教学方案当中去。其次,跟计算机专业相关的工作有很多,层次不一,每一个工作都需要能够纯熟应用相关技能的操作者,这就需要探究出一种将理论教学与实践教学相结合的教学方法,让理论与实践环环相扣,达到理论知识引导实践操作,实践操作巩固理论知识的效果,让学生们能够正确理解实践过程的重要性,有条件也可建立计算机实训基地(如图2),帮助学生提前融入社会环境。 3.4构建校企合作模式,提高学生实际操作能力。职业教育和企业发展息息相关,以企业需求为原则定位教学方向和目标才是职业院校培育技能人才的先决条件。这需要学校建立一个学生与企业相互沟通的桥梁,学生通过这样的方式才能够充分了解社会现状,树立正确的学习观念。学校与企业达成合作的关系,以对接的方式联合培养教学,学校定期派遣学生到合作企业进行实地考察和学习,让学生拥有更多更好的实践机会和操作环境;企业也可定期派遣专业人员到学校进行考察和指导教学,让企业了解学校的教学进度和效果,为学校的教学方针提出合理意见和建议。这样不仅能够有效的促进学校和企业的合作关系,而且还能让企业对学校形成一个督促作用,从而改善学生们学习效果。 4结束语 为了不断满足市场的需求,提高中职计算机毕业生的就业率,提高中职院校计算机专业的教学质量,以上提出的建议还是远远不够的。市场是随着时代改变而改变的,想要培育出高质量的计算机人才就必须不断研究市场的动向,不断创新教学模式,才能使中职计算机教育更加完善,从而为社会提供优秀的人才。 作者:徐静单位:大连市计算机中等职业技术专业学校 计算机论文范文:开放式教学计算机论文 1开放式计算机实验实训教学的必要性 1.1开放式计算机实验实训教学能够满足 现代信息技术发展的要求随着科学技术的发展,计算机信息技术和互联网技术的应用范围越来越广,发展速度越来越快。开放式计算机实验实训教学能够充实实验教学的内容,提高试验教学的效果,使试验教学紧跟时展的潮流,而且还能够构建虚拟的试验环境,使学生能够深刻的感受到书本理论知识与实际实践的不同。 1.2开放式试验实训教学能够提高学生的创新能力,激发学生学习的兴趣 开放式试验实训教学的自主性较强,而且还提高了学生的动手能力、分析解决问题的能力、独立思考的能力。 1.3开放式试验教学促进了实验室的发展 开放式试验教学改变了传统的试验教学模式,弥补了传统教学模式的不足,实现了实验仪器的充分利用,避免了资源的浪费。 2计算机开放式实验实训教学体系的建设 开放式计算机试验实训教学改变了传统的教学模式和教学方法,充分发挥了学生的主体作用,使学生的学习由被动变为主动,极大程度的提高了学生学习的自觉性,弥补了传统教学的缺陷和不足,为学生创新能力和实践能力的提高创造了条件。但是由于开发式计算机实验实训教学在我国发展的时间有限,所以仍存在很多缺陷和不足,需要我们从以下几个方面积极的进行改进。 2.1硬件设备 开放式试验实训教学对实验室硬件设施的要求较高,要求计算机必须具有较高的配置,同时实验室的设备还要及时的更新换代,确保实验设备是最新的。此外,还要确保试验设备的数量能够满足学生的要求,避免出现“一套试验设备多人使用的现象”。因为如果很多学生共用一套试验设备,那么部分同学可能无法根据自身的想法进行试验,这极大程度的降低了学生试验的积极性,限制了学生创新能力的发展。 2.2改变传统的教学模式,及时更新思想观念 构建开放式试验实训教学模式首先必须及时更新思想观念,教师应摒弃陈旧、落后的思想观念,确保自身思想能够跟上时展的潮流。教师在教学过程中应从学生的实际情况出发,根据教学过程中对学生学习情况、性格特点的了解,采取不同的教学策略,因材施教、因地制宜。教师在教学过程中还应充分发挥学生的课堂主体作用,根据学生的学习状况选择科学合理的教学内容,让学生在学习过程中积极主动的发表自己的意见、想法,以激发学生学习的兴趣,提高学生学习的积极性。 2.3给学生提供自己操作的机会 计算机实验方面的内容需要进行实际上机操作,如果无法保证上机时间,学生也不可能完成一些比较复杂的题目,计算机实验实训教学要给学生提供动手操作计算机的机会,是其在反复试验和不断摸索过程中寻找答案。学生在学习计算机过程中,往往会重复简单的操作,只会使用老师介绍过的软件,当软件变化和操作不同时就会很难解决。运用计算机解决实际中的问题,是计算机教学的主要目的,无论硬件和实验室的开放时间,都必须给予足够的保证,教师在学生需要帮助时,给予方法上的指导,让学生动手自己操作。 2.4建立开放式考核制度 在学生学习成果的检验过程中也应执行开放式考核原则,教师根据学生课题研究的成果进行考核,改变传统的考核方法,开放式试验能给学生提供长时间的学习以及模拟训练。同时也能促进学生接受开放式教学,将被动接受改变为主动探索的学习方式,提高学生的动手操作能力和独立思考能力。开放式实验实训教学有利于学生真正学到知识,发挥自己的能力。 3结语 开放式计算机实验实训教学不仅需要精心设置课程内容,同时也必须不断完善,帮助学生提高开放思维能力和创新能力。通过开放式实验教学,使学生能达到在实际工作中能有解决计算机相关问题的能力。学校在开放式实验教学平台建设方面的作用比较大,学校应为开放式实验实训教学提供平台支持、设备保证和政策保障。教师应打破传统的实验实训教学方法的束缚,采用开放式实验实训方法,顺应现代社会的发展。 作者:杨海瑞单位:巴彦淖尔市河套学院 计算机论文范文:IDC虚拟化技术的计算机论文 1IDC业务现状分析 (1)硬件和软件投资高: 以每服务器、每应用、每用户为单位部署服务器,通常需要配置多台服务器,才能保证每个最小单元都得到分配。 (2)资源利用率低: 部分服务器,仅运行的B/S或C/S架构小的应用程序,如OA办公系统、网页基础服务类型。很多多优秀处理器处于严重的空闲状态,但这些空闲资源又没有合理的整合和利用。很多设备资源利用率只能达到10%-30%。 (3)防病毒软件五花八门: 现今IT用户对系统安全要求比较高,每个用户需要自己安装繁琐的安全防护软件,防止网上多种多样的网络攻击,没能给用户提供一个整体的防网络攻击方案。 (4)系统恢复耗时长: 因为考虑成本,IDC用户数据一般没有专门的数据备份设备,当故障发生时,维护人员在故障定位后,往往要花费大量的时间,备份数据,替换故障硬件,重装操作系统,重装应用软件,重新导入备份的数据,并重新做安全加固。传统的架构,恢复系统功能耗时一般会在4个多小时的时间。 2IDC虚拟化技术提出 为了降低成本、提高资源利用率、缩短系统故障恢复时限,技术人员提出了IDC虚拟化技术。将IDC业务基础设施的架构进行了转变。将传统的基础架构最小化单元从每个服务器转变成每个虚拟环境(VirtualEnvironemnt,缩写VE,即VPS)。通过VPS产品的部署,根据用户不同应用的类型,将硬件服务器划分为很多个虚拟容器,分配给一个客户使用,每个容器安装一种类型的应用。即实现了将硬件服务器进行逻辑层面上的划分和整合,并且在统一的界面上进行管理,通过软件可以集中对多个服务器上的上数百个虚拟容器进行统一集中管理,配置集中的存储,提高应用的可靠性,通过部署统一的防攻击软件,对所有虚拟用户进行安全防护。每VPS分配的资源不仅局限于CPU个数、内存和磁盘大小,还包括了系统的优秀运行的几十个参数。通过在一台服务器上创建多个虚拟独立环境,可以确保每一个虚拟服务器的用户独享该资源,其运行及管理完全和独立主机相同甚至优于独立主机。虚拟服务器产品能够以较少的物理服务器服务较多的用户,从而达到节约电力,机架的目的,从而节省资源,扩大公司IDC的服务能力,既实现收益的增加,也达到绿色环保,可持续发展的要求。 3操作系统虚拟技术的应用 VPS的全称是VirtualPrivageServer,即虚拟的传统服务器,缩写为VPS。VPS采用“操作系统的虚拟化技术”的Virtuozzo所创建的虚拟应用系统,在一台物理服务器上,安装基础的宿主操作系统,然后在宿主操作系统上再安装操作系统的虚拟化软件Virtuozzo。通过Virtuozzo的资源分割功能,将原宿主系统,划分为多个个虚拟的环境,每个虚拟的环境作为IDC基础架构中的最小化分割单位,部署相应的用户,即构成一个虚拟专用设备。VPS采用虚拟化技术,Virtuozzo的虚拟化基于操作系统架构层,实现了软件的分割、隔离,每个虚拟出来的环境都是原操作系统的一部分,不需要单独安装操作系统,同时也具备原系统的各方面性能。这就是所有天津联通选择VPS虚拟技术在IDC应用的原因。 4虚拟化整体方案部署 4.1本方案初期设置虚拟服务器100台,每服务器提供30个虚拟主机用户。 为了保证业务的连续性,同时具有充足的可扩展性,设立集中备份服务器一台,操作Virtuozzo内置的VPS备份功能并配置集中备份。软件配置:配置64位架构硬件平台与软件平台每台服务器提供30个64位VPS(兼容32位应用程序)配置集中备份方案跨平台集中管理控制台配置完善的防病毒预案 4.2硬件配置,制约虚拟化容量的主要因素 操作系统虚拟化技术,其意义在于有效地分割、管理、调度资源,虚拟化技术本身并不能凭空创造出新的资源。因此,为虚拟化选择高性能高可靠性的硬件平台是非常重要的。配置至少满足以下要求:在本方案中,所有硬件服务器采用百兆网络连接,并根据就节点数量适当分配带宽。物理服务器采用千兆内网连接,以增强集中备份的数据传输速率。如不满足千兆内网连接条件,则也可以备份网络与数据网络混合传输的方案,但这样将会降低远程备份存储的吞吐性能,因此推荐服务器配备双网卡,并使用千兆网络连接。集中统一管理工具VZCC/VZMC远程管理终端可部署在内网,也可以部署在公网,本方案实施为了方便操作管理,将管理终端部署在公网。 4.3防网络攻击 Virtuozzo有两种MAC地址分配方式:路由模式与桥接模式。在路由模式下,所有VPS和物理节点共用同一个MAC地址。从交换机等网管设备看来,安装了Virtuozzo的物理服务器在一个网卡上绑定了多个IP。在桥接模式下,VPS可以有自己独立的MAC地址,这个MAC地址有系统管理员手工设置。通过在交换机上绑定对应的静态MAC地址,可避免MAC地址欺骗等来自同网段的恶意网络攻击。在通常模式下,使用路由模式的MAC地址即可满足正常使用的需要。VPS内的网络保护也有Windows自带的网络防火墙完成,用户可自行配置自己的VPS防火墙,不影响其他VPS。为了保护各种网络攻击,需要打开物理节点上的Windows防火墙,通过网卡“属性”- “高级”标签可以启动它。在物理节点的Windows防火墙上,无论如何配置,都不会影响到其上VPS的运行,防火墙只对节点生效。因此可限制3389端口登陆IP地址,并允许特定IP地址连接本机的22端口(VZMC管理控制台端口),以便远程管理。 4.4集中备份设备配置 随着业务的开展,服务器数量的增加,架设完整而有效地集中备份平台即成为保障业务持续运行的关键。集中备份方案采用Virtuozzo内置的备份功能和集中存储进行,采用本地备份、远程存储的设计方式实现,即能集中统一存储所有节点的备份数据,又实现了低成本、高速度的备份。备份方案需要集中存储设备一台,容量按照计算方式如下:每VPS空间×每服务器VPS个数×服务器数×保存备份的数量=存储空间。其中,每VPS产品空间假设定型为5GB,每服务器30个VPS,部署100台物理服务器,完全备份最少保留2个,则得出:5GB×30×100×3=45TB。因此,如果需要为所有的VPS都提供3个完整备份,则需要45TB的存储空间。 5收到的成效 天津联通IDC搭建了一套完善、稳定、高效的虚拟主机自动化管理平台。实现了域名注册、虚拟主机空间租用、企业邮箱、主机托管、网站建设等IDC相关业务。不仅方便了维护、管理,而且大大节省了IDC机房资源。 作者:薛丽美米琦单位:中国联合网络通信有限公司天津市分公司设备维护中心民航天津空管分局技术保障部 计算机论文范文:教学模式下的职校计算机论文 1传统教学模式的弊端 中职学校当前计算机课的教学模式是以教师为主导的传授教学模式。它的主要特征是教师使用板书、多媒体教具等教学手段,将教学内容传授给学生。对于当今的中职学生,过去那种填鸭式的教学方式已经不再适用。总结归纳传统教学方式的缺点有如下三点:(1)在教学过程中没有把学生的主体地位体现出来。知识是需要学生去接受、去理解,把学生当成单纯的接受者,而忽视了教学的互动性和双向性。(2)在传统教学模式下,教学内容脱离实际,教师过分注重理论知识的讲解,而忽视动手能力的培养,并且课堂设计单调,缺乏学生的配合,没有学生自己思考的机会,使学生感觉学习无兴趣且枯燥。(3)过于注重教材的作用,忽略了知识的实际应用性。纵观传统教学模式众多的不足,那我们中职教师应当进行哪些改革去适应当前的教学形式呢?首先,要建立平等的师生关系,打破以前管束和被管束的师生关系。教师要关注情感交流,与学生之间建立有效的交流,关注激发学生的学习兴趣。其次,教学方法要由教师如何教,向学生如何学习转变。关注学生学习的主动性,充分体现学生在学习中的主体地位。再次,充分利用教材知识,培养学生的创造性、动手能力。利用真实的情境问题结合教材,作为知识点向学生传授,让学生“真实”的感受到实际问题是如何解决的。 2引入“自主学习、探索学习”教学模式 自主学习。对于中职学校的学生,这里的自主学习主要指在学习过程中激发学生的积极性,并且保证学生的学习兴趣贯穿整个学习的全过程,要求学生能对自己的学习过程自我监控,摆脱过去被动学习、消极学习的状态。进行自主学习的前提条件是要营造一种宽松的、激情澎湃的、师生关系融洽的课堂环境。在教学目标的制定上即要兼顾教学大纲上的知识和技能又要设计好的方式去激发学生独立思考、自我控制能力和自主学习的能力。自主学习在师生关系上强调学生的“学”为中心,教师的“教”围绕学生的“学”进行,“教”服务于“学”。在教学的过程中,注重教师的教与学生的自主学习相结合,全体学生的班级式学习与重点学生个别学习相结合。探索学习。探索学习指在教学中,在教师的引导下发挥学生学习的积极性,独立、主动的去观察课题,找出问题、解决问题,实现主动学习的一种教学方式。在课程的教学中,学生经历着观察课题、发现问题、努力解决问题的过程。在运用探索教学模式时,教师需要考虑两个问题:学习情境和学习方式的设置。学习情境的创设可以采用:(1)使用案例创设悬念。一个好的教师如果能合理利用学生的好奇心,设置悬念,让学生在学习中急于想知道问题的解决办法,可激起学生的学习兴趣。完全解决问题后,让学生体验成功的快乐,当一个人获得成功的体验后,便会激发学生学习乐趣,养成探索的好习惯。(2)教师设置的学习方式可以采用自主学习,通过学生主动探索去完成学习的全过程。教师在教学过程中由示范讲解方式转为引导、交流方式,让学生在轻松的氛围中去探索、发现,最终完成学习过程。自主学习和探索学者关系。自主学习和探索学习两种学习方式,各自关注的重点不同。自主学习更加关注学生在学习过程的自我控制和调节,是与传统的被动学习方式截然不同的。自主学习重点在突出学生能力的培养,培养一种好的学习能力是学生今后生活中的一个宝贵财富。探索学习强调学生根据教师设定的问题去探索解决问题的办法,从而获得知识的技能。自主学习是学生学习过程的起点,自主学习是探索学习能够实施的前提,学生应能先利用教师提供的素材资料进行自主学习,对容易掌握的知识点通过自己学习获得,对于在学习中产生的问题,可通过合作、个人探索或教师讲解等方式来解决问题。探索学习离不开学生的自主学习,但探索学习又是学生自主学习的升华。 3自主、探索教学过程的实施方案 3.1备课阶段 备课的前提是要“备学生”,了解自己学生的特点和知识结构、兴趣爱好,为教学过程的设计提供依据。教师要认真分析课本,明确教学目的,教学重点及难点,设置一个合理的教学课题。为了保证有一个好的教学课题及情境,教师应注意以下几点:首先,选择的课题要联系生活,能提起学生学习兴趣,使其产生共鸣。其次,课题的难易要适当,不要过难,使学生产生畏惧心理,也不能过于简单,毫无启发性。再次,选择开放性的课题,目的是使学生都参与到学习过程中。最后,课题完成后的结果要易于提交。 3.2新课的导入阶段 教师在导入新课阶段要利用项目或案例创设问题情境,并且要善于使用现代化的教学手段,例如,动画、微课等使学生对教学内容产生兴趣,从而提升学生的学习兴趣。教师设置的问题情境应能使课本中抽象知识具体化,复杂的问题明了化,枯燥的知识趣味化,学生通过对问题情境的解读能产生疑问,发现问题,引发知识冲突。 3.3自主学习探索阶段 情境教学的引入,使学生产生自主学习的动力,在学习过程中产生的疑问,教师可引导学生进入探索学习阶段。在该阶段教师要指导学生学习,并且注意聆听学生意见反馈,控制教学进度。只有聆听学生意见,关注学生的反映,了解学生的疑惑才能适时的参与和指导教学。 3.4难点问题讲授阶段 学生自主学习和探索,必然会有一些问题学生不能解决,教师把这些难点问题收集,有针对性的解决问题,经过前几步骤的学习,学生能够愉快的完成学习。在解决问题后,教师还应鼓励学生再考虑其他解题方法,继续激发创新思维。 3.5学习结果评价阶段 对于计算机应用专业课程,常会用到作品分析法来评价学生的学习成果。作品的完成常会用到一些计算机操作技巧,通过作品的分析就可看到学生对知识的撑握程度。重视对学生作品的评价,即是尊重学生的劳动成果,也是撑握学习效果的最佳手段。 4教学实践过程 本人利用自主、探索教学模式在中职计算机课上进行实践,以下为教学实践过程:课程内容:《办公自动化》第一章第二节:制作产品宣传页。教学对象:11级计算机应用班课时:2课时(90分钟) 4.1教学目标 知识层面:通过对“产品宣传页”的排版设计,掌握图片、艺术字、文本框的生成及修饰,最终利用Word应用程序实现简单图文混排。能力层面:通过对给定案例的排版设计,培养学生进行文档美化处理的能力。学会利用Word2003给定的工具,解决实际工作中图文混排的实际问题。认知层面:由浅入深,由已知知识介绍未知知识,帮助学生学会处理问题的方式和思路。 4.2教学重点及难点 艺术字生成及使用艺术字工具栏修饰艺术字。文本框的插入方法和编辑设置,将艺术字、文本框应用于文档中进行综合排版,知道常规文档排版的基本顺序。处理方法:重点讲解,启发学生思考,师生共同参与设置。教学难点:艺术字的修饰,图文混排、文本框的使用处理方法:要求学生参与,激发学生兴趣,多做练习。引导学生不仅要会做艺术字、文本框,还要能综合使用。 4.3设计思路 设计要点一:通过提供“产品宣传页”的案例,引入本课,一方面有助于引起学生的关注提高学习兴趣,另一方面更加直观的理解图文混排的功能和效果。设计依据:创设案例,引起学生注意,是激发学习动机,进行有效学习的重要因素。设计要点二:利用“产品宣传页”中图片的设置,分析完成该设置可以使用的工具及手段,即可以使用艺术字完成操作,又可以使用文本框完成设置,从多个角度学习课程内容。设计依据:告诉学生,学习的知识要灵活应用,多方考虑。设计要点三:“产品宣传页”案例的设置,符合当前企业宣传产品的要求,通进案例提高学生处理实际问题的能力。体现知识在实际工作中的应用,培养学生解决实际问题的能力。设计依据:授课过程不仅要传授知识,而且要注重能力的培养。设计要点四:通过图片和艺术字、文本框等工具可以使文档排版非常美观,从而激发学生学习兴趣,将求知欲转为学习动力。设计依据:掌握学生学习心理,适当掌控时机是提升课堂内容的关键。 4.4课后评价 整个教学过程完整,教学内容始终以学生感兴趣的产品宣传页为主线,学生由宣传页的设计方案的讨论开始,然后进入材料的搜集,到师生互动,最终完成作品。在作品展示中,学生充分体会到了成功的喜悦,再对作品进行评价,又对知识进行了强化。5结论通过创新和使用自主、探索教学模式,弥补目前中职学校计算机课程没有符合学生特点的教学模式。通过教学实践,这种教学模式能培养学生学习的主动性,对学生的创新性也起到很好的作用。将学生必须学习的知识融入到真实的情境中,通过情境中的问题的解决实现学习的最终目的。 作者:高烨单位:包头财经信息职业学校计算机中心 计算机论文范文:大学计算机论文 1大学计算机机房管理工作的常见问题 1.1进行上机教学时,教师对学生的要求不够严格 由于这一问题的存在,导致在计算机上机课堂的教学过程中,经常会出现违规违纪的现象,常见的问题有学生在上机课堂中下载游戏、电影和音乐等软件,还有的同学会将零食带入机房并且乱扔垃圾,计算机机房的整体运行情况就会受到影响。还有的同学随意更改计算机的配置,并且还私自将一些重要的系统文件删除了,采用机房的计算机浏览一些危险的网站也是时有发生的,这样就会给计算机带来大量的安全隐患,也加大了机房管理工作的难度。 1.2计算机管理人员的综合素质和业务能力较差 负责管理计算机机房的相关人员,他们最主要的工作任务就是做好所有设备的维护工作,不断的发现并且排除网络故障,所以他们必须具备较强的综合素质和专业能力。另外,教师和学生也没有形成较强的安全意识,机房中很多电线都是暴露在室外的,网线线路又是极为复杂的,而教师和学生在课堂中稍有马虎和大意就可能导致设备损坏和短路等问题的出现,严重时还会引起火灾,因此,管理人员还必须充分的保证机房用电的安全性。 2大学计算机机房管理的优化对策 2.1建立完善的计算机机房的管理制度 针对现阶段大学计算机机房管理中的常见问题,我们应建立一套完善的计算机机房的管理制度,从而保证大学计算机相关专业教学和科研工作的有序进行。各大高校应先建立一支专业化的计算机管理部门,其应由校领导直接管理,同时应区分好计算机的教育和教学工作。在互联网的管理模式下,制定与其相适应的管理制度,由于这一模式具有信息保密性强、传播性强以及快捷方便等明显的优势,所以,其不但能够妥善的解决机房管理工作中的各项问题,并且还能起到规范人员行为的作用。采用互联网模式的管理制度,能够充分的提高计算机的利用效率,同时也保证了计算机相关学科的教学质量。教师应注重培养学生们的问题意识。所谓的问题意识指的就是思维的问题性心理,产生问题是一个人思考的基础,并且在人们的认知过程中,我们是经常会遇到一些不明白的问题的,随之就会产生疑问和探究答案的心理状态,而此时人的思维就会得到进一步的激发。 2.2提升计算机机房管理人员的业务水平 针对负责计算机机房管理工作的人员的实际能力和素质,应有针对性的完善他们的知识储备并且提升他们的业务水平,确保这些人员能够胜任各个工作岗位。现阶段,我国很多大学院校都认为建设机房才是最重要的工作,他们忽视了对计算机机房的管理和维护工作,因此,高校还应定期的为这些人员安排有针对性的培训课程,教师应让学生们认识到对计算机进行日常维护工作的重要性,提高他们的安全意识,使教师和学生都能够积极的参与到计算机的维护工作中来。 2.3完善管理人员和维护人员的配置 作为大学计算机机房管理工作中的重要内容,完善管理人员和维护人员的配置对于保证计算机机房的运行效果是非常有利的,负责管理计算机机房的工作人员自身就应具备较强的管理水平和计算机能力,因此,应在考虑到了计算机机房实际需求的基础上来设置相应的管理人员,选择最适合的人员负责机房的管理工作,确保计算机机房各项日常工作的有序运行,提升计算机的利用效率,同时也延长了计算机软、硬件设备的使用寿命。 2.4合理的分配机房工作和教学工作 作为高校计算机相关学科进行教学活动的最主要场所,计算机机房能够保证教学活动的顺利开展,同时其也是保证课堂教学质量的重要手段。现阶段,机房工作与教学工作是存在着一定的矛盾,而互联网具有信息可以共享这一显著特点,因此,在机房中应设定一个系统来合理的调配机房的使用时间,这一系统应可以满足各学科教学活动的实际需求,真正的起到配合和辅助计算机教学工作的作用,同时也强化了高校计算机机房的各项功能。 2.5重视对计算机机房的维护工作 作为一项长期的持久工作,维护工作是保证机房高效运行的重要保证。所以,高校还应建立一套完善的计算机机房的维护制度,建立真实的计算机机房的维护日志,不断的培养专业的计算机维护方面的人才,计算机在运行过程中是很容易出现故障的,而有了这一日志便可以用最快的速度和最短的时间来解决同类故障。另外,对于每台计算机内部的重要数据,还应及时的进行系统备份,做好计算机机房的网络防毒工作,充分的提升机房内部数据的安全性。 3结束语 通过以上的论述,我们对大学计算机机房管理的必要性、大学计算机机房管理工作的常见问题以及大学计算机机房管理的优化对策三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。作为各大高校计算机相关学科的最为重要的基础教学设施,计算机机房在提高计算机使用效率以及保证课堂教学质量上发挥着重要的作用。因此,我们应充分的认识到对计算机机房进行管理和维护工作的必要性和重要性,针对管理工作中的常见问题,应制定出科学并且具有针对性的管理优化对策,做好对计算机机房的管理和维护工作,保证大学计算机机房的有序运行。 作者:周俊杰单位:广东水利电力职业技术学院 计算机论文范文:信息管理中计算机论文 1计算机数据库技术发展现状及其特点 计算机技术与数据库的结合,营造出非常广阔的市场发展前景,应用范围也在不断扩大,涉及国内工业、农业、商业等各行各业,计算机数据库技术的应用为国内很多行业提供了信息管理技术保障,促进行业生产力和工作效率,数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库技术发展的重要特征。多媒体技术进入数据库领域,数据库技术和其他计算机技术的相互结合、相互渗透,使数据库中新的技术内容层出不穷,数据库的许多概念、技术内容、应用领域,甚至某些原理都有了重大的发展和变化。建立和实现了一系列新型数据库系统,如分布式数据库系统、面向对象数据库系统、演绎数据库系统、知识库系统、多媒体数据库系统等。它们共同构成了数据库系统的大家族,计算机数据库系统仅是数据库大家族的一员。数据库技术主要特点是:数据的组织性、数据的共享性、数据的独立性、可控冗余度和数据的灵活性等。数据库的结构是具有组织性的,不是散乱无序、杂乱无章的排列,数据与数据之间是具有相互关联的,按照某种特定关系形成一定的组织结构,从整体上看,具有完整的、清晰的组织结构形式,而数据库的共享性更是计算机数据库技术重要特点之一,也是营造数据库重要目的之一。作为具有共享性的数据库,不仅可以实现企事业单位内部资源、资料的共同使用,还可以根据不同需求使不同地区甚至是不同国家实现资源共享。计算机数据库具有逻辑独立性和物理独立性,根据数据的修改,新的数据项和数据类型变化,可以做到不需要对原来的程序及数据进行修改,从而不会引起应用程序的变动。计算机数据库管理系统不仅仅是数据储存的“可移动仓库”,还拥有数据的输入输出、数据的查询和数据的编辑修改等管理功能。企事业单位可以根据自身需要或调取、查询方便构建具有适合自身发展特色的数据库,从而实现高效率、便捷的工作效率。 2加强信息管理、注重计算机人才培养的措施 随着社会各项建设不断完善,企事业单位应重视计算机人才综合素质的培养,强化思想道德素质坚持四项基本原则,热爱祖国、热爱中国共产党,努力学习马列主义、思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想;树立正确的世界观、人生观、价值观,具有良好的道德品质和文明行为习惯[2]。职业素质和人文素质,立足生产、建设、管理、服务第一线,脚踏实地,爱岗敬业;诚信明礼,注重与人合作,团队协作意识强;具备健康的审美情趣和文化素养,爱好鲜明,有较强的表现力;具有创新意识和较强的创业精神。身心素质具有良好的生活习惯,爱好运动,具有健康的身体;具有良好的个性品质和抗挫能力、较强的心理调适能力,懂得自我保护。强化综合素质培养的同时,开展专业认知培训课程,使各企事业单位工作人员了解IT行业、了解职业岗位操守、了解专业技能的实用性,养成专业的职业素养,从而使员工形成和制定职业生涯规划及计算机数据库技术操作技巧的掌握,进而使用企事业文化,提高实践技术能力,培养人才综合能力,能够独立完成对信息进行采集于组织、对信息进行分析与加工、对信息系统进行开发、维护与管理,培养人才对计算机数据库系统的规划能力及战略数据规划能力等相关不等强度的工作内容。提高信息管理阶层对计算机数据库技术使用的重视程度,熟练并掌握可想数据技巧,从实践上总结工作经验,通过工作实践能够根据业务流程分析并创建能够使用的具有数据完整性约束、索引和查询数据等工作内容。加强管理阶层对计算机数据库技术的基本知识,信息管理技术基础和原理、信息产品及其流通管理、信息产业的管理、信息系统的管理、信息管理的发展环境、信息管理的组织和人才培养等等专业性能的了解及掌握。开展计算机数据库技术课程培训,实现技术查询和操作、保证数据安全型和参照完整性、使用事务及完成指定业务的工作训练。加强企事业单位工作人员对计算机数据库进行日常维护与管理,实行信息管理评价机制,把对计算机数据库技术掌握及日常维护管理列为员工考核升迁的基本标准,从根本上调动管理阶层和员工对计算机数据库使用的积极性,从而进一步实现“人力科技一体化”的发展理念。同时,企事业单位在加强信息管理、重视人才培养、计算机数据库技术应用的过程中,更应提高全体职工法律意识,强化法律知识,树立法制观念,提高辨别是非的能力,做到自觉守法、依法办事,从而形成健康、平稳的发展趋势。 3结束语 当今社会对数据库技术有着广泛的应用需求,这必将对数据库技术起到极大的推动作用,另外数据库技术与新出现的各种技术的相互结合、相互渗透必将数据库技术引向更广泛的应用领域。因此加强信息管理、广泛应用计算机数据库技术、注重人才培养是当今社会走可持续发展道路的必要条件。 作者:谢小波单位:福建省南安市人事人才公共服务中心 计算机论文范文:中等职业教育计算机论文 一、构建和谐的师生关系,加强情感教育,激起学生浓厚的学习兴趣 一是要注意倾听学生的心声,激发学生的学习兴趣。教师要多鼓励学生表达自己的心理需求与学习需求,为学生营造一个轻松愉快的学习氛围,让学生能够积极主动地参与到计算机教学中来,产生浓厚的学习兴趣。二是要尊重学生的主体地位,增强学生的平等意识。教师要尊重学生,公平对待学生,要让学生意识到自己不是知识的被动接收者,不是教师的附属,而是与教师平等的学习主体。这样当学生感受到自己与教师的平等身份时,自然会减轻心理负担,会意识到教师就是自己的合作伙伴,是自己的朋友,从而拉近师生间的距离,建立和谐的师生关系。三是要鼓励学生多参与,对学生多肯定、多表扬。教师要引导学生消除心理上的畏惧感、羞涩感,鼓励学生自主学习,勇于上机实践,敢于发表新见解。对于学生所取得的进步,哪怕很小,也要予以肯定,以增强学生的自信心。如果学生出错了,要婉转地指出,引导其改正,鼓励其再接再厉,保护好学生的自尊心和自信心。只有这样,才能彻底改变以往那种对立而紧张的师生关系,使得学生从心理上接受教师、从情感上亲近教师,进而能够将这种对教师的喜爱转移到计算机学科的学习上来。有了学生对学科学习的浓厚兴趣,就迈出了有效教学坚实的第一步。 二、转变教学模式,实现理论教学与上机实践相结合,引导学生主动探究 有效的计算机教学不仅在于让学生掌握基本的信息知识,具备基本的信息素养,掌握一些基本的理论,更为重要的是让学生能够将理论创造性地运用于实践,在实践中展现个性。为此,在教学中我们要改变以往机械式的理论灌输,实施理论学习与上机实践相结合的启发探究式的教学模式。这样学生就可以进行积极的动手操作与动脑思考,而不再是机械的理论记忆,从而可以真正地经历知识的梳理过程。这样学生才能真正地掌握一门技术,才能更好地适应科技社会的需求,成为应用型人才。如在学习Photoshop图片处理时,为了让学生能够将理论与实践结合起来,我们需改变以往以教师为中心的机械式的讲述,而采用边讲解、边练习、边实践的教学模式,可以从学生所喜爱的电视剧、电影的宣传海报以及学生所喜爱的各类杂志封面等素材入手。这样,便能吸引学生的注意力,激发学生的学习热情,增强学生的应用意识。教师借助操作平台,一边讲解,一边示范,之后还要留有充足的时间来让学生亲自上机练习所学内容。这样不仅利于学生的理解,而且还可以提高学生的操作水平。这样的教学不再是机械的理论灌输式教学,而是利用操作实践让学生真正地实现了理解与掌握。在此基础上再让学生发挥个性,展开想象,以宣传学校为主题来进行宣传画的设计,就可以获得不错的效果。这样的环节从内容上来说,贴近学生的实际,不仅可以加深学生对学校的了解与热爱,而且可以让学生真正地将知识与实践结合起来;更为重要的是,这样的一个设计极具开放性,很好地锻炼了学生的思维。这正是加强学生理解,提高学生的实践能力,培养学生的创新能力的重要契机。实践证明,将专业理论与实践结合起来,不仅符合计算机学科实践性强的特点,还有利于学生对知识的深刻理解与全面掌握。 三、结语 总之,在全新的教育形势下,我们不能再固守传统的教学观念进行机械灌输式教学,这样的教学是低效的甚至是无效的。我们要紧跟时代的步伐,突出计算机的学科特色,以先进的教学思想与教育观念为指导,对计算机教学进行全面改革,以突出学生学习的主体性与主动性,激起学生浓厚的学习兴趣,让学生展开快乐而主动的探究性学习,从而能在实践操作中内化理论、提升认知,促进知识与素养、技能与能力的全面提高,真正实现新课程改革所提出的有效教学。 作者:杨昆单位:河北省卢龙县职业技术教育中心 计算机论文范文:英语写作计算机论文 1利用多媒体计算机技术丰富写作素材 分析初中英语写作的特点,主要是以场景描述为主,而这些内容之前由于缺乏生动的教学手段和学生自身写作素材的束缚原因,导致学生在写作中无话可说。往往是教师布置写作任务,学生只能苦思冥想、东拼西凑,造成了为写作而写作的不良循环。长期下来,学生就对英语写作失去了参与的欲望和学习的兴趣。而采用多媒体计算机技术就可以将这一难题有效地解决。例如,通过网上检索不同的生活场景(购物、看病、借书、郊游、闲聊等),通过大屏幕播放,引导学生带着任务去听、去看、去感受。这样一来,无形之间学生的写作素材就得到了丰富。 2利用多媒体计算机技术营造写作情境 动出发,这也就是说学习者要有一种“经验的真实情境”才能更为深刻地接受知识的传递。英语写作也同样如此,好的写作需要生活经历加以支撑。为此,在课堂教学过程中要试图创造丰富多彩、生动活泼的写作的情景与氛围,有效地提高学生英语写作能力。例如,笔者曾经布置学生写一篇题为《家乡的变化》的作业。课堂上,布置学生回家后去找老照片、去拍新照片,找出自己家乡变化的特点,从而完成写作。回校后,一部分学生通过ppt播放了自己收集到的图片,展示了自己家乡的变化。由于这些图片来自于学生的生活,学生观后兴奋异常,大多数学生都能完成自己的写作任务。 3利用多媒体计算机技术促进写作思维 初中学生的英语写作常常是中文式的英语,根本原因就在于他们习惯了用中文思维加以表达。这一问题尤其在基础薄弱的学生中母语思维的痕迹更加明显。针对这一问题,我们可以通过多媒体计算机技术将传统的纸笔写作方式转变为电子写作(e-writing)。这样做的好处就在于电子写作(MicrosoftWord)能够有效地帮助学生纠正单词和语法错误(红色下划线的为错误的单词),通过《金山词霸》软件或者《韦氏在线词典》等有效性地提高选词造句能力。 作者:梁允华单位:双辽市玻璃山镇中学 计算机论文范文:自动化仪器仪表融入计算机论文 一、计算机技术在自动化仪器仪表中的应用 从理论上来讲,自动化仪器仪表等电子系统主要涉及到多个功能模块,几个模块按照一定的方式组合起来,大致可以分为硬件和软件两个类别。在此过程中将不同的计算机技术运用到自动化仪器仪表中去,其实现的效能是不一样的。具体来讲,实现计算机技术与自动化仪器仪表的融合的技术可以归结为以下内容: 1从微电子技术应用的角度来看微电子技术经过多年的发展,已经从原来的多个芯片集成为现在的一个芯片,将其融入到自动化仪器仪表中去,不仅仅可以减少微控制器外围电路的扩展要求,使得电路分散免除外部干扰,还可以在实现仪器仪表可靠性方面发挥效能。 2从嵌入式技术应用的角度来看嵌入式系统作为应用软件的重要组成部分,其优秀部位在于嵌入式微处理器,其成本低廉,功耗较小,可靠性强,稳定性好,是普通微处理器难以企及的,能够很好的被融入到仪器仪表中去。不仅仅可以实现自动化仪器仪表处理速度的提升,还具备较高程度的智能性和可靠性。尤其是采用8位和16位的单片机,可以为仪器仪表的智能化发展打下夯实的基础。 3从网络技术应用的角度来看实现网络技术与自动化仪器仪表的融合,也是未来仪器仪表的发展趋势。尤其在网络协议和通信接口理论研究成果不断展现,互联网应用开发力度不断强化,各类型企业应用需求量不断增加的情况下,采用网络技术去促进自动化仪器仪表的信息化发展,已经成为势在必行的事情。 二、计算机技术与自动化仪器仪表相互融合的实现途径 针对于上述计算机技术在自动化仪器仪表中的应用情况来看,这两者的相互融合已经成为行业发展趋势。对此,我们应该积极为两者的相互融合创造条件,具体来讲,其主要涉及到以下几个方面的内容: 1注重计算机技术与自动化仪器仪表技术的理论研究自动化仪器仪表本来就属于交叉性学科,再将计算机技术融入其中,如果没有健全的技术理论体系作为开展实践探索的依据的话,势必会给予自动化仪器仪表的信息化发展构成极大的危害。因此,我们应该积极做好以下几方面的工作:其一,积极将自动化仪器仪表和计算机知识纳入到专业学习课程中去,为后来两者的相互融合打下夯实的人力资源基础;其二,高度重视计算机技术和自动化仪器仪表技术的理论研讨,鼓励专家学者进行跨学科合作,为促进两者的相互融合奠定深厚的理论基础;其三,高度重视技术人才的培养,发挥其在促进理论健全方面的作用。 2给予计算机技术与自动化仪器仪表技术的融合提供支持计算机技术与自动化仪器技术融合,只有作用于实践的时候,才能够发挥其最大功效。对此,应该不断为两者相互融合创造条件,具体来讲,主要涉及到以下几个方面的内容:其一,给予技术探索项目合理的资金支撑,鼓励在此方面做出过突出贡献的人,形成良好的技术创新氛围;其二,积极将技术交叉融合纳入到文化建设中去,形成良好的技术融合氛围,鼓励就此形成技术交流平台,实现技术信息的优化整合,以保证两者能够更好的实现融合;其三,建立健全完善的绩效考核制度,将技术创新纳入到绩效考核中去,鼓励更多的技术人才参与到实际的技术创新中去,从而更好的实现技术的相互融合;其四,高度重视技术实践的总结和归纳,在此基础上不断积累技术融合经验,以便制定更加完善的技术完善方案。 三、结束语 实现计算机技术与自动化仪器仪表的相互融合,是自动化仪器仪表行业发展的趋势,也是计算机技术实现专业化的重要途径。对此,我们应该树立创新意识,积极鼓励在此方面进行研究和实践,形成浓厚的技术革新氛围,以保证计算机技术可以更好的在自动化仪器仪表产业发挥其效能,实现我国仪器仪表产业的信息化,数字化,网络化发展。 作者:李军伟张学军单位:郑州光力科技股份有限公司 计算机论文范文:课程考核方法计算机论文 一、课程考核方法改革的背景 (一)课程简介“计算机辅助设计”是高职机械制造类专业的专业优秀课程,课程的目标是让学生通过对主流机械三维软件的学习,掌握机械零件的三维实体建模思路,并掌握三维实体的工程图方法。该课程的前续课程有“机械制图与测绘”、“计算机辅助工程绘图”,后续课程有“计算机辅助制造”、“机械设备设计”、“工装夹具设计”等专业课程,在制造类专业课程体系中有着承上启下的作用。 (二)课程原考核方法“计算机辅助设计”改革前沿用专业理论类课程的考核方法,即平时表现占分30%,期末考试占分70%。期末考试为上机操作,按试卷所给出的工程图完成三维实体的建模及工程图的。为一份期末考试样题,从卷面的评分标准来看,样卷对课程的目标进行了考核,在当时一定程度上反映了学生对课程知识的掌握情况和教师的教学能力。 (三)原考核方法在新形势下出现的问题随着时间的推移,U盘、手机等移动存储设备在学生中越来越普及,为防止学生在期末考试中复制别人的考试文件、学生修改学号帮别人提交考试文件的行为,监考老师的工作量大大增加,如考前对机房的几十台电脑禁用USB端口,考后帮多位学生提交文件等防作弊工作。另外,高职院校的学生来源越来越广,有普通高中生源、单招生源、“3+2”和“2+3”类型的职校生源,学生的学习起点不同,学生也越来越独特和有个性。在原考核方法中,期末考试占分70%,其得分直接影响学生是否通过该门课程,因此学生的关注点就放在了如何通过期末考试上,从而会出现多种教师想不到的作弊方法。对教师而言,要提高课程的通过率,压力也相当大,而这个压力无形中加到日常教学中,让学生有一种被动学习的感觉,这个情况非常不利于课程的教学。 二、课程考核方法改革的措施 (一)改变课程考核的方法,释放教学压力发现问题后,“计算机辅助设计”课程组教师对课程考核方法进行了多次研讨和修改,通过近几年在教学中的实践,最终形成了“24X”的考核方法,即平时考勤占分20%,课堂作业占分40%,期末考试占分X%,其中X值由课程组教师在期末考试后依据学生得分情况共同确定。考核评价比例调整后,学生只需平时不缺课和完成教师安排的项目任务后就可以通过课程,所以教师和学生双方面的压力得以减少,从而教师和学生均能把关注点放在平时技能的教学和学习上。 (二)使用第三方变参化模型测试平台,杜绝考试作弊的可能“计算机辅助设计”课程组教师在2010年尝试采用第三方公司推出的网络考试托管平台进行期末考试,极大激励了学生的学习热情和积极性,效果喜人。如图2所示,该测试平台试题的模型形状一致,但测试平台提供给每个学生的参数表各不相同,最终答案也各不相同,从根本上杜绝了作弊的可能。在正式考试前的两周,学生可以进行一次模拟考试,给学生积极投身学习、不断超越产生极大的激励推动作用,并且考试全程可以进行分数和排名直播,刺激学生认真答题,争取好成绩。 (三)结合学校相应的专业技能竞赛,实现多方得益大多事物的改革会受到一定的阻力,但“计算机辅助设计”课程考核方法改革结合了学校的“三维建模技能大赛”,以多方得益为改革动力,遇到的改革阻力并不大。在学生方面,如果在期末测试时成绩达到第三方网络考试平台的办证成绩线,就能在学院的“三维建模技能大赛”中获奖,学院对获奖学生给予一定金额的奖励。另外,学生可以自愿办理该平台含金量较高的职业技能等级证书。在教师方面,采用第三方网络考试平台,可以轻松快速地从题库选题、定制并考试试卷,考试结束即可成绩表,无须人工阅卷,期末工作量大大减少。同时,课程组教师也完成学院的“三维建模技能大赛”任务,可谓是一举两得。在学校方面,由于学生一开始“计算机辅助设计”课程的学习,就意味着参与学院的“三维建模技能大赛”,最终通过第三方网络考试这个公平公正的测试平台,为学院选拔出参加更高级别的竞赛如全国职业院校技能大赛的优秀选手。在第三方公司方面,学生办理证书后可获得一定经济效益,从而支撑公司的运作,开发出更多的变参化模型,使网络测试题库更加丰富。 三、课程考核方法改革的成效 (一)学生学习热情高了自从“计算机辅助设计”课程考核方法改革后,学生在参与学习时就像是参与了一场游戏,对学习产生了热情,如学习能力强的学生反映在模拟考时自己成绩不理想,在后面两周里勤做练习,终于在期末考试中获得了好成绩,而学习能力差些的学生在参加模拟试后反映,还是好好的重做好课堂作业,期末考试过线太难了,尽能力去考,得多少分算多少,算是锦上添花。如果仅仅是增加课堂作业的比重,不改变课程期末考试方法的话,学生是不会这样重视课堂作业的。 (二)课程组教师教学交流多了由于有了一个公平公正的第三方测试平台结果,课程组教师真实了解到自己和别人的教学效果,课程组教师间的教学交流多了,如向教学效果好的老师请教学方法,课程组教师对学生在测试中没掌握的技能点进行研讨,课程组教师间相互听课等。 (三)学生在各级竞赛中获得好名次“计算机辅助设计”考核方法自2010年改革并实施以来,为学院选出了多名三维建模技能扎实的学生,在参加各级相关比赛均获得了优异的成绩,如表1所示。其中,2010年由首批“计算机辅助设计”课程选出的学生参加全国职业院校技能大赛“模具—零部件3D测量与制造”项目,获得全国第一名,创造了广西自治区最好成绩。 四、结论及展望 “计算机辅助设计”的考核方法改革得到学校、教师和学生的认可,取得圆满成功。高职院校的专业课程完全可以把竞赛、证书、教学溶合于一体,使学生真正学到技能,而不是单纯的理论学习。展望未来,任重道远,教学改革需要教师付出巨大的辛劳,“计算机辅助设计”的考核方法改革在表面上看只是改变了期末考试的比重,但小小的改变背后有着多方面的工作,只有找到学校、教师和学生的平衡点,课程改革才能真实落地生效,否则课程改革只能是寸步难行。 作者:关意鹏单位:柳州职业技术学院 计算机论文范文:服装CAD课程计算机论文 一、解决办法 (一)与其他相关专业课程相融合,突出体现实践性服装CAD具有款式设计、结构设计、工艺设计、放码、排料等一系列模块,每一模块都有与之相对应的专业课程,作为应用性较强的工具,服装CAD要和专业课程相融合,要在原有的教学模式下做出以下两方面调整:首先,在课程内容安排上要将服装CAD融入到每一门与之相关的专业课中。譬如在服装款式设计课程结束后,再学习服装CAD中的款式设计软件,款式设计课程的最终作业要求学生由服装CAD来代替原来的手绘款式设计,这样就将原有的服装款式设计课程与服装CAD款式设计这两部分课程有效地结合在一起,在学时分配上服装CAD的款式设计在原有的服装CAD课程中占用学时不变,两门课程既是独立的,又是密不可分的,这样做的好处是充分调动了学生学习的积极性,学生在接触软件时已带有任务性,有目的的学习加上教师的讲解比传统学习方法更适合对软件的领悟与掌握;同样,服装结构设计课程与服装CAD结构设计模块相结合,结构设计课程要求完成手工纸样设计,再由服装CAD完成电脑绘制结构制图、完成工业样板;服装工业制版与推板课程可与服装CAD课程中的放码、排料模块相结合,学生比对两种方式完成的作业,既增强了实际动手能力又能体会服装CAD确实使企业提高实际生产效率、节省成本、管理便捷等重要性,进一步加深对服装CAD的认识。其次,在课程先后时间安排上要与企业实际运作相符合,也就是是遵循企业中的款式设计—结构设计—工业样板—放码—排料—成衣的先后顺序,那么,不但在时间上要符合,而且完成的效果同样也要符合企业实际情况。这就要求我们在传统款式设计课程开始时,必须将市场上最新的款式结合在实际的教学中,也就是说要紧跟市场,以新的设计和款式代替陈旧的款式来激发学生的求知欲,同时按照企业中的模式,将设计转化为成衣。这就要求在实际教学中设计思想要转化成真实的产品,这是一个符合企业真实情况的“大任务”。 具体操作顺序是根据已设定的款式图完成手工结构设计,然后由服装CAD修改或重新生成手工样板、工业纸样,最终在服装生产工艺课结束时获得最终成衣。也就是说,这个“大任务”是由不同课程下的一个个“小任务”组成的。整个教学模式下的各个课程,在时间上既是相互独立的,在内容上又是紧密相连、环环相扣、互相印证的。表面上看课程是分散了,实际上具有很大的综合性。同时课程相互关联、承接、递进,从而实现了知识的共同增长。在这种模式下,除原来课程的考核方式外,学生自行组织的静、动态展演也可作为一项考核方式来体现学生学习的效果,这样会激发学生的求知欲,在实物的展示中产生成就感,为后续的学习打下坚实的基础。在这种模式的实现下,每个同学在学习的过程中都可体会到做设计师的角色,更深一步领会企业生产过程,因此,服装CAD是融合设计师思想,使服装设计更加科学化、高速化的技术。更能够充分认识到学习服装CAD技术的重要性和实用性,以及在以后的工作中使用的价值,让学生感觉到能够学以致用,极大激发了学生的学,也激励了教师的教,是教与学的双赢的促进方式。 (二)改变传统授课方式原有教学模式下的教与学已不能真正带动学生学习的积极性,教师应针对服装CAD应用型特点做出调整。把原有的灌输型教学方法改为学生主动学习的方法,只需在课程开始时首先布置以上所述的“小任务”,各个“小任务”由于“大任务”的不同而有所区别,由学生分组共同完成;教师授课时可直接讲授工具的用法,然后由学生在完成“任务”的过程中学习和加深对具体工具的用法,期间对遇到难以解决的问题可互相讨论或直接由教师指导完成。由于是带有问题性的、任务性的学习,这种方法直接激发学生主动学习的兴趣,学生对于知识点的领悟,要比教师直接灌输讲授这种方法更有效。 (三)选择多软件学习,提高硬件配套设施利用率国内外服装CAD软件种类繁多,教学授课所使用的软件选择余地较大,在教学中不可能把所有的软件都放到课堂上进行学习,这是教学设备和教学计划所不允许的。应选择具有代表性的、在多数服装企业中应用广泛的软件,而且其功能、操作习惯符合我国服装行业习惯这样要求的2~3个软件,以一个为主,在正常教学中引入,另外两个为辅,以案例方式在软件新的功能上以及不同软件的区别上向学生介绍,可以通过课后作业的形式使学生深入学习,这样学生对市场上主流软件并不陌生,即使在就业后遇到没接触过的软件入手也不会感到困难。因为服装CAD软件在功能模块上的划分基本是一致的,不同的是各软件工具的使用方法及特点,深入了解和学习2~3个软件后,其它则正如我们所说的会触类旁通,并不困难。另外,在服装CAD的选择上要综合考虑服装行业以及服装CAD的未来发展趋势,所选择的服装CAD要代表实际生产中的新应用、新技术和新工艺,软件在教学的同时要与开发商保持同步升级和更新。软件的学习与应用离不开配套的硬件设施,正如前面的内容所提到的,学生带有任务性质的学习最终目的是通过服装CAD技术获得成衣,这一目标的实现离不开数字化仪、打印机、绘图仪等专业设备,可建设专业电脑机房,软硬件设施不分离,这样授课的同时可让学生直接输入或输出1:1纸样,进行修改,从理论转化为实践认识,是对学习过程和生产实践过程的更深层次的掌握。 二、结语 随着计算机信息时代的高效化和便利化,服装CAD技术成为服装专业大学生进行从业选择过程中的一项必不可少的技能。传统服装CAD教学已缺乏对学生创新意识的培养,对激发学生学习兴趣、求知欲的培养已出现弊端。服装CAD课程和专业课程在教学内容上有紧密的联系,新的教学模式中,理念是把服装CAD和服装专业教学结合,强调知识的融合与衔接,实现教学内容多位一体化,实际授课内容模拟企业实际生产及运作模式,软硬件配套设施紧密结合,学习中更注重由理论转化为实践的重要性,从而能提高学生的专业综合技能。这种教学模式中以提高学生的学习兴趣作为学习主导,能使学到的知识掌握得更好,更能主动挖掘知识点和探究学习中的重点难点。这不但解决了课本中的理论与实际相脱节情况,更能体现服装CAD课程重应用、重实践的理念。在以上教学模式发展及应用的基础上,我们将不断更新教学内容,不断探索教学的新模式、新方法,不断加强课程的建设,从而深化发展服装CAD的教学,切实推动服装CAD的应用。 作者:张瑶单位:沈阳师范大学 计算机论文范文:安全维护计算机论文 1计算机硬件安全维护的重要性 1.1有利于确保计算机正常运行计算机是一种高科技电子产品,其正常运行的条件对外部环境提出了较高的要求,如果计算机所处环境的湿度与温度不符合标准,那么就会导致计算机出现硬件故障,不利于计算机正常运行,也会影响计算机的使用寿命。因此加强计算机硬件安全维护,确保计算机外部环境符合条件,从而提高计算机运行的安全性。 1.2有利于资料的保存计算机软件作为计算机运行的一个平台,若想确保计算机正常运行,就必须将硬件和软件结合起来。但在计算机实际使用中,如果没有对计算机硬件进行必要的维护,那么会导致其出现死机、自启动等现象,可能会使计算机中的资料丢失,影响人们正常的生活与工作。所以对计算机硬件进行安全维护,有利于信息资料的保存,为人们的学习和工作带来便利。 1.3有利于保护计算机设备在计算机运行时,如果发生故障必然会导致各种硬件设备被烧毁,甚至是计算机报废,给人们的工作和学习带来严重的影响。那么平时对计算机硬件进行适当的维护,定期进行保养,从而对计算机及相关设备起到一定的保护工作,延长计算机使用寿命。 2计算机硬件故障的分析方法 2.1直接观察法直接观察法是通过“看”、“听”、“闻”、“摸”等去分析和判断计算机硬件故障。看主要是指电阻电容的引脚是否有短路或断路、板卡表面是否有烧焦现象、插座和插头接口是否有松动等;听是在计算机及设备运行中是否有非正常的声音;闻是闻主机、板卡是否有烧焦的气味;摸是指检查直插式器件的芯片和插座安装是否插牢,并用手触摸显示屏、CPU等硬件感受其温度,从而判断计算机是否安全运行。 2.2电路检测法电路检测法较多,比如电压法、电阻法以及电流法等,这些方式往往是采取对负载电流、直流、电源工作等的检查。 2.3短路、开路法在检查过程中,将部分电路进行短路或者开路,观察它们相对应的电压、电压及电阻值,根据这些数据进行故障的检测和判断。 2.4系统最小化检查法系统最小化检查法包括两种,一是软件的最小系统由主板、显卡、内存、硬盘、CPU、键盘、鼠标组成,二是硬件的最小系统包括CPU、主板和电源。最小系统法主要是对系统是否能正常启动进行判断。 3计算机硬件安全维护相关措施 3.1对主板的安全维护计算机主板上包含许多引脚、插口等,可以通过防止静电与形变进行安全维护。由于静电会影响电路,造成元器件的损坏,难以实现控制芯片组和协调电路,导致计算机无法正常运行。一旦主板变形也会给计算机正常运行造成严重的影响。因此必须加强对主板的安全维护,要把主板平稳细致的固定在机箱上。 3.2对CPU的安全维护CPU,称为中央处理器,是计算机的优秀,高压和高温都会对其性能产生重要的影响。目前市场上有专门的风扇对CPU进行散热,但如果运行的程度较大,风扇散热往往难以达到要求,持续的高温高压会影响CPU的使用寿命,甚至造成CPU的烧毁。因此,在平时使用和维护CPU时,应根据计算机的使用特点及对计算机功能的需求,增加一定的散热辅助装置,从而确保计算机正常使用。 3.3对内存的安全维护对计算机内存安全维护来讲,只需确保内存不超频即可。内存安全很少受到计算机所处外部环境的影响。目前内存满足CPU性能的发挥存在瓶颈,时常会出现超频的现象,这样会导致计算机黑屏。因此,在对内存进行维护时,必须确保内存不出现超频现象。 3.4对硬盘的安全维护目前我们所使用的硬盘多数是机械硬盘,内部结构复杂、精密,一旦发生较大的震动,那么磁头将会碰到盘片,造成硬盘上数据的丢失,对人们的工作和学习造成严重的影响。因此在移动主机或者硬盘时,必须小心谨慎,避免发生震动。 4总结 在平时使用计算机过程中,应注意对计算机硬件进行适当的维护,延长计算机的使用寿命。通过本文对计算机硬件安全维护的相关介绍,在日后对计算机进行使用中,必须规范自己的行为,定期对计算机硬件进行除尘等,避免因浮灰影响计算机正常运行,从而确保计算机及其设备安全、稳定性运行,促进我国各行各业健康发展。 作者:潘小艳单位:贵州职业技术学院 计算机论文范文:安全评价计算机论文 1计算机联网软件中存在的风险 1.1计算机设备安装带来的风险计算机设备的安装分为软件安装和硬件安装,计算机硬件一旦安装错误将会导致计算机无法运行,严重者可能导致整台计算机的损毁,所以计算机在安装过程中需要专业的技术型人才进行主机的连接,网络的连接,计算机外围设备的连接等操作,这些操作一旦出现失误,后果是将是无法挽回的。另外,计算机设备安装也存在强制安装、修改本地设置、收集用户信息和推送广告等恶意操作。这些恶意操作都会给计算机网络用户带来一定的风险甚至是危害。 1.2网络数据库带来的风险数据库,是数据的存储中心,网络上各种数据都被存放在数据库中,如果数据库产生数据隐患,将会造成严重的后果。在科学技术飞速发展的今天,信息量越来越大,需要存放的数据急剧增加,各种私密的信息和数据都保存在数据库中,数据库系统一旦出现安全漏洞和就会造成严重的后果,所以加强数据库系统的安全性和保密性至关重要。 1.3操作失误带来的风险实际操作包括简单操作和技术操作,技术操作要求操作人员有足够的专业知识,因此必须由专业技术人员来操作。比如,在进行计算机联网软件安全维护工作的时候,如果由非专业人员操作,操作中可能出现的网络技术安全问题,甚至造成重要文件丢失或数据源丢失,这些都会对计算机网络用户带来损失。 1.4联网软件安全标准随着互联网应用的日益广泛,各种具有兼容性的应用软件应用而生,这些软件的用户量大,在使用过程中占用大量网络资源。目前我国只有在《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》和《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》中规定了针对单位和个人的一些要求,但也只是在对软件强制安装和难以卸载,恶意收集用户信息,浏览器的劫持和广告弹出等违反用户知情权和选择权的一些恶意行为进行了说明。联网软件安全标准主要是从联网要求,运行要求,恶意行为防范和运行安全等方便做出规定的。因此对联网要求、运行要求、恶意行为防范、运行安全等各种机制的完善也有着非常重要的意义。 2计算机联网软件的制式安全评价分析 虽然计算机网络的使用已经实现了自动化,一体化操作,但计算机联网软件的制式安全分析仍然是必不可缺的。 2.1明确计算机联网软件的制式安全评价分析的目的在进行计算机联网软件制式安全评价之前,一定要明确计算机联网软件的制式安全评价分析的目的及其操作对象,只有先明确了计算机联网软件的制式安全评价分析的目的和操作对象,才能进一步制定相关的操作流程。对于个人来说,进行安全评价工作的主要任务就是使个人了解计算机网络的使用方式,以便更好的实现联网工作;对于企业来说,主要的工作目标就是使工作人员熟悉计算机的操作步骤,提高操作的熟练度,以保证公司计算机的正常使用和信息安全并增加公司的盈利。 2.2搜集安全评价的信息确定了计算机联网软件制式安全评价的目的以后,就要搜集安全评价所需的信息。只有全面的搜集相关的信息,才能为安全评价提供依据,才能进一步进行网络安全评价。 2.3选择安全评价的方法计算机联网软件的制式安全评价具有科学性,方法的选择是很重要的一个环节,选择不好方法,既浪费了时间、金钱和精力,又得不到正确的结果,合适的方法则能事半功倍。评价的方法有短期评价和长期评价两种方式,短期评价就是每隔一个时间段就对安全性能进行一次评价和风险评估,而长期评价是偏重于从整体上对安全性能进行评价。无论是短期评价还是长期评价,都可以达到基本的要求。 2.4实施评价工作确定了目标,搜集了足够多的信息之后,就需要开展评估操作了。安全评价是整个操作工作的主体部分,评估是一项针对性很强的工作,需要按部就班的完成各项操作,任何一个操作过程出现错误,都会给整个评价分析过程带来麻烦。 2.5总结评价结果完成计算机联网制式安全评价分析的各个操作步骤都之后,就需要总结评价的结果了。评价完了不代表全部工作就完成了,总结也是安全评价的一个部分,计算机联网软件制式安全评价的主体流程都完成之后,对评价的结果进行总结也是很重要的。在总结过程中可以发现前期工作中出现的问题,并得以处理。另外,将此次计算机联网软件的制式安全评价的评价分析结果存储起来,也会给以后的评价分析工作提供参考,减小日后评价分析工作的工作量,减少资金投入。 3计算机联网软件的制式安全评价分析的意义 3.1保障计算机系统的安全计算机联网软件的制式安全评价分析的主要目的就是保障计算机系统的安全,计算机系统的安全对于计算机的运行具有非常重要的意义,只有保证计算机系统的安全,才能保证计算机其他各项功能的实现。 3.2减少故障的发生安全评价能够发现故障的所在,并根据故障的严重程度给出相应的应对措施,根据所提供的措施对计算机进行维护,进而维护计算机的正常运行和各项功能的实现。 3.3方便用户的操作随着安全管理的自动化,用户操作起来也越来越方便,一旦出现问题,用户便可以用可行的操作步骤进行对问题的处理。计算机是一把双刃剑,方便我们的生活的同事,也出现了许多相应的问题,计算机网络使用和网络安全是重中之重,因此其中潜在的安全隐患也就更加值得我们关注,以防止出现任何不必要的麻烦和损失,而计算机联网软件的制式安全评价是一项十分必要的工作,计算机联网软件的制度安全评价研究就是在便利人们的联网安全以及联网安全意识,使人们能够更好的认识计算机联网软件,更好的让网络方便我们的生活。 作者:徐晓丹单位:辽宁机电职业技术学院 计算机论文范文:实验教学计算机论文 1高校计算机实验教学的现状分析 (1)高校对计算机实验教学的认识深度不够由于受到传统教学模式的影响,导致高校领导及老师对计算机实验教学的认识没有达到一定的深度,他们的教学思维还停留在"重理论、轻实践"的传统教学理念。正是因为这种比较浅陋的认识,导致高校计算机实验教学仍从属于理论教学。大部分老师只是将计算机实验教学作为理论教学的验证工具,没有体现出计算机实验教学的真正意义。而且有很大一部分高校都缺乏与理论教学相配套的硬件实验系统,也没有比较完善的考察办法,这样就不能更好地提高学生的实践能力。对计算机实验教学认识的不到位产生了非常严重的后果,所以需要给予高度的重视。 (2)高校计算机实验教学内容和方式存在问题目前,各高校的计算机实验教学存在着教学内容单一的问题,而且验证性实验比较多,缺少创新性实验。这使得学生在以后工作中不能更好的适应工作需求。这一方面是受限于高校的教学条件,特别是高校的硬件条件,当硬件条件不能满足实验教学的需求,实验教学中就只能利用现有的条件构建小系统、开展一些技术含量低的验证性实验,这对培养学生创新能力产生了巨大的影响;另一方面是受到教学内容的影响,由于实验教学没有得到高校的重视,所以在教学内容方面没有做出科学的改革,基本上还停留在传统单一的、缺乏创新的教学内容,教学内容缺少创新和改革不仅影响学生的学习兴趣和效果。另外,高校计算机实验教学方式对其产生的影响也是非常大的。到目前为止,还有很大一部分高校仍采用传统的讲授模式进行教学,老师将所谓的知识灌输给学生,这样的教学方式存在的问题非常明显。讲授剥夺了学生的提问和独立思考,对于老师讲授的知识对于有些学生来说已经掌握了,这不仅让他们失去了听讲的兴趣,而且还浪费了他们的学习时间和资源;这种教学方式的效率也是非常低的,不能更换地促使学生快速成长。 (3)高校计算机实验教学师资力量薄弱、教学设备和手段落后我国高校计算机实验教学还存在师资力量薄弱、教学设备和手段落后的问题。目前,有很大一部分高校的计算机实验教学人员的素质都不高,专业技能水平也都很平常,没有展现出从事计算机实验教学的优势。而且计算机实验教学的设备和手段也是比较落后的,在计算机实验教学中还采用比较传统的教学设备,这种教学环境下培养出高素质学生的可能性是非常小的。 2改善高校计算机教学的方法 (1)高校要转变对计算机实验教学的认识高校要想取得高校计算机实验教学质的飞越就必须先转变对计算机实验教学的认识,只有先转变对计算机实验教学的认识才能更加地重视计算机实验教学,当高校重视了计算机实验教学就可以对高校计算机实验教学做出相应的改革。而且只有深刻地认识高校计算机实验教学,才能明确从哪些方面进行改革。因此,高校转变对计算机实验教学的认识是改善高校计算机实验教学的重中之重。 (2)优化实验教学内容和教学方式在计算机实验教学中,要不断的优化、丰富实验教学内容和教学方式,这就要求相关单位构建新的计算机实验教学内容,要根据计算机实验内容的应用广泛性和实用性等特点增加新的实验内容,这样可以提高学生的学习兴趣。在教学方式方面也做出相应的改革,教学方式一定要根据学生的实际情况而制定,不能一味的按照固有的教学模式进行。比如说学生中思维活跃的学生比例较大时,就可以采取比较活跃的教学方式,尽可能地多给学生一些时间,让他们多讨论、多发问、多动手,这种教学方式才更适合他们;而对于那些思维比较缓慢的学生也要采用适合他们的方式,这样才有利于他们更快地成长。 (3)提供教师素质、完善教学手段在教学过程中,如果老师本身的数学水平就差,怎么能期望老师教出优秀的学生。目前,我国很多高校计算机教学老师的文化水平都不是很高、专业能力也很平常、教学经验也不丰富。所以在高校计算机实验教学方面要加强老师的自身素质。另外,在高校计算机实验教学过程中的教学手段和设备也相对落后,这对高校计算机实验教学质量的影响是很重大的。所以高校要不断地完善计算机教学手段,同时要加大对教学设备的资金投入,这样才能全方位的提升计算机实验教学质量。 3结语 总而言之,计算机实验教学在高校教学中占据重要的地位,但是很多高校并没有深刻的认识到这一点,所以我国高校计算机实验教学的现状并不是很乐观。要想解决和改善高校计算机实验教学的现状,就必须采取综合的改革措施,从转变高校认识开始到提供教学人员素质、更新教学设备。只有这样才能逐渐地提高高校计算机实验教学质量。 作者:季宏宇孙静单位:吉林工商学院信息工程学院空军大连通信士官学校基础部 计算机论文范文:会计信息工作计算机论文 一、计算机会计信息工作审计的具体步骤 (一)对企业内部控制的初步审计计算机会计信息系统比传统的手工会计信息系统复杂很多,其控制过程从对人的控制扩展到对计算机和人的控制。计算机的处理过程具有集中性、连续性,随着计算机的数据存储载体变化以及共享程度的提高,会计中财务账簿控制系统渐渐失去作用。这种情况下必须要做好对审计内部控制的加强。而企业内部控制的初步审计就是针对这种情况产生的。企业内部控制的初步审计就是审计人员初步熟悉电算化会计系统的业务流程以及企业内部控制的基本结构。从原始的数据凭证到最终的各种报表的输出,整个过程现在审计前有大致的了解。一般来说,审计人员可以与企业内部的有关人员座谈、查阅资料或者实地观察等来跟踪业务处理方法,从而了解企业审计单位信息的内部控制方式有哪些,从而有利于今后审计工作的顺利开展。 (二)对内部执行情况进行测试完成了企业内部控制的初步审计之后,接下来就是对内部执行情况进行测试。对于一个健全的计算机会计信息系统而言,即便具有健全的内部控制机制,在实际的业务处理过程中也不一定能够被有效执行,因而必须对其内部执行情况进行测试。检查这些必要的控制制度是否在执行或者由哪个工作人员执行以及使用哪种方法执行。通过了解以上执行情况,从而把握其系统的可靠性、完备性以及可依赖程度,最终做出综合评价。同时,审计人员应该采取相应的审查文档和有关的企业工作人员进行面对面的交流,从而更好的把握系统的流程,确定实际情况与规章制度的要求差距在哪里,并确定相应的解决方案。 (三)对内部控制情况进行评价通过对内部控制执行情况进行有效的测试之后,进而需要对内部控制情况做出详细的评价。评价过程遵循客观、公平、严格的准测。一般而言,主要从以下三个方面进行把握。第一,评价初步的审查结果,评价被审计的计算机会计信息系统中有哪些是比较满意的工作,哪些工作略显不足。第二,评价内部控制情况符合测试的案例,其具体的符合程度是多少。是否真正能够按照其要求发挥出应有的作用。第三,上述的两种情况,其可靠性有多强,是否能够真正的为计算机会计信息审计工作服务。 二、计算机会计信息工作审计的现状及改进措施 (一)当前企业计算机会计信息工作审计的现状当前我国多数企业计算机会计信息工作的审计有一定的不足之处。首先,数据的保密性和安全性较差。这主要体现在目前多数企业的计算机会计信息对各种分散的交易数据常常会收集起来,放置于计算机的中央存储器中进行存储。这种统一的存储方式加大了数据丢失和泄露的风险。有时候由于黑客攻击等计算机遭受病毒入侵,造成了数据的泄露或者损坏,缺乏相应的安全性保护机制。其次,对于计算机会计信息工作的监督和管理力度不大。虽然现在计算机会计信息工作有相应的规章制度,但是很多时候仅仅是一种形式,而不能够真正的按照规章制度来进行。这归根结底是因为对其监控和管理的力度不大造成。最后,当前我国会计从业人员的信息化素质普遍不高。我国的许多会计从业人员对于计算机的熟练程度不够,在进行操作时实际能力更差。有些企业的相关人员对于企业的财务管理系统没法充分的掌握和理解,一旦发生风险也不知如何控制,因而极大的增加了计算机会计信息工作的难度。 (二)改进措施针对以上这种情况,首先要做的是充分发挥审计功能,从而有效降低企业的内部控制风险。一般说来,现阶段使用的内部审计方式主要有对会计软件进行审计、对会计数据文件进行设计、对会计信息系统进行事前、事中和事后的设计等。其次,需要企业建立和完善计算机会计信息系统的操作规章制度。当前条件下,开展会计工作不能再如以前那种墨守陈规、没有变通的会计工作,而应当跟得上时代的步伐,努力适应新的经济形势,发展更加适用于企业本身的操作流程。与此同时,还需要从长远的发展看待会计工作的进行,将操作的规章作为具体的指导方针,从根本上认识和解决计算机会计信息工作审计,为会计工作的顺利开展做出一定的贡献。最后,努力提高会计从业人员的专业素养和综合素质。从严要求会计从业人员,要求其补充自身的会计知识和现代会计信息系统知识,熟练操作和使用计算机。只有真正加强了会计从业人员的专业素养和综合素质,才能真正提高其信息处理水平,才能够保证现代会计信息化系统的顺利进行。 三、结论 综上所述,计算机会计信息工作的审计对企业的发展有着重要作用。整个企业的发展前景和企业内部结构都与会计信息化有着紧密联系。因此,在进行计算机审计的时代,充分了解审计对计算机系统的要求,熟练掌握计算机审计方法,还需要对被审计单位的计算机信息系统有一定的了解,做好初步审计工作,从而能够更完整的获取被审计单位信息。总之,只有对计算机会计信息工作的审计做到了行之有效的控制,才能够将企业的经济效益和社会效益进一步提高,才能够促进和实现企业的可持续发展。 作者:何艳单位:河北省黄骅市审计局
生物力学论文:种植义齿下部结构生物力学探究论文 摘要摘要:种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿的远期成功率的主要因素之一。本文从种植材料、种植体形态、种植体表面结构、种植数量、种植体在颌骨内的排列和分布、受植区颌骨的形态结构等方面对种植义齿下部结构的生物力学特性作一综述。 自Branemarkr提出骨结合理论以来,种植义齿已成功地应用于临床,解决了以往传统义齿的固位、舒适等新问题,取得较好的修复效果。但临床上仍常出现种植体四周骨组织吸收、种值体断裂、松动、脱落等新问题[1,2。许多学者认为种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿远期成功率的主要因素之一。本文对种植义齿下部结构生物力学探究概况作一综述。 1种植材料对种植义齿生物力学的影响 Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大,而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法(finiteelementmethod,FEM)分析,也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看,不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下,对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较,结果表明种植体的弹性模量越高,种植体颈周骨内应力越小,而根端骨内应力越大;种植体弹性模量越低,种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。 目前,由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作,其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5,认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性,但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差,Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。 2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响 Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统(Branemark系统、Bud系统、IMZ系统)的不同形态的种植体,在不同的加载条件下,种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方,且越近种植体根尖部,骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布,去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力,而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下,增大种植体颈部直径,种植体四周皮质骨内应力大大降低,故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大,两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究,结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似,种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处,应力集中更明显,其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布,黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化,并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。 3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响 有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合,当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在,可在种植体骨界面形成机械的锁结功能,从而改变微界面应力的功能方式,使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在,使拉应力和剪应力转变为压应力;另一方面微孔增加了界面的接触面积,降低了平均应力水平,从而更有利于应力的合理分布。 近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率(7-8年)达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后,早期固位优于钛种植体,具有较高的界面结合强度,并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长,成功率下降,临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。 4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响 种植义齿由多个种植体支持时,应力分布情况由种植体的数量,种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多,每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时,力量可以较均匀地分散到各个种植体,且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时,力量不会均匀地分散到每个种植体,越靠近功能力点的种植体受力越大。 对于全口种植义齿,Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异,并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时,最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍,是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍,主要承受的是压应力,而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长,末端种植体所受的应力越大,故认为在种植义齿设计时,应尽量避免使用悬臂梁,如一定要使用悬臂梁时,种植体应尽量离散,且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。 Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布,结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置,以利于牙力通过种植体垂直传递,减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道,往往使种植体之间形成一定角度,Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;,以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明,种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小,种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度,导致游离臂和抗力臂比例增大。 5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响 从生物力学观点看,颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17,可以承受一定的压力,但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限,当颌骨受力水平高于其极限值时,就会产生微骨析,最后导致骨质吸收破坏。 Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大,一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区,其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下,种植体及其四周骨内的应力分布,结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同,最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚,种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时,最大拉应力位于种植体颈部,最大压应力位于种植体底部,当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时,可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时,可导致种植体骨界面的应力增高,从而导致种植体四周骨的微骨折。 生物力学论文:腰椎的生物力学构成以及腰椎易损性原因 成年人中的腰痛发生率约为80%,其中7%~11%转为慢性腰痛,腰痛是仅次于感冒的第二大疾病。腰痛持续t 3个月,一般认为即是慢性腰痛。中国传统的腰痛治疗办法包括卧床休息、按摩、牵引、理疗(中频电疗等)、正骨、简单的腰背肌力量训练(小燕飞、五点支撑),以及口服非甾体消炎药物(芬必得、扶他林等)、肌肉松弛剂,口服中成药(活血化瘀类药物),针灸等。 过去10年,欧美多个国家陆续发表了慢性腰痛治疗指南,其结论基于循证医学的证据,有一定的参考性,多数治疗指南认为运动训练、非甾体消炎药、生活方式指导、手法治疗等有一定疗效。在欧美国家,慢性腰痛的从业人员包括物理治疗师、全科医生、康复医生、骨科医生等,主要的治疗手段包括腰椎稳定性训练、手法正骨、有氧训练、药物治疗等,与中国的治疗手段有所差异,欧美国家更注重患者本人的积极参与和主动的运动训练。 近年来,各个流派的腰痛治疗技术传入我国(如悬吊运动训练技术等),经实际验证,确有疗效,逐渐在康复医学界推广并扩展至社区医疗体系。正常脊柱本身具有稳定性 Write等(1987)最先提出脊柱稳定性的概念,认为在生理条件下脊柱各结构能够维持其相互间的正常位置关系,不会引起脊髓或者脊神经根的压迫和损害,称为“临床稳定”,而当脊柱丧失这一功能时,叫作“临床不稳定”。影响脊柱稳定性的因素包括四大类:①结构性稳定器――椎体的形状与大小,关节面的形状、大小与方向;②动力性稳定器――韧带、纤维环、关节面软骨;③流体力学稳定器――髓核的膨胀度;④随意性稳定器――整体运动肌和局部稳定肌。 Panjabi于1992年提出了保持脊柱稳定性“三亚系模型”:被动亚系、主动亚系和神经控制亚系。 被动亚系主要由椎体、小关节突和关节囊、韧带等成分组成。 主动亚系由肌肉和肌腱组成。采用去除肌肉的实验证明,缺乏相应的肌肉的支持,腰椎可以在极其轻度的负载之下变得非常不稳定。 神经控制亚系主要接受来自被动亚系和主动亚系的反馈信息,判断用以维持脊柱稳定性的特异性需要,然后启动相关肌肉的活动,实现稳定性控制的作用。神经控制亚系能够预测即将发生的肢体运动,然后启动相关肌肉活动来保持肌肉稳定性,如在上肢运动发生之前多裂肌和腹横肌活动先行启动。而慢性腰痛患者这些肌肉的启动时间相对较晚,表现出明显的神经控制功能障碍。脊柱周围肌肉保持脊柱稳定 根据功能和解剖位置的不同,将脊柱周围肌肉区分为局部稳定肌和整体运动肌两类。在肌肉保持脊柱稳定的作用中,局部稳定肌起到主要作用,整体运动肌主要作为身体运动所需的动力的来源,负责做功,而在保持脊柱稳定性方面起到辅助作用。 整体运动肌 位于表层,在双关节或者多关节分布,如连接胸廓和骨盆,这些肌肉收缩通常可以产生较大的力量,通过向心收缩控制椎体的运动和产生功率。 局部稳定肌 通常起源于脊椎,它们的主要作用是控制脊柱的弯曲度和维持脊柱的机械稳定性,通常位于深部,在单关节或者单一节段分布,通过离心收缩控制椎体活动,具有静态保持能力。脊柱最重要的局部稳定肌为多裂肌,其他如腹横肌等也起到类似作用。 腰部多裂肌处在腰部肌肉中的最内侧,每块多裂肌由5个不同的肌束组成,每一束由一系列来自棘突和椎板的肌纤维束组成。椎板的肌纤维嵌入到下一个椎体的横突,第5腰椎的肌纤维嵌入到第1骶椎的背侧骶骨小孔上。 有一些多裂肌中最深的肌纤维依附在椎骨关节突的关节囊,可以保持关节囊的紧张度,避免关节软骨之间的撞击。多裂肌的作用包括提供脊柱的节段稳定、保持脊柱的自然生理前凸、控制小关节的运动、调整椎体间压力和负荷的分配,多裂肌是唯一一块主要起保护椎骨作用的肌肉。腰部多裂肌在低负荷功能性活动中(日常生活)一致性的激活可能反映了它在保持腰椎稳定性中的作用。 稳定肌群的功能障碍以肌肉萎缩、功能抑制为主;运动肌群的功能障碍则更多地表现为肌肉的过度紧张和短缩。稳定肌群和运动肌群的区别,见表1。为何腰椎容易损伤及发生退行性改变? 腰椎受力情况分析 日常生活中,腰椎承受较大压力,这些压力成为腰椎损伤和退行性改变的一个重要原因。腰前屈并抬起重物时,需要背部、臀部等肌群收缩以提供力量,可以把腰椎理解为支点,搬起的重物由于距离腰椎较远,其杠杆力臂较长,而背部和臀部肌群距离作为支点的腰椎较近,其杠杆力臂较短必须产生较大的力量来弥补自身力臂过短的缺陷,椎间盘内压的测定反映了这一压力变化的情况。 有研究报告,腰椎间盘的压力在平躺时候是150~250 N,直立位时是500~800N,挺直坐位时是700~1000N,当弯腰抬起10 kg的重物时候是1 900 N。另一个生物力学试验报告,在健康青年分别提起14 kg和29 kg的重物的时候,L4/5椎间盘的压力大约分别升高到4 000 N和5 500 N。在向前弯腰时,腰椎间盘内压增加(因为腰部的弯曲力矩加大)、髓核向后移动(相邻椎体后缘张开、前缘靠近)、后侧纤维环承受的应力急剧增加。向后伸展腰部时,力学表现相反。因此,部分纤维环撕裂的年轻患者在急性期恐惧弯腰、N绳肌代偿性紧张限制弯腰的动作。 腰椎关节突的面积较小 压力的改变很容易导致关节突关节面上所承受的压强的改变,因此,在姿势的改变中,腰椎关节突关节是很容易受到影响的。当腰椎前凸加大时,关节面间的压强增加。而且,前凸这一姿势使增加的压力主要集中于关节面的下缘,所以进一步导致非常高的应力集中。而当腰椎轻度前屈时,上关节突与下关节突的关节面比较平行,则两者之间的接触应力也比较小。部分中年患者腰椎关节突关节退变并出现关节炎时,患者在腰前凸增大的姿势(站立、腰后伸等)腰痛加重,在腰后凸的姿势(坐姿、蹲姿等)腰痛减轻。部分患者仰卧时腰痛加重,可能与患者仰卧时腰大肌紧张致腰前凸有关,患者在仰卧时屈髋屈膝(腰大肌放松)或侧卧并轻度屈髋,则腰痛可以减轻。 与中立位相比,中度屈曲时,腰椎管的横截面积增加12%,而后伸时降低15%。在后伸位椎管容积减少的原因有2个,一个是黄韧带向前膨隆,另一个是后伸位导致构成椎管侧壁的椎弓根更加靠近。 老年人黄韧带弹性下降在腰椎后伸时,黄韧带无法像年轻人那样弹性回缩,而是形成皱褶,当这些皱褶向前侵入椎管时,会进一步加重椎管的狭窄。腰椎管狭窄患者被迫采取坐位或蹲位,其目的在于使腰椎恢复至轻度屈曲的状态,从而增加腰椎管横截面积。很多腰椎管狭窄的患者可以骑自行车而不能长距离行走,就在于骑车时腰椎处于轻度屈曲的状态。 主动运动在腰椎稳定性中的重要作用 长时间卧床休息会导致腰部稳定肌群的萎缩,有研究表明,卧床48 h后腰部稳定肌群即开始萎缩,这提示较长时间的卧床对患者可能弊大于利;而另一方面,过度劳累会导致腰部结构劳损。在腰痛的治疗中,强调无痛下生活(避免超出身体生理上限的负荷)、无痛下运动(通过运动防止主动亚系和神经控制亚系的功能下降)。 学术信息 抗生素干扰婴儿肠道微生物组 在我们的肠道里,生活着许多微生物群落,它们在调控人体代谢和免疫防御功能上起着关键作用。这些微生物群落的集合被称为肠道微生物组。美国《科学转化医学》杂志6月15日发表的研究结果显示,使用抗生素会降低婴儿肠道微生物组的多样性和稳定性。 在世界大部分地区,对患病婴幼儿用抗生素治疗已成常规做法,美国孩子在2岁时平均有过3个疗程的抗生素治疗。 美国纽约大学等机构的研究人员用2年时间追踪观察了43名美国婴儿的肠道微生物组,收集了这些婴儿的排泄物样本及其母亲在分娩前后的排泄物样本。研究表明,母亲身体内外的微生物组可能通过母乳喂养和皮肤接触等方式,对婴儿肠道微生物组的发展施加影响。使用抗生素、剖宫产和主要喂食配方奶粉都会降低婴儿肠道微生物组的多样性。 在另一项研究中,美国马萨诸塞综合医院等机构的研究人员和芬兰同行采集了39名芬兰儿童3岁之前的排泄物样本。结果发现,抗生素治疗会导致婴儿期孩子的肠道微生物组稳定性下降,在治疗后,一些肠道微生物会暂时携有对抗生素耐药的基因。 先前的一些研究曾将肠道微生物组与肥胖症、糖尿病、哮喘和过敏联系在一起。因此,研究人员将继续追踪他们的研究对象,以了解肠道微生物组在受到上述干扰后会对健康出现哪些长期影响。 生物力学论文:定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架上兔软骨细胞生长增殖观察及新生组织生物力学检测 [摘要] 目的 探讨采用定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架复合软骨细胞体外构建生物力学性能更好的组织工程软骨。 方法 利用牛跟腱和猪软骨分别提取Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原并以超微量分光光度计测定其最大紫外吸收峰。利用快速冷冻自然真空冻干筛选成型法制备垂直定向微孔结构的Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架,同时采用普通冷冻干燥法制备非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架。将兔软骨细胞分别接种在两组支架上,体外静态培养3 d后扫描电子显微镜下观察软骨细胞生长情况,MTT法测量两组支架体外静态培养14 d内细胞生长情况,通过测量第7天和第14天杨氏模量和抗拉强度检测两种新生组织工程软骨的生物力学性能。 结果 扫描电镜观察在两组支架上体外培养3 d后的软骨细胞生长情况良好;定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架上种子细胞在5~11 d内增殖速度高于非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架,两者差异有统计学意义(P 0.05);定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架的压缩弹性模量和抗拉强度高于非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架,差异有统计学意义(P 0.05)。 结论 定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架能够在特定时间段内促进细胞增殖,与软骨细胞体外静态培养后能够成功生成具有定向纤维结构、生物力学性能更好的组织工程软骨,是有良好应用前景的组织工程软骨支架材料。 [关键词] Ⅰ/Ⅱ型复合胶原膜;定向支架;软骨细胞;软骨组织工程;生物力学 临床常见的关节软骨缺损很难自愈,传统治疗方法不能实现透明软骨修复[1]。组织工程软骨植入是治疗关节软骨缺损效果较为确切且安全性好的治疗方法[2]。Stark等[3]通过研究证明了软骨细胞在胶原膜上能够生存且进一步增殖。液态下的胶原蛋白形成一种胶状溶液,其作用可刺激细胞分裂,同时胶原蛋白的一部分降解产物可被细胞利用合成新的细胞外基质[4]。Yates等[5]的研究中使用Ⅰ型胶原海绵支架搭载牛软骨细胞,共培养后观察软骨细胞可以正常增殖并维持其表型稳定。基于Ⅱ型胶原蛋白具有促进去分化软骨细胞再分化与活化的能力[6],Ⅱ型胶原在组织工程软骨中越来越受重视。 关节软骨细胞外基质的胶原成分中Ⅱ型胶原蛋白含量为90%~95%[7]。正常人体关节软骨分为浅表层、移行层、柱状层和钙化层四层。钙化层是软骨与软骨下骨的过渡层,起着隔离软骨和软骨下骨的作用,同时将二者牢固地整合在一起,软骨营养主要来源于关节腔滑液,而关节液中的氧浓度明显低于软骨下松质骨的氧供浓度,软骨细胞适应低氧环境,低氧条件下有利于软骨细胞的分化、增殖,如果血液一旦侵入关节腔内,其中一些成分会因触发炎性反应而导致新生软骨细胞凋亡或坏死[17]。Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架的结构设计是与正常关节软骨的分层结构及软骨细胞顺胶原纤维方向呈柱状排列相对应,同时也有利于提高再生软骨组织的生物力学性能[8]。有学者曾采用温度梯度热诱导相分离(temperature gradient-guided thermal-induced phase separation,TIPS)技术成功制备了软骨细胞基质来源的定向结构支架[9],此种方式较为繁琐,仪器设备要求较高,且其支架构成材料为单一Ⅱ型胶原,不能兼顾Ⅰ、Ⅱ型胶原在软骨细胞生长中的作用[10]。笔者在Ⅱ型胶原支架的制备中发现胶原在凝胶状态转置于超低温冰箱迅速冷冻后部分纤维结构可呈定向排列,经过真空冻干后可筛选接切出定向结构较为均匀的定向支架,再经过化学交联并与Ⅰ型胶原复合后可以制成具有纵向排列纤维结构的胶原支架。尚未见使用快速冷冻真空冻干法制备定向结构Ⅰ/Ⅱ型复合胶原支架并与软骨细胞共培养体外构建定向结构组织工程软骨的报道。 1 材料与方法 1.1 材料 牛跟腱及关节软骨:北京市屠宰场购买的新鲜牛跟腱及猪膝关节关节软骨。 1.2 主要试剂及仪器 主要试剂:碳化二亚胺(EDC)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);乙烷磺酸(MES)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);氯化钠(NaCl)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);胃蛋白酶(美国Sigma);Ⅱ型胶原酶(美国Sigma);盐酸胍(国药集团化学试剂有限公司);氢氧化钠(NaOH)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);超纯水(武警总医院医学实验中心提供);DMEM高糖培养基(Invitrogen,美国);胎牛血清(HyClon-e,美国)。 主要仪器:系统冷冻干燥机(中国四环LGJ-10C);磁力加热搅拌器(中国国华78-1);电子天平(美国Denver TB-2002/203);台式低温高速离心机(美国贝克曼);倒置荧光显微镜(日本奥林帕斯IX-71);超微量分光光度计(美国Alphaspecul);酸碱测定仪(美国贝克曼);立式恒温振荡器(美国精骐);Milliproe超纯水机制造系统(英国ELAGA CENTRA-200);可调高速匀浆机(中国FS-1型);低速冷冻离心机(中国长沙湘智DL-5);-80℃低温冰箱(日本SANYO-530L);扫描电子显微镜(scanning electronic microscope,SEM,Hitachi,日本);生物材料力学测试机(Shimadzu,日本)。 1.3 方法 1.3.1 定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架制备及性能检测 1.3.1.1 Ⅰ型胶原蛋白的提取 以新鲜牛跟腱为原料,采用乙醇脱脂-乙酸溶胀-胃蛋白酶消化-盐析-透析-真空冷冻干燥法提取Ⅰ型胶原蛋白,并用超微量分光光度计在220~800 nm波长范围内,进行紫外吸收峰扫描,测定样品最大紫外吸收峰的波长。 1.3.1.2 Ⅱ型胶原蛋白的提取 将猪膝关节股骨髁软骨以手术刀小心剃下,混入少量75%酒精后置于匀浆机打碎,采用乙醇浸泡脱脂-盐酸胍去糖蛋白-胃蛋白酶消化-盐析-透析-真空冷冻干燥提取Ⅱ型胶原蛋白[11],并用超微量分光光度计进行紫外吸收峰扫描,测定样品最大紫外吸收峰的波长。 1.3.1.3 定向与非定向结构Ⅱ型胶原支架制备 Wu等[12]研究证明了单向冻干法制备定向多空明胶支架的可行性。笔者将制备好的Ⅱ型胶原二次溶胀制成凝胶状,浓度为150 mg/mL,常温下小烧杯中磁力搅拌器搅拌6 h,将凝胶状Ⅱ型胶原转置入培养皿中。胶原凝胶置于未预冷的真空冻干机中,打开真空抽干机,可见大量气泡逐渐膨胀破裂,待胶原凝胶膨胀至将要溢出器皿时关闭真空抽干机并放气,重复此操作3~5次可见胶原凝胶中气泡消失。将除完气泡的凝胶置于-80℃超低温冰箱快速冷冻24 h,去除冷冻后的胶原凝胶快速置于提前遇冷至-35℃真空冻干机中真空冷冻抽干24 h。观察冻干后的胶原支架有部分区域呈均匀定向排列,以眼科剪剪取直径5 mm、厚度3 mm具有垂直定向结构的Ⅱ型胶原支架。同时采用传统的真空冻干法制备非定向Ⅱ型胶原支架。 1.3.1.4 制备Ⅰ/Ⅱ复合胶原膜 将制备好的Ⅰ型胶原二次溶胀,配制浓度为200 mg/mL的Ⅰ型胶原凝胶,均匀铺在直径5 cm培养皿中,超净工作台中风干。将直径5 mm、厚度3 mm的定向结构Ⅱ型胶原支架铺于风干后的Ⅰ型胶原膜上。非定向Ⅱ型胶原海绵采取同样方法切割并铺于风干后的Ⅰ型胶原膜上,倒入配制好的碳二亚胺交联剂(含0.05 mol/L MES、0.033 mol/L EDC和0.02 mol/L NHS,95%的乙醇溶液)并置入立式恒温振荡器室温下交联24 h后,配制交联剂再次交联24 h,超纯水反复冲洗5次。普通光学显微镜及SEM观察定向支架及非定向支架的微观结构特点。 1.3.2 构建新生组织工程软骨及相关检测 采用3周龄新西兰大白兔膝关节软骨为材料,经Ⅱ型胶原酶消化法提取关节软骨细胞[13],体外扩增培养至第2代,移液器吸取细胞悬液分别接种两组支架,细胞接种数量控制在10.0×105个/块。培养3 d后利用SEM观察软骨细胞在定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架和非定向支架上的形态及分布特点,采用MTT方法检测细胞在两组支架上的增殖情况。在共培养第7天和第14天利用生物材料力学测试机分别测定两组新生组织工程软骨的杨氏模量(0.05 N,速率0.01 mm/s,行程:初始高度的4%,松弛相:2000 s)和抗拉强度(5 mm/min拉伸),检测两组新生组织的生物力学性能。 1.4 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件,若数据符合正态分布以均数±标准差(x±s)表示。采用独立样本t检验(independent-tests)比较MTT法检测的细胞在两组支架上增殖情况,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)比较两组新生组织工程软骨生物力学性能,以P 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 胶原紫外吸收峰及大体和显微镜观察支架结构 经过超微量分光光度计(Picdrop Application系统软件)测定Ⅰ型胶原蛋白的紫外光吸收值在226.5 nm左右形成一个波峰(图1a);Ⅱ型胶原凝胶在233.8 nm左右形成一个较高的波峰(图1b),这符合Ⅱ型胶原最大吸收峰特征[14]。支架大体结构及显微镜观察示Ⅰ/Ⅱ型双层复合胶原膜结构中,底层为高度致密、光滑、均匀的Ⅰ型胶原膜;顶层为相对低密度Ⅱ型胶原膜层,表面呈白色、粗糙、海绵样结构,镜下孔径致密,分布较均匀,为软骨细胞提供良好的生长环境;Ⅰ、Ⅱ型双层胶原膜之间经过化学交联,使它们结合紧密,坚固牢靠无空隙。交联后的定向结构支架显微镜下可见胶原纤维平行排列,非定向胶原支架纤维镜下可见胶原纤维无序排列(图2~3)。 2.2 扫描电镜观察定向与非定向双层支架微观结构 对定向支架横切面的SEM观察发现,横切面胶原纤维排列虽然缺少一定规律,但可见管状空道,孔道间有空隙相互贯通(图4a,封三)。纵切面观察可见上方纵向规律排列的Ⅱ型胶原纤维及与之密切交联、密度较大的Ⅰ型胶原底面(图4b,封三)。非定向支架SEM观察其横向和纵向切面胶原纤维排列无显著差异,纤维排列呈均匀多孔状结构,排列无序相互间有微孔贯通(图5a、b)。 2.3 扫描电镜观察软骨细胞在两组双层支架上的生长情况 将兔软骨细胞植入两组胶原支架后共培养3 d,SEM观察两组支架上均能发现正常生长的软骨细胞,软骨细胞黏附于定向支架内平行排列微观孔道的孔壁上,细胞分布具有一定的规律性和方向性(图4c,封三),可见细胞伸出伪足,生长状况良好(图4d,封三);非定向软骨支架中的软骨细胞分布较为随机和均匀,无明显的方向性(图5c),生长状况良好(图5d)。 2.4 MTT法检测软骨细胞不同时间段在两组双层胶原支架上的增殖情况 第1~4天时定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架与非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架上细胞数量差异无统计学意义(P 0.05);第5~11天定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架中细胞数量大于非定向支架组,差异有统计学意义(P 0.05);第12~15天两组支架细胞数量再次趋于一致,差异无统计学意义(P 0.05)(图6)。 2.5 生物力学检测 培养第7天,定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架与非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架压缩弹性模量分别为(0.21±0.04)、(0.11±0.03)MPa,差异有统计学意义(P 0.05);抗拉强度分别为(0.88±0.05)、(0.53±0.04)MPa,差异有统计学意义(P 0.05)。培养第14天,定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架压缩弹性模量为(0.33±0.09)MPa,非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架压缩弹性模量为(0.20 ±0.06)MPa,差异有统计学意义(P 0.05);抗拉强度分别为(1.01±0.08)、(0.63±0.07)MPa,差异有统计学意义(P 0.05)。但两组均明显低于正常关节软骨的压缩弹性模量[(0.69±0.09)MPa]、抗拉强度[(5.20±0.72)MPa],差异有统计学意义(P 0.05)(图7~8)。 3 讨论 当前国内临床医生在治疗关节软骨缺损时采取的主要方法有骨髓刺激技术,如软骨下钻孔术、微骨折手术等,而这些技术新生软骨大多为纤维样软骨,另一种常用的手术为马赛克技术,该技术取自体非负重区软骨作为移植供体,对于患者本身可能造成二次损伤[15]。近年蓬勃发展的基质诱导的自体软骨细胞移植(MACI)技术已应用于临床且被证明是一种临床效果显著、再生软骨以透明软骨为主的软骨缺损理想治疗方法[16]。但是当前国内用于构建组织工程软骨的细胞支架材料各不相同且多为单一类型支架,实验研究中若没有类似软骨基底层的隔离,来源于软骨下骨的血液会侵入关节腔内,其中一些成分不仅会对软骨缺损修复研究产生干扰,更严重地会触发炎性反应而导致新生软骨细胞凋亡或坏死。这也就要求我们在制备软骨细胞支架时要模拟正常关节的骨软骨分层结构,才能更好地促进关节骨软骨缺损的修复[17],其在临床中对人体关节软骨缺损的治疗作用尚待进一步试验证实。胶原纤维和软骨细胞整体上具有柱状排列的趋势并垂直于关节表面,这种高度方向性的排列方式对于正常关节软骨机械力学性能的维持尤为重要[18]。 Ⅰ/Ⅱ型双层复合胶原膜结构中,底层为高度致密、光滑、均匀的Ⅰ型胶原膜,镜下孔径微小;顶层为高浓度Ⅱ型胶原膜层,表面呈白色、粗糙、海绵样结构,镜下孔径致密,分布较均匀,为软骨细胞提供良好的生长环境;Ⅰ、Ⅱ型双层胶原膜之间经过化学交联,使它们结合紧密,坚固牢靠无空隙[19]。在培养第5~11天细胞增殖量定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架明显多于非定向支架,原因可能为培养初期软骨细胞沿着定向支架中纵向排列的微观孔道向支架内部快速迁移,同时代谢产物交换和营养物质输送得到了促进,因而导致细胞增殖速度明显提高[20]。随着支架上种子细胞的数量及软骨细胞不断分泌的基质成分持续增多,可能部分堵塞定向微管孔壁上相互贯通的孔隙,抵消了定向支架所具有的优势,导致两组支架上的细胞数量最终趋于一致。通过压缩弹性模量检测和抗拉强度检测说明定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架的机械力学性能高于传统非定向支架,原因可能是定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架所具有的垂直平行排列微管结构提高了组织工程软骨力学性能,在一定时间段内促进了软骨细胞的增殖和自分泌,这也可能有助于提高组织工程软骨的力学性能。虽然笔者在实验中未检测比较定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架与传统的定向结构支架间生物力学性能间的差别,但传统的定向结构微观通道软骨支架多为单纯Ⅱ型胶原,而本研究在此基础上于Ⅱ型胶原底部增加了较为致密且生物力学性能更强的Ⅰ型胶原,这也就大大增强了复合胶原膜的生物力学性能,而其增强程度有待于进一步研究。 生物力学论文:浅谈运动生物力学在体育技术动作教学中的作用 摘 要 运动生物力学作为一门实践性极强的应用学科,以其对运动技术动作简明而严密的力学分析,在体育教学中已受到众多体育教师的重视和应用。如一把打开体育科学的金钥匙,运动生物力学是我们进行体育科研的重要科学手段和方法,也是我国体育科技创新步入新世纪的通行证。它把体育运动中各项动作技术赋予生物学和力学的观点和方法,使复杂的体育动技术奠基于最基本的生物学和力学的规律之上,并以数学、生物学及运动技术原理的形式加定量描述,使体育运动技术由定性分析上升至定量的说明。 关键词 运动生物力学 技术动作 教学 作用 一、运动生物力学的定义: 运动生物力学的定义(国内)是运动生物力学是一门新兴学科,现在比较通用的定义是“运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学”。国外对这门学科的定义也大相径庭究,有些国家把运动生物力学认为是人体内部运动器系运动和外部人体整体运动的力学特性,尽管运动生物力学在国内外还没有形成统一的定义,但是运动生物力学的作用和研究意义已被各个国家所重视。 二、在技术教学中的重要地位 在体育运动中任何一项身体练习都由一定的动作及动作体系构成,而完成每个动作及整套动作都存在着最合理的运动技术。合理的运动技术以运动生物力学理论为依据,并富含运动生物力学原理。而运动生物力学又以其分析科学性,结构合理性为体育技术教学提供理论和方法上的指导,它可以通过对形形色色体育动作差别原因的分析,探讨出获得良好技术的各种力学条件,从而使学生更完善地认识、学习和掌握合理的运动技术动作。 三、对技术教学的积极影响 在技术教学中,及时而有针对性地向学生传授运动生物力学原理,往往能引起学生对学习和掌握运动技术的兴趣,并使复杂的技术简单化,从而有利于学生及时纠正自己的错误动作,并防止由于错误动作而带来的运动损伤。 (一)提高学习运动技术的兴趣 随着新科技、新技术的不断地推动着体育科学技术的发展,新的运动技术取代旧的运动技术,或高级运动技术取代低级运动技术,已成为当今社会的总体趋势。新的运动技术比旧的运动技术更科学、更合理、更实效,并且更符合人体特点。因此,新技术总能吸引更多的人去研究和学习。在体育技术教学中,如何引起学生对新技术的兴趣是学习的第一动力。比如,我们所说的站立式起跑和蹲踞式起跑,相对以往而言站立式起跑比蹲踞式起跑要舒适,运动员一般都采用站立式起跑。随着科学的发展,运动生物力学这门学科逐渐进入了人们的视角,从生物力学的角度来剖析站立式起跑和蹲踞式起跑的区别,蹲踞式起跑更有利于起跑,对于短距离的起跑和起跑后的加速跑这两个阶段从实效性和经济性这两个角度而言作用最大,同时也为短距离途中跑和冲刺跑奠定了一定的能源物质基础,当今在全国乃至世界在短距离运动项目中全部必须采用蹲踞式起跑。如此,学生就会对蹲踞式起跑产生浓厚的兴趣,大有跃跃欲试的欲望,从而在技术教学中就会主动、积极地参与并思考、体会技术细节,进而缩短掌握技术动作的时数,有利于提高技术教学效果。 (二)使复杂的技术问题简单化 相对于以往的体育教学中,当体育教师对某一项较为复杂的技术过程讲解时,学生常会因为技术动作太复杂而影响学习,但如果教师能用适当的力学知识加以分析和运动生物力学的研究方法往往能使学生“顿悟”,从而激发学生的学习积极性。如:足球的香蕉球是一项较复杂的技术动作,且香蕉球形成的力学原因也极为复杂,但根据球在空中的运行轨迹的力学现象,我们只要在踢球过程中,保证击球点的用力通过球心,且不在一条直线上,就为香蕉球的产生创造了条件。因此我们可以运用运动生物力学中常用的研究方法去解决这个问题,利用高速摄影、电视、录像和数据的分析,把学生、运动员的运动技术进行摄影、录像、高速摄影,然后回放给学生,学生可以从动作回放和慢放中知道动作的运动轨迹,和香蕉球击球点的位置。因此,对复杂的技术动作稍加力学分析,和采用先进的设备便可使复杂问题简单化,便于学生理解并提高教学效果。 (三)减少损伤以利掌握合理技术 在体育运动竞赛中任何运动项目都会给人体带来一定的运动损伤,合理有效的运动技术虽然也会给人体带来损伤,但是他能有效的把运动损伤控制在极低的范围内,合理的运动技术首先应符合人体结构特征,同时应符合力学的最佳化。如:在掷标枪时,有的学生会出现屈肘或肘低于肩的错误动作,从而给肘关节造成扭转负荷,超出关节周围肌肉群的承受阈,进而使肘关节内侧肌肉等软组织损伤。因此,教学前,教师应对所教的技术动作进行严格的规定,并对所教的运动技术进行合理的力学分析,使学生能够了解其运动轨迹和动作结构的构成,从而减小其运动对身体的损伤。 运动生物力学作为体育运动中日益发展起来的朝阳学科。此外它还具有改进技术提高成绩和减少损失的作用,可以说运动生物力学对我们体育界是一种助推器,他将推动体育中的各项运动朝着蓬勃向前的发展。 生物力学论文:乘员下肢生物力学模型与KTH正面碰撞损伤分析 摘 要:为了研究汽车正面碰撞事故中乘员膝关节-大腿-髋关节(Knee-Thigh-Hip,KTH)部位的损伤机理,基于成人下肢CT影像数据建立了乘员下肢生物力学有限元模型,包括骨盆、股骨、髌骨、小腿骨、髋关节、膝关节以及皮肤、肌肉等重要解剖学结构。根据Haut、Kerrigan以及Rupp等的生物力学试验,针对该模型进行了全面的有效性验证,表明其能够准确模拟正面碰撞事故中乘员KTH的生物力学响应与损伤。同时,仿真分析了正面碰撞条件下碰撞面与乘员KTH相对碰撞角度对KTH损伤的影响。结果表明,KTH损伤风险和撞击面法线与乘员股骨轴线在水平面和矢状面上的投影角紧密相关,其损伤风险随水平面投影角绝对值的增大而降低,水平面投影角为0°时损伤风险最大;而当矢状面投影角为-10°时,乘员KTH损伤风险较高。 关键词:汽车安全;乘员下肢;有限元模型;生物力学;损伤机理 汽车正面碰撞事故中,下肢是乘员最容易受到伤害的部位之一。据统计,当乘员系上安全带以及汽车配有安全气囊时,下肢损伤所占比例约为头部损伤的两倍,而下肢损伤中55%的AIS2+损伤为KTH部位的损伤[1]。正面碰撞事故中KTH部位的损伤类型主要包括髌骨骨折、股骨骨折(包括股骨髁部、头颈部和骨干骨折)以及髋关节损伤等,尽管不会直接危及生命,但致残率高,且康复期长,给伤者和社会带来沉重的负担。因此,乘员KTH部位损伤研究是汽车乘员保护领域的重要课题。 鉴于乘员KTH部位损伤的多发性和严重性,相关学者对正面碰撞事故中乘员KTH部位的损伤机理和耐受极限等进行了大量的生物力学试验研究。Powell[2-3]、Melvin[4]和Viano[5-6]等通过膝部撞击试验研究了KTH部位的损伤阈值,美国联邦机动车安全标准FMVSS 208法规以此为依据,将股骨轴向压缩力(10 kN)作为乘员下肢的损伤评价标准。而Rupp等[7]通过19组KTH部位正面碰撞试验得知:乘员骨盆的耐受极限远低于股骨,其损伤阈值仅为5.70(±1.38)kN。因此,正面碰撞事故中乘员KTH部位的损伤机理和耐受极限存在较大争议,目前尚无定论。 