自动化控制系统论文:电气自动化控制系统在化工生产的应用 摘要:由于我国经济的蓬勃发展,对于在化工生产中的自动化产生了更加高的要求。人们也越来越重视电气自动化的控制系统在化工生产中的应用。根据电气自动化控制系统的在目前化工生产中的应用和我国社会的发展情况,用发展的观点看待电气自动化控制系统在化工生产中的应用。面对这个大趋势,我们必须借鉴外国的先进经验,吸收其优秀的技术,根据现在的实际情况加以利用和整合,确保我国化工行业可以稳步发展,增强自身的竞争力。 【关键词】电气自动化;化工;应用 电气自动化并不是一个单独的方面,这涉及到自动化、电动、电子、计算机等多个方面。在国民经济的发展中占据重要的地位,为国民经济的发展提供了相当大的动力。而国民经济的迅速发展也对电气自动化产生了更高的要求,尤其是在化工生产领域。 1电气自动化控制系统的特点 电气自动化控制系统具有便捷性,这是为了满足日益发展的自动化需求,经济的蓬勃发展要求电气自动化的水平不断提高,而这也促进了科学技术的发展。在化工行业的广泛应用也正是由于电气自动化可以大大的解放人力,提高集成效益。减少人力资本的投入,与此同时还能提高效率与准确率。电气自动化控制系统的发展空间很大,在化工行业尤其要求高效率和高的准确率,而这些要求仅仅依靠人力是很难完成的,有了电气自动化的控制系统,可以准确的操控电器设备,提高效率。化工行业有的区域不适合人的进入但是又需要管理设备,所以可以实现电气自动化的控制将是十分重要的。电气自动化的控制系统可以给化工企业带来良好的效益,因此取得了广泛的应用。提高行业的自动化水平、生产和测量的准确度、减少安全事故的发生、节约人力资本等等,这些作为电气自动化控制系统的优势,使得电气自动化控制系统在化工行业蓬勃发展。因此电气自动化也被广大人民熟知,高度接受。成为了未来社会发展、行业生产,人民生活的一个趋势。 2电气自动化控制系统在化工行业生产中的设计原则 电气自动化的控制系统在化工行业的应用要满足化工行业对于生产设备、生产技艺对于电气自动化的要求,要保证可以高效率的实行生产活动。与此同时,电气自动化控制系统的设计应该简单易懂、经济适用,可以保证员工便于学习认识,同时提高企业的经济效益。对于生产设备和电气自动化控制系统要符合工艺的要求,减低制造成本,便于维护管理的方面开展,很多化工企业在实行电气自动化的控制系统时都是通过机电结合的控制方式实现的,对此要科学合理的选择生产中所需要的电器元件。通过现场监控、远程监控、集中监控等方式进行电气自动化的控制。现场监控就是员工在控制系统之前,通过自己的经验监督设备的运行状况。同时,现在的自动化的生产设备的功能都是相对独立的,一个设备出现故障并不会对其他的生产设备产生很大的影响。这样通过相当灵活的设备组装,可以最大限度的发挥设备的能力,不会导致整个生产过程的瘫痪,造成巨大的经济损失。集中监控的优势是,便于控制系统的集中管理和维护,而且相对来说集中管理的电气自动化控制系统的设计方案简单易懂,防护站的防护要求不高。但是集中管理会将整个控制系统所有的功能集中到一起,通过一个控制器进行处理,这样就会出现总的控制器一旦出现问题,这就会导致整个生产活动的中断,造成巨大的经济损失。而且在平时的运行过程中,一个总的控制器处理全部的问题,会造成控制器的任务非常的繁重,降低控制其处理问题的速度。对于远程监控来说,可以降低安装费用,节省材料、电缆等设备的投入,而且以目前的技术来说,进行远程监控的技术已经十分成熟了,现在进行远程监控的可靠性程度非常的高,便于灵活的进行控制。但是化工行业还是一个高危行业,一个不慎就会出现十分严重的问题,进行远程监控并不能及时对于出现的问题进行良好的处理。一旦连接控制器的电缆出现问题就会造成总控室的慌乱,所以在化工行业并不适合进行远程监控。远程监控比较适合小的监控系统的需要。 3电气自动化控制系统在化工行业的未来前景 当前来说,我国经济蓬勃发展,各行各业的自动化水平都在不断的提高,电气自动化技术的应用范围也越来越广,不再局限于生产领域,而是逐步走进了每个人的生活,但是化工行业作为推动经济发展的重要行业,我国国民经济的重要组成部分,电气自动化技术的不断提高是十分有必要的,前景也是十分光明的。电气自动化的控制系统范围越来越广,已经逐渐成为现代化化工工业电气自动化的主流发展趋势。电气自动化技术将生产设备与网络技术相结合,建立了一体化的管理控制系统。分布式、开放式、信息化的电气自动化控制系统是化工行业电气自动化控制系统的发展趋势,通过分散系统运行的危险来降低设备发生故障,确保系统的正常运行,通过及时与外界的联系,可以提高我们对于信息的把握,提高对于信息的处理能力,通过将生产设备与网络技术的结合,节省了大量的人力、物力,同时还提高了生产的准确性和高效率。化工行业大力推行电气自动化技术可以有效地推动自身的发展进程,缩短与世界先进工业的技术差距。而且实现规模化经营是未来工业发展的大趋势,要想实现规模化经营就必须推动电气自动化控制系统的发展。这可以节省资源、降低成本、行成规模效益。面对这个大趋势,我们必须借鉴外国的先进经验,吸收其优秀的技术,根据现在的实际情况加以利用和整合。确保我国化工行业可以稳步发展,增强自身的竞争力。 4结论 通过电气自动化技术的应用我们可以促进现代化大工厂的形成,促进集合化发展,形成规模效应,减低不要的浪费和支出,将更多的资本投入到更新设备、提高技术上面,创造出更好的社会效益和经济效益。化工行业大力实行电气自动化的控制系统可以提高化工行业的市场竞争能力,提高自主开发能力,加强我国化工行业在国际市场上的竞争力。同时注重电气自动化技术的提高,将电气自动化技术的作用在化工行业充分发挥出来。 作者:张志 自动化控制系统论文:烧结配料自动化控制系统研究 【摘要】在大型黑色冶金作业中应用烧结机能够为冶金企业获得更好的经济收益,提高企业的经济效益。对烧结厂烧结配料进行自动控制系统设置和应用,不仅可以减轻人工工作的难度,减少工作量,并且可以有效提高烧结作业的效率和质量,促进炼钢企业的发展。因此,对烧结配料自动化控制系统进行深入研究和分析,可以加深对自动化控制系统的了解,方便工作人员进行操作,对提高烧结配料自动化控制系统的稳定性以及烧结率和烧结质量也有明显的促进作用。 【关键词】烧结机;自动化控制系统;优化改进措施 1.烧结配料自动化控制系统应用的意义 一般来说,烧结机主要在大型黑色冶金烧结过程中广泛应用,主要的作用是将成分、粒度不同的精矿粉和富矿粉烧结成块,同时还有消除矿石中的硫、磷等杂质的作用,烧结机是抽风烧结作业中的主体设备。根据烧结机不同的烧结面积将其划分成长度和宽度不同的各种规格,烧结面积越大,烧结产量就越高。但是,在某钢有限公司使用烧结机进行烧结生产过程时,发现工作人员使用手工操作进行配料,影响了配料的精度,进而对烧结的效率、质量以及产量等有产生一定程度的影响,在很大程度上制约了烧结厂的发展。在烧结厂烧结配料过程中应用自动化控制系统可以借助计算机电子设备以及软件系统实现对烧结配料的自动化智能化控制,工作人员可以进行智能化自动数据采集、记录以及分析等工作,还能够对烧结配料自动化控制系统的频率和下料等项目进行调节控制,提高烧结配料环节的精度,进而提高烧结效率。另外,自动化控制系统还具有画面共享功能,能够利用一些先进的网络通讯设备对配料生产车间、烧结主控室等数据进行画面共享,方便工作人员对烧结配料生产过程进行监督。烧结配料自动化控制系统具有较高的稳定性、实时性以及完整性,可以大大减少工作人员的工作量,在提高烧结配料生产效率的同时,还能够保证烧结配料过程中自动化控系统的稳定运行,对烧结厂乃至整个冶金行业的发展都十分有利。 2.烧结配料自动化控制系统的硬件设备 某钢公司烧结配料自动化控制系统使用的是AI系列智能仪表,以太网传输作为主要的网络传输为方式,并且还设立了服务器、烧结主控监控分站以及配料室监控分站。并且该自动化控制系统的下位控制设备也同样是AI系列人工智能调节器,具体的控制流程是:借助服务器预先组态的地址实现对各台调节仪表的访问工作,然后发出控制信号,由调节器接收信号并对烧结配料设备进行控制。烧结配料自动化控制系统的主要硬件设备有以下几个: 2.1现场硬件设备层 现场硬件设备就是指设备现场层,也就是烧结配料自动化控制系统中主要的操作设备等,一般由各种传感器以及执行机构结合组成:雷达料位计以及皮带秤等现场信号输入设备,变频器与圆盘电机等运行设备都属于设备现场层。 2.2控制硬件设备层 控制硬件设备就是设备控制层,顾名思义主要的作用就是完成对整个烧结配料工程自动化控制系统的控制工作,主要由服务器以及AI系列仪表组成,其中AI系列仪表的主要作用是完成生产现场的信息采集,并将采集到的信息进行上传,同时执行相关的控制指令。可以说是保证烧结配料自动化控制系统的完成工作的重要硬件设备之一。 2.3管理监控层 管理监控层的主要工作任务就是借助网络浏览器对控制系统的人机交互接口进行的配料操作进行监控和管理,确保烧结配料自动化控制系统运行正常。管理监控层主要是对自动化控制系统的运行状态、设定的参数以及预警显示等进行监控记录,并对这些数据资料进行一定程度的分析,以便工作人员及时发现问题,尽早解决。 3.烧结配料自动化控制系统的软件设备 该烧结厂应用的自控系统的主要软件是是一套基于WindowsXP以及Windows2000平台的组态软件,也就是UnityPro IFIX系统。这套软件可以快速构造并且生成上位监控系统,具有极高的易操作性和实用性。这套软件系统基本上可以完成从数据采集到数据处理整个控制工作,并且还能够进行报警处理、控制流程以及输出报表等工作。这套本控制系统的人机接口界面有以下几种: 3.1信息显示画面 信息显示画面显示的内容主要包括:各皮带秤、料位计等工艺设备当前的运行状态信息,例如皮带瞬时流量与累计量、手动位置与自动位置信息、部分故障信息(断料、料位过高等),具体可以用不同颜色进行显示,方便工作人员区分。 3.2设备控制画面 设备控制画面显示的主要是对设备进行人工控制的相应功能按钮,能够保证设备自动化控制和人工控制之间的转换。 3.3数据显示画面 数据显示画面主要有两方面内容,一方面是当前的设备参数变化趋势,工作人员可以根据当前数据曲线图对设备的运行状态进行判断;另一方面是历史设备参数变化趋势,方便工作人员对数据资料进行对比分析,保证设备运行的稳定性。 3.4实时报警处理 主要作用是对自动化控制系统设备采集的数据信息进行分析处理,对发现的问题进行警报,同时根据系统中的异常情况处理指令对系统设备进行相应的控制。其中,对断料故障信号进行解锁和恢复操作就是报警处理软件进行的主要操作之一。 4.烧结配料自动化控制系统的功能分析 4.1具有远程监控的功能 该烧结配料自动控制系统主要采用的是现场总线控制系统。这种控制系统具有良好的远程监控功能,在烧结配控室中设置一台服务器,并在烧结主控室和配料室之间设置远程监控站,就可以利用以太网对两者之间的服务器进行连接,从而实现对烧结配料室的远程监控,可以大大减轻工作人员的工作量,十分方便快捷,并且在很大程度上能够提高工作人员对烧结主控室和配料室的了解程度,保证工作效率和工作质量。 4.2具有静态图形组态功能 该系统可以对运行画面、实时数据画面、数据传输画面、换仓画面、变料画面、报警记录画面以及数据查询画面等进行记录分析,并对这些画面进行确认。工作人员可以根据这些画面完成相应的环节监控工作,确保系统的平稳运行。 4.3具有自动配料功能 实现自动配料是在烧结配料工程中使用自动化控制系统的最主要目的,该系统可以对料线启动、对齐料头料尾进行自动化操作,保证配料的精度。并且在进行自动和手动操作更换时,还可以保持原有的平均流量不变,确保生产的稳定性,提高生产效率。 5.结语 综上所述,在冶金作业中应用烧结配料自动化控制系统对企业的发展十分有利,并且对整个冶金行业的发展也有很大作用,但是随着冶金技术和自动化控制技术的不断改进和发展,工作人员也要对烧结配料自动化控制系统中存在的问题不断进行研究,对自动化控制系统进行优化,提高烧结配料自动化控制系统的稳定性,提高烧结配料的运作效率,进而促进企业的良性发展。 作者:郭晖 单位:河钢宣钢机电公司 自动化控制系统论文:PLC自动化控制系统优化设计研究 【摘要】随着我国科学技术体系的不断健全,电气自动化控制技术不断得到应用,在这种发展趋势下,电气自动化控制系统日益健全,有利于提升社会经济整体生产效率。相比于PLC自动化控制系统,传统的电气自动化控制系统需要花费较大的人力、物力、财力,难以实现自动化系统的统一性管理及维护,容易出现各类故障短路问题,不利于系统的健康可持续运作。本文就PLC自动化控制系统展开分析,进行系统优化设计方案的应用,以提升系统的综合运作效率。 【关键词】PLC技术;自动化控制系统;优化设计;电气工程 1PLC技术及自动化控制系统概念 1.1PLC技术 工业自动化水平是衡量国家经济生产力水平的关键性标准,在这个过程中,工业自动化模式的发展,有利于促进国民经济的健康、可持续运作。随着科学技术的不断创新及应用,电气自动化系统已经成为工业发展体系的关键构成部分,该系统实现了对计算机技术、网络技术等的应用,自动化控制器是该技术系统的核心部件。在实践工作中,PLC自动化控制系统实现了对处理器、电源、存储器等设备的结合性应用,通过对各个设备应用功能的结合,有利于提升自动化控制系统的运作效率。在这个过程中,电源设备是该系统正常运作的基础,一旦电源设备不能正常发挥其功能,就会导致控制系统停滞的状况。在控制系统运作环节中,处理器是该系统的核心构成要素,在工作场景中,其需要进行相关数据信息的处理及转化,其具备良好的处理功能,为了应对电气自动化的复杂性工作环境,必须实现功能系统、设备运作及管理系统、监督系统等的协调。 1.2自动化控制系统优化概念 为了提升PLC自动化控制系统的运作效率,必须进行相关优化设计原则的遵守,满足被控制对象的工作要求,针对控制系统的基本功能及环境应用状况,展开积极的调查及研究,满足该系统优化设计工作的要求。这需要进行系统相关运作数据资料的整理及分析,进行系统设计及应用方案的优化选择。为了提升系统的整体运作效率,进行系统设计方案的科学性、规范性、简约性设计是必要的,从而降低系统的整体运作成本,实现系统综合运作效益的提升,确保系统整体运作的安全性及可靠性。为了提升系统的生产效率,进行PLC自动化控制目标的制定是必要的,进行工作实际与系统运作状况的结合,实现PLC容量模块的合理配置。 2PLC自动化控制系统设计方案 2.1硬件设计模块 为了实现自动化控制系统的稳定性运作,必须为其创造一个良好的硬件设计环境,这就需要进行硬件设计方案的优化,实现其内部各个工作模块的协调,进行控制系统工作总目标的制定。 2.2输入电路设计模块 输入电源是PLC自动化控制系统正常运作的基础,控制系统的供电电源具备良好的工作适应范围。为了满足现阶段自动化控制系统的工作要求,需要进行电源抗干扰性的增强,降低环境对输入电源的工作影响,这就需要进行电源净化原件的安装,实现隔离变压器、电源滤波器等的使用。在隔离变压器工作模块中,进行双层隔离方案的应用是必要的,实现屏蔽层的构建,降低外部环境高低频脉冲的影响。在输入电路设计过程中,需要进行电源容量的控制,优化电源的短路防护工作,确保电源系统的稳定性、安全性运作,提升输入电源的整体容量,为了提升电路的整体安全性,需要专门安装相应型号的熔丝。 2.3输出电路设计模块 在输出电路设计过程中,需要遵循自动化控制系统的相关生产工作要求,进行电路设计准备体系的健全,在这个过程中,通过对晶体管等的利用,进行变频器调速信息、控制信息等的输出,实践证明,通过对晶体管的利用,可以实现PLC控制系统运作效率的增强。在频率较低的工作环境中,需要进行继电器设备的选择,将其作为输出电路设备,该工程流程比较简单,且具备较高的工程应用效益,有利于增强自动化控制系统的整体负载能力。在这个过程中,为了避免出现浪涌电流的冲击状况,需要在直流感性负载旁进行续流二极管的安装,进行浪涌电流的有效性吸收,实现PLC自动化控制系统的稳定性运作。 2.4抗干扰设计模块 为了降低外部环境对系统运作的干扰,可以进行隔离方法的使用,在这个过程中,通过对超隔离变压器的使用,进行系统高频干扰状况的隔离。这也可以进行屏蔽方法的使用,进行干扰源传播途径的阻断,提升控制系统的整体抗干扰性,在实际工作场景中,可以将PLC工作系统放于金属柜内,金属柜具备良好的磁场屏蔽及静电屏蔽功能。为了减少控制系统运作过程中的干扰状况,进行布线分散干扰模式的应用是必要的,确保弱点信号线、强电动力线路等的分开走线。 3结语 为了实现社会经济的稳定性发展,必须进行PLC自动化控制方案的优化,实现硬件设计模块、软件设计模块、抗干扰模块等的协调,提升控制系统的整体运作效益。 作者:吕伟 单位:山东省冶金设计院股份有限公司 自动化控制系统论文:供配电自动化控制系统研究 摘要随着科技的发展与社会的进步,供配电自动化控制系统发展水平得到了进一步的提高。在供配电自动化系统应用过程中,其不仅为工业运行生产提供必要的安全性以及可靠性,而且也在一定程度上降低电力系统运行成本本文将通过对供配电自动化控制系统进行简要介绍,进而对供配电自动化控制系统应用情况进行阐述,以供参考。 【关键词】供配电;自动化;控制系统;应用 随着国民经济水平提高,用电量的增大,促进电力供配电系统的发展以及改革。与此同时,现代科学技术的快速发展为实现配电系统自动化提供一定的技术支持,确保电力系统能够在正常的状态下运行。然而在当前供电需求持续增加的社会环境下,加强供配电网自动化系统理论与实践研究具有非常重要的意义,其不仅能够提高我国供配电网络系统的整体技术水平,而且还能在一定程度上促进我国社会经济水平的提高。 1简要介绍供配电自动化控制系统 从工业生产中所应用的供配电自动化控制系统来看,供配电自动化系统在确保工厂能源能够进行合理的分配以及在一定程度上降低企业电能的基础上,确保车间内电能能够进行合理分配,增强电力企业供电的可靠性以及安全性。通常情况下,供配电自动化系统主要分为以下几种基本模块,即功能模块、数据库以及图形系统等。下面对其功能进行简要介绍: 1.1功能模块 功能模块所包含的内容相对比较广泛,其主要包括主接线设计方案的确定、负荷统计、短路计算、校验选择以及短路计算等诸多方面; 1.2数据库 数据库主要包括成果输出库和设备常规数据库、专家系统知识库以及支路节点数据库等方面内容。 1.3图形系统 在配电自动化图形系统中,主要涉及基本图元库、标准模板以及支路图元库等方面内容。其中标准模块能够在高低压接线形式下,生成相关的电力系统图形,有助于对电力系统进行调用以及修改,支路图主要是指典型的支路以及高低开关柜图形方案;基本图元库指的是在电力系统设计过程中所涉及到的图元,其能够在一定程度上为主线接图以及低压配电系统提供必要的依据。 2供配电自动化控制系统应用 2.1应用需求以及调试 通常情况下,工厂会选择6-10KV的电压电源线,其有助于对工厂供配电系统进行有效的监督以及管理,从而实现工厂供配电系统的以下功能性作用:(1)通过供配电系统综合保护器来实现对电力系统保护的目的,并且利用数据端口进行电力数据的传输以及下载;(2)对工厂生产过程中所需的电力设备进行操作以及调节,对相应的电压等级下的设备以及进线进行必要的管理以及监控,从而能够及时发现生产过程中存在的故障问题,并且采取行之有效的措施进行解决;(3)对供配电自动化配电装置进行智能管理,比如说不间断的UPS电源以及无功补偿器,可以在专门电力端口的作用下进行必要的数据传输;(4)对在线电力通信装置进行实时监控。比如说对变压器油温以及气温气压进行必要的监测等等,有助于对通信系统相关数据的管理。通常情况下,在电力系统设备安装完成之后,必须要进行电力系统软硬件调试,一旦发现调试系统发出频繁的报警性信号,这时必须要通过电力系统软件功率因素补偿器进行必须的分析以及检测,举例来说,电力系统开关信号,如果传输系统发出自动报警信号,必须要通过电力系统进行设备扫描检测,由于电力系统扫描时间相对比较短,不会发生延时报警信号等相关问题,因此可以在一定程度上确保供配电自动化系统运行的稳定以及安全性。 2.2系统实现 2.2.1软件配置以及断路器接触器在进行供配电系统监控过程中,必须要通过相关的专业人士进行必要的口令操作以及权限输入,在生成操作票后,再进行二级校验,此时供配电系统能够对相关的操作记录进行自动保存。在进行供配电相关数据保存过程中,为了能够在一定程度上预防软硬件损坏造成的误出口问题的出现,供配电体现必须要具有硬件闭锁以及软件防误等相关功能,并且对相关电力系统的操作口令进行准确的判断,同时利用语音或者是文字提示功能纠正误操作,从而确保系统操作的准确性。除此之外,断路接触器也具有就地控制以及远程控制等相关功能,一旦远程操作未能发挥出其应有的作用以及效果,这时可以采用手动操作模式进行错误纠正。同时,在相关的供配电自动化软件安装之后,必须构建数据库系统,对电力系统功能以及数据库进行必要的连接,比如说,报表、录波、事件记录、画面显示以及遥控操作等等。在这里要特别注意的是,由于供配电自动化系统具有较多的采样点,必须要通过计算机系统在规定的状态下进行模拟量输入,完成数据库的编辑工作。2.2.2硬件性能指标第一种,微机保护测控装置。这种装置的功能性主要表现在以下几个方面:(1)通信功能,其是通过相应的模块实现网络通信,确保通信数据指令能够进行自由转换;(2)保护功能,其主要是对方向性过载、无功过载、欠电压以及欠电频等进行一定的保护;(3)诊断功能,其主要是对电动机跳闸、开关设备等相关故障问题进行一定的诊断。第二种,电力检测仪表。其功主要表现为:(1)对电力系统进行有效的设定,确保布线方式选择的额合理性;(2)对电力开关的运行状态进行实时监测;(3)合理设定电力系统电压比值;(4)有效的显示测量信心,能够快速对电力系统相关信息进行查询。 3结语 综上所述,供配电自动化系统作为电力系统发展的核心内容所在,其主要是融合现代通信以及计算机技术,从而研发出一种新型的供配电系统。在供配电自动化系统的应用过程中,其不仅能够及时有效的处理各种电力系统故障问题,而且降低相关电力工作人员的劳动强度,增强电力系统运行安全系数,从而实现电力系统运行过程中经济效益的最大化。 作者:王莲 自动化控制系统论文:冷轧自动化控制系统研究 摘要:从一级与二级控制系统两方面介绍冷轧自动化控制系统的功能及应用。 关键词:冷轧;自动化技术;控制系统 引言 在当前阶段,伴随我国的冶金行业相关生产制造技术和设备水平逐渐提高,用户对于冷轧的钢板质量的要求也逐步提高。为了提高产品的质量和性能,轧钢生产企业越来越重视自动化控制系统,以提升整个企业的竞争力,西门子系列PLC在整个冷轧工艺的自动化控制项目中得到了较好的应用。 1冷轧自动化控制系统 在冷轧过程中的自动化进程,是在进行轧制生产的过程中,通过使用一些可以反映轧制过程变化的数学控制模型和一些自动控制的装置以及计算机软件程序技术等,让冷轧过程中的各种变量(比如说流量、实时温度、表面张力和速度等变量)保持在一个所要求的给定阈值内,并且科学合理地进行轧制过程以及实现全盘自动化操作的先进技术。用户对冷轧薄板的质量要求逐步提高,所以利用计算机控制下的自动化系统已成为冷轧过程中一个不可缺少的组成部分。二级计算机系统在冷轧生产过程中的作用:利用材料跟踪功能大规模支持生产;利用系统模型计算得出合理的设置值,并把设置值输入到现场,可以大大减轻现场控制设备的操作压力,提高产品的生产质量;利用神经网络计算相应的设定点来进行产品的优化工作,简化操作,减少劳动力的使用;预留日志的功能还可以给相关的工程师提供技术参数支持。在当前的轧钢领域里面使用最普遍的机器为连轧机,生产效率非常高,可以完美实现机械化技术与自动化技术的结合,确保轧钢的产量最大化。然而伴随科学技术的大力发展,轧钢自动化的技术也要不断革新:需要在轧钢的过程中加入一些数学模式,进行如张力计算或摩擦力分布计算等;要完善检测仪表及相关系统的性能,保证在当前轧钢速度不断提高的条件下,轧钢的自动化控制水平可以满足需要;改善计算机控制系统的软硬件配置,在整体上提高计算机设备的性能。 2基础自动化控制系统 基础自动化系统(L1级)主要由PLC以及一些远程I/O和HMI设备组成。其主要功能是对生产线主要传动的控制,以及一些工艺参数和仪表的精确控制,利用传感器读取生产线的重要状态信息及相关数据,并将这些信息报送到二级系统。通过操作画面,操作员可以方便地进行生产线的操作和维护。其HMI技术基于服务器-客户机原理,服务器主要负责过程间的通讯、数据的存储以及与客户机的通讯;客户机起到一个操作站的作用,利用显示服务器来进行数据的收发,并且可以接受操作工输入的数据并及时传送给服务器。 3二级控制系统 3.1软件系统 软件系统主要是利用一定的模块功能来进行相关的数据传输、整体协调和进程间通信等操作。一级系统与二级系统在数据形式上不相同,在一级系统的数据传送到二级系统时,必须经过单位换算,一般在缓冲区域完成,换算完成后二级机会启动程序中的监控功能对一级机的信号进行实时监控,然后将得到的信息传输至分配器,在信息传输完成后会反馈给应用程序。 3.2应用软件 位置跟踪子系统的主要功能:(1)对钢材在工艺流程中的位置进行实时监控,响应一级机的断带信号,并实时提醒操作人员。(2)换辊的管理。需要及时更换工作辊、支撑辊等设备,并实时收集相关数据。(3)计划的管理。系统根据主管人员在二级机中预先设定的生产计划进行操作与施工。(4)停机。系统对出现的停机操作(不管是正常停机还是非正常停机)进行监控、记录及管理。(5)报表的管理。如果轧机一直处于正常工作过程中,系统会根据质量和产量的实际情况绘制出相关的报表。 3.3二级控制机的规程计算 系统在轧制进程中可以检索入口钢卷材料的原始数据,在读取成品的技术、工艺规范信息的基础上,对整个轧辊的直径、模型参数进行计算,并保存自动得出的结果,再利用过程控制系统向分配器等设备发送相应的操作指令信息。首先,要给定一个预设值,在进行自动化控制时对整个轧制规程的相关计算数据进行录入,构成相关控制参数,根据接收到的信息,对相应的技术指标进行预设定,检索出当前放入的轧辊的数据、轧机的限制和模型的参数,根据这些信息来判断是否需要再穿带。其次,在钢卷整体进入轧机之后,对穿带的实时速度进行数据采集,并进行分析和保存,建立起相应的数据模型。再次,是进行自学习的过程,为了实现功率、轧制力的控制,需要对收集到的带钢厚度、宽度、速度等一系列数据,利用数学模型重新进行计算,然后进行科学的对比分析,对相关的数据进行自动校正。 3.4二级控制机的维护 为了确保整个生产效率可以不受到机械设备的影响,保证生产的自动化可以正常、稳定地进行,提高产品的整体质量和产量,需要对二级控制机进行定期维护。维护要点如下:(1)每日的巡回点检。根据现场生产设备的使用年限、产量水平以及工艺的运行规律等因素,可以增大日常检查的强度,对可能出现的潜在故障和安全隐患及时上报、处理,并进行维修检测,以最大程度地避免断带现象的出现,维持生产线的正常运行。(2)定期维护。对于一些大型的生产加工设备,必须进行定期维护,确保主要的运行部件和相关的程序控制处于正常状态;对生产操作的监控及数据库的数据更新工作要定期检查,保证其可以正常运行。(3)硬件维护。应根据实际情况,及时清理现场的二级电能和服务器等设备。(4)软件维护。对于二级机的一些相关数据要进行备份并及时导出,对于一些已经过期失效的数据要进行定期删除处理,以保证计算机处于最佳运行状态,运行速度满足要求。 4结语 冷轧自动化控制系统的一级与二级控制系统功能完善,在提高冷轧钢的产量和质量方面有着重大作用。 作者:刘文奇 单位:山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统发展趋势 摘要:电气自动化控制作为国家生活之中,对于生产和生活有着重要意义的科学技术,逐渐在社会的发展之中被人民所重视,由电气自动化控制系统作为核心的社会科技也在逐渐改变着人民的生活。电气自动化控制在国家的发展和人民的生活上开始发挥更为重要的作用,在未来必将有更好的发展。 关键词:电气自动化;应用;发展 1电气自动化控制系统的应用 在近些年的发展之中,我国的经济和科技都得到了相对巨大的进步。在经济上,我国与国际接轨,开始进行国际贸易和国际竞争。在科技上,我国的科学研究成果开始逐渐在人民的社会生活之中普及。随着网络时代的发展,智能式的家具和社会服务系统将成为社会发展的主流,电气自动化控制系统也将成为未来人民生活之中的重要工具。 1.1农业领域 我国当前因为前期的工业发展而使得国家整体的环境遭到了破坏,再加上未及时进行改善和修复,这就造成了我国生态环境和气候的破坏,也影响了国家水资源的储备。农业生产作为极为依赖气候变化的生产行业,在近些年的气候变化之下,其生产的质量和效率都受到了很大的影响。但是,在近几年的科技发展的影响之下,基层政府开始大力支持农业的发展,不仅大力支持了先进农机技术的推广和应用,更是在科学建设的指导方针之下,进行了科学的水利工程灌溉技术建设,进一步加速了农业的发展。而电气自动化控制系统作为农业机械和农业灌溉系统的控制中枢,可以很大程度的提高农业设备的可操控性和减少了农业生产的时间,对于现阶段艰难的农业生产有很大的帮助。 1.2工业领域 我国的发展一直对工业的重视程度极高,但是,我国的工业发展在发展的过程之中,一直是凭借资源和国家的人力支持进行发展,在科技化生产在全世界盛行的今天,我国工业的生产能力还与发达国家的生产能力有相当大的差距。为了在工业生产之上与国外的先进国家进行比较和竞争,我国逐渐开始推行在工业生产上的自动化生产。自动化生产的大量普及加强了我国工业生产的效率和质量,缩小了我国的工业生产质量与西方发达国家之间的差距,弥补了我国的不足。如今,随着我国科技的进一步发展进步,我国的工业生产将把更为先进的电气自动化技术加入生产之中,更加增强我国工业生产在国际上的竞争力。 1.3交通领域之中的应用 我国的交通管理行业起步较晚,我国在二十世纪五十年代才开始进行交通工具的普及,交通行业才开始初步发展。在发展的初期,交通行业并不能完全管束汽车的运行,因此,在前期的发展过程之中,交通行业始终无法发挥作用。随着交通灯在我国的普及,我国的交通行业也开始了进步,交通法规和交通法律的不断出台更是加速了交通行业的进一步发展。随着科技的进步,交通管束人员对于交通灯等交通管理设备的管理开始变得更为方便,在电气自动化系统的帮助下,交通管理人员的工作效率也得到了提高。同时,电气自动化控制系统也被应用到了道路监视的使用之中,工程人员使用电气自动化控制来对交通拍照和实时的交通违规检测进行控制,并在发现之后及时对数据进行保存和上传,极大的提高了交通管制的效率,降低了交通管理人员的工作强度,对于我国公共交通事业的发展有很大的好处。 1.4在服务业方面的应用 随着社会经济的不断进步,人们对于生活质量开始有了更高的要求,社会服务业也开始在此时逐渐发展,从人力的服务到现在,在科技的帮助之下,服务业实现了全面的自动化服务。与信息技术和电气自动化控制技术的结合使得服务行业的服务设备有了长足的发展,自动化在人民生活之中的普及极大的方便了人们的生活和就业,给人们的生活带来了巨大的改变。 2电气自动化控制系统的未来发展 随着信息时代的到来,电子计算机作为时展的象征,其极广的普及必将改变人民的生活。计算机的普及和发展更是推进了电气自动化控制系统的进一步发展,伴随着信息时代的进步,电气自动化控制系统将变得更为人性化,其智能化的技术进步将可以在人民的生活之中完成更多的工作,改善人民的现有生活现状。在电气自动化控制系统的未来发展之中,信息化和智能化将成为控制系统的发展主流。随着科技的发展,智能城市的概念开始逐渐被城市建设和设计人员所接受。智慧城市主要是借助信息时代,人们之间信息传递的迅速和准确,来完成传统城市之中较为繁琐的职能。智能城市的基本结构与信息系统和电气自动化控制系统相结合,与现实生活之中的服务设施均是通过无线网络来进行链接。同时,城市之中所存在的交通摄像头和传感器方便了城市交通行业和安全行业的服务质量,有利于城市发展。物联网技术将生活之中可以通过网络操控的结构与智能设备相链接,通俗来讲,就是将城市之中的水、电、油、气等公共服务资源,通过无线网络,与家庭或是个人的智能终端机相链接,以便于达到真正的互联,形成更为深刻的智能生活环境。物联网的应用使得生活设施被连入互联网之中,然后其取得的数据会上传到云数据存储器上,并经过大量的计算,得出使用者的个人习惯,以便于在下一次服务时提供更为便捷且个性化的服务。在智慧城市的日常生活之中,经过物联网相链接并将数据上传到云存储之后,这些用户数据经过处理之后,可以分析出用户的个人习惯和个人爱好,经过大数据处理之后,可以提供更有价值的城市管理数据。在未来的城市建设之中,信息技术与电气自动化控制技术的结合使得城市的建设变得更为简单,城市之中的服务部行业可以通过网路进行管理和协调,交通行业和安保行业可以通过网络来进行监管和保护,两者的有机结合加快了现代城市的发展。 3结论 电气自动化系统作为国家的科技生活之中极为重要的一个组成部分,其在社会生活和社会生产之中有着很大的作用,当前的电气自动化控制系统在生活、生产、行业服务等多方面发挥着重要的作用,与信息技术相结合之后,在未来有着更强的发展趋势。电气自动化控制系统必将在未来有着更好的发展,为社会带来更大的进步。 作者:钟腾 单位:武汉晴川学院 自动化控制系统论文:露天矿电气自动化控制系统的优化设计 摘要:煤矿电气自动化控制系统的优化设计要从模块的软件和硬件入手,在进行模块的设计时候要针对输出电路、输入电路和抗干扰的能力进行优化设计,在进行软件的优化之后,进行模块优化和结构优化,调整程序的功能,提高生产效率,节约资源,使整个自动化控制系统能够有效地运行。 关键词:煤矿;电气自动化;控制系统;优化设计 煤矿企业在生产过程中,对于瓦斯含量、通风能力等都需要自动化技术的支持,这些也是电气自动控制的重要组成部分。在整体的规划设计上,要从软件和硬件的角度出发,满足企业的实际需要。 1露天煤矿电气自动控制系统硬件方面的优化设计 1.1优化输入电路 通常情况下,正常电压范围是85V~240V,电源幅度155V。但是由于环境的制约,在实际操作中有许多困难。比如供电系统运行过程中,因为周边的环境较为恶劣,受到诸多因素的影响,经常会出现电力中断的情况。优化输入电路,可以使工作能够顺利正常的开展。要对PLC芯片进行详细的检查,这样才能发现损害是否发生,从而保证电路的稳定。高质量的保险丝是安全的首要保证,减少跳闸的概率,并且降低安全事故发生的概率。 1.2优化输出电路 煤矿电气自动化控制系统的输出中,首要的工作就是优化输出电路,保证电路的高效运行。根据具体的情况可以选择的内容有:相关设备的标志、指示、转速,通过标识来识别设备。一般情况下,加强设备的抗干扰能力,在负载的情况下也能实现电路的正常运行。如果发生电路负载端为感性负载的时候,可能会产生断电的情况,电路仍然能通过一定的电流,特别是在处于较大电流的时候,可能发生烧毁电流,甚至会损坏整个电路。为了避免类似情况的发生,可以在负载设置二极管用以吸收泄露的电流,从而起到保护电路的作用。 1.3抗干扰能力的优化设计 煤矿企业的环境特点和生产状况,使生产具有一定的复杂性和困难性,造成设备的稳定性较差,这些都对设计提出了更多的要求。由于设备在长期的运转过程中,使用频繁或者使用方法不收稿日期:2017-03-22作者简介:刘辉(1990-),男,河北新乐市人,本科学历,现在哈密市和翔工贸有限责任公司工作。恰当,造成设备的系统芯片损坏。因此,芯片在自动化设计中占有重要的地位。可以采用电磁来进行分析,首先采用1∶1隔离变压器降低干扰的频率,阻断外界的干扰;其次,将电路装置放在金属外壳外,能够实现屏蔽电磁的作用,降低外界的干扰;最后,可以优化周边的布线设置,采用合理的线路布置区分强电动力线路和弱电线路的走势。 2露天煤矿电气自动化控制系统软件方面的优化设计 2.1程序结构的优化 煤矿的自动化控制系统的主要结构形式:基本程序设计和模块化设计,结合具体的情况和环境来进行结构形式的选择。要注意软件的修改和设计,尽量形成模板,以便减少错误。首先,进行控制对象的模板化,每一个模板负责相应的区域,这样的形式主要是提高效率、增加准确性。其次,每个模板的编写和试调。对错误的地方进行及时的调整,完成相对应的任务。最后,所有子模版完成之后,对其进行连接、拼装,使其成为一个完整的程序,这样整个工作流程更加的顺畅,能够充分发挥出系统应有的作用。工作流程要与现场的生产情况相匹配。 2.2程序优化设计 确保对于I/O接口的优化分配,是煤矿电气自动控制系统优化设计的基础性工作。对系统内部的计时器和计数器进行集中的编制,详细的记录对于地址分配的情况,对PLC的控制优化设计是一个关键的环节,通过优化设计能够加强效率,改善整体的情况。对于整个过程中结构的简化也是非常重要的部分,减少占用的空间,从而一定程度上减少扫描的时间,提高效率。 3煤矿电气自动控制系统的设备的选择优化 如今,随着市场经济的发展,很多自动控制设备纷纷进入市场,要选择适合工作环境、满足生产需要的设备。 3.1明确煤矿电气制度控制系统的工作模式 根据环境的具体的特点,选择电气自动控制系统的工作模式以及规模大小是个重要的过程,要能够根据企业的具体生产进度、生产需要以及生产的实际情况做出相应的选择。 3.2确定I/O点的类型 在具体的施工过程中总会有不同的情况,根据实际生产的需要也会产生差别。这时选用的I/O的数量和型号,能够对使用的设备进行详细的记录和统计,对于结果能够做出预算,从而达到减少开支、节约预算的作用。 煤矿电气自动控制系统的编程工程分为手持编程器、图形编辑器以及计算机编程系统,手持编辑器的特点是成本比较低、适合小规模的程序编译,存在工作效率低下。图形编辑器采用梯形图形编辑器,比较直观。在实际运用中,计算机程序编译需要较为高昂的费用,选择合适的编译器来满足自身的发展并提高生产的效率。 4总结 由于现代信息技术系统在设备中的应用,煤矿企业中对于各类电气电子技术应用普遍。对先进设备的运用,可以提高生产效率,发挥企业安全设备的管理作用,同时进行结构的优化和模块的调整,达到提高自动化控制系统的目的。 作者:刘辉 单位:哈密市和翔工贸有限责任公司 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统在水厂的应用 摘要:随着现代化工业生产的不断推进,电气自动化控制系统在工业生产中的应用也越来越广泛。本文将分析电气自动化控制系统的优势,并粗略分析电气自动化控制系统在水厂中的应用,为提高水厂的生产效率和水质做相应参考。 关键词:电气自动化;水厂;应用 目前,我国正处于一个科技化工业时代,水厂作为供水系统中的基础工程,对人们的生产及生活有着重要的影响。电气自动化控制系统能对水厂的日常生产进行管理和调度,是水厂运行实现自动化管理和监控的重要手段。因此,研究电气自动化控制系统在水厂中的具体应用,对提高供水企业的生产效率有重要作用。 1优势分析 1.1提高管理效率,降低管理成本 相比于传统的生产作业而言,电气自动化控制系统的应用,能够在很大程度上降低人工成本,提高管理效率。传统的管理措施,需要组织大量的人员对水厂的各生产环节进行实时的检测和调控,以保证生产质量。然而,电气自动化控制系统主要是通过电子信息技术,结合互联网科技,来对水厂的生产作业过程进行自动化监管和远程控制。电气自动化控制系统避免了人工监管的反复性,可以实现24小时实时管控,大大降低了人工成本,提高了管理效率。 1.2提高信息管理的可靠性和完整性 传统的水厂管理模式,一般采用人工巡查监测、数据采集的方式进行信息数据化的管理,这样的管理模式效率低下,数据信息也不完全。然而,电气自动化控制系统则集合了计算机科技的存储优势与互联网技术的及时性优势,在水厂作业过程中能对相关数据进行24小时不间断的检测与收集。使得数据采集的范围更广,信息数据更齐全、更可靠。通过借助电气自动化控制系统的存储功能,能实现信息数据的实时存储,避免丢失和遗漏,为提高水厂生产的质量做参考。 2实际应用 随着智能化管理模式的发展,电气自动化控制系统在我国水厂中的应用是方方面面的,从引水到将水送到千家万户,整个过程都离不开电气自动化控制系统的监管。本文将从以下方面对电气自动化控制系统在水厂中的应用进行探讨。 2.1进水过程控制 水处理过程是一个复杂的净水流程,从取水点到供水点,每个环节都需要进行电气自动化控制系统的设计,保证水生产过程的安全性和可控性。进水系统作为水厂作业过程中的入口,首先要做好水处理过程中的进水量控制。进水量的控制主要是通过水泵系统进行控制和调整,根据实际的生产需要,设计规划水厂的水泵数量,并结合实际需求对水泵系统进行设计和调试。针对进水后的水泵系统进行实时监控及远程调控,以确保每个水泵系统都能按照相应的标准进行水量的输送工作。 2.2水净化处理控制 水净化处理是水厂作业中的重要环节,对水质的保障起到决定性的作用。水处理过程中,需要采用电气自动化设备净化过程进行操作和监控。一方面,在水质沉淀与过滤过程中,电气化自动控制系统可以对滤池的冲洗和反冲洗进行控制。冲洗过程中,电气化自动控制系统可以根据需求控制冲洗的时间和频率以及冲洗的量,实现全智能化控制作业。通过冲洗和反冲洗可以净化滤池,从而提高水的净化质量。另一方面,是消毒净化,水净化过程中通过加氯可以杀死水中的微生物,从而起到消毒灭菌的效果。消毒净化过程中,可以利用电气化自动系统进行严格的把控,使投氯的量和时间都能够标准化、合理化执行。然而,漏氯系统还能对过量的氯进行吸收和过滤,从而防止水中氯的含量超标,在达到消毒的基础上,保证水的质量。 2.3水质检测控制 水质检测是水厂生产过程中重要的检测环节,直接影响到了人们的饮水。电气自动化控制系统,能帮助水质检测科学有效地进行。水质检测是对水中各种物质的含量进行检测,是水处理结果的一种体现,人为的水质检测需要反复的实验和调试,容易影响水质检测的效率和效果。然而,利用自动化电气设备进行水质检测,不仅能够对水质进行标准化、全方位的检测,而且能够根据需求进行全程控制,进行科学化调整。比如:PH值检测不达标的情况下,可以远程控制电气自动化系统对水进行再处理,并实现实时监测,确保PH值达标,使得整个调试检测过程更加科学有效。 2.4送水过程控制 电气自动化系统控制的科学应用,主要是通过控制水量来控制送水过程,而水厂需要根据实际的使用需求,对送水量进行全程控制和检测。比如:某个小区的生活用水存在高峰时段和非高峰时段,高峰时段的用水量较大,如果检测不到位,送水量不够,往往会导致水压不足,使得高层出现缺水的情况。电气化自动控制系统可以提前设置不同时段的送水量,并对水压进行实时监控,从而调整送水的量,以确保居民的用水需求。 3结语 总而言之,在人们生活质量不断提高的新形势下,水厂作为人们生产生活的基础建设,需要不断提高管理效率,才能有效保证水的质量。因此,电气自动化控制系统的合理应用,可以实现水厂管理智能化、自动化,对提高水厂的管理效率和水质有重要作用。 作者:陈海燕 单位:贵州工业职业技术学院 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统发展分析 摘要:当前电气自动化控制系统在社会生活中有广泛应用,其系统性能及质量好坏将对人们的使用与安全产生直接影响,因此电气自动化控制系统的应用要求也逐渐提高。要使电气自动化控制系统的安全得到提升,更好地服务于人类社会,就需要更好地遵循电气自动化控制系统的应用与发展规律。文章对电气自动化控制系统的应用及发展进行了阐述。 关键词:电气自动化控制系统;工业生产;农业生产;服务业;电网系统;公路交通 电气自动化控制系统的应用使得我国的行业技术发展有了充足的保障,企业的发展离不开技术的支持,电气自动化控制系统的应用使得企业生产、工作效率得到了大幅度提升,能够强化产品质量,帮助企业在行业中获得巨大的优势。随着信息技术的稳步推进,自动化技术也实现了良好的发展进步,电气自动化控制系统实现了广泛的应用,在社会发展进步中发挥着极大的作用,能够满足当前企业发展的实际需要。 1电气自动化控制系统的特点以及功能 1.1特点 电气自动化控制系统有着鲜明的特点,因此在社会生产生活中应用得极为广泛。电气自动化控制系统相比于其他控制系统更加便捷。使用电气自动化控制系统对数据进行采集时,对采集对象以及数量等要求比较少,采集的过程比较简单。电气自动化控制系统也有一定的广泛性特点,当前电气自动化控制系统已经在很多领域中有所应用,电气自动化的产品也进入到百姓家中,成为人们生活中不可缺少的重要内容。电气自动化控制系统有着极高的工作效率,使用电气自动化控制系统能够转变传统的工作形式,避免传统工业生产中的不足,使得人们的工作压力得以减少,实现高效率的工作。电气自动化控制系统将计算机作为核心部分,对设备进行批量的指挥运作,在此过程中如果设备出现问题,使用电气自动化控制系统能够智能化的对设备故障进行有效的判断,并顺利排除故障。 1.2功能 电气自动化控制系统有着比较齐全的功能,使用电气自动化控制系统能够全面地了解和管理LPS系统,保证开关手动与自动同期并网的顺利推进。使用电气自动化控制系统能够全面管理发电机,使得发电机的操作流程得以简化。此外,使用电气自动化控制系统还能够有效地管理保护发电机中的变压器组,对高压启动、备用变压器的操作等进行有效的控制管理。 2电气自动化控制系统的应用 2.1工业生产中的应用 随着社会经济的发展,我国的工业行业也实现了快速的进步,工业生产中,电气自动化控制系统有着极为广泛的应用。传统工业生产中,企业投入了大量的人财物,并且时常出现供不应求的情况,使得企业的工业生产效率受到了影响。当前我国工业生产中,电气自动化设备逐渐取代了传统机械设备,比如,本公司的处理器系统,正常情况下两个一备一用,当遇到突发电气故障,可自动启用备用处理器,有效地保障工业正常生产。电气自动化设备能够使得工业生产的效率得到提升,减少劳动力的消耗。将电气自动化控制系统应用到工业生产中能够为企业创造更大的经济效益,使得企业生产更加高效稳定地发展。 2.2农业生产中的应用 如今电气自动化控制系统在农业生产中有着较好的应用效果,使得农业生产逐步实现机械化,这对于农业生产的发展是极为有利的。在农业机械作业、微灌自动化控制和精准农业中,自动化控制系统有着极好的应用。电气自动化控制技术能够使得农业机械以及装置的可操作性得到提升。农业生产中的拖拉机使用性能比较完善的电子油压式三点联结的位调节和力调节系统,施肥播种机以及谷物干燥机中的电气自动化技术应用效果更佳。微灌技术中,研究改进微喷灌设备、滴灌设备、进排气设备等,使得很多地区都开始应用自动化的灌溉系统,比如压力传感器、土壤传感器、温度以及水分传感器等。在农业生产中要使高新技术得以顺利实现就需要使用电气自动化控制技术,比如温室自动化控制、节水、节肥控制系统、计算机图像处理技术等,使得农业实现自动化的发展进步。 2.3服务业中的应用 如今我国的经济水平逐步提高,人们的生活质量以及水平也大幅度提升,服务行业面临着更高的要求。为了更好地提高企业的服务质量以及效果,就需要科学地使用电气自动化控制技术,使人们获得更加优质的服务。日常生活中,电子产品的应用逐渐增加,电子产业也开始使用电气自动化控制技术,给人们的生活创造了极大的便利,也能够使得服务效率得到提升。 2.4电网系统中的应用 如今电网系统中也开始使用电气自动化控制技术,也就是使用计算机网络系统、服务器等对电网进行自动化的调度。在电网系统中使用自动化技术进行电网调度能够更好地采集整理相关数据信息,进而了解电网的运行情况,从而能够从整体上对电网系统进行科学全面的评价。将电气自动化控制技术应用到电网系统与时展需要是相适应的,技术研究人员应更好地在电网系统中应用电气自动化控制技术,进而取得良好的效果。 2.5公路交通中的应用 我国的交通行业实现了良好的发展,公路交通中也开始使用电气自动化控制系统。随着人们生活水平的提高,私家车的数量逐渐增多,也就使得私家车的技术逐渐提高,汽车厂家开始广泛应用自动化控制技术,使得自身的市场竞争力得到提升。此外,交通灯系统等也都广泛使用电气自动化控制技术,使得公路交通管理更加高效便利。 3电气自动化控制系统的发展 3.1智能化 现如今我国的电气自动化控制系统逐渐实现智能化发展,人们需要更加智能化的产品。在机械生产中应用电气自动化控制系统能够实现生产的全自动,能够在机械生产中实现数据的有效的采集、分析以及储存,当前我国的智能化数据管理系统还有待完善,因此需要人工技术得以实现。本公司的磺化装置,在正常生产中,希望把操作规程、处理步骤以及故障经验纳入智能系统中,以便更加人性化地、安全有效地提高生产效率。如今人们开始使用云技术建设智能化的数据管理系统,人力资源的干预并不多。未来的电气自动化控制系统将逐渐实现智能化发展,形成智能化的作业系统。 3.2统一化 电气自动化控制系统主要是应用计算机设备,结合某种算法对作业设备系统进行有效的控制。在此过程中,硬软件兼容问题成为人们研究的重难点问题。传统的电气自动化设备使用的设备接口以及应用软件等缺乏统一性,应用这一设备能够实现某一环节的作业,无法集成进入到电气自动化控制系统中。当前设备接口必须要实现统一,新的电气设备生产实现了统一的接口,能够使得电气设备更具兼容性。当前我国的电气自动化控制系统在硬软件方面缺乏统一的标准,使得电气自动化控制系统缺乏兼容性。在未来发展中应建立统一的电子自动化控制系统标准,实现厂家间的有效沟通联系。 3.3安全性 电气自动化控制系统中,安全性是极为重要的,应努力提高电气自动化控制系统的安全性。未来电气自动化控制系统将朝着更加安全的方向发展。目前的电气自动化控制系统发展中,安全性逐渐得到关注和重视,安全成为未来电气自动化控制系统发展的重要方向,只有保证电气自动化的安全才能够使其他方面得以保证。电气自动化系统的安全性应是从高到低的,同步实现硬软件设施建设,为电气自动化系统的安全发展与研究提供保障。 3.4创新化 电气自动化控制系统的发展需要科学技术水平作为支持,电气自动化控制系统的发展需要进一步创新科学技术。当前电气自动化控制系统中的通讯系统,主要是依靠有线技术实现通讯,线缆是通讯发展的限制因素。如果要结合无线和有线技术才能够使得线缆的限制得以突破,但是这一想法存在一定的问题,无线数据通讯与有线数据通讯之间存在协议上的隔阂,并且无线通讯信号缺乏稳定性,计算机设备不能使用无线技术对电气设备的运行进行稳定指挥。要实现这一技术,需要进一步创新通讯技术,实现无线与有线技术的结合,使得无线技术的通讯水平得到提升,对电气自动化控制系统进行多方位的管理控制。 4结语 总而言之,近些年来,我国的电气自动化控制系统在很多领域都有广泛的应用,如工业、农业、服务业等,使得人们的生产生活更加便利,逐步实现智能化、技术化的发展。电气自动化控制系统在人们的生活中发挥着极为重要的作用,并对生活产生至关重要的影响。要实现电气自动化的快速进步,就需要对市场情况进行客观、理性的分析,了解市场的实际需要,更好地创新发展,使得电气自动化系统需要得以满足,实现电气自动化稳定的发展。此外还需要强化电气自动化控制人才的培养与教育,从而培养出更多高素质水平的人才,更好的创新发展,使得电气自动化控制系统能够更好地发展与应用。 作者:刘界武 单位:江苏金桐化学工业有限公司 自动化控制系统论文:煤矿电气自动化控制系统分析 摘要:基于PLC的电气自动系统,深入研究煤矿电气自动化控制系统的优化设计方案,以供相关从业人员借鉴学习。 关键词:电气自动化;PLC;控制系统;优化设计 引言 电气自动化控制系统已经深入煤矿生产的每一个环节,并取得良好的应用成果。煤矿生产离不开数字处理与风险预测,这需要专业的控制装置,而嵌入式PLC自动电气控制系统能够适应各种恶劣环境,因此在煤矿工业领域得到十分广泛的应用。本文立足于煤矿电气自动化系统,深入研究优化电气自动化控制系统的方案,从而提高系统的稳定性。 1煤矿电气自动化控制系统 1.1参数测量与控制 就电气控制系统而言,温度控制、矿井水泵的开合控制都是其核心内容,将直接反映煤矿的电气设备的运行情况,因此优化电气设备的控制系统对于煤矿的生产工作具有十分重要的意义。通常情况,测量设备的热电阻作为对应的传感器都能保持清晰的传感功能,需要注意的是,要将传感器的温度保持在100℃以内[1]。通过将温度信号转换为电压信号,最终实现闭环控制。电气控制系统在企业的日常煤矿生产工作中扮演着关键角色,可以借助监控层与网络连接,从而实现对瓦斯含量的计算、通风情况的检测、采集数据的工作,动态的对单元过程、设备进行控制。而管理监控层的应用主要是利用组态,采集数据信息,实现优化处理相关信息数据的目的。 1.2PLC控制器 PLC控制器作为自动化的控制设备能够用于煤矿生产电气设备的控制工作。煤矿生产电气控制系统主要采用PLC(可编程控制器)支持煤矿生产电气设备的整体运作。一般来说,自动化煤矿生产电气设备的PLC可编程控制器主要由CPU主站单元、数字量输出模块、拟量输出模块、特殊通讯模块、数字量输入模块及模拟量输出模块六大部分组成。主站单元CPU处理器增加了输出点,从而方便系统直接对煤矿生产电气设备进行控制,另外,在转速、频率方面拟量输入模块都有很大进步,不但能够用于采集信号,还能保证操作员用于多线操作。此外,扩展单元将煤矿生产电气设备分为上下部分,配置16点数字输出模块,从而增强电气控制系统对电气设备损坏报警系统等部分的控制,增加数字信号的交换频率,在低成本的基础上实现高性能的煤矿生产设备电子控制系统构成,控制执行元件工作的时序,从而达到理想的煤矿生产效果[2]。 1.3信息采集系统 采集信息是PLC的主要功能,作用于煤矿电气自动化控制系统核心部分。通过通讯模块,将矿井下情况的信号以参数的形式传送至可编程控制器中,并根据煤矿生产的电气设备的实际运行的情况进行风险评估,以便在突发情况发生时及时反馈给相关技术人员。另一方面,能够通过主从站之间的信息交换,实现人机交互的工作状态,不断将运行信息以声光的方式发送,可以进行连锁保护,这是电控系统本身具有的一个重要功能[3]。1.4电磁阀在煤矿生产作业之中,所使用的电磁阀可以通过进气系统划分为两类,分别是耐腐型电磁阀及普通型电磁阀。由于煤矿作业的工作环境相对复杂,存在着大量腐蚀性物质,这些腐蚀性物质会影响煤矿生产电气设备的正常使用。如何提高煤矿生产电气设备的抗腐蚀性成为业内关注的焦点。耐腐型的电磁阀通常用四氟乙烯制成,具有成本低廉、抗腐蚀性强的特点,因此被广泛应用于煤矿生产作业的进气系统中。 2煤矿电气自动化控制系统构架的优化 2.1硬件部分的优化 电气自动化控制系统的硬件部分是煤矿电气自动化控制系统的核心部分,直接影响煤矿电气自动化控制系统的稳定性,与煤矿生产的效率息息相关,因此加强硬件部分的优化,对于煤矿电气自动化控制系统的构架具有十分重要的意义。在设计煤矿电气控制系统硬件时,应当从系统输入电路入手,考虑煤矿井下工作条件较为恶劣,而PLC供电的电源一般是交流电,在80V~240V之间,因此为保证电气自动化控制系统正确运行,需要选择宽幅、适用的输入电路。此外,考虑到煤矿井下工作对自动化控制系统的信号具有一定的干扰,因此为了保证电气自动化控制系统正常运行,要适当增强系统输入电路的抗干扰性能。采用隔离变压器能够增大变压器的初级线圈屏蔽层与刺激线圈屏蔽层的接触面积,有效减少矿井下面的脉冲干扰。调整输入电路的荷载量也是避免短路操作的重要手段,一般来说,如果系统输入电路存在过载的情况,会直接导致系统无法正常运行,影响煤矿电气自动控制系统正常工作。除了优化系统输入电路,还要优化系统输出电路,采用晶体管输出是输出电路的重要优化方面,一方面,采用晶体管进行输出能够适应高频动作,并且晶体管的抗干扰能力较强,能够保证电路不受其它信号的干扰。另一方面,以煤矿的水泵机房为例,使用晶体管进行输出能够有效简化输出动作,避免PLC芯片在使用过程中损毁。 2.2软件的优化设计 软件是整个系统运行的核心,因此加强软件的优化设计,能够有效提高煤矿电气自动化控制系统的运行效率。一般来说,煤矿电气自动化控制系统的软件优化设计可与硬件的优化设计同时进行,一方面,软件优化设计与硬件优化设计同时进行,能够保证煤矿电气自动化系统的同步性。另一方面,软件优化设计与硬件优化设计同步进行,还能有效避免设计中不兼容的情况发生,从而提高煤矿电气自动化控制系统的稳定性与合理性。煤矿电气自动化软件设计的核心在于将软件设计转化为梯形图,将软件设计分为软件结构的优化设计与软件程序的优化设计两个步骤。煤矿电气自动化控制系统的软件部分,与常规电气自动化控制系统别无二致,然而在模块化设计的过程中,煤矿电气自动化控制系统的软件部分与常规电气自动控制系统的软件设计就截然不同了。由于煤矿电气自动化控制系统的模块化设计是后续功能拓展的关键,因此初始设计时,要根据煤矿日常任务进行设计,在同一的系统下将任务分为多个子任务模块,然后再进行统一调试,最后将其组合成一个完整的程序。因此相关设计人员要深入调查煤矿作业的流程,并根据实际生产要求优化煤矿电气自动化控制系统软件部分的结构设计,提升煤矿电气自动化控制系统的日常运行效率。 2.3抗干扰优化设计 系统的抗干扰设计是煤矿电气自动化控制系统必须考虑的问题,由于煤矿工作环境较为复杂,井下作业工作环境十分恶劣,因此加强煤矿电气自动化控制系统抗干扰优化设计十分必要。电磁脉冲是系统芯片的天敌,一旦电磁脉冲超过可承受的范围,会引起系统崩溃。因此抗干扰优化设计主要针对防腐与防信号干扰两个方面来探讨。加强电气控制集装箱、配电箱的防腐处理,是防止电机出现故障、保证煤矿生产的电气设备正常运行的保障。可以通过防腐处理技术,将电气设备的转轴与外壳进行清理维护。此外,防腐涂料的应用也是加强电气控制技术的重要手段,相关工作人员需要针对容易生锈的控制集装箱的外壳进行防腐处理,从而保障煤矿生产的电气设备内部元件的稳定性。在电气基础设施与控制集装箱的安装工作中,要求相关工作人员考察安装地点的施工条件,从而按照有利于电气设备控制的方向进行整体布局,一定程度上能够提升电气设备对煤矿生产作业的整体调控能力。而采用隔离变压器抗干扰能够有效规避电磁脉冲对系统芯片的损坏,保证煤矿电气自动化控制系统的稳定性。此外,采用金属外壳也对电磁脉冲起到一定的屏蔽效果,可将PLC控制装置置于金属质地的工作柜中,能够屏蔽大多数电磁脉冲及空间辐射,保证煤矿电气自动化控制系统正常运行。 3结语 随着电子技术发展,电气自动化控制技术在煤矿生产中得到广泛应用,也促进煤矿生产效率的提高。然而,如何对煤矿电气自动化控制系统进行优化设计,还需要设计人员不懈努力,进行反复设计与实践。 作者:王华芳 单位:霍州煤电集团李雅庄煤矿 自动化控制系统论文:煤矿电气自动化控制系统优化研究 摘要:伴随现代电气自动化控制工艺的引入和使用,煤矿生产效率获得显著提升,但基于PLC系统的电气自动化控制系统在使用中也存在诸多问题。以此为着手点,在分析电气自动化系统构建必要性的基础上,从设备选型与架构优化两方面对电气自动化系统的优化进行总结分析,希望能为其它矿井电气自动化系统的优化改造提供借鉴与参考。 关键词:煤矿;电气自动化;设备选型优化;架构优化 引言 伴随煤炭产业近年来的飞速发展,煤矿现代化程度不断增加,而这一成果的达成则同大量自动化电气控制系统的应用密不可分,譬如井下瓦斯涌出量的监测、井下通风状况测量、井下水泵的控制等。正是通过这些电气自动化控制系统的应用,井下工人工作环境得以改善的同时其工作强度也得以显著降低。但随着电气自动化控制系统应用的不断增多,如何对其系统构建开展有效的优化,从而降低系统构建成本,并提升系统运行的稳定性,成为进一步推动煤矿企业良性发展的必要举措。 1电气自动化系统设备选型优化 现阶段,市场上各类用于电气自动化控制的PLC(可编程逻辑控制器)系统种类繁多,不同种类与品牌其应用性能上也存在一定的差别,因此在进行电气自动化系统设备选型上应对下述问题进行充分考虑。 1.1明确矿井电气自动化系统规模 构建矿井电气自动化系统时必须立足矿井自身实际,明确自身系统规模后,再进行相应的设备型号选择。以常见的西门子PLC系统为例,当仅仅对井下瓦斯涌出量进行监测时,适宜选择SIEMENS-S7-200等各类微型PLC控制系统;当需要监测矿井井下水文变化进而调控水泵房设备运行状态时,由于涉及较为复杂的逻辑与闭环控制,适宜选择SIEMENS-S7-300等中型规模PLC控制系统;当电气自动化系统用于对整个井下安全作业生产进行综合监控,并实时针对井下作业进行安全管理时,系统需要涉及通讯、智能监控和监测等多种功能,因此适宜选择SIEMENS-S7-400等大型PLC控制系统[1]。 1.2明确I/O点类别 进行电气自动化控制系统构建时,应依据系统实际使用需求和被控制对象通知难易程度,对I/O(输入输出端口)点的类别及数量进行选择,并制作相应的使用清单,同时根据系统控制量,提前预留一定的软硬件余量,避免浪费的同时对设备后期扩容进行一定的预估。此外,还需依据井下生产作业实际用电情况,对各电气设备输出点频率进行明确,进而对输出端所采用的装置类型进行确定。 1.3编程工具的适当选取 就现阶段电气自动化控制系统应用而言,其主要编程工具类型有手持编程器、图形编程器与计算机软件编程器等几种类型。其中手持编程器仅能通过有限的预设语句表进行编程操作,不仅效率低下且适用范围相对狭窄,只能满足简单操作的微型PLC编程需求;图形编程器运用梯形图进行编程操作,具备直观简洁的特点,能被运用于中型PLC编程;而采用计算机软件编程则是最为高效、简洁的方法,不过受限于计算机软件开发难度大、成本高,同时难以进行现场实际调试,因此仅被应用于矿井大型PLC控制程序构建中。有鉴于此,在编程工具的选择上,矿井必须结合自身实际,从经济优化与使用优化的双重角度出发,选择适宜的工具进行编程作业[2-3]。 2电气自动化系统设备架构优化 2.1硬件优化 硬件架构作为矿井电气自动化控制系统的基础核心之一,其结构的良好与否同整个系统的安全、稳定有着密切关系。所以,应对其进行优化改造,具体从下述几点着手:a)输入电路优化。对于电气自动化控制系统输入电路的优化改造,应注意PLC供电电源多为80V~240V交流电,有着良好的宽幅适用性。不过考虑到井下作业环境的恶劣性及当前国内矿山供电环境的不稳定性,为确保整个电路输入系统具备良好的抗干扰性能,以维持整个电气自动化系统运行的持久、稳定,应对输入电路增设电源净化装置,譬如隔离变压器与滤波器等。以1:1的隔离变压器为例,其能借助双隔离技术,将变压器初级和次级两级屏蔽层由电气中性点接地,从而实现对脉冲干扰的有效屏蔽;b)输出电路优化。针对电气自动化系统输出电路的优化,应结合矿井实际,使用晶体管对各类标示与调试设备进行输出,以确保其有效适应设备的高频动作,并增加电路反应效率。以井下水泵机房电气自动化控制为例,当PLC控制系统输出频率为6min1次时,可选用继电装置进行输出,以确保电路结构简明的同时具备良好的抗干扰性能。不过,PLC系统在携带有感性负载进行输出时,当发生断电时极易形成浪涌电流导致其芯片的损毁。对此,应在其它电路并接续流二极管,以便能对浪涌电流进行吸收,避免其对芯片造成损害[4];c)抗干扰优化。实现井下电气自动化控制系统对外界干扰的有效抵抗也应是其日常管理的要点之一。由于井下作业环境相对恶劣,电气自动化系统抗干扰性的提升也势在必行。通常采取下述几种方式:(a)借助隔离变压装置抵抗干扰,鉴于电网中的干扰多源于绕组将电容耦合导致,适宜选用1:1的的变压装置,并使中性点通过电容进行接地;(b)布设金属外壳实现对整个系统的电磁屏蔽,同时金属外壳还可充当接地端,有效实现对静电、电磁脉冲和空间辐射等外界干扰对系统运行的负面影响;(c)优化布线,借由将强弱电力线路的分隔布设,并采用双绞线屏蔽电缆充当信号传输线,从而起到有效的抗干扰功效。 2.2软件优化 软件作为电气自动化运行控制的核心所在,其优化程度对于整个系统优化后工作效率的提升有着直接性影响。通常来说,软件的优化改良应同硬件设施的优化同步开展,其具体内容可分为以下几点:a)软件结构优化。对于软件设计而言,其分为模块设计与基本程序设计两大类。对于井下生产作业而言,电气自动化系统运行时必须实时根据矿井生产状况进行调控,所以适宜选用模块化设计,从而为后续功能拓展提供便利。首先,将整个电气自动化控制系统控制对象划分为多个子任务模块,随后对不同模块进行单独编写与调试,最后再将单独的各模块整合成为完整的一个程序。通过这种设计方式,整个矿井的自动化电气控制系统便能依据井下生产实际情况进行实时的快速调节,确保整个系统始终运行的高效、高质[5-6];b)程序设计过程优化。对于程序的优化而言,其核心要点便是实现I/O节点的最优化分配,依据井下生产状况对I/O节点井下按需分配的同时,对各个I/O节点的控制尽可能实现集中调控,以便于后期维护作业的开展。与此同时,还应对系统中各定时与计数装置进行统一编号,从而更好地推动系统运行效率及可靠性的提升。此外,为进一步增加系统运行速度,在控制系统的逻辑设计上应秉承简洁明了的基本原则,方便指令编写输入的同时尽可能降低所占内存。而对于PLC芯片中的各类触点,则可通过合理设计进行多次的重复使用,而无需借助复杂指令降低触点使用频率。譬如,井下瓦斯监测装置的开启/关闭通过一个按钮来实现控制,就能通过二分频以达成。通过这种方法,整个电气自动化控制系统中I/O节点使用量可明显降低,实现资源节约与系统运行效率提升的双赢。 3结语 伴随现代科技的突飞猛进,电子技术日益在煤矿生产中获得广泛应用,并对矿井生产效率的提升起到良好推动。不过,鉴于矿井电气自动化控制系统实现方式的多种多样,其不仅适用环境存在极大差异,同时运行效率与运行成本也各不相同。所以,煤矿在进行自身电气自动化控制系统的构建时必须立足自身实际,积极创新系统设计方法,优化系统设备选型与整体架构,从而在降低运行成本的同时实现控制系统运行效率的提升,进而为矿井的长久可持续发展及现代化建设提供助推力。 作者:王平 单位:山西省煤炭规划设计院 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统的应用及发展 摘要:最近几年,随着经济与社会的不断发展,人们对于电气设备以及系统自动化的要求越来越高。电气自动化技术的诞生为电气行业带来了新动力,更加方便了人们的日常生活,同时在很多行业当中得到了普通的使用。随着电气自动化技术的广泛的使用进一步提高了各行各业的工作效率,进一步推动了我国社会经济的可持续的发展。基于此,本文主要对电气自动化控制系统的应用及发展进行了分析,希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。 关键词:电气自动化;控制系统;应用及发展 引言 随着我国电气工程的快速的发展,其中自动化以及智能化技术越来越得到大家的重视,所以,以上技术的应用,进一步体现出了电气自动化控制系统的重要性以及应用价值。 1电气自动化控制系统简析 1.1电气自动化控制系统的含义 电气自动化控制系统实际上技术需用人工的操作,主要利用其自身的各种功能完成对电气设备的全过程控制工作,其中主要包含监测、控制以及包含三个部分。其中,各种的机械设备主要通过供电系统完成动力支持;而信号系统的重要职责就是对各种信号进行收集,传输以及处理等内容,为控制系统的具体操作提供了数据支持;同时寻路系统当中自动以及手动切换的主要利用开关完成,以及保护系统主要体现在有关线路以及设备的保护工作,其中主要包括熔断器以及稳压器;除此之外的制度系统主要用于故障以及操作过程中出现的失误时可以实现制动,最大限度的降低损失。 1.2电气自动化控制系统的分类 电气自动化控制系统包括很多的方面,从任何以方面出发都可以分成不同的种类,本文主要从以下4个方面进行分类:(1)系统结构。主要可以划分为3个系统,即开环控制系统,复合控制系统以及闭环控制系统。(2)系统任务方面进行划分。实际上主要包含调节系统、程序控制系统以及随动系统三个方面。(3)系统模型方面进行划分。既可以分为线性控制系统和非线性控制系统,同时又可以划分为时变和非时变控制系统两个层面。(4)信号方面进行划分。具体可以划分为离散和连续两个系统。 2电气自动化控制应用的现状 现阶段,所在电气自动化控制系统的普遍使用,各个领域中已经取得了一定的效果,例如在计算机系统、汽车旁路系统、汽机电液系统、集中监控方式、炉、机协调系统、实现现场监控以及远程监控等方面。伴随各行各业的使用逐渐发现了电力线的更高的使用价值,由于其自身具有入户率高的优势,同时承担着天然的物理网络的作用。而在宽度以及窄带通信行业如何更好的发挥其网络资源的优势,形成新型通讯网的越来越得到了自动化控制系统研发的另一目标。而如果想实现此技术就必须利用载波通信手段,而其必须通过电力网这一通道才可以实现,由于电力网具备着信息交换、数据传输以及数字通信的重要功能,是作为现阶段应用最为广泛的物力媒介的一种,与传统的电话线以及电视网络相比,其优势显而易见。除此之外,进一步降低了通讯网建设的成本。所以,目前我国电气自动化控制通信主要的发展路线就是电源线路开发数据通信方面。因此,必须进一步建立健全电气自动化的控制技术,满足当前的发展的实际需求,进一步提高工作效率,增加企业的核心竞争力。 3电气自动化控制系统的未来发展趋势 3.1开放化发展 电气自动化系统的开放化是为了发展的主要研究方向之一。由于其自身具备信息资源的共享,提升工作效率的优势,可以进一步促进其开放化全面的发展。首先,现阶段,伴随我国社会科技的快速的崛起,计算机技术水平得到了进一步的提升,而将二者有效的相结合,不仅能够提升计算机软件的开发工作,除此之外还能够进一步推动电气自动化控制技术不断的相集成化发展。其次,伴随我国企业运营管理自动化的快速的提升,EPR系统集成管理理念得到广泛的重视。而其主要是利用电气控制系统将整体控制系统相互结合,完成了系统信息数据的采集以及处理等一系列程序。最后,以太网技术的诞生,为电气自动化控制系统带来了新的动力。进一步提供了网络以及多媒体技术的支持,不断的开发出更多的控制方式。 3.2智能化发展 随着我国电气自动化控制系统的普遍的应用,为人们的生活起居提供了非常多的便利。现阶段,以太网技术的不断的提升,其传输速度也得到了进一步的发展,同时电气自动化控制系统面临着更多的机遇与挑战。因此,为了进一步促进电气自动化系统的可持续发展之路,就需要进一步加强智能化的探究,进一步适应市场的实际需求。除此之外,对于故障检测智能模块得到了PLC生产厂商越来越大的重视,有效的减低了设备故障出现的频率。同时进一步提升了系统增大器的安全性能以及稳定性。总而言之,自动化控制的重要性已经得到了广泛的认可,为了进一步推动我国经济的发展必须不断的向智能化方向研发。 3.3安全化发展 安全控制工作作为我国电气自动化控制系统来说占据着至关重要的位置。因此,为了进一步保证电气用户产品的生产安全必须以坚持安全为基础,对非安全系统控制与安全系统控制的一体化发展给予高度的重视。工程相关的技术人员必须做大限度的减少成本的消耗,确保电气自动化控制系统能够安全的运行下去。另外,就目前电气自动化控制系统发展来看,系统已经从安全级别需求较大的领域逐渐朝着其他危险级别相对较低的领域不断的转变。同时,相关技术人员也注重网络设施这一块的发展,将原本的硬件设备朝着软件设备发展,进而提高网络技术水平,这样才能满足网络的稳定性和安全性的要求。 结束语 总而言之,随着社会的不断进步,随着科学技术的不断发展,电气自动化控制技术也得到迅猛的发展。因为电气自动化控制系统是在计算机信息技术基础上发展起来的,所以计算机技术也带动了电气自动化控制系统的发展,并且推动其逐渐成熟。同时,电气自动化控制系统也有利于行业整体自动化水平的提升,能够帮助企业节约大量的成本,帮助企业提升生产安全性和性能。 作者:赵芳 单位:内蒙古建筑职业技术学院 自动化控制系统论文:谈电气自动化控制系统应用及发展 【摘要】最近几年,随着经济与社会的不断发展,人们对于电气设备以及系统自动化的要求越来越高,所以电气自动化控制系统的现实应用以及未来发展就成为相关部门关注的焦点。鉴于此,本文在介绍电气自动化控制系统的基础上对其应用和发展趋势进行探析。 【关键词】电气自动化控制系统;应用;发展 电气自动化技术的出现为人们的生活带来极大的便利,并且它在各行各业之中都得到广泛的应用。电气自动化技术的应用大幅度提升了作业效率,对于社会经济发展有着重要作用。正是因为电气自动化技术的重要性日益凸显,即便我们还是一名高中学生,尽管我们对电气自动化控制系统不太了解,但是也应对它的广泛应用以及发展趋势有一个大致的了解,这对于我们今后进入社会有一定的帮助。 1电气自动化控制系统 电气自动化是一门与电气工程相关的学科,在经过几十年的发展后,我国电气自动化控制系统之中的分布式控制系统相对于早期的集中式控制具有实时、可靠以及可扩充特性,且集成化的控制系统能够利用更多的新科学技术,其功能较为完善。电气自动化控制系统的功能包含:发电机组的控制和操作,监控电源系统,操控备变压器、高低压厂用电源以及高压启和励磁系统等。自动化控制系统又包含了定值、程序控制和随动三个部分,大部分电气自动化控制系统都是以采集系统和程序控制为主。对于电气自动化控制系统而言,要求能够快速准确地进行信息采集,同时对设备的自动保护装置的抗干扰能力和可靠性较高。电气自动化具备能满足设备利用效率提高、供电设计优化以及促进电力资源合理利用等要求的优势[1]。 2电气自动化控制系统的应用 目前,电气自动化控制系统的应用主要集中在农业生产、工业、交通以及服务等方面。 2.1农业生产方面的应用 我国作为一个人口大国,加快农业生产就成为农业发展急需解决的一个问题。最近几年,我国在农业生产之中投入了大量的人力与物力,而电气自动化控制系统的融入加快了机械化进程,如收割机、大型播种机的使用就能保证粮食的大丰收。 2.2工业方面的应用 从改革开放以来,我国工业得到快速的发展,特别是自动化方面。当然,在这一次的变革之中,电子自动化系统发挥了不可替代的作用,直至今日,每一个工厂在产品生产中都会使用电气自动化设备,这对我国工业自动化水平的提高有着极大的保障作用,同时也加快了改革开放的发展步伐。 2.3交通方面的应用 我们身处的社会,交通工具发生了翻天覆地的变化,而电气自动化控制系统发挥的作用不可忽视。在每一辆车中,其大部分元器件,从微小的开关到一个大型的安全气囊,我们都能从中看到对电气自动化控制系统的使用。当然,电子自动化控制系统并非只用在车辆之中,在电子警察、红绿灯系统、显示屏和测速器之中也都得到了应用,为交通的畅通与安全奠定了基础条件。 2.4服务业方面的应用 随着经济在最近几年的快速发展,人们不但解决了温饱问题,在电子产品的使用方面也提出了更高的要求,这就使得自动化产品需要通过不断更新来满足人们的要求。从一个自动取款机,我们就可以了解到电气自动化控制系统的应用已经给人们的日常生活带来了极大的便利。与此同时,人们所使用的跑步机、孩子玩耍的游乐园设施、上楼所使用的电梯等都给人们的工作与生活带来了极大的方便。 3电气自动化控制系统的发展趋势 未来的电气自动化控制系统的发展必定会朝着开放化、智能化以及安全化的方向不断的前进,这才是电器自动控制系统未来可持续发展的方向。 3.1开放化发展 在研究电气自动化控制系统时,研究人员更注重电气自动化控制系统的开放化。目前,随着计算机技术水平的不断发展,计算机技术已经同电气自动化相互结合起来,这样不但促进了计算机软件的开发,同时也满足了电气自动化控制技术朝着集成化的方向不断前进。另外,随着企业运营管理自动化的不断发展,相关人员开始关注ERP系统集成管理理念。ERP系统集成管理指的是将电气控制系统与所有的控制系统相互的联系起来,实现系统信息数据的整理与收集。当然,电气自动化控制系统包含了很多优点,不但可以满足信息资源彼此之间的共享,同时还可以帮助企业提升工作效率,在一定程度上实现了全面开放化的电气自动化控制发展。最后,随着以太网技术的出现,也让电气自动化控制系统出现了一定程度改变,使得电气自动化控制系统在网络和多媒体技术的支持下,拥有更多的控制方式[2]。 3.2智能化发展 电气自动化控制系统应用越来越广泛,给人们的日常生活与工作带来极大的便利。目前,随着以太网传输速率的不断提高,电气自动化控制系统面临更多的机遇与挑战。所以,为了确保其能够拥有可持续的发展空间,就应该注重电气自动化控制系统地研究,能够推动电气自动化系统朝着智能化的方向发展,进而满足市场的发展需求。同时,越来越多的PLC生产厂商都开始研究故障检测智能模块,这在一定程度上也减少了设备故障的发生率,并且也可以帮助系统增大器安全性和可靠性。总体来说,就是越来越多的厂商都认识到自动化控制基本的重要性,都在推动电气自动化控制技术朝着智能化的方向发展,为今后我国的经济发展奠定良好的基础条件。 3.3安全化发展 对于电气自动化控制系统而言,研究的重点是安全控制。为了确保能够在安全的前提下进行电气用户产品的生产,相关的研究人员就应该注重非安全系统控制与安全系统控制的一体化发展,尽可能降低成本的消耗,确保电气自动化控制系统能够安全的运行下去。另外,就目前电气自动化控制系统发展来看,系统已经从安全级别需求较大的领域逐渐朝着其他危险级别相对较低的领域不断的转变。同时,相关技术人员也注重网络设施这一块的发展,将原本的硬件设备朝着软件设备发展,进而提高网络技术水平,这样才能满足网络的稳定性和安全性的要求[3]。 4结语 总而言之,随着社会的不断进步,随着科学技术的不断发展,电气自动化控制技术也得到迅猛的发展。因为电气自动化控制系统是在计算机信息技术基础上发展起来的,所以计算机技术也带动了电气自动化控制系统的发展,并且推动其逐渐成熟。同时,电气自动化控制系统也有利于行业整体自动化水平的提升,能够帮助企业节约大量的成本,帮助企业提升生产安全性和性能。希望通过本文的分析,我们能够对电气自动化控制系统的实际应用于未来的发展趋势有一个大概的了解,同时也可以让自己对电气自动化控制系统有一个更深层次的认识和体会,帮助自己在未来的学习和工作中能够掌握更多的知识。 作者:董金茂 单位:石家庄市第27中学 自动化控制系统论文:火电厂自动化控制系统研究 摘要:在建设和谐社会、发展循环经济的大背景下,火力发电逐渐成为现代社会电力发展的主力军,火电厂也出现在人们的视野中。我们在提高发电技术的时候,不仅要考虑到电力对环境的影响,对不可再生能源的影响,还要保证电力系统的运行不能危及到个人安全问题。在先进的科学技术的影响下,火电厂自动化控制系统在电力生产中受到了广泛的关注。 关键词:火电厂;自动化控制系统;应用 现如今,虽然中国已经有部分的核电机组,但是火力发电仍然占领着市场的最前沿。近几年来电力市场发展不尽如人意,严重滞后了国家的经济发展,近几年来,全国建造了许多火电厂,但是发电技术必须要不断完善,精益求精,才能适应和谐社会的要求。目前,全国火电发电量继续保持快速增长,但增速有所降低,使用火电厂自动化控制系统对火电厂经济效益与社会效益的稳定提升有很大的帮助。 1火电厂自动控制系统的主要内容 1.1自动检测 火电厂自动控制系统能够对设备运行中的参数进行自动检测,确保火电厂设备的正常运行,及时发现出现故障的设备,为供电的稳定性与持续性提供保障。火电厂自动控制系统能够对经过其中的参数做出反应,像是物理量、化学量等,当火电厂设备处于正常运行的情况下,这些参数会保持在一定范围内,如果超出这一范围,就证明运行中的某一个环节出现了错误,而火电厂自动控制系统能够及时的找到错误的源头,对其进行细致的分析,从而发现问题的所在。 1.2自动保护 一般情况下,如果火电厂在运行过程中,有设备发生故障,而维修人员还没有及时赶到抢修的时候,就会造成一定区域内的停电情况,给人民群众的生活、生产、工作、学习造成不用程度的影响。但是,使用火电厂自动控制系统就可以避免这一现象,火电厂自动控制系统能够及时的发现设备运行中的故障,第一时间对故障进行处理,并且同时维修人员,为维修人员争取了充足的时间,防止设备故障的进一步恶化[1]。为火电厂供电的是持续性与稳定性提供了基本保障。 1.3顺序控制 火电厂自动控制系统是根据技术人员预先设置的程序和条件进行工作,当环境发生改变的时候,火电厂自动控制系统的工作状态也会发生一定程度的改变,为火电厂自动控制系统运行的准确性提供了基本保障。并且,每一种子系统在运行的过程中,不会打扰到其他子系统,不仅减少了技术人员的工作量,降低了火电厂的运营成本,还增加了火电厂自动控制系统运行的可靠性。 1.4自动控制 火电厂自动控制系统的主要作用就是实现供电过程中的自我控制。当火电厂设备在运行的时候,超过了预先设定的条件,就会造成设备压力过大、荷载过量而发生故障。但是,有了火电厂自动控制系统之后,即使面对这种情况,火电厂也能够自主的进行调整,使设备重新回到稳定的工作状态上[2]。 2火电厂自动控制系统应用的必要性 火电厂自动控制系统是火电厂能够正常运行的基本保障,其主要任务就是维护火电厂设备运行的安全性与稳定性。火电厂自动控制系统能够对火电厂设备运行中的物理量、化学量、参数进行自动检测,当发现火电厂设备在运行过程中存在安全问题的时候会及时进行自我保护,同时向维修人员发出警报,使工作人员能够根据火电厂自动控制系统反馈过来的信息进行分析,从而进行故障的判断与故障的维修,将火电厂设备的损坏率降到最低,避免出现严重运行事故的发生,为火电厂设备运行的稳定性提供保障[3]。 3火电厂自动控制系统的应用 3.1对火电厂的工作状态进行实时监控 传统的火电厂在运行的过程中,需要专人通过监控设备对其内部进行监控,耗费大量的人力、物力、财力,其监控状况的可靠性还不能得到保证。使用火电厂自动控制系统能够实现火电厂的实时监控,能够在第一时间发现设备在运行过程中的问题,大大降低了发生事故的可能性。另外,火电厂自动控制系统中的实时监控还是火电厂生产与市场投放交易整个过程的中心,有助于火电厂实现一体化管理。像是在使用火电厂自动控制系统的条件下,实时监控系统会对火电厂设备的运行状态、运行轨迹、运动功能、运行负载进行实时监控[4],确保其运行过程没有任何问题。一旦发现有运行不准确的时候,会在第一时间发出报警信号,同时专业的维修人员进行设备的检修,尽快进行故障的诊断与处理。 3.2在信息处理与成本合算中的应用 火电厂自动控制系统还能够进行信息处理与成本合算,通过先进的科学技术手段对火电厂内庞大的信息进行整理,准确的对他们进行分类与整合,确保信息的安全性,从根本上提升了技术人员的信息利用率。另外,火电厂自动控制系统还能保住火电厂进行成本的控制与合算。火电厂自动控制系统会对火电厂设备进行自动检测,使工作人员对火电厂设备的运行情况有一个明确的掌握,工作人员就可以根据这些信息估算火电厂设备的使用价值,了解火电厂设备的生产经营成本。 3.3在智能化技术和现场总线技术中的应用 智能化技术和现场总线技术是火电厂自动控制系统中发展速度最快的部分,二者之间有着密不可分的联系,相互依存却又相互独立。智能化技术与现场总线技术都是建立在科学技术的发展基础之上,其中智能化技术是一种超规模的集成电路,将CPU、存储器、数据转换器等微小零件安装在一小块芯片中,通过这种技术对计算机信号进行模拟,从而转换成数字的形式,这样工作人员在操作过程中就能跟容易理解信息中包含的内容,对提升工作人员的工作效率有很大的帮助。另外,智能化技术还能够提升信号转换过程的精确度。模拟信号在传输过程中经常会发生信号衰弱、信号处理的现象,火电厂自动控制系统中的现场总线技术能够有效的避免这一现象,数据处理模块、数据挖掘模块的配合使用来构建一个安全数据库模型,能够在第一时间检测到系统中是否出现入侵的现象,使火电厂自动控制系统时时刻刻维持在自我保护的状态[5]。 4结论 综上分析可知,火力发电已经成为现代社会电力发展的必然走向,如何促进火电厂的可持续的发展是火电厂的主要问题。在科学技术的影响下,使用火电厂自动控制系统,能够对火电厂的运行状况进行很好的控制,面对故障的时候能够第一时间做出应急措施,为供电的持续性与稳定性提供了基本保障,有助于火电厂的长期、稳定发展。 作者:王哲彪 单位:大唐七台河发电有限责任公司 自动化控制系统论文:工业电气自动化控制系统现状及前景 1电气自动化技术取得的新进展 如今电气自动化技术已在三个方面取得了新的进展,它们分别是:综合自动化系统发展的方面,现场总线技术改变的方面和分布式系统控制技术应用的方面。为了满足各个行业之间以及各个部门之间的交流、通讯需求,于是在综合自动化系统方面做出了改革且取得了新的发展。综合自动化系统具有较强的综合性,结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化的特点,使得检测与控制可以一同进行,很大程度上提高了高压系统的控制、保护水平,提高了供电的质量,电压的合格率,减少了系统维护的工作量。现场总线技术的改变主要体现在灵感方面:一是现场总线的控制;二是,现场总线型传感器的改变。为了顺应国际发展趋势,要求现场总线技术必须发生改变。现场总线技术具有系统开放性、互可操作性、互用性、智能化、功能自治化的特点,且在系统结构方面具有高度的分散性,在对现场环境的适应能力上有着较以往而言相对较高的适应能力。其改革节省了硬件的使用与投资、安装的费用、维护的开销,使得电气自动化产品拥有了系统集成主动权,增强了其准确性与可靠性。分布式控制系统具有高可靠性、灵活性、开放性。易于维护、协调性高、控制功能齐全的特点,分布式控制系统支持带电热拔插,支持在线下载新增加的控制逻辑程序,支持在线添加IO模板。可以通过局域星型环网可以现实多个控制站共享数据,运用分布式控制系统可以使得扩展工程相对方便。 2电气自动化控制系统的发展趋势 对电气自动化控制系统进行创新性的改革,也是在对技术工艺和条件、管理结构、生产条件进行全面性的革新,是对各个行业的工作和环境的改善,也是对各个行业工作积极性和效率的提高。根据现今的发展趋势看来,电视自动化控制系统的发展方向主要体现在以下几点: 2.1电气自动化控制系统中,软件所占的地位逐步提升 由于当今时代电子信息化大背景的影响下,电气自动化控制系统的发展前景当然也少不了信息网络技术的应用与融合。随着OPC技术的发展、IEC61131标准的颁布、Windows平台的广泛应用,计算机的使用在促进电气自动化控制系统与信息网络技术的融合中起着重要的推动作用。OPC技术对电气自动化控制系统的影响具有基础性和革命性的特征。它能够有效的解决设备驱动程序开发过程中经常出现的异构现象,对现场总线系统中异构网段之间出现的数据交换问题进行快速的解答,可以作为访问专有数据库的中间件,为不同数据的集成提供便利,且能够有效的实现控制软件与硬件的分别设计。IEC61131标准使得其开发程序具有良好的结构,可以对程序进行完全的控制,支持复杂的顺序操作功能处理,支持数据结构。因此,网络信息技术在电气自动化控制系统中的广泛应用所取得的成绩与效果是不言而喻的,未来将软件在电气自动化控制系统中的地位逐步提高也是很有必要的。 2.2单一设备向应用集成系统转变 单一设备向集成系统应用的转变是未来电力自动化控制系统发展趋势的一个重点。软件和系统有机地集成到一个无缝的、并列的、易于访问的单一系统中,并使它们就像一个整体一样,进行业务处理和信息共享。具有完整、可靠、经济、安全、高效等特点,且促进了电力自动化控制系统的信息化、开放化、分布式。市场需求决定了电气自动化控制系统的这一发展趋势,网络信息技术又为其提供了重要的动力,在软件地位不断提高的情况下,完成单一设备向应用集成系统转变的必要性更为突出。 2.3电气自动化控制系统统一化 为了能够对电气自动化产品进行更好的维护、测试、设计等活动,就要实现电气自动化控制系统的统一化。这样不仅可以将开放系统独立出来,使其成为单个的个体,更便于操作,还对电气自动化控制系统的通用性产生了积极的效果。在未来的发展趋势中,实现电气自动化控制系统的统一化是不可避免的。 2.4电气自动化控制系统接口标准化 电气自动化控制系统接口标准化的实现为电气自动化控制系统中出现的通讯难问题提供了解决的方法。通过实现电气自动化控制系统的接口标准化,可以为企业间、厂家间以及企业与厂家间的数据共享、交换提供安全保障,且可以节约电气自动化系统的开发和维护成本。 2.5专业化人才培养 很多企业在员工的专业化水平培养方面不够重视,使得在企业发展的过程之中出现不必要的麻烦。因此,企业应当注重对员工的培训,无论是系统操作人员还是系统维护人员在员工培训这项工作上一定不能松懈,对员工的培训不仅仅是一种资金的支出形式,更多时候是一种对人才的投资,且有着意想不到的回报。提高技术人员的专业技术水平,使其能对本职工作产生深刻而透彻的认识,更好的将自身掌握的专业化知识运用到工作环节之中,从而使得电力自动化控制系统工作得到更大的提升与进步。 3结语 总而言之,在以市场为导向的时代大背景下,电气自动化控制系统的发展也必须遵循市场发展的规律,以市场需求为基准来进行技术的创新和发展,面对发展做出不同的更新应对措施,才能得到更好的发展。 作者:张红娟 单位:河北钢铁集团矿业有限公司
机械手设计论文:智能仓储机械手的结构设计 摘 要:工业机械手在工业生产的各个方面得到广泛使用。文章根据国内外先进的机械手技术,设计出一种用于物料搬运,结构简单,维护方便的机械手的结构。主要设计机械手臂部分和机械手抓手部分的机构。 关键词:机械手;机械手臂;机械手抓手,结构设计 1 引 言 目前工业机械手面临的问题主要还是成本的高昂和精度控制的不易达到要求。从工业机械手的具体应用情况来看,生产过程的机械自动化已成为现代工业的主要问题。虽然现代机械制造业中的加工、装配等各生产工序主要是间断的,但自动化生产中装卸、搬运等工序亟待实现机械化,工业机械手的出现便可满足这一需求。无论国内还是国外,工业机械手的应用前景广阔,而对机械手使用性能的要求则越来越高,面对越来越多样的产品需求,机械手结构上在向着小巧型,灵活型的方向发展,因此机械手结构设计的合理性变的至关重要。 2 机械手结构设计 2.1 机械手手臂部分原理 欲满足机械手的搬运功能,即将货物从某一水平高度提升至另一水平高度,可采用曲柄连杆机构实现规定搬运动作。本课题应用平行四边形机构的运动特点,依靠电动推杆驱动平行四边形机构转动实现货物高度上的变化。 平行四边形机构是一种平面连杆机构,由于构件联接呈平行四边形,因此也叫做平行四边形机构。平行四边形机构结构简单,易于分析,构件运动一致性好,广泛应用于各种实现平移搬运等功能的机构。 2.2 机械手手臂部分结构设计 机械手手臂在整个工作过程中起着至关重要的作用。本文所设计的机械手臂为平行四边形机构,由于机械手臂也是机械手负载的主要施加部位,故应具有良好的强度与刚度,保证在机械手工作中不能发生弯曲或折断的情况,同时搬运机构若过于沉重则会影响搬运功能的实现。 工业铝型材表面经氧化处理后,外观漂亮且耐脏,工作中沾染的油污易于清洗,可根据不同承重采用不同规格型材组装,同时搭配铝型材配件,无需焊接,安装拆卸方便,轻便环保,整体机械性能较好,广泛应用于生产制造行业。 本文的搬运机构选用密度小强度大并广泛应用于工业机械手行业的工业铝型材较为合适。机械手手臂结构整体布局及各个部件,如图1所示。 机构中的工业铝型材之间通过铰接的方式联接而成,支撑连杆梁1通过销轴5与固定在底座板材上的连接件联接,由角铝3将支撑梁与联接电动推杆4的横梁联接起来,而电动推杆4与底座板材则通过电动推杆连接座2固定于底座上。 2.3 机械手抓手部分原理 搬运机械手末端的机械手爪是机械手直接与货物接触的部分,机械手爪能够直接完成对货物的拾取和夹紧动作,它可以依据人手动作通过设计实现相应功能,通常机械手爪被安装在手臂的端部。机械手爪结构形式与人手有较大区别,它的结构外形拥有机械式的特点,通过不同部件的联接组合完成指定运动过程,依靠自身的运动而将物件抱住,故手爪即为主要的传力构件。 本课题所设计机械手的手部结构应为钳爪式,钳爪式手部结构包括手指和传力机构。如图2所示,机械手爪1在电动推杆的驱动下向右移动,当左部碰到左侧连杆机构时带动手爪2处,机械手爪的两部分1、2完成张开手爪动作;当右侧手爪在电动推杆缩回时,手爪2在弹簧作用下回复原来位置实现对货物的抓取动作。 2.4 机械手抓手部分结构设计 对机械手爪设计过程中,应考虑以下几个方面:机械手爪部件至少要有一定负载承受力,在将货物重量计入影响后,鉴于搬运动作中由于颤动所产生的影响也应适当增大设计强度,避免工件发生松动或脱落的情况。 为使机械手爪和被运输货物间保持较为稳定的姿态,应根据货物的实际外形设计相应的末端执行机构形状。所设计机械手爪主要受到被夹持物的反作用力,必须达到设计所需强度和刚度防止手爪断裂或弯曲变形的状况发生,同时设计机械手结构应该简单,缩小尺寸,尽量轻便以免影响运动过程。本文所设计机械手结构,如图3所示。 其中,机械手抓取动作的通过以下动作实现:由电动推杆1伸长驱动一体式小抓手向右移动,同时与一体式小抓手通过螺栓连接的连接杆4被带动向右移动,当连接板5接触到连杆6时,在连杆机构作用下,连杆8将沿水平方向向左移动直至小抓手突出部分完全缩回连接板9内,此时连接板右端面接触货物,电动推杆1缩回直至右侧一体式小抓手3上的连接板与货物接触并实现夹紧,在回缩过程中,当连接板5与连杆6不再接触时,连杆8在弹簧7的作用下回复原位,两个机械手爪的承重板通过支撑货篮的缺口位置,完成对货篮的抓取动作。 3 结 语 本文主要设计一种用于搬运货物的机械手,在生产过程中的搬运货物环节里替代工人,提高工作效率,节约更多的人力成本和物力成本。主要进行机械手的结构设计,通过对机械手臂和机械手抓手的结构设计,使整个机械手机构较为简单,维护方便。 机械手设计论文:一种新型空调换热器自动插翅机械手设计 摘 要:我国是全球最大的白色家电生产国和消费国,现在空调散热翅片国内几家大型空调厂的翅片插管大多都还是工人手动完成。本文介绍的空调换热器自动插翅机械手装置就是将空调换热器中的散热片无损伤地插到已经摆好的U型管中的机械设备。从而达到降低废品率,提高劳动效率和自动化的目的。 关键词:空调换热器;自动插翅;机械手 0 引言 作为全球最大的白色家电生产国和消费国,现在国内大型空调厂的空调散热片翅片插管大多都还是人工插翅,效率较低。而在国际上,日本的日高集团已经成熟的掌握了空调散热器的翅片插管问题。目前正在推广,该设备从翅片冲压到胀管等几个步骤都实现了全自动,不需要人为干预,废品率已经达到了行业要求。但是价格比较昂贵。本文介绍的空调换热器自动插翅机是一种由计算机控制的自动化翅片展开和翅片抓取并将翅片插到已摆好的U型管中的设备。 1 空调换热器插翅机工作流程 如图1,空调换热器插翅机包括:接料部分、翻转翅片、翅片展开、插片机械手和U型管循环5个部分,具有工作效率高,节省人力,废品率低的特点。其工作流程如下: 接料设备将冲压机冲出来的翅片接到接料设备上的接料针上,每20片一组进行循环,当翅片运到接料设备的取片处时,翻转机械手开始工作,翻转机械手先用接料针插入翅片孔内,然后夹取翅片,进行翻转,使得翻孔面是朝上。翻转过后,翻转机械手将翅片放在展开机构上,然后展开机构将按组等距离展开,每组距离为165mm。然后插片机械手开始工作,将展开机构上的翅片全部插入到U型管中后,U型管循环设备将已插好的U型管运走,并将新U型管运到插片位置,整个设备就这样不停地循环。 2 插翅机械手结构 机械手固定在Z轴上,控制其沿Z轴运动,控制机械手沿Z轴运动用线性模组控制。因为直线模组单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。因为我们设计的是20个翅片为一个单位,20个翅片落料的是时间为40s,所以分给机械手的时间为12s(一共要插2次,按一次6s,共12s),为了能跟上节拍,使用了两组机械手。同时进行工作,两组机械手同时从两侧向中间插。Y轴方向也用模组驱动。因为跨距为3000mm,而现有的线性模组,一般行程大都小于1600mm,行程过长会导致模组变形和精度降低,承载量会大幅降低。所以这里Y方向,采用两个线性模组。单个线性模组的行程为1400mm。X方向因为行程过大,一侧用行程为2000mm的丝杠和导轨组合驱动,另一侧用直线滑轨导向。 3 插翅机械手动作过程 插翅机械手有3个动作:夹爪左右加紧收缩,夹爪托住翅片上下运动和下压板的下压运动。下面我们就对这三个动作进行详细介绍: 3.1 夹爪左右加紧收缩 当机械手运动到指定位置,机械手开始夹取放在展开机构上的翅片,机械手沿着Z轴向下运动,当机械手上的定位针和展开机构上的定位针对齐并接触时,机械手夹爪开始运动,夹爪向内收缩,运动的距离为25mm,夹爪底部平托住翅片,一个机械手上一侧有4个夹爪托住翅片,防止翅片有过大的挠度变形,一侧机械夹爪托住的宽度,大约为一个翅片宽(翅片宽18.19mm)。 3.2 夹爪托住翅片上下运动 当夹爪左右手缩加紧完成后,夹爪向上运动,将翅片向上抬起,目的是将翅片脱离展开机构的接片针,接片针的长度大约为80mm左右,这就要求机械手夹爪要抬升100mm左右,机械手夹爪不能和翅片有过大的力作用,不能过分的加紧翅片,否则翅片会容易变形(翅片的厚底为0.1mm,易变形)。 3.3 下压板的下压运动 当机械手取翅片时,下压板不运动,当机械手沿Y轴运动到U型管循处时,机械手整体沿Z轴下降,当机械手定位针顶与U形管上的锥帽距离2mm时,机械手开始运动,夹爪拖着翅片向下运动,当夹爪底端到达U形管口下方30mm处(当一次插20片翅片,20片翅片的总厚度约为30mm)时,机械手夹爪开始向两端展开,展开的距离为20mm,因为U形管的直径与翅片孔的直径相差很小(翅片孔的直径为7.3±0.03mm,U形管直径7±0.1mm),所以翅片依靠自身的重力不一定能完全下落,所以这时,下压板开始下压,使翅片完全插进U形管中,同时还可以平整翅片。 4 插齿机械手驱动原理 4.1 夹爪伸缩运动原理 夹爪伸缩运动是通过连杆机构实现的,气缸(图片中左上角)推动推块(绿色)向前运动,推块是在微型导轨上进行滑动,导轨宽为10mm,推块上有4组推杆,推杆推动着4组夹爪进行左右移动,从而实现了前后运动转化为了左右运动。推杆在导轨上移动,同时推块推动着连杆展开,连杆推动着夹爪在滑道里左右运动,实现了展开与合并运动。 4.2 夹爪上下运动原理 夹爪上下运动是通过连杆机构实现的,气缸(左下)先推动着推块(红色)在直线滚珠导轨上向前运动,同时推块连接着连杆(上下),因为导轨底座被限制只能上下运动,所以,当推块带着连杆(上下)向前运动时,连杆顶着导轨底座向上运动从而实现夹爪的上下运动。为了阻止上下运动的支架不前后运动,设计了挡板,在上下运动的支架两端各安装了一个滚轮,滚轮在挡板的阻挡下,只能上下运动,实现了支架的上下运动。 4.3 下压板的下压运动原理 气缸(中间)伸缩带动固定板上下运动,固定板带动导柱进行上下运动,导柱通过螺栓固定在固定板上,同时导柱固定在下压板上,所以气缸运动就传动到下压板上,从而实现下压运动。下压运动的行程即为定位针的长度。 5 结语 本文主要介绍了一种空调换热器自动插片机中的插片机械手的结构与工作原理,该结构的优点在于不需停机的情况下,实现换热器的连续自动插片,减少了人力,提高劳动效率,对于大量依赖人力插翅的当前空调生产线的改进具有一定借鉴意义。 机械手设计论文:光盘库机械手的驱动控制系统的设计 摘 要:光盘库机械手驱动控制系统是光盘库系统的关键部件,对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统使用STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对机械手电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程,进行了驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 关键词:光盘库,机械手,驱动控制系统,电机 引言 光盘库是以光盘作为存储载体的高可靠性的海量、安全机电一体化近线存储设备,对海量光盘数据进行集中管理,其主要由机械手、光盘架和光驱(CD-ROM驱动器)三部分组成。光盘库广泛地运用于煤矿监控系统,作为数据存储和备份的重要方式,它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。光盘库可通过光纤通道或 SCSI 端口与服务器相连,光盘驱动器则通过自身接口与主机交换数据。当用户要访问光盘库时,首先,由机械手将驱动器中的光盘取出并放置到光盘架上的指定位置,为光盘腾出位置,然后,再从光盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。 关于光盘库,国外进行了大量的研究与应用,技术相对领先,但由于技术保密等因素限制,相关研究文献很少,国内从事光盘库产业的公司主要有广州影达影像设备有限公司、上海美佳达计算机工程有限责任公司、福特瑞斯(北京)科技有限公司、北京鸿瑞智达科技有限公司等,但国内光盘库的起步较晚,他们中大多是外国公司的国内,即销售国外光盘库产品,而真正从事光盘库研发的公司很少[1]。 除了光盘驱动器以外,光盘自动换盘机构即机械手要保证安全、高速、准确地将光盘片从库中取出并送入空闲的指定光盘驱动器中,是整个系统中关键的执行机构。另外,光盘库数据的平均访问时间比磁带和磁盘高很多,磁盘的平均寻道时间在毫秒级,显然光盘库的机械手已经成为光盘库系统的性能瓶颈[2][3]。因此,对光盘库机械手控制系统进行设计、开发具有较重要的现实意义,本文设计的机械手将装、卸盘片的功能设计在一起,在主控制电路设计上,将机械手控制、定位检测部分和光盘驱动器中的光头控制部分结合在一起,由一片单片机控制。 1 机械手驱动控制系统设计 要实现机械手所期望实现的功能,机械手的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约,它们之间的相互关系构成机械手控制系统的控制原理,如图1所示。 控制系统使用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,扩展了必要的外围电子元器件。主机通过TTL-RS232电平转换实现与上位机通信,并和从机保持交换数据。接口板模式下根据上位机传来的指令设置输出,把检测到的数据送到上位机。 1.1 电机驱动控制。机械手各活动部件采用直流电机驱动,单片机发送的控制信号经过功率放大,转换后,控制直流电机转动与停止,各个电机的协调转动。设计的光盘库机械手共需4个直流电机,每个电机上均配有变速箱。一个控制上下移动的大电机额定电压为9V,功率为2.4W;另三个小电机额定电压也为9V,功率为1.1W,分别控制中间支点部分的旋转、机械臂的伸缩和机械手抓放物体。 电机驱动控制电路如图2所示,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。L293将2个H-桥电路集成到1片芯片上,这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机[4][5][6]。H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向,使能信号可以用于脉宽调整(PWM)。另外,每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信号,IN1、IN2为电机转动方向控制信号,IN1、IN2分别为1,0时,电机正转,反之,电机反转。选用一路PWM连接EN12引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。 1.2 位置检测。初始位置检测利用主机的P2.2、P2.3、P2.5和P2.6使各部分碰到行程开关,即达到指定位置后断开;INT0和INT1中断来进行位置检测;P1.1-P1.4引脚为电机驱动输出,最后通过P1.0-P1.3口对电机电流进行检测,判断是否堵转。 本设计限位行程开关安放在机械手的四个运行方向上。限位行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当机械手运行时,触碰到限位行程开关,信号处于高电平状态。单片机采集到限位行程开关的高电平信号,发出指令,使机械手停止运行,并进行下一个动作。计数行程开关安装在齿轮旁边,计数行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当电机转动时带动齿轮转动,计数行程开关被触碰处于高电平状态,齿轮每次触碰,单片机记下一个高电平信号,因此只需记录下行程开关的触发次数即可知道电机的转数,从而可控制手臂在垂直方向的位置。 2 控制系统调试 光盘的入库及出库是光盘库自动化管理的一个重要方面。光盘入库和出库不仅仅限于光盘的正确插入和抽取,还包括数据库信息的同步更新,保证光盘库和数据库内容的一致,从而准确地返回客户端请求。光盘正确入库和出库减轻了人工操作的负担,保证了系统正常运行,是光盘库自动化管理的重要组成部分。通过按键或者上位机远程控制,实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,控制程序流程图如图3所示。 在某个Linux终端向机械手服务端循环发送取盘、放盘指令,使机械手满负荷运行。经测试,该系统平均无故障时间大于30万次,换盘时间最长为7秒,具有运行速度快、工作稳定等特点,如表1所示。 另外,将光盘插入光盘库后,请求光盘的内容,机械手能正确地定位到光盘,并将请求的文件拷贝到本地光盘正确出库,再次请求光盘内容,提示光盘不在光盘库中。 3 结语 本文对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统采用STC12C5628AD作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程进行驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求。本项目是对光盘库系统实际开发工作的一次尝试,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 (作者单位:苏州市职业大学机电工程学院 来稿日期:2015-06-17) 机械手设计论文:基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究 【摘 要】本文依据液压机械手的组成和运作原理,以四自由度液压机械手为例,设计了一款注塑机嵌件自动上料液压机械手,并验证其功能的可靠性。 【关键词】四自由度;液压控制;机械手;嵌件上料 0 引言 随着工业生产自动化的快速发展,机械手因其高效和灵活的特点被广泛的关注和应用。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能,并按照设定的轨迹、要求和程序抓取、搬运工件或进行操作工具的自动化装置,尤其适用于较大规模、自动化流程生产和一些复杂的生产环境中;例如高温、粉尘、放射性强、噪音较大的生产环境。机械手的应用对于提高机械生产率,降低工人的劳动强度,保障一线工人的安全都具有重要的意义。目前机械手常用的三种驱动方式为:液压驱动、气压驱动、电机驱动,其中液压驱动以输出转矩大,动作灵敏,可实现无极调速,调速范围较大的特点,多被用于运动速度较低并且扭矩要求较大的工作场合。 随着注塑行业的发展,人们对于塑料制品的需求量越来越大,对于塑件的工艺和强度也提出了新要求。为了提高塑件的局部强度,嵌件在塑件加工中被广泛使用。然而工厂在生产过程中手工安装嵌件的居多,这中安装方式效率低下,严重影响了注塑机的工作效率,降低了塑料制品的加工精度,自动上料机械手需求愈加强烈。 1 液压机械手基本组成 本文设计了一款四自由度液压机械手,通过液压缸进行控制,可以实现手臂的升降运动、伸缩运动、旋转运动,以及夹持部分的夹紧运动。其结构示意图如图 1 所示。 液压机械手主要包括控制系统、传动装置、执行机构、传感器装置等。其中,机械手的核心部分是控制系统,它是用以控制整个系统具体的运动过程。液压驱动是执行机构运行的传动装置。在机械手的组成中,最重要的是执行机构,而执行机构也同样是机械手内部的主体部分,机械手的执行机构是其夹持部分,主要由拉簧、杠杆、手指、楔块、杠杆支座、夹紧缸体等部分组成,其结构组成如图 2所示。 2 液压机械手运作原理 2.1 机械手运作原理 液压机械手可实现在两台立式注塑机之间交替进行安装嵌件的工作。机械手拥有四个自由度,分别为手臂的升降运动、手臂的旋转运动、手臂的伸缩运动,以及夹持部分的夹紧运动。采用液压驱动的控制方式,以圆柱坐标作为坐标形式,其动作原理如图3所示。液压机械手开始运行,首先手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并顺时针旋转90°到注塑机1上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置B,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机1开始工作;其次手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并逆时针旋转90°到注塑机2上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置C,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机2开始工作,机械手第一个工作周期完成,待注塑机1完成运作,机械手开始下一周期的工作。 2.2 液压系统的设计 机械手搬运物体是依靠液压系统实现的,液压系统是机械手运动的主要驱动方式,是机械手运动过程的核心控制部分。主要用来完成机械手的夹紧/松开、上/下伸缩、前/后运动以及旋转运动。机械手运动过程的液压系统主要由油泵、执行油缸、控制调节装置、以及辅助装置组成。此次设计中系统的主要参数如下表1、表2、表3所示。 2.3 液压系统元件的选择 (1)手部夹紧缸的分析计算 3 结论 本文简要介绍了液压机械收的组成及工作原理,设计完成一款由液压驱动的、可实现两台注塑机嵌件上下料的四自由度机械手,并对液压机械手的工作可靠性进行了验证。结合数据,液压机械手简单可靠,稳定性较好,可实现较重嵌件的安装工作。 机械手设计论文:搬运机械手仿真设计和制作探讨 [摘 要]搬运机械手根据坐标可以分为很多种,例如:直角坐标型和极坐标型还有圆柱坐标型以及多关节型等。搬运机械手是一个自动化的设备,对搬运焊接以及装配等有着很大的作用,国内外都在不断研究搬运机械手,企业的生产经营走向自动化。本文设计的搬运手主要是用于冰箱U壳的搬运。 [关键词]搬运机械手 仿真设计 制作探讨 引言 机械手主要是代替人的手和胳膊去完成一些动作,根据固定工序进行抓取和搬运物品的一种机械电子装置。可以帮助人们有效生产,降低劳动强度。机械手在生产中运用越来越广。 1、U壳搬运机械手的结构设计 1.1 滑座部件结构设计 U壳搬运手设备也是自动化设备,它的主要作用就是将冰箱U壳搬运到传送带上[1]。它的滑座部分支撑着设备的水平移动。衡器缸和z轴承载着设备的主要重量,但是它们之间的固定需要依靠滑座部件的中间部分,同时滑座中间部分的右侧还可以控制水平交流伺服电机和行星齿轮减速器,减速器和齿条的连接需要借助齿轮来实现。滑座在水平移动的最大距离为1.5米,并且滚珠丝不易于加工,以及它在市场上的价格比较高,所以选择齿轮齿条来减速。 1.2 z轴结构设计 Z轴结构是用于竖直移动。Z轴结构的最左端是交流伺服电机,电机是维持设备的安全,因为它具有过载能力且带有抱闸系统,一旦发生故障时,抱闸系统就可以对电机进行抱死[2]。与z轴相连的是片联轴器,它是有金属制作而成的,拥有减震和无需润滑和维护等特点。Z轴系部件的左边有2个角接触球轴承,角接触球轴承可以对竖直的载荷进行抵消。Z轴结构中间是丝杠螺母传动装置,特点就是损伤小和效率高。Z轴系部件的设计原理是一端固定一端移动,轴的移动方向是经过严格控制的,它是由固定制成装置完成的。轴的伸缩变化时随着温度变化的,游动轴控制着温度。Z轴两边运用直线的导轨,帮助z轴做竖直运动。Z轴上有两个行程开关和光电开关,它的主要功能就是确定对竖直方向限位和竖直零位。1.3开1.3合横梁结构设计 Z轴和手爪的连接需要依靠开合横梁装置,开合装置依靠六组螺栓就可以实现和z轴的连接,并且它前后有依次有开合气缸,气缸上安装了传感器的端锁,这样气缸的位置就是由传感器进行控制的,端锁是固定气缸,避免气缸在停止运行时还会继续运动。装置的大臂和小臂在直线导轨上的水平运动需要气缸的引领。 1.4 夹爪结构设计 夹爪结构包括大臂和小臂以及手爪挡板。大臂上端连接开合横梁装置,并且连接处需要加强加固处理,这样就可以保证装置安全性能。大臂下段与小臂相连,它们之间的连接需要连接轴来实现的,小臂的转动是需要连接臂和连接轴之间相互配合才能完成的。小臂上端是挡板装置,它的主要作用是当小臂停止转动,减少小臂和大臂阻尼撞击,达到减缓振动的作用。内支撑气缸和直线轴带动手爪挡板装置是用来帮助小臂进行夹持活动。开合气缸带动大、小臂对冰箱u壳进行夹持;小臂上的气缸保证u壳在夹持时,形状是完好的,所以它们的夹持都是由外而内进行的。 2、搬运机械手的仿真设计 2.1 小臂结构的仿真设计 为了满足生产需要通常将小臂的旋转过程时间控制在两秒以内,气缸的启动回路控制着进出口节流回路,所以通过控制调节节流阀的横截面积就能够对活塞运动速度进行控制,让小臂在两秒之内完成九十度的旋转,因为节流阀会影响活塞运动速度[3]。同时,小臂在旋转过程中,气缸力矩会大于或者等于重力矩,并且气缸力臂是在逐渐变小,重力力矩又不断变大,这就导致小臂的加速度数值越来越小。同时旋转时间越长缓冲力越小,并且负载厚度和负载质量也越大。在这里选取旋转时间为1.2秒时,计算出负载厚度压迫保持在0.66米 ,负载质量要控制在50千克,这时候的缓冲力就是10429牛顿,所以,通常设置小臂运动时间在1.2秒和2秒之间,负载厚度(U壳厚度)保持在0.49米和0.66米之间,这就要求负载质量(冰箱质量)控制在0和50千克之间。这就可以分析出小臂的应力是够满足生产需求。 对小臂结构的仿真设计不仅表现在对冲击力的校核,同时还要对小臂变形与强度进行校核。小臂的强度校核主要是运用相应的模型和ansys静力分析理论来完成的。并运用相应的数学计算可以得出,小臂不易发生变形,无论使用环境有多恶劣,它都可以正常工作。 2.2 连接臂结构的仿真设计 连接臂的结构设计也需要ansys进行分析,ansys分析程序包括:设计变量初始化,这就要求在进行分析前处理器应该根据设计变量的初始值进行输入;定义问题,前处理器的主要任务就制定出最优化的有限元模型;执行初始结构状态结构分析,应力和应变;力以及变形量就是来源于状态结构分析;获得计算结果,它的主要工作就是收集和存储目标函数和约束条件值;进行仿真设计分析,它的任务就是对相关文件以及变量和设计方法进行分析;结果输出,根据分析的数据绘制出相应的变化图表。根据相应的理论和运用ansys 系统分析,可以得出在对小臂进行设计时u,它的半径是九毫米,厚度保持在十三毫米之间。 2.3 支撑架结构的仿真设计 支撑架的仿真设计主要是通过对支撑架结构的瞬间动力学进行分析,得出它的振动幅度和的速度。在对支撑架结构进行仿真设计时,首先是通过运用软件ansys对支撑架建立相应的模型,并设计支撑架的参数。根据ansys软件分析的数据我们可以发现当u壳材料是Q235时,它的弹性木梁是210000mpa,泊松比为0.3,密度是7850千克每立方米。这就可以对支撑架进行瞬态动力学分析,并确定支撑架在不同冲击力喜爱振动幅度的变化以及支撑架的其他特点。 3、u壳搬运机械手的控制软件设计 3.1 机械手初始化 机械手初始化包括水平和竖直都归零,同时,所有的气缸恢复初始化。电机归零的方法可以通过对电机2坐标轴安装零位信号,并且在进行归零处理中选择先高速后低速的方式进行归零处理,归零处理一共要进过三次不同方向的瑰丽处理,才能达到让电机彻底的归零[4]。在首次归零处理时,就可以将正向高速归零;接着启动第二次归零程序,让反向的低速也归零,使用puls设置脉冲量,sped决定着是否执行操作;最后一次归零处理时让它向正向低速归零,sped是启动归零处理程序,ini则是让归零处理程序停止,这时候电机就彻底的归零 。同时,归零过程中脉冲值是在触摸屏中显示的,数值通过脉冲传送到寄存器中,寄存器就将数值显示在触摸屏中。它们之间相互配合才使得电机归零顺利完成。 3.2 触摸屏控制 搬运机械手的触摸屏控制是在气缸复位和机械手自动循环完成之后进行的,对触摸屏控制主要包括u型伴型号输入界面和主菜单界面以及手动运行和分布运行以及自动运行和坚实画面和系统设置[5]。其中,手动运行包括对伺服电机手动运行和气缸与吸盘手动运行,分布运行时针对自动循环单步运行,自动运行的主要包括:示教点参数设置1和示教点参数设置2以及自动运行调整界面,监视画面是对伺服电机坐标以及气缸与吸盘和系统故障报警实施监控,系统设置是对司机电机速度以及触摸屏系统的参数进行设置。 总结 U壳搬运机械手的设计运用先进的科学技术,并应用了ansys等系统软件来帮助u型搬运机械手的设计,对支撑架和连接臂以及小臂的仿真设计中分析它们相应的参数。冰箱u型搬运机械手的仿真设计和制作,让冰箱u壳的搬运实现自动化,为企业生产经营提供便利。 机械手设计论文:基于plc的三自由度机械手控制系统设计与实现 [摘 要]文章从三自由度机械手控制系统的角度入手,在plc可编程控制器支持下,对三自由度机械手控制系统的结构运动特点进行了简要分析,然后重点对plc下三自由度机械手控制系统的硬件、软件设计与实现要点展开研究,望能够使三自由度机械手控制系统的综合性能更加完善与可靠。 [关键词]机械手 三自由度 控制系统 PLC 设计 在工业化生产中,机械手能够对人的手臂部位动作进行模拟,操作人员可以通过预先设置机械手运行轨迹,动作程序等相关参数的方式,在实际工况中代替人手执行工件搬运、抓取、以及操持等相关工作,具有机电一体化的特点,在现代机械一体化领域中有着非常重要的应用价值。随着现代科学技术的不断发展与完善,机械手的应用范围也在不断扩大,为了能够满足现实工况对机械手操作的要求,当前已经成功研发了基于三自由度的机械手,即3D机器人。此类机械手能够支持对三个自由度方向(包括水平方向、垂直方向、以及旋转方向在内)的手臂操作,在机械化生产中具有操作灵活性好,应用范围广,以及操作范围大的特点。而通过引入plc的方式,能够使三自由度机械手控制系统的整体功能更为完善,以达到提高其综合使用价值的目的。 1 三自由度机械手控制系统结构运动特点 下图(如图1)为三自由度机械手控制系统的基本结构示意图,整个控制系统结构具有圆柱坐标型特点。结合图1来看,控制系统内,伸缩步进电机可以实现对机械手手臂左右方向运动的控制,而升降步进电机则能够实现对机械手手臂上下方向运动的控制。逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构,其夹紧与松开用气压驱动,并由电磁阀控制。图1中,SQ1、2、5、6分别为水平风向以及垂直方向上的限位开关装置,SQ3、4则为原点所对应的光接近开关以及终点所对应的光接近开关。在整个控制系统的运行中,操作人员可以通过预先设置操作程序的方式,实现对工件的搬运、抓取、以及操持等相关操作。 2 基于plc的硬件设计方法 从三自由度机械手实际应用的角度上来说,为了满足不同工况对系统运行所提出的要求,机械手需要同时支持自动工作以及手动工作两种运行模式。同时,在自动控制模式中,需要根据操作需求,支持包括返回原点、单步骤、单周期、以及连续性四种工作方式。 在引入plc控制器的条件下,三自由度机械手控制系统优先选择具有晶体管输出特点的plc控制器装置(本文中选择三菱FX2N系列plc控制器)。该型号plc控制器共对应有10个信号输出点以及14个信号输入点,能够满足三自由度机械手控制系统对plc控制器中I/O点数的具体要求。且该型号plc控制器为晶体管输出,输出高速脉冲信号最高频率为100kHz,能够在系统运行过程当中直接面向步进电机驱动器提供脉冲信号支持。 与之相对应的输入控制信号地址分配情况为:①复位信号对应输出地址分配为IO.0;②步进电机正转信号对应输出地址分配为IO.1;③步进电机反转信号对应输出地址分配为IO.2;④电机转动停止信号对应输出地址分配为IO.3;⑤手臂伸出信号对应输出地址分配为IO.4;⑥手臂收回信号对应输出地址分配为IO.5;⑦手抓下放信号对应输出地址分配为IO.6;⑧手抓提升信号对应输出地址分配为IO.7;⑨手抓开信号对应输出地址分配为I1.0;⑩手抓合信号对应输出地址分配为I1.1;?自动演示信号对应输出地址分配为I1.2。输出控制信号地址分配情况为:①步进电机脉冲输出信号对应输出地址分配为Q0.0;②步进电机转动方向信号对应输出地址分配为Q0.1;③气缸4#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.2;④气缸5#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.3;⑤气缸6#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.4。 同时,步进电气驱动器选用SH-20403型。整个机械手控制系统的外部接线方案如下图所示(如图2)。 结合图2来看,在三自由度机械手控制系统的运行过程当中,当机械手在最上方(最右方),同时底盘旋转至X3光接近开关,夹紧装置处于松开状态下时,整个控制系统处于自动控制模式下的原点控制状态下。如图2中,X10为系统手动控制按钮,操作该按钮,能够对X20~X27的按键开关进行手动控制。而X11~X15则分别为系统自动控制模式下返回原点状态按钮,单步骤状态按钮,单周期状态按钮,以及连续工作按钮,通过按下X11~X15任意操作按钮并启动X0的方式,能够执行相应的工作模式。 3 基于plc的软件设计方法 在选择以单步骤、单周期、或连续工作方式运行前,整个控制系统应当处于原点状态,若未满足该条件,则需要选择返回原点的工作方式。在这一过程当中,相关操作指令的执行流程应当为:第一步,做上行方向移动至X1上限位;第二步,做右侧方向移动至X2右限位;第三步,做顺时针旋转移动至X3光接近开关装置;第四步,松开夹紧装置。 在 plc系统支持下,整个三自由度机械手控制系统的自动工作方式顺序功能可如下图所示(见图3)。结合图3,在控制系统对相关操作进行响应的过程当中,可通过对步进电机所输入脉冲频率参数进行调整的方式,实现对三自由度机械手手臂运动速度的合理调整。而脉冲数则决定了机械手臂在沿下行方向以及做性方向运动的距离。而脉冲频率参数以及脉冲数的设计可以在工业现场实际工况中进行设定,具有重复操作的特点。 整个基于plc系统的三自由度机械手控制系统在软件设计过程当中以基于plc技术的梯形图顺序编程为依据,脉冲个数基于MOV指令进行设定,脉冲输出则通过PLSY脉冲输出指令的方式进行设定。在指定脉冲输出完成后,指令执行完成标志M8029置1。需要注意的一点是,由于基于PLSY的操作指令仅能够使用一次,但控制系统中所配置的两个步进电机需要同时有脉冲输出信号。因此,在软件设计中,通过面向两个步进电机引入外部继电器的方式解决该问题。软件设计中,将Y0点输出脉冲与继电器动触点结合,常开触点则与电机驱动器脉冲信号输出端连接,上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制则与两个外部继电器的控制端进行连接,根据这种方式,能够通过操作上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制的方式,实现对步进电机脉冲输入的合理控制。 与此同时,从基于plc系统的三自由度机械手控制系统复位操作角度上来说,软件设计中可应用特殊存储器SM0.1位以及按键10.0的方式进行控制。在plc控制器收次扫描的过程中,状态取值为1,可直接用于机械手控制系统的上电复位操作。同时,操作人员可以根据现场运行情况,对plc控制器所产生的PTO脉冲信号进行合理设置,并经过Q0.0输出点输出信号,实现复位指令。 4 结束语 PLC可编程控制器是一种专门用于工业领域的电子控制装置,该电子控制装置是基于数字运算操作的方式所实现的。在PLC控制器的实际运行中,具有包括功能强大,可靠性高,编程简单,以及人机交互界面友好等多个方面的特点,在工业控制系统以及机电一体化产品设计中有着非常好的应用价值。本次研究中,从PLC的角度入手,对三自由度机械手控制系统的设计与实现进行了分析,该控制系统实现了电动式机械手与气动式机械手优点的融合,除了具有操作简单,定位精确的优势以外,还有效节约了行程开关以及I/O端口,综合优势非常确切。 机械手设计论文:基于“三自由度关节型机械手”对回转关节的研究与设计 摘 要:关节型机械手是一类具有与人手肘类似的“关节”,可以模拟人手操作的自动化装置。它主要以电气结合的方式驱动,再通过齿轮等进行机械传动。但因为机械摩擦较大,传动部位(回转关节)仍有改进的空间。结合开关磁阻电机的原理,该文探讨了一种利用电磁驱动的新型回转关节。这一设计有效地避免了齿轮传动带来的机械摩擦损耗。 关键词:三自由度关节型机械手 开关磁阻电机原理 新型回转关节 机械手是一种智能装置,能够实现模拟人手的所有动作。在实际的工作过程中,机械手会按照预先设计的固定程序进行对工件的工位转移等。关节型机械手是机械手的一种类型,但它具有与人类手肘类似的“关节”,比一般的机械手结构更精巧、操作更灵活,具有广阔的研究与应用前景。 现有的机械手主要以电气(即电动机和气缸)结合的方式进行驱动,应用齿轮等机械装置进行传动。但因为机械摩擦的缘故,传动效率仍有较大的提升空间。该课题在对一种现有“三自由度关节型机械手”[1]的研究基础上,对回转关节部位进行了更深入的调研,并提出通过电磁驱动减小机械摩擦的新型旋转关节设计。 1 三自由度关节型机械手的基本情况 1. 1 整体设计 该关节型机械手为圆柱坐标,包含3个自由度,其中机械手在进行工作时完成对工件的两个方向的回转和实现一个方向的转移。机械手运用回转关节实现所夹持工件的前后和左右的回转运动,而运用移动关键来实现所夹持工件的上下的移动,从而实现整个机械手的运动工作。 机械手的整体设计如图1,主要包括手部、腕部和臂部。 手部(亦称抓取机构)是用来直接握持工件的部件,根据设计要求,利用夹钳式手部结构。其中,夹钳式机械手有两个半圆形或者椭圆形的机械手指,手指由驱动电机通过连接传动装置实现其张合以及闭合,从而实现了机械手对所夹持工件的抓紧动作。这种方式的机械手抓具有很好的通用性,能够实现不同外形结构工件的抓紧,所以适用性比较强。 机械手的主要组成部件为手腕部分,手腕在机械手传动中起到传动中介的作用,其连接机械手的手部以及机械手的臂部,实现机械手在臂部的所有动作的转换,有效地实现了手部动作的完成。另外,机械手手腕还可以实现机械手工作范围的扩大化,使得机械手的工作范围有效提高,并对机械手的灵活度有了明显的提高。手腕的回转动作运用回转液压气缸来实现机械手在空间上270 °的回转动作,液压气缸机构简单,操作方便,很适合机械手的运用,但是,机械手的手腕要求工作严格,不能出现振动等现象。 机械手的臂部主要是对机械手整体起到支撑的作用,机械手在进行工作过程中所有的运动惯性以及自身和工件的所有重量都由臂部来承受,所以,机械手的臂部要求结构强度高、抗疲劳性强等特点。同时,机械手的臂部还能够实现机械手部分动作的实现,一般在机械手的臂部运动采用液压或者气压缸实现。文中所设计的机械手臂部主要包括大臂和小臂。 1.2 回转关节 大臂和小臂的回转运动由回转关节完成。回转关节由45BF005π型步进电机驱动,通过两个啮合的直齿圆柱齿轮进行传动,如图2。当电动机运行时,左侧的齿轮轴发生转动,右侧的啮合齿轮也相应转动起来,再通过轴的带动,与之相连的臂部也发生转动。 2 回转关节的分析 这种传动方式本身所需要的传动扭矩比较小,并且传动精度也比较低,所以在选择驱动的方式时应该考虑驱动源的误差积累等问题,研究者采用的驱动源为步进电机。经过查询资料《机电综合设计指导》中的表格2-11,关于步进电机的相关参数可以看出,此文选择的电机型号为:45BF005π型,其中,这种步进电机的主要参数包括如下:步矩角为1.5°,其中电机的额定电压为27 V,总体质量为0.4 kg,该电机具有外形结构比较紧凑,结构简单,控制方便等优点。 通过精度验证,机械手在传动过程中,如果只依靠步进电机的传动精度是远远不够的,还需要运用不同的传动机构以及变速机构等进一步实现传动精度的提高。文章中所提及的机械手的传动采用一级减速齿轮的传动,其中主动轮的传动齿数为20,从动齿轮的传动齿数为70,经过查询资料可以得到,该齿轮传动的传动模数应该选择m=1,齿轮的宽度应该设计为20 mm,在传动过程中,由于齿轮传动会有一定的振动,所以此文设计的齿轮的宽度为24 mm。 3 新型回转关节的研究与设计 3.1 电磁驱动的可行性探讨 通过查阅文献,利用开关磁阻电机原理进行电磁旋转的理论已经比较成熟。 开关磁阻电机的工作机理基于“磁通总是沿磁导最大的路径闭合”的原理。当定、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时,磁场就会产生磁拉力,形成磁阻转矩,使转子转到磁导最大的位置。当向定子各项绕组中依次通入电流时,电机转子将进一步沿着通电相序相反的方向转动。如果改变定子各相的通电次序,电机将改变专向,但相电流同流方向的改变是不会影响转子的转向的。 一类新型的磁旋转地球仪[2]就是依据该原理设计而成的。 该地球仪沿赤道线每隔一段距离会贴上永磁片,通过FEMM软件仿真,可见永磁片的磁场呈对称周期排列,如图3。具体的磁场分布可以通过对永磁体本身的磁感应强度的检测进行分析确定,从而实现所设计的悬浮球体的旋转动作。 综上所述,利用开关磁阻电机原理,借鉴磁旋转地球仪的设计,可以利用电磁驱动替代回转关节本来的电机驱动和齿轮传动。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷。 3.2 新型回转关节的设计 新型回转关节利用贴永磁片的圆柱体和电磁线圈替电机和直尺圆柱齿轮。 圆柱体的设计尺寸参考原有的右侧齿轮大小,R=35 mm,h=24 mm。 沿圆柱体圆周中线每隔一段距离贴上小铁片,每个铁片上贴有一圆形的永磁片。在圆柱体周围安装两组电磁线圈。这两个电磁线圈组成一个弧度,弧度的圆心与圆柱体的柱心尽量保持重合。其中一个线圈正对一个永磁片,另一个电磁线圈正对相邻的另一个永磁片,如图4。正常工作时,通过检测永磁片位置,两个线圈同时通电使电磁线圈同时产生相同的极性。通过对流入线圈的电流进行控制,使得圆柱体实现了旋转。若要使圆柱体停止旋转,切断线圈中的电流即可。 旋转的圆柱体与原有的右侧的轴相连,如图5。当线圈通电时,圆柱体带动轴旋转,与轴相连的臂部也随之发生转动。 4 结语 新型回转关节利用电磁驱动的原理,用带永磁片的圆柱体替代本来的电机和直齿圆柱齿轮。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷,具有很高的研究价值。但是囿于研究者现阶段的知识储备与精力,该种设计仍存在许多待进一步讨论的问题。比如电磁驱动能否带来足够的驱动力、回转的精度是否能有效地控制等。 机械手设计论文:4轴机械手的STC单片机控制及PC组态监控设计 摘 要:为组建单片机实践教学系统,设计了一种4轴机械手。该机械手的水平移动由直流电机驱动,其它轴由舵机驱动,由一片STC单片机控制各轴运动,该单片机还能够与PC机进行Modbus网络通信。在PC端,通过运行组态画面实现对机械手的实时监控。通过机械手本体设计、单片机软硬件设计、PC组态画面设计及联网调试,对整个系统进行了验证。该设计方案对组建单片机工控网络实践教学系统具有参考价值。 关键词:机械手;STC单片机;Modbus;单片机控制 一、引言 本题目是我校2015大学生大创新项目“单片机机电控制及工控网络应用”的一个组成部分,其设计内容是:用STC单片机控制一台4轴机械手的运动,且单片机的串口与PC电脑通过Modbus网络协议进行通信,PC端则通过运行组态画面对单片机进行实时监控,详见图1机械手实物图。 在图1中,机械手的水平移动由直流电机经齿轮组减速驱动双螺线螺杆,在直流电机轴的另一端安装有光电码盘,以检测电机的角位移。螺杆的转动带动其上的滑块作X轴水平运动。在滑块上安装有一台三坐标机械手,其底盘旋转(A轴),手臂摆动(B轴),夹爪开合(C轴)分别由三只数字舵机S1501驱动。整个机械手由一片STC12C5A32S2单片机控制。该单片机的串口经MAX485与PC进行通信,以Modbus RTU协议实现主从联网。 二、控制电路设计 4轴机械手的控制电路如图2所示。 在图2中,STC12的P1.3/CCP0引脚用于接收与直流电机同轴安装的码盘的光电脉冲信号,并把PCA0设置为对该引脚上升/下降双边沿触发中断的工作方式,每当PCA0中断发生,就根据电机转向对码盘脉冲数加1或减1操作,由此确定出滑块(即X轴)的当前位置。P1.4/PWM1引脚的作用是向直流电机驱动电路发出PWM脉冲,实现直流电机的PWM调速。该PWM脉冲是通过把STC12的PCA1通道设置为8位PWM输出方式来实现的。此外,在X轴两端的极限位置,各安装有一个光电开关,其信号分别接入P3.2/1NT0和P3.3/1NT1引脚。两引脚的下降沿脉冲输入能够触发STC12的1NT0、1NT1中断。P0.0、P0.1、P0.2引脚用于向机械手底盘舵机、手臂舵机和夹爪舵机发出控制信号。STC12的P3.0、P3.1引脚通过MAX485芯片实现TTL/RS485转换,转换后的信号再接到FT232模块的A、B端,经FT232模块把RS485信号转为PC电脑的USB信号。STC12的P3.7引脚用于MAX485的收/发控制。 三、PC组态监控设计 PC端采用uscada组态软件进行上位机监控设计。在用uscada设计监控画面前,要配置串口设备(即从机)的参数和数据区,并进行模拟量和状态量管理。首先,应把串口通信协议设置为Modbus RTU,设置从站地址,该地址应与STC单片机自设的Modbus站址一致。然后再对串口设备数据区进行设置。uscada为从站设备配备了4种类型的数据区:Discrete Input,即DI,离散量输入;Input Registers,即AI,输入寄存器 ;Coil,即DO,线圈输出;Holding Registers,即AO,保持寄存器。在uscada这4个区设置的变量应与在单片机XRAM中DI、AI、DO、AO型变量区设置的变量相对应,但名称可以不同。主从机通信时,单片机的Modbus RTU函数将按照这种 对应关系处理变量。设置好从站的数据区后,就可以 定义模拟量和状态量,并进行监控画面设计。图4为4轴机械手组态监控画面图。 在图4的画面中,分别对机械手的X、A、B、C轴设置了数字框图元,用以显示各轴坐标值,各轴数字框图元右侧的阀门图元用于设定该轴的坐标值。机械手有手动/自动两种工作方式,由图中的档位开关图元进行转换。手动方式下,机械手按图4中左侧各轴坐标设定值进行动作。自动方式下,机械手以手动方式的设定值为起点,以图4中右侧的设定值为终点,进行自动往复循环动作。画面中,滑块起点和终点是DI型变量,手动/自动档位开关是DO型变量,X轴当前位置为AI型变量,其它为AO型变量。当主机与从机通信后,画面即显示出各变量的当前值。 uscada具有串口通道通信数据实时监视功能,图5为主从机通信数据实时监视窗口图。本系统的Modbus RTU从站函数能够处理Modbus 01,02,03,04,05,06,15,16功能码。 四、结语 本文所设计的4轴机械手,首先,具有一个由直流电机驱动的水平移动轴,与全部采用舵机驱动的机械手相比,增加了运动方式和控制方式的多样性,并用到了STC增强型单片机的多种片内资源,是更好的单片机教学与实践模型。其次,本机械手能够通过Modbus工控网络与PC机联网,在PC端通过设计组态画面实现对机械手的实时监控,这就把单片机的学习与实践提升到了网络应用的层面。再次,由于利用了STC单片机丰富的片内资源,并通过上位机监控实现人机交互,这就使得系统的控制电路简单,且uscada为永久免费的组态软件,所以使用本设计方案,能够经济的组建具有工控网络应用的单片机实践教学系统。 机械手设计论文:博世机械手采用最新D3模块化 设计实现整线自动化 作为针对一次和二次包装技术解决方案的领先机械手技术供应商,博世包装技术最新设计的Delta机械手包装设备,为食品厂家提供更多解决方案及提升性能。 最新的GD(齿轮驱动)系列Delta机械手采用开放式的框架和平台,在提供了标准化和模块化方案的同时,又可根据不同的应用配置各种可选项。博世包装技术提升了D3机械手的平台,将负载增加至3公斤,从而确保更快的速度来提升拾取率。其快速的产品切换、操作和维护简易的设计有助于生产商降低总拥有成本(TCO)以及减少投资回报期限(ROI)。 据博世包装技术(瑞士)的销售总监Marc de Vries介绍:“随D3平台机械手的推出,我们为一次和二次包装提供了更多样化的解决方案。这种新的模块化和可升级的设计提供了结合标准设备模块的多种机械手方案。通过增加模块化的设计,博世证明了其以客户为核心的承诺,从而提高生产效率,降低总拥有成本(TCO),同时更快速地推向市场。另外,通过提高灵活性,新的平台可帮助我们的客户利用机械手自动化来形成竞争优势。” 广泛的应用范围,增加多样化 D3机械手平台包含了多种特点用来提高生产效率以及帮助生产商满足日益增长的产品多元化需求,例如:饼干、糖排、巧克力、糖果、烘焙食品以及立式机包装的产品等。Marc de Vries说:“很多客户在寻找能够在同一台设备上包装多种产品的机械手设备。通过提升性能、增加有效负载和工作高度以及可选的用于产品转向的第4轴或第5轴,我们显著地扩大了产品应用范围。” 凭借行业领先的Gemini 4.0 Delta机械手控制器和软件设计,新的产品可以通过线下模拟运行而不需要实物,从而减少了安装和调试时间。更简洁的平台设计增加了产品切换速度和可操作性。 方便清洁,更有助于食品安全 D3平台机械手的另外一个优势就是,它的卫生性和开放式的框架设计,采用了更少的零部件和可视性更强的移动部件,这有助于制造商遵守日益严格的食品安全法规。电气控制柜被放置在设备的顶部,使得操作人员在设备的正反面都可进行操作,以减少清洁和维护时间。 模块化设计,提高生产的灵活性 作为博世模块化设计和一站式供应理念的一部分,D3机械手可以轻松地与博世或者其他第三方的一次或二次包装设备进行整合。D3机械手的设计是为了增强中小型企业和跨国公司的生产灵活性。这个新的产品组合提供了更为灵活和可升级的机械手解决方案,从而使得客户能够更迅速地适应当前生产的需求,同时达成未来的生产目标。 值得一提的是,博世包装新推出的Paloma D3进料和顶装式机械手将会被整合在Module++饼干包装整线中。 机械手设计论文:基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 摘 要:机械手在设计过程中,注重其自动化控制,能够实现一些较为复杂的工业操作。文章对气动抓取式工业机械手设计的研究,主要是基于PLC自动化控制下的抓取式机械手的设计分析,注重提升机械手的灵活性和智能性,以期更好地实现工业发展自动化。 关键词:PLC控制;工业机械手;设计研究 前言 工业生产领域中,很多工业操作靠人工是无法完成的,并且,一些操作具有较大的危害性,因此,要想实现工业生产目标,保证工人施工安全,工业机械手得到了较为广泛的应用。工业机械手可以进行一些高温、有毒环境下的工业生产,极大程度上保证了工人安全,同时也在很大程度上减缓了工人的劳动强度。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将注重相关程序的具体应用,注重把握机械手设计的灵活性和自动性特征,通过一系列编程控制,更好地实现机械手的实际效用。PLC气动抓取式机械手,具有较高的可靠性,并且编程简单、功能强大,延伸和扩大了人的手足和大脑功能,更加广泛地应用于工业生产中。 1 气动抓取式工业机械手的构成分析 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,需要具有较高的灵活性和自动化发展特征,能够根据相应的程序设计,满足实际生产需要。因此,在进行设计过程中,气动抓取式工业机械手应包含以下几部分:执行机构:执行机构是气动抓取式工业机械手的重要组成部分,包括了手部、手腕、手臂和立柱等部件,是机械手完成生产目的的关键部分;气动驱动系统:气动驱动系统是指挥机械手完成工业生产的重要部分,利用气体压力进行驱动,使机械手完成任务;控制系统:控制系统相当于机械手的大脑,对机械手执行任务进行指令下达。一般来说,气动抓取式工业机械手的控制系统,主要以PLC自动化工业控制系统为主;相关检测装置:检测装置是进行位置调节的装置,通过检测装置可以更好地确定抓取目标,为实现抓取目的提供依据。机械手的构成,以PLC控制系统进行指令下达,之后由气动驱动系统进行机械能传输,使执行机构能够进行实际行动,并且根据位置检测装置,进行目标操作[1]。 2 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 2.1 设计要点 基于PLC的气动抓取式工业机械手在设计过程中,要注重机械手的抓取性能,在实际工作中,能够实现快、准、狠的工作效果。机械手设计过程中,手臂的运行方式有所不同,在进行手臂设计时,需要考虑到生产的实际情况,使机械手设计能够与生产实际状况符合。关于PLC气动抓取式工业机械手设计,要把握以下几点:第一,机械手臂设计时,坐标可分为直角坐标式、球坐标式、关节式等方式。第二,手臂的升降、收缩和回转运动要保证灵活性,能够较好地适应生产和抓取情况。第三,手臂的上下升降、左右旋转、上下摆动动作要具有较好的灵活性。第四,手臂要保证五个自由度,符合抓取需要。 2.2 设计方案 文章对基于PLC的气动抓取式工业机械手的设计研究,将从手指、手腕、手臂、三个方面进行。 手指设计分析:机械手在设计过程中,要具有较好的通用性能,能够进行有效的更换,以实现设计的效率性和多用性。手指在设计过程中,主要以气动抓取方式为主。气动机械手是用压缩空气为动力源的机械手。其特点是方便、输出力小、气动迅速。但是由于空气的可压缩性使其运送过程不稳定,抓取力控制在三十公斤以下。手指设计时,要有足够的握力并且手指间具有对应的开闭角,能够对工件进行准确定位。 手腕设计分析:手腕设计时,同样要以生产实际需要为主,手腕要具有较好的灵活性,更好地满足生产需要。设计时,若是抓取的物件是水平放置,则可以设置成为上下摆动的形式即可,若是抓取物件存在一定的复杂性,就需要将手腕设计成“球坐标式”,能够进行有效地活动,从而完成抓取工作[2]。 手臂设计分析:机械手臂在设计过程中,要保证其具有较大的灵活性。手臂是进行抓取工作的重要设计点,其速度关系到了机械手手指的抓取速度,文章对机械手臂的设计参数为最大移动速度为1.0m/s,回转速度为90°/s,移动速度为0.8m/s。手臂设计要具有速度性,它是实现抓取效率的关键部位。 2.3 控制设计 控制设计是基于PLC的气动抓取式机械手设计的难点,具有较大的复杂性,同时,控制设计也关系到了机械手能否发挥真正的作用。在控制设计过程中,需要考虑到机械手的通用性,并且采用点位控制方式,实现精确控制。控制设计时,要注重PLC工业自动化控制系统的应用。关于利用PLC自动化控制系统进行机械手控制的问题,如图1所示[3]。 PLC在实现这一目标时,需要通过程序编制,并且对程序进行执行处理,才能实现。PLC应用于气动抓取式机械手设计时,主要涉及到了以下设备装置:中央处理器、系统存储器、用户存储器、电源、编程器五大部分。这五个部分当中,中央处理器是PLC系统的核心,对气动抓取式机械手进行控制,电源、线路是实现PLC系统进行相关程序操作的关键。同时,编程器、系统存储器、用户存储器之间,需要通过I/O信号输入,才能实现效果。 PLC控制作用发挥时,需要事先有PLC系统进行命令,并且通过总机的数据处理系统,将指令进行传达,实现信号输送。关于PLC的气动抓取式机械手的工作情况,主要如下:机械手位于初始位置,受到控制系统控制,执行系统将推动机械手进行运动。同时,机械手各个主要部位受到执行系统控制,执行系统通过完成主系统下达的任务,进行机械手控制,完成机械手操作任务。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将更加广泛的应用于自动化生产线。国外很多国家已将其成功的应用于成套的自动化生产设备中。机械手未来的发展,将朝着自动化、智能化、网络化的发展方向迈进,将更好的代替人从事高危险、高危害的工作环境,实现生产管理的智能化和自动化。 3 结束语 综上所述,文章主要分析了基于PLC的气动抓取式机械手的设计原理、设计方案、控制设计三个部分内容,并就气动抓取式机械手的特点进行了分析,实现了气动抓取式机械手的设计。气动抓取式机械手在工业生产过程中起到了重要的辅助作用,在实际设计过程中,必须注重这一点,使机械手设计能够更好地促进工业生产的发展和进步,满足我国现代工业更加自动化、智能化的发展需要。 机械手设计论文:基于PLC的气动机械手控制系统现状和程序设计算法分析 【摘要】机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程以变动的多功能机器,在工业自动化生产中占据着重要位置。驱动方式可以液压传动,也可以气压传动,也可以是电气控制等方法。随着传感器技术、气动技术、计算机技术等发展,基于计算机技术为基础的控制技术发展较快,其中气动技术以经济、廉价、灵敏等优点,而成为研究热点之一。本文介绍的是气动机械手模型基于专用计算机―PLC的控制系统设计。 【关键词】机械手;现状;程序设计;算法分析 一、PLC的气动机械手控制系统现状 随着社会与科技的进步,工业生产自动化设备越来越广泛应用,其中机械手的诞生就是基于生产技术不断提高,是现代生产与科技应用相结合形成的一个重要技术。工业机械手的应用减轻了劳动强度、可提高产品加工精度、减少危险性生产由人工操作环节,尤其是在一些危险性大的行业生产中应用较为实用,如化工生产有存在有毒物质的;如核电厂等存在放射性物质的地方;如烟花等易燃易暴的生产场合等生产环境非常适合使用机械手进行生产。在机械行业中(铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配等)应用也十分广泛,如在柔性生产线中用气动机械手来搬运上下料材;机械零件的装配生产线中,利用机械手抓零件与另一零件装配在一起;如啤酒生产中用机械手把盖压在瓶子上等等。以上种种应用极大的减轻了劳动强度、促进安全生产、提高产品质量,适合现代化的生产趋势,具有较强的生命力。机械手的驱动方式有气压传动、液压传动、电气传动和机械传动。广泛使用的气压技术以压缩空气为介质,具有动作迅速、平稳、可靠、结构简单、较轻、体积小、节能、工作寿命长的特点,特别是对易于控制、易维护、无环境污染场合,因此气动技术常作为机械手的驱动系统的首选。气动机械手与其它控制方式的机械手相比,具有无污染、抗干扰性强、价格低廉、结构简单、功率体积比高等特点。在机械行业越来越多的自动化设备中采用了机械手,主要是液压控制和气压控制两种方式。其中气动机械手以其取之不尽、用之不完的气源,及较低的生产成本受用户喜爱,各国对气动机械手的研究越来越重视,现已发展成为满足生产需要的一种重要的实用技术。 在工业自动化中液压与气压均有较在应用,而气动技术被称为工业自动化的“肌肉”,其应用灵活,夹持工件的重量越来越重,在各种机械加工行业和制造行业中,尤其在有毒的环境下作业等其应用程序越来越受重视,并得到相应广泛使用。随着科技不断日新月异发展,自动化控制技术也不断更新,在微电子技术、计算机技术等技术的迅猛发展形势下,气动技术不断技术创新,以工程实际应用为目标,不断取得巨大的进步。另外气动技术作为一种相对来说比较廉价的自动化技术,由于其元器件的制造技术以及使用性能的不断提高,并且生产成本和流通成本不断的降低,气动技术现已被广泛的应用在现代工业、医疗业、生产以及输送领域。例如南昌市第一附属医院中引入了气动控制药品传输线,从药房配药师输出到住院部等各部门,每次提高了近5分钟,大大减少人力劳动及工作人员数量。 我国在机械手的应用方面,不是世界最发达国家,但已经较为广泛使用并取得了较成熟的技术。基于Programmable logic Controller为核心技术进行控制的液压机械手或气动机械手在工业自动化领域应用较多,非常适合PLC最基本功能,即逻辑控制。如用来上料下料、装卸机械零件、搬动物品等重复性的工作过程。我们国家原来的继电接触器控制系统大多已改造为基于 PLC 为控制器的自动化装置,通过最近20多年的应用实践表明,在机械制造及自动化领域具有强大生命力。研究的基于气动技术的可编程控制器控制的机械手是现代机电一体化自动生产线中重要辅助装置,可实现上下、左右、伸缩六个方向的三维空间运动,较适合经常变更批量生产与柔性制造生产的现代加工方法。它能按预定程序和控制要求完成物品、材料、机械零件等进行运送、上下料、搬运等作业,并可以在需要时修改程序实现动作变更。 二、PLC 程序设计算法分析 算法是决解决问题的清析思路的描述,对于一种可行的解决方案均有算法。当然对于不能解决的方案可能就没有算法可言。在本课题中编程环节要求按照机械手的工作要求实现控制要求,我们通过假定其初始位置为原点,其条件为右边、后退、松开状态为原始条件,基于此条件下实现自动操作与手动操作。 (一)分治法 设计中利用了重要的分治法实现各功能模块。依照气动机械手的工作顺序要求,划分为各小功能模块,如向左伸出与向右缩回、向下伸出与向上缩回、水平伸出与缩回等均可分为小的模块,设计中称为状态。从初始状态开始依次按要求将可画出相关系统流程图。各相关的状态中动作利用步进指令转换为梯形图程序,实现完整的控制功能。 (二)贪婪法 贪婪法的总体思路中把符合控制条件的所有情况均最大限度的列入考虑范畴,从中选取一个解决问题的办法。课题设计中考虑符合设计要求的思路会有多种,如采用最基本的思维,即把每一步均作最基本的“起-保-停”处理,并线圈内加入限制条件,在最开始作最基本的起动控制程序以实现控制功能。另一种方法可以采用 SET、RST 指令来实现控制功能。还有方法就是后续设计中用的用流程图把所有出现的动作当成状态,设计其流程图并转化为梯形图程序。 (三)递推法 对于设计的程序图中各状态的实现方法,采用逻辑递推法,依次基本逻辑关系递推。如课题设计中关于机械手控制工作顺序中的各状态中执行动作及各状态间转换关系,不断利用这种递推办法,把气动机械手的工作过程按顺序设计其控制逻辑图。在程序设计过程中存在各种逻辑限制关系,要依照控制要求反复推敲后加入程序以实现各种功能及相关条件限制。 机械手设计论文:机械手自动控制系统设计研究 摘要:随着科技的不断进步,工业自动化产品的性能日益加强。在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危机生命。因此,迫切需要一种东西代替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出,机械手由此而诞生。本文就机械手自动控制系统的设计进行了分析研究,以供参考。 关键词:机械手 PLC 自动控制 系统设计 1、引言 随着可编程序控制器(PLC)在工业生产过程自动控制中的广泛应用,解决了在各种恶劣环境下工作的难题。机械手在工业自动化生产得到了很好的利用,它不仅灵活多样,而且耐高温、抗腐蚀,可以较强适应各种恶劣的工作环境完成人无法完成的操作,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。机械手是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,是工业机械系统中传统的任务执行机构,它的出现不仅提高了产品的质量与产量,而且加快的实现了工业生产机械化和自动化的步伐。 2、机械手与PLC的概念 2.1机械手 机械手主要由手部和运动机构组成,可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度 。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。 2.2 PLC PLC为可编程序控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。PLC的特殊功能模块用来完成特殊的任务。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则设计。PLC具有可靠性高、适应面广、控制性强、操作方便、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 3、机械手自动控制系统设计 3.1 I/O地址分配 I/O地址分配见表3.1。 表3.1机械手控制PLC输入/输出(I/O)分配表 3.2 PLC控制系统设计分析 由机械手的工作过程可知,这是一个典型的顺序控制系统。为此,可从机械手的连续工作方式入手编写程序。首先应绘出连续工作时的功能表如图3.2,然后直接列写逻辑表达式,用触点线圈指令编程,也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。为了将每一步的工作状态显示出来,动画模拟软件使用了内部存储器位 M5.1 、 M5.2 、 M5.3 、 M5.4 、 M5.5 、M5.6 、 M5.7 、 M4.0 、 M4.1 来分别表示①~⑧的运行状态。编程过程中,需要注意特别处理的问题是①、⑤和③、⑦步的动作问题,虽然①、⑤步都是下降操作,但却具有不同的意义,①步下降是空钩下降,而⑤步下降则是夹着工件下降。③、⑦步的上升操作也是这样。 图3.2机械手动作功能表 图3.3机械手控制系统程序结构图 单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。其要点是是设法阻止机械手在一个周期工作结束后自动进入下一周期,一般在下降的启动回路想办法。 单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。即设法在每一步工作结束后,不是直接启动下一步的工作,而是等待启动按钮的命令后再工作。 以上是在同一个顺序控制程序中完成的连续工作、单周期工作和单步工作的程序编制思路。实际上本文采用分段跳转的办法来完成这三种操作,这使得程序结构如图3.3所示。这种方法编制的程序结构清晰,但程序数量长于前一种方法。 4、系统调试 4.1控制系统的程序调试步骤 (1)对于比较复杂的控制系统,需要绘制系统流程图,用以清楚的表明顺序和条件。 (2)设计梯形图,这是程序设计的关键一步,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的经验。 (3)将程序输入到PLC的用户存储器,并查找程序是否正确。 (4)对程序进行调试和修改,直到满意为止。 4.2调试过程中注意的事项 (1)数据线与计算机的接口必须要与软件的端口保持一致,否则运行会产生通信错误问题。 (2)连接PLC上的输出端口对应的动作必须与程序中的输入输出点的定义动作保持一致。 (3)PLC上的输入输出点都必须接入电源,连接的外部模块也必须接通电源与接地线 (4)由于条件有限,外部接线模块中部分用开关代替按钮,在执行点动程序注意执行完应该将开关拨回到停止状态。对于限位开关也用普通开关代替,当执行完该步程序后,进入下一个步,需要将限位开关拨回OFF状态。 结束语 机械手控制系统采用PLC进行控制,大大提高了该系统的自动化程度,减少了大量中间继电器、时间继电器和硬件的接线,提高系统的可靠性。同时,使用PLC进行控制可以方便更改生产流程,增强控制功能。另外,在实际的生产中,可以设置远程控制,可以利用监控软件对控制系统进行实时控制,以提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态。也为维修、故障诊断提供多方面的可能性。 机械手设计论文:仿人机械手的结构设计与现实意义 【摘 要】本文阐述了仿人机械手研发的国内外发展现状与存在的问题,并针对这些问题对仿人机械手进行了三维建模以及运动学仿真,同时阐明了仿人机械手研究对社会生活的现实意义。 【关键词】仿人机械手;三维建模;运动学仿真 0 引言 机器人技术的发展是一个国家高科技水平和综合能力的重要标志,而服务机器人是未来社会发展的必然产物,对于服务机器人的研究,尤其是仿人机器人的研究是具有巨大经济价值和历史意义的,其原因有两个:第一,世界老龄化进程的加快,尤其是中国也正进入老龄化社会,照顾老人问题即将成为一个严重的社会问题,而仿人机器人在解决这一社会问题中有着不容置疑的作用;第二,由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加,他们需要越来越多的关心和照顾,如果采用专门的人力将严重增加社会的负担。所以对于服务型机器人的研究,显得格外重要。 目前有很多服务型机器人,但是没有一个机器人可以像人一样有一双灵巧的手,完成只有人类才能实现的复杂动作,本课题就是针对这一问题从仿人机器人的机械手开始研究的。 1 国内外发展现状与问题 从1960年由通用电气公司设计制造的造型为两只手指的爪状物开始,为以后的各类机械手打下了基础,到现在为止美国的宇航局(NASA)、哈佛大学和耶鲁大学,日本的东京大学在机械手的研究上都取得了不小的突破。 我国机械手的研究比较晚但是也做了很多工作,国防科技大学[1]、哈尔滨工业大学[2]也研制出了多指灵巧手。尤其是哈尔滨工业大学机器人研究所研制的“仿人型机器人灵巧手”,2006年5月亮相德国慕尼黑国际机器人及自动化展览会,以其精美的外观、可靠的软硬件系统等赢得了众多参观者的赞赏,并率先进入了国际市场。 由此可见,目前多数国家和企业高校都在对仿人机械手进行研究与设计,不过现在还存在一系列问题,例如:价格昂贵,实时性不理想,设备笨重,并且大都停留在实验阶段,这些都制约其在实际当中的应用。 2 五指仿人机械手设计 本文设计的五指仿人机械手具有的优势有:采用欠驱动控制方式[3],所以机械系统大大简化,机械手大小基本与普通人手大小一致,便于安装到各种服务机器人的移动平台上;同时每个手指都靠手指末端拉力进行运动,也就是说只需要一个拉力便可以实现机械手指的人类手指运动方式,结构紧凑、便于控制、动作灵活;材料可以采用塑料纤维进行加工实现,因此质量轻、价格便宜,易于普及;可以采用嵌入式的控制方式进行控制,处理速度快,响应时间短。 本文通过Solidworks对五指仿人机械手进行建模,其单指与整手建模图形如下所示: 图1 单指结构与整手三维建模 本文通过ADAMS实现仿人机械手的运动学仿真,其仿真图形如下所示: 图2 约束添加以及手指运动效果图 3 现实意义 对于仿人机械手的研发对社会有着重要意义:其一,对于服务机器人的研制,尤其仿人机器人的研究应用,必将对机器人行业起到积极的促进作用;其二,仿人机械手的研发隶属于制造业,其研制成功与推广,可以增加就业,创造经济价值;其三,其技术的实现可以促进制造业的信息化、自动化和产品的智能化,提升产品技术含量和附加值,从而促进制造业相关技术领域的发展;其四,实现服务机器人上机械手的灵活运动与控制,对于老年人以及残障人士在心理上和身体上都非常有益处,为解决我国社会问题,创建和谐社会做出贡献。 机械手设计论文:炼胶生产线气动机械手的优化设计 【摘 要】本文介绍了气动机械手的基本功能,在此基础上,主要对气动机械手的结构进行设计与改善。在 PLC 和气动控制技术相结合的基础上,使其功能更加完善,运行更加精准、合理。它由 PLC 控制四个气缸来实现机械手横向和纵向的运动以及气动夹持机构的伸缩动作,利用气动能源分别完成对生产中使用到的工件进行抓取、放置等动作,实现了节能环保的特点。 【关键词】气动机械手;气缸;优化设计;PLC 0 引言 炼胶生产线一般包括上辅机(包括胶料、粉料和油料的称量及投送系统)、胶料混炼设备(密炼机)和下辅机(胶片挤出、冷却和称量系统)三大部分。由于密炼机和下辅机之间的胶料需循环返回多次精炼的要求,而气动机械手是传递机构中的重要部分,通过夹持机构将物料从某一位置和方位,按一定运动轨迹传递到另一位置和方位,且是以空气为介质,具有使用、维修方便、安全、可靠、成本低、寿命长等特点,采用气动方式控制机械手机构被很多场合所采用[1]。设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象的作业技术要求,拟定最合理的作业工序和工艺,并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性,定位精度要求,抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求。 1 气动机械手的工作原理 图1 气动机械手的运动示意图 图2 气动机械手工作流程图 如图1所示,此气动机械手具有两个弧线升降运动,一个旋转运动和一个直线运动的自由度,将炼胶机的出料搬运至左侧或右侧的炼胶机上。机械手的动作除了左右旋转应用电机控制之外,其余全部动作由气缸驱动,气缸由电磁阀控制,整个机械手在工作中能实现上升和下降、左转和右转、夹紧和放松的功能,是目前较为简单的、应用比较广泛的一种气动机械手。 在主臂立柱底座上安装电机以便控制其回转自由度。小臂a与主笔立柱之间用气缸A控制连接,以便控制小臂a的弧线升降。在小臂a与小臂b之间采用气缸B连接,以便控制小臂b的弧线升降,在小臂b和夹持机构之间采用气缸C连接以便当小臂运动时夹持机构在气缸C的作用下能保持平稳的运行和垂直度,气缸C的充放气特性以及运动轨迹根据气缸B和A的充放气特性来决定。夹持机构的开合和夹紧由气缸D控制。将气动机械手的零点(原始状态)定为开始工作位的回转限位、升降限位、伸缩限位及放松状态。气动机械手为实现移料动作,需要完成如图2所示的工作流程图。 2 气动机械手气动回路的构成及原理 气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成,下面介绍回路的关键部件-执行气缸。 执行气缸包括连接主臂立柱和小臂a的气缸A,连接小臂a和小臂b的气缸B,连接小臂b和夹持机构的气缸C,以及控制夹持机构的气缸D。由于不同的气缸控制不同机械结构,其输出力也不同,所以四种气缸的型号也不同。同时要求气动机械手能够在升降过程中任意位置实现精确定位,精度要求为 1mm以内。由负载性质及气缸运动速度选定负载率β值,即可求出所需的气缸理论输出力P=F/β。 气缸D所控制的夹持机构和物料最大重量约为50kg,气缸C所控制的最大重量约为55kg,气缸B所控制的小臂b的最大重量约为70kg,气缸A所控制的小臂a的最大重量约为80kg。 一般来说,气缸可以保证起点和终点的定位精度,因此,对于夹持机构Z轴方向的定位,应用一般的气缸就可以保证其定位精度和使用要求。而对于小臂a和小臂b的升降精度要求,则可以使用 SMC公司一种新型CEI型气缸,在结构上增加了位移传感器件,使之与气缸浑为一体,整体结构紧凑合理,设计新颖,提高了气缸位移监测的性能,CEI型气缸在杠杆的两侧刻有细纹磁栅,当气缸左右移动时,位移传感部分将以双向脉冲方波形式输出能够实现中间任意位置的定位[4],而且其定位精度可达到1mm以内,因此,应用上述气缸可以满足小臂a和小臂b的升降定位精度的要求和使用要求。根据以上原则和条件,详细选型见下表1。 总体气动系统原理图如图3所示。气源首先经过滤减压阀处理,通过相应的电磁换向阀后进入各个气动执行元件。 图3 气动系统原理图 1、2、3、4―2位5通双电控电磁阀;5―气源处理组件;6―气罐 3 气动机械手控制系统配置 根据机械手运动仿真方案,机械手的循环动作依次为:上升正转下降伸出夹紧上升反转放松缩回反转下降下一循环。为了根据实际工作环境确定机械手工作时磁性限位开关的位置并调试机械手,对机械手的每一动作设定一个手动控制按钮。同时,为了保证气动机械爪工作时,整个机械手只能执行其一个动作,需要在程序上设计互锁功能。气动控制系统一般由控制器,电―气控制元件、气动执行元件、稳压气源、传感器和接口电路组成[2]。控制器一般指计算机、单片机或可编程控制器等控制器件,气动执行元件常用的有气缸、气爪、控制阀等,传感器一般指位置传感器、速度传感器和加速度传感器,接口电路指控制器与控制元件、控制器与传感器之间的接口[3]。 气动机械手有两种控制方式:操作面板控制和个人计算机控制,两种控制方式均以 PLC 为主要控制模块,其中个人计算机控制要求 PLC 与上位机实现有效通讯,通过上位机程序的改变来实现 PLC 程序的更新与运动参数的变化。为了实现气动机械手操作面板控制和个人计算机控制两种操作方式,拟采用PLC 为下位机,PC 机为上位机的控制模式,PLC 与 PC 机之间通过 RS232 协议实现通信,完成控制过程中的数据交换[5]。可编程控制器的程序运行方式是循环扫描方式,而非顺序方式,因此任何一个气缸在条件满足后即开始动作,在机械手运行中遇到突然停电时,可以关闭气源,对工件进行处理, 来电后重新初始化各项个元件与程序。 我们所要控制的系统中,有8个行程开关信号、一个按钮开关信号、一个由定位系统动作结束发出的信号共10个输入点,因此我们选用了西门子S7-200系列CPU224型号PLC,它有14路数字量输入点和10路数字量输出点,具有体积小、处理数据和通讯能力强、存储器容量大等优点。基本位布尔运算执行时间为0.22μs,用户存储器容量SK字节[6]。而且它还具备6路30kHz单相高速计数器和2路20kHz高速脉冲输出可以分别用来接收旋转编码器信号和直接控制步进电机运行。有模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、位置控制模块、数据输入/输出模块、通信模块等,可以实现模拟量控制、位置控制和联网功能,在功能上完全满足了控制系统的要求,并留有一定数量的FO通道作为照明电路和其它储备用途。 4 结论 本文主要研究了气动机械手的执行机构和驱动系统的原理并进行了设计,采用气动驱动作为机械手的驱动方式,通过分析设计执行气缸及其控制阀等模块,以满足相应的动作要求,根据气动机械手的功能要求绘制了机械手的控制系统流程图,使机械手能实现多点连续的控制,同时分析气缸C和气缸B的充放气特性,以便优化两者的先后动作,再结合S7-200可编程控制器,使气动技术在顺序动作的逻辑控制系统的优点得到充分发挥。
电力光纤通信设备的运行和维护:光纤通信设备在电力通信网中的应用分析 摘 要:随着我国社会的进步,经济水平的不断提高,电力工业得到了飞速的发展,通信和计算机等方面的技术越来越多的应用于电力行业,所以对电力通信网的内存储量和网络的稳定性提出了更高的要求。光纤通信设备以其容量大、扩大容量简便、可高兴强、通信质量优及方便转型等诸多特点在电力通信行业得到了越来越多的重视,可以说是通信行业的重要手段,本文首先就电力通信网的结构及特点进行了细致的阐述,然后分析了电力通信网络传输的具体要求进行了分析。就光纤通信设备字电力通信网中的实际应用进行了分析,然后对今后光纤通信设备在电力通信网中应用的主要事项及在日常生活中维护的注意事项进行了一一阐述,目的是促进光纤通信在电力通信网中的良好应用。 关键词:光纤通信设备;电力通信网;应用分析;网络传输 1 前言 光纤通信的主要特点就是容量大、抗干扰能力强、功能性持久,并且还能进行大批量信息的远距离传输,这些特点使得光纤通信得到了电力通信行业的广泛应用,是电力通信行业发展的主要方向。光纤通信的主要原理就是利用光导纤维进行信号的传输,然后实现信息传递的功能,故光纤通信也成为光导纤维通信,在光纤进行通信传播的时候使用的纤维,不是一个单独的纤维,而是使用多根纤维聚集在一起的纤维束,这个纤维束也就是我们平时所讲的光缆。作为传输介质的光纤主要分为两种通用介质和传输介质,作为功能器件的光纤主要应用于光波的分频整合放大调频等工作并且经常作为某种功能性原件出现。 2 电力通信网的结构以及特点分析 光纤、微波及卫星电路组成了电力通信网的主干路,电力通信网的各个附属支线充分利用电力线载波、特殊光缆及光纤束等各种各样的通信设施,再加上远程控制交换器、总调度器等一系列的设备及元构件组成了用户广泛、功能齐全的综合的通信网络。电力通信网存在的主要形式有以下几种:光纤通信、载波通信、声频电缆及扩频通信设施等 3 电力通信网络传输的具体要求以及解决方案 电力通信网是一种专用网,它的作用不仅仅是为电力行业的生产、电力调度进行服务,还要进行信号的传送,这些信号包括远动信号、自动化办公信号和用电保护信号等,基于电力通信网络如此复杂的工作,它的可靠性。扩展性等特性都有着非常高的要求,我们来对具体的要求进行细致的分析。 首先,电力通信系统必须具备高可靠性,由于电力通信的特点决定了其在任何情况下,无论刮风下雨,春夏秋冬都不能中断服务,这就要求电力通信系统必须具备稳定性好的特点。光纤传输的质量较高,由于传输信号是通过光纤内部进行传播的,所以也几乎不受外界环境的干扰,在自身的性能方面是比较稳定的;其次,应该具备的特点是便于进行业务扩展,电力通信行业是不断发展的,所以企业对于其运营成本的变化也越来越快,所以这就需要能对成本进行灵活的调节,这就需要电力通信系统在配置方面应该充分考虑到网络系统的扩展性,这样能够大大减少在升级过程中对设备的报废率,采用先进的技术保证电力通信系统的良好操作性,最大限度的减少维护费用;还有一些特点就是要求通信的速度必须迅速,音频和视频效果必须是高清晰的,还有一点就是要注意能源的可持续发展,做到保护环境,光纤魇涞闹饕介质――光纤,其主要材料是SiO2,在自然界中储量丰富,因此,光纤通信的发展不会遭遇资源短缺的现象,因此现阶段的光纤传输技术从环保方面讲也是符合要求的。 4 光纤通信设备在电力通信网中的具体应用 4.1 地线复合光缆的应用 OPGW是地线复合光缆的的简称,又称为架空地线内含光缆,电力传输线束中底线中含有供电通信用的光纤结构,该种光缆主要有两个方面的作用,首先就是保护地线的电性能和机械性能不会由于光纤的变化而受到损坏,同时对光纤单元也有一定的保护作用,主要的类型有前骨架型、不锈钢管型及海底光缆型。 4.2 地城缠绕光缆的应用 地城缠绕光缆是利用专用设备将光缆以缠绕的方式架空在底线上,此种光缆的缺点是光纤芯数少所以极易断裂,但是优点是经济实惠,使用方便,稳定性也比较好。 4.3 介质自承式光缆 介质自承式光缆又称全介质自承式光缆,这种光缆的优点是在传输过程中损失较少、不易发生色散,并且介质自承式光缆的机械性能和环境性能都是比较好的,即使在恶劣的环境下光纤也不会自身受力发生不必要的损坏,由于光缆的质地都是非金属,所以质量较轻,有很强的抗电磁干扰,自称是架设的光缆韧性也是非常强的,受到外界环境的干扰小,同时抗弯曲能力也比较好。 5 工程实现过程以及注意事项 5.1 实现应用的具体过程 全面的通信网络包括三方面信息的传输、信息的接受和信息的交换,在整个通信网络系统中,传输平台是最重要的,传输层在通信网络系统中充当着传输平台的角色,所以传输层必须稳定、灵活、安全才能保证通信网络系统的正常运行。在光纤通信的网络系统中,工程拓扑结构设计有链形的也有环形的,根据线路之间的间距对对应的光纤进行合理的选择。在光缆的设置上,应该将电力系统输电线路的各个因素充分考虑在内,选用的光缆应该便宜且易于安装,在使用的过程中易于调整。 5.2 日常维护需要注意的事项 为了保证光纤通信设备的正常连续运行,相关的操作人员需要做到以下几点:首先,不要对光纤的接头进行直视,以免射伤眼睛,还要注意设备室的卫生,减少灰尘入侵;其次,对设备室内的温度以及湿度都要随时注意,最大限度的保证设备在规定的温度下进行工作;在对光纤的接头进行插拔时,应该特别小心,以免对光纤产生损害造成折断,在不使用时,应该用护套将光纤的连接器包好,防止灰尘入侵,影响设备的精密性和使用寿命。 6 结语 综上所述,光纤通信设备在电力通信网中得到了广泛的应用,并且满足了电力数据、音频、视频等多种传输需要,同时也提高了网络通信的实时性、速度性和稳定性,保障了电力通信网络的安全经济运行,促进了行业的健康快速发展。 电力光纤通信设备的运行和维护:浅谈电力光纤通信设备及其运行维护措施 【摘 要】本文介绍了光纤通信分类,分析了SDH 设备常见故障与原因、提出了在故障定位及排除的常用方法。 【关键词】电力光钎;通信分类;SDH 1 光纤通信 1.1 光纤通信分类 光纤通信是指利用激光作为载波信号,通过光纤来传播信息的通信系统。是当今社会应用最为广泛的通信系统。单模光纤是指仅允许一个模式传播的光纤通信,传播路径单一,适用于长距离传输。单模光纤芯径小,宽带大,无模间色散,同时需要使用半导体激励器 LD 激励。多模光纤是同时允许多个模式进行传播,传播路径较多。光纤芯径大,可使用发光二极管 LED作为光源。但是由于存在模间色散现象,只适用于短距离传输。 1.2 光纤的传输特性 1.2.1 损耗特征 光纤损耗的原因有吸收损耗、散射损耗和附加损耗等。吸收损耗是指光波通过光纤材料时,有一部分光能会变成热能,造成光功率的损耗。由于光纤的材料、折射率等的缺陷或不均匀,造成光纤中传导的光与微小粒子相碰撞发生散射,引起的损耗称为散射损耗。附加损耗主要有微弯损耗、连续损耗和弯曲损耗等。 1.2.2 色散特征 光纤通信中的信号是通过不同的模式成分携带的,其传输速率也不同,到达光纤端时有时间差异,从而引起的一种波形畸变的现象成为色散。光色散因不同颜色的光折射率不一样、折射角不同而分开。色散又可分为:模间色散、波导色散和材料色散。 1.3 光纤通信的优缺点 1.3.1 容量大 光纤通信路如同宽阔的马路,准许通过的车辆多,运输能力强。通信线路的频带宽,容许传输的信息多,通信量大。 1.3.2 损耗低 石英光纤在 1.55 mm 波长区内的损耗极小,可以低到 0.18Db/km。同轴电缆通信的中继距离只有短短的几公里,而光纤通信系统的最长中继距离已达到数千公里,甚至数万公里,远远优于同轴电缆通信。 1.3.3 保密性强 普通电子通信较容易被人偷听,光纤通信具有很强的保密性能。因为光在光纤的传输过程中不会离开光纤和向外辐射电磁波,即使在拐弯弯度大的地方,漏出包层的光也微乎其微。 1.3.4 抗干扰能力强 光纤属于绝缘体。不怕雷电和高压,电磁源干扰影响小,抗核辐射能力强等原因都使光纤具有强抗干扰能力的特性。 1.3.5 体积小,重量轻 光纤体积小、重量轻、柔软易弯曲,运输、铺设非常方便。1 kg 的高纯度石英玻璃相当于成千上万公里的光钎重量。 1.3.6 光纤材料丰富 普通电线主材主要是铜、铅等有色金属,属于有限资源,受储藏量、开采量的影响。而光主材是普通的石英砂,地壳化学成分有一半是石英砂,储存量大,价格也较低。 1.3.7 其他优点 光纤材料耐腐蚀力强,架在空中、埋于地下都可以。再者,具有较强的耐高温能力。适用范围广,可实现多功能传输、传输多种信息的功能。 1.3.8 光纤通信的缺点 光纤通信也有其缺点,如易折断、连接困难、耐低温性较差、防潮性差。我们在使用光纤的过程中,要努力克服这些困难,将光纤的优点发挥至最大化。 2 光纤通信发展趋势 2.1 收发模块 光纤通信是现代社会信息通信的主要手段。光收发模块作为光纤接入网的核心器件,在推动了光纤网络的配置更加完备合理优化、光纤传输向低成本方向发展等方面起到重要作用。通信设备在不断发展,体积越来越小,要求的接口板包含的接口密度越来越高。为获得利润最大化,要求光纤向低成本、低能耗方向发展。光收发模块未来发展方向是超高频、超高速、超大容量、远距离等。 2.2 真正实现光纤接入(FTTX) 在 FTTX 领域中,我国仍处于起步阶段。发展前景优良。三网融合、光电子器件的进步发展,光收发模块和光纤的价格正在逐步降低等情况都加速了 FTTH 的实用性发展。FTTX 将是光通信市场的主要需求之一。 2.3 新型光纤光缆 为求得更大运输量,更大传输率,发展新型光纤光缆成为光纤传输发展方向之一。现代信息社会已出现两种不同的新型光纤。即非零色散光和无水吸收峰光纤,可适应不同的干线网和城域网的不同发展需求。从长远的发展方向看,XPON 技术是未来宽带接入技术的发展方向。但是当前的技术发展、高成本等情况远远不能满足大面积使用新型光纤。发展新型、低成本、高频率的光纤是光纤通信的发展需求。 2.4 光互联产品 网络链路层为了直接连到高性能路由器的光纤波分复用(WDM)“专用”的互联网被称作光互联网。光互联网可满足用户日益增长的宽带需求和预计网络发展而产生的大容量需求。光互联产品主要有:光发放大器、转换器、光交叉连接器、光交换路由器等。使用光联网具有更大的灵活性。随着光交换和全光路由技术的发展成熟,光互联网会发展越来越广泛。 2.5 全光网络 传统意义的光网络实现了节点间的全光化,但网络结点处仍采用电器件,限制了通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网是光纤通信术发展的最高目标,理想阶段。全光网络是以光节点代替电节点,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。减少节点间损耗,提高传输速度。 目前,全光网络的发展仍处于初期发展阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM 技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。 3 SDH 设备常见故障与原因 3.1 故障定位原则 故障定位一般应遵循“先外部,后传输;先单站,后单板;先线路,后支路;先高级,后低级”的原则。 3.1.1 先外部,后传输 在确定故障时,应先排除外因造成的故障,例如检查光缆连接是否完好、网管系统是否正常、是否是交换故障等。 3.1.2 先单站,后单板 排查故障时,首先要准确判断故障是出自哪个站,然后再具体定位故障是出在该站的哪一块板。 3.1.3 先线路,后支路 在 SDH 设备中,线路板的故障经常会引起支路板的异常告警。在故障定位时,需要遵循“先线路,后支路”的原则。 3.1.4 先高级,后低级 定位故障时,先分析告警级别,首先处理高级别的告警(如危急告警、主要告警),因为这些告警已经严重影响通信,所以应马上处理;然后再分析较低级别的告警(如次要告警和一般告警)。 3.2 在运行维护工作中故障定位及排除的常用方法 一般情况下,当故障发生时,首先可通过登录 SDH 设备的网管系统进行查看,对告警事件、性能数据和信号流向分析,初步判断设备故障范围。笔者将常见的设备故障检查方法归纳为 6 种:告警性能分析法、环回法、替换法等。 3.2.1 告警性能分析法 告警性能分析法是通过 SDH 设备的网络管理系统获取告警和性能信息,分析信息数据,进行故障定位。此方法可以全面了解全网设备的当前或历史告警信息;一般告警灯常有红、黄、绿三色,红色表示紧急告警及重要告警;黄色表示次要告警及一般告警;绿色表示系统正常运行。也可通过机柜顶部指示灯和单板告警信息,定位故障。将故障分级,及时处理高级告警。 3.2.2 环回法 环回法是 SDH 设备故障定位最常用的方法之一。环回法有多种方式,例如:内环回与外环回、线路环回与之支路回环、远端环回与本地环回等。维护人员进行回环操作时,应先进行环回业务通道采样工作。从多个有故障的站点中选择一个站点,再从所选站点的多个有故障的业务通道中选择其中一个。画出所采业务的路径图。图中需表明业务源、通道所经站点等,最后逐段环回,定位故障站点或单板。 3.2.3 替换法 当维护人员不确定某一器件是否有故障时,可用一个正常工作的器件替换它。得以定位故障,排除故障。本文所说的器件可以是模块、芯片,甚至是一段光纤。该方法较适用于排除外部因素。如光纤中断、交换故障等问题。故障定位到站时,可用替换法排除单板的问题。 3.2.4 配置数据分析法 分析设备当前的配置数据,例如:时隙配置、板位配置、复用段的节点参数、线路板和支路板通道的环路设置、支路通道保护属性等,分析以上的配置数据是否正常,来定位故障。若配置的数据有误,需进行重新配置。 3.2.5 仪表测试法 仪表测试法顾名思义,是指采用各种仪表、光功率计、光反射造仪、SDH 分析仪等来定位故障。例如:用 2 M 误码仪测试业务通断、误码;用万用表测试供电电压,检查电压过高或过低问题。 3.2.6 经验处理法 在一些特殊的情况下,通过复位单板、单站的掉电重启、重新下发配置等手段可有效及时地排除故障,恢复业务。但建议此方法应尽量少用,因为该方法不利于故障原因的彻底清查。遇到这种情况,除非情况紧急,一般还应尽量使用前面介绍的几种方法或请求支援,尽可能地将故障定位出来,以消除设备内外隐患。 4 光纤通信设备维护内容 SDH 光传输系统的维护内容,包括光缆设备、电源、配线架等附属设备的维护。具体要求如下: 4.1 保证设备工作条件 保证通信设备的正常工作环境。例如供电条件、传输设备工作的直流电压――48V±20%,允许的电压范围――38.4~-57.6V。SDH 网管监控系统和本地维护终端用的计算机是专属设备,禁止挪用,以免病毒侵害。 4.2 故障排除 判断处理系统故障。根据告警指示和故障现象,进行排除,故障地位,找出故障原因。在最短时间内解决故障,确保通信设备正常运行。 4.3 集中维护 通信设备维护常采用集中维护方式,可成立维护中心,将维护人员和必要的维护仪表集中在一个主要站,设备较少的站可不设值日维护人员。 5 运行维护人员工作要求 光纤系统的运行维护是一项细心缜密的工作,要求维护人员严格按照规定操作。 5.1 做好安全、清洁工作 处理光接口信号时,不得将光发送器的尾纤端面或其上面的活动连接器的端面对着眼睛,并注意尾纤端面和连接器的清洁。 5.2 做好防静电工作 在操作机盘前,必须戴上防静电手腕,同时保证其有良好的接地。更换机盘时,也需要戴上防静电手腕。将换下的机盘及时装入防静电塑料袋,并置于防静电环境。 5.3 加强操作技能 熟练掌握工作人员所维护传输设备的基本操作。熟练掌握组网拓扑情况、保护属性、业务分配情况、时隙配置情况等。做好设备日常巡视工作,最大化地保证设备安全运行。 电力光纤通信设备的运行和维护:探讨电力光纤通信设备的运行和维护 摘要:光纤通信是现代信息化社会的常用信息传播系统,具有众多优点。 关键词:电力;光纤通信;运行;维护 我国光通讯在电力通讯方面占有重要地位,光通讯的不断完善将促进通讯事业的发展。我国SDH光传输设备的工作过程还不完善,经常会出现问题。因此,做好SDH光传输设备的日常维护以及故障分析处理工作显得十分重要。本文主要从SDH光传输设备的环境要求和网管的巡视查看等方面探讨如何做好其日常维护工作,同时对SDH传输设备常见的故障和处理手段进行了研究和探讨。 一 SDH传输设备常见故障的分析处理 1分析故障的原则 在分析设备的故障时,一定要遵循一定的原则,这对于快捷有效地发现故障并排除故障十分重要。要遵循“先外部,而后传输;先单站,然后单板;先线路,然后支路;先高级,然后低级”的原则。 1.1优先外部原则 在查找故障时,首先去分析、排除外部的诸多可能因素,如断纤或者交换侧故等。如果外部因素没有问题,再检查传输。 1.2优先单站原则 进行下一步的故障分析和研究时,要尽可能地通过分析和研究来确定出是哪个站出了问题,而后再进行分析,进一步确定是该站的哪个板出了问题,要一步一步把问题分析出来,使问题得到解决。 1.3优先线路原则 线路板如果出现故障,常会引发支路板的异常告警,为此在进行故障的定位时,一般要遵循“先分析线路,后查看支路”的原则。 1.4优先高级原则 进行警告级别的分析时,首先对高级别的警告进行分析,比如主要告警、危急告警等,因为这些警告已对通信造成了严重影响,所以必须马上对其进行处理。 2故障分析法 2.1全方位故障检测法 全方位故障检测法的方法是SDH传输设备查找和定位故障的最有效方法。全方位故障检测法,就是通过对整个线路运行通道进行的一种全方位检测,然后根据定位来具体查处存在的问题。全方位故障检测法较实用,可多次运用此方法击破多处存在的问题。在进行全方位故障检测时,一般采用以下步骤,首先应对整个通道进行采样,也就是从多个有故障或存在问题的站点中选出其中一个站点,尔后在这个站点的多个可能有问题的通道中选出一个,经过分析后画出这个业务一个方向上的路径图,标出业务源及所经过的一些站点等信息,最后采用逐段检测的方法就可以定位出故障的站点及单板。 2.2信号指示信息分析方法 信号指示信息分析法就是在网络管理的总站取得有关设备的相关信息,包括性能参数、运行工况以及设备的网络运行状况等,根据相关信息对设备进行维护和故障排除工作。具体的实施方案:首先,通过网管来获取一些重要的指示信息以及性能的信息,综合有效汇总后,进行故障定位工作,进而迅速、有效地解决存在的故障。与此同时,可以全面的了解全网设备历史的或当前的与设备有关的重要信息,这对以后有效预防此类故障有重要意义。 二、设备维护 1.熟悉掌握情况 光缆的维护人员主要包括线务和机务,以站内外分开,运行维护人员必须熟练掌握站内外的各种情况: 1.1光缆线路 光缆线路,是光纤通信系统组成的重要部分,维护人员要熟练掌握光缆线路的长度、跳纤、芯数及接头情况;开通设备具体光纤的型号、长度、光纤段衰耗值及备用纤的情况等。 1.2站内设备 主要包括设备制式、型号、配置、接口情况、各种告警灯及其他指示灯的现实情况,比如光端机发送|接受指标及开通时的具体测试值;设备供电、ODF架跳纤、本地维护终端等情况。 1.3仪表、工具、器材、资料 常用仪表的操作性能及使用。常用工具、器材的使用,如卡线钳、压接钳、法兰盘、尾纤等。资料登记情况,如光缆竣工资料、光缆线路路由图、配线资料、设备技术说明书、障碍登记、施工熔接记录等。 2.机务故障处理原则 故障处理原则是,先处理干线系统,再处理支线系统;先排除站内故障,再排除站外故障。对于某个线形网络或支线系统的站内故障,先处理高速部分,再处理低速部分;先处理主要故障,再处理次要故障。先排除WDM设备故障,再排除SDH设备故障;先排除SDH、PDH群路故障,再排除支路故障;先分析判断主要高级别的告警,再分析判断次要低级别的告警;先排除主要业务通道故障,再排除附属通道故障。先抢先通,后修复。 常见故障类型及分析排除办法: 2.1故障类型 2.1.1光缆线路中断,整个线路总衰耗过大,某一点有衰耗突跳(接头衰耗或弯曲过度)等。 2.1.2尾纤断、弯曲半径过小、接错位置,法兰盘(衰耗器)接头有灰尘等。 2.1.3机盘损坏,网管控制错误等。 2.1.42M(155M)电缆损坏、接头不良,供电系统故障,ODF架线松动及接头错误等。 2.2分析排除常见办法 这里主要介绍一下网管监测系统之外和未配置网管监测系统的支线系统进行故障处理的方法: 观察法。设备机架、机盘提供了丰富的告警指示灯,通过观察告警灯的指示情况来分析判断故障;对于光缆、尾纤断裂,或连接器接入不好等引起的故障,也可以通过直接观察来判断。 测试法。利用各种仪表和本机系统,可对各种接口(电接口和光接口)参数及其他项目进行测试来分析和压缩故障。 环回法。近端环回和远端环回;群路和支路环回;电路和光路环回;软件和硬件环回。。实际中,可利用不同的现象,对设备和线路进行环回来压缩判断故障。 复位法。故障的出现有时候是因为某些机盘的临时死机造成的,通常对它进行复位(按复位键或插拔盘)后,即可恢复正常。 换盘法。对某些有故障的机盘或怀疑有问题的机盘,用相同型号的盘进行替换来压缩判断故障。 3.线务处理故障应注意 经机务判定是属线路障碍时,线务查修人员应立即出站巡查。此时,线务查修人员,应注意以下几点: 3.1接到障碍通知后,首先应了解故障的性质,发生故障的中继段别,携带好发生故障中继段别的线路明细资料,掌握好应携带抢修光缆程式、规格,做到心中有数,并及时报告上级主管领导,必要时,应报告当地公安机关。 3.2应立即组织线务人员携带开挖工具(直埋),上杆、摘除挂钩工具(架空)及应急抢修光缆,及时赶往发生故障中继段,对易发障碍部位进行巡查,并和维护中心光缆支援中心保持联系,发现障碍点组织人员开沟或落地,安排好保障工作。在熔接人员不能及时赶到时,可用应急光缆,临时抢通电路。经巡查确定不了障碍点时,通知维护中心光缆支援中心携带好测试仪表(OTDR)及光通信工具帮助查询障碍点。支援人员到达障碍中继段后,应准确无误地测试障碍的距离长度,判断出发生障碍的性质。并和机务人员搞好电路倒通、调通电路的配合工作,以便快速查找障碍点。 3.3查修人员查到障碍点后,应及时通知熔接人员,做好接续抢通电路监测准备工作,在光缆接续前,应对接续场地进行净化处理,应尽量保持场地干燥,光缆开剥接续是光缆线路施工中工程量大、技术要求复杂的一道重要工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和寿命,光缆开剥、接续、封合的快慢将影响整个工期的进程。接续时,应先抢通主要纤芯,后接续其它纤芯,纤芯接续衰耗较大,并不影响电路开通时应以抢通电路为原则,并做好记录,接续一对纤芯,开通一个系统,待全部电路开通后,可利用热备系统和备纤导通电路,改善较大衰耗纤芯。 3.4障碍抢修时,应服从统一指挥,查修指挥人员在抢修过程中,应及时向上级主管领导汇报抢修进度及情况,始终保持联络系统顺畅,做好上传下达工作。对于20芯以上光缆的接续不仅要求施工人员技术熟练,而且要求施工团队组织严密,在保证质量的前提下,确保施工的时间。 3.5障碍抢修接续完毕后,查修人员应主动和机务人员配合,问清电路开通后情况是否良好,通达地点是否正确,如有问题及时查找处理,及时恢复电路,并交付机务验证,记录号电路恢复时间。然后,查修人员应对修复现场进行清理,废料应收集装袋统一处理。 3.6抢修结束后,查修人员应记录好各种技术测试资料,将测试结果、接续资料录入微机记录,为修改线路明细资料提供可靠依据。 结束语 随着电力通信的不断发展,SDH设备将会被广泛应用,如何做好SDH光传输设备的日常维护工作十分必要。由于目前的SDH光传输系统具有运用广泛、工作量大、组网方式复杂等特点,要不断加强工作人员的日常维护工作。同时,维护设备的工作人员要不断提高自己的专业能力以及分析和处理问题能力,在工作中灵活运用以上定位原则和解决问题的方法。只有不断地研究总结和探讨,才能提升能力,更好地做好SDH光传输设备的维护.
