工程测量测绘论文:工程测量测绘之无人机航拍技术要点探讨 摘 要:随着无人机技术的发展,工程测量测绘中的无人机航拍技术吸引了世界各国的目光。本文先是对无人机航拍技术进行简述,然后探讨了工程测量测绘中的无人机航拍的技术要点,最后分析介绍了无人机航拍技术在工程测量测绘中的实际运用。 关键词:工程测量测绘;无人机;航拍技术;要点 1 无人机航拍技术概述 无人机航拍技术,是一种集成了高空拍摄、遥控、遥测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术。 (一)无人机技术 无人机航拍技术发展的前提是无人机的出现。无人机,顾名思义,是一种不载人的航空器,主要包括固定翼型无人机、无人驾驶直升机两类。之所以可以实现无人驾驶,是由工程师在地面上通过无线电遥控设备操控机载计算机程控系统而进行的。无人机的出现,一开始主要是为了开展有人飞机不宜执行的任务,如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。经过几代产品的更新,无人机由最开始的主要是在军事上的应用后来逐渐发展到用于作战、侦察及民用遥感飞行平台、农业生产等多个领域。在工程测量中运用无人机,能够有效解决小面积低空摄影存在的问题。无人机的实际操作使用步骤主要包括以下几个方面:野外像控点的布设和测量、取得测区资料数据、内业空三加密以及数字测图。 (二)机载遥感设备 要让无人机航拍得以实现,除了无人机这个“空中平台”外,还需要能够获取信息、处理图像信息、并能够按照一定的精度要求制作成像的机载遥感设备,这些机载遥感设备都具有体积小、精度高、储存量大的优点。当前使用的主要有高分辨率CCD数码相机、红外扫描仪、磁测仪等。根据不同类型的遥感任务,选用不同的机载遥感设备。目前,制造的数字航空测量相机已经可以达到很高的像素,能够在航拍时,同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片。此外,科学家们为了能够提高遥感飞行的效率,还同过使用多台哈苏相机进行组合照相。这些机载遥感设备不仅仅能够对工程的静态、物理几何结构,还可以进行一种动态地全过程监测、把握实时的微小变化、通过对观测结果的比较分析,从而对即将出现的问题进行预防、防患于未然,同时能够对物体未来的发展变化趋势进行预测。 (三)无人机影像处理流程 无人机利用机载遥感设备获取影像资料以后,根据POS相关数据,自动建立航带内与航带间的拓扑关系系统网,航带规划设计包括单次航飞时间设计、航飞架次设计和航带带宽划分。而测区范围的规划,首先要设定测量区域最大外接矩形,得出测区四角标注之后,计算航拍次数。根据控制网布设GPS控制点去构建目标区域控制网,根据典型地貌特征点的选择、对测区现场进行均匀布控。然后根据主点坐标、对称畸变参数和CCD非正方形比例参数进行影像比例的纠正。第二步骤,根据区域网平差计算、加密点物方空间坐标解算、影像的外方位元素,计算空中三角测量。最后,进行DEM数据匹配,即进行多模型、多重叠DEM匹配、采集,以测区为单位创建像对正射影像。随后生成DOM成果。 2 无人机航拍技术的要点 (一)无人机航拍的申报 对于无人机航拍,我国出台了专门性的管理政策法规,再加上无人机航拍自身的飞行特征,共同决定了无人机航拍的申报流程的独特性。按照我国的政策法规对无人机进行划定,其属于一种无人驾驶航空器,因此需要按照我国通用航空相关规定进行操作和使用,如果严格按照规定执行的话,只有具备执照的人才能操作无人机进行航拍作业,我国在这方面也不断加强管理的力度,目前主要的负责机构为中国私用航空器拥有者及操作手协会。另外,在操作和使用无人机之前,还需要提前申报空域,并在飞行前的15小时就需要向管理部门申报飞行计划,一般情况下,在发出申报3小时之内就可以得到回复。但是为了确保安全,操作人员还需要在飞行之前再次通过电话进行核实。 (二)航拍画质的稳定 与消费级无人机不同,航拍无人机对画质的要求更高,并不是随便拍出分辨率较高的画面就可以了,而是需要对目标物进行持续的、长时间的拍摄,对拍摄的要求非常高,拍摄角度和距离具有特定的要求,同时对目标凝视和画面防抖都具有较高的要求,这就需要在航拍无人机上安装稳定平台,如陀螺仪稳定的测距仪,这种设备首先在战列舰上出现。由于无人机自身的特点,对陀螺仪的灵活性和稳定性都具有更高的要求,一般在无人机上使用重量小集成度高的微机电MEMS陀螺组件。此设备具有检测平台角度和角速的作用,并将信息反馈给平台驱动电机,这样就可以减轻飞行器姿态变化的影响,保证平台上的摄像机的视轴稳定。 在风力较大的情况下,要想拍出画质较好的影像,就需要熟练应用云台。在无人机飞行过程中,由于风力较大,会执行抗风动作,这就导致机身出现倾斜或旋转的情况,从而摄像头与地平面发生倾斜,导致画面的质量下降。而使用云台,则可以防止无人机倾斜导致摄像机倾斜,从而减少了风力对拍摄造成的不利影响。在无人机上,保证拍摄质量的重要设备为减振垫和减振橡胶。减振垫和减振橡胶具有减少机体振动对飞控部件的影响的作用,防止无人机拍摄出来的画面会产生扭曲现象。 (三)特殊环境中的使用 在低温环境当中,无人机要进行操作需要提前对减振橡胶或者减振柱进行更换,以便减轻低温环境对拍摄质量的不利影响。另外,无人机的锂电池也容易受到低温的影响,温度越低,锂电池的化学活性越低。经过试验发现,当电池温度低于15℃的时候,其化学活性已开始降低,当温度更低的时候,锂电池的放电能力显着下降。因此,为了防止无人机坠毁,在操作无人机的时候,需要在低空悬停1分钟以上,了解无人机在低温环境中的表现情况,从而根据无人机的情况来调整飞行计划。 在高原地区拍摄时,较小的空气密度使无人机的旋翼需要更高的转速来产生足够的升力,此时无人机的耗电速度要比平时快。操作手要注意时刻监控电池状态,以免无人机坠落。另外,高原地区操作手要准备多块电池,随时准备替换。这是因为高原地区风力较强,无人机飞行需要耗费大量的能力。 3 工程测量测绘之无人机航拍技术的运用分析 我们在工程测绘测量中运用无人机航拍技术能够收集更加丰富、更加全面的资料。无人机摄影,可以提供一个不可替代的高位俯角,反映一个地区、一个区域的全貌。还可以对某一具体物体进行高清晰度拍摄,灵活方便。并且随着科技的进步,其拍摄的图像也有分辨率逐步增高、单次航拍时间延长、单次航拍储存信息容量逐渐扩大等趋势。例如无人机可以对矿山进行测量,在煤炭资源开发的同时,加强对矿山周围环境变化的把控,进行有效的监管。既实现了高效率的开采,又实现了环境的保护,双管齐下。无人机还可以加强对矿山整体的整治,以便于对矿山资源的保护。整治自然少不了宏观层面的指导,尤其对矿山这种面积又大,开采过程中还极容易发生环境污染的区域。利用无人机航拍提供的结果,可以有针对性地采取措施,对自然资源进行保护。无人机航拍技术已经成为我国经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地质灾害、矿山监测、环境变化监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技术。 4 结束语 综上所述,无人机航拍技术作为一种新型的技术,具有其他产品不具有的突出优势。所以,我国应该加大在无人机技术领域的研究,加强与世界其他国家的经验交流与合作。而无人机航拍技术的运用也为现代工程测量测绘事业提供了便利,成为一种必不可少的手段。我们应该把握这一未来的发展趋势,促进工程测量测绘之无人机航拍技术的发展,从而促进我国经济的飞速发展! 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探索 摘 要:随着经济技术的发展与社会的不断进步,我们越来越看重测绘工程测量,测绘工程测量作为工程建筑的基础,是推动我国建筑发展的一大关键。工程测量测绘技术是结合质量与效果于一体的一门技术。这门技术可以促进了建筑业更进一层楼。我们现在要分析如何利用新的工程测量测绘技术,如何全面提高测量的精确度。从而实现我国工程测量测绘技术的新高度。 关键词:工程测量测绘技术发展现状;工程测量测绘;技术应用 0 引言 为了深入推进我们工程建筑的发展,我们的相关工作人员要深入了解工程测量的各个方面的知识。工程测量测绘技术不是一门简单的技术,它是有关于测量学和工程测量的一门技术。测量测绘技术包括很多方面的技术,其中一门技术是大地测量学,它是研究在地域上设置控制网,从而可以实现测定地球形状、大小和重力场的内容;另一门重要的内容是地形测量学,它是研究将地球表面小区域 ,然后进行工程建设勘测设计、施工和管理。传统工程测量技术已经远远不能满足我们现代的需求,它服务领域仅仅包括建筑、水利、交通、矿山等部门。但是,现代工程测量己经远远突破了只为工程建设服务的概念,一方面它包括对测量结果的分析,对物体发展变化的趋势预报,在另一方面,它还包括工程的静态、动态几何与物理量测定等方面的内容。现代工程测量给我们的生活带来方便,促进了我们国家工程测量的发展,我们要大力推广这门技术,造福于人类。 1 工程测量测绘技术的发展过程 工程测量测绘技术的探索的历史悠久,而且过程曲折。在我们古代中国,我们进行的工程测量比较简单,这是我们工程测绘测量技术的原始,它标志了工程测量测绘技术的开始。拿测量来说,在古代,在工作的时候如果处理不当,就会使得测量结果出现误差,干扰到后续活动的开展。许多许多古代的建筑都非常繁琐、形状比较的奇怪,比如故宫等古代建筑就是最好的代表,在古代,测量工作的难度非常大,除此之外,测量活动还会受到外界因素的干扰,比如不良天气,国家政策的变更,王朝的更替等。这些因素都会导致测量时间会拉长,最终无法按时完全工作。古代的生产工具落后,技术水平落后,如果遇到恶劣的天气状况,可能就无法完成测量工作。直到二十世纪八十年代,受到西方工业革命的影响,工程测量测绘技术得到快速发展。 此时比较先进的地面测量仪和数字化的测量以及摄影技术的发展,工程测量测绘技术巧妙的运用,所以得到快速发展。这些先进的地面测量仪器,体现了当时测量测绘技术、工具及方式上的超前性,现代性。而且这些仪器可以降低测量工作量,还可以避免人工测量计算易发生的失误。在此基础上,相关的测量y绘仪器的进一步发展促进了测量测绘的准确度,测量测绘的工作质量和工作效率得到全面的提高。二十一世纪的今天,出现了更为发展的测量测绘技术,测量测绘的数字化又是一大进步,与大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量相比较,数字化测量测绘克服了手工测绘存在的许多缺点,如工作量太大,程序既复杂又麻烦。到近几十年来,测量测绘技术已经发展为相关经济生产领域一个重要的技术工具。所以我们要大力运用现代测量测绘技术解决相关经济生产领域的复杂问题。 2 工程测量测绘技术的现状 在中国,工程测量测绘技术不断的得到运用。随着经济与技术的发展,工程测量测绘技术有着很显著发展。工程测量测绘技术的发展和电子与空间技术等新技术的发展使电子经纬仪、全站仪、超站仪、测量机器人等先进测量仪器广泛应用在相关的测量与测绘工作中。并且现在GPS测量技术及影像提去技术也在我国的工程测量测绘技术中得到推广和普及。和传统的工程测量测绘技术方式相比较,GPS测量不用进行点同点的相互透视。这个好处让GPS测量有很大的机动性,可调性。工程测量测量技术的发展给我们带来了实质性的效益,所以我们工程测量测绘技术的工作人员必须要不断地推广现有的工程测量测绘技术和不断发展新的工程测量测绘技术,来保证工程质量。实现我国工程测量测绘技术的大发展大繁荣。 3 如何让工程测量测绘技术与时展并进 在21世纪工程测量测绘技术发展的前景是比较广大。与工程测量测绘技术的相关产业很多,所以相应的会产生产业链,比如,摄像技术,计算机技术,GPS技术等等。摄影测量技术还可以降低外部作业的相关工作量。工程测量测绘技术具有高精度、高测量效率的特点,数字化测量测绘软件的应用而迅速发展起来的全新内容,广泛用于测绘生产、水利水电工程、土地资源管理、城市道路建筑规划、生态环境保护和军事工程等部门.数字化测量测绘作为一种机助测图技术具有显著优势和发展前景,是测绘发展的技术前言,作为反映测量测绘技术现代化水平的标志之一。因此,在建筑物的形态,工程的地籍测绘,城市的地形图等方面,都可以发挥传统测量方式所不能达到的作用。摄影技术对于工程测量测绘技术十分重要,而且应用到的范围也越来越广。我们要发挥我们的创新精神,与时俱进,不能故步自封,创造更高端的技术,更前沿的科学技术。 4 工程测量测绘技术在生活中的实例 我们当代社会很多方面都运用到了工程测量测绘技术。比如我们熟知的神舟7号飞船的发射,我们巧妙地运用这个技术,更加拓展了我们的天空范围。还有我们2008年奥运会的举办也是运用到了工程测量测绘技术,使我们的奥运会场地圆满建成等。工程测量测绘技术对我们的生活和我们的经济建设和社会建设十分重要,我们要把工程测量测绘技术深入到生活的各个方面,让这些技术造福于我们的生活。比如我国现代建筑也充分的运用到测量测绘技术,让我们的建筑物抗震系数高,并且还可以使建筑物的外形更加美观,再也不是传统的建筑物风格,运用工程测量测绘技术,可以使建筑物具有古代建筑的典雅,还不失现代建筑物的时尚,还充分吸收外国建筑物的风格,使得建筑物中西合璧,更好的服务于人类。所以,工程测量测绘技术对于我们的作用是十分显著的,我们的工作人员还要继续努力,把工程测量测绘技术做大做强,不仅仅服务于我们我家,也能走出国门,走向世界。 5 结语 在二十一世纪,是我国经济发展的重要战略机遇期,也是我国掌握信息、生命、空间等高新技术发展的重要战略机遇期。新的工程测量测绘技术要得到更高层次的提高。这需要相关研究者的思维创新、精神创新。我们都相信如果相关人员艰苦奋斗,不断探索,坚持不懈,肯定可以在这方面得到巨大的进步。我们要抢占国际竞争的战略制高点,自主创新刻不容缓。历史发展已经证明,核心技术不可能从别人那里买来,核心竞争力不可能从外部得到,要想在国际竞争中不受制于人,必须依靠自主创新。只有这样,才能真正把发展的命运牢牢掌握在自己手中。由大及小,工程测量测绘技术发展也要如此,不断研究探索,掌握世界领先技术,成为工程测量测绘技术领域的领导者,我们要实现让世界掌握中国的核心技术,让我们的科技面相世界,面相未来。 工程测量测绘论文:无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用 [摘 要]伴随社会不断发展和进步,工程测绘工作成为了人类身边的一种艺术。近年我国的不同行业发展迅速,展现出良好的趋势,高科技无人机航拍技术受到了广泛的关注和重视。为顺应时代的发展需求,传统的工程测绘方法必将被取代,当下必须加大无人机航拍技术应用的重视度。笔者对在工程测绘中应用无人机航拍技术进行了分析,仅供参考。 [关键词]无人机技术 测绘 工程 应用 引言 科技不断的改革完善,各种先进技术不断的被应用到各行业领域中,近几十年我国的工程建设行业获得了很大的成就。无人机航拍技术可以提升工程测绘工作的准确度,帮助工作人员获取更可靠清晰的数据来源,在实际应用中已经体现出更多的优势,是未来工程测量工作中必不可少的技术。 1.无人机技术概述 现代社会不断发展进步,传统的信息技术已经不能符合需求标准,很多的地区面貌发生了改变,很多的港口、机场、车站等工程建设都需要更加详细的数据,无人机航拍技术的应用是顺应社会发展的需求。 无人机技术包括无驾驶人员的飞行器技术、通信技术、遥感技术、以及全球定位系统技术,是多种现代化技术手段的结合运用。该技术目前被应用在地理信息测绘和测量当中,最大的特点是非常智能、自动化程度高、专业技术水准也较高。 这项技术已经被广泛的应用在工程测量当中,是我国专业技术人员研究工作的重点,是日后的遥感技术发展重要目标。 2.无人机航拍技术的优越性 无人机测绘是遥感领域用于地形测绘的新兴技术,在使用过程中资金投入量比较小,勘查过程中反馈能力好,时间消耗少,方便不同地区的转换应用。对比过去的大飞机搭载摄像机航拍作业工作方式,无人机飞行技术的优点更加突出。大飞机对起降场地需求十分高,无人机已经实现了就地起降,省掉了很多的路程。 具体的工程测绘任务中,航摄小组可以灵活变通,将地点选在测区附近的高速公路服务区或者是停用的砂石买卖场,加长了拍摄工作时间。以往的工作过程可能会受到自然环境的影响,对天气要求比较高。 无人机对于外界自然环境要求相对比较低,并且离地面的高度可以自行控制,方便获取更加详细高分辨度的资料。工作人员可以灵活控制无人机的速度,将航速控制在最优化范围内,甚至可以达到每小时几十公里,对于突发状况可以进行变通,得到更加准确的信息资料。 3.无人机航拍技术的系统组成 3.1 遥感信息采集系统 3.1.1 无人机遥感平台 无人机遥感测绘系统包括两大部分,分别是遥感信息采集系统,遥感信息处理系统。航测遥感技术利用无人机装载航空数码相机 ,并采用IMU(惯性测量)/GPS(全球定位系统)技术而进行导航的航空摄影,其优势在于可以快速、精准、高效地获取地理信息数据。 3.1.2 飞行控制系统 无人机飞行控制的关键内容就是飞行控制系统,其具体的工作内容包括对定位系统导航开展科学的利用,进一步达到信号定位,实时的掌握加速度计、陀螺等飞行器平台的具体工作状态变化,通过这种工作流程实现无人机的数字化监控,基础实现定点信息采集任务。 3.1.3 地面监控系统 全向天线、监控软件、供电系统、便携式计算机几部分系统构成了地面监控系统,不同的环节解密结合相互关联,技术工作人员可以操作地面监控软件,相关的数据进行科学的设定,包括导航模式的选择、相机曝光、基本飞行参数的设置等等。 3.2 遥感信息处理系统 3.2.1 遥感像片处理 在整合数据工作完成无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用后将勘查照片按照规定要求进行处理,主要有航带的整理、质量监测、照片的预处理、照片的并行更正等等。遥感像片处理最突出的功能是对相关数据文件的整合处理,处理的内容包括任务航摄规范表、相机检定参数等。 3.2.2 空中三角测量系统 遥感信息处理系统运行过程中,空中三角测量系统有着极其重要的位置,是系统运行的关键环节,具体工作内容包括将初步规划好的航带列表合理科学的融合,将相间的相互关系正确的认定;对影像进行内定向,经过影像间连接点的布局、像控点量测、平差计算进行自动空三加密, 构成完整全面的三维立体模型,最后实现模型定向及生成核线影像。 3.2.3 三维建模系统 三维建模系统的应用可以实现地图形的推断, 求出具体的相关信息, 实现三维虚拟地形地物的可视化,是一种图像表征数据思维,工作人员直接感受到具体的区域环境或者是设计方案,加快方案设计分析设定,实现共同交流,优化方案选择。现有的软件包括ArcGIS、Civil3D、TerrainCAD 等等。 4.无人机航拍在工程测绘中的应用 4.1 对航线进行有效的规划 具体的细化工作开展前必须合理的进行航海规划,规划研究内容必须包括相机参数、地形特点、作业范围、精度要求,对于各项数据进行整合,保证准确高效性。该环节十分重要,其对于后期遥感信息采集工作开展提供重要的技术数据支持。 普遍的航线规划包含几项检查内容,首先要保证航线走向的合理性,认真核实是否出现主点落水不利的情况,其次确保区域覆盖的完整性和划分的科学性;最后准确的选择摄像机基面,确立航高设置的准确性。 4.2 体系化的相片控制 在布置向控点时,应当充分结合区域的具体状况,并按照区域网进行有效布点,区域网的大小和像控点之间的跨度应综合考虑成图精度、 地面分辩率、产品用途、 地形特点等多种因素, 以能够满足空中三角测量精度为原则, 进行优化设计。 5.实际应用分析 5.1 新农村建设测绘 测绘的主要内容包括水系统、电力、交通、房屋等等。为了控制数据的精确,可以在开展调查工作时不断的纠正。具体可以根据《新农村建设测绘保证服务技术大纲》开展工作。 5.2 土石方测量 在无人机飞行的时候具有固定的高度,通过对于高度的计算可以得出一定的轨迹,轨迹研究可以推算出高程值,应用现代化的三维软件技术就可以得到土石方量。 5.3 地图形测绘 根据实际的要求标准控制好无人机工作中的比例尺寸, 相机拍摄的分辨率, 重叠率等等。具体的图片成像后,可以先进行矢量化的处理,在通过实际的比较控制正确性,在此基础上确定全部的坐标和测绘。 5.4 体积计算的测量应用 无人机航拍技术本身灵活性高,计算精确,安全可靠,经济节约,可以大力引用在测绘工作当中,还对应用在资源开发,农林监测估产,体积测量当中,于我国的城市建设和管理效率有很重要的作用。无人机航拍技术的应用可以大幅度减少因为认可度造成的纠纷问题。为体积计算测量工作带来了极大的方便。 6.结束语 传统的技术已经不能跟上测绘工作进步的速度,当下无人机航拍工作形式已经被大范围的应用,工程建设中的测绘工作具有十分重要的意义,测绘工作的高效准确性是保证质量的前提。该项技术的应用是进步发展的需要,其可以更快的提升测绘工作效率,是实现高效工作的保证。未来的工程测绘工作必将大量的使用该项技术,迎来发展的新时代。 工程测量测绘论文:电力工程测量测绘应注意的问题论述 【摘要】加强对电力工程测量测绘应注意的问题的研究,有利于提高电力工程测量测绘水平,具有重要的现实意义。本文笔者对电力工程测量测绘应注意的问题进行了分析和探讨。 【关键词】电力工程;测量测绘;问题 前言: 电力工程施工是一项非常重要的基础性工作,但是由于大部分企业对工程测量测绘没有引起足够的重视,使得一些非常简单但是又非常重要的工作没有做到位而导致有工程返工的情况出现。为了避免这种情况的发生,在今后的电力测量测绘工作中我们应指派专业性较强的专业人才进行测绘、指导施工,从基础建设施工中来总结吸取经验,使我国的电力工程测量测绘技术有一个很好的突破。 一、分析电力工程测绘工作需求及应用 以计算机技术、网络通信技术、光电技术、信息科学和空间科学等作为基础,以RS、GPS等作为技术核心,测量地面已有的界限和特征点,利用一定的绘图技术并结合一定测量数据形成一定图形去反映地面状况,这就是测试技术。行政管理和工程建设的规划设计都会使用这种技术。由于电力工程本身具有的特殊性,在电力工程施工中往往需要非常强的专业性人才对工程施工进行指导施工,但由于在思想上对测绘工作的不重视,导致工程返工、增加工程成本还影响了工作进程。为了解决这种情况,需要认真对待工程开工前的测绘工作,结合工程特点,积极研究新的测绘技术来解决测绘工作中出现的问题和难点,降低测绘难度,提高测绘质量,使电力工程施工进行顺利。 测绘技术应用大概分为以下几类。第一,因为GPS有全球、全天和实效性等特点使得测绘技术在最近这些年得到了广泛的应用在工程建设中,因为它能够提供精确的位置和时速给客户。而且对电力测量测绘的数据也可以进行收集和处理。目前,很大部分的测量人员已经对GPS测绘技术认可了,所以在电力工程建设中,GPS测绘技术很大程度的给测绘人员减轻了工作量,而且还提高了工作效率,体现处理GPS强大的应用前景。第二,连续运行的卫星定位系统CORS集成了多媒体技术、GPS技术和电子通讯技术等形成了连续的地面信息采集系统而具有非常鲜明的特点应用于测绘技术中。在实际施工作业中,由于COPS系统能够快速准确的对土地的三维数据和土地性质进行全面的数据测量然后绘制全面的、非静态的数据,使得它能全天不间断的给客户提供准确的信息,给客户的策划和统筹工作提供方便。再者,因为它很大程度的减少了人力物力,提高了工作效率和准确度,降低了测绘工作难度,节省了各种成本。第三,根据电磁波理论发展成的遥感技术能够采集和处理远距离目标辐射和反射的电磁波信息,根据专业软件成像,还能勘探和识别区域范围内的地形地质。在实际工程测量中,由于RS技术有高实效性、数据综合性和大面积同步观测的优势,可以对指定区域进行高分辨率观测和测量。而且为了得到更完整更有效的地理信息,通过航空摄像中获得的地形图对测量区域进行准确分析。还有就是,为了更及时的了解施工中遇到的不同问题,随时了解监测施工现场的动态,及时对出现的问题进行及时有效地指导,保证施工质量和进度。第四,影像提取技术是在电力工程建设中出现送电线路测量困难、地质偏僻等问题上发展形成的,而为了有效地解决施工过程中遇到的这些问题,影像提取技术让在这些问题上的测量测绘工作变得相对简单了。而影像提取技术就是利用的测量测绘设备对施工现场进行影像提取,根据专门的分析软件对提取的影像数据进行相应处理获得电力工程图,完成测绘工作。利用影像提取技术也能有效地简化测绘工作,减轻工作量。第五,数字化测绘技术是一种新兴的测绘技术,它是伴随微机软硬件技术和全站仪的应用发展而相应发展起来的。它如今成为了主要的地形测图方法,被广泛应用于测绘生产和水电工程中。数字化测绘技术在电力工程中的应用是为了实现一体化的地理信息分析、采集和管理,根据专业软件实现三维成果输出。数字化测绘技术相比传统测绘技术变得更加方便处理和简化,有效地解决了劳动强度大,测绘困难的测绘工作,有利于电力施工进行顺利。第六,融合了GLONASS技术和GPS技术的RTK技术是一种新型的卫星定位测量技术。这门技术的应用,使得外业测量的劳动强度降低,摆脱了对工程测量仪器的过分依赖,相应的测量的精度和测量效率都提高了,促进电力工程测量技术的革新。RTK技术可以直接测量流动站对象控点的平面坐标和高程,缩短测量时间,方便操作。而且对地形、水域的测量只需很少的基准点就能实现测量目标。对提高测绘工作的效率和质量很有作用。 二、对测量测绘技术在电力工程中的应用建议 要想测量测绘技术在电力工程中获得更好的发展,根据施工过程中出现的问题提出对应的解决方法是很有必要的。比方说,1在电力工程的建设上提供技术上的支持就得更多的引进先进的测量测绘技术和设备。2加大我国施工人员的培训力度,使他们的技术水平得到一个更好的提升让他们把测量测绘设备的使用方法和工作原理掌握透彻,并把这种技术熟练准确的应用到电力工程建设中去。3合理管理电力工程测量测绘中出现的各种问题,比方说明确规定对资源分配问题和对人员的调度问题,提前安排合理的施工方案,大家各尽其职,这样可以有效的提高的人员的工作效率。而且为了减少对材料的破坏、损失和浪费,降低工程建设成本,可以对各种建设材料使用情况进行登本造册。4为了防止在电力工程建设中对环境造成破坏,将环境污染降低到最小,应该使用一些安全、无污染、性能高的设备,对被破坏的制备进行重新补种,保障原地的生态平衡。 三、数字化测绘技术在土地测绘中的优势 数字测绘与传统测绘方式相比,其数字化和自动化的程度有着明显的提升。测绘人员通过计算机的运用,可以对测量地的地形地貌进行更为直观和真实的反馈,多种数字化仪器的运用,使得地图数据的获取更加便捷,直观度较高,令人可以清晰明了的看到地图。除此之外,其精度较高的优势也不言而喻。仪器测绘比手动测绘的精确度有着大幅度的提升,基本可以将测量结果控制在毫米之内。现势性强也是数字测图的另一个优势。数字化的测图可以有效地综合各方面的数据和信息,形成较为全面的地理信息系统,为人们提供更为便捷的检索。可以在今后的运用过程中,查阅需要的数据资料。与此同时,数字化测绘也方便工作人员的更新和维护,使得其具有着更强的时效性。根据数字化测量的结果构建起的地图,是对多重要素的累积,与传统测绘结果相比更为细致和精确,符合我国地质测量工作的需要,为全面建立起土地管理系统提供了数据基础。在经济和技术快速发展的今天,互联网技术的普及使得数字化测绘的应用日益广泛,其较好地完成了外业作业向室内的转变,减轻了外业工作人员的工作强度,也使其工作环境得以优化。数字化测绘这种精度高、速度快的优势更是不可小觑的,在近些年来更为凸显。 结束语: 总体来说,电力测量测绘技术在我过经济发展中起着很大的作用,为了保证我国经济的平稳有序增长,对电力测量测绘技术也得保持提高。对于工程中存在的问题,我们要及时、合理、妥善、科学地处理,为我国现代化建设保驾护航。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:随着我国社会经济的发展,科学技术的进步,地质工程测量得到了飞跃的发展,计算机技术、通信技术、网络技术等逐渐应用到测绘技术中,使测绘技术发生了巨大的改变,提高了测绘技术的精确度。地质工程中,测绘新技术发挥着重要的作用。本文介绍测绘新技术的特点,分析其在地质工程测量中的应用。 关键词:测绘发展;测绘技术应用;工程测量 引言 随着社会的不断发展,工程测量中引入了许许多多的测绘技术。这些测绘技术的使用,不仅提高了工程测量的准确性,还进一步促进了工程事业的发展。然而,当这些测绘技术被广泛的应用到工程测量当中去的时候,也出现了许许多多的问题,这就严重影响到了测量的结果。于是,本文将对测绘技术在工程测量中的应用和改进进行更为全面的分析和探究。 一、现代测绘技术的特点 随着现代测绘技术的不断发展和工程测绘技术的不断提高,现代测绘技术表现出了巨大的优越性,具有以下几个方面的特点:一是精确度高。由于我国进行市场经济改革以及加入世界贸易组织,我国许多的科学技术得到了进步与发展,并在实际生活当中得到了广泛的应用,特别是在工程测量方面的应用较广。比如水利、建筑、交通等等,由于这些工程的性质和特点的需要,测绘技术的精确度要求也就越来越高,现代测绘技术正好满足了他们的这个需求,使得工程测量中的数据精确度变得更高。二是自动化加入到现代测绘技术当中。由于测绘技术要进行一定的数据的处理,所以现代测绘技术加入了自动化和智能化,对于那些测量的数据能够自己进行收集和处理,然后自动绘图。这样就大大的提高了工程测量以及绘图的效率。同时,自动化的加入避免了人工操作带来的新的失误,使各项数据也变得更加科学可靠。三是人力投入减少。在工程测量的过程中,需要我们的人员进入到工程实地进行考察,并且搜集相关的数据来进行绘图,因此投入的人员较多也较大,工作人员也十分辛苦。而现代测绘技术则可以运用自动化的手段进行数据的收集和绘图,这样就减少了人员的投入。四是提高了存储能力。在现代测绘技术当中,数字化技术得到了广泛的应用,同时随着科学技术的不断进步以及配套领域科学技术和数字化的发展,现代测绘技术的存储性也将会得到极大的提高,测绘人员可以将利用现代测绘技术自动测绘的图形保存到软盘当中,以便于我们随时进行运用,若发现了错误或者失误我们还可以进行修改。 二、现代测绘技术在工程测量中的实际应用 1、测量信息采集点分析 在建筑工程测量中,信息采集点可以对建筑主体结构予以全面体现,确保了建模工作规范、合理、有效的展开。在具体工作中,其操作如下:在设计建筑主体结构的时候,要对工程三维坐标数据进行分析,构建平面图、轴线图、立面图。在测量建筑结构差异的时候,需要分别对三维坐标数据展开分析,进而有效划分建筑工程测量主体。针对混合结构而言,可以选择结构柱或者墙体;针对承重墙而言,可以选择内承重墙或者外墙;针对框架结构而言,可以选择外墙或者结构柱列。在测量天花板的时候,一定要认真收集吊板数据,对吊板标高予以确定。在测量楼梯的时候,一定要认真收集栏杆、阶梯长度与高度、平台等相关数据,并且明确影响附属结构的各种因素。 2、现代测绘技术在高程控制测量中的应用 建筑工程领域的工程测量工作中需要在合理间距外设置高程控制点,相邻高程控制点还需要通过设置水准路线来构成高程控制网,而高程控制测量中有效运用现代测绘技术,可以在高程控制测量过程中建立完整的高程控制网,高程控制网在设计过程中一般都是采用等外闭合水准路线控制的方法进行设置,所以在建筑工程测量中需要根据测量工作实际需求采用自动安平水准仪,利用自动安平水准仪的顺时针观测和微倾水准仪的逆时针观测来完成高程控制测量工作。工程测量中的计算工作需要对视距和高差进行计算,这便需要通过使用公式来辅助完成这两项的计算工作,如果在针对高差误差在5mm以上的计算结果必须对其进行复核,只有找出影响计算结果的原因才能保证建筑工程项目的顺利施工。水准检核过程中必须要予以闭合差足够的重视,如果在工程实际测量工作中发现闭合差超过限制,则要通过技术手段来找出导致闭合差过大的原因,这是现代测绘技术在高程控制测量中必须重视的几点。 3、现代测绘技术在平面控制测量中的应用 平面控制测量是建筑工程领域工程测量工作的核心内容,其对工程测量结果的影响最为直接,建筑工程项目具体实施阶段中很多材料的准确性都受其影响,因此,现代测绘技术在平面控制测量中的应用对提高工程测量精度有着重要作用。现阶段交会法定点、导线测量以及三角测量等测量技术已被广泛运用到平面控制测量中,为了有效实现对测定控制点的平面位置进行高度精确的控制,在平面测量工作中可以采用分级布网、逐级控制等方法对其整体或局部进行测量,这对提高平面控制测量的精度及准确性有着重要意义。 4、数字化制图工程测量测绘技术的应用 传统的绘图方法通常是通过绘图人员进行实地勘察和自己的智慧来进行,是一项繁重的工作,这种传统方法往往需要我们的绘图工作人员存储大量的室内数据为后面的绘图工作提供基础性的资料。这种绘图过程十分长并不能够将与我们快速发展的时代步伐相结合,也不能适应城市建设的需要。而数字化绘图工程则能够将数据的采集过程和绘图过程进行有机的融合,并且自动进行绘图,这种方法就有效地降低了传统绘图的难度,将现代绘图技术与计算机技术得到了很好的融合,实现了工程测量中绘图的自动化。同时,数字化绘图工程还将全球定位系统和地理信息系统以及遥感卫星三者进行了有机的结合,进一步精确了绘图数据的准确性,可以说为工程测量提供了一个很好的决策平台。 三、工程测量测绘技术发展前景的展望 随着经济的发展与社会的不断进步,极大的促进了现代工程测量技术的前进与发展,因此可以从中窥见相关技术的发展趋势与方向。受到人工测量的一些误差影响,传统的测量测绘方式非常容易产生一些失误与偏差,而这些偏差会对整体工程质量造成严重影响,后果严重时会导致整个工程的重建。因此为了有效地避免这种现象发生,要不断的推广与使用新技术,以此来实现数字化、自动化工程测绘与测量,最大限度的确保工程质量,提高相关企业的经济与社会效益。 然而在应用新技术时也需要注意以下几点:当采用GPS测量方式时,鉴于各种垂线的偏差无法得到准确的测定,因此无法将以法线为标准的GPS成果转化为采用垂线为标准的施工测量保持一致。在对隧道进行施工测量的过程中,其横向的贯通误差基本上凭借于对方向观测的准确度。针对上述情况,鉴于各个点的垂线偏差无法准确的测定,因此不能够将以发现作为标准的GPS成果转变为以垂线为标准的施工测量成果。同时要加强测绘人员的学习新知识与新技术的能力,不断的完善职业技能,从而确保工程测量测绘新技术能够得到及时的推广与使用。 结束语 现代测绘技术在新时期的高速发展对提高工程测量工作水平有着重要作用,但是随着我国建筑工程项目日趋多样化及工程测量环境越加复杂化,建筑工程领域对工程测量技术及现代测绘技术提出了更高的要求,只有不断加强对现代测绘技术的研究与创新,才能使其更好的服务于我国工程测量工作的开展。 工程测量测绘论文:简论工程测量测绘技术的发展与在施工中的具体应用 【摘要】工程测量学为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理,在工程运营阶段对工程进行形变观测和沉降监测以保证工程运行正常。 【关键词】工程测量;测绘技术 建立测绘工程系统控制是为了更好的使系统持续的质量改进,确保工程的质量,使系统获得更好的效率和效益。测绘是采集、量测、处理、分析、解释、描述、分发、利用和评价与地理和空间分布有关数据的一门科学、工艺、技术和经济实体,具有基础性、前期性和公益性和特点。测绘工程的主要任务有控制测量,碎部测绘,线路测绘,施工放样,数据处理等工作。控制测量就是在测区范围内建立统一的控制网,根据实际需要确定是否与国家控制网和城市控制网联测,以便统一各局部的地形测量工作,并根据测区地理位置和平均高程而定,使所测的地形图能相互拼接构成精度均匀的整体,控制网分为平面控制网和高程控制网。 一.我国工程测量测绘技术现状探讨 我国工程测量技术有着悠久的历史,是测绘学中应用较为广泛的学科之一。在计算机、数字技术快速发展的今天,工程测量测绘技术得到了飞速的发展。电子技术、空间技术等新技术的应用与发展为工程测量测绘提供了良好的基础支持。同时测量测绘本身的进度也为工程测量测绘提供了新的方法。目前,工程测量测绘技术主要应用电子经纬仪与全站仪进行测量测绘工作。以电子测绘仪与全站仪的交互应用实现了数据的测得、处理与图形编辑等工作。随着工程测量测绘技术的不断发展,近年来我国 GPS 测量技术、影像提取技术等在我国的工程测量测绘中得到了应用与推广。