为研究交通事故中乘员KTH部位的损伤机理,建立了一个高仿真度的中国乘员下肢生物力学有限元模型,着重对其KTH部位的有效性进行了验证,并通过计算机仿真模拟,研究了正面碰撞事故中汽车乘员舱前端碰撞面与KTH部位的相对位置关系对乘员KTH部位损伤程度的影响,为汽车安全性设计提供参考。 1 乘员下肢模型的建立 根据国标GB 10000中50百分位中国成年男性的身体尺寸标准(身高1 678 mm,体重59 kg),选定一位30岁,身高1 680 mm,体重约60 kg的中国成年男性志愿者进行下肢螺旋CT扫描,获得人体下肢的医学影像数据,并重建下肢骨骼的三维几何模型。在此基础上,利用ANSYS ICEM CFD软件及其独特的Block-Controlled网格划分法建立下肢骨骼的有限元模型。由于肌肉、韧带等下肢软组织难以从CT影像中提取,本文通过研究其解剖学结构确定下肢各软组织的形态特征,在下肢骨骼模型的基础上利用HyperMesh有限元前处理软件构建下肢软组织的有限元模型。 建立的中国乘员下肢生物力学有限元模型如图1所示。该模型具有完整的下肢解剖学结构,包括下肢骨骼、关节以及皮肤、肌肉等软组织。 下肢骨骼模型包括骨盆、股骨、髌骨以及小腿骨等,均采用六面体单元划分,区分了皮质骨和松质骨。皮质骨除长骨骨骺区域采用一层实体单元模拟外,其余部位如长骨骨干、髌骨等均采用两层单元划分,以获得较好的计算精度和效率,且皮质骨模型厚度按照CT影像中皮质骨的真实厚度连续变化,最大程度再现下肢骨骼的解剖学特征。 关节模型则包括下肢两个重要关节――膝关节和髋关节。在交通事故中,乘员膝关节往往首先与汽车乘员舱前部发生碰撞,首当其冲。膝关节软组织模型包括韧带、关节囊、半月板以及关节软骨等,其中膝关节韧带主要包括内侧副韧带(Medial Collateral Ligament,MCL)、外侧副韧带(lateral collateral ligment,LCL)、前交叉韧带(Anterior cruciate Ligament,ACL)、后交叉韧带(Premature Capacity Lose,PCL)以及髌韧带。除关节囊采用壳单元外,膝关节其余软组织均采用实体单元模拟。髋关节模型由髋臼和股骨头构成,髋臼内覆有一层软骨实体单元,关节周围由壳单元韧带模型进行加固。关节软骨和韧带模型的厚度参考文献中相关解剖学数据设定[8-9]。各关节面之间定义为自动面-面接触(Automatic_Surface_to_Surface),关节软组织间为单面接触(Automatic_Single _Surface)。 肌肉与皮肤能够吸收碰撞能量,改变骨骼的受力分布情况,具有一定的缓冲作用。肌肉采用六面体单元模拟,与长骨模型共节点连接,并在表面附上一层壳单元模拟皮肤,厚度定义为1 mm。 乘员下肢有限元模型共包括177 101个单元,197 949个节点,最小单元尺寸0.7 mm,最小雅克比0.5,满足计算要求。骨骼采用弹塑性材料模拟,肌肉、韧带等采用粘弹性材料模拟,其它软组织则定义为线弹性材料。骨骼和韧带均定义了失效,以模拟骨折和韧带撕裂。乘员下肢模型的材料参数参考相关文献获得,并进行了一定的修正,见表1[10-11]。 2 KTH模型的验证 乘员KTH部位主要包括膝关节、大腿和髋关节三大部分,而大腿AIS2+损伤多为股骨骨折,因此模型验证的对象分别为膝关节、股骨和髋关节。本文通过模拟Haut等[12]的独立膝关节冲击试验和Kerrigan等[13]的股骨动态三点弯曲试验分别针对乘员膝关节模型和股骨模型进行了验证,并参考Rupp等[7]的冲击试验,综合验证了膝关节-大腿模型的有效性。骨盆模型来自于本研究团队成果[14],髋关节模型验证过程在此不再赘述。 2.1 独立膝关节冲击验证 为了研究乘员膝关节的耐受极限,Haut等对独立的膝关节进行了轴向撞击试验。试验中将大腿从距膝关节约15 mm处截断并刚性固定股骨截面,并用绳索系住股四头肌腱使膝关节呈90°弯曲。质量约为4.5 kg的刚性圆柱撞锤在两根导轨的引导下加速到3.4 m/s轴向撞击膝关节部位,并记录载荷-时间历程。本文通过模拟Haut等的试验,对乘员KTH模型中的膝关节模型进行了动态冲击验证,仿真参考试验设置,如图2所示。 独立膝关节冲击验证仿真与试验结果对比如图3所示。Haut等的试验中,60岁以下年龄段尸体样本膝关节的平均骨折极限为6.7±1.7 kN,仿真过程中出现的碰撞力峰值为5.4 kN,位于试验结果区间,且载荷上升趋势与试验曲线相吻合。60岁以下年龄段的10组试验中,共有9组试验出现骨折,其中7处骨折发生在髌骨部位。仿真过程中髌骨模型最大应力达到105 MPa,髌骨下端发生单元失效,如图4所示,与试验骨折部位相对应。因此,本文建立的乘员膝关节生物力学模型能够准确模拟乘员膝关节的损伤。 2.2 股骨动态三点弯曲验证 股骨模型参考Kerrigan等的股骨动态三点弯曲试验进行验证,如图5所示。试验中将股骨两端塞入下方带有弧形金属板的金属方盒内,以提供一个简单的支撑条件,并保持股骨姿态与其在人体中的姿态一致。试验中金属盒采用聚氨酯泡沫填充塞实,仿真时通过定义长骨两端与金属盒的刚性连接(Constrained_Extra_Nodes_Set)来模拟。前端为弧形的刚性冲击器以1.2 m/s的恒定速度从L-M方向加载于股骨中部直至骨折。 在动态三点弯曲加载条件下,股骨中部弯矩-位移曲线仿真与试验对比如图6所示。股骨模型中部承受的弯矩随加载处位移的增加而增加,直至发生骨折,耐受极限为417 N・m,与Kerrigan等的试验结果412±102 N・m相接近。仿真曲线位于试验曲线范围内,因此股骨模型能较好地反映股骨的动态生物力学响应。 2.3 乘员膝部冲击验证 为了研究轴向冲击条件下乘员KTH部位的耐受限度,Rupp等对不含骨盆和大腿肌肉的下肢进行了膝部轴向冲击试验,如图7所示。膝关节呈90°弯曲,股骨头顶部由固定刚性杯状装置支撑,刚性冲击块在气动装置的加速下轴向加载于乘员膝部位置,加载速率约为300 N/ms。为使冲击块稳定地传递冲击载荷,冲击块前端接触面按膝部形状塑造。仿真参考试验设置,如图8所示。 仿真输出冲击块接触力-时间历程曲线,并与试验结果对比,如图9所示。仿真曲线与试验曲线能较好地吻合,试验中股骨骨折的耐受极限为7.59±1.58 kN,而模型仿真得到的耐受极限为7.03 kN,位于试验结果区间内。 图10为膝部轴向冲击载荷下仿真与试验骨折部位对比。在Rupp等的冲击试验中,股骨均于股骨颈处发生骨折,如图10d所示。仿真模拟过程中,下肢模型最大应力均出现在股骨颈部。且颈部应力随时间逐渐增大。当仿真进行到20 ms时,股骨颈部应力达到最大值121 MPa,23 ms时股骨颈部单元失效发生骨折,如图10c所示,与试验骨折部位相同,因此模型生物仿真度较好。 3 正面碰撞乘员KTH部位的损伤分析 汽车乘员舱前端碰撞面设计角度,以及乘员坐姿的差异会导致乘员舱碰撞面与乘员KTH部位的相对位置关系有所不同。本文在Haut及Rupp等的试验基础上,运用建立的乘员KTH生物力学有限元模型,基于汽车正面碰撞事故,仿真模拟研究了上述相对位置关系对乘员KTH生物力学响应及损伤的影响。 3.1 撞击面水平旋转对KTH部位的损伤影响 撞击面水平旋转对乘员KTH部位的损伤影响分析如图11所示,定义撞击面水平碰撞角α为撞击块撞击面法线与股骨轴线投影到水平面上的夹角,且向大腿内侧旋转为正,向外侧旋转为负。参考Rupp等的试验方法,利用固定刚性杯状装置支撑股骨头部以模拟髋关节,采用类似于Haut等试验中的撞击块(4.5 kg)并水平旋转α角度后轴向撞击乘员下肢膝关节部位,撞击速度设为3 m/s。仿真过程中,保持膝关节模型呈90°弯曲,并用刚性墙模拟地面对足部的支撑。 本文分别进行了-30°、-15°、0°、15°、30°五组不同水平角的碰撞仿真模拟,不同水平角碰撞下股骨轴向力对比如图12所示。撞击块处于中性位置时(α=0°),股骨轴向力峰值约为4.74 kN;当α=15°时,股骨轴向力为4.36 kN,相对于中性位置略有下降,而当α=-15°时,股骨轴向力为3.25 kN,仅为撞击块中性位置时的69%。当撞击块向内、外侧旋转30°时,股骨轴向力下降更为明显,尤其是向外侧旋转30°时(α=-30°),股骨轴向力峰值仅为1.84 kN,降幅高达61%。由此可见,无论撞击块向内侧或者外侧旋转,股骨轴向力均会出现下降,且水平碰撞角越大,股骨轴向力越小,尤其是当撞击块向外侧旋转时,载荷降幅较大。内、外侧旋转相同角度而导致的载荷差异,可能是由于股骨头偏离股骨轴线内伸的缘故。 图13所示为不同水平角碰撞下KTH各部位的最大应力值对比。不同碰撞角度下,最大应力值均出现在股骨颈部,其次为髌骨和股骨髁部。当撞击块处于中性位置时,股骨颈部最大应力为98.8 MPa,而当冲击器分别向内、外侧旋转时,应力值均出现下降,且当撞击块向外侧旋转时,各部位应力值较低。撞击块向外侧水平旋转15°和30°时,股骨颈部应力最大值分别为73.9 MPa和52.0 MPa,相对中性位置分别下降25%和47%。因此,撞击块从中性位置向两侧小角度水平旋转有利于降低乘员下肢的冲击载荷,尤其是向大腿外侧旋转适当角度可在一定程度上降低乘员下肢的损伤风险。 3.2 撞击面前倾及乘员坐姿对KTH部位的损伤影响 对于汽车内部的真实环境,为了满足人机工程学和乘坐舒适性的要求,乘员舱前端面设计时往往向乘员膝部倾斜一定角度。此外,由于车内座椅相对于乘员舱地板高度较低,乘坐时乘员膝部相对于髋关节会稍稍抬起,且乘员坐姿的不同也会导致大腿“上抬”角度有所差异。而撞击面法线和股骨轴线在矢状面上的角度关系直接影响到乘员KTH部位的受力特征。本文基于下肢生物力学模型研究了正面碰撞事故中上述因素对乘员KTH部位损伤的影响,如图14所示。保持膝关节模型呈90°弯曲,并用刚性墙模拟地面对足部的支撑,将撞击块向前倾斜一定角度,定义撞击面法线与水平基准的夹角为撞击面前倾角θ,并调整下肢模型姿势使乘员大腿稍稍向上抬起,定义股骨轴线与水平基准的夹角为β。股骨头支撑方式、撞击块类型与上节相同,撞击块以3 m/s的速度水平撞击膝关节部位。β和θ分别取值0°、10°、20°和30°,排列组合进行4×4共16组碰撞仿真模拟,并对仿真结果进行分析。 表2为β角和θ角不同组合下股骨轴向力仿真结果。16组仿真结果表明,当β=10°且θ=0°时,股骨轴向力最大,为4.81 kN;而当β=0°且 θ=30°时,股骨轴向力最小,仅为1.62 kN,降幅为66%。由此可见,适当的β角和θ角组合能够显著降低乘员大腿在正面碰撞过程中的载荷。此外,仅从单一因素进行分析,股骨轴向力随β角或θ角的变化规律并不明显,体现出乘员KTH部位在正面碰撞过程中损伤机理的复杂性。 为了分析股骨轴向力与撞击面前倾角θ和乘员坐姿角β的相关性,以(θ-β)为横坐标,股骨轴向力为纵坐标,如图15所示。当β=0°或10°时,(θ-β)≥-10°,股骨轴向力随(θ-β)值的增大而减少。当(θ-β)一定时,股骨轴向力随β或θ的变化并不明显。当β=20°或30°时,股骨轴向力先随着(θ-β)的增大而递增,当(θ-β)= -10°时,股骨轴向力达到最大值,随后股骨轴向力随着(θ-β)的增大而递减。当(θ-β)一定时,β=20°或30°时的股骨轴向力相差不大,但明显低于β=0°或10°时的股骨轴向力。 在图14所示的约束和加载条件下,股骨应力最大值多出现在颈部,股骨颈部应力随(θ-β)的变化关系如图16所示。16组仿真结果表明,当β=10°且θ=0°时,股骨颈部应力值最大,达104.6 MPa;而当β=0°且θ=30°时,股骨颈部应力值最小,仅为39.8 MPa,降幅达62%,如图17所示。股骨颈部应力变化趋势与股骨轴向力变化趋势相同,当(θ-β)= -10°,股骨颈部应力最大;当(θ-β)偏离-10°时,股骨应力递减。 图18为髌骨应力随(θ-β)的变化关系。髌骨最大应力出现在β=0°且θ=10°时,最大应力为97.7 MPa;最小应力仍出现在β=0°且θ=10°时,仅为45.5 MPa,降幅54%。髌骨应力变化趋势与股骨有所不同,当β或θ一定,(θ-β)在(-10°,20°)之间变化时,髌骨应力较大但变化较小;而(θ-β)20°时,髌骨应力下降明显。此外,当(θ-β)一定时,β=0°或10° 时的髌骨应力略高于β=20°或30°时。 综上所述,乘员膝部正面碰撞时,KTH部位的损伤风险和撞击面法线与乘员股骨轴线在矢状面上投影的夹角(θ-β)关系紧密,适当的θ与β组合能够有效改善乘员KTH部位的受力和损伤情况。 4 结论 (1)建立了具有精细解剖学结构的50百分位中国成年乘员下肢生物力学有限元模型,该模型包括下肢骨骼、关节以及皮肤、肌肉等软组织,其中下肢骨骼模型包括骨盆、股骨、髌骨以及小腿骨等,关节模型包括髋关节和膝关节。该模型有助于研究汽车正面碰撞事故中乘员下肢的损伤风险和损伤机理,为汽车安全性设计提供参考。 (2)模拟相关生物力学试验,对乘员KTH模型的仿真可靠性进行了全面的验证。结果表明,模型具有较好的生物仿真度,能够准确模拟正面碰撞事故中乘员KTH部位的生物力学响应和损伤细节。 (3)研究了正面碰撞事故中汽车乘员舱前端碰撞面与乘员KTH部位相对碰撞角度对乘员KTH部位的损伤影响。仿真分析表明,乘员膝部正面碰撞时,KTH部位的损伤风险和撞击面法线与乘员股骨轴线在水平面和矢状面上的投影角紧密相关,其损伤风险随水平面投影角绝对值的增大而降低,水平面投影角为0°时损伤风险最大,碰撞面向两侧水平旋转适当角度有利于降低乘员KTH部位的损伤风险。当矢状面投影角(θ-β)位于-10°附近时,大腿(股骨)损伤风险较高;当(θ-β)偏离-10°时,损伤风险递减;而当(θ-β)位于(-10°,20°)之间时,髌骨损伤几率较大。 生物力学论文:高校运动生物力学课程教学改革的思考 摘 要: 运动生物力学是体育专业学生重要的理论基础课之一,但因其内容繁多、概念抽象、理论性强,学生觉得难学,老师觉得难教,一直以来是高校体育院系理论课程教学的难点。近年来,随着高校体育院系教学计划的调整,运动生物力学的教学学时大为减少,教材内容趋向于简化,教学时间的有限性和知识日益增长之间的矛盾更加突出。为培养符合未来教育需要的新型体育教育人才,迫切需要在高校体育院系教学中对运动生物力学教学进行系统改革,以克服课程内容陈旧、教学方法呆板、技能训练不得力、学生能力甚差的状况。如何改变运动生物力学教学这种困局,是值得所有高校体育院系运动生物力学教师思考的重要问题。本文对运动生物力学的教学改革进行探讨,促进运动生物力学在高校的发展。 关键词: 运动生物力学 教学改革 教学思考 1.精简教学内容 运动生物力学内容广泛,以胡耿丹老师主编的《运动生物力学》(2013年出版)为例,包括绪论在内共有6章,涉及的内容有人体运动生物力学基础、运动器系的生物力学与损伤、运动生物力学测量、运动生物力学建模与仿真和人体基本动作技术的生物力学分析等,而学习的时间为一学期,包括实验在内,总学时不超过30学时。在如此短的学时安排下,如果不对教学内容进行精简,那么想必大部分教师不能在有限的时间内完成教学任务。因此,对运动生物力学教学内容的精简已势在必行。但如何精简?从哪些方面进行精简?这是大部分高校体育院系运动生物力学教师不得不认真考虑的现实问题。笔者认为,对有关力学原理与建模等方面内容应略讲,而对人体基本动作技术的生物力学分析应予以详授。总之,在有限的教学时间内,根据教学内容,把握教学的难点和重点,取舍合理,是有效、全面和系统进行运动生物力学教学的重要保证。 2.改革教学方法与手段 教学必须符合社会经济和科学技术发展的水平和要求,必须符合学生的身心发展规律,必须紧跟时展的步伐。教学不仅是知识的传递过程,而且是知识创新的过程。学生学习的目的不仅仅是获得知识,而是在于应用和创造。在运动生物力学的教学过程中,由于学生是学习的主体,教师在教学过程中应加强培养学生学习的主动性和自主性,培养学生独立思考的能力,提高他们分析和解决问题的能力,进而提高学习效率。现行的运动生物力学教材中有关力学方面的内容较多,其中一些内容对体育院系的学生来说深奥难懂,且不够系统。学生在学习过程中感到该课程枯燥乏味,学习效果不佳。因此,改进教学方法和手段,努力提高学生学习本门课程的兴趣,是摆在高校运动生物力学教师面前的一个重要议题。由于运动生物力学内容的抽象性和难懂性,采用死记硬背的方法会使学习效果事倍功半。因此,把抽象的知识生动化,加强课堂上师生互动,不仅能提高学生的学习兴趣,还能加深学生对所学知识的理解,使理论与实践之间的联系更紧密。所以,教师应在运动生物力学课堂教学中尝试“快乐教学”、“合作式教学”和“兴趣教学”等教学方法和手段,强化运动生物力学的课堂教学效果,促进教学相长。随着现代科学的发展,越来越多的先进技术出现在教学过程中,如多媒体教学在现代教学中的普及是教学手段改进的重要标志。在运动生物力学的课堂教学过程中,教师可以用生动的动画或视频对学生难以理解的内容进行直观化解说,这样可以更好地突出重点、突破难点,使抽象的内容具体化、复杂的内容简单化,使学生对知识点的掌握更加容易,使运动生物力学的教学效果更突出。 3.改革实验教学 运动生物力学是一门实践性很强的课程,按现有学时的安排,实验课仅占整个总学时的五分之一,其实践性体现在理论和实验的不可分割上。尽管运动生物力学实验课内容无统一的硬性规定,只需据教材内容并结合所在院系实验室条件正常开设,但在仪器设备和硬件设施较齐全的体育院系,可开展有一定难度或较高级的实验,而在条件和设备较落后的地区,应选取简单可行的实验项目开展实验教学。具体来讲,应结合所选运动生物力学教材的内容,重点考虑验证性实验,如人体一维重心测量和不同跑速时步长与步频关系实验等,并在实验教学大纲上有所体现;专业性较强的院系,在仪器设备较齐全的情况下,可有条件地开展一些较高难度的实验,实验项目以设计性和综合性实验为主,激发学生对运动生物力学的学习兴趣,培养学生独立解决问题的能力;在实验条件较难得到保证的院系,在自力更生的同时,可利用现有的网络资源,与兄弟院校或本校的相关院系实行网上预约,实现仪器设备资源的共享,使实验教学资源物尽其用。运动生物力学作为一门多学科交叉的课程,其概念不但多而且较为抽象,对于文化底子较为薄弱的体育专业学生来说,有点难度,如果处理不当,就使学生失去对本门课程的学习兴趣。实验教学有利于缓解长时间理论学习带来的压力,调节学习气氛,使抽象的理论知识具体化,对发展学生分析和解决问题的能力有益。实验教学是理论教学的升华,因为实践是检验真理的唯一标准。 运动生物力学是一门实践与理论紧密结合的课程,是体育专业学生重要的专业基础课之一。学习运动生物力学知识,不但有利于学生形成全面的理论体系,而且能激发学生对人体力学与运动关系的有益探索,使理论与实践结合得更加紧密,为更好地开展运动训练打下扎实的理论基础。本文从精简教学内容、改革教学方法和手段、改革实验教学内容这三方面对运动生物力学教学改革提出了看法,以期为提高运动生物力学教学质量,提高学生对本课程的学习兴趣和培养学生的创新意识,提高学生分析问题、解决问题的能力,使运动生物力学能更好地为体育教学和运动训练提供服务。 股骨转子间骨折的生物力学及内固定研究进展 摘要:股骨转子间骨折指股骨颈基底至小转子水平之间的骨折,是骨科多发疾病,有20%的老年骨折为髋部骨折,其中近50%为转子间骨折多数学者主张早期手术治疗,以便早期活动,减少并发症,降低死亡率。转子间骨折的固定方式不断发展,其治疗的方法多种多样,随着人们对股骨转子间骨折的局部生物力学研究不断深入,在内固定的使用和选择上有了相应的变化。本文参考相关文献报道,综合论述股骨转子间骨折的生物力学及内固定有关进展。 关键词:股骨转子间;骨折;生物力学;内固定;研究进展 股骨转子间骨折(IFF)又叫股骨粗隆间骨折,多发生于70岁以上人群,随着社会人口老龄化,骨质疏松症发病率日益增高,导致股骨转子间骨折发病率呈上升趋势。股骨骨折约占全身骨折3. 58%【1】,占髓部骨折45%,其中35%-40%属不稳定骨折,需手术治疗。近年来,随着内固定技术的进步,多数学者均以手术疗法治疗股骨转子间的骨折。临床上主要采用外固定架手术与内固定两种方法治疗股骨转子间骨折。内固定分为髓外内固定及髓内内固定【2】。髓外内固定器械主要包括解剖钢板、DHS、DCS;髓腔内固定器械主要包括Gamma钉、PFN、PFNA、联合拉力髓内钉(INTERTAN)。每种固定方法各有优缺点,对于髓外固定及髓内固定,孰劣孰优,及其适应症,长期存在争议,本文近期参考相关文献报道,综合论述股骨转子间骨折的生物力学及内固定有关进展。 股骨转子间骨折髓外固定 20世纪90年代,Gotfried[2]从骨折微创治疗的理念出发,研制出一种治疗股骨转子间骨折的新型内固定钉板系统,可认为是微创经皮钢板固定术(MIPPO)结合DHS方法的改进。Yang等[3]认为PCCP具有手术切口较传统手术小、创伤出血少、手术操作简单、耗费时间短、术后患者能够早期下地活动等特点。其主要适应证为稳定性骨折、无移位或移位容易复位的骨折,而对于患有骨质疏松症的老年患者累及大小转子和转子外侧骨皮质的粉碎性骨折、逆粗隆间粉碎性骨折,则不宜应用。 股骨转子间骨折髓外固定的主要缺点 DHS固定后机械失败的最常见模式是股骨头的逐渐内翻塌陷,伴随螺钉向近侧移位并最终切割出股骨头[4]。手术中将主钉安放于股骨头颈中恰当的位置上有助于防止发生这种并发症[5]。骨折导致的不稳定是非常复杂的问题[6-7]。目前日渐增加的髓内钉系统使用量反映了对这类骨折的治疗选择更加恰当的内固定材料的需求。但操作技术的不良也可能是造成DHS固定后高失败率的部分原因。一些研究发现以DHS固定不稳定型转子间骨折后其失败率能低至4%,这反过来可能提示一些医院(医师)在手术操作中严格遵循了恰当的技术规范。 股骨转子间骨折髓内钉固定系统 PFN内固定法既承袭了Gamma钉的特点,其力臂更短、弯矩更小,具备滑动加压等优点,其新增加的防旋转螺钉还能起到防旋转、抗压力等作用。但对于股骨颈短、细的患者,可能出现近端2枚螺钉置入困难,以及股骨颈内的螺钉钻孔直径较大,骨量丢失多等缺点。临床上也有资料报道,PFN对于不稳定性股骨转子间骨折的髋部解剖学关系的保留要明显优于DHS。PFNA是在PFN的基础上最新改良的股骨近端髓内钉。它将PFN中打入股骨颈2枚螺钉变成1枚螺旋刀片,使手术时间大大缩短,其抗旋转与支撑效果更佳,从而在一定程度上加速骨折愈合。该方法属于微创手术固定法,适合各类型粗隆间(包括粗隆下)骨折患者,尤其适用于骨质疏松老年人不稳定股骨转子间骨折。 股骨转子间骨折髓内固定的主要缺点 第一代伽玛钉为非解剖型设计,其近段外翻角达10°。新一代的髓内钉系统(股骨转子部伽玛钉-TGN,髋部髓内钉系统-IMHS,股骨近段髓内钉-PFN,等)已经较好地解决了上述早期设计上的缺陷。这些新型髓内钉减小了外翻角度,配合术中选择恰当直径的髓内钉、充分扩髓、以及对操作技术的充分掌握,能显著降低术后继发性股骨骨折的发生率。这得到最近发表的文献资料的证实。在此情况下仍然出现的继发性骨折多数源于术者的操作不当。Lenich等的研究证实了第三代髓内钉系统相对于第二代髓内钉的优越性。而目前尚未发现不同的第三代髓内钉系统之间存在明显的差异。 髓内固定是否肯定比髓外固定更优越 总体而言,髓内钉较DHS能为不稳定型骨折提供更牢固可靠的固定,可有效对抗内翻应力防止内翻畸形的发生。但是,Parker和Handoll对所有比较髓内和髓外固定的文献进行荟萃分析的结果并不支持髓内钉具有上述理论优势。他们发现总共3500例病例在采用两种固定方式治疗时,其相应的死亡率、骨不连发生率、感染率、内固定物切出率、失血量、手术时间以及术中透视时间均无显著性差异。以伽玛钉这种最具代表性的髓内钉为例,其手术操作时间、术后继发性内固定物远端骨折、技术难度以及再手术率均明显高于DHS。因此,该荟萃分析的作者认为:DHS在治疗转子间骨折上比髓内钉系统更好。这种矛盾的原因在哪里呢,可能是很多文献资料在比较DHS与髓内钉系统时并未考虑到骨折的稳定性情况。因为转子间骨折存在不同程度的不稳定性,而这对于疗效而言是极为重要的影响因素,因此很难对这些文献的结果进行有效的评估。 股骨转子间骨折稳定性研究的新焦点:股骨大转子外侧壁的生物力学作用 一项包括1039例病例的研究对所有患者均采用DHS进行固定,结果发现导致所有固定失败的机理是一致的,即:骨折远断端相对于近断端的无法控制的内移。在那些最终顺利愈合的病例中,尽管通常都存在远断端一定程度的内移现象,但其移位程度往往极小。骨折远断端的前外侧部分,即相当于股骨大转子外侧部分在骨折复位后与近断端相接触,能有效阻止远断端的内移。但在横形骨折中大转子外侧壁已经骨折,以及为了安放DHS的主钉而于外侧壁钻孔时可能会造成大转子外侧壁的医源性骨折。在这种情况下,不完整的大转子外侧壁失去了其正常的支撑功能,从而容易出现术后骨折远断端内移并最终导致骨折复位固定的失败。 从新角度重新认识不稳定型转子间骨折及其内固定方法 除DHS之外,还有一些髓外内固定器材可用于A3型骨折的固定。Medoff钢板允许实现轴向加压而减小骨折断端受到的剪力。此外,也可使用附加转子外侧支撑装置从而替代缺失的大转子外侧壁的DHS对其进行复位后的固定。在A3型骨折不应使用DHS进行固定。但是从现有的文献看,尚无有说服力的循证医学证据说明对A3型骨折,髓内固定比髓外固定更具优势。根据影像表现如果骨折远段近端剩余大转子外侧壁的骨质较薄弱或者存在低位(但并不是横型)的骨折线时,可在术前就将这类骨折确定为潜在不稳定性者。术中操作时很容易造成这类骨折的外侧壁发生医源性骨折,主要原因在于钻孔时使用的钻头直径过大,或者是术中选择的DHS钢板的颈干角与股骨本身的颈干角差异过大。按AO-OTA分型,A1、A2.1型骨折与A2.2、A2.3型骨折之间在大转子外侧壁骨折的发生率上存在显著差异(3% 对31%)。外侧壁骨折的存在会导致再手术的相对风险增加8倍。也有很多大转子外侧壁不完整的不稳定型骨折最终能够愈合,在其主要表现是愈合延迟以及术后恢复期间明显疼痛,并伴有患肢短缩及跛行。这类较差的疗效主要源于无法控制的股骨近段骨折断端骨质的塌陷和变形,在X光检查可明确这种演变。 失去大转子的阻挡作用,远断端内移,内固定失效 髓内固定治疗不稳定型转子间骨折的优势 髓内钉能通过有效对抗导致不稳定性骨折变形的力量而保持股骨近端的解剖结构。相关的前瞻性随机对照研究证实髓内钉能更有效地保持骨折复位后的位置。Pajarinen等发现,以DHS治疗AO-OTA的A2型骨折时,股骨颈干角减少程度、股骨颈缩短程度、以及髋关节偏心距减小程度等几个方面均明显大于以髓内钉固定。Hardy等也发现使用DHS时主钉的滑动及下肢短缩程度明显增加,在不稳定性骨折中表现更为明显。当患者以髓内钉固定术后运动能力更好可能至少部分源于髓内钉能更好地保留下肢长度以及正常的髋关节功能。Hardy等在一项对比研究中发现髓内固定术后第1月和第3月时运动功能明显优于DHS,但在术后第6月和12月时则无显著差别。但如果仅仅针对不稳定型骨折时,则在术后所有时间点上的检测结果均存在明显差别。 髓内钉主钉近端阻挡作用,远断端不能内移 总结 对于股骨转子间骨折时大转子的完整对骨折后的稳定性的影响的研究的深入,为人们研究转子间骨折的分型,内固定方式的选择,预后均会产生巨大影响,骨折块的数量对于判断骨折的稳定性非常重要,但更重要的应该是骨折粉碎所累及区域,尤其是否影响大转子外侧壁完整。 转子间骨折的治疗主要目的是让患者早期恢复活动,尽快恢复伤前的功能状态,减少并发症。选择不同的内固定方法,除依据医生操作技术的熟练程度外,更重要的是需从股骨转子间骨折的类型、骨折复位后稳定程度、骨质疏松严重程度及年龄等方面综合分析。DHS仍然是治疗稳定性股骨转子间骨折(A1型)的有效器材之一。而髓内钉则更适用于极不稳定的A3型骨折。而对于A2型骨折,在选择固定方式的时候应该充分考虑到每一例骨折是否存在容易导致DHS固定后失败的特点。一般而言,严重的粉碎性骨折或外侧壁存留部分较少时,以DHS固定后容易出现失败。 人们的临床经验显示髓内固定较之髓外固定,在治疗A3股骨转子间骨折具有优势,但是从现有的文献看,尚无有说服力的循证医学证据。这仍是进一步研究股骨转子间骨折的一个方向。并有报道称,对于高龄骨质疏松严重的转子间骨折,采用人工关节置换术可有效、迅速恢复髋关节功能,减少并发症的发生。但较之复位、内固定治疗,是否具有优势,也将是研究的热点。 生物力学论文:垂直不稳定性骨盆骨折内固定的生物力学研究 摘要:目的:探讨分析垂直不稳定性骨盆骨折内固定的生物力学及骨盆的稳定性。方法:通过回顾性分析研究各种内固定方法对骨盆骨折固定的生物力学的特点,进而总结不同固定方法治疗垂直不稳定性骨盆骨折的稳定性及力学特点。结果:不同的固定方法对骨盆的稳定性及生物力学的大小都不同。结论:对于垂直不稳定性骨盆骨折行内固定术时,同时对骨盆前后柱进行固定的效果在骨盆稳定性和所能承受的生物力学上最大。 关健词:垂直不稳定骨盆骨折;内固定;生物力学; 近些年来,随着交通运输业及建筑业的快速发展,车祸外伤和坠跌伤的发病率也逐渐提高,由此而导致的骨盆骨折也越来越多。骨盆骨折在骨科临床中属于比较危重的一种骨折,如果处理不当经常会导致病人的大出血而危及生命。有学者做过调查研究发现,骨盆骨折的病人的死亡率大约为10% 左右,因此对于这种骨折的病人在早期一定要注意对生命体征的监测及时采取治疗措施。通常情况下 对于骨盆骨折的治疗主要为保守治疗和手术治疗。早期由于医疗发展水平的限制以及手术条件和无菌条件较差导致不稳定型骨盆骨折的手术切开复位内固定治疗技术发展受到限制。对于骨盆骨折多采用保守治疗,如骨盆牵引法、骨盆悬吊法、骨盆石膏固定等方法; 这些方法的治疗效果不甚理想,并发症较多、对病人的致残率比较高, 大约为50%-60%左右。80年代中后期,由于医疗水平的提高、内固定物材料的不断改进,国外开始大量对垂直不稳定性骨盆骨折进行切开复位内固定手术治疗,术后疗效满意,极大地降低了并发症及致残率。外国学者Latenser研究证明,对于不稳定型骨盆骨折行手术治疗的疗效明显好于保守治疗[1]。因此,研究垂直不稳定性骨盆骨折内固定的生物力学对于临床手术治疗具有重要价值。 1 固定方法 目前, 国外对于骨盆后柱骨折的内固定方法主要为:选用骶骨棒将骨盆两侧固定;同时用钢板固定骶髂关节;使用张力钢板、松质骨螺钉固定骼骨至骶骨。骨盆前柱骨折的手术固定方法通常为普通钢板固定耻骨联合或耻骨支,或者根据骨折情况选用长螺钉固定耻骨支的方法[2]。骨盆后柱是承受人体重力及传导力量的路径,因此骨盆骨折一定会造成后柱的骨折。许多国外学者对骨盆后柱骨折的手术固定方式进行了大量研究,最后却得出了两种截然不同的观点观点进行总结分析。其中一部分学者经过研究认为各种内固定方法对骨盆后柱骨折在生物力学上没有差异; 另一部分学者认为固定方法的不同,在生物力学上差异明显。现对两种观点进行总结分析。 2 不同固定方法的比较 Simonian[3]等学者认为各种内固定方法对骨盆后柱骨折在生物力学上没有差异,他们通过对骨盆后柱骨折采用单根螺钉、双根螺钉、单根螺钉联合张力钢板、双根螺钉联合张力钢板和后路两根骶骨棒等5种方法进行手术固定, 然后对各种固定方法生物力学进行实验研究,实验结果表明其在稳定性及生物力学方面没有差异。分析原因有以下几种可能:测量骨盆稳定性的方法不对,测量仪器没有按照准确的位置进行测量,从而影响结果的准确性;上述各种固定方法没有对骨盆进行解剖复位,从而影响了骨盆的稳定性,导致测量结果不准;美国学者Shaw也做过这方面的研究,实验结果证实了这一观点。Shaw[4] 通过采用不同的内固定方法对骨盆后柱骨折进行固定, 然后研究其生物力学及稳定性,最后结果证明骨盆的稳定性和复位的好坏呈正相关性。Simonian等人还通过对新鲜尸体骨盆采用两种不同方法固定骶髂关节,检测其生物学力量,研究证实两种固定方法在对骶髂关节的稳定性方面无差异。但是,Simpson等人通过采用不同的固定方法固定骶髂关节,研究结果表明:骶髂关节的稳定性和骨盆的解剖形状、复位的好坏以及固定的方法有重要的关系。Simonian[5]等人对骨盆前柱骨折也采用了不同的内固定方法进行实验研究, 研究结果表明其生物力学没有差异。 3 讨论 在骨盆前后柱都发生骨折的情况下,是否需要将前后柱都进行内固定, 对于这一问题,目前还存在比较大的争议。国外学者Comstock等人对此进行了实验研究,实验结果表明:对于同时发生耻骨联合及一侧骶髂关节分离的骨盆骨折, 对耻骨联合分离不作处理, 而通过对骶髂关节分别采用骶骨棒、前路钢板和骶髂螺钉分别进行固定处理, 检测其力学强度能够达到正常完整骨盆力量的70%-85%;而当选用螺钉联合骶骨棒进行固定时, 其力学强度可达到正常的90 %左右。因此,Comstock[6]等人认为,在骨盆前后柱都发生骨折的情况下,只需要对骨盆后柱进行固定,无需对前柱进行处理。但是,大多数学者持相反的观点,认为必须要对前柱和后柱都同时进行固定从而增加骨盆的整体稳定,也符合生物力学。 对于垂直不稳定性骨盆骨折的手术治疗及固定方式,大多数学者的意见和观点是比较接近的。普遍认识到对垂直不稳定骨盆骨折如果仅仅只是对骨盆前柱进行固定,那么在生物力学上不能达到要求、骨盆的稳定性也较差;如果同时对后柱也进行固定处理,那么其在生物力学上就能达到完整骨盆的所承载的力量。在临床中,应当根据具体的骨折情况选择合适的固定方法进行治疗。 细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元生物力学分析 [摘要] 目的 建立细丝弓舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,研究不同后倾曲力矩对上颌前牙牙周膜静水压以及初始位移的影响。方法 采用CT扫描法建立包含全牙列头颅的三维几何模型,用Solidworks软件生成舌侧托槽和弓丝的三维几何模型,组装并生成细丝弓舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型。在三维有限元计算软件ANSYS中计算当颌间牵引力为0.556 N,后倾曲力矩分别为15、30、45、60、75 Nmm时上颌前牙的初始位移以及牙周膜静水压。结果 上颌中切牙、侧切牙以及尖牙的唇舌侧根尖和颈缘共产生4个应力集中区,并产生远中方向的旋转初始位移和相对压入移动;上颌尖牙牙周膜的静水压应力和初始位移均显著大于中切牙和侧切牙;随着后倾曲力矩的增加,上颌中切牙、侧切牙和尖牙垂直向的初始压入位移和牙周膜静水压应力均逐渐增加。结论 采用细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的力系是安全可控的,通过改变弓丝后倾曲力矩的值可以有效控制牙齿移动的方式和移动量。 [关键词] 细丝弓技术; 舌侧矫治力系; 三维有限元模型; 生物力学 随着人们对于正畸矫治过程美观要求的提高,舌侧矫治日益成为成人矫治的重要选择。在舌侧矫治过程中,由于舌侧面的牙弓长度显著小于唇侧长度,因此相同大小的外力作用于舌侧矫治系统所产生的牙齿应力应变显著大于唇侧矫治系统[1-3]。 在唇侧固定矫治技术中,以Tip-Edge为代表的细丝弓矫治技术通过早期不粘接前磨牙托槽等方式增加托槽间距,从而降低牙周膜的应力应变;同时,单翼托槽的设计使得牙齿移动过程中成角阻力减小,有效提高了牙齿移动的效率[4]。可以设想,将唇侧细丝弓技术的力学系统应用于舌侧矫治系统是否可以得到与传统舌侧矫治不同的生物力学效应,以减小牙齿的应力以及提高牙齿移动效率呢?本研究建立细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,探讨该模型下的生物力学效应。 1 材料和方法 1.1 细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型的建立 选取牙列完整、牙齿外形无明显磨耗的个别正常头颅1个,应用64排Light Speed VCT(GE 公司,美国)进行连续扫描。扫描间距为0.5 mm(两层之间重叠0.2 mm),共得到784张二维图像。将上述CT二维图像导入Mimics软件中,通过组织灰度值的不同分别提取上颌骨及牙列的三维信息,运用偏移命令使得上颌牙齿往外均匀扩展0.25 mm获得牙周膜的前体模型。将上述模型输出到逆向工程软件Geoma-gic中去除噪点,对颌骨和牙齿的表面进行优化。 将上述3D模型导入到CAD软件Solidworks中建立舌侧托槽和弓丝模型(图1);托槽的规格参照STB托槽(Ormco公司,美国),弓丝为0.406 4 mm的不锈钢圆丝,使得弓丝的形状与上颌牙列舌侧外形相匹配。调整模型,定义坐标系:原点定义为咬合平面上中间对称轴与两个第一磨牙连线的交点,左右方向为X轴方向,前后方向为Y轴方向,垂直方向为Z轴方向。 1.2 边界约束条件的定义 将模型导入到有限元软件ANSYS Workbench,用Solid189四面体单元进行网格划分。牙齿―托槽、牙齿―牙周膜、牙槽骨―牙周膜、皮质骨―松质骨之间用bonded连接;托槽―弓丝采用No separation连接,允许其发生小量切向位移,限制其法向位移;颊面管―弓丝采用Cylindral Joint连接,允许颊面管有轴向平移及旋转,限制并约束其他4个自由度。 1.3 材料属性与载荷设置 模型中的各种材料属性均定义为均质性、各向同性的线弹性材料。材料变形为小变形。材料的弹性模量与泊松比如表1所示[5-6]。工况设计:Ⅱ类牵引力作用于上颌尖牙托槽近中弓丝上,牵引力方向斜向后下、大小0.556 N。不锈钢圆丝后倾曲作用于上颌第一磨牙颊面管近中2 mm,分别计算当后倾曲扭矩为15、30、45、60、75 Nmm时上颌中切牙、侧切牙、尖牙的初始位移以及牙周膜静水压分布。 2 结果 2.1 舌侧细丝弓力系下上颌前牙牙周膜静水压分布 在舌侧细丝弓力系作用下,上颌中切牙、侧切牙以及尖牙的颊侧根尖和舌侧颈缘出现压应力集中区,而舌侧根尖和颊侧颈缘则出现张应力集中区(图2)。在15 Nmm后倾曲力矩和0.556 N Ⅱ类牵引力的协同作用下,上述4个应力集中区的静水压均显著小于毛细血管压。 当磨牙后倾曲力矩从15 Nmm增加至75 Nmm时,上颌中切牙颈缘牙周膜静水压逐渐从-3.748 kPa增加至-5.692 kPa,根尖牙周膜静水压逐渐从-3.724 kPa增加至-6.400 kPa,仍显著小于毛细血管压(16 kPa)[7-8]。上颌侧切牙牙周膜静水压应力分布及变化趋势与中切牙一致。对上颌尖牙而言,在15 Nmm力矩作用下,根尖牙周膜静水压应力为-10.982 kPa;当后倾曲力矩为30 Nmm时,根尖牙周膜的静水压应力为-21.209 kPa,大于毛细血管压;当力矩增加至75 Nmm时,根尖牙周膜的静水压应力最高可达-54.832 kPa(表2)。 2.2 舌侧细丝弓力系作用下上颌前牙初始位移 在0.556 NⅡ类牵引和15 Nmm力矩后倾曲的协同作用下,上颌中切牙Y轴方向上切缘出现远中方向初始位移,而根尖则出现唇向位移,即上颌中切牙产生远中倾斜移动;Z轴方向上上颌中切牙切缘产生伸长初始位移,根尖产生压入初始位移。随着后倾曲所产生力矩的增加,在Y轴方向上,切缘远中方向初始位移逐渐减小,根尖唇向初始位移逐渐增加;Z轴方向上,上颌中切牙切缘以及根尖的压入初始位移都随着磨牙后倾曲力矩的增加而逐渐增加(图3左)。上颌侧切牙与尖牙的初始位移移动趋势基本与上颌中切牙一致。与上颌中切牙不同的是,即便在后倾曲力矩为15 Nmm作用下,上颌尖牙的切缘和根尖也均出现压入移动(图3中、右)。 3 讨论 自20世纪70年代美国的Kurz医生和日本的Fujita医生分别发明舌侧矫治系统以来,舌侧矫治因其美观方面的巨大优势受到越来越多的患者的青睐[9]。舌侧矫治器发展的初衷是由于患者对于治疗过程中的美观及隐私要求,以及避免牙齿表面由于正畸所导致的脱矿问题。在后续应用过程中,临床正畸医生逐渐发现舌侧矫治技术和唇侧矫治技术具有完全不同的生物力学效应。有学者[9-10]建立舌侧矫治技术数学模型以进行理论受力分析,分别对不同唇倾度的上颌前牙托槽施加垂直向的压入力,分析该力对唇、舌侧矫治力系上颌前牙移动趋势的影响,结果发现:较唇侧矫治系统而言,舌侧矫治系统上颌前牙在受力时更容易产生舌向倾斜移动;同时还发现,在舌侧矫治力系统中的载荷挠曲率更高,获得理想的轻力更为困难。Liang等[3]建立上颌骨及上颌切牙的三维有限元模型,分析颊舌侧施加力和力矩时牙齿的初始位移以及牙周膜应力应变分布的区别,同样发现舌侧矫治力系较唇侧矫治力系更容易使上前牙发生舌向倾斜移动。此外,由于舌侧空间较为狭小,较小的托槽间距使得弓丝难以入槽以及入槽后牙齿受力过大,从而影响牙周组织健康以及限制了牙齿的快速移动。在唇侧的Tip-Edge矫治力系中,通过使用高弹性低尺寸的不锈钢圆丝可以有效减低载荷挠曲率以及托槽和弓丝间的摩擦力,而且由于前磨牙常规不粘接托槽,所以进一步降低了载荷挠曲率从而达到牙齿快速移动的生物力学效果。为了探索在舌侧矫治力系中是否可以采用类似于唇侧的细丝轻力矫治技术,以减小载荷挠曲率,同时获得快速有效的牙齿移动,本研究建立了细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型对这一问题进行生物力学层面的初步探讨。 在唇侧矫治系统中,主流矫治力系分为直丝弓矫治力系和细丝弓矫治力系。直丝弓矫治力系强调牙齿的整体移动,通常设计的托槽间距较小,临床力值较大;而细丝弓矫治力系强调牙齿的倾斜移动,通过序列粘接托槽以及选择单翼托槽的方式增加托槽间距而降低正畸矫治力,通过0.556 N的颌间牵引力就足以使牙齿产生快速移动。目前关于舌侧的细丝矫治系统研究尚少,尽管从理论上推理在舌侧运用细丝矫治力系是可行的,但在进入临床应用之前仍有必要进行系统的生物力学分析。 三维有限元法自20世纪70年代被运用于口腔领域,目前对正畸牙移动的三维有限元生物力学研究已经不再局限于单个牙的移动,越来越多的学者开始尝试建立复杂的正畸矫治力系三维有限元模型从系统的观点对整个矫治力系进行全方位的研究。三维有限元法是研究正畸牙移动的重要方法,将分析的连续实体离散成有限个单元,以各单元的结合体代替原连续体,并逐个研究每个单元的力学性质,建立单元的刚度方程,然后根据给定的载荷条件将其组集成总体刚度的方程,按照给定的边界位移条件求解总体方程组,得到单元所有节点的位移,并据此计算单元的内力和应力。由此可见,有限元法对各种几何形态、材料性质以及复杂的支持条件和加载方式都能进行分析,并且保证了模型的可重复性[11-12]。运用三维有限元方法,可以系统研究正畸力作用下每个牙齿的初始位移,牙根、牙槽骨的应力和应变,从而分析牙齿移动趋势以及牙根和牙槽骨发生吸收的可能性[13-15]。 理想的正畸矫治力系应该可以有效且快速地移动牙齿,牙齿的移动方式可控而不伴有严重的组织损伤,这就是最适力的概念[16]。Melsen[17]发现,相同的外力作用于不同的矫治力系统,产生的牙周膜应力―应变是不同的,因此临床正畸医生找出外力与牙周膜应力―应变反应间的关系至关重要。三维有限元法作为一种经典的数值仿真分析法为这一问题的解决提供了稳定可靠的研究方法。 静水应力是一个分析正畸牙移动的重要指标。静水应力的正负表示牙周膜受拉还是受压的应力状态。牙周膜内静水应力的多少通常用于衡量对牙根吸收的影响。Rygh[8]认为,当牙周膜静水压大于牙周膜毛细血管压(16 kPa)时,牙周膜内的毛细血管会发生崩塌导致局部牙周组织坏死,这时巨噬细胞及其产生的破骨因子聚集使牙根发生吸收。本研究结果表明,在舌侧细丝弓力系作用下,上颌中切牙和侧切牙的牙周膜静水压始终小于毛细血管压,根据Rygh的牙根吸收原理推测,该力系作用下牙齿不易发生牙根吸收。随着后倾曲力矩的增加,上颌尖牙的牙周膜静水压可能超过毛细血管压,这可能与尖牙更靠近后倾曲因此承受更多的后倾曲所产生的应力―应变有关。 牙齿的初始位移是衡量力系统作用下牙齿移动趋势的重要指标,代表加力瞬间各个牙齿移动的方向及移动量[18]。本研究结果显示,上颌尖牙的初始位移明显大于上颌中切牙和侧切牙,这可能与上颌尖牙距离Ⅱ类牵引力的作用点以及后倾曲较近有关。 内收过程中上颌前牙的垂直向控制是临床矫治设计考虑的重点。在垂直方向上,上颌尖牙可获得Z轴方向压入的初始位移,而上颌中切牙和侧切牙则出现Z轴方向伸长的初始位移;随着后倾曲力矩的增加,中切牙、侧切牙以及尖牙垂直方向压入的初始位移逐渐增加。由于本文是研究受力瞬间牙齿的初始位移,加力瞬间初始位移并不能反应牙齿在一个加力周期的总移动量,因此有必要在后续研究中运用骨重建理论建立更为复杂的动态三维有限元模型进行分析。 在Y轴方向上,上颌尖牙远中初始位移显著大于中切牙和侧切牙。在Ⅱ类牵引力不变的情况下,随着后倾曲力矩的增加上颌尖牙的远中初始位移逐渐增加;由此可以推断,后倾曲通过弓丝―托槽力系统对尖牙产生了向后上方向的力,而非单纯的压低力。 综上所述,本研究通过建立细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,系统性研究了后倾曲对舌侧细丝弓系统的生物力学效应的影响。尽管正畸牙移动是一个周期性的动态骨重建过程,本研究仍通过分析加力瞬间牙齿初始位移和牙周膜应力分布对该力系作用下牙齿的移动趋势和移动的安全性进行了全面地评估,从而为该技术的临床应用提供了可靠的生物力学依据。 生物力学论文:不同高度脚背正面射门动作的生物力学特征 摘 要:为揭示不同高度脚背正面射门的生物力学机制。招募12名受试者对地面球、1/2膝关节高、膝关节高3种位置进行脚背正面射门和空踢各10次。利用2台JVC9800摄像机、国产JP6060多维测力平台进行运动学及动力学同步测量。结果显示:地面球、1/2膝关节及全膝关节3种高度射门,球速、足速经多因素方差分析均有显著差异,其中地面球球速最快、1/2膝关节高度次之、膝关节高最小;实验组受试者摆动腿大腿前摆与后摆、小腿后摆等各运动学指标在不同高度位置射门间无显著性差异,而小腿前摆运动学数据在不同高度射门间存在显著性差异;支撑腿与球垂直距离跟各高度射门的球速、摆动腿足速度、触球即刻膝角、小腿前摆角速度、小腿前摆幅度、小腿前摆时间呈显著相关,而3种高度位置的射门球速与支撑腿着地所受地面反作用力不存在线性关系。结果说明:脚背正面射门击球点高度越低球速越快,故脚背正面射门想要获取更快球速就应该在球高度处于较低位置时将球踢出;通过控制支撑腿与球垂直距离可以控制脚背正面射门的球速、球路、动作时间;支撑腿受到的地面反作用力与踢出球的球速无关,故支撑腿在踢球过程中的主要作用是固定支撑、维持平衡,从而使摆动腿发力更加充分。 关 键 词:运动生物力学;脚背正面射门;不同高度;射门;球速;支撑腿 射门在足球比赛中是最直接的得分手段。射门能否取得成功,主要取决于射门球速、射门角度、射门时机等要素。球速较快的球,往往给守门员造成较大威胁。据人体解剖结构特征,脚背正面踢球时摆幅相对较大,加之其摆速快且与球接触面相对较大,因而踢球时力量大、球速快、准确性高。Isokawa等[1]研究显示,技术熟练的的足球运动员脚背正面踢球,球速可达17~28 m/s。实际比赛中,脚背正面射门使用频率相当高,且射门形式多样,如定位球、正面凌空抽击、侧身凌空摆击、反弹球、倒钩等。 国内外有关脚背正面踢球的生物力学文献不多,从查阅到的少数文献中,以运动学分析者居多。刘力生[2]研究发现:脚背正面踢球时,足的速度与球速高度相关(r=0.872),摆动腿的摆动遵循关节活动的顺序性原则。许树渊[3]认为,以人体踢球动作的下肢动力链视之,大腿的用力与大幅摆动均能倍增下肢末端即足的重心速度,使踢球时动量增加,球速提升。黄寿军[4]从事多年足球教学经历,在实践中发现:支撑腿过前,击球点在球的后上方,会经常出现“卡壳”或踢出去球无力现象;支撑腿过后,击球点易击在球的后下部,踢出的球偏高,多沿横轴回旋,出球力量小;支撑点与球的中心点在同一水平线上,则左右距离过大或过小,击球点不稳定,出球多呈内、外旋,这些属于教学经验,未能获得实验数据佐证。Asami等[5]发现:地面反作用力峰值与球速表现无明显关系。Kell等[6]研究了不同角度助跑对支撑腿膝关节生物力学的影响时发现:地面垂直反作用力不受助跑角度影响。本研究借助运动学和动力学同步测试方法对不同高度脚背正面踢球的球速及准确度进行探讨,为足球运动员在比赛、训练环境下,如何运用合理技术提供参考。 1 研究对象与方法 1.1 研究对象 选择西南大学足球队12名男生,为受试者,身高(175.22±1.36) cm、体重(65.37±2.35) kg、年龄(21.32±1.03)岁、运动等级均为国家2级、训练年限均在8年以上且从未中断。 1.2 研究方法 1)运动学研究。 2台JVC9800摄像机,拍摄频率为100帧/s。A机、B机及三维测力台中心3点近似构成等边三角形,边长约为5 m,两机高约0.75 m。对受试者从助跑到脚击球的整个过程进行拍摄。采用北京体育大学研发的视讯图像解析系统对运动图像进行插帧处理使拍摄频率达到200帧/s,后再进一步对图像解析以获取相关运动学参数。 2)动力学测试。 国产JP6060多维测力平台用于监测受试者踢球过程中踏在测力台的支撑腿对地面的三维力变化情况。测力台采用埋入式安装,其表面与地面基本保持在同一水平面上,数据采样频率为800 Hz。同步装置是由连接多维测力平台的触发模块的无线同步器和发光的二极管组成。主试者触发同步遥控器,多维测力台启动采集数据,二极管发光使摄像机与多维测力台同步。 3)时相阶段划分。 (1)技术动作定义。 地面球射门:以直线助跑方式(助跑路线与球门中心线夹角 1/2膝关节高度射门:以直线助跑方式,正面踢尚未落地、在1/2膝关节左右高度球的射门动作。 膝关节高度射门:以直线助跑方式,正面踢尚未落地,在膝关节左右高度球的射门动作。 空踢动作与有球射门动作要求一致,空踢完整动作以支撑腿踏上测力平台后,踢球脚足尖离地瞬刻为始,足尖与标志杆平行为终。 (2)角定义。 髋关节角:为髋、膝关节中心连线与躯干中点及髋关节中心点连线之间的夹角。膝关节角:为膝、踝关节中心连线与人体垂直轴之间的夹角。踝关节角:为踝关节中心与跖趾关节连线与水平轴之间夹角。脚背夹角:为脚背正面与地面间的夹角(见图1)。 图1 髋角、膝角、踝角、脚背夹角示意图 (3)球门分区。 将球门上半部分为A区,下半部分为B区用以记录受试者射出的球落在球门内的具体位置。 (4)时相划分。 踢球的一般过程包括助跑、支撑、摆腿、脚击球,随前动作。本研究主要探讨支撑腿踏上测力台瞬刻至摆动腿将球踢出瞬刻这一过程。据研究需要将这一过程分为3个阶段。第1阶段:从支撑腿踏上测力平台后,踢球脚足尖离地瞬刻至最大髋关节伸展角度瞬刻止;第2阶段:小腿向上摆动期,即踢球脚髋关节从最大伸展角瞬刻至膝关节屈角最小瞬刻;第3阶段:前摆期,即从膝关节处于屈角最小瞬刻至脚背正面触球即刻止(见图2)。 图2 踢球时相划分示意图 (5)垂直距离界定。 垂直距离是指由球或标志物中心投影(A)向支撑腿足部中心(B)与第3趾骨连接线段的延长线引垂线,足部中心(B)与垂足(C)的距离(见图3)。 图3 支撑脚与球垂直距离示意图 4)测试数据的可靠性分析。 将入选的受试者的脚背正面射门动作所获3次有效数据进行重复性检验,采用相关系数及变异度进行评价,其相关系数均大于0.74,变异系数在5%以内,且均达到显著水平。因此可以认为用于分析脚背正面射门的各项参数均具有较高的可信度。 1.3 实验程序 采用自身对照方法,让12名受试者先完成“有球脚背正面踢”,本研究称之“实验组”,然后再让12名受试者完成“无球空踢”,本研究称之“对照组”。 (1)实验组。 2.2 动力学测试结果 不同高度脚背正面射门动力学参数测试结果见表4。表4显示: 1)实验组、对照组脚背正面射门不同高度间前后、左右方向最大地面反作用力、垂直方向触球瞬间地面反作用力差异无显著性(P 0.05)。实验组与对照组间差异亦无显著性(P 0.05)。 2)实验组、对照组前后方向触球瞬间地面反作用力,脚背正面踢地面球时最大、1/2膝关节高度次之、膝关节高度再次(P0.05)。 3)实验组、对照组垂直方向最大地面反作用力方面,踢1/2膝关节高度、膝关节高度触球瞬间地面反作用力差异无显著性(P 0.05),踢地面球的触球瞬间地面反作用力明显小于踢1/2膝关节高度、膝关节高度触球瞬间地面反作用力(P0.05)。 4)实验组、对照组任何高度位置射门的球速与支撑脚着地所受地面反作用力不存在线性相关关系。 3 讨论 3.1 运动学特征 1)不同高度射门,球速均大于足的速度。球离足速度与足速度比值代表碰撞效率,比值大于1,即是一个效果良好的踢球[7-8]。本实验踢球效果良好。 2)实验组射门球速、足速度,地面球最快、1/2膝关节高度次之、全膝关节高度再次。该现象显示随着踢球位置高度的增高,足速度和球速度出现的递减趋势。说明脚背正面射门击球点高度越低球速越快。根据Plagenhoef等[9]对足球碰撞理论在足球运动的研究可知,足速度与球速度呈现正相关关系。可以推论,本研究中随着击球点位置的增高,球速出现下降趋势是因为随着击球点位置的增高,足速度出现下降趋势。 3)对照组地面球、1/2膝关节高度、膝关节高度脚背正面空踢足速度、动腿脚触球即刻膝角、小腿前摆角速度、小腿前摆幅度、小腿前摆时间经多因素方差分析,无显著性差异。该现象说明3个高度位置,腿所能达到的摆速没有显著性差异,即人体解剖结构并不是造成脚背正面不同高度位置射门,随着踢球位置高度的增高,足速度递减趋势的主要原因。Kells等[10]研究亦有相似结论。 4)实验组与对照组相应高度间射门比较发现,大腿前摆、大腿后摆、小腿后摆各运动学指标在实验组与对照组相应高度位间、不同高度位置间均无显著性差异,而小腿前摆运动学数据在实验组与对照组1/2膝关节高度、膝关节高度间、实验组不同高度射门间差异存在显著性。Isokawa等[11]研究认为膝关节角扩大,小腿以膝关节为支点向前更多延展,会使球速增大。因此推论脚背正面不同高度射门间摆动腿足速度差异是由于不同高度间小腿前摆差异造成的。根据图像分析发现,加速前摆期小腿前摆一直处于加速运动过程。Tsaousidis等[12-13]研究证实,膝关节屈角最小瞬刻开始直至球离开脚面,足部未发生减速运动。据此推论不同高度射门间小腿前摆角速度、足速度差异主要发生在摆动腿摆动幅度差异(Δ幅度)间,即不同高度射门间小腿前摆角速度、足速度差异主要发生在摆动腿摆动时间差(Δt)里。当加速度一定,由于前摆时间踢地面球时最长、1/2膝关节高度次之、膝关节高度再次所以不同高度射门足速度出现差异。王世椿等[14-15]研究发现:膝伸肌和膝屈肌肌力均与踢球球速有显著相关,膝伸肌和膝屈肌肌力在快速收缩及中等速度收缩时,有利于球速增加。因此得出结论,摆动腿小腿状况是影响摆动腿足速度和射门球速的重要因素;小腿前摆时长、摆幅的差异是造成不同高度射门足速度差异的直接原因。 根据前文分析从人体解剖结构角度不同高度射门所能达到摆腿速度和足速度并无显著差异。但在实际射门中却存在差异。蔡尚明[16]提出:支撑脚位置和支撑腿膝角大小可能会对球速产生影响,但目前没有相关研究证实。表2结果中支撑腿与球垂直距离跟各高度射门触球即刻膝角、小腿前摆角速度、小腿前摆幅度、小腿前摆时间呈正相关。前摆加速度没有差异的情况下,前摆幅度越大,前摆时长就越长,最终前摆角速度和足速度就越快。在一定范围内,支撑脚与球垂直距离越远,射门球速就越快。但具体范围有待进一步研究,且可能与人体下肢长度有关系,但目前无相关研究。表1结果显示3种不同高度射门其支撑脚与球垂直距离,具有显著性差异。因此推论,不同高度射门间支撑脚与球垂直距离差异,导致其间射门球速的差异。 5)根据地面球、1/2膝关节高、膝关节高度脚背正面射门中,球速、支撑脚与球垂直距离与落入球门区域关系发现,球速较快和支撑腿距球较远的射门球主要落在球门上半部,球速较慢和支撑脚距球较近的射门球主要落在球门下半部。前文分析在一定范围内,摆动腿前摆加速度一定的情况下,支撑腿与球垂直距离越远,射门球速就越快。乔建平[17]认为,脚背正面射门支撑腿过于靠后,球易踢高。射门的球一定要控制在一定范围内,不能只追求球速。而对照组不需要考虑射门精准度的因素。脚背正面踢球技术动作中,摆动腿的摆动是前后方向,直线摆动,所以髋关节和膝关节不能左右摆动变化。踝关节和脚面必须保持紧绷,在整个射门动作中踝关节角基本保持不变,依靠髋、踝关节突然的位置变化控制出球高度是难以实现的。脚背正面射门只能通过控制膝关节角和脚背与地面夹角控制球的高度。根据图像分析观察到,脚触球即刻膝关节角、脚背与地面夹角越小踢出的球路就越低,反之亦然。前摆期摆动腿的摆动轨迹类似扇形,摆动腿与支撑腿平行的瞬刻(后文简称平行瞬刻),脚趾尖的位置为整个轨迹的最低点。在前摆期开始至平行瞬刻,摆动腿运动轨迹是向下的,通过平行瞬刻后,摆动腿的运行轨迹开始向上。踝关节角一定,摆动腿运行轨迹越向上,膝关节角、脚背与地面的夹角越大,踢出就越容易高。为了把球射在门框范围内,就需要在触球时把膝关节角、脚背与地面的夹角控制在一定范围内。通过缩短前摆期时长,令脚更早触球是控制角度的有效途径。在摆动加速度一定的情况下,缩短摆幅可以使前摆期缩短。而摆动幅度是由支撑脚与球垂直距离决定的。所以脚背正面射门中支撑腿与球垂直距离可以决定射出的球的速度和高度。地面球、1/2膝关节高度、膝关节高度3种位置的球,地面球摆放高度最低,同样球达到门内相比1/2膝关节高度、膝关节高度的球,踢地面球,球飞行轨迹上升高度空间最大,前摆期也可以最长。所以踢地面球摆动腿前摆最充分,击球瞬间足速度最快。其余两个高度位置踢球足速度差产生的原因与此相同。所以会出现随着踢球位置高度的增加,足速度和球速度出现递减趋势。 综上所诉,通过控制支撑腿与球垂直距离可以控制脚背正面射门的球速、球路、动作时间。 3.2 动力学特征 脚背正面射门动作3种不同高度踢球,前后方向触球瞬间地面的反作用力,呈现出随着踢球高度的增加力值减少的趋势;左右方向踢地面球的触球瞬间地面反作用力明显大于踢1/2膝关节高度、膝关节高度。任何高度位置射门的球速与支撑脚着地所受地面反作用力不存在线性相关关系,可以认为在脚背正面射门时支撑脚所受地面反作用力对射出球的球速可能没有直接影响,人体关节具有伸缩、固定、支持等功能[18-19]。据此判断,足球踢球支撑脚主要扮演一个固定支持的功能,可能是为了方便髋部的扭转及动力链在击球腿的执行。Adrian认为,当支撑脚接触地面,其作用就像扎根于地面,对抗髋关节向前的运动[20]。Barfield提出,支撑效果取决于支撑腿膝关节的用力及屈伸程度。着地支撑时,人体需要保持身体的动力,以控制平稳,因此膝、踝关节要以离心收缩的方式适度弯曲。在前摆球阶段,人体是以稳固支撑,为了增加踢摆的力量,支撑脚膝、踝关节作蹬伸动作,使摆动腿充分发出击球的力量[21]。 综上所述,任何支撑脚受到的地面反作用力与踢出球的球速无关,支撑腿在踢球过程中主要负责固定支撑、维持平衡使摆动腿充分发力击球。 生物力学论文:不同时限深低温保存对猪心脏瓣膜生物力学比较 本文采用液氮深低温保存的猪主动脉瓣,随着保存限时延长分析瓣膜生物力学特性及差异性,以期为今后临床应用奠定理论基础。 资料与方法 实验过程:于猪宰杀后30min内清洁条件下取出心脏,经过取瓣、修剪、灭菌培养等处理,制备20只主动脉瓣膜,分别随机分成5组,通过程序性降温,采用液氮冷冻(-196℃)保存,将瓣膜完全浸润在冻存液中。分别经过2周、4周、6周、8周、10周深低温储存后,解冻后测定不同储存时限瓣膜生物力学指标。 检测指标:生物学检测指标主要有组织厚度,组织含水量,热皱缩温度;强度、组织伸长比。 统计分析:所有数据资料均以(χ±s)表示。采用SPSS 13.0、SAS 10.0统计学软件进行统计处理,所有数据正态性检验后,两样本均数采用组间或配对t检验,显著性标准为P 结果 深低温保存不同时限5组瓣膜厚度、组织热皱缩温度及组织含水量随着保存时限延长呈逐渐递增趋势(f=8.238,p=0.074),但无统计学意义;破坏强度及伸长比各组间存在明显差异,经统计学检验有显著性差异,见表1。 讨论 由于目前临床运用的人造心脏瓣膜 存在诸多的缺陷,机械瓣膜耐久性很好,但是术后抗凝的不当会引起出血和血栓的发生,组织工程瓣膜能很好地解决这一问题。最近研究表明其在细胞方面:不易黏附上去,胶原、弹力蛋白和蛋白聚糖等天然固有成分的缺失,力学性能较差。其主要原因为静态环境下培养的瓣膜上的内皮细胞黏附力低下,同时人体心脏瓣膜的结缔组织具有复杂的结构和分布形式,以耐受瓣叶起闭过程中不断变化的应力作用。以上研究提示生物瓣膜的细胞和纤维支架两者都是造成瓣膜衰败的重要因素。 同其他类型瓣膜相比同种瓣膜术后患者无须抗凝治疗,广泛应用于瓣膜替换手术及婴幼儿复杂先心病矫治术中。1962年Ross首次把人同种异体主动脉瓣应用于临床并取得成功,1986年O'Bfien首创了液氮超低温冷冻保存技术,提高瓣膜耐久性,有效地减少了由人工瓣膜引起的心内膜炎的发生率。其机制主要在于深低温环境可中断细胞的代谢,将损伤减到最小。同时,有文献报告冷冻保存技术能抑制移植物内皮细胞黏附因子的表达。因此目前如何提高同种瓣膜质量与最适宜保存时限之间的关系受到学者们越来越多的重视。 活性同种瓣膜是指细胞或组织维持自身和与外界能进行正常交换的能力。而正常心脏瓣膜细胞成分又由内皮细胞及间质细胞构成,内皮细胞维持瓣膜表面的张力和通透性,抵抗血流冲击导致的损伤等;而瓣膜间质绌胞除了对瓣膜基质的改建、重构及对损伤的修复具有重要意义;细胞外基质是生物力学性能的主要决定物质,也提供了细胞黏附生长的正常结构和生理环境。 同时在实验研究中发现瓣膜组织在程序降温及深低温保存后呈现一系列的变化,最早的改变是细胞固缩、水肿等现象。更严重的是细胞出现碎裂。整体看来,细胞结构模糊。这样变化解释了该实验中,通过检测生物力学发现瓣膜组织在瓣膜厚度、组织热皱缩温度及组织含水量随着保存时限延长呈逐渐递增趋势。生物力学性能中主要决定物质的细胞外基质在深低温环境下受到不同程度的破坏,造成各实验组随着时间推移破坏强度及伸长比逐渐下降的结果,符合以前临床和动物试验的结果。 国内外动物实验和临床研究表明,新鲜同种瓣膜活性好,瓣膜退化率高,因而瓣膜耐久性较差。深低温保存的瓣膜在体外培养中显示细胞增殖活跃。我们此次实验表明应用深低温技术保存后的心脏瓣膜在瓣膜厚度、组织热皱缩温度及组织含水量随着保存时限延长呈逐渐递减趋势,分析各组间差异无统计学意义。破坏强度及伸长比各组间存在明显差异,分析其原因可能由于降温过程中由于冰晶的形成和渗透压的剧变等一系列原因导致细胞的损伤和死亡,而细胞内液中的水分子来不及渗出而在细胞内结冰,损伤细胞膜和细胞的超微结构。细胞在高渗状态的细胞外液和防冻剂的细胞毒性作用中暴露时间延长,而受到损害程度越大。从而影响瓣膜的质量,这就说明为什么随着深低温保存时间延长,进而降低瓣膜组织的破坏强度及伸长比逐渐下降的实验结果。 液氮保存的生物瓣膜在临床应用中显示了良好的近中期效果,但长期耐久性还有待提高。目前,加强和改善生物瓣的制备和保存,改善远期疗效仍是心血管外科研究的热点问题。 生物力学论文:不同桩核材料对下颌第一磨牙残根及桩核冠的生物力学影响 摘要:目的 了解不同桩核材料对下颌第一磨牙残根及桩核冠的生物力学影响,为患者提供最合适的治疗方案。方法 采用 CT 扫描获取影像数据,再通过软件处理,建立了下颌第一磨牙残根桩核冠修复体的三维有限元模型,将实验对象分为三组:第1组为金合金桩核材料,第2组为钛合金桩核材料,第3组为氧化锆全瓷桩核材料。研究三组材料在弹性模量、剩余牙本质上各项应力峰值、桩核应力峰值的变化。结果 随着材料弹性模量的增加,桩核上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现逐渐增大的趋势。金合金、钛合金、氧化锆全瓷桩核材料修复后,弹性模量逐渐增加,剩余牙本质上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现轻微降低的趋势。结论 随着桩核材料弹性模量的增加,剩余牙本质上各项应力峰值轻微降低,而桩核上各项应力峰值逐渐增大。 关键词:不同桩核材料;磨牙残根;桩核冠;生物力学 随着根管治疗的技术日益完善和口腔材料的不断发展,各种大范围牙体缺损的患牙,包括残冠和残根,基本可以通过桩核冠修复的方法得以保存。因此,作为口腔修复工作者在接触大范围牙体缺损的患牙时,在选择桩核冠修复,应该考虑如何增强患牙的抗折性能。现在桩核材料有金属类、全瓷材料和纤维树脂材料。其中弹性模量是衡量桩核材料最重要的生物力学性能之一[1],弹性模量大小会对牙本质上的应力分布及大小产生影响。通过了解材料选择对磨牙桩核冠修复体的应力大小及分布的影响。为临床实践选择合理的桩核修复设计提供参考依据。 1资料与方法 1.1建立有限元模型 建立磨牙残根桩核冠修复体三维有限元模型[2]。全冠为玻璃陶瓷,全冠和桩核与牙本质间的粘结剂为磷酸锌粘结剂,模型各部件的参数条件均同一实验,所有操作均有本人完成,保证实验的准确性。 1.2桩核材料 进行不同的属性设置,根据实验设计需要,将实验对象分为三组:第1组为金合金桩核材料,第2组为钛合金桩核材料,第3组为氧化锆全瓷桩核材料。 2结果 随着材料弹性模量的增加,桩核上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现逐渐增大的趋势,见表1。金合金、钛合金、氧化锆全瓷桩核材料修复后,弹性模量逐渐增加,剩余牙本质上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现轻微降低的趋势,见表2。 3讨论 对残冠、残根进行修复选择桩核材料时,考虑生物相容性和生物力学性能是首要因素,而弹性模量是衡量桩核材料最重要的生物力学性能之一。在临床中桩核材料有金属材料、全瓷材料和纤维树脂材料。本课题采用CT扫描获取影像数据,再通过软件处理,建立了下颌第一磨牙残根桩核冠修复体的三维有限元模型。在此模型上,对不同桩核材料修复下的下颌第一磨牙残根桩核冠修复体进行了受力分析包括应力、最大主应力、剪切应力峰值进行了探讨。 本实验研究发现,不同桩核材料对下颌第一磨牙剩余牙本质应力大小和分布有着不同的影响,随着桩核材料弹性模量的增加,剩余牙本质上的应力峰值呈现轻微降低的趋势。有的学者人为,高弹性模量的桩会承担较多的应力,减少向剩余牙体组织的应力转移,对剩余牙体组织有保护作用,而低弹性模量的桩将应力更多地转移给剩余的牙体组织,从而降低自身应力,这对桩有利,而增加了患牙的应力[3]。本实验发现的剩余牙本质上的应力变化趋势和上述研究结论一致。但是,从剩余牙本质上的应力峰值减小的绝对值来看,弹性模量由94 Gpa增加到198 Gpa,牙本质上的应力峰值降低的效果并不明显。因此,可以看出,磨牙残冠、残根在采用桩核冠材料修复时,桩核材料的弹性模量与剩余牙本质上的应力大小和分布与变化关系并不大。 本实验研究发现,随着桩核材料弹性模量的增加,桩核上的应力峰值呈现逐渐增大的趋势,虽然不同桩核材料会对下颌第一磨牙桩核应力大小和分布产生影响,但对桩核的抗折性影响不大,发生桩核折断的可能性很小。 综上所述,虽然桩核材料对剩余牙本质应力及桩核的应力产生一定的影响,但是本实验只是对下颌第一磨牙残冠、残根桩核冠修复体的三维有限元模型进行的静态受力分 析[4],而患者口腔中的磨牙残冠、残根桩核冠修复体的受力是循环反复、动态变化的。次外,所做的实验均是在假设剩余牙本质、桩核在受力后未发生折断,粘结剂未发生粘结分离等前提条件下进行的,而任何因素发生破坏,均会引起修复体整个应力重新分配。因此,在进行磨牙残根桩核冠修复时,临床医师应将力学分析和临床研究有机结合,为患者提供最佳的治疗方案。 生物力学论文:太极拳中“松空圆活”与人体平衡的生物力学浅析 摘 要:在技击中能完美地保持身体平衡是致胜的关键,太极拳的基础身法所遵循的四字诀,即“松空圆活”,就处处体现了保持自身身体平衡的基本原则。本文利用生物力学的基本原理,对“松、空、圆、活”与人体平衡之间的关系进行了分析。 关键词:太极拳; 生物力学; 身体平衡; 松空圆活 太极拳技击的最终目的,就是善保自己,战胜对方,也就是在使对方失去身体平衡而摔倒的同时,一定要保持自身的身体平衡。因此,太极拳的每一个技击动作都是以善保自身平衡为基石的。太极拳的基础身法,即“松空圆活”,就充分体现了这一点。下面本文将对“松空圆活”与身体平衡之间的关系作生物力学分析。 一、“松、空、圆、活”的基本概念 1.松、空 松是太极拳的基础身法,太极拳中的“松”,指的是身体的肌肉骨节必须松开,不能僵硬。就是重心下沉,肌肉与骨骼有分离之感,称之为松。放松有两个部分组成,一是肢体的放松,二是精神的放松。 肢体的放松,就是松开全身的各个主要关节,至少把手指、手腕、肘、肩、颈、头部、脊柱、肋、腰、胯、膝、踝、脚趾等部位都松开,其目的,就是把身躯、四肢这些人身体的“五根棍子”变成“柔若无骨”的状态,松透周身上下内外,打开、畅通人体的所有关窍要道,使气血运行周身通畅,做到从上到下、由里至外同时放松,使内外均匀舒适,没有一丝一毫的拘谨、紧张,这样才能做到不偏不倚,重心也可灵活移动。在太极拳的练习过程中,松腰最为重要。但需要说明的是,松并不等于懈,就像我们用的松紧带,当拉伸它时,外形上是伸开了,松了,但它内在的力量紧了,当我们把它向回收的时候,从外形上是紧了,但是它里面的内劲已经松了。因此,松不是把自己变成一盘泥,而是松中有紧,松到最后也要有膨力,不能懈,也就是要松而不懈,紧而不僵。这里的“紧”是要求在放松关节、拉长韧带的同时,骨节之间要对准,只有这样,身形动作才可以灵活地移形换位。 精神的放松,就是调整内心,不慌乱、不紧张、不拘谨、不自我设限,始终保持心气平和、愉悦自然、内在充实的状态。总之,松是太极拳练习体系中最基础、最根本的内容之一。 太极拳的“空”有两重含义,一是肢体形态的空,二是思想上(精神)的空。“空”,是由松柔中来的,是意识的感觉。肢体形态的空,需要肌肉骨节松开,含胸拔背,沉肩曲肘,松腰落胯,轻灵沉着。外形柔顺如水,但内在又蕴有巨大的力量。当被对方击中时,让对方感觉好像打在了棉花上一样,沉陷其中,或者就像击入水中一样被水吞没。这就是太极拳的空。 思想上的“空”,是指思想上没有一丝杂念,精神放松,进入静态,把自身融入自然,是一种不思不想的状态。但这种状态并不是对外界没有任何反应的“死静”,而是能映射万物,反应灵敏。这种反应也不是反击,是随式就势,轻移重心,使对方的击打落空,同时将对方的强劲吞没,从而达到“引进落空”的效果。在练习太极拳的过程中,思想和肢体形态上的“空”是不能分开的,“空”是在思想引导下经长期的肢体训练得来的,是经过推手和实战的反复磨练才能练出来的。 2.圆、活 在太极拳的攻防身法中,“活”指的是灵活,身形灵活多变,是在身体中正、中定的前提下的“活”。“圆”是指手脚、身形的运行轨迹非圆即弧,前一个动作和后一个动作要连贯,没有断续处。这种独特的运行方式具有圆滑、灵活、阻力小的优势。太极拳中身走螺旋,手脚缠丝,就是每招每式都走螺旋、缠丝劲,每个架式都是圆弧形式的运动,架式要走的圆滑,不能有凸凹处,缠丝、旋转的速度要均匀,有蓄有发。人体的头、肩、肘、手、脚、膝、胯及前胸、后背都能单独旋转或走弧线。这种运动形式既可节省空间距离,又能省力,身形旋转时还会产生离心力,非常圆活灵便。太极拳中所说的“引进落空”,“四两拨千斤”等神奇的效果,就全凭这种圆、弧形式的运动。 “活”是由“松”中得来的,没有“活”也不会有“圆”,因此,“松”才是根本。 二、人体平衡机制的生物力学原理 根据生物力学原理,人体平衡所必须的条件是作用于人体的合力为零,合力矩为零。在人体运动过程中,人体的平衡是一种动态的平衡,我们可以将人体看成是由多个环节构成的链状结构,人体的形状、重心以及各个环节的位置可在一定范围内随时改变,因此,人体的平衡与物理学中刚体的平衡有着本质上的区别,也不能简单地用重心的平衡来衡量。 根据人体重心和支撑点的位置关系,可将人体平衡分为:上支撑平衡、下支撑平衡和混合支撑平衡。支撑点在重心上方称为上支撑平衡,支撑点在重心下方称为下支撑平衡,人体重心位于上、下两支撑点之间的平衡称为混合支撑平衡。人体平衡的稳定性取决于支撑面的大小和重心的高低。支撑面是指支撑点的接触面和这些支撑点边缘所围成的面积。一般来说,支撑面大,稳定度就大,支撑面小,稳定度就小。在支撑面不变的情况下,重心位置越低,稳定度就越大。 人体是复杂的生物力学系统,由于人体支撑面边缘为软组织,人体的有效支撑面面积要小于理论上的支撑面面积。另外,当人体有倾倒趋势时,依靠人体自身的自动调节系统各个环节间的相对运动,反射性的改变身体姿势,或移动位置,可建立新的支撑面来重新建立平衡。 在维持人体平衡的过程中,人体的内力也起了重要的作用。人体内力是指运动系统各组织器官产生的力,虽然内力不能改变人体整体的运动状态,但内力可通过对外界环境的主动作用,使人体受到外界环境的反作用,从而影响人体的平衡。 此外,心理因素对人体平衡的影响也很重要,一方面紧张的心理会影响视觉在平衡调节中的积极作用,另一方面,也会影响大脑及其下位中枢对肌肉紧张的调节能力,从而影响人体平衡。 三、“松、空、圆、活”中的人体平衡 1.“松、空、圆、活”首先从心理层面上保障了平衡能力的调节 人体维持平衡的机理非常复杂。目前普遍认为,人体的平衡能力主要依赖于中枢神经系统对来自视觉系统、本体感觉系统和前庭系统感觉信息的整合和对运动神经系统的控制。三种感觉信息在多级平衡觉神经中枢中进行加工整合,经运动纤维传出的冲动来调整梭内肌纤维的紧张性,调节骨骼肌的收缩,指挥肌肉、骨骼系统以随时矫正身体的偏移,达到对人体平衡的稳定。而太极拳运动特别强调意念与动作的协调配合,这样可以有效促进中枢神经系统的灵活性和协调性,只有精神放松了,人体才能达到最大程度的灵活性,才能实现虚实的灵活转换。在太极拳的技击或走式的习练过程中,首先要求从思想上、精神上去体会和练习,然后再从肢体上去练习,也就是说,思想、精神才是起主导作用的。在基础身法“松、空、圆、活”中也是如此,“松”是根本,没有“松”就做不到“空”、“圆”、“活”,要做到“松”,首先要做到精神放松,只有精神放松了,精神不紧张,才有利于经络与气血舒畅运行,才能做到肢体的放松。而“精神”也正是影响调节人体平衡的重要心理因素,精神紧张会造成肌肉过度紧张,从而抱死关节,肌肉把周身骨节抱死形成一体,肢体也就会变得僵硬,就和木墩一样,被人一推一个跟头。只有从心理上真正放松了,人体才可以灵活地通过增大或减小内力,特别是肌肉的用力大小,从而改变作用于人体的力或力矩来影响人体的稳定性。 2.“松、空、圆、活”的肢体走式最大限度地提高了人体的平衡度 太极拳手法在运用中强调圆活,实际上是通过空间力的变化来维持空间力系平衡的过程,达到在攻防变化中保持自身平衡稳定的目的。在此过程中,人体重心的调节能力起到了决定性的作用。人体由206快骨骼组成,都靠关节连接起来负担重量和进行活动,人体每个微小的部位都有各自的重心,全部环节所受到重力的合力的作用点就是人体的总重心。但人体重心的位置是可变的,可在一定范围内移动,甚至人体的重心可移出体外,但重心移动的方向总是与环节移动方向一致,并且重心移动的幅度取决于环节移动的幅度。而“松、空、圆、活”的肢体走式要求身体各个部位非圆即弧,这种运动方式在很大程度上增大了人体的支撑面和支撑点边缘所围成的面积,增大了重心可移动的范围,从而增强了人体在运动过程中的稳定程度。 “松”可以很灵活地通过各个环节的相对运动,使人体质量再次分布,从而改变重心的位置。在肢体走式上首先要求松开关节,把几个大关节先松开(如肩关节和胯关节),但骨节要对准,以便更好地带动其他小关节活动,这样人体的重心才能在运动的过程中灵活转换。人体的脊骨,特别是胸椎和腰椎的松开与贯穿尤为重要,腰脊命门穴为全身重心所在,是调节全身动作的关键,时刻注意命门穴的松沉,微微旋转腰脊来带动躯干和四肢的活动,胸背部的关节要节节往下松沉,重心下降,身体的稳定性可大大增强。这样重心既可以随形而变,随势而流,身体重心的转换又能不偏不倚,灵活不僵,使人体在攻防中的平衡性与稳定性达到协调一致。 综上所述,太极拳中“松空圆活“的基本身法不管是在心理上,还是在肢体走式上,都是以增强人体的平衡能力为基本原则的。太极拳的“松空圆活“必须到推手中去训练和体验,到实战中去磨练,要长时间的练习推手,反复训练,参加实战,才能够体会到它在调节人体协调性、灵活性、平衡性与稳定性中的神奇效果。 生物力学论文:可注射性磷酸钙骨水泥对骨质疏松椎体压缩骨折的生物力学研究 摘要:目的 研究可注射性磷酸钙骨水泥注射椎体成形术后对骨质疏松性椎体压缩性骨折的生物力学影响。方法 选用12只骨质疏松性脊柱标本制作腰2椎体压缩性骨折模型,分为实验组和对照组,分别应用可注射性磷酸钙骨水泥与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥椎体成形术后,进行生物力学检测。结果 腰椎标本椎体注射成形后,其刚度、最大载荷、最大位移与术前相比,均有所改善,差异具有统计学意义(P 关键词:可注射性磷酸钙骨水泥;骨质疏松性椎体压缩骨折;生物力学 骨质疏松症(Osteoporosis,OP),是目前世界人口老龄化重点防治的病症。可注射磷酸钙骨水泥因其良好生物相容性、可降解性、骨传导性及可塑形性等优点已应用于临床床骨缺损的修复与重建与修复,骨质疏松的治疗[1]。本实验拟比较可注射性磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)与聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)对骨质疏松性椎体压缩性骨折椎体成形术后的生物力学影响,从而为其防治骨质疏松椎体压缩性骨折提供实验依据。 1 资料与方法 1.1一般资料 12只胸腰段(T6-L5)脊柱标本(均来自湖北医药学院人体解剖学教研室用于局解教学的尸体)。 1.2主要仪器 CPC(上海瑞邦生物材料有限公司);S-2型PMMA(晨光医用高分子制药厂);CSS-44300型电子万能试验机(长春试验机研究所)。 1.3实验分组 实验分组:所有标本均摄X线片,以排除先天性畸形、骨折、肿瘤。采用法国DMS公司生产的CHRONOS型双能X线吸收骨密度仪,测定每具标本椎体的骨密度,证实为骨质疏松。12只脊柱标本随机编号平均分成两组,每组6只,实验组:植入CPC组;对照组,植入PMMA组。随机选择腰椎椎体节段,以消除不同的椎体可能造成的生物学差异。 1.4模型制备与实验方法 将椎体从冰箱中取出,室温下解冻24h,将各椎体放置在微机控制CSS-44300型电子万能试验机测试平台上.以距椎体前缘5mm为加载点。先用载荷90 N预载2 min,然后采用位移控制方式加载,速度5mm/min,当载荷位移曲线出现最高点时停止压缩,均在前屈方向造成腰2椎体压缩骨折模型,获得最大载荷和刚度数据。椎体出现塌陷或压缩性骨折的标准是载荷一位移曲线出现了最高点即椎体的抗压力开始出现下降。试验机的载荷信号由计算机记录,并由相应的测试分析软件计算椎体的抗压强度(载荷一位移曲线最高处的载荷数值)和刚度(载荷为弹性范围内曲线的斜率)。力学模型建立后,然后进行正式试验。椎体成形术:直视下采用16G针头经椎弓根穿刺,事先在椎体上方用画线笔标线,以确定进针方向与深度,经右侧椎弓根穿刺至椎体前l,3的中线侧方。选用国产的PMMA和CPC,PMMA按粉(g)、液(rm)比l:l调配,CPC按照粉(g)、液(rm)比l:2调配。在粥状期将其按预设的量用力注入椎体共4ml。所有椎体标本注射后,用生理盐水纱布包裹,放置于密封塑料袋中。室温下放置24h,行生物力学性能测试,获得骨水泥固化后椎体的最大载荷和位移,明确其刚度。 1.5统计学分析 采用SPSS19.0软件处理,计量资料比较采用x±s及t检验,以P 2 结果 两组术后刚度、最大载荷、最大位移比较:术后两组刚度、最大载荷、最大位移与术前相比,均有所改善,差异具有统计学意义(P 3 讨论 普通骨水泥,即聚甲基丙烯酸甲酯,是现行最常用于强化椎体成形术的材料,经PMMA强化后,椎体的最大载荷可提高至原来的2~3倍[2]。但是,PMMA在聚合反应是发热反应,局部温度可高达100℃以上,如果发生渗漏存在引起脊髓、神经受损等的严重后果的可能;还有PMMA会以永久性异物的形成存留于体内,不可降解[3-4],加之已有采用大量的PMMA作压缩性骨折椎体成形术强化的研究文献报道[5],故在本实验设计中纳入PMMA强化组作对照。本实验中所用的强化材料是采用独特的生物工程工艺所合成的新型可注射性磷酸钙骨水泥CPC,其主要是用于骨缺损修复与重建。选用这种材料作为椎体强化材料,在于材料兼具可注射性、生物可降解、骨传导及成骨等优点,以期规避PMMA的部分缺点。 本实验研究结果显示,在术前两组的椎体高度、刚度、最大载荷、最大位移均无明显差别,而手术后,CPC组椎体高度、刚度、最大载荷、最大位移较PAMA组比较均明显改善,说明与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥相比,注射性磷酸钙骨水泥可以更有效地恢复骨质疏松性椎体压缩性骨折术后力学性质。 本实验在实施过程中也有不足之处,如虽然强化材料的注射剂量采用了统一的4ml,提高了组间的可比性,但与临床实践中尽量多注的实际是不相符的,存在低估材料的强化效应的可能。同时,鉴于本实验室条件所限及临床和实际需要,只做了椎体的生物力学实验,以后的研究中我们会进一步做椎体的的扭骨形态及骨质量等实验。但是,CPC具体通过何种机制和途径作用于骨质疏松症椎体力学重建。 生物力学论文:网球发球动作生物力学文献综述 摘 要:网球比赛中一分的开始是发球,发球质量的高低直接决定这一分的归属,而且发球是网球比赛中唯一由自己控制而不受对方干扰的技术动作,世界上高水平的选手无不把发球作为自己最重要的武器之一。而我国选手与世界网球水平相差较大主要原因就是发球上的差距。因此对于发球的研究在理论上及实践上均有重要意义。随着网球运动的普及,对网球相关生物力学研究近年来呈上升趋势。从生物力学的角度上去分析发球动作,可以为运动员提供更为科学的依据和实际的指导,意义重大。 关键词:网球发球;生物力学;文献综述 动作构成技术,因此动作是我们研究的重点。而用生物力学的知识和方法去研究网球的发球特征,研究方法和研究内容无疑是最重要的一环,而研究方法又离不开研究设备,可以说目前研究设备也从一定程度上直接影响了这篇论文成果的好坏。关于发球生物力学的研究有人做过专门的统计。蒋婷在她的《国内网球生物力研究现状及发展―基于2007-2011年4种文献来源计量分析》中指出2007-2011年,优秀期刊、优秀硕士论文、博士论文、重要会议各自研究网球技术生物力学所占的比例分别为12.9%、51.6%、3.2%、32.2%,其中优秀硕士论文研究网球生物力学的最多,占51.6%。此外,5年中,优秀期刊发表的关于网球生物力学的论文仅4篇,充分说明这类研究并没有成为热点。根据文献论文内容的主要特征,结合生物力学及网球项目相关理论,可以将检索到的论文分别归入3个不同的研究方向,即技术分析(运动学、用力学、生物学)、损伤(骨、肌肉)、装备(鞋、拍弦)。从本次统计来看,技术分析独占鳌头,共计23篇,占74.2%;其他方面的研究相对较少,损伤12.9%(4篇),装备12.9%(4篇)。技术动作分析受到更多的关注,主要是因为技术分析的设备日益进步和完善,生物力学研究受仪器设备的制约。这篇文章很全面的介绍了目前国内一些比较有价值的论文的分布情况及总体研究情况,让我们对整个研究水平有了初步的印象。 马大慧在《运动生物力学在网球运动中的应用分析》中给我们提出了一些比较好的运动生物力学与网球运动的结合点,我们可以从运动生物力学的力学理论研究方法,实验研究方法,力学理论研究方法和实验研究方法紧密结合等方法去研究网球的特征,当然这些方法也可以用到发球的研究中去,使我们的方法更具有科学性和方向性。下面从研究方法和内容方面入手对所查阅到的文献进行简单阐述。 刘卉(2000)以6名国青网球运动员和2名北京队青年网球运动员的大力发球为研究对象。采用美国Peak三维高速录像系统进行拍摄,拍摄频率为120帧/s。采用爱捷人体信息研究所的录像分析系统对发球动作技术的运动学数据进行测量与分析。依据对录像带的观察及发球实验时的现场评价,对每个运动员三个好球中质量最好的一次进行解析。所得数字化数据采用数字滤波法进行平滑处理。她的研究揭示网球大力发球属鞭打类动作的特征并论证和全面阐述了网球大力发球技术的运动生物力学原理。同时通过对运动员发球技术的对比,得出抛球的方向、高度和身体下蹲的深度均会对整个发球动作技术起重要影响;通过对下肢运动的观察,提出影响“搔背”动作阶段的因素主要是下肢蹬伸、躯干扭转、屈肘和上臂外旋的幅度、速度及它们之间的配合,同时还认为“搔背”动作时身体各环节活动的同步性是高质量合理动作的特征;提出击球动作并非挥拍动作的自然过渡和延伸,而是有其本身技术特征的相对独立的动作技术;她还通过对身体各环节最大速度出现时间的比较,认为可将鞭打动作的基本理论作为网球发球动作技术的理论基础。这篇文章在国内具有比较高的地位,无论是研究对象还是研究方法对后来的研究者提供了很好的参考,同时所得出的结论对我们平时训练也很有参考意义。 刘保华(2008)以2007年9月在北京举办的中国网球公开赛中5名优秀女子网球单打运动员为研究对象。采用两台100HZ的摄像机在比赛现场进行拍摄,对我国顶尖女子网球运动员彭帅与4名世界顶尖女子网球运动员发球技术的速度特征进行了生物力学分析。研究结果表明在第一发球速度上,4位世界优秀运动员明显高于彭帅。4位世界优秀女子网球运动员在球拍速度、右手速度、右手腕速度、右肩速度、右肘速度右髓与身体重心的速度这7个参数因子载荷值的贡献排序运用较为合理,而彭帅则不够合理,表现在球拍的因子载荷值明显低于右手与右手腕。这篇文章从科学的角度分析了彭帅发球当中所存在的问题,可以据此对她做出指导 林建健(2009)选取2名职业网球运动员,4名专业网球运动员和6名业余网球运动员为测试对象利用,Qualisys红外远射测试系统(六个镜头)对运动员发球动作过程进行测试。拍摄频率为200幅/秒。同时用Kistle测力台系统与Qualisys同步,采集运动员的动力学数据。结果显示:在抛球过程中我国高水平运动员抛球臂关节角度变化幅度和屈膝最大角度均小于低水平运动员。在蹬伸过程中,我国高水平运动员膝关节最大角度和腿部发力效率均大于低水平运动员,膝关节最大角度和最小肘关节角度均小于国外优秀运动员。在击球过程中,我过高水平运动员身体各环节最大角度速度和击球高度与身高比均大于低水平运动员,且具有显著性差异。对比国内的高水平和低水平选手特征,可以使低水平的选手找到自己的问题所在,从而有目的改进。 蒋川(2009)年以我国优秀网球运动员杨意民、国际著名选手阿加西和张德培为研究对象。利用两个PULNIX摄像头(频率为120Hz)采用定点、定焦、定距的方式进行外同步拍摄方式,对杨意民大力发球动作进行拍摄。采用美国ARIEL三维图像解析系统对杨意民、阿加西和张德培的技术动作进行解析。阿加西和张德培的发球技术动作录像由美国ARIEL公司提供,拍摄频率为50HZ。结果发现:杨意民发球时身体主要环节的用力顺序符合鞭打动作规律,且击球点的高度较为合理。但是其抛球技术还有待改进,其抛球最高点与击球点之间的落差较两位世界级运动员的偏大,即杨意民在抛球环节存在抛球过高的问题。杨意民的挥拍臂形成有效的用力前,“搔背”姿势所需时间明显过长,且拍头最低点高于身体重心高度,反映出杨意民的“搔背”动作不够充分。杨意民的挥拍速度以及拍头速度较阿加西、张德培存在较大差距,尤其是在击一球瞬间,阿加西的拍头速度是杨意民的1.69倍,而张德培的拍头速度更是达到杨意民的1.71倍之多。杨意民下肢蹬伸充分,但在脚蹬离地面时身体重心上升的速度和击球时身体重心的高度跟世界顶级选手相比仍有一定差距。 孙宇亮(2011)以2009年底在江门网球训练基地冬训的8名国家网球队女队员为研究对象。研究对象站右发球区,大力发球。利用两个ZOOHz的高速摄像头对运动员进行同步拍摄。利用直接线性转换(DLT)算法对二维图像进行三维重构。数据处理采用北京体育大学视迅解析系统对运动学指标进行解析,应用Qtools、EXCel等数据处理软件进行计算。根据国家网球队教练的评价,每名运动员取三个好球中质量最好的一次进行解析。所得数字化数据采用数字滤波法进行平滑处理。得出结论有:我国网球运动员发球时抛球较高,建议降低抛球高度。相对于FB技术,FU技术能使运动员获得更大幅度的躯干扭转角度。根据运动员实际情况选择合适的缓冲技术。缓冲结束时刻,部分运动员存在过度顶髓的现象。这造成下肢发力不充分,最终导致球速下降。建议在此时刻保证重心投影位于在两腿之间。“搔背”动作是典型的超越器械动作,下肢的充分蹬伸是此动作完成质量的保证。因此运动员在平时的训练中应注意下肢的爆发力训练。这篇文章的研究方法和结论都有具体意义,值得国家队的女队员进行参考。 BrianJ.Gordon(2006)通过三维录像解析法对9名优秀的网球运动员进行了测试。他们在上臂和前臂套上了带有标志球的环,在肩关节周围皮肤上贴了标志球。由于计算关节和环节的扭转角度。结果详细阐明了发球过程中人体各部分的扭转情况,指出在临近击球时刻,肩关节屈伸运动和内收外展运动对于拍头速度的贡献微不足道。这篇文章的研究结果使得我们平时的一些错误观念得到了重新的认识。 综合研究的情况来看,国外学者利用运动生物力学手段对网球发球动作技术做了大量研究,并且阐明了一些发球动作的客观规律。对现今存在的各种各样的技术动作提供了科学理论上的支持,对学习和改进发球技术做了有益的探索和贡献。有的从肌肉发力顺序方面探讨,有的从优秀部位探讨,也有的从动作模式探讨,还有从肌电方面入手等等,可以说已经取得了一定的成绩,而且随着研究设备的技术提高,研究的水平也在提高,但是大多数的研究还是将中国的运动员数据直接和外国运动员的数据直接进行对比,我觉得这存在一定的问题,且不论身高的不同,中国运动员的肌纤维类型与他们也会有不同等等,或者是否可以将他们的数据可以和现在排名较高的亚洲球手进行对比,比如,现世界排名17的日本球员锦织圭等等。再者,我觉得在发球最佳模式的研究方面还有所欠缺,看我们是否能找到一个最适合我们的发球模型。让大家在练习的时候心里有具体的数据可依。作为研究来讲,我们最好是能把各个方面的情况考虑清楚最好,或者就某一方面作最细致的研究。随着未来各种仪器设备的更新提高,研究水平也会越来越深,可以说,生物力学在网球领域的研究还有很大的空间。(作者单位:北京体育大学) 生物力学论文:体操运动员主要部位损伤的生物力学分析 摘 要 通过中国知网查找相关国内外文献,根据体操运动员易损伤部位损伤情况,进行生物力学分析,目的在于从生物力学角度揭示体操运动员关节损伤的内在机制,为体操运动员的后备人才及延长运动员运动寿命提供理论基础。 关键词 运动生物力学 易损伤部位 体操 0前言 体操是我国传统优势运动项目,举国体制使得竞技体操得到快速发展。从历次奥运会中国获得奖牌来看,竞技体操获得的奖牌所占总奖牌的比重在四分之一波动。然而荣耀的背后有鲜为人知的痛苦,由于体操项目具有难、新、力、美、稳的特征,运动损伤现象日趋严重,导致现在运动员过早退役,使运动员的运动生涯提前结束。训练的非科学性造成我国体操运动员严重的运动损伤,影响其进入优秀体操运动员的行列,这不仅给国家带来极大的人才浪费,而且影响我国竞技体操整体水平的提高。因此,分析体操运动过程中容易损伤部位损伤机制,为预防和减少运动损伤、设计专项训练方法等有指导意义。 1运动损伤 1.1运动损伤的概况 运动损伤可分为两类,即慢性劳损性伤和急性一次致伤。前者主要是训练过度、教学组织不当的结果。此类损伤主要有手腕、踝关节的各种慢性创伤性腱鞘炎等;后者最常见的是落地或失手时姿势失常而致伤,此类损伤主要有骨折、摔伤等。研究表明,慢性损伤多于急性损伤。 体操是指练习者在地面上、持轻器械或在器械上,完成依据人体生理、解剖特征及人体运动生物力学原理设计的各种不同难度动作,在空间上展示身体技艺,表现力量、健康、美丽、智慧的一种实践活动。J.E.Taunton提到由于竞技体操竞争较激烈,过去十年竞技体操的队伍不断壮大,由于青少年的骨骼发育不完全,没有针对性的科学的训练方法,足踝、腕骨关节、腰等极易受到损伤。 1.2运动损伤导致运动员过早退役 随着竞技体操动作难度的不断发展和竞争越来越激烈,运动损伤已成为我国体操运动员退役的主要原因。何晓敏以国家队和专业队现役和退役的运动员为研究对象,指出历届奥运女子体操冠军的最佳年龄平均为21岁左右,甚至还有高龄而我国运动员在18岁以前就退役了,潜力还未得到完全发挥,主要原因就是运动性损伤。 2易受伤部位损伤机制 2.1腕部骨关节损伤部位机制分析 体操运动员腕部骨、关节的变异和损伤较常见,学者调查了50名体操运动员,X线征象分析发现体操长期训练导致的损伤主要表现在桡骨远端骨骺骨折、尺骨茎突骨折和舟骨骨折。被调查对象均处于青春期或青春前期,他们的骨骺较周围纤维软骨脆弱,致使其可塑性较强容易损伤。支撑动作对舟、月骨、桡骨远端骨骺关节面施加力量不平衡,则可以形成扭错应力,当这个应力超过了骨骺所能承受的最大限度,骨骺就会破裂。 肌腱是一种索条状没有弹力的组织,当肌肉收缩时肌腱紧张并拉成直线。人体的活动是依靠肌肉的收缩与肌腱的牵引实现的。因此,当肌腱绕过关节或骨骼的隆起部位时,为避免紧张的肌腱滑脱深筋膜就在这些部位增厚成环状或宽平的支持带将肌腱固定,如手腕部位的腕背侧韧带等。 2.2腰部受力特点及损伤的力学分析 腰椎是脊柱的主要承载部分,也是运动损伤的多发部位。所以对于力量型的运动员来说,腰椎的损伤往往意味着运动生涯的结束即过早的退役。采用生物力学的方法研究腰椎运动的力学性质,了解其承载的机制,不仅可以掌握科学的发力动作,充分发挥运动潜能,还可以避免损伤并延长运动寿命。外国学者指出自由体操中空翻、下桥等甩腰动作的多次反复练习,长期的疲劳导致腰椎损伤,腰部是运动链中的优秀部位,优秀部位的损伤直接影响动作技术的提高。 3损伤的康复和预防 任何运动都要遵循人体生物学、解剖学和力学上的规律,利用所学知识指导训练预防和避免一些损伤,还可以有助提高训练的效果。训练负荷不宜太大,合理安排运动量是防止运动损伤高发生率的有效措施。加强优秀力量训练。竞技体操中,身体始终处于非平衡状态的位移之中,优秀部位是人体动力链的中间环节,如果优秀力量弱则身体的平衡能力、稳定性则弱。体操运动员落地时通过两脚踝、膝、髋关节等合理弯曲来减缓压力负荷对人体的伤害并控制平衡。所以,体操运动员经常要控腰来维持平衡,通过腰部优秀部位肌肉力量的整体协调用力保证落地稳定性避免损伤。 4小结 体操运动员运动损伤一般为疲劳积累成的慢性劳损。关于我国体操运动损伤的研究越来越广泛,运动损伤的年轻化趋势令人担忧。运动损伤的预防就显得尤为重要,结合运动生物力学更科学地组织训练,加强优秀力量训练,有效地提高运动技术并预防运动损伤的发生。预防运动性损伤的一套科学理论体系以及国家相关部门对国家运动员因伤退役的安抚措施有待健全和完善。