锅炉发电机组的节能技术探讨:DCS在发电机组锅炉热工自动化改造中的运用 (广州恒运企业集团股份有限公司) 摘 要: 随着现代社会技术水平的不断进步,发电机组锅炉热工自动化水平也多有提高。其中分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造中有着十分重要的意义。本文从分散控制系统的基本特性以及基本组成出发,简述了它在发电机组锅炉热工自动化改造的改造内容和应用现状,强调了 分散控制系统 系统的优势特性,总结了发电机组锅炉热工自动化改造的发展方向。 关键词: 分散控制系统(DCS) ;发电机组;热工自动化改造 传统热控系统线路复杂,维护监控成本高,不符合日益增长的生产需求,自动化水平的落后严重制约了机组的生产性能和安全性能。近年来,将分散控制系统用于发电机组锅炉热工改造,大大提高了自动化水平。其中,东方集团的300MW机组具有代表意义,汽轮机、锅炉、发电机是主要组成,在试运转中不断完善调试后,该机组商业运行状态良好,热耗平均数值为:8484 kj/kw・h。部分参数具体数据见表。 一、分散控制系统的基本组成 分散控制系统也称DCS,由监视控制级和过程控制级组成。首先,操作员站是指运行人员监视操作控制平台,它可以提供并完成相关信息数据采集和生产过程的干预。可以通过实时通信网等设备的运用完成对整个系统动态监控,如实时设备状态和操作记录,还能做到相关数据、报表的简单处理、以及应急事故的报警和分析等其他多种功能。历史数据站是数据储存检索的主要完成载体,它可以计算效能,监控设备,但和操作员站不同的是,它不能发出控制指令。打印站可以完成数据等资料的实体输出。以上三者共同组成监控站。过程控制站的核心是数据处理和驱动执行,是接受指令反馈信息的重要关节。数据采集站主要参与预处理和过程量的采集。工程师站是逻辑组态等功能的专用工具。分散控制系统在网络、软件、以及多个模板、多个逻辑的全方位支持下,可以实现多种控制模式,如二进制控制等等,分散控制系统有着极强的延展性和多样性,因地制宜的选取合适的控制模式,对于提高整个系统的安全性和稳定性有着十分重要的意义。 多控制站可以有针对性的完成不同任务,如输入、记录、输出、驱动、扩展等,多个控制器并行组成完整的控制系统,最终实现实时数据监测和驱动等综合功能。 二、发电机组锅炉热工自动化改造内容 将分散控制系统应用于发动机组锅炉热工自动化改造内容主要包括MCS、DAS等多系统的自动化改造,具体的系统配置依据实际情况各有不同。改造具体流程如下:首先,依据实际生产的需求,将各控制站进行任务分工。具体任务如保护、风力调节、风烟顺控、燃烧器管理、协调、制粉、减温、旁路、轴封、泵系统以及数据采集功能。依据具体功能的不同配备各种有针对性的模板。针对待改造的传统发电机组的现状和不足,强调提高改造发电机组锅炉热工的生产效率、安全性能以及可靠性能。因此,分散控制系统采取双冗余结构提高系统的安全可靠性,同时,将被控制对象的重要程度进行分级,重要级采取超级分散配置,进一步保障了数据安全。分散控制系统通过使用硬接线减轻网络负荷,一方面保障了系统的开放性和兼容性,另一方面提高了网络通讯的稳定性和容错率。分散控制系统还可以通过设置多操作员站,减少个别控制站的增减对整个系统的影响,这也大大提高了系统的开放性和稳定性。 机组协调自动化控制是发电机组锅炉热工自动化改造的单元核心,代表着自动化水平程度,是实现电网调度等整体控制的必然基础。提高发动机组锅炉热工自动化程度,就要提高机组协调控制,具体要求从锅炉、发电机的单元机组等被控对象的基本特征出发。控制器接受压力相关数值计算指令控制汽机和锅炉机组。锅炉机组等各组间及组内多个子系统间协调一致,最终稳定的提供机组所需能量,从而在提高机组安全性和稳定运行能力的同时,提高系统的经济效益。 机组协调控制系统的主要现状难点在于多变量带来的不确定性。输入数据不是单一变量,锅炉调节量是由多子系统组成,水、风、燃料等多数据共同影响的。因此子系统的多方协调和平衡是实现机组输入输出强耦合的必要基础。这就要求我们从实际出发,调节机组运行中的具体问题,通过参数自适应等多逻辑组态的手段,进一步控制计算,最终实现适于生产的系统的优化改造。比如:减少锅炉和汽机的互相影响,可以采用解耦算法,增强抗噪能力。子系统中,要注意水汽滞后性的控制、矫正氧量提高经济性能、注意避免一次风压不当引起燃烧不稳等现象。值得一提的是,将前馈和反馈结合可以更好的增强被控内容的稳定性。参数自适应保护等多种逻辑组态的选择大大的丰富了系统的多样性,可以根据被控对象和逻辑关系的不同选择适当的模块组态,适用于不同的实际生产问题。 最终,通过机组现场运行和多次实践证明,分散控制系统改造的发电机组运行过程平稳顺利,符合预期既定效率目标,安全性等多系统评价指标反馈良好,改造后明显优于传统控制方法机组,较好的解决了基建遗留问题,带来了可观的经济效益和安全保障。我们得到结论,分散控制系统大大提高了我国发电机组锅炉热工自动化水平。为保证发电机组锅炉热工自动化的可持续发展,就必须深化扩大分散控制系统在发电机组锅炉热工自动化改造的应用,进一步提高系统生产效率,提高系统稳定性和安全性,提高兼容性和应变能力。 三、分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造的优势 分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造中有着不可替代的运用优势。首先,分散控制系统具有实时性,可以在控制对象要求的时间限度内完成数据的采集处理分析以及指令的传送和完成。现场处理和直接控制也凭借分散控制系统得以完成,其次,分散控制系统具有更高的稳定性,一方面,分级的控制和多节点接入以及多站点的并行模式可以尽量降低个别节点缺失的损失,同时降低维护管理成本,另一方面,多拓扑结构的网络模式也可以保证数据传输的稳定性。再者,分散控制系统的兼容性强,在线网络的重构能力保障了信息的可扩充性,提高了整个系统的承载能力和容错能力。开放性的系统设计以及模块和逻辑组态的多样性丰富了控制系统的功能,可以实现多种先进控制和自定义的特殊算法。最重要的是,分散控制系统提高了效率。多站点分担任务,通过专业分工,提高了任务完成能力。值得一提的是,分散控制系统整体上降低了系统的维护成本和故障率,由于多模块的组成形态,有别于传统链式结构,故障一旦发生,可以缩小故障范围,保证系统通畅的同时,完成系统维护。 四、总结和展望 自动化信息化建设是工厂管理的必由之路,随着算法、设备的不断进步,机组运行效率和安全性不断提高满足生产要求。分散控制系统分散控制系统综合计算机技术等多学科知识,通过通信网络连接各组件,最终实现各组件分散控制和灵活管理,甚至影响企业决策,是发电机组锅炉热工自动化改造的重要基础。实践证明:分散控制系统的应用,有效的提高了经济效益和生产能力。 锅炉发电机组的节能技术探讨:火力发电机组锅炉控制技术的新进展 【摘 要】近年来,国家经济和科技不断发展,国内外的火力发电机组控制技术也得到了显著提高。研究表明现阶段火力发电组锅炉控制技术存在着惯性大、不确定性等因素,使得传统的控制方法不能够完整的对建立的数学模型进行精确的控制和解析。本文从非线性角度介绍了一些不依赖于锅炉模型的新的控制技术,能够很好的控制锅炉,有利于从整体上提高锅炉机组的性能,具有很大的研究意义。 【关键词】火力发电 锅炉 控制技术 随着信息技术的不断提高,在火力发电系统中引入了计算机技术,从而为火力系统的控制提供了更加复杂的控制策略。随着发电机组的数学模型趋于精确化,由于锅炉系统零部件具有非线性、不确定性、惯性大等问题,使得传统的控制技术难以实现对其进行精确的控制。自20世界90年代以来,各国广泛的开发新技术,研究新的控制方法。特别是模糊控制、自适应控制、神经控制、预测控制等技术的研究最为广泛,逐渐成为了各国研究火力发电机组锅炉控制技术的热点。 1传统控制技术的局限性 现阶段火力发电机组的锅炉控制技术是由PI算法的多个单输入和单输出的反馈回路构成,在预定的负荷工作点整定控制器的参数并将其固定。由于现在的电网负荷需求的波峰和波谷差很大,难以避免的使用容量较大的机组参与调峰。为了能够高效的参与负荷的调度,火力火电机组的控制必须在调度周期内适应负荷变动和随机波动。随着工作点的不断变化,在负荷调度中,传统的控制技术中的零件的非线性降低了发电机组的运行性能。锅炉机组是一个复杂的非线性系统,各个通道之间都存在着耦合和惯性滞后,这些原因导致了控制困难。另外,发电机组正在朝着大容量、高参数等方向发展,锅炉运行的安全性对火力发电机组的过热蒸汽温度、再热蒸汽温度的控制性能提出了更高的要求。因此,传统的火力发电机组锅炉控制技术不能够满足锅炉的运行安全性指标,也不能够解决零件非线性等不利因素造成的影响,为此人们研究了各种各样的新的控制策略来解决控制中出现的问题[1]。 2研究新技术的意义 火力发电机组传统的控制方法具有单一性,输入和输出都不能满足当前锅炉控制的新要求,通过研究新技术能够更好的服务于锅炉控制行业,此外由于控制技术是一种综合性技术,研发出新的锅炉技术,能够带动其它相关行业的发展,从而从根本上能够促进社会经济的发展,提高社会生产力水平。 3 锅炉的新技术 3.1 自适应性控制 自适应性顾名思义是指实时跟踪系统的运行状态并且不断的变更各个控制器的参数,能够解决动态特性变化的过程控制问题。当机组在电网负荷在大范围变动条件下运行时,自适应性为多输入和多输出的非线性火力发电机组。这样能够为发电机组提供高效的控制策略。 通过自适应性控制解决煤炭的性质、管束老化等问题对锅炉蒸汽温度动态特性的影响问题,运行结果表明自适应性控制比传统的单输入 、单输出控制要有明显的高效性。另外,美国弗吉尼亚工学院的研究人员设计的自适应性控制器,能够控制锅炉的汽包水位,研究仿真结果表明,控制性能明显的高于传统的PI单输入和单输出控制。通过这些研究实例也可以得出自适应性控制能够较好的解决非线性问题,效果比传统的控制技术优越[2]。 3.2神经控制 神经控制是通过建立神经网络进行控制的技术。由于神经网络具有非线性映射能力和函数逼近能力,因此这种控制能够对锅炉中的非线性建模和控制提供良好的控制工具。希腊国立工业大学等人提出的汽包锅炉控制方案,能够通过误差反向传播算法对锅炉动态特性进行逆向研究,建立逆向的神经动态控制器,,通过对汽包锅炉压力控制进行仿真表明,这种控制器的响应时间要明显比传统的控制技术短。德国工业大学的相关研究人员采用将复杂系统分解的方法,采用多智能体系统来控制锅炉的燃烧过程。研究实例表明,通过利用神经网络的自组织和自学习的能力,能够发现机组运行数据中的动态信息,补偿对象的非线性,克服不确定性的影响,能够将系统进行线性耦合[3]。 3.3 预测控制 在热工程控制中,普遍存在着系统的惯性较大,滞后性较大,以及非线性等因素导致难以建立精确的数学模型,这样传统的控制技术难以解决非精确模型的控制,导致控制出现偏差。而预测控制对模型的精度没有很高的要求,鲁棒特性较好,能够很好的解决这些问题,因此预测控制在热工程技术中有着广泛的应用。通过预测控制技术能够实现对200MW汽包锅炉过热蒸汽压力的自调整控制,研究的仿真结果表明:在大范围运行条件下,预测控制能够明显的提高控制性能。英国的贝尔法斯特大学的研究人员基于广义的预测控制设计变量大的预测控制器,对运行范围内负荷速率变动较大时主蒸汽压力和温度进行仿真,结果表明:此类控制器的性能明显优于传统单输入和单输出控制器性能。 3.4 模糊控制 所谓模糊控制是指将工作人员的操作经验和操作过程应用语言变量总结为若干条件语句,建立模糊关系,并且建立模糊的逻辑推理,从而能够实现对复杂控制对象的控制。应用模糊控制技术来控制电站锅炉,不仅在仿真研究上取得了一定成果,在工程实践中也取得了长足的进展。相关的仿真研究有美国俄亥俄大学的研究人员设计应用在流水量控制的模糊控制器。澳大利亚新南威尔士大学的科学家,通过对不同负荷运行条件设计的局部线性控制规律进行线性组合,构造控制系统实现全局控制,实现对汽包水位的调节[4]。 4结语 随着改革开放的不断深入,我国的火力发电机组锅炉控制技术也得到了显著提高,使得我国锅炉行业的应用从整体上得到了应用。但锅炉零件也不免存在着一些滞后性大、非线性、惯性大、不确定性等不利因素,导致传统的控制技术难以实现精确模型的良好控制。本文介绍了一些不依赖于锅炉模型的新的控制技术:自适应控制、神经控制、预测控制、模糊控制,使得锅炉控制朝向智能化方向发展。通过对锅炉控制技术的非线性研究,能够为提高火力发电机组锅炉控制系统的稳定性、安全性、高效性提供一种新的研究思路。 作者简介:江清凌(1995.2-),女,华北水利水电大学,本科,研究方向热能与动力工程。 锅炉发电机组的节能技术探讨:CS3000集散控制系统在锅炉汽轮机发电机组中的应用 摘 要 本文简要介绍了锅炉汽机发电工艺,并通过举例介绍CS3000集散控制系统在锅炉汽轮机发电机组中的应用情况。自2011年7月此机组投运以来,DCS系统稳定,控制效果良好,各项技术指标均正常,收到了很好的经济效益和社会效益。 关键词 集散控制;顺空表;逻辑图 0引言 日本横河公司的CENTUM CS3000是基于Windows XP操作系统的集散控制系统,具有开放的操作环境。控制站采用了双CPU冗余、容错方式能够在任何故障及随机错误产生的情况下进行纠错,不仅提高了运算数据的可靠性而且实现了连续不间断地控制。本文结合某钢铁厂发电机组实际情况举例介绍了CS3000集散控制系统几个主要控制功能及应用情况。 1锅炉汽机发电工艺 发电机组工艺流程是通过锅炉汽包加热水产生的水蒸汽进入蒸汽轮机膨胀做功产生动能带动发电机转动从而转化成电能。本套机组由1台锅炉,1台双抽凝汽式汽轮发电机组,及除氧和循环水站等配套辅助设备组成。 2 CS3000集散控制系统组成 在此系统中采用一台工程师站(EWS)、三台操作站(HIS)。锅炉和汽机(包括除氧、循环水站)采用两个控制站(FCS)分别控制,这样一旦汽机出现故障造成停机,锅炉本身不受影响仍然可以向外网输送蒸汽,避免因停汽机造成停炉的损失。通过Vnet/IP网络与控制站(FCS),四台计算机可以分别与锅炉控制系统和汽机控制系统相互通讯。即便有一台计算机故障,其他计算机也可以操控所有画面。网络图见下图: 3 CS3000集散控制系统在机组中的应用 在CS3000集散控制系统中,设计人员可以通过顺控表和逻辑图组态完成非常复杂的逻辑功能,可以实现反馈控制、顺序控制、算数运算等多种控制功能。 3.1反馈控制功能 锅炉中的水位调节,主蒸汽压力和温度调节,引送风机调节;汽机中的凝汽器、高低加、除氧器液位调节,减温减压器压力、温度调节等等均需要反馈控制功能实现,这里由逻辑图实现。 以汽机除氧器液位调节为例。除氧器液位调节以除氧器水位作被调量,通过控制除氧器水位调节阀开度,以维持水位在正常值。见图: 3.2顺序控制功能 锅炉中的引送风机电机控制,紧急放水阀门,加药泵等;汽机和公共部分中的凝结泵,射水泵,给水泵,各个油泵及阀门调节等等均为顺序控制可由顺控表来完成。以锅炉系统中排污阀门为例,见下图。 3.3锅炉炉膛安全保护系统(FSSS) 锅炉由FSSS完成自动点火并实现炉膛安全保护功能。当运行工况不符合要求或有不稳定趋势时,依照规定的运行工序保护动作跳闸,以避免锅炉不正常运行。锅炉运行时,任何一种危险工况出现,系统发出MFT信号,并指示出MFT首次跳闸的原因。来自FSSS或手动MFT的锅炉跳闸指令将切断所有燃料的输入。 为方便操作人员,CRT屏幕上提供锅炉跳闸首出报警原因指示。由FSSS检测出的MFT首出原因在跳闸后立即在屏幕上显示。 4结论 以上介绍了CS3000集散控制系统在某钢铁厂锅炉汽机发电机组中的一些应用。自2011年7月此机组投运以来,DCS系统稳定,控制效果良好,各项技术指标均正常,收到了很好的经济效益和社会效益。这是一个很好的CS3000集散控制系统的应用实例。 锅炉发电机组的节能技术探讨:600MW火力发电机组锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏原因与对策 【摘 要】分析了河北省西柏坡发有限责任公司600MW火力发电机组1950T/h超临界锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏的原因,认为底管出口集箱管座泄漏与锅炉膨胀受阻有关。根据分析结果,制定相应对策,采取增加设备柔性、消除膨胀受阻等措施,在2013年大修中进行了现场改造。经实际运行未发生过泄漏,值得在火力发电行业同类机组中大力推广。 【关键词】炉底管座;泄漏;对策 一、前言 600MW火力发电机组已是电力生产的主力机组,锅炉大多为超临界参数,因结构设计不合理造成锅炉泄漏而引发的机组停运事故时有发生,已是影响发电厂安全生产的主要隐患之一,从而严重影响电厂的安全性和经济性。为此就河北省西柏坡发电厂锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏的问题,进行了原因分析并制定了可靠相应对策和改造方案。经实际运行考验,改造方案十分成功。 二、设备概述 河北省西柏坡发电厂1950T/h超临界锅炉为北京巴布科克?威尔科克斯(B WB)有限公司生产的B WB-1950/25.41-M型超临界直流锅炉。单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的P型锅炉,锅炉配有带循环泵的内置式启动系统。 带循环泵的内置式启动系统布置在炉后侧,炉膛上部布置屏式过热器,炉膛折焰角上方有中间级过热器和末级过热器。在水平烟道处布置了高温再热器。尾部竖井由隔墙分隔成前后两个烟道,前部布置低温再热器。后部布置一级过热器和省煤器,在分烟道底部设置了烟气调节挡板。烟气调节挡板后布置两台回转式空气预热器。 锅炉本体汽水流程,来自高加的给水首先进入省煤器进口集箱,然后经过省煤器管组和悬吊管进入省煤器出口集箱。省煤器出口集箱经一根外部炉膛下降管被引入位于炉膛下部的水冷壁下集箱,然后沿炉膛向经下部螺旋水冷壁进入位于炉膛中部的中间过渡混合集箱。从中间过渡混合集箱出来的工质再进入炉膛上部垂直水冷壁,之后,工质由水冷壁出口集箱经连接管进入出口混合集箱,经充分混合后进入炉膛顶棚管,再由炉膛顶棚管出口集箱进入位于锅炉后部的汽水分离器。 三、存在问题及分析 #1锅炉高温再热器自1993年12月投产至1997年12月4年时间里,共发生泄露27次,更换管子67根。1995年至1997年期间利用水压试验发现泄露43处。1995年大修时更换21根严重热变形管子,上部承重管卡有1/3脱落。针对不同泄露情况进行以下详细分析。 (一)管材复杂造成膨胀偏差。为了降低锅炉的制造成本,锅炉厂家依据热力计算,按再热器沿程介质温度的不同采用了五种不同材质的管子(Φ60×4.5,15CrMo,12Cr1MoV,12Cr2MoWVB,TP304,T22),但未充分考虑到因不同管材线性热膨胀系数不同,各管子受热膨胀量不同,胀差在管卡子及管材对接焊口处产生非常大的应力,从而严重影响了管子寿命。 (二)管卡结构及工艺存在缺陷。再热器管排中管子间的导向定位板结构不合理,如图2所示,其膨胀间隙统一设计为15mm,由于余度不大,而且装配工艺不良,无法保证间隙均匀,膨胀严重受阻。在导向定位板与管子的焊趾部将管子拉裂而造成泄漏停炉。另外,定位导向板直接焊在管壁上,其焊接质量也很差,未熔合、咬坑、过烧缺陷严重。大修检查中发现,#1炉再热器 2301多个导向定位板30%~40%已脱落。 (三)高再管道的受力分析。高再出口段由于材质不同、壁温不同,其膨胀量也必然不同,尤其是TP304H为奥氏体钢,其壁温又最高,与其他管子的膨胀量相差很大。以高再向火第1根和第8根为例,经计算,运行工况下第8根较第1根膨胀量大25.4mm。这样由于膨胀量大的管子和膨胀量小的管子相互制约,使膨胀量大的管子承受压应力而弯曲,膨胀量小的管子则承受拉应力。同时,由于管子之间的管卡设计不合理,只有15mm的单向位移量,加上制造、安装误差,相临管子之间常因膨胀量不同而导致管卡卡死,在管卡与管子的焊接部位产生应力集中。这两种应力的存在导致了管卡裂纹的产生。 例如,高温再热器出口管组第1根与第8根为同一管圈(见图1)。第1根管材质为钢研102,计算壁温为590℃,线膨胀系数为13.7×10-6mm/℃;第8根管子上部有7883mm长的TP304H,计算壁温为605℃,线膨胀系数为18.8×10-6mm/℃。如果以承重管卡子为死点,只计算不同材质但相同长度段(4914mm)的两种管子膨胀差如下: TP304H L1=(605-20)×18.8×10-6×4914=54.00mm 钢研102 L2=(590-20)×13.7×10-6×4914=38.4mm 胀差 L=L1-L2=54-38.4=15.6mm 在运行状态,不考虑任何热偏差、也不考虑超温的可能性,同一管圈在不足5m长的管子上就产生15.6mm的膨胀差,作用在管圈上的附加应力就可想而知了。在运行和水压试验中发现的全部泄漏,均是在管排导向定位板焊趾和钢研102管子对接焊口的焊趾处,呈横向断裂。经金相分析,高再管子的开裂是管子在运行过程中金属晶界因发生了微量元素P的偏聚及网状碳化物的析出而显著弱化,材质严重脆化后,在应力作用下发生的脆性开裂。 (四)失效炉管化学成分分析。将失效炉管的化学成分进行了分析,结果见表1,失效炉管的化学成分符合国标GB5310-1995的规定。 (五)室温及高温拉伸性能。在第34排第7根和第40排第10根第1道管卡处取样进行室温和高温拉伸,试验结果如表2所示;可以看出,第40排第10根的室温和高温强度显著偏高,同时塑性指标δ5低于GB5310-85的要求。 (六) 膨胀应力对管子性能的影响。钢102是经长期实践证明具有优良综合机械性能、工艺性能、焊接性能和较高热强性的材料,已广泛使用于过热器和再热器,没有发现过材质的迅速脆化问题,该炉高再管子的脆化与该炉的结构有关。 从上面高再管子的受力分析可以知道,由于高再管子间膨胀量不同,以及管卡的设计不合理,在运行工况下,高再管子将承受很大的热应力;不管是拉应力还是压应力,它们产生的应变将明显加速材料的析出过程。#1炉高再管子晶界碳化物的析出和微量元素P的偏聚,正是较大膨胀应力导致材料析出加速的结果。再者,由于管排外圈的重量是靠管子之间的承重管卡子依次传递到中间与联箱连接的垂直管上,其管卡与管子的连接与导向定位板的连接相同,在膨胀应力及管子和介质的自重的作用下将其沿焊口撕裂,造成管子泄漏。 (七)钢研102异种钢焊口裂纹造成的泄漏。采用五种钢材制造的再热器,造成大量异种钢对接焊口,而异种钢焊接工艺复杂,技术条件要求高,并且存在许多难以解决的问题。比如,异种钢焊口的焊接,是采用氩气保护焊,在现场检修或抢修中,很难达到其焊接工艺规范要求。因此,异种钢焊接质量就不能得到可靠的保证。 另外,国内对钢研102本身的焊接工艺标准都不统一,机械工业部的标准要求进行焊后热处理,电力工业部的标准对≤φ60 × 6mm的管子,不要求热处理,而从现场情况来看,不论执行那一个标准,都出现了钢研102焊口裂缝。 分析其原因,钢研102与其它钢种的焊接存在以下几个问题: ① 异种钢的焊接应力是温度分布不均的热应力和相变引起的组织应力;加上异种钢焊接时,导热系数的不同,膨胀系数的不同使焊口产生非常大的应力集中,再迭加上管排异种钢膨胀差产生的附加应力,超过塑性较差的钢研102母材或焊缝金属极限强度时而发生开裂。② 由于钢研102含奥氏体化合金元素很少,使焊缝的奥氏体形成元素不足,产生低塑性的马氏体脆性层,而且焊缝热影响区在焊接热循环作用下形成淬硬组织。如果再考虑到近缝区经受1300℃以上高温后晶粒显著长大,晶界面积相对减小,晶界强度降低,塑性大为下降,就使热影响区呈现非常敏感的裂纹倾向。③钢研102在焊后热处理或是高温运行条件下,产生较严重的脱碳和晶粒变粗。④在焊后热处理或是高温运行条件下,异种钢焊口处发生碳扩散迁移现象,晶界上各种碳化物逐步聚集,相互作用,形成大颗粒的复合碳化物,使钢研102一侧产生较重的脱碳和晶粒变粗。而现论认为对低合金钢来说,金属含碳量低到一定范围,就有一凝固裂缝敏感性急剧增大的区间。这一临界含碳量大致为0.05%。 四、高温再热器的改造 针对以上原因分析,经过调研和专家论证确定了以下改造方案。 (一)利用T91取代钢研102。更换高温再热器管材。利用T91取代钢研102和12Cr1MoV管材。T91钢是美国橡树岭实验室和燃烧工程公司冶金材料实验室合作研制的9CrMoNbVGANG 钢,主要用于电站锅炉过热器、再热器管。其主要特点是高温持久性能、蠕变性能优异,冲击韧性好,用于金属壁温≤625℃的高过和金属壁温≤650℃的高温再热器管及超临界锅炉高温集箱和主蒸汽管道,具有良好的冷加工性能和传热性能。 这样解决了大量的异种钢焊接及不同材质管子存在涨差的问题。 (二)改造管卡构造。将原承重管卡改造为套管式,增加管卡与管子焊接面积,提高了其承重强度。将管排原定位导向定位板改造为对夹手铐式管卡,增大了管子膨胀的自由度,避免了管卡撕裂管壁的弊端。 (三)改造后情况。自1997年大修中对高温再热器改造至发稿历时5年的时间里,设备运行稳定,从未发生过受热面泄露,管排整齐无变形,管卡完好无脱落,使再热器频繁泄露问题得到彻底解决。 五、结论 在管子材料设计较为复杂的高温再热器改造中,使用91钢替代原设计管材以解决管子异种钢焊口过多和管子涨差引起的变形应力而发生的管子失效是成功的;采用套管式承重管卡和对夹式管卡,替代焊接式承重管卡及导向定位管卡彻底解决了管卡脱落撕裂管子的弊端。在同类型机组和同类型设计的高温再热器上采用上述方案是可行的、可靠的、有较高的应用价值。 锅炉发电机组的节能技术探讨:循环流化床锅炉BT对汽轮发电机组运行的探讨 摘 要:循环流化床锅炉(CFB)因本体自身或辅机系统出现故障,导致锅炉BT(Boiler Trip),即停炉不停机,对整台机组的运行产生较大的影响,该文主要针对这个运行过程对汽轮机及发电机系统安全、寿命影响进行描述、分析,对越来越多的循环流化床机组有一定的借鉴和指导。 关键词:循环流化床锅炉 停炉不停机 汽轮机及发电机安全、寿命 锅炉BT(Boiler Trip)即停炉不停机,是指循环流化床锅炉因本体自身或辅机系统出现故障,锅炉风烟系统风机停运,炉膛内暂处于焖火工况,用焖火状态下的余热为蒸汽系统供汽,在这种情况下,汽轮发电机仍继续带低负荷并网运行,为了维持更长时间,负荷可保持在2MW―3MW运行。在较短时间内将缺陷处理后,恢复锅炉风烟系统风机运行,逐步将机组负荷带到要求的数值,恢复正常运行方式。 1 循环流化床锅炉BT后,对汽轮发电机组系统运行的影响 1.1 对汽轮机系统运行的安全因素 高、中压胀差变化情况 在BT持续过程中,机组中压胀差正值降低,负值方向增大,主要原因是中压缸进汽量很小,对于中压转子、中压缸来说均是冷却状态,这种情况下,中压缸缸体庞大,缩回速度较慢,转子受到的冷却 影响要远大于汽缸,从而出现中压胀差正值降低、负值方向增大现象;在BT工况下,高压缸不再进汽,高压转子高速旋转产生的热量不能被排汽带出,高压缸排汽温度升高很快,通常该温度很快可由320℃升至380 ℃,当高压缸通风阀开起后,缸内蒸汽密度降低,排汽温度逐步下降,高压胀差也逐步降低。 1.2 汽轮机系统寿命的影响 汽轮机转子的脆化现象是由于杂质元素(特别是P和Sn)的晶界偏析而引起的,当晶界偏析达到极限值时,整个部件可能发生断裂事故。高、中压转子,以蠕变和热疲劳损伤作为劣化的主要原因,重点要对这些损伤进行评价。 高、中压缸及高、中压转子应力变化情况 在锅炉BT后,随着持续时间的增长,高、中压缸的缸体温度下降的幅度越大,且下降得速度均较大,远大于正常停机后的自然冷却缸体下降速度,这样对汽缸的金属寿命影响很大。 机组在锅炉BT后2 h时,高压转子外表面受到的拉应力上至 最高75.8 MPa,几乎同时中压转子外表面受到的拉应力也上至最高115.9 MPa,这样高拉应力对转子的破坏性特别严重。在此之后,随着主汽、再热汽温度下降速度的变缓,应力变化也逐步降低。 在锅炉系统缺陷处理后,启动风烟系统风机恢复机组负荷过程中,汽轮机高压转子最大应力达138 Mpa(压应力)(此时高压上缸缸体金属温度达418 ℃、高压下缸缸体金属温度达443 ℃),中压转子最大应力达142 Mpa(压应力)(此时中压上缸缸体金属温度达450 ℃、中压下缸缸体金属温度达453 ℃),随着机组负荷逐步稳定后,应力趋于降低并稳定,这样整体转子应力变化完成一个循环,每这样循环一次,对汽轮机转子寿命都有一定的损耗。 1.3 对发电机系统的影响 机组由高负荷或正常负荷工况下快速降低至2―3MW时,发电机本体发热量急剧降低,其本体线圈温度降低,其内部氢气湿度升高,特殊情况下可能产生结露,快速大量的冷缩使得线棒滑移量增大,频繁这样的工况,可能导致线棒磨破漏水,损坏发电机内部设备。 发电机由高负荷降到极低负荷,运行一段时间后,再将负荷升起至正常负荷的过程,就是发电机内部发热部件热应力循环的一个过程,负荷率变化越大导致的交变应力量越大,这样频繁的变化,会导致发电机内部部分零部件松动或摩擦损坏。 1.4 BT工况下危险因素分析 低负荷工况下运行存在的危险隐患: (1)汽包水位不易控制,易引起水位波动,主汽、再热汽处于低温运行状态,且此时为了尽量保持主汽、再热汽压力下降速度慢,各疏水门均不开起,为此汽轮机存在水冲击的隐患很大。 (2)主汽温度、再热汽温度下滑较低,过热度偏低,易产生汽中带水现象,对汽轮机组有一定威胁,特别是长时间运行后,主汽、再热汽温度都已很低,都已远低于对应汽缸金属温度,为此汽温对每个汽缸金属都是一种强制的冷却,有一定的破坏性。 (3)在BT极端低负荷2MW―3MW工况下运行,给水系统中的一台汽泵必须退出给水系统,此时为了减缓主汽、再热汽压力下降速度,高旁、低旁均在关闭位置,由于主汽流量少、给水流量也相应较少,运行汽泵的再循环门必须伴随着开起,长时间这样运行,此再循环阀的磨损相当严重。 (4)单台汽泵运行,电泵在运行状态作为热备用方式,消耗厂用电量。 (5)高过减温水门、再热汽减温水门必须严密,否则影响到主汽、再热汽的降低,严重时可能导致汽中带水、水冲击。 (6)这种工况下,只有中压缸进汽而高压缸不进汽,要特别注意高压缸至排汽装置通风阀开起及高压缸内部金属温度变化情况,防止因缸内鼓风损失大导致金属温度高、动静部分发生摩擦损坏设备。 (7)锅炉BT后机组从大负荷突降或重新启动时,对锅炉本体、汽机本体的运行都是很大的冲击,锅炉系统的膨胀节、焊口都是热胀冷缩、风压波动可能造成薄弱环节处破裂泄漏。 (8)在锅炉BT操作及恢复过程中,反复进行切缸、反切缸、厂用电切换等重大操作,引起人员误操作的概率较大。 2 为了防止设备损坏、延长汽轮发电机组寿命,特制定以下防范措施 循环流化床锅炉因设备或系统故障原因,可达到短时间的停炉不停机工况、减少发电机与电网解列引起的非停次数,但这些工况对机、电、炉系统及寿命都有不同程度的损伤,为此要尽量避免或减少这些工况的发生。 (1)提高锅炉系统中设备的健康水平,尽量减少BT的发生。 (2)在锅炉发生BT进行调整操作过程中,如果10 min内,主汽、再热汽温度下降超过50 ℃,必须立即打闸停机,防止汽轮机进水,导致汽轮机大轴弯曲事故的发生。 (3)汽轮机降负荷运行,保证主汽、再热汽汽温与相应的汽缸内壁金属温度偏差不得高于50 ℃,如果超过该值,必须立即打闸停机,防止汽轮机系统损坏。 (4)按照汽轮机运行说明书要求,过热汽和再热蒸汽温度降低速率不得超过1℃/min,且过热度最低必须维持在80 ℃以上,汽轮机降负荷采用“中缸控制”运行方式,再热汽温度必须高于430 ℃。 (5)在锅炉系统缺陷消除、各种风机启动恢复过程中,各挡板开起速度要缓慢,各种风压变化要适度,防止风压大起大落导致风烟系统非金属膨胀节超压破裂。 (6)在汽轮发电机升负荷过程中,严格控制升负荷率,防止加负荷速率过大导致发电机内线棒或其他部件碰摩损坏。
探讨机电设备安装工程管理:基于机电设备安装的工程管理研究 摘要:本文笔者主要对先进的现代化设备管理观念和降低生产成本的管理措施进行分析,多方面,详细地对安装施工阶段的管理进行了论述,并依据笔者多年从事工作经验,提出了相关看法,以供同行参考。 关键词:机电设备;安装工程;工程管理 机电安装工程是建筑工程的重要组成部分,涵盖了工业、民用、公用工程中的各类设备、电气、给排水、采暖、通风、消防、通信及自动化控制系统的安装。 1先进的现代化设备管理观念 1)随着科学技术的不断发展,机电设备占企业固定资产的比例日益增大,机电设备管理的好坏,直接关系到产品的质量和企业的经济效益。TPM模式,已被视为20世纪一种最为有效的设备管理手段。其进行的是全体员工积极参与下的生产维修。生产设备整体效益所带来的效益将通过操作人员与维护人员之间的良好合作加以实现。实际上,TPM管理的意义已远远超出了维修的范围,所涉及的对企业生产设备管理体系的改善。 2)如何使企业现有的机电设备得到充分利用,从而生产出优质产品,牢固的占领市场,使企业获得生存和发展,必须在管理上下功夫,引进现代化设备管理观念,使机电设备管理,与企业所追求的经济效益,实现利润最大化紧紧联系。从理念到过程接受并实施现代化设备管理。 2降低生产成本的管理措施 1)不断的降低成本.是企业获利的重要方法。但不少企业重视制造成本,而忽视了通常占生产成本5%~15%的维护费用。由于科技的发展,设备维护方面的费用还在不断增加,降低维护费用将是企业以后追求利润,降低成本的主要方法。在一定范围内建立自主维护TPM—AM模式。是一种收益很高,激励性很强的管理。这种管理通过操作人员生产.维护、保养的同时,并有奖惩管理制度配套,确保维护费用的降低,保证设备正常的运转。 2)现代设备管理体系,是提高机电设备管理水平的有效途径。中小企业应以科研单位为依托,对企业的能源同收系统设备,设备的防腐、耐磨等,能够进行有效的革新和改造.延长设备使用寿命,为企业带来一定的经济效益。 3)编制故障诊断程序,及时解决设备故障.保证设备的正常运转。可结合长期使用的小修.大修制度,通过F1常观察.运用理论知识,对油压表、热传感器、计数表、水位计等在各个时期的状况,加以记录,并编制成册。建立故障登记表,观察故障间隔期。在小修.大修的管理中,摸索出特殊机电设备的特点,进行必要的预防和设备改革,避免出现故障。 3安装施工阶段管理 3.1合同管理 (1)施工单位在接到顾客的招标文件之后,根据用户要求并结合自己的主客观条件对合同的内容进行评审。核实工程实物量,对施工过程中可能发生的工程变更及相关的成本费用的支出。施工方法、质量要求、机械设备的使用,材料供应、劳动力调配和工期目标等诸方面进行合理评估,正确合理地编制施工图预算,在编制施工图预算时要深入研究招标文件和合同内容,充分考虑可能发生的费用,包括合同规定的属于包干性质的各项定额补贴,并将 其列入施工图预算。但不能将项目管理不善造成的损失也列入施工图预算,更不能违反政策高估冒算或乱收费。 (2)工程管理,“七分准备,三分施工”。合同签订后。工程管理人员负责按规定办理工程开工手续,并与甲方协商提供施工所用的动力来源和施工人员所须的休息和进餐的处所,并根据甲乙双方的要求签订安全防火协议;察看施工场地,确定设备及材料运输车辆的道路是否通畅。按照顾客要求及实际情况确定开工及竣工时间,根据工程量及施工设备情况配备施工作业人员,制订施工网络计划。划定施工区域,做好安全保卫工作,制订安全技术措施,向施工人员进行安全技术交底。 3.2信息管理 按国家有关规定做好信息资料归档保存工作,收集工程资料档案并按有关档案管理或业主的要求进行整编,待工程竣工验收结束退场前移交给业主;建寺例会制度,整理好会议纪要;建立完善的各项报告制度.规范各种报告或报表格式为项目提供技术、管理方面的信息。 3.3技术管理 技术人员必须按照现行的国家标准,技术规范、技术标准认真进行图纸自审和会审,制订正确合理的施工方案,施工方案主要包括四项内容:施工方法的确定、施工机具的选择、施工顺序的安排和施工的组织。施工方案的不同则工期、机具,费用也会不同,因此正确选择施工方案是降低成本的关键。 3.4材料管理 材料管理是工程施工的重点,在工程施工前,所有材料应基本到位。材料在订购前,要对材料生产单位的生产能力和资质进行评审.以免因材料的供应不足、材料质量不过关或由于运输路线复杂而延误工期。施工单位在材料到货后应组织专业人员进行材料检验.并索取产品合格证,对外观质量有严重缺陷的产品应予退货,对质量有争议的材料和图纸.规范有要求的材料应给予复检。 3.5设备管理 (1)在机电设备安装的过程中,机械费用占总支出的比重较大,机械设备租赁不失是一种较好的手段,它对盘活资金、加强流通活力,为施工项目带来额外的经济效益。减少设备的投入和固定资产的占用。既利于资金的合理分配,也省去了机械设备的维护和保养费用。提高机械的完成率和利用率。租赁公司对机械实施集中管理,配备专人负责及时维修保养,机械的技术状况可得到保证,极大地发挥机械性能。对本单位现有的设备应合理安排,把自带设备和租赁设备开列清单报顾客确认,以免发生争议。 (2)机电设备的质量控制是安装质量控制的前提。因此,机电设备到货验收是一项很重要的工作。参加验收的工程要严格按合同规定的数量质量进行验收,质量不合格的设备决不能入库。因此,要有高度的责任心和良好的职业道德,有丰富的实践经验,才能担此重任,为保证设备安装质量控制打下坚实的基础。 (3)安装过程中,应随时对设备主机各总成、部件及附属设备做外观质量检查。安装现场要由专人负责指挥。必须采取相应安全防范措施。安装人员要全部佩带安全帽。安装工作要按顺序进行。否则,不仅相互难以就位、连接.而且吊装机具也无法摆放。安装要分工协作,如:机械部分由机械人员负责安装,电气部分由电气人员负责连接。安装后,应对设备安装的完整性、合理性、安全性等进行检查。机电设备安装工程质量控制的目标是实现设计及合同规定的质量标准和水平,采取有效措施对工程质量严格检查,监督和控制,以保证质量目标的实现。 4结束语 总而言之,机电设备安装工程要按设计文件实施,要符合有关的技术要求和质量标准。机电设备安装工程管理从工程实施全过程论述了设备安装工程管理与质量控制的具体工作内容,对从事机电设备安装工程管理人员实施工程管理具有一定指导意义。 探讨机电设备安装工程管理:论述机电设备安装建筑工程管理分析 摘要:机电设备安装工程涵盖了建筑工程中的各项设备的安装,覆盖了施工活动的各个阶段,是建筑工程的重要组成部分。由于机电设备安装工程的市场需求量不断增大,对机电设备安装的要求也越来越高,加上机电设备安装本身具有复杂性,因此对机电设备安装工程的项目管理很重要。本文从机电设备安装工程项目的特点和需要管理的主要内容进行了探讨。 关键词:机电设备安装;工程项目管理 随着建筑行业的发展和人们生活质量的提高,人们对生活环境的关注从建筑物本身扩大到建筑物附属的一些机电设备,要求机电设备也要具有较高的质量和外表的美观,这就需要建筑企业在施工过程中要加强机电设备安装工程的项目管理,满足消费者的需求。 1机电设备安装工程项目的特点 1.1施工周期特点 机电设备安装工程的施工周期较长,施工活动包括了设备采购开始到设备安装、调试、运行、竣工验收各个阶段,设备正常运行后才算完成施工。 1.2涉及范围广 机电设备安装工程往往包含了机械设备工程、电子工程、电气工程、自动化、消防、仪表、环保工程等工程项目,设备用于工业、公用或民用,具体到排水、采暖、电气、通风、消防、自动化控制等系统的安装,涉及范围广泛。 1.3对技术有较高要求 由于建筑中的大型工程对各种技术的要求越来越高,对机电设备安装的技术也有了要求。现在的机电设备安装工程广泛采用新技术,安装技术的现代化程度较高,对安装精度的要求也较高。 1.4部门间工作的协调 由于机电设备安装工程涉及到各个专业,工作过程较为复杂,安装技术工种和材 料多样,在施工过程中投入的资源也较多,因此需要各部门间的合作和配合,协调安排工程进度、工作顺序、任务交接等,同时需要相关部门有丰富的施工和管理经验。 1.5工程验收的特点 机电设备安装工程检验主要通过对设备质量的评估、对安装工程的验收和售后服务来进行总体验收。 1.6施工时间特点 机电设备安装工程的施工主要在结构工程结束后和装饰工程开始前这段时间进行施工。 2机电设备安装工程项目管理包含的主要内容 2.1项目合同的管理 在机电设备安装前要对项目合同进行评审,评审的内容包括工程的实物量、施工过程中突发事件造成的变更、设备使用、原材料供应、施工质量、工期目标的评估,综合各个要素编制施工图的预算,签订合同以后,办理开工手续。 2.2对施工技术的管理 随着科学技术的发展,新技术、新工艺的使用和发展速度很快,建筑行业对技术的要求比较高,这就需要机电设备安装工程也要重视新技术、新工艺的使用。新工艺、新技术、新材料在机电设备安装工程中经常出现,这就要求安装人员具有较高的业务素质,能及时掌握新技术、新工艺的使用方法,建立技术管理体系,提高工程质量。 2.3工程质量管理 机电设备安装工程的质量管理受到工序质量、分项工程质量决定,一旦决定了最终质量就不可再更改,因此,对机电安装工程的质量管理需要一个科学合理的质量管理体系。质量管理体系要从工程开始阶段、施工阶段、施工工艺、人员素质、施工方法、施工环境和材料的采购和使用方面进行全方位控制,对质量的管理也要落实到部门和个人,特别是对管理层工作的落实。 2.4安全施工管理 安全问题是施工活动的头等大事,施工企业要重视安全管理工作,建立科学的安全管理体系。项目部可以组织机构建设,建立全方位的安全管理体系,落实生产责任制,项目经理是整个项目的总负责人,对项目的安全生产负责,生产经理和总工程师是直接负责人,上到项目经理,下到一线工人,都要具体落实安全生产责任制,安全职责要明确,最好有书面形式进行管理,项目质量安全部门具体负责日常安全生产的管理工作。项目部要加强安全技术管理,组织技术人员编制机电安装工程的安全施工设计和专项工程、分布工程的安全组织设计,对重要的单 项工程指定安全技术措施,做出具体的安全施工安排,确保施工过程的安全性。 2.5对项目进度的管理 机电设备安装工程的项目管理涉及面广,过程复杂,施工过程中的突发事件会影响项目进度,因此要想保证项目按要求标准和进度顺利完工,就要对项目进度进行管理。要对项目进度的总目标进行分析,这样有利于加强对项目的管理和对进度目标的控制,机电设备安装工程本身的复杂性要求各部门之间的协作,机电安装项目部门要和土建主体施工、装饰施工加强配合,调整好施工时间,确保工程项目的进度。 2.6加强成本管理 成本管理影响着工程项目的经济效益,如何降低成本,提高企业经济效益是企业备受关注的问题。在机电设备安装工程项目中,成本的管理是检验工程项目管理其他工作的重要标准,工程管理部门应该建立完善的成本管理与控制体系,以项目经理为中心,具体工作由合同预算部专门负责。加强成本控制首先要制定成本计划,成本计划要考虑到工程部位、成本项目的具体内容,对内容进行分解,寻找降低成本的措施,制定具体的成本计划表和成本控制表,落实责任制,在施工过程中根据实际问题对成本控制的措施和方法适时进行调整。对成本项目的收支费用进行详细的记录,按时做好结算,并对结果进行分析总结。 2.7竣工验收阶段的管理 竣工验收阶段的财务管理由建设单位做结算报告,报告是以实物的数量和货币的指标是计量单位,综合反映项目从开始到竣工的所有财务状况的总结性文件。项目经理部在竣工结算前要检查项目是否完工、是否经过验收、交工材料是否整理完毕、施工图的预算和调整的工程造价是否编制完毕等。 3结语 通过对机电设备安装工程的特点分析,我们要加强对机电设备安装工程项目的项目合同、施工技术、工程质量、施工安全、项目进度、项目成本、竣工验收等方面的管理,促进工程项目的顺利进行。 探讨机电设备安装工程管理:机电设备安装工程管理研究 【摘要】本文主要针对机电设备的安装工程管理作出简单介绍,浅谈建筑工程中机电设备安装工程的重要性,并对机电设施安装工程的管理要点及内容进行详细分析。 【关键词】机电设备;安装工程;管理研究 机电设备的安装工程应按照设计文件的规范要求进行实施,应符合相关的质量指标及技术要求。此外,机电设备的安装过程管理及质量控制必须包括设备的采购、安装、施工图纸的设计以及竣工验收等全过程。机电设备的类型不同,其质量控制的要求也有所不同,相对普通的机电设施而言,其的安装技术及机械性能均比较成熟。而对于大型的非标设备,其在安装的过程中包括产品制造、设计、施工单位以及监理单位的管理经验与专业水准等方面。但由于本国在工程管理的建设以及社会化与专业化建设单位的构建方面起步较晚,缺乏丰富的现场管理经验及知识,进而在工程管理的过程中未免会发生失误而导致不良事件。因此,本文针对机电设备的安装工程管理作出简单介绍,并对此提出相应的控制要点。 1.建筑工程项目中机电设备的安装工程的重要性 机电设备的安装工程作为建筑项目工程中缺一不可的成分,包含工业工程、公用工程以及民用工程中的各种设备,涉及给排水、采暖、电气、通风、消防及通信等系统的安装。机电设备的施工活动主要从设备的采购、调试、安装、生产运转以及竣工验收等全过程进行,以满足各种建筑物的使用性能为最终目的。在机电设备的施工中,主要运用新工艺、新技术、新设备及新材料等先进的技术[1]。目前大型机电工程对装配、吊装以及检测技术等方面的要求不断增高,因此,这需要我们不断更新其的施工技术与设备。通过比较机电设备安装工程和建筑物的质量验收结果,两者存在显著的差别,具体表现在质量的评估方法、售后的服务措施以及工程验收等方面。但基于机电设备在安装的过程中,其施工技术、材料以及工种的多种多样以及施工工艺的繁多复杂等,在具体操作的过程中需投入较多的人物力,以及施工单位与各工程部门需积累丰富的施工经验及知识。机电设备的安装工程通常贯穿于整个工程的各个环节,关键部分在于结构工程的施工完毕后开始施工,并且在装饰工程的开始施工前基本完成,因此,其对整个施工过程具有至关重要的影响意义。机电设备安装过程的质量,与工程完工后的使用性能存在密切关系,对其的使用性能发挥重要作用,施工单位应严格把好机电设备安装工程的质量关。 2.机电设施安装工程的管理要点 2.1加强施工现场的巡察 基于机电设备的安装工程具有一定的独特性,即管理人员的工作量相对少于土建管理,并且具有时段性,通常是一名工程师兼并管理多个项目,难以抽出较多的时间进行现场巡查,进而易于缺乏了解工程状况而导致不良后果产生。对此,工程师应定期到现场巡查,加以了解项目工程的施工进度、重点工序、部位及材料等环节的控制,督促施工单位进行人员的技术交底,便于发现问题而及时处理问题,避免出现返工、浪费等情况,从而保证工程质量的达标。 2.2深入领会设计文件的具体要求 切身领悟设计文件的要求,将其作为管理的重点,协助业主监管工程项目,尽量如期完成业主委托的业务[2]。此外,负责管理安装工程的工程师也应领悟设计文件及施工图纸的意图,尽量实现安装管理的领先控制。总之,唯有熟练掌握施工图纸的设计意图、工程特征、主要材料、设备、配件等要求,以及掌握关键部位的施工要求及安装方式等,才能很好督促施工单位是否按照施工图纸,进而确保施工质量。 2.3加强关注施工图纸的会审 安装工程的质量取决于工程的设计、设施、材料以及施工质量,因此,施工图纸的会审是确保安装工程质量的主要环节。负责管理安装工程的工程师应熟练掌握有关的国家规定,熟悉并了解地方的规范法规。工程师唯有十分熟悉设计及施工中的各项规定,才能很好指出设计图纸的不足之处。会审施工图纸时,基于各专业分别会审,难以综合考虑各项因素,因此,在施工前期的图纸会审及交底环节上,应严格审查,以便及时发现问题并交给审计部门进行修改。必要情况下,可邀请原审图的部门再次审核。注意审核施工图纸是否统一、规范以及符合要求等,若发现不足之处,应及时给予纠正,确保施工图纸的质量过关。 3.机电设备安装工程的管理内容 3.1安装工程投资的管理控制 在管理的过程中,工程师对工程投资的控制包括:协助业主进行编制工程投资的控制目标以及分年度的投资方案;依照合同规定开展现场的计量及签认工作;对承包商呈交的资金流方案进行审查;受理索赔的申请,依据合同文件的规定开展索赔的调查及评价,明确延期进度的赔偿;认真审查及明确新增或变更项目的单价,若业主特别要求,应申报业主获得批准;依据业主的授权明确且严厉控制工程的变更经费;制定减少或者避免费用索赔的对策;尽量向业主供应节省投资施工、设计的方案;努力做好“费用补差”与“材料差价”的审查及核对工作;编写工程结束后的最后计量计费报告;认真审查及核对承包商各月的计量报告,签订并发放工程款的支付凭证,设置支付台账,尽早和批准的资金流方案及工程量的报价单比较,便于发现其中的偏差而分析原因并及时上报业主[3]。 3.2安装进度的管理控制 管理工程的工程师应加强控制其的安装进度,选择有效可行的管理方法协助业主加强控制安装工程的进度。动态安装的单位必须依照合同规定的工期及内容,认真编写整个安装过程的计划,并将安装进度的网络图上报管理部门接受审批。将审批后的安装进度的网络图及计划作为安装工程进度的控制根据。控制安装工程进度的任务包括:仔细且严格审批承包商的整个施工过程;公正且客观的处理关于承包人提出的工期索赔;通过参与或组织有关会议的方式加以协调施工进度,贯彻落实合同要求业主供应的施工条件。 3.3安装质量的管理 在机电设备的安装过程中,其控制质量的目的在于达成合同与设计规定的质量水平及指标,通常选择合理有效的方法加以检查、控制及监督安装工程的质量,以确保质量标准的顺利实现[4]。第一,承包商的监管。质量控制是一项工程师在施工过程中最为常见且繁琐的工作,应把好承包商施工总过程的质量监督、审批关:监管承包商的行为,确保机电设备的安装工程的标准要求;严格审查承包商的施工技术、设计及质量保障体系等;按照招投标的文件及合同的规定要求,对承包商所选的分包商进行严格审查。第二,构建机电设备安装工程管理部门的质量监控系统,检查承包商有关的质量保障体系,逐步健全工程的质量监管系统。把好施工前技术报告的审批关;明确质量检验的工作流程;审查及核对承包商提出的施工设计及技术对策;审查及核对修改图纸及设计变更的文件;以及审核相关工程质量事件的处理报告等。 3.4机电设备的管理控制 由于机电设施的质量管理作为安装质量管理的基础,对此,机电设施至货物验收的工作则是一项异常关键的过程[5]。参与验收的工程师应严格依照合同要求的质量、数量进行验收,禁止质量不过关的机电设备入库。此外,管理工程的工程师应具备较强的工作责任心以及良好的专业素质,积累丰富的操作经验,唯有如此,才能担当此重任,从而确保机电设备安装工程的质量控制效果。 4.结束语 总之,在机电设备的安装过程中,应努力做好各项安装环节的质量监督工作,把好安装进度的质量关,严格控制工程项目安装阶段的细节,唯有如此,才能保证机电设备安装工程的有效管理。 探讨机电设备安装工程管理:国际五星级酒店机电设备工程管理探讨 【摘要】国际品牌五星级酒店致力于为客人提供高品质的服务,不仅要求装修豪华、环境舒适,而且要求机电设备系统稳定、可靠。本文从投资控制、系统设计、招标采购、安装调试、运行维护角度进行探讨,为国际五星级酒店机电设备工程管理提供参考建议。 【关键词】投资;酒店;机电;安装;工程管理 国际品牌酒店特别是国际五星级酒店,装修豪华、设施齐全、环境舒适、管理规范,致力于为客人提供高品质的服务。酒店一旦开业,就得一年365天,每天24小时不间断的稳定运营,而酒店良好的机电设备系统是其可靠性、稳定性、舒适性的重要保障[1]。本文从投资控制、系统设计、招标采购、安装调试、运行维护角度进行探讨,将国际五星级酒店机电设备工程管理过程中的一些经验与大家分享。 1 投资控制 国际五星级酒店总投资一般包括土地成本、工程成本、试运营费用以及各种税费。根据各类成本得出投资概算,结合当地市场行情预估营运收支,得出投资回报率(一般为5%~10%)及投资回收期(一般为10~20年)。国际五星级酒店工程成本在目前价格水平下,按照单位建筑面积指标,约为10000~15000元/m2;按照单位客房指标,约为120~180万元/间。工程成本分为土建成本、装修成本、机电成本,其中土建成本约占30%,装修成本约占40%,机电成本约占30%。国际品牌星级酒店,一般由国内业主方投资,国际品牌酒店管理公司运营,在酒店正式开业前,酒店管理公司不投入资金,所有投资均由业主方提供。从酒店管理公司角度,为保证酒店开业后稳定运营,减少后期运营费用,不会顾及业主方开业前投资增大。从业主方角度,则需要控制成本与开业前投资,确保资金回笼及投资回收期,切忌一味满足国际品牌酒店管理公司要求而忽视自身投资控制。 2 系统设计 国际五星级酒店机电设备系统设计[2],包括生活冷、热水供应系统,雨水、污废水及厨房废水排放系统,生活水处理系统,绿化水供应系统;空调系统,机械通风系统,锅炉及中央采暖热水系统,燃气系统;变配电系统,备用发电系统,照明系统,防雷接地系统;楼宇设备自控系统,酒店管理系统,安全防护系统,声光像系统,停车场管理系统,综合布线系统,无线对讲系统,卫星电视接收及有线电视系统;消防系统,人防系统,市政配套系统,气体燃料及燃油供应,电梯及电扶梯系统,厨房洗衣房设备系统等。 国际品牌酒店管理公司对上述机电系统均有其品牌设计标准,但其标准是全球通用标准,在进行机电系统设计时,应结合我国与当地政府要求及实地情况进行设计,不可机械地照搬国际品牌酒店设计标准进行设计,以免因与国家或当地政府要求相冲突而影响通过政府验收,以及增加不必要的成本。在酒店实际建设过程中,往往是主体结构及建筑已开始施工,装修及机电图仍在调整或绘制,酒店建设不可能待各专业施工图全部完美完成后才开始施工。为配合工程进度及室内装修设计与施工,机电系统施工图设计应分一、二次设计,一次施工图设计主要为系统图及干线干管图,用于配合结构、建筑施工预留预埋、设备招标采购及机电干线干管施工,二次施工图设计主要为对应室内装修设计,用于配合室内装修施工。 3 招标采购 国际五星级酒店招标与采购需制定可操作的合同架构体系,及根据里程碑计划制定招标计划表与采购计划表。机电设备系统合同架构制定时需考虑项目所处的地域实际情况、酒店项目的特点、当前酒店行业供应商和承包商状况。招标工作中需注意工作界面的划分,各专业工作的衔接,不能留工作死角。高星级酒店具有特殊要求,每个施工、供应合同都必须有保修期的工作安排。对于大宗机电设备、永久设备、市场竞争激烈设备,如发电机、电梯、中央空调主机、机械停车库等宜采用招标采购方式;对于所需设备或系统仅有唯一来源、特定供货商或无法进行质量和价格比较的设备,宜采用直接采购方式,以免时间的延误而造成花费更多的钱财,如国际品牌酒店管理系统;对于现货价值较小的标准设备及材料宜采用询价采购方式,通常在比较几家甚至上十家供货商报价的基础上选择性价比高的供货商,如电线电缆及各种管材。机电设备及系统的招标采购工作,是决定机电设备正常运转,酒店经营效益的关键所在,与酒店的各项评价指标息息相关,酒店建设管理人员在保证酒店机电系统稳定运转的同时,不花费不必要的费用,做到适时适量。 4 安装调试 国际五星级酒店机电设备安装过程,为保证合理工序及工期,应遵循机电洞口管线预留预埋、机电干管干线安装、机电吊顶平面布置与安装先后顺序。在施工的前期要综合建筑构架,对管线进行综合平衡,绘制剖面大样图,发送各个参建安装单位,必须严格按照大样图施工,绝对不允许单方面抢先施工、抢占空间。酒店管线交叉密集的区域主要有地下室设备房、地下车库车道、裙楼及塔楼客房层走廊与客梯厅。随着建筑信息模型(BIM)技术的发展与推广,如有条件可采用该技术进行设备房、走廊、客房等管线密集区域的管线综合,即从传统的二维剖面管线综合,转换到全仿真立体三维管线综合。这样既可合理有效地利用有限的建筑空间、美化管线布置,还能避免因为管线的交叉错杂和密集而引起的频繁拆改和重建[3]、节约工期与成本,以及为后期的维修提供方便。 机电设备调试,主要有单体调试、联动调试和负荷调试。在单体调试时应按照设备说明书、调试方案和操作方法进行指挥和操作,防止事故的发生。联动调试应按照设计要求全面投运,首尾衔接稳定,连续运行并达到规定时间。在联动调试完成后,设备处于完好备用状态,按照负荷调试方案规定进行操作,循序渐进,同时做好需要测定数据的记录,各项负荷调试控制指标达到要求,则机电设备系统安装与调试完成。 5 运行维护 确保机电设备的正常运行是星级酒店机电设备运行维护的第一要务。首先,在酒店机电设备采购、安装、调试过程中的材料设备说明书、施工验收文件、调试记录等资料应妥善归类、保管并全部移交酒店管理公司。其次,由于机电设备专业性较强,需招聘一批具有机电专业技能同时兼有管理才能的人才充实队伍,加大对机电专业人员的培养,定期培训,使管理和维修人才具有一定的岗位技术资格或实际应用技能,同时应注重从薪酬、荣誉、精神、职业发展等方面对机电管理人员进行激励。最后,由于机电设备的运行维护投入往往较大,应着力从控制运行成本的角度,加强对机电设备的管理。建立健全的机电设备使用和维修制度,明确各级责任制度(包括设备管理的范围、类别,设备的选型、编号、登记,备件及设备档案的管理,以及设备报废更新管理等)。正确使用设备,注重维修保养,设备的计划性维护保养是延长机电设备的使用年限及控制星级酒店运行成本的良好方法。 6 总结 综上所述,国际品牌高星级酒店机电设备建设及运行的管理工作比较复杂,只有把握好从酒店可行性研究到酒店开业各个环节的全过程管理及控制,才能在酒店机电设备系统建设及运行过程中少走弯路,较好地控制成本,按期按质建设及运行一间具有国际水准的星级酒店。
浅谈工程机械产品设计:环保节能工程机械产品设计与趋势 摘要: 随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,对机动车辆尾气排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格;特别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的环保意识,可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展的趋势。 关键词:环保节能;工程机械;产品设计与趋势 为保护人类十分宝贵且有限的资源,实现全球可持续发展,提高操作人员的安全性及工作舒适性,努力达到人、机和环境的亲和,可以预见开发研制环保节能的绿色工程机械产品将是今后工程机械发展趋势的主流。目前国际上对中国工程机械出口提出更高要求,首先保证售后服务及时到位,其次就是实施再制造。严酷的国际市场逼迫我们必须对工程机械产品实施全生命周期管理,对用户实施保姆式的全程服务。因此,研制绿色工程机械产品以及实施产品再制造,是关乎企业生死存亡、稳定发展的大事。 绿色工程机械产品符合可持续发展的要求,是社会进步的标志,也是科技发展的必然趋势。实践证明,谁起步早、实施快,谁就能把握产品研发的主动权。发展绿色工程机械产品必须使工程技术人员,特别是企业决策者,应充分认识到绿色设计的必要性和紧迫性。从发展的战略角度看,绿色工程机械产品将会给企业及其产品树立良好形象,并最终带来不可估量的社会和经济效益。 1、环保型材料的利用 1)尽量采用能再生利用的材料和资源 在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。 2)长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则 通常来说,延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下,尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率。 3)尽量采用低环境负荷材料 工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。 4)废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化 工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收。 2、环保型工程机械产品设计 1)选用低公害发动机 发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等,努力适应第三次排放法规要求。 2)降低整机振动与噪声 减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中,动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏;后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合,很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音,避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外,主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动,而可单独由液压马达带动,这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来,从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部,降低噪声对环境的影响;通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声;可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料;可设计全密封整体式驾驶室,密封减震,隔音降噪,真正体现“以人为本”的设计宗旨。 3)液压系统的清洁和防渗漏 保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要,因此精心设计工程机械液压系统(如采用高效高精度过滤装置)十分必要,这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质,减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率;同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快,延长换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱,可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命,并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱,提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的,液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要;为了减少损坏软管的废弃量,设计时应在可能的条件下尽量使用硬管;对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。 4)系统高效节能的设计 工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环,减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环;另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。 3、工程机械产品人性化的设计 1)环保安全关怀型驾驶室的设计 如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置无氟环保型冷暖空调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全;充分运用人机工程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统,再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机的工作环境,缓解疲劳,提高作业效率。 2)自动加脂装置或集中润滑系统的配置 传统的手动加注润滑脂费时费力,而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注润滑脂的设备,如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油,其加油量经过仔细计算后设定,可很好地保证各销轴得到足够的润滑而又没有多余的油溢出,既环保又方便。另外对于小型机械,鉴于降低设计成本,可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出,从而延长加注润滑油的间隔,减少对环境的污染。 3)外观美学设计 传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计,达到机器的环境的谐和,给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计,整机的标识标牌应精心布置、设计,良好地体现环保特色。 4)人性化设计 工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势,采用微机控制技术,实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出,达到发动机的最佳功率匹配,减少发动机的燃油消耗,并自动诊断机器状态,使机器使始终能保持良好状态,因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。 5)系统可靠性设计 尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件可延长各关键系统或零件的使用寿命,减少更换次数。例如降低制动元件的更换频率就相当于减轻了对周围环境的破坏与污染。 浅谈工程机械产品设计:解析现代设计方法在工程机械产品设计中的应用 摘要:随着我国经济的不断发展,我国机械行业在发展过程中面临着新的挑战。现代设计方法在工程机械产品设计中的应用,改变了以往工程机械产品在设计这一环节中老套模式,使工程机械产品的设计更加的新颖,能够满足工程机械市场中对于产品设计的标准与要求,对于工程机械产品的设计与发展有着非常重要的作用。 关键词:现代设计方法;工程机械产品;设计;应用 工程机械产品的设计,是工程机械产品在生产过程中一个非常重要的环节。工程机械产品设计中的传统设计方法,已经无法满足工程机械在发展中的需求,不能适应工程机械市场的变化,现代设计方法在工程机械产品设计中的应用,有效的解决了传统设计方法应用于工程机械产品设计中存在的问题,提高了工程机械产品设计的水平与质量。 1.现代设计方法的概述 随着我国科学技术的深入发展,计算机技术在我国各个行业中的应用非常广泛,现代设计方法这一门新兴的学科应用而生,它是一个决策、寻优、综合的过程,以对产品进行设计为总的方向,主要的内容有:虚拟设计、相似性设计、三次设计、反求工程设计、价值工程、疲劳设计、人机工程、人工神经元计算方法、工业艺术造型设计、计算机辅助设计、动态仿真设计、有限元分析、优化设计、模块设计、可靠性设计等。工程机械产品在设计过程中应用现代设计方法的时候,通常都是利用计算机进行相关设计中的计算、分析以及决策。 现代设计方法具有以下几个特点: 1、现代设计方法在设计理论中进行了延伸,设计思维的出现了变化,设计的范畴也得到了有效的扩展。 2、现代设计方法中,综合了多元化的设计理论、设计方法、设计技术。 3、现代设计方法中,设计手段逐渐的虚拟化、并行化、计算机化、自动化、精确化、智能化。 2.现代设计方法在工程机械产品设计中的应用步骤 工程机械产品在设计过程中,对于现代设计方法的应用,必须经过几个的阶段,以下几个阶段是现代设计方法在工程机械产品设计中的应用步骤。 1、三维实体造型 工程机械产品设计中,应用现代设计方法完成全部阶段的前期,必须要完成工程机械产品设计中的原方案,这样能够有效的确定工程机械产品中所有零部件的结构与形状。在这一基础之上,利用三维实体造型软件对工程机械产品中零件的三维模型进行构建,构建出来的零件三维模型能够有效的将设计人员的思想展现出来,还要对工程机械产品采取针对性的力学实验研究,对工程机械产品中每一个零件的所具备的力学特性进行确定。 2、有限元结构分析 工程机械产品的三维实体造型构建好之后,要对工程机械产品中每一个零部件的应变性能与动态性能进行分析,如果分析出来的结果无法满足相关规定中对于零部件的标准与要求,就必须修改零部件的三维实体造型。工程机械产品设计中的有限元结构分析这一阶段,主要的作用就是提升工程机械产品在设计过程中的精确度,防止工程机械产量的设计出现问题。 3、优化设计 在对同一类型的工程机械产品进行生产的过程中,可以采取很多种设计方案对工程机械产品进行设计,不同的设计方案在工程机械产品设计中资源消耗的程度也不相同,所以必须对工程机械产品设计中的设计方案进行优化设计,选择最合理的设计方案,节省工程机械产品在设计中所花费的时间与资金成本,同时确保优良的设计效果。 4、动态仿真设计 在工程机械产品的设计中,一直使用动态设计或者是静态设计,都会在一定程度上增大工程机械产品设计实验的风险,这一形势下的设计成本也相对的比较高。动态仿真设计利用计算机网络技术,对工程机械产品中的结构在各种情况下所能够承受的负载,随着时间变化而变化的这一种情况进行模拟,还对工程机械产品中的位移、速度等一系列事项,采取幅域、时域的统计分析方式。所以,工程机械产品在设计过程中,对于动态仿真设计的应用非常重要。 5、零部件的详细设计 工程机械产品设计在经过上述四个阶段之后,工程机械产品的三维实体模型已经基本上完成了,下一个阶段的主要工作就是利用已经完成的三维实体模型,对其进行二维工程图设计,然后完成工程机械产品设计中的整体设计图。工程机械产品中的每一个零部件都非常的重要,任何一个零部件在设计环节中出现问题,都会导致工程机械产品出现相应的问题,所以在完成三维实体模型之后还要对工程机械产品中的零部件进行详细的设计,确保每一个零部件的设计质量,这对于工程机械产品的运用有着十分重要的作用。 3.现代设计方法在工程机械产品结构强度进行设计时的应用 1、强度的计算 以某一个工程机械车架为例子,车架中的钢板材料为9Cr最佳,许用应力为180MPa,车架材料所能承受的负载极限是340MPa,安全系数则为1.9,在这一条件之下,计算截面如图1所示。 然后进行应力的计算,计算出来的结果,如表1所示。 根据表一中的信息数据,可以推断出工程机械车架中的架高应力区,处于I-I、II-II、III-III这三个位置的截面处,但是一些主要荷载力都作用于这三个位置的截面处,这就造成I-I、II-II、III-III截面处发生应力集中的现象,导致这三个位置的截面处存在的应力最高,三个截面处的强度却降低了。由此可知,选择的工程机械材料中的许用应力值要高于最高截面处的应力,所以应该加强工程机械车架中外侧的板铰,对于车架其他部位硬度的设计,应该适当的为较低。 结语: 现代设计方法在工程机械产品设计中的有效应用,有利于工程机械产品在设计过程中保持精确性、安全性、稳定性,解决了传统设计方法在工程机械产品设计的应用中存在的一些问题,对于工程机械产品的设计有着十分重要的意义。 浅谈工程机械产品设计:工程机械产品设计中的节能与环保 [摘 要]随着我国基础建设力度的不断加大,工程机械种类和数量不断增加,工程机械所消耗的资源和排出的污染物对环境的影响越来越大,从源头入手,高效地利用资源、能源,保护环境是我国社会发展对机械工业的必然要求。本文首先分析了我国工程机械产品节能环保设计的现状,然后详细阐述了工程机械产品设计中的节能与环保要点。 [关键词]工程机械;节能;环保;环保型材料;发动机 一、我国工程机械产品节能环保设计的现状 我国工程机械经过了几十年的发展,已在世界工程机械市场占有一席之地,涌现出三一重工、徐工、柳工等一些知名的企业。但是我国节能环保型工程机械起步较晚,还缺乏相应的技术法规和标准,有关环境、安全、人机等方面的指标过低,阻碍了我国绿色工程机械的发展。例如国产机械噪声大、尾气排放不达标的情况一直没有得到较好地解决。随着工程机械种类和数量的不断增加,大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物以及施工中产生的噪声、粉尘等对环境产生了巨大的负荷。 再者,国内极少有企业能够生产出各种具有节能效果的多路阀和液压泵,难以实现液压泵与发动机的功率匹配。因此,我国的中高端工程机械产品的液压元件基本选用进口产品。此外,对于中型以上的工程机械产品,国产的柴油机的综合性能指标满足不了要求,且要比国外的扭矩储备低、可靠性差。由此可见,“两低一高”―――低油耗、低排放和高可靠性已是当今国内工程机械发展的重点攻关内容。 二、工程机械产品设计中的节能与环保 (一)环保型材料的应用 1、尽量采用能再生利用的材料和资源 在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。 2、长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则 通常来说,延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下,尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率。 3、尽量采用低环境负荷材料和废弃零部件处理 工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收。 (二)选用低公害发动机 发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。 1、选用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机,能大大降低对环境的负荷。 2、选择具有高压共轨喷油系统的发动机。发动机工作中喷油系统响应灵敏,喷油量精度较高,喷射压力的提高(目前应用160兆帕,可达180兆帕),改善了雾化效果,使燃油与空气充分混合,使燃油得到充分燃烧。不仅节省燃油,还可大大降低有害气体的排放,降低了噪音,节能减排效果较好。 3、尽可能选择具有废气再循环技术(EGR)的发动机。在进气处理技术中,它是最有环保前景的技术,该技术是通过将部分冷却后的发动机废气,由电子EGR阀系统控制流量,再次送回燃烧室中燃烧,有效减少有害气体的排放。 (三)降低整机振动与噪声 减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。除选择低噪声的发动机外,主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动,而可单独由液压马达带动,这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来,从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部,降低噪声对环境的影响;通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声;可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料;可设计全密封整体式驾驶室,密封减震,隔音降噪,真正体现“以人为本”的设计宗旨。 (四)液压系统的设计 液压系统的清洁和防渗漏与系统高效节能的设计,保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要,因此精心设计工程机械液压系统(如采用高效高精度过滤装置)十分必要,这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质,减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率;同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快,延长换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。 另外通过采用增压液压油箱,可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命,并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱,提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的,液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要;为了减少损坏软管的废弃量,设计时应在可能的条件下尽量使用硬管;对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。 (五)采用新型传动装置 采用先进的成套化、信息化技术,将其安装在装载机上代替传统的传动系统,在完成相同作业量时,可减少油耗20,提高生产率40,减少发动机有害污染物的排放,而且操作舒适、可靠性高、使用寿命长。该系统节能降耗的关键技术之一是智能化控制模 块,它能根据液力变矩器的工况控制变速箱,进而控制发动机的转速,使发动机始终处于经济、节油的高效区内,从而达到有效地利用发动机功率,在确保液力变矩器输出功率的前提下节油。 (六)改进热管理系统 1、减轻部件重量 采用质优轻型的水箱、风扇、水泵等部件代替传统部件以减轻部件重量,从而减轻整机重量,有利于节油。如美国 R idge 国家实验室开发出一种热导率达 40W/(m・K )、比铝泡沫高10 倍的石墨泡沫材料,用该材料制成的散热器,传热性能优良。用该材料制成的尺寸为22.9 ×17.78 ×15.27cm 的散热器,与传统的 68.6×48.3 ×7.6cm 的散热器散热量相当,从而减少了散热器的体积和重量。 2、精准控制 挖掘机、装载机等工程机械工作油的油温在30~60℃的范围内比较合适,传统的冷却系统的风扇都是恒速运转,无法精准控制转速来实现精准调温,因此必须使用智能化控制元件调控风扇转速,减少能耗。卡特彼勒公司的H系列装载机和D系列挖掘机配置了电子控制的液压驱动变速风扇,能按照发动机冷却需要自动改变风扇转速,节约输入动力。另外用电子式节温器取代传统节温器可以精准控制发动机的运行水温。 浅谈工程机械产品设计:互联网时代下的工程机械车联网产品设计和研发运营体系建设 摘 要:文中介绍了工程机械车联网在互联网时代下的发展路线及趋势,重点针对产品设计和运营体系进行了详细的介绍,并对其技术现状及发展趋势进行了分析,为车联网在工程机械行业的发展提供了参考依据。 关键词:互联网;工程机械;车联网;产品设计;运营体系 0 引 言 这是一个什么时代?这是一个互联网时代。 这个时代要求我们必须按照互联网时代的思维去思考和生活,按照互联网时代的要求和标准去开展产品设计和研发运营体系建设。 车联网(Telematics)作为近几年非常热门的技术广泛应用于工程机械行业中,经过近几年的发展,目前已经非常成熟,其主要原理是通过具有环境感知能力的各类终端和GPS获取车辆各类数据,包括传感信号、位置信息和工况数据等,通过通信技术对数据进行采集、分发、解析和存储,应用主要包括构建信息管控平台、设备监控平台等。 但随着互联网技术的发展,工程机械车联网正经历一个从粗放到精益、从传统到现代的过程,以互联网为主的一整套信息技术(包括互联网、移动互联网、云计算、大数据等),在经济、社会、生活等环节中扩散、应用,互联网领域中的产品是满足互联网用户需求和欲望的无形载体,是满足用户需求而创建的用于运营的功能及服务,是产品功能与服务的集成。互联网时代的到来,要求工程机械车联网必须按照互联网思维去打造产品,按照互联网市场规则去研发和运营产品,因此,工程机械车联网的产品设计、研发、运营必须突破原有思维,不拘泥于以往的模式,重新构建思维体系,打造时代的产品,构建时代的研发运营体系,才能保证其一直伫立在时代前沿,不被淘汰。 本文正是基于此,结合了互联网时代的产品设计和研发运营的特点,希望对工程机械车联网行业的发展有所裨益。互联网时代的车联网总体示意图如图1所示。 1 工程机械车联网生态圈产品设计 1.1 总体介绍 工程机械车联网的产品设计遵循互联网行业产品规划设计原则,提供包括软件、硬件产品的设计,结合传感器、GPS、数据中心、云平台、Docker等技术,倡导平台产品的平台化、微服务化,为不同层次、不同领域的客户提供PaaS/Saas产品,基于Web、iOS、Android等平台的移动式产品,以及定制和非定制化的车载终端、硬件设备和大数据应用等服务,致力于打造工程机械行业车联网生态圈。 工程机械车联网生态圈的产品设计,按照环状结构,由外而内层层深化,由内而外层层开放,层与层之间相互依赖,互为支撑和扩展,每一层均可为特定用户提供核心产品,既自成体系又具有高内聚低耦合特性,保证了每层核心功能的独立性和不可替代性,也为产品的打造提供了真实有效的体系支撑。工程机械车联网生态圈示意图如图2所示。 1.2 数据中心 数据中心作为整个车联网体系的核心架构,既针对底层进行数据采集、分析、优化和存储,又为各数据层提供快速有效的实时支撑。数据中心的网关平台架构如图3所示。 数据中心采用云计算平台、分布式架构和模块化设计,具有可配置性、扩展性、兼容性和持续升级能力,能够适应用户规模性增长、新应用配置和新业务需求的不断变化。 该架构的技术优势是系统平台将数据处理和业务处理做了分离,数据的处理放在了PaaS层,业务的处理放在了SaaS层,此架构的设计充分保证了数据安全,提高了平台的可靠性和稳定性,降低了业务系统的开发/定制成本,多级负载均衡的体系提高了平台海量数据处理的能力和可伸缩性。 图4介绍了最新的基于Mongo+Hadoop技术的数据湖,即刚才提到的数据池应用的数据中心建设方案。 1.3 Docker+微服务化 用Docker+微服务化做为架设本层生态圈的主要技术,其主要目的是为真正的互联网化的服务提供数据支撑接口,不论以何种形式实现(接口、API、PaaS、SaaS化等)。 本层的目的是利用数据中心各种类型的数据为上层提供透明式服务,既要求上层调用方便、快速、有效,又要求具备平台可移植性、快速响应、容器化以及交互公正、明确、无疑,Docker+微服务化的设计是最合适的。 首先,Docker已经为企业和开发者提供了极大地便利。例如,降低系统部署复杂度,使系统维护更加容易,减少不必要的系统开销,加快企业对业务的反应速度。 其次,微服务是一种架构类型,属于轻量级的面向服务体系架构,这些服务都专注于严格执行同一件事并把它做好,在产品设计中,可以将底层功能设计成由单个微服务来实现。每个微服务都有单独的运行线程,并且可以独立于其他微服务进行部署。同样每个微服务都有自己的专用数据库,尽管每个微服务都会与其他微服务协作与沟通。分布式微服务设计模式如图5所示。 Docker的设计和应用可依托分布式开源管理框架进行设计,包括kubernetes、Mesos、OpenStack等。目前行业主流的Docker云平台大部分都是基于开源平台进行的二次开发。 此外,使用微服务作为主要架构类型的系统是一个拥有大量协调微服务的分布式系统,每个微服务分管自己的进程。由于微服务之间紧密协作,每个微服务只提供拼图的一小块,而系统作为完整的作品存在。协作时,各服务彼此通过一个不绑定具体平台的轻量级媒介进行沟通。 1.4 客户化应用 在数据中心的基础上,对于已经完成微服务的系统架构来说,下一步的工作就是尽可能的开展客户化应用,针对不同的领域、对象、种类、范围进行产品功能设计,但针对不同的应用对象不应该打造同质化的产品,要有针对性的设计和开发。客户化应用结构展示如图6所示。 客户化应用平台按照服务对象类型的不同,将整个系统划分为主机厂应用服务平台、大客户应用服务平台以及真正的互联网移动客户端。 1.4.1 主机厂应用服务平台 基于车联网系统的建立,为主机厂的科研机构和营销机构提供车辆生产过程、运输、销售、使用等全生命周期的实时跟踪监控和数据统计。包括位置监控、轨迹回放、工况参数监控、工作时间统计、报警分析、故障统计等。主机厂应用服务平台功能模块如图7所示。 1.4.2 大客户应用服务平台 为工程机械主机厂的终端客户定制化实施应用服务平台。为终端客户企业实时提供所购车辆的车辆位置和工况数据,为企业的生产调度提供数据服务及支撑其ERP等企业信息化系统。大客户应用服务平台功能模块如图8所示。 1.4.3 真正的互联网移动客户端 致力于打造一个真正的互联网式的移动客户端App,推出iOS、Android和微信版,为工程机械行业内的各个工作群体提供及时有效的服务,不再局限于车俩本身的监控,更要扩展到各个领域,包括电商、位置服务、社区/社交、金融、新闻和后市场等,此平台秉承工程机械行业,借助互联网的产品思维和运营模式,旨在打造一个行业内真正的车联网移动客户端。互联网移动客户端功能模块如图9所示。 真正的互联网移动客户端涉及到工程机械行业的诸多方面,是一个真正的互联网化工具,着力于打造这样一款产品,是顺应行业发展,适应互联网生态环境的必然要求。 1.5 用户行为分析及大数据应用 在互联网时代,要求我们必须尽可能正确、快速、有效地获取用户使用信息,对有关数据进行统计、分析,从中发现用户使用产品的规律,并将这些规律与产品策略等相结合,从而发现目前所使用的产品中可能存在的问题,并为进一步修正或重新制定产品策略提供依据,同时也为客户提供及时的预知服务和信息推送以及活动预判。 一切用户行为分析都离不开场景,只有制定出详尽的用户使用场景,才能达到以上目的,包括收集客户位置、购买习惯、个人喜好、访问周期以及用户群体和消费习惯等,这个信息的获取非常重要。 针对大数据应用,按照用户类型,几大平台的大数据应用各有不同,需要打造商业智能分析服务,具体包括出厂车辆在各地区的分布情况(车辆分布)、车辆在各地区的总工作时间统计(热点工作区域)、故障反馈统计等。最终达到辅助主机厂科研机构提高科研质量,帮助营销部门管理销售车辆,从而达到加强主机厂企业竞争力、降低管理成本的目的。此外,应该收集大客户生产经营活动中的各类重要数据,比如生产资料信息、实验室数据、车队管理日志等,一方面可以作为存储备用,另一方面也可以预判大客户的行为,从而为销售提供依据(如客户数据显示缺少某材料或者设备,销售人员就可以开始销售行为)。 1.6 智能化设备 工程机械车联网的实现离不开相关智能化硬件,这些智能化硬件如GPS设备、行车记录仪,或是针对某一工业领域的传感器,可以起到采集车辆位置信息、工况信息和传感器数据的作用,通过移动通信网络(GPRS/GSM)等方式传输至后台,在这个过程中,智能设备是基础设备,其耐受性、安全性和抗干扰性等特性非常重要,一般使用工业级产品。下面介绍几款常用的工业级智能化设备。 1.6.1 通用型无接线隐藏式GPS终端 此设备的特点十分突出,安装、调试和维护非常容易,只定位和上传数据,电池一般可用三年,可通过终端上配置的唯一二维码,结合车辆编号、车牌号、发动机编号进行绑定入网,且非常适合搭配移动App,打造真正的互联网化产品。通用型无接线隐藏式GPS终端如图10所示。 1.6.2 接入型CAN/串口GPS终端及配件 此设备通过与车辆底盘发动机或控制器对接(CAN/串口),获取工况数据,通过GPRS网络传输到数据中心,主要用于车辆定位和获取工况。接入型CAN/串口GPS终端及配件如图11所示。 1.6.3 双模双协议双存储行车记录仪 目前国家要求所有货运车辆必须安装行车记录仪,但许多主机厂也有物联网/车联网管控的需求,许多主机厂的解决方案就是在设备上安装GPS与行车记录仪,此设备可以完成这些功能并达到要求,实现了双模双协议双存储空间,实现了降低成本,优化高效的目的。双模双协议双存储行车记录仪如图12所示。 1.6.4 工程机械车载屏 车载屏作为车联网重要的设备,承载了数据传输、信息交互的作用,功能清单展示如图13所示。 1.6.5 其他相关智能化传感器 其他传感器作为与整车相关的传感器,将其安装于车辆上来获取车辆的传感信号,并通过智能终端设备传输至数据中心,下面介绍几款常见的传感器。相关智能化传感器展示如图14所示。 2 工程机械车联网生态圈研发运营体系建设 2.1 总体介绍 互联网时代下的研发运营体系是一个非常重要的课题,如何正确、快速和高效地搭建研发运营体系,并适应这个时代的需求,是产品能否快速响应、能否快速适应市场的关键所在。 传统的软件组织将开发、IT运营和质量保障设为各自分离的部门。在这种环境下如何采用新的开发方法(例如敏捷软件开发),这是一个重要的课题。按照从前的工作方式,开发和部署不需要IT支持或者QA深入的、跨部门的支持,但却需要极其紧密的多部门协作。 因此,在互联网时代,我们倡导开发运营一体化,DevOps技术是必然的选择。DevOps结构展示如图15所示。 DevOps是Develop与Operations的缩写,它是企业内开发、技术运营和质量保障的融合,用于促进开发、技术运营和质保部门之间的沟通、协作与整合。有研究显示,在那些引入了DevOps概念的企业中,开发与运营人员在设计、构建、测试工作中共同在内部应用上进行协作之后,可以将产品开发的效率提升20%。 DevOps实施路线如下: (1)明确DevOps的定义,调动开发和运营部门之间的协作,鼓励运营人员采纳软件开发方法,并利用云计算基础设施来完成真实的测试和代码部署。 (2)在软件开发、测试、质量保证(QA)、集成、预生产和生产部署等方面的任何旧小团队必须打散,因为每个小团队都可能拖延开发周期并且带来不可预料的问题。 上述策略能更好地整合开发和运营,通过整合团队成员来产生效益。 2.2 研发体系建设 产品是否适应市场的变化,是否能够满足客户的需求,是否能够快速响应等,这些都是考验研发体系的标准,因此需要构建一套适用于互联网时代需求的产品研发体系。产品设计结构图如图16所示。 2.2.1 设计原则及规划 完整的流程应分层次设计,自下而上去完成。 (1)策略层:定义产品使命、价值、目标人群; (2)愿景/功能层:定义核心场景、功能列表; (3)结构层:做流程图、信息架构,确定主导航、主菜单; (4)框架层:梳理每一个主界面的内容、布局; (5)表现层:视觉设计,涉及图标、配色及切图。 2.2.2 设计研发流程 设计研发流程遵循一般互联网公司产品设计流程,其整体结构非常适合打造互联网式的工程机械车联网相关产品。产品设计研发流程如表1所示。 2.2.3 敏捷开发 敏捷开发(Agile Development)是一种以人为核心,迭代、循序渐进的开发方法。 众所周知,瀑布开发模型以文档为驱动,究其原因,是因为在瀑布的整个开发过程中,要写大量的文档,把需求文档写出来后,开发人员都根据文档进行开发,一切以文档为依据;而敏捷开发只写有必要的文档,或尽量少写文档,其注重的是人与人之间面对面的交流,所以它强调以人为核心。敏捷开发模型如图17所示。敏捷开发任务看板如图18所示。 敏捷开发方法强调以人为本,专注于交付对客户有价值的软件。在高度协作的开发环境中,使用迭代方式进行增量开发,经常使用反馈进行思考、反省和总结,不停地进行自我调整和完善。 2.3 运营体系建设 运营体系的建立离不开数据中心的运维和产品的运维,其中数据中心的运维遵循一般性云平台的运维思路,提供包括数据中心、客户、IaaS、PaaS、SaaS等运维,为上层产品应用化提供必要支持。产品运营-改变-创新模型如图19所示。 2.3.1 运营思路 世界上的任何物体,若发生相互之间的传递、转化时,一定会导致损耗,换言之,投入的资源不可能完全转化为想要得到的东西。产品设计也一样,再先进的产品也不可能达到100%的转化率。 漏斗模型普遍适用于互联网产品,如网站、App、客户端,用户从刚进入到完成产品经理设计的产品目标,中间步骤肯定会发生很大的损耗。比如,用户进入一家电商网站,从浏览商品,到把商品放入购物车,直至最后支付,每一个环节都有很多的用户流失损耗,没有哪样产品能够做到100%的转化。漏斗模型如图20所示。 因此,产品运营人员要对用户群体进行有目的的组织和管理,增加用户粘性、用户贡献和用户忠诚度,有针对性地开展用户活动,增加用户的积极性并提高参与度,配合市场运营需要策划活动方案。对产品和市场数据进行分析,并以此为依据推进产品改进,始终保持敏锐的用户感觉。 2.3.2 运营方法与运营手段 产品运营方法划分示意图如图21所示。其运营手段可分为以下几点: (1)拉新:即为产品带来新用户。 (2)留存:即通过各种运营手段确保用户被拉到指定的产品和站点上之后,最终愿意留下来使用该产品。 (3)促活:即“促进用户活跃”,让用户愿意更频繁、更开心、更长时间的使用该产品。 运营方法还可细分为如下几点: (1)发现用户。为用户画像,开展调查、需求分析等工作,需要深刻理解自己的产品,并能够找到相应产品的用户群。 (2)以合理的成本发展用户,让其使用自己的产品。可以通过开展市场投放、渠道拓展、商务合作、内容编辑、社会化媒体策划等活动来发展,也可以找专业的第三方机构去推广和运营。 (3)保持用户持续使用自己的产品。可开展用户运营、社交运营、社区运营等。 (4)保持用户在不用产品时的联系。可开展产品召回、微博微信运营,持续关注反馈,并且与别的产品展开商务合作等活动。 3 结 语 互联网时代如何进行产品设计和研发运营体系建设,是一个历久弥新的课题,对于身处传统工程机械行业之中的我们更需要好好研究,工程机械车联网秉承“互联网+”的东风正逐渐成为行业的关注焦点,基于互联网时代的工程机械车联网的产品设计和研发运营体系建设将具有重要的研究价值。 本文介绍了在互联时代下用互联网的思路和方法设计工程机械车联网产品,并就时展和行业特点开展研发运营体系建设的讨论和研究,希望对工程机械物联网和车联网行业的发展有所裨益。 浅谈工程机械产品设计:环保节能工程机械产品设计论文 随着工程机械品种和数量的不断增加,大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷。为保护人类十分宝贵且有限的地球资源,实现全球可持续发展,提高操作人员的安全性及工作舒适性,努力达到人、机和环境的亲和,很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工程机械产品。尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列,但随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,对机动车辆尾气排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格;特别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的环保意识,可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展的趋势。鉴于此,徐工科技在装载机行业中率先推出了ZL40G环保型轮式装载机。 本文以ZL40G环保型轮式装载机为例,就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题,提出几点建议和设想。 1、环保型材料的利用 1)尽量采用能再生利用的材料和资源 在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。 2)长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则 通常来说,延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下,尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率。 3)尽量采用低环境负荷材料 工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。 4)废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化 工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收。 2、环保型工程机械产品设计 1)选用低公害发动机 发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等,努力适应第三次排放法规要求。 2)降低整机振动与噪声 减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中,动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏;后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合,很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音,避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外,主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动,而可单独由液压马达带动,这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来,从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部,降低噪声对环境的影响;通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声;可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料;可设计全密封整体式驾驶室,密封减震,隔音降噪,真正体现“以人为本”的设计宗旨。 3)液压系统的清洁和防渗漏 保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要,因此精心设计工程机械液压系统(如采用高效高精度过滤装置)十分必要,这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质,减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率;同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快,延长换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱,可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命,并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱,提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的,液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要;为了减少损坏软管的废弃量,设计时应在可能的条件下尽量使用硬管;对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。 4)系统高效节能的设计 工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环,减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环;另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。 3、工程机械产品人性化的设计 1)环保安全关怀型驾驶室的设计 如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置无氟环保型冷暖空调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全;充分运用人机工程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统,再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机的工作环境,缓解疲劳,提高作业效率。 2)自动加脂装置或集中润滑系统的配置 传统的手动加注润滑脂费时费力,而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注润滑脂的设备,如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油,其加油量经过仔细计算后设定,可很好地保证各销轴得到足够的润滑而又没有多余的油溢出,既环保又方便。另外对于小型机械,鉴于降低设计成本,可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出,从而延长加注润滑油的间隔,减少对环境的污染。 3)外观美学设计 传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计,达到机器的环境的谐和,给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计,整机的标识标牌应精心布置、设计,良好地体现环保特色。 4)人性化设计 工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势,采用微机控制技术,实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出,达到发动机的最佳功率匹配,减少发动机的燃油消耗,并自动诊断机器状态,使机器使始终能保持良好状态,因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。 5)系统可靠性设计 尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件可延长各关键系统或零件的使用寿命,减少更换次数。例如降低制动元件的更换频率就相当于减轻了对周围环境的破坏与污染。
机械工程类论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程类论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程类论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程类论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程类论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程类论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程类论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程类论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程类论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程类论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程类论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程类论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。 机械工程类论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。
机械工程论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。 机械工程论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。
关键词: 医疗设备实验室;实验室建设;实验室管理 高职院校实验室是培养学生实践动手操作的重要场所。作为培养技能型、应用型人才的高职院校,实验室建设更需要结合行业和社会需求,发展有特色的适合专业发展的实验室之路。医疗设备产业不断升级,对医疗设备技能型人才需求逐年增加。为了紧跟行业和时代的发展,不断完善现代职业教育中医疗设备领域人才培养,现代医疗设备实验室建设需要迎难而上。高职院校医疗设备实验室建设、管理、安全等方面的现状和诸多问题,需要从多方面分析原因[1],并根据问题的原因,逐步探索一条适合高职院校医疗设备建设的实验室发展之路。 1医疗设备实验室建设与管理现状 1.1医疗设备实验室建设现状 (1)医疗设备种类杂且多。如医用电生理仪器就有心电图机、脑电图机、肌电图机、多参监护仪等;医用放射诊断设备有DR设备、CT设备、诊断X线机设备等;医用急救设备有呼吸机设备、麻醉机设备、高频电刀设备等。(2)部分教学医疗设备陈旧,与市场上同种类型现代医疗设备的性能、结构方面有一定的差异。如本校的呼吸机是20世纪80年代的设备。(3)医疗设备配套耗材问题。如医用电生理仪器中的心电图机打印纸、一次性表贴电极、酒精、棉签;心电导联线已损坏或老化。(4)高职院校医疗设备实验室现状的一个痛点就是医疗设备单价昂贵。如一台CT的价格少则几百万以上,多则几千万;一台血液透析机装置,也要几十万。(5)医疗设备需要的实验室场地空间大且安全要求高,如CT设备实验室、DR实验室。(6)部分医疗设备存放空间小。如泄漏电流测试仪,超声设备诊断仪器,心电图机,多参监护仪等。 1.2医疗设备实验室管理现状 1.2.1实验室管理员 目前高职院校的医疗设备实验室是由实验教师兼管,没有专职实验室管理员。实验教师和专任教师本身就有自己的教学任务,还要负责复杂的医疗设备日常管理与维护检查工作,教师工作量很大。在这种情况下,实验室管理工作的细节和执行效果难达到令人如意的程度。 1.2.2实验室安全管理 医疗设备实验室所需环境要求高,例如环境不能潮湿、仪器要有专门保护地线;日常维护与管理医疗设备需要有专业知识;医疗设备的特殊性,跟人体接触测量,须确保绝对安全。例如:使用肌电图机做诱发电位实验时,需要保证人体全身流过的电流小于安全电流10mA。要确保医疗设备保护地线装置有效联接,配套的电源线也需要确保地线完好无损。 2医疗设备实验室问题分析与措施 2.1资金匮乏 目前,通常医疗设备实验室分为三大类:一类是专业基础实验室,一类是医疗设备专业实验室,一类是综合实验室[2]。专业基础实验室的工具和耗材对于高职院校来说,也是不小开支,比如测量仪器、检测工具、实验器件耗材等。医疗设备专业实验室中部分医疗设备正常使用,需要独立的校准设备对设备进行校准后才能使用,增加了医疗设备实验室的资金投入。综合实训室建设对实验仪器和实验设备的要求更高,安全要求等级更严格。针对实验室设备不齐、资金匮乏问题应该从以下方面解决:(1)高职院校虽然不是盈利机构,但是需要满足一定规模数量的配套硬件设施的资金投入,这对于资金紧张的高职院校是不能忽视的。没有硬件设施,招生的数量就不能达到一定规模,专业招生不能达到一定的规模,学校对专业建设的力度投入就减少,设备不齐全情况就难改善。因此,要形成专业特色群建设,让多个专业共有实验室设备,增加设备的利用率。(2)医疗设备专业实验室建设可以走出校门,建立校企合作实验室。医疗设备企业可为学校提供专业的实验设备,学校可以提供场地,并为医疗设备企业输送人才和提供技术支持。同时开放共建实验室,共享医疗设备实验室中的设备资源,用于教学实训、科学研究、企业研发等。还可以与企业签订合同,开设校企共培的订单班。学校专业教师和企业工程师共同负责相关实训课,培养学生的理论知识和操作技能等。 2.2缺乏专业人才 由于医疗设备专业化要求高,对医疗设备团队的建设增加了门槛。医疗设备人才的需求量远远大于供给量,企业待遇远比学校高,很多医疗设备人才不愿留在高职院校,学校难以招到专业对口的医疗设备人才作为专任教师,出现企业和学校同时抢人才的窘境。针对医疗设备专业人才难求的局面,应该加大对新进专业教师的政策优惠和支持力度,提高新入职教师的待遇;同时加大在校教师的专业化进修和培训学习力度,使老师专业水平紧跟行业的发展。政府、学校、二级学院不同层面,通过合理的奖励政策和优惠政策,激励新进老师不断自我完善,从而改善当前专业教师的待遇,提升专业能力。有条件使专业教师成为专业建设负责人,带动专业的建设和发展,为学校增光添彩,为社会培养专业的医疗设备人才。 2.3管理制度不完善 医疗设备实验室缺乏管理制度建设,也缺乏相应的激励与惩罚制度。针对管理制度不完善,需要建立一套完整的医疗设备管理制度,为医疗设备实验室建设保驾护航。还要建立相应奖惩激励制度,奖励那些对医疗设备实验室有贡献的人,比如通过资金奖励,发放荣誉证书,或在有限职称名额下,评职称时优先考虑等。 3医疗设备实验室建设与管理对策 3.1医疗设备实验室文化建设 (1)专业文化建设:宣传医疗设备发展史,完善医疗设备分类,对医疗设备发展具有突出贡献的科学家、企业家,知名企业生产的同类产品进行介绍等。(2)校企文化建设:在校企合作模式下的共建实验室职业文化[3]。如建立医疗设备企业文化,提高团队合作意识,打造企业化管理模式,倡导企业化运营等。(3)制度文化建设:不同实训室有不同的实训管理制度。如DR实验室的文化建设包括实训室管理岗位职责、实训室安全制度、放射防护安全管理制度、X射线受检者防护制度、DR实训室管理制度、放射事故报告制度等。(4)安全文化建设:医疗设备实验室安全文化建设是不可缺少的重要环节。强调医疗设备的安全意识,包括医疗设备操作安全、操作人员防护安全、医疗设备生物细菌防污染安全、医疗设备用电安全等。 3.2医疗设备实验室规范化管理 对医疗设备实验室科学规范化管理是医疗设备实验室正常运行的重要保障,对医疗设备实验室的建设具有良性促进作用。日常医疗设备实验室的实训操作要做到6S标准化管理,规范化管理,责任到人。(1)汇总管理。专业基础实验室中常用的仪器是直流稳压电源、示波器、信号发生器、万用表等。因此,仪器管理是实验室管理中常见的工作任务,对正常能用的工具数量汇总,插接导联线数量汇总。管理目的是提高仪器的利用率,防止好用的仪器不被用,不好的仪器在使用。(2)分类管理。由于医疗设备种类多,需要规范化管理。例如实验工具管理、耗材管理、库房管理、设备功能管理、库房设备管理、功能分区管理等。建立良好的实验室分类管理,实现多个实验室统一资源管理,提高有限资源的利用率。 3.3医疗设备实验室安全 通常安全管理水平层级有不同的理解,主要是经验型安全管理、制度型安全管理、系统型安全管理、文化型安全管理[4],其中文化型安全管理方式是最高级别目标。经验型安全管理是实验室用水、用电安全管理,门窗安全管理等;制度安全管理从制度上完善管理,进行制度保障,每个医疗设备实验室的制度有一定差异;系统安全管理是加强实验环境安全管理,实验操作人员安全管理,实验设备安全管理多方位一体化综合管理;医疗设备实验室的文化型建设包括医疗设备安全文化、有害物质防护文化、无病菌操作文化、安全用电文化等。发挥社会力量协同实验室建设,结合专业特色加强实验室文化建设、制度建设,强调实验室规范化管理、科学利用,多角度、多元化建设具有鲜明特色的医疗设备实验室,一定能充分发挥高职院校医疗设备实验室的实践教学价值,为新型专业培养更多高质量技术技能型人才。 作者:荣华 郭飏 黄冬来 朱承志 肖景 单位:湘潭医卫职业技术学院
煤矿机电一体化论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 煤矿机电一体化论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术的应用 摘要: 煤矿机械的机电一体化技术包含了计算机控制、信息、通信以及电力电子等方面的内容。在我国煤矿产业高速发展的今天,机电一体化技术受到了人们的广泛关注。笔者分析了机电一体化技术的大致特点,介绍了其在煤矿机械中的应用,并总结了其在我国的发展趋势。 关键词:应用 煤矿 机电一体化技术 我国的煤矿机械行业不断追求技术革新,在此背景下机电一体化技术进入了人们的视野。机电一体化技术是一门结合了机械、计算机、信息等技术的新兴技术领域。煤矿开采领域的机电一体化技术旨在降低煤矿工人们的劳动强度,在大幅减低煤矿生产成本的同时提高企业的生产效率,并保障矿山开采的安全性。与此同时,机电一体化技术在企业的安全监控生产以及重型设备的维护工作中也起到了重要的作用,从而在一定程度上促进了企业的发展。 1机电一体化技术 1.1机电一体化技术的相关介绍 机电一体化技术在主功能、动力功能以及控制功能的整合工作上有着突出的成绩,同时其引入了另外的先进技术如智能软件与微电子技术。机电一体化技术可以促使计算机、机械、微电子等技术的融合,从而形成最佳的匹配系统。30多年来,我国的机电一体化技术保持着稳定发展的态势,获得了一定的成绩。机电一体化技术产品的重要发展方向是智能化、微型化与系统化。煤矿行业的机电一体化技术的运用,将有利于企业开展节能减排的生产活动,同时也能促使企业提高生产安全性,从而增加企业的生产效益。 1.2机电一体化技术的发展历程 机电一体化的发展史大致可以分为3个阶段 (:1)20世纪60年代之前的时期是机电一体化技术的第一发展阶段,然而彼时的军事原因在很大程度上阻碍了机电一体化技术的发展,在这个阶段中,机电一体化技术发展缓慢,其产品的开发研究能力处于较低的水平 (。2)机电一体化技术的研究工作中的第二阶段是从20世纪70年代开始的,这一阶段可以称作机电一体化技术发展的黄金时期,彼时通信、控制技术以及计算机的高速发展为机电一体化产品提供了强大的技术支持,而在此过程中,大规模集成电路与微型计算机领域的长足进步也促进了机电一体化技术的发展。 (3)在20世纪90年代起,机电一体化技术进入了第三发展阶段。在这一阶段中,机电一体化技术向智能化的方向迈进。微细加工技术以及光学技术进入到机电一体化技术之中,从而产生了一些崭新的机电一体化技术的分支。我国的机电一体化技术经过几十年的发展取得了令人瞩目的成绩,但总体水平仍与国际先进水平有着较大的差距。 1.3在煤矿行业的机电一体化产品 煤矿是我国重要的战略能源,因此,国家给予了煤矿行业足够的重视,机电一体化产品进入到煤矿行业并应用于矿产机械对于我国的煤矿生产有着重要的意义。由于机电一体化产品的应用,供电设备、提升机以及电牵引采煤机等设备已经具备安全报警、图像监控以及自动监控等先进功能。因此,机电一体化技术在煤矿机械中的应用有利于提高矿山开采工作的安全性与效益性。 2机电一体化技术在煤矿企业中的实际应用 2.1机电一体化技术在采煤机上的应用 在煤矿开采工作中,采煤机具有极其重要的作用,而电牵引采煤机的成功研制对于煤炭开采而言有着重要的意义。电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿机械上的典型应用,与传统的人力采煤机相比,电牵引采煤机拥有更大的牵引力,并且电牵引采煤机还具有整机效率高、维修量较少以及可靠性高等优点。 2.2带式输送机上的机电一体化技术 带式传送带在煤炭的运输方面有着重要的作用,我国目前已自主研发了多种类型的带式传送机,并在相关的输送机关键部件的研制工作中取得了突出的成绩,使得国产带式输送机的功能日趋完善,稳定性也得到了大幅的提高。 2.3机电一体化技术在煤矿企业安全生产监控系统上的应用 煤炭生产企业要始终坚持“安全第一,以人为本”的原则,因此,煤矿企业必须要具备功能完善,可靠性高的安全生产监控系统,而先进的机电一体化技术的出现为煤矿企业带来了福音。我国依据自身国情,自主研发了新一代的煤矿安全生产监控系统,其中有KJ90和KJ95系统,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 2.4机电一体化技术在煤矿提升机上的应用 机电一体化技术在提升机上的应用的最大成果便是交直流全数字化提升机的研发使用。先进的机电一体化技术使得内装式提升机的驱动与滚筒的结构融合在一起,从而达到整合机械、自动控制与通信等技术的目的。目前我国自主研发的全数字化提升机,拥有先进的系统,且可靠性高、性能出色。 3先进的机电一体化技术在煤矿机械中的应用前景 3.1大幅提高煤矿开采的经济效益 经济效益对于煤矿开采工作而言十分重要,如何提高煤矿开采的经济效益是煤矿企业所需重点考虑的问题。而机电一体化技术在煤矿机械中的应用,大幅地增强了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率,从而使得煤矿企业获得更加丰厚的经济效益,促进了当地经济的发展[1]。 3.2为煤矿开采创造了更加安全的环境 传统技术条件下的煤矿开采工作主要依靠人工下井进行工作,这使得矿工们的生命财产无法得到有力的保障。而先进的机电一体化技术在煤矿开采行业应用后,大大地提高了煤矿机械的性能,使其在煤矿的提升、采掘以及运输的工作上发挥更加巨大的作用,从而将矿工们从危险的工作环境中解放出来,最大程度上降低矿工们患上职业病如尘肺病的几率,保障了矿工的身体健康[2]。 3.3促使煤矿开采效率的大幅提高 高效率是煤矿开采的追求,高效率的开采工作不仅可以节约资源、降低能耗,还能为煤矿企业带来巨大的经济效益。机电一体化技术在煤矿行业的应用,有效地提高了煤矿机械的性能与工作效率,由于其摒弃了落后的生产模式,因此,降低了煤矿工人们的工作强度,从而促使矿山开采工作的总体效率得到大幅的提高[3]。 3.4加速煤矿企业的改革 传统煤矿企业的生产方式与煤矿开采机械都相对落后,在我国煤矿需求日益增大与煤矿资源短缺的今天,煤矿企业应当积极改革生产方式与提高生产机械的性能。而先进的机电一体化技术在煤矿行业的应用,能给企业带来丰厚的回报,煤矿企业在激烈的市场竞争中必须不断提高创新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市场竞争中获得有利地位。机电一体化技术拥有巨大的前景,可以促使煤矿企业积极引进人才,推进改革创新,不断深化机电一体化技术的应用,从而提升自身的竞争力,创造良好的经济效益[4]。总之,当前我国的煤矿机械设备在朝着程序化、信息化以及智能化等方向发展,机电一体化设备因其功率小,可靠性高等特点而被人们广泛应用于矿山开采工作中。机电一体化煤矿机械在降低生产人员的危险与提升煤矿企业的生产效率等方面作出了卓越的贡献。我国的机电一体化设备发展趋势是:增加机械的通信功能;研制多功能煤矿机器人;自主研发煤矿机械的核心配套设施。 4结语 先进的机电一体化技术在煤矿机械上的应用,是我国科技创新的杰出成果,也是中国建设现代化煤矿企业的需要。机电一体化技术有利于完善我国煤矿企业的生产功能,提高其生产效率,保障生产人员的生命财产安全,从而提高企业的经济效益。 作者:王庭国 单位:陕西煤化机电安装有限公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化的应用 【摘要】 本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化数控技术的应用 科学技术的进步,在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善,并且在当前的发展态势下,被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑,是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面,机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用,可以大大地提高开采的质量和效率,改进开采的技术和方式,并且在不断的实践探索中,在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效,根据机电一体化数控技术的发展状况,它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。 1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析 从当前的煤矿开采施工的现状来看,机电一体化数控技术的应用具有重要的作用,它是综合了各种先进的技术,包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合,可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性,并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状,主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术,在很多的煤矿机械设备中都有体现,其中电子技术较为突出,例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等,还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面,而且随着煤矿开采技术的进一步发展,会对煤矿机械性能有更高的要求,这就使得在煤矿机械的结构构成中,电子控制装置的应用会更加的普遍,维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中,煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的,然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响,作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统,逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展,在煤矿机械设备中,电子控制系统的地位更加的巩固,随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深,那么它的性能作用会更加全面的发挥,这就需要操作人员有专业的技能水平,可以对机械设备有熟练的掌握,能够简单处理一些故障问题,并制定合理的维护保养措施。一般来说,从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出,煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能,首先,具有较高的精度,施工的操作简单,自动化程度高不需要过多的人工投入,并且满足节能降耗的要求,生产效率十分良好,并且实用性强,便于后期的维修管理;其次,要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不会过高;第三,负责操作的工作岗位条件好,劳动强度不能过高;最后,可以大大降低停机维修的时间,可以对出现故障的部位及时准确的查出,并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展,如果仅仅依靠液压技术和机械技术,那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此,就需要积极地发展电子控制技术,提高其普及率和使用率,它是机电一体化数控技术的重要体现,如果可以在煤矿开采机械设备中应用,必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代,从性能上产生质的飞跃。 2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析 2.1煤矿综合采煤中的应用 当前,机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机,它是机电一体化数控技术的有力体现,从它的实际应用来看,在它的牵引特性上,是远远优于液压牵引的,具有无可比拟的先进性,可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点,例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。 2.2煤矿开采运输的提升设备 第一,带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备,其自身具有效率高、运行可靠、输送量大,运输距离长等的特点。第二,矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作,特别是对内装式提升机,驱动和滚筒是连接在一起的整体,它是机电一体化数控技术应用的典型设备,它的应用可以大大地简化机械设备的结构。 2.3其他类的煤矿机电一体化装置 从实质上来说,煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点,也就是要满足大功率设备的要求,设备的质量较高,运行安全可靠,因此,就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗,减少供电系统中的无功电流,进而提高功率的因数,一般来说,常用的方法有两种,即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看,使用最为广泛的是微机保护开关,它的网络功能是较为齐全的,对于煤矿开采来说,是十分有益的,值得大力的推广采用。 2.4煤矿安全生产中的应用 除了上述的分析外,机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统,它是一种十分高效和合理的措施,可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看,它所具有的特点就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系统,可以接入互联网,实现网络功能,可以促进测控分站智能化水平的提高;其次,根据煤矿开采工作的特点,严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程,要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中,特别是瓦斯含量超标的矿井中,必须要安装矿井监测监控系统,对矿井的情况进行实时的监测,便于及早发现异常状况。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议 由于我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对于国外先进技术来说,还存在着很大的差距,加上从当前我国的社会经济发展态势来看,就需要研究人员加大科研力度,增加在机电一体化数控技术上的资金投入,进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平,使其可以更好的应用在煤矿机械中,提高自动化程度。另外,也可以积极的借鉴国外先进的技术,并依据我国煤矿开采行业的实际状况,把握开采活动的要点,从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划,使其两者可以更好的结合,从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。 4结束语 在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对国外先进技术来说,还有很大的不足之处,需要技术人员加强研究,并积极借鉴先进经验,从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。 作者:胡剑辉 唐建忠 单位:丰城曲江煤炭开发有限责任公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术应用 1关于机电一体化技术 1.1我国机电一体化技术研究历程 从过去几十年的研究历史可以看出,我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段:上世纪六十年代以前,由于中国的内部问题以及战争,促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统,这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展,在很大程度上是自我发展的水平,这也导致了我国发展自己的技术限制,已开发成功的产品难以获得大范围,导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初,受到世界飞速的传播与发展,计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如,技术的发展和国际大规模集成电路,计算机,研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初,由于光学技术的渗透,微加工技术,新型机电一体化技术越来越多地开始出现,最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。 1.2机电一体化技术概述 目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统,以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础,利用高端智能软件技术和微电子技术,引进多个相互融合、相互渗透的领域,以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中,也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加,这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现,机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化,以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作,极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度,并提高最终救援人员的安全度,极大地保护了矿区原生态环境,以此达到降低生产能耗的目的,使机电一体化得到长期有效稳定的发展。 1.3煤矿机械加工中机电一体化产品 伴随着全球资源日益紧缺,各国对能源问题的越来越关注,煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员,其开采的重要性可见一斑。如今,伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来,煤矿企业的开采效益越来越高。如今,以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中,机电一体化产品的应用尤为广泛,也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。 2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略 机电一体化策略的主要内容有:其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象,开拓思路,对其进行重新改造与设计,充分重视与利用企业可再生的信息资源,提高交货效率及产品质量,节约成本的同时,增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要在机电一体化中积极寻求方法。 2.1零件分类及其变型模式 受制作成本限制,一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的,所以,首先应保证零件资源特性,其次要考虑不同客户的不同需求,对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是,在煤矿机械产品的机电一体化阶段,首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型,当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时,零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。 2.2利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具 AutoCAD是指计算机的辅助设计,是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用,使用它的画,抬高的过程,可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图,最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制,在图纸中,利用软件充分表述设计者思想意图,并且可以产生三维立体模型,用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然,任何软件都不可能完美无趣,AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此,在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中,利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。 2.3煤矿机械几何数据模型 目前,在一体化煤矿机械产品中,操作者主要做到两项工作,一是数据化管理产品固有生成属性,二是要分析数据间的关系,此关系主要指层次分布关系。因此,分析机电一体化模型就要将其分为两部分:矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息,一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下,煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量,它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳,以此为基础,才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等,具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示,为了便于从直观上观察数据,在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先,系统下的点线位置表示了几何特征;其次,属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知,研究对象是几何集合构成,组成方式,为了更好地展开研究,我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下,具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。 2.4煤矿机械属性数据模型 一般情况下,属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准,那么又可将各属性数据分做两大类,例如:煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。 3结束语 文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品,传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据,几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结,体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点,极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展,提高了企业经济效益,同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。 作者:李道敏 单位:三峡电力职业学院 机电与自动化学院 煤矿机电一体化论文:机电一体化在煤矿机械中的应用 1机电一体化的发展现状 20世纪60年代我国开始实际应用机电一体化,到了90年代,随着计算机技术和网络技术的不断发展和成熟,机电一体化开始被广泛使用,并实现了跨越式发展。近几年来,机电一体化技术广泛应用于煤矿企业生产中的各个领域。但我国机电一体化技术与国外先进水平相比还有差距,因此,我们需要重视机电一体化的应用,并加大对机电一体化的研究力度。 2煤矿机械中应用机电一体化的重要意义 2.1有利于安全生产 机电一体化有利于安全生产,煤矿井下作业环境阴冷、潮湿、粉尘多,对工人的身体健康的危害很大,采用机电一体化后,一方面可以减少人工作业,优化作业环境;另一方面,引入机电一体化能够实现信息化自动控制,能够实现机械设备功率实时变化,能够实现除尘机、采煤机、烘干机等机械设备的转速自动变速功能,大大降低机械的磨损。 2.2能够提高作业效率 尽管目前很多企业开始进行机械采矿作业,但机械化水平不高,煤矿工人劳动强度依然很大。使用机电一体化技术后,可以代替大量劳动工人或普通机械设备进行作业,节省人力资源,可以有效提高挖掘效率,降低生产成本。 2.3有利于提高经济效益 机电一体化有利于提高煤矿企业的经济效益,主要是因为:①大大节省了物力、人力,节省了人力成本和其他机械设备使用和维护成本。②煤矿生产实现了自动化作业,劳动生产率得到了提高。③员工的安全状况得到了保障,工作环境得到了改善。 3机电一体化在煤矿机械中的应用 3.1在线监控、故障诊断及自动报警 监控系统在大部分煤矿得到了广泛的安装或使用,监控系统可以有效地监控采矿系统、制动系统、动力系统、液压系统以及运输系统等。若被监控对象发生异常,监控系统可以及时发出警报,监控系统具有强大的优势。1)能够自动诊断系统是否出故障及故障原因。2)可以及时准确地发出警报。3)能够提高设备的使用寿命。4)能够减少维修的成本和时间。5)可以有效提高安全事故责任人的管理水平。 3.2提升机械设备半自动化或自动化程度 煤矿机械设备的自动化或半自动化控制可以大大降低或减少因人为错误操作而导致的安全问题,还可以降低工人的作业难度,有效提升劳动生产率。 3.3应用于节能减排 信息化编程可以将液压机、烘干机、传送机等机器的电能消耗量控制在合理的水平,避免了由于人员操作而造成的货物装载不满或超载的现象,可定量传输原煤,大大降低了电量的消耗,提高了煤矿生产效率,优化了产业能耗结构,达到了节能减排的效果。 4机电一体化在煤矿机械中的发展方向 4.1更加智能化 智能化可以使煤矿开采系统更完善,能够更好地满足煤矿生产中的安全性、经济性等要求。煤矿井下地形复杂,工作条件恶劣,各类安全事故时有发生。虽然人工操作难以避免,但煤矿智能化是一种趋势。 4.2更加微型化 机电一体化更加微型化是指在煤矿机械生产中,机电一体化技术逐渐应用于微型领域。这是因为微型化具有体积偏小、便于操作等优点,它能够为煤炭机械发展提供更高质量的服务。 4.3更加网络化 随着信息时代的到来,网络技术得到了迅速发展,从而把人们的生活生产紧密联系在一起。网络技术应用到煤矿生产中后能够对煤矿生产进行实时监控,能够提升煤矿生产的安全性能。鉴于这些优势,机电一体化在煤矿机械中必然趋于网络化。 4.4更加环保化 现如今,环保提升为国家的重要日程。在煤炭生产中,环保更是成为了一个重要问题。因此,在煤炭开采中,环保问题必须放在首要位置,摒弃传统煤矿开采方式,将废水回收再利用等进行科学、合理的规划,使煤炭生产得到可持续发展,使煤矿生产与地区经济保持协调发展。 5结语 综上所述,机电一体化在煤矿生产中起着举足轻重的作用,在未来几年,机电一体化的使用将会朝着更加智能化、微型化、网络化和环保化方向发展,不断完善煤矿生产技术,给煤矿企业带来更多的经济利益和社会效益。 作者:侯瑞峰 单位:山西汾西矿业集团中兴煤业 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术与煤矿机械研究 1机电一体化技术的发展趋势 随着煤矿资源开采难度的加深,机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是,机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前,许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究,以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,减少煤矿工作中安全事故的发生,提高工作安全,提高工作人员的生命安全,并在此基础上,有效地提高工作效率,使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去,实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此,在今后的机电一体化技术改革创新中,机电一体化技术要提高其通信能力,要加强对危机预警软件的开发研究,研究出新的安全监控系统,提高煤矿机器人工作的智能多样化。 2煤矿机械与机电一体化技术 2.1安全监控技术 煤矿工作是在井下进行,由于井下环境恶劣,存在着许多的不安全因素,对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控,并及时地预警给煤矿施工人员,有利于工作人员及时作出防范措施,从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术,能够有效地提高安全监督系统的工作性能,及时地对设备故障进行排查,对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来,并能够自动化地对设备异常进行纠正,对设备故障发出警报,以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行,给工作人员的生命安全带来威胁,造成企业巨大的经济损失。 2.2节能损耗技术 煤矿工作进行中,因为煤矿机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引,因为电流具有稳定性,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。 2.3机械自动化技术 传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工,机械只是起到辅助作用,导致人工的工作强度大,给工作安全和生命安全带来了威胁,不利于提高煤矿工作的工作效率,给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去,能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用,能够使用机器代替人工进行施工,通过对机器人的控制,及时迅速地检测出施工环境的有毒气体,进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度,提高施工人员工作的安全可靠性,还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统,然后提交到施工管理部门处,通过对异常现象进行分析,技术做好防范措施,有利于提高工作质量,保证工作人员的生命安全。 3结语 随着科学技术水平的提高,煤矿机械也在不断地改革发展,机电一体化技术将会更加广泛地被运用到煤矿工作中,进而有效地提高工作环境的安全可靠性,提高工作人员的生命安全,有效地减少能源损耗,减少设备的维修次数,提高煤矿工作的工作效率,为煤矿企业创造更多的经济财富。 作者:赵大伟 单位:淮北矿业集团公司刘店煤矿综采区 煤矿机电一体化论文:基于机电一体化的煤矿机械论文 一、煤矿机械中机电一体化的特点 1、实现机械生产的自动化和智能化在煤矿机械中应用机电一体化可以实现煤矿机械生产的自动化和智能化,全面提高煤矿机械的运行效率,提高煤矿企业的生产效率。首先,应用机电一体化技术可以实现煤矿机械运行状态监控的智能化。比如,在机械运行过程中,系统可以对电动机和传动系统等的运行状态进行智能监控,一旦发生运行故障,系统能够在第一时间发现并快速确定故障发生位置,发出警示提示工作人员。其次,应用机电一体化技术可以实现机械运行自动化,提升煤矿企业生产效率。比如,应用机电一体化对采煤机进行控制,就可以实现采煤机的自动运行,提升采煤机的采煤速度,提升企业生产效率。 2、降低管理成本,减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化,如此一来,煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员,降低煤矿企业机械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人员的工作负担,在机械运行管理工作中,管理人员不必再亲力亲为,每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题,保证工作效率,工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制,甚至是无人智能化控制[2]。并且,应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化,还能够减少工作人员操作失误的出现,在传统的机械管理工作中,一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限,在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题,保证不了煤矿企业机械的正常运行,影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术,则可以有效避免该问题的出现。 二、煤矿机械中的机电一体化分析 1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个环节。在煤矿企业的生产过程中,安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低,还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此,在煤矿企业生产过程中,一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视,提升安全生产监控系统的工作效率,保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短,所以技术上还存在一定缺陷。目前,机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用,该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平,保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行,进而提升煤矿企业的生产效率。 2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现,因此,提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后,首先研究的对象就是在采煤机中应用,所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言,采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言,电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化,还能够提供更加强大的牵引力,保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作[3]。并且,电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强,耐磨损度高,还具有自动检测功能,可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测,一旦发现故障,可以发出警报并准确指出故障位置,提示工作人员及时进行维修。 3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率,除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率,还需要提升煤矿企业采煤工作完成后,煤矿装载运输作业的工作效率,可以说,生产、装载运输作业,就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术,就可以实现装载运输工作的自动化和智能化,解放人类劳动力,提升科学发展力,进而提高装载运输工作效率。 三、结束语 在煤矿企业中应用机电一体化技术是提升煤矿企业生产效率,推动企业更好、更快发展的最佳选择。虽然,当前我国的机电一体化技术发展时间尚短,技术还不成熟,但已经体现出了其在煤矿机械中应用的巨大价值。因此,煤矿企业一定要重视起机电一体化技术的研制和开发,尽早完善机电一体化技术,更好的提升煤矿企业的工作效率。 作者:王淑文 单位:通化矿业(集团)有限责任公司 煤矿机电一体化论文:谈煤矿机电一体化技术的发展 摘要:作为能源型企业,煤矿企业推广机电一体化技术,可以有效的降低企业生产成本,提高采煤作业质量,实现对资源设备的优化配置。机电一体化技术是现代煤矿企业发展的重要趋势,对解决煤矿领域生产问题有重要价值。 关键词:煤矿;机电一体化;发展 机电一体化技术是以机械技术为基础,实现对现代自动控制技术和计算机信息技术充分整合利用的发展技术。机电一体化技术可以提高煤矿企业的总体经济效益,可以促进煤矿企业的快速发展,实现优化煤矿生产等目标。 1煤矿机电一体化技术简要分析 1.1煤矿机电一体化概念。煤矿机电一体化技术主要通过电气工程和机械工程有机结合,利用计算机设备把信息技术融入到煤矿生产的全过程,从而通过煤矿机械和电力设备的自动化控制,全面提高煤矿生产的效率。煤矿机电一体化技术经历了计算机软件系统发展,微电子设备的成熟,数字信息化时代到来,以及智能化设备的突破等多个准备期,目前已经可以广泛的使用一体化技术对煤矿机电设备进行操作。煤矿机电一体化技术可以充分的运用计算机技术的运算优势,实现对机电设备运行数据信息的全面存储和有效分析,实现信息自动控制目标。机电一体化技术还可以对机电设备的运行情况进行数据分析,在计算机系统上科学的判断机电设备的运行情况和分析潜在的风险。通过机电一体化技术还可以提高生产过程的安全性,可以对生产的细节进行有效的控制。目前机电一体化技术的操作向着简单化的方向发展,有助于提高标准化的机电操作技术的普及,在全面减轻采煤作业负担前提下,极大的提高采煤作业的效率。 1.2煤矿机电一体化特点。现代煤矿机电一体化技术是建立在多种技术综合运用基础上的一体化。现代信息技术已经成为煤矿机电一体化技术的支撑,通过必要的信息数据的收集与判断,可以全面提高煤矿生产过程的控制水平和效率,从而开发出有效的煤矿生产控制系统,解决好煤矿生产管理中的实际问题。首先,清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤图形显示系统是当前煤矿机电一体化技术发展的主要特点,通过多个信息页面的显示系统,可以全面准确对采煤段进行监测,可以在操作系统中综合的分析采煤层的作业情况,并且使用相应的管理措施,通过管理技术人员落实好采煤策略,全面提高采煤的效率。其次,智能化的控制系统提高管理效率。通过信息化的采煤控制系统可以对机电一体产品进行有效的运用,可以实现对现有机电设备的自动化控制,从而优化提高机电设备的工作效率。第三,强大的实时通讯功能,机电设备一体化技术是建立在良好的通讯基础上的管理技术,注重通过光纤实现井上井下相联,建立起信息系统与机电设备的数据交换机制,可以实现信息的互换,这样既有利于对机电设备的保护,同时可以实现机电设备的全面控制。 1.3煤矿机电一体化现状。目前煤矿企业已经广泛在推广实施机电一体化技术,着力运用机电一体化的装备设施降低煤矿生产成本,提高煤矿生产效率,解决煤矿生产过程中的实际问题。特别是随着计算机技术的快速发展,煤矿机电一体化已经广泛开展研究信息化技术的普及应用模式,对煤矿运行过程中的数据收集意识日渐提高,注重通过必要的注重信息来支持煤矿机电一体化技术的使用。目前我国煤矿机电一体化设备的使用情况已经较为广泛,但是机电一体化设备的质量相对较低,还存在着机电设备一体化整体配置不足,机电一体化设备配置不均衡,机电一体化技术使用效率低等实际问题。煤矿领域机电一体化技术的推广还需要发展的过程,还需要解决当前煤矿企业盲目跟风投资问题,需要煤矿企业根据自身规模的实际需求,深层次研究机电一体化设备,并且注重引进专业的机电一体化管理人才,实现现有设备的高度利用,这样才能提高煤矿企业机电一体设备的利用效率,发挥出机电一体化技术的作用,为煤矿企业的机电一体化发展打下坚实的基础。机电一体化还应当向着煤矿企业的核心生产环节发展,还需要解决好开采、井下供电和运输等实际问题,从而为提高煤矿开采效率和质量提供更有力的技术支持与帮助。 2煤矿机电一体化的技术应用 2.1在采煤设备中的运用。机电一体化技术可以广泛应用于采备设备当中,在很大程度上降低了人力资源对设备的操作量,极大的减少了人力作业的危险,并且把人为不安全因素降到了更低的程度。通过机电一体化的控制方法,可以把采煤设备的作用充分的发挥出来,可以实现在更恶劣环境下的无人工作业,这对于提高采煤的效率,减少外在环境对采煤操作的影响,同时提高不间断操作的效率,进而降低设备的故障率都有重要的意义。通过一体化技术的广泛使用,还可以减少维修费用,可以使采用设备高效运转。2.2对采煤过程的全监控。通过机电一体化技术可以广泛的收集采煤作业的信息,可以实现对采煤全过程的有效监控,机电一体化技术不仅有效完善的信息收集系统,还可以通过预定的程序对采煤数据信息进行研判,这对于提高对采煤过程中潜在风险的预判有重要的意义。通过一体化的监控管理系统可以及时的发现采煤过程中的问题,并且实现机器设备与人的有效协调,从而提高采煤安全的保障性,同时实现了机电设备硬件与软件的有效协调。 2.3在运输设备中的应用。机电一体化技术还可以广泛的应用于煤炭的运输过程,实现了科学的调配运输资源,对于煤矿运输设备的自动化控制,有效的分配煤矿现有的运载能力有重要的意义。通过一体化技术可以准确的分析每天的采煤量,可以根据采煤量实现现有运输和存储资源的调配,在发挥现有设备作用的基础上,解决好惯性载荷的问题。同时还可以对运载力的故障进行及时的判断修复,这对于不断完善煤矿运输水平,提高煤矿运输的安全性和可靠性有重要的意义,是现代煤矿运输效率的重要保证。 3煤矿机电一体化的管理措施 3.1注重引进先进的管理技术。煤矿机电一体化技术的核心是引进计算机技术,注重通过计算机来引导煤矿机电设备的智能化发展。只有注重引进以计算机为主的先进的机电设备技术,才能不断对机电一体化进行全面更新,从而提高机电一体化与网络的有效结合,借助现代通讯技术提高通讯的可靠性和稳定性,从而达到机电一体化的控制目标。目前我们可以运用机电一体化技术主要用于对开采设备的管理方面,需要通过有效的培训专业技术人来实现煤矿的顺利开采,从而实现对煤矿开采的有效保障和科学管理。 3.2设立专门的机电管理机构。提高煤矿企业机电一体的管理水平,发挥出机电一体化技术在机电管理中的实际作用,必须注重发挥机电技术管理机构的作用,形成完善的机电机构管理体系,注重通过贯彻落实明确的机电管理制度标准,全面提高机电管理工作的积极性,解决当前机电管理工作人员积极性不高的问题,从而保证机电设备的顺利运行,实现提高机电设备管理积极性的目的。也只有通过建立起完善的机电一体化技术的管理机构,才能有效的在煤矿企业内部推广相关管理规定,不断提高机电管理人员的工作能力水平,把先进的设施和技术在煤矿企业内部进行有效的推广。 4煤矿机电一体化的发展方向 4.1智能化。智能化是机电一体化技术发展的主要方向,只有注重推动智能化系统的建设,才能把各种机械电力技术综合应用到煤矿企业发展的全过程,从而增加煤矿机电功能的推广与应用。为了提高机电设备的智能化水平,还应当通过智能化设备加强对井下环境及信息的收集,通过智能化设备实现对机器设备运转情况,井下开采环境数据信息的全面收集和智能判断,在此基础上提高设备操作的有效性,全面降低机电设备运行过程中的风险。 4.2微型化。微型化机电设备管理的重要内容,微型化的机电设备不仅可以提高操作的灵便性,而且可以有效的降低机电设备的维修难度,使机电设备可以深入到煤矿企业环境的各个角落,从而有效的减少因为环境问题阻碍机电设备推广的困难,通过机电一体化技术的微型化的不断发展,可以极大的普及机电一体化技术,从而推动煤矿企业技术革新的深入进行。 4.3系统化。随着煤矿开采企业规模的不断扩大,煤矿开采中应用机电一体化技术的日渐成熟,只有注重实现系统化的技术发展,从体系上关注煤矿企业设备的运行情况,才能在机电管理中把关注的重点转移到实际应用层面,最大限度的避免在运用过程中出现的实际问题,并且发展出效率较高、较为可靠和耐用性好的机电一体化实现,实现软硬件水平的升级。 4.4绿色化。绿色是当前对能源型企业提出的基本要求,只有注重提高机电设备的绿色化水平,才能把机电技术广泛的使用于各个领域,从而不断获得煤矿企业相关方的支持,通过绿色化技术的广泛应用,可以充分的发挥出技术方面的优势,可以把机电一体化技术以最大效率应用于煤矿开发的始终。 作者:陈术 单位:安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的发展与应用 摘要:文章介绍了国内外机电一体化技术的研究现状,并重点阐述了煤矿机电一体化的发展趋势和机电一体化在煤矿中的应用。 关键词:煤矿;机电一体化;发展与应用 1机电一体化技术的研究现状 1.1机电一体化的定义 机电一体化(Mechatronics)是1971年由日本学者在日本杂志《机械设计》中提出的,是由机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、光学技术等多学科形成的一门交叉学科,目前已经发展成为部分学校的专门专业。但对于机电一体化的具体内涵和概念学术界并未形成统一的认识。VanBrussel教授认为,机电一体化是跨领域的并行工程,它包括机械、微电子、控制工程和计算机技术等多门学科,而机电一体化的目标就是实现上述多门学科和技术的综合应用。德国Isermann的教授认为机电一体化属于交叉学科的综合领域,机电一体化包含的交叉学科可以分为机械系统和与其相关的控制系统,而其控制系统又包括信息系统、计算机系统等。控制系统主要用于服务机械系统,便于工程师在远程对机械系统进行操控。国内曾庆良等[1]定义机电一体化是一个包含机械、电子电气、信息等功能模块的技术系统,是多学科技术的综合作用,各个功能模块之间存在着密切的交互关系,其中起决定作用的不是某一单独的技术,而是这些技术的联合作用,这些技术的联合作用使系统具有更优秀的性能或实现了新的功能。 1.2机电一体化的设计 目前,国内外学者在机电一体化的设计方面已经进行了大量研究工作,按照研究方向可以将机电一体化设计分为三大类。1)侧重于概念设计过程和相关软件的研究。机电一体化的概念提出后,国外大量学者进行了大量尝试。如德国的R.Iserrmann教授及其团队以机电一体化的控制系统为核心进行了尝试,但缺乏驱动器、传感器和机械部分的融合,难以达到机电一体化的完善设计。JurgenGausemeier教授团队进行以半规则式计算机语言为核心的机电一体化设计,但并未实现理想的机电一体化系统。法国的PSA所进行了以机电一体化模型库为核心的设计,通过模型库的查找和存储简化机电一体化的设计,但并未达到理想效果。英国的Lancaster大学尝试了以键合图理论、方框图为基础的功能模块的混合建模,但主要以机电一体化的控制为主,执行构件部分研究又不够深入。在国内,机电一体化的起步较晚,但经过大量专家学者的不懈努力也取得了丰硕的成果[2]。如上海交通大学的邹慧君教授将机电一体化的主要研究对象转向以实现运动功能为主,并对系统方案设计进行深入研究,实现了较为理想的功能求解模型。山东大学的黄克正团队以功能分析和重构理论为设计基础,提出了机电一体化概念系统的过程模型。华中科技大学的杨家军团队以机械运动方案和传感器设计为研究基础,加之计算机系统的辅助功能,完成了机电一体化系统的设计。2)侧重于开发过程的研究。主要代表是德国工程师协会2004年的VDI2206系统,其设计过程如图1所示,根据用户需求提供系统设计(面向领域的设计),包括机械领域、电气领域和信息领域,在完成系统集成后再通过系统设计的验证,最终得到客户需要的产品。但这种机电一体化的设计仅提供了一个设计思路,缺乏具体的设计过程。3)协同仿真技术。仿真技术在20世纪初期开始应用于其他领域,在20世纪末被引入机电一体化领域,目前国内外学者就机电一体化的机电仿真技术已经开展了大量的研究工作。在国外,VanBrussel和VanBeek开展了协同仿真的参数设计,解决了系统仿真参数的优化问题。荷兰Twente大学的JobVanAmerongen教授及其团队开展了机电一体化模型的仿真工作,实现了多领域机电一体化的仿真研究。在国内,钟掘院士等[3]学者从机电系统耦合及各耦合参数间的关系入手对机电一体化系统进行研究,设计出系统功能优化的物理模型,该课题已经突破早期研究存在的难题,该研究方法在机电一体化系统研究方面十分深入,研究的重点是系统的后期设计。而李伯虎院士和清华大学熊光楞教授在协同仿真方面也开展了大量工作,开出了基于协同仿真技术的复杂产品。 2煤矿机电一体化技术的发展趋势 近年来,全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。2013年4月,德国开启了“工业4.0”,即第四次工业革命。“工业4.0”主要包括两个主题,即“智能工厂”与“智能生产”。我国机电一体化经过多年的发展和积累,机电一体化取得了巨大进步,但发展并不完善。因此,在2015年5月,我国了“中国制造2025”行动纲领[4]。该纲领提出在2025年之前迈入制造强国行列;在2035年以前,与中等制造强国的水平持平;在2049年,成为世界的制造强国。因此,煤矿机电一体化未来的发展进程必然与“工业4.0时代”和“中国制造2025”行动纲领存在一致性关系,所以笔者认为,未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 3机电一体化在煤矿中的应用现状 1970年我国大同矿务局首先试验自行设计的第一套综合机械化采煤系统。到20世纪80年代,随着国际综合机械化采煤技术的发展,我国综合机械化采煤也得到了空前的发展;到90年代中期,采、掘、机、运、通基本完成了机械化,大大提高了采煤效率,减少了煤炭灾害的发生;进入本世纪后,我国矿业机电一体化又有了突破性的进展,完善的安全生产监控系统、大型固定采煤机械等在煤矿投入使用,但仍与世界先进的采煤机电一体化存在差距。 3.1液压支架电液控制系统 相比西方发达国家,我们在液压支架电液控制系统的研究较晚。1995年第一台自主研制的液压支架电液控制系统至今,出现了不同型号的多种电液控制系统液压支架,但实际国产的液压支架电液控制系统在国内煤矿的应用仍不太乐观,目前矿井综采工作面采用的液压支架电液控制系统仍以国外的设备为主,部分软弱顶板支护采用的单体液压支架系统也存在类似的情况。这一方面是由于国产的液压支架电液控制系统未能突破技术瓶颈,而国外的液压支架电液控制系统(以美国和德国为主)具有完善的故障诊断预警装置,可实现液压支架与采煤机、刮板机联动和远程控制。 3.2电牵引采煤机 国内电牵引采煤机的研制工作从20世纪80年代末期开始,经历了近十年的研究才取得了突破性的进展,目前电牵引采煤机也是煤矿机电一体化的重点研究方向。国内比较先进的电牵引采煤机包括山东能源机械集团公司研发的MG150/345-WOK交流电牵引采煤机和太原矿山机器集团有限公司研发的MGTY307/10-1.1D电牵引采煤机。这两种采煤机目前都能实现1.8m以上的薄煤层开采,同时可以完成煤层倾角在25°以下的综合机械化开采工作。我国电牵引采煤机的发展大大加快了我国煤炭机电一体化的发展。但目前煤矿机电一体化(机械化)率约70%,而综采率仅为40%,对比世界国家发达国家超过80%的综采率,仍存在很大的发展空间。目前电牵引采煤机具有的优势有:①牵引特性较好,世界先进的电牵引和液压牵引技术都具有良好的调速特性,但国内的液压牵引系统稳定性不如电牵引系统,因此采用电牵引可以有效地保证电牵引采煤机的牵引特性;②机械传动效率高(>90%);③牵引力可以满足大倾角煤层开采;④工作可靠性高;⑤易于实现微机自动控制;⑥机械传动和结构较简单。 4结语 本文对国内外机电一体技术的研究现状进行了分析,特别指出了煤矿机电一体化技术的发展趋势和目前机电一体化在煤矿中的应用现状。目前在煤矿中机电一体化技术主要应用在液压支架电液控制系统、电牵引采煤机、煤矿安全控制系统等,而随着“工业4.0”时代的开启,以及我国了“中国制造2025”行动纲领,笔者认为未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 作者:李乐 单位:潞安集团 司马煤业有限公司 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的意义 摘要:对机电一体化的意义进行了阐述,并对机电一体化技术在掘进机、采煤机、支护设备、输送机中的应用展开探讨。认为实现煤炭资源开采的机电一体化是提高煤炭资源节能绿色生产的重要途径。 关键词:机电一体化;煤矿机械;煤矿开采 引言 新世纪煤矿机械领域发展的核心技术是机电一体化技术,随着现代社会煤矿资源需求量的日益增长以及环境问题的日益严峻,如何利用现代科学技术,有效提高煤炭产出率,减少回采率,降低对环境和其他资源的影响是关键。煤矿机械的机电一体化技术将电子技术、自动化及电气装备等有效结合在一起,实现煤矿开采、传送的无人化、重型化和智能化,从而实现优化资源、提高资源利用率的目的。 1煤矿机械中机电一体化应用的意义 煤炭资源是我国主要的能源之一,高效开采煤炭资源是促进我国现代化建设的重要方面。在煤矿机械中加强机电一体化技术的应用,提高煤矿机械的智能化和自动化也是我国煤矿机械今后发展的主要方向。机电一体化在煤矿机械中应用的意义主要表现在以下几个方面。1)有利于煤矿作业的安全保障。煤矿开采工作和其他工作相比,所面临的环境更加恶劣和复杂,特别是对于井下作业来说,保障员工安全尤为重要。在煤矿生产过程中,生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求,煤矿机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点,如果无法保障机械的安全运行,则容易发生严重的安全事故。提高煤矿机械的自动化和智能化水平,减少人为操作的几率,能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率,提高机械运行的稳定性,降低机械操作失误率,所以,加强机电一体化技术的应用有利于煤矿作业的安全保障。2)有利于提高劳动生产率。机械代替手工实现自动化生产是提高劳动生产率的主要途径。在煤矿机械中应用机电一体化技术,能够进一步优化劳动生产方式与劳动资源的结构,减轻工作人员工作负担的同时提高煤矿生产的效率,从而提高煤矿企业的经济效益,增加工人的工资收入[1]。 2机电一体化技术在掘进机中的应用 掘进机是目前大多数煤矿生产单位使用的机械设备,其电气部分包含了矿本质安全操作箱、矿用隔爆型电铃、防爆灯、矿用防爆开关箱等,同时结合液压系统实现机械生产功能,从而达到对煤矿自动化开采的目的。其控制系统的任务是保护和控制机械设备的主控制器,而且需要对故障进行检测和信息记忆。并且,具有良好的人机交互界面,能够同时实现显示操作相液晶屏和防爆安全开关箱显示仪表的功能。其中,开关箱与操作箱之间的信息传输应用的是动力载波技术,这种技术只需要利用普通的两芯通讯电缆就可以实现,而且操作简单安全。对于整个电气系统而言,主要体现的特点是设计理念比较先进,显示功能强大,能够实现较好的人机交互功能,而且安装简便,易于操作,安全性能高。主要利用可编程控制器作为关键部分,实现短路故障、三相不平衡故障以及过电压故障的监控,而且也能够实现油泵的检测和保护。同时,它还可以将电机运行状况、电气参数以及故障信息显示出来,以便工作维修人员参考[2]。电气部分的控制由PLC来实现,将PLC和电流互感器、漏电检测装置、电机温度保护装置以及输出信号连接,通过程序的编辑和运行来实现整个电气部分的自动化、智能化控制,同时实现故障的智能性检测、切断以及存储。 3机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机是煤矿生产过程中最为重要的机械部件,其生产效率的高低直接决定了煤矿生产产量的高低,从而影响到煤矿企业的经济效益。目前,我国采煤机中机电一体化应用最为广泛的是电牵引采煤机。它不同于传统的液压牵引采煤机,它的牵引性能、自动化水平以及适应能力更强,有效克服了采煤机在移动时产生的阻力,而且在采煤机下滑过程中,可以通过发电机的发电制动来有效控制下滑速度。并且也能够将下滑时产生的电能反馈回电网,实现能源的高效利用。例如,在煤矿实际开采过程中,随着矿井深度的加深,煤层的倾斜角也会加大,大多数会呈现出40°~50°的倾斜角,这时,采煤机的工作面是倾斜的,就需要良好的制动来对采煤机进行制动。电牵引采煤机轴端设置有良好的停电装置,能够有效避免采煤机才使用过程中的下滑现象。目前,我国采煤机的机电一体化技术应用已非常广泛,而且在此基础上也研发出了许多高性能、高质量的机械设备[3]。 4机电一体化技术在支护设备中的应用 在煤矿采煤实际工作中,大多数的支护设备采用的是液压支架。但是,随着电气化生产技术的提高,电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术,将二者有机结合起来,形成了定压双向邻架的结构,提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且,电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快,同时,可以实现支架工作状态的有效监测,提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作,通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前,我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能,实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测,一旦乳化液浓度不合标准,则会发出警报,并对其进行定时反冲洗,调节其浓度。 5一体化技术在输送机中的应用 在我国煤炭实际生产过程中,进行井下作业时,需要利用带式输送机将井下开采出的煤炭输送到地面上的指定区域内。所以,实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求,能够有效抵制不良环境产生的影响,确保其能够正常运行。首先,电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次,需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次,还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说,由于传输距离比较长,应该增强设备的故障检测和防护工作,保障其工作的安全性和稳定性。当前,我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心,而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现,不仅有效提高了传输效率,而且能够有效节约电能,提高能源利用率。 6结语 机电一体化技术在煤矿机械中的应用是我国现代化煤矿生产建设的需求,实现煤矿生产智能化、高效化、自动化和安全化,是保障我国煤炭产业高效发展的重要保障。同时,也是优化我国产能结构、提高劳动生产率、提升人们生活水平的重要措施。 作者:王龙 单位:同煤集团地质勘测处机电科 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的应用 摘要:煤矿企业一直关注的热点问题之一就是将机电一体化技术应用到煤矿机械中,机电一体化是矿山机械中一个重要的研究课题,文章对国内外煤矿机械技术的进展做了简要描述,以煤矿机电技术为代表重点分析了机电一体化技术在煤矿机械中的应用。 关键词:机电一体化技术;煤矿机械;煤矿机电的应用 进入21世纪以来,机电一体化技术取得了巨大进步,在研发方面也不断成成熟。这一技术在煤矿中得到了普遍应有,同时也成为了该领域的重要研究课题。对于煤矿开采的质量和效率要求越来越高。实现这一目标就离不开先进科学技术的应用和先进理论知识的指导。随着产业化和安全要求的不断提高,重型化、智能化和无人化成为煤矿机械发展的方向。机电一体电技术取得巨大进步的同时,也成功将有自动化功能的机器人、微电子技术,成功的应用在了采矿装备中,实现了完美融合,所以这一技术得到了煤矿产业的广泛重视。 1简析国内外煤矿一体化技术研发进展 所谓的煤矿机电一体化就是将机电一体化技术应用在传统的煤矿机械中,从而将其升级改造之后的新的煤矿开采技术。美国和日本是世界上最早研究机电一体化的两个国家,这两个国家将主要的研发方向放在了可以让其适应各种特殊环境的一系列机电机械设备上。这样的机械设备可以有预测任务的功能,同时也可以预测出步骤和结果,事先编写程序就可以自动正常工作。我国在20世纪70年代就在尖端技术上引入机电一体化技术,经过短暂的发展,就开始了对此项技术的研制工作。在此项工作中取得了很大的研究成果,很多大型煤矿企业研发出了功能强大的煤矿开采技术,并且拥有完全的核心技术产权,这为机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用奠定了基础。 2目前我国煤矿机电的应用现状 现在我国研究的煤矿机械动力系统主要由急速器和电机,以及运动执行机构三部分组成。这样的机械单元环节多,占用大量的空间,使得整体机械的工作效率低下,因此系统的可靠性低,故障率高。这些状况的出现使人们意识到机电一体化技术不仅仅是将电子科技和机械技术放在一起的简单叠加。只有成功的将其融合在一起,才可以成功的研发出功能齐全,安全性有保障的机电一体化系统。随着工业化的进展人们对于工作效率的要求越来越高,从而让人们发现对于井下回采工作时,面对的回采速度这方面的要求不断增大,因此对于煤矿机械化方面的水平也要求的越来越高。采用掘进设备进行施工大大提高了巷道掘进速度。 2.1机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机较传统的液压牵引机有很多优点,主要体现在以下几方面:(1)牵引稳定性更高,现在动力系统在机械前进过程中有着很大的功能,主要用来提高部分牵引力,同时可以有效增强采煤机在克服阻力方面的能力,同时采煤机在下滑时,还具有制动发电的功能。(2)采煤机电机的轴端装有防止打滑的制动器,使得制动力矩加长,从而保证机械能够在斜度更大的坡上使用,使得机械的适用的作业环境更大。机电技术在此的应用,使得煤矿企业在特殊环境下的作业效率更高,更加安全。(3)由于机械结构与传统的液压牵引不同,电牵引采煤机一般只会在整流子和电刷上产生磨损,这就使得电牵引采煤机故障率低,维护工作也相应减少,大大延长了机械的寿命。(4)电牵引采煤机装配了高灵敏度的传感器,反应速度更快,更加精确,使得采煤机几乎不会出现超负荷工作。 2.2机电一体化技术在采煤机中的功能 维护采矿作业安全和事故预警是采矿工作中必不可少的工作环境。矿山救护机器人能够对煤矿井下的具体情况采取相应的措施。一般具有以下几种功能:(1)对井下被困人员进行定位,还能够测定有毒、可燃气体的风向并对其定量。(2)凭借装配的模拟视觉系统自动避开障碍物。(3)能够及时发出信号,使没有撤离的人员及时撤离。(4)还具备暂存井中,具有观测图像的功能,并将这些图像传输到控制台,能够为救护人员提供可靠的救援信息。 3煤矿机电一体化技术深入分析 3.1煤矿机电一体化技术的结构体系 煤矿机电系统主要由三部分组成,它们分别是控制系统、驱动系统以及操作系统,三部分缺一不可。这其中每一部分都有着十分重要的功能。控制系统的主要功能是控制机器人的运动轨迹。而开环控制和闭环控制两部分则是现在十分常见的两种控制系统。而驱动系统也由三部分组成,主要是驱动力,减速器和传感器。而操作系统则具有控制矿山系统完成十分详细的任何的功能,同时可以通过提供各种各样的命令,让系统可以针对不同的环境面做出相对应的操作,从而保证作业的顺利进行,避免在这过程中出现问题。 3.2煤矿机电系统的价值 这一系统的应用可以帮助广大工人,顺利从不良的环境下成功脱离出来。对于工人的身体安全保障,有着不可深远的意义。煤矿矿井环境十分杂筷,处处充满灰尘和各种各样的有害气体,而且环境潮湿阴暗,而在这种不良的环境下矿工要进行高强度的工作,这对他们健康的影响程度是可想而知的。因此矿山机械设备的研制可以将从事繁重工作的煤矿工人解放出来。而且这种设备可以适应危险的作业环境,能够高效的完成工作。因此只需要根据煤矿的具体情况采取恰当的设备,就能够在各种复杂的环境中进行采矿作业。 4结语 研制煤矿机电设备替代工作人员进行矿山作业,适应各种不良作业环境已经是现在我国煤矿机械行业的主要研究方向。而这一研究主要通过机电设备的引进,从而实现现有煤矿机械的有效升级,从而在一定程度下提高开采量,保障开采出的煤的质量。同时这种先进设备的应用可以帮助广大采矿工人脱离十分有害的环境。而将可能齐全,同时十分安全可靠的控制系统,引进到煤矿机械研究中,是提高机械性能的主要办法。当然这些技术的成功研发,要结合我的实际情况才可以进入,这样才可以保证项目的可能性,同时研究成功后才会有价值。 作者:吴国军 刘彩红 单位:太原理工大学