新技术的应用提高测量效率与测量质量、降低了测量工作的劳动强度,同时也为解决野外测量难点、解决测量通视等问题奠定了基础。 二、工程测量与测绘新技术探讨 1 工程测量与测绘新技术应用的探讨。 自上世纪 80 年代以来,工程测量测绘技术得到了飞速的发展。先进的地面测量仪器、GPS测量技术、数字化测量应用以及摄影测量技术得到了推广与应用。GPS 测量技术在近年来得到了广泛的应用。该技术能够实现全天候、连续、高精度的三位坐标以及相关技术参数。GPS 测量技术是利用了GPS技术中的静态接受卫星信息以及动态三维坐标点位方向两大功能。将这两大功能以及相关技术应用于工程测量工作能够实时、有效、准确的进行工程测量。同时该技术还能够改善传统测量测绘工作中通视难题,为公路、铁路工程的测量工作提供了便捷的技术。影像提取测量测绘技术是在数字摄影基础上,利用被测而为影像提取三位信息的基础。这一技术目前在我国公路工程建设中有着一定的应用。将被测区域按照多个像控点进行影像拍摄后,利用计算机影像提取技术将工程计算住工程所需测量信息,实现快速、便捷的测量测绘。受公路工程、铁路工程建设中通视效果不佳、地形复杂等因素影响,这一技术能够有效的减少上诉因素对测量精准度的影响,通视还能够大大降低测量工程的难度与工作量。 2 工程测量测绘技术发展前景展望。 在现代工程测量技术不断发展的今天,可以从工程测量测绘技术的应用以及技术发展看出其发展趋势和发展方向。数字化采集与处理、测量工作标准化、测量工作自动化将成为新世纪工程测量测绘技术展的主要方向。受人工测量测绘中各种因素的影响,工程测量测绘数据等极易造成偏差。测量测绘数据的偏差将直接影响工程建设施工质量、严重时还将导致工程的重建。为了有效避免这类情况的发生、提高工程测量测绘以及建设施工质量,工程测量测绘技术以自动化、数字化采集与处理的方式提高了测量测绘的精准度。而且,数字化测量测绘技术还能够加大的提高测量测绘工作效率、为保障现代工程建设施工工期、提高工程建设投资经济效益奠定了基础。 三、当前阶段工程测绘技术在具体工程施工中的具体应用 1工程测绘中数字技术的应用 在工程测绘技术发展的早期阶段,对已有的测绘方法的应用显得非常单调,由于当时掌握的科技情况有限,对于地理测绘必须依靠工程勘测和实际取样来进行,并且这种方法对于施工地域的整体性勘测不完整,在很大程度方面可能造成测绘误差,对于测绘质量和测绘效率都很难得到保障。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对GPS、Google Eerth、bing Map等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。通过对网络集成数字技术在工程测绘方面的应用,能够通过数据分析对测绘目标区域进行地理信息模拟,通过网络资源共享、软件计算和数据库信息备份等测绘步骤,能够极大地提高工作效率。在测绘前期对于施工区域的数据和信息采集可以通过GPS的主体采集来进行,以此可以大幅提升信息采集的准确率和完全覆盖率。在现行地理数字信息网络的服务体系下,能够通过卫星定位技术对收集的测绘信息进行全面反馈。基于现代工程测绘网络的发展情况来看,我国在地理信息测绘网络系统的构建和研发上也在不断深化,尤其是在地理信息资源网络共享的环境下,加强了与地理信息监管部门,高校研发部门的合作,开发出我国目前已经成功采用的地理信息测绘基站,并且拥有相关配套软件的辅助应用,提高了对于测绘信息管理的准确性。另外,地理信息网络集成化的应用也对工程测绘过程中使用的数据分析进行加工取样,作为研发新型工程测绘软件的实验样本。在具体的数字化网络测绘信息推广之前,测绘结果都是通过手工绘制工程图纸来进行表现的,如果施工区域面积较大,地下工程结构就需要多份图纸进行综合表述,但目前建立在地理信息网络化系统中的测绘技术,能够更加直观的从一张电子图纸上看到整个施工区域的多层地质结构分析,省去了图纸的重合分析和复杂的保存工作。 2地图数字信息技术在工程测绘中的应用 现代工程测绘技术建立在地图数字信息系统上,地理测绘信息是建立在原有的测绘数据上进行模拟处理的,数据库资源的建立和共享极大地提升了工程测绘信息的实效性,节约了大量的人力物力,从而减少了工程项目的测绘开支。全球定位技术广泛应用于工程地质测绘的信息收集阶段,对测绘区域的地理环境和地质情况能够实时做出信息反馈,确保信息采集的真实性。全球定位系统对于工程信息的测绘是采用时间性精确排列的,在时间精度下便于对数据的查找,根据对中心区域的数据布点控制,可以高效绘制出施工区域内的坐标图,借助坐标数据分析软件对施工区域内的地质状况进行实际比例分析。工程信息遥感技术具有高效性与实效性的完美结合,其测绘方法更为经济实用,遥感信息测绘能够实现大范围空间的同步信息观测,目前已经成为工程地理测绘技术的重要手段。遥感技术能够根据摄影采集到的地理信息进行任意比例的缩放,这些固定比例尺寸的模拟绘图可以通过3S地理信息集成技术进行关联位置的确定,从众多遥感信息中提取需要的数据本分进行应用。 四、关于工程测量与测绘技术发展过程中相关问题的探讨 工程测量测绘技术的发展提高了对工程测量测绘人员的技术要求。虽然工程测量测绘技术与仪器整向着自动化方向发展,但是设备的使用以及相关技术的了解与应用仍然需要工程测量测绘人员不断地加快技术学习与知识结构的补充。通过工程测量测绘人员知识结构的完善以及新技术的学习为确保新技术的推广与应用、确保新技术应用过程中相关问题的解决、确保工程测量测绘质量奠定基础,促进我国工程测量测绘行业技术水平的整体提高。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 【摘要】在现代工程测量中,测绘技术应用非常广泛,测绘技术的发展影响着工程建设进度以及工程的质量。因此,测绘工作者一定要不断学习新理论、新知识、新方法,不断更新观念,加强学习,促进测绘技术向前发展。本文就主要对基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用进行了简要分析。 【关键词】测绘发展;工程测量;作用 引言 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 一、现代测绘技术的作用 无论是楼房、桥梁或是水利工程,都离不开工程测量。工程测量就是将设计图纸上标注建筑的尺寸、位置还原到具体的土地或者水域上,或者在建筑完工后对各项数据进行测量,以保证建筑的稳定和安全。它与设计图纸是理论与实践的关系,它对建筑是否能够按照计划的位置坐落、建筑是否符合设计中的尺寸起着基础性的决定作用。工程测量一旦出现偏差,极有可能产生蝴蝶效应,影响整个建筑的质量,从而对社会经济和人身安全造成危害。而现代测绘技术能够最大程度保障工程测量的准确性,间接地提升了建筑的稳定性。 在修建新的公路、铁路、地下铁路或者水路运输时,现代测绘技术是一种有利的辅助和保障。例如,在修建地下铁路或者挖掘隧道的时候,前期一定会计算分析抗压性,那么在测量领域就绝对不能超过误差范围,不能挖多也不能挖少。此时,现代的测绘技术就会提升测量精度,使得整个工程能够顺利进行。另外,地形比较复杂的城市,修建公路的时候也需要用现代测绘技术确保规划的保障实施。 二、现代测绘技术的构成 1、数字化成图技术 数字化成图技术是现代测绘技术的一个重要构成部分,它改变了传统的作图模式,极大的提高了测绘工作的精准度。以往的作图模式不仅需要处理需多繁杂的数字信息,耗时耗力,而且也难以达到现代工程测量的技术标准,无法跟上现代城市建设的步伐。而数字化成图技术的出现相当程度的扭转了这种局面,因而在大比例尺工程图和地形图的测绘工作中取得了极为普遍的应用,一跃成为现代工程测量中不可或缺的一部分。随着数字化成图技术的深入发展,为了满足实际工程测量中的需求,逐步发展出了功能更为完善的器械,如全站仪、绘图仪以及电子经纬仪等。这些专业仪器相互配合、相互补充,构成了一整套完备的测绘体系,不仅能够为测量人员提供所需要的图纸,还可以满足工作人员的其他需求,极大的降低了测量人员的工作量,为测量工作的专业化和自动化提供了必要的技术保障。 2、全球定位技术(GPS) 全球定位技术在工程测量领域的应用是工程测绘工作迈出的一大步,标志着传统意义上的定位技术以测距、测角和侧水准作为基础工作办法的时代的终结,取而代之的是高精度、高效率的全球定位系统。传统的测绘办法比较复杂,任务比较繁重,要求完成控制网的布局和检测等工作,往往需要通过运用经纬仪、全站仪或者测距仪完成对数据信息的测绘工作,还要布置环形或者线形的控制网。相比之下全球定位系统就显得更加高效,基本上不会受到人力和天气的影响。 3、地理信息技术(GIS) 将地理信息技术应用到工程测量中来,能够利用其庞大的数据库信息存储,第一时间利用计算机软件进行成图处理,对于工程测量成图效率的提高以及工程设计进程的加快有极大的帮助。由于地理信息技术是以计算机技术为操作基础,因此可以相应的减少野外测量的工作时间,在降低了测量人员的工作强度的同时也使工程测量的精度得到了极大的提高。 4、遥感技术(RS) 遥感技术具有大范围的同步检测能力,时效性比较高,测绘数据的可比性以及经济性比较强,因而在工程测量中得到了广泛的应用。具有高分辨率以及多光谱摄影图像的遥感卫星是对地检测搜集基本地理信息的主要设备。在实际测绘工作中,遥感技术主要应用于各种中小型比例尺的工程图和地形图的绘制工作,对于各类地形图的实时更新提供了技术上的有力支持。 三、工程测量测绘技术的应用 1、数字技术的应用 测绘技术发展在很早的时候,测绘方法单一,科技水平低下,地理测绘需要依靠工程勘测来进行,这种方法不利于施工地域整体性勘测,容易形成测绘误差。当今网络技术的普及和应用,GPS、Google、Eerth等地理信息网络系统在测绘技术中的运用使测绘技术发生革命性的变革,研发出了数字化的测绘软件,优化了地理测绘水平。另外加强网络集成数字技术在工程测绘中的使用能实现网络资源共享,能更加方便、快捷地对测绘目标区域进行地理信息模拟分析,能对数据库信息进行备份从而提高工作的安全性和效率。 以检测矿产资源为例,运用到的技术很多,检测时要做到技术和实际地质情况相结合。如今我国寻找矿产的技术理论不断发展和完善,但依然解决不到找矿难,开采过程复杂的问题,因此需要更多的科技来做支持。为了提高施工效率,首先我们要研究岩石的物理性质,然后找寻出矿产资源形成的规律以判断该地区是否有矿产资源;其次,我们需采用先进机器设备来提高找矿的准确率和精确度;最后,我们要利用网络信息技术加强对信息的收集、处理和分析,为企业做决策提供理论依据。 2、现代化的测量测绘技术的应用 (1)移动测量技术 空间同步技术、移动信息传输技术、多传感器集成技术和自动提取技术共同组成了移动测量技术。野外全息技术和基于DMI的信息提取技术是移动测量技术生产的产品。移动测量技术主要是对专题热点进行数据采集,能实时地对地理信息进行控制。 (2)航天拍摄测量技术 传感器的姿态控制技术、航天拍摄二维和三维信息提取技术以及平流层平台摄影测量技术共同构成了航天拍摄测量技术,这些技术是航天拍摄测量技术的重要组成部分,发挥着巨大的作用。这种技术改变了传统测量作业方式,降低了测绘成本,缩短了周期,能有效提高测绘效率。 四、工程测量领域现代测绘技术未来发展建议 首先是要提升测绘信息的反馈速度,及时地给出测量数据,这样对工程测量的效率,对整个工程的效率都有所提升其次是测绘行业并没有相关的标准,当前并没有因此出现混乱,但是随着测绘技术的广泛应用,而工程测量对建筑质量起到的作用很大,未来可能会出现一些问题,必须要尽快建立相关的标准和规范,确保测绘行业健康发展。再次,现代测绘技术对于地表或者水面的测量比较精确,但是对于地下或者是水下的测量技术并不成熟,要对这方面重视起来,多方位、多层次地研究技术进步,将工程测量技术提升到整个地球的维度。最后是由于现代先进的测绘技术成本比较高,还不能普及。所以未来随着科技的发展,现代测绘技术应当研究如何降低使用成本,普及到民用领域。 结束语 科技发展促进测绘需求的多元化,传统测绘技术无法满足新社会需要,因此测绘行业要更新科学技术,建立新颖的工作模式,积极攻克发展中遇到的难点和问题,努力完善测绘人员的思维模式,只有这样才能最大限度提高工程施工质量,保证工期顺利完成,只有这样才能促进我国测量事业健康有序发展。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:测绘技术的发展和应用,将大大提高了工程测量的水平,为工程建设提供精确的数据和精准的地图,保证工程建设合理选址,促进工程建设的有序进行。本文主要对测绘技术的相关内容进行了叙述,仅供参考。 关键词:测绘技术;发展现状;工程测量;应用 引言 随着经济与社会的发展,相关测量测绘技术已经得到迅速的发展,本文在基于测绘发展的基础上对工程测量测绘技术的应用进行了以下几个方面的探究: 一、工程测量以及测绘新技术的探讨 从二十世纪八十年代以来,工程测量测绘技术得到快速的发展,较为先进的地面测量仪器以及GPS测量技术还有数字化的测量以及摄影测量等技术都得到了不断的推广与应用。而在实际生活中,这些技术经过实践的检验在不断的发展与完善,成为了当前工程测量测绘的重要方式。 首先先进的地面测量仪器,其主要实现了当前测量测绘技术工具以及方式上的超前性,促进工程测量逐渐朝向现代化、自动化以及数字化方向发展。与此同时,先进的地面测量仪器能够帮助降低测量工作量,同时使得设备仪器等自动计算功能避免由于人工计算所产生的误差。在这种基础上,相关测量仪器的不断发展进一步的增强了测量以及测绘的精准程度,从而全面提高了工作质量。 其次选用GPS测量技术,同传统的测量方法相比较,GPS测量方式主要有以下几个方面的特点:(1)在各个观测点之间无须通视,能够有效地降低测量工作的人力物力与财力,同时可以灵活的选取点位;(2)定位的精准度较高;(3)观测所需时间较短;(4)能够提供三维坐标;(5)操作比较简单;(6)能够实现全天候的作业;(7)能够有效地避免在传统的测量方式之中为了保证测量的准确度需要大量的砍伐树木,对生态系统带来严重破坏的问题。 最后影响提取测量测绘技术,其主要是在数字摄影的基础之上,在充分的利用被测从而提供三位信息的基础之上,来促进国内公路建设的发展。其能够将被测区依据多种像控点来施行影响拍摄,之后再利用计算机进行影响的相关提取,从而达到快速和便捷的测量测绘效果。 二、当前阶段工程测绘技术简介 1、地图数字信息技术在工程测绘中的应用 现代工程测绘技术建立在地图数字信息系统上,地理测绘信息是建立在原有的测绘数据上进行模拟处理的,数据库资源的建立和共享极大地提升了工程测绘信息的实效性,节约了大量的人力物力,从而减少了工程项目的测绘开支。 全球定位技术广泛应用于工程地质测绘的信息收集阶段,对测绘区域的地理环境和地质情况能够实时做出信息反馈,确保信息采集的真实性。全球定位系统对于工程信息的测绘是采用时间性精确排列的,在时间精度下便于对数据的查找,根据对中心区域的数据布点控制,可以高效绘制出施工区域内的坐标图,借助坐标数据分析软件对施工区域内的地质状况进行实际比例分析。 工程信息遥感技术具有高效性与实效性的完美结合,其测绘方法更为经济实用,遥感信息测绘能够实现大范围空间的同步信息观测,目前已经成为工程地理测绘技术的重要手段。遥感技术能够根据摄影采集到的地理信息进行任意比例的缩放,这些固定比例尺寸的模拟绘图可以通过3S地理信息集成技术进行关联位置的确定,从众多遥感信息中提取需要的数据本分进行应用。 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 2、遥感技术(RS)和集成技术3S(GPS、GIS、RS) 遥感技术在测量中的使用主要是通过物体对波谱产生响应不同的原理来识别地面上各类地物,它探测地面物体性质通过遥感器从空中来探测,方法是遥远感知事物,当今,遥感技术的应用范围已经比较广泛,水文、气象、地质、地理、资源环境等领域都在使用,属于非常先进的一门空间探测技术。目前,地形图测绘的重要手段就是航空遥感技术,这项技术在在实践中的应用已经非常普遍,另外,卫星遥感用于测图成果也很显著。3S将遥感RS、地理信息系统GIS、全球卫星定位系统GPS紧密结合起来,这项技术可以快速准确的收集各种空间信息和环境信息,并且还能够及时处理和更新各种空间信息和环境信息。3S的综合应用更加方便了人们收集各种空间信息和环境信息,为地形测量获得更加精确的图形和数据提供了保证。 3、.三维激光扫描测量技术的应用 随着科技的不断发展,使得三维激光扫描测量技术也得到了很好的发展,该技术克服了原有测量技术的局限性,三维激光扫描测量技术是利用非接触的主动测量方式来获取外界事物的三维数据,它可以对外界物体随时进行扫描,并且它还不受外界条件的限制,可实现昼夜测量,能够把信息快速的转换成可以利用的数据。三维激光扫描测量技术具有快速扫描、高精度、数字化程度高的等特点,在实际生产中他能够大大地降低作业成本,并且使用非常方便,数据信息的输出格式能够和CAD以及三维动画等工具软件直接对接。 三、测绘技术在工程测量中的主要应用 1、测图的主要内容 原图的数字化,当测量工程中对数字地形图的要求不高,且工程经费又相当有时限,可以考虑采取该方式。原图的数字化能够将现有地形图的价值最大限度的发挥出来,借助于计算机一级扫描输入设备,作业人员能够使用数字化软件在很短时间内即获取所需的数字化地图。该方式主要包括手扶跟踪数字化与扫描矢量化两种不同的工作方式。相对而言扫描的矢量化能够获得较高的测量精度,工作效率也有所提高。但是,与原图相比。采取扫描矢量化方式获得的数字图精度要稍低,这主要是由于处理的过程所产生的误差所致。而且该方式只能反映出自纸成图时地表各种地物的基本样貌,其适时性并不强。因而该方式常常被用于工程中的应急性测量措施。 地面数字测图,当工程测量精度要求较高,没有合乎要求的大比例尺地图,则可以考虑采用地面数字测图的方式,该方式是典型的内外业一体化数字测图方式,在工程测量项目中也是应用最为广泛的作业方式。采取该方式获取的数字地图具有较高的测量精度,借助于一定的测量手段,能够将重要地、物与其邻近控制点的精度控制在5cm范围以内。 2、测绘在数字地球中的应用 数字地球是以计算机为载体,构筑统一的地理坐标框架体系,并将对应的社会信息存储在相应位置,用户借助于通信网络,即可实现对上述数据的访问,获取所需的信息。与传统的测绘工程不同,数字地球是一项综合性较高的系统工程,并牵涉到诸多的部门和技术,并需要各部门的协调与配合。 四、我国测绘技术创新发展 我国目前的新型测绘仪器怎样才能在实际的工程中得到更好的应用;目前人们不同的生活环境怎样开发出适应时代测绘仪器,怎样研究利用新的测绘技术和方法,来满足新的社会环境的特殊要求,这些问题的良好解决都对推动测绘技术的发展有极好的作用。现在测绘技术新的发展通常集中在几个方面: 第一,近些年来测绘相关传感器的研究也取得了很大的进展,应用和集成更好的发展传感器是一个非常重要的概念,它是泛指各种能高精度、自动化、全方位地采集数据的设备。第二,数字化测绘技术在工程领域的应用,数字化测绘技术不仅得到了普遍应用,利用大比例尺测图技术使得测绘技术不断的向着数字化、信息化的方向发展。第三,摄影测绘技术的应用也不断的扩大,摄影测量技术在很多的城市与工程测绘领域中得到了良好的应用,摄影测绘技术因有高质、高精度、高效率、低成本的优点,并且摄影测量仪器结合了计算机技术,摄影测量技术不仅可以提供一个完全的、实时三维空间信息,而且还不需接触物体,大大的减少了测绘的外业工作量,很好地提高了测绘精度,很好地提高了效率,降低了成本。第四,变形监测自动化技术也成为了重要的测绘手段,变形监测自动化技术是目前测绘中变形监测的一个非常重要话题。第五,大型与精密工程测量及工业测量得到了很好地发展,随着我国国民经济的飞速发展,众多的大型工程建设、超高精度机械设备安装、自动化生产线及大型工程建造和运营过程都需要进行安全监测,这些也就对测绘工作提出了新的要求。 结束语 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 工程测量测绘论文:电力工程测量测绘应注意的问题分析 【摘要】随着科学技学的不断发展,高科技产品逐渐的融入到千家万户中,这些在某种程度上更加剧了人们对电力的需求,并推动了我国电力工程事业的高速发展。工程测量测绘技术是在科技发展的基础上逐渐发展和完善的,在电力工程中起着十分重要的作用,工程测量测绘技术能够有效的提高电力工程中数据提取的精确度,为电力工程事业的建设提供了有效的理论指导,同时也为电力工程事业的发展做好了扎实的铺垫,为我国现代化的建设提供了可靠的后台保障,因此对电力工程测量测绘问题进行分析和研究,对我国经济的发展具有十分重要的意义。本文主要是从多方面对电力工程测量测绘中存在的问题进行论述,希望工程测量测绘技术在电力工程中取得更大的作用和进步。 关键字:测量测绘技术 准确 高效 科技的指导 由于我国近年来对电力工程事业需求量的不断加大,我国的电力工程事业正在向着更加优化的道路上进行着积极的调整,与此同时电力工程测量测绘作为电力工程建设的基础技术,对电力工程中工程质量的提升、材料的节省起着十分重要的作用。工程测量测绘技术,是通过现代化的科学仪器,在工程施工的过程中,通过对施工现场进行精确的测量和制图,对位置、形态、空间关系中的各种信息进行采集,然后再对收集到的数据进行提炼分析,从而为工程设计提供了有效的依据。电力工程施工中就是通过这种方法,有力的保障了工程信息的来源,提高了电力工程建设的工期。 1电力工程测量测绘的应用和需求分析 电力工程测量测绘技术贯穿在工程施工的始末,有力的保障了工程施工准确、高效的进行。第一,映像提取相关的测量测绘技术在电力施工中的应用,受到施工地理位置或某些突发状况的影响,有些数据的提取就变得非常的困难,这时可以通过这项技术,对工程现场按比例进行拍摄,从而提取到有用的信息,然后再通过电脑对数据进行分析,并制定合理的方案,有效的降低了工程信息提取的难度,第二,卫星定位相关的测量测绘技术在电力施工中的应用,这是通过高程的拍照控制技术,全局的对数据进行提取,实时的对工程进行监控,从而有效的降低了人力的投入、减少了数据采集过程中的困难、提高了数据采集的精确度,通过前面的叙述,我们可以看出测量测绘技术在电力工程建设过程中的重要性和需求性,随着我国电力工程建设规模的不断扩大和建设难度的不断加深,电力工程建设对测量测绘技术有更多的需求。 2 科技对电力工程测量测绘起到的推动作用 科学技术的不断进步推进了电力测量测绘技术水平的不断提升,使人们在现代工程建设中对数据高精确度的要求得到了满足。科学技术最大的产物就是计算机技术,测量测绘技术把这一技术合理的运用起来,有效的提高数据处理的精确度和效率;同时电力工程测量测绘技术还将遥感定位技术加入其中,有效的确定了施工的方位,并对施工现场进行了准确的监管,合理的控制着工程建设的各各关节;摄影测量技术的加入又使电力工程测量测绘技术得到了更大的突破,这一技术是把摄影、图像处理、地理定位有效的结合在一起,使工程现场更加直观的展现在我们的面前,得到的信息量也更加丰富、明朗,从而有效的对工程建设做出了指导。由此可见,电力工程测量测绘技术是科学技术发展的产物,并且科学技术有力的推动了我国电力工程技术的发展。 3电力工程测量测绘应注意的问题 虽然我国的电力工程测量测绘技术在科技的指导下已经有了较大的发展,但是其中仍然存在着很多问题。首先,在测量测绘技术的应用方面,由于测量测绘技术具有非常高的专业性,因此必须通过运用一些专业的人才,才能对一些测量设备进行使用、并对收到的数据做出准确性的判断和分析,而有关施工方对专业人才的短缺和对员工培训力度的不够,这些就导致了对高超的测量测绘技术很难做出合理的利用,再加之一些施工方片面追求工程成本,对先进技术和设备的引入不够,这些都影响了工程测量的准确性,导致了工程质量的下降和工期的增加;其次,在人员管理、资源分配方面存在的问题,电力工程的建设是一个非常大的工程,其中涉及的人员和资源都非常多,有些施工方并没有形成一套合理的管理机制,对员工进行的分配不够科学,并且有时对员工进行随意的调度,这些都降低了员工工作的效率,同时对资源的利用也存在不合理的地方,如:在一个建设的重点工程中原料过多或过少的使用造成的安全事故,资源管理不当造成的资源浪费和损失,这些都影响到了工期质量和工程成本,为工期的建设埋下了不安全的因素;最后,电力工程测量测绘对周围环境造成的影响问题,在电力工程的施工过程中,一些设备的使用会对周围的土壤、空气、植物造成很多不好的影响,如:施工需要对局部地区进行改造,从而造成地质的破坏;一些辐射器材的使用对周围生物生长造成的不良影响;施工范围、噪音对周围居民生活造成的影响等,这些都是电力工程测量测绘在现阶段所面临的问题,这些问题也在某些程度上阻碍我国电力工程向着良性的方向发展。 4测量测绘技术在电力工程中的意见和建议 为使电力工程测量测绘技术得到更好的发展,同时使其中面临的问题得到有效的解决,我们应该全方位的付出自己的努力。首先,在技术的提升上,我们应该将多样化的测量测绘设备进行引进和使用,让这些好的技术在适合它们使用的地方,充分的发挥它们应有的作用,为电力工程的顺利建设做出技术上的支持;其次,为了解决我国工程人员技术局限的局面,我们应该加大对他们的培训力度,让他们熟练的掌握测量测绘设备的使用方法和工作原理,使测量测绘技术准确的被运用到工程的建设中去;对于电力工程测量测绘中的管理问题,我们可以事先制定好合理的施工方案,对人员的调度问题、资源的分配问题做出明确的说明,让员工按照所分配的任务有计划的进行施工,有效的提高员工的办事效率,同时对各种建设材料进行登记,并进行保护,减少材料损失、破坏和一些可以避免的浪费情况,进一步减少建设的成本;对于电力工程中的环境破坏问题,我们可以使用一些安全、无污染的设备,把一些可以避免的环境污染降到最小,对一些破土造成的植物破坏的问题,把土壤进行回填,并对周围的植被进行一些补充种植,从而有效的保障周围的环境的生态平衡。 总结:综上所述,测量测绘技术在我国的电力工程建设过程中起到了十分重要的作用,同时・电力工程事业的建设也为我国能源事业的发展起到良好的推动作用。为了让我国电力工程的建设满足经济发展的需要,我们应加大测量测绘技术的引入力度,提高电力工程测量测绘的水平,为我国电力事业的发展打下坚实的基础。对于电力工程测量测绘中所面临的问题,我们应该制定科学的设计方案,加强对相关人员的培训力度,为我国的电力工程注入新的血液,希望这些措施可以促进我国电力工程事业的高速发展,为我国现代化的建设提供良好的能源支撑。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:在当前的发展下,工程测量测绘技术得到了阶跃式的进步发展,本文介绍了工程测量的重要性,阐述了工程测量技术的应用,展望了工程测量新技术的发展方向。 关键词:工程测量;测绘技术;工程应用 引言: 在经济建设的快速发展下,工程建设也实现了大幅度的开展。在工程建设中,从施工开始直至竣工结束,都离不开工程测量技术的配合与支持,工程测量技术的使用可以使整个工程项目质量能够得到有效的保障,对工程项目的建设具有重要的作用。因此,加强对工程测量测绘技术在工程中应用的研究,对工程建设具有重要的意义。 一、工程测量的重要性 如果没有工程测量工作的有效执行,将会使得整个工程项目失去施工、设计依据。下面我们以工程测量技术在实际工程中的应用为例,简要分析测量技术存在的必要性。在一般的土建施工过程中,往往需要现场的技术人员事先做好工程勘探测量工作,否则将无法为后续的工作提供参数指导,而这项工作是决定工程质量好坏的基础。根据测量定位,确定施工机械的布置点。在桩基施工过程中,需要依据工程测量来定位。为保证整个工程的地基承载力,必须通过过程测量准确的确定桩的位置。再次,在建筑物主体施工过程中,要依据工程测量确定墙、柱的位置,与地面的垂直性等,还包括垂直方向的高度,也是工程测量的内容。最后,主体工程完工后,装饰工程中,局部部位的装修的尺寸确定,墙面装饰的垂直度的保证都离不了工程测量。通过上面分析可知:工程测量是整个工程有序施工的前提,在前期工作中一定要做好工程测量工作。 二、工程测绘技术概述 随着我国科学技术的的发展,工程中所用的测绘技术也越来越先进。尤其GIS(地理信息技术)、GPS(全球定位技术)、数字化技术及RS(遥感技术)等测绘技术在工程测量中的应用,使我国的工程测绘技术已达到数字化和高效率的目标,与世界发达国家相比差距越来越小,在路桥、水利、房屋建筑等领域的工程测量中应用。降低了工程测量的误差,提高了测量精度。 现代测绘技术适用与各种复杂的工程环境,具有如下的优点 1、测绘对象的主要形象特征可以在计算机屏幕上反映出来,比之二维系统符号、线条的测绘方式,在测绘效果方面更加直观。 2、在应用效率上,与传统测绘产品相比,现代数字化技术的测绘产品应用效率更高,且修正产品信息比较及时,并且在地图修正后,能将最新的地图产品及时提供。 3、通过对项目不同筹划与构想的剖析与比较,得到的要素信息更加准确,自动化的测绘作业离不开计算机技术,在计算机等现代化的操作流程中,测绘产品的应用将达到很高的技术水平。此外,在现代信息化社会中,数字化测绘技术以其无可比拟的先进技术在将来测绘的发展上,一定会取代传统测绘技术。 4、工程测量是工程施工的关键项目,若要确保测量工作中的每一个步骤都符合要求规定,需要施工技术人员在加强管理的同时,积极应用各种新的测绘技术,以将测量误差降至最低。特别是在工程测量中应用GIS、GPS、及RS等新的测绘技术,不但能促进测量工作的技术改进,还能保证了工程质量优良。 三、测绘技术在工程测量中的应用 1、工程建设测量 工程测绘技术,主要是根据对工程建设现场的地形、地貌、工程建设的性质、地理信息等多方面的内容,进行研究和分析,并且建立其相应的施工控制网,采用不同的技术手段以及不同的放样方式,将相关的设计图纸逐一的转变成为地上的实物,在实际的工程建设当中,有着非常重要的应用。在工程建筑的运营期间之内,为了更好的对安全进行监视、对实际的情况进行分析和鉴定,需要深入的对设计结构的合理性以及理论的正确性进行验证,这就需要针对建筑物的结构、位稳、沉陷、以及倾斜等方面进行研究,并且实时的对相关的数据信息进行反馈,绘出图标信息,帮助在实际操作当中予以重视。 2、工程测量数字测绘技术 数字化测图技术是在测量工作的基础上,利用计算机技术来形成图像的过程,也称计算机成图技术。在实际的测量工作中,在建立地理信息系统的时候,通常应用大比例尺来进行实地测量形成图形,因此需要对这些原有图形进行数字化处理。如果形成的地面数字图在满足一定精确比例的情况下就可以直接通过常规的方法、数字以及摄影方式进行数据擦剂,最后在计算机软件的帮助下,将地图中的坐标以数字化存储方式表示出来。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对 GPS、Google Eerth、bing Map 等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。 3、建筑物的变形等检测 我国法律法规对高楼大厦建设的位移变形的数值等规定了其允许范围,并且需要使用符合要求的一些设备进行测量。建筑物的位移观测要符合照相应法律法规中的二级精度。采用精密全站仪等符合法规的设备,将处理后的结果整理成报告提交给甲方。在建筑物的变形监测过程中,尽量避免人工干预,包括记录数据、数据处理等。要尽最大可能的全部使用计算机来处理数据和绘制成图。全站仪设备和全球定位系统同样也普遍应用在建筑物的变形监测过程中,相较于一般的设备,其有明显的优势,用时少,效率高,数据准确。 4、3S集成技术的应用 在本论文前半部分的内容中已经部分介绍了3S技术的应用。所谓3S集成技术也就是:全球定位GPS技术、地理信息技术GIS和遥感技术RS。这三项技术基本上可以代表测绘技术的数字化,它们的出现给工程测量注入了新的生命。在有关工程测量的文献中已经详尽的介绍了3S技术的工作原理和使用方法,在此不多赘述。 5、测绘技术应用之控制测量 由于现在测绘技术的发展,控制测量已经可以快、准、好的为工程测量提供基础数据。GPS测量技术的成熟给控制测量带来了前所未有的突破。只要保证GPS采集设备操作的准确性,加之其内部软件的计算,我们可以得到最终的结果,无需大量人力读数、计算和处理。真正意义上实现了自动化。GPS测量技术已可以轻松完成传统测量方法:如采用经纬仪、水准仪、测距仪等设备完成的三角测量方法和几何水准测量方法等。传统测量方法不仅需要诸多的测量仪器,还要求工作人员具有很高的职业素养,这样才能保证读数的误差控制在一定范围内。控制测量已经越来越依赖于GPS测量技术、全站仪等现代先进的设备和方法,以追求更高的精度,更快的速度,更低的投资,更少的人力。 6、工程测量三维激光扫描技术 三维激光扫描仪是现代社会发展中的又一测量技术,其主要是以技术为基础、GPS手段,通过软件构成三维激光测绘技术,与传统工程测绘相比,三维激光扫描测绘提供工作效率降低测量成本,数据的可靠性和信息准确性更高;应用的范围更广操作更为方便,此外还可以获得比较完整和详细的三维图形。常情况下,我们会将这一技术应用在对地质边坡的稳定性或者地表移动情况的测量当中。 7、结束语: 传统测绘技术与数字化测绘技术比较,发现数字化测绘技术对工程测量科技进步具有很大的推动作用,减少工作时间,通过动态监测,减少了人力消耗,提高效率,与传统的测绘技术相比有较大的提高。现在的工程测量技术的发展方向是:测量数据的采集和自动处理化、实时化、数字化、测量数据科学管理化、标准化、规格化,测量数据传递与应用的网络化、多样化、社会化。现代测试技术的多样性使用,使其在工程测量中起到重要作用。 工程测量测绘论文:探讨工程测量测绘技术 摘 要:经济的发展带动测绘技术的快速发展,测绘是专门研究建立土地信息档案理论与技术方法的一门学科,随着高科技测绘技术的应用,地籍测绘成果已经是各级政府对土地资源的规划、开发、使用、保护和管理等工作中所必需的基础资料之一。 关键词:土地调查;测量测绘技术;地理国情 引言 现如今土地资源是人们每天生活的地方,是一切活动的基础和承载体,土地资产作为一种资源,在地方经济和国民经济中起着非常重要的地位,是可持续发展的重要保障,是地区经济快速稳定发展的重要依据,在我国的土地管理法中明确规定要珍惜、合理利用土地资源,村庄土地资源作为我国土地资源的重要组成部分,土地的调查工作就显得非常的重要,本文就对如何做好土地资源的调查和地理国情测绘做简单的研究。 一、土地利用的测绘调查 土地利用现状调查时对土地的利用情况进行动态的分析和调查,方便开展对于地方的宏观调控和经济措施。从96年开始,国家就开始对土地进行每年一次的调查,这样方便及时掌握土地的使用情况和发展情况,对土地的利用率,土地类型等都进行了非常全面的调查分析。直到2000年,一些经济发达的地方开始使用比例尺对土地情况进行分析调查,很好的解决了土地所有权的一些问题,对很多以前界限模糊的地方重新进行了区域的整合和划分。第一次土地调查中采用的是1954年的北京坐标系。 在我国第二次的土地调查中,使用了1980年西安的坐标系,在这次土地调查中,使用的是一些先进的科学工具,通过GPS、GIS等工具,进行数字测绘,这些类技术的发展和完善很大程度上促进了土地点差的数字化,方便了信息的综合管理,建立了整体土地情况的资料库,为以后实现土地的综合管理奠定了可靠的基础。这些高科技工具的优点在于操作方便,并且测绘的结果精确,可以很好的节省人力和物力,在对土地进行分析调查时,严格按照国家和地方的相关标准,把土地信息内容从数字化到数据话转移,并建立整体的数据库,实施数据整体的共享和管理。及时跟新了土地的变化情况,建立了一个完整的信息管理体系。 二、测绘技术在监测中的具体应用 1、3S技术在地理国情监测中的应用 3S技术是一种综合通讯技术、计算机技术、传感技术以及空间技术、导航技术等的现代信息技术。在地理国情普查工作中,主要以卫星定位与导航技术、地理信息系统技术以及遥感技术,即GPS、GIS、RS等技术,动态获取、分析以及评估城镇化、土地利用率、地形地貌以及城市布局等地理要素信息,以完成地理国情监测。其中,GPS技术能够快速且精确地提供地理国情监测中所需的点、线、面等三维坐标信息,具有监测的效率高与精度高等特点;GIS技术对监测的各类信息进行分层分级的高效管理,并能将监测的地理信息实行组合分析、修改更新等处理。