生物统计论文:定位目标加强实践提升生物统计教学论文 编者按:本文主要从引言;二十一世纪对生物统计学课程的重新定位;教学方法和教学手段的改革;加强实践教学,注重学生能力培养进行论述。其中,主要包括:随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要、生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程、新世纪对生物统计学课程提出的新要求、生物统计学对大学生素质培养的作用、加强电子课件及网络平台建设、将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合、长期坚持教育教学方法及教学规律的研究、密切跟踪生命科学发展的前沿动向、开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质、全方位、多层次的实践教学等,具体请详见。 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:创新生物统计学教学强化能力培养论文 编者按:本文主要从引言;二十一世纪对生物统计学课程的重新定位;教学方法和教学手段的改革;加强实践教学,注重学生能力培养进行论述。其中,主要包括:实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标、生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程、新世纪对生物统计学课程提出的新要求、生物统计学对大学生素质培养的作用、生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论、加强电子课件及网络平台建设、将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合、长期坚持教育教学方法及教学规律的研究等,具体请详见。 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。转在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计特征分析论文 一、影响我国电子商务安全性的因素分析 经济全球化和信息技术与信息产业迅速发展,电子商务将成为今后信息交流的热点,成为各国争先发展,各个产业部门最为关注的领域。 1.互联网电子商务平台的普及使安全性经受新考验 由于INTERNET的迅速流行,电子商务引起了广泛的注意,被公认为是未来IT最有潜力的增长点。然而,在开放的网络上处理交易,如何保证传输数据的安全成为电子商务能否普及的最重要的因数之一。人们担心遭到黑客的侵袭而导致信用卡信息丢失,不愿意使用电子商务,安全成为电子商务发展中最大的障碍。 2.电子商务的国际化趋势使安全问题日益严峻 中国电子商务必然走向世界,同时也面临着世界电子商务强手的严峻挑战。我国电子商务企业将随着国际电子商务环境的规范和完善逐步走向世界。我国企业可以由此同发达国家真正站在一个起跑线上,变我国在市场经济轨道上的后发劣势为后发优势。 2、基于生物统计特征的生物识别技术 1.生物识别技术的特点 生物识别技术是以生物技术为基础,以信息技术为手段,集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的身份验证技术。它依靠人体的生物特征来进行身份验证,具有不可复制性和唯一性。生物识别技术是最为方便与安全的识别技术,它不需要记住复杂的密码,也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。可借助于计算机技术实现,实现自动化管理。 2.生物识别技术分类 虹膜识别技术:通过对虹膜的特征结构进行检验,进而确定用户身份。这种方式方便可靠,无需物理接触,具有惟一性、稳定性、可采集性、非侵犯性等优点。 视网膜识别技术:包括虹膜技术与角膜技术。角膜扫描是用低密度的红外线去捕捉角膜的独特特征,血液细胞的惟一模式就被捕捉下来。它具有使用者和设备非接触、视网膜不会被伪造等特点,但由于要求被扫描者在它读取角膜信息时直立不动,很难获得用户的普遍接受,另外,角膜扫描仪对于盲者和眼睛患病的人是无效的。 面部识别:通过对面部特征进行识别。标准视频技术通过一个标准的摄像头摄取面部的图像或者一系列图像,记录一些优秀点及它们之间的相对位置,然后形成模板;热成像技术通过分析由面部的毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像,通过特定算法将图像变成数字信号,最终产生匹配或不匹配信号。面部识别是非接触的,用户不需要和设备直接接触。 签名识别:也被称为签名力学辩识,它是建立在签名时的力度上的。它分析的是笔的移动,而非签名的图像本身。签名力学的关键在于区分出不同的签名部分,有些是习惯性的,而另一些在每次签名时都不同。它容易被大众接受,但随着经验的增长、性情的变化与生活方式的改变,签名也会随之改变。 声音识别技术:是一种行为识别技术,识别设备不断地测量、记录声音的波形和变化,并将现场采集到的声音同登记过的声音模板进行精确的匹配,从而确定用户身份。是一种非接触的识别技术,用户可以很自然地接受。 指纹识别系统:它通过对指纹的全局特征和局部特征采集、分析后,与模板库中存储的指纹对比,自动、准确地鉴别出个人身份。用来采集指纹图像的技术为光学技术和电容技术。光学技术需要一个光源从棱镜反射按在一个取像头的手指,光线照亮指纹从而采集到指纹。电容技术是按压到采集头上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之间产生不同的电容,芯片通过测量空间中的不同的电容场得到完整的指纹。 3、生物识别技术发展趋势 随着数字时代的到来,基于生物特征的验证技术愈加显示出它的价值。生物密码时代呼之欲来,生物识别技术的可靠性,以及有效地鉴定个人的身份有着重大的社会和经济意义。“执生命密匙,启身份之锁”,在以计算机和生物技术为主流的知识经济崛起时代,身份的鉴定有了来自生物体自身的密匙,横跨这两大科技领域的生物特征识别技术正愈益显示出其旺盛的生命力和远大前景。 由于各种生物特征的识别方式都有其一定的适用范围,单一的生物特征识别系统在实际应用中显现出各自的局限性,生物特征识别技术开始向多生物特征识别技术结合方向发展。当然生物识别技术并非万无一失,与数字密码识别技术相比最大的缺点是,一旦当事人的生物特征被仿制,很难像改变密码一样更改自身的特征。 4、结论 从目前的应用现状看,生物特征是最好的验证方式,个体的生物特征不易丢失,不易仿造,是个体在出生的时候就获得了的惟一的、先天的身份证明,这份证明是由最可信,最具权威性和通用性的大自然发放的。总之,随着电子商务成为信息交流的热点,生物识别技术将获得空前的发展空间,多生物识别技术共同应用是大势所趋,随着时间的推移和技术的发展,电子商务安全体系将越来越完善。 参考文献: 生物统计论文:生物统计学精品课教学创新论文 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显着提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的6-7学时,降到现在的4学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学 生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 2世纪2年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有5余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:SPSS生物统计学本科教学论文 一、SPSS软件的基本特点以及数据文件的建立、导入与导出 李春喜教授主编的第五版生物统计学教材中,前一章内容分别为概论。结合SPSS特点,在讲授本章内容的同时,SPSS上机实验课应设置为SPSS软件的界面介绍、基本特点和作用,数据的建立、导入与导出部分。SPSS软件的特点与作用:SPSS(StatisticalPackagefortheSocialScienceorStatisticProductsandServiceSolution)软件是于1968年由美国斯坦福大学(StanfordUniversity,USA)的三位研究生研发而成,并以此名创立SPSS公司。该软件操作简单,易学易用,具有较强的统计功能和强大的作图功能,特别是能够快速准确地完成大量的、烦琐的、专业的和复杂的数据统计分析,是国际上认可的专业统计分析软件之一。其可广泛应用于统计分析(例如均值比较、相关分析、方差分析等)以及统计图形(例如柱状图、散点图、饼状图等)的制作和编辑。在介绍这些功能的同时,打开SPSS窗口,兼并介绍SPSS视图窗口中标题栏、菜单栏、数据单元格显示、工具按钮、数据视图和变量视图的一些简单用法。数据文件的建立:SPSS软件打开之后,会进入数据编辑窗口,新建一组数据后可将变量依据实验内容进行命名,并选择输入数据的基本变量类型(例如数值型、逗号型、句点型、科学计数型、日期格式型、美元型、定制货币型和字符串型等)。数据文件的导入与导出:SPSS可以导入SPSS(*.sav),Exce(l*.xls),dBASE(*.dbf),ASCⅡ(*.dat,*.txt),Access(*.mdb),Lotus(*.w*),Foxpro(*.dbc)等数据文件,以及各类SASS数据文件。即从菜单选择File中选Open,弹出OpenFile对话框,文件框内显示以选择所需文件后缀类型,之后选择对象,单击打开(O)按钮,或双击对象文件,从而将文件导入。同样文件的导出通过File中的save/saveas(保存数据对话框),选择保存路径,键入文件名,确定数据类型,单击保存(S)按钮,其导出文件。 二、应用SPSS软件的基本统分析 教学材料第二、三章内容为资料的整理与特征数的计算、概率和概率分布,结合教学内容SPSS上机实验课应设置基本统计分析课程,该部分包括数据汇总报告和描述性统计分析两方面的内容。基本统计分析可通过菜单栏的分析(Analyze)窗口进入,点击分析栏之后,鼠标放置数据汇总报告(Reports)栏,即可显示分层报告(OLAP—OnlineAna-lyticalProcessing)、数据汇总(CasesSummarize)、行汇总报告(ReportSummariesinRows)、列汇总报告选项(ReportSummariesinColumns)。其中分层报告主要用于中位数、最大值、最小值、方差、偏度系数等统计描述;数据汇总可用于对编辑窗口中的数据在结果窗口中罗列出来,以便浏览和打印,同时也可对数据的基本特征进行描述;行汇总报告可罗列原始数据,其格式是以观察单位和统计量为行标目,以报告变量为列标目;列汇总报告主要用来生成按列显示统计量计算结果的报告,同时也可以完成许多统计计算。当鼠标放置描述性统计分析(DescriptiveStatistics)位置后,选中响应的功能即可进入频数分析(Frequen-cies)、描述性分析(Descriptives)、探索性分析(Ex-plore)、多维交叉表分析(Crosstabs)、比值分析(Ratio)窗口从而根据自己的目的进行响应的数据分析。 三、应用SPSS软件的均值比较和方差分析 生物统计学基本知识熟悉之后,在随后在课堂教学中会开始进行统计推断和方差分析部分的内容。SPSS实验课在此部分结合课堂教学相应的设置均值比较和方差分析上机内容。均值比较可通过菜单栏的分析(Analyze)窗口进入,点击分析栏之后,鼠标放置数据均值比较(Com-pareMeans)上即可显示相应分析栏:平均数基本分(Means)可用于定量资料的统计分析,按分组变量计算因变量的描述统计量值,如均值、方差、标准差、偏度、峰度等统计量,并显示结果;单样本T-test(One-SampleTTest)单样本t检验主要用于样本平均数和已知总体平均数的比较;独立样本T-tes(tInde-pendent-SamplesTTest)可用于检验两个独立样本的总体平均数之间是否有显著差异;配对样本T-test(Paired-SamplesTTest)用于配对计量资料的比较,检验配对样本差值的总体均数与0的差异有无显著意义,以及配对样本是否相关方差分析包括单因素方差分析和多因素方差分析。其中单向方差分析(One-WayANOVA)可通过均值比较(CompareMeans)进入,其用于完全随机设计资料的多个样本均数比较和样本均数间的多重比较,也可进行多个处理组与一个对照组的比较。多因素方差分析可通过分析栏里的多因素方差分析(GeneralLinearModel)选项进入,进入之后会设置四个不同要求的选择:单变量多因素方差分析(Univariate)可用于一个因变量受一个或多个自变量影响的方差分析;多因变量方差分析(Multivariate)主要用于多个因变量受一个或多个因素变量或协变量影响的方差分析;多因变量方差分析(Multivariate)对同一因变量进行重复测量的方差分析;混合效应分析(VarianceCompo-nents)用来估计每个随机因素对因变量方差的贡献。在分析过程中可根据不同的需要和要求,选择相应的方差分析。 四、应用SPSS软件的回归和相关分析 在方差分析之后,李春喜教授主编的第五版生物统计学教材第七章内容为直线回归和相关分析。根据课程设置,SPSS上机实验课最后应设置为回归分析和相关分析的内容。回归分析包括线性回归分析和可转化的线性回归分析。其中线性回归分析包括一元、多元线性回归,其可通过分析(Analyze)中的Regression选项进入,进入之后可通过选择Linear选项进行数据的线性回归分析;可转化的线性回归分析,是将非线性数据通幂指数、倒数、等转化,转化为可线性回归的数据,从而进行分析,其可通过Regression里的CurveEstima-tion选项进入。相关分析是一种将客观事物之间相互联系反映到数量上,从而说明相关变量之间关系的一种分析。SPSS软件中可通过分析(Analyze)中相关(Correlate)里的Bivariate选项进行二元变量的相关分析;当实验要在进行排除其他变量影响下的两变量相关分析时,可通过选择相关(Correlate)里的PartialCorrelationAnaly-sis进行偏相关分析;而当研究问题涉及变量较多,众多变量间的相似性和信息交叠使得我们难以从中提炼出主要信息时,可选择相关(Correlate)里的Distances来进行距离分析。五、总结本人依据生物统计学的实际教学经验,将李春喜教授所编生物统计学第五版教材的教学内容与SPSS统计学专业软件的基本功能相结合,对不同章节的教学内容全部在SPSS软件中进行操作应用。通过SPSS实验教学与生物统计学课堂教学的相互照应,必将加深学生对本门的掌握程度,同时在以后的现实应用中也必会起到良好的效果。 作者:马建辉 张黛静 姜丽娜 邵云 单位:河南师范大学 生物统计论文:成绩统计生物教学论文 一、分析高中生物成绩统计对教学的意义 高中生物的考试成绩是教师教学成效的重要反映,因此生物考试成绩的统计工作就显得至关重要。有效的成绩统计不仅是教师评价学生学习情况的重要参考依据,同时也对教师后续教学进行改进和发展具有举足轻重的作用。可以说,高中生物成绩的统计对教师教学有着重要的意义。 二、探析有效发挥生物成绩统计作用的途径 1.增强成绩统计的频率 高中生物考试一般来说分为月考、季考、期中考试和期末考试,而往往考试成绩出来之后,大部分教师只会对期中考试和期末考试进行统计,结合这两次的考试成绩来分析学生这半学期和一学期的成绩,而忽略了如学生临时抱佛脚、在考试中偷看别人成绩等情况。仅仅是统计期中、期末成绩往往不能科学地、真实地反应学生的实际学习情况,因而教师应该对月考、季考甚至是周考进行统计,虽然统计工作比较繁杂,但是增强高中生物成绩统计频率,在很大程度上可以真实地反映学生的成绩。 2.运用工具软件进行成绩统计 教师应该充分掌握计算机技术,并将此充分地利用到生物考试成绩的统计工作中,相较于传统手动统计成绩来说,运用计算机工具软件更有利于发挥成绩统计的作用,在统计的整体上比传统手工统计更加系统化、便捷化,教师通过软件统计出来的数据能够更加一目了然地看出学生分数分布情况。在生物考试成绩统计中,鉴于软件成绩统计的优越性,教师还可以将成绩提高或者是成绩明显下降的同学清晰地标记出来,更有利于之后教学的开展。 3.细分成绩统计内容 发挥生物成绩统计在教学中的作用,教师还应该将成绩的统计进行细致划分。传统高中生物成绩的统计内容往往是“姓名、成绩、名次”,而细分统计内容则是在统计时,会增加具体知识点的成绩统计,如“生物新陈代谢章节知识点分数”“生殖和发育章节知识点的分数”等,虽然这种细分工作很繁杂,但是一旦统计出来,教师就会对学生的掌握情况有了比较清晰、深刻的了解,相比于不了解学生学习状况就进行教学活动更加有效率,也能有针对性地进行教材讲解。 4.对成绩统计进行描述性分析 每次进行成绩统计之后,大部分教师往往会就此结束生物成绩统计工作。其实,在统计之后,教师还应该对统计的结果进行描述性分析,也就是对统计做一个规律性的总结。如教师可以统计学生在“细胞”学习中,哪些知识点还没有掌握,还可以对学生整体在考试成绩中反应出的问题进行总结性的分析。统计的本质在于能够促进后续教学的有效进行,只“重形式不重结果”是违背成绩统计的初衷的。 5.增加成绩统计的对比分析 在高中生物成绩统计时,教师可以对这学期已经完成的考试成绩统计进行综合的对比分析。几次生物考试的成绩往往能够反映该学生在总体知识上的掌握程度,因而教师通过科学的对比来研究不同学生对知识点的掌握情况,对之后的教学该如何展开,该采取怎样的教学手段提高生物教学质量等方面都有着重要的参考价值。 6.将统计结果及时和学生沟通 教师对学生成绩统计完成并且做出一定的总结之后,要将改进的建议以及成绩反映的状况及时和学生沟通,因为所有统计的根本目的是为了学生能够更好地改善当前的学习状况,因而教师必须和学生进行有效的、针对成绩上反映出的问题的合理交流,给予学生在后续生物学习上的科学的建议,充分发挥成绩统计的作用。 三、总结 综上分析可知,生物考试成绩的统计工作对高中教学活动有着重要的影响,教师利用生物成绩的统计来了解学生在学习中依然存在的问题,不仅可以帮助教师评价学生的学习情况,同时也对教师后续教学进行改进和发展起到了重要的推动作用。 作者:岑双庆单位:横县第二高级中学 生物统计论文:生物统计学教学创新试析论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没本论文由整理提供有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。超级秘书网 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容本论文由整理提供、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:Minitab辅助的生物统计论文 一、鼓励和充分利用多媒体教学 生物统计课程教学内容抽象,图表较多,而传统的教学手段具有耗时较多和难以直观地通过图表来体现数据特征的不足。多媒体教学中图文并茂、生动活泼的特点既有助于集中学生的注意力,又能直观地使学生对许多抽象的概念和理论有直观的理解。如利用多媒体手段,在教学中先给出一个有2000个容量的30日龄猪仔体重的数据集做总体,利用Minitab做猪仔体重的散点图,可以很直观地看出30日龄猪仔体重总体呈正态分布,猪仔体重在6.0-8.0kg之间。然后从该总体中做有放回的抽样,每次抽10个猪仔体重做一个样本,计算该样本的均值,该过程分别重复10次,得到10个均值,做出这10个均值的散点图,可以看到该散点图的轮廓并不是呈对称的正态分布,随着重复次数的增多,做出的散点图越来越逼近正态分布。通过这种直观的教学,能让数学基础较差的生物和食品学科的学生很直观的理解抽样分布的概念和了解抽样分布的规律,并能直观的观察体会T分布如何逼近正态分布。其他如F分布、卡方分布、置信区间、两类错误、P值的意义和线性拟合等知识均能通过借助Minitab先演示实际例子,然后引出抽象的理论,这既克服了以往只讲理论公式的“填鸭式”教学,又克服了普通多媒体教学中不能体现“引导式”教学的弊端。通过教学反馈来看,取得了良好的效果。 二、结合学科实例讲解抽象的理论 生物统计是利用统计学的方法和手段来解决实际问题,突出应用性。目前国内的很多生物统计教材,或者是数学学科的专家学者编著,其基本特点的是注重理论推导,忽视通过实例直观的讲述统计思想和过程;或者是讲述的实例并不适用于生物和食品学科的科研和生产实践。因此,这就要求教师在讲述每一个概念理论时,要多举一些具体学生经常遇到的生物或者食品学科的实例。如在讲述基本的统计推断时,在生物学科举例如下:根据以往经验,30日龄猪仔体重近似服从正态分布,体重均值为7.0kg,标准差为0.5kg,现从一种猪场随机抽取30日龄10只猪仔称重并收集数据,计算的体重均值为5.0kg,问猪仔体重有无改变。从这个实例可以直观地看出总体均值和样本均值是有差异的,统计推断的本质是找出这种差异究竟是否抽样引起的,还是真实存在的。统计的原假设都是无差异的假设,即差异是由抽样引起的,备择假设与原假设互补,即差异是真实存在的,下来需要估算抽样的均值5.0kg是否在给定的显著性水平α下落在总体分布的1-α内,如果落在1-α内,则不能拒绝原假设,如果落在1-α内之外,根据小概率原理,不可能发生的事情了,那就要拒绝原假设而接受备择假设。这里有两个问题需要重点强调:一是在原假设成立的前提下,得到的分布结果不在预定的范围内,在推断过程无误时,那只能是原假设不能接受;二是小概率原理判定中的不可能事件是统计上的不可能,也就是一般发生的概率极小,而不是逻辑上的不可能。通过这种结合学科恰当实例讲述的方法,便于学生在教学后揣摩体会生物统计的基本理论和怎么在科研生产中使用以及在哪里领域能使用等。 三、强调统计软件在授课和课后中的使用 公式繁多和计算复杂是生物统计教学中一个显著特点,因此引入合适的统计学软件把人从浩繁的计算中解脱出来是一个迫切的任务。目前的统计学软件有数十种之多,常见的有SAS,SPSS,Matlab,Minitab等。结合多年教学探索,选择由美国宾州大学开发的Minitab作为教学软件。与SAS相比,Minitab具可视化操作和容易上手等优点;与SPSS相比,有较强大的试验设计模块(Designofexperiments,DOE)和质量控制模块。Minitab的常用菜单有:数据菜单、计算菜单、统计菜单和图形菜单。使用频率最高的统计菜单提供了包括基本统计分析和多元统计分析、回归分析、非参数分析、探索性数据分析、时间序列分析、质量分析、可靠性分析、列联表分析、DOE和样本含量估计等功能。其中的基本统计分析功能能满足教学中所涉及的数据的统计描述、参数估计、Z检验、单样本T检验、独立T检验、配对T检验,一元方差分析、一元线性回归和拟合优度检验。在课堂教学中,涉及所有计算均通过Minitab完成,既节约了课堂时间,又能通过幻灯片的操作演示,让学生初步了解软件的基本界面和基本操作。课堂学习是学习和理解的过程,布置适当的课后作业能更好地巩固学习效果。每一章学习之后,留有3~5道作业,要求学生完成作业的电子版后统一发到课程教学公共信箱。作业要求在每一个题目后先写出自己的分析思路,然后利用Minitab完成计算过程,并且把数据集和计算结果的截图插入电子作业中,并对结果做出合理的生物学解释。通过这种教学尝试,激发了学生的思考能力和动手能力,基本上解决了国内目前在教学中存在忽略统计方法的软件使用的问题,大多数学生在后续的本科论文中涉的统计推断均能很好的利用Minitab完成。 四、基于Minitab讲解试验设计 客观、科学、合理和可行是一个实验设计的基本要求。首先,在教学中我们反复的向强调一个合理的实验流程是这样的:选择研究问题提炼实验因子和响应指标收集整理实验数据根据实验目标和数据特点选择合适的统计方法分析结果及生物学解释。其次,设计具体实例借助Minitab讲述试验设计部分的教学内容。相比人工制作实验项目表格的繁琐,利用Minitab实施试验设计省时省力并为后续的分析工作提供了便利。Minitab的DOE模块能快速完成生物学研究中的大部分试验设计,如全因子设计、部分因子设计、响应曲面设计、混料设计、田口设计和响应优化等。如在生物和食品学科的实践中,常遇到优化某种微生物培养基或者饲料配方的实验设计,在单因素的基础之上,就可以通过Minitab的DOE模块完成两种不同类型的优化设计:正交设计和响应曲面设计。正交设计是在DOE的子菜单点击创建田口设计,在弹出窗口中,选择因素后,选择可用设计即可实验方案设计的列表,设置重复试验或者空白列以估计误差,按此设计表实施试验,将试验结果填入设计表中完成整个实验。在DOE子菜单点击分析田口设计即可得到正交设计试验的方差分析结果和各因素主效应图,从图可以很直观的得出最佳方案。此外,还可以使用DOE子菜单的预测田口结果菜单预测最佳方案的效果。响应曲面设计基本上和正交设计类似,也是在DOE子菜单中完成设计和结果分析。Minitab的DOE模块能满足生物和食品科学常见的试验设计及结果分析。用软件代替以往试验设计只讲理论的教学探索,基本上解决了以往课程结束后学生难以正确进行试验设计的问题。 五、结语 生物统计课程一方面因为其抽象的理论一直是我校生物和食品学科学生的“头疼课”,另一方面因为其在科学研究中的实用性,又激励学生要学好这门课程。在较短的教学时间内,通过如何提高学生的学习兴趣和参与性来提高学习效果,一直是参与生物统计课程教学工作者不得不思考的问题。在教学中多举一些来自生物和食品学科的教学实例,在讲清楚概念理论的基础上,着重突出学生以生物统计的相关知识来解决实际问题的能力;选择MINITAB完成试验设计及试验数据的统计分析加强了学生的应用能力。通过这几年的教学探索,取得了较好的教学效果,突出了应用性的基本要求。 作者:李彦杰周大祥杨俊年刘仁华单位:重庆三峡学院生命科学与工程学院三峡库区可持续发展研究中心 生物统计论文:Excel和SPSS教学的生物统计论文 一、Excel在生物统计学教学中的应用 (一)创建图表和图形Excel制图功能强大、便捷、图形种类选择性强。Excel提供的统计制图功能,为教师在教学过程中提供了一个有力的工具,使用这一工具可以十分方便地制作课件辅助教学。随着多媒体辅助教学的普及,Excel绘制的统计图在统计教学过程中的应用已相当广泛。在Excel的“插入”菜单项,选择“图表”选项,选择合适的图表类型及其子图类型,选定数据区域,就可以快速绘制出各种美观的统计图形。用户在绘制中或绘制完成后均可通过设计、布局、格式菜单对图表类型、数据、绘图区、坐标轴、图例、网格线、图表标题的格式等进行修改调整,直到满意为止。常见的图表类型有11大类,包括柱形图、折线图、饼图、条形图、面积图、XY散点图、股价图、曲面图、圆环图、气泡图、雷达图。每种大类中包含2至19种子图表类型可供选择。如,在数据资料的整理、直线相关与回归分析的章节教学中,可借助Excel的绘图优势进行绘制常见的统计图及XY散点图,将数据资料转化为更加直观、形象的图形表达方式,有助于学生对数据资料特征的认识及操作能力的提高。 (二)数据资料的统计分析在生物统计分析中使用较多的工具是“数据分析”,因此在使用之前需要先安装“分析工具库”。方法是打开MicrosoftExcel2007工作薄,单击左上角的MicrosoftExcel徽标按钮,在打开的列表中选择“Excel选项”,选择“加载项”,并在“管理Excel加载项”后单击“转到”,然后在打开的“加载宏”对话框中选择分析工具库,点击确定。如果打开的“加载宏”对话框中没有可用的加载宏,建议重新安装Excel2007完整版。使用时打开菜单“数据”,“数据分析”就出现在该菜单的最后一项。在“数据分析”中,生物统计上常用的统计分析工具有直方图、描述统计、抽样、t检验、z检验、f检验、方差分析、相关和回归分析等,可基本满足数据资料统计分析的要求。利用这些分析工具在课堂上演示,既可以解决教学过程中的大量数据的计算问题,又能使学生很容易地理解和掌握相关检验方法的具体操作。 二、SPSS在生物统计学教学中的应用 SPSS原先是statisticalpackageforthesocialscience(社会科学统计软件包)的缩写,是由美国斯坦福大学的三位研究生于1968年研究开发成功,同时成立SPSS公司,是世界上第一个用于大型机的统计软件,也是世界上应用最广泛的专业统计软件之一。随着SPSS产品服务领域的扩大和服务深度的增加,其软件的应用早已不再局限于社会科学界,因此SPSS被赋予了新的含义:StatisticalProductandServiceSolutions(统计产品与服务解决方案)。2009年SPSS公司被IBM并购,因此现在的SPSS是IBM公司推出的一系列用于统计学分析运算、数据挖掘、预测分析和决策支持任务的软件产品及相关服务的总称。自被IBM收购之后,SPSS每年的8月中旬都会推出新的版本。目前的最新版本是2013年8月推出的IBMSPSSStatistics22.0。SPSS软件在生物统计教学中有以下优势。 (一)统计分析功能强大SPSS的基本功能包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等。在统计分析方面具有完整的数据输入、编辑、统计分析、报表、图形制作等功能。SPSS自带11种类型136个函数,SPSS软件囊括了各类成熟的统计方法与模型,为统计分析提供了全方位的数据整理、统计学算法和统计分析服务。SPSS提供了从简单的统计描述到复杂的多因素统计分析方法。其分析过程包括描述性统计、比较均值、一般线性模型、广义线性模型、混合模型、相关、回归、对数线性模型、神经网络、分类、降维、度量、非参数检验、预测、生存函数、多重响应、缺失值分析、多重归因等几大类。每大类中又分为几个或多个统计过程,如,回归中又分自动线性建模、线性回归分析、曲线估计、二元Logistic回归、多项Logistic回归、有序回归、Probit回归、非线性回归、权重估计、两阶最小二乘法等多个统计过程,而且每个过程中又允许用户选择不同的方法及参数,完全可以满足非统计专业人士的工作需要。 (二)强大的图表分析功能SPSS具有专门的绘图系统,可根据需要绘制条形图、线图、面积图、饼图、高低图、箱图、误差条形图、人口金字塔、散点图、直方图等。也可根据图表构建程序和图形画板模板选择程序快速地设计或定制所需的统计图形,其演示图形系统,可容易地控制创建、编辑图表的时间,大大减少工作量,并且还可以一次创建一个图或表,然后使用作图模板以节省时间。 (三)兼容性较好,具有较强的数据接口SPSS提供的强大的数据管理功能,可帮助操作者使用其他的应用程序和数据库。支持Excel、Dbase、FoxBASE、FoxPRO、Access、SAS等格式的数据文件,通过使用ODBC(OpenDatabaseCapture)的数据接口,可以直接访问SQL(结构化查询语言),访问标准的数据库管理系统,通过数据库导出向导功能可以方便地将数据写入到数据库中。SPSS的图形可转换为其他7种图形文件,其分析结果可保存为*.txt、word、PPT及html格式的文件。这种强大的数据接口能够使数据在不同形式中转换分析,避免录入数据的繁琐步骤,能够大大提高数据分析的效率和速度。 (四)SPSS软件操作简便、输出结果直观、针对性强SPSS19.0为多国语言版,使用者可选择中文进行安装,其Windows视窗和Excel操作界面清新、友好,全新的中文帮助文档可使学习更轻松。SPSS的操作除了数据录入及部分命令程序等少数输入工作需要键盘辅助外,大多数操作可通过鼠标拖曳、点击“菜单”、“按钮”和“对话框”来完成。因此,用户无需花大量时间记忆大量的命令、过程、选择项。SPSS统计分析结果直观、清晰、漂亮,其图表具有高分辨率、色彩丰富、可视化和可读性强的特点。用户只要掌握一定的Windows操作技能,粗通统计分析原理,无需通晓统计方法的各种算法,就可根据输出的图表读懂统计分析结果。SPSS针对初学者、熟练者及精通者都比较适用,初学者入门容易,上手较快,熟练或精通者可以通过编程来实现更强大的功能。将SPSS引入生物统计教学,统计中的数据处理和数值计算变得轻而易举,教师可以集中精力传授生物统计的思想方法,结合专业进行实例分析,提高教学效率,增强学生应用能力的培养。在生物统计教学中辅助Excel和SPSS两种软件教学的新模式,既可满足不同层次学生的学习需求,又能够弥补各自软件的不足,因此,比较适合高职院校非统计专业相关生物统计课程的教学工作。 作者:赵秀敏单位:河南农业职业学院 生物统计论文:基于食品学科教学的生物统计论文 一、在改革之前,要让学生把握这门课 1.如何尽快地把学生引进门。 把学生引进门很关键,直接关系到学生对这门课程的兴趣问题和学生对这门课程学习的主观能动性。所以要设法对生物统计这门课程的每一个知识点进行形象的归纳概括,找出规律性的解决问题的办法,用学生易懂的语言进行。 2.如何应用到具体实践。 学习生物统计的主要目的就是把这门课程应用于实践。那么如何应用就显得很关键。一个好的办法是通过合适的案例分析来阐述如何进行试验课题设计和统计分析,如何应用统计分析的结果找出规律性的认识或应用于具体实践。 3.如何把手算和电脑软件分析运算具体结合起来。 生物统计中的手动计算和软件计算都很重要,但是如何把二者有效结合呢?因为这关系到对这门课程的理解及把握和利用现代分析软件的分析应用问题。拟设想的办法就是对于刚开始学习生物统计学和对于不复杂的统计计算就利用手动计算,让学生切实把握统计分析的具体过程,有些统计分析过程计算太复杂,但是原理并不复杂,这时我们最好借助软件来进行统计分析而节省大量的时间来做更重要的事情。 二、实施生物统计学课程的教学改革 1.教学内容的有所为与有所不为。 目前教学改革的目的是要发挥学生的主观能动性,所以要尽可能多地把一些基础内容如实验数据的整理与特征数留给学生自学,教师可不讲,但是教师要安排相应的习题让学生在自学时加以回答,因为带着问题的学习效果会更好。但是对于优秀的内容如假设检验、方差分析、回归与相关分析、食品学科基本的试验设计的一般步骤和方法、试验设计实施结果的统计分析等,这些内容必须着力讲述,重点阐述基本概念和基本原理,重点掌握生物统计方法在食品学科中的功能与用途、方法与步骤,让学生把握其内在规律,提高学生解决复杂问题的水平;而对于定理的证明与公式的推导这方面不需要大花时间,因为笔者觉得这方面的内容实际上就是数学变换,可以留给学生在课下自学,教师有选择性地重点讲解结合学生课下的自主学习,可让学生更快地步入生物统计学世界。而对于难点问题和复杂问题,则也主要靠教师的讲述学生才可能把握,不过该怎么讲呢?笔者觉得最简单的方法是把一个难点问题、复杂的问题分解成若干简单的问题,那么这个复杂的问题也就变得简单了,学生也更易把握了。如方差分析这一部分看起来很难也很复杂,但是如果把其分解成平方和的求解、自由度的求解、方差的求解、F检验和多重比较这几部分,也就不难把握这部分内容了。 2.注重食品学科中生物统计案例讲解,理论结合实践。 每年食品学科的科研和生产实践都会有不少新成果,这些成果的取得大多是在统计学的指导下取得的,那么教师可通过具体的案例分析来探索这些成绩是如何取得的,激起学生的兴趣。对于一些入门的基础知识可以多讲,而对于入门之后的一些很复杂的计算应少讲,只要告诉学生基本的分析过程和如何应用有关统计分析软件来进行求解即可。 3.教学手段多样化。 以现代的幻灯片课件教学为主,同时辅以传统的黑板板书。对于容易把握的知识,可以用幻灯片课件教学。而对于难点、关键点和学生的疑问解答,最好把幻灯片和板书结合起来,因为板书更随意,可以最大程度结合上课的具体情况发挥教师的随机应变能力,可依据具体情况而变动,这样也易使课堂气氛活跃,学生印象亦会深刻得多。 4.实现教学内容资源的数字化。 充分利用现代先进的数字化技术,制作合适的教学大纲、教学多媒体课件、习题和参考答案、教学案例等,并把这些内容挂网,以方便学生的课下学习。 5.手动练习和软件应用相结合。 对于刚刚开始学习生物统计学的学生来说,加强手动练习是引领它们快速入门的一个好方法。手动练习可加强学生的理解能力,把握解决基础的典型的统计分析和试验设计的一般程序。但是随着学习的不断深入,手动计算会越来越复杂,不过基本的统计分析过程是类似的,这时就有必要借助软件来分析和解决统计分析问题。软件可以用来分析统计分析问题,也可用来进行试验设计,学生应该先掌握一些权威统计分析软件如SPSS和试验设计软件Design-expert的一些最基本的用法。 三、结语 笔者通过这几方面的教学改革探索,取得了不错的效果。学生觉得生物统计学没有想象的那么难,产生了难能可贵的兴趣,有不懂的问题也更愿意和老师、同学探讨。当然随着时代的不断发展,要让学生学好、教师教好这门课,食品学科的生物统计学教学方法也应不断改进:进一步探索教学规律,优化教学过程,完善教学体系,全面提高该课程的教学质量。 作者:李翠芹何腊平陈平单位:贵州大学化学与化工学院贵州大学酿酒与食品工程学院贵州大学理学院 生物统计论文:提升科研素质的生物统计论文 1问题的提出 青海大学农牧学院草业科学系承担着草业科学专业本科教学任务。在以往的教学中,《生物统计》课程的定位是服务于专业课程的专业基础课,但是随着青海大学进入“211”重点建设行列后,学校教学及科研工作都有了大幅度的发展,对教学工作和学生培养工作也提出了新要求,加之社会各级各类就业单位对本科学生综合素质的要求越来越高,使得《生物统计》课程的外延发生了相应的变化,即课程不仅是服务于专业学习的基础课,同时应该成为学生参与科研,开展科研活动必须具备的基本技能,也就是说,需要通过《生物统计》等课程来提升学生的科研素质。那么,为什么结合《生物统计》课程提出“提升学生科研素质”这一问题呢?近几年来,青海大学农牧学院草业科学系在青海大学教学科研不断快速发展的推动下,自身也有了长足发展。截止2012年底,草业科学系教师主持科研课题24项,其中部级5项、省部级课题9项、校院级课题7项,其他来源3项,合计科研经费720万元,教师参加科研比例为100%。 由此反映出,随着草业科学专业教师学历和职称的提高,教师申报获批或参与的科研项目在不断增加,这就需要大量的学生参与到科研活动中,并且为学生参与到科研中提供了可能,这样,就使得草业科学专业学生参与到教师科研项目中的人数和比例逐年增加。同时,草业科学专业本科学生积极申报国家或青海大学的大学生科技创新项目,截止2012年,获批的国家或青海大学大学生科技创新项目8项,共计20余人参与,其中有两项在第11届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中获三等奖,表明草业科学专业本科学生参与、甚至主持的科研项目面积不断在增大。另外,近三年草业科学专业本科毕业论文中,86%的毕业论文选题来自教师在研的科研项目或学生自己获批的大学生科技创新项目,表明学生的毕业论文是在参与科研项目的基础上完成的,从今后的发展趋势看,这一比例还将增大。综上所述,作为支撑科学研究中试验方案设计、试验内容实施、试验结果整理统计与分析的《生物统计》课程在学生培养中的作用重大。因此,为了适应草业科学专业本科教学的这一新形势和新需要,提出了《生物统计》课程的教学需配合学生科研素质的提升这一问题。 2《生物统计》课程教学与学习中存在的突出问题 从《生物统计》课程的内容看,涉及较多的数学公式和抽象的统计概念,要求学生具备较为扎实的数学基础和较强的逻辑思维能力。因此,《生物统计》课程一直以来就是草业科学专业课程中较难授课和较难学习掌握的课程之一。对草业科学专业大多数本科学生而言,该课程晦涩难懂,似乎与专业课程学习和参与科研没有直接的联系,更突出的问题是,即便学生能够认识到该课程在今后专业学习和参与科研中的重要作用,但是很难将课程的学习和将其科学地应用在科研活动中有机结合起来,导致对该课程的学习仅仅就是学习一门课程而已,当面对如何设计科学研究试验方案,如何布置试验、实施试验,如何获取客观的试验数据,如何通过科学的统计分析方法揭示自然规律时束手无策,缺乏将《生物统计》课程内容与实际应用紧密结合起来的能力,这样,一方面导致课程学习结束后不能继续发挥课程的作用,一方面导致学生在参与科研中因统计学方面知识的欠缺而成为短板。也就是说,目前《生物统计》课程的教学没有达到学以致用的教学目的。 3《生物统计》课程在提升学生科研素质中的作用 草业科学专业本科学生科研素质的培养主要体现在研究课题的设计与实施两个方面。其中研究课题的设计与实施能力的培养是主要目标。《生物统计》课程的主要内容是运用概率论与数理统计的基本理论,合理地安排科学试验,以获得尽可能多的、能反映事物本质的信息,并通过正确合理的统计分析,揭示事物内在的客观规律及相互作用。因此,通过课程中试验设计的教学是可以提高学生设计研究课题试验方案能力的。众所周知,在科学研究中,试验结果会受到系统误差和随机误差的影响,使得试验处理的真实效应受到许多非处理因素的干扰和影响,从而影响到科学试验的精确度和准确度,甚至无法揭示真实的自然规律。这就要求科学研究人员不但要清晰地了解这一现状,更重要的是必须通过科学合理的试验设计和安排来减少或是避免这种不利影响,这样,才能在有限的科研时限内获得科研成果。因此,需要培养参与科研的学生的这种科学、严谨、一丝不苟的精神和切实可行的科研方法,而这种科研方法的培养是可以通过《生物统计》课程实现的。在科研中,获得了大量科研数据后,面临的一个重要问题就是如何通过试验数据揭示自然规律。由于本科学生参与科研工作的沉淀相对不足,当面对大量的科研数据时,更是无从着手,不能通过科学合理的统计分析方法揭示规律,而通过《生物统计》课程是可以提高学生分析数据,揭示规律的能力的。 4提升学生科研素质,改革《生物统计》课程教学 4.1转变《生物统计》课程的定位 在以往的草业科学专业本科教学中,《生物统计》课程的性质是专业基础课,教学中侧重于理论教学,在一定程度上忽视了课程的实践性应用。因此,要使《生物统计》课程在提升学生科研素质中发挥作用,首先要转变课程的定位,即将《生物统计》课程定位在培养学生具体应用能力,提高学生动手能力,提升学生发现问题解决问题能力上。简单说,就是将《生物统计》课程定位于学生学习后能切实使用这一教学目标上。 4.2对课程理论内容的讲解要有针对性,部分内容适当弱化 《生物统计》是一门既有理论又有实践的课程。基于上述对课程定位的转变,在学时有限的教学中,教师应当根据各章教学内容及教学要求的不同,采取不同的教学方式,对部分理论内容适当弱化。如统计学基础知识部分,着重讲清基本概念和基本理论即可,力求深入浅出。对于统计学基本原理,要紧密结合草业科学专业特点,着重讲清发现问题、解决问题的基本思路来启发学生的逻辑思维能力即可。对于课程中大量的数理统计学公式,应淡化演绎、推理过程,而将数学公式的统计学含义、在实践中的应用条件和范围、如何运用讲解清晰。 4.3紧密结合科研实践,增加实例教学 在课堂教学中,将基本的科研方法,如怎样进行科研选题、如何收集资料、如何制定试验方案和实施试验、如何对试验结果进行统计分析等穿插在授课内容中进行讲授。同时,在减少教材中部分练习题的前提下,布置具有实际意义的综合性练习,加强学生进行科研活动的基本训练,使学生初步掌握科研活动的方法和途径,为下一步参与到教师科研项目中打基础。其次,在课程授课中,增加实例教学内容。例如,在讲授随机区组设计方法时,可以列举本专业科研中牧草饲料作物栽培领域涉及的实例,如肥料、水分两因素对燕麦产量的影响;在讲授卡平方测验时,可以列举牧草饲料作物育种领域里的实例,如通过卡平方测验中的适合性测验来验证披碱草某一性状的遗传规律等。通过实例教学,使得该课程不再枯燥难懂,而且将学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生学习兴趣,提高学生解决实际问题的能力。在实例教学中,所举例子既要符合教学内容,又要有现实意义,紧密结合科研与生产中的实际问题,这对学生才有吸引力。不仅加深学生对授课内容的理解和记忆,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助,能增强学生在以后的科研工作中的实际应用能力。 4.4增加统计软件的学习 目前,随着计算机技术在各领域的广泛使用,科学研究中数据的处理及统计分析基本依靠相应的软件来完成,常用的有SAS、SPSS、DPS等。虽然统计分析软件功能强大,几乎无所不能,但是前提是使用者要深入理解科研数据统计分析的应用范围、适用方法以及对软件分析结果的解读,否则,要么面对数据和软件不知如何下手,要么套用错误的分析模块得不出正确的结论,要么面对软件给出的丰富结果不知对自己真正有用的结论是什么。基于此,将计算机统计分析软件的应用融入到教学过程中。例如,在讲授试验资料的整理、假设检验、方差分析、回归分析等内容时,在讲清思路和分析步骤的基础上,直接利用ExcelSPSS、DPS等统计分析软件演示例题的分析过程与结果,并安排适当的时间让学生动手练习。这种教学方式的改革,能够发挥学生的主动性与积极性,增加学生动手机会,在完成课程内容学习的同时就基本掌握了相应软件应用能力,在后期学生参与科研项目时,遇见统计分析软件不再陌生,甚至能灵活运用。 4.5教学文件公开,实行开放式教学 目前,草业科学专业《生物统计》课程总学时有限,在不增加学时而又增加了统计软件等学习内容的背景下,课堂学习时间就捉襟见肘了。解决这一问题而进行的教学改革就是实行开放式教学,将课程教学文件通过各种网络平台呈现给学生,如可以共享在学生建立的QQ群中,或上传到教师的个人空间中,搭起一个容易被学生接受的教师与学生间的互动平台。这样,就避免了教师下课后学生见不到老师无法继续向老师学习,教师课后要给学生辅导又需要另找时间和教室而带来的诸多不便,可以有更充裕的时间和更灵活的方式在师生间交流和互动。 4.6改革考核方式,提升学生综合运用知识的能力 《生物统计》课程实践性较强的性质决定了应把考核学生应用知识的能力和综合分析问题的能力作为考核重点。考核方式可以从以往的闭卷理论考试改革为考核实践技能的开卷考试。开卷考试的命题可采取教师事先编制好若干套综合应用题,由考生抽签选作,学生可以查阅有关参考资料,但要求考生在规定时间内独立完成。如果条件具备,甚至可以采用计算机机考与笔试相结合,主观性题以计算机考试为主,客观性题则以笔试为主。这种考核改革,可以使学生从死记硬背概念和公式中解脱出来,以考查学生解决实际问题能力为重点,从而督促学生以掌握实际应用为学习目标。 5讨论 当前我国高等学校农科类专业本科生的培养方案中,大多是以培养应用型人才为目标,学生毕业后在严峻的就业压力下就业去向多为基层生产单位,从事的多是生产第一线的技术工作,从事研究工作的比例相对较少,但是,这与提升草业科学专业本科学生科研素质这一命题并不矛盾,因为,即便在生产第一线,也会大量运用统计学的知识指导生产,分析生产效果,在生产中并不排斥科研活动,尤其在创新型企业中,仍然非常重视科研活动,因此,对从业人员的科学研究或科学实验的能力是有一定要求的,而具备这一能力的毕业生是深受用人单位欢迎的,具备这一能力的毕业生也能够在工作中独当一面,成为用人单位用得上的人才。从另一方面将,学生毕业进入生产第一线工作后,自身的发展也需要具备一定的科学实验能力,而《生物统计》课程的改革,为学生具备这一能力贡献了一份力量,具有现实的意义。 作者:魏卫东单位:青海大学农牧学院 生物统计论文:基于统计软件的生物统计论文 1增强学生主体意识,调动学生学习积极性 “生物统计学”这门课程是我院一门重要的专业必修课,通过该课程的学习,不但可以使学生掌握生物统计学的基本理论,合理收集数据、正确整理和分析数据资料的方法,还让学生掌握生物领域不同学科方向的不同情况的常用统计分析方法,比如对单个及两个样本平均数的检验,当σ已知时,采用u检验,当σ未知时,采用t检验;而3个及3个以上平均数进行显著检验时,采用方差分析;对于标准差的显著性检验,当是单个样本标准差的检验,采用卡方检验,而两个样本标准差的检验则采用F检验.因此,“生物统计学”这门课程很多章节内容比较抽象,学生在课堂学习过程中感到枯燥无味、没有学习兴趣、课堂气氛死气沉沉.经过这几年这门课程的教学,笔者认为要想让学生学好这门课,首先得让学生喜欢任课教师,这就要加强与学生的课堂沟通与交流,除此之外,课外要了解学生,了解他们的生活、学习、想法,与他们成为朋友,激发他们学习这门课程的兴趣.其次,课堂上,在进行下一节新的内容的同时,依据本班学生的实际能力水平,提出一些具备一定的挑战性,又不能脱离的问题,采用随机性提问的方法,让学生回答.这不仅能激发学生的学习兴趣,还巩固和复习了上节课的内容,加强了学生对知识的掌握,对学生学习新内容也奠定了基础. 一学期下来,学生掌握的知识越多,就对学习该门课程越有兴趣,就越能掌握和应用这门课程,最终达到“教者乐其教,学者乐其学”的教学效果.课本第四章统计推断概述中,其中一部分内容是通过对样本的统计数研究推断总体的特征,要求分析样本的数据资料去探索隐藏在其中的统计规律,这时,笔者认为,我们可以采用“启发式”教学方法,通过多个具体实例,一步步的引导学生发现规律,最后通过自身的努力挖掘出隐藏在现象规律之后的本质,帮助学生获得成就感.正是这种成就感的获得,不仅能够进一步激发学生的求知欲,还锻炼了学生理论联系实际的能力.在课堂教学过程中,老师要善于调节课堂上的的学习气氛,达到师生之间、学生与学生之间学习的多向互动,这就是“互动”教学.正是这种互动教学,才能使学生能够真正体验以“学习主体”的身份进入到教学过程中,发挥自身的主观能动性,开发自身的学习潜力,找到适合自己的学习方法,有效的提高学习效率和学习成绩.与此同时,任课教师还可以在这种“互动”教学的过程中,及时发现自己在授课过程中存在的问题,以便于能够因材施教、因地制宜地调整自己内容安排和教学计划,针对课堂学生提出的问题,及时优化课堂教学环节,解决存在问题,积累教学经验,促进教与学相长和师生的共同发展与进步. 2积极进行教学改革与实践,注重学生能力培养 2.1SPSS统计软件的介绍与统计方法的讲授紧密结合 随着计算机的普及和广泛使用,统计分析方法在生物学和农学等很多自然科学的各个领域中得到越来越广泛的应用,很多的统计软件已经成为高校学生学习与科研必备的学习工具.我院开设的生物统计学课程安排在学生大二下学期,学生们经过1年计算机基础课程的学习,部分学生能够运用计算机办公软件的MicrosoftExcel等软件进行生物统计基本操作.但MicrosoftExcel电子表格不是专门的统计软件,学生科研试验和毕业论文的数据分析要求专门的统计分析软件,这样才会更具有科学性.基于我院没有开设SPSS等统计软件的课程和上述情况,笔者打算在以后的教学中,介绍SPSS等软件的基本操作,希望会收到良好的教学效果.笔者认为这门课程的大部分课时教授生物统计学的基本理论和方法,在此基础上,的基础上,通过实例,引入SPSS统计分析软件,教授其好会利用SPSS统计分析软件,掌握进行统计分析的方法和步骤,从而达到将抽象统计理论与直观现象操作相结合的目的.生物统计学课程中的一些章节的很多统计方法的计算量很大,例如样本平均数、样本频率的假设检验、u检验、t检验、方差分析、直线回归等,以前传统的教学方法是手工计算,教师花费大量时间在黑板上逐步计算,不仅容易出错,学生学习起来也觉得特别累和烦躁.如果我们给学生引入统计分析软件,例如SPSS统计软件,我们就能在讲课时一边讲解理论,一边利用SPSS统计软件对数据进行处理,省去了计算的大量时间和步骤,学生只需利用SPSS统计软件处理的结果,进行实例分析就可以了,大大提高了课堂的教学效率.因此,笔者认为,在以后的教学过程中,我们把重点放在讲授生物统计学的基本原理、基本理论以及统计结果的分析上面,结余出一部分课时,要求学生能根据不同的实验设计,不同学科方向的实例,选择相应的统计方法,学会运用SPSS统计软件处理,最终能做出科学、正确的解释. 2.2合理运用SPSS统计软件,提高学生解决实际问题的能力 笔者认为,在上生物统计学的第一课时,引入SPSS统计软件的概念,告诉学生在以后的学习中,会给大家讲解有关SPSS统计软件的操作方法与运用.当生物统计课程讲授第二章节时,其中次数分布表的编制、常用统计图的绘制,总体与样本的特征数(例如平均数、标准差、方差)的计算,就可以运用SPSS统计软件.这时,向大家介绍SPSS统计软件,教会学生们到相关的网站下载专区下载SPSS相关软件.课堂上向学生教授SPSS统计软件的启动,让学生了解SPSS统计软件数据编辑窗,了解数据编辑窗10个主菜单的内容,掌握数据文件的建立,重点学会定义变量和数据的输入.怎么样让学生感到SPSS统计软件方便灵活,这才是最重要的.所以教师先向学生教授生物统计学课程编制次数分布表的方法和步骤,学生掌握后,让学生了解SPSS统计软件次数分布表编制方法、统计图的自动生成,这样学生就会觉得,SPSS统计软件运用方便、计算准确、节省了大量时间,让学生喜欢上SPSS统计软件. 在生物统计学这门课程以后的章节,包括t检验、方差分析、卡方检验、相关回归分析等等,都可以应用SPSS统计软件.生物统计学是一门理论性、应用性和实践性都很强的课程,是生物领域中进行科学研究非常重要的一种数据分析工具,对将来从事农业和生物科技工作的学生来说,是一门有重要实用价值的课程.学生学习这门课程的最终目的是要会应用,因此,我建议将这门课程的理论学习与SPSS统计软件的应用结合起来,达到生物统计学理论与实践的相结合.在运用SPSS统计软件处理数据的过程中,不仅进一步培养了学生的逻辑思维能力,还能在实践中培养学生的创新能力,使学生能够真正利用统计学方法解决实际问题.因此,我们在上课过程中要注重学生统计思维能力的培养,以后有机会,还安排上机实习,让学生及时掌握所学的内容,并掌握实际操作的动手能力.如果有进行科学研究的学生,可以让学生带着自己的试验数据进行独立处理,让学生真正体会“学有所用”涵义. 3多媒体教学,实例演示 我们都知道内容枯燥、抽象,理论性和逻辑性强是“生物统计学”的最大特点,除此之外,这门课程的公式多、内容难、计算量大.因此,采用单一的教学方法容易导致学生注意力涣散,产生视觉、听觉和思维的疲劳,学生根本学不进去.所以,笔者认为该门课程应采用现代化教学方法-多媒体教学.多媒体教学的最大特点,就是形象、生动和高效,能实现传统教学实现不了的影像、情境、动画.多媒体教学课件内容丰富、条理清晰,一节课的课堂信息量比传统教学大,能完美完成本课程的教学工作量.只有采用多媒体教学,才能节省大量的黑板板书时间,这样才能给学生加入SPSS统计软件的内容.另外,采用多媒体教学,更易突出重点、突破难点,进而提高教学的效果,促进学生全面发展.在“生物统计学”教学的过程中,并不是所有的教学内容都适合用多媒体来讲授. 以生物统计学课本中“方差分析”这一章来举例,我们在讲解方差分析的基本原理和步骤时,笔者建议与板书讲解相结合,因为这部分内容比较抽象,学生不易理解,多媒体课件的内容,不在一页上,学生学了前面的内容,再讲下一页的内容时,对刚讲的内容容易忘记,不利于这部分内容的理解.因此,教师在黑板上采用板书的形式,结合多媒体课件,一步步进行讲解和分析有利于学生更好地理解和掌握,满足大多数学生的要求.而在讲单因素、多因素的不同试验设计资料的方差分析时,运用板书和多媒体的相结合进行讲解,效果会更好.而讲具体实例时,应采用SPSS统计软件处理,直接让学生分析SPSS统计软件处理的结果就可以了.这种板书和多媒体相结合的授课方式在很大程度上缓解了教学内容和学时之间的矛盾,还为“启发式”教学方法提供了时机,让学生有足够的时间在老师的引导下活跃思维、积极思考、及时理解和消化知识. 4总结 综上所述,生物统计学的任课老师应在教学实践中不断尝试和摸索,加强和学生及同行进行交流、学习,勤于思考,积极进行教学改革和实践.要把教学当成一门艺术来对待,慢慢的,我们就会逐步提高“生物统计学”课堂教学质量.笔者认为教师投入感情、培养学生学习兴趣和动机、处理教学内容、编排教学结构、选择教学方法、控制教学节奏等等都在构建着现代教学趋势.因此,我们只有全身心的投入,寻找并能灵活运用各种有效的授课方法,才能提高课堂效率,不断总结和创新教学设计,才能探索出有生命力的教学方法。 作者:秦立金单位:赤峰学院生命科学学院 生物统计论文:高校生物统计学论文 一、生物统计学课程的地位和作用 生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课,是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具,是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程,也是生物学等工作者必备的基础,同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究,但通常所涉及的材料数量较大,很难也没有必要全部参加试验,必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验,以获得相关的数据,实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系,主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断,从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此,生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础,也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力,是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。 二、生物统计学教学存在的主要问题 1.生物统计学教材方面。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料,选择适合教师和学生的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,而且还能提高教学质量,达到良好的教学效果[14,15]。目前,国内所出版的生物统计学教材种类较多,各大高校由于教师和学生的情况不同,在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此,目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容,不涉及统计软件的介绍和使用,这一大类教材包含两小类,一类主要侧重理论教学,过分强调课程体系的完整性和理论讲授,注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养,因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材,该类教材虽然也存在一些必要的公式推导,但更侧重于统计学理论与实际结合,清楚介绍每一个统计原理理论后,再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法,注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力,因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容,也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用,那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法,学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策,即使会计算,在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错,因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用,如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天,这类统计软件发挥了很大的优势,给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足,它只注重统计过程的运算和统计,没有统计原理的介绍,因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说,即使按照教材上的步骤计算出相应的结果,但也不知道具体的含义,也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外,这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授,要么只重视统计软件的使用,而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用,这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此,目前市场上还未见有统计学理论与实际结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。 2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课,学生通过对该门课程的学习,系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识,它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且,通过各个知识点的学习,逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力,综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是,高等数学课程是学习生物统计学的关键,生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课,各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来,高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设,一般情况下,高等数学课程由数学专业教师讲授,由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识,不清楚生物统计学课程的知识体系,只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处,形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样,这也是生物统计学中教师难教,学生难学、难懂、难用的原因之一。 3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道,学生需要一滴水,教师至少要有一桶水。生物统计学的教学,相对于其他课程而言,对教师的要求更高,不仅要求教师要有一定的数学知识,较为渊博的统计学知识,还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识,才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力,才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合,才能很好地进行案例教学。4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位,考试是教学质量评价的一项重要指标,它既是对教师教学质量的反映,也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理 ,决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板,缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型,当然,这种考试制度对于规范考试是必须的,但是应该根据具体课程而定,而不能一概而论。就生物统计学课程而言,如果规定一定数量的考试题型(比如四种题型),那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显,这种考试方式只是较为死板的考试,不能真证体现生物统计学课程的本质,不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。 三、生物统计学教学策略 针对目前生物统计学存在的问题,笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践,就如何提高生物统计学的课堂教学效果,提出如下建议。 1.选择合适的教材并优化教学内容。教材是教学最基本的工具,选择适合的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材,结合学生的实际,选择统计学理论与实际相结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践,该课程授课内容不宜过多和过深,授课内容过多学生精力会分散,分不清重点,而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容,坚持以试验研究实例为线索,以科学的试验研究方法为主线,理论原理和实际例子相结合,从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析,最后做出科学的推断等,尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例,提高学生的学习兴趣,使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣,从而更好地提高教学效果和教学质量。 2.处理好高等数学和生物统计学的关系。高等数学作为生物科学本科专业的基础课,是学习生物统计学的关键。一方面,高等数学一般在第一学年开设,因此生物统计学安排在第二学年开设为宜,这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层,有利于学生对生物统计学的学习。另一方面,高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授,而均应由生物学专业教师讲授,因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系,在讲授高等数学时,能够根据生物统计学的相关原理和内容,优化高等数学的教学内容,有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性,也有利于学生对生物统计学的学习。 3.提高自身知识结构和科研能力,注重案例教学。生物统计学教材大多理论性强,内容枯燥,容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法,更会使学生失去兴趣,对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中,教师既是知识的传授者,也是教学活动的组织者,在教学过程中起到关键的作用,教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外,教师还应不断加强自身的科研能力,在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中,以自身科研实例辅助教学,增加学生的学习兴趣,培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。 4.加强试验设计的教学和实践。试验设计又称为实验设计,它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础,科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计,可以用最少的实验次数,得到足够的实验数据,从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强,且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性,加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用,强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中,一方面,教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历,另一方面,应让学生走出教室,加强实践,使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法,而且可以解决一些生产中的实际问题,真正达到生物统计学教学的目的。 5.改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学知识的能力。很多学校传统的考试以闭卷笔试的考核方式为主,试卷内容主要测重基本概念、理论知识和方法的考核,期末考试成绩基本决定了学期的成绩,这种考试方式造成的结果是学生平时可以不听课,考试前通过突击,也能考合格,但考后就可能全忘了。更重要的是学生学完生物统计学,学期考试后,都不知道学了些什么,更不知道怎么用,到做毕业论文需用到统计学原理和知识时,很多学生不会用或者乱用。一些高校期末考试总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成。这种方式在一定程度上重视了学生平时学习情况和期中考试成绩,避免了期末考试成绩基本决定了学期成绩的弊端,但是某些高校规定了每门考试课必须有四种以上的题型,对于一般的学科而言,这种规定也许是可行的,但对于生物统计学而言,这种规定是不合理的。因为生物统计学的教学主要是培养学生综合运用统计学原理和知识的能力,培养学生如何进行试验设计、试验数据的统计、分析以及对统计结果的解释等。因此笔者认为,对于生物统计学的教学,教师应从学生的实际情况出发,以培养学生综合运用统计学原理和知识为目标,合理讲授统计学的相关内容。期末考试以开卷考试为宜,学期总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成,考试题型只需考察计算题和试验设计题两种题型,即重点考察学生对基本知识的掌握程度及灵活运用统计学原理和方法解决实际问题的能力。生物统计学是一门理论性较强的应用学科,涉及的内容多、公式多、概念多,对学生而言,难懂、难记、更难用,而且很多学生不愿意学习。因此在生物统计学教学过程中,教师应从学生的实际情况出发,选择合适的教材并优化教学内容,提高自身知识结构和科研能力,改变教学方法,加强试验设计的教学和实践,改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学原理和知识的能力为教学目标,充分调动学生学习生物统计学的主动性和积极性,同时增加学生上机学习统计软件的操作,掌握EXCEL、SPSS、DPS等统计软件的使用,提高学生利用生物统计学的原理和相关统计软件解决实际问题的能力。 作者:张以忠邓琳琼工作单位:毕节学院地理与生命科学学院 生物统计论文:新世纪生物统计学新课程创新改革论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计学精品课教学创新论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显着提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计学精品课教学创新论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计学教学改革措施论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计学教学模式分析论文 编者按:本论文主要从二十一世纪对生物统计学课程的重新定位;教学方法和教学手段的改革;加强实践教学,注重学生能力培养等进行讲述,包括了新世纪对生物统计学课程提出的新要求、生物统计学对大学生素质培养的作用、加强电子课件及网络平台建设、将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合等,具体资料请见: 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
变电站论文:变电站电力安全论文 1严格执行“两票三制” 强化安全管理“两票三制”中的“两票”是指操作票、工作票“,三制”即交接班制度、巡回检查制度、设备试验及轮换制度。严格执行“两票三制”是确保安全生产行之有效的安全制度“,两票”是我们运行人日常接触最多的工作之一,比如:办理一张工作票,如果运行值班员在设备停电后做安全措施时,由于自己马虎大意,将带电设备围入检修人员工作的遮栏内,那后果就不堪设想了。“两票”的填写是最需要细致、认真、较真的工作,不能有半点错误,稍有疏忽将会给单位和个人造成不可弥补的损失。设备的管理要求严格执行好“三制”,设备巡视是运行工作重点工作之一,值班人员应按规定认真巡视检查设备,努力提高设备巡视的质量,在巡视检查中如发现设备缺陷,应及时上报,并在最短时间内消缺;设备应按规定定期进行试验轮换,保证设备的安全经济运行;交接班工作要严肃认真,做到交班内容清晰明了,使接班者接的明明白白,交接班人员对现场设备运行方式、设备遗留缺陷、现场布置的安全措施及两票实施情况要做到心知肚明,严禁因两班草率交接造成的各种恶性事故;因此在“两票三制”的执行上要严字当头,任何生产人员,对各类规章制度都要严格执行,对违反规定的即使没有造成任何后果的也要严肃处理。这样才能起到警示作用,防止下次再犯同类错误。 2积极探索变电站技术培训的新途径和新方法 值班人员的责任意识、专业技术水平的高低,遵循各类规程规定的自觉程度和突发事故的处理能力与其文化层次的高低密不可分。值班人员专业素质和业务能力的高低,是站内安全运行的重要条件之一。依据这些年的工作实践,我认为变电站技术培训工作首先应具有实用性和目的性;应首先对变电站运行人员的硬件条件予以掌握和了解,比如学历、工作经验等,针对运行各种岗位特点与人员素质不同“对号入座”,安排其全方位的岗位学习,通过严格的考核方可上岗,以做到有的放矢。运行人员根据岗位要求参加职业技能鉴定考试,一方面能激发大家学习的积极性,还可以进一步提高值班人员的业务技能,使大家都能达到“一岗多能”的运行值班能力,以适应变电站运行维护的不同需要。变电站技术培训工作应突出实践性,遵循理论与实际相结合的原则,既要掌握一定的专业知识,又要熟悉一定的实际操作,因此在培训过程中穿插技术讲课,技术问答等方面的培训内容,每月由变电站各种岗位的人员给大家讲解与运行工作相关的理论知识,指引大家将理论知识与实践相结合,比如:学习主变风冷,首先让学员看懂主变风冷系统图,然后下现场,对图内的标示进行现场辨认,系统讲解如果发生风冷故障应该从哪着手检查处理。引导其进行更高层次的学习,使整个变电站人员的总体专业技术水平能得到有效提升,为站内的安全生产提供技术保障。变电站技术培训工作应具有长期性与持久性。由于培训工作不是短期就能完成的事情,不能急功近利,对员工进行阶段性培训,高质量的完成所有培训内容,比如:一季度份重点培训安全规程,二季度着重培训主变,以此类推,不断地循环往复的进行,使得整个培训工作井井有条、思路清晰,让大家从本站的技术培训工作中真正掌握所学的知识。 3杜绝习惯性违章保障电力系统安全运行 变电站安全管理的重要任务就是杜绝习惯性违章,在电力施工中,人们将不良习惯违章(通常称为习惯性违章)分为“违章指挥、违章作业、违反劳动纪律”三大类,反“三违”的实质就是反习惯性违章。违章作业是发生误操作的根本原因,我们应该把这些原因定为我们变电站安全生产的头号大敌,倡导运行人员与“违章、麻痹、不负责任”三大安全敌人作斗争。遗憾的是,在各类规程制度的执行过程中,由于人员的违章行为背离了规章制度的规定,造成的各类恶性事故。比如,验电前,经常没有在带电设备上验电的习惯,如果验电器是坏的,很有可能发生带电挂地线的事故,对人身和设备会造成伤害。违章是由于运行人员的思想麻痹大意造成的,思想麻痹归根结底是我们没有责任心,工作态度涣散。因此,在日常工作中,运行人员应严格规范自己的行为,防范各类人员责任事故的发生,有的习惯性违章非常隐蔽,往往被工作人员忽视,更不易被别人发现和加以纠正,从而造成工作人员思想麻痹和判断失误,其危害巨大,比如,有接地故障,运行人员未穿绝缘靴就进入现场进行设备的检查,很有可能发生人身触电事故。所以,杜绝习惯性违章是电力企业的一项长期艰巨任务,也是安全生产管理的重要工作。 4加强班组建设,努力营造和谐温馨 变电站在安全生产条件方面,应该严格按照国家或行业规定配备安全工器具、安全设施,并按变电站标准化规定摆放。同时,在不对安全生产造成威胁和隐患的前提下,对变电站的绿化、布局进行完善,达到环境优美,从视觉上消除运行人员的乏味感、枯燥感,从感觉上增加运行人员的舒服感,降低运行人员长时间呆在固定地点产生的烦躁。在精神氛围方面,积极营造员工间的团结友爱、和睦相处,互相帮助、互相照顾等和谐、温馨氛围。运行人员在和谐温馨的工作环境中,才能真正感受到存在的价值,享受工作的乐趣,产生充足的工作动力,进而从多角度消除安全工作的压力,发挥出自己最大的潜能。综上所述,对于变电站安全管理,不仅要“管”还要“理”,凡事都要有理有据地抓好全面管理,认真落实以人为本的管理观念,充分调动员工的主观能动性,以管理保安全,以安全保生产。通过各种途径提高运行人员的自我保护意识,努力培养一批具有优秀品质、诚实守信、技术精湛的运行队伍,为变电站的安全生产保驾护航。 作者:樊爱君李丽霞单位:内蒙古超高压供电局鄂尔多斯电业局 变电站论文:绿色变电站给排水系统优化设计论文 1绿色变电站给排水系统的优化设计要点 1.1给水系统优化设计 对变电站给水系统进行优化设计时,必须要严格遵照给水设计规范中相关技术指标。事实上,给水系统中的主要流量类型包括居民生活运水、工业企业生产用水、消防用水、绿化用水、公共设施用水和未预见水量等,用水来源是市政给水管网或地下水加压所提供的清洁水资源。为实现绿色智能变电站供水方案,我们可以根据节水性优化设计原则,对生活污水、生产污水进行物理和化学净化处理,将其用作绿化用水,从根本上降低变电站区情节水资源的综合使用量。比如本人曾参与某220kV户外GIS变电站给水系统优化设计工作,其设计用水量主要包括生活用水、绿化用水、未预见用水量等,工业用水、公共设施用水相对较小,此处不作考虑,而消防用水为一次性用水,可不计入设计用水量中,变电站内绿化用水量最大,占总用水量64.39%。为有效减少该变电站区清洁水使用量,经讨论决定尽可能降低绿化用水量,除了变电站区内绿化尽可能选择养护少、耐气候性的植物,还应釆取合理工艺对生活污水进行处理,经处理后的水用作绿化用水,有效减少清洁水源的使用量。经长时间分析统计可知,站区清洁水使用量已减少到常规用水量的84.3%,在户内GIS布置变电站,由于站区面积较小、站内绿化面积较小,清洁水使用量还望减少到常规用水量的72%以下。由此可知,对变电站给水系统的优化和实现中水回用对变电站的经济效益、环境保护来说具有十分重要的意义。 1.2排水系嬈优化设计 变电站排放的废水主要是含油废水和生活污水,含油废水常产生于重大事故中,如主变电站发生火灾等,但由于变电站重大事故较少发生,且我国目前许多变电站都会设有事故油地实现油水分离,尽可能减少对环境的污染,因此含油废水对变电站区环境污染影响较小。目前,变电站排放出的废水主要是生活废水,生活污水的排水方向主要有2处,即城市污水管网和变电站外附近自然水体,一般变电站会选择近期排至站外自然水体、远期排至城市污水管网的排水方式。变电站在选址时,为尽量少占经济效益较高的地段,常常会选择设置城市周边或偏远地区,这些地方一般欠缺完善的市政污水管网,因此,变电站内污水一般是与雨水合流排至附近自然水体,在一定程度上污染了周边环境。立足于节能减排理念,绿色变电站排水工程设计可以摒弃传统的污水外排形式,对站内生活污水进行合理净化,使之在变电站内实现有效循环。由于生活污水中含有大量有机物,具有较好可生活性,我们可以对其进行生物降解,以净化水质。除此以外,为实现绿色智能变电站的排水系统优化设计,设计变电站排水系统时应尽量占用较少空间、提高水处理质量、注重养护管理方便,若选用传统的传统钢筋混凝土构筑物进行污水处理,必然无法满足处理要求。因此,在设计该变电站排水系统时采用技术成熟的地埋式一体化生活污水处理工艺处理生活污水。该一体化生活污水处理设备能将氧化池、沉淀池、污泥消化池、消毒池集于一身,只需在实际工程中配套设计相应的污水调节池、集水井和控制系统则可实现生活污水在变电站内的有效循环。经地埋式一体化生活污水处理设备处理后的水质能达到生活杂用水水质标准,可用作绿化用水’这样一来,不仅可以有效减少清洁水使用量,还可以尽量避免生活污水排至变电站外对环境造成污染,真正实现绿色智能变电站的节能减排目的。 1.3管材合理性优化选择 绿色变电站给排水系统管道管材必须遵循合理性、适宜性原则,我国当前对变电站给排水系统管材的选择欠缺统一的标准,给排水设计人员在选择管道管材时随意性较大,像铸铁管、混凝土管等耐腐蚀性差、自重大的管道仍被广泛应用于设计中。对此,绿色智能变电站给排水系统对管道管材提出更髙要求,不仅要求给排水系统管材要符合安全卫生标准,还必须考虑管道管材是否安装使用方便、是否环保经济。近年来,人们的环保意识不断增强,已研制出环保经济、安装方便的环保型管材,如硬聚氯乙烯管材、交联聚乙烯管材、铝塑复合管材、无规共聚聚丙烯管材等新型环保型管材,因此,我们在设计绿色智能变电站给排水系统时应根据工程实际状况合理选择管道管材,实现变电站的节能降耗、绿色环保,为我国社会经济提供可靠保障》另一方面,我们要不断探索绿色智能变电站给排水系统优化设计方案,在给排水系统设计中积极引入先进的科学技术、机械设备和设计理念,探索更多节能降耗、绿色环保、经济可靠的给排水系统设计方案,促进绿色智能变电站给排水系统设计朝着可持续方向蓬勃发展,保证工程建设项目能顺利保质保量地完成,确保我国今后能安全稳定地发展。 1.4合理选择卫生器具 绿色变电站以节能环保、高效和谐为管理目标,所以给排水系统要体现节水节能,不仅要做到给排水系统的合理规划,还应合理选择节水节能器具,如节水型冲洗水箱、太阳能热水器等,真正实现绿色变电站的节能降耗。 2结束语 在社会经济发展的大力推动下,绿色智能变电站必定具有更大的发展潜力,其耐久性、安全性、稳定性、实用性和经济合理性也会得到有效提高。作为一名优秀的给排水设计工程师,在今后绿色智能变电站给排水系统优化设计过程中,我们必须积极引进国内外先进的科学技术、机械设备、施工材料和设计理念,多采用新型的绿色环保、节能降耗设计方案,全面推动绿色智能变电站的长远发展。 作者:朱日烂 单位:广东辰誉电力设计咨询有限公司 变电站论文:智能变电站二次系统设计论文 1智能变电站二次系统配置方案 1.1保护配置 保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响,通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能,可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息,利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线,将主保护功能由原集控室下放到设备单元内,使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。 1.2通信配置 在通信配置这一方面,智能变电站与传统变电站的差别不大,但是就其发展而言,数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块,进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势,促进变电站与大用户之间的互动,进行信息采集与资源的优化配置,促进各个智能化电网环节的协调运行。 2智能变电站二次系统设计方案及应用 2.1系统构成 过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力,能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控,由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作,由合并单元、互感器、智能终端构成。 2.2网络结构 过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站,特别是高电压等级、联网运行的变电站,在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。 2.3二次系统网络设计原则 本文以220KV变电站为例,分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置,无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集,无需独立配置。 1)网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求,端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用,为保证智能变电站的安全运行,交换机必须保证安全稳定,避免故障的发生。 2)应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置,采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置,采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致,220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置,统一配置110KV及以下变电站,单独配置主变压器。 3)过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端,对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。 4)合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置,双重化保护的主变各侧冗余配置,同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。 3结束语 综上所述,智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则,其应用发展道路一定会更广阔。 作者:黄兰芝 单位:国网菏泽供电公司 变电站论文:变电站工业节能论文 1.应用效果 技改项目完成,对其中1个变电站无功自动补偿器投切前后的数据进行现场测试采用无功功率补偿后,主要技术经济效益如下。 (1)减少了线路电压降,使线路稳态电压升高,提高了供电质量。测试数据见表2,补偿后,终端电压提高,设备效率和功因数均得到提高,共节约有功功率81.4kW。1年工作时间按8000h、负载率按0.7计算,全年节电455840kW•h,公司采用峰谷电价,平均电价为1元/kW•h,全年节省电费455840元。 (2)降低变压器铜损耗。降低的变压器铜损耗由10kV/0.4kV变压器和110kV/10kV变压器减少的铜损耗组成。由于110kV/10kV变压器受高压测量设备的限制,无法测量,故仅计算10kV/0.4kV变压器节约的铜损耗,相关测试数据见表3。合计降低变压器铜损耗1764W,全年电9878kW•h,全年节省电费9878元 (3)减少线损。减少线损主要组成: ①从补偿器到10kV/0.4kV变压器供电线路减少的线损; ②从10kV/0.4kV变压器到110kV/10kV变压器供电线路减少的线损。为衡量无功功率补偿的经济效益,在无功功率补偿领域引入“无功功率经济当量”概念,其含义是指每补偿1kvar无功功率在整个电力系统中减少的有功功率损耗,用符号k表示,单位kW/kvar。k值与负荷点到电源的“电气距离”、电能成本和负荷运行状况等因素有关。为简化计算,国家标准GB/T12497—2006《三相异步电动机经济运行》规定了不同供电方式的无功功率经济当量估算值。前文已测算了从两台补偿器向下到终端设备及10kV/0.4kV变压器节能情况,对于高压变压器110kV/10kV节约的铜损及输电线路减少的线损,因受高压测量设备制约,故采用无功功率经济当量估算的方法。从补偿器向上节能情况,无功功率经济当量按最保守的0.03kW/kvar计算,两台补偿器无功功率合计减少318.1kvar,则可折算节省有功功率9.54kW,全年节电76320kW•h,全年节省电费76320元。 (4)增加电功率(扩容)。增加的电功率见表5,合计增加视在功率80kV•A。 (5)其他效益。可减轻电器、开关和供电线路负荷,减少维修量,延长使用寿命,提高安全可靠性。 2.结束语 低压变电站采用DGB动态跟踪式无功功率自动补偿装置进行节能改造,效果显著。功率因数平均提高到0.96以上,增加了输配电设备供电能力。设备使用过程中未因投入补偿装置而引起某次谐波的谐振过电压、过电流。在线实时跟踪,随着负载变化,补偿装置实时跟踪系统功率因数并快速等量补偿。DGB快速投入与退出,不会引起过补和欠补,投入运行后,系统稳定,对电网无干扰。通过运行测试,DGB可完全替代同类国外进口无功补偿设备,特别适合功率因数低的场合。 作者:罗勇锋 单位:中国南方航空工业(集团)有限公司 变电站论文:变电站自动化系统通信技术论文 1以太网技术在综合自动化系统的应用 1.1以太网技术概述 我们现在所说的以太网通常是指在IEEE802.3标准下构建的局域网。1975年,美国施乐公司(Xe-rox)成功将其公司的电脑、打印机等组建成一个局域网络,后来施乐公司(Xerox)、数字装备公司(Dig-ital)、英特尔公司(Intel)三家公司为了推广这项技术而合作,并起草了DIXEthernetV2标准,这就是IEEE802.3标准的前身。以太网通信具有系统组网方便、信息共享性好、易于互操作等优点,所以在变电站综合自动化系统中得到了很好的推广与应用。与前述总线类通信技术相比而言,以太网最突出的优点就是它的通信传输速率高。 1.2以太网构建的变电站综合自动化系统的网络拓扑 用以太网组网构建的变电站综合自动化系统,由于将全站一次设备保测装置的信号均接在了交换机上,当地监控后台、远动机、工作站如需知道某一断路器、刀闸、变压器的遥信或者遥测信息,直接访问交换机即可,这样,数据的共享性显然优于现场总线。 1.3变电站综合自动化系统采用以太网组网的系统原理 区别于现场总线,在采用以太网组网的综合自动化系统中,介质采用的是网线而非485线。在图二中,保测装置1~n负责采集变电站一次设备的遥信、遥测信息,然后通过网线接至交换机。变电站主控室的当地监控后台通过交换机了解全站设备运行情况,并根据需要在监控机上,或者在现场对一次设备进行操作。另外,交换机采集到的信息通过远动机上送给调度中心,调度中心根据全网的负荷情况,如果有需要将对这个站实现负荷切换的话,将会发送命令给远动机,远动机再经由交换机发送至保测装置,这叫“遥控选择”;保测装置接收到遥控命令后,会回复调度中心一个报文,这就是“遥控返校”;当调度中心接收到保测装置返回的信息后,再对该变电站的一次设备进行操作,这就是“遥控执行”。 2综合自动化系统中两种通信技术应用的比较 每一项基础性技术的诞生,都会推动相关产业的快速发展,变电站综合自动化系统也不例外。就变电站综合自动化系统而言,衡量其系统好坏的几个性能指标很重要,那就是快速性、实时性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道传输信息速率的一个指标。变电站的断路器有变位信息时,该变位信息要能在现有技术水平的前提下,在最短时间内上传至当地监控后台或者调度中心。实时性与快速性相关,它是指在监控画面上,监控机上的图(或者报文)要能及时反映断路器或刀闸的变位信息。现在中国南方电网的规范要求实时性要控制在ms级别内。由于以太网模式将所有保测装置的信息都挂在了交换机上,当地监控后台、远动、工作站如需访问数据,直接在交换机上读取即可,比起现场总线要方便许多,这就是它的共享性。当雷雨天气时,上送的报文量非常大,由于现场总线传输速率有限,所以能上传的信息量有限,有的信息不能上送,导致值班人员不能判断变电站所有设备的运行工况。具体优劣比较如表一所示。表一现场总线与以太网通信质量比较 3结束语 现在,由于以太网通信比起现场总线通信来说更具备通信质量优势,所以,各家供电局也在尽量将采用现场总线通信的常规变电站改造为采用以太网进行通信。但是考虑到技术经济因素,作为供电局(电力公司)方面,又想将设备的利用率达到最大化,所以就不采取立即淘汰和一刀切的方式进行改造,往往采取循序渐进的改造方式,故而变电站通信就出现了现场总线和以太网混合使用的一种复合组网形式。可以预见的是,这种通信组网方式将会逐步被以太网组网模式取代。现在的数字化变电站,也采用的是以太网的组网方式,现场总线这种组网模型将会逐步退出变电站综合自动化的舞台。 作者:沈立胜 潘盛贵 王文华 单位:贵州电网公司六盘水供电局 变电站论文:智能化变电站建设技术管理论文 1智能化变电站建设中的技术管理 1.1构建功能应急系统 为了保证变电站能够正常运作,在建设过程中,需要构建功能应急系统,还需要定期检测该系统,以保证其能够稳定运行。在构建功能应急系统时,需要应用面向间隔准则,正确分配通信网络和一、二次智能设备,隔离主保护与备用保护。此外,还可以构建双重保护屏障,以便更加清晰地分界屏幕,并且还可以合理地隔离软、硬件,更好地保护设备,从而更加顺利地开展变电站维护工作。 1.2保证智能化一次设备的正常运行 在智能化变电站中,一次设备是非常重要的组成部分,它的运行状况会直接影响变电站的整体运行。在智能化变电站的建设过程中,需要保证一次设备能够稳定运行。一次设备的自动化特征较为明显,不需要人工传输信息和全程监控信息,可确保变电功效,还可以合理、快速地修复存在问题的输电线路,从而保证变电站运行的安全性和高效性。在建设智能化变电站的建设过程中,需要有效整合一次设备、CPU与光电感应,并保证有效执行各种命令。此外,传统继电器的回路结构中需要应用无线传送和光纤技术,从而降低能耗和发热。总之,在建设智能化变电站的过程中,需要控制一次设备的在线监测功能。只有这样,才能确保变电站可稳定、安全运行。 1.3保证变电站的信号稳定 智能化变电站涉及较多的科技设备,且通信较为复杂。如果不具备科学的管理,则信号会受到影响,甚至部分信号失真,进而对变电站的稳定运行造成影响。为了有效解决上述问题,需要应用单元化的管理方式,实施隔离管理,具体指应用隔离网络层和物理层。同时,还需要点对点地控制有着较多传感器和光缆的元器件,且在储存和管理信息的过程中,需要应用特定的代码。在此过程中,可运用GPS定位或SIM卡,从而实现单元化管理。此外,还需要立刻修复和跟踪存在问题的元件,从而提高管理效率。 1.4完善智能化变电站的信息集成 集成信息是智能化变电站的建设方向,它可实现应用功能的一体化,以便有效整合整个变电站的数据信息,有效解决数据的重复收集问题。但要想建造信息集成平台,就需要统一收集和建模全部数据。这是因为在实现了安全分区后,安全一区的信息平台无法直接获取安全三区的信息。目前,在安全二区完善了智能化变电站等在线监测体系,可有效解决数据集成问题。但发生了新问题——因主站在线监测系统处于安全三区,导致无法合理访问子站数据。因此,需要充分重视信息集成化中的安全认证和安全分析等问题,且有效解决这些问题,做到无缝连接调度系统,有效协调常规变电站。智能化变电站可完善信息一体化,将安全设施应用到每一个安全分区的保护界限中,并设置正、反向隔离和防火墙。此外,还可以使用单向数据同步、E语言文本传送等软件,可集成监控系统功能视图,从而在不同的安全分区有效访问、控制不同的操作和数据。 2结束语 综上所述,智能化变电站的建设是一项复杂的系统工程,涉及较多的技术和因素,需要综合考虑。因此,在具体实践中,需要深入研究和探讨智能化变电站建设的技术管理工作,建设完善、高效的智能化变电站,从而提高变电站的自动化水平。 作者:尤龙 单位:国网福建宁德市供电公司 变电站论文:变电站仿真系统设计论文 1仿真范围 1.1变电站综合自动化系统仿真模拟 模拟变电站的综合自动化系统包括正常时的显示和操作现象。模拟做到监控机和测控柜画面布置与现场一致;监控机和测控柜显示点与现场一致;监控机、测控柜操作点、操作步骤与现场一致;监控机上运行人员必需的告警信息与现场一致。 1.2变电站继电保护和自动装置仿真模拟 模拟变电站微机保护装置和自动装置的操作、显示、动作逻辑,以及装置发生故障后对系统的影响。实现继电保护和自动装置的仿真与实际系统一致,由测量、逻辑和动作三个环节组成,能正确模拟保护的启动特性、复归特性和时间特性。继电保护和自动装置的显示点、操作点与实际设备一致,能够正确反映设备的可操作元件(例如:压板、盘后空开、重合闸把手)变位后对系统的影响;能够正确反映CT、PT断线对继电保护装置的影响。保护屏液晶事件报告与现场一致,故或异常状态下,继电保护动作现象应符合设计要求,与实际一致。 1.3其他仿真模拟 模拟变电站内设备的五防闭锁逻辑以及倒闸操作流程。能够自然反映学员正常操作或者误操作引起的响应,防误逻辑正确;模拟低压交流系统和直流系统正常操作、参数指示、故障;模拟户外配电装置设备操作、状态及参数指示、故障。 2仿真系统硬件构成 仿真系统硬件主要是计算机、网络设备、音响。硬件构成如图1所示,其中: (1)计算机2~3台(建议),部分计算机可由多个功能集成,采用画面切换方式。主要用来运行教练员台、监控系统、五防系统、保护小室和就地系统。 (2)网络设备1套,为保证仿真系统数据传输的实时性。 (3)音响系统1套,模拟主控室报警、事故等音响效果。 3软件系统 (1)计算机操作系统软件。所有计算机操作系统都采用中文操作系统WindowXP专业版,是计算机自带的操作系统,由计算机供应商提供。 (2)仿真开发支撑系统。仿真支撑软件是衡量仿真系统技术水平的重要标志,一个先进的仿真支撑软件除了提供模型开发手段外,还应对整个仿真系统的资源进行管理和协调。该系统开发了完全建立在Windows平台上的仿真支撑软件,它是本仿真培训系统的控制、管理中枢,集仿真管理、仿真开发、仿真培训功能于一体。 (3)教练员台。设置丰富的培训管理功能,实现培训过程的组织、管理、控制,人机界面友好,易于使用。 (4)电气模型软件。模型软件是为了仿真电网和变电站的物理过程而开发的软件,具体分为:电力系统分析计算软件、继电保护和自动装置仿真软件、测控模型软件、所用电模型软件。 (5)保护屏软件。保护屏软件以虚拟盘的形式再现变电站保护小室的微机保护装置、测控装置,模拟装置上操作元件、液晶事件报告。 (6)监控软件。监控软件模拟变电站主控室内监控后台机上的所有显示和操作:开关、刀闸的操作及状态显示,电气参数的显示,母线电压棒图,简报信息,光字牌报警等。 (7)五防软件。五防软件模拟主控室中的五防机,实现与现场实际一致的倒闸操作流程。 (8)就地系统软件。模拟户外配电装置,实现户外设备的就地操作、检查。 4系统功能 变电仿真系统通过一对一的全仿真,应具备以下功能。 (1)监视功能:具备现场监控系统的各种监视画面,可监视变电站设备运行状态、各电气量、事件告警信息、继电保护和自动装置的动作信息。 (2)设备操作:模拟变电站可操作设备的操作,包括分、合断路器,分、合隔离开关,设备停运、投入等各种实际情况,操作过程和结果在监控系统和微机保护装置上实时正确反映。对于违反现场规程的误操作,例如:带负荷拉合刀闸、带地刀合开关、带电合地刀等,仿真系统自然产生相应的后果。 (3)异常仿真:模拟电网异常、设备异常发生后,支持学员进行处理、隔离异常设备,恢复电网到正常运行状态。 (4)故障仿真:模拟电网事故、设备事故发生后,发生电网潮流变化和继电保护连锁动作,支持学员进行处理、切除或隔离故障点,恢复送电,将事故的影响降到最低。仿真系统具备完整的故障类型,可任意设置简单或一二次组合故障。故障发生后的动态响应应与实际基本一致。 (5)实现培训功能:模拟变电站运行或故障状况对电网的影响,使得运行人员掌握基本运行操作,规范流程,了解事故发生的现象、原因、变化过程,总结积累事故处理的经验,可作为日常培训和学习之用。 作者:刘世安 胡俊华 李显鹏 单位:国网浙江省电力公司检修分公司 变电站论文:变电站全寿命周期工程造价论文 1变电站全寿命周期各个环节上的成本经管分析 1.1成本经管在投资决策环节中的分析 对于110kV变电站工程成本经管在决策环节深受许多因素的影响,例如项目建设规模的大小、建设物的方位、设备的采买、生产工艺流程、资金由来等等。对110kV变电站工程成本经管工作开展的基础在于合理方案的制定,对于方案内容要严格的遵守,对于投入的资金要可以为建设项目提供全面的保障。如果想要使得电力工程的建设项目得到准确的投资,进而完成技术和经济指标,这就需要将投资决策环节的成本管理工作做好,以下我们从几方面进行详细分析: (1)对于工程造价计算的方法要进行合理的选取,进而使得电力工程造价的精确度得到保障; (2)要注重投资估算工作的开展; (3)对于决策环节的工程成本的控制过程要严格的把握好。 1.2成本经管在设计环节中的相关事宜分析 技术与经济之间既是矛盾的,也是统一的,在设计工程建设项目的时候也就是凸显其矛盾与统一的环节。在工程项目整体成本管理之中其设计是主要部分。所示是关于设计环节成本管理的注意事项。针对成本管理以往许多学者都进行了研究,一般在研究的过程当中对于工程项目初期的成本管理比较轻视,几乎把所有的重心都投入到项目的建设期,这种做法是不合理的。因此对于设计这个环节我们要把握好,只有这样才会使得工程建设的成本得到合理的控制,如此效果才会实现最佳。所以,成本经管在设计环节中我们应该把握好以下几方面: (1)优化设计方案,将工程造价进行有效的控制; (2)将价值工程与工程设计有机的融合在一起; (3)努力推广限额设计; (4)注重设计变更的经管工作的开展。 1.3成本经管在建设环节上的相关事宜分析 变电站工程项目的动工环节是构成实体工程的主要阶段,此环节的特点是,具有复杂性,深受工程数量、动工环境、政策、使用材料、设备价格、动工周期等的影响,这样在实际动工中所需要的费用会超出拟定计划。工程造价人员要树立全寿命周期造价经管理念,这样可有助于对动工环节造价成本管理进行实时分析,有利于成本的有效控制的实现。因为变电站工程建立人员的职能范围比较小,仅简单的负责施工质量的检查,这样就应强化监理人员的职权,使其不仅仅监督工程施工质量,同时更要参与到投资控制和分析中,将工程造价成本管理的监督与控制工作做好。对于工程施工图的预算、设计工作要把握好,工作人员要亲临施工现场,将施工的相关资料进行收集,把施工材料和设备的投入成本有效的控制好,此外还要综合工程索赔问题和工程价款的结算控制,进而实现工程成本的合理控制。 1.4成本经管在竣工验收环节中的相关事宜分析 承包双方对工程项目成本经管的能力主要体现在竣工决算的工程实际价格中。当前中国不少工程项目在实施工程竣工决算的时候都存在一些不足,比方说承包双方互相扯皮,这样不仅影响了工程结算的时间,还使得工程成本的最终确认和项目的交付使用期受到制约。因此,工程成本管理在竣工验收环节中我们应该从以下几点把握: (1)要走进现场,对于工程的相关信息和动态进行实时掌握; (2)仔细审核工程相关资料,一定要结合竣工图和变更通知,看看工程是不是在正常运行; (3)对于结算质量要掌握好,以确保工程造价实现其经效益。 1.5工程成本经管在运营维护环节的相关事宜分析 工程完工开始可以使用就已经进入运营维护环节,工程运营维护环节的成本控制在整体工程的总造价管理中意义重大,此环节的工程造价是在确保变电站工程可靠性的基础上实现的,使得运营维护成本得到有效的降低。大部分工程在开展成本管理工作中,都过分的关注工程的施工环节和竣工结算环节的成本管理,对于投资决策环节、设计环节、运营维护环节的成本经管重视程度不够。因此要想使得工程造价管理有更好的发展,就要将项目建设初期到项目竣工,以及工程使用期的运行、维护成本管理把握好,这样才会使得变电站工程项目的投资效益有所提升,所以,工程项目之中使用全寿命周期的方法对造价实施全方位的控制,这样才会使得变电站电力工程造价成本管理的总体水平得到提升。 2结语 综上所述,当前中国对于工程造价经管在110kV变电站工程项目全过程的运用越来越重视,这就需要造价管理人员一定要注重管理观念的更新,把握好管理方式的创新,使用合理的管理策略,使得资产的全寿命周期管理更好的发展,进而促进工程建设的经济效益与社会效益的提升。 作者:叶志军 单位:中山市电力工程有限公司 变电站论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 变电站论文:变电站变电设备运行安全管理论文 1安全问题分析 1.1相关规章制度得不到落实 从当前情况看,很多变电运行中的相关规章制度还不太完善,同时,对其进行贯彻执行的相关力度也不够,说得多做得少这一现象还是普遍存在,只是对管理制度进行传达,没有对其执行状况进行重视。这样就使得安全管理工作开展的时候,相关管理负责人和工作人员没有充足的安全意识,管理能力太差,责任心也比较差,在对变电运行进行安全管理时容易有管理事故发生,对变电站运行造成严重影响。 1.2变电设备中有故障隐患存在 随着时间的增加,电气设备不可避免地会出现老化磨损等现象,必须要工作人员定期对其加以检修,确保变电站运行的正常,对变电设备故障进行控制,确保其在最小范围以内。可是,从当前情况看,我国很多电气企业中的变电设备都属于超服役状态,设备已经无法满足当前变电运行的相关要求,在运行中存在很多隐患。一些变电站虽然投入运行时间比较短,可是在对电气设备进行安装和施工以前没有对其质量进行检测,也没有进行调试,这就使得设备质量无法满足规定要求。 1.3操作失误也会导致安全问题 在变电运行中,工作人员会在很长时间里对统一行为进行重复,容易导致精神不集中这一现象,使得操作失误现象发生。在安全管理过程中,工作人员具体操作行为会直接影响到变电运行安全,所以,如果操作人员出现操作失误,就会使得变电运行过程中有严重经济损失发生,甚至还会对电力系统整体安全性造成影响。 1.4安全管理工作存在问题 从变电运行过程中产生的各种故障看,主要的原因是安全管理工作得不到落实,缺少合理管理机制这一依据,使得安全管理工作缺少科学性,容易导致管理故障的发生。另外,工作人员没有对变电运行过程中一些管理工作进行重视,使得变电运行中的管理水平下降,没有按相关工作章程以及工作监护制进行操作。与此同时,在变电运行中的现场没有做好安全措施,且没有相关监督制度当做依据。 2具体措施和注意要点 2.1操作人员要提升自身技能水平 在安全管理过程之中,要利用各种方法使操作人员专业水平得以提升,使其在操作过程中有一定的主动性,及时将变电运行过程中的各种异常状况找出来,并利用有效措施对其进行解决,针对变电运行中以前存在的各种故障加以总结,这样才能给变电运行的相关安全管理工作提供一定的支持。对于变电运行来说,各种管理制度一般都是在长期的故障之中进行总结的,这样使工作人员安全管理的相关水平得以提升,同时还使其具有了对电气设备故障进行处理的相关能力,另外,还能减少处理故障的时间,给变电设备运行提供有效保障,对故障加以控制,减少了故障发生数量。 2.2将安全生产的相关责任制度制定出来 对工作人员培训的时候,除了对其专业水平进行培养,还要重视其思想上的培训,利用老带新等培训形式,使工作人员自身安全意识得到提升。在变电运行中,要将安全生产的相关责任制度制定出来,提升相关工作人员自身责任心,并将相应的奖惩制度制定出来,使每一个操作实现有章可循以及有据可依。 2.3对变电设备的相关管理工作加以重视 变电站一定要对各种变电设备进行建设与管理。西方发达国家已经在安全管理方面达到了全自动化程度,我国目前还无法达到这一程度,可是,在安全管理工作中,要对基础设施加强建设,比如,要加快建设计算机网络,建设具有更大空间的仓储设施,使电力企业运作效率得以提升,确保物流业的发展。另外,对于变电设备一定要采取安全管理的相关措施,在采购期间以及使用期间还有淘汰期间等三个期间对其加以管理。在对电气设备进行采购的时候,一定要对设备质量安全加以重视,若是发现了安全问题就要对其进行更换。在使用的时候一定要对设备进行保养与维护,不可以到设备出现问题才去维修。在设备被淘汰的时候,一定要做好检查工作,将安全隐患消除掉。 2.4做好设备点巡检和设备缺陷管理等工作 这是确保电网运行安全性以及稳定性的重要基础工作,做好了设备点巡检和设备缺陷管理相关工作,才能够对设备具体状况加以了解,做到防患于未然。在平常工作中,要对设备点做好巡检工作,对运行设备做好巡视以及检查还有维护工作。在变电运行过程中,做好监督检查工作,对于表计以及信号各种监控设备中的异常状况做好分析。如果在巡视检查的过程中,电气设备出现了异常,就要对设备体现出来的颜色以及振动还有气味和温度等状况进行分析和判断。与此同时,还要针对设备的状况进行系统的点检,并对水测温记录以及设备劣化趋势还有设备缺陷隐患和设备检修预试等做好台账记录。针对电气设备,将特殊巡视以及正常巡视之间的间隔时间进行合理安排,对于有缺陷的电气设备,要提升巡视的数量。另外,要结合设备具体运行状况将修试计划制定出来,定期将设备存在的隐患消除掉,与此同时,还要在设备修试之后,做好质量验收工作,对操作机构以及保护接线还有压板位置和整定值等进行检查,避免因为修试中存在的问题导致设备事故。对比较重要的原始资料以及数据要做好保存工作并对其加以整理,同时还要结合设备平时的状况,将设备定修计划拟定出来,对依据其对设备进行定修,防止由于事故问题造成的停电检修,使企业将与方式检修管理模式当做设备管理的重点工作,给电网运行的安全性以及稳定性打下良好基础。 3结语 总之,对于变电运行来说,最为重要的工作就是对变电设备进行正确操作和维护,确保变电运行保持正常,如果在变电运行过程中发生故障,就会对电力系统造成严重经济损失,甚至还会对电力系统整体运行造成影响。所以,在变电运行相关过程之中,一定要按照相关规章制度进行操作,组织相关工作人员做好培训工作,提升其专业技能水平,提升其对故障进行处理的能力,尽可能防止故障问题的出现。 作者:郑国金 李永春 单位:国网四川省电力公司宜宾供电公司安全监察质量部 中船重工第七二二研究所 变电站论文:35kV变电站安全管理论文 1农村电网35kV变电站的安全管理 1.1基础管理工作的加强 农村电网35kV变电站的安全运行要求各项基础的管理工作得到一定的加强,即对各项安全规程做到贯彻落实并对管理制度作进一步的完善。具体来说,其一,严格遵守有关安全生产的工作规程以及“设备定期轮换试验制度”、“交接班制度”、“设备巡回检查制度”、“操作票制度”、“工作票制度”等,这些最基本的指导标准是实现安全生产的一大保障。其二,关于“调度规程”和“变电站现场运行规程”等要尽快制定并加以完善,通过相关的规程对“标准化操作”和“标准化下令”进行规范,因为这些对现场的工作有着一定的指导意义,可以有效避免出现管理脱节问题。其三,设备缺陷的管理制度与缺陷的处理记录需要尽快建立,使闭环管理得到进一步的实行。这是因为“无人值守”的变电站自身具有一定的特殊性,需要防范于未然,即通过定期进行一些反事故演习和事故预想,使值班人员和维护人员能够准确而又迅速地处理问题。其四,建立档案管理体系和制度并严格实行,其内容包括全部施工图纸、出厂试验报告、合格证、使用说明书、设备技术说明书、各种记录、各种规程等。 1.2日常维护工作的落实 农村电网35kV变电站的安全管理的重要环节之一就是日常维护工作,要使其正常而有效地进行,就需要建立严格的考核、管理体制来明确职责,使得凡事都有人监督和负责。就变电站日常维护工作的基本内容而言,一般包括以下几点: (1)日检。通过建立变电站的运行日志和调度运行记录,详细记录每日设备运行的实际情况,涉及到的内容包括拒动的次数、事故时误动的次数、设备运行中断的原因以及设备运行中断的时间等。此外还要依据每日记录对设备运行指标进行统计,内容包括设备的日报表合格率、运行可靠率、动作正确率等。 (2)定期巡检。就目前来说,定期巡查还没有具体的国家标准和要求,而供电企业应依据实际的情况制定相关的制度,并做到每月至少巡检一次,此外还要做好巡检记录,且其内容应覆盖通讯通道、主要设备以及所有的变电站等。 (3)定期试验。定期试验的实验周期在通常情况下是一年左右,而各种设备进行定期试验时可以参照相关的行业标准或者国家标准,此外定期试验需要有设备试验记录和试验报告以及存档备份,供日后检查和参考。除了以上几点,还有一些日常维护工作总是容易被人忽略,包括防尘、防潮、防寒、防雷以及除草等。简要来说,因为35kV变电站一般采用的是“户外式”,导致灰尘较多,需要定期对相关设备进行清灰;针对每年的雨季尤其是四月至九月间要打开加热器进行驱潮工作;一些室外设备在低温下会受到影响,需要在十二月至二月期间打开加热器进行升温防寒;某些设备需要增加防雷措施;因草丛容易有老鼠和毒蛇的藏匿,可能出现老鼠咬断电缆或者毒蛇伤害操作人员的情况,所以要定期除草,做好预防工作。 1.3维护人力资源的充实 农村电网35kV变电站对电网的安全运行和供电企业的经济效益有着一定的保障作用,其运行维护的岗位职责重大需要不断加强和充实。而随着变电站自动化技术的不断发展与“无人值守”运行模式的进一步推广,变电站运行的维护人员的素质也需要上升到一个全新的高度,即选派人员必须拥有较强的责任心并对变电站的业务较为熟悉。运行维护人员必须定期进行相关专业知识的培训和考核,在必要的时候可以选派人员到一些厂家进行实地学习。变电站想要发挥应有作用,不仅需要有基础的设备和管理的保障,最关键的是人才,只有培养出全面型的人才,才能不断提高变电站的管理水平。 2结语 农村电网35kV变电站不断增多,其运行存在的一些问题对农村电网运行的安全造成了严重影响。因此,需要对农村电网35kV变电站安全管理的模式作深入的探讨,以提高农村电网运行的安全性、可靠性以及经济性。尽管建设和管理农村电网35kV变电站在目前缺乏统一的标准进行约束,但是如果立足于实际并对相关的经验进行总结,在找到其规律性的同时勇于创新,势必能让农村的电力管理工作上升到一个新的层次。 作者:张焕霞 张铁军 李辉 单位:开封县供电有限责任公司 变电站论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 变电站论文:全户内变电站方案设计论文 1两栋配电楼220kV全户内变电站方案 1)变电站建设规模 变电站为220kV、110kV、10kV三级电压,本期/终期设计规模如下:主变压器:2/3台240MVA变压器;220kV出线:3/6回,全部为电缆出线;110kV出线:7/14回,全部为电缆出线;10kV出线:20/30回,全部为电缆出线;无功补偿:远期每台240MVA主变10kV侧共设置5组8MVar并联电容器组和1组8MVar并联电抗器,各组主变低压侧无功补偿装置随主变同期安装。 2)变电站的布置 站区总体为两栋一字形配电楼平行布置,主要建筑物采用各功能房间模块组合而成,两栋配电楼0.0m层、5.0m层和11.0m层布置图。配电楼布置在站区南侧。主变压器和220kVGIS上下垂直布置,分别位于配电楼0m层和11m层,其中主变压器散热器布置于配电楼外;10kV并联电容器布置于配电楼东端,在0m、5.5m和11m三层垂直布置。#2配电楼布置在站区北侧。0m层主要布置10kV设备,包括并联电抗器、开关柜、接地变成套装置及所用电配电盘;5m层布置110kVGIS和继电器室。两栋配电楼下均不设电缆层,按照电压等级分别设置220kV、110kV和10kV电缆隧道。站区内设置两条南北方向的隧道,将两栋配电楼下方三条电缆隧道相互贯通。本方案具有布置清晰,层次分明,运行维护方便,施工检修方便等特点,显著节约了建筑面积和占地面积,符合我国“节约用地”的基本国策。 2结论 通过以上方案可以看出,户内站比户外站空间节省很多,二两栋户内站比一栋的建筑面积又有进一步的节省,而且便于操作,便于维护。 作者:白思敬 徐荥 李勇泉 单位:河南省电力勘测设计院 河南工业大学土木建筑学院 变电站论文:变电站工程造价论文 1变电站工程造价的管理特点 变电站工程项目一般都含有多个单项工程:如监控室、各电压等级小室、员工办公室等等。一个单项工程按专业又分为多个单位工程,如土建工程、电气安装工程等等。因此变电站工程造价管理具有多层次性,要分别进行总造价、单位工程造价、单项工程造价的管理。 2变电站工程造价的主要内容 变电站工程造价是指变电站工程建设所花费的全部费用,其主要内容是要进行投资估算、设计概算、施工图预算、工程结算、竣工决算等等。其主要任务是:根据图纸、定额以及清单规范,计算出工程中所包含的直接费、间接费、规费及税金等。其主要过程包括:在项目可行性研究阶段编制投资估算,在设计阶段编制设计概算,在施工图阶段编制施工预算,在招投标阶段编制合同价,在工程实施阶段编制结算价,在竣工验收阶段编制实际造价。即运用全生命周期的管理方法对变电站工程造价进行控制,制定各阶段的控制目标,进而实现对变电站工程整体造价的控制。 3变电站工程造价的主要影响因素 3.1设计对变电站工程造价的影响 变电站工程造价的关键影响因素之一是设计,好的设计可以节约材料,缩短工程建设时间,减少不必要的变更,从而大大降低变电站工程的造价。相反,差的设计往往造成建设项目造价失控,超预算、超概算、超决算,也往往导致后期施工阶段的设计变更,甚至施工方案的变更,从而影响工程建设进度,增加索赔几率,最终大大增加工程的建设费用。 3.2施工对变电站工程造价的影响 施工阶段的主要内容与工程造价的编制紧密相关,此阶段是工程主体的形成阶段,涉及的工程量较大,影响因素众多,施工周期较长。不同的施工方案会导致工程造价的巨大差异。另外,此阶段经常会涉及工程变更,工程变更往往带来工程索赔的问题,进而增加工程造价。因而此阶段要严格控制不必要的工程变更。 3.3其他因素对变电站工程造价的影响 影响工程造价的其他因素还有以下方面,如:自然条件、国家法律法规、税收政策等等。 4变电站工程造价的控制措施 4.1决策阶段对变电站工程造价的控制 项目决策阶段的各项经济技术决策,对项目的投资有着直接的影响,特别是工艺的选择、材料及设备选用等直接关系到工程造价的高低。此阶段要做好以下几方面工作: (1)依据市场需求及项目发展前景,认真进行项目可行性研究工作,从而确定工程的规模及标准。 (2)合理确定项目投资估算,建立科学的决策体系,明确决策责任制,编制高质量的估算指标。 4.2设计阶段对变电站工程造价的控制 工程设计阶段是整个建设过程中的一个重要阶段,包括可行性研究设计、初步设计、施工图设计各环节,是确定和控制项目投资的重要依据。此阶段要做好以下几方面工作: (1)设计阶段采用招投标方式,选择业务能力较强的设计单位,设计合理的方案,降低工程造价。 (2)推行限额设计。所谓限额设计就是要按照预先批准的设计任务书和投资估算控制初步设计,按照批准的设计概算控制施工图设计。将设计审定的投资额和工程量分解到各专业,然后再分解到各单位工程。各个专业在保证使用功能的前提下,根据限定的额度进行方案设计,并且严格控制施工图设计的不合理变更,以保证工程总投资不超过投资限额。 (3)设计方案优化,利用价值工程进行设计优化,综合各方面因素,选择技术先进、价格合理的最优设计方案,从而使人力、物力、财力达到最优配置,有效地控制工程造价,提高工程的经济效益。 (4)加强设计变更管理,若有重大变更应将变更控制在设计初期,因为设计初期若有变更对工程造价的影响较小。另外,设计初期尽量多优化设计方案,防止今后出现不必要的变更,增加工程造价。 4.3施工阶段对变电站工程造价的控制 变电站工程实施阶段要加强工程建设的管理和监督,用全过程的项目管理方法对进度、质量、费用、合同、信息和组织协调进行管理,从而降低工程造价。此阶段要做好以下几方面工作: (1)施工组织设计的优化及施工方案的技术经济比选,应先确定并建立科学的经济分析指标体系,对照体系对各个施工方案进行评价,选择人、机、材配置合理的最优方案,进而有效控制工程造价。 (2)控制变电站工程设计变更和现场签证。在项目建设中,工程设计变更和现场签证时有发生。因而在施工前,要组织专业的工作人员到现场仔细勘探,并进行详细的图纸会审和技术交流,避免施工中出现不必要的返工。同时在工程施工过程中要做好施工资料、施工日志的收集,从而为办理工程索赔提供重要依据。此外还要制定合理、严格的索赔程序,准确及时地处理工程索赔,整理并存档理赔协议记录。 4.4竣工决算阶段对变电站工程造价的控制 工程竣工结算决定工程成本,最终确定工程造价。承包人提交的工程竣工结算中可能存在着多算工程量、材料价差不按规定调整、签证不合理、不规范、高套定额或与招标文件和施工合同条款不符等现象,从而增加该工程的造价,此阶段要做好以下几方面工作: (1)在确定工程最终造价时,要坚持以现行正规的计价规范为依据,按照招标文件和工程施工合同的相关规定,并依据工程竣工图,同时结合现场签证和设计变更单进行审核,从而确定最终的实际工程造价。 (2)可以选择业务精、责任心强的造价审计机构进行造价审核,减少不合理及虚假报价。 5结语 变电站工程造价控制,在变电站工程管理中起着举足轻重的作用,它贯穿于变电站工程建设的投资决策、招标投标、工程设计、建设施工和竣工验收各阶段,要做好变电站工程造价控制这项工作,各有关主体就必须积极合作,同时应建立起一支业务精、素质高的工程造价队伍,为合理确定和有效控制变电站工程造价做出贡献。 作者:凌海燕 单位:国电南瑞科技股份有限公司 变电站论文:35KV变电站经营管理论文 一、落实变电站运行管理工作制度 在变电站日常运行管理中必须严格落实变电站运行管理工作制度,靠制度管理人,靠制度约束人,只有这样才能使变电站的各项管理工作落到实处。 (一)落实值班工作制度。 变电站运行人员,必须按有关规定进行培训、学习,经考试合格以后方能上岗值班。[1]值班期间,应穿戴统一的值班工作服和值班岗位标志,非工作人员一律不得进入主控室及其它生产区域,未经许可的工作人员也不得擅自进入生产区域。值班人员在值班期间,不得在主控室睡觉以及进行与工作无关的其它活动。应保证通讯畅通,不得因非工作原因占用值班电话。值班人员在值班期间,要服从指挥,尽职尽责,完成当班的运行、维护、倒闸操作和管理工作。值班期间进行的各项工作,都要填写到相关记录中。若自动化设备可以自动记录并在数据种类、精度和记录时段上达到要求时,可以代替人工记录,但自动记录数据应有专人每月进行备份和分析。值班人员必须严格按规定的值班方式值班,严禁擅自替班、换班、冒名顶班,因故不能按时上班,必须提前向站长请假。 (二)落实交接班制度 值班人员应按照现场交接班制度的规定进行交接,未办完交接手续之前,不得擅离职守。[2]交接班内容应包括运行方式及负荷分配情况;继电保护、自动装置动作和投退变更情况;设备异常、事故处理、缺陷处理情况;设备检修、试验情况、安全措施的布置、接地线组数、编号及位置和工作票使用的情况。交接班应做到全面交接、对口检查,交接班时卫生要清洁。在下列情况下不准交接班:倒闸操作及许可工作未告一段落时;交接班时发生事故或遇有重大操作时。出现以上情况时应停止交接班,并由交班人员处理,接班人员在交班人员的指挥下协助工作,待事故处理,倒闸操作结束或告一段落后方可继续进行交接班。同时交接人员在未完成交接班手续,不得离开工作岗位。 (三)落实设备巡视检查制度 巡视检查按规定时间、路线进行,一般包括:交接班时,由交接人员共同检查;高峰负荷时,由当值人员检查;每班在值班期间应在晚上负荷高峰时间对室外高压设备熄灯检查一次;每月由站长、安全员和主值班员对全站一次设备检查一次。遇到特殊情况时应特殊巡视,如设备经过检修、改造或长期停用后重新投入系统运行,新安装设备加入系统运行,应增加巡检次数;遇有结冰、下雪、大风、大雾等恶劣天气时,值班员应认真巡视室外设备一次;对35KV主设备,如存在严重漏油、声音异常等或威胁安全的重大缺陷,值班员应缩短巡视周期,加强巡视检查。 二、加强设备巡视检查维护 加强设备巡视检查与维护是变电站安全运行的重要保证。变电站运行管理中应重点加强变压器、开关、互感器等设备的巡视检查与维护。如加在变压器各分头上的电压不得大于相应电压的10.5%。变压器上层油温不应超过85℃,若上层油温达到85℃时,应手动或自动启动冷却风扇。变压器可以在正常过负荷和事故过负荷情况下运行,正常过负荷可以经常使用,事故过负荷只允许在事故情况下使用。新安装或大修后的主变压器投入运行后,重瓦斯保护只动作于信号;待瓦斯继电器连续运行48小时,若其内部再没有空气出现,并测量重瓦斯保护跳闸压板两端确无电压后,方可投入跳闸压板(微机保护除外)。当变压器停运时,轻瓦斯保护信号压板应仍在接通位置,其目的是便于发现变压器的油面下降,并可及时加油。 在对设备巡视检查维护时要注意安全作业,如单独巡视高压设备时,不得移开或越过遮栏,不得进行其它工作。未经书面批准的人员不得单独巡视高压设备。雷雨天气需要巡视室外高压设备时,应穿绝缘靴,不得靠近避雷针和避雷器.高压设备发生接地时,室内不得接近故障点,4米以内,室外不得接近故障点8米以内,进入上述范围内需穿绝缘靴,接触设备外壳和架构时,应戴绝缘手套。