引言 智能化建筑需要以各种电子设备作为支撑,同时也需要构建相应的信息网络系统,从而实现一体化的网络服务,为居民提供更加人性化、高效的服务。智能化建筑的建设,就是结合高新科技,以及建筑的现代需求和特征,为居民提供一种新的服务体验。本文将会针对公共智能建筑进行分析,分析公共智能建筑工程存在的问题,以及解决对策。 1关于公共建筑智能化工程 所谓公共建筑智能化工程,就是在公共建筑的基础上,设置电子信息工程,以信息通信技术为指导,实现公共建筑的现代化转型。在提供基础服务的前提下,公共建筑智能化能够实时监控、信息控制,实现信息化,为人们提供更为全面、现代化、人性化的服务。智能化是十分复杂的一个系统,按照不同的职能和服务需要划分为二十多个模块,而每个模块各司其职的同时还要进行联系和协调,所涉及到的工程包括电气自动化、以及信息网络控制等,十分复杂。在建筑智能化中涉及到的技术范围为十分广泛,能够完成建筑基础服务,并且能够提供对建筑整体进行监控、管理、协调的功能。智能化的实现,能够将涉及到的部门和范围良好的进行协调。在建设过程中,需要大量专业人员和设备的投入,涉及到多个部门,因此需要做好协调工作。建筑智能化不能只重视智能化系统的设置,还需要对质量进行严格的把关,保证建筑质量安全,提升服务水平。 2我国公用建筑智能化工程管理模式的现状综述 2.1智能化建筑的市场广阔 我国科学技术水平不断发展,在社会上的根本设施扶植方面也愈来愈夸大以科学发展观为焦点的节能环保理念,政府在升级社会公用基础修建的方面也在不断努力,利用更多的科学技术来实现公共修建的智能化,终究实现节能环保生态文明的实现。因此智能化修建的市场广阔,且有必然的需求量,所以智能产业要不断发展,以满足市场的需求。 2.2智能化起步较晚 公共建筑智能化与传统的建筑不同,其关系到的内容比较多。比如:电气工程、信息技术等。所以,建立公共建筑智能化管理存在很大的困难。而且因为我国智能化建筑起步比较万,在该项目技术上的水平比较低,所以,发现智能化建筑比较落后。在实际施工过程中,一旦遇到一些问题,就会严重影响智能化建筑建设。但是随着我国数字化和信息化技术的发展,建立智能化建筑已经成为了一种趋势。对于新型的产业来说,智能化的建筑是体现一个国家科技水平的,因为基础公共设施的建立,是以科技为主,同时也能实现节能环保的目的,所以,公共智能化建筑发展具有很大的前景。在进行公共建筑智能化发展中,政府也要加强人力、财力的投入。在建立智能化建筑中,也要做好生态环保,完善各种科学技术。 2.3公共建筑智能化整体水平低 现阶段,我国的公共建筑智能化工程的起点比较低,并且没有构成成熟完整的成长体系,在公共建筑智能化方面,许多细节都难以达到满意的效果,管理模式比较传统,导致项目标工程期较长,成长缓慢,这些因素综合起来导致了我国的公共建筑智能化的整体水平偏低,阻碍了我国公共建筑智能化的发展和进步。 2.4各个行业之间的协调比较复杂 智能化建筑一项比较复杂的工程,在建立公共智能领域中,关于这些技术的使用也需要进行协调,这样才能将这些技术进行有效整合,从而解决实际问题。在公共智能化建筑管理中,相关部门需要对智能系统技术进行有效调整,针对实际情况,采取合理的设计方案,同时保证每个部门的技术使用合理性。另外,对承包单位工作进行详细规划,从整体对智能化建筑工程进行管理。对于智能化建筑来说,计算在实际中推广使用,但是也需要使用人员对这些复杂的智能系统有所了解。对于一些比较先进的电子设备,只有对一些使用人员进行专业培训,才能保证这些智能设备的合理使用,从而保证这些设备的长久使用。 2.5关系到网络技术比较复杂 建立智能化建筑,涉及到电气工程、信息技术等,所以在进行公共智能建筑管理时,存在很大的困难。对于这些现代化技术管理需要符合要求,因为这些智能技术存在错综复杂的关系,一般忽略一方面的问题,就会遇到其他方面的问题,只有将这些技术相结合,才能更好的促进智能化建筑的发展。在对智能化建筑工程进行验收时,经常会出现不合格情况。而且一些验收人员完全不根据相关规定进行操作,管理智能化系统的管理,在质量上有待考究,而且验收工作效率也比较低。 3公共建筑智能化存在的问题 目前我国建筑行业对于智能化的发展重视程度在不断的提高,建筑正面向智能化发展。但是建筑智能化还不够成熟,起步时间较晚,还处于初始阶段。因此存在着许多技术上以及理念上的不足,需要进行一系列的研究和完善。下面是影响建筑智能化建设的几点问题。 (1)智能化系统是一个十分复杂且庞大的系统,因此在规划阶段就应该进行全面的设计。但对于智能化系统的建设,并没有提起大多数建筑单位的重视,关于智能化系统的应用还不够具体和完善。另外在设计过程中还存在着许多不合标准的现象存在。 (2)智能化建设需要高水平的专业技术,在人员的选用以及设备的投入上都需要进行严格的挑选和把控,保证能够按照设计要求进行施工。而目前多数建设施工单位的施工人员不具备专业知识,操作上也不能按照要求进行,导致在相关设备的使用上以及技术的实行上都存在问题,难以保证工程质量。 (3)工程建设完成之后要进行验收,在工程的验收过程中经常存在着不合格的现象。不能够按照标准和规范进行验收,智能系统的质量缺乏保障,使得工程质量难以得到保障。 (4)由于公共建筑实现了智能化,因此在智能化建筑的后期使用中,也需要由具有专业素质的人员来进行使用。由于智能化系统的复杂性以及电子设施的智能性,需要对使用人员进行一定的培训,使之能够安全的使用。对于设备的运行原理和基本的维修知识要有所了解。以上是在公共建筑智能化建设当中存在的几点主要问题,需要对问题进行分析并不断制定出合理科学的解决方案,加强建筑智能化的管理,实现建筑智能化质量的提高。 4公共建筑智能化的管理模式 上文中提到智能化系统是十分复杂且庞大的,其中子系统就有二十多个,管理起来十分复杂,需要制定合理的管理方案才能够使得智能化系统得到合理应用。下面是几点管理模式的介绍。 4.1单项子系统承包 智能化系统之中包含二十多个子系统,每个子系统独立的运转同时又相互联系、相互协调。因此对于子系统的管理需要进行承包制度。将单个的子系统承包和不同的企业或单位,能够方便管理,还能够加上合作,实现智能化系统的有效应用。在应用过程当中,将整个系统进行了划分,有效的降低了管理的难度和复杂程度。需要对专门的岗位配备专业的人员进行管理,保证子系统运转的正常。 4.2智能化工程总承包 将工程的设计单位、建设单位以及监督单位进行联系协调,实现智能化工程的总承包,并制定合同。这样一来智能化建筑的管理由一个企业或单位进行负责,降低了管理层面的协调困难度,在管理方式上得到了简化。在工程的建设以及设计上的沟通也变得有效了,能够减少工作量,提升建筑质量。 4.3工程项目管理 工程项目管理模式的实现需要由项目管理服务提供者能够按照合同标准进行严格的实施和管理。在对项目进行整体的了解之后进行规划和管理,采用合理科学的管理理念和管理方法,将项目工程的管理水平不断的提升。在项目管理单位的内部也要进行一定的提升和加强,对相关人员进行专业知识的培训,提升管理意识和管理水平。将项目管理工作不断的完善和改进。 5结语 综上所述,通过分析公共建筑智能化工程项目的管理,充分了解和掌握公共建筑工程管理的特点,依据具体的施工方案,制定相应的管理模式,为进一步加强我国公共建筑的管理提供了有效地方案,为建设单位提供了总体的设计规划,解决了设计规划中的需求和定位问题,将管理和运行得到良好的解决方案,这就为加强智能化建筑工程提供了有效地设计方案,提高了我国对公共建筑智能化管理的水平,从中提高了公共建筑的建设水平,提高了施工的质量。
一、软件实验室面临的问题 (一)实验室软件维护和更新的耗时耗力问题 软件工程实验室的设备往往以计算机为主。维护大规模计算机的软硬件是一项繁琐而艰巨的工作。特别是当实验室资源有限,不同课程所需的软件工具或者相关开发环境不尽相同,在新课程开设前,经常要临时安装或者更新许多软件。另外,个别学生在使用计算机时可能进行误操作,导致计算机配置文件缺失或者其他原因,造成计算机系统崩溃等。所以,软件的维护和更新一直以来成为实验室管理人员感到头疼的问题。传统的解决方式是通过交换机使实验室的主机连接构成局域网,之后使用硬盘网络同传软件进行全局域网内计算机系统环境的拷贝,这个方法一定程度上缓解了问题,但管理人员往往为了一个小软件的安装而同传整个硬盘或者一个分区,仍然缺乏效率。随着云计算等新兴技术的发展,软件维护和更新这一问题拥有了不少新的解决方案。本文介绍了两种不同架构的云桌面系统,并根据在实际中测试情况进行比较,给出了两者的优缺点。 (二)计算机硬件更新换代的问题 根据摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。计算机硬件的发展在过去几十年中一直基本遵循摩尔定律。但是高校实验室的硬件设备的更新换代速度远远比不上硬件设备发展的速度。实验室的计算机一般使用6到10年以上才能报废,在这期间,也较少有高校对计算机采用增加内存、替换CPU的方式来提高其性能的。那么如何灵活升级计算机的性能呢?云桌面的一些技术也给了一些可能的解决方案。 二、基于云桌面的解决方案 云桌面主要基于VDI(Virtual Desktop Infrastructure)或者IDV(Intelligent Desktop Virtualization)等技术实现。VDI即桌面虚拟化架构是指计算机系统的虚拟化。该技术将桌面操作环境与硬件运行环境分离,以实现桌面使用的安全性和灵活性。通过这项技术,用户可随时随地使用任何设备,通过网络访问个人桌面系统[1]。VDI技术下桌面计算资源一般都集中在数据中心上,界面也是由服务器发送到终端设备上的。而IDV技术则采用更多的分布式策略对系统进行精细的管理,同时集中和简化了服务器的管理部署功能,也充分利用了终端设备的资源。两种技术有很大的不同,在实验室建设中也有很多不同的优缺点。 (一)基于VDI技术的云桌面系统 VDI技术采用“集中计算,分布显示”的原则,借助服务器虚拟化技术构造桌面的资源池,将终端所有的计算都放在服务器的数据中心统一管理。终端仅安装客户端用于访问服务器并获取桌面,负责输入输出和界面的显示[2]。我们与国内某著名通信公司合作建立了40台终端的云计算实验室,在实际的测试使用中发现,在百兆带宽的网络环境下,当40台终端同时启动并使用时,服务器访问量明显增大,网络数据量也相应增大。此时对于一些简单编程工具的操作尚能正常使用,但是对于桌面图像变化较大的应用来说则非常卡顿,例如使用视频或者图像生成工具等,严重影响用户的使用体验。为了提高VDI技术的可靠性,实验室必须加大投入,配备足够的带宽与服务器资源,从而支持VDI技术的顺利使用,提高终端的访问体验。VDI技术云桌面系统的优点是软硬件都依靠服务器提供,方便升级和管理。缺点是对网络和服务器的投入较大,特别是终端显示图像的大量传输需要借助高速网络才能实现。 (二)基于IDV技术的云桌面系统 IDV技术由英特尔公司提出,主要目的是提供更加智能的管理用户计算的系统。和VDI技术将计算资源高度集中在数据中心不同,IDV采取更多的是分布式技术实现桌面的虚拟化。IDV不需要进行大量资金投入在网络和服务器的升级和改造上,不对现有桌面管理做大规模改造。一般来说,IDV系统会在服务器保存多份桌面的镜像文件,在实验室终端开启时,终端会与服务器比对,下载镜像文件差异部分,然后成功更新桌面系统,系统计算仍然使用终端资源进行,用户使用该系统时,不会与传统的桌面系统感觉有较大差异。为了测试IDV云桌面的使用体验,我们在一个50台计算机的实验室安装配置了IDV云桌面系统,在百兆带宽的网络环境下,我们首先在服务器端更新了100兆大小的软件,当50台计算机同时启动后,首先花费了2分钟更新了本地系统,并下载服务最新更新的软件工具,之后系统都可以流畅的运行,与在本地使用计算机没有差异。IDV技术云桌面系统的优点是前期资金投入较少,终端在启动后使用起来与传统计算机没有太大差异。缺点是由于终端与服务器的交互,终端系统启动较慢,另外,对终端的硬件配置要求更高,维护相对复杂。 三、总结 总的来说,不管是基于VDI,还是IDV技术的云桌面系统,都提供了比传统方式更好的解决方案,极大的方便了实验室管理人员的维护和更新工作。而对于需要进行实验室云桌面技术升级的高校或者相关单位,可根据自身情况和需求进行不同的方案选择和设计。
1金工实习存在的问题 金工实习的全称为金属加工实习,是专业基础实践课的一种,也是大部分高校的通识课程。基础的金工实习包括车、铣、剖、磨、镗、钻等加工过程的学习实践,有部分高校也会依据学校特色与基础条件加入3D打印、无人机组装等高新技术的模块。高校内的金工实习旨在引导学生了解基础机械加工知识,锻炼学生的动手能力,培养学生的工程意识。伴随着信息化时代的到来,工业数字化愈加深化,而“工业4.0”概念的提出推动着工业智能化的高速发展。新时代的发展迫切呼唤教育面对新产业、新行业的人才培养需求。新时代赋予了金工实习教学新的意义与任务,在这种新时代的背景下,传统的金工实习已经无法满足社会对人才的要求。另一方面,受学校基础设施与课程安排的诸多限制,金工实习课程本身也存在着部分问题亟需改进。 1.1实习内容过于传统,实习项目相对滞后,学生的积极性不高 新时代以来,工业新科技的发展日新月异,但是大部分高校目前现有的用于金工教学的设备相对传统与落后,大部分学生所能全部参与到的仅是车、铣、剖等简单的加工技能。实习的项目对于新发展的高新的技术成果运用较少,尽管部分学校会结合学校特色在实习项目中加入新项目例如3D打印、3D扫描等,但是此类实习项目的设备造价昂贵,设备量少,多数的此类设备也仅限于教学演示。所以学生对金工实习的积极性普遍不高,对于金工偏向于任务式的完成,较难激起较深层次的思考与兴趣,不利于学生创新性思维的培养。 1.2学生的专业背景跨度广,学生学习动力与教学效果参差不齐 高校的金工实习一般要求工科类学生全体参与,但是工科类的专业跨度其实是很大的,对于机械类、材料类的学生,他们普遍已经具有较好的金属材料加工方面的理论基础,对于金工实践往往表现出较强的动手能力与学习意愿。而对于非机械类专业的工科类学生,比如食品工程、能源与环境工程等专业的学生缺乏相应的专业基础知识,实习的内容也与他们平时的专业需求关联不大,从而对于金工实习的热情不高;另一方面,实践老师受课程时间限制,也很难很详细的从基础开始讲解,教学效果会与前者产生一定的区别。 1.3教学模块彼此之间过于独立,不利于学生系统性思维的培养 在各大高校中,工程训练中心为了保证课程进度,往往是每个老师仅负责一个模块的教学,学生在不同模块之间进行流水式学习。这种模式虽然保证了进度,但是使各个教学模块之间过于独立。学生只会走马观花地完成各个模块的任务,但是对于这些工艺流程之间的彼此联系缺乏认知,也很难进行深层次的思考。这种流水化的教学模式不仅会使教师感到懈怠及也会学生学习兴趣和主动性下降,教学效果不理想,同时也不利于学生创造力和创新意识的培养以及系统性思维的培养。 2金工实习改进方式探索 教育部高等教育司《关于开展新工科研究与实践的通知》指出,深化工程教育改革、建设工程教育强国,对我国经济转型升级的实行意义重大。2016年,我国工程教育专业认证体系实现国际实质等效,更是为深化工程教育改革提供了良好契机。基于以上分析的问题,我们应当创新金工实习的教学方式,提高金工实习的教学效果,提升学生的学习动力与效果。 2.1采用线上+线下的教学方式,保证教学效果 2016年教育部印发了关于《教育信息化“十三五”规划》的通知,通知中强调要坚持不懈地推进教育教学工作与信息技术的深度融合,不断探索网络条件下的新型教学方式。金工实习教育也应有效地利用好丰富的线上资源,把传统教学和网络学习的优势相结合,构建“互联网+”与教育深度融合的工程实践教育新模式。例如,工程训练中心可以提前录制基础知识讲解视频或找对应的慕课课程提前一周布置给学生进行预习,让学生对将要学习的加工技能以及它们在实际生活中的应用作初步的了解。对于无相关基础知识专业的同学,教师可以通过线上慕课将线下课堂中无法覆盖的相关基础知识教授给学生,从而保证不同专业学生的实习效果。 2.2采用“N+X”模式,提高学生的自主选择权 由于学校的基础设施与学时限制,很多高科技的项目与设备仅用于教师展示或者学生分大组实践,学生的参与程度有限,较难达到金工实习的教学目的。同时,学生的金工实习模块一般都由工程训练中心统一安排,但同一个教学班内的学生对于金工实习的模块选择也有不同偏好,工程训练中心可以采用“N+X”模式,即设置基础的N项必选模块,剩下X项可以根据学生的个人兴趣选择。这种模式下,教师的教学压力可以相对减少,学生也可以更好参与到自己感兴趣的实践课程中,教与学双方都能更为良好的状态。 2.3采用全过程项目式的教学方式,提高学生综合素质 目前高校的金工实习各模块之间都是彼此独立进行的,例如钳工模块仅完成钳工有关的实践操作,学生对这些模块在产品制作中的顺序以及每道工序会给后续的步骤带来什么影响比较模糊。而如果能够带领学生完成一个全过程的小机械工程项目,则可以系统地培养学生的工程思维以及机械加工能力。在该模式下,需要老师提前进行综合项目的筛选和确定、图纸的绘制、表格的编制、课件的制作等工作,寻找一些贴近生活的简单的工程机械结构,最终确定多个综合项目,并设立综合项目库,相应负责教师分工完成准备工作,包括图纸设计、工艺编制表格设计、成本核算表格设计等。在金工实习所分配的课时内,指导老师带领选择该项目的同学全程负责完成项目的实现与核算总结等。在这种模式下,学生可以提升关于机械工程项目的综合能力,而不仅限于某一项或某一类型,符合新时代对综合性人才的要求。 2.4采用作品导向型教学方式,培养学生创造力 金工实习实践教学的过程中发现,通过展示加工后制成的精美的成品,可以激发学生的好奇心,让学生对金工实习产生浓厚的兴趣,并且在动手操作中对待自己的作品更为细致认真。因此,在金工实习实践操作前进行有效的作品展示,可以激发学生对金工实习学习兴趣,提高学生金工实习的学习和实践动力。具体而言,可以使用金工实习中常用的车床、铣床、激光切割机、激光打标机等设备加工制作一些精美作品,在金工实习的各项模块学习开始之前,对用各类设备、各加工工艺做出的这些作品进行展示和介绍,在作品展示的过程中,教师对各个作品都是如果通过加工形成的进行简要的介绍和讲解,让学生对该加工工艺先有初步了解,然后引导学生自己运用该工艺设计并制作自己出自己的作品。这种教学方式既保证了学生对这些加工工艺的掌握程度,也开发了学生的创新创造能力。 2.5开展金工技能竞赛,激发学生积极性 金工训练应当以实际运用能力为最终落脚点,开展金工技能大赛有利于考察学生对所学内容的实际运用能力,同时,竞赛的形式有利于激发学生的学习热情与积极性。通过竞赛,教师队伍可以看到学生掌握不足的地方,通过这种形式的反馈,教师可以对自己的教学内容进行完善与补充,达到“以赛促教、以赛促学、赛教结合”的效果。同时,学校每年都有大量的创新项目与高等级的学科技能竞赛,金工技能竞赛可以筛选出工程实践能力较强的学生作为人才储备。 参考文献 [1]李帅田.新时代大学生劳动教育背景下机械类专业金工实习探索[J].科技风,2021,(30):156-158. [2]江明,徐伟,张朝刚,等.江汉大学工程训练教学体系改革研究[J].江汉大学学报(自然科学版),2017,45(03):283-288. [3]刘海军.构建有效互动的O2O教学模式[J].教学与管理,2018,(03):49-51. [4]陈海波,曾山,徐相华,等.工程训练课程线上线下混合教学模式研究[J].湖南科技学院学报,2021,42(05):110-113. [5]栗茂林,崔琦,宋超英,等.项目驱动式教学在机械制造实习课程中的探索实践[J].中国现代教育装备,2020,(21):90-93. [6]张书阔.提高非机械专业学生金工实习学习动力的教学方法研究[J].现代商贸工业,2021,42(29):150-151. [7]周威.基于技能竞赛高职院校人才培养研究[J].中国设备工程,2020,(23):250-251.·262· 作者:李捷 单位:华南农业大学基础实验与实践训练中心
自动化计算机论文:计算机网络和办公自动化研究 1办公自动化的作用和意义 (1)为信息化社会的发展提供媒介; (2)提升信息的快速相应能力; (3)能够更加准确和科学的帮助用户进行决策; (4)节省办公费用。 2系统组成 办公自动化系统主要包含5个模块分别为: (1)个人事务处理系统。其包含待办事项、电子邮件、个人文档、个人通讯录以及日程安排。 (2)日常办公系统。其包括了文件发放管理、文件接收管理、报告管理、领导监督、通知管理、会议管理以及档案管理。 (3)资源管理。这一项中包含的内同比较少,只有资源中心、车辆管理进而会议室管理三方面。 (4)专业文件管理。专业文件管理包括:设备管理、成本管理以及办公自动化综合系统其它模块的合成。 (5)系统管理。这一模块是办公自动化系统中最后一项,其包含的是更多的管理,比如:用户管理、部门管理、授权管理、备份管理等。以上五个模块主要构成成了计算机网络办公自动化系统,其功能要比传统的现代化办公系统强大的多,这一系统的应用使信息化管理更加方便、快捷,极大地简化了办公步骤与方法,提升了工作效率。 3计算机网络办公自动化系统的设计原则 3.1系统实用性 在设计开发计算机网络办公操作系统时必须要考虑系统的实用性,将管理信息作为主体,面向办公单位的日常的信息处理,面向领导的管理决策,面向信息化社会服务,及时进行信息交流,最终实现无纸化的计算机网络办公自动化系统。与此同时,设计的系统操作起来应该简单、方便,工作人员能够轻松上手使用。 3.2具备安全可靠 设计系统应该进行分类授权,设置权限,运用自动存储控制等技术来确保办公自动化系统的安全性;利用RAID技术和备份技术,保证办公自动化系统的安全可靠。在信息文件的传递过程中,对每一次的改动都应该记录下来,等文件正式确定后,要和正文一起归档。 3.3确保技术 应该使用基于Browser/Server的三层结构,客户端与数据进行连接的时候必须通过中间事务层,通过这种方式既能保证数据的安全,又能提升处理事务的效率。中间事务层主要实现了系统的功能,极大地提升了系统的性能,降低了系统开发、维护成本,使系统操作起来更加的便捷。客户端将浏览器作为操作端,既保证了自动化办公系统的通用性,又不用对客户端进行维护。 3.4系统的可维护性 在系统中使用中间事务层这类的服务构架,使系统能够依据应用需求的改变以及应用范围的不断扩大,更加便捷对系统进行扩展与升级,能够根据用户自己的需要来设置工作流程以及文件信息的传递的格式,确保系统拥有更高的实用性。 4技术的实现 4.1三层结构 系统设计过程中应该采用标准的中间件接口,只有这样的接口才能为插件的研发提供标准接口。因为各个平台的模块的接口使用的是中间件,所以工作人员在使用的时候不需要将原本应用进行大范围的改动,就可以融入到OA平台中工作,表现出了自动化办公系统拥有非常好的兼容性。在办公自动化系统中使用WEB技术与中间件技术,符合了现代计算机网络的发展。与此同时,使用这些技术也使系统具有更加优秀的性能。 4.2自定义技术 办公自动化系统可以自定义公文格式与工作表格,让用户可以根据自己的需求进行自我设计,这不但简化了系统的维护,还摆脱了对开发商的依赖,提升了系统的通用性,这一特性赋予了办公自动化系统更加顽强的生命力。系统的修改编辑界面也直接与office办公软件相连接,更突出了系统的通用性。 4.3安全机制 OA系统是利用信息交换的平台与数据的存储平台当作办公自动化系统的后台,中间层则是进行信息处理分析,WEB是系统的前台应用的三层次结构。这个系统的后台拥有信息交换平与数据库双向的安全性。信息交换平台的安全等级为C级。数据库也拥有独自的安全机制,它针对用户的权限与密码制定了限制,阻止非规定用户进入。除此之外,OA系统本身也拥有一套完善的用户和权限管理系统,在不同的模块上设置不同的管理员与权限,可以给特定用户有限的权限,这样的安全设置既保证了系统的安全性,又使系统操作更加的灵活,方便信息的传输与管理。 5总结 办公自动化系统能够帮助工作人员使用先进的办公设备和优秀科学的管理方法来提升他们的工作效率与工作质量,使单位的信息化管理更加快速、便捷。它的使用与推广不但能简化信息化办公的步骤与工作,还会为企业或单位节省开支,获得更大的经济效益。 作者:杨丽坤单位:衡水学院分院 自动化计算机论文:谈选煤厂计算机自动化系统的意义 建立开放性的软件平台和接口。应用软件采用“组态”方式编制,能够在较少的软件改造工作情况下,完成扩充后较好的系统功能[2]。 系统操作控制的模式和方法 配煤控制装置系统中的操作模式(1)现场开停车:在人工操作装车室操作柜上的操作按钮,通过中间继电器、接触器等对给煤机、输送带等进行直接操作。经过工控机和PLC对装车设备进行开停车操作。(2)自动集控开停车:在配煤设备与参数预先设置条件下,工控机经过PLC自动对装车设备进行开停车的操作[3]。 配煤控制系统的应用方法(1)应研究装车输送带上的煤流量,确保装车速度和防止过载。(2)避免有的仓空、则有的是仓满从而影响生产设备的安全高效运行。(3)各煤种配置在称重装置时,要进行煤量配比补偿调节,减小系统滞后,防范煤流量变化造成的灰分波动。(4)配煤技术人员要通过配煤参数设定界面,向计算机录入相关参数。(5)计算机自动设置有关计算参数和配煤策略。(6)计算机给出配煤策略和参数后,配煤技术人员要对其进行评定,然后,进行修正、调整与确认[4]。 计算机自动化配煤装车系统的功能 整个系统要实现的功能(1)装车设备开、停及保护的集中控制;(2)通过配煤控制系统,实现装车配煤设备的自动开、停及闭锁控制,并可实现手动操作与系统自动操作的集中切换;(3)控制室要进行配煤参数设定及配煤策略计算,并可通过配煤系统实现手动和自动配煤,也可通过现场控制柜对变频器直接进行操作;(4)利用灰分仪、料位计、皮带秤等检测到的数据,系统可实现基于在线灰分闭环控制的自动配煤装车;(5)结合各种传感器设备实现对配煤装车过程中传送带的保护。 自动配煤控制室上位机要实现的功能(1)监测和显示各设备运行状态;(2)监测和显示灰分仪的瞬时和累计的灰分和发热量;监测和显示核子秤的瞬时称重和累计称重;(3)实时显示变频器工作频率;(4)根据生产工艺流程实现各设备启停车;(5)设定变频器频率及配煤控制方式选择;(6)给定配煤煤种及设定配煤产品目标灰分;(7)实时显示设备故障并给出声光报警信号,同时通过下位机PLC闭锁流程中的有关设备[5];(8)记录各项配煤参数的历史记录。 结束语 选煤厂计算机自动化配煤装车系统与传统人工手动作业相比具有明显的优点,系统结构科学合理,其模式和方法先进有效,可发挥应有的功能。通过一些选煤厂自动配煤系统实施实践表明,增加了选煤厂配煤的品种,提高了选煤生产效率和企业经济效益,确保了选煤质量,此系统具有广泛的应用价值,可以在同类选煤厂推广应用。 作者:权明伍单位:辽源职业技术学院 自动化计算机论文:论计算机软件工程项目自动化管理 【摘要】当今时代,社会科学在不断地进步,人类已经逐渐的进入到信息化时代。信息化时代给我们的生活和工作带来了很大的方便,信息化技术已经被越来越多的人逐渐的接受。近年来,计算机技术在不断地发展,计算机软件工程项目的自动化管理也受到越来越多专业人士的重视,这也将是未来的一个趋势。计算机软件工程项目采取自动化管理可以促进计算机软件开发的专业性,可以保证计算机软件项目的顺利进行。本文对计算机软件工程项目的主要内容、主要特点以及自动化管理在计算机软件工程项目中的应用做了简单的分析和介绍。 【关键词】计算机项目;软件工程;自动化管理 1计算机软件工程项目分析 1.1计算机软件工程项目的主要内容 计算机软件包含的内容十分庞大,计算机软件在研发过程中也比较复杂,所以,计算机软件行业主要培养的是从事计算机系统软件、应用软件的设计师、研制和开发的高级工程技术人才。计算机软件工程行业对于研发人员也有着较高的要求,需要具有良好的科学素质,可以系统的掌握计算机科学、技术基础知识、规范的软件设计与开发能力、良好的组织与交流能力。近几年,我国的软件项目不断地发展,计算机软件行业的从业人员也在不断地增加,计算机软件工程行业接触的专业知识包括计算机系统的设计与分析、计算机软件的主体结构、计算机软件的管理项目、计算机软件的分析目标、软件需求工程、软件质量监管和技术测试、开发先进的计算机软件等等。计算机软件行业主要通过先进的科学设备和工程化的管理方法,对从事计算机软件工程的开发、设计、分析、管理人员进行高级管理。 1.2计算机软件项目的特点分析 计算机软件工程系统的内容较复杂,一种语言对应的一种数据库,包括数据化工程,图像的处理与图像的识别模式,计算机网络与计算机安全模式,计算机系统的整体分布模式。计算机软件工程项目主要依靠大量的理论知识和数据模型构成。计算机软件开发具有抽象性的特点,是一个虚拟的工程项目,可以通过专业的数据分析和模型理论来检查计算机软件的标准,无法真实的体验到计算机软件的可视性。计算机软件另一重要特点就是具有多样性,计算机软件的内容比较复杂,开发过程中会应用到计算机行业不同的知识和结构,所以计算机软件开发过程中并没有一个统一的标准和要求,也没有具体的规范和实施原则。这也就使计算机软件工程在开发过程中具有多样化、复杂化的特点。计算机软件工程系统还具有一定的风险性,计算机软件所包含的内容较多,开发过程中所应用到的数据也比较庞大,计算机软件开发人员无法保障在开发过程中出现的不稳定因素,这也就造成计算机软件工程在开发过程中存在一定的风险性和不确定性。 2自动化管理在计算机软件工程项目中的应用 2.1计算机软件工程项目的自动化数据管理 将自动化工程应用到计算机软件的数据管理中去,需要计算机软件从业人员对工程项目的系统数据进行跟踪调查和实时分析,将计算机软件工程项目运行过程中的系统数据跟踪备份,避免数据的丢失和遗漏。备份之后可以根据相应的数据显示的结果进行修改和调整,使计算机软件工程项目在运行过程中尽量减少失误。目前,大多数计算机软件工程采用云备份的方式进行存储和保存,云备份方式也是比较常用的一种备份和存储方式。云备份的存储路径相对来说比较安全,存储方式比较简便,使用云备份进行软件项目的自动化存储,当软件中的数据发生丢失和遗漏时,可以采用一键恢复的功能进行恢复,将丢失和遗漏的数据进行重新整理和归纳。提高了计算机软件工程项目的安全性和可操作性,为计算机软件项目工程的正常运行带来了保障。 2.2计算机软件工程项目的自动化设备管理 在计算机软件工程项目的自动化管理过程中,设备的自动化管理是一项非常重要的内容。计算机软件工程项目对使用的设备有严格的要求,这也就要求操作人员要对设备周围的环境进行实时监控。经过测试发现,噪音、灰尘、磁场都会对计算机软件项目的设备产生影响,从而导致磁场紊乱,数据不真实。对计算机软件工程项目的使用设备进行自动化监控,可以将设备周围的噪音降到最低,使设备不受周围磁场的干扰,保证计算机软件项目工程可以正常有序的进行。保证使用中的设备和计算机软件系统可以不发生冲突,在自动监控过程中,还应该对计算机软件的系统数据进行实时记录,使操作人员可以通过计算机软件体现出来的数据来研究计算机软件工程与计算机设备是否兼容,计算机软件项目是否具有可行性。通过数据进行研究之后,对计算机软件进行开发的可行性分析,一旦发现计算机软件项目不具有可行性,应该及时的调整计算机系统设备和程序,使计算机软件工程项目和使用设备可以保持一定的兼容性。对计算机软件项目的自动化设备管理,可以为操作人员节省时间,避免因为软件和设备的冲突导致操作人员过多的浪费时间,可以提高计算机软件项目开发的工作效率。 2.3计算机软件工程项目的自动化测试管理 计算机软件工程的自动化设备管理和自动化数据管理是计算机软件开发的基础环节,而计算机软件工程项目的自动化测试管理是最终保证质量的重要环节。对计算机软件项目进行测试和检验,可以发现计算机软件在开发过程中的漏洞和缺陷,并且及时的修补和完善,避免在使用过程中出现问题,造成二次返工。计算机软件项目工程的自动化测试管理是把控计算机软件开发整体质量的重要环节。对整个计算机软件的开发完成具有决定性作用。对计算机软件工程项目进行自动化测试管理,可以尽量减少在基础环节中出现的错误,避免因为设备和数据的原因造成的误差,导致计算机软件工程项目出现失误。计算机软件工程项目进行自动化检测管理,可以准确的判断出误差的详细位置,节省了时间和人员,可以明显的减少工作人员的失误率,还可以提高计算机软件工程操作人员的工作效率。 2.4计算机软件工程项目的自动化安全管理 计算机软件工程项目是整个管理工作的重要环节,计算机软件的开发人员、检测人员和使用人员都应该遵守相应的制度进行保密安全管理。同时,在对计算机软件工程的数据使用和设备使用的过程中,也应该签署保密协议,保证计算机软件的核心内容不外漏,这也就要求计算机的使用人员对计算机软件工程系统可以进行实时的监控,实时监控需要大量的人力、物力,会对人员造成严重的浪费,所以,对计算机软件工程项目进行自动化安全管理可以为计算机软件工程的使用者节省大量的人力、物力,提高工作人员的工作效率。对计算机软件项目工程进行自动化安全管理,在计算机软件工程项目出现数据异常时,自动化管理设备可以进行实时的监控,记录下数据的准确变化,方便操作人员进行后期的登记和调整。自动化安全管理可以避免人工记录过程中的数据丢、数据遗漏和数据不准确,导致后期操作无法正常运行。对计算机软件工程项目进行自动化安全管理,可以保证软件开发过程中的准确性。 3小结 计算机软件工程项目的自动化管理是整个系统管理的核心内容,对计算机软件工程项目进行自动化管理,可以防止数据丢失、数据遗漏,为操作人员节省时间,可以提高操作人员的工作效率。计算机软件工程项目的自动化管理是将来的一个发展趋势,不仅可以节省大量的人力、物力,提高工作人员的工作效率,还可以提高计算机软件工程开发过程中的准确性,保证计算机工程项目的正常运行。 作者:王润芳 单位:长春工业大学人文信息学院 自动化计算机论文:办公自动化环境下的计算机信息探究 【摘要】在现在教育的发展过程中,计算机技术贯穿整个办公室自动化的众多环节,为相关校园内的发展起到重要重要推动作用,但就目前我国办公自动化的发展现状而言,仍存在不足之处。本文就办公自动化环境下计算机信息技术应用存在的不足予以阐述,进而提出相应的办公室计算机应用的几点策略。旨在推动我国教育方面办公自动化的不断发展,实现教学效率最大化。 【关键词】办公自动化;计算机信息;技术存在;问题;应用;策略 前言 随着我国信息社会的不断发展,计算机技术被各校园内广泛应用,进而实现办公自动化的全面发展。办公自动化主要是指在办公室中构建完善的自动化信息处理系统,并由教职员工完成对其进行维护、更新、收集等工作,从而对办公室的各项工作环节予以有效连接,这对有效提高校园内工作效率、促进校园内全面发展有着重要意义。 一、办公自动化环境下计算机信息技术应用存在的不足 1.1教职员工素质较低 目前,我国的校园大部分为中小型校园,由于中小型学校园内普遍存在规模较小,资金有限等现象,在其招聘职工的过程中,为节约学校财政支出,对应聘者的综合素质要求较低。因此,大部分教职员工对计算机操作不熟练,这样的情况不但导致计算机功能发挥受限,也使实际工作量增大,校园内办公自动化难以全面实施。同时,有些教职员工的道德素养也有所欠缺,致使校园内部文件流失,对校园内的发展产生严重不良影响[1]。 1.2办公室缺乏科学管理制度 在校园内实现办公自动化的过程中,不仅要求充分应用计算机信息技术,也要求校园内实施科学的管理制度为其做保障。但我国大部分校园内对办公自动化重视度不够,校园内对计算机的运用和管理基本流于形式化,这不仅对制约了校园内对计算机应用的发展,也直接影响了校园内效益的提高[2]。1.3办公室工作环境差办公自动化对于工作环境有一定要求,良好的工作环境能保证计算机技术的功能得以充分运用,但就大部分学校而言,其对计算机技术认识不足,导致办公自动化应用的环境较差,校园内工作效率也随之下降[3]。 二、办公自动化环境下计算机信息技术的应用策略 2.1提高教职员工素养 在计算机技术的不断发展过程中,办公自动化也得到了高速的发展。计算机技术在办公自动化应用中,教职员工良好的工作素质是很有必要的,同时也是计算机技术在办公自动化中的核心。提高教职员工的的整体素质,校园内可以采取定期培训的形式,加强教职员工对计算机办公技术的掌握,对办公软件和系统全面且细致的掌握。另外,校园内还可以高薪聘请专业的计算机教职员工,这些专业人员可以带领其他的教职员工中一起努力,为校园内的发展起到了重要的意义,在一定程度上也提升了校园内效益[4]。 2.2强化办公室管理制度 在计算机技术运用到办公自动化的过程中,教职员工应当对计算机技术进行行之有效的选择,并根据实际情况制定完整的办公自动化管理制度,让计算机技术在办公自动化的应用运行中有据可依。校园内要根据计算机的应用形式,从不同的角度充分考虑办公自动化的构建制度,将计算机技术的优势和功能得以最大化的发挥。另外,校园内还可以结合一下国外的先进技术、工作经验和管理制度,以为更好地强化办公室的管理制度[5]。 2.3改善办公室运行环境 想要高效地发展校园内的经济效益,就要先构建良好的办公自动化运行条件。校园内应当结合自身的发展特点和情况,在办公自动化的系统中,适当的安装防火墙和杀毒软件,这样可以对办公自动化在运行的过程中进行全面的管理和检查,为计算机技术的使用创造了良好的运行环境。 三、结论 综上所述,本文对办公自动化环境下的计算机信息技术进行了分析和探讨,根据校园内的时机情况提出了一下建议性的意见。随着我国现代化的不断发展,我国教育事业的发展也出现了新的方向和机遇,因此,在这样的发展状态下,校园内应当重视计算机信息技术的全面利用,将计算机信息技术的功能充分发挥出来,利用多元化的形式,不断提高教职员工的综合素质,构建完善的办公自动化体系,在有效提高校园内发展的同时也更进一步的促进了我国社会经济的发展。 作者:贾宁 单位:日照市卫生学校 自动化计算机论文:计算机信息在办公自动化中的应用探究 摘要:随着我国科学技术的迅速发展,网络化技术得到了快速的提升,计算机信息处理技术被广泛应用在多种领域,特别是在办公自动化中的应用,极大地改善了办公自动化的环境。本文主要从计算机信息处理技术和办公自动化的概念出发,简单阐述计算机信息处理技术在办公自动化中的应用以及办公自动化的发展特点,预测其发展趋势。 关键词:计算机信息处理技术;办公自动化;具体应用;发展特点 近年来,计算机技术、网络技术得到了快速发展,这些技术也被逐步应用在社会的多个领域。基于网络的计算机信息处理技术逐渐被企事业单位在工作中所应用,使得办公信息处理的模式得到改变,办公自动化得到了较快的发展。在办公中运用计算机信息处理技术,不仅能够完善管理结构,而且能够加强各部门之间的联系,降低劳动强度,提升办公效率,使得管理更加流畅,同时还可以实现较快的决策。 1计算机信息处理技术和办公自动化概念简析 计算机信息处理技术主要指集信息的获取、输送、检测、处理、分析、使用等为一体的技术,其主要作用是对各类信息、数据进行管理和处理。计算机信息处理技术是由计算机技术、网络技术、通信技术、传感技术和微电子技术等多种技术结合而成,因此,也被称为“现代信息技术”或“信息和通信技术”。办公自动化,即OfficeAutomation,简称OA,是一种将计算机信息处理技术和单位的办公工作结合起来的工作方式。基于计算机技术、网络技术、通信技术等技术的硬件和软件的开发,单位的办公工作逐步物化于各种设备和软硬件中,这种由办公人员和办公设备、软硬件等构成的人机处理系统,被称为办公自动化系统。这里需要着重指出,使用办公自动化系统时,必须具备人和相应的机器设备,同时必须具备相应的软硬件设备。办公自动化的概念范围非常广泛,凡是在办公过程中采用了计算机技术均可纳入办公自动化,因此,它也是当代应用最广的一类应用。近年来,随着办公自动化设备的完善,办公自动化在电子邮件系统,远程会议系统,高密度电子文件,多媒体综合信息处理等方面都有许多新进展。 2办公自动化中计算机信息处理技术的具体应用 在办公工作中,适当运用计算机信息处理技术,能够降低工作强度,改善办公质量,提高工作效率。计算机信息处理技术因功能不同,可以满足办公过程中的不同需求,其在办公自动化中运用主要表现在以下几个方面。 2.1文字处理 利用计算机信息处理技术,能够极大地提高文字处理的效率,从而促进办公效率的提升。文字处理是办公系统当中较为基础性的内容,因此,计算机文字处理被认为是办公自动化中的基础功能之一。目前,在企事业单位较为普及的文字处理软件有微软公司的WORD、金山公司的WPSOffice等,它们都是基于WINDOWS平台的文字处理软件,能够进行文字编辑、文章排版、文档合并、文档打印等操作,不仅能够对文件进行管理,还能够将数据、文字和图片结合,进行多项命令的执行,从而实现办公工作的高效化和高质化。 2.2图文制作 图文制作是办公自动化中使用较多的一项功能,指通过计算机信息处理技术,把办公中需要用到一些数据或者是文字性的东西放到幻灯片的格式当中,并在其中插入一些图片、音频等,然后将其通过屏幕演示出来。这类软件较为普及的有微软公司的PowerPoint、金山公司的WPSOffice套件中的WPS演示、苹果公司的Keynote等。通过这类软件,我们可以制作直接通过计算机屏幕或投影仪播放的文件,这种文件图文并茂,能较为清晰地阐述个人观点,使别人更加容易理解的辅助工具。这种技术能够让信息更加直观化和清晰化。 2.3表格处理 制作表格、填写报表是目前企事业单位办公较为常见的工作之一。利用表格处理软件,可以方便地完成表格的制作、填写、编辑、处理等操作。常用的表格处理软件有微软公司的Excel、金山公司的WPS等。Excel能够方便的对数据进行一些函数运算,比如求和、连乘等,能够较为快捷地实现数据的统计、分析,极大地简化了表格处理的强度,提高办公效率。 2.4数据处理 在计算机软硬件发展的基础上,企事业单位逐步将数据管理、分析和应用纳入办公的重点工作。数据管理主要包括对数据的撷取、加工、分析、存取以及传输等。目前的数据库系统可以实现联机实时处理,分布处理批处理等功能,数据的共享性高,冗余度小,为实现精准办公提供了数据支持。随着计算机网络用户数量的增长,每天要产生上万亿GB的数据,大数据的处理为计算机信息处理技术带来了新的挑战。 2.5多媒体处理 利用计算机信息处理计算,可以有效地实现图像、视频和语音处理功能。通过图像处理软件,如Photoshop,可以对图像进行编辑设计,将原图片调整为所需图片,也可以用扫描仪等设备,将纸质文件转化为数据文件。通过视频处理软件,如WindowsMovieMaker、AdobePremiere、会声会影等,能够方便地实现视频制作、剪辑、合成等操作,将原本比较陌生的视频剪辑变为操作建议、方便易学的普通技能。通过这类软件,人们可以制作单位的宣传视频或产品介绍视频等。 2.6网络通信 网络通信技术是目前办公室自动化中应用较为普遍的技术,指的是通过计算机和网络通讯设备对图形、文字或其他数据进行采集、存储、处理和传输等,使信息资源达到充分共享的技术。网络通信技术主要包括多媒体技术、移动通信、宽带网络技术等。网络通信技术的应用,改变了原来的办公交流形式,使得交流更加方便、快捷,不同地点的人们可以通过网络平台,进行多环境下的交流。除了传统的音频传输,文字、图像、视频等资源也可以实现传输,使得信息传输的内容更加具体,从而实现办公的畅通高效快捷。 3办公自动化的发展特点及发展趋势 计算机信息处理技术的快速发展,引领办公自动化逐步朝着更高效更便捷的方向发展。许多企事业单位,已经逐步实现了无线办公的环境,而网络视频技术的应用也逐渐成为办公自动化发展的重要趋势之一。虽然我们很难对未来的办公自动化的发展有一个准确的预测,但根据目前的计算机技术和网络技术的发展趋势来看,办公自动化的发展特点和趋势主要有以下几个特点。 3.1办公环境不再受约束 无线局域网技术的发展,让基于网络的通讯方式迅速在办公领域兴起。利用手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品实现的通讯方式,比如即时通讯、视频会议等,在技术上实现了飞跃。固定办公地点的概念已不复存在,人们在饭店、商场、广场、咖啡馆、机场等地可以轻松地实现移动办公。无线网络覆盖区域的增加,极大地提高了办公的效率。 3.2视频技术被大量应用 视频技术的发展,让动态图像传输变得更加容易,网络视频等诸如此类的应用在办公自动化中得到了快速的推广。通过手机、笔记本电脑等设备携带的摄像头,人们能够轻松地进行交流、布置工作、展开讨论等。网络视频会议技术可以实现点对点通信,同一传输线路上可以承载多种媒体信息,实现多点实时交互通信,可以让不同地点的与会的活动情况、会议内容等展现在各个分会场。因此,网络视频会议也将会成为办公自动化的重要组成部分。 3.3工作程序更加简洁 目前各类的办公软件,包括利用网络的远程办公软件,提供了非常多的工程,使用起来简单快捷,极大地简化了办公程序,提高了工作效率。比如,电子文件在网络中传输,比纸质文件的传送效率要高得多,通过网络,还可以即时传输图像、音频、视频等资料。而且,利用办公软件,可以实现对电子文件的收集、整理和归档,不仅可以使之得到长期保存,而且不占用任何的空间。 4结语 计算机信息处理技术的应用,为办公自动化提供了有力的技术保障,极大地提升了办公的工作效率,节约了人力资源,提升了经效益。随着计算机技术的发展,将会实现更多的功能,满足办公自动化日益增长的需求。 作者:徐艳 单位:江苏省职业介绍中心 自动化计算机论文:办公室自动化中计算机信息技术应用 摘要:办公自动化能够给办公部门带来许多工作上的便利,办公室要不断的加强对于办公自动化的应用,了解办公自动化的相关功能特点,提高办公效率,促进智能化办公操作,整体提高相关部门的运作效率,降低成本,促进信息的有效性传播。有选择性的将计算机信息技术融入到办公自动化的中去。本文就计算机信息技术融入办公展开探讨。 关键词:办公自动化;智能化办公;计算机信息技术 随着信息社会的快速发展,科学信息技术的有效提高和大范围的应用,各个生产部门和相关社会团体对于计算机信息技术的应用也逐步熟悉。计算机信息技术融入到办公室自动化中有力的提高了办公效率和综合竞争力。为了平衡管理有效的提高部门的办事效率必须不断的对计算机信息技术融入办公室自动化这一应用进行思考。 1办公自动化现状 办公自动化是对于办公系统的简称。通过计算机信息技术加快办公处理效率,将一些繁杂的工作程序进行相关的机械操作,缓解人力压力,提高办公效率。计算机信息技术可以有效的提高在现代化快节奏信息高速化发展下的信息压力,迅速有力的传达相关信息,便于信息的大数据融合和查询。 2计算机信息技术融入办公室自动化带来的便捷 2.1提高了管理效力 办公地点不再局限,实现了多地办公,只要有互联网哪里都能够办公。工作人员可以通过计算机信息技术进行信息的有效读取和处理,提高了办公效率。工作人员可以通过互联网、智能手机的广泛应用了解到相关的政府政策与行业有关的最新信息及时制定相关的应对措施推动企业的发展。高层管理人员更好的进行信息决策,有利于公司企业的整体性决策管理。更好的利用时间进行办公,高速的信息传播,各部门可以及时的收到相关文件和通知,提高时间利用率。 2.2加快了信息传播速度 计算机信息技术融入办公加快了信息传播速度。相关的办公平台将更加有利于部门成员进行工作交流,提高团体协作性,更高效进行办公。及时有效的掌握信息也意味这掌握了先机,更好的提高企业的竞争力,有利于企业的发展。 2.3扩大信息储备空间 传统的办公模式的资料形式一直都是纸质资料,这种保存方式比较容易遗失且保存的容量较小且易受周边环境的影响。纸质资料的保存难度较高且查找也不方便。而计算机信息技术运用到办公中则大大的扩大了办公信息储备空间。资料的保存方式发生了巨大的变化,由纸质变为电子信息数据,储备的空间也急剧加大,更方便了工作人员的查询。相关部门可以将数据进行系统性的整理,各部门将信息数据相互整合组合成巨大的工作数据库。而随着信息不断的数据化,对于企业无形资产的保管要求也会越来越高,需要保证数据安全,保证企业的合法利益。 2.4降低成本 有利于办公成本的降低。在传统的办公中,办公人员间一般是通过电话进行交流,这样无形间增加了办公成本。而计算机技术的应用可以很好的解决这个问题。可以利用电子通讯技术进行交流,例如,电子邮件、微信、论坛等网络信息传播方式。 3计算机信息技术在办公自动化应用中的发展趋势 3.1不断提升办公系统的智能化水平 随着信息大爆炸时代的来临,业务的不断发展和扩张,用户使用办公系统时将会面临更加复杂的问题和数据。为了适应这种变化,需要不断的提升办公系统的智能化水平。利用一些新型的办公软件进行信息处理,将智能的信息软件进一步融入到办公自动化中,使办公软件可以智能地处理一些分析工作,继而提高用户的工作效率和工作质量。于此同时对工作人员也提出了更高的要求。工作人员需要不断地更新自己的知识储备库,学习新的办公软件操作技巧,提高工作效率。下面对公司运用ERP系统开展办公自动化进行简单的举例。我国南部的某公司在运用过程中,组织架构比较简单,集权式管理现象比较严重,公司的发展阶段出现了一定的停滞。之后,公司在决定引进ERP系统进行自动化管理,在使用的初期,由于对ERP的不熟悉,走了一些弯路,不过总体来说算是成功上线。接下来公司决定加大对ERP项目的投入使用,聘请有关专家对ERP的使用进行系统的培训,从公司的管理层,到普通员工齐心协力,最终完善了系统的管理,提高了公司的运营效率,公司整体的经济效益提高了40%左右。由此可见,当信息技术很好的融入到办公自动化系统之后,对于整个企业的发展都可以起到良好地促进作用。 3.2无线化趋势加强 现在办公系统的无线化趋势越来越明显,特别随着4G无线技术的发展,对于空间和时间上的限制进一步的放宽,整个办公自动化技术出现了新的发展趋势。在任何时间、任何地点,办公人员都可以加入到办公中,成为了最新型的办公形式。相信在不久的将来将会迎来5G无线技术的发展。 3.3信息技术影像化 如今视频的录制和压缩技术得到了很大的发展,信息技术影像化在办公中也越来越得到广泛的应用。首先,资料的影像化可以加深工作人员对于资料内容的记忆、掌握,对于客户可以达到更好地介绍和宣传作用。其次,影像化在视频会议上具有更好地应用,随着部门运转节奏的加快,所需开的会议也来越多。通过影像化,实现了与会者在不同地点的参会可能,并且可以将会场环境全面地收录,对于与会人员的想法形成清晰的表达。减少了与会者可能发生在交通上的时间和费用,大大地提升了整个办公系统的运行效率。 3.4办公系统差异化的出现 随着信息技术在办公化的蓬勃发展,办公系统的差异化现象也随之出现。在实际的工作中,由于各行各业的工作性质不同,工作环境不同,所以对于办公系统的需求也有很大的差异。在以前的办公软件中,差异化现象并不明显,很多部门采用办公软件后,发现只需要其中一部分的功能能够满足办公需求,这在一定程度上造成了办公资源的浪费。随着信息化技术的发展,现在很多办公软件都实行了需求化定制,即根据办公环境和具体的客观环境制定出满足公共需求的软件,这也是未来办公化发展的一大趋势。 3.5协同化发展 办公软件的数量越来越多,用户计算机中的软件也在为软件公司抢占用户,那么过多的办公软件鱼龙混杂,不但不会提高用户的办公效率,反而会污染办公环境。所以,未来的办公自动化将会利用计算机信息技术将不同的软件的分门别类,综合管理,最终形成一个集成系统,使其功能可以相辅相成,协同帮助用户解决问题。 4结论 在计算机信息技术的不断发展之下,办公自动化将高效的提升办公效率。对于部门与部门间的协调合作有着较大的帮助。要不断的加强对于办公自动化应用的重视程度,通过信息技术和办公自动化的结合更好的提升企业在数据时代的综合竞争力。 作者:张玉霞 单位:黑龙江省北安市妇幼保健院 自动化计算机论文:办公自动化中计算机信息处理技术分析 摘要:随着社会发展步伐的不断加快,新技术、新理念层出不穷,计算机等新兴技术得到了广泛的应用,给人们的生活带来了很多便捷,人们足不出户即可买到自己心仪的东西。当前计算机技术在各个领域都有所涉及,而且计算机信息处理技术已然成为办公自动化中重要的组成成分。办公室是为人们提供办公的场所,办公质量的好坏直接关系着工作效率的高低,对此通过对计算机信息处理技术在办公自动化中应用的探讨与研究,提高其使用效率,为人们创设高质量的办公环境。 关键词:计算机技术;办公自动化;探讨;研究 伴随着科技发展浪潮的不断推进,计算机等新兴技术以迅雷不及掩耳之势得到大力发展,在给人们生活带来便捷的同时也加快了我国信息化发展的步伐。近些年经济全球化的不断发展,使得国与国之间的交流也变得更加频繁,各大企业中的客户已不再单单是同城客户或者是全国客户,而是逐渐发展到了国外一些知名企业中,这使得企业的运营模式与工作方式表现出了动态化与分散性的特征。处在这种时代背景下,企业也应与时俱进、不断创新,改变工作思路,利用计算机技术实现办公自动化管理是企业首选,也是增强工作成效性的关键所在。 1信息技术与办公自动化 信息技术主要是通过对所获取的信息进行分析与处理的技术,信息技术不是单一的技术,它是集计算机技术、传感技术等于一体的综合性技术,也被称作现代信息技术。随着计算机技术的不断发展,办公自动化也随此应运而生,办公自动化是通过将计算机技术、通信技术等技术融合后而形成的综合体。借助现代高科技将真实的办公场景呈现在计算机设备上,由专业的工作人员全权负责。要想实现办公自动化,两个条件缺一不可,一是配备专业的人员;二是现代化设备。在设备的配备上一定要齐全,满足办公所需。纵观现在各大企业的办公条件,不难发现大都是使用计算机等现代化办公设备,并由专业的技术人员经过全程指导后开展相应的工作。 2计算机信息技术在办公自动化中的应用功能 2.1扩大和优化办公的区域环境 传统的办公室工作大都是工作人员准点上班,完成一天的工作,到下班时间陆续离开,对于一些身体残疾但却具备高技能的人才或者是孕妇来说由于身体方面的原因在应聘中会被企业无情地拒绝,但企业同时也损失了一定的人力资源。再加之若赶上加班时,员工不得不待在办公室而不能回到家中进行工作,这种情况会使得很多员工产生烦躁心理,工作成效性可想而知。随着计算机技术的发展,办公方式将变得更加灵活,工作人员不用每天按时上下班,而可借助计算机将所需完成的工作随时随地完成,不受地域、时间的制约。这种办公自动化模式也大大增强了工作的成效性,各部门信息之间的传递也能在第一时间实现,大大节省了一定的时间与精力。 2.2增强办公信息运用的实效性 处在信息日益发达的今天,对于企业来说效率就是金钱,知识信息就是企业得以长久发展的重要保障。因此企业为了更好地发展,在办公方面也应与时俱进,不断创新,帮助企业领导作出科学的判断。办公自动化近些年来受到了很多企业青睐,它可大大增强工作的成效性。网络如今已然变成了一种必不可少的通讯工具,借助网络这一媒介,企业领导可随时随地了解当前对于该行业国内外方面的现状,并及时了解员工多样化的需求。企业内部工作人员借助计算机软件办公系统查询相关有用的资源,大大节省了时间,提高了工作效率。 2.3提高企业无形资产的利用价值 传统的办公由于种种因素的制约,企业发展历程中所留下的资料信息采取纸质保存的方式,但在后期需要使用时查找起来非常麻烦,而且有的由于保管不当造成丢失等现象,给后期的工作带来了一定的影响。通过办公自动化技术的引入,可有效解决上述问题,企业可将信息储存在计算机中进行保存,当有需要时相关人员可直接点击查询寻找有用的资源。而且公司在正常运行中原有资料的保存对公司未来的发展也能起到一定的作用。 2.4尽可能地降低办公成本的输出 企业在办公过程中,各部门之间是紧密配合的,各部门的工作人员进行必要的沟通也是必不可少的环节,若采取传统的方式某部门的人员要与其他部门的人员相联系的话要走入该部门进行交谈,这样既耗费时间,又会降低工作效率。随着计算机技术的日益普及,各部门人员之间的沟通无须在跑动,而只需通过邮件等方式实现及时地交流,对工作中的相关问题做好协调,这样做一方面可节省大量的时间,提高工作效率,另一方面也能节省一定的办公成本,实现资源的有效利用。此外,通过办公软件的应用也可进一步规范工作流程,降低工作中失误现象的发生,为企业创造更高的价值。 3信息处理技术在办公自动化中的应用 3.1办公自动化中的Web2.0技术 处在信息大爆炸的21世纪,新技术、新理念层出不穷,这种新背景下对办公模式也提出了严格的要求,如何适应时代潮流,取得更大的发展是每个企业所面临的严峻挑战。基于信息处理技术的Web2.0软件被广泛地应用于现代化的办公环境中,与传统模式存在差异,Web2.0软件已升级成为一种新的商务模式交流平台,可根据用户的需求提供多样化的服务。现在的Web2.0应用软件不仅为人们提供了一定的交流平台,而且也拉近了客户与企业之间的距离,让业务之间的交流变得更加普遍。此外,Web2.0软件还具有较强的互动性,因此可实现用户繁杂的请求,使得办公自动化水平得到显著提升,为企业的发展提供了充足的保障。 3.2办公自动化中的B/S型结构 办公自动化中的B/S型结构也被叫作B/S模式,它是在网络技术的不断发展与壮大下逐渐兴起的。B/S模式的前身是C/S模式,后经过不断扩展而逐渐形成的。B/S模式一般由三层体系结构的C/S模式组成,首层的C/S模式是接口,它的作用是将用户与整个系统进行有效连接,借助相应的程度实现某种功能。第二层是后台的Web服务器,它的功能是按照首层所传递来的信息对其进行一定的加工与处理后进行自动回复,并将处理的最终结果通过代码传递到接口端浏览器的用户处。第三层是数据库服务器,它的功能是实现数据的即时保存与应用,数据库服务器与Web服务器相结合工作,数据库服务器能够从不同Web服务器上所接收来的指令进行有效处理后得以整合。在这种B/S型结构下,人们可借助IE等浏览页面进行办公。操作者可通过相关浏览器发送请求,服务器会针对具体的问题进行有效处理后并将信息及时反馈到浏览器中。B/S模式的优点列举如下:首先,可操作性强,当系统出现故障时维修也较为便捷;其次,能满足不同用户的多样化需求,完全不受时间、地域的限制;最后该模式对设备的要求也比较低,可随时更新,满足用户的要求,受到了很多企业的应用。 4未来办公自动化的发展方向 4.1无线办公环境 无线网络技术的发展打破了人们办公的地域限制,人们可以在任一时段、任一地点进行工作。企业的工作人员也不必每天都坐在办公室这个狭小的空间里,而是可以在户外、在家等其他地点都可以进行办公,这样既不会因为所处环境影响工作,也能够进一步兼顾到员工的工作与生活,从而提高员工工作的积极性。员工也能真切地感受到工作带给自己的愉悦。另外,利用无线网络化办公,可以对信息进行加密,从而确保信息的安全性。这种无线办公环境已普遍受到社会各界的广泛认可。 4.2工作程序的灵活化 通过计算机网络进行信息传输,使信息的时效性明显提高。同时网络化传输方式也使得人们对信息的掌握及处理变得更加多样化,传统发的纸质化传输方式只能传输单一的文字,而现在的电子传输既能传输文字,又能传输图片、语音、视频等多种媒体信息。 5结语 综上所述,信息技术的发展大大提高了办公自动化的效率,一方面使搜集的信息量增加,处理以及加工信息的能力增强,另一方面也能够建立健全信息系统,使人们可以更加快捷方便的掌握信息,也能够使信息流通更加顺畅。目前,电子化、信息化、智能化的高新科技已经逐渐影响到人们生活的方方面面,办公信息处理更是离不开计算机、网络等科学技术的发展。如今,办公自动化在企业管理模式中的推广和应用,使企业的信息化管理系统日趋完善,为企业模式改革提供了必要条件,并且也能进一步为企业获取更大的效益,从而使企业在激烈的市场竞争环境下能够处于不败之地。随着计算机技术的不断成熟与发展,办公自动化水平日益增强,其应用手段也逐渐多样化,因此,办公自动化对计算机信息处理技术的依赖性也将会愈发突出。 作者:李兴忠 单位:南通大学保卫处 自动化计算机论文:计算机信息技术融入办公自动化研究 摘要:在办公自动化中,部门要加强对办公自动化应用的重视,通过对办公自动化的了解,明确办公自动化的特点和职能,加强办公自动化的应用,促进办公自动化系统的智能化、无线化、影像化、差异化的提升,为整个部门的有效运行,降低运营成本,提高信息传播效率,提升部门效益做出保障。 关键词:信息技术;办公自动化;应用 随着科学技术的发展,计算机信息技术在社会的各个方面都发挥了重要的作用。在办公自动化中,计算机信息手段已经成了提高部门的运行效率,提升部门的综合竞争力的必不可缺的手段。文章将探讨信息技术融入办公化的发展现状和未来趋势,希望对于部门办公效率的提高起到帮助。 1办公自动化的基本概述 办公自动化是办公系统自动化的简称,在学术上,办公自动化还没有一个标准的定义,我们通过对基本内涵的研究,总结出一个具有共同认识的概述。办公系统自动化就是通过先进的计算机技术在办公系统中的广泛运用,将许多复杂的工作通过计算机等设备的运算,从而提高工作效率,减低运营成本的人机系统。随着网络技术发展的日新月异,在办公自动化中应用的设备和机器也更加趋向于创新化、智能化和效率化等特点,这些新式的设备的有效运用,促进了管理结构的优化,平衡了管理机制的配比,有效地提高了办公效率。 2计算机信息技术在办公自动化中的基本功能 2.1办公空间和时间得到了优化 在传统的办公中,一般都是在特定的时间和空间进行,办公效率比较低下。随着计算机信息技术的普及,在空间上和时间上都对办公效率产生了很大的影响。首先在空间上,由于计算机的应用和网络平台、数据库的建立,导致办公地点再也不用局限于某一个地方,甚至可以不在同一个城市,同一个国家,办公人员同样可以通过网络技术有效地传递信息,进行办公,这对于提升整个部门的运行效率,节约运行成本具有重大意义。同时,办公系统平台的建立对于信息的有效交流、人员之间的密切合作发挥了重大作用,办公人员可以通过办公系统平台对于信息进行有效的了解和传递。在时间上,计算机技术的应用可以有效地提高信息传递的时效性,保证信息在办公人员之间能够及时准确地进行传达,及时地收到部门下发的文件、通知等,极大地提高了时间的利用率,加快了企业的运行效率。 2.2信息的传播和使用效率得到了提高 现在,我们已经进入了信息时代,信息的传播效率直接决定着企业的发展,而计算机信息技术在办公自动化中更好的融合,对于及时掌握最新的信息,并从中筛选出具有使用价值的信息给企业提供决策依据具有重大意义[2]。办公人员可以通过互联网、计算机、智能手机的广泛应用,及时地了解到与行业有关的最新信息,了解政府政策,及时地做出相应的改变,从而推动企业的发展。同时在部门内部的信息传递中,员工也可以通过信息技术了解到部门下发的文件,通过数据库查询相应的办公信息,简化了大量的查询工作。 2.3无形资产的重要性得到了提升 在传统的办公模式中,纸质资料的保存一直作为部门资料保存的主要方式,这种形式的保存相对来说保存资料的包容性较小,保存环境要求较高,再次查询的效率较低。随着计算机技术的发展,部门在资料的保存上发生了很大的变化,通过计算机相关设备的存储,不仅存储容量大大增加,所占的空间急剧减小,而且对于再次查询也非常方便。同时,部门将采购、销售等信息通过数据库的收集,存入自动化办公系统中,相关的工作人员可以更方便快捷地通过系统获得相应的信息,这避免了纸质资料在传递过程中容易出现损耗等现象[3]。而相应地,由于办公自动化地广泛应用,无形资产的重要性越来越大,部门要对增加对无形资产的重视程度,确保无形资产在企业中的安全存储和有效使用。 2.4办公成本得到了降低 在传统的办公中,部门的办公人员的交流主要通过电话或者面对面的传达,这在一定程度上增加了部门的运营成本和人力成本。通过计算机技术在办公自动化中的应用,很好地解决了相关的问题,降低了办公成本。在工作中,要加强对电子邮件、实时通讯软件、论坛等网络信息传播方式的运用,减少纸张浪费现象,节约交流成本,优化部门机制,更好地调高办公效率。 3办公自动化的发展趋势 3.1办公系统的智能化提升 智能化的发展是整个社会的发展方式,在办公系统中,智能化的提升也越来越明显。由于现在信息的综合性和复杂性,办公人员现在需要处理的内部数据和相应的业务数据相比以前呈现几何级数地增长。而为了适应这种发展,办公自动化系统的智能程度也越来越高,各种相应的部门行政或业务软件应运而生。这大大提升了相应工作的工作效率,但同时对工作人员也提出了更高的要求,工作人员要学习相应的理论知识,增加新型办公软件的操作技巧,为办公自动化的发展做好准备。下面对公司运用ERP系统开展办公自动化进行简单的举例。我国南部的某公司在运用过程中,组织架构比较简单,集权式管理现象比较严重,公司的发展阶段出现了一定的停滞。之后,公司在决定引进ERP系统进行自动化管理,在使用的初期,由于对ERP的不熟悉,走了一些弯路,不过总体来说算是成功上线。接下来公司决定加大对ERP项目的投入使用,聘请有关专家对ERP的使用进行系统的培训,从公司的管理层,到普通员工齐心协力,最终完善了系统的管理,提高了公司的运营效率,公司整体的经济效益提高了40%左右。由此可见,当信息技术很好的融入到办公自动化系统之后,对于整个企业的发展都可以起到良好地促进作用。 3.2办公系统无线化的使用 现在办公系统的无线化趋势越来越明显,特别随着4G无线技术的发展,对于空间和时间上的限制进一步的放宽,整个办公自动化技术出现了新的发展趋势。在任何时间、任何地点,办公人员都可以加入到办公中,成为了最新型的办公形式。 3.3办公系统影像化的发展 如今视频的录制和压缩技术得到了很大的发展,信息技术影像化在办公中也越来越得到广泛的应用。首先,资料的影像化可以加深工作人员对于资料内容的记忆、掌握,对于客户可以达到更好地介绍和宣传作用。其次,影像化在视频会议上具有更好地应用,随着部门运转节奏的加快,所需开的会议也越来越多。通过影像化,实现了与会者在不同地点的参会可能,并且可以将会场环境全面地收录,对于与会人员的想法形成清晰的表达。减少了与会者可能发生在交通上的时间和费用,大大地提升了整个办公系统的运行效率。 3.4办公系统差异化的出现 随着信息技术在办公化的蓬勃发展,办公系统的差异化现象也随之出现。在实际的工作中,由于各行各业的工作性质不同,工作环境不同,所以对于办公系统的需求也有很大的差异。在以前的办公软件中,差异化现象并不明显,很多部门采用办公软件后,发现只需要其中一部分的功能就能够满足办公需求,这在一定程度上造成了办公资源的浪费。随着信息化技术的发展,现在很多办公软件都实行了需求化定制,即根据办公环境和具体的客观环境制定出满足办公需求的软件,这也是未来办公化发展的一大趋势。 4结束语 随着计算机信息技术的发展,办公自动化在整个部门的运行中所起到的作用越来越大,对于整个部门的组织结构的改善,制度制定的合理都有很大帮助。部门要加强对办公自动化应用的重视,通过对办公自动化的了解,明确办公自动化的特点和职能,加强办公自动化的应用,促进办公自动化系统的智能化、无线化、影像化、差异化的提升,为整个部门的有效运行、降低运营成本、提高信息传播效率、提升部门效益做出保障。 作者:梁大为 单位:斯塔万格大学 自动化计算机论文:计算机信息处理技术在办公自动化中的运用 [摘要] 计算机的出现和发展极大地推动了社会的发展和进步,人们在工作和生活的方方面面都能见到计算机的“影子”。当前,计算机信息处理技术已成为办公自动化处理的重要组成部分。本文将从计算机处理技术的角度对办公自动化的影响和应用进行分析和阐述。 [关键词]信息处理;办公自动化;技术应用 办公自动化信息处理技术在办公过程中实际就是产生和处理信息的技术,当前社会经济的巨大发展,人们所需要面对和处理的信息和数据量也越来越大,传统的信息手段和技术已不能满足人们的工作和生活需求。随着计算机信息技术的快速发展,基于计算机处理技术和互联网技术的数字化办公信息处理技术逐渐在大众推广,办公自动化日益被人们所接受。办公自动化不仅有效提升了办公的工作效率,同时对工作管理决策提供了更加科学的平台和依据,因此,要重视计算机信息处理技术在办公自动化中的应用。 1计算机处理技术与办公自动化的关系 计算机信息处理技术是指通过计算机获取、传输、监测和处理分析的信息技术,能有效对获取信息进行控制和管理。主要是由传感技术、通信技术、电子技术以及互联网技术构成的。办公自动化的产生和发展正是基于计算机技术和互联网技术的发展而形成的,通过将计算机技术、互联网技术结合通信科学技术让人们在进行办公活动时能使用办公现代化的技术和设施对各项办公活动进行方便快捷智能处理,是办公人员和办公技术设备共同组成的处理系统,在办公处理时必须要处理软件和硬件都齐全完好。办公自动化这项综合办公技术在发达国家兴起于20世纪70年代中期,而在我国的出现则相对较晚,但是经过数十年来的不断创新和发展,办公自动化从最开始只能在办公过程中扮演辅助角色提供辅助作用的办公产品向着能系统操作大型工程项目产品的方向靠拢。而随着办公自动化和智能化的实现,办公管理和操作决策的科学性大大提高。 2计算机信息处理技术在办公自动化中的应用 有效扩大办公管理区域,优化办公处理环境。在传统的办公室处理工作和业务中,往往会受很多客观条件限制。比如说办公的时间、办公的空间、办公的场地条件等,这就导致了在办公室处理中难以发挥出作用,浪费时间和人力物力。随着计算机信息处理技术的使用,有效改善了这种办公客观条件的限制。这样在日常处理事情和办公时就不再局限于在楼房、在房间内,可在任何地方、任何场所实现办公,这样使得办公的区域和环境得到明显优化。而且,办公人员的办公操作也不需要进行单纯的手工操作了,而是可通过计算机和网络技术,实现机器操作和人工操作相结合,形成良好的人工机器办公系统,使得办公模式实现办公自动化管理。这样通过计算机信息处理技术,能使得相关单位、相关企业、相关部门有效实现资源共享,更加完善彼此之间的分工协作,大大提升了办公效率。在未来的日常办公管理中,办公自动化会成为发展的趋势和潮流。能简单及时快速地满足信息资源的检索需要。当前,信息化高度发达,在新信息时代,尽可能地了解最新社会经济动态、随时掌握最准确的数据信息能对生产营销提供判断并作出科学合理的决策,网络结构的四通八达能让各项信息和资源数据的检索更加方便快捷,摆脱了办公时间和空间的局限性。通过在办公部门建立数据信息库,对于办公的文件档案进行规范化和系统化管理,在数据信息库中通过多种形式的存储形式像文字、声音、图像等方式进行存储。办公人员在需要信息和数据的时候就通过数据信息库进行系统检索,由于检索包含了各种存储形式,这样在进行办公信息处理的时候就可选择不同的方式和呈现的效果检索,满足不同的检索需求,在数据信息库中可查询过往的存储文件。同时,还可借助互联网技术了解和掌握第一手的信息和动态,对于办公人员所需要的各种有效信息,都能通过互联网及时得到,有利于提升办公决策的准确性,有效提高办公效效率。 3计算机信息处理技术在办公自动化的未来发展 随着无线通信网络技术的发展,无线通信信息处理技术在办公自动化画的应用也在逐步推广。通过无线网络办公的形式,能让办公更加多元化,办公设备更加便捷化,只要有无线通信数据的传输,办公人员就能实现办公,无论是在机场、酒店、公园、家中都能进行。而且,办公设备也更加先进,像平板电脑、手机等等都成为新一代办公自动化管理设备。在办公信息和数据传输上,未来的计算机信息处理会更加快捷和迅速,而且不仅仅局限于简单的文字、声音,还包括视频、录像、实时传输等等,在文件形式上更加丰富,而且通过云语言等现代存储平台能实现永久性保存。 4结语 由于计算机信息处理技术的发展,对于办公自动化的应用程度和广度都不断提高。因而,要进一步完善计算机信息处理技术,将计算机处理技术与其他信息技术进行有效结合,更好推动办公自动化发展,提升企业和单位工作效率。 作者:周洪 单位:淮海工学院 自动化计算机论文:办公自动化对计算机信息处理技术的应用 自从进入二十一世纪以来,计算机的普遍应用加快了社会发展的进程。人们每天面对的信息量也在不断增加,传统的信息处理手段已经不能适应信息传递的需求,办公室自动化系统是在信息处理技术上的改进,不仅改善了传统的办公信息处理模式,也提高了企业的办公效率,已经逐步成为企事业单位的一种办公手段。 1办公自动化的概述 目前,由于经济全球化的影响,我国很多企事业单位的业务和客户已经不再局限于同一个区域,而是遍布世界的各个角落,为了实现公司业务的正常运营,办公自动化系统在科技发展的依托下也应运而生。根据公司的运行模式和工作性质可以实现工作人员之间的在线实时交流。比如召开在线工作会议、商讨公司运行方案以及安排会议进度等。办公自动化,就是利用计算机网络的信息处理技术,结合办公人员的手动操作,实现公司复杂业务信息的快速高效传达,简单来说,就是一个科学合理的人机系统。新型的办公自动化模式,可以通过计算机信息处理技术将公司的人员档案、内部文件、业务明细等进行信息的统计处理,然后存储在公司的运营系统中,并且还可以连接复印机、打印机以及电话等办公设备,达到计算机的高速操作整合,实现公司业务的高效率完成,也节省了大量的人力物力。 2办公自动化中计算机信息处理的主要应用技术 2.1B/S型结构的应用 随着互联网技术的不断发展,传统的S型模式也过渡到了现代的B/S型结构。一般而言,B/S型结构的使用比较简便,对计算机设备的要求也不高,办公人员只需要安装一个相应的服务器和数据库,不需要拥有深厚计算机知识就可以进行办公操作,并且B/S型结构的运行和后期维护也较简单,比较适合办公人员的自主操作,但是这种模型结构对网络环境的要求较高,如果网络突然中断,就会直接影响到计算机系统的运行。 2.2Web2.0技术的应用 Web2.0技术可以满足网络时代下信息量的快速更新,改变了传统办公的单一化模式,主要应用于现代商务模式,通过采用丰富的服务器内容为电子商务开发新的业务交流平台,改善了办公自动化的水平,实现与客户之间的沟通互动,避免由于时间、地点的差异带来的交流障碍,提高公司的业务洽谈率。 2.3视频技术的应用 随着科学技术的发展创新,网络视频的应用也逐渐成为了办公自动化的一部分,特别是办公自动化中的视频会议应用,在今后的办公模式发展中必将引领自动化的办公潮流。通过视频会议的开展,可以实现办公人员与客户的随时随地交流商讨,也可以满足员工与公司领导之间的交流互动。另外无线视频技术的广泛应用可以帮助交通管理部门对道路交通进行实时监控,全方位的了解道路上的车辆运行情况,可以减少事故的发生。办公自动化的视频技术应用也可以降低企事业办公的资源浪费,提高工作人员的办公效率。 2.4无线办公系统的应用 科技的发展在不断的改变着我们的生活,手机经历了从E网到G网,再到2G、3G以及现在的4G网络,可以看到互联网的发展创新更新速度之快。相应的办公自动化系统也将面临不同的改革,无线办公系统可以使人们摆脱传统的工作模式,实现工作与娱乐相结合的网络办公模式,带给企业和员工全新的工作体验,以更大的工作热情投入到办公自动化的无线办公模式中,为企业的发展创造更高的利益价值。 3计算机信息处理技术在办公自动化的应用 计算机信息处理技术在办公室的信息处理上具有很大的优势,办公室的业务大多数是各种信息资料的处理以及相关文件的传达,如果依靠传统的人工处理,将会给工作人员带来极大的工作压力,但是现代的办公自动化已经可以摆脱传统的办公模式,通过将办公自动化的应用设备与办公人员的结合,合理完成办公信息的整合与传送,不但节省了办公成本,也在一定程度上优化了办公人员的合理分配。 3.1优化办公环境 在办公自动化应用还不普遍的年代,办公室的办公业务由于受到各种条件的限制,无法实现办公业务的及时完成,特别是时间与空间的因素,往往造成办公业务的拖拉,无法形成高效率的办公模式。随着经济的全球化发展,使办公业务不得不结合科技的发展,形成办公模式的新改革。通过采用计算机技术在办公自动化中的应用,摆脱了以往办公室业务工作模式的僵化现象,可以实现在任何时间、任何地点的办公,并且能够及时分享公司各种规定通知以及业务文件,极大的优化了现代办公环境,建立以网络为基础的办公平台,促进员工之间的交流,提高工作积极性。 3.2提高办公效率 信息是企业成长的重要基础,随着互联网的快速普及,促进了信息时代的来临。通过对相关信息的及时处理,可以使企业在第一时间了解行业动态,以便迅速做出相应的应对策略,信息的价值实现需要通过公司办公人员的快速推送和完善筛选,这就必须采用高效率的自动化化办公模式。办公效率的优化离不开计算机网络的应用,并借助办公人员的正确操作,对网络平台中出现的信息及时筛选处理,为公司领导层的决策争取更有利的依据,并在时间上有了较大的控制权,进而提高了企事业的办公效率。 3.3降低办公成本 传统的企事业单位办公成本往往存在着各种各样的资源浪费,比如,员工之间的交流和日常业务会议的开展都需要进行面对面的交流,在公司内部问题的交流会议中就会浪费大量的纸张,也相应的占用了工作人员的工作实践,这在无形之中增加了纸张费用和时间成本,而利用计算机信息处理技术就可以在一定程度上减少这种浪费,比如,当前的通讯交流平台形式也是多种多样,包括QQ、MSN、微信、论坛等,很多流行的交流通讯工具都是免费使用的,并且这些交流平台不仅可以带动员工之间的交流积极性,增加工作的乐趣性,也会很大程度上减少纸张浪费,节约了办公人员的时间,提高了办公流程的高效率运行。基于计算机信息处理系统的办公自动化系统,具有强大的储存和运行功能,企事业单位可以将单位内部的重要业务资料以及信息数据等整合到一个办公信息系统中,通过这种统一的集中处理,并且有清晰的目录标注,可以为相关信息的查阅提供便利,并且也能实现公司无形资产的完好保存,使重要的信息资源得到合理利用,为公司未来的发展打下良好的基础。 4结束语 随着计算机网络的快速发展,信息处理技术也在不断的改革进步,使办公自动化在现代办公环境中的应用成为一种必然趋势。办公自动化对计算机信息处理技术的应用,不仅可以提高办公效率,优化办公环境,还可以在一定程度上降低办公成本,优化公司的无形资产,促进企事业单位的长远发展。 作者:董晓娜 单位:内蒙古商贸职业学院信息技术系 自动化计算机论文:办公自动化中计算机信息处理技术的应用 现代社会,信息交流愈发频发,对于办公室信息处理也由传统方式向新型方式转变。计算机信息处理技术将庞大、冗杂的信息通过计算机技术、网络技术以及通信技术等手段,形成规范的数据表,省去了人工操作环节,同时在精密计算体系的支撑下,也有效地避免了信息记录错误的发生,提高了工作效率,保证了工作质量。随着办公自动化和数字化的普及,计算机信息处理技术也得到了更为广阔的发展空间,因其在实际工作中能够发挥积极的作用,所以,得到了广泛的应用。 1概述 办公自动化是以计算机为中心开展起来的人机结合的工作模式,通过利用现代化办公设备,采用科学的管理手段以实现办公自动化。在办公自动化运行过程中离不开人和信息系统两大要素。办公室是开展工作的场所,而办公自动化需要遵循以人为本的原则。在计算机信息技术应用到办公环境当中后,实现了成本节约、提升工作效率的目的,为企业的良好发展创造了有利的内部环境[1]。办公活动需要多种要素支撑,如办公人员、办公环境、办公制度、办公设备、技术工具等,各个要素之间的协同配合,形成了流程性的办公活动。人作为办公活动的主要实施者,在办公活动要素中占有重要的位置。办公活动中因个人的职能不同,所以,在办公过程中所需要的办公设备也会有所不同。随着计算机技术的广泛应用和网络的普及,办公场所和设备不断更新换代,让人们之间的空间距离愈来愈近。在网络时间空间覆盖的局面下,人与人,人与单位,单位与单位之间的信息交流更为快捷,这是现代科技给人类带来的创新。在办公自动化环境中,办公人员通过先进科技手段所创造的经济价值将成为各企事业单位发展的主要能源。办公自动化处理的是办公收集和接收的各类信息,在办公实现自动化以后,这些信息将通过现代计算机技术进行分析和整合,为企事业单位完成日常工作提供了更为便捷的方法[2]。为了确保信息处理的有效性和及时性,计算机技术中的自动约束机制的出现有力地保证了办公制度的实施。在信息化社会,办公自动化已经成为了当前企事业单位处理日常工作的一项重要手段,并在科技的支撑下逐渐扩大自身影响,以形成一种主控的局面。 2办公自动化应用现状 随着科技的发展,办公环境的改善,办公自动化也已经成功实现。在办公自动化施工的过程中,因客户的需求不同,且信息化软件建设的不断更新,致使办公自动化在运用的过程中出现了一些问题,这些问题的存在对企事业单位的发展是极其不利的。 2.1自动化办公系统的实用性不强 一些自动化办公软件在开发之初就将综合能力视为重要内容,因此,在功能上虽然有较为突出的个性,但却忽视了客户的实际需要,从而使软件得不到良好的应用。 2.2缺少针对性 很多软件在研发办公自动化软件过程中,采用“群件平台与适当定制相结合”的研发模式,但从实际情况上看,这种研发模式并没有得到很好的推广,很多生产商还是采用统一的模式,鲜少有定制,因此,只能满足用户的一般需要,而对其他使用需求就需要另行处理[3]。除此之外,软件模块的通用性不足,无法针对用户需求的变更而进行一般的处理也是自动化办公系统无法寻求到更为广阔发展市场的重要原因之一。软件模块的通用性不足,对非通用性不具备处理能力,因此,软件的利用率就会降低。 3办公自动化中计算机技术应用 3.1强化办公自动化管理体制 现代企事业单位对办公自动化计算机软件技术的资金投入较少,这是因为办公自动化计算机技术不能产生直接的经济效益。从多数单位对计算机硬件和软件的资金投入上可以看出,计算机操作者所掌握的计算机技术并不纯熟,只能应付一般的信息处理工作,无法就难点问题进行处理,从而降低了工作效率[4]。单位内部计算机操作人员计算机技术运用能力上的欠缺,一定程度上反映出了对计算机技术重视程度不足。另外,在计算机技术应用软件的选择上,因对实际需求了解不足,同时国内研发的软件价格昂贵,所以,很多管理者将关注的焦点放在价格上,而忽视软件的实际效用。从计算机软件在办公自动化的应用中可以看出,所产生的隐性效益是十分可观的,为此,企事业单位管理者要充分地认清计算机技术在发展中所起到的隐性作用,同时在计算机软件的选择上,要从实际需求出发,选择一款合适的应用软件才对推动办公自动化进程具有重要的作用。 3.2为办公自动化提供专业服务 目前,各单位计算机专业技术人才的专业素养从实际工作效果上看,还有待提高。因单位类型不同,对计算机技术的应用要求也会不尽相同,所以,从业人员的专业素养从基础上就存在着差异,这种差异是不可调和的,只能靠后天的努力去弥补[5]。就目前各单位计算机专业人才所具备的素养来看,普遍存在着应用理论和方法掌握不足的现象,这必然会对办公自动化的推进形成极大的阻碍。作为办公室计算机技术人员,为了确保计算机运行安全,可通过安装瑞星杀毒软件、设置防火墙、修补漏洞等手段确保计算机运行处于良好的状态。从专业层面上看,各单位计算机专业人员还要与时俱进,不断更新专业知识,从而维护办公自动化成果,并借助原有条件创造出对企事业单位发展更为有利的办公自动化环境。 3.3文档自动化管理 办公活动的一项重要内容是对各类信息进行收发和整理,在计算机的辅助下,这项办公活动变得更为简便和快速。就单位办公档案管理而言,运用计算机技术,可以实现网络浏览文件的可能。档案管理人员根据自身实际工作需求设置工作流程,对于档案的使用情况以及在使用后出现的变动进行及时地保存,可为以后使用提供便捷服务[6]。档案管理人员在收到档案以后,要在电脑里做好档案信息登记,并将其发送给承办人,最后保存归档文档。归档后的文件可以根据保密级别,由管理人员设置查询权限,查询文档工作可不定期执行,以确保文档信息没有被盗用。在整个文档管理过程中,因计算机的参与,使文档的收发和整理实现了自动化,这也预示着计算机技术会电子文档取代纸质文档,进而实现企事业单位文档自动化管理。 3.4工作流程自动化 现今,很多单位对计算机构建的网络系统并不陌生,并且在实际工作中大力推崇,这是现代企事业单位自身发展的需要,同时也是社会对企事业单位发展提出的新要求。单位内部构建的信息交流平台已经成为了内部信息流通的重要渠道。单位内部的信息平台,可以让员工及时地了解单位动态,同时还能开展培训工作,为实现内部资源共享,以及建立良好的企事业单位形象提供条件。计算机技术在办公自动化中得以良好的应用,不仅可以对整个办公流程进行实时监控,同时还能及时地协调各部门资源,以使整体的运转处于稳定、健康的环境。 4发展趋势 计算机技术随着用户需求的不断增多,将面临着新的挑战,而应对挑战的唯一方法就是变革。从实际发展上看,计算机技术的革新将向着智能化、系统化、微型化和高速化的方向发展,其发展速度将影响办公自动化的进程。就目前计算机技术而言,网络技术发展快速,由此可推断出办公自动化将具备网络计算机技术的发展特点。随着计算机技术提供的服务功能的增多,人际互动会话将成为一种新的办公自动化形式,具体体现为以下几个特点。 4.1视频技术得到广泛的应用 随着互联网技术的普及和研发,计算机视频技术会在办公自动化中得到广泛的应用,如视频会议,与会者可以通过摄像头清楚地表达自己的想法,同时组织者也能通过视频了解现场情况。随着计算机技术的革新,未来办公自动化视频会议的举办将会成为一种常态的议会模式。 4.2无线办公环境 网络的全面覆盖使得网络的利用效率得到了明显的提升,而网络办公也将成为一种新形式的办公方式。员工可以随时随地通过计算机进行网络办公,不受办公环境的束缚。为了保证办公信息的安全,企事业单位可以根据使用权限设置应用等级,这种借助现代网络开展的办公形式可以提高工作效率,为优化办公环境创造了条件。 5结语 信息时代的到来,给企事业单位的发展提出了更为严峻的考验,为了获得有利的市场竞争环境,及时地掌握市场动态是很有必要的,而网络这一有力的平台为各单位提供了便捷途径。目前,办公自动化对各单位的发展所产生的潜在影响已经得到了人们的认可,但从计算机技术在办公应用的情况上看,还存在着很多不足,这些不足将影响办公自动化的进程,为此,企事业单位要对计算机技术在办公自动化的应用予以重视,通过采取相应的手段,以提升办公自动化的实际效用。 作者:丁一 单位:南京市秦淮区人民检察院 自动化计算机论文:计算机信息处理技术与办公自动化研究 随着计算机和网络技术的飞速向前发展,数字化信息处理技术通过网络平台逐渐在全世界各行各业得到了广泛的应用。这种应用在最大程度上提高了各个单位的办公效率,让办公形成了自动化和实现了办公做出最快决策。 1计算机信息处理技术与办公自动化 计算机信息处理技术不是一般意义上的技术,它是复杂、新型、科技含量特高的一种技术,在输入、输出、检验、处理、分析、应用等方面是不可替代的技术。使用该技术就能很容易地对繁琐的信息进行快速的处理和管理,它的另一个称呼也叫做信息和通信技术。而基于计算机网络技术发展起来的办公自动化是一种新型的现代化技术,它主要包括计算机技术、网路通信技术、行为科学、组织科学等。办公自动化的集中体现就是由技师和现代化设备及人机处理系统共同合作,将现实生活中的办公活动真实的展现出来。凡在使用办公自动化系统的地方,人和相应的机器设备的配合缺一不可,当然也必须具备相应的软硬件设备。 2办公自动化和信息技术 如今中国的办公自动化虽然与先进国家的差距不大,但要对管理组织结构做N次优化,对管理体制再做反复调整,对协间办公能力做进一步增加,对一致性决策做深入强化,以提高办公决策效能效率为目标。 3计算机B/S型结构和Web2.0技术 计算机B/S型结构设计为三层体系结构C/S模式。第一层是客户机,它是连接客户和系统的接口。客户只要操作一个通用的软件公司的浏览器软件即可,如IE等。利用浏览器,可以将HTML代码转换成有一定教互功能的网页。用户然后在网上的申请表里填写相关信息,提出处理请求,再提交给第二层的Web服务器做进一步的处理工作。作为第二层的Web服务器,随即启动程序,生成相应代码,回应用户请求,将处理的结果反馈到浏览器上。客户机上的请求如果还涉及到数据存取的问题,Web服务器还要协同数据服务器,最后完成这一处理过程。接下来就是数据库服务器及第三层。由于不同的Web服务器,会发出不同的结构化查询语言的请求,所以数据库服务器的任务就是负责协调工作,从而管理好数据库。由于B/S结构的通信结构对所有客户端进行了科学整合,然后将系统的开发、维护和使用再做简化,系统功能的核心部分最终集中到服务器上,所以客户机就可以简单化了,浏览器上仅仅安装一个SQLServer数据库即可。前端机的配置极其简单,用户操作浏览器没有任何难度,前端机界面丰富,客户基本不用维护,程序分发明了、更新维护便利。通过WebServer和数据库进行数据交互,电子商务的应用就可以轻易地进行跨平台布置,还可以在局域网和广域网之间进行协调。我们的工作方式是随着信息流通量的迅速增大而改变的,否则就不能适应商务领域的高速发展。某大型的计算机软件公司提出的Web2.0全新的未来办公室概念,指的是交流的开发平台及服务器以及各种各样服务新的商务模式,它在很大程度上超出了单纯的软件范畴。基于多点链接,可以为广大办公人员提供更为便利的和综合的服务。生活在互联网信息时代的一代新人,在这样的大环境下,建立起来的生活和工作方式必将与此不同,以适应信息时代的需求。 4办公自动化未来 众所周知,计算机信息处理技术的飞速进步,促动了办公自动化的发展,犹如洪水猛兽一般势不可挡。但是,我们分析一下计算机和网络技术的发展态势,未来的办公自动化起码将会有以下三个特点。 4.1视频技术 现如今,视频技术在世界大多数地方得到普遍应用和推广,如视频会议等。会场安装摄像头,不仅能够使参会人员表达自己的观点和思想,还能够看到会议现场的每一角落所发生的点点滴滴,还能够进行“面对面”讨论和交流。它的好处就是取消了参会人员在差旅途中所花费的时间,提供了一个参会人员之间的信息交流平台,从此传统的信息交流模式不复存在。无线视频技术的不断提高,必将会使办公自动化一步步走向成熟。 4.2无线网络 wi-fi技术让网络通讯迅速的在办公领域兴起。办公人员的通讯设备中只要配备计算机网络,即使走出传统的封闭式办公室,到办公室以外的任何地方去都能办公而不耽误时间。此外,单位内部信息安全需要得到保障,因此不同单位可以设置不同的应用级别,设定不同的处理优先权,前提是要依据不同的使用权限而定。无线网络极大地改善了办公的环境,提高了办公的效率。 4.3工作程序 纸质文件与电子文件传输的速度不能相提并论。电子传输除了能够传输文字以外,最惊人的是还能够传输音频和视频,并且还能够将文件做永久的保存,还不占空间。 5结语 计算机信息处理技术实现了办公自动化,让办公信息处理更加迅速、准确。它可以高效能、大容量地收集和处理价值文件信息并对其进行更加完善的管理,助办公人员一臂之力,对于单位任何管理系统的全面情况让办公人员都能掌控,并及时提供数据参考去应对下一步决策。随着计算机信息处理技术在各个领域的参透,实现所有单位办公自动化的梦想指日可待。办公自动化与多媒体技术、信息技术的有机融合,为科学管理和决策服务提高了工作效率。 作者:王红 单位:江苏省淮安市楚州中学 自动化计算机论文:计算机软件工程项目自动化管理 当前时代属于信息化时代,随着当前计算机技术飞速的发展,软件工程项目的开发也越来越受到人们的重视,软件开发人才不断的增多以及软件项目工程开发量不断的增大,导致了软件开发工程中出现的问题也越来越多,要是不对其加强科学管理,随着时间的积累对软件工程的未来发展前景都会造成非常不利的影响,所以说,提升软件工程项目开发的自动化管理是当前必须受到我们重视的问题。 1计算机软件工程管理主要内容以及项目的特性 1.1软件项目工程开发的特性 在当前的计算机项目特性可以总结成以下几个方面:第一是软件项目的开发具备不可视性,软件的开发属于一种不可触摸到的项目,要想真实感受到软件项目的真实有效性,这就需要通过专用的软件和针对性的测试方式来对其进行测试,这样才可以得知该软件是否真实有效;第二,软件工程具有不唯一性,在对软件工程试试开发和设计的过程中,其实并没有一个明确和标准的软件开发设计具体过程,软件的设计属于多样化的;第三,针对一些较为大型的和复杂的软件设计开发项目时,基本都是通过一次性设计完成的,因为软件的设计流程较为复杂,并且其研发的总工程量与开发的风险性相对较大,但是对软件工程的需求同样也是没有长期的稳定性。 1.2计算机软件工程开发管理的主要工作内容 因为计算机软件开发项目所涉及到的范围和方面比较广泛,所以增强计算机软件开发的管理是十分必要的。对计算机软件开发管理工作主要分为以下几个方面:第一,对实际开发和设计人员的有效管理。软件工程的开发和设计团队通常包含了项目总负责人员、高级管理人员以及初级软件编程人员等。初次之外,因为软件开发项目任务量的存在一定的差异性,因此经常会出现一人肩负多种职务的状况,而一个人人通常并不能精通软件开发的各个环节,造成任务完成的质量较低;第二,对软件开发质量的管理。对软件质量以及软件的具体配置的管理是非常重要的,齐管理的内容组要涵盖了软件编制整体质量、软件项目质量管理以及软件项目质量的掌控等方面;第三,是项目工程的风险掌控与管理。对计算机软件项目所存在的潜在风险进行有效的评估并且及时进行预防。 2自动化管理在计算机软件开发项目中的具体应用 2.1实际应用 在当前自动化管理技术中,通常可以运用可编程的控制器将较为复杂化的编程进行简单化,通过这种方式可以让计算机的整体性能得到非常大的提升。这种控制设施可以通过计算机基本技术作为基础,并且在此基础之上对智能化生产实施有效的管控,进而实现在实际工业生产中计算机的自动化管理。这种自动化管理技术的时机应用的范围相对比较的广泛,并且在工业生产领域当中得到了有效实现,自动化管理技术大大提升了工业生产以及工业建设的效率。自动化管理技术同样在软件工程项目开发应用当中同样也可以提升项目开发的效率。 2.2计算机辅助在软件工程中的实际应用 CAE我们称之为计算机辅助工程,其主要是通过计算机对相对较为复杂的软件工程实施计算,然后再对其实施有效性的检测。在计算机软件工程的开发过程当中,运用CAE可以对整体的工程项目有需要改动的部分进行及时有效的调整。在使用计算机辅助设计的过程中保证自动化设施操作的稳定性,再讲计算机的最终参数实施优化,再选择出最佳的调整方案。使用CAPP可以保证在软件产品的设计以及生产的过程当中,通过计算来替代人工对计算机的数据以及信息的处理操作,这样不但很大程度上节省了人工费用,并且对生产的成本也得到了有效的控制,从而保证了软件工程的整体质量。CAM可以将生产活动之前的设计方案和相关的信息转换成制造信息,再通过计算机数控的方式对产品的生产流程以及具体的包装过程实施检测,在出现问题的时候可以及时有效的进行调整。 3计算机软件工程在进行自动化管理过程中需要注意的问题 首先需要保证设备设施的完好,相关计算机检测人员需要对自动化设施进行严格的检测,然后在运用有效的方式对信息收集设施进行有效储存以及设备的有效调试。在进行设备自动化管理工作之前,首先需要对软件运行部分进行调整,其中需要注意的是对其具体的规格以及实际的性能进行检测,所采用的方式为人工检测方式,然后在对每一项设施实施必要性的调整。其次保证软件设备的正常运行。在使用自动化设备实施管理的过程中,需要对外来检测的软件进行必要的监测,必须要明确这些软件是否和本软件项目相吻合,是否可以软件项目中硬件设施相兼容等。除此之外,软件工程的检测人员需要对工程自动化设施和软件部分实施严格的检测,保证软硬件可以进行正常运行和配合,进而有效的保证了软件工程整体开发的质量。 结束语 本文主要是对计算机软件工程项目的自动化管理进行了分析和探究,通过本文的阐述可以看出当前计算机技术飞速的发展,软件工程项目的开发也越来越受到人们的重视,软件开发人才不断的增多以及软件项目工程开发量不断的增大,导致了软件开发工程中出现的问题也越来越多,要是不对其加强科学管理,随着时间的积累对软件工程的未来发展前景都会造成非常不利的影响,所以说,提升软件工程项目开发的自动化管理是当前必须受到我们重视的问题,做好计算机软件工程项目的自动化管理对我国信息化未来发展起到保障性作用。 作者:胡浩 单位:同济大学 自动化计算机论文:计算机信息技术下物流企业自动化研究 1基于计算机信息技术背景下的物流企业自动化系统 1.1物流信息系统层次结构分析 (1)基础作业层:主要是收集物流作业过程中的物流信息,存入系统数据库。 (2)数据处理层:对存储的数据进行分析和加工。 (3)计划控制层:包含运输过程中的车辆定位,运输路线的最优化选择,仓库作业计划,库存控制,检测信息系统的运行状况。 (4)管理决策层:在战略角度创建物流系统中各子系统模型。 1.2物流企业系统功能模块 一般情况下,物流企业系统功能模块主要可分三各子系统,即运输管理子系统,仓储管理子系统,订单管理子系统。自动化信息系统中基本的信息系统功能有数据交换,仓储管理,智能配送,货物跟踪,决策支持等。 1.3以计算机信息技术为基础的自动化系统 自动系统设施、设备种类繁多,由于篇幅有限,本文将简单介绍几种具有代表性的技术: (1)EDI数据交换技术。就是按照标准化的数据格式以电子报文的方式在络之间进行交换的一种数据交换技术。在供应链的模式下,各成员企业利用EDI进行信息传输方便,准确,高效,提高了工作效率。物流企业利用EDI技术实现物流数据单证的电子化,提高了物流设施设备的利用效率,加速货物周转率,以提高各户服务水平。 (2)条形码识别系统。条形码识别技术结合了符号识别技术,编码技术和计算机信息技术而形成的信息识别技术,它照一定的编码规则,用以表达一组信息的识别标识符。可分为一维条码,维条码和库德巴码等。条形码技术和EDI技术相结合应用于物流企业当中,使物流末端的信息采集和传输实现了现代化。 1.4射频识别系统 射频技术是一种非接触式的识别技术,其主要由射频标签和读写装置组成,具有寿命长,安全性高等特点,应用于移动目标的快速识别。物流企业利用RFID技术进行货物的适时查询和车辆的管理。其工作原理是将射频标签安装在车辆或者货物上,射频装置读取标签上的原始数据后转换为数据信息存入数据库。运输系统管理人员可通过数据库的信息查询到车辆行驶路线,货物信息等,行信息处理后合理地安排运输调度。其系统流程如图1所示:运用RFID技术物流企业可以高效的管理在途货车辆,适时掌握在途货物,提高企业的经营管理效率。 1.5物流系统的评价指标 (1)货物周转率货。该项指标是衡量货物周转的快慢程度,物流企业每天要处理大量的货物,其货物周转速度的快慢是衡量企业基本的经营效率的最基本的绩效评价指标。 (2)准时供货率。物流的目标就是在适当时间,在适当的地点,以适当的方式将适当的货物交给适当的人手中,即物流的5R理论。这里的适当的时间指的就是交付货物的准时性。 (3)单位物流成本。在物流系统论中系统中各个子系统的目标都要符合物流系统的总目标,单个子系统的优化并不能代表整个物流系统是最优的,因此各系统之间相互有效合理的组建,以达到物流总系统最优化。由于物流活动遵循二率背反的现象,一项物流成本的减少就有可能使另一项成本的增多,例如减少库存成本,就要增加货物的周转,就导致了运输成本的增加。 2结语 我国进入WTO以后国际物流企业已经进驻中国物流市场的竞争当中,要摒弃落后的物流思想观念,加大信息系统建设的投入力度,引进和培养专门的物流人才,物转变经营管理模式,利用现代高科技成果于企业的经营管理之中,提高企业的竞争力,是当下物流企业发展的重中之重。 作者:朱新哲 单位:菏泽医学专科学校 自动化计算机论文:办公自动化及计算机基础论文 1计算机基础及办公自动化教学的过程 1.1学习计算机的基础知识 随着时代和科学的进步,计算机在生活中的应用已经非常广泛,为了熟悉计算机的强大功能,必须熟悉计算机的基础知识。熟悉计算机系统的组成,正确了解计算机的特点和分类,了解计算机的发展史,从而让学生对计算机有所认识。到目前为止,计算机在生活中是无处不在,它被广泛运用到各行各业中。所以熟练掌握计算机知识是势在必行的。因此,在计算机基础及办公自动化教学的课堂上,首先给学生讲解计算机的基础知识,并尽可能地让他们了解计算机在生产生活中的重要性,分析掌握计算机技能的利弊所在,激发学生学习计算机的兴趣,让他们在计算机基础及办公自动化课程中有一个好的开始,才能为后续的学习奠定基础。另外,计算机基础及办公软件自动化对其他科目的学习也有一定的帮助,相关的计算机技术是具有一定的通用性的,教师需要把这些联系分析给学生,让他们体会到这门课程的重要性,才能保障他们投入更多的精力去听课、学习。 1.2基本操作技巧 计算机基础及办公自动化是具有相应的操作技巧的,在教学的过程中,要让学生掌握相应的操作技巧,才能保障他们日后熟练的操作。因此,在计算机基础及办公自动化的课堂中,教师需要给学生讲解基本的操作。例如:Word文档的启动、菜单的操作、文档的版面设计、图文的排版、工具栏的使用、文档的复制以及保存等,让学生掌握这些基本的Word操作,是熟练使用Word的基础。又如Excel的基本概念、工作栏的使用、工作表的编辑、函数以及数据的编辑使用、单元格的处理等,是熟练使用Excel的基础。还有幻灯片的制作、放映、图片背景的设置、背景音乐的设置、动画的设置等,都是PowerPoint操作的最基本要求。在教学的过程中,教师必须把这些相关的操作给学生讲解并示范,让学生对计算机基础及办公自动化课程的操作有了初步的认识。最后,还需要强调相应的快捷键的使用,提高操作的效率,为学生日后的工作提供方便。例如:Ctrl+A全选、Ctrl+C复制、Ctrl+V粘贴、Ctrl+S保存等,能够避免不必要的时间浪费,让学生逐渐适应快节奏的生活。 1.3注重计算机基础及办公自动化的实验课 计算机基础及办公自动化课程是一门偏实践的课程,即使学生掌握了相应的计算机知识,如果没有实践经验,也只能是“纸上谈兵”,不能够真正地运用到工作中。所以,在计算机基础及办公自动化的教学过程中,教师除了对相关知识的讲解,还要多给学生上机操作的机会,在确定学生对书面知识有一定的理解后,让他们在机房上机操作,既是对课堂知识的巩固,又能锻炼他们的动手能力。在学生操作的过程中,教师的任务就是不断地观察学生的操作成果,并及时地纠正学生在操作过程中遇到的问题,耐心教导学生正确的操作方式,既能增进师生之间的感情,又能引导学生不断努力。当然,如果学生的操作颇有成效,也会增强他们的满足感,体会到自身的价值所在,从而提升学习该门课程的热情,这对提高教学质量也是非常有效的。 1.4运用到办公自动化软件中 在21世纪这个信息爆炸的年代里,各行各业的办公软件都会用到计算机知识,各种各样的办公都会用到Word,Ex-cel,PowerPoint软件知识。所以,在学生熟悉掌握计算机的基本操作技巧上,让学生把这些知识应用在各行各业的办公软件中,让办公过程逐渐实现自动化,从而提高学生的实际动手能力,提高学生的工作效率。当然,办公上网也是必不可少的,在教学过程中,教师还需要提高学生的办公上网的能力,鼓励他们通过办公上网检索更多需要的信息,然后加工、处理相应的信息,不断增强他们的办公能力。 1.5教学评价 无论在何种课程中,教学评价是必不可少的,计算机基础及办公自动化教学也不例外,也需要相应的教学评价来提高教学质量。首先,教师需要对学生的学习成果以及操作成果做出评价,并设定相应的奖罚制度,激励学生更用心地学习。其次,教师的教学方式、教学水平等也是需要评价的,学生可以就自己的个性化特征给教师提适当的建议,确保教师在教学过程中尽可能地考虑到所有学生的状况,做到因材施教,提高教学的质量。 2结语 计算机基础及办公自动化的相关技能是时展的要求,一定要积极探索并设计出更有利于学生发展的教学方案,最大限度地提高他们的社会适应能力,培养信息化时代需要的人才,从而提高教学质量,为教育事业做贡献,也能保障学生为国家的发展增砖添瓦。 作者:周传婷 单位:江苏省南京工程高等职业学校
煤矿废水处理论文:煤矿矿井废水处理回用工艺比较研究 摘要:介绍了污水、废水处理资源化的最新技术和工艺,分析比较了三种工艺方案处理煤矿矿井废水的系统投资和运行成本,并探讨了反渗透水处理技术在煤矿矿井废水处理中应用的技术经济可行性.煤矿矿井废水处理回用的综合运行费用为:2.185-2.465元/吨。其中膜法的处理费用最低为:2.185元/吨。这样的价格对干旱缺水的西北地区是很有吸引力的。对矿井废水进行回收再利用,不但可以减少废水排放量,又可以使废水资源化,应该说,它是一种水资源再生的希望方法,也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。 关键词:反渗透 电镀废水处理 回收利用 我国人口众多,淡水资源时空分布不均匀,水资源和社会经济发展不均衡;人口的不断增长又使水资源需求量逐年上升,工业的快速发展使水污染愈加严重,因此造成水资源缺短和水环境污染现象日趋严峻。目前,我国水资源供需矛盾比较突出,全国有300多个城市缺水,其中有114个城市严重缺水。21世纪我国水资源供需形势非常严峻,水资源危机将成为所有资源问题中最为严惩的问题。要解决这一难题,除水资源的科学管理和优化配量之外,充分发挥高新科技手段在水资源利用中的作用也是十分关键的。 近年来,我国每年排污水量约400-500亿M3,经处理后排放的仅15-25%,由于污水到处横流,使我国各大水源都产生不同程度的污染,水环境严重恶化[4]。所以,加强污水深度治理,使之不仅达标排放而且还可大量回用,非常必要,这对改善水环境、缓解水资源的不足,节约宝贵的水资源都是十分重要的。城市及工业污水经过深度处理后可用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等方面的应用[8]。传统水处理技术能够消除部分污染物,将COD、BOD以及重金融等污染物指标降到安全排放标准或杂用(中水)标准,但无法完全消除排水中所含的微量溶解性污染物。采用反渗透膜技术可彻底去除这些污染物,实现严格意义下的污水再生。用传统处理工艺和膜技术集成,可将污水或废水变成不同水质标准的回用水,或使之循环回用,这样即缓解了供求矛盾,又减少了污染,还可促进环保产业的发展[6]。 1 污水废水资源化技术及应用简介 水环境质量的严重恶化和经济的高速发展,迫切要求有相应的污水废水资源化的技术。在这一领域中膜分离技术占有重要的位置和作用。膜分离作为一项高新技术在近40年来迅速发展成为产业化的高效节能分离技术过程。40多年,电渗析、反渗透、微滤、超滤、纳滤、渗透汽化,膜接触和膜反应过程相继发展起来,在能源、电子、石化、医药卫生、化工、轻工、食品、饮料行业和日常生活及环保领域等均获得广泛的应用,产生了显著的经济和社会效益。社会的需求使膜技术应允而生,也是社会的需求促使膜技术迅速发展,使膜技术不断创新、技术进步,完善,成为单元操作,成为集成过程中的关键[1] [9]。 1.1连续膜过滤技术(CMC) 中空纤维膜由于比表面积大,膜组件的装填密度大,所以设备紧凑;这种膜因纺制而成,工艺简单,所以生产成本一般低于其它的膜:由于没有支撑层均可以反向清洗,特别是一些耐污染性好,对氧化性清洗剂耐受性好的膜的出现,使得在大规模的污水处理工程中,中空纤维膜的应用有独特的优势[1] [7]。 CMF技术的核心是高抗污染膜以及与之相配合的膜清洗技术,可以实现对膜的不停机在线清洗清洗,从而做到对料液不间断连续处理,保证设备的连续高效运行。 CMF目前主要用于大型城市污水处理厂二沉池生水的深度处理回用,海水淡化或大型反渗透系统的预处理。地表水地下水净化、饮料澄清除浊等。 1.2膜生物反应器(MBR) 膜生物反应器是膜分离技术和生物技术结合的新工艺。用在污水废水处理领域,利用膜件进行固液分离,截留的污泥或杂质回流至(或保留)在生物反应器中,处理的清水透过膜排水,构成了污水处理的膜生物反应器系统,膜组件的作用相当于传统污水生物处理系统中的二沉池[4]。 MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纤维膜,目前主要以中空纤维膜为主。 生活污水经MBR处理后,生水水源已达到很高的水标准。此方法不仅限于处理生活污水,MBR技术也广泛地用于染色废水,洗毛废水、肉类加工污水等水处理系统。MBR系统的另一个特点是规模可大可小,小装置可用于一个家庭,大型装置日处理量可达数万立方米。 1.3反渗透技术(RO) 反渗透技术是20世纪60年代初发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术。该技术是从海水、苦咸水淡化而发展起来的,通常称为“淡化技术”。由于反渗透技术具有无相变,组件化、流程简单,操作方便,占面积小、投资少,耗能低等优点,发展十分迅速。RO技术已广泛用于海水、苦咸水淡化,纯水、超纯水制备,化工分离、浓缩、提纯,废水资源化等领域。工程遍布电力、电子、化工、轻工、煤炭、环保、医药、食品等行业。 废水资源化是有开发增量淡水资源与保护环境双重目的。无机系列废水处理与海水苦咸水淡化采用同类装并具有较多共性工艺技术。RO可使废液中的铜、铅、汞、镍、锑、铍、砷、铬、硒、铵、锌等离子脱除除90-99%。 目前,反渗透技术在城市污水深度处理,一些工业废水深度处理方面的应用受到了高度重视,包括中水回用,污水处理厂二级出水的深度处理,经初级处理后的工业废水深度处理制取优质淡水。中东不少缺水国家,在大量采用反渗透海水淡化技术的同时,引入反渗透技技术处理二级污水,出水水质可达TDS ≤80mg/L,扩大了淡水资源。如中东地区、澳大利亚、新加坡等国都有这方面的大型工程实例[9]。 1.4集成膜过程污水深度处理方法 集成膜过程是将超滤/微滤与反渗透(或纳滤)结合使用,形成能够满足各咱回用目的的污水深度处理工艺。超滤、微滤可以作为独立的高级三级处理方法,也是反渗透过程理想的预处理工艺,抗污染能力强、性能优越的超滤、微滤单元代替了复杂的传统处理工艺,而且出水品质远高于三级出水指标,不但完全可以去除污水中的细菌和悬浮物,对COD、BOD也有一定的却除效果。在超滤、微滤之后使用的反渗透膜,其清洗周期由采用传统预处理工艺的3-4周增加到半年以上,膜寿命可延长到达-6年。膜集成污水再生工艺具有系统稳定、维护少、占地小、化学品用量少、流程简单和运行费用低等优点。 新一代中空纤维超滤(微滤)膜与传统产品相比,具有机械强度高、抗氧化、抗污染、高通量等特点,在运行工艺上,采用了低压操作、反冲清洗、气水冲洗等新技术,使得超滤膜装置能够在污染倾向极强的污水介质中保持稳定的性能,超滤膜的使用范围因此扩展到了能适应于多种复杂的介质环境,同时大大扩展了反渗透技术的应用范围,新一代的超滤膜及其系统应用技术的应用范围,新一代的超滤膜及其系统应用技术将膜技术带到了一个全新的时代,彻底改变了膜法水处理技术必须依托于复杂、精细的预处理系统的形象,使膜技术应用于二级出水、三级出水以及多种原废水等许多复杂的水质体系的深度处理。 1.5 传统处理方法 传统污水三级处理工艺,主要的工艺单元有石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、过滤和气浮等。根据具体污水排入物质的成分的不同,处理方式有所差异。传统处理工艺存在着工艺复杂、水利用率低、化学品消耗量大的弊病,而且由于无法彻底去除生物絮体及胶体物质,致使清洗频繁,影响了出水水质。 2结论 (1) 煤矿矿井废水处理回用的综合运行费用为:2.185-2.465元/吨。其中膜法的处理费用最低为:2.185元/吨。这样的价格对干旱缺水的西北地区是很有吸引力的。 (2)用膜法处理煤矿矿井废水并回用在技术上是完全可靠的,国内外都有成功经验。 (3)随着工业的快速发展,水资源的污染日益严重,缺水现象会越来越严重,工业废水的回收利用将会提到议事日程。 (4)从环境保护方面讲,对矿井废水进行回收再利用具有非常重要的环境意义。 (5)对矿井废水进行回收再利用,不但可以减少废水排放量,又可以使废水资源化,应该说,它是一种水资源再生的希望方法,也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。 (6)膜法处理煤矿矿井废水并回用,不但在技术上和经济上都是可行的,经济和环境效益都非常显著。 煤矿废水处理论文:煤矿污废水处理论文 1煤矿污废水处理 1.1矿井水处理 煤矿矿井废水主要指煤炭井工开采或露天开采过程中涌出的地下水,以及采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水。矿井水主要分为含悬浮物矿井水、酸性矿井水、高矿化度矿井水、含铁锰矿井水四类。含悬浮物矿井水指悬浮物(煤粉、岩粉)≥50mg/L的矿井水,这类矿井水中含有较多煤粒(粉)、岩(石)粉等悬浮物,一般呈黑色,但其总硬度和矿化度并不高;酸性矿井水指pH≤6的矿井水;高矿化度矿井水是指矿化度无机盐总含量大于1000mg/L的矿井水,也称为苦咸水。含悬浮物矿井水的主要处理工艺为混凝沉淀(澄清)、过滤、消毒工艺,根据处理后矿井水的回用途径,后续工艺可选用超滤、反渗透工艺。磁悬浮矿井水净化技术、微砂技术属于科技创新技术,近年来逐渐开始应用于部分煤矿。酸性矿井水的处理方法主要包括人工湿地法、微生物法、中和法,其中人工湿地法与微生物法在国内应用极少,目前应用最广泛、技术最成熟的中和法为石灰乳中和法,基本工艺流程为中和、曝气预沉、混凝沉淀(澄清)、过滤消毒。高矿化度矿井水处理工艺分为净化处理和深度处理两个部分,净化处理技术与含悬浮物矿井水处理技术相同,主要采用混凝沉淀(澄清)过滤工艺,深度处理主要指反渗透脱盐处理。为防止反渗透膜降解和膜污堵,进水中的悬浮固体、尖锐颗粒、微溶盐类、微生物、氧化剂、有机物、油脂等污染物必须进行预处理。除铁方法主要有空气氧化法、化学氧化法和接触氧化法,除锰方法宜采用化学氧化剂氧化法,同时除铁除锰可采用化学氧化法或接触氧化法。井下采空区过滤净化技术指充分利用采空区矸石作为过滤、净化污水的载体,将井下排水直接注入采空区净化处理后,复用于井下生产,减轻了地面矿井水处理设施的处理压力,提高了矿井水处理水质,节约了污水处理费用。 1.2生活污水 煤矿生活污水主要来自矿区食堂、冲厕、洗浴等,污染物成分与市政污水类似,以洗浴水为主。矿区生活污水的有效处理方法主要是活性污泥法,包括CASS工艺、SBR工艺等。SBR法与传统活性污泥法相比:工艺简单,调节池体积小或不设,无二沉池和污泥回流,运行方式灵活,结构紧凑,占地少,基建、运行费用低;反应过程浓度梯度大,不易发生污泥膨胀;抗负荷冲击能力强,厌氧(缺氧)和好氧交替发生,同时脱氮除磷而不需额外增加反应器。CASS工艺的特点如下:CASS池对水量水质变化的适应性和操作的灵活性较高;系统运行的稳定性较高;周期内反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的方式运行,有比较理想的脱氮除磷效果。针对矿区生活污水的水质和水量特点,选用以上两种方法均有较好的处理效果。2.3洗煤废水《清洁生产标准-煤炭采选业》(HJ446-2008)要求煤矿选煤水闭路循环,即洗煤水中的煤泥全部厂内机械回收,洗水全部复用。偶发排放要求执行《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)。煤矿洗选厂根据洗选煤量建设煤泥浓缩池,通常一备两用,煤泥水进入浓缩池浓缩沉淀后,上清液复用于洗选车间,沉淀煤泥由压滤机压滤。 2煤矿污废水综合利用 提高煤矿污废水综合利用率,减少煤矿外排水量、或实现污废水零排放,是解决矿区水资源缺乏、水环境污染问题的关键。煤矿污废水综合利用途径主要包括煤炭洗选、井下生产用水、消防用水、绿化、防尘等用水;煤矿污废水经处理符合相关标准后,可以用于灌溉周边农田,进一步通过反渗透深度处理后,可用作居民生活用水。企业间用水优化协调工程是提高矿井水综合利用水平的重要途径之一。矿井水处理后作为矿区周边企业的工业补充用水,能够有效缓解整个区域水资源供需矛盾,减少水源水与地下水开采使用。 3存在问题 3.1矿井水处理工艺设计、设备选型问题。 部分煤矿矿井水处理工程在设计阶段对矿井涌水量及水质分析不足、设计参数直接参考地表水水质参数;设备选型不当,集中体现在煤泥压滤设备压滤能力不足、故障频繁;过滤设备过滤材质多采用塑料滤珠,容易吸附油脂结团堵塞,造成滤料更换频繁,运行成本高。 3.2生活污水处理工艺采用生物膜法(生物接触氧化法)的处理工艺运行效果欠佳。 煤矿生活污水以工人沐浴冲洗水为主,生活污水中COD浓度较低,约在100mg/l~150mg/l,有时甚至低于100mg/l,因此微生物经常出现养料不足,生物膜脱落的情况,出水水质达不到设计要求。 3.3污废水综合利用率偏低。 《清洁生产标准煤炭采选业》(环境保护部HJ446-2008)中对矿井水的回用率有明确要求,在水资源短缺矿区,清洁生产一级标准要求100%回用,二级标准要求≥95%,三级标准要求≥90%,目前很多矿区污废水回用水平偏低于清洁生产三级标准。尤其是部分煤矿矿井涌水量较大(超过10000m3/d),仅靠矿区自身用水无法提高污废水综合利用率。区域内企业间水资源协调利用较少,主要受限于周边企业分布距离,用水水质等原因。 作者:王莉娜 谢震震 单位:中国神华能源股份有限公司 山东山大能源环境有限公司 煤矿废水处理论文:煤矿各类废水处理及综合利用的途径 摘要:对煤矿各类废水的处理以及综合利用的工作主要包括矿井废水以及生活废水等几个方面。本文阐明煤矿各类废水处理与综合利用的方法以及在工作期间所存在的问题,以加强煤矿各类废水治理和再利用的水平。 关键词:煤矿;废水处理;综合利用 我国水资源匮乏的地区也是煤矿的主要聚集地,据统计,我国86个重要煤矿区有70%的煤矿处于缺水状态。长时间以来,水资源得不到保障,矿水没有有效的利用一直是困扰煤炭行业的难题。因此,加强煤矿各类废水处理及综合利用途径便成为一项非常重要的工作任务。 1煤矿废水处理 1.1矿井水处理 煤矿开采期间,容易出现矿井废水,或者因使用灭火灌浆、降尘等设备所形成的煤尘废水。其中,含悬浮矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水等是矿井水的主要类型。通常情况下,含悬浮物矿井水中具有很多的煤粒、岩粉,而且它们的含量均≥50mg/L,颜色以黑色为主,硬度及矿化度较低;而pH值≤6的矿井水,则为酸性矿井水;高矿化度矿井水也被叫作苦咸水,通常无机盐含量不会低于1000mg/L。1.1.1含悬浮物矿井水在进行废水处理的时候通常采用混凝沉淀工艺,通过对矿井水处理结束后所使用的回收形式,随后采用反渗透工艺。其中微砂、磁悬浮矿井水净化等相关技术是近年来普遍采用的净化技术。1.1.2高矿化度矿井水净化以及深化处理是高矿化度矿井水处理的最主要方式。前者所采用的处理技术和上面所提到的含悬浮物矿井水一样,也是利用混凝沉淀工艺,同时进行反渗透脱盐处理。而若想避免膜污堵的情况发生,就一定要对悬浮固体、氧化剂等能够造成污染的生物采取预处理的方法。1.1.3酸性矿井水的处理方法人工湿地法、中和法等是此类矿井水的重要处理形式,人工湿地法在我国较少使用,当前使用比较普遍的废水处理方式主要是中和法,它的工艺流程则是曝气预沉、过滤消毒等。1.1.4其他处理方法空气、化学以及接触等氧化法是除铁普遍所使用的方法。在除锰的时候,主要使用化学氧化剂氧化法,该方法同样适用于除铁工作。 1.2生活污水 通常,矿区食堂、洗浴等地方容易形成生活污水,污染物构成和市政污水相同,都是主要来自于洗浴水。活性污泥法是煤矿生活污水的主要处理形式,主要有CASS工艺以及SBR工艺两种。和过去活性污泥法所采用的工艺不一样,SBR法显得更为简单,不用对调节池进行设置,无须很大的占地面积以及过高的运行经费;由于浓度梯度较大的原因,因此很难出现污泥膨胀的情况;另外,还具有较强的抗负荷功能。CASS工艺的特点为:水质变化适应能力强;操作系统非常稳定;脱氮除磷功能较强。 1.3洗煤废水 在有关煤炭清洁生产标准的条文中,明确规定了煤矿选煤的时候要采取闭路循环,也就是说用于洗煤的水要进行回收,然后经过处理后再进行复用。如果一些用水不得不进行排放,那么则要参照相关的排放标准合理排放。在创建煤泥浓缩池的时候,一定要通过洗选煤量的具体情况来做出决定,不过一般情况下,会采用一备两用的策略。在煤泥水经过浓缩池的沉淀之后,要用上清液进行清洗,沉淀煤泥则由压滤机进行压滤。 2存在的问题 2.1矿井水处理工艺设计、设备选型的问题 一些矿井水在被处理的时候,相关人员对水质情况不是很了解,设计参数主要来自地表水水质参数;没有选择合适的设备类型,在使用煤泥压滤设备工作期间,没有形成良好的压滤效果;在过滤工作中,塑料滤珠是主要被使用的材料,这种材料很有可能会对吸附油脂结团造成堵塞的情况,导致滤料经常需要更换,最终造成运行经费过高。 2.2生活废水处理工艺存在的问题 利用生物膜法处理生活废水很难取得理想的效果。通常情况下,沐浴水是煤矿生活污水形成的最主要原因。由于COD浓度在整个生活废水中的比例不高,造成微生物养料不够充足的情况,直接影响出水水质无法满足设计需求。 3煤矿废水的综合利用 加强煤矿废水的综合利用效果,降低煤矿的排水量,能够使矿区水资源匮乏以及水污染现象得到极大的缓解。其中,对煤炭进行清洗、在井下进行水生产、对用水进行绿化等工作是煤矿废水进行利用的最有效方式;煤矿废水的处理情况如果能够满足标准要求,那么就可以将它们使用到农田的灌溉工作当中,如果再进行更深层次的处理,就能够用作生活用水。每个单位之间如果能够做好协调工作,就能够加强煤矿废水的综合利用效果。在矿井水得到完善的处理以后,可以将它们作为周围企业的工业用水,解决煤矿区水资源匮乏的情况,同时还能够降低地下水的过度利用。对矿井水的综合利用,一定要从源头抓起,制定科学合理的保护水资源政策,降低矿井的涌水量;大力推行废水沉淀过滤方法,在矿井水经过处理后再用回到井下生产。另外,在工作期间,还要降低矿井水的地面处理量。在对矿井水进行处理的时候,一定要意识到里面含有的悬浮物粒径差别较大,沉降速度并不快,因此一定要正确的设置沉淀池的停留时间参数。在处理矿井水的工作中,处理煤泥水始终都是工作的难点,如果条件允许,最好把煤泥水放入洗煤厂的废水处理系统,然后和其他废水一起进行处理。而在使用板框压滤机的时候,一定要对煤泥水的特点和煤泥量有充分的了解,并且优化设备选型。充分利用所能用到的全部用水,并与煤矿废水的综合利用相结合,在需要的时候要充分的根据所处的地理位置的特点,合理地进行废水利用。在进行利用期间,不但要确保矿区能够得到用水,同时也要确保附近的企业也能够得到经过处理后的用水,这样就能够完成矿井水代替地表水的工作目标,企业还可以利用矿井水改善当地水资源的状况。 4结束语 目前对煤矿废水的处理以及综合利用的工作还存在一定的问题,想要更好地做好这方面的工作,就一定要降低煤矿的排水量,制定出科学合理的保护水资源的政策,充分利用所能用到的全部用水,与煤矿废水的综合利用相结合。在今后的工作中,相关工作者要积极努力,认真探索,争取制定出更为完善的方案,从而让煤矿废水的处理以及综合利用的水平迈向一个新的高度。 作者:林昊 陈晓艳 单位:内蒙古自治区环境科学研究院 煤矿废水处理论文:分析煤矿环境污染与废水处理技术 我国是采煤大国,能源的发展依赖于煤炭的利用。采煤过程中会产生一定量的废水,这些废水中含有许多化学物质,没有得到妥善处理会造成水资源的污染,环境污染更加严重。如何在平衡环境的过程中,妥善处理煤炭开发与废水处理问题,实现可持续发展,是我国面临的一个重大问题。 1煤矿企业问题的发生和分析 1.1采煤企业的环境状况 我国能源主要依赖于煤炭的开发,煤炭作为一种资源对于环境有许多方面的影响,如气体、废水、噪声、废石等方面的影响。我国作为一个采煤大国,煤炭成为我们的主要能源,煤炭产生的环境也是令我们较为头痛的一个重要问题。煤炭在生产、运输、利用等各个环节之中都产生了许多废水、废气,如SO2等问题,这些废水、废气排放到河流之中、大气之中,造成环境污染,也会造成我国环境的恶化,这种恶化很难逆转,所以对于煤炭的开采和处理之中,环境保护一直是个重大的命题。 1.2煤矿地表水的分析 我国煤矿企业中70%都缺水,其中40%严重缺水。我国煤矿主要集中在西北部地区,这里煤矿资源丰富,同时水资源缺乏。对于如何在不破坏水资源的基础上发展煤矿企业是一个迫在眉睫的问题,这种严重缺水的现象能够导致水资源的缺乏,也能够促使水资源在一定情况下都不能得到有效改善。在选择挖掘场地上,一般选择地势较高的地方,因为地势较高,水资源的采集较为便利。因为水资源得不到良好的利用,加剧了西北部地区水资源的进一步匮乏,这种趋势不能够使中国环境得到进一步改善,反而走向了恶性循环,造成环境进一步被破坏。 1.3煤矿地下水的分析 煤矿地下水问题,主要包括井下水污染,这种井下水污染造成的环境问题以及环境影响自不必说。因为许多井下水都会流经地下水,井下水会带走许多煤矿中的化学物质,这些化学物质给井下水带来了严重的污染,也污染了地下水,并且这种污染由于地下水治理的困难,非常容易对周围的环境产生严重影响。 2煤矿废水处理技术的价值 中国作为一个能源大国,煤炭是一个不可或缺的能源,但是煤炭产生的环境问题也是不容忽略的。而且煤矿开采的过程中会产生许多废水,对于废水的处理是一个棘手而且紧迫的问题,如果不能改善废水处理技术,造成带有有毒有害物质的废水流经河流,污染了饮用水,对于环境来说是一个致命的打击。煤炭开采过程中需要水资源,但是煤矿丰富的地区位于我国西北地区,煤矿的开采如果对于矿井水没有有效利用,对于矿井中产生的废水没有及时加以处理,对于环境来说是一种致命打击,也会造成环境的污染和严重破坏。合理有效利用矿井水,对于煤矿中产生的废水及时处理,不让这些废水流向河流,污染环境,可以提高矿井水资源的利用率,也能提高矿井的资源利用率。合理利用矿井水嫩巩固减少水资源的浪费和污染,为矿区经济发展提供良好的环境作为支撑,也能够让这些矿井中的水资源得到有效利用。水资源的利用率得到提高,水环境得到净化,实现了良性循环,对于中国环境治理问题有着极大的作用和意义,所以煤矿废水处理技术有着极高价值。 3探究矿井水处理技术的步骤 为了有效提高水资源的利用和环境的保护,我们应当选择合适的矿井水净化处理系统。例如应当对于矿井水采用曝气系统,由于矿井水有别于其他水,矿井水具有有机物质,所以采用曝气系统能够使矿井水中的有机物质发生氧化作用,能够将这些物质及时进行氧化,避免进入河流系统。还有采用混凝沉淀法,矿井水中拥有许多沉淀物,这些沉淀物都是一些固体物质,采用混凝沉淀法,能够让这些物质沉淀出来,避免污染河流。并且我们还可以进行消毒处理,对于矿井水中含有的有毒物质进行一定程序的消毒处理,这种消毒处理能够让有毒物质沉淀出来,才能保证矿井水的净化。出于对环境的重视,我国一直在提倡对于煤矿问题应当开发与保护同时并重,才能共同治理环境问题。所以对于煤矿企业的治理问题已经和环境保护同时并重,共同重视来保护环境。采用可持续发展的手段,并且逐渐开发和使用清洁能源,都是解决煤矿环境污染的重要举措。对于这些举措,我们应当不遗余力的支持,因为水资源污染不可逆转,一旦被污染,将会造成严重的经济问题,所以我们应当重视煤矿企业中的废水处理问题,才能促进环境的进一步发展,促进煤矿环境的改善,促进采煤企业的良性发展。 4结语 煤炭问题是一个不容忽视的问题,因为煤炭是我国能源的重要来源,对于煤炭问题而言,应当及时加以改善,否则,对于环境的破坏逐渐增大,这也会造成我国环境污染更加严重。所以,为了促进我国经济的可持续发展,为了促进环境友好型经济的发展,我国改善能源结构,改善煤矿企业的环境保护措施,促进我国环境的发展。 作者:高宏峰 单位:晋中职业技术学院 煤矿废水处理论文:高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理 摘要:本文简述了煤矿矿井废水污染因子和高密度沉淀池工艺的特点,分析了用高密度沉淀池工艺处理煤矿矿井废水的优点。采用高密度沉淀池工艺处理E矿区矿井废水工程实践表明,在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l条件下,处理后废水稳定达到悬浮物(SS) 关键词:煤矿矿井废水;高密度沉淀池 1煤矿矿井废水特点 煤矿矿井废水包括煤炭开采过程中地下地质性涌渗水、巷道为安全生产而排出的自然地下水,井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水等。矿井废水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分,其中井田水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性的影响。[1][2][3][4] 煤矿矿井水主要有以下特点: (1)悬浮物浓度高:通常高达200mg/l以上,若井底预沉降处理不好,可高达1000mg/l以上; (2)矿化度高:一般在1000mg/l以上,含有硫酸盐、重碳酸盐等; (3)硬度大:一般在25德国度以上,总硬度中永久硬度大于暂时硬度; (4)含有一定量COD。 几个典型矿井废水特性如表1: 表1煤矿矿井水水质特性表 从表1可知,煤矿矿井水主要特征污染物为悬浮物、COD和pH值。 2煤矿矿井废水处理工艺 因煤矿矿井废水主要特征污染物为悬浮物、COD和pH值,对煤矿矿井水的处理为对上述特征污染物的处理。 煤矿矿井废水中的COD主要由其悬浮物中的煤屑中碳分子的有机还原性所致,可以随悬浮物一起去除,不需要进行生化处理。构成矿井水悬浮物的主要成份是粒径极为细小的煤粉和岩尘,其特点是:含量不稳定,波动大,且悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢,矾花形成困难,混凝沉降效果差,难以靠自然沉淀去除。 煤矿矿井废水处理目前主要采用沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀+过滤和微絮凝过滤等工艺。一般处理后达标排排放时,采用沉淀或混凝沉淀工艺;处理后回用作生产用水或景观水时,多采用混凝、沉淀、过滤或微絮凝过滤工艺。 微絮凝只适用于悬浮物小于50mg/L的极少数矿井废水处理,当悬浮物含量大于50mg/L时,即会产生处理效率下降和出水不达标的情况。采用混凝、沉淀、过滤工艺处理矿井水时,混凝反应设施有涡流反应池、 穿孔旋流反应池、机械搅拌反应池等;沉淀设施常用的有平流式沉淀池、斜管沉淀池以及将混凝反应与沉淀结合在一起的机械加速澄清池、高效澄清池、一体化净水器等。 各种处理工艺均有其优缺点。“反应池+沉淀池”具有运行能耗低,设计灵活,操作管理简单等优点,但占地面积大,沉淀污泥易堵塞、耐冲击负荷小。机械加速澄清池出水水质较稳定、占地面积小、并能自动定时排泥的优点,但运行能耗高、机械设施多、设备维护量大。一体化净水器集沉淀和过滤为一体,具有设备体积小,安装方便等优点,但设备沉淀区容积小,单体处理量小,日常维护量大,设备寿命短,耐冲击负荷小,难以满足大水量矿井废水处理要求。 3高密度沉淀池废水处理工艺 高密度沉淀工艺是在传统的平流沉淀池的基础上,充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论,把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化,从而达到常规混凝沉淀技术无法比拟的性能。 加速絮凝技术是高密度沉淀池核心技术,其原理是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒(如细砂),利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀,故又叫该技术为载体絮凝技术。加速絮凝技术通过向水中投加混凝剂(如PAC),使水中的悬浮物及胶体颗粒脱稳,然后投加高分子助凝剂和密度较大的载体颗粒,使脱稳后的杂质颗粒以载体为絮核,通过高分子链的架桥吸附作用以及微砂颗粒的沉积网捕作用,快速生成密度较大的矾花,从而大大缩短沉降时间,提高澄清池的处理能力,并有效应对高冲击负荷。 典型的高密度沉淀工艺有OTV―Kruger公司(威立雅水务集团的工程子公司)开发的Actiflo 高密度沉淀池和法国Degremont(得利满)公司开发的DensaDeg 高密度沉淀池。 Actiflo 高密度沉淀池工艺原理见图1。 图1Actiflo 高密度沉淀池工艺原理图 DensaDeg 高密度沉淀池工艺原理见图2。 图2DensaDeg 高密度沉淀池工艺原理图 4用高密度沉淀池处理煤矿矿井废水 煤矿矿井废水的特性决定了其处理关键为混凝沉淀工艺的选择。各种沉淀工艺用于煤矿矿井废水处理的优缺点对比见表2。 表2煤矿矿井废水处理各种沉淀工艺对比表 从表2比较中可见,从处理效率、造价、占地等方面综合比较,高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理有着最大优势。因煤矿矿井废水中含有高密度煤粒,高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理无需额外投加高密度的不溶介质颗粒,因此高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理比用于其它废水处理流程更简单、运行和维护成本更低。 5高密度沉淀池处理煤矿矿井废水实例 用高密度沉淀池处理表1中E矿区废水,处理前后各项指标对照见表3。 表3E矿区废水处理前后指标对照表 用高密度沉淀池处理E矿区废水主要技术经济指标: (1)处理水量300m3/h,采用2座钢制DensaDeg 高密度沉淀池; (2)反应区容积40 m3,停留时间15min; (3)沉淀分离区设备尺寸ø5100×5000,沉淀分离区水力表面负荷7.5m3/m2.h; (4)PAC投加量20mg/l,PAM投加量1 mg/l; (5)吨水处理成本0.28元。 调试运行过程存在主要问题及解决方案: ①矿井废水进水悬浮物浓度对处理效果影响大,进水悬浮物浓度小于100mg/l和大于1800mg/l时,出水悬浮物浓度均变大,主要原因是进水悬浮物浓度影响废水处理过程絮体的形成与沉淀,进水悬浮物浓度过高时可通过增设初沉来解决,过低时可通过回流部分污泥来解决; ②应根据废水进水悬浮物浓度调节PAC和PAM的加药量,尽可能地降低药耗,获得较好的沉降絮体; ③反应区的搅拌效果对出水水质影响大[5],吨水搅拌功率小于2KW时处理效果无法保证。 ④流量突变对出水悬浮物浓度影响较大,应尽量在合适的水流量下工作。应缓慢调整流量,以防止流量突变可能造成的污泥上浮。 6结论 煤矿矿井废水的特征污染因子为悬浮物、COD和pH值。悬浮物浓度高及部分悬浮物密度大的特点决定了高密度沉淀池特别适用于处理煤矿矿井废水。工程实践表明,采用该工艺处理E矿区矿井废水,在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l条件下,处理后废水稳定达到悬浮物(SS) 煤矿废水处理论文:煤矿废水处理中Al2O3 / PVDF复合膜的制备及机理研究 [摘 要] 目前国内主要能源煤炭在开采过程中产生的大量废水,主要运用聚偏氟乙烯复合膜加以治理。本文主要针对聚偏氟乙烯疏水性加以改进,通过在PVDF铸膜液加添加纳米Al2O3,对其作用机理加以研究,发现复合膜的水通量、截留率等均得到提高,从而拓宽了PVDF复合膜在煤炭废水中的应用。 [关键词] 煤矿废水; 聚偏氟乙烯; 复合膜; 制备; 机理 在我国目前的能源结构中煤炭仍然占到70%以上。而煤炭开采过程中排放大量废水,多半以上的煤矿未对产生废水进行有效处理就直接排放,对环境、尤其是水环境造成严重污染。上世纪90年代以来对煤炭废水治理尤为重视,许多新型处理技术应运而生,尤其是膜生物反应器。膜生物反应器是膜分离技术和生物技术结合的新工艺,在废水处理中得到广泛应用。膜生物器中要用到各种材质和形状的膜,聚偏氟乙烯(PVDF)是一种性能优良的高分子材料,具有良好的化学稳定性,因此,PVDF膜的研制受到国内外研究机构的关注。对于其他膜材料,PVDF膜的一个显著特征是疏水性强,是膜蒸馏[3,4]和膜吸收[5]等分离过程的理想材料。但是,也正因为其强疏水性而导致两个问题,一是分离过程需要较大的驱动力;二是容易受到蛋白质的污染而使膜通量快速下降。为了降低膜污染,延长寿命和提高通量,使其得到更广泛应用,PVDF膜的亲水化已成为其改性的主要内容。PVDF膜亲水化改性方法可概括地分为表面改性、共混改性和化学改性等。 本文报道在聚偏氟乙烯制膜液中添加纳米氧化铝对所制PVDF 中空纤维膜机理研究。 1 实验部分 1.1 试剂 聚偏氟乙烯,上海三爱富新材料股份有限公司。N,N-二甲基甲酰胺,中国联试化工试剂有限公司。聚乙二醇,分子量6000,中国福利企业华东公司。纳米氧化铝,浙江舟山明日纳米材料有限公司。牛血清白蛋白,分子量67000,中国医药集团上海化学试剂公司。 1.2 分析测试 采用紫外-可见分光光度计(美国VARIAN公司,型号CARY 100)对Al2O3/PVDF复合中空纤维膜和纯PVDF膜进行牛血清白蛋白的截留率的测定;用扫描电子显微镜(日本电子公司,型号JSM-6300)对复合膜的微观结构进行表征;用 等温氮气吸附仪(美国Coulter公司,型号SA3100)对膜孔径及其分布进行,利用泡压法测定膜的最大孔径;用傅立叶红外光谱仪(天津港东科技,型号FTIR)对纯PVDF膜和Al2O3/PVDF复合膜进行分析。 1.3 中空纤维膜的制备 将60克Al2O3添加到1000ml二甲基甲酰胺(DMF)中,加入一定量的聚乙二醇,经超声波分散,加入PVDF溶解后,得到铸膜液。经静置脱泡,制膜液经过滤后, 由计量泵注入喷丝头,在芯液的作用下,经喷丝头挤出的中空纤维膜在凝胶浴中固化成型。用水浸泡一定时间,经适当后处理,取出晾干待用。将所制得的Al2O3 / PVDF复合中空纤维膜记为样品A,采用相同的纺丝和后处理条件制备纯PVDF中空纤维膜,记为样品B。将所得的中空纤维制成膜组件,进行膜性能测试。 2 添加无机粒子对膜性能的影响 2.1 无机粒子对膜性能的影响 添加无机粒子对膜性能的影响。 表1为Al2O3/PVDF复合膜和纯PVDF膜的性能指标。可以看出,复合膜的最大孔径几乎是纯PVDF膜的最大孔径一半,而孔隙率却比纯PVDF膜低。这主要跟制备过程中在铸膜液中添加的无机纳米粒子Al2O3有关。采用干-湿纺丝法制备聚偏氟乙烯中空纤维膜时,微孔的形成是由于铸膜液中的溶剂和凝胶浴中的水进行交换时产生的应力引起,而Al2O3粒子的加入会有助于应力的消除,从而避免了大孔和缺陷的产生,因而表现为最大孔径减小,孔隙率下降,进而使复合膜的截留率提高。同时将Al2O3粒子引入到PVDF体系中,由于粒子表面富含羟基,会改变中空纤维膜的亲水性能,因而表现为水通量的显著提高。 2.2 Al2O3 / PVDF复合膜的微观结构 从图a可以看出,Al2O3 / PVDF复合膜的结构是由外表面和内表面的两层指状孔和夹在中间的一层海绵孔组成,在膜的内表面上还覆盖了两层极薄的皮层。厚度约为1um。外表面的指状比较疏松,而且,内外两层指状孔的厚度也不一样,原因是在成膜的过程中,膜的外表面首先和空气接触,然后进入凝胶浴,铸膜液中的溶剂有了一个挥发的过程,而内表面却没有这样一个过程,溶剂直接和芯液进行交换,导致了内外孔结构的不同。从图b可以看到氧化铝粒子的痕迹,分散状态良好。在成膜的过程中,当溶剂进行交换时,在膜的内部会产生应力。由于添加了Al2O3纳米粒子,所产生的应力可以在未完全固化以前得到减小或消除,从而改变膜的孔结构,导致了膜的孔隙率变大,力学性能得到了提高。 2.3 纯PVDF及Al2O3 / PVDF复合中空纤维膜的FTIR分析 为考察氧化铝在聚偏氟乙烯基体中的存在状态,采用傅立叶红外光谱对纯PVDF及添加氧化铝的纳米颗粒的平板膜进行分析。 图2.1为纯PVDF膜的红外谱图,1073cm-1处的谱带为C-F键引起的,1177cm-1处的谱带归属于F-C-F键的振动,1275cm-1为CFn的吸收峰。而且它们都是发生了C-F伸缩振动。 图2.2为Al2O3 / PVDF复合膜的红外谱图,查Al2O3的标准谱图可知,585.27为Al2O3的吸收峰值。同样可以看出其它的吸收峰值都为PVDF的,这说明在该复合膜中氧化铝和聚偏氟乙烯也只是通过物理作用结合在了一起,没有发生任何化学作用。因此,我们所制备的复合膜既具备PVDF耐高温、耐腐蚀等优点,又可以提高其亲水性能。 3 结论 在采用相转化法制备聚偏氟乙烯微孔膜的过程中,由于在铸膜液中添加了氧化铝无机粒子,对膜孔的结构有了较明显的影响,其各项性能指标与纯PVDF膜相比有了显著的改善。最大孔径从0.75um减小到0.35um,截留率从3.36%提高到93.89%。复合膜的孔径分布窄、分离效率高。此外亲水性氧化铝粒子的引入,对于改善膜表面的抗污染性能。改性后的PVDF复合膜处理煤炭废水中的铜、铅、汞等重金属效果极佳,这样不仅拓宽该复合膜在煤矿废水处理 中的应用,更是给我国水资源保护提供宝贵的技术手段[6]。 煤矿废水处理论文:浅谈煤矿废水处理的现状及污水处理设备的应用问题 【摘 要】本文分析了煤矿废水处理的现状,并就煤矿污水处理工艺特点、设备工作原理及污水处理设备在煤矿废水处理中的应用情况进行了比较详细的论述。 【关键词】煤矿;废水处理;污水处理设备 引言 煤炭是我国重要的基础能源和原料,在国民经济中具有重要的战略地位,在我国一次能源结构中,煤炭占到70%以上。在煤炭开采过程中,要排放大量的煤矿废水。在排放过程中,由于受到煤粉、岩粉、有害物质及其它杂物等的污染,而成为煤矿废水。如果直接排放,会污染矿区环境。在煤矿水资源极为匮乏的条件下,矿井水直接排放,也是水资源的极大浪费。结合沃力环保在高悬浮物、酸性煤矿废水的回用技术优点,为煤炭开采行业量身定做煤矿废水回用解决方案。 1 煤矿废水处理的现状 一般来说,不同煤矿对出水的要求差异较大,应根据我国环保部门的要求确定处理程度,以确保出水水质。煤矿污水水质与一般城市污水性质类似,但不同于城市污水(城市污水中常包括部分工业废水)。其特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,污水可生化性好,处理难度小。 煤矿污水处理厂设计时在80年代采用活性污泥法处理工艺的较多,由于污水中有机物含量太低,在运转过程中微生物得不到最低限度的营养物质,形不成活性污泥,运转不起来。氧化沟污水处理工艺,也存在同样的问题,回流活性污泥回流不起来,致使原氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池,达不到要求的处理目标。 (1)目前部分煤矿工业场地和居住区各建一座污水处理厂,两处征地,重复建设,投资增加,运行能耗高,管理费用高,技术力量分散,吨水处理成本高。一般来说,矿井工业场地和居住区相距不是很远,合建一座一定规模的污水处理厂更合理,考虑从居住区向工业场地排水,管道埋设太深,可在中间设置污水提升泵站,或者在工业场地与居住区中间地段征地建设污水处理厂。采取合建方式,不但可节省投资,且可大大降低运行成本。 (2)目前许多新建矿井设计中根据规范及全员效率,劳动定员数量较少,而实际建成后煤矿招聘大量的劳务人员,以及随着煤矿的发展,涌进大批的外来人员,使得煤矿的用水量增加,污水量也随之增大。因此,对于新建煤矿污水处理厂的设计,在建设规模时应考虑予留系数。 (3)由于煤矿污水水质水量变化较大,合理地确定设计的污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。生产污水与生活污水通盘考虑,不使留余地过大,避免增加投资、使设备闲置或低效运行。 2 煤矿污水处理设备在煤矿废水处理中的应用 2.1 工艺特点 煤矿废水设备运行稳定:对于矿产生产企业来说,生产设备都是24小时连续运行的。而作为与生产相配套的水处理设备,这点极其重要。本系统设备均采用PLC控制,减少人为干预因素。使设备故障率降到最低,保障生产设备的连续运行。 出水水质优:针对煤矿废水的特质。本系统出水浊度低,悬浮物含量少,色度低,出水都能达到回用的要求。完全满足生产和生活用水的要求,感官可与自来水相媲美。 运行费用低:平均吨煤矿废水处理费用为:0.40~0.5元,远远低于自来水的取水费。 占地面积小:是传统的加药混凝沉淀工艺占地面积的1/3。 操作简单:本设备采用集成化控制系统,避免异地操作的发生,操作简便易行。 2.2 煤矿废水处理设备工作原理 转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转,物料由进料管连续引入输料螺旋内筒,加速后进入转鼓,在离心力场作用下,较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端,经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环,由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓,经排液口排出机外。本机能在全速运转下,连续进料、分离、洗涤和卸料。具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、维修方便等特点。适合分离含固相物粒度大于0.005mm,浓度范围为2-40%的悬浮液。 煤矿废水处理工艺特点:(1)卧螺离心机利用离心沉降原理,使煤矿废水固液分离,由于没有滤网,不会引起堵塞;(2)离心机适用各类煤矿废水污泥的浓缩和脱水;(3)离心机在脱水过程中当进料浓度变化时,转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整,所以可不设专人操作;(4)在离心机内,细小的污泥也能与煤矿废水分离,所以絮凝剂的投加量较少,一般混合污泥脱水时的加药量为:1.5kg/t(干泥),污泥回收率为95%以上,脱水后泥饼的含水率为40%以下;(5)离心机每立方米污泥脱水耗电为1kw/m3,运行时噪音为小于85db,全天24h连续运行除停机外,运行中不需清洗水;(6)离心机占用空间小,安装调试简单,配套设备仅有加药和进出料输送机,整机全密封操作,车间环境好;(7)离心机易损件为轴承和密封件,卸料螺旋推料器的维修周期一般在3年以上,进口名牌轴承和密封件可保证设备长时间高强度运行,正常的保养后可大大延长维修周期。 2.3 煤矿废水处理专用脱水机: 煤矿废水处理分离专用离心机,主机有柱-锥转鼓,螺旋卸料器、差速系统、轴承座、机座、罩壳、主付电机及电器系统构成。在离心机高速旋转而产生强大离心力的作用下,使得煤矿废水进行每天24小时的连续脱水。主电机通过三角皮带转动转鼓,通过行星齿轮差速器与付电机产生转鼓与螺旋差速实现煤矿废水分离和推料功能。离心机具有二种自动控制功能,即差转速控制和力矩控制,由于煤矿废水进料含固率可能会有波动,采用差转速控制系统是保证差转速稳定,达到泥浆干度恒定,采用恒力矩控制使离心机负荷处于稳定状态,使得分离效果或同絮凝剂使用时处于最佳状态,很好地保证离心机可靠安全运行。离心机具备优良的密封性能,煤矿废水分离处于全密封状态下工作,使得环境清洁干净。 2.4 离心分离法处理煤泥水 转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转,物料由进料管连续引入输料螺旋内筒,加速后进入转鼓,在离心力场作用下,较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端,经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环,由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓,经排液口排出机外。本机能在全速运转下,连续进料、分离、洗涤和卸料。具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、维修方便等特点。适合分离含固相物粒度大于0.005mm,浓度范围为2-40%的悬浮液。 煤矿废水处理论文:煤矿矿井废水处理中混凝沉淀过滤技术的应用 摘 要:阐述煤矿矿井废水处理回用的必要性及处理技术,重点介绍了某矿区矿井水处理技术的工艺流程及其特点。通过进行工艺及效益分析,认为该矿矿井水净化处理技术具有一定的推广应用前景。 关键词:矿井废水 过滤技术 回用 我国矿井水净化处理技术起始于上世纪70年代末,在煤矿矿井水处理工艺主要有:沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀-过滤(混凝澄清过滤)等。构筑物有预沉调节池、反应沉淀池(或澄清池)、过滤池等。净化处理后出水可作工业用水或生活用水,通常出水直接排放的采用沉淀或混凝沉淀处理技术;出水做生产其它回用的采用混凝沉淀-过滤(混凝澄清过滤)处理技术;出水作为生活用水则过滤后须经过消毒处理。有些矿井水含盐量较高,处理后作为生活饮用水必须增加淡化处理。 1 工程概况 某矿区投资建设矿井水处理厂一座,主要处理煤炭行业的采煤废水,总处理水量52800 m3/d,工程总投资2318.342万元。设计悬浮物浓度:1000~2000mg/L,实际运行浓度:1000~1500 mg/L。 设计要求:总处理水量2200m3/h ,其中:900m3/h废水经处理后达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)后直接排放;1300m3/h废水经处理后进行深度处理达到《生活饮用水标准》(GB5749-2006)作为当地生活饮用水。 2 工艺流程 本工程的主要处理对象是采区矿井涌水,主要污染物是悬浮物,这些悬浮物在一般自然澄清条件下无法实现固液分离,应选用物理化学处理工艺,采用物化处理也是最有效和最经济的。物化处理一般均采用混合、反应、沉淀、过滤处理工艺。 矿井通过明渠自流进入格栅井,在格栅井内去除水中大块漂浮物,再进入预沉调节池内进行预沉淀。预沉后的矿井水通过提升泵提升进入高效斜管沉淀池反应区,投加絮凝剂和混凝剂后,通过一级混合、两级絮凝反应后经过沉淀区沉降,使污泥沉降于池底,通过桁车式吸泥机输送至污泥浓缩池,出水(900m3/h)直接达标排放,其余(1300m3/h)进入中间水池待进行深度处理。 深度处理部分:将可达标排放的矿井水提升进入无阀滤池内进行过滤处理,出水经消毒后储存在清水池,作为生活饮用水供水水源。这样经过“絮凝—沉淀—过滤—消毒”的工艺处理后的出水达到生活饮用水要求。滤池反冲洗后水返回预沉调节池内进行再处理。 工艺流程框图如下: 3 项目的难点及解决办法 存在问题: (1)水量大,污染物浓度高。每天处理水量达52800m3/d,峰水季节每天处理量高达64000 m3/d,在煤矿行业也不多见,SS浓度达2000mg/L。 (2)污泥量大,污泥易板结,污泥的抽排及输送困难。污染物主要成分为细碎的煤矸石和煤粉,流动性差,稍微沉淀后即可板结,板结后污泥层可以载人。 (3)投药量大,加药点多。 (4)排泥点多,设计、管理困难。 解决方法: (1)矿井水主要水量为井下排出的地下水和消防、降尘洒水,来水流量主要随季节变化而变化,时变化系数低。设计中尽量减小预沉调节池的水力停留时间,并采用边刮边排泥的方式,尽量减少污泥在预沉调节池内沉降时间,沉降的污泥通过连续的刮泥机刮入污泥斗并通过渣浆泵及时抽走,保证污泥在高效斜管沉淀池反应区内进行污泥改性后在沉淀区沉降,防治污泥板结。排泥泵采用矿山宜采用专用渣浆泵,吸水和出水管路须加设高压水冲洗系统,防止管道堵塞。 (2)混凝系统宜采用三级机械搅拌反应池,可根据来水量和浓度调整水力反应强调,增强混凝效果,节省加药量,运行管理方便、灵活。 (3)药剂消耗量大,宜建立集中溶药系统,便于操作和药剂贮存。加药泵宜与对应加药点的供水泵联动,自动调整加药量,实现精确投加,节省能耗和保障运行效果。 (4)沉淀池宜采用高效斜板(管)沉淀池,减少占地面积。由于污泥量大,必须采取稳固的支撑措施,防止填料坍塌或变形。出水宜采用均布出水,增加沉淀效果。同时采用桁车式吸泥机排泥系统,通过虹吸和排泥泵两种方式排泥,虹吸连续运行,排泥泵定时开启,保证沉淀池不积泥,便于工程管理,节省电耗,降低运行成本。 (5)宜采用无阀滤池作为过滤系统,利用水力原理自动运行,降低操作管理和自动控制要求,并无需设立反冲洗水泵,出水水质好。 (6)必须防止预沉调节池和斜管沉淀池积泥,因此排泥量大,污泥浓度低。宜设立污泥浓缩措施,有效减少污泥量,可大幅度减少污泥脱水设施,达到降低工程造价或日常运行成本,降低操作管理难度。 (7)消毒剂宜采用二氧化氯,现制现用,高效快捷。余氯检测仪表自动控制消毒剂加药量,保障用水安全。 4 运行中应注意的问题 混凝剂的投加计量设备宜采用电磁流量计,可以随时调节投加量。混凝剂的投加量过大,混凝剂粘度大,不利于胶粒相互絮凝,影响混凝剂的混凝效果。 5 运行情况 该项目于2008年4月批准建设,2008年8月破土动工,2009年6月完成工程建设并投产,2009年12月份通过工程验收,运行情况良好。 验收监测结果:2009年7月1日~2日,环境保护局监测站对该项目验收监测,2009年12月15日监测报告结果表明:悬浮物、化学需氧量、硫化物类等指标均达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)。2009年12月2日,省疾病控制中心对生活饮用水进行检测,于12月11日出具HJ2009-0295检测报告,检测报告结果表明:达到《生活饮用水标准》(GB5749-2006)。 6 效益分析 运行成本:排放水单位运行成本为0.21元/m3,生活饮用水单位运行成本为0.35元/m3。 年实现水资源回收利用1140万吨/年,按当地水价2.0元/吨计,年节约水费约2280万元;年回收煤泥约3.5万吨(含水率约80%),要以煤粉为主,返回矿区洗煤厂进行回收,可年创造收约450万元。 水资源的回收再利用,对改善当地及下游地区的生态环境和社会环境起着重要作用,对当地经济的可持续发展有着重要意义。此举,不但实现了环境保护、节能减排的重大突破,而且从根本上解决了矿区职工生活用水的困难。在2010年云贵川桂特大干旱的磨难中,该矿井水处理厂提供的饮用水成为了矿区及周边群众的基本用水保障。 7 结语 煤矿矿井水既是一种具有行业特点的污染源,又是一种宝贵的水资源。目前我国很多煤矿一方面严重缺水,另一方面未经处理直接外排,造成大量水资源的浪费和环境污染,在相当程度上制约了煤炭生产和矿区经济的可持续发展。因此,将煤矿矿井水处理后作为煤矿工业用水或生活用水,不仅解决了矿区缺水问题,而且充分利用了矿井水水资源,节省了地下水资源,具有明显经济、环境和社会效益。 煤矿废水处理论文:煤矿环境污染与废水处理技术探究 【摘 要】人类的文明和进步是伴随着对煤炭的开发和利用开始的,煤炭对人类起着不可磨灭的作用。伴随着人类社会不断的发展,人们对煤炭的需求日益加大,这也给矿区带来严重的生态问题。在开采煤炭时采取怎样的措施对环境的伤害减到最小,是我们需要思考的问题。清洁开采是新型的开采煤扩的方式,本文就着重对矿井水处理技术的工艺流程进行介绍,通过具体剖析,努力推广新的采矿技术。 【关键词】煤炭;环境;污染 随着全球环境的日益恶化,保护环境已成为全世界的职责,同时保护环境也是我国的基本国策之一,这符合我国的国情。保护环境是我国实行可持续发展的重要保障。众所周知,煤炭是不可再生能源也是不清洁能源,煤炭的开发和使用都会对环境造成污染。 1、煤炭的开采和利用对环境造成的污染 1.1废石污染。开采煤矿时煤矿生产的固体废弃物主要有半煤岩排出的矸石、煤矿筛选过程的洗矸等,但有些矿物质在露天时会散发出大量的烟尘、或者有害的气体,不仅对环境造成污染,对人体也有着极大的危害。有些矸石甚至会放射出重金属和放射性元素,不仅对矿区土表造成污染,还对矿区周围的水系污染。由于对矿区没有完善的保护措施,泥石流的地址灾害时有发生,不仅对矿区,还对人类的生命财产造成损害。 1.2气体污染。在新闻报道中我们不时会听到瓦斯爆炸的消息,我国瓦斯矿井占矿井总数一半左右,在矿井下作业过程中会有部分气体产生;井下机械作业时柴油动力机械也会排放尾气;以及煤炭本身释放的气体。总的来说井下混合着许多气体,这对矿井而言是不安全因素的来源。通常是将矿井下的气体排出井外,但即便如此,这些气体对大气环境也是有着严重污染的。井下的气体会有随时爆炸的危险,这样会造成矿工生命和财产安全。而排入大气中的气体会对环境造成严重污染,因此对井下的气体治理是迫切需要处理的问题。 1.3废水污染。煤炭开采由于是在地下进行,就避免不了有地下水的渗透,矿井水主要由地表水、地下水层中疏放水及为了避免开采煤矿产生粉尘使用的水等。这些矿井水都地表水系产生很大的威胁,由于煤炭本省含有矿物质,所以矿井下的水也含有有毒物质。再有矿井水在开采过程中,煤尘、粉尘等杂质混入矿井水中,致使矿井水不仅有害物质而且还很污浊。 1.4地表塌陷。煤炭事故发生的原因不止是瓦斯爆炸,还有一个常见原因就是地表塌陷。我国重点煤炭开采矿区主要就是长臂式开采,基本上是采用顶板支撑,以巩固地面。但开采煤炭会改变地质的构造,地表会有位移的可能,一旦地表受到大的变动就很容易造成地表塌陷的危险。据有关数据显示,一旦地表塌陷,煤矿区在深度和广度上都会有很大的危害。 1.5粉尘污染。煤炭开采挖掘工作都会产生许多粉尘,在矿井下这些粉尘有气体混合不仅有着极高的危险性,随时有爆炸的可能,还会污染井下的环境,影响工人的生存环境。如果将这些粉尘排出地面,也会对大气造成直接的污染。 2、处理矿井水的主要技术 我国是个依赖煤矿的大国,我国的能源主要使用煤炭,对煤炭的开采已有一段历史,对于煤炭开采过程产生的废水,如没有有效的处理废水的技术必定会对环境造成危害,也会浪费宝贵的水资源。其实开采煤矿会有大量的水,但这些水却不能直接使用,因此在我国有近半矿区是属于严重缺水的地区。这不仅影响了我国矿区人民的生活,也制约着煤炭的生产。随着经济不断发展,对煤炭的需求越来越大,开采煤炭的量也在不断加大,因此矿区地下水被人为过度开采。但是这些水在开采之后并没有很好的进行开发和管理,这对水资源是种严重的浪费行为。如果能采取措施对这些矿井水加以回收做净化处理,那么不仅节约了水资源同时也是走可持续发展的重要意义。 然而我国对矿井水处理的意识比较晚,由于对矿井水处理的意识不强,我国矿井水处理仍停留在初级阶段,没有对矿井水进行全面的治理。然而如果对水资源还不加以保护,那么势必会对经济的发展造成影响,因此治理矿井水已成为当务之急。目前我国对矿井水的主要处理方式就是沉淀处理,处理之后的水按用途分,还需要其他后续处理方法加工。如果是作为日常生活用水,那么还要经过化学处理,祛除有害的矿物质,只有这样才会合理利用水资源。 3、矿井水回收处理的前提 矿井水的形成特点可分为几类,包括煤矿开采过程地下水渗透到矿井中,为采矿而排出地面的地下水;也有机械生产时用于液压生产的煤尘废水等。矿井水水体复杂,不仅有原生态的地下水也有人们开采煤矿而使用过的废水,因此矿井水回收利用的难度也很大,由于本身水体含有的矿物质,矿井水的水量,所含的污染物性质等都影响着对矿井水的处理方式。其中混凝沉淀过滤技术是应用最广泛的技术。 4、矿井水处理技术的主要步骤 (1)曝气。由于矿井水含有复杂的杂质,其中有少许的有机物质,通过与空气接触,氧化有机物质。 (2)混凝沉淀。矿井水由于收到人为污染,会有一些悬浮的物质,这些悬浮物质需要使用化学物质综合反应,使之沉淀。废水沉淀通常在管道容器进行,使用化学物质产生沉淀后,将水进一步过滤,从而得到清水。 (3)活性炭吸附。之所以只用活性炭吸附是因为矿井废水复杂的成分决定的,有一种物质叫酚,它可以通过皮肤、口腔进入人体,只要少量便可危害人是健康,人一旦长期接触此类物质导致中毒,因此需要活性炭吸附。 (4)消毒。矿石废水虽经过多道工序处理,但如果是回收作为生活用水,必须要经过消毒,因为水中含有大量的细菌,只有经过消毒杀菌,水才不会对人体造成危害。 综上所述,开采煤炭虽然事关经济的发展,但开采煤炭过程产生的废水是必须采取措施进行处理的,这不仅是经济可持续发展的需要,也是环境保护的需要。 煤矿废水处理论文:浅谈煤矿环境污染与废水处理技术 摘要:煤炭的生产与利用在给人类文明和社会进步作出巨大贡献的同时,也给矿区带来了严重的环境问题。清洁开采就是在生产高质量煤炭的同时,采取综合治理措施,使煤炭开采过程中对环境的污染和破坏减小到最低程度。本文着重介绍了矿井水处理技术的工艺流程及其特点。通过进行工艺及效益分析,认为该矿矿井水处理技术具有一定的推广应用前景。 关键词:环境;污染 保护环境是我国的一项基本国策,是实现经济、社会和资源环境可持续发展战略的重要组成部分。煤炭是我国的主要能源,但煤炭又是“不清洁能源”,在开发过程中对环境产生严重污染。 1 煤炭开采对环境造成的污染与破坏主要有以下几个方面 1.1 废石污染。煤矿生产产生的固体废弃物主要是井下开掘岩巷、半煤岩巷排出的矸石、露天矿剥离物以及原煤洗选过程中的洗矸等。有些矸石山在自燃过程中排放大量的烟尘、S02、CO、H2S等有害气体,对矿区环境造成严重污染;个别地区矸石中还含有重金属以及放射性元素,污染了周围土壤和地表水系及地下水;有些地区因暴雨导致矸石山滑坡,甚至矸石山爆炸等事故,严重危害人民的生命财产安全,造成环境污染,矿区生态系统破坏严重。 1.2 气体污染。我国高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井约占40%左右,在井下作业过程中还产生部分有害气体,如井下使用的硝胺炸药在放炮过程中还产生CO、NO和NO2;柴油动力机械排放的废气中含有大量的NO和NO2;煤炭自燃产生CO、CO2等。为了井下安全,通常采用通风方式将井下的有害气体抽出矿井排入大气中。CH4及CO、CO2、NO、NO2、H2S等是造成大气污染和温室效应的有害源,严重影响地球的气候和生态环境,它们同时还是煤矿井下开采的灾害因素,由它引起造成人员伤亡的事故占矿井事故的1/3左右。因此,无论是从环境保护方面,还是从煤矿安全生产的角度,都迫切需要解决井下有害气体的治理问题。 1.3 废水污染。矿井水是煤矿排放量最大的一种废水,它对地表河流等水资源产生较大的污染。大部分矿区吨煤排水量为2-4m3,少数矿区吨煤排水量达数10m3,矿井水主要来自地表渗水、岩石孔隙水、地下含水层疏放水以及煤矿生产中防尘、灌浆、充填污水等。矿井水由于受开采、运输过程中散落的煤粉、岩粉、支架乳化液等杂物的混入以及煤中伴生物的分解氧化等,导致水体混浊。 1.4 地表塌陷。我国煤炭开采以井工开采为主,国有重点煤矿采用的采煤方法基本都是长壁式开采,全部用跨落法管理顶板,由于采动造成上覆岩层移动、变形、跨落,直至地表塌陷。据测定,缓倾斜、倾斜煤层开采,地表塌陷最大深度一般为煤层开采总厚度的0.7倍,塌陷面积是煤层开采面积的1.2倍左右。 1.5 噪声污染。我国矿井生产中普遍使用局部扇风机、风动或电动凿岩机、地面空气压缩机和矿井主扇等。这些设备都是矿山的主要噪声源,其噪声级达90dB以上,有的高达120dB,远远超过国家工业卫生标准,这不仅污染井下工作环境,而且易造成事故,地面噪声则污染周围的生活环境。 1.6 粉尘污染。井下掘进工作面、采煤工作面及运输转载点和卸载点产生的粉尘,不仅污染井下工作环境,而且给井下安全带来威胁,同时粉尘排至地面后对大气环境造成严重污染,极大地影响了矿区周围的生活环境。 2 矿井废水主要处理技术 煤炭在我国能源结构中占70%以上,煤炭开采过程中排放大量废水,若不经处理直接排放,势必对环境造成严重污染,同时造成水资源的大量浪费,无法实现循环经济的目标。据统计我国40%的矿区严重缺水,已制约了煤炭生产的发展。随着矿区对煤炭资源大规模的开发,地下水严重超采,地下水为大幅下降,开发、管理、利用好煤矿水资源,对煤炭工业可持续发展具有重要意义。矿井废水经治理后综合利用,不仅能起到一定的经济效益,也保护有限的水资源。 我国煤矿矿井水处理技术起始于上世纪70年代末,大多污水治理工作都只停留在为排放而治理。然而回用才是当今污水治理发展的必然趋势,将防治污染和回用结合起来,既可缓解水源供需矛盾,又可减轻地表水体受到污染。现国内使用的处理技术主要有:沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤等。处理后直接排放的矿井水,通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术;处理后作为生产用水或其它用水的,通常采用混凝沉淀过滤处理技术;处理后作为生活用水,过滤后必须再经过除酚等对人体有害物质及消毒处理;有些含悬浮物的矿井水含盐量较高,处理后作为生活饮用水还必须在净化后再经过淡化处理。 3 矿井水处理回用的条件 矿井废水的产生及特点:煤矿矿井废水包括:煤炭开采过程中地下地质性涌渗水到巷道为安全生产而排出的自然地下水,井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水。因此,它既具有地下水特征,但又受到人为污染。矿井废水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分,其中井田水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性的影响。因此,对矿井废水处理要考虑开采过程中水质、水量的变化。以下介绍煤矿矿井废水处理中混凝沉淀过滤技术的应用。 4 矿井水处理技术主要处理单元 4.1 预沉池曝气 矿井废水中含有少量的有机物,通过曝气接触氧化去除废水中的有机物。另外,井下液压支柱等设备产生少量油类,通过气浮除油,使废水中油类达标。 4.2 混凝沉淀 煤矿矿井水主要污染物为悬浮物,处理悬浮物主要采用混凝沉淀法,用铝盐或铁盐做混凝剂,混凝剂混合方式采用管道混合器混合。混凝沉淀装置采用倒喇叭口作为反应区,水流在反应区中流速逐渐降低,使废水和混凝剂药液的反应在反应器中逐渐全部完成。完全反应的废水流出反应区后开始形成混凝状物质,经过布水区进入斜管填料,由于斜管填料采用PVC六角峰窝状填料,利用多层多格浅层沉淀,提高了沉淀效率。将絮状物沉淀到底部而被去除,清水从上部溢流排出。 4.3 砂滤净化 矿井废水经混凝沉淀后,水中还含有较小颗粒的悬浮物和胶体,利用砂滤设备将悬浮颗粒和胶体截留在滤料的表面和内部空隙中,它是混凝沉淀装置的后处理过程,同时也是活性炭吸附深度处理过程的预处理。砂滤罐为重力式无阀滤池,采用自动虹吸原理达到反冲洗,不需要人工单独管理,操作简便,管理和维护方便。砂滤罐通常采用不同等级的石英砂多层滤料。 4.4 活性炭吸附 该煤矿矿井废水主要含有挥发酚,酚类属于高毒物质,它可以通过皮肤、粘膜、口腔进入人体内,低浓度可使细胞蛋白变性,高浓度可使蛋白质沉淀。长期饮用被酚污染的水源,会引起蛋白质变性和凝固,引起头晕、出疹、贫血及各种神经症状,甚至中毒。处理中水用作生活饮用水,必须用活性炭吸附装置处理。活性炭的比表面积可达800~2000m2/g,具有很强的吸附能力。该装置采用连续式固定床吸附操作方式,活性炭吸附剂总厚度达3.5m,废水从上向下过滤,过滤速度在4~15m/h,接触时间一般不大于30~60min。随着运行时间的推移,活性炭吸附了大量的吸附质,达到饱和丧失吸附能力,活性炭需更换或再生。 4.5 消毒 废水中含有一定的病菌、大肠菌群,处理后回用于洗浴时,若不经过消毒,对人体皮肤伤害严重。所以矿井废水处理后作为生活用水必须经过消毒处理,本工艺采用二氧化氯消毒,现场用盐酸和氯酸钠反应产生二氧化氯,二氧化氯无毒、稳定、高效、杀菌能力是氯的5倍以上。 煤矿废水处理论文:煤矿井下废水处理工程实例与浅析 摘要:煤矿井下废水含有较高的悬浮物,采用水力循环澄清池+无阀滤池组合工艺,能有效的降低悬浮物,达到出水标准。 关键词:煤矿井下废水;悬浮物;水力循环澄清池;无阀滤池 1.概述 陕西某煤矿每天排放的废水量最大为9600 m³(每小时400m³)。原有的处理系统仅有一座集水池,有效容积为1254m³,作为沉淀池使用。池内也无排泥系统,日积月累,池内沉积大量煤粉后,集水池沉淀区域逐渐缩小,达不到沉淀效果,排放的废水严重污染周边了环境。 该公司为保护周边环境,响应国家环保节能的政策,决定对原有的污水处理系统进行改造,使排放废水达到环保要求。 2.进出水水质 根据环保要求,改造后的废水,执行《煤炭工业污染物排放标准》GB20426-2006排放标准,考虑到《渭河水系(陕西段)污水综合排放标准》DB61/224-2006中的污水排放要求,具体标准如下: 表1进水浓度及出水标准 检测指标 CODcr(mg/L) SS(mg/L) 石油类(mg/L) PH 进水浓度 出水标准 ≤100 ≤80 ≤1200 ≤50 ≤18 ≤5 6~9 6~9 3.改造工艺流程及简述 利用原有的集水池,将其改造成初沉池,初步去除废水中的部分煤粉,增加刮吸泥机,加强排泥措施,并回收煤泥;采用水力循环澄清池+无阀滤池的组合工艺,使废水最终达标。 图1改造后的工艺流程图 煤矿井下废水进入初沉池,大颗粒的煤粒沉淀至池底,上清液自流进入絮凝反应池;在絮凝反应池中加入混凝剂,通过机械搅拌使药剂和废水混合均匀;然后在提升泵的出口加入助凝剂,让废水中的细小煤粉絮凝成团,再通过高效沉淀池、无阀滤池,让废水澄清、过滤后,最后达标排放。 无阀滤池的反洗水收集至絮凝反应池,做循环处理; 初沉池煤泥通过刮吸泥机,将池底沉泥排至煤泥浓缩池;高效沉淀池沉淀的沉泥,通过静压排泥至煤泥浓缩池;最后煤泥由板框脱水机脱水后,煤泥回收利用,滤液回流至絮凝反应池,做循环处理。 4.主要构筑物及设备设计参数 (1)初沉池。原有集水池改建,尺寸:19.6m×16.0m×4.5m,分2格;增加排泥渠;增加刮吸泥机2台,跨度8米,行走功率:0.75kW;泵吸泥功率0.75kW。 (2)絮凝反应池。新建,钢筋混凝土结构。尺寸:6.0m×6.0m×3.5 m;有效水深3.0m;停留时间16分钟;潜水搅拌机1台,功率:1.5kW;叶片转速980r/min;叶片直径260mm。 (3)水力循环澄清池。新建,钢筋混凝土结构。尺寸:Φ12.0m×8.2m;2座;静压排泥系统每池各2套。 (4)无阀滤池。新建,钢筋混凝土结构。尺寸:4.0m×4.0m×4.85m;4座;承托层200mm;石英砂400mm;无烟煤300mm;长柄滤头2600个;现浇滤板4套。虹吸反冲洗装置4套。 (5)清水池。新建,钢筋混凝土结构,与絮凝反应池合建。尺寸:6.0m×6.0m×3.5m;有效容积108m³。池中设回用泵2台,1用1备;供无阀滤池强制反洗、脱水机房、加药间等地方用水。 (6)煤泥浓缩池。新建,钢筋混凝土结构。尺寸:Φ8.0m×5.0m;浓缩机1台,功率:0.55kW,周边线速度,2~3m/min;污泥泵2台,1用1备。 (7)泵房。新建,框架结构。尺寸:6.0m×3.0m;H=3.5m;卧式离心泵3台,2用1备。 (8)加药间及仓库。新建,框架结构。尺寸:6.0 m×6.0 m;H=3.5m;PAC、PAM加药系统各2套。 (9)控制室及值班室。新建,框架结构。尺寸:6.0 m×6.0 m;H=3.5m。 (10)脱水间。新建,框架结构。尺寸:9.0 m×6.0 m;H=5.0m;板框压滤机2台,过滤面积80;功率:2.2kW;房间内设置冲洗管。 5.系统调试及运行 5.1系统的调试主要在以下几个方面: (1)药剂的投加 控制好药剂投加量及加药点,既可以达到较好的运行效果,也能节省运行费用。在试验小试的基础上,通过实际运行,调节加药量。PAC加入絮凝反应池,通过搅拌机和废水混合均匀;PAM则加在提升泵的出口; (2)水力循环澄清池喉管的调节及排泥 水力循环澄清池调试前应注意喉管调节是否灵活,其喉管与喷嘴间距一般为2倍的喷嘴直径。 水力循环澄清池排泥方式为重力静压自动排泥,由泥位计反馈信号,控制电动阀门启闭;在调试中,通过在不同水位的取样管取样检测,确定合适的排泥泥位;每次的排泥时间控制在3min左右。 (3)无阀滤池 无阀滤池在调试运行过程中,主要通过监测水质,观察反洗系统是否正常;观察虹吸系统管道气密性是否完好。 5.2 系统运行 5.3 经过长时间运行后,发现系统存在一些不足: (1)初沉池 初沉池的泥由刮吸泥机排至排泥渠,然后通过管道流至煤泥浓缩池。但是污泥渠的污泥并不能完全的排净,部分煤泥沉积在渠中。因此在排泥渠中增加了冲洗装置,不定时的冲洗下排泥渠,会改善排泥效果。 (2)无阀滤池 无阀滤池的虹吸系统有时并不能很好的完成反洗功能,系统中的强制冲洗系统此时就应该启动;否则就会影响出水效果。 (3)煤泥浓缩池 煤泥浓缩池的煤泥要及时的进行脱水处理。不能因为板框压滤机的操作强度比较大,而减少煤泥浓缩池中煤泥的干化处理,从而造成回流的上清液悬浮物增加,增大了处理成本。 5.4 运行成本分析 该系统的运行成本主要为电费、药剂费、人工费;其系统的的用量在1230kW /天,电费按0.6元/kW计;药剂费按981元/天;人工费按60元/人.天(共按6人计算);其运行成本为:0.22元/吨。 6. 小结 (1)该工程总投资583万。系统利用原有的构筑物进行改造,并利用地形条件,使水流自上而下,减少提升次数,节省建造费用及运行费用。 (2)该工艺的主体系统为水力循环澄清池、无阀滤池,工艺成熟可靠,其结构形式也可参考标准图集进行建设;无阀滤池的滤板安装质量要求较高,可选择成套设备,由专业人员进行安装。 (3)经过调试和运行后,在水量稳定的情况下,PAC、PAM的加药量分别控制在34.5mg/l、1.2mg/l左右,出水效果较好。 (4)对于该系统的运行管理相当重要,特别是初沉池、水力循环澄清池和无阀滤池的运行管理;要经常检查无阀滤池的虹吸管道是否严密;时常检测出水水质,确保出水正常。 (5)对于重要部分的仪表,像泥位计等,尽量选用质量较好、精度较高的产品,以保证系统正常运行。 (6)煤矿井下废水悬浮物含量较多,污泥量很大。在污泥脱水上,采用板框压滤机,劳动强度较大,建议采用其他的劳动强度较小的设备。 (7)该工程运行正常后,出水达到排放标准,不仅保护了周边环境,而且回收了大量煤炭,也创造了一定经济效益。 煤矿废水处理论文:高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理 广州市环境保护工程设计院有限公司 摘要: 本文详细论述了煤矿矿井废水污染因子和高密度沉淀池工艺的特点,分析了用高密度沉淀池工艺处理煤矿矿井废水的优点。采用高密度沉淀池工艺处理E矿区矿井废水工程实践表明,在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l条件下,处理后废水稳定达到悬浮物(SS) 关键词:煤矿矿井废水,高密度沉淀池 1煤矿矿井废水特点 煤矿矿井废水包括煤炭开采过程中地下地质性涌渗水、巷道为安全生产而排出的自然地下水,井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水等。矿井废水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分,其中井田水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性的影响。[1][2][3][4] 煤矿矿井水主要有以下特点: (1) 悬浮物浓度高:通常高达200mg/l以上,若井底预沉降处理不好,可高达1000mg/l以上; (2) 矿化度高:一般在1000mg/l以上,含有硫酸盐、重碳酸盐等; (3) 硬度大:一般在25德国度以上,总硬度中永久硬度大于暂时硬度; (4) 含有一定量COD。 几个典型矿井废水特性如表1: 2煤矿矿井废水处理工艺 因煤矿矿井废水主要特征污染物为悬浮物、COD和pH值,对煤矿矿井水的处理为对上述特征污染物的处理。 煤矿矿井废水中的COD主要由其悬浮物中的煤屑中碳分子的有机还原性所致,可以随悬浮物一起去除,不需要进行生化处理。构成矿井水悬浮物的主要成份是粒径极为细小的煤粉和岩尘,其特点是:含量不稳定,波动大,且悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢,矾花形成困难,混凝沉降效果差,难以靠自然沉淀去除。 煤矿矿井废水处理目前主要采用沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀+过滤和微絮凝过滤等工艺。一般处理后达标排排放时,采用沉淀或混凝沉淀工艺;处理后回用作生产用水或景观水时,多采用混凝、沉淀、过滤或微絮凝过滤工艺。 微絮凝只适用于悬浮物小于50mg/L的极少数矿井废水处理,当悬浮物含量大于50mg/L时,即会产生处理效率下降和出水不达标的情况。采用混凝、沉淀、过滤工艺处理矿井水时,混凝反应设施有涡流反应池、 穿孔旋流反应池、机械搅拌反应池等;沉淀设施常用的有平流式沉淀池、斜管沉淀池以及将混凝反应与沉淀结合在一起的机械加速澄清池、高效澄清池、一体化净水器等。 各种处理工艺均有其优缺点。“反应池+沉淀池”具有运行能耗低,设计灵活,操作管理简单等优点,但占地面积大,沉淀污泥易堵塞、耐冲击负荷小。机械加速澄清池出水水质较稳定、占地面积小、并能自动定时排泥的优点,但运行能耗高、机械设施多、设备维护量大。一体化净水器集沉淀和过滤为一体,具有设备体积小,安装方便等优点,但设备沉淀区容积小,单体处理量小,日常维护量大,设备寿命短,耐冲击负荷小,难以满足大水量矿井废水处理要求。 3高密度沉淀池废水处理工艺 高密度沉淀工艺是在传统的平流沉淀池的基础上,充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论,把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化,从而达到常规混凝沉淀技术无法比拟的性能。 加速絮凝技术是高密度沉淀池核心技术,其原理是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒(如细砂),利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀,故又叫该技术为载体絮凝技术。加速絮凝技术通过向水中投加混凝剂(如PAC),使水中的悬浮物及胶体颗粒脱稳,然后投加高分子助凝剂和密度较大的载体颗粒,使脱稳后的杂质颗粒以载体为絮核,通过高分子链的架桥吸附作用以及微砂颗粒的沉积网捕作用,快速生成密度较大的矾花,从而大大缩短沉降时间,提高澄清池的处理能力,并有效应对高冲击负荷。 典型的高密度沉淀工艺有OTV―Kruger公司(威立雅水务集团的工程子公司)开发的Actiflo 高密度沉淀池和法国Degremont(得利满)公司开发的DensaDeg 高密度沉淀池。 Actiflo 高密度沉淀池工艺原理见图1。 图2DensaDeg 高密度沉淀池工艺原理图 4用高密度沉淀池处理煤矿矿井废水 煤矿矿井废水的特性决定了其处理关键为混凝沉淀工艺的选择。各种沉淀工艺用于煤矿矿井废水处理的优缺点对比见表2。 从表2比较中可见,从处理效率、造价、占地等方面综合比较,高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理有着最大优势。因煤矿矿井废水中含有高密度煤粒,高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理无需额外投加高密度的不溶介质颗粒,因此高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理比用于其它废水处理流程更简单、运行和维护成本更低。 5高密度沉淀池处理煤矿矿井废水实例 用高密度沉淀池处理表1中E矿区废水,处理前后各项指标对照见表3。 用高密度沉淀池处理E矿区废水主要技术经济指标: (1) 处理水量300m3/h,采用2座钢制DensaDeg 高密度沉淀池; (2) 反应区容积40 m3,停留时间15min; (3) 沉淀分离区设备尺寸ø5100×5000,沉淀分离区水力表面负荷7.5m3/m2.h; (4) PAC投加量20mg/l,PAM投加量1 mg/l; (5) 吨水处理成本0.28元。 调试运行过程存在主要问题及解决方案: ①矿井废水进水悬浮物浓度对处理效果影响大,进水悬浮物浓度小于100mg/l和大于1800mg/l时,出水悬浮物浓度均变大,主要原因是进水悬浮物浓度影响废水处理过程絮体的形成与沉淀,进水悬浮物浓度过高时可通过增设初沉来解决,过低时可通过回流部分污泥来解决; ②应根据废水进水悬浮物浓度调节PAC和PAM的加药量,尽可能地降低药耗,获得较好的沉降絮体; ③反应区的搅拌效果对出水水质影响大[5],吨水搅拌功率小于2KW时处理效果无法保证。 ④流量突变对出水悬浮物浓度影响较大,应尽量在合适的水流量下工作。应缓慢调整流量,以防止流量突变可能造成的污泥上浮。 6结论 煤矿矿井废水的特征污染因子为悬浮物、COD和pH值。悬浮物浓度高及部分悬浮物密度大的特点决定了高密度沉淀池特别适用于处理煤矿矿井废水。工程实践表明,采用该工艺处理E矿区矿井废水,在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l条件下,处理后废水稳定达到悬浮物(SS) 注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