“可视化”功能是GIS技术最为显著的功能,它能够以计算机屏幕为载体,实现地图上地理信息的再现,并可实现各类地理信息的动态监测。GIS技术具有强大的数据输入、编辑、预处理以及数据管理等各种功能,在地理情报普查工作中,进行灾害监测、区域以及生态规划、土地利用评价等各方面都具有广泛的应用。 2、利用遥感影像图进行权属调查 利用高分辨率的遥感影像图作为权属调查的工作底图,比传统的线划图更为直观,可以直接在图上进行宗地的编号.设计,显著提高效率,并且对测制完成的数字线划图有一定的检查作用,将遥感影像图进行合适的转换与数字线划图进行套合可以对测区的粗差进行内业核查,发现的问题在外业实地解决。利用高分辨率的遥感正射影像图和已有的数字线划图,并对农村和城区建成区范围内的建筑.道路等各种地面地物进行属性调查,在现状调查中将影像图与之对应的线划图套合作为调查的基础图件。 3、GPS外业控制测量 为提高测图精度,我们采用了以四等控制点为基准把控制点引入需要的镇区。由于GPS实时动态测量的观测数据均为独立观测值,无法通过数据计算来检验其精度,因此我们采用了重复观测和全站仪导线复测的方法以确保成果的可靠性,共重复观测了50个点,已知点26个。重复观测数据表明:重复观测点中误差为±2.3 lcm,测量结果满足精度要求。 4、数字摄影测量技术 数字摄影测量是基于数字图像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字图像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论和方法。航空摄影测量很大,大比例尺地形图、地籍测量的重要手段和方法,可以提供数字,图像映射的行,线,和其他形式的产品。数码摄影工作站的出现,结合GPS技术的应用在摄影测量、摄影测量自动化、数字化方向发展。全数字摄影测量系统的应用,改变了从形象到摄影测量产品4 D产品,如,为了建立各种专业的信息系统和基础地理信息平台的数据提供了可靠保证。 5、信息化测绘技术 信息化测绘技术的发展,我国传统的数字测绘技术实现转型,跨越到另一个新的发展阶段后,新技术具有高效率的特点,它代表了我国测绘技术发展进入新世纪后现代化的总体战略方向。最重要特征是信息化测绘技术可以实现地理信息服务,随时随地可以为工程测量提供很大的帮助。信息化测绘技术的前沿技术包括现代坐标基准建筑技术、新网络RTK技术等,在工程测量中应用在各个方面,使工程测量精度、信息化测绘技术在生态建设,节能减排,以及新农村建设的广泛应用,为国家和人民带来了巨大的经济效益和社会效益,也大大提升了我国的综合国力,实现国家和社会的可持续发展。 三、工程测绘测量技术的发展 工程测量技术从最初的传统的测量技术发展成了现在的数字化测量技术,经过了一段漫长的历史时期。随着现代化技术的不断发展,工程测量内外作业正逐步向一体化发展,即将处理和获取数据变得更加自动化,将测量过程的控制变得更加智能化以及将测量结果变得更加数字化。测绘技术应用于工程测量中有助于提高我们现代化建设水平,传统的测绘工程测量技术一般只应用于建筑、交通等领域,而数字化测量技术可以同时应用于地形测图和施工放样两种测量当中。 将新型数字化技术应用于测绘工程的测量,能够利用计算机技术生动形象地表达出模拟信号,可以使测量成果的使用、维护和更新变得更加方便快捷,确保产品信息的实效性。还可以根据客户提出的不同要求,利用这项技术合理地处理和加工各种信息数据,使用功能变得越来越多,使测绘工程的测量变得更加智能化、自动化及规范化。测绘工程中曾经也使用过一些比较先进的地面测量仪器,如电子经纬仪、电子水准仪、全站仪、精密测距仪、激光扫平仪、光电测距仪以及激光准直仪等,这些仪器都在一定程度上为现代工程数字化测量技术的发展提供了便利的条件。现代测量技术的发展对传统工程测量中的工程控制网布置、道路测量以及施工测量等比较落后的作业进行了改进,大大提高了测量的工作效率。可见,将新型数字化技术发展应用于测绘工程测量具有重要意义。 结语 综上所述,我国工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩;但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。令人可喜的是,随着计算机技术的进步发展,以及GPS、RS、GIS、3S 集成技术等测绘新技术以及数字化测绘、地面测量等先进技术设备的应用,仅保证了土地测量信息的准确性,而且作为一种便捷的测绘工具,给地籍测绘工作带来很大的便利,也很大程度上减轻了测绘人员的工作量。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:随着我国社会经济和科学技术的不断进步,同时也带动了我国其他行业的进步和发展,尤其是在我国建筑行业的发展,同时,也带动了工程测绘技术的不断发展和进步。在进行工程测量的过程中,各种新型的测量技术和测量方法也在不断的更新,其中最常见的、应用最为广泛的就是3S技术。本文就针对于这三个技术和3S技术在工程测量中的应用进行了简要的归纳和总结。 关键词:工程测量;测绘技术;应用 前言 工程测量是测绘学在国家的各项基础设施建设中的直接应用,也是测绘科学应用的最为广泛的一个分支。现代测绘技术在工程测量领域的应用极大地提高了工程测量的精准度,对工程测量的发展具有革命性的意义。如今在工程测量领域中,各种更为先进的测绘技术,比如全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、数字化技术以及遥感技术(RS)等都为工程项目的测绘工作带来了质的飞跃,为工程测量提供了坚实的技术保障。这些新的现代技术的应用,在工程测量中起着至关重要的作用。 1.现代测绘技术分类 1.1、数字化成图技术 现代测绘技术是由数字化成图技术组成的,这种技术和以往的作图方式都不相同,提高了测量的准确性。传统的作图方式相对于来说较为费力,并且需要多次处理更改数据,这种方式很难以满足工程测量的技术要求,不符合当前社会城市的发展。而数字化成图技术正好解决了这些问题,因此被广泛使用在大比例尺度的地形图和工程图的测绘中,成为了工程测量中必不可少的技术。 1.2、全球定位技术(GPS) 全球定位技术在工程测量领域的应用是工程测绘工作迈出的一大步,标志着传统意义上的定位技术以测距、测角和侧水准作为基础工作办法的时代的终结,取而代之的是高精度、高效率的全球定位系统。传统的测绘办法比较复杂,任务比较繁重,要求完成控制网的布局和检测等工作,往往需要通过运用经纬仪、全站仪或者测距仪完成对数据信息的测绘工作,还要布置环形或者线形的控制网。相比之下全球定位系统就显得更加高效,基本上不会受到人力和天气的影响。 1.3、地理信息技术(GIS) 将地理信息技术应用到工程测量中来,能够利用其庞大的数据库信息存储,第一时间利用计算机软件进行成图处理,对于工程测量成图效率的提高以及工程设计进程的加快有极大的帮助。由于地理信息技术是以计算机技术为操作基础,因此可以相应的减少野外测量的工作时间,在降低了测量人员的工作强度的同时也使工程测量的精度得到了极大的提高。 1.4、遥感技术(RS) 遥感技术具有大范围的同步检测能力,时效性比较高,测绘数据的可比性以及经济性比较强,因而在工程测量中得到了广泛的应用。具有高分辨率以及多光谱摄影图像的遥感卫星是对地检测搜集基本地理信息的主要设备。在实际测绘工作中,遥感技术主要应用于各种中小型比例尺的工程图和地形图的绘制工作,对于各类地形图的实时更新提供了技术上的有力支持。 2.工程测量测绘技术的应用 2.1、GPS技术的运用 GPS是现代测绘技术中的一种。在现代地籍测量的过程中,GPS主要使用在整个测绘的区域,以满足工程对精确度的需要。随着GPS技术的不断发展,GPS RTK技术在工程测量中的应用更加广泛。这种测量的模式可以在准确的获取地籍坐标的准确信息,能够满足地籍测量精度较高的前提之下,在作业现场提供经过检验的测量结果,摆脱在后期处理的过程中出现问题的原因。 (1)GPS RTK接收机+测图软件。使用GPS RTK接收机在野外进行各个数据的测量,使用GPS数据处理软件进行处理,并且按照相关的个数对数据进行处理,并且最后生成图案。GPS RTK接收机是一种精度较高、效率高、速度快的数据采集设备。其显著的有点就是可以减少控制点,提高测量的效率。 (2)GPS RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件。克服集中数字测量模式的缺点,发挥各自的优点,可适应任何地形环境条件和任意比例尺地籍图的测绘,实现全天候、无障碍、快速、高精度、高效的内外业一体化采集地籍信息。 2.2、GIS技术的应用 之前已经介绍过地理信息可以将整个地球上发生的事情通过成图来进行分析,并且可以实现储存并处理地理数据等多方面功能。GIS更多的是使用在土地开发或城市规划中,在工程测量中可效率短时间的将存储的信息处理成图像,对工程的进度也起到加速作用。地理信息系统可以在降低户外测量难度的同时获得更效精准度更高的效果,这也是GIS在工程测量中的巨大优势,相辅相成缺一不可。 2.3、RS技术的应用 使用这项技术可以进行大面积的观测。因此,RS技术可以使用在大面积区域内部的测量工作,这项技术可以进行同步观测,因此,应用相对于较为广泛。RS技术的测量原理主要就是通过分辨率相对于较高的对滴遥感卫星配合多光谱航空摄影,来实现对大面积区域的同步测量观测,然后在根据所拍摄到的相片以及测量到的数据进行对比,以获得所需的测绘成果。 3. 工程测量中数字化技术的运用分析 在测绘技术的应用领域,大比例地形图以及工程测绘都是测绘工作的最基本内容。随着社会科技的不断进步和发展,已经有越来越多的科技装备已经开始使用到工程测量中,从而促进了测绘技术的不断发展。例如说全站仪等设备,以及GEOMAP以及GEOSTAR等软件的运用,在一定程度上促进了我国传统的测绘技术向数字化技术的不断转变,通过先进的测量设备和程序相互的结合,能够有效并且高质量的完成测绘的工作。当前情况下,数字化测绘技术已经广泛使用在我国大比例尺基本地形图和地籍图的测绘中,并且对比分析可以得出以下集中测绘技术应用效果较好: 在工程测量中,就是使用一种最常用的测绘技术,在借助RTK GIS技术和全站仪设备在野外对数据进行搜集和处理,并且对收集到的数据进行草图的绘制。在整个过程中,所有的信息数据都是以数字化的模式来进行储存的,在对数据进行处理的过程中,可以通过一些辅助设备和相关的程序,对需要的数据进行读取,并且和草图相互配合,从而完成对图形的编辑和对数据的处理工作。采用这种方法所获得的地形图还可以和GIS系统相互交换。在测绘的过程中,最常用的设备就是遥控电子平板设备,虽然可以借助棱镜来实现现场进行测绘的过程,但是在实际野外测绘的过程中,所投入的设备效果和实施测绘的速度也很不成功,因此,在这样的测绘地形的条件之下,使用使用电子手薄结合操作的施测方式更为经济实用。 结束语 工程测量工作一直都是新建工程项目的前提,工程测量工作的质量对于新建工程项目的整体质量都有着直接的影响。利用现代化的测绘技术,通过数字化成图技术、全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术实现测绘数据信息的自动化、实时化和标准化,可以有效地提高工程测量工作的质量,满足新建工程项目建设和使用的需求。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:目前,随着工程测量理论和技术的快速发展,以及现实测量工程、仪器、技术之间的密切关系,使得工程测绘技术向着小型化、智能化、自动化与动态测量化趋势发展。近年来我国工程测量在各个国家建设方面取得了很大发展,为我国的国民经济良好发展解决了众多核心问题。本文通过对工程测量的重要性分析及我国工程测量的创新发展进行描述,说明了测绘技术发展方向及其应用分析。 关键词:测绘;现状;技术;应用;探析 一、测绘技术的重要性分析 测绘技术是工民建施工的基础,测绘技术是工程施工管理的指引。测绘工作具有专业性强、实际应用性强等特点,测绘工作在进行时必须要多人配合才可以完成,一个环节的失误就可能影响整个工程的施工进程。现在我国的施工单位已经都充分的认识到了工程测量的特殊性和重要性,因为工程测量、放样等等工作致使烂尾楼情况已经见到非常少了。尽可能地杜绝工程测量工作中的失误,不单要在测量管理上加强控制和管理,还必须要应用当今先进的测量手段和技术,把误差将至最低,尽可能保障工程施工的安全正常进行。 对于施工中的那些工程测量环境艰苦、地形多变复杂、测量工作放线困难的工程中测绘新技术的优越性才可以真正的得到体现。利用影像提取技术和GPS技术等测绘新技术的应用已经得到了生产一线测量人员一致好评,不断地加快测绘新技术推广、不断地加快测绘设备投入对于目前地工程质量保障有着及其重要的影响。 二、我国测绘技术创新发展 我国目前的新型测绘仪器怎样才能在实际的工程中得到更好的应用;目前人们不同的生活环境怎样开发出适应时代测绘仪器,怎样研究利用新的测绘技术和方法,来满足新的社会环境的特殊要求,这些问题的良好解决都对推动测绘技术的发展有极好的作用。现在测绘技术新的发展通常集中在几个方面: 第一,近些年来测绘相关传感器的研究也取得了很大的进展,应用和集成更好的发展传感器是一个非常重要的概念,它是泛指各种能高精度、自动化、全方位地采集数据的设备。第二,数字化测绘技术在工程领域的应用,数字化测绘技术不仅得到了普遍应用,利用大比例尺测图技术使得测绘技术不断的向着数字化、信息化的方向发展。第三,摄影测绘技术的应用也不断的扩大,摄影测量技术在很多的城市与工程测绘领域中得到了良好的应用,摄影测绘技术因有高质、高精度、高效率、低成本的优点,并且摄影测量仪器结合了计算机技术,摄影测量技术不仅可以提供一个完全的、实时三维空间信息,而且还不需接触物体,大大的减少了测绘的外业工作量,很好地提高了测绘精度,很好地提高了效率,降低了成本。第四,变形监测自动化技术也成为了重要的测绘手段,变形监测自动化技术是目前测绘中变形监测的一个非常重要话题。第五,大型与精密工程测量及工业测量得到了很好地发展,随着我国国民经济的飞速发展,众多的大型工程建设、超高精度机械设备安装、自动化生产线及大型工程建造和运营过程都需要进行安全监测,这些也就对测绘工作提出了新的要求。 三、工程测量测绘技术的应用探析 伴随着测绘技术的不断向前发展, 当代的工程测量测绘技术正在向着内外业一体化、数据获取与处理自动化、测量过程控制与系统智能化、测量成果的数字化、测量信息管理的可视化、测量信息共享的方向发展。测绘新技术应用的主要目的是提高测绘的工作效率、提高测绘数据的精准度来进行, 为日后的工程施工指出明确的方向、打下良好的基础。 1.GPS测绘技术的应用 GPS的诞生不仅加快了科技的进步,还为军队所运用,它是一个良好的跟踪装置。现如今GPS测绘技术的运用也变得尤为广泛, GPS测量技术的不仅能在高精度和高效率的地面测量中应用,还可以卫星测高和大地地球重力场的测量中的应用,还能够在连续运行站网及综合服务系统方面应用,而且还可以用于大气监测中等等,GPS技术的出现给测绘领域带来了彻底性的变化,这主要表现在一下几个方面:在现代的大地测量方面,GPS定位技术用其地位的精度高、快速方便等特点被广泛的应用于大地控制的各个测量中。 2. 三维激光扫描测量技术的应用 随着科技的不断发展,使得三维激光扫描测量技术也得到了很好的发展,该技术克服了原有测量技术的局限性,三维激光扫描测量技术是利用非接触的主动测量方式来获取外界事物的三维数据,它可以对外界物体随时进行扫描,并且它还不受外界条件的限制,可实现昼夜测量,能够把信息快速的转换成可以利用的数据。三维激光扫描测量技术具有快速扫描、高精度、数字化程度高的等特点,在实际生产中他能够大大地降低作业成本,并且使用非常方便,数据信息的输出格式能够和CAD以及三维动画等工具软件直接对接。 3.RS测绘技术的应用 当今遥感技术已被广泛的应用于农业、海洋、水文、地质、气象、林业、军事、等诸多领域。在未来的十年中,遥感技术预计将进入一个可以快速、高效、及时提供多种对地观测数据的全新阶段。遥感图像的三大分辨率(光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率)也会有很大的提高。其应用的领域也会随着空间技术的发展而发展,特别是在地理信息系统与全球定位系统技术的发展和相互渗透,将会越来越广泛,如下图所示就为遥感技术的实际应用。 4.GIS测绘技术的应用 GIS地理信息系统是在最近的几年里取得了惊人的发展,GIS测绘技术已经在城市规划、交通运输、环境评估、邮电通讯、灾害预测、国土管理、资源调查、水利电力、农林牧业、商业金融等的几乎所有领域得到了广泛应用,如下图所示就为GIS技术的实际应用。 5.工程数据库与城市信息系统的建立应用 伴随着测绘采集数据与数据处理逐步走向数字化、自动化、信息化,测绘工作者怎样才能更好的使用和收集测绘信息,更好地为我国经济和国防建设服务,那么最有效的方法是利用数据库技术与GIS 技术,并还要建立数据库和信息管理系统。环境的治理、土地的规划、城市的建设、企业的管理、资源的开发等部门,都需要建立专业的信息系统或者是数据库,来更好的实现管理标准化、科学化以及信息化需求。另外,国产的GIS 地理信息系统基础软件与应用软件研究开发已经相当的成熟,这些都为城市信息系统与工程数据库建立和应用打下了良好基础。 结语:由于测绘技术的不断发展进步,所以当代的测绘必将朝着测量内外业一体化、测量信息的管理可视化、测量成果与产品数字化、测量的过程控制与系统行为智能化、数据的获取和处理自动化、信息共享与传播的网络化的方向趋势发展。 工程测量测绘论文:关于工程测量测绘数据处理方法的探讨 不管有着怎样的观测条件,在整个的观测过程中,观测的结果都会产生误差。因此测绘数据处理是测量工作中极为重要的一步,测绘数据处理通常分为一般计算、平差计算和计算机辅助成图。 一、一般计算 一般计算通常包括在工程勘察测绘中,若干工序之间各种数据按照严格的数学关系所进行的计算和变换工作。此类计算一般分布在测绘工作中的分工序中,数据之间没有几何矛盾,不需进行几何平差。如同一坐标系下不同坐标形式的转换及不同坐标系的坐标转换。 坐标转换通常有以下两种方法: (1)整体转换法:整个转换区域计算一套转换参数。 (2)分区转换法:将整个转换区域划分成若干个分区,分别对各分区计算转换参数。 二、测量平差计算 测量平差计算是为了消除平面或高程控制网中各观测值之间的几何条件,按最小二乘法求定控制网中各几何元素的最佳估值和评定观测元素及其函数精度所进行的工作。一个平差计算单元的数据,可分为起始数据、观测数据和待求数据三类。观测数据包括已知高精度的边长、方位角、高程等,观测数据包括水平方向、边长、高差等,待求数据包括未知点的坐标、高程等。起始数据和待求数据是非随机性数据。观测数据是随机性数据,含有误差。误差可分为系统误差和偶然误差两类。 系统误差的影响减弱方法可以通过采用对仪器进行调整和检定、对观测顺序进行设计、让同一个人观测全部观测值以避免换人带来的观测习惯变化带来的系统误差及进行大气折光和地球曲率改正等。 偶然误差在大小和符号上都表现出偶然性,但从大量偶然误差的总体看,它是正态分布的,最小二乘法就是针对偶然误差的处理方法。 在实际工作中,为了提高成果的质量,同时也为了检查和及时发现观测值中有无粗差存在,通常要进行多余观测。由于偶然误差的存在,通过多余观测会发现观测结果之间不一致,或不符合应有关系而产生的矛盾。因此,必须对这些带有偶然误差的观测值进行平差处理,使得消除不符值后的结果可以被认为是观测量的最可靠结果。 根据数理统计,某项观测成果是对该项观测所有可能取值(母体)所抽取的子样。子样与母体有相同的概率分布,可以利用子样对母体的统计性质作出推断。但由于用有限个数的观测值只能得出观测值的“估计值”,而不能得到它的真实值。因此测量平差的主要任务是,根据带有偶然误差的有限个观测值来确定参数的最佳估值以及评估观测成果的质量。 因多余观测而产生的方程式数,少于全部观测量的个数,所以无法由这些条件得出观测的估值,而必须给出一个准则才能使估值有唯一解。因此也需要根据一个准则来算得最符合要求的值。测量平差常采用的准则是最小二乘法,即观测值偶然误差平方总和为最小。按最小二乘准则求观测值的估值,随所选择的函数模型的不同,就有不同的平差方法,最基本的是间接观测平差法和条件观测平差法两种。 间接观测平差法要求所选未知数是互相间不存在函数关系的。但有时在一组间接观测的未知数中,还有条件存在,当处理这些结果时,就有必要从误差方程式和条件方程式的综合中求出各未知数的最佳估值。这就是附有条件方程式的间接观测平差法。间接平差值方程的矩阵形式为,间接平差的法方程,间接平差的结果为.。 按间接平差法求平差值的计算步骤: (1)根据平差问题的性质,选择t个独立量作为参数; (2)将每一个观测量的平差值分别表达成所选参数的函数,若函数非线性要将其线性化,列出误差方程; (3)由误差方程系数B和自由项 组成法方程,法方程个数等于参数的个数t ; (4)解算法方程,求出参数 ,计算参数的平差值 ; (5)由误差方程计算V,求出观测量平差值 ; (6)评定精度。 条件观测平差法所列条件个数等于多余观测个数。有时为了某种需要,另选一些非观测量作为未知数一起参加平差,此时在观测量与非观测量之间就增加了相应的条件式,这就是附有未知数的条件观测平差法。条件平差基础方程为: 法方程将改正数方程代入条件方程,可得: 解得: 按条件平差法的求解步骤: (1)根据具体问题列条件方程式; (2)组成法方程; (3)解法方程,求联系数K; (4)求改正数V; (5)求观测值的平差值; (6)检核。 为了检查平差计算的正确性,常用平差值重新列出平差值条件方程式,看其是否满足方程。 在间接观测平差模型中,如果未知数中有某些参数是随机变量,且其先验统计特性为已知,则可在观测误差平方和与随机参数平方和之总和为最小的条件下,求得观测和随机参数的估值,这称为最小二乘拟合推估。在大地测量和摄影测量中已有应用,在工程测量上亦有广泛的应用前景。最小二乘拟合推估发展了最小二乘法,能使部分系统性误差得到减小。关于观测中的粗差剔除,在摄影测量上已从理论研究走向应用,主要思路是采用不同的“参数估计准则”。 三、计算机辅助成图 大比例尺地形图成图的一种手段。又称数字化成图。通常我们所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的,地图内容是绘制或印制在这些载体上。而数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘或磁带等介质上的,以供不同用户应用。地图内容是通过数字来表示的,需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。数字地图上可以表示的信息量远大于普通地图。 四、结论 测量中存有误差是不可避免的,而测量平差则是通过数据处理求待定量最佳估值和评估观测成果质量的重要方法。测量平差已成为测绘学中很重要的、内容丰富的基础理论与数据处理技术之一。恰当地测绘数据处理,可以最大限度地减少测量误差的影响,给出一个尽可能精确的结果,并对这一结果的精确程度作出评价。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:随着经济的建设和科学技术的提高,工程测量测绘技术也得到了迅速发展。工程测量测绘对于工程项目的施工和规划具有重要的影响,在工程建筑领域得到了广泛的应用。在当前的发展下,工程测量测绘技术得到了阶跃式的进步发展,在测量中实现了对各种新型测量技术和测量方法的应用,加强对工程测量测绘技术在工程中应用的研究,对工程建设具有重要的意义。本文主要分析了当前常用的工程测量测绘技术,并对其应用进行了探讨。 关键词:工程测量测绘技术应用分析 在经济建设的快速发展下,工程建设也实现了大幅度的开展。在工程建设中,从施工开始直至竣工结束,都离不开工程测量技术的配合与支持,工程测量技术的使用可以使整个工程项目质量能够得到有效的保障,对工程项目的建设具有重要的作用。因此,加强对工程测量测绘技术在工程中应用的研究,对工程建设具有重要的意义。 一、工程测量中3S 技术的运用 1、GPS技术的运用 GPS技术的应用对我国的工程测量事业的发展起到了极大的推动作用,传统测量技术所要用到的测量仪器比如经纬仪、测距仪等容易受到周边环境、气候的影响,造成测量精度不高的问题,而GPS技术则能够全面有效的弥补传统技术中所存在的不足,不受任何外部因素所干扰,从而极大的提高了测量精准度。 该项测量技术在工程中的应用的优势主要体现在以下几个方面, 第一,在进行动态桩位放样时,能够有效提高精准度,误差偏差率能够缩减到厘米级,第二,通过该技术能够大幅提高测量效率,从而降低野外工作量,第三,这项技术在对桩位的分布进行测量时,还能同时对桩位偏心进行检查,最后,采用该项技术与传统测绘设备相结合的方法,可以完善和优化测量成果,比如在进行定点测量时,可以通过GPS进行静态测量弯曲从而提高定点布控的精确性,然后在配合传统测量设备,设置近距离位移,从而实现测量成果的目的。 2、RS技术的运用 采用这项技术能够有效实现大面积同时观测,因此,较适用在需要进行大面积区域内差异性对比的测量工作,该项技术由于是对地同步观测中十分有效的技术,因此获得了广泛的应用,RS技术的工作机理是通过分辨率较高的对滴遥感卫星配合多光谱航空摄影,来实现对大面积区域的同步测量观测,然后在根据所拍摄到的相片以及测量到的数据进行对比,以获得所需的测绘成果。说到这里,我们以技术较为成熟的美国快鸟遥感卫星为例,它为人们所提供的服务精准度能够达到亚米级,因此人们可以通过它获得较小比例尺的地形地貌数据,这样就能提高城市地形图绘制以及建筑工程测量放样的精准度了。 3、GIS技术的运用 GIS技术是数字化技术、测绘遥感以及环境管理学科的结合产物,通过 GIS技术能够对相关地理数据进行搜集工作,并进行处理以后进行三维展示,这一技术在我国的土地整理工作和城市发展规划工作中较为常用。经过实践证明,GIS技术在工程测量方面的运用具有以下优点,它有着较为完善的数据管理以及图形处理再显示功能,其工作原理是根据测绘任务需要对数据库中的海量信息进行筛选分析,再通过成图软件对相关数据进行处理成图,这样就能够有效提高成图效率,从而提高测量工作速度,尤其是这一技术与相关软件相结合能够极大的降低测量工作户外的劳动强度以及测量难度,还能有效提高测量的精度,而且还能使测量成果及数据更便于管理,因此具有较高的经济效益。 二、工程测量中数字化技术的运用 在测绘技术的应用领域,大比例地形图以及工程测绘都是测绘工作的最基本内容,但采用传统测量技术实测时,一般都会先在野外进行实地勘察完成对相关数据的搜集工作,然后在回到室内,通过相关设备以及软件完成对数据的整理及图纸绘制的工作,这样的工作模式,一般成图周期都比较长,而且对于一些在建工程具有一定的滞后性,不能满足于现代工程对地理信息实时的需要。 随着全球科技的迅速进步,越来越多的科技装备投入到这一领域,从而促进了测绘技术的迅速发展,比如电子经纬仪、全站仪等设备,以及GEOMAP以及GEOSTAR等软件的运用,极大的促成了我国的传统测绘技术向数字化技术的转变,通过先进的测量设备与这些数字化程序有效结合,能够高效且高质量的完成常规的测绘任务,当前,数字化测绘技术广泛的应用在我国大比例尺基本地形图以及地籍图等的测绘工作中,经过对比分析,以下几种数字化测绘技术较为有效:首先在工程测量中较为常用的一种测绘技术是借助RTKGIS以及全站仪设备完成野外地理数据的搜集、信息数据的处理、草图的绘制,在这个过程中,所有的信息数据都以数字化模式进行储存,在对内页数据进行处理时,可以通过一些辅助设备以及相关程序,对需要的数据进行读取并与草图结合,完成图形编辑以及数据处理工作,采用该方法所获得的地形图还可以和GIS系统进行交换。 此外,还有一种方法是将便携相机和全站仪进行结合,该方法所采集到的地理信息数据不用进行编码,现场通过相关电子平板设备就能完成绘图工作,通过该方法所获得的测绘成果直观性更突出,而且便于修改以及优化,而且便携机使跑尺人员运用起来更方便,转换后的观测数据还能及时显示,更加提高了绘图的质量。目前,进行数字化测绘作业一般都是实行内外业相结合的方式,这就导致了一定的局限性,具体体现在全站仪联机以及电子平板设备的有效性问题,测程太长会对电子平板设备的操作造成影响,这便对那些地形较为复杂的测绘任务提出了较难的要求。在测绘中,最为常用的遥控电子平板设备虽然可以根据棱镜来辅助现场操作人员进行操作,但在实际户外条件下,所投入的设备效果以及施测速度并不是很理想,因此,在这样的测绘地形条件下,还是使用电子手薄结合操作的施测方式更为经济实用。 三、工程测量中摄影测量技术的运用分析 在现代工程测量工作中,摄影测量技术得到越来越广泛的应用,它主要是通过借助高精度的测量设备、摄影机以及计算机技术和GPS等,实现地形地貌三维空间信息的采集以及传输等,它在很大程度上也降低了户外工作强度,并有效提高了施测的精准度。采用这项技术能够在比例尺较大的地形或者建筑中实现有效的监测或者地籍测绘等。在我国这项技术最有代表性的方法是航空摄影测量,这种方法在我国许多规模较大的工程勘测中都得到了良好的应用,并获得了较好的效果。而采用这一方法的另一好处是能够同步生成多类型地图,比如数字图、高程图、影像地图等,而且比例尺可以精确到1比500。值得一提的是,GPS在这一技术中的辅助应用,还能缩减航测时的控制点连测,从而有效提高了施测效率。 随着经济发展和科技的进步,工程测量测绘技术的应用越来越被人们所重视。随着工程建设的发展,对测量技术的要求、测量数据的准确性以及测量的时效性要求也越来越高,因此,必须在工程建设实践中,加强对测量测绘技术的管理研究,不断改进测量测绘技术,以满足工程建设不断发展的需要,促进工程测量测绘技术水平的不断提高。
硬件技术论文:计算机硬件技术探讨 随着科学技术的发展,计算机在人们生活中的作用也越来越重要,成为生产生活中不可或缺的一部分。人们对于计算机的技术要求也越来越高,计算机硬件技术作为重要的组成部分,成为重点发展的项目。本文对计算机硬件技术进行了深入的探究。 【关键词】中专 计算机 硬件技术 随着科技的发展,计算机的应用越来越广泛,逐渐融入人们的生产和生活当中。计算机也在实践应用中在不断的更新完善,计算机的升级发展需要强大的计算机技术作为支撑,才能够使计算机功能更加全面,为人们带来更多的方便。计算机技术中,计算机硬件技术是其中较为重要的部分。计算机硬件技术有其独特的组成部分,在计算机技术发展的过程中,硬件技术也在不断的发展,下面就是对计算机硬件技术的探讨。 1 计算机硬件的组成部分 1.1 运算器 运算器在计算机的工作过程中主要起到数据的加工处理功能,运算器能够根据输入信号和指令的不同进行不同的数据处理,运算器的运算形式有逻辑运算、算术运算还有其他的数据运算形式。计算机之所以能够高效的运算,就是因为存在运算器的缘故,所以说运算器在计算机运行中起到了重要的作用。 1.2 控制器 控制器在计算机中的作用就好比人体的大脑,控制器在计算机硬件组成中接收其他部分传来的信息,然后进行相应的控制。控制器相当于一个指挥中心,会对计算机的内部指令进行分析,根据指令的要求让计算机的各个部件实现协调统一的运作。 1.3 存储器 存储器是计算机硬件组成中的记忆装置,存储器包含主存储器和辅助存储器两种。存储器在工作工程中主要是将数据进行二进制的转化,能够对信息进行处理同时还能够存储大量的信息。存储器能够接收大量不同的信息,在有需要的时候能够快速的对所需信息进行读取。存储器就是实现对信息大量存储功能的装置。 1.4 输入设备 常用的输入设备有鼠标、键盘和摄像头等,输入设备也是整个计算机硬件组成必不可少的部分。输入设备的作用就是方便外界对计算机系统进行信息的输入,鼠标能够通过人为操作对计算机屏幕进行坐标定位,处理操作过程中的图形及软件,键盘能够通过输入字母、符号、数字等信息对计算机指令。总之,输入设备就是实现外界和计算机之间的信息转换的媒介。 1.5 输出设备 输出设备与输入设备相反,是将计算机的处理结果输出,呈现在操作者的面前。计算机能够输出图像、声音、数据等多种形式,计算机处理过的数据以及一些程序都能够通过输出设备输出,常用的输出设备包括打印机、显示器和语音输出设备等,这些输出设备能够让计算机的工作状态展现在人的面前,实现了人与计算机之间的信息交流。 2 计算机硬件技术 2.1 诊断技术 所谓诊断技术就是对计算及运行过程中出现的故障进行诊断,诊断系统对出现的故障进行检测,在这一过程中,为实现故障的自动诊断,通常采用数据生成系统和诊断系统相结合的方式。数据生成系统能够将计算机内输入的相关数据生成系统的网络,对计算机的硬件部分进行检测。诊断系统则是利用数据生成系统提供的数字报告对计算机出现的问题进行解决和报告。通常的诊断过程中都需要一台单独的计算机作为诊断机,可实现远程诊断以及微诊断等多种形式的诊断。诊断技术能够对计算机出现的问题及时的进行检测和处理,是计算机正常运行的保障。 2.2 存储技术 随着计算机技术的不断发展,计算机硬件存储技术也得到了很好的发展和突破。存储有DAS模式、SAN模式、NAS模式等多种模式。各种模式有其不同的优缺点,比如DAS模式来说,操作起来比较简单,低成本高性价比,但是也有其不足的地方,在扩展性以及安全性方面比较欠缺。NAS 模式拥有良好的扩展性,占用服务器资源方面也比较少,但是数据传输速度比较低,影响网络的使用性能。SAN模式的优点就是扩展性强、传输速度快,但是这种技术比较复杂,在成本方面由于采用的是光纤与网络连接的方式也是比较高的。 2.3 加速技术 人们追求的就是计算机高速处理数据的特点,所以计算机在处理数据的速度方面要不断的更新,计算机硬件加速技术也成为研究的重点。近年来,在计算机硬件加速技术的发展下,更加注重以硬件自身的功能特点来代替软件算法的技术,硬件在处理信息的过程中充分发挥了数据分析处理和调用程序的功能,提升计算机的整体工作效率。要想实现硬件加速可以在计算机内部增加一些集成软件来实现,帮助CPU进行运算,这样就能够加快运行速度,提升计算机的运行能力和处理数据的速度。 2.4 开发技术 就目前计算机的发展来看,开发技术主要针对的是嵌入式硬件平台的开发。嵌入式硬件平台包括嵌入式处理器和嵌入式控制器和嵌入式芯片。嵌入式控制器能够在单片机内部芯片上集成总线,实现一系列的功能,降低了成本,同时也减小了体积,为计算机的微型发展奠定了基础。在数字信号处理器的开发方面也在不断的努力,比如DSP高速微处理器的开发,能够使计算机的速度得到很大程度的提升,推动计算机整体性能的提升。 2.5 维护技术 计算机维护技术是计算机硬件正常运行的保障,计算机在运行过程中有时候会发生一些故障,在硬件维护过程中要对容易出现故障的部分进行维护保养,要学会计算机的保养方法,养成维护保养的习惯。对出现的一些常见的小问题要及时处理,做好除锈、清洁等工作,让计算机在良好的状态下工作,提升工作效率。 3 总结 目前,我国计算机技术的发展水平正在不断的突破,计算机硬件部分在其中起着重要的作用,要想实现良好的性能,就要注重硬件部分的利用,明确硬件各组成部分的重要作用,从诊断、存储、加速和开发等方面的技术进行研究。在计算机硬件技术的研发方面应该加大力度,促进硬件技术的发展才能够使整个计算机的综合性能得提升。 作者单位 江苏省沭阳中等专业学校 江苏省沭阳县 223600 硬件技术论文:浅析计算机硬件维护技术 [摘 要]当前计算机已经深入到广大普通家庭,怎样维护与保养各自的计算机,尽量增加计算机的运行时间,是每个计算机用户十分关心的问题。计算机的维护与保养需要对硬件进行日常清洁以及科学有效的保养方法。 [关键词]计算机硬件;维护;应用 1 电脑硬件的日常维护以及故障的判断应当遵循的基本原则 (1)防尘和防潮在电脑主板的日常维护工作过程中比较重要,中央处理器、内存条以及显示卡等关键部件全部插在主机板上,假如上面有太多灰尘,容易使得主板和其它部件之间接触不好,出现一些未知故障,给用户的工作以及娱乐造成一定的麻烦;假如环境过于潮湿,主板极易变形而出现接触不良等问题,就会影响用户的正常使用。