电气新技术论文:电气设备状态检修中新技术的应用 【摘要】 电气设备是工厂中的重要组成部分,为了保证其正常的运行,管理人员需要对其进行定期的检修,过去由于受到技术的限制,在对电气设备状态进行检修的过程中很多问题不能被发现,影响到电气设备的正常使用。随着社会的发展以及技术的进步,管理人员不断将新技术应用在电气设备的检修中,在很大程度上延长了电气设备的使用寿命,提高了电气设备的使用质量。本文浅要分析了新技术在电气设备状态检修中的应用,以供相关技术人员参考。 【关键词】 新技术 电气设备检修 应用 改革开放以来,我国经济社会得到了巨大的发展,社会经济的发展带动了多个行业的快速发展,如城市建筑行业、电力行业、生态规划行业等都取得了巨大的发展。所以,电气设备已经被广泛应用到社会领域的各行各业,在新时展下,为提高电气设备的安全水平,确保电气设备高效、稳定的运行,具有重要的意义。 1. 开展电气设备状态检修的意义 电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。 2. 电气设备实施状态检修的发展前景 定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显着。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则,“到期必修,修必修好”,曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服,每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中,容易造成事故,降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修,修必修好”,克服了定期维修制度的不足,优点显着,劳动生产率与供电可靠率,经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用,监测手段不断增多,性能日益完善,为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点,总结经验,逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作,需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底,同时进行必要的组织准备,做好相应的思想工作,争取少走或不走弯路而达到预期目的。 3. 新技术在电气设备状态检修中的应用 3.1 发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况,了解到元器件参数是否出现异常,元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆,用户可根据这种数据进行纠正或维修,减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯,然后根据技术标准要求,对各个部件进行检查、测量、试验,对各部位进行清洗并处理有关缺陷。 由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩,为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件,变压器吊芯时应采取以下安全措施:吊芯应选择在良好天气进行,并且工作场所无灰烟、尘土、水气,相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%,应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上,或者保持室内温度比大气温度高lOT;,且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯,才能避免芯子受潮;起吊前,必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性,以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。 ①红外线点温计。红外线点温计,是一种手持的,可以方便灵活操作的测量仪器,它可以直观迅速的进行故障发热的检测,这种方式几乎适用于所有的电气设备,对电气设备的表面测温和故障发热检测准确,操作简单。 ②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用,也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下,发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用,还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用,红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。 ③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中,也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中,可以测定发电机电子线棒的流量,断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。 ④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数,例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析,并对照专家系统给出结论和处理意见。 3.2 注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位置。 4. 结语 通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。 电气新技术论文:浅析现代水泥工业电气自动化新技术 摘 要:水泥工业是一个高污染、高能耗的劳动密集型工业,随着计算机、网络、通讯等信息技术的快速发展,其电气自动化水平正向智能化、网络化和数字化发展。该文主要对我国现代水泥工业电气自动化概况进行分析,并结合笔者工作经验,对现代水泥工业电气自动化新技术及计算机控制系统进行了初步探讨。 关键词:水泥工业 电气自动化 新技术 控制系统 我国是世界上的水泥生产大国,其产量约占世界水泥总产量的1/3,随着我国基础建设工程的不断发展,水泥需求量亦逐步提高。因此,提高水泥企业的电气自动化水平,寻求管理模式的突破已成为我国水泥工业发展的重要目标和方向。 1 水泥工业电气自动化概况 我国水泥工业自动化的发展历程 (1)20世纪70年代前,那个时候的水泥厂都是以人工为主,只有简单的各车间相对独立的生产过程控制,主要由常规的一次仪表、二次仪表及各种继电器、保护装置等组成[1]。(2)20世纪80年代初,我国引进了新型干法水泥生产线,设立中央控制室以实现集中操作与监督。同时我国自行开发设计的2000 t/d新型干法预分解水泥生产线,采用集中控制方式生产,大大提高了水泥生产线的自动化水平。(3)20世纪80年代中期,我国引进并应用集散型控制系统(DCS),通过数据高速公路与基于CRT的操作站相连接,实现工业过程的实时控制与监督。(4)20世纪90年代中后期,DCS系统的控制范围增加至所有车间,DCS系统采集的信息量亦大幅度增加。(5)20世纪以来,我国水泥生产全过程的自动化控制及信息采集系统更加完善,我国水泥工业自动化水平进一步提高。 2 我国水泥工业电气自动化的现状 (1)规模为2000 t/d以上的新型干法水泥生产线,一些大型水泥企业已普遍采用先进的DCS系统,可以对设备进行监控报警、磨机配料、堆场管理等功能。(2)部分有实力的700~1000 t/d回转窑生产线的企业,多采用了DCS或PLC控制系统,可以对设备运行和工艺参数进行全方位的测控,电气自动化技术水平和管理水平较高。(3)对于大多数中小型水泥企业而言,尽管已普遍应用计算机测试系统,但仍采用模拟仪表对过程参数进行测控,如采用磨机负荷控制系统,采用钙铁分析仪对出磨生料进行配料控制等。(4)我国小立窑厂还是有一小部分的存在,自动化水平还是比较落后的,人员素质不是很高,自动化技术水平较低。 3 水泥工业电气自动化新技术 工业电气自动化技术,可以在工业生产中实现检测、控制和优化。当前,大型水泥厂电气自动化的设计优化正在向控制智能化、系统网络化和管理信息化的方向发展。信息网络作为信息的优秀,在现如今的自动化领域中,信息可经由以太网,从现场层到管理层实现自由畅通;生产过程中的参数、调度指令、质量、财务、管理决策等可经由MIS网络实现生产控制与经营活动的有机结合;人机操作界面需便于故障的监测;控制系统逐步向分散化发展;在回转窑、单筒冷却机、输送设备、风机等要求调速的环节,用交流变频调速替代调压调速、直流调速和滑差调速;因此,在现场总线技术、信息技术以及网络技术发展趋势的影响下,现场层逐步深入到测控设备优秀,管理层逐步深入到企业总体资源规划,形成控制和管理为一体的集成化网络环境。 4 计算机控制系统 4.1 可编程逻辑控制器(PLC) PLC集成控制系统具备较强的处理开关量的能力、灵活配置、结构紧凑和价位优势,被公认为现代工业自动化三大支柱之一,在工业自动化领域得以广泛应用。其控制系统多采用对等式或客户机/服务器方式,其工作方式采用周期循环扫描,可靠性很高,但受其功能及技术的制约,控制的对象相对简单,在网络和复杂控制方面功能较弱,适用于现场局部控制,目前PLC集成控制系统普遍应用于中小型水泥厂计算机控制系统中。 4.2 集散控制系统(DCS) DCS系统是一个由过程控制级和控制管理级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统[2],目前是控制技术中较为完善及成熟的技术,可采用集中管理、分散控制,分级管理,配置灵活,组态方便,使得生产过程控制的系统性、先进性、可靠性达到有机统一,已被广泛应用于我国大中型水泥生产线,在提高自动化和管理水平的同时,降低能耗,改进产品质量,提高生产率。但随着计算机技术和自动控制技术的发展,DCS仍需要进一步加强,首先是系统开放性问题,DCS通常由一个供应商提供整个系统的全部部件,难以实现同其他厂商的系统或仪表互连。其次是与现场仪表的通讯问题,目前多数现场测量仪表、执行器与DCS的连接均采用一对一的4~20 mA模拟量信号通讯,这样就导致现场布线繁琐,可靠性能差。 4.3 现场总线控制系统(FCS) 利用现场总线将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联,构成现场总线控制系统,降低了安装成本和维修费用,因此,FCS标志着工业控制技术领域新时代的到来,其特点主要有:(1)全数字化:FCS可使得局域网与现场总线网络密切连接,同时,数字化信号固有的高精度、抗干扰特点亦能提高控制系统的可靠性。(2)全分布式:在FCS中各现场设备具有很强的自主性,并且可以同时相互通信,将各种控制功能分散至各种设备中,实现全分布式控制。(3)双向传输:现场总线设备在一条线上可以向上和向下传递传感器信号,实现双向传输。(4)自诊断功能:现场总线仪表本身具有自诊断功能,且此诊断信息可传输至中央控制室,便于维护[3]。(5)节省布线费用:多台现场设备可串连在一条总线上,节约布线费用。(6)多功能仪表:可在一个仪表中集检测、运算与控制为一体的多功能多变量变速器。(7)互操作性:FCS可实现不同厂家的产品互操作,促进了有效竞争,降低了控制系统的成本。 5 结语 综上所述,大型水泥厂电气自动化正向着控制智能化、管理信息化和系统网络化发展,我们需要时刻关注着国内外电气自动化先进技术的发展动向,并结合自身企业实际情况,以经济合理、技术先进为前提,不断创新,以促进我国水泥工业水平的进一步提高。 电气新技术论文:建筑电气的新技术 摘 要:随着我国社会经济的日益发展,同时也带动了建筑电气技术的变革,这一技术既吸收了传统技术的优势,又在此基础之上进行创新,使得人们的日常生活发生了巨大的变化。本文首先简单分析了建筑电气新技术的内涵,并对这一技术的运用进行了重点的论述。 关键词:建筑电气;运用;新技术 引 言 科技的发展也带动了人们的物质生活发生翻天覆地的变化,而我国的建筑行业更是发展地尤为迅速和突出,大大改善了人们的居住环境。但如今人们的生活水平越来越高,因而对自己居住建筑的要求也就越来越高,除了建筑本身的质量而言,更要有相应的生活服务。就传统的建筑电气技术产品而言,其发展快、技术成熟,市场也较为信赖,然而尽管这些技术就个体而言是很成熟的,可是却过于独立了,整体性不足,这样就导致了建筑管理效率大大降低了,建筑物的安全性能也不尽如人意。 近年来,各地区城镇建设不断开发,这对建筑物的功能配套的要求就更高了,建筑电气新技术就是在这样的局面下被催生出来的。要想使建筑整体运行更加精准、可靠和稳定,让人们生活的更加便利,就必须使用最新的、现代化的建筑电气技术。这在同时也有助于加快我国的城市化进程和工业化进程,有助于我国资源节约型和环境友好型社会的建设,由此可见,运用和推广建筑电气新技术有着十分深远的影响。 1 建筑电气新技术的内涵 现代电气技术的发展成为了建筑业发展的巨大推动力,不断革新的建筑电气技术,也在很大程度上拓展了建筑业的内涵和外延。建筑电气新技术不是简单将电工电子和控制信息技术组合起来,而是有效地整合这些电气新技术为统一的一个网络,这就体现了学科的交叉融合,这也是建筑电气新技术的一个重要特征和内涵[1]。 在建筑供电系统中,一个完备的计算机系统网络对配置有一定要求。要求配置一个处理器,被放在一个柜子里,因为为了控制整个供电系统的稳定性,需要变电站来配备这样一个高低压开关柜。这个柜子里面就用于放置整个微型处理器,一方面可以对供电的回路情况进行检测,另一方面可以连接起整个供电系统的断路装置和整个计算机网络测控系统,针对整个的供电系统,可以监控和综合管理闭环回路,同时还能对其进行负荷调整。一台相应的变频器的配备,那么必要的反馈功能还是需要提供的,另外还要对通信界面加以利用,使变频器和上位机之间实现数据交互。从这个角度来看的话,那么建筑电气新技术就鲜明体现了电工电子、控制和信息技术的综合应用,体现了学科间的交叉、融合。 2 建筑电气新技术的实际应用 2.1 建筑节能方面的技术应用 我国的能源消耗危机如今进一步加剧,不仅能源被极大地浪费,而且造成了非常严重的污染问题,因而人们如今日渐关注建筑物的技能技术问题。有相关统计数据表明,我国目前的建筑能耗量是全部总能耗的四分之一,这就体现出了传统的建筑技术的问题,它们没能充分地考虑节能方面的技术和措施。另外,传统建筑物缺少先进的电气控制系统,无法对所管辖的设备进行很好的节能控制。举个例子来说,在老式办公楼里的一些设备,诸如暖气片、空调和风机管道等,用的都是传统的控制电气方式,这就比较造成极大的能源浪费。而我们的建筑电气新技术,相比较传统的技术而言,有了很大程度的改进,这特别是在节能技术和相关措施方面有明显的体现。新技术敢于大胆创新、革新思维,在节能方面取得了很好的成效。例如,充分应用到了光线感应,在室内的光线具备一定的亮度时。光控开关就会被启动,部分开关就会自动闭合,这就一定程度上节省了电能。这一技术也可以应用于室温调节,在空调的自动控制方面推广这一技术,将有助于电能得到最大程度的节约。 2.2 建筑设备监控方面的技术应用 过去我们的计算机监控系统所采用的模式主要是集中监控,这种模式存在很多问题,不仅运行的速度比较慢,而且也不够可靠,就当前计算机技术的发展而言,这一技术已经明显根本上潮流了。到了21世纪之后,计算机控制方式主要采用的是集散控制方式。出现了这一控制方式之后,发展建筑设备监控技术也就拥有了一个新的平台,加之以现代通信网络技术和智能控制技术的辅助,建筑设备监控技术因此应用的更为广泛。 其较为突出的表现主要有以下几方面:在建筑设备监控系统中发挥了重大作用的主要是现场总线技术模式,运用的以太控制网络使得整个系统的可靠性都大大提高了,也使得系统不再如原来那么复杂。另外,不少行业的建筑设备监控技术还融合和应用了其他的相关技术,诸如Web、TCP、OPC等,这使得整个建筑设备监控系统领域的发展受到了很大程度的推动[2]。 2.3 建筑通信网络方面的技术运用 建筑通信网络是建筑智能网络的主干部分,可作三个不同形式的通信网络划分,分别为计算机、双向有限电视和电话通信,这三者之间是相互联系的[3]。可使整个建筑系统的所有资源都进行对接联通,全部的用户站点都可以将信息传达到。而网络电缆技术在日益成熟,从而大大增加了网络传输的速率,其用途也同时得到了拓展,不仅仅是传统的数据通信和图像传递,如今已经发展为电视电话会议、语音视频通信等。而如今又在大力建设和推广着我国的建筑智能社区,建筑智能产业的发展也将迎来一个崭新的阶段。 就建筑电气技术的运用而言,现代化通信技术的采用不仅使得信息传播的速度得到极大地提高,还使得信息的传输、采集和处理的性能得到极大的增强。现代化通信技术主要有数字通信技术中的多媒体网络技术和数字信息处理相关技术等[4]。新技术使得建筑设备信息和资源共享得以实现,而建筑电气技术成为数字社区的单元节点,而今后的很多行业的现代化商业经济在这方面运用起来也更加方便。例如电子商务等之类的操作,此时就可以直接利用数据,从而开展相互的对接工作。 2.4 建筑电气技术安全防范方面的技术运用 安全防范技术包括了很多的先进防范技术,主要有闭路监视、通道控制、对讲和入侵报告等[5]。建筑电气技术不断发展,随之安全防范技术也有了很好地发展。最初的相互独立的子系统,如今的发展,已经实现了现在各单元节点联网互动,实现了集中控制监视,在建筑的安全防范工作方面,关于其稳定性和持久性得到了最大程度的保证。在建筑区内,可以进行正常的工作,顺利进行日常生活,就这些方面来说,安全防范技术为其提供了十分可靠的保障。例如,数字和模拟电路集成芯片,因为新技术也而大大提高了自身的功能,对于闭路电视控制系统来说,为其向新方向发展搭建了桥梁。由原来的模拟技术,发展到数字化的方向。 3 结束语 现代建筑电气新技术对传统建筑电气技术的优势加以充分吸收,还与如今发展迅速的电工电子、信息控制技术相融合。目前,现代建筑电气新技术已成为电气工程领域的重要分支之一,而且日渐成熟,完整的产业链也将由此形成。建筑电气技术还将朝着智能、绿色和数字化的方向继续发展。随着时代的变迁,还会有越来越多先进的新技术,需要我们敢于创新,大胆研究,与现代化科学管理手段相结合,从而推动建筑电气行业的发展。 电气新技术论文:节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用 【摘 要】使用节能环保电气新技术的现代大型建筑不仅能够满足人们的相关需求,而且降低了建筑本身的能源损耗,实现了建筑的智能化,在提升建筑性能的同时便于管理。节能环保电气新技术是建设节能、环保型社会,实现可持续发展的可靠手段。 【关键词】节能环保;现代大型建筑电气新技术应用 引言 大型建筑往往成为人流聚集地,不仅要满足基本的使用需求,还需充分考虑舒适性和安全问题。电气新技术的应用满足了人们对舒适程度的要求,尽可能降低了建筑能耗,提升建筑整体性能,是现代大型建筑建设的必然趋势。 一、节能环保电气新技术应用的重要性 在人类文明演变过程中,有很长一段时期凭借能源的大量消耗来完成人类社会的建设与发展,然而随着时间的推移,有限的资源慢慢面临消耗殆尽的局面,这在很大程度上限制了现有社会的向前发展,能源危机已经成为各国关注的焦点。受此影响,人们开始注重节能、环保。电气技术的诞生和发展,是以满足人们实际需求为前提的。在现代建筑,特别是大型建筑中,往往为了提高其服务性能和便捷性,大量应用照明设施、空调设施等电气系统来满足人们所需,这些设备会产生很高的能源消耗,从长远角度而言会造成能源危机的进一步加重。节能、环保电气新技术的应用可以有效缓解能源危机,是实现社会可持续发展的重要手段。 二、节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用 现代大型建筑在建造时多半已经确定其主要用途,因此,对于节能环保电气技术的运用,应结合建筑实际情况考量,在满足建筑功能需求的同时,尽可能营造舒适化和人性化的整体环境,提升建筑安全性能,使其符合建设节能、环保型社会的整体发展趋势。 现代大型建筑中对于节能环保电气新技术的应用主要包括以下部分: 2.1 智能化的照明系统 大型建筑对于照明系统的需求范围广,使用频率高,因此照明系统是现代建筑中最主要的能源消耗方式。现代大型建筑要达到节能、环保的相关要求,先要从照明系统开始进行改善,其具体措施主要包括两部分: ①选取高效节能光源 环保节能电气技术的运用应注重节能光源的合理选择。不同的光源在能源消耗上也存在一定差异,在满足照明要求的前提下,可以根据实际需要选择低污染、低能耗的节能光源,在提高使用效率的同时,达到节约能源的目的。 以工厂厂房为例,要求在相对宽敞的空间范围内达到一定的光照效果,在确定其主要光源时可以选择高压钠灯。而一般的商业大厦,光源主要用于满足室内照明需求,因此选择节能荧光灯更为合理。 ②建立智能控制系统 现代大型建筑为了满足照明需求会在不同区域内分别设置光源,而传统的照明系统是完全人为控制的方式,这使得对于照明的操作受限,无法统一协调,使用效率低,而且很可能因为操作上的疏忽忘记关闭电源造成能源的浪费,增加了建筑的能源损耗。在建筑中采用智能照明系统,应结合建筑本身的结构,合理划分不同空间用途,对不同的照明场景标注区分,然后通过计算机操控技术对建筑的照明系统实行统一控制,在提升照明系统性能的同时,还可以增加其工作效率,降低建筑照明系统的操作难度和维护成本。 2.2 安全的电力系统 随着各类电力设置的广泛使用,在带来便利的同时也容易埋下了安全隐患,现代大型建筑很多都是人员和电力设施较为密集的场所,而我国每年发生的火灾中有很大一部分是因为线路起火引发,造成了难以估计的人员和财产损失。因此在节能环保电气技术的应用中,不仅要满足节能需求,还需充分考虑其安全性,现代大型建筑中对于节能环保电气技术的运用体现在以下两个方面: ①矿物绝缘电缆的应用 矿物绝缘电缆主要运用于建筑的防火工程设施中,它是由熔点高于1000℃的铜和氧化镁制成的无机材料,在一般起火环境中不会因为高温而融化,而且不具备可燃性,即便受到高温烘烤,也不会燃烧解体,避免了因为燃烧过程中产生烟雾或者有毒气体造成的火场内人员发生中毒、窒息危害,在发生火灾时矿物绝缘电缆一般能继续维持三小时左右的供电时间,最大限度的保证了设施和人员的安全。 ②EPS应急系统 根据我国现行的消防安全法规,在现代大型建筑中,必须配备相关的应急设施,紧急照明设备是其中的重要组成部分。这些设备如果采用传统的供电系统,在大量损耗电能的同时也存在一定的安全隐患,一旦有突发事故而紧急照明设备无法正常运行,将造成重大损失。 EPS应急系统是现代大型建筑通用的紧急供电装置,它采用蓄电池作为存储电能的方式,是一种高效的应急电源。EPS应急系统的电源采取集中设置,降低了因为电源分散而产生的维护成本,同时其附带的自检功能可以帮助人们随时监控电池性能变化,一旦发现问题能够及时排除,EPS应急系统还能够与建筑的监控系统相互连接,通过计算机统一操控,在管理和操作上都具有显著优势。在正常情况下时,EPS应急系统处于备用状态,能够最大程度的减少电能的损耗,在提高电池使用寿命的同时,达到节约能耗的目的。 ③新型变压器的使用 变压器是供电系统的中枢部分,大型建筑由于本身电量消耗大,在选择变压器时应特别注意其安全性能。传统的干式变压器能满足一般建筑的用电需求,对于供电系统更具依赖性的大型建筑可以根据需求选择新型变压器。以绝缘系统干式变压器为例,作为新型的变压装置,它不仅采用先进的绝缘系统,经过多重固化措施确保其稳固性,而且通过对高压线和低压线的结构设计改善了变压器的散热问题。作为新型的环保设备,其绝缘材料具有可回收性,在保证供电系统性能的同时,充分体现了环保、节能的理念。 2.3 高效的热能系统 现代建筑对于热能的需求主要表现在两方面,一是加热,二是取暖,针对这两种需求,现代化大型建筑中可以对以下技术加以运用。 ①地源热泵技术 地源热泵是一种较为新型的建筑环境温度调控装置,其主体为热泵机组,热泵机组在运行过程中可以对不同的能量进行存储和提取使用。夏季时,热泵机组会吸收建筑物的热量,将热能储存在地下,等到冬季时再提取使用,冬季时则对冷气进行提取。地源热泵通过对自然能源的反季节提取和使用来调控建筑内的温度,在满足人们舒适性要求的同时,实现了节能、环保的目的。 ②太阳能技术 太阳能作为可持续资源一直是能源应用的重点研究项目,我国目前的太阳能开发利用尚在起步阶段,其作用主要集中于加热和发电领域。在现代大型建筑中,可以通过相关设施的建设,合理利用太阳能完成整个建筑的热水供给系统。充分利用这一永久性的自然优势,是建筑达到环保、节能标准的有效措施。 2.4 有效利用自然资源 在现代大型建筑设计施工时,应先对其所处环境进行研究,确定其自然条件优势。针对雨水较为丰富的地域,可以在建筑内设计安装雨水收集系统,达到节约水资源的目的,利用太阳能电池板或者小型风力发电装置,可以完善建筑的供电设施。 通过电气新技术的相关措施实现对自然资源的高效利用,不仅可以达到节能、环保的目的,而且可以降低建筑工程造价,取得建筑经济效益与发展需求的平衡。 三、结语 使用节能环保电气新技术的现代大型建筑不仅能够满足人们的相关需求,而且降低了建筑本身的能源损耗,实现了建筑的智能化,在提升建筑性能的同时便于管理。节能环保电气新技术是建设节能、环保型社会,实现可持续发展的可靠手段。 电气新技术论文:新技术在电气设备状态检修中的应用 【摘 要】通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一大特色,参与设备状态检修管理的发、供电设备的比重和容量也越来越大,目前工厂系统已逐步实现信息化管理。文章主要介绍电气检修一般安全要求及发电机、变压器、高压断路器、电动机、低压配电装置和低压线路等停电检修安全措施和检修安全注意事项。及新技术如红外线、超声波等在电气设备状态检修中的应用问题。 【关键词】新技术;电气设备检修;应用 一、开展电气设备状态检修的意义 电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。 状态检修之前的准备工作;状态管理不仅仅减轻了原手工作业的劳动强度、提高了工作效率,更重要的是,能够充分利用已有的状态信息,通过多方位、多角度的分析,最大限度地把握设备的状态,依此制定合理的检修维护策略。在实现设备状态检修之后;可以通过适时的维修来避免重要设备故障,同时又避免了不必要的维修作业,依此在有限维修经费中寻求优化分配使用。特别是在做到能对设备的寿命进行正确估计后,就可以更有效地储存和安排设备备件,这可节省大量的备品经费。通过设备的状态分析;对于预防类似事故、改进产品质量、提高设备监督管理水平具有重要的指导意义。在电力供应者实现RCM后,零售用户将因更可靠的电能供应而受益。 二、电气设备实施状态检修的发展前景 定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。进入90年代,通信技术进入了机电一体化,机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微传感器和执行器技术的发展,和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合,开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟,但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后,机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展,稳步进入了21世纪。 三、新技术在电气设备状态检修中的应用 1、发电机、变压器的检修。状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。 今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 ①红外线点温计。红外线点温计,是一种手持的,可以方便灵活操作的测量仪器,它可以直观迅速的进行故障发热的检测,这种方式几乎适用于所有的电气设备,对电气设备的表面测温和故障发热检测准确,操作简单。 ②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用,也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下,发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用,还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用,红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。 ③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中,也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中,可以测定发电机电子线棒的流量,断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。 ④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数,例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析,并对照专家系统给出结论和处理意见。 2、注意事项:在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位置。 3、在电力系统中利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如在城市电网10kV配电系统中应用最为广泛的是反映电流变化的电流保护:有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等,还有既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护;利用故障接地线路的电容电流大于非故障接地线路的电容电流来选择接地线路,一般均作用于发信号,在部分发达城市因电容电流较大10kV配网系统采用中性点直接接地的运行方式,此时零序电流保护直接作用于跳闸。 四、结语 通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。 电气新技术论文:新技术在电气设备状态检修中的应用 【摘 要】通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一大特色,参与设备状态检修管理的发、供电设备的比重和容量也越来越大,目前工厂系统已逐步实现信息化管理。文章主要介绍电气检修一般安全要求及发电机、变压器、高压断路器、电动机、低压配电装置和低压线路等停电检修安全措施和检修安全注意事项。及新技术如红外线、超声波等在电气设备状态检修中的应用问题。 【关键词】新技术 电气设备检修 应用 一、开展电气设备状态检修的意义 电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。 二、电气设备实施状态检修的发展前景 定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。(一)定期维修制度贯彻“预防为主”的原则,“到期必修,修必修好”,曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服,每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中,容易造成事故,降低可靠率和经济效益。(二)状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修,修必修好”,克服了定期维修制度的不足,优点显著,劳动生产率与供电可靠率,经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。(三)随着微电子技术的发展和微机的广泛应用,监测手段不断增多,性能日益完善,为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点,总结经验,逐步推广。(四)状态维修是一项复杂而细致的工作,需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底,同时进行必要的组织准备,做好相应的思想工作,争取少走或不走弯路而达到预期目的。 三、新技术在电气设备状态检修中的应用 (一)发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况,了解到元器件参数是否出现异常,元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆,用户可根据这种数据进行纠正或维修,减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯,然后根据技术标准要求,对各个部件进行检查、测量、试验,对各部位进行清洗并处理有关缺陷。 (二)由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩,为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件,变压器吊芯时应采取以下安全措施:吊芯应选择在良好天气进行,并且工作场所无灰烟、尘土、水气,相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%,应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上,或者保持室内温度比大气温度高lOT;,且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯,才能避免芯子受潮;起吊前,必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性,以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。 (三)注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位置。 四、结语 通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。 电气新技术论文:新技术在电气设备状态检修中的应用 摘要:通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一大特色,参与设备状态检修管理的发、供电设备的比重和容量也越来越大,目前工厂系统已逐步实现信息化管理。文章主要介绍电气检修一般安全要求及发电机、变压器、高压断路器、电动机、低压配电装置和低压线路等停电检修安全措施和检修安全注意事项。及新技术如红外线、超声波等在电气设备状态检修中的应用问题。 关键词:新技术;电气设备检修;应用 1 开展电气设备状态检修的意义 电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。 2 电气设备实施状态检修的发展前景 定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则,“到期必修,修必修好”,曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服,每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中,容易造成事故,降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修,修必修好”,克服了定期维修制度的不足,优点显著,劳动生产率与供电可靠率,经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用,监测手段不断增多,性能日益完善,为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点,总结经验,逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作,需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底,同时进行必要的组织准备,做好相应的思想工作,争取少走或不走弯路而达到预期目的。 3 新技术在电气设备状态检修中的应用 3.1 发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况,了解到元器件参数是否出现异常,元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆,用户可根据这种数据进行纠正或维修,减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯,然后根据技术标准要求,对各个部件进行检查、测量、试验,对各部位进行清洗并处理有关缺陷。 由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩,为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件,变压器吊芯时应采取以下安全措施:吊芯应选择在良好天气进行,并且工作场所无灰烟、尘土、水气,相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%,应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上,或者保持室内温度比大气温度高lOT;,且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯,才能避免芯子受潮;起吊前,必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性,以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。 ①红外线点温计。红外线点温计,是一种手持的,可以方便灵活操作的测量仪器,它可以直观迅速的进行故障发热的检测,这种方式几乎适用于所有的电气设备,对电气设备的表面测温和故障发热检测准确,操作简单。 ②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用,也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下,发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用,还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用,红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。 ③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中,也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中,可以测定发电机电子线棒的流量,断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。 ④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数,例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析,并对照专家系统给出结论和处理意见。 3.2 注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位置。 4 结语 通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。 电气新技术论文:节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用 摘要:随着人们生活水平的提高,对于能源的消耗量也越来越大。尤其是新型电气设备的出现、企业现代化程度的提高,对于电能的消耗日益增多,导致我国的电能都存在着较大的缺口,严重制约了我国的经济发展。因此,电气节能环保就成了建筑中必须重视的问题。本文对节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用进行了探讨。 关键词:节能环保;电气新技术;现代化大型建筑;应用 引言 我国社会经济的不断发展,促进了市场经济体制的不断完善,在此前提下,建筑工程技术的应用得到了社会更加广泛的重视。这就需要对建筑工程应用过程中的一些关键环节展开技术模式的探究,实现其综合运作效益的提升,这是一个循序渐进的过程,需要做好相关环节的施工。 一、我国建筑电气节能应用的必要性 目前,在建筑设计管理中,节能是现代建筑追求的发展方向,建筑电气的节能是实现建筑整体节能的主要内容之一。因此,为了按照国家节能标准进行设计施工,在审查阶段需要对电气节能做相应审查,并且在不断发展的过程中,随着技术的不断提升与建筑材料的新技术不断出现,对建筑节能方面的规定与要求将不断深化与完善。建筑的使用寿命相对很长,但是建筑所使用的一些不可再生资源则逐渐在减少或消失,取而代之的是一些新技术研发的节能材料,在未来的发展中,人们将逐渐认识到节能材料对建筑的影响,人们也会逐渐支持建筑节能材料的使用。因而,对人们宣传节能理念,让人们看到节能材料在建筑中发挥的作用,认识到建筑节能尤其是电气节能在人们生活中带来的改变。同时,建筑各环节加大对节能材料的研发使用,掌握更为先进的节能技术与经验,为推动我国建筑节能以及电气节能做出应有的贡献。 二、节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用 1、智能化的照明系统 大型建筑对于照明系统的需求范围广,使用频率高,因此照明系统是现代建筑中最主要的能源消耗方式。现代大型建筑要达到节能、环保的相关要求,先要从照明系统开始进行改善,其具体措施主要包括两部分: 1.1 选取高效节能光源 环保节能电气技术的运用应注重节能光源的合理选择。不同的光源在能源消耗上也存在一定差异,在满足照明要求的前提下,可以根据实际需要选择低污染、低能耗的节能光源,在提高使用效率的同时,达到节约能源的目的。 以工厂厂房为例,要求在相对宽敞的空间范围内达到一定的光照效果,在确定其主要光源时可以选择高压钠灯。而一般的商业大厦,光源主要用于满足室内照明需求,因此选择节能荧光灯更为合理。 1.2 建立智能控制系统 现代大型建筑为了满足照明需求会在不同区域内分别设置光源,而传统的照明系统是完全人为控制的方式,这使得对于照明的操作受限,无法统一协调,使用效率低,而且很可能因为操作上的疏忽忘记关闭电源造成能源的浪费,增加了建筑的能源损耗。在建筑中采用智能照明系统,应结合建筑本身的结构,合理划分不同空间用途,对不同的照明场景标注区分,然后通过计算机操控技术对建筑的照明系统实行统一控制,在提升照明系统性能的同时,还可以增加其工作效率,降低建筑照明系统的操作难度和维护成本。 2、安全的电力系统 随着各类电力设置的广泛使用,在带来便利的同时也容易埋下了安全隐患,现代大型建筑很多都是人员和电力设施较为密集的场所,而我国每年发生的火灾中有很大一部分是因为线路起火引发,造成了难以估计的人员和财产损失。因此在节能环保电气技术的应用中,不仅要满足节能需求,还需充分考虑其安全性,现代大型建筑中对于节能环保电气技术的运用体现在以下两个方面: 2.1矿物绝缘电缆的应用 矿物绝缘电缆主要运用于建筑的防火工程设施中,它是由熔点高于1000℃的铜和氧化镁制成的无机材料,在一般起火环境中不会因为高温而融化,而且不具备可燃性,即便受到高温烘烤,也不会燃烧解体,避免了因为燃烧过程中产生烟雾或者有毒气体造成的火场内人员发生中毒、窒息危害,在发生火灾时矿物绝缘电缆一般能继续维持三小时左右的供电时间,最大限度的保证了设施和人员的安全。 2.2 EPS应急系统 根据我国现行的消防安全法规,在现代大型建筑中,必须配备相关的应急设施,紧急照明设备是其中的重要组成部分。这些设备如果采用传统的供电系统,在大量损耗电能的同时也存在一定的安全隐患,一旦有突发事故而紧急照明设备无法正常运行,将造成重大损失。 EPS应急系统是现代大型建筑通用的紧急供电装置,它采用蓄电池作为存储电能的方式,是一种高效的应急电源。EPS应急系统的电源采取集中设置,降低了因为电源分散而产生的维护成本,同时其附带的自检功能可以帮助人们随时监控电池性能变化,一旦发现问题能够及时排除,EPS应急系统还能够与建筑的监控系统相互连接,通过计算机统一操控,在管理和操作上都具有显著优势。在正常情况下时,EPS应急系统处于备用状态,能够最大程度的减少电能的损耗,在提高电池使用寿命的同时,达到节约能耗的目的。 2.3 新型变压器的使用 变压器是供电系统的中枢部分,大型建筑由于本身电量消耗大,在选择变压器时应特别注意其安全性能。传统的干式变压器能满足一般建筑的用电需求,对于供电系统更具依赖性的大型建筑可以根据需求选择新型变压器。以绝缘系统干式变压器为例,作为新型的变压装置,它不仅采用先进的绝缘系统,经过多重固化措施确保其稳固性,而且通过对高压线和低压线的结构设计改善了变压器的散热问题。作为新型的环保设备,其绝缘材料具有可回收性,在保证供电系统性能的同时,充分体现了环保、节能的理念。 3、高效的热能系统 3.1 地源热泵技术 地源热泵是一种较为新型的建筑环境温度调控装置,其主体为热泵机组,热泵机组在运行过程中可以对不同的能量进行存储和提取使用。夏季时,热泵机组会吸收建筑物的热量,将热能储存在地下,等到冬季时再提取使用,冬季时则对冷气进行提取。地源热泵通过对自然能源的反季节提取和使用来调控建筑内的温度,在满足人们舒适性要求的同时,实现了节能、环保的目的。 3.2 太阳能技术 太阳能作为可持续资源一直是能源应用的重点研究项目,我国目前的太阳能开发利用尚在起步阶段,其作用主要集中于加热和发电领域。在现代大型建筑中,可以通过相关设施的建设,合理利用太阳能完成整个建筑的热水供给系统。充分利用这一永久性的自然优势,是建筑达到环保、节能标准的有效措施。 结束语 随着社会的发展和科技进步,合理有效地使用电力资源,对建筑工程进行电气节能环保,才能实现建筑施工的环保化。现代化建设以建筑工程为主,在建筑工程的施工过程中应用电气节能环保技术,可以有效的提高建筑工程质量和能源使用率。所以对建筑电气工程的设计、施工和运行,采取有效的电气节能环保技术方法和措施,制定合理的电气节能设计和运行管理方案,才能实现建筑工程的科学发展。 电气新技术论文:现代化建筑中对节能环保电气新技术的有效应用 摘要:随着我国建筑行业的飞速发展,能源耗费日益严重,其中电气的耗费在使用过程中占据的比例越来越大,颇受各方关注。为了在一定程度上解决能源消耗过度的问题,众多的节能环保电气出现在现代建筑的视野中,在缩减了工程成本的基础上,还节约了能源。本文就针对现代化建筑中节能环保电气新技术的有效应用进行研究。关键词:节能环保电气 现代建筑 电气新技术 引言 自我国经济的全面发展以来,众多的现代化建筑纷纷涌现。然而在其建设的过程中,往往会在没有注意到的情况下牺牲掉大量的电力来达到舒适美观。其中,在现代建筑的各项消耗中,电气系统所占比例较大,所以,电气系统若是能够节能,那么对建筑物的环保与智能会有很大的正面的影响。故而节能环保电气的新技术就逐渐衍生为现代建筑中应用的电气主体。对此,本文展开了一系列的研究,希望藉此能够帮助相关的工作人员,加强他们的环保意识,并让节能环保电气新技术在现代化建筑中大放异彩。 1智能照明系统的使用在众多的现代化建筑中,照明系统是最主要的、也是比较常用的一种能源耗费方式。故而只有先对照明系统上入手,才能达到对建筑的节能要求。如果现代化建筑覆盖的房间和设施众多,那么就需要采用智能照明系统,因为以往固有的就地人为控制配电箱的方式已经无法满足节省能源的需求。通过对各种各样的照明场景进行统一调控,且计算机系统在控制室中的集中控制,根据建筑物内不同的时间、房间用处和不同的场合等要求来进行智能设置,从而在整个建筑中做到最大程度上的节能。这样做有助于减少维修的费用,也可以满足节能要求,还能方便管理。同时有些智能照明系统布线方便灵活、安装快捷便利,系统只需要一条总线,与此同时,各种智能元器件如调光模块和开关模块等能够安装在强电配电箱中。并且不需要额外的管槽等设施,因为外型上有一定的标准尺寸,这在一定程度上增加了可使用性,另外使用和安装也更加方便。 2矿物绝缘电缆的使用矿物绝缘电缆的构成成分主要是氧化镁和铜,它们的熔点皆位于1000度以上,故而当外界温度低于1000度时,电缆的结构不会传播火种,不会出现燃烧或解体的现象。相对于传统的电缆来说这种电缆安全性很高。根据以往的统计来看,很多时候建筑物中电气失火都是由线路着火引发的。这种矿物绝缘电缆不会散发出各种有害气体甚至烟雾,因为矿物绝缘电缆是由无机材料构成的,而传统的电缆无论是在燃烧还是在长期过载绝缘时,都会散发出有害烟雾或气体,其中一些气体会对人体健康造成危害,同时这还会不利于环保,影响到环境质量,所以无论是在环保还是在安全性上,矿物绝缘电缆都有很大的提升。另外,选择这种矿物绝缘电缆可以在很大程度上降低由于火灾造成的损失,同时减少发生火灾的几率。此外还有很重要的一点,即便是在发生火灾时,也可以保证消防线路的通畅,因为这种电缆不容易损坏,从而在最大程度上保证消防供电。 3高效节能光源的使用由于不同的光源在视力保护和照明质量,尤其是能源的使用上有显著区别,故而需要在满足使用中显色性和光照需求的情况下,能够选择一定的光源,尽可能的选择那些发光效率高、照明效果好,同时污染率低的光源。在保护视力、提高照明质量和劳动效率的同时,做到节省能源,提高能源的利用率。所以需要施工人员以及设计根据使用要求和不同的建筑对所需的电光源进行一定的合理选择。例如,对于一般的室内场所,例如较低办公楼等来说,则需要选择直管荧光灯。而对于高大的工业厂房来说,照明效果是考虑的首要因素,这就需要选择适合厂房使用的、灯的光效最高的高压钠灯。 4地源热泵供暖空调技术地源热泵供暖空调技术主要采用热泵机组和大地进行冷热交换,借助冬日对冷气进行储存以及夏日对热量进行储存,且在反季使用和提取能量。一方面在冬日除了提取建筑物周围环境中的冷气,接着借助大地来存贮冷气,以供来年夏日使用,还需将夏日在大地中储存的热量提取出来供建筑物使用。另一方面,在夏日,热泵机组为了给建筑物降温,利用大地储蓄夏季的热量,通过将建筑物内的热量吸收转移到大地中,等到冬日来临时,再提取和使用储存的热量。这种做法借助大地进行存储,将四季交替中自然产生的热量和冷量储存起来,以供反季使用,很大程度上避免了不可再生能源的消耗和浪费。 5充分使用太阳能当前,各种太阳能技术已经开始普遍使用,但开发使用的太阳能只占实际使用能源的很少一部分,这是因为太阳能的开发受到经济和技术条件的制约,还没有达到使用的要求。目前主要集中于太阳能发电、太阳能采暖和空调以及热水供给等。但是以上使用占我国目前所具有的太阳能总资源中的比例较小。所以需要充分使用丰富的太阳能资源,并将现代化建筑中节能环保电气中对于的太阳能的使用提上议事日程,从而最大程度上保护环境,节省常规能源。 6EPS应急系统的应用EPS应急系统是一种真正有效的末端切换装置,采用蓄电池储能,是一种集中供电的已经被国家认可的专用应急电源。在使用中有很强的实用性,应急电源供应上也颇为实用。EPS应急系统中,安装有自检功能系统,其次EPS应急系统还能够集中设置电池的相关数据,并且还和楼控系统有联网设置,能够实现只需一人就可以实时掌控全面的EPS应急系统的工作现状,并且EPS应急系统可以任意时刻任何地方查看蓄电池的所有性能。同时可以很大程度上节省电池能量的自耗和流失,因为EPS应急系统在不用时可以保持冷备用状态,从而减少工程的总体投资和浪费,并且使电池的使用寿命更长。 总之,在现代化建筑中加强各种节能环保电气新技术的应用,无论对于保护人体健康还是在保护居住和使用环境,或是节省能源等方面都有很大积极的影响。不仅可以在一定程度上保护人员财产安全,还能降低工程建筑和资源的消耗。 作者:刘锋,工作单位:中铁十二局集团建筑安装工程有限公司, 电气新技术论文:水电站电气新技术与新设备的应用分析 摘要:随着当前科技水平的不断提高,水电站中电气新技术与新设备的应用也越来越广泛,新技术与新设备在实践运用中充分体现出了其优越性。文章通过对一些新技术新设备的运用进行阐述,为未来水电站新技术新设备的使用提供参考。 关键词:水电站;电气新技术;新设备;应用分析 通过不断的努力我国水电事业取得了快速的发展,特别是相关电气新技术与新设备的应用大力地推进了我国的水电站建设。 1 水轮发电机的革新及应用 在水轮发电机技术方面经过多年的不懈努力我国实现了重大突破,从最初的0.8MW国产水轮发电机,到三峡水电站单机装机容量700MW的世界最大水轮发电机的投产运行。700MW世界级的水轮发电机代表了我国在该项设备制造领域的顶尖技术优势和实际运用能力,水轮发电机的设计制造涉及到众多的技术指标如电压、功率、短路比、飞轮力矩等,这些技术指标直接影响着电站及其电网的安全稳定性和经济适用性,因此在对这些指标进行设定时必须进行系统地分析研究,我国科研工作人员经过大量的科学论证和试验对大型水轮发电机的参数指标进行了优化设计。发电机的绝缘性要求高,随着技术的发展现在大都是使用F级的绝缘材料取代传统的B级的绝缘材料增强绝缘性,热固性环氧粉云母绝缘具有耐电强度高且介质损耗小的特点相较沥青云母带浸胶绝缘材料有显著的优势。同时在制造生产大型的水轮发电机时更多的将空换位与不完全换位新技术运用到定子线圈中,这样能够有效地降低电机定子线棒的最高温度值也能有效控制股线的温差值,这种控温技术的运用能够极大地提升发电机运行的安全稳定性和绝缘可靠性。很多最新科技成果也被成功地运用到机电的结构中,像电机定子的上支架进行结构设计时将径向力转变成切向力,同时电机定子的机座结构设计成浮动式,电机转子的支架结构设计成园盘式等。在电机推力轴承上通过采用弹性金属塑料瓦,从而大大增强了电机推力轴承在工作中的安全性和可靠性,我国在充分参照国外技术的同时也在不断实现自主技术创新。大中型水轮发电机通常采用的冷却技术包括水冷却法、空气冷却法以及蒸发冷却法等,主要是通过密闭循环空气冷却通风系统来实现,而随着目前发电机单机容量的不断增大要实现大容量发电机的空气冷却需要采用热路法以及三维有限元法等新技术来实现,计算大型水电发电机的通风发热量的程序也进行优化,构建出其通风基础模型保证计算结果的准确性,以便为设计提供可靠的基础数据,到目前已经顺利实现了每10MW6m3的冷却通风量,这一技术已处于世界领先的地位。同时另外两种水轮发电机冷却方法的科研工作进展顺利,相应的研究成果已经运用于实际生产中,特别是蒸发冷却法的运用克服了水冷却的一些不利还满足了高绝缘性及不燃性的要求,该技术通过在具体项目中的运用反映良好,在实践中不断探索和逐步地完善,这些新技术为更大型的水轮发电机的发展提供了技术保障指明了未来发展的方向。 2 水电站自动化技术的应用 当前随着科技水平的不断提高在水电站中的电气自动化新技术被广泛地运用,自动化程度的提高能够极大地减少人工操作所带来的不便,通过自动化技术,能够极大地减少人力的投入,从而使电力资源的生产成本得到大幅度的降低,提高企业的经济效益以及创造良好的社会效益。自动化系统使用计算机、程序化控制器以及专用的智能化设备,依靠网络、总线把主控机和各个控制站、智能化设备等进行连接,形成分布式的综合监测控制系统。自动化技术主要包括系统对水电站进行全面地自动监控与信息存储,通过计算机对水电站设备运转中产生的各项数据自动进行收集并处理,例如对开关量、模拟量等信息进行的监控,系统出现异常时的报警、信息的存储和显示以及SOE点信息的记录与显示等。而对水电站实施自动控制主要表现在通过自动化技术能够依据上级的命令并结合电站的实际运行状况,对相关设施进行自动调节控制,比如对机组进行自动停开操作以及在设备运行过程中根据其工作状况进行的自动转换动作,机组功耗负荷的自动调节,自动发电控制(AGC)与自动电压控制(AVC)以及自动断路操作等。同时对发电机、主变电站、输电线路等重要设备设施也进行自动监控和保护,保障系统的安全稳定性。在水电站的运营管理通讯系统建设等中自动化技术都发挥了巨大作用,如设备运行的报表自动生成、各项操作的自动记载,这些有利于对系统问题的排查分析。总之,先进的自动化技术设备为电站系统的高效运行提供了保障,在现代化水电站项目建设中要大力引进和推广自动化电气设备,用先进的计算机技术对电站进行自动化管理和监控,全面实现自动化操作与管理,提高功效和运行的稳定性。 3 变压器中性点小电抗接地技术的运用 我国电站过去很多是采用部分接地形式来对变压器设备中性点进行接地。采用这种接地方式容易有过高的电压在变压器的中性点处出现。这就必须保证中性点处的绝缘性,对绝缘水平提出了较高的要求,使得对中性点实施保护变得较为复杂。同时还会存在某些弧立不进行接地系统,这种形式对电力系统的安全稳定运行带来了巨大的隐患。而将500kV的变压器进行直接的接地也是不可取的,因为还必须满足零序继电保护的实现,不能进行全部的接地。通过大量的研究实验最终我国电力科技工作者成功地攻克了这一多年未解的难题。这一技术是通过将小电抗值依照变压器零序阻抗值的三分之一进行串并联的原理实现的。它的实现过程是两台用小电抗直接接地的变压器零序阻抗,当其中的一台退出运行系统时,另外的一台变为了直接接地的形式,这样做能够保证变压器零序阻抗值不发生变化。这一技术的成功运用成为我国首次运用小电抗接地方式对变压器进行接地。它很好地解决了目前我国电力系统大量运用的零序继电保护,使电力系统的电压水平有效地降低,从而极大地提升了安全性和稳定性,并在实践中得到了广泛地运用,取得了良好的效果。 4 防雷新技术的运用 水电站在布局上较为特殊,一般情况下是在电站主厂房的顶部位置设置塔杆将高压线引出,当出现雷电击打顶部的塔架或者其上部的避雷针时塔架的引流线还没有进入地面就和主厂房的钢砼结构相连接,这样雷击的强电流会通过钢筋网片进行传播,引起较强的冲击电位聚集在接地网上,强大的电流会对设置在厂房内部的设施设备造成不良影响,像发电机、发电机相关的电气设备以及低压设备等都可能引起绝缘问题,针对这一问题通过进行大量的实测研究分析,构建出了一套设备产生反击过电压的方案,并经过理论计算结合相关曲线规律,解决了这一困绕厂房及设施安全的问题,这种水电站防雷设计新技术在众多的水电站得到了运用,实践表明其效果显著运行良好。 在新世纪里随着宜昌三峡水利枢纽工程的投入使用,标志着我国的水电事业步入了又一崭新的时代,科学技术的不断进步给水电事业的发展带来了前所未有的机遇,推动着水电站电气新技术与新设备的不断向前发展,在不远的将来我国的水电站在科技支撑下必将跨上更高的发展道路。 电气新技术论文:试论高压电气设备绝缘试验的新技术 【摘要】绝缘体为设备的正常运行提供了有效的保障,电气设备绝缘性能的好坏直接制约着高压设备系统运行的稳定性和安全性。所以,在电力工作中,要应用绝缘试验检测设备的数据对电气设备运行准确性进行判断。本文通过对高压电气设备绝缘试验的重要性介绍,提出了高压电气设备绝缘试验方法,分析了高压电气设备绝缘试验技术的新发展。 【关键词】高压;电气设备;绝缘试验 一般情况下,高压电气设备的运行环境是比较复杂的,电气设备绝缘设备不仅受到运行中的电压作用,还受到冲击电压的影响,所以,绝缘体质量的优劣对高压电气设备的正常稳定的运行,具有着重要的意义,必须要采取安全有效的检测措施对其运行的状态进行检测,电气设备绝缘试验为电气设备的良好运行提供了有效安全的检测工具。因此,高压电气设备绝缘试验可以提高高压电气设备的性能,能够为其正常的运行提供有力的保障,对于我国电力事业的发展也具有重要的意义。 一、高压电气设备绝缘试验的重要性 高压电气设备绝缘试验是检验高压电气设备绝缘性能的各种试验的总称,按照试验电压的高低可以分为绝缘特性试验和绝缘耐压试验。绝缘特性试验也可以成为非破坏性试验,指的是在比较低的电压环境下通过不对绝缘体进行损伤的办法进行绝缘特性的测量。比如绝缘电阻、介质损耗原因、部分放电等等,试验可以对绝缘内部的缺陷进行准确的判定;绝缘耐压试验还可以称为破坏性的试验,指的是检验电气设备绝缘耐受各种过电压能力的试验,主要包括交流电压的试验、直流电压的试验和冲击电压试验。绝缘耐压试验对于绝缘体的检测是十分严谨的,尤其是对绝缘集中性的缺陷能够进行准确的判断,同时还能够为绝缘的耐压强度提供一定的保障。这种试验虽然有很强的优势,但是对绝缘体会造成一定程度的损坏。通过对以上内容的分析我们知道。高压电气设备绝缘试验可以为高压电气设备的运行提供安全性的保障。高压电气设备运行中容易受到电场、化学物质的腐蚀,受到自然因素和环境因素的制约,造成了绝缘体和绝缘系统受到一定的损害,所以保障高压电气设备的正常运行,必需要进行绝缘系统的试验。高压电气设备绝缘试验不但能够对高压设备的各种绝缘特性进行准确的判断,还能够对高压电气系统的运行进行准确的检测,发现绝缘的缺陷,提高了高压电气系统的稳定性和安全性。 二、高压电气设备绝缘试验方法 高压电气设备绝缘试验方法主要包括设备直流耐压试验、绝缘电阻试验、介质损失角试验、高频震荡波试验、绝缘电压分布试验、局部放电试验、色谱试验等,下面将一一进行论述。 (1)直流耐压试验。因为直流耐压试验采用了大体积的设备,其纹波系数高,稳定性也差,在我国现阶段的电力工作中已经很少采用,通常只会在少数的精密度要求不高的试验中得到采用。 (2)绝缘电阻试验。绝缘电阻试验通常采用固定输出电压的方式,能够及时的获得仪表所显示的正确度数,规定加压一分钟后获得的度数就是电器设备的绝缘电阻。绝缘电阻试验中最关键的环节就是吸收比测验,该试验能够正确的反映变压器和其他机电设备绝缘体的损害程度和受潮现象。在常温的状态下,吸收比比3:1小,就可以判断设备的绝缘体存在一定的问题。 (3)介质损失角试验。通过科学的试验证明,高压电气设备的绝缘缺陷和介质损耗之间存在非常重要的联系,而且和使用体积也成正比的关系。介质损失角的大小可以对绝缘材料的单位体积内的介质的消耗情况进行正确的表现,所以,我们可以通过试验中测量获得的介质损失角了解绝缘体和绝缘系统的运行情况,及时对存在的问题进行改正。 (4)高频震荡波试验。高频震荡波试验是一种新型试验方法,非常容易通过试品得到需要的高电压,而且对现场电源的用量需求小,易发现水树类型绝缘缺陷和机械损伤。但是,试验中需要使用高压电容、高压电抗器和球隙点火控制装置,造成了现场使用的不便。加之,由于高频振荡波试验效率低,长时间传播后难以保持电压波的幅值。 (5)绝缘电压分布试验。目前,国内市场有很多种高压电气设备绝缘方式,户外一般采用绝缘子作为绝缘体的主体。由于绝缘子的电容是绝缘电压分布的主要决定因素之一,通过绝缘电压分布试验可以客观掌握绝缘子电容情况,并且绝缘子清洁度越高,电源电阻越大,绝缘效果也就越好。 (6)局部放电试验。局部放电试验通过回路里产生的一些放电脉冲电流,然后采集并放大这些电流,能够检测局部放电的强度,了解绝缘体的基本情况,判断是否存在缺陷。 (7)色谱试验。绝缘油作为一种绝缘介质,广泛应用于高压电气设备绝缘体系之中。电气设备在绝缘油保护下发生局部放电或发热的时候,绝缘油性质就会发生改变,导致内部气体比例失衡。为此,通过色谱试验可以掌握绝缘里气体的比例,了解电气设备的绝缘性能。 三、高压电气设备绝缘试验技术的新发展 目前,虽然有很多种高压电气设备绝缘试验方法,仍然存在不足之处。具体表现:试验运行易造成高压电气设备损害,缩短试验对象的使用寿命;试验工作量大,带来了大量人力、物力、财力上的消耗;试验效果并不是很好,设备故障有时并不会被检测出来;试验中通常要分析绝缘结构剩余电气强度的大小,但是仍然没有发现其与介质损耗、绝缘电阻等参数之间有直接函数关系,等等。以上种种因素的存在,导致高压电气设备绝缘试验的效果有着一定局限性,以致判断电气设备的绝缘程度有一定的难度。 为了有效消除高压电气设备绝缘试验的局限性,提高对电气设备绝缘程度的监测技术水平,应加大对新的监测技术研究力度。当前,新的监测技术主要分为三种:一是红外线诊断。这种诊断方式不接触、不取样、不停运、不解体,实施方便,智能化程度高,使用范围比较广泛;二是不定期带电测试;三是实时在线监测技术。高压电气设备运行中要面对复杂的环境,并受化学腐蚀、环境条件、机械应力等外部环境的影响,以及长时间电压作用等内部环境的影响,极易导致绝缘体和绝缘系统遭受不同程度的损坏。为此,必须采取绝缘试验检测高压电气设备绝缘程度,并利用红外线诊断、不定期监测和实时在线监测技术了测得电气设备运行期间的有关绝缘数据,通过数据分析和评价掌握电气设备系统具体的绝缘缺陷,以采取有效的防护与整治措施。 四、结论 综上所述,本文通过对高压电气设备绝缘试验的具体介绍,分析了高压绝缘试验对于我国电力工作的重要意义。高压电气设备绝缘试验可以提高高压电气设备的运行的稳定性和安全性,能够对绝缘出现的问题进行及时的判断,为高压电气系统提供了良好的保障,解决了电力人员在工作中的困难,促进了我国电力事业的发展。 电气新技术论文:建筑电气工程施工新技术的应用分析 摘要:本文重点对目前建筑电气工程工快速应用和推广的超高层高压垂吊式电缆敷设技术、预分支电缆施工技术、电缆穿刺线夹施工技术以及管线综合布置技术等四类新技术的技术特点及施工应用做了简要分析。 关键词:建筑电气;施工;新技术 随着智能建筑的大量发展,建筑电气工程施工新技术应用越来越多,新技术的应用一方面提升了电气工程施工的效率,加快了建筑工程总体施工的进度;另一方面也提升了建筑工程整体的质量水平。本文重点对目前建筑电气工程工快速应用和推广的超高层高压垂吊式电缆敷设技术、预分支电缆施工技术、电缆穿刺线夹施工技术以及管线综合布置技术等四类新技术的技术特点及施工应用做了简要分析。 一、超高层高压垂吊式电缆敷设技术 在超高层供电系统中,有时采用一种特殊结构的高压垂吊式电缆,这种电缆不管有多长多重,都能靠自身支撑自重,解决了普通电缆在长距离的垂直敷设中容易被自身重量拉伤的问题。它由上水平敷设段、垂直敷设段、下水平敷设段组成,其结构为:电缆在垂直敷设段带有3根钢丝绳,并配吊装圆盘,钢丝绳用扇形塑料包覆,并与三根电缆芯绞合,水平敷设段电缆不带钢丝绳。吊装圆盘为整个吊装电缆的优秀部件,由吊环、吊具本体、连接螺栓和钢板卡具组成,其作用是在电缆敷设时承担吊具的功能并在电缆敷设到位后承载垂直段电缆的全部重量,电缆承重钢丝绳与吊具连接采用锌铜合金浇铸工艺。 超高层高压垂吊式电缆敷设技术的施工过程中吊装工艺主要是利用多台卷扬机吊运电缆,采用自下而上垂直吊装敷设的方法。对每个井口的尺寸及中心垂直偏差进行测量,并安装槽钢台架。设计穿井梭头,用以扶住吊装圆盘,让其顺利穿过井口。吊装卷扬机布置在电气竖井的最高设备层或以上楼面,除吊装最高设备层的高压垂吊式电缆外,还要考虑吊装同一井道内其他设备层的高压垂吊式电缆。架设专用通讯线路,在电气竖井内每一层备有电话接口。指挥人、主吊操作人、放盘区负责人还必须配备对讲机。电气竖井内光线弱,要设置临时照明。电缆盘至井口应设有缓冲区和下水平段电缆脱盘后的摆放区,面积大约30~40㎡。架设电缆盘的起重设备通常从施工现场在用的塔吊、汽车吊、履带吊等起重设备中选择。 在吊装过程中要选用有垂直受力锁紧特性的活套型网套,同时为确保吊装安全可靠,设一根直径12.5mm保险附绳,当上水平段电缆全部吊起,将主吊绳与吊装圆盘连接,同时将垂直段电缆钢丝绳与吊装圆盘连接。当吊装圆盘连接后,组装穿井梭头。在吊装过程中,在电气竖井井口安装防摆动定位装置,可以有效的控制电缆摆动。将上水平段电缆与主吊绳并拢,并用绑扎带捆绑,应由下而上每隔2m捆绑,直至绑到电缆头,吊运上水平段和垂直段电缆。吊装圆盘在槽钢台架上固定后,还要对其辅助吊挂,目的是使电缆固定更为安全可靠。在吊装圆盘及其辅助吊索安装完成后,电缆处于自重垂直状态下,将每个楼层井口的电缆用抱箍固定在槽钢台架上。水平段电缆通常采用人力敷设。在桥架水平段每隔2m设置一组滚轮。 二、预分支电缆施工技术 分支电缆是近年来的一项新技术产品,该产品根据各个具体建筑的结构特点和配电要求,将主干电缆、分支线电缆、分支连接体三部分进行特殊设计与制造,产品到现场经检查合格后可直接安装就位,极大地缩短了施工周期、减少了材料费用和施工费用,更好地保证了配电的可靠性。预分支电缆由三部分组成:主干电缆、分支线、起吊装置,并具有三种类型:普通型、阻燃型、耐火型。预分支电缆是高层建筑中母线槽供电的替代产品,具有供电可靠、安装方便、占用建筑面积小、故障率低、价格便宜、免维修等优点,目前已广泛应用于中高层建筑采用电气竖井垂直供电的系统和隧道、机场、桥梁、公路等供电系统。 采用预分支电缆技术时,应先行测量建筑电气竖井的实际尺寸(竖井高度、层高、每层分支接头位置等),同时结合实际配电系统安装的位置量身定制,为避免因楼层功能改变引起容量的变动,宜将预分支电缆的干线和支线截面均放大一级,特殊情况还应预留分支线以供备用。 预分支电缆可以吊装或放装,采用放装(从上往下或从未端开始施放),用户需要向制造厂家提出,电缆在出厂复绕时要逆向复绕。无论是吊装还是放装,安装时每一楼层都要有专人监护,以免电缆刮伤。在电缆提升前应先安装钢丝网套,钢丝网套安装时要用扎紧线与电缆扎紧,其扎紧线应位于网套的末端。在电缆全部吊好后应及时将电缆固定在安装支架上,以减少网套承受的拉力,从而避免因拉力过大把电缆外护套拉坏。 三、电缆穿刺线夹施工技术 一般穿刺分支接头结构多采用绝缘线芯穿刺线夹工艺制作,穿刺分支电缆的绝缘穿刺线夹具有力矩螺母和穿刺结构,力矩螺母用于保证恒定的接触压力,确保良好的电气接触,并同穿刺结构一起使安装简便可靠。绝缘穿刺线夹的使用对干线的机械性能和电气性能影响小。 采用电缆穿刺线夹施工时,首先在主线电缆上确定好分支线的位置,并在确定的部位剥去200~500mm外护套,将主线电缆芯线分叉,无需剥去电缆芯线内护层(绝缘层),将分支线直接插入具有防水功能的支线帽内(无需剥去绝缘层),再将线夹固定在主线电缆分支芯线处,在连接处用手拧紧线夹螺母,最后用套筒板手套固定线夹按顺时针拧紧线夹上的力矩螺母,当穿刺刀片与金属导体的接触达到最佳效果时力矩螺母便会自动断离,如图6.10所示,不需要对导线和线夹做特殊处 电缆穿刺线夹施工技术,是一种新型的电缆连接器技术,是代替分线箱、T接箱最佳的产品,施工时无需截断主电缆,可在电缆任意位置做分支,不需要对导线和线夹做特殊处理,操做简单、快捷,与常规接线方式相比,免去了剥除绝缘层、搪锡或压接端子、绝缘包扎等工序,减少了绝缘层、电线头等施工垃圾,降低了常规做法难以避免的环境污染,节省人工和安装费用。 四、管线综合布置技术 管线综合布置技术是依靠计算机辅助制图手段,在施工前模拟建筑电气工程施工完后的管线排布情况。根据模拟结果,结合原有设计图纸的规格和走向,进行综合考虑后再对施工图纸进行深化,而达到实际施工图纸深度。有条件的可以采用3D(三维图)直观的反映出设计图纸上的问题,尤其是在施工中各专业之间设备管线的位置冲突和标高重叠。应用“管线综合布置技术”可极大缓解在建筑电气安装工程中存在的各种专业管线安装标高重叠,位置冲突的问题。“管线综合布置技术”优势明显,不仅可以控制各专业和分包的施工工序,减少返工,还可以控制工程的施工质量与成本。 (1)“管线综合布置技术”可以快速完善施工详图设计和节点设计。通过提前审图,使施工人员了解设计意图,掌握管道内的传输介质及特点,弄清管道的材质、直径或截面大小、强电线缆与线槽(架、管)的规格、型号、弱电系统的敷设要求,清晰各楼层净高、管线安装敷设的位置和有吊顶时能够使用的宽度及高度、管道井的平面位置及尺寸,特别是风管截面尺寸及位置、保温管道间距要求、无压管道坡度、强弱电桥架的间距等等。 (2)管线综合布置技术在未施工前先根据所要施工的图纸进行图纸“预装配”,通过“预装配”的过程就把各个专业未来施工中的交汇问题全部暴露出来。提前解决这些问题,为将来施工中安排施工工序打下良好基础,因此可合理安排整个工程各专业或各分包的施工穿插及顺序。 (3)综合支吊架的最大的优点是不同专业的管线使用一个综合支架,减少支架的使用,合理利用了空间,同时降低了成本。只有采用管线综合布置技术才能更好地进行综合支架的选择和计算。 (4)由于图纸制作、处理、审核全在现场,使与电气工程有关的管理及施工人员(包括甲方、监理、总包、劳务分包等),均通过图纸对所涉及的专业内容(各专业图纸的综合图、机电样板的汇总报审图、与土建的交接图、方案附图、洽商附图、报验图及工程管理用图等)进行管理调整,及时掌握变更的状况。 电气新技术论文:电气设备状态检修中新技术的应用 摘要:电力企业由计划经济向市场经济转移,经济效益和社会效益都是其重要的追求目标,而提高供电可靠性和降低生产成本是实现目标最重要的途径和提高经济效益的关键。由于状态检修是提高供电可靠性和降低设备检修费用的重要措施,而设备检修费用在整个生产成本中占有相当大的比例,因此从提高经济效益的角度来看,定期检修已不能满足形势发展的要求。 关键词:新技术 电气设备 检修 应用 1.设备状态检修的含义 设备状态检修是指根据先进的状态检测和诊断技术提供的设备状态信息,来判断设备的异常和预知设备的故障,并在故障发生前进行检修的方式。即通过应用现代检修管理技术,用先进的设备状态检测手段和分析诊断技术,实时了解设备的健康状况和运行工况,及时给出设备的寿命评估,然后根据设备的健康状态,合理安排检修项目和检修时机,最大化地降低检修成本,提高设备的可用性。 2.电气设备状态检修的发展 故障检修又叫故障检修、事故抢修,就是设备投运后不再进行检修,直到设备发生故障或功能失效时,才进行的非计划性的维修。定期检修采用的预防性试验、定期检修等方法,是一种以时间为基础的预防检修方式,也称为计划检修。它的理论依据是:设备能通过定期检修,周期性地恢复至接近新设备的状态。检修工作的内容与周期都是预先设定的,到时间就修,目的是防止或延迟故障的发生。我国目前的检修模式基本上就是这样,它这是预防性检修的一种。 状态检修是通过对设备状态进行监测,然后按设备的健康状态来安排检修的一种策略。状态检修得益于设备监测技术得到广泛应用,最大化地降低检修成本乃至供电成本,提高设备的可用性,它是在设备发生实质性故障之前及时进行检修的新方式。 3.电气设备实施状态检修的发展前景和必要性 定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显着。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。 随着电力体制的改革和经营机制发生的变化,以及减人增效和供电可靠性的要求进一步提高,定期检修制度已逐步不能完全适应形势发展的要求。因此,迫切希望能实现对电力设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转移,并对传统的设备检修制度进行改革。电力设备的状态检修是当前先进的工业国家普遍推行的一种科学的设备检修管理策略。目前,国家电力公司已将电力设备状态检修工作作为科教兴电的一项重要的发展战略组织实施。 4.新技术在电气设备状态检修中的应用 4.1红外检测技术是指运用现代红外辐射探测技术对电力工业发热的电力设备进行温度检测诊断,以保障设备安全运行的一种技术手段。红外辐射测温技术以普朗克定律、维恩位移定律和史蒂芬-玻尔兹曼定律为理论基础。电力电缆及其连接设备的红外诊断是在线检测的一项行之有效的技术手段和重要内容,是状态检修的一个组成部分。它能及时而准确地发现和诊断运行电力电缆及其连接设备的故障隐患和故障先兆,以便采取合理、可靠的处理措施,降低因过热造成的能源损失和浪费,减少或避免因过热故障引发的突发性事故。 4.2 GIS局部放电检测技术是气体绝缘封闭组合电器(GIS)的内部故障以绝缘故障居多。绝缘故障产生的原因可能有:支撑绝缘子(环氧树脂浇注件)内部有气泡等缺陷或劣化;由于安装、维修时不注意,在金属外壳内留有导电微粒及其他杂物;电极表面有损伤,如毛刺、刮伤等;导电或接地部分接触不良;气压下降或含水量增多等。这些缺陷会造成局部放电,而且往往最终导致闪络或击穿。因此,开展GIS局部放电的监测可弥补GIS设备试验方法的不足,有效避免GIS事故的发生,对保障GIS的安全运行具有重要意义。 4.3金属氧化物避雷器的检测与诊断:10kV电缆连接设备如分接箱、环网柜、开闭所等柜内的金属氧化物避雷器由于老化,密封不严,内部构件受潮,性能会下降或失效,导致运行中泄漏电流和阻性电流分量急剧增加,阀片温度上升,引起热崩溃,甚至发生爆炸事故。所以金属氧化物避雷器的在线监测十分重要。测试总泄漏电流和三次谐波电流的变化情况,及时判断避雷器的工作情况,是否有老化和受潮情况发生。 5.结语 通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。 电气新技术论文:电气自动化控制生产过程中新技术的应用 【摘 要】本文介绍了马钢2250常规热连轧带钢生产线的工艺特点以及其电气传动系统应用效果。 【关键词】电气系统; 自动化控制系统;过程控制系统;工艺特点 1 前言 自1960 年冶金工业的第一台控制用计算机应用于带钢热连轧机辊缝和速度设定以及70 年代带钢轧制实现计算机控制以来, 30 年中计算机控制已经经历了四、五代的变迁, 控制系统的硬件和软件更新速度越来越快。冶金工业的多级冶金自动化控制系统开始呈现出新的特点, 以马钢2250 热轧带钢生产线为例: 电气传动系统更加稳定、大型化; 基础自动化系统接近分布式系统, 功能更加标准化; 过程控制级网络通讯高速化, 使得许多传统热连轧自动化控制系统中基础自动化系统的功能已经成功移植到过程控制系统, 过程控制系统的高速数据采集以及高速在线控制功能使得轧制模型计算精度已经达到了前所未有的高度; 基础自动化与过程控制系统结合更加紧密, 基础自动化系统与过程控制系统之间的界限逐渐模糊。 2 工艺布置以及工艺特点 如图(1) 所示, 马钢2250 热轧带钢生产线由三座加热炉, 大压下侧压机, 1号立辊轧机, 1号粗轧机, 2号立辊轧机, 2号粗轧机, 保温罩, 切头剪, 7机架精轧机组, 层流冷却, 3座地下卷取机以及托盘式运输线等组成。 图1 生产线线工艺布置图 跟其他传统轧线相比: 2.1 宽度控制能力更强、也更复杂 由于大压下侧压机的使用, 使得马钢2250 热轧带钢生产线的最大减宽量可达350mm, 但是由于侧压机形成的狗骨的变形恢复原理与传统的立辊轧机形成的狗骨的变形恢复原理大大不同, 因此造成了侧压机出口宽度精度不高。这就要求粗轧前的立辊轧机设定更加准确, 道次要求更加严格。 2.2 轧制节奏更快 目前, 马钢2250热轧带钢生产线的轧制节奏最高已达每小时29 卷, 接近每2 分钟1 卷。 2.3 轧制计划自由度更大 马钢2250热轧带钢生产线的自动化控制系统有丰富的手段根据实际工艺情况在线调整道次规程以满足目标要求, 同样各级自动化控制系统特别是过程控制系统能非常良好的适应来料尺寸(板坯钢种、宽度、厚度)、轧制计划(成品厚度、宽度)的突然变化,因此由于生产订单的复杂性造成的马钢2250热轧带钢生产线钢种变化频繁、成品宽度厚度跳变剧烈等等在传统热轧带钢生产线所无法容忍的轧制情况已对该生产线的生产和质量不再造成巨大影响。 3 自动化控制系统 3.1 系统组成 热轧板带生产线特点是连续、高速、实时、高精度, 在马钢2250 热连轧线控制系统完全体现了这样的特点。 3.2 高速、稳定的通讯技术 通常, 常规热轧生产线的各级自动化控制系统拥有数量种类众多的控制器, 如服务器, PLC 控制器, 单片机等等; 操作系统也五花八门, 如WINDOWS,UNIX, LINUX, VMS 或者嵌入式操作系统。为了实现简单网络拓扑上的高速稳定的通讯, 马钢2250 热轧生产线采用了EGD 技术和TCNET 技术。 3.2.1 EGD 技术 EGD 是英文“Ethernet Global Data” 的缩写,是美国GE 公司首倡的一种TCP/IP 通讯协议, 通过EGD 通讯技术, 可以实现计算机之间高速的数据交换。可以实现各种操作系统下的TCP/IP 通讯是其最大优点之一。马钢2250 热轧带钢生产线实现了过程控制服务器, 基础自动化PLC 控制器, 特殊仪表之间高速的EGD 通讯, 部分数据交换速度已达20ms。 3.2.2 TCNET 技术 TCNET 技术是日本TOSHIBA 公司研制的一种以太令牌光纤环网(根据控制要求, 也可以设置成以光纤双环网或者单环网), 通过TCNET 技术, 可以实现PLC 控制器及计算机之间高速的数据交换。通过TCNET 技术,马钢2250 热轧线PLC 控制器之间的部分数据流交换速度已达1ms, 这极大地满足了高速控制器特别是HGC 控制器之间的通讯要求。 3.3 传动系统趋于更加稳定、过载能力更强马钢2250 热轧带钢生产线, 其主传动变频器选用TMEIC 公司生产的大功率IEGT 变频器, IEGT 是英文“Injection Enhanced Gate Transistor”的缩写,IEGT 变频器为三电平交- 直- 交变频器。TMEIC 公司生产的IEGT 变频器的控制特点:系统保持高稳定性, 速度调节器拟合了反超调控制技术, 系统输出没有超调; 采用模拟跟随控制技术( SFC 控制) , 降低了冲击速降, 避免了扭振与机电共振; 功率因数控制技术, 系统功率因数为1, 电网不须要安装高次谐波滤波器与静态无功补偿装置; 使用高性能测速元件(Resolver) , 系统静态精度达0.01%, 同时IEGT 元件能忍受很高的di/dt 与dv/dt。这些特点决定了马钢2250 热轧带钢生产线的主传动系统更加稳定、过载能力更强。 在马钢2250 热轧带钢生产线X80 钢种的开发过程中, 由于X80 的特点决定需要低温轧制, 超低的出炉温度, 超低的精轧开轧温度, 超低的精轧出口温度, 超低的卷取温度, 这是对主传动系统的严重考验: 3.3.1 由于材质太硬, 粗轧区域, 上下辊的负荷分配严重不平衡, 导致了上辊负荷有时可达190%; 3.3.2 精轧F6 甚至工作在170%的过载状态; 3.3.3 当目标厚度为20mm 时, 卷取机的卷取负荷处于过载状态;即使是工作在这样苛刻的环境下, 主传动系统没有因此而跳闸堆钢, 这是以前的主传动系统所没法比拟的。 3.4 基础自动化系统 目前, 一般热连轧生产线选择的基础自动化控制系统都是使用PLC 作为主要的控制器, 马钢2250热轧带钢生产线选用TMEIC 生产的V 系列控制器, 其特点为: 微型化、网络化、PC 化、高速化、分布式。 3.4.1 马钢2250 热轧带钢生产线的基础自动化系统的主要应用功能有: (1)全生产线物料的实时位置跟踪及数据跟踪(微跟踪); (2)全生产线所有设备的逻辑、顺序控制; (3)全生产线的各种自动位置控制(APC); (4)粗轧、精轧、卷取主令控制及其他设备的速度控制; (5)全生产线的各种辊道控制; (6)粗轧机负荷平衡控制; (7)飞剪控制; (8)精轧机活套控制; (9)板坯宽度控制; (10)带钢厚度自动控制(AGC); (11)全生产线的模拟轧钢。 3.4.2 V系列控制器 V系列控制器属于PLC 范围, 在实际的应用中, 使用方法与工业控制PC 计算机非常相似。其特点是:PC 化: V 系列控制器的C3CPU 模块就完全可以说是一台计算机, C3CPU 模块拥有工业PC 机的全部硬件设备, 兼容WINDOWS 2000 或者其他操作系统, 有各种外设接口(如显示设备、键盘、鼠标接口、串并口、USB 口)。同时C3CPU 模块因为是PLC控制器, 还具有PLC 控制器特有的高速I/O 访问能力。高速化: V 系列控制器的STC 控制器拥有超高速的扫描能力, 扫描速率最快可达2 ms。网络化: V 系列控制器配有普通以太网模块TN721, 通过TN721 模块, 可以对V 系列控制器进行网络配置, 配置跟普通PC 计算机网卡原理一致;完成网络配置后, 工程师可以在同一网络上的任何计算机访问任意一台V 系列控制器, 这极大的简化了工程师的工作量, 同时也为V 系列控制器的分布式特性打下了基础。 3.4.3 V系列控制器的分布式监控、维护工具VtoolVtool 是V 系列控制器的监控、维护工具工具,其特点除了简单方便外、其最大特点是分布式访问。Vtool 与V 系列控制器之间采用分布式连接技术中最为复杂的“众播通知式联接”, 因此网络中任何有效安装了Vtool 工具包的节点都可以独立自由的访问同一网络中的V 系列控制器节点,Vtool 工具与V系列控制器的任何节点出了问题不会影响其他节点。 3.4.4 高速在线数据采集 系统ODGTMEIC 提供的基础自动化系统的在线数据采集ODG 可以提供非常高速的数据采集。最高速率可达5 ms 每次。 3.5 过程控制系统 马钢2250 热轧带钢生产线不仅仅只有基础自动化系统, 其过程自动系统(L2)同样具有高速控制,高速通讯能力, 许多以往只能在基础自动系统实现的功能在马钢2250 热连轧线由过程自动系统来实现。 3.5.1 过程控制系统主要功能有: (1)生产和控制数据的输入及管理; (2)工艺和控制数据的在线采集和处理; (3)全生产线物料的实时位置跟踪及数据跟踪(宏跟踪); (4)过程自动化各项设定值的计算; (5)模型参数自学习以实现优化控制; (6)轧制节奏控制; (7)终轧温度控制(FTC); (8)卷取温度控制(CTC); (9)过程自动化级人机对话以实现全生产线的数据监控和数据处理; (10)全生产线的模拟轧钢; 3.5.2 软硬件产品标准化 马钢2250 热轧带钢生产线的过程控制系统的硬件系统全部选用标准化商业计算产品, 软件系统选用TMEIC 的PASolution 系统平台。 3.5.3 过程控制系统实现高速数据采集由于马钢2250 热轧带钢生产线具有高度通讯功能, 过程控制系统直接采集工艺和控制参数, 并且在线向模型计算和自学习进行反馈, 大大提高了模型计算预设定精度。 4 结束语 马钢2250 热轧带钢生产线于2007 年2 月25日轧出第一卷(比设计要求提前三个月), 3 月投入正式运行, 于2007 年6 月班产达到设计产量。2007 年8月突破设计要求顺利实现X80 的轧制。马钢2250 热轧带钢生产线自动化控制系统采用了许多最新的控制技术, 特别是大型、稳定的传动系统, 基础自动化与过程自动化一体化发展的特点更为明显。 电气新技术论文:中原电气谷高新技术企业科技创新能力培育 摘要:中原电气谷优秀区位于许昌至长葛集群经济产业带。通过对中原电气谷高新技术企业的科技创新能力进行SWOT 分析,了解中原电气谷高新技术企业创新方面具备的优势和劣势,明确其面临的威胁,找到发展的机遇,并在此基础上,为培育中原电气谷高新技术企业的科技创新能力提出建议。 关键词:SWOT 中原电气谷 科技创新能力 一、中原电气谷高新技术企业科技创新的现状 中原电气谷〔Central Plain Electronic Valley(CPEV)〕优秀区位于许昌至长葛集群经济产业带,是以电力装备制造业为主体的省级重点产业集聚区,包括风力发电、继电保护自动化、民用机电生产、核电控制设备产业等。高新技术企业主要是指技术密集、人才密集、资金密集,建立在最新科学技术成就之上的,以知识为基础、科技人员为主体的从事高新技术产品研究和开发的企业。 目前,区域内拥有许继集团、森源电器、阳光电缆、西继电梯、爱迪德电力设备公司等50多家规模以上的电力装备制造企业,是我国最大的电力二次设备和高压开关研发制造基地。目前,该区域企业生产的电力二次设备在国内市场上占有率达到20%,综合实力居国内同行业第一位。 区域内电力装备行业拥有两个部级企业技术中心,一个博士后工作站和两个电气研究所,与德国西门子、日本东芝、法国施耐德等世界著名电气企业保持着长期技术合作关系。许继集团累计申请国家专利107项,已获授权57项;森源电气累计申请专利259项,已获授权160项,在全国同行业中名列前茅,并拥有完全自主知识产权的高压直流输电控制保护系统。 尽管中原电气谷在科技创新上取得了一系列的成绩,然而与把中原电气谷打造成国内外具有重要影响力的创新型产业聚集区的目标还具有一定的差距,主要表现在:区内创新意识不强导致的创新动力不足;区内创新成果不足导致的优秀竞争力不强;区内创新体系建设不完善导致的创新能力培育的可持续能力不强等。要想把中原电气谷打造成世界一流的创新型产业集聚区,以上问题的解决刻不容缓。 二、中原电气谷高新技术企业的科技创新能力的SWOT分析 SWOT分析方法是一种企业内部分析方法,即根据企业自身的既定内在条件进行分析,找出企业的优势、劣势及优秀竞争力之所在,进而制定出能够使自身条件和所处环境相适应的企业发展战略,以最大限度地利用内部优势和外部机会,同时把企业劣势和环境威胁的影响程度降至最低。 (一)优势(Strength) 1、产业基础优势 许昌市是我国重要的输变电装备生产基地。近年来,通过积极扩大开放,着力加强自主创新,推进重大项目建设,输变电行业综合实力显著提升,具备了加速发展的基础和条件。目前,区域内拥有许继集团、森源电气、阳光电缆、西继电梯、爱迪德电力设备公司等50多家规模以上电力装备制造企业,是我国最大的电力二次设备和高压开关研发制造基地,电力二次设备国内市场占有率20%以上,综合实力居国内行业第1位。40.5kV交流金属封闭开关设备国内市场占有率达到5.6%,居国内行业第2位;12kV真空断路器、隔离开关市场占有率分别达到3.02%和26.06%,居国内行业第7位和第1位。 2、技术优势 许昌市电力装备行业拥有2个部级企业技术中心、4个省级企业技术中心、1个企业博士后工作站,2个部级检验中心和2个电气研究所,与德国西门子、日本东芝、法国施耐德等世界著名电气企业保持着长期技术合作关系。许继集团累计申请国家专利107项,已获授权的达57项;森源集团累计申请专利259项,已获授权的达160项,在全国同行业名列前茅,拥有完全自主知识产权的DPS―2000高压直流输电控制保护系统、KYNS80―40.5kV交流金属封闭开关设备、VS系列真空断路器、GN系列隔离开关。 3、人才支撑优势 现有从事输变电装备的专业技术人员6000多人,其中硕士以上高级技术人员200多人,博士60多人,博士后10余人,享受国务院特殊津贴专家36人,具有国家突出贡献专家30人左右,省市级专业技术拔尖人才和学术带头人20多人,形成了实力雄厚、独具特色的完备技术人才体系,是国内输变电专业人才最为集中的区域之一。 4、区位优势 许昌市位于河南省中心位置,有“中原之中”之称。电气谷环500公里范围涉及7个省,总人口4.8亿,是我国能源和电网建设的重点区域。电气谷优秀区位于许昌――长葛产业带,与京广铁路、禹郸地方铁路、京珠高速、京深、徐西国道相邻,许郑快速通道和规划建设的京广客运专线在此经过,交通运输十分便利。 5、产业集聚优势 中原电气谷内产业配套能力强,区域内具备特高压800kV直流输电控制保护和换流阀、750kV交流输变电控制保护、220kV及以下变压器、中低压开关成套设备及元器件、电能质量等产品研发和制造技术,产品覆盖电力系统输变电、配电和用电的各个环节,横跨一次及二次装备、交流及直流装备领域,是中国输变电装备行业中品种最多、规格最全、综合成套能力最强的产业聚集区,具有电网建设工程的总承包能力。 (二)劣势(Weakness) 1、人才结构有待完善,创新动力不足 创新的载体是高素质的科技型人才。中原电气谷人才结构不太合理,尤其是缺少高层次人才。就创新成果而言,企业人才的创新需求不旺、创新动力不足,企业文化中的创新意识不足,企业科技创新激励机制有待完善。 2、企业融资渠道狭窄,融资成本高 在后金融风暴国际背景下,政府为保障国民经济持续、快速、健康发展,实施稳健的货币政策,信贷规模收紧,导致企业融资渠道狭窄,融资成本高。 3、法律保障劣势 新兴的产业集聚区发展迅速,尽管先后出台了各项法规,但对产业集聚区内高新技术企业的立法还不完善,这样抑制了产业集聚区内高新技术企业技术创新的动力。 (三)机会(Opportunity) 电力装备制造业事关经济社会发展全局,是国家的基础性、战略性产业。今后一个时期,随着我国工业化、城市化进程的加速推进,电力消费呈加速增长态势,电网建设将进入持续高速增长期,为电力装备制造业发展提供了良好的机遇。 1、市场空间 国民经济快速发展为电力装备工业提供了巨大的市场空间,目前,我国已进入工业化、城市化加速推进时期,在消费结构和产业结构升级的拉动下,电力先行策略仍将长期实行,电力弹性系数中长期水平将维持在1.0以上。根据我国“十一五”电网规划及2020年远景报告,仅“十一五”期间,国家就投资1.36万亿元,新增330千伏及以上输电线路6万公里、变电容量3亿千伏安。因此,在未来较长一个时期,为保证电力输送和分配需要,我国电网建设将加速推进,电力装备制造业面临难得的发展契机。 2、政策环境 国民经济“十二五”规划纲要明确提出,加快发展先进制造业,提高重大技术装备国产化水平,特别是高效清洁发电和输变电装备。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,明确提出重点开发安全可靠的先进电力输配技术,实现大容量、远距离、高效率的电力输配。《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》,将特高压输电关键设备研究作为重点扶持的16个重大专项之一。国务院出台的《关于促进中部地区崛起的若干意见》明确提出,把中部地区建成全国重要的能源原材料、现代装备制造业基地,为电力装备制造业发展提供了强有力的政策保障。 (四)威胁(Threat) 1、科技创新的风险较高 从创新技术的获取并形成样品到创新产品的维护,这一系列过程都存有较大的风险。自主创新较之模仿创新具有更大的技术风险、市场风险以及资金风险。由于技术的不确定、市场范围的不确定、顾客需求的不确定,还有新产品竞争优势的不确定,产品被接受时间的不确定、资金是否会断裂以及其他不确定因素,创新都有可能导致失败。 2、竞争格局的改变 现代企业的竞争是产业链之间的竞争,在产业链上各企业间要保持高度的协作和融合,只有掌握其关键环节的优秀技术,才能保证产业链的竞争优势。而中原电气谷内企业集聚效应的发挥还需要资源的优化整合和协同管理水平的提高。 3、全球经济发展不景气 目前,全球经济正经历着一个低速发展的时期,行业市场也步入了低谷。如何尽快走出的困境,是摆在企业面前的一大难题。 三、提升中原电气谷高新技术企业创新能力的发展策略 综上分析,可将中原电气谷高新技术企业所具有的内部优势和劣势、所面临的外部机遇和威胁构造成SWOT矩阵,并依据“发挥优势因素、克服劣势因素、把握机遇因素、化解威胁因素”的原则,制定相应的创新发展策略。 SO策略:充分利用中原腹地辐射八方的区域优势,借助成熟的产业集群,在政策的引导下,打造自己的创新团队,实现向自主技术和自有品牌的飞跃;WO策略:利用不断完善的资本市场,拓宽融资渠道,不断增加中原电气谷高新技术企业的创新投入和改善企业内部的创新环境,引进高层次的技术人才和先进的技术,与产业集群内部企业以及主导产业企业形成经常性互动,获取有关技术信息、享受技术外溢效应,增加企业活力;ST策略:调动包括政府、企业在内的多方力量,不断完善以产业聚集区内企业为主体的技术创新服务体系,为企业的科技创新行为提供高质量的服务和有效的保障机制;WT策略:形成以市场为导向的经营策略,及时了解市场信息,把握市场机遇;更新管理理念,采用现代化的管理模式,提高企业员工素质,不断培养自主创新精神、强化自主创新意识。 四、结语 利用SWOT定性分析了中原电气谷高新技术企业科技创新的外部环境和内部情形,明确了重点发展方向。但是由于企业所处行业及发展时期的不同,自身条件和受外部环境影响程度的不同,本文认为高新技术企业科技创新应在考虑以上因素的基础上,再结合彼此的实际情况,扬长避短,开拓、把握环境变化所带来的机遇,减少环境变化所引起的冲击,为科技创新做出正确的战略决策。