电气设计论文:住宅电气设计中的一些体会 摘要: 随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费。 关键词: 住宅 电气设计 供电系统 随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费。细加分析用户主要改变的是,供电末端设施的位置和数量,并非供电系统本身。 电气设施的布置要求,是由住宅的布局,现阶段室内布置的方式,以及拥有的家电数量决定的,当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的,下面就室内几大功能区常见布置,电气设施设计谈一些个人的体会: 一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有:床、床头柜、衣柜等。电气设计包括:照明、电源插座和电话、电视插座,设计时应该注意的是:灯具应设在除去衣柜位置的中央,否则家具一就位灯位就显偏了;灯具宜采用组合式吸顶安装(由于室内净高一般在2.6以下)双联开关控制,供不同使用功能选用不同照度。 电源插座应避开衣柜和床头位置,在两则墙上安装,距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间,电视插座设于相对的墙面上,与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调,空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。 二、起居室起居室是家人聚集,招待客人的场所。主要家具包括:沙发,茶几,桌椅等。电气设计包括:照明,各种插座,室内配电箱等。 一般起居室两面为墙,一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部,沙发依较长一面墙布置,电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部,电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上,电源插座也布置相应的位置即可,高度0.4米为宜。 起居室应采用组合式灯具,设计时应考虑采用多联开关,灯具宜设于沙发合围的中央上方。 起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调,在外窗附近的某一墙面上设一组插座,底边距地2米,以便为窗式空调提供电源,并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座,以备将来使用柜式空调。 户内配电箱可安装在入户门附近的墙上,此箱仅在检修或故障时使用,故可安装在较高位置,考虑到住宅层高级结构梁的影响,此箱底边距地2米暗装比较合适。 三、厨房厨房内的用电设备比较多有:微波炉,电饭煲,冰箱,抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。 新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜,厨柜高度约为0.7米,厚0.5米,吊柜在其上方底边距地为1.6米,厚度为0.3~0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上,距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装,其插座宜设于吊柜内侧墙上,高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。 厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯,普通跷板开关门外控制。 四、卫生间卫生间的电气设计一般包括:顶灯、镜前壁灯、排气扇,近一段时间按摩浴缸,暖风机,浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。 镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米,顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装,排气扇设于风道口旁高2-2.4米,在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸,当需设置时,建议其供电回路设置现场隔离开关,隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上,安装时再引出接线。另外,热水器,排气扇不宜直接用插座供电,可用暗盆出线预留1米左右长的导线,在安装时接入电器;卫生间的取得设备容量一般为800~1500W,可将零线引入设于室外的开关盒内,供二次装修时明管敷线,引入吊顶供电,设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间,采用防溅插座距地1.5米供电。 这里注意的是,卫生间特别是带有洗浴功能的卫生间,属潮湿地区它的用电安全非常重要,设计时要注意:开关是人常要触措的设备,而其内部断开的又是相线不宜设于室内;插座安装要严格遵守规范划定的区域供电要求。 总之,电气设计师应与建筑师相配合,并了解室内布置,装饰的现状与趋势,熟悉家电拥有现状,努力做到设计能用、够用、好用,使用户满意。 电气设计论文:体育场馆电气设计 摘要:随着计算机技术、控制技术、网络技术以及大屏幕显示技术的发展,体育场馆的变配电系统、体育照明系统的智能化与常规的设计方式有着显著的不同。从各个系统出发,结合国际上先进的设计思想和设计方法,将体育场馆建设成既体现高科技含量、又完全满足实际需求的现代化体育场馆。 关键词:体育场馆 照明系统 智能化 奥运 2002年中国奥运组委会开始对体育场馆设计进行国际招标,根据奥申委在申办2008年奥运会时的承诺,要将2008年奥运会办成人文奥运、科技奥运和绿色奥运,这是可持续发展的战略思想,也符合全中国人民的心愿。如何规划设计奥运体育场馆,在体育场馆的设计中体现科技奥运的宗旨,这是2008年奥运会场馆建设中必须始终如一贯彻的基本方针。 近几年来,全国各省市为举办全国运动会、各省市运动会也投资兴建设体育场馆。但如何设计好体育场馆、如何将现代科技运用到体育场馆中来,使体育场馆的建设跟上时代科技进步的步伐,是摆在我们面前的重要任务。 自上世纪90年代开始,许多国家的体育场馆的建设逐渐发生了重大的转变,从过去的片面追求大规模向规模适中、功能多样、设备先进、安全舒适和节能、环保的方向发展。设备先进则充分体现在科学技术的发展与进步,尤其是信息技术的应用,使体育场馆朝着信息化、智能化方向发展。在注重这些高科技应用的基础上,充分体现着以人为本,使高科技更好地服务于社会,更加注重与环境的协调,充分体现节能与环保。2000年悉尼奥运会已给世人留下了深刻的印象。以下就体育场馆设计中,有关电气设计谈谈自己的想法: 随着计算机技术、现代控制技术、通信网络技术的飞跃发展,在建筑领域出现了智能建筑,它具有非常鲜明的信息社会的时代特征,也是人类社会进步、生产力发展的必然需求,对于改造提升传统产业和改善人们的生活水平起到了积极作用,为人们提供了更为安全、舒适、方便、高效的工作与生活环境。我国国民经济的快速持续发展,综合国力的增强与城市信息化建设的推进,为智能建筑的发展提供了保障,智能建筑的建成,从另一方面来看,又起到了节约能源、降低能耗、保护环境的目的。 上述技术的发展,也为我国建设智能化体育场馆,顺利举办奥运会提供了技术保障。 1 智能化变配电系统 现代体育场馆中的系统和设施,对供配电系统可靠性的要求越来越高,有许多系统在运动会期间是绝对不允许出现供电故障。因此首先应对体育场馆的用电负荷进行分级,不同等级的用电负荷,其供配电系统是有所区别。除消防设备用电属于一级负荷之外,根据《供配电系统设计规范》GB 50052-95 第2.0.1条 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级,并应符合下列规定: 一、负荷下列情况之一时,应为一级负荷: 1.中断供电将造成人身伤亡时。 2.中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。…… 3.中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如:重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要负荷。 第2.0.2条 一级负荷的供电电源应符合下列规定: 一、一级负荷应由两个电源供电;当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。二、一级负荷中特别重要的负荷,除由两个电源供电外,尚应增设应急电源,并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92负荷分级及供电要求中: 3.1.1.1 一级负荷 (1)中断供电将造成人身伤亡者。 (2)中断供电将造成重大政治影响者。 (3)中断供电将造成重大经济损失者。 (4)中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。 对于某些特等建筑,如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心,以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷,为特别重要负荷。 在该规范表3.1.2 常用重要电力负荷级别中,省、自治区、直辖市及以上体育馆、体育场中的计时记分用电子计算机系统电源、比赛厅(场)、主席台、贵宾室、接待室及广场照明,电声、广播及电视转播,新闻摄影电源均属一级负荷。并且对于计时记分用电子计算机系统电源为特别重要负荷。 3.1.3 一级负荷的电子计算机,其机房及已记录的媒体存放间的应急照明亦为一级负荷。 3.1.4 当在主体建筑中有一级负荷时,与其有关的主要通道照明为一级负荷。 因此,在进行体育场馆变配电系统设计时,应严格按照供电级别对用电负荷加以周密的考虑。并根据实际要求设置应急电源。 《体育建筑设计规范》送审稿10.3.1 体育建筑电力负荷应根据体育建筑的使用要求,区别对待,并应符合下列要求: 1.甲级以上的体育设施电力负荷为一级,国家级大型体育中心为特别重要负荷; 2.以上系指体育场、体育馆、游泳馆的比赛厅(场)、主席台、贵宾室、接待室、广场照明、计算机房、电话机房、广播机房、电台和电视转播、新闻摄影电源及紧急照明灯用电设备; 3.体育建筑的电气消防用电设备负荷等级应为该工程最高负荷等级; 4.一、二项中非比赛使用的电气设备及体育建筑使用要求为乙等的用电设备为二级。 体育场馆的变配电系统,除少数地区外,基本上都是10KV及以下的系统。目前多数还是采用传统的变配电系统,在这种系统中,所有高低压柜上配有大量的模拟指针仪表,柜内主回路的二次接线回路中,配有大量的继电器。高压侧以手动操作为主,低压侧则根据工程情况,实现部分自动(如联络开关),部分手动。这不仅给操作维护带来不便,而且对稍微复杂的控制实现起来也不方便,需增设一定数量的继电器等。一般来说,节点越多,出现的故障机率就越大。为了适应新技术的发展,在一些智能建筑中对变配电系统采用了以建筑设备自控系统的直接数字控制器(DDC)进行监测,随着断路器技术的发展,国内外一些厂家生产出了智能型断路器,从而进一步减少了在开关柜中安装CT等传感器,而且可以直接从这些断路器的接线端子上,根据需要引出相应的一些参数等。总之这些技术的发展,其目的就是朝着变配电系统的自动化方向发展。但是我们必须看到,在这些系统中,无论是采用智能开关,还是采用建筑设备自控系统的直接数字控制器,系统仅仅是朝着智能化方向迈出了一步,对于真正的变配电系统智能化还有相当的差距。尤其是采用DDC控制器的系统,一般仅仅是对系统的几个参数进行监测,根本无法达到自动化的目的。这种系统所采集的信息不全,数量有限,大量的参数和数据、故障和故障记录采集不上来,而仅限于电压、电流、断路器的开关状态等。另外每家从事建筑设备自动控制的承包商所采用的控制器,除少数采用开放型技术和产品外,一般均是自己的通信协议,与其它厂家产品之间互操作性差,协议转换困难。而且对于承担这些系统的建筑设备自控系统的承包商,绝大多数时从事自动控制的人员,对于变配电系统的工艺了解不深,因而很难做出符合要求的系统。 近几年,国内外一些公司,对于智能化变配电系统进行了广泛深入的研究,开发研制出了一系列用于变配电系统自动化的产品和设备,这些产品均是基于现场总线技术。现场总线是自动控制领域中一种互连通信网络,它是实现现场设备数字化通信的一种现场层网络通信技术。它具有协议简单,并具备开放性,容错能力强,实时性好,安全、成本低、适于频繁交换等特点。采用现场总线技术,可以快速、简单、低成本实现变配电系统的自动化。智能化变配电系统一般由计算机、通信网络、智能化开关和控制设备组成。它是由通信网络将变配电系统中带有通信接口的开关和控制设备连接起来,并与计算机相连,由工作人员在计算机上进行智能化管理和操作,从而实现集中数据采集和处理,集中进行监控,真正达到变配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信。 但目前国内外采用的现场总线有许多种,例如:MODBUS、PROFIBUS、FF、CANBUS、CONTROL NET、INCOM、LONWORKS、INTERBUS、ETHERNET等,国际上已出台了IEC61158所推荐的8种总线标准,但仍未建立起国际统一的标准。随着通信技术的发展,自动化技术的提高,用户对变配电系统的可靠性和灵活性要求提高,在市场上将会出现多种类型的产品。这就造成了在一项工程中,可能会用到数种总线技术的产品。值得欣慰的是,针对这种多总线技术,现有大量的技术人员正从事于将多种总线技术用于一项工程的变配电系统的技术。采用通用型的现场总线、协议控制器,通过软硬件的方法,共同对现场总线协议进行处理,解决智能化变配电系统中多总线的兼容问题。 采用智能化变配电系统,对于系统的操作,可通过编制程序,对系统的各种操作进行预先设定,并以图形或表格的形式进行显示,非常直观、有效。对于信号的采集,一方面是信号的种类可根据实际情况的需要进行采集,尤其是一些直接关系到系统变化趋势的信息,系统能不断采集和分析,提前给出必要的提示或警告,便于系统安全可靠运行。智能化变配电系统可对每个回路上的断路器状态、柜内及母线温度、操作机构的机械性能、绝缘水平等进行检测,为系统运行的测量、保护、控制等提供必要的依据,并对发生故障的部分进行录波、故障记录,为故障分析提供可靠的数据。智能化变配电系统采用计算机技术、数据处理技术、控制技术、传感技术、通信网络技术、电力电子技术等,取代传统的二次回路,具有接线简单、性能可靠、易于维护的优点。尤其是对于具有数个变配电室的体育场馆而言,各变配电室的系统均具有通信接口,为实现变配电系统自动化和减少工作人员,提高工作效率提供了保证。 智能型变配电系统的产品,目前国内外有许多厂家均有成熟、实用的技术和产品,这些产品为标准的模块化结构,采用微电子技术,集成度高、体积小、功能全、便于各种功能的集成。而且这些设备布线简单、易于维护,给用户带来方便。例如施耐德电气公司的Powerlogic系统采用Modbus,能专业化地满足电能管理的要求,主要体现在对电能成本、电能质量、供电连续性三方面,这正是我们对于体育场馆供电系统中重点需要考虑的问题。对于供电成本,主要方面是在于减少损耗,系统可以识别主要的耗电源、在内部进行成本分配,让用户对成本有更直观的了解,利用多站点集合的优势,在降低成本方面,可随时查看能源消耗模式,控制用电高峰。对于电能质量,该系统可以对供配电系统进行谐波分析,电压波动探测,扰动探测,中性线电流监控。例如配电系统中的谐波,他导致设备运行效率降低,缩短设备的使用寿命,加大了容量,增大了系统的损耗。严重时,将会导致一些设备运行不正常,尤其是对于体育场馆中的弱电系统的电子设备。在保证供电系统供电连续性方面,该系统可以帮助用户分析和控制配电系统,从而提高供电的可靠性。该系统通过一个图形互动界面,将收集到的测量数据集中起来,并将其格式化,它可以提前发现问题,并加以解决,从而避免设备出现故障以及由此而引起的停电。当出现故障时,要迅速判断故障点以及故障原因往往是困难的,从而延误了及时恢复供电的可能性,而Powerlogic系统可以及时诊断出问题所在,给维护人员提供有效的信息,保证了即使出现故障,也比传统的供电系统能尽快消除故障,恢复供电。 2 场馆照明 现代的体育场馆建设,向规模适中、功能多样方向发展。因此,体育场馆的照明设计,往往不是仅仅考虑单一功能,而是要考虑多功能的应用。在一个城市,奥运会仅举办一次,但随着全民体育健身运动的兴起,这些场馆还要在漫长的时间内为人们提供各种服务。2000年悉尼奥运会、2002年韩、日世界杯有些场馆的照明,均是进行了综合功能考虑后而设计的,而且是利用现代科技,利用计算机进行照明控制,达到采用简单操作而实现不同功能和使用条件下的体育照明。 体育场馆的照明,根据不同体育竞赛的要求,对不同项目、功能的竞赛,有其照度值等各方面的要求,如水平照度和垂直照度、对观众和运动员的眩光指数、显色指数等。对于体育场地的照明方式,主要有四塔式、多塔式、光带式、混合式等,不管采用何种方式,对于场地的照明效果应满足不同功能的需求。而对于体育馆内的照明,其方式有满天星式、灯桥式、混合式等等。从智能照明的角度来看,不管体育场馆的何种照明,应本着有利于运动员技术水平的发挥,有利于裁判员的正确判断,有利于观众各方位的观看效果,有利于现代电视转播。照明一定要满足体育竞赛工艺的要求,并实现照明的现代化管理,节约能源,改变光空间,创造光变化,并应在设计中做到安装简便,适应性强,系统安全可靠。 长期以来,CIE的标准和我国的标准是指导我国体育照明基本的指导性文件,在上述标准的基础上,不断提出更新的、更切合实际需求的实用性标准。这些标准通过实际工程被应用到体育场馆照明系统的实现过程当中。 值得提出的是,随着彩色电视技术的发展,HDTV(高清晰度数字电视)转播已正式进入了国际体育比赛(尤其是足球赛)的技术范畴。而CIE到目前为止,还没有相关的标准出台,在这种情况下,FIFA(国际足联)制定了《足球场照明推荐值》,并将HDTV转播所需的光环境正式纳入其中。按照这样的要求,赛场在主摄像机方向的垂直照度应在2000Lx以上。 目前国内新建体育场的照度水平,一般水平照度都至少在1600Lx以上,垂直照度则多在1400Lx以上。这样的要求对现有的彩电转播来讲是足够了,但还不能完全满足HDTV转播的要求。HDTV转播已成功地应用于悉尼奥运会和韩日世界杯足球赛,我国目前也在大力推广这一技术,在2008年奥运会上采用HDTV转播(与普通彩电转播并存)可以说是势在必行,因此对于我国的奥运赛场和其他一些大型的、常用于国际比赛的体育场来说,采用FIFA的《足球场照明推荐值》作为照度指标的标准是非常值得考虑的。 由于体育场馆的功能和结构特点不同,创造基本光环境的手段和方法有所不同。并不是所有体育场馆的光环境越亮越好,对于举办国际赛事可能性很小的一些体育场馆,照度水平设置在满足一般彩色电视转播这个层次上足够了,而对于经常举办国际赛事和大型活动的大型体育场馆,为满足HDTV转播的需要,而将照度水平设计很高,这主要不是考虑现场观众的感受,而更多地是考虑到广大电视观众的感受。所以照明系统在充分满足比赛和活动自身需要的同时,更多地是为电视转播系统提供最好的光环境。 场地照明灯具是体育照明系统的核心,选择是否恰当非常重要。如何在众多的、各具特色的专业产品中选择最适合自己需要的灯具,则是一个较为复杂的问题。灯具的光学性能、电气性能、使用寿命、可靠性以及性能价格比,是最基本的衡量指标。 一旦确定选用的灯具,照度计算是场地照明设计最基本、最直接、最有力的设计效果的依据。照度计算书包括所采用灯具的型号、数量、布置方式、投射角度、瞄准点以及最终的合成结果。通常体育场馆照明均分成多级,在照度计算时,应对各级照度度给出水平照度、垂直照度、对应的均匀度、眩光指数等一系列数据。当这些数据均满足上面提到的基本光环境的要求时,则认为该设计基本符合要求。照度计算除了用于确定照度值外,同时成为灯具安装调试的指导性文件。 在灯具布置时,应注意对于不同功能的场馆,其照明灯具的布置是有严格的规定,设计人员一定要清楚这些规定。有时对于多功能的体育场馆,为了满足不同功能情况下的使用,须分别设置一些灯具,以满足实际需求。 从计算书中得出的计算结果,仅仅是一种理想的情况。要获得真正实际效果,需要在现场经过反复的调试。照明设计与现场实际之间存在着互动的调整,这是很正常的事情。当现场条件不允许将所有环节都做到最完美时,需要设计人员做出决定。所以说,照明的计算和实施,不但要依靠高素质的设计人员,而且还必须要有专业的施工力量来支持。如飞利浦、松下、希优等专业公司,由此可以看出,这实际是对照明设计和产品提供商综合实力的全面考验。 对于大型的体育场照明,采用通常的“窄光束型”或更窄的“投光型”灯具,往往很难达到满意的整体光环境的效果。而以“窄光束型”或“投光型”灯具为主体,辅以其他配光的灯具(一般应为同种光源)的方式,则能获得令人满意的照明效果。这样做的好处在于不但能保证场地大部分区域的光环境达到要求,而且对于个别特殊区域和观察角度,也能给出周到的关照,从而使体育场馆的整体光分布更趋于合理,照明效果更好。体育场馆的照明节能,首先是在满足基本功能要求的前提下进行节能。因此,需要在设计阶段,认真研究实际需求和选择高光效的灯具。一方面控制好眩光,另一方面尽最大努力减少光的溢散,合理决定分级照明的效果,从而达到节能的目的。 体育场馆照明控制系统,作为整个工程照明系统的一个重要组成部分,不但要有效实现各级开关灯方案,而且还要具备安全保障功能。各级功率配比、与供配电设计的配合、防止频闪、控制界面的反馈等都是必须仔细考虑的问题。做到在控制台上可实现分组控制和集中控制,并具备声光报警功能。 智能控制是目前体育照明的一个发展方向。另一方面要提供一定程度的灵活组合的预留以针对特殊情况时调整。这种需求是采用传统控制方式所难以达到的。 智能照明从目前技术发展来看,主要采用分布式集散控制方式。它是以计算机通信网络为平台组成的系统,将复杂的系统设计分层次进行,各层负责其须承担的任务。层次之间采用模块化设计方法,并提供层间接口的组合通道。以图形化界面监视整个照明系统的工作状态,包括各种控制器状态,供电回路状态。系统可对每个回路和各组灯具进行遥控,根据计算机程序的设定,分成多种场景,进行分门别类的控制。并根据各组灯具点燃时间进行统计,便于进行维护的提醒和管理,确保在竞赛过程种,各灯具始终处于良好的工作状态。采用计算机进行体育场馆的照明控制,能够对整个照明系统的工作状态进行实时监控,对每个回路、每个灯具的状态、故障进行监视,并能方便地进行各种照明场景模式的变换和更改,便于日常工作管理,减轻工作强度,确保照明的效果。智能照明控制系统采用模块化结构,能对灯具起到全面的保护控制和状态参数检测,这是采用常规控制方式所不能达到的。它采用软启动和软关断技术,限制电网电压浪涌,提高了灯具的使用寿命。 体育场馆的照明,除满足各类功能性的竞赛照明外,还需要综合考虑场馆的观众席照明以及应急照明,这是在体育场馆照明设计中一项重要工作。体育场馆人员密集,观众的安全至关重要。绝对不能由于照明的失误,而引起观众的骚乱,出现不必要的、人为的事故。智能照明系统能对场馆中应急照明自启动,确保场地内的安全。 对于多功能的体育场馆,其照明系统的控制也是一个复杂的系统。采用智能控制系统,不仅能提升照明系统的控制功能,而且还可以很方便地与整个体育场馆建筑设备综合管理系统连接,向上层系统提供照明系统实时状态和历史资料信息,同时也可接收来自上层管理系统的场景模式照明控制指令,实现统一的、综合的管理和控制。 电气设计论文:民用建筑中电梯的电气设计 论文关键词:电梯;主开关;照明;插座;配线 论文摘要:电梯的电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 1 概述 电梯电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 电梯主电源;轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座;电梯井道的照明;报警装置。 2 配电设计 2.1电梯的负荷分级和供电要求,应与建筑的重要性和对电梯可靠性的要求相一致,并符合国家标准《供配电系统设计规范》的规定。高层建筑和重要公建的电梯为二级,重要的为一级;一般载货电梯、医用电梯为三级,重要的为二级;多层住宅和普通公建的电梯为三级。高层建筑中的消防电梯,应符合国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。 2.2电梯的供电,宜从变压器低压出口(或低压配电屏)处分开自成供电系统。 一级负荷电梯的供电电源应有两个电源,供电采用两个电源送至最末一级配电装置处,并自动切换,为一级负荷供电的回路应专用,不应接入其它级别的负荷; 二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源(或两个回路),供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处,并自动切换。当变电系统低压侧为单母线分段且母联断路器采用自动投入方式时,可采用线路可靠独立出线的单回路供电。亦可由应急母线或区域双电源自动互投配电装置出线的、可靠的单回路供电。 消防电梯的供电,应采用两个电源(或两个回路)送至最末一级配电装置处,并自动切换。 三级负荷电梯的供电,宜采用专用回路供电。 2.3 每台电梯应装设单独的隔离电器和保护装置,并设置在机房内便于操作和维修的地点,应能从机房入口处方便、迅速地接近。如果机房为几台电梯共用,各台电梯的隔离电器应易于识别。隔离电器应具有切断电梯正常使用情况下最大电流的能力但不应切断下列设备的供电:轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座; 电梯井道的照明;报警装置。 上述照明、通风装置和插座的电源,可以从电梯的主电源开关前取得,由机房内电源配电箱(柜)供电或单设照明配电箱,或另引照明供电回路并单设照明配电箱。 2.4 主开关选择 电梯电源设备的馈电开关宜采用低压断路器。低压断路器的额定电流应根据持续负荷电流和拖动电动机的起动电流来确定。过电流保护装置的负载-时间特性应设备负载-时间特性曲线相配合。 2.5 照明、通风装置和插座的供电回路,根据设备所在部位和工作特点划分,至少应分为两个供电回路并分别设置隔离电器和保护装置: 轿厢用电设备(照明、通风、插座和报警装置)供电回路和保护断路器(如同机房中有几台电梯驱动主机,每个轿厢均应设置一个),此断路器应设置在相应的主开关旁。 机房、井道和底坑用电设备(照明、通风和插座)供电回路和保护断路器,此断路器应设置在机房内,靠近其入口处。 3 电气照明、通风装置和插座设置及控制 3.1 电梯井道照明 封闭式电梯井道应设置永久性的电气照明,在维护修理期间,即使门全部关上,井道亦能被照亮。井道最高和最低点 0.5米以内,各装设一盏灯,中间最大每间隔7m设一盏灯,照度应不小于50lx,分别在机房和底坑设置一控制开关。 3.2 电梯机房照明和电源插座 机房应设有固定式电气照明,地板表面上照度应不小于 200lx。在机房内靠近入口(或几个入口)的适当高度处设有一个开关,以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或多个电源插座。 3.3 轿厢照明和电源插座 轿厢应装备永久性的电气照明,控制装置上的照度应不小于 50lx,轿厢地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白炽灯,至少要有两只并联的灯泡。 要有可自动再充电的紧急电源,在正常照明电源被中断的情况下,它能至少供 1W灯泡用电1h。在正常照明电源一旦发生故障情况下,应自动接通照明电源。轿顶应设置一个或多个电源插座。 3.4 底坑插座 底坑距底 0.5m处应设置一个电源插座。插座需有防护措施和有一定的防水能力,宜至少达到 IP21。 4 线路敷设 4.1 线缆选择 选择电梯供电导线时,应按电动机铭牌电流及其相应的工作制确定,导线的连续工作载流量应不小于计算电流,线路较长时,还应校验其电压损失(直流电梯电源电压波动范围应不大于± 3%,交流电梯±5%)。 4.2配线选型 根据不同用途,配线可选用导线、硬电缆和软电缆,应有不同的保护方式和敷设方式. 5 防灾及报警装置 5.1消防电梯和平时兼作普通电梯的消防电梯,在撤离层靠近层门的候梯处增设消防专用开关及优先呼梯开关,供火灾时消防队员使用。 5.2为使乘客在需要时能有效地向轿厢外求援,应在轿厢内装设乘客易于识别和触及的报警装置。该装置应采用警铃,对讲系统,外部电话或类似形式的装置。 5.3超高层建筑和级别高的公建,在防灾控制中心宜设置电梯运行状态指示盘。 5.4消防电梯轿厢内应设消防专用固定电话,根据需要可以设闭路监视摄像机。 6 防雷等电位联结 二类防雷建筑物超过 45m和三类防雷建筑物超过60m的建筑,应采取防雷等电位连接措施,电梯导轨的底端和顶端分别与防雷装置连接(接闪器、引下线、接地装置和其它连接导体等)。 7 电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护 7.1低压配电系统零线和接地线应始终分开。 7.2整个电梯装置的金属件,应采取等电位联结措施。接地支线应分别接至接地干线接线柱上,不得互相连接后再接地。 在各个底坑和各机房均设置等电位连接端子盒,并与防雷装置连接。端子盒分别单独用接地线接至等电位联结端子板,以便于检查和维护。采用铜芯导体,芯线截面不得小于 6mm2,当兼用作防雷等电位联结时,采用铜芯导体,芯线截面不得小于16mm2。 轿厢接地线如利用电缆芯线时,不得少于两根,采用铜芯导体,每根芯线截面不得小于 2.5mm2。 7.3 电位连接、保护接地及电梯控制计算机工作接地与建筑内其它功能的接地共用接地装置。 8 参考图 根据工程的具体情况,在符合国家标准的前提下,设计时可有多种组合方式,配电回路也可适当增减 电气设计论文:卫生间电气设计探讨 摘要:随着人们的居住水平提高,越来越多的电气进入卫生间,而由于在装璜中随意改动已有电气线路,忽视了电气整体安全,带来安全隐患,本文简要介绍卫生间电气安全方面问题。 关键词:电气设计 等电位联结 卫生间 今天,随着人们的住房面积不断扩大,生活质量逐步提高,卫生间承载的功能越来越多,各类电器进入了卫生间给用电安全带来了隐患。卫生间的电气设计要给予高度重视。以下是我的一些设计体会。 一、 电气设备、插座、开关布置 1. 顶灯、浴霸、排气扇都安装在吊顶内。吸顶灯应为防潮灯具。 2. 镜前灯设置与镜子上方,尽量不要使用金属外壳的灯具。 3. 镜下应设置电须刀、电吹风和烘手器等插座。 4. 电热水器插座、洗衣机插座应带开关和面板,安装高度为1.8米。 5. 卫生是潮湿环境,用湿手操作电源开关有一定的危险性,因此电源开关可装在卫生间外面的门旁墙上。若装在卫生间内,应采用拉线开关或防水开关。 二、 线路敷设 1. 所有插座回路都应采用漏电保护开关 2. 卫生间的配管应为暗配,吊顶内则为明配。为达到双重绝缘,提高用电安全,保护管应该用塑料管。 3. 卫生间内应配置电话出线盒。 4. 浴霸的电源线应直接从住户配电箱内引来,用3根2.5mm2的铜芯导线。浴霸用一只开关控制普通照明,用一只或两只开关控制红外灯。 三、 等电位联结 局部等电位联结为用电安全所必需,它对建筑物防雷和电子信息设备的防雷以及其干扰也是必不可少的,而它的实施不过是几根用于联结的导线的连接,花费不多,维护管理也很简单,安全效果却十分明显,因此发达国家对诸如商业、科研等高层建筑物的每一楼层都做一次局部等电位联结,收到了很好的效果。 局部等电位联结在一些电击危险特别大的场所也得到了广泛的应用。例如在浴室、游泳池等特别潮湿的场所内,人体皮肤完全湿透,人体阻抗大幅度下降,金属管道、结构等种种原因传导来的十几伏的不高的电压就可使人体通过大于心室纤维性颤动电 流阈值而电击致死。这种电气事故是不能靠装用漏电保护器、隔离变压器等保护电器来防范的,因为这种使人致死的电压是沿非电的金属管道传导的。唯一的防范措施是在此电击危险特别大的局部场所作局部等电位联结。这样做后,无论从哪一金属管道、结构或PE线导入了不正常电压,由于等电位联结的作用,该场所内所有导电部分的电位都同时升高到同一电位水平,不出现电位差,电击事故自然无由发生。电气人员必须理解这种场所的电气危险性和实施局部等电位联结的重要性,以有效维护人的生命安全。 GB50096—1999《住宅设计规范》6.5.2规定:住宅供电系统应采用TT、TN—c—s或TN—s接地制式,并进行总等电位联结;卫生间宜作局部等电位联结。 在规范的条文说明中对此条作如下说明:洗浴时人体皮肤潮湿,阻抗下降,沿金属管道传导来的较小电压即可引起电击伤亡事故,在卫生间内作“局部等电位联结”可使卫生间处于同一电位,防止出现危险的接触电压。人体触及带电体时会受到电击,电击电流的大小由接触电压和人体阻抗所决定。我国对安全电压作如下规定:在状况1(干燥或湿润的区域、干燥的皮肤、高电阻地面)下为50V;状况2(潮湿的区域、潮湿的皮肤、低电阻地面)下为24V;状况3指当人浸入水中时,皮肤电阻和水电阻可忽略不计,此时的安全电压IEC未作规定,但在编制说明中提出:“例如不超过12V”。在状况1或状况2下,人体触及电源的 N线是没有危险的.此时的N线和PE线之间的电压即使超过15V(通常可达10V左右)也没有危险。但在状况3的情况下,人触及N线也存在电击死亡的可能性。例如某电气设备的N线碰壳,此时该电气设备仍能正常工作,因此难以发现N线碰壳。若该电气设备的外壳与浴室水管相碰,人在浴缸内洗澡,浴缸的排水管处于地电位,进水管和N线的电位相同,两者的电位差远大于2.5V,甚至超过12V,此时人坐在浴缸里触及进水管,就有生命危险。如果把卫生间内所有金属体联成一体,就不存在电位差,从而避免电击的可能。 局部等电位联结的做法在图纸中是不画的,可参照建设部的97SD567“等电位联结安装”标准设计图册施工。具体做法如下:在卫生间内将各种金属管道、结构件(包括混凝土楼板中的钢筋)以及进入卫生间内的视线,用不小于4mm2的铜芯线,通过等电位联结端子箱互相连通。等电位联结导线在地板或墙内暗敷时要穿塑料管保护,其目的是更换导线方便。等电位联结范围内的金属管道等金属体与等电位联结箱内的端子排之间的电阻不应大于5。卫生间内的金属管道的连接处一般不需加跨接线,若发现导通不良时,应作跨接。当卫生间内的水管是塑料管或包塑金属管时,等电位跨接线可接在自来水龙头上;采用金属水管时,跨接线直接接在水管上。卫生间内的污水管因与进水管之间是不通的,因此污水管也要作等电位联结,可接在地漏的管子上。 四、 等电位联结设计安装中一些具体问题 (1)、现时有些管道系统以塑料管代替金属管,对这种管道作等电位联结时应如何处理。 作等电位联结的目的是防范人体同时触及带不同电位的可导电部分时可能发生的电击事故。塑料管不是可导电物质,它不传导电位,在作等电位联结时不需对它作联结,但对金属管道系统中的小段塑料管需作跨接。 (2)、金属管道的连接处裹有黄蘼或聚乙烯薄膜,要加跨接线否。 否。除自来水管的水表处需作跨接外,其他连接处不需跨接。因管道在作丝扣连接时,这些包裹材料的绝缘作用已被破坏,连接处仍然导电。但施工完毕后必须对管 道全长进行一次导通性的测试(详见后文),如发现某一连接处不导电或接触电阻过大,应在该处加作跨接线。 (3)、在一等电位联结系统内是否要对同一种管道重复作多次联结。 只要管道全长导电良好,对一种管道只需在干管上作一次联结,也可用一根联结线兼联相邻的不同管道。 (4)、如一建筑物有多回电源进线,是否每回进线都需作一次总等电位联结。 每回电源进线都需做各自的总等电位联结,所有总等电位联结系统之间必须就近互相联通,使全建筑物电气装置处于同一电位水平上。 (5) 总等电位的接地母排和局部等电位联结的等电位联结端子板之间要否连通。 因这两者间并非一配电系统内上级和下级配电箱之间的关系,等电位联结的作用只是使人体伸臂范围(2.5m)内所接触的电位相等或接近而已 (6)、浴室内本无PE线,其局部等电位联结是否需要与室外的PE线进行联结。 否。浴室内最忌出现不同电位,因不大的电位差就可能引起电击事故,而PE线可能因别处的故障而带电位,自浴室外引进无关的 PE线对防电击并无必要,反而引狼入室,增加一个引入不同电位的渠道。 (7)、 如何确认等电位联结的有效性 只要等电位联结的诸连接处电气上导通就可认为它是有效的。因它只传递电位而不传送电流,不存在连接处发热和增大电压降等问题。对它的连接处接触电阻的要求也不高,一个管道系统和其联结线的总电阻不大于3Ω即为合格。IEC标准对检测此管道电阻的要求是检测电源(交流或直流)的空载电压为4V至24V,检测电流不小于0.2A。现时已有符合此要求的检测联结线和PE线的导通性和阻抗值的仪器供应,其操作比较方便。也可在现场按图4组装来进行检测。检测前先用欧姆表测出接线的电阻值RW,然后如图示接通检测线路。检测时,先将开关S置于断开位置,记下电压表读数U1,然后闭合开关S,调节可变电阻器R使电流表显示大于0.2A的合适值,记下电压表和电流表的读数U2和I以及可变电阻器的电阻值R,可得出如下关系式: U1=I(R+RW+RP)=U2+I(RW+RP), 略加推导可得将测得值代入此式即可获得该管道和其联结线的总电阻值 (8)中性线、PE线、PEN线、联结线性能上的区别何在。 中性线(Neutral Conductor)是回路的带电导体,它正常时通过单相电流、三相不平衡电流和某些谐波电流,这些电流引起的电压降使它正常对地可带几伏电压。 PE线(Protective Conductor)通常指一回路中用于设备接地的导线,但它不是回路的带电导体,除微量的泄漏电流外(三相回路中为三相泄漏电流的失量和)它正常不传送电流,只在设备发生接地故障时传送故障电流并带故障电压。 PEN线指兼有PE线和中性线作用的回路导线。 联结线(Bonding Conductor)不在回路内,不是回路导体,它基本上不传送电流(包括故障电流),只传导电位,使建筑物内可导电部分电位相等或接近。它不似PE线那样紧靠相线敷设,故障电流通过它返回电源的回路电抗远大于PE线,所以它虽然在电路上与PE线是并联的,但故障电流在其上的分流极小,因此它的截面比PE线小许多。 等电位联结也是“连接”(connection),但此连接有只传送电位不传送电流的特点和含义,IEC标准给它取名另一术语“bonding”,译为“联结”,以与一般的“连接”一词相区别。等电位联结线(equipotential bonding conductor)常简称联结线(bonding conductor)。 (9)、上述不同用途的导线对颜色标志有何要求。 IEC标准规定凡用于安全保护目的的各类导线,包括联结线、PE线、PEN线以及接地极的引入线,其全长一概以黄绿相间的颜色标志作为国际通用的颜色标志(PEN线需在导线的首端另加浅兰色标志),以便于这些线路的正确施工和管理。我国施工验收规范也按此作了同样规定。但我国有些施工人员贪图省事,不加区分, 往往采用同一颜色的导线,因此常常接错线路,招致许多不应有的事故。例如PE线和中性线常因颜色相同而接错,使PE线流过中性线的电流,导致带防火漏电保护的电源进线断路器一合闸即跳开,人们误以为是因正常泄漏电流过大而 拆除断路器,其后果是听任接地电弧火灾频频发生,这是我国成为电气火灾多发国家的一个重要原因。 由于我国等电位联结的实施尚在起步阶段,等电位联结用的金具,端子板尚无定型产品供应,建筑材料(如金属门、窗框)设备(如浴盆)和一些铸铁管也尚未配置等电位联结端子,给施工带来诸不便,也影响连接的美观,需在现场克服。希望有关制造商能抓住这一商机及时开发出满足等电位联结的各种标准产品。 电气设计论文:小康住宅的电气设计技术 摘要:本文首先阐述了对小康住宅电气设计技术提出的新概念与新要求。电气安全最受人们的重视和关注,包括防人身电击技术、防电气火灾技术、电涌防护技术、电气检修安全技术和保安技术等。介绍了 适合于住宅小区的安全可靠的配电系统。讨论了小康住宅智能化的发展方向,在对住宅信息化、智能 化和综合布线系统研究的基础上,分析了住宅小区智能化系统方案。 关键词:住宅 电气安全 防人身电击 防电气火灾 电涌保护 智能建筑 综合布线系统 作为人类生存基本需求之一的住宅,已逐步从解困、安居型向小康型发展,实施文明居住。为此,对小康住宅的电气设计提出了新的概念。文明居住的内涵不仅仅只要求居住方便、舒适乃至华丽。现代化的文明居住区对过去没有实施,或者实施甚微的电气安全及住宅信息化、智能化提出了要求。因此,建筑电气设计内容必须更新、发展。 随着社会的进步、经济的高速发展,我们的生活方式发生了很大变化,对居住要求也有新的变更和企求。 一、安全 生活水平的提高、生活方式的变化及家庭形式多样化,使得人们对安全保障的要求愈来愈烈。这种高度安全性的要求主要体现在防盗、防犯方面,这是最为直观的安全,也最为人们所重视及关注。然而,不为多数人知晓的电气安全更是与人们的生命财产密切相关的。 1、防人身电击技术 在自动切断供电的保护措施中,采用TN或TT接地制式对低压配电系统的安全起到了一定的作用,同时也存在许多不足和缺陷。 漏电保护电器(RCD)作为实用的防电击措施之一,已为广大电气设计者、管理者及使用者所接受,并付诸实践。 RCD的应用大幅度地提高了安全用电水平,成为防触电事故的有效措施之一,然而,RCD在使用中也存在局限性。例如:RCD无法对因种种原因引起PE线(PEN线)电位升高进行检测。因为RCD所检测的仅只L1、L2、L3相线及N线导体中是否有剩余电流,而无法检测出具有保护功能 PE线是否带剩余电流。 RCD的这种不足是可以通过等电位联结保护措施来弥补的。1996年6月1日开始实 施的国际《低压配电设计规范》GB50054-95的第四章第四节明确规定,采用接地故障保护时,应实施总等电位联结。按规范规定,当采用低压断路器、熔断等保护电器实施自动切断供电时,应在建筑物内实施总等电位联结。等电位联结的目的不在于缩短保护电器的动作时间,而是降低接触电压值,某些情况下有可能将接触电压降到安全值以下。在正常条件下,安全电压值为50V。等电位联结有总等电位联结(又称主等电位联结)和局部等电位联结(又称辅助等电位联结)。 2、防电气火灾技术 近年来,电气火灾不断增加,已居火灾起因首位,电气设备或线路故障起火是十分常见的起火原因。 电气故障主要是带电导体之间的短路和带电导体与“地”之间的短路。这是所说的“地”是泛指与地有联系的设备外壳、金属管道及构架等外露可导电部分的短路,通常将前者称为短路,后者叫做接地故障。 接地故障虽也表现为短路形式,但它在短路电流值、故障后果和保护措施上与相间短路均不相同。 带电导体产、发生短路时,由于短路电流大,可令保护电器设备自动切断供电,防止电气火灾的发生。而接地故障却因短路电流小,特别是电弧性接地故障,无法令保护电器设备动作,它不仅能导致人身电击,也能引起电气火灾。通常电弧性接地故障起火的危险性及发生的几率大于一般的相间短路。 能引燃起火的电弧电流在500mA以上,IECTC64认为RCD是防范电气火灾的措施之一,但保护装置的IΔn 500mA。 在设计中,我们将防电气火灾的RCD保护设备设在进线处。在选择RCD的IΔn时,未选用其上限值,最佳的保护作用是IΔn 300mA。其动作时间为0.25S(据厂家提供的资料,跳闸时间误差为±20%,即t=0.25s时,跳闸区间为0.3~0.2s)。当电源总箱供电范围内任一处发生能引燃起火的接地故障时,进线处的RCD都能及时切断电源的,从而避免电气火灾的发生。 这里需要注意的是:干线上和支线上的RCD之IΔn配合。一般来说,漏电开关的额定漏电不动作电流IΔn0为额定漏电动作电流IΔn的50%。多个分支线的额定漏电不动作电流之和ΣIΔn0如果大于干线上RCD的50%IΔn,就会使干线上的RCD误动作。 据有关资料介绍,在一些发达国家,要求建筑物电源总进线上设置IΔn≤500mA的RCD,否则,当地的供电公司不予供电。 3、电涌防护技术 为了保护建筑物免遭雷电袭击,设计了由避雷带(针、网)、引下线和接地装置组成的外部防雷系统。 然而,雷电电涌可通过室外线路入侵建筑物内的设备,造成毁坏。同时建筑物内部投切过电压亦可造成设备的损伤,这些都是外部防雷系统无法保护的。 防止上述用电设备绝缘被击的主要措施是装设电涌防护器,如过电压保护器、放电间隙、避雷器等。当雷电电涌或内部过电压值大于电涌防护器的动作特性时,均能在瞬间使电涌防护器动作,并通过等电位装置,形成等电位。 也就是说,防范雷电电涌及过电压的措施,是在最短时间内(纳秒级)令其释入电路上产生的大量脉冲能量,通过等电位装置将其泄放至大地,从而降低设备各接口间的电位差,保护用电设备。 在电子时代的今天,住宅内设置的敏感电子设备数量和规模不断增大,而这些设备的工作电压却在不断下降,因此它们受到电涌的袭击而损坏的可能性就大大增加。其后果可能使整个系统运作中断,造成经济损失。 4、电气检修安全技术 住宅小区的低压配电系统,不论采用TN或TT制式,其PEN线或N线由于通过负荷电流、不平衡电流、三次谐波电流等等,令其带电位,对地呈现电压。正常工作时,这种电压视情况为几伏乃至十余伏。当然,不可能大过或等于安全电压50V。 如果正常工作时的PEN线或N线的对地电压等于或大于50V,那么设备端子电压则等于或小于120V,这种电压不能令设备正常运转的 ΔUPEN≥50V时设备不能工作然而,例如变配电所因某种原因发生故障,令PEN线或N线电位升高,此时,其对地电压大于安全电压,甚至高达百余伏,这种电压对设备及人体是十分危险的,并且会传至建筑物的进户处。 进户处的电源的总开关若为三级,检修是不会断开N线(请注意,PEN线是不能断开的),如果在N线电位升高时,人员正在检修或安装,由于没有电气隔离措施,这时危险电压会令检修人员发生触电伤亡事故。将电源的总开关选为四级,实施了电气隔离,即将所有带电导体断开,因而就避免上述事故的发生。 需要说明的是,PEN线是PE线与N线合二为一的线路,规范是严禁将其断开的。TN-C-S系统的PNE线在进户配电箱处分成N线及PE线,接入四极总开关的是三根相线及N线。对于TN-C系统而言,不允许装四极开关,在小区的配电系统中,不推荐使用TN-C系统。 在住户用的小配电箱中,进线开关多是选用微型断路器。目前市场上供应的合格MCR,其爬电距离、空气间隙等参数均能满足隔离电器的要求,因此常将其当作隔离电器使用,忽略了隔离电器对“明显断开点”的要求。 目前,某些断路器已有触头状态显示窗,即用红、绿两色分别表示触头是处于分于分断还是合闸的状态,应该说这种有明显断开点的断路器才是符合隔离电器的要求。 5、保安技术 对多层住宅而言,安全系统是进户处设置一道常锁的大门,住户只有使用钥匙方可进出。来访者则要通过设置在大门上的对讲盘和住户取得联系,方可进入。 对于高层住宅,是在入口的门厅处设置常锁大门,住户与来访者的进入程序同多层住宅,但增加了住户与高层管理人员间的对讲。 随着闭路电视技术引入对讲安全系统,住户对来访者的语言及容貌有准确的识别,从而提高了安全程度,这就是可视对讲安全系统。它是在前种系统的基础上增设了一个影像传输通道,在大门的对讲盘上装有摄像头,以观察来访者。 在设计中,可以将视频信号经调制后送入CATV或有线电视前端,住户可以打开电视机在专用频道上观察来访者的相貌,这种系统虽然投资较低,但有公开个人隐私之隙及诸多不便。 另一种则是视频信号直接通过专用同轴电缆送至住户装有显像管的对讲机。这种可视对讲系统是用微型电脑控制的,是目前较为先进的内线控制系统,它具有对讲、密码与开锁,与门卫、管理中心通话功能,还可配合其他周边设备实施可靠的家住安全保护。 用于家住安全保护的设备还有红外探测器、玻璃破碎探测器等,除了业主明确要求设计此类防盗保护设备外,在设计中,一般未设置。 二、安全可靠的配电系统 住宅小区的面积通常是几万平方米至十几万平方米,区内常设置一个或几个小区用低压变配电所(室)。 为节约面积,常将小区的低压变配电所设在住宅的首层、架空层或地下层,由于低压配电系统的工作接地与保护接地无法做到电气上分离且互不影响,所以低压变配电系统只能设计为TN-S式。不选择TN-C-S式的原因是因为PEN线中的工作电流会令PEN带电位,对地呈现电压,不利于安全,还有可能对一些敏感的家用电器产生干扰。 对于不设置变配电所的独立建筑物,其低压配电系统最好能采用TT接地制式。对于同一变压器供电的TN系统,不论是TN-S、TN-C或TN-C-S系统,其PE线或PREN线是连通的,当任一处发生接地故障时,故障电压会沿PE线或PEN传至其他未发生故障处,可能会引起新的电气故障,而TT系统的PE保护线是从各建筑物的接地装置引出的,彼此不会连通,因此某栋建筑物发生接地故障不会殃及其他建筑物,避免了TN系统“窜”电位的缺点。 小区各建筑物采用TT系统时,从低压配电所引出的线路为L1、L2、L3及N线四芯电缆,其配电线路接地故障保护动作特性是: RAIa ≤ 50V 式中 RA——外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻(Ω) Ia——保证保护电器切断电路的动作电流(A) RA的值易为用户掌握,因而能较易地确定Ia的值。 以往较少采用TT系统的原因是多方面的,其中一个原因是在用电负荷趋大时,要满足RAIa≤50V,则RA应很低,而实际工程又很难满足低接地电阻的要求。自从优质的漏电保护设备问世后,这一难题得到解决,例如,在进户箱设置IΔn=300mA的漏电断路器作为过流保护和防电气火灾的电源开关,此时Ia=0.3A,则RA=50/0.3=166.7Ω,这种接地电阻的要求是极易满足的。 值得一提的是,小区内的小高层、高层建筑日渐增多,按消防规范要求,其内应设置加压风机、消防电梯等消防设备,此时仍选用漏电断路器是不合适的,应改设断路器及漏电继电器的组合。当发生接地故障时,引至小区监控中心的漏电继电器输出接点动作,发生故障报警,但不会令电源开关跳闸。 小区内也有设计TN(TN-S或TN-C-S)配电系统,这种系统的配电线路发生接地故障时,应满足: ZsIa≤V0 式中Zs——接地故障回路的阻抗(Ω) Ia——保证保护电器在规定的时间内自动切断故障回路的电流(A) V0——相线对地电压(V) 由于Zs较难确定,因此也难以正确整定Ia。 另外,由于PE(PEN)线是连通的,查找接地故障的原因、地点也比较难,这可能是许多供电公司不在公用电网中采用TN系统的原因之一。 一般来说,TN系统的保护灵敏度是能满足要求的,但发生电弧性接地故障时,其灵敏度就不能满足要求,因此也要求总电源开关具有漏电的保护功能。 三、合理的配电系统 按深圳供电局推荐,新开发小区一般住宅的安装容量为6kW/户,住户进户开关选32A或40A,其进户线截面不小于6mm2铜芯绝缘线,通常设计为BV-3×10mm2。室内的配线不小于2.5mm2。电度表选用与微机抄表系统接口的宽负荷表10(40)A。 在电子时代的今日,很难估计会出现什么新的家用电器产品,特别是厨房用电设备。为适应这种难以预料的发展,除了在厨房设置较以往多一些的插座外,其供电回路的容量也适当放大,可视住宅面积大小,其配电线路选为:BV-3×4mm2。 对于面积较大的高级住宅,其安装容量按家用电器的设置累计而成,通常大于10kW。单身公寓面积虽小,但“五脏俱全”,其用电量约为3~4kW/户。 在生活水平日渐提高的今日,提高用电可靠性、缩小停电范围也应给予足够的重视。在有些设计中,应给予厨房用电一个专用回路,其上设置IΔn=30mA的漏电断路器;客厅、餐厅及卧室用插座则由另一回路供电,其上亦设IΔn=30mA的漏电断路器;照明、空调用回路不设置RCD,原因是它们可视为固定安装设备(不含插头、床头灯等,)不会像电吹风、电熨斗这些时常要拔出插入的设备,使人们有发生间接接触触电事故的可能。如果照明、空调配电线路发生漏电,当漏电电流达到300mA时,则电流总开关跳闸,防止电气火灾发生的可能。 四、住宅智能化 由于科学技术的不断发展,目前对智能建筑尚无统一的定义。一般来说,多认为智能建筑是在建筑平台上由三大系统构成,即建筑设备自动化系统(BA)、通信自动化系统(CA)及办公自动化系统(OA),也就是俗称的3A系统。 小康住宅智能化,令其在跨世纪以后的相当长一个时间段内能保持其技术先进性。 在构思住宅小区智能化系统方案时,不拘泥不同的定义及各种提法,而是从智能建筑本质出发,充分考虑业主各种需求,以求小区智能化系统的设计结构上优秀、技术上先进,有扩展的可能,且经济合理。 住宅小区用户繁多,各用户对智能建筑功能的要求各不相同,着重点差异较大,对网络系统的需求、构架要求亦不相同,因此,在用户要求不明的情况下,不宜先行设计CA系统的网络机房及相关设备,避免给业主造成投资过大及浪费。 然而,为了不久的将来顺利实施CA、OA系统,现今合理设计综合布线系统是十分必要的。综合布线系统犹如人体内的神经系统,是实施CA、OA系统的基础条件。 通常是根据住宅小区的平面图及各住户对语音点、数据点设置的要求进行综合布线,并通过对管理区子系统的确定,以及主干光纤以及大对数电缆对各个管理区的连接,使住宅小区成为智能化、网络化的小区。 对一般的住户是设计两个语音点、一个数据点,大面积的住户还需酌情增加。在工作区内语音及数控点全部采用五类信息模块安装及采用五类线敷设,以达到高速信息的传输,并能够保证语音及数据点的通用性和互换性。 为了能使将来的数据系统达到100M以太网,因而采用光纤作为主干,选用六芯多模光纤。对于语音信息则采用大对数电缆进行连接。 每个管理区子系统配电室内设有配线架,利用跳线与设备进行连接。采用光纤连接盒进行主干光纤与各个管理区的设备进行连接。 小区设有中央监控中心,可以将机房设备间子系统的主设备设在监控中心内,其与每个管理区子系统间通过光纤及大对数电缆以星形拓补的方式进行连接,实现100Mb/s速率的传输,从而保证每个管理区的信息能在高的速率下进行工作。 新开发的住宅小区的建筑物日趋大型且多功能,服务项目也日渐增多,其使用的机电设备品种名目繁多,分布甚广,管理工作已非人力所能应付,因此采用自动控制技术及计算机技术已成为小区管理的重要手段之一。可以肯定地说,用计算机技术对各类项目进行控制及管理已成为必然。这种管理方法及前述各类电气设计技术的实施将使建筑物成为名副其实的现代化建筑物。 住宅小区设计的楼宇自动化控制系统可以对小区的送排风及排烟系统、变配电系统、给排水系统、绿化喷灌系统、公共照明系统、住户紧急救助系统、保安巡逻系统、周边红外报警系统及停车场收费系统等进行有效的控制管理,可以对小区的设备进行可靠的操作控制,具有动态监视、监控、报警检测、表格管理及打印,历史数据存储等特点,即时、准确地得到设备运行、故障、维修信息,提高管理信息,提高小区设备易操作性,也提高经济及社会效益。 电气设计论文:关于建筑电气设计施工中与结构相关若干问题的讨论 摘要:本文针对建筑电气设计施工中与结构相关的若干问题进行讨论,提出设计施工中应当注意的问题及解决方法,供设计、施工者借鉴。 关键词:建筑电气 结构 防雷 在工程设计中,很多设计师都存在这样一种认识:建筑电气专业所涉及到的管线管径小、数量少、敷设简单,以及防雷接地措施要求不高等,所以电气专业与结构专业的配合往往被忽视,其实不然。随着现代电子产业的发展和大规模智能化建筑的兴起,建筑电气设计中所涉及的各类管线将越来越多,对防雷、防电磁脉冲等保护措施的要求也越来越高,因此作为设备设计中的一部分,建筑电气设计与其他专业特别是与结构专业之间的协调、配合应该得到相应的重视。基于这一点,本文将分几个方面对电气设计、施工中与结构相关的若干问题加以讨论。 一、利用建筑中的结构钢筋进行防雷与接地 在《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中,多次提到在防雷设计时,应优先利用建筑本身的结构钢筋或钢结构等自然金属,作为防雷装置的一部分,使得在保证安全可靠性的前提下能兼顾经济性。因此,如何利用建筑物的金属导体是防雷设计中的重要问题。 1、屋面结构与接闪器 现代建筑艺术除了追求立面上丰富多彩的线条外,对建筑物顶部造型也力求变化。由于新颖的薄壳、双曲面网架等大量运用, 屋面已经不能再简单的分为平屋面和坡屋面, 这给防雷设计带来一定难度。在设计中除了应按《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中附录二要求的在屋顶外沿和突出部位等易受雷击处设置避雷带外,直接将屋面结构钢筋作为避雷网的一部分也非常必要。 出于防水抗裂考虑,屋面结构一般采用现浇混凝土板,其钢筋由上部钢筋和下部钢筋组成,配筋较密,连接点较多,并且板钢筋均与梁钢筋绑扎连接形成通路。突出屋面的塔楼、楼梯间等也均通过钢筋混凝土柱或构造柱与下层结构相连。因此, 当利用建筑本身的钢筋作为接闪器时,在结构钢筋连接的关键部位如柱内钢筋与梁钢筋绑扎点处进行焊接,即可满足形成电气通路的要求,也就是GB50057-94第3.3.5条条文说明中指出的:“在雷电流流过的路径上,有一些并联的绑扎点时,就会是安全的”。该条文说明同时指出:“利用屋顶钢筋作为接闪器其前提是允许屋顶遭雷击时混凝土会有一些碎片脱开及一小块防水,保温层破坏”。这对屋面结构损害不大,不会影响到建筑物安全。 还有一些值得注意的是,突出屋面的金属物如金属架、广告牌、旗杆、太阳能热水器、冷水塔、航空障碍灯等,除了其尺寸应符合GB50057-94第4.4.1条及4.1.2条规定外,由于上述金属物通常通过膨胀螺栓固定在屋面板上,或固定于素混凝土基础上,故需通过可靠的电气连接使其形成电气通路。突出屋面的非金属物,按GB50057-94第3.3.2条规定应安装接闪器并与屋面防雷装置连接。 2、利用混凝土柱、墙主筋作为防雷引下线 不同结构形式的各类建筑中均设有一定数量的钢筋混凝土柱,如在砌体结构中设置的构造柱,在混凝土结构中设置的框架柱、剪力墙等,柱中钢筋直径按《建筑物抗震设计规范》GB50011-2001第7.3.2条规定砖混结构中构造柱纵向钢筋最小为4φ12,在框架结构中框架柱配筋通常采用Φ14以上螺纹钢筋均可满足GB50057-94中第3.3.5及4.2.1条要求。柱中钢筋的连接形式通常采用绑扎连接、焊接和机械连接,按照《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)规定,避雷引下线的连接为搭接焊接,搭接长度为圆钢直径的6倍,因此,不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外,作为引下线的主钢筋在土建中如果是采用对头碰焊的(在工程中常用的焊接形式有闪光对焊和电渣压力焊,均属于对头碰焊),应在碰焊处按规范补焊搭接圆钢。 3、利用基础地梁作为接地装置 建筑物地基的形式可分为无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形、箱形基础、桩基础以及复合地基。按GB50057-94第3.2.4条、第3.3.5条、第3.4.3条、第4.4.3条规定,接地装置应在地面50cm以下,第4.3.5条还规定:防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行道不应小于3m,当小于3m时水平接地体局部埋深不应小于1m或采取绝缘保护措施。建筑物基础埋深通常由基础自身高度、地面下预埋管线高度及防冻防腐蚀深度等因素决定,一般均大于0.5m。但是在如图1所示的砌体结构中,墙下条形基础由于建筑防水要求,基础圈梁通常设置于标高-0.060处,以代替防潮层, 因此不能作为接地装置。而柱下条形基础及筏形、箱形基础在基础底面设有肋梁,柱下独立基础及各种类型的桩基础均设有基础拉梁或承台梁,以上都可满足作为基础接地体装置的要求。 二、电气管线的预埋与结构布置 电气管线的敷设方式分明敷和暗敷两种。明敷是将管线安装于墙壁、顶棚的表面,对结构影响不大,而暗敷则完全不同。暗敷中,电气管线的预埋是建筑安装工程中的重要部分。电气预埋管线的特点是根数多,平面布置复杂,特别是在墙体中的垂直预埋管线和在楼板中的水平预埋管线由于削弱了结构构件截面,对结构构成一定影响,下面将从几个方面加以讨论 1、垂直预埋管线在结构墙体中的敷设 当垂直预埋管线埋设于在钢筋混凝土柱或者钢筋混凝土剪力墙中时,敷设方法相对简单,仅需将线路套管改为钢管,并与结构钢筋绑扎固定,防止在浇筑振捣混凝土时偏位。由于电气管线直径较小,对混凝土墙、柱影响不大,可根据需要灵活布置。但是,当管线垂直埋设于砌体墙体中时,埋设方式相对复杂,这也是电气安装工程与土建工程矛盾较多的地方。结构墙体的形式主要有砌体结构中的承重墙及混凝土结构中的非承重填充墙,下面就这两种情况分开讨论 (1)在砌体结构承重墙上的埋设 砌体结构包括砖砌体、混凝土砌块砌体、石砌体等。首先,在砌体结构中不允许开设水平及斜向通槽,水平预埋管线通常埋设于每层圈梁中。埋入墙体的垂直预埋管以前均直接在墙体上剔槽敷设,但是这种做法会对结构墙体造成损伤,特别是当并列埋设的管线较多时,对整个墙段的承载能力都有影响。按《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)中第6.2.14条“不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线;不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽,无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力”。目前可行的方法是在砌筑砖墙时留下120深凹口,宽度可按并列管线数量采用一砖或半砖,待管线预埋后采用C20细石混凝土填实。 当采用空心砖或混凝土空心砌块时,也有一种方法是利用砌体中的孔洞埋设管线,按GB50003-2001中第6.2.14条注“对受力较小或未灌孔的砌块砌体,允许在墙体的竖向孔洞中设置管线”。但实际上常用的KP1型多孔砖孔径约20mm,DM1型多孔砖孔径约18mm,都较小,而且砌块较重,组砌时要求灰缝错开,故此方法施工不便。 当墙体为半砖墙时,按照规范,在半砖墙内不准暗敷管线,如不可避免,则采用局部加设混凝土构造柱的形式,将管线埋设于柱内。 (2)在混凝土结构填充墙上的预埋 混凝土结构中的填充墙仅承担墙体本身的自重,常用的有加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土空心砌块等,此类材料的特点是强度低,自重轻,即使发生破坏对主体结构也无影响。因此,在填充墙上的预埋仅仅需要考虑抗裂、隔声等因素,在填充墙上开槽不宜超过墙体厚度的一半。 2. 水平预埋管线在结构楼板中的埋设 结构上楼盖主要有预制装配式楼盖、现浇混凝土楼盖以及无梁楼盖、肋形板楼盖、叠合板楼盖等,由于前两种形式较为常见,这里仅针预制装配式和现浇混凝土楼盖两种形式加以讨论。 (1)水平预埋管在预制装配式楼盖中的埋设 预制装配式楼盖包括预制双向预应力大楼板和预制预应力空心板,通常使用的是预应力混凝土空心板。虽然按板的受力钢筋种类分有冷拔低碳钢丝、冷轧带肋钢筋等区别,但板的截面形式及受力钢筋排布形式基本相同。在预制板楼盖中布置管线需要预先向结构专业了解预制板的布置方式使管线沿预制板中圆孔或板缝布置。需要注意的是,在圆孔中布置管线时,引出凿孔要避开板受力主筋位置。常见圆孔板的截面及受力主筋位置如图3所示。当管线沿板缝布置时,由于通常板缝宽度为20-30mm,预埋管线会导致灌缝难以密实,可与结构专业商量采取40-50mm板缝,在板缝中附加一根φ12钢筋加以解决。 (2)水平预埋管线在现浇混凝土楼盖中的埋设 随着混凝土材料变化和施工技术的进步,现浇混凝土楼盖成本逐步降低,施工工艺逐步简化,运用范围越来越广泛。电气管线在现浇板中的平面布置方式较为灵活,但应注意不宜将管线在现浇板内交叉,也不可并排布置,同时按《全国民用建筑工程设计技术措施》电气部分第5.1.9条中指出:敷设在钢筋混凝土现浇楼板内的电线管最大外径不宜超过板厚的1/3。这是由于现浇板的板厚一般为80-150mm,管线对混凝土截面的削弱比较大,而且通长的管线会在混凝土板内造成薄弱带,处理不慎就会引起混凝土板开裂,或留下工程隐患。 在现浇板中敷设的水平预埋管也应采取预防机械损伤措施,埋设于现浇板内的管线弯曲半径不小于管外径的10倍。 三、结束语 以上这些只是笔者在实际的设计、施工中的几点思考,希望能为广大读者提供参考借鉴之用。当然,在实际工程中,还有很多值得注意的地方。我们应该在完成本专业设计的同时,注意与其它专业的配合与协作。 电气设计论文:民用建筑中电梯的电气设计 论文关键词:电梯;主开关;照明;插座;配线 论文摘要:电梯的电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 1 概述 电梯电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 电梯主电源;轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座;电梯井道的照明;报警装置。 2 配电设计 2.1电梯的负荷分级和供电要求,应与建筑的重要性和对电梯可靠性的要求相一致,并符合国家标准《供配电系统设计规范》的规定。高层建筑和重要公建的电梯为二级,重要的为一级;一般载货电梯、医用电梯为三级,重要的为二级;多层住宅和普通公建的电梯为三级。高层建筑中的消防电梯,应符合国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。 2.2电梯的供电,宜从变压器低压出口(或低压配电屏)处分开自成供电系统。 一级负荷电梯的供电电源应有两个电源,供电采用两个电源送至最末一级配电装置处,并自动切换,为一级负荷供电的回路应专用,不应接入其它级别的负荷; 二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源(或两个回路),供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处,并自动切换。当变电系统低压侧为单母线分段且母联断路器采用自动投入方式时,可采用线路可靠独立出线的单回路供电。亦可由应急母线或区域双电源自动互投配电装置出线的、可靠的单回路供电。 消防电梯的供电,应采用两个电源(或两个回路)送至最末一级配电装置处,并自动切换。 三级负荷电梯的供电,宜采用专用回路供电。 2.3 每台电梯应装设单独的隔离电器和保护装置,并设置在机房内便于操作和维修的地点,应能从机房入口处方便、迅速地接近。如果机房为几台电梯共用,各台电梯的隔离电器应易于识别。隔离电器应具有切断电梯正常使用情况下最大电流的能力但不应切断下列设备的供电:轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座; 电梯井道的照明;报警装置。 上述照明、通风装置和插座的电源,可以从电梯的主电源开关前取得,由机房内电源配电箱(柜)供电或单设照明配电箱,或另引照明供电回路并单设照明配电箱。 2.4 主开关选择 电梯电源设备的馈电开关宜采用低压断路器。低压断路器的额定电流应根据持续负荷电流和拖动电动机的起动电流来确定。过电流保护装置的负载-时间特性应设备负载-时间特性曲线相配合。 2.5 照明、通风装置和插座的供电回路,根据设备所在部位和工作特点划分,至少应分为两个供电回路并分别设置隔离电器和保护装置: 轿厢用电设备(照明、通风、插座和报警装置)供电回路和保护断路器(如同机房中有几台电梯驱动主机,每个轿厢均应设置一个),此断路器应设置在相应的主开关旁。 机房、井道和底坑用电设备(照明、通风和插座)供电回路和保护断路器,此断路器应设置在机房内,靠近其入口处。 3 电气照明、通风装置和插座设置及控制 3.1 电梯井道照明 封闭式电梯井道应设置永久性的电气照明,在维护修理期间,即使门全部关上,井道亦能被照亮。井道最高和最低点 0.5米以内,各装设一盏灯,中间最大每间隔7m设一盏灯,照度应不小于50lx,分别在机房和底坑设置一控制开关。 3.2 电梯机房照明和电源插座 机房应设有固定式电气照明,地板表面上照度应不小于 200lx。在机房内靠近入口(或几个入口)的适当高度处设有一个开关,以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或多个电源插座。 3.3 轿厢照明和电源插座 轿厢应装备永久性的电气照明,控制装置上的照度应不小于 50lx,轿厢地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白炽灯,至少要有两只并联的灯泡。 要有可自动再充电的紧急电源,在正常照明电源被中断的情况下,它能至少供 1W灯泡用电1h。在正常照明电源一旦发生故障情况下,应自动接通照明电源。轿顶应设置一个或多个电源插座。 3.4 底坑插座 底坑距底 0.5m处应设置一个电源插座。插座需有防护措施和有一定的防水能力,宜至少达到 IP21。 4 线路敷设 4.1 线缆选择 选择电梯供电导线时,应按电动机铭牌电流及其相应的工作制确定,导线的连续工作载流量应不小于计算电流,线路较长时,还应校验其电压损失(直流电梯电源电压波动范围应不大于± 3%,交流电梯±5%)。 4.2配线选型 根据不同用途,配线可选用导线、硬电缆和软电缆,应有不同的保护方式和敷设方式. 5 防灾及报警装置 5.1消防电梯和平时兼作普通电梯的消防电梯,在撤离层靠近层门的候梯处增设消防专用开关及优先呼梯开关,供火灾时消防队员使用。 5.2为使乘客在需要时能有效地向轿厢外求援,应在轿厢内装设乘客易于识别和触及的报警装置。该装置应采用警铃,对讲系统,外部电话或类似形式的装置。 5.3超高层建筑和级别高的公建,在防灾控制中心宜设置电梯运行状态指示盘。 5.4消防电梯轿厢内应设消防专用固定电话,根据需要可以设闭路监视摄像机。 6 防雷等电位联结 二类防雷建筑物超过 45m和三类防雷建筑物超过60m的建筑,应采取防雷等电位连接措施,电梯导轨的底端和顶端分别与防雷装置连接(接闪器、引下线、接地装置和其它连接导体等)。 7 电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护 7.1低压配电系统零线和接地线应始终分开。 7.2整个电梯装置的金属件,应采取等电位联结措施。接地支线应分别接至接地干线接线柱上,不得互相连接后再接地。 在各个底坑和各机房均设置等电位连接端子盒,并与防雷装置连接。端子盒分别单独用接地线接至等电位联结端子板,以便于检查和维护。采用铜芯导体,芯线截面不得小于 6mm2,当兼用作防雷等电位联结时,采用铜芯导体,芯线截面不得小于16mm2。 轿厢接地线如利用电缆芯线时,不得少于两根,采用铜芯导体,每根芯线截面不得小于 2.5mm2。 7.3 电位连接、保护接地及电梯控制计算机工作接地与建筑内其它功能的接地共用接地装置。 电气设计论文:建筑电气设计实习周记 建筑电气设计实习的进行能使学生通过实践磨练意志、发展个性、锻炼能力。下面是小编推荐给大家的建筑电气设计实习周记,希望能带给大家帮助。 建筑电气设计实习周记(一) 务做好生产实习的准备工作!首先了解了一下公司的基本情况以及经营范围,并且参观了公司。并且见到许多电源、变压器及互感器、电器成套装置、大开关电器、塑壳开关、控制仪表、线缆及敷设、用电设备等西多实际的东西。 现场指导教师先大致的向我介绍了一下这些电气设备及器件的功能等,说以后再慢慢学会去深入的了解它们和使用它们!指导老师说,让我在实习的这几天,多掌握电力系统的基本知识,电力负荷计算及无功功率补偿,三相短路分析、计算及效应,变配电所及其一次系统,电气设备的选择与校验,电力线路,供配电系统的继电保护,变电所二次回路及自动装置,电气安全、防雷和接地,电气照明,供配电系统的运行和管理等。在学习知识的同时,理论联系实际,以得到更加深入的学习! 建筑电气设计实习周记(二) 本周是实习的第一周,本周最主要的任务就是认识去好哈的使用和了解电源,原以为,电源是个很简单的东西,就是提供电源嘛!但是远不是我想的那么简单。比如说,今天指导老师向我介绍了三项应急电源(EPS)。称为Emergency(紧急)Power(电力)Supply(供给),是当今重要建筑物中为了电力保障和消防安全而采用的一种应急电源。它主要由输入输出单元、充电模块、电池组、逆变器、监控器、输出切换装置等部分组成。其原理为:在市电正常时,由市电经过输出切换装置给重要负荷供电,同时充电器为蓄电池进行充电或浮充;当市电断电后或电压超出供电范围,控制器启动逆变器,同时输出切换装置将市电供电状态立即切换到逆变器供电,为负荷设备提供应急供电;当市电恢复时,应急电源将恢复为市电供电。 真的没想到,一个电源,竟然会有这么多知识在里面。 建筑电气设计实习周记(三) 本周最主要的任务是学习和认识变压器。 现场指导老师主要向我介绍了怎样判别电源变压器参数:电源变压器标称功率、电压、电流等参数的标记,日久会脱落或消失。有的市售变压器根本不标注任何参数。这给使用带来极大不便。下面介绍无标记电源变压器参数的判别方法,此方法对选购电源变压器也有参考价值。 1、从外形识别常用电源变压器的铁芯有E形和C形两种。E形铁芯变压器呈壳式结构(铁芯包裹线圈),采用D41、D42优质硅钢片作铁芯,应用广泛。C形铁芯变压器用冷轧硅钢带作铁芯,磁漏小,体积小,呈芯式结构(线圈包裹铁芯)。 2、从绕组引出端子数识别电源变压器常见的有两个绕组,即一个初级和一个次级绕组,因此有四个引出端。 3、从硅钢片的叠片方式识别E形电源变压器的硅钢片是交插入的,E片和I片间不留空气隙,整个铁芯严丝合缝。音频输入、输出变压器的E片和I片之间留有一定的空气隙,这是区别电源和音频变压器的最直观方法。至于C形变压器,一般都是电源变压器。 建筑电气设计实习周记(四) 本周我在之前已经初步了解的情况下,较为深入地学习了互感器的相关知识。 互感器(instrument transformer)是按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或10A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和 设备的安全。按比例变换电压或电流的设备。互感器分为电压互感器和电流互感器两大类,其主要作用有:将一次系统的电压、电流信息准确地传递到二次侧相关设备;将一次系统的高电压、大电流变换为二次侧的低电压(标准值)、小电流(标准值),使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化,并降低了对二次设备的绝缘要求;将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离,从而保证了二次设备和人身的安全。 建筑电气设计实习周记(五) 有了前几周的工作经验,在本周所完成的工作比预期要好的多,所以接下来的工作就会轻松一些了。现在我工作已经有一段时间了,对自己的工作也有了一定的了解。 本周是我实习以来第一次值夜班,带着我值夜班的是一个老师傅,技术特别精,人也特别的和蔼,对我也非常的照顾,因为晚上值夜班就师傅我们两个人,经过几个夜班的沟通,师傅不仅教我了不少的专业知识和技术,让我懂得更多的是在社会上也养才有立足之地,怎样才能在残酷的竞争中不被淘汰。夜班相对来说是比较轻松的。没有啥活,只是处理紧急的故障,必须得保持设备的正常运行,前两个夜班我非常的幸运,设备没有出现一个故障,后两个夜班活就比较多,比如摇测电机绝缘,处理一些设备无法正常启动,师傅教会了我不少图纸,一些简单的故障看着图纸也能处理了,通过值夜班让我学到了不少的技术,让我受益匪浅。 建筑电气设计实习周记(六) 在实习的过程中,自己学到了许多原先在课本上学不到的东西,而且我也深深地体会到了学校与社会的不同,也触摸到了市场跳动的脉搏。如果说在象牙塔是看市场,还是比较感性的话,那么当你身临企业,直接接触到企业的生产与销售的话,就会变得理性很多。 因为在市场的竞争受市场竞争规则的约束,从采购、生产到销售都与市场有着千丝万缕的联系,如何规避风险,如何开拓市场,如何保证企业的生存发展,这一切的一切都是那么的现实。于是理性的判断就显得重要了。在企业的实习过程中,我发现了自己看问题的角度,思考问题的方式也逐渐开拓,这与实践密不可分,在实践过程中,我又一次感受充实,感受成长。为自己和他人的工作创建一个和谐的氛围,又是那么的重要,于是也就更能体会在企业中人和万事兴的要义。 建筑电气设计实习周记(七) 在这过去的一个多月的时间里,我每时每刻都在告诫自己,我在公司里的表现不仅代表的是我个人的形象,还关乎着学校的声誉,所以我在各方面严格要求自己,我虚心向师傅们请教的态度得到了公司的认可。 回顾一个多月以来所经历的点点滴滴,发觉实习真的是一种经历,只有亲身体验过之后,才能切身体会到其中滋味。我知道了课本上学的知识都是最基本的知识,不管现实情况怎样变化,抓住了最基本的就能以不便应万变。通过实习,我学到了很多在大学生活里所学不到的知识。 比如,如何与同事,与领导相处。人际关系是刚踏入社会的大学生需要学习的重要一课,在实习时,我经常会留心周围的同事是如何相处的,也尽量虚心请教,与同事们相处,不但可以放松神经,也学了不少为人之道。 电气设计论文:对建筑电气设计中消防设计的探讨 摘要:近年来,随着社会经济的飞速发展,建筑行业也得到了较大的发展,建筑的功能和工艺要求也越来越高,其中电气设计的消防设计是建筑设计中最为重要的部分之一,因为建筑电气消防设计不仅关系着后期工程的可实施性和建筑资源的合理利用,而且决定着居民生命和财产的安全性,所以,在建筑电气设计中的消防设计必须依据相关规范,进行严谨的设计,满足相关工艺要求。本文首先阐明了建筑电气设计中消防设计的重要性,然后对对建筑电气设计中消防设计进行了深入的探讨。 关键词:建筑 电气设计 消防设计 1引言 目前,在社会经济发展的推动下,我国建筑行业的发展已经进入了一个新的阶段,随着建筑功能性要求的日益提高,出现了如民用建筑、办公楼、公共建筑等不同类型的建筑,相应的建筑设计和施工工艺要求也越老越高。建筑电气设计中的消防设计可以说是建筑设计中比较重要的一个环节,对于现代的建筑是至关重要的一步,需要相关设计人员进行深入的探讨和研究。在建筑电气设计中,消防系统的设计要根据居住型建筑、办公型建筑以及公共建筑等不同建筑类型的消防系统的实用情况、安全要求、重要性和可能出现消防事故的几率等因素进行全面的考虑,并且要因地制宜,无论是对建筑电气的消防设计还是施工工艺都要严格要求,全面分析,并及时采取相应的措施解决消防设计及施工过程中出现的问题。建筑电气的消防设计主要分为火灾自动报警系统的设计和消防配电的设计,电气消防设计依据的相关规定规范主要有《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》等,是否严格的按照规范进行设计是消防设计是否合格的重要检验标准。建筑电气设计中的消防设计是否合理和完善直接决定着建筑发生消防事故时能否及时、有效、有序的进行解决,能否在最大程度上保证相关人员的生命及财产安全等,因此在对建筑电气设计中的消防设计进行探讨时,不仅要明确消防设计在建筑电气设计中的的重要性,而且要深入挖掘其中的问题,严格要求设计和施工过程,确保建筑消防系统的有效性和运作能力。 2为何要强化建筑电气设计中的消防设计 近年来,随着我国社会主义的经济的飞速发展,社会各个行业也得到了很大程度的发展,其中,建筑行业的进步与发展是最为显著的,但是,随着城市的土地资源利用的局限性,建筑的用地需求却越来越大,所以,大部分建筑群如居住型建筑、办公型建筑以及公用建筑等都向着更高、更密集的形式发展。经济的发展同时带动了人民生活水平的提高,也越来越注重建筑的装修。在人们的生活中家用电器逐渐增多,其中也不乏贵重电器如电脑、冰箱、空调以及一些空调及室外设备等,再加上建筑安装的广告牌、玻璃幕墙、相关的信号灯以及节日时悬挂的彩灯等,在加重建筑群用电负荷的同时由于这些装修材料以及装修方式的复杂多样性,致使建筑物的火灾事故发生的可能性增大,存在极大的安全隐患。如果有火灾发生,火势难以被立刻控制,只是建筑高层的居民无法安全快速的疏散,不仅加大了消防人员援救的难度,而且为人民的生命及财产安全带来了巨大的损失。如果是在火势严重,情况紧急时,消防人员难以仅凭自己的力量去进行援救工作,不止会耽误救援的最佳时机,导致人们生民财产的安全受到威胁,而且还会因为消防工作的延误和低效而造成难以估计的经济损失,甚至影响到整个社会的安定和和谐。所以,建筑电气设计中消防设计作为构成建筑消防安全的重要环节,其重要性是显而易见的,因此,在建筑电气的消防系统设计过程中要严格按照国家的相关标准和规范,保证建筑物电气设计的消防设计的可靠性和安全性,以及施工的准确性。还要建筑消防设计人员加强自身的消防设计的法律法规意识,明确建筑电气设计中消防设计的重要性,以及消防设计之于人民财产安全和社会经济发展的重要意义。 3建筑电气设计中消防设计的要点与工艺要求 建筑电气的消防设计主要分为火灾自动报警系统的设计和消防配电的设计,电气消防设计依据的相关规定规范主要有《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》等。 3.1火灾自动报警系统的设计 建筑的火灾自动报警系统的设计要严格按照《火灾自动报警系统设计规范》 等相关规范和标准。建筑电气的消防设计中火灾自动报警系统的电源的设计与施工要严格根据一级供电负荷以及二级供电负荷的 工艺要求,安装两个以上(包括两个)的电源来供电,保证消防控制室可与其进行自动切换。一般建筑火灾自动报警系统以 ups 电源作为其crt 显示器与消防通讯设备的电源,同时还要安装直流电源作为备用电源。建筑火灾自动报警系统要在欠压和超压时有报警功能,并保证电源的标准性和规范性。 3.2消防配电系统的设计 建筑消防过程中要是可避免出现电源停止供电的现象,但是,一旦出现这种情况就要保证启动相关的配电系统,使其能在最短的时间内令消防设备恢复正常的工作。通常情况下消防配电系统中应急发电装置的功率做大能达到供电负荷的一半,为保证电机组的持续正常工作,及时为消防系统供电,一般要采用分批启动消防设备的方式。与此同时,在建筑电气消防设计和施工过程中,在对不属于消防系统电源的断开时要使用低压断路器的分励脱扣器,然而,因为低压断路器的型号各异,同时其分励线圈在进行分励脱扣时所需提供的电流和框架电流也在一定程度上存在着差异,所以需要通过在配电室的主配电箱上或是低压出线开关上实施消防系统电源的断开,如此一来,既能保证联动系统操作方便和电源的选择性断开,又保证了消防配电系统的安全性和可靠性。 3.3确定建筑的供电负荷 设计建筑消防系统的前提就是先确定建筑的供电负荷等级。建筑供电负荷等级的确定要严格根据《建筑防火设计规范》 等相关标准和规范。在等级确定的过程中要特别注意供电负荷的电源使用情况,对于一级供电负荷要有最少两个供电电源,如果其中一个电源出现供电故障,要保证另一个电源的供电不会受到任何影响;对于二级供电负荷主要是要保证供电的持续不断,当电力变压器发生故障或是供电线路出现故障时要使供电及时恢复。 4总结 总而言之,消防设计在建筑电气设计中是一项非常重要的设计工作,需要严格的设计规范和很高的工艺要求,还要相关的设计人员、施工人员具有很强的技术能力和全面的消防知识。建筑的消防设计直接关系着建筑的功能性的体现和使用过程中的安全可靠性,同时建筑电气设计中消防设计也是值得我们深入探究的领域。 电气设计论文:浅谈住宅楼电气设计 摘 要:随着人民生活水平的提高和 科学 技术的 发展 ,住宅楼电气的设计建设也应跟上时代的步伐。简述 现代 住宅楼电设计中应注意的几个问题。 关键词:住宅;电气设计;方向 随着我国社会 经济 的发展,人民生活水平的极大提高,各类家用电器逐渐增多,特别是空调、大荧屏彩电等大功率电器进入普通家庭,使住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展。 1 住宅用电负荷的预测 住宅面积分为三类:小型住宅60m2以下,中型住宅60~100m2,大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用电负荷500w,娱乐用电(包括电视机、音响、电脑等)负荷950w,厨房用电(包括电饭煲、电热开水器等)负荷3500w,卫生间用电(洗衣机、排气扇)负荷1170w,空调用电负荷2250w,综合上述各类用电负荷共8370w,中型住宅乘1.3系数10881w,大型住宅乘2.6系数21762w。根据统计调查,一般住宅用电负荷的高峰期是夏天晚饭后的时间,这时用电负荷有:电视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调,共有住宅用电负荷的40%,查设计手册得需要系数0.4~0.6,所以根据实际情况,我们设计时取0.4系数便可以,则小型住宅负荷 计算 取3.5kw,中型住宅负荷计算取4.5kw,大型住宅负荷计算取8.5kw即可。 2 住宅的电源与配电系统 一般住宅供电由小区变配电所引入,应采用三相四线(tn-c系统),经重复接地后进入单元总电表开关箱,改成三相五线制(tn-s系统)后再放射到各用户,配电箱中应有短路、过载、漏电保护,断路器应选用能同时切断相线——中性线的断路器。住宅用电负荷计量应采用一户一表制,建议将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。户内配电系统:随着家用电器的增多,为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响,户内配电系统应采用多回路形式,至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路,如实际需要也可将厨房和淋浴室设为单独回路。此外考虑到家庭办公和信息化的发展,还应增加一条专用回路。 3 导线及电器设备的选择 室内外导线及电器设备的选择合理与否,直接关系到住宅用电的安全及经济效益,因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。 3.1导线的选择 导线的选择主要是确定导线的型号和规格,其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料,做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择;导线的规格(导线截面)可按下列要求进行选择: (1)有足够的机械强度。为防止出现断线事故,导线必须有足够的机械强度,一般照明回路计算电流较小时(<10a),其导线都应按机械强度选择。 (2)能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流,同时应注意以下几点: a.在选择进户线及干线截面时应留有适当余量; b.单相制中的中性线应与相线截面相同; c.三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线,其电导不应小于该线路相线电导的50%,气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响,其中性线截面应按最大一相电流选用。 (3)能确保电压质量。对于住宅建筑来说,电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%,如线路电压损失值大于规定电压损失允许值,应加大导线截面以保证线路的电压质量。 总之,在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要,适当留有余量,减少电压损失,保证导线使用的安全可靠和经济有效。 3.2电器设备的选择 电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格,注意设备的容量等级宁大勿小,但又要避免选得过大造成浪费,一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量,应选用符合国际电工委员会iec标准和国内gb、jb有关行业标准,并具有产品质量认可证书的电器产品。总之,电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。 4 防雷与接地 4.1防雷内容与措施 防雷内容一般可分为:防直击雷,防感应雷及防高电位入侵三个内容。就防直击雷而言,一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器,然后通过引下线与接地电阻很小的接地装置可靠连接,安装时要注意屋面突出的金属部件与避雷针、带、网应全部可靠连接。目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网,柱主钢筋作为引下线,基础钢筋作为接地装置,这是较为实用经济的作法。为了防止感应雷和高电位入侵的危害,可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地,同时安装避雷器或其它型式的过电压保护器。此外要强调进行等电位联结,也就是在设计施工中要把建筑物内、附近的所有金属物用电气的方法连接起来使整座建筑物空间成为一个良好的等电位体,这样能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件间的电位差,从而避免内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。 4.2安全接地的形式与要求 在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。目前我国的住宅配电系统方式一般有三种:tt、tn-c-s和tn-s系统,在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统。以下着重谈谈住宅配电系统中的保护接地。 在中性点不接地的低压供电系统中,电气设备必须保护接地,接地电阻r≤4ω。在中性点直接接地的低压供电系统中既可采用保护接地,也可采用保护接中性线。为确保接中性线保护系统的安全可靠,必须将中性线干线或支线的终端再次接地,这称为重复接地。重复接地有以下作用:增大流过线路保护装置的电流使其加速动作,从而减轻或避免事故的发生;设置重复接地后可降低漏电设备的对地电压,减少触电的危险程度。为确保接中性线保护的安全可靠,按规定必须做到以下几点:(1)重复接地的接地电阻必须小于10ω;(2)保护接中性线的其电导不得小于线路中相线电导的一半;(3)在任何情况下,同一供电系统中不可一部分电气设备采用“保护接地”,另一部份采用“保护接中性线”;(4)用于接中性线保护的中性线不能安装带熔丝的开关或熔断器。 此外,随着家用电器的增多及智能化的 发展 ,应作好防静电接地和屏蔽接地工作。 5 消防系统 大型 现代 住宅中由于电气设备越多就越容易发生火灾,因此应安装完善的消防系统。大型现代住宅在电气消防方面应做到以下几点: (1)供电电源应采用两路方式,一路为市电电源,另一路为应急电源; (2)有应急照明系统; (3)应用手动响鸣火警警报系统,如可能,可加装火灾自动报警系统; (4)开关和导线应选用符合防火规范的开关和阻燃型的电线电缆。 6 智能化发展 在 科学 技术日新月异的今天,随着微机自动检测及控制技术、 计算 机 网络 技术、通讯技术的发展,楼宇智能化的实现已成为可能。未来的住宅楼应有一个由检测单元、执行单元、数据采集单元、控制单元和微机组成的智能监控系统,由该系统对楼宇内的设备运行、电气故障、火灾、盗情等进行集中监控。再设置综合布线系统,将一定区域内的楼宇按星型拓朴结构建成小区局域网,进而所有局域网连接,同时与公安、消防、电讯、广播住宅管理等部门连网从而建成城市住宅管理信息网络,实现住宅的全天候、全方位监控和管理。 综上所述,随着人民生活水平的提高和科学技术的发展,住宅楼电气的设计建设也应跟上时代的步伐。在保证安全可靠、 经济 实用的基础上引入高科技技术,使人们的生活更美好。 电气设计论文:工业建筑工程电气设计分析 摘要: 建筑工程的用途比较广泛,可以在不同的用途内进行使用,不同的用途就有不一样的使用功能,除了在主体强度等建筑因素当中体现,电气设计的不同还可以体现。所以,为了实现不同工业建筑工程的功能性质,还要对电气系统进行差异化设计。这是针对工业建筑而言的,来使工程的电气系统能够正常的使用,体现出它的功能用途。 关键词: 工业;建筑工程;电气设计 引言: 电气工程是工业建筑项目当中重要的组成部分,我们要将工业建筑的电气设计与其他的电气设计区别开来的,我们要明白工业建筑电气设计的要求,明白在工业建筑当中的地位。下面就通过实际操作的工业建筑电气工程,分别可以从电气设计的过程、特点和工业建筑电气在设计过程中应该注意的问题来进行阐述。 一、电气设计在工业建筑工程的流程的特点 电气设计一般的步骤:方案的设计、初步设计、深度设计、施工图设计,以上的流程是相对于普通的建筑工程而言的。工业建筑工程电气设计与普通的建筑设计流程是一模一样的,但是工业建筑工程电气设计需要注意在工业投产的需求。 1、工业建筑工程电气设计的设计方案 在方案的设计上必须要符合工业工艺生产的要求,必须在这个前提下确定设计的方向。因此,在这个阶段,我们首先要对工业建筑要求的电气设计方向进行确定,然后提出计划新建的工业工程所需要的电气系统的类别,在对计划新建的电气系统当中需要匹配的变压系统和配电系统、照明等级等系统。这就是与其他普通建筑的电气设计区别于开来的特点,在其他方面,我们要更多的考虑到工业建筑工程所需要的电源电压、照明等级等,其次需要对工业设备的负荷进行选择载体回路方式和选择匹配的导体。 2、工业建筑工程电气的初步设计 我们要对工业建筑工程进行大概的设计,就是我们所说的初步设计的大概含义。在初步设计阶段,要对工业建筑的电气进行专业化的设计,在设计当中必须包括工业建筑电气项目的进行设计的说明书、设计的图纸、主要电气设备明细和建筑电气计划书。这就好与普通的电气设计进行区分开来,设计的说明书当中还要明确的标注工业设备的用电分配,在设计的图纸中要进行明确的标注,因为设备的使用是工业建筑特点之一,所以还要针对设备要做好电气计划书 3、工业建筑工程电气的施工图设计 在电气工程中需要对施工进行设计,要对在电气施工中,常常会遇到一些无法预计的问题,需要在工程中及时的进行修改,需要保障完工之后的成果与设计图上保持一致,避免维修时找不到问题的所在,因此我们还要对单独使用时出现的问题进行考虑,将施工方式结合起来,对设计图纸中出现的问题进行修改,在施工中能满足施工的要求,方便以后对施工进行维修和维护 二、工业建筑工程电气设计中常见的问题 在我们的电气设计当中,会存在各种各样的问题,设备和器件都没有安装的要求和明确的尺寸和数据参考。例如,在工业建筑电气设计中对配电箱的选择,需要设计人员在工业当中使用的配电箱与住宅的配电箱区别开来,避免造成配电箱功率的浪费。 1、设计的深度不够 设计深度对电气的设计尤其重要,设计的深度不够的话,会影响到电气的使用。如果工作人员在对电气设计时,没有进行仔细的进行设计的化,尤其是一些小的细节方面没有标注清楚,会造成工作人员在安装的时候不能按照图纸里面的设计进行安装,从而导致与设计图纸不符合,会对项目在电气工程当中的建设造成严重的影响,导致项目不能按照原来的计划进行。比如,按照规定在电力设计当中要对电气设备的型号、名称、规格参数及数量都要在设计中明确的标注出来,但是设计人员只有时忽略了在设计图中没有将规格、数量标注出来。在采购的时候,往往容易造成设备采购错误,在安装的时候容易出现错误。 2、相关专业的设计工作衔接不利 每个项目工程当中都设计到很多的专业,每个部门中都有相关专业的人员参与到工程项目当中,都有专门的工作人员进行负责。在每一项工程当中专业的人员相较于就显的比较的多,而且在工作上进行相关联的工作就容易出现问题,不能进行密切的配合。例如,在建筑的设计当中,将避雷针等装置以钢筋作为载体作为建筑的一部分,所以在电气设计当中,都要在设计图纸上进行标注清楚。在设计当中要明确,将避雷针的设计属于电气设计的范围内,要在设计图纸上面标注清楚,在施工当中,施工的人员要按照图纸来进行施工,如果没有将避雷针与建筑的钢筋进行连接,而导致项目的返工。 3、将工业建筑设计与普通电气系统的区别 工业建筑设计与普通的电气系统是由很大的区别的。例如,在工业建筑当中一般采用的是低层的建筑,建筑的高度与其他的相比都比较的高,建筑面积较大,电力的负荷也比较大。在工业建筑当中会大规模的接触到动力设备配电线路、明敷设线路等问题,所以我们要将工业建筑的工程规模、消防等级和工艺流程的特点认识清楚,方便在设计中提供相应的依据。因此在工业建筑电气设计当中有很多问题需要注意的。 结语 通过上面的分析,可以对工业建筑工程的电气设计有了初步的认识,了解了电气设计中的注意事项。 作者:张贵军 单位:瓦房店轴承集团有限责任公司 电气设计论文:多功能建筑工程电气设计探讨 摘要: 对高层建筑中电气设计开展形式进行详细的探讨,促进管理计划更高效完成,减少电气系统运行使用发生故障的几率。 关键词: 高层建筑;多功能;电气设计 1供电系统的设计探讨 1.1负荷分级确定。 在对高层建筑的电气系统进行设计时,供电阶段要根据用电器的使用需求来进行,这样的环境中供电任务才能更高效进行。负荷等级划分可以参照设备的使用说明书来进行,与设备的运行使用需求量也有很大的关系。基于负荷分级基础上开展的电气设计更具有安全性,能够在基层更高效的落实应用。加强消防设施中有关于设备运行安全性的检验,对设备后续使用也有很大的帮助。 1.2供电电源的选择。 供电电源要满足高层建筑的整体使用需求,并且在现场也要进行运行安全性检验,计算总的荷载是否与系统运行功率保持一致。电源部分在设计时要安装继电保护装置,这样当用电系统的运行出现异常时会自动断开保护设备安全性。电源选择是设计的重点部分,也是后续电气设备安装的依据。 1.3应急电源的选择。 应急电源是高层建筑电气中消防设施的重要组成部分,要在普通照明系统损坏后快速导通,设计标准要达到消防安全管理规定,使用独立与常规电源的发电设备,高层建筑投入使用后,常规电源故障会自动切换到应急电源,保障高层电气设备能够得到稳定的电能供应。导通时间要控制在10秒中以内,通常是以柴油为原料来发电的,日常静止断开时要定期对设备安全情况进行检验。应急电源安装位置的通风情况要达到标准,并远离依然物品。柴油发电机组设置在地下一层汽车库入口旁,通风方式为自然进风,机械排风。在柴油发电机房内设置储油间,其日用油箱储存量为1200L的燃油量。 1.4配电方案。 采用两路10kV市电电源(双重电源)作为常用电源,并满足当任何一路电源发生故障时,另一路电源仍能满足全部一级及二级负荷。自设柴油发电机组作为应急电源,在地下一层设置10/0.4kV变配电所。 1.5变压器容量和台数的确定。 变压器容量和台数要根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合确定,本工程选用包封线圈式干式变压器SCB10并带金属保护外壳。变压器容量为2×1000+2×800kVA,每台变压器的负载率大约为80%。 1.6供配电系统的运行方式。 低压系统的供电分为三大部分:主楼及地下室二级负荷由4#变压器供电;主楼及地下室一级负荷由3#变压器供电,1#、2#变压器给空调负荷供电;应急负荷由柴油发电机供电。 2低压配电和照明系统设计探讨 2.1低压配电系统。 配电系统的设计,采用组合的方法来进行,高层建筑电气系统供应方式比较复杂,结合不同楼层的实际方法来进行,低压系统的设计中稳压模块是很重要的。要保障所传输的电流处于恒定状态,并且不存在电流干扰。计算出电流产生到完成传输所需要的时间,进行有针对性的调查研究,并针对导通时间不合理的设备进行调查分析,探讨更有效的优化方法,提升设备运行使用安全性,以免设备使用期间出现不合理的现象。由于高层建筑内部较为复杂,一旦发生火灾在第一时间如果不能够出去,将直接导致内部人员的伤亡,所以为了避免在逃生过程中由于电源中断而造成的损伤,在公共区域设计醒目的疏散撤离标志是十分重要的,并且在设计中为了防止应急电路受楼梯垮塌受损,配置应急灯独立电源也是十分必要的。 2.2低压配电电缆。 电缆部分的设计安装,要考虑安全保护系统功能是否能够实现,绝缘层也要完整,一旦损坏绝缘与防火性能都会丧失,不利于电缆设备安全使用。所通过的电流一旦超出了安全范围,也很容易会引发火灾事故,因电缆温度升高而引起的,不利于使用安全,因此在电气系统中电缆设计与安装是十分重要的工作。在进行高层建筑物以及内部重要设施的防火处理过程中,应该采用阻燃低烟无卤交联乙烯绝缘电力电缆等相关的配电设备,并通过建立一种火灾自动报警系统对建筑的内部进行良好的保护,在进行消防设备的供电干线与分支干线的设计过程中应该采用一种矿物绝缘的电缆;只有保证相关线路的敷设保护措施达到了防火的要求,才能够采用有机绝缘耐火类的电脑,在进行应急照明配电主干线以及相关的分值低压电缆的敷设过程中一般应该采用一种有机绝缘的耐火电缆。在进行普通供电设备的低压供电电缆的选择过程中依旧应该选择一种无卤低烟阻燃的交联聚乙烯电缆。 2.3照明系统。 在照明系统的设计过程中一般安装的地点是非常的多的,最为主要的几个地点包括了变配电所、水房、值班室等相关的控制中枢部门以及一些具有大量人群聚集的地点。应急照明系统以及在发生事故过程中使用的疏散指示系统采用的全部都是双电源末端切换的一种控制方式,在疏散指示灯的内部为了提高其实际的应用价值,一般在里面都配备了镍镉电池。一旦在发生事故的过程中,正常的供电电源不能够为相关的设备继续供电,那么就必须使用设备内部的电源进行电力的供应,在备用照明以及疏散照明灯的系统设计过程中,一般对其使用的实践对进行了规定,在一般性质的平面疏散区域的内部大多数采用的供电实践都应该在三十分钟以上,在专用的消防区域一般的供电实践最长将会达到三个小时以上,一边消防工作、救援工作、逃生环节能够得到充足的时间。 3注重设计中接地形式的采用 高层建筑多功能建筑工程中对电器的接地设计也是十分重视的,在进行接地形式以及相关安全保护措施的安装过程中应该选用专业的电器设计安装人员进行实地的操作,虽然系统的选择是一项比较复杂的过程,但是工作人员只要在选择的过程中能够细致、谨慎的对当地的环境、用户的需求等相关的状况进行探查就可以制定合理的方案。通过以上分析,在进行建筑物内部供电的设计时,接地系统在整个施工过程中是十分重要的,他安装的成功与否直接与整个高层建筑物内部的供电可靠性、安全性产生了直接的影响。在建筑的内部由于大量的设备使用直流接地、交流工作,所以在进行安装保护的过程中还应该重视防雷接地的相关技术措施的应用。面对建筑内部由于安装了大型计算机、消防等相关的电子工作时而导致静电问题的发生,进而对内部电磁波的产生产生影响,导致精密仪器不能够正常的工作,所以在进行高层建筑内部电气接地设计的过程中,还应该充分的考虑防静电的技术措施以及相应的屏蔽接地的要求,然后采用屏蔽技术手段进行处理。 4做好电气设计中的防雷工作 对于大面积公共建筑这些属于二、三类的防雷建筑工程,综合分析该地区的气候状况,以一年为单位计算雷雨次数并预计建筑物念雷击次数,然后根据数据进行必要的防雷措施。只有采用科学有效地防雷措施才是建筑电力系统防雷工作的关键所在。因此在进行建筑物防雷设计时要严格按国内有关的电气设计规范对于一些民用建筑以及大型商业建筑的主要防雷措施进行细致分析以及对户外架空线路进行必要的防雷措施,并且建筑设计单位也要格外重视采取防雷改进措施的必要性,也只有建筑单位正确的实施了防雷技术,才能有效地确保防雷工作的可靠性。 作者:刘征 单位:黑龙江省创业农场建设科
石油化工节能论文:分析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。 石油化工节能论文:探析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。 石油化工节能论文:石油化工工程电气节能技术应用 摘要: 我国的经济一直处在努力的发展之中,经济的进步会带动科技的进一步研究,电气能源的消耗在我国的能源总消耗上也占据了很大的一部分,科学技术可以促进经济的发展,也能对国家资源进行保护,防止资源的不合理浪费。我国利用先进的技术在电气节能这方面进行研发和创新,以及将技术运用到石油化工工程上,对我国的石油化工工程也起到了很好的帮助。本文旨在向人们介绍电气节能技术在石油化工工程设计中的应用,分析电气节能技术的功能和作用,使人们对电气节能技术进一步理解,对它在石油化工工程设计这方面应用的有效性进行分析。 关键词: 电气节能;技术;石油化工工程;设计;应用;发展 电气节能技术,是指利用现代先进的科学技术对电气这一资源进行节约,既能达到节约国家资源的效果,还能更好地促进我国经济的发展,获得了双向收益。能源是我国21世纪的新型动力,它带动着中国整体可以正常运行,能源的浪费也会带来污染的问题,所以就需要我国在节能这方面进行开发,而电气节能就是其中之一。 1电气节能技术的内容分析 电气节能技术的使用无论是对个别企业,还是对于我国的经济事业都具有重要的影响,需要我们予以重视。电气节能技术共分为电力节能系统、照明节能系统、电子设备节能这三个部分。如果是在石油化工工程这方面的应用,那么电力节能系统就是这三者的核心主导,当然照明节能系统和电子设备节能也是不容忽视的。 1.1电气节能技术的作用 (1)电气节能技术可以节省我国的能源,降低能源的消耗,为我国创造更大的效益;(2)电气节能技术可以保护环境,为我国实现绿色环保的目标奠定了基础;(3)电气节能技术可以起到照明、取暖的功能,也带来了更多的方便;(4)电气节能技术可以对空调系统实施相应的设计,使空调用电得到降低。 1.2电气节能技术面临的问题 (1)技术方面:我国的电气节能技术虽与以前比较得到了提高,但总体来说还是不太发达,我国目前的电气节能技术还是不能满足社会上广大人民群众或各个企业的需求,技术没有想象的那么发达,也有可能会造成使用过程中其它问题的出现,会影响正常的应用;(2)政策方面:我国还是没有相应的法律和规范,对这一方面进行约束,任其自由的生长,所以会出现电气节能技术的设计不到位这样的问题。总体来说,我国的电气节能技术会给人们的生活、企业的发展带来好处,但随之也会出现一些问题,所以,现在应该做的就是加大对电气节能技术的创新和开发,在这一过程中努力解决出现的种种问题,争取问题得到全面的解决。 2电气节能技术在石油化工工程的应用 石油化工工程是我国的重要工程,对它的设计更要小心谨慎,电气节能技术在石油化工工程的应用主要分为这几个层次:电力系统的节能、稳定电压节能、照明节能系统和电子设备节能,这些在石油化工工程设计上都有应用,并产生了良好的效果。 2.1电气节能系统 在电力系统节能上,主要是从变压器的选择、系统功率的提高、线路功率的耗损减少和高次谐波的降低这四个方面考虑。(1)变压器的选择。石油化工工程的设计需要使用大量的变压器,而且变压器也是最普遍使用的电力设备,所以对于变压器的选择需要找对型号,要根据变压器的负载率进行有效地选择,而且,为达到很好的效益,变压器就要选择国家新近开发的、具有高效节能的产品。(2)系统功率的提高。通过系统功率的提高来降低电路的损耗,这样能源的利用率也会得到更大的提高,功率因素一般分为自然提高和人工补偿这两种,二者在应用上也是有区别的。(3)线路功率的损耗减少。石油化工工程设计是一个大的工程和项目,有很多的设备和线路,如果重新设计线路,减少长度,合理地处理线路的粗细,也有助于线路损耗的概率大大降低。(4)高次谐波的降低。石油化工工程设计的系统中存在高次谐波,很容易产生对功率的损耗,也会对系统的正常运行造成影响,降低高次谐波,也有助于石油化工工程设计更加完善。 2.2稳定电压节能 如果电压稳定到额定电压的阶段,这样对石油化工工程的供电效率会得到显著提高。电压不稳定,也会对石油化工工程的设计造成一些影响。对于石油化工工程设计的供电,如果电压超过了额定电压的范围,会造成空载电流超前提高,这样也就造成了能源的不合理浪费,但如果对于供电电压低于额定电压,则会产生高程度的负载电流,会造成线路损坏的可能性增加,同样会造成能源浪费,所以说,最适宜的用电电压就是在额定电压的情况下,这样效率也会增高。 2.3照明节能系统 我国的存在电压的偏差,所以过高的电压使用在照明设备中会产生过高的热量,也会损害照明设备的正常运转。所以,如果在选择照明设备时,挑中一些寿命长,消耗能源少的系统,也会在一定程度上起到了节能的作用。 2.4电子设备节能 在石油化工工程的设计中,电子设备涵盖范围比较广泛,包括打印机、计算机等电子设备的节能,在电子设备不需要的时候,工作人员就要养成随手关闭这些电子设备的习惯,如果使用时,也可以尽量把设备设置成省电的状态,就像打印机这样,如果不使用时,可以直接关掉电源,这样就会节省很多的能源。 综上所述,能源是我国工业必不可少的一部分,它推动着我国工业事业的更快发展,电气节能技术在石油化工工程设计这方面显得尤为重要。面临能源紧张的现今,电气节能是我国必须重视的,所以,我国对电气节能技术要努力专研,提高科技含量,争取为石油化工工程带来更大的利益,有助于我国经济的进步。 作者:徐汉青 单位:中海石油中捷石化有限公司 石油化工节能论文:石油化工泵节能技术论文 1我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的基本缘由 作为石油化工等范畴必不可少的根底设备,机泵的节能技术的先进与否曾经严重影响到了石油化工等能源的开发和本钱结算。由于终年为了顺应消费弹性的请求,石油化工企业大多数的机泵经常会呈现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的状况。招致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常形成不用要的糜费。因而,加鼎力度讨论石油化工泵的节能技术啊,曾经成为我们开展石油化工等重工业的必然趋向。 2石油化工泵的节能技术 2.1保送泵过剩扬程控制技术 为了顺应消费操作的弹性请求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好场面,加大能源统计剖析力度,严厉依照有关的技术指标的规则,积极的搜集、整理、上报相关数据,加强技术指标统计工作的指导作用。便当愈加深化的停止耗能缘由的剖析以及讨论石油化工泵的节能技术的构造原理,实在做到节能减排,进步能效的基本目的。保送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调理以及依据详细状况,详细剖析和施行能否需求切割叶轮外径,减少叶轮数量、改换叶轮大小。首先,由于应用保送泵过剩扬程控制技术不适于调理请求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调理办法。经过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度普通不可以小于百分之五十,否则将会呈现泵过大的状况。其次,尽量防止进口节流比出口节流扬程少的状况发作,由于这种状况极有可能惹起保送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因而,我们通常采用的方式是,应用对串联运转的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不只可以防止多级泵由于轴力的忽然改动而惹起的零部件的损坏,更可以俭省能源,发挥机泵的最大效益。除此之外,我们还能够经过旁路调理,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使局部液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就能够保证实践泵送量比需求量大,不至于呈现由于低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。除了上述的几个根本办法以外,我们还能够经过依据流量或者扬程超越需求量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时分,一定要留意叶轮能否是原型叶轮,假如之前由于某种缘由,曾经对叶轮停止了切割,那么再次停止切割时一定要留意切割量的控制状况。防止叶轮外径和导叶内经间隙过大的状况发作;多级泵不能在进口处撤除叶轮,否则会呈现由于阻力增加而招致的气蚀现象。因而在多级泵的流量或者压力调理较大的状况发作时,能够在扫除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2.2变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步,经过应用变频调速节能技术,我们能够更好的控制风机、泵类的负载量,进而到达节能减排的目的,换句话来讲,变频调速节能技术曾经成为各个行业开展循环经济的重要举措,因而,变频调速节能技术在石油、化工等多个范畴得到了最普遍的应用。 1)变频调速节能技术在沈兴线输油泵中的应用。 以100AYGⅡ67×10D多级离心泵为例,该设备是将原油输送至加热炉后外输沿线下站,是保障沈兴线正常运行的重要设备。该系统的工作原理是经过采用控制出口阀门的办法停止控制,即应用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调理器,并经过PID调理器来控制电源频率和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。经过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不只处理了源系统中节流量较大、糜费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运转之后,操作工艺控制的愈加平稳,变频器的调理水平愈加精准,不只使系统控制的精准度到达了优化规范,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 2)积极理论输油泵的多段调速变频技术。 在平常的消费环节中,输油泵是输油平稳的重要组成局部,输油泵普通都是昼夜连续作业,在实践的操作过程中,输油系统的耗电量普通会比较大,因而,积极讨论输油泵的多段调速变频技术是进步管线连续运转效率,完成自动化的重要保证。例如,某公司在安装检修时间,针对3台输油泵停止了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制程度逐渐平稳,系统控制精准度也大幅度进步,不只减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运转压力日趋平稳,工艺运转指标也得到了优化。 作者:王楚媛 单位:中油辽河油田公司质量节能管理部 石油化工节能论文:石油化工企业绿色节能技术论文 一、绿色环保技术在石油化工企业中的应用 1.化学反应的绿色化 化学反应的绿色化是指在相关的制备和反应过程中做到“零排放”。而传统意义上的“零排放”是指反应物经过催化作用以及一系列的反应完全转化成为所需的物质,从而实现百分之百的转化率。其实这样一种概念是十分难达到的,尽管已经有许多先进的技术和手段达到了近乎“零排放”的标准和要求,但想实现真正意义上的转化率为百分之百还是存在着困难的。近些年来随着相关学者的研究不断深入,许多新的技术也应运而生,将传统意义上的“零排放”转变了概念,意为在尽量满足较高的转化率的情况下,将得到的副产物也直接经过下一反应步骤并转化成为环境友好的物质进行排出或是进一步加以利用。这种新型的转化思想也将原本无用或是对环境存在着威胁和污染的物质“变废为宝”,让副产物成为能够被人们所利用的原料物质。这类技术的研发不仅仅是改善了环境污染的问题,还一定程度上节约了能源,可以称得上是真正的绿色环保、节约能源的技术手段。 2.产品的绿色化 之所以要强调化工产品的绿色化,是因为石油化工类的产品在我们的日常生活中实在是太普遍了,不得不承认的是石油化工类的产品的的确确改变了我们的生活,给生活带来许多方便和优越,但相对于这些有利之处来说,其对于我们生活环境的污染也是不容小觑的。比如,我们生活中最普遍的洗涤用品,过去我们常用的洗衣粉中都是含磷的,而这些含磷的洗衣粉在溶于水之后随着生活污水一同被排到江河湖海中,造成了赤潮,给自然环境与生态平衡带来了相当大的影响,因此,近些年来人们逐渐对此问题开始重视起来,研发了不含磷的洗涤剂,从根本上杜绝这种环境污染问题。同时,还有许多常见的石油化工类污染就每天在我们身边发生,比如汽车使用的汽油以及柴油。由于人们生活水平越来越高,对于汽油和柴油的需求量也越来越大。近些年来我国对于汽车能源的开发上也格外关注,低硫低碳、环境友好的配方和技术逐步成熟起来;另外,我国还在不断开发太阳能汽车、以及新能源汽车等等,另外,对于交通工具的能源上,我们国家还大力推崇使用电能的汽车。 二、节能技术在石油化工企业中的应用 最初,人们为了追求高效率的生产以及最大程度上提升经济效益,不断研发一些节能技术,而近些年来,由于能源枯竭的问题日益严重起来,有越来越多的专业人员和学者们都投身于节能技术的开发和研究,不仅仅是从经济利益角度出发,更重要的是能够节约能源,实现人类经济和自然的可持续发展。目前,在石油化工行业中较为常见的一种节能技术为变频调节技术。在石油化工企业中,耗费能源最大的就是电动机,包括泵类以及风机等等。因此,想实现石油化工企业的节能化应该从根本上减少电动机的耗能。而变频调节技术正是针对于电动机的一种有效的技能技术改革。变频调节技术的根本原理是通过控制方案与实际负荷相互之间的匹配,在控制的过程中实现阀门阻力的降低,从而提高系统的效率,以此来实现对于泵类以及风机的科学化、节能化控制。这种控制技术可以根据石油化工企业的生产过程中的实际需要,按照生产要求以及计算选型,并且全面参考产品方案的调整以及原料的调整,科学地控制各项指标和参数,降低企业的电能耗费以及设备磨损等等方面的耗费,实现成本上的节约以及能源上的节约,不论对于企业自身长远地发展还是对于能源方面的可持续发展都是具有着重要的意义和价值的。 三、结语 近些年来,随着环境污染的严重化以及能源枯竭的威胁,人们对于石油化工企业生产过程中的绿色节能技术也越来越重视。目前,针对生产过程中环境污染问题进行改善的方法有许多,包括对于原料的绿色化、反应过程的绿色化以及产品的绿色化等等,另外,对于石油化工企业能源的节约也有许多先进技术,本文以变频调节技术为例进行了简单的介绍,还有更多的发展空间等待着开发和研究。 作者:轩烨 赤俊祥 单位:天津普莱化工技术有限公司 石油化工节能论文:石油化工废水处理节能技术论文 1石油化工废水处理初期的技术方法 1.1浮油隔断技术 石油化工产生的废水成分复杂,在其表面也会有漂浮着许多颗粒性污垢,会产生较多的生物薄膜,这些杂物上面往往携带着很多的浮油,由于浮油的密度相对较小,因而这些杂物就漂浮在水面,将水和空气隔绝,水中需要氧气的生物就无法得以生存,分解能力便大幅度降低,对水的自净作用产生不利影响。在这样的情况下,浮油隔断技术便应运而生,在石油化工废水初步处理中,就使污水通过隔油池,将表面漂浮的物质除去,对污水进行有效的处理。一般对于隔油池的选用采用有斜面的隔油池,在斜面上的水流速度快,不会使浮油聚积在一块,浮油处理的效果较为理想,采用此方法可以将废水中的含油量降到10%以内。 1.2悬浮物粘附技术 经过隔油池的废水得到有效的处理,但是在废水中还是含有许许多多的浮化油和浮油,在处理中还需要运用到悬浮物粘附技术,该技术的采用将进一步强化废水中悬浮浮油的处理。详细的操作就是使用分散的、体积小的气泡,来将水中的悬浮物吸附到废水表面,再对悬浮物予以处理,将乳化油等浮油与水进行有效的分离。在实际生产中,通常采取涡凹这种粘附悬浮物的基础,在新疆以及内蒙古等地运用的较多,此类方法操作非常简便,有显著的粘附效果,其对乳化油、浮油和硫化物均有较强的粘附作用,有助于污水的进一步处理及净化。 1.3吸附技术 吸附技术的原理是运用活性炭等多孔物质将废水中的杂志吸附到表面,以此达到对废水中有害物质的清除目的,但是在处理成本上,活性炭的成本相对比较大,与此同时,对于使用过的活性炭的处理问题,如果没有与之相应的处理往往会引发二次污染,对于此类方法处理过的废水尚且具有较大的硬度,只能够对颗粒性的杂质加以处理。 1.4分离膜状物技术 分离膜状物的技术的使用也是非常广泛的,它的显著优点是可以有效处理废水中的离子以及微生物,还可以实现对工业废水的颜色和味道的处理,因而对废水的处理就变得更加深入了。同时,还有一个优点就是此类方法可以采用自动化处理,设备的体积小,缺点就是这种技术性非常高的产品需要企业有大量的资金及人力投入,因此,其实际运用就会由此受到一定的限制。此外,在废水量比较大的企业通常很少采用上述方法,因该技术的处理废水量小,这便在效率上难以避免的存在一系列缺陷及不足。 2现代的石油化工废水处理节能技术措施 2.1絮凝技术 在石油化工废水中经常用到的一种方法就是絮凝技术,就是向石油化工废水中加入一定量的化学物质,可以使石油化工废水中的悬浮物和其他物质聚积成体积较大的物质,从而沉淀下来,这样使得废水的净化变得非常容易了,通常使用此方法是和悬浮物粘附技术搭配使用,就有很好的效果,采用多样化的絮凝物质,有针对性的使用。现金使用的絮凝物质是从微生物中提取出来的,这种絮凝物有很好的运用市场,絮凝技术在有害物质的降解方面有很大的优势,污染也比较少,所以说絮凝技术的使用是石油化工污水处理中既环保有高效的方法。它的缺点就是在微生物提取过程中,操作方法比较复杂,是需要很高的科学技术做支撑的。 2.2氧化技术 氧化技术主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法,对于成分不同的石油化工废水要选择合适的氧化技术,使处理的效果达到最优、最经济、最安全。首先,光催化氧化法是将光辐射和氧气和双氧水等氧化剂有效的结合,使处理污水有更好的效果。在现在的生产中使用的有以太阳光为光源,以TiO2、ZnO等为催化剂,这种方法处理含有21种有机污染物的水,其主要产物是CO2,并不会出现二次污染的问题。现阶段,一种新的方法正处于研究阶段,具体而言就是利用二价铁和双氧水做氧化剂,运用紫外光,这样就使双氧水加快了产生氢氧根的速度,提高了氧化效率,这项技术的成熟使用还需要一段时间。其次,湿式氧化法分为催化湿式氧化法和湿式空气氧化法,催化湿式氧化法是将有机物在高温高压和催化剂的条件下,氧化分解成为CO2、水和氮气的过程,不产生有害的物质,这个过程中的化学反应时间短,提高了转化效率。湿式空气氧化法是利用空气中的氧气在高温高压条件下进行液相氧化的过程,这种技术能有效控制环境污染物,常用于处理有毒有害的、高浓度难降解的有机污染物。最后,臭氧氧化法运用也比较广泛,主要是因其处理过程并非会产生污泥和二次污染,但是其受限制的是投资费用相当高,处理的流量小。氧化完成后废水中的有机物被氧化成水和二氧化碳,大部分为氧化中间产物。在工程实际中,常常将臭氧氧化和活性炭吸附技术结合使用,在深度处理中被经常用到。 2.3多效蒸发废水回用技术 在石油化工生产中,一般生产环氧丙烷的过程中就会产生大量的废水,其中含有氯化钙,这种物质对环境的污染大,而且还会对生产设备产生腐蚀,企业生产中会有很大的损失。目前的处理方法是加入没有被污染的水,再添加化学试剂对废水中的氯化钙进行稀释,根据工程经验,一般废水和新水的比例在1:1.5,处理后的废水含盐量高,不能再次利用。为了提高废水的利用,多效蒸发废水回用技术就产生了,国内大型石化企业建成了这项技术,就是将环氧丙烷废水中的氯化钙进行浓缩,一般达到75%~80%,加工的成品还可以销售,这项技术可以对冷凝水进行回收使用,提高了废水的利用率,起到节能减排的作用。 3结语 总之,在科技快速发展的新时代,污水处理已经成为人们重点关注的一大问题,国家相关部门以及企业均纷纷加大了投资力度,旨在最大限度的减轻石油工业废水对环境所带来的负面影响,尤其是国内的大型企业,近年来已经建成了智能化、高科技的工业废水处理系统,可有效除去废水中含有的有害物质,进而满足水资源循环使用的要求。所以,提高石油化工废水处理技术是非常重要的,必须不断的创新技术手段,以促进工业废水合理的回收利用,推动社会的有序及和谐发展。 作者:张金莲 单位:天津兴科环境生物工程有限公司 石油化工节能论文:化学工程及石油化工节能的分析 摘要:随着我国社会经济的高速发展,所需消耗掉的能源总量日渐增多,资源紧张现已成为影响我国社会发展最为关键的一项问题。尽管我国国土面积广阔,已探明的能源储量十分可观,种类也相对较为丰富,但是鉴于我国人口规模的庞大,人均资源占有量极为稀少。为了应对日渐短缺的能源紧张问题,就开展有关的化学工程与石油化工节能研究便有着极强的现实意义。该文将就化学工程与石油化工节能展开相关的探究工作,并为我国在能源节约方面提出了一些有价值的建议。 关键词:化学工程;石油化工;节能 不论是在生产领域还是石油化工当中,均必须要依赖于化学反应。化学反应当中的提纯与分离技术是生产阶段最为关键的一项技术策略,其对于整体石油化工生产工作有着无可替代的价值作用。若要想确保能够顺利完成对整体石油化工生产就必须要对质量传递及化学反应要有一定的了解,以及应用到相关的换热设备、流体传送设备,以便能够更好地开展节能工作。据此,下文将就上述原理与设备展开具体分析,以期能够实现对石油化工生产达到良好的节能效果。 1节能原理 1.1质量传递与节能 石油化工的分离主要是以精馏方式为主,这同时也是质量传递的关键所在。依据热力学原理可了解到,完全差异化的物流混合是一种自发性的行为,有着明显的不可逆性;相反的,若要将混合物分离为各种构成成本完全不同的产品之时,便要耗损掉一部分的外部能量。在蒸馏阶段物质位于不同相间的转移是处在温度与压力均保持恒定的状态下所实施的,相转移阶段的推动力量为化学势,其在应对相变以及化学改变之时作用价值巨大。在精馏处理阶段,蒸汽采用特定压力降通过精馏塔是导致不可逆的关键因素之一。其次为再沸器与冷凝器各自通过特定温度变化差异加入以及将热量转移,更为关键的一方面原因是气体与液体的两相接触亦或是在发生混合之后由于远远未能够满足于相平衡从而导致精馏阶段的不可逆性明显升高。因而,减小流体流动所出现的压力降,降低在热传导阶段的温差值,降低质量传递使得浓度差,都能够确保精馏阶段的功耗大大降低,促使被耗损的功耗大幅度降低。 1.2化学反应与节能 在化学反应阶段当中也会受到动量传递、热量传递、质量传递和化学反应等原理的支配。化学反应的速率及平衡性是存在密切相关性的,具体可由反应速率将化学平衡导出,然而却不能反推。因而化学反应的动力学相较于反应热力学是更加底层的一项核心基础。热力学纯粹是给出了化学反应的一种可能性,要达到这样一种可能性还需要能够由更高的动力学角度来探讨化学反应速率与有关影响因素。在化学反应阶段,绝大部分状况下均会同时出现热量放出亦或是吸入现象。怎样能够高效化地应用或供应反应热量将是在化学反应阶段实现节能最为关键的一方面内容。针对吸热反应,应当尽可能科学化地进行热量供应。吸热反应温度也应将其最大程度地减小,以便于能够更好地应用过程剩余热量抑或是采取汽轮机抽气予以热量供应,降低对高品质燃料的损耗。针对放热反应现象,便需要尽可能确保对反应热的科学化应用。放热反应温度必须要在允许的范围内达到最大值,以期能够确保所回收到的热量有着较高的品质。化学反应设备是开展化学反应最为关键的部分,在绝大多数的反应阶段当中往往都会同时存在有流体流动、热传导、质量传递等流程,其中每一项流程均会不同程度地产生一定的阻力,且还要耗损一定的能量。因此,对反应装置予以适当的改进,降低阻力,便可实现对能量耗损的有效减小。 2节能设备 2.1换热设备节能 这一设备最终重要的一项功能即为实现对热量的高效化传导,并且在热量传导之时有可能还会因为传热方式仍存有一定的缺陷而造成热量丢失。要想解决这一问题便应当就热量传导过程之中的温度差予以适当的优化协调,促使温度能够始终处在较为稳定的状况之下。热量传导还存在有顺流、逆流、交差流以及混合流等多种形式,特别是在逆流阶段所出现的温差变化是最为明显的,在顺流阶段所出现的温度变化是最不显著的。因而,为了尽可能地增强热量传导效应,还应尽可能地选用逆流传热形式,并借此来实现对热量损耗的降低。提高换热设备换热面积,促使其热传导效应能够尽可能增强。革新传导设备结构,并借此来提高单位体积内的传热面积,进而促使换热器工作效率能够尽可能地得以提升。若可选用部分直径相对偏小的传送管道,还可将管道采取密切排列的方式,采用形状适当的翅片管来提高热传导面积,增强热传导效率。要想提升热传导能量最有效的方式途径即为增强热传导系数,这同时也是在热传导设备节能研究领域最为关键的一项内容。而对于热传导效率的提升就必须要新增一部分的冷热流体以及和管壁间的换热系数,尤其是针对换热性能相对不足的那一部分,可将其管道壁垒的表面设置为粗糙结构,以期能够实现对底层流体热传导效率的影响。此外,还可在管道内新增部分插件,引导其转动同时生成一部分的热量。 2.2流体传送设备节能 2.2.1泵节能 在流体流动或者是在传输阶段内,都会在一定程度上和传输管道内壁产生撞击摩擦,从而便会造成部分能量转换成了热能,致使能源耗损量大大提高。依据能量守恒定律来就流动情况展开分析,需针对流体的流动速度采取适当的控制措施,从而尽可能地降低管道当中的额外阀门零件,若有需要还可适当新增一些减阻剂来减小流体耗损能量。另外,还可选用更高质量同时效率也更高的泵,来促使流体当中所通过的零部件其表面能够更加光滑,降低摩擦系数并最终实现对流体能量耗损的全面降低。 2.2.2压缩机节能 在生产石油化工之时,除过离心式压缩机外常常还会应用到复式压缩设备,尽管此两种压缩设备在原理以及节能的方式上存在着一定的差异性,然而其在实施压缩之时,均可促使有效能受损。导致这一问题现象出现的关键因素是由于采取了非等温压缩处理方式。因此,若要确保压缩设备能够达到更好的节能效果,便需要对压缩设备的结构予以调整,促使其转变为多级别压缩,在传输下级过程内逐渐冷却,从而也便能够最大程度地促使压缩设备接近于等温压缩,可较为高效的降低能量损失,极大地降低额外的能量浪费。 2.2.3离心式压缩机节能 这一种类型的设备在运行过程当中出现能量损失的环节主要为流动、冲击、轮阻等环节。若要促使这一设备能够达到更为优异的节能效果,便需转变其操作方式及设计方案。具体包括:利用对吸入过程压力的提升,来减小在吸入过程内所出现的热能,降低叶轮阻力,转变叶轮及叶片角度,以促使其能量耗损可得以显著减小。 3结语 总而言之,随着当今世界能源危机问题的日渐严重,资源短缺问题不断凸显,节能技术的重要性也上升到了空前的高度。节能技术有着多种形式与类型,每一种节能技术也都有着其最为显著的优势特点,科学应用好有关的节能技术,尽最大努力减小能源耗损将是未来在能源应用领域最为重要的一项研究内容。石油化工资源作为一种不可再生能源,其完全枯竭只是时间长短问题,对此就必须要在这一方面大力加强有关的研究工作,由每一个环节来降低浪费,以期最终能够实现对经济成本的节约。 作者:孙英河 单位:德宝路股份有限公司 石油化工节能论文:石油化工加热炉群的余热回收节能技术创新 目前,炼化装置不断大型化,集群化,为节省占地,减小投资,加热炉常集中布置,采用联合余热回收系统回收烟气余热,这样做虽节省了空间,降低了投资,但同时也增加了系统的复杂性,设计时应充分考虑,以免影响各炉的正常工作。某炼化公司芳烃厂二甲苯车间8500单元有二甲苯塔再沸炉(8501A/B)设计介质热负荷76.4MW,设计热效率90%;择形歧化加热炉(5501)设计介质热负荷5.02MW,设计热效率61%;、甲苯塔再沸炉(5502)设计介质热负荷30.5MW,设计热效率80%;进料加热炉(7501A/B)实际热负荷在5.5~16.5MW之间,设计热效率不会高于90%。炉群采用一套联合余热回收系统并采用纯热管空气预热器,实际排烟温度 150℃。 1加热炉目前存在的主要问题 1.18501A/B加热炉对流段排管不足 8501A/B加热炉对流段介质入口温度280~300℃,烟气出口温度约460℃,介质和烟气温差在160~180℃;对新设计的加热炉,碳钢管材的炉管和介质换热温差一般控制在30~50℃是比较经济合理的。目前8501A/B炉的换热温差明显偏大。同时对流出口烟气温度过高,也给后续的余热回收系统操作带来困难。 1.2加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理 加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理,在保证加热炉燃烧器正常燃烧的前提下,造成加热炉操作过程中辐射顶负压和炉膛烟气氧含量难以控制,并且其中一台加热炉的操作波动会引起其他加热炉炉膛压力的波动。炉顶压力低,炉体看火门、防爆门、长明灯、看火孔、弯头箱等处漏风量大,漏进炉内的空气不参与燃烧,相当于将空气加热到排烟温度排放,直接造成加热炉热效率下降;漏风还导致实际烟气量比理论烟气量大,影响余热回收系统预热器的操作。 炉顶压力高,设计负压操作的加热炉可能形成炉内正压,给加热炉的操作带来安全隐患。炉膛烟气氧含量过高,说明未参与燃料燃烧的空气量多,造成加热炉实际操作热效率下降。炉膛烟气氧含量过低,无法保证燃料的完全燃烧,燃料的不完全燃烧使加热炉操作时燃料消耗增加,致使加热炉热效率降低。 1.3加热炉余热回收系统预热器① 空气预热器直接使用热管预热器不合适。目前8501炉群混合烟气温度在375~400℃之间,根据我公司的经验及综合多个炼厂实际操作经验教训,热烟气温度高于300℃不适合直接使用热管空气预热器。8500#炉群混合烟气375~400℃这么高的烟气温度很容易造成预热器的热管失效,而一旦热管开始失效将形成恶性循环:烟气温度高热管失效加热炉效率降低燃料消耗增加烟气进预热器温度升高热管失效。②热管预热器热管采用立式不合理。热管烟气侧结构有环形翅片,立式布置的热管其翅片是水平的,不利于烟气中的灰尘靠自重清除,未能合理利用烟气自清灰能力。 1.4加热炉群余热回收系统鼓风机出口风道布置不合理 加热炉群余热回收系统鼓风机出口风道布置不合理,两台鼓风机并联布置,但风机布置不对称,且风机空气出口流形不合理,两台风机同时操作时调节困难,空气出口压力不稳定。 2数据整理分析 2.1数据整理 整理出的数据如表1所示。 2.2数据分析 目前进预热器混合烟气温度在375/400℃,这么高的温度如果直接进行余热回收,假如环境温度按20℃计算,烟气和空气间换热温差40℃,则换热后空气温度不能超过335~360℃计算,空气温升在315~340℃之间,漏风量按15%反算烟气温降:Δt=238-258℃,排烟温度最低不能低于135~145℃,这还没有考虑空气内漏、烟气内循环的影响。 如果考虑空气内漏和烟气内循环影响因素,实际排烟温度不会低于150℃。而空气内漏和烟气内循环是不可避免的。炉群的实际热效率 86%。芳烃厂燃料非常干净,燃料硫含量小于5PPm,具备进一步降低排烟温度的条件;加热炉改造工程必须考虑改造后装置操作的适应性,并且冬季和夏季环境温度相差40℃以上,必须设置一定的调节手段,控制排烟温度在合理的范围内;根据核算结果,最大操作负荷和原设计负荷基本吻合,本装置改造以原设计负荷为准比较合适;要想进一步提高热效率,必须增加主要介质吸热量;我公司控制钢水热管预热器的使用范围是:烟气温度280~180℃,特殊工况下最高使用温度不超过300℃,中温热管或高温热管,根据我们了解的目前国内实际使用情况,不推荐使用。 3改造目标 解决BA8501A/B加热炉对流段取热不足问题,为进一步提高加热炉热效率创造条件;解决加热炉余热回收系统操作寿命短,长周期操作效率低下问题,提高加热炉长周期实际操作热效率,减少燃料消耗;解决加热炉余热回收系统鼓风机操作不稳定问题。 4改造方案 4.18501A/B对流段增加介质排管 由于8501A/B炉对流出口烟气温度偏高,致使炉群混和后烟气温度在375℃以上,给后续的空气预热器设计带来困难。采用扰流子预热器取热,一程扰流子不够,两程设计困难。因此只能加高对流段,根据需要增加合理的主介质对流排管。根据8501A/B加热炉的结构,在不改变原结构的前提下,在对流顶新增加一段对流段,用来加热主介质。由于主介质为液相,排管内外气—液的换热系数比空气预热器气—气换热系数大,换热效果也更加经济。并且用较高温位的烟气直接加热主介质不会降低烟气品味,加热炉的操作运行更加合理,并且真正的减少燃料消耗。初步估算增加一段对流段后,出对流烟气温度能降低到360℃以下,炉群混和烟气温度在334℃左右。完全可以采用一程扰流子保护段回收烟气余热并对热管预热器进行保护。确保加热炉及配套的余热回收系统长周期高效率操作。 4.2加热炉出口烟道 加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理。现有烟道情况使得远离水平烟道烟气出口的加热炉排烟烟气可能对靠近水平烟道烟气出口位置的加热炉排烟形成封堵。造成靠近烟囱位置的加热炉排烟不畅,炉膛压力波动,炉膛压力及烟气氧含量调整不便,无法将加热炉内辐射顶负压及烟气氧含量控制在合理的范围内,甚至造成火嘴熄火的危险。根据现场实际情况,将加热炉排烟进入水平烟道的角度由垂直进入修改为顺烟气流向倾斜30°~45°汇入,使烟气流动顺畅。 4.3余热回收部分 ①根据现场实际情况,利用原热管预热器框架,在热管预热器前部增加高温保护段。因烟气进入预热器温度偏高,而现有缺少高温保护的热管预热器,预期寿命在3~6个月。之后换热效果开始急剧恶化,不能保证加热炉的长周期高效率操作。所以必须在现有热管预热器前部增加高温保护段。 ②调整热烟道。调整热烟道下行角度,使烟气流动合理,降低烟道中的烟气流动阻力损失。利用原热烟道做支撑,改变热烟气出口流向,使热烟气从上面直接进入新增的预热器高温保护段。 ③调整5501热烟道。原加热炉5501烟气汇入5502对流段,炉5501缺乏调整手段,无法调整炉顶负压,建议增加烟道调节挡板,方便炉5501的操作。 ④调整鼓风机出口风道。现场鼓风机出口风道布置不合理,改造后保持鼓风机位置不动,根据需要调整鼓风机出口风道,空气直接向上流动进入热管空气预热器,使空气流动更加顺畅,解决目前操作中鼓风机存在的问题。 ⑤鼓风机控制方案调整两台鼓风机单独操作都能满足加热炉燃烧供风要求,但如果采用一开一备,实际过程操作中运行鼓风机发生故障时,临时启动另外一台鼓风机在时间上来说是来不及的。建议采用两台鼓风机同时供风,每台鼓风机供风50%的运行模式。这样其中一台鼓风机发生故障时才有足够的时间调整另外一台鼓风机满负荷运行。 ⑥现场旁通风道偏大,重新设计旁通风道,使之结构更合理,操作调节方便。如果旁通风道过大,相关的密封调节挡板及其执行机构也大,不仅占地,而且挡板密封调节不便,容易泄漏。空气泄漏后不经过预热器直接进入主风道。使实际经过预热器的空气量偏小,影响空气预热器换热效果。 ⑦调整预热器冷烟出口烟道。目前预热器冷烟出口烟道结构复杂,烟气流动过程中弯多弯陡弯急,烟气流动阻力大。克服阻力就需要消耗电力,造成加热炉的实际操作能耗加大。根据现场实际,增加预热器高温保护段后,适当调整冷烟道结构,使之达到节能降耗目的。 5改造效果 目前,该系统已按此方案进行了改造投用一年多,改造后炉群热效率一直保持在91%以上。且各炉的各项指标均在合理范围之内,操作也更加简单平稳。改造带来的经济效益,正常工况下燃料消耗减少467Nm3/h,按每年开工8000h计算,节约燃料气4170t/a。按燃料气3000元/t计算,每年燃料节约费用约1251万元。改造总投资工程费用800万元,8个月即回收了全部投资。 石油化工节能论文:化学工程与石油化工节能 1压缩机的节能 将气体从低压压缩到所需要的高压需要压缩机,常见的“乙烯三机”(裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机)就属于大型离心式压缩机,是乙烯装置的耗能大户。除了离心式压缩机,往复式压缩机也在石油化工生产过程中有着广泛的应用。尽管离心式压缩机和往复式压缩机因工作原理不同节能方式存在差异,但从有效能分析的观点看,压缩过程的有效能损失主要是非等温压缩的不可逆性引起的。因此,压缩机节能的关键是改变压缩机的结构,采用多级压缩,级间冷却,使整个压缩过程向等温压缩过程趋近,减少有效能损失。例如,乙烯裂解气压缩机通常设计成四段或五段。离心式压缩机的能量损失方式有流动损失、冲击损失、轮阻损失和漏气损失等,对离心式压缩机的操作与设计改进是增产节能的主要措施之一。例如:提高吸入压力,降低吸入温度,增加流量,提高转速;增加叶轮扩压器的通流宽度,降低叶轮轮阻损失,改变叶轮叶片和扩压器叶片的几何安装角度等。对于往复式压缩机,通过减小压缩过程的不可逆性实现节能的主要方法有:合理的选择压缩比,增加压缩机段数,提高吸入压力,降低出口压力,降低压缩机入口气体的温度,减小段间阻力降,尽量取消压缩机前后不必要的阀件和弯头等。 2热量传递与节能 热量传递过程可以分为导热传热、对流传热和辐射传热三种基本方式,它们有各自不同的传热规律,石油化工生产过程中的传热通常是几种传热方式的组合。强化传热的目的就是力求使换热器在单位时间内、单位传热面积传递的热量尽可能的多。从传热基本方程Q=KFΔT可以看出,增大传热量Q可以通过增大传热温差ΔT、扩大传热面积F和提高传热系数K三种途径来实现。(1)优化平均传热温差。在换热器中冷热流体的流动方式有四种,即顺流、逆流、交叉流、混合流。在冷热流体进出口温度相同时,逆流的平均传热温差ΔT最大,顺流时ΔT最小,因此,为增加传热量应尽可能采用逆流或接近于逆流的传热方式。增加冷热流体的平均传热温差T虽然可以强化传热,但同时也增加了传热过程的不可逆性,增加了传热过程的损失,因此,通过权衡,优化冷热流体的平均传热温差T是节能必须进行的工作。(2)扩大换热面积。增大传热面积以强化传热,并不是简单地通过增大设备体积来扩大传热面积,而是通过传热面结构的改进来增大单位体积内的传热面,从而使得换热器高效而紧凑。如采用小直径的管子,并实行密集布管,采用各种形状的翅片管来增加传热面积。一些新型的紧凑式换热器,如板式换热器和板翅式换热器,同管壳式换热器相比,在单位体积内可布置的换热面积要大得多。对于高温、高压工况一般都采用简单的扩展表面,如普通翅片管、销钉管、鳍片管,虽然它们扩展的程度不如板式结构高,但效果仍然是显著的。(3)提高传热系数K。提高传热系数是增加传热量的重要途径,也是当前强化传热研究工作的重点内容。提高传热系数的方法重点是提高冷热流体与管壁之间的换热系数。尤其要提高管子两侧中换热较差一侧的换热系数,以取得较好的强化传热效果。强化对流传热的措施有[7]:表面粗糙化,提高壁面的表面粗糙度以影响湍流粘性底层的传热;表面加扰动单元,如表面为引发涡流而引入的小翅;管道中加入插件以引发转动;用水射流冷却热表面等。上述各独立措施通常可以组合使用,以取得更好的强化效果。需要注意的是,强化传热的所有措施总要以较高的压力损失和驱动功率为代价。因此,把传热和驱动功率统一到过程的不可逆性上来评价强化传热过程的效果,才能使各种技术具有可比性。 3质量传递与节能 精馏过程是一个典型的分离过程,也一个重要的质量传递过程。根据热力学基本原理可知,不同物流的混合是自发的不可逆过程;反之,要把混合物分离成不同组成的产品时,必须消耗某些形式的外界功或热能。精馏过程中物质在不同相间的转移是在恒温和恒压下进行的,相转移过程的推动力是化学势,化学势在处理相变和化学变化时具有重要意义。精馏过程中,蒸汽以一定压力降通过精馏塔是产生不可逆因素的原因之一。其次是再沸器和冷凝器分别以一定的温差加入和移走热量,更重要的原因是气液两相相互接触或混合时因未达到相平衡而使精馏过程的不可逆程度增大。因此,降低流体流动所产生的压力降,减小传热过程中的温度差,减小传质过程中的浓度差即化学势差,均能使精馏过程中的功耗降低。使损失的减少。精馏塔通常可以采用以下节能措施:(1)在精馏塔的操作方面,应尽可能减小回流比,预热进料,减小再沸器的负荷;应充分利用塔釜液余热,减小再沸器与冷凝器的温差,并通过防垢除垢减小传热热阻等。(2)在精馏塔的结构方面,应尽量采用新型塔盘或新型填料以减少塔的压降。在石油化工生产中,过去板式塔多为泡罩塔,填料塔多用拉西环、鲍尔环。随着塔设备技术的发展,老式的塔板和填料逐渐被淘汰。浮阀、筛板、旋流塔板、波纹穿流塔板被采用。在填料上则选用较先进的阶梯环、扁环、矩鞍形金属环和孔板波纹、格栅等新型填料,为提高产量、减少能耗、安全生产和稳定操作创造了条件。此外,采用设置中间冷凝器和中间再沸器的方法减少塔的有效能损失,这样可以降低塔的操作费用,但却增加了塔的设备折旧费用。 4化学反应与节能 化学反应过程同时受动量传递过程、热量传递过程、质量传递过程以及化学反应的规律支配。化学反应的平衡问题和速率问题是互相关联的,可以从反应速率导出化学平衡,但却不能从化学平衡导出反应速率,因此化学反应动力学比化学反应热力学更为基础。热力学仅是给出了化学反应的可能性,要实现这种可能性还必须从动力学的角度研究化学反应的速率及相关影响因素。化学反应进行时,大多数情况下都伴有热量的吸入或放出。如何有效地供给或利用反应热是化学反应过程节能的重要方面。对于吸热反应,应合理供热。吸热反应的温度应尽可能低,以便采用过程余热或汽轮机抽汽供热,节省高品质的燃料。对于放热反应,应合理利用反应热。放热反应的温度应尽可能高,以回收较高的品质的热量。例如,利用乙烯装置裂解气急冷锅炉产生的8~14MPa的高压蒸汽驱动汽轮机,可使每吨乙烯消耗的电力由2000~3000kW/h降到50~l00kW/h,大大提高了乙烯装置的经济性。不论是吸热反应还是放热反应,均应尽量减少惰性稀释组分。因为对吸热反应,惰性组分要多吸收外加热量;而对放热反应,要多消耗反应热。化学反应器是进行化学反应的重要设备。绝大多数反应过程都伴随有流体流动、传热和传质等过程,每种过程都有阻力,都需要消耗能量。所以,改进反应装置,减少阻力,就可降低能耗。 反应设备的选型应满足如下基本要求:(1)反应器内要有良好的传质和传热条件;(2)建立合适的浓度、温度分布体系;(3)对于强放热或吸热反应要保证足够的传热速度和可靠的热稳定性;(4)根据操作温度、压力和介质的耐腐蚀性能,要求设备具有材料稳定、型式好、结构可靠、机械强度高、耐腐蚀能力强等特点。例如,凯洛格(Kellogg)公司为减少合成氨催化剂床层压力降、提高单程转化率以及简化设备结构,开发了激冷型卧式反应器。催化剂呈水平板状,反应气体垂直通过催剂床层,反应器压力损失明显下降。文献较为全面、系统地讨论了各种化学反应器,特别是新型化学反应器在节能降耗中的作用。催化剂的选取则是另一个决定物耗和能耗水平的关键因素。由阿勒尼乌斯(Arrhenius)方程可知,化学反应速率与反应温度成正比,与反应活化能成反比,与指前因子,即碰撞因子成正比。所以,选择合适的催化剂至关重要。例如,意大利蒙特爱迪生公司与日本三井石油化学公司共同开发的丙烯聚合反应高效催化剂,与以前采用的齐格勒(Ziegler)型催化剂相比,生产强度提高了7~10倍,并省掉了脱灰工序,原料、蒸汽、电力等消耗均显著下降。 5结语 本文重点讨论了传递过程原理以及化学反应工程与石油化工节能的关系。特别是从减小动量传递、热量传递、质量传递和化学反应过程的不可逆性,减小过程的有用功损失,减小过程的有效能损失出发,探讨了反应设备、分离设备、换热设备和流体输送设备的节能途径和改进设备设计的方法。根据化学工程的基本理论所获得的节能途径是多种多样的,节能效果也各不相同,但最终的评价则取决于经济效益。多数情况下,采用节能技术均会减少操作费用,但设备费用可能会增加,所以最大限度节能不一定是最经济的。此外,节能措施还往往使操作变得复杂,要求较高的控制水平,这是在应用节能技术时不容忽视的现实问题,必须综合权衡,优选最佳方案。 作者:刘维康魏寿彭郭彦杨树林单位:中国石油规划总院北京化工大学 石油化工节能论文:石油化工泵节能技术分析 摘要:石油化工泵在设计的过程中为了满足型号统一等基本需求,很多机泵基本效能未得到充分的发挥,使石油化工泵在电能、功效等方面产生了巨大的浪费。为此,本文针对石油化工泵的具体运用进行浅述,同时对石油化工泵节能技术进行论述。 关键词:石油化工泵;节能技术;原因分析 1目前我国石油资源状况和石油化工泵节能的原因分析 石油作为一个国家非常重要的战略性资源,亦是人们日常生活当中不可或缺的能量资源。机泵作为石油化工领域中重要基础设备,其节能技术水平的高低将对我国石油化工等能源的进一步开发及成本结算的结果有着直接的影响。为此,应增加对石油化工泵节能技术的深入探究。 2石油化工泵节能技术 输送泵过剩扬程控制技术分析如下。为能够更好地适应操作弹性准求、真正实现节能减排、维护数据质量的良好局面,则需不断地加大对能源数据的统计分析力度,严格遵循相关技术指标中的具体规定,积极进行数据的搜集、整理及上报工作,不断增强技术指标统计工作的指导性作用,以便于对具体的耗能原因作出系统性的浅析,同时对石油化工泵节能技术结构原理进行研究,真正的达到节能减排、促使节能效果得到进一步提高。出口节流、进口节流、旁路调节是输送泵过剩扬程控制技术的关键所在,同时需要根据实际状况,对于问题进行具体分析,实施是否需切割叶轮外径,以尽可能地缩减叶轮的实际数量,并且需对叶轮的大小进行更换处理。第一,因运用输送泵过剩扬程控制技术与调节要求过大的机泵不吻合,尤其是具备化工泵扬程性能曲线的机泵,为此,出口节流是机泵中最为多见的一种调节方式。通过将出口阀关小的方法来增加管线系统损失,将工作流量缩减到最小的程度。但是,阀门的开度通常不可低于50%,否则便会有泵过大的现象发生。第二,尽可能地避免进口节流比出口节流扬程少的状况出现。由于此现象很有可能会引起输送泵过剩扬程控制技术会随时对机泵的轴承造成损坏。为此,一般情况下我们会选择的方法是利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入大压力的裕量,如此不但可避免多级泵由于轴力的突然改变造成的零部件损坏,更容易造成事故的发生。第三,我们通过旁路调节,在机泵的出口管线旁设置另一条管线,使得一部分液体返回泵的进口,以此便能够真正地保障泵送量的实际需求量,以免由于流量过小引起液体温度过高、震动等情况的发生。除此之外,我们可按照实际流量或扬程超出需求量的3%~5%的情况下,切割叶轮外径,可促使实际流量得到明显的减少。但是,需要特别指出的是,叶轮切割的过程当中,一定要注意叶轮是否属于原型叶轮,若前期受到某些因素的影响,对叶轮进行了切割,那么再次切割的过程当中一定要时刻注意切割量的有效性掌握,防止叶轮外径与导叶内经之间出现间隙过大的现象。多级泵不可在进口的位置进行叶轮的拆除,以免出现因阻力的增多而造成有气蚀现象的发生。为此,在多级泵流量、压力调节过大状况出现的时候,可在排除断缩减叶轮的使用数量,与此同时增加定距套,从而确保机泵在正常的状态下顺利运行。 3化工泵中变频调速节能技术的运用 伴随着先进科学技术的进步与发展,变频调速节能技术得到了广泛性的运用,我们能够实现对风机、泵类负载量的科学合理性掌控,从而达到节能减排的最终目的。变频调度节能技术现已成为节能的有效措施。 3.1变频调速技术基本原理 (1)变频调速基本原理。变频设备是通过对电机定子供电频率的大小来实现改变转动速度的,从而促使电压与频率的比例产生相应的变化,即:工频电源精整流器变化成恒定的直流电压,同时通过逆变器转换为交流电源。(2)变频调速节电基本原理。变频调速节能是从阀门调节的角度进行分析的,采用变频调速设备的基础上,开启全部的阀门,通过改变电机电源频率的方式更改电机运转的速率。通过流体力学可以清楚地认识到,转速n与流量Q的一次方成正比的关系;转速n与风压H的平方成正比例的关系;转速n与功率P的立方成正比。在具体流量Q转换成特定流量50%的状况下,电频调速运用过程中电机功率损耗可达到0.125P;而利用阀门对流量进行掌控其电机损耗功率可达0.7P。(3)控制方式的选择。①单回路控制。单回路控制形式转变成变频调速掌控,这种方式是非常简洁的,是对控制系统调节设备输送信号进行科学掌控的方式,通过由最初的送往控制转化为送往变频设备的控制。但是,传统固有的控制阀、副线阀、后手阀一定要全部打开,这样才能够通过对电机转速的科学有效掌控实现合理控制泵流量的目的。②双回路控制。通常,双回路控制为主控制回路的一种方式,目的是为了能够促使所需流量达到有效控制。而另一种回路控制为副回路控制,发挥着对机泵分流与保护的有效作用。在这一基本现状下,能够将主回路以单回路控制的方式来作出相关的设计,同时将前后手阀、控制阀全部关闭。(4)变频调速器的显著优势。①质量轻、小体积、操作方便,能够根据具体需求对其进行有效性的掌控。②将变频设备的输入端口和电源连接在一起,电机进线与输出端口连接在一起。③电机可促使速度得到明显地降低,实现在线启动,启动过程中电流是非常低的,通常是额定电流的1.7倍,这种情况下给整个电网设备会造成巨大的冲击。④变频调速器具有过电压、瞬间停电、过电流、短路等多种保护功能。⑤随着泵出口位置压力的逐渐降低,下游操作压力会发生缩减的现象,这种情况下需把所有的调节阀全部开启。在没有任何磨损现象发生的情况下,设备的维护工作会得到不断地减少。 3.2变频调速节能技术在化工泵中的运用 (1)变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中投入使用。此设备是把减压渣油原料输送至整个汽化炉内,是氨装置合成的主要设备。此系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方式来进行掌控的。利用的是差压变送器检测系统的流量信号输送到PID调节器中,同时通过PID调节器对出口调节阀的开度与输出控制信号进行系统性的掌控,从而确保机泵流量处于稳定的一种状态。石油化工泵当中变频调度节能技术的有效运用,不但成功解决了源系统中巨大流量、电能浪费及控制度过低等一系列问题,同时,可通过对变频技术的科学合理性改造、机泵投入正常运作,其操作工艺控制逐渐趋于稳定化的运行状态,变频器的调节程度变得更加准确,不但促使系统控制精准系数不断地增高,同时节省了渣油进料泵的电源能量。(2)积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。日常生产过程当中,尾矿泵是确保生产安全的重要内容。通常情况下,尾矿泵属于流水连续性作业,实际生产作业当中,尾矿系统的电能损耗量通常是非常大的。为此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术可促使尾矿泵的整体运行水平得到进一步的明显提高,确保自动化的顺利实现。 4我国石油化工业节能技术的发展趋势 我国石油化工业节能技术的迅速发展,将更好地推动石化工业的不断进步,并在极大限度上促使我国跻身于世界先进石油化工国家领先水平。2009年末,我国原油加工能力第一次高出400Mt/a,排名于世界领先地位。乙烯生产能力达到10.25Mt/a,稳居世界第二的水平。需要指出的是,石油化工业为一种高损耗的传统行业,其中,能源损耗数量远超过建材、冶金、化工等行业,在石油化工节能技术方面的持续性投入,对聚丙烯、乙烯裂解炉等成套技术,在一定程度上起到了有效地推动性作用。在许多企业中,石油化工节能技术获得了大范围的运用,其中包含:创建能量平衡方法、有效能平衡等方式对原料的路线进行合理性的更改,从而将能源利用率得到显著性的提高。随着变频电机、热点联产、向热联合装置等先进节能降耗技术的投入使用,进一步促使我国的石油化工节能降耗水准得到了明显地提高。(1)工艺技术的改进。可采用先进的新技术、新工艺、新设备、新催化剂等,对现有化工泵设备进行进一步的改良。(2)低温能源回收利用技术。其中涵盖有热泵技术、使用低温热作为热源的吸收制冷技术、低温热发电技术等。(3)热电联产技术。(4)气代油、焦代油技术。主要是将燃料油换成水煤浆,对目前的燃油锅炉系统进行科学地改造,从而逐渐将重油、轻油全部取代。 5结语 在现代化社会日益发展的今天,油气资源逐渐紧张,我国石油化工企业需进一步加快节能技术研发步伐,逐渐降低能源损耗量。 作者:何立根 单位:鄂尔多斯中天合创能源有限责任公司 石油化工节能论文:石油化工泵节能技术探讨 摘要:泵是石油化工生产过程中的重要设备,通过实现对于石油化工泵设备的节能设计,可以有效降低整个石油化工生产的成本。本文就将在研究石油化工泵节能技术的基本特点、基本内容的基础上,找寻石油化工泵的节能技术,以利有效控制石油化工生产过程的成本,提升石油化工生产效益。 关键词:石油化工泵;节能技术;优化方式 随着各种新型石油化工泵的出现,其在石油化工生产过程中扮演的角色也越来越重要。近几年来,随着石油化工生产技术的进一步完善,给石油化工泵的节能技术的发展提供了新的方向。新型石油化工泵节能技术的应用,也可以在改善石油化工泵使用性能的基础上,控制石油化工生产过程的成本,进而保证了石油化工泵在石油化工生产过程中的整体使用效果。基于此,本文将对石油化工泵的节能技术进探索研究工作。 1引进石油化工泵节能技术的意义 石油化工泵在石油化工生产的应用过程中,通过引进相应的节能技术,不仅可以保证石油化工生产过程的稳定性,还可以在优化石油化工泵的运行参数的基础上,有效的降低石油化工生产过程的能耗,降低石油化工生产成本。具体的来说,在石油化工泵的应用过程中,通过添加灵敏的传感器部件,可以高效进行对石油化工泵的参数控制。与此同时,基于传感器技术的具体运行原理,可以智能、高效的进行对石油化工泵的开度调节,并经过信息处理元件,及时有效的获取石油化工生产过程中的一系列运行信息,进而保证整个石油化工生产过程的智能高效完成。通过引进高科技的石油化工泵节能技术,可以帮助石油化工泵更加精确的进行石油化工工艺参数控制,并对石油化工运行过程中所涉及到的各种工艺参数进行智能化控制,保证整个生产过程的高效率、高精确度完成。与此同时,由于石油化工生产过程都处于高温、高压的工作状态,对于石油化工泵节能技术的要求相对较高。具体的来说,石油化工泵都处于复杂的化工工艺条件之下,在这样的背景下,就很容易导致石油化工泵出现偏差问题,进而导致石油化工泵的正常功用难以得到有效的发挥。因此,就需要对现有的石油化工泵节能技术进行更新设计,让石油化工泵所使用的材料、引用的智能控制设备能够满足石油化工工作环境,并设定智能化的运行参数,保证石油化工泵的稳定、高效运行。 2石油化工泵节能技术概述 在进行石油化工泵节能技术研究过程中,其核心内容主要包括:引进专门的化工泵保护材料、智能化的传感器控制体系。具体的来说,专门的化工泵保护材料部分,主要指的是对石油化工生产的工艺条件参数进行调查,并从特种材料、零部件表层设计进行节能优化设计,防止可能出现的石油化工泵泄漏情况,保证整个石油化工生产过程的稳定运行;在另一个角度,石油化工泵的智能化控制元件的设计,是从收集到的石油化工泵的工艺条件信息入手,智能化的控制石油化工泵的开度,达到节能降耗的目的。石油化工泵上的传感器部位进行化工生产条件的感应,并从DCS系统上的智能化反馈石油化工泵的具体状态,进而控制石油化工泵的开度,完成对石油化工生产过程的控制。与此同时,经过一定的石油化工泵内部的传感器进行有效控制,利用智能化控制系统分析石油化工泵的工作运行状态,进而快速的进行对石油化工泵的状态调节,满足当前工艺条件下的工作需要,保证石油化工生产过程的高效完成。 3石油化工泵节能技术措施探析 首先,在进行石油化工泵节能技术措施研究过程中,使用对现有的石油化工泵传感器部分进行优化设计,并为之所配套的DCS系统进行优化设计,快速有效的对石油化工泵的运行参数的进行获取,然后对石油化工泵的具体参数进行分析,拿出行之有效的应对技术措施,保证整个石油化工生产过程的高效完成。第二,要充分考虑石油化工生产工艺条件的复杂性,并对石油化工泵的损耗情况进行充分的考虑。在这样的背景下,通过在石油化工泵的轴承部分、石油化工泵的外部密封部分进行重点的保护设计,保证石油化工泵的正常运行。第三,在石油化工泵节能技术应用规划过程中,还要充分的考虑到对石油化工泵在石油化工生产应用过程中的维护保养。在上文中,已经介绍到石油化工泵的工作条件,因此,就需要结合石油化工生产过程的实际情况,定期进行石油化工泵的保养维护,保证石油化工泵的生产效率,进而达到节能降耗的目的。 4结语 综上所述,在石油化工生产运行的过程中,离不开对先进的石油化工泵节能技术的追求。针对这样的情况,就需要定期分析石油化工泵的生产工艺条件,并注重到对先进智能控制的引进,以此为基础综合性的进行后续的石油化工泵节能技术研究。 作者:林长健 单位:抚顺市国际工程咨询中心 石油化工节能论文:浅议石油化工生产中节能管理 与欧美等石油化工行业技术先进国家相比,我国的总能源利用效率低约10-15个百分点,实际利用效率仅为30%左右。例如:在石油利用效率方面,我国国内生产总值每升高一千美元需要消耗石油0.26工,约为日本的2.3倍、美国的1倍,印度的0.2倍。同时,在国内石油化工企业的生产过程中,产业体制、资源约束、结构不合理、生产技术落后等问题长期存在,严重影响了节能工作的有效开展。由于我国对于石油化工生产节能工艺的研究还处于发展阶段,某些先进的节能工艺仅适用于大规模的石油化工企业,对于中小型企业节能管理体系建设的研究还不够完善,一些节能监管部门也存在职能不到位、力量薄弱等一些现实问题,最终造成石油化工产业的发展不够绿色、节能,不能够满足现代化企业的发展要求。同时,在石油化工企业节能工作的基础管理方面,定额、计量、监测与统计等相对薄弱,在石油化工生产工艺方面也存在着一定的缺憾,进而造成节能工作不能够从生产源头进行控制,同样不利于全员节能意识的培养。除了上述问题以外,由于石油化工生产对于节能管理不够重视,自身对于生产工艺节能管理的研究不够深入,最终导致石油化工生产中存在着资源浪费的现象。如没有对化工生产中所产生余热进行有效回收,并未对化工生产废水中的化学品进行综合沉淀并利用、对于催化剂的过度应用等等,均会造成一定的资源浪费。 化工生产中节能管理的措施 在石油化工企业的生产中,余热回收是不容忽视的关键节能技术之一。石油化工企业的生产过程中,余热主要来原于各种化学反应的放热现象,例如:高温生产工艺产生的热物流;乙烯裂解炉出口物料经催化裂化反形成的烧焦烟气;燃气轮机排放的尾气;大型蒸气锅炉、工艺加热炉等排放的烟气等等。在国内现阶段的石油化工生产中,余热多数被直接排放至大气中,不但造成了能源的浪费,而且加剧了区域的环境污染。因此,在石油化工企业生产中,必须加强余热的回收与利用,将余热转化为动能投入到生。事实上,对于石油化工产业节能管理的根本在于对石油化工生产工艺的研究,其主要体现于生产过程工艺控制,包括催化反应的管理、系统节能的管理、综合利用能源的工艺设计等等。如今,国内的一些研究机构对于石油化工生产工艺优化的研究已经具有了一定的进展,如一些企业通过改变催化剂的形状,减少异相催化反应时固体催化剂对流体的阻力。如国外某公司研制的一种球形的氨合成催化剂,与不规则形状的催化剂相比,流体阻力可减小50%,由此也就降低了流体赢服阻力的动力消耗,从而达到了节能的目的。此外,控制石油化工生产的排放,对工业“三废”进行能源计量、监控,并且对其进行循环吸收并且加以利用,同样能够得到石油化工生产节能的要求。 综上,对于石油化工生产节能的研究对于石油产业的可持续发展来说具有一定的价值意义。本文仅简单论述了石油化工生产中节能管理的问题,并提出了化工生产中节能管理的措施。笔者认为,就目前石油化工产业的发展情况来分析,如何优化石油化工生产工艺、加强能源的综合利用率、深度挖掘石油化工生产的潜在效能才是石油化工生产技能未来发展的重要途径。 本文作者:胡建工作单位:中石油大庆炼化公司聚合物一厂丙烯酰胺一车间 石油化工节能论文:浅析电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 摘 要:为了适应现阶段市场经济的发展要求,必要健全石油化工工程设计体系,该文就电气节能技术展开分析,旨在优化石油化工工程设计方案,进行电气系统能源消耗状况的分析,实现系统节能模块、照明系统节能模块、电子设备节能模块等的协调,满足现阶段石油化工工程设计的要求,实现企业整体投入资本的控制,确保企业经济的健康可持续性运作。 关键词:电气节能技术;石油化工;工程设计;电气能耗;电气系统 一、石油化工工程的节能发展趋势 能源是社会市场经济发展的重要推动力,通过对电力能源的优化应用,有利于推动我国社会经济的稳定性运作,电力能源关乎社会的稳定性及国家的安全性。随着我国社会经济规模的不断扩大,各种能源消耗量不断提升,我国是世界能源生产大国,也是能源消耗大国,随着可持续发展理念的兴起,社会大众对能源消耗状况、生态环保状况等有了一个全新的认识,其对能源利用水平、生态环境保护提出了更高的要求。 为了顺应能源可持续利用的发展趋势,必须健全能源管理体系,进行新型能源节能减排技术的应用,实现化工企业能源消耗模块的控制,实现企业整体能源利用率的优化,避免出现能源浪费问题,培养相关人员的节能管理意识,促进我国石油化工企业的稳定性发展,实现工程设计整体电气节能效益的增强。 二、电气节能技术概念 为了适应我国现阶段电气节能技术工作的要求,实现电子设备节能模块、照明系统节能模块、电子系统节能模块等的协调是必要的。在石油化工工作中,电气设备扮演着重要的工程应用地位,电力系统的节能工作是我国电气节能体系的重要组成部分。与此同时也需要实现电子设备环节、照明系统环节等的节能控制。 在电气节能工作中,其需要遵循以下的工作原则,需要满足生产设备的基本功能性,提升生产设备的工作效率,确保其可靠性及稳定性的提升。这需要提升设备的整体生产技术性能,在此基础上进行能耗水平的降低,提升工程的整体运作效益。在这个过程中,需要遵循经济性的原则,进行设备节能及投资回收期的分析,落实好相关的节能技术措施,实现生态效益、社会效益、企业效益的有效结合。 三、电气节能技术的具体应用策略 1.在电气节能技术应用过程中,首先需要从变压器选型环节、系统功率因素环节、线路功率损耗环节、高次谐波环节等展开分析。变压器是电气系统的常见电气设备,在石化企业日常工作中,一系列的变压器被投入使用,整体来看,这些变压器的电能总量消耗巨大,在变压器的选择过程中,需要根据变压器的负载率进行选择。 在这个过程中,负载率处于40%~60%时,可以有效降低变压器的额定负载,从而实现其损耗率的有效控制。在变压器的选择过程中,为了将负载率控制在上述范围内,必须进行变压器节能方案的应用,进行新型、高效型、节能型变压器的选择,实现企业生产模块能源消耗的有效控制。 2.为了提升企业的运作效益,必须进行系统功率因数的控制。这需要提升系统的功率因数,从而提升能源的整体利用率,通过对这个环节的控制,有利于降低电力成本、生产成本,实现线路电压的降低,实现设备整体利用率的增强,从而确保石油化工企业取得巨大的经济效益。在用电设备应用过程中,其是根据电磁感应原理进行工作的,无论是电动机,还是配电变压器等设备都需要进行交变磁场的建立,从而进行能量的转换及传递,在这个过程中,交变磁场的建立需要电功率即无功功率。在这个过程中,功率因数是有功功率与视在功的比值。 功率因数是对电源输出视在功率利用率的反映,功率因数在0到1之间,当电气系统功率因数趋向1时,电路的无功功率降低,这说明视在功率的利用率不断提升,从而增强系统电能的输送功率,通过对功率因素的提升,实现电路损耗的降低。在功率因数优化过程中,比较常见的方式有人工补偿方式及自然提高方式。通过对电动机选型模块、变压器模块、电动机模块等的优化,可以避免出现电机的空载运行状况,有利于提升设备的功率因数。通过对并联电容器补偿模式、同步电动机补充模式、动态无功功率补偿模式的应用,也有利于提升石油化工工程的系统电能输送率。 3.实践证明,通过对线路功率损耗状况的控制,有利于提升电气节能技术的应用效益。在这个过程中,凡是电流经过电阻的介质均会产生能量消耗,石油化工体系是一个复杂性的工程,其内部涉及各类种类的线路及设备,通过对线路功率损耗的控制,有利于提升电气节能的整体应用效益,为了解决实际问题,必须进行电气线路走向的合理性设计,进行线路长度的减少,进行线路粗细的合理性选择,实现线路损耗模块的优化。 受到外界干扰因素的影响,正弦波会出现一定的畸变状况,畸变程度越大,其具备越大的高次谐波能量,基波的分量也就越小。电网电压模块、电流基波模块等是电动机正常运行的基础,系统中的电压、高次谐波电流会导致额外无功损耗的增大,由于大量过电流、过电压等的产生,不利于提升系统设备运行的可靠性、安全性。为了进行电网高次谐波问题的解决,必须进行无源滤波技术的应用,该系统由滤波器、电力电子设备、电子控制设备等构成通过对系统工作模块的探测,进行畸变波形的抵消,实现标准性正弦波的输出。 4.为了满足实际工作的要求,进行系统供电率的提升是必要的,从而实现电压节能的稳定,进行电压运作模式的优化,避免出现电压不稳定的状况。为了确保供电模块的有效性,必须进行用电设备额定电压环境的创造,在这个过程中,如果额定电压小于供电电压,就会导致过高空载电流的产生,从而不利于能源成本的控制。如果额定电压大于供电电压,就会导致较大负载电流的产生,导致线损率的提升,从而出现一系列的能源浪费状况,为了解决实际问题,必须进行供电电压的合理性选择。 通过对照明系统节能性的提升,有利于增强石油化工工作的整体应用效益,这需要进行能源消耗低的电磁感应灯、LED灯、节能灯等的选择,这些类型的节能灯具备较小的能耗成本,其整体使用寿命长。在照明系统工作过程中,过高的电压会产生大量的热量状况,从而不利于照明设备寿命的提升。为了进行系统回路电压的有效性控制,必须进行照明系统节能方案的优化,实现设备使用寿命的提升。 在石化企业工作模块中,电子设备节能体系主要包括计算机节能模块、PID控制节能模块、打印机节能模块等。为了提升系统的整体节能性,工作人员必须养成良好的工作习惯,养成随手关闭计算机显示器的习惯。在系统操作过程中,需要将操作模式尽量设置为省电模式,复印机、打印机等设备需要在不使用时选择待机或者关系。在PID控制系统设计过程中,需要进行低功率模块的选择。我国正处于社会经济的蓬勃发展时期,在这个过程中,经济的不断发展推动了我国科学技术的改革,为了实现社会经济的可持续性发展,必须进行电气能源消耗状况的控制,降低我国能源总消耗成本,实现对国家资源的保护。 结语 为了适应现阶段市场经济的发展要求,必须进行能源节能减排方案的优化,整体来看,电气节能工作是一个循序渐进的过程,需要实现系统各个电气节能环节的分析及应用,从而实现电气能源整体消耗成本的控制,确保石化企业经济效益的增强,满足现阶段市场经济的发展要求。 石油化工节能论文:电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 (新疆科汇工程设计有限责任公司) 摘 要: 随着社会的发展,电气化行业也有了较为迅猛的发展。早在十八世纪时期开始,英格m地区就出现了三次大的工业革命,这三次大的工业革命的发展使世界电气行业开始出现,随后快速发展,电气化行业之前被用在瓦特蒸汽机的改良上,以及爱迪生的电灯等科技革命的发展上。而二十一世纪以来,电气化技术逐渐往节能方面发展,同时又被应用在石油化工工程设计中,给石油化工工程设计方面带来了很大的便利条件,不论是在能源的节约利用问题上,还是在安全问题的措施制定上,同时还提高了工程中的生产率,可以说电气化节能技术使石油化工工程的发展迈开了新的一步,从而达到新的高度。使国家资源的可持续发展战略目标的实现得到了有效的助力。 关键词: 节能灯;节能设备;存在问题;解决方案 引言:改革开放以来,我国经济快速稳定持续发展。人们的生活水平越来越高,百分之九十以上的人们生活居于中上等水平,总体上我国经济社会实现了小康水平,人们在衣、食、住、行、用上都有了翻天覆地的变化。在衣着方面,人们从改革开放以前穿的色彩单调的衣服,到现在街道上橱窗里五彩缤纷的各式各样的衣服;在吃食方面,从抗日战争时期吃的窝窝头,苦糠菜,到现在各式各样的外国大餐,快餐等,人民实现了从吃得饱到吃的好的历史性跨越;在住房方面,人们从以前的茅草屋、土房、瓦房到现在高楼大厦,摩天大楼等建筑;在出行交通媒介方面,人们从牛车发展到人人拥有小汽车;在人们所用物品方面,出现了节能灯,电冰箱,电视机等新世纪的科技产物,这些都是电气技术所带给我们人类社会的便利条件。其中节能灯的使用是电气技术节能化的结果,这为我们国家节省了较多的资源。而近几年来,电气节能技术被应用在石油化工工程设计中,这无疑是一件造福人类的事情。 一、电气节能技术占据主要地位 如何做到节约资源目前是人类社会所最关注的问题。我国现在的治国宗旨是:努力实现全面奔小康,同时建设可持续发展的新型社会经济类型。节省资源,为人类可持续发展做贡献。“节能灯都是小气鬼”。现在社会科技中,节能灯的发明是二十一世纪最伟大的发明,节能灯的全面推广与发展为我国电力事业方面节约了大量的资源,并且使节约的资源更大化的应用到其他领域。太阳能的开发也是电气节能技术表现的结果,现在好多人会在房屋顶层铺满太阳能电池板,这样转化的电能可以供自己家里的电力使用,节省了电力资源这方面的开销问题,同时把太阳能电池板产生的供自己正常使用外的电能上交给国家电力管理部门,还能获得一定的国家补助资金。另外还有其他一些新的电气节能技术的发明,这些都给国家和人民带来了各种各样的经济利益和生活便利。所以说,电气节能技术地位不可估量。 二、电气节能方面问题严峻 众所周知,我国现在的电气节能方面主要是为电气化行业的人才提供就业岗位,而对于电气化行业的人员来说,并没有人曾经系统的学过节能灯的设计与发明。而让他们在节能灯这一方面发挥作用是一件很困难的事情。毕竟没有专业的指导设计知识,要在这一方面发挥作用,无疑要多走很多“弯路”,这样在很大程度上浪费了资源。另一方面,没有专门的设计人才,在节能灯设计的安全系统方面存在很大的漏洞,这样容易诱发一些不安全的事件发生,给国家和人民的生命财产带来极大损失。希望有关部门能够关注这一点,进行有效监督。除此之外,在针对电气节能产业方面研究的事情上有关研究机构还存在资源短缺,资金短缺问题,这些都无疑给研究工作的进度问题带来了很大的干扰,希望国家有关机构能够及时处理这一问题,使得研究工作能够顺利完成。 三、石油化工技术方面存在问题 石油化工工程技术方面存在很大的技术问题。其中如何解决石油化工工程技术中出现的资源最大化问题。石油化工产业需要大量的石油和煤矿等一次能源,这些一次能源都是不可再生能源,如果不能有所节制地使用,必定在将来的某一天造成资源匮乏,那么到时候没有资源可以利用,石油化工产业必将走向关厂倒闭的地步。所以,必须寻找到一种可以节约能源的新型科技技术,以实现资源的可持续利用,这种新型的科技技术就是电气节能技术。另一方面,石油化工工程技术产业所存在的风险也是相当大的,这主要是由于石油化工工程技术这一方面存在很大的安全问题。因为石油化工工程这一化工技术所利用的能源物体都是可燃的,极具危险性的能源。常常能够因为一点小火星就能引发一场爆炸事故,这种事故带来的危害不仅仅是出现在经济利益的减少倒贴上,而且会给广大人民群众造成生命财产的危害,这种危害是致命性的,必须被给予高度重视。这便要求石油化工工程技术产业寻找到可以检测,保证安全设施的新型科技DD电气节能技术,简单的来说就是“电气技术”。 四、电气节能和石油化工紧密相连 石油化工工程技术在电气设备和供电设备方面,要依靠电气节能技术。电气节能技术可以使石油化工工程技术向节约型经济方面发展,可以可以使石油化工产业的投资者获得一定的非常可观的经济效益。电气方面通过改进供电设备实现节约电力化能源的消耗使用率,这样在提高生产率的同时也做到了对于能源节约问题的保障。另一方面,石油化工工程技术的安全问题也是一个要引起高度重视的问题。对于石油化工工程这一领域所出现的危害问题带来的影响是极具震撼力的。所以,在使用电气设备技术的过程中要时刻注意安全问题,及早做好准备,以防止意外事件的发生。要知道在石油化工工程这一方面发生问题不仅仅是严重的暴力事故,同时会使我国的电力系统瘫痪,给我国经济造成无法弥补的损失。因此电气化有关管理部门必须要定期去石油化工厂进行电气设备的检测与维修,以保证供电系统正常稳定运行。 五、电气节能技术应用于石油化工产业 将电气节能技术和石油化工工程技术产业有效结合起来是一个合作双赢的企业项目。首先电气节能技术有了用武之地,这样可以使电气节能技术领域的管理部门带来一些经济上的大好回报,同时也检测了电气化节能的持效性。其次,对于石油化工工程技术产业的有关管理部门来说,也带来了经济利益。通过电气节能技术手段的利用,节约了生产成本,提高了生产效率,给石油化工工程产业带来的输送利息升高了,同时新技术的使用代替了原有的人力劳动资源,节约了人力劳动所要支出的费用,压低了生产成本,再加上电气节能技术在设备安全检测方面更加精准了,给职工人员们带来了很大的安全保护,所以电气节能技术对于石油化工工程技术来说,不论从哪个角度出发,都是百利而无一害。 所以,总体上来说,石油化工工程技术中的有关于电气设备和供电系统方面的问题离不开电气节能技术,必须要依附于电气节能技术。同时希望电气节能技术在有关方面存在的问题要进行一定的改革措施,改良电气节能技术方面有关人才的技术分配问题,要术业有专攻,为电气节能技术的每一个发展阶段匹配与之相对应的产业化人才。将电气节能技术与石油化工工程设计技术结合起来,实现资源的可持续利用,为我国走可持续发展道路做贡献。 石油化工节能论文:石油化工企业电气的主要节能方法探讨 【摘要】:在石油化工企业中,电气节能是一项较为重要的技术应用,因为电气节能具有一定的积极作用,例如能够有效的节约国家的资源,同时也对经济的发展有促进作用。随着石油化工企业的发展与壮大,对电气节能技术的探究具有重要的课题研究意义,下面我们就开始进行探究工作。 【关键词】:石油;化工企业;电气;节能方法 【引言】: 石油能源是新世纪发展的重要能源,它对国家安全和经济发展具有举足轻重的作用,在石油化工企业的生产作业过程中,能源消耗是一大关键性的问题,在全球环保、低碳、节能意识增强的条件下,石油化工企业也要顺应时代的潮流,对石油化工生产中的电气能耗状况进行改进和优化,要对石油化工企业的电力系统进行节能改造,提升石油化工企业中的电气节能应用技术,推动石油化工行业的节能、环保趋势化应用。 在全球经济环境日益环保、节能和绿色的倡导之下,我国的能源发展也遵循“节能优先,效率为本”的发展理念,将石油化工生产作业中的电气能耗进行系统分析,并将电气节能技术和措施作为企业节能的重大战略目标,根据石油化工企业电气节能技术的应用原则和途径,对电气节能工作进行节能降耗的实际应用。 1、电气节能技术应用于石油化工企业中的原则把握 电气节能技术应用于石油化工企业,要关注以下原则:其一,根据石油化工企业电气设备的功能,进行运行参数指标与节能技术相统一的节能技术应用,在确保设备性能的前提下进行节能降耗技术应用。其二,电气节能技术措施要注重经济实用的成本预算,要兼顾节能技术投资与成本费用的回收,实现电气节能技术的增值性应用。其三,电气节能技术还要体现先进性的原则。其四,电气节能技术的应用还要体现技术与环境保护之间的统一与协调,要在与环境相符的条件下,实施电气节能技术应用。其五,进行老电气设备的更新换代,应用新型节能的设备。 2、电气节能未来所面临的挑战 电气节能技术虽然具有重要的作用,并且已得到较广泛的应用,但是就未来的发展来看,也面临着一定的问题,从政策层面来看:我国在电气节能技术方面没有与其相适应的法律法规,因此,电气节能技术在出现一些问题后,得不到法律的保障,另外由于法律的缺乏,也就不能有效的实现有法可依。总的说来,电气节能技术能够给人们的生产生活带来一定的便利,但是其存在的问题和挑战也是我们必须面对的,加大对电气节能技术的探究与钻研具有重要的意义。 3、石油化工企业电气的主要节能方法 3.1电气节能系统设计方案 就石油化工企业日常的生产作业来说,要想做好电气节能设计工作可以从两个方面入手:一要对石油化工企业内部的电力设备进行改造,可以采用数字化的电量采集方式,构建一个智能化的电气能量监控平台,从而实现对电气能量的精细化管理;二要在石油化工企业的作业中,在低压配电室中安装无功补偿和谐波抑制装置,以此来减少谐波的污染。 3.2选择合适的变压器 变压器在石油化工企业中是一种重要的电压切换设备。而在输配电领域又会产生较大的能耗,在电气节能工作中,要选择合适型号的变压器,同时也要考虑到变压器的负载率,尽量使其保证在40%到60%之间,实现最佳状态的节能效果。 3.3提高电力系统的功率因数 在石油化工企业,不可避免的会产生一些无功的消耗,但是有效的电气节能,可以通过提高电力系统功率因数的方式来实现,这样一来可以减少石油化工企业的一些无功传输,改善电压传输的质量。另外,在石油化工企业的生产车间可以安装一些补偿装置,对电力系统中的功率因数进行人工补偿,从而达到电气节能的效果。 3.4减少线路功率的损耗 在石油化工企业中,需要使用的设备和线路有很多,因此在设计线路的时候,就要对线路进行处理,合理处理线路的长短和粗细,这样一来有助于降低线路在使用过程中损耗。 3.5稳定电压条件 就石油化工企业而言,如果能保证电压处在稳定并且达到额定电压的数值,就可以有效的提高企业内部供电的效率。由于电压的不稳定性,并且一旦电压超过了额定电压的范围,将会加大电流,导致能源浪费的现象发生。同样供电电压在额定电压的范围内,也就是小于额定电压的情况下,就会产生一种高程度的负载电流,导致线路损坏以及能源浪费的现象发生。因此我们说电压稳定在额定电压阶段下,才会有效的提高用电效率。 3.6电气节能在照明系统中的应用 在石油化工企业,照明系统的节能技术也是一项有效的应用。由于我国在电压上存在着一定的偏差,所以当电压过高时,照明设备将产生较高的热量,在这种情况下也会影照明设备的正常运转。这就给我们以警戒:在石油化工企业内部,挑选照明设备的过程中,尽量选择一些寿命较长、能源消耗较少的系统。例如节能灯具、电磁感应灯、LED灯具都是照明节能的良好选择,在石油化工企业中应用他们可以较好的控制回路电压,从而有效的实现石油化工企业的节能效果。 3.7电动机装置的节能技术 作为石油化工终端耗电设备之一的电动机装置,是电能消耗较大的环节,因而关注石油化工企业电机系统的节能技术应用,是重点工程之一。为了实现对电动机系统的节能技术应用,首先要对电动机的类型进行合理的选择,要大力改进旧式的淘汰式设施,推广和普及高效节能的电动机,还要合理选取电动机的容量,保证电动机设备的80%负载运行率为最佳。同时,还要大力推广和普及电动机的变频调速性能,为了保证石油化工作业生产的平稳和安全,可以投入变频调速器进行能量控制,不仅减少了生产噪音,而且对电动机有稳定的过流、过载等保护性功能,延长电动机的使用寿命。 结束语 文章对电气节能在石油化工企业的应用进行探讨,希望在未来的发展过程中,我国能够继续加大对石油化工企业的投入,促进石油化工企业发展,同时加强对石油化工企业电气节能技术的发展与完善。因为在石油化工企业的发展过程中,电气节能具有重要的作用,加大对它的研究,将有效的促进石油化工企业的发展,从而有效的带动我国经济的发展。