日常需要注意的事项:①电脑周围的环境状况:比如电脑的位置、电源、湿度与温度等。②电脑体现的故障问题、显示器所显示出来的内容和正常状况下的相同与不同之处。③电脑内外的物理状况:比如粉尘、线路板以及零件、部件的形状以及指示灯的显示情况等。④电脑的软件、硬件配置情况:比如所安装的软、硬件;系统资源的配置,软件方面使用何种操作系统,硬件配置的驱动程序的哪种类型的版本。 (2)通过所观察到的现象判断产生故障的原因,判断依据主要有:①元件、芯片方面的故障;②连线以及接插件等硬件故障;③部件产生的故障;④硬件兼容产生的故障;⑤跳线以及设置产生的故障;⑥电源产生的故障;⑦软故障。在对故障进行分析的时候,尽可能利用自己的知识与经验加以判断,不明之处,向有经验的相关人员请教。 2 电脑硬件故障排除的主要方法 (1)观察法。具体的做法包括:对电脑硬件的环境、插座、插头、用户操作电脑的习惯等进行仔细观察。 (2)最小系统法。电脑硬件最小的系统包括电源、主板和中央处理器。该系统并无信号线的连接,仅仅存在电源到主板的连接电源。在故障判断的时候是通过听声音或主板故障诊断卡来对该核心部分是不是能够正常运行进行判断;电脑的软件最小系统包括电源、主板、中央处理器、内存条、显示卡(或者显示器)、硬盘以及键盘等。通过判断确定系统是不是能够正常的启动以及运行。 (3)逐步添加法。该方法以最小系统为前提,每一次仅仅给系统添加一个设备或者软件,来判断故障现象是不是消失或者出现变化,从而判断并且准确定位故障产生的部位。 (4)隔离法。该方法是先将容易妨碍故障判断的软、硬件进行屏蔽。同时也是一种将相互冲突的软、硬件隔离开从而判断故障是不是出现变化的方法。 (5)替换法。该方法是通过好的部件去替换可能出现故障的部件,从而判断故障是不是消失的方法。好的部件并无型号方面严格的要求。 (6)比较法。这种方法和替换法较为接近,也就是通过好的部件和怀疑存在故障的部件的外观、配置以及运行现象等各个方面进行对比,也可以在两台电脑之间加以对比,从而判断故障电脑在环境的设置、硬件的配置这几个方面的区别,以便查明故障的准确部位。 总而言之,排除电脑的故障最好是遵循:先排除外部设备然后排除主机,先电源然后部件,先简后繁等原则。外设方面的故障比较容易查出并排除,首先应当依据系统的报错信息对鼠标、键盘以及显示器等外部设备的基本工作状况。假如不存在问题,就应当考虑主机方面存在的问题。 3 电脑硬件的日常维护与保养工作 (1)整机。电脑最好放在通风状况比较好、卫生清洁较好的房间,以免灰尘与高温对电脑产生不利影响。电脑如果长时间不用的话应当将电源切断,但是需要定期开机运行,以免由于潮气损坏电脑的零部件。 (2)电源。①确保所购置的电源质量,并且定期对电源盒进行清洁。②电脑电源必须使用专用的插座。 (3)显示器。对电脑的液晶显示器定期进行清洁是十分重要的,但是不能用酒精进行擦拭,由于酒精对其涂层产生腐蚀作用,容易对电脑的液晶屏幕产生损伤。正确的做法是利用擦镜头的镜头纸,稍微沾上纯净水就可以进行擦拭了。 (4)主板。在电脑的机箱不开启的情况下,通常不会接触到主板,日常存在最多的问题是任意热插拔电脑的零部件,容易对接口造成损坏,甚至会使得芯片或者电路板烧毁。 (5)中央处理器。①目前主流的中央处理器的运行频率速度非常快,超频没有必要。②中央处理器通常在75℃以下就能够工作。③中央处理器的风扇对保护CPU非常重要。风扇的叶片上应当定期清除其灰尘并且给在其轴承上添加适量的润滑油。 (6)内存。①如果只安装一根内存条的时候,首选与CPU插座类似的内存插座。②在对内存进行升级的时候,宜选择与原有内存一致的,否则容易出现无法兼容的问题。安装内存条的时候动作必须规范。 (7)硬盘。电脑中的硬盘比较脆弱,使用不正确比较容易出现问题。尤其是电脑在运行的时候切忌搬动,因为震动对硬盘的伤害比较大。此外,硬盘是电脑中最关键的存储介质,大部分人容易忽视了对硬盘进行维护与保养,常常使得硬盘超负荷运行:下载容量很大的各种影视剧、游戏等、频繁使用Windows的系统还原操作。一次性开启过多(超过3个)的上传或者下载的窗口。这些做法容易对电脑硬盘产生伤害。此外,在BT运行的时候,宜设置任务管理器将优先权调整到低于标准值。 (8)鼠标。鼠标出现故障的频率比较高。要求注重平常的维护。对于光电鼠标应当定期清洗光敏二极、三极管上面的灰尘、污垢。 (9)驱动器。光驱出现读盘的时候如果出现速度变慢甚至是不读盘的问题,主要是由于激光头存在问题造成的。除了激光头自身的寿命问题,灰尘也是对激光头寿命产生影响的重要原因。灰尘不但会对激光头的读盘以及寿命产生影响,还会对光驱内部的一些机械部件的精度产生影响。因此,确保光驱的清洁非常关键。光驱的机械部件的擦拭通常选择棉签酒精进行擦拭,但是激光头不可以使用酒精以及清洁剂,应该利用气囊对准激光头将灰尘吹掉。 硬件技术论文:计算机硬件系统的维护与保养技术分析 摘 要:近年来,人们的生活水平明显提高,计算机逐渐进入千家万户,已经成为人们工作、学习和生活的重要工具。计算机设备在长期的使用过程中,硬件系统很容易出现各种故障,严重影响计算机的安全、稳定运行,给人们带来很多的不便和麻烦,因此要积极采取有效的维护和保养措施,减少计算机硬件系统的故障率。本文分析了计算机硬件系统故障的影响因素,阐述了计算机硬件系统故障的维护措施和计算机硬件系统的保养策略。 关键词:计算机;硬件系统;维护;保养技术 当前,计算机已经成为人们办公和生活的一个不可替代的重要作用。和软件系统相比,计算机硬件系统在使用过程汇总更容易出现各种故障,因此必须做好计算机硬件系统的维护与保养,最大程度地延长计算机硬件系统的使用寿命,保障计算机安全、稳定的运行。 1 计算机硬件系统故障的影响因素 1.1 人为因素。人为原因是导致计算机硬件系统发生故障的主要原因,在长期的使用过程中,一些计算机用户忽视对计算机硬件系统的维护和管理,乱卸乱拆、乱改乱跳,导致计算机硬件系统的零器件丢失,或者在计算机操作过程中,用户用力过大,损坏计算机硬件设备。另外,计算机设备在运输和安装过程中,如果没有采取相应的保护措施,遭受剧烈的震荡,会严重影响计算机硬件系统的稳定性。 1.2 内部因素。内部因素主要是指计算机硬件系统自身质量存在问题,一些零器件性能较差,如硬件系统元件发生腐蚀、虚焊或者脱焊等,导致计算机硬件电路板铜断、触点被氧化、漏电等[1]。 1.3 外部因素。计算机硬件系统在使用过程中容易受到多种外部因素的影响,如计算机硬件系统设备老化严重、性能下降;电压不稳会导致计算机硬件系统电路出现短路甚至电源损坏;计算机长时间运行,内部散发大量的热量,如果散热不及时,会导致计算机硬件系统元器件被烧坏。 2 计算机硬件系统故障的维护措施 2.1 电源故障维护。计算机设备接通电源后,如果不能运行,指示灯不闪烁、电风扇也不转动,很可能是计算机电源发生了故障。计算机电源发生故障的原因主要有电源烧坏、计算机电源发生断路、启动按钮接触不良等。遇到这种情况,计算机用户要仔细检查电源的通电情况,判断计算机设备是否处于通路状态,同时检查计算机电源的插头和导线接头是否连接好。如果这些都没有问题,很可能是计算机电源已经被烧坏,用户要及时更换计算机电源。 2.2 计算机CPU故障维护。计算机CPU的散热情况对于硬件系统的运行状态有着直接的关系,一旦计算机硬件系统散热出现问题,大量的热量集聚在计算机设备内部,温度过高会影响计算机硬件系统设备的性能,导致计算机执行不畅、运行缓慢等,甚至会将计算机CPU烧坏。因此,用户在日常使用计算机设备的过程中,必须要注意计算机设备的散热处理,特别是在炎热的夏天,要及时清理计算机设备的排风扇,最好为计算机配置一个电风扇,加速计算机设备的散热速度。 2.3 计算机内存故障维护。计算机设备运行之后,显示器没有画面或者出现一些错误信息,始终不能进入操作系统,总是听到“嘟嘟嘟”的声音[2],这说明计算机的内存卡发生了故障。这时,用户要将计算机电源关闭,将计算机机箱拆开,把内存条取出,然后进行开机检测。对计算机进行多次检测,检查是哪一根内存条出现了问题。仔细检查之后,如果内存卡不存在问题,要仔细将内存卡插在沟槽中,确保接触良好。 2.4 显卡和声卡故障维护。显卡是计算机系统散热的主要位置,对于计算机显示卡故障,检查沟槽中显卡,特别需要仔细检查计算机显示器信号线的接头和显卡插座之间的接触是否良好,在计算机的日常使用过程中,要注意计算机显卡风扇,检查风扇是否产生噪声、运转是否有摩擦。对于计算机声卡,用户在使用语音操作时,要尽量避免带电进行,在拔或者插耳机时,最后关闭计算机电源,防止计算机硬件系统设备出现损坏。 2.5 硬盘故障维护。计算机硬盘故障主要是指计算机系统无法识别硬盘。用户要注意检查计算机的数据线和电源线是否接好或者是否发生脱落,确保计算机硬盘的扁平信号或者电源线装好,同时要合理插接硬盘,避免发生冲突,如果计算机的IDE接口上插接了CM-ROM,重新插接一些数据线,如果仍然不能正常运行,很可能是计算机硬盘发生了损坏,用户可以更换一个新的硬盘。 3 计算机硬件系统的保养策略 3.1 正确使用计算机。计算机用户要掌握一些最基本的常识,例如在雷雨天气,要尽量避免使用计算机,防止计算机遭受雷击。计算机设备要摆放在房间靠窗户的位置,确保计算机良好通风。同时用户要正确使用计算机,养成良好的习惯,例如,在计算机开机时,先打开电源,等待一段时间之后,再打开计算机,由于我国家庭用户的电源多是220V标准电压,但是通常情况下计算机电源的电压多是110V的,如果打开电源之后立即运行计算机系统,会使计算机系统突然遭受较大的电压,导致计算机硬件系统设备老化或者损坏。另外,在关闭计算机时,要尽量使用计算机系统关机,不能直接关闭计算机主机上的开关,要尽量延长计算机硬件系统的使用寿命,关闭计算机设备后,尽量关闭电源,不仅有利于杜绝火灾隐患,而且可以节约大量的电能。 3.2 检测到位,保持环境清洁。计算机设备的运行环境最好保持在15-28摄氏度之间[3],如果外界环境温度过高,会导致计算机硬件系统设备发生老化。因此,要避免将计算机设备放置在阳光直射的地方,阳光的直接照射会进一步提升计算机温度,影响计算机设备的运行状态。另外,要尽量控制计算机设备运行环境的湿度,如果空气湿度过小,计算机硬件设备很容易产生静电,损坏硬件系统元器件。如果空气湿度过大,计算机硬件系统电路板会出现发霉或者锈蚀等问题,造成电路板短路或者发生故障。 3.3 选择质量较高的硬件设备。在选择计算机电源时,用户不能贪图便宜选择劣质、功率不合适的电源设备,为了确保计算机硬件系统有持续、稳定和稳定可靠的供电环境,要尽量选择具有大品牌、优质的电源,配置插孔重组、具有自动断电功能的插座,严禁在同一个插座上安插很多计算机设备。另外,根据计算机硬件系统的设备型号,从防止静电、注意兼容性等方面,选择合适的硬件设备,为计算机CPU安装优质风扇,定期进行除尘,充分发挥风扇降温的重要作用。 3.4 加强计算机显示器维护保养。虽然计算机显示器只具有显示功能,长期暴露在灰尘较多的场所,不仅会影响显示器的运行状态,同时也会影响计算机用户的视力,因此用户要做好计算机显示器设备的防尘和除尘工作,在用户不使用计算机设备时,为计算机显示器盖上防尘罩,关闭计算机后要注意将显示器也关闭,定期使用专业的除尘液和除尘布轻轻擦拭显示器罩壳和表面,严禁直接使用水或者酒精擦拭显示器,高浓度的酒精很可能损坏计算机显示器。 4 结束语 计算机硬件系统维护与保养是一项长期的、复杂的系统工作,计算机用户在日常使用过程中,要注意掌握基本的使用常识和故障维护技巧,正确的诊断计算机硬件系统故障,从而有针对性的采取故障维护措施,尽量延长计算机硬件系统的使用寿命,确保计算机硬件系统安全、稳定的运行,提升计算机设备的运行效率,充分发挥其优势功能。 作者单位:遵义职业技术学院 计科系,贵州遵义 563000 硬件技术论文:硬件出奇制胜DIY领域产品的特色技术 Intel HT 超线程技术 Intel自从奔腾4后期就加入HT超线程技术试水,在旗下酷睿和至强等产品上得到广泛应用。按照Intel的说明,HT超线程技术在不增加物理核心的情况带来10~20%的性能提升。 对于普通家庭用户,超线程是否真如Intel所说的那么神奇?最常见的两个使用场景就是WinRAR这样的压缩解压缩软件和诸多视频后期软件,在开启超线程后确实会有10~20%不等的性能提升,直观体现在完成所需的时间上立竿见影。但在游戏领域又完全是另外一回事,绝大多数游戏对于多核心支持得并不好,在很多游戏还只是支持双核的当下,对超线程技术的支持更是无从谈起。玩家使用同一款CPU做过测试,有半数以上的游戏在关闭超线程技术时的平均帧数大于默认状态。这也让超线程技术在游戏领域十分尴尬。 不过随着2014年底游戏大作纷纷更换引擎,对PC硬件的压力达到史无前例的高度。不仅要6GB以上内存的游戏越来越多,切实支持处理器多核心(八核以上)的游戏也逐渐出现。对于超线程技术今后在游戏领域的表现是值得期待的。 可以装APP的电源 DIY领域发展到现在,机箱内部任何一个配件几乎都能通过对应的软件进行检测和调节,但负责整个系统电力和稳定的电源依旧孤零零地位于机箱角落,显得格格不入。其实电源的运行状态、稳定与否对整个PC系统至关重要,甚至超过传统“三大件”。 以往也有过通过PC前光驱面板安装控制台来监控电源的案例,不过那大多都是发烧友们自行改造实现,普通用户怕是难以企及。TT看准这一市场需求,推出80PLUS金牌的全模组电源Toughpower DPS TPG系列,不过规格高并非它的最大卖点,能够安装智能数位控制APP才是其独一无二的“绝活”。 TT能够智能监控电源的软件名为DPSApp,可以在PC端实时监控电脑功耗、温度和风扇转速等基本信息,还可以根据电源监控的功耗来计算电费。所有这些信息都不是死板的文字表述,都通过简单明了的图形和图表展现出来,软件的使用程度和表现力甚至超过了很多传统板卡控制程序。DPSApp还可以智能化管理资料,并通过微博等平台分享,是不是有一种智能手机的感觉?在DPSApp面前,Toughpower DPS TPG系列80PLUS金牌和全模组设计反倒不那么显眼了。 SLC 闪存的家用 SSD 固态硬盘在近年的发展突飞猛进,可供选择的品牌从最初的两三种发展到现在的数十种。为了能在庞大的SSD大军中脱颖而出,要不就在产品本身下足功夫,要不就另辟蹊径赐予产品更高的附加值。 SSD所用的闪存种类当中,SLC MLC TLC,这是由闪存颗粒的特性决定的。一般我们家用购买的都是中间这个档次的MLC产品,售价位于中游,性能也比较中庸。一般用户不会过分关心闪存种类问题,不过自从三星840 SSD系列开始使用TLC闪存,SSD闪存的老文件掉速问题也逐渐被用户重视起来。 富士通的至尊版系列SSD是他们最新的产品线,至尊版最大的卖点就是使用了Intel的SLC闪存。这类Intel 25nm SLC闪存性能比MLC闪存直接强上一个档次,而且寿命也远非MLC闪存产品可比。售价虽然并不便宜,但是比起顶级MLC产品,这样的SLC SSD更受爱好者欢迎。 三星 Magician 三星的SSD从830系列开始让人眼前一亮,旗下每代产品的性能都在市售同类产品前茅。不仅性能出色,三星还为其打造了独特的软件,辅助用户操作和管理自己的SSD,这就是Magician。 Magician的功能经过几代进化更简单易用,很适合初学者使用。用户界面通过图形化的显示方式,可以轻松查看SSD的健康状态、SATA及AHCI的兼容性和状态。对于新手更有意义的是,软件提供3个优化配置文件,包括最高性能、最大存储量和最佳可靠性,我们通过选项卡就能从中切换。 这三个选项并非是噱头,是有实际功效的。最高性能选项以稍微缩短SSD使用寿命为代价获取最快的性能,它开启了一些需在SSD中进行额外写入操作的功能来实现提速。最大存储量功能可以自动去掉系统的休眠模式、虚拟内存文件和一些自动备份功能,释放SSD的大量空间,非常适合一些购买64GB或者128GB的用户。最佳可靠性将禁止运行会产生额外写入操作的功能,以有效延长SSD的使用寿命。如果用户使用的是840系列TLC产品,这个功能可以十分有效地减少SSD写入/擦除的次数。 三星通过Magician软件轻松满足三类常见用户的需求:寻求最高性能的用户、寻求最大存储量的用户和寻求最长使用寿命(可靠性)的用户。以往复杂的操作系统的相关设置,现在可以通过软件轻松实现。 闪迪 SSD Dashboard 最早闪迪的SSD相关软件叫SSD Toolkit,不过当时由于界面不友好导致很难用。闪迪的SSD其实非常出色,但软件不好用难免美中不足,SSD Toolkit通过回炉重做变身为SSD Dashboard,各方面都有明显的改进。 SSD Dashboard的界面做得比较美观,而且功能也非常完善,通过图形化的界面,让用户监控了解SSD的运行状况。界面包括SSD状态、性能、工具、设置等功能,状态中可以查看硬盘的容量、剩余使用时间等等基本状况,温度和接口信息也可以显示在内。性能一项提供了SSD的性能测试,和主流测试软件一样也分为传输速度及随机性能,但比起其他测试软件密密麻麻都是文字的方式,SSD Dashboard以图表的形式直观呈现给用户。关于TRIM在一些操作系统中很难打开的现状,闪迪软件可以通过一键开启系统TRIM的功能十分适合新手。 工具中的Secure Erase、Sanitize、Cypto Erase不能乱点,是闪迪提供的三种SSD擦除功能。固件更新功能也非常方便,不用像以前那样去官网手动下载固件然后冒险升级,在这里就像更新手机APP一样操作就能完成SSD固件的更新。除此之外工具也提供了硬盘的S.M.A.R.T信息查看,有了这款软件我们就可以抛弃HDtune了。 从SSD Toolkit到SSD Dashboard,能很明显看出闪迪SSD软件的进步。虽然SSD Dashboard只支持闪迪硬盘比较可惜,但作为一款品牌SSD的功能软件已经相当出色了。 希捷混合硬盘 SSHD 希捷是传统HDD硬盘双雄之一,近几年传统硬盘被固态硬盘冲击严重,老牌硬盘厂商希捷虽然也推出了旗下的SSD,但市场反响不温不火。去年间接收购了两大主控之一的SandForce,但融合之后的实际产品还需时日才能推出。眼下希捷如何应对SSD对硬盘市场的攻势呢?答案就是SSHD。 SSHD主体依然是盘体与磁头,不过在SSHD的PCB上集成了一个SSD模块主控和小容量MLC闪存,SSHD的核心技术就是通过这个独特的设计实现。首先通过一种名为Adaptive Memory的技术实现一种自学习算法,它逐渐让系统最常用的应用程序和文件能够实现类似SSD的响应。比如说操作系统或者程序启动时会读取大量零散文件,HDD由于寻道原理速度有限,而SSHD将这部分压力转至闪存,启动和读取速度能够大大加快。 希捷的这种“SSD缓存记忆”技术其实并没有改变HDD的持续读写速度,而加强了随机性能。在最新一代SSHD当中希捷甚至将盘体转速降为5400rpm,而单单加强了主控方面的学习和记忆能力。有人可能会质疑5400rpm盘体的性能,但其实希捷如此处理是十分合理的。我们日常使用硬盘感觉到慢,十有八九是其随机读写性能满足不了我们的要求,绝非持续读写速度跟不上。如果用户的硬盘位只有一个,又想在硬盘容量和随机性能上有所兼顾,希捷这类SSHD是非常合适的。 东芝无线 SD卡 我们用单反照相,然后想把相片从相机存储卡里拷贝到手机或者平板电脑上观看,一般大家都怎么做?最原始的方法就是把存储卡取出,先将数据移至电脑,然后将手机/平板接入电脑拷入观看,这个步骤太麻烦了。后来有部分单反/微单品牌设计了独特的移动智能终端APP,旨在简化取卡步骤,直接用手机/平板访问相机存储内容,不过需要在同一个Wi-Fi环境下,同时移动端是否支持还需APP决定,总之多种限制并不方便。 东芝推出的这种无线SD卡解决了这种问题,SD卡从硬件上解决了无线连接问题。只需将SD卡插入相机并开机,打开手机或者平板电脑的无线开关,搜索到无线SD卡提供的无线网络连接(flashair_xxx),输入初始密码连接后打开浏览器就形成了连接。一般4MB左右的照片传输一张需要8秒左右,速度虽然不快但也不比很多相机无线传输APP慢。 问题也并非完全没有,首先部分单反机身由于是金属构造,无线SD卡形成的网络信号肯定会受此影响,速度和稳定性有待进一步提高。其次SD卡和其无线功能所需的电力肯定是相机提供,有很多相机屏幕自动关闭时进入省电模式,此时无线SD卡的无线功能也会随之一同关闭。最后比较关键的一点是由于手机或平板电脑在传输时连接的是无线SD卡形成的虚拟网络,并没有互联网功能,如果想边传边分享就是硬伤。手机可以利用3G信号,而多数平板电脑只能乖乖等传输完毕后才可以重新连接Wi-Fi进行分享。 金士顿 HyperX 闪存盘 大家印象里的闪存盘(U盘)的读写速度是多少?一般也就是30-40MB/s这个程度,满足一般的文件拷贝似乎问题不大,但高端用户肯定无法接受如此缓慢的传输速度。金士顿旗下的HyperX品牌是其高端的存储品牌,而现在HyperX也推出了顶级品质的闪存盘DataTraveler HyperX Predator。 DataTraveler采用USB 3.0接口,它没有像其他USB 3.0闪存盘一样只是规格上支持,在读写速度上标称可达240MB/s和160MB/s,完全突破了USB 3.0能够达到的速率。外观方面金士顿的解释是大巧不工,金属外壳方方正正的造型,十分符合其高端大气的身份。容量方面金士顿提供了512GB和1TB两种容量,4999元和9999元的售价也吓跑了大多数用户。 不过DataTraveler HyperX Predator的表现配得上这样的价格,多种软件实测其读写速度并非虚标,一部10GB左右的电影通过闪存盘不到1分钟就可以传输完毕,这是很多移动硬盘都难以实现的。 Cherry MX 轴键盘 要说键盘,这两年机械键盘火了。机械键盘本来是在薄膜键盘之前的产物,但随着薄膜键盘的盛行,造价相对高昂的机械键盘被薄膜键盘所取代。但近年来由于用户对外设品质的要求逐渐提高,机械键盘的关注度正慢慢回升。 目前市面上常见的机械键盘均使用德国确励公司(Cherry)的MX机械轴,爱好者们俗称樱桃,拥有标志性的十字口设计,目前我们见到的大多数机械键盘其实都属于这一派系。根据种类分为茶轴、青轴、黑轴以及红轴四种,也有白轴等稀有品种。用文字描述机械键盘与普通键盘的区别稍有难度,由于每一个按键都由一个独立的开关组成,按键的段落感根据轴体各异,但普遍都要大幅超越薄膜键盘。现通常为高端游戏外设,希望有条件的用户亲自体验。 微软蓝影技术 可能很多用户连光学引擎鼠标和激光引擎鼠标都分不清楚,现在微软又来了个号称集合二者优势于一身的蓝影鼠标,它们之间究竟有何区别?它们都该称作是光学引擎,不过不同的捕捉原理决定了光学鼠标必须借助鼠标垫,而激光鼠标则能够在更多的表面上自如使用。 微软全新推出的Blue Track蓝影技术更是要超过激光引擎,利用激光引擎的镜面反射原理,通过更强的光学传感器每秒钟拍摄数千张,经过对比最终得出鼠标移动的轨迹。蓝影技术的表面适应能力超强,定位能力比激光更为精确,在一些粗糙的表面依旧可以准确定位鼠标移动。 硬件技术论文:计算机硬件组装及维护技术的探讨 摘 要:随着社会进步与科技的快速发展,计算机的应用已经成为我们生活工作中的一个重要组成部分。因此,我们需要掌握一些基本的计算机硬件组装与维护技术。本文主要介绍了计算机硬件组装的基本部件,分析了计算机操作系统以及硬件驱动的两种安装方法,并总结了硬件维护一些要领。希望能够给广大的计算机应用人员带来一定的帮助。 关键词:硬件组装;维护技术;系统安装 1 计算机硬件的组装 1.1 计算机的组成。计算机是由硬件和软件两大部分组成,下图1是计算机硬件中常见的部件。 图1 计算机硬件组成 1.2 计算机硬件的组装过程。第一步:要先打开主机箱的盖。将主板固定在机箱里并拧紧螺丝;第二步:电源的安装,机箱电源通常是安装在机箱内左上方并固定好四颗螺丝,需要注意电源的风扇是朝机箱外面的,其好处就是起到散热的作用,否则无法正常安装;第三步:CPU安装:CPU是主板上的核心部件,由于CPU的针脚较细,容易插坏,所以一定要细心,对位入座。CPU发热量较大,为了增加散热功能,建议在CPU背面与小风扇间涂上散热的硅胶,然后再固定风扇上的四颗螺丝或者挂钩。另外还需要将风扇电源线接入主板对应的接口上;第四步:内存安装,将内存安装在主板的插槽上,插槽两边各有一个扣,扣住内存条。需要注意内存缺口要与插槽对应,然后再垂直压下内存即可;第五步:硬盘安装,硬盘需要用四颗螺丝拧紧到机箱前面中间的位置。同时需要将硬盘数据线和电源线分别接主板和机箱电源,以此实现了数据的存储及读取功能;第六步:显卡安装,找到主板上显卡插槽位置,将显卡对准主板插槽上接口往下压,并用螺丝拧紧在机箱上(说明:有些主板是集成显卡、网卡和声卡,不需我们手工安装);第七步:控制线的连接,首先要确定机箱面板上的指示灯以及开关机、重启按钮与主板之间的接口连接位置(有对应的英文文字),需要注意区分好正负极之间的连接。接线英文的说明:HDD LED是指硬盘灯、PWR SW是指机箱外开关机的电源线、Reset是指重启电脑、Speaker是指主板喇叭线、Keylock是指键盘锁的接口线以及PowerLED是指板电源灯的接线;第八步:上面的工作完成之后,需要完成机箱外部设备的安装,外设包括:鼠标、键盘、音箱、光驱(如果需要通过光盘安装操作系统的,一定需要装上光盘驱动器)以及显示器等接线;第九步:确保前面的工作准确无误后再接通电源,观察计算机屏幕显示情况,然后再安装操作系统。 2 计算机操作系统的安装 计算机操作系统安装前的基本设置。首先需要启动计算机,按DEL键进入到主板BIOS进行参数的设置。其次是从BIOS主菜单中找到Advanced BIOS Features 选项,按回车进入子菜单项。再次是在子菜单项中选择First Boot Device 选项,然后通过键盘上的上下方向键来设置为USB-CDROM或者USB-HDD(U盘启动),这样就把系统设置为光盘驱动(或者U盘)启动了。最后,按F10键保存设置并退出BIOS界面。 2.1 标准安装法。第一步,将市面上购买的Win8系统盘放入光驱,或者网上下载Win8系统存入U盘中并接U盘接口(细节略);第二步,通过BIOS自动引导光盘(U盘)启动;第三步,此时我们会见到屏幕上的提示:“press aany key to boot from CD or DVD...”看到这个提示时按任意键就可以进行win8的安装了;第四步:在安装界面的language to install项中选择English,其它两个选都选Chinese,点Next按钮,然后点击Install Now就可以正式安装Win8系统了,最后等待安装完成(细节略)。 2.2 快速ghost安装法。由于标准安装win8所花时间较长且麻烦。因此,我们可以通过Ghost来进行快速安装操作系统。有了ghost软件就变得十分方便,只需十多分钟就能够把Win8系统安装完成,下面说一说ghost安装Win8系统的详细步骤: 到市面上购买ghost克隆软件光盘(里面包含有ghost.exe文件及ISO系统镜像文件等),或者到网上下载ghost..exe和系统镜像文件到U盘。 第一步:开机后运行ghost程序,选择恢复系统,进入ghost;第二步:菜单操作顺序是:local- partition- from image;第三步:在Ghost新窗口的下拉列表中,选择之前已准备好Win8的gho文件所在路径;第四步:选择好后Wind8的ghost文件后,双击open按钮,并依次点击OK即可;第五步:此时会出现将系统安装到哪一个盘的选项,选C盘即可(通常系统是安装在C盘);第六步:按顺序点击确定就可以快速安装Win8系统了。 3 安装硬件驱动程序 系统安装完毕后需要在安装硬件驱动程序,主板,声卡,显卡,网卡等等。安装硬件驱动程序也有两种方法:第一种是最原始的方法一个一个驱动程序进行手工化安装,首先需要从主板光盘中找到主板驱动、声卡驱动、网卡驱动、显卡驱动。如果主板光盘中无法找到相匹配的驱动时,则需要到网上下载,相对来说复杂一点;第二种方法:自动安装法,即是借助于第三方驱动安装软件进行驱动程序的自动安装。常用的驱动安装软件有:驱动精灵、360驱动大师等。使用这些驱动软件可以自动识别主机驱动程序,然后直接到网上下载相匹配的驱动并自动安装。 4 计算机硬件维护技术要领 下面笔者总结了一些常见计算机硬件维护技术以供大家参考。 4.1 电脑的日常工作环境。通常电脑是工作在20~25℃之间的环境下;需要做好防静电的工作,另外电压不稳定会容易造成对电脑电路以及部件造成不良的损害;尽量防止机箱的震动以及外部的噪音,因为震动与噪音有可能会对电脑中的某一些部件造成损坏。 4.2 维护计算机时不要急着拆开机箱,首先需要认真观察计算机四围设备情况,例如:计算机的外设、连接线、电源、温度以及湿度等。其次是计算机机箱的内外面是否有过多的灰尘、电路板与元器件颜色是否有变化,如鼓起则需要拿去维修店维修。指示灯的显示是否正常等。最后分析计算机的软硬件配置是否正确,如不兼容的需要更换配件,系统资源的使用是否过多等;现安装了哪个版本的操作系统,已安装的软件是否有冲突;硬件驱动程序版本是否为最新的等。 4.3 按照观察到的实际情况来判断故障产生的具体原因,首先我们需要想到是一些什么故障,怎么样会产生如此的故障?我们该怎么样去处理呢。其次是,现在网络较发达,将发现的故障现象,到互联网上查找,这样可以快速解决故障,节省成本。另外一定需要坚持“先软后硬”的故障排除原则,即查找在整机维护判断过程中,我们需要先判断是否是属于软件的故障,如果可以正常开机时,那么可以考虑重新安装操作系统,假设故障无法从软件中排除掉,那么只好从硬件方面进行认真检查。 4.4 计算机环境维护即是电源接地是否属于正常,工作电压是否处于稳定状态,我们需要对计算机工作室环境的温度和湿度进行控制以及做好日常清洁工作等。灰尘是计算机的最大杀手,通常计算机的硬件故障大都是由于机器内部的灰尘过多而引起的。因此,我们需要在日常生活中多做好计算机内外部的清洁工作。 作者单位:广东省高级技工学校,广东惠州 516100 硬件技术论文:计算机硬件维护保养技术探讨 摘 要 随着社会经济的发展,计算机广泛的应用在各个领域,虽然计算机给人们生活带来了方便,但是计算机的硬件维护保养是用户的基本工作,若对计算机硬件故障不及时处理,容易给人们的生活造成极大的困扰,因此,本位探讨计算机硬件维护保养的常见方法,以作为计算机使用者的参考依据。 【关键词】计算机 硬件故障 维护 保养方法 计算机在各个领域中扮演着重要角色,不管是商业领域还是办公室,都需要利用计算机开展经营活动,所以计算机在生活、商业、娱乐等活动中具有重要作用。但是,如何排除计算机硬件故障是值得人们思考的问题,因此,本文对计算机硬件维护技术和日常养护方法进行探讨。 1 计算机硬件故障维护的基本原则 (1)计算机需要在良好的工作环境下运行,如果计算机工作场所有大量的灰尘,或工作场所比较潮湿,容易造成计算机使用寿命减端,在一定程度上影响了计算机电源的稳定性,若计算机工作场所的灰尘较多,容易导致计算机部件老化、设备接触不良等故障,因此,保持环境清洁是计算机硬件维护的基本原则,为了避免工作场所积累的灰尘对计算机硬件的影响,用户应将计算机放置在防尘、防潮的地方,若用户长期不使用计算机,则应在一段时间内持续开机2个小时左右,并做好计算机周围环境的灰尘清洁,使计算机正常运行。 (2)计算机故障分析应从各个环节和各个设备入手,计算机元器件、内部芯片故障;计算机设备接触故障;计算机部件老化现象;计算机外部设备的故障;电源稳定性、连接故障;计算机软件故障等。 2 计算机故障排除方法 计算机在使用过程中,容易出现硬件故障等现象,做好硬件故障的排除是计算机维护的前提,因此,探讨计算机故障排除法是非常重要的。第一,插拔替换法是计算机故障排除的最有效的方法,由于插拔替换法可以直接反映计算机出现的故障部位,因此,当前大多数计算机工作人员都采用插拔替换法排除计算机故障。插拔替换法的工作原理是用出现故障的相同部件更换到正常运行的计算机上,从而检查计算机硬件故障,例如计算机内存条故障检验,采用相同内存条更换到可以正常工作的计算机上,若计算机能正常工作,则说明计算机的内存条接触良好;第二,系统最小化法,若工程师无法确定计算机的故障部位,采用系统最小化法可以确定故障部位,其工作原理是将计算机硬件设备全部摘除,如主板、CPU等,待设备摘除完后,运行计算机,若计算机不能正常工作,则采用插拔替换法对计算机进行故障排除,如果没有出现计算机故障,则说明计算机主板、显卡等硬件出现了故障;第三,采用专门的诊断软件排除计算机故障,目前市场上使用较多的诊断软件是诺顿工具箱,其可以迅速检测出不容易发现的计算机故障,不仅可以检测出计算机硬件设备等运行情况,同时也可以检测计算机系统的稳定性和运行情况,诺顿工具箱对计算机故障检测完成后,将自动生成分析报表,以便于用户找出计算机故障部位,并采取有效的措施排除故障。 3 计算机硬件维护措施 计算机主要有显示器、主板、鼠标、内存、硬盘、电源等硬件设备组成,做好计算机硬件的日常维护,以提高计算机的使用性能。第一,计算机显示器的维护,虽然显示器由屏幕、外壳保护,但是显示器容易受灰尘的影响,若显示器上积累了大量的灰尘,不仅影响了计算机的显示效果,也造成使用者视力的损伤,因此,显示器的维护应做好防尘除尘处理,可以在显示器上带一个防尘罩或用专业的清洁剂清洗电脑显示器;第二,计算机内部CPU的日常维护,CPU是计算机运行的主要工具,CPU运行容易受到温度的影响,若环境温度过高,容易造成计算机运行缓慢,因此,控制CPU工作环境的温度,以70度为最佳温度,并且改用性能较好的风扇,如英特尔原装风扇,风扇可以降温除尘;第三,计算机硬盘的维护,计算机硬盘是使用者存储数据的主要设备,硬盘在计算机中具有重要作用,但是,由于使用者操作频繁,并且硬盘由于告诉运转而产生振动现象,导致硬盘设备容易损坏,因此,计算机硬盘的维护加强使用者的维护意识,即要求使用者减少硬盘的使用负荷,减少文件下载、读写等操作;第四,计算机内存的维护,若计算机长期处于未使用的状态下,电脑容易出现无法启动、黑屏等问题,其主要原因可能是电脑内存存在问题,在检查内存过程中,首先需要检查内存条是否接触良好,然后清理内存条、插槽后,重新插入内存条,最后重启电脑,内存维护应确保内存条接触良好性、防止静电、兼容性等;第五,鼠标维护保养,鼠标是使用者操作电脑的基本设备,由于使用者使用鼠标频率过高,鼠标容易出现控制失灵、和按键弹性消失等问题,针对鼠标出现的故障,首先需要拆开鼠标设备,其次对鼠标内部进行清洁检查,以排除鼠标故障。 4 计算机硬件的日常保养技术 计算机硬件日常保养有助于提高电脑的使用性能,尤其是计算机内部的灰尘清洁,首先将主机箱内部的连接线拆除,并将机箱内的主板、CPU风扇、驱动器吧、硬盘、显卡等设备安全拔出,采用毛刷清洁办卡接口的灰尘,并用吹风机清除CPU风扇、光驱、硬盘表面的灰尘;其次,灰尘清除干净后,需要将拆卸的各个部件按顺序依次安装,装上吉祥外壳后,需要对计算机的显示器屏幕进行灰尘清理;最后,启动电脑,检查计算机是否运行正常。使用者是计算机的主要实施者,在计算机使用过程中,使用者使用完后,应用防尘罩改善电脑,为了延长计算机电源的使用寿命,在运行过程中,应经常性设置电源的保护程序,避免手机、电子产品等设备靠近计算机,这些设备容易干扰计算机正常运行,使用者也应养成良好的使用习惯,如正确关机、开机等。 5 结束语 计算机的使用虽然给人们的生活带来了方便,但是人们的不正确使用容易造成计算机硬件出现故障,因此,做好计算机硬件的日常维护和保养,尤其是使用者的保养措施,维护和保养措施到位,才能提高计算机的使用性能。 作者单位 辽宁本溪市机电工程学校信息技术教研室 辽宁省本溪市 117000 硬件技术论文:体育馆中计算机的硬件维护技术及其应用探讨 摘 要:体育馆工作范围面积较大,内容复杂多变,计算机技术的涉入是必然趋势。但是在计算机的正常运行中,如果不对计算机硬件进行检查维护,就有可能带来计算机安全隐患,严重的话可能会造成系统瘫痪,体育馆工作管理不能正常进行。本文简要分析了计算机硬件的组成,指出在体育馆内计算机硬件将如何维护以及维护的重要性,探讨计算机在体育馆内硬件维护的应用。 关键词:计算机技术;体育馆;硬件维护和应用 在科技迅速发展的今天,计算机应用成为我们日常生活工作的一部分,对于体育馆内的计算机,由于体育馆的工作量大,涉及内容较多,就要求计算机硬件一定要过硬,以此满足高强度、多数据的体育馆工作。