水利水电专业教学改革探讨:水利水电工程专业教学改革探究 摘要:为了促进我国水利水电工程专业建设与教学改革,培养高素质专业人才,文章以河北农业大学渤海校区为例,通过分析水利水电工程专业实际教学中存在的问题,从教学改革和实践改革两个方面探讨了应用型本科院校水利水电工程专业教学改革的具体措施。 关键词:应用型本科院校;水利水电工程;教学改革 河北农业大学渤海校区坐落于渤海新区黄骅新城中心地带的科教园区,距离黄骅港综合大港40公里。2011年以来,河北沿海地区发展成为国家重点发展区,省委、省政府将渤海新区列为举全省之力打造的河北省及“两环(环渤海、环京津)”地区新的经济增长极和隆起带。笔者基于河北农业大学渤海校区地域优势,针对河北农业大学渤海校区水利水电工程专业教学中存在的实际问题,从教学和实践两方面入手,初步探讨其改革措施。 一、应用型本科院校水利水电工程专业教学改革措施 (一)加强师资队伍建设 2011年河北农业大学渤海校区首次招生,然而,截至目前为止,河北农业大学渤海校区引进教师数量有限,大部分为毕业两年或者刚进入社会的硕士研究生,教师队伍普遍年轻化。一方面,年轻教师接触实际工程项目较少,擅长理论性研究,对教学中存在的施工技术性问题认知不足;另一方面,年轻教师大部分时间用于备课温课,对于专业前沿问题研究甚少,甚至没有了解的途径。针对河北农业大学渤海校区师资队伍的现状,考虑从下面几个方面加强师资队伍建设。1.完善招聘制度,拓展师资来源,优化学缘结构。严格把关高校教师招聘,首先,高校教师应具有较高的学位水平,选择录用重点大学相关专业的毕业生。其次,教师要有一定的学术研究经历,具有丰富的科研成果,以表明其能够胜任当前的教育、科研工作。另外,除了具有高学历,教师还需要具备强烈的责任感、事业心,拥有良好的品德及多方面的才能。学缘结构是指一所高校教师队伍中,本校毕业生与非本校毕业生之间的比例。在教师聘用时防止“近亲繁殖”,因为这样会阻碍新鲜血液的注入,长期发展下去会导致“一言堂”和“学霸”的产生[1];另外,引进教师时也不要过分依赖应届毕业生的师资渠道,因为新教师需要经历漫长的成长过程才能成为合格的教师。因此,可考虑招聘有实际工作经验的专家型教师,优化教师队伍的结构。2.对新教师实施一年试用期制度。从新教师聘任之日起一年内对其综合素质进行考察。对新任教师的教学能力、综合素质、学术研究水平进行评估,合格者与高校签订长期任职合同,不合格者责令按期整改,再次考核不合格者予以解聘。3.适度增加教师数量,优化学生比例。目前高校招生人数不断增加,若不增加教师,势必会出现教师教学任务繁重,压力过大等问题,会拖垮教学质量,降低科研水平。因此,要根据招生人数,合理增加教师数量,优化学生比例,保证教学质量。4.完善教师培训制度,实施青年教师导师制。政府、学校要为教师提供灵活多样、丰富多彩的培训机会。对于河北农业大学渤海校区来说,可有效借用本部的师资力量,采用导师制度,即年轻教师在本部寻求指导教师,基于双方互相选择的原则,年轻教师帮助老教师分担一部分课题项目,在学习和沟通交流的过程中提高个人的教研能力。 (二)整合教学资源,多方位攫取知识 大数据时代,每个人都可以充分利用互联网学习知识。在水利水电工程专业教学中,也可以充分利用多种教学资料,获取更多知识。1.教学方式改革。可采用板书+多媒体资源的讲授法[2],避免讲课过程过于单一,导致学生上课走神。例如,在讲解材料力学扭转变形时,学生普遍分不清扭转角和切应变,通过动画放映扭转过程,学生会很容易理解。2.整合网络资源。近年来,网络上不乏优秀教师的精品开放课程,如爱课程等。学生可利用课余时间多加涉猎,开阔眼界,增加知识。为了拓展学生知识面,河北农业大学渤海校区专门开展了科技文阅读与写作课程,利用学校数据库资源,学会文献检索及管理,丰富了教学资源。除此之外,可以多浏览相关的专业论坛。例如,水利论坛、土木工程论坛等,拓展教学视野。 二、应用型本科院校水利水电工程专业实践改革措施 水利水电工程专业实践教学可分为四大部分:实验、实习、课程设计、毕业设计。实践教学改革也应根据具体的教学内容进行。 (一)实验改革 传统的实验多为验证性实验,学生按照实验指导书简单操作即可完成,缺乏创造性。可考虑在完成验证性实验的基础上,鼓励学生自己拟定实验,在教师的指导下,独立完成实验。对于有价值的实验数据,学生还可以深入分析,撰写论文。 (二)实习改革 渤海校区水利水电工程专业学生的实习主要分为:测量实习、地质实习、认识实习及施工生产实习。这里主要针对认识实习和施工生产实习谈具体的改革措施。1.认识实习改革。结合河北农业大学渤海校区的地域优势,可以把认识实习的重点放在黄骅港区域。黄骅港的煤炭港区、河口港区和综合大港的主要水利设施,以及港口周边的新能源开发等都可作为认识实习的目标。不同于以往的一次实习终身制,河北农业大学渤海校区大胆地提出了“多节点实习制度”并加以探索。以参观黄骅港散货港区航道南侧围堰二期工程为例,该工程实施过程中有22道工序,挑选课堂上不好讲解的几道工序进行参观,比如,打设塑料排水板、铺设土工布、抛填压台大块石、铺设模袋混凝土等,实现理论与实际的结合。学生不仅对施工的关键环节及概念有了清晰的认知,又能把握全局。2.施工生产实习改革。施工生产实习主要是使学生将所学知识应用到实际工程中,但由于管理难度及安全风险较大,生产实习开展不易,因此,学校与实习单位要加强沟通,学校为实习单位提供人才,实习单位要为学校提供技术支持,以此达到供需平衡。在此基础上,提出以下改革方案:①在生产实习之前,可以让学生对将要参观的典型水利工程进行初步了解,通过网络收集国内外相关的工程资料,在实习过程中与实际工程进行对比,提高学习的自主性。②由教师带队进入施工单位、业主单位或设计院进行参观学习,使学生了解到毕业之后要面对的工作。③为了对具体工程及工作有更为详细的了解,可以将学生进行分组,与实习单位建立联系。由实习单位分配简单的任务,学生可将任务带回学校完成,通过网络与实习单位进行时时沟通。④最后,由实习单位和指导教师分别给出分数,以此提高生产实习的质量[3]。 (三)课程设计及毕业设计改革 改变传统课程设计模式,教师在选题方面要多加研究,选题既要针对本门课程的要求进行,又应多样化,结合实际、与时俱进。基于此,可借鉴天津大学李明超[4]的教学改革模式,摒弃以一个实际工程为背景的单一方式,布置基于多个实际工程的课程设计任务,采用以分散设计为主、集中设计为辅的教学模式,使学生既对自己的任务有深刻的理解,又能站在整个工程全局的高度,掌握各方面的设计流程及相关知识。 三、结语 培养高素质的水利水电人才是水利水电工程专业的终极目标。针对应用型本科院校水利水电工程专业教学中存在的问题,结合河北农业大学渤海校区的具体教学实际,从教学改革、实践改革两方面探讨改革措施,为水利水电工程专业的创新改革提供一定的参考。水利水电工程专业的教学改革任重而道远,需要教师不断努力,积极探索。 作者:李军雪 王刚 王竹青 李海涛 单位:河北农业大学理工学院 水利水电专业教学改革探讨:水利水电工程专业教学改革论文 一、专业的优势与不足 自专业设置以来,领导曾多次外出调研,组织省内专家对专业的优势、特色与不足进行评估和总结。主要有以下两方面:(1)本专业是吉林省为数不多的水利类专业之一,目前我省只有长春工程学院开设,每年毕业生仅150人,这个专业的毕业生在吉林省供不应求。(2)本专业的主要不足:实习经费存在明显的不足,校外实习场地基本缺乏,实验设备不到位,导致部分课程实验以计算或设计代替,致使实习内容以及时间大打折扣,缺乏综合的实训项目,从而严重的影响了学生的实践动手能力和创新创业能力的提高。 二、专业的发展机遇 挑战与总是机遇并存,新办的水利水电工程专业的发展适逢建专业以来最好的机遇,主要表现在以下两方面:(1)为了配合我省提出“粮食增产百亿斤”计划,我省计划在全省开展六项水利重点工程:中部城市松花江调水工程、哈达山水利枢纽“、引嫩入白”工程、老龙口水利枢纽、大安灌区、四湖沟水利枢纽工程,从而对水利人才的需求大增。(2)我院于2011年顺利通过本科教学水平评估,学校增大了对各专业尤其是水利水电工程专业实验室的建设投入力度。 三、教学和实践的改革 只有认清了专业的优势、特色与不足,才能在人才培养模式、课程教学体系建设、实践教学体系、师资队伍建设各个方面做一些有益的尝试,从而力争将水利水电工程专业上新台阶、新水平。 (一)人才培养方案的改革 人才培养方案应注重基本知识和工程能力的有机结合,主要培养面向水利水电工程建设施工一线的高级应用型人才。这就要求我校的水利水电工程人才专业培养方案应以现场施工技术应用和管理等专业岗位为主,构建合理实用的人才培养方案;优化和调整现有的专业教学模式,对传统的课程设置进行改革,把相关课程的内容进行整合,突出以专业的优秀知识为中心线,以能力锻炼和就业导向为本合理设置课程,构建实具有实用技术的理论课程体系与实践课程体系。 (二)课程、教学体系的改革 打破原来以学科为主线的课程教学体系,突出各项基本技能的综合应用,根据水利施工企业一线的技术进步改革课程结构,更新教学内容,探索新的课程体系模式,突出工程能力的培养,打破原有的公共基础、专业基础和专业课程的“三段式”课程结构。新的课程体系模式主要包括五个部分:公共基础课、专业基础、专业技术、专业选修及综合实训,以上五部分相互联系,相互制约。从原有人才培养方案的运行来看,个人建议将所有的专业课程前提至第六学期来教学,第七学期主要是选修课,这样调整才能保证重要专业课的课堂教学效果。从2011届学生的的课堂教学中,我们发现有这样一些比较突出的问题,一部分学生出于毕业找工作或考研的需要,往往在第七学期几乎放弃了与自己考研或就业不相关课程的学习;大部分同学即使在校也是心不在焉,从而课堂教学效果很不理想。所以,我觉得有必要对专业课的教学时间作出适当的调整,给学生充足的时间准备找工作或是考研复习。 (三)积极进行实验室建设 由于本专业2011年开始招生,实验设备不足或是根本无相关的设备,导致部分实验项目根本无法按时在实验室正常开出,有的即使能够开出也因为设备数量不足和实验环境的限制达不到实验预期效果。为此应结合“国家和省财政实验室专项”的大好时机,积极争取学校对实验室的建设,使理论教学和实验教学能够有机的结合起来,这样对于学生全面掌握和深入融汇知识、培养思维和创新能力有着至关重要的作用。 (四)强化实习、实践工程能力 实习是学生对各种水利工程设施建立感性认识,并运用专业知识来对各种水利工程设施进行再认识并深化理解、升华专业知识的重要步骤,尤其是毕业实习是水利水电工程工程专业学生顺利走上工作岗位的重要环节。 1实习实践教学中存在的主要问题及原因 一方面,随着近年高校扩招,学生人数增加,实习经费投入力度大大降低,致使实习地点较少,实习时间短,即使到达一个实习地点也仅仅是看与听,几乎没有让学生在实习现场动手操作,不能深入理解水利工程的特点与功用;再加上实习高水平讲解人员少,实习学生人数较多,只能所有学生一起参观、听讲,加之实习内容少,项目单一,致使实习效果不理想,没有较好的培养学生的动手能力,使实习实践教学成为形式,没有完全达到预期实践教学的目的。另一方面,水利工程学科的实践教学往往需要与很多大型水利工程管理单位进行直接联系,作为教研室教师具有局限性,联系起来很不方便,从而影响了实习的顺利安排和实施。 2实习实践教学中的改进措施与建议 大部分学校的实践教学中存在的问题都是由于教学经费的短缺引起的,所以,学校应该多渠道筹集资金,加大对实践教学的投入,保障实习顺利开展。校内实习实训基地应尽可能体现真实的作业环境,使学生在实习、实训过程中掌握本专业领域先进的生产工艺和施工方法。校外实训基地要根据岗位要求进行职业能力分析,使学生能够到施工单位进行实际施工与管理工作,达到一毕业即可直接从事水利相关工作。(五)重视师资队伍的建设针对新办专业的现状,年轻教师普遍实践能力偏低的客观实际,应从施工单位引进具有中级以上职称的工程技术人员承担本专业的部分教学工作;对于年轻教师,要安排他们到施工单位顶岗实习1~2年,或在设计院和监理公司兼职,直接参加在建工程的施工进而增加实践经验;通过一段时间的锻炼,年轻教师和工程技术人员都能既熟悉工程实际,又能开展理论教学,有力地促进了水利水电工程专业教学改革的顺利进行。 作者:殷飞 单位:吉林农业科技学院 水利水电专业教学改革探讨:浅谈水利水电专业土力学课程教学改革与实践 摘要:《土力学》是土木工程专业一门重要的专业基础课,覆盖土木工程专业下属的建筑工程、道路与桥梁工程、岩土工程等专业方向。同时,也是我院水利水电专业必开的专业基础课。本文针对土力学课程传统教学中存在的问题,对土力学课程教学改革进行了探讨,强化实践性教学在土力学教学中的重要性。 1土力学教学中存在的问题 1.1 传统土力学课程的教学目标本门课程主要讲述土的形成和分类方法,土的基本物理力学性质,土的物理指标含义与换算,土体渗流理论,土的压缩固结理论和强度理论;任务是要求学生掌握土体渗流计算与分析、地基应力计算与沉降计算、地基承载力计算、土压力计算和进行土坡稳定分析;掌握常规的土工试验技能和确定计算参数的方法,达到能自由运用土力学的基本原理和方法解决实际工程中与土体有关的稳定、变形和渗流等工程问题,最终要求学生初步具有分析和解决工程问题的能力,为以后从事专业工作和进行科学研究打下基础。 1.2 传统土力学教学目标中存在的问题传统的课程教学目标十分注重知识的传授,对学生能力的培养则稍显薄弱,由于各种条件的限制,土力学教学仍然以课堂为主,教师把大部分时间放在土力学理论教学方面,而轻视或忽视了与实际工程的联系与教学。由于学生很少接触岩土工程实践,对与专业有关的工程实践内容比较陌生,所以他们感到老师课堂讲授的内容非常抽象。教学计划中开设的试验课时又相对比较少,有的学期甚至没有开设试验课,这样实践教学环节与理论教学内容严重脱节,教学效果不理想。 2土力学教学模式改革与实践 2.1 教育理念的转变在专业课教学中我总发现有些学生认为在大学所学到的东西并不一定就能够直接用于工作中,因为大学的学习不只是知识的学习,更重要的是能力的培养。针对这种情况,我在教学中再三提醒学生:“在大学,学习知识是一方面,学会分析问题、解决问题的思维方法更重要”。在讲课中我一般都按照“教、学、做”这条线进行讲授,学生的思维将能够从听课中一次次得到锻炼和加强。学生在大学里既有较宽的专业知识,又有较强的分析问题、解决问题的能力,这样学生走出校门,无论参加的工作与所学专业相关性大还是小,都能很快胜任。 2.2 教学方式的改革土力学课程知识点多、重要公式多、复杂例题多、图形图表多,使用传统的课堂教学方式,由于板书速度慢,很多重要的内容、复杂公式的推导、例题的讲解都很不方便,课时少、内容多、内容复杂与以板书为主的课堂教学手段表现力差使土力学教学面临尴尬。多媒体辅助课堂教学提供了解决这一问题的手段。多媒体具有图文并茂,可以使用声音、视频等特点,表现力丰富。对于加大教学信息,解决教学难点、重点十分适宜。多媒体辅助课堂教学把大量的文字、图形等信息的输入工作从课堂上写板书移到了课前,大大提高了课堂效率。 在土力学教学中积极利用多媒体课件与板书相结合的教学手段,在土力学课件制作中要充分发挥多媒体技术的优点,在教学中将工程图片、施工过程、土力学模型、模拟实验等用动画生动形象地演示出来;课堂讲解需要的插图、繁杂公式的具体推导过程等可以用多媒体课件一步步展现出来,这样课堂上就不用再写,直接演示讲解即可,可以增强趣味性和形象性,提高学生的学习兴趣,加深学生对理论知识的掌握,还可节省大量时间,提高课堂效率。但我们同时强调多媒体教学只是一种教学辅助手段,应该有选择性地去利用,在课堂教学中也不宜用多媒体教学完全代替传统教学方法。 2.3 教学内容的改革更新现有教学内容也是更新教学理念的一个重要方面,土力学这门课理论性和实践性都较强,教学内容主要取决于所使用的教材,为了增强土力学教学的时代性,力求教材版本新、质量高,我院学生现在使用的教材是高职高专水利水电类专业规划教材,是我院教师针对土力学课程改革编写的教材,教材将工程案例、土力学基本理论、土工试验、土工技术有机的融合为一体,充分体现本学科的实用性。每一章内容相对自成体系,与其相关的理论、试验到土工实践的知识可以独立完成一项土工任务。同时,各章节之间又是紧密联系的整体,共同形成完整的土力学知识框架,使知识内容系统化。教师在教学中力求结合教材从土工实用技术返塑理论支撑点,从土工理论、土工实验、土工设计和施工技术三方面入手讲解,以拓宽学生的视野,激发了学生对这个领域的兴趣。 土力学是一门与工程实践结合较强的课程,学生在学习阶段就应培养较强的实践能力,以便毕业后能够较快地适应工作要求,在努力抓好课堂理论教学的同时,强化学生实践能力。 一是组织学生在学校土力学实验室开展“土的含水率试验、液塑限实验、渗透实验、压缩实验、直接剪切实验和三轴实验”等室内实验,实验中做到每人必须动手操作,边做实验边讲解基本原理;二是组织学生参加老师的科研和工程设计项目,并请现场工程技术人员讲解设计和施工的技术要点,让学生熟悉图纸,以便对实际工程有较好的感性认识,同时,注重结合书本知识促进相互的理解;三是组织学生到生产设计单位以及实习基地进行生产和毕业实习,我院曾组织水利水电专业学生参与大顶子山航电枢纽工程施工,学生在第五学期去企业顶岗实习,实习过程中请企业里有经验的工程师“传”、“帮”、“带”,提高了学生现场工程技术水平,然后让学生独立负责现场技术问题,并在现场工程师和教师指导下对新技术新问题和书本知识结合起来进行研究,增强了理解力,扩大了学生的知识面。 总而言之,土力学课程的教学改革与实践是一项系统工程,涉及到专业要求、教学内容、教学手段及学生自身能力等各个方面。在整个教学过程中,教师要将培养学生的基本理论知识和工程实践能力放在首要位置,加强与科研生产设计单位的联系与合作,加强土力学教师自身理论水平和实践水平的提高,不断推进教学改革,促进我院水利水电专业合格人才的培养。 水利水电专业教学改革探讨:浅谈高职学院水利水电专业土力学教学改革 摘要:随着社会形势的发展,工程项目对经济社会发展的影响起着举足轻重的作用,我国十二五规划又将水利事业放在了国计民生的重要位置,所以说水利水电工程事业又将迎来一个新的春天,然而,随之而来的将是水利人才的紧缺现象,抓好人才的培养是高校义不容辞的责任,试图就土力学教学改革作一较为全面的阐述。 研究土力学教学改革,首先要研究土力学理论与专业课教学的关系,土力学课程的教学要根据学科特点和高职高专院校的培养目标,根据高职院校土力学课程的教学实践,从土力学的特点、土力学教学内容、教学方法、实验教学等方面探讨土力学课程的教学模式。 土力学是一门涉及土木工程、水利工程、市政工程等多学科的专业基础课,是从事工业与民用建筑工程、水利水电枢纽建筑和道路与桥梁工程、地下工程、岩土环境治理、工程管理等必备的基础理论知识。土力学课程特点是理论多与解决实际问题有关,具有理论繁多、应用具体、实践性强、内容的连贯性相对较差、应用公式多、推导公式的假设条件多等。土力学.研究对象复杂,土是长期自然风化的产物,具有不均匀性、多相性,其物理力学性质不确定性大;土工实验所占比重较大。由于土的过程性质千差万别,必须通过室内试验和现场实验测试土的各项物理性质指标和力学指标。土力学理论是随着工程实践的发展而发展的,其工程应用性强;因此,土力学有很多半经验、半理论的知识内容,理论知识与实际往往存在一定的差距。高职土力学课程教学过程中应强调基本概念,弱化公式推理、注重工程应用。教师如何把握高职土力学课程的特点,在有限的教学课时内高质量的完成土力学的教学任务,这对高职院校土力学教师来说是一个值得研究实践的课题。 针对土力学的特点,结合高职学生的学习要求和学习特点,需要将课程内容按照土工技术的要求进行优化整合,使其符合高职教学的特点,是教师教好这门课的前提。首先要为学生选用或自编优秀教材,并配备各种教辅资料(包括工程实例、工程录像、工程图片以及教辅课件等等)、习题以及为学生的自主学习指定有效的文献资料等。其次教师必须吃透教材,能够灵活处理教材内容。教师要参阅大量的参考资料,掌握教材的实质,弄清基本原理、基本理论的来龙去脉,做到融会贯通,讲课中先提出问题,后给出分析解决问题的思路、思维方法,加强学生对基本概念、基本原理的理解,然后引导其转入工程应用。高职院校教学注重应用能力的培养,就要求教师本身就有很强的实际工作能力。 传统的教育方式“满堂灌”、“填鸭式”的教学方式,根本无法提高学生学习的积极性和保证学习效果。任何一门课程的教学都要尊重学科本身的特点和学生的个性,采取不同的教学方法和手段来进行。启发式教学首先体现在教师在课堂教学方面的整体设计上。教学时以学生为主体,教师为主导,把握内容的脉络,突出分析思路和分析方法,站在学生的角度自问自答,课堂自始至终使学生大脑处于兴奋状态,在讲清课程重点难点的基础上,引导学生积极思维,把问题留给学生,让学生通过自学、思考寻找答案。同时,注意各章节知识的联系,让学生掌握要点。再通过基本原理的工程应用或工程实例,引导、启发学生向更深层次、更宽范围思考。应用现代教育技术是随着计算机辅助教学的发展,将实物模型和挂图制作成多媒体课件,能够加强学生的感性与理性认识,并且使课程教学的组织、设计多样化,从而增强教学效果。如:将收集整理的工程图片、资料加入到所讲的理论知识中,将枯燥的理论转换为直观形象的图片,也可把一些实验制作成录像。会大大方便教师教学,也可供学生反复学习。 随着校园网络的发展普及,学生可以在不同时间地点触及到网上的信息资源。将可以提高学习效率的教学课件、难点剖析、实例讲解、专题讲座等各种资料制作成播放软件,通过网络。学生可以有针对性的进行学习复习,随时解决学习中的难题。除利用教材后的练习外,还要增加土力学单元测试题。练习的题型多种多样,同一个问题可以采用不同的方式提出,做到举一反三。学生的基础不一,理解能力参差不齐。为了让每个学生跟上课程进度,可对其进行强化练习,这将有助于保证整体教学质量。营造开放实验室,加强实验教学,学院要建设完善的实验室,试验仪器设备配比情况符合本校学生的需求。将固定时间、固定实验的这种实验上课模式调整为开放的、自由的上课模式,学生由被动变为主动,营造开放的实验室,学生可以根据修课时间及自身的学习情况自愿组合并选择实验项目,然后与实验室老师约定实验时间。这种模式学生既可重复进行课堂教学中的实验,也可拓展教学大纲以外的实验项目。教师则根据学生的实际情况协助他们进行实验项目和实验内容的设计,并对实验操作加以辅导,对实验成果进行整理,并且在试验结束后,针对报告中的试验结果进行误差分析。结合实际工程教学,高职教育目标是培养技术应用型人才,教师是否在教学中将理论知识与工程应用紧密结合,是高职土力学教学能否成功的关键。 土力学课程的教学模式探讨是一项系统工程,涉及到专业技术要求、教学内容、教学方法及教学手段和学生的学习情况等各个方面。在整个教学过程中,教师要将培养学生的工程实践能力放在首要位置。针对土力学课程的特点,在教学中灵活应用多种方法进行教学活动,充分利用现代教学手段,增强学生分析解决实际问题的认知能力;加强土力学实践教学,充分调动学生的积极性和学习热情,使他们真正成为教学过程中的主体,充分发挥学生的主观能动性,增加学生的创新意识。 水利水电专业教学改革探讨:水利水电工程专业实践教学改革的思考与实践 [摘 要]水利水电工程专业是一门综合应用性很强的专业,除要求有扎实的理论知识外,还必须要具有很强的实践能力。在强调提高教学质量,培养学生工程能力的今天,结合水利水电工程专业的特点,如何设置科学合理的实践教学体系,是培养强能力、高素质的高级应用型水利水电工程专门人才,促进我国水利水电事业发展的重要内容,这值得高校的教育工作者们去认真思考。 [关键词]水利水电工程 实践教学 教学改革 一、引言 实践教学是高校培养应用型人才的一个至关重要的教学环节,它要求大学生能把所掌握的理论知识融会贯通于实践中去,它着力于培养学生较高的创新意识和创新能力,着力于学生综合素质的提高。 水利水电工程专业是一门实践性很强的学科,对学生实践能力要求较高,然而,由于受传统教学模式的影响以及各种客观条件的制约,很多学校在实践教学方面还存在诸多问题,对学生实践动手能力的培养还较为缺乏。[1] [2] [3] [4] [5] [6]本文基于我校多年水利水电工程专业教学实践的现状及存在的问题[2],谈谈对水利水电工程专业实践教学改革的一些看法与思考。 二、水利水电专业实践教学中存在的问题 (一)实践性不强,不利于创新能力的培养 1.实验教学方法陈旧 目前湖南农业大学工学院水利水电工程专业实践教学基本上都是依据专业教学计划来组织教学工作。我校虽然已经建成了水力学、土力学、水泵及水泵站、水工建筑物模型、灌溉排水、工程水文等10个实验室,实验用房达1120m2,室验教学能力达到了一定的水平,实验开出率也达到了95%,室验教学取得了一定的效果,但总体还停留在传统的教学模式上,实验大多是结合理论课程开设,并在教学计划规定的时间内进行,学生主要依照教师的布置或者指导书上的步骤,按部就班,完成实验操作,实验内容一致,结果唯一。学生虽然参与了实验教学活动,但实验仅是被当作技能并以“知识”的形式加以传授,学生“创造性”应用能力的培养缺乏。 2.实验教学手段落后 目前,我校该专业的实验教学大多处于演示型实验,而验证型实验、综合型实验、设计创新型实验较缺乏,仿真实习技术也较少,学生无法产生真实的企业运行过程的临境感受,实验教学基本上还是处于“看”实验而不是做实验阶段,动手能力、创造能力、分析和解决实际问题的能力得不到应有的锻炼。 (二)专业的特殊性,导致实践教学难度加大 实践教学需要理论与现场指导相结合,需要协调与校内、校外各有关单位的关系,从实验设计、准备到实验报告、实习报告的批改,以及学生衣食住行的安排都要做周密详细的安排,工作组织起来较为复杂,实践教学难度较大。 我校水利水电工程专业的校外实践教学基地省内的有韶山灌区、岳阳铁山水库、长沙航电枢纽等,省外的有四川和云南境内在建的大型水利枢纽、三峡枢纽和葛洲坝电站等,大多是较为偏远地方的在建或已建的水电工程,三四个老师带着上百个从没体验过施工现场的学生,不仅要经历路途遥远的巅跛,而且在那些深山僻水、飞沙走石的窄小施工现场,面对各种大型设备以及立体式的高空、地下作业,学生的交通安全、实习现场安全问题就变得尤为突出,一旦出现问题,老师无疑要承担一定的责任。这无形中加大了实习组织工作的压力和难度,也使得指导教师的主要任务是当好安全员和保姆,而把传授知识放之其次,这不仅限制了教师能动性的发挥,也降低了实习教学的效果。 (三)难以参与生产环节,学生对课程实践兴趣不大 我校水利水电专业的相关课程都安排有实践教学,但大多数实践特别是校外实践,由于专业操作的危险性,实习单位一般不可能让学生直接参与生产环节,仅仅是让他们做走马观花式的参观了解,学生实践操作得不到保障。加之,我们对专业实习计划要求较为笼统,缺少专业特色,学生无法了解自己本专业的较为具体详细的实践操作,很多专业实践仅仅是走走过场,应付过关了事,这都影响到学生对课程实践的兴趣。 (四)实习基地建设不足,实习场所联系困难 我校水利水电专业校外实习基地很少,使得学生的毕业实习必须自己去寻找实习单位,而大多单位又不愿意接待学生实习,导致有的学生找不到实习单位,而为了应付学校只能开假实习证明蒙混过关,实践能力和实际操作水平的培养便是一纸空文。就目前而言,这是多数水利水电专业的学校共同存在的一个问题,找不到实习单位,必然影响到学生的实践操作,影响到实践教学的效果,这已经成为实践教学顺利完成的一个重要“瓶颈”。 三、水利水电工程专业实践教学改革的对策 抓好实践教学是一个系统工程,针对目前我校水利水电工程专业实践教学中存在的问题,我们需要制订出切实可行的实践教学改革方案,使学生的工程能力得到极大的培养和锻炼。 (一)统一认识,从思想上高度重视实践教学 作为学院各级管理部门的领导,应及时地关注并高度重视实践教学中存在的问题,大胆鼓励老师进行实践教学体系的改革;作为水利水电工程专业的教师,应积极主动地到施工现场去学习当前施工工程中的新方法、新技术、新工艺,积累工程实践经验,以更好地指导学生的实践教学;作为水利水电工程专业的学生,要认识到,不仅要掌握扎实的理论知识,也掌握一定的专业技术和技能,只有理论与实践融会贯通,才有利于今后的就业和工作。 (二)构建科学合理的实践教学体系,深化教学改革 面对新世纪水利水电工程的发展及社会和科技发展,我们在抓好理论教学的同时,要以提高本专业人才的素质和能力为中心,构建一个相对独立的实践教学体系。 结合水利水电工程专业的特点,根据专业培养目标的要求,采用校内与校外,课内与课外相结合的方法,构建以“技能和能力培养为主线”,以工程规划设计、施工和管理的实验测试技能、工程实践初步能力、综合能力和创新能力为主要目标,由“基础实践,专业实践,综合实践”三个大体系,由“社会实践与调查报告、基本实验教学、专业认识实习、课程实习、课程设计、科技活动、毕业实习、毕业设计、校内工程实践”等实践教学模块组成的实践教学体系。针对不同年级段,将实践教学内容划分为基础实践教学、专业实践教学、科技创新活动三大平台,同时,根据学生的需求,对各模块设置了基础性、综合性、设计性、创新性四个层次的实践教学活动,使学生从入学到毕业各个阶段都能得到严格的良好实践训练,把创新型教学思想贯穿始终,使学生获得水利工程实践能力、个性和创新精神的培养。 通过系统的实践训练,使学生加深对专业、行业、社会的认识,掌握工程测绘、计算机辅助设计、工程地质与水文地质勘察、土工和水力基本参数测试等基本技能,具备从事水利水电工程相关工作的能力。 (三)全面整合实验教学内容,提高实验教学水平 传统的实验教学模式不利于创新人才的培养,我们需要全方面整合教育教学资源,更新实验教学模式。 首先,在课程设置上,我们可以尝试将具备条件的课程实验从理论课程中分离出来,将课程实验改为实验课程,或者将几门相关的课程实验综合为一门实验课程。例如对灌溉排水工程学等试验学时较多的课程实行单独设课,单独记成绩,强化学生实践操作能力。 我们进行了实验内容、方法、仪器设备等方面的改革,注意实验教学内容的更新,减少验证性、演示性实验,增加综合性、设计性、研究性实验。设立了实验库,供学生进行“点菜单”式的选做,让学生可以根据自己的兴趣和爱好,从实验库中选择自己感兴趣的内容进行实验。同时,实验库要不断更新内容,而老师只需要告诉学生相关实验知识、操作规程的使用即可,让学生自己在实验过程中去查阅文献资料,了解实验原理、目的、步骤和数据处理方法,写出实验报告。这既可满足日益增长的个性化需求,也最大限度地强化了学生的主动参与意识,强化了独立实践能力、创新能力的培养。 (四)丰富第二课堂活动,提高科研创新能力 第二课堂活动是提高学生综合素质和实践教学活动的重要组成部分,我们可以通过开展丰富多彩的第二课堂活动,综合校内各门课程的实践教学内容,搭建成专业综合实践平台,以各种形式的技能竞赛、社会服务和学术活动,通过学生自主设计、自主研究活动,学会科学研究的方法,建立起科研创新的概念;让学生积极参与科研、生产实践活动,锻炼和提高他们的实践动手能力及创新能力。 (五)加强校内校外教学实习基地的建设 在校内教学实践基地这方面,学院要考虑水利水电专业的教学模式及特点,加大实验室建设力度,改善实验教学条件,着力搞好水利实验室、土工实验室、水泵实验室的建设,并创建坡面径流试验小区和人工模拟降雨试验基地、水工建筑物、实验教学实习基地。例如可以构建水利工程模型实验室,通过沙盘模型将各种典型水利工程、水工建筑物、灌溉排水工程等反映出来,使学生在不同学习阶段均可观看、思考,加深对专业知识的了解。同时,要购进一些仿真实验设备,例如水力学小型自循环等,把演示实验更新为验证试验、综合实验及设计创新型实验,有利于学生今后进行水利水电工程的规划、分析、设计、施工、运行、管理等单项实习和综合实习。 在校外实习基地建设这方面,除了目前我国已公布的50个部级专业实习基地(如三峡水利枢纽等)外,学院可与相关单位(如水文勘测局,水利管理局等)建设大学生社会实践活动共建单位,与实习基地建立产学研合作关系,全方位开拓实习、实训基地,并以产、学、研结合为发展方向,以校企合作,顶岗实训等方式扩大实习范围。[7]其次,也可与水利工程施工单位建立企业合作关系,建立随企业流动的实习基地,为学生的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计等提供良好的实习条件,提升实践教学的效果。 (六)加强实践教学师资队伍建设 针对水利水电专业应用性、实践性较强的特点,学院要在最大限度上为专业教师创造条件,加强对专业课老师的工程实践锻炼,要求凡无工程实践经历(包括工程设计、施工、管理等)的新进老师,必须到施工单位或生产单位锻炼至少半年,提高他们的实践业务水平,有利于更好地指导学生的实践操作。 与此同时,聘任校外专业技术过硬、工作经验丰富的实习基地技术人员为兼职教师,给学生工程能力的培养和锻炼创造条件。 四、结语 总之,在强调提高教学质量,培养学生工程能力的今天,结合水利水电工程专业的特点,如何设置科学合理的实践教学体系,是培养强能力、高素质的高级应用型水利水电工程专门人才,促进我国水利水电事业发展的重要内容,这值得高校的教育工作者们去认真思考。
计算机仿真论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 计算机仿真论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 计算机仿真论文:海事事故分析中的计算机仿真论文 1计算机仿真 1.1案例介绍 2009年9月18日晚22点左右,一艘渔船(下文称“船A”)在仰光河沉没,船上16人全部遇难.由于水面风平浪静,渔船在出港前进行过适航检查,所以排除因自身原因沉没的可能.为了查明事故原因,缅甸交通部成立事故调查委员会对当时位于出事水域附近的船舶展开调查.海事部门调查得知渔船沉没当时有5条船经过附近水域.对这5条船舶进行检查发现:4条船都无明显摩擦痕迹,其余1艘韩国籍货船(下文称“船B”)吃水线附近有摩擦痕迹,船首右舷方向有一0.5m×1m的凹陷,并重新上了船用漆.据此,“船A”的船东认为“船A”的沉没是由“船B”碰撞而致,要求“船B”的船东赔偿损失.然而碰撞事故发生在晚上,出事海域还有其他船舶,并没有人直接观察到哪条船为碰撞船舶.而且仰光河上经常有原木等漂浮物,无法辨别摩擦和凹陷是与船舶碰撞而导致的抑或与原木等碰撞而导致的.所以海事法庭裁决:仅凭“船B”有擦痕不足以断定“货船B”就是撞击船舶.因缺乏有力证据,一审判决“船A”败诉.“船A”的船东对判决不服,委托保险公司找研究人员,希望找到新的证据.本文即是在此背景下进行的仿真研究,通过计算机仿真驳斥和补充了一审中的一些证据.在新证据的支持下最终在2013年9月份的二审中,“船A”胜诉,获得赔偿. 1.2仿真建模 从缅甸海事局公布的材料模型的质量是影响仿真分析精确度的重要因素之一.虽然仿真建模技术在不断发展,但是目前精确建立一整条船仍是件很费时费力的工作.而且实际经验表明,绝对精细的模型难以进行网格剖分和有限元计算.准确建立出总体轮廓和主要承力部件,忽略非承重结构对仿真精度和精细模型相差不大.本文以实船的横剖面型线进行放样,中纵剖面型线进行拉伸切除,采用这种自上而下的建模方法得到的模型与实船轮廓=几乎一致. 1.3数值计算 船舶碰撞是短时间内,在巨大碰撞载荷作用下的一种复杂的非线性动态响应过程,碰撞中存在着大量的非线性问题,如几何的非线性、材料的非线性、接触非线性和运动的非线性等.所有这些特点使船舶碰撞问题的研究变得相当复杂.当前的研究方法主要有:经验公式法、实船试验方法和有限元仿真分析法.经验公式法计算粗糙,多用于研究船舶在水平面内的二维运动;实船试验方法虽然可以得到可靠的数据,但“破坏性”试验的代价极其极昂贵.相比之下,有限元仿真分析法运算能力强,成本低廉,结合计算机对图像的后处理功能,可直观的再现碰撞过程,顾永宁、崔维成等开始利用有限元法对船舶碰撞进行深入的研究.计算时中心差分法对系统刚度矩阵要求不高,但对时间步长要求挺严格.通常,时间步长越小,计算越准确,但可能导致运算量太大而无法计算;而较大的时间步长容易导致计算不收敛,所以在用中心差分法计算时合理的确定时间步长是十分重要的一步.本文中各单元的时间步长Δt按如下计算方法确定. 2仿真实验 2.1实验一 事故发生在晚上,无人看到碰撞过程,若是“船A—船B”相撞,那么2船碰撞的过程是什么样的?据海事部门对2船的检查:“船A”有2处凹陷,一处位于水线附近,另外一处位于驾驶台左侧;“船B”有3处擦痕,2处位于水线附近,一处位于船首外板的右侧.但并不能据此来证明“船A”与“船B”碰撞,还需验证2船的损伤位置是否能够对应起来. 2.1.1仿真设置 利用前面建好的船舶仿真模型,根据“船A”和“船B”的变形位置、吨位、吃水确定碰撞实验的相对高度。模拟2船碰撞局面,还需知道边界条件和初始条件.主要是明确2船碰撞位置、碰撞角度,以及碰撞速度.参考船舶航行记录仪的数据,以及船员的描述可得到:“船A”航速为2kn,“船B”航速为14kn,两者的航向接近垂直,当时海面风平浪静,故无需考虑风浪对船舶碰撞的影响.计算时“船A”现对静止,根据速度的矢量合成,设置“船B”以14.14kn航速,85°方位角向“船A”左舷船中偏后位置撞去。 2.1.2仿真结果 通过仿真碰撞的平面视图,直观的再现碰撞过程.仿真实验得到的船舶碰撞全过程的二维。通过划分的6个重要阶段能够直观再现碰撞过程:(左边)“船B”以8kn航速、正横的角度向(右边)“船A”撞去.受到“船B”的撞击,“船A”会被推向X轴一段距离,即横移.同时,在撞击力与水阻力的共同作用下,“船A”还会向右侧倾斜.“船B”横向速度较大,向右航行会再次撞上“船A”,造成“船A”继续右倾.最终“船A”右舷入水,水进入船体,稳性降低,加速倾覆. 2.1.3仿真结果与实测结果对比 缅甸海事局公布的“船B”损伤资料,具有法律效应和可信度. 1)由图5a),b)可知,“船B”的船首外板从吃水线上方1m开始由下至上向前延伸使得“船B”接近正横撞向“船A”尾部左舷区时,“船B”上方的船首右侧外板要先于水线附件的首柱外板与“船A”发生接触碰撞.这正对应的是图6标示的“1号损伤”. 2)由图5c),d)可知,第一次碰撞后,“船A”会发生右移和右倾,(“船B”质量和动能比“船A”大很多)“船B”状态几乎不变.“船A”的右移速度受水阻力影响不断下降,“船B”向右航行会第二次撞上渔船.由于“船A”的右倾,“船B”上方的船首右侧外板不再与“船A”发生接触,水线附件的首柱外板与“船A”发生第二次接触碰撞.这对应的正是图6所标示的“2号损伤”和“3号损伤”处.3)图5e),f)显示球鼻首吃水线附近的上端碰撞点距吃水线大约0.9m,下端碰撞点距吃水线大约1.7m;小船吃水线附近的上端碰撞点距设计水线大约0.9m,下端距设计水线大约1.4m,撞深为0.43m(注意:小船已经右倾,在测量小船时不能再以水线(WL)来算距离,而应以设计水线(DWL)来算距离).仿真结果中2船碰撞点位置和图6中所标的2船损伤部位基本吻合. 2.2实验二 事故当时在附近航行的船舶共有5艘.其中3艘为椭圆形球鼻首,2艘(包括“船B”)为柱形球鼻首.不同形状的球鼻首撞击它船后的损伤特点是否相同?“船A”的损伤变形到底是被哪种形状的球鼻首撞击所致? 2.2.1实验设置 首先确定了2种球鼻首———椭圆形球鼻首、柱形球鼻首,二者形状不同,但是为了比较的准确性,两者的质量、速度、角度都须设置相同.因为怀疑“船B”为撞击船,本文以“船B”为基准,通过调节密度使2种球鼻首的质量都为42195t.并以85°碰撞 2.2.2仿真结果 在ExplictDynamics中进行求解,碰撞时间设为0.11s,输出“船A”在2种不同形状船首撞击下的损伤变形云图,受柱型球鼻首撞击,船体在碰撞区域有垂向的长条状变形,有2处变形较大,位于长条上端和下端区域,最大总变形为0.4344m;受椭圆形球鼻首撞击,船体在碰撞区域明显体现出水平方向变形,区域中间的变形较大,最大总变形为1.1159m. 2.2.3仿真结果与实测的对比 缅甸海事部门提供的“船A”实船。真实变形为从甲板边线到舭龙骨间的垂向的狭长状变形,而且据缅甸海事局勘测,实船的最大撞深为0.48m.实验和实测值的对比。将仿真实验得到的变形形状、最大变形与实船测量结果对比分析可得: 1)从碰撞后“船A”的变形形状上比较,很明显受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合,均为垂向狭长状变形. 2)实测“船A”的最大总变形为0.48m.受柱型球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为0.4344m,与实际损伤变形误差为9.5%;受圆形球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为1.1159m,相对误差达到63.59%.显然,从“船A”的变形程度上比较,也是受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合. 2.3结论 通过仿真实验,知道了“船A”、“船B”的多处损伤变形是由2次碰撞所致;两船的损伤位置可以一一对应;“船A”吃水线附件的狭长状凹陷,是被柱形球鼻首撞击所致,“船B”以航海日志中记录的吨位、航向、航速为参数撞击“船A”,“船A”最大总变形为0.4344m,与海事局实测数据0.48m较吻合.这为执法部门对碰撞事故的责任认定提供了一份客观、科学的材料. 3结束语 本文将计算机仿真技术用在船舶碰撞中,再现了碰撞过程,计算了碰撞后船舶的变形.实际上运用计算机仿真技术还能解决很多海事问题:反推碰撞角度和碰撞速度;计算、校核碰撞后船舶的稳性和强度等.目前计算机仿真技术在事故分析中的运用还不广泛,仿真模型的建立、网格的剖分、边界的约束,时间步长的设定,每个环节都会对结果的精度有较大影响;耗时较长的计算也让很多人对计算机仿真望而止步.但随着海事现代化、数字化的发展,事故数据的收集已不再是难题,对数据的深入研究将逐渐成为提高海事事故分析水平的关键.根据事故数据运用仿真技术可以直观的模拟事故经过,结合有限元计算对事故做定量分析,达到许多传统分析手段无法达到的研究深度. 作者:刘超 李范春 李翔 单位:大连海事大学轮机学院 大连海事大学交通运输装备和海洋工程学院 计算机仿真论文:汽车电子悬挂系统计算机仿真论文 1电子控制悬挂系统的原理与主要结构 悬架系统是影响汽车驾驶及乘坐舒适性和操纵稳定性的主要部件,是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器构成的整个支撑系统。悬挂系统应有支撑车身的功能,改善乘坐的颠簸感觉,不同的悬挂系统设计会使驾驶者有不同的乘坐感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。常见的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别系统则还有缓冲块、横向稳定杆等。计算机仿真系统的电控单元控制悬挂系统可根据车载重量、路况条件、行驶速度等来调节悬挂系统的刚度、减振器阻尼力以及车身高度。从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的行驶平稳性和操纵协调性。有多种不同类型的电子控制悬挂系统,以大众汽车的电子控制空气弹簧悬挂系统为例,电子控制悬挂系统主要由空气压缩机、干燥器、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关、悬挂用电控单元等组成。在汽车行驶过程中,电控单元不停地接收车身高度传感器、加速度传感器(即油门动作传感器)、制动传感器、转向传感器以及车速传感器输出的信号并进行运算、分析和判断,最终向执行器输出控制信号,控制车身高度和悬挂刚度。 2计算机仿真技术在汽车悬挂系统的应用特点 电控单元中计算机仿真控制悬挂系统的主要优点有:为提高汽车正常行驶时乘坐的舒适性,可以将弹簧刚度设计得较小,以使车身的自然振动频率尽可能的低。为提高汽车的操纵稳定性,使汽车的行驶安全性明显提高,可以将汽车悬挂抗侧倾,抗纵摆的刚度设计得比较大。将车轮快速提起,避开障碍物,可以在车轮碰到障碍物(如砖、石等)时,提高汽车的通过性。电控单元可以在汽车载荷变化,在不平路面上行驶时自动保持车身高度不变。仿真技术可以防止汽车制动时车头的下冲。提高汽车转弯时的操纵稳定性,可以避免汽车转弯时车身向外倾斜。为提高车轮与地面间的附着力,可以减小轮跳离地面的倾向。 3总结 计算机仿真技术是研究和分析系统运行行为、展现系统动态过程和运动规律的一种重要形式手段和方法。计算机仿真新技术的快速发展和计算机仿真技术所表现的实用性和前景效益是相当大的。特别近年来在仿真方法、技术研究、机械系统仿真应用等方面都取得了显著的成就。因此,计算机仿真技术在多方领域有广泛的应用。 作者:王来丽 田雪萍 王海峰 单位:黑龙江农业职业技术学院 计算机仿真论文:3A21铝合金矩形管变形计算机仿真论文 1简化模型与截面变形 通常采用截面变化率δh表示弯曲后矩形管在截面处的变形程度,其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示,其中h、h1分别表示矩形管变形前后截面处的高度。 2建立有限元模型 2.1模型建立 矩形管坯尺寸为b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm,材料为3A21铝合金。采用Abaqus软件建立有限元模型。步骤如下:建立部件的几何模型、部件进行装配、设置接触条件、划分网格等。 2.2可靠性验证 采用试验方法对有限元仿真结果进行验证,判断有限元仿真的可靠性,进而对芯模参数影响矩形管截面变形规律进行研究。试验与模拟中工艺参数设置一致,即:弯曲角度θ=90°,弯曲半径R=40mm,弯曲速度w=1.567rad/s,芯棒、夹块及其他模块与管坯之间的摩擦系数分别为0.01、0.50、0.17,管坯与模具间隙ΔC=0.1mm,芯头参数为,H=10mm,B=22.88mm,D=3mm,A=60°,n=3,同时要求芯棒无伸出量。对有限元方法与实验方法得到的截面变化率δh进行对比。可以看出:靠近弯曲两端部分(0°、90°)时截面变化率比较小,处于弯曲中间部分(40°~80°)时截面变化率较大,且随着截面位置的增大而增加。对比两条曲线,发现曲线变化趋势相同,通过计算可知模拟结果与实验结果的最大误差为2.9%。充分说明本文采用的模型可有效的模拟3A21铝合金矩形管在绕弯成形中的截面变化。 3模拟结果分析 3.1芯头个数n影响截面变化 以2.2节中设定的工艺参数为基础,保证其他参数不变,改变芯头个数n,分别设置为1、2、3、4,采用文中建立的模型进行仿真模拟,研究芯头个数n对截面变化的影响。不同时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,n=1或者n=2时截面变化率δh较大,且在弯曲中间位置(45°左右)取得最大值,分别为37%、34.5%。当n=3时,截面变化率迅速减小,最大截面变化率为6.9%。继续增大芯头个数n,当n=4时,截面变化率变化不大,可以判断当n大于3时,增大芯头个数对矩形管绕弯成形中截面变化无太大影响,故应选取n=3,矩形弯曲管质量较好。同时,截面变化率在弯曲两端较小,而在弯曲中间位置较大。由于压块、弯曲模与防皱模对矩形管的外壁进行限制,同时芯头和芯棒对内壁起到支撑作用。在弯曲中间部分,内壁失去了芯头的支撑作用,外壁没有压块进行限制,故处于悬空状态,此时截面变形率会较高。矩形管的末端受到夹块及弯曲模作用,即使没有了芯头的支撑作用,其截面的变化也不会很大。 3.2芯头间距D影响截面变化 保证其他参数不变,改变芯头间距D,分别设置为3mm、4mm、5mm和6mm,研究芯头间距D对截面变化的影响。不同芯头间距D下截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,芯头间距D为3~5mm时,弯曲始端的δh比末端的明显小,而D=6mm时两端的δh相近。截面变化率δh随着芯头间距D的增加而逐渐减小。这是由于芯头间距D增加,芯头支撑矩形管内壁的角度增大,故δh减小。 3.3芯头厚度T影响截面变化 改变芯头厚度T,分别设置为3mm、5mm、7mm和9mm,保证其他参数不变。不同芯头厚度T时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,截面变化率δh随着芯头厚度T的增加而逐渐减小。T≤7mm,截面变化率δh在矩形管的起始端与末端比中间部分小。T=3mm时,当绕弯角度大于40°时,δh迅速上升,角度在60°时δh达到最大值,随后逐渐减小。随着芯头厚度T逐渐增加,δh随截面位置变化趋势也较为平缓。这是由于芯头厚度较大时,在绕弯过程中芯头对矩形管的支撑范围比较大,所以使得截面变化程度较小,综上选择T=9mm时矩形管绕弯效果好。3.4芯头圆弧角度A影响截面变化改变芯头圆弧角度A,分别设置为60°、90°、120°、180°,保证其他参数不变。不同芯头圆弧角度A时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,在弯曲过程中矩形管始端与末端δh较小,在中间位置δh较大。截面变化率δh随着芯头圆弧角度A的增加而逐渐增加。这是由于随着芯头圆弧角度A的减小,圆弧上的顶点U与末点C之间的高度差Δh减小,芯头对矩形管的支撑效果越明显,故截面变化程度越小。但是当圆弧角度A过小时,一套芯模不适合在不同弯曲半径的多种弯曲模中使用,而A=60°时,芯头中心与圆弧中心位置一致,方便芯头的加工。综合考虑选择芯头圆弧角度A为60°。 4结论 (1)在矩形管的始末端截面变形程度较小,中间位置(40°~80°)截面变形程度较大;增大芯头数目、芯头间距、芯头厚度及减小芯头圆弧角度,均使得绕弯过程中矩形管截面变化程度降低。 (2)选择3个芯头,芯头间距、厚度和圆弧角度分别为6mm、9mm、60°时,可以生产质量较高的矩形弯管。 作者:赵秀梅 单位:长春工业大学 吉林司法警官职业学院 计算机仿真论文:电弧传感焊缝偏差计算机仿真论文 1电弧电流信号的数据检测 该高速旋转电弧传感器的频率0~30Hz,扫描区域半径0~3.5mm。本次实验选用25r/s的固定频率进行数据采集。实验表明,如果焊接工艺参数一定,设定水平偏差为变量,则在一个旋转电弧圆周运动的周期内,电流的波形具有一定的规律性,通过电流波形的变化特点可以得到焊点的水平偏差的参数。但是在实际操作中,焊接作业很容易受到外界因素的影响,如熔池的震荡、飞溅等,这样获得的电流信号就有了干扰因素,即使在偏差一定的情况下,检测到的电流也不相同。所以为了减小这些因素的影响,将采集到的数据通过小波滤波后进行归一化处理。将采集到的不同周期内的同一点的电流信号进行纵向的平均值处理,取该均值为这点的电流信号,这样便减小了外界因素的影响。设定采样频率为104Hz,旋转频率为25r/s,则每个周期内可以采集到416个点的信息,然后将各个点的电流信息进行小波滤波、归一化、均值处理后得到样本波形保证结构风险最小化原则要求,采用不敏感损失函数ε,加入惩罚参数C和松弛变量ξ(*),ξ(*)=(ξ1,ξ1(*),ξ2,ξ2(*),…,ξb,ξb(*)),得到原始最优化问题minτ(W,ξ*)=12W2+C1l1i=1Σ(ξ1+ξ1*)(1)s.t.(Woxi+b)-yi≤ε+ξi,i=1,2,…,lyi-(Woxi+b)≤ε+ξi,i=1,2,…,lξi*≥0,i=1,2,…,l构造拉格朗日函数进行求解,最优问题以Wolfe对偶原则化作凸二次规划问题min121i,j=1Σ(αi*-αi)(αj*-αj)•K(xi,xj)+ε1i=1Σ(αi*+αi)-1i=1Σyi(αi*-αi)1i=1Σ(αi-αi*)=0αi≥0αi≤Cn变为标准形式,得到最优解α=(α1,α1*,…,αl,αl*)T根据α构造出决策函数为(fx)=1i=1Σ(αi*-αi)K(xi,x)+b(3)式(3)为决策函数式,其支持向量为非零解所对应的矢量。不敏感损失函数ε的选取可以用来调整回归逼近的精确度。根据式(3)选取新的输入参数便可得到一个精确的输出参数。 2支持向量回归机的实现 2.1支持向量回归机的计算原理 设定输入的训练样本集为D={(xin,yk),k=1,2,3,…,l}式中xin∈Rn,yk∈R。通过训练样本可以得到一个决策函数,这样通过训练样本集之外的输入参数x可以较为精确的计算到相应的输出参数y。际工程中可操作。提高焊缝跟踪精度前(下)后(上)的焊缝形貌。 2.2构造核函数运用 支持向量回归机解决实际问题时必须构建一个合适的核函数,类型不同的核函数与之相对应的支持相对应的向量回归机类型也不相同,一个合适的核函数直接决定了所构造的支持向量回归机的运算性能。通过采集的数据信息的包角映射建立SVR核函数,然后修正函数,以提高核函数的回归精度。构造核函数:设定一个标量函数式F(x),F(x)≥0。令F(x)的最大值在支持向量处取得,最小值在支持向量以外点处取得,得到修正后的核函数K(x,x')=F(x)F(x')K(x,x')(4)令其标量函数F(x)的最小值在支持向量处取得,最大值在其他以外点处取得。这样修正后的核函数对支持向量回归的精度有所提高。由于实际操作中支持向量一般都是不知道的,所以通常的初始核函数选为GAUSS核函数K(x,x')=exp(-x-x'22σ2)(5)式中σ为归一化参数。通过式(5)可以得到初始的支持向量,将其带入函数F(x)实现支持向量邻域内黎曼度规的减小。修正后的GAUSS核函数大大提高了回归精度。在Matlab中编写函数式M文件,其逻辑流程为:(1)读取样本数据集;(2)建立数据集矩阵;(3)构建矩阵f,LB,UB;(4)计算初始核矩阵;(5)计算初始α值;(6)计算修正函数;(7)计算各个最优解α,将最后求的各个α值和变量值保存到MAD文件,然后编写决策函数编码通过调用MAD文件里的参数得出偏差值。 3仿真模拟 3.1水平偏差值 计算通过调用MATLAB中已经编写的M文件,得到的变量与函数值采用小波滤波、归一化、均值化处理后得到一个周期内的数据点参数集,使用已经编写好的决策函数文件计算出各个点的水平偏差,将其转化为水平偏差值。 3.2高度偏差值 计算焊炬的高度与电弧的电流值具有一定的规律性。选取焊炬在某一不变的位置高度,得到该位置的电流值,将该电流值与电流均值做差值,则该差值和高度偏差值具有线性规律,在LABVIEW中通过函数公式的各节点可以推算出高度偏差值。 3.3焊缝跟踪将LABVIEW 与机器人纠偏系统相联结,将水平偏差值与高度偏差值的实时参数传送给机器人纠偏系统,焊接机器人实时调整焊缝的路径,这样就实现焊缝焊接的实时跟踪。 3.4实验结果 选取旋转电弧传感器的扫描半径为3mm,V型坡口,角度45°,取样频率104Hz,电弧旋转频率25r/s。在水平偏差不相同的条件下分别选取两组数据,第一组取采集试验结果12个数据训练支持向量回归机,第二组作为参考组,进行偏差识别对比测试。使用该算法系统具有较小的偏差识别误差,提高了系统的识别精度,在实{st(2)α(*)∈R2lW∈R,ξ(*)∈R2I,b∈R。通过图像能够清楚地看到,进行处理后的数据提高了系统的精度和实时性。 4结论 在一定工艺参数下,焊炬的水平偏差和焊接电弧的电流大小在一个旋转周期内具有一定的规律性。通过采集LABVIEW焊接过程中的电弧电流信号,将原始信号进行小波滤波减少外界因素干扰,然后信号进行归一化、均值滤波处理,提高了数据精度。将处理后的数据在MATLAB中进行支持向量回归机的计算,通过修正核函数与决策函数的运算处理最终得到偏差值。试验结果证明,采用这种算法进行电弧传感焊缝的偏差识别是可行的,提高焊缝识别精度约20%,完全满足实际工程的需要。 作者:王霞 单位:江苏师范大学 江苏省泰州职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真和建模临床医学论文 1引言 研究团队、制药产业及医疗服务业已经认可生命科学仿真系统的作用。在化学工程师和计算机辅助过程工程专家的帮助下,生物工程师可以运用这些手段解决诸多生理学和医学问题。 2仿真技术的研究进展 系统生物学要使用定量分析来研究生命系统。起因于处理大量数据的需要。学者通过计算机仿真技术,利用定量分析来处理临床问题,产生了名叫系统医药学的新学科。化学工程师长期参与生物学和生物医学的定量分析。Peppas和Langer认为在20世纪60年代早期化学工程师就参与生物医药工程。Bailey和同事研究出一种控制新陈代谢的手段,这种手段不仅可用于生物制造技术,也可用于其他生物问题。2005年,Solis和Stephanopoulos指出了纳米级的系统工程需要解决的问题。2006年,Doyle和Stelling回顾了用计算机仿真技术去分析代谢网络的一些重要的成果。2009年,Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型来分析细胞死亡。近年来,有许多论文概述了计算机工程师和化学工程师在医疗系统中的作用。对化学工程师,尤其是工艺系统工程师来说,免疫系统是一个采用仿真技术的复杂系统,化学工程师能够研究免疫系统和病毒之间的相互作用。2004-2005年,Deem开发了一种运用计算机仿真技术研究了病毒和疫苗造成的免疫反应的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技术研究了免疫系统的细胞间的通信,以及免疫反应。2006年,Joly和Pinto认为HIV-1发病机理的数学模型优化了药物治疗的方法。这种方法会导致药物设计和配方设计的改进。Yin在2007年提议把病毒当作一种产品,研究病毒生长和传播时需要考虑时空的影响。可以预见,将来人们会用生理学模型和计算机技术设计出最佳药物配方。为了有效地进行仿真,需要根据生物具体的特性建立多种生理学计算模型。几年前,学者启动生理组计划(PhysiomeProject),旨在寻找人和其他真核生物的计算模型。迄今为止,该计划主要关注使用CellML标准的细胞电生理学的数学模型。CellML标准是一种使用细胞进程模型的生物物理学模型标准。另外SBML标准是一种能够辨识生物进程的计算机可读标准。最近,一个名为虚拟生理人的项目进一步促进了欧洲学者研究生物医学的建模和仿真。学者开发了一些数据库去存储生物模型。细胞模型系统和生物模型数据库是其中两个重要的数据库,两个数据库都建议使用CellML标准和SBML标准。学者可使用这两个数据库来探索复杂的生命系统。生物模型在药物的使用方面有重要作用,这不仅是一个通用手段,而且对癌症治疗和眼病治疗也有特殊的贡献。2002年,Cstete和Doyle提出一种生物反馈系统的逆向工程分析原理。2003年,Tyson、Chen和Novak回顾一些生物控制模块的设计原则。 3简单系统的建模 2001年,Hangos和Cameron强调明确建立模型的目的,模型是在对现象总结的基础上,用计算机能够接受的方式反映规律,建模是下一步仿真计算的基础。对复杂系统来说建模十分必要。复杂系统不可能设计出含所有现象的实验,因为部分量不可测量,并且几个现象间很难找到相互关系。尽管学者已经在测量基因与代谢领域取得巨大进展,但仍有许多生物量无法测量,即便能够测量出一些,测量的准确性也不够高。下面的例子是伦敦大学研究得到的一种模型,该模型模拟了血流改变时动脉壁内皮细胞的反应。血流改变刺激细胞产生化学信号,而这些化学信号拉长了内皮细胞,在某些条件下,巨噬细胞在动脉壁上增加了,最后导致动脉粥样硬化。动脉粥样硬化斑块的位置与血流改变的区域息息相关。并造成影响。学者研究出两个模型来探索这种影响。模型一是细胞表面的血液模型,首先把细胞表面分解成许多不同的小三角形区域(0.4um),这个模型可以看成一个斯托克斯公式的边界积分表达式,通过该模型可以研究在血流作用下细胞的受力情况。模型二研究了力对细胞骨架的影响,细胞骨架保持细胞形状,可以使用开尔文体模型研究这个问题,它是由1个缓冲器和2个平行的弹簧构成的黏性弹性系统,开尔文体代表一种将机械力转化成生化信号的细胞成分,这种生化信号会导致Src激酶的活化,Src激酶会调节Rho激酶和GTP酶(Rac和Rho),而Rho激酶和GTP酶可以控制细胞结构和形态。简单的展示了该过程。此模型可以解释很多现象,但仍然有一些问题解释不了,例如当涉及体内细胞间的通信时,该模型不适用。研究人员建立复杂的仿真模型,这些模型涉及化学和机械领域,可以使用这些模型来进一步研究各种生理学和临床医学现象。 4复杂系统的建模 生命系统具有很强的鲁棒性,生命系统和多反馈的鲁棒性系统相似。建模时要识别模型中的薄弱区域,在该薄弱区域模型可能不够准确,需要用模型进行预测,这要求修改模型。在复杂模型中,特别要注意内部参数不能测量的区域,当处理涉及复杂生理问题时,这些区域变得很重要。原料中包括必要成分A,A和其它成分一起加到反应器。在该反应器上,一些原料反应生成副产物B。在这个过程中,在一定范围内控制成分A的数量很重要。在反应器上,A在催化剂C的催化下生成B,B在催化剂D的催化下生成A。A的数量决定CSTR产生C或者D的数量。如果A加入很多,将会产生C催化正反应。如果A加入的很少,将产生D催化逆反应。与此同时,膜反应器过滤掉废物。这个简单的工艺流程初步反映了血液中葡萄糖调节机制。葡萄糖由肠道进入血液,并供给其它所有的器官。葡萄糖维持在一定浓度很重要,因为维持在一定浓度可以确保人类各种机能的良好反应,这种调节过程称为葡萄糖稳态。如果葡萄糖糖浓度高,胰腺产生胰岛素,指示肝脏把葡萄糖转化成糖原,如果血液中的葡萄糖浓度低,胰腺产生胰高血糖素,将糖原转化回葡萄糖。肝细胞还将血液中废品送入胆汁,并通过胆管过滤并排泄。这是一个涉及多个器官的复杂系统,探索该系统需要考虑许多器官间的联系,葡萄糖稳态系统可以用7个模型表示。 1).胰高血糖素受体模型 通过胰高血糖素模拟肝细胞表面受体的活化,受体活化产生三磷酸肌醇。该模型由5个微分方程构成,分别描述受体的各种状态、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的产生。 2).钙模型 模拟由三磷酸肌醇活化产生的钙信号通路。该模型由2个微分方程构成,分别涉及细胞质和内质网中钙浓度。钙模型的前提是Hill方程。 3).环磷酸腺苷模型 模拟受体的活化和环磷酸腺苷的产生。该模型由5个微分方程构成,分别关于环磷酸腺苷的浓度、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的浓度、受体的比例、不活动的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。 4).胰岛素模型 模拟肝脏对于胰岛素的反应,该模型由1个描述糖原合成酶激酶(GSK)活化的微分方程构成。 5).血液模型 模拟葡萄糖在血液、肝脏和胰腺之间的运输,该模型由1个描述血液中葡萄糖浓度的微分方程构成。 6).糖原分解模型 模拟控制糖原分解与合成的4个因素,葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、钙离子的控制、环磷酸腺苷的控制、胰岛素的控制。该模型是一个模糊逻辑模型,该模型描述糖原合成酶(Sta,控制糖原合成速率)及糖原磷酸化酶(Pho,控制糖原分解速率)的活性水平。该模型由4个微分方程构成,分别关于糖原磷酸化酶(Pho)、糖原合成酶(Sta)、糖原和细胞内的葡萄糖。 7).胰腺模型 模拟胰高血糖素或胰岛素的释放。该模型由2个微分方程构成,分别关于胰岛素和胰高血糖素的血液浓度。每一个微分方程都要遵循Hill方程。上述7个模型共同构成葡萄糖的调控模型,需要软件管理系统来协调它们。Saffrey等人在2007年描述一种模型管理系统。该管理系统用来存储模型和数据。在该系统中,上述的7个模型互相联系,共同模拟出葡萄糖稳态系统。Hetherington等人详细描述这个葡萄糖稳态系统的模型。 5完善和应用模型 建立模型以后,需要进一步完善。可以选择各种不同的实验者,将实验者分成多个小组,分别观察和记录他们的数据,根据这些数据完善和调整模型,甚至改变模型,最终确定适合不同人的具体的模型。通过这些具体的模型可以预测未来的变化情况,为了达到某些目的也可以设计一些干预措施。在其他领域中,学者已经充分研究了基于模型工程的设计方法,利用这些设计方法可以达到一些想要的结果,虽然这些设计方法还不成熟,需要进一步完善,但值得借鉴。在生命科学中,要特别注意干预措施也可能会导致一些危害。这些干预措施包括环境干预、药理学干预或基因干预。环境干预通过物理或化学因素,药理学干预主要通过临床干预。在上一部分描述的复合模型中,广泛的使用了计算机辅助过程工程技术,和优化技术寻找最佳解决方案,如糖尿病患者的最佳胰岛素剂量;使用随机技术寻找高敏感度模型的解决方案;使用区间方法确定能够接受的最坏情况。上述方法和模型已经被用来预防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝(NAFLD),利用上述方法可以提出一些措施,有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝(NAFLD)。基于模型的方法(例如优化、随机分析、间隔方法)将促进生物学和医学的发展,并且随着生物学和医学的发展,这些方法将更完善。要在生物学和医学领域中很好地使用这些方法和模型,必须要掌握生命科学的知识和计算机的知识,单个的研究者常常不具有这两个领域的知识,因此合作很重要。那些希望从事相关研究工作的学者必须合作,例如通过短期或长期项目,建立一个促进合作的机制。 6结论 本文展示了生理学和临床医学中一些可以用计算机辅助技术解决的问题。这些问题涉及化工厂(或者身体内)的化学和物理变化,并且常常涉及到复杂多尺度系统。虽然生命科学发展很成熟,但是在不能测量的领域,我们仍需使用计算机仿真和建模技术去解决问题。只有通过使用系统模型,某些复杂问题才可能解决,最终才有可能设计出合适的干预措施。最大难题是如何建立出好的模型,只有使用足够精确的模型才可以预测生理学系统的行为。在医疗领域的模型只有到很高的精确度时才可以用。模型的临床推广仍然有很长一段路要走。通过新的系统生物学和系统医药学手段,将会使用于临床的这种方法加速运用。 作者:蔺玉柱 邱晓磊 沈平冰 单位:安徽师范大学物理与电子信息学院 计算机仿真论文:冰壶运动轨迹计算机仿真论文 1冰壶运动简介 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。投掷的冰壶为圆壶状,周长约为91.44厘米,高(壶的底部与顶部)11.43厘米,重量(包括壶柄和壶栓)最大为19.96公斤,冰壶底部和冰面相接触的部分是一个半径约为12.8至13.1厘米的圆环。冰壶所用场地是一个长44.5米、宽4.32米的冰道。场地冰面浇过平整的冰面后,还需要用喷头像冰面喷洒热水滴,保证冰面出现表面圆滑的凸起的小冰点,使冰壶的底面不能完全接触到冰面,并且冰面更粗糙,对冰壶的阻力更大。冰道的一端画有一个直径为1.83米的圆圈作为球员的发球区,被称作本垒。冰道的另一端也画有一圆圈,被称为营垒。在场地两端各装有一个斜面橡胶起蹬器。在冰壶场地前后两端各有一条蓝色的实线称为“前卫线”和“后卫线”。球员掷壶时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起蹬器上用力前蹬,使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒圆心推球向前,至前卫线时,放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心或者将对方冰壶击打出得分区域。最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。 2运动学方程的建立 冰壶在冰面上滑行可以视为刚体的平面运动,可以将其分解为质心的平动和绕过质心轴的定轴旋转。以前卫线的中心为O,前卫线中线为x轴,垂直于x轴的是y轴,垂直与冰面的为z轴建立坐标系。 2.1旋转 冰壶的质量为m,开始时的角速度为,冰壶与冰面间的摩擦系数为μ,μ的大小与温度T有关,可表示成假设摩擦力是均匀分在整个低面圆盘上,故计算摩擦力矩时,应将圆盘分解为许多的以转轴为圆心的同心环来考虑。 3仿真系统结构 为了实现冰壶运动轨迹的仿真,根据前面所述的运动方程模型,需要先确定冰壶运动轨迹的一些参数。为此将冰壶运动轨迹仿真系统分成两部分,即基础参数设置和动态模拟。基础参数设置中分别输入初速度、初始角速度和温度。冰壶场地两营垒之间的距离近30米,所以在没有任何干扰的情况下,冰壶应可以自由滑行20米才是有可能到达营垒。 4结论 根据机械能量守恒理论建立的冰壶运动方程,从主观上验证了它的正确性,可以帮助运动员分析投掷冰壶时应以怎样的初速度和角速度投壶,才能有效的进入营垒。 作者:田雨 单位:沈阳体育学院 计算机仿真论文:飞机模型设计计算机仿真论文 1综合保障效能评估与质量控制 飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上,利用适宜的保障效能评估方法和技术,在飞机研制过程中持续开展综合效能评估,评价出研制过程各阶段的综合保障效能,提出优化、改进建议,实现对新机研制过程综合保障的有效监控;在部署/使用阶段开展保障效能评估,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的,是在飞机研制过程中设计,逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求,飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能,而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述,综合保障和质量控制具有共同的目标,综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段,对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。 2评价指标选择 由于综合保障和质量控制具有共同的目标,反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决于飞机的设计性能,同时也取决于飞机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响,这关系到飞机的设计、研制,并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则:(1)以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。(2)参考国内、外同类飞机的有关指标,相似装备的战备完好性水平,以及本国的国防工业科技水平等。(3)环境条件的约束,包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。(4)预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。(5)现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。(6)费用、进度等约束条件。(7)其他约束条件,如充分考虑各指标之间的协调性(不可互替代性、全面性)和各指标的阶段性等。根据以上原则,结合相关标准,选用使用可用度(固有可用度)、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响,其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况,主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响;能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平;出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响;再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平;寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响,涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素(包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障)和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准,可以实现飞机设计质量全面控制。 3评估方法和模型构建 3.1评估方法 可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标,但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述;仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性,但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。 3.1.1计算机仿真 仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节:(1)根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果,模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况,模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动。优秀业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。(2)故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样,确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM()函数生成的0~1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下:下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔(2) 3.1.2数据统计 对于已经研制的飞机及其保障系统,数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统,这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标,仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。 3.1.3解析法 解析法主要用于各评估指标的计算,飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解,一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数,也利于模型数据的收集。 3.2评估模型构建 任务周期从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动,直到当天任务结束。而在这一任务周期中,将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程,并将其量化,进而构建数学模型,最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标,是飞机设计质量控制需要突破的优秀技术。 3.2.1模型组成 建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性,它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此,飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。(1)任务模型:描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务,子任务又可分为若干个次级子任务,各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程,其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。(2)飞机模型:描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。(3)资源模型:描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种,例如:维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等,但是在作战单元执行任务的过程中,由于任务的持续时间一般比较短,对保障效能影响最大的资源只有两种:备件和维修人员。因此,资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息(其中的备品备件即为飞机的最小保障单元)、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。(4)组织模型:描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元,存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。(5)过程模型:是保障系统的优秀模型,保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。 3.2.2系统输入 根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理,通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的,理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系,明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述,对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务;任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类;任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称;基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。 3.2.3业务流程 在大量调研的基础上,对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理,并对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况,对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中,需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程,梳理各任务和活动的执行流程,将5个子模型以及个输入参数关联起来,最终统计相关参数和计算结果。 4模型初步验证 为了易于验证模型和方法,对案例进行了以下简化:(1)飞机结构假定只有三个子系统(燃油系统、航电系统、火控系统)。(2)将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。(3)使用保障活动与任务暂时没有关联,作业时间是一个定值。(4)维修过程中备件的周转时间为定值。(5)预防性维修活动看作一个事件,作业时间为一个定值。(6)供应保障和训练保障暂时不考虑。模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比,计算的出动架次率分别为2.56架•次/天和2.5架•次/天,偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。 5模型特点和应用 5.1模型特点该模型具有以下特点: (1)系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行,而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律,而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。(2)阶段性。由于飞机研制具有明显的阶段性,每一阶段的设计参数逐步详细和准确,因此,该模型也具有阶段性。随着设计的深入,该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。 (3)动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序,是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程,其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。(4)客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性,其结果更加科学、合理、客观。(5)全面性。目前,美国工业界已开发出大量相关模型,如战备完好性试验用可用性原型的快速构建(RAPTOR)软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量,而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。(6)经济性。地面试验的成本高昂,而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用,地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。 5.2应用 由于飞机及其保障系统的研发具有明显的阶段性,本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。 (1)在项目的招标和投标阶段,利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书,确定其是否满足项目的指标要求,从而最终选定合适的供应商,从而确定最佳设计质量方案。 (2)在概念设计阶段,利用该模型评价设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (3)在详细设计阶段,利用该模型评价详细设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (4)在部署/使用阶段,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,找出设计中的模弱环节,提出优化和改进措施,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。 6结论 针对当前飞机设计和使用中存在的诸多问题,本文提出了一种基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制方法,确定了衡量飞机设计质量的评价参数,构建了计算机仿真模型,利用成熟的LSEM模型对模型的正确性、有效性和合理性进行了初步验证,但是仍需要经过大量的真实使用数据的验证。该模型具有系统性、阶段性、动态性、全面性、客观性和经济性等。在飞机研制的各个阶段,利用该模型对飞机平台及其保障系统的设计质量进行评价和控制,提出优化、改进措施,实现对飞机研制过程设计质量的有效监控。 作者:袁聪聪 张传超 单位:中航航空电子有限公司 中国人民大学 计算机仿真论文:自动化专业中的计算机仿真论文 一、计算机仿真理论教学内容改革 现代控制理论近年来发展迅速,使得我们对各类控制对象有了更好的理解,能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程,提出了离散事件系统,它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的,而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具,如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统,虽然也涉及离散事件系统,但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域,现代控制理论和控制工程都离不开计算机,对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构,提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此,在计算机仿真课程内容中,我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础,我们拟根据实际对象建模需要,结合Matlab中的stateflow工具箱,介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括: (1)离散事件系统概念; (2)自动机模型; (3)Petri网模型; (4)离散事件系统的自动机模型的建模方法; (5)离散事件系统Petri网模型的建模方法; (6)自动机的仿真模型的设计方法; (7)Petri网的仿真模型的设计方法。 另外,现实工程领域大多数系统是混杂系统[4],既有连续变化的特征,又有事件驱动的特征,而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代,学界就开始了混杂系统的研究,目前已经取得了丰富的成果,涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中,建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要,事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系,因此在计算机仿真课程中,我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍,并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括: (1)混杂系统概念; (2)混合自动机; (3)混合Petri网; (4)混杂系统的混合自动机建模方法; (5)混杂系统的混合Petri网建模方法; (6)混合自动机的仿真模型的设计方法; (7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。 二、计算机仿真实践教学内容改革 计算机仿真是一门实践性很强的课程,利用代码将实际对象虚拟到计算机中,这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念,还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理,可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法,而仿真是分析系统不可或缺的手段,仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要,围绕自动化专业课程体系,我们拟设定如下实验项目: (1)二阶电路的C程序仿真实验; (2)单容水箱的C程序仿真实验; (3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验; (4)一阶倒立摆的C程序仿真实验; (5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验; (6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验; (7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验; (8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。 三、结束语 本文探讨了自动化专业计算机仿真课程的教学改革问题,通过实践改革,使教学内容更加符合自动化专业的课程体系。从前期的教学效果看,上述改革能够激发学生的学习兴趣,巩固专业知识基础,并且有效地提高了学生解决工程实际问题的能力。 作者:罗继亮 邵 辉 晏来成 单位:华侨大学自动化系 计算机仿真论文:计算机仿真制造业论文 一、计算机仿真技术在制造业中的应用分类 (1)计算机仿真计算在产品模型为中心的应用:在产品模型引入计算机仿真技术可以对产品的静态及动态性能、可制造型、可装配性等情况进行分析。一个产品的研究与开发,需要考虑其实用功能、实际需求、产品外观、产品尺寸、产品的可制造型、产品的可批量生产性等方面的因素,计算机仿真技术很好的完成这些工作,在产品模型中发挥作用。 (2)计算机仿真技术在制造系统模型为中心的应用:制造业中的制造系统模型中包括了制造设备的高仿真智能运用。复杂制造系统的模拟等过程,计算机仿真系统在检测设备的运行能力、监控设备的实际运行状况中发挥着巨大的作用。 (3)计算机仿真技术在开发过程模型为中心的应用:在这个分类中,计算机仿真技术主要是在产品设计和制造中起到作用。产品的制造过程引入计算机仿真技术就是利用仿真技术将制造系统模型和产品模型进行有效的结合,进行多方位的模拟、全面的运算,以及全面的考虑生产批量、产品成本等问题,开发出合格并且满足需求的产品。 二、计算机仿真技术在制造业中的应用 计算机仿真技术作为一种高新的科学技术在制造业中具有广泛的应用,在工业、军事、医疗等汗液都有应用,特别是在航空行业、国防行业等大规模、复杂的系统研发中具有很高的应用价值。计算机仿真技术在制造行业中的应用可以减少不必要的损失、节约经费、缩短产品开发周期、提高产品质量。在制造行业中,计算机仿真技术涵盖了产品的设计、制造、测试运行的全过程,已经成为了制造业不可或缺的重要技术手段。 计算机仿真技术中的虚拟现实技术可以使用户通过电脑屏幕进入一个三维世界,其可以为产品提供一个可视化的三维环境,对物体进行交互操作,从而对质量和数量进行综合决策,这种可视化的解决策略可以对快速化及批量化生产的发展起到推动作用[2]。虚拟现实技术可以实现人机互动,对产品的性能和运行状况进行测试与监控,这种技术将计算机图文学、高仿真技术、计算机传感技术等多种技术手段进行了结合,这种技术对产品的各个阶段都可以进行支持,使用者通过操作可以检验产品的各个部件是否合格,检验产品的各个性能进的稳定性,检验产品功能的实用性。 计算机仿真技术中的虚拟制造技术将三维模型和虚拟仿真进行有有效的集成,从而可以对实际世界中的物体进行操作,是一种计算机辅助系统技术,是一种实现生产制造过程的应用技术[3]。虚拟制造技术在制造业中的引入可以实现实际生产线或车间中少人力、物力、财力并在短时间内进行产品的设计验证[4],为产品的生产奠定坚实的基础。 三、制造业中计算机仿真技术的研究展望 计算机仿真技术实现了企业的生产过程的信息化、数字化、以及网络化,为企业产品的设计与制造提供了包含生产源、工艺流程、管理等多种动态信息的分析方法。在传统的制造方法却无法对生产线进行快速化设计,无法进行小批量多品种的产品的生产,对于产品的设计、制造、控制都很难达到预期的效果,而计算机仿真技术的引入就可以很好地解决这些问题。 现阶段应用比较广发的物流仿真软件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等,这些软件都是面向对象的、图形化集成建模仿真软件,可以搭建系统仿真模型,通过参数输入而获得系统的参数输出,对制造企业的实际生产具有很高的参考性。随着仿真软件在制造业中的需求的不断增大,计算机仿真技术会不断的发展,三维建模软件与物流仿真软件会得到更好的结合,并以快速、简单的建模建立、工艺仿真以及优化算法等一步一步的集成,这将是制造业中计算机仿真技术的发展方向。 四、结论 计算机仿真技术在制造业中得到飞速的发展,最主要的原因是其对我国社会的发展和经济的提高具有重要的意义。现在段,在制造业中仿真技术是一种具备综合性、高科技的基本保障,并发挥着越来越重要的作用。,在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具。计算机仿真技术在制造业中的仿真规模在不断的扩大,仿真功能也在不断的强化,大力的推进计算机仿真技术在制造业中的应用,对提高我国产品的自主生产力,推动我国制造业的发展具有重要的意义。 作者:崔建亭 单位:上海交通大学 计算机仿真论文:高频电子线路教学改革计算机仿真论文 1教学方法改革 1.1情景教学 在高频电子线路教学内容中,概念多、难点多、数学推导多,同时还会涉及到非线性分析法,因此学生在学习过程中经常会觉得枯燥、难学。通过实验展示可以使教学中的难点得到化解。但在实际教学中,因为受到空间和时间条件的限制,在实际教学中实物演示受到了制约。在高频电子线路教学中要找到教学过程中的教学难点、抽象点,要准备例如振荡器平衡的调制系数、稳定条件等多个仿真实验,在课堂情境教学中应用,为学生在认识上提供更加便利的条件,提高教学效率。 1.2课程统筹教学 通常情况下,在高频电子线路教学中,理论课与实验课是分开的,两者相互独立,这样在实际教学过程中难免会出现理论与实践脱节情况,主要表现在时间和内容上脱节,教学过程中的验证性试验无法在及时的加深学生对教学内容的理解,导致了教学效果大大降低。在教学过程中为了完整性经常会对一些操作简单、结论明显的实验也安排相应的实验环节,这浪费了实验课程。在教学过程中应当对这一现象进行合理改革,对课堂教学和实验教学中的内容进行统筹,课堂教学结束后,应当安排相应的验证性实验;部分理论课程可以在实验课程上进行,可以一边做实验一边传授理论知识。针对每个验证性实验,设计相应的仿真预习,利用计算机仿真代替实验内容,通过预习报告的方式完成。通过实践证明,采用此种教学方式不仅解决了教学时间,而且提高了学生在自我学习中的管理能力。此外,计算机仿真通过计算机对实验条件和环境进行了模拟,学生可以进行多次实验,并且可以对实验过程中的参数进行自行修改,这样不仅缩短了实验时间,而且对实验设备也起到了一定保护作用,避免学生在实验过程中因为操作不当而给设备造成损伤。 2仿真教学应用实例 Multisim11是高频电子线路教学中经常被应用的一种软件,仿真分析具体步骤如下:依据设计和原理创建电路原理图,然后依据实验情况对电路图选项进行设置,开启仿真开关,使电路运行,再借助仿真仪器,获取理想的仿真结果。解调、调制电路是组成通信设备的重要部分,解调和调制方式对系统的性能有着巨大影响,同时也是在高频电子线路学习中的难点。 2.1普通AM(调幅)信号波形仿真 调幅是振幅调制的简称,调幅包括:抑制载波、普通调幅等,普通调幅是其中最基本的一种,其余调幅都是有普通调幅演变来的。依据调幅信号形成的基本原理,在Multisim11下创建普通调幅电路,开启仿真后可以可在双踪示波器上看到低频调制信号与普通调幅信号波形对比图。对直流电压V3进行调整,使电路调幅系数进行改变但V3与1V相等时,调幅系数将超过1,则为方正波形,发生调幅现象,已调波在经历检波后将无法恢复到原有的形态,属于严重失真,因此在实际教学中应当尽量避免此现象的发生。 2.2二极管包络检波器仿真波形 二极管构成的包络检波器性能强,结构简单,因此被广泛应用与检波电路教学中,经过解调后输出的信号能够对输入信号的包络进行合理反映,仿真电路如图4所示。开启仿真,对电路参数进行调整,便可得到获得调解后信号与输入信号两者的对比。但在对电路参数调整过程中,如果没有对电路参数进行正确选择,二级管包络检波器在实际工作中极有可能发生负峰切割失真和惰性失真。因此,在实际操作过程中要注重电路参数的调整。 3计算机仿真应用需要做好辅助工作 (1)整合教学内容对课堂、实验教学内容进行整合,在使用计算机仿真前,教师需要做大量工作。首先,教师要对教学中的内容进行详细统筹。例如,在教学过程中,哪些部分课堂讲解的内容需要利用计算机仿真代替,哪些教学内容应当通过计算机仿真演示,又有哪些内容使需要通过计算机仿真对学生进行指导。 (2)编制辅助教学手册对高频电子线路教学内容进行整合后,教学应当精细编制辅助教学手册,对进行过程进行指导。辅助教学手册中的内容应当通俗易懂,计算机仿真的思路、目的、步骤等内容要言简意赅,便于学生理解和运用。 (3)改革考核制度考核是检验教学成果的主要手段,既然在高频电子线路教学中引入了计算机仿真,那么在考核中也应当有所体现。在考核过程中不仅要涵盖大纲的教学要求,同时也要加入计算机仿真考核。在考核上应当做出合理的改革,主要体现在总成绩的构成上。通过实践应用表明,合理的考核结构,不仅能够使计算机仿真教学在高频电子线路教学中起到更好的作用,同时对学生的学习起到了一定督促作用。 4结语 将计算机仿真软件应用到高频电子线路教学中,可以将教学中抽象难懂的内容进行展示,通过改变参数获取不同波形,不仅可以提高学生的学习兴趣,同时也可以加深学生对知识的理解,是一种值得推广的方法。 作者:张晓军 陆兴华 单位:广东工业大学 计算机仿真论文:公铁联运物流系统计算机仿真论文 1计算机仿真技术概述 1.1宏观仿真(Macro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低,主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述,仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述,而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。 1.2中观仿真(Med-simulation) 能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述,以列车或者货车组成的队列为基本单元,在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时,能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。 1.3微观仿真(Micro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高,对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述,对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。 1.4次微观仿真(Submicroscopic-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如:次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时,还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。 2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究 2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立 采用先进的物联网及信息技术,以公铁联运物流业务流程管理为优秀,集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术,建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求,区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室,建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。 2.2不同运输环节的无缝连接 采用基于XML的EDI技术协调公铁联运的各个环节,完成两种不同运输环节的无缝衔接,深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输,进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。 2.3公铁联运的信息集成服务的研究 通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究,达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动,实现跨区域,跨行业,跨部门的信息共享,充分发挥信息集聚效应,达到降低成本提升效率的目的。 2.4公铁联运物流安全控制与研究 建立基于GIS的公铁联运物流安全监控系统,根据该系统采集的数据以及历史数据,建立预警数据库,对数据信息进行定性和定量分析,作出识别、诊断和决策。 3结束语 综上所述,我国由于基础设施落后,技术水平低及信息化程度不高等不足,迫切需要通过一种低成本、高效率的方式从多角度开展多式联运研究,因此通过计算机仿真技术,建立公铁联运工程设计仿真平台对于寻求最优解决方案具有重要的理论和实践意义。 作者:李晶 侯倩倩 田彬 单位:兰州交通大学机电技术研究所 兰州交通大学自动化学院 计算机仿真论文:计算机仿真自动化物流系统设计论文 1我国的物流运作现状分析 我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析,调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出,有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间,百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下,百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下,这就表明我国的企业产品库存时间太长,周转时间太慢,主要还是物流情况差劲导致的,在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善,从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看,在满意度方面差别很大,对于自理物流的评价主要是不完全满意,对第三方的物流评价就不是这么固定了,分布相对分散,满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中,对物流不完全满意的比例是最大的,这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析,企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力,对运作成有不满意的评价也占一小部分,这就说明我国的物流系统还是不够完善,物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出,我国现如今的物流运作水平还是比较落后的,所以说我们应该加大对物流系统的优化工作,提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低,只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去,才能让企业的竞争优势得以凸显。 2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计 2.1企业内部的生产物流系统 当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时,应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案,然后对这些方案进行分析比较,不论是对哪一套方案进行分析,都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外,我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术,这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言,计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用,主要在原材料的购买、运输以及储存,还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现,它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作,从而能够对生产环节的效率进行提升,还能够降低原材料等物质的运输成本,可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外,通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查,还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度,还有交通工具的有效利用,物流的运输方式和运输路线是否最优,生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来,物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验,能够极大的对物流系统进行完善,在促进其优化方面起着重要的作用。 2.2适用于港口的物流系统 在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术,主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现,即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上,另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题,最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现,包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等,我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析,能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判,对其整体的流程进行有一定的积极影响,此外,还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化,选择最优的改进方案,就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制,这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善,操作起来更加的方便,从而提高了企业的生产效率。 3结论 自动化的物流系统设计最前沿的手段以及现代的解决方案就是对计算机仿真技术的利用,那些基于计算机仿真技术的自动化物流系统的设计,能够对物流行业的操作自动化水平、智能化水平以及技术化水平有效地进行提高,此外,物流工程的直观性也可以通过计算机仿真技术来进行提高。本文主要分析了计算机仿真技术和物流系统的含义,然后分析了两种技术的相互融合起到的促进作用,之后对我国前几年的物流运作状况进行了统计性分析,最后是介绍了两种不同的应用了计算机仿真技术的物流系统,与相关的物流作业的基本功能和要求进行联系,认为我国的物流系统还需要进一步的进行完善,我们要致力于发展基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计。 作者:余小花 单位:陕西财经职业技术学院 计算机仿真论文:负控系统计算机仿真论文 1覆盖率算法在负控系统中的应用 负控系统在电力网络中有两个重要的应用,首先是数据采集节点,通过部署在各个电力网络节点的负控终端来实时的采集电力负荷的运行数据,并且通过中继站上传到负控中心。由于中继站的成本较高,因此在中继站的部署过程中也要通过仿真分析来确定一个优化的部署方案。在中继站的部署过程中要考虑到本区域的电力负荷、地形等因素,以便能够更好的规划部署,消除盲区。在负控系统的规划阶段,可以使用现有的智能算法来确定最优化的方案,在本节剩下的部分中将会根据人工鱼群基本算法提出一个适用于负控系统规划的人工鱼群算法模型。在负控系统中,为了避免负控终端的资源浪费,规划的目标应该是使目标函数达到最大值,因此也就是使人工鱼群向食物浓度较大的方向移动。 1.1参数设定 根据负控系统的特性对参数进行设定,根据指定区域中预先估计的负控中心的规模、中继站的数量负控终端的数量,结合该区域中的用户数量和电力负荷来确定人工鱼群的规模,根据负控系统需要覆盖的区域的大小来确定鱼群的移动范围,根据中继站的覆盖范围和负控终端的覆盖范围来确定鱼群的视野,最后根据指定中继站所管理的负控终端数来确定迭代参数和密度参数。 1.2初始化人工鱼群 根据指定区域中的用电负荷和用户数来生成n个数,为每条人工鱼的初始位置,人工鱼的初始位置要根据指定区域中电力负荷来确定。 1.3执行算法 根据预先设定的参数,使用人工鱼群基本算法对人工鱼群的追尾行为、聚群行为进行模拟,人工鱼根据自己的所在区域中鱼群密度较大而且食物浓度较高的区域移动。如果无法确定移动方向,则根据自己当前位置的食物浓度选择一个比当前浓度高的方向进行移动或者随机移动一步。如果达到最大迭代次数,输出鱼群密度最高的区域,即得到最佳的部署位置。 1.4方案分析 根据算法执行结果来设定负控终端和中继站的部署方案,根据地形等因素适当的进行调整。最后根据指定区域的实际用电数据对方案进行仿真测试,根据测试结果在进行方案的优化和修改。人工鱼群的基本算法提出后,学术界根据不同的需求对该算法模型进行了大量的优化,并且在电力系统中有很多的应用研究,例如齐志华将人工鱼群算法应用于电力控制系统,吴杰对人工鱼群算法在输电网络规划中的应用进行了分析。 2结语 随着社会经济的发展,必然会对电力负载控制提出更高的要求。负控系统将在监控电力网络中各节点的状态、动态控制各节点的运行等方面起着重要的作用。合理的部署负控系统能够最大化的节约电力网络的投入,更好的为用户服务。因此,在以后的发展中,基于人工智能算法的计算机仿真优化技术将会对负控系统的规划提供更好的决策依据。 作者:田博今 李源 刘亚敏 陈劲 单位:国网重庆信息通信分公司 计算机仿真论文:水轮机调节系统计算机仿真论文 1.水轮机调节系统仿真模型建立 1.1引水系统 由于水轮机是一个动态元件,在工作时,其内部结构的变化和运动相对于稳定时要复杂很多,所以在进行水力瞬变的计算中,工作人员通常采用水轮机在稳定情况下工作时的综合特性曲线去确定水轮机流和水轮机力矩特性,但是在水轮机稳定状态下的综合特性曲线不包括尾水管和蜗壳不称定工况时水流惯性对水轮机特性曲线的影响。在计算水轮机综合特性曲线时如果引水管道很长,其影响对于整体的综合特性曲线影响不大,所以可以忽略。反之,则要进行一些运算确定其特性曲线而不可忽略。在计算机对水轮机调节系统进行仿真建模时,由于实际的水力发电站中线路复杂,所以在建立模型是必须要对整个水力发电系统中的所有管道通路进行编号,这样可以有效地避免重复而出现的误差,也可以提高整体的工作效率。在对于系统管道进行编号后,由于整体管道过多,同时建立其仿真模型非常麻烦,工作人员通常需要把管道分成若干个网格,网格的边界点作为计算节点,然后在网格内部进行仿真,然后进行最后统一的计算,建立合理的引水系统。 1.2电液随动系统 现代水轮机调速是由电子调节控制器和电液随动系统两部分构成。对于前一部分我国研究的比较深入,技术比较成熟。但对于电液随动系统基本保持原有体制并在此基础上进行一部分优化微调。微调主要分为模拟电调和微处理器电调两种方法。但是这两种方法都是采用电液随动系统。电液随动系统作为水轮机调速的执行部分,是其中不可缺少的重要组成部分。但是由于在水轮机调速系统中工作油液量大,流动路径较长,并且与大气和压缩空气直接接触,使得工作油液内的金属微粒、油泥、纤维等机械杂质较多,并且由于酸碱、水分所引起的油质劣化十分严重,又由于电液随动系统可靠性差,综合所有因素,电液随动系统油孔容易被堵塞,多次工作后断线,强度低等缺点。但是通过电子计算机仿真系统对此进行仿真,可以满足不同情况下的水轮机调节系统,使效果达到最优值。 2.水轮机调节系统仿真算法 2.1引水系统仿真算法 在仿真编程时,引水系统特征线方程与水轮机联立作为一个部分,引水系统采用特征线法求解;水轮机的流盆和力矩可由模型特性曲线上查得。调速器和发电机等部分的徽分方程作为另一部分,并分为存在大扰动和小扰动两种情况考虑。由于存在大扰动时,水轮机参数变化很大,超出其线性范围,因此小扰动模型不适用。为此调速器和发电机采用差分方程的方式建模,采用特征线原理求解。将上述两部分交替求梁晨哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150040解,即为水轮调节系统动态仿真结果。 2.2电液随动系统的传递函数 将电液随动系统中的步进电机,主接力器作为积分环节,液压缸、主配压阀作为一阶惯性环节。同时记录导叶控制信号的限幅,步进电机输出限幅,步进电机输入信号死区以及液压缸、主配压阀死区等5个主要非线性。并且利用连续系统离散化非线性系统数字仿真,即可得电液随动系统传递函数。 3.仿真系统具备功能 3.1水轮机特性的计算 在求解非线性方程组时,如果没有水轮机流量特性和力矩特性的全特性,就只能在模型综合特性与逸速特性的基础上延长使用,所以在求解非线性方程组时,必须知道水轮机流量特性和力矩特性的全特性。同时将水轮机的特性参数用数组的方式在计算机中储存,需要储存的参数有:导叶开度,机组单位转速,机组单位流量和机组力矩。但是由于实际值与计算机所储存的理想数值存在误差,所以在实际计算出的数值与计算机储存的数值不相等,可以通过拉格朗日公式或者四点插值方法计算求得与单位流量个单位力矩所对应的计算值。 3.2仿真系统步长计算 由于理想情况下和现实情况存在误差,从而导致计算结果不准确,为了减小误差,使计算结果与实际情况更加符合,仿真计算时的步长必须取得足够小,分割的足够精密。步长的确定原则是:仿真系统计算步长的时间必须小于计算机微调调速器的采样时间,这样才能最小的减小误差,同时步长的计算必须在上述条件下同时也满足水击计算的特征方程曲线。当步长计算不能满足水击计算特征方程曲线时,应该在仿真系统中适当的调整波速使得步长满足其条件。 4.水轮调节系统仿真硬件设计 对于水轮机调节系统的仿真,应该从我们的真实情况出发,不能在理想情况下进行仿真实验,否则实验结果很难融入到真正的生产使用。在设计仿真系统的同时应该在实物中加入输入输出模块,以便系统中参数的输入。同时为了方便我们更容易的观察水轮机调节系统的实时性变化,仿真系统应该具备显示功能,并且为了方便我们对参数的调节,确定系统的优先级别,安装可控制的显示屏是最好的选择。结束语水轮机调节系统作为水电站中最为重要的环节,其控制性能和可靠性一直是人们十分关注并希望优化的问题。因此在计算机发展迅速的今天,很多学者利用计算机仿真技术研究。在当前看来,通过计算机仿真技术,分别建立模型,列写算法,并根据不同条件对模型算法进行微调,即可得到可靠,准确的结果,大大节省了人力物力,也使其可靠性增加。但随着科技的进步,越来越先进,精确的仿真也被提出来。由此可见,计算机仿真技术因为具有高效,优质,经济的特点,被越来越多的学者青睐,并且在水电能源理论研究和技术开发方面具有很好的前景。 作者:梁晨 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司