浅谈冶金建材工业发展策略:冶金建材工业发展策略分析 本文作者:陈振华 1钢铁工业 近年来我国钢铁工业发展迅速,1992年钢产量超过8000万吨,居世界第三位,1994年钢产量超过9000万吨(为9153万吨),跃居世界第二位。据发展规划至2000年,我国钢产量将达1~1.2亿吨,可能居世界首位,发展前景很好。但是,我国钢铁工业在前进中问题也不少。郭廷杰在文章中,分析了当前钢铁工业存在的主要矛盾是:产品品种、质量还不能满足需要;企业劳动生产率低、消耗高、缺乏竞争力,能源供应仍是薄弱环节,节能任务艰巨。作者认为造成这些矛盾的主要原因是企业结构不合理,主要表现在:企业规模偏小(年产100万吨以上钢铁企业产量仅占总量的62.7%),设备容量小(1990年全国县以上钢铁企业,高炉平均炉容103米”,电炉4.43吨,转炉23.27吨,约为发达国家的十分之一),企业组织结构不完善,部分企业仍使用二次化铁炼钢(1991年达870万吨),并为严重浪费资源的小高炉和土法炼焦提供了市场,企业机构庞大、臃肿,严重影响劳动生产率的提高和经济效益的改善。文章对造成上述情况的原因进行了分析,提出了加强宏观调控、完善市场机制,向经济规模和集约化经营发展,以大钢厂为核心组建冶金集团公司,主辅分离,发展第三产业等建议。纪贵东在文章中分析了我国钢铁工业劳动生产率状况〔2〕。指出:1992年全国钢铁企业职工298万人,年产钢8000万吨,人均26.8吨,大体相当于日本的1/25,美国的1/15。国内最好企业(宝钢)达人均200吨,但比日本新日铁687吨/人•年,韩国浦项657吨/人•年,仍低得多。作者认为劳动生产率低的原因:技术装备水平低,企业生产结构不合理,辅助生产及后勤服务庞大,企业组织管理机构重叠低效,职工素质不高,就业压力大。就提高劳动生产率提出应从提高装备水平、改革用工制度、强化现代管理、提高职工素质、分离辅助作业和后勤服务、发展第三产业等方面深化改革。 郭廷杰还就我国钢铁工业节能问题进行了探讨。文章指出:我国1990年重点钢铁企业吨钢可比能耗为977公斤标煤(其中宝钢为810,首钢为875),而同年日本全国吨钢可比能耗为629公斤标煤。文章按主要生产工序分析了节能措施和潜力。如采用大容量节能型焦炉、干法熄焦、余热调湿加煤,采用超碱度烧结矿和酸性球团矿相配合的节能型炉窑和大型设备;采用精料、高压炉顶、余压发电、富氧喷吹等高炉节能措施;淘汰平炉、发展直流电弧炉、转炉复吹、炉气回收和铁水预处理;大力发展连铸;发展热装、直接轧制、连续轧制及节能型加热炉,等等。作者在此基础上对我国2000年钢铁工业能耗作了预测,如高炉、转炉联合企业产钢占70%,电炉钢占30%,全国大型钢铁企业吨钢可比能耗可降至640公斤标煤,略低于日本水平。文章还就近年钢铁工业节能途径和措施提出了一些建议,如加强科学管理和科技节能,大力推广结构节能(压缩二次化铁炼钢和平炉炼钢,取代土焦等),扩大企业规模,鼓励大中小企业协调发展等。 郑硕生就钢铁企业发展战略的几个问题进行了探讨。综述了信息与工程咨询、技术进步和企业文化作为钢铁企业发展战略的重要内容所具有的决定性作用。指出信息是企业竞争获胜的重要因素,工程咨询是实现决策民主化、科学化和程序化的重要保证。技术进步是企业提高经济效益的重要手段,要制定鼓励技术进步的政策、加强考核、保证必要的科技投入,确定技术进步的战略重点(扩大品种、提高质量、节能环保、综合利用以及高起点的技术改造),技术选择的原则应包括基础技术原则(材料、能源、信息)、主导技术原则(高、新技术)和先进、适用与经济合理性原则。企业文化是现代管理思想指导下形成的管理方式,其实质是重视人,重视职工的意识和观念,激发其进取和创造精神,要鼓励职工形成企业的价值观,发挥领导模范行为的作用,增强职工对企业的凝聚力和归属感,并不断根据形势发展创新企业文化。 2有色金属工业 1994年我国有色金属工业继续发展,全年十种有色金属产量达375.2万吨,比上年提高7.5%,由于市场行情看好,整个行业经济效益明显提高。 宋永高就我国铝工业发展战略的一些问题进行了探讨。文章认为:我国铝土矿资源并不丰富,世界人均4.45吨,而我国人均仅1.45吨,按目前开采水平我国铝土矿资源可开采130年(世界200年以上),随着生活水平提高,如人均耗铝由0.6公斤提高到下世纪中期的3.5公斤,则只可开采50~60年,应重视资源保护和节约。关于铝工业发展原料选择问题,认为将是国内国外两种资源并重,指导思想应是效益原则,国内企业面临激烈竞争。关于铝工业布局问题,作者认为利用国外铝土矿生产氧化铭比进口氧化铝合算,故氧化铝基地除国内靠近资源建设外,必将在东部沿海建设,以处理进口矿和其它铝资源,电解铝厂布局应考虑原料、电力和市场,利用国产氧化铝的电解铝厂应重点在中部和西部,利用进口原料则应布局在东部,并随着东部能源(核能)条件改善和靠近市场,东部将会发展迅速,随着铝制品由为国防服务转向民用为主,铝加工业由“三线”向沿海转移趋势将会继续存在。总之,铝工业布局东移将是必然趋势。蒋绪斌在文章中〔6〕,对原苏联铝工业作了全面介绍,原苏联是世界铝生产大国,1989年生产氧化铝350万吨,原铝238万吨,产大于销66.5万吨,对国际铝市场影响很大。原苏联解体后,一方面大量抛售铝,以缓解国内经济困难,另一方面铝工业面临成本上升、装备老化、供销渠道(原各加盟共和国之间)受阻等问题。作者认为对我国的启示是:要有一个稳定的政治经济环境,搞好铝电结合,发挥规模效益,加强与原苏联各国的铝业合作。丁立言在文章中〔了〕,介绍了发达国家再生铝情况,指出80年代以来,由于再生铝能耗仅占原铝生产的5%,普遍重视再生铝的回收,再生铝在原铝中的比重,1980年为21%,1987年为27%,1992年达36.7%,其中日本达98.74%,意大利、美国、墨西哥等均超过50%。 万臻新就我国铜工业发展问题作了分析〔8〕。文章指出:我国铜工业发展较快,铜产量由1952年的1.05万吨,发展到1990年的50多万吨,年平均增长7%。但我国铜消费增长更快,长期以来我国铜自给率在50%~60%,据预测至2000年我国铜消费量可达125~185万吨,供需矛盾还将扩大。我国铜工业发展艰难,探明尚未利用的铜资源丰度不够,建设条件不好;现有铜矿山困难重重,难以在40万t/a含铜量基础上有大的发展;废杂铜回收利用不力。作者提出:发展铜工业首先必须立足于国内,重视原料工业建设,鉴于铜矿山建设还贷期长(15~20年),国家应加大投资比重,实施优惠政策,并在建设方针上深化改革,积极对现有企业进行技术改造,一般可节省投资和缩短建设周期30%,作好废杂铜的回收与利用,我国再生铜产量约占25%~30%,国外可达60%~70%;充分利用国外资金和资源,以进口铜精矿为主,适当进口铜废料、精铜和铜材,满足国内需要。曹异生就当前铜熔炼建设过热问题提出异议〔9〕。文章指出:1991年我国粗铜生产能力42。71万吨,当年产粗铜38.46万吨,达实际能力90%,但1992年起,铜熔炼厂建设掀起高潮,据调查已开工扩建和新建19家(新增能力26.51万吨),即将开工建设的14家(新增能力35.9万吨),设想准备建设的还有9家(可新增能力69.3万吨),如全部建成粗铜生产能力将达173万吨,为现有能力的4倍,生产能力将居世界首位。文章对建设铜熔炼厂基本条件(主要是原料)进行了分析、经详细计算,国内至2000年矿山铜含量生产能力仅46万吨,产量水平40万吨左右;由于我国铜白给率仅64%,长期靠进口弥补(至1991年已系计进口550万吨),通过详细分析,认为至2000年我们可争取到的进口铜精矿含铜约为10~15万t/a,据此,至2000年国内可供熔炼的铜含量为50~55万吨,考虑留有余地,国内铜熔炼能力最多只需增加20~30万吨。作者认为,对当前盲目建设铜熔炼厂应十分慎重,并建议重点抓老厂技术改造,限制小铜厂发展,否则会造成极大浪费。 曹异生对我国铅锌工业现状作了介绍,并预测了发展前景。我国铅锌工业发展较快,累计投资40亿元,形成年产铅45万吨、锌70万吨的生产能力,成为世界重要铅锌生产大国(1992年铅居世界第三位,锌居第口位)。过去我国铅锌产量尚不够国内需要,但从1986年起已自给有余,1992年产量为消费量的比例:锌137.5%,铅132.1%,产品开始进入国际市场。文章从消费领域分析着手,采用回归分析法和弹性系数法,预测至2000年和2010年我国铅锌需求量分别为35万吨(铅)、85万吨(锌)和50万吨、120万吨。作者指出:我国铅锌工业发展有喜有忧,90年代铅锌将会有较大发展,但面临国际市场的激烈竞争,需要努力降低成本,提高产品质量,建议重点开发锌高铅低资源,适应市场需要,抓紧中小企业技术改造,提高技术经济指标,大力开拓国际市场,促进铅锌产品出口。 李恩生就锡工业生产与消费等发表专文。文章介绍了我国锡资源丰富,至1991年保有表内金属储量373.6万吨,以脉锡矿为主。近年来世界锡产量略有减少,1991和1992年世界精锡年产量在20万吨徘徊,国际精锡消费呈持平状态(1991年为22.14万吨)。我国1991年精矿含锡和精锡产量名列世界第一和第二位,1992年产量分别为4.58和3.96万吨,国内消费目前约为1.5万吨(预测至2000年可达2.55万吨),锡工业存在主要问题是:砂矿资源消失、老企业资源枯竭、资源破坏严重、技改资金不足、产品结构单一、经济效益不高。近年来国际锡贸易量在13~13.6万吨之间,国际锡生产国协会(我国已加入)限额我国精锡出口不超过1.5万吨(实际超过),但1991年我国进口马口铁耗汇(26632万美元)超过出口锡产品创汇(14042万美元)。文章就我国“复关”后锡工业形势进行了分析,认为我国锡工业产品价格优势已逐渐消失,精锡成本按公布外汇牌价折算已超出国际锡价现货价,竞争力不强,加之世界锡消费变动不大,我们增加锡出口,只会带来锡价下跌,创汇并未同步增加。文章最后提出了若干对策和建议:控制精锡产量,至2000年前总量应控制在4一4.5万吨(出口按1.5万吨);测算脉矿含锡小于0.5%、砂锡矿含锡小于0.18%的资源暂缓开采,国内锡冶炼能力仅发挥60%,不宜再新建锡冶炼厂;改革产品结构,争取多出口锡制品;加强老矿山外围勘探,提高综合回收水平,优先开发富矿;开展多种经营,扩宽经营渠道,弥补锡工业企业经济效益不足。 3云南冶金工业 1994年云南冶金工业取得好成绩,钢产量超过130万吨,十种有色金属产量32万余吨,提前实现“八五”规划目标,取得较好经济效益。姚天佑在1994年全省冶金工作会议上,总结了改革开放以来的成就,提出了发展规划,布署了1994年工作。报告指出:云南1993年产量与1980年相比,钢增长1.28倍、生铁增长2.07倍、十种有色金属增长3.55倍,并在提高产品质量、调整产品结构、资源综合利用、节能降耗、安全环保、科技进步、经济效益等方面均取得很大成绩。报告提出了云南冶金工业发展规划:指导思想是充分利用资源和能源优势,加快云南冶金工业发展,钢铁工业达到产品数量基本自给,有色金属要加速优势资源开发,拓展深度加工,为国家多作贡献,规划目标是至2000年,钢产量230万吨,生铁200万吨、钢材180万吨、锰矿石60万吨、十种有色金属50万吨(地方33万吨)、有色加工材6万吨、实现利税20亿元(地方16亿元),发展布局上,全省形成十个各具特色的生产基地。报告并对1994年工作做了布署。龚振华从资源、基础、外部条件(能源交通)、市场、环保、资金、经济效益和社会效益等/t个方面,论述云南冶金工业可以发展成为省的支柱产业之一,按规划实现,至2000年工业总产值可达110亿元,实现省政府提出超百亿元的目标〔‘3〕。1994年8月,冶金部部长刘淇、副部长王汝林,同云南省省长和志强、副省长李嘉庭及有关方面负责人,就加快云南冶金工业发展进行了商谈,冶金部表示积极支持云南钢铁工业发展,重点建设昆钢,并可选择一、二个条件好的铁厂,建成30~50万吨能力钢铁企业,支持云南建成我国的富锰矿基地,冶金部协助列入计划,支持云南建成国家级黄金基地,争取引进技术和资金加快矿山建设,积极支持云南与周边国家合作开发矿业。云南省政府表示,把云南冶金工业作为支柱产业建设决心不变,已定的发展目标和建设任务不变;已给企业的优惠政策不变;云南冶金工业管理体制不变。 关于云南钢铁工业发展,龚振华在文章中简介了云南钢铁工业现状,全省1993年有县以上钢铁企业44个(大型企业仅昆钢一家),6.5万职工,固定资产18.1亿元,产钢114万吨、铁153万吨,钢材109万吨,存在的主要问题是:矿山滞后、装备老化、小型企业多且基础差、区域不平衡,品种、质量、数量还不能满足省内需要。文章提出云南钢铁工业的发展战略是:在一段时间继续以数量增长为主,然后分层次推行结构优化;为实现2000年全省规划目标,其发展方针,一是依托昆钢,确保2000年实现200万吨钢的综合生产能力,合理布局,滇中、滇西、滇东北和滇南都能利用当地资源,立足。 当地市场,发展地方钢铁工业,优化结构,鼓励和支持新技术发展,特别是电炉短流程和最终型连铸技术;协调发展,大、中、小企业,省、地、县企业,国有、集体、合资企业,都要发挥各自优势,扬长避短。陈启忠就调整钢铁工业产业结构,加快云南钢铁工业发展发表文章〔,幻。文章指出,即使按省规划实现,至2000年云南钢材供应尚缺口80万吨左右,云南钢铁工业必须上一个新台阶。文章在分析了国内外钢铁工业发展趋势和产业政策后,提出了云南钢铁工业产业结构优化的途径:利用云南电力优势,发展短流程炼钢工艺;技术装备必须高起点,发展具有国际先进水平的,以超高功率电炉和炉外精炼为特征的,短流程连铸连轧的新型钢铁企业,向产品多元化发展,发展中宽热轧带钢、不锈钢、硅钢系列产品;有计划地发展直接还原铁、锻热压块、金属化球团、脱碳粒铁等炼钢新原料,多渠道集资,发展钢铁工业。最后就钢铁市场进行了分析,提出了建议开发的产品方案,特别对特钢产品市场及外延产品开发提出了建议。任廷孝在全省地县骨干炼铁厂会议讲话中,对全省小高炉炼铁发展状况、科技进步、综合利用、主要问题进行了总结,并对云南地县炼铁企业的发展指导思想、经营方针、矿山及焦炭基地建设、技术改造方向等提出了若干意见。傅先良从云南锰矿资源特征、锰铁高炉熔炼的优点等分析,提出云南发展高炉锰铁的建议。 关于云南有色金属工业发展问题,姚天佑在报告中提出,2000年前发挥现有及新建骨干企业作用,形成滇中铝铜铅及材料、滇东北铅锌锗及材料、滇南锡及铅锌铜镍、滇西南铅锌银、滇东南锌锡锑、滇酉北铅锌及锡、滇东10万t/a电铝及铅锌硅、哀牢山国家黄金生产等八个生产基地。杨炜、刘星等发表调研报告,针对个旧地区以锡为主的支柱产业面临的困难,即结构悬殊及产品附加值低,锡资源减少及市场竞争加剧,老企业包袱重等,提出开发巨大霞石资源,生产氧化铝、钾碱产品和水泥,作为今后主要接替产业,同时发展有色金属冶炼及深加工,开发铜、锌资源,以及发展轻化工业等。焦苏华从分析云南铝工业现状出发,提出应优先发展云南铝加工工业的论点〔2。〕。文章认为,发展铝冶炼存在高能耗、环境污染、原料靠外进口等问题,提出铝冶炼发展速度要有所控制。而铝加工工业在云南经济发展中有广阔前景和潜在市场,发展铝箔为云南“两烟”工业配套,包装铝箔可带动相关产业发展,铝型材有广阔的潜在市场,并可开发印刷用PS板及电气用铝材等。文章在剖析云南铝加工工业存在问题的基础上,提出建立铝加工企业集团、建立铝加工技术研究中心、加快人才培养、加强技术改造步伐、改革管理体制等建议。此外,赵惠英和杨涌分别就云南玉溪地区和兰坪县铜资源开发发表了看法〔?‘,2忿〕。文章对资源情况、开采现状及问题、发展铜生产建议等作了论述。林万儒就文山州矿产资源的开发与保护发表文章。介绍了文山州本富的有色金属资源,分析了矿产资源损失的方向和原因,提出合理开采、充分回收、综合利用的意见。 4金属市场回顾与展望 1994年由于日本、欧州、独联体钢生产下降,至上半年钢产量比1993年下降1.9%,8月份开始回升,9月份起日本开始增产,使全年钢产量预计为71640万吨,略比1993年(72630万吨)减少约900万吨。但1994年西方经济继续复苏,全年钢消费量估计增加3.9乡命因此,1994年世界钢材价格虽有所波动,且地区不一,但总体上价格有所上升。国际钢价自1993年n月跌入低谷后,至1994年中期约上涨2%~5%。一季度美、德、法线材逐步提价,二季度欧州型钢、远东钢坯、亚洲板材等均提价5%以.上,三季度日本对中国出口的板材、轧材、带钢均要求提价10~20美元/t,其中无缝管达20%~30%。年终由于中国进口钢材减少,远东地区钢材价格有所回落(特别是线材和小型材)。我国钢材一直供不应求,1993年共进口钢材3034万吨,其中12月分达454万吨,1994年上半年进口势头不减,1~5月共进口820万吨,估计全年可达1800万吨。进口钢材严重冲击了国内钢铁工业,1994年9月份国务院发出完善钢材进口管理的通知,加之国内钢材价格下跌,进口已无利可图,进口势头才减缓。我国钢材价格,主要受需求而不是受成本所影响〔24〕,由于国民经济高速增长,固定资产投资不断扩大,造成钢材供应偏紧。自1992年3月价格放开,实行市场价格后,国内钢材价一路攀升,1992年价格上涨一倍,1993年上半年又上涨30%,国内钢材价格已高出进口钢材平均价的30%~40%,改变了国产钢材价长期低于国际市场价的状况,从而刺激了钢材的大量进口,加之国家实行宏观调控,紧缩银根,压缩基建规模,国内钢材出现供过于求,使钢材价格受到很大冲击,1993年下半年平均价格下降25%。1994年受进口钢材冲击,价格一直起不来,年中国内各钢厂钢材大量积压,销售价已跌至成本价(2850~3000元/t)边沿或以下,加之贷款拖欠严重,钢铁企业经济效益普遍不好。至年底尚无明显好转。 1993年世界有色金属市场一直不景气,出现较为严重的供过于求。产量增长趋缓(约0.22%),消费增长有限并存在地区差别,但贸易非常活跃,投机气氛增强;价格在大起大落中趋于下滑,但是1994年世界有色金属市场将明显好于1993年〔25〕。据预测,1994年西方七个主要工业发达国家国民生产总值将增长2.2%~2.4%(1993年为1.1%),发展中国家继续保持较高的增畏速度(5.5%~6.5%),从而促进了有色金属的消费和生产。据预测报道:1994年全球产钾量1102.5万吨,铜消费量1132.5万吨(19岛年为1095万吨),全球铅产量443万吨,消费量达463万吨,全球锌产量预计为544万吨,比1993年下降0.8%,消费量预计为567万吨,增幅3.2%,全球锡产量预计为11•7万吨,比1993年下降8.6%,西方国家铝产量预计为1445万吨,低于1993年的1512万吨,而实际消费量为1574万吨,增幅3.1%,西方国家镍产量为57万吨,而实际消费量预计为67.7万吨。以上可见,1994年主要有色金属产量低于消费量,因此,促使有色金属价格全面上涨,伦敦金属交易所(LME)几个时期主要有色金属价格见表1。特别是锑价戏剧性大涨,由3月的1719美元/t,至6月达3150~3300美元/t,9月更达到5360~5500美元/t。国内有色金属价格受国际市场影响,与钢材价格下跌相反,一路攀升。上海金属交易所(SHME)和深圳有色金属交易所(SME)1994年四个季度铜铝成交价见表2。其它金属也均逐步上升,锑价由年初的8000、10000元/t,最高升至45000~50000元/t。 1995年金属市场预测,有关报道均较乐观,主要是西方国家经济继续恢复,预测国民生产总值将增长3.9%;东欧及独联体经济也将停止继续衰退,加上发展中国家继续以较快速度发展,1995年钢材及有色金属需求将进一步增长,价格将进一步_L涨。 1995年世界钢产量将有较大幅度增长,世界钢消费量将达7.17亿吨,接近最高的1989年,钢材消费量达6.5亿吨。过去20年钢材消费平均年增长2%,今后可能达2.8%。1995年钢铁产品价格将会缓慢增高。首先因为原料价格上涨,世界主要铁矿石出口国1995年粉矿价格将上涨5.8%~9.3%,球团矿将提高售价12%一20%,废钢价格也将上涨,必将促使钢材价格上涨。据已见报道,日本六大钢铁公司宣布1995年出口钢材平均_L涨10%。由于热轧、冷轧、镀锌钢板需求看好(欧州增5%,日本增7%),1995年价格可能提高40~100美元/t,德国、乌克兰等国也将提高线材销价(德国拟提高80马克/t)。1995年国内钢材市场情况是:社会需求将平稳增长,需求总量将达1亿吨,国内生产能力充足,预计钢材产量8800万吨,比1994年增10%,并有增产条件;钢材进口将继续回落,国际钢材价格上升和1994年国内钢材价格持续下跌,将有利于钢材出口而不利于进口,预计全年进口钢材会在1200万吨以下,且主要是国内短缺品种,价格将稳中有升,随着进口钢材减少,库存消化,预计国内钢材将由供大于求逐步向供求平衡方向发展,促使价格合理回升,由于国际钢材价格看好,国内钢材价格还有进一步趋于坚挺和上升的可能。 1995年世界有色金属需求形势看好,估计西方国家在经济衰退后的两年里,金属需求增长率达10%~15%。据预测:全球铜产量将达1157.5万吨,增长5%,铜消费量将达1165万吨,增长2.9%;铅产量456万吨,消费量475万吨,锌产量为550万吨,增长1.1%,消费量为587万吨,增长3.5%,锡产量为12.05万吨,增幅1.9%,西方国家镍产量为58万吨,需求量为69.3万吨(有文章分析全球消费量超过90万吨);西方国家铝产量将降至1433万吨,而消费量将达1631万吨,增幅3.6%。各主要金属的消费量将超过生产量,由于原料短缺,库存减少,故将促使价格上涨。据有关预测,1995年有色金属价格为:铜2755~3000美元/t,铝1563~1800美元/t,锌1065~1100美元/t,铝646~700美元/t,镍6550~5000美元/t,锡5908~7000美元/t,均比1994年年平均价有较大幅度提高。国内有色金属生产将进一步发展,除铜需进口外,其余金属均可满足需要,并将增加出口。近年来,我国有色金属价格已基本与国际市场接轨,国际市场价格直接影响国内价格,故1995年国内有色金属价格必呈上涨趋势。同时,由于国内有色金属冶炼能力偏大,而原料(矿山)生产能力严重不足,1995年必将出现原料大战,抬高原料价格,以及外部条件(能源、运输提价)影响,生产成本也将上升,推动价格上涨。此外,本刊1994年还发表了电子工业引线框架材料、铜线杆等市场分析专文,以及国内外铝市场综合评述等,不一一叙述。 浅谈冶金建材工业发展策略:冶金建材工业色彩赏析 本文作者:李庆福 色彩是客观存在,人类无时无刻不与色彩发生密切关系。色彩最善于赋于人们以各种各样的感受,因而是人类美化环境、美化生活的最重要、最有效的手段之一。作为建筑色彩来说,不仅在建筑艺术领域中是举足轻重的一个方面,而且在体现建筑功能方面,也具有重要的作用。民用建筑是这样,工业建筑也是这样。尤其是就建筑功能而言,工业建筑的色彩设计比民用建筑更为重要,涉及的内容更为广泛。因为第一,处理好工厂建筑的色彩设计,提高其建筑效果,不仅可创造舒适的作业环境,使生产人员得以美的感受,而且可以从精神功能方面启迪工人爱厂如家,提高其劳动积极性。显然,这是发挥人的主观能动作用,提高生产效率的有效措施。第二,可利用建筑色彩的功能,向生产人员提供视觉上的警告和辫识的信号,防止生产事故,保障安全生产。第三,处理好厂房内部的色彩设计,可改善工人的视力作业条件,提高操作的准确性,这是提高产品质量和数量的重要保证。第四,好的建筑色彩设计,可使人们精神舒畅、心情愉快,这在心理作用和精神功能方面,能够降低生产人员的疲劳强度,增进健康水平,从而提高劳动出勤率。近些年来,国外在工业建筑设计中,极为重视人类工程学的研究,而建筑色彩设计,正是其中的重要内容之一,因此受到普遍的重视。目前,色彩在现代化的工厂建设中,正在被广泛地运用,发挥着愈来愈大的作用。现仅就冶金工厂的建筑色彩设计,作一些粗浅的分析。 一、必须彻底改变灰黑污浊的面貌 长期以来,我国建筑界对工业建筑的色彩设计是不重视的,尤其是冶金工厂的建筑色彩,更是无人问津,因而造成厂区建筑色彩单调、一片灰黑的状况。即使在建设初期厂房内部喷刷了白灰,但由于年久无人管理,早已沽满污垢,也变成灰黑的颜色了。这样的生产环境,不仅严重危害着工人们的健康,而且给生产造成的不良影响也是巨大的。因此,今后的冶金工厂建筑设计,必须彻底扭转这种违反科学的局面。正在建设中的上海宝山钢铁厂,在建筑色彩设计上为我们提供了一个令人欣慰的先例,把人们印象中又黑又脏的冶金工厂,建设成了一座绚丽多彩的现代化工厂。该厂的建筑设计中,非常重视建筑色彩的处理。一开始就在建筑设计统一技术条件中,对建筑色彩设计作出了明确规定:将全厂区的厂房建筑按其生产属性划分为五个色彩区,规定每个色彩区的主要厂房建筑,均采用同一基调的建筑色彩;并对全厂的辅助建筑物的建筑色彩,也分别作出了统一的规定,其具体色彩规定,详见表1和表2。由表1、表2可见,宝钢的建筑色彩是丰富多彩的,并且按功能分区做不同的建筑色彩处理,既有变化、对比,又有协调统一,体现了现代化钢铁联合企业的全新风貌。 二、厂区内建筑物的外部色彩设计 建筑物外部色彩的设计,应根据其周围环境、气候条件以及建筑物本身的性质、功能、体形、规模等方面的因素,进行统盘考虑,这是建筑色彩设计的基本原则。对于冶金工厂来说,其厂区内建筑物的外部色彩应如何具体处理?笔者认为,应考虑以下几个方面的内容: 1.整个厂区的建筑外部色彩,在色相的选择上应避开红色、金黄色等过热的色相。因为冶金工厂的工人,在全部生产过程中,都是与火红的铁水、熔渣、钢水、热钢锭钢坯等打交道,一是高温烘烤,二是火光刺眼,如果建筑色彩也处理为热色、火色,则必然会导致内外夹攻、火上加火、热中增热的局面,从而加剧生产者心理上的灼热感和疲劳感。因此,整个厂区建筑物的外部色彩,都应选取偏冷或中性的色相,如淡绿、淡蓝、浅灰绿、浅蓝绿以及浅咖啡、银灰等等。这样,工人在上下班时,行走在厂区会有轻快、凉爽、舒适之感。 2.在色彩的彩度选择上,应以低彩度、力求淡雅为原则。这一方面是由于淡雅色彩的建筑物容易与其周围的绿化环境相协调;另一方面,由于冶金工厂的生产特点是劳动繁重、精力高度集中,火光刺眼、噪声较大,工人们在心理上总是希求一个轻快、安静、凉爽的环境。而清淡、雅致和恬静的建筑色彩,可以为人们提供一个清心悦目的环境,使人们得以轻松、愉快,这对确保工人的健康和提高生产效率及产品质量均可起到较大的作用。而高彩度、过艳的色彩,只能加剧人们心理上的紧张、烦乱之感,使人们的疲劳得不到良好的休息。另外,对于地处南方的冶金工厂来说,低彩度淡雅的室外色彩,对于反射太阳辐射热,改善厂房室内热环境,也是极为有利的。 3.如前所述,整个厂区建筑物的外部色彩,虽均应以偏冷一些的色彩或中性色彩为基调,并力求协调统一,但在协调统一中还应求得变化、对比。因为有变化、对比的色彩才有生气,才能活泼、动人。那末,如_何求得变化、对比了第一,可以像宝钢那样,按不同的功能进行分区,如炼铁区、炼钢区、轧钢区、机修区等等。对不同区域的厂房建筑,采取不同的外部色彩,而各区域的建筑色彩之间,又要互相有联系、差异不过大。这样,就会使全厂区的建筑色彩既有联系、协调,又有变化、对比。第二,在同一个色彩区域内,也应在协调、统一的色彩基调中,求得变化和对比。比如对于区域内部形体小的办公和生活福利建筑,可以选取明度高、色相偏暖、彩度稍艳一些的建筑色彩。这样就可以与形体高大、色彩偏冷的厂房建筑形成对比的效果。而且,办公、生活福利建筑物就会像建筑小品的作用一样,对厂区的建筑色彩起到点缀、润色和补充的作用。另外,对厂区内的烟囱等高大构筑物,均涂以红白相间等醒目色彩,这一方面可丰富厂区的空间色彩,更重要的是为航空飞行提供信号,以确保安全。还有,对厂区内不同功能的管线(如煤气管、氧气管、油管、水管等等),分别涂以不同的色彩,这样既可取得色彩变化、对比的效果,又对操作者识别各种管道,以及保养和安全等方面,创造极为有利的条件。第三,对每一座单体厂房建筑物来说,除了大面积的统一色调,如淡绿、浅蓝、银-灰等色之外,还应配以其它色调的线条,如在檐口、栏杆、勒脚和门窗等处,以求得变化、对比的艺术效果,避免出现色彩单调、呆板的弊端。但是,在运用变化、对比的处理手法的同时,须往意两个问题:一是配色的运用要适宜,不能喧宾夺主,而要烘托、陪衬,突出主题,为基调服务。也就是说,整个区域内点缀、对比的色彩不能过多、过杂,以免冲击了基调,导致杂乱无章的局面。对于单体厂房建筑来说,色彩对比时要注意对比色与基调色的面积比例,对比色的面积要显著的小一些。特别是用艳色作为对比色时,其面积比例更要严格控制,否则可能造成眩目刺眼的后果。二是色彩的对比不宜过强,因为过分强烈的色彩对比,容易使人产生疲劳,引起人们心机跳动和情绪不安。 三、厂房内部色彩设计 厂房内部的色彩设计,以处理好环境色、设备色和聚焦色为主要内容。 1.环境色 所谓环境色,是指围绕着生产机械设备的建筑空间色彩,亦称为背景色。厂房内部环境色的设计选择,应考虑多方面的因素,如厂房的生产性质、工艺布置、设备状况、室内温度以及采光通风要求等等。对于冶金工厂来说,绝大多数为热车间,生产都是围绕着熔融或赤热的钢铁展开的。因此,其内部环境色宜采用沉静的冷色调,以缓和生产工人心理上的紧张、灼热之感,并恢复视力的疲劳。即利用建筑色彩的功能来改变室内气氛、创造室内良好环境。另外,厂房内部环境色也应以选择低彩度,力求淡雅为原则。一方面是因为过艳和.过杂的色彩,会导致生产者心情烦燥不安、精力分散、视力模糊不清,并加剧疲劳感;另一方面,过艳的环境色会削弱甚至破坏聚焦色的信号功能效果,给安全生产带来危害。利用色彩处理的反射效果来改善厂房的室内照度,也是内部环境色设计中应遵守的原则之一。因此,从这个角度上来看,厂房内墙面、天棚面等大面积色彩,也是以采用明度较高的浅淡色彩为好。 2.设备色 厂房内的生产设备,是工人在生产过程中视力集中的部位,因此其色彩的选择首先应考虑如何减少眼睛视力疲劳这个因素;同时又要确保其色调能与加工部件明显的区分开来,避免混淆,以确保产品质量和安全生产。特别是对于机械加工性质的车间来说尤为重要。具体做法如下:第一,设备色应比厂房内部的环境色稍深一些。这样,在浅淡的背景色衬托下,使设备更为醒目。第二,应选取沉静、有利于视力保护的色调,如苹果绿、灰绿、蓝绿等,以使生产者得以清心悦目的感受。第三,不应采用高光泽的色调,以避免由于镜面反光作用而导致眩光。 3.聚焦色 所谓聚焦色,包括两个方面的概念。其一是指警告标志色而言,即为了确保安全,用最明亮、最醒目的色彩来标志和描绘所有危险性部位,为人们提供视觉上的警告,或指引人们注意安全出人口及疏散的路线等等。如车间上部开行的吊车、地面上行驶的运输工具、有触电、爆炸、火灾、毒气等等危险性的部位,以及危险障碍物、未加围栏的坑洞、有危险灾害的机械设备、太平门等等。聚焦色的第二个概念是指识别标志色而言。即为了便于保养维修和抢救生产事故,将电缆和各种不同用途的管道均涂以具有明显识别性和诱目性的色彩,为工作人员寻觅和识别复杂的管线系统创造有利条件,以避免因识别错误造成生产事故。 在设计中,应根据色彩的诱目性、认识性和可读性的特点来选择厂房内部的聚焦色。一般来说,彩度浓的红色、黄色、橙色以及红白相间、黑黄相间等色彩的明视度高、醒目效果好。所以警告标志色,如火警、危险、停止、注意等等,均选用这些色彩。绿色、蓝色也有一定的醒目效果,但不及前者。 国外有些国家专门制订了工业安全颜色和管道识别规范,对工厂聚焦色的选择予以法律性的规定,全国统一,具有很大的优越性。 色彩的诱目性、认识性和可读性受其背景色(即内部环境色)的影响较大、当背景色和标志色的色调比较接近时,则标志色的诱目性、认识性和可读性将被破坏,甚至完全丧失标志作用。因此,鉴于人们习惯于用红、黄、橙等高彩度的热色相作为聚焦信号色,所以为了提高这些色彩的诱目性、认识性和可读性的效果,厂房内部的环境色以处理为低彩度、淡雅的冷色调为好。 另外,在处理厂房内部粗大管道的识别标志色时,要注意强烈的大面积标志色彩可能干扰工人对工作的全神贯注,引起精神分散,甚至会导致操作质量低劣和生产事故,同时也会造成工人视觉疲劳。因此,对于粗大管道的识别标志色不宜满涂,可采取涂带状色、环状色或在局部位置、关键位置涂标志色等等措施。这样,既可达到识别目的,又避免了因大面积艳色所带来的弊病。 总之,厂房内部色彩的设计,要考虑多方面的因素,并且在选择环境色、设备色和聚焦色时,要注意处理好其相互之间的衬托关系,以便更好地发挥建筑色彩的功能,达到美化环境、提高生产效率和产品质量、减少生产事故,以及增进工人健康水平等目的。 当代世界,正处于以信息技术为中心的新的技术革命时代。冶金建筑设计也必将跟上时代步伐,日新月异地飞速发展,不仅会体现在新技术、新结构、新材料方面,而且将体现在重视人类工程学的开发,进入以协调人一机一环境的相互关系为中心的新的设计领域,其中建筑色彩设计将是主要内容之一。因此重视建筑色彩设计是时代赋予建筑师的使命,是建筑设计时代精神的具体体现。 浅谈冶金建材工业发展策略:现场总线在冶金建材工业中的运用 本文作者:房启超李培松斯可克单位:江苏淮钢集团有限公司冶金自动化研究设计院 经过多年的论证和争论,国际电工委员会在标准IEC61158中,最终采纳了多种现场总线于一体的折中方案,看起来是把最终选择推给了用户,但从技术角度看这种选择并非是无章可循的。通过对不同现场总线技术特点的深入分析后,我们认为选用哪种现场总线技术的主要依据是:应用对象的类型和现场设备的种类。本文首先分析冶金工业自动控制及现场设备的特点和基金会现场总线(FF)的特点及优点,然后介绍基金会现场总线在冶金工业应用的实例。 1冶金工业自动控制的特点 冶金工业虽然属于流程工业,但它的控制内容却是热工过程控制(典型的如加热炉)和运动逻辑控制(典型的如轧钢)的混合,其中许多还带有批控制的特性(如转炉炼钢等)。冶金工业的现场设备既有温度、压力、流量、液位变送器和调节阀等热工仪表,也有位置编码器、调速电机这类机械量测量和运动逻辑控制设备等。冶金工业热工过程控制系统中回路控制所占比例通常不大,而采集检测占大部分。冶金工业过程控制系统大部分属非易燃爆炸性质,少数需防爆的(如煤气)也可划归I类防爆区从而可使用隔爆技术。因此每条总线上可挂较多设备(如16台),有节省90%电缆的明显效果。 冶金工业过程控制系统仍存在许多不易测量的参数和不易控制的过程,所以软测量(即间接测量)和先进的控制策略(如专家系统)等也是非常需要的。冶金工业环境较恶劣,主要是温度、粉尘、振动和电磁干扰等,需要现场设备有较强的环境承受能力。 从经济角度看,冶金工业属于大规模工业,特别是大、中型企业设备投资巨大,物流、资金流规模巨大,使其有经济实力使用高档次的自动控制设备。市场竞争的压力也使其不得不提高其自动控制水平,它们已经或正要实现从检测到企业管理各层次、全系统的信息化和自动化。但是,市场竞争又使得利润趋于微薄,特别是中、小型企业不得不降低自动控制设备的档次,其自动化水平往往还停留在基本检测和必要的单机控制。 2基金会现场总线(FF)的特点和优点 基金会现场总线的低速总线H1直接联接到现场设备(变送器,阀门等),支持传统的两线制供电和本质安全。高速总线HSE用于大量的H1总线链接桥路或与集中的控制器联接,与DCS控制总线有些类似。与其它现场总线一样,FF是全数字化的通信总线。FF现场总线采用设备描述技术和互可操作测试,使其开放性和互可操作性最好,不同公司的产品可做到像4~20mA设备一样即接即用。 与其它现场总线不同的是,FF-H1现场总线将控制分散到总线上的现场设备中,从而分散了控制风险,弱化甚至取消了集中的控制器,减少了系统硬件数量。目前FF支持的现场设备以热工过程仪表为主,例如温度、压力、流量、液位、浓度、酸碱度等变送器和调节阀。FF不排斥远程I/O设备,对于简单的信号采集来说,这仍然是最经济的选择。FF不排斥PLC,它把逻辑控制器仅看成一台智能现场设备。与复杂、低速的热工回路控制不同,简单快速的逻辑控制并不需要控制彻底分散,所以PLC还是相对集中的控制器。FF也不排斥PLC常用的总线,如Modbus等,对那些与H1总线无关的信息,可直接通过它们和上位机通信;对PLC中与H1总线有关的信息则通过接口卡和其它现场总线设备交换信息。 由于控制被分散到现场设备中,系统由有控制功能的智能设备垒砌而成,系统规模的变化主要在于智能设备的数量不同而无其它本质区别。这类系统的一个特点是:在小系统上被证明的功能,可以简单地推广到大系统上,而且系统规模越大,其优越性越突出。 现场总线技术是从控制室向现场设备的一次大变革,使现场设备数字化、智能化、网络化。它带来的主要优点是:(1)来自现场设备的信息量增加几十倍,这些信息除用于控制以外,大量的用于维护、诊断和管理。控制系统从传统的I/O卡扩展到现场设备。许多原来要到现场完成的工作如校线、诊断、调试可方便地在控制室操作站上完成,原来需要停电的维护现在可在运行中进行。许多原来要手工完成的管理文档现在都由计算机自动生成和保存。(2)节省大量电缆(50%~90%),节省盘柜、硬件设备、控制室面积及相应的施工工作量,这是既先进又节省的技术。(3)硬件设备的简化,控制功能的分散,包括现场设备在内的实时自诊断技术都导致了控制系统可靠性的提高,而数字化又必然导致控制系统的精确度和鲁棒性的提高。 对于现场总线技术的优点,往往仅仅被简单地理解为/节省电缆0,实际上只有在我们尝试到充分信息化带来的好处后,才会发现节省电缆只不过是现场总线技术的表面和非首要的优点而已。 现举例说明如下。 图1是典型的基金会现场总线控制系统框图。此系统集成了仪表控制(彻底分散),电气逻辑控制(适度分散),信号采集(集中或远程I/O就地),先进控制和企业管理,即所谓EIC一体化,管控一体化。以一大型现代化高炉为例,它可分为炉顶、槽下配料、炉身、水渣、循环水、热风炉、制煤粉、喷煤粉、余压发电等部分,共使用约380台压力、流量、液位变送器,约100个控制阀门,数千个采集和逻辑信号。现场到控制室平均距离约250m。可以这样来粗略估算,对于380台变送器,100个阀门,只要用(380+100)/16=30根H1现场总线,而不是通常的480根电缆,节省450根,节约的长度为450@250=112500(m)。其余上千个开关量信号和温度信号则由分布在各现场的约20台PLC或远程I/O就近连接控制,而它们仅由2根冗余的Modbus总线与系统通信,估计节省60%的电缆。更重要的优越性是系统可通过现场总线直接、在线地管理、诊断和维护那些智能现场设备。将冶金工业自动控制的特点与基金会现场总线(FF)的特点和优点对比,可以说基金会现场总线(FF)在冶金工业应有较为广阔的应用前景。 3基金会现场总线在冶金工业的应用实例 例1:煤气混合控制中高炉、焦炉煤气通过混合调节达到压力和热值的稳定。为防爆采用本质安全系统,硬件连接如图2所示。一条H1现场总线共挂11台现场总线仪表,由3个安全栅进行限能隔离以保安全。所有控制计算都在现场总线仪表中完成,包括气体流量温压补偿、压力流量串级调节和热值修正配比调节。下装在现场总线仪表中的软件功能块的连接如图3所示。高炉煤气温度输入AI-t1、压力输入AI-p1和流量输入AI-f1经ARTH-1进行温度压力补偿后到PID-1功能块中进行副环调节,其设定值来自流量分配计算功能块ARTH-3,它的输入是来自混合煤气压力输入AI-p3经PID-3主环调节和热值调节PID-4的结果。当混合煤气压力波动时,同时调节高炉焦炉煤气的阀门开度,以维持压力稳定。而混合煤气热值波动时,则改变高炉、焦炉煤气的阀门开度的比例,以维持热值稳定。各虚线方框为现场总线仪表,方框内圆圈表示内装的软件功能块,功能块间的联线表示通过现场总线通信的信号连接。 例2:某6000m3制氧机(含提氩)成功地实现现场总线控制。 其系统为双操作站冗余,4条H1总线共挂32台现场总线仪表,完成出空冷塔空气压力控制;空冷塔液位控制;下塔液空液位控制;液氨蒸发器出水温度串级控制;空透出口压力防喘振调节;1#增压机出口压力控制;2#增压机出口压力控制;出冷箱污氮压力控制;粗氩液化器氩侧压力控制;粗氩液化器氮侧压力控制;纯氩塔上部压力控制;纯氩塔下部压力控制;纯氩泵出口压力控制;纯氩冷凝器液氮液位控制;粗氩冷凝器液空液位控制;粗氩塔下部液氩液位控制;纯氩塔蒸发器液氩液位控制;纯氩塔阻力控制;粗氩流量控制。还有15个手动遥控回路,共34个控制输出,另外还有85个模拟输入和77点温度输入,101个DI,62个DO,逻辑控制由一台PLC完成。本系统还通过DDE与其它系统成功地实现了信息交换。 浅谈冶金建材工业发展策略:冶金建材工业结构整改分析 本文作者:孙振岳陈连金单位:浙江省冶金(有色)工业行业管理办公室 1前言 冶金工业是国民经济中重要的原材料基础工业,其发展水平直接关系到国民经济各行业的技术水平和社会经济效益。但是,浙江省冶金工业总体上技术装备水平相对落后、消耗高、效益差,难以适应市场经济的发展,形势相当严峻。因此,在目前国际国内经济环境处于挑战和机遇并存的关键时刻,适时对全省冶金工业进行结构调整,以摆脱困境,提高经济效益,进而促进浙江省经济和社会的发展,有着相当重要意义。这里就浙江省冶金工业的结构调整问题谈谈我们的看法。 2浙江省冶金工业实施战略性调整的必要性和紧迫性 2.1浙江省冶金工业概况 浙江省冶金工业经过四十多年的建设和发展,特别是经过“八五”、“九五”期间的结构调整,形成了包括黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、耐火材料制品业、冶金碳素制品业、金属丝绳及其制品业等8大门类的工业体系。全省共有冶金企业1270家,从业人数14.04万人,其中县办以卜企业127家,从亚人数8.46万人,大中型企业48家,被列人浙江省“五个一批”重点骨干培育企业8家,系统内国有企业68家。1997年底,全省已具有年产钢158万认钢材180万t、生铁83万t、焦炭63万t、有色金属19万t(其中铜•12.5万t、铝3.8万t、铅l万t、锌2万t)、有色金属加工材50万t(其中铜材加工40万t、铝材加下10万t)、铁合金14.6万t,以及钢丝、钢丝绳、钢绞线6.9万t、黑色有一色矿山采选309万t的生产能力。据浙江省统计局提供的资料,1998年全省黑色、有色冶炼压延加工企业为338家(国有工业企业和年销售收人500万元及以上非国有工业企业,不包括矿山、金属制品、耐火材料、冶金机械企业),工业总产值167.n亿元,销售总收人167.95亿元。全省产钢量为166.6万t,成品钢材258万t,生铁为91.5万t,铁矿石156万t,十种有色金属达10.82万t,生产铜材34.7万t,铝材8.7万:,实现利润总额4.14亿元,工业增加值(现价)32.8亿元。至今已初步形成黑色冶炼与压延加工以杭州钢铁集团公司为主、铜冶炼和加工以宁波地区和绍兴地区为主、焊管以浙江金洲集团为主、不锈钢管棒以浙江久立集团和温州地区为主、耐火材料以湖州地区为卞的区域经济结构,但在这些区域经济中除杭州钢铁集团公司等少数企业外,仍然存在着企业规模偏小、低水平重复建设、工艺装备陈旧以及初级产品占主导等结构性问题。 2.2“八五”、“九五”期间结构调整上所做的工作 2.2.1”八五”期间结构调整工作 “八五”期间,浙江省冶金工业依照“打基础、上水平、增效益”的指导思想,国有企业共完成固定资产投资15.39亿元。首先,一批工艺结构调整和产品结构优化项目相继建成投产,如杭州钢铁集团公司的焦化二期工程、焦化热电站工程、6000m3小制氧机、5万二户煤气柜、3号连铸机工程、110Kv变电站、中轧改造,绍兴轧钢厂650热轧开坯项目,杭州万胜钢缆集团公司的铝锌合金镀层钢绞线,浙江漓铁集团公司的选可改造,温州冶炼厂锌技改工程,浙江铝业股份有限公司的电解铝工程等。还有杭州钢铁集团公司年产25万t的小型连轧生产线,绍兴钢铁总厂70t电炉工程等致力于开辟以连铸生产为中心、带动炼钢和轧钢的新土艺项目在“九五”初期相继建成投产,为全省冶金行业结构调整迈出了重要的一步。其次,“八五”期间,全省冶金行业组织结构调整也取得了实质性进展。原省冶金工业总公司与杭州钢铁集团公司合并组建了浙江冶金集团)浙江漓铁集团公司、浙江天工矿业集团公司、嘉兴钢铁集团公司、东风莹石集团公司、浙江建德铜矿集团公司、浙江姚冶集团股份公司、杭州万胜钢缆集团公司等一批有一定规模的企业集团也先后成立。其他冶金企业也积极推进内部“丁制”改革,在“精干主体、分离辅助”和“一业为主、多种经营”等方面下功夫,积极探索符合企业发展的新路子。 2.2.2”九五”期间结构调整工作 “九五”期间,全省冶金行业在遭受亚洲金融危机影响和国内市场总量过剩、产品价格大幅下滑的严峻形势下,生产经营运行能够基本保持平稳过渡,得益于加大结构调整的力度。“九五”前三年全行业国有企业在结构调整方面共完成固定资产投资12.81亿元。首先,企业装备水平有所改善,工艺结构调整取得新进展。主要建设项目有:杭州钢铁集团公司小型连轧工程、80、超高功率电炉工程、220KV输变电工程、热带轧机改造、3号烧结机改造、二号制氧机改造及高速线材工程前期工作,绍钢70t电炉改造及配套,浙江漓铁集团二期工程,绍兴平水铜矿二期工程等;杭州钢铁集团、遂昌钢铁厂、宁波钢铁总厂相继实现了小型连铸,提高了炼钢连铸比,嘉兴钢铁集团棒材生产线和绍兴轧钢厂线材生产线也相继实现了“一火成材”工艺;嘉兴东方钢帘线有限公司年产l万t汽车子午线轮胎钢帘线工程(一期)、嘉兴德龙钢铁有限公司年产3万t精密冷轧薄板生产线、宁波宝新不锈钢有限公司年产8万t(一期)高精度冷轧不锈钢薄板生产线也相继建成投产。这些项目起到了优化生产工艺、减少能源消耗、降低生产成本的作用。其次,产品结构调整也迈出了较大的步伐,普通钢材比例有所下降,合金比有所提高。如宁波兴业集团着力发展拳头产品—高精度铜板带,杭州万胜钢缆集团开发生产55%铝锌合金镀层钢丝及钢绞线、5%铝锌稀土层钢丝及钢绞线二个新产品,绍兴第三铜材厂开发的C2720黄铜带列人1998年国家重点新产品。通过加大技改投人力度,产品结构有了很大的改善,企业的产品质量档次和经济效益日益提高,市场竟争力进一步加强。再次,企业改革步伐加快,组织结构调整取得了实质性进展。尤其是“杭钢股份”的顺利组建及上市,对全省冶金工业的资产重组、结构调整有特别重要的意义。同时,在学•邯钢活动取得成效的基础上,不断强化企业内部管理,围绕成本管理,进一步降低消耗。“九五”前三年全行业企业主要技术经济指标比“八五”末有了明显改善,先后培育了一批部、省、地市名牌产品和星级企业,多家企业通过了I阳9000质量体系认证。 2.3浙江省冶金工业结构存在的主要问题 2.3.1钢铁工业 自1996年钢产量突破一亿吨以后,我国钢铁工业进人一个新的发展阶段,即由以数量为主的“规模扩张”阶段进人“结构调整”阶段,钢铁工业发展的重心转移到结构调整和优化上,转移到品种、质量、效益上。而浙江省钢铁工业的结构尽管在“八五”、“九五”期间进行了一些调整,但还不够合理,在一定程度上仍制约着全省钢铁工业的发展,其主要表现在以「几个方面:一是产品结构尚不合理,仍以生产普通钢材为主(1998年普钢为111.4万吨、优质合金钢为55.2万吨),常规产品生产能力过剩,初级产品仍占主导地位,新产品、短缺产品生产能力不足,支柱产业急需的特殊产品还不能生产;二是工艺结构不尽合理,工艺装备陈旧,不少企业还是靠落后的设备唱主角,产品质量得不到保证,造成资源浪费,环境污染严重,全省50多座5t以下的小电炉及几十架横列式轧机,已不符合口前国家产业政策的要求,属于必须淘汰的设备;三是企业组织结构不合理,企业的生产经营规模偏小,离散度大,低水平重复建设不断,大量资本沉淀,不良资产得不到及时置换,抗风险能力弱,尚未形成以大型优强企业为核心带动众多中小型专业化生产企业的生产体制和产品开发体制。 2.3.2有色工业 从有色行业来看,在产品结构方面与钢铁企业存在着同样的问题,常规产品供大于求,市场竞争激烈,价格严重下跌,造成了全省有色行业效益低下,资金紧张,产品在市场竞争中处于弱势。当然浙江省的有色加工业也有它的特色和强项,一些具有优势的非国有一企业在唱主角,产品在国内占有一定的市场,特别是铜材约占国内市场的四分之一。 2.3.3矿山企业 从矿一山企业来看,资源枯竭的状况相当严峻,浙江省大部分矿山都是五六十年代建成的,经过三四十年的开采,资源已处于枯竭状态,加上“八五”期间地矿部门提交的地质储量极少,按目前的生产规模最多只能维持几年。必须加大新矿体勘探力度,寻找新的矿山资源,否则矿山企业必将无矿可采,陷人困境。综上所述,加快浙江省冶金工业的结构调整已势在必行。 3实施战略性结构调整 3.1结构调整的基本思路 我们认为,浙江省冶金工业结构调整必须认真贯彻党的十五大精神,以邓小平理论为指导,以经济效益为中心,进一步解放思想,要转变观念,深化改革,扩大开放,促进‘’三改一加强”。以市场为导向,依靠科技进步,加速产品结构、工艺结构和企业组织结构的调整和优化。在尽可能满足社会总需求的前提下,努力提高国民经济发展所需关键品种的市场占有率;以“五个一批”重点骨干企业为主体,以先进工艺技术改造老企业,淘汰落后的工艺装备,提高产品质量,大力节能降耗,降低生产成本,提高劳动生产率;搞好环境保护和资源综合开发利用;促进资源的合理配置和产品的专业化分工;提高决策管理水平,要按照市场需求和经济效益确定投资方向,投资决策要实行“效益否决”;全面提高全省冶金工业经济运行质量和效益,促进全省冶金工业持续、稳定、健康发展。 3.2结构调整的重点 3.2.1钢铁工业实行总量控制 根据国家经贸委要求,钢铁工业将实行总量控制。重点控制对一象是:污染严重、能源消耗高、产品质量差的“五小”等落后的生产设备和生产线;连续三年以上亏损、扭亏无望的企业和生产线;严重供大于求的产品;年产50万t以上的国有重点大中型企业。要坚决制止重复建设,3年内不再批准新建炼钢、炼铁、轧钢项目。已经停产的企业和生产线不得恢复生产,其设备就地淘汰不得转移。据此,必须加强固定资产投资管理,坚决制止重复建设;要加强对生产许可证和钢材市场的管理,积极配合国家冶金上业局、技术监督部门,把已发放的77份热轧带肋钢筋产品生产许可证压缩30%一40%,以淘汰落后的生产能力;对“以产顶进”钢材则给予优惠政策及扶持。 3.2,.2工艺技术装备结构调整 随着外部经济环境的变化,落后工艺装备已成为制约钢铁工业持续发展的关键因素,其结构的调整是钢铁工业调整的核心。近期重点要抓好三个方面的工作:一是积极推进以连铸为中心的技术进步,抓好现有连铸机的挖潜与高效化改造,提高设备利用率,促进工业技术及装备的整体优化和升级。二是坚决按照国家经贸委、冶金工业局的要求,根据国家产业政策及环保能源、质量政策等相关的法律法规,通过加强生产许可证的管理和整顿钢材交易市场等手段,限期淘汰污染严重、能耗高、产品质量差的“五小”企业,刘列入国家产业政策淘汰目录的要加快淘汰,削减工艺、技术、设备落后的生产能力。5t以下的小电炉,无环保设施,1998年冶炼电耗超过630kw•h/t钢,1999年要停产;5一10t小电炉,在2002年前淘汰,而对于无环保设施,冶炼电耗超过省定最高限额(630kw.h/t钢)要提前关停淘汰;1999年小电炉钢产量争取再压缩10万t;同时严格控制新增生产能力,坚决制止重复建设。省、市有关部门要积极给予配合和支持,使全省冶金工业结构调整得以顺利实施。三是强化以提高产品质量和节能降耗为中心的工艺配套改革和监控技术,把节能与环保工作密切结合起来。全行业要充分重视和建立健全技术创新机制,加大科技开发的力度,抓住当前的有利时机,积极推行小方坯连铸工艺、轧钢一火成材工艺、高炉喷煤粉、交交变频等成熟的先进技术,进一步节能降耗,搞好环境保护和资源综合利用工作。重点抓好一批结构调整项目,如杭州钢铁集团公司80t电炉达产达效,淘汰3座5:小电炉,高速线材工程,连铸机高效化改造,烧结机改造和中型轧钢扩大品种改造及热带分厂热装热送改造;浙江久立集团公司年产4000t工业用中、大口径不锈钢焊管项目;浙江星鹏铜材集团年产3O0()t高效节能内螺纹铜管项目;温州宏源铜业公司年产1万t宽幅高精度铜带项目;浙江兴业集团公司“三环”牌铜板带名牌产品的扩产;以及浙江漓铁集团公司矿I匕二期工程、绍兴平水铜矿矿山二期工程、遂昌金矿二期上程等。 3.2.3产品结构调整 产品结构调整的方向是要基本满足国内市场对冶金产品品种和质量的多层次需求,特别是国民经济各部门所需的高技术含量、高附加值的关键冶金产品(如冷轧薄板、冷轧硅钢片、冷轧不锈钢板、机械用钢、有色金属复合材料、新型合金材料、高性能高精度硬质合金、新型刹车材料等),要立足国内解决,实现“以产顶进”。主要措施:一要充分利用现有的工艺装备进行技术改造和配套,开发适销对路的新产品,以及大J一不愿生产,而小)一又不能生产且有一定技术含量和高附加值的产品。二要加强技术开发,搞好科研攻关和引进技术软件,在投资少、见效快的短平快项目上下功夫。三要寻求机会,利用浙江省港口的优势引进外资,合作开发高技术含量、高附加值的新产品项目,实现“以产顶进”。 3.2.4加快企业的改革步伐 在产品结构调整的同时,加快企业组织结构的改革步伐,要以现有企业改造为重点,盘活存量资产,走内涵式发展道路。要充分重视内部经营机制的转换,通过所有制结构和资本结构的调整来实现产业的跨越,盘活存量,跳出原有产品和工艺的老圈子,开辟新的经济增长点。在体制上要敢于突破传统观念的束缚,积极引入非国有经济和外地经济参与我省冶金国有企业的改组,大胆进行资本结构多样化的实践。通过联合、兼并和资产重组,组建较大的集团公司,实现强强联合、优势互补,达到壮大实力、提高企业竞争力的目的。同时,对产品无销路、亏损严重、扭万无望、不能如期偿还债务的企业依法实施破产。 3.2_5培育和发展 “五个一批”重点骨干冶金企业全省冶金行业目前有8家企业被列为省“五个一批”重点骨干企业。这项工作要坚持不懈地抓下去,要充分发挥行业主管部门的服务功能,按照国家产业政策的要求,以冶金工业总量控制为契机,把行业整体结构调整与企业发展有机结合起来。特别是省“五个一批”重点骨干企业要自觉地承担重任,在行业结构调整中发挥主力军的作用。各市、县财政也要视财力可能,对省冶金“五个一批”重点骨干企业在技改资金和贴息资金中给予重点支持,为这些企业创造更加宽松的发展环境。通过培育和发展“五个一批”重点骨干企业,带动整个产业结构、产品结构和企业结构的调整,发展规模经济。 3.2.6加强冶金行业的管理工作 认真贯彻落实国家有关政策及省政府、国家冶金工业局、国家有色局等有关部门对冶金行业的要求,在认真调查研究的基础上,充分论证、切实编制全省冶金行业整体结构调整的实施计划和“十五”规划。要加强行业主管部门与有关市、县政府的联系,做好企业的指导、协调和服务工作,努力为企业创造更加宽松的发展环境,大力推进冶金行业整体结构的调整。 3.2.7深入学邯钢降成本,进一步加强企业内部管理 全省冶金企业要将学邯钢活动推向更深的层次,推行管理、科技进步、技术改造等全过程成本管理,建立扭亏责任制,加大激励和约束力度,切切实实地做好扭亏增盈工作。认真贯彻《浙江省冶金有色工业质量振兴计划》,全面提高产品质量,创品牌,增强全民质量意识,努力塑造全省冶金产品的良好形象。同时要进一步做好分离辅助、减人增效工作,将分离辅助和实施再就业工作结合起来,开发新的经济增长点,提高劳动生产率和产品市场竞争力。 4结语 1)浙江省是全国的经济大省之一,而作为原材料工业的冶金工业其结构不合理,滞后于总体工业水平,与浙江省的经济发展不相适应,有碍于全省经济发展,浙江省冶金工业结构性调整已迫在眉睫。 2)面对国内外冶金工业生产技术和装备水平的不断进步以及相关工业对冶金产品的品种和质量要求的日益提高,浙江省的冶金行业如不迅速行动起来,抓住机遇,坚决淘汰那些落后的装备和生产工艺,调整产品结构,必将在激烈的市场竞争中处于弱势,逐步萎缩C 3)在市场经济体制初步建立和全国大市场逐渐形成的情况下,要做好冶金工业结构调整这篇文章,除了需要企业自身的不断努力外,还需要政府部门制订相关的政策和扶持措施以及给予大力的支持。
高职数控技术专业篇1 专业课教师只是进行专业知识的传授,对学生的思想教育缺乏关注,这就忽视了专业课授课过程中的政治思想教育。学生学到了职业技能却没有培养相应的职业素养,在工作中会出现诸多问题。综上所述,高职专业课程进行课程思政建设迫在眉睫,是每个专业课教师和学校领导需要高度重视的课题。 一、数控专业课程思政建设的重要作用 高职数控专业旨在培养现代化企业需要的高素质的数控设备操作人才。其中的职业素养培养目标是树立崇高理想,确立科学信念,具有实事求是,准确、及时、全面反映社会经济现象数量特征的工作态度和创新意识、创新精神,具有明确的社会责任感和良好的职业道德,具有坚持正义、坚持真理的高尚品格。这些职业素养包含了课程思政教育的“价值理性”,这些价值的引领要和专业知识的传授有机结合。课程思政教育是数控专业课程提升教学质量、推进人才培养的重要动力。此外,学生也希望专业课教师具有丰富专业知识和行业背景,能帮助他们了解行业、认识自我、展望未来。 二、数控专业课程思政建设的探索实践 1.专业课教师队伍素质的提高是推进课程思政的关键。首先,专业课教师要加强政治理论学习。机械专业教师很重视专业知识积累和实训教学,但缺乏思想政治教育相关理论知识的学习。这就需要专业课教师积极参加校内外的政治理论学习;加强与思政课程教师的交流,通过会议、听课等方式提升自身的政治素养;专业课教师要善于总结归纳,把价值体系教育和政治引领教育融入日常教学;还要积极参加学校组织的各项校园文化活动,在活动中发挥引导作用并积极与学生互动,了解当代学生的特点的心声,以便更好地开展专业教学。其次,专业课教师要提升自身的专业素养。只有具备丰富的专业知识并不断更新专业知识,才能真正做到“传道”“授业”“解惑”。这就需要专业课教师积极参加专业知识培训,深入企业一线进行定岗实践,在这个过程中积累教学案例,体会职业价值;专业课教师要积极投身科研,并在教学过程中将科研的方法和科研的成果向学生展示;还要加强与本专业教师的学术交流和教学交流,如本校机电教研室成立名师工作室,由学科带头人引领,各课程教师互相听课、评课并承担科研项目,以达到提高教学水平的目的;专业课教师应当与时俱进,不能做井底之蛙,要走出校园去聆听其他学校优秀教师的讲课,并认真学习提升自身的教学水平。高职教师应该具有较强的时代责任感,担负教书育人的职责,要为国家培养高素质的技能型人才。这就需要教师认真对待每一节课,认真对待每一个学生,不仅传授他们知识,更要告诉他们做人的道理,也要解决他们在学习和生活中遇到的难题。教师要时刻关心国家大事和国家政策,做到与时俱进,做社会主义核心价值观的践行者,立德树人引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。教师要时刻注意自己的言行,说话注意场合和注意对象,不能伤害学生的自尊心。 2.精心的教学设计是课程思政教育的核心。课程教学目标要促使学生形成正确的世界观、人生观和价值观。根据课程思政的要求,将课程教学目标的教育性、知识性、技能性相结合,在专业技能培训中同时培养学生的的个人理想和社会责任感。注重联系当代学生的思想实际,引导他们正确认识世界、认识中国、认识自我、改善自我,让他们认识到自身肩负的历史使命,那就是实现中华民族的伟大复兴,从而培养学生脚踏实地、刻苦钻研的精神。教学内容要重新整合,使专业技术知识和德育元素有机结合。数控技术是机械行业的一门专业技术,我国已经进入全面数控时代,机械产品和大国重器的制造都离不开先进的数控机床,数控设备操作维修人员的素质直接影响到数控行业的发展。要结合大国重器的研发案例开展思政教育[3],如高铁、磁悬浮列车、国产航母、重型起重设备等,这些装备都是世界一流的机电一体化产品,通过这些内容可以激发学生学习专业知识的热忱。教师还要结合课程相关技术的发展史进行思政教育,如讲解数控技术这门课时,先向学生介绍数控技术的发展现状和我国的数控发展水平,告诉大家我国数控技术的发展突飞猛进,我国研制的高端五轴联动数控机床和高端数控系统已经达到世界一流水平,再介绍我国数控技术的发展历程。当代企业在研制高端数控机床和数控系统的时候又经历了怎样的艰难过程,成果的背后凝聚了几代人的付出,他们呕心沥血、克服千难万阻才换来了数控技术的发展,这些辛勤的工作者都是为我们创造幸福生活的人,也是我们应该学习和追捧的人。教师应该不断探索课程思政的教学方法。数控技术专业课程都具有理论性和实践性相辅相成的特点,教师应该探索适宜的教学方法,使专业课的理论富有趣味性和系统性,而实践环节实现多样性和时效性,在授课过程中适当融入思政元素。新生入学之初,专业课教师和辅导员带领学生到常柴工厂或者科教城数控实训基地参观,由专业课教师和工厂技术人员向大家讲解各个机床的名称、用途和机床工作过程,展示生产出的成品,让学生了解自己的专业和以后的学习方向。在专业课教学过程中,教师应力求教学手段多样化和直观化,提高课堂教学效率,增加实训课时,以项目化实训教学为导向,使学生在操作中学理论,在理论中学做人的道理。比如,在讲授数控编程时,首先告诉学生每一个程序指令和数据都不能出错,否则就会造成机床故障或者零件报废,编程人员和机床操作人员的责任重大。在数控机床实训教学中,教师在讲解数控机床操作和编程之前应该先带学生参观实训工厂,让学生了解工厂的7S管理理念;在实训过程中让学生严格遵守规章制度,做的工件一定要达标才能有成绩,工具、刀具应合理摆放;做完工件后及时打扫机床,做好机床的维护等。这样,学生不但学会了编程能做出合格的工件,还养成了良好的工作习惯和职业素养。 3.文化引领起到重要作用。学校的发展需要师生共同不懈努力,为学校创造无形的文化资产,也就是校园文化。在课程思政的引领下,创建具有工匠精神的校园文化,让学生认识到工匠精神对将来工作的深刻影响,从而认真践行和落实工匠精神。在专业课的授课过程中,教师应该强调爱岗敬业的重要性,对学生严格要求。褒奖表现突出的学生,利用课余时间对他们加强培训指导,带领他们参加专业技能比赛,还可以优先介绍他们进入企业实习。与此同时,还要时刻督促表现一般的学生,让他们实现赶超。校园文化的创建需要学校各个部门和教师认真策划、指导。结合学生的实际情况,学校近年来开展了一系列彰显工匠精神的校园文化活动:第一,将优秀教师的课程进行展示,为其他教师和动的积极性。此外,高校还可对指导本科生参与工程创新活动的教师给予经费、奖励及职称评定等方面进行政策倾斜。 作者:杨清华 高职数控技术专业篇2 思政课程主要传播马克思主义和我们党的一些创新理论,教育教导学生树立坚定的理想信念和正确的人生观、价值观、世界观,主要体现的是育德和育人的特点。而课程思政则是通过系统化的理论教学和实际技能的讲授,把爱国情怀、建设社会主义现代化强国和实现民族伟大复兴等有机融入教学全过程中。 1专业特点 数控机床是智能制造的重要载体之一,数控技术是一种用数字化信号控制机床运行和加工的自动化技术,是现代机械制造业中的高新技术之一。该专业主要面向加工制造业,从事机电设备的设计与开发、加工制作、装配调试的工作,需要熟练掌握数控程序的编制、数控设备的使用和运维管理工作。该专业课程主要包括机械制图、数控加工技术、数控加工编程与操作、数控原理与系统、CAM实训、数控机床操作技能实训等。与思政课程相比,该专业课程重技能、重实践,如何将思政内容有效而不突兀地融入教学过程中,是该专业老师面对的难题。 2学情分析 对讲授一门课而言,学情备课极为重要。只有掌握了学生的情况,才能更有效地将授课内容与思政内容结合起来,并使学生更为容易接受课程思政部分。就高职学生而言,大部分学生仅制订学习计划,却难以坚持下来,学习态度不端正,课上课下学习往往三分钟热度。仅少数学生可以制订计划并完成学习任务。此外,学生课上参与度低,虽然教学趋势是由“以教师为主体”向以“学生为主体”转变,但是高职学生普遍学习基础薄弱,不擅长基础运算和逻辑运算,课堂上的理论知识部分仍旧以教师讲授为主。尽管高职学生的优点是更喜欢动手实践,能够在实习、实训课上较好地完成学习任务。但学生学习兴趣不足,多数时间被手机游戏占据,思想层面急需提高,教师课程思政的能力提高迫在眉睫。所以,如何在课堂上吸引学生的注意力,并将思政内容有机结合起来,使学生们想听、爱听,就显得格外重要。此外,大学阶段的思想培养对学生的三观,即人生观、世界观和价值观的形成非常重要。做好课程思政,有助于学生的职业素养、学习能力、团队合作能力、专业能力和社会能力的全面提高。在本专业的课程中,适时添加合适的课程思政元素,对解决高职院校“培养什么样的学生”“如何培养学生”以及“为谁培养学生”等问题至关重要。 3探索数控技术专业的课程思政元素 “立德树人”作为高职学院培养专业人才的核心理念,应贯穿教学全过程。而能够体现“立德树人”的元素,在思想层面主要包括爱国意识、职业意识、工匠精神、责任意识、诚信意识。即让“富强、民主、文明、和谐、自由、平等、公正、法治、爱国、敬业、诚信、友善”等社会主义核心价值观有机融合在数控技术专业的授课中,使学生明确知道自己要成为什么样的人,成为什么样的人更都能为社会做贡献。思政元素除了在思想层面有直观体现外,也表现在教师的言行举止、穿衣打扮等方面。 3.1思政元素———爱国主义 爱国主义教育应作为最基础、最核心的思政元素贯穿教学。我国作为制造大国,和数控专业相关的爱国思政元素比比皆是。例如,COVID-19(2019新冠肺炎)在全球的流行,我国政府积极抗疫,全民迅速响应政府号召,做好居家隔离,疫情很快就得到遏制。而这一切的背后离不开我国基础制造能力的完备以及拥有全球最完整的产业链所发挥的巨大作用。全产业链里极为重要的一环就是制造业,而制造业和数控专业,与学生未来的就业密切相关。如果在讲授数控类专业新课时,自然而然地引入这些思政元素,必定可以增强学生对本专业的感性认识,有利于增强学生的民族自信心,使学生真正明白什么是“道路自信、理论自信、制度自信、文化自信”。尤其高端数控作为中国制造2025的十大领域之一,学生的身上肩负着复兴中华民族的伟大使命。这样将爱国元素融入课堂里的专业介绍中,会让学生感同身受,而不仅仅是停留在字面上。 3.2思政元素———职业素养 思政元素不仅仅涉及思想、理念、信仰的培养,更包括对人文素养、职业素养的培养。各专业学生应明白,当前各专业毕业时就业压力大,谁拥有更好的职业素养,谁就更容易得到用人单位的青睐。那什么是职业素养呢?简单地说,它包括职业道德、职业思想(意识)、职业行为习惯、职业技能四个方面。数控专业实训课程较多,在实训课程上,可全面模拟真实上岗情景,使学生感受工作状态。例如,在金工实习中,可明确告知学生经过检验合格的产品才可以出厂,而不合格产品要销毁。再如,生产期间没有按规定穿戴劳保用品的,不可以进入厂内实训。实训环节越严格,学生在就业时优势越大。思政教育不是摆设,课程思政不是只靠说教就能完成的,让学生身体力行地感受职业规范,也就提高了他们的职业素养。同时,学生对“敬业”也就有了更深的体会。 3.3思政元素———大国工匠 我国有句古话“技近乎道”,即不断打磨技术,寻求最高的“道”。在这样的逻辑下,我国古代产生了不可胜数的名匠。其实,对所从事的事业充满热爱和敬意,把平凡的工作当作修行,慢慢就会成长为一代工匠。“工匠精神”是一种职业精神,它是职业道德、职业能力、职业品质的体现,是从业者的一种职业价值取向和行为表现。数控专业的学生最终是要和机械零件的加工制造打交道的,机械零件的尺寸大多是带有公差的,工艺上也要求严格。因此,对工匠精神的培养也很重要。在讲授专业课时,可通过讲解一些关于大国工匠的经典事迹或者穿插一些职场达人的小视频,使学生感受到“工匠精神”和工匠身上的品质。 4结语 新形势下,思政教育已经是所有老师的职责。数控专业的老师应努力挖掘我国制造业中的点点滴滴,以爱国教育为根、职业素养为枝,结出“大国工匠”的果,做好“思政元素储备”,并将“思政元素”有机融合到所授课程中,使爱国主义、工匠精神等渗透到学生的日常学习中。从而为中国梦的实现培养更多的可用之才,为中国从制造大国转变为制造强国提供一份力量。 作者:王园 单位:山西工程职业学院 高职数控技术专业篇3 高职数控技术专业课程体系的目标分为总体目标和具体目标。高职数控专业通过教育让学生掌握已经成熟的数控机床编程及操作、维修技术和管理规划,学生毕业后就能为现实的机械制造企业生产和服务。这种类型的教育分析起来有两个比较显著的特点:一是通过在校学习学生已经完成了基础阶段的教育,数控加工的基本知识已初步形成;二是学生毕业即面临就业上岗,经过在校的系统学习,学生已经具备进入职业岗位所要求的标准职业资格取证(数控车、数控铣)初级、中级证书。高职数控技术专业是培养生产现场的高技能应用性人才,其职业特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于数控加工及相关的技术领域这个特定的职业岗位。由此可确定高职数控课程体系的总体目标和具体目标。 一、高职数控技术课程体系的总体目标 高职数控技术专业的培养目标是培养德、智、体等方面全面发展,具有良好的职业素质,面向设备及制造行业,从事数控加工设备的操作、工艺制定、编程、维护及管理等工作的高等技术应用性专门人才。数控课程体系的总体目标必然是以就业为导向,瞄准人才市场需求,使课程知识内容与职业资格要求实现零差异,学生专业技能与岗位规范实现零差距,从而实现毕业就业零时间。总体目标要求既实现了高职人才培养目标,又满足学生的实际需要;既解决当代企业对高职人才的迫切需要,又体现和谐社会的理想结果。 二、高职数控技术课程体系的具体目标 高职课程体系的具体目标是培养应用型、复合型人才必须具有的良好核心能力。其可分为以下几种: 1.职业行为能力。不仅要拥有职业资格证书所要求的娴熟职业技能,即机床操作与维修,以及相应的职业技术知识零件从毛坯到成品的加工工艺,关键是善于将基本的技能知识与企业岗位实际需求相结合,成为企业合格的工作人员。 2.独立处理能力。独当一面处理工作是高职人才的重要能力之一,解决操作现场中出现的问题,善于发现问题、找出原因,并独立地解决。在机床操作维护过程中,能够发现机床使用问题,并能独立解决。当然,独立处理并非单干,但至少能独立提出解决问题的方案。 3.团队合作能力。现代社会不仅要有高超的专业技能,还需要良好的团队精神,也就是说需要良好的交往能力与团队合作精神,善于团队作战。零件加工需要一系列工艺过程,要求相关人员能团结合力完成零件的加工及机器的组装。 4.组织管理能力。这是高职人才与中职人才的最大区别。如果说团队合作工作过程中,中职人才主要是根据计划安排完成其岗位应完成的工作和相应配合工作,那么高职人才除了要完成岗位应完成的工作之外,更重要的是现场组织管理工作,在团队作战中其要起将领的作用,能够根据零部件的加工要求组织人员共同完成任务。 5.自我完善能力。市场经济社会是竞争的社会,要学会面对未来,不断学习,把知识转化为实际能力。充分运用现代信息技术和互联网络提供学习平台,不断自我完善与发展,提升自我竞争能力,立足于现代社会。 6.心理承受能力。面对知识经济的挑战,积极奋发,乐观好学,善于相处;在职业变迁日益迅速的社会中正确认识自己,自我控制,承受压力和挫折,敢于承担责任,关心企业、国家和社会,学会生存。 7.现代创建能力。开发潜能、勇于探索,积极的人生态度。以往多强调创造技能,但光有技能与技巧而缺乏创新意识是不行的;单有奇思异想和灵感也不行,得有创业精神。事业的成功不能单凭一腔热情,关键是要创建成功、有实效。这就是现代创建能力的本质。走向现代社会需要的是由创新意识、创造能力和创业精神综合的现代创建能力,并运用现代创建能力去开拓、建设美好的世界。 三、高职数控技术专业课程体系目标的理论依据 1.“行为目标”是以具体的、可操作性行为形式陈述的课程目标,它指明课程与教学过程结束后学生发生的行为变化。“行为目标”可以较好地表达能力目标,十分具体、确切,具有可操作性的特点。 2.“生成性目标”是在教育情境中随着教育过程的展开而自然生成的课程目标。它强调学生、教师与教育情境的交互作用,正是在这种交互作用中不断产生出课程目标。生成性目标是问题解决的结果,是人的经验生长的内在要求。因此,这种目标具有过程性的特点。 3.“表现性目标”是指每一个学生在与具体教育情境的种种“际遇”中所产生的个性化表现。当学生的主体性充分发挥、个性充分发展时,他在教育情境中的具体行为表现及所学知识无法准确预知。因此,“表现性目标”追求的不是学生反应的同质性,而是反应的多元性。 4.“以就业为导向”的高职课程体系目标实质上是“行为———生成性、表现性目标的总和”,它充分考虑了高职课程体系能力本位的基本理念,也密切关注当代人才市场的复杂性及对复合型人才的需求。现代科学技术的发展,使新知识以几何级数增加,而高职的学制是有限的;学科知识本身向着相互渗透、相互融合、相互交叉的方向发展;职业生涯的发展需要人们以技术、能力的复合性来拓宽职业岗位的面向。通过高职的课程体系多元整合形成以应用性、复合性为特色的课程内容体系,让学生的主体性充分发展,以能力为中心,灵活应对变幻莫测的多元世界,这正是高职课程体系目标的理论依据。综上所述,高职数控技术专业的人才培养目标为“以就业为导向”的应用型人才。 四、“以就业为导向”的数控课程体系的研究意义 1.有利于划分高等本科教育、高等职业教育及中等职业教育三者的本质区别与联系,有利于合理构建符合我国实际的数控技术专业的高等职业教育体系,改革现有的专业课程体系;有助于实现人才培养的层次化建设;有助于实现教育终身学习;有助于使高等职业教育从“知识本位”向“能力本位”转移,深化、丰富高等职业教育的内涵及其理论。 2.其实践意义在于高等职业教育发展的实际需要,研究成果可直接应用于高等职业教育改革。有利于数控类专业明确培养人才的途径,从而准确建构所需知识、素质和能力的教学平台,完善各教学环节的培养方案,按照学分制,模块化合理地设置课程,培养适应社会经济进步的高素质人才。高职数控技术专业的课程体系必须以社会发展与需求来重新构建。构建“以就业为导向”的数控课程体系是一项十分紧迫和重要的工作,需要在此基础上为课程体系的构建提供必要的理论依据和事实依据。只有合理实施数控技术专业的课程体系,结合目标研究不断完善,并在教学过程中对教学方法和手段进行大胆改革,通过不断研究、实践、改进、提高,才能获得行之有效的课程体系方案。 参考文献: [1]雷正光.高职课程及其体系和目标研究[J].职教论坛,2005,(18). [2]朱作付.高职院校IT课程体系构建研究[J].中国职业技术教育,2009,(03). 作者:刘丽鸿 单位:天津石油职业技术学院
机电安装论文:建筑机电安装施工质量的有效控制措施分析 【摘要】建筑机电安装施工工程是建筑工程中不可或缺的重要组成,由于我国建筑业的不断发展,建筑机电工程在建筑工程中的地位也越来越重要。加强建筑机电安装工程技术与质量管理,在建筑工程结构中起到了重要的意义。本文将从机电安装质量的定义、现状和质量控制措施等几个方面进行分析。 【关键词】机电安装;质量;控制措施 一、前言 随着市场经济繁荣时代的到来,人们生活水平的逐渐提高,使得人们对建筑的使用功能要求也日益增多。建筑当中一些相应的机电设备安装也开始逐步受到人们的重视。但在实际施工过程,由于没有控制好设备的安全状态及人为的不当行为,依然存在一些安全隐患。因此必须加强建筑机电安装的施工质量,保证经济社会的和谐发展。 二、机电安装质量简述 机电安装是建筑工程不可分割的一部分,对于构成建筑工程的整体性能起着至关重要的作用。机电安装的施工范围很广,贯穿了整个建筑工程的整个施工过程中,其主体部分在结构工程完成后进行,在装饰工程开始前基本结束。机电安装的施工活动覆盖采购、安装、调试、试运行、竣工验收等多个阶段。机电安装的最终目标是满足建筑物的使用功能。机电安装工程的生产要素配置和管理是项目施工的关键环节,直接影响项目的质量目标、安全目标、进度目标、成本目标的实现。鉴于机电安装对建筑整体的重大影响,必须加强质量控制,在施工过程中严格把关。如果不重视对施工过程质量的控制,如在施工中出现阀门渗漏、螺丝松动、控制线路短路等问题,就极有可能造成严重的质量事故,不仅给企业造成不可估量的经济损失,更使施工企业丧失社会信誉。因此,在机电安装施工过程中,必须严格把关。在生产要素的配置和管理中要优化配置,采用动态控制和科学调节等手段,对人力资源管理、材料管理、工程设备管理、项目资金管理等进行计划、供应、使用、检查、分析和改进有序合理的安排,对施工的各个阶段严格管理,以确保各个要素符合工程质量的要求。 三、建筑机电安装施工质量的现状 1、设计深度不够导致机电设备可用性不强 国内国外各种各样型号规格的机电产品可谓是琳琅满目,而国家不可能对各种机电设备及其材料作统一型号的规定。因此设计中标明各种机电设备及材料的型号和规格等参数就显得特别重要,这是建设或者施工单位去进行机电设备订货和采购的最大依据。但是直到如今,在电气设计的文件当中还普遍存在只在系统图设备符号的旁边来标注出该设备的厂家产品编号或型号,从而使机电设备的订货人员无所适从,且往往由此产生错误。 2、施工操作不规范导致安全事故时有发生 对于变配电所的位置选择,相关的设计规范均明确提出了应当考虑到设备吊装以及运输的方便,这也是确保其维修性及可用性的基本条件。 3、机电设备材料的质量参差不齐 机电安装的质量管理人员要对进场的设备和材料及时报验并附上材料清单以及材质检验报告等,经核验认定合格之后,方可投入使用。尤其是对于强制管理的机电产品,必须要满足相关部门的安全认证的要求,并且其机电设备上要带有安全认证的标志,同时建筑机电安装工程施工时安装的各类高低压开关柜和箱屏,也须采用经过有关部门的认可产品。 4、施工中各部门协调配合不足导致质量事故 目前普遍通过建筑的结构钢筋来作为等电位联结装置、引下线及接地与防雷接闪器,按照规定应当在电气的施工图中标出其联接点和预埋件,并说明敷设的方式和技术措施。而实际上大多数的施工图仅在其电气图中才有防雷和接地图,在土建的施工图中则通常无任何相关标注说明。这就给工程的监理和施工都带来了很大的困难,极易造成施工错漏而导致质量事故。 四、建筑机电安装过程中的关键技术与质量控制措施 1、施工前的准备工作 (1)施工前的合同管理。 在施工单位收到招标文件后,要根据用户要求并结合自身施工团队的客观实际对合同内容进行审理和评价,准确核实工程实物量,然后合理编制施工图预算,在编制施工图预算时要仔细深入地研究招标文件和合同内容,要对未来可能发生的成本进行充分考虑,确定设备和材料已准备完全,确保交通顺畅,按照合同的规定确立开工时间、竣工时间、做好安全保卫工作等。 (2)施工前的材料管理。 材料是机电安装的 点,要确保开工前所有材料全部到位。在订购材料前,要对材料的生产单位进行调查,在材料到货后,要组织专业人员对材料进行检验,并索取产品合格证。 2、施工过程中的技术与质量控制 (1)施工过程中的技术管理。施工技术人员必须按照国家规定的标准、技术规范进行施工图纸的编制、自审、会审,要制定合理的施工方案。施工方案的不同,施工质量也会不同,因此,正确制定施工方案是保证施工质量的首要条件。 (2)施工过程中的组织管理。由于施工过程中的各个工序、各个分项、各个分部最终形成工程的质量。因此必须严格按照以确定的质量管理体系,从工程质量的形成阶段入手,以项目经理为中心,各个层面的负责人各司其职,分工明确地进行施工质量控制。 第一,配电装置。配电装置是电气工程的核心,一旦出现问题,设备无法正常工作,供电可靠性下降,整个工程失去安全感。 第二,电力电缆。电缆是输送电能的载体,若质量不高,会造成火灾等事故的频繁发生。现场工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范和设计文件不相符的情况或施工过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后系统整体调试和开通,建立技术管理档案和数据。 第三,配电箱。配电箱型号多,工作原理复杂,各专业又有自己的使用特点,受干扰的情况较多。这些文件夹主要包括各弱电子系统的施工图纸、设计说明以及相关的技术标准、验收规范、弱电集成系统的功能要求及验收的标准等,这些技术文件都要进行系统的科学管理。 第四,电梯安装。电梯的供电电源线必须单独敷设,保护接地系统必须良好。 电线管、槽及箱盒连接处的跨接地线必须紧密牢固、无遗漏。电梯的随行电缆敷设长度必须保证轿箱在极限位置时不受力、不拖地,机房内的配电、控制屏、柜、盘的安装要布局合理,横竖端正。 第五,闭路电视系统调试。闭路电视系统调试包括电源检测,线路检查,接地电阻测量,电动云台、摄像机、控制器、门禁系统、监视器进行单体试验及系统调试。 五、加强对机电安装技术的重视 1、重视技术管理工作 项目管理者、施工人员应该充分认识到安装技术的重视性,在思想上和行动上将此项工作作为工作的重点来抓。 2、科学管理,合理创新 机电安装的技术需要遵循科学的发展规律和原理进行规范和管理。在制定一 套详细的技术管理体系的前提下,可以借助一些先进的软件和信息技术进行该项工作。鼓励对新技术、新工艺、新方法进行一些尝试和使用。 3、调动人员积极性 工程项目中,人发挥着巨大的作用。首先应该尽量为员工创造良好的工作环境和氛围;其次要充分信任技术人员,鼓励其发挥自身力量;再次要设定合理的激励惩罚政策,对有所创新、积极主动地员工给予适当的精神和物质奖励。 六、结束语 建筑机电的安装是整个施工项目中的重要组成部分,其质量直接影响建筑物整体的设备安全,因此我们要把质量问题摆在第一位,建立健全质量控制体系、重视机电安装的技术工作,提高建筑工程的经济效益和社会效益。 机电安装论文:中小型水电站机电安装施工质量控制 【摘 要】随着能源问题和环保问题的深化,水电站工程建设越来越多,其中一项重要的工程就是机电设备安装,其施工质量直接关系到发电时机组运行的安全性,关乎电站的经济效益,因此机电安装的质量控制必须加强,本文就中小型水电站机电设备安装质量控制谈几点笔者的看法,望能有助于安装实际。 【关键字】质量控制;水电站;机电安装;技术 一、几点安装施工质量控制的依据及特点分析 水电站机电安装监理质量控制必须有所依据,大一点的有国家与之相关的法律法规还有相关部门颁布的技术规范和检测标准等等;小一点的有具体的工程建设项目的承包合同文件、招投标文件和设计文件等等;此外,就具体的那一个机电设备,还涉及到机组厂家出具的相应的安装程序及标准等等。 大量工程实践经验表明,机电设备安装有着要安装的设备品种多、涉及范围广的特点,而且安装中技术含量很高,给质量控制带来了很大的难度。为了保证机电安装施工质量,质量控制应突出重点即主要环节、关键部位、重点工序,同时要注重质量控制的全方位性和全过程性,努力做到重点控制与一般控制有机结合,确保整个安装施工始终处在受控的状态。 二、质量控制的阶段性措施概括 总体而言,安装施工的质量控制应渗透于事前、事中和事后三个阶段。 1、事前控制好施工准备的质量,凡事预则立,不预则废。一般说来,在具体安装工程施工前,应健全质量控制系统组织,建立与施工要求相对应的完善的质量保证体系,对施工从业人员的资质进行严格的审查,严格审查和控制入场的施工机械设备的质量,对安装工程施工的方案计划、技术、材料、工艺及相应检验的方法进行严格地审查,对开工申请进行严格的审查,必须有图纸会审及设计交底,让安装施工单位了解设计意图,减少疑惑。 2、事中控制好施工的质量控制,机电设备安装过程是质量好差的决定环节,必须严格地实施现场观察、测量,并完成检查安装记录,及时地发现问题和对工程质量进行评定,确保施工质量,对于设计不合理的地方,出现设计变更与图纸修改,要予以严格的审查。 3、事后控制主要是意见反馈,将施工现场发现的设备、设计或安装上的问题及时地反馈给相关部门,引起各方面的关注,防止类似的问题再度发生。 三、质量控制的要点分析 从机电设备安装的特点来看,施工质量控制难度大,施工过程较为复杂,涉及到一系列相互联系和制约的工序,机电设备安装施工的质量控制必须注重工序质量控制,以此为基础再结合机电设备施工的特点,有重点的设定质量控制要点,确保施工质量,具体质量控制要点有如下几个方面。 1、水轮发电机组的安装质量控制 按照《水轮发电机组安装技术规范(gbt 8564—2003)》的具体要求对水轮发电机组进行安装,具体而言有如下几点: (1)机组的安装基础、沟道、孔洞、地脚螺栓孔及电缆管的质量、尺寸和位置都严格对照设计的要求进行审核;按规范进行水轮发电机的推力瓦、轴瓦研刮;根据规范的要求,认真地调整导叶的立面间隙、端面间隙以及轴承各部分间隙,务必将定子的线圈、铁芯、机座内部都清扫地干干净净,保证无尘土、杂物和油垢。 (2)对发电机进行检查,包括绝缘性能,表面的完整度,电机定转子间的空气间隙的均匀程度,紧固件锁紧的程度等等;电机引出线的接触面必须保持清洁和平整,而且确保紧固连接。 (3)调速器集油槽和漏油槽应进行渗漏试验,安全阀、压油罐、截止阀、逆止阀等等一定要进行严密性耐压试验。 (4)主轴联轴后应盘车检查各轴颈处的摆度、推力盘的端面跳动、滑环处的摆度和联轴法兰的摆度等,在轴线调整后,必须实施盘车检查轴瓦的接触情况。 2、配电盘、柜、箱的安装质量控制 在进行应配电盘、柜、箱的安装时,重点应检查垂直度、水平度和柜间接缝等等内容。 (1)盘柜的接地必须牢固良好。 (2)引进盘、柜内的电缆应按照相关的规范和设计要求排列整齐,切忌交叉,并予以牢固的固定,在安装过程中,切忌将铠装电缆的钢带置入盘柜内。如果采用的是屏蔽电缆,电缆的屏蔽层必须可靠地接地。 (3)电气预埋管、电缆、接地线的敷设施工过程也要严格地控制,具体而言,应严格控制预理管 材质型号和规格,确保符合设计的具体要求,管子排列务必整齐,根据规范的要求严格控制其弯曲半径,还有结合设计和施工规范的要求实施水电站的接地装置的安装。 (4)施工中要注意焊缝质量、引上或引下接地线是否存在遗漏、钢筋或扁钢搭接长度、升压站接地网埋设深度等等。 3、在公用系统油、水、气管路及阀门等设备在安装施工前,内部都必须清理干净,对于油系统管路尤其需要进行严格的清洗,达到经敲击不会出现锈皮、焊渣或者其它杂物,借助于白布检查时白布上不留污垢,安装后结合具体实际,还应按《工业管道工程施工及验收规范》中的相关规定进行验收,有必要时,还需要进行吹扫和清洗。压力容器及管路除了要清理干净以外,还须实施耐压试验,对渗漏现象进行检查,一旦发现渗漏,必须及时予以处理直至正常为止,杜绝渗漏。 4、电气设备在安装完后应及时予以调试和试验,具体有如下几个试验项目: (1)电气设备的交流耐压试验; (2)变压器的吊芯检查; (3)测量发电机、变压器的吸收比,以及测量绝缘电阻、各绕组间的直流电阻; (4)进行高压断路器的联动试验。 从安全生产角度出发,电气设备安装必须在确保满足设计要求和国家规范要求,且验收合格后才可以投入试运行。为确保设备安装质量,监测人员必须全过程地参与到关键设备现场调试过程中,继电器的整定值调试,继电保护模拟试验等,检查是否与设计相符,检查灯光指示、音响警报与各保护的对应情况等。检查电气试验报告、调试报告,并与设备出厂试验报告相比较,若发现参数差别较大,则应分析原因,找出问题,并及时地解决问题。 5、水轮发电机组启动前,必须按《小型水电站建设工程验收规程(sll68—96)》有关规程规定进行试验,经检验合格后方可投入运行。在试运行过程中的设备缺陷和故障等问题。应查明原因,分清责任,由责任单位妥善处理好后移交试。 四、结语 随着能源问题和环保问题的深化,水电站工程建设越来越多,其中一项重要的工程就是机电设备安装,其施工质量直接关系到发电时机组运行的安全性,关乎电站的经济效益,虽然安装工程复杂而且繁琐,不过我们有理由相信,只要我们努力研究,不断创新,安装质量控制的效率会越来越高。 机电安装论文:高速公路隧道机电安装工程施工技术探讨 1 施工准备 1.1 编制计划 隧道机电安装工程正式开始施工前,应编制确定项目的施工总进度计划方案和单项安装工程的具体网络计划。 1.2 人员准备 在安排施工技术人员、现场管理人员组成项目管理部时,应组织抽调在机电、消防、通风、通信及自动化等相关专业且具有相对丰富的施工经验和较高理论水平的工程技术人员。在劳动力安排方面,针对工程具有劳动力短期内大量使用的特点,安排足够的劳动力。 1.3 机具准备 在安装施工所需的机械设备准备方面,应注意配备足够的运输工具(如叉车、工具车等)和高精度测控仪器(如多功能信号源、光纤熔接仪、便携式误码检测仪等)。针对该隧道机电工程项目设备材料需求量大,设备质量要求高等特点,对于大部分重要的大型机械设备和材料选择采用国外进口的先进机械和优质材料,并根据各分部工程的具体工期要求,制定具体明确的机械设备和材料采购方案。 2 设备安装 2.1 隧道火灾报警系统的安装和调试 火灾报警系统的任务是及时,准确的反馈出火灾发生的地点及报警信号,经传输线路至中控室计算机系统,火灾报警后能自动将主监视器切换到火灾发生的地点,经人工确认后,由中控室计算机系统制定出相应的控制措施,启动通风系统、照明设备、信号灯、车道控制灯、灭火设备,调整各外场设备的显示信息以便快捷,有序地引导隧道内车辆与人员迅速撤离现场,避免伤亡,保证隧道的安全运行。隧道火灾报警系本文由论文联盟//收集整理统主要包括隧道内火灾报警系统设备、传输设备、安装支架以及手动火灾报警按钮,隧道管理所的火灾报警主机以及监控管理中心的监控设备。 2.2 施工前的准备 熟悉施工图纸,确定设备的安装位置,准备所需的施工材料。由于工程施工涉及在隧道内占用道路,然而在建隧道的道路上有较多施工车辆行驶,所以要特别注意施工安全问题,施工前要详细制定施工现场的安全布控,要求来往的施工车辆限速缓慢的行驶,必要时进行封洞施工,确保安全。对施工人员进行安全教育,施工负责人对现场施工统一调度和指挥,在施工过程中必须要保证足够的照明,通风设备并按照消防要求配备消防器材。 2.3 施工流程 (1)首先确定设备支架的安装位置,在安装位置上打孔洞,用膨胀螺栓固定支架。 (2)将感温材料固定在支架上,确保牢固,并保持松弛。在隧道内安装完毕后,将感温材料引到隧道内管理所,与感温报警主机相连。 (3)感温材料进行区域划分,并与相应的手报按钮相对应。手动火灾报警按钮的安全需保证牢固。 (4)设备接线需正确,避免供电与信号混乱。在通讯机房对设备进行调试和设置。 3 本地控制器plc的安装调试 3.1 施工准备 熟悉施工图纸,确保设备的安装位置,准备所需的施工材料,施工现场的安全布控需符合要求,设置专门的安全人员在封道施工时拦截来往的车辆,现场施工一定要听从施工负责人的统一调度和指挥。 3.2 施工流程 (1)对隧道内的预留孔提前进行整改,使之符合设备安装要求。 (2)设备均安装在隧道的预留的安装孔洞内,设备安装需要牢固,平整。设备内部的接线,按照规范要求,走线整齐,强弱电分开。 (3)在现场对设备进行调试和设置。 (4)在通讯机房对设备进行调试和设置。 4 关键施工工序和技术 4.1 通风和消防系统施工 在隧道机电安装工程中,通风系统和消防系统的设备是主要的大型机械系统设备。隧道通风系统选用纵向射流风机通风方式,在隧道洞顶上分散均匀地安装了15台1250ram、功率为60kw的射流风机,风机采用预制钢支架固定;消防系统供水设备主要包括有2台潜水泵(型号为qxio)和2台消防泵(型号为xbd6.4/5-65型),潜水泵安装设置在相应的集水井内,消防泵则设置在消防泵房内。在隧道洞顶上安装射流风机时,要求对每块预埋铁构件进行相应的额定载荷试验,每一块预埋构件的强度和稳定性要通过试验验证后才能进行设备安装,射流风机的钢吊架选材、预制、安装及焊接施工都应充分考虑到通风机长期悬空吊挂持续运行的特殊要求,确保通射流风机的长期运行安全。 4.2 消防管道安装施工 隧道消防管道(包括隧道外消防集水井进出水管),总管均采用直径dn200的管材,支管视具体情况选用,消防管道接头处采用沟槽式方式进行连接,其主要安装程序如下:现场测绘,绘制消防管道系统(包括消防栓)加工草图,管材预制,管道支架、吊架预制,支吊架热镀锌处理,支墩混凝土浇注施工,管道、消火栓铺装,设备接口连接,管道吹扫,消防系统试压、调试,系统试运行。 由于隧道内同时施工的分部工程较多,施工空间有限。为了尽量提高施工效率,拓展隧道内施工作业面,可将管道切割加工、配件制作等工序安排在隧道外的相应场地上进行,待隧道内管道支墩、支架等基础设施完工后再将预制管道构件直接运进隧道内安装,但运输过程中应注意防止管道管口等易损部位或构件压槽碰伤。安装消防管道时,应按管道走向顺序依次铺装,并遵循先总管后支管、先大管后小管的基本原则,各总管和支管的三通接口处也均采用沟槽式管接头进行连接处理。消防栓应嵌入隧道侧壁结构内进行安装。 4.3 电气及监控系统安装 隧道内监控系统主要包括有中央控制室内的计算机、网络服务器、控制台、智能火灾探测器、消防报警系统、扬声器、车速测定仪、紧急求救电话、区域性控制器、彩色摄像机及电力监控系统等设备。安装隧道洞顶部位的桥架时,由于隧道顶部沿水平方向存有相对较大的曲率,直接在洞顶放线定位安装桥架具有相当的难度。为了适应隧道洞顶的不同拱度变化,将平台上表面设计成台阶状,平台的宽度设计为大约一半路宽,且在平台立柱上贴了明显的反光警示标识,避免在施工过程中遭遇撞击,提高施工效率。 5 质量控制与管理 5.1 进度控制 隧道机电安装工程的进度控制,其核心任务是根据各项分部分项工程的网络计划按节点进行验收。检查阶段性的施工任务是否切实完成,如未完成则应制定相应的加班赶工方案,以确保后续工序的按期开始。如有需要,还应根据工程的具体情况在施工过程中对施工组织计划进行相应的调整,尽可能提高施工效率。此外,还应加强对大型设备和关键材料采购、设备运行保障、现场施工技术人员保障和后勤保障等方面的控制,消除对项目施工进度影响不利的各种因素。 5.2 质量控制 建立系统的质检员现场巡检制度,安排专职的施工质量质检员在全作业面进行施工巡查,发现问题及时解决。对关键施工部位和某些无法进行事后质量检验的隐蔽工程,质检员要和监理工程师共同进行全过程施工监检。高速公路隧道机电安装工程的交工资料一般应按交通质检部门提供的统一表格填制,质检员应严格监督各施工技术人员及时完成相关交工资料的填报工作,并按照相关质检部门的要求统一组卷、装订,待验收时审查。 5.3 安全控制 在隧道内部施工过程中,施工作业面狭小、光线暗淡且运输车辆较多,为了确保施工人员和机械设备的安全,在施工技术人员的安全帽、安装平台立柱、施工机械轮廓线上的适当部位均贴上明显的反光标识;隧道内施工运输车辆对施工人员的危险性相对较大,施工过程中要采取有效措施防止车辆伤害事故,重点注意检查隧道内的移动安装平台停放位置,应留出足够距离供运输车辆通行。在车辆频繁通行的区域或时段,施工时应安排专职指挥人员临时指挥交通。加强隧道内施工现场的通风、环境和保卫工作,防止毒气中毒或流行疾病的转染。 6 结语 高速隧道机电安装涉及面很广,学科跨度很大,既有其特征,也有较大的通用性。要确保满足高速公路工程的质量要求,确保进度计划准时完成,做好劳动力、机具、设备材料的动态监控,从而达到高质量的隧道机电工程标准。 机电安装论文:浅谈建筑机电设备安装的质量控制 摘 要:机电设备是建筑施工工程中的常用设备,关系到建筑工程的整体质量与建筑的使用质量的诸多要素。本文中简要概括了建筑工程机电设备安装质量控制中现存的问题,并且针对这些问题提出了相应的解决方案与质量监控措施。 关键词:建筑 施工工程 机电设备 质量控制 引言 建筑机电设备的安装工程施工是一项综合性较强的管理工作,其关键在于组织与协调的作用,同时还包含了其他专业的管理内容。建筑机电安装工程施工质量的优劣将决定建筑的使用质量高低。 1机电设备安装质量控制的现存问题 操作流程的不规范会造成安全事故。关于变配电所在位置选择上的问题,相关的设计规范均明确提出应该考虑“设备吊装及运输方便”,这是保障其可用性及维修性的基本的要求。例如,某高层住楼的地下变配电所和发电机房,其运输的通路被冷水机组与地下水箱阻挡,导致施工安装的顺序就只能先将配电、变电设备与发电组安装好,再进行地下水箱与冷水机组的安装,而这样的做法完全考虑不到试运行之后发变电设备的检修、更换方面的运输问题。 设计深度的不足,很可能造成设备可用性低。自我国改革开改以来,电工产品的市场发展格外迅猛,国内外各个型号、不同规格的产品种类繁多,国家无法统一电气设备与材料的行业标准。出于这个原因,在前期设计时就标明各种设备材料的规格与型号参数就显得格外的重要,这种清晰的注释可以作为业主或者施工单位进行设备采购的重要根据。 最近几年,在常见的电气设计图纸与文件中通常都习惯只在系统图的设备符号旁标进行注释,简单举例如该设备的型号、厂家产品编号等信息,这样的情况可能导致设备订货者感到无所适从,经常造成错误。如某项目电气照明的设计,设计者在系统图中断路器的符号附近简单的标注了“b079z 30安”,设备表中也是这样注释的,却没有注明期间的详细参数或者名称,相关工作人员将这个注释理解为“30安”的普通断路器,导致无法找到这个编号的对应产品,只好采购其他厂家生产的断路器。在后期的设备材料的报验工作中,经监理人员查对,“b079z”是华强某公司生产的电磁式的漏电断路器系列中某种产品的具体编号,这种产品的额定漏电动作电流为 40毫安,额定电流为 30安。从这个例子就可以看出,设计文件中的回路是需要设置漏电保护的,而施工单位因设计中的标注不清引起了无效的订购,只好重新采购断路器,进行更换,造成了很大的浪费。 各部门之间若缺乏协调配合,会导致施工错误。 在防雷避雷工作中,常见的做法是利用建筑物中的结构钢筋来做引下线、防雷接闪器、等电位与接地端的联结装置,按照相关规定,电气施工图纸与文件中需要准确标出联接点与预埋件,详细说明技术措施(例如具体的焊接要求)与敷设方式。实际上,我国当前的大部分施工文件或图纸中,只有在电气图中才会加入防雷接地的相关信息,同时,标注的说明则非常简略,通常在土建施工图中是没有无任何相关的标注或者说明的。这样的情况给工程监理的工作和具体的施工过程都造成了较大的困难,如果施工单位缺乏经验,就比较容易出现因为工种、工序的配合失当造成的施工错漏等问题。最为常见的问题就是接地钢筋的网间连接点出现漏焊、错焊,以及作为外引接地的检测点、联结点预的埋件漏设。特别是建筑物的结构转换层中,柱内、墙内的主钢筋调整、防雷引下线钢筋的错焊、错接等情况,格外容易出现。 2针对性的质量监控措施 配电装置构成电气工程的核心,一旦出现了问题,设备将无法正常工作,供电的可靠性下降,整个工程会失去安全感。由此,对配电装置从设备进货再到安装调试,都应严格按图来施工并进行规范性验收。配电设备都较先进,其生产厂家通常较具规模,具有电业部的认可的产品使用许可证,通常不会出现技术性的问题。 电缆是用于传送电能的主要载体,如果电缆的质量存在问题,则会酿成火灾等恶性事故。大多数情况下,电缆主要沿桥架、竖井及、沟道进行铺设。电缆密度大、数量多、型号规格也比较繁杂,如果不仔细分类归纳,严格审查,就容易造成施工混乱,导致运行中的电缆温度过高,电信号相互干扰。建筑机电的安装是一种工艺性与技术性都比较强的工作,如果想做好整个建筑机电安装工作,主要是要抓住施工阶段安装设备的技术条件与安装工艺的具体技术要求。现场的工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范及设计文件中不相符的情况或施工的过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后再进行系统整体的调试和开通,并建立技术管理档案和数据。 配电箱的种类型号颇多,而工作原理又比较复杂,不同专业都有各自的运用特点,比较容易受到干扰,这一现状很可能造成大量的设计修改通知单,变电箱内的设备与回路修改过多等问题。若施工单位订货过程中仅考虑到蓝图设计而忽略了其他的修改之处,在安装过程中单纯的对号入座,不进行严谨的技术审核,则很难满足部分专业性的功能要求。除此之外,建筑机电安装技术文件是工程具体实施过程中的根本依据。这些文件包括了弱电系统的产品说明书、施工图纸、相关的技术标准、设计说明、各子系统的调试大纲、验收规范、弱电集成系统的功能要求、验收标准等信息,需要系统而科学的管理。 电梯的供电电源线必须单独进行敷设,同时还要保护接地系统的状态良好。电线槽、电线管、箱、盒的连接处跨接地线时,要紧密牢固,同时避免遗漏。电梯随行电缆在敷设过程中,长度要保证电梯轿箱处于极限位置时仍然不拖地、不受力。电梯机房内的配电及控制柜、屏、盘的安装布局要合理,摆正横竖端正。配电箱、配电盘以及设备配线的链接要保证牢固、包扎紧密、接触良好、绝缘可靠、标志清楚。 闭路电视系统调试工作具体包括接地电阻测量、电源检测、电动云台、线路检查、门禁系统、摄像机、监视器、控制器等进行单体的系统测试与调试。 结语 经过本文中的介绍个,相关岗位的工作人员应该熟悉规范,并且严把质量关。在监控工作中,需要加强学习。熟悉规范是前提条件.要仔细认真,并深入现场,严格的进行质量管理。 机电安装论文:浅析机电设备安装工程的监理 论文关键词:机电设备 安装工程 全过程监理 论文摘要:机电设备安装工程有工期短,专业性强、工程量大等特点,监理工作的好坏直接关系到机电建设工程的投入产出及工程质量。文章就目前机电设备安装工程监理的任务及必要性展开探讨,提出项目业主应对机电设备安装工程实行监理目标控制的建议和要点。 一、加强机电设备工程全程监理的意义 项目业主经常在机电设备工程实施前期咨询(如生产工艺选择、成本预测、生产设备的选型、招标书审查、招标、评标、定标及合同谈判等) 所聘请的专业技术人员或专家,在工程实施后期则采用自行管理的工程管理模式。这种管理模式经常造成前靠设计商,后靠设备生产商,整个过程都依靠合同另一方的后果。专家提咨询意见供参考,接不接纳看项目业主,最后还是看设计商。项目业主后期采用的自行管理模式,配备的技术人员重专业技术而轻工程管理,在合同执行过程中重视单体质量,重视局部质量,轻总体配合,轻目标与目标之间的协调,最后造成所有目标都只能靠设备承包商自身来保证。可见,无论是采用专家咨询方法还是采用自行管理模式都无法控制机电设备工程的建设目标。要控制工程的建设目标,就必须引入工程监理。工程监理就是对目标进行控制,监理工程师的任务是通过定期检查,把计划目标与实际值进行比较,发现偏差就采取控制措施,通过对各方面的科学调整,确保工程目标始终处于最优状态。从机电设备工程管理各阶段的任务可以看到,无论是工程的实施前期还是实施后期,都存在工程目标的管理,而且各个目标都是相互制约的,对目标的控制应采取跟踪检查,定期取样,定期与计划目标进行比较的监理手段。因此,机电设备工程引入全过程监理是必要的。 二、机电设备安装工程全程监理的主要任务 2.1全程监理设计标书。工艺选择和设备选型是一个集专业技术、成本经济、环境技术、信息管理技术于一体的综合管理过程,对机电设备工程建设的投资目标、工期目标、最终质量目标影响最大。设计商作为工艺设备选型方案的承包商,与项目业主存在合同关系,作为合同的承包方有其自身利益所在,因此对设计商的整个设计过程、设计结果都应根据设定的投资、工期、质量目标对设计方案选用的可行性(事前) ,设计的合理性(事中) 及方案执行的有效性(事后) 进行控制,以保证各目标在设计过程中受控。 2.2组织论证。工程招标书是实现工艺选择、延续设备选型的关键阶段,其编写的质量关系到各投标商能否尽其所能提供技术先进可靠、费用合理、工期合适、运行费用相对较低的产品的关键环节。因此,项目业主必须对设计商提供的方案组织有关技术人员或专家对其进行审查论证。对招标书编写单位的选择、编写过程所采用信息资料及其搜集渠道的控制、标书的最终审查等是关系到工程的招投标、评标、定标、合同谈判以及最终授予合同的成败过程。 2.3设备制造监理。设备设计与制造是机电设备工程实施阶段的实质性执行过程,对设备承包商控制的依据包括设备承包合同、现行技术标准、规范等。设备承包合同中的技术规格书只能作为较详细的设备设计任务书,合同中包括的图纸也只是总体工艺、设备总图、总布局等,真正体现设备质量还是设备的详细设计。对设备详细设计过程的控制牵涉到工艺材料选择、加工工艺选择、各系统的匹配程度复核、结构合理性复核、电气及控制设计适用性、可靠性复核、工艺设备间接口复核以及信息交流等各环节的控制。 2.4现场安装调试阶段是建设工程完成建设期的最后阶段,具有工期紧、各方面协调关系复杂等特点。设备的安装质量是保证设备调试能否正常运行的关键。按安装施工技术、厂内拼装资料制定并执行的安装调试施工工艺设计进行安装调试,以保证其质量与工期目标的实现。对设备的调整、现场开箱、就位、预调试、设备接口处理、参数检验、及时审查有关整改方案等安装过程,对设备运行过程有关参数记录、调整情况记录等调试过程进行控制,以保证设备的安装调试全过程处于受控状态。 三、机电设备安装监理的目标控制内容 机电设备安装工程监理的三大目标工作原则为:以工程质量控制为前提和基础,对工程质量、进度、投资进行施工全过程和全面的动态控制;要以预防控制为前提和基础,加强对工程三大目标的过程控制。在三大目标控制中,要把质量控制和进度、投资控制紧密结合起来。监理工程师将采用事前、过程、结果及信息反馈的动态控制方法,对工程建设目标实施全过程控制。 3.1质量控制。机电设备安装工程质量控制的目标是实现设计及合同规定的质量标准和水平,监理的主要职责是采取有效措施对工程质量严格检查、监督和控制,以保证质量目标的实现。①承包商的监督、管理。质量控制是监理工程师在施工阶段一项最经常最繁重的工作,必须对承包商的各个施工阶段严格做到事前审批、事中监督、事后把关。将从以下几点严格把关,对承包商进行监督、管理,以保证机电设备安装工程项目“达标投产,建精品工程”的要求:审查开工条件;审查承包商组织机构和工作人员;根据招投标文件和合同有关规定审查承包商选定的分包商;对承包商的施工组织设计与施工技术措施设计以及全面质量管理保证体系等进行严格审查;对承包商的施工机具、设备等进行检查;组织有关单位对设计图纸、制造厂家提供的设备、安装说明书和技术标准等向承包商进行交底。②建立机电设备工程监理部的质量监控体系,审查承包商的质量保证体系,形成完善的质量管理体系,即建立质量检验工作制度;制定质量检验工作程序;严格把好事前技术报告审批关;审核承包商提交的施工组织设计和施工技术措施设计;审查承包商的《质量保证手册》,审核承包商提交的反映工程质量动态的统计资料或图表;审核设计变更和图纸修改文件;审核有关工程质量事故处理报告;审核有关应用新材料、新技术的技术鉴定报告等;进行现场跟踪检查。 3.2进度控制。监理工程师对进度控制主要职责是采取有效的监理措施协助业主对工程进度进行动态控制。安装单位应根据合同规定的内容和工期,编制安装总进度计划及安装进度网络图报监理部审批。经批准的安装进度计划及网络图,作为控制工程进度的依据。施工进度控制的主要任务:工程开工,对承包商的施工总进度进行细致严格审批;组织或参加各种会议对进度进行协调对按合同规定应由业主提供的施工条件进行落实,必要时向业主提出建议;对承包人提出的合理的工期索赔进行客观公正的处理。 3.3投资控制。施工阶段监理工程师对工程投资控制主要工作内容包括:协助业主编制投资控制目标和分年度投资计划;审查承包商提交的资金流计划;按照合同规定进行现场计量和签认;严格审核承包商的月计量报告,签发工程款支付凭证,建立支付台账,及时与工程量报价单和批准的资金流计划进行对比,发现偏差立即分析原因并报告业主;严格审查并确定新增项目和变更项目的单价,当业主有要求时,报业主批准;根据业主授权确定并严格控制工程变更的费用;尽可能向业主提供节约投资的设计、施工等优化方案; 制定避免或减少费用索赔措施;受理索赔申请,按照合同文件进行索赔调查和评价,确定进度延期赔偿或应支付给承包商的赶工费用供业主审批。认真做好“材料差价”和“费用补差”的审核工作;编制工程完工后的最终计量支付报告;协助业主编制竣工决算报告。 3.4合同管理。施工阶段监理工程师对工程承包合同管理的主要内容包括:全面管理工程承包合同,对合同条款负责解释;对承包商选择的分包单位资格及分包项目进行审查提议;协助业主与设计单位签订设计文件和施工图供应协议;受理索赔申请,进行索赔调查和评价;协助业主进行有争议的谈判;依据业主授权处理合同变更事宜,当发生重大工程变更时,报业主批准后实施。 3.5信息管理。按国家有关规定做好信息资料归档保存工作,收集工程资料和监理档案并按有关档案管理或业主的要求进行整编,待工程竣工验收前或监理服务期结束退场前移交给业主;建立例会制度,整理好会议纪要;建立完善的各项报告制度,规范各种报告或报表格式为项目监理提供技术、管理方面的信息。 3.6安全生产。审批承包商的专职安全管理人员的资格,检查、督促承包商建立安全工作保障体系,制订各项规章制度,完善安全防范措施。定期召开安全例会,检查总结安全工作,参加重大安全事故调查,并协助业主审查有关单位提出的事故报告;开展安全宣传教育,加强现场各类人员的安全意识。 3.7设备管理。机电设备的质量控制是安装质量控制的前提。因此,机电设备到货验收是一项很重要的工作。参加验收的监理工程师要严格按合同规定的数量质量进行验收,质量不合格的设备决不能入库。因此,监理工程师要有高度的责任心和良好的职业道德,有丰富的实践经验,才能担此重任,为保证设备安装质量控制打下坚实的基础。 四、做好设备安装监理工作要点 4.1深刻领会设计文件 作为监理, 受业主委托对工程进行监督管理, 要完满的完成监理合同中业主授权委托的任务, 监理工程师必须深刻领会设计文件、图纸的设计意图, 这是监理预先控制的一项重要工作。只有熟悉图纸, 了解工程特点、工程关键部位的安装方法、施工要求, 掌握对重要材料、构配件和设备的要求, 才能督促安装单位按图保质保量施工。 4.2高度重视图纸会审 工程质量主要取决于设计质量、材料设备的质量和施工质量。所以图纸会审是保证工程质量的重要环节。安装工程监理工程师除应熟悉和掌握国家规范、强制性规定外, 还应熟悉地方法规和规范。要想能指出施工图的不规范之处, 就要求监理工程师对设计、施工过程中的强制性规定非常熟悉。由于审图时, 是各专业分开审查, 不易综合考虑, 所以在施工前的最后一关———图纸交底、会审, 一定要把问题发现, 请设计部门修改。必要时请原审图部门重新审核。安装工程图纸会审时, 常见有以下几个问题, 安装监理工程师一定要注意。一是与土建施工图不统一,在图纸会审时, 由于专业分工, 监理工程师常常只是熟悉各自的专业施工图, 忽略了水电安装与土建施工图的比照, 从而给以后施工过程中留下隐患。这其中比较重要的有以下几个问题: 给排水、消防、空调工程中立管的位置是否影响门、窗的安装和使用功能; 水平管的坡度是否受到层高、门洞大梁的限制; 消防喷淋头、烟感在公共部位的位置是否合理; 生活水管与消防水管的标高是否合理, 是否会发生管子打架的现象; 电缆桥架的走向是否合理, 平行; 地下室出墙洞的预留位置是否合理等。二是设计图纸的不规范,有些安装工程的图纸可能不是原创, 而是经其他图纸修改来的,在更改过程中忽略了强制性规定。同样, 如上诉工程, 由于设计与土建脱节, 空调管线布置不当, 导致冷凝水的排放立管在走道的门边, 影响美观, 更无法施工。同时, 泻水排向一头, 而不是两头向中间排, 由于大梁的限制, 导致冷凝水管的泻水坡度无法达到规范要求。另外, 由于圈梁很高, 致使空调管道从走廊进入两边办公室时, 不得不降低高度( 同时走廊内还聚集了强、弱电桥架、吊顶龙骨等) 这样又影响了走廊的吊顶高度, 致使采光和装潢效果受到影响。三是设计图纸中的不尽人性之处,建筑物最终是让人来使用的, 但在结构设计方面, 设计师更多的是考虑安全第一, 而照顾使用上的人性化是有限的。因此在安装施工过程中, 应尽量的满足用户的使用方便、行为习惯、地方特点等要求。比如插座的分配, 电话和电视插孔的位置应根据房间的形式、大小, 在一般常规情况下作出合理布置, 而不是仅仅考虑施工方便, 随意布置。 4.3施工过程中加强巡查、平行检查 实际工作中, 由于安装工程的特殊性, 一个单位工程中, 安装监理人员的工作量要比土建监理少很多, 而且还有时段性。因此, 往往是一个安装监理工程师同时监理几个单位工程, 在现场巡查的时间相对较少, 这就容易造成对工程情况了解不及时, 不详细的后果, 事前控制的工作做不到位。因此, 安装监理工程师要经常到现场多看, 多了解工程的进展、计划, 对重点部位、重点工序、重要材料进场等严格把关, 并要求施工单位加强对工人的技术交底, 及时发现问题, 解决问题, 减少不必要的浪费、返工, 确保工程质量符合要求。 机电安装论文:浅谈大型机电设备安装与调试 【摘要】本文根据笔者多年机电设备安装实践经验,从电动机调试起动前、运行过程、故障原因诸多细节检查人手,详细介绍了大型机电设备安装调试过程中过程中经常出现或者有可能出现的问题,并以典型回路为例,具体分析阐述了电动机起动失效的原因及解决办法,并就电动机运行过程中的监视与维护进行了扼要说明,供同行参考 。 【关键词】电动机;安装调试;故障;控制与保护 1. 概述 在工程机电设备安装施工完成之后,通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下,按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转,与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量,验证设备连续工作的可能性,对设备性能作一检测,并将检测的数据与设备制造出了记录的数据进行比较,对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行往往会碰到意想不到的异常现象,使电动机起动失败而跳闸,较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析,而电机起动之前,我们就应做好事前准备工作(尤其是大型电动机更需要重视),并对检查的结果加以分析。 2. 电动机起动前的检查与试运行检查 2.1启动前的检查。 2.1.1新安装的或停用三个月以上的电动机,用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地(机壳)之间的绝缘电阻,测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500v以下的电动机用500v兆 。 欧表测量,对500~3000v电动机用1000v兆欧表测量其绝缘电阻。按要求,电动机每1kv工作电压,绝缘电阻不得低于1mb·ω,电压在1kv以下、容量为了1000kw及以下的电动机,其绝缘电阻应不低于0.5mb·ω。如绝缘电阻较低,则应先将电动机进行烘干处理,然后再测绝缘电阻,合格后才通电使用。 2.1.2检查二次回路接线是否正确,二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次,确认各环节动作无误,包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线的连接是否正确,相序和旋转方向是否符合要求,接地或接零是否良好,导线截面积是否符合要求。 2.1.3检查电动机内部有无杂物,用干燥、清洁的200~300kpa的压缩空气吹净内部(可使用电吹风机或手风箱等来吹),但不能碰坏绕组。 2.1.4检查电动机铭牌所示电压,频率与所接电源电压、频率是否相符,电源电压是否稳定(通常允许电源电压波动范围为±5%),接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动,还要检查起动设备的接线是否正确。 2.1.5检查电动机紧固螺栓是否松动,轴承是否缺油,定子与转子的间隙是否合理,间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物,电动机和所传动机械的基础是否牢固。 2.1.6检查保护电器(断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等)整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适,熔体是否完好,规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。 2.1.7电刷与换向器或滑环接触是否良好,电刷压力是否符合制造厂的规定。 2.1.8检查启动设备是否完好,接线是否正确,规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴(如水泵、风机等),检查转动是否灵活,有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好,转动无碍。 2.1.9检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度,联轴器连接是否完好。 2.1.10检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕,转动电动机转轴,看转动是否灵活,有无摩擦声或其它异声。 2.1.11检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。 2.2电动机试运行过程中检查 。 2.2.1启动时检查 。 2.2.1.1电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意,传动部分附近不应有其它人员站立,也不应站在电动机及被拖动设备的两侧,以免旋转物切向飞出造成伤害事故。 2.2.1.2接通电源之前就应作好切断电源的准备,以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时(如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等)能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。由于启动电流大,拉合闸动作应迅速果断。 2.2.1.3一台电动机的连续启动次数不宜超过3~5次,以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。 2.2.1.4电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时,应迅速停机检查。 2.2.1.5使用三角启动器和自耦减压器时,软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。 2.2.2试运行时检查 。 2.2.2.1检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。 2.2.2.2检查电源电压是否正常。对于380v异步电动机,电源电压不宜高于400v,也不能低于360v。 2.2.2.3记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。 2.2.2.4检查电动机所带动的设备是否正常,电动机与设备之间的传动是否正常。 2.2.2.5检查电动机运行时的声音是否正常,有无冒烟和焦味。 2.2.2.6用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。 2.2.2.7检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常,轴承温度是否符合制造厂的规定(对绝缘的轴承,还应测量其轴电压)。 2.2.2.8检查换向器、滑环和电刷的工作是否正常,观察其火花情况(允许电刷下面有轻微的火花)。 2.2.2.9检查电动机的轴向窜动(指滑动轴承)是否超过表2的规定。测量电动机的振动是否超过表3的数值(对容量为40kw及以下的不重要的电动机,可不测量振动值)。 3. 电动机发生故障的原因分析 电动机发生故障的原因可分为内因和外因两类: 3.1故障外因。 3.1.1电源电压过高或过低 。 3.1.2起动和控制设备出现缺陷。 3.1.3电动机过载。 3.1.4馈电导线断线,包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线。 3.1.5周围环境温度过高,有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。 3.2故障内因。 3.2.1机械部分损坏,如轴承和轴颈磨损,转轴弯曲或断裂,支架和端盖出现裂缝。所传动的机械发生故障(有摩擦或卡涩现象),引起电动机过电流发热,甚至造成电动机卡住不转,使电动机温度急剧上升,绕组烧毁。 3.2.2旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。 3.2.3绕组损坏,如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿,匝间或绕组间短路,绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错,焊接不良,绕组断线等。 3.2.4铁芯损坏,如铁芯松散和叠片间短路。或绑线损坏,如绑线松散、滑脱、断开等。 3.2.5集流装置损坏,如电刷、换向器和滑环损坏,绝缘击穿。震摆和刷握损坏等。 4. 电动机起动失败的原因分析与对策 以典型电路,即其一次回路的短路保护是使用断路器qf(或熔断器),控制电器接触器k,热继电器ft作过载保护(有时ft接在电流互感器二次侧回路中)为例,来介绍电动机起动失败的异常现象,并分析其起动失败的原因及采取的对策。 4.1电动机的控制与保护 。 4.1.1电动机一起动立即跳闸,即瞬时跳闸。 断路器qf瞬动跳闸,会使人怀疑是否发生了短路故障,一般而言,设备安装完毕,在有关的开关柜内先将导电物等清除干净,再作绝缘耐压试验,各部位都符合要求后方可带电试车。所以短路故障可能较少,而且凡发生短路故障均有迹象可查,或有火花,或有焦烟气味,同时兼有异常声音,事后再作绝缘试验,能发现绝缘已损坏。最迷惑不解的是一切都好,但断路器仍然发生瞬动跳闸,此时应确认断路器选择的脱扣电流值是否合理。如40kw的电动机,其额定电流约80a。在选择用断路器时,选用脱扣电流100a似乎可以了,而且瞬时电流倍数为10,可达1000a,足以躲开电动61n的起动电流,似乎不应该有问题。但如果考虑下列因素之后,原因便清楚了。 4.1.2降压起动失败跳闸。 降压起动失败跳闸有两种情况,两种情况成因是不同的。 4.1.2.1在未切至全电压时即跳闸这种情况往往是电动机端电压不足造成的,此时从监测到电压情况便可判断。造成端电压过低的原因是:一方面可能是变电所至配电室供电线路过长,另一方面可能是降压电抗(或电阻)值偏大,致使电动机端电压过低,起动转矩不足以克服负荷转矩,电动机如堵转一般,电流始终不衰减,热保护到时动作跳闸,起动失败。 如果是供电线路过长可设法用电容补偿方法,提高配电室母线电压。当然电容器应是可调节的,以免电动机停机时母线电压过高。 如果是电抗过大,则设法减小电抗值,使得母线电压与电动机端电压均有妥当的数值,各方面工作都正常。 4.1.2.2降压过程是成功的,在投切至全电压运行时跳闸在电动机从降压阶段至全电压工作的切换过程中,有一供电间隙(如y-起动),此时因电动机内有乘磁,它的电磁场的情况与停机是不同的,有自己的极性方向,类似发电机。当合至电网时由于相位不一致,有时会造成大的冲击,其电流甚至会超过会电压起动的情况,出现意料不到的断路器过流动作,或接触器失压跳闸。这种状况往往是有时起动能成功,有时起动要失败,有很大的偶然性。成功的原因是两个相位接近或完全相同,相位差就很小,二次起运冲击电流很小,起动便能成功。 这种情况,100kw以上的电动机发生的较多,因为其乘磁能量大。遇到这种情况应使用电抗器降压,用短路电抗来达到全电压起动目的。其过程中间没有供电间隙,就不会产生上述情况。 4.1.3短延时跳闸。 电动机起动过程中,跳闸时间不足1s的为短延时跳闸。其异常现象不多见,上述熔断器不良是其中之一。另外,带有接地保护的断路器,其漏电动作整定值偏小,因电动机的馈赠电线路在敷设中绝缘受伤,漏电流值偏大,有时会导致接地保护动作。为防止误动作,接地保护通常有0.2~0.5s的短延时,此时,便反映为短延时动作跳闸。这种情况在新线路上不易发生,在旧的线路上此类故障比较多,一般而言,通过绝缘检查是能发现此故障的。 此外,短延时跳闸原因是上一级保护错误动作。如图1所示,qfl的整定值是正确的,而qf整定值比qfl大,但有mn等电动机负荷的存在,当m1起动时,有6in起动电流存在,qf保护越级动作,此往表现为短延时,同时mn等电动机也从运行中跳闸,表象很清楚,很容易识别。对策是提高qf的整定值。 4.2电动机常见故障及排除方法。 异步电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁心、风叶、机座、转轴等故障,一般比较容易观察与发现:电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同,往往可能出现同一故障有不同外观现象,或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障,必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量,找出故障所在,并采取相应的措施予以排除。 4.2.1调查。 首先了解电机的型号、规格、使用条件及使用年限,以及电机在发生故障前的运行情况,如所带负荷的大小、温升的高低、有无不正常的声音、操作情况等等,并认真听取操作人员的反映。 4.2.2察看故障现象。 察看的的要按电机故障情况灵活掌握,有时可以把电动机上电源进行短时运转,直接观察故障情况,再进行分析研究。有时电机不能上电源,通过仪表商量或观察来进行分析判断,然后再把电机拆开,测量并仔细观察其内部情况,找出其故障所在。 4.3电动机运行中的监视与维护 。 电动机在运行时,要通过听、看、闻等及时监视电动机,以期当电动机出现不正常现象时能及时切断电源,排除故障。具体项目如下: 4.3.1听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时,发出的声音应该是平稳、轻快、平均、有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击、振动等异声时,应立即停机检查。观察电动机有无振动、噪声和异常气味电动机若出现振动,会引起与之相连的负载部分不同心度增高,形成电动机负载增大,出现超负荷运行,就会烧毁电动机。因此,电动机在运行中,尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动,接地装置是否可靠,发现问题及时解决。噪声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆,必须随时发现开查明原因而排除。 4.3.2通过多种渠道经常检查。检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化,尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机,对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热,缺油,若发现轴承附近的温升过高,就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺,轴承间隙是否过大晃动,内环在轴上有无转动等。出现上述任何一种现象,都必须更新轴承后方可再行作业。注意电动机在运行中是否发出焦臭味,如有,说明电动机温度过高,应立即停机检查原因。 4.3.3保持电动机的清洁,特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上,更不能让杂物和水滴进入电动机内部。要定期检修电动机,清洁内部,更换润滑油等。电动机在运行中,进风口周围至少3m内不允许有尘土、水渍和其他杂物,以防止吸入电机内部,形成短路介质,或损坏导线绝缘层,造成匣间短路,电流增大,温度升高而烧毁电动机。所以,要保证电动机有足够的绝缘电阻,以及良好的通风冷却环境,才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。 4.3.4要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮时,如发现绝缘电阻过低,要及时进行干燥处理。 4.3.5对绕线式电动机,要经常注意电刷与滑环间的火花是否过大,如火花过大。要及时做好清洁工作,并进行检修。 4.3.6保持电动机在额定电流下工作电动机过载运行,主要原因是由于拖动的负荷过大,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电动机将从电网中吸收大量的有功功率,电流便急剧增大,温度也随之上升,在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。因此,电动机在运行中,要注意检查传动装置运转是否灵活、可靠:连轴器的同心度是否标准;齿轮传动的灵活性等,若发现有滞卡现象,应立即停机查明原因排除故障后再运行。 4.3.7检查电动机三相电流是否平衡,其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%,这样才能保证电动机安全运行。如果超过则表明电动机有故障,必须查明原因及时排除。 5. 结束语 随着科学技术不断发展 ,电动机及控制设备的技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能,还需要我们在实际工作中不积累经验,判断电动机及控制设备存在的问题与故障处理,找出故障原因并加以分析,及时采取对策,以保证电动机及传动设备的正常运行。 机电安装论文:建筑机电安装工程施工管理概述 摘要:建筑机电系统是建筑的血脉,机电系统的好坏直接影响着建筑质量和使用水平。建筑机电安装工程施工管理是影响建筑机电安装工程的最主要因素。文章从图纸设计管理、组织管理、合同管理、施工进度管理、质量管理、施工安全管理六个方面阐述了建筑机电安装工程施工管理理论。 关键词:建筑机电安装工程;施工管理;概述 建筑机电安装工程是建筑工程项目中至关重要的一部分,建筑机电安装工程质量的好坏直接影响着建筑质量的好坏和使用水平的高低。随着社会的进步,人们生活水平的提高和建筑水平的发展,对建筑机电安装工程的要求也越来越高,建筑机电安装工程的主要任务是为用户提供安全、高效、经济、舒适的生活和工作环境。 建筑机电安装工程涵盖的内容非常多,主要包括机械设备工程、电气工程、电子工程、自动化仪表工程、建筑智能化工程、消防工程、电梯工程、管道工程、动力站工程、通风空调与洁净工程、环保工程、非标设备制造工程等。主要工程活动包括设计、安装、调试、竣工验收几个阶段。 建筑机电安装工程基本上贯穿于整个建筑工程过程中,但其主要部分是在建筑的主题结构工程结束以后才进行施工,并在建筑装修之前就得基本结束,因而具有工期短、边施工边进行的特点。因此,不仅需要健全的工程项目组织,而且要建立严格的工程施工管理体系、机电安装应急预案,同时还要为工程施工过程中所涉及的人力、物力、资金等所需资源提供有力的、充分的保障。 为了更好的保证建筑机电安装工程的顺利开展,必须进行建筑机电安装工程合理、规范的管理。根据管理内容的不同可分为图纸设计管理、组织管理、合同管理、施工进度管理、质量管理、施工安全管理六个方面。 1 图纸设计管理 图纸设计是建筑施工前期最主要的工作,也是整个建筑施工唯一的参考和指导。建筑工程图纸设计工作主要是由建筑投标和招标两方面达成一致的产物,建筑施工者只是在按图纸执行指令。对建筑安装工程施工管理来说,图纸设计管理主要是保证设计图纸的完整性,一方面要求设计图纸数量的完整性;另一方面要求设计图纸内容的完整性。建筑工程施工设计图纸,要充分体现施工设计图的系统性、协调性和有效性。设计图的系统性,要求图纸是系统的图纸,系统的图纸能概略表明各项工程施工的组成系统及联系关系。设计图的协调性,要求各项工程图纸之间能相互说明,互为解释。说明各种设备、设施的平面位置、说明各种设备的工作原理、说明各种原材料的特性、参数的设备材料表。各图纸的标注重复是允许的,但必须保证这些标注的协调一致,保证各图纸之间的协调一致是高层建筑工程施工设计的重要方面。高层建筑工程施工图纸的有效性,必须在设计单位的资格证书允许范围内的设计,这样才是有效合法的设计施工图纸,才可成为施工结算的有效依据。 2 组织管理 建筑机电安装工程施工管理中组织管理的重要性是不言而喻的。组织管理的成败直接关系着这个工程是否能按时保质完成。 为了更好的实施组织管理,我们应该建立适宜的、具有良好执行力的组织团队,并做好组织管理计划和责任分工,;根据实际情况建立简洁、畅通的组织沟通渠道,以保证信息的及时、全面、真实的传输和反馈,同时应注意合理、及时的解决组织管理中的矛盾冲突和意见分歧,;加强团队整体的理论水平,保证组织管理的权利和义务落实。 3 合同管理 建筑机电安装工程施工合同又称建筑机电安装工程承包合同,简称施工合同,是发包人(建设单位或总包单位)和承包人(施工单位)之间,为完成商定的建筑机电安装工程,明确相互权利、义务关系的协议。合同的主要目标是在规定的工期之内,安规定的价格完成符合相关质量、规模和范围标准的工程项目。合同管理就是保证这些目标的实现。合同管理的成功与失败,在工程验收时将必然得到验证。合同管理的好,施工企业就能选到预期的效益目标,否则,将造成巨大的损失。 为了更好的进行合同管理,应该注意以下几点:1、建立符合要求的合同管理系统2、制定完善的、可行的、合理的合同管理制度。3、注重相关人员合同管理知识水平的提高。4、做好合同签订时的管理,为履行合同打好基础。5、认真履行合同,加强合同履约管理。 4 施工进度管理 建筑机电安装工程的施工是在装修施工开始之前进行的,并需要在装修开始时结束,所以其进度会影响整个建筑工程的施工进度。建筑机电安装工程施工的进度管理是反映整个施工队伍组织水平的高低,反应能力的快慢,施工设备的利用率等各个方面。建筑机电安装工程的施工进度管理需要将施工总计划中的各个小部分目标和控制点按施工工程分解到每一项、每一天的工程目标中,并严格按照计划编制详细的日计划、周计划、旬计划、月计划,并在明天休工之前半小时召开施工总结、协调会议,总结当天的工作完成情况,安排接下来的工作开展计划。项目管理者必须不定时检查施工进度,督促施工者按照计划完成相应工作。保证机电安装工程按期竣工。 5 质量管理 建筑工程质量的好坏,对社会治安、经济发展、人民生活的影响非常巨大,建筑机电安装工程质量的控制,与建筑工程社会价值息息相关,并直接影响建筑工程的社会效益和经济效益。 建筑机电安装工程质量控制应该从以下几方面开展: 1.施工前图纸设计质量的控制,应注意图纸设计的合理性和简洁性,保证施工人员能够读懂图纸,并根据实际情况随时补充、完善图纸中的不足; 2.机电安装设备的质量,是影响建筑机电安装工程质量最关键的因素,施工所用的材料、设备必须经过严格的质量检查和评定,严格控制不符合质量标准的原材料进入施工阶段,并建立完善的原材料追溯制度; 3.施工工程中的质量控制也是质量管理的重要方面,施工者必须严格按照设计图纸进行施工,并注意施工操作的规范性,不能随意变更作业方式和作业操作范围,质量控制者要对施工工程进行全面、系统的质量检查、登记、考核制度,对质量不符合标准的工程不能进入下一道施工程序; 4.施工后期的调试阶段,应严格按照要求对设备、系统进行调试,不能精简步骤、跳跃式调试,并建立完善的调试记录,记录必须真实、准确、完整、详细,对不符合要求的设备要予以及时更换。 6 安全管理 安全是所用工作最重要的管理,建筑机电安装工程也不例外。建筑机电安装施工工程中如果安全管理不当,将会造成严重的财产、人身损失,其后果是无法想象的。建筑机电安装工程的安全控制,可以从以下方面入手:首先做好施工操作者的专业技术和安全知识培训,增强安全防范意识;其次,建立完善的安全保障体系,充分配置安全控制所需要的消防设备,并不定时的对消防设施、设备进行全面的检查和更换;第三,施工管理者要严格按照相关标准进行安全体系建设,做好安全防范,及时发现并消除安全隐患,将建筑机电安装工程施工过程中一切安全问题扼杀在萌芽状态。 机电安装论文:浅谈机电安装工程管理 摘要:本文主要分析了机电安装工程项目施工的一些管理要素及对项目施工后的验收管理进行探讨。 关键词:机电安装;效益;管理;验收管理 机电安装工程作为建筑施工项目中的一个重要组成部分,其质量直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能,因此直接关系到该建筑的社会效益及 经济 效益,机电安装工程项目越来越广泛,涉及 工业 、公用、民用三个部分中的设备安装工程、电气工程、自动化仪表工程、洁净工程、消防工程、智能化工程等等。其整个施工过程从施工人员、设备和材料、施工机具、施工方法、竣工验收各个阶段,都要实行严格管理,以确保质量合格。 1工程管理的要素 机电安装工程中的生产要素配置和管理是项目施工的关键环节,它直接影响项目的进度目标、质量目标、安全目标和成本目标的实现,一次在生产要素管理中需用优化配置、动态控制和 科学 调节等手段,在施工过程中对人力资源管理、技术管 理、工程设备和材料管理、施工机械设备和检测器具管理和项目的资金管理等做到计划、供应、使用、检查、分析和改进要有序合理的安排。 1.1施工前合同管理 施工单位在接到顾客的招标文件之后,根据用户要求并结合自己的主客观条件对合同的内容进行评审,核实工程实物量,对施工过程中可能发生的工程变更及相关的成本费用的支出、施工方法、质量要求、机械设备的使用、材料供应、劳动力调配和工期目标等诸方面进行合理评估,正确合理地编制施工图预算,在编制施工图预算时要深入研究招标文件和合同内容,充分考虑可能发生的费用,包括合同规定的属于包干性质的各项定额补贴,并将其列入施工图预算。但不能将项目管理不善造成的损失也列入施工图预算,更不能违反政策高估冒算或乱收费。 工程管理,“七分准备,三分施工”。合同签订后,工程管理人员负责按规定办理工程开工手续,并与甲方协商提供施工所用的动力来源(如水、电、风等)和施工人员所须的休息和进餐的场所,并根据甲乙双方的要求签订安全防火协议;察看施工场地,确定设备及材料运输车辆的道路是否通畅。按照顾客要求及实际情况确定开工及竣工时间,根据工程量及施工设备情况配备施工作业人员,制订施工 网络 计划。划定施工区域,做好安全保卫工作:制订安全技术措施,向施工人员进行安全技术交底。 1.2施工前材料的管理 材料管理是工程施工的重点,在工程施工前,所有材料应基本到位。材料在订购前,要对材料生产单位的生产能力和资质进行评审,以免因材料的供应不足、材料质量不过关或由于运输路线复杂而延误工期。施工单位在材料到货后应组织专业人员进行材料检验,并索取产品合格证,对外观质量有严重缺陷的产品应予以退货,对质量有争议的材料和图纸、规范有要求的材料应给予复检。 1.3施工过程中技术的管理 技术人员必须按照现行的国家标准、技术规范、技术标准认真进行图纸自审和会审,制订正确合理的施工方案,施工方案主要包括四项内容:施工方法的确定、施工机具的选择、施工顺序的安排和施工的组织。施工方案的不同,工期、机具、费用也会不同,因此,正确选择施工方案是降低成本的关键。如:湘钢新轧钢冷轧厂2 #生产线改造工程中,施工单位需安装包括五架轧机的轧机机组,单片牌坊最重为:141 t,而安装区域只有一台85 t吊车,不能满足大型设备的吊装需要,因此轧机牌坊的吊装是轧机安装的施工难点之一。施工单位的技术人员在现场勘察分析后,对现有的330 t液压吊的起重能力、吊臂的回转半径及厂房下弦高度进行验算分析,制订了一套切实可行的吊装方案,圆满地完成了施工任务。 1.4施工过程中质量的管理 由于工序质量、分项或分部工程的质量形成并决定工程的最终质量,并且最终质量是一次性的,不可更改的。因此,作为大型机电安装项目的质量管理,必须有一个健全完善的质量管理体系,从工程实体形成阶段、施工层次和影响的施工流程、施工工艺、施工方法、人员素质、机具设备、施工环境、材料进场和使用等方面,对质量控制进行全面策划和控制。因此,有必要成立以项目负责人为主,生产副经理、项目总工程师、相关职能部门负责人、工长和各分包负责人构成的质量控制管理体系。 2机电安装工程的竣工验收及管理 机电安装工程项目按工程总承包合同范围和批准的设计文 件规定全部内容已建成,由施工单位提出申请,建设单位组织施工单位、设计单位、监理单位共同验收,检验各分项工程是否达到设计要求、 工业 建设项目工程的设备能够生产合格产品;民用建设项目能够达到系统的功能正常使用,在检查验收合格后,办理移交手续。 2.1机电安装工程验收的依据 机电安装的竣工验收一般依据:可行性研究报告;施工图设计及设计变更通知书;设备说明书;国家现行的标准、规范;主管部门或业主有关审批、修改、调整的文件;工程总承包合同;建筑安装工程统计规定及主管部门关于工程竣工规定;涉及进口设备或是引进外资的工程,应按照合同约定和世界银行的规定按时编制项目完成报告。 2.2机电安装工程验收标准 机电安装工程的验收标准:必须符合合同规定和实际文件要求,符合国家现行的施工验收规范,工程全部完成,无漏项,主要工艺设备、配套设施经联动负荷调试合格,形成生产使用的能力或功能;交工资料齐全达到归档要求;生产准备工作适应投产的需要;环境保护、劳动安全卫生、消防设施已按要求建成使用;少数非主要设备虽未按实际规定的内容全部建成,但不影响生产;设备试运转合格,使生产的产品质量和数量达到设计预期要求才能进行竣工验收。 2.3机电安装工程竣工结算管理 机电安装工程项目已完工,并已经过验收签证,交工资料已整理汇总完毕并经有关责任方签字认可;施工图预算以及应调整的工程造价已编制完毕;设计变更等技术核定单等签证手续已办完;因建设单位原因造成的人员窝工、机具闲置、工期延误等 经济 索赔已得到建设单位认可后,项目部即可向工程发包方进行最终的工程价款结算。发包方与承包方按照签订的具有 法律 效力的工程合同和补充协议,以及国家有关部门颁发的相关文件规定和标准等进行竣工决算。 竣工验收阶段由建设单位编制竣工结算报告,以实物数量和货币指标为计量单位,综合反映竣工项目从筹建开始到项目竣工交付使用为止的全部建设费、建设成果和财务情况的 总结 性文件。收集整理和分析有关依据资料填写竣工结算报表。 3结束语 综上所述,机电安装工程作为建筑施工项目中一个重要部分,与人民生活和国家 发展 息息相关。提高建筑的舒适性、安全性、高效性,其实机电安装至关重要。机电安装项目管理是一个动态管理过程,在整个过程中还要对工程材料、设备采购、特种设备及作业、施工机具、技术档案资料,以及回访保修有大量的数据和信息需要处理,这就要求建立 计算 机系统及其数据库,以达到工程管理水平的不断提高。 机电安装论文:大型机电设备安装调试过程中的问题分析及处理措施 摘 要:本文根据笔者多年机电设备安装实践经验,从电动机调试起动前、运行过程、故障原因诸多细节检查人手,详细介绍了大型机电设备安装调试过程中过程中经常出现或者有可能出现的问题,并以典型回路为例,具体分析阐述了电动机起动失效的原因及解决办法,并就电动机运行过程中的监视与维护进行了扼要说明,供同行参考。 关键词:电动机;安装调试;故障;控制与保护 1 概述 在工程机电设备安装施工完成之后,通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下,按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转,与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量,验证设备连续工作的可能性,对设备性能作一检测,并将检测的数据与设备制造出了记录的数据进行比较,对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行往往会碰到意想不到的异常现象,使电动机起动失败而跳闸,较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析,而电机起动之前,我们就应做好事前准备工作(尤其是大型电动机更需要重视),并对检查的结果加以分析。 2 电动机起动前的检查与试运行检查 2.1 启动前的检查 2.1.1 新安装的或停用三个月以上的电动机,用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地(机壳)之间的绝缘电阻,测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500v以下的电动机用500v兆 欧表测量,对500~3000v电动机用1000v兆欧表测量其绝缘电阻。按要求,电动机每1kv工作电压,绝缘电阻不得低于1mb·ω,电压在1kv以下、容量为了1000kw及以下的电动机,其绝缘电阻应不低于0.5mb·ω。如绝缘电阻较低,则应先将电动机进行烘干处理,然后再测绝缘电阻,合格后才通电使用。 2.1.2 检查二次回路接线是否正确,二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次,确认各环节动作无误,包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线的连接是否正确,相序和旋转方向是否符合要求,接地或接零是否良好,导线截面积是否符合要求。 2.1.3 检查电动机内部有无杂物,用干燥、清洁的200-300kpa的压缩空气吹净内部(可使用电吹风机或手风箱等来吹),但不能碰坏绕组。 2.1.4 检查电动机铭牌所示电压,频率与所接电源电压、频率是否相符,电源电压是否稳定(通常允许电源电压波动范围为±5%),接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动,还要检查起动设备的接线是否正确。 2.1.5 检查电动机紧固螺栓是否松动,轴承是否缺油,定子与转子的间隙是否合理,间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物,电动机和所传动机械的基础是否牢固。 2.1.6 检查保护电器(断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等)整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适,熔体是否完好,规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。 2.1.7 电刷与换向器或滑环接触是否良好,电刷压力是否符合制造厂的规定。 2.1.8 检查启动设备是否完好,接线是否正确,规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴(如水泵、风机等),检查转动是否灵活,有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好,转动无碍。 2.1.9 检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度,联轴器连接是否完好。 2.1.10 检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕,转动电动机转轴,看转动是否灵活,有无摩擦声或其它异声。 2.1.11 检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。 2.2 电动机试运行过程中检查 2.2.1 启动时检查 2.2.1.1 电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意,传动部分附近不应有其它人员站立,也不应站在电动机及被拖动设备的两侧,以免旋转物切向飞出造成伤害事故。 2.2.1.2 接通电源之前就应作好切断电源的准备,以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时(如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等)能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。由于启动电流大,拉合闸动作应迅速果断。 2.2.1.3 一台电动机的连续启动次数不宜超过3~5次,以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。 2.2.1.4 电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时,应迅速停机检查。 2.2.1.5 使用三角启动器和自耦减压器时,软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。 2.2.2 试运行时检查 2.2.2.1 检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。 2.2.2.2 检查电源电压是否正常。对于380v异步电动机,电源电压不宜高于400v,也不能低于360v。 2.2.2.3 记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。 2.2.2.4 检查电动机所带动的设备是否正常,电动机与设备之间的传动是否正常。 2.2.2.5 检查电动机运行时的声音是否正常,有无冒烟和焦味。 2.2.2.6 用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。 2.2.2.7 检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常,轴承温度是否符合制造厂的规定(对绝缘的轴承,还应测量其轴电压)。三相异步电动机的最高容许温度和最大容许温升见表1。 2.2.2.8 检查换向器、滑环和电刷的工作是否正常,观察其火花情况(允许电刷下面有轻微的火花)。 2.2.2.9 检查电动机的轴向窜动(指滑动轴承)是否超过表2的规定。测量电动机的振动是否超过表3的数值(对容量为40kw及以下的不重要的电动机,可不测量振动值)。 3 电动机发生故障的原因分析 电动机发生故障的原因可分为内因和外因两类: 3.1 故障外因 3.1.1 电源电压过高或过低 3.1.2 起动和控制设备出现缺陷 3.1.3 电动机过载。 3.1.4 馈电导线断线,包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线。 3.1.5 周围环境温度过高,有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。 3.2 故障内因 3.2.1 机械部分损坏,如轴承和轴颈磨损,转轴弯曲或断裂,支架和端盖出现裂缝。所传动的机械发生故障(有摩擦或卡涩现象),引起电动机过电流发热,甚至造成电动机卡住不转,使电动机温度急剧上升,绕组烧毁。 3.2.2 旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。 3.2.3 绕组损坏,如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿,匝间或绕组间短路,绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错,焊接不良,绕组断线等。 3.2.4 铁芯损坏,如铁芯松散和叠片间短路。或绑线损坏,如绑线松散、滑脱、断开等。 3.2.5 集流装置损坏,如电刷、换向器和滑环损坏,绝缘击穿。震摆和刷握损坏等。 4 电动机起动失败的原因分析与对策 以典型电路,即其一次回路的短路保护是使用断路器qf(或熔断器),控制电器接触器k,热继电器ft作过载保护(有时ft接在电流互感器二次侧回路中)为例,来介绍电动机起动失败的异常现象,并分析其起动失败的原因及采取的对策。 4.1 电动机的控制与保护 4.1.1 电动机一起动立即跳闸,即瞬时跳闸 断路器qf瞬动跳闸,会使人怀疑是否发生了短路故障,一般而言,设备安装完毕,在有关的开关柜内先将导电物等清除干净,再作绝缘耐压试验,各部位都符合要求后方可带电试车。所以短路故障可能较少,而且凡发生短路故障均有迹象可查,或有火花,或有焦烟气味,同时兼有异常声音,事后再作绝缘试验,能发现绝缘已损坏。最迷惑不解的是一切都好,但断路器仍然发生瞬动跳闸,此时应确认断路器选择的脱扣电流值是否合理。如40kw的电动机,其额定电流约80a。在选择用断路器时,选用脱扣电流100a似乎可以了,而且瞬时电流倍数为10,可达1000a,足以躲开电动61n的起动电流,似乎不应该有问题。但如果考虑下列因素之后,原因便清楚了。 4.1.2 降压起动失败跳闸 降压起动失败跳闸有两种情况,两种情况成因是不同的。 4.1.2.1 在未切至全电压时即跳闸这种情况往往是电动机端电压不足造成的,此时从监测到电压情况便可判断。造成端电压过低的原因是:一方面可能是变电所至配电室供电线路过长,另一方面可能是降压电抗(或电阻)值偏大,致使电动机端电压过低,起动转矩不足以克服负荷转矩,电动机如堵转一般,电流始终不衰减,热保护到时动作跳闸,起动失败。 如果是供电线路过长可设法用电容补偿方法,提高配电室母线电压。当然电容器应是可调节的,以免电动机停机时母线电压过高。 如果是电抗过大,则设法减小电抗值,使得母线电压与电动机端电压均有妥当的数值,各方面工作都正常。 4.1.2.2 降压过程是成功的,在投切至全电压运行时跳闸在电动机从降压阶段至全电压工作的切换过程中,有一供电间隙(如y-起动),此时因电动机内有乘磁,它的电磁场的情况与停机是不同的,有自己的极性方向,类似发电机。当合至电网时由于相位不一致,有时会造成大的冲击,其电流甚至会超过会电压起动的情况,出现意料不到的断路器过流动作,或接触器失压跳闸。这种状况往往是有时起动能成功,有时起动要失败,有很大的偶然性。成功的原因是两个相位接近或完全相同,相位差就很小,二次起运冲击电流很小,起动便能成功。 这种情况,100kw以上的电动机发生的较多,因为其乘磁能量大。遇到这种情况应使用电抗器降压,用短路电抗来达到全电压起动目的。其过程中间没有供电间隙,就不会产生上述情况。 4.1.3 短延时跳闸 电动机起动过程中,跳闸时间不足1s的为短延时跳闸。其异常现象不多见,上述熔断器不良是其中之一。另外,带有接地保护的断路器,其漏电动作整定值偏小,因电动机的馈赠电线路在敷设中绝缘受伤,漏电流值偏大,有时会导致接地保护动作。为防止误动作,接地保护通常有0.2~0.5s的短延时,此时,便反映为短延时动作跳闸。这种情况在新线路上不易发生,在旧的线路上此类故障比较多,一般而言,通过绝缘检查是能发现此故障的。 此外,短延时跳闸原因是上一级保护错误动作。如图1所示,qfl的整定值是正确的,而qf整定值比qfl大,但有mn等电动机负荷的存在,当m1起动时,有6in起动电流存在,qf保护越级动作,此往表现为短延时,同时mn等电动机也从运行中跳闸,表象很清楚,很容易识别。对策是提高qf的整定值。 4.2 电动机常见故障及排除方法 异步电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁心、风叶、机座、转轴等故障,一般比较容易观察与发现:电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同,往往可能出现同一故障有不同外观现象,或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障,必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量,找出故障所在,并采取相应的措施予以排除。 4.2.1 调查 首先了解电机的型号、规格、使用条件及使用年限,以及电机在发生故障前的运行情况,如所带负荷的大小、温升的高低、有无不正常的声音、操作情况等等,并认真听取操作人员的反映。 4.2.2 察看故障现象 察看的的要按电机故障情况灵活掌握,有时可以把电动机上电源进行短时运转,直接观察故障情况,再进行分析研究。有时电机不能上电源,通过仪表商量或观察来进行分析判断,然后再把电机拆开,测量并仔细观察其内部情况,找出其故障所在。 4.3 电动机运行中的监视与维护 电动机在运行时,要通过听、看、闻等及时监视电动机,以期当电动机出现不正常现象时能及时切断电源,排除故障。具体项目如下: 4.3.1 听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时,发出的声音应该是平稳、轻快、平均、有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击、振动等异声时,应立即停机检查。观察电动机有无振动、噪声和异常气味电动机若出现振动,会引起与之相连的负载部分不同心度增高,形成电动机负载增大,出现超负荷运行,就会烧毁电动机。因此,电动机在运行中,尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动,接地装置是否可靠,发现问题及时解决。噪声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆,必须随时发现开查明原因而排除。 4.3.2 通过多种渠道经常检查。检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化,尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机,对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热,缺油,若发现轴承附近的温升过高,就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺,轴承间隙是否过大晃动,内环在轴上有无转动等。出现上述任何一种现象,都必须更新轴承后方可再行作业。注意电动机在运行中是否发出焦臭味,如有,说明电动机温度过高,应立即停机检查原因。 4.3.3 保持电动机的清洁,特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上,更不能让杂物和水滴进入电动机内部。要定期检修电动机,清洁内部,更换润滑油等。电动机在运行中,进风口周围至少3m内不允许有尘土、水渍和其他杂物,以防止吸入电机内部,形成短路介质,或损坏导线绝缘层,造成匣间短路,电流增大,温度升高而烧毁电动机。所以,要保证电动机有足够的绝缘电阻,以及良好的通风冷却环境,才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。 4.3.4 要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮时,如发现绝缘电阻过低,要及时进行干燥处理。 4.3.5 对绕线式电动机,要经常注意电刷与滑环间的火花是否过大,如火花过大。要及时做好清洁工作,并进行检修。 4.3.6 保持电动机在额定电流下工作电动机过载运行,主要原因是由于拖动的负荷过大,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电动机将从电网中吸收大量的有功功率,电流便急剧增大,温度也随之上升,在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。因此,电动机在运行中,要注意检查传动装置运转是否灵活、可靠:连轴器的同心度是否标准;齿轮传动的灵活性等,若发现有滞卡现象,应立即停机查明原因排除故障后再运行。 4.3.7 检查电动机三相电流是否平衡,其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%,这样才能保证电动机安全运行。如果超过则表明电动机有故障,必须查明原因及时排除。 5 结束语 随着科学技术不断发展,电动机及控制设备的技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能,还需要我们在实际工作中不积累经验,判断电动机及控制设备存在的问题与故障处理,找出故障原因并加以分析,及时采取对策,以保证电动机及传动设备的正常运行。 机电安装论文:机电设备安装常见问题与改善 摘 要:针对机电安装问题展开讨论,归纳了机电设备安装常见技术及相关管理问题;对技术改善提出相关意见陈述;强调了通电调试的重要性以引起重视;最后验收。 关键词:机电设备;安装;问题 1 机电设备安装常见技术问题表现 1.1 螺栓联接问题 螺栓、螺母联接是机电行业的一种最基本的装配,联接过紧时,螺栓在机械力与电磁力的长期作用下容易产生金属疲劳,发生剪切或螺牙滑丝等联接过松的情况,使部件之间的装配松动,引发事故。对于电气工程传导电流的螺栓、螺母联接,不仅要注意其机械效应,更应注意其电热效应,压接不紧,接触电阻增大,通电时产生发热-接触面氧化-电阻增大的恶性循环,直至严重过热,烧熔联接处,造成接地短路、断开事故。对于一次设备及母线,联接线的并沟线夹、t型线夹、设备线夹、接线相等都可能因此产生程度不同的事故。 1.2 振动问题 (1)泵:转子不平衡,轴承间隙大,转子和定子相磨擦,转子与壳体同心度差等,这些都是机械方面的问题。 (2)电机:转子不平衡,轴承间隙大,转子和定子气隙不均匀。 (3)操作:主要是工艺操作参数偏离泵的额定参数太多,引起泵的运行不平稳,例如:出口阀控制的流量太小引起的震动等,这要求工艺尽量接近泵的额定参数进行操作。 1.3 超电流问题 (1)泵:轴承损坏,转子与壳体相磨擦,泵内有异物等。 (2)电机:功率偏小,过载电流整定偏小,线路电阻偏高,电源缺相等。 (3)工艺操作:所送介质超过泵的设计能力,如密度大、粘度高、需求量高等。 1.4 电气设备问题 (1)安装隔离开关时动、静触头的接触压力与接触面积不够或操作不当,可能导致接触面的电热氧化,使接触电阻增大,灼伤、烧蚀触头,造成事故。 (2)断路器弧触指及触头装配不正确,插入行程、接触压力、同期性、分合闸速度达不到要求,将使触头过热、熄弧时间延民,导致绝缘介质分解,压力骤增,引发断路器爆炸事故。 (3)电流互感器因安装检修不慎,使一次绕组开路,将产生很高的过电压,危及人身与设备安全。 (4)有载调压装置的调节装置机构装配错误,或装配时不慎掉入杂物,卡住机构,也将发生程度不同的事故。 (5)主变压器绝缘破坏或击穿。在安装主变吊芯和高压管等主要工作时,不慎掉入杂物(如螺帽、钥匙等,这些情况在工程实践中并不罕见),器身、套管内排水不彻底,密封装置安装错误,或者在安装中损坏,都会使主变绝缘强度大为降低,可能导致局部绝缘破坏或击穿,造成恶性事故。 (6)主变压器保护拒动。主变压器内部或出线侧发生短路、接地事故,而保护拒动、断路器不跳闸,巨大的短路电流不仅使短路处事故状态扩大,也使主变内部温度骤升,变压器油迅速汽化、分解,成为高爆性的可燃物质,这可能发生主变爆炸的恶性事故。主变的紧急事故油池和其他消防设施都是针对这种可能性设计的。 2 机电设备安装技术相关改善办法 2.1 严格施工组织设计及设备、设施选择 施工组织设计和设备、设施选择是经有关科技人员共同研究商定的,通过技术计算和验算,既有其使用价值,又可保证良好的经济效益,不要随便更改选用设备,否则会影响基础工作的进展。 2.2 按预定计划开展安装工作 每一项机电设备安装工作顺序都有其科学性。一个安装工程的计划排队是经过多方面的考虑,经过技术论证排出的,是有科学根据并有一定指导性的,不要随便改动,以免造成背工窝工,工程进度连续不上。 2.3 对安装工作要总体布置、统一安排 对大型安装工程,由于设备多,安装环节多,因此对每一项安装都必须有总体布置,做到统一安排,施工队中必须有一个统一指挥的机电队长 (或项目副经理) 对各项工作进行协调处理,集思广益,多征求职工的工作意见。作为管理人员对各项安装要了如指掌,对下一步该干什么、怎么干、缺什么材料和配备件,还存在什么问题等都要心中有数,该提前做的准备工作,必须提前到位,这样才不至于在安装工作中造成停工待料的被动局面。 2.4 安装工作要有主有次 一个工程具备开工条件,首先得有电源,其次要有动力源,有提升装备 (包括井架、提升绞车)。要想达到短期开工之目的,安装工作必须有主有次,分轻重缓急。只有对安装变电所、压风机,井架、提升绞车工作有一个合理的安排,有计划有目的地进行安装工作,才能达到事半功倍之效果。 2.5 严格按设计要求施工 每一种设备的安装,都有很严格的技术要求,只有按设计技术要求施工,才能减少不必要的时间流失和材料消耗。一种设备的基础是经过设计部门的计算设计出来的,按要求施工,才能保证质量,保证安全。 2.6 按常规安装方式对设备进行安装 每种设备的安装,都有一定的作业方式和工作顺序,不能急于求成,工序颠倒。例如:井架安装,常规作业方法是一层组装起后,进行初操平找正,然后逐层安装。井架安装完后,各连接部位必须一条不少地穿上螺栓,拧紧所有连接螺栓,进行整体操平找正。最后才是井架四脚二次灌灰。切不可一层安装完后不进行初操平找正,整体安装完后不精确操平找正,连接部位缺件,就二次灌灰,给上层安装工作带来困难,造成不好安、对不上、穿不上螺栓等尾工量多的现象,结果造成安装质量低,不合乎安装质量标准要求。 2.7 提高机电工人整体素质 机电工素质低是造成安装速度和安装质量低的人为因素。机电工在安装时,必须经过岗前培训,掌握一般安装知识,熟知安装标准,该找平的必须找平,该连接的部位螺栓必须一条不少,该穿地脚螺栓的部位必须一条不少;电工在设备供配电上应做到按规程规范接电,对供电设备开关、控制盘应做到提前检修,接好电后必须对设备进行试运转。 3 通电调试 工程实体安装完毕,必须清洁场地经过仔细的检查和准备后进入调试步骤。笔者摸索出调试过程需要注意的事项: 3.1 必须遵循“五先五后”原则 先单机后联调;先手动后自动;先就地后远方(遥控);先空载后负载;先点动后联动。 3.2 要以“安全第一”为准则 包括人身安全和设备安全。不能急于求成而忽视安全的重要性。所有配电屏、柜和设备的送(受)电必须严格按规程操作,实行“送(受)电令”制度。送电单位由专人负责、统筹安排;不论是送电还是受电,都要在双方监理的监督下完成。 3.3 形成有关工程调试数据资料 要求施工单位提交的资料真实、准确、完整。有的监理人员只是用巡视的方法简单地介入调试过程,不熟悉调试情况和调试结果,对调试资料中的数据持怀疑态度,往往不及时签署或要求重新安排调试,造成资料延迟、失真或浪费人力、物力,也不能体现监理在关键工序的旁站监理作用。 4 验收 施工承包单位在工程具备竣工验收条件时,应在自评、自查工作完成后,向项目监理部提交竣工验收报验单及竣工报告;总监理工程师组织各专业监理工程师对工程竣工资料及工程实体质量完成情况进行预验收对检查出的问题,督促施工单位及时整改,经项目监理部对竣工资料和工程实体全面检查、验收合格后,由总监理工程师签署工程竣工报验单,并向建设单位提出资料评估报告。 对一些竣工验收后工程移交前未来得及完成整改的问题,可征得安装单位的同意,做甩项处理,在监理的督促和跟踪下可以在工程移交后继续完善。 机电安装论文:浅谈智能建筑机电安装质量监控探究 【论文关键词】智能建筑 机电安装 质量监控 【论文摘要】城市建设的不断发展和建筑安装技术的日益更新升级催生了智能建筑的不断涌现,其中机电设备作为整个智能建筑的核心组成部分,其安装过程中的质量问题关系着整个建筑的质量。本文分别从工程协调、质量控制、质量监控等几个方面探究了如何确保智能建筑机电安装质量,希望为日益兴起的智能化建筑质量安全提供一些指导。 智能建筑是当前和未来城市建筑发展的潮流趋势,是科技进步和人文关怀融合的产物。智能建筑的特点和优势在于其智能化,这有赖于大量机电设备的安装与运用。机电设备是智能建筑的重要设施设备,机电设备的安装关系到智能建筑工程建设的整体工程质量。因此,加强对智能建筑的机电安装质量监控,是确保整个智能建筑质量安全的前提。笔者结合多年的工程实践,提出了从施工过程中的工作协调、质量控制等几个方面强化监控的看法。 1 加强施工过程的工作协调 祸患常积于忽微。智能建筑安装是个复杂的工程,施工队伍庞杂,施工技术水准参差不齐,而且在各自的承包责任范围内,施工队往往只注重本专业内的施工进度和质量,而忽视专业交界面的施工。这样,施工现场主体多,工作千头万绪,倘若单位间缺乏有效的协调,将埋下诸多质量隐患。因此在安装施工过程中,必须确保各施工单位协调配合,交错施工,质量达标。 1.1划清专业施工界面,避免施工真空或重复施工 智能建筑对电压的要求极为苛刻,强电与弱电的施工设计图纸界面容易出现界限迷糊无法分清的问题,如气体灭火控制屏的220v电源线,空调机的控制柜至电源箱间的管线属于强电范畴,但强电施工单位在施工中发现设计图纸与强电施工要求不符,于是要求设计单位进行修改,从而及时避免了隐患的滋生。厘清施工界面,对避免各个施工单位因无序施工而出现施工真空或重复施工问题。 1.2交错施工 跨专业间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行水、电等专业的配合,对重点工序进行排查,检查落实。如配电施工与电缆铺设间的交错,墙面电线敷设与墙体装修的交错,这样不仅可以避免施工盲点,保证施工质量,还能提高施工效率。 2 严格把控关键设备的安装质量关 智能建筑与电气工程联系密切。电气工程专业性强,作业面宽,工程繁杂,对质量要求极高。一旦出现关键设备安装问题,将影响整个系统的安全稳定运行,出现智能不“智”的问题。因此,在监控过程中,应做好规划,明确施工方责任,抓住工程中的关键环节,坚持报难制度,及时排除质量故障。 2.1严把配电装置质量关 如果说电气工程是智能建筑的核心,那么配电装置则是电气工程的核心。因此,必须对配电装置的质量全过程进行严格把关,以确保支撑基础系统稳定运行的配电装置质量安全。为此,必须对配电设备从设备进货到安装调试严格按图施工和规范验收。实际中,建筑楼内的变压器、高压开关柜,低压开关柜等设备在安装中往往会出现技术性问题,像低压开关柜内回路开关的动作整定电流与设计不符,供货的开关大小满足不了实际要求等等现象。考虑到整定电流在整个配电系统中的关键性,整定电流保护下级设备和电缆的动作值,整定电流小,开关容易跳闸停电;整定电流大,系统在出现过载或非金属性短路时会因为无法跳闸而造成人员触电或短路失火等安全事故。因此,配电装置安装过程中要仔细检查,认真核对图纸,及时排查,坚决消除事故隐患。 2.2 确保电缆铺设质量 电气工程离不开各种各样的电缆线。电缆是输送电能的载体,倘若质量不高,极易发生火灾或频繁短路的事故,大大影响电气系统的正常运行。当前智能建筑工程中采用的电缆绝大多数的规格从三芯到五芯不等,加上工程施工中多将电缆沿竖井、桥架和沟道铺设,各种各样的电缆多缠绕在一起,而且一旦铺设不宜再返工,倘若施工人员技术不过关或者马虎疏忽,不分门别类、严格审查,将极易造成运行过程中电缆发热而烧坏的问题。如某工程中的电缆型号采用的有gnhyje系列、gnhyjv系列等,施工队在铺设强电竖井的电缆时,错将50平方毫米的gnhyje型电缆换成了gnhyjv型电缆,由于电缆连通的设备的电压要求不一样,导致电缆设备的防火标准大大降低,使用性能也大打折扣,为工程埋下了事故隐患。智能建筑多用电负荷高,一旦出现电缆质量问题或者电缆铺设错误,将可能出现电缆烧毁引发火灾等安全事故,而且频繁的短路也会对智能设施形成破坏,因此必须高度重视电缆的铺设质量。 2.3 检查配电箱 配电箱是接受电能和分配电能方面发挥着控制器的作用,要使工程中的动力、照明以及弱电负荷能正常工作,配电箱的工作性能至关重要。当前的智能建筑工程中,采用的配电箱型号复杂、数量多,而且大部分配电箱还受楼宇、消防等弱电设施的控制,箱内原理复杂、上筑下级设制合严格。另外,电气系统的专业要求和施工队资质的参差不齐,在设计中受各方干扰的情况较多,会造成设计修改通知单增加,配电箱内的设备和回路修改多等问题。若施工单位在施工时只专虑按设计图施工而忽视修改,在安装时只顾对号入座而不仔细地进行技术审核,就可能满足不了有关专业功能的要求。因此,业主、监理方应对现场的配电箱按设计修改通知单逐一核对,纠正开关容量偏大或偏小、回路数不够等错误。电气设备的上下级容量配合相当严格,若不符合技术要求,势必造成系统运行不稳定、供电可靠性差,从而埋下事故隐患。 2.4 确保弱电设备安装质量 智能建筑往往要铺设大量的弱电设备,专业性极强,要求每个弱电子系统要搭配专门的技术人员安装调试,以确保安装质量。在安装实践中,可能由于监控管理人员一般对某些智能系统不够精通,因此在做好基础的管线、线槽施工质量的同时,重点对系统设备的功能进行监控,确保系统的稳定性。目前在智能建筑安装市场上,对关键设备的安装采取的是招投标的形式,许多专业队伍为争取夺标,往往承诺满足系统更多更新的功能,而且以低报价来增加竞争优势,这导致许多缺乏资质的企业混入安装市场,一些不合资质的企业在实际施工中为节约成本会去掉某些功能,忽视一些监控点。工程监控点减少无疑埋下了事故隐患,这是当前一些智能建筑普遍存在的问题。 3 实施质量目标预控 质量目标即使工程施工的方向,也是对相关责任方的约束和监督。根据现场施工经验来看,施工现场存在着业主、监理、施工管理人员等主体,为此在明确责任方责任的同时,必须实施质量目标预控,从而才能促使每个工程主体都按照各自的责任去执行。首先必须分清工程中的重点环节。在电气质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备管、补管、交接等重点协调环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节后以点带面,促动整个系统工程的质量监控。电气工程除了设备材料的施工质量外,系统的功能也是重要一环。在知识经济、信息技术高度发展的时代,先进的设备不断出现,功能不断增强,而同一产品,功能的差异往往造成价格的明显不同。所以,在监控中,一定要根据合同仔细推敲,严格管理,确保系统应具备的功能,防止功能与实际要求不符而出现工程返工的问题。 4 小结 智能建筑是集各种先进科技于一体的建筑,对其进行机电安装质量的有效监控必须坚持分而化之的原则,就是对各个机电设备的安装都要严格把关,确保各个设备质量、安装质量都要是质量工程。在施工过程中要注意从整体上做好协调,防止无序施工造成的施工盲点和重复施工,给工程质量埋下隐患。智能建筑是未来城市建筑发展的潮流趋势,只有对机电设备安装实现有效监控,确保建筑质量合格舒适,才能使智能建筑为广大老百姓广泛接受。 机电安装论文:机电安装工程施工技术及质量控制研究 摘 要 近几年来我国的科学技术发展迅猛,自动化的机电工程施工被广泛应用,很多水利工程、建筑等各种企业的水电安装工程都实现了自动化。机电安装的工程可以应用于工业、民用等领域,使用范围很广,而且规模大,自动化程度高,所以机电安装施工技术作为企业建设的重点工程,施工要求需要标准较高和质量控制较严。 关键词 机电安装技术;质量管理 机电安装是建筑工程施工的重要项目,包含电气、自动化仪表、电子仪器、管道、电梯、动力站、消防设施、智能化建筑等项目。通过设计、安装和调试三个阶段完成安装工程竣工,以完善建筑物的使用功能。机电安装工程极其复杂和多样化,需要投入不少的人力、物力和财力,更需要丰富的质量管理经验和措施。 1 施工技术 安装低压配电箱,首先在配电箱的盘面涂上光滑的漆,做好鲜明的标志,牢固盘架,箱底板不能安装电器。把木制配电箱开关电器的照明盘电流设置在60 a以上、动力盘电流设置在30 a以上,在操作频繁的照明盘或者易燃场所的配电盘上加设铁包皮;墙上的配电盘,应保证盘底和地面距离要在1.2 m以内;在配电盘距地面1.8 m的地方安装电度表,在与地面相距不过2.1 m的地方明装立式铁架盘;在配电箱上安装的a、b、c三种母线,分别涂上黄、绿、红三种相色漆,易于区分;最后,把低压漏电保护器安装在配电盘上,以确保用电的安全性。室外配电箱,应在箱体上方安设防雨罩,公共场所配电箱,应加锁固定箱门。 调试电力拖动系统分为调试准备、试运行、启动和调速、停止运行四大步骤。调试前应做好准备工作,详细核对铭牌上的各项数据,察看使用环境,查看离合器进、出风处的通风流畅程度,根据机型检查接线的方式,检查进线电源电压和频率;检查机座接地装置连接的牢靠程度。 采用柱式法安装配电变压器,用两条槽钢把台架固定在两根电杆上,台架和面的距离要达到2.7 m,同时确保台架的水平倾斜在1/100以下。然后,在两槽钢中安装配电变压器,在配电变压器的底部安置两根枕木,谨防配电变压器滑脱以及与槽钢产生振动。用直径在25 mm以下的钢绞线缠绕变压器油箱顶部两杆,采取扭麻花的方法来缠绕,抽紧操作采用花兰螺丝;把防蛙罩加装在变压器高压柱头上,用低压绝缘导线和铜铝设备线夹联接低压柱头出线,裸露导线的绝缘处理采用热收缩绝缘套管;最后,设置好安全保护措施,即需要在槽钢周围悬挂禁止攀登等警告牌。 2 施工管理 机电安装工程的施工管理包括方案设计、技术、施工组织和成品质量控制四个方面的监管工作。施工人员必须根据机电安装技术的特点和项目的实际情况设计施工工序,保证工程施工质量达到国家要求的质量标准。 在安装施工前要仔细勘测施工现场,确保施工技术和施工方案要与实际工程的需求相符,平整施工场地,验收好进场的各种类型的施工设备和分配好施工人员的工作和责任,确保合理安排安装施工的整套计划和工序。 2.1 施工准备工作质量控制 机电安装工程施工之前,应准确校对设计文件和设备的文件。在安装过程中会使用很多大型的安装设备,必须保证使用的设备与安装施工计划、施工组织设计相对应。同时,结合现场地质和气候,对水管、供电、供暖、抗震等临建设备采取防护措施,保证建筑的其他设施的安全和施工人员的人身安全,合理做好的准备工作再做好施工安排。 另外,安排施工人员认真检察并妥善保管进场设备,审核机电安装施工的设计图纸、施工材料,组织技术人员针对电缆走向、排水坡度处理等问题进行综合性探讨进而实现有效的解决,以防因审核不周引发的安全隐患。 2.2 施工工序质量控制 机电安装施工极易出现质量问题,必须严格控制每一道工序,重点控制关键工序的施工质量,及时整改和纠正潜在的问题,才能保证符合国家既定标准的施工质量。另外,竣工交接的每一项已经完成的工序,都要逐一保护和检测成品的质量。 2.3 质量控制方法 当今社会科学技术发展迅猛,信息化的监控手段可以完全取代传统的检测手段,科学技术能渗透到工程施工质量监控的所有环节,并能达到预期的监控目的。完整的工程质量管理制度是工程整体优良建设质量的保障,机电安装施工质量的管理工作要从施 准备工作入手。施工准备工作的重点在于隐蔽项目验收,在安装施工前必须按质量标准严格验收好排水、供暖、风等隐蔽项目,有利于保障机电安装施工的整体质量。 机电安装施工具有很多工序,为了做好施工质量控制和管理工作,都会在关键施工技术质量控制的部位设置多个质量管理点,以做好施工准备工作的质量控制。这种方法以多个施工点的质量控制来衡量整道工序的质量监督和管理,节省了质量管理的时间,提高了效率,能达到事半功倍的效果。还可以把科技含量高的新设备、新技术融入质量管理点的质量控制,实时监管质量问题,减少施工工序停滞。 但是,安装质量控制的重点在于施工技术的控制,按照工程项目的建设要求,针对关键的施工技术从严控制构件的安装质量,尤其在自动化设备安装质量要求重点控制和管理。对机电安装施工的整体质量有效地控制和管理,在确保建设施工优良质量的基础上,降低工程的投入成本,提高综合经济效益。 3 结束语 施工技术与质量控制都是机电安装工程的重点工作,而且都依托于先进的科学技术和科学的管理体制,在不断更新和改造安装施工技术的同时,注重严格的质量控制盒管理,同抓技术与质量优质的双向指标,实现机电安装工程的建设和管理。 机电安装论文:机电设备安装工程造价的有效控制与管理措施分析探讨 摘 要:本文结合笔者多年建筑工程造价控制实践,详细介绍了机电设备安装工程的特点,并对影响机电设备安装工程造价的诸多因素及有效控制安装工程造价的具体措施进行了深入分析探讨和 总结 。 关键词:机电设备安装;工程造价;影响因素;动态控制;有效控制 1引言 机电设备安装工程造价的控制是贯穿于整个安装工程由始至终的一个最重要的内容之一。在我国建筑工程领域,长期存在概算超估算、预算超概算、竣工结算超施工图预算的“三超”现象,除开 自然 因素的影响外,人为因素的影响是可以尽量减小甚至完全消除的。 机电设备安装工程的造价虽占总造价的比例不高,但安装工程的系统多,主要有给排水、消防喷淋、照明动力、通风空调、 计算 机 网络 、弱电工程等,技术含量高,涉及的管理部门多,安装造价往往很难控制,因此,做好安装工程的造价控制是整个工程项目的关键所在。 2机电设备安装工程造价的主要内容及特点 建筑项目工程造价由设备费、建筑安装费以及其他管理费构成,其中建筑安装费是建设工程造价非常重要的组成部分,如何加强建筑安装工程投资管理,把建设资金控制好,最大限度地创造出投资效益是投资管理者孜孜以求的目标。安装工程与土建工程相比,有许多相似之处,同时还有以下几方面的特点: 1)材料品种多、规格多、品牌多。如给排水工程中的阀门有闸阀、截止阀、蝶阀等等,规格从dn15mm至dn350mm以上,以上3种阀门在使用功能上区别不大,在一些非 工业 工程中,3种阀门任选一种都可使用,即使同一种品种的阀门,又可分螺纹连接、法兰连接,从其材质上又可分为马铁铜芯、全铜等,法兰又可分为单闸板式、双闸板式阀门等,它们的价格相差较大,即使同一规格、同一型号的产品,其产地、厂家不同,价格差异也很大。 2)新材料、新工艺、新施工方法层出不穷。近几年来,不少新产品、新材料逐步取代了过去的一些传统产品,如给排水工程中,传统的镀锌钢管已逐步被塑料给水管、铝塑复合管、铜塑复合管、铜管等新型材料所取代,水电相结合的远程水表正成为一种 发展 方向,有望取代传统的水表。 3)现有安装定额落后于建筑领域的发展速度。施工机械水平的提高,设计验收规范更趋合理化、国际化,新材料、新工艺的不断推广应用,已使目前的定额水平与实际情况相差甚远。 4)变更多。由于安装工程要与土建工程、装饰工程相配合,以及安装工程有其自身的技术特点和要求,以致于设计的平面图纸上无法完全表达实际施工情况,如“风管、水管、电气管道”这3管在同一空间必须避让,同时这3管还要与土建配合,避让梁、柱、与装饰相配合,既不影响技术性能,又要紧凑装饰尺寸、位置要求,以利美观,只能在施工中加以变更、完善。 5)暗装、暗敷多。为了美观,安装工程多采用暗装、暗敷。因此,竣工后的工程,现场不能直接地反映出安装所用材料的规格、品种、尺寸,不易检验出是否按设计验收规范施工。因此,也就不易发现是否以次充好、偷工减料等问题的发生。如空调工程施工完后,较难发现是否按国家制定的验收规范规定的镀锌钢板的厚度制作风管,风管保温层的厚度是多少等问题。 3影响机电设备安装工程造价控制的因素分析 根据建筑机电设备安装工程的特点,其工程造价控制大致可分为以下阶段,如图1所示。 3.1按工程建设的进程,影响造价最大的工程设计。 影响造价的各种可能因素中,其中初步设计阶段占75%~95%,技术设计阶段占35%~75%,施工图设计占5%~35%。如果设计不合理,设备和材料选用不合理,则直接影响工程造价的控制。当前,各设计单位相同专业设计人员素质参差不齐,加之管理及用人制度的诸多矛盾的影响,针对每一个工程项目,在设计人员安排上不可能择优组合,这不仅影响建设工程的质量、造价、工期,而且影响设计单位的声誉和业主的收益;另一方面,受市场 经济 的冲击和管理、分配体制的影响,设计人员热衷于为业主从“推荐”施工单位到“推荐”“选用”某种品牌的设备、材料,从中收取生产厂商的回扣,实质加大了业主的投资。个别设计单位片面追求经济效益,赶时间、抢任务,设计质量差、深度浅、详图不全或相互矛盾、漏洞百出,无法准确计量工程量。此时,施工单位往往钻在自身角度有意或无意地多算或重算计算工程量,造成工程计价多估冒算,同时给施工过程中的变更埋下了伏笔。例如在某工业厂房设计中,生产工艺管道系统无管道系统图,造成无法算量,识图困难,施工中施工方全部按现场布管,全部走现场签证。 3.2施工单位的技术水平和素质不高 个别施工 企业 尽量以最少的投入来获取不合法的最大收入,内部质量技术及造价管理部门的设置不健全或设置健全但无具体的落实和监督措施。这种施工单位不是本着提高服务质量、为建设单位节约的原则,强化管理、内部挖潜、减少浪费、降低成本,而采用以下方法获利: 1)在订立合同时,采用各种办法使合同条款欠缺细致的规范,给施工单位预先留下许多漏洞,导致工程造价严重突破工程预算。特别是在包干工程项目中,导致包干项目包不死,最终成为按实结算工程。 2)在工程预算、分阶段结算或工程竣工结算时,施工单位往往站在自身角度,故意曲解定额工程量计算规则及定额子目的套价,对定额中的活口,更是加以充分利用。 3)取费标准不按“安装工程类别划分标准”和施工企业资质等级套,低类高套,增加安装工程造价。 4)安装工程未计价材料的价格,目前完全是实行市场价。在进入计价表之前,必须经建设单位的价格认定。在工程实施过程中,施工单位大量采用高价低质的材料,这不仅是使安装造价增加的问题,而且涉及到存在施工质量隐患问题。 5)重复报量和超进度报量。同样的工作内容,改头换面或稍加修饰,重复多次向建设单位报量,目的是使划拔给施工单位的工程款超过实际完成的工程造价,施工单位尽量提前收取工程款,为以后的工程结算纠纷和工程造价的超冒奠定基础。 6)由建设单位供应材料的工程,施工末期施工单位采用多报材料计划,材料到货后,易地串换,套成现金,为日后甲乙双方“扯皮”埋下伏笔。 3.3建设单位在施工过程中修改既定设计,增加建设内容,提高标准。 施工过程中难免或多或少地发生一些设计变更及签证现象。如何处理即将发生或已发生的设计变更费用及签证费用,将会直接影响到安装工程造价。由于不少业主对工程概预算专业不甚精通,处理不妥就会增加工程造价成本。 4机电设备安装工程造价有效控制措施 根据机电设备安装各阶段工程造价影响因素分析可以看出,造成机电设备安装工程造价失控的主要原因在于设计和实施过程中控制管理措施不到位,人为影响因素较大等,因此,加强机电设备安装工程造价的控制与管理,实施动态控制,将工程造价始终控制在预算或者合理的范围之内,具体控制措施如下: 4.1制定先进合理的安装工程造价控制目标 开工前应充分阅读施工图纸、招标文件、施工合同对合同中有“活口”的条款、针对各种内外部因素进行综合分析,找出投资控制的关键点,并准备对应的防范措施。 由于安装工程中管线布置较密,难免会有“打架”情况,因此需要做好施工图纸交底会审工作,对施工单位提出问题的合理性、经济性进行确定与控制。若发现各专业间图纸出现矛盾,则尽早向设计单位提出修改,以免出现返工现象,造成不必要的资金浪费。 4.2择优确定专业分包单位,防止少数垄断性行业任意抬价。 在工程建设中,有些特殊专业工种不得不委托专业施工单位承担,如变配电所安装工程、煤气工程等,而这些行业往往又带有一定的垄断性质。一般每个建设项目的变配电系统必须由供电部门所属的三产负责从设备采购到安装的专业分包,而且价格是一口价。如某房地产公司开发的由几栋办公楼及数栋住宅楼组成的小区,需要10kv扩容供电及新建几个用户站,供电部门所属的三产根据《电力建设安装工程定额》、《电力 工业 基本建设预算管理制度及规定》、《湖南电力行业材料预算价格》编制的预算为3600万元,对此预算进行分析并通过材料市场调研,发现母线槽2500a的价格要高出40%,原报价11520元/m,而询价只有6200元/m,就此一项差了100多万元。为了降低造价,同时又确保质量,首先以尊重供电部门的规定为交涉前提,但同时引进竞争机制,另外邀请几家供货商参与报价,同时向供电局认可的几家供应商询价,通过与供电部门所属的三产一轮又一轮的商讨,列举证据,最终同意以3200万元的合同价与业主签订了合同,从而使供电部门的垄断价格尽量贴近市场实际,仅此一项为业主节约400万元投资,核减率为10%。 4.3灵活运用多种材料、设备询价体系 安装工程由于系统多,材料设备的种类也多,其价格的高低直接影响到安装工程的造价,所以严格控制材料价格是降低造价的有效手段。某些大型设备如冷水或热泵空调机组、变压器、高低压开关柜、水泵、锅炉、柴油发电机组等,在总包招标过程中一般只要求施工总包单位报安装费、人工费,而设备购置则由业主通过招标采购或业主指定供货商进行采购。由于大型设备经测处将占机电安装工程总造价的60%~70%,而且这些设备专业性强、价值高,对造价影响大,造价工程师可在此阶段或在施工阶段协助业主采取邀请招标方式,从技术规范的响应性、商务报价的高低水平、付款方式的优惠程度、售后服务等 文献 ,由评标小组或评标委员会通过综合评议法或最低投标价法进行比选,并对供货商或生产商加以考察。主要考察其生产或供货能力、生产周期、产品质量、工程业绩,在此基础上选择符合要求的合格供货商或生产商。通过集中招投标采购,可使业主获得有竞争性的价格。如某工程中的空调热泵机组设备,招标前市场价1450万元,通过招标中标价为1050万元,节省400万元;变压器,招标前市场价135万元,通过招标中标价为95万元,节省40万元;高低压开关柜,招标前市场价1850万元,通过招标中标价为1300万元,节省550万元。 4.4严格把握安装工程变更签证 施工过程中难免或多或少地发生一些设计变更及签证现象,处理不妥就会给施工方留下索赔的伏笔。因此造价工程师必须依据工程变更内容认真核查工程量清单和估算工程变更价格,进行技术 经济 分析比较,检查每个子项单价、数量和金额的变化情况,按照承包合同中工程变更价格的条款确定变更价格, 计算 该项划等号变更对总投资额的影响。如果待工程变更付诸实施后再去核实计量,现场已面目全非,不但核量不准即使核准了,也木已成舟,难以更改。 由于安装工程的复杂性,影响因素的多变性,工程实施阶段会出现一些意想不到的图纸外工程项目或隐蔽工程。对于建设单位,除随时检查隐蔽工程外,对图纸外工程实施隐蔽前要组织设计、施工、建设、监理单位对隐蔽工程进行会签,确保隐蔽工程的准确性。建设单位管理人员,要坚持按图施工,在保证工程质量的前提下,加快进度、控制造价。工程造价人员必须认真履行隐蔽工程会签制,搞好动态结算,为工程款支付提供可靠依据。工程管理人员要严格坚持按图施工的原则,按照设计施工图要求,进行施工和监督,这样才能在保证工程质量的前提下,加快工程进度、控制工程造价。 在施工及预算的执行过程中,必须以批准的施工图预算作为标准,核实各阶段施工单位所报进度量,严格按合同规定的有关材料设备供应方式、现场签证办法、进度结算制度等执行,各专业部门必须按基建程序起到层层把关的作用,力求实现预算造价,这是施工阶段造价控制的关键。 4.5建立健全的管理制度,加强对造价管理人员的考核管理。 国家相继出台的工程造价咨询单位管理办法和造价工程师注册管理办法等法规,使工程造价管理逐渐走向法制化,不断提高造价管理人员的从业道德水平、专业技术从业水平,加强工作责任心,为机电设备安装工程造价有效控制与管理打下坚实的基础。 4.6做好竣工结算工作,把好工程造价控制最后一道关 作为对造价的综合控制与管理,设计概算、施工预算、竣工结算是工程造价的三把钥匙。竣工结算是控制造价的最后一道关口。建设单位必须按图纸、规范、合同及基建程序的要求进行复查。建设单位工程造价管理部门应首先对完成的工程量进行复核,对设计变更、现场签证逐一核实,予以确认;对工程质量、工期作出评定,此后再按核实工程数量、定额单价、取费标准确定结算造价,并按合同要求作出进一步处理,只有这样,才能比较完善地控制好安装工程造价。 5结束语 综上所述,作为施工单位,追求利润最大化是永恒的动力;作为建设单位,尽量控制和减少工程造价是工程建设中的工作重点,而准确判断和识别造成安装工程造价超预算的因素是安装工程造价控制的前提。 因此,在施工及预算的执行过程中,必须以批准的施工图预算作为标准,严格按合同的规定执行,按机电设备安装施工程序层层把关,力求实现预算造价。而对于整个项目机电设备安装工程造价控制而言,只有将每个环节、每个细节都时刻控制在制定的每个分项目标范围内,才能保证整个安装工程造价目标的实现。 机电安装论文:矿山机电设备安装质量控制 摘要:煤矿开采离不开机电设备,基于矿山机电设备安装质量的好坏,不仅会影响设备运行,而且易引发安全隐患。对此为提高矿山机电设备安装质量,介绍了矿山机电设备安装工程特点及作用,分析了影响矿山机电设备安装工程质量的因素,并提出了有效控制矿山机电设备安装工程质量的对策,以供同行参考。 关键词:机电设备;安装质量;影响因素;对策 0前言 随着我国煤矿科技的发展,煤矿开采的机械化水平越来越高,很多煤矿企业已开始引入一些高性能机电设备,而矿井生产环境恶劣,地质条件复杂,要想使这些机电设备的效能得到充分发挥,首先必须安装好这些机电设备。而要想安装好这些机电设备,有必要了解矿山机电设备安装工程特点,明确影响矿山机电设备安装工程质量的因素,掌握提高矿山机电设备安装质量的对策。 1矿山机电设备安装工程的特点 当前由于在安装矿山机电设备时,通常需涉及机械工程专业、数控专业以及信息技术专业等多学科、多专业,因此矿山机电设备安装相对较复杂,应由专业安装人员以矿井实际安装条件为基础,科学安装。专业安装人员一方面应具备全面的机电设备安装知识,另一方面应有丰富的实践经验,这样才能更好地保障矿山机电设备安装质量。随着我国机械制造水平的提高,矿山机电设备种类不断增多,自动化、智能化水平越来越高。这些自动化、智能化机电设备安装工序较复杂,不易安装,要求安装人员应有较高的专业技术水平。此外,随着矿山生产规模的扩大,需安装的机电设备也会不断增多,设备种类与数量的增多,必然会增大安装人员工作压力,安装难度也会不断增大。 2影响矿山机电设备安装工程质量的因素 (1)安装监管。由于安装矿山机电设备不仅要用到很多专业知识,而且技术性较强,因此,一方面安装施工人员专业知识应达标,应有能力胜任此项工作,另一方面还应做好安装监管工作,安装监管人员也应懂安装、会安装。而就煤矿企业机电设备安装现状而言,很多煤矿企业都不重视安装监管,甚至有部分矿企根本没设置安装监察岗位,只靠安装人员自行安装,不能及时有效的管理安装。若在矿山机电设备安装中安装人员责任心不强,安装不认真,图省事简化安装步骤,时常会造成机电设备实际安装质量不达标,以致设备在后期运行中频发故障严重影响矿井生产。(2)安装设计。由于安装设计是指导矿山安装工作的重要依据,因此应在矿山机电设备正式安装前就应完成相关设计工作。设计人员在进行安装设计前,应充分了解生产区域实际情况,把机电设备安装位置以及需用到的安装工具、安装技术等信息全部确定出来,以充分指导安装工作。若在实际生产中,安装设计人员设计不合理,不详细,或不重视审核设计内容,机电设备安装工作存在设计缺陷,必然会影响安装工作,最终安装出的机电设备便很难满足生产需求,易埋下安全生产隐患。(3)安装技术难点。很多矿山机电设备在实际安装时都会遇到一些技术难点,若处理不好这些技术难点,必然也会影响安装质量,引发安装问题。纵观以往的机电设备安装情况,发现变频器安装就是一个很重要的技术难点。在实际安装作业中整流桥、谐波、供电电源以及电网噪声等这些因素都会干扰变频器,引发变频器安装问题。如谐波的存在,会影响线路信号的正常传递等。另外,机电系统中存在的整流桥也会严重干扰电子、电气设备,致使这些设备不能接受正常指令信号。(4)安装人员。随着矿山机电设备体积的增大,结构的复杂化与数量的增多,对安装人员的安装水平提出了更高要求。安装人员要想安装好每台机电设备,首先要充分了解这些机电设备,并掌握必要的安装技巧。但就当前我国的矿山机电设备安装现状而言,很多煤矿企业都缺乏专业的机电设备安装人才,加之矿山机电设备数量不断增多,安装人员工作压力逐步加大等,这些因素都对矿山机电设备安装质量造成严重影响。 3提高矿山机电设备安装质量的策略 (1)重视监管矿山机电设备安装。矿山企业可通过设置机电设备安装监管岗,来强化矿山机电设备安装监管,积极寻找机电设备安装时存在的问题,并及时处理这些问题,以提高矿山机电设备实际安装质量。同时各煤矿企业还应定期评估各安装人员工作质量,并考核他们的专业知识与安装技能,以科学、合理的安排安装作业。总之矿山企业应重视监管矿山机电设备安装工程,努力提高机电设备实际安装质量,以确保实际生产中机电设备效能得到充分发挥。(2)强化矿山机电设备安装设计管理。矿山机电设备的正常安装、正常运行离不开科学、合理的安装设计。设备安装人员在实际安装矿山机电设备时,应严格按照安装设计要求来确定安装场所,选择安装技术,对此,矿山企业应强化管理矿山机电设备安装设计。设计人员应在充分勘查实际生产环境的前提下,再进行机电设备安装设计。做好安装设计后,相关部门还应做好设计审核工作,一旦发现安装设计中存在不科学、不合理内容,应及时进行整改,以免影响最终安装质量。(3)处理矿山机电设备变频器干扰问题。实际在安装矿山机电设备变频器时若电压值过大,为防止变频器干扰其他电力设备,则应单独布置变频器。同时机电设备安装设计人员,一方面应尽量简化线路连接,另一方面应确保供电系统电流能稳定传输。除一些重要线路必须保留外如控制系统线路、变频器线路等,应科学合理的去除或适当隔离其他线路。另外,基于变频器谐波会严重干扰电网运行,易缩减电网功率,使电网电压降低等,对此,设计人员可通过给变频器电源侧加装电抗器的方式,来减弱变频器对电网的影响。(4)重视引进与培训安装技术人才。矿山机电设备的安装主要靠这些安装人员来完成,安装人员安装技术水平的高低,将直接影响到实际安装质量。在实际生产中,矿山企业要想提高本矿井矿山机电设备安装队伍的整体安装水平,具体可从下列两方面着手:①及时引进矿山机电设备安装技术人才,以确保本矿井机电设备安装队伍能掌握最先进的机电设备安装技能;②矿山企业应重视强化培训企业内部现有安装人员,大幅拓宽安装人员的专业知识面,努力提高他们的安装技能。与此同时,矿山企业还应重视培养矿山机电设备安装人员的职业素质,增强安装人员的责任心,促使他们爱岗敬业,严格按安装规程作业,并想方设法的自动提高机电设备安装质量。 4结束语 总之,矿山机电设备安装质量的好坏,将直接影响到后期设备运行。为避免矿山机电设备运行受到影响,应在充分了解矿山机电设备安装工程特点的前提下,掌握影响矿山机电设备安装工程质量的因素,并采取相关措施进行应对,如强化监管安装过程、安装设计,重视引进高尖端人才等,只有这样才能提高矿山机电设备安装质量,才能使机电设备的效能得到充分发挥。 作者:王松 王凯 胡叶丰 原晋林 单位:潞安环能股份公司王庄煤矿