除了计算机硬件质量过硬的要求之外,计算机的日常维护和管理也是必不可少的,需要维修部门和工作人员保持定期检查和日常维护的习惯。 1 体育馆中计算机硬件构成 体育馆需要用到的设备都比较大型,硬件组成一般包括控制设备、存储设备、运算设备、输入设备和输出设备,除此之外,体育馆还配有专门的维修部门来定时对计算机设备进行日常检查和维护,保证体育馆内计算机设备的正常工作不受影响。 体育馆内计算机的控制设备是放在日常维护中的第一位的,一般采用工作效率更快的控制器,控制器是计算机的核心部分,其他硬件都是通过控制设备发送信号指挥而进行正常工作的。计算机的储存设备分为主动储存和辅助储存两种,通过接受控制设备的信息进行转换处理来保持正常工作的,对于体育馆需要储存大量数据而言,计算机的存储设备容量必须足够大才能满足需要。运算设备是计算机的重要组成部分,具有将数据加工为更具体化的信息的作用。输入设备运用鼠标和键盘将文字图片信息输入计算机内等待处理。输出设备是将需要的信息通过图片、文字和声音的形式展现出来的计算机设备。这五个硬件设备相互联系、相互作用,共同作用于体育馆内计算机系统的需要。 2 体育馆中计算机硬件的维护 计算机的硬件常见问题有计算机设备之间出现冲突、外部原因造成计算机硬件故障等。多种设备共同使用服务于一项工作时,可能会出现工作资源冲突问题,或是各个设备之间进行了混合安装,一起使用时会出现明显的冲突偏差。外部环境会对计算机硬件构成一定影响,比如说出现电压不稳或是停电现象,计算机硬件容易遭到损坏;电磁干扰也会出现意外重启或是显示器偏差等问题。 对于计算机硬件随时可能出现的各种问题,维修部门就需要一定的诊查技术,通过对硬件的检测和计算机的运行情况及时发现计算机可能产生故障的原因,养成对计算机硬件进行日常维护的习惯,掌握好正确的维修方法,保护体育馆内计算机设备,保证其良好的运行状态。对于体育馆内的硬件设备,要掌握相应的加速技术,通过适当的加速,有效率地使用计算机硬件,让计算机能更有效地输出显示。 掌握一定的维修技术就要将其应用到实践中,对于体育馆内的计算机硬件设备,首先要做的就是进行观察,通过观察发现计算机硬件是否正处于正常的工作状态,进行判断后再根据实际情况进行下一步检查。检查的原则为先外后内,先检查外部设备再检查内部设备,外部设备比较简单,一般是各种显示器外部鼠标键盘等的检查。内部设备要先检查电源再检查其他,其余部分按照由易到难的原则入手。当无法确定计算机故障发生在何处时,就要通过替换法进行检查,这样比较容易快速地发现问题所在。 3 体育馆中计算机硬件的维护应用 体育馆的占地面积较大,计算机硬件的日常维护比较困难,由于输出设备功率较大,主机一般有多台,选择合适的环境安放主机,防止过热导致硬件停止运行现象的出现。计算机不用时最好切断电源以防漏电现象而导致火灾的出现,选择合格的电源,对于旧电源的维护要频繁,插座以防乱搭乱插和松动情况的出现。对于显示器、显示屏、投影仪等外部设备一般进行定期清洁,清洁时防止注意腐蚀表面,对于镜头等敏感部件,要在镜头纸上沾上清水再进行擦拭。 计算机一旦出现故障就要接触主板,硬件插拔法是检查计算机故障的最容易方法,但是使用比较频繁,所以在计算机的维修前应充分运用诊断技术,避免不必要的损失。日常生活的处理器在75度以下进行工作,但是体育馆一般采用大功率工作,温度容易上升,在日常的维护中就要注意处理清洁处理器的散热器和风扇,为其工作提供一个好的环境,因为环境对计算机硬件的影响是不容忽视的,理想的工作环境温度应该在10℃-35℃之间,不论太高或者太低都会对计算机的硬件造成不良的影响。一般现在的体育馆中都安装了空调,因此要充分利用空调调节好体育馆内的温度。体育馆内的湿度应该保持在30%-80%左右,如果湿度过高就会使计算机硬件的性能受到影响,甚至会引起相关设备的短路。如果天气比较潮湿,最好保证每天都要使用电脑或者通电。不少人认为如果减少电脑的使用次数可以使相关硬件的使用寿命更长久,这种观点是片面的,如果长时间不用,那么硬件中就会变得潮湿并积攒灰尘,这样反而会损坏硬件。不过,如果天气过于潮湿,像显示器或者主机表面已经出现了水汽,在这种情况下绝对不可以给电脑通电。如果湿度太大,而维持时间较长,就会使硬件的电路板遭到侵蚀,所以,体育馆中最好也要配备抽湿机和吸尘器。 计算机对电源也有较高的要求,正常的交流电范围应该维持在220V±10%,频率应该维持在50Hz±5%,并且要装备好接地系统。如果条件允许,应该使用UPS电源来保护计算机,这样即便市电中断,计算机还能保持一段时间的运行,有助于及时存储数据和正常关机。体育馆内需要储存大量数据,安装的硬盘容量要大,存贮的内容较多,因此日常维护十分重要。 在日常使用的习惯也会对计算机各个硬件造成较大的影响。首先开关机的顺序要正确,开机时要先开外设电源,再开主机电源,而关机的顺序恰恰相反。这样可以减少对主机的伤害。如果主机通电,那么在开关外设的一瞬间,主机会受到很大的冲击。同时也不能频繁地开关主机,在关机后至少等待30s再开机,否则,会对计算机的硬件造成极大地伤害。如果计算机正在读写数据,切忌突然关机,不然会对硬盘造成损害。此外,关机时最好先关闭所有桌面上打开的应用程序,再按正确的开关机顺序关机,否则有可能损坏应用程序,导致下次不能正确运行。在电脑运行时不要随便搬动主机,避免不必要的震动,防止硬盘造成损伤而导致数据丢失。 4 结束语 现如今,体育馆的工作已经离不开计算机技术,除了在对计算机的利用之外,对计算机硬件的维护也是十分重要的。体育馆的维修人员要加强专业知识和技能的培训,采用综合的方法对计算机进行高效的维护,使其保持正常的工作状态。通过对体育馆内计算机硬件的维护,提高体育馆的工作效率,为体育馆的发展作出贡献。同时还可以通过网络寻求帮助,碰到的问题越多,相应也会积累更多的经验,在日常维护就会更加顺手,这有利于保证体育馆计算机硬件的维护和计算机的正常使用,从而使体育馆的工作效率得到有效地提高。 作者单位:淮阴工学院体育部,江苏淮 硬件技术论文:计算机硬件技术浅析 【摘 要】随着计算机应用技术的不断发展,对于作为底层系统的硬件,也提出了更高的要求。本文针对计算机硬件系统的相关技术,进行了由浅入深的分析。 【关键词】计算机应用技术;硬件;系统 1 计算机硬件简介 计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理设备按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件的运行提供物质基础。简言之,计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据,以及执行程序,把数据加工成可以利用的形式。从外观上看,微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内部主要包括:CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光驱、各种扩展卡、连接线、电源等;外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等,这些设备通过接口和连接线与主机相连[1]。 2 计算机硬件技术 计算机硬件技术,是以计算机硬件系统结构和工作原理为核心,逐步掌握各个硬件模块的原理与功能,从而能够利用硬件技术进行系统开发。 3 计算机硬件技术的范畴 计算机硬件技术主要面向计算机软方向专业开设,因此是一门综合性的硬件技术课程,其范畴包括:计算机系统概述、电路元器件、计算机数制、常用逻辑部件、硬件结构及原理、指令与汇编语言、接口与外部系统、单片机系统[2]。 其中,对每个知识点都做了详细的分析,以计算机组成为例,如下图所示: 图1 计算机硬件组成 图中涵盖了计算机五大硬件模块:运算器、控制器、输入设备、输出设备和存储器,箭头表明了各种信息流向。图中,我们首先要了解各个硬件模块的功能,从而根据箭头分析各种信息在硬件设备中如何传递。 4 硬件技术的核心 硬件技术的核心包括如下几个方面: (1)计算机硬件组成原理 计算机硬件组成原理为掌握硬件技术的基础。 (2)微处理器 微处理器是计算机核心部件,主要包括运算器和控制器。微处理器技术,重点是对指令和指令系统的理解。 同一厂商会在一个处理器产品的基础上不断研发下一代新的兼容产品,而新一代处理器与前一代要实现指令兼容,即新一代指令系统包含前一代处理器的全部指令,同时可能增加新指令。而不同厂商之间也可能生产指令兼容的处理器产品。如何提高处理器性能,也是各个厂商争先研究的对象,一般采取的技术包括:流水线、超标量、超线程、Cache、扩展指令集、多核心等。 (3)总线 总线就是严格定义的信号线集合,用于实现计算机各个部件之间信息传输的通道[3]。总线具备公共性、标准型和可扩展性等特征。通过总线可实现点对点连接或者多点连接。只能实现点对点连接的通道在概念上不是总线,习惯上也称为总线。 在计算机中,总线一般分三种:数据总线(DB)、地址总线(AB)和控制总线(CB)。 DB:传输数据内容,与内存、I/O之间双向传输; AB:传输的存储位置,如存储器地址、端口地址等,与I/O接口或之间单向传输; CB:传输各种控制信号,如存储器读/写、端口读/写等,与I/O接口之间单向传输。 (4)接口 接口是用于完成计算机主机系统与外设之间的信息交换[4-5]。接口由接口硬件(接口电路、连接器、连接电缆等)和接口软件(程序)组成。如下图所示: 图2 接口电路的构成 接口功能主要包括:数据传送、数据缓冲、信号变换、中断、差错控制、高层通信协议、即插即用、电源管理、动态配置等。接口构成都是通过数据变换机制来完成。对接口的操作是程序对接口的访问(读/写)的方式,不同接口电路支持不同的操作方式,常用方(下转第324页)(上接第128页)式包括查询、中断和DMA控制方式。 5 计算机硬件技术总结 熟悉计算机硬件技术,目的是提高计算机应用能力。不仅仅要熟悉各个硬件模块的功能,还需了解相关最新技术的发展趋势及新标准,利用硬件性能测试方法,能解决在实际使用中出现的问题。 硬件技术论文:基于连续页面合并以及缓存的硬件载入技术 摘 要: 提出了一种基于连续页面合并以及PTE基址缓存的硬件载入技术。对硬件载入改进有两种方法,分别是:合并Main TLB中物理页号、虚拟页号均连续的两个表项,扩大了Main TLB容量,降低TLB缺失率,减少硬件载入次数;缓存硬件载入过程中第一次查询页表得到的PTE基址,有相同PTE基址的虚拟页号将不需要进行第一次页表查询,节省了一半时间。 关键词: 旁路缓冲器; 连续页面归并; 页面回收; 硬件载入; PTE基址缓存 1 旁路转换单元载入技术概述 曾有研究表明TLB控制时间占普通系统运行时间的5%~10%,然而最显著的开销是在处理TLB缺失上。显示TLB缺失程序是最常见的执行原语,表明TLB确实处理可以占到总运行时间的40%。因此对处理TLB缺失的问题的研究具有重要意义。 当TLB出现缺失时,有两种处理方式,分别是硬件载入TLB和软件载入TLB。硬件载入TLB不需要清空流水线,它对流水线的干扰是相当小的。硬件载入TLB由硬件实现页表的查询、表项填入TLB操作,在进行这一系列过程时,处理器并不需要清空流水线,只需要冻结流水线,暂时不执行下一条指令即可。本文主要研究硬件载入TLB技术。 TLB prefetching技术通过硬件上的预测以及预载入翻译的方式来隐藏TLB缺失造成的时间开销。其主要思想是一个基于时效性的TLB缺失预测算法。时效性的概念是利用一个基于LRU替换算法计算出特定应用中每个被使用到的TLB表项的历史使用频繁度。 SpecTLB 针对TLB缺失的情况提供了投机的地址翻译,而不通过跟踪部分填充的大页面保留页表。当一次TLB缺失出现时,SpecTLB检查该缺失的虚拟页是否是大页面保留页表的一部分,如果是这样,缺页的物理地址可以使用大范围内保留的小页面的相对位置在该保留大页面的开始和结束物理地址之间进行插值。 2 基于连续页面合并以及缓存的硬件载入技术 针对硬件载入时间在整个TLB访问过程总时间中占有巨大比例的问题,本文提出对硬件载入改进的两种方法: (1) 合并Main TLB中物理页号、虚拟页号均连续的两个表项,扩大了Main TLB容量,降低TLB缺失率,减少硬件载入次数; (2) 缓存硬件载入过程中第一次查询页表的到的PTE基址,有相同PTE基址的虚拟页号将不需要进行第一次页表查询,节省了一半时间。 这两种方法分别从减少硬件载入次数和缩短单次硬件载入时间上提升了旁路转换单元的性能,同时降低了缺失率。 2.1 基于连续页面合并的硬件载入技术 为减少硬件载入次数,本文提出一种用于连续页面合并的LTLB(Large Page TLB),当TLB缺失时,进行TLB硬件载入,首先从页表中获得所需要的翻译信息,在将该信息填回MTLB之前先检查MTLB中是否有其连续页面,若有则将两个页面合并之后填入LTLB,同时将合并前原本在MTLB中的表项无效掉,使其可以在未来存放新的翻译信息。这样做也就是将LTLB作为一个页面是MTLB两倍的大页面TLB进行查询,可以部分扩大页面大小,增加第二级TLB容量,减少TLB 缺失次数。 在硬件载入到MTLB之前先检查MTLB中该表项的前后页面是否存在MTLB中,若在,则合并这两个页面存入LTLB,同时释放掉被合并的那个表项。两路组相联的MTLB中若有连续的页面,这两个页面一定出现在组地址连续的几个表项中,因此只需要根据要填入的表项的虚拟页号(VPN)最低位选择跟组地址减1或是组地址加1的两个表项进行比较。当Micro TLB命中,直接返回物理地址。当Micro TLB缺失,则同时查找MTLB和LTLB。若LTLB命中或者MTLB命中则可直接得到物理地址;若二者都缺失则需要进行硬件载入;在该机制下不会出现二者都命中的情况,一旦出现属于硬件错误。若要进行硬件载入到MTLB,首先根据虚拟页号找到要填的表项,查看该表项附近是否有连续页面,若有,则将两个页面合并放入LTLB,并将原MTLB中的表项置为空,若没有,则直接填入。 如果要进行合并检查,则先根据VPN的最低位判定奇偶页面,若是奇页面,那么检查是否跟前面一组中的两个表项虚拟页面、物理页面都连续;若是偶页面,那么检查是否跟后面一组中的两个表项虚拟页面、物理页面都连续。如果有连续页面则进行合并后再填入LTLB,否则不合并直接填入MTLB。 2.2 PTE基址缓存的硬件载入技术 对于两级页表,需要进行两次查找,硬件载入时查找页表是非常耗时、影响性能的。首先将MPGD寄存器中的14~31位PBA与虚拟地址中的20~31位拼起来组成30位地址,再左移两位得到32位地址。用这个地址查询页目录表,将得到表项的10~31位与虚拟地址中的12~19位拼起来组成30位地址,再左移两位得到32位地址才是页表表项的地址。用这个地址查询页表,将得到表项的12~31位物理页号与虚拟地址的0~11位页内偏移拼起来组成32位地址,这个地址就是转换好的物理地址。 针对两级页表查询耗时的缺点,本文提出PTE基址缓存的硬件载入技术,就是在第一次查询得到页目录表表项地址之前先查找一个PTE基址缓存表PTLB(PTE Base Address TLB),若命中则直接得到页目录表表象地址,而不需要再进行第二次查找。这可以大大减少页表查询的时间。 其中PTLB每个表项含两部分,分别是12位的VPN1和22位的PTE基址。四个表项同时与所要查找的虚拟地址中的VPN1进行比较,若命中,则不许查找页目录表,直接得到PTE基址,与虚拟地址中的VPN2拼接作为页表表项地址,得到所需要的页表表项。 2.3 实验与分析 本文选取EEMBC中的部分多媒体应用以及网络应用测试基准程序,以32位高性能嵌入式处理CK510及其平台为基础,在原有两级TLB 的基础上设计实现连续页面合并以及缓存及其控制逻辑进行实验。 3 结 语 本文首先对旁路转换单元载入技术做了介绍。然后对提出的基于连续页面合并一级缓存的硬件载入技术进行了详细说明。一是连续页面合并,当TLB缺失时,进行TLB硬件载入,首先从页表中获得所需要的翻译信息,在将该信息填回MTLB之前先检查MTLB中是否有其连续页面,若有则将两个页面合并并填入LTLB,同时将合并前原本在MTLB中的表项无效掉,使其可以在未来存放新的翻译信息。二是将PTE机制进行缓存,在第一次查询得到页目录表表项地址之前先查找一个PTE基址缓存表PTLB,若命中则直接得到页目录表表象地址,而不需要再进行第二次查找。最后通过实验证明本文提出的基于连续页面合并以及缓存的硬件载入技术能有效降低访问时间。 硬件技术论文:基于工业环境下单片机应用系统硬件抗干扰技术的研究 [摘 要]由于现实工业环境的恶劣,意想不到的干扰源所产生的干扰,会对单片机应用系统的可靠性与安全性构成极大的威胁。轻则会使控制误差增大,影响产品质量,严重时会使系统失灵、崩溃,造成重大损失。该文着重分析了工业环境下主要干扰源对单片机应用系统产生干扰的现象,同时就单片机应用系统采用硬件技术抵御干扰的对策和解决方法进行了探讨。 [关键词]单片机应用系统 工业环境下抗干扰技术 硬件抗干扰技术 1 引言 单片机在工业自动化、生产过程控制等工业领域的应用日趋广泛,它的应用大大提高了产品的质量,有效的提高了生产效率。但是,由于现实工业环境的恶劣,意想不到的干扰源会产生出各种各样的干扰,对系统的可靠性与安全性构成了极大的威胁。单片机系统必须长期稳定、可靠运行,如若没有可靠的抗干扰措施,轻则会使控制误差增大,影响产品质量,严重时会使系统失灵、崩溃,造成重大损失。本文着重分析工业环境下各种干扰对单片机应用系统的影响,并从硬件方面给出一些抗干扰对策和切实可行的解决方法。 2 干扰现象的分析 在工业环境下影响单片机应用系统可靠、安全运行的主要因素有多种。其干扰现象主要有: 1)在工业环境中当一些大型设备或用电量巨大的设备启动和停机时都会使局部电网的电压和电流产生较大的波动甚至造成电压瞬时跌落,从而造成附近的单片机应用系统直流稳压电源供电电压的骤升骤降,造成干扰,影响系统的稳定性。 2)大型用电设备的启停、工作与高压状态和高频状态的设备以及电磁开关工作时产生的电磁辐射干扰;雷电、电弧、广播电台等辐射的高频信号产生的电磁辐射干扰都有可能从信号采集系统、输入设备等输入通道或强电、伺服系统等输出通道进入单片机。另外形成寄生在电网上的各种高频干扰信号,也有可能通过供电系统进入对单片机,造成干扰。 3)由于任何电源及辅电线都存在内阻、分布电容和电感等,正是这些因素引发了电源的噪声干扰。此外在工业环境中由于电源系统的共用,多台设备之间通过电源、地线也会产生相互干扰。 4)在工业电网电源中50HZ 的工频干扰也会对单片机应用系统的输入通道造成干扰,影响测量精度、破坏单片机的可靠运行和正常控制。 5)另外大功率晶闸管在导通时产生的高次谐波大电流,也可能向空间辐射或通过传导耦合形成对单片机系统的干扰。 6)静电和电磁感应干扰。这些因素对单片机系统造成的干扰主要表现为:侵入单片机系统输入通道,使得数据采集误差加大,甚至淹没测量信号。破坏单片机片内RAM、外部扩展RAM、E2PROM中的数据,影响程序的正常运行。 3 硬件抗干扰对策和解决方法 硬件抗干扰技术是系统设计时首选的抗干扰措施,它能有效抑制干扰源,阻断干扰传输通道,保障单片机应用系统的安全。以下从四方面就单片机应用系统的硬件抗干扰技术展开讨论: 3.1 电源系统的抗干扰措施 对于单片机应用系统来说,最严重的干扰来源于电源。一般解决的方法是: 1)为防止大型设备启停时造成局部电网电压波动,影响到单片机系统直流供电电压的骤然升降,在单片机直流稳压电源前添加一台交流净化稳压电源以保证供电系统的稳定性,防止电源的过电压和欠电压;此外还应增大直流稳压电源的功率储备。 2)为防止电压的瞬时跌落,添加后备电源供电保护系统。 3)为抵抗电网上的各种高频干扰信号通过直流电源进入单片机,应采用隔离变压器,并使其一次侧、二次侧之间均采用屏蔽层隔离,以减少其分布电容,提高抗共模干扰能力。即在电源变压器初级绕组与次级绕组之间以及次级绕组之外包裹一层屏蔽层,同时将屏蔽层接入导通良好的地线;并将整个直流电源系统用金属外壳屏蔽起来接地。实践证明,接地技术是抑制噪音的重要手段。良好的接地可以在很大程度上提高系统的抗干扰能力。 4)利用低通滤波器滤除高次谐波,改善电源波形。 5)采用分散独立功能块供电,以减少公共阻抗的相互耦合以及公共电源的相互耦合。 3.2 输入、输出通道的抗干扰措施 输入输出通道是单片机与外设、被控对象进行信息交换的渠道。由输入输出通道引起的干扰主要是受到静电干扰噪声干扰和电磁波干扰,以及由公共地线引发的干扰。常用的方法有: 1)干扰和电磁感应干扰也有强的抑制作用。传输线采用屏蔽线。开关信号检测线和模拟信号检测线使用屏蔽双胶线可以很好的抵御静电和电磁感应干扰。 2)在实际工作中,用屏蔽双绞线作长线传输线能有效地抑制共模噪声及电磁场干扰,并应对传输线进行阻抗匹配,以免产生反射,使信号失真。对于模拟信号采样系统抵御干扰,可以采用具有差动输入的测量放大器,并采用屏蔽双胶线传输测量信号。变送器传递的信号应尽量采用电流型传输方式,因电流型比电压型抗干扰能力要高。 3)采用信号隔离措施将模拟电路通过隔离放大器隔离,数字电路通过光电耦合器隔离。模拟接地和数字接地严格分开,隔离器输入回路和输出回路的电源分别供电。同时考虑传输线的屏蔽技术,如采用屏蔽线、双胶线等。 4)为消除电源系统的50HZ 工频干扰,采用阻容滤波等技术,除在输入通道的模数A/D 转换电路中加入RC 滤波电路或50HZ陷波器外,也可在转换器件上动脑子,例如采用采样时间是50Hz 的工频周期整数倍的双积分式A/D转换器。 5)选择合适的接地点可以有效抑制地线噪声,在一个存在有数字地和模拟地的单片机系统中,数字信号的地线和模拟信号的地线绝不能够接错。在线路设计中,必须将所有器件的数字地和模拟地分别相连,但数字地与模拟地仅在一点上相连。 6)应当很好的处理单片机应用系统强、弱电系统的隔离,是保证系统工作稳定。现在常用的隔离方式是光电隔离,如在功率驱动电路中可以采用带双向可控硅驱动的光电隔离器件。需要注意的是:在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源,若两端共用一个电源,则光电耦合器的隔离作用将失去意义。 3.3 印制电路板及电路的抗干扰措施 印制电路板是系统中器件、信号线、电源线的高密度集合体,印制电路板设计的好坏对抗干扰能力影响很大。故印制电路板的设计决不单是器件、线路的简单布局安排,因此在PCB电路布线中除应遵循PCB设计的基本原则外,还必须符合抗干扰的设计原则。通常有下述抗干扰措施: 1)将强、弱电电路严格分开,尽量不要把它们设计在一块印制电路扳上。易产生噪声的器件、大电流电路等应尽量远离逻辑电路。 2)电源线的走向应尽量与数据传输方向一致。电源的地线应尽量加粗。 3)为抑制噪声干扰应尽可能在大规模集成电路的电源引脚和接地引脚之间焊接20PF左右的高频滤波吸收电容,在各个供电接点上还应加足够容量的退耦电容。 4)器件布置方面应把相互有关的器件尽量安置在一起,这样可以获得较好的抗噪声效果。如时钟发生器、晶振和CPU 的时钟输入端都易产生噪声,要相互靠近些;CPU复位电路、硬件看门狗电路也应尽量靠近CPU 相应引脚。 本文根据实际应用经验总结了单片机应用系统在工业环境下硬件抗干扰技术一些常见的对策和解决方法。此外如若在硬件抗干扰措施的基础上,再采取软件抗干扰技术加以补充,作为硬件措施的辅助手段,则会大大加强单片机应用系统在工业环境下的抗干扰能力。 硬件技术论文:基于POE技术的船用视频监控系统硬件设计 摘 要:简要介绍了POE技术的原理及应用,然后根据视频信号传输的制式的不同,对目前视频监控系统做了分类并分别对其特点进行了简要介绍。提出了一种基于POE技术的船用网络视频监控系统的硬件设计方案。该方案按功能将整个网络视频监控系统划分成三大部分,并对各部分的组成及设计原理进行了详细阐述,最后对该视频监控系统的主要特点及其在后期的推广应用作了相应的评估。 关键词:视频监控;POE;网络交换;视频编解码器 0 引 言 POE(Power Over Ethernet)也被称为基于局域网的供电系统或有源以太网( Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电。这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。POE技术在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。 在确保现有结构化布线安全的同时,保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。一个完整的POE系统包括供电端设备(Power Sourcing Equipment,PSE)和受电端设备(Powered Device,PD)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者;而PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备。 1 视频监控系统简介 视频监控系统按照视频信号传输的制式不同,可分为模拟视频监控系统和数字视频监控系统两大类。其中,模拟制式视频监控系统组成框图如图1所示。 图1所示的模拟制式视频监控系统主要由前端设备(摄像机、镜头、云台、解码器等)、视频矩阵及监控系统主机三部分组成。其中,视频矩阵一般与主机在同一安装位置,视频矩阵至前端设备之间传输的是模拟复合视频信号。模拟复合视频信号为前端设备采集的现场信息,经视频矩阵传送至监控主机,监控主机的控制信号经串口传送至解码器,经解码器解码后实现对前端设备的控制。目前,模拟视频监控系统主要存在以下几个特点:一是电缆和部件数量多,不适宜远距离传输,遇到故障时排除效率低;二是可扩容性差;三是兼容性差,不利于与其他设备进行资源融合。 近年来,随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控技术有了较快的发展,模拟视频监控系统已逐渐被网络化数字视频监控系统所替代,其系统组成如图2所示。 图2中的网络化数字视频监控系统主要由用户显示控制终端、接入/交换设备、网络编解码器、前端设备(摄像机、镜头、云台等)四部分组成。摄像机采集的现场视频信息经网络编解码器数字化后输出至接入/交换设备的网络接口板,然后再经接入/交换设备进入干线网传输。用户终端经授权后可进行查看,控制终端的控制信号经接入/交换设备、网络编解码器送至解码前端设备解码器,经解码器解码后实现对前端设备的控制。 因监视前端设备采用的是分布化接入、分布式处理,故大大降低了网络化数字视频监控系统主机的工作量。同时,因为系统的开放性,交换子网和资源子网相互独立,交换子网为资源子网提供开放的接口,这也为后期监控系统的可扩展性提供了无限的可能性。 2 基于POE技术的船用网络监控系统设计 针对目前传统监控系统的以上特点,结合目前成熟的POE技术应用,下面提出了一种面向船用的新型的网络视频监控系统的硬件系统设计方案。 系统硬件设备主要包含前端设备(室内一体机、室外云台、室外摄像机、防护罩等)、接入/交换设备、系统主机和多用户终端四大部分;系统组成如图3所示。 根据图3所示,室外摄像云台一体机以及室内摄像云台一体机的供电由带POE功能的接入/交换设备提供,云台及摄像机的控制由用户显示控制终端或主机通过网络接口送至接入/交换设备,进入干线,然后经交换设备内的路由选择、传输后输出至相应的接入/交换设备网络接口板,再经对应前端设备识别后输出至相应前端设备。由室内外摄像机采集的视频信息经前端设备编解码器数字化后经网络接口输出至接入/交换设备,然后再经接入/交换设备入干线,用户显示控制终端经授权后可进行查看。下面简要描述系统各主要分机的设计原理。 2.1 前端设备设计原理 前端设备主要分为室内和室外两种类型:室内型前端设备主要由摄像云台一体机和前端设备编解码器组成;室外型的前端设备主要由前端设备编解码器、摄像机、镜头、云台、护罩几部分组成。其中,除去前端设备编解码器需要自行设计外,其余部件可直接采购。前端设备编解码器为带PD功能的编解码器,为了兼容,室内外前端设备采用同一型号的编解码器。考虑到室外设备的防风性,云台的最大载重设计为5 kg,最大功率为30 W;摄像机和镜头功率约为15 W,因此供电端最大功率45 W即可满足要求。本设计采用MAX5986作为以太网供电的控制器,其可提供单端最大70 W的功率输出,可满足室内外前端设备的供电需求。图4所示是前端设备编解码器的设计原理图。 如图4所示,前端设备编解码器主要由视频AD(TVP5158)、DSP视频处理芯片TMS320DM6467、PD取电电路(MAX5986电路)以及DC-DC电路几部分组成。 来自摄像机的复合视频信号经视频AD(TVP5158)采样变换后经总线输出至DSP(本设计采用的TMS320DM6467为DSP+ARM9架构的数字媒体片上系统,是TI公司的一款新型达芬奇技术数字媒体处理器),经其进行相应格式的压缩编码后输出,然后经DSP片上系统集成的以太网外设发往接入/交换设备,经其进入干线传输。用户显示及控制终端的控制信息经接入/交换设备的带POE功能的网络接口板发送至前端设备的物理网络接口,一路由MAX5986进行取电、DC-DC变换为编解码器、摄像机、镜头、云台等设备供电;一路进入DSP,由其片上集成的ARM9处理器进行控制实现数据解码,实现对摄像机、云台、镜头的控制。其中,调试键盘为前端设备单独调试时使用。 2.2 监视系统主机原理 监视系统主机主要完成前端设备的录像、其他设备视频信号的接入、整个监视系统的监视及管理等工作。主要由一台工控机、视频采集及处理卡、大屏幕监视电视墙和硬盘阵列式长时录像机等几部分组成。均可通过采购部件解决,主机通过安装视频监控软件实现对监控系统的控制及管理。 2.3 接入/交换设备POE供电网络接口板设计原理 接入/交换设备POE供电网络接口板原理图如图5所示。 如图5所示,网络接入/交换设备网络接口板主要实现前端设备的网络接入及用户终端和前端设备间的网络交换功能。网络接口板主要由交换控制芯片VT6510、2M的SGRAM缓存、POE供电控制芯片MAX5982、微控制器STM32F103及相关外围器件组成。其中,VT6510交换芯片整合了8个10/100 Mb/s 交换口及 2 个 Gigabit 交换口为单一控制芯片,符合最新的 IEEE 网标准,包括 802.3x 流量控制、VLAN 功能、高效能交换引擎及 IP 多点传送功能,可完成8口的10M/100M自适应网络无阻塞交换、存储转发。E2PROM主要用于保存交换设备的配置数据,在设备开机或者复位时,设备将从E2PROM读出这些数据,用于系统初始化。微控制器采用ARM7架构的STM32F103,主要完成对寄存器的读写和与PC之间的通信,可以将网络接口板配成各种工作模式,以满足不同用户的需求。MAX5982为POE供电控制芯片,其与整流稳压电路配合完成PSE设备功能。 3 结 语 综上所述,基于POE技术的网络视频监控系统具有数字化、智能化、自动化和网络化等特点,其良好的扩充性、可管理性以及易于与其他系统的集成等诸多优点,使其大大地简化和提高了信息传递的方式和速度。随着网络技术和计算机技术的不断发展,基于POE技术和视频交换技术的网络视频监控系统将会成为船监控系统的新标准。 硬件技术论文:基于SOC技术的三相电力能效监测终端硬件设计 摘 要 随着智能电网的深入发展,为了满足国网公司对能效监测的要求,设计了一种基于SOC技术的三相电力能效监测终端。它采用锐能微RN8316(SOC)为主控芯片,通过管脚资源配置,实现了电流电压采样计量、直流模拟量采样、电压质量监测、通信等功能。文中介绍了电力能效监测终端的硬件设计,提供了完整的设计方案,该方案不仅能提高终端的稳定性和可靠性,还能降低物料数量和生产成本。 关键词 能效监测;SOC;RN8316 能源作为世界发展和经济增长最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。但随着人口的日益增加和能源的不断消耗,能源匮乏问题日益突出。电力作为重要的能源形式,在终端能源消费中所占比重不断增大,因此,建设更加安全、可靠、环保、经济的电力系统,不仅能在很大程度上化解资源、环境和投资压力,而且还将带来巨大的节电效益、经济效益、环境效益和社会效益[1-2]。国内外研究和实践证明,通过实施需求侧管理、用能服务及能效监测,可以优化终端用户用电方式、缓解电力供需的矛盾和提高系统可靠性、减缓电网设施的投资压力、提高耗能企业的能源利用水平、减少能源的消耗、提高能源利用率、缓解能源的供需矛盾[3]。 随着微电子技术和设计制造技术的发展,集成电路设计从晶体管的集成发展到逻辑门的集成,现在又发展到IP(Intellectual Property)的集成,即片上系统SOC(System-On-Chip)[4-6]。与单功能芯片相比,SOC芯片具有集成度高、体积小、印制电路板(PCB)空间占用少、功耗低、抗电磁干扰能力强、可靠性高、成本低等优势。同时,可以有效地降低电子、信息系统产品的开发成本,缩短开发周期,提高产品的竞争力[7]。 1 RN8316(SOC)简介 图1 RN8316系统框图 RN8316是深圳锐能微公司提供的一款低功耗、高性能、宽电压、高集成度、高精度的三相MCU芯片,产品系统框图如图1所示。该产品内嵌32位ARM Cortex-M0核,最高运行频率可达29.4812MHz,最大支持224Kbytes FLASH存储器、16Kbytes SRAM和16Kbytes EEPROM,内置单cycle乘法器(32bit*32bit)、CM0内嵌系统定时器、2个DMA控制器,支持外部中断等多种唤醒方式,提供完善的集成开发软硬件环境。该芯片支持高速GPIO,可与不同电压外设器件连接,最大支持10位ADC,8*32位的LCD,支持芯片电源电压及外部电压检测。通信接口最大支持6路UART,2个7816口,1路I2C和1路SPI。同时,RN8316还集成了RTC、看门狗和加密处理器。 2 硬件电路设计 电力能效监测终端主要由电源模块、计量单元、存储单元、载波模块、通信模块、直流模拟量采集等部分组成。系统的结构框图如图2所示。 图2 电力能效监测终端设计框图 2.1 电源模块设计 为保证终端能够稳定工作,并具有良好的电磁兼容特性,电源模块采用三路电源供电,分别为主电源8 V、两路12 V辅助电源,之间相互隔离。主电源VDD8V通过LDO降为VDD5V和VDD3.3V电源,主电源5 V为SOC、红外、电能质量监测模块供电,主电源3.3V给计量芯片供电。一路ZB12V辅助电源用于载波电路供电;另一路AUX12V辅助电源为遥信电路供电,同时通过LDO降为AUX5V,为RS485、直流模拟量电路供电。电源电路设计如图3所示。 2.2 采样计量单元 采样计量单元是电力能效监测终端的重要单元,设计中采用锐能微公司的RN8302计量芯片来实现对电压、电流、功率、功率因数、谐波等数据的计量,并输出有功、无功脉冲。RN8302占用SOC一路SPI,同时SOC配置中断、复位口从而能够实现对计量芯片的控制和通信。RN8302管脚资源配置如图4所示。 图4 RN8302管脚资源配置 采样电路中,考虑到生产成本和计量精度,电压采样采用电阻分压采样的方式,UA/UAN,UB/UBN,UC/UCN为采样信号,而电流采样采用电流互感器采样的方式,IAP/IAN,IBP/IBN,ICP/ICN为采样信号,电路图分别如图5和图6所示,电压采样电路中的1K电阻和电流采样电路中的5R电阻采用精度1%的精密电阻,电容用于去耦和滤波,以保障采样精度。同时电压采样信号可用于电能质量的监测,扩展电力能效监测终端的功能配置。 图5 电压采样电路 图6 电流采样电路 2.3 遥信电路 电力能效监测终端配置两路遥信端口,使用光耦LVT-816同SOC进行隔离。遥信电路原理图如图7所示。 图7 遥信电路 2.4 RS485电路 在实际工程运用中,由于受到工程人员操作能力,经验等因素的影响,RS485的A、B端子常常接反,导致不能够正常抄表。