工程师电气论文:电气工程师设计分析论文 如何判断一位工电气程师的优劣?是一个只会查手册,套标准图,背规范,多年一贯制的绘图匠,还是一个具有现代设计意识的合格工程师?除了看他对本专业的各类技术掌握和运用的熟练程度外,重要的是看他有无符合社会发展的现代设计意识。本文仅就电气工程师应该具备的现代设计意识进行探讨,以就教于同行。 1、开放而严谨的知识结构 我们在学校里学的专业理论为我们的知识结构打了一个基础,这并不等于说,我们的学习就可以一劳永逸了。记得毕业茶话会上一位老师语重心长地说了一句话:“希望同学们工作了几年后,千万别以为电气就是那么回事。”随着时间的推移,我愈发感到老师这句话的份量。一个合格的电气工程师,他的知识结构应该既严谨,且开放。知识结构的优秀部分当然是本专业的基础理论,基础理论扎实,可以保证设计无误,而对相关专业知识的了解,则能保证与其他专业配合起来得心应手。但要使设计尽可能完美,在既定的条件下,方案综合技术经济指标最优,则要看你的文化品位,知识广度,要看你运用这些知识解决实际问题的能力,要看你对发展着的当今社会和你对所服务的业主的了解,总之,知识结构应该是开放的,应该不断注意本专业及社会各层面的最新发展及对设计工作的影响,不断改进自己的设计及设计思想,使设计的工程既实用,又有超前意识。 在电气工程师的知识结构中,笔者想强调系统工程这一门类知识的作用。电气工程,说到底,是系统的设计。一个项目在手,应多在系统设计上下点功夫,要想想如何优化系统,在目前的技术水平和边界条件下,这个系统能否达到最优,能否轻而易举地被同行推翻?不管系统能否达到最优,只顾闷着头画图,肯定拿不出好的设计。 作为一个电气工程师,应不断地完善和充实自己的知识结构,使之成为一个开放的系统。 2、简洁而实用的表达方法 圆是最小的周长包围最大的面积,球是最小的表面积包围最大的体积,宇宙中的天体多是球体,看来,大自然遵循简洁的法则。 中国人讲求“天人合一”,我们电气工程师也要师法自然。我们在进行多方案比较的设计中,确定的方案应该是在保证功能的前提下,系统最简化。根据系统工程的观点,在同等条件下,系统愈复杂,可靠度越低。 简洁不是简单,简洁是经过了比较后的综合与取舍,是经过了雕凿的精品。而简单纯粹是粗加工的次级产品。有人问邱吉尔,准备一个五分钟的讲话,要用多长时间,回答是一个星期,半小时的讲话呢?得准备两天,两个小时的讲话,邱吉尔说,我现在就能讲。邱吉尔告诉人们蕴含在简洁中的是什么。 在设计文件及图纸的表示方法上,不防借鉴鲁迅的观点,能速写的决不拉成小说。繁琐、繁复是设计文件及图纸的大敌,在这里,信息并不是多多益善,无用的信息就是信息污染。它占用了设计人员的绘图时间和精力,也占用了视图人员的脑空间,而人在同一时间内吸收和消化信息的能力是有限的。设计者应为用户着想,能用最简洁的线条和文字表达最丰富的设计思想是判别优秀工程师的条件之一。让我们努力使设计文件和图纸更“干净”些。 3、工程整合的观念 整合是格式塔心理学的一个概念,一个心理学意义上整合的人,思想和行动是统一的,不存在精神分裂和行为分裂。 作为一个整体的工程,是各个专业协作的结果,社会分工使然,没有办法。现在不是达芬奇的时代,那时,他一个人把什么事都干了。现在能一个人包揽各专业设计的人极少,因而我们在确定本专业方案时,应时时想着工程的整体。有些方案在本专业的角度看起来好一些,但对工程整体的影响就不一定如此。为工程的整体计,我们宁可选那个对本专业说来稍有缺点却对工程整体大有好处的方案。可以说,一个工程各专业协同度越高,它的整体效果就越好。合作与协同的艺术对给排水工程师至关重要。狭隘是一种低层次表现,考虑自己的时候,也站在别人的立场上想一想。 4、良好的服务意识 现代社会是一个相互依存的社会,别人为我们服务,我们也为别人服务,服务质量高低标志着一个社会的文明程度,作为设计人员,我们服务于甲方,服务于业主,向他们提供优良的服务是我们的职责。因此,在设计前,我们必须明了他们的要求和意图,以便在确定方案时根据他们合理的愿望和要求来决定我们的取舍,这就要求我们设计之前不仅仅只收集技术资料,还要充分听取甲方的意见和要求,并在设计中尽可能满足之。设身处地为甲方着想,应成为设计人员的座右铭。 5、独立的思维方式 市场经济使得给排水专业各种产品源源不断地开发出来,并推向市场。每一种新产品的推出,宣传者总爱把它说得十全十美,其实,这世界从来没有过十全十美的东西。一个新产品的推出,可能解决了过去存在的问题,但也可能派生出其他问题,我们在使用之前,对其优缺点要和代换产品进行全面比较,要使其纳入系统中比较。要看透商业推销烟幕下实质的东西,要把外行人说的外行话和内行人说的内行话区别开来,重要的是要警惕内行人说的外行话。电气工程师应是成熟的思索者,而不应像时髦女郎那样对流行的东西趋之若鸳。 当然,并不是要食古不化。重要的是对新东西要有敏锐的觉察力,要看到事物的实质一面。 6、与社会发展同步的设计思想 市场经济给国家注入了活力,各个领域的变化日新月异,我们的设计思想也应及时调整。 其一,电气工程属于公用工程,过去学校里学的是苏联的模式,在计划经济体制下,由于钱是国家的,且国家又穷,给国家节省每一个铜板几乎成了所有设计人员的价值取向。这样设计出的系统紧紧巴巴,看起来节省了一次性投资,但是,用户稍有变动,系统便显得捉襟见肘,马上就需要扩容,需要改造。这样,长远地看,反而浪费了财力物力,因之,合理系统应该是参数取得宽余一些,使系统有较强的抗冲击负荷的能力,这样的系统价格性能比还是很高的。 其二,重视时间的作用。时间就是金钱,这是经济社会的铁律。对于投资商来说,你精打细算地为他设计省下的几个钱还不如早点给他图纸,让他早点开业。这样,他宁愿浪费些投资也要求你的速度。从商务角度上讲,一个满足甲方时间要求但相对粗糙的设计要比因精打细算耽误了时间的设计更能满足甲方要求。虽然,从技术角度讲,评判标准不同。 其三,时间要求的紧迫决不意味着可以允许你出一个系统不合理的设计,时间再紧,保证系统合理也是最重要的,否则,人家为何要花钱找你设计?时间紧,设计可以粗一些,但只能是细节上粗,大样图可以少出,其实,具体安装,现场有经验的管道工要比设计人员更有发言权。设计人员也应给施工者发挥聪明才智的机会,对于设计人员,减轻了繁琐的劳动,施工者也有了施展才能的合理空间,何乐而不为? 其四,对规范的态度。国家规范是设计工作的准则,必须执行。但是,由于技术进步和社会发展,规范修订的周期又太长,一些条文落后于实际工程的要求,这就要求设计人员彻底吃透规范条文的制定背景和边界条件,以便在设计工作中既遵守规范又有一定的灵活性。只要设计合理,系统优化,在设计中可以不拘泥于个别条文的规定。 综上所述,一个电气工程师的现代设计意识是由严谨而开放的知识结构、简洁而实用的表示方法、工程整合、良好的服务意识、独立思维和与社会发展同步诸方面构成。具有现代设计意识的工程师拿出的设计多半是优秀的。有无现代设计意识,是区分一个优秀工程师和一个平庸的绘图匠的重要判别条件。作为一个电气设计人员,应注意在工作中树立现代设计意识,以期拿出更好的设计。以上所谈,为一孔之见,一家之言,偏颇之处在所难免,若能引起同行们对这个命题的兴趣,这篇拙文也就达到了它的目的。 工程师电气论文:浅谈如何做好变电站电气监理工程师 摘要:我国用电量逐年递增,变电站建设投资不断增加,电气监理工程师在变电站建设中对电气安装的质量起关键作用,因此,如何做好电气监理工程师,不仅关系电力系统安全问题也关系到国计民生问题。下面个人根据工作中积累的经验总结了一些在变电站建设过程中现场电气监理工程师监理控制要点,供大家参考。 关键词:变电站;电气安装;电气监理 一、概述 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,变电站中电气设备的安装尤为重要,设备的可靠性,安装的正确性,保护的有效性等关系到变电站运行的可靠性,后期的维护的便捷。关系到国民经济发展,影响人民的日常生活和生命财产安全。所以电气监理工程师在变电站建设过程中的把关作用举足轻重。 二、电气安装前期监理控制 1.施工图纸预检 ⑴组织施工项目部进行施工图纸预检,核对土建、电气图纸,检查基础的位置、尺寸,预埋件、预留孔的位置、尺寸是否一致。核对安装材料数量、型号是否满足安装要求。 ⑵检查施工图纸,形成预检记录。 ⑶汇总施工项目部施工图预检意见,参加设计图纸交底及施工图纸会审。 2.文件审查 ⑴审查施工项目部策划文件,形成文件审查记录。 ⑵审查施工项目部管理人员、特殊工种作业人员、机械、仪器是否满足工程需要,证件是否合格、有效。 3.检查预埋管、预埋件、接地隐蔽工程 ⑴检查预埋管、预埋件、接地扁铁规格、型号是否符合设计要求,材料外观应完好无损,质保资料应齐全。 ⑵镀锌管不应对焊接,应采用套管连接,焊接处应做好防腐处理。 ⑶接地体的焊接采用搭接焊,其搭接长度必须符合:扁钢为其宽度的2倍;圆钢为其直径的6倍;圆钢与扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍,不得采用十字搭接。 4.土建交付安装验收检查 ⑴主变基础验收:预埋件基础上表面平整度≤5mm,基础采用热镀锌预埋件,基础预埋件中心位移≤5mm,与混凝土面的平整度≤2mm。 ⑵GIS设备基础验收:三相共一基础标高≤2mm,每相独立基础时,同相≤2mm,相间≤2mm,相邻间隔基础标高≤5mm,同组间中心线≤1mm。 ⑶断路器、隔离开关、PT、CT设备基础验收:轴线位移≤10mm,支承面及杯口底标高0~ -10mm,预埋地脚螺栓中心误差≤2mm,标高偏差+2~0mm。 三、电气安装阶段监理控制 1.主变压器安装 ⑴变压器进场时,检查运输时内部为正压,压力为0.01-0.03MPa。组织开箱检查,检查装箱清单、备品备件、随箱资料应齐全,设备外观质量应完好。 ⑵对变压就位进行旁站监理,就位后检查变压器冲击记录仪最大值不超过3g,原始记录留在建设单位。 ⑶附件安装前应经过检查或试验合格。气体继电器、温度计送检;套管TA检查试验,铁芯和夹件绝缘试验合格。 ⑷对变压器内部检查和套管吊装进行旁站监理,并进行数码照片拍摄。 ⑸本体、冷却装置及所有附件应无缺陷,且不渗油。变压器本体应两点接地,且进行柔性连接。 2.GIS组合电器安装 ⑴部件装配应在无风沙、无雨雪、空气相对湿度小于80% 的条件下进行,并根据产品要求严格采取防尘、防潮措施; ⑵应按制造厂的编号和规定的程序进行装配,不得混装;GIS安装应无垫片。 ⑶法兰对接前应先对法兰面、密封槽及密封圈进行检查,法兰面及密封槽应光洁、无损伤,对轻微伤痕可平整。密封面、密封圈用清洁无纤维裸露白布沾无水酒精擦拭干净。 ⑷母线安装时,应先检查表面及触指有无生锈、氧化物、划痕及凹凸不平处,如有,则采用砂纸将其处理干净平整,并用清洁无纤维裸露白布沾无水酒精洗净触指内部,在触指上涂上薄薄的一层电力复合脂。 ⑸SF6气体充注前,必须按照规范要求对SF6气瓶抽样送检,气体参数应符合要求。现场对每瓶SF6气体进行含水量测量,含水量均应符合要求。 ⑹应检查确认GIS中断路器、隔离开关、接地开关的操动机构的联动应正常、无卡阻现象;分合闸指示应正确;辅助开关及电气闭锁应正确、可靠。 ⑺GIS本体及避雷器接地应符合设计要求,GIS法兰间应有跨接接地。 3.母线安装 ⑴软母线施工前各规格线夹取样压接及试件送检应由监理人员全程见证,审查试验报告合格后方可允许施工。 ⑵软母线压接进行旁站监理,压接过程中应控制每模搭接长度,控制铝管弯曲度,产生的飞边、毛刺打磨光滑,压接后六角形对边尺寸不应大于0.866D+0.2mm。 ⑶户外软导线压接线夹管口向上安装时,应在线夹底部打直径不大于8mm的泄水孔。 ⑷矩形母线安装时,支持绝缘子不得固定在弯曲处,固定点夹板边缘与弯曲处距离不应大于025L。但不应小于5mm。相邻母线接头不应固定在同一绝缘子间隔内。 ⑸矩形母线连接螺栓应采用镀锌螺栓,贯穿螺栓应由下往上穿,螺母在上方;连接螺栓长度宜露出螺母2~3扣。 ⑹硬母线接头加装绝缘套后,应在绝缘套下凹处设置排水孔,防止绝缘套下凹处积水、冬季积冰冻裂。 4.高压设备安装 ⑴监理项目部对进场的高压设备,组织开箱检查。检查装箱清单、备品备件、随箱资料应齐全,设备外观质量应完好。 ⑵吊装时应按产品的技术规定选用吊绳和吊点,不得损伤瓷瓶。 ⑶设备支架顶板在制作和镀锌时,不能变形,安装时,控制好设备支架顶板的水平度,设备安装无垫片。 ⑷在槽钢或角钢上采用螺栓固定设备时,槽钢或角钢内侧应穿入与螺栓规格相同的楔形方平垫,不得使用圆平垫。 5.屏柜、箱安装 ⑴屏、柜安装前,检查外观面漆无明显剐蹭痕迹,外壳无变形,屏、柜面和门把手完好,内部电气元件固定无松动。 ⑵屏顶小母线应设置防护措施,屏顶引下线在屏顶穿孔处有胶套或绝缘保护 ⑶端子箱箱体应有升高座,确保下有通风口、上有排气孔;箱体内部加热器接线端子应设置在加热器下方。 ⑷电缆较多的屏柜接地铜排长度及其接地螺孔应适当增加,每个接地螺栓固定不得超过2个接地线鼻。 6.电缆敷设及二次接线施工 ⑴高、低压电力电缆,强电、弱电控制电缆应按顺序分层配置,一般情况宜由上而下配置。 ⑵在电缆竖井、防静电活动地板下、控制台应采用专用槽盒统一布置设备电源线、网线、视频线、电话线、数据线等缆线。 ⑶芯线接线应准确、连接可靠,绝缘符合要求,盘柜内导线不应有接头,导线与电气元件间连接牢固可靠。 ⑷电缆号牌、芯线和所配导线的端部的回路编号应正确,字迹清晰且不易褪色。 四、电气安装后期监理控制 1.监理初检 初验收坚持现场检查与资料核查相结合,全面检查与重点抽查相结合的原则,既要检查现场实体质量,也要核查相关资料情况,既要重点抽查一些项目,也要对验收范围内的项目做全面检查,做到验收覆盖面100%,不漏项,认真填写质量检查验收记录,发现问题先与施工配合人员充分沟通,然后及时填写发放《监理工程师通知单》。要求施工项目部及时整改。初检工作完成后,监理人员提出书面初检意见,最后形成初检报告,并上报业主。 2.工程资料 工程竣工后,按照归档文件要求,对工程资料进行扫描、整理、上传、组卷、装订。一个月内完成资料归档工作。工程竣工两周内,按照数码照片采集要求,完成数码照片的整理,并移交业主项目部。 五、结语 监理工作的标准化、规范化是一项长期、艰巨、永无止尽的过程,每一个监理人员都要不断学习,不断提高自身,勇于实践,加强交流,掌握正确的监理工作方法,使变电站工程建设处在可控及在控状态,在变电站工程建设中发挥应有的作用。 工程师电气论文:卓越工程师方向电气控制技术课程设计教学改革 摘 要 论述机制专业卓越工程师方向电气控制技术课程设计教学改革,指导教师以企业电气控制设计、安装和调试工作过程为参照物,组织教学、安排实验实训、进行设计。学生掌握了工作过程及其知识点和能力,如何进行电气控制技术课程设计就水到渠成,收到比较好的教学效果。 关键词 行为导向教学理念;卓越工程师;电气控制技术;课程设计 1 引言 教育部出台的“卓越工程师教育培养计划”规定大学生在企业实践教学不少于一年,强调学生的工程实践能力、解决实际问题的能力培养,其实质就是贯彻行为导向教学理念,面向社会需求培养人才。2013和2014年,笔者与企业电气控制工程师合作,分别带了卓越工程师方向14位学生的电气控制技术课程设计,取得比较好的教学效果。本文介绍用行为导向教学理念进行课程设计的实施要点和实施过程。 2 以学科理论体系为主导的教学理念和以行为导向为主导的教学理念的区别 以学科理论体系为主导的教学理念 我国的高等教育传统上是以学科理论体系为优秀组织教学过程,每门课安排有限的实验,教学过程是先理论后实验。电气控制技术课程设计也往往是教师给个题目,学生画原理图,计算设备参数,写计算说明书。尽管教师也认真备课认真教,但学生毕业后很难承担企业设备电气控制设计、安装、调试和维修工作,其原因是这种教学理念没有以就业后的工作过程为导向,教学过程和教学内容在很大程度上脱离企业工程应用。 以工作过程为主导的教学理念 德国职业教育界很早就提出并广泛应用的行为导向教学理念也叫以工作过程为导向的教学理念[1-3],陆续应用于很多国家的职业教育和本科教育教学中,教学效果很好[4-5] 。无论是职业教育,还是应用型本科教育,培养的学生最终要从事专业技术工作,所以教学目标就要以工作能力为本位,教学活动就要以教给学生工作过程及其工作能力为主导。工作过程比结果更重要,通过对工作过程中的“教学”,在工作过程中与实实在在的设备接触并施以操作,掌握其原理和应用。教学行动要尽力在工作情境即现实工作场所实施,在这一情境中的教学是一种“有目标的活动”,强调“行动即学习,学中干,干中学”。 陶行知“教、学、做合一”的教育思想体现行为导向教学理念 我国近代教育教学专家陶行知先生很早就提出了“教、学、做合一”的教育教学理念,要求教学方法要依据学习方法,而学习方法要依据工作方法,工作是怎样去做就应当怎样去学,怎样去学就应当怎样去教,教和学都要以怎样做为主导。这一理念与行为导向教学理念是一脉相承的,卓越工程师培养计划就是要求“教、学、做合一”,培养大学生的工程实践能力。 3 以行为导向教学理念为主导的电气控制技术课程设计实施过程和实施要点 根据企业生产分三组布置三个设计题目 题目1:大理石切割机及其装料系统电气控制技术设计。 题目2:大理石切割机及其卸料系统电气控制技术设计。 题目3:板类零件加工卧式铣床电气控制技术设计。 布置题目及在企业认识设备后,学生对设计工作感觉无所适从。学校和企业指导教师研究后决定,以行为导向教学理念先组织实训、讲课,补在企业工程设计中缺失的知识,把电气控制技术设计、安装、调试这一工作过程融入教学,打好设计基础后再针对题目进行设计。 让学生实训企业电气控制需要的低压电气设备 学生基本能看懂手动控制三相交流电机正转、反转和停转的原理图,但不太了解电气设备的状况。三人一组在企业或学校实验室动手安装手动控制三相交流电机正转、反转和停转的实验台,理解电气设备应用层面的工作原理。 调研学生掌握的知识点与企业需要的差距,在企业结合设备电气控制给予补课 学生在学校只学习了较简单的电气控制原理图,基本没有学习带功能区、图区、设备接线端标号等要求的电气控制原理图,对电气安装图、电气安装接线图和接线端子排、号码管等缺乏理解,对电气设计、安装、接线、调试和运行都没有经历过。在学校实验室以一台CA6140车床为案例,对学生进行理实一体化讲解补课,让学生学习掌握带功能区、图区的CA6140车床电气控制原理图、电气安装接线图的画法,认识接线端子排、导轨、号码管等设备及其用途,之后让学生拆卸并认识CA6140车床电气控制柜中的设备,拆除后如图1所示。 按照企业电气控制原理图、安装接线图的画法,画出电气控制原理图、安装接线图 让14位学生对原CA6140车床电气控制原理图、安装接线图略作修改,画出带功能区、图区的电气控制原理图和安装接线图,注意画安装接线图要与图2所示在底板上现场摆布设备同时进行,当设备外形大小不合适或设备造成接线不合理时,可以更换性能参数一样的其他设备。图2所示设备接线不合理,改为图3所示设备,摆放最合理后用铅笔在设备位置划线,即为安装电器和画安装接线图的依据。接线端子排安装在底板最下一横排,注意: 1)电气安装接线图要求所有电气元件的相对位置与实际安装的位置相一致,接线座的标注要与电气控制原理图中的标注一致; 2)电气安装接线图上应将同一个电器元件中的各部分(如线圈、常开触点和常闭触点等)画在一起,并用细实线框入,线圈和触点接线端标号与原理图一致; 3)原则上都要用细线条绘制,清楚地表示出各电气元件的连接关系和接线方向; 4)在电气控制原理图中未表达的导线型号、规格及截面积需要在电气安装接线图中表达清楚; 5)在电气控制柜外的电气设备要通过接线端子与电气控制柜内部的设备相连,动力线和测量信号线可以直接接到电气柜的接线端子上; 6)画安装接线图完毕,要学生写出完整的CA6140车床电气控制材料表。 工程师电气论文:船舶电气卓越工程师建设目标 [摘 要]本文结束了山东交通学院船舶电气专业方向及船舶电气卓越工程师建设目标,力争培养出具备行业特色的、具有较强的工程实践能力和外语水平的高级应用型船舶电气人才,服务于山东乃至我国的船舶电气设计、船舶制造业和海洋运输业的发展,助力于打造山东船舶造船强省和山东半岛“蓝色经济区”战略,为我国的海洋运输和船舶制造业输送具有创新能力和发展潜力的高素质应用人才。 [关键词]船舶电气 卓越工程师 建设目标 一、船舶电气专业方向概况及专业特色 山东交通学院电气工程及其自动化专业(船舶电气方向)于2003年开始招生。该专业方向是在STCW78/95公约生效后众多海事类高校纷纷取消船舶电气专业形势下设置的,是当时国内唯一设置船舶电气方向的普通高校本科专业。 跨入新世纪,海洋经济的建设越来越受到国家重视。2011年1月,国务院正式批复《山东半岛蓝色经济区发展规划》,这标志着山东半岛蓝色经济区建设正式上升为国家战略,成为国家海洋发展战略和区域协调发展战略的重要组成部分。船舶工业和海洋航运业的发展是规划中的支柱产业,规划到2015年成为造船大省,到2020年成为造船强省,造船工业达到国内领先水平。然而当前的情况是,无论是国家还是山东省,由于人才培养严重滞后,不能满足船舶企业快速发展的需求,制约了船舶工业的发展。 船舶行业的飞速发展,使高质量船舶电气人才的供需矛盾突出,也为我院航运人才的培养和船舶电气专业方向的发展提供了难得的机遇。我院电气工程及其自动化专业顺应国内和山东省造船工业及航运业对船舶电气人才的特殊需求设置了船舶电气方向,是国内最早设置船舶电气方向的本科专业,同时也为学院船舶及海洋工程学科配套建设填补了一项空白。经过近10年的专业建设发展,定位于应用型本科院校的人才培养,紧密结合行业特色,船舶电气形成了完善的人才培养机制,开设了与行业发展需求相适应的教学和实践环节,建立了一支高素质的专业教师队伍,船舶电气学生培养规模和质量日益扩大不提高。船舶电气方向就业率连续6年来一直达到100%,处于一种供不应求的状态。2011年10月,船舶电子电气方向被国务院学位委员会批准为山东交通学院硕士专业学位研究生六个方向的试点之一,2012年船舶电气开始招收“船舶电子电气与轮机工程”方向工程硕士专业学位研究生。 二、船舶电气卓越工程师建设目标 面向山东半岛蓝色经济区建设,依托我校在交通领域行业的领先优势,紧紧围绕学校“地方性应用型”的办学定位,制定“船舶电气卓越工程师培养计划”校内培养标准,通过和省内造船企业、电气设备制造企业、航运企业等的密切合作,探索创立高等学校与行业企业联合培养应用型人才的新机制,与合作企业达成联合培养协议,采取“3+1”模式,即在校累计学习3年,在企业累计实习和实践1年,并依据船舶行业专业培养标准与联合培养企业共同协商制定具体的校内和企业培养方案,构建以“项目驱动、能力培养”为优秀的模块化综合课程体系,培养学生的创新精神和实践能力。具体培养目标如下: 1.创立我校“船舶电气卓越工程师”专业与船舶类企业联合培养人才的新机制 建立“卓越计划”校企合作人才培养机制,船舶类企业作为实施“卓越计划”的主体之一,担负着至少一年的“船舶电气卓越工程师”培养任务,深度介入“船舶电气卓越工程师”培养全过程,直接参与专业培养标准、专业培养方案、专业教学体系与课程计划的制定,并重点负责企业阶段培养方案的制定、实施和管理,保证企业阶段教学任务的完成;努力构建内部和社会对实施“卓越计划”培养质量的评价与反馈机制。 2.优化“船舶电气卓越工程师”人才培养方案 遵循高等教育基本规律,结合“船舶电气卓越工程师”培养目标,坚持“以生为本”的原则;全面落实“校企合作、工学结合”的人才培养模式,注重协调发展和综合提高,坚持校企联合制定的原则;以船舶行业实际需求与工程技术发展为导向,优化课程体系,更新教学内容;强化实践实训教学,突出创新意识和工程实践能力培养。最终确定“船舶电气卓越工程师”校内人才培养方案和企业人才培养方案。 3.改革课程体系、教学内容和教学方法 构建以“项目驱动、能力培养”为优秀的模块化综合课程体系;组织学生参加各类电子大赛引领教学内容改革;引导和组织学生进行研究性学习,以“工程项目驱动”,建设“训练式课堂”,深化教学方法改革。 4.建设高水平专兼职工程教育师资队伍 建立鼓励专职教师到船舶类企业挂职和顶岗工作的激励机制;制定鼓励专职教师参与工程项目和产学研合作项目的制度;设立“工程型”教师系列,建立相应的技术职务标准;建立满足“卓越计划”要求的教师考核与评价标准;学校将建立兼职教师的聘任制度,制定兼职教师的薪酬政策,以充分发挥他们在“船舶电气卓越工程师”培养上的重要作用。 5.制定“船舶电气卓越工程师”人才培养标准 船舶电气卓越工程师培养目标是通过在校内学习和企业学习,理论与实践紧密结合,以满足船舶企业对电气工程人才的需求为目标,培养造就具有电气工程及其自动化专业学科背景,掌握船舶电气工程技术领域宽厚基础、科学思维方法及解决实际问题的能力,从事船舶电气产品设计、制造、运行、维护和管理等技术工作的应用型人才。 “船舶电气卓越工程师”人才培养标准是:①具有良好的工程职业道德、较强的社会责任感和较好的人文科学素养;②具有从事工程工作所需的自然科学知识以及一定的经济管理知识;③掌握扎实的工程基础知识和本专业的基本理论知识,了解本专业的发展现状和趋势,具有信息获取和职业发展学习能力;④能综合应用学科理论知识分析和解决船舶类工程实际问题的能力,能够进行船舶类工程设计,并具有运行和维护能力;⑤具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力;⑥具有良好职业道德、服务意识和敬业精神,了解本专业领域的法律、法规具有应对危机与突发事件的初步能力;⑦具有较好的组织管理能力、协调、团队合作的能力,初步具有一定学术交流、行业协作与竞争能力。 基金项目 山东省高等学校教学改革研究项目(项目编号:2012314);山东交通学院教改课题(项目编号:JG201317);中国交通教研研究会教研课题(项目编号:1202-112);山东交通学院教改课题(项目编号: JG201320)。 工程师电气论文:培养卓越电气工程师存在的问题及对策探讨 摘要:“卓越电气工程师教育培养计划”旨在培养一批创新创业能力强、能够适应社会和经济发展需求的高层次电气工程技术人才。以南华大学电气工程及其自动化专业为例对卓越电气工程师培养过程中遇到的主要问题进行分析总结,并提出了不断优化电气工程专业新的多维实践教学平台,进一步完善师资队伍建设等。 关键词:卓越电气工程师;多维实践教学平台;师资队伍 2010年6月,教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)这一重大改革项目。“卓越计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010~2020年)》也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。[1-2] 2012年,教育部下发了教高厅函[2012]7号文件《教育部办公厅关于公布第二批卓越工程师教育培养计划高校学科专业名单的通知》,正式批准南华大学电子信息工程等5个专业加入卓越计划。2013年,教育部办公厅在教高厅函[2013]38号文件公布了南华大学化学工程与工艺等三个专业又加入了卓越计划。南华大学将以此为契机,进一步扩大试点专业面,以实施卓越计划为突破口,促进工程教育改革和创新,全面提高学校工程教育人才培养质量。目前南华大学电气工程及其自动化专业也拟申报"卓越电气工程师培养计划"。作为一名专业教师,笔者在多个已获准电气工程机及自动化专业卓越计划的试点学校进行了调研,现结合南华大学的自身实际,将目前培养卓越电气工程师存在的主要问题进行了整理,并提出相应的探讨对策。 一、卓越电气工程师的培养现状及存在主要问题 电气工程及其自动化专业的“卓越工程师”基本定位是为电力企业培养高级应用型工程技术人才,是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用性人才。[3] 1.卓越电气工程师的培养现状 (1)生源选拔。电气工程及其自动化“卓越计划”的生源选拔途径不同,部分高校直接在高考招生录取环节完成,部分高校通过考试在低年级新生中择优选拔。虽然各高校的选拔方式有异,但各高校都以“卓越计划”为契机,深入推进电气工程及其自动化专业的高等工程教育改革,努力探索培养高素质工程拔尖创新人才的培养模式。 (2)电气工程实践平台。各参与卓越电气工程师培养的高校充分挖掘和利用自身的优势或潜在资源,已建设电气工程专业的多维实践平台,有机整合校内实践环节(实验、设计)、校外实践环节(实习)及校企产学研三个实践环节,形成由校外实习基地、校内实验室和产学研基地共同组成的、面向学生、多方位、多层面的学生实践学习平台,以搭建“多维实践平台”来实现学校、学生和企业多赢局面的思路对大学生工程实践能力、创新创业能力的培养和提高有切实的促进作用。 (3)师资队伍。具有卓越电气工程师培养的高校在师资队伍建设方面重点关注如何建设一支具有丰富工程经历的高水平、专兼职教师队伍。他们在调研基础上积极开展设置工程类教授和副教授岗、引进优秀的工程技术人员担任专职教师、建立校内工程类教师培训机制、聘请企业工程经验丰富的工程师任校外教师,以及工程类学科专业教师职称评审、待遇、考核等问题的试点与尝试。 2.卓越电气工程师培养过程中存在的主要问题 (1)电气工程实践平台有待革新。 1)校内实践环节。目前各试点高校校内电气工程专业实践环节存在以下问题:很多课程验证性实验比重大,这类实验缺乏思考性和启发性,内容陈旧而且简单;综合性、设计性实验的比重偏少,而且很多实验也只是进行学生综合能力培养的验证和技能训练,其探索研究、创新研究功能还缺乏配套的教学环节和内容;校内的科技创新实验中心一方面数量不够,无法容纳足够学生,质量也有待提高。 2)企业缺乏参与人才培养的主动性。校外实习基地、产学研基地需要企业的全力配合,企业现场是卓越电气工程师锻炼的舞台。缺乏企业实质性的主动参与,单靠高校单方面的努力无法培养出真正满足社会需求的卓越工程师。但目前的现状是高校努力呼吁企业的加盟,而很多企业方却专注于自己的事业领域,并未积极回馈高校的热度,更谈不上形成一个可持续发展的实践平台。 (2)师资队伍建设方面存在困境。 1)各参与高校现有电气工程及其自动化专业师资队伍的专业知识结构及工程实践经历和资质与电气工程“卓越计划”对教师的要求存在着较大的差距。当前的教师队伍以学术性博士和硕士为主,接受的是严格的学术研究熏陶,忽视了自身电气实际工程经验的积累,从而普遍存在实践创新能力不足、与高等工程教育要求不符的特点。 2)由于高校以往对教师的评价指标体系侧重教师的理论研究水平和课题论文数量,无形中使教师的职场规划远离工程现场而侧重学术研究。虽然“卓越电气工程师计划”一再强调工程实践的理念,希望藉此能引导电气工程专业教师注意丰富自身的工程实践经历,具备培养“卓越电气工程师”的资质,但既往的评价观念会在一段时期内保持很大的惯性及影响力,使得部分教师在调整与适应上出现延迟。因此,目前师资队伍建设方面的问题是“卓越电气工程师计划”向纵深推进的现实阻力。 二、卓越电气工程师培养中存在问题的对策分析 1.优化电气工程专业新的多维实践教学平台,提升学生创新创业能力 建设新的创新创业多维实践教学平台势在必行,围绕加快校内实践平台建设、优化企业实习环节、开拓创新实践教学活动形成由校内外实习基地组成的、面向学生、多方位、多层面的学生实践学习平台,提升电气工程专业大学生创新能力和创业能力。优化的电气工程专业多维实践教学平台见图1。 图1中的金字塔式学科竞赛模型在现有学者提出的金字塔型模型基础上[4]增加了竞赛类别,同时新加入部分实践环节。它是根据卓越电气工程师培养过程中从低年级到高年级各个不同层次,宏观把握,整体设计一套适合于各个年级的呈“金字塔”型的完整的电气类学科竞赛体系,以此来营造“卓越电气工程师培养”环境,在加强基础课程、电类专业实践课程的基础上着重培养学生的创新意识、创新精神、工程能力和创新能力。电气工程专业金字塔式学科竞赛体系(见图2)既遵循了现阶段卓越电气工程师培养的要求,又让学生在不同的成长阶段有不同的选择,充分体现了开放性和发展性,有利于调动学生学习的积极性和创造性。同时该“金字塔”学科竞赛体系充分体现了卓越电气工程师成长与培养的规律性,在扩大学科竞赛覆盖面的同时,可以为学生综合素质的养成打下坚实的基础。学科竞赛的开展离不开电气工程类教师的支持与参与,指导老师必须具有强的责任心、丰富的教学经验,而且工程实践能力强、创新动手能力强。 2.加强师资队伍建设,为卓越电气工程师培养提供保障 要培养“卓越电气工程师”,必须拥有一批优秀的电气工程专业教师队伍,解决目前师资队伍建设方面存在的困境。[5]南华大学电气工程及其自动化专业的师资队伍已建设多年,立即改变师资队伍的学缘结构、知识结构、年龄结构,迅速全面提升他们的工程能力也不现实。但可以探讨卓越电气工程师培养过程中师资队伍建设问题,逐步提高教师队伍的工程能力和学识水平,以适应卓越电气工程师培养的需要。加强卓越电气工程师的师资队伍建设措施见图3。 三、结语 卓越电气工程师的培养是通过学生校内学习与校企合作,锻炼学生的工程实践能力,为本科毕业后的就业或者继续深造学习打下坚实的工程应用基础,为国家培养大批创新性强、能适应社会和经济发展需求的高层次优秀电气类复合型人才。在培养过程中,需要不断优化电气工程专业新的多维实践教学平台,进一步完善师资队伍建设,以推进卓越电气工程师教育的发展。 工程师电气论文:电气工程师在建筑安装工程施工中的职责 摘要:随着建筑智能化的不断发展,电气工程在建筑工程中的地位和作用也随之越来越重要,电气工程的设计、施工、运行不仅影响到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,还对整体设备的安全运行、节能效果及工程投入使用后的使用功能等等产生影响。工程建设与科学实验是不同的,科学实验可以具有反复性,而工程建设只能一次成功。因此,电气工程师在建筑工程中的作用也是越来越重要的。本文将针对电气工程师应具有全面的专业知识和不断学习的能力、电气工程师在施工前期的准备、电气工程师对电气工程的质量控制、电气工程师在工程造价方面应注意的问题以及电气工程施工的安全工作进行简要分析。 关键词:电气工程师;建筑工程施工;职责 引言 电气工程师是指从事电气系统设计的技术人员,是一种职业称呼,也是一种职业技术等级。电气工程师是具备电机、电器及其控制、电力系统及其自动化、建筑电气等工程技术领域基础理论和基本知识,能够从事设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制、电力电子技术、生产管理以及电子与计算机技术应用的应用型高级工程技术人才。 一、电气工程师应具有全面的专业知识和不断学习的能力 一个好的电气工程师首先要有全面的专业知识。要系统学习过电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术、电气工程及自动化技术等方面的知识面较宽广的工程技术基础专业知识,受到过电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,以及电气工程及自动化领域的专业训练,具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。不仅掌握强电系统的内容及施工规范,还必须要有丰富的弱电系统的知识和经验,熟悉国家各种有关的设计规范、验收规范以及各地方部门的规定等,这些内容比施工规范要多得多,而且涉及面广,更新快,不容易掌握。虽然强电系统的技术目前比较完善,但电气设备、材料及元件种类繁多,并且还在不断更新换代,要想全面掌握各种电气产品的性能,必须要经过长期的努力和经验积累才能做到。此外,由于众多产品来自国外进口,要求我们还必须精通外语;及时了解当今科技前沿发展趋势等等,这都需要不断的学习。只有知识的不断更新,才能跟上时代的步伐,才能创造出符合时代要求的优质工程。 二、电气工程师在施工前期的准备 1、做好电气设计委托书 设计委托书应包括电气要求篇章,如果设计委托书不能详尽地有效地表达出建设单位对拟建工程的各项电气使用的具体要求,设计单位完成的施工图将是不完整的。委托书应明确施工图设计对电气的要求、功能,应包括各项技术指标,主要设备的情况及建设位置提供电源的位置和方式,各相关专业与其他建筑物电气连接的要求和条件以及使用性质。所以委托书的质量将直接影响设计图纸的电气工程质量,作为电气主管人员应该认真参与委托书的起草工作。 2、把好审图关 工程设计图纸是工程项目的法律性文件,是开展工程项目建设的重要依据,无论监理工作,还是工程施工,都必须严格按图纸内容的要求进行。作为电气工程师,应该认真准备并组织好电气图纸会审工作,把影响工程质量、使用功能,图纸中的疑难等方面的问题尽量在会审时解决。要审查设计图纸是否符合相关规范或有关技术质量标准,设计是否合理和优化。特别是对建筑智能化的设计,要防止盲目求大、求全,应以实用为主,考虑经济承受能力和投资取得的回报。要根据工程的具体功能情况,明确业主对其项目的定位和需求,应提供意见和建议给业主,及早协调明确要设置哪些系统,以便所设系统与主体工程同步进行,避免主体完工后再上系统导致工程难于施工、剔凿造成对建筑的破坏和浪费,或因材料、设备供应不及时而造成工程延期或延误。尤其对建筑智能化各系统的设计,因系统综合性强、产品更新换代快、投资风险大,更加应当慎重考虑再进行实施。 三、电气工程师对电气工程的质量控制 工程质量的好坏直接影响项目功能是否正常运行,影响该项目的社会效益及经济效益。 1、施工准备阶段的质量控制 电气工程师要根据工程的实际情况编制施工组织设计及施工技术方案,并严格审查,要有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。对施工人员进行工程的总体情况的技术交底。明确现行实用的规范及操作规程和顺序,对工程所需的资料表格及相关技术文件、要求、标准做到心中有数。对工程中所有的材料、设备进行检查和确认,为下一步工作创造条件。 2、施工阶段的质量控制 严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。要及时收集和整理资料,特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证,未经有关人员在隐蔽验收表上签字,不得进行下道工序,防止监督流于形式,记录好施工日志。在施工阶段,严把材料的质量关。在施工阶段质量控制方面需注意的细节问题很多,要抓住关键点,重点检查和控制。 四、电气工程师在工程造价方面应注意的问题 电气工程师未必人人都是造价工程师,但都必须熟练地掌握工程概预算及造价控制方面的有关内容,全面熟悉施工方与业主(总包商)签定的合同条款。电气工程师要清楚同一项目采用不同方案后对投资产生的不同影响,都要从工程的经济性出发,对电气设计中严格影响工程投资的部分仔细斟酌。要熟悉工程量计算规则。如定额中对线管、导线等的损耗量已经计算在主材料费用中,损耗率是定额取费时综合考虑的,一般不应做调整。要对已完成的分项工作及时报验,同时进行工程量计量以便支付工程进度款,未经报验的分项工程不能作为工程进度款申请的内容。电气工程师应注意,报验的分项工作必须完成后才可计量工程量。严格遵守现场签证的原则和程序,避免因签证引起纠纷。这就要求一定要全面熟悉施工方与业主(总包商)签定的合同内容,比如合同价内是否已包括了要办签证的项目,合同中对单价、取费的规定,是否有让利的规定等。 五、电气工程施工的安全工作 电气工程施工的安全管理要坚持“安全第一,预防为主”的方针,要拥有把安全放在应有高度的责任心,对自己负责的电气工程质量要严把质量关,发挥自己的专业水平,深入、细致地搞好电气工程的技术、质量、进度、安全等管理工作。要督促施工单位对新进场员工根据工程的特点进行岗前安全培训。并对施工人员进行安全技术培训,设立持证上岗的专职安全员。编制针对本工程的安全技术措施及安全组织措施,建立审批制度,并建立相应的技术档案。要求施工单位根据每天的工作安排进行安全交底,安全工具及设施要落实到位,电气设备要符合有关临时用电的管理规定。建立技术交底制度,向专业电工、各类用电人员介绍施工组织设计和安全用电技术措施的总体意图、技术内容和注意事项,并在技术交底文字资料上履行签字手续,注明交底日期。建立安全教育和培训制度,定期对专业电工及用电人员进行用电安全教育和培训,凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书,严禁无证上岗。电气工程中应把“质量第一、安全第一”放在首位,应根据工程的自身特点,对施工中的每一个环节都要实施有效的动态控制,做好技术交底,认真管理好从材料采购、施工过程到工程验收的全过程,并且建立良好的质量监督体系,提高电气工程的工程质量。 结束语 随着社会建筑智能化程度的不断提高,社会群体对建筑功能、档次的不断提升,人们对物质财富的需求逐步转为对精神财富的追求,人们对建筑住宅的高性能、舒适性、私密性、安全性的要求越来越高,电气工程师的地位和作用越来越重要,它直接关系到工程的质量、工期、投资以及交付给业主后的使用效果。电气设备的施工质量直接关系到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能,而且涉及专业领域更多,新技术、新材料、新上艺的采用,技术更新更快,也将更加复杂,所以电气程师任重而道远,需要不断的积累知识、总结经验,不断地汲取新知识,给自己充电,做到与时俱进。 工程师电气论文:谈怎样做好施工现场电气工程师 摘要:如何做好施工现场电气工程师是现场管理工作中至关重要的一项。将从几个方面具体说下如何进行现场管理。 关键词:电气工程师;现场管理;方法 概述 随着建筑物的服务功能不断增加和扩大,提高了建筑电气化的标准,这就使得建筑电气专业在建设工程中的复杂程度越来越大,对电气系统的质量要求也越来越高。建筑电气工程的质量,对于建筑工程的使用功能、竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的体现等都起着举足轻重的作用,对于一项建筑电气工程而言,从开工到竣工,施工现场电气工程师的管理工作自始至终都起着至关重要的作用。现就建筑电气工程施工电气工程师管理工作谈一些体会。 电气工程师是电气安装工程中质量控制、成本控制、进度控制和安全管理的基石,是项目经理和作业班组、甲方、监理沟通的桥梁。它不仅要求执业者懂得工程技术知识、成本核算,还需要其非常清楚建筑法规。如何做好现场电气工程师是现场管理工作中至关重要的一个环节。 1电气工程师范围包括电气工程材料计划的编制、电气设备以及电气管线的安装技术指导、竣工验收资料的编制,电气工程的安装调试验收,结算资料的编制等。 2工作内容 2.1施工方案的编制;2.2施工技术交底的编制;2.3施工安全技术交底的编制;2.4图纸会审记录编制;2.5材料计划的编制;2.6预结算文件的编制;2.7工程洽商及签证的编制与办理;2.8工程资料的编制与办理;2.9与业主、监理及其他施工单位之间的沟通协调;2.10竣工验收资料的编制与办理 3工作目标 3.1施工质量控制目标:分项工程合格率达到95%;分部工程合格率达到100%;单位工程合格率达到100%。 3.2施工成本控制目标:总体成本要按施工合同要求进行合理的成本控制。 3.3施工进度控制目标:按项目确定的总进度计划和电气专业进度计划完成电气工程施工,满足竣工验收条件的时间。 3.4施工组织管理目标:严格管理,尽可能的减少工程暂停事件,配合项目经理处理好工程暂停事件;严格管理工程变更;办理好工程的费用索赔、工程工期的延误、施工窝工等工作。 3.5施工安全管理目标:积极贯彻国家安全管理规章制度,编制项目部的安全管理制度,配合项目部建立安全管理保障体系,积极配合、协助项目经理处理好工程施工过程中的安全管理工作,把出现安全事故的概率降到最低。 4电气工程师工作方法 4.1制定工作程序:据电气安装工程的特点和工作内容制定电气安装项目的电气工程师工作程序。 4.2准备阶段的电气工程师的工作方法。 4.2.1熟悉设计文件,对图纸中存在的问题提出意见和建议;4.2.2参加设计交底会,编制电气安装工程的施工组织设计,并负责向监理单位报审;4.2.3将本单位的营业执照、企业资质等级证书、特殊行业施工许可证进行收集整理并报监理单位签认;4.2.4向监理报送本单位的工程开工报审表及相关资料;4.2.5参加由建设单位主持召开的第一次工地会议。4.2.6编制施工图算量和编制施工图预算。4.2.7编制施工进度计划并报监理审核4.2.8编写施工技术方案。 4.3施工阶段的电气工程师工作方法。 4.3.1施工方案报验,标准仪器报验,施工人员报验,材料报验,设备报验,关键工序报验。4.3.2组织进行施工技术交底,工序交底,安全技术交底。4.3.3设备材料开箱检查。1)设备开箱检查应联系建设单位、监理单位、供货单位、施工单位共同进行,检查包装及密封应良好,设备规格型号应符合设计要求,设备有无损伤,附件备件齐全,技术文件(如设备说明书、出厂试验报告、材质证明文件、产品合格证书等)完整齐全,检查后应妥善保管,并做好设备开箱检查的有关记录。2)安装备件施工方保管,生产备品\备件及余件交业主保管。3)设备开箱检查项目参考标准《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002。4.3.4配合物资部,做好材料出库各项登记手续。4.3.5设备材料的催交管理。按照施工进度计划,一要督促业主要求供货厂商确保合同期内如期交货;二要督促厂商按照合同的规定及时提交最终确认图纸,作为我方施工的依据;三要督促供货厂商及时组织落实,派遣现场技术人员。4.3.6工序交接。出入配电室及车间施工,电气盘柜、变压器安装、外线施工等都存在工序交接问题,土建专业应具备条件,并作好交接记录。与其他单位在交叉施工时也要进行工序交接。电气工序交接记录按施工表格内容填写,主要是复测标高、平面位置等,上一道工序是否完成,具备下一道工序的条件,交接双方的责任划分等。4.3.7施工过程技术管理。1)电气工程师对班组的施工作业进行安全、质量、进度和成本的全过程、全方位管理。2)施工过程中电气工程师负责及时办理相应的记录、验评和签证等质量文件,尤其是分部分项检验批的报验。3)电气工程师应按周编制重大风险因素清单,并上报技术主管进行汇总、,以便对作业区每周的重大风险进行识别和控制。4.3.8施工进度预算(月报量)编制。向甲方和监理月报量是工程师的一项定期工作,月报量应注意以下几点:1)月报量应在施工图预算的基础上编制。2)每月的月报量中工程量和分项项目应清晰可查。3)月报量的累积应是工程结算书的基础。4)甲方或监理审定后的月报量是下次月报量的参考,应清楚哪些项和工程量未批复,次月根据施工进度实际情况计入次月报量。5)做好每月报量及审批的统计工作。4.3.9调试、试车。1)配合调试人员编写电气调试方案、送电方案、单体试车方案、无负荷联动试车方案等。2)配合项目部成立送电小组,建立健全送电小组各项管理制度,保证调试各阶段工作能够安全、顺利开展。4.3.10技术资料文件同步积累1)施工项目开展前“开工报告”申报,经建设单位、设计单位、监理单位同意后即可开始施工,施工过程中要求应对施工过程中一些重要的项目检验,检查数据进行记载,按照国家规范的要求,在施工过程中应同步积累技术文件。2)建立资料台帐,包括:图纸台帐、工程变更台帐、工程签证台帐、会议记录、预结算台帐、技术交底台帐、安全交底台帐等。 4.4竣工验收阶段的电气工程师工作方法 4.4.1竣工验收阶段的主要技术管理工作。1)通过“三查四定”处理工程尾项,使工程达到交接要求。三查四定:“三查”即查设计漏项、查施工质量隐患、查未完工程。“四定”即检查出的问题定任务、定负责处理单位和人员、定处理措施、定整改期限。2)配合项目部质量控制部门编制竣工验收计划。3)组织负责工程范围内的现场验收。4)办理中间交接,工程交接及联动试车手续。5)材料、设备最终核算,办理相应变更及退库手续。设备备品、备件移交。6)进行质量评定,编制存查资料。7)专业交工文件整理。包括:核对数据,签字盖章是否齐全,编制目录等公用表格部分,整理装订成册,由质量监督站进行单位工程核定。8)竣工图整理。包括:竣工图签章,变更、签证图纸更改,图纸叠图与装订等工作。9)编写个人施工技术总结,参与项目工程总结的编写工作。 4.4.1工程结算。依据合同及竣工图、变更签证编制竣工结算,并参与结算审计工作。在工程的实施过程中,对与结算工作相关的资料进行广泛的收集十分必要,一方面它可保证结算编制内容的完备性,另一方面可保证结算审核工作的顺利进行,避免审核时产生过多疑问和矛盾。1)结算时应收齐工程承发包合同、竣工图纸、主材认价单、签证、有关定额及费用调整的文件规定。2)根据工程的具体情况考虑的由于政策性变化而引起的费用调整。 结 语 在现代科学技术发展迅猛的今天,重视电气工程的管理是非常必要的,电气工程师之间要密切配合,严格要求,互相促进,互帮互助;在赶工期时更要严把质量控制关,充分发挥把关作用。总之,一个优良工程的创建离不开各电气工程师与各部门之间的技术、技能与管理经验的密切配合。 工程师电气论文:浅析建筑电气监理工程师的现场施工管理 摘要:建筑电气工程监理需要协调好各个环节的工作, 需要工程监理师的适才适所和知识的不断提高, 才能高质量地完成施工安装工作, 从而创造优质的工 程。文中结合我国当前实际, 对建筑电气监理工程师的现场施工管理进行了探讨。 关键词: 建筑 电气工程 监理 前言 伴随着社会的进步,人们对生活的品质要求逐步提高,随之对电气工程的要求也越来越严格,这就需要监理人员,不断提高自身素质,加强相关能力的培养,在工作过程中认真负责,建造更为优质的建筑,营造更加舒适的生活。 一、电气工程质量控制的法规及原则 1、监理公司受业主方委托, 遵照建设部的建设监理规定和有关省( 市) 的建设工程监理管理条例, 依据我国有关技术标准规范和具体工程电气施工图, 实施电气工程施工监理。检查督促施工方严格执行工程施工合同和工程技术标准, 对工程质量、进度和投资进行控制。 2、设计权和修改设计的责任在设计方。监理公司应协助业主方督促设计方在施工前按设计规范和有关专业的要求完善设计图, 并在施工前和施工中负责解释图纸, 及时处理监理方和施工方所发现的设计图中的问题。 3、监理公司督促承建施工方在施工前详细阅读承建工程的设计文件, 发现设计图中的问题需变更设计图时, 应事先征得设计方意见,待其发出书面变更通知或变更图之后才能变更工程内容, 否则应按图施工。施工方在施工中接受政府有关主管部门监督, 接受代表业主方行使监督的监理公司的监理。施工方在施工中发现设计图中的问题应及时向监理方和设计方提出。 4、只有施工方在施工过程中临时遇到影响工程质量或不能调整的工程进度的问题, 且设计方又来不急马上提出处理意见时, 监理方才能按实际情况和技术规范审查和签发由施工方或监理方提出的技术性变更, 且事后应将有关变更内容送设计方认可。 5、业主方在施工过程中提出功能性变更, 或其他专业提出与原设计图不同的技术要求而需变更电气设计图时, 均由业主方交设计方作出了相应的设计变更文件后, 监理方才按变更后的文件内容进行施工监理。 二、电气工程安装存在的问题 1、防雷接地,引下线和避雷带的搭接处,有焊瘤、咬肉、夹渣等缺陷。焊渣没有清理,避雷带的焊接处不刷漆。用螺纹钢替换圆钢作为搭接的钢筋。直接用对头焊接的主钢筋,作为防雷的引下线。 2、配电箱,箱体与墙体之间有缝隙,箱体没有平直固定。箱壳开孔与要求不符,尤其是用气焊或电焊的开孔,严重的损坏了箱体的保护层,破坏了箱体的美观,会造成箱体局部生锈。落地动力箱接地不明显,重复接地的导线截面不够。箱体有的内线头露在外面,而且布线不整齐,导线不留余量。 3、电线管,电线管多层重叠或并排紧贴,电线管埋墙的深度不够,仅仅埋在墙体外的粉层之中,管道出现了凹痕、弯折等现象,电线管嵌入配电箱,管口于箱内没有顺填、管口长短不一、没有使用保护圈、没有锁紧固定。 4、开关、插座的线盒,线盒预埋过深,高度不一;开关和插座的零线、相线有串接;开关和插座导线线头暴露在外;固定的螺栓已经松动,盒内的导线余量也不足等。 5、路灯、地灯和草坪灯,灯杆生锈、不牢固,无接地线或接地不符合要求,灯罩过薄、易碎,地灯和草坪灯的灯泡功率过大,还有就是使用过程中,灯罩的温度过高,或灯罩的边角锋利,容易伤人。 6、电视、电话线系统,多条电话线在电竖井里各自固定,杂乱则易出事故,并对检修等工作造成了极大的阻碍。部分电话插座接线不紧,造成电话音质不清,电视信号模糊。天线的屏蔽层遭到损坏,电视画面和音质不清晰。 三、电气工程安装监理质量控制 1、配管配线工程质量控制要点 (1) 配管材质应符合国标, 钢管无锈蚀, 阻燃PVC 管氧指数应大于27, 所用管子管径符合施工图要求。发现伪劣品, 及时发停工令或返工令, 严肃整改。 (2) 弯管应保证不小于规定的转弯半径, 煨弯时要用弯管器, 扁园偏差应在允许的范围之内, 无明显皱折。薄壁钢管严禁熔焊连接。对不合格者及时发返工令。 (3)金属管子与线盒( 箱) 配合要适当, 管口去刺, 在箱内外加锁紧螺母。金属管子穿线前应严格戴好护口, 管口无螺纹的可戴塑料护口。埋入混凝土的深度要符合标准, 管子四周混凝土保护层一般不少于20mm; 消防线管埋深不少于30mm。明管配线的消防线路除在专用管井之外, 应在外表刷防火涂料。做好跨接地线。 (4) 施工中要保证各种管子畅通, 不让水泥砂浆等杂物进入管内。 (5) 电线管的路径要求避开卫生间等日常使用时常积水的处所。 (6)所用导线和电缆应与施工图要求的型号规格相同, 是符合国标要求的材料。施工方应保证相线、N 线、PE 线严格区分。 (7) 建筑物内用于消防设备配电和照明的导线和电缆一般为阻燃型, 监理方应按设计要求重点进行查验。 (8) 导线连接头应采用压接工艺( 多股铜线理顺经搪锡处理) , 用母线螺栓紧固时, 应采用力矩搬手紧固。管子内导线严禁有接头, 导线接头处必须设接线盒。电缆头必须按规范制作, 包扎密实。管线竖井中的导线应穿塑料管敷线, 经分线T 接箱引至楼层配电箱及照明箱; 在老鼠多的地区, 为防鼠害, 管线井内的塑料电缆宜用带铠装的电缆, 事前由设计方认可。 2、配电照明箱、电话分线箱及灯具安装质量控制要点 (1) 配电照明箱在管线竖井间内明敷, 应安装牢固, 其位置应和管井内各种导线有序布置好。竖井间内的配电箱和管线布置要整齐, 保护管固定间距不得大于1.3m。封闭母线、插接母线和电缆托盘、电缆托架的安装应生根固定牢固, 固定支架及其间距符合要求。 (2)凡不是安装在电气竖井间内的配电箱和电话分线箱, 除设计上另有要求外, 均应嵌墙暗装, 其管线为暗敷, 保持建筑物室内美观。 (3)床头灯和各类插座安装位置要与室内家具布置配合协调。低于2.4m 以下的灯具及电器按规范要求需接PE 线保护。灯具超过3kg时, 要求吊杆生根固定牢固。 (4) 所有预埋的插座盒、开关接线盒应牢固, 防止松动移位, 面板应安装牢固、保持墙面整洁美观。 3、预埋质量控制重点 预埋质量的好坏直接影响房屋建筑电气工程安装质量,要严格按照设计图纸进行预埋,特别要对照建施图进行预埋管线的定位和放样,以免日后出现管线出墙的质量通病,造成对墙体的损坏,影响工程的总体质量。要根据用电设施的具体位置,来确定管线的高度和走向,以及开关和插座的位置。监理工程师在隐蔽验收时,要认真核对图纸,做好预埋质量控制工作。暗线的铺设必须要配管。 4、隐蔽工程的质量控制重点 对隐蔽工程要重点监理, 监理人员要旁站检查监理。建筑物内电气设施主要隐蔽工程有地下室接地网焊接点的检查, 引下线( 柱内主筋) 焊接点的检查, 屋顶柱钢筋和女儿墙柱内钢筋的焊接检查。对混凝土内各种电线管的检查, 要求电气施工方要分层配合土建施工, 同时要分层报监理方对隐蔽工程进行检查。未经监理方检查签字, 不得进行隐蔽。否则, 监理方不认可, 拒付工程进度款。监理方要善于用经济手段制约施工方保证工程质量。 四、建筑电气工程施工的监理技术 1、 图纸会审与人员考核 首先要搞好的就是基础性的图纸审核工作。作为电气工程相关图纸负责人员不但要组织好图纸审核工作,同时还要在亲临审查过程中以工程经济性、施工便利性等原则为指导思想,并要保证当前阶段的先进成熟技术能够在图纸中有所体现。其次,对于工程设计人员来讲,要保持良好的责任心。由于工程及各单位所涉及到的具体设计项目较多,避免不了出现一些失误,如给排水、水电、暖通工程之间由于缺乏及时性的技术交流,导致设计图纸意见不统一从而引起矛盾等现象。如果不处理好、解决好此类问题,不单会影响工程的质量,还会使建筑行业本身的造价成本过大,引起甲、乙方之间的索赔纠葛等,后果严重。第三,在施工前要做好人员测评、考核的准备工作,这是为了使工程质量建设的最终功能成效能够符合业主及用户等的各方需求。同时要按实际需求调节好技师、技术人员和普工的比例,并严格要求在施工过程中持证上岗、在工程施工实践中检验其操作水准等。 2、明确电气工程质量控制计划、工序活动质量控制点 工程项目的施工工序是施工过程中对建筑原材料、相应零部件、各分项与分部工程的具体施工活动有条理进行的保证。施工中务必要结合已经复审的电气设计图纸以及相应技术文件,按照国家现阶段的电气工程结构组织施工设计规范去开展。同时,在施工过程中,如果发现图纸与现实施工中出现的问题存在结构、技术等方面的矛盾,未经批准、统一,不得擅自变更图纸设计。要经过工程建筑现行的。三检。制度以及审批后才能进行整改,并需在具体的关键工序、关键工程的机构部位处设立监理旁站等。另外,要严格推行规划化的操作流程,制定符合规范需求、工艺质量标准且具备可行性的质量控制程序,搞好技术交底工作;及时收集与整理技术资料,尤其是隐蔽工程的验收签证所需的验收资料、根据等;每道工序未经过相应签证人员的签字,不得进行下一道工序,以免监督职能流于形式;同时,施工过程的当日日志、每日曰志要记录详细等。工程项目的每道工序都是保证建筑产品质量的基本实施单元,而搞好基本的质量管理活动是保障建筑行业实现质量建设指标的基本前提。 3、严把材料进场检验流程 工程材料品种、规格繁多,数量之大,施工单位一般应有组织、有计划地进场,插上待检标牌 并出具书面通知。对未经监理人员验收或验收不合格的工程材料。监理人员应拒绝签认,并应签发监理工程师通知单.书面通知施工单位将不合格材料撤出现场。当日进场材料情况应及时记人当天的监理日记,认真审查质量证明文件,在施工单位自检的基础上,对材料实物,包装、标志进行抽检核对,并检查材料是否符合设计要求。 4、强化安装阶段的监理 (1)在开工前, 要对技术文件或者报告进行审核, 对图纸所表述的内容和相关规范要准确把握, 同时, 对安装工程中所涉及到的施工方案!施工材料、施工人员的技术素质等进行认真的审核。 (2)安装过程中要对各项工作进行控制。安装过程中所使用的设备、所需要的施工材料、安装的过程与设计是否相符等内容都是需要监理工作人员要进行的工作, 同时, 除了监督工作之外, 检查工作也是必不可少的, 对工序的交接工作!工程的细节工作!安装过程中比较重要的位置进行检查。 (3)安装工作结束后的监理工作。在电气系统安装完毕之后, 要根据总体要求对工程的造价、工期、总体质量等进行检查, 如果发现问题, 要及时提出, 并要求施工方给予明确的答复, 或者要求其重新更正。 (4)安装工程的验收工作。这一阶段工程监理工作人员所要进行的工作就是要根据任务书!相关技术说明书以及施工图纸和设计的文件对工程进行验收, 同时要根据实际情况做好记录和报告。 (5)将相关资料一并移交给管理部门。 5、 严格把关造价成本的控制 工程建设监理工作应该对工程建设的全过程进行控制,鉴于目前监理工作在建设工程投资决策阶段尚未形成成熟的经验。需要进一步通过实践、研究、探索,而仅以施工阶段的质量控制为突出。然而在保证工程质量和安全的前提下,造价控制也不容忽视,因为做好造价控制。能够对总造价进行有效控制,降低工程成本,那造价控制要从哪里着手呢?当然还要从施工和设计两方面做起。施工方面,在工程计量上要认真核对,防止重算、多算;对套用定额,特别是取费上应认真审查,防止套错;因施工单位自身原因造成的返工和材料上的损失,应由施工单位自行承担,不予另算;工程设计变更造成费用的增加,应控制在总造价范围内:设备材料订货应采用招标制,尽量订购质优价廉的产品。 6、 建筑电气工程施工安全的管理 电气施工安全监督管理不仅是要求施工单位对施工现场用电方案、垂直运输设备安装拆除方案等进行报审,而且还要采取定期检查、巡视检查现场用电设备、线路及施工单位电气运行维护、检修记录,并对现场重要设备安装工序、重要检测实验等进行旁站监理的方法。 结束语 房屋建筑电气安装质量好坏,影响着整个工程质量的好坏,所以,在施工前就要了解影响质量的因素,制定相关的防治措施,从源头上杜绝质量问题的出现。这就对电气工程的设计人员和施工人员提出了很高的要求,必须搞好电气工程的监理工作,使电气工程更加经济、可靠、美观和方便。 工程师电气论文:电气工程师在工程管理中应具备的素质总结 【摘要】:本文首先对电气工程师应具备的素质进行综述,然后详细的介绍在工程管理中电气工程师应具备的能力和素质。 【关键词】:电气工程师,工程管理,素质。 一、电气工程师应具备的能力综述 一个好的电气工程师首先要有全面的专业知识, 不仅要掌握施工规范, 还要有丰富的现场施工知识和经验; 同时, 还必须熟悉各种有关的设计规范、有关主管部门的规定等。必须不断地更新知识、掌握发展动态以充实自己, 深入了解和掌握各种系统和产品的技术性能、工程业绩、投资情况、投入使用后的效果等等, 只有这样才能跟上时代的发展, 与时俱进。 在项目施工开始,首要工作是成立安全管理组织机构,明确分工,责任到人,并根据所承担的施工项目特点,制定安全管理制度,并进行布置落实。要坚持“安全第一、预防为主”的方针,对新进场员工要根据工程的特点进行岗前安全培训。要编制针对本工程的安全技术措施及安全组织措施,对施工人员进行安全技术交底,应设专职持证上岗的安全员。要求施工班组每天上班前根据当天的工作安排进行安全交底,安全工具及设施要落实到位,电气设备要符合有关临时用电的管理规定。要及时跟上建筑智能化的发展,掌握各系统的技术状况,哪些是成熟的、可应用于工程中。智能建筑是一项综合的、系统的工程,而且在技术和应用上发展很快,投资比例不断提高,电气工程师还必须具有综合的业务水平和工作能力,如工程概预算、招投标、工序衔接及工种配合、各种关系的协调等等。 加强监察力度,奖罚分明。给予安监部门及安监人员充分的奖惩权力,加大日常安全监察力度,对发现的隐患及时通报,落实责任。为增强安全监察人员的责任,对项目部组织每月安全大检查及例行检查,查到问题及事故隐患,不仅要对责任单位进行批评、通报,对专业安全监察人员也要追究责任,通报批评,以增强安全监察人员日常的监察力度。并加大安全措施的投入,做好安全防护,为施工人员提供良好的安全施工环境。 做好班组交底工作严格执行各专业施工队的站班交底及作业指导书,重大施工方案交底工作,交底人及被交底人必须签字。坚持每周各专业的安全学习活动,让职工深入学习安全管理规定及制度,学习事故案例,使每个职工始终牢记安全、保证安全,使施工组织顺利进行。利用安全事故通报、安全事故录相、安全演讲、安全事故案例进行教育。 二、电气工程师要重视图纸会审问题 工程设计图纸是工程项目的法律性文件,是开展工程项目建设的重要依据,无论监理工作,还是工程施工,都必须严格按图纸内容的要求进行。作为电气工程师,应该认真准备并组织好电气图纸会审工作,把影响工程质量,使用功能、图纸中的疑难等方面的问题尽量在会审时解决。要审查设计图纸是否符合相关规范或有关技术质量标准,设计是否合理和优化。特别是对建筑智能化的设计,要防止盲目求大、求全,应以适用为主,考虑经济承受能力和投资取得的回报。要根据工程的具体功能情况, 明确业主对其项目的定位和需求, 应提供意见和建议给业主,及早协调明确要设置哪些系统,以便所设系统与主体工程同步进行,避免主体完工后再上系统,难于施工,剔凿造成对建筑的破坏和浪费,或因材料、设备供应不及时而造成工程延期或延误。尤其对建筑智能化各系统的设计,因系统综合性强,产品更新换代快,投资风险大,应慎重考虑实施。 审图时应注意以下几点:1)动力配电、控制设计是否与相关专业的要求一致;2)电缆桥架、插接母线、线槽等的位置、标高是否合理及便于安装,避免与煤气管、水管等交叉;3)高压、通讯、有线电视进户预埋套管的位置、标高是否合理;4) 户外有照明等,也要预埋合适的套管,避免后期剔凿;5)预留套管、洞口是否有合理的平面布置图,标高、尺寸是否标注清楚;6)浴室、液压站、高低压配电室等特殊场所的电气安全保护是否符合规范及验收的要求。 总之,审图是做好质量控制的一个重要环节,是实施监理预控的重要工作,审图越认真越仔细,可以确保工程项目建设工作目标的实现,对以后的工作进行有效的预控,也为全面开展施工工作建立一个良好的开端。 三、对电气工程的质量控制 工程质量关系到几代人的利益,它不同于科学实验,只能一次就成功。好的工程质量是由高素质的施工人员完成的,这就要求施工前要对施工队伍及人员进行考核和评估,确保整体素质良好。电气工程师要对设计图纸全面熟悉,并善于发现其中的不足,及时提出处理意见,不能只停留在监督施工单位按图施工的水平。而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。根据业主及土建工程的总体进度督促施工单位编制电气工程进度计划、人员计划、机具计划并组织其落实,工程过程中要根据实际情况及时修改及补充。 四、电气工程师的安全管理方面 (1)临时用电系统一般应采用 TN-S 供电系统。 它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 在总供电电源处严格分开的供电系统,也称三相五线制。它的优点是正常情况下 PE 专用保护线上无电流,此线专门承接故障电流,确保其保护装置动作。应该特别指出,PE 线不许断线。在距离较远的供电干线末端应将 PE 线做重复接地。 (2)设置漏电保护器,应坚持三级保护和“一机一闸、一漏一箱”的原则。 漏电保护器的选择应符合国标 GB6829-86《漏电电流动作保护器(剩余电流动作保护器)》的要求。施工现场的总配电箱和分配电箱应至少设置两级漏电保护器,而且两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应合理配合,使之具有分级保护的功能。漏电保护器应装设在配电箱电源隔离开关的负荷侧和分配电箱电源隔离开关的负荷侧。设备的机旁开关箱内的漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于 30mA,额定漏电动作时间应小于 0.1s。使用潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品。其额定漏电动作电流应不大于 15mA,额定漏电动作时间应小于 0.1s。且与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过 3m。 (3 )特殊场所应根据有关要求使用相应安全电压等级供电。 安全电压指不戴任何防护设备,接触时对人体各部位不造成损害的电压。我国国家标准 GB3805―――83《安全电压》中规定,安全电压值的等级有 42、36、24、12、6V 五种。同时还规定:当电气设备采用了超过 24V 时,必须采取防直接接触带电体的保护措施。 (4)电气设备的制造、安装及防护、安装位置、配电分级、导线选择及布线、接线等均要符合临时用电规范要求。电气设备应由专人操作及负责维护保养检查。并留有记录。 (5) 电气设备的操作与维修人员必须由经过培训后取得上岗证书的专业电工完成。各类用电人员均应掌握安全用电基本知识和所用设备的性能及操作规程。 五、结语 在智能化建筑飞速发展的今天,涉及的专业领域更广、技术更新更快、更复杂。这就给电气工程师提出了更高的要求,要敢于面对自身的弱点,不断完善个性修养,不断的学习更新与之相关的先进技术,不断的在实践中积累经验提高水平,这样才能跟上高速发展的现代化社会的步伐。 工程师电气论文:电气工程专业实施“卓越工程师”培养计划的探索与实践 摘要:根据教育部“卓越工程师”试点专业的培养目标,结合电气类学科专业的特点,提出了重庆理工大学电气工程及其自动化专业卓越工程师的“2+1+1”培养模式,确定了入选卓越工程师人员的招生原则和选拔程序,构建了电气专业卓越工程师人才培养的具体实施方案。通过探索与实践不断完善电气专业卓越工程师的培养方案,并积累宝贵经验。 关键词:卓越工程师培养计划;电气工程及其自动化;选拔流程;培养模式 为贯彻落实2010年6月教育部联合有关部委和行业协会共同组织实施的“卓越工程师”教育培养计划,国内许多高校都在积极进行不同专业领域“卓越工程师”培养模式的研究与探索。 电气工程及其自动化专业主要研究电能的生产、传输、分配、使用及其与之相关的科学和技术问题,具有理论深奥、概念抽象、学生难以理解的显著特点。因此,要让学生掌握相应知识的应用,需要理论联系实际才能激发学习的积极性,增强创新意识,最终成为工程应用型人才。同时,我国目前电力工业的规模和装备水平已置身于国际领先水平,但在大型电力设备制造、运行、维护技术、大型风力、太阳能发电技术、智能仪表技术、节能、减排技术等诸多领域急需一批高水平和起领军作用的高级工程技术人才。因此,这对各高等院校的电气工程及其自动化专业今后的发展方向和专业体系建设提出了新的挑战。在新形势下如何培养具有创新与工程实践能力的卓越电气工程师,使之更好地适应电力系统的发展要求就成为目前亟待解决的问题。 重庆理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业创建于2004年,多年以来招生和就业形势良好,毕业生质量得到国内外专家、机构和社会的广泛认可。2009年底,我校电气工程及其自动化专业获得学校“卓越工程师”培养计划试点专业,并开始实施,通过近两年来的探索和实践取得了一定成效和经验。本文就我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”培养模式、学生选拔、实施途径等内容进行探讨和介绍。 一、电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的培养模式 随着我国教育部推行工科专业“卓越工程师”教育培养计划以来,国内各高等院校都在积极探索不同专业领域的卓越工程师培养方案。总体来讲,大多根据国外目前成熟的工程师培养模式,围绕“卓越工程师”构成要素,结合我国国情和本校教学目标制订相应的“卓越工程师”知识、能力和素质教学培养大纲,旨在培养综合素质高、技术基础扎实、社会适应能力较强的专业工程技术人才,以适应我国经济的发展对人才的需求。 为了适应我国电力及相关工业的快速发展,进一步满足国家、行业对电气工程及其自动化专业人才的需求,我校电气工程及其自动化专业卓越工程师培养拟采用“2+1+1”的人才培养模式,如图1所示。 1.两年基础能力培养 我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”基础能力培养着眼于为学生终身学习奠定基础,精选对学生职业生涯起作用、最优秀的基础理论、基础知识以及必要的基本技能和方法,包括公共基础、学科基础、专业基础三大模块,如图2所示。在学科基础和专业基础模块,以优秀课程为重点进行课程重组与整合,包括课程横向整合与纵向整合,加强课程相互衔接与统筹协调,不仅仅强调专业知识体系内的知识要素和单元,更强调知识之间的关联性、整体性,促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握,让学生更早了解工程背景和学科前沿信息,为工程能力培养打好基础。 2.一年专业能力培养 我校电气工程及其自动化专业分为电力系统自动化和电力电子与电气传动两个专业方向,“卓越工程师”学生按选择的专业方向进行专业主干课程的学习。在这一阶段,理论课程的学习根据课程性质可邀请企业专家到学校进行教学指导或带领学生到现场进行专业知识的学习。任课教师也可以项目形式进行该门专业课程的学习,以提升专业教育质量,培养工程师基本素质和熟练的专业能力,有效解决教学内容的理论性和工程实践性,实现人才培养与社会需求的良性互动;对于实践课程的教学则通过课程设计、综合设计和实验等进行实施。 3.一年工程能力培养 我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”工程实践能力培养贯穿于大学第三、四学年的学习当中,包括基本工程能力培养和综合工程能力培养两方面。其中基本工程能力培养不仅要求学生掌握电气识图、画图、接线、调试、检修和维护等基本知识,而且需要深入企业进行认知实习和社会实践,使学生初步了解专业性质、行业应用、企业工作环境、企业要求等知识;同时,学习企业先进技术、先进理念和了解先进设备,培养工程实践能力和管理能力,增强对企业、社会的了解和对企业社会的适应能力,熟悉企业环境和企业文化,培养工作经验、团队协作、人际关系和职业道德等方面知识。此外,在卓越工程师培养过程中实验教学也有着不可替代的作用,开放式实验不仅有利于发展学生个性思维、培养自主创新能力,而且能激发学生的学习热情和创新开发思维。 综合工程能力培养主要包括电气综合设计和毕业设计,每位学生都指派一名学校导师和企业导师,即双导师制,采取项目驱动制实施方案,共同负责学生培养的全过程。学生具体的企业培养计划由两位导师共同制定,共同指导该学生完成课程设计和毕业设计等。 二、学生参与电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔途径 1.选拔原则 卓越工程师培养计划能否顺利实施的前提条件是要选拔一批具有较强发展潜力、品学兼优、立志从事技术创新和工程实践的优秀学生,[2]以将其培养成为适应社会和经济发展需要、具有较强创新能力和实践能力的卓越工程技术人才。 首先,整个选拔工作应遵循学生自愿的原则,在选拔之前应面向所有学生对“卓越工程师”培养计划、培养方案和优势等进行宣传和讲解,让学生了解整个“卓越工程师”培养过程,并根据自己的学习情况、兴趣和发展方向等自愿报名;其次,坚持贯彻“公开、公平、公正”的原则,做到信息公开、流程规范、沟通及时;最后,按照择优录取的原则,以学生的综合素质作为参考指标进行选拔。 2.选拔时间 不同学校具体的选拔时间不同,总体来讲有在招生或入校时进行选拔的,也有在大一或大二结束时开始的。为了提供学生更多的专业了解和选择空间,扩大知识面,以更好地适应社会需求,我校2010年开始实行电气信息大类招生政策,即学生在填报大学志愿时不填写电气信息类具体专业,入校后同院系的同学在大学一、二年级的教学计划是一样的,到大学二年级下学期时再根据个人的兴趣、条件选择所学专业方向。因此,我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔工作和电气信息大专业分流同步进行,在大二下学期所有电气信息类大专业学生根据自愿都可以参与报名。为保证培养质量,“卓越工程师”选拔名额为20名学生,进入“卓越工程师”的学生自动转入电气工程及其自动化专业。 3.选拔流程 经过学院领导和专业老师反复酝酿和讨论,为保证培养效果,将具有较好工程潜质的学生选拔出来,确定了我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔流程,如图3所示。 学生自愿报名是“卓越工程师”培养计划实施的第一步,凡品德优良、身体健康、有志成为卓越电气工程师的学生均可报名,以全面、综合选拔具有工程实践潜力者。根据报名情况学院组织笔试,笔试内容主要涉及数学、电路原理、数电/模电等知识。按选拔总分10分计算,笔试成绩占3分,大学第一学年和大学第二学年所修课程综合成绩占4分,避免了部分优秀学生因为笔试发挥不好而落败。随后学院组织专家和专业老师进行面试,面试成绩占3分。面试内容包括知识面、逻辑思维能力、表达能力、团队精神以及实践动手能力等,同时根据学生在学习期间参加各种科技竞赛及获奖情况适当加分,通过面试全面考查每位学生的创新能力、对工程实践的兴趣程度及对工程实践的理解和认知程度,并在一定程度上让学生明确自己的发展方向,为老师制订个性化的培养模式奠定基础。最后,根据面试成绩和考试成绩进行综合统计和排序,择优录取前20名,并对录取结果进行公示。 三、培养电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的实践探索 未来的卓越电气工程师不仅应具有扎实的基础知识和专业知识,更应具有较强的工程实践能力和创新能力。扎实的理论知识不仅能指导工程实践,而且是解决实际问题和开发创新的基础,同时较强的工程实践能启发和强化学生对理论知识的认识、理解及运用,做到理论与实践较好地结合。 长期以来,我国高等院校的学生更多的是进行理论知识的学习,严重缺乏工程实践环节的培养。根据我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”培养方案,在培养工程实践环节采取“双导师制”,[3]即每位学生分配一个学校导师和一个企业导师共同负责学生培养的全过程。通过选拔进入“卓越工程师”培养计划的学生在第三学年开学时经过“双向选择”进行分组和确定导师,并开展第一期卓越工程师的培养。一名合格的电气工程师不仅应了解电气行业的规程、规范,而且应具有识图和绘图等工程基本知识。[4]因此第一阶段的卓越工程师培训主要涉及电气识图、画图、接线、调试、检修和维护等基本知识的学习,同时走进企业进行现场系统或设备的学习。在学生对工程实践有了初步认识之后,拟从导师的科研项目或企业工程项目以“项目制”方式着手第二期卓越工程师的培养,培养学生理论联系实际、运用电气工程专业知识解决实际工程项目的能力,熟悉企业项目开发过程和开发管理知识,加强产品的开发设计和创新能力。第三期卓越工程师的培养目标集中在对学生的职业道德、团队协作和工程管理等素质的培养。 四、结语 “卓越工程师教育培养计划”的实施不仅能整合高校和企业的教育资源,还能激发学生对学习的积极性和兴趣,以掌握与本专业相关的工程科学基础知识和一定的企业工程实践能力,具备良好的人文科学素养、团队协作和交流管理能力等工程素质,增强社会竞争力,从而适应不断发展的社会需要。同时,“卓越工程师教育培养计划”作为国家中长期教育改革和发展规划,在提高我国工程型人才的培养质量和工程素质、促进我国从工程教育大国走向工程教育强国具有重要意义。 工程师电气论文:“卓越工程师培养计划”下电气专业人才培养模式改革研究 摘要:针对电气工程专业人才培养模式的改革与创新,介绍了广东石油化工学院电气工程及其自动化专业在实施“卓越计划”过程中所采取的改革措施与创新实践。 关键词:卓越计划;人才培养模式;改革与实践 “卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是为深入贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的精神,树立全面发展和多样化的人才观念,主动服务国家战略要求、主动服务地方经济建设及行业企业发展需要,由国家教育部发起的高等工程教育改革。“卓越计划”实施过程中,广东石油化工学院电气工程及其自动化专业全面改革和创新工程教育人才培养模式,创新地实践了企业深度参与人才培养的“3+1”人才培养新模式,在人才培养方案制订、课程体系构建、教学方式改革、校企联合培养等方面实施了具体的推进措施,取得了初步的成效。 一、“卓越计划”下人才培养的目标定位 广东石油化工学院电气工程及其自动化专业实施卓越计划的总体思路是,依托专业传统特色优势,联合广东沿海大型石化企业――茂名石化、湛江东兴石化、广州石化等,按2010、2011级从校内本专业学生中遴选及2012级起直接从高考学生中录取的办法组成卓越班,稳妥推进试点工作,在实施中不断总结和吸收国内外教育教学改革的最新成果,科学定位各专业的培养目标和服务领域,精心制订专业应用型工程技术人才培养标准和校、企培养方案,以主动适应社会经济发展对应用型工程技术人才的需求,通过深化教学改革与实践,以实际工程为背景,以工程技术为主线,探索适应华南地区和石化行业的、特色鲜明的应用型地方高校卓越工程师后备人才培养模式和方法,着力提高学生的工程意识、工程素质和适应各种工程实践需求的能力。为此,专业实施卓越计划的目标定位为:面向工业界、面向世界、面向未来。以实施卓越计划为突破口,促进工程教育改革和创新,全面提高专业工程教育人才培养质量。 二、“卓越计划”下专业人才培养方案的制订 以国家通用标准为指导,按照行业专业标准要求,结合广东石油化工学院的特色、办学理念和人才培养定位,坚持“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,制定了专业卓越工程师教育培养计划学校标准。[1] 在专业学校标准的指导下,制定企业深度参与“3+1”人才培养模式下的专业人才培养方案,强化学生的工程意识和实践能力,加强专业外语能力培养和人文、艺术知识学习,使学生掌握电气与控制系统分析与设计、生产管理与组织决策等基本理论和知识,并具有国际化视野和对外交流合作需要的基本能力,能够胜任工业控制、电气工程、自动化仪表等专业领域的生产管理、开发与设计、项目施工与维护等工作。 以知识、能力、素质学校培养标准为指导,在企业深度参与“3+1”人才培养模式框架,构建了专业三级进阶模块化结构的课程体系: 第一阶段:在大一、大二学年完成基础知识学习、人文素质培养和基本能力训练,参加社会实践,并安排一个引导性的初级项目以培养基本的工程意识。 第二阶段:在大二、大三学年按学生个性发展分方向完成优秀专业课学习、校内完成的实践教学环节(包括课程实验、课程设计、技能实训、校内工程训练等)教学。课程教学过程以多级多目标的项目驱动学生主动地学习和在实践中学习。 第三阶段:在大三、大四学年走进企业课堂现场学习,完成企业工程实训项目、顶岗实习、职业培训,并在专业导师和企业导师共同指导下以真实的工程项目为题目完成毕业设计。 三、教学方式的改革与实践 根据卓越电气工程师后备人才应具备的知识、能力、素质,针对电气工程人才培养目标,围绕专业基础、专业技能、工程实践能力、创新与创业能力、综合素质等五个中心点对课程教学进行改革,主要内容有: 1.推进主动式、实践性和合作性学习教学改革 在实践性较强的“单片机原理及应用”(电气)课程中,通过采用项目任务驱动、分组合作、研讨、课程论文、讲演、观点陈述等教学方式和手段引导学生发现问题、学习知识、分析和推理、工程思维、创新思维和能力等。在知识学习过程中隐含能力训练不仅改变了被动接受式学习的枯燥乏味,而且有利于培养学生的团队精神和创新能力。 推进实施“课堂内小项目训练,课堂外实际项目研发”的教学方法,采用“集中授课,分组讨论,项目化运作,公司化管理”的组织形式,提高学生的组织协调能力、资料信息综合与分析判断能力、表达与辩论能力、团队协作精神以及专业知识的灵活运用和综合能力。 2.推进“开放式”课外创新实践 以开放实验室、创新实践基地为平台,以创新创业基金项目、参与导师科研项目等为载体,鼓励教师带领学生开发综合性、设计性、创新性实践项目,满足学生自主实验、科技创新、毕业设计以及各种学科(专业)竞赛需求,培养学生创新意识和创新能力。 以2010级、2011级卓越试点班为优秀,带动普通班学生开展课外创新实践立项,每个专业(两个年级)申报立项了20余个项目。为使学生能够真正通过项目的完成有所收获,为每个项目组指定了指导教师,安排了专用场地,配备了常用工具等。自项目立项以来,两个年级的学生受到很大鼓舞和启发,自发学习和要求参与课外活动的学习意愿强烈。 3.推进工程教育企业化 坚持工程教育回归工程本身,把与工程教育有关的教学环节移到企业中进行,聘请企业专家进课堂参与教学,聘请企业行家兼职辅导企业实践环节。 卓越计划人才培养方案中,有3门优秀专业课程分别安排为校内理论部分(A)和企业课程(B)部分。目前已完成了“控制仪表及装置”(电气)企业课程教学内容及教学方案的修订,聘请了有较高理论水平和工程实践经验的企业高级技师人员承担企业课程教学工作,顺利完成了课程的教学计划。 4.强化外语能力培养 课程体系对外语模块进行了改革,把原分4个学期开设的大学英语分为阅读与理解、外语写作、听说训练3个模块单独进行授课,并额外增加了外教口语辅修课程。 四、企业培养方案的制订与实施 企业培养方案包括企业学习活动、课程教学和工程实践等环节。 1.企业培养方案的制订 企业培养方案旨在通过参加企业的工程项目实践实习使学生在工程项目的施工中培养过硬的吃苦耐劳的作风,将学校所学的理论知识与工程实践结合起来,培养学生综合运用知识的能力和分析与解决问题的能力。通过参与企业的控制系统产品的生产、销售、技术支持或控制系统工程项目施工、运行、维护、基本方案设计等方面的工作,学习电气工程及自动化系统的生产管理、系统运行、系统维护等实践知识,增强专业课程学习的感性认识,提高学生的工程实践能力,积累工程实践经验,培养学生的独立工作能力、创新意识、团队协作能力、交流表达能力、适应社会的初步能力,培养良好的职业道德。[2,3] 专业在经历了充分调研、与企业技术人员共同探讨、专业教师研讨等几个阶段后,结合广东石油化工学院的办学特色及专业的特点制定了电气工程及其自动化专业卓越计划企业培养方案,并在实施过程中不断修正该方案。[4] 企业学习期间,以企业各类工程项目为引导,以企业生产工艺及流程、生产装置和控制系统为背景进行专业的工程素能教育;同时以企业生产管理、产品开发、设备维护等为实习实训内容,参与工程实践并进行企业工程技术培训,进行石油加工项目、电气工程项目的工程实习和技能实训。专业企业培养方案中共设置企业课程4门(3周)、企业工程技术实训5周、实习(含认识实习、企业顶岗实习)16周、企业调研与创新实践3周、毕业设计14 周,合计43周。 2.企业培养方案的实施 企业培养方案已在电气2010级卓越试点班中实施,按计划已完成了认识实习、一门企业课程和一周的技术综合实训三个环节。认识实习选择在生产工艺较为简单的自来水公司进行,经过企业技术人员的讲解,学生清楚地了解了生产全过程,认识了生产工艺及所用到的检测仪表、控制仪表、电气设备和自动化系统,让学生懂得了专业范畴,激发了学生学习专业知识的积极性。 企业课程“控制仪表及装置B”在开设前半年已由外聘企业教师和校内教师经过共同探讨制订了课程教学大纲,以企业生产过程中常用的仪表设备作为主要的教学内容,重点讲解如何正确控制流量、温度和压力及正确使用、维护和安装仪表设备与如何正确选择仪表设备、系统联调、投运方法等内容。以企业实际的工程实例为引导,让学生对生产过程及控制系统中的物料走向、设备如何接线、设备位号的标识等内容有更深的理解和掌握。企业课程的开设让学生学到了许多书本上和校内教学难以学到的知识,为后续专业课程的学习奠定了基础。 工程师电气论文:浅析建筑电气工程师的管理 【摘要】建筑电气工程的施工质量管理工作,电气工程始终贯穿工程的整个过程,现就电气工程在建筑工程中的重要性、电气工程师应具有的责任心和能力及从施工审图开始应注意的问题与电气工程施工过程中的质量控制,结合实际电气工程施工管理的实践经验,对目前建筑工程中电气施工管理问题进行分析。 【关键词】电气工程;安装;调试;施工管理 1、概述 随着建筑物的服务功能不断增加和扩大,提高了建筑电气化、自动化、智能化的标准,这就使得建筑电气专业在建设工程中的复杂程度越来越大,对电气系统的质量要求也越来越高。对于一项建筑电气工程而言,从开工到竣工,施工现场管理工作自始至终都起着至关重要的作用。现就建筑电气工程施工管理工作谈一些体会。 2、电气施工前期的准备 基本建设工程项目从立项、方案论证、可行性研究到初步设计,施工图设计和施工,直到最后竣工验收各项工作中都会含有电气工程部分,如需建设单位参加研究的讨论会,也应对电气部分给以足够的重视,以便提供必要的资料。 (1)做好电气设计委托书。设计委托书应包括电气要求篇章,如果设计委托书不能详尽地有效地表达出建设单位对拟建工程的各项电气使用的具体要求,设计单位完成的施工图将是不完整的。委托书应明确施工图设计对电气的要求、功能,应包括各项技术指标,主要设备的情况及建设位置提供电源的位置和方式,各相关专业与其他建筑物电气连接的要求和条件以及使用性质。所以委托书的质量将直接影响设计图纸的电气工程质量,作为电气主管人员应该认真参与委托书的起草工作。 (2)把好审图关。设计单位提交设计图纸后,建设单位电气部门主管人员应及时审核电气设计指标、设备布置、强电和弱电电路布线等。第一阶段的审图应着眼于总体性、方案性等重大原则问题。第二阶段的审图即为技术交底和开工前的准备,设计单位向施工单位做一次较全面的图纸说明。要审查设计图纸是否符合相关规范或有关技术质量标准,设计是否合理和优化。应该认真准备并组织好电气图纸会审工作,不能走过场、应付了事。要认真审图,把影响工程质量,使用功能等方面的问题尽量在会审时解决。 (3)做好设备选型。一般情况下工艺设备由使用单位提供,保障系统由建设单位按图纸要求定货,严格控制质量,严格选择供货单位。 3、电气施工阶段的管理 电气施工管理人员就要经常到施工现场检查指导,施工中若发现图纸问题应及时提出并处理,不允许未经同意私自变更设计。要求严格执行和落实“三检”制,关键部位实施旁站监理。严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。平时注意及时收集和整理资料,特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证。未经有关人员在隐蔽验收表上签字,不得进行下道工序,防止监督流于形式。施工准备阶段的质量控制电气工程师不能只停留在按图施工的水平,要全面熟悉设计图纸,努力并善于发现图纸中的不足,及时提出处理意见。 电气管理人员在日常检查检验的关键部位有:结构施工中建筑电气,主要是跟紧结构施工进度的预留、预埋作业,如: (1)接地工程:基础底板钢筋的贯通,柱与底板主筋的焊接,防腐,做接地电阻阻值测试,是否符合图纸设计及有关规范,必要时可增加人工接地极,以减小接地电阻值。 (2)防雷引下线:当采用立柱主筋做引下线时,必须将作为引下线的主筋自上而下都做标记;当采用专用引下线时,应注意上下贯通成一体,并做好焊接、防腐处理。 (3)配管与箱盒的预埋、预留、位置、标高须符合设计和规范要求,管线内外壁应按规定做除锈和防腐处理,剔除管口毛刺,入箱入盒时需加护口,弯曲半径须符合规范要求;采用硬质、半硬质阻燃塑料管的预埋须根据埋入的墙体种类进行可靠的保护。当施工完成主体结构工程后,建筑电气工程将随着装饰、装修工程的开始进入安装期,其关键工序有: a.吊顶配管,重点是跨接地线的焊接与防腐;消防报警系统、通讯电话系统等所用的电线管种类须符合规范要求。 b.管内穿线时要根据要求按色标分色,以区分零、地、相线。 c.电缆桥架与金属线槽安装要求横平、竖直,支点间距符合规定,并连成整体妥善接地。 d.电器设备安装的重点是定位、接地、接线相序。 e.屋顶避雷网与接地引下线焊接是否可靠,上下是否已构成一个贯通的接地体。 在工程竣工验收阶段,主要是:第一,系统测试与试运行工作,电气管理人员必须在现场认真查看,并检查各测试结果是否符合规范要求,一切试运工作应服从指定的专人指挥。第二,竣工资料的收集和整理。竣工资料是体现内在质量的文件,是贯穿于项目工程的整个施工过程的,是竣工阶段必须重点抓的一项工作,因此务必达到客观、准确地反映工程施工的内在质量。电气工程施工技术资料应统一管理,提高工程质量管理水平,将施工过程中形成的各种技术文件材料经收集、审查和整理,作为对工程进行验收、管理、使用、维护、改建和扩建的依据,工程施工技术资料应随施工进度及时整理,并做到各项文件资料内容完整,数据准确、真实,签证齐全。 结语 在现代科学技术发展迅猛的今天,重视电气工程的管理是非常必要的,电气管理人员之间要密切配合,严格要求,互相促进,互帮互助;在赶工期时更要严把质量控制关,充分发挥把“关”作用。总之,一个优良工程的创建离不开各电气管理人员之间的技术、技能与管理经验的密切配合。 工程师电气论文:浅谈怎样做好工程电气监理工程师 摘要:如何做好现场监理工程师是现场管理工作中至关重要的一项,本文将从几个方面具体阐述如何进行现场管理。 关键词:电气监理;现场管理;方法 引言 随着当今社会迅速发展,人们对生活质量和工作环境的要求也在不断的提高,而现代建筑技术的发展正好满足了人们的要求,在现代建筑中电气工程在总投资中所占的比重越来越大,其地位和作用越来越重要,甚至成为现代建筑的一个重要标志,因此,必须对整个建筑工程的电气工程实施优质、有效的监理,在实施监理的过程中,应当坚持超前主动监理的思想,防患于未然,严字当头,建立和谐的监理气氛,不断提高电气工程监理的地位效益,实现促进建筑工程整体质量的目的。 监理范围 建设工程电气监理的工作重点在于事前控制(预控),因此,要认真做好对施工前期准备工作的监理。监理工程师进驻现场后,应熟悉电气施工图纸,详细了解供配电、室内外照明、消防、安防、通信、电视等系统的要求和特点,并会同土建、水暖等专业人员共同对图纸校对审查,列出哪些部分有冲突,避免错、漏、碰、缺等问题,对图纸中出现的问题和差错提出意见和建议,并以书面形式报建设单位。参加由建设单位组织的设计交底,了解建设意图,对图纸会审做好记录,认真审核由施工单位整理的图纸会审记录,无异议后签字确认。审查施工单位提交的施工组织设计和专项方案,及时提出书面审查意见。对于大型工程或重要工程项目,应编制电气监理实施细则,以便更周密地对工程项目实施控制,细则一般应写明控制目标、关键工序、特殊工序、重点部位、关健控制点以及控制措施等。 二、监理内容 1 监理内容 1)设备材料进场验收; 2)工序交接确认; 3)变压器安装; 4)成套配电柜、控制柜(屏、台)和动力照明配电箱(盘)安装; 5)低压电动机检查接线; 6)不间断电源安装; 7)低压电气动力设备试验和试运行; 8)母线安装; 9)电缆桥架安装和桥架内电缆敷设;电线导管、电缆导管和线槽敷设;电线电缆穿管和线槽敷线;电缆头制作、接线和线路绝缘测试;灯具、开关、插座安装;建筑物照明通电试运行;接地装置安装;建筑物等电位联结;电梯安装;电气消防火灾报警联动系统;弱电综合布线;弱电各系统安装;分部工程验收;竣工验收 三、监理目标 施工质量控制目标:分项工程合格率达到97%;分部工程合格率达到100%;单位工程合格率达到100%。 施工投资控制目标:总体投资要按施工合同要求进行资金控制。 施工进度控制目标:按项目确定的总进度计划和电气专业进度计划完成电气工程施工、达到竣工验收条件的时间。 施工合同管理目标:严格管理,争取不发生工程暂停事件,配合总监处理好工程暂停事件;严格工程变更的管理;处理好工程的费用索赔、工程工期的延误、合同的争议及解除等。 四、监理工作方法 制定工作程序:根据电气工程的特点和工作内容制定电气专业监理工作实施细则。 准备阶段的监理工作方法。 熟悉设计文件,参加设计交底会,对图纸中存在的问题提出意见和建议; 审核承包单位报送的施工组织设计,提出审核意见; 对分包单位的营业执照、企业资质等级证书、特殊行业施工许可证进行审核并报总监理工程师签认; 审查施工单位报送的工程开工报审表及相关资料; 参加由建设单位主持召开的第一次工地会议。 施工阶段的监理工作方法。 制定并实行好工地例会制度,做好与土建交接检查工作。 工程质量控制的工作方法。 要求施工单位报送重点部位、关键工序的施工方案和质量保证措施并经审核同意后予以签认; 组织专题论证施工单位采用新材料、新工艺、新技术、新设备所报送的施工工艺措施和证明材料,经审定后予以签认; 审核施工单位报送的拟进场工程材料、购配件和设备的工程材料/购配件/设备,报审表及其质量证明资料; 对进场的实物按监理合同的约定或有关工程质量管理文件的规定比例进行平行检验或见证取样方式进行抽验; 对未经监理验收或验收不合格的工程材料、购配件、设备拒签,并签发监理工程师通知单通知施工单位限期将不合格的工程材料、购配件、设备撤出现场; 定期检查施工单位的计量设备的技术状况; 对施工过程进行巡视和检查,对隐蔽工程的隐蔽过程、下道工序施工完成后难以检查的重点部位进行旁站监理并做好记录; 对施工单位报送的隐蔽工程报验申请表和自检结果进行现场检查,符合要求予以签认; 对分项工程质量验评资料进行审核,符合要求予以签认; 对施工过程中产生的质量缺陷下达监理工程师通知,限期整改并对整改情况进行复查; 对发现的重大质量隐患,可能造成质量事故或已造成质量事故时,应通过总监理工程师及时下达工程暂停令,要求施工单位停工整改,整改完毕并经监理工程师复查合格后,总监及时签署复工报审表。 对需要返工处理或加固补强的质量事故要按照确定的处理方案对处理的过程和结果进行跟踪检查和验收。 工程安全监理工作的方法。 开工前,项目监理部要对所监理的项目召开安全施工专题讨论会,加强安全知识的深化学习,进一步强化监理人员的安全意识。 项目监理部制定安全管理职责,落实安全责任制,总监负全责,各专业监理工程师各负其责; 审核施工组织设计中安全管理的条款以及开工条件中安全施工的准备工作情况,否则不予开工; 对在施工过程中存在的安全隐患,责令停工整改; 监理工程师对现场采取定期或不定期巡查或旁站监理,对施工现场及办公生活区的安全措施进行检查,对发现的问题及时发监理整改通知,同时及时收集现场安全方面的信息,及时对信息进行处理; 通过例会、专题会议解决安全施工中出现的问题; 及时多渠道地向业主汇报工程安全方面的信息; 建立安全施工状况登记制度,即在监理日记、监理月报、监理工作总结等监理文件中准确及时记录安全状况; 制定安全施工管理奖罚制度,对成绩优异的监理人员实行奖励,对责任心不强的监理人员进行处罚,直至调离监理工作岗位; 检查施工单位安全生产管理职责;检查施工单位工程项目部安全管理组织结构图;检查施工单位安全保证体系要素、职能分配表;检查施工单位项目人员的安全生产岗位责任制;施工单位保证体系要素及职能分配表; 审查施工方案或施工组织设计中是否有保证工程质量和安全的具体措施,使之符合安全施工的要求,并督促其实施;核查施工组织设计和专项施工方案的种类和编审手续,安全措施的合理性、科学性; 审查施工单位安全设施,保证安全所需的材料、设备及安全防护用品到位; 强化分包单位安全管理,检查施工总承包单位对分包施工的安全管理; 检查并督促施工单位,按照建筑施工安全技术标准和规范要求,落实分部、分项工程或各工序、关键部位的安全防护措施; 检查施工单位事故隐患控制;检查事故隐患控制记录:事故隐患处理表、违章处理登记表、事故月报表; 检查施工单位安全教育和培训;检查安全教育和培训目录及记录说明;新进施工现场的各类施工人员,必须进行安全教育并做好记录; 检查施工单位职工劳动保护教育卡汇总表,提醒施工单位加强对全体施工人员节前后的安全教育并做好记录; 抽查施工单位班前安全活动、周讲评记录。检查施工单位安全员及特种作业人员名册,持证人员的证件; 督促施工单位对工人进行安全生产教育及分部分项工程的安全技术交底; 监督检查施工现场的消防工作、冬季防寒、夏季防暑、文明施工、卫生防疫等项工作。 五、结 语 在现代科学技术发展迅猛的今天,做好电气工程的现场管理是非常必要的,电气管理人员之间要密切配合,严格要求,互相促进,互帮互助;在赶工期时更要严把质量控制关,充分发挥把“关”作用。总之,一个优良工程的创建离不开各电气管理人员之间的技术、技能与管理经验的密切配合。 工程师电气论文:浅谈电气监理工程师对施工监督的重要作用 摘要:当前,电气工程的投资占整个建筑物建设投资的比重越来越大。电气工程的监理工作也随之贯穿于整个建设工程的始末,是建筑工程监理中的重要组成部分。坚持超前主动监理的思想,防患于未然,以严字当头,建立和谐的监理气氛,才能不断提高电气工程监理的地位和效益,实现促进建筑工程的整体的质量的目的。本文基于此,对监理工程师在电气安装中的质量控制与安装工艺进行了初步研究。 关键词:电气 安装 建筑 监理 一、电气安装阶段的质量控制 电气安装方案是指导施工的依据,其编制水平的详细程度直接影响着施工质量。因此,在开程前必须对施工组织设计进行审核,重点是审核施工方法和保证工程质量的各项技术措施看是否切实可行,是否符合设计要求,是否满足技术规范和操作规程的要求等。 1、坚持按图纸施工,经过会审的施工图纸是指导施工的主要依据。在施工过程中必须严格坚持按图纸施工,不得任意修改。 2、严格执行技术规范和操作规程,技术规范和操作规程是施工的准则,在施工过程中,每道工序必须按照规范和规程进行施工和检验。发现质量问题必须立即补救,不留隐患,把质量事故消灭在萌芽状态。 3、提高监理监督水平,重点是编制监理细则、旁站方案、重点工艺监督程序。 二、电气安装中常出现的质量问题 1、变配电室主要问题: 1)高低压配电柜和裸露母线上方有灯具,顶棚抹灰; 2)裸露母线等带电设施距地小于2.5m无防护; 3)配电室内,特别是配电柜和裸露母线上方有水管道通过; 4)配电室内无防火设施,出入门无挡鼠板,或挡鼠板材质高度不符合要求(包铁皮,高度不小于70cm); 5)配电室进出门非外开门,隔墙门非自由门,变电室门防火等级不符合要求; 6)配电室长度 7m时无两个出口;配电屏前后宽度不符合要求;配电装置长度 6m后通道无两个出口;低压配电装置两个出口问距 15m时无再增加出口; 7)配电室为金属门窗时无接地保护,金属门扇和门框间无跨接; 8)电缆沟内无支架,电缆拖地,电缆沟无排水、防水措施,电缆沟内有积水。电缆沟和室外无封闭或封闭不严。沟盖板安装不平整、不牢固、缝大、观感差。 9)变电室周围墙和上下板孔洞未堵塞,或封堵不严。 10)电缆沟和桥架内电缆排列无序,有绞接现象,电缆容量过大,电缆面积 桥架 净面积40%;进出口处、转角处、分支处无标牌,电缆未按要求进行固定,特别是垂直电缆,固定点的距离大于1.0-1.5米。固定节点固定不牢固,不符合要求;穿越墙(变形缝),楼板处无封堵(桥架内); 11)变电室内封闭不严,灰尘多、环境卫生不良,影响设备正常运转; 12)变电室纱窗质量不符要求,为塑料编制,非钢丝编制; 13)变电室内装饰工程质量不精,墙面、地面、顶棚等质量问题多,特别是墙面、地面、空鼓、开裂多,电缆沟盖板问题多,达不到优良工程的要求; 14)配电室内无接地电阻测试点; 15)金属支架无接地,或接地不良; 16)配电柜安装不精细,垂直度等超差,柜面防腐破损。 2、电缆桥架安装: 1)桥架内高压电缆和弱电电缆共用一个桥架; 2)桥架内电缆过多,超过净面的40%一电力电缆,50%一控制电缆; 3)桥架内电缆无标志(出入口和转角处和分支处); 4)桥架内电缆固定不牢,有的无固定(特别是垂直桥架内); 5)桥架内电缆排列无序,且有绞接现象; 6)非镀锌钢板桥架连接接头处无跨接,或跨接不良、观感差; 7)桥架和配电箱、盘、柜等无跨接接地,桥架支架接地数量不足2处; 8)桥架板防腐处理不良,有锈蚀,观感不良; 9)桥架板连接处螺栓螺母在内侧; 10)桥架板连接处,镀锌钢板没有两螺栓为防松螺帽或垫圈,不符要求; 11)桥架支架距离长(1.5-3m),非一节2支架,有变形、吊筋多,少固定支架,不能承受水平力;桥架直线长度 30m(钢)(铝15m)无伸缩节; 12)桥架、电缆跨越变形缝无补偿措施; 13)桥架和其它管道,特别是暖气、空调管净距过近,不符合要求;一般管道0.4m (平行),0.3m(交叉);保温热力管道0.5m(平行),0.3m(交叉); 非保温热力管道1.0m(平行),0.5m(交叉)。 3、配电箱盘柜: 1)箱体内配线不整齐,有绞接现象,导线有接头,同一垫圈下两侧的导线截面积不相同,同一接线端子导线连接多于2根,防松垫圈不齐全;零线、地线接地不明显; 2)配电箱三接地不全;门箱跨接非金属编织带,接地有串接现象; 3)漏电保护器不灵敏,动作时间大于0.1s; 4)配电箱内导线分色不符要求; 5)配电箱容积小,电缆、设备距离太近,不符要求,该走盘后的电缆设在盘前,盘面拥挤; 6)套管入箱有的不进箱,有的进箱大于5mm,管口粗糙且无护口,套管进箱不垂直; 7)箱内不清洁,有杂物,箱防腐不良,有锈蚀; 8)配电箱盘距地高度不符要求,距地面 9)箱内标认器件无名称及编号,接线端子无编号,电缆无标志,无回路图(线路图)。 4、套管、配线: 1)导线颜色不符合要求(相线黄、绿、红,零线浅蓝,接黄绿相间); 2)管内导线过多,导线截面积大于管内径面积40%,同一管内导线数多于8根; 3)该用厚壁钢管(壁厚 1.5mm)而用薄壁钢管; 4)钢管连接采用溶焊(即对焊连接)连接,薄壁钢管套管连接接头采用溶焊连接; 5)钢套管连接(铰接)无跨接; 6)金属软管在吊顶内大于1.2m,和设备连接大于0.8m; 7)在吊顶内套管为塑料套管;钢管固定不牢,或无固定; 8)金属软管、薄壁钢管进入结构物中; 9)钢套管和金属软管进箱无跨接; 10)金属软管和可挠金属管用在非末端; 11)套管在吊顶内,木格栅内和接线盒、灯具、开关、插座连接不牢,不到位; 12)多股导线接头无烫锡;接头连接无绝缘胶带包扎; 13)套管、配线跨越变形缝时无补偿措施; 14)电缆井内楼板未隔层封闭,或封闭不严密,穿板套管封闭不严。封闭材料不符要求,不防火; 15)电缆与热力管道和易燃易爆气体管道净距不符合要求; 16)电缆的首端、末端及分支处无标志牌,可挠金属管和其它柔性导管与刚性导管或电气设备、器具间的连接未采用专用接头,连接不牢固; 17)电缆沟、井内电缆支架、导管无可靠接地。 5、普通灯具安装: 1)灯具重量大于3kg时无螺栓或预埋件固定,吊在吊顶龙骨上。重量大于5kg灯具未做2倍超载试验; 2)灯具距地小于2.4m时,灯具的可接近的裸露导体无可靠的接地(PE)或接零(PEN),无专用螺栓,且无标志; 3)软线吊灯的软线两端无保护扣,无烫锡; 4)成排灯具排列欠顺直; 5)吸顶白炽灯无防火措施。 6、开关、插座安装: 1)插座高度一般情况不满足0.3m施工时不是按地面面层,而是按结构层。幼儿园、小学不小于1.8m(非安全型插座); 2)同一场所内插座高度不一致,相差大于5mm; 3)暗装插座无用专用盒,盖板不端正,不紧贴墙面; 4)潮湿场所(卫生间、厨房等处)所未采用密封型防水防溅插座(阳台改厨房)。室外插座也未用防水插座。安装高度应大于1.5m; 5)插座安装在木装饰上,盒盖分离中间夹不防火的木材、吸间材料和装饰布; 6)开关距地高度非1.3m,不是从地面面层算起,而是从结构层算起;同一场所高差大于5mm; 7)同一建筑物开关通断位置不一; 8)开关盖板不端正,不牢固; 9)盒盖连接螺丝不符要求,无装卸五次(十次)连接试验。 7、避雷设施: 1)引下线断线卡子(接地电阻测试),连接板压接不牢,扁钢尺寸偏小,焊接焊缝不符合要求。以后最好不用箱,改用连接板测试高度符合要求并有明显标志; 2)接闪器(防雷网)材料非镀锌钢筋,焊接后未再进行防腐,防雷网锈蚀。防雷网支架固定不牢,间距高度不一,不顺直;采用对接焊,搭接焊缝质量差; 3)防雷网未超出屋面金属物(如钢制出孔管)的高度,未和屋面的金属物〔钢制落水管钢支架(广告牌)〕、设备钢支架等连接; 4)防雷网未覆盖应保护的部位; 5)防雷网的布置不符合有关规定,避雷网网格尺寸: 一类防雷建筑物不大于5×5或6×4m;二类防雷建筑物不大于10×10或12×8m;三类防雷建筑物不大于20×20或24×16m。 三、监理工程师在电气安装中解决质量问题办法 1、审查承包单位现场项目管理机构质量保证体系,对不符合合同与规范标准要求处发出监理通知单,要求完善,尤其是对施工方专业管理人员与特种作业人员素质把关。审查承包单位编制的分部分项工程施工技术方案、重点部位与关键工序的施工工艺质保方案,提出改进意见,要求和督促承包商健全质量保证体系,督促承包商严格按设计文件、规范标准和程序施工。 2、监理人员要严把进场原材料、构配件、设备质量关。对承包单位报送的拟进场工程材料、构配件和设备清单与其质量证明资料进行审核,并对进场的实物按照投标文件、合同约定、规范要求按比例见证取样送检或抽检,合格予以验收,不合格的工程材料、构配件、设备不准用,责令撤出现场,检查工程采用的电气设备及主要材料是否符合设计文件或标书所规定的厂家、型号和规格以及质量标准。主材使用前需有建设方、监理方确认书。 3、对承包单位报送的分项工程质量验评资料进行审核,符合要求后进行签认;总监理工程师组织监理人员对承包单位报送的分部工程和单位工程质量验评资料进行审核和现场检查,符合要求后予以签认。根据国家电气安装现行验收规范规定对承包单位提出的各阶段、分部、各分项工程的检查验收以及整体工程的竣工验收项目监理机构按照设计图纸、合同约定的工程量计算规则和支付条款进行工程量计量和工程款支付核查,报建设单位审定。做到质量有规范、有落实、有检查、有考核、有奖罚。 4、加强预控和过程控制,强化巡检、旁站、平行检查手段,利用专业工具对电气设备和线路进行检测。 工程师电气论文:电气工程师在建筑安装工程施工中的职责 [关键词]电气工程师;建筑工程施工;职责 建筑工程共分九个分部工程,即地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面、建筑给水排水及采暖、建筑电气、智能建筑、通风空调、电梯。 在施工的工区范围内,接通施工用水、用电、道路和平整场地的工作简称为“三通一平”。通电,包括施工生产用电和生活用电。通电应按照施工组织设计要求布设线路和通电设备,电源首先应考虑从国家屯力系统或建设单位已有的电源上获得。如供电系统不能满足施工生产、生活用电的需要,则应考虑在现场建立发电系统,以保证施工的连续、顺利进行。施工中如需要通热、通气或通电信,也应该按照施工组织设计要求,事先完成。 架空电线(电力、通信)、地下电缆(包括电力、通信)的拆除,要与电力部门或通信部门联系并办理有关手续方可进行。 建筑电气安装,包括:密切配合土建施工,确定预埋类型、位置和方法;电气母线、电缆、电线、桥架、配管、盘柜、开关、器具的安装方法、程序、措施要求及操作要点等。 电梯安装工程,包括电梯导轨支架的位置,测量确定立方法;导轨吊装和调整方法与质量要求;钢丝绳的绳头做法;轿厢的安装步骤;层门安装的位置控制;承重梁的安装要求,曳引机的吊装过程;控制柜和电气系统的质量标准;扶梯运输的安全保护措施,安装位置放线测量。 电气工程师在施工中要全面掌握工程进度,并且要从以下各方面做好记录: 建筑电气产品中被列入《第一批实施强制性产品认证的产品目录》(2001年第33号公告)的,必须经过“中国国家认证可监督管理委员会”认证,认证标志为“中国认证(CCC)”,并在认证有效期内,符合认证要求的方可使用。 机电明配管线(包括能进入吊顶内管线);内容包括品朴、规格、位置、高程、固定防腐、保温、外观处理等。 变配电装置:内容包括位置、高低电压源进出的方向、电缆位置、高程等。 机电表面器具(包括开关、插座、灯具、风口、卫生器具)等,内容包括位置、高程等。 1.电气接地电阻测试记录 接地电阻测试主要包括设备、系统的防雷接地、保护接地、工作接地、防静电接地以及设计有要求的接地电阻测试,并应附《电气防雷接地装置隐检与平面图示意图》说明,电气接地电阻的控制应在检定有效期内。 2.电气绝缘电阻测试记录 绝缘电阻测试主要包括电器设备和动力、照明线路及其他必须摇测绝缘电阻的测试,配管及管内导线分项质量验收前和单位工程质量竣工验收以前,应分别按系统回路进行测试,不得遗漏。电气绝缘电阻的检测仪器应在检定有效期内。 3.电气器具通电安全检查记录 电气器具安装完成后,按层、按部位(户)进行通电检查,并进行记录。内容包括接线情况、电气器具开关情况,电气器具应全数进行通电安全检查,合格后在记录中打钩(√)。 4.电气设备空载运行记录 成套配电(控制)柜、台、箱、盘的运行电压、电流应正常,各类仪表指示应正常。 电动机应试通电,检查转向和机械转动有无异常情况;可空裁试运行的电动机,时间一般为2小时,记录空裁电流,且检查机身和轴承的温升。 交流电动机空裁试运行和启动次数及间隔时间应符合产品技术条件的要求;无要求时,连续启动二次的时间间隔不得少于5分钟,再次启动的应在电动机冷却至正常下。空裁状态运行、应记录电流、电压、温度、运行时间的有关数据,且应符合建筑设备或工艺装置空裁状态运行的要求。 电动执行机构的动作方向及指示应与工艺装置的设计要求保持一致。 5.建筑物照明通电试运行记录 公用建筑照明系统通电连续试运行时间为24小时,民用住宅照明系统通电连续试运行时间为8小时。所有照明灯具均应开启,且每2小时记录运行状态1次,连续试运行时间内无故障。 6.大型照明灯具承载试验记录 大型灯具(设计要求做承载试验的)在须螺栓、吊钩、吊杆或吊顶上嵌入式安装专用骨架的物件安装时,应全数按2倍于灯具的重量做承载试验。 7.高压部分试验记录 应有相应资格的单位进行试验并记录。 8.漏电开关模拟试验记录 动力和照明工程的漏电保护装置应全数做模拟试验并符合设计要求的额定值。 9.电度表检定记录 电度表在安装前应送有相关检定资格的单位全数检定,应有记录,表格由检定单位提供。 10.大容量电气线路节点测流记录 大容量(630A及以上)导线、母线连接处或开关,在设计计算负荷运行情况下,应做温度抽测记录,温升值稳定且不大于设计值。 11.避雷带支架拉力测试记录 避雷带每个支持件应做垂直拉力试验,支持件的承受垂直拉力应大于49N(5kg)。 12.电梯测试记录 电梯具备运行条件时,应对电梯轿箱的运行平层准确度进行测量,并填写《轿箱平层准确度测量记录》。 电梯层门安装完成后,应对每一扇层门的安全装置进行检查确认,并填写《电梯层门安全装置检查记录》。 电梯安装完毕,应进行电梯《电气接地电阻测试记录》和电梯《电气绝缘电阻测试》记录;调试运行时,由安装单位对电梯安全装置进行检查确认,并填写《电梯电气安全装置检验记录》。 电梯调试结束后,在交付使用前,由安装单位对电梯整机进行性能检查试验,并填写《电梯整机功能检验记录》。 电梯调试时,由安装单位对电梯的运行、负荷和试验曲线、平衡系数进行检查试验,并填写《电梯负荷运行试验记录》、《电梯负荷运行试验曲线图》。 电梯具备运行条件时,应对电梯轿箱内、机房、轿箱门、层站门的运行噪声进行测试,并填写《电梯噪声测试记录》。 自动扶梯、自动人行道安装完毕后,安装单位应对其安全装置、运行速度、噪声、制动器功能进行测试,并填写《自动扶梯、自动人行道安全装置检验记录》、《自动扶梯、自动人行道整机性能测验记录》。 在上述试验、检查、调试过程中,电气工程师或电气技术负责人要全程跟踪并签署相应记录,作为工程验收的原始记载依据。 工程师电气论文:电气工程师在建筑工程中的作用 摘 要:结合建筑工程智能化发展趋势,探讨在建筑工程管理中电气工程师的作用,指出电气工程师既要有全面的专业知识,还必须熟练掌握各种施工规范,不断积累现场施工知识和经验,并对施工设备、建筑平面等有一定的了解。 关键词:电气工程师,建筑工程,工程管理,质量控制 随着我国人民生活的日益改善和电气智能化技术的迅速发展,人们对建筑的现代化要求也与日俱增。电气工程的地位和作用越来越重要,不仅直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,而且直接影响到各种电气设备的安全运行以及居住的舒适性和高效性。电气工程师应对所负责的电气工程质量具有高度负责的责任心,充分应用自己的专业水平深入、细致的搞好电气工程的技术、质量、进度、签证、安全等管理工作。 文中所述电气工程师是指在建筑工程中从事电气专业工程施工及相关业务的专业技术人员,要具备机电、电气及其控制、建筑电气等工程技术领域基础理论和基本知识。 在建筑工程施工中,若某一专业只考虑本专业或工种的进度,势必影响其它工种施工,同时本专业也很难保证质量。在建筑基础施工阶段,建筑电气安装应做好接地装置及接地引线、防雷装置引下线等工作;在建筑主体施工阶段,应做好配置管线、管线预留及预埋等工作;在建筑装修阶段,应做好电气设备安装、调试等工作。 一、施工前的准备工作在工程项目开工前,电气工程师应首先熟悉电气施工图纸,并会同土建工程师共同查对土建施工图与电气施工图,列出哪些部分有交叉施工,根据土建施工进度计划,对有关基础型钢预埋、支吊架预埋和线路保护管预埋等,排出配合交叉施工计划,确定准确配合时间,以防遗漏和发生差错。并在配合施工之前,将各种预埋件制作好,并做好必要的防腐处理,充分做好施工前技术与材料准备工作。 二、施工阶段的质量控制施工中必须严格按照图审通过后的电气施工图纸和有关技术文件,按照国家现行的电气工程施工及验收规范,地方有关工程建设的法规、文件,经审批的施工组织设计进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理,不允许未经同意擅自变更设计。严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准,具有可操作性的质量控制程序。每道工序未经有关人员在验收表上签字,不得进行下道工序,记录好工作日志,防止监督流于形式。在施工阶段要严把材料质量关,实行谁采购谁负责的措施,并且每种材料要有完整的资料(出厂合格证、检验检测报告、复检报告等)并经过建设单位、监理单位签字才可进场;其次要严格控制分部工程的质量关,重点是工序的质量控制。在施工阶段中质量控制要注意细节部分,重点检查和控制。 1、基础施工阶段的质量控制:在基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、主体施工阶段的质量控制:首先必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段的做好电管铺设工作,这是整个电气安装工程的关键工作,做的不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 3、装修阶段的质量控制:在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将线盒固定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后清通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及线盒的收口,配电箱处抹灰收口应光滑平整。 三、电气工程施工的安全管理要坚持“安全第一,预防为主”的方针,要拥有把安全放在应有高度的责任心,对自己负责的电气工程质量要严把质量关,发挥自己的专业水平,深入、细致地搞好电气工程的技术、质量、进度、安全等管理工作。 1、要督促施工单位对新进场员工根据工程的特点进行岗前安全培训。并对施工人员进行安全技术培训,设立持证上岗的专职安全员。 2、编制针对本工程的安全技术措施及安全组织措施,建立审批制度,并建立相应的技术档案。 2、要求施工单位根据每天的工作安排进行安全交底,安全工具及设施要落实到位,电气设备要符合有关临时用电的管理规定。建立技术交底制度,向专业电工、各类用电人员介绍施工组织设计和安全用电技术措施的总体意图、技术内容和注意事项,并在技术交底文字资料上履行签字手续,注明交底日期。 3、建立安全教育和培训制度,定期对专业电工及用电人员进行用电安全教育和培训,凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书,严禁无证上岗。电气工程中应把“质量第一、安全第一”放在首位,应根据工程的自身特点,对施工中的每一个环节都要实施有效的动态控制,做好技术交底,认真管理好从材料采购、施工过程到工程验收的全过程,并且建立良好的质量监督体系,提高电气工程的工程质量。 安全告诫我们,只有起点,没有终点;安全提醒我们,警钟长鸣,永不松懈;安全一次又一次地警示我们,安全就是国家财产、安全就是人民生命,责任重如泰山。 结束语:随着社会建筑智能化程度的不断提高,社会群体对建筑功能、档次的不断提升,人们对物质财富的需求逐步转为对精神财富的追求,人们对建筑住宅的高性能、舒适性、私密性、安全性的要求越来越高,电气工程师的地位和作用越来越重要,它直接关系到工程的质量、工期、投资以及交付给业主后的使用效果。电气设备的施工质量直接关系到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能,而且涉及专业领域更多,新技术、新材料、新上艺的采用,技术更新更快,也将更加复杂,所以电气程师任重而道远,需要不断的积累知识、总结经验,不断地汲取新知识,给自己充电,做到与时俱进。