网络管理论文:网络广告认识网络管理和网管软件 在计算机网络的质量体系中,网络管理是其中1个症结环节,正如1个管家对于于大家庭糊口的首要,网络管理的质量也会直接影响网络的运行质量。那末,怎么给自己的网络选择适合的网络管理系统以及网络管理软件呢? 网络是新经济时期的基础设施,信息传递、办公、营销、服务、交换、文娱等各种流动均可以通过网络完成,网络的质量直接抉择了社会糊口以及经济糊口的质量。在计算机网络的质量体系中,网络管理是其中1个症结环节,正如1个管家对于于大家庭糊口的首要,网络管理的质量也会直接影响网络的运行质量。那末,怎么给自己的网络选择适合的网络管理系统以及网络管理软件呢? 网络管理 当前计算机网络的发展特色是范围不断扩展,繁杂性不断增添,异构性愈来愈高。1个网络常常由若干个大大小小的子网组成,集成为了多种网络系统(NOS)平台,并且包含了不同厂家、公司的网络装备以及通讯装备等。同时,网络中还有许多网络软件提供各种服务。跟着用户对于网络机能请求的提高,如果没有1个高效的管理系统对于网络系统进行管理,那末就很难保证向用户提供使人满意的服务。 作为1种很首要的技术,网络管理对于网络的发展有着很大的影响,并已经成为现代信息网络中最首要的问题之1。 实际上,网络管理其实不是1个甚么新概念。从广义上讲,任何1个系统都需要管理,只是依据系统的大小、繁杂性的高下,管理在整个系统中的首要性也就有重有轻。网络也是1个系统。追溯到一九世纪末的电信网络,就已经经有了自己相应的管理“系统”,这就是整个电话网络系统的管理员,虽然他能管理的内容无比有限。而计算机网络的管理可以说伴同着一九六九年世界上第1个计算机网络——ARPANET的发生便发生了,当时,ARPANET就有1个相应的管理系统。随后的1些网络结构,如IBM的SNA、DEC的DNA、SUN的AppleTalk等,也都有相应的管理系统。无非,尽管网络管理很早就有,却1直没有患上到应有的注重。这是由于当时的网络1是范围较小,2来繁杂性不高,1个简单的网络管理系统就能够知足网络正常管理的需要,因此对于其钻研较少。但跟着网络的发展,范围逐步增大,繁杂性增添,之前的网络管理技术已经不能适应网络的迅速发展。 网络系统范围的日趋扩展以及网络利用水平的不断提高,1方面使患上网络的保护成为网络管理的首要问题之1,例如排除了网络故障更为难题、保护本钱上升等;另外一方面,如何提高网络机能同样成为网络系统利用的主要问题。尽管可以通过增强或者改善网络的静态措施来提高网络的机能,比如增强网络服务器的处理能力、采取网络交流等新技术来拓宽网络的带宽等,然而网络运行进程中负载平衡等动态措施也是提高网络机能的首要方面。通过静态或者动态措施提高的网络机能分别称为网络的静态机能以及动态机能。而网络的动态机能的提高是通过网络管理系统即“网管系统”来加以解决的。 1般说来,网络管理就是通过某种方式对于网络状况进行调剂,使网络能正常、高效地运行。其目的很明确,就是使网络中的各种资源患上到更为高效的应用,当网络呈现故障时能及时作出讲演以及处理,并调和、维持网络的高效运行等。1般而言,网络管理有5大功能,它们是:网络的失效管理、网络的配置管理、网络的机能管理、网络的安全管理、网络的计费管理。这5大功能包含了保证1个网络系统正常运行的基本功能。 现代计算机网络管理系统主要由4个要素组成:若干被管的(Managed Agents);至少1个网络管理器(Network Manager);1种公共网络管理协定(Network Management Protocol);1种或者多种管理信息库(MIB,Management Information Base)。其中网络管理协定是最首要的部份,它定义了网络管理器与被管间的通讯法子,规定了管理信息库的存储结构、信息库中症结字的含意和各种事件的处理法子。目前有影响的网络管理协定是SNMP(Simple Network Management Protocol)以及CMIS/CMIP(the Co妹妹on Management Information Service/Protocol)。它们代表了目前两大网络管理解决方案。其中,SNMP流传最广,利用至多,取得支撑也最广泛,已经经成为事实上的工业标准(详见技术部份)。 网管软件 网络管理的需求抉择网管系统的组成以及范围,任何网管系统不管其范围大小,基本上都是由支撑网管协定的网管软件平台、网管支持软件、网管工作平台以及支持网管协定的网络装备组成。其中网管软件平台提供网络系统的配置、故障、机能及网络用户散布方面的基本管理,也就是说,网络管理的各种功能终究会体现在网管软件的各种功能的实现上,软件是网管系统的“灵魂”,是网管系统的核心。 网管软件的功能可以归纳为3个部份:体系结构、核心服务以及利用程序。 首先,从基本的框架体系方面,网管软件需要提供1种通用的、开放的、可扩大的框架体系。为了向用户提供最大的选择规模,网管软件应当支撑通用平台,如既支撑Unix操作系统,又支撑Windows NT操作系统。网管软件既可以是散布式的体系结构,也能够是集中式的体系结构,实际利用中1般采取集中管理子网以及散布式管理主网相结合的方式。同时,网管软件是在基于开放标准的框架的基础上设计的,它应当支撑现有的协定以及技术的进级。开放的网络管理软件可以支撑基于标准的网络管理协定,如SNMP以及CMIP,也必需能支撑TCP/IP协定族及其它的1些专用网络协定。 网管软件应当能够提供1些核心的服务来知足网络管理的部份请求。核心服务是1个网络管理软件应具备的基本功能,大多数的企业网络管理系统都用到这些服务。各厂商常常通过提供首要的核心服务来增添自己的竞争力。他们通过改良底层系统来补充核心服务,也能够通过增添可选组件对于网管软件的功能进行扩充。核心服务的内容良多,包含网络搜寻、查错以及纠错、支撑大量装备、友好操作界面、讲演工具、警报通知以及处理、配置管理等等。 另外,为了实现特定的事务处理以及结构支撑,网管软件中有必要加入1些有价值的利用程序,以扩大网管软件的基本功能。这些利用程序可由第3方供应商提供,网管软件集成水平的高下取决于网络管理系统的核心服务以及厂商产品的功能。常见网管软件中的利用程序主要有:高档警报处理、网络仿真、策略管理以及故障标记等。 由上面的介绍可以看出:体系结构、核心服务以及利用程序3者之间是互相联络、密不可分的。体系结构提供1个系统平台,1个多种资源有机联络的场所;核心服务提供最基本、最首要的服务,就象糊口中保持人正常生存的部份;利用程序知足具体的、个性化的需求,有如糊口中不同人的不同习气以及喜爱。 网络管理论文:电力系统通信技术建设电力通信网络管理系统 摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN 0引言 近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。 此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。 由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。 面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。 早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。 1电力通信网络管理的设计原则 1.1全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来 的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。 1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础 网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。 当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。 1.4网管系统的网络化 网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。 规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。 网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。 1.5综合接入性 网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。 TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。 对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。 对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。 1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性 在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。 应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。 1.7网管系统的一体化和独立性 网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。 真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。 1.8网管系统的人机界面 首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。 其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。 GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。 Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智 的选择。 2电力通信网管系统方案 2.1需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统的组成见图1。 图1网管系统组成框图 Fig.1Frame of telecommunication management system 网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 作者简介:焦群,男,高级工程师,长期从事电力通信网监控系统及网管系统的研究工作。 作者单位:焦群(电力自动化研究院, 南京 210003) 网络管理论文:网络管理技术的运用和发展的趋势 摘要:本文旨在通过简单认识网络管理软件中的一些热点技术,去分析下一代网络管理中的一些新技术运用和发展趋势。 关键词:网络管理技术 CORBA技术 B/S结构 XML技术 SNMP协议 0 引言 随着网络技术和应用的不断发展,人们对网络的依赖程度将越来越大,用户已不再满足于网络连通性的要求,他们希望以更快的速度、更高的质量、更好的安全性访问网络。但是,随着网络用户数量的不断壮大,为网络的日常管理与维护带来巨大的挑战。为了维护日益庞大的网络系统的正常工作,保证所有网络资源处于良好的运行状态,必须有相应的网络管理系统进行支撑。网络管理系统中技术革新就显得尤为重要,只有新技术不断推陈出新,才能使网络管理系统不断向前发展。 1 网络管理软件技术热点 网络管理系统多年的发展,目前网络管理软件技术的热点有以下几个方面: 1.1 开放性 随着用户对不同设备进行统一网络管理的需求日益迫切,各厂商也在考虑采用更加开放的方式实现设备对网管的支持。 1.2 综合性 通过一个控制和操作台就可提供对各个子网的透视、对所管业务的了解及提供对故障定位和故障排除的支持,也就是通过一个操作台实现对互联的多个网络的管理。此外,网络管理与系统管理正在逐渐融合,通过一个平台、一个界面,提供对网络、系统、数据库等应用服务的管理功能。 1.3 智能化 现代通信网络的迅速发展,使网络的维护和操作越来越复杂,对操作使用人员提出了更高的要求。而人工维护和诊断往往花费巨大,而且对于间歇性故障无法及时检错排除。因此人工智能技术适时而生,用以作为技术人员的辅助工具。由此,故障诊断和网络自动维护也是人工智能应用最早的网络管理领域,目的在于解释网络运行的差错信息、诊断故障和提供处理建议。 1.4 安全性 对于网络来说,安全性是网络的生命保障,因此网管软件的安全性也是热点之一。除软件本身的安全机制外,目前很多网管软件都采用SNMP协议,普遍使用的是SNMP v l、SNMPv2,但现阶段的SNMP v l、SNMPv2协议对于安全控制还较薄弱,也为后续的SNMP协议发展提出挑战。 1.5 基于Web的管理 基于Web的管理以其统一、友好的界面风格,地理和系统上的可移动性及系统平台的独立性,吸引着广大的用户和开发商。而目前主流的网络管理软件都提供融合Web技术的管理平台。 2 网络管理技术发展趋势 通过现阶段网络管理软件中的一些技术热点,我们可以去展望今后在网络管理中出现的一些新的技术,以期带动网络网络管理水平整体性能的提升: 2.1 分布式技术 分布式技术一直是推动网络管理技术发展的核心技术,也越来越受到业界的重视。其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应,它没有中心,因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。在分布式网络上,节点之间互相连接,数据可以选择多条路径传输,因而具有更高的可靠性。 基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。 CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造。其中,服务方是指针对网络元素和数据库组成的被管对象进行的一些基本网络服务,例如配置管理、性能管理等。客户方则是面向用户的一些界面,或者提供给用户进一步开发的管理接口等。其中,从网络元素中获取的网络管理信息通常需要经过CORBA/SNMP网关或CORBA/CMIP网关进行转换,这一部分在有的网络管理系统中被抽象成CORBA的概念。从以上分析可以看出,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。 2.2 XML技术 XML技术是一项国际标准,可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。其次XML技术具有很强的灵活性,可以充分控制网络设备内嵌式管理,确保管理系统间,以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作,实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。 利用XML管理接口,网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理软件,包括第三方管理软件与网络设备间进行管理信息交换的能力和效率,并可以方便地实现与网络管理系统的集成。 而且由于XML技术本身采用了简单清晰的标记语言,在管理系统开发与集成过程中能比较简便地实施,这样新管理接口的采用反而还会降低整个管理系统的开发成本。 2.3 B/S模式 B/S网络管理结构模式(B/S模式)是基于Intranet的需求而出现并发展的。在B/S模式中,最大的好处是运行维护比较简便,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式接入网络。其工作原理是网络中客户端运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,变成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来。 在B/S模式下,集成了解决企事业单位各种网络问题的服务,而非零散的单一功能的多系统模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet强大的信息与信息传送能力,可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。而且B/S模式结构可以任意扩展,可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统,采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。 2.4 支持SNMP v3协议 SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议,是流传最广,应用最多,获得支持最广泛的一个网络管理协议。SNMP它最大的一个优点就是简单性,因而比较容易在大型网络中实现,可以帮助网管人员管理TCP/IP网络中各种装置,没有繁复的指令,概念上只有“存/取”两种命令。其优点是简单、稳定和灵活,也是目前网管的基础标准。 SNMP协议历经多年的发展,已经推出的SNMP v3是在SNMP v1 、SNMP v2两个版本的基础上改进推出,其克服了SNMP v1 和SNMP v2两个版本的安全弱点,功能得到来极大的增强。 适应性强:适用于多种操作环境,既可以管理最简单的网络,实现基本的管理功能, 又能够提供强大的网络管理功能,满足复杂网络的管理需求。 扩充性好:可以根据需要增加模块。 安全性好:具有多种安全处理模块。 尽管新版本的SNMP v3协议还远未达到普及,但它毕竟代表着SNMP协议的发展方向,随着网络管理技术的发展,它完全有理由将在不久的将来成为SNMP v2的替代者,成为网络管理的标准协议。 3 结语 随着计算机技术的日新月异,网络管理技术也会随着各种新技术的运用而不断向前进步,从而为众多的网络提供方便、快捷和有效的管理。 网络管理论文:企业内部计算机网络管理规定 为规范分公司网络的使用,减少病毒对网络的侵害,确保计算机网络的稳定运行,特制定本规定 1.严禁私自将微机接入信息网络,需要接入新的微机时,必须通知科技中心,以便将新入网的微机在网络管理系统中进行登记。 2.每台入网微机必须安装Cnetman客户端软件,由信息中心将微机的网卡MAC地址与IP地址进行绑定。 3.每台入网微机的工作组和计算机名称必须规范,能够显示该微机所在部门和责任人。 4.如微机涉及公司机密,由微机责任人申请,所在部门领导和分公司总经理签字,经信息中心备案,进行IP地址保护,不受 Cnetman软件监督。该微机的安全由微机责任人和所在部门领导负责。 5.不得更改微机的硬件配置,不得擅自更改微机的操作系统,严禁设置不带口令的完全共享。 6.不得安装与工作无关的游戏、股票等软件,更不得安装使用用于攻击和窃取用途的黑客及木马软件。工作时间不得使用微机从 事与工作无关的事宜。 7.必须安装科技中心指定的防病毒、网络管理客户端、网络安全等软件。 8.必须将与工作相关的重要文件及数据保存两份以上的备份,以防丢失。 9.严禁私自设置Internet各种服务。 10.10.对互连网的访问,只能访问与自己工作相关的内容,不得进行与工作无关的操作;对于电子邮件的附件,应经过防病毒软件杀 毒后,才能打开;不收取陌生邮件。 11.科技中心网络值班人员必须随时通过Cnetman对网络进行监督,将网络的异常报警记录在值班日志里,并通知相关人员处理。 12.科技中心的网络管理系统只能设置一个具有最高权限的超级用户,其它用户均为管理用户和一般用户。 13.科技中心的管理用户和一般用户如需对终端用户进行远程指导和远程维护,需要请示部门领导批准,由超级用户分配指定的权 限,工作结束超级用户应立即将权限收回。 网络管理论文:企业网络管理中的商业价值 当今面临信息化经济的挑战,企业应加快在电子商务和网络经营方面的发展,推进企业信息化进程。没有企业信息化,就没有企业的可持续发展。现在,国内越来越多的企业已经将其业务架构在基于计算机网络的管理信息系统之上,越来越多的核心商务过程需要基于网络进行,例如,超市的收银系统、库存系统,银行的信用卡系统等等。在网络的重要性日益突出之时,网络是否拥有持续的可用性和出色的性能是非常重要的,业务系统的质量不仅仅取决于业务人员的素质,网络、系统、数据库、应用等环节都将对业务产生影响。一个不稳定的网络对于商场POS这样的业务系统来说是致命的:一个因网络不通而被拒付的客户,他首先看到的是这个商场的服务质量,而不是网络质量。因此,网络不能被孤立地对待,我们必须将其作为企业的一个部分。对于一个信息化的企业来说,网络就是业务,人们必须从业务的角度来看待网络管理,高效率的网络管理手段是业务的成长保障。 一、网络管理所面临的问题及对策 在一些企业中普遍存在着各种各样的网络管理问题: 1、重建设投入轻管理维护。在进行企业信息系统建设中,一些企业存在着误区,他们对机房、计算机、网络通信设备等硬件舍得花钱投入,有时甚至达到非名牌、国外品牌不买,而对于网络管理和系统维护往往重视不够。“重建设轻管理”几乎是MIS(管理信息系统)建设的通病了。在某超市企业整洁敞亮的计算机房里,服务器、工作站、交换机、路由器、Hub摆放有序,但是一谈到网络管理,技术主管却大倒苦水:以前只有几台计算机搞搞进销存、人事、工资等前后台管理,随着企业的发展,开始建设LAN,联入网络的计算机越来越多,网络所承载的业务量也越来越大,发生故障的机率也越来越高,现在,原来的管理办法已经很难满足需求了。针对上述情况,我们认为:必须加大软件的投入,引入高效率的网络管理手段。 2、网络管理工作的深层次思考。顾名思义,网络管理就是管理好网络,确保网络的畅通。但现在面临的情况是:企业的高度信息化,使企业的绝大部分业务流程如EDI、ERP、CRM等都在网上进行。这就对网管部门提出了更高的要求,不仅仅是保证网络的连通就可以,还应有全局的目光,提供高附加值的网络应用服务,包括提高网络的“业务快速提供能力”、“业务质量保障能力”和“运行维护管理的低成本运作能力”,以适应和满足业务的开展。有位网络管理员曾这样向我介绍他的工作:就是保证网络通信是可靠的,能及时响应网络故障,解决问题,安装一些服务器端共享软件等。从他说的话可以看出,在重视技术服务的同时,缺少与业务的沟通,缺少对业务流程的监管。而现代网络管理的目标就是体现业务的规则。 3、网络管理工作要变被动为主动。以“问题驱动”、“出现问题后再解决”的被动工作方法,是很难适应一些需要及时响应业务的企业的要求。市场竞争要求网络部门的工作要从被动维护向为业务部门、为市场主动服务转变,网络服务质量要从内部测评考核向真正的用户感受转变。网络部门要围绕公司经营决策和业务发展,加强网络运行分析,开展网络延伸服务,为市场策略的制订和调整提供有效的支持。围绕业务部门的需求,分析网络服务存在的问题,确定网络优化的重点,采取一系列改进网络服务的措施。随着业务的迅速发展,系统的运行环境也相应的发生改变,新问题会不断出现,这就要及时引入智能化管理的手段,如Cabletron的Spectrum,可以管理所有基于SNMP的网络设备,实现网络分析、智能故障预警,在网络层面解决服务工作中出现的这些新问题。网络管理工作还要开展网络信息流量的监控和分析,及时掌握公司采用的新业务策略的效果,为公司调整策略提供支持。可以说通过网络管理为企业发掘新的商业机会,这些工作是信息化经济时代,企业开展电子商务对网络管理的要求。 4、不兼容带来的网络孤岛现象。首先出于商业原因,硬件设备厂商对网络管理信息中的私有部分进行相互信息封锁,使得各自提供的设备管理工具和网络管理平台,对竞争厂商的设备管理能力一般都比较弱,如果选用了不同的硬件设备厂商的产品,就不得不配置多个相互独立的网络管理系统,这就不可避免地造成了网络管理系统之间出现孤岛的现象。 另外,在现实中,各个企业的网络结构也不尽相同。它们或许是一个几乎没有远程办公的小型的LAN;或许是以FDDI(或ATM)为主干,以太网、Token Ring、无线网,并有远程访问,甚至建有WEB站点的混合结构;或许是一个分布式环境,该环境中有许多运行于各种平台的client/server(客户机/服务器)应用,甚至是一个集中式与分布式相结合的混合环境。企业所开展关键业务流程如EDI(电子数据交换),要求供应链上的上、下游厂商的网络必须互联互通,但是因为彼此采用不兼容的硬件设备和网络环境,所造成的孤岛效应是可能存在的,已经严重影响网络系统对业务支持的能力,造成企业的业务处理、管理控制和战略管理不能很好地与外界沟通,也使企业在MIS的投资上产生浪费。实现网络管理是一个渐进的过程,而且需要不菲的代价,目前解决管理孤岛的最佳途径就是引入全面的网络管理系统NMS,对构成企业IT环境的所有资源实施端对端的可靠管理,简而言之,就是以现有企业IT资源为中心,对复杂的异构环境同时使用LAN管理系统和企业管理系统。 二、面向业务的全面网络管理系统 NMS NMS就是为网络装置提供的典型功能进行统一管理,可根据各自的面向对象和管理性能将其分为三类:第一类是简单系统。这些系统是针对具体问题的针对性解决方案,包括一些较为简单的产品,如pcAnywhere,或者也可能是一些管理用户特定资产的系统,如Oracle数据库。就单个系统来说,它们都很有价值,完全可以解决具体问题,且成本不高。 第二类是LAN管理系统。这些系统提供范围较广的功能性,它包括网络管理系统和系统管理系统。这类管理系统的产品包括HP's OpenView、Novell's ManageWise和Microsoft's Systems Management Suits(SMS)。对拥有小型网络的公司所需的LAN管理方面,HP's OpenView在大多数方面超过SMS和Novell's Managewise,特别在集成性、可扩展性、问题管理和自动检测上得到用户的首肯。 第三类是企业管理系统。这类系统的典型代表是IBM's NetView和Cabletron's Spectrum.这些管理系统能在统一管理平台上实现包括企业应用管理在内的网络、 操作系统、数据库等多方面的管理。 在企业信息化的今天,网络是企业的重要组成部分,可以说网络就是业务。如何使网络更好地服务于业务也是人们面临的一个新的挑战。全面的网络管理方案能够帮助企业确保网络与服务的可用性,减低网络维护和运行成本,增添新的业务机会,以及增强企业的竞争力等等,使网络真正成为全面服务于业务的网络。 三、企业网络管理中的商业价值 一般来说,企业在网络管理方面的投入将为企业带来多方面的回报,包括网络的高可用性、IT的投资回报率(ROI)及拥有成本(TCO)、企业的高附加值等方面。这也就是网络管理的价值。 1、网络的高可用性。网络的可用性是指网络不间断运行的能力。高可用性可能意味着每周7天、每天24小时的持续操作。一方面要求网络设备本身具有高可靠性(以平均无故障时间来衡量),另一方面从网络管理入手,来实现一个高可用性的网络。网络的高可用性(包括应用和服务的可用性)对企业业务的影响是十分显着的,需要及时响应业务的企业,必须要确保网络高可用性。网络不可用引起的业务损失在不同的企业会有所不同。一般地,实效性越强、业务越关键的系统,停机所带来的损失越大,例如超市前台收银,后台管理系统、银行ATM系统、证券电子商务系统、旅客定票系统等。评估网络可用性对业务的影响可以用一个简单的公式来计算:网络不可用造成的损失=(全年网络非正常时间/企业全年作业时间)×企业全年收入例如,一个年营业收入为3000万的公司,其网络可用性为98%,即非正常时间占全年营业时间的2%,那么每年因为网络不可用造成的损失约为2%×3000万元=60万元。 2、IT的投资回报率及总体拥有成本。在中国的信息化过程当中,很多企业需要别人的经验,需要了解信息化的先进管理思想。大多数企业已经知道网络能够给他们的企业带来利润,但是上一个适合企业的IT系统到底要花多少钱?市场上众多的IT产品到底哪些最好?选择的IT系统好用吗?什么是功能全的IT系统?价格怎样考虑?他们心里没有底,他们需要一个好用又买得起的IT系统。归根结底,他们是要合理、经济地控制好IT投资,尤其是在投资中控制好总拥有成本。解决这个问题的关键是要建立一个经济评估机制,对各种存储方法做投资回报率(ROI)和总体拥有成本评估。 绝大多数企业上信息系统时都是这样花钱:信息化的最初需求不是企业级的,大多数公司都是从部门做起,比如,财务要进行电算化,仓库需要管理等,因而最初的需求是面向功能的。但是这种起步自然而然就会产生信息孤岛,怎么办?开发接口。这样一来,跨部门的业务成本提高了,产生的结果似乎是用了信息系统后,不但没有省钱反而花钱更多了。这就是没有认真考虑总拥有成本的结果。 企业究竟该如何投资?购买信息系统的钱应该花在什么地方?很多人认为购置一个信息系统,大部分钱应该花在购置硬件平台、软件、咨询、实施和服务上。而根据总拥有成本的概念,购买软件、硬件、咨询服务的投入,只占整个投资的32%,而更多的费用投入在系统的网络管理、技术支持和培训方面。按照上述观点建设的企业级信息系统,可以在良好的总拥有成本下获得最大的投资回报率。 另外,IT的投资回报率也与网络管理人员的工作效率有关。高效率的网络管理系统,可以提高网络管理人员的工作效率,减少他们用于“救火”的时间,使他们可以有更多的时间做其他的事情。 3、网络管理为企业带来高附加值。所谓高附加值,是指通过全面的网络管理给企业带来的增值部分,它有别于减少网络故障造成的损失和降低拥有成本这两种情形。 通过对企业IT系统实施全面的网络管理,可以为企业带来更多的商业价值,这方面提供的空间非常诱人。例如,通过分析企业WWW服务器的用户访问情况,可以帮助企业了解来访者对公司哪些产品、服务、技术更感兴趣,发现潜在的客户和市场;在Internet网上提供新的服务(如电子商务),扩展企业的业务空间,使网络成为企业竞争的利器;确保网络的服务等级,确保业务系统的服务品质,从而提升客户对企业的满意度等。 全面的网络管理为企业带来的“高附加值”很难用简单的数学模型计量,这部分价值随不同的企业、不同的业务类型、不同的网络管理策略而变化。但是,可以肯定的是,这部分的价值将远大于前面所讨论的两个环节。 网络管理论文:浅论电力通信网络管理系统结构 关键词:电力系统 通信网络 网络管理系统 q3适配器 snmp tmn 论文摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以tmn为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 1 电力通信网络管理的设计原则 1.1 全面采用tmn的体系结构 tmn是国际电信联盟itu-t专门为电信网络管理而制定的若干建议书,主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。tmn包括功能体系结构、体系结构、体系结构及q3标准的互联接口等项内容。通过多年来的不断完善和发展,tmn已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如sun,hp等)都开发出tmn的应用开发平台,以支持tmn的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受q3接口标准,并在他们的设备上配置q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用tmn来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用hp的tmn平台ovdm建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用sun的sem平台建设tmn网络管理系统。tmn的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;tmn的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2 兼容其他网管系统标准 在接受tmn的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决tmn接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 snmp简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的tcp/ip网络的管理标准,snmp网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持snmp的标准。因此电力通信网管系统应该将snmp简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 2 电力通信网管系统方案 2.1 需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2 网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3 系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的 传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4 系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统可采用ip级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、internet或intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3 结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 网络管理论文:网络管理技术及电信管理网的开发 李增智 蔡 伟 唐亚哲 摘 要:网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。本文首先介绍当前几种网络管理技术和TMN基本概念,然后讨论了TMN开发中的关键技术及TMN开发工具引入的必要性,并结合自己的开发实践讨论了TMN管理者和的开发,最后对电信管理网的未来发展趋势进行了展望。 一、网络管理技术概述 网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。 通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。 在简单网络管理协议SNMP(Simple Network Management Protocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。 SNMP的管理结构如图1所示。它的核心思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(Management Information Base),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。 SNMP的主要优点是: ·易于实施; ·成熟的标准; · C/S模式对资源要求较低; ·广泛适用,代价低廉。 简单性是SNMP标准取得成功的主要原因。因为在大型的、多厂商产品构成的复杂网络中,管理协议的明晰是至关重要的;但同时这又是SNMP的缺陷所在——为了使协议简单易行,SNMP简化了不少功能,如: ·没有提供成批存取机制,对大块数据进行存取效率很低; ·没有提供足够的安全机制,安全性很差; ·只在TCP/IP协议上运行,不支持别的网络协议; ·没有提供管理者与管理者之间通信的机制,只适合集中式管理,而不利于进行分布式管理; ·只适于监测网络设备,不适于监测网络本身。 针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(Rernote Network Monitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(Secure SNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMP Version 2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为: ·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高; ·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高; ·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。 ·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。 ·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(management tables)中的“行”(rows)。 ·定义了两种新的协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(large data blocks),不必象SNMP那样逐项(item by item)检索; Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。 CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。 CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素: ·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件: ·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据; ·系统管理应用实体(system management application entities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换; ·层管理实体(layer management entities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。 CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。 CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。 CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peer to peer interactions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunications network)的管理。这就是下面提到的电信管理网。 二、电信管理网TMN 电信管理网 TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-U X.700/ISO 7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。 国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。 电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。 ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(Functional Architecture),信息体系结构(Information Architecture)和物理体系结构(Physical Architecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。 功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functional block)和可能发生信息交换的参考点(reference points)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。 信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。 物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。 仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示: TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(Business Management Layer),业务管理层SML(Service Management Layer),网络管理层NML(Network Management Layer)和网元管理层EML(Element Management Layer)。再加上物理存在的网元层NEL(Network Element Layer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。 三、TMN开发平台和开发工具 1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性 TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOV DM、SUN SEM、IBM TMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。 2.DSET的TMN开发工具的基本组成 DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(Distributed System Generator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。 分布式系统生成器DSG DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。 DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。 DSG提供给用户用以开发应用的构造块(building block)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(Service Access Point),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(Finite State Machine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。 Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由worker class定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。 管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。 其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-T M.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASN C/ C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASN C/C++编译器 ,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。 工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++ Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。 一个典型的GDMO/CM1P应用包括三个代码模块: ·、MIT、MIB的实施 ·被管理资源的接口代码 ·后端被管理资源代码 第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为User hooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。 第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。 第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。 四、TMN开发的关键技术 电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。 工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。 Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。 为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。 例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。 五、TMN管理者和的开发 下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。 1.管理者的开发 基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(Graphical User Interfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSI API来发送CMIP请求到。CMIS API为管理者提供公共管理信息服务支持。 大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIX and HP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。 上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUN Ultral作为服务器。 在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(management application)和管理者网关(manager ga teway)。如图8所示。 管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMIS API发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。 但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(Reference Point),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。 在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUN Ultral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMIS API来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。 管理者网关的数据结构是通过编译信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)获得的。它基于DSG环境的。管理者网关必须完成下列转换: 数据类型转换:GUI中的数据类型与ASN.1描述的数据类型之间的相互转换; 消息格式转换:GUI和管理者网关之间的消息格式与CMIP格式之间的相互转换; 协议转换:TCP/IP协议与OSI协议之间的相互转换。 这意味着管理者网关接收来自管理应用的消息。将其转换为ASN.1的数据格式,并构造出CMIS的参数,调用CMIS API发送CMIP请求。反过来,管理者收到来自的消息,解读CMIS参数,构造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者网关之间的消息格式是由我们自己定义的。由于管理应用的复杂性,消息格式的制定参考了CMIS的参数定义和ASN.1的数据类型。 管理者网关是采用多线程(multi-thread)编程来实现的。 2.的开发 的结构如图9所示。 为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。 的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是: 第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。 第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。 第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。 第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。 第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。 第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。 第七步:agent用户函数的编写,如agent worker初始化函数、子函数等的编写。 第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。 MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。 MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。 MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类; 第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。 第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(Event Forwarding Discriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。 除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。 如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。 者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时 ,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。 由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端: ·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。 ·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具体位置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。 ·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gateway worker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。 六、总结与展望 Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。 除了Q3接口外,TMN的接口还包括X,F,Qx接口。它们的Q3接口相同也包括通信模型和信息模型两个部分。各标准化组织几乎没有针对这些接口的规范。F接口和具体的一个TMN系统的实施密切相关,没有必要对其的通信模型和信息模型进行规范化。Qx是不完善的Q3接口,它是非标准的厂家专用的Q接口,虽然在管理系统的实施中,很多产品采用Qx接口作为Q3接口的过渡,但是随着标准化进程的推进,Qx接口将逐步被抛弃。电信工业的变化日新月异,宽带网络使得分布系统互连成为可能,使得不同的电信服务公司和运营公司相互竞争、相互合作来向用户提供服务。在这种环境下,整个电信网络管理将涉及到不同的组织以及它们的管理系统。基于TMN的多域管理(TMN-Based Multi-Domain Management)将成为未来电信网管的重要研究方向。X接口位于两个TMN系统之间,对它研究是基于TMN的多域管理系统的重点。 TMN有技术上的先进、强调公认的标准和接口等优点。但它也有目标太大、抽象化要求太高、信息模型的标准化进程太慢、OSI满协议栈的效率不高等问题。TMN自身需要进一步发展。在网络管理技术方面,除了TMN一种体系结构以外,还有ITU ISO的开放分布处理(ODP),OSF的分布处理和管理环境(DCE/DME),NMF的OMNIPoint,OMG的公共对象请求体系结构(CORBA)以及TINA-C的电信信息网络体系结构(TINA)。目前,CORBA技术越来越被电信、网络部门接受和采用。CORBA体系结构是对象管理组织OMG为解决分布式处理环境中,硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。CORBA适用于业务层和事务层的管理应用。对于下几层(网元层、网元管理层和网络管理层)而言,还没有比TMN更好的体系结构。TINA体系结构是基于分布式计算,面向对象以及电信和计算机业界的其它和标准,如ODP,IN,TMN和CORBA;它将电信业务和管理业务综合到同一种体系结构中,是电信业务与电信网络技术无关,从而使电信业务的开放与管理不受多厂商设备的影响。虽然TINA处于发展中,还不很成熟,但它是未来电信体系结构的最终方向。 网络管理论文:网络管理 校园网是一种教育科研网络,它构建在多媒体技术与现代网络技术之上,为校园内的各种教学活动服务,是一种与互联网连接的局域网络环境。随着社会的发展,互联网的应用越来越广泛,因此,只有合理、有效的网络管理才能使网络技术更好的为高校教育服务。笔者结合工作实践,总结了几点高校校园网络管理与维护的经验,现汇报如下。 1 制定出行之有效的校园网络规章制度 高校教育现代化的实现依托于校园网络的建立,因此,必须制定出一系列的规章制度来保证校园网络的正常管理与维护,只有这样才能做到有规可依、有规可循,才能使校园网络的管理与维护做到有条不紊,才能保证整个校园网络的一体性和连续性。有效的规章制度是校园网络管理与维护的重要措施,因此规章制度的建立一定要具体、全面并且切合实际,制定出了制度就要要求校园内的师生严格执行,否则就起不到应有的效果。 2 维护好硬件设备是校园网络正常运转的基础 高校校园网络中,服务器是正个网络的命脉,如果出现硬件方面的故障,就会导致整个校园网络无法运转,陷入瘫痪;而某一台计算机的硬件有问题,则会到这这台计算机无法使用,影响到学生上机实训。所以,校园网络管理人员必须认真做好校园网硬件的日常保养及维护、维修工作。 网络管理论文:网管员必读—跟我学SNMP网络管理 说起网络管理,恐怕大部份人立刻就能想到局域网的组建、服务器的配置、美萍网管巨匠之类的软件使用和软、硬件系统的安装、调试以及保护等工作,而至关多的中小范围局域网管理员素日里的工作也就是不断地安装操作系统以及利用软件、查杀病毒、数据备份、计算机以及网线、网卡的故障排除了等等,在良多非专业人士的眼里似乎这些就是网络管理的全体,而在至关多的网管论坛上,这些也都是大家讨论的重点。但是,严格地说来,这种工作其实不是真正意义上的网络管理,它们只能被称作系统管理或者者系统保护,充其量它们只是网络管理中的1个很小的并且缺少技术含量的部份,而真实的网络管理则离不开SNMP--简单网络管理协定。 因为SNMP网络管理的学习其实不像普通的系统保护那末简单,它不仅请求咱们的网络管理员要深刻了解网络中的交流以及路由装备,还请求咱们能够透辟认识SNMP协定原理,所以这类管理方式在大部份中小范围局域网中的运用其实不多见。但由于SNMP是目前在计算机网络顶用患上最广泛的网络管理协定,所以咱们可以确定的说:1个连SNMP都不清楚的网络管理员就绝对于不是1个好的网络管理员。本文中笔者将率领大家1步1步地去学习SNMP网络管理,尽可能减少枯燥的理论知识、加大实践力度,将本来恍如遥不可及的SNMP拉到大家的身旁,让大家切身体会到SNMP网络管理在日常工作中的首要意义。 初识SNMP网络管理 SNMP的英文全称是Simple Network Management Protocol,中文名为简单网络管理协定,是1个基于TCP/IP协定的网络管理标准。SNMP网络管理包括两个部份:网络管理站(也叫管理过程,manager)以及被管的网络单元(也叫被管装备)。网络管理站一般为1台安装了网络管理软件的计算机,可以显示所有被管装备的状况,咱们1般称之为网管工作站;而被管装备则种类繁多,包含交流机、路由器、防火墙、服务器和打印机等等,被管装备上的管理软件咱们称之为过程,用于回答管理过程(网管工作站)的查询。图一显示了1个使用两台SNMP网管工作站进行网络管理的拓扑结构。 在图一中,两台网管工作站上面分别安装了SNMP网络管理软件,以对于局域网中的所有的被管装备(交流机、路由器、防火墙以及服务器)进行管理以及监控,而被管装备上面则运行着过程,因而整个网络的管理就能够集中在这两台网管工作站上面来进行了。 图 一 SNMP网络管理包含3个组成部份:管理信息库MIB、管理信息结构SMI以及SNMP网络管理协定。管理信息库(MIB)中寄存的是被管装备的所有信息,譬如说被管装备的名称、运行时间、接口速度、接口进来/发出的报文等等,当前的管理信息库版本为MIB-II;管理信息结构SMI用于定义管理信息库MIB的结构以及表示符号,限制在MIB变量中允许的变量类型,指定对于这些变量命名的规则和创立定义变量类型的规则;而SNMP网络管理协定则是管理过程(位于网管工作站上)以及过程(位于被管装备上)之间的通讯协定。 SNMP网络管理定义了五种报文操作: GetRequest操作:用于管理过程从过程上面提取1个或者者多个MIB参数值,这些参数值均在管理信息库中被定义; GetNextRequest操作:从过程上面提取1个或者多个参数的下1个参数值; SetRequest操作:设置过程的1个或者多个MIB参数值; GetResponse操作:过程返回1个或者多个MIB参数值,它是前面3种操作中的响应操作; Trap操作:这是过程主动向管理过程发出的报文,它标记出1个可能需要特殊注意的事件的产生,譬如说从新启动可能就会触发1个Trap陷阱。 前面3个操作是管理过程向过程发出的,后面两个操作则是过程发给管理过程的,其中除了了Trap操作使用UDP一六二端口外,其他四个操作均使用UDP一六一端口。通过这5种报文操作,管理过程以及之间就可以进行互相之间的通讯了。 在看完SNMP网络管理的3个组成部份以及5个报文操作的介绍后,可能仍是(文秘站:)有良多的读者依然对于SNMP感到比较抽象,没有瓜葛,大家现在可以不用太寻求对于这些概念的感性认识,随着我1步1步地往下看就好了,稍后咱们会用实例来给大家提供感性的认识。 网络管理论文:有线电视网络管理系统设计中GIS技术应用的价值 摘 要 随着现代社会的发展,把有线电视管理系统建立在gis技术与网络上已是现代有线电视网络管理的必然要求。gis技术在空间数据以及属性数据等各方面的优势,对有线电视网络管理系统的建设有了新的高效的解决方案。gis系统可以完成对有线电视用户的管理以及收费系统管理,实现了系统多功能服务与网络的融合,逐步成为了一个通用的有线电视网应用平台。 【关键词】有线电视 网络管理 gis技术 随着社会科学技术的不断发展,城镇的不断扩张,计算机网络技术以及有线电视也以迅猛不及的速度深入到了城镇人民的生活中去了,由于用户数量不断增多,有线电视的网络业务的种类越来越多,越来越广,业务涉及的城镇面积也越来越大。我们迫切需要改变过去传统的管理系统,它已经无法完成现有的设备线路管理以及故障排查等工作,有线电视网络的运行商需要开发一种新的更加有效地网络管理系统。有线电视网络中gis技术的使用为运行商提供了绝佳的解决方案。 1 gis技术 gis技术是用于采集存储和搜索分析以及显示出地理空间数据的一种计算机系统,可以分析并且处理无数的的地理信息数据的一种通用技术。由硬件、软件和数据、人员以及方法这五个主要部分构成了gis技术应用系统。 1.1 硬件 gis技术应用系统的硬件有:gis技术操作所使用的所有计算机资源和数字化仪以及扫描仪和绘图仪等等外部的设备。 1.2 软件 gis技术操作中所使用的所有程序都属于gis应用系统的软件。它主要由计算机系统软件以及地理系统软件两大部分组成。地理信息系统软件部件有输入和处理地理信息的工具和数据库管理系统工具以及支持地理的查询分析等等,地理信息系统软件主要是用来提供存储以及分析并且显示地理信息等。 1.3 数据 一个gis应用系统最基础的组成部分是数据,所以系统的地理数据一定要准确而且合理。在比较固定的空间gis传送和显示以及gis的空间上的输入主要用的是栅格这种表现形式。现在为了完成日渐复杂的查询处理,很多的gis系统使用的是矢量这种方式进行空间的存储以及管理,栅格和矢量是最常见的两种表示方式。 1.4 人员 地理信息系统中,最重要的一种构成要素是人员。gis是一个动态的地理模型,与一幅地图是不一样的,对系统的组织管理和数据的维护更新等等都需要人员的参与,所以地理信息系统仅仅有系统的软件硬件和数据是不够的。gis的系统人员有设计和开发以及维护的技术人员,还有利用gis系统解决专业领域任务的专业人员,掌握并用gis来解决现实中出现的问题的人员素质是gis应用技术的关键所在。 1.5 方法 gis应用系统的最后一部分是方法,就是空间信息的综合分析方法模型。gis就是通过模型对无数的空间数据进行分析,最终来解决现实生活中的问题,这些模型是通过对专业领域内的对象和过程进行大量的研究总结出来的。 2 gis的有线电视网络管理系统 gis的有线管理构架是客户端/服务器(c/s)和浏览器/服务器(b/s)形成的一个混合结构。以c/s结构为主的子系统主要有基础地图和用户管理以及网络设计等等,以b/s结构为主的子系统主要是网络运营。这样的混合结构,不但可以使gis技术的优势在有线网络公司的局域网环境中得到发挥,还可以改善网络设计等工作效率,而且能够利用互联网在线使用浏览查询等网络服务。 在有线电视网络公司的局域网中,用户可以使用客户端提交登录请求以及信息,服务器响应并确认登录成功之后,会话服务器就可以为用户做初始化的工作。用户可以根据自己拥有的的权限,访问比如说基础地图和网络设计以及网络运营和用户管理等等功能。gis服务器从数据库以及文件服务器中存取用户编辑请求的数据来处理用户访问期间的任何操作。 用户可以通过局域网客户端,也可以利用浏览器访问web服务器。利用它的在线,我们可以使用这些功能,比如说浏览和查询以及统计功能,它们使决策高层能够方便及时了解网络的运营情况,最重要的是这些功能可以完成网络部门对远程的操作运行的任务。gis服务器可以接收web服务器的用户请求,然后集中处理。web服务器可以根据需要面向社会大众开放,来提升有线电视网络公司的服务水平,通过提供有线电视网络在线地图信息服务等等。 3 系统的实际应用 gis系统在实际的应用中,有 很多的作用,下面我们只简单的了解其中的一部分。 (1)有辅助设计和规划的作用。我们传统的网络规划在实际工作中会遇到很多的问题,即使我们已经做了许多的实地勘察工作。比如说有些地方的架空线路过于复杂,不合理建设就会经常出现,因为我们仅仅依靠几本竣工的资科,基本无法做到对资源的全盘考虑。gis信息系统可以提供详细的网络分布以及资源情况给我们的网络规划人员,对规划设计的精确合理提供了依据,gis的建立基本上可以解决那些问题。 (2)有空间查询和统计的作用。我们可以使用gis系统进行搜索以及复杂的查询有线电视网络的各种资源,有线电视网的拓扑关系也可以直观全面地把显示出来,并且统计结果是以图形的方式显示出来的。 (3)有提升系统的集成能力的作用。gis系统收集了不同部门的数据,使这些数据的利用率提高了,同时也提高了各部门的运行效率和管理以及服务性能。 4 结束语 有线电视网络管理系统中gis技术的应用,解决了许多传统管理模式中的问题,比如说解决了网络规划以及管理运营中的问题,有线电视网络的管理水平也得到了很大提高,这都为有线电视事业的快速发展打下了坚实的基础。 作者单位 福建广电网络集团股份有限公司厦门分公司 福建省厦门市 361100 网络管理论文:网络管理相关问题探析 【摘 要】本文探讨了网络管理的内涵、网络管理人员的主要任务,网络管理员易犯的几个错误,并分析了网络管理中常遇到的物理故障和逻辑故障以及排查方法。 【关键词】网络技术 网络管理 障碍 一、引言 随着计算机的飞速发展,网络上各种网络设备的运行程序统一管理不太可能,系统需要一个管理者的角色和被管理对象。网络管理员需要有宽阔的技术背景知识,需要熟练掌握各种系统和设备的配置和操作,需要阅读和熟记网络系统中各种系统和设备的使用说明书,以便在系统或网络一旦发生故障时,能够迅速判断出问题,给出解决方案,使网络迅速恢复正常服务。 二、网络管理相关问题 1.网络管理的内涵 网络管理就是指监督、组织和控制网络通信服务以及信息处理所必需的各种活动的总称。其目标是确保计算机网络的持续正常运行,并在计算机网络运行出现异常时能及时响应和排除故障。 2.网络管理员的主要任务 (1)管理网络设备。管理网络设备是管理员工作重点,对路由器、交换机、硬件防火墙及线路的管理,对网络设备的配置信息进行书面和电子文档的归档存储。 (2)网络服务器的管理。配置和管理服务器属性,安装和设置tcp/ip协议和远程访问服务协议,安装和管理dns服务器,安装和配置网际命名服务器wins。安装许可证服务器,为终端服务客户颁发许可证,管理本地和远程式终端。对服务器上的信息不断地进行充实与更新,更新/company/" 企业的网管们常常对多个服务器使用相同的密码,密码十分泛滥。也许就密码本身而言,安全性很高,但是一个秘密,如果人人都知道那么它也就不算是个秘密了。 (2)服务器保护措施不足,恶意软件泛滥 服务器恶意软件大约占到了所有安全漏洞的38%。大多数恶意软件是由黑客远程安装的用来窃取用户的数据。大多数恶意软件是定制的,所以它们不易被杀毒软件发现。网络管理员查找服务器恶意软件的一个有效手段就是在自己的每台服务器上运行一个基于主机的入侵检测系统软件,而不仅仅是核心服务器。 (3)没有定期做好备份工作 并不是说做备份有多么困难。问题是很多时候你会因为忙乱而忘记了他们。 (4)忽视安装重要的更新 粗心大意的忽视更新安装会导致许多网络的垮台。某些更新和补丁有时会打断重要的应用软件,导致连接故障,或者干脆瘫痪操作系统。因此你应该在部署之前彻底的测试这些升级程序,以避免上述现象的发生。 (5)忽视管理口令的精心设置 虽然多元认证等在网络管理中日益流行,绝大多数企业依旧在依靠用户名和密码来登录网络系统。不良的口令策略以及粗枝大叶的口令管理会成为安全系统最薄弱的一环,让恶意攻击者无需多少技术即可侵入你的系统。 三、网络管理常见故障 1.物理故障 物理故障,一般是指线路或设备出现物理类问题或说成硬件类问题。 (1)线路故障 在日常网络维护中,线路故障的发生率是相当高的,约占发生故障的70%。线路故障通常包括线路损坏及线路受到严重电磁干扰。 排查方法:如果是短距离的范围内,判断网线好坏简单的方法是将该网络线一端插入一台确定能够正常连入局域网的主机的rj45插座内,另一端插入确定正常的hub端口,然后从主机的一端ping线路另一端的主机或路由器,根据通断来判断即可。如果线路稍长,或者网线不方便调动,就用网线测试器测量网线的好坏。如果线路很长,比如由邮电部门等供应商提供的,就需通知线路提供商检查线路,看是否线路中间被切断。 (2)端口故障 端口故障通常包括插头松动和端口本身的物理故障。 (3)集线器或路由器故障 集线器或路由器故障在此是指物理损坏,无法工作,导致网络不通。 (4)主机物理故障 网卡故障,笔者把其也归为主机物理故障,因为网卡多装在主机内,靠主机完成配置和通信,即可以看作网络终端。此类故障通常包括网卡松动,网卡物理故障,主机的网卡插槽故障和主机本身故障。 2.逻辑故障 逻辑故障中的最常见情况是配置错误,也就是指因为网络设备的配置错误而导致的网络异常或故障。 (1)路由器逻辑故障 路由器逻辑故障通常包括路由器端口参数设定有误,路由器路由配置错误、路由器cpu利用率过高和路由器内存余量太小等。 排查方法:路由器端口参数设定有误,会导致找不到远端地址。路由器路由配置错误,会使路由循环或找不到远端地址。路由器cpu利用率过高和路由器内存余量太小,导致网络服务的质量变差。 (2)一些重要进程或端口关闭 一些有关网络连接数据参数的重要进程或端口受系统或病毒影响而导致意外关闭。比如,路由器的snmp进程意外关闭,这时网络管理系统将不能从路由器中采集到任何数据,因此网络管理系统失去了对该路由器的控制,或者线路中断,没有流量。 排查方法:用ping线路近端的端口看是否能ping通,ping不通时检查该端口是否处于down的状态,若是说明该端口已经给关闭了,因而导致故障。这时只需重新启动该端口,就可以恢复线路的连通。 网络管理论文:如何通过价值网络管理创造商业企业竞争优势 内容摘要:本文介绍了价值网络管理的基本理论,探讨了沃尔玛如何通过数字化关联网络支撑体系和网络化物流配送系统的构建来协调和管理价值网络,以快速响应顾客需求,降低运作成本,赢得竞争优势。 关键词:沃尔玛 价值网络管理 竞争优势 通过编织和精心管理合作网络赢得利润优势,已经成为国际大型零售企业竞争的重要方法。作为业态竞争最为激烈的行业,零售企业要想生存发展,单独依靠自身实力,已经难以应对竞争性微利时代的要求。通过纵向和横向合作网络的构建,降低交易成本,提高对顾客需求的反应速度,才能保持零售企业稳健经营,赢得竞争优势。沃尔玛通过合作价值网络的管理创造竞争优势的经典案例,给予我们很多思考和启示。 从价值链管理到价值网络管理 价值网络管理是一种新兴的管理模式,是供应链管理的一种演变与发展。供应链管理的基本形态是将供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户连成一个有机的链型整体。供应商、制造商、分销商、零售商和服务提供商以互利互惠、互信互补的原则,共同面对市场竞争,形成一个利益共同体,位于供应链上的企业都实现了成本的最低化。然而在供应链管理的过程中,企业却忽视了在市场环境中扮演重要角色的顾客需求以及竞争对手的存在。在这个基础上价值网络管理便应运而生。 价值网络管理模式将企业的供应链管理从波特的链式思考提升到网络思维,是传统供应链模式在当今电子商务社会的一种提升。价值网络管理模式的本质是围绕顾客价值重构原有的价值链,使价值链的各个环节,不同的主体按照整体价值最优的原则相互衔接、融合、动态互构。同时,它将处于多个竞争地位的不同企业所在的供应链进行相互连接整合,增加了对竞争对手的管理,从而将链型管理转化为网络状管理,弥补了供应链管理的薄弱环节。 沃尔玛价值网络管理 沃尔玛(wal-mart)百货有限公司,是由美国零售业的传奇人物山姆·沃尔顿先生1962年在阿肯色州创立。沃尔玛是目前世界上最大的企业,更是最大的百货零售公司。它在16个国家和地区拥有6500多家零售单位,包括折扣百货店、超级购物中心和山姆俱乐部。其中业务范围主要在美洲、欧洲和亚洲部分国家,全球顾客人数达到1.4亿,员工超过160万人。 沃尔玛价值网络管理的基本思想是以需求为导向,以核心企业作龙头,以提高竞争力,市场占有率,客户满意度和获取最大利润为目标,以协同商务、协同竞争和多赢原则为运作模式,通过运用现代企业管理思想、方法、信息技术、网络技术和集成技术、达到对整个价值网络体系的信息流、物流、资金流、商流、价值流和工作流的有效规划和控制,从而将核心企业与客户、分销商、供应商、服务商、竞争企业连接成一个完整的网链结构,形成一个极具竞争力的战略联盟。 沃尔玛基于供应链的价值网络管理模式在实战中取得了巨大的成功,为很多企业所学习和效仿。但更重要的是沃尔玛总能先人一步更新自身的技术和管理方法,使自己立于不败之地。 (一)快速响应客户需求 沃尔玛价值网络管理特点是把顾客纳入价值创造体系中,并把他们的要求作为企业活动和企业价值取得的最终决定因素。通过价值网络,企业可以及时捕捉顾客的真实要求,并将其用数字化方式传递给其他网络伙伴。不仅如此,将顾客纳入企业价值创造体系中,可以不断为企业发展提出新的要求,有助于企业明确竞争优势动态演化的趋势。 同时,沃尔玛的企业文化对其价值网络管理起到支撑作用。其中最精髓的是以下四大原则: 太阳落山原则 :沃尔玛要求所有员工必须在当天落日前完成自己的工作,不得拖延。 超值服务原则 :要向每一位顾客提供比他们原想得到的更多的服务,并寻求改进。 十步服务原则 :只要顾客在十步距离范围内,员工必须主动热情打招呼,并询问是否需要帮忙。 薄利多销原则 :采用低价销售的原则,降低每件利润,提高总利润。 重视客户需求,有“天天平价”和“满意服务”的口号作为企业竞争的核心内容,沃尔玛才能在价值网络管理的各个环节上做到领先。 (二)数字化关联网络支撑体系 沃尔玛特别注重对信息技术设备的应用,这方面的成功在于其销售和采购数据的及时集成和实时共享。这样,沃尔玛就能在第一时间内知道客户的真实需求,对需求做出快速反应,大大缩短了沃尔玛的供应链。沃尔玛主要应用了以下先进的信息技术包括数据库管理系统(dbms)、销售时点系统(pos)、 自动补货系统(ar)、条形码技术等。 除此之外,电子数据交换系统(edi)是不得不提的一项技术,这是数字化关联网络的重要内容,沃尔玛很早就使用了此项技术,利用edi与其供应商通过电子通信传递数据信息,实现电子数据交换,产生托运单、订单和发票的电子化,得知最新的订单、存货和配送情况的技术。使用这项技术后,沃尔玛将原来分散的业务进行了整合,提高总体的规模效益。数据显示,edi给沃尔玛带来的间接效益达到总贸易额的3%到5%。 卫星通信系统是沃尔玛用于数字化关联网络的另一项重要的技术工具。公司的大部分数据都可以通过主干网和通信卫星传递到数据中心去。同时,通过全球卫星系统,沃尔玛总部可在一小时内对所有门店的库存进行盘点,重要消息和进行远程沟通。 正是有了上述众多相互配合的信息技术工具,使沃尔玛能进行快速反应,将时间充分利用,以压低成本的方式来获取最大的利润。从而使沃尔玛的规模效益明显,形成了强大的整体市场竞争力和良性循环效应。 (三)网络化物流配送系统 沃尔玛的物流配送系统是值得称颂的“无缝物流”系统,这是保证沃尔玛达到最大销售量和最低成本的存货周转及费用的核心。 沃尔玛在物流配送中心的优势表现在两个方面:首先,沃尔玛的自营车队确保物流的高效。沃尔玛拥有2000多辆卡车,一年能运送75000吨货物。通过建立运输网络,可以保证在48小时内使货物从仓库到任何一家的店门。同时,沃尔玛应用数字全球定位系统(gps)准确对车辆进行定位,统一调配。其次,高新技术的应用保证了物流的质量。沃尔玛最早的自动补货系统采用条形码(upc)技术,电脑系统自动分析并建议采购量,使得自动补货系统更加准确、高效,降低了成本,加速了商品流转。 (四)开发合作价值网络的协同效应 具有核心能力的生产厂商、供应商是价值网络模式的微观基础。沃尔玛十分重视与厂商、供应商的关系,它认为价值网络管理的整体竞争力来自于价值网络成员的竞争力的协同效应。沃尔玛在与厂商、供应商关系处理上,实行的是相互合作,共生共荣的双赢关系。其主要做法是:由供应商提供优质产品和低廉价格,由沃尔玛提供产品服务和信息交换。 沃尔玛价值网络管理带来的竞争优势 以上研究表明,沃尔玛的成功关键在于其价值网络管理的成功,是顾客订单信息流、高效物流、薄利多销式的快速现金流的完美“三流合一”,由此产生的巨大的核心竞争力使其能在竞争激烈的零售连锁业扎稳脚跟,愈做愈强,立于不败之地。表1列出了沃尔玛近年销售额和利润率一览表。沃尔玛的成功有很多方面的因素,在这些因素中,最重要的就是沃尔玛通过强大的价值网络管理创造竞争优势。 (一)规模经济效应,降低总成本 价值网络的规模经济效应能够通过降低客户总成本提高价值让渡效率。以物流配送为例,沃尔玛通常围绕一个区域性配送中心密集建店,强大的配送中心可以支持120家门店,服务500 公里半径内的店面。沃尔玛在众多小镇的密集布点能够有效地发挥物流中心的规模经济性。物流环节的规模经济与高效的系统共同作用降低了沃尔玛的物流成本。沃尔玛85%的商品通过自己的配送中心运输,其配送成本不到销售额的3%,而竞争对手则达到4.5%~5%。沃尔玛因此可说服供货商支付物流补贴,将物流活动交给其物流体系完成,从中获取物流利润;统一采购配送也保证了沃尔玛商品价格在市场上的优势,使其获得竞争主动权。 (二)风险对抗效应,稳定的价值让渡 沃尔玛的风险对抗效应主要体现在其抵抗内部风险上。降低内部风险是指通过价值网络内部运作降低组织间的风险水平,从而达到一定程度的环境控制。沃尔玛通过其稳定的网络组织与众多企业建立合作联盟关系,譬如宝洁公司、皇后公司等一些知名的大企业。战略联盟模式使得网络成员,特别是纵向链的各环节企业的利益和目标一致,从而降低了沃尔玛与其供应商及顾客交易中的信用风险与违约纠纷风险。沃尔玛内部风险的降低保证了整个供应系统的稳定性,进而也增强客户价值让渡的效率。 (三)粘滞效应,提高顾客的依赖性 粘滞效应也称为锁定效应,是指客户放弃原有价值网络,转换成为其他价值网络的客户需要付出较大的代价。沃尔玛价值网络在很大程度上体现了其先进的网络营销理念,表现在其价格优势和优质的服务,尤其是其“天天平价”和“一站式购物”, 不仅仅让顾客满意,还使顾客对其所提供的产品和服务产生很强的依赖性,保证了客源的充足,提高了其竞争优势。 (四)速度效应,节约顾客宝贵的时间 速度效应指的是价值网络能够给客户提供更快、更及时的服务。研究表明,顾客对速度的要求将超过货币成本和品质,保证供应的速度和时间上的准确将成为企业战略的首要目标之一。沃尔玛在价值网络上能够产生速度效应,它的快速反馈系统使原先在时间和流程上处于先后关系的职能和运营环节得以同时进行,也就是说这些环节在空间上是分布的,在时间上却是是并行的,从而大大提高了整体响应速度,缩短了客户需求反馈的周期。沃尔玛通过构筑网络内部的信息平台,大大提高网络成员之间交换信息的速度。充分发挥速度效应,节约顾客宝贵的时间,是沃尔玛提高竞争力的手段之一。 目前,我国零售企业的成本优势更多地是建立在向上游厂家实施价格打压而降低采购成本基础上的,是一种典型的外生优势,而外生性的低价战略决不会构筑一个企业真正意义上的持久竞争优势。相比之下,沃尔玛通过其建立在全球卫星定位系统传输信息平台上的先进物流科技来整合供应商资源,构筑合作价值网络,获得了比竞争对手更低的经营成本优势。这种内生性优势,是沃尔玛采用总成本领先竞争战略而获得,形成了其所向披靡、不可取代的核心竞争力。学习和借鉴沃尔玛价值网络管理的做法具有十分重要的意义。
智能变电站论文:智能变电站电气工程施工管理 1110~220kV智能变电站电气工程的施工概括 在经济现代化的社会背景下,社会对于电气的需求越来越大、要求也越来越严格,这就需要改变变电站原有的工作模式,向高效有序化前进。但由于受传统的粗放式管理模式的影响过深,目前的变电站很难在短时间内改变自己的工作模式,适应变电站中新的工作需要。同时,变电站中制定的一些施工管理计划并没有表明一些具体的执行方式,由此使得电气工程的管理变得杂乱无章,过于粗放的管理使施工现场效率低下。另一个值得注意的问题是,在变电站的电气工程中,受生产技术的影响,各部门需要在人力、技术和物资等方面进行更多的投入,但目前的投入并不能满足实际的需要,因此各部门会出现人员、物资相互矛盾和协调困难的情况。在变电站的电气工程管理中,最重要的环节就是工程施工的部分。但目前对于工程施工的管理从总体上来讲并不完善,没有得到管理部门的重视。这使得工程施工在运行中出现了很多管理上的疏漏,具体表现:①包括工程实际的施工进程与计划中的施工进程不符,没有根据计划完成任务,也没有根据进程进行适当的计划调整。②电气工程施工过程中缺乏对工程质量的考核和管理,完成后的工程由于没有进行专门的质量检验,其质量问题仍比较堪忧。③在工程施工开始前,没有对施工成本进行详细的计算,使得所耗的资金与成本中计划的资金不相符合。以此产生的恶性循环使得施工中的成本支出毫无节制,资金花费不合理。④在施工过程中,需要在进度、质量和成本之间形成一个良好的合作关系。不应出现一味只追求进度,却不管质量好坏或者只追求质量而不在意成本等偏激情况发生。 2加强110~220kV智能变电站电气工程的施工管理的必要性 电气工程在变电站整体的施工过程中发挥着非常重要的作用。它的影响主要包括两个方面:①电气工程施工管理的正常进行;②电气工程施工管理的安全质量保障。前者的进度不仅会关乎与其一同进行的土建工程的顺利开展,而且直接影响到整体的变电站能否顺利的通电运行。后者的安全质量保障更是包含了多方面的内容。比如变电站的一次、二次的电气设备是否都符合规范要求,电气设备的安装是否科学合理,在施工过程中是否有可作为依据的保护和监控系统,或者运用在线监测系统等新技术进行工程质量的监督。施工中的质量安全问题会最终影响整个的电力系统的运行。从这两方面看,当前的变电站工程施工中必须做好对110~220kV智能变电站电气工程的施工管理,通过严格控制管理方式,确保工程施工的高效性、低成本及安全性,最终保证整体的电力系统正常和安全运行。 3110~220kV智能变电站电气工程的施工管理的举措 3.1控制好电力工程的施工成本 对于工程施工成本的控制是工程施工管理的基础。这不仅需要进行成本的合理控制,还需要进行新路径的开拓,将二者有机的结合,努力降低成本。比如在具体的施工过程中,要充分考虑到各个环节或者各个部门可能影响成本的因素,做到责任到人、责任到事。另外,要坚决杜绝施工过程中出现材料浪费的现象。一些例如电容、电线等电力电缆材料,要有计划的进行收购和使用,避免出现材料的不合理采购和使用。最后,在施工现场,要严格管理现场签证,所有合同中有关单价、取费、活动经费中的内容,都需要双方仔细查看,确认准确无异议后再进行签字,避免由于签证中不规范行为引发的经济纠纷。 3.2确定好电力工程的施工进度 电气工程施工进度控制是智能变电站施工管理中非常重要的环节之一,合理的进度计划不仅可以保证变电站的如期顺利使用,而且可以为施工企业带来更多的经济效益。因此,要在施工前进行合理的施工进度计划安排,进度计划需要充分考虑到工程的实际操作特点和任务目标,用科学的方式进行合理编制,保证电气工程施工与土建工程施工紧密配合,用严谨的施工计划保证进度目标的完成。其次,在施工过程中,要根据实际情况进行灵活的调度和控制。从微观、精细的施工计划,到施工过程,将粗略的施工计划与实际的施工情况进行对比和分析,找到可能存在偏差的原因,及时采取补救措施进行解决。目前电气工程施工进度出现的难题在于,电气工程的施工要和土建施工相互配合,因此如果双方施工同时进行的话,可能会出现交叉作业的现象。这就需要专业的施工管理人员协调好交叉作业,充分了解双方的工作进程,准确掌握施工进度的关键点,保证在整体上不会出现工作交叉的情况,并且可以在最短的时间内完成工作目标,达到电气工程施工过程的优化。 3.3加强电力工程施工质量控制 对于电气工程施工质量的控制是至关重要的,这将直接影响到整个变电站工作的正常运行和安全开展。因此,在严格控制电气工程施工质量的方案中,必须要注意做到以下的几点:①在工程实施的前期就对于要进行施工的工程进行严格审查,保证施工团队人员的专业素质,同时审核团队人员提供的施工的技术方案,在审核中不仅要看团队人员提供的方案是否满足设计图纸的各项要求,还要确保方案是否满足国家对于电气工程施工要求的规范和标准。②在施工的具体过程中,需要保证每一步的环节和施工工序都有质量检验,在质量合格后再进行下一步的工作。在一些比较关键的施工工序中,要进行重点的排查和检验。③在施工过程的竣工阶段,不仅需要对整体的施工进行最终的质量等级评定,而且需要对可能出现的问题制定补救方案,做好竣工后各类资料的收集和整理工作。 4结束语 110~220kV的智能变电站的电气工程其实是一个非常系统化的过程,但其中的每个环节又是非常细致和复杂的,有来自各个方面的影响因素。如果没有做好对电气工程的施工管理,不仅会影响工程的施工进度,而且难以保证整体工程的安全性。本文在针对如何做好管理的问题中,提出了三个解决措施,分别从施工的成本、施工的进度以及施工的质量出发,争取全面地做好电力工程的施工管理,确保电气工程、变电站、电力系统网这一系列的有关电力工程的正常有序开展。 作者:李沛 彭博 单位:国网北京市电力公司海淀供电公司 智能变电站论文:智能变电站通信技术论文 1智能变电站概念及特性 第一,改善电压质量,降低谐波、振荡对网格生成进面影响到电网稳定性;第二,控制平台具有集成度高,常态下属自动控制模式;第三,通信系统规范性强大、快速的通信速度,良好的效果和高质量是智能变电站另一特性;第四,监测系统的特性具有智能模块,主要体现为安全的兼容性。总之,需明确定智能变电站概念和基本特性,才可以进行深入的分析,对统一全站的通信网络进而规划。 2智能变电站网络通信技术需求分析 智能变电站网络通信过程很复杂,在实际使用中,智能变电站网络主要组件包括交换机、各智能设备和通信链路等。交换设备在智能变电站网络中占有不可替代的用途,一举成为智能变电站网络部分的核心,承担着系统的数据存储、收集和交换的重要职责,鉴于交换机的重要性电力企业必须对其实行有效控制。然而,在实际操作时,影响因素很多很难顺利完成对其实行有效的监督。近几年以来,PRP、HSR和IEEE1588精密时钟协议在电力企业中的广泛应用,使智能化变电站过一步提升了整体运行水平。例如,如果需要解决组件故障时间恢复控制等其他智能化变电站问题,工作人员可以使用基本功能冗余配置来实行操控。因此,电力企业必须进行深入的分析,从根本上提高全站统一的通信网络的传播效果。 3数据交换的延时分析 数据交换延时分析是研究智能变电站统一的网络通信技术的基本手段之一。众多因素影响延迟时间使通信网络存在的变异性较大,从发送的通信数据包网络终端开始,至接收端接收的消息要停止的时间。图3是在智能变电站的通信消息传输过程图示,报文延迟原则是非常复杂,想要弄清楚它的内部原理,首先应该明确消息延迟的主要部分。笔者凭借长期的工作经验,针对其构成部分总结:第一,转发延迟。报文存储,文件信息传输到以太网交换机将信息存储到内存中的第一次,在完成此操作的过程中会不可避免地延长数据交换的时间。第二算法延迟。数据包延时、包算法主要表现在数据包操作和接收节点协议解包过程。第三,线路延迟。其主要以光纤线作为手段,速度的透光率相当,当传送到LAN时不可避免地会导致数据交换延迟。第四,队列等待时延。网络系统的数据的数据包不得不等待传输到相应的位置,从而导致数据切换延迟数据流量的增加。 4报文流向分析与组网方案 4.1报文数据流量分析 数据流分析是主要研究是否统一的通信网络的智能化变电站之一。在报文数据流量分析中,我们必须始终以IEC61850-5标准为实际需求的基础,并始终坚持以发展智能变电站为目标,智能变电站内部的数据流主要包含以下类型:其一,示例值SV消息;其二,中速报文;第三,GOOSE报文;第四,文件传输报文,如果使用智能变电站以太网宽带100Mbit/s速率来完成采样值分析的SV数据包数据流量,通常基于确定数据包的长度,消息存储转发延迟计算,可以准确地计算数据包数据流量。 4.2基于VLAN的组网方案 明确统一的智能化变电站通信技术的基本条件也应该很清楚基于VLAN的网络方案。星型网络结构主导,其中包含进线、系统总线、主变压器和馈线等间隔,每个时间间隔必须配置交换机,经使用全站通信网络传输方案的开关集成统一的风格,实际可以实现交叉间距和跨层划分的VALN组网方案。 5结束语 电力企业在不断强化自身的产出效能的同时,更应该清楚地了解智能变电站的通信的发展与需求,必须对智能变电站进行信息流分析和网络方案组网通信需求分析。运用通信系统可靠实时的交换技术连接上所有设备、降低变电站整个生命周期的费用等优点,实现各层间的无缝通信、实施最大限度地满足信息共享与系统集成的需求。 作者:罗朝阳李佳泽单位:盐城供电公司广西大学电气工程学院 智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文 1.智能变电站设计的特殊性 首先,电路回路接入。对于常规变电站而言,设计电流、电压电路时,通常选择次级对应方式进行接入,设置录播与测控设备,通过各个设备、装置,实现了交流采样,通过A/D转换器,对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置,通过互感器,产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量,通过电流互感器,将同一次级绕组向不同保护装置接入,利用串联方式接入。而智能变电站,对一次系统开关量、模拟量,实现就地数字化,再通过光学互感器,实现光纤输出,直接输出数字信息,不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并,对采集器信号进行采集,按照不同装置,例如计量、测控、保护等装置,组织、分配相关数字。然后通过不同回路,向二次设备传输不同熟悉信号,利用光纤多收信息、多发信号,进而提升现场接线稳定性、安全性。所以,通过智能变电站,其电压、电流等数字信息,由电流互感器出口开始计算,通过单元合并,实现数字采样,在一个通道上,实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言,由A/D设备装置转换开始计算数据,在装置内实现采样,但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压,与常规站回路比较,实现采样更简捷、更安全,且具备极强可操作性。其次,新型二次接线方式及特点。对于常规变电站,回路、设备共同确定功能,使设备更具特定功能,而厂家定义了外部输出、输入等接口,利用已设定电缆回路,与各设备装置链接,满足变电站功能需求,而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站,对数字化技术进行优化整合,实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站,实现二次电缆的分散链接,确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计,严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求,必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站,通过光缆实现信息传输,具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点,防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题,防止出现继电拒动、误动行为,消除各类干扰源,利用控制电缆,实现二次设备耦合,进而保证保护装置正确操作,降低设备损坏率。另外,在各层级之间,选择相关数据传输,具有更高可靠性、稳定性,进而确保设备的稳定运行。第三,虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言,利用直流接点、电压信号、交流信号等,通过硬电缆,传输相关模拟信号。而智能变电站,利用直观感知,消除电缆接线硬件回路,使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消,可生产虚回路体系,实现网络信息共享。根据IEC61850标准,明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型,为变电站提供快速传输数据,确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础,具有网络工程实施、回路表达方式,利用系列工具软件、网络自动配置,使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时,对于IEC61850标准而言,构建虚回路体系,满足建模基本要求,需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号,在SCD文件中,实现全站信号关联,为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后,通过SCD文件,将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合,使全站模型文件向厂商导入数据,减少为对照图纸,人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号,属于网络传递变量,和传统屏柜相比,端子具有对应关系,而逻辑连接点就是虚端子,通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中,采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型,标注各逻辑节点数据属性与名称,确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例,信息栏内容为:GIS信号为信息类别,跳闸动作为发送装置信息,而接收信息委跳闸动作,信息传输采取点对点方式,信息装置栏显示为110kV智能终端,RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏:110kv保护装置为装置名称,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式,若按照原有设计图纸,增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础,通过间隔设计一套图纸,利用二次设备进行联系图组网,对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达,提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性,主要为背板接线图与屏后接线图。 2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析 首先,对于智能变电站而言,其自动化系统是否可靠,需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中,可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性,评价、分析的基本思路为:以平均无障碍时间、平均障碍时间参数,评估网络基本元素安全性、可靠性。另外,通过全面功能,以降级功能可靠度、效能指标,评价系统安全性、可靠性,按照系统拓扑结构,对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次,智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等,主要为电子器件,通常属于典型性组件,显示故障率曲线。随着时间变化,故障率也随之改变。若故障率属于常数,正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时,故障率较高,主要由于设备生产时间延长,机械设备逐渐老化所致。 3.结语 综上所述,随着智能变电站的推广和应用,新的规程规范需要更好地完善和补充,同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。 作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司 智能变电站论文:110kV铜川柳湾智能变电站技术探析 摘要 本文首先介绍了智能变电站的概念及特点,并详细分析了目前国内设备技术最为先进、智能化水平最高的110kV柳湾变电站各个技术要素,为今后智能变电站的建设提供借鉴。 关键词 变电站;信息化;自动化;智能化 0 引言 智能电网已进入全面发展阶段,智能电网的理解在世界各国、研究机构、电力公司等地方都是不相同的。国外电力企业智能电网的应用实践工作中输电侧开展的相关研究的推广应用较少,大多侧重于配电和用户侧了。我国智能电网的发展战略是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制等技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网。而智能变电站作为输电、配电的集结点,是智能电网的重要组成部分,也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。在智能电网中发挥着举足轻重的作用。110kV柳湾智能输变电工程是国家电网公司智能化变电站第二批试点项目,是目前国内设备技术最为先进、供电可靠性强、智能化水平最高的110kV柳湾变电站,也是陕西省第一座110kV智能化变电站。“十二五”期间,国家电网将在全国建立5 000座左右的智能变电站。 1 智能变电站的定义及特点 智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站作为组成智能电网的核心构成部分,相对于传统综自站来说,有着标准统一化和高度集成化、数字化、信息化的显著特点。数字化变电站由网络化的二次设备和智能化的一次设备构成,站内采用IEC61850通讯协议来实现设备间的互操作和信息共享。 2 柳湾变概述 2.1 全站规划 柳湾变为110/35/10kV变电站,主变压器本期装设2×20mVA三相三绕组全密封自冷有载调压变压器SSZ10-M-20000/110,远期2×50mVA三相三绕组全密封自冷有载调压电力变压器;110kV本期出线4回,远期出线6回,均采用单母分段接线;35kV本期出线4回,远期出线8回,均采用单母分段接线;10kV本期出线8回,远期出线16回,均采用单母分段接线;本期每台主变压器低压侧各装设1×3 000kvar电容器成套装置,远期每台主变压器低压侧各装设2×3 000kvar电容器成套装置。 2.2 站内一次设备 智能化GIS通过以先进的计算机技术实现对GIS设备的位置信号采集和监视、模拟量信号采集与显示、远方/就地控制、信号与操作事件记录与上传、谐波分析、储能电机的驱动和控制、在线监测、基于网络通讯的软件联锁等一系列功能。将传统的二次测控功能与GIS监控有机结合在一起,优化控制回路,构成智能的控制功能。 应用GIS智能化的主要优势有: 1)节约了电缆等设备投资以及保护小室、主控室等的占地面积; 2)GIS智能控制柜优化了二次回路和结构; 3)智能控制装置提供了强大的系统交互性; 4)基于通讯和组态软件的联锁功能比传统硬接点联锁方便。 110kV配电装置采用户内GIS设备,35kV、10kV配电装置采用开关柜就地安装模式。 2.3 电子式电流电压互感器 110kV GIS电子式电流电压互感器为三相共箱结构,主要由3部分组成: 1)一次结构主体,包括互感器罐体、变径法兰、绝缘盆子、一次导体等; 2)一次传感器,110kV GIS电子式电流电压互感器为三相共箱结构,每相配置一个低功率CT(LPCT)、一个空芯线圈、一个同轴电容分压器; 3)远端模块,GIS电子式互感器有两个完全相同远端模块,两个远端模块互为备用,保证电子式互感器具有较高的可靠性。 其结构示意图见图1所示: 图1 110kV GIS电子式电流电压互感器结构 110kV GIS电子式互感器的主要特点: 1)绝缘结构简单可靠,体积小,重量轻,精度高、稳定性好; 2)电流互感器与电压互感器可组合为一体,实现对一次电流和电压的同时检测;这样提高了保护的可靠性,减少了传统配置方案中,母线合并单元到线路间隔合并单元的链路延时,提高了系统可靠性; 3)空心线圈、LPCT、电容分压器及远端模块均双套冗余配置,可靠性高。 35kV、10kV低压电子式互感器输出小模拟信号,就地安装在开关柜内,通过合并单元(功能已含在保护测控装置中)把电子式互感器输出的模拟信号转化为数字信号,传送至保护、测控、智能终端一体化装置。合并单元和保护、测控、智能终端装置均安装在开关柜内。 2.4 站内通讯方式 全站建立在IEC61850通信规范基础上, 使其成为能够实现站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。 全站分为三层两网,站控层和间隔层之间采用MMS网(以太网电接口),采用IEC61850-8-1通信协议;间隔层与过程层设备单元采用GOOSE通信协议,电子式互感器的合并单元与保护测控设备的采样值信息采用IEC61850-9-2格式的点对点方式传输。本站间隔层、站控层之间采用以太网单网结构,以IEC61850通信协议构建,具备站内智能电气设备间信息共享和互操作的条件。全站 GOOSE组网,110kV桥、主变保护、主变高、低压智能控制装置、低压母联智能控制装置等组成GOOSE网,单独组网,通信介质采用光纤。智能控制装置PCS-9821接入GOOSE网,PCS-9821安放在智能汇控柜内担负间隔测控、GIS智能控制以及智能终端的功能,PCS-9821能够接收来自于主变保护的GOOSE信号。 2.5 站内对时方式 本系统通过GPS接收卫星标准时间信号。绝对时间通过网络进行广播,秒脉冲或者分脉冲经过扩展,以差分信号(RS485)和空接点的形式与需要校时的设备相连,以此校准站控层工作站以及各测控装置、保护单元、故障录波器等的时钟。对时精度可以满足事件顺序记录分辨率不高于2ms的要求。 系统也可以通过远动主机,接收调度端的对时命令。 本站站控层网络采用SNTP码对时;间隔层与过程层的对时采用光纤IRIG-B码对时,精度可达到微妙级,由于保护直采直跳,无需采用IEC61588网络对时方式。 3 结论 柳湾变的建成投产,对于完善铜川电网架构、提高电网自动化水平,满足铜川老市区快速增长的用电需求,引领陕西智能电网建设具有十分重要的意义。 智能变电站论文:智能变电站技术体系研究 摘要:智能变电站体系是国家智能电网的关键部分,智能化是变电站发展的主流趋势。本文结合我国目前智能变电站试点工程的建设情况,主要介绍了智能变电站的功能特点,对智能变电站的体系结构进行分析,希望对我国智能变电站体系建设有所裨益。 关键词:智能变电站;IEC61850规约;体系 一、前言 所谓智能变电站,是指应用先进、高效、环保以及可靠的智能化设备来实现变电站信息传输数字化、信息质量标准化以及通信平台虚拟化的要求,高效完成变电站信息的收集、控制、探测、保护等基本工作,同时还可以根据实际情况进行变电站的自动控制、自动调节调节并做针对现实情况做出准确的决策。我国电力行业广泛使用智能变电站技术,2009年颁布了《智能变电站技术导则》(IEC61850规约),标志着智能变电站将逐步成为我国变电站发展的方向。 二、我国智能变电站的功能特点 在国使用的传统变电站主要有数字化变电站以及常规变电站两大模式.然而,数字化变电站由于缺乏行业标准规范以及专业的评估系统,导致数字化信息缺乏真实性以及稳定性;常规变电站则有设计以及调试工作复杂,导致操作难,缺乏统一的标准规范等缺点。 随着理论以及实践的发展,国家对于变电站的建设有了更高的要求,智能变电站以其先进、高效、环保以及可靠的优点应运而生。智能变电站将数字化变电站的体系框架进行改良,以此实现变电站信息数字化、操作自动化、分析决策智能化的要求,以此保证变电站站内与站间的信息交流通畅。具体有以下具体功能: (一)智能控制、在线监测功能。由于智能变电站采用的是智能化的一次设备,因而其可以实现数字化接头、智能化控制以及在线监测等功能。 (二)数字通信快捷准确。智能变电站内的数字通信是通过智能终端、测控装置以及保护装置等二次设备通过以太网来进行的,方便快捷,保证数字信息传递的真实可靠,实现变电站的信息网络化交流,省略了二次电缆的应用,简化设备。 (三)信息传输标准化功能。智能变电站在进行站内、站外数字信息交流及共享时采用的是统一标准(即IEC 61850规约标准),以同一标准进行信息传输能保证信息的真实可靠,最终达到多系统信息的无缝对接的目的。 (四)设备调试灵活准确。目前,我国主要是采用IEC61850规约来设计设备状态检修模式,将监测收集到的设备运行状态信息集中在网络中,全面分析设备的运行状态,及时调试设备,使设备处于高效运行的优良状态。 三、智能变电站技术体系设计 我国的智能变电站体系主要是根据IEC 61850规约来作为信息交流以及信息建模标准进行设计的,智能变电站主要实现站内监以及控继电保护功能,根据该功能需要将变电站的设备分成三个层次二个网络,三个层次分别为过程层、间隔层以及站控层,两个网络即过程层网络以及站控层网络。 (一)过程层即过程层网络。在过程层中,变压器、隔离开关、断路器等执行器与电子式传感器是常用设备,这些设备共同构成过程层网络。过程层是一次设备与二次设备的结合面,主要功能是配合完成一次设备的功能,主要包括运行设备的状态参数在线检测以及模拟量的收集,以进一步实现数字接口、智能控制、在线监测的功能,同时也完成操作控制的执行任务. (二)间隔层。间隔层一般设置在靠近开关设备的位置,起着承上启下的作用。间隔层主要由系统测控装置以及继电保护装置等二次设备组成,一个间隔层只能对一个间隔层的设备进行控制,主要是对过程层与间隔层之间的数据信息进行汇总,实际上过程层的功能主要是在间隔层里实现的。 (三)站控层及站控层网络。在智能变电站中所有的显示打印以及通用硬件都集中在站控层中,同时电网监视、控制以及维护的通信接口也设置在该层当中,相对其他层来说,站控层的设备比较多,这些设备共同组成了站控层网络。在站控层中,为了操作方便,要为操作人员设置人与机的接口,其中UPS为站内控制的设备良性运行提供了有效的动力保障。 智能变电站主要是通过数字通信来实现三个层次之间的联系的,过程层与间隔层是通过过程总线(Process Bus)方式进行通信,即以交换式以太网方式进行数字通信,这样的通信方式能保证传递的信息真实可靠。过程层到间隔层之间主要用大量的并行电缆连接,保证过程层的多数功能能在间隔层得到实现。而间隔层与站控层之间是通过站级总线(Station Bus)通信方式进行通信的,又称为串行通信方式。 四、结语 智能变电站具有设备先进、运行高效、低碳环保以及数据可靠等优点,因而受到我国变电站工程建设的广泛关注,智能变电站的建设成为我国电网建设的重要节点。智能变电站的智能性体现在变电站维护、运行以及基础设施等方面。其主要是采用智能一次设备来实现站内监控,采用智能化的二次设备进行站内数字通信,实现全站信息的优化控制,进而满足变电站的运行需求。完善的变电站技术体系对于变电站的智能运行至关重要,为此,在建设智能变电站时需要对智能变电站的体系进行精心设计,并配合完善的信息传输基础设施,实现智能变电站的良性运行。 智能变电站论文:浅谈智能变电站 摘要:智能电网已成为当今世界电力系统发展革新的最新动向,同时被认为是2l世纪电力系统的发展趋势和重大科技创新,而智能变电站是智能电网建设的重要组成部分,是坚强智能电网的重要基础和支撑,所以世界各国在智能化变电站建设中都提出了不同的设计方案和构想,本文将对智能变电站的特点及功能进行简要分析。 关键词:智能电网;智能变电站;功能 一、智能变电站的概念 根据《智能变电站技术导则》的定义,智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等摹本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它基于IEC61850标准,体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。 二、智能变电站的特征 第一,具有高度的可靠性。能够对设备故障提早预防、预警,并在故障发生的第一时间内对其做出快速反应,将设备故障带来的供电损失降低到最小程度。第二,智能变电站具有很强的交互性。第三,智能变电站具有高集成度的特点。从而为实现电网的实时控制、智能调节、在线分析决策等各类高级应用提供了信息支持。最后,智能变电站还应具有低碳、环保的特点。 三、智能变电站的功能 (一)一次设备智能化。与数字化变电站描述的一次设备智能化相比,智能变电站加大了一次设备信息化,可监测更多自身状态信息,也可通过网络获知系统及其他设备的运行状态等信息。自动化程度更高,具有比常规自动化设备更多、更复杂的自动化功能。具备互动化能力,与上级监控设备、系统及相关设备、调度及用户等及时交换信息,分布协同操作。(二)信息建模统一化。除了基于IEC61850标准的建模外,智能变电站能实时监测辖区电网的运行状态,自动辨识设备和网络模型,从而为控制中心提供决策依据。(三)数据采集全景化。智能变电站利用对时系统,同步区域和站内时钟,完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型,向智能电网提供统一断面的全景数据。采用新型传感技术、同步测量技术、状态检测技术等逐步提高数字化程度,逐步实现潮流数据的精确时标,实时信息共享、支撑电网实时控制和智能调节,支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。(四)设备检修状态化。全面采集能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。智能变电站配置用于监测系统主设备的传感器,或者由智能一次设备直接提供其功能。利用DL/T860提供的建模方法,建立设备状态检修的信息模型,构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统。(五)控制操作自动化。程序化操作。智能变电站具备程序化操作功能,除站内的一键触发,还可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的操作指令,自动完成相关运行方式变化要求的设备操作。程序化操作具备直观的图形界面,在站层和远端均可实现可视化的闭环控制和安全校验,且能适应不同的主接线和不同的运行方式,满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求。(六)事故处理智能化:(1)智能告警及分析决策。对全站告警信息进行综合分类,实现全站信息的分类告警功能。(2)智能告警策略。包含信号的过滤及报警显示方案、告警信号的逻辑关联、推理技术和事故及异常处理方案。预告信号以故障常态为信号触发状态,瞬时中间信号做过滤处理。正常操作引起的预告信号做过滤处理。(3)故障分析与辅助决策。(4)电能质量评估与决策。基于变电站电能质量监测系统,实现电能质量分析与决策的功能,为电能质量的评估和治理提供依据与决策。(七)电网运行状态自适应。智能变电站应具有与相关变电站之间实时传送继电保护、备用电源自动投入装置等信息,实现智能电网的协调运行。根据站内收集和站间交换的信息以及调度中心的指令,识别并自适应电网的运行状态。在电网正常运行状态下,综合利用FACTS、变压器调压、无功补偿设备投切等手段,控制和优化潮流分配,提高输送能力和运行效率。在电网紧急运行状态下,与相邻变电站和调度中心协调配合,动态改变继电保护和稳定控制的策略和参数,适应电网拓扑和潮流分布的改变,扩展运行边界,提高实际可用稳定裕度,保障电网稳定运行。(八)变电站运行管理安全经济化。(1)具有站内状态估计功能,保证基础数据的正确性及满足智能电网快速状态估计的要求;(2)经济运行与优化控制,达到系统安全经济运行和优化控制的目的;(3)安全状态评估/预警/控制,实现智能电网预防控制和紧急控制的协调;(4)资产(设备)全寿命周期管理,实现基于状态的全寿命周期管理;(5)在数据源头维护,实现数据的唯一性及维护的方便性。(九)大规模可再生能源接入即插即用化。智能变电站支持电源与调度中心全面互动,实现电源与电网的高度协调。(十)用户管理互动化。(十一)防灾减灾安全化。智能变电站配置灾害防范、安全防范子系统,留有与“电网防灾减灾与应急指挥信息系统”的通信接口,为各种自然灾害和突发事件的监测、预测、预警提供有效信息和判据,为指挥相关部门的应急联动提供决策依据。(十二)通信网路安全化。在数字化变电站工程实践中,站内实现通信网络安全措施。而在智能化变电站中,能够实现站内、站间的通信网络安全措施管理。 四、结语 作为智能电网中的基础及重要组成部分,变电设备状态、电网运行数据、信息的实时采集和任务这些都要智能变电站来完成,同时支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用,实现变电站与调度、相邻变电站、电源、用户之间的协同互动。智能变电站不仅保障了智能电网的安全稳定运行,也为未来智能电网实现其高效、自愈等其他功能提供了重要的技术支持。 五、前期数据整理与业程设计 (一)前期数据整理 前期数据整理主要是对全市参合农户的档案进行整理规范,并且对合作医疗证号的编码信息的位数进行统一设定。然后依据合作医疗证号编码位数的设置对管辖区域的行政区划信息的设置,设置级别从县至村,并对各定点医疗机构的信息的整理与维护。 (二)业务流程设计 1.县域联网,即时结报。市级医疗机构和市级新农合结算平台、县级新农合结算平台联网,新农合参合农民出院就可以即时结报住院费用。 2.充分利用计算机科学和网络通信技术,做到补偿标准一致,杜绝作假行为和人为因素,确保结算信息的真实有效。 3.通过数据双向传输程序,实现数据从医院前置机数据库、市级结算平台、县级新农合结算平台之间双向流动,做到数据的一致性和可靠性。 六、新型农村合作医疗即时结报系统的优点 (1)即时结报。相应的报销结算结果实现即时上传,当场兑现参合人员报销款项,及时传送至相关县区。 (2)减少工作量。减少管理人员工作量,无需人工录入参合人员费用明细等相关资料,系统自动计算参合病人的相关报销费用及报销结果。 (3)降低成本。使用本系统后,无需另外配置专用设备及软件,应用在现有的各结算窗口使用现有的硬件设备即可。 (4)精简机构。不用另外配备专门的报销结算窗口,没有另外单独设置报销结算机构,无需另外配备相应的管理人员。 (5)减少差错率。病人所有资料由HIS系统提供,无需提供专门的纸质资料,系统自动计算报销结果,杜绝人为因素造成的计算错误。 (6)方便简单。新型农村合作医疗即时结报系统与医院HIS紧密嵌合,不改变原有的HIS操作流程与操作习惯,简单易学,管理人员即时便可掌握。 (7)复利用率高。对于新型农村合作医疗相关政策的变化,可以随时作出反应,不影响医院本身业务。同时,系统可随时扩展,提供相关可利用数据。 (8)双向控制。对于各县区存有疑义的报销单据,可以随时撤回单据进行复核后再提交至各县区新农合管理机构。 (9)综合分析。数据即时汇总到市级新农合结算平台,便于新农合管理机构对数据核对校验,数据综合分析。 七、结语 通过使用调查,系统全面提高了参合人员新农合报销结算的速度与准确性,减少了操作人员的工作量和人为因素导致的误差,实现参合人员从入院、出院、报销到数据上传及医院业务统计的一系列业务管理,既减少了工作量,也提高了数据采集的准确性,取得了良好的社会效益与经济效益。 智能变电站论文:自动化技术在智能变电站中的应用 摘 要 随着经济的不断发展,在生活与工作中,对于电力的需求也越来越大,这就为电力事业的发展带来了更多的挑战性。在变电站中,自动化技术内容受到了广泛的关注,相关研发手段的更新与进步,对于变电站的运行特点和智能效果,都具有深远的影响。为了对电力系统的运行效率进行提升,本文通过对自动化技术在智能变电站中的应用意义,以及相关的结构和特点来展开探究,希望能为工作人员起到一些积极的参考。 关键词 智能变电站;自动化;系统;技术应用 智能变电站的内容,主要是采集信息,并将处理和传输等内容集中到一起的数字化变电站系统,是朝着更为智能化的方向进行了延伸。在电力系统之中,变电站对于电力传输和电网结构的组成,有着至关重要的作用。在变电站的日常运行维护中,具备高级的应用和管理手段,能够节省人力,更能对智能变电站的运行管理进行全面的监控,随着我国电力需求的不断增大,供电规模也在不断增大,变电站自动化技术必须顺应时代的发展,进行相应的提升。 1 智能变电站中自动化技术的应用意义 先进的智能化设备,是构成智能变电站的主要内容,在通信上,对相关的数据内容进行高效率的传输,并在第一时间对这些数据内容进行整理和分析,对可能存在的故障内容,提出解决的方案和建议。在变电站出现故障的时候,自动化系统会按照流程设定来对工作人员进行报警,帮助他们对故障进行处理。与变电站传统的运营方式相比,具备自动化系统的智能变电站,可以在变电站中展开全程化的监控,提升供电系统的效率。这对于推动我国电力系统和电网设置的发展,有着较为深远的意义。 2 自动化技术在智能变电站系统发展中的难题 变电站系统中主要存在三个层次,自动化的技术,就是从下而上进行发展的。当前,在一些智能化、光电化的识别检验技术上,应用自动化的技术内容,大都已经取得了不错的发展,进行了大规模的投入和使用。但是在实际的调查中发现,自动化技术的应用,仍旧存在着一些难题。首先,这套技术没能随着智能变电站的相关材料,以及使用设备的进步而进行变化;在某些相关的专业之间,缺乏足够紧密的合作,这样在工作中,就很难能实现理想的合力效应;最后在制定检测的方案时,还存在着一定的困难,尤其是在电磁干扰,以及兼容技术的内容上,缺乏相关的标准和制度。 3 智能变电站自动化系统中的结构 在自动化技术应用到变电站的过程之中,随着智能电器的发展和应用,特别是光电技术的进步,以及智能开关的应用,都使智能变电站在自动化的技术领域里取得了较为不错的突破。在高压、超高压的变电站中,测控、保护以及相关的自动化设备都是智能化变电站的重要组成,原先那些常规的保护装置大多被先进的数字化设备所取代,这也促进了变电站智能化的运行水平。在中小型的变电站中,应用小型化的保护、控制装置,能够使变电站各个装置的安装更为紧凑,将安装放置在开关柜中,可以实现变电站的一体化发展。智能变电站中的自动化系统技术,在结构上可以分为智能化一次设备和网络化的二次设备,在逻辑上,则可以根据相关的通讯协议,将其分为3个不同的层次。 3.1 过程层 过程层是实现设备智能化的关键,其主要作用于一次设备、二次设备之间,发挥着结合层的作用。在实际的运作中,过程层发挥的功能比较多样化,其主要表现在以下这几个方面:第一,对电气量进行细致的检测,在电力输送的过程中,电压、谐波和电流具有一定的波动性表现,所以要对它们具体的分量展开测量,并且还需要对相关设备在间隔层所产生的数据内容展开搜集。相比较传统的方法而言,这种智能变电站获取数据的方式,具有较强的防干扰性力,在同等的质量条件下,还可以对相关的开关装置进行更为紧凑的布局;第二,搜集检测设备所产生的参数内容,并且在之后检测电抗器、变电器、电容器以及断路器等设备,得出相应的数据结果,借助相关的程序内容来展开深入的处理和分析,这样能够对设备所运行的状态进行及时的调整,可以在智能变电站总对设备的运行水平进行必要的保证;第三,对于其他设备,也需要展开必要的控制和操作,因为在智能变电站的运行过程中,一些主要的 指令内容,是通过在间隔层上层的部位进行发出的,同时由经过层来进行控制,并对命令的内容进行智能化的分析,判断其是否合理,提高执行行为的精度,以此来达到智能化的目的。 3.2 间隔层 在变电站自动化系统里,间隔层也是一项重要的组成,其在运行中,主要具备以下这些作用:第一,对一次设备进行保护和控制的同时,能够对其他的控制功能展开操作;第二,对运行过程中的实时数据内容进行收集和汇总,对本过程的操作封锁功能进行推进;第三,对计算、数据采集和控制命令的发出,进行优先的控制;第四,对站控层和过程层的信息传输进行连接,保证变电站系统运行的自动化和智能化。 3.3 站控层 在智能化变电站中心里,站控层的主要运行任务,由以下这几项内容构成:第一,对变电站的数据库信息进行及时的更新,并按照所设定的时间登录到历史的数据库中;第二,按照既定的程序内容,将所收集到的数据信息传输到系统中心上来;第三,对站内进行监控,实现人机互联;第四,对过程层和间隔层之间的设备进行检测,并对数据进行分析和检修的处理;第五,对智能变电站系统中出现的故障、问题进行智能化的分析和处理。 3.4 保护测试一体化装置 在进行测试和保护的一体化装置中,可以将其划分为集中式和分布式这两种保护测试一体化内容。在实际应用中,集中式的装置的功能较为集中,且其主要面对的是全站,主要应用六面柜的方法来进行保护和监控;而集中式的一体化装置,其主要进行保护和测控的对象是智能化变电站,这种专一性较强的技术可以对自身的保护水平进行提升,并且能够对测控装置展开高集成化的处理,达到模块化的运作目的,这样按照预先设定好的保护程序执行保护工作。集中式的保护测控装置具有多个热插拔,这些热插拔是由性能良好的独立型CPU板卡组成的,在运用过程中,其中的某个间隔出现了问题,需要进行检修,那么也不会对其他CPU的工作运行造成影响。分布式的保护测试一体化装置,其独立性能较强,且面向间隔的特点也尤为独特,在整个变电站中的应用较为广泛;在同一面上的保护测控柜进行保护的时候内,可以分别装上合并单元、交换机组等用于测控的设备。 4 结论 总的来说,在智能变电站的系统中,自动化技术十分重要,其在变电站智能化的发展趋势里,起到难以取代的作用。在智能变电站中,自动化技术的应用,更多的是表现在对设备的实时监控和检修情况这2个方面,这些控制内容,对于变电站正常运作,有着积极的促进意义,因此,相关的工作人员,必要对自动化技术内容给予足够的重视,结合一些先进的技术手段,来对变电站中的基础设施和自动化系统进行完善,对自动化技术以后的发展方向进行预测,开展专项的研究和讨论。打好基础层面的内容,这样才有利于电力系统的整体运营发展。 智能变电站论文:基于智能变电站继电保护运行维护技术分析 摘 要:近年来我国智能电网取得了较快的发展,并在一定程度上带动了继电保护技术的发展速度。智能变电站是对传统电网的颠覆性变革,而且对继电保护技术也带来了全新的发展思路。在智能变电站中,对继电保护技术提出了更高的要求,特别是继电保护设备要具有较高的安全性、可靠性和速动性。因此智能变电站需要做好继电保护的运行和维护工作,为智能电网健康发展奠定良好的基础。 关键词:智能变电站;继电保护;维护技术 前言 在电网各项建设工作有序发展过程中,当前智能变电站数量不断增加,智能变电站的运行涉及到多领域及综合性的技术,其是对传统变电技术的全面改革,这也给继电保护运行维护工作带来了更大的挑战。针对于这种情况下,我们需要进一步了解智能变电站的主要结构特征,掌握适应变电站继电保护的技术要点,并进一步做好智能变电站继电保护运行维护工作,保证智能变电站安全、稳定的运行。 1 智能变电站的主要结构 1.1 站控层 智能变电站内站控层作为最高级别的管理层,同时站控层也是智能变电站的核心所在,能够有效的实现对全站进行保护。作为变电站的核心控制部分,其作用不仅表现在对全站的保护方面,同时还可以对控制设备的运行状态进行信息的采集并且交换,对控制设备运行状态的采集信息进行逻辑判断,从而输出跳闸或者闭锁等信息,为变电站的智能运行提供全面控制,其表现出来的特点比较抽象。 1.2 间隔层 间隔层位于过程层和站控层之间,属于过渡层,能够有效的将过程层与站控层联系起来,而且对于继电保护运行和维护工作也多在间隔层内进行。 2 智能变电站继电保护的技术要点 2.1 构成形态和运行模式发生变化 相对于传统的变电站继电保护而言,智能变电站继电保护在构成形态和运行模式方面发生了较大的变化。智能变电站的运行主要为全光纤通信,对继电保护的模拟量和开关量进行有效的信息采集,并且在对保护量值的采集和逻辑判断方面也更加准确,大大的提高了变电站的智能化和自动化。这种变化有效提高了变电站继电保护的运行效率,同时为了保证继电保护的安全稳定运行,需要加快建立与此适应的运行和维护标准,更好的适应当前智能变电站构成形态和运行模式的需求。 2.2 继电保护设备状态检修成为可能 电力系统,状态检修技术虽然提出已有较长的时间,但在实际中并没有得到大规模的推广和应用。在当前智能变电站中,二次设备的传输都已经实现了网络化的运行方式,并且在模拟量和开关量的控制都已经实现了智能控制,二次设备回路信息完整,所以完全可以实现继电保护设备的状态检修。 2.3 实现了基于IEC61850的统一建模 相较于传统变电站,在智能变电站内,以全站统一的IEC61850标准作为其重要技术特征,并其标准基础上完成对全站设备的统一建模,不再需要大量的二次接线来完成变电站设备的接入,面明设备之间具有较强互操作性,大量的二次接线转化为系统的模型文件配置,一旦变电站工作和运行状态发生变化时,则会通过对相应的文件进行更新,从而与其有效的对应。 3 智能变电站正常运行时的系统维护技术分析 智能变电站安全稳定的运行不仅是其重要的目标,同时也是保护电网安全运营的关键所在。因此对于智能变电站日常的运行工作,当处于正常运营状态下时,需要重视日常检修和维护工作,如果智能变电站内有新增设备时,对其检修和维护更要特别关注,以便于及时发现运行中存在的隐患,一旦出现异常情况能够及时进行处理。 3.1 继电保护装置的维护 智能变电站是对传统变电站的重大变革,其在信息采集、通信航协调方面都发生了较大的变化,这也对其运行和维护工作提出了更高的要求。在实际对继电保护装置运行维护过程中需要重视以下几个方面: 3.1.1 智能变电站运行过程中,对于其保护和安全装置的各种参数要及时进行备份,避免异常情况或是故障发生时设备信息丢失情况发生。同时还要对设备运行时的温度进行有效控制,避免环境温度过高损坏设备。 3.1.2 在智能变电站中,完全使用了光纤,二次电缆消失,所以需要保证光纤网络的完好性,以确保变电站运行的安全性和稳定性。因此在日常运行赛程中,要对保护的交流采样进行定期检查,同时还要对光纤接触情况进行检查,察看站内运行设备是否有告警信息。检查间隔层内的跨间隔设备,确保都处于良好运行状态,这是保证智能变电站安全、稳定运行的关键。 3.2 网络交换机和报文分析仪 在智能变电站运行过程中通常会涉及到四个形式的报文,因此网络运行报文是否正常直接P系到智能变电站设备动作的正确性。网络通信是智能变电站运行的基础保障,所以为了保证智能变电站的正常运行,需要做好网络交换机和报文分析仪的维护工作。 3.2.1 IEC61850一致性测试,交换机的型号、配置以及参数等各项技术要求一定要与IEC61850的要求保持一致性,以确保运行的稳定性。 3.2.2 交换机是智能变电站运行时进行通信传输的基础保障,所以在检查交换机时,应该保证以太网端口各项参数的正确性,从而保证其内部各项参数运行与设计值保持一致性。交换机的冗余度以及传输的延时性是监视的重点,也是保证交换机正常运行的关键,应该加强维护。通常系统中网络报文运行收报文分析仪对其进行完全记录,因此报文分析仪具有第三方报文记录及报文监视的作用,还能够对系统的网络数据和运行状态进行监视。因此在对报文分析仪进行日常维护时,要对其记录时间期限和容易进行重点关注,确保其具备完备的报文解析能力,这样才能使变电运行人员更直观的获取网络报文信息,准确判断系统运行的情况。 3.3 智能化变电站监控系统 智能变电站监控系统采用了DL/T 860通信标准,并在全站采用了统一的SCD配置文件,因此在智能变电站运行过程中,需要将这些变化作为监控的重点。重点对全站的SCD配置文件集成的正确进行检查,检查各个设备MMS数据集配置是否与要求相符,并检查站控层的GOOSE闭锁逻辑是否正确等,另外,还要重视对各个设备的版本进行检查。对于智能变电站内的所有设备,需要在程序化操作功能方面与单间隔、多间隔及保护功能投退等程序化操作要求相符。对站控层的功能进行检验,主要是对软压板、定制区切换以及宣传召唤等功能的检验,并且要保证状态的实时更新,为无人值班的正常运行打下良好的基础。 4 结束语 随着智能电网建设进程的不断加快,当前智能变电站数量不断增加,加强继电保护装置的维护是确保智能变电站正常运行的重要基础,同时还要注意对网络交换机和报文分析仪的维护,发现故障及时维修,保证智能变电站的安全、稳定运行。 智能变电站论文:智能变电站运维关键技术分析 摘 要:近年来,随着电力企业网络化发展规模的逐渐壮大,某地区供电行业相继投运220千伏与110千伏的智能化变电站,因为智能变电站对相关设备的日常维护、检修、操作等,相比较常规的变电站具有较大的差异。一线变电站检修、运维操作人员的专业技能难以顺应现代化智能变电站逐渐发展的脚步,在此基础上,迫使变电站的检修、维护人员必须要加强学习智能变电站中的关键技术与设备。文章就日常工作与智能变电站关键技术与设备的相关概念以及工作的原理相结合进行总结,同时还进行了简要的介绍。 关键词:智能变电站;运维关键技术;具体分析 智能变电站在智能电网中充分的发挥着转化能源与掌控核心平台,主要应用先进、安全、节能、集成等智能化的基础设施,全站主要以数字化信息、网络化通信平台、共享信息标准化作为基础需求,自主的完成采集、测量、掌控、维护、检测信息等基础的性能,并且还要按照需求支撑电网实施自动管控、智能化调整、在线研究决定、相互协调等高层次性能的变电站。具体区分为间隔层、流程层、站控层。 1 智能变电站的电子式电流互感器 (1)作为一种装置,从衔接开始直至传输体系与二次转换器的单个或是许多个电压以及电流传感器组织而成,通过以传输正比于被测量,提供相应的测量仪器仪表与继电保护或是控制的有关设洹#2)当前的智能变电站一次性的智能设备重点表现在电子式的互感器上,电子式互感器具有良好的性能,通过使用光纤点对点或者组网的具体形式进行数据的传输,这样就能良好的顺应智能变电站的数字化信息、网络化通信平台、标准化信息共享的深化发展。 2 合并单元 2.1 合并的单元作为互感器和二次设备衔接口之间的关键设置 具有两方面的作用:一方面,将数据合并,共同接受并解决电流互感器与电压互感器所传输的信号,根据国际的相关需求传输信号;另一方面,实时数据同步,电流互感器与电压互感器都相互之间都确保独立性,两者需要同步完成单元合并。 2.2 不一样的测试控制设置以及维护设置需要按照自身的各种要求获得一次性的测电流电压信息 单元合并在某种层次上,有效的实现了数据流程的共享化与数字化,以此为智能变电站的站控层、间隔层有关设备数据的来源具有十分重要的作用。 2.3 单元合并基础工作的道理 合并单元之间相互交流的模件通过互感器实施采集模拟量的信号,对一次互感器所传送的电气量应进行同步与合理的处理。母线进行的单元合并可称为一级合并单元,间隙所合并的单元可称为二级合并单元。二级合并单元应合理的接收一级级联的数字量抽样,再利用差值方式同步解决模拟信号与数字量信号。同步处理的关键作用在于采集消除的模拟量和采集数字量之间存在时间上的差距,进而有效的将差距消除,基于应该实施的电压并列与切换之间的单元合并,需要采集开关量的信号。完成设置并列、功能切换后,将数据抽样通过相关的格式实施输出。在进行组网的模式中,为了促使对中合并单元的抽样数据实现合理的同步,还要加强衔接同步信号。 3 智能终端和COOSE 3.1 智能组件 与一次设备采取电缆线接的形式,和维护、测控等二次设备使用光纤进行衔接,以此确保以此设备就像断路器、刀闸、主变压器等实施的测控等性能。对以上使用COOSE的数字化衔接口,与间隙层设备实行通信;对以下采取常规的电缆以及一次设备实行线接口。 3.2 具体功能 (1)具有断路器的具体操作功能:接收维护设置跳合闸的命令后,具备跳合闸回路、监视回路、电流维持性能、跳合闸压力闭锁、其它的相关闭锁功能,方位信号以及状态信号进行合成;(2)具备监 测、控制的功能:通过遥信、遥控关量进行输入;对温湿度进行具体的测量;(3)具备自动检测的性能:基本的自检功能以及状态监测。 3.3 智能终端的具体种类 分类智能终端必须依据不同的适用场合,通常可将智能终端分成一下几种类型: (1)分相终端:主要适用于分相开关的间隙;(2)三相终端:主要适用于三相开关间隙;(3)PT终端:PT主要是用来采集以及控制信号;(4)变压器终端:主要用于变压器间隙。 3.4 智能终端工作的基本道理 智能终端通过采集模块开关量来进行采集变压器、刀闸、开关等先关设施的信号量,利用模拟量小信号进行采集模块以及环境温湿度等直流信号的模拟量,关于这些信号经过细致的处理之后,通过GOOSE报文的放肆实现输出。智能终端还能合理的接收间隔层传输的GOOSE指令,此指令包含维护跳合闸、闭锁重合闸、遥控开关闸、刀闸、遥控复归等等。设置在成功接收指令之后再实时操作,与此同时,智能终端还要合理的具有操作箱的相关技能,支持亲自动手操作开关。 4 智能终端保护板和合并单元平常运维操作的基础准则 4.1 处在运转情况的合并单元、维护装置、智能终端不能融入检验的硬压板。 (1)失误投入合并单元的检验硬压板,维护设置需要将闭锁有关的保护性能;(2)失误投入智能终端检验硬压板,维护设置的跳合闸很难对智能终端发出指令适用于断路器;(3)失误投入维护设置 的检验硬压板,维护设置需要被闭锁。 4.2 合并单元检验硬压板操作的基础准则 (1)再试试操作合并单元检验硬压板之前,应该先加以确定所处的一次设施是否属于检验情况或是冷备用的状态,并且将全部有关维护设置的SV软压板退出,尤其是仍在继续运转的维设置。(2)在一次设备没有实施断电的基础下,检验合并单元的过程中,需要在多有维护设置处在断开的情况下,才能真正实施投入此种合并单元检验硬压板。 5 结束语 总之,智能变电站属于坚强智能电网的根据与十分重要的支撑部分,也作为未来电网发展的重要趋势,熟悉的掌握智能变电站的专业知识属于从事变电站专业工作人员具有至关重要的作用。 智能变电站论文:智能变电站继电保护系统可靠性探析 摘 要:电力系统正处于发展阶段,智能电网将计算机技术同信息技术等结合而成,基于电子技术和通信网络技术的智能变电站使得变电站在信息的传递方式上发生了巨大的改变,智能变电站通过信息应用使得信息的自动采集加强了,对继电保护系统进行可靠性的评估可以发现继电保护系统的薄弱环节,然后提出整改方案。 关键词:智能变电站;继电保护;系统分析 引言 智能变电站的继电保护系统逐渐引起技术人员的关注,继电保护系统能够安全运行对智能变电站的运行意义重大,对继电保护系统的研究主要依据可靠性评估模型和对系统的可靠性分析,利用框架图和矩阵法建立可靠性的模型,通过对智能变电站的保护系统进行分析可以发现系统的结构特点,通过模型进行分析可以优化系统的设计。 1 继电保护系统的结构 智能变电站的继电保护系统包含八个功能各模块,具体有传输介质、互感器、合并单元、交换机、保护单元、智能终端、断路器和同步时钟源。信息数字化和通信网络化是智能变电站的两大特点,以往的变电站的连接方式是通过点对点对互感器和断路器等保护元件进行连接,现今的连接加入了更多的保护元件,通过合并单元将互感器采集到的数据进行汇集,对格式进行处理,然后将数据帧传给交换机。智能终端主要应用于一次设备的功能体现,智能终端可以将断路器的动作进行控制,将断路器采集到的信息传递给保护单元[1]。 交换机成为二次设备与合并单元的信息传递平台,弃用了传统的二次电缆,系统设备之间就此形成了信息共享模式,为了准确的了解断路器记录时间发僧的时间序列,为变电站配备同步时钟源,使全站的设备统一对时。继电保护系统中必不可少的是通信介质和接口,通信介质对保护系统能否正常运行具有直接的影响,一般情况下通信介质会采用光纤。通过对比发现接口故障和通信故障产生的效果是相同的,由此通信介质的组成部分就包括了接口。 2 系统的可靠性分析 2.1 分析方法 信息流能够使智能变电站继电保护系统的功能得以实现,在信息流通路顺畅时就能够将信息从始端发往终端,继电器的保护功能才能够实现,其中会影响继电保护系统可靠性的因素包含同步对时功能、SV报文和GOOSE报文信息回路的连通效果。 2.1.1 参数的选择。电网的一二次设备均在固定的时间进行检查,在维护过程中,系统的可靠性评估来源于元件故障信息的准确性,可修复的元件在检修维护的过程中将故障率和修复率视为常数即可。例如合并单元的故障率就为0.0067,交换机故障率为0.02。利用马尔科夫链模式进行分析,由于元件所处的环节不同,因此其故障的状态也是有所不同的,例如合并元件和交换机元件在信息传输过程中出现丢失现象就会使保护系统产生拒动。分析时应该将元件的失效状态进行细分,大致可以分为两种,分别是误动和拒动,之后根据二者的概率进行计算即可[2]。 2.1.2 框图法。在智能变电站继电保护系统的分析过程中,框图法较为直观清晰,这种方法对于元件比较少的系统用较为合适,可以根据系统的结构进行框图的绘制,通过框图及元件的状态和系统的状态进行描述,框图可以计算出系统中不同元件的不同状态的概率。对于含有多个独立分散的原件的保护系统,其中元件之间的维修状态也是具有独立性的,例如,可以将元件1的正确动作的概率记为P1,将元件2的正确动作的概率记为P2,根据改路的运算规则进行运算即可。 2.2 分析应用 2.2.1 主变保护的可靠性分析。在主变保护的组网方案之中,主变保护和智能终端的合并单元就是依靠组网的方式进行连接,通过保护GOOSE的网络信息采集对传输跳闸发出指令,通过采用SV网络传输的采值样信息对变电站的主变压器进行保护。通过采用保护控测一体装置可以充分发挥智能变电站的智能化系统,保护装置一般包含保护CPU和测控CPU两种,保护启动判断的辅助依据就是测控采样,还可以从整体上保护可靠性。 通过最小路集法可以得出主电保护的不可用度为1-A=8.8812×10-9[3]。 2.2.2 线路保护的可靠性分析。数字化线路的保护装置的开关量和模拟量是以光纤通过太网获取的,采样值的光纤接口和开关输入量的光纤接口是独立的设置,跳闸输出和开关量的接口通常是一个,数字化线路的保护可以通过线路两端和传统的线路保护进行配合,完成纵差保护。 通过最小路集法和不交化算法可以得出线路保护的不可用度为1-A=4.9492×10-9。 2.2.3 母线保护的可靠性分析。母线保护的组网模式中,智能终端可以将刀闸位置的信息传递到母差保护装置上,利用采样值组网和GOOSE网络将间隔合并单元的数据传递给母差保护装置上,通过相关的协议就可以实现SV网络采样信息。 通过最小路集法和不交化算法可以得出线路保护的不可用度为1-A=9.9720×10-8。 3 提升可靠性的措施 3.1 太网冗余法 3.1.1 太网的控制要求。在IEEE802.3x全双工模式下,通过交换机发出指令使数据源暂停发送,再利用控制数据的输入端和出端进行数据流量的传递可以避免数据丢失。IEEE802.1p优先排队技术可以使网络在拥堵的情况下,数据进行优先传输。IEEE802.1Q虚拟局域网技术,可以将IED划分到虚拟局域网之中。IEEE802.1w快速生成树协议不像从前的IEEE802.1D生成树协议需要大约一分钟的时间才能重新将发生故障的网络构架定义,这种快速生成树协议可以将时间大大缩减。最后的要求是诊听过滤技术,它允许对GOOSE信息帧进行过滤,然后将信息传递给IED。 3.1.2 网络的构架。(1)总线结构。总线结构中的交换机通过端口与其它的交换机相连,上端口的速度一般比IED端口的速度快,系统的最大延时决定了交换机的最大数量,这种结构的接线较少但是冗余度差。(2)环形结构。环形结构的交换机可以形成闭环,对于连接点的故障可以提供足够的冗余度,信息在传递过程中会消耗宽代,应用的内部具有管理交换机,生成树可以发出指令,交换机便检测环路,信息在环路中就不会流动。(3)星型结构。星型结构具有等待的时长较短的特点,主交换机在连接其他交换机的时候系统的等待时间会减少,但是星型结构没有冗余度,在发生故障时就会产生遗失所有的IED信息,从而降低可靠性。 3.2 环形网络结构法 在环形网络结构法之中,刀闹位置信信息经由各间隔智能终端提供,然后通过网络将信息传递到母差保护装置。根据采样值组网方式,各间隔合并单元的数据同样传输到母差保护的装置上。母差保护动作的出口信息,发送给各间隔智能终端之后,母差保护装置的容量会受到限制,主要原因是网络报文流量的大小不定。有的时候,过程层的交换机会承担较大量的报文,单台的交换机接入的单元信息数量严重超出就会导致其可靠性较低。为了解决这个问题,可以将装置或者交换机的光纤口进行设置。单口同时接入的合并单元数量不应该过度,使用多交换机分担带宽的方法可以接收更多的间隔采样,采用千兆的交换机这种方法也可以。 4 结束语 通过研究可以发现,与常规站的继电保护系统有所不同的是,智能变电站的继电保护系统的可靠性有下降趋势,智能变电站的线路保护和主变保护问题,可以采用直采直跳的模式,在采用对时源时,不可采用外部对时源,通过详细的分析得出智能变电站继电保护系统的可靠性极其重要。 智能变电站论文:智能变电站关键技术及发展方向 摘 要 智能变电站是智能电网的重要组成部分,是变电站自动化发展的一个重要里程碑,对建立更加安全、稳定、高效的电网系统具有重要意义,其技术的先进性对推进智能电网的发展至关重要,本文主要论述了现阶段智能变电站的主要技术特点及现有技术近期的发展方向。 关键词 智能变电站;关键技术;发展 智能电网被认为是21世纪电力系统的重大技术创新之一,而智能变电站是智能电网的重要基础和支撑。智能变电站是指,采用可靠、集成、先进、环保、低碳的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、f同互动等高级功能的变电站[ 1 ]。 智能变电站的安全运行是电网安全运行的保障,而其技术的先进性对推进智能电网的发展至关重要。本文将对目前国内智能变电站现状及近期智能变电站的技术发展方向进行简单概述。 1 变电站自动化的发展历程 变电站的自动化发展历程经历了3个阶段。各个阶段的技术特点如下: 变电站自动化发展的第一阶段:1)面向功能的集中式远动终端装置+常规保护;2)常规继电器+二次接线+远动终端装置;3)遥控信息实现二遥或者四遥;4)保护装置采用硬接点连接;5)功能简单且系统连接复杂,系统整体性能指标较低。 变电站自动化发展的第二阶段:1)面向功能的分布式单元微机保护加微机测控装置模式;2)保护装置与测控装置分开独立配置;3)采用现场总线技术;4)采用通信管理单元;5)系统扩展性能较差。 变电站自动化发展的第三阶段:1)面向对象、面向间隔设计的分层分布式系统结构;2)采用以间隔为对象的保护测控装置;3)保护和监控网络独立组网,装置直接接入以太网;4)系统配置灵活、扩展性强。 2 智能化变电站关键技术 2.1 互感器技术 目前智能变电站为完成电压、电流就地采样数字化,主要采用“电子式互感器”或“常规互感器+合并单元”。 根据电子式互感器高压部分是否需要工作电源,电子式互感器可划分为有源式和无源式两大类。 相对于传统互感器,电子式互感器最为显著的优点是其高压侧与低压侧无电气连接,其大大简化了互感器的绝缘结构,提高了绝缘性能。 电子式互感器相对于常规互感器还具备暂态范围大、输出信号可直接输入保护设备和微机化计量、体积小、质量轻等优点。 但就近年来的实际运行经验而言,电子式互感器的故障率仍远高于传统电流互感器;温漂问题仍是无源型电流互感器的技术瓶颈,目前厂家为解决温漂问题,多采用实测温度对线性双折射和维尔德常数进行补偿,但此方法没有从根本上解决该问题。电子式互感器中采用了光学器件、电子器件等相对易耗元件,采集器故障率仍较高[ 2 ]。总而言之,由于电子式电流互感器仍处于应用初期的磨合阶段,有很多技术问题尚待解决与完善,常规电流互感器与其相比,在运行可靠性方面及价格仍具有很大优势。因此目前智能变电站仍广泛采用“常规互感器+合并单元”的方式。 电子式互感器完全取代“常规互感器+合并单元”是智能变电站的发展趋势,但目前急需解决如下技术瓶颈:1)无源型电子式互感器温漂问题;2)有源型电流互感器功能问题;3)长期可靠性问题。 2.2 网络结构 现阶段在逻辑上智能变电站网络可划分为三层网络结构,分别为站控层网络、间隔层网络和过程层网络。 2.2.1 站控层网络 站控层网络可传输MMS报文和GOOSE报文,实现站控层设备之间、站控层设备与间隔层设备之间的通信。 站控层网络采用双星型拓扑结构,采用双网双工冗余网络的运行方式,可满足网络无缝切换功能。站控层网络采用MMS、GOOSE、SNTP时间同步三网合一、共网运行。 2.2.2 间隔层网络 间隔层网络可传输MMS报文和GOOSE报文,实现间隔层设备与本间隔其他设备、与其他间隔设备之间的通信。 目前智能变电站间隔层网络广泛采用双重化星形以太网络,间隔层设备通过两个相互独立的以太网控制器接入双重化的站控层网络。 2.2.3 过程层网络 过程层网络传输GOOSE报文及SV报文,完成过程层设备之间、间隔层设备之间、过程层与间隔层设备之间的通信。 目前智能变电站各电压等级过程层网络通常采用如下配置方案:500kV过程层SV、GOOSE网络采用星形双网结构独立配置,220kV过程层SV与GOOSE共网传输、双网配置,110kV过程层SV与GOOSE网共网传输、单网配置,35kV、10kV不配置独立过程层网络[ 3 ]。 未来随着二次设备就地下放及一次、二次设备完全整合,智能变电站的可将现阶段的三层设备两层网络结构优化为两侧设备一层网络结构。 2.3 一次设备在线监测 智能变电站在线监测系统是变电站综合监测、故障诊断的在线动态系统,可为智能变电站提供在线监测与故障诊断的整体解决方案。 智能变电站在线监测系统可对变压器绕组温度及负荷、变压器油中气体及水含量、变压器绝缘、变压器辅助设备(油泵、有载调压开关、冷却设备、继电器)、变压器局放、GIS及断路器中SF6气体含量、断路器动作特性、设备绝缘(电流互感器、容性电压互感器、避雷器)、电缆温度和电缆局放等运行特性进行综合监测。 智能变电站在线监测系统可靠性高、互换性好、准确性高,智能变电站在线监测系统是采用标准的结构方式、数据格式、通讯规约等全面集成的,而不是现有在线监测系统在后台监测软件层面上的简单集成。智能变电站在线监测系统采用基于多信息融合技术的综合故障诊断模型,结合运行参数和结构特性、历史运行状态及环境因素,依据获得的电力设备状态信息,对电力设备运行状态及剩余运行寿命进行评估。对已经发生的故障进行分析、对正在发生的故障进行判断、对可能发生的故障进行预测,明确故障的原因、属性、类型、性质,指出故障发展的后果和趋势,有效地提出故障发展和根除故障的对策,达到预防和避免电力设备事故发生、保证运行设备安全、可靠运行的目的。 但目前智能变电站在线监测技术,还无法实现囊括所有设备全面在线监测的可能性,在线监测系统一体化,并由自动化系统集成是未来一次设备在线监测系统的发展方向。 3 结论 2009年5月,国家电网在全国共选取了47个新建变电站作为智能变电站试点工程,试点工程在原理研究、设备研制、设计优化、标准制定等方面取得了许多创新成果[4]。但现阶段我国智能变电站建设仍处于技术的储备期和快速发展期,电网发展方式的转变、管理模式的创新对智能变电站提出了新的要求,未来智能变电站应以“结构布局合理、系统高度集成、技术装备先进、经济节能环保”为建设目标。总结现有智能变电站的技术特点,加强技术研发是推荐智能电网建设的关键。 智能变电站论文:浅谈智能变电站运行与维护管理 摘 要:随着国网公司将建设坚强智能电网作为转变电网发展方式的核心内容和战略方向,智能变电站走上了发展的快车道。与传统的综自变电站相比,智能变电站极大地节约了变电站的建设和维护成本,在运维方式上也发生了较大的变化,对变电站的运行维护管理提出了更高的要求。本文针对智能变电站运行维护有关问题进行探讨, 探讨了智能变电站运维中容易遇到的问题,并对运维管理措施展开了探讨。 关键词:智能变电站;运行;维护 1 引言 智能变电站与传统变电站在信息采集、传输、处理的各个环节均有本质区别。传统变电站强调手段、强调功能和满足自身需求,而智能变电站更强目的。智能变电站更强调智能一次设备概念,集成化程度更高.可以实现一,二次设备的一体化、智能化整合与集成。智能变电站新型设备(电子式互感器、合并单元、智能终端、网络交换机)的性能及其与继电保护装置等二次设备的整体配合性能,均是确保变电站安全可靠运行的重要因素。 2 智能变电站运行维护管理中容易遇到的问题 2.1 可靠性 智能变电站中所采用的光学互感器很容易受到外界环境的影响,使设备在实际的运行过程中光纤与玻璃之间存在一定的可靠性问题,并且有源电子互感器还需要借助一定的元件和模块才能发挥作用,然而这些设备的运行稳定性及资源的使用情况都不高。同时,高压电子互感器在运行的过程中同样会受到周围磁场的影响,从而导致信号输出不稳定,给工作人员带来困扰。因此,智能变电站的维护要求较高。 2.2 安全性 从通信模式来看,智能变电站采用的是对等传输模式,放弃了传统的点对点传输模式。这就使整体的安全性要求变得更加严格,各个装置之间缺乏有效的隔离点,基本都是采用软件来隔离的,如果系统中任何一个环节出现了问题或者是维护不及时,都可能对整个系统带来巨大的影响。这就使系统的安全性受到巨大挑战,智能变电站的安全受到影响。 3 \行维护管理措施 3.1 一体化五防系统 智能变电站一体化五防系统包含了站控层、间隔层、现场单元的电气闭锁层三级防误措施,以上三级防误措施的有效结合实现了一体化五防系统的防误功能。 (1)站控层防误:五防系统与监控系统结合之后,通过对变电站中一次设备的远方操作实现对操作的五防闭锁。防误的范围包括变电站所有的断路器、接地开关、隔离开关、接地线等。(2)间隔层防误:间隔层的防误主要通过GOOSE机制从过程层的智能接口中实时传送数据,通过每台间隔层设备的控制闭锁逻辑条件来对这些数据进行辨别,从而实现间隔层的逻辑闭锁。(3)现场单元电气闭锁层防误:根据现场的电气设备的位置与状态来实现闭锁,操作简单,使用方便且实时性极强。该层闭锁是变电站一体化五防系统的最后一道防线,包括了变电站全部的隔离开关。 3.2 设备的维护管理 3.2.1 通信控制器的维护 良好健全的信息通信是保障智能变电站安全、稳定运行的基础。通信控制器是智能变电站输入输出数据的装置,因此,要确保通信控制器处于一个良好的运行状态。在对通信控制器进行维护时,要合理安排、检查智能变电站的调度,确保智能变电站后台操作步骤合理、规范,稳步开启、隔离、退出通信控制器,一经发现问题要及时排查并做好处理,确保能够进行正常通信。 3.2.2 电子互感器的维护 智能变电站的运行需要不断处理大量、复杂的输入、输出变电量及各种电力参数,而电子互感器则是测量这些电力参数的重要装置。电子互感器通过对变电站的电压与电流进行全面检测,从而使变电站电流与电压处于一个稳定的状态。 电子互感器由专用屏蔽线、采集器与电子传感器构成,是一个集传输、分析、采集为一体的电子装置,在对其进行维护的过程中需要加大各个细节的处理。 3.3 智能组件的巡视维护 要加强巡视智能一次设备的力度,特别是要对智能组件进行良好的维护,为智能变电站二次设备运行的安全性与稳定性提供保障。为此,需要做好以下几点: (1)检查后台机保护功能压板、出口压板及装置压板的投退状态是否正确,核对电流、有功、无功显示值和保护装置显示值是否相符,是否存在异常情况。(2)定期对智能终端、保护装置、自动装置、网络交换机、合并单元及各种指示灯进行检查,确认通信状态是否正常。(3)检查室外智能终端的密封性能,查看其是否有受潮进水情况,设备内部温度控制器是否正常工作。(4)检测光纤及其接头连接是否可靠,是否有折弯、破碎的地方。查看备用芯防尘帽是否存在破裂、脱落的情况,并确认其密封性是否仍然良好。 4 结语 智能变电站二次系统相互融合,多种应用相互关联,对运维人员的技术、技能要求越发严格,因而在确保智能设备安全、可靠运行的前提下,还应高度重视对相关人员的培训工作,切实做好高素质运维队伍建设,增加运行维护的规范性与合理性,保障智能变电站稳定、可靠运行。 智能变电站论文:500kV智能变电站一次设计及工程应用研究 摘 要:伴随人们生活水平的不断地提高,人们对电力的需求不断加大,500kV的变电站慢慢变成城市电网中非常重要的一个组成部分,保障整个城市电网可以安全运行,另外给大型水力、火力还有风电厂的电路运输过程中提出了很多新的要求。为了让电能可以进行科学、可靠的传输,500kV变电站需要提高其固有的作用,在整个电力系统当中是非常重要的一部分,在进行电能的分配和控制,以及转变电压的过程中非常关键。 关键词:500kV;一次设计;工程运用 1 500kV智能变电站一次设计要点 500kV变电站是高压变电站的重要组成部分,它的工作性能直接关系到电网系统的科学性、运行安全性和电能供应稳定性。而电气接线作为整个设计工作的核心内容,它在设计中一定要满足可靠、灵活、经济和安全等基本要求。 1.1 电气主接线方案设计 1.1.1 基本要求 在对变电站进行电气设计的过程中,我们需要严格根据变电站的规模、线路情况、供电的距离还有中转站的位置来进行接线方式以及线路控制手段的选择,在进行综合布局和分析的过程中选择一些可以采取无人管理变电站的接线手段。变电站主要可以分为系统枢纽变电站、地区级重要变电站还有一般的变电站三种,500kV变电站一般情况下是系统枢纽变电站,其特征主要是有多个大电源还有大容量联络线交错,在整个系统当中扮演着枢纽的角色,在高压侧交换系统当中具有非常巨大的功率潮流,在压侧输送很大的电能。在全站停电之后,可以造成整个系统的稳定性被破坏,电网逐步瓦解,导致大面积停电的情况发生。 1.1.2 500kV电气接线 在对500kV配电装置进行接线方式选择的过程中,如果变电站在整个系统中作用非常重要的时候,可以利用一些比较经济而且相对比较可靠的方法来进行接线,一般情况下采取一个半断路器接线。 1.2 电气设备连接设计 在进行变电站电气设备的连接过程中要注意尽量防止占地面积增加的情况出现,所以在进行选择的时候尽可能地需要运用一些占地面积相对比较小、特殊要求比较少的设施来进行,只有这样才能保障电缆设备具有相应的连接稳定性。在选择电气设备的过程中,一般情况下可以采取的技术主要包括了一些高阻抗的设备、稳定性比较好的电气设备还有一些参数比较高的设备,在运用的时候能够依照一些不同的标准和要求来进行满足变电站稳定运行设施的选择。这些年以来,伴随计算机技术愈来愈普遍,在变电站也慢慢被广泛运用。 2 500kV智能变电站一次设计工程应用 2.1 工程概况 本500kV变电站工程位于山东某县,一期工程主要进行2台主变的建设,每台的容量大概是1000MVA,这个500kV的变电站对于整个系统来说,是具有枢纽性质的变电站。它的建立对于山东电网来说具有完善的作用,并且能够提高供电的可靠性。该变电站主变压器规划是4台,容量是4000MVA,一期工程建设2台,容量2000MVA,主变型式:单相自耦无载。500kV电压规划出线8回,本期500kV电压出线3回。 2.2 500kV电气主接线 对于500kV的电气来说,它的接线方式是运用3/2以及远景的8线和4变进行接线的,总共是5个完整的串。此期工程是采用3线和2变进行接线,总共是2个完整的串。根据此次工期的高压侧出线的一些情况,需要建设#2和#4号的主变器以及#1和#3的远景,如果建成了,系统的备用容量将会比现在大很多,并且4组变压器,就会使得主变故障率降低,所以接线的时候可以简单化,运用不进串,直接接母线的方式进行,节约了成本。 2.3 一次设备整合 此次工程的高压侧和中压测的GIS是运用线圈型电子式的电流互感器,并装在其内部的。在主变中性点套管CT上使用了线圈型电子式电流互感器。由于间层的设备是采用的下方布置,所以合并单元也将采用下方的布置,将其放置在组件柜的当中。在对主接线进行分析得知,500kV的断路器每个单位就需要配备2台合并单元,200kV的断路器每个单位需要配备2台合并单元,用于接收电流和电压的信号;每段母线也是需要配备2台母线合并单元的。 2.4 智能主变压器选择 由于单组变压器的容量特别大,而且重量高达几百吨,考虑运输中会存在困难,所以尽量会使用单向变压器。为了能够节约成本,中压测将配备自耦@组和无载的调压开关。智能型的变压器是由本体和组件两部分组成的,本体中将安装监测传感器、电流的互感器以及控制器等;组件包括监测功能组工ED以及合并单元等,将其装入组件柜中。该站采用的是变压器本体和传感器一体的设计,配置了油色谱和局放监测,信息通过传输到达专家系统,进而到达监测主站系统。 2.5 防雷接地 2.5.1 避雷器的配置 避雷针的安装主要是在500kV线路的出口处以及主变压器的侧进线的回路上,500kV线路上装置的是444kV的避雷器,侧进线装置的是420kV的避雷器。GIS的母线不需安装避雷器,在主变压器的高、中、低压测线分别安装一组避雷器。 2.5.2 接地 接地电阻及接地体选择。变电站接地装置以水平接地体为主,在避雷针、避雷器等处,增设垂直接地极以加强散流。根据地质勘测资料、系统短路入地电流资料,经计算本站主接地网接地电阻小于0.5Ω,跨步电位差值为158.68V,接触电位差为329.66V,而最大容许跨步电位差值为204.7V,最大容许接触电位差值为180.4V。接触电位差的计算值不满足要求,铺设电阻率大于2000Ω m碎石后,电位差将升到594.6V,符合规程的要求,户外水平接地体选用185mm2镀铜钢绞线(导电率40%),接地支线采用-50×4铜排。户内水平接地体采用-60×6镀锌扁钢。 3 结束语 伴随当前我国经济建设的速度不断加快,对于能源的需求量不断扩大,在输变电工程当中,电压的等级不断提高,电网的结构改造也出现非常大的变化,电网在进行实时信息传输的数量逐渐增多,这也给电网电气在设计过程中的可靠性提出非常多的新要求,成为在变电设计过程中非常重要的目标。对其进行可行性研究是变电站发展的重要基础,在项目核准和技术的加强过程中具有非常大的意义。 智能变电站论文:智能变电站运行维护中应注意几点问题分析 摘 要:近年来,智能变电站技术得到了业内人士的大力推广,这是因为随着社会的进步和城市的发展,人们对于电力的要求越来越高,另者国家在12年后普遍推广了该技术,但相关从业人员仍在修理维护方面有着迷茫,鉴于智能变电站的广泛运用性,对于智能变电站的维护要求便提上议程。笔者将智能变电站的相关组成部分进行了分析,相信这对智能变电站的推广以及广大相关从业人员维护电力系统有着重要的借鉴意义。 关键词:电力;维护运行;智能变电站;智能电网 能源的脉络是一个国家的脉络,而作为能源中最重要的电力资源,随着社会的进步和国家的发展,电网的重要性不言而喻。科W的发展也推动了电力资源的运用,自2012年之后,智能变电站技术得到了推广,但与此同时从业人员对智能变电站的修理维护却仍有不熟悉的地方,毕竟一个新型技术的发展必然是伴随着不断的问题。本文鉴于变电站作为电网联系中最重要的一环,相关从业人员对此会有些生疏或许不了解,于是就此来做一个方法的阐述。而变电站护理维修中最主要的问题就是他的运行是需要新设备来支持,而这些新设备的运行和维护和以往的旧设备有着很大的不同。下面就是有关于新设备中电子式互感器,网络交换机以及二次设备等等的运行原理和维护方法。 1 有关于新设备运行和维护的几点看法 电子互感器这类设备相信并不陌生,它是一个参数监测设备,在运行时相当于是一类中枢机构。不要以为它不重要,一个电网系统的运行是极其复杂的,几秒钟之类信息的传递,电流电压的变频,大量电属性的参数输入输出是恐怖的量级存在,这都需要电子互感器来监测分析。同时,为了保证系统的稳定性,它一般会得到维护人员的重点关照。详细来说电子互感器是主要是由传感器(传递通道),采集器(信息的收集通道)以及专门的屏蔽线路组成。所以对于这一类设施的维护标准是需要维护人员兼顾全局的,不但要看看它的外表接线处是否裂开,检测一下是否漏电,而且还要闻一下有没有烧焦的味道;而对于它运行时的检测则要注意是否短路,接线的规格以及方式是否错误,至于漏电触电则是维护收尾时必须要记录的数据[1]。 另一个需要详细介绍的设备就是“合并单元”设备,它的工作机制是对每一回互感器传送过去的电气量操作合并同时会进行同步处理,之后它将收到的参数信号处理完成之后改成另一种格式转发送给间隔层的设备使用装置。合并单元的故障产生的原因不多,大概有4种:自己发生故障,全球定位系统的对时不准确,突然中断全球定位系统和采样的光纤通路。当然,在合并单元装置发生这些错误故障的时候一般都会自己显示出提示信息并进行自我的保护。所以,对于这类装置的修理维护,维修人员需要时刻对设备监测,如果发现问题立刻处理,这一点十分重要。 最后需要提及的新设备是智能终端和交换机,智能变电站中交换机的用处很简单,目的是对相关自动化的系统传输信息。所以对于这类新设备的选择十分重要,安全性是第一位的,然后就是稳定以及精准。不过又因为它对于智能变电站的工作实在太重要,所以相关的维护人员如果发现问题必须要及时解决。而交换机发生的故障一般可以通过重新启动设备来解决问题。当然,如果在重启之后发现它的问题并没有得到缓解,故障和错误依旧没有改变。此时则需要联系一下专业的部门和人士来进行维修和从里到外的检查维护。至于上面提到的智能终端,它和交换机这种设备的处理方式大体相同,如果通过重新启动都解决不了,那么还是需要专业部门来解决。 2 二次设备维护和运行的一些方法 在智能变电站中,二次设备区别于一次设备,是一类低压的电气设施。二次设备的工作很复杂,他会对一次设备实施的运行监测,以及相应的调节,一定量的控制并在突发事件状况下进行保护。同时,它不但对维护人员重要,对一个变电站来说也是相当重要的一类设备。所以,在平日里维修人员的维护运行工作中,必须要将这一类设备摆在前头,着重来进行处理。保护,自动,通信,控制等等几大模块是二次设备的工作范围,下面就是对它们维护运行方法的几点探讨[2]。 继电器是二次设备中具有标志性代表意义的设施,它的作用一般属于自动和保护范围。毕竟在电网内大量的信息参数传输下,一次设备很容易发生故障和突发事故,此时继电器就会针对它所保护的一次设备进行特殊突发情况下的保护,从而避免更大的损失危害,它的重要性可想而知。所以为了面对突发状况它可以从容解决,继电器这类保护和自动装置是要从本身性能以及工作状态进行检查的。第一,为了防止联网状态断掉并保证面对通用对象的变电站事件报文不出现错误,这类设备的压板是强制性要联合一起使用。第二,将智能终端设施的压板和保护设备的压板同时进行检测调试,让它们都进入实验条件,这样就可以保证面对通用对象的变电站事件报文不受太大的偏移,同时没有效果的面对通用对象的变电站事件报文会被屏蔽消失掉。第三,如果保护装置自己出问题了,无法顺当的进出压板,变电站的维护人员必须要让智能终端装备和剩下的保护装置一起中断,不能连接。最后,如果维修人员发现自己维修的3个装置全都发生了问题故障,此时一定不可以将三个装置一起运行维护,需要将它们分隔开来,一次维护检修只能对一个装置进行,同时,这3个装置需要在有保护的条件下运行。 最后一个智能变电站中最具有特殊性的二次设备是通讯的控制器。智能变电站之所以能担得起智能这两个字必须要归功于它对大量信息数据的自动化处理和传输。所以,信息在每一个设备之间的正常快速的传输是智能变电站的根基,而通讯控制器这一类装置的工作原理就是对从外输入以及从内输出的数据进行分析管理。所以对于每一位维护人员来说,只要保证了通讯设备的正常运行,在出问题是可以及时发现并有层次性的解决,就是保证智能变电站正常运行。而当维护人员针对智能变电站中通讯控制器的维护时需要注意千万不能急躁,需要徐徐前行,不但要保证检修的合理安排,确保每一个层次的开启,每一步的进行都在后台(不能影响要一级设备的运行)精准操作,同时当发现问题不是自己可以解决的时候要及时上报,从而才能保证通讯这一环节的正常运行[3]。 3 关于程序化的控制 以上,基本是智能变电站中常见的几个问题。而接下来提出的这个问题则是比较特殊的一个存在――程序化控制。首先,对于程序化控制需要知道,它是可以随设施的不同而变化的,所以,在对它进行维护运行操作时,维护人员必须要根据实际情况来进行实际处理,确保设施的系能与原本的是一样的。如果不一样,必须要立刻停下操作控制,依据本身情况的不同来采取相应的解决方案。此外,在操作程序化的控制时一定要配上电子化的检测系统,来确保这次操作的安全,同时如果在过程中发现了一些问题和故障也可以即时的处理分析,不波及另外的设备功能工作。 4 结语 社会的进步必然要伴随着能源的进步,能源是社会和国家的根本,而作为能源中最重要的电力资源更是首当其冲。智能变电站就是电网智能化中比较成功的一个案例,智能,并不是不需要人类,只是让安全稳定高效节能更好的与人类同行。所以,推广智能变电站,也是时代的趋势。笔者认为,每一位电网的工作人员都需要更专业,更热情。需要严格精准的遵行智能化的改革,提升自己的技术,推广智能变电站以及之后的每一项智能化电网设施,为国家的兴旺和能源的强大贡献出自己的一份力量。 智能变电站论文:110kV智能变电站新能源并网方案研究 【摘 要】随着智能变电站的大规模建设,110kV电压等级的智能变电站与日俱增,加之国家对新能源的支持,分布式电源广泛推进建设,在110kV智能站并网发电的新能源、小电源越来越多,传统的并网方案已不能解决越来越多的并网形式,二次设备的变化必然要求新的方案来适应多条并网线路并网的回路设计。论文主要对智能变电站多条并网线路的并网方案技术进行研究,以供参考。 【关键词】智能变电站;新能源;并网 1 并网线一次并网方式 随着新能源的广泛应用,光伏、风电项目多以低压并网方式并入主干网,论文主要讨论110kV智能站中以35kV或10kV电压等级(低压侧)的并网方式。并网线间隔以35kV或10kV形式接入变电站系统,通过变电站的低压侧电压等级并网,此种形式相对简单,低压侧设备间隔较多,往往能够提供足够数量的备用间隔供新能源线路使用。现实中,新能源、小电厂往往也是通过低电压等级并网。 2 并网线路二次回路技术分析 2.1 传统站并网二次回路技术分析 传统站并网线路相关二次回路都是纯电缆回路,通过电缆二次接线实现。主要需要完善110kV进线保护、主变高压侧零序保护、备自投保护跳并网线回路。相应的保护动作启动并网线手跳回路,实现永久性跳闸功能,从而保障变电站内系统的稳定运行[1]。 传统站中,所有的二次回路都是靠电缆接线实现,各回路相对清晰独立,当需要跳多条并网线时,只需要增加各保护动作启动相应并网线回路手跳回路。 优点:设计思路清晰,新增并网线技改工作相对难度较小,只需要找到备用的各保护动作接点接入新增并网线手跳回路即可。 缺点:保护装置一般会提供几对备用跳闸接点,但如果并网线过多(超过3条),可能存在动作接点不够用的情况。其解决方式一是定制更换多备用动作接点的操作板,二是增加中间继电器,扩展输出接点。 2.2 智能站规划中的并网线二次回路技术分析 智能站初期建设中,已规划的并网线回路设计理论原则与传统站相同,但实现方式为部分回路通过光信号回路完成,例如110kV线路保护、主变保护智能站中都是智能设备,跳闸出口以光纤中的goose信号输出到智能终端,智能终端在输出跳并网线的出口。前期设计只要规划合理,按照传统站虚端子接线形式设计,能够很好地实现并网线回路的处理[2]。 优点:减少了部分电缆的敷设,回路联系更加清晰。 缺点:新增并网线时,回路设计困难,全站scd文件需要修改,如果保护出口无备用接点,或智能终端无备用输入光口,需要更换较多设备,scd文件及回路设计改动较大,安全压力较大、施工困难。 2.3 智能站中新增并网线二次回路新技术分析 结合传统站改造和初期智能站已有的设计,新技术主要立足点为在不改变原有光纤回路的前提下,所有增加的二次回路全榈缋禄芈罚减少SCD文件的改动及智能设备的变动,达到类似母差保护跳闸的原理,新增并网线如新增间隔一样,只需增加相应的间隔接线。具体做法如下(图1): 如果初期设计时,考虑到会有新增并网线的情况,那么设置一台智能终端,如果并网线保护装置在保护室集中组屏,则放置在保护室相对靠近的保护屏,如果并网线保护为就地保护,则将其放置在分段或分段隔离柜上。 此智能终端类似母差保护装置,接收所有需要跳并网线保护的跳闸信号,如主变高后备零序过流保护、110kV进线线路保护、110kV备自投保护、35kV或10kV备自投保护。输出6组接点(如需增加设计时提出要求),输出回路通过本侧智能终端的跳闸压板串入相应并网线手跳回路。需要跳此并网线时投入相应跳闸压板,新增并网线回路时只需接入相应备用跳闸间隔即可[3]。 备自投装置需要取并网线跳闸位置,将所有并网线断路器常闭接点串联接入智能终端。每组常闭接点并接跳闸位置投入压板(在此智能终端侧),用于此间隔检修或者此间隔不并网时投入,保证备自投可靠检测跳闸位置,不影响其他并网线间隔跳闸信号上传。 改造中,只需替换原有的智能终端,不改变原有智能终端的光纤接线,只变动电缆二次回路,达到光纤回路的不改变的目的,实现新增并网跳闸回路简单的改造。 优点:不新增或改变原有的光纤回路,只新增电缆跳闸回路,将安全压力和施工难度降到最低。 缺点:类似母差保护装置,新增的智能终端重要性提升,此智能终端出现问题会影响所有并网线二次回路。 3 结语 目前智能电网建设已进入了蓬勃发展的时代,分布式电源广泛推进建设,在110kV智能站并网发电的小电源越来越多,传统的并网方案已不能解决越来越多的并网形式,二次设备的变化必然要求新的方案来适应多条并网线路并网的回路设计。本方案中的设计思路在一座110kV变电站新增第四条并网线回路改造中得到应用,现场改造效果良好,达到了预期目的,减少了施工压力和工期。此种并网线改造方式应该适合大部分智能站新增并网线的情况。