因此,在电力能效监测终端RS485电路的设计中,采用了无极性485芯片ECH485NE,A、B端子正反接都能够正常通信。终端配置两路RS485电路,分别用于抄表和维护,占用SOC两路UART端口,485芯片用光耦同SOC进行隔离。RS485电路如图8所示。 2.5 直流模拟量电路 直流模拟量电路主要针对非电气量的采集,该能效终端采用瑞萨电子的RL78/G13系列单片机进行控制,SOC通过一路UART端口进行通信,并配置复位脚进行控制。直流模拟量电路通过光耦同主电路进行隔离,终端配置了两路信号的采集,拓展了数据的采集范围,实现了采集和能效监测的多样化。直流模拟量采集电路图如图9所示。 2.6 载波电路 电力能效监测终端的载波用于同能效采集服务器进行通信,载波电路占用SOC一路UART端口用于收发数据,占用一路7816口实现载波的设置、复位、事件输出等功能,并通过光耦同SOC进行隔离,接口标准符合最新国网三相电表规范,可方便插拔和替换多个厂家的载波模块,提升了产品的兼容性。载波电路如图10所示。 3 结束语 本文在智能用电及能效管理的基础上,根据电力能效监测终端技术标准,采用SOC芯片RN8316,进行了硬件的设计。相对于传统的基于独立功能芯片的用电终端,基于SOC的电力能效监测终端在功耗,稳定性,可靠性等方面表现更加优异,并且体积小,所用元器件少,生产成本较低,具有良好的市场前景。 作者简介 黄月昊(1986-),男,江苏盐城人,助理工程师,硕士,任职于国电南瑞科技股份有限公司,从事智能用电技术方向。 岳鹏(1984-),男,山东济宁人,工程师,硕士,任职于国电南瑞科技股份有限公司,从事智能用电技术方向。 硬件技术论文:物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件设计分析 摘 要:随着我国信息技术的不断发展,互联网技术取得了巨大的进步。互联网技术主要是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备,按约定的协议,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。在这种技术的推动下,环境监控系统中综合信息采集单元的硬件设计面临着全新的机遇和挑战。本文主要通过分析物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件特点,从而提出具体的设计方案。 【关键词】物联网技术 ICU硬件 设计分析 随着我国信息技术的不断发展,在物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件设计面临着更大的挑战。ICU作为环境集中监控系统中的采集传输设备,在物联网中起着重要的作用。面对当前信息技术竞争越来越激烈的现状,综合信息采集单元ICU要想摆脱传统环境集中监控系统的弊端,必须要利用物联网无线射频技术、传感技术,从而减少施工时间,提高工作效率。 1 综合信息采集单元ICU 综合信息采集单元ICU,即环境集中监控系统中的采集传输设备,主要有具备四个特征:一是传感器,二是短距离无线通信,三是自组织网络,四是低功耗路,在物联网技术中处于感知位置的传感设备,具备物联网传感设备所有的特征。综合信息采集单元ICU系统主要有四个组成部分:一是无线温湿度传感器、二是无线水浸传感器,三是无线智能协议转换器,四是无线中继/协调器。在环境集中监控系统的传感设备中,综合信息采集单元ICU主要通过运用物联网的无线射频技术以及嵌入式技术进行动力驱动,从而降低传感设备功耗,不断适应信息技术发展的需要。 2 物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件设计分析 2.1 无线温度湿度传感器 在现阶段,我国国内的无线温湿度传感器大多采用了ZGBEE无线射频通信技术与ARM Cortex-M3单片机技术,主要是通过监测环境的温度与湿度,结合ZIGBEE无线射频通信技术,将采集到的温度与湿度数据上传到监控单元的监控主机中。这种技术主要有三个方面的优点:一是降低功耗,二是具备自动休眠功能,三是具备自动唤醒功能。在电池的选择上,主要使用3节AA型电池,低电压预警功能突出,从而实现了现场工程的零布线。无线温度湿度传感器主要有四部分组成,即ZIGBEE无线通信模块、温湿度传感芯片、电源管理芯片以及微控制单元MCU模块。在技术的运用中,通过采用低功耗设计,从而增加电池的使用寿命。同时,在自供电模式的运用下,自动休眠和自动唤醒技术能最大限度地降低功耗,从而达到提高工作效率的目的。 2.2 无线水浸传感器 在技术的运用上,无线水浸传感器ARM Cortex-M3单片机技术以及结合了ZGBEE无线通信技术。ARM Cortex-M3单片机技术不同与传统的单片机技术,是一个32位的核,通过采用新型的单线调试(Single Wire)技术,从而降低设计难度和应用障碍。无线水浸传感器主要运用这两种技术,从而达到监测设备的目的。在自供电模式下,采用低功耗设计,从而达到自动休眠与自动唤醒的功能。在电池的设计上,主要采用3节AA型电池供电,降低了功耗;在两芯不定位漏水检测中,机械性能强,耐腐蚀、耐磨损,并且环保,能及时对水浸作出信号告警。无线水浸传感器主要有三部分组成,即MCU模块、ZGBEE无线通信模块、电源管理芯片。MCU,即微控制器,具有有限数字信号处理的功能模块和模拟电路,其应用也越来越广泛。ZGBEE无线通信模块主要采用国外的无线射频模块,通过运用的LM367l芯片,从而实现技术的革新。 2.3 无线智能协议转换器 在传感设备中,无线智能协议转换器主要是用于监控,通过遥测、遥信、遥调、遥控,将采集到智能设备的数据,结合ZGBEE技术上传至接受设备中。在环境集中监控系统中的采集传输设备中,无线智能协议转换器主要通过采用低压直流长供电设计,在满足动力监控实时性要求下,进行挂墙安装。无线智能协议转换器主要三个组成部分:一是MCU模块,二是通信模块,三是ZGBEE无线通信模块。 2.4 无线中继/协调 在环境集中监控系统中的采集传输设备中,无线中继/协调器主要通过协调和中继整个ZGBEE网络通信系统,从而保障ZGBEE网络的稳定性和安全性。在具体的运用中,对于无线中继/协调器的要求主要有一个方面,即满足动力监控实时性要求。在环境集中监控系统中的采集传输设备中,无线传感器网络在传感器节点功耗上,主要由四个方面来决定的:一是通信距离,二是可靠性。三是自动网络组织需求,四是在单一网络中所需支持的最大节点数。因此,无线中继/协调器主要是由MCU模块和ZGBEE无线通信模块组成,有利于降低功耗。 3 结束语 随着我国信息技术的不断发展,在物联网技术的不断推动下,综合信息采集单元ICU主要通过运用物联网无线射频技术以及传感技术,从而在环境集中监控系统的管理中,能更好地实现安装和维护的零布线,从而缩短施工时间,提高运行效率。基于物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件,在设计上主要通过运用无线温湿度传感器、无线水浸传感器、无线智能协议转换器以及无线中继/协调器,降低维护难度的应用障碍,从而达到降低功耗的目的,是我国信息技术上的一大突破。 作者简介 薛波(1984年1月-),男,汉族,河北省石家庄市行唐县人,本科,助理通信工程师。 作者单位 河北邮电通信工程建设监理有限公司 河北省石家庄市 050000
冶金工程论文:冶金工程专业青年教师实践能力培养机制构建研究 摘 要 分析冶金工程专业青年教师实践能力缺乏的原因,提出构建“模块化、关联化、考核化”培养机制的有效方法。 关键词 青年教师;实践能力;冶金工程 1 前言 随着我国经济的快速发展,高等教育事业也在不断进步和创新。从高等教育视野来看,高等教育的主要发展方向开始侧重于素质教育和能力培养,如何有效地培育训练学生的实践创新能力已然成为我国高校发展改革的重要课题。缺乏实践能力的教师必然无法培养出具有实践能力的学生。以内蒙古工业大学为例,该校冶金工程专业的培养目标是“教育培养具有较强的实践能力与创新精神的高级应用型人才”[1],这与该校基于“完全学分制”的人才培养目标相符。 随着近年来高校教师队伍的不断壮大,更多的青年教师加入到该队伍中来并逐步成为中坚力量。据2008年中国教育统计年鉴资料显示,全国高校40岁以下青年教师人数超过普通高校教师总数的66.7%[2]。因此,必须构建一个适宜冶金工程青年教师实践能力培养的机制,以保障人才培养的顺利开展与实施。 2 青年教师实践能力现状及分析 青年教师无法将实践能力与专业发展相结合 部分冶金工程专业青年教师在刚踏入工作岗位时,因其无法看清该专业的发展机遇与潜力,再加之身负教学、科研等多项职责,并无过多精力投身于工程实践,常导致实践能力与专业发展的割裂。青年教师具备思想活跃、积极肯干等优势,应该利用优势,引导其将实践能力与专业发展相结合,在工作与实践中实现专业发展的目标。 青年教师工程实践能力匮乏 目前,我国多数工科高校教师队伍的实践能力已经和培养工程技术人才的需要相脱节。高校专业工程技术人才的培养标准普遍较高,实施培养目标的主体即为专业教师,而青年教师恰占据了专业教师队伍的半壁江山。没有长期实践生产经验的青年教师, 即使具备较高的学术理论水平,也难以做到联系工程实践问题有效地开展实践教学环节[3]。同时,部分工科高校的人才甄选机制也存在“科研倾斜”的问题,这在一定程度上阻碍了具备工程实践背景教师的选拔工作,进一步加剧了青年教师工程实践能力匮乏的程度。 实践教学环节参与度较低 冶金工程专业的实践教学环节较多,主要包括社会实践、专业课程实验、课程设计及毕业设计、生产和毕业实习这四个部分: 1)社会实践部分,青年教师基本不参与其中; 2)专业课程实验部分,青年教师易忽略实验理论与现代化冶炼工艺的结合; 3)课程设计及毕业设计部分,青年教师设计题目数量略显不足,无法保证设计题目的工程实践性; 4)生产和毕业实习部分,青年教师仅起到管理与组织的作用,亲自参与实践的机会并不多。 因此,青年教师在实践教学环节的参与程度远远不够。 3 构建青年教师实践能力培养机制的方法 实现“模块化”培养模式 基于我国大多数工科高校冶金工程专业采用的人才培养方案,结合不同地方高校冶金工程专业的具体情况,构建青年教师实践能力培养的“模块化”培养模式,构成一个动态体系。图1为青年教师实践能力模块化培养模式。 如图1所示,依据冶金工程专业实际培养方案,将青年教师实践能力培养模式分为三大模块:专业课程实验模块、课程设计及毕业设计模块、生产实习及毕业实习模块。其中,每一模块又分为钢铁冶金和有色金属冶金两个子模块;钢铁冶金子模块包含火法冶金工艺和钢铁材料的冶炼及轧制两个分子模块,有色金属冶金子模块也包含湿法冶金工艺和有色金属的提取及回收两个分子模块。两个子模块间相互联系,并对其相关联的分子模块做相应的完善和补充。 青年教师先接受工程应用型[4]课程实验模块的培训,并辅以理论教学基础;再进行课程设计和毕业设计工作,以设计的形式完成实践教育;最后进行实习实践[5],最终形成一个分层次、模块化的培养模式。该模式能够顺利开展培育方案的制订与实施,既可以有效保障青年教师的发展,也能够促进学生和教师共同成长。 实施“关联式”培育方法 为针对性地解决工科院校青年教师实践能力缺失的问题,高校可采取“社会― 企业―高校”的关联式培训模式,社会相关部门做好教师工程实践能力培育的宣传、组织工作,具体执行由相关冶金企业及各高校协作完成,搭建理论与实践紧密联系的平台,使青年教师能够合理利用校企平台,以补充缺失的工程实践背景。最终使这三个关联项构成一个完善的体系,该体系能够体现青年教师培养的长效性和实效性,达到提高青年教师实践能力的迫切要求。 建立“考核化”培养制度 针对青年教师日益缺失的实践能力,可以将日常科研、教学能力的考核方法加以改进,并引入实践能力的考核制度,以完善青年教师的培训体系。首先,在岗前培训中实行实践时间的考核,要求满足一定量的企业实践时间,以拓宽工程研究视野;其次,在日常教学工作中引入“网络炼钢”“模拟炼钢”等实践经验的考核,强调考核的常态化;最后,科学评定考核结果,辅以一定的奖励政策,激发青年教师的积极性与创造性,建立起长效的培养制度。 4 结语 在工科高校发展规划目标中,青年教师实践能力的培养处在很重要的位置。构建符合专业规律的实践能力培养机制,可以切实提高青年教师实践能力,是教育教学改革的重要成果,也是实现工科院校快速发展的必由之路。 冶金工程论文:冶金工程专业大学生学习能力的培养研究 摘要:冶金工程专业学生能力的培养是专业教学质量衡量的重要指标,本文通过分析冶金工程类大学生学习能力的现状以及其培养的重要意义,提出了一系列提高冶金类大学生学习能力的措施,来达到提高高校冶金类专业人才素质以及创新能力的目标。 关键词:冶金工程专业;大学生;学习能力;培养研究 新时代不仅学校是学习的场地,社会也是学习的大课堂,因此,大学生的学习能力应作为高校教育质量的衡量指标。冶金类专业大学生的培养,不仅需要有对现有知识的接收能力,还需要具有对知识的收集归纳总结能力,并能运用现有的知识来解决实际的生产或工程问题。此外,冶金工程类专业的大学生还应有对新知识和新技术有较强的吸收、融合和创新能力,同时必须具有高效地利用所学来解决实际问题的能力和素质,以满足社会发展的需求。 一、冶金工程专业大学生学习能力的培养的重要性及意义 本文以湖南工业大学冶金学院为研究对象,来探讨冶金类专业学生的学习能力的培养。大学生进入社会进入工作岗位要快速适应环境必须具有较强的学习能力。冶金专业类人才除了要有对冶金相关的基础理论扎实的基础之外,还需要具有专业知识和技能,具有分析问题解决问题的能力,在不同的岗位上都具有较强的适应能力,才能满足社会对冶金工程专业人才的需求。以湖南工业大学冶金学院为例,冶金工程分钢铁冶金和有色金属冶金两个方向,学生通过对冶金工程专业的基础及专业理论、设备工艺以及实践动手能力、环境保护及资源综合利用等相关学习,并强化教学实践环节以及对学习能力的培养。通过学习,本专业学生应具备以下能力。 1.知识的学习与应用能力。冶金专业的毕业生除具备数理和计算机方面工科专业的基础和社会人文的学习和应用能力外,应重点地掌握冶金专业的学习和应用能力。同时很多的冶金方面新技术和新工艺都属于交叉学科的领域,学生应及时了解与冶金方面相关的学科知识并能增强应用。除此之外还须具有终身学习的习惯,从而应对科学技术的迅速发展以及社会环境的不断变化。 2.思维分析的能力。冶金专业的学生应具备比较强的思维判断和分析能力。针对冶金生产和工程等实际方面的问题,首先能用独立观察和判断能力、系统分析和综合能力以及文献检索和利用能力剖析这些问题,再利用工程思维能力并遵照工程问题的规律来解决这些问题。 3.设计和实践的能力。实践是区分工程与科学的一个非常重要的手段,理论和实际相结合是评判一个大学生应用能力非常重要的标准。因此冶金专业的学生应具备冶金工程测验的能力、设计规划的能力、研究方案实施的能力和设备的操作维护能力以及计算机运用的能力。 4.创造创新能力。冶金工程所解决的是实际问题,其根本任务是将科学技术转化为生产力,转化的核心就是一种创新。创造和创新是现代冶金行业发展源动力。尤其是现在冶金行业处在市场、成本和环境多种压力下,创新能力对冶金行业的发展显得非常重要。冶金作为工程性非常强的专业,学生应该在一般创新方法的应用基础上,树立创新的新意识,磨炼创造性思维的能力,掌握创新方法和技巧,并应用在生产和设计实践过程中,提升实践创新的能力。 二、大学生学习能力培养的途径 培养学生良好的学习能力是21世纪国家对教育的基本要求,也是高等院校对教学的核心要求。因此,学校、教师、学生应该完美配合,各尽其职,努力让培养的每位学生都成为现代冶金行业的工程师。 1.学校通过完善管理来提升学生的学习能力。提升学生的学习能力需要高校教师和学生团结合作,其一,高校应尽可能为学生创造自学、思考、提出问题及解决问题的大环境;其次,学校应让学生根据自己的学习兴趣,在全校内选择自己感兴趣与爱好的选修课程,让学生在积极、主动中完成学习;其三,应为学生创造良好的学习氛围和科学研究氛围,激发学生对科学和自学的热情;其四,学校应该创造条件满足学生进行科技活动的需要和必要的设备及科研项目,对科研有兴趣的大学三年级学生可以加入教师科研课题组,协助教师做一些科研工作。 2.开展有关科目的学习竞赛活动。学校应充分重视全国高校大学生的各类竞赛,通过全国高校大学生的各类竞赛,让学生在主动竞争中找到自信,激发学生的学习兴趣,提升学生的自主学习能力。学校应有计划、有组织地安排英语口语竞赛、数学竞赛、工业设计、工业创新等竞赛,同时更应鼓励学生参加各类全国高校大学生科学竞赛。 3.组织多种形式的实践活动。学校应该积极从经费和精神上支持学生开展的社会性实践活动。目前看在社会实践中得到提高的学生仅占极少数。因此为了满足大多数学生社会实践的需求,学校可以采用各种方式:第一,学校有计划地组织学生进行一些社会实践活动;第二,在学校周围进行社会实践调查;第三,是学生回家选择企业或农村进行社会实践。这些社会实践方式,都要充分尊重学生的实际需要,也要求学生写一些有一定质量的调查研究报告,用来培养和提升学生的综合素质。 三、理论课程中学习能力的培养 1.完善教学计划,修订人才培养方案结构。为加强基础教学,大类的专业课程中物理化学、冶金原理课时都有所增加;为扩大学生的知识面与思维视野,增设了一些与实践紧密结合的选修课。在专业理论教学过程中,着重讲解冶金工艺的基础性知识和生产控制中的规律。用工程案例教学法,引导学生应用所学知识解决生产和工程设计问题。在实践教学过程中,引入相关多媒体课件、虚拟炼钢等教学手段,训练学生的工程设计能力和实践能力。在撰写毕业论文和创新学分的教学过程中,通过让学生参与实际科研课题的研究,培养学生的思维判断和分析能力以及表达交流能力。 2.重视专业课教学,实施工程案例教学法。湖南工业大学冶金工程特色专业建设以培养应用型人才为目标,遵守“一专和多能”的办学理念,全面提升本科人才培养的质量,办出本专业的特色。特别注重结合冶金专业的特点对核心专业的教学活动。在教学中引进工程案例的教学法,并将很多工程实践研究成果编入到教案,用于相关专业课的教学,指导学生运用理论知识分析和解决实际生产问题的能力。在专业课讲授中,需将专业基础知识与生产实践紧密结合,激发学生的学习兴趣,培养冶金专业学生的工程实践能力。 3.运用先进手段构建系统培训平台。面对目前实习教学中的困难,在企业生产中能获得的生产实践经验越来越少,为加强学生工程实践能力的提高,开发出先进的教学方法,组建冶金系统训练的平台,包括了:(1)开发模拟冶金的生产工序烧结―连铸―轧钢全流程方面的多媒体软件,使学生获得钢铁生产工艺中各工序的运转原理和工艺参数及操作制度,引导学生带着问题进入企业实习,增强实习的目的性和效果性,明显提升了冶金工程专业学生的社会实践效果。(2)用网络虚拟炼钢的系统,加强了学生冶金工程操作能力的培训。国际钢铁大学网站提供了连铸、热轧、抗拉测试等10余个模拟的平台,用户可在模拟的平台上进行相关生产方面的操作,系统会根据用户们的操作过程计算出产品的成分、性能和成本。 4.实践教学中学习能力的培养。实践教学对于培养学生的分析问题、动手的能力和创新的能力有着积极的效果。通过教师的讲解和学生的自主参与,积极引导和主动研究两者的结合,用来培育具备学习能力和创新能力的新时代大学生。实践课通过实践教学拓宽了学生的知识面,深层次理解理论与实践相结合。在实践课程中,本专业的教师和生产一线的人员对设备和工艺进行详尽介绍,对学生提出的疑问进行当场讲解,在学生的头脑中留下深刻的印象,也有利于学生的理解。 5.课余自学能力的培养。相对于被动的学习,自主性学习要求学生具备计划性、主动性和预见性。大学生不仅要掌握学校教学的基本知识,更重要的是要具备自学能力。教师教学过程中,需以启发式教学为导向,教导学生学习和思考,掌握科学高效的学习方法、思维方法,通过这些方法能够让学生在课余时间不断地思考,带着疑问去学习。同时学生应该在课余培养自己的兴趣与爱好,激发自己的创造力,不断地提高自己的能力。 四、总结 大学生对新事物具有极强的好奇心,具有极强的探索思想,对新事物的吸收能力也很强。因此,师生共同努力,继续优化冶金专业人才培养的方案并积极实施,在具体实施过程中,继续总结经验和成果,让理论和实践积极结合,努力探索建设冶金工程特色专业的新思路、新模式和新机制,形成实施―优化―再实施―再优化的模式。相信我们培养的学生的学习能力一定会不断提高。 冶金工程论文:论装饰施工收口技术在冶金工程建筑装饰中的应用 摘 要:本文主要从建筑装饰工程的特点诠释了装饰施工收口技术,并介绍了在冶金工程建筑物装饰施工中,处于不同的条件下收口技术都应用在哪些方面。 关键词:装饰施工;收口技术;工程 伴随着我国经济水平的提高,我国的各行各业都在不断的发展,建筑行业也有了很大幅度的提升,装饰工程作为建筑行业的一项核心工作,也随着建筑行业的发展在装饰水平有了很大的提升。装饰工程在建筑行业中占据着很重要的位置,而工程的收口工作在装饰工程中一样占据重要地位。装饰施工的收口技术对装饰工程来说是很关键的,其对整个工程的外观起着决定作用。不同情况下的装饰施工收口技术是不一样的,下面笔者将对这个问题进行分析。 1 装饰施工收口技术的应用条件 装饰施工收口技术的好坏对整个装饰工程来说是很重要的,它对整个装饰工程的质量有着至关重要的影响。由于施工的要求,装饰的时间一般来说很紧张,所以这就对收口技术提出了更高的要求。装饰并不是一件简单的任务,在施工过程中,它是一项很复杂的任务,正是基于此,装饰现场往往是一片混乱,错综复杂。装饰过程的收口技术在时间紧,任务量多的情况下,往往会出现很多质量方面的问题。施工的过程中,建筑的总体框架已经完成,那么装饰工程就必须是在有限的空间下实施,这对装饰工程来说也是极为不利的,因为一些条件受到了限制。 2 装饰收口技术的应用注意事项 2.1 由于装饰工程的施工具有空间施工的特点,所以给施工收口技术的概念上加上了不同空间。具体的主要有一维的对接施工、二维的衔接施工以及三维立方体的交叉施工。可以看出,这些工艺主要是利用技术去解决基础建筑和装饰工程之间的转移和过渡问题。对于那些不需要转换和过渡的可以称其为完美的收口。对于普通的建筑装饰而言。以上所介绍的三种情况都有涉及一些。它们构成了整个装饰工程的收口技术。 2.2 不同的工程所使用的装饰材料品种多样 装饰过程中会涉及到很多不同品种的材料,这就给实际的施工过程也增加了困难。装饰材料并不是建筑物表面就可以观察到的,不同的装饰材料上所呈现的效果也是不一样的。装饰材料的运用若是出现问题那么影响的是整个装饰工程的质量。所以,装饰材料是使用材料和基础材料的统称。 3 装饰施工收口技术在冶金工程建筑装饰中的应用 我国的装饰领域,收口技术被应用到了整个建筑装饰工程。在冶金高层建筑装饰施工中,其施工技术的应用范围主要分为以下几个方面:对阴角的收口、遮盖式的收口、留缝收口法、自然式收口法以及榫接收口法。 3.1 对阴角的收口简介 这种方法主要是结合建筑物的实际特点,所以它的应用并不广泛,据统计,只占了收口技术的0.85%左右。因此,只有对这种收口技术足够熟练才能确保建筑装饰工程的质量。按照阴角的角度不同又可以将阴角划分为:钝角阴角、阴坑、直角阴角以及锐角阴角。在建筑装饰工程中运用阴角收口技术比较简单。由于阴角属于比较隐蔽的部位,肉眼也很难观察到,所以其对整体的影响不是特别大,所以装饰人员一般选择在阴角部位进行材料的衔接工作。若是阴角不适合进行材料的衔接,而其他的方法又很难实施,那么施工人员应该结合现场的实际情况进行适当的处理,尽力使外表看起来美观,达到收口的要求。 3.2 遮盖式收口的简介 如果建筑工程无法收口,建筑施工的人员通常会采用让其凹进去或是凸出来的方法,然后使用特制的装饰用口遮盖住需要收口的饰面,这样就可以完成收口的工作。这种方式在日常的实际生活中经常会被用到,是建筑行业的常用方法之一。仔细的说就是,不同的装修材料,选其中一种作为主体,对瑕疵实施遮盖。运用这种方法,应该遵循以下两个原则: 3.2.1 尽量选择不会移动的材料遮盖住容易移动的材料。移动的材料可能会对空间及整体的美感造成一定的影响。所以,选不会移动的放在主体表面可以减少空间缩小的范围,避免产生变形带来的不便。 3.2.2 遮盖收口法与加工处理饰相比会有更大的困难。所以,在选择整遮盖物时最好选用相对来说较容易的材料遮盖饰面。这样不仅可以方便处理,也可以节约成本,方便收口的处理。提高工作的效率,缩短工期。 3.3 留缝收口法的简介 使用这种方法会有很大的局限性,它的范围主要是石材、玻璃以及瓷砖的收口。具体的施工流程为:在构件或是相邻的材料之间要预留相应的缝隙,再进行收口的作业留缝收口法因为设计风格以及材料的性质不同应该分为两种表现的形式: 3.3.1 若是材料的属性之间差距较大,可以合理的留出空间,进而避免在最后的累计工作中出此现较大的差距,但是这种方法往往会加大施工量。目前,我国的装饰公司大部分都是结合建筑物的实际情况来确定是否要留出空间避免误差。有些装饰工程师为了施工方便特意将不同部位和构件分割开来,从而留出空隙、,便于装饰施工。空具有装饰施工以及设计风格收口技术两砂衔。 3.3.2 通常当材料的质地比较硬并且材料加工处理比较困难时,一般采用留缝收17法。尤其是材料的质地比较硬并且体积比较大时,留缝收17法是唯一一个能选择收口的技术方法。 留缝收17法能够以高质量的方式去保证接缝处严密性,对装饰的工程质量到很好的保障作用。 3.4 自然式收口法的简介 自然式收口法又称为交错收口法。这是一种逆向思维的收口方式,这种装饰技术在装饰工程中是很普遍的。对于施工方式复杂、材质种类繁多、装饰空间大小等方面上的差异,所以就诞生了这种施工技术,就是常说的以乱治乱的施工方式。也就是在比较难于处理的收口工程上,使收口技术更加复杂。虽然这种技术会给人带来视觉上的模糊不清感,但是若是运用得当,反而能够有一种浑然天成的感觉。 3.5 榫接收口法的简介 这是收口方式,历史比较悠久,是我最古老的收口技术。主要是因为我国古代的建筑材料以木材为主,所以这种收口技术主要应用在厚度比较大的木板中,这可以用于实木材料的收口。 结束语 为了装饰收口达到理想的效果,需要施工单位对整个施工的过程和完成的质量进行监督指导,确装饰施工收口工作的顺利进行及完成。材料的运用、施工人员的技术水平、施工的进度等等都是影响工作进度的因素,所以必须以严谨的工作态度对待工作,按照施工要求开展收口工作。提高装饰施工的收口技术对于建筑行业的发展来说,是有着很关键的推动作用的,所以相关工作者要积极提高装饰施工收口技术的水平,推动行业进程。 冶金工程论文:冶金工程中设备安装施工方法的探讨 【摘 要】: 随着我国冶金产业的不断发展,一些融入了高新技术的冶金设备被大量的投入到了生产建设当中,并发挥出了重要作用。而关于冶金工程中设备安装施工,就成了各个工程施工的重要组成部分。本文主要对冶金设备安装施工的各个阶段以及在施工中应注意的重点做了简单的说明,并简短的介绍了一下影响冶金设备安装质量的因素。 【关键词】:冶金工程;设备安装;施工方法 引言 随着科技的进步发展,在工业化社会背景下,机械设备的使用越来越频繁,几乎所有的工程项目都要依赖相关的机械设备支持,才能完成施工任务。而关于冶金工程中设备安装施工,就成了各个工程施工的重要组成部分,只有科学地完成冶金设备的安装,才能发挥冶金设备的功能。因此,冶金工程中设备安装施工是冶金工程的重点内容之一,施工人员的技术水平决定了整个安装工程的质量。 一、冶金工程中设备安装施工的各个阶段 1.施工准备阶段 在施工准备阶段中,最具有代表性及通用性的主要工作为3个方面:施工条件、开箱检查和保管、设备基础。在施工条件方面,要注意的是机械设备安装工程必须具备设计和设备技术文件方允许施工,即禁止无设计和设备技术文件就盲目施工。对大中型、特殊、复杂的冶金设备安装还应编制施工组织设计或施工方案,以求做好施工准备,使安装工程能顺利的进行。 在开箱检查及清点方面,往往会因为这是常规工作,而没有认真清点和办理交接手续,从而发生设备技术文件、零部件、备件等丢失现象。故开箱检查应由安装单位和建设单位有关人员在场的情况下,当场按规定做好开箱检查记录。设备基础方面最常见的问题就是,在设备安装前基础表面有碎石、油污、积水等杂质从而影响施工质量,故设备安装前必须将基础清除干净。 2.冶金设备安装阶段 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。 将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。 3.设备的调试阶段 一般大型的冶金机械设备各在出厂时无法进行总装和负荷试验,即使是使用过的设备,由于拆卸、搬运及再次安装,难免要改变原始安装状态,因此,每次设备投入使用前都要对其进行调试,调试时,主要检测其工作质量、操作性能、可靠性能、经济指标等调试过程中,参加调试的机械技术人员和随机操作人员须时时到位,应积极主动了解设备的现实技术状况、调试程序、操作控制方法等。 在这个机电一体化的现代化社会中,电动机已经成为大多数机械设备的动力源,电动机的运行是否正常直接影响了整个机械设备的运行。所以,调试电动机已经成为调试过程中最基本的一部分。调试电动机通常会出现电动机启动立即跳闸现象,即瞬时跳闸。断路器瞬间跳闸,会使人怀疑是否发生了电器设备内部短路故障一般而言,发生短路故障都会有迹象可查,如有火花或有焦烟气味,同时还会有异常的声音,但是如果除了跳闸,其他一切都完好,这就排除了因电器设备内部短路造成的短路故障。这是由于断路器的额定电流小于电动机瞬间启动的电流,而断路器,特别是带限电流特性的高分断能力的断路器其动作都是相当的灵敏,因此而跳闸。针对这种情况是提高断路器脱扣电流值。选择一些整定值可调的断路器,改动很方便,或者选择脱扣电流值较大的断路器即可。 4.冶金设备试运转阶段 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。 5.设备的验收阶段 验收是冶金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,一些原来较好的精度也会变动,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。 二、冶金设备安装项目的施工重点 1.冶金设备安装前基准线的设定 在设备安装之前,首先应该根据设计、安装和未来对设备进行检修时的需要结合设备布置图绘制出一个永久的中心标板和基准点。留下一个永久性的中心标板和一个永久的基准线,以便安装设备时用来做调整工作,同时为了观测设备的沉降情况,还要在主要设备附近设定一个沉降基准点。如果安装情况特殊,还可以根据具体情况增加设备的基准线和基准点。值得注意的是,永久性的基准点和中心标板必须要使用牢固的材料。 2.冶金设备安装时要使用垫板 主要设备安装时要使用坐浆法施工,坐浆要使用高强度无收缩水泥。施工前要根据设备布置图、设备基础螺栓布置图、及设备的符合、基础螺栓的紧固力等确定垫板的大小尺寸和数量。 3.冶金安装设备的验收 冶金设备的基础施工完毕时,要对基础设施表面及预留空面内斗清扫一遍,当具备设备安装条件时,方可提供基础的中间交接资料。在设备安装前,要对土建施工完毕的基础设施进行检查,一定要按照图纸及施工验收规范对基础中心线标高、几何尺寸进行验收。设备基础的尺寸和水平度、铅垂度公差都应该符合施工验收规范的规定。预埋的螺栓高度、规格、螺纹、长度和表面的清洁度也必须要保证,如果是预埋地脚螺栓还需要检查根本中心位置、不垂直度和顶部标高,而且必须保证完好性。 三、影响冶金设备安装质量的因素 根据相关调查,影响冶金设备安装项目的首要因素是环境因素,而且有时候还是很难解决的困难。另外,还有一些其他的人为因素也会影响冶金设备的安装工作: 施工人员责任心差、施工人员技术水平低、施工的工艺不合理、关键工序控制不严格、安装设计的有缺陷、灌浆的质量不高、测量仪器精确度不高、设备本身的制造存在问题、现场情况异常和环境恶劣等。 结束语 冶金工程是研究从矿石等资源中提取金属及其化合物、并制成具有良好加工和使用性能材料的工程技术领域。现代的工业、农业、国防及科技的发展对冶金工业不断提出新的要求并推动着冶金学科和工程技术的发展,反过来,冶金工程的发展又不断为人类文明进步提供新的物质基础。随着冶金工程技术的不断发展和现代化冶金设备的不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高,所以冶金设备安装项目是非常重要的。 冶金工程论文:冶金工程自动化的发展现状及趋势 摘 要:冶金自动化技术作为自动化在冶金行业的应用技术,其发展轨迹既遵从自动化学科自身的发展规律,也与钢铁工业的发展,包括工艺路线演化、制造装备的更迭、生产流程和组织方式、企业运营模式的改革和进步等密切关联。本文首先分析了冶金工程自动化技术的技术概况,然后归纳了冶金工程自动化的发展现状及技术难点,最后阐述了冶金工程自动化的发展趋势及发展战略。 关键词:冶金工程;自动化;过程控制 1 冶金工程自动化技术分析 冶金生产企业采用计算机进行自动控制和管理。 1.1 过程控制 冶金企业生产过程自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成,能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。 (1) 物料跟踪 对炉料、铁水、钢坯等的分布情况、位置和速度进行跟踪。物料跟踪系统由检测仪表和记录装置组成。例如在轧钢厂中,板坯的跟踪和检测仪表系统由分布在整个轧制线的红外检测器组成,它们按区域划分。高温轧件在轧制线上的运动过程中,红外线检测仪表将测到的信号送往计算机,由计算机加以记录并对每个轧件编号跟踪,以便加以控制。 (2) 设备状态的监测和控制 包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控,例如对高炉热风炉的风量和温度以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。 (3) 工艺参数的监测和控制 主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分等,例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。 (4) 操作指导 向操作人员显示有关生产设备和产品的数据和信号,以便操作人员能正确地登记、管理和操作设备,控制产品质量和处理故障等。显示装置有大屏幕模拟盘和荧光屏显示器等。现代冶金工厂大多采用大屏幕显示器进行操作指导。 (5) 记录和报表 自动记录生产过程的各种数据,包括工艺参数、生产数据、质量数据等,并自动打印生产报告书。 (6) 其他功能 采用自动编号装置、自动方向显示器和人工智能技术为仪表的记录纸编号、自动显示产品的去向、指导发运以及完成一些复杂操作等。 1.2 生产管理 冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成,大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。 同时管理人员通过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机,然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系统,可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。 因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备运行情况统一起来。它的主要功能是:管理产品合同;安排生产计划和作业计划;掌握资金库存和流向以及设备运行和备件库存情况;对生产进行最优化管理。 2 冶金工程自动化的发展现状及存在的难点 2.1 发展现状 近年来,我国的钢铁工业进入了快速发展期,同时冶金工业自动化已经有了较快的发展,出现了一些如宝山钢铁股份有限公司那样具备世界先进自动化水平的钢铁企业,其他国内大中型钢铁公司也大都配备了自动化系统,各个工艺流程上不仅有先进的单机自动化系统,而且也有功能完善的管控一体化系统。