高速铁路技术论文:底座板施工技术高速铁路论文 一、底座板钢筋网加工及安装技术 底座板钢筋网根据不同超高、不同位置和不同梁跨的配筋要求,在加工场使用胎具集中分段绑扎成型。用拖车运输至桥下,吊装至桥上指定位置。吊装施工时,要确保钢筋不破坏两布一膜滑动层和防水层。钢筋笼吊装就位后,进行钢筋搭接区域的钢筋绑扎。绑扎时要注意到搭接区的箍筋间距为100mm。钢筋笼要安装到定距垫块上边。定距垫块结构尺寸为:厚度4cm、宽度5cm、长度50cm,定距块材质与底座板混凝土相同,并配置一根直径为6mm的通长钢筋。 二、底座板钢板连接器的焊接与安装 1.钢板连接器组装。在钢板连接器两侧设计为HRB500Φ25的精轧螺纹钢,两种钢筋的长度均为2.5m。HRB500Φ25钢筋穿过钢板连接器的孔,必须露出3cm,焊接采用E502或E506焊条,焊缝的焊脚长度不小于15mm,焊接固定。 2.螺母的处理方法。后浇带钢板安装完毕后要保证螺母为松开状态,松开距离距钢板至少为3cm。在浇筑混凝土前采用手不施加预应力的方法将螺母拧紧。待混凝土初凝后将螺母松开,松开距离距钢板至少为3cm。 三、底座板模板施工技术 1.模板系统设计 (1)侧模设计。侧模模板采用5mm厚钢板加槽钢制成,每2m一节,直线段时用高度为30cm的模板进行施工;曲线段超高时用30cm+30cm的组合模板进行施工。 (2)后浇带端模设计。后浇带端模采用竹胶板开槽,保证后浇带精轧螺纹钢筋通过,开口封堵严实,制作尺寸不同的端模板适应不同超高地段。后浇带预留缺口宽度要严格按照设计要求进行,保证后续张拉连接的顺利进行。 2.模板安装首先测量放线,其次安装模板和支撑,然后安装轨道,接着模板精调、加固,最后对轨道的标高进行精调。 四、底座板混凝土浇筑技术 1.浇筑前每50m3检查一次混凝土坍落度、含气量、扩展度、入模温度指标,满足要求后方可浇筑并制作标养及同条件养护试件各2组。 2.混凝土通过泵车直接泵送入模,按照由模板低边到高边的顺序依次布料,采用插入式振捣棒振捣,梁端钢筋搭接密集区用直径30mm振捣棒振捣密实,严禁漏振。混凝土振捣时,必须从钢筋的间隙插入,插入的深度严格控制,避免破坏滑动层。在操作过程中要求快插慢拔,垂直点振,不得平拉,不得漏振,谨防过振;振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍,每点振动时间约20s~30s。 3.振动棒的作用范围必须交叉重叠。振捣器不能碰动模板和钢筋,防止接缝处混凝土出现蜂窝麻面或使钢筋骨架出现位移。插入式振捣完成后,启动整平提浆机对混凝土进行整平;同时人工配合,对于混凝土过高或过低的部位人工修整到位。混凝土初凝后开动拉毛机进行拉毛,拉毛深度1.8mm~2.2mm。 五、底座板张拉技术 在确定底座板张拉伸长量时,首先要明确底座板张拉连接的本质是对底座板结构的“纵连”,张拉连接完成后可在一个施工单元内进行轨道板的施工。张拉连接的控制要素为:温度、时间、张拉量。不同温度情况下的张拉量不同,设计合拢温度为25±5℃,大于30℃或小于0℃不进行张拉连接。当温度大于20℃小于30℃时无需张拉,直接进行连接;当温度低于20℃时,需要计算出对应的张拉量进行张拉,张拉量的计算公式为:ΔLi=(T0-Ti)×αt×Li其中:ΔLi——第i个连接器的张拉量;T0——零应力温度;Ti——张拉时混凝土温度;αt——张拉系数10-5;Li——第i个张拉连接器的作用长度。一个底座施工单元内张拉作业要严格按照顺序进行,且左右线同步。 1.K0(临时端刺起点)与常规区的张拉及后浇带浇筑 (1)张拉:底座板温度<锁定温度A.临时端刺纵连的当天,从临时端刺的自由端依次拧紧钢板连接器后浇带J4~J1的所有锚固螺母(不施加预应力的拧紧),之后临时端刺才具备了承载能力(抗拉和抗压)。B.接着按构件的温度张拉常规区中靠近临时端刺K0的2个钢板连接器后浇带BL1。C.根据张拉行程,再张拉常规与临时端刺间的钢板连接器后浇带K0。D.根据张拉行程,先张拉J1再张拉J2,同时常规区的剩余BL1的张拉可与之同时进行。E.为了保证临时端刺自由端到钢板连接器后浇带J3区段的摩擦力起作用,在张拉J1、J2后,以J2张拉行程的1/3张拉J3。至此常规区与临时端刺处的底座板张拉就已经施工完成了。纵连后浇带需在24小时内完成(温差小)。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。 (2)后浇带浇筑:底座板温度<锁定温度A.浇筑常规区的所有的钢板连接器后浇带BL1和临时端刺中的钢板连接器后浇带K0和J1。B.底座板纵连后,常规区的齿槽后浇带BL2通常也应该尽可能地进行浇筑,但是底座板温度<锁定温度时,常规区的BL2浇筑必须等待一定的时间(具体按实际温度确定),最后一次性浇筑。C.纵连3~5天后浇筑临时端刺J2处的2个BL2。至此常规区与临时端刺处的底座板浇筑就已经施工完成了。另一侧的临时端刺和常规区连接浇筑与此方法相同,可以两侧同时对称进行。 (3)张拉:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.临时端刺纵连的当天,从临时端刺的自由端用扭力扳手依次拧紧钢板连接器后浇带J4~J1的所有锚固螺母。(扭力扳手的扭矩≥450Nm)。B.接着把K0及常规区的所有BL1拧紧(从K0开始)。至此常规区与临时端刺处的底座板张拉就已经施工完成了。纵连后浇带需在24小时内完成(温差小)。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。 (4)浇筑:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.纵连完成后浇筑常规区的BL1和临时端刺钢板连接器后浇带K0和J1,以及常规区的齿槽后浇带BL2。B.纵连3~5天后浇筑临时端刺J2处中部的2个BL2。至此临时端刺已完成施工并和常规区的底座板完成浇筑。但是临时端刺剩余的后浇带要保持留空直到与下一个常规区的底座板连接完成后才可以浇筑。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。 2.K1(临时端刺终点)与常规区的张拉及浇筑 (1)张拉:底座板温度<锁定温度A.根据构件温度,张拉常规区靠近K1的2个BL1。B.再根据相应的张拉行程张拉临时端刺与常规区之间的钢板连接器后浇带K1。C.依次张拉行程,张拉J4~J2同时可以张拉常规区的BL1。 (2)浇筑:底座板温度<锁定温度A.浇筑临时端刺中K1、J4到J2以及常规区的BL1,一同浇筑。B.在等待一定时间(根据当时温度确定)后浇筑常规区的BL2。C.纵连完成10天后,浇筑临时端刺内所有BL2。 (3)张拉:锁定温度≤底座板温度≤30℃从K1开始依次拧紧常规区的钢板连接器后浇带螺母,在拧紧时扭矩应该为450Nm。 (4)浇筑:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.浇筑常规区的BL1和临时端刺区域内的K1、J4到J2,以及常规区的所有BL2。B.纵连3天后浇筑原临时端刺区域内的所有剩余的BL2。 六、结语 CRTSⅡ型板式无砟轨道桥梁底座板施工技术的科学性、合理性、高效性需要当代铁路施工人员不断地总结完善。本文通过对实际施工经验的简明介绍,旨在为初学者提供一点帮助。 作者:王骁单位:中铁十六局集团第一工程有限公司 高速铁路技术论文:通信技术在高速铁路的应用 摘要:进入新的经济发展时期,人们的生活水平有了很大的提升,科技力量也不断的壮大,对于交通运输行业的要求就越来越高,在这种情况下,铁路运输速度和服务质量也必须不断的升级才能满足人民的实际出行需求。同时,随着网络技术的普遍使用,人们在出行中也更注重是否会有便利的网络服务。将现代通信技术运用到高速铁路中,不仅能够方便了人们的出行,更对高速铁路的发展有着非常关键的技术支撑作用。文章分析通信技术在高速铁路中的应用。 关键词:现代通信;技术;高速铁路;检测;安检 近年来,铁路发展逐渐以高速铁路为主,其中对于所用的通信系统来说,组成上主要有有线通信和无线通信。相比普通铁路的通信系统来说,有线通信系统是相同的,主要的不同之处是无线通信。文章阐述针高速铁路中的现代无线通信技术,通过现代通信技术在高速铁路发展中的应用分析,阐明随着现代通信技术的不断发展,相关高速铁路也有了更加安全和高速的运行保障。 1高速铁路中加强通信技术运用的重要意义 随着现代科技力量的不断发展,相关的通信技术也在新时展中呈现了新的科技特点,数字化、互联网化、智能性、个性化及高速性等都有了明显的优势。通过现代通信技术的广泛应用,实现了用户在任何时间和地点下的视频及语音交流、数据传递等,方便人们生活的各个方面,既提升了各行业的生产效率,也提升了生活品质。随着现代经济及贸易往来的频繁,高速铁路已经成为人们出行中非常重要的一种方式。当人们在列车中能够进行商务办公和贸易沟通时,既体验了列车的高速,也突出了现代通信技术的便利性。高速公路很突出一个的特征就是运行速度非常高,提升速度必须要有配套的安全措施和成熟的技术来进行支撑。长时间的科研及分析表明,现代通信技术完全可以为高速铁路的快速发展提供有力的网络支撑,以现代通信技术为基础高速铁路通信网路,以可交互界面为辅助,能够为高速铁路操控提供更便捷的操作性,有效提升铁路操控准确性和运输速度控制。这就为铁路系统的发展提供了有力的通信系统保障。 2高速铁路中现代通信技术具体应用 2.1列车调度系统中GSM-R技术的应用 GSM-R指的是铁路全球移动系统,是一项超出GSM趋于成熟的较使用的列车运行调度技术,也是针对铁路运行中的相关移动通信需求进行设计的一项专用系统。随着科技的进步,铁路发展中速度和运输能力不断的在提升,为了确保铁路高速运输过程中的高效性和安全性,有效降低部分运输压力较大的铁路干线的承载压力,铁路系统对列车调度系统进行了业务的升级和优化处理。与此同时,还不断的调整原系统中的通信信号线的高度、性能及方向,确保铁路沿线的信号源能够完全满足实际的运输范围覆盖需求。对于弱电问题的处理方面,通过添置先进的设备来使地面和列车之间形成一个双向的无线通信系统来加以完善。GSM-R的列车调度系统,可以通过大屏幕清晰的展示列车具体的经过路线及各个站点的动态信息,调度中心以此为依据通过通信网络系统发出相关的调度指令。遇到紧急的突发情况,也可以通过这个网络平台的无线通信信息传递功能,让指挥人员能够及时了解和掌握现场的救援情况。通过与各调度人员、助理及值班人员和司机进行有效的沟通,将事件控制在最小范围内。目前的高速铁路运行,主要以无线通信列调为主。对于形成调度,可以完全借助可视化网络平台进行操作控制。并能够通过网络平台实现列车驾驶员、调度值班员和车站值班人员的信息通信,确保列车运行中的各项调度的协调性和高效性。 2.2高铁安检中通信技术的应用 铁路运行过程中的安全监控也是非常重要的一项组成。在科学技术不断发展的今天,相关的铁路信息化建设也在不断地进行新的发展思路探索,要想实现铁路运输系统中车辆安全监控的高标准化体系建设,就必须强化通信信息及网络技术在列车安全运行中的控制管理。比如,通过动态成像的形式监控列车的运行故障,采用列车主轴运行温度的红外线智能跟踪控制等。形成以多专业、多层次及不同部门共同参与的综合监控体系,尽而实现全面实时监控整个高铁线路运行安全。特别是对于短距离WIMAX和WIFI的无线通信技术的相互结合运用而形成的传感器,可以与具体的有线线路联合形成共同的网络模式,为铁路的安全监测系统提供了有力的移动装备条件。通过每30公里一个的红外线探头安装模式形成的红外线的探测轴温系统,可以对运行中的列车进行轴温的红外测试,并结合适用于60万辆的列车配备标签RFID来进行检测,确定不同车牌号的每一根轴轮温度。目前的发展中对于这方面的应用还集成了报警系统、分散检测系统、网络运行及信息共享、远程控制等多项系统于一体的防范预警体系,大大提升了列车运行的安全性。含THDS、TPDS(地面安全监测运行系统)、TADS(轨边早期故障诊断系统)等多个系统在统称为铁路列车监控安全系统。这个系统主要借助网络、智能操作与信息技术形成的列车集中数据处理、智能操作和信息共享、安全监控的多项操作系统。铁路总局对所有车辆建立了动态信息库,可以准确掌握目前列车的承载情况、车载内容及行驶轨道、车辆具体位置。对于安全监控系统的运行中,必须加强网络安全的建设,将内部访问和外部远程访问充分的分力,以身份认证的形式来实现技术和信息的交互。通过现代计算机技术中的平台控制操作、路由器及防火墙等多项技术来综合进行调试维护。 2.3高铁在线监测系统中通信智能化的应用 高速铁路中列车的行驶速度,经过多次的提速,已经达到了300公里每小时。随着列车速度的不断提升,相关的线路及通信配套技术必须要得以提升,必须为高速铁路建立配套的巡检系统。巡检系统的检测首先确保人身安全,对于高速运行的车辆后续的装备建设,必须通过智能化的在线检查才能够把握准确。通过在机车车体上的安装轨道动态检查设备,监控列车的运行速度。当车体振动速度超出限值,就会进行加速值和坐标信息的高速存储分析,尽而为车速的调整提供有力的数据参考。结合高速摄像技术和GPS定位技术、图像处理技术等,可以清晰的拍摄高速钢轨表面,进而识别和诊断故障。这种高速拍摄系统使用非常方便,可以直接安装在轨道或者是行李车上。拍摄系统还具备对各种列车一些损伤及轨缝的识别功能。对于机车擦伤系统重传感器、配线配管及分线箱的综合功能协调检测也为列车运行安全提供了保障,也实现了高速铁路的现代化和高速化运输保障。 2.4高速铁路智能运输系统的应用 基于铁路的智能运输系统主要是以电子、通信、自动化控制系统与技术等多方面的先进技术集成,实现铁路运输系中的信息采集、传输、共享、处理操作,通过较低的成本得到较高的运行效率和安全保障。最新铁路智能运输系统以铁路地理信息系统、行车安全监控系统及客车综合调度子系统及车票售卖系统为主要的优秀内容。其系统运行特点主要呈现三个优势:①智能化,通过先进的网络技术和智能操控技术实现列车启动、运行及停止的准确信息控制。监控铁路过往车辆的运行状况,实现列车的运行调度和信息服务功能;②高效性,通过先进的智能运输系统,及时反馈救援信息,提供优质的导航、运输及电子商务服务;③综合协调性,铁路智能系统是集多种控制权限于一体的系统,人机之间的交互高度协调,并且能够将客流信息及时反馈给列车,列车也会运行信息快速的反馈给客户,实现客户、列车及线路的高度协调性。 3结束语 总而言之,在近几年的铁路运输发展中,随着科技力量的不断雄厚,相关的铁路也进入了跨时代的高速发展阶段。客运和货运的运行速度、承载规模都有了很大的提升。我国铁路的网络化发展模式在高铁、客运及货运专线、城际铁路等的发展中逐步走向完善。随着铁路高速化的发展,相关的现代通信技术在其中的应用也日趋成熟。同时也正是因为通信技术的应用,才为高速铁路运行的安全性,精准性和高速性提供了有力的保障。 作者:谢刚强 单位:中铁十局集团电务工程有限公司 高速铁路技术论文:高速铁路车务技术管理对策 摘要:高速铁路在我国的发展历史不长,针对日常工作中存在的行车人员业务能力不强、非正常应急处置能力差、北方地区冬季除雪难度大等问题,提出改进高速铁路车务技术管理工作的建议,即加强车站行车人员培训和资质管理,强化非正常情况下的应急演练和培训,探索道岔除雪的有效方法,做好新开通线路提前介入工作,加强施工和维修工作组织。 关键词:高速铁路;车务;技术管理;行车组织 1高速铁路车务技术管理现状 目前,我国已是世界上高速铁路发展最快、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。截至2015年年底,我国高速铁路营业里程已经达到1.9万km,居世界第一位[1]。通过原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新,我国高速铁路在高速动车组、接触网、牵引供电系统和列车运行控制系统等关键技术方面取得重要突破,同时建立了一整套完善的运营管理制度和运行机制,保证了我国高速铁路的安全运营。作为安全生产的重要一环,加强高速铁路车务技术管理至关重要。高速铁路车务技术管理工作主要包括技术设备操作规范化、规章制度合理化、业务培训常态化、应急处置程序化、人员结构阶梯化等方面的内容。由于我国高速铁路的运营历史还不长,车务技术管理工作还需要在运营实践中不断积累经验并做出改进。1.1新职行车人员业务能力不强高速铁路运营阶段主要安全风险点是非常站控下的车站作业失误,高速铁路车站值班员非常站控模式下的业务处理能力仍存在不足[2]。①部分高速铁路车站值班员破格从既有线信号员、助理值班员中提拔,虽然在高速铁路开通前进行了系统培训,但没有实际操作和现场实践经验,指挥日常行车仍有一定压力[3]。②日常培训少,车站值班员对非常站控和车站人工操作方式接发列车作业标准掌握不熟练。③日常对车务终端及CTC设备操作少、不熟练,对车务终端和CTC各种功能按钮的使用不清楚,遇特殊情况转为分散自律控制模式下的车站操作方式或非常站控时手脚忙乱,业务生疏。1.2非正常应急处置能力有待提高部分车站值班员对高速铁路非正常行车知识掌握不足,应急处置能力较弱,对非正常作业感到生疏。部分车站值班员理论上清楚非正常行车,但没有实践经验,对非正常行车处理程序、现场组织、准备进路、行车凭证等关键作业环节只停留在纸上谈兵的阶段。此外,高速铁路非正常行车作业进路准备是由车务、工务、电务共同配合完成的,车务人员负责确认道岔位置开通正确,工务人员负责确认道岔几何尺寸达标,电务人员负责确认道岔密贴,各部门在非正常作业组织及配合上达不到默契的程度。1.3北方地区冬季除雪难度大冬季行车最忌讳大雪天气,全路现有的融雪设备能够解决小雪问题,但是遇到冰雪灾害天气不但不起作用,反而增加除雪难度,导致道岔无法转换。目前高速铁路线路多采用具备自动保护功能的18号及以上道岔,当道岔转换过程中遇到障碍物造成无法密贴时,转辙机自动断电,造成道岔四开状态,室内设备报警提示,行车人员需要到现场进行除雪,甚至需要手摇道岔准备进路。沈阳铁路局高速铁路线路均地处或穿越高寒地区,冬季道岔除雪难度相当大,如遇连续降雪,很可能会造成车站憋堵,影响列车正常运行。 2改进高速铁路车务技术管理的对策 2.1加强车站行车人员培训和资质管理(1)加强日常培训[4]。在理论培训的基础上,重点进行实作演练,帮助车站值班员积累经验。演练重点是分散自律模式及非常站控模式下的车站操作,应充分利用维修天窗进行演练;不能与维修天窗结合时,应单独向调度所申请天窗演练。(2)建立考核机制。经过一段时间的理论和实作培训,要定期对车站值班员进行考核,考核可进行模拟演练,通过车站演练板进行模拟,或通过现场设置故障的方式进行考核。同时建立奖励机制,对考核优秀的给予奖励,激发车站值班员的求知积极性。(3)加强资质管理。严格准入限制,高速铁路车站值班员上岗前必须经过铁路局高速铁路岗位资质培训,考试合格具备资格后方可上岗作业。2.2强化非正常情况下的应急演练和培训(1)加强应急处置的指导[5]。站段应成立行车故障处置指导组,在出现故障时能够及时对车站值班员进行指导,确保车站值班员正确地办理接发车作业。遇车站行车设备故障需要办理非正常接发车列车,或设备出现异常无法正常办理时,设备故障指导组应立即赶赴现场,根据车站值班干部汇报的情况,指导现场进行设备故障应急处理。(2)明确应急处置程序。首先,明确信息通报程序,印发各种非正常情况时的处置程序指导书,如接发列车进路道岔无表示应急处置程序、接发列车进路道岔挤岔应急处置程序、进出站信号机故障应急处置程序、接发列车进路轨道电路故障应急处置程序,以及全站信联闭设备停电应急处置程序等。在每个故障程序中分别就发生故障时登记通知、检查确认、行车方式、接发列车、设备恢复及各个程序的要点进行提示。(3)做好非正常演练和培训。站段要建立培训演练制度,定期由车站组织站区工务、电务部门参加非正常培训和演练活动,演练时由电务部门设置故障,根据故障现象进行演练,车站值班员按照故障应急处置程序办理,最终铭记于心。2.3探索道岔除雪的有效方法(1)做好除雪分工包保工作[6],明确包保任务,人员不足时可在既有线抽调人员参加高速铁路车站除雪,建立既有线和高速铁路站互帮互助制度。(2)不断改进道岔融雪装置,发挥道岔融雪装置的作用,如在道岔根部可适当增加加热条,增大融雪范围。(3)掌握除雪技巧,明确除雪方法及关键部位。①入冬前组织除雪演练,针对以往除雪中出现的共性问题进行总结,请有经验者讲解和演示,学习者亲自模拟练习。②拍摄除雪视频做成课件,建立丰富的除雪培训资源,对相关人员进行培训。2.4做好新开通线路提前介入工作(1)安排提前介入人员到已开通的高速铁路车站进行跟班学习,最终达到能独立顶岗的程度。此外,安排到高速铁路调度所学习,了解列车调度员的作业过程,使提前介入人员在线路开通后能够较快地进入工作角色。(2)在安全管理、规章管理上提前入手[7]。不照搬照抄既有线的办法,借鉴已成型的高速铁路车站的制度办法,结合实际进行完善,确保安全管理、规章管理严格规范,切实有效。2.5加强施工和维修工作组织高速铁路施工或维修作业多安排在夜间垂直天窗进行,作业时存在照明条件差、作业人员精神不集中、施工或维修机具容易遗漏等不利因素,为此,应采取多种措施保证施工和维修作业的安全。①作业前施工或维修主体和配合单位做好安全预想,针对施工或维修中可能遇到的问题制定预防方案,并对施工或维修作业人员进行培训[8]。②施工或维修结束后“2人1次”检查钢轨、线路、通信信号及接触网设备的安全性,施工或维修器具使用和回收登销记情况,共同排除线路上可能存在的险性障碍,保证行车安全。③施工或维修结束后总结施工方案优缺点,制定问题的整改措施,最终降低高速铁路行车事故概率,减少不必要的经济损失。 3结束语 车务技术管理工作是铁路运输的关键环节,是实现铁路安全、迅速、经济、便利地运送旅客和货物的最重要一环。高速铁路应用了大量的新技术、新设备,其运营组织模式也有别于既有线,这些都给车务技术管理工作带来新的挑战。如何适应高速铁路的技术设备和运营组织条件,有效地开展高速铁路车务技术管理工作,还需要在实践中进一步探索。 作者:孙志辉 单位:辽宁铁道职业技术学院 高速铁路技术论文:高速铁路中现代通信技术的运用 【摘要】 随科学技术的飞速发展以及人们生活水平的不断提高,乘客对于铁路运输的服务质量及运输速度都提出了更高的要求。当前高速铁路正以其服务质量好、运输速度快以及安全性能高等特点,引起了人们的广泛关注,然而人们更加关注的是当提高了列车的运行速度之后,其通信技术是否还能真正满足高速铁路的运行要求。本文就高速铁路运输中应用到的通信技术进行阐述,为相关研究者提供理论参考依据。 【关键词】 通信技术;高速铁路 高速铁路中所用的通信系统主要由两个部分组成,即有线通信部分和无线通信部分,有线通信部分基本上与普通铁路的通信系统相同,不同之处主要是无线通信部分。下面我们主要对应用于高速铁路中的现代通信技术进行阐述,让人们相信现代化的通信技术完全有实力为高速铁路的发展保驾护航。 一、高速铁路应用现代通信技术的重要性 在科技高速发展情况下,现代通信技术也朝着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化等各个方面发展,通过现代通信技术的有效应用,使用者能够在任何时间、地点通过视频、数据以及语音等实现信息交流,提升生活品质,提高工作效率。在高速铁路中应用现代通信技术,不但能够让列车上的乘客真正感受到现代化通信技术带来的方便与快捷,还能让乘客坐在车厢中犹如坐在办公室一样,完全不受任通信硬件设施的阻碍,正常的与外界进行信息传递,获取自己想要的信息资源,实现移动办公。高速铁路的重要特征之一就是运行速度高,不仅运行速度高,还要更安全、更方便,自然技术要求就更高。然而想要实现这些要求,必须要通过现代通信技术来支撑,只有构建出技术先进、功能完善的通信网络,并辅以界面友好的交互界面,才能够实现高速铁路的自动控制、提升运输速度及运输效率,给铁路系统提供出全方位通信业务。 二、高速铁路中应用现代通信技术 高速铁路应用现代通信技术范围比较多,本文就选择几个重要方面阐述其应用。 2.1将GSM-R应用于列车调度系统 GSM-R是GlobleSystenofMobileforRailway的缩写,意思为铁路移动全球系统。它是为了满足铁路在移动通信方面的特殊需求而设计的专用系统,在系统功能上已经超越了GSM,是一项比较成熟的实用性技术。近年来由于铁路的提速以及铁路运输的不断发展,为了能让运输过程变得更高效、更安全,列车调度系统针对那些运输压力大的铁路干线,都陆续开通了某些新的数据业务,以便缓解通信方面的压力。除此之外,还必须对原系统中的天线高度以及天线方向进行适当的调整,使沿线的场强能在覆盖范围上得到拓展;而弱场问题要想得到有效地改善,就应该添置相应的设备让地面与列车之间形成一个双向无线通信系统。采用了GSM-R列车调度系统,能够将列车运行经过地点以及沿途各个站点动态情况显示在大屏幕上,调度中心经过网络就可以发出各种指令。一旦出现突发事件,能够利用该网络平台通过无线通信业务,指挥人员能够实时掌握各个救援情况,掌握调度人员、助理值班员、车站值班员及机车司机等,能够及时指挥与控制事件。如今高速铁路上主要是采用无线列调为主,通过该网络平台能够轻松进行行车70InternetApplication互联网+应用调度,实现机车司机、调度员及车站值班人员间通信,以及机车司机、车站值班人员与运转车长间各种通信。 2.2应用于安全监控车辆系统中 随着科学技术的不断发展,铁路部分在其发展过程中,也提出了必须继续深化铁路信息化建设的要求,而要想真正达到这一要求,必须要采用通信传输技术与信息网络强化安全运行控制管理。主要是以动态图像监控货车运行故障、红外线探测轴温智能跟踪等,联合形成多专业、多层次及多部门安全运行监控体系,进而确保整个运行线的安全监控水平。尤其是应用了短距离WiMax及WiFi的无线传输技术有机结合的传感器,以及长距离的有线线路共同形成网络,给铁路安全监控提供移动装备条件。在红外线探测轴温系统中(THDS),每间隔30公里就需要安装上红外线探头,用来测试红外线的轴温,同时结合六十万辆的货车配备RFID标签,能够检测车辆号码及每一根轴轮温度,如今在这个方面已经逐渐实现了集中报警、分散检测、网络运行、信息共享及远程监控的防范预警体系,提升了车辆安全能力。同时还在机车与客运车辆上加设传感系统,能够静态和动态测定线路钢轨、隧道及桥梁的数据,进而实现了双重检测监控,有效提升了高速铁路运行中整体安全系数。除了THDS之外,还有TPDS(地面安全检测运行状态系统)、TADS(轨边诊断早期故障系统)等,这些系统形成铁路车辆监控安全系统,该系统主要是应用网络化、智能化及信息化技术,实现了对高速客货车进行数据集中、动态检测、联网运行、信息共享以及远程监控。如今所有货车车辆与机车上均安装上了电子标签,在各个编组站、区段站、分界站等都安装上了地面识别设备,还把车号识别信息传送到铁路总局。总局中建立有全路车辆的动态库,就能够计算出各个路局目前车辆的保有量,经过和确报信息匹配,就能够掌握车辆是空还是重状态,以及重车装置的内容与去向,掌握车辆的位置、机动车的位置等。同时安全监控系统中所用通信网络也在逐渐加强自身网络安全建设,其一是实行了外部访问服务网、生产服务网以及内部服务网三者分离,内外网间需要通过身份认证进行动态隔离与交换技术。主要涉及到了计算机控制平台、路由器、防火墙等各个系统的调试。现在如果有500个事情同时并发,隔离装置能够在两秒之内进行控制;并且采取统一IP地址,构建出身份认证体系,每一个铁路局与总局分别构建出IA,这样来构成身份认证体系。其二总局通过广域网和局域网实行公匙加密技术,就实现了信息加密传输等各种控制。 2.3将智能化应用到在线监测系统中 经过几次大提速之后,一些区段中货车行驶的速度已经达到了250公里每小时。随着列车的速度提升,自然对线路、配套设施以及车辆都提出了相应要求,所以必须要建立一个连续的及密集型的巡检工作。同时列车高速运行时,巡视检测一定要将人身安全作为第一要素。在进行作业时一定要密切观察来往车辆,及时到下道避让。因此使用智能化在线检测非常重要,也是解决运行装备的巡检工作合理方案。通过移动设备检测固定设备技术措施,极大满足了线路中密切巡检所需。比如机车上装上了轨道动态检测设备,能够检测轨道的线路状况,一种方法就是测出轨道的基本参数,这种装置大多数安装到机车的车体上,而机车的监控记录器就是记录里程错表与车速,一旦车体的振动速度超过了门限值,能够将测到的加速值和坐标信息、车速共同放进储存器中,再经过转储器将数据转送到微机打印检测结果。另外一种就是和高速摄像技术相结合,同时应用上GPS定位技术、图像处理技术等,能够高速拍摄出钢轨的表面,同时进行故障识别与故障定位。这种智能系统安装比较便利,可以安装到轨道车及行李车上,还可以安装到客车上,在行驶中不间断高速拍摄钢轨情况,自动将故障情况判断出来并且确定出精确里程。当然该检测功能并不单一,而是要包含自动识别擦伤、掉块、裂纹、错牙,还要自动检测轨缝等等,将这种智能化的在线检测系统使用到线路与客运专线上,就可以代替人工进行作业,而具备了高速度、高效率、全天候等各种作业特征,实现数字化检测结果,进而形成了线路的图像数据库。在线检测机车车辆的踏面擦伤系统属于检测车轮状况装置,主要是检测车轮的局部擦伤或者踏面损伤,一旦发生这些故障能够准确预报出超差车辆擦伤大小以及位置,避免因车轮和轨道之间碰撞造成轴承损坏或者钢轨毁坏,进而引发出列车事故,保证了高速铁路运行安全。这种检测系统是室内设备与室外设备两个部分共同组成。室外设备包含了振动传感器、车轮传感器、配管配线、室外分线箱以及相关附件;而室内设备主要包含信号采集电路、工业控制计算机以及信号预处理装置。事实上高速铁路许多地方都应用上了现代通信技术,比如车列尾部的风压无线传输监控系统、铁路智能运输系统等各个方面,这样实现了高速铁路现代化、高速化,同时也加大了安全性。 三、结束语 随着近些年科学技术高速发展,我国铁路发展到了跨时代阶段,并且客货列车都进入到了重载、高速的现代化水平。特别在高速铁路、货运专线、客运专线以及城际铁路大规模建设,都促进了我国铁路的网络化发展。在发展铁路同时应用现代通信技术在必然趋势,也是提速、确保安全的有力保障。 作者:朱正凯 单位:中铁十一局集团电务工程有限公司 高速铁路技术论文:高速铁路软土路基关键技术试验研究 摘要 随着国民经济快速的发展,人民生活水平逐渐的提高,对此,在铁路的运输方面也提出了更高的需求。高速铁路凭借安全舒适、快速等优势,成为当代最主要的交通运输工具。因此,在工程质量方面也提出了更高的要求。由于在软土地基上进行修建高速铁路,必须要控制好技术质量以及基本特性,更需要控制好地基施工后所出现的沉降量以及差异沉降量,它作为稳定高速铁路轨道的重要因素。对此,本文详细介绍了在高速铁路修建中具有代表意义的设计、施工控制以及各个环节中的技术试验并加以研究。 关键词 高速铁路;路基;试验 由于高速铁路具有安全舒适、速度较快等一定的优势,当前,已逐渐地成为了中长距离运行最为重要的交通运输工具。然而,由于轨道结构的主要基础就是路基,所以其刚度和强度以及在稳定性方面,在满足运营的条件下应把轨道的参数规定在标准的范围之内,同时也是保证列车的安全、高速以及平稳的基础条件, 所以,客运专线在对于控制路基的变形和填料的质量,特别是在对于工后沉降的控制方面,都必须加以严格的控制。对于在软土地基的范围领域里,对其进行勘察和设计以及在控制施工质量方面有着更高的要求。软土地基的因有着一定的复杂性,并且没有足够的建设经验等因素,所以在建设大规模的客运专线时, 必须要选择具有代表性的软土地段进行试验,进行勘察和设计以及在控制施工质量等每个环节都需要进行深入的研究,这不仅可以为建设高速铁路提供有效的参考价值,还可以对其进一步的完善修改提供相关的有利依据。 1 修建高速铁路在软土地段的技术要素 1)对于软土地基的有效勘察以及选取参数的精度可以有效的控制好软土路基的沉降变形与稳定性的基础因素。当前,在对软土地基进行勘察时,一般是应用勘探技术、土工的试验等相结合的勘察方式,而不同的测试手段所获得的结果也是存在一定的差异性。因此,需要对现场试验实测的有效数据进一步的研究分析,所以,在选用科学合理的设计参数和有效的勘察方式,对提高勘察的准确度是非常有利的。 2)在进行修建高速铁路中,在对路基的主要结构以及填料的质量控制和压实质量的标准上都有着一定的严格标准。在对于所应用的填料需要在现场进行填筑试验,并获得路基填料的方法以及技术参数和工艺、压实质量的检验方法等,同时通过了模拟的动力试验的可评价动力特征,主要表现在:(1)验证合理的设计方案可行性;(2)可以指导全线路堤的设计和施工工作。 3)由于软土所特有的固结特性会影响到处理措施,同时软土在原位强度和结构性等方面对计算沉降的准确度有很大的影响。所以,经大量施工实践证明,由于软土路堤的工后沉降控制是可以受到勘察以及设计质量的直接影响,并且与路堤的填筑速率、施工的质量以及对地基的处理工艺等方面都有着密切的联系,因此,可以通过对现场进行试验并获得相应的施工参数,并有效的指导项目施工。 2 对于软土地基的有效勘察 1)对于在进行勘探以及测试点布置密度主要就是根据软土的地层结构、成因类型和硬底横坡等,确定软土空间的变化特点。在进行对软土地基勘探时需要采取原位测试方法和钻探方法相结合的勘察方式。在控制钻孔的数量时需要根据地基土自身的均匀性以及设计要求来确定,同时也反映出在压缩层的深度里,所有岩土层物理力学的性质; 2)在原位测试和钻探方法中主要包括了十字板的剪切试验、静力触探、应力铲的试验以及螺旋板荷载试验等,对于这些方法的应用主要是根据地层岩性的特点,以及对于建筑物的规模、类型和基础等情况确定的,同时应注意测试的方法; 3)在确定试验项目和试验的频度上一般是根据工程的主要类型,在拟选用地基的处理方案和软土的特点等方面进行确定的,通常把高速铁路的地基土主要的设计指标分成变形指标与强度指标两种。 3 对于软土地基的处理 1)在进行塑料排水板的机械施工中,由于静压式的插板机无论在经济成本还是工效以及对环境的影响等方面都是好于振动式的插板机,然而振动式的插板机在进行对地层穿透的能力方面是好于静压式的。所以,在两者都可以穿透地层处理塑料的排水板时,应优先应用静压式的插板机,如果选择静压式在较困难的地层处理时,需应用振动式的塑料排水板机械进行处理; 2)对于软土地基在进行选取设计参数时,需要在土工参数的统计分析基础上、原位的测试以及要结合地质背景等进行综合分析以后,并提出科学的合理参数。在通过对现场的观测数据分析后,并提出了对软土地基沉降的计算方法以及工后的沉降推算。鉴于对软土地基沉降时间的控制以及工后沉降推算的可靠性要求,在软土地基进行填筑完成以后必须要确保达到一定的放置调整期,从而达到可以有效的控制工后沉降的要求; 3)由于应用不同的地基处理方法以及在不同结构物之间的剩余纵向差异的沉降会较明显,所以,对于地基的处理方法以及不同结构物的类型可以直接影响剩余纵向差异沉降的重要原因。因此,进行设计时在同一工点需避免应用不同的处理方式,如果不能避免需要考虑在不同的处理方式以及不同的结构物之间进行设立过渡段,并且确保必要的放置时间,从而降低在不同工程类型间的沉降差异,如果在放置后出现存在较大差异的沉降地段,就必须要根据实测沉降资料来应用预压等处理方法。在根据计算路基的沉降值和实测值时所出现的差异,可以开展以信息化进行管理和施工,以及通过进行信息化管理的实施办法,在一定程度上是可以有效的控制工后沉降的重要方法; 4)在软土地基经过搅拌桩的加固以后,对于地基土的特性会在很大程度方面有所改善,主要表现在通过施加荷载以后,其沉降量会较小并在很短的时间内完成,一般是应用预压的方式等以降低因后期荷载所引起的沉降问题,满足了轨道铺设的需要。另一方面,在应用排水固结法进行加固地基时,在加固后仍是松软土地基,进行后期的荷载施加以后仍然是排水固结的特性,则沉降会较慢,所以就很难达到轨道的要求。对此,是否可以通过长期的超载来降低后期荷载所产生的沉降问题,需进一步进行研究。 4 结论 总之,在高速铁路软土地基的试验过程当中,必须要以科学合理的管理体系从而保证有利开展试验项目,并且有效的控制好其质量和成本、安全管理等重要因素。在进行实施项目前必须制定详细周密的策划准备,同时也是确保开展试验研究的基本条件,也只有做好充分的准备工作,在试验研究中才可以确保施工技术的正确性,以达到预期的理想目标,获得一定的研究成果。 高速铁路技术论文:京津城际高速铁路CRTS Ⅱ型板式无碴轨道底座板铺设技术 摘要:京津城际高速铁路为我国第一次引用德国博格板式无碴轨道施工技术修建的高速铁路,设计时速为350km/h。在学习德国引进施工技术的基础上,结合我国实际情况,在施工过程中研究摸索了一套切实可行的无碴轨道底座板施工方法。 关键词:京津城际高速铁路;CRTS Ⅱ;博格板;无碴轨道;底座板铺设 随着世界高速铁路的发展,尽管无碴轨道初期造价比有碴轨道高,但由于其具有轨道平顺性好,整体性强,纵向、横向稳定性好,结构高度低,几何状态持久,以及低维修量,社会经济效益显著等优点,在国外越来越受到重视,越来越多的国家都在致力于采用和发展无碴轨道工程技术,并取得了长足发展。毫无疑问,无碴轨道工程技术在世界高速铁路上的大范围应用将是大势所趋。 博格板式无碴轨道改良后的CRTS II型板式无碴轨道,在世界上是第一次在长桥上应用,无论是在施工难度上还是在施工安排上都是一个重大的挑战。混凝土底座板施工质量的好坏是整个无碴轨道系统的关键点也是难点。在施工前期和施工过程中,进行了无数次的模拟试验,对测量、钢筋的绝缘、模板的选择、混凝土浇注,材料性能试验及选择等方面做了大量的工作,总结了一套行之有效的经验数据及工艺流程。 一、施工准备及工序流程 无碴轨道施工前需对桥梁、路基、设标网、沉降及变形评估、应急网导线基准点和水准点进行交接验收。 桥梁的检验项目为高程0,-20mm;梁缝相对高差10mm;桥面排水满足六面坡及坡度要求;桥面预埋件;防水层;平整度3mm/4m;伸缩缝;路基的检验项目为中线高程±10mm;路肩高程±10mm;中线至路肩边缘距离0,+20mm;宽度不小于设计值;横坡±0.5%;平整度不大于10mm。 底座板施工工序:施工准备滑动层铺设硬泡沫塑料板铺设钢筋、后浇带连接器安装底座板模板安装混凝土浇筑养护。 二、滑动层及硬泡沫塑料板施工 在桥面和底座板之间的滑动层由两层土工布构成,两层土工布之间铺一层聚乙烯薄膜。 铺设滑动层前,对梁体表面进行仔细清理,桥梁防水层上表面不得残留石子或砂粒之类可能破坏滑动层的磨损性颗粒,桥面油污用洗洁剂清洗干净,以免影响与桥面的粘结效果。 1.铺设从支座活动端开始,到桥梁固定支座端的连接锚固螺栓为止。 2.铺设第一层土工布:采用胶合剂将其粘贴在桥梁防水层上,胶合剂的层厚必须合理选择,每片32m梁用西卡胶或波士胶约为1.9kg,使土工布将其完全吸收。铺设第一层土工布时,应当尽可能连续整块铺设,也可将土工布对接,因为此时胶合剂已将其固定在桥面上。但每块的最小长度为5m。在土工布纵向三个30cm宽的带上涂胶合剂。 采用人工推滚土工布卷铺设,速度要慢,注意好底座板边线内都铺上布,由于一般厂家制造土工布宽度为3.10m,铺设完要宽于底座板宽度2.95m,一边铺一边拉平,不得起皱。 3.铺设聚乙烯薄膜:在第一层土工布上铺设聚乙烯薄膜,薄膜不得起皱。在接缝处采用熔接的方法处理。每块的最小长度也为5m。土工膜在夏天高温下容易变形起鼓,造成底座板变薄及下底面不平。可以在铺设完的土工布上浇水降温,或铺设完滑动层后尽快的摆放钢筋笼和立模浇筑混凝土,不宜铺设完后长时间暴露在阳光之下。 4.铺设第二层土工布:第二层土工布必须连续整块铺设,不留对接缝,从距离活动端1.4m开始至桥梁固定锚栓处为止,即留10cm土工布与硬泡沫板(长1.5m)搭接。 5.在铺设时,最好用水湿润第二层土工布,以利于将土工布吸附在聚乙烯薄膜上,也起到对土工膜的降温作用。二布一膜任何一层都不能出现破损,一旦出现破损立即更换。 6.在铺设后的土工布和聚乙烯薄膜上,严禁行车。安放钢筋时选择足够间距的混凝土垫块支撑,避免钢筋将土工布刺穿。一旦出现破损,土工布或聚乙烯薄膜应立即更换。 7.底座混凝土浇注完毕后,将土工布和聚乙烯薄膜的外露部分,紧贴底座板混凝土边缘剪裁去。 8.硬泡沫塑料板铺设在梁缝处,从活动端开始到固定端连接的锚固螺栓为止。桥梁固定端硬泡沫塑料板,采用胶合剂将其粘贴在桥梁上部结构上。硬泡沫板宜在钢筋网片及剪力钉安装完之后,梁缝处接头钢筋绑扎前铺设,避免提早铺设给施工带来的不便而容易损坏泡沫板。 9.桥梁滑动端硬泡沫塑料板放置在滑动层上,不需用胶合剂粘结。在两端都是活动支座或者固定支座时,只粘粘任意一端泡沫板在桥面上。 10.硬泡沫塑料板的接缝应严密不得有通缝。为避免混凝土的渗入,在硬泡沫塑料板上及周围边上覆盖一层薄膜,薄膜不得与纵向底座板范围桥面混凝土搭接,避免浇筑时造成混凝土空隙。浇筑混凝土前量体裁剪硬泡沫塑料板,不得少于底座板宽度,应紧贴模板线剪裁。硬泡沫塑料板必须在桥梁接缝的中心线处对接,不得留有空隙,紧密对接。 11.铺设的硬泡沫塑料板不能破损,安装钢筋笼时要选择合适的垫块间距,以免钢筋将硬泡沫塑料板刺穿。一旦出现破损,硬泡沫塑料板必须更换。 三、垫块摆放 钢筋安装前,在滑动层和硬泡沫塑料板上布置长55cm,底宽5cm、顶宽2cm梯形截面的混凝土保护层垫块,防止滑动层和泡沫板点状受压而破损。垫块梅花状布置,纵向间隔40cm,保证每纵向延米不少于7块,即以一排4个一排3个“四三四三”排列。垫块强度以不低于本体混凝土的设计强度为准。由于垫块截面积小,容易断裂,制作垫块时内部可以配根铁丝。 在摆放垫块时,钢筋网片箍筋外箍处垫块呈纵向布置,钢筋网片箍筋内箍处垫块呈横向布置,这样可以更好的起到保护滑动层和硬泡沫板的作用,保证了混凝土保护层的尺寸。 四、钢筋加工 钢筋加工安装宜采用桥下钢筋加工场集中利用胎具绑扎网片,之后吊装上桥的方案。这种方案的优点是钢筋 网片制作标准、速度快、容易管理、劳动力投入少,但增加的运输和吊装的工作量。 齿槽剪力筋,采用HRB335钢筋,在加工场车丝并焊接钢板(Q235)。施工次序宜在钢筋笼安装后梁缝接头钢筋绑扎前完成安装,安装早了影响钢筋网片的安装定位,安装迟了由于搭接钢筋过密会导致安装极其困难。施工前须对没保护好的预埋套筒进行工丝处理,在梁面高程或预埋套筒高程与设计有出入的情况下,应现场选择合适的剪力钉,必要时可专门定制一批所需长度的剪力钉。 钢筋笼在钢筋加工场集中制作,钢筋笼出场前进行绝缘、尺寸、规格等各项检查,签证合格后,运输至桥下采用悬臂龙门吊或汽车吊垂直提升至桥面安装。钢筋之间通过同向及异向塑料绝缘卡连接。在纵横向钢筋交叉点处,异向塑料绝缘夹,上下两个互相垂直方向的卡口分别卡住纵、横向钢筋钢。为避免吊装过程中钢筋笼松动,对部分钢筋交叉点采用强度高、耐久性好的有机合成材料绑扎,严禁使用铁丝绑扎或焊接。 后浇带连接器采用的是另选方案,在钢筋加工场把一侧的HRB500的∮28钢筋与4cm厚的钢板焊好(见下图),桥面安装精扎螺纹钢筋。 曲线段后浇带钢板也是采用另选方案,即用直线段的后浇带连接系代替曲线段的连接系,注意定位筋对连接系的固定牢固,防止因混凝土施工振捣对位置的影响。有一点需要注意,桥面安装精扎螺纹钢筋时,精扎螺纹钢筋露出钢板的尺寸为8cm最合适,方便以后的后浇带连接扳手的使用,后浇带钢板尽量处于居中位置,安装螺母一边尽量留足空间以利于张拉。 五、底座板模板 侧模采用槽钢组合而成。本标段施工范围最大的曲线超高为120mm,故选用槽10、槽16、槽20搭配使用,施工前根据现场测量放样选用合适模板组合,再次进行标高测量校核好后超垫牢固,靠近桥面距离不大于5cm空隙用角钢填充。槽钢与槽钢间用螺栓进行法兰连接,中间加垫薄橡胶皮防止露浆。为方便工人直接抬移安装,侧模小直径曲线段可设计为3m长,重约60kg;直线段或大直径曲线段可设计为6m长,可减少接缝数量。 端模:直线段端模采用钢板改制,曲线段端模采用竹胶板开槽,保证后浇带精轧螺纹钢筋通过,浇筑混凝土前用塑料薄膜、棉纱等物将开口封堵严实,待混凝土初凝后立即取出,避免凝固后去除不净,制作具体尺寸不同的端模板适应不同超高地段。 每次模板安装前,对模板面进行除锈打磨并涂刷脱模剂,变形的模板应立即挑出,不得使用。模板安装时,由轨道设标网控制模板的平面位置,并在模板上每隔6.5m标出底座板顶面高程控制点。外侧模通过方木支撑在防撞墙上。确保安设平顺,接缝严密,满足垂直度的要求。 侧向挡块橡胶支座对侧边平整度要求非常严格,模板安装时,通过现场配置,避免在侧向挡块区域设置模板缝。 模板安装要求:平面位置偏差 5mm;相邻模板错台1mm;顶面高程偏差 3mm;宽度0,+10mm。 六、测温电偶 钢筋笼安装完后,在每个底座板浇筑段距离后浇带约1/3浇筑段长度位置的横断面中心,安装温差电偶,用于监控底座板混凝土结构的温度变化。 七、混凝土浇筑 底座板混凝土浇筑前,确保后浇带螺母处于松开状态,且距离钢板最小距离为10cm,避免因为混凝土的温度 变形导致后浇带连接器处于张紧状态,导致底座板混凝土和连接器钢筋受到温度应力的破坏。 混凝土按施工选配的配合比进行配制,混凝土施工前对采用的原材料如砂、石、水泥、水、外加剂等按试验规程抽样检验,合格方准使用,严禁不合格品用于施工当中。混凝土在搅拌站拌制完成后,采用混凝土运输车运抵施工现场,通过混凝土汽车泵输送至浇注点模板内,混凝土运输及输送过程中严格控制坍落度和搅拌时间严防离析和泌水现象发生,对混凝土运抵工地时进行现场检验,并按规定做好试块。混凝土的坍落度控制在14~18cm之间。 混凝土浇注时,泵车的出料口距混凝土表面高度不得大于1米,从一端往另一端一次浇注成型,中间不得预留施工缝。浇筑过程中,首先人工将混凝土面大致摊平;然后用小直径插入式振捣棒振捣,快插缓拔,插棒间距为1.5倍有效振捣范围,振动棒不能触碰模板;最后表面采用振动提浆机振捣或铝合金刮尺搓拉收平成型。在混凝土初凝前,用拉毛器进行表面拉毛处理。 混凝土表面高程控制通过模板顶面标高进行控制,在混凝土初凝前通过3m铝合金直尺检验及时进行处理,确保混凝土表面标高和平整度。特别注意超高段混凝土的浇筑,因混凝土表面坡度大,混凝土容易下滑,在底座板低边会出现比设计标高高的现象,控制好混凝土坍落度的同时,还需对混凝土表面反复的找平处理,直至混凝土初凝。 混凝土施工前可在底座板上架设好行人过道凳,过程中严防踩踏钢筋变形,保证保护层厚度符合要求。 施工后需满足:中线位置允许偏差为±10mm;顶面高程允许偏差为±5mm;宽度允许偏差为+15mm,0;平整度允许偏差为7mm/4m。 八、混凝土养护 混凝土施工完成终凝后,由专人及时覆盖,保湿养生,养护时间不少于7d。每次浇筑的混凝土应用明显的标识牌标出混凝土所浇筑的日期及需养护的截止日期,避免搞混淆。待混凝土同条件养护试件强度达到5MPa后,拆除模板。拆模时严防强拉硬拽模板和撬棍强行硬撬、防止防水层、混凝土表面受损和模板变形。 九、结语 该工艺流程经过了京津城际高速铁路工程的使用,有效的在极短工期内保质保量的完成了底座板的铺设,满足了设计要求及现场施工的需要。此项技术和经验的推广对城市高架轻轨、高速铁路桥梁等工程,具有重要参考价值和实用价值。 作者简介:鲍国(1981-),男,中铁大桥局集团第二工程有限公司助理工程师,研究方向:桥梁施工及无碴轨道施工;杨春艳(1982-),女,上海锡明光电科技有限公司工程师,硕士,研究方向:机器视觉软件开发。 高速铁路技术论文:浅论我国高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术 摘要:现代高速铁路建设中,桥梁建设技术已经成为不可或缺的关键技术之一。文章从我国高速铁路桥梁建设的理念入手,分析了我国高速铁路桥梁建设的设计特点,介绍了高速铁路桥梁建设中采用的关键技术,具有一定参考价值。 关键词:高速铁路桥梁;设计特点;关键技术 在现代高速铁路建设中,桥梁设计与建造技术已成为关键技术之一。桥梁是高速铁路土建工程的重要组成部分,主要功能是为高速列车提供平顺、稳定的桥上线路,以确保运营的安全和旅客乘坐的舒适。以京沪高速铁路为例,它经过的区域是东部经济发达地区,全长为1300多公里,桥梁占1000多公里,为全长的77%。我国的高速铁路建设通过借鉴德国、日本等国高速铁路桥梁先进技术和成功建设经验,在我国高速铁路桥梁建设的具体实践中,逐步形成了有特色的高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术。 一、我国高速铁路桥梁建设的设计特点 (一)我国高速铁路桥梁的设计特点 由于速度大幅提高,高速列车对桥梁结构的动力作用远大于普通铁路桥梁。桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道平顺性,造成结构物承受很大冲击力,旅客舒适度受到严重影响,轨道状态不能保持稳定,甚至危及列车运行安全。这些都对桥梁结构的刚度和整体性提出了极高的要求。本文从以下六个方面介绍其设计特点: 1. 高架桥所占比例大。高架长桥多桥梁在高速铁路中所占的比例较大,主要原因是在平原、软土以及人口和建筑密集地区,通常采用高架桥通过。京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6%,京沪高速铁路为80.5%,广珠城际铁路为94.0%,武广客运专线为48.5%,哈大客运专线为74.3%。 2. 大量采用简支箱梁结构形式。根据我国高速铁路建设规模、工期要求和技术特点,通过深入的技术比较,确定以32m简支箱梁作为标准跨度,整孔预制架设施工。预应力体系有先张法和后张法两种。少部分采用12 m,16 m跨度的T形梁,预制吊装。 3. 大跨度桥多。受国情路况的制约,我国客运专线中,跨度达100 m及以上的大跨度桥梁很多。据统计,在建与拟建客运专线中,100 m以上跨度的高速桥梁至少在200座以上。其中,预应力混凝土连续梁桥的最大跨度为128 m,预应力混凝土刚构桥的最大跨度为180 m,钢桥的最大跨度为504 m。 4. 桥梁刚度大,整体性好。为了保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的竖向和横向刚度以及良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时,还必须严格控制由混凝土产生的徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺性。 5. 限制纵向力作用下结构产生的位移。避免桥上无缝线路出现过大的附加力。由于桥梁结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定的位移,引起桥上无缝线路钢轨产生附加应力,过大的附加应力会导致桥上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,要求桥梁墩、台具有足够的纵向刚度,以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。 6. 改善结构的耐久性,便于检查和维修。高速铁路是极其重要的交通运输设施,桥梁结构物应尽量做到少维修或免维修,因此,设计时需要将改善结构物的耐久性作为设计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,并在施工中加以严格控制,保证质量。另一方面,高速铁路运营繁忙,列车速度高,维修时间都放在夜间“天窗”时间进行,一般为4h,因此桥梁结构构造应易于检查和维修。 二、我国高速铁路桥梁建设的关键技术 (一)大跨度桥梁设计建造技术 高速铁路桥梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要,高速铁路大跨度桥梁的修建也不可避免,而我国高速铁路大跨度桥上速度目标值与其他路段保持一致,这也增加了大跨度桥梁的设计建造难度。主要设计建造技术包括:采用更高强度等级钢材、应用新型空间结构、研制大跨重载桥梁专用装置、采用深水基础施工新工艺等。 (二)无缝线路桥梁设计建造技术 桥上无缝线路钢轨受力与路基上钢轨受力不同,桥梁自身变形和位移将使桥上钢轨承受额外的附加应力。为了保证桥上行车安全,设计应考虑梁轨共同作用引起的钢轨附加力,并采取措施将其限制在安全范围内。钢轨附加应力包括制动力、伸缩力和挠曲力。经过多年的专题研究,目前我国系统建立了无缝线路梁一轨作用的力学模型,通过相应的模型试验和实桥测试验证了分析模型和理论的可靠性,制定了相应的技术控制指标。 (三)“车―线―桥”动力响应仿真技术 为保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。我国从20世纪80年代初就开始进行“车―线―桥”动力相互作用理论和应用研究,建立和发展了多种分析模型,制定了相应的评定标准。在铁道部组织的桥梁动力性能综合试验中,试验车创造了300 km/h以上的速度纪录,验证了我国“车―线―桥”动力仿真分析方法的有效性和评定标准的可信性。通过多年科研攻关和工程实践,基本掌握了高速铁路“车―线―桥”动力响应作用机理。 (四)无砟轨道桥梁设计建造技术 在无砟轨道桥梁设计中追求构造简洁、美观,力求标准化、便于施工架设和养护维修,确保其足够的耐久性和良好的动力性能,关键在于解决梁体的刚度和变形控制技术。通过对梁体的竖向挠度、水平挠度、扭转角、竖向自振频率等主要技术参数的研究,以及对预应力混凝土梁徐变上拱的控制研究,使桥梁结构能够满足无砟轨道铺设条件。目前我国已基本掌握了高速铁路无砟轨道桥梁的设计建造技术。 (五)车站桥梁设计建造技术 集铁路、地铁、地面交通为一体的大型综合交通客站从桥梁角度来说有两种类型,为房内设桥和桥上设房。北京南站、上海虹桥站采用房内设桥方式要综合考虑各种因素,重点解决温度应力缝设置、结构综合受力分析以及合理控制工程量等问题;新武汉站、新广州站采用桥上设房方式,桥梁承载了巨大的站房荷载,且多以集中荷载的方式作用于桥上,桥梁结构设计极其复杂,其关键是要上下结合巧妙布置,使站房的力尽快传于桥墩上,并合理控制桥梁桥墩变形对站房结构的影响。 (六)高架长桥快速施工技术 正在建设的高速铁路桥梁长度占线路长度的比例远远大于普通铁路,并出现了一些长度大于l0 km、甚至达到上百千米的特长高架桥。标准跨度简支梁一般采用在沿线现场预制梁厂集中预制,并以配套运架设备逐孔架设的施工方法,特殊跨度的连续梁采用原位浇筑的施工方法。通过工程实践,形成了一系列成熟的标准梁制、运、架工艺及相应装备,高质量、高速度地实现了特长桥梁的建造。 (七)900t级整孔简支梁制造运输架设技术 为解决32 m整孔预制箱梁的运架施工问题,国内自主研制了多种形式的450 t级提梁机、900 t级架桥机,900 t级运梁车、900 t级移动模架造桥机等,从建场、制梁、移运、架设等方面摸索出整套制梁技术,具有较好的施工效率、安全性与可靠性。 (八)桥梁基础沉降控制技术 在地层为软土、松软土地段,沉降是桥梁基础设计的主控因素,对工程投资影响巨大。通过对大量实测数据进行沉降曲线与沉降趋势的分析比较,提出桥梁群桩基础沉降计算采用“剪切变形传递法”及“分层总合法”;桥梁明挖基础及涵洞基底不处理基础沉降计算采用“规范法”(分层总和法);基底为换填或旋喷桩处理的涵洞基础沉降计算则采用“复合模量法”(EC法)与“分层总和法”相结合的方法。目前,我国基本掌握了高速铁路桥梁基础沉降控制技术。 此外还有高速铁路桥梁支座应用技术、高性能混凝土材料应用技术、岔区桥梁结构设计建造技术等,这些关键技术,在我国的高速铁路桥梁建设中,发挥了重要的作用。 三、结语 正是上述设计特点和关键技术在铁路桥梁工程实际中的正确运用,我国的高速铁路桥梁技术有了飞速发展。我国的高速铁路建设技术已经步入世界先进水平的行列。我们只有在现有的技术上不断创新,研究更多的新技术,才能在世界高速铁路建设的浪潮中立于不败之地。 作者简介:张义君,男,河南光山人,中铁二十三局集团第三工程有限公司工程师,工学学士,研究方向:城市道桥。 高速铁路技术论文:高速铁路通信电源施工技术 摘要:高速铁路通信电源是构成各种通信手段必不可少的组成部分,是高速铁路通信设备正常运行的保障,对确保通信质量具有重要的影响,因为通信设备发生故障是局部的,而通信电源的故障,影响面会更大。文章论述了高速铁路通信电源的特点,高速铁路通信电源对电源系统的新要求。 关键词:高速铁路通信;通信电源;施工技术;蓄电池组 高速铁路通信电源系统的可靠性是影响整个通信系统可靠性的极重要的因素,因为电源系统的故障会从根本上导致整个通信系统的故障。电源系统可靠性指标过分降低,会影响整个系统的性能。因此铁路通信电源历来受到有关部门的重视,铁道部先后制定了有关通信电源的技术要求和相关设计规范,并加强了技术管理;系统和设备随着技术的进步不断完善和提高,本文将围绕铁路通信电源系统的特点及铁路通信电源施工技术、蓄电池组的特点阐述了以下看法: 一、高速铁路通信电源的特点 通信电源是高速铁路专网通信系统的重要组成部分,任何情况下都要保证正常供电。一般专网通信都配备了较先进的电力电源供电系统,包括开关整流设备,免维护蓄电池,应急油机等。这些设备维护的好坏不仅影响电源系统设备的寿命和故障率,而且直接涉及铁路专用通信的平稳运行。 高速铁路通信电源是独立的供电系统,由外供交流供电系统和直流供电系统构成。其外供交流电源由两部分组成:其一是从铁路地区变、配电所、铁路专用专盘专线电源、电力贯通线电源、自动闭塞电力线电源及地方电源接引的外供交流电源;其二是指自备发电电源。 在高速铁路沿线,每隔一般为40~60km设置的10kV配电所,用于为自动闭塞电力线路和电力贯通线供电。在高速铁路干线、运输较繁忙的支线无能建有电力贯通线路;在自动闭塞区段除建有电力贯通线外,还建有自动闭塞电力线路。自动闭塞电力线路是为铁路自动闭塞信号设备供电的专用电源,高速铁路中间站的通信设备也由此供电。 铁路专网通信电源除了要进行日常的维护和检修外,更要进行定期检查和定期集中检修。可以按月度,季度,年度进行集中,要形成制度化,设定检修项目,设计相应表格等。总之,只有重视电源系统的日常维护,才能使电源系统更稳定,可靠的运行,从而保障高速铁路专网的正常运行。 二、高速铁路通信电源对电源系统的新要求 (一)低压、大电流,多组供电电压需求 低压、大电流,多组供电电压需求,功率密度大幅度提升,供电方案和电源应用方案设计呈现出多样性。 (二)模块化:自由组合扩容互为备用 提高安全系数,模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,而把相关的部分做成模块。把开关器件的驱动、保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),这既缩小了整机的体积,又方便了整机设计和制造。 (三)能实现集中监控 现代高速铁路通信运维体制要求动力机房的维护工作通过远程监测与控制来完成。这就要求电源自身具有监控功能,并配有标准接通讯接口,以便与后台计算机或与远程维护中心通过传输网络进行通信,交换数据,实现集中监控。从而提高维护的及时性,减小维护工作量和人力投入,提高维护工作的效率。 (四)自动化、智能化 要求电源能进行电池自动管理,故障自动诊断,故障自动报警等,自备发电机应能自动开启和自动关闭。 (五)小型化 现在通信设备的日益集成化、小型化,这就要求电源设备也相应的小型化,作为后备电源的蓄电池也应向免维护、全密封、小型化方向发展。 (六)新的供电方式 相应于电源小型化,供电方式应尽可能实行各机房分散供电,设备特别集中时才采用电力室集中供电,大型的高层通信大楼可采用分层供电(即分层集中供电)。 三、高速铁路通信电源施工技术和方法 (一)电力贯通线路为沿线各车站与行车有关的小容量负荷的主供电源,是自动闭塞线路供电的备用电源 1.铁路通信网分枢纽及以上通信设备均被列为一级负 荷;分枢纽以下电源室和中间站通信机械室为二级负荷。一级负荷的供电标准是:从两个不同的变电所各引一路或从不同的母线段引出两路供电。因此分枢纽及以上通信设备是由两路可靠交流电源供电的;分枢纽以下由一路可靠交流电源供电,当其附近有第二路交流电源时,采用两路交流电源供电。 2.铁路通信自备发电电源一般采用油机发电机组,对满足日照要求或风速要求的地区,采用太阳能或风力发展电源作为备用电源也是一种可行的方案,但其一次性投资较高。自备交流发电机组,随着技术的进步,目前均采用具有自动投入,自动撤出,自动补给性能的设备,此外还必须具有标准化接口和通信协议,以完成其遥信、遥测和遥控功能,达到少人维护、无人值守的目的。 3.自备发电机组的设置是保证对通信设备不间断供电的唯一可靠措施,尤其是对灾害造成的故障,其中断时间很难确定。所以铁路通信站均要求配置自备发电机组;中间站通信机械室每2~4个站配置1台机动式发电机组,故障时,由通信工区携带至故障地点使用,以确保供电的可靠性,同地可减少蓄电池组的备用时间,从而降低蓄电池的容量。 4.自备交流发电机组的容量,按满足通信设备用交流功率、直流电源的浮充功率、蓄电池组的充电功率、通信站主机房内应提供保证的用电功率。保证照明一般接实际情况计算、无资料时,除主机房的照明予以保证外,其余房屋的照明功率可按其30%~50%估算。 5.电源系统的可靠性是由交流供电系统,直流供电系统的可靠性共同组成,研究资料表明,交流供电系统的可靠性占系统总可靠性指标的65%,因此,提高交流供电可靠性最为重要。 6.铁路通信电源的直流供电系统由整流设备、直流配电设备及蓄电池组组成。其供电方式采用直流集中供电连续浮充充制,将整流设备与蓄电池组不分昼夜地并取浮充供给通信设备直流电源,同时供给蓄电池组自放电的补充充电电流。采用这种供电制度、蓄电池组效率高,寿命长,可靠性强,是首选的供电方式。铁路直流供电基础电压定-48V。其他种类电压:如-12V,-6V,-24V等或交流220V,当其负荷量较小时,可通过变换器或逆变器获得,特大通信枢纽(一般可按交换系统容量大于5万门)采用分散供电方式,具有减小电源线压降,减少故障影响面等优噗,随着铁路通信网走向市场、大容量的通信枢纽会有所增加,分散供电方式会得到更多的采用。 7.采用高频开关技术的整流设备,具有体积小,重量轻,模块化结构,扩容方便,并且效率高、功率因数高,允许输入交流电压变动幅度大,稳压精度高、噪声低等优点,已经取代相控电源,在铁路通信电源系统业已得到广泛的应用。 阀控式密封蓄电池具有体积小,比能量大,污染少,使用维护简便,可卧置叠放,可与通信设备同置一室,节省工程投资等优点,已被定为应用于通信电源系统的首选电池。其中贫液式电池因其内阻小,产品一致性和均一性好,更具有优越性。 8.对蓄电池组采用低压恒压充电方式在国际、国内已得到普遍应用,其优点是可以延长蓄电池的使用寿命,提高供电质量,简化直电线路。铁道部业已推行低压恒压浮充制供电方式,其原理与维护基本上同“连续浮充制”。不同之处在于浮充电压从原来的(2.18±0.02)V,提高到2.3V,外供交流电源停电后,由蓄电池放电;交流恢复供电后,仍以每块蓄电池端电压2.3V进行“在线式”浮充,即带负荷充电。其优点是在保证蓄电池不亏电的情况下延长其使用寿命,并具有简化操作、便于维护、提高供电质量等优点。 高速铁路技术论文:培养面向高速铁路的信息技术特色人才 1前言 “信息技术”(Information Technology,简称IT)作为计算机学科的一个新的专业方向在2001年底正式提出的,随后在IEEE-CS/ACM CC2004中被确立,CC2004最终定稿为CC2005并于2006年3月。2003年秋季ACM信息技术教育专委会(SIGITE)成立了IT课程规范起草小组负责信息技术专业和课程规范(Computing Curricula Information Technology Volume,简称CCIT)的制订工作,并在CC2004和CC2005中给出了主要的框架体系,2005年10月了CCIT的征求意见稿,并于2008年11月形成了IT2008。计算领域教育界达成这样的共识:“信息技术”专业是当今发展很快、社会急需且需求很大、并已自成知识体系且具有独立教育学意义的一个专业方向。其基本目标是培养这样的专业人才:能够通过对计算技术的选择、建设、应用、集成和运维管理,为社会各单位或个人提供支持并满足他们的需求。计算技术是构成现代文化不可或缺的重要部分,也是推动世界经济和社会发展的主要动力,计算已经成为我们这个时代的标志性技术,正在改变着我们的工作和生活方式,培养“信息技术”专业人才是世界从工业化社会向信息化社会转变的必然要求。 在我国,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2003年开始启动了我国计算机专业规范的制订工作,并于2006年9月了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》(以下简称《规范》),明确了计算机专业的四个专业方向,其中新增了“信息技术”专业方向,该专业方向的定位和内涵基本上与CC2005接轨。同时,《规范》鼓励各学校制定并执行和本规范相容且有自身特色的专业培养方案。特别是对新设立的“信息技术”方向,《规范》留出了更多的空间,需要大家在实践中补充和完善。 开展“信息技术”专业人才的培养工作具有挑战性,存在较大的难度。其难度不仅仅是因为它是一个新的专业方向,需要建设课程体系、储备师资力量等,更大程度上是由于社会对该专业人才的要求相比对传统计算机专业(包括软件工程)人才的要求有着很大的不同点。 首先,“信息技术”专业的毕业生需要掌握通用的信息技术,同时要学习并熟悉一种典型的应用领域或行业。按照IT2008的定位,相对于传统的“信息系统”(Information Systems,简称IS)专业关注信息技术的“信息”方面,“信息技术”更加关注“技术”本身。但是,“信息技术”专业毕业生直接面向社会信息化的应用需求,完全独立于应用进行培养是达不到要求的。所以,一方面该专业毕业生的基础是掌握构建各行各业信息系统都需要的通用性技术和方法,另一方面还需要深入地了解某种行业或领域的信息技术应用情况,否则就缺少了整体上对通用技术进行学习和实践的载体,不利于毕业生的就业。如今,信息技术的应用已经遍及了人类涉足的所有领域,这就要求开设“信息技术”专业方向的院校要找准恰当的行业应用背景,制订合适的教学方案,培养出具有特色的人才。 其次,“信息技术”专业的毕业生除了要具备计算领域全面的技术功底之外,同时需要具备很强的人际沟通等社会活动和协调能力。这种社会能力的培养是传统计算机专业的软肋。传统的计算机专业教学更多地偏向于“计算机科学”专业方向,强调个体的逻辑思维、抽象和编程能力,或多或少地忽略了社会沟通能力的培养。“信息技术”专业毕业生从事的职业需要与各种背景的同事和客户打交道,应用系统的建设和维护常常涉及非技术因素,必须要有良好的沟通能力,包括高水准的口头和书面表达能力,以及理解并能建设性地评价其他人意见的能力。可以说具备优秀沟通能力是“信息技术”职业人士成功的基础。但是,沟通能力靠一两门课程是很难培养的,需要贯穿于整个四年的教学活动中来培养,这就要求引入新的教学内容和教学方式,以便最大程度地增强学生的沟通能力。 第三,“信息技术”是由实际应用驱动的一个专业,非常注重知识与动手能力和实践经验的结合。在培养过程中,要提供学生充足且有效的实践环境和机会。目前,我国高校的实践教学环节和社会实习机制尚未形成良好的态势,从计划经济转变到市场经济后,实习生的社会成本没有了明确的承担实体。虽然,很多IT企业提供了实习生岗位,但总量不足,只有少数优秀的学生才能获得实习机会,而且应用背景不够确定,不利于院校批量培养学生。这就要求院校要寻求行业的支持,能够把实习环境和实习生岗位的部分经费纳入企业的成本预算,构建切实可用的产学研相结合的实践体系支撑环境。 为了应对这些挑战和问题,国内外一些高校相继开展了“信息技术”专业方向的设置和培养工作,例如,美国马里兰州立大学、印第安纳州立大学、中密歇根大学、英国Guildford学院、爱尔兰国立高威大学、韩国铁道大学等,但与CC2005和IT2008的符合性并不是十分好。而国内高校开设符合《规范》标准意义上的“信息技术”专业方向也刚刚起步,尚没有公开报道的资料。 北京交通大学计算机与信息技术学院依托其长期参与铁路信息化建设工作的悠久历史和良好基础,针对铁路行业信息技术特色需求,于2006年初开始研讨铁路特色信息技术专业方向的设立工作。我们与铁路信息化工作主管部门和相关单位进行了沟通,在充分调研后认为面对我国高速铁路快速发展的大好形势,培养铁路特色的“信息技术”专业人才是必要和可行的。在《规范》的指导下,学院于2007年3月形成了《“现代铁路信息技术”专业设计》报告,在计算机科学与技术专业中开设“铁路信息技术”专业方向,开设了铁路信息技术相关课程,两年来每年有30名左右的学生自愿选择该方向。2008年修订完成了《北京交通大学计算机与信息技术学院计算机科学与技术专业培养计划》,进一步完善了“铁路信息技术”专业方向的培养方案,明确了与计算学科其他方向的关系。 2铁路信息技术人才培养的需求背景 铁路是国家重要的基础设施,是国民经济的大动脉,是一个庞大的网络性产业。我国铁路行业采取各种有效措施,实现了以6%的世界铁路营业里程完成世界铁路25%的运输工作量,运输密度为世界之最。但“一票难求”、“一车难装”的现象依然存在。我国工业化、市场化、城镇化进程的加快,必将使全社会运输需求总量持续增长。预测到2020年,全国铁路旅客、货物运输需求将分别达40亿人、40亿吨,年均增长速度分别为8%和4%。2004年1月,国务院审议通过了我国铁路史上第一个《中长期铁路网规划》,到2020年,我国铁路营业里程将达到10万公里,其中客运专线1.2万公里,形成四纵四横为主干线的铁路路网,复线率和电气化率均达50%。2008年10月,鉴于国内经济形势发展的变化,《中长期铁路网规划》做出了一些调整,将2020年全国铁路营业里程规划目标提高到了12万公里,电气化率上调为60%,客运专线里程增加到1.6万公里,并将城际高速铁路系统由环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区扩展到长株潭、成渝、中原城市群、武汉城市圈、关中城镇群、海峡西岸城镇群等地区。 截至到2008年底,铁路营业里程已达7.9万公里,全年完成客运量14.5亿人、货运量33.1亿吨。在纵横7万多公里的铁路营业线上,驰骋着1.5万辆机车、50多万辆车辆。众多部门、工种相互间的有序联动共同完成旅客运输、货物运输、行包运输和邮政运输等任务。铁路运输组织和指挥系统的输入和输出都是信息,信息化是铁路提高运输能力和效益、增强铁路市场竞争力的重要手段,是改造铁路传统产业、走新型工业化道路的必然选择。中国铁路信息技术应用始于上世纪六十年代,经历了近四十余年的发展历程,从单项的、部门级的以数据处理为主的初级应用,发展到今天涉及各业务领域的、覆盖全路的、实时处理的综合应用。铁路的高速化、重载化、密集化发展趋势,对铁路信息化建设提出了更高的要求。 早在1995年召开的铁道部科技大会上就提出了:铁路的发展取决于现代化,而铁路信息化是铁路现代化的主要标志。2002年,王麟书总工程师(时任铁道部总工程师)撰文表示:“铁路作为国民经济的大动脉,肩负着重大的历史使命。为适应新的形势,把握机遇,铁道部提出了实现铁路跨越式发展的新思路,作为指导今后铁路工作的纲领。信息化是铁路跨越式发展的重要组成部分,也是实现铁路跨越式发展最重要的支撑手段之一,铁路信息化面临新的巨大需求,必须进一步加快建设步伐”。 为了推动铁路信息化,铁道部于2005年了《铁路信息化总体规划》,提出了建设具有中国特色、世界一流的铁路智能运输信息系统的总体目标、体系结构、发展战略与实施策略,总共要建设和完善3大信息化应用领域、5个基础平台、10个建设方面、38个具体应用系统,实现调度指挥智能化、客货营销社会化、经营管理现代化。其中,运输组织、客货营销、经营管理是铁路信息化的3大应用领域。运输组织领域的信息系统,主要服务于铁路运输的调度指挥,涵盖运输生产的各主要环节;客货营销领域的信息系统,主要服务于铁路市场营销人员和旅客、货主,向旅客和货主提供优质服务;经营管理领域的信息系统,主要服务于运力资源、经营资源管理与运营决策支持的部门和相关人员,以保障铁路运输的运力资源的优化配置和降低运输成本为目标,提高铁路运输效益。铁路信息化公共基础平台包括通信网络基础平台、信息共享平台、公用基础信息平台、信息安全保障平台和铁路门户平台,为业务应用层的各应用系统提供公用的基础环境。铁路信息化具体细分为10个主要建设方面和38个重要应用系统,运输组织领域包括运输调度指挥、运输生产组织、列车运行控制和行车安全监控4个方面共14个应用系统,客货营销领域包括客运营销和货运营销2个方面共6个应用系统,经营管理领域包括运力资源、经营资源、办公信息管理和决策支持4个方面共18个应用系统。铁路信息化是铁路运输全员、全面、全方位、全过程的信息化,随着高速铁路的快速建设,对信息系统的实时性、安全性、准确性要求也越来越高,其中有大量信息技术问题需要解决,需要有一批基础扎实、技术过硬、能够胜任铁路信息化建设的合格人才。 铁路信息化建设已经取得了巨大的成绩。2009年1月的全国铁路工作会议指出,2008年我国铁路技术创新取得了新的重大突破,京津城际铁路集成创新了我国高速铁路列车运行控制系统、自主研发了数字化旅客服务系统、新建客运专线和部分重要干线广泛采用了铁路数字移动通信系统(GSMR)、新一代调度集中系统(CTC)、全路列车调度指挥系统(TDCS)覆盖率达到95.7%、客票发售与预订系统和货票信息管理系统实现升级,铁路信息化在运输组织、客货营销、经营管理方面的作用更加突出。这些技术进步都离不开信息化技术,同时也更加迫切地需要铁路信息技术专业人才的培养和储备。在2009年3月召开的全路信息技术系统工作会议上,铁道部何华武总工程师特别指出,要加强培训,重视人才,以不断加强信息化管理和技术人员的现代信息技术和业务知识的学习为重点,深入研究铁路信息化人才成长规律,制定人才培养和储备计划,健全完善人才资源库,为铁路信息化发展奠定坚实的基础。铁路信息化、特别是高速铁路信息化的建设,明显需要培养具有铁路行业特色的“信息技术”专业人才,其就业市场很大。 3加强铁路信息技术人才培养的举措 铁路信息技术人才的培养,离不开铁路主管部门和主要业务部门的支持。铁路行业的传统主干专业是运输、信号、线桥隧、机车车辆、电气等五大专业,计算机专业作为通用辅助性专业尚未列入铁路紧缺专业。但是,随着铁路信息化需求的持续增加,铁道部有关部门正在考虑铁路信息化人才的培养和储备,并开展了积极的工作。 2007年9月,铁道部人事司技术干部处组织召开了高校铁路专业教材编写工作会议,经北京交大、西南交大、铁道部运输局等单位的专家学者共同讨论建议,人事司决定将原定“铁路信号及信息技术”专业方向,划分为“铁道信号与控制”和“铁路信息技术”两个独立的方向,新增并确立了铁路信息技术专业作为铁路行业关注的专门人才培养方向的地位。随后成立了“铁路信息技术”特色教材编写工作组,在铁道部信息办的指导下,开展现代铁路信息技术导论、铁路信息技术标准体系、铁路信息系统集成与应用、铁路信息安全技术、铁路信息系统架构、铁路运营维护信息技术、铁路智能信息处理技术、铁路信息系统应用技术、铁路信息系统工程、铁路信息资源与规划、铁路运营系统计算机仿真等11本教材的规划和编写工作。2008年3月铁道部人事司组织在北京交通大学召开了铁路信息技术特色教材编写大纲研讨会,认真研讨了对大纲的反馈修订意见,正式布置了教材编写实施工作,并扩大了参编院校和单位,包括铁道部信息办、铁道部信息中心、北京交大、西南交大、兰州交大、大连交大等,计划于2009年底完成全部编写工作,铁道部人事司提供了立项建设经费等支持。 2008年4月教育部批准成立了交通运输与工程学科教学指导委员会(教高函[2008]10号),2008年11月交通运输与工程教指委批准成立了轨道运输与工程分委员会,2009年2月分委员会决定下设6个教学指导组,其中有铁路信息技术教学指导组,全面负责专业建设指导、教材建设、专业规范制订等工作。2009年5月,铁路信息技术教学指导组召开了第一次全体会议,对指导组的工作计划以及专业定位等问题进行了研讨。 2006年初,北京交通大学计算机与信息技术学院着手开设铁路特色信息技术专业方向的工作,2007年启动了“现代铁路信息技术专业方向的设置研究”学院教改项目,制订了初步的培养方案和教学大纲。为了加强培养学生的实践动手能力和对铁路行业信息化的了解,学院与铁路信息化主管部门和主要业务单位,以及相关IT企业建立了多种合作关系。2007年6月,我校与铁道部信息技术中心签订了战略合作协议;2007年7月成立了“北京交通大学―甲骨文铁路信息技术实验室”;2008年1月获批建设“高速铁路网络管理教育部工程中心(筹)”;2008年7月成立了“中国软件评测中心铁路专业分中心”;2008年10月学院建设了“铁路信息技术专业实验室”;2009年1月启动了Intel―北京交通大学“云计算在铁路行业的研究应用及人才培养”合作项目。以铁路信息技术作为特色之一,我院计算机科学与技术专业于2008年被评为北京市级和部级特色专业。 4铁路信息技术专业方向培养方案简介 按照《规范》精神和要求,参考CC2005信息技术方向的设置思路,我们在设立铁路信息技术专业方向时遵循了以下的指导思想: 本专业方向定位为计算机科学与技术专业大类下的一个方向,其优秀课程与计算机专业相同,本科的第1~3学期以计算机专业大类公共课程为主,在第4~7学期中加入该专业方向的系列特色课程。 本专业方向设置主要为我国铁路信息化建设提供人才,同时考虑信息技术专业的通用性要求,使学生具备该专业的基本能力以便适应其他行业的信息技术工作。 本专业方向以培养本科毕业应用型人才为主,但同时考虑为本学科方向输送合格的硕士、博士生源,为学生进一步深造奠定扎实基础。 设置铁路信息技术专业特色课程应遵循以下原则: 以能力培养为主要目的,教学做有机结合,必修内容精而少,教学内容设置既有稳定性又有灵活性。 将最新的铁路信息应用技术引入课堂教学,通过基础理论知识与实际应用、现场需求的结合,引导和培养学生的创新精神。 通过必修、选修和实习的合理组织,使学生得到充分的实践训练,培养学生的自主学习能力。 通过设置讨论、学生报告、小组项目等教学内容和考核要求,促进学生表达能力和人际沟通能力的提高。 鼓励学生通过一些相关IT企业的认证考试,如Linux认证考试、Oracle ERP认证考试等。 根据北京交通大学教务部门的要求,本科课程由学科门类基础、大类专业基础和专业三个模块组成。学科门类基础模块是必须具备的数学、物理及其扩展类基础性课程;大类专业基础模块是为大类学科专业领域中必要的、最基础的知识和能力而设置的理论与实践课程,计算机专业以主干优秀课程为主;专业模块主要有专业特色方向选修模块和专业拓展选修模块。计算机科学与技术专业特色方向模块分设三个方向课程组,铁路信息技术方向是其中之一,需要修满8个学分,另外配置了为加强实践能力和研究素质而设置的专业拓展选修模块8个学分。铁路信息技术特色方向课程组主要由6门课程构成,包括“铁路信息技术导论”、“铁路运营维护支撑信息技术”、“铁路通信与控制技术基础”、“信息系统集成与应用”、“信息系统工程与实践”、“信息技术综合实践”等。专业拓展选修包括“铁路运营调度系统”、“铁路信息保障和安全”、“铁路信息系统测试”、“国外铁路信息技术”等课程。另外还安排了3学分的生产实习。 5结束语 “信息技术”专业方向是目前国内外越来越受到重视的新兴计算学科方向,该专业方向的建设和人才培养工作具有挑战性。我国高速铁路大发展也对信息技术人才的培养提出了新的需求。北京交通大学计算机与信息技术学院依托多年参与铁路信息化建设工作的良好基础,在铁路相关主管部门的支持下,率先开展了“铁路信息技术”专业方向的建设工作,做出了有益的尝试,一方面能为铁路信息化建设提供人才储备,另一方面也希望为其他院校开设“信息技术”专业方向提供一定的借鉴。 高速铁路技术论文:高速铁路无砟轨道施工技术难点分析 摘要:随着近年来高速铁路建设的不断发展,对无砟轨道施工技术的要求越来越高。但是在实际施工过程中,无砟轨道还存在较多施工难点,例如刚度控制、沉降控制、线性控制等。为了达到施工要求,需要对这些施工难点进行分析。文章以沪昆客专云南段工程为例,对高速铁路无砟轨道施工技术难点进行了分析,然后对施工技术难点的控制进行了探讨。 关键词:高速铁路;无砟轨道;施工难点;控制技术;轨道刚度控制;沉降控制 在高速铁路工程施工过程中,无砟轨道施工技术是非常关键的施工技术,施工质量对列车行驶的稳定性和安全性有比较大的影响,所以做好无砟轨道施工技术的控制是每一个施工单位都需要认真考虑的问题。在实际施工过程中,一些施工单位由于施工技术不成熟,缺乏施工经验,对铁路无砟轨道施工效果造成了比较大的影响。为了保证高速铁路无砟轨道施工质量,需要对高速铁路无砟轨道施工中存在的技术难点进行分析,并提出相应的完善措施。 1 案例介绍 中铁十六局沪昆铁路客运专线云南段项目部管段位于云南省嵩明县牛栏江镇境内,起讫里程为DK1108+110.45~DK1124+148.325,全长16.04km。CRTSⅠ型双块式无砟轨道正线长度为32.08km延米。 轨道型式为CRTSⅠ型双块式无砟轨道,轨道结构自上而下依次由U71MnG钢轨、WJ-8B扣件、SK-2型轨枕和道床板、支承层(或底座)及端梁等组成。轨道结构高度路基地段为815mm,桩板结构以及刚性路基段(5m 2 无砟轨道施工技术难点 2.1 轨道刚度控制 当无砟轨道从桥涵过渡段通过时,需要保证轨道具有良好的刚度。在施工过程中,轨道刚度控制是施工中的重点和难点,对技术要求比较高。为了保证结构刚度可以达到设计要求,过渡段填筑级配碎石需要严格按照设计要求进行分层施工,分层夯实,分层检测,严格控制填料的压实度,且严格按照规范要求进行施工,并进行合理的规划和设计,保证其可以达到施工要求。 2.2 沉降控制 由于高速铁路无砟轨道的结构是利用扣件进行连接的,因此对地基基础的稳定性有着比较高的要求,所以在施工时做好轨道基础的沉降控制是施工的重点和难点。由于施工过程中地基基础会有变形或沉降的情况出现,而且不易把握沉降规律,导致无砟轨道施工难度增加。 2.3 精度控制 由于无砟轨道对施工精度要求比较高,如果采用传统的测量方法是不能达到施工要求的,为了保证轨道线路的平顺度,提高铁路工程的施工质量,发展和应用高精度的测量技术和测量设备是非常必要的。在施工过程中,为了保证无砟轨道的平顺性,需要一次性成型,并保证结构的可靠性和稳固性。但是在实际施工的过程中,由于一些范要求未能落实到位,对无砟轨道工程的施工质量造成了比较大的影响。为了保证测量数据的准确性,在利用轨道检测小车进行测量时,要按照“两点一线、定点定位”的原则来进行定位。在测定时,距离测站20~80m的长度范围内数据准确度比较高,因此顺接段长度和搭接测量段的长度要控制在6.26~20m之间,本工程取值为10m,并根据两次测量数据和测量距离来确定具体的长度。在实际测量时,需要准确的判断和分析测站的位置,并做好数据的记录和分析工作。在进行精调时,在被调整轨道上放置小车,然后利用全站仪跟踪测量小车棱镜点,并将对应点为轨道的位置显示出来,并根据实际位置和设计位置的偏差对轨道方向进行调整,轨道位置经过精调后要将误差保持在允许的范围值内。 2.4 线性控制 在无砟轨道施工过程中,线性控制是施工的重点和难点。为了保证线型的平直,保证施工质量,需要做好监测工作。此外,还要控制好轨道施工裂缝,对施工技术管理制度进行完善,做好施工质量的监测工作,对遇到的问题及时进行处理,保证无砟轨道的施工效果。 3 无砟轨道施工技术难点控制 3.1 无砟轨道测量精度控制 本工程在进行无砟轨道测量时,使用CPIII平面控制网对测量精度进行控制,布网形式如图1所示。在进行实际测量时,CPIII点号会根据施工里数的变化进行变化,为了保证施工测量精度,可以在线路右侧使用偶数号进行编号,在线路左侧使用单数号进行编号,然后根据编号进行测量。另外,为了进一步保证测量精度,需要利用全站仪来保证测量精度。 3.2 控制基础沉降 在无砟轨道施工过程中,为了保证列车通行安全性,需要控制好基础沉降,在保证铁路可靠性和稳定性的基础上提升行车的稳定性。在进行路基基层施工过程中,工作人员要提升思想认识,对施工技术参数进行确定,科学的指定施工方案。在开展路基施工时,要严格按照规范标准和规范要求进行施工,合理选择填充料的类型,控制好填充材料质量。按照规范要求对沉降进行观测,如果路基沉降值超过规范要对其原因进行分析,并针对性地采取相应的控制措施。路基施工后对沉降进行检测,确保路基沉降值在规范范围内时才可以开展无砟轨道的铺设施工。 3.3 控制无砟轨道均衡刚度 在无砟轨道施工过程中,当无砟轨道从桥涵段经过时,为了保证列车通行条件,需要保证轨道刚度分配的均衡性。在工程设计过程中,要做好现场的勘察工作,根据具体的情况合理地选择施工材料和施工结构型式。施工过程中,要严格按照技术标准进行施工,对施工方案进行落实,控制好施工进度,保证无砟轨道均衡刚度,确保每个部位刚度都可以达到施工规范要求。 3.4 线形控制措施 3.4.1 外部几何尺寸的控制。在对无砟轨道轨排的外部尺寸进行控制时,需要重点做好轨道高程和相对中线偏差的控制。根据规范要求,要将轨道高程误差和相对中线误差控制在2mm内,也就是说轨道高程实际值、各处中线和设计误差不能超过设计误差2mm。在无砟轨道施工过程中,保证轨道外部几何尺寸可以保证轨道平顺结性。在进行高程测定时,会受螺杆支撑程度、扣件扭矩等因素的影响,因此在进行精调时,要先将高轨设置高度进行适当的预偏,进而降低偏移量。 3.4.2 控制轨排内部几何尺寸。轨排内部测量主要是测量轨道的相对平顺性。主要对两根钢轨之间的高度差和两根钢轨之间的距离进行测量。为了控制好轨排内部几何尺寸,需要通过精调实现。但是在测量过程中,如果温度变化幅度过大,会影响仪器的测量精度。因此在对静态平顺性指标进行精调时,需要将轨向平顺性拓展到邻近轨枕的相对指标。由于超高主要是邻近钢轨高程出现的,因此界定水平也是一样的,对轨道进行精调后可以达到规定限值1mm时,如果轨道铺长后水平偏差会存在大于超高限值的可能性,远比高程、中线等指标超高限值的可能性大。 3.4.3 轨头和轨缝的处理。在无砟轨道施工过程中,一般会将轨缝保持在15~30mm之间。在进行施工时,为了确保大型的设备可以顺利从钢轨通过,会将轨缝设计为最小值,同时为了防止钢轨温度过高导致邻近钢轨之间出现挤压变形的情况,会将轨缝设计为最大值。根据本工程的设计要求,轨缝之间的间隔距离要求保持在10~15mm之间,因此本轨道工程为小轨缝。考虑到上述因素,在进行施工时要对轨枕之间的距离进行适当的调整,并在经过相应的计算后才可以选择桥梁工具轨,使其可以和设计配套。这样一来就会导致施工工序变得繁琐,会增加施工费用。整个设计过程要求保证轨枕的稳定性以及轨缝间隔距离的合理性。根据本工程所在地区的温差变化情况,要求将轨缝保持在8~10mm之间,在条件允许的情况下,需要将设计值调小。在对轨枕进行微调试时,轨缝处的误差很难使用三角平均测量法测量出来,所以在测量工作完成后,还需要使用钢尺再次测量一次,将误差保证在1mm以内。 3.5 控制好材料质量 在无砟轨道施工过程中,施工材料是影响高速铁路施工质量非常重要的因素。例如砂浆、水泥等材料会直接影响工程质量。由于砂浆、水泥等材料敏感性比较强,容易受环境温度、工程施工等因素的影响,所以在施工时要选择质量良好的砂浆和水泥。严把材料的选择关、运输关,做好材料的配比试验工作,并对其进行检测。另外,在材料拌和时,还要选择合理的搅拌机械,并根据拌和要求进行拌和施工,以提高计量的准确性。 4 结语 总而言之,无砟轨道高速铁路施工过程中,为了充分发挥出无砟轨道的优势,需要施工单位做好施工技术难点的施工管理,实施精准化施工,并做好测量工作和技术管理工作。本工程施工后安排了两辆动车进行试运营,经过试运营后两辆动车速度在达到380km/h时依然可以稳定运行,施工效果良好。 作者简介:何祖金(1982-),男,广西桂平人,中铁十六局集团第三工程有限公司工程师,研究方向:高速铁路、高速公路施工管理。 高速铁路技术论文:高速铁路特高墩支架模板一体化施工技术研究 摘要:特高墩是高速铁路建设过程中的重要组成部分。文章对高速铁路特高墩的主要施工特点进行了分析,制定出科学、合理的高速铁路特高墩支架模板一体化施工技术方案,提升了高速铁路建设项目的施工质量,达到了提质增效的目的。 关键词:高速铁路;特高墩支架模板;一体化施工技术;建设项目;交通运输 1 概述 高速铁路是交通运输行业在发展过程中的重要组成部分,其在实际运行的速度与其他交通工具相比存在着很大的差距,主要体现在舒适性较高、运行速度较快、运输能力较强等,一度成为了深受人们喜爱的交通运输方式之一。为了更好地提升高速铁路的运行质量,我国相关部门在高速铁路项目施工中投入了大量的人力、物力、财力,并通过支架模板一体化施工技术进行施工,只有这样才能保证高速铁路项目的质量,为人们的日常出行提供良好的保障。 2 高速铁路项目施工现状 高速铁路工程项目在实际施工期间常常会因为多种原因导致工程项目的质量提不上去,这对高速铁路行业的发展与人们日常出行安全来说造成了很大的影响。而影响高速铁路工程项目质量的原因主要有以下三点: 2.1 材料检验工作不规范 要想保证高速铁路工程项目施工质量,就应该做好施工现场的控制工作。在实际施工期间,工作人员要做好材料的选购工作,使用合理的材料进行施工,只有这样才能保证施工质量。然而,在实际施工期间,施工人员并没有意识到材料管理工作的重要性,导致材料在摆放时处于混乱现状,严重影响了高速铁路工程项目的正常施工。 2.2 对质量监管工作不重视 高速铁路工程项目在实际施工过程中,施工人员的质量控制意识较差,没有按照国家指定标准进行质量监管工作,这对高速铁路工程项目后期的施工来说造成了很大的影响,埋下了一定的风险隐患,严重的话还会威胁到人们的生命健康安全。另外,高速铁路工程项目在实际施工期间质量控制的宣传工作不到位,施工人员无法明确自身的工作职能,没有意识到质量控制的重要性,导致高速铁路工程项目存在着较为严重的质量问题。 2.3 施工人员素质较低 高速铁路工程项目在实际施工过程中,参与人数较多,其中主要群w就是劳务人员,这些劳务工作人员参与施工的时间较短,经验缺乏,综合素质水平与专业知识技能较低,没有受到专业的培训,严重影响了高速铁路工程项目的质量。另外,还有一些施工人员在施工期间仅凭借着自己多年的工作经验进行施工,没有按照国家指定标准进行,导致高速铁路工程项目在施工期间存在着一定的安全问题,延缓了施工进程,影响施工 质量。 3 高速铁路特高墩主要施工特点 特高墩是高速铁路工程项目在实际施工过程中的重要组成部分,而高速铁路特高墩的主要施工特点包括以下两点: 3.1 施工技术要求较高 高速铁路特高墩的施工质量会直接影响整个工程项目的质量,因此其在实际施工期间应该加强对施工设备技术要求的控制,并严格遵守国家指定标准进行操作,只有这样才能将施工机械技术中的真正价值体现出来。然而,特高墩项目施工期间对机械设备有着较高的依赖性,常常会受到施工环境等方面的影响而降低项目的质量。为了提升工程项目的质量,保证施工进度就应该同时使用多个机械设备进行操作,并增加设备的模版数量,只有这样才能更好地满足高速铁路特高墩的施工需求。 3.2 施工周期较长 高速铁路工程项目在实际施工期间常常会受到施工环境与地理环境的影响,延长工程项目的施工期。主要体现在以下三点:(1)高速铁路特高墩在实际施工期间所使用的施工材料需要通过长时间的运输;(2)高速铁路特高墩现有的施工模板面积较大,在实际使用期间会受到多方面的限制,影响施工的顺利进行。另外,开始浇筑施工时,由于模板的面积较大,需要将浇筑的高度控制在3m左右,只有这样才能保证模板可以得到全方面的浇筑。因此在特高墩浇筑期间会消耗大量的时间,并在一定程度上增加施工周期;(3)高速铁路特高墩项目有着难控制的特点,墩身较高,在实际施工期间需要根据特高墩整体的重心位置设置对应的施工方案,只有这样才能保证其在施工期间可以减少重心位移的现象发生,保证工程项目质量。 高速铁路特高墩结构相对复杂,施工周期较长,在其实际施工过程中如果只通过传统的施工技术进行操作不但不会缩短施工工期,常常会因为多种原因影响整个项目的施工质量。要想从根本上解决这一问题,就需要将现有的施工技术方案创新、完善,并采用一些施工周期较短、操作简单、安全性能较高的施工技术,而支架模板一体化施工技术就是众多施工技术中的重要组成部分,可以有效地缩短工程项目的施工周期,保证施工人员的生命安全。 4 高速铁路特高墩支架模板一体化施工技术控制要点 4.1 一体化施工流程 高速铁路特高墩工程项目在实际施工期间所采用的支架模板一体化施工技术的主要施工流程由以下四部分组成:(1)找平承台基面,并根据工程项目的施工现状合理安装第一层模板、支架、人行步梯,为施工人员营造一个良好的施工环境,只有这样才能保证特高墩项目的施工工作可以顺利进行下去;(2)在安装第二层模板时,首先要安装一个简易的支架平台,之后再通过节门的模式安装人行步梯;(3)在制作第三层支架模板时,需要根据工程项目的施工现状制定出一个科学、合理的施工技术方案,合理规范施工全过程,保证所开展的各项工作任务都可以按照指定要求进行。之后,再对之前已经安装完成的模板与支架进行反复测试,调整好模板与支架角度,找出其中存在的问题,并为其制定有效的解决对策,只有这样才能将支架模板一体化施工技术的真正含义体现出来,减少支架与模板偏差的现象发生;(4)当高速铁路特高墩工程项目在实际施工期间,要做好第三层直到特高墩模板的安装工作,并保证前两层的安装工序与现阶段所开展施工程序一致。之后再施工期间还可以通过翻模法的形式进行操作,并将施工全过程的高度控制在8m以内。另外,在开展混凝土浇筑工作时,需要保证所完成的浇筑工作具有一次性的特点,并将浇筑的高度控制在6m内,只有这样才能保证项目的浇筑工作可以顺利进行下去,保证工程项目的质量。在浇筑过程中需要注意的问题是,需要以(6+2)m施工工序为基础进行操作。 4.2 测量控制 在对高速铁路进行立模工作时,需要重复测量高速铁路特高墩墩身模板范围,并根据工程项目施工现状进行墩身模板高度控制,并将模板高度的偏差控制在2mm以内,只有这样才能为特高墩项目在以后的施工中打下良好的基础;将高速铁路特高墩底面的截面轮廓线宽度控制在40cm左右,并通过左右辅助线的形式进行墩身底部校正,找出在实际测量前存在的不足,及时为其制定有效的解决对策,只有这样才能保证所得出的测量结果具有较高的准确性。 高速铁路特高墩墩身底部截面面积准确之后,可以通过轮廓放线的形式制定出一项全新的立模边线,之后再对已经安装完成的2层墩身模板进行测试,并及时调整模板轴线出现的偏差现象。 4.3 模板施工 对于高速铁路模板施工工作来说,可以通过以下三种形式进行操作:(1)将模板节点高度控制在≤2m左右,在对模板高度调节时,应该将模板的前后节段通过0.5m或1m长度进行调节。如果特高墩的体积较大,那么也可以根据工程项目的实际情况来选择1.5m的节段进行调节设置。当模板的构建规格和相应布置处于同一状态时,那么特高墩的整面就需要通过槽钢的形式进行布置,并将槽钢的间距控制在300mm左右,其高度控制在2000mm,只有这样才能保证模板的施工工作可以顺利进行下去;(2)一般情况下,模板高度在1.5m时,需要将模板的节面进行全方面调控,并在其背部设置三跟节段,之后以槽钢为基础进行节段焊接,只有这样才能保证焊接结构的准确性,保证工程项目的质量;(3)当模板节段高度在2m时,可以通过三角简易的支架平台进行施工。在选择平台材质时,可以采用0.8m长的槽钢,并将其通过水平衡担,并在整个平台的端处预留出垂直式销孔,之后再选用槽钢作为整个斜向防护,之后再通过拴接竖向的防护的形式与钢槽进行水平放置,为工程项目在后期的施工打下良好的基础。另外,在对整个模板的直径控制过程中,可以通过圆钢的形式进行操作,并将其铺设在模板指定层面上,之后再施工平台进行连接,从而保证项目的施工工作可以顺利进行下去。 4.4 墩身辅助施工 对于墩身的施工工作来说,需要在墩身的外部安装人行步梯,并保证步梯具有安装简单、固定、容易旋转等特点,之后再将其与地基连接,只有这样才能保证项目的施工工作可以顺利进行下去。在步梯安装完成之后,应该将整个步梯的长度控制在1.5m,宽度为0.6m,厚度为0.4m,为整个工程项目的正常施工提供保障。 5 结语 在开展高速铁路特高墩项目施工时,一定要按照国家标准进行支架模板施工,之后再对已经完成的项目进行后期验收,找出其中潜在风险,并为其制定有效的解决对策,只有这样才能保证高速铁路特高墩项目的施工质量,保障工程的安全可靠性。 作者简介:赵忠涛(1974-),男,青海西宁人,中国水利水电第四工程局有限公司工程师,研究方向:施工技术管理。 高速铁路技术论文:高速铁路斜井下穿石油管道施工技术研究 1 工程简况 1.1 位置关系 金家岩隧道1#斜井位于江油市境内,位于线路前进方向的右侧,与线路交点里程DK452+200。该工区施工采用无轨单车道运输组织,永久性工程设计,斜井净空断面尺寸为5.0m×5.9m(宽×高)。金家岩隧道1#斜井下穿兰成渝输油管道,平面投影相交里程为XD1K0+163,1#斜井与输油管道垂直距离为28.42m,?准508兰成渝输油钢管与1#斜井相交纵断面图及平面图如图1、图2。 1.2 地质描述 1#斜井c兰成渝输油管道交叉点,上覆6m厚粉质粘土,呈褐黄、紫红色,含少量砂泥岩,中间层为W3强风化泥岩夹砂岩,厚度4.1m,质软,属Ⅳ级软石,最底层为W2弱风化泥岩夹砂岩。斜井进口为强风化岩石,穿越段区域以泥岩夹砂岩为主,弱风化,岩体较完整,地表水较发育,基岩裂隙水较少。 2 施工方案选择 2.1 常规钻爆施工 由于1#斜井洞顶开挖轴线与在役管线的最小距离为28.42m, 1#斜井爆破施工时必然会对在役输油管道及管道周围环境造成扰动,可能出现的安全隐患归纳为以下几点: ①隧道爆破作业产生的地震波,超出管道设计安全标准值,对管道造成直接伤害; ②隧道爆破作业产生的地震波,没有对管道造成直接伤害,但可能会扰动管线周边土体,造成管道下方隧道内围岩变形及管道周边土体位移导致管道发生超过设计安全值的沉降。 2.2 机械开挖 采用机械开挖可有效减小对在役管道施工扰动,但下穿洞段为弱风化泥岩砂岩互层,岩体强度高,机械不易破碎,施工进度缓慢,工期压力大,成本较高,此方案不宜采用。 2.3 静力爆破 采用静力爆破与传统爆破相比,对在役输油管道产生的施工扰动具有明显的优越性,最安全可靠,但对于隧道洞身开挖不易做到整体同时破碎,洞碴粒径不宜装车运输,且进度缓慢,施工成本高。 2.4 控制爆破 对爆破设计进行试爆,得出与工程地质及爆破条件相符的爆破地震衰减规律,获取符合实际的K和α值,确定爆破设计参数,通过对斜井所穿越地层岩性的分析、爆破试验,调整和优化周边眼、掏槽眼和掘进眼的单孔装药量、周边眼间距、炮眼数量、单段最大装药量,确保施工过程中地震波速可控,达到安全快速、经济合理的目的。 以上四种方案分别从安全、进度、施工成本、技术措施等方面综合比较,下穿在役输油管道采用控制爆破技术为最优方案。 3 控制爆破设计 3.1 控制爆破震动安全标准及要求 为保证金家岩隧道1#斜井下穿过程中输油管道安全,经过专家及输油管道公司共同评审确定到达输油管道处的地震波控制标准为≤1.5cm/s。 3.2 爆破设计方案 3.2.1 单段最大用药量的确定 3.2.4 50m范围内下穿段控制弱爆破设计 为降低单段炸药量,减小因爆破产生的地震波速,斜井采取“短进尺、弱爆破、台阶法”进行开挖,按照最大单段药量不大于的安全标准进行控爆设计,控爆参数见表3。 由表3可见,斜井XD1K0+209~XD1K0+111下穿段一次齐爆最大单段用量为3.6kg,小于计算允许值Qmin (28)=4.3kg,理论上对在役管线不构成直接破坏性,考虑到传播介质的不均匀性,为更加安全起见,该段施工时整段爆破设计按R=28m,最大单段药量Q■4.3kg进行施工,并加强支护、支护紧跟,以能更加有效的保障既有管线及隧道施工的安全。 3.2.5 50m范围外控制爆破设计 爆破产生的地震波速是随距离的增加而加速衰减的,根据上述计算,50m范围以外最大单段药量增加至Qmax (50)=23.31kg,在确保安全的前提下,为加快施工进度,拟采用全断面法施工,爆破设计参数见表4。 由表4可见,当R≥50m斜井洞身段爆破设计一次齐爆最大单段用量为16.2kg 4 施工过程监测 4.1 爆破作业地震波速监测 4.1.1 监测目的及设备 通过爆破地震波跟踪监测,首先是分析爆破地震波衰减规律及其对周围保护物的影响,并对其进行安全评价;其次是根据爆破地震波监测结果,指导爆破方案的调整和优化,使到达管道的爆破地震波速降低到安全范围内,同时实现隧道开挖快速顺利进展。 爆破振动监测与试验使用L20型爆破测振仪,每台测振仪有三个通道,可以配置3个单向速度传感器或1个三分量速度传感器或1个三分量加速度传感器。该仪器自带液晶显示屏,现场直接设置各种采集参数,能即时显示波形、峰值和频率。具有24位A/D转换,采用自适应量程。通过USB接口与PC电脑进行数据通讯,运用专用软件进行处理分析及成果出等,并带有手机报警功能,设制一定振速阀值,若有溢出,自动发出相应短信,进行报警。 4.1.2 监测方法及程序 4.1.2.1 测点布置 临近输油管道的振动强度通常与新建隧道爆源所在位置直线距离成线性关系,等距状态下最直观反映爆破振速。测点布置如图5、图6。 4.1.2.2 测试频率 ①微震爆破施工开始后,试验爆破按照测点布置方法每日都进行监测。 ②其后,按照测点布置方法每开挖20m测试一次。 4.1.2.3 传感器安装 在爆破前1小时,按预定的位置及要求安装三矢量速度传感器,其中Z方向铅直,X方向指向爆源为水平径向,Y方向为水平切向。对监测点进行编号,测量并记录震源中心及传感器的位置与高程。 4.1.2.4 仪器连接与调试 在爆破前30分种,将采集仪连接各传感器,记录传感器和采集仪编号,设置参数,选择合适的开门阀值,确认仪器连接、调试完好。在爆破现场警戒前撤到安全区域。 4.1.2.5 现场测试 爆破产生的振动超过仪器设定的开门阀值,开始记录爆破振动信号。爆破警戒解除后,进入爆破现场收拾仪器、传感器与连接线。 4.1.2.6 资料整理 通过计算机USB接口与记录仪连接,传输现场记录的振动波形数据。使用振动分析软件对波形进行分析处理,分别读取竖向、水平径向和水平切向的振动峰值、峰值主频等参数。 4.1.2.7 振动影响评价 爆破振动评价按表1爆破振动安全允许振速中交通隧道取低值为控制标准。 ①若监测点任一方向的实测最大质点振动速度超过相应的振动控制标准,则爆破质点振动速度超限,可能或已经对所监测的对象造成损伤或破坏。 ②若监测点所有方向的测最大质点振动速度均小于相应的控制标准,则表明监测对象不会受到爆破振动损伤,是安全的。 ③若实测振动幅值超限,应对监测对象进行宏观调查,观察监测对象是否出现细微裂缝及已有裂纹宽度及延伸是否发展、起鼓等损伤现象,必要时可利用声波检测等手段对爆破振动影响程度进行评价。 4.1.3 监测结论 在金家岩隧道1#斜井开挖掌子面里程XD1K0+208~XD1K0+150进行施工爆破振动测试;共测试次数为8次,测试情况见表5。 监测结果表明:整个爆破开挖过程中,管道附近爆破振速均小于设置限值1.5cm/s,变化趋势趋于平稳,整个爆破过程中安全可控。 金家岩隧道1#斜井及邻近输油管道工程爆破安全监测结果比较理想,达到了监测大纲规定的预期目的,保证了石油管道在爆破施工期间的安全并对爆破施工后的长期运营不会造成影响,并在西成铁路工程积累了输油管道在爆破地震动作用下的动力响应数据,有益于研究沿线管道在爆破地震动下的动力响应和动力稳定性,并对类似工程具有参考和借鉴作用。 4.2 隧道及管道上方地表位移监测 每个地表下沉量测断面测点横向间距为10m×10m,横断面布点应结合地形,横向布点埋设在隧道开挖影响范围内,共设沉降观测点20个,采用精密水准仪进行量测,每天观测读数2次,变形速率控制标准见表6。 各项监测的数值达到一定范围(即:将产生不可接受的负面影响时)要进行“报警”。报警系数F(F=实测值/安全控制标准值),当F 0.80时,为报警状态,当达到报警值时,应启动应急预案,采取必要的加强措施。 经沉降观测分析,最大变形速率1.5mm/d,最大累计沉降量3.5m。通过对管道周边沉降观测点观测数据统计表分析,充分考虑测量精度、测量误差影响,采用新奥法施工,隧道开挖对管道基本不造成沉降影响。 5 结束语 在我国大规模的高速铁路网建设中,尤其在西南地区油气资源丰富,油气管线密集的区域,必将还会遇到此类情况,本文通过对爆破设计进行试爆,得出与工程地质及爆破条件相符的爆破地震衰减规律,获取符合实际的K,α值,计算出了单段最大药量,进一步优化爆破参数,对隧道爆破作业产生的地震波速进行监测,提出修正和改进方案,严格控制爆破引起的最大地震波速度使之符合石油管道产权单位要求(≤1.5cm/s),节约施工资源,加快施工进度,保证了石油输油管道的安全运行,确保隧道施工顺利完成。 高速铁路技术论文:高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工控制技术分析 【摘要】随着国民经济的高速发展,为满足道路交通运输需求,必须重视高速铁路桥梁施工质量问题。大体积混凝土施工在桥梁承台施工中的应用,可有效提升路面承载力、耐久性,将大大提升列车运行的安全性、舒适度。为此,本文通过具体工程案例,对高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工工艺进行了分析与探究。 【关键词】高速铁路;桥梁承台;大体积混凝土 作为国民经济、社会发展与人民生活服务的公共基础设施,道路工程是衡量一个国家经济实力与现代化水平的重要标准。随着社会经济发展速度的不断提升,我国铁路工程建设规模也随之扩大。大体积混凝土施工作为高速铁路桥梁施工的重要内容之一,为确保工程建设整体质量,施工企业必须严格遵循工程实际情况,充分了解大体积混凝土的相关含义,规范施工流程,只有这样才能延长工程使用寿命,提升行车安全性,实现铁路事业的可持续发展。 一、工程案例 某高铁工程选取无砟轨道为路线,350km为其设计时速,其中5到9号墩跨河流,设计为连续刚构,其中6、7号主墩基础选取250cm直径钻孔桩12根,低桩承台为承台设计,23.5mX17mX5m为其尺寸,1997.5 m?为混凝土量,大体积混凝土施工为主桥承台类型。 二、高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工工艺 我国铁路工程长期以来都具备载重大、安全、舒适等优势,使其在交通经济市场环境下发挥着重要的作用。大体积混凝土技术作为桥梁承台施工的重要技术,其施工技术水平的高低直接影响着工程建设的整体质量。为此,本文通过具体工程案例,做好施工材料准备,规范施工流程,只有这样才能全面提升工程建设的整体质量。 1、施工准备 施工前期,设计单位进行技术交底需在高铁桥梁承台大体积混凝土施工前期进行,应确保具备完整的设计文件、图纸与资料。要求各结构层施工质量必须与我国施工技术标准相符。在做好大体积混凝土施工准备工作后,需按照施工现场地质、地形等条件在场地范围内进行场地布设。且合理配置机械设施,要求集中放置施工材料。在施工材料进场后,需进行相关质量检测,确保其合格性。 2、大体积混凝土配合比设计 根据工程实际情况,施工过程中可选取低热水泥,需进行粉煤灰适量添加。相比水泥用量,粉煤灰用量为其30%到40%之间,选取C35抗腐蚀性混凝土作为混凝土材料。如混凝土强度、坍落度符合施工规定的基础上,需对掺合料、骨料添加量尽可能提升,以此对单方混凝土水泥用量有效减少。该桥梁需在每立方300千克以下控制大体积混凝土水泥用量,其配合比应以实验室试验结果为主。施工前期,水化热验算、测定可由工程施工相关部门进行。按照试验结果,可在160到200mm内进行坍落度控制,在24小时内控制混凝土初凝时间。 3、开挖承台基坑 桩基施工前开挖承台基坑需基本完成,且选取垫层混凝土硬化。完成桩基施工后,承台边线可选取全站仪放出,并将杂物清理干净,桩头需将设计标高位置开凿,将浮浆清理干净,桩基需实施质量检测,如无损检测等。同时,承台纵、横向轴线、4角点位可通过全站仪放出,边线需由墨线弹出。承台基底施工中,其范围必须在基础范围以外,需多出50cm,清理干净垫层混凝土上方杂物后,需彻底清洗表层,直至新鲜混凝土面露出,特殊情况下,应凿毛垫层混凝土。 4、加工及安装钢筋 第一,根据施工规定,对钢筋进行准确编号,随后做好配料、下料工作,准确定位钢筋位置,且做好绑扎工作。钢筋搭接是可选取直螺纹套筒进行钢筋(直径20mm以上)连接,以此缩短施工时间。承台混凝土浇筑施工前,需绑扎好所有墩身直立钢筋。完成安装钢筋工作后,需根据设计规定进行各类预埋件安装,局部遗漏现象不能出现。且进行测温、测应力元件安装。 第二,由于该工程主墩具有特殊性,需将预应力系统设置到承台位置,钢筋施工前,当普通钢筋和预应力钢筋之间存有矛盾,需进行普通钢筋挪移,确保预应力钢筋具有准确位置。选取塑料波纹管作为预应力管成孔材料,施工时管道不得于电焊等相接触,尤其在焊接定位钢筋网时必须加以重视。相比主管,波纹管接头应大一些,选取胶带将接缝位置缠绕好,避免漏浆情况出现。0.5m为定位网之间的距离,焊接承台钢筋应具有稳固性。需将芯棒穿入波纹管内,需进行预应力管道重量增加,避免波纹管上浮现象出现在浇筑混凝土过程中,芯棒需在完成混凝土浇筑后、初凝完成后进行,随后将钢绞线穿入。 5、安装循环冷却水管 为保证浇筑混凝土后具有良好质量,水泥水化热最高温升值减小,混凝土温差可有效降低,防止贯穿裂缝由于温度产生,且能够对结构物内部温度有效降低,对内外温度差进行有效减少,防止表面裂缝产生。承台大体积混凝土施工时,冷却管需按照水化热计算结果设置。选取钢管(直径50)为冷却管,选取丝扣进行冷却水管接头连接,需固定接头位置,避免因外部原因出现断裂现象,随后固定其他位置。通水检查后,需及时解决漏水问题,随后将上层钢筋、冷却水管安装好。 6、制作、安装模板 安装模板前,选取磨光机把模板表面锈迹清理干净,并将一层浅色脱模剂涂刷到模板表面,在钢筋附近互相错开相同位置强度一致的混凝土小垫块,布设时1m2需进行4块以上设置,绑扎需具有稳固性,且根据施工规定进行垫块厚度大小控制。选取墩身钢模板拼接组合承台模板,接缝选取海绵条封堵,接缝位置可选取封箱胶带进行封堵,避免浆液遗漏,通过圆钢、承台底作为拉杆,焊接承台中部与承台顶部,以此形成整体,选取双螺帽作为拉杆,选取钢管支撑为模板外侧。 7、混凝土浇筑 覆盖、遮挡混凝土选取的原材料,防止暴晒,为达到温度降低的作用也可通过洒水施工。混凝土通过冷却水进行搅拌施工,以此将入模温度有效降低,特殊情况下,混凝土搅拌可选取冰水。通过棉布进行混凝土运输车进行覆盖,将冷却水管设置到承台内部,利用循环水对混凝土内部温度有效降低。选取塑料薄膜、麻袋进行混凝土表面进行养护保温施工,以此将混凝土内外温度差异进行有效减短。 浇筑混凝土前,其高程可选取水平仪测定,浇筑混凝土时控制标高可选取承台顶层进行小钢筋头焊接,复测墩身预埋钢筋时可选取的仪器为全站仪,随后承台底表面可通过清水将泥土除去,且做好保湿工作。 在当天温度最低时间段浇筑大体积混凝土,向现场运至时可通过混凝土罐车,其中一些可通过混凝土搅拌运输车直接出料到串筒,其他罐车则需向混凝土输送泵内倒入混凝土,混凝土可通过混凝土输送泵向模板送入,以此对承台距离远的混凝土实施浇注作业。且根据施工现场工程量的多少进行振捣施工。150方为混凝土每小时供应量,具有较小数量,由此可见浇注混凝土可由承台中间重复性下料,随后扩散到附近,施工方式以台阶法为主,在下层混凝土初凝前,覆盖作业不得间断,30cm为各层覆盖厚度,避免混凝土分层现象出现。混凝土可选取插入式振捣器施工,一般振捣作业需分层进行,振捣混凝土间隔距离为30cm,振捣施工中上一层向下一层插入8到10cm。测温元件、预埋件及钢筋等材料不得于振捣棒相接触。浇筑混凝土的时间一般为2到3天,浇筑承台混凝土时,冷却管需层层覆盖,以此对完成浇筑混凝土的水化热进行有效降低,进而达到混凝土内部温度下降的作用。随后将混凝土表面泌水清理干净,通过二次抹面压实方式在混凝土初凝前期与混凝土预沉后期施工,防止收缩裂纹现象出现在混凝土表面。 8、养护 抹压混凝土表面后需进行双层塑料薄膜覆盖作业,以此将混凝土过多拌和水清理干净,以此达到养护混凝土的作业,终凝后需进行无纺布覆盖,且做好洒水养护工作。当2.5Mpa为混凝土强度后,需将模板拆除,随后再进行2周以上覆盖养护。地面下方位置,需做好回填施工(预应力部位除外)。地面上方位置需做好覆盖施工,不能在阳光、风等情况下长期暴露。保温重点、难点为插筋位置,因此必须做好覆盖工作,避免因温度问题影响施工质量。严格遵循混凝土内表温差、降温速率具体情况做好养护工作,需分层逐个拆除保温覆盖层。 9、测温 为对大体积混凝土温度实际变化情况进行充分掌握,需对大体积混凝土施工中温差影响程度进行分析,也可通过常规测温手段,布点检查承台混凝土各个位置,避免开裂现象出现。如何布设大体积混凝土浇筑块体温度监测点对能否将混凝土块体内外温差变化情况进行真实反映。根据工程具体情况,可进行若干测点设置,浇筑混凝土前,需由承台顶通过50角钢向承台底垂直放置,且在底板钢筋位置进行固定。随后在角钢内侧固定温度传感器,避免对其造成严重损害。通过胶带对长度不一的测温线进行准确标注,以此为深度区分提供方便。利用塑料带将测温线插头罩好,确保其绑扎稳固性。 三、结束语 综上所述,为满足社会经济发展需求,必须做好基础建设工作。承台大体积混凝土施工控制技术作为高速铁路桥梁工程建设的重要技术之一,为全面提升工程安全性与质量,需根据实际工程案例,做好配合比设计工作,规范施工工艺,提高质量控制水平,且满足交通需求及路网规划要求的目的。 高速铁路技术论文:高速铁路接触网检测若干关键技术研究 摘 要:本文简要介绍了高速铁路接触网检测的关键技术,并研究了检测技术的运用方法,比如动态检测技术、静态检测技术、联调联试检测技术等,以期为相关人员提供参考。 关键词:高速铁路;接触网;检测技术 在高速铁路接触网运作过程当中,可能会产生各种各样的问题,进而增加其工作风险。而运用检测相关的先进技术,可以防止问题的发生,并提高接触网的性能。因此针对其关键技术展开研究,具有重要意义。 1 高速铁路接触网检测关键技术 (1)接触线高度检测技术。在接触网当中,针对接触线高度进行检测,可以使用角位移测量的方法。把传感器装置于受电弓的下部框架上,和主轴连接,采用标定归算法,算出接触线高度。在具体操作时还可以使用激光测距法,将受电弓装于下部,从而使激光光束能够于滑板位置进行反射,最终算出接触线动态高度。这一方式精度较高,缺点是会受到阳光影响。但利用检测技术可以调节好接触线高度,保障高速铁路运行的稳定性[1]。 (2)接触线拉出值检测技术。首先要安装好检测器,并确保其不和接触线直接相连,且利用电磁产生的感应,检测到拉出值数据。当微电子靠近接触线,会产生感应电流,把电压信号传送出去。这类检测装置不易遭受环境条件影响,检测器每个之间留出20毫米,装置于受电弓中间两侧处。把从中间算起第十个检测器的信息代码输送到计算机,进行变换处理之后,就可以得到最终接触线的拉出值。在此运用过程中,要注重拉出值的使用,保障数据的精确性,以免影响到检测结果。 (3)弓网接触压力检测技术。弓网和接触线在运作时候是同一个共生体,此二者相互接触可以让铁路机车获得电能。如果接触压力不精确,受弓网就可能产生意外磨损或是接触不良等状况,进而引发供电断续现象,甚至烧毁。采用该项技术,可以检测出弓网接触时产生的性能方面问题,这时可以安装相应的检测装置,将其放在电弓滑板的四角位置,并装上四个检测器。要保证四角点的检测数值相一致,这样才可确定弓网接触压力的确切数值。 (4)接触线磨损检测技术。在接触网当中,接触线磨损引发了底部断面的变化,使得接触面e平均数值上升。而接触线所接触到的位置并非是氧化类型,所以发生光反射率的方位较高,可以使用摄像机进行辅助分析,以获得激光照亮接触面的光强度变化情况。这样可以较为准确地检测出接触线是否产生磨损。若是磨损已经发生,就可使用相应的技术找到具体的位置并检查出实际情况,从而采取措施进行处理。 2 检测技术的运用 (1)动态检测技术运用。该技术通常用于高速铁路接触网安装完工之后,检查接触网的实际情况,并检测其低速动态功能。在此过程中,一般会用到热滑试验法,等到其空载运行至正常状态后,对接触网和弓网展开检测。并且也要检测当高速铁路车组开始运作后,是否产生拉弧情况。将该项技术运用于高速铁路网检测过程中,能够提高检测质量,并具备了整体性、全面性的优点,可以满足高速铁路接触网检测的总体需要。这一技术可以进行受电弓运作加速度测量、动态接触压力测量、视频记录、受流检测、离线率数据检测等,因此可以维护好接触网的安全[2]。 (2)静态检测技术运用。把静态检测技术运用于高速铁路接触网,主要是在安装环节发挥作用,检测出接触网的构造和几何数据等。在检测时要控制好接触网的导线高度以及拉出值等,并采用界限检测车、多功能激光接触网测量仪等,对于高速铁路接触网展开无接触静态检测。这项技术不会影响到接触网,也不会对其造成损坏,属于相对安全的技术。在运用过程中要结合接触网的实际建造情况,充分做好物理参数和几何参数的检测工作。此项技术安全性、稳定性较强,通常可用于高速铁路接触网的全面检测,并可做好预防工作,以免相关事故的影响扩大。 (3)联调联试检测技术。这项技术可以针对高速铁路接触网进行系统检测,整体性较强。该技术可以实现动车组的安全性能检测、平稳性能检测以及运作舒适度检测,此外还能检查牵引供电系统和接触网是否具备足够的稳定性。在运用这一技术时,要重点检测接触网设计数据、设备选用等是否满足相关规定,并检查接触网在路基、桥梁等方面的基础数据,保障接触网的安全。这一技术针对接触网全线当中的子系统,例如运转子系统和配合子系统等,可以完善好检测及调试的有关工作,以免接触网出现问题[3]。 3 结束语 随着高速铁路迅速发展,国内交通运输系统已经得到了一定完善。要进一步提高其安全性和稳定性,就要积极对接触网的关键检测技术展开研究,以促进高速铁路的繁荣发展。 作者简介:吴帅(1989-),本科,助理工程师。