机电一体化毕业论文:机电一体化课程改革研究 编者按:本论文主要从改革的必要性;改革的思路;建设特色课程等进行讲述,包括了社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求、制定适应新形势的教学内容、先进教学手段的应用、改革优化实践环节、在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查等,具体资料请见: 【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色 【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。 (一)引言 随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点,作为教学过程的主线和质量考核的主要标准,对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备。 (二)改革的必要性 随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约,无论是人才的培养规格、课程体系的设置,还是实践性教学体系的安排,都没有完全摆脱传统教育的模式,呈现出本科教育的“压缩版”,使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”,在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因,学生理论知识学习不扎实,又缺乏必要的社会实践与动手能力,以至于课程结束后,了解的只是一些课本上的理论知识。在当前的教学中主要存在以下几方面问题:1.学时太少。随着教学改革的深入,机电专业课程和其它的专业课一样,教学课时被明显的缩减,存在着教学内容多、课时少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度的提高教学质量是教学面临的一大难题。2.教学模式单一。传统的教学模式,往往只注重理论教学,在电机知识的介绍中,概念抽象,理论繁琐,跟数学、物理及电路等相关课程的联系很紧密。在电气控制电路的原理分析、基本控制环节的设计、设计思想的叙述一般都较清楚。但由于原理图多、文字叙述较抽象,学生又无实物接触,在学习过程中普遍感到枯燥乏味,而且有关安装位置图、面板开孔图、电气接线图及安装、调试等工艺设计方面几乎均未涉足,理论教学与实际的控制系统设计、制造要求存在着一定的差距。3.理论与实践环节脱节。近年来PLC技术的迅速的发展,被广泛地应用于多种场合,基于PLC的实验系统无论其运行过程还是运行结果只能通过对控制对象的观察得以了解,因此PLC教学的实践环节更应强调对象模型的实例化与控制流程的动态演示。但受控对象往往由于其体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,学生在实验过程中无法感受到工程实践中的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性。4.生源整体素质下降。由于连年大幅扩招,生源整体素质有所下降,在接受能力和学习的积极性等方面都比过去的相对降低,许多基础课的学习不够扎实,给本课程的教学带来了很大的困难。 (三)改革的思路 1.制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。(1)关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看,它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体,而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看,它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个自动化的工作系统。(2)培养目标。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展,热爱祖国,热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能,对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。 2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。 3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。 (四)建设特色课程 在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。 (五)总结 机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。 机电一体化毕业论文:机电一体化技术未来发展途径分析 编者按:本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物——软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见: 摘要:机电一体化技术是集计算机、机械、电子、信息、光学、控制等多学科的交叉综合的一项技术,其未来的进步和发展依赖并促进相关技术的进步和发展。本文针对机电一体化技术未来的发展进行简要探索。 关键词:智能机电一体化绿色 1概述 机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术,并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称,因此,“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。 2机电一体化技术未来的发展 2.1全息系统化全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维、意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展,机电一体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然,要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 2.2微型机电化在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这一成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子的“融合”,这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起,而且体积小,同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势,在国外,人们称其为微电子机械系统,也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,一并向微米级、纳米级发展,正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活,在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。 2.3光机电一体化光机电一体化是机电产品发展的重要趋势,因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电一体化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。 2.4产品网络全球化计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展,同时给日常生活都带来了全新的面貌,全球生产、经济被各种网络连成一片,企业间的竞争也将出现网络全球化,一旦研制出机电一体化新产品,只要其质量有保证,功能可靠,必然会畅销全球。因为有了网络的普及,那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾,然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品,因此,机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。21写作秘书网 2.5产品绿色化随着工业的发达,人们的生活也发生了巨大的变化:①物质需求丰富,生活舒适;②可用资源减少,生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现,人们开始呼吁保护环境资源,回归自然,那么此时,绿色产品的概念也就应运而生,这是一个时代的绿色化趋势,在这里,机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不破坏生态环境,报废后还能回收利用。因此,机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,应完全符合生存环境和人类健康的要求,对生态环境尽可能的无害或危害极少,资源利用率要极高。由于这种客观的存在性,设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高,但其具有远大的发展空间。2.6“生物——软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系,即机电一体化的人格化,其有两层含义:①机电一体化产品的使用对象是人,怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要,尤其是家用机器人,其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展,机电一体化装置对信息的依赖性越来越大,很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时,生物便死亡,而大脑工作时,生物就充满活力,即信息决定系统的工作与否。目前,在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构,可为机电一体化产品提供新型的机体,但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题,这一研究领域被称之为“生物——软件”或者说“生物系统”,而生物的特点正是“肌体(硬件)——大脑(软件)”一体,不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好,但是目前的技术与理论还是有很大的差距,因此,还需要更加倍的努力。 3结束语 通过本文的论述可见,机电一体化的出现不是随机出现的,而是一个时代的产物,文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求,更是一个必然结果。目前,因为科学技术的限制,其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显,但是随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势必将越来越明显,因为它既是多项科学技术发展的结晶,又极大地推动了不同学科的交叉与渗透,其发展前景也将越来越光明,这必然会给世界带来更大的技术力量。 机电一体化毕业论文:机电一体化对农业机械化的影响 摘要:传统农业生产中,生产劳动强度相对较大,生产效率低下,对运行效果产生一定影响。基于此,对机电一体化对农业机械化发展展开探讨,为农业发展奠定基础。 关键词:机电一体化;农业机械化;发展策略 目前我国农业机械化呈现出较大的发展变化,尽管我国农业机械化发展起步较晚,但先进技术的应用使我国农机化发展取得了较好的成果。笔者将分析农业机械化发展中机电一体化发展现状、优势,提出提高农业机械化发展的有效策略,以及未来发展趋势。 1农业机械化发展中机电一体化发展 我国是重要的农业大国,近年来我国农业经济发展呈现出一定成就。为了满足我国农业发展,农业机械投入力度逐渐加大,使农业生产效率全面提升,使农耕劳作强度降低,如人畜犁耙逐渐被机械耕作取代,使人工插秧问题得到有效解决,通过与收割机的联合解决了人工收割水稻问题。因此对农业机械化发展,可有效提升农业生产力,为现代农业现代化建设提供有效保障。随着科技的更新与发展,诸多先进技术被应用到农业生产中,使农业设备智能化得以实现,使农业呈现出新的发展趋势[1]。在整个过程中,机电一体化发挥着至关重要的作用,为农业机械化发展奠定了基础,使农业生产劳动效率充分优化,使农民“耕、种、收三弯腰”情况得以改善,逐渐减轻农民的劳作强度。基于全球经济一体化下,许多高质量产品进入农业市场,对传统农业产品造成一定冲击,为促进农业自身竞争力全面提升,还应对农业生产成本充分降低,提高产品使用价值。因此,将机电一体化技术应用到农业机械化中是农业领域今后发展的必然选择。 2农业机械化发展中机电一体化优势 2.1提高操作安全性、减少机械故障次数 机电一体化设备通常包括机械故障自动诊断、电子监控等功能,因此在实际操作中难免会出现电力故障问题,为促进操作安全性,应根据实际情况来使用自动防护机制。将大量电子元器件应用到机电一体化中,可有效降低传统设备磨损发生率,使设备可靠性及灵敏度有效提升,使设备使用寿命得以延长,降低故障发生率。 2.2提高工作效率及产能 机电一体化技术应用在农业机械化中使设备电子信息自动化采集处理能力有效提升,提升机械作业精度及能力[2]。机械自身自控系统的采用可确保机械操作动作的准确性,使人工操作失误率充分降低,进一步提高操作可靠性。通过机电一体化技术的应用还可大幅度提升农机设备自动化,使其工作产能全面增加。 2.3改善设备操作性 将机电一体化技术应用到农业机械中,还能实现机械设备、远程控制技术的有效结合,使设备操作人性化有效提升,让操作更加简单化。在实际操作中,可将机械设备自控系统作用发挥出来,对预设动作反复预设,根据实际情况对随机化处理合理调整,使作业效果全面提高。 2.4设备功能多、适应性好 通过机电一体化技术的运用,使机械设备功能多样化实现,农业机械设备功能逐渐丰富起来,使其成为具备设备自动调节、系统自动控制、作业自动补偿、操作员自动防护等功能的农业技术设备,使设备适应能力全面提高。 2.5设备安装调试与维护较简便 机电一体化技术运用在农业机械设备中,通过对系统的控制可实现设备安装调试目的,在实际操作中将源代码执行方式输入其中,能在不改变设备结构前提下实现功能的多样化,此外,设备自带的校验功能可及时找出故障,使设备维护难度大大降低。 3提高农业机械化发展的有效策略 3.1制定农机作业的质量标准 农药和肥料、种子和土壤以及作物是农机作业加工对象,由于客观条件不同,机械作业也有所差异[3]。所以要按照农艺技术要求,制定农机作业的质量标准以及农机作业规程,确保统一的农机作业质量管理,同时也可让群众实时监督。此外,因受到相关标准的制约,不仅可提升农业机械的生产作业质量,还可有效结合农艺及农机,使农业生产需求得以满足,确保增收增产目的的实现。此外,要建立监督检查制度,这样才可确保在农机的实际中真正落实农机作业的质量标准,才可更好地维护人民群众的切身利益。 3.2不断提高操作者以及驾驶人员的技术水平 农机作业质量除了会受到机械技术状态的影响,同操作者技术水平有着很大的关联。操作者的技术水平可对农机作业质量产生直接的影响,所以需不断地使操作者以及驾驶人员的技术水平得以提升。(1)要以择优录用为原则,无论在选用操作者还是驾驶员时,都应执行严要求和高标准,将科学的用人制度建立起来,在重要的岗位上安排技术水平高、素质高的操作者以及驾驶人员。(2)以推陈出新为原则,逐渐废除一些同农艺要求不符的操作技术,引进一些先进技术,不断地提升技术操作水平。(3)强化经验交流,要想提升人员的技术水平还可通过组织经验交流这一途径来实现。(4)作为操作人员要加强自身的学习,将机械正确操作方法以及所具有的性能。 4农业机械化的未来发展趋势 就目前来看,我国农业机械水平与发达国家相比呈现出一定滞后性,导致该现状的原因众多,一方面是由于我国农机化研究深度不够,另一方面是研究时间过晚,这些问题均会对农业机械化发展造成不良影响。在机电一体化技术影响下,我国农业机械化呈现出崭新的发展趋势,目前电子传感器、电子信息收集处、微型计算机技术均得到了有效应用,实现了农业机械现代化[4]。现阶段,农机机电一体化技术在我国许多经济发达地区得到了高效应用,如拖拉机、播种机等机械设备中,基于这种发展现状下,农业机械性能也得到了全面优化,经过全社会的努力,1DY-1型多功能遥控整地机诞生,该设备在实际应用中主要采用密码编程式遥控组件,实现人车分离、机电一体,在作业中实现了油门大小、变速、后退及前进,使农业整体应用效果全面提升。科学技术的发展为我国各行各业均带来了新的发展生机,农业领域也不例外,机电一体化技术的应用便是凭借着科学技术的春风,使农业机械化朝着现代化、自动化方向的发展更进了一步。在计算机智能技术的影响下,农业机械化必定会朝着智能化方向发展,相信在不久的以后,计算机技术能在农业机械化发展中得到更好的应用,农业机械控制人工智能化、自动化必定会成为农机化的未来发展趋势之一。受农业发展影响,为有效完善农业机械化的有效建设,应将机电一体化技术应用到农业机械化中,实现其高效运作。此外,在农业机械设计中,应合理开展市场调研工作,全面了解市场需求,根据市场实际需求来引进先进科学技术,使农业机械设备功能合理改善,提高农机化的机电一体化水平,促进农业经济健康发展。 5结语 在农业作业时,农业机械的作业质量可影响到机械化农业的发展,与此同时农业机械的生产效率也可对农产品获取效率产生直接的影响。所以在实践中,应大力引进机电一体化技术,不断地提升农业机械生产的生产效率,确保作业质量,唯有这样才可推动农业机械生产的可持续发展。 作者:冯伟志 单位:吉林农业大学 机电一体化毕业论文:机电一体化数控在煤矿机械中的应用 摘要:机电一体化数控技术的应用,以其自身高效、便利等优势,能够实现对煤矿生产全过程的监督和控制。文章从机电一体化数控技术优势入手,探讨其在煤矿机械中的应用,深入了解和掌握技术实用价值。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 前言 我国国土面积辽阔,煤炭资源分布较为广泛,为国家经济发展、人们生活提供了极大的支持。但随着时代的变迁和发展,煤炭资源开采难度增加,以往开采方式存在明显的滞后性,开采精度较低。而机电一体化数控技术作为一种现代化技术,能够为煤矿机械提供加工服务,应对复杂的工作环境,且能够缓解工人工作强度和压力,提高煤矿生产专业化水平。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化属于电子机械工程学范畴之内,涉及自动控制、机械技术等多个学科。机电一体化技术是多个学科交叉和交融的产物。随着计算机、信息技术不断发展,将现代化技术应用到煤矿机械当中,能够加快机械生产进程。如微电子技术的应用,能够实现对煤矿实时监督和控制,故障诊断等。煤矿生产是一个复杂的生产流程,需要通风、提升及供电等多个环节相互配合和影响。当前,电子控制系统在煤矿生产中占据重要位置,且在技术的支持下,自动化水平显著提升,为煤矿生产提供强大的技术支撑[1]。煤矿现代化发展趋势下,不能够单纯的借助简单的机械和液压技术实现生产目标,需要积极引入机电一体化数控技术,提高煤矿生产效率,为煤矿企业创造更高的经济效益。 2煤矿机械发展现状 回顾我国煤矿开采机械化进程来看,机械化操作起步较晚,但发展快,已经基本实现了全覆盖。但由于过程中过于求快,存在很多不足之处,如缺乏对设备的维护和管理,导致设备使用寿命降低,在很大程度上增加了企业成本。同时,当前煤矿机械自动化、智能化水平较低,究其根本是我国缺乏对技术的深入研究,机械水平处于较低的水平,尚未实现精细化和标准化生产和运行。总体来看,煤矿机械对于新技术的需求更为迫切,只有不断引入新技术和新工艺,才能够实现对煤矿机械化生产的调整和优化,使其保持先进性和科学性,从而促进煤矿生产可持续发展。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 现如今,针对煤矿机械生产来看,机电一体化数控技术在实践中的应用愈发广泛,且渗透至各个环节。 3.1优化运输系统,提高运输效率 运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分,随着煤矿生产效率的提升对运输系统也提出了更高的要求。将机电一体化数控技术与现有运输系统有机结合到一起,能够显著提升系统运行效率,特别是磁通的应用,能够实现对系统内电机性能的优化和处理,最大限度上降低电机的损耗。现阶段,随着矢量、标量控制理论体系的完善,为磁通实践应用提供了理论指导,实现对煤矿运输速度的有效控制。但采取这种方式存在一定局限性,如果处理不当,会影响传送有效性,且电机模型参数在井下环境中对于温度较为敏感。为了解决上述问题,可以引入变频技术以非正弦波电压供电方式予以驱动,使其产生很多因谐波励磁电流,不利于转子和定子有效运行,对能源构成巨大的消耗。针对上述问题,针对电机参数的设置要考虑其可能对机电一体化控制的影响。如在煤矿生产中,对于其中较为常见的可控软启动,能够确保传输机运动保持平稳状态,在长距离井道内实现运输目标,将各个生产环节有效联系到一起。另外,计算机控制技术的渗透赋予了运输系统自我修复功能,能够针对系统内部存在的问题予以修复,以此来保障机械设备保持较高的稳定性和安全性。 3.2强调针对性,提高设备精细化水平 现如今,面临激烈的市场竞争,煤矿企业之间竞争制胜的关键在于管理。精细化管理作为全新的管理理念,是煤矿企业未来发展的必然选择。实施精细化管理在提升资金使用效率、设备质量等方面发挥着积极作用,且能够对员工思想产生一定程度的影响。机械设备是煤矿生产的一部分,其自动化、智能化水平直接决定企业未来发展及经济效益的提升[2]。就机电设备选择角度来看,企业多根据矿井类型、作业情况进行针对性原则,使其能够为矿工工作提供辅助作用。当前,企业存在很多老旧设备,故企业要积极引入机电一体化数控技术,加强对设备性能的检查,及时更新老旧设备的同时,淘汰存在安全隐患的设备,实现对现有机电设备精细化管理,以数控技术为基础构建设备管理系统,从而促进煤矿机械生产进一步发展。 3.3加强供电控制,减少能源消耗 煤矿生产中对于电力能源消耗不容小觑。随着机械设备的广泛普及和应用,电气设备功率增加,对电能需求量也显著提升,一旦电气设备停止运行,会对整个生产线产生一定程度的影响,企业经济效益大打折扣。因此为了满足煤矿生产有序、持续运行,积极引入机电一体化数控技术,能够实现对供电系统的调度和管理,为井下电气设备提供充足的电力供应。 3.4重视安全生产,营造安全环境 安全是煤矿生产的终极目标,为了提高煤矿生产安全性,需要引入监控系统,实现对整个生产全过程的监督和控制,尽早发现潜在的安全隐患,并采取切实可行的措施加以规避。一般来说,日常生产中所需要的监控系统要求较高,务必要保持系统运行通常,保持与人员之间的联络,才能够确保人员人身安全。对此,以数控技术为技术,将其与数据库有机整合到一起,并通过局域网实施同步模式,并以专用的通信结构,开展监督和控制工作,采集煤矿生产过程所产生的信息。利用专业计算机软件对数据信息予以整理和分析,形成分析图表,直观、具体呈现出设备运行状态,加强对薄弱环节的修复,为矿工营造安全、和谐的工作环境。还能够帮助管理人员制定科学的决策,推进煤矿生产规范化、标准化发展。 3.5其他方面 随着社会不断发展,人们安全需求日益突出。煤矿安全生产中井下支架设备与数控技术的融合,能够在计算机、液压技术的支持下,实现自动移架、定压双向临架,以此来避免支架与模板、顶板之间发生碰撞,提高系统运行有效性。不仅如此,数控技术在掘进机中的应用也更加普遍,其中电气部分融合了更多先进的技术,能够降低设备故障率。 4未来发展趋势 机电一体化设备在体积、性能等方面具备较为突出的优势,且设备内部已经形成了完善的程序,对于工人专业要求并不高,在很大程度上提高了系统运行自动化水平。现如今,我国煤矿事业发展前景广阔,为技术发展提供了更多发展空间,为人员提供便利的同时,还能够为企业创造更高的经济效益。但凡事具有两面性,我们在肯定其优势的同时,还要加强对技术自身缺陷的完善。虽然我国数控技术起步较晚,但是发展速度较快,其中忽视了很多细节。因此随着未来发展,针对数控技术的调整,应强调以下几个方面:一是在现有功能和性能基础之上挖掘新功能,使得产品能够满足生产需求的同时,给用户带来更高的附加值,促进社会经济快速发展。二是加强技术投入,研发新技术,并引入新型机电设备,提高生产效率。三是加强人员队伍建设,根据实际工作需求组织人员参与培训工作,提高人员操作能力,能够灵活运用数控技术实现对煤矿资源的开采。 5结束语 根据上文所述,机电一体化数控技术是多项技术综合的产物,在实践应用中能够发挥高效的控制效果,为煤矿生产注入更多活力。正因其具备现有技术无可取代的优势,使其拥有非常广阔的市场前景。因此在实践中,煤矿企业要积极引入机电一体化数控技术,立足于当前煤矿生产现状,将其渗透至生产的各个环节,提高综采效果,并确保煤矿安全生产,同时还要将其与运输系统结合到一起,优化运输系统,使得煤矿生产各环节良好衔接,为煤矿企业创造更高的经济效益,从而促进煤矿生产在国民经济发展中的综合效益得到充分发挥。 作者:张坚祥 单位:江西省丰城新洛煤电有限责任公司 机电一体化毕业论文:工程机械中机电一体化技术应用分析 摘要:随着科技的发展与社会的进步,我们国家工业设备产品生产水平得到了快速的提高。尤其是机电一体化技术在工程机械中的应用,不仅提高了工程机械产品的运行效率,而且也在一定程度上提高了工程机械设备的运行性能。文章将通过对工程机械中机电一体化技术的应用情况进行分析,从而对工程机械中机电一体化技术的发展方向进行阐述,以供参考。 关键词:工程机械;机电一体化;发展方向 近几年,机电一体化技术在工程机械设备应用过程中取得了显著的成效。工程机械中引入机电一体化技术,不仅了降低机械设备在运行过程中出现的故障性问题,而且也体现出机械与科学技术的相互融合以及相互促进的作用,同时这也是未来我们国家工程机械中机电一体化技术应用的主要发展方向[1]。 1工程机械中机电一体化技术的应用 工程机械中机电一体化技术是一种学科性相对比较强的综合性技术类型,其主要包括控制、机械、计算机以及电子等多方面内容,这也在一定程度上促进了机电一体化整体技术水平的提高。同时,机电一体化技术在实际的应用过程中,还表现出一些新的性质。下面针对其性质特点进行详细阐述。 1.1具有高效率低耗能性质 从传统的工程机械产品运行性能方面来看,普遍存在着生产耗能大及生产效率不高的问题,随着科学技术的发展,人们对机械产品性能方面提出了更高的要求,传统的工程机械生产产品已经难以跟上时展的要求。因此,也在一定程度上促进了工程机械中机电一体化技术的发展步伐,在工程机械生产过程中引入机电一体化生产技术,不仅能够提高工业生产的效率,还能在一定程度上降低能源消耗,促进工程机械整体质量水平的提高[2]。 1.2具有自动检测性能 工程机械一体机化过程中,具有良好的自动检测性能,对工程运行过程中每一个子系统都能进行有效的控制,能够正确掌握工程机械设备的运行状态。同时,在对工程机械设备检测过程中,能够及时地发现工程机械设备运行中存在的故障性问题,发出报警性信号,相关技术人员据此能够采取有效的解决措施,提高工程机械设备运行的质量,确保工程机械设备能够在正常的状态下运转。 1.3具有低强度与高精度的特点 在工程机械设备运行过程中,应用机电一体化技术,不仅能够使得工程机械设备朝着低强度与高精度的方向发展,而且还能够在一定程度上提高工程机械设备的运行效率,促进工程机械设备整体性能的提高。比如,现代沥青施工材料在建筑混凝土工程应用过程中,通过微机系统的应用,其能够对电子称量系统进行有效的控制,从而在一定程度上提高建筑施工工程的工作效率[3]。 2工程机械中机电一体化技术的发展方向 社会的不断发展与进步,在现代工业生产过程中,合理使用机电一体化技术,对产品生产质量水平的提高也起到了一定的促进作用,尤其在工程机械生产方面,随着科学技术的不断改革与创新,工程机械设备也逐渐朝着智能化、系统化及微型化的方向发展。 2.1机电一体化技术朝着微型化发展 随着现代科学技术的不断发展与进步,机电一体化技术朝着微型化的方向发展,所谓的微型化主要特点表现为相关的电子设备产品尺寸非常之小,一般情况下,其体积都在1立方米以下,并且这种微型设备产品具有较高的性能。与正常的机电一体化技术设备产品相比,微型的机电一体化技术设备产品不仅耗能小、体积小,而且具有较高的灵活性,被广泛的应用到工程机械设备产品过程中[4]。 2.2机电一体机化技术朝着系统化发展 所谓的系统化主要指的是,工程机械结构上具有一定的模块化的性质,在整个系统的运行过程中,机械设备产品能够灵活地进行重组,并且根据建筑工程的实际施工情况,随意地进行组合,增强了机械设备产品的实用性。同时,随着工程机械设备产品系统化水平的不断提高,为了能够在一定程度上对机械设备的所有子系统进行有效的控制,必须要求提高其综合性能,完善工程机械产品的各方面性能。 2.3机电一体化技术朝着智能化发展 随着数字化进程的不断加快,在工业生产过程中,经过工程机械设备产品的不断改革与创新,逐渐研发出人工智能技术与机电一体化技术相结合的工程机械设备产品,并且与人工智能机器人进行联合应用,对机械设备整体质量与性能的提高产生较大的促进作用。除此之外,工程机械设备朝着智能化方向发展的过程中,运用人工智能及先进的计算机设备,不仅使得工程机械设备产品低能耗及高效率的生产目标得以快速实现,且也使得工业生产整体质量水平有了显著的提高。 3结束语 综上所述,机电一体化技术作为未来我们国家工程机械设备产品运行的主要发展方向,在先进的科学技术推动下,机电一体化技术逐渐朝着微型化、系统化及智能化方向发展,在工程实践过程中,机电一体化技术已经广泛地应用于工程机械设备中,不仅提高了工程机械设备的整体质量水平,而且也在一定程度上节省了劳动力,促进了工程企业整体经济效益的提高。 作者:邵维范 单位:长春职业技术学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 机电一体化毕业论文:谈工程机械中机电一体化技术的应用 【摘要】机电一体化技术具有许多优点,不仅能够通过其自动检测功能,降低企业对机械检测的资金投入,还能提高机械运行中的精度,实现工程机械的自动化和半自动化操作,从而提升工程机械的运行效率。本文对机电一体化技术的应用特点进行分析,并列举其在改造机床、包装机械等方面的应用。 【关键词】工程机械;机电一体化技术;自动化 机电一体化技术是对多种技术的融合,包括机械技术、计算机信息技术等,其能够简化机械操作过程,提升工程机械的运行效率。因此,机电一体化技术能够被广泛应用于工程机械领域,并具有良好的发展前景,使机械制造产品的质量得到改善。 1机电一体化技术应用中具备的特点 1.1能够自动检测 工程机械中的机电一体化技术,能够自动检测系统中的各个子系统,将工程机械在实际运行中的各种情况客观的反映出来。如果在检测的过程中发现有异常情况,则会以报警的形式通知相关部门。同时,还能自动检测出异常位置和原因,从而帮助相关部门采取相应的措施排除故障。机电一体化的自动检测功能,能大幅度提升机械的运行效率,并降低企业在检测方面的人力、物力成本。与此同时,由于在检测到异常情况时能对异常原因作出准确的判断,所以停机维修的时间能被缩短,从而确保工程机械能够正常运行。 1.2具有高精度性 将机电一体化技术应用于工程机械中,可以大幅度的提高机械在工作中的精度,使工程机械的工作效率得到提升。在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统,不仅可以自动称出混凝土的重量,还可以对混凝土摊铺技术进行优化,从而改善摊铺效果,使得机械工程的施工质量得到提升。此外,机电一体化技术在提高工程机械工作精度的同时,还能提高其运行效率,从而降低工程机械的运行成本。 1.3自动化 将机电一体化技术应用于工程机械中,能够实现工程机械的自动化和半自动化运行,从而减少人工操作环节,降低企业的人工成本。并且,如果在工程机械运转过程中有过多的人工操作,就可能因为操作不当、操作人员不专业等原因,造成机械故障,影响机械的正常运转。因此,机电一体化技术的自动化特点,能够有效的避免人工因素造成的机械故障,从而提升机械的运行效率。 2工程机械中机电一体化技术的应用 2.1机电一体化技术在改造数控机床上的应用 在数控机床的运行中,不仅对工作台的要求比较高,还对刀具的运行轨迹有严格的要求,偏差值必须控制在误差范围内,否则就会降低产品的精度。因此,可将机电一体化技术应用于数控机床工程中,对机床进行改造,以提升其运行效率。比如,开环伺服系统的结构相对简单,操作难度不大,在出现故障时,能比较容易确定出发生故障的具体位置。而滚珠丝杠副具的传动率比较高,摩擦过程中的损耗比较小,空间死区也很好消除,只需要将滚珠的方向做适当的调整,就能减小数控机床运行中的偏差。在信息技术的帮助下,我国目前使用的数控机床基本都通过微机技术来控制,可以对数据和信息进行自动化处理。同时,还可按照产品的具体需求,对相关的技术和功能进行自动选择。如果对数控机床的改动比较大,则需要将原有的操作系统保留下来,尽可能的降低调整幅度,避免增加企业的资金投入,降低企业的经济收益。 2.2机电一体化技术在包装机械中的应用 包装机械的结构相对是比较复杂的,如其中的控制连杆、凸轮构造等多方面,都是比较复杂的部位。在使用传统方法连接部件时,主要是通过对电路进行控制来实现的,这会加大设备后期维修的难度,也不便于操作。因此,在包装机械中采用机电一体化技术,能有效的改善这一现象,即将微机控制设备利用起来,能够实现整个系统的模块化管理。因此,在合理运用机电一体化技术的情况下,包装机械的体积会变小,加工出的零件精密度更高,且操作难度有所降低,由此便能降低企业在设备上的资金投入。 2.3机电一体化在产品开发中的应用 随着人们生活质量的提高,对产品的需求也变得多样化,为满足市场需要,产品开发需要实现智能化。将机电一体化技术应用于产品开发中,不仅能使产品的功能更加齐全,还能丰富产品的种类。并且,通过机电一体化技术中的微电子技术,还能根据市场的特殊要求,实现产品的特定功能。在机电一体化技术的作用下,新开发产品的科技含量会提高,从而充实产品的价值,为企业增添竞争的筹码。 3机电一体化技术的发展前景 3.1实现绿色化发展 机电一体化技术要想获得更好的发展,就需要符合可持续发展的要求,在促进工程机械领域发展的同时,尽可能的减轻对环境造成的污染,从而保维持生态平衡。此外,在机电一体化技术的发展过程中,要尽可能提高回收利用率,使资源的价值被充分的发挥出来,以实现企业的绿色发展,提升企业的经济效益。 3.2实现与微电子的有机融合 将机电一体化技术与微电子有机的融合起来,可利用纳米材料来减小产品的尺寸和体积,从而使产品变得更加轻便。在微电子的作用下,能够提高产品的科技含量,减轻产品的重量,因此机电一体化技术与微电子进行融合后,能被应用到更宽广的领域中。两者的融合需要通过微机机械技术来实现,因此需要对此项技术进行优化。在目前阶段,比较常用的微机机械技术主要有两种,一种是光刻技术,一种是蚀刻技术。 3.3实现与传感器的有机融合 随着工程机械行业的不断发展,传感器已经被广泛应用于其中。比如,可将机油压力传感器安装在发电机中,对发动机的工作状态进行适时的调控;通过在沥青摊铺设备中安装传感器,能够实现摊铺设备的自动找平,并将其前进的速度调整为匀速,从而提升摊铺的平整度。随着传感器技术的不断发展,将其与机电一体化技术有机的融合起来,应用于工程机械中,不仅能够提升机械运行的精准度,还能提升其可靠性。同时,还能够采集到更加丰富的信息,使其朝着集约化的方向发展。因此,在机电一体化技术的未来发展中,很有可能实现其与传感器的有机融合,从而应用到工程机械领域,提升工程机械的运行效率。 4结语 综上所述,在我国机械行业快速发展的大环境下,机电一体化技术在工程机械中的应用,能够缩小产品的体积,减轻其重量,使机械的性能更加完善,从而提升机械的运行效率。因此,随着经济全球化发展,机电一体化技术能够在工程机械领域得到广泛的应用,且其在未来的发展中,还可能与微电子、传感器等结合起来,使其朝着集约化的方向发展。 作者:张晨龙 单位:西安市地下铁道有限责任公司运营分公司 机电一体化毕业论文:现代工程机械中机电一体化技术的运用 摘要:随着现代社会经济及科学技术不断发展,工程机械也得到很快发展,在社会生产过程中有着十分重要的作用及意义。在现代工程机械中,很多新技术及新工艺均得到十分广泛的应用,其中一种就是机电一体化技术。因此,为能够使现代工程机械得到更好应用,相关工作人员应当熟练掌握及运用机电一体化技术。 关键词:工程机械;机电一体化技术;运用 机电一体化技术是现代社会上一种新型技术,在社会上很多领域内均有着十分广泛的应用,其中一个方面就是在现代工程机械中的运用。在现代工程机械中应用机电一体化技术,可使工程机械功能得以进一步增强,使其能够发挥更好作用,对现代工业生产可起到很大促进作用。所以,在现代机械工程中应用机电一体化技术具有十分重要的作用及意义。本文就机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用进行分析。 1现代工程机械中机电一体化技术应用分析 1.1在工程机械的监控功能中机电一体化技术的运用 在现代工程机械中通过引进机电一体化技术,可实时监控工程机械运行过程中,其内容主要包括执行装置、传动系统以及制动系统,此外还包括液压系统,当有异常情况出现时便能够实现自动报警,可将工程机械中所发生故障的位置准确找出。因此,在现代工程机械中通过应用机电一体化技术,可有效提升机械使用效率,可使机械设备维护工作在很大程度上降低其强度,使故障维修时间可得以大大缩短,从而使生产效率能够得到有效提高。 1.2在工程机械的节能降耗中机电一体化技术的运用 对于传统工程机械而言,其能量充分利用率及使用率均比较低,比如,对于液压挖掘机而言,其燃料充分利用率仅仅能够达到30%,其余能量均被浪费。由于当前能源利用越来越紧张,导致机械工程发展应当向“节能降耗”方向发展。比如,由小松公司所生产挖掘机,其在节能降耗方面便能达到较好效果,所节约燃料能够达到大约23%,分析其原因主要就是在机械中使用新型控制节能器。再比如,由日立公司所生产挖掘机,在机械中选择的节能控制体系为“卡特电子效率”体系,其能够全面、综合控制泵及发动机,可使燃料利用率得以大大提高,并且在能够在很大程度上提高生产效率。 1.3在工程机械半自动化及自动化中机电一体化技术应用 在工程机械实际应用过程中,通过实现半自动化及自动化作业,可使操作人员在实际工作过程中大大降低其劳动强度,可在很大程度上提高工程生产效率。另外,通过在工程机械中引进自动化技术,还能够有效避免一些缺乏经验的工作人员在操作过程中有失误情况出现,可使作业精度得到有效保证。比如,由三菱公司所生产挖掘机,其中便应用挖掘轨迹控制系统,其能够预先设定耗铲斗运行轨迹,并且利用微机控制系统,可自动化控制铲刀及动臂杆运行,进而可更好实现自动化控制,并且能够使作业精度得以有效提高[1-2]。 2在现代工程机械中机电一体化技术应用展望 2.1机电一体化技术应用向微型化方向发展 在当前机电一体化技术发展过程中,微型机电一体化系统属于新的方向,并且也是在纳米程度上电子技术和机械技术两者相融合而得到的产物。对于微型机电一体化产品而言,其所指的主要就是在几何尺寸方面向微米及纳米级别发展,通常情况下及体积均小于1立方厘米,这中系统在社会上各个领域运用中均表现出明显有数,具有体积小、能耗低及运动灵活特点,属于当前社会上十分关键的一项技术。 2.2机电一体化技术应用向高性能化方向发展 对于机电一体化技术高性能化而言,其所包括内容主要有高精度应用、高速度应用以及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统而言,其中多个CPU结构利用多总线进行连接,其主要目的就是为能够使上述四个方面要求得到满足。对于该类系统而言,其选择精简指令集机,能够使多个操作系统同时运行,从而对相关操作进行处理,进而使机电一体化产品能够具备较高性能。 2.3机电一体化技术应用向智能化方向发展 通常情况下,对于现代机电一体化进步及发展而言,其主要就是在控制理论基础方面得以体现,即相比于传统机械自动化控制技术而言,现代化机电一体化技术与其所存在区别主要就是在智能化技术方面,而这种区别的实际表现就是在产品智能性方面。对于现代化机电一体化技术而言,其综合人工智能、计算机科学以及生理学等相关一系列智能方法及思想,可对人类智能进行模拟,该技术当前正处于不断探索及应用阶段,在今后必然会有十分广阔的发展前景[2-3]。 3结语 在现代工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此,在现代工程机械实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术应用情况,并且应当准确把握其发展趋势,从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展,进而使工程机械能够得到更好发展。 作者:张波 单位:烟台工程职业技术学院 机电一体化毕业论文:工程机械机电一体化应用分析 摘要:随着科学技术的发展,机电一体化技术的应用环境越来越广。本文基于目前机电一体化技术的发展与研究现状,分析了机电一体化技术在煤矿机械领域、化工机械领域和数控机床机械领域的应用,最后总结了机电一体化技术在机械工程设备中应用的意义,阐述了对于机电一体化技术的新认知。 关键词:机电一体化;煤矿机械;化工机械;数控机床 一.机电一体化的发展与研究现状 20世纪40年代,计算机的出现为机械系统的复杂控制提供了更坚实的基础,进入70年代,机械技术与电子技术的结合已经成为一种非常普遍的做法,相继在工业机器人、各种生产设备和汽车、飞机等领域得到了广泛应用,21世纪,机电一体化技术将成为机械行业的主导,在各方面都能带来明显的经济效益和社会效益。机电一体化发展至今也已成为一个新的主题。它作为一种新技术被引入工程机械,这次技术的改革,使其各种性能有一个质的飞跃。进一步改进的同时,由于传感器的性能,传感器信号处理和判断的智能程度也达到了一个更高的水平,体现了较高的机电一体化系统的灵活性和适应性。随着科学技术的发展,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术广阔的发展前景将受到越来越多的瞩目。 二.机电一体化在机械工程中的运用 机电一体化技术不仅适用于各类生产型企业,更因为工程机械的功能的扩张,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的应用环境也越来越广泛,在煤矿机械领域,化工机械领域和数控机床领域尤为突出。 (1)煤矿机械领域 煤矿机械领域到处都有的机电一体化技术的存在,如由于连续输送与长距离带式输送机,吞吐量大、效率高、容易实现自动化,和许多其他的优点,因此,我国大部分煤矿用带式输送机,机电一体化技术应用于带式输送机系统增强抵御外界干扰的能力,从而实现不好环境的条件下长时间工作。例如,煤炭开采,矿井提升机是一种机电一体化更好的挖掘大型设备,特别是内置提升机,把滚筒和驱动作为一个整体,极大地简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分反映机械-电气复杂的计算机自动控制。此外,液压支架是综合机械化采煤工作面配套设备,是目前电动液压控制方向,计算机技术和液压控制的有机结合,实现恒压双向或一组自动移动框架,避免对顶板和支架负载的影响。 (2)化工机械领域 化工生产中,化工机械是电气和电子控制系统的一部分,质量和性能直接影响到机械性能、燃油经济性、可靠性,因此影响施工质量,生产效率和使用寿命等。化工机械的各种形式的能源和相互转换过程更加复杂,最常见的形式的能量是热能,机械能、化学能、电磁能量,工作介质的性质是多变的,如它的组成、成分和形态的变量等;作业领域很广,操作参数特殊,如:高低电压、高低速度、高温和低温,高粘度等;基于这些特点,机电一体化技术应用于化工领域可使得化工机械设备在化学环境温度可靠下稳定的工作,抗压强度高、抗老化,使用寿命长,密封性能好,可以防止水分和灰尘侵入;良好的抗冲击性和抗振性,抗干扰能力强,系统可以在各种干扰下工作可靠。 (3)数控机床领域 目前,数控机床正不断吸收最新技术成就,向着高可靠性、高柔性化、高精度化、高效率化、多功能复合化、制造系统自动化及设计CAD化和宜人化等方向发展。所谓的数控机床,是用于零件处理,但在机电一体化技术的应用之后,一个简单的机器不再是原来的意义。机电一体化技术在数控机床中的应用,使数控机床的结构、功能、操作和控制精度已迅速增加,具体表现为:总线式,模块化,结构紧凑,采用CPU、主要总线架构,系统可提供面向车间的编程技术和实现的三维加工过程动态模拟,并引入在线诊断和智能模糊控制;大容量存储器的应用程序和软件模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也增强了数控系统的控制功能,可以实现这一过程中,多通道控制和系统的多级网络功能,加强系统,构成一个复杂的处理系统的能力。 三.机电一体化在机械工程设备中的意义 随着机电一体化技术的发展和完善,机电一体化产品的概念已经逐步扩大到控制系统和被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统。机电一体化技术的发展最终将使机电产品向多功能化、高效率化、高自动化、高智能化、高可靠性、省材料和省能源的方向发展。机电一体化技术应用于工程机械设备当中,对于机械系统的功能、性能、操纵性和可靠性方面都会产生影响。 (1)逻辑联系的可编程性以及单个驱动部件的智能化,是机电一体化系统的功能得到丰富和提高的主要原因,通过软件的设计,机电一体化系统可以完成极其复杂的任务,从而赋予传统机械产品许多新的功能。 (2)机电一体化系统的动力智能化、分散化,不但使传动链缩短,提高了传动精度,而且使整个机电一体化系统的机械结构更为简单,机械部件数量减少,使系统的刚度更好,从而使得机电一体化系统的运动特性和动力特性都得到很大的提高。 (3)电子技术的发展使得操纵系统不再受机械结构的限值,可以将操纵设备和显示设备安装在任何方便操作的地方,并可以通过互联网和无线网完成远程操作,提高了危险环境下操纵的安全性。 (4)传动链的缩短和嵌入式电子控制系统的应用,使系统结构大幅度简化,系统的可动部件减少,磨损也大为减少,进一步提高了机械系统的强度、刚度和过载能力,从而提高了可靠性。 作者:刘全新 刘加岭 杜传明 单位:山东科技大学机械电子工程学院 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 机电一体化毕业论文:汽车工业机电一体化内涵特点研究 摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。 关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用 一、机电一体化的内涵 机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。 二、机电一体化的特点 1.安全性高 机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。 2.生产能力强 机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。 3.适用范围广 机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。 三、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 四、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院
2013年以来,中央发布多项文件,强调要优先发展农业农村、全面推进乡村振兴。2018年政府工作报告提出要大力发展实施乡村振兴战略,同年出台《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》。实施乡村振兴战略是中国特色社会主义新时期“三农”工作的总规划、总抓手,能够推动我国现代农业高质量发展。然而目前我国的人才培养还不能很好地匹配农业发展需求,因此亟须探索如何培养农业方面的创新型和复合型专业人才。2019年6月《安吉共识———中国新农科建设宣言》发布,要求以高标准建设我国农林教育课程。新农科旨在结合服务国家重大战略、地方经济社会和行业产业发展的需求,改造提升现有涉农专业,推动高等农林教育创新发展,培养引领未来农林发展需要的高素质复合型技术技能人才[1]。园林专业作为普通高等院校农学专业之一,能够培育在城市建设、园林、林业等领域从事各类园林绿地、风景规划、设计及园林植物繁育栽培和管理的高素质应用型高级人才。植物组织培养作为园林专业主干课程之一,是以植物生理学为基础发展起来的一项植物生物技术。近些年已广泛应用于农业、林业、工业和医药业,产生了巨大的经济效益、社会效益及生态效益。具有较强的理论性、实践操作性,同时也是现今植物生物技术中应用最广泛和最基本的研究手段。学生掌握植物组织培养技术可为后续从事专业生产和科学研究奠定良好基础。 1植物组织培养课程思政教学的必要性 2018年习近平同志在全国教育大会上提出要把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节,贯穿基础教育、职业教育、高等教育各领域。要在加强品德修养上下功夫,教育引导学生培育和践行社会主义核心价值观,踏踏实实修好品德,成为有大爱大德大情怀的人[2]。通过植物组织培养课程的学习,学生可以了解植物组织培养的历史、现状、发展动态和趋势;掌握植物组织培养的基本理论和概念,理解、掌握植物组织培养无菌操作、培养室设计及主要园艺植物组织培养技术的应用。此外,植物组织培养课程蕴含着丰富的马克思主义哲学、爱国情怀、艰苦创新精神、协作思辨分析能力及职业素养等思政元素,是开展课程思政的优质教学资源。因此,围绕知识传授、能力培养和价值塑造三位一体的教学目标[3],把思政教育与科学精神、创新思维等相互融合,使学生在掌握基础理论知识和基本技能的同时,能够提升自我思想道德素养,最终达到积极践行社会主义核心价值观的目的[4]。 2植物组织培养课程思政元素的挖掘 2.1课程教学与专业自信 在课堂教学中,鼓励学生树立远大理想和坚定信念,肩负起民族复兴的时代重任。例如,在讲授植物组织培养理论和技术发展简史时,介绍我国植物生理学的开拓者,植物生态学与地植物学的奠基人李继侗于1933年用银杏胚乳提取物成功培养银杏胚,为植物组织培养理论和实践研究作出了重要贡献。此外,我国学者也通过花粉培养方式在全世界首先完成了20多种植物的组培,并在花粉培养技术领域处于世界领先地位。让学生为我国科学家所取得的成就感到骄傲和自豪。最终通过这些案例有效地引导学生在建立专业自信的同时,进一步增强爱国主义情操,树立起正确的世界观、人生观和价值观,具备使命感和责任感。 2.2课程教学与爱国情怀 在讲授植物组织培养的重要应用学科———农学时,介绍被习近平总书记授予“共和国勋章”的“杂交水稻之父”袁隆平院士一心为民、造福人类的崇高品德,以及虽年近九十,仍坚持奋战在科研第一线的敬业精神。此外,还有我国著名生物化学与分子生物学家沈同在抗日战争时期毅然回国报效祖国,在艰难困苦的环境条件下坚持追求真理、乐于奉献、诲人不倦的精神。让学生树立热爱祖国、执着追求的理想信念。 2.3课程教学与创新精神 中国传统文化有着深厚的历史底蕴与时代淀积,是国家和民族的一笔宝贵财富。在讲授植物组织培养的应用现状和发展趋势时,介绍诺贝尔奖获得者屠呦呦从中国古代典籍《肘后备急方》中获得灵感从而发现青蒿素的艰辛过程。让学生意识到我国古代传统文化对现代科学研究的启示意义,引导学生在继承与弘扬传统文化的同时要关注现代社会的科技力量,培养学生敢于担当、勇于创新的精神,最终做到继承传统、推陈出新、博采众长,打开我国社会发展的新篇章。此外,教师还可在授课过程中提出目前在植物组培领域实际生产过程中亟待解决的科学问题,督促学生利用互联网等云资源,根据已学习的理论知识和实践技能,有目标地去完成和解决问题。这样不仅能够加深学生对学习知识的理解与认知,还能提高学生创新能力和科研能力。 2.4课程教学与职业素养 教育的目的之一是培养和造就一大批具有良好职业素养和技能的应用型人才。在学生掌握从事相关职业活动所需的专业技能和知识的同时,努力培养其爱岗敬业的精神、坚韧不拔的信念及诚实守信的品格。因此,在实际教学过程中,可以实验教学为中心,培养学生动手操作能力的同时注重进行科学精神和工匠精神的教育。例如,在讲授培养基的配制这一章节时,要求学生重视实验课、遵守实验室管理规定、爱护实验室仪器设备、严格遵守实验操作规程、认真书写实验报告等,让学生养成遵章守纪、遵守规程的良好职业素养。在讲解胡萝卜愈伤组织培养实验时,要求学生严格遵从无菌操作流程、严格控制表面消毒时间。培养学生缜密的逻辑思维方式和科学严谨的工作态度。 2.5课程教学与思辨能力 思辨能力是高素质人才所必须具备的能力之一。思辨能力的不足直接影响人的创造能力、研究能力和解决问题的能力[5]。在竞争日益激烈的国际环境下,世界各国均对学生思辨能力的培养越来越重视。如今,思辨能力的培养也被看作是我国高等教育的重要策略。因此,在授课过程中,任课教师需要注重学思结合,可通过启发式、探究式、讨论式和参与式教学,激发学生的好奇心,培养学生的兴趣爱好,营造出独立思考、自由探索的良好教学环境。与此同时,教师还可将科研思路、科研成果与教学相融合。具体为授课老师将自己平时的科研成果和心得融合到教学中,把科学研究思维带进课堂,并将课题研究的成熟技术转化成实验教学,激发学生的学习和研究兴趣,提高学生发现问题、解决问题的能力,为提高学生在未来的研究工作过程中良好的应变能力奠定基础。例如,在课堂讲授培养基的成分及其作用这一章节时采用多媒体教学方式提高教学信息量,同时将教师平时在做微生物和植物培养相关科学研究过程中涉及的培养基制作的信息传授给学生,增强教学趣味性和直观性;同时通过设置课堂作业,激发学生积极参与课堂教学,提高学生学习热情和效率;最后采用布置课外阅读任务的方式,促进学生提高自学能力,培养学生发现问题和解决问题的能力。 2.6课程教学与团队协作能力 团队合作对于工作的高效率执行、完成以及成果的取得具有非常重要的意义[6]。在实验教学环节中,学生间可通过分配小组,以团队合作的方式完成植物组织培养各个环节的工作,达到培养并锻炼学生的表达能力和团队合作精神。例如,在培养基的配制与灭菌这一实验中,每4名同学为1组,组内同学分别进行试剂称量、pH的调节、培养基的分装及灭菌等操作。 3植物组织培养课程思政实践方法与途径 3.1响应服务乡村振兴发展战略,明确课程建设目标 根据本校办学定位、专业特色和人才培养要求,植物组织培养课程思政建设方向主要是培养学生的“大国三农情怀”。使学生立有“懂农、爱农、助农”之心,树“科教兴农之志”,培“责任担当”和“生态文明”之德。 3.2深入挖掘课程思政资源 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,结合专业人才培养方案和课程标准,根据每节课的教学内容和培养技能要求,将“三农”精神、塞罕坝精神、袁隆平精神以及黄大年精神等从各个角度挖掘隐含的爱国教育、法治教育、专业教育和社会教育思政元素,并找准切入点融入课程教学。 3.3立足立德树人,提升教师课程思政水平 教师具有教书育人使命。通过发挥教师的主观能动性,遵循立德树人根本任务[7],提升任课教师的思想政治水平和课程思政建设能力。首先,培养任课教师的政治素质,加强思想政治理论学习,不断提升自身思想道德水平。其次,教师应在日常教学过程中以身作则,潜移默化影响学生,做学生的榜样。最后,提高教师的课程思政教学能力,引领学生把专业知识内化为思想觉悟与道德素养,使学生产生共鸣与认同,保证专业课程的思政效果和育人价值。 3.4创新教学手段,优化课程教学评价,提升课程思政效果 秉持“以学生为主体”的教学理念[8],综合运用案例式、专题式、互动式及参与式等多元教学方式,培养具有自信心、自豪感和自主性的园林专业人才。具体主要通过采用线上线下混合式教学模式以及问题式和启发式教学方法导入课程。在理论知识方面要求学生系统掌握植物组织培养相关的基本概念和原理。在实验技能方面要求学生掌握常用仪器、设备的使用方法并能初步利用物理和化学灭菌的方法进行相应无菌操作,最终对植物营养器官进行离体培养和快速繁殖。在教学过程中主要采用课前雨课堂或学习通预习布置,课堂PPT多媒体演示、实际组培操作及生产视频观看,随堂小测验或实时问卷答题以及课后阅读材料拓展等方式,达到与学生进行及时沟通、交流的目的。以学习成果为目标引领学生自主自觉学习,使学生通过参与实验教学以及开放性科研实验等教学科研工作,激发学生的学习热情,提升学生的专业知识水平、培养学生的科学思维和解决问题的能力。此外,结合植物组织培养课程思政建设目标,进行课程考核方式的改革。例如,把过程性评价由60%提高到70%;把结果性评价由40%降低到30%。其中,过程性评价包括平时成绩占20%、期中成绩占20%、实验成绩占30%。平时成绩包括课堂讨论和小组活动;期中成绩包括阶段性论文和理论知识测验。依据考核结果不断改进课程教学方式、提高课程教学质量。 4结束语 植物组织培养是园林专业职业教育限选课,是学生在学习了植物学、植物生理学知识基础上的一门实用生物技术课程,是学习园林植物栽培与养护的前期课程,也是现今植物生物技术中应用最广泛和最基本的研究手段,具有较强的实践操作性。我国高等农林教育要走融合发展之路、多元发展之路、协同发展之路。因此亟须因地制宜培育农林特色优势专业集群,打造人才培养新模式,推进科教融合、产教融合和农科教结合。最终培养出具有较强实践能力和创新能力的应用型人才,为我国农业的现代化发展打下良好基础。 作者:卢翔 冯瑜菲 张鸿雁 莫雨杏 单位:岭南师范学院 生命科学与技术学院
地质勘探机论文:地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探 监理机制 工程 质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。 首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出 具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 四、结 语: 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:机电一体化技术对地质勘探工程的应用 摘要:随着时代的发展,科学技术的进步,机电一体化技术也发展迅速,其应用范围也越来越广,在地质勘探工程中也发挥着非常重要的影响。在现实的地质勘探工程中,随着计算机、微电子等技术的发展以及对地质勘探的相关设备进行的渗透形成了地质勘探领域的机电一体化技术,极大地改善了地质勘探领域的技术不足问题,对我国的地质勘探发展产生巨大的推动作用。 关键词:地质勘探;机电一体化;技术要点;应用 1概述 随着社会进入信息化时代,科技在生活中的作用也越来越大,不同学科之间的渗透与交叉也逐渐加深,所有的工程领域几乎都开展了技术改造与革命。而机电一体化就是以电子信息技术和机械技术为基础,多种学科相互交融、渗透,互相结合的新型学科。地质勘探则是运用各种方法和手段对不同的地质情况进行探测、勘察,以便确定适当的持力层,并根据其承载地基的承受能力,确定地质的基础类型,计算出基础的参数以及相关数据的调查活动。随着研究水平的不断提高,调查成果在生产生活中应用的发展,对相关设备的规模与控制能力的要求也越来越严格,这也从侧面推动了机电一体化技术的进步与发展。 2地质勘探概况 (1)地质勘探领域的主要任务。地质勘探主要是以地质测绘为基础,通过地质勘探,可以深入到地下深层岩石中,取得相关工程所需的地质资料,这是一种查看地质资料的可靠方法。地质勘探的使用方式主要有地质物探、坑探和钻探等。其任务主要是查明工程场地的地质构造与相关岩性;划分地质层次确定相关的接触关系;查明岩石的风化、侵蚀等程度,划分地质风化带;对岩石的裂缝发育状况、产状等进行研究;对岩层破碎带、褶皱和断裂情况的空间变化与分布进行研究[1]。对地质的水文条件进行探究,即对隔水层、含水层的性质、埋深与分布等进行研究,还要查明地下水位的具体情况。(2)我国地质勘探的发展情况。新中国成立以前,我国地质勘探发展缓慢。新中国成立后,国家提出矿业先行的口号。二十世纪六七十年代,随着我国矿业的发展,大部分地表矿产都被查明,容易勘察的矿产也随之减少,加大了对地质勘探的难度。改革开放以来,随着地质勘探理论与技术的发展以及与国际先进水平的交流增多,我国引进了一些新的勘探技术与方法,而且国内的地质勘探工作者,也在新工艺的基础上,研发一些符合我国国情的方法、仪器等,促进我国地质勘探的发展。 3机电一体化技术 现代科技的发展引起许多领域的变革,机电一体化技术指将相关设备的动力、控制、信息处理等功能引入电子信息技术,把电子化技术与软件和机械设备相结合。发展到今天,机电一体化已成为有着独特体系的学科。从相关系统出发,综合使用传感、机械、软件、电子、信息转换、接口等技术,实现特定的价值与功能,提高质量与可靠性,并降低损耗,发挥多种功能,从而使整个系统功能达到最优化的要求。 4机电一体化技术在地质勘探中使用的技术要点 (1)系统整体技术。指在设备运营目的与功能的基础上,从整体系统出发,从系统的角度和立场对整体进行研究,对系统内各部分的职能进行研究并合理的进行调整,改善系统内部结构,使系统的各部分之间配合合理,相互协调,从而提高整体的系统功能,使系统更好的发挥作用[2]。(2)机械技术。机械技术与设备的使用是机电一体化技术发挥功能的基础,为了提高机电一体化技术相关设备的质量与效率,需要引进先进的设备,使机械设备与机电一体化更好的配合与协调,促进系统的优化与提升,增加系统的稳定性、精度和运营质量。从而使机电一体化技术更好的为地质勘探服务,满足需求。(3)信息技术。对相关信息进行处理是机电一体化技术的重要组成部分,系统在运行时对相关信息进行采集与传递,并对其进行计算,根据结果了解相关系统的运营状况,及时进行调整,从而保证相关设备的良好运转。机电一体化技术内使用的设备在运营时直接被系统命令信息所控制。 5机电一体化技术在地质勘探工程中的应用 在地质勘探领域中,机电一体化技术的具体应用表现为使用微处理器以及集成电路技术,把相关设备中用到的控制与传输系统与仪表器等衔接起来,提高整体设备的功能,从而确保地质勘探的质量。常见的机电一体化设备包括全液压岩芯钻机与瞬变电磁仪。(1)全液压岩芯钻机。由全液压进行驱动的全液压岩芯钻机使用先导控制方法,对设备的负载和电液的比例进行集中的控制,可以提高对设备控制的准确性与精度,是地质勘探领域内使用最广泛的机电产品之一。可以在丘陵、平原等复杂的地形中工作,还可以抵御严寒、高温的侵袭,对相关非金属和金属矿床的勘探非常适用。还可以应用于煤气与天然气、地热井与水井的勘察,矿山内坑道和排水通风口以及工程的抢险施工等。它的特点是结构比较紧凑,操纵集中,方便灵活,动力头使用液压马达齿条平移装置,使钻口孔口偏离主轴,有利于绳索取芯及其他相关机具的运行,桅杆前部配置夹持卸扣器,有利于钻杆的上卸扣操作,降低了操纵者的劳动时间与强度,提高了效率[3]。而且,其操作者上下工作台方便操作并带有导正器和孔口液压夹持器等。此应用的技术特点:a.钻进程序自动化。可以通过钻探数据库,对不同深度的地层进行钻进参数,钻头的类型,泥浆的性能及配方的优化,在进行钻进时,只要按下按钮,机械就根据相关参数自行进行钻进活动。b.钻杆的自动化装卸。所有的钻杆都装在钻杆盒里,通过相关的自动系统,可以进行钻杆装卸的自动化,有利于提高效率。c.孔口自动化操作。钻杆的自动化装卸可以使钻具孔口实现自动的拧卸,使人手从繁重的拧卸工作中解放出来。d.液压系统故障诊断。钻机上有各种不同的传感器,可以对钻机的液压系统的各种参数进行监测,获得其工作状态,一旦有故障,及时进行排解。e.远程数据无线传输。远程数据可以使用无线网系统进行数据的传输,方便远方驻地人员实时掌握现场动态。(2)瞬变电磁仪。瞬变电磁仪在目前类别繁多的电磁法、电法仪器中使用广泛,在地质勘探领域发挥巨大的作用。具体应用于石油、地下水、地热的勘探;矿产、活断层的勘探;地壳构造研究与地质填图;地震评级与环境等多方面的勘探。近些年,随着我国的发展,瞬变电磁法也得到迅速发展,电磁法仪器软件与设备等都有很大的进步。瞬变电磁仪最大的特点是它把一次磁场和二次磁场相分离,只观测纯二次场,这是电磁法的根本特点。使用这种方法可以使FEM中的主要噪音自动的被消除,其装置比较灵活,可以根据实际要求选择不同形态的装置。而且其不连接地回线,可以在各种地形上测量。其测量所得信息比较丰富,有利于对资料进行解释。目前,瞬变电磁法在地质勘探中的应用还比较初级,要实现在这一领域的成熟,还需要进行更深的探索,从而更好地为地质勘探服务。 6结束语 机电一体化技术在地质勘探中的使用并不是偶然的,它是时展的必然要求,是许多科技发展的成果,体现社会生产力的提高与发展,也随着地质勘探事业的进步不断发展。机电一体化把不同领域的技术集中在相同的设备里,对不同的技术合理的进行设置,以便最大程度的发挥设备的功能,提高设备的经济与社会效益。为了使机电一体化技术在地质勘探领域得到更好的应用,需要大力对机电一体化技术进行扶持,推进科技进步,加强与国际先进经验的交流,推动我国机电一体化技术的发展。 作者:张占光 单位:宁夏回族自治区煤田地质局 地质勘探机论文:地质勘探管理机制改善对策 1运行机制概述 在地质勘查行业运行的过程中,政府管理部门、行业协会和相关的勘查单位之间,在地质勘查活动中相互协作、相互制约的运行模式和制度,就可以称之为勘查管理的运行机制。所以地质勘查行业的管理运行机制简单的看,就是规范市场、政策和市场之间的相互制约。运行机制本身就形成了对行业的规范和管理制度。在这个体系中政府的地勘部门是权威的主管部门,而行业协会、学会等行业组织和从事地质勘查活动的各类市场主体就构成_r被管理的客体。三者之间的相互关系就构成了整个地质勘查的行业管理要素。从现行的运行机制看,国土资源部门和省级国土资源管理部门是勘查行业的管理机关,国土资源部门负责研究和制定相关的地质勘查行业发展的规划、政策、技术指标、市场准入门槛等,以此保证勘查市场监督和信息服务质量,并指导两个客体的运行。省级的国土资源部门负责对本地区的地质勘查行业进行具体的监督和服务,维护地区性勘查_市场的秩序,指导当地地质勘查单位的发展和改革。各地地质勘查的行业协会、学会等行业组织是政府与勘查企业之间的桥梁机构。主要负责的是促进行业规则建设,开展市场调研、经验交流、技术培训、研发等,为政府的政策制定提供必要的资料和意见。各个勘查企业则负责具体的勘查工作,为市场提供地质信息和资料,以此获得相应的利润。 2我国勘查行业运行机制的弊端 我国的地质勘查行业一直受到经济模式限制,其运行模式一直带有浓重的计划经济色彩,因为国土资源的国有化和计划惟管理,导致地质勘查行业的计划经济色彩浓重。而且到了今天,一些管理和运行机制还是不能完全摆脱国有地质管理的影子,这样的管理运行机制面对市场经济时就显现出明显的弊端: (1)因为勘查工作的主体为事业单位,其工作主要是围绕计划进行,而且对于勘查的结果不需要负担经济责任,找矿的效果与效益没有关系。首先,勘查企业只能按照计划完成“工作”,没有盈利的能力,导致企业缺乏发展动力;其次,企业对勘查工作的资源投入逐渐减少,因为经费制度的影响,虽然是勘查成果与经费相互挂钩,但是按照事业单位的运行机制,企业有固定的经费支持,“保本”的心理导致勘查资源投入减少,形成了:费用低一投入小一成果少一经费减少的恶性循环。 (2)勘查内容的界限过于分明,按照矿种进行划分管理部门,隔断了地质勘查与地方经济发展的联系,影响了地方政府对勘查部门的管理和支持,也使得勘查部门和企业不能融人到地方特色的经济发展,与外界环境脱离导致了基层勘查单位对计划经济机制的依赖,不能向市场化迈进。 (3)国家计划对勘查机制的影响。计划性勘查指导制度,影响了市场化的运行机制进入到地方勘查部门(企业)中。首先,多年来我国的勘查工作一直由国家计划进行统一管理,公益性和商业化的勘查项目混合运作,勘查企业按照计划的为企业和市场找矿,而形成的效益与勘查企业无关,所以找矿的效率不能受到市场机制的影响,排斥了价格机制、供求机制、竞争机制往勘查中起到的正面作用,造成了勘查和开发需求的脱节。其次,勘查企业不能自主创收也导致了某种程度上的资金占用和浪费。最后,地质勘查在计划经济的影响下,投资的主体较为单一,不利于市场经济对勘查行业的优化作用的发挥。 (4)在勘查中按照行政区域划分勘查队伍,也容易造成勘查生产力与地质条件脱节,使得某些勘查单位在没有矿的区域内长期无事可做,导致效益的下降,消耗了本有的优势技术、人员、设备资源。 3地质勘查行业管理运行机制的完善策略 (1)从政府角度整合勘查管理部门在勘查行业运行机制的改革中,首先应当按照政府和市场向分离的原则对政府管理部门进行必要的整合和职能调整。将政府级别的管理部门的职能提高到宏观调控的高度。而消除其对基层市场和企业的过分的干预。利用构建协调和沟通机制消勘查行业管理交叉的问题。利用职能转变将政府部门提升到宏观高度,即提高从调控的能力和水平,从而明确政府级部门监控的重点,从行业标准、t场规范、准入制度、监控措施等方面建立完善的宏观管理体系,以此从第三方的角度管理勘查行业的市场环境,并可以有效的控制其发展。 (2)利用行业协会辅助执行国家调控政策行业协会和学会可以为行业的发展提供必要的客观资料和数据,并可以从基础层面对勘查企业或者单位进行管理和指导。虽然是基层组织单位,但可以起到联络平台和与政府沟通的作用,是国家对行业管理的终端和参谋。发达经济体的行业协会都可以起到带动行业发展,促进行业规范化的作用。我国对勘查行业管理中也可以借鉴此种模式。适时的指导转变行业协会学会的作用,提高其在勘查市场中的影响力,建立一个全国统一的勘查协会,并按照市场化模式制定管理规范和工作目的,以此保证行业协会和学会等起到上下沟通协调,促进行业健康发展的作用。 (3)加快政企分离的进程勘查行业的发展受到限制主要与其深厚的计划经济背景有关,因此将勘查单位推向市场实现企业化,是建立有效运行机制的重要手段。政企分离是必要的步骤,而且此步骤应当加快进行。征完成政企分离的时候应当符合市场规律,即将勘查企业市场化的时候,应保证其成为市场的主体,即一面扶持一面分离,通过对原有的勘查计划的市场化运作,利用投招标的方式将“计划”项目推向市场,以此刺激勘查单位进人到市场化运行中,促进其自身的发展,以其原有的优势形成市场中的龙头企业,以此实现勘查单位的市场化。 4结语 要满足经济发展的需求并形成有序而科学的开发利用矿产资源,就应当建立起一个符合我国特色的勘查行业管理运行机制,从前面的分析不难看出,建立市场与调控并重的运行机制才能满足我国的矿产管理需求。 地质勘探机论文:矿产地质勘探运行机制 随着市场体制的革新,矿产地质勘查运行体制中的弊端越来越明显。加之矿产地质勘查业自身的特殊性,即高投入、高风险、高回报,使得现有机制下的矿产勘查运作出现了诸多与市场经济不相适应的问题。要使矿产勘查与社会市场经济相适应,就必须从矿产地质勘查投资运行机制现状着手,分析矿产地质勘查投资运行机制的合理性,并根据我国矿产地质勘查存在的问题和相关法律法规,做出合理的投资运行机制规划。 1我国矿产地质勘查风险投资运行机制现状 一直以来,矿产地质勘查投资都是风险较大的项目。这其中的原因是多方面的,有矿产地质勘查自身的一些因素,也有一些外因。但是从目前的发展情势来看,我国矿产地质勘探的投资机制需要进行合理的改革,要将风险投资进一步深化,这样才能够适应社会发展需要。从目前存在的情况来看,矿产地质勘查风险投资总金额还是在稳定中增长,投资的结构也在不断的发生着改善,投资的渠道也在一步步的拓宽。在这样的情形之下,投资的主体也要从单元化逐渐朝多元化的格局变化。要让矿产地质勘查风险投资朝着法制的、开放的、市场化的方向发展。 2我国矿产地质勘查存在的问题 目前,我国矿产地质勘查风险投资存在的问题及风险比较大,特别是整个市场的规模相对偏小、发育还不健全,因此投资的体制还需要进一步的深化革新。从各种实际情况综合起来看,主要是存在如下一些问题。 2.1投资主体的信息不对称 在很多投资的工程当中,企业和风险投资家之间的信息不对称,这就带来了较大的法律风险,这些问题主要包括客观方面的风险,即是外生性的非对称信息,也就是应为投资领域高度专业性进而导致客观存在信自不对称。另一方面就是主观上的风险,那就是双方刻意隐瞒自己的信息或者提供一些虚假信息,导致最后的信息不对称。 2.2投资协议履行过程中存在的法律风险 在风险投资的时候虽然需要签订协议,但是在履行过程中会出现一系列问题。主要是法律风险,在现有法人治理结构及勘查运行机制机制下,勘查实施主体和矿业权人之间缺乏有效的约束机制,很容易造成某一方因为信息的不完全对等而造成违约事件的发生,从而导致某一方的权利受到损害。 2.3资本不能流转带来的风险 对于矿产勘查来说,无论前期投入如何巨大,工作做得如何细致,但是都不可能完全掌控矿产勘查结果不尽如人意的高风险性。一旦勘查没有取得成功,就不可能带来相应的经济效益,那么整个勘查的结果都将失去价值,都不可能带来获利。因此,投资者在关注合同的时候最关注的就是退出机制,也就是他们不愿意投资的时候如何退出,并要求自己拥有随时退出投资合作的权利。 3促进我国矿产地质勘查风险投资运行机制 虽然我国矿产地质勘查风险投资正在改善,但是还是跟不上时代前进的步伐,还需要进一步完善。要想尽快适应社会的发展,就必须根据现状制定出科学合理的措施,建立我国矿产地质勘查风险投资运行体制。 3.1拓宽后退的渠道 风险投资,顾名思义就是存在着较大的风险,因此必须要考虑现实中的退出。如果退不出而套进去,那就势必造成严重的亏损。因此,我国矿产地质勘查风险投资就要考虑如何退出,要形成良性的循环才能让投资者放心投资。从目前的各种情况来看,我国的风险投资退出渠道比较狭隘,这是一个比较薄弱的环节,因此需要加大力气改善。 3.2构建更多的矿业权市场 每个行业都有自己的中介,矿业权市场也应该拥有自己的矿产地质勘查中介。只有这些市场得到了发展运用自身高效灵活的特性,引入中小型的高风险勘查企业进入,才能够提高勘查行业的高收益,才能够融入到风险投资市场中去。当然,要实现这个问题就必须有一些条件作为保证。首先,就是要建立完善的政策法规。任何行业和任何企业做任何事情,如果得不到国家的法律法规的保障,推行下去是十分困难的。其次,对于矿业权而言要建立合理的收益分配制度。如果矿业权的交易旦成功,但是收益分配上面却没有•个合理的措施,不但会滋生出更多的问题,还会严重挫伤一些企业投资的积极性,这样就会阻碍矿业权资产进入到市场。最后,要建立一个良好的矿管秩序。一个市场交易之中,没有一个良好的交易秩序,就会导致整个交易市场•片混乱,这也会大大的挫伤投资企业的积极性。因此,必须建立一个良好的交易环境,为交易构建一个公平、公正、公开的矿业权市场。 3.3引导地质勘查单位进入市场化 要加快我国矿产地质勘查风险投资运行机制,这就需要加强这些企业进行企业化经营理念,进行行政指导与理论指导。引导中小型勘查企业面对不正常现象和改革的方向性等问题,让他们学会应该如何处理。 3.4政府要加大扶持力度 政府在风险投资运行机制中要起到主导作用,尽快制定出战略方针和中长期的规划。同时还要采取一系列刺激措施,提高中小型勘查企、的积极性。不但要制定勘查风险投资的退出机制,还要完善矿业权的流转市场。 4结语 矿产的地质勘查本来就具有风险高、收益高的特征,而且现在的技术都在朝营高新方向发展。这些方面都显示了l矿产地质勘查风险投资不像一般行业,稍有慎就很难获得融资的渠道。因此,我们只有研究和借鉴已经存在的成果,结合我国矿产地质勘查风险投资的自身特点,大胆的进行探索与创新,才会取得进步。 地质勘探机论文:透析地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探监理机制工程质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用 【摘 要】煤田行业是能够为我国提供能源的行业,煤田行业的发展直接关系着我国国民经济的发展情况和民生质量。煤田地质勘探是煤田行业的重要组成部分,其为煤田行业探明储量、调查地质结构、研究开采难易程度、发展衍生矿藏开发提供重要依据。煤田地质勘探作为煤田行业的重要组成部分,在勘探过程中如何减少或预防机电事故,提升工作效率成为日常工作中的重点。因此,加大安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用研究具有重要意义。 【关键词】安全生产;管理系统;煤田地质勘探;机电管理;运用 1 引言 煤田地质勘探机电管理中,由于安全生产管理不当,施工人员安全意识低下,设备老化等问题,会严重威胁到施工人员的生命与财产安全,因此,安全生产管理系统十分重要。本文首先将从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究,其次结合安全生产管理系统与地质勘探机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用进行分析。最后,本文将提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供参考性建议。 2 安全生产管理系统的含义及意义 安全生产管理系统的含义,就是完成监测、收集、整理、归纳和分析地质勘探相关信息的任务。该系统主要是由故障管理、维修管理、资料管理、安全管理等模块组成。地质勘探在生产过程中,对于设备与工人的管理有条件实现数字化。其工作原理是以行业标准为基础,将操作模式规范化、格式化,用图形数据等测绘出监控与分析决策图,以此监控设备及工人的生产。一旦机电设备发生故障,可以通过系统专家提供的决策恢复功能,再根据分析报告,对机电设备进行维修和保养。 安全生产管理系统的意义在于保障设备运行的安全。通过信息化的应用提升机电设备管理,通过系统实现管理不仅可以以规范的形式明确分工,还能够在生产过程中提供整合故障、维修管理、巡检管理等外在功能,使机电设备之间高度共享,流程更加规范,工作效率也有所提升,从而从根本上降低了机电设备事故发生的可能性。同时,安全生产管理系统的应用,也能够减少一定数量的人力成本,实现机电设备管理的有序性。 3 安全生产管理系统与机电管理的关系 机电设备在煤田地质勘探生产中发挥着重要作用,但机械化水平也带来了安全隐患。就目前状况而言,我国许多煤田企业已经拥有了属于自己的生产管理系统,其主要功能是针对煤田的生产与开发环节,如煤田的信息采集与分析等。但是,煤田地质勘探单位相对缺乏安全生产管理系统的监控与指导。在机电设备管理方面,企业应该通过地质勘探的检测系统、卫星定位等,对施工地及周围设立通信系统,以此监控地质勘探中的作业情况,从而能够及时地发现问题,远程监控、预警等,减少员工的风险。煤田地质勘探安全生产管理系统,可以通过监控器,收集并分析信息,提高工作人员对机电设备突发事故的应对能力,提高煤田地质勘探生产中的安全性。 4 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用功能 4.1 对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理 煤田地质勘探安全生产管理系统具备许多优势,其中之一就是能够对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行有序管理。该系统会将机电设备的信息进行整合,上传到统一管理的信息化平台中,以便于维护人员的查询和管理。若有新的机电设备引入,技术人员会将该设备的相关数据和参数记录下来,同样上传至管理系统。其中的参数包括使用时间、注油Q油情况、更换周期等,这些设备的使用工艺和运行模式也会记录在案。管理人员可通过系统进行实时记录和更新,如出现设备故障,系统可以智能地对故障进行恢复,若超出可恢复的范围,故障专家就要根据系统中的数据进一步排除故障[1]。 4.2 对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测 煤田地质勘探单位能够安全生产,就需要机电设备能够安全稳定运行。这就要求在机电发生故障时,系统能够及时地发现,并且识别出设备的异常之处,以报警形式告知管理人员,避免意外事故发生[2]。传统的机电设备运行状态的检测无法实现实时化,只能定期进行巡查,检查之后由专家来对故障进行一一排查,这种方式严重耽误了生产效率,使煤田的生产不能稳定持续进行。而安全管理系统可以实现实时监测,并及时将故障分析成报告,为专家提供检修依据。该系统对于煤田机电设备运行状态的实时监测主要包括温度、电压、电缆、机械疲劳、设备破损等问题,这些功能都是通过监测温度传感器、压力传感器、通信设备等实现的[3]。 4.3 监测机电设备的运行气候及地质环境 安全生产管理系统在机电设备管理中,还可以监测出机电设备的运行气候及地质环境。机电设备的正常运行,需要系统对所处环境进行监测,通过监测得到气候及地质条件后,系统会自动提示相对应的操作行为,并判断操作人员的行为是否在安全可行的范围之内。与此同时,系统会将监测结果反馈至机电技术人员,机电技术人员就可以根据这一结果,判断出生产的区域环境,然后有针对性地提出设备预防保护措施。为了提高系统对于气候及地质环境监测的精准性,可多方位设置监测器,以增强安全生产管理系统的高效性。 5 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化 安全生产管理系统虽然可以在煤田地质勘探机电管理中得到有效应用,但是,为了从根本上控制机电设备的故障发生率,在具体的操作中仍然有一些部分需要注意。第一,煤田地质勘探单位要对引进的机电设备进行严格检查,以保证其规格满足国家地质勘探机电设备的安全使用标准。第二,煤田地质勘探队需要组织人员定期对机电设备进行巡视,确保设备的小问题在生产前得到排查,对需要更换的设备零件提前更换更新。第三,安全生产管理系统工作前,要对工作区域内的线路及架设问题进行检查,以保证工程的稳定持续。第四,煤田地质勘探单位要定期对系统管理人员进行培训,使管理人员熟悉安全生产管理系统的各项功能,使工作人员规范的使用系统,认识系统,同时,要随着煤田地质勘探机电设备的升级,及时地对系统进行更新和升级,以适应对机电设备功能的检测。 6 结语 煤田地质勘探机电设备管理是煤田地质勘探安全生产的重要基础。本文从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究。接着,结合了安全生产管理系统与机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用和功能展开了论述。第一,对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理;第二,对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测;第三,检测煤田地质勘探机电设备的运行环境。最后,本文提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究,能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供借鉴。 地质勘探机论文:针对地质勘探机械维护管理的措施分析 摘 要:地质勘探对后期工程项目的影响较大,加强地质勘探的维护管理具有重大意义,对于地质勘探工作而言,机械设备的性能、结构是决定设备质量、使用寿命的关键要素,需要加强对机械的全方位维护管理。该文针对国内地质勘探工作的条件、受力状况等进行了分析,提出勘探机械的管理、维修措施,并对国内现存问题提出τ解决措施。 关键词:地质勘探机械 维护管理 措施分析 建筑行业的发展需要借助勘探技术的辅助,地质勘探工程对工业、农业、建筑、交通等均具有重大影响作用。一般勘探借助对应机械进行处理,必须采用满足规定规范要求的机械进行施工,避免工程质量缺陷、安全隐患等问题,为了保证施工质量、施工进度满足对应工艺需求,必须加强对勘探设备的维护管理、更新控制,提高整体勘探质量。 1 地质勘探机械的工作状况及相关性能分析 地质勘探的设备一般包括钻探、坑探、施工设备几大方面,一般为户外进行,因此,设备零件的稳定性与工作状况、设备性能的相关性较高。 1.1 勘探设备的工作机受力状况分析 一般情况下,设备零件对温度的要求相对较低,高温、低温以及交变温度等均不会产生明显影响。此外,地质勘查设备的机械受应力种类、应力类型及大小的影响较为明显,需要根据工程项目的实际特点等进行合理分析,保证其类型的合理控制。最后需要引起重视的是,地质勘探机械、载荷分布等均与对应介质有关,静载荷、冲击载荷、循环载荷的影响不同,一般需要保证野外工作的介质具有无腐蚀的条件,且零件的润滑性良好,满足一般工况的运行需求。 1.2 地质勘探零部件的相关性能探讨 对于地质勘探工程而言,需要对传动轴类的零部件进行合理分析,保证其性能合理、指标满足工程需求,必要时进行相关指标的实验分析;针对齿轮类的零部件,一般需要对其芯部、表面的强度和韧性进行核验;弹簧类的零部件一般需要核查屈强比、弹性极限、屈强比和对称拉伸或压缩应力时的疲劳极限等;紧固螺栓类零件则应该及时检查和分析屈服强度、对称拉伸或压缩应力时的疲劳强度及布氏硬度;工具模具类则应当检查和分析其硬度、强度、韧性等;滚动轴承则要检查弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 2 国内地质勘探行业设备维护状况分析 国民经济快速发展带动了各行业的进步,地质勘探行业作为工业、交通业、建筑业的重要辅助部分,对施工具有基础指引作用。国内施工作业人员一般延续传统设备机械的管理方法进行处理,重视机械设备的使用,对其维护、检修等保养工作较为忽视,少则引起工作效率低、施工质量差,严重时甚至会导致勘探环节的意外事故发生。为此,加强对机械设备的性能分析,提高设备异常状况下的警戒处理,是避免后期勘测设备引起意外伤亡的基本举措。 现代地质勘查行业施工中,对机械设备一般会进行事先检测,保证其满足施工要求,但是需要引起业内相关作业人员重视的是,机械设备的使用环节,受自然因素、人为因素、设备自身因素的影响,会产生一些突发故障状况,必须进行及时更换、维修处理,并经检验合格后方可投入施工使用。但是目前该行业的维修工作无法保证高效性、及时性,主要原因是修配机构未进行对应维修处理的材料准备工作。 另一方面,勘探设备长期高负荷运行,已发生零部件老化、断裂、损伤等性能受损的状况,如齿轮折弯、壳体开裂等,产生这些问题的原因相对较为复杂,如:冲击载荷过高易导致断裂状况,过度摩擦会引起零部件的表面受损、龟裂,高温挤压会引起细小部件的变形等,这些均需引起相关管理人员的重视。 3 勘探设备的维护管理措施分析 为了保证地质勘探行业的稳定进行,需要对机械设备进行合理的维护管理控制,从基础环节提高整体系统的可靠程度。 3.1 加深地质勘查机械设备的维护管理意识 地质勘探的工程一般任务量大、成本高、范围广,引起设备的应用频率、应用强度相对较大,对机械设备的损害较为明显,为此,提高勘探设备的维护管理意识,加强设备维护工作的宣传教育具有重大意义。勘探设备的损害对工程进展具有负面影响,对勘探结果的准确性、安全性、合理性影响较大。加强对地质勘探工作中各个工序的合理设计,是提高机械设备运行效率、工程质量的关键。国内地质勘探工程的运营,缺乏对应机械设备的维护理念,对设备的损害程度较高,严重影响了设备维护、设备使用寿命,增加了后期设备的维护成本,为此,加强对设备的维护意识,是经济利益最大化的重要举措。 3.2 加强预防措施分析 提高设备维护意识后,需要进行预防措施的全面落实。制定预防措施时,需要从全局角度出发,加强对细节的有效防范,避免易损害部位的故障,定期进行监督、巡视处理。一般具体要求分述如下:(1)施工暂停期间,需要对施工现场进行合理清理,保证对应操作人员在与设备的接触环节中,不会发生零部件磨损、松动等负面状况;(2)定期对核心零部件进行检测,避免后期发生安全事故问题;(3)加强责任分工管理,在特定区域特定部位的监管需要满足对应规章制度的要求,因个人原因导致的监管失衡、设备故障等问题,需要进行责任追究处理。 另一方面,需要保证对应维护制度的明确规定,保证细节问题、措施要求等具有科学性、合理性,根据操作要求进行规范化控制监管,实现各个细则的详细落实,对不同勘查设备的维护管理需要保证频率周期的合理性,全面落实维护制度的各项要求。 3.3 施工前准备工作分析 地质勘查工程中,操作人员需要根据设备种类、工程特点进行可能故障的合理预测,做好对应准备工作。(1)应当携带相关的修理工具,不仅应当准备设备的专用工具以及修理设备过程中经常要用到的扳手,还应当准备在户外修理中可以起到部分车床作用的工具,如焊枪、割枪、大锤、大斧等;(2)提前准备好设备运行过程中容易损坏的零配件,如不同规格的螺丝螺母、各种密封圈、油封、摩擦片等;(3)修理机械设备过程中所需要的一些辅助材料,如铁钉、铁丝、钢丝绳、电焊条、金属粘合剂等;(4)准备小型发电电焊两用机,不但可以很好地照明,同时也能方便快捷地进行焊接和切割;(5)应该配备一些精通所有设备并且可以正确修理这些设备的修理人员和操作人员。 3.4 修理方法的灵活应用 地质勘探工作一般是户外作业,突发状况较多,需要相关维修作业人员具有良好的检修经验,能进行高效处理。对于一般的裂纹可以采用双重修补法,让金属粘合剂配合电焊设备对其起到封堵密封作用;借助零件位置互换、安装形式改变进行有效修理,具有高效性,满足成本低、使用效率高的要求;此外,借助现场可用材料进行有效替换,是避免零部件受损延误施工进度的常用方法。 4 结语 地质勘探行业中,机械设备的重要价值不言而喻,一定程度上决定了后期工程投标结果、施工质量、安全管理等关键要素。为此,加强地质勘探机构的设备维护管理,提高其科学性、有效性、合理性,定期进行维护检修,是提高作业效率、控制投资成本的关键举措,可以促进勘探机构的经济效益不受负面影响。勘探单位需要根据工程状况、社会需要不断进行相关专业人员、管理人员的技术培训,提高整体技术管理水平,优化设备的维护管理,进而实现国家对应勘查项目的需求。 地质勘探机论文:地质勘探钻头失效机理研究 【摘要】随着我国石油等资源勘探工作的不断深入,我国地质勘探环境也越来越恶劣,钻头失效情况越来越多。本文介绍了地质勘探钻头失效的形式,分析了钻头失效的主要机理,旨在促进地质勘探工作的进一步发展。 【关键词】失效形式;失效机理;钻头本体;硬质合金齿 目前地质勘探钻头冲击破岩主要是利用钻头轴向冲击和钻头回转刮削两种作用,这两种作用造成钻头不仅要承受高频的冲击应力,还要承受岩石的剪切反力,受力情况极为复杂。另外在实际工程工作中,地质勘探工作环境恶劣,钻头失效情况十分严重,已经影响到了地质勘探工作的效率,因此研究地质勘探钻头失效机理具有极其重要的意义。 一、地质勘探钻头失效形式 地质勘探钻头失效部位主要是勘探钻头本体以及钻头硬质合金齿。地质勘探钻头本体失效是指钻头花键和钻头冲击端面失效,花键失效主要形式是花键侧面塑性变形之后受压剥落,而钻头冲击端面主要失效形式是断面金属冲击疲劳。钻头硬质合金齿失效形式主要是合金齿磨损、断裂以及脱落等。 二、地质勘探钻头本体失效机理分析 (一)勘探钻头花键部位失效机理。钻头花键是钻头冲击岩石进行地质勘探的轨道,将钻头与冲击器连接成一个整体。对钻头工作时的花键进行受力分析,可知花键侧面在钻头冲击过程中既会受到由于变化的剪切反力造成的脉动压应力,还会受到脉动压应力带来的摩擦等,容易造成花键失效。通常来说钻头花键失效主要有两方面原因,第一钻头花键本身的硬度较低,通常花键材料与钻头母体材料形同,但在脉动压应力下花键侧面容易产生塑性变形;第二钻头花键配合间隙不均匀,花键与冲击器之间需要保持一定的间隙配合才能保证钻头正常的往复运动,但由于金属加工、运输以及安装等原因,钻头花键齿与冲击器之间的配合间隙不够均匀,花间配合间隙大小不一,若是花键配合间隙过于小,则此配合花键齿上应力过于集中,容易导致花键失效,若是花间配合间隙过大,则花键在钻头回转时将受到很大的冲击应力从而产生塑性变形。 (二)钻头冲击端面部位失效机理。在实际工程中,钻头冲击端面部位失效主要是端面受活塞撞击导致金属冲击疲劳。由于活塞与钻头冲击端面不能全面接触,其作用力方向不一定与钻头轴线重合,在大量的冲击作用下必然会产生偏心撞击,使冲击端面产生塑性变形。在冲击端面多次塑性变形后端面会出现裂纹,裂纹向内倾斜,并由内部折向冲击表面,这样裂纹上部分的材料脱落形成麻点,大量的麻点形成麻坑,麻坑进一步扩展造成部分浅层脱落,脱落部位被活塞冲击打平,再次产生裂纹,如此反复,直到冲击端面脱落达到2毫米以上时,活塞已经不能够有效传递能量,钻头冲击端面失效。另外若在冲击端面产生塑性变形后,活塞多次冲击作用在冲击端面上,可能会使裂纹源出现在端面最大切应力处,进一步冲击使得裂纹扩展到表面形成凹坑,裂纹垂直于端面时会造成大块深层脱落,裂纹平行于端面时则出现端面浅层脱落,这两种情况都会造成冲击端面失效。 三、勘探钻头硬质合金齿失效机理分析 (一)硬质合金齿的磨损研究。地质勘探钻头一方面利用冲击回转力破碎岩石,在这个过程中会出现合金齿与岩石之间的两体磨粒磨损,另一方面依靠高压气流排出岩石岩屑,这时会出现合金齿与岩石、岩屑之间的三体磨粒磨损。在实际工作过程中可以将硬质合金齿的磨损分为四类,一是两体磨损时出现的合金齿表面刮削磨损,当高速旋转的合金齿遇到岩石尖锐的棱角时,合金齿圆弧处将受到非常高的压应力,表面出现压痕或者是脆断,当脆断后的合金齿表面与岩石大角度相遇时则容易出现刮削磨损;二是高应力碾碎磨粒磨损,在钻头破碎岩石时,若是硬质合金齿与磨粒之间的最大压应力超过了磨粒的极限破坏强度,则会将磨粒不断碾碎,在接触点处产生集中压应力,该压应力反复作用使硬质合金齿出现疲劳破坏,也即出现高应力粘碾碎磨损;三是磨粒在硬质合金齿表面滑滚进而出现推挤、碾压等磨损;最后一种是三体磨粒磨损时高压气流排出岩石岩屑的冲刷磨损,这种磨损不易发现,需要在特殊的合金齿表面形貌下才能发现。 (二)硬质合金齿断裂研究。在实际工程中,硬质合金齿断裂进而导致合金齿失效主要有三种:第一种是冲击剥落, 根据相关理论介绍,在应力冲击波通过硬质合金齿传递给岩石时,将出现反射波,反射波会以拉应力波的形式返回到钻头处,若是岩石与合金齿接触不良,拉应力波将加大,合金齿抗拉强度比抗弯强度低很多,再加上合金齿两侧面受到很大的岩石剪切应力,因此硬质合金齿中存在着不平衡的应力场,并且在该应力场作用下,硬质合金齿颗粒将会形成微孔,微孔不断长大聚合就会形成微裂纹,微裂纹不断增加则会出现大面积的合金齿断裂,在宏观上看来就是硬质合金齿表面出现很多剥落坑以及由很多剥落坑连接形成的沟槽。第二种是冲击疲劳,在大量变化的冲击压力作用下,金属表面会产生疲劳裂纹,而疲劳裂纹不断增长会导致合金齿局部剥落。第三种则是冲击热疲劳,当钻头冲击回转时,岩石和合金齿之间摩擦将产生冲击热,进而导致硬质合金齿出现冲击热疲劳,这种热疲劳要在足够的热应力和大量磨损平面使裂纹充分发展才能够看到。 (三)硬质合金齿脱落研究。一般来说,硬质合金齿脱落齿数大概占到所有齿数的20%,大多发生在钻头边缘部分,其发生原因主要有:首先是钻头本体磨损,这是造成边缘部分脱齿的重要原因,在钻头工作时,钻杆振动导致钻头偏心旋转,进而造成钻头某一位置瞬时应力很大,使得钻头本体部位磨损,暴露出合金齿的齿根部位。其次是合金齿的松动问题,地质勘探钻头本体材料硬度比较小,在冲击载荷的不断作用下,合金齿与钻头本体之间可能会产生间隙,尤其是边缘齿松动更加严重,其齿孔可能会出现塑性流动、点蚀以及周边疲劳裂纹。另外还有高压气流携带的岩屑等固气混合流体对钻头的冲蚀作用,不断地磨损钻头本体和硬质合金齿和活塞冲击产生的入射波对合金齿拉伸作用等。 四、总结 总而言之,在地质勘探中钻头主要失效部位是钻头本体和硬质合金齿,因此要想提高地质勘探钻头的使用寿命,就要做好钻头花键和冲击端面的保护工作,减少硬质合金齿的磨损问题,延长钻头使用时间,促进地质勘探工作的发展。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探机械维护管理问题及应对策略 摘要:地质勘探工程是当前多数建筑工程都会用到的一门工程技术,它在工业、农业、建筑、交通、桥梁、道路、管道等方面都有较为广泛的应用。而地质勘探工程中用到的主要设备就是勘探机械,只有合理采用符合规定的勘探机械进行施工前的地质勘探,才能使得工程满足工程中所用到的各种工艺的技术要求,同时确保施工质量和施工进度。随着我国当前经济的发展,地质勘探单位也随之发展,因此应当对勘探设备进行及时更新,满足当前工程施工前的各种地质勘探需求。 关键词:地质勘探;机械维护;管理问题;应对 1导言 地质勘探工程主要应用在工业、农业、交通、建筑与国防建设等多个领域,应用范围十分广泛,而地质勘探机械保证地质勘探工作实施的基础,是施工的主要装备。高质量、高性能的地质勘探机械的应用能够满足新施工工艺的实施、施工速度与施工质量要求。 2地质勘探概述 “地质”在文学方面又被称为“地质学”,但是因为我们在生活中习惯了“地质”的叫法,所以一直延续下去。地质学是七大自然科学之一,具有悠久的历史,其主要是研究地球的发展史及其地势变化。地质学在现今社会应用范围非常的广泛,主要应用地震预测、矿产勘测和地势分析等等。在生活中,地质学的运用随处可见。比如建筑在地面上的物体在建筑之前,都要搞清楚地下的情况,要了解是否是水的源头或者土壤是否疏松等问题。但地质勘探是当今社会最具备技术含量的应用。地质勘探主要用来寻查地表或岩层是否有矿产资源,并对勘测到的资源进行开采,为工业的发展提供矿产能源。 3地勘设备机械维护管理现状 虽然我国经济在飞速发展,相应的地质勘探单位也在不断发展,但是当前的施工单位中的管理人员依然沿用传统的管理思想与理念,并将这些应用在当前的施工中,他们比较侧重机械的使用,却忽略了对机械的正常维护和管理,而这些都会引起机械勘探过程中的一些重大事故。并且地勘设备操作的工作人员大多都是临时招来的员工,他们对施工中所使用的设备机械以及机械的性能都没有清楚的认识,这样在机械设备发生异常的时候,他们就无法及时发现并停止勘探。 同时虽然事先对机械设备都有检查,且符合当前的施工,但是在具体的使用过程中,设备的机械零件往往会由于一些无法预料到的原因发生损坏,因此操作人员应当及时更换或是维修,更好的满足当前的施工要求。而且多数修配车间没有充分备好维修工作中需要的一些材料。 4解决地质勘探机械维护问题的方法 4.1提高对地质勘探机械的维护意识 地质勘探机械的成本较高,使用范围较广,所以使用频率与使用力度都比较大,对机械造成的损害就相对更大,这就需要提高勘探机械的维护意识,重视机械的维护工作,严禁因勘探任务重、时间短的问题忽视了对机械的养护工作。因为勘探设备的损害,不仅影响了地质勘探工作的进程,也影响了勘探的准确性,增加了地质勘探工作的危险系数。在地质勘探工作中,每一道工序都要求高质量的完成,而勘探机械则是保证勘探工作质量的基础。缺乏勘探机械的维护意识,就会加重机械的损害程度,影响工作效率,减少机械的使用寿命,增加维护成本,所以要提高对设备的维护意识,才能保证机械的工作效率,控制成本,实现利益的最大化。 4.2加强预防措施 在提高了勘探机械维护意识后,要加强预防措施,降低机械损害的可能性。在制定预防措施时,要做到从整体出发,注重防范细节,提早预防易损害的位置,定期巡视与监督,将预防工作做到位;具体的预防措施有以下四点: 4.2.1在施工暂停的过程中,要及时清理施工现场,清理人员在和勘探设备接触中,如果发现设备有零件松动、磨损问题时,要及时处理。 4.2.2定期检查机械易损伤的零件,因为细节往往是引起问题产生的关键,所以定期检查易损伤零件,避免引起重大的机械事故。 4.2.3实行责任分工制,加强责任管理。在某区域或某部位要安置专业人员进行监管,要求及时发现机械存在的问题,并能找出解决对策;如果因个人原因使监管工作不到位,导致机械发生问题,就要追究其个人责任。 4.3建立完善的维护制度 在提高维护意识与做好预防措施的前提下,建立完善的维护制度是必然的。制定的维护制度要有明确的标准,维护细节与措施要科学合理,并且还要设置操作者与监管者,保证制度的每一条细则都能被落实;对不同的勘探设备,要根据其性能与使用频率,安排合理的维护周期,保证维护制度的科学性与全面性。 4.4提高维护人员的维护技术 维修人员要想解决勘探机械维护管理中的问题,做好机械的维护工作,就要不断的提高对机械的维护技术,常用的维护技术有: 4.4.1双层修补法。这种修补方法主要是把金属粘合剂和电焊设备配合使用,修复常出现的机械裂纹,具有良好的效果; 4.4.2互换修理法。就是改变或互换某个零部件的安装位置,在不影响机械性能的基础下,延长零件的使用寿命,减少更换成本; 4.4.3替代修理法。机械在施工中,若出现故障,需要更换机械配件时,若临时不能找到原装配件,也可以在施工现场寻找替代材料,先保证设备的正常运行。 5结论 机械设备是地质勘测施工单位最为主要的组成部分,它在很大程度上还决定了勘察单位在投标中是否能够成功。地质勘探单位不但应当具备足够的机械设备,同时还应当对这些机械设备进行科学有效的管理,并定期维护和检修,不断提升机械设备的使用效率,促进勘探单位的经济发展。同时勘探单位应当根据实际情况,配置高素质的专业设备管理和维护人员,强化技术培训,提高相关人员的技术和管理水平,更好的对当前的设备进行维护和管理,更好的满足单位承担大型勘察项目和紧急勘察任务的需求。 地质勘探机论文:新常态背景下地质勘探企业员工激励机制探讨 摘要:在经济新常态下,地质勘探企业的发展将迎接更加严峻的挑战。本文对地质勘探企业人力资源管理常见的问题进行分析,并在此基础上提出了员工激励机制对企业发展的重要性,进一步剖析当前地质勘探企业激励机制存在的问题,从转变传统管理模式、完善多元化激励机制、加强激励创新,建立公平的激励环境等方面综合分析,最大程度开发员工的潜能,提高员工工作效率。 关键词:地质勘探企业 员工激励机制 策略 人力资源是地质勘探企业发展过程中的重要资源,企业的竞争归根结底是人才的竞争。随着人才竞争越来越激烈,很多地质勘探企业都在积极加强人力资源管理理念和模式的改革创新。当前,地质勘探企业效益明显下滑,员工收入受到严重影响,加上地勘企业员工长期的“大锅饭”、“铁饭碗”等特殊的成长背景,表现出工作效率低下,对企业发展缺乏信心,项目开发动力不足等慵懒浮拖的现象,这不仅影响企业当前目标,也将影响企业持续健康发展的长远目标。怎样激励人,开发其内在潜能,成为企业目前最为关键和最困难的事情,因此探索如何建立健全科学长效的激励机制来提高地质勘探企业员工工作积极性,是地质勘探企业摆脱困境、参与外部竞争的必然选择。 一、员工激励的作用 地质勘探单位工作环境比较艰苦,工作条件恶劣,很难招到合适的人才,更难留住优秀的人才。企业可以通过各种优惠政策、丰厚的福利待遇、快捷的晋升途径等激励措施来吸引所需要的人才。面对当前煤炭市场的强烈冲击,地质勘探企业发展步履放缓,导致员工工作积极性不高,缺乏干劲和创新驱动力,再加上地质勘探工作的劳动强度大、危险性较高,员工很容易出现消极怠工情绪。高效的员工激励,可以调动员工的积极性,主动承担相应的责任,履行应尽的义务,另外,员工激励也是增强企业活力、创新驱动力和竞争力的重要手段。因此,构建符合地质勘探企业发展实际的员工激励机制,充分调动员工积极性,将员工个人目标与企业目标有机结合,实现员工自身发展与企业发展的双赢状态。 二、地质勘探企业员工激励存在的问题 1.企业管理者对激励机制认识不到位 地质勘探企业的管理者大多是从基层提拔上来的,管理的理念和方法欠缺,他们普遍认为激励就是涨工资、发奖金,认为物质和金钱的激励是最有效的员工激励方法,对激励机制的内涵缺少深刻的理解和认识,建立的激励机制缺乏理论体系的支撑。美国心理学家赫茨伯格提出的激励-保健双因素理论认为:能够使员工感到满意的因素成为激励因素,会使员工感到不满意的因素成为保健因素。激励因素与工作本身的性质及人的满意情绪有关,保健因素是指防止人们产生不满意的因素,多与工作环境和工作条件相关。由此可见,单纯的涨工资是不能让员工满意的,要调动员工积极性和能动性首先要注重保健因素对人的激励,规避员工的不满意情绪,同时更要适时利用激励因素,给员工提供发展的平台,发挥其内在潜能。 2.忽视激励对象的需求 在对员工激励的过程中,很重要的一步就是识别员工的差异化需求,激发人未满足的需求才能充分调动员工的积极性。由于地质勘探企业自身体制问题,企业的管理方式带有强制性和浓厚的行政色彩,管理者缺乏与员工的有效沟通,往往并未从员工的需要和动机出发进行系统分析,再加上管理者水平的局限性,对所有层次的员工采用相同的方法来激励,忽视了每一个员工的差异化需求,忽略了同一个员工在不同发展时期的差异化需求。 3.地质勘探企业员工激励制度不健全 (1)激励制度方法滞后 当前很多地质勘探企业对内部员工激励采用传统的物质、金钱激励方法和“一刀切”的激励模式,甚至存在着没有激励机制或激励作用体现不出来的问题。管理者认为员工就应该好好干工作,给不给奖金都是应该的,甚至制定的激励措施根本没有考虑本企业的实际情况,照抄照搬其他企业的激励模式,存在一定的盲目性,很难长期有效地激发员工的积极性。 (2)地质勘探企业的薪酬福利待遇体系不够健全 第一,地质勘探企业中的人员组成结构比较复杂,而薪酬设计过于笼统和简单,平均主义和“大锅饭”现象比较严重,付出与收入不成正比,没有真正体现绩效与薪酬挂钩,缺乏内部公平性和外部竞争性。 第二,当前,地质勘探企业受到煤炭市场经济低迷的冲击,为了控制和压缩人工成本,他们大多会从缩减员工的薪酬福利方面着手。这种粗放式的管理方式,只会让员工对企业发展失去信心,对自己的基本需求得不到保障而整日忧心忡忡,工作效率低下,严重时还会引起员工和地质勘探企业之间的激烈的矛盾。 第三,缺乏全面薪酬体系的概念。薪酬过多的考虑货币类报酬,而忽视了非货币类报酬即员工获得的成就感、满足感或良好的工作氛围等因素。 4.缺乏公平、合理的激励环境 地质勘探企业前身是事业单位,虽然改制取得了实质性进展,但是相当多的管理制度还沿用以前的老办法。在实际工作中,没有严格执行选人、用人机制,大多时候,讲究的是论资排辈。所谓的年度考核和绩效考核流于形式,晋升渠道只是针对部分人员,很多优秀、有能力的年轻员工得不到重视和锻炼,严重挫伤了他们的积极性和自信心,影响了工作绩效和企业长远发展。 三、新常态下地质勘探企业员工激励策略 在新的发展形势下,地质勘探企业应该找准定位,创新理念,给员工提供良好的工作环境,提供多样化的激励措施,以员工的动机作为提升地质勘探企业竞争力的重要发力点。本文试着从激励的主体、激励的对象、个人和企业目标的达成、多元化的激励手段和激励的时效性等五个方面分析,以期更好的解决地质勘探企业员工激励问题。 1.转变传统的地质勘探企业管理观念 随着现代管理理念的快速发展,地质勘探企业应该转变传统的管理理念和方式,“以人为本”,健全激励制度,创新激励模式,完善配套的激励方法和绩效考核机制。在新时期,要加强管理者的管理理论学习,打破粗放式管理的僵化思想,从企业发展实际出发,针对目前管理中存在的种种问题,制定切实有效的激励机制,全方位设计激励体系,使得地质勘探企业的人力资源管理制度更加完善、薪酬福利体系更加合理,激励机制更加实用。 2.建立公平合理的激励机制 美国心理学家亚当斯的公平理论指出:人是社会人,一个人的工作动机和劳动积极性不仅受其所得报酬绝对值的影响,更重要的是还受到相对报酬多少的影响。公平感是影响人行为倾向和激励强度的一个极为重要的社会因素。在企业中员工都会把自己所得的报酬与付出的劳动之间的比率同其他人的比率进行比较,也会把自己现在的投入-所得比率同过去的投入-所得比率进行历史比较。当员工通过这种心理比较发现自己的收入-所得不成正比的时候,内心就会感到紧张不安,不公平感增加,其不良情绪甚至影响身边其他同事的情绪,出现逆向的或者消极的行为,他们往往表现出“消极怠工”、“推卸责任”、“窝里斗”、与部门领导“矛盾激化”甚至辞职等。因此,在企业人力资源管理中,必须建立公平合理的激励机制,做到一视同仁,使收入分配制度、激励制度、奖惩措施、人事管理制度等人力资源管理制度公开化、透明化。 3.将个人的人生目标与企业战略目标相结合 (1)制定以员工需求为导向的激励制度 美国行为心理学家马斯洛的需要层次理论认为,人的需要分为五个层次,低层次需要得到满足后,人才能产生更高一级的需要,低层次需要满足程度越高,对高层次需要的追求就越强烈。五个层次的需求是人生来就有的,但每一个人的需求强度、显露程度是不同的,即使是同一个人,在不同的情况下也会有不同的需要,从而促使他优先考虑某种需求。因此企业在制定激励制度的过程中要充分考虑员工个体差异和不同时期的不同需求。对于地质勘探企业而言,要达到激励的效果必须对企业员工的基本状况进行全面了解。在企业内部要建立全方位的沟通机制,形成管理层与部门领导、部门领导与普通员工、管理层与普通员、普通员工之间的多层次交流沟通机制,通过对收集的所有员工资料进一步整理和分析,得出详细、准确的人员信息和需求,便于制定以员工需求为导向的激励措施,从而能够找到更合适的切入点对员工进行有效地激励。 (2)将员工的个人目标和企业目标有效地结合在一起 在市场经济下,企业采取的所有激励措施都是以企业盈利目标为宗旨的,只有在个人目标和企业目标一致的时候,员工才会无怨无悔的付出,企业在实现组织目标的同时也帮助员工实现了个人的人生目标,做到了个人价值和企业价值的有机统一,实现了企业与员工的双赢。在现代企业中,个人最终要对自己的发展计划负责,这就需要员工准确认识自身的个性特点和优劣势,找准职业定位,并评估个人目标和现状的差距,充电增值,增强职业竞争力;企业通过深入了解员工的发展愿望和职业兴趣,为设计适合企业的组织目标进行人才盘点,引导员工的个人发展目标与企业战略目标相统一,使员工感到企业时刻关注和重视他,做到人尽其才,提升员工满意度和忠诚度的同时使企业与员工结成紧密的利益共同体。 4.采用多元化的激励手段和措施 (1)完善薪酬待遇激励与物质奖励 薪酬福利在员工激励方面起到较大的作用,它就象一个杠杆,通过激励能不断使员工发挥最大潜力,薪酬福利等激励作为一种外在激励方式虽然能显著提高效果,但是不易持久,处理不好有时会降低工作情绪。因此,在薪酬体系设计上要注意以下几点:首先,薪酬体系设计应公平、公开,体现岗位差异化并紧密结合企业的战略和文化,系统科学的考虑各项因素,真实反映员工工作绩效和价值,遵循按劳分配、效率优先、兼顾公平及可持续发展的原则,充分发挥薪酬的激励和引导作用。其次,在基本薪酬设计上应该依据员工所处工作岗位在组织的重要性、能力要求及工作条件的差异核定,在项目津贴设计上要体现员工所参与项目的技术要求、难易程度和绩效评定等因素按比例分配;最后,引入员工持股制度,通过员工持股的长期激励机制使员工与企业形成利益共同体,使他们对企业有一定的拥有权,进而增强责任感和义务感,更加努力工作。 (2)加强精神上的长期激励 物质上的激励只是一种短暂的激励,长效的激励是一种可持续的引导,是一种精神层面的激励,精神激励和情感激励作为一种内在激励方式,虽然激励过程需时较长,但一经激励,不仅可提高效果,且能持久。精神激励的实施是一项长期、艰巨且复杂的工程。包括企业文化激励、情感激励、荣誉激励、职业发展激励等多种方式。要发挥精神激励的作用,就要制定客观的评价标准,把人为主观性降到最低,实现物质激励与精神激励“软硬兼施”,最大程度的发挥激励效用。 第一,企业文化激励。“企业发展的灵魂是企业文化。独具魅力的企业文化,能给企业的快速发展提供核心竞争力。”企业管理者应该注重企业文化建设,培养员工对企业的认同感和归属感。首先要革新传统管理模式,摒弃墨守成规、故步自封的陋习,提高管理层的现代化管理理念和意识。在事转企的过程中,管理思路要紧跟市场经济发展趋势,为员工提供公平竞争,择优上岗的发展平台和机会。其次要秉承地质勘探企业“努力奋斗、献身煤海”的优良传统文化,加大企业优秀文化的宣传力度,激励年轻人向老一代模范职工学习。最后,在新的发展时期和“十三五”规划转眼在即的紧要关头,更要创新企业文化,增强员工集体意识和团队观念,使员工之间处于竞争合作、相互鼓励、互利共赢的工作环境和和谐、友爱的工作关系中,为激励机制的有效发挥提供有利保障和支持。 第二,情感激励。随着社会发展和科技进步,物质供给越来越丰富,人们生活水平普遍提高,物质追求逐渐满足后,人们会不断的增加精神方面的追求。企业应该充分考虑员工更高层次的需求,通过情感激励形成良好的人际关系,让员工有一种被信任、被尊重的感觉,意识到他们的工作一直被领导关注,从而建立起企业与员工相互信任、相互关心、共同发展的和谐氛围。 第三,荣誉激励。人都有为了实现自我价值而努力奋斗的动机,员工非常重视自己在企业的地位和声望,企业对自己的认可和荣誉有时候比物质奖励更能激励员工。因此,企业应该了解人有更高层次的需求动机,通过提高员工在单位的职务、授予荣誉称号、宣传表扬等方式鼓励人积极工作、敢于创新,勇于奉献,并实现自身的价值。 (3)职业生涯发展激励 为了适应新时期企业发展要求,并在煤田地质行业保持竞争性和创新性,企业要充分开发员工个人成长动机,做好员工的职业生涯发展规划,一方面在企业现有足够的职位层次基础上,为员工提供较多的职业发展机会,提供各种先进知识和技能培训机会和进修平台,另一方面为员工职业发展提供多元化的上升通道,同时建立终身学习的培训体系,以终身教育理念构建员工培训体系,把受教育、培训作为一种激励手段,让员工得到更多的发展机会,达成企业与员工的双赢。 5.激励要有时效性 选择激励的时机很重要,因为不同时期进行激励所带来的效果是截然不同的。激励越及时,激励的效果越明显,员工得到的满足感就会越强烈,越能促进员工积极性和创新性的发挥,为企业带来更大的效益。以某地质勘探企业年终奖为例,由于事业单位传统的管理模式,工作拖延、滞后比较严重,员工真正拿到年终奖已经到第二年的五、六月份了,这种年终奖对员工的激励作用大打折扣,使员工想当然的认为年终奖和每个月的工资一样,是迟早都要发的,而不是说只有努力工作,工作效率提高了,才会有更多的年终奖。相反,如果员工还没有在工作上做出成绩之前就进行激励,员工对激励还缺乏足够的认识和了解的情况下,会认为只要干活,都会得到奖励,干多干少,干好干坏都无所谓,那么激励机制就形同虚设,不会有任何效果。因此,作为企业的管理层,一定要有全局意识,准确掌握激励的最佳时机,使得激励机制发挥最大的效用。 综上所述,在地质勘探企业的发展过程中,人力资源是一种可以不断开发并不断增值的增量资源。要合理开发人的潜在能力,就要正确运用激励理论,掌握每个员工的差异化需求,在未来的管理过程中,采取符合地质勘探企业实际情况的多元化激励措施和手段,对员工进行科学合理地开发和激励,挖掘其潜在能力,鼓励创新,为地质勘探企业摆脱困境、实现可持续发展提供有力保障。 地质勘探机论文:机械设备在地质勘探中的重要作用 [摘 要]伴随着科学技术的迅猛发展,越来越多的先进技术和机器运用到了地质勘查中,为地质勘查发展做出了巨大贡献,也间接为国民经济发展提供了能源保证。本文对地质勘探机械的工作条件与性能分析,同时对机械零件选择及机械设备维护作了要要阐述,提出机械设备在工程地质勘查中的作用。 [关键词]地质勘探 机械设备 零件材料 维修管理 一、 地质勘查机械设备种类 当前,国内地质勘探机械种类有钻探机械(地质钻机、勘探钻机、岩芯钻机、工勘钻机、水井钻机、地热钻机、灌浆钻机、引孔钻机、深孔钻机、水平钻机、隧道钻机、矿山坑道钻机、锚固钻机、全液压钻机、履带钻机、取芯钻机、多功能钻机、拖挂钻机、钻塔、泥浆泵)、钻探工具、静力触探、锚固机具、水利机械及通用机械设备等。 二、地质勘探机械的工作条件与性能分析 地质勘查机械的钻探险设备、坑探设备、工程施工设备均在野外工作,零件损坏形式与其工作条件密切相关。 1、 勘探机械零件的工作条件与受力情况: 1.1零件的环境温度:工作的温度状况,低温、高温、常温或是交变温度。 1.2零件的应力情况:工作应力的种类、大小、分布、残余应力及应力的集中。 1.3零件的载荷性质:可分为静载荷、冲击载荷、循环载荷等。 1.4零件的工作介质:有无腐蚀性氛围、零件润滑条件等。 2、机械零件的机械性能分析: 2.1对地质勘探机械传动轴类的零件,通常要注意分析其疲劳强度、屈服强度及表面硬度等。2。2齿轮类则要求重点分析表面硬度,心部强度及韧性。 2.3弹簧类零件则要求弹性极限、屈强比及对称拉伸或压缩应力的进的疲劳极限等。 2.4坚固螺栓类零件则要求屈服强度、对称拉伸或压缩应力的进的疲劳强度布氏硬度, 2.5工具模具类则要求硬度、强度、韧性等,流动轴承则要求弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 3、地勘设备机械维护管理情况 3.1传统的管理思想仍在很大程度上支配着现在的施工单位,重使用轻管理现象严重,这种管理思想与行为往往是造成机械产生更大的故障或责任事故的主要原因之一。 3.2操作人员多为临时工,对设备零部件机械性能缺乏整体性了解,不能保证及时感知设备异常。 3.3在使用的过程中,设备的机械零件由于各种原因发生损坏或失效,需要更换或修复。 4、造成地勘设备机械零件损坏的各种因素 4.1断裂,如螺纹拉断、拨叉断裂、齿轮轮齿的弯曲折断、壳体开裂等,造成断裂的原因包括静载荷、冲击载荷造成的断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂等‘ 4.2表面损伤:包括磨损、胶合、点蚀损伤等,造成疲劳麻点、表面龟裂、使零件降低甚至丧失工作能力。 4.3变形;分弹性变形和塑性变形,过量的弹性变形或塑性变形,高温的蠕变等到,造成机械零件的损坏面不能使用。 4.4功能失效;某些原因导致零件不能完成规定功能的失效,如钻机传动皮带打滑、机架坚固螺纹松脱、离合器盘压溃等。 三、地质勘探机械零件材料的合理选择是修配车间主要问题 1、机械性能的要求, 在维修地勘设备时,零件材料的选择,首先应满足机械性能上的要求,因为零件的机械性能,是保证地勘设备工作安全可靠和经入耐用的先决条件,是地勘机械零件材料选择首先要考虑的问题,一般零件在选用时考虑的机械性能包括强度、塑生、硬度、耐磨性、冲击韧性、多次冲击抗力及疲劳强度等。 2、 物理化学性能的要求包括密度、导电性、导热性、耐热性、耐蚀性等到, 在材料成份一定时,材料的金相组织状态则靠热处理方法决定,因此,用钢材制造机械零件时,常需要进行处理以改善物理学和机械性能,所以,地勘机械零件在选择材料的同时,应根据零件的工作特性,同步提出零件热处理技术条件,常用的热处理有退火、正火、淬火助记词回火(调质)、表面淬火、渗碳淬火等。 3、 材料工艺性能的要求 地勘机械零件的选材,在首先满足零件机械性能要求的同时,还应兼顾材料的工艺性能,使所选择材料具有良好的工艺性。 4、 机械零件材料的性能在地勘设备系统中的优化。选择机械零件材料,不能只能以某种材料的某种或几种性能来评定它是绝对好或差的材料,而应全面分析所选的地勘机械零件材料在整个地勘设备系统中的功能及作用,即不仅要考虑某种材料是否适合作地勘机械的某种零件,还应考虑它在整个地勘机械中是否合适。 5、 材料经济性的要求,要满足零件使用性的前提下,选材时还应降低零件的总成本。 四、维修工艺制定及维修方法 在地勘单位修配车间的生产技术条件下,合理地选择维修地勘设备零件的材料,并根据所维修的地勘设备上的机械零件材料的不同性能,制定合适的加工工艺和维修手段,使地勘设备的修理达到优质、高效、低成本。 1、维修工艺制定 1.1外修工人在现场做好清洗打扫,只有经过认真的清扫,通过与设备近距离亲密接触,才能及时发现设备存在的隐患。 1.2认真细致的检查工作,对每个螺丝、螺母、第个油嘴、第条线路、每个表针和每个触点等都要细致入微地检查。 1.3严格监督操作规程,任何都有自己的最大承载能力,修理人员和专职设备管理人员要进行严格监督,确保设备正常使用。 1.4设备运行的现场监测,修理人员要经常和操作人员一起对设备启动运行过程进行监测,提前采取预防维修措施。 地质勘探机论文:论地质勘探机电一体化探究 摘要:机电一体化技术在地质勘探中起着举足轻重的作用。,本文结合笔者多年实践工作经验,针对地质勘探机电一体化做出全面深入的分析,首先阐述了地质勘探的整体概况,其后针对机电一体化技术做出有效的探究,最后总结了机电一体化设备在地质勘探中的实践应用,与大家共同探讨。 关键字:地质勘探;机电一体化;电磁仪;岩芯钻机 正文:当今社会不断高速发展,地质勘探工作在我国的发展起步相对较晚,然而机电一体化技术在其他发达国家的发展,相对而言也显得比较缓慢。但是随着现代社会的不断发展,机电一体化也随之得到了空前的发展,其相关方面也日益显得成熟和完善。机电一体化设备在当今社会地质勘探工作中的使用,也是显得越来越广泛,受到地质勘探单位的对其的重视。基于此背景,笔者对此做出下文阐述。 一、地质勘探的任务 地质勘探一般在地质测绘的基础上进行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料,是探明地质情况的可靠的方法。地质勘探的主要方式有地质钻探、坑探和物探。其主要任务为探明建筑场地的岩性及地质构造;划分地层并确定其接触关系;以及基岩的风化程度、划分风化带;研究岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化;研究褶皱、断裂、破碎带以及其他地质构造的空间分布和变化。探明水文地质条件。溶岩的规模及发育程度;滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。提取岩土样及水样,提供野外试验条件。从钻孔或勘探点去岩土样或水样,提供室内试验、分析、鉴定之用。 二、机电一体化技术 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在地质勘探领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向地质勘探设备的渗透所形成的机电一体化,使地质勘探发生了巨大变化。机电一体化是指在机械设备的主功能、信息处理功能、动力功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。在高质量、低能耗、多功能、高可靠性的意义上实现特定功能价值,使整个系统最优化的系统工程技术。机电一体化技术是基于多种技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合与拼凑。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 三、机电一体化设备在地质勘探中的应用 实践中机电一体化技术在地质勘探中的全面应用,笔者经过总结将其分成两种常用的设备进行阐述,主要有瞬变电磁仪以及全液压岩芯钻机。 (一)瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是目前利用电磁法、电法种类繁多的仪器中的一种,是地质勘探中应用普通,效果最佳的仪器之一。广泛应用于地质勘探领域,近5~6年电磁法和电法仪器设备和软件有了长足发展和巨大变化,新一代仪器设备的最大优点是,噪音低,分辨率高,频带宽,动态范围大,多功能,灵活轻便,低功耗,硬件和软件的完善结合。当今一流的电磁法和电法仪器必然是高超的硬件和软件的完美结合,以达到高分辨率,高信噪比;宽频带,大动态范围;高集成,多功能,低功耗;操作简单,轻便灵活,现场施时显示结果。 (二)全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机集多种功能与一身,在地质勘探中广泛应用的机电产品之一。能适应平原、丘陵地带、高温、严寒等恶劣环境下工作,适用于金属非金属固体矿床勘探、煤层气、天然气、水文水井、地热井、矿山坑道、通风排水孔及工程抢险施工, 是广泛应用于地质、煤炭、冶金、有色、石油、水文、工程等行业,以金刚石和硬质合金钻进为主,满足绳索取芯、顶驱钻进等多功能钻探要求的性能卓越的钻探设备之一。 它的特点是全液压驱动,钢履带行走,组合式桅杆,动力机、主、副卷扬机、泥浆泵等一体布置,结构紧凑,集中操控灵活方便;液压系统采用先导控制,负载传感,电、液比例联合集中操作控制;动力头给进与提升采用油缸链条倍速结构,提升力,给进力均较大;动力头主轴回转采用双马达驱动,辅以三档机械变速箱,并有效地满足了高转速大扭矩的高效施工要求;动力头采用液压马达齿条平移装置,使主轴偏离钻孔孔口,便于绳索取芯和其他机具的施工;桅杆前端配有夹持卸扣器,便于钻杆的上卸扣操作,减轻了操作者劳动强度和提高工作效率;此外,上下工作台方便操作者操作需求及带有孔口液压夹持器、导正器等。这些特点给地质勘探中作者带来了极大的方便,缩短勘探工期,节省劳动力,降低劳动强度,更方便,更安全。 四、综上所述,地质工程勘察工作是一项较为复杂和漫长的过程。所以,针对地质工程的发展,我们需要适时的采取有效相应的措施,对于勘察数据的准确化和科学化要不断的进行有力的加强。因此,在实践中进行的地质勘探工作,机电一体化的出现并不是独自孤立的形式存在,其在社会中经过多年的发展,是许多科学技术不断进行发展融合于一体的结晶,也是当今社会生产力不断发展到一定阶段所体现出来的必然要求,然而地质勘探在社会但中的进一步发展,机电一体化的出现也是其必然存在的结果。有效的将机电一体化在地质勘探中加以有力的运用,这样才可以更好的做好地质勘勘探工作,真正有效的保证优质的工程质量。 地质勘探机论文:地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势 摘要:随着社会的发展与进步,重视地质勘探中机电一体化技术对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势的有关内容。 关键词 地质;勘探;机电;系统;控制;技术;发展 引言 现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。 一、地质勘探中的机电一体化概述 地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。 二、机电一体化的内容 2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。 2.2机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。 2.3机电一体化工程( 机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。 2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。 三、发展现状 地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 四、发展趋势 由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。 4.1智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。 4.2模块化 机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。 4.3 网络一体化 由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。 4.4微机电化 微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。 4.5 绿色化 绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。 结束语 综上所述,地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此,研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探 监理机制 工程 质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。 首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 四、结 语: 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探中的机电一体化 【摘 要】机电一体化技术在地质勘探中的应用是指在地质勘探设备中引进计算机控制技术和微电子技术,提高地质勘探设备性能,以达到进一步提高地质勘探工作效率与质量的目的。机电一体化技术在地质勘探工作中的应用前景十分广泛,如何提高机电一体化技术在地质勘探中的应用效果,是当前地质勘探工作的重点。论文对机电一体化技术在地质勘探中的应用情况进行了分析与介绍。 【关键词】地质勘探;机电一体化;计算机控制技术 地质勘探工作是在抵制测绘的基础上开展的,通过各种勘查手段和方法,获得地层构造以及矿体分布情况,并确定矿体开采相关数据,是我国采矿事业的基础保证,同时在矿体开采过程中开采技术、开采方法方面起到指导性作用。随着我国社会经济的发展和科学技术水平的提高,机电一体化技术在地质勘探过程中的应用在提高地质勘探设备使用性能的同时,也一定程度的保证了地质勘探工作的经济效益和社会效益,机电一体化技术在地质勘探中的广泛应用有力的推进了我国地质勘探事业的进步的发展。 1 地质勘探机电一体化技术概述 将电子技术应用在机械设备各组成部分例如动力、传动、控制、信息处理等,建立由机械设备和电子设备组成的系统,我们称之为机电一体化。科学技术的进步推进了机电一体化技术的创新与进步,微电子技术、传感测控技术、信息交换与处理技术、计算机技术以及相关软件的综合应用实现了设备的多功能化、高精度、高效率、高稳定,对于实现设备或机构的预期功能,实现设备价值具有重要意义。 地质勘探机电一体化技术是指将微电子技术和计算机控制技术应用在地质勘探设备的动力、控制以及信息收集和处理等工作中,实现勘探设备机械化与自动化的有机结合,提高勘探设备自动化程度与使用性能,从而确保地质勘探工作的顺利进行。 2 机电一体化技术的应用对地质勘探工作的重要意义 机电一体化技术对与提高地质勘探工作水平、保证勘探质量具有重要意义,机电一体化技术在地质勘探工作中的应用意义主要体现为:(1)实现地质勘探设备多功能化。微电子技术和计算机技术在地质勘探设备中的综合使用增加了地质勘探设备功能种类,实现地质勘探设备多功能化,有效的提高了地质勘探工作的效率。(2)提高地质勘探设备工作精度。机电一体化技术采用的微电子技术以及计算机技术可以对设备工作过程进行实时监控,及时调整设备误差,实现了地质勘探设备高精度、高效率运行,保证了地质勘探工作质量。(3)优化设备结构,提高设备可操作性。传统的地质勘探设备采用机械传动装置以及控制装置,微处理器和集成电路先进技术的应用在减小设备体积、降低设备重量的同时,也实现了设备结构的合理优化,提高设备运行性能和自动化程度,增强了设备的可操作性。(4)提高设备稳定性。机电一体化技术在地质勘探设备中的应用提高了设备综合使用性能,此外,机电一体化材料不断创新与改革提高了设备的稳定性,在地质勘探较为恶劣的环境中,有效的保证了设备的正常稳定运行。 3 地质勘探中机电一体化技术要点 3.1 系统整体技术 系统整体技术是指在设备功能和运行目的的基础上,从系统整体出发,利用系统的观点和方法对系统整体进行分析,确定系统各组成部分的功能并进行合理的调整,优化系统结构,保证系统各组成部分合理配合,共同发挥系统整体功能。提高系统整体性能。 3.2 机械技术 机械设备与技术是机电一体化系统发挥自身功能的基础保证,为保证机电一体化设备高效率、高质量的运行,必须积极引进先进机械技术,机械技术与机电一体化技术相配合,优化系统结构,提高系统综合性能和稳定性,减小系统体积与质量,提高系统精度和运行质量,保证机电一体化满足地质勘探工作的需求。 3.3 信息处理技术 信息处理技术是指机电一体化系统运行信息的采集、传递以及计算,并根据计算结果了解系统运行情况,输出相应的指令,保证设备的正常运行。机电一体化设备的运行是直接受控于系统命令信息的,因此,信息处理技术是设备运行的关键,提高信息处理技术水平,保证信息准确、及时、全面的处理,是设备正常运行的保证。 3.4 自动控制技术 自动控制技术是指对设备各部分进行控制,保证系统各部分有规律运行,确保系统不同组成部分预期功能的实现。自动控制技术涉及到设备运行的多个部分,例如设备运行速度控制、最优控制、模糊控制以及位置控制等,为确保控制系统实现对设备系统整体的控制作用,在完成系统设计后应进行系统仿真,确保设备安装方案的准确性;在设备完成安装后,设备运行前应进行现场调试,及时调整控制系统出现的问题,避免系统运行失误。 4 机电一体化技术在地质勘探中的应用 机电一体化技术在地质勘探中的应用具体体现为利用电路集成技术以及微处理器,将地质勘探设备的中需要用到的传感器、信号传输系统、控制系统以及仪表等连接在一起,提高地质勘探设备的整体性能,保证地质勘探工作质量。地质勘探过程中,常用的机电一体化设备包括瞬变电磁仪和全液压岩芯钻机。 4.1 瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是基于电磁法以及电法的原理,具有应用范围广、测量精度高的优点,普遍应用于矿体勘探、石油勘探、地热能勘探、地下水勘探等地质勘探工作中。今年来,随着科学技术水平的提高,瞬变电磁仪也不断进行创新与改革,新型瞬变电磁仪的性能有了很大的提高,通过硬件与软件的结合,实现瞬变电磁仪低噪音、高分辨率、宽频带、低能耗、功能强大,有效的提高了瞬变电磁仪的综合性能与地质勘探工作的水平与质量。 4.2 全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机是全液压驱动,设备结构紧凑合理,钢履带行走方式以及集中控制系统提高了设备的操作灵活性,是多功能化、应用范围广的设备,适用于山区、平原、丘陵等多种地形且温度变化的影响小,广泛应用于地质勘探、煤炭、冶金等多个行业。 全液压岩芯钻机液压系统采用先导控制方式,实现了设备负载以及电液比例的集中控制,提高了设备的控制精度和准确度。动力系统中,进给系统采用的油缸链条倍速结构有效满足了设备运行所需的进给力和提升力,双马达驱动的主轴回转系统为设备运行提供了高转速、大扭矩的动力。此外,在桅杆前端设置夹持卸扣器减轻了地质勘探过程中工作人员的工作强度,提高了地质勘探工作效率和工作质量。全液压岩芯钻机各部分配置参数符合地质勘探工作特点,对提高地质勘探工作效率、缩短工作时间、确保地质勘探工作安全进行具有重要意义。 5 总结 机电一体化技术是将多个领域的知识集中在同一设备中,将不同技术或设备进行合理的设置,确保设备最大限度的发挥功能并提高设备的社会效益与经济效益,是我国自动化控制建设的重要发展方向。随着我国地质勘探业的发展与进步,机电一体化技术在地质勘探领域中应用范围的逐步扩大,发展方向也逐步向智能化、微型化、系统化、模块化发展,这是实现地质勘探机电一体化建设,提高地质勘探水平与工作质量的重要保证。 地质勘探机论文:小议地质勘探中的机电一体化 摘要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视地质勘探中的机电一体化,地质勘探中的机电一体化对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍小议地质勘探中的机电一体化的有关内容。 关键词 地质;勘探;工程;技术;机电;设备;应用 引言 现代科学技术的飞速发展,推动了不同科学的相互交叉与渗透,并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。而以机械技术和电子技术为主体,多学科技术交融渗透、相互结合的新兴学科——机电一体化,正逐渐变成了当今学界研究的重点之一。 一、地质勘探概况 1.1地质勘探的任务 地质勘探一般在地质测绘的基础上进行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料,是探明地质情况的可靠的方法。地质勘探的主要方式有地质钻探、坑探和物探。其主要任务为探明建筑场地的岩性及地质构造;划分地层并确定其接触关系;以及基岩的风化程度、划分风化带;研究岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化;研究褶皱、断裂、破碎带以及其他地质构造的空间分布和变化。探明水文地质条件,即含水层、隔水层的分布、埋深、厚度、性质及地下水位。溶岩的规模及发育程度;滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。提取岩土样及水样,提供野外试验条件。从钻孔或勘探点去岩土样或水样,提供室内试验、分析、鉴定之用。 1.2我国地质勘探的发展 新中国成立后,工业落后,国家提出矿业先行的号召。20世纪50年代开始,建立了大量的大型矿产基地,我国的矿业有了很快的发展。上世纪60、70年代,随着不断深入地进行地质找矿,近地表矿和露头矿大多都被查明。尤其是较发达东部地区,地质勘探程度比较高,容易识别的矿愈来愈少,寻找矿的难度亦愈来愈大,逐渐转向勘查已知矿区的周边以及深部隐伏矿;在地质勘探程度相对较低中西部地区,一方面持续进行对浅表矿的寻找,另一方面也在采用新技术勘查隐伏矿。上世纪80年代以来,随着改革开放的不断深化,与矿产资源勘查的理论和技术有关的国际交流大大增加,特别是引进的新方法和新技术,成为了寻找隐伏矿的主要手段。我国地质工作者,在引进新方法、新技术及消化吸收的过程中,也在自主研发一些适合我国实际需要的新仪器、新方法等。 二、机电一体化技术的构成 2.1机械技术 机电产品的功能和作用大部分都是由机械本体来体现的。本体材料的优良、结构的新颖、精密的加工技术,能够使机械结构重量减轻、体积变小,改善其快速响应特性,提高零部件的精度、刚度和可靠性。 2.2传感技术 传感技术是机电一体化技术的关键技术,它将所测得的各种参数量如位移、速度、加速度、力等信号转换为统一格式的电信号输入到信息处理系统中,并由此产生出相应的控制信号以决定执行机构的运动形式。 2.3信息处理技术 信息处理技术包括信息的输入、识别、变换、运算、存储及输出技术。机电一体化产品的工作是受控于信息处理装置的,因此信息处理是否正确及时,将直接影响到产品工作的质量和效率。 2.4自动控制技术 自动控制技术就是通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。自动控制技术范围很广,包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。而机电一体化系统中自动控制技术包括位置控制、速度控制、最优控制、模糊控制和自适应控制等。 2.5接口技术 机电一体化系统通常由许多要素和子系统构成,为了确保各个要素与系统之间能够顺利地进行信息、物质能量的传输和交换,必须在它们之间建立一定的联系条件,而这些条件统称为接口。这些接口既可能是硬件,也可能是软件,或者是两者的结合。 3.6驱动技术 驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。执行元件分为电动、气动、液压等, 机电一体化产品中多采用电动式执行元件,驱动装置主要指各种电动机的驱动电源电路,其主要以采用电力电子器件及集成化的功能电路构成。 2.7系统总体技术 系统总体技术是一种从全局角度和系统目标出发,用系统的观点和方法,将系统分解成若干相互联系的功能单元,找到能完成各个功能的技术方案,并将其进行分析、评价和优化的综合应用技术。 三、机电一体化设备在地质勘探中的应用 在地质勘探中,机电一体化系统是根据地质勘探的需要,围绕微处理器,把、工控机、仪表、数据通讯及传感器等技术有机的结合起来制成的一种设备。机电一体化技术在地质勘探中应用广泛。下面介绍一下常用的两种设备。 3.1 瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是目前利用电磁法、电法种类繁多的仪器中的一种,是地质勘探中应用普通,效果最佳的仪器之一。广泛应用于地质勘探领域,包括石油勘探,地下水勘探,地热能勘探,工程勘探和选址,矿产资源勘探,活断层勘探,地壳上地幔构造研究,管线探测,地质填图,地下埋藏物,地震安全评价,地下污染范围界定以及环境勘探等。 最近几年来瞬变电磁法在国内发展很快。目前国产瞬变电磁仪有重庆奔腾的WTEM,中国地大(武汉)的CUGTEM-4,长沙白云的MSD-1,西安强源EMRS-ZB等。国外生产的瞬变电磁有加拿大Geonics公司的PROTEM系统,凤凰公司的V8,美国Zonge公司的GDP-32。其中Geonics公司是专门研发和生产时间域电磁仪器的专业公司,有PROTEM瞬变电磁仪,时间域金属探测仪,大地电导率仪,井中瞬变电磁仪等。 近5~6年电磁法和电法仪器设备和软件有了长足发展和巨大变化,新一代仪器设备的最大优点是,噪音低,分辨率高,频带宽,动态范围大,多功能,灵活轻便,低功耗,硬件和软件的完善结合。当今一流的电磁法和电法仪器必然是高超的硬件和软件的完美结合,以达到高分辨率,高信噪比;宽频带,大动态范围;高集成,多功能,低功耗;操作简单,轻便灵活,现场施时显示结果。 3.2 全液压岩芯钻机 为满足地质勘查市场新的需求,深度更深、自动化程度更高、能力更强的一系列新型号钻探设备研制成功并投入市场。比如机械传动岩心钻机,全液压岩心钻机等。 全液压岩芯钻机集多种功能与一身,在地质勘探中广泛应用的机电产品之一。能适应平原、丘陵地带、高温、严寒等恶劣环境下工作,适用于金属非金属固体矿床勘探、煤层气、天然气、水文水井、地热井、矿山坑道、通风排水孔及工程抢险施工,是广泛应用于地质、煤炭、冶金、有色、石油、水文、工程等行业,以金刚石和硬质合金钻进为主,满足绳索取芯、顶驱钻进等多功能钻探要求的性能卓越的钻探设备之一。 它的特点是全液压驱动,钢履带行走,组合式桅杆,动力机、主、副卷扬机、泥浆泵等一体布置,结构紧凑,集中操控灵活方便;液压系统采用先导控制,负载传感,电、液比例联合集中操作控制;动力头给进与提升采用油缸链条倍速结构,提升力,给进力均较大;动力头主轴回转采用双马达驱动,辅以三档机械变速箱,并有效地满足了高转速大扭矩的高效施工要求;动力头采用液压马达齿条平移装置,使主轴偏离钻孔孔口,便于绳索取芯和其他机具的施工; 桅杆前端配有夹持卸扣器,便于钻杆的上卸扣操作,减轻了操作者劳动强度和提高工作效率;此外,上下工作台方便操作者操作需求及带有孔口液压夹持器、导正器等。这些特点给地质勘探中作者带来了极大的方便,缩短勘探工期,节省劳动力,降低劳动强度,更方便,更安全。 结束语 地质勘探中机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。也是地质勘探发展的必然结果。我国自造的地质勘探一体化设备也在朝着智能化、程序化、信息化的特点,以及设备操作简单、维护方便、保护齐全、性能可靠的方向发展。这些设备在地质勘探中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了地质勘探水平和能力,创造了巨大的经济效益和社会效益。 地质勘探机论文:透析地质勘探行业工作的危机及解决策略 摘要:我国现代的地质勘查虽然较之原来有了很大的进步,但仍然有很大的不足, 尤其我国在进入工业化快速发展的今天, 对各类矿产资源的利用规模将持续扩大, 对矿产资源的需求总量将持续增加, 市场对矿物原料旺盛的需求和我国现有矿产资源供给的不足, 使得矿产品供需矛盾将进一步加剧, 发现和勘查新的矿产资源是必然的选择。本文针对我国地质勘探现状进行分析,从发展方向、资金投入、人力资源等方面对我国地质勘探目前存在的问题进行探析。 关键词:地质勘探;现状;问题;策略 一、 地质勘探的现状及存在的问题 地质勘探的现状 地质工作是经济发展的先行性、基础性工作。随着我国经济的快速发展和地质勘探工作的不断推进,社会发展所需要的矿产资源稀缺性就体现出来,对矿产资源的需求越来越大,越来越显现出地质勘探的重要性。 我国煤炭资源丰富,开采力度有限,作为世界产煤大国,同时也是煤炭消费大国之一,煤炭在我国国民生活中起着非同寻常的重要力量。我国煤炭的储藏量高达6000亿吨,我国煤炭储量居世界第三位,但人均储藏量约462吨,远远小于世界平均水平。这就对我们煤田勘探工作提出了全新的思考,怎样利用先进的科技手段将煤炭工作提升到一个新的发展阶段。 中国煤炭资源分布复杂,西部资源丰富但是行业技术发展滞后,东部需求量大,东西交通发展不平衡。由于煤炭发展的不平衡性,就造成了现如今煤田地质总局在全国近20个省区100个地质勘查项目的实践中证明,煤炭地质勘探全新技术的实施,为煤矿多角度,全方位建设提供了细腻,全面、准确的煤田地质勘探技术资源信息数据,快速地促进了我国煤炭地质勘查工作的发展,为提高我国煤炭资源保障能力、促进煤炭工业可持续发展作出了卓越的贡献。 (二)地质勘探存在的问题 1 、 探矿权的新登、 年检、 经营工作难度明显增大 地勘单位的探矿工作出了成果, 对地方经济的发展有百利而无一害: 探明了资源, 增加了税收, 引进了资金, 积累了地质成果资料, 改善了交通条件,最终发展了经济。 拥有探矿权是地勘单位开展地勘工作的唯一合法前提。 但各级人民政府存在认识误区:认为国有地勘单位持有探矿权是为了垄断资源, 不利于今后矿权流转中地方的经济利益。 近几年地勘单位的年检工作遇到了县级国土资源部门的极大阻力, 新登探矿权更是难上加难。地勘单位为了生存和发展, 按照国家法律法规将探矿权进行整体转让、 引资合作或自主申办采矿权时, 自身的合法权益难以得到有效保护。个别地方政府要求地勘单位无偿退出探矿权或以明显不合理低价转让探矿权, 使地勘单位面临巨大的压力和经济损失。 2 、 公民法制意识淡薄 许多村民、 私营采矿主及个别政府工作人员法制意识淡薄, 导致不断发生侵犯地勘单位合法权益的行为。如对探矿权缺乏正确认识, 以为只有采矿权受国家法律保护:随意阻扰地勘单位的正常勘查施工甚至破坏勘查工程:不择手段地采取匿名信、 张贴大字报等非法方式攻击、 诬告地勘单位领导:无视矿产资源国家所有的基本法律事实,误认为矿产埋藏地决定着资源的归属; 个别个体采矿主更是目无法纪, 武力抗法, 公然藐视政府和法律, 一副占山为王的派头 。 人力资源短缺 就目前而言,以前的那种从地质队干起,一步一步成长起来的地质队伍自己培养的地质勘探人员越来越少,地质勘探人员的主要来源成为地质类高校或地质类专业学生,但是由于种种原因,特别是“两低一差”(社会地位低、经济待遇低、野外工作条件差)的问题,使得近年来地质类专业的招生和基层地质类单位人员供给不足。地质类专业毕业生,学历越高越倾向于留在大中城市。 4、 侵犯探矿权人合法权益等违法案件查处不力 合法权益受到侵害后, 尽管地勘单位积极向各政府反映、 向社会呼吁安徽省也加大了矿业秩序的治理整顿工作力度, 取得了一定的成效, 但整体而言, 违法案件查处力度不大, 没有从根本上解决问题, 没有将犯罪分子绳之以法, 没有形成足够的威慑力, 侵权现象屡禁不止。 5 、 协调机制不健全 优化地质勘查工作环境涉及到各级地方政府特别是国土资源行政主管部门、地勘单位、 当地村民、 私营采矿主、 省外矿业公司等。谁来组织协调、如何协调、 协调不成时如何解决分歧等一系列问题的解决仍然任重而道远。 6 、 经济利益主体利益冲突进一步加大 地勘工作环境恶化的背后是利益冲突。随着矿产资源价格的不断上涨, 矿业投资的利益空间进一步增大, 各利益主体之间的利益冲突逐渐升级。
机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化数控技术对煤矿机械的应用 摘要:在煤矿企业中,煤矿机械设备是煤矿工作能够正常进行的重要组成,对整个作业过程的质量和安全性都有着直接的影响。而煤矿机械使用质量的主要影响因素是机械电子体系的健全程度,即机电一体化对机械使用有着重要影响。该文简要阐述了机电一体化的相关理论,并针对当前技术发展情况,对机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用进行了详细分析和探讨。 关键词:机电一体化;煤矿机械;运用 近几年,随着科学的发展和进步,机电一体化的相关技术得到了一定的改进和创新,许多新的技术被应用到社会生产中,为各个领域的生产和发展带来了一定的推动作用。在煤矿开采领域,机电一体化技术的应用完善了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率以及提取煤炭的质量等。此外,还能够促进相关机械的不断完善和改进,为整个机械行业发展带来一定的促进作用。因此,有必要对机电一体化的有效运用进行研究和探讨。 1机电一体化概述 1.1机电一体化技术简单来说,机电一体化就是各项功能的综合。但实质上,机电一体化并不能仅仅用机械替代人工,或以综合技能的方法来表示。机电一体化的关键在于将机械装置的相关技能与互联网掌控技术相结合,从量的发展实现了质的转变,使得机械操作不再是简单的人力控制。这一发现不仅为社会发展带来了巨大的推动力量,还促使机械设备的生产制造行业大大提升了速度和效率,促进其实力增长。在煤矿开采行业中,涉及到了包括煤矿人员的人身安全、煤矿作业的质量提升、煤矿作业的安全性等,为这一行业的发展和进步提供了关键的技术支持。1.2机电一体化技术在煤矿机械中运用的作用机电一体化在煤矿作业应用的意义,主要体现在其独有的技术优势和科技优势两个方面。这些结合了计算机技术实现掌控的操作技术,在很大程度上减轻了煤矿作业过程中的人员需要,解放了劳动力,在降低了人力成本的同时,有效提升了煤矿作业的效率。一方面,新技术的使用使煤矿作业的工作质量得到提升,促使企业竞争实力增长。另一方面,不仅在一定程度上减少了人力需要,降低了经济成本,获得更大的利润空间。对新技术的应用和支持,还能够帮助企业树立科学的的企业形象,有助于企业成为行业发展的标杆,进而促使其软实力的提升。1.3煤矿机械中机电一体化的特征煤矿机械中机电一体化的特征主要包含3个内容。一是实现了远程掌控和智能管理,在新技术的应用下,煤矿中的相关机械和设备能够与管理系统和控制中心紧密相连,强化了对重要设备的日常管理和控制。二是机械的智能程度更高,借助计算机实现的机械控制,效率更高,能动性也更强。同时,还在一定程度上避免了人力操作产生的失误,提高了作业效率以及对设备的管理、维护效率。三是能源消耗的降低,通过计算机实现的设备掌控使得传统的许多装置和设备不再被需要,这在很大程度上节省了这部分设备的能源消耗,提升了作业的经济性,有效降低了能源消耗。 2机电一体化在煤矿机械中的运用 2.1在线监控、自动报警以及故障诊断在线监控是指通过机电一体化技术,实现对煤矿作业的日常监控和管理,包括其中的电动机、供油设备、传动系统等。并且,监控系统能够根据监控情况,即设备的实际状态进行数据保存。在面临突发事故时,监控系统能够进行自动报警,向管理人员发出警示并发送设备的实际位置。这在很大程度上降低了工作人员的工作量和工作困难程度,提高了煤矿设备的日常维护效率。并且能够在事故发生时尽快通知管理人员,以尽可能地降低经济损失。此外,该技术对煤矿设备的故障诊断也是重要的运用方式,通过其进行故障诊断能够尽快得知故障原因,以采取相应的应急措施,在最快的时间内恢复生产。2.2在煤矿机械综合采矿方面的应用现阶段,机电一体化在煤矿综合作业方面的应用,主要体现在电牵引采煤机的使用,这一机械技术是机械技术与数字掌控结合的典型案例。从近几年的发展情况来看,这一技术的牵引能力已经较为完善和健全,与其他牵引方式相比,这一技术的先进性和科学性十分明显,主要体现在其数控能力方面。借助电力实现的牵引功率更大,能够满足大倾角的作业要求,提升作业速度。同时,在综合采矿方面,这一技术的应用优势较多,包括较强的灵敏度、更长的使用年限等。机电一体化技术的应用,使得煤矿机械的工作效率更高,新技术的应用还促进了煤矿机械的进一步发展和完善。2.3在提升煤矿运输能力方面的应用煤矿运输能力的稳定和提升,是保证煤矿作业能够正常开展的重要条件,煤矿作业的效率对整个开采工程的效率都有着直接的影响。机电一体化在这一方面的应用主要体现在两个方面,即矿井提升设备和带式传输设备。其中,矿井提升设备能够充分满足新环境下煤矿作业对效率的要求,达到了煤矿作业的提升目标。内装式提升设备的一体化的实现则是这一技术应用的主要表现,使得设备结构得到有效简化,并将滚筒与驱动相连,这使得机械设备的安全性得到了有效提升。而带式传输设备是目前在煤矿作业中应用较为广泛的机械,自动化程度高,具有较强的可靠性,为煤矿作业的高效化提供了充足的技术支持。2.4在煤矿机械安全运行方面的应用煤矿作业涉及到的机械设备与人力都比较多,作业的技术性和安全性要求都较高,因此需要高效的安全监控体系的保障。科学性更强、效率更高的监控体系,能够在很大程度上保障煤矿作业的安全,避免部分安全事故的发生。一般来说,在煤矿作业过程中,对监控设备的要求都比较高,在保证系统能够正常运行的基础上,还要保证系统与相关人员之间的正常联系。将机电一体化技术运用到煤矿设备的安全方面,将监控系统与控制中心的数据库有效连接,再在局域网内部实现同步,即可利用专业的通信设备实现全面的监控工作。此外,借助专业的分析软件,还能够实现对数据的分析和整合,进而为监控体系的发展提供充分的技术和数据支持。2.5在煤矿机械其他方面的应用在其他方面的运用包括电力供应设备在内的机械。一般来说,煤矿作业对电力的需求是最大功率的要求,对机械的本身质量和供电能力都有着严格的要求,还要求能够保证设备的正常运行及其安全性。针对这类情况,在作业过程中,需在考虑实际状况的基础上,选择相适应的开采技术,以最大程度上降低机械损耗和电力消耗,进而达到提升作业效率的目标。另外,对其进行补偿是必要的措施,微机保护开关是应用范围较大的一类机械,其功能较为齐全,还能够在一定程度上为煤矿作业提供便利,具有一定的可推广性。 3结语 机电一体数控技术在煤矿机械中的运用有着关键的意义,这一技术的实验与煤矿作业的效率、安全程度等都有着直接的关系。目前,随着我国的科学技术和科研能力的逐渐提升,机电一体化技术在不断被运用的同时,实现了进一步的发展和创新,为煤矿作业供了重要的推动力,使我国的煤矿行业加快了发展速度。 作者:刘森 单位:南阳农业职业学院 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化技术对煤矿机械的应用 【摘要】新时代的发展让科学技术同样获得了长足的进步,尤其近些年煤矿机械中机电一体化的应用,不仅让其工艺更加精湛,而且极大改善了机械设备的工作效率,让人们的工作环境得到优化和提升。本文正是在此基础上,对机电一体化技术在煤矿机械中的应用进行研究,阐述了其重要性和应用表现,希望可以对相关人士起到一个抛砖引玉的作用,推进该技术的进一步提升和前进。 【关键词】机电一体化;完善;煤矿机械;运用 前言 我国近些年科学技术不断发展,各行各业对于科学技术的应用不断研究,以期能够为行业的进步寻找新的发展点。机电一体化是近些年煤矿机械行业应用较为广泛的技术之一,其在推动机械进步方面发挥了非常重要的影响和作用。机电一体化技术不仅涉及相关硬件问题,而且涉及到很多软件的升级,是一门重要的边缘技术学科。该技术引进了微电子技术,对机械的动力功能、控制功能、主功能等等方面进行改善,将多种科学技术进行综合和相互渗透,解决传统机械的物质流和能量流问题。机电一体化不仅解决了物质流与能量流的问题,还在此基础上,解决了信息流的问题。将其应用到煤矿机械中,能够让其各个元素和各个系统相互连接,能够有效解决各个功能模块之间的信号匹配问题,并在其输入和输出的关系上,对其所需要共同遵守的机械规范和参数进行约定,从而让机械能够更好地实现其功能需要,能够更好地为祖国的煤矿事业贡献力量。 一、机电一体化技术在煤矿机械应用中的重要性 机电一体化在机械更新和发展的过程中具有非常重要的影响,其符合时代的发展和进步,是机械工具发展的标志。尤其在煤矿机械中的应用,具有极大的重要性,不仅对煤矿企业的发展影响重大,对于我国的煤矿事业同样影响深远。 1.有效的提高了煤矿开采的经济效益。随着煤矿开采事业的进步,其对于机械的要求标准也在不断提高,机械设备对于煤矿开采起着至关重要的作用和影响。煤矿企业采用先进的技术能够最大化的提升企业的经济效益,能够让机械发挥其重要的价值,能够不断推进煤矿开采事业的进步。机电一体化在煤矿机械中的应用正是适应了当前企业对机械的要求,让我国经济在人力、物力、财力等等方面的投入予以减少。 2.为煤矿开采创造了更加安全的施工环境。我国的煤矿开采是一个传统的工业技术,高科技的含量比较低,一般都是矿工自己到井下去开采,这种传统的煤矿开采模式非常的危险,经常会出现一些矿井爆炸,矿工死亡的事件发生。机电一体化技术可以为煤矿开采创造更加安全的施工环境,矿工可以有效的避免在煤矿开采中遇到的灾难,这项技术大大的节省了煤矿开采中所耗费的人力、劳力和财力,并且在最大程度上降低了矿工们生病的几率,保障了矿工的身体健康。 3.加速了煤矿企业的改革。在煤炭资源日益匮乏的今天,煤矿企业应当积极地改革煤炭的生产方式以及一定要努力提高生产煤炭机械的性能,传统的煤矿开采中,需要的人力、物力以及财力都比较雄厚,而且传统的煤矿开采技术以及开采机械都相对落后,所以,一直持续下去,不会给企业带来更多的经济收益,反而会使企业的投资力度加大,然而先进的机电一体化技术在很大程度上改善了传统煤矿开采技术带来的不利,其技术的创新可以加速煤矿企业的变革,为企业赚取丰厚的经济利润。 二、机电一体化在煤矿机械中的运用 机电一体化技术的应用可以被称之为煤矿机械行业划时代的变革和创新,其在减轻劳动人员工作量,提高工作效率等方面发挥了重要的影响。就我国目前情况来说,其在煤矿机械中的应用主要有以下表现: 1.采煤机上的应用。采煤工作中采煤机的使用可以说是功不可没,没有采煤机作为重要的工具,其工作就无法开展,而采煤机中的电牵引采煤机的研究可以被认为是具有划时代意义的发明,对于采煤机起到了重要的改革和创新的作用。电牵引采煤机技术便是机电一体化在煤矿机械中应用的典型代表。其通过电力的应用让采煤机具有了更大的牵引力,提高了其自身所缺乏的高效率和低维修特性,提高了机械设备在采煤工作中的可靠性。 2.带式输送机的应用。输送机主要作用是对所开采的煤炭进行输送,传统的输送机不仅故障频发,而且在效率方面也不高。带式输送机的应用改变了此种情况,也是机电一体化技术应用的结果。带式输送机是我国自主研发的重要机械类型,当前的带式输送机不仅能够实现水平或倾斜输送,还能够采用带凸弧段、凹弧段与直线段组合的输送形式进行输送,其所允许最大倾角已经达到了30°的,并且通过输送带的更换还可以达到更大的角度。 3.安全监控系统的应用。煤炭生产企业在生产过程中,为了更厚的避免事故的发生,需要对危险岗位或者位置进行严格监控,从而保障人们工作环境的安全性。这时候就需要不断更新其监控系统,从而保证煤矿企业所需要具备的功能得到完善。先进的机电一体化也同样为煤矿机械的监控系统带来了福音,让其监控系统一方面可以对当前的工作情况进行监管,另一方面还能够进行相应的预警装置报警,最大程度上减少事故的发生。其中有KJ90和KJ95系统在煤矿机械上应用较为广泛,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 4.煤矿提升机上的应用。机电一体化在煤矿提升机上的应用主要表现在交直流全数字化提升机的研发。煤矿提升机是矿井和地面进行交流的重要方式和渠道,是煤矿开采过程中的重要工具。我国将机电一体化应用到煤矿提升机上,能够提高提升机的安全系数,能够达到自动化的要求。机电一体化的引用让其内装饰提升机的驱动与滚筒的结构相互融合,从而让其机械性、自动控制和通信达到融为一体的效果,能够通过数字化技术提升其系统的先进性,提高其工作的性能和安全性。 结语 综上所述,科学技术的发展是历史发展的必然,是时代进步的表现。机电一体化技术的应用正是此种情况的典型表现。相关人员要对此技术进行深入研究,不断扩大其应用领域,让其在我国的煤矿开采事业中发光发热,让其能够进一步推动煤矿开采事业获得进步。 作者:刘莹 单位:安标国家矿用产品安全标志中心 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化数控技术在煤矿机械的应用 摘要:随着我国社会经济的不断发展,人民生活水平不断提高,对煤炭资源的需求量也越来越高。目前我国煤矿生产中广泛应用了大量的先进机械技术,在生产效率、质量等方面都取得了很大的突破,以机电一体化数控技术为例,该技术在煤矿机械中的应用十分广泛,发挥着十分重要的作用。介绍机电一体化数控技术,提出该技术在煤矿机械中的应用范围,并针对我国机电一体化存在的不足提出几点建议,以供参考。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 1机电一体化数控技术概述 目前,在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛,并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体,在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化,包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升,为机械维修提供了充分的技术支持,使煤矿机械的工作效率得大幅度提升,使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外,目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用,其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步,煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求,煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛,也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关,而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。 随着煤矿企业的不断发展,其对自动化程度的要求越来越高,这就必然复杂化电子控制系统,同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来,煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平,能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以,加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前,煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求,主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展,并对机电一体化数控技术的应用进行强化,进而提高煤矿生产效率,增加煤矿企业经济效益,促进煤矿企业的发展。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1机电一体化数控技术在综合方面的应用 煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大,在牵引性能方面要强于液压牵引,对于大倾角的煤层中的开采比较使用,同时其具有简单的结构,操作难度不高,灵敏性高,维护管理也相对简单方便,因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。 2.2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用 作为煤矿生产的重要环节,煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率,而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升,使机械设备的结构简化,并连接了滚筒与驱动,使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备,其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量,并且在长距离输送方面具有一定的适用性。 2.3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用 在煤矿安全生产中,机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位,监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求,系统必须持续连通,能够随时与工作人员取得联系,进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用,能够连接系统主机内的数据库,通过网络将其连接位同步模式,并经过专用通信接口实现监控,同时将软管软件技术结合当一起,利用专业软件,整理与分析获得的数据,使多项功能得以实现,例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段,对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。 2.4机电一体化数控技术在其他方面的应用 煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用,而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合,使成组自动移架和定压双向临架得以实现,使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外,机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。 3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考 机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势,并且机电一体化设备有着一套完整的程序,对操作的要求不高,实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用,并且应用范围越来越大。目前,我国煤矿企业的发展前景十分良好,在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求,煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间,该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便,同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快,提高了煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚,发展不过20年,在有些方面不可避免的存在一定的不足,需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下:①应基于原有的优越性能开发新的功能,确保机电一体化产品满足社会发展的需求,并以此促进社会的发展;②加强技术投入,大力研发新技术,并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设,提高煤矿机械操作人员的整体水平,为其定期开展培训工作,提高操作人员的技术水平。目前,随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平能够越来越高,经济发展与国家建设也离不开大量的资源,因此针对这一情况,就必须提高煤矿生产效率,加大机电一体化技术的应用与开发,确保其在煤矿生产中的应用越来越广。 4结语 综上所述,目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用,其中机电一体化数控技术也是如此,与其他技术相比,该技术在各个方面都这又十分明显的优势,在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升,对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足,因此必须对其展开深入的研究,细致分析其存在的缺陷,并提出相应对策,使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用,进一步提高煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来更好的经济效益,促进煤矿企业的发展。 作者:张磊 单位:同煤集团忻州窑矿综采三队 机电一体化技术在煤矿机械的作用:煤矿机械化和机电一体化的作用 一、机电一体化在煤矿开采中的应用 (一)在矿井提升机中的应用 矿井提升机主要是在地面以下的矿井中工作,机电一体化可以在矿井提升机中得到很好的应用,使施工能够数字化运行。内装式的矿井提升机能够使驱动和滚筒在角度和结构上进行有机的结合,简化机械的结构,实现煤矿开采中的机电一体化。另外,全数字化的提升机能够将信息完整的传达出来,并能够进行效果的反馈。全数字化的矿井提升机能够简化硬件设施和电器的安装,其控制和启动过程也比较容易,进一步提升了矿井提升机的工作效率。 (二)在矿井下的胶带输送机中的应用 胶带输送机又称为带式输送机,其工作原理是经过摩擦驱动使运输材料呈现连贯性的特点。胶带输送机是由两个端点的滚筒和上面紧套的闭合输送带组成的,机电一体化的广泛应用提高了胶带输送机的技术水平,并在一定程度上促进了大功率、大运量、高速带以及长距离曲线等带式输送机的先进技术的研究。 (三)在矿井的全生产检测和监控系统中的应用 机电一体化技术能够实现煤炭企业在生产过程中的在线监控、故障自珍、自动报警等一系列的功能。煤矿生产的在线监控是指对机械的电动机、工作装置、转动系统、制动系统以及液压系统等在工作状态时进行有效的控制和检测。故障自诊和自动报警是指设备在出现故障的时候可以进行自我诊断,并发出报警信号,把发生故障的位置精确地指出来,使工作人员能够尽快找到故障发生的位置,大大简化了相关的维护和检查工作,缩短了维修的时间,减少了维修费用的浪费,并延缓了机械的使用的寿命。下一步的发展就是进一步提高采煤机上的变频器,使用PLC来进行控制,达到在线监控、故障自珍和自动报警的同步实现,进一步提高施工人员的工作效率。 二、综合机械化和机电一体化的发展趋势 (一)更加网络化 计算机技术的迅速发展促进了网络技术的发展,进一步增加了企业之间的竞争。煤矿开采过程中的监测和远程控制技术也在机电一体化技术中得到了广泛的应用。煤炭开采行业要想获得进一步的发展,必须引入竞争机制,通过网络信息这一平台加强企业之间的信息交流,提高煤炭的生产效率。 (二)更加智能化 煤矿开采中的智能化是指在进行煤矿开采之前,将关于煤矿开采的相关细节输入电脑的模拟系统中,使这种系统具备人性化的思维模式,能够根据矿井中的各种情况做出正确的选择。这样一来,综合机械化和机电一体化就代替了人的体力劳动和脑力劳动,大大减轻了工作人员的劳动强度,保证了施工安全,提高了工作效率。 (三)更加绿色化 在煤炭开采这一行业中,维持企业的可持续发展,实现煤炭资源的绿色开采,努力把对环境的危害程度降到最低,这些都可以在综合机械化和机电一体化中得到解决,同时,煤炭生产中报废的机械还可以回收利用,这也为企业的可持续发展做出了贡献。结束语机械综合化和机电一体化可以实现煤炭生产的高效、高产和安全,同时也是提高我国煤炭企业竞争力和维持煤炭行业可持续发展的必要条件。机械综合化和机电一体化要在实践中进一步的完善才能达到其预想的目标。 作者:康志华 单位:山西西山晋兴能源有限责任公司 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化在煤矿机械中的重要性 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高 企业生产效率相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院