自动化在保证冶金工业达到高效、优质、低耗、安全和环保等方面起到了很大作用。 在基础控制和过程控制方面,国内新建或改建的一些高炉、转炉、工业炉均采用了DCS和PLC,有的还配置了过程控制计算机。 在信息化方面,随着钢铁企业管理水平的不断提高,“信息化带动工业化”已经成为冶金工业的共识。很多企业构建的融合了企业核心业务的企业信息网,成为企业生产经营的重要设施,为企业的信息化奠定了坚实的基础。 2.2 存在的难点 (1) 基于数字模拟和仿真技术,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。 (2) 综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。 (3) 产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。 (4) 数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。 (5) 先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连续测量。 (6) 综合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。 3 冶金工程自动化的发展趋势及发展战略 3.1 发展趋势 我国冶金工程自动化技术在自动化技术和冶金行业的需求下,必将取得飞跃式发展。 (1) 在过程控制方面,将采用先进传感器、光机电一体化技术和数据处理等技术对冶金工艺流程实施在线连续检测。 (2) 在生产管理控制方面,一方面实现纵向信息集成,即管理一计划一生产一控制;另一方面整合实时数据和关系数据库,运用数据挖掘,为生产管理控制的决策提供依据。 (3) 在企业信息化方面,将逐步实现管控一体化,做到实时性能管理。 同时,我国在自动化方面将紧跟世界的发展趋势,吸收和借鉴国外先进的自动化技术为我国的冶金行业服务。 3.2 发展战略 进入二十一世纪,钢铁企业的发展将受到原矿、原料、能源,以及环境保护等方面的制约。特别是市场对钢铁产品的需求将会由原来的少品种大批量走向多品种小批量高质量高附加值的需求发展。因此,钢铁企业必须改变过去那种单纯求规模、求吨位的发展模式,而转向根据市场需求迅速组织生产,满足用户需要的市场化生产模式。这就要求钢铁企业加大科技投入,加速技术改造,促进科技进步,缩短产品改型换代周期,尽快满足市场需求,向科技要效益,向时间要效益。要做到以下几点: (1) 加强产、学、研联合 充分协调企业、高校、研究所的关系,建立长期的伙伴关系,提高科研成果的转化率。积极自主创新,改变国外公司在核心技术方面的垄断地位。 (2) 实现工业化和信息化的有机结合 鉴于国外经验,先进工艺与自动化结合时,自动化技术要在前期进入到冶金过程设计中去。将信息技术与系统工程技术相结合,对操作工艺进行优化,提高技术性能指标。 (3) 把数学建模、专家经验和可视化技术结合起来,实现钢铁冶炼、连铸、轧钢的过程优化。 (4) 企业应当关注直接还原和熔融还原等新型冶金流程对自动化技术的新需求,准确把握自动化技术的发展方向。 (5) 充分发挥技术管理员和质量管理体系的作用,用于开发新品种,提高产品质量。 (6) 面向市场,服务市场,在市场竞争中获胜。 另外,企业也要关注原材料条件、能源的供应状况、企业的管理水平、操作人员的素质等方面的情况,消除非技术因素造成的影响。 冶金工程论文:冶金工程总承包项目的质量管理 摘 要:大型冶金工程具有投资大、建设周期长、参加单位多、合同执行控制难度大等特点,文章就冶金工程总承包项目的质量管理进行了探讨。 关键词:冶金;总承包;质量;管理 工程总承包(简称EPC,是英文Engineer procureconstruct 头字母缩写)是包括设计、设备采购、施工、安装和调试,直至竣工验收并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责的工程建设模式。在冶金工程总承包模式下,业主往往将工程项目实施过程中可能会发生的成本、工期、安全等风险因素转移给承包商承担。因此,承包商应该充分了解工程总承包模式下的风险因素,在项目实施过程中重点加以防范。 1 冶金工程建设项目特点 复杂性程度高冶金企业大规模工程建设造价高,融资方式多,工艺、设备先进,参与人数多,利益相关者多,对环境的依赖和影响都比较大,时间长,所以相对于其它的项目而言,其复杂程度更高;项目进行中不确定性程度大冶金企业大规模工程建设项目受外部环境影响大,如天气、原材料价格、政府法规变化、周边社会关系等较容易影响项目进程;项目内部各利益相关者,如业主、监理、总包商、分包商、供应商、政府监管机构等各种变数较大;加之项目自身建设进度也在不断变更,其不确定性程度高,管理过程应牢牢把握渐进明细的特点;冶金企业大规模工程建设项目目标较易明确实行多目标管理,目标较稳定,建筑工程项目化管理己实行多年,积累了丰富的资料和经验,项目管理也多数采用目标式的责任承包管理;管理方式转变冶金企业大规模工程建设项目管理方式正由粗放型向现代项目管理转变。 2 冶金工程总承包项目质量管理的基本要求 2.1 提高项目管理及参与人员的质量意识。加强项目建设所有参与人员的质量意识培训,项目人员质量意识的提高对项目质量的影响是决定性的,特别是项目领导班子成员的质量意识尤其要加强。质量意识培训可采取自培、委培、聘请专家讲课等多种方式进行,要在公司、项目部、专业室各层面进行,并定期或不定期地检查考核培训的效果。 2.2 建立和完善项目经理负责制。项目经理负责制,是现代项目管理的核心之一。在该制度下,强调并突出项目经理的地位和作用,授予项目经理对项目的全面计划、组织、协调、控制的权利,并对项目目标的实现负总责。以设计为龙头的工程公司在总承包项目管理沿用了其基本思路。在项目部组建阶段就应明确参与项目的人员职责,形成相对独立的、以项目经理为团队的管理型队伍,这种管理是技术和行政上的统一与协调,这样便于项目经理主动及时地协调相关项目资源、部门资源甚至其它外部资源共同处理项目问题,从根本上保证了工程总承包项目经理负责制的落实。 3 目前冶金工程总承包项目质量管理存在的问题 3.1 项目人力资源投入不足。作为总承包企业来说,总是希望多拿订单,提高企业的经济效益,但是,面对多个项目同时进行的局面,为了降低人力成本,许多项目没有专职的质量管理人员,质量管理是由某个专业的技术人员兼任的,而专业人员在各项目间频繁流动,造成了质量管理不到位。 3.2 项目的质量策划流于形式。很多项目经理往往关注项目的进度、费用,对质量控制的重视程度要低于进度和费用,所以造成了质量策划只停留在纸上,没有针对每个项目进行认真的策划,编制的质量计划也只是些空洞的计划,没有可操作性和指导性。 3.3 项目管理没有从源头把关。从项目的源头设计中没有对质量进行有效的控制。设计输出没有满足设计输入的要求。造成在后面的施工中问题暴露出来。设计变更过多,影响了项目质量。 3.4 施工过程中的质量控制不严。没有按照质量管理体系的要求进行有效的过程控制,没有合理地设置质量控制点,部分过程失控,造成项目质量不稳定。 3.5 项目管理及参与人员责任心不强。质量问题的主要原因有技术上的原因,但更多的是管理和责任心的问题,做任何事没有高度的责任心是不可能做好的,质量管理上更是如此。如果我们的每一位员工都有一颗责任心,在我们的心中就会树立“质量第一”、“质量至上”的观点和意识,就会在工作中自觉地遵守规范和制度,那么我们的工程质量就会得到保证。 4 做好质量管理的策划工作 每个项目均应有质量策划活动。项目质量策划主要是确定项目质量目标及为达到这些目标所应开展的活动,并编制项目质量计划。在项目开展之初,项目经理应组织总包项目部主要人员对项目实施的全过程进行策划,配置专职质量管理人员,同时要明确总包项目部所有人员的质量职责和权限,项目质量是全体人员共同参与、尽职和有效协作的结果,不单是质量管理人员的事。项目质量策划主要应考虑: 涉及质量管理及控制的人力资源、经费和质量职责的分配;必要的设备、资源、技能的确定和获取;规定所选择的过程及所采用的程序和作业指导书;确定质量管理及控制所需的输入(如:业主要求、社会要求和公司要求等)和接口(如:与业主及其他受益者之间,与公司职能部门之间,总包项目部内部的组织接口和技术接口等)管理;判定项目管理目标和指标,确认采用的标准和验收准则,确定适当的验证活动;确定项目质量记录控制要求;编制质量计划。 5 质量管理的优化 质量、进度、成本管理是整个项目管理的三大约束目标,只有将三者进行最佳的组合,才能实现社会效益与企业效益的统一,才能达到质量高、进度快、成本低的目标。项目进度控制与质量控制、成本控制一样,也是项目的主要内容之一,是实现项目管理目标的主要有效途径。项目进度的合理安排和有效控制,对保证项目的质量和成本有直接的影响,科学而符合要求的进度,有利于控制成本和质量。 比如:我们在某大高炉的招标中,在耐火材料损耗率一项,某施工单位报价喷涂料损耗率仅为6%,而正常情况下喷涂工程的喷涂料损耗量较多,在原冶金筑炉工程概算定额中,喷涂料损耗率一般定为40%~45%,近年来随着喷涂工艺技术水平的不断提高,高水平的喷涂机械的引进及应用,损耗率大幅下降,大约可以控制在30%以内,但6%就太低了,目前即使采用最先进的喷涂施工技术、施工机械、也难以达到这个水平,如果按此损耗率执行,势必造成施工单位耐火喷涂施工亏损,经指正,施工单位二次报价中进行了修改。我们在招标过程中对个别指标并不是一味追求低价,而是坚持了实事求是、不低于最低成本价的原则。通过加强招标质量管理,保证施工企业获取正当利润,取得双赢,才是我们追求的目标。 6 结语 质量是企业生存的基础,同时也是企业发展的动力,冶金行业的总承包项目往往规模较大,系统复杂,其质量管理必须是全方位、全过程的管理才能满足需要,这就要求项目的质量管理必须正规化、制度化、标准化,这样才能使项目的质量管理工作有条不紊地进行,从而获得最佳的效果。 冶金工程论文:冶金工程中机械设备安装施工及维护分析 摘 要:机械设备一直是国民经济发展的重要基础,冶金工程是我国工业发展中重要的组成部分,一直以来,我国都十分重视冶金工程的发展。冶金机械的安装及使用对冶金工程具有十分重要的作用,伴随着经济社会的不断发展,我国冶金工程不断前进,但是,我国的冶金环境十分特殊,具有复杂的工作环境,导致许多冶金设备经常处于高强度的工作状态下,生产的高效率及连续性经常不能得到有效保障。由此可见,冶金设备的安装施工及后期的维护工作十分重要,对其近的分析研究也势在必行。 关键词:冶金机械;安装工程;要点分析 1 冶金工程中机械设备安装施工特点 冶金工程是国民经济中的重要基础工程,冶金设备的安装和使用是保障冶金工程顺利、高效率运行的有效保障,只有正确对冶金设备进行安装施工、在使用过程中积极维护,才能保障冶金工程的高效率运行。 冶金工程中机械设备的安装具有如下特点:(1)根据产品的设计进行安装,保障产品安装顺序正确,符合产品的设计使用标准。(2)确保机械产品在安装过程中精度准确,按照机械安装的最高标准执行。(3)在进行冶金机械设备的安装过程中,要保障机械的各零部件之间牢固可靠。(4)因我国冶金工程多处在自然环境十分恶劣的地区,因此,我国冶金机械设备的安装还要考虑自然因素的影响,具体问题具体分析,使其适合特殊的自然环境要求。 2 冶金工程中机械设备安装施工的要点 2.1 优化设计施工组织方案 完整的施工方案可以为冶金工程的施工安装提供有效地保障,只有确立了完整的、符合要求的施工组织方案,才可以保障冶金工程的顺利开展与实施,为以后的冶金工作打下坚实基础。施工组织方案的设计不仅是基础,也是关键。一个优良的施工组织方案,能够为冶金工程带来更高的效率。因此,施工人员在进行方案设计时,不仅要考虑机械施工自身的细节,还要对产品质量、人力、自然环境等诸多因素进行合理考量,尽可能的优化设计施工方案。 2.2 做好冶金机械设备施工的准备工作 准备工作是冶金设备施工的基础工作,在进行冶金设备安装施工前应将全部准备工作处理妥当。首先要对冶金设备安装施工中需要的基础零部件进行准备,检查是否与机械安装本身所需的零部件一致,进行查缺补漏。其次要对零部件本身进行清洗,保障其没有脏污和污损处,保障其能正常使用。第三,要对关键连接部位的零部件进行润滑,保障其在安装施工过程中有效使用。第四,要对施工现场进行勘察,清理现场的不安全因素,搭建冶金设备安装时所需的支架等基础设备。 2.3 重视施工中的验收工作 对冶金机械施工的验收工作同样是冶金机械施工中的重要工作,对设备进行验收,可保障机械设备在安装过程中不出现质量问题,可以确保冶金机械施工的质量和效率。在进行验收时,一定要依据国家相关的机械设备验收标准,要保障机械的质量和工期。尤其是在进行混凝土浇筑施工的时候,在进行浇筑前,要预埋一定数量的地脚螺丝,这样可以保障后期的画线、打孔工作有效进行。验收人员在进行施工验收工作时,一定要严密关注地脚螺丝,确保其没有错位,且安装的尺寸符合国家标准。而且要验收下在混凝土上打的孔内壁是否清洁,不能有混凝土粉末,只有对这些工作都进行严格的验收才可以确保冶金机械安装施工工程的有序进行。 2.4 设置高精度的基准点与中心标板 在冶金机械的安装过程中,施工人员必须依据具体的施工要求和设计图纸进行安装,由于冶金机械安装施工具有特殊性,必须保障机械的准确性和可靠性。 因此,在冶金机械设备的安装过程中一定要重视中心标版和基准点位置的设置,在设置时还要考虑施工的具体需要和周边的自然环境,保障其设置合理准确,并在施工图纸上具体标明。在进行中心标版和基准点的埋设时,最基本的是保障其牢固稳定,并在施工期间经常检查,保障其高度等符合施工要求,如发现问题、及时解决,避免导致严重的后果,影响冶金机械设备的施工进度。 2.5 进行垫板施工 在进行冶金机械设备的安装过程中,需要进行垫板设置。垫板处在施工的基础操作层面和机械的底座之间,起到传输和调整的作用,可以在施工中调整机械的高度以及将施工中产生的能量传给地面。在现阶段的冶金机械施工过程中,最主要的垫板施工方法包括研磨法和座浆法等。目前,我国主要采用座浆法,因为它具有实用性强、精度高、安装方便等特点。在材质选择上,垫板主要选择钢板类材料。 2.6 设备的调整定位 在工程即将完工时,要进行设备的调整定位。由于冶金工程具有特殊性,对机械的水平度、标高等都具有十分严格的要求,因此在进行施工过程中一定要设立一个表混的中心线,并将此中心线与设计图纸中的基准线保持一致,确保其偏差在最小范围内,此最小范围不可超过精度范围。一般情况下,中心线的材质应选择钢丝线,且钢丝线的粗细应在0.3mm-0.75mm之间。如若中心线与基准线之间的偏差超过精度范围,要及时的进性调整,找出偏差原因,并进行修正,将其偏差修正到基准范围内,才可以完工。 3 冶金机械设备维护方法与标准设置 3.1 冶金机械的维护方法 在冶金机械设备的使用过程中,机械设备的维护工作十分重要,只有做好冶金家机械设备的维护工作才能够确保冶金机械在使用过程中有效避免机械故障,保障机械的运行效率。第一,要对机械设定一个例行性的维护周期,每周一小检、每月一大检,保证能够及时发现机械在运行过程中的问题,发现问题要及时解决,不可忽视小问题。第二,要进行适当的预防维修,即在机械使用一定周期后,要对机械进行故障排除和零部件清洗工作,排除可能导致机械故障的因素,维护机械的稳定运行。第三,要进行改善维护,机械的技术是在不断创新的,而且根据冶金工程的具体需求,对机械的使用要求也是不同的,在新的需求出现时,技术维护人员应该对机械进行改善维护,以提高机械的运行效率和运转能力。当然,在进行冶金机械的维护过程中不能仅仅关注以上三点,还应该多进行机械维护的的创新性活动,多多研究如何提高机械性能,提高冶金机械的无故障期,提高冶金机械的使用效率。 3.2 冶金机械的维护标准设置 在冶金机械的维护过程中,一定要设置一个具体的维护标准,让机械的维护工作有据可循。在维护标准的设置过程中,一定要考虑机械的具体需求和单位的具体环境,不可盲目设置。主要应参考以下几个方面:(1)设定具体的维护周期,维护周期的设定要考虑本单位的具体情况,符合本单位的施工周期。(2)制定具体的维护检测指标,统计故障发生的次数、周期、具体现象等。(3)制定具体的维护机制和维护方法,在操作过程中维护人员应该能够根据具体问题找出影响和潜在的问题,不能只进行表面的维护工作。当然,在具体的维护工作中,还应当具体问题集体分析,但是维护标准的设定是势在必行的。 4 结束语 伴随着国民经济的不断发展和社会的不断进步,我国的冶金工程也在不断发展,我国相关行业不断推陈出新,许多新的冶金机械设备不断涌现、新的创新技术不断研发。再此基础上,我国冶金行业对冶金机械的要求也越来越高,不仅是在安装精度和安装要点上,更多的行业人员要求机械更加自动化和智能化、规范化。由此可见,冶金机械设备的安装与施工是重中之重,相关施工人员在进行冶金机械安装施工时,一定要严格按照图纸需求进行,做好先关准备工作和验收工作,保障机械设备在冶金过程中安全有效的运行,降低机械事故的发生率,提高机械设备使用人员的安全性,提高冶金工程的生产效率。 冶金工程论文:仿真软件在冶金工程教学中的应用 【摘要】仿真实践教学在冶金类专业教学中具有很高的实用价值,能弥补传统实践教学的诸多不足。在冶金工程专业教学中适当应用仿真技术,可以大大提高教学效率,提升学生的综合能力。 【关键词】仿真技术;实践教学;应用 目前钢铁行业受到行业背景的冲击,出现了“寒冬”现象,企业效益和发展生存受到挑战,对接收学生实习的积极性不断下降,即使接收学生实习,时间也被大大缩短,冶金工程专业的学生在实习中企业很少给动手操作的机会,教学效果难以达到教学目标的要求。若将先进计算机仿真技术应用于实习教学环节中,能弥补传统教学的不足之处。 一、仿真技术在实践教学中的必要性 随着计算机技术与网络的发展,仿真技术运用在各个学科领域和工程技术项目当中,为推进科技进步和经济发展起到了重要作用。同时,在高校实践教学中的作用也十分的突出。以计算机和专用设备为工具,人在虚拟的环境中可以获得和现实环境中相同的感受。并根据真实环境中的理论和实际操作情况在虚拟的环境中进行操作、验证、设计、运行等教学方式。在教育教学中应用仿真软件,对提高教学成效,促进教学相长有十分重要的意义。 目前,仿真技术主要应用于电子信息、机械加工、工程管理等相关专业的实践教学,在冶金工程技术专业的应用还不是太广泛。冶金工艺技术类课程是冶金技术专业的必修课程,该类课程主要特点是将原理整合到工艺中,在理解原理的基础上制定合理的冶金工艺制度,解决实际生产问题。传统的教学模式中,原理和工艺不能有效的融合在一起,原理苦涩难懂,工艺不能联系实际生产情况。现代钢铁企业设备多,人员多、规模大,到冶金企业当中开展实践教学会受到很多因素的影响与制约。学生无法接触到大量实际操作,只能走马观花似的对冶金工艺流程及设备有表面的了解。在相关的课程教学中,仅仅依靠图片、动画、视频资料是远远不够的,所以教学效果并不理想。因此,改善教学方法和教学模式,加强仿真技术教学在冶金工程技术专业实践教学中的应用是十分重要的。 二、仿真技术在实践教学中的应用 传统的实践教学多为教师带队赴钢铁企业参观认知实习,传统的实践教学很难保证实习的系统性。授课过程受到现场噪音、现场生产调度、设备和人身安全等因素的影响。在此就造成了不能保证每位学生都有足够的时间详细的了解每个生产环节的生产工艺及操作制度。学生在带队教师或现场人员的讲解下被动接受知识,缺乏自主学习意识。同时,现场时间产生交通、住宿、厂方协商等多项费用,增加学生培养成本。因此在传统实践教学中操作和培训的效率低,教师工作量大,教学成本高。 利用计算机仿真技术,进一步辅助教学,可实现同步教学,通用性强,经济性良好。模拟仿真系统以计算机为平台,配以丰富和真实的界面显示,再现钢铁企业生产现场,搭建虚拟的烧结、炼铁、炼钢、精炼、连铸、轧钢等生产实践平台。学生进入平台进行实践学习,实现人机交互。可以使抽象的内容具体化,形象化,教学生动性得以加强。 在实习实训教学中运用计算机仿真教学是解决上述问题的有效途径。它可以有效的在计算机后台集成各类生产工艺模型,进行数据模拟运算,建立合理的评价管理体系。采用三维技术、动画技术等将现场工艺、设备逼真的呈现在计算机界面,极大的激发了学生学习兴趣。增强了教学的生动性、直观性和趣味性。可以建立完整的体系,教学时可以按照生产工艺先后顺序、设备工作原理进行系统性讲授。可以说,这是冶金专业教学方面的一条捷径,可以投入较少的人力、物力出色的完成教学任务。 三、仿真实践教学平台功能 (一)丰富理论教学环节 仿真实践教学平台以冶金热力学、动力学为基础,将冶金原理与工业生产实际相结合,实现课本理论知识和实际操作的紧密结合。通过展示生动形象的动画视频资料刺激学生的感官,提高学生对生产操作的感性认识。在仿真实践教学平台中,知识的呈现多种多样,有很多模块和游戏,内容丰富;知识点难易程度适当,学生能够轻易的理解很多钢铁方面的知识。在教学过程中完整地再现钢铁生产工艺流程,使学生愉快的完成学习任务。 (二)完善实践教学环节 由于学生毫无生产实践经验,实习单位出于安全及经济效益等诸多因素的考虑,不能让学生进行现场体验操作,实习效果大打折扣,实践能力难以得到提升。针对以上问题,学院引入仿真实践教学平台,打破时间和空间的限制,为学生建立多维的专业实习平台。在仿真实践教学平台中,学生自行设计生产工艺路径和参数,学生能够因变量错误或操作错误导致异常工况,便于学生提高分析问题、解决问题的能力。通过仿真实践教学平台,学生能掌握钢铁企业中各个岗位的操作技能,增加实践能力和创新能力。 总之,冶金仿真实践教学的这一新的教学模式的应用还在起步和研究阶段,利用现有资源,只要积极思考在应用中产生的问题并加以分析解决,加之与理论知识有效结合和互补,一定会达到良好的教学效果。 冶金工程论文:浅谈在新环境下提升冶金工程企业经营能力的方法 摘要:在“新常态”的背景下,本文通过冶金工程企业管理模式、制度建设、盈利水平等方面的调查和分析,寻找冶金工程企业薄弱环节,针对薄弱环节提出合理的改进方案以提升企业的经营能力。 关键词:经营能力;新环境;冶金工程 在经济的全球化趋势不断加强以及市场环境的深刻变化的新常态下,冶金工程企业的发展进入了停滞甚至衰退的周期,如何通过自身的调整以应对经济形势的低迷成为了当前冶金工程企业面对的新课题。在文中作者提出了从管理层面、制度层面、企业文化层面和核心竞争力层面四个层面对企业进行改造的思路。 一、我们当前面对的新环境的主要特点 第一,经济全球化趋势不断加强。经济全球化主要表现是:一是国际贸易规模不断扩大;二是国际直接投资遍及全球;三是金融国际化趋势更为明显。全球化使得每一个企业都面临着国际性的竞争。当代企业及其管理者正应付着经济全球化带来的相互依存及产品、服务、资本、人力资源的跨国界流动。面对这种不断增强的相互依存性,很多企业正在调整他们的组织管理方式,使其能够适应全球化的要求。 第二,市场环境发生深刻变化。这一变化主要体现为:一是市场变化莫测。信息传递及技术更新的加快及产品生命周期的缩短,使得市场变化加快,市场需求更加难以预测;二是市场竞争加剧。信息获取的便捷,技术创新过程的加快,垄断变得越来越困难。为求得生存与发展,企业间的竞争更加激烈,这就要求企业必须根据竞争的变化,及时做出变革与调整;三是顾客需求的多样化和个性化。这就要求企业的经营中心必须从传统的低成本高效益转向顾客需求的满足,从产品观念转向顾客观念,必须针对顾客的需求及时做出反应。 二、基于新的市场环境作者认为应从以下四个方面提升企业的经营能力 第一,加强领导班子的决策能力。一个企业的成败关键在于领导班子对瞬息万变的市场情况表现出的判断力和决策力。而决策力很大程度上取决于是否能对信息进行全面把控,好的决策必须与企业的短期利益和长期战略相结合。决策的制定要从一下四个方面考虑。(1)考虑企业目标的方面。企业的发展需要可行的短期目标更需要长远的战略目标,短期目标一般是以满足客户要求为目标,战略目标则是挖掘潜在客户甚至培养客户;(2)考虑可行性方面。管理层在做决策时必须要考虑到决策的可执行性,通过标准化、规范化的管理提高员工执行决策的效率;(3)考虑到创新性的方面。做出这样决策要求决策制定者要饱有激情而又不畏风险的;(4)考虑到企业固有文化方面。这一方面有助于企业团结一致,形成强有力的团队合作精神。在企业发展的不同阶段,决策者要从不同的方面考虑问题,每个方面对决策的影响是不同的。水平高的领导班子可以协调考虑四个方面,针对不同时期的不同问题做出系统性的决策,避免无谓的错误。 第二,建立企业内部法人制度。通过对企业组织结构调整可以对企业内部人员关系进行调整,利于解决内部矛盾和协调与组织外部利益关系。企业内部的组织结构是企业战略规划实现的媒介,而组织结构的调整往往落后于战略规划的改变,所以要根据企业战略与市场情况的变化来适度的调整组织结构。组织变革的过程也可以说是一次权利在分配的过程,现代企业制度的特点是平衡,在其中董事会、经理、监事形成一个互相制衡的权利体系。但是很多企业变革失败的根本原因在于既得利益集团不愿放弃权利并动用一切手段破坏变革。其结果要么是企业分崩离析要么是企业内部责任权利不对等,导致大部分成员工作积极性下降创新精神受挫,企业最终进入衰退期。 过度集权的体制会导致组织失去活力,所有人都一门心思向权利中央晋升,这样的组织难以学习新的技术。作为企业高层应该以更为高远的格局来看待权利的下放,将权利下放赋予组织活力和未来。一个有活力的组织首先应该是由一个个小而精的组织;其次应该是一个不仅仅由上至下传达命令的组织而是一个信息可以横向传递并向上传递的组织;再次应该是一个适应互联网时代的组织。 第三,建立以人为本的企业文化。建立以人为本的企业文化是要充分激发员工发展自我的优势打造“个性化企业”,在这样的结构中员工不再是玩去服从与领导层的个体,鼓励每个个体对其感兴趣的方面深入学习,是组织管理具有灵活性的特点。最重要的是通过制度创新激发基层员工的积极性和创造性。在建设以人为本的企业文化时要重视以下几点。第一,以股权激励的方式提升员工的归属感,重点鼓励业绩突出员工。第二,加强员工自我监督的意识,避免创新性小组织带来的局面混乱。第三,鼓励创新性思维,对失败和风险要有容忍度。第四,要成立专门的部门体恤职工的困难给予职工必要的关怀。 第四,关注核心竞争力的培育。企业的竞争优势来源于核心竞争力,核心竞争力来源于对现有资源和技能的创新与整合,甚至优秀的管理方法也是一种竞争力。核心竞争力帮助企业不断获得利润,同时又难以被其他企业模仿。核心竞争力是企业发展的动力源,因此企业一要利用有限的资源整合出具有差异化的竞争优势;二要重视技术人才,为他们提供力所能及的支持与鼓励并建设技术创新机制,通过研发出的新技术新手段,既要对传统产业模式进行改造,也要涉足新兴技术产业;三要建设学习型组织,学习型组织是促进企业不断发展不断进化的动力,一个拒绝学习的组织或个人终将被时代所淘汰;四要灵活化管理团队,一个僵化的组织必定失去活力与竞争优势,但灵活管理也要把握程度严防企业管理陷入混乱。 冶金工程论文:钢铁冶金工程中项目管理的挑战及应对策略探究 【摘要】随着社会的发展,经济的进步,钢铁冶金工程的发展十分迅速,钢铁冶金工程在面临挑战的同时也面临着机遇。本文对钢铁冶金工程中项目管理的内涵进行了解释,对其项目中面临的挑战和应对政策进行了分析,通过对钢铁冶金工程中每个阶段所面临的挑战和应对政策进行了探究。 【关键词】钢铁冶金工程;项目管理;挑战;对策 一、 对钢铁冶金工程中项目管理的理解 对于项目管理可以归属于组织管理资源,项目是在限定众多要求(范围、质量、时间和成本等)中实现的,项目并非是永久的单次使用,其成品或或者相关服务具有增值的作用,是在变化的,其有着不同的特色,对于钢铁冶金工程中的项目管理,其作用是巨大的,与此同时会得到进一步的发展。对于现如今的钢铁冶金工程中的项目管理,其分化是详细的,将其分成众多细小的任务,通过对实际问题的分析以此来完成每一个细小的任务。项目管理会由不同的活动一起组成。对于项目的质量,则是取决于范围、时间和成本,只有三者共同的完善,钢铁冶金工程中项目的管理才会具有高质量。 二、 钢铁冶金工程中项目管理的挑战 对于较多的钢铁企业,对于钢铁冶金工程的设计主要是取决于设计公司和相关工作人员,对于项目的实施则是归属于项目管理队伍,当整个工程完成时,项目管理的属性就会转变,其主要任务是对钢铁冶金厂的维护和管理,对于这种模式,就会存在其缺点,比如说项目工作人员缺乏经验,,无法处理一些紧急状况,由此会导致项目的整体管理效率降低,针对不同的部门、个体其要求是不同的,对于项目管理中每个要素的技能为得到提高,对于众多挑战的存在,就会导致项目管理中缺失一些独特的特征。 (一) 项目沟通中出现的问题 对于项目的沟通,相关负责人和管理人员之间没有提供充足的数据,无法保证项目参加人员的正常工作,彼此间的沟通没有正常的规划,如若传达相关信息或者回馈相关信息,其效率的低下的,由此会导致项目管理的实施进度缓慢。 (二) 不符合实际情况的项目截止时间 对于大多数钢铁冶金工程,存在较为普遍的一个问题就是整个工程的延期,显而易见的问题,对于导致工期的原因主要是由于不符合实际情况的项目截止时间,也就是说规划的截止时间是不切实际的,对于规划的截止时间不切实际,主要是无法对具体问题进行分析,以及没有及时的与相关人员进行交流,保证工期的合理性。 (三) 对于项目风险未做全面评估 对于项目中存在的危险,项目管理人员只是进行简单的考虑,将一些风险呈现在纸面上,然而对于风险的评估是不到位的,并没有结合实际问题进行全面考虑,也就没有指定相应的应急措施来进行保护,由此导致的风险是巨大的。 (四) 缺乏必须的经验,问责缺失 对于项目中的每一个细小的任务必须有相关的人员进行负责,然而被分配的人员对于相关的经验确实缺少的,存在着个人能力不足的问题,无法保证项目的顺利实施,由此导致项目的质量和效率问题。当项目中出现问题时,相关负责人却未进行问责,项目整体运行受到影响。 (五) 把握程度不足促使项目范围发生变化 在一些钢铁冶金工程项目管理中,由于把握程度不足,会造成该项目的范围发生改变,对于出现的这种问题,一些相关负责人员会进行改善,将影响项目质量的程度控制到最低。与此同时,对于项目管理中,同样会存在一些模糊不清的标准,管理人员和负责人员没有进行相互沟通,就会导致一些不必要的问题出现。 三、 钢铁冶金工程中项目管理的应对策略 (一)开始阶段 良好的选择现如今技术更新的速度不断加快,需要随时随地进行良好的更新,因此就需要筛选合适的咨询公司以及选取良好的技艺,以此对合适技术进行确定,保证项目工程管理中技术都是最新的最有利的。良好的选择是开始,才会保证良好的结局。 对原有的操作模式进行良好的修改传统的项目追求最低的成本,对与成本的控制往往是借助于自身资源,然而现阶段项目,往往利用工程的设计、采购以及施工总承包,这种模式的实施对于成本而言虽然是较高的,但出于日渐激烈的竞争市场,只有表现出自己本身具有的优势,才会促进自己的发展,只有采取良好的改革与创新,抛弃传统模式的缺点,将工期缩到最短,将资源利用率达到最高,才会保证钢铁冶金企业的竞争能力。 (二)规划阶段 在规划阶段,需要对项目的资金使用进行风险控制,对于钢铁冶金行业而言,其固定成本是较高的,因此就需要把企业的盈利水平,企业前期的融资和后期的投入资金都考虑在内,只有保证资金的顺利投入和使用,才能保证企业的顺利发展。与此同时在规划阶段要充分的考虑到各方面的条件,比如说基础设施条件、地理换件、资源的运输状况,这些都需要考虑在内,以此为基准做出评价。 在项目规划阶段,要增强其成本的竞争能力,这也是企业所追求的,在保证工作周期和限定的成本范围内,还应考虑到供应商的自身能力。注重于产业周围的商业条件,充分的去利用,以此来优化自我财务,保证项目的竞争能力。 (三)执行阶段以及竣工后 对于项目的接触最重要的是保证能够良好的管理项目,项目的管理仍然是以人为中心,所以说在项目的执行过程中,就需要对人力资源进行良好的分配,保证每一个细节都能良好的运行,确保把任务分配到每一个人,将责任确定到每一个人,只有每个人的努力才会换来整个项目的良好的运行。项目的执行必须严格的,只有其严格进行,质量才会得到保证。 在执行阶段必须要做好记录,包括项目的控制、资金的使用,与此同时需要进行必要的监督。把项目的每一个关键点都进行详细的规划,及时的寻找问题,保证项目在执行阶段的质量,每一个关键点都是重要的,都有其重要的作用。将执行阶段的每一步都进行良好的完善,完善的目标是将误差降到最下,而不是仅仅为了资源的节约。 在项目竣工以后,最先需要考虑的是对人员的聘请,与此同时需要对项目周围的设施进行完善,采取必要的措施保证员工的正常生活,在项目竣工以后,需要对项目进行必要的审核考察以及对工作的回顾,在工作的回顾过程也是对项目完善的过程,与此同时也是丰富项目管理的经验。 三、结束语 钢铁冶金工程的发展是十分迅速的,在其迅速发展的同时也面临着众多的挑战,在不断吸收以前经验的同时,进一步利用现如今的技术,在项目的开始、规划、执行和竣工各个阶段,都需要进行全面的考虑,保证整个项目的质量。钢铁冶金工程中项目的管理会遇到众多的挑战,需要勇于去挑战,抓住机遇,采取相应的对策,保证钢铁冶金工程的不断进步发展。 冶金工程论文:试析微波技术在冶金工程中的运用 摘 要:随着我国工业技术发展,和社会对于金属资源的需要。冶金行业在经济中的地位得到不断提升,社会对冶金行业生产技术的要求也在提高。另外,微波技术在工业和人们生活中得到了普及,微波是一种清洁干净的能源,将微波技术应用到冶金工程中可以提升金属的浸出、萃取效率,并节约更多资源,必定能够使冶金技术得到提升。该文将对微波技术的工作原理进行简要叙述,并分析当下微波技术在冶金工程中的应用,最后将会对微波技术在冶金工程中未来的发展进行展望。 关键词:微波技术 冶金工程 技术发展 浸出 萃取 在科技的支持下,冶金行业得到发展,同时冶金企业也在不断提升技术用以增加产量降低生产成本。微波技术出现后,得到广泛应用。现今微波技术在冶金领域得到广泛应用,尤其在萃取、浸出等工序中有着良好的效果。 1 微波技术的工作原理 微波是一个十分特殊的电磁波段,微波波长在1mm至1m之间,微波相应频率在300GHz至300MHz之间,其中民用的微波频率只有915MHz和2450MHz两个频率,微波虽然存在于无线电波和红外辐射之间,但是在产生方式、传播途径以及应用上都与二者有所不同。微波加热的工作原理如下,在磁场环境中,一些物质的分子会发生极化,分子将会随着微波场方向发生改变,在运动过程中极性分子会试图对自身速率进行调整,进而引起极性分子旋转。原子弹性散射会阻碍极性分子旋转,并导致能量耗散,将电磁能直接转化为热能,实现对物质加热升温的目的[1]。 微波加热有其明显的特点,与传统加热方式有很大不同。传统加热方式是传导式的加热,是一种通过外部热源由表面到内部的加热方式。微波加热是从对象材料内部进行,通过对象内部耗散来对目标进行加热,微波加热方式与传统方式相比也有其明显的优势。微波加热的方法是使受热目标本身成为发热体,这样能够使受热目标在加热的过程中做到受热均匀,避免了传统加热方式中存在的冷中心问题,无论受热物体的形状如何,都可以做到均匀受热。由于受热目标直接成为发热体,所有在微波加热的过程中,不需要经历热传导的过程,而且可以减少能耗提升受热速度。在微波的作用下,物质的原子和分子会发生高速振动,从而为化学反应建立更为有利的环境,进而降低能耗。微波加热可以在较低温度下完成杀菌保鲜的任务,微波加热快,对食物内维生素等物质活性能够做到最大程度的保留,而且微波本身不会产生废渣、废气等有害物质,更利于环境保护。 2 微波技术在冶金中的应用 微波技术在当今的冶金中应用广泛,主要包含微波辅助萃取、微波强化浸出、微波干燥、微波碳热还原和微波烧结等应用。 2.1 微波作为萃取辅助 微波技术在实际工作中应用有很多,微波能够穿过萃取介质,对加热物直接进行加热。因此在萃取的过程中,运用微波技术可以对萃取工作中的传质加热,继而减少萃取工作的时间,可以有效的提高萃取效率[2]。微波技术在对萃取进行辅助时,极性溶剂吸收微波的能力要更强,而且在微波条件下更容易提升溶剂活性,所以在萃取中,使用极性溶剂要优于非极性溶剂,使用极性溶剂能够和被萃取物产生更好的效果。