工程建筑类论文:建筑工程类专业能力培养论文 1中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养中存在的问题 不容乐观的就业现状与中职建筑工程类专业学生较差的就业能力,不得不让我们对现有的中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养方法与方式进行分析和思考。通过调整与相关资料分析,中职建筑工程类专业学生的优秀就业能力培养过程中主要存在以下问题:第一,中职建筑工程类专业学生培养过程中,教学实训基地不完善,缺乏就业实践平台;第二,缺少经验丰富的专职师资队伍。教师是中职院校教育、培养学生的的实施者。可是我们的中职教师绝大多数都是从大学毕业就直接到学校工作,都是在学校这圈子里,社会实践能力不足,创业就业的经历有限,要求教师既有理论知识又具有实践能力的“双师型”教师很少;第三,传统的中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养方法与快速发展的建筑行业不够协调。 2提升中职建筑工程类专业学生优秀就业能力的途径 2.1通过产学结合,强化与改善校内生产性实训条件 (1)校企共建,实现前厂后校,探索学工交替人才培养模式改革与当地建筑工程类相关企业进行合作,建立“分散式”建筑工程专业实训基地,把很难操作的大量学生一起集中实训化解成“多点分散式”的实训形式,使教师与学生在真正的职业环境中实现学习与工作的交替开展,切实受到锻炼。 (2)开展岗位教学,营造具有真实职业情境的校内生产性实训基地在建筑工程技术专业院校内部建立工种实训场及综合实训场,依据建筑业高技能人才的需求,分解技能基础能力、工程综合能力及行业管理能力开展建设。实训环境按照建筑行业施工现场设置,学生在具有真实职业情境的校内实训基地进行学习和培训,组建由专业教师和企业技术人员组成的专业实践教学指导团队,依据企业、行业标准和企业工作项目开展生产性实训。 2.2深化“2+0.5+0.5”学习与就业相结合模式 强化校外顶岗实习针对建筑行业受气候影响的季节性和建设周期较长等特点在建筑工程技术专业学生继续深化“2+0.5+0.5”学习与相结合就业模式,即4个学期在校内学习(中间阶段开展校内外生产性实训),0.5个学期根据学生自选方向,在校内进行专业强化实训,0.5个学期在校外实训基地进行预就业顶岗实习,聘请企业技术人员为导师加强指导,安排专业教师分区域开展技术指导和管理。尝试校企联合签发“工作经历证书”。 2.3实行“三阶段两能力”学用递进式实践能力培养模式 (1)课内为主、课外为辅的学用递进“三阶段”内容。第一阶段———基础/工艺实践阶段,以学为主。以基础课程教学实验、材料工艺加工和实验动手能力培养为重点,如专业概论课与参观实习、实验、上机、论文写作、金工实习、测量实习、社会调查等。第二阶段———技术/工序实践阶段,学用结合。以专业基础课程教学实验和单项工序过程设计能力培养为重点,如综合性设计性实验、生产与管理实习、课程设计/大作业等。第三阶段———工程/项目实践阶段,应用与创新。以专业课程教学实验和项目综合设计与组织能力、施工与管理能力的培养为重点,如科技活动周、专题研究、前沿讲座与学术报告、毕业实习、毕业设计(论文)等。 (2)课内外相结合的“两能力”内容。第一,人文社会实践能力。以思想政治系列课程和人文素质教育系列课程为主体,以公益劳动和志愿者服务、社会调查与社会问题研究、社会服务、读书活动、文艺活动、社团活动等社会实践为辅助。第二,工程技术实践能力。以课内专业基础和专业技术教育和实践教学为主体,以课内外科技立项、各种学科竞赛与科技活动、参加教师科研和开展科技服务等为辅助。 2.4加强职业资格认证工作 推进建筑工程类专业“双证书制度”对中职业建筑工程类专业进行课程体系和教学内容改革,将实践教学课程分为基本技能、专业技能、技术应用和创新能力的训练三个层次。把建筑工程类专业职业资格证书与专业课程对接,根据职业资格认证(施工员、测量工、材料员、造价员等)的要求修订人才培养方案,将证书课程考试大纲与课程标准相衔接,并融入各教学环节,增强学生的职业岗位能力,并取得建筑工程专业的职业资格证书。 作者:蒋仓兰占美森吉中亮单位:九江职业大学 工程建筑类论文:民用建筑岩土工程勘察技术的分类与适用研究 [内容摘要] 随着我国国民经济不断高速发展,数目众多的基础设施项目和现代化民用建筑物的不断兴建,基坑以及基础的开挖深度也越来越深,使勘察工作不仅仅局限于采用传统的勘察方法和手段,更应该应用新技术。本文为此探讨了民用建筑岩土工程勘察技术分类与适用研究。 [关键字]民用建筑;岩土工程;勘察 1.概述 同地质勘察工程任务相比,岩土工程勘察任务不仅仅要正确反映场地的工程地质条件和地基的实际情况,还应该结合工程设计、施工条件进行技术论证与分析评价,然后服务于工程建设。而伴随着我国岩土工程体制的推行,以及对工程建设要求的提高,岩土工程勘察单位的业务范围由单纯的地质勘察任务拓展到岩土工程勘察、设计、治理与监测的全过程。在这其中,由于城市民用建筑的建设质量对城市居民和家庭有着直接的影响,同时影响到社会的多个层面。因此,在民用建筑工程建设过程中,必须对岩土工程勘察任务以足够的重视,且应用科学、合理、适用的勘察手段以保证民用建筑工程勘察的准确性,提高勘察工作效率。 2.岩土工程勘察技术与适用研究 2.1工程地质测绘 工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较为复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。同时测绘时应注意调查访问有关情况。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 2.2勘探 勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用 勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法 。 (1)钻探:钻探最常用的是回转岩芯钻探。孔径应满足取样和抽水实验要求,孔深入目的层以下3~5m。深度量测精度不低于±5cm。岩样采取率:完整、较完整岩体和粘性土、粉土不低于80%,较破碎、破碎岩体和碎石土、砂土不低于65%;对需重点查明的部位(滑动带、软弱夹层等),应采用双层岩芯管连续取芯;当需要确定岩石质量指标RQD时,应采用75mm口径双层岩芯管和金刚石钻头。钻探中按要求取岩样、土样、水样和进行原位测试。对受力层取样和原位测试间距为1~2m;每一主要土层原状土样或原位测试数据不少于6件(组)。岩芯应由专业人员及时编录,柱状图岩土名称和性状应与原位测试和土工实验结果相互吻合。 (2)井探、槽探和洞探:当钻探方法难于准确查明地下情况(如断层、滑坡、大坝、隧道、地下洞室等)时,采用井探、槽探和洞探。探井的深度不宜超过地下水位,竖井、平洞的深(长)度和断面按工程要求确定。 (3)物探:是一种间接的勘探手段,可以采取钻孔波速测试法、场地微振动测试和室内、外测试法等,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。在工程勘察中,物探既是一种勘探手段,也是一种原位测试手段,可测定岩土体的波速、动弹性模量、动剪切模量、卓越周期、电阻率、放射性辐射参数、土对金属的腐蚀性等。 勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 2.3原位测试 标准贯入实验是目前用得最多的一种原位测试方法。利用标准贯入击数判别岩石风化程度(强风化、全风化、残积土),粘性土、粉土、砂性土状态,饱和砂土、粉土液化可能性,确定土的变形参数时,用实测击数(N,);查算地基承载力时用杆长校正后击数,可用标准值或最小平均值。 原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩 土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等 。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。 2.4室内试验 室内试验主要包括土的物理性质实验、土的压缩~固结实验、土的抗剪强度实验、土的动力性质实验、岩石实验和水质分析。 原位测试与室内试验相比,各有优缺点 。 原位测试的优点是:试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。 缺点是:试验时的应力路径难以控制; 边界条件也较复杂;有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。 室内实验历史较久,其优点是:试验条件比较容易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等);可以大量取样。 缺点是:试样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试样不可能真正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。 2.5现场检验与监测 现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。而现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。 检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。 2.6高新技术 随着科学技术的飞速发展,在岩土工程勘察领域中不断引进高新技术。例 如,工程地质综合分析、工程地质测绘制图和不良地质现象监测中遥感(RS)、地理信息系统 (GIS)和全球卫星定位系统(GPS)即“3S”技术的引进;勘探工作中地质雷达和地球物理层析成像技术(CT)的应用等。 (1)遥感技术:遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,对目标进行探测和识别的技术。具有探测范围大;信息量大,手段多,技术先进和获取信息快,更新周期短,可实施动态监测的特点。 (2)地理信息系统:地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。将GIS应用于民用建筑岩土工程勘察,使地理信息系统实现对工程地质资料的输入、存储以及对数据进行可视化综合动态查询、检索等基本功能,增强了地理信息系统专业适用性,可为城市各级勘察管理部门提供科学的结论和更高层次的辅助决策信息,以更好地指导城市岩土工程和工程勘察工作。这样具有重要的工程实用意义,必将产生重大的社会效益和显著的经济效益。 (3)全球卫星定位系统:利用GPS定位卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统,称为全球卫星定位系统,简称GPS。具有定位精度高、观测时间短、测站间无需通视、仪器操作简便等特点。 4.总结 岩土工程勘察工作的任务是查明情况,提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议,以保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展。总之,要高效而顺利的完成勘察工作,我们应根据目前岩土工程勘察行业的发展状况以及民用建筑岩土工程勘察项目的共同性和其特殊性有针对性地选用技术手段。使我们勘察企业跟上行业发展的脚步,迈上和谐健康发展的道路。 工程建筑类论文:浅谈建筑类工程的项目管理 [摘 要] 本文针对项目管理在建筑工程尤其是土建工程中的重要性,从工程项目管理的造价管理、质量管理、合同管理、技术管理,以及施工进度管理五个方面对我国土建工程项目管理进行了浅显的探讨。 [关键词] 土建工程;项目管理;探讨 伴随着我国经济的快速发展,土建工程项目也在不断的增加,这为建筑业提供了良好的发展机遇,尤其是新理念、新技术、新材料、和新工艺的不断涌现,推动着土建工程的技术发展又达到了新的高度。伴随着全球金融危机的出现,我国企业对土建工程施工项目的管理所存在一些问题也逐渐暴露。加强对土建工程项目全过程中存在问题的分析,并且提出可行性的对策,加强土建工程施工项目的管理迫在眉睫。 1.土建工程项目造价管理 工程造价管理是项目管理的一个优秀部分。它不仅是衡量建筑工程项目的一个重要经济技术指标。也是维护建筑产品供需双方经济权益的关键所在。降低项目成本的方法有多种,概括起来可以从组织、技术、经济、合同管理等几方面采取措施进行控制:(1)采取组织措施控制工程成本。首先要明确项目经理部的机构设置与人员配备,明确公司、项目经理部和施工队之间职权关系的划分。其次要明确成本控制者及任务,从而使成本控制有人负责,避免成本大了,费用超了,项目亏了责任却不明的问题。(2)采取技术措施控制工程成本。采取技术措施是在施工阶段充分发挥技术人员的主观能动性,对标书中主要技术方案作必要的技术经济论证,以寻求较为经济可靠的方案,从而降低工程成本,包括采用新材料、新技术、新工艺,节约能耗,提高机械化操作等。(3)采取经济措施控制工程成本。采取经济措施管制工程成本包括人工费控制,要严格控制人工费。 2.土建工程项目质量管理 土建工程施工项目质量问题的复杂性,主要表现在引发质量问题的因素复杂。从而增加了对质量问题的性质、危害的分析、判断和处理的复杂性。是由于盲目套用图纸,结构方案不正确,计算简图与实际受力不符;或是荷载取值过小,内力分析有误,结构的刚度、强度、稳定性差;或是施工偷工减料、不按图施工、施工质量低劣;或是建筑材料及制品不合格,擅自代用材料等原因所造成的。由此可见,即使同一性质的质量问题,原因有时也截然不同。所以,在处理质量问题时,必须深入地进行调查研究,针对其质量问题的特征作具体分析。在质量管理中,首先是加强质量问题分析处理。 (1)确定事故的范围、性质、影响和原因等,通过调查为事故的分析与处理提供依据。其内容包括:工程概况,重点介绍事故有关部分的工程情况:事故情况,事故发生时间、性质、现状及发展变化的情况;是否需要采取临时应急防护措施。(2)事故原因分析,对调查提供的数据、资料进行详细分析后,找到造成事故的主要原因后进行事故处理。采取防范措施,消除质量通病,做到工程一次成型,一次合格,杜绝返工现象的发生,避免因不必要的人、财、物等大量的投入而加大工程成本。 3.土建工程项目合同管理 合同管理是工程项目管理的优秀,其作为工程项目管理的一个重要组成部分,需要融合到整个工程项目管理中。土建工程中的合同确定了工程项目的成本、工程和质量等相关目标,并对合同双方责、权、利的关系进行了明确的规定。合同管理贯穿于土建工程实施的全过程,开发、设计、监理(咨询)、施工等过程中起着举足轻重的作用,对整个土建项目的实施起着控制和保证的作用。在当今的形势下,如果土建项目缺乏合同意识可能会造成项目整体目标不明确,如果土建项目缺乏合同管理就难以形成系统的项目管理,更不用说项目的目标的实现。在现代土建工程中,一定要安排专门的合同管理人员和部门,而且参与建筑工程项目管理的其他各种人员和部门都必须精通合同,熟悉合同管理和索赔工作。 4.土建工程项目技术管理 (1)进行日常检查巡视,发现异常及时采取措施。建筑物的一些特殊部位,如地下室、外墙、屋面、荷载集中处、体形变化处、现有缺陷处要做重点观察。检查中发现的异常问题将记录在管理台账上,根据异常问题的性质提出后续实施意见。(2)对各种改造行为进行技术审核。建筑物在使用期间不可避免地存在因使用的原因进行局部改造、技术改造、使用功能改变等情况。如对建筑物本体进行墙柱板改造、开洞、加载等,这些改变会影响到建筑物的结构性能和使用环境。改造的责任部门应向技术管理提出改造申请。技术人员按改造内容对建筑物的结构安拿进行审核,提出技术意见,必要时应提请原设计单位进行审核,审核后报请单位技术负责人审定批准,经过审定批准的改造才准予实施。宜采取合适的管理措施,保证管理工作有序、高效、持续地进行,保证建筑物的结构安全、功能可靠。 5 .土建工程项目进度管理 土建项目进度管理的实施实际上就是进度目标的过程控制。在这一阶段中主要应做好以下工作:(1)用施工任务书把计划任务落实到班组。施工任务书是几十年来我国坚持使用的有效班组管理工具。是管理层向作业人员下达任务的好形式,可用来进行作业控制和核算。特别有利于进度控制,故应该坚持使用。(2)加强分包进度控制的措施如下:由分包人根据施工进度计划编制分包工程施工进度计划并组织实施.项目经理部将分包工程施工进度计划纳入项目进度控制范畴。(3)施工进度计划检查依据施工进度计划的实施记录,检查内容包括实际完成和累计完成工程量。实际参加施工的人数、机械数及生产效率,窝工人数、机械台班数及其原因分析。进度偏差及进度管理情况,影响进度的特殊原因及分析。(4)进度拖延的原因分析及应采取的相应措施。(5)管理过程中的失误,如计划部门与实施者之间,总、分包商之间,业主和承包商之间缺少沟通,导致许多工作脱节。总之,土建工程施工企业需要加强自身的项目管理意识,以强大的社会责任感建设优质的建筑物的同时,来维护建筑业的市场秩序,促进建筑业的良性竞争和发展。土建工程项目管理是全方位的,要求项目经营者对施工项目的质量、安全与文明施工、进度、成本等都要纳入正规化、标准化管理,这样才能使施工项目各项工作有条不紊、顺利地进行。 工程建筑类论文:建筑工程造价类专业现状分析 摘要:建筑工程工程造价类专业的人才缺口很大,高职高专学校土建类专业教学中必须进行工程造价方面的学习,各专业目前课程设置不能满足各种人员对工程造价方面学习、考试需求。需解决人才培养的资格化、差异化、职业化及体系化等问题。 关键词:建筑业;工程造价类专业;资格化;差异化;职业化;体系化 建筑业已是国民经济的重要物质生产部门,它与整个国家经济的发展、人民生活的改善有着密切的关系。未来50年,中国城镇化率将提高到70%以上,城市对整个国民经济的贡献率将达到90%以上。对建筑类人才的需求急剧增长,此次研究的对象就是建筑工程中造价类专业的现状。 建筑工程工程造价类专业的社会和行业背景 据国家统计局网站的消息,2012年,我国建筑安装工程累计完成固定资产投资236439.72亿元,同比增长22.10%;建筑业完成固定资产投资4305.6亿元,同比增长24.56%;建筑业全年完成总产值13.53万亿元,是2003年 的6倍。可见建筑业在我国经济中的地位。 二、工程造价专业的社会需求 近年来,作为国民经济支柱产业的建筑业得到迅速发展,建筑业从业人员数量在整体上需求较大。截止到2012年底,全国注册造价工程师仅有不足8万人,不能满足建筑行业工程造价管理的需要。 通过对黑龙江企业的调查表明,建筑企业总体技术力量水平以及企业管理水平偏低,人员素质不高。工程造价涉及到建筑业全部十个专业。此类人才总体将有较大的需求量。对企业人员需求调查也证实了这一点。在所统计的一级施工企业中,工程造价人员平均需求为13人,最高达70人;二、三级施工企业中,工程造价人员平均需求为3.16人;房地产开发企业、咨询公司、设计公司也有少量需求,多在5人以下。 实行工程量清单计价方法使得工程造价人才提出了新的要求。在哈尔滨市典型的17个单位(其中建设单位2个,施工企业8个,工程造价咨询公司2个,监理公司2个,房地产开发公司3个)中展开调查研究。各单位认为高职工程造价专业类人才应具备的专业能力有: (1)利用计算机编制工程概预算能力为100.0% ;(2)社交与语言表达能力为 76.72%;(3) 工程量清单投标报价能力77.77%;(4)编制施工图预算造价能力 89.86%(5)工程成本分析能力66.26%:(6)编制工程结算造价和工程变更费用能力90.71%;(7)审核施工图预算造价能力 81.22%(8)编制招标文件能力 69.47%(9); 通过调查表统计分析还表明,应具备的理论知识包括: (1) 建筑工程识图与构造100.0%(2) 建筑材料88.34%(3)建筑工程施工技术83.35%(4)建筑工程概预算造价的编制95.98%(5)工程量清单计价规范及工程量清单报价 90.2%6) 工程造价、投标、施工系列软件的应用 96.27% (7) 工程造价的控制与管理 76.47%(8)建设相关法规74.51% 三、工程造价类专业教育现状 作为土木工程中三项控制之一的造价控制在工程建设中地位十分重要。学校土建类专业教学中或多或少都必须进行工程造价方面的学习,例如黑龙江建筑职业技术学院建筑工程技术专业为104学时、工程造价专业为224学时、道桥施工技术专业为80学时,市政道桥施工技术专业为80学时。课程也不尽相同,如《工程造价》、《工程定额与预算》、《计量与计价》、《造价电算化》。但由于工程造价不仅是土建专业的一个组成部分,而且在职业中又对应有注册造价员,注册造价工程师的独立岗位,不同专业均有些同学想在毕业前通过注册造价员资格考试,从事与工程造价有关的工作,因此各专业目前工程造价课程设置不能满足各专业(如建筑工程技术、工程造价、道桥施工技术、工程监理、工程管理)、各层次人员(如不是造价专业同学考注册造价员、不是造价专业同学想多学一些造价知识与能力等)对工程造价方面差异化学习、考试需求。 四、需解决的问题 1.人才培养的资格化 对应有注册造价员,注册造价工程师的独立岗位,特别是注册造价员,在校期间就可以参加考试,但据调查,能够在校取得资格的不超过1/50。 2.人才培养的差异化 工程造价的工作内容和服务范围发生了很大的变化,由单一性到复杂性发展,由浅层次到高层次发展,由专门领域到其他领域发展,工程造价人才由单一的确定造价向投标竞价范围扩展,并逐渐扩展到工程造价咨询、设计咨询、工程监理、工程保险等领域。 3.人才培养的职业化 工程造价管理必须遵循国际工程惯例。面对变化莫测的国际市场,工程造价人才必须熟悉国际惯例、法规和相关标准,才有可能按国际惯例进入国际市场,同时受到国际法律的真正保护。因此,在确定高职工程造价人才培养规格时应适当考虑国际工程造价管理的理论知识。 4.人才培养的体系化 高职工程造价课程体系包括理论教学体系、实践教学体系和综合素质教学体系。三者间不是完全独立的,而是相互联系,密切相关的。按照整体培养目标的要求,选择合适的方式将三者有机地结合在一起,才能构成完整的课程体系。 工程造价专业人才培养应符合高等职业教育教学规律,以社会需要为目标,以就业为导向,以产学结合为关键,制定人才培养方案;以综合应用能力培养为主线,整合课程内容,构建理论教学和实践教学有机结合、素质教学全面贯通的人才培养课程体系。 工程建筑类论文:建筑工程混凝土裂缝类型及预防 随着我国经济的快速发展,无论城市设施建设还是工业与民用建筑的建设,用的商品混凝土也越来越多。但施工中的混凝土温度裂缝问题日显突出,并成为具有相当普遍性的问题,给带来了严重的安全隐患。本文对裂缝的类型及预防做一简析。 1.干缩裂缝及预防 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。 主要预防措施: 一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。 二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。 三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。 四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。 五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。 2.塑性收缩裂缝及预防 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。 主要预防措施: 一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。 二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。 三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。 四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。 五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。 3.沉陷裂缝及预防 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。 主要预防措施: 一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。 二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。 三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。 四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。 五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。 4.温度裂缝及预防 温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350~550 kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。 温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。 主要预防措施: 一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。 二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。 三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。 四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。 五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的"三冷技术"的基础上采用"二次风冷"新工艺,降低混凝土的浇筑温度。 六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。 七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。 八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。 九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。 十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。 十一是预留温度收缩缝。 十二是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。 十三是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。 十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。 5.化学反应引起的裂缝及预防 碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。 主要的预防措施: 一是选用碱活性小的砂石骨料。 二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。 三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。 裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。 工程建筑类论文:建筑工程类技能型创新人才培养的方法与途径的实践研究 【摘 要】 基于技能型创新人才培养教学理念,在建筑工程课程中进行教学改革与实践,即以项目为载体,以任务为导向,通过“教、学、做”一体的教学模式,提高学生的创新能力与职业能力,预期取得良好效果。本文是对这个教学改革成果的系统描述,主要阐述了旨在培养学生职业能力的以工作需求为目标的教学内容、以行业标准为依据的课程标准、以工作过程为主线的教学组织形式、以虚拟情境和实际工作为场景的教学实施、以真实项目为载体的教学形式、以多元化评价为手段的教学评价体系。 【关键词】 建筑工程,技能型创新人才,培养,教学改革 技能型创新人才旨在以技能为中心、以创新为特色,将两者溶于一体、相得益彰的人才,这种人才正是企业急需的理想的人才。技能型创新人才是企业整个人才队伍的重要组成部分,是企业建设与发展的优秀骨干,是推动企业技术创新和技术成果转化的巨大力量。职业教育的魅力所在就是能为社会培养大批高技能人才,其中包括企业一线优秀技术工人和技能型创新人才。 培养适应社会需要的高素质和高技能人才,要以技能型创新人才培养为突破口,改革教育教学理念、人才培养模式、课程体系、教学内容、教学方法和教学手段。我们以建筑工程专业为例,研究和实践技能型创新人才培养的方法与途径,取得了良好的效果。 一、建筑工程类技能型创新人才培养教学改革的基本思路与方法 1.指导思想 在贯彻党的十六届六中全会精神、努力构建社会主义和谐社会的新形势下,为进一步落实教育部[2006]16号文件、教育部[2011]12号文件及教育部[2012]4号文件精神,我们以科学发展观为指导,加强技能教育与创新教育之间的联系,使两者相互依存,相互渗透,相互促进,相得益彰,从而构建一个以技能教育为中心,以创新教育为特色,以工学交替为重要途径的开放式建筑工程专业技能型创新人才培养模式。 2.基本思路与方法 我们坚持以“服务为宗旨,以就业为导向”的职业教育办学方针,走校企结合、工学结合、课程随工程走的道路,为社会主义现代化事业培养更多的技能型创新人才。 1)通过人才需求调查分析,明确建筑工程专业人才的培养目标:具有从事建筑土建工程、安装工程、市政工程等方面施工组织设计以及检查、监督、验收等工作的技能型创新人才。 2)通过岗位的工作任务分析,明确建筑工程类的职业能力要求(职业特定能力、行业通用能力、职业优秀能力)。 3)通过建筑工程专业课程分析,以工作任务为导向,选择项目载体,并进行理论与实践知识的融合。 4)通过教学分析,合理配置教学资源,进行课程教学整体优化设计。 二、建筑工程类技能型创新人才培养教学改革实践 以七台河职业学院建筑工程专业为例,通过技能型创新人才培养的方法与途径研究与实践,提升职业院校办学水平,提高教师实践技能教学水平,培养学生职业技能和创新能力,提高学生职业综合素质,使学生成为“上手快、动手能力强,好就业、用人单位满意度高”的人才,成为具有时代所需的技能型创新人才。这对其他各专业的教学改革起到指导作用。 1.教学内容设计与组织安排 建筑工程专业以行业标准为依据的课程标准,按照基础理论知识适度的原则,压缩工程技术类课程门数,整合为综合课或概论课,以便在有限的教学周期内,使学生在掌握必备的工程技术专业理论知识的同时,拓展其知识面,通过教学学习情景设计(如表1所示),使学生理论与实践联系的更加紧密。在综合课的设置上,借鉴了建筑工程师职业资格考试培训系列教材的编写思路,结合建筑工程专业学生应具备的业务能力和工程素质要求,按工程类型分为两类,即房建工程和其他工程,以房建工程为主又分为土建和安装两个方面,考虑到建筑施工的重要性单独列为一门课,并适当拓展其他工程类知识。 2.教学方法与手段的改革 教学方法设计根据建筑工程教学内容和学生的特点,灵活运用了任务驱动法、案例分析法、现场教学法、情境模拟等方法,激发学生学习与实践的兴趣,引导学生在学习和实践过程中培养职业素质,自2009年至今,我院学生通过工学交替活动参与建设七台河市体育会展中心、欧洲新城小区、滨尚雅居多层和高层、以及部分市政建设工程等。教学手段设计根据建筑工程教学内容的特点,合理应用多媒体技术在创设情境、确定任务、制定计划、实施计划、归纳总结、评价反馈上的优势,优化教学过程,提高学生学习的针对性、实用性及实际操作能力,同时利用网络资源,丰富教学内容,拓展教学时间与空间。 3.建筑工程实践教学平台建设 我院为提高办学水平,建设了一定数量、具有良好实施条件的校内外实训基地,为学生顶岗实训提供了良好的场所保障;建立了一系列的管理办法,为课程建设提供了制度保障;培训了一批“双师型”教师,外聘了企业的技术骨干,配备了专用资金和物资设备,从财力、物力、场地等方面给予大力的支持,为课程建设提供了可靠的保障。涉及经验及策略方面的过程性知识和创新知识,通过多媒体课件、录像播放、施工图片、模型、实物、工程案例等创设工作情境,通过确定任务模块,制定计划,实施计划,检查评估,总结等五个阶段完成。学生在企业生产岗位,在企业技术人员的帮助指导下,有针对性地强化岗位技能训练。学生在真实的生产岗位参与生产管理的全过程,在重点训练岗位技能项目的同时,熟悉生产环境,学会与人相处,培养其应对生产中突发事件的能力,培养爱岗敬业精神。 4.评价方式改革 学生成绩评价采用多元化教学评价体系,即学生学习期间的成绩由教师评价成绩、学生互评成绩、企业评价成绩、职业资格鉴定四方面组成,学生必须四次考核成绩全部及格方能通过;教学效果由校内外专家、用人单位、同行、学生对课程教学效果进行全面监督与评价。 三、建筑工程类技能型创新人才培养教学改革取得的效果 建筑工程专业人才培养模式的培养目标准确、课程体系设置合理、教学内容组织完善、教学方法和教学手段运用科学,赢得了良好的社会声誉。新生报到率逐年提高,学生职业资格证书获取率逐年提高,其中,“全国建设工程造价员”资格证书获取率达98%以上,专升本成功率达83%以上,毕业学生一次就业率达95%以上,并涌现出一批业务精练、吃苦耐劳、爱岗敬业、诚实守信、乐于奉献的优秀毕业生,用人单位对我院建筑专业毕业生给予了较高的评价。 1.从专业的社会需求出发,分析建筑工程专业的职业岗位现状和未来社会职业岗位的拓展及转移,明确高等职业教育层次的建筑工程专业人才的培养目标和培养规格;进一步研究高等职业教育教学规律,以主动服务于社会主义现代化建设事业为宗旨,以社会需要为目标,以就业为导向,以产学结合为关键,制定人才培养方案;以职业技术能力培养为主线,优化课程内容,构建理论教学和实践教学有机结合、素质教学全面贯通的人才培养课程体系,树立以人为本的教育观念,改革教学手段和评价方法,强化系统管理,保障人才培养总体目标的实现。 2.教学管理规范化,在教学运行和管理中,我们努力做到: 转变教学观念,教师对学生的培养和教育从课堂的灌输、书本知识的讲授,发展为更加注重人才素质的提高和综合能力的培养;注重教学方法的研究和改进,教学中制定了适合学生特点和教材内容的教学方法、教学效果较好,使教学任务得以顺利完成;充分利用现代化教学手段,大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,充分利用现代化教学手段和信息技术,丰富了教学内容。 3.加强产学合作实施力度,强化实践教学环节。 发挥专业指导委员会的作用,聘请涉及建筑工程专业各方面的专家学者,共同研究制订教学计划、教学大纲、教材建设,调整课程设置及课程内容,并为本专业学生提供就业指导。 依托行业办学,近年来,我院与黑龙江国际合作公司、七台河热能设备制造厂、七台河第二建筑工程有限责任公司等多家企事业单位,建立了长期校外实习实训教学基地。通过规范的合作行为,做到责权利明晰,实现双方互惠、共同发展。在理论与实践教学、校企人员互相兼聘、教师实践锻炼、学生参观实习等方面展开合作,收到较好的效果。 综上所述,我们遵照“面向行业设专业,根据岗位群定课程,主体多元建基地,专兼并举强师资,工学校企紧结合,厚德强技育人才”的思路,重点开展三项建设:一是以人才培养、职业培训、技能鉴定、技术服务为纽带,构建校企结合、优势互补、资源共享、双赢共进的校内生产性实训基地;二是以下企业挂职、进修培训、人才引进、聘用兼职为途径,构建"双师型"结构教学团队;三是以工学结合的人才培养模式和课程体系、课程内容的改革为切入点,构建"教、学、做"一体的高职教育体系。通过“三个构建”,建筑工程专业不断强化内涵建设,不断增强社会服务能力和不断提升可持续发展能力,争做发展的示范、改革的示范和管理的示范,充分发挥引领和辐射作用,为我市我省经济建设和构建中国特色的高职教育体系做出贡献。 李景霞:1965年10月出生,哈尔滨师范大学地理系毕业,教育硕士学位,教授。主要研究方向:区域经济地理,高等学校教育教学管理;刘顺利:1982年11月出生,黑龙江科技学院土木工程专业毕业,学士学位,讲师。主要研究方向:建筑工程技术和建筑工程专业教育教学。 工程建筑类论文:关于土木工程专业房屋建筑工程的类型 摘 要: 国家对普通高校专业目录进行调整后,新设置的土木工程专业是一个宽口径的一级学科。本文就土木工程专业房屋建设工程的类型问题做初步探讨。房屋建设的工程类别有多种分法,可以按照房屋的使用性质分类,可以按照房屋结构采用的材料分类,也可以按照房屋主体结构的形式和受力系统(也称结构系统)分类,建筑师习惯于第一种,结构工程师和施工工程师则习惯于后两种,尤其是第三种分法。 关键词: 土木工程 房屋建设 类型 分类 建筑工程的内容包括规划、勘察、设计、施工及竣工后的管理五个部分,其目的是为人类生产与活动提供场所,使房屋达到经济、适用和美观的目的。典型的建筑工程是指房屋工程,即通过对各类房屋建筑及其附属设施的建筑和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体。[1]本文就土木工程专业房屋建设工程的类型问题作初步探讨。房屋建设的工程类别有多种分法,可以按照房屋的使用性质分类,可以按照房屋结构采用的材料分类,也可以按照房屋主体结构的形式和受力系统(也称结构系统)分类,建筑师习惯于第一种,结构工程师和施工工程师则习惯于后两种,尤其是第三种分法。 一、按照房屋的使用性质分类 按照房屋的使用性质分为民用建筑、公共建筑、工业建筑、农业建筑。 民用建筑是指提供人们居住、生活、工作和从事文化、商业、医疗、交通等公共活动的房屋,比如图书馆、商店、医院、停车场等。由于民用建筑是人群聚集的场所,有着与公共建筑类似的要求,一般采用框架结构为主体结构。 公共建筑包括办公楼、教育科研类、文化娱乐类、体育类、商业服务类、旅馆类、医疗服务类、交通类、邮电类、市政公用设施类等类型的建筑。它是大量人群聚集的场所,室内空间和尺度都很大,人流走向问题突出,对使用功能及其设施的要求很高,因此经常采用将梁柱连接在一起的大跨度框架结构和网架、拱、壳结构等为主体的结构。[2] 工业建筑是指供人们从事工业生产的房屋,包括生产用房和辅助用的房屋,如机械、医药、化工、食品等厂房。它往往有巨大的荷载、沉重的撞击和震动,需要巨大的空间,有温度、湿度、防爆、防尘、防菌等多种特殊要求,以及要考虑生产产品的起吊运输设备和生产线路等。单层工业建筑经常采用的是排架结构,多层工业建筑往往采用框架结构。 农业建筑是指提供人们从事农业生产的房屋,如养殖场、畜牧场、蔬菜大棚等。它往往采用的是砌体结构或轻型钢结构。 二、按照房屋结构采用的材料分类 按照房屋结构采用的材料可分为木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构等。 木结构是人类最早兴建的建筑工程结构之一,它是将原木材经过齿形连接,螺栓连接、钉连接、键连接或铰连接,形成各种形式结构。[3]现代木结构建筑是指以各种木质人造板材或经过处理的原木、锯木为建筑的结构材料,以木质或其他建材为填充材料,并以构件或钢构件为连接材料建造的房屋。这些经过加工、处理的再生木质人造板材直接替代天然原木使用,其结构性能和防腐、防火性能远优于天然原木。 砌体结构是指采用砖、石、混凝土切块等砌体建造的结构。随着新材料、新技术和新结构的不断研制和使用,以及计算理论和计算方法的不断完善,砌体结构得到了广泛应用和迅速发展。 以混凝土为主制作的结构称为混凝土结构。它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。素混凝土结构是指不配置钢筋的混凝土结构;钢筋混凝土结构是指配置非预应力钢筋的混凝土结构;预应力混凝土结构是指在混凝土或钢筋混凝土结构制作时,在其特定部位上,人为地施加预应力的混凝土结构。混凝土结构广泛应用于各类建筑工程中,除用于工业与民用建筑外,还用于地下、水工、港口、桥梁、隧道等土木工程和国防工程中。 钢结构是由型钢、钢管、钢板等制成梁、柱等基本构件,再用焊缝将其连接成可承受各种荷载作用的几何不变体系称为钢结构。[4]有些钢结构用钢绞线、钢丝绳组成,钢结构常用于跨度大、高度高、荷载大、动力作用大的各种建筑及其他土木工程结构中。为了能更好地发挥钢材的性能,有效地承担外荷载,不同的工程结构通常采用不同的结构形式,因此钢结构的形式比较多。 三、按照房屋结构体系分类 按照房屋结构采用的结构体系可分为简体结构、网架结构等多种结构。 简体结构是由一个或者多个简体作为承重结构的建筑体系,适用于层数较多的高层建筑。简体在侧向风荷载的作用下,其受力类似于刚性的箱型载面悬臂梁,迎风面受拉,而背风面受压。[5]当简体结构高度较大时,其很难承受较大的水平作用,因此一般简式体系为组合体系。根据不同组合,简体结构可分为框筒体系、筒中筒体系等。框筒体系是指内芯由筒体构成,周边为框架的结构,当周边的框架柱布置较密时,可将周边框架视为外筒,而将内芯的剪力墙视为内筒,则结构就由框筒体系演变成了筒中筒体系。[6]在筒体结构中,增加斜撑来抵抗水平荷载,进一步提高结构承受水平荷载的能力,增加体系的刚度,这种体系称为架筒体系。 网状结构是由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构。网架结构的杆件多采用钢管或角钢制作,节点多为空心球节点或钢板焊接节点。它改变了一般平面的受力体系,能够承受来自各方面的荷载,即使在个别杆件受到损伤的情况下,也能自动调节杆件内力,保持结构的安全。 四、结语 土木工程的根本目的和出发点是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。它既是物质方面的需要,又是精神方面的需求。而其中房屋建设又是土木工程建设的重要内容,人们的生活离不开土木工程建设,土木工程建设又离不开房屋建设。因此,了解不同房屋建设的类型对于不断推动土木工程的发展和改善人民生活具有十分现实的作用。 工程建筑类论文:建筑工程施工合同无效的种类及法律后果 摘 要 本文从建筑工程施工无效合同的概念入手,介绍了建筑工程施工无效合同的种类,探讨了无效建筑工程施工合同的法律后果。以期提醒建筑工程施工合同当事人在订立合同时提高警惕,维护好自身的合法权益,避免不必要的经济损失及承担相应的法律后果。 关键词 建设工程 无效合同 法律后果 一、建筑工程施工无效合同的概念 建筑工程施工无效合同是指建筑工程施工合同已经成立,由于在合同内容或形式上违反了相关的法律、行政法规的强制性规定和社会公共利益,导致被确认为无效的合同。它具有以下特点:一是具有违法性,指合同内容或形式违反了法律和行政法规的强制性规定以及社会公共利益;二是具有国家干预,人民法院和仲裁机构不待当事人请求合同无效,便可以主动审查合同是否具有无效的因素,如有,便应依职权确认合同无效;三是具有不可履行性,指合同当事人在订立了无效合同后,不得依据合同实际履行,也不承担不履行合同的违约责任;四是自始无效,合同一旦被确认为无效,就会产生溯及力,使合同自订立时起就不具有法律效力。 二、建筑工程施工无效合同的种类 建筑工程施工无效合同的种类有以下几种: (一)恶意串通而订立的合同。 恶意串通而订立的合同是指为了达到某些方面的利益,当事人之间恶意串通签订合同,损害到国家、集体或者第三人的利益。如,建筑工程发包方的手续不齐全,承包方的资质等级不够,双方串通而签订的合同。 (二)掩盖非法目的的合同。 掩盖非法目的的合同是指当事人采取在形式上合法的实施的行为,掩盖非法的内容和目的。如以合法的改建、扩建、新建行为达到侵占国家集体财产、转移国家集体财产、规逃债务等目的的合同,就属于这类合同。或者一方当事人为了获得某方面的不正当利益,采取欺诈、胁迫的手段与另一方订立的合同。如,欺诈国有的银行和其他金融机构而使国有财产造成损失。 (三)损害社会公共利益的合同。 损害社会公共利益的合同,无论当事人是否主张无效,都是无效的合同。如危害国家公共安全和秩序的走私军火、买卖枪支和等合同。 (四)损害国家利益的合同。 损害国家利益的合同是一旦合同的内容或合同实施后会损坏到国家利益的合同。如,以搞封建迷信活动、聚敛财富为目的,建造庙堂、宗祠的合同,即为无效合同。 (五)违反法律、行政法规的强制性规定的合同。 违反法律、行政法规的强制性规定的合同是所订立合同的内容或订立合同的过程违反了法律、行政法规的强制性规定的合同。如,应当依法办理而未办理招投标手续而签订的合同或非法转包的合同,都属于此类合同。本文的法律是指由全国人大及其常委会制订的法律,行政法规是指由国务院制订的法规,违反这些全国性的法律和法规的行为是当然无效的,包括违反《合同法》的强制性规定的建设工程合同也是无效的。 三、无效建筑工程施工合同的法律后果 在现实的建筑工程施工中,如果合同尚未履行,合同被确认无效后,不再履行;如合同已经开始履行,而工程尚未开工,适用《合同法》第58条也简单。但合同被确认无效时,工程已经竣工或已部分建成,处理相对复杂。其产生的法律后果归纳有以下三个方面: (一)返还财产。 返还财产是针对当事人实际交付了财产的情况而言的,司法实践一般以恢复原状为主,辅之以损害赔偿,返还的对象仅限于原物及所产生的孳息,不能返还或没必要返还时的折价补偿。如果交付财产有约定但未实际交付的,不存在返还财产的问题。 1.承包人返还从发包人取得的财产。 合同无效时,承包人返还从发包人取得的钱和未使用材料,如已动用,投入进了工程,则已无法返还,只能以折价补偿的方式解决。 2.发包人返还承包人投入工程的财产。 承包人投入工程的财产,原物返还实际上已不可能,工程也不同于其他财产,其所有人是经国家批准确定的,不能简单地折价归承包人所有。至于因发包人无力付款,将工程折价抵付承包人的情况,不属同一概念。承包人的投入,除了原材料、机械损耗、劳动力,还有智力劳动,这些都已物化在工程中。折价补偿时,首先应进行鉴定,计算出工程造价,再按工程的生产成本补偿给承包人,工程的生产成本,除了《定额》所指的人工费、材料费、机械使用费外,施工现场经费、税金等也应包含在内。 (二)赔偿损失。 合同被确认无效后,根据合同的内容分析确定双方的损失,发包人只有是工程因违章等原因被拆除时,才可能受到损失,这种损失要考虑与合同无效是否有因果关系;发包人如合同价格低于生产成本,按生产成本补偿给承包人时,与合同价格比较,发包人也算受到损失。根据《合同法》第五十八条规定,有过错的一方应当赔偿另一方因此而遭受的损失,如果双方都有过错,则适用过错相抵的原则,由当事人根据自身的过错性质和过错程度,分别向对方承担民事损害赔偿责任。笔者认为赔偿损失,应根据双方过错的大小来确定相应的责任,根据责任的大小来赔偿。 (三)追缴财产。 双方当事人非法串通在一起,共同订立某种建筑工程施工合同,造成国家、集体或第三者利益的损害,导致出现无效的合同。根据《合同法》第59条规定,其所取得的财产收归国家所有或返还集体、第三人。 最后,在订立建筑工程施工合同时,提高警惕尽量避免签订无效合同;遭遇合同无效时,及时运用法律武器,降低损失。 工程建筑类论文:浅谈建筑工程标准类相关图书选题策划 工程建设标准是为在工程建设领域内获得最佳秩序,对各类建设工程的勘察、规划、设计、施工、安装、验收、运营维护及管理等活动和结果需要协调统一的事项所制定的共同的、重复使用的技术依据和准则。 目前,住房和城乡建设部承担了全国工程建设标准化工作的综合管理,包括标准的制定、组织实施和对标准实施的监督。其中,在标准制定方面,包括标准的计划下达、编制、审批和印刷出版四个环节。每年由住房和城乡建设部批准的工程建设国家、行业标准达数百种,每年的出版码洋达数亿元之多,因此,标准规范的编辑出版也成为一些专业性出版社的支柱性板块。其中,建筑工程类标准规范占工程建设标准总量的30%以上,每年的出版码洋近亿元。另外,建筑工程类标准规范具有权威性高、影响力大;覆盖领域广、销量大、读者数量多;专业性强,技术要求贯彻执行力度较高等特点。基于此情况,建筑工程类标准规范相关图书的编辑出版也成为一些出版社拓展业务的重要方向之一。笔者从事了多年建筑工程类标准规范编辑出版工作,结合这几年的实际工作情况,针对建筑工程类标准规范如何进一步开展相关图书的选题策划,给出以下建议。 1.分析特点,合理切入 标准、规范、规程都是标准的一种表现形式,习惯上统称为标准,只有针对具体对象才加以区别。规范一般指在工农业生产和工程建设中,对设计、施工、制造、检验等技术事项所作的一系列规定,如《混凝土结构设计规范》《民用建筑电气设计规范》《住宅设计规范》等;规程则是指对作业、安装、鉴定、安全、管理等技术要求和实施程序所作的统一规定或专业性要求,如《普通混凝土配合比设计规程》《建筑工程大模板技术规程》等;对术语、符号、计量单位、制图等基础性要求,一般多采用标准,如《建筑结构制图标准》《建筑工程质量验收统一标准》等。综上所述,针对建筑标准规范的品种多、范围广、技术性强、实施对象的不同,在对建筑工程类标准规范进行逐步细分的基础上对其相关图书进行选题策划时可从以下几个方面着手切入: 以技术应用为主的标准规范 这类标准规范主要为针对工程勘察、规划、设计、施工、验收等的通用性要求。针对此类标准规范技术性强、专业程度化高、应用推广要求较大的特点,既可策划突出工程应用的规范应用手册系列图书,又可策划针对条文解读性质的规范理解与应用系列图书,还可以策划突出专业性较强的规范应用详解系列图书。如针对《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)所策划的《建筑桩基技术规范应用手册》和《建筑桩基技术规范理解与应用》等相关图书;针对《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)所策划的《建筑地基基础设计规范应用详解》等相关图书。 以技术指标为主的标准规范 这类标准规范主要是以制定基本技术内容、计算方法和相关参数选取为主的基础性标准。针对此类标准规范政策性、技术性、经济性强,涉及范围广的特点,可以策划以指导型为主的应用技术导则系列图书。如针对《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 26-2010)和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134-2010)所策划的《居住建筑节能设计标准应用技术导则——严寒和寒冷、夏热冬冷地区》等相关图书。 以普及培训为主的标准规范 这类标准规范主要是对相关从业人员普及基础性知识、培训基本技能,以规范行业发展,提高从业人员岗位素质,使之具有相应的职业资格。针对此类标准规范对普及培训的要求较高、量大面广的特点,可以有针对性的策划价格较低、可读性较强的培训(辅导)教材系列。如针对《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》(JGJ/T 250-2011)所策划的《建筑工程施工现场专业人员培训教材》《建筑工程施工现场专业人员岗位资格培训教材》等相关图书。 以宣贯实施为主的标准规范 这类标准规范主要是为进一步贯彻落实国家政策法规、完善相关标准体系所制定的具有可操作性的统一技术措施。针对此类标准,可以策划相应的实施指南(手册)、宣贯辅导教材等。如针对我国第一部涉及多专业、以达到建筑节能设计要求为目标的《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB 50411-2007),为配合我国建筑节能政策全面展开并确保该规范在全国范围内的顺利宣贯实施而精心策划的《宣贯辅导教材》一书,就取得了很好的社会效益和经济效益。当然,以上各类并不完全独立,可针对各类标准规范的不同特点,结合当前国家政策方针、相关领域发展的重点、热点问题,采取灵活多样的方式和角度,合理切入,深度策划。 2.紧贴作者,深度挖掘 策划建筑标准规范类相关图书在选择作者这一环节有着得天独厚的优势,即作者是现成的(标准规范的主要起草人)且极具权威性(编写国家、行业标准的均为该领域的执牛耳者)。因此,策划此类图书的工作重心就由原来的如何选择作者转移到了如何抓住作者上来。上文所介绍的分析标准规范对象特点,找准合适的切入点是吸引作者的一个方面,只是充分不必要条件,下面结合笔者开展选题策划的心得体会,简要介绍如何进一步抓住作者的两个必要不充分条件: 以作者为本 作者是作品的灵魂,是作品的大脑。建筑工程类标准规范的主要起草人均为该领域的权威专家,直接决定了作品的起点和高度,具有无法比拟的先天优势。因此,紧紧围绕作者,最大限度地深度挖掘作者这个宝藏,以作者为本,则是每个编辑必须做好、做足的功课。如,通过中国知网、万方数据库等查阅作者在此领域近期所发表的文章,进而了解作者近期的工作重点、课题方向等意向信息;通过查阅、分析研究建筑标准规范的编制会议纪要、专题调研报告、征求意见、审查意见等相关资料,巧妙找准作者的“痒处”,启发作者的创意情绪,激发作者的写作热情,用我们的专业素养将作者深度“套牢”,从而最终和作者建立起紧密的“情感”纽带关系。 提前介入 建筑标准规范的编制是一个系统性工程,主要的流程大致分为编制组成立暨第一次工作会议——形成征求意见稿——征求社会意见——形成送审稿——专家审查——形成报批稿——编辑出版等几个阶段。针对建筑标准规范具有政策性强、权威性高的特点,选取社会关注度较高的、与行业发展趋势紧密结合的以及在政策上有宣贯培训要求的标准规范,重点关注、缜密分析,提前与相关单位取得联系,密切关注标准规范的编制过程,积极参加标准编制的重要阶段,获取第一手资料,选取合适的切入点,提前介入策划相关配套图书,并配合标准规范的实施日期同步推出,借助标准规范的社会属性,取得最大的社会效益和经济效益。 综上所述,针对建筑标准规范的特有属性,在充分分析其特点,选择合适切入点的基础上,紧紧围绕“以作者为本”“提前介入”这两个必要条件,开展全方位、多角度的深度策划,变被动为主动,以时间换空间,那么策划一本双效益俱佳的建筑标准类相关图书将不是一件可望而不可及的难事了。 (作者单位系中国建筑工业出版社) 工程建筑类论文:建筑类高校卓越工程师人才培养模式的研究 【摘 要】教育部在2010年提出“卓越工程师教育培养计划”。为适应城市建设发展的新形势,建筑类高校在卓越工程师人才培养模式方面应积极拓展,研究如何培养具有社会责任、职业道德以及公众参与能力的城市规划师,本文从这一研究课题入手,讲述这一公共属性的社会角色的培养见解。 【关键词】卓越工程师;公共政策属性 在教育部批准的第一批“卓越工程师教育培养计划”高校名单中,清华大学、同济大学、东南大学、天津大学等“建筑老八校”赫然在列。这些在建筑规划人才的培养方面卓有建树的高校,如何适应城市建设发展的新形势,结合自身特色在卓越工程师人才培养模式方面寻求突破是具有共性的研究课题。下文将从城市规划公共政策属性的这一视角寻求突破,以期提供一定的借鉴和参考。 1 城市规划的公共政策属性 城市规划作为一项公共政策,是政府调控城市空间资源、指导城乡发展与建设、维护社会公平、保障公共安全和公众利益的重要公共政策之一。”[1]其是全社会的有价值之物所作的权威性分配,法律层面上讲,是引导、调节和分配是城市规划作为公共政策的最基本的职能。 认识到城市规划的公共政策属性是一种社会的进步,对城市规划的认识从政府职能逐渐演变成为一种公共服务,这有利于我们从更高的层面、更加完善的从事城市规划工作。 2 公共政策视野下的社会责任 建筑类高校的学生,不仅仅是城市规划政策的制定者和执行者,也是协调各方利益和矛盾的“桥梁”,因此应该肩负起更大的公共政策视野下的社会责任。 城市规划师不仅仅是专业工作者,他还是一个社会人,应该对于城市的发展和进步尽自己的社会责任,所以我们的城市规划师应该认为在为社会服务的同时也在为自己服务。因此城市规划的本质是一项公共服务,也更加符合公众的利益。 目前我国城市规划师关注的是传统的物质形态的规划和设计领域的问题,很少将物质形态的规划、设计与公平、和谐社会的建设联系起来,因此我们应该看到提高规划师社会责任的紧迫性。规划师只有拥有了高度的社会责任感,才能站以更加负责的角度对于城市的资源和各方利益做出合理的分配,才能使公共政策的制定更加科学和有效,更加贴近民众。 3 公共政策视野下的职业道德 城市规划是对整个社会的负责的特殊服务行业,承担着协调城市建设和发展中各种团体和个人利益的责任。而城市规划师的职业实践涉及到对公共资源的配置和对私人利益的干预,权衡各种权益,在众多方案中确保整体利益的最大化。城市规划师的职业道德从某种程度上就是社会秩序的缩影,也是社会普遍利益最大化的保障。作为建筑院校的人才,不仅仅要承担其自己的社会责任,更因为自身职业的特殊性,需要遵守自身的职业道德,保证有效的参与城市政策研究和制定。 4 公共政策视野下的公众参与 (一)公众参与意识培养的必要性 城市规划是一项公共政策,不仅要求规划师要有较高的社会责任感和良好的职业道德,还应该提高公众参与的意识。以前我国是计划经济体制,政府是经济发展的主体,规划无需考虑市场经济运行规律,规划对公共利益的关注和保障力度也不够。而当前的城市规划建设过程中加强公众参与是非常必要的。 规划师群体作为城市规划的编制者和管理者,成为介于城市政府与社会之间关于城市建设和发展问题的沟通者和协调者。规划师的角色定位和主观态度直接决定了城市规划中公众参与的成功与失败。 (二)公众参与的可行性 随着教育程度的提高,生活水平的改善,大众媒体的充分发展,公众的参与热情、参与意识、参与能力已空前提高。广大公众已经认识到——任何个人都无法宣称自己能全面代表其他人的利益,甚至代表公共利益或社会需求,只有通过公众参与,才能使彼此不同的观点和利益充分交流、碰撞,为科学研究、正确决策作充分准备。所以公众是保证城市建设按规划要求进行以保障公众利益实现的最可靠的捍卫者和监督者。只有最广泛的公众参与,才能保证最大程度的公众利益的实现。 不同的群体有不同的价值观念,对城市发展有不同的认识和期望,利益多元化是当今社会的真实写照,利益主体的共存和冲突势必要求平衡各种具体的社会需求,并使之趋向合理化。只有更加积极的倡导公众参与,让各方都能参与到城市规划这项公共政策的研究和制定中来,才能在众多的利益主体中找到相对的平衡,使城市的发展达到和谐的状态,从能更好满足更多的人的需求。 5 结语 作为建筑类高校,在人才培养模式上必须强调公众参与的必要性,高校需要结合自身的实际情况,提高学生的公众参与意识,使学生能够积极的参与到城市规划这项特殊的公共政策的制定中去。在“卓越工程师教育培养计划”的框架下,建筑类高校应该不断加深对于城市规划公共政策属性的理解,以更加积极和有效的参与公共政策的研究和制定作为人才培养的目标。在城市规划中引入公众参与,正应了时代的要求,是对政府职能的提升,使整个社会回归以人为本、和谐社会迈出至关重要的一步。 工程建筑类论文:建筑类高校卓越工程师人才培养模式的研究 【摘要】建筑类高校在卓越工程师人才培养模式方面的实践各有侧重。本文以同济大学建筑与城市规划学院为例,以2011级新生生源质量分析为突破口,聚焦于相关的教学改革实践,以期在新生入学教育平台建设方面提供一定的借鉴和参考。 【关键词】卓越工程师;入学教育 教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。 在上海市的相关文件和发展目标中也有重点强调“卓越工程师教育培养计划”。《上海市中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《上海市教育改革和发展“十二五”规划》中强调了卓越发展战略的重要意义,将卓越作为上海教育发展的坚定追求。 在上述背景下,高校研究人员及机构对“卓越工程师教育培养计划”也进行了广泛的思考。截止2012年4月18日,中国学术期刊网CNKI知识网络服务平台中共有285篇关于“卓越工程师教育培养计划”的文章发表。主要集中于宏观的探索与思考、培养目标的研讨、教育改革实践的研究等方面。 与此同时,同济大学、清华大学、东南大学、天津大学等建筑类院校也纳入了教育部批准的第一批“卓越工程师教育培养计划”高校。以同济大学为例,在实施卓越工程师教育培养计划的教学改革实践中,为使新生更好地适应大学生活,建筑与城市规划学院等学院在生源质量分析、入学教育平台等方面也进行了一些探索。 一、2011级新生生源质量分析 2011年,建筑与城市规划学院(以下简称学院)的新生生源来自北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、宁夏、新疆、海南、浙江、上海、江苏等共计29个省市和自治区。总的来说,随着同济大学建筑与城市规划学院在2008年奥运会、灾后重建、2010年世博会、援疆规划等重大建设项目中社会影响力和社会认可度的不断提高,新生生源质量在原有基础上进一步提高,且继续保持高位。 1、生源质量继续保持稳中有升的态势 2011年,同济大学理科分数线在各省录取分数除海南(总分900分)、浙江(总分810分)、上海(总分480分)、江苏(总分630分)四个省份外,比重点线平均高出96分。其中,北京市录取分数高出重点线167分,内蒙古自治区录取分数高出166分,贵州省录取分数高出165分。 在海南省,同济大学录取分数高出重点线157分,学院录取分数高出重点线181分,最高分高出重点线206分;在浙江省,同济大学录取分数高出重点线92分,学院录取分数高出重点线125分,最高分高出重点线154分;在上海市,同济大学录取分数高出重点线61分,学院录取分数高出重点线75分,最高分高出重点线112分;在江苏省,同济大学录取分数高出重点线28分,学院录取分数高出重点线54分,最高分高出重点线73分。 与之相呼应的,奖励高考成绩在各省市自治区名列前茅的同济大学新生奖学金获奖学生中,2009年总人数为101,学院获奖人数为62,所占比例为61.39%;2010年总人数为122,学院获奖人数为81,所占比例为66.39%;2011年总人数为114,学院获奖人数为81,所占比例为71.05%。 2、学院在26个省市自治区录取的最高分均为同济大学录取最高分 在各省市自治区录取的最高分中,以最高分分数居前的省份为例,学院在福建省录取最高分为693分,山东省录取最高分为687分,吉林省录取最高分为685分,同时也为同济大学在上述省份录取的最高分。 经过数据对比,2011年学院录取的北京、天津、河北、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、宁夏、新疆、浙江、上海、江苏等共计26个省市自治区的最高分均为同济大学在上述省份录取的最高分。学院录取生源的29个省市自治区中,仅山西、辽宁、海南3个省份的同济大学录取的最高分在其他学院。 3、建筑学、城市规划专业录取分数持续领先 综合录取分数情况方面的数据,在总体情况稳中有升的背景下,各省高考分数居前的考生选择报考建筑与城市规划学院各专业,尤其是建筑学、城市规划专业的同学不在少数。 学院录取的最高分均为同济大学在该地区录取的最高分的26个省市自治区中,江西、广西、宁夏、新疆、上海等5个省市自治区录取的最高分在城市规划专业,北京、天津、河北、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、福建、山东、河南、湖北、湖南、广东、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、浙江、江苏等21个省市自治区录取的最高分均在建筑学专业。 二、新生入学教育平台建设 2004年初颁布的16号文件《关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》,对进一步加强和改进大学生思想政治教育提出了要求,明确突出了思想政治教育的有效性问题,即不是一般地强调思想政治教育,而且要求着力提高育人的成效,首先便是要提倡“全员育人、环境育人、实践育人”的育人新理念。 同济大学建筑与城市规划学院,作为百年同济在历史传承与文化积淀基础上不断发展壮大的有机组成部分,在“同舟共济、自强不息”的同济精神引领下,在“同心同德同舟楫,济人济事济天下”的同济情怀的感召下,结合专业特色形成了“缜思唯美的理性学风、畅想进取的创新传统、博采众长的全球视野、服务社会的办学目标”的学院精神。 2011级新生从祖国各地汇聚于此,怀揣着理想进入了大学的殿堂,开始了他们新的人生旅途。在实施卓越工程师教育培养计划的教学改革实践中,为使新生更好地适应大学生活,学院结合2011级新生特点,紧密结合学院专业特色,从生活向导、学业指导、心理疏导、社会责任意识教育等几个方面,积极探索新生入学教育平台的载体与内容。 工程建筑类论文:我国建筑工程项目风险类型及风险管理对策研究 摘 要:建筑工程在建设过程中存在着越来越多的不确定性因素,风险管理目前是工程项目管理的一个重要组成部分。目前我国大多数建筑企业对项目风险管理理解目前仍存在一定的误区,本文通过分析归纳我国建筑工程项目目前存在风险的主要类型,提出了相应的对策,为我国建筑工程项目的风险管理提供了一定的参考。 关键词:建筑工程 风险类型 风险管理 在我国的许多工程项目中,由风险造成的损失是触目惊心的,正如徐绳墨教授在其著作《评英国建造学会的(项目管理实施规则)》中指出的那样“风险是项目失败的主要原因之一”。由于建筑工程在建设过程中存在着越来越多的不确定性因素,风险管理正成为工程项目管理日益重要的一个组成部分。 虽然国际和国内很多专家在工程风险管理方面已经有了很多成果,但是有关我国建筑企业在目前所处的外部环境和内部条件情况下,如何进行风险控制与管理应用方面的研究还显得比较薄弱。本文从分析我国建筑工程项目风险类型出发,提出相应的风险管理对策。 1 我国建筑工程项目风险类型 为了全面充分认识项目风险,并有针对性的对其进行管理,有必要将风险进行分类。根据建筑工程项目自身的特点,并从其风险管理需要出发,建筑工程项目风险可分为项目外风险和项目内风险。项目外风险是指有工程项目建设环境的不确定性而引起的风险,主要包括以下几点。 (1)自然风险:是指建筑工程项目所在地区客观存在的不利自然条件引起的风险,通常由恶劣的气象条件、恶劣的现场条件、不利的地理位置等因素引起。 (2)政治风险:是指政治方面的各种事件和原因引起的风险,通常包括政府主管部门的行政干预、工程建设政策法规发生变化、重大事故造成的社会风险等。 (3)经济风险:是指经济领域中各种导致企业经营遭受厄运的风险,主要由宏观经济形式不利、投资环境差、材料价格上涨、通货膨胀严重等因素引起。 项目内风险是指建筑工程项目本身的不确定性引起的工程项目质量、进度、成本和安全目标不能实现的可能性。根据技术因素可分为以下几点。 (1)技术风险:是指技术条件的不确定性而引起的损失。主要表现在:工程方案的选择和设计过程中,在技术标准的选择、计算分析模型的选用、安全系数的确定等问题上出现偏差;工程方案的施工过程中,施工工艺落后、施工技术和方案不合理、应用新技术新方法失败等。此外,还包括工艺流程不合理、工程质量检验和工程验收未达到规定要求等。 (2)非技术风险:是指在计划、组织、管理、协调等非技术条件的不确定性而引起的损失。主要包括:项目组织管理方面,缺乏项目管理能力、项目目标不适当、项目规划不恰当等;进度计划方面,进度调整规则不适当、材料设备供应不畅通、设计图纸供应滞后等;成本控制方面,工期延误、不适当的工程变更、预算偏低、不恰当的采购策略等。 2 我国建筑工程项目风险管理对策 由于建筑工程的特点,其风险存在着自身的特点,因此本文主要针对这些风险提出以下三大对策。 (1)风险控制对策,包括风险回避及损失控制。风险回避对策就是通过回避项目风险因素,回避可能产生的潜在损失或不确定性。损失控制方法是通过减少损失发生的机会,或通过降低所发生损失的严重性来处理项目风险。 (2)风险自留对策,这是一种重要的财务性管理技术,包括计划性风险自留和非计划性风险自留两种。计划性风险自留是指风险管理人员经过合理的分析和评价,并有意识的不断转移有关的潜在损失;当风险管理人员没有意识到项目风险的存在,或者没有处理项目风险的准备,风险自留就是非计划的和被动的。 (3)风险转移对策,包括非保险或合同的转移方式及工程保险的转移方式两种。合同的转移方式就是通常通过签订合同及协商等方式将项目风险转移给设计方、材料设备供应商等非保险;而保险转移就是为工程项目实施阶段进行保险,是指通过专门机构——?保险公司以收取保险费的方式监理保险基金,一旦发生自然灾害或意外事故,造成参加者的财产损失或人身伤亡时,即用保险金给以补偿的一种制度。 3 结语 由于我国大多数建筑企业对项目风险管理存在理解单一和实际操作模糊的误区,而且建筑工程项目风险管理的实施也缺乏系统性、计划性、科学性。所以目前项目风险管理工作成为了我国建筑企业的项目管理工作中最易出现失误和造成成本加大的管理难点之一。本文通过分析归纳我国建筑工程项目目前存在风险的主要类型,提出了相应的对策,为我国建筑工程项目的风险管理提供了一定的参考。 工程建筑类论文:论如何设计好医院之类的重点建筑工程 摘要:医院是具有治疗和康复功能的综合性建筑,需要在建筑设计中体现出以人为本的设计理念,本文就目前医院建筑中出现的问题分析原因,并提出解决的办法。关键词:建筑设计;设计理念;对策 中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号: 建筑设计是以人为本的一个重要设计理念,医院具有治疗和康复功能的特殊建筑,医院建筑设计中更需要体现这一原则,前瞻性考虑到各种因素。医院建筑设计需要满足各种要求,首先是满足医院内部医疗技术功能体系的需要,其次为病人、医护人员从心理学角度提供一个舒适、温馨、优美的就医、诊疗环境,同时还要有一个具有医院本身内涵与地方特色的造型。因此医院建筑设计是建筑设计领域内专业性极强的复杂项目,面临着众多的挑战。一、 现在医院建筑设计的的一些情况 近年来,医院建设有了空前的发展,新建与改扩建任务不断增多。我国的大型的医院进入了形变周期,表现为几点:1.充分利用地理优势,克服占地少的困难,合理规划。既保证目前使用需求,也为今后发展奠定了基础。2.半集中式、集中式的医院组合方式呈现为综合医院发展的趋势。结构形式上,框架、框剪、筒式结构逐渐取代砖混结构。3.平面布局上采用了如复廊式、蜂窝式、“Y”字形等多种形式,大大地方便了护理工作。4.医院的环境设计逐渐重视体现以人为本的亲切氛围。5.重视医技科室建设,尤其是大型诊断设备和手术科室的装备,为医疗技术的发展创造良好的条件。 与以前相比,医院建筑设计有了突飞猛进的变化,但它们在设计上仍存有一定的问题。(一) 设计空间组织功能划分不合理依然存在医院的建筑设计要考虑其医疗与康复的特殊性,有些设计在细节上疏忽了这一方面。例如现代医学的发展使病人肌注越来越少,而滴注越来越多。而有些医院将几十个人的滴注室设在一个完全无窗空间,而把污洗间设在对面有窗处,本末倒置。又如手术部门前聚集大量焦急的人群而未设等候席。医院除医疗任务外,还要承担教学科研任务,这也是综合性医院建筑的功能要求。现在一些医院的研究室、教室、示教室、学生宿舍等与门诊、病房混杂,给医院管理增加很多问题。由于学生多,噪声大,病人不能得到安静休息,病人哭闹也干扰学生上课和科研的进行。(二)很多高层医院建筑设计对其特殊性考虑不足由于大多数医院位于交通便利的地区,周围土地资源有限,为了满足日益增大的空间需求,医院的建筑越来越倾向于高层发展。但是高层医院建筑不同于一般的高层建筑,存在的不少问题如:垂直运输压力过大。目前医院高层建筑电梯数量的配置还没有专门的具体的规定,多数医院的电梯数量设计还是参考民用建筑设计规范设计,忽视了医院人流和不同专科的特点,简单用住院病人数量作为设计依据,导致高层医院投入使用后交通拥挤,造成严重的设计缺陷,且无法弥补。安全消防问题突出。一旦发生紧急情况需要紧急疏散,消防自动报警系统的自动控制装置立即将电梯回到一层,如患者和医护人员将在同一时间通过步梯进行逃生疏散。虽然建筑中按规范设计了消防疏散楼梯,但是远远不能满足需要,同时还存在疏散堵塞拥挤踩伤的隐患。不便患者就医,运行成本高。高层医院建筑对人员输送、洁污物品运输、患者的病情检查化验、生活、康复锻炼等都相对的增加了困难,由于考虑到高层建筑对病人的安全防范,外窗基本采用封闭式,不能充分的利用自然通风采光,大量的采用机械通风和人工照明既不环保又消耗能源。如果设计不当,易造成建筑物综合症和医院感染。(三)对医院要人性理念在细节处有待加强医院是医生与患者、陪护人员聚集的公共场所,在建筑设计上要充分考虑到三者的情况。例如,患者是社会的人,需要与他人进行信息、思想和感情沟通。人在患病的情况下,更需要与他人进行交流。这样,可以减轻病痛的困扰,缓解心理压力,对病患康复极为有利。现代医院注重对患者积极的治疗,重视心理方面对治疗及康复的积极作用,鼓励患者间的交流,避免患者社会感的丧失。因此在病区适当位置设计一个开放的休闲空间是很有必要的,在这里为患者提供杂志、报纸及电脑网络等设施,给患者提供一个自我放松、更加自由的空间。但是现在目前很少有医院设计考虑到这一点。二、医院设计的解决和对策医院建筑是功能最复杂的公共建筑,医院设计既要保证医院使用功能的合理性,还要兼顾建筑风格与环境的高度和谐。(一) 重视医院各部分功能差异性重视医院具有特殊功能性质的建筑设计,要做到以下方面:1.医院建筑要与综合性科室设置相适应。临床各科及医技各科,这些科室都有它的独立性,但又密切地联系着,近代科学技术发展证实了这一点。所以医院建筑既要依据各个科室特点设计成相应独立的科室,又要把各独立科室有机连接起来,形成一个整体。2.医院建筑要与医院设备设施相适应。医院建筑必须考虑新设备、新设施不断增加的需要,要有发展的余地。医院建筑不是一个独立的学科,设计和建造一个医院,设计过程必须有专业人员和了解医院特点的医院管理人员参加,才能使设计更加合理。(二)重视“以人为本”的理念医院的建筑设计首先应该重视医护人员的人性化设计,将细节落实到实处。良好的环境对人的工作效率和心理状况会产生有益的影响。医护人员长期工作在医院,担负着救死扶伤的艰巨工作,如果医院建筑没有充分考虑医护空间人性化设计,影响医护人员身体健康状态,以至于影响医疗质量和服务态度,增高医疗事故的发生率。因此为医护人员设计合理的空间、缓解紧张工作的情绪,使他们在轻松愉快的氛围中工作是有必要的。其次,重视陪护人员空间的人性化设计。由于我们国家短时间内还不能取代亲人陪护的现象,因此,在病房建筑设计时为他们提供一定空间,充分体现人性和关爱,促进医患和谐。此外,重视住院患者的“人性化”设计。关注满足患者本身对就医环境的需求,充分体现对患者的关爱和尊重。对使用者的关注,设计要从过去对功能的满足进一步上升到对人的精神关怀尤其是对特殊人群的关怀,如老年人、残疾人和临终病人的关注,给他们创造出极大的尊重和方便。在满足人们最基本的医疗服务需求之后,建筑设计还要考虑不同地区人们消费、生活习惯与信仰不同,这也是医院“以病人为中心”人性化设计工作的重要内容。病人的人性化设计要从病人进入医院开始进行,主要内容是:医院的交通顺畅,病人进院就诊方便,诊疗路线便捷标示明了,候诊区域布局合理,候诊位置充足,诊室设计要人性,病房设计要环保,设计不但要满足医疗建筑规范,还要重视环保指标,保证为病人提供利于康复的建筑环境,认真的执行无障碍设计规范,保证患者就医期间的安全。三、结束语 总之,随着现代社会科学技术的飞速发展,原有医院旧的建筑模式已不能完成现代医院发展的需要,只有充分了解医院的特点,运用医疗流程原理结合医院建筑规范,以人为本,尊重病人,爱护员工的设计理念,考虑医院的发展和医疗的变化,才能使医院建筑设计科学合理,并适应将来可持续发展的需要。参考文献:[1]韩继光.医院建筑设计应重视的问题[J].山西建筑.2009(9).[2]郭芳.探讨现代医院建筑设计新趋势[J].建筑科学.2008.[3李智鹏;现代医院建筑街区化的思考和实践[D];浙江大学;2008年 工程建筑类论文:土木工程专业中建筑类课程教学改革探索 摘 要:以大连海洋大学土木工程学院建筑类课程设置为例,探索当前土木工程专业中建筑类课程教学内容的改革方案,通过重新构建建筑类课程的教学内容、内容重点、知识模块的比例和支撑关系、调整考核体系等改革手段优化教学,培养社会需要的人才。 关键词:土木工程专业;建筑类课程;教学改革 建筑是关于建造的艺术。现代建筑的创作离不开建筑师和结构工程师的紧密合作。当建筑作为一个独立的作品呈现在我们眼前时,我们很难将技术和艺术剥离开。一方面,建筑艺术语言要符合建造技术的规律,建筑艺术的实现以技术为依托;另一方面,现代观念认为技术的极致本身也是一种艺术。因此,在设计过程中建筑师与结构工程师的关系以及两者的合作方式有时候很难简单界定。对这两者关系的回顾与研究有助于双方增加了解,摆正各自在设计合作中的位置,更好的创作建筑。本人多年从事建筑工程的设计和建造工作,在实际工作中,感到建筑专业与结构专业之间的合作好坏直接影响到建筑设计成果的优劣。要想改善建筑师与结构工程师的关系以及两者的合作方式,应该深入到学院教育的体系之中,从观念到专业知识体系,从教学内容到教学形式,本着学以致用的原则,逐一调整,力争优化本科教学。 一、现状分析及问题的提出 目前,大连海洋大学土木工程专业开设的建筑学类课程有《建筑制图》《房屋建筑学》《建筑美术基础》《建筑装饰与装修》《建筑阴影透视》《计算机CAD技术》等,这些课程的设置在课程开设的时间段,在彼此的支撑关系上都缺少关联性,使得各自形成了相对独立的教学模块,缺少相互渗透。考察其他院校的建筑学专业得知,这些课程的关系是由《建筑设计基础》课程来统筹和协调。学生建筑设计的能力方能反应出他们对其他建筑类课程内容的掌握情况。而我校土木工程专业没有开设诸如《建筑设计基础》这样的龙头课程,因此各门课程的内容就显得很松散。另一方面,土木工程专业毕业设计涉及建筑设计,它决定学生整个毕业设计方案的合理性和可行性。但是我们没有相关的课程,缺少“建筑设计基础”的铺垫,却需要“建筑设计”的成果,很多学生无所适从。再者,土木工程专业毕业设计周期是15周。其中,建筑设计环节为4~5周,而我校学生对于建筑设计知识的严重缺乏,结果耗费很长时间设计的方案仍然不可行。这不能不说是教学环节上的失误和遗憾。而至于在设计中让学生将技术和艺术巧妙的融为一体,将建筑和结构合而为一时表现出完美品质就更是难上加难。因此,我们应该迅速行动起来,改革教学体系和内容。 二、改革措施 1.建立更加适应社会需求的专业知识模块 通过调查研究,深入建筑工地,整理目前实际建筑设计及施工领域中,结构专业在建筑学专业领域中所暴露的理论知识的薄弱环节。分析这些内容和数据,筛选出应该在学院教学环节中可以和应该解决的模块,通过论证,纳入到专业设置与课程内容调整的范畴,从而打造适应经济与社会发展需要的专业课程。这样会从整体上支撑土木专业知识体系的建构,有利于培养复合型人才,有利于拓宽和提高学生的知识面和理论素养。 2.完善土木工程专业中建筑学知识的内容体系 首先,走入社会,分析教材。梳理各门课程是否存在内容交叉、内容重复、知识点遗漏等问题,通过整合和改革优化教学资源。其次,研究同一课程群教师的教学内容和教学大纲,构建相互支撑关系,加深和拓宽学生的知识结构。再次,增加实践教学环节,规范考核内容。在具体课程设置上可以考虑: (1)增加课时数:如《房屋建筑学》课程,教学内容上,大纲的要求建筑平、立、剖面的设计只有四课时的内容,而毕业设计环节需要学生设计一个诸如中小学校的项目,显然四课时不足。 (2)调整教学内容:如《建筑制图》课程,教学内容主要围绕建筑制图,而结构制图的内容属于真空地带,所以在毕业设计环节中,学生结构图的表达错误和漏洞很多,故内容有待调整。 (3)增加实践环节:如《建筑美术基础》课程没有实践教学环节,学生的建筑设计能力全凭理论式教学。因此学生所有的毕业设计中建筑立面的设计和平面设计都失去了对应的构造关系,更无从谈起建筑美学的考量。这些充分暴露了教学环节的不足和缺失。 3.促进教师间的交流,提高教师的专业知识及业务水平 信息和知识是当前的时代主题,以往教师自己在家“啃书本”的备课模式被网络时代所抛弃。信息化时代,一个人身单力薄,很难完成复杂的工作。通过交流知识、交流研究方法和途径、交流研究的成果,教师才能更快地提高自己,培养出合格的人才。 教学内容更加合理、完善和与时俱进,学生对于建筑知识的掌握才会更加系统和全面。从而在相关课程设计、毕业设计环节中,建筑设计的综合表达能力才能有所加强,为以后在专业领域和跨专业领域的合作中,打下良好的基础。 (作者单位 大连海洋大学海洋与土木工程学院) 工程建筑类论文:农业类高职院校建筑工程技术专业实训基地建设探索 1.引言 伴随着国家对基础设施建设投入的大量增加和房地产市场的快速发展,社会对建筑工程技术类的高端技能型人才的需求呈现井喷式增长,出现了人才供不应求的现象。为了适应市场需求,很多农业类高职院校相继开设了建筑工程技术专业。然而,建筑工程技术专业是一个实践性很强的专业,要培养出高质量的人才必须有强大的实训基地为支撑,而工程类专业实训基地建设一直是农业类高职院校的软肋。我结合自身教学实践经验,以丽水职业技术学院为例,详细探讨如何在农业类高职院校中利用有限的教学资源创建高效实用的建筑工程技术专业实训基地问题。 2.建筑工程技术专业实训基地建设存在的问题 2.1招生数不足,人均投入大。 农业类高职院校通常以农业、园艺、园林等农林类专业为重点专业,招生亦以上述专业为主,因此土建专业招生数量通常不多,一般是每届招收一到三个班级,招生数在一百人左右。丽水职业技术学院建筑工程技术专业为每届招收两个班级,约110人。由于专业招生人数相对少,实训基地的受益面也比较小,人均投入大。 2.2实训基地建设场地不足。 按照基于工作过程的课程体系,建筑工程技术专业实训基地需要由认知实训模块、单项工程实操实训功能模块、产品质量验收实训模块专业综合实训模块四部分组成,每个模块由数个功能室组成,因此建设完整的实训基地需近千平方米的场地面积。农业类职业技术学院出于专业性质考虑,往往需要大量的蔬菜基地、温室大棚、果园、苗圃等设施。而这些设施均无法立体建设,占地面积大,但在校园的建设和管理上,由于方方面面的因素,实际留给建筑工程技术专业的实训基地建设的面积非常有限。 2.3实训基地建设水平低和实践脱节。 近年来,建筑工程技术发展迅速,技术革新更是日新月异,而院校实训设施因资金投入有限,更新速度迟缓,许多社会实践已经淘汰的设备在实训室中仍大量存在和使用。例如在建筑工程测量中的经纬仪,在实际工作中已经大量被全站仪代替,但在大部分的工程测量实训基地中经纬仪仍是主要的实训设备。 3.建筑工程技术专业实训基地建设的探索 3.1按基于工作过程的课程体系合理规划实训基地。 按照培养高端技能型人才的培养要求,实训基地必须对应学生工作的岗位进行规划和建设,能模拟生产主要过程,创造真实的职业环境,培养学生的实践技能,提高学生的综合职业能力;同时还应能配合课程的教学,将复杂变简单,抽象变具体,将工作任务与学习任务融为一体,真正做到工学结合。因此,实训基地的建设必须按基于工作过程的课程体系进行合理的规划建设。 建筑工程技术专业实训基地应由认知实训模块、单项工程实操实训模块、产品质量验收实训模块和专业综合实训模块四部分组成。其中,认知模块包含建筑工程成果陈列室、典型施工工艺流程展示室、材料展示室、建筑构造展示室、结构模型展示室等;单项工程实操实训模块包括以砌筑、抹灰、钢筋模板、脚手架测量、管道电焊等为代表的工种实训室,绘制与识读施工图实训室,建筑工程施工组织与造价实训室等;产品质量验收实训模块有建筑材料检测实训室、建筑工程质量与安全实训室和建筑工程资料管理实训室等;专业综合实训模块可以结合学生工作环境成立项目经理部、工程技术部、成本核算部、材料管理室等。 3.2科学设计,建多用途实训基地。 建多用途实训基地是实训基地建设的必由之路。单一功能的实训基地利用率低,容易造成资源浪费,但建多功能实训基地必须建立在科学设计的前提下。在建筑工程技术专业中,项目经理部、工程技术部、成本核算部等综合实训室可以按照企业布局合并建立;工种相关的实训项目可以就近设置;施工组织实训室、工程造价实训室和建筑工程资料管理实训室都需要电脑,只是需要的软件系统不同也可以合并设置。 3.3联合相近专业共建实训基地。 联合相近专业共建实训基地是实训基地建设的快速通道。单个专业的实训基地受益面小,使用效率低,很难争取到足够的资金和场地支持,因此联合相近专业组建专业群共同建设实训基地是解决资金问题和节约场地的重要方法,如果结合得好还能相互促进。比如在建筑施工实训场建设中,在设计中加入园林元素,不但有一场多用的效果,还能美化实训场的环境,是一举多得的好办法。建筑工程技术专业和建筑装饰、建筑工程测量、室内设计和园林工程技术等专业存在的很多相同或者相近的实训项目可以进行实训基地的共同建设,比如工程测量实训室、建筑构造实训室、建筑材料实训室、工程制图室等。学生在多专业融合的实训基地中往往会遇到许多相关专业的内容。这些内容也能起到拓展学生专业视野,丰富专业知识,激发学习兴趣的作用。 3.4走出校园,建服务企业型实训基地。 教学、科研和服务社会是高等院校的三大功能,也是高职实训基地的三大功能。走出校园建服务企业型实训基地既是使命所定,又是发展的必然。所谓企业型实训基地就是作为企业主体参与到真实的社会生产中去,接受社会实践考验的实训基地。高职实训基地中有一定的技术设备,也有相应的技术人才,因此要进入社会并不是不可能。实训基地可以是承接社会培训,如工种考核、职业培训等,也可以是承接工程业务,如材料检测、质量检验、工程设计等。近年来,我校通过企业型的实训基地建设承接了建筑工程岗位证书的培训工作,承担了数个工程的工程检验工作和大量的农村规划设计工作。 3.5引入企业,建校企合作实训基地。 在传统教学模式下,高职实训基地作为实训教学的工具仅在实训课上开放。这就造成了大量昂贵的实训设备利用率低,长期处于闲置,资源得不到充分利用,也不利于设备的正常运转。同时,大量中小工程企业或者缺少资金无力独立组建实验室,或者出于节约成本需要寻找合作伙伴。这就为引入企业成立校企合作实训基地创造了良好的先决条件。例如本校工程造价实训室引入浙江瓯泰建设管理有限公司建立工作室为企业提供造价咨询服务。学生在实训基地中摆脱纸上谈兵,零距离接触实际工程,实训过程就是社会生产过程,实训成果能直接应用于社会。这不仅能提高学生实训的质量,而且能极大地激发学生的兴趣,调动学生的积极性。校企合作的实训基地可为学生提供宝贵的实训经验,办活实训基地,为企业提供服务,取得较好的经济和社会效益。 3.6走进企业,建立校外实训基地。 校外实训基地是实训基地建设不可或缺的部分。校外实训基地不仅可以排除校内基地的场地和资金限制要求,而且能给学生提供一个无法模拟的真实的工作环境。通过和企业建立密切联系,签订相应的实训基地建设协议,学校能结合企业需要为企业培养输送更对口的人才;企业能为学校人才培养提供良好平台,对人才质量的提高起着关键作用;学生则能获得最直接的体验经历和就业机会,最终形成一种三方共赢的局面。 4.结语 建筑工程技术专业在农业类高职院校中的有专业地位并不突出,办学规模不大,资金投入不多等先天不足,因此实训基地的建设需要从教学理念出发,从长远规划入手,科学合理安排,杜绝重复建设,把好钢用在刀刃上。同时,实训基地建设也要不拘一格,开拓思路,建一专多用多功能实用型实训基地;建服务社会的企业型实训基地;建校企合作的互利型实训基地;建紧密联系相互结合的校外实训基地,只有这样农业类高职院校才能办出高质量的建筑工程技术专业,才能培养出符合社会需求、企业要求的高端技能型人才。 工程建筑类论文:高职高专类院校建筑工程专业的实验室建设分析 摘要:高职高专院校做为教学模式主要以实践环节为主的学校,本文根据高职高专类院校建筑工程专业毕业生培养目标及社会需求,分析了当前建筑工程各专业实验室的现状,并提出了怎样建设一个满足实践教学要求的实验、实训室的设想。 关键词:土建;实验室;建设;体制 高职高专类院校由于高职教学特点和学历层次的不同,教学计划、培养目标的不同,其实验室建设与同类本科院校相比也应该有自己的特色,尤其是建筑工程类高职高专院校,为培养应用型与动手能力较强的建筑市场科技人才。学生在学校学习期间必须全面掌握和理解材料、结构现场检测,施工等方面的相关知识。学生参加工作后,由于所从事的专业方向有很大区别,有的从事现场施工及管理,有的在设计部门搞设计,有的搞工程监理,有的从事工程咨询。这就更加需要我们的实验室具有多用性,灵活性,实用性的特点。理论上的问题可以通过查相关资料解决,但经验上的问题首先必须在实验室、实训室积累,才能有一个感性认识。因此,高职高专学校建筑工程类实验室建设相对于其它专业来说要有自己的特色,必须收集资料认真研究。 1、高职高专院校实验室建设的特点。 实验室、实训室是高等院校开展教学科研的三大支柱之一,是培养社会创新人才,开展科学研究的重要场所之一。高职高专教育与其它类型的教育的本质区别在于它是培养学生把科学知识转化成工程技术,转化成直接生产力的种种工程技术能力,能按所取得的工程技术能力进行相应的建设生产实践。因此,培养学生工程技术应用能力和各种基本素质,对高职高专院校来说,既是学生建筑职业素质和能力培养的一项重要内容,又是建筑工程专业教学改革的目的所在,为此,高职高专院校实验室、实训室建设要把握住高职高专教育在教育类别上的职业性,坚持以工程技术应用能力和建筑基本素质培养为主线,以建筑岗位需要为目标,以建筑企业用人单位的要求为质量标准。因此高职高专院校在教学安排时是突出以下特点的: (1)以培养工程技术应用性人才为目的; (2)以工程技术应用能力的培养,建筑职业素质的培养为主线来设计教学计划; (3)专业设置强调针对性和实用性; (4)实践环节占更大比例。 从目前国内高职高专教育的发展趋势,大部分高职高专院校实践教学在教学计划中的比例由过去的20%—30%上升到50%及以上,且实践教学的设计不仅是验证理论,更体现在以培养学生的技术应用能力来设计。 2、建筑工程类高职高专院校实验室建设应注意的几个问题。 高职高专院校不同于本科院校,不应强调学科理论的完整性、系统性,而应从注重应用与实际动手能力来定位学科发展或学生培养目标,达到这一目标实验教学和实验室建设起着举足轻重的作用。因此,正确地对建筑工程类高职高专院校实验室定位是保证高职高专院校培养目标的关键。 作为高职高专学校建筑工程类实验室、实训室建设应减少演示性、验证性实验,增加工艺性、设计性、现场检测性、识辩性、综合性实验和实训,同时吸收科学技术和社会发展的最新成果,逐步形成基本实践能力与操作能力,专业技术应用能力与专业技能综合实践能力与操作技能相结合的实验室体系。减少演示性验证性实验,并不等于不做该实验。这是因为,适当地做一些演示性实验、验证性实验可以提高学生的实验组织、计划能力以及加深对理论知识的理解,数据处理能力及表达能力,同时,还可以使得学生充分认识材料性能及结构关系,使学生有一个感性认识。同时有许多演示性实验和验证性实验又和今后的工作密切相关,如钢材的拉伸性能及结构关系,砼试块的抗压性能及结构关系,土力学实验中土的压缩,固结,剪切及静载荷实验,结构试验中模型试验及小构件实验,砂筛分实验,砼坍落度实验等均在建筑工程实际工作中有所体现,是工程实践的需要。因此高职高专院校应适当建立如力学,材料,结构实验室,岩土等实验室,也应建立建筑施工技术、装饰施工技术、建筑测量等实训室,以确保学生满足上述实验、实训的要求。工艺性、设计性、现场检测性、识辩性、综合性实验等,是建筑工程类高职高专院校正确定位。 由于院校经费的原因,场地原因,各种实验室、实训室怎么做,在哪里做,可以有以下几个设想途径: 第一,用有限的经费,有限的场地,购置基本的机械设备,如切割机,搅拌机,电焊机,经纬仪,水准仪,裂缝检测仪,钻芯仪,回弹仪,以及较简便的试验台架等,以满足学生的基本动手能力及现场检测能力。 第二,校内建立一个较完善的小型实验基地,以满足学生砌砖,配置砂浆,钢筋砼搅拌,钢筋加工,制作模板,钢筋绑扎等几个工种的实际操作环境要求。 第三,校外建立实训基地,让学生下工地,参与实际工程施工管理,施工工艺,施工进度等各种工作。比如,上海的同济大学高等技术学院与上海市政府共同建立的“上海市城市建设与管理实训中心”。该中心属新型实践教学模式,经发达国家高职高专教育证明是卓有成效的,再比如座落在徐州的江苏建筑职业学院,建设了建筑工程综合实验实训室,其规模大,投资多,已形成了较为完整的建筑工程各专业教学实践基地。 第四,利用相关资源建立一个建筑材料、建筑构造、建筑施工等标本室。收集砼试块,外墙砖,内墙砖,各种钢筋,沥青,装饰材料,砖,砌块,钢模板及小构件标本,以供相关专业课程教师带领学生参观,以提高学生的感性认识和识辩能力。 第五,收集资料,以照片或者录像的形式保存下来的资料。对于建筑工程工地的各种实验、操作尤其大型及复杂及平时少见的新技术施工项目及结构形式等内容,都可以以照片或者录像的形式保存下来,并辅以注解,以备适当的时候组织学生观看,从而提高对高新技术的认知能力。 3、实验室体制与管理实验室管理体制。要健全各项管理制度,要抓日常管理,除了实行校系两级管理以外,广开实验室建设信息渠道,及时提供新设备,新的实验方法,新的施工工艺,新的结构形式等相关信息,可以偿试以下做法: (1)建立科研及实验室建设学科带头人为骨干力量的实验室管理队伍,以提高实验室、实训室的管理水平。从而也了提高实验室、实训室的利用率。 (2)建立以有丰富现场管理经验和现场施工经验的教师为主要力量的实验室管理队伍,从而提高实验室建设与实际工作的紧密关系,以期达到提高学生的实验、实训能力的目的。 (3)建立健全广泛的实验室建设,当地建筑市场在建工程情况信息渠道,以便及时掌握已建工程和在建工程的重要信息并能及时带领学生实地参观与考察。 (4)建立师生共建实验室的管理机制,让一部分学生参加实验室的建设与管理,及时了解学生对实验室建设的基本要求。这样做既可以减轻实验教师的负担,又可以增强学生建立实验室的参与性、提高学生爱护实验设备的责任感。 小结,建筑工程类高职高专院校实验室在整个教学环节中起着举足轻重的作用。其实验室、实训家定位有多种形式,正确的定位会加速实验室建设,并使实验教学变得多样化、生动化,从而较理想地培养出目标所确定的应用型人才。
本文的研究目的在于提高学生参与教师科研的参与度,从而锻炼更多学生的创新科研能力。这就要求我们去考虑科研平台如何科学、合理地建设,如何吸引更多的学生进入教师科研,以及怎么样管理这些学生等等问题。少年强则国强,一个国家的科研能力要想不断提高,不断创新,必须吸引大量的年轻人从事科研工作,只有在实践中不断摸索才能够有所发现、有所创新。我们同时应该看到,科研平台凭借自身的汇聚性特点逐渐成为科学研究最有力的武器,科技的发展创新离不开科研平台的有力支撑,否则,发展乃至创新都无从谈起。所以,要想发展更多的创新人才,必须建立科学合理的科研平台,对平台研究的项目进行模块划分,不同的模块吸纳不同的学生,经过对学生的管理和考核最终达到提高学生科研能力的目的和意义。所以选择通过“科研平台助力创新人才的培养”作为研究切入点,具有重要的实际意义。 1科研平台对于教学的重要作用 少年强则国强,一个国家的科研能力要想不断提高,不断创新,必须吸引大量的年轻人从事科研工作,只有在实践中不断摸索才能够有所发现、有所创新。我们同时应该看到,科研平台凭借自身的汇聚性特点逐渐成为科学研究最有力的武器,科技的发展创新离不开科研平台的有力支撑,否则,发展乃至创新都无从谈起。所以,要想发展更多的创新人才,必须建立科学合理的科研平台,通过科研平台提高学生参与教师科研的参与度,从而锻炼更多学生的创新科研能力。这就要求我们去考虑科研平台如何科学、合理地建设,如何吸引更多的学生进入教师科研,以及怎么样管理这些学生等等问题。最终达到提高学生科研能力的目的和意义。 2在科研助力教学中如何实施 在科研助力教学的过程中,要想合理有效的实施,必须对研究内容、实施对象、训练内容、考核指标进行严格把关,针对这几方面主要从以下几点进行分类和管理。(1)科研平台的模块划分。针对项目组的科研平台研究的对象进行模块划分,共分为11个模块,具体包括压力模块、密度模块、电导率模块、温度模块、流量模块、泵冲模块、绞车模块、电扭矩模块、体积模块、软件模块、电子标签模块,针对不同的模块吸纳专业和兴趣不同的学生,每一模块吸纳至少三名学生介入项目进行学习研究。(2)学生的管理问题。为了让更多的学生进行科研锻炼,提升他们的科研能力,这样学生的管理也是问题,必须建立严格的考核制度,采取分级管理,每一个模块都有一个负责人,要对其他成员进行考勤记录,而且一旦进入实验室,就要做和实验研究相关的工作,当然相互之间可以进行交流,各个单体之间的同学也可以分享自己的学习心得。这是一个循序渐进的过程,一开始哪怕是从最最基本的训练做起,在训练的过程中鼓励学生进行自我创新,进而达到提高他们科研创新能力的目的。(3)学生的训练内容。我们能够吸纳更多的学生,也可以管理好这些学生,但是让她们来做什么这是非常重要的一个环节,就拿本项目组实验室来说,共分为11个单体,每一个单体所包含的内容有结构的设计、机械加工、硬件电路搭建、器件的焊接、软件的编制、软硬件的调通、检测的误差分析等等,所以我们要对这些内容进行整合,分为电路搭建组、机械加工组、控制组、材料组等,由老师制定学习内容,学生进行选题,然后展开训练。(4)建立合理的考核机制。学生经过学习,每周都要进行一次组内汇报,每两周都要进行一次整体汇报,所有人都参与项目研讨,分享自己科研能力在哪方面有所提高。同时建立指标考核,就是有一些基本要求必须达到,具体体现在学生通过定期的学习,每完成一步都要撰写报告。通过报告来考核学生的学习情况。当然这个过程也是一个不断摸索的过程,在摸索中不断改进。举例说明学生在制作一台无线充电小车,分成两个组,具体训练和方案对比如下:其中,两组同学电能发射和接收系统构成及工作原理如下:(1)发射器由无线充电装置与STC89C52单片机组成,主要功能为控制充电时间和充电的开始与结束。(2)接收器由小车底盘与法拉电容及其配套电路组成,法拉电容与配套电路组成电池给小车供电。(3)发射器与接收器连接部分:将充电器置于轻型板上作为底座,接收线圈贴于小车底盘与底座接触,达到提高充电效率的目的。这样,经过不同方案的比较,让他们每个小组成员按照自己设定方案去实施和试验,最后的测试结果也有所不同,学生通过平台得到实践锻炼,从中学到很多,测试机理,理论知识转换为实践的能力,在实验中发现问题采取方案解决问题的能力等,经过这样训练才能够在比赛中取得较好的成绩。这样的事例有很多,还有在科研项目进行中,部分学生参与体积检测,在检测中,部分同学负责选择标准源和待检对象,另一部分同学负责建立检测滑道及检测挡板制作,共同合作进行检测,在测试中了解仪器仪表的工作原理及使用方法,检测精度,测试注意事项等内容都可以通过检测学习。针对材料的同学,给他们安排的任务是机械设计和测绘,比如,在进行密度检测的时候,需要把密度传感器立起来进行检测,那么需要解决的问题是如何固定细高的结构,经过商讨提出方案并进行设计和制作,最终完成产品并应用于实践。 3建立创新创业训练平台,形成浓郁的校园科研教学创新文化氛围 通过建立创新科研平台,可以定期的对学生进行科学合理的培训,加大学生实际动手能力的培养,再通过比赛检验学生学习的效果。从而形成“科研-科技训练-学科竞赛-考研、就业’”的良性循环,这无疑将提高大学生的科技创新意识、科研探究的能力,成绩的获得反过来会大大提升学生学习科技专业知识和技能的兴趣,促进学生的成长成才。另一方面,要加大大学生创新实践基地的扩充和发展,尤其是要以高校创业园、创新创业实践基地、创新创业学院、为学生能力提升提供更广阔的空间。 参考文献: [1]张峻巍,刘坤,王一雍.浅议高校科研平台在大学生创新创业工作中的作用[J].教育教学论坛,2016,(17). [2]袁国莲,姬媛媛,朱波峰.教学医院科研平台在研究生科研能力培养中的作用[J].中国医学教育技术,2016,(2). [3]孙秀云,王连军,李健生,黄中华,沈锦优,孙晓蕾.优质科研平台和成果转化为本科教学资源的探究[J].大学教育,2016,(5).基金项目:大庆师范学院科研资源转化教学资源研究专项:科研平台助力创新人才培养(18kyz02) 作者简介:吴春梅(1980-),女,山西朔州人,副教授,黑龙江省大庆师范学院机电工程学院教师,检测技术及自动化装置及机械设计。