物流工程论文:物流业建筑工业工程发展趋势 一、引言 建筑工业工程是一门应用型和综合交叉型科学。建筑工业工程在进入我国后,逐渐被高校、企业认识和接受,并开始应用于实践,创造了一定的经济效益。但笔者在实践和研究过程中发现,建筑工业工程在我国还局限于制造业,在第三产业中的研究和应用刚刚起步,范围非常有限。而物流行业作为服务行业中非常重要的一环,已经通过供应链思想越来越深入地影响制造业乃至整个国民经济的发展。建筑工业工程起步时,是以现场为中心,作业者为对象,采用科学管理的方法进行时间及动作研究、工作简化、质量控制、物料搬运等工作,以提高单项作业的效率和降低作业成本。随着研究工作的深入,逐步转向以工厂为中心、管理者为对象,采用综合的管理以及运筹学的思想,进行生产过程的分析、规划、改进、完善等工作,并提供系统最优化的技术支持。在此基础上,向以企业整体为中心,经营者为对象,用系统战略进行管理的阶段转变,这一阶段的主要特点是系统性和综合性,强调企业的整体效益最佳。 二、建筑工业工程技术在我国物流行业中的应用设想 1.建筑工业工程技术在我国的应用现状 建筑工业工程技术在我国其实也有相当长时间的应用。先后以“工业管理法”、“实业工程”、“建筑工业工程”的名字向国内的教育和管理界做了深入的介绍,并已经开始局部应用于上海等当时工业发达的地区。改革开放以后,随着国民经济由计划经济向市场机制的过渡,提高生产率和经济效益成为社会与企业的客观要求。在这种情况下,管理工程学科开始逐渐受到重视,建筑工业工程的一些技术也被有意识地应用到工业项目的规划、设计、咨询、评估和改进方面。 2.建筑工业工程技术在我国物流行业的应用还过分狭隘 物流这一概念最早形成于美国,原指货物配送。20世纪90年代末,物流的概念被进一步发展,与生产过程结合更加紧密,成为“供应链”中的一部分。这一特点与建筑工业工程提高效率、追求效益的目标有着天然的一致。国内也有相当多的学者应用与建筑工业工程相同的原理和方法研究物流系统和物流动作,例如线性规划、动态规划、存储论、运筹学、系统分析等。但是,从笔者的实践中发现,目前国内物流的研究和分析还存在较大的局限性。首先,对物流的研究集中于宏观层面,过于关注物流园选址、配送节点和道路设置等企业战略层面问题,较少关注微观的操作环节,例如配载、仓储管理、搬运效率、流程优化等。其次,物流研究大多集中于硬件设计,例如选址、道路、运输工具、仓储和搬运设备,较少研究如何建立有效的信息管理系统,对于岗位设置、人员配置、动作合理化、岗位分工、排班等的研究就更加匮乏。再次,许多物流研究与实际动作情况脱节,有许多数学方法和数学模型被大量学者研究和发展,但甚少应用于企业的实际操作,大部分企业还是凭经验和个人意愿行事,通过作业人员的个人行为改进操作,而不是遵从和应用科学方法。总体来说,无论是建筑工业工程还是物流系统的研究,我国都已经逐步向世界先进水平靠近。但在实践中,物流行业应用建筑工业工程技术的水平还明显不足。 3.应加强经典建筑工业工程在物流行业的应用 回顾国外建筑工业工程的发展历程,我们可以清晰地看到一条“局部优化—整体优化—全局优化”的发展道路,这对于我国在物流行业应用建筑工业工程有着非常重要的启示。 (1)设立专业的建筑工业工程职位 将流程规划和改进的职能从管理者职能中剥离出来,聘用专业的人员进行建筑工业工程研究。这是因为应用建筑工业工程需要一定深度的专业知识,而这部分专业知识不需要管理者掌握,也难以被管理者掌握。同时,建筑工业工程的实际应用往往伴随着大量的观察、记录、分析动作,需要大量的时间,而管理者往往没有如此充分的时间跟踪整个作业流程,分析每个作业动作。 (2)应用标准化的动作研究、时间研究、规范人员配置和班组设置 物流行业往往需要24小时保持运作,同时又会在运输工具到达或者离开时出现作业高峰。因此,通过动作研究和时间研究,确保企业运用最合理的人员安排,达到作业效率的最大化是建筑工业工程在物流企业应用的最起码、最简单也是最有效的方式。 上述对于建筑工业工程在物流企业应用的建议,其实都是属于20世纪初建筑工业工程时期的典型方式,虽然看起来似乎和西方发达国家和国际先进水平有很大差距,但是我们不应该忽略我国现有在物流行业的建筑工业工程还处于起步和发展阶段,管理水平不高的现状。如果没有一套好的、稳定的、经得起考验的基础标准,将会使现代建筑工业工程技术方法和先进的物流技术如同建立在沙滩上的空中楼阁,既浪费了资金、花费了时间,还达不到预期的效果。 三、结束语 建筑工业工程主要是通过优化和重新组织企业系统的各种资源,达到提高效率的目的,是一种投资少甚至不需投资就能提高收效的方法,是符合节约型和效益型社会的重要工业技术。虽然我国目前与欧美发达国家和日本还有很大的差距,但笔者希望通过写出个人实践的体会,抛砖引玉,和广大学者和企业管理人员共同探讨适用于我国实际情况的建筑工业工程应用方式。 物流工程论文:物流业在建筑工程中的作用 一、建筑工业工程 建筑工业工程是一门应用型和综合交叉型科学。建筑工业工程在进入我国后,逐渐被高校、企业认识和接受,并开始应用于实践,创造了一定的经济效益。但笔者在实践和研究过程中发现,建筑工业工程在我国还局限于制造业,在第三产业中的研究和应用刚刚起步,范围非常有限。而物流行业作为服务行业中非常重要的一环,已经通过供应链思想越来越深入地影响制造业乃至整个国民经济的发展。建筑工业工程起步时,是以现场为中心,作业者为对象,采用科学管理的方法进行时间及动作研究、工作简化、质量控制、物料搬运等工作,以提高单项作业的效率和降低作业成本。随着研究工作的深入,逐步转向以工厂为中心、管理者为对象,采用综合的管理以及运筹学的思想,进行生产过程的分析、规划、改进、完善等工作,并提供系统最优化的技术支持。在此基础上,向以企业整体为中心,经营者为对象,用系统战略进行管理的阶段转变,这一阶段的主要特点是系统性和综合性,强调企业的整体效益最佳。 二、建筑工业工程技术在我国物流行业中的应用设想 1.建筑工业工程技术在我国的应用现状 建筑工业工程技术在我国其实也有相当长时间的应用。先后以“工业管理法”、“实业工程”、“建筑工业工程”的名字向国内的教育和管理界做了深入的介绍,并已经开始局部应用于上海等当时工业发达的地区。改革开放以后,随着国民经济由计划经济向市场机制的过渡,提高生产率和经济效益成为社会与企业的客观要求。在这种情况下,管理工程学科开始逐渐受到重视,建筑工业工程的一些技术也被有意识地应用到工业项目的规划、设计、咨询、评估和改进方面。 2.建筑工业工程技术在我国物流行业的应用还过分狭隘 物流这一概念最早形成于美国,原指货物配送。20世纪90年代末,物流的概念被进一步发展,与生产过程结合更加紧密,成为“供应链”中的一部分。这一特点与建筑工业工程提高效率、追求效益的目标有着天然的一致。国内也有相当多的学者应用与建筑工业工程相同的原理和方法研究物流系统和物流动作,例如线性规划、动态规划、存储论、运筹学、系统分析等。但是,从笔者的实践中发现,目前国内物流的研究和分析还存在较大的局限性。首先,对物流的研究集中于宏观层面,过于关注物流园选址、配送节点和道路设置等企业战略层面问题,较少关注微观的操作环节,例如配载、仓储管理、搬运效率、流程优化等。其次,物流研究大多集中于硬件设计,例如选址、道路、运输工具、仓储和搬运设备,较少研究如何建立有效的信息管理系统,对于岗位设置、人员配置、动作合理化、岗位分工、排班等的研究就更加匮乏。再次,许多物流研究与实际动作情况脱节,有许多数学方法和数学模型被大量学者研究和发展,但甚少应用于企业的实际操作,大部分企业还是凭经验和个人意愿行事,通过作业人员的个人行为改进操作,而不是遵从和应用科学方法。总体来说,无论是建筑工业工程还是物流系统的研究,我国都已经逐步向世界先进水平靠近。但在实践中,物流行业应用建筑工业工程技术的水平还明显不足。 3.应加强经典建筑工业工程在物流行业的应用 回顾国外建筑工业工程的发展历程,我们可以清晰地看到一条“局部优化—整体优化—全局优化”的发展道路,这对于我国在物流行业应用建筑工业工程有着非常重要的启示。 (1)设立专业的建筑工业工程职位 将流程规划和改进的职能从管理者职能中剥离出来,聘用专业的人员进行建筑工业工程研究。这是因为应用建筑工业工程需要一定深度的专业知识,而这部分专业知识不需要管理者掌握,也难以被管理者掌握。同时,建筑工业工程的实际应用往往伴随着大量的观察、记录、分析动作,需要大量的时间,而管理者往往没有如此充分的时间跟踪整个作业流程,分析每个作业动作。 (2)应用标准化的动作研究、时间研究、规范人员配置和班组设置 物流行业往往需要24小时保持运作,同时又会在运输工具到达或者离开时出现作业高峰。因此,通过动作研究和时间研究,确保企业运用最合理的人员安排,达到作业效率的最大化是建筑工业工程在物流企业应用的最起码、最简单也是最有效的方式。上述对于建筑工业工程在物流企业应用的建议,其实都是属于20世纪初建筑工业工程时期的典型方式,虽然看起来似乎和西方发达国家和国际先进水平有很大差距,但是我们不应该忽略我国现有在物流行业的建筑工业工程还处于起步和发展阶段,管理水平不高的现状。如果没有一套好的、稳定的、经得起考验的基础标准,将会使现代建筑工业工程技术方法和先进的物流技术如同建立在沙滩上的空中楼阁,既浪费了资金、花费了时间,还达不到预期的效果。 三、结束语 建筑工业工程主要是通过优化和重新组织企业系统的各种资源,达到提高效率的目的,是一种投资少甚至不需投资就能提高收效的方法,是符合节约型和效益型社会的重要工业技术。虽然我国目前与欧美发达国家和日本还有很大的差距,但笔者希望通过写出个人实践的体会,抛砖引玉,和广大学者和企业管理人员共同探讨适用于我国实际情况的建筑工业工程应用方式。 物流工程论文:工业工程在物流领域的应用 摘要:工业工程是一门具有较强应用性的学科,在我国当中,得到了十分钟快速的发展。从实际出发,对西方发达国家工业工程理论的发展阶段进行了回顾,并对工业工程技术在物流领域当中的应用进行了分析。 关键词:工业工程;物流领域;应用 工业工程是一门应用型和综合交叉性学科,在西方国家当中,工业工程经过了上百年的发展,建立了十分完善的学科门类,除此之外,工业工程还形成了十分完整的体系,深入到了各个行业当中。现如今,工业工程已经进入了我国十多年,在很多的企业、高校当中都得到了接受,在很多企业当中,工业工程也都得到了有效的实践,工业工程的使用,帮助这些企业获得了一定的经济效益。但是在实际的研究当中本文发现,现如今,我国的工业工程应用较为局限,主要应用在了制造业当中,对第三产业当中工业工程应用的研究还十分有限。作为服务行业当中十分重要的组成部分,物流作业对我国国民经济的发展正在发挥着越来越重要的作用。因此,本文希望对这一问题的研究,对适合我国物流行业应用工业工程的理论进行寻找。 一、工业工程的定义以及发展 1.工业工程的定义。现如今,工业工程的定义大多数采用工业工程学会在1955年进行修改之后的定义:“IndustrialEngineeringisconcernedwiththedesign,improvement,andinstallationofintegratedsystemofpeople,material,information,equipment,andenergy.Itdrawsuponspecializedknowledgeandskillsinthemathematical,physical,andsocialsciencestogetherwiththeprinciplesandmethodsofengineeringanalysisanddesigntospecify,predict,andevaluatetheresultstobeobtainedfromsuchsystem.”从该定义当中我们能够看到,工业工程是对各种知识以及方法进行综合运用,对一个由人力、信息等组成的系统进行规划、预测等活动。2.工业工程的发展。对于工业工程的起源,现如今众说纷纭,有人认为,工业工程是在工业革命时期起源的,而有的研究人员则认为,泰罗的科学管理以及吉尔布雷斯夫妇的多座研究才是工业工程的开端。此后,甘特、李嘉图、穆勒等科学家也都对工业工程的发展产生了十分重要的影响。根据其原理、作用的区别,能够将其发展划分为三个阶段:2.1经典工业工程时期。在是个世纪初期,一福特生产线为代表,工业革命一直延续的小规模企业成长成为了大规模生产的企业。生产规模的不断扩大,要求管理人员能够采用全新的技术对生产过程进行改进,从而使得生产效率能够得到有效的提高,从客观的角度上来讲,这就要求工业工程能够产生。在这一阶段当中,工业工程的研究对象几种在企业生产过程的局部环节,采用作业标准化、动作研究等方法。与此同时,在这一时期也开始对了对工业工程的教学,并对专业的组织进行了成立。可以说,这一时期就是对工业工程进行奠基的时期。2.2现代工业工程时期。经过两次世界大战之后,运筹学得到了十分长足的发展,而在两次世界大战之后由于需要对经济进行建设,同时也需要对工业生产进行发展,使得运筹学逐渐与工业工程结合起来,而在其中还不断的加入了优化理论等各种理论以及方法,这些理论都为工业工程提供了更好的基础,这样十分有效的丰富了工业工程的研究内容。在这一阶段当中,提高生产线的生产效率已经不再是工业工程的唯一目的,而是要对整个工厂进行优化。与此同时,在该阶段当中,关于工业工程的专业组织以及相关教学也都得到了十分重要的发展。1948年,在美国成立了工业工程师学会,并在1955年对工业工程进行了正式定义,而在上个世纪八十年代,工业工程不断的完善,形成了完成的许可,此时,美国很多大学也成立了先关的专业,到上个世纪七十年代,美国开设工业工程系的大学已经达到了150所。在该阶段当中,亚洲的很多新兴国家也对工业工程进行了引入,而日本更是对工业工程引入最为成功的国家。现如今,我们学习的丰田生产方式、准时射你国产方式等都是在这一阶段当中亚洲国家对工业工程进行引进的成果。2.3创新工业工程时期。波特在1958年提出了价值链概念,与此同时,很多咨询公司也提出了这一概念。而随着科技的不断发展,工业工程已经不再是单一为工厂服务,在战略层面也得到了十分重要的应用,并发展处了计算机集成制造系统等全新的管理技术。除此之外,工业工程开始全面的服务到各种行业当中,甚至于有相关的学者将工业工程称之为差你也功臣,还出现了专门的咨询公司,为企业提供服务。在企业当中,工业工程师在所有的工程师当中占据了8%-15%,而工业工程也成为了工程学院当中最为重要的学科之一。因此我们可以看到,在刚刚起步时,工业工程主要是将现场作为中心,利用科学管理的方法来进行质量控制等工作,从而使得作业的效率能够得到有效的提高。而随着不断的研究,工业工程的的中心逐步的转变成为工厂,利用综合管理思想,进行分析、改进等工作。而在基础上,以企业为中心,用系统战略进行管理,在该阶段当中,工业工程呈现出了系统性、综合性的特点,对企业的整体效益进行了不断的强调。 二、工业工程在国外物流领域当中的应用 在国外,工业工程发展的较早,也正是因为这种原因,工业工程较早的进入到了服务行业当中,同时取得了十分优秀的成绩。在美国的快递行业当中,工业工程发挥了十分重要的作用。联邦快递的业务就是比较高端的环节,在联邦快递当中,有着众多的客户数量,因此有着很高的时效性要求。为了能够更加准确的对货物进行配送,联邦快递采用了工业工程的方法,对客服、工人进行了合理的规划,力求能够更加快速、准确的对货物进行配送。 三、工业工程在我国物流领域当中的应用 对国外的应用情况进行借鉴,我国也对工业工程的的应用进行了研究。物流的概念期初是对货物进行派送,在第二次世界大战之后,物流吸收了后勤学的概念,从而形成了现代的物流概念。现如今,在国外的物流行业当中,工业工程正发挥着十分重要的作用,但在我国,物流领域对于工业工程的应用还受到了很强的约束。第一,从我国物流的角度来看,国内的研究主要集中在宏观理论的层面,在企业的选址、配送节点的选择方面虽然已经进行了很多的研究,但对仓储管理等方面却并没有较多的进行研究。宏观方面的研究,对知识有着很好的要求,但微观操作环节却有着较高的需求,这也使得物流领域当中工业工程技术的应用受到了很大的制约。第二,物流企业的建设盲目侧重硬件配置。现如今,在我国的很多物流企业当中,对于硬件的购置都十分的重视,虽然具有较强的硬件条件,但是很多物流企业对于信息系统的建设却比较落后,相关软件的迟钝使得工业工程在我国物流领域当中的应用受到了限制。第三,理论与实际无法结合。在很多的企业当中,管理人员都会根据自己的个人经验来进行实际的决策,并没有对工业工程理论进行应用。 四、改善工业工程在我国物流领域应用的策略 第一,要对工业工程技术的应用进行重视,在企业当中设立专门的职位。利用这样的方法,能够减少管理者的工作量。工业工程有着十分丰富的内容,因此要对其进行应用就必须要求企业具备一定的储备人员。第二,要注重微观操作环节,进行优化设计。在物流领域的宏观管理当中,工业工程的作用是很难得到有效发挥的,这就要求企业能够重视微观操作的环节,利用多种理论对微观操作环节进行规划,使得工作效率得到有效的提升。第三,要运用标准化动作研究,对物流企业内部人员进行规划设计。与其他企业不同,物流企业需要不间断的进行工作。与此同时,在货物运送的高峰期,还需要大量的人力物力,但这会使得企业的成本不断上升。因此,要利用工业工程理论对标准动作以及时间进行研究,在保证经济条件的情况下不断提高工作效率。 作者:杨斌 单位:丽水职业技术学院 物流工程论文:工程供应链物流管理论文 1工程供应链物流管理的概念 物资采购合同可能由物资供应商与施工分包商签订,也可能是物资供应商与施工总包商签订,或者物资供应商与业主签订。即施工分包商是物料的最终使用者,但却不一定是物资的直接采购者。例如我国工程建设中采用较多的“业主招标施工方承包供材物流模式”,供应商与物料价格由业主通过招投标的方式确定,物资采购与运输等活动则由施工方承担,在这种模式下,工程供应链中的原材料由业主监控,施工分包商采购。综上所述,工程建设的自身特点决定了工程供应链物流管理具有相关利益主体众多、物资管理类型多样、物流运作场地较为分散、需要对物流需求进行快速响应以及物流运作管理的不连续性等特点。这些特点在一定程度上为工程供应链物流管理提出了挑战。 2工程供应链物流管理中的关键问题 2.1物资管理类型多样导致物流合同关系复杂 随着我国经济的不断发展,业主和施工单位可以通过协商谈判的方式达成多种物资采购与供应模式。目前,工程建设过程中主要有甲供、乙供、甲控乙供等多种物资设备管理类型,不同物资设备管理类型下的原材料采购、交付、进场流程均有较大差异,因而相应采购模式下的物流合同关系与库第4期李真,等:工程供应链中物流管理的关键问题与对策研究,.033.存管理也有所不同。工程实践中的物资采购与物流合同关系复杂多样,即使是“甲控乙供”这一种采购类型,在不同的工程实践中其物流合同关系也是不同的。如图2所示,工程物流可以由第三方物流服务商承担,也可以由供应商承担,也可以由施工单位承担。不仅如此,“甲供”、“甲控乙供”、“乙供”三种物资供应类型往往同时存在于同一个大型工程中,比如水泥、钢筋、大型钢材、粉煤灰、沥青等对工程质量、安全、造价有直接影响的大宗通用物资等,往往采用“甲控乙供”的物资设备管理模式;而部分通讯设备、信号设备、信息管理软件等物资则往往采用“甲供”的管理模式。合同管理是工程管理的核心内容,物流合同关系的复杂性将直接导致工程管理的复杂性。一方面物流合同数量较多,难以实现物流供应系统的统一规划,另一方面任何一个合同关系发生风险,都会影响整个工程的系统绩效。 2.2相关利益主体之间沟通困难 导致物流供应柔性降低在工程物流管理过程中,业主、施工承包商、物资供应商、第三方物流都可能成为工程物流的主要管理者。由于工程中存在不只一条供应链,每条供应链中关于物流管理的合同条款不同,处于核心地位的主体也相应不同。例如,某工程项目中某些供材与物流管理由业主全权负责,业主成为工程物流的主要管理者,业主通过计划、采购、检验、仓储、配送和运输过程的监控等方式将工程建设物资供应给施工承包商。业主同时提供了物流相关的设施,如仓库、运输车辆、加工设备等,并成立相应的物资供应管理部门作为物流运作的实施机构等。而某些材料与机械却需要由施工承包商负主要责任,甚至承担主要的物流工作,此时施工承包商根据业主确定的供应厂家和价格组织进货并承担物流作业,施工方是材料消耗量与物流费用的风险承担者。此外,工程物流的承担者还可能是原材料供应商或第三方物流供应商等。当工程进度、施工工艺与流程进行调整时,工程物流的配送也往往需要调整,但由于工程物流服务的核心单位复杂多样,在较短时间内难以在物流管理者之间协调一致,以致货物积压导致库存成本增长,不能及时供货导致工程进度拖后等。 2.3施工场地分散导致物流运作统一协调 困难大型复杂工程的施工场地往往较为分散,例如港珠澳大桥工程建设过程中,工程被分为4个建设部分,各部分施工场地间距离较远;此外如青藏铁路东起青海西宁,西至拉萨,同样被分为多个施工场地并行施工。由于施工场地的分散性,不同施工场地的物流服务商可能不同,因而导致物流运作的分散性。JtL~'t-,当工程建设被分为多个并行施工的标段时,建设过程中必然存在多个施工分包商同时作业、多个物料供应商同时供应的情况,物流服务可能由多个不同类型的主体提供,同样导致物流服务与运作过程的分散性。例如桥梁施工过程中的拌合站建设与混凝土配送过程,由于施工标段的划分,不同施工标段承包商往往建立自己的混凝土拌合站,不与其他施工标段共享拌合站的运输与建设资源,导致施工成本增加、运输能力浪费等。 2.4物料交付计划运作弹性小导致物流快速响应能力差 订单的响应速度是判断物流运作成功与否的关键因素,对于工程供应链而言更是如此。由于工程物料需求计划的定制特性以及施工场地的存储区域和存储能力极其有限,施工现场对物料的快速响应需求增加了工程供应链物流的复杂性和物流管理的难度。工程建设的施工工序在施工过程中基本保持不变,在一定程度上提高了工程物资需求的确定性,而原材料供应商则往往采用以周为单位的交付计划,这种物料交付计划的运作弹性小,严重影响了工程供应链物流的快速响应能力,使得物料供应商或物流运营商的物流运作能力直接影响施工方的施工进度、施工质量。例如在工程供应链的快速响应能力方面,当施工工序中存在对工期、质量而言较为重要的关键资源或稀缺资源时,有可能需要采用运输成本较高的汽车运输和空运的方式,还可能发生部分资源到货后长期不能领用,传统的物料管理方式容易造成物流的运输、管理费用等资源浪费。如何保证工程供应链物流的快速响应能力,同时降低物流的运作成本是工程供应链物流管理研究的重要问题和内容之一。 2.5工程短期性与独特性导致物流运作管理不连续 工程物流活动的展开伴随着工程的实施过程,工程完成后工程物流也随之结束,具有短期性特征。此外,工程的独特性也影响到工程物流的独特性,任何工程建设的目标、条件、环境、组织关系与管理过程等诸多方面都有其独特性,因此工程物流方案的制定也是独一无二的,例如工程物流的合同关系、物流的起止时间和地点、物流的运输路线、运输工具等都具有自身的独特性。因此,在一次性与独特性工程实践基础上,物流运作的规划与管理难以形成连续性,原材料供应商、物流服务商、制造商之间难以建立长期的合作关系。 3工程供应链物流管理的对策 工程供应链与制造业供应链相似,均是通过成员间协同合作达到价值增值的价值链。在工程物流运作过程中,应遵循工程供应链物流管理的协调优化思想,针对上述关键问题提出如下对策。 3.1构建集成、协调与共享的物流运作机制 在工程供应链物流管理过程中存在横向与纵向的集成、协调与共享,横向层面主要是指施工单位之间、物流服务商之间、物资供应商之间、原材料供应商之间,通过信息、资源共享,以由横向主体所构成的联合体的总成本、订单响应时间等为优化目标,统一规划物资的采购、运输与再加工等物流运作过程。纵向层面主要是指业主、施工承包商、物流供应商、物资供应商与原材料供应商之间形成较为有效的供应链联盟,及时共享物资需求信息与施工进度计划等,一方面使工程建设过程中的物流运作达到快速响应,另一方面使物流服务商、物资供应商、原材料供应商的运输与仓储成本得到有效控制和优化,实现工程供应链物流管理相关主体的“多赢”。 3.2统一规划物流运作系统,构建可靠的物流运作网络 我国工程物流管理过程中的运输、仓储系统极其分散、管理手段较为落后,工程组织架构中没有独立的物流运作单位,多个物流单位以及多个工程组织单位间各自为政,导致项目成本增加、信息传递滞缓、效率低下、资源浪费,不能发挥工程物资采购的整体规模效应。此外,大部分工程物流任务承担主体多,没有形成第三方物流运营体系,因而物流活动的管理环节协调成本较高,不利于物流成本、运输配送效率、信息传递速度等多方面的改善。而且对于整个工程系统而言,缺少对物流管理的全过程监控体系和物流风险应急体系等。因此,构建可靠的物流运作网络,对工程施工成本、工期控制等均具有十分重要的意义。(1)统一规划物流运作系统,将仓储、运输、装卸搬运、采购、包装、配送等物流活动纳入统一的物流运作部门,将工程物流上升到工程供应链管理的战略层高度。(2)推广“第三方物流”的专业化物流管理,不仅有利于提高我国工程建设水平,同时提高我国物流企业的市场竞争力,使工程物流真正成为“第三方利润的源泉”。(3)充分利用现代信息技术、物联网技术等,实现物流管理的电子化,全面、准确、动态地把握物流运作的整个过程,为JIT物流提供必要的技术支持。 3、3与供应商构建战略伙伴关系,整合物流运营商的运输能力 物资供应往往面临多渠道选择的问题,物资供应渠道选择是供应链管理的核心。供应渠道选择的目标是使物资从采购、租赁到材料入库的总成本达到最小,质量、交货期、服务水平达到顶期水平,尤其是物资供应商、租赁公司的选择。对于工程建设的大宗物资采购、大型设备采购而言,供应渠道的选择尤为重要,这也是工程供应链物流管理的重点内容之一。工程施工承包商是工程供应链的运作核心,可以在长期、多项目、连续施工与物流供应商、物资供应商之间形成长期有效合作,同他们形成信息共享、风险共担、收益共享的战略联盟,提高工程供应链运营团队在工程招投标中的核心竞争力和竞争优势。而且战略联盟有利于统一目标,有利于合作团队之间的沟通协调,可以有效降低工程物流的运作成本,同时降低物资供应商、物资中转站、施工现场的库存成本。此外,由于工程本身的复杂性与特殊性,工程物流运输设备的购买、租赁成本较高,加之工程物资需求的变化和波动较大,在物流运营商之间的运输能力不能进行整合时,运输车辆和运输能力难以实现有效优化。如在业主招标施工方承包供材物流模式下,多个施工承包商所对应的物流运营商之间缺乏有效整合,容易造成运输设备的闲置、运输能力的浪费。因此,当工程中存在多个物流运营商时,统筹安排物料需求与供应计划,合理选择运输方式和运输工具,整合多家物流运营商的运输能力,减少二次运输,保证及时供应的同时降低物流运输成本。 3.4构建承包商与供应商之间的信息共享机制 信息共享不论对制造业供应链管理还是工程供应链管理都至关重要,是提高供应链运作效率的有利条件。在工程施工过程中,物料供应商接收施工承包商的物料需求计划,根据物料需求计划为施丁承包商供应资源。由于施工承包商在施工场地的库存只能充当一个材料存储的临时缓冲器,在施工承包商与供应商信息共享程度不高的情况下,施工承包商为了避免物料短缺常常采用安全库存的仓储策略,这大大增加了现场库存的管理成本。施工方库存成本的增加可能会使其他施工环节出现资金短缺现象,对工程质量造成影响。施工承包商与原材料供应商之间共享物料信息,可以有效降低施工场地库存,降低施工现场物料管理的难度。对于原材料供应商而言,他们所面临的工程物资需求往往波动幅度较大,对于某种特殊的材料,常常集中在特定的时间内需求量大增。此外,当工程复杂性较高时,常常出现具有创新特色的施工工艺与施工材料。这些情况加剧了工程物资供应商的库存管理难度,在相关信息缺乏的情况下往往难以优化库存。因此,针对施工承包商的需求计划和市场原材料供应状况,物料供应商如想在保证工程建设过程中不发生缺货风险的同时保持最优库存,需要施工承包商共享其资源需求信息。 4结语 根据工程供应链物流管理的实际运作情况,构建了物流管理的概念模型;在此基础上,提出了工程供应链物流管理过程中所面对的关键问题,遵循工程供应链物流管理的协调优化思想,相应给出构建集成、协调与共享的物流运作机制;统一规划物流运作系统,构建可靠的物流运作网络;与供应商构建战略伙伴关系,整合物流运营商的运输能力;构建施工承包商与物资供应商的信息共享机制的管理对策,旨在为提高工程供应链中物流管理的绩效提供理论依据。 作者:李真 杜建国 孟庆峰 单位:江苏科技大学经济管理学院 物流工程论文:物流类工业工程论文 1生产与物流类课程群教学中存在的主要问题 目前本专业生产与物流类课程群的教学内容存在如下主要问题:(1)课程群包含的各门课程的主流教材内容之间有重复之处。比如生产计划与控制和ERP原理与应用这两门课程都重点介绍生产计划的体系、层次与方法,只是讲解的侧重点有所差异;物流与设施规划和供应链管理这两门课程都有一部分内容介绍物流与供应链的基本知识与概念;精益生产的概念在多门课程都有所提及,然而在这些课程里都只是泛泛而谈,并没有哪一门课程能详细介绍其精髓。不同课程的教材之间的重复性使得教学工作的部分重点模糊化,导致学生难以把握这些重复的内容在工业工程学科体系里的定位。(2)各门课程的内容在本质上有很强的内在联系,但是在目前的课程体系里并没有充分体现不同课程内容之间的逻辑关系,没有形成一个完整的体系结构把各课程内容捏合成一个有机整体,因此没有很好体现基础课程、先修课程的作用,不利于学生对工业工程各领域知识的整体把握和融会贯通。(3)重理论,轻实践。过于注重理论的传授,设置的题目和列举的例子过于理想化,缺乏和产业应用实践的结合分析,案例的说服力和实验环节的合理性仍有很大的提高空间。工业工程是结合管理与工程性质的学科,强调实践性和应用性,目前的教学与高标准的要求相比还有差距。(4)各门课程的许多典型问题都采用启发式方法或试验法来求解,并没有运用运筹优化的技能来求解,因此难以求得全局最优的解决方案。启发式方法是一类基于经验或直觉的方法,它一般由一系列步骤或规则组成,依照这些步骤或规则可以求得解决方案。试验法是一种尝试性、摸索性的方法,它提供一套定性描述的流程,学生根据这套流程通过不断的试验以求生成较优的方案。无论是启发式方法还是试验法都是短视的,不能在全局范围内寻找最优解决方案。综上所述,传统教学内容与方法已成为进一步提升学生学习兴趣、提高学习效率、改善教学效果的瓶颈。有鉴于此,本专业对生产与物流类课程群的各门课程进行系统的调整与改革,重新梳理该课程群的体系结构与教学内容,加强各课程教学内容之间的联系;基于运筹优化技术对生产过程管理相关课程的教学方式进行改良,获得一种在解决问题初期就综合考虑实际限制条件和预设约束的方法。 2生产与物流类课程群教学的改革内容与目标 生产与物流管理各领域都存在大量优化问题,求解优化问题最有效方法是建立运筹优化模型来求解,而目前相关的课程与教材很少使用这种方法,即使采用这种方法也只是泛泛而谈,只给出一个粗略的模型,并没有写出详细的建模思路、布置以及编程求解的方法。因此,本研究把这一点作为主要抓手,主要工作是基于运筹优化技术(主要在运筹学课程里面讲述)对生产与物流管理各领域关键问题的教学环节进行改革,具体改革内容主要包括:(1)分析生产与物流类课程群内各门课程的重要内容模块,在课程群的宏观层面理清各重要内容模块之间的内在联系,精简各门课程的冗余内容,调整侧重点的分布,并从各门课程中提炼出生产过程管理各领域的一系列有一定关联性的典型问题。(2)筛选生产过程管理的若干典型问题,根据学生的接受能力对其进行合理化的抽象,根据实际情况确定复杂程度适中的考虑因素和限制条件,并选择合适的运筹学模型(整数规划、0-1规划、目标规划、动态规划或二次规划等数学规划模型)对典型问题进行建模。(3)基于以上运筹优化模型,根据学生的实际情况构造情景引导式的教学案例和上机实验指导书,循序渐进地引导学生学习运筹优化模型的设计理论及其建模过程,引导学生透过这些模型理解生产过程管理问题的本质,并通过采用运筹优化软件求解模型来获得生产过程管理问题的最优解决方案。(4)通过行业应用案例加深学生对问题与方法的理解,设计开放式的综合作业,鼓励学生选择生产过程管理的实际问题,综合运用本研究提出的方法进行建模并编程求解,巩固教学改革的效果。生产与物流类课程群教学的改革目标是:(1)研究生产与物流类课程群内各课程之间的融合方法与机制,促进课程之间的交叉渗透,以生产过程管理系列典型问题的定量最优化模型为范例进一步完善运筹优化技能的培养体系。(2)通过生产过程管理系列典型问题的教学方法改革来培养学生运用运筹优化技术求解最优方案的能力,包括运筹优化模型的选择能力、建模技巧与建模能力、求解能力和分析能力。(3)调整生产与物流类课程群理论环节和实践环节的层次结构与比例关系,培养学生运用主流商用运筹优化软件(比如ILOGOPL或Xpress)求解生产过程管理典型问题的运筹优化模型的能力,通过上机实验培养集合化思维方式和编程求解实际专业问题的能力。(4)使学生全面掌握生产与物流类课程知识点之间的逻辑关系,增强理论联系实际的能力,为达到培养复合应用型人才的目标探索新途径。 3实施方案 本研究主要依托生产与物流类课程群的核心教学环节,结合毕业设计等教学环节,沿用理论分析、模型提炼与编程实验相结合的方法展开研究。实施方案主要分为以下几个阶段: 3.1理清生产与物流类课程群各课程的重点问题之间的层次结构和逻辑关系。 生产与物流类课程群各课程以运筹学为基础,其他课程都有部分内容与运筹学相关,而这些课程相互之间又有或多或少的联系。因此,有必要分析生产与物流类课程群各课程之间的具体联系,找出课程之间重复部分的内容,理清各课程的各部分重要内容之间的层次结构和紧密关系,对各课程的教学重点重新进行系统的规划、调整。 3.2提炼生产与物流管理各领域的典型问题并建立运筹优化模型。 总结生产与物流管理相关专业课程中所涉及的重要生产过程管理问题(如图2所示),把它们分门别类,划分其知识层次、学习阶段,并提炼其本质的运筹优化问题,再根据运筹优化问题的特点选择最合适的运筹优化模型进行建模。以物流与设施规划教学为例,选择物流流程优化、基于作业单位相互关系的生产设施布局这两类核心问题进行抽象建模,改革教学方法。物流流程优化采用线图、多产品工艺过程图、从至表等图表化工具进行描述,优化的本质目标都是对不同工序、设备的顺序进行安排,其实质是运筹学的排序问题;因此借助定量的运筹学数学规划模型对这类问题进行抽象并建模描述。基于作业单位相互关系的生产设施布局包括基于物流量的生产设施布局、基于非物流关系的生产设施布局以及基于综合关系的生产设施布局等典型问题,其本质是对多个作业单位在给定范围内进行布局,安排它们的位置,使整个系统的物流成本最小化或者密切关系程度高的作业单位之间的距离尽量缩小。这类问题的实质是运筹学的二次分配问题,因此借助运筹学的二次规划模型对其进行抽象并建模描述。把生产与物流管理相关问题转化为定量模型,这是一个从文字语义描述到数学公式的转化过程,此环节是教学的重点,也是解决问题的基础。在教学设计中注重针对问题的具体形式选择合适的规划模型表示形式进行建模(包括定义变量、构造约束和目标函数等环节),避免选择太难太复杂的规划模型导致学生有心理负担,丧失学习兴趣。 3.3运用运筹优化软件求解典型问题所对应的模型,积累教学案例与实验素材。 由于建立的模型通常规模不小,因此需要使用专业软件求解。选择OPL专业运筹优化软件来求解模型。运筹优化软件编程是从数学模型到专业的计算机程序代码的转化过程。商用运筹优化软件的建模语言是解释性、描述性语言,虽然它们的语法没有C++等高级语言复杂,但是其编程逻辑比较独特,采用集合化编程思维,因此在设计教案时要突出这一点,刻意培养学生“集合化”的编程思维方式和使用习惯。结合生产与物流管理典型问题的图文描述、运筹优化模型、程序及运行结果综合编制理论教学与实验教学案例。与常用高级语言编程相比,运筹优化软件编程的一个显著特点是采用集合化运算。集合化运算对学生而言是一种全新的编程方式,因此应充分利用软件使用手册的例子并有针对性地设计例子引导学生循序渐进地适应集合化运算的思维方式和编程方式。集合化运算是商用优化软件解决大规模优化问题的技术手段,因此学习时要习惯用集合的思想来定义数据、变量和约束。统筹考虑整个模型的所有组成部分,定义若干个底层的基本集合,其他集合均由这些基本集合运算、衍生得到,再利用这些集合来编写业务逻辑模型。 3.4与传统解决方法进行详细对比分析,改善模型。 对基于运筹优化模型的方法与传统的生产与物流管理问题解决方法从求解步骤、求解效果、运算时间效率、适用范围等多个角度进行对比。通过对比结果进一步优化模型,减少变量和约束的数量,缩短求解时间,降低模型的时间复杂度和空间复杂度。通过大量案例与传统解决方法作对比,充分突出基于运筹优化模型方法的优势。 3.5教学实践与持续改进。 在教学中尝试结合基于运筹优化模型的方法设置理论介绍、案例讨论和实验环节。在教学实践中注重培养学生把实际问题抽象为数学问题的能力,增强学生的建模与分析能力,力图使学生在掌握生产过程管理问题求解技能的同时巩固“运用运筹优化技能”的观念,鼓励学生自主提出并解决由生产过程管理基本问题所衍生的相关问题,促进学生从理论到实践的全面学习。在采用新的教学方式教学的过程中,遵循工业工程学科提倡的P.D.C.A.方法和基本步骤,即Plan(计划)、Do(实施)、Check(检查)、Action(改善),根据新发现的问题进行持续的调整、改进、完善。 4实施结果 在课程群教学改革过程中设计生产与物流管理应用问题与运筹优化技术的结合方法,由浅入深地设置多层次教学体系,引导学生接受、适应这种融合运筹优化技能的教学方式,掌握生产计划与调度、物流流程优化、生产设施布局等典型问题的建模、求解及分析方法,并主动采用这种思维方式去解决生产过程管理领域的其他优化问题。教学的关键是针对大部分学生的实际情况因材施教,控制好建模的难度和复杂度,在培养解决问题能力的同时注重培养思维方式和思维品质;同时面向学习能力强的学生有针对性地设计开放性的行业实际案例,发掘他们的潜力,给予他们自由发挥、创新的空间。教学改革方案通过长期的实施,获得一定的成果:(1)为生产与物流类课程的核心环节教学提供创新性的支撑材料,为改进物流与设施规划、运筹学等课程的实践教学环节提供重要案例,为学生学习运筹优化技术提供合适的学习资料,并为工业工程专业调整运筹优化技能的教学内容提供参考依据。(2)由于运筹优化应用技能是工业工程教学中日益重要的一类新兴技能,因此本研究为工业工程乃至管理科学工程学科其他专业课程和毕业设计等实践环节与运筹优化技能的融合提供范例,使学生培养模式更适合产业发展和地方经济向集约化转型的实际需求。(3)项目研究成果可在地方性院校的工业工程教学中交流、推广,也可供各类普通工科院校借鉴,具有一定的实践推广价值和示范作用。 5结束语 本研究加强运筹学这一专业基础课程与工业工程基础、生产计划与控制、物流与设施规划、供应链管理、ERP原理与应用等工业工程核心课程之间的联系,培养学生运用运筹优化技术解决工业工程实际问题的能力,培养学生牢牢树立解决工业工程问题追求最优化的精益思想观念。本研究提出融合运筹优化技术于生产过程管理全过程的全新理念,把运筹优化技术的应用贯穿于整个课程群的教学,采用产业实际需求迫切的新型运筹优化技能来革新传统的生产过程管理教学,打破一些典型问题采用传统的以启发式方法、试验法为主的教学方式,改善问题求解效果;突出运筹优化技能的应用性及其与工业工程专业课程的深度结合,力图从全局优化的视角运用运筹优化技能解决工业工程的典型问题,弥补传统教学中部分工业工程经典问题解决方案优化程度低的不足;强调多学科知识融合、学科知识与产业实际的融合,借助运筹优化技术应用性很强的特点来强化实践环节,有助于复合应用型人才的培养,从而满足快速增长的运筹优化技能人才的市场需求,突出应用型工业工程工程师培养的特色。 作者:张智聪 胡开顺 李帅 黄辉宇 赵少勇 单位:东莞理工学院 机械工程学院 物流工程论文:从软件工程看物流应用启示 1打车软件的使用体验 目前的几款打车软件,在使用上具有极大的相似性,经过我们安装使用后可以发现,大多打车软件都无一例外定位于有打车需求的智能手机用户和出租车司机,集中解决了乘客打车难和司机空跑率高的问题,在使用中都无需人工答录,而直接采用快捷准确的手机定位,部分打车应用提供了手机支付甚至信用支付的功能。以一次典型的使用打车软件的经历更具代表性:打开手机应用直接选择“现在用车”,然后输入目的地,接着可以选择加价金额并发出订单,完成后,手机就会提示等待,大多应用都会显示发出订单时间并逐步累加,有的应用还会同步显示已经将订单传送给多少位附近的司机,如果无人应答接单,等待时间过长则会进一步提示是否重新呼叫活着是再次加价重新呼叫。通过GPRS定位,司机到达上车地点后,应用会根据GPRS系统的提示确认乘客已经上车,通常司机会口头与乘客确认是否是发出订单预约车辆的乘客,随后上车后,不同软件应用会提供不同的手机支付服务。经初步调研可以发现,使用打车软件可以极大节约打车人的时间成本,尤其是在交通偏僻的地方或者特殊的时段效果更加明显,同时有效降低了出租车的空驶现象,在打车软件使用密集的情况下,提高搭载率造成的出租车司机的收入增加值超过司机日均收入的五分之一。加之手机应用以及互联网金融与支付的日益普及,打车软件形成的效率提升相信将更加明显。 2打车软件工程需求思路分析 需求分析是指理解用户需求,就软件功能与需求达成一致,估计软件风险与评估项目的代价,最终形成开发计划的一个复杂过程。在这个过程中,用户的需求始终处于主导地位。从重复购买率和产品标准化程度考量,确实比其他交易都要更有优势,但同时也存在劣势,比如其交易单价低,可替代性高都是打车软件所不得不面对的风险和困难。各款软件因其开发者、使用偏好和技术实力的差别,在使用上还是有一些特点可供开发同类软件时借鉴;另有软件会在订单需求推送时特别显示已经推送至周围出租车司机的数量,且按照自然数递增,这一设计亦非常符合消费者心理的细微变化,甚至会吸引消费者在发出订单后持续关注软件界面,随时查看订单状态。但综其特征进行分析,可以发现当前的软件的每一个功能的实现背后都严谨的使用者体验分析,其实让使用者有良好的体验,主要取决于以下三点:①软件核心功能准确地满足需求;②软件易用性强,甚至使使用变得有趣;③软件的使用价格合理,甚至能帮助客户省钱、赚钱。首先是满足客户的需求,要做到这一点非常的不容易,这首先基于对客户需求的准确了解和分析,所以说每一个产品经理首先得是一个人,一个能真正挖掘到人们内心深处需求的高手,才有可能针对那些细微的需求,准确地满足。其次是使用起来非常方便,而这绝不仅仅是美工负责的事情,其设计需要考虑得包括界面的统一规划,就是将前面发掘的需求满足功能模块化,再将各个功能模块有机地进行排列组合,考虑各个模块之间的关系和层次,这才是用户体验的核心,也是实现易用性的核心,随后才是视觉风格包括色调、图片、按钮、文字等方面的统一规范和美化。最后,互联网世界的规则中,免费几乎成为一个通例,打车软件不仅仅是免费下载免费使用,甚至在消费者使用时会赠送给消费者很高额度的现金鼓励,这也是打车软件能够迅速在消费市场上打开局面的一个非常重要的因素,这在软件的推广中也非常值得我们引起注意和重视。 3城市物流软件开发的思考 需求分析工作,一般可以分为问题识别、分析与综合、制定规格说明并最后进行评审四个方面。在这里,因为城市物流软件与打车软件在多个因素上具有较高的相似性,都是以实现运力与运输需求之间平衡,所以我们可以就这两类软件应用的对比中得到一些启发,利用目前已经非常成熟的城市地图和GPS定位系统,在设定货运物品的起始地点;捆绑已经日渐成熟的互联网金融和互联网支付系统,完成虚拟交易,这些都是城市物流软件从打车软件的成功中学习到的,但也应注意到,物流不同于客流,其多样性和不确定性使得城市物流应用存在着诸多的特殊性:城市的出租车管理相对集中,即众多的出租车是由有限的若干家出租车公司的管理,软件对接的供应链管理相对容易,其需求也相对单一,便于统一,但城市物流运输的供应方的主体众多,其需求样度就可能非常广泛,这对于城市物流运输应用的需求整理就提出了更高的要求。在时效性方面,客流的时效性要远远高于物流运输的时效性,这也为城市范围内的物流运力匹配提供了较大的操作空间和效率提升的空间。综上所述,对比打车软件应用的种种特点,城市物流运输应用类软件若想实现软件设计、开发的成熟并迎来市场的爆发式增长,还需要依照软件工程开发的系统性方法对客户需求进行细致深入的分析才能有效满足消费者的心智。 作者:王明章 单位:河北省民政管理中心 物流工程论文:IE物流工程课程教学创新论述 1兼顾课程的前瞻性 随着我国工业水平的发展,IE专业必将迎来较大发展。同时作为一门应用学科,IE在世界上的最新发展,往往要结合最新的技术和管理方法在企业中的应用,因此授课过程中要开拓学生的眼界,强调学生创新思维的形成。具体到物流工程课程中就是要及时补充物流业的最新发展情况,及加入一些较新的科技发展情况及应用展望情况,比如物联网、云计算等新概念的提出,并且启发学生进行思考这些未来的发展对物流的影响。 2明确学生学习主体的地位 工科专业课程的主要教学目标不在于继续传授知识,而在于培养学生综合运用知识分析和解决专业问题的能力,1学生是学习的主体,教学的目标是为了培养学生的能力[4]。因此物流工程课程在授课理念上强调学生正确思维习惯及创造性思维的养成,同时能力的培养不能脱离学生已有知识结构的实际,需要考虑学生的已有知识储备、实际学习能力情况进行教学过程设计。因此同一门课,面对二本和三本学生,授课的过程、内容都会有所区别。 3教学内容 对于作为工业工程专业主干课之一的物流工程,授课时需要考虑学生未来的工作内容和应用需求。中国计量学院工业工程专业主要面向机械制造类企业,学生毕业后大多数进去机械行业,少数同学进行研究生学习或者是其他行业。根据调查,多数学生在毕业后刚开始工作内容都是较为简单的操作类型工作或者一些简单的控制层工作。因此在确定教学内容时,物流工程就根据学生进入企业后可能的工作内容及工作岗位对相关能力素质的要求确定教学重点。企业内从事物流工作所需要的能力主要有系统分析能力、规划设计能力和控制管理能力,结合这三方面内容,对物流课程主要授课内容进行设计,见表1。 4教学方法 4.1采用启发式教学方法 启发式教学在课堂上强调基本概念,基本原理,强调调动学生的学习积极性,对于基本内容要求学生能够吃透,在学生在企业中碰到类似问题时,他们应该用什么样的思路去解决问题。因此应多通过课堂提问、课堂讨论、案例教学、情境教学或者课下小组作业的形式进行学习,由学生在学习过程中自己整理思路进行思考,这样的教学方法有利于学生对基本概念的理解,同时有利于学生对相应方法技术产生的背景、应用范围有明确的认识,特别适用于以应用性工程性为特点的课程。但是这种方法要求老师对授课内容相当熟悉,对课本理解比较深入,通过对课程的设计才能达到比较好的效果。 4.2精心进行教学设计 采用启发式教学方法,要求老师在备课时下比较大的功夫,要在明确教学目标的基础上进行教学设计工作。设计时要考虑学生现有知识,及怎样让他们根据现有知识迅速理解所要讲解的内容。不同层次的学生理解能力、接收能力不同,三本学生的学习内容就要适当浅显,否则效果不好。以物流工程第一堂课为例,目标是让学生掌握物流、物流系统的概念,物流系统完成的七大功能及物流的发展阶段、现状。面对第一次接触到物流概念的学生,为了加深他们对基本概念的理解,讲课时可以遵循人类认识事物的普遍规律,从感性-理性的认识来设计教学内容。授课的流程设计则采用社会话题-重点词汇-发散式讨论的方法。为了引起学生对要探讨的内容的兴趣,课堂开始以网络购物的话题引入,讨论网络购物发展的必须条件,则学生很自然的就会提到快递公司,这时集体讨论快递爆仓这个在物流不能完全满足社会需求情况下的特有名词,学生就会对我国的社会物流现状有比较直观的认识。再放一些先进国家的物流录像,学生自然会比较不同国家和地区物流发展水平的差异。有了这些感性认识做基础,再接着讲解物流、物流系统概念、物流功能构成和物流的发展阶段,则学生就很容易理解。 4.3掌握课堂节奏,主动调节课堂气氛 学生注意力集中时间有限,教师需要主动把握课堂节奏。一般一节课讲一个到两个重点,围绕这个重点发散式讲解,并可以进行课堂讨论、练习。重点名词一定要讲深讲透。例如当量物流量的概念,对于没有实际经验的学生来说,理解这个概念比较费解,不知道其具体用途。在讲解时,可以举一些简单易懂的实例。对于一些比较抽象的概念,就可以结合学生实际的情况进行讲解,例如讲企业物流的纵向结构的时候,可以结合学生的工作问题来讲。 4.4及时更新授课内容,开拓学生思路 物流是一门应用技术,所以要时刻关注新的科学技术、新思维方法在物流系统中的应用,比如,讲到仓库中的配送,语音拣货系统是一种新的应用;另外新型的可包装异形物品材料的发明设计既可以引起学生的兴趣,又能拓宽学生的思路。 4.5合理安排自学内容、课后练习与课外实践 物流工程课程内容较易理解,部分内容可以交给学生自学。但是在授课过程中应该根据课程内容特点布置各类课后习题。例如在讲到设施布置评价原则这一部分内容时,单纯对评价原则进行讲解就不如让学生分组对某一类设施的布置情况进行调研,并进行评价效果好。这样学生自然就能理解这些评价原则的用途。 5结语 物流工程课程在上述方法指导下经过几轮的教学实践,获得较好的教学效果,学生评价较好,目前已经被评为中国计量学院校级精品课程。实践证明,作为应用性、实践性比较强的物流工程课程,在教学过程中应该抛弃灌输型的教学方法,以教会学生灵活应用为前提,系统讲授相关专业知识,强调学生对所学知识的灵活运用能力,并且采用多种方法和手段,不仅教会学生怎么做,更要教会学生为什么这么做,并能创造更好的方法。因此,物流工程课程的教学工作是一个需要不断探索的过程。 作者:杜敏 黄铁群 刘曦泽 单位:中国计量学院 质量与安全工程学院 物流工程论文:工业工程物流系列教学创新及实践 工业工程人才是既要了解产业技术,又要熟悉生产管理,并经过工业工程专业训练的复合型专门人才。而这种人才又要是贴近当地社会,紧跟时代前进的步伐,能够解决工业界和社会生活中的实际问题的应用型人才[1]。学生除具备系统分析、规划设计和改善的能力和机械制造工艺设计和优化等发面的能力外,其制造工程管理(包括生产管理、质量管理、物流管理、设备管理等)能力的培养为工业工程人才专业能力培养的重点[2]。工业工程“懂技术,会管理”的专业特性,如何设置物流系列课程的教学内容形成具有工程背景专业的物流知识教学体系,如何在教学方法的改革与创新方面培养应用型的工业工程人才具有切合实际的物流知识体系,真正做到人才适应社会,是工业工程专业物流系列课程教学改革面临的问题。 1物流系列课程的教学体系建设及教学内容改革 通过对工业工程专业课程教学的目的、内容以及达到的要求深入的研究,分析物流知识体系在工业工程人才培养中的作用,形成合理的课程体系建设,结合培养应用型人才及体现专业特色的要求,对其教学内容的安排进行改革。 1.1物流系列课程的教学目标 物流课程体系的构成不仅培养学生掌握物流管理中的一些基本理论和基本方法,运用所学理论分析和解决当前物流企业管理中存在的一些实际问题,同时工业工程专业有别于传统的管理专业其具有较强的工程背景,培养其研究企业设施布置和物流系统主要包括生产系统及服务系统的物流分析、设施的位置选择、设施的内部布置与搬运系统的设计等内容。同时应注重应用性人才的培养,理论内容在实际的应用。并能运用所学理论分析和解决当前企业物流系统和物理管理方面的实际问题,为学生将来的后续学习和工作奠定牢固的基础。“物流系列课程”作为工业工程专业课程,在培养方案上设置《设施规划与物流分析》《物流管理》两门理论课程及《物流工程仿真实习》一门实践课程。 1.2物流系列课程教学内容体系建设 物流系列课程,形成不同方面的企业物流管理方法和技术的知识框架,其中《物流管理》的教学内容包括两方面:第一,物流基本功能的管理,包括仓储及库存控制,运输管理及配送管理。第二,制造型企业物流管理,包括企业供应采购,生产销售及供应链的物流管理。《设施规划与物流分析》教学的重点在于掌握企业物流分析方法,企业布局设计,搬运和仓储系统设计及企业选址。工业工程专业的物流系列课程虽然从学时数到教学内容少于物流专业对物流知识体系的学习,但工业工程专业的物流课程更注重培养企业物流方面的知识体系,更注重物流方法及技术的应用,能够做到紧密结合企业运营管理先进方法的学习。 1.3物流系列课程的实践教学体系建设 物流系列课程的实践教学环节,是对学生进行生产实践训练、操作技能、技巧培养、分析解决实际问题能力锻炼的重要环节。《设施规划与物流分析》和《物流管理》实验主要通过“物流仿真软件”和“物流管理”等实验教学软件,模拟企业物流分析规划及物流管理过程。工业工程实践中心的小型装配线实验设备,可实现物流相关研究型实验,例如生产过程中的物料追溯追踪。同时开展大学生科技活动,继续完善工业工程实践中心的开放和研究型学习。本专业同时设有物流工程与仿真课程设计(实习),实现物流知识体系的理论学习与实际应用相结合,最后通过开展到企业中的实习,实现企业运作管理知识的综合应用。 1.4专业特色增色物流系列课程的教学内容 课程的教学内容同时要体现专业特色,结合本校海洋特色,物流管理课程除了讲授基本物流管理知识体系,同时针对渔业工程的专业特色,教学内容上增加了关于冷链物流的讲授,同时介绍了渔业物流在仓储,包装,运输管理的特点,并以国家冰岛渔业物流为案例,介绍其水产品冷链物流的优势管理。在设施规划与物流分析中,教学内容增加以船舶企业为案例进行船舶企业的布局设计及物料控制分析,结合本校学生面向就业为船舶或渔业相关企业的就业形势,在教学内容切合专业知识的实际应用,能够在教学内容中以就业为导向。 2教学方法改革与实践 物流系列课程的教学内容的改革,为工业工程人才的物流知识体系培养起到了关键作用,但如果单一的教学方法,其教学效果与该课程应达到的教学目的和专业人才培养目标会有一定的差距,为了提高学生的学习兴趣及对知识整体的掌握,应采用多种具有创新性的教学方法。 2.1多媒体与板书结合教学 在教学过程中,多媒体已经普遍应用到实际的教学中。为了加强本科专业以掌握知识为主,同时提高学习兴趣与对知识综合运用能力,一定要做好在课堂教学中多媒体与板书的结合,提高教学效果。多媒体图片、录像、动画的应用达到增加课堂教学内容的信息量并提高学习兴趣,对于理解方面的内容采用PowerPoint进行讲授比较合适。但对于一些重要的概念和计算的过程,宜采用板书教学,提高学生对知识的重点掌握。 2.2录像教学 可以在课堂上结合教学讲课内容来进行,提高学生的学习兴趣,增强对物流知识的感性认识,节省到企业参观的时间与经费开支,也可以让学生了解国内外的先进物流管理方法。教师在教学内容准备上要注重对恰当的教学相关录像的收集。例如在本专业的教学过程中,教师通过播放物流设施设备、企业搬运与仓储和冰岛渔业物流状况等录像,让学生对课程内容有了更好的理解。 2.3案例教学讨论 在教学过程中选择具有针对具体授课内容的案例,进行讨论与教学,增强学生对知识的实际应用能力。案例选择要注重案例的功能与目的,由于学时限制不可能在教学过程中增加过多案例,每章节可以选择小案例补充学生对理论内容的理解及实际应用,大案例进行知识体系的综合应用,例如在企业选址这部分的教学中就可以增加小案例举例企业选址的影响因素,同时案例要针对教学的重点内容。 2.4开展网络教学 通过多媒体教学课件、作业及习题、案例学习资料、课程录像等内容,建立物流系列课程的课程网站,开展网络教学,使得教学活动除了传统的课堂,可以通过网络展开,丰富教学方法。 3结束语 物流系列课程的教学内容及教学方法的改革,是应用型工业工程人才的培养关键。通过确定课程教学目标,分别从课程教学内容和实践教学体系的创新与实践,开展课程教学内容的改革。通过多媒体教学、案例教学、录像教学及综合的网络教学方法的研究与实践,进行教学方法的创新研究与实践,完善教学方法,形成物流系列课程的教学改革。 物流工程论文:工业工程及物流监管实验平台建立 随着工业工程的不断发展,其所涵盖的领域和适用范围越来越广泛,兼收并蓄了许多的学科知识和高新技术,这就要求当今的工业工程学科建设要顺应时展要求。经过近20年的努力探索,我国工业工程学科有了突飞猛进的发展,开设IE专业(即工业工程专业,以下简称IE)的院校基本上建立了以工作研究和人因工程为研究重点的基础IE实验室。而如何突破传统、设计一个符合现代工业工程发展的实验体系?如何构建一个培养学生工程研究和实践创新能力的工业工程物流综合实验平台,这是一个亟待探讨和解决的问题,直接关系到我国工业工程领域的人才培养和未来发展。 1实验室的建设思路 实验室的建设思路是将“工业工程专业”同“物流工程与管理专业”进行有效融合,又不失各自特色,更好地体现工业工程的系统性和现代工业信息化的发展。实验室模拟生产制造企业布局,以工厂物流设施及装配流水线为平台模拟典型的生产运行流程,结合先进的物流理念,进行“模拟、综合、设计”多层次的实验研究工作。 1.1以“基础IE理论为依托,IE理论体系为架构”的工业工程实验设置思路 “基础工业工程”、“生产计划与控制”、“质量管理”、“精益生产”等各门专业课根据工业工程专业总体培养目标,结合该课程本身知识点,围绕统一的实验对象开发实验,体现课程间的联系,从而突出IE的系统性,建立有效贯穿理论课程的实验教学体系[1]。系统规划和实验设置要充分考虑IE的系统工程的特点,不仅对学生的基本技能进行训练,更要注重训练学生采用系统论的方法,综合所掌握的工程理论知识来解决工业现场的实际问题;能够合理调度工业现场的各种资源,使效益实现最大化。这就要求实验系统不但能够使学生对相应专业课程得到认知和训练;更要求实验系统能够综合贯穿IE理论体系,通过一个共同的实验载体,将各项实验联系起来,形成有机整体,让学生以面向现代工业制造、体现供应链流程的实验系统为平台,进行综合性、系统性的工程实践与管理作业。 实验设置可划分为以下三个层面: (1)工程基础认知层面 以工程实际为背景,提供工业化设备,并且保证设备中基本涵盖工业领域正在得到广泛应用的各种先进控制技术和正处于物流前沿领域的物流装备,得以让学生接触实际的工业设备,且营造一个模拟离散型生产制造企业的实验室环境[2],增加学生对工程实际的感性认识。 (2)基础工业工程理论层面 让学生选择感兴趣的模型亲自进行生产并分析,延续经典工业工程实验如工作研究、时间测定、动作分析等,旨在掌握基础IE的知识和技能,树立工业工程意识,为日后应用IE技术和方法解决生产实际问题奠定基础。 (3)工程实际研究层面 使实验体系能够模拟企业的生产制造、供应,物流、质量管理、信息交换等包括物流、信息流、资金流的大部分综合IE活动,让学生通过实际操作和接触IE活动来增强“应用IE手段提高生产率和保证质量”的各项技能,从而使学生加深对IE课程体系和研究方向的理解,培养学生的工程分析、规划、设计和方案优化的能力以及创新意识。 1.2以“供应链管理”为核心理念的宏观企业及第三方物流实验设置思路 供应链管理的核心为反应敏捷(Agile)和能让各方利益协调一致(Aligned)、适应性强(Adapta-ble)。对供应链进行综合分析,应用供应链的策略、基本方法,可以帮助企业降低库存、降低成本、提升反应速度、提升企业竞争力和创造可持续的竞争优势。因此,物流实验室的建设要以供应链管理为核心,以物流业务流程为基础,以先进的物流设备如立体库、条码、射频、电子标签为实现手段,搭建一个兼具前瞻性、实用性、开放性的现代物流综合模拟实验室[3]。实验设置通过物流流程让学生体验现代物流的核心活动:订单、仓储配送、运输、库存控制、客户服务等,达到让学生体验真实物流场景的效果,培养学生对复杂的物流系统进行设施规划、设计、过程优化以及流程管理的实际能力[4]。 实验设置可划分为以下两个层面: (1)了解体验供应链的流程 学生可以通过系统模拟:从货代/报关/检验/检疫等进出口货物的管理,以及货物到达物流中心、通过入库线进行货物入库操作、到原材料出库送至装配流水线加工、到成品入库等一系列的供应链流程;还可进行成品出库、终端配送等第三方物流流程,及超市仓储物流的管理和配送实验,从而提高学生对物流综合知识的理解,扩充感性认识,综合培养学生库存管理、生产物流方面的意识和理念。 (2)物流系统规划与研究 结合理论知识和经典案例,鼓励学生进行实际问题解决的实验实践活动,运用运筹学的知识进行库存管理、资源优化配置和决策分析等,利用系统仿真软件进行生产物流设施规划方案的设计优化等,以加深对现代物流工程的理解,培养自身的物流规划执行能力[5]。 1.3建立适应“教学+科研+培训”三层需求的综合实验室平台 (1)工业工程及物流工程专业本科生基础性教学实验平台 以“工业工程和物流专业”本科教学大纲和实验教材为指导,进行基础IE的“动作研究”、“标准工时”、“操作分析”、“流程程序分析”等实验;更可作为“现代物流设施与规划”、“自动化物流系统的设计与研究”、“物流装备”等课程的配套实验平台,将典型的物流流程设计为实验,深化学生对理论知识的理解。 (2)供应链管理研究方向的科研平台 实验室的硬件设备灵活性强,且软件的源代码公开,可作为研究生进行相应课题的研究平台[6]。如:可以通过修改“自动化物流系统终端任务执行软件”的流程来重新规划物流过程,以用来模拟宏观物流系统的各个环节,包括供应商供货、立体仓库补货、立体仓库出货、给超市终端配货等一系列的供应链运作和管理流程。 (3)可作为“物流工程与管理”方向的培训开放平台 利用实验室空闲时间,广泛开展校外及社会物流人才的专业物流培训,以达到最佳实验室利用效率,更可以对实验室维护资金形成有效的补充来源。 2实验室的主要建设内容 实验室的平面布局如图1所示,全部硬件设备通过工业现场总线和计算机网络互相连通。实验系统具有良好的可重组性,基于ProfiBus-DP工业现场总线的I/O模块的研发,使得流水线设备的任意组合得以实现,而基于开放式编程平台的程序架构及ProfiBus-DP的专用通讯协议的定制,使得软件修改相对容易,更易于满足实验系统要根据教学任务进行调整的需求。整体上可划分为物流仓储系统和生产工程系统。 2.1物流仓储系统 硬件以自动化立体库为中心,配置多种周边输送设备,包括辊筒式输送线、倍速链输送线、皮带线及平移机等,还配备有AGV小车,电子标签货架,终端手持,自动标签机等设备,并且模拟实际企业物流中心的布局特点和作业流程。软件包括仓库信息管理系统(WMS)和输送设备控制系统(WCS)。WMS用于实现管理自动化仓库中心的库存物料,管理出库、入库、盘点、拣选、补货等任务的生成、执行和结束,管理有关的查询及报表等。WCS用于处理来自WMS和自动化设备的信息,调度并控制自动化设备的动作,并提供设备运行的监控界面给操作人员。 2.2生产工程系统 硬件以装配流水线为中心,各工位配置一体机,摄像头,RFID(射频识别)读卡器,光传感器,电子卡尺,电子千分尺等,模拟小型企业的组装车间;此外还配有小型数控机加单元和信息处理单元(配有12台PC),分别模拟企业的制造车间和信息中心。软件包括MES(制造执行系统),达宝易工业工程软件,Witness生产与服务运作仿真系统,flexsim仿真系统等。基于现场总线技术的MES系统通过电子看板,RFID卡,传感器,测量仪等设备采集实验过程中的生产数据(如合格数,加工总数等),学生可根据采集数据进行在线质量监控,生产计划调整等实验。 3工业工程实验平台的建设 3.1工业工程综合实验平台的构建 集成生产物流设备、柔性制造系统、生产信息管理软件、实验信息采集与分析工具等[7],考虑面向现代大制造、全过程[8],构建一个融合工业工程与物流工程、兼顾基础IE与现代IE、为学生提供体验供应链流程的综合实验平台。实验平台结构图如图2,该平台配置有三个模块。 (1)基础知识技能模块 该模块是整个实验平台的基础模块,为工业工程及分支提供普遍适用的分析问题、解决问题的技术与方法。学生自主选择实验对象(提供两类工艺不同的产品),延续经典的工艺程序分析、动作研究、工时评价、秒表测时、环境照明、环境噪声、劳动强度等实验,培养其基本的IE知识和技能,为下一实验模块奠定基础。 (2)生产运行模块 该模块是实验平台的核心模块,既巩固第一模块的知识技能,又为下一模块做必要的准备。搭建接近生产制造企业的物理环境,模拟企业从订单、采购、生产计划、现场加工、检验、直到成品入库整个生产运行过程,尽量再现生产中各个子系统之间的相互关系,让学生通过体验供应链流程来联系和应用所学的专业知识,增强对工业工程综合知识的理解。该模块开设了ERP软件熟悉、物料需求计划、生产线平衡、生产线混流装配、MES应用、在线质量追踪、仓储与分拣、牛鞭效应等综合性实验。 (3)数据分析研究模块 经过前两个实验模块的锻炼,学生增强了对生产系统实际运行的理解,也应具有一定的应用IE手段解决问题的能力。此时,学生采用上一模块的实验数据进行生产物流追溯、过程能力分析、流水线仿真实验,同时配以案例实践活动,进行精益改善降低成本沙盘模拟,优化库存、仿真建模优化设计生产物流设施和决策分析等综合实践活动。 3.2实验平台的特色 (1)创新性 实验平台以培养学生应用系统论的方法综合所学专业知识解决工程实践问题的IE素质为目标,有效融合工业工程与物流工程,兼顾基础IE与现代IE,涉及多学科的专业技术,不过分强调学科化而割裂工程本身[9],具有一定的创新性。 (2)开放性 实验平台选用的基于PC和DSP运动器的开放性硬件平台,硬件可拓展,软件提供完善接口;且软件采用模块化及面向对象的设计方法,源代码开放,学生可根据实际需要进行重新设计开发控制软件。 (3)先进性 实验平台使用了主流的运动控制技术、交流伺服技术、现场总线等技术,与同类设备相比具有一定的先进性。 (4)实践性 单元设备具有较好的拆装方便性,允许学生对某些设备进行拆装、更改,且实验平台强调学生参与的主动性,打破以往被动学习的局面[10],实验过程为学生与平台系统的信息交换过程,突出学生的主体性与实践性。 4结束语 自实验室投入使用以来,实验课和生产实习受到学生们的普遍欢迎,激发了学生们的学习热情和求知欲,通过以实验室为平台的工业生产与物流的综合性实验实践活动,加深了学生们对IE基础理论和工程知识的理解,提高了综合运用多种IE手段解决实际问题的能力。当然,今后我们要不断完善和提高实验技术水平,关注教学效果,加强与兄弟院校的交流合作,共同推动IE学科的发展,为培养出高层次应用型、复合型人才做出不懈努力。 物流工程论文:物流工程及技术创新思考 摘要:21世纪最明显的特征就是经济全球一体化,因为互联网的普及以及计算机技术的广泛应用,使得全球的经济不再受地域的限制,即使不同的大洲之间也可以进行贸易上的往来,这样的经济体系使得物流行业迅速发展起来,已然成为当今世界上发展前景最好的新兴服务行业,在人们对其不断提出新的要求的同时,解决当下人们的问题,并且有针对性的提出创新我国物流工程以及技术的措施是当下物流行业的主要问题。 关键词:物流工程;技术创新;措施 随着信息化时代互联网的普及,人们利用网络进行购物、订餐,使得网络消费得到了大范围的普及,而网络消费也相对应的带动了物流行业,物流行业作为一种服务行业,其工程的建设水平以及带给人们的便利能够直接决定物流行业的发展水平,本文将针对物流行业现在的技术水平进行讨论,并且提出一定的创新性建议。 1物流工程的定义 物流工程是新兴的一种综合性边缘科学,主要以物流为研究对象,包含物流中的所有环节,即物流系统的规划设计、资源合理分配、物流的实际运作过程、以及对物流的控制管理。在物流的管理中,可以将物流与信息流进行统一的研究,物流的整个过程就是一个信息不断流动的过程,商品经过生产、流通以及消费的过程最后到达消费者的手里,就是物流的整个工程。物流工程也需要通过系统的管理来实现物流行业的稳定发展。物流工程的提出是具有较深远的意义,但是经过时间的推移科技技术的发展,物流工程以及技术也需要进行提升,在现阶段物流工程发展速度较快的同时,创新出更多不同的形式为人们提供更加优质的服务,也就相对应的促进了我国物流行业的发展。 2我国物流工程的发展现状 2.1欠缺概念以及物流设备 我国现阶段的物流行业,只能说是一项工作,人们对其的认识还只是停留在帮忙送货的概念上,固然物流的实际作用就是传递货物,但是物流实质上是一项工程,需要人们纠正这样的错误思想,通过系统的措施来体现物流是一项工程,需要有专门的规章制度对物流行为做出约束,也需要进行工程细化的人员分配等,总而言之我国现在的物流行业对其工程性的概念意识还是相对欠缺的,使得物流工程的实际作用没有发挥出来;其次就是现阶段物流工程中涉及到的基本设施还不够全面,使得各个环节之间的连接不够默契,在一定程度上降低了物流工程的工作效率,也会使得物流工程缺乏凝聚力,一旦出现问题没有明确的负责人,相互推脱影响物流工程的稳定发展。 2.2物流信息化的应用不健全 因为我国的物流工程是处于快速发展的状态,人们对其的研究还相对薄弱,就已经投入到实际的使用中,再加上信息化的技术开展起来具有一定的难度,使得现阶段我国物流工程的信息化网络是不够健全的,存在很多影响物流工程顺利进行的问题,首先就是信息不畅通,信息畅通对物流工程发展的前提,因为物流工程的各个环节之间都需要大量的沟通,包括商品的信息、消费者的信息以及商家的信息,本身网络消费就存在着一定的隐私特点,如果相关的信息无法及时的确定,就可能会导致出现商品丢失、无法联系买家等问题,对物流行业的信誉度以及稳定发展都会产生一定的影响,因此加强物流工程的信息网络建设,就能够促进先进设备的实际使用,进而提高物流信息的畅通、快速传递。 2.3先进技术的使用不全面 因为物流信息网络的建设还不够全面,导致很多先进的技术虽然引进了,但是缺乏使用的平台,不仅造成了严重的资源浪费,还导致物流工程的发展始终跟不上现代化的进步。先进的设备以及先进的技术都是现代化物流的基础,先进设别是物流工程的硬件,而先进的技术则是物流工程的软件,就目前来看,我国的物流工程中保鲜技术就是相对落后的,很多的商品在需要保鲜的条件下进行物流运输,大多没有办法保证其绝对性的保鲜,需要物流工程引进先进的技术来解决当下物流运输过程中遇到的问题,另外商品物流的查询总是存在一定的滞后性,通过创新其查询方式,能够提高商品物流的查询时间,提高物流工程的工作效率。 3物流工程以及技术的创新性发展方向 物流工程的创新主要就是针对工程结构的有效控制、设备以及技术的创新,通过对应的创新措施,可以有效的加快物流的运输速度,缩短物流的单次运输时间,并且能够在一定程度上降低运营成本。 3.1物流工程的工程技术创新 工程技术主要就是针对现阶段不够完善的物流信息网络化以及先进技术使用不够的问题,因为现在是信息化的时代,完善信息网络不仅能够提高物流工程的工作效率,也是为了紧跟时代的步伐,为人们提供更加便利高效的服务。首先就是提高网络技术的使用,在物流行业,信息是相对零散的,并且数量相对较大,技术人员应该利用网络技术将所有零散的信息整理出来进行系统的管理,并且通过一定的网络平台,实现信息共享,这样能够有效的提高物流查询速度,也方便管理人员进行全方位的管理,对于每一个物流项目都能够实现跟踪管理,避免了丢件现象的发生;其次就是应该扩展创新科学技术,目前除了用网络确定物流的相关信息外,GPS定位技术也可以应用到物流工程中,可以通过GPS对大批量的物件进行准确的定位,并且了解其运输的实际情况;还有二维码技术,通过二维码可以实现快速的物流查询,还有利于管理人员通过扫描二维码的方式进行物流销售,也是时下比较受人们欢迎的销售方式,具有便利快捷等优点,人们还应该积极的探索更多的科学技术,将其运用到物流工程中;最后就是创新物流的相关设备以及包装技术。我国现在有一些大型的物流企业确实已经在包装技术上进行了一定的创新,比如用小型的机器人取代人力,不仅系统性更强,效率也会有很大的提升,像这样的高端技术是需要大范围的推广的,对于我国物流行业有一定的促进作用,当然物流企业也应该建立起与相关的高端技术相适应的物流平台,全面的提升物流工程的工作效率。 3.2物流工程的管理技术创新 在提高了物流技术之后,其物流工程的管理技术也需要一定的创新,通过提高物流的管理程序,使其能够标准化,增加物流各个环节之间的默契配合,从而使物流管理工程能够实现自动化、信息化以及高效化。首先实现物流管理的自动化,自动化管理主要依靠于信息化技术,通过对各个部门进行系统管理,从而减小部门之间的管理差距,提高了整体的工作效率,并且通过及时的更新管理信息,进而实现信息库数据的自动更新,并且能够通过计算机软件对其实施自动检测,能够准确的进行错误报告;其次就是将物流工程中的所有部门之间进行紧密的联系,使所有的物流部门都是为同一个目标进行工作,使其具有较强的凝聚力。 4结语 物流工程的出现以及兴起都是时代的必然需求,但是我们应该利用好物流工程,在现阶段已经呈现出的问题上,进行系统化、针对性的修改,全面化的提高物流工程的工作质量,通过创新管理技术以及工程技术使物流工程能够稳定的发展,为我国的经济发展做出一定的贡献,推动我国物流行业的可持续发展。 作者:杜鹏飞 单位:东北林业大学 物流工程论文:现代化管理在物流工程中的应用 【摘要】 随着我国改革开放以来社会经济的飞速发展,现代物流管理模式也在不断发生变革。从古至今,变革都是任何时代的主要话题,如今,随着社会的进步以及经济发展的需要,传统的物流管理模式已经不再适应当前社会发展的需要,因此,物流管理模式的变革是必然要进行的。在新形势下,为实现我国物流行业的现代化管理,文中作者根据多年的工作经验,在总结国外先进的现代化物流管理模式中,总结了主要制约我国物流发展的因素,提出了意见及建议。 【关键词】 物流管理;现代化管理;物流工程;重要性;发展战略 随着我国改革开放进程以来,物流不仅仅只是联系生产企业与消费者之间的一层纽带,也不仅仅只是生产过程中的一个环节,其作为企业降低生产成本,提高核心竞争力的重要因素不仅仅被企业所重视,国家政府也越来越重视物流行业在国民经济中的地位和作用。因此,现代物流管理模式的改革是必然的,传统的物流管理模式已经难以适应社会的发展,难以适应企业发展的需要,高度重视和尽快实现现代化物流管理模式是当前企业参与市场竞争的有力保障。那么,随着电子商务的兴起,科学技术的进步以及计算机水平的提高,现在物流管理模式必须要依靠先进的科学技术水平,同时,科学的物流管理制度也是实现现代化物流管理的重要手段。 1物流管理现代化的内涵 物流管理现代化是国民经济现代化的重要组成部分。据有关资料调查,世界各国的生产企业中,原材料、零部件、半成品以及投入到消费前的产成品库存价值量一般占生产企业总产值的三分之一。日本的一家大企业,年产值达5干亿日元,而其中运输费用和保管费用就占3千多亿日元,占总产值的60%。因此,对物流进行科学、合理管理,是充分利用各种资源,提高企业经营效果的重要渠道之一。物流管理本身是一个系统性很强,各环节密切联系、相互协调,而且秩序井然的连续活动。就是说,物流管理既是流通领域中的独立运转系统的管理,又是与国民经济其他部门相互衔接、相互制约的大系统管理。按物流过程的顺序,从原材料的供应计划开始,包括货物需要量的预测、采购、供应、库存管理、内部搬运、分发运输等业务。按物流现代化管理的主要对象,是对物流机具设备、材料、仪器、能源等管理以及对从事物流管理的生产人员,生产效益动态和对千变万化的物流信息的掌握和处理等的管理。 2现代化管理在物流工程发展中重要性与意义 随着科学技术的进步,计算机技术在生产生活中的应用越来越广泛,而现代企业对于物流的要求越来越高,现代物流不仅仅是从收货、仓储以及配送等方面进行现代化管理,更从事人才,货单等各方面进行全面的综合管理。其目的主要是减少物流配送成本,缩短配送时间,提高企业的核心竞争力,因此我们可以看出现代化管理在物流工程中的重要性。首先现代化物流管理模式有效的缩短了物流配送时间,现代企业希望更快的实现货物的传送,以增加该货物流通和资金流通实现企业的发展。尤其是制造型企业,为了掌握货物的实时信息,企业需要知道货物销售情况及利润,由此逐渐向下一级传达信息。企业希望有现代化物流管理模式实现企业与消费者之间的直接沟通,取消商在中间的差价,以缩短货物流通时间提高利润。其次是由于我国长期实行计划经济体制,企业生产的主要目的是完成国家下达的计划指标,从而形成了重生产、轻流通的观念。评价一个企业,往往只注重产量,而忽视各环节的综合效益。因而,物流的管理一直未得到应有的重视,长期滞后于生产的发展。为了增强企业核心竞争力,提高物流的现代化管理水平,实现连锁经营管理是当前企业的重要战略目标,这样扩大了销售队伍也降低了销售成本。实现物流管理现代化的意义是非常巨大的,首先有利于企业提高核心竞争力,其次有利于降低货物流通时间,降低物流成本,提高物流服务质量,最终实现社会经济整体效益的提高。 3当前我国物流管理现代化存在的问题 3.1物流基础信息建设不完善目前我国物流行业发展的主要问题是物流基础信息的建设不完善,还是传统的物流信息管理模式,这样不仅造成工作效率低下,对于供货信息、收货信息、货物的流动信息等收集不全面,基础信息整理归纳不科学。 3.2物流管理分散虽然我国随着物流行业的发展,我国已经出现了一批成熟的物流企业,但由于我国物流行业的发展历程较短,目前还只是处于发展阶段,国家对于物流行业的制度也不完善。我国的物流企业虽然多,但国家没有统一制定对于物流行业的管理规范,大多数物流公司都是各自为政,使得物流市场比较混乱。同时我国的物流行业没有统一达成行业共识,大家各自为政。 3.3科学技术引进率低当前科学技术水平已经很高了,尤其是计算机技术,现代通信技术以及现代管理技术,将这些技术引进到物流管理中来都能够极大的提高现代化物流管理水平。但又因我国物流发展时间不长,高校培养的物流管理人才不多,目前物流业的高层管理对于先进的科学技术认识不足,因此严重的影响了我国现代化物流的发展进程。 4新时期我国物流管理现代化发展对策 4.1实现物流管理现代化的根本途径是信息化、系统化在现代化的物流管理过程中,最为重要的是信息的收集与整理,在进行物流现代化改革或者实现现代化物流工作过程中,市场价格的波动、仓储成本、税务成本、供应价格、供应数量、需求价格、需求数量、以及货物的数量、货物的价格、货物的规格等都直接或间接影响着物流管理现代化的水平,任何信息的遗漏或错误都将导致企业经济效益的损失。因此,我们要从根本上实现物流管理现代化就要解决信息的收集与整理,实现信息系统化。 4.2构建知识库体系知识库体系相同与我国的大数据理念,它是实现现代化物流所必须要走的道路和必须要解决的问题。构建知识库体系需要国家以及物流企业的协同合作,不是一家企业就能建立起来的,然而知识库体系包含物流行业的各种数据,同时又惠及所有的物流企业,可以说是实现现代化物流管理的重要一步。 4.3局域网是实现物流管理现代化的有效途径实现现代化物流管理就必须要实现信息的系统化,然而实现信息系统化就必须要借助互联网的作用,互联网技术可以实现信息的共享,信息的实时传递,外部信息的收集和整理,并且可以极大地减免人力的消耗,可以说如果要实现物流现代化管理,引入互联网技术是必须要走的一步。 4.4努力营造现代物流发展的宏观环境我国物流发展时间较短,政府在物流行业政策上的建设还不完善,同时随着我国物流企业越来越多,大家都各自为政,没有形成统一的物流行业规范,因此,物流行业的问题越来越多。当前为了实现现代化的物流管理,就必须要努力营造现代物流发展的宏观环境,从运输、包装、配送、仓储等各方面进行统一规划,协调合作。首先就是要建立政府各部门之间的协调,统一出台物流行业整体规划,加强对于不正规物流行业的监管和整理,提高物流行业整体素质和服务。 5结语 自从我国改革开放以来,随着社会主义市场经济的建立和完善,物流行业从无到有的发展了起来。随着时代的发展,传统的物流管理模式已经不再适应社会发展需要,企业更希望有现代化的物流管理模式,但就目前现状来说,要实现我国物流管理现代化还有很长的一段路要走,因此,笔者分析了国外先进的现代化物流管理模式,希望我们可以正确把握产业发展方向,希望政府能够制定更加完善的物流行业发展规划和管理制度,对此笔者也提出了自己的部分建议,希望为我国的现代化物流管理贡献自己的一点力量。 作者:郑颖 单位:贵州交通职业技术学院 物流工程系 物流工程论文:应用型物流工程本科人才培养 一、黑龙江工程学院物流工程专业发展沿革 黑龙江工程学院是一所以工科为主,涵盖工、管、文、理、法、经、艺等学科门类,多学科协调发展的全日制普通本科院校。2001年,黑龙江工程学院在广泛调研、充分论证的基础上,依托学校首批重点建设的主干专业—交通运输专业增设物流方面的课程,2005年开始开设物流工程方向模块,2008年被黑龙江省教育厅批准为《交通与物流》紧缺人才培养基地指导委员会牵头单位,同年被中国交通企业管理协会物流委员会授予《中国物流人才培养基地》,并于2010年经教育部批准设置物流工程本科专业,正式成为培养应用型物流工程本科人才的高校之一,同年被批准成为中国物流学会会员单位,目前分为物流设施设备使用与维护和物流信息技术与管理两个专业方向,2014年,首届24位毕业生已经全部走上了工作岗位。物流工程专业依托交通运输与物流工程系,经过4年的发展,现有物流工程教研室1个,物流系统模拟仿真实验室1个,RFID技术与应用实验室1个,交通运输实务模拟实验室1个,物流仓储与分拣实验室1个,物流管理商场实验室1个,实验室总面积约为300m2,具有自动化立体仓库、堆垛机、输送分拣系统、AGV小车、搬运机器人、电动及手动叉车、电子标签拣货系统、流利式货架、补货货架、高频RFID系统、条码打印机、计算机等硬件设备,商场收银模拟系统、运输管理系统、仓储管理系统、eM-Plant、Flexsim等专业物流仿真软件,设备总值400余万元,设备功能先进,基本能够满足本学科教学任务需要及未来10年的设备发展趋势。本专业培养的学生主要就业方向与岗位:物流企业或设备研发企业,从事物流设施设备的设计制造、使用维护、选型与管理,物流自动化系统与控制系统的开发、使用维护等工作;各类企业物流部门和第三方物流部门,从事企业物流信息系统、控制系统的开发设计及使用维护,物流设施设备检测维修,物流系统设计与优化,采购与供应链设计,库存管理等工作;政府和行业管理、咨询部门,从事现代物流产业发展规划、城市或地区的物流基础设施规划(公共物流节点、货运通道规划)、城市或地区物流信息平台设计、物流产业发展政策制定、物流方案设计咨询等工作。 二、应用型物流工程专业人才培养目标 物流工程专业是一门新设置的专业,黑龙江工程学院秉承应用型本科人才培养的办学思想,根据物流工程专业的专业特点、专业发展前景、市场对人才的需求和定位以及黑龙江工程学院的办学条件,黑龙江省经济发展建设的需求和方向,培养物流工程专业应用型本科人才,必须从我院实际出发,以服务于黑龙江省经济社会发展需要为背景,实现培养高级应用型人才的目标。为此,本专业的人才培养目标定格为:物流工程专业培养德、智、体、美全面发展,基础扎实,专业知识面宽及专业实践能力强,具有较高的综合素质和一定创新精神,毕业后适合在第三方物流企业、企业物流部门、物流行业管理部门以及科研院所和高等院校工作,从事物流工程领域内的管理、规划、指挥、决策和相应的技术管理与物流设备维护,以及科研和教学等方面工作的物流工程领域中工程应用型高级专门人才。 三、应用型物流工程专业人才培养标准 物流工程专业旨在培养应用型高级专门人才,培养面向物流行业基层和生产一线,主要从事第三方物流企业的规划、运营管理以及物流设备的检测、维修及售后服务和管理,满足知识、能力、素质要求的应用型工程师。本标准培养的物流工程专业学生,当达到了后备工程师技术能力要求后,可以获得后备工程师技术资格。专业培养标准为:(1)具有良好的人文社会科学素养,社会责任感和工程职业道德;(2)具有能够用于解决物流工程领域复杂问题所需的自然科学、外语、计算机、经济及管理等知识;(3)了解国内外先进的物流系统规划设计、物流企业运作的基本模式,掌握物流工程领域的发展现状和趋势,并能在生产实践中应用;(4)掌握基本的物流系统组织、决策、管理及运营的基本方法与技术,能够综合解决工程实际中的复杂问题,具有追求创新的态度和精神;(5)具有综合运用专业理论和技术手段进行物流系统规划与设计、物流信息技术应用与物流管理、物流装备运用管理与维护的基本能力;(6)具有系统的物流工程实践学习经历,具有应用物流工程基础知识和专业基本理论解决工程实践问题的能力;(7)具有一定的合作精神、表达能力、组织管理能力和人际交往能力,在团队中发挥作用的能力;(8)掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;(9)对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;(10)具有一定的专业发展前瞻性,在解决物流工程领域实际问题时,能够综合考虑所涉及的工程、技术、经济、管理等方面的标准、政策、法津及法规。 四、应用型物流工程专业人才培养方案构建 按照顶层设计的方法,在分析物流工程专业培养目标和专业培养标准的基础上,结合本专业具体情况,遵循高等教育规律,将各种能力要求转化成通识教育内容、专业教育内容和综合教育内容三大部分,进而构建知识体系。通识教育内容包括:1)人文社会科学;2)自然科学;3)经济管理;4)工具;5)体育;6)通识教育实践训练等知识体系。专业教育内容包括:1)物流工程专业基础;2)物流工程专业方向;3)专业教育实践训练等知识体系。综合教育内容包括:1)素质拓展;2)科技创新教育等知识体系。知识体系包括知识领域、知识单元及知识点三个层次。在每个知识体系中包含一个或多个知识领域,每个知识领域有核心(必修)知识单元和一般(选修)知识单元,知识单元又包含若干个知识点。核心知识单元是物流工程专业在本科教学中最基本的知识单元,一般知识单元是指未包含在核心知识单元内的那些知识单元。根据黑龙江工程学院应用型本科人才培养的目标定位,结合区域社会经济人才需求,构建了“基于能力本位”的应用型物流工程专业本科课程体系,专业知识结构及相关能力课程关系如图1所示。本专业定位培养应用型人才,主要面向物流等行业,立足黑龙江及东北区域、辐射全国。物流工程专业教学计划按照国家教育部本科教学计划的原则规定,依据学校所处地理及办学传统优势,积极探索人才培养模式,不断完善人才培养方案、专业理论教学体系和实践教学体系,优化专业结构,加强专业特色建设,本专业总学分190学分(综合教育学分至少10学分),其中理论课学分为129.5,实践课学分为50.5,综合教育学分为10。理论课设置为2136学时,其中通识教育必修课设置为6门,共872学时,通识教育选修课8门,共192学时,专业基础课(必修10门,两个方向模块,每个模块选修各3门),共672学时,专业必须课(两个方向模块,每个模块各6门),共208学时,专业选修课6门,共192学时。实践课设置为52教学周+80学时,其中通识教育实践为10周,专业教育实践为42周,大学物理实验、大学数学实验及电工与电子技术实验共计80学时。本专业开设的主干课程有:运筹学、物流工程、物流系统工程、物流系统规划与设计、液压传动、自动化立体仓库设计、物流机械结构与维修、物流机械设备的运用与管理、电子商务与物流信息化、物流系统建模与仿真、物流自动化系统设计及应用、物流运输与配送管理、集装箱与多式联运、国际物流与货运、物流企业管理等。 五、结束语 物流业是21世纪的朝阳产业,也是一个发展十分迅速的行业,培养物流工程人才是整个物流行业发展的需要,作为应用性、专业性很强的物流工程专业是一个新兴专业,如何更好地发展该专业还需要各院校结合行业的发展和本校自身条件不断进行教学上的研究与改革。开设物流工程专业的各高校在制定人才培养方案时须依据学校自身现有学科的特点,结合学校所在区域经济的发展状况以及学校大环境下的人才培养定位,制订以市场为导向、各具特色的物流工程人才培养模式。 作者:王强 齐晓杰 吴彪 李雯 李荣 单位:黑龙江工程学院 汽车与交通工程学院 物流工程论文:物流工程及技术创新思路 1物流工程的结构 1.1物流管理工程物流工程的管理工程主要是物流工程管理理论体系和理理论工作落实两大部分。前者主要由用户需求带动的从下到上的管理体制,后者是这些体制在工作当中如何落实。物流管理的具体项目包括物流信息管理、人员管理、设施设备管理、技术管理、财务管理等。通过对这些项目严格有效管理为企业获取经济效益。 1.2物流技术工程物流的技术工程主要体现在物流设备技术工程和物流信息采集管理工程这两个方面。物流设备技术工程包括相关设施、物流规划设计的基础引进和创新,物流信息的采集管理技术工程主要对相关物流信息的采集、分析、检索技术引进和创新。 1.3物流营运工程物流的营运工程主要是企业公司的物流需求。物流营运主要是为广大用户提供物流运输和信息捕捉服务。同时,物流营运工程也有高低之分:低端的物流营运主要就是一般的快递公司和小型物流经营部,它旨在为广泛的个人物流需求提供物流运输,适应大批量的接收运输任务,主要与人们的生活相关,一般都是采用铁路运输和公路运输,部分地区采用航空运输,基本不采用水路和管道运输。他的服务水平是大众化的,普遍化的。高端的物流运营主要是为公司企业提供物流运输服务,都是成批量的物品运输或者是高端机密的文件技术运输,一般采用航空运输、水路和管道运输,比如汽车生产的企业的运输,主要都是采用的水路运输,国外的进口汽车或者汽车配件都是漂洋过海来到中国,到港口以后在采取公路或者铁路运输,这样的营运服务是高水平的,必须要保证运输物品在一定的损坏率以内。高端物流营运是物品价值相对比较贵重,物品运输要求比较严格,物流的特殊性需要特殊器材或有特殊限制或特殊服务要求以及特种技术服务或采用高科技手段等因素的物流活动。 2物流工程的技术创新策略 物流行业要想更好的面对经济发展的挑战,必须要进行技术创新,改革落后的物流工程结构和设施设备,加快运输速度,缩短单次运输时间,节约运营成本。 2.1物流工程的管理技术创新策略物流工程的管理创新主要是物流工程流程创新,管理体制创新、信息集散创新等等,物流工程的流程包括储存保管、卸载、装载、运输、配送等环节,为了提高物流管理水平,增加物流营运手段,协调各部门合作开展工作,物流工程的管理技术创新是很有必要的,新时代的物流工程管理技术要求自动化、一体化、信息化、高效化。①自动化管理模式。自动化管理要求物流工程部门实现集成化协作,创新各部门管理手段,采用信息技术,时时更新管理信息,自动更新信息库数据,自检信息报误。②信息化管理模式。信息化管理模式是提高企业竞争力的管理,不管在企业营运的哪一个环节都以数据说明真相,建立系统的信息采集、交流体系,将项目管理、计策管理、财务管理有效地联系在一起,借助网络技术来管理,实现财务管理、人员管理、部分管理的信息化。③一体化管理模式。物流营运是一个庞大的系统工程,它需要把所有的工作形成一个整体,共同向着一个目标前进,这就是一体化管理模式。一体化管理模式相求各个部门、各个环节都紧密相连又各有不同,做到专业的物流营运,物流统一搬运、配用,信息统一采集、分析、收录。④高效化管理模式。高效化管理模式需要在保障物流安全的基础上,缩减物流运输环节,缩减每一个环节所需要的时间,加快运输、信息收集过程,增进物流决策的正确性和实际运用,加强物流发展前瞻技能,改进信息分析运用技术。做到以上“四化”管理技术的创新,整个物流工程的技术创新就实现了一半了。 2.2物流工程的工程技术创新要加快物流工程的发展步伐,就要重视起其物流技术的创新改进。目前,我们的物流技术还不能达到国际一流水平,在未来的物流发展道路上,也许已经不能够适应客户的要求了,而我国科学技术的发展却为物流的技术创新改进带来了新的发展机遇,很多的高精尖技术都可以在物流行业得以运用和开拓。①采取高度集中的网络技术。物流行业的行业特性要求物流行业所运用的网络技术一定要高度集中,它把分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使管理员能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息;提高运用网络技术的技术含量,用科技武装管理。②广泛运用、创新科学技术。例如现代的GPS定位技术完全可以投入到物流营运中,通过对大批物资的实时定位快速了解物流运输情况,还有二维码技术,二维码技术不仅仅可以运用到物流运输中,也适用于企业的销售管理,建立二维码扫描请求运输服务是一种比较时尚的物流销售方式,可以节约人力成本,缩短服务时间。总之,我们可以根据物流工程的不同特征创新和运用科学技术。③创新物流设备、包装技术。实际上很多高端的物流服务都可以采取网络运输,例如高端技术的物流服务,物流企业大可以建立与之适应的高端技术网络运输平台,通过安全的物流软件包装,实现高端技术的网络安全实施传输。 2.3结语物流行业的出现和发展是现代经济发展的需要,我们要根据不同的市场需求,不断的完善物流科学技术,推动物流行业的发展,完善物流工程,从多个方面规范物流行业发展,包括物流工程教育、物流技术创新、物流行业制度等等,为国家的经济发展作贡献,改革物流工程的各个环节,实现物流行业的可持续发展。 作者:曹志伟 单位:武汉商学院 商贸物流学院 物流工程论文:物流工程卓越人才培养 1面向“双师双能”的物流工程课程体系及其实施方法 教育部分别于2007年和2011年开始实施全国工程教育专业认证和卓越计划。2013年6月,中国正式成为《华盛顿协议》的第21个成员。在以上背景下,武汉理工大学物流工程专业面临国家教育工程专业认证和教育部卓越计划的双重认证要求。因此,我校物流工程专业人才培养及其课程体系设计需要综合考虑美国ABET标准[1]、国家教育工程专业认证标准、教育部卓越计划标准和物流管理与工程类教指委标准。目前,一些教师结合中国高等工程教育专业认证现状[2-3],通过调研和分析,认识到课程体系是高校实施人才培养的载体,是培养什么样的人和怎样培养人等问题的具体解答[4]。所以,课程体系合理设计是关系人才培养的根本,也是“双师双能”物流工程卓越人才有效培养的基础条件,涉及课程体系和教学模式的合理设计与有效实施。 1.1物流工程国家专业认证下的“双师双能”课程体系设计(图2)以“国家专业教育认证”和“卓越计划”为抓手,分析物流工程专业培养目标、课程体系、达成能力之间的关联,构建能力达成矩阵;在此基础上,从专业发展和专业能力两个方面,按照时间维度和养成维度,设计“双师双能”教学体系模式,为物流工程专业的理论和实践教学提供课程体系支撑。此外,还要分析高校、企业合作的协同创新动机,以“资源共享、协同培养”为导向,通过项目实践导引,从社会用人需求角度,形成企业、高校联合制定培养计划、课程目标的机制,动态修订课程体系,实现项目资源共享,构建和谐双师环境,为专业的理论和实践教学提供制度保障。 1.2基于主体性和反思型的“阶梯渐进、同步实践”教学模式(图3)以“团队合作、思维创新”为目标,设计物流工程专业课程的主体性教学模式,结合“阶梯渐进、同步实践”教学理论,制定主体性教学目标,设计主体性教学内容及其策略,构建主体性教学评估考核程序,增加了现场模拟和团队协作机会,突出了教学重点,让学生学会如何去创新思考。此处,主体性教学注重的是学习、思考、过程、联想等要素,让学生“学会如何去学习”,而不是“学会如何去记忆”,培养的是创新和团队协作能力。以“情景演绎、工程实践”为目标,设计物流工程专业课程的反思型教学模式,在主体性教学下的课堂讲授、案例研究与练习基础上,结合“阶梯渐进、同步实践”教学理论,设计实践案例及其情景演绎,凝练课本显性知识,反思实践隐性知识,通过行动,解决工程实践问题。此处,反思型教学注重开放式、启发式教学等要素,通过与传统教学要素的结合,实现双师教学下的显性课本知识与隐性实践知识的联系,培养的是工程实践能力。目前,我院对物流工程专业的多门核心课程(物流工程、运筹学、计算机控制技术、物流系统建模与仿真、物流自动化系统设计及应用)进行了课改,十二五期间将建设5~10门省级或校级精品资源共享课,培养5名校精品名师;此外,学院近3年已聘用了30多位企业兼职教师和10多位国外兼职教授,涉及物流装备、物流自动化、港口物流、物联网等多个领域,他们全程参与到了本科培养计划的修订,负责或参与了企业实训、毕业实习、生产实习、认知实习、课程设计、毕业答辩等实践教学环节,部分理论教学工作也由经验丰富的教授和企业兼职教师共同完成。以上部分成果《面向行业的物流工程专业综合教学改革研究与实验》也获得了湖北省教学成果一等奖和国家教学成果二等奖。 2校企资源共享、协同合作的双赢培养模式与实验室建设 随着卓越计划和国家工程认证的开展,对高等学校卓越工程专业毕业生的达成能力提出了一系列指标要求,例如:卓越计划要求毕业生达成“具有分析、提出方案并解决工程实际问题的能力;能够参与生产及运作系统的设计,并具有运行和维护能力;具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力”;国家工程专业认证要求毕业生达成“具有系统的工程实践学习经历,具备设计和实施工程实验的能力,具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力”;物流管理与工程类专业教指委要求毕业生达成“具备从事物流系统分析与规划设计、企业物流业务运作管理、物流企业经营管理、物流信息管理、采购与供应链系统运作管理等基本工作与实践能力”。显然,这些能力的培养与达成,需要为学生提供校企联合培养的教学模式和条件,这离不开校企协作办学。当前,校企合作的最大障碍在于双方出发点不同,无法达成利益共享,即双赢。部分原因如下:企业重视盈利,不愿意花费太多精力培养人才,而是所得即所用;高校忽视企业盈利的需求,片面强调人才的实践,对企业生产造成干扰;双方缺乏合作办学的基础和平台,尤其是科研引导,无法将双方利益和人才需求有机融合;双方缺乏有效的奖励机制,导致企业基层技术人员抵触或应付;双方单位缺乏明确的协议,无法有效规范双方的权责,校企无法可持续合作发展。 鉴于以上条件的约束,武汉理工大学物流工程学院探索了一条校企资源共享、协同合作的人才培养模式,具体步骤如下:①大力推进科研项目的开展,密切联系科研项目较多的企业,通过项目开展和人才输送,扩大校企的合作,增强双方认知;②在前期项目合作基础上,为企业在职人员进行人才培养,通过工程硕士研究生的指导,摸清企业发展中迫切需要解决的问题及其技术,梳理适合本科实践的内容和方向,为后续本科联合培养进行前期探索和调研;③双方洽谈,联合申报国家工程实践中心或共建产学研基地,签署具有权责分明的协议,保障双方权益,联合购置设备,满足双方研发与工程实践的需求,并共享资源;④以技术攻关、产品研发等为抓手,双方人员联合攻关与协同合作,并引入本科生参与,能力优异的,优先保障就业与签约;⑤定期互访,通过交流和座谈,了解存在的问题,例如:课程设置、课程实施手段、人员配置、考核机制等,促进校企的可持续良性发展。在以上过程中,双方成立专门的组织体系,例如我院与河南卫华、中铁科工联合成立的两个国家工程教育中心,就由企业与学校联合组成,设主任一名,由企业主要负责人担任;设副主任两名,由企业与学校各派一人担任;其他管理成员由企业人员与学校老师担任。培养阶段采用“3+1”的模式,即在校内课程学习阶段为3年,在企业学习和实践1年。为了使培养的学生具有鲜明的工程技术特色,我院以物流工程技术的装卸设备和自动化为关键主线,制定了物流自动化方向和物流装备方向培养计划,即“1+1”工程模式。高校和企业共同设计培养目标,制定培养方案,共同实施培养过程,互相聘用双方人员,形成双师队伍,丰富教学内容。 目前,我校每年均向河南卫华、中铁科工输送毕业生,满足了企业用人需求;也联合攻关了一批物流装备、物流自动化等方面的难题,研发了克令吊、抓斗挖泥船、新型减速器、轻量化起重机等一批产品,提升了企业的研发能力和核心竞争力,真正达到了双方的共赢。此外,双方近2年累计投入近600万,购置了相关设备,并建设了校内和校外实验室,通过设备共享,来满足研发、工程实验的需求。以上极大丰富了我校实验室建设。在以上基础条件下,2013~2015年我校物流工程卓越专业班级分别在河南卫华、中铁科工进行了企业实训,开展了嵌入式系统开发训练、工业控制总线实验、远程监控系统实验、电气安装实作训练、大吨位设备电子系统集成训练、无线网络组网实验、工控组态软件训练、电气工艺设计训练、主流厂家控制器和传感器调试训练、直流电机伺服系统训练。 3结语 在工程专业国家认证和教育部卓越计划背景下,武汉理工大学物流工程学院结合“国家工程实践教育中心”建设,探索了物流工程卓越人才培养模式,研究了该培养模式下的课程体系和教学方法,在物流学院和国家工程实践中心进行了试点,利用课堂教学、企业实践、毕业设计等环节,提升了学生“创新能力、工程实践能力”,为物流工程卓越人才的可持续培养,提供了理论与实践支持。研究的理论成果适用于物流管理与工程大类的专业人才培养和教学模式创新,亦可推广到卓越工程师及创新型人才的培养中。后续研究将引入课程体系阻抗辨识方法,探究课程体系中课程设置的短板,满足培养模式持续改进和发展的需求。 作者:张煜 田维 李文锋 吴青 陈志方 单位:武汉理工大学 物流工程学院
自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术,然后加以修改,取其精华,去其糟粕,使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来,不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强,还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础,而计算机技术在不断的发展,集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可,深入到了各个领域。同时,集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分,需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术,它不仅包含了其他自动化控制系统的特性,能够自动化生产,还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时,柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中,柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合,利用数控技术进行生产,这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统,就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下,对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制,让机器变得人性化,让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似,能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程,这样,不仅使得生产效率大大提高,生产过程更易控制,还节省了人力,创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达,而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化,我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程,而自动控制系统是机械工程的重要组成部分,只有自动控制工程不断的更新发展,机械工程才能够不断的创新,变得越来越科技化,才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下,在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展,并通过网络的传播,迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性,无论多啊么先进的自动控制系统,在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时,应该以环保为首要考虑,节约能源,这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天,自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统,也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益,同时也能够帮助企业更好地管理机械工程,对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者:郭华 单位:阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性,多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料,如今众多交通事故中,由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步,电子电工工业技术不断更新,汽车行业高速发展,自动化、智能化的不断革新,这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术,以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题,阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠,对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,在汽车领域内,一切都是以安全为前提,在此基础之上,对自动控制技术加以研究,能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件,每一个元件都有其相应的用处,有的甚至有着至关重要的作用,如何确保每一个电子元件都能够应用到位,如何开发创新新的电子元件,是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机,对于环境污染严重的今天来说,汽油发动机可以说是罪魁祸首,只有在抛弃汽油发动机的提前下,对发动机系统的进行创新和技术开发,才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用,作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲,与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机,天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式:一是由汽油机改装成双用燃料发动机,二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知,当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题,主要表现在四个方面:第一,降低了发动机充气效率;第二,平均有效压力出现降低;第三,动力性出现下降;第四,排放性能与原车水平保持一致。因此,必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术,改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内,如3DMAX软件的运用,能够实现各种模型的创立,能够直观的反应于现实中,把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域,导致其局限性,其实不然。在信息化的今天,任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解,通过网络,能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来,对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述,随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈,信息化、自动化、网络化的日新月异,市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高,只有不断的专研和创新,才能在汽车电子行业中立足,但也不能冒进,对于我过汽车电子而言,自动化控制系统的研究只是一方面,还有许多不足之处,希望以后可以不断的发展和完善。 作者:田荣 单位:黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要:污水处理是治理环境的重要手段之一,能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中,其处理系统具有随机性与非线性特征,因此,在污水处理厂处理污水时,应设计配电系统,从而保证自动控制系统稳定运行。基于此,作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析,以供人员参考。 关键词:污水处理厂;自动控制系统;设计 随着时代快速发展,人们用水量逐渐增大,产生的污水不仅严重影响自然环境,更影响人们的正常生活。当前,由于污水量逐渐增多,原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求,因此,利用现有的自动化控制技术,提升污水处理效率,是当前污水处理厂的首要研究目标,以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离,同时将有毒的污染物质进行转化,得到无毒的物质,从而将水净化,充分利用资源。在实际的污水处理过程中,主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国,常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀,并在实际的处理过程中,结合实际情况,进行详细的调节,当前,污水处理工艺流程为:格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时,应严格遵循以下几点要求:首先,相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式,并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示;其次,在控制系统运行过程中,系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改,方便相关工作人员结合实际情况进行调整,并设置保密措施,保证只有管理人员才能对数值进行更改;最后,在污水处理厂自动控制系统运行过程中,其系统本身应具备一定的监控能力,并对自身的系统进行全方位监控,以保证系统高效稳定地运行。与此同时,在污水处理厂自动控制系统设计过程中,还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则,以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分,贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中,存在大量的启停装置,以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中,其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器,通过相关的监控软件,利用自动控制系统,实现对污水处理厂所有设备监控,并提供生产报表和水质数据记录等功能,从而实现污水处理。在系统实际运行过程中,自动控制系统的核心是自动控制柜,其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指,可编程逻辑控制器,在工业领域应用范围广泛,但在实际的设计应用过程中,应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出,改变了传统的继电器控制模式,其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成,其工作过程中主要分为三个阶段,即输入采样、程序执行以及输出刷新,从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计,主要是保证控制系统具有良好的协调性,以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行,污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点:第一点,上位机的监控软件设计,在实际的软件开发设计过程中,其各个步骤都需要在组态软件上完成,所以,相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件,以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中,需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控,基于此,在监控软件设计过程中,设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合,以此来保证自动监控系统的稳定性。当前,上位机监控软件主要分为三部分模块:第一部分,监控模块;第二部分,预测模块;第三部分,登录管理模块。第二点,PLC控制程序在实际的软件开发过程中,应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础,根据相关工作原理,研究循环扫描和建立映像区,由程序确定映像区的大小,保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点,为控制系统提供外部信息。同时,将程序开发作为主要的研究内容,并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述,在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中,相关设计人员应结合实际情况,设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统,并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素,提升污水处理效率。但在实际的设计过程中,还存在一些问题,需要相关人员不断改善,以此来缓解环境污染现状。 作者:刘洋 李爽 单位:国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要:热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行,来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题,从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究,并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施,以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词:热力站;自动控制系统;电磁干扰;屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高,生产设备的自动化控制程度越来越高,大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制,在热力站内,循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行,自控设备和电气动力设备相互交叉,使得现场的电磁环境非常复杂,干扰严重,从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此,加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验,在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰,并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线,可靠接地,尽量减少强弱电的交叉耦合,减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备,其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有:传感器采集的数据产生较大偏差,数据传输过程引起数值的波动,PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令,通讯不畅不能正常传输数据,执行机构(调节阀、变频器、电气控制柜)异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时,整个热力站将受到干扰不能正常工作,从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中,如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰,就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知,构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素,减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的,主要的干扰源又是什么,哪些设备容易受到电磁干扰的影响,如何减少电磁干扰进入系统的途径,才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施,从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰,以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局,合理安排设备的安装位置,综合考虑器件或设备的布置及布线,将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧,强电电缆入地走地沟,弱电电缆架空走桥架,各自控设备间保持适当的距离,综合考虑场地空间大小和大型设备的布局,合理安排布置各设备的位置,尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播,从而降低了设备受干扰的概率,降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等,将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中,PLC控制器放置在自控柜中,其他设备都有金属保护外壳,这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰,又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线,这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地,并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地,是为了防止人身触电和保证设备安全;系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地,干扰电压对地形成低阻通路,干扰电流通过接地线导流入地,以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成,整个系统必须只能在一处接地,如多点接地,就会在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道,从而达到抑制电磁干扰的目的,包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来,减少了相互之间的干扰;在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断,切断了电磁干扰的传播途径;在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离,保证了输入回路和输出回路的电气隔离,能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离,从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号,使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响,以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器,能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中,传感器的直流电源是共用的一个开关电源,为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题,应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行,尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑,要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况,采用与之相适应的各种抗干扰措施,尽可能地减少和避免电磁干扰,保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中,要严格按设计要求和规范进行,保证每项措施都能起到应有的作用。此外,在选用电子元器件、传感器等设备时,必须选用性能参数稳定、可靠,能适应工作现场条件的器件和设备,从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者:杨利勇 单位:太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域,越来越多的工程项目,设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中,比较重要的结构是自动控制系统,加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度,采取高效的控制方法,规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。 作者:吴涛 单位:四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要:水资源在全球范围内都是重要的资源,水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展,以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染,对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用,先介绍了自动控制系统的组成特点,然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词:自动控制系统;污水处理;改进措施 前言: 目前,我国的环保力度逐渐加强,国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面,进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔,各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中,不仅为我国生活用水造成严重的影响,同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而,污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用,可以提高处理污水效率,可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论,自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能,令污水的处理可以最高效率、最科学的进行,给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂,一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时,只有这些部分协和配合,各尽其能,就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分,令系统在没有人操控的情况下,也可以按照原来设立的系统进行运行,将人从危险、繁重的工作中拯救出来;主要负责系统监控的数据采集部分,当系统属于运行状态时,数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验,能够保证系统的正常化运转;信号处理部分是对采集的数据进行处理,若发现系统出现异常状况时,就会迅速的对系统开始进行修复,保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施,需要各部分之间相得益彰,污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 (1)电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡,有些技术的发展还处于初级阶段,和总体科技水平差距太大,所以在使用设备的配套时,往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完备,整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时,很多的仪表、检测表由于精度不够,令系统没办法对突然出现的问题准时处理,造成了不必要的亏损,降低了处理污水的效率,减小了经济效益的空间,因而很大程度上限制了企业的发展。(2)污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时,通常省略或简化水质的检验。近几年,由于我国环保部门监控力的加强,有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制,可是在电气自动控制系统进行操纵时,若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时,系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间,而却不是再一次进行对污水水质的检验,这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。(3)设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率,另一方面为了减少污水处理成本,所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求,一旦没有满足维护标准设备不能正常工作,令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合,这很阻碍到处理污水效率和质量,利用对我国目前污水处理现状,为相关方面采取必要措施,来提高处理污水效率和质量。(1)控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后,必须注重对设备的检测,尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷,会令污水处理结果产生问题,经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了,这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而,在引进新处理设备之时,就要注重检测设备精度的问题,我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。(2)提高污水排放标准污水处理在实际生活中,排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准,从而减少不达标的污水被排放的量,这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。(3)相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备,设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备,才可以确保污水处理的结果。所以,工厂要必须加强设备维护的重视度,为克服各种方面的困难,把设备维护工作做到位,污水处理结果可以得到保证。(4)培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义,可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗,没有了解很多相关知识,这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时,特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了,这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高,也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语:综上所述,自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位,一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面,可以令污水处理效果获得明显的改善,创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析,提出很多改进措施,希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者:潘亚楠 赵磊 宋淼 单位:沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者:张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析,提高自动控制系统的性能,使得污水处理能够最大效率的进行,为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者:李家栋 单位:曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高,污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视,污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分,每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作,本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理;自动控制系统;污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题,污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题,但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题,这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统,不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统,使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺,污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程,在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一,在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析,在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作,如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时,较适合的处理工艺是生化处理工艺;当C/N的比值为3.71时,此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺;当5BOD/TP的比值为43.33时,这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺,且不需要与其他工艺混合使用,这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标,可以采取对应的适宜处理工艺进行处理,当污水水质指标出现其他数据时,也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理,如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式;为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式;为了去除污水中的COD,可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式;为了高效率地去除污水中的N,可以采用的工艺是脱氮工艺;对于P的去除来说,主要是依靠生物除磷的方式。第二,污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺,污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化,好氧消化,加热干化,加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺,但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式,因为加碱干化,加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高;在进行污泥浓缩脱水环节时,机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十,因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理;污水厂在处理污水的过程中,污泥的出现是一种必然现象,污泥虽然是固体废弃物,其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素,而且污泥中也含有病原菌,寄生虫和重金属等有害物质,在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三,污水厂的出水需要经过消毒过程,目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等,臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小,因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧;由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定,液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式;紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的,而且不会产生二次污染,因此,紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法,主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端,污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊,选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型:一种是可编程序控制器PLC,另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统,由于电子技术的应用,使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力,而且这种自动控制系统的可靠性也非常高,,即便在较为恶劣的污水处理环境中,也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据,而且FCS采用智能技术和通信网络技术,能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络,可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中,可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统,因此在下面的介绍中,会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中,系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层,主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制,通过对控制层的有效控制,不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调,而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调,以及一些程序的编译和维护工作,如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等,信息管理层所采用的通信网络是标准以太网,这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转,自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式,设计下位机PLC程序,精确计算关键控制环节的相关数据,设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍,其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式,这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题;PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计,主要完成对隔栅间,沉砂池A/O池,脱水车间,进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制;中控集中室控制方式是一种远程的控制方式,操作人员需具备相当的分析能力和专业能力,因为采用这种方式时,虽然操作人员所做的操作主要是开或关,暂停或启动,但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统,可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂,而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高,因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习,也需要研发人员的不断努力和创新,才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者:周亚楠 单位:河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来,污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存,关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中,直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深,仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完,这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研,但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多,在测量多种项目指标时,常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术,污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术,这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便,可以进行实时监测,并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国,部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制,如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控,很好地降低了钒的使用量,与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外,像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步,其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来,这样主计算机可以对它们进行集中控制,进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收,我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS,再与PLC控制站结合起来,这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展,如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统(FieldbusControlSystem),近年来它发展迅速,可以算得上是最新型的自动控制技术,它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输,这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统(ProgrammableLogicControlSystem),它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制,其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力,这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统(DistributedControlSystem),它是一种新型的4C控制技术,实现了连续物理量的监视与调节,与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统,在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多,而且其中不仅有模拟量,还有数字量。与此同时,控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标,就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制,这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等,这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据,然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制,这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统,中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上,同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下,我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时,故障诊断功能可以将其监测出来,并随后进行查找和报警。此外,故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故,从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面,这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势,但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善,从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题:3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展,自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程,系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数,而且每个参数还在不断的变化中,这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以,一般污水处理厂除了自动控制系统外,还需要现场的工作人员来操控运行过程,并对有些分析结果进行调整,以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后,污水处理效能与自控关系不明确,与之配套的自控设备和仪器匮乏,同时现今的排放标准也普遍提高,再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂,引进的大部分设备都是外文说明书,厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识,这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据,工作人员并不能很好地进行分析和利用,这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到,这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时,自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准,提高环境效益和社会效益,在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位,他们缺少与风险投资者的协调,以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范,先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例,像污水处理过程中使用的探头很多,它们用于数据的采集,且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱,这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性,更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时,污水处理系统中应该配备必要的工作人员,以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员,这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导,也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度,如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术,这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真,结合污水处理新技术的市场需求,将这些智能控制方法相结合,争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合,通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制,以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述,自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果,可以极大地提高污水处理的效率,提高出水质量,大大减少了有害物质的排放,其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是,我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的,所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家,这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进,缺少自主研发的系统,同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入,以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信,随着我国科学技术的不断发展,污水处理系统会有更好的完善,而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者:杨博英 单位:株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 (1)设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务,并加以评估,将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元,如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。(2)确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址,才能进行下一步的软件编程工作;I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。(3)设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计,如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1)设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件;设计抗干扰措施;设计电气控制系统。2)设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为:①查找输出对象,确定出其启动及关断条件;②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的,要找出来;③大多情况下,输出对象以FK=(X开+K)•X关关公式加以编程,有制约条件的,以FK=(X开•X关约+K)•(X关+X关约)公式加以编程;④代入相应数据入公式中,结合PLC编程的要求,建立梯形图;⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比,更直观,更加一目了然,但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务,应用功能图进行设计程序较有优势。(4)调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行,并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否;只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试,通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号,观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符;与此同时,也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。(5)系统联机调试,下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试,只能对控制电路实行联调。联调过程中,发现问题,要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试,只有系统控制功能正常,并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后,系统完成后,必须整理相关技术资料以存档,为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 (1)选择合适的电源。选择电源时,最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。(2)相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型,并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。(3)设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施,分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。(4)正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定;2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟;3、编入具有特殊功能的输入与输出。(5)控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现,按照相应的系统接线图对其进行安装工作。(6)调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件,以保证试运行的稳定性;2、试运行过程中,设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节,对出现的各种情况必须立即做出停机处理,找出出现问题的原因与源头,并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况;3、确定PLC控制系统试运行准确无误后,要整理好技术文件,并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 (1)PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法,随着PLC控制系统的出现,在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用,大大促进其控制定位变的精确与方便。(2)PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善,在一定程度上进一步完善和高效化了监控。(3)中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下,控制中内空调系统的方法有如下三种模式:(1)继电器的传统控制模式。(2)数字化的直接控制模式。(3)控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中,继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因,在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势,在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后,使得传统复杂电器逻辑得到简化,在具备简单易操作特点同时,又大大降低了故障率,还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者:魏潇韩 单位:西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下,利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器,如检测仪器和自动设备;被其控制的电气设备,称为控制对象。在整个自动控制系统中,需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出,其参照数据称为被控参数,而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能,由于电气自动控制系统应用到电气运行中,电气设备很多,自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰,对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差,为了提高控制系统的运转正常,提供可靠的数据依据,所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时,电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的,有时候也会出现例外,由于输入数据不是按照时间输入的,则参量输入时也可不按时间输入,但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多,可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如,按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统,或者是时变或非时变量类;按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型;按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步,推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统,它是促进电气设施生产、运转的操作系统,不仅可替代人力不可操作的部分,而且可大大提升电气设施工作的效率,因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中,自动控制系统必须安装,因为它具备自动切断电路的功能,可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时,自动将电路切断跳闸,对设备起到一种保护作用,从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现,但在各类设备运行中有很多未知的故障发生,如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电,引起设备发生问题;或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行,而一系列问题的发现及制止,均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示,因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号,对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能,因为设备控制的传感均需用电,电是利用传感器介质进行信号传输的,人用直观观察是看不见的,所以在判断对设备的控制、及设备是否有电,均需要传感介质进行输送,因而其具备这样一个监控系统,进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能,在设备发生故障时,它会自行经过传导报警,提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种:一种是集中监控,它的优点是可以集中管理、维护,比较方便,缺点是处理器的工作量比较大,由于内储会造成其运行速度的减慢,而且连接线路也比较多且繁杂,导致线路的查找比较困难;一种是远程监控,远程可以减少材料的利用,降低安装费用,但由于其通讯速率比较慢,所以适合小的设备系统应用;一种是现场总线监控,它具有省料、省钱的优点,而且可以减少电缆的利用率,连接通信线便可使用,不仅整体上节省了费用,而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听,根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的,工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的,但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能,它可以详细地检测其数据,从而提高了对电气设备的控制效率,为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能,智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术,它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作,并具有高效性和安全性,可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步,人类思想也在随之不断进步,越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视,随着科学技术的不断发展,电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展,从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用,将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式,会随市场经济的不断发展而被广泛应用,它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式,可以通过内存系统的应用,利用显示器的浏览来从事各种生产的需求,不仅节省人力、物力、劳资,而且还提高了效率,所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时,随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展,不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率,而且也提高了各项电子技术间的配合使用度,因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析,电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下,自行对电气设备进行控制和检测的技术系统,不仅可以提高电气设备运行的工作效率,对电气设备起到安全、保护和监控作用,而且可以减少工作人员的工作量,对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展,将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者:李艳红 单位:国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作,而且其在实际中的应用效果也是非常好的,可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统,系统的核心思想是通过分散控制,进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成,上位系统应用的是工业控制计算机,现场的数据,存储,还有报警处理,打印以及控制参数的设定等,都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中,通过借助于工业控制计算机,然后对上位系统进行全方式的控制,这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件,实现对现场数据进行的实时的显示,处理,还有对各种参数进行的设定,以及对所有数据进行存储的工作,对一些可能出现问题的数据,实现自动报警,还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的,同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间,通过应用Ethernet来实现通讯,其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言,基础的自动化控制系统组件主要有S7-300系列的PLC硬件,而系统平台的主要界面是Windows2010,其监控软件是WINCCV6.0,相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 (1)自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整,这样来适应外界的负荷,还有工质参数的要求,同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。(2)程序控制。在程序控制方面而言,比如引风机,鼓风机,还有炉排的启动顺序等,它们控制开关的启、停以及运行等动作,通过先进的技术进行自动化的控制。(3)保护联锁。如果是从保护联锁方面而言,比如锅炉在运行的过程中,这个系统配置对水位是否正常,以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能,同时还包括那么针对保护作用的,对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统,可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 (1)控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定,与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系,操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候,就需要及时的对送风,还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大,还可以选取调节措施为停开数层或某一层。(2)锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料,在炉膛燃烧的时候,能够自动的投入合适的风量,进而保证锅炉的原料的有效燃烧,从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数,而对送风的控制参数而言,主要是送风参数,还有煤气的压力参数,这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证,通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整,进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行,就应该并列其中的一个,而对另一个的送风机的挡板进行调节。(3)对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标,是当锅炉的运行处于稳定的状态时,要保持它的为微负压,做到这一点,系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制,是通过调节引风机入口的风门开度来实现的,这个过程中,一定要保持炉膛内的负压在-20到10Pa的微负压状态之间,进而就可以保证锅炉安全的燃烧。(4)对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面,现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处,对温度测量的结果来判断的,通过自动打开调节阀,然后对温度进行有效的调整,以此来保证温度处于正常合理的范围之内,也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案,这个方案的有效落实,在实际的生产中,不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性,而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作,尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面,只要按部就班的执行每一项的工作内容,而不是偷工减料的落实工作,锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的,所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员,一定要做好相关的培训工作,进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用,给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛,更好的保证稳定的锅炉燃烧情况,所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候,被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气,还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器,送入到炉膛内部而进行燃烧过程,煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给,而鼓风机在工作的过程中,先要把冷空气送到空气的预热器内,然后通过加热后,再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低,或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作,锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故,对锅炉中的所有气动阀来说,在切断层面上都必须要进行连锁控制,这样才能保证在出现异常的时候,所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断,也就是说,点火煤气压力控制点火小的气动阀,而喷气自动阀,还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀,在它们之间实现连锁和切断,这对于所有的气动阀来讲,如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制,那么一旦出现鼓风,引风机停止作业的情况,就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面,其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置,还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案,其可以根据给水的流量,还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节,进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统,不仅能够达到上面的效果,而且还能很好地实现节能,环保以及降耗,并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的,以上通过对自动化控制系统设计经验的分析,尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述,希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者:王玮琳 单位:西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起,导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰;化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道,控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理,就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号,而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视,下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 (1)控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地,电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下,没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压,电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比,但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。(2)控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接,电缆屏蔽层两端接地的情况下,这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中,但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流,若果两端接地点的电势不相等,就会在屏蔽层中形成较大的电势环流,产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地,电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流,该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场,这样就会抵消主干绕场的影响,就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压,查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 (1)控制电缆屏蔽层一端接地,一是:可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容,这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象,这样就可以防止静电干扰的影响。二是:屏蔽层采用一端接地,避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流,造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题,单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定,还比较容易形成天线效应。(2)控制电缆屏蔽层两端接地的的优点,一是:当控制电缆由磁通包围时,将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中,这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想,在两种磁通共同作用下,就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零,屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是:电缆屏蔽层的两端接地,可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网,使接地系统中的冲击电流增大时,就会在系统中产生暂态的电位波动,与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时,电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题,一是:当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时,因电缆屏蔽层两端的电位不同,就会在屏蔽层内流过电流,会产生额外的冲击和干扰电压;二是:当电缆屏蔽层内流过电流时,就会对每个线芯将产生干扰信号,若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 (1)在现场施工时要尽量采用远离技术:通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设,尤其是要远离动力电缆线路;敷设电缆式避免平行进行敷设,在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。(2)抑制磁场耦合所引起的干扰,尽可能的屏蔽干扰源:对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施,可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆,采用单端接地的连接方式。(3)通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的,这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时,采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高,干扰比较严重的情况下,抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先,必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后,还必须正确地进行敷设:敷设的线路要尽可能的远离干扰源;传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线;传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设,尽量避免平行敷设。若是现场条件有限,信号电缆和电源电缆敷设在一起时,要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次,在安装电缆时,传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择,原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式,在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式,根据接地理论,都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则,这样可以避免地环路的形成,来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,往往只能灵活处置。 作者:于传涛 单位:中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分,进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿,同时,还需要引入空气湿度值(露点)。再由DCS进行计算,从而得出准确的空气量,并以此为依据,来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大,所以,控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高(280℃),故需采用高温型质量流量计,以获得准确流量值,确保调节信号的精准,达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小,且精度要求高,所以,采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀,过去是靠进口,现在国内也有生产,使用效果尚可! 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点,是采用双高温技术,即入炉燃烧空气高温(800℃),入炉原料油高温(280℃),而炉内的最高温度达1900℃以上,一急冷后为1050℃,对此点温度的调节关乎产品的品质,所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀,打开反吹蝶阀,吹扫一定时间后,关闭反吹风阀,打开出口蝶阀。接着,再进行下一个箱体的吹扫,其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20~30s,几个主袋滤器箱体中,总有且只有一个在反吹,由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外,主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况,可通过差压变送器测得,DCS将根据差压值的变化,调整反吹的时长,当差压值过大时,更换过滤袋子。为防止引压管堵塞,测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统,是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1)粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统,以水流量为主回路,粘合剂流量为副回路。(2)造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统,以造粒机功率为主参数,造粒水流量为副参数。(3)尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统,以尾气流量为主回路,空气流量为副回路。(4)尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1)造粒机温度自动调节:通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2)尾气粉尘浓度检测:考虑到要满足环保的要求,近几年,在炭黑设计中,已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气,进行粉尘含量监测的仪表,即气体粉尘检测仪。需要注意的是,该仪表在使用时,应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控,主要是炭黑贮罐的料位超限检测,包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时,DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计,多为热电偶(K或B),控制阀中,口径≤150mm的,选用Globe气动调节阀,口径>150mm的,选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车(如温度大于1010℃时)。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车(如温度大于710℃时)。当尾气加压风机(GB301)停机时,联锁打开主袋滤器放空蝶阀(FV-1131)。作为最重要设备之一的主供风机,其振动、轴温、电机电流及故障等信号,也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今,选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍,只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统,都有单独连线,信号为4~20mADC、1~5VDC、脉冲频率等,信号通过DCS电缆,由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例,其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器(见图1)或在现场加装ET200信号转换单元。可见,“传统方式”的信号传输结构简单明了,接线简单,只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂,现场接线及调试的工作量较大,但电缆(总线专用电缆)用量很少。就总体投资来说,“现场总线方式”的资金投入更大。所以,当监控点较多(如大于2000点)且现场仪表分散时,“现场总线方式”有优势,若反之,还是“传统方式”更好!我们认为,对于中等规模的炭黑装置来说,更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些,一般为入反应炉内壁200~300mm为宜。在开车时,反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)(470℃),后几天用TE-1114A(分度号B)(1800℃),入反应炉内壁10mm即可,主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分,而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来,而使其附近有少量CO和H2存在,根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定,需要在主袋滤器附近,分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近,由于温度较高,所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平,是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行,产品质量达标创优的关键,只有不断提高自控设计水平,才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计,辅以正确的现场施工,才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能! 作者:王勤 单位:天津市化工设计院