在铂(Ⅱ)和钯(Ⅱ)络阴离子的萃取及分配行为中,可以发现在微波辐射下,分配比和饱和吸附容量得到了增大,萃取率有效提升,使用微波技术辅助萃取能够使萃取速率增大。 2.2 浸出应用微波技术 随着资源的不断开采,一些低质量的冶金原料也被当作冶金原料使用,对于低质量原料的处理工作难度越来越大,使用传统的湿法冶金工艺手段能够有效对这些低质量矿石进行处理,但是浸出率低,处理时间长,影响工作效率[3]。一些学者尝试将微波技术应用于这一工作中,并取得了良好的进展。纳库马尔等人在对低质量且难浸的金矿进行了微波预处理,在对试验结果分析后发现,矿石中的总碳量降低的值接近70%,而矿物中的致密硫化物被氧化成为了结构更为稀松的氧化物。将接受微波处理后的金矿放入氰化物中浸出,金回收率在95%以上,可发现利用微波处理后的浸出效果明显。另外,丁伟安在硫化铜精矿三氯化铁浸出反应的研究中,对微波的运用也进行了探讨。在硫化铜精矿三氯化铁浸出反应实验中,在使用微波加热后,浸出的速率有明显的提高,而且物质间出现反应的时间也在缩短,表面微波技术应用于浸出中的有效性。 2.3 微波应用于干燥处理 干燥处理是微波技术的最基本应用,水在微波的作用下会产生强烈的反应,水是有效吸收微波的物质。与传统通过辐射达到干燥的手段相比,微波干燥具有更多的优势,使用微波技术速度更快,更加有效的对物品起到更好的保护[4]。 库萨卡等学者在硼酸干燥实验中运用了微波技术,微波功率设定在100~700W间。在实验中,实验对象的温度在微波加热下迅速接近100℃,随后温度迅速下降,这说明水分已经快速脱离了实验对象。实验后对实验样品进行观察,发现样品在物理形态上并没有发生变化,而且硼酸中的结晶水没有在微波加热下发生分解,微波干燥用时短应用微波技术进行干燥不但速度快,而且安全性高,能够很好的保护加热对象。 2.4 微波碳热还原 碳在冶金中有着重要的作用,充当着冶金中的还原剂,可以有效的吸收微波,在微波条件下,碳可以快速升温,当碳迅速升温后其还原力得到增强。微波碳热还原技术的目的就是利用碳吸收微波的能力来还原氧化物,还原后将得到用于冶金的金属和化合物。 斯坦迪斯等人在对铁矿石微波碳热还原进行研究的过程中发现,通过微波加热的方法,能够有效解决在传统加热方法中一直存在的“冷中心”技术瓶颈。在微波加热的条件下,碳热还原率迅速提升。加拿大学者也曾经进行过此类实验,通过微波技术来处理含铁废渣,在微波加热废渣的同时,加入磁铁矿和碳,加热速度得到提升的同时,还回收了废渣中的铁矿,实现了资源的再回收[5]。 2.5 微波烧结 微波烧结是利用微波技术对材料进行加热,并提升至烧结温度实现材料的致密化。在进行微波烧结的过程中,升温速度快,但是在材料内部温度始终保持均匀,材料晶粒会受到抑制,材料质量会提升。 罗春峰等人对微波烧结进行研究,以粉末冶金铁基材料的烧结工艺与性能为研究主体,并和传统的真空烧结工艺进行对比。对实验结果进行分析后得出的结果表明,通过微波烧结,使粉末冶金铁基材料在1280℃的温度下保温10min,能够使材料达到95.8%的相对密度,进而增强了材料的硬度和抗拉强度。 3 微波技术在冶金工程中未来的发展 微波技术在冶金工程中的应用领域已经越来越多,使用微波技术能够提升金属的回收率、降低冶金技术的能耗、减少工作时间等,微波技术在冶金行业中有着广阔的发展前景。微波技术在冶金中的应用愈加成熟,但是随着生产需要,微波协调其他外场技术在冶金中的应用必须得到发展。如超声波技术能够通过空化反应将悬浮在溶液上的团聚颗粒进行粉碎,使水溶液吸收微波性能提升。但是类似于这种外场技术的联合工作技术尚不成熟,仍然需要进行完善和增加。外场技术的联用符合冶金行业发展需要,是冶金行业发展的必然趋势,因此,广大冶金行业研究者和工作者,应在实践中刻苦攻关,实现技术的发展。 4 结语 微波技术在冶金工程中得到良好的发展,对冶金技术有着巨大的帮助。但是相关研究者和从业人员也应该认识到,为了适应为了发展需要,必须要加强微波技术与其他外场技术的结合,提升技术联合能力,共同为冶金工程发展做出贡献。 冶金工程论文:浅谈冶金工程自动化的发展现状及趋势 摘要:冶金自动化技术作为自动化在冶金行业的应用技术,其发展轨迹既遵从自动化学科自身的发展规律,也与钢铁工业的发展,包括工艺路线演化、制造装备的更迭、生产流程和组织方式、企业运营模式的改革和进步等密切关联。本文首先分析了冶金工程自动化技术的技术概况,然后归纳了冶金工程自动化的发展现状及技术难点,最后阐述了冶金工程自动化的发展趋势及发展战略。 关键词:冶金工程;自动化;过程控制 ;设备状态;信息 一、冶金工程自动化技术分析 冶金生产企业采用计算机进行自动控制和管理。 (一)过程控制 冶金企业生产过程自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成,能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。 1、物料跟踪 对炉料、铁水、钢坯等的分布情况、位置和速度进行跟踪。物料跟踪系统由检测仪表和记录装置组成。例如在轧钢厂中,板坯的跟踪和检测仪表系统由分布在整个轧制线的红外检测器组成,它们按区域划分。高温轧件在轧制线上的运动过程中,红外线检测仪表将测到的信号送往计算机,由计算机加以记录并对每个轧件编号跟踪,以便加以控制。 2、设备状态的监测和控制 包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控,例如对高炉热风炉的风量和温度以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。 3、工艺参数的监测和控制 主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分等,例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。 4、操作指导 向操作人员显示有关生产设备和产品的数据和信号,以便操作人员能正确地登记、管理和操作设备,控制产品质量和处理故障等。显示装置有大屏幕模拟盘和荧光屏显示器等。现代冶金工厂大多采用大屏幕显示器进行操作指导。 5、记录和报表 自动记录生产过程的各种数据,包括工艺参数、生产数据、质量数据等,并自动打印生产报告书。 6、其他功能 采用自动编号装置、自动方向显示器和人工智能技术为仪表的记录纸编号、自动显示产品的去向、指导发运以及完成一些复杂操作等。 (二)生产管理 冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成,大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。 同时管理人员通过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机,然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系统,可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。 因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备运行情况统一起来。它的主要功能是:管理产品合同;安排生产计划和作业计划;掌握资金库存和流向以及设备运行和备件库存情况;对生产进行最优化管理。 二、冶金工程自动化的发展现状及存在的难点 (一)发展现状 近年来,我国的钢铁工业进入了快速发展期,同时冶金工业自动化已经有了较快的发展,出现了一些如宝山钢铁股份有限公司那样具备世界先进自动化水平的钢铁企业,其他国内大中型钢铁公司也大都配备了自动化系统,各个工艺流程上不仅有先进的单机自动化系统,而且也有功能完善的管控一体化系统。自动化在保证冶金工业达到高效、优质、低耗、安全和环保等方面起到了很大作用。 在基础控制和过程控制方面,国内新建或改建的一些高炉、转炉、工业炉均采用了DCS和PLC,有的还配置了过程控制计算机。 在信息化方面,随着钢铁企业管理水平的不断提高,“信息化带动工业化”已经成为冶金工业的共识。很多企业构建的融合了企业核心业务的企业信息网,成为企业生产经营的重要设施,为企业的信息化奠定了坚实的基础。 (二)存在的难点 1、基于数字模拟和仿真技术,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。 2、综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。 3、产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。 4、数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。 5、先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连续测量。 6、综合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。 三、冶金工程自动化的发展趋势及发展战略 (一)发展趋势 我国冶金工程自动化技术在自动化技术和冶金行业的需求下,必将取得飞跃式发展。 1、在过程控制方面,将采用先进传感器、光机电一体化技术和数据处理等技术对冶金工艺流程实施在线连续检测。 2、在生产管理控制方面,一方面实现纵向信息集成,即管理一计划一生产一控制;另一方面整合实时数据和关系数据库,运用数据挖掘,为生产管理控制的决策提供依据。 3、在企业信息化方面,将逐步实现管控一体化,做到实时性能管理。 同时,我国在自动化方面将紧跟世界的发展趋势,吸收和借鉴国外先进的自动化技术为我国的冶金行业服务。 (二)发展战略 进入二十一世纪,钢铁企业的发展将受到原矿、原料、能源,以及环境保护等方面的制约。特别是市场对钢铁产品的需求将会由原来的少品种大批量走向多品种小批量高质量高附加值的需求发展。因此,钢铁企业必须改变过去那种单纯求规模、求吨位的发展模式,而转向根据市场需求迅速组织生产,满足用户需要的市场化生产模式。这就要求钢铁企业加大科技投入,加速技术改造,促进科技进步,缩短产品改型换代周期,尽快满足市场需求,向科技要效益,向时间要效益。要做到以下几点: 1、加强产、学、研联合 充分协调企业、高校、研究所的关系,建立长期的伙伴关系,提高科研成果的转化率。积极自主创新,改变国外公司在核心技术方面的垄断地位。 2、实现工业化和信息化的有机结合 鉴于国外经验,先进工艺与自动化结合时,自动化技术要在前期进入到冶金过程设计中去。将信息技术与系统工程技术相结合,对操作工艺进行优化,提高技术性能指标。 3、把数学建模、专家经验和可视化技术结合起来,实现钢铁冶炼、连铸、轧钢的过程优化。 4、企业应当关注直接还原和熔融还原等新型冶金流程对自动化技术的新需求,准确把握自动化技术的发展方向。 5、充分发挥技术管理员和质量管理体系的作用,用于开发新品种,提高产品质量。 6、面向市场,服务市场,在市场竞争中获胜。 另外,企业也要关注原材料条件、能源的供应状况、企业的管理水平、操作人员的素质等方面的情况,消除非技术因素造成的影响。 冶金工程论文:刍议职业技校冶金工程专业教学 摘要:本文分析了职业技校冶金工程专业的教学现状,并提出了从教材建设、课程设置、教学手段等方面进行努力,推进职业技校冶金工程专业的教学改革。 关键词:职业技校;冶金工程专业 1.教学中存在的问题 1.1专业划分过细,专业培养方向与口径过窄。专业划分依然未能摆脱有色、黑色分家束缚而教学过程又把有色金属按轻冶、重冶、贵金属冶炼等方向来进行培养。这些问题虽经改进,但至今仍对现阶段冶金工程专业的课程设置有所影响。 1.2在文化基础课――专业课――专业基础课的课程体系中,有重专业课轻专业基础课的倾向。这种倾向最终造成了专业基础课学时数偏少,学生专业基础知识不牢,对专业课中过细过精的教学内容难以理解的被动局面。经常形成在专业课教学中给学生补专业基础课的情形。近年来,随着教育体制改革的深化和社会对冶金高技能人才需求的转变,大部分高等专科学校为了适应这一变化,先后转型成为高等职业技术学校。这一变革过程中又凸显了原有课程体系中的另一个问题:实践性的课程所占比例很小,尤其是专业基本技能课程较少,严重影响到了学生对基本职业技能的训练和培养。 1.3缺少教材 。职业技校冶金工程专业的教学中遇到的另一个带有普遍性的问题是缺少适用的教材。由于缺少经过统编的教材,很多院校只有仍沿用过去冶金部统编的专科教材。使用专科教材,给教学带来了一些不利影响: (1)这些教材过于侧重理论知识的教学,对实践性的冶金职业技能的培养问题探讨不够充分; (2)教材编写时间较早,更新速度慢,不能满足教学需求。另外,为了满足教学需求有时采用的是本科教材或中专的教材,从而造成了教材内容深浅不一,影响了教学效果。 1.4教学内容陈旧单一,教学手段单调。职业技校冶金工程专业的教学内容过于陈旧单一,内容陈旧突出反映在专业技能训练课程中讨论的仍然是而是甚至三十年前的工艺、流程,未能紧跟上现代冶金工业发展的步伐。内容单一集中体现在仍然只注重分专业的冶金知识的传授,没有与采、选、加工等相关学科进行串联教学,教学手段和教学方法过于单调。仍然以讲授为主,没有从根本上改变传统教学方式。很少把现代化的多媒体教学工具应用到教学中,也很少进行实践性教学,从而没能有效激发学生学习的兴趣,也不能培养学生的专业技能和创造性。 2.教学方法的改革 专业英语应强调专业方面语言的应用,力求达到以英语为工具获取和交流信息的教学目的。因此教学宜采用教师课堂讲授和学生课下训练相结合的方法,做到教师指导和学生研读相结合,语言学习和专业应用相结合、阅读文献和学术交流相结合。在教学过程中使用下述的教学方法: 2.1将课堂变成学生畅所欲言的讨论场所。在每次讲授新课程之前,让学生自己收集与本课程内容相关的英文资料。英文资料的获取途径可以是利用图书馆纸质版英文期刊和从网上下载相关资料。学生收集资料后,用英文配备简单的解说词。鼓励学生利用现有设备将准备好的材料作成ppt,或利用投影仪在课堂上讲解,其他学生可根据其讲述的内容进行提问。教师根据每个学生的课堂表现给出平时成绩,这将极大地促进学生的学习兴趣和提高学习效果。虽然准备资料要占用学生很多课余时间,但这种方法将培养和锻炼学生的口语、语言表达和反应能力。 2.2在每一节课之前,在多媒体课件中专门设计学生对前一次课所讲内容掌握程度的知识问答。包括单词、短语、英译汉等内容,并限制学生的回答时间。这种教学方法,可以使学生温故知新,牢固掌握所学知识。 在目前设置的课时内讲授专业英语写作是不可能的。然而,专业英语写作的基础之一是熟悉科技英语,熟读专业英文期刊上的文章是一种很好的训练专业英语写作的方法。可以向学生推荐相关专业重要的英文期刊,如冶金工程专业的JOURNAL OF IRON AND STEEL RESEARCH, Powder Technology,Iron and Steel making等。通过阅读,学生可以熟悉科技英语的写作格式,对于将来的学习和工作大有益处。 3.重视教学方法与手段的丰富和创新 教学内容要根据市场对人才的需求和冶金技术发展趋势来进行灵活的安排与调整,做到"一进一退"来适应学生就业的需要。"一进"是指把教学延伸到采矿、选矿的部分,使冶金专业的学生能了解采矿、选矿的基础知识,掌握从采矿、选矿到冶金的整个过程必须的一些知识与技能。"一退"则是指还冶金工程材料科学分支的本来面目,把物理冶金学及新材料研究与应用的相关内容纳入到教学中来,推动学科的发展。在具体的教学过程中可把教学内容分为几个平行的模块,根据实际需要来加以选用。例如,在专业技能训练课程中可按照专业知识结合技能训练的模式,也可按照专业知识或专业技能三个模块中的任意一个来组织教学内容。 教学方法与手段的丰富和创新,应该遵循的原则是: 3.1加强实习实训基地建设,高职院校的职教特点,决定了它必须重视职业技能训练,这是高职院校的根本特点和优势。只有建立先进和完善的实习实训基地才能落实职业技能的训练。使学生在校内外的实习实训基地迅速提高职业技能,增强其在就业市场上的竞争能力。 3.2利用新技术,尤其是计算机技术来丰富和创新教学方法与手段。在课堂教学中多采用多媒体的教学手段能激发学生学习的积极性,提高教学的效率。在实践性教学环节中,可采用建立在计算机基础上的现代虚拟、仿真技术这一新的教学手段,可引进一批仿真软件,加以消化、创新、再开发,进行课程的实践教学,特别是演示性的实验教学,以部分取代传统的实物实验手段。 3.3与职业技能鉴定相结合。由于国家就业制度的改革和职业资格准入制度的推行,给高职院校冶金工程专业的发展带来了前所未有的机遇。为了适应职业技能鉴定的考核要求,针对考核工种目录采取分方向、小篆体的专题讲座或采用多个选修课模块的教学方法开满足学生同时取得"双证"的需要,并在该过程中引入专题讲座、选修课模块、模拟实作等教学方法与手段来促进冶金工程专业的发展。 总之,只有充分认识当前职业技校冶金工程专业教学存在的问题和困难,从根据职业教育特点,合理进行课程设置;开发适合职业教育特点的特色教材,尤其是实训教材;灵活安排教学内容,重视教学方法与手段的丰富和创新等几个方面加以努力,才有可能培养出符合冶金工业发展和职业教育特点的"下得去,上手快,留得住,用得上"的创新型冶金高技能人才。 冶金工程论文:冶金工程教学实践环节的建设与研究 摘 要:实习是冶金工程专业本科教学中的重要实践环节,该文结合江苏科技大学冶金工程专业实践教学环节存在诸多问题,提出丰富冶金教学实践环节内容的若干实施措施,为现代冶金行业对创新型冶金工程人才的需求提供一些的理论依据与技术支持。 关键词:冶金工程 实习实践 订单式 双元制 随着我国冶金行业持续、快速、高效的发展,新技术、新装备、新工艺的不断涌现加速冶金行业的转型升级。新型的现代冶金行业对应用型人才的数量和质量也提出愈来愈高的要求。近年来,随着当前冶金工程毕业生就业市场化、需求专业化的要求不断提高以及冶金实践教学环节改革的呼声日渐高涨的大趋势下,探索适应时代特点的新型冶金人才培养方案业已成为目前冶金教学改革迫切需要解决的一项关键工作[1-3]。而本文拟以江苏科技大学张家港校区冶金工程专业办学的实践出发,分析了新办冶金工程专业教学过程中存在的问题,提出若干冶金实践教学新方法、新创意,以期为加强冶金工程专业的实践教学、提高教学效果、完善人才培养体制提供必要的技术支持与理论参考。 1 冶金实践教学存在问题 1.1 实践环节与课程教学脱节 现代化钢铁厂生产与过去相比较已经发生了的巨大变化,过去绝大多数的手工操作,经验操作,已逐渐被专家系统、神经网络、模糊推理等自动化操作、计算机控制的现代炼钢所取代。而目前江苏科技大学冶金工程本科生的教学与传统的冶金本科院校一样,大多还停留在专注冶金理论的讲授,教学内容与生产实际脱节,学生在课堂上的学习积极性不高,由于与现场接触少,造成对课程内容的理解深度与广度远远不能达到企业的要求。此外,从周边五大钢铁集团(沙钢、永钢、新澄、中天以及龙腾)的反馈信息来看,真正毕业以后能马上从事生产的学生微乎其微,一般都要经过至少半年实训,给企业正常的生产造成一定负担。 1.2 实践教学的老师人数少 江苏科技大学冶金工程的实习方式:指导老师1~2名带领两个班学生到事先联系完的钢铁企业(烧结厂、炼铁厂、钢铁厂以及轧钢车间)等参观学习。首先,企业指派一位工程师傅对其所在分厂的工艺流程进行讲解;然后以班为单位,由师傅带领实地参观,师傅顺着工艺流程对每个工序重要的设备逐一介绍,在轰隆的机器声中只有3-5名同学能听清楚师傅的讲解。这种循规蹈矩实习模式,学生往往只看到了表观现象,根本不了解钢铁厂布局、功能区域划分、各区域主体设备、基本原燃料的种类,达不到实践教学预期目的。 1.3 企业不再承担实践教学任务 现代型的企业不再以前那样承担实践教学任务,尽管我们在教学实践环节中还能提供一定数量的资金支持。近年来,尤其是随着行业竞争日益激烈,各企业对生产现场管理越来越严格。冶金专业学生数量的不断增加,给企业带来了巨大压力。接收学生实习并不会为企业带来经济效益,反而存在一定的安全隐患,甚至可能影响现场生产的调度,上述问题导致冶金企业不愿承担实践教学任务。 综上所述,新时期冶金工程专业实践教学面临的主要问题是:教学内容、手段方式如何应对教学对象、外部环境的变化,为了保障教学的效果,必须对传统实践教学方式进行改革与创新。 2 丰富冶金教学实践内容 鉴于以上冶金教学实践过程中存在的问题与不足,以及充分调研相关兄弟院校(东北大学、重庆大学、重庆科技学院以及苏州大学)的基础上,我们针对冶金工程专业实践教学环节提出如下的解决措施与建议。 2.1 聘请企业技术人员走进课堂,加强“双师型”教师培养 聘请企业专业技术人员走进课堂,传授现场经验培养学生动手能力和积累实战经验,通过企业工程技术人员为学生作专业讲座,指导学生实习实训等方式,强化学生的实际动手能力。同时,通过丰富教师的实际现场经验,如要求新进教师下厂实习半年培养“双师型”人才,为学生实习实训以及相关教师的科研实践打下了良好基础。 2.2 丰富实践教学内容,实施小班选修实习 冶金实习实践采用学分制,必修8学分。冶金实践课程实行多样化选课,按学分分类:认识实习两周1学分、生产实习三周3学分、生产实训四周4学分、虚拟实习(世界炼钢大赛)4学分、创新计划(冶金相关且学校认证)4学分,以及学生自主或者学院指派下企业实习(利用假期且企业盖章),实习半月为1学分,该实践环节最多4学分。 2.3 依托大型钢铁集团,建设“订单式”培养计划 利用江苏科技大学张家港校区毗邻周边五大钢铁集团交通便利的条件,强化校内实习基地与各钢铁集团的实习示范中心衔接的紧密程度,充分发挥各自特长,建立校内实习基地自己的特色,扩大学校的双师人才库,制定“订单式”人才培养协议,强化校企合作广度与深度。 2.4 建立和完善冶金数值模拟与仿真实验室 引入东北大学、重庆科技学院等学校的冶金教学辅助软件CAI,建立包括烧结机、高炉、铁水预处理、转炉、LF炉、RH炉等典型冶金工艺的计算机辅助教学实践基地。同时,利用冶金模拟仿真平台,直观表现冶金教学内容,激发学生的学习兴趣,以此为基础创建实践模拟教学平台,充分发挥学生的主动性,使实践教学收到事半功倍的效果。 3 构建持续的“双元制”冶金实践教学平台 目前冶金教学实践教学平台构建好坏的关键在于“双元制”的建立与应用,20多年前,德国纽伦堡技术大学所提出的“双元制”(实践―理论―再实践―再理论)的循环教学模式,强调企业与学校、实践技能与理论知识的紧密结合。目前,江苏科技大学张家港校区冶金与材料工程学院从自身的办学实际出发,利用张家港产业研究院技术力量以及毗邻周边五大钢铁集团的交通便利条件,已于企业建立产学研合作基地10余处以及相关的研究生工作站20多家。学院充分理解“双元制”冶金实践平台的真谛“双元互动,校企双赢”,即钢铁企业为学院提供资金、设备模型、技术师资、管理经验、培训实习教师等,学院为钢铁企业提供员工学历培训、输送冶金毕业生等服务。在此基础上强化实践教学环节,提升学生实践能力,从学院的办学实际出发,提出了培养实践能力与理论功底并重的应用型人才的学生培养战略,达到一种对企业、学院、学生都有利的“三赢模式”,争取创造出更大的经济效益和社会效益。 4 结语 通过重视和加强冶金工程专业学生的实习实践性环节种类与措施,努力提高学生的工程实践能力,突出江苏科技大学冶金工程专业培养特色,才能培养出 “实惠、好用、全能”的现代冶金行业急需的创新实用型高级人才。 冶金工程论文:冶金工程建设的项目管理分析 【摘 要】在社会主义市场经济繁荣发展的当下,我国的金属重工业也在不断作出调整,产业产品结构更趋合理,产品质量得到提高,产品越来越适应市场需求,但是在重工业领域仍然存在着很多问题,在冶金工程建设行业中依然问题重重,因此本文主要阐述了在钢铁冶金类工程中在管理上所遇到的问题和挑战;并结合项目的开始阶段、规划阶段以及执行和竣工阶段,提出了应对此类问题和挑战的具体对策。 【关键词】冶金工程;项目管理;钢铁挑战对策 近年来,由于我国经济的快速发展,国内外涌现出了多家钢铁企业,它们的增长计划与全球钢铁行业的兴旺及终端用户的高增长率保持一致。除了对老厂现有设施进行技术改造和产能扩建,各地区还出现了许多新建钢铁项目。然而从目前的执行角度来看,在项目管理上仍存在着一定的问题。如果能够对此类工程中的项目管理进一步发展和完善,从容应对新的挑战,将会驱动钢铁企业运作效率的持续提高,降低新项目成本,最终确保项目目标按时保质地达成。 1. 项目管理在钢铁冶金类工程中面临的问题及挑战 绝大多数钢铁企业的早期想法是让工程设计公司和项目执行人员对拟建钢铁厂进行工程设计和建造。而业主的项目管理团队则全面负责本项目的实施。一旦项目竣工,项目团队即转变为运行团队对钢铁厂进行运营和维护。这种方式产生的主要问题是,由于项目人员的经验有限,要对项目进行不断的学习,这就需要有较长的培养期;并且在项目逐步开展的过程中,往往会碰到一些始料未及的问题,如:项目范围会发生变化,需要实时对成本、时间、质量、风险或项目其他可交付项进行调整;因经济和组织结构不断变化,且组织优先权具有不确定性,在这种环境下,项目经理实施项目管理的效率会较为低下,组织结构的不断变化可能会改变项目目标、可交付子项、预算或时间线;整个项目管理培训课程忽略了职能管理部门、项目发起者、项目经理和团队成员的个人发展诉求,也没有按照项目管理的各种特征,提高项目管理各要素的技能和技术,这就往往会造成项目的一些重要特征缺失(持续监督的执行,管理团队的动态表现、沟通管理、风险管理、对相关知识的保留策略);组织机构将项目本身与公司战略计划相联系,导致项目进度被延误。 1.冶金建设工程一般由多个子项目组成,每个子项目既具有独立性又与其他子项目相互依傍,如果其中的一个环节出现问题,不但不能按时完成计划、工程质量不过关,还会引发一连串的问题,犹如多米诺骨牌效应,进而影响其它工程的如期进程。而且效益是冶金工程最主要的目标,如果不能按时获得效益,那么对企业来说会是一个致命的打击。因此,建设工程的各个项目如不能相互配合,保质保量完成任务势必会造成整个企业的垮台。因此,加强对项目的管理是一件势在必行的事情。 2.冶金工程建设中项目管理的难题 项目管理主要是人的管理,属于组织管理范畴[1],但是在我国现有的条件下,它的体系还是不健全的,还需要在实践中进一步去完善。冶金工程建设中,一个项目主要由五个部分组成:项目的启动、规划或设计、执行、监督控制和竣工。其中每一个环节都非常重要,必须对其作出周密的计划,否则就有可能造成不可估量的损失。在目前我国的现实条件下,冶金工程建设中的项目管理还存在着重重困难。 2.1 因事先把握不准而导致项目范围发生变化很多钢铁项目在实施过程中都会发生“超出项目范围”的问题,一般项目经理会尝试对其加强控制,从而减少对项目质量的影响。还有一些项目目标以及执行原因在合同中并不是定义得那么明确。项目管理人员也从未与项目参加方明确沟通过这些模糊的目标。 2.2 同质资源的相互竞争 项目本身通常要与其他项目和方案争夺各种资源(人力、金钱、时间等),这就往往将项目经理置于竞争地位。实际上是设置项目优先权时,对其优化组合的一种缺失。 2.3 没有对项目风险做全面考虑 项目管理团队在制定项目计划时考虑到了一些风险,然而大部分只是仅仅简单将其列出,而没有对实际发生的情况进行进一步的审查,也没有制定发生风险时的应急预案。 3. 如何应对钢铁项目在管理和执行过程中出现的问题和挑战 除了上面所述的问题和挑战之外,预计钢铁行业新项目面临的实际困难更多。按照项目的整个生命周期,这些问题和挑战可综合归纳为以下三大类,项目开始期间的挑战、项目规划期间的挑战、项目执行期间及竣工后的挑战。 3.1 如何应对项目开始期间的挑战 (1)首先要选择合适的咨询公司和工艺技术。就钢铁行业而言,每天都不断有新的技术出现,这就需要编写切实的项目可行性报告,研究并确定适合本项目的工艺技术,选择合适的冶金咨询类公司在初期对工程项目进行及时的咨询和策划。 (2)对传统的项目操作模式要加以改善。以往许多钢铁企业一直致力于借助自身资源去实施项目,以达到节约成本的目的。而现阶段对于新建项目,一般提倡采用工程设计、采购和施工(EPC)总承包的模式来执行,即使这种方式比过去采用传统方法产生的成本要高。这是因为考虑到市场竞争的日益加剧,需要改变传统的项目操作方法,以缩短工程建设周期以及人力资源的培养周期来换取项目竞争力的增强。 (3)钢铁企业在扩充产能时,如果产品结构的设置不合理,将会导致供应过剩的状况发生,从而引起恶性竞争。因此,在制定产品大纲时,要重点关注市场范围适应较广的产品,并强调增值产品和提高产品质量。企业资源规划(ERP)之类的IT接口也应该考虑如何与现有的业务和管理体系对接。 (4)在考虑启动新的钢铁项目前,要能够确保原材料的不间断供应。由于原材料来源有限,中央政府和地方政府的政策应该相对透明化,以便优化铁矿石和煤之类的主要原材料分配,并在国外对铁矿石类原材料进行战略性投资,确保原材料的持续供应。 3.2 如何应对项目规划期间的挑战 (1)应对项目投入资金进行风险控制。钢铁行业是资本密集型行业,固定成本高。考虑到钢厂的平均盈利能力,银行和金融机构应该及时跟进项目,对钢铁项目的前期融资至后期资金投入做全方位风险分析,确保企业资金链的流畅,促进其健康有序地发展。 (2)在项目规划中,要充分考虑项目周边的基础设施建设、运输条件、各种能源介质的供应情况;并以此作为基本依据对项目整体做出正确判断。 (3)根据项目规划条件,确定合适的项目参与方以及合理的技术装备水平。由于钢铁项目的快速发展,一些掌握关键技术的设备制造商的订单量很大,并且有可能会和著名钢铁企业巨头达成排它性的战略合作协议。因此在一般性项目规划中,需提前考虑因对项目参与方选择不妥而带来的风险性。 (4)对于综合性的冶金项目,应适当简化与之相关的采购和合同签订步骤,赋予项目经理更多的权限,从而促进此类工作的及时完成,不延误项目进度。 3.3 如何应对项目执行期间和竣工后的挑战 (1)人接触项目的关键是能够成功管理项目,项目管理以人为本的特点也比过去任何时候都要明显,因此,在项目执行期间应该合理分配人力资源。例如应该为大型项目配备专门的资源调配工程师和进度控制工程师,否则在一次执行多个子项目的情况下,是否有人可用将成为一个对项目的实际约束。 (2)在项目执行期间,必须做好项目控制以及账目资金进出记录。这需要由相关责任人编写具体报告,并让专人按照项目进度跟踪监督。除此之外,在项目实施阶段,还要完善现场例会的组织工作和现场例行检查工作;明确项目的关键节点,及时指出潜在问题,并制定应急预防措施,这些做法在关键时刻都能发挥重要作用。值得一提的是,完善项目控制的本意是要找出与制定的项目计划之间的固有偏差,而不是利用项目控制来对原始计划做重大改进和节约成本。 (3)项目竣工后,要计划好对新员工的招聘工作。完善项目周边城镇、学校和其他配套生活福利设施,制定相应的政策让员工得以正常生活并解决其他相关问题。 (4)做好项目竣工后的审查和回顾工作也是完善项目管理过程、丰富项目管理经验的一个重要内容。要根据各种里程碑和目标的完成情况对项目进行评价和竞争力分析。 3 结语 综上所述,在市场经济健康发展得大环境下,相信我国的冶金工程建设项目会朝着越来越健康的方向发展,冶金工程建设中项目管理方面的难题也会迎刃而解,我国的冶金行业无论是在产业结构还是在产品结构方面都会获得顺利发展,项目管理在实施过程中也会发挥着越来越重要的作用。
通信系统原理论文:高职院校“通信系统原理”课程教学改革问题探析 随着信息化社会的到来,信息与通信日益广泛地渗入到各行各业和各个学科,“通信系统原理”不仅成为通信工程专业的一门重要专业基础课程,而且也成为信息工程、电子工程、计算机应用、自动化以及其他相近专业的必修课程。高职院校由于受传统教育和教学方法的影响,基本沿用过去强调学科本位的本科教学模式,未对课程内容进行有效整合,照搬本科教材及内容,或只是对某些部分内容进行删减,没有结合学生实际情况传授基本的且适合于高职学生发展的知识,而是将超越高职学生理解范围的繁、难、偏的知识点填鸭式地教授给学生,导致学生学得累、学不懂、学不会、厌学直至放弃本课程的学习。为了满足培养工程高层次应用型技术人才的目标,突出操作技能培养,广东轻工职业技术学院对“通信系统原理”课程进行了一次教学改革与实践。 一、教学进程的改革 “通信系统原理”课程的内容是介绍通信系统的基本理论、基本分析方法和各项性能指标。该课程的特点是内容抽象、理论性强,需要较强的数学基础,其先修课程有“高等数学”、“线性代数”、“信号与系统”、“概率论”、“高频电子线路”等。后续课程有“移动通信”、“程控交换机”、“光纤通信”、“移动终端设备原理”等。因此,该课程是一门承前启后的课程,也是通信专业最重要的课程之一,其教学质量的好坏对通信工程、信息工程专业的学生有着重大的影响。传统的强调学科本位的本科教学模式是严格按照完整的“先修课程通信系统原理后续课程”的教学模式进行,在开展本课程之前,必须把前面的所有先修课程全部讲授完毕。其教学进程如表1所示: 表1所示的教学进程在该院进行的时候遇到了以下问题: 第一,第三学期进行的“概率论”、“信号与系统”课程内容过于抽象、深奥,高职院校学生基础较差存在厌学情绪,教学效果不理想。 第二,随着高职院校的改革和发展,“工学结合”、“顶岗实习”已经成为教学活动中最重要的一个环节。为了保证“工学结合”、“顶岗实习”活动的正常开展,必须要大力对过于抽象的理论教学时间进行压缩,而且为了实现高职院校的教学与就业的“零过渡”,越来越多的高职院校从第五学期开始就安排学生到企业实习了。因此,将通信工程的核心专业课程设计在第五学期,是不能满足高职院校教学改革发展的需要的。 鉴于此,学院进行了教学进程方面的改革尝试,将专业核心课程提前一个学期,删掉“概率论”、“信号与系统”课程,重新调整了教学计划,如表2所示: “高频电子线路”课程的先修课有“模拟电路”等。“通信系统原理”的内容里面在模拟调制系统这一章节与“高频电子线路”有较强的相关性,如果学生先学习“高频电子线路”,再学习“通信系统原理”,那么学生理解这一章节也许会好一些。不过由于时间紧凑,因此,只能将“模拟电路”安排在第二学期开展,而将“高频电子线路”与“通信系统原理”课程同时在第三学期开展。结果发现,学生在学习“通信系统原理”课程关于模拟调制系统原理的时候,感觉到需要掌握对应的高频电子线路的知识,而在学习具体电子线路时,也能加深对通信系统的理解,从而取得相辅相承、互相促进的效果。 二、教学内容的改革 把“概率论”、“信号与系统”课程全部删除,不利于学生对通信系统原理课程的理解。不讲授“信号与系统”的基本内容,学生无法理解通信系统课程中关于频谱和传递函数等方面的基本概念;不讲授“概率论”的基本内容,学生无法理解课程中关于信道与噪声以及误码率方面的推导过程。因此,在讲授本课程之前,需要适当地补充相关的基本内容,将“概率论”、“信号与系统”的主要内容作扼要的介绍,将其精髓浓缩出来,并无缝地插入到通信原理的相应内容中去,力求对于那些没有接触过这些先修课程的对象也能够没有困难地理解其中的内容。 通信系统原理课程本来基本学时数为64学时(4学时/周),我们的尝试是将其学时数增加到96学时(6学时/周),增加了32学时。其中约24学时用于讲授“信号与系统”的基本知识,8学时讲授“概率论”的基本知识。课程教学的顺序是先讲授“信号与系统”,继而讲授“通信系统原理”,然后在讲授中遇到与“概率论”有关的知识时补充必要的基本内容。将三门先修课程的内容高度浓缩,不遗留必要的知识点,同时凡是与“通信系统原理”无关的章节一概跳过,达到“少而精”的目的。 三、教材的选择与编写 教材乃授课之本,好的教材对教、学活动都产生良好的促进作用。高职院校要根据学生的特点及其培养目标选择适合于高职学生定位的教材,最好采用高职高专规划教材。在本次实践中,我们选择张会生主编的《现代通信系统原理》作为教材,至于“信号与系统”和“概率论”方面则参考以上的教材中相关章节内容,将需要补充的知识点抽取出来,然后采用电子教案和印发补充资料的形式发放给学生,既达到教学目的,也节约教材成本。 高等职业教育的发展是日新月异的,“通信系统原理”课程教学改革是时代赋予我们的重任,意义深远。课程改革创新的路还有很长,要做的事还很多,应遵循教学规律,不断改革创新,为培养掌握通信技能的高等职业技术人才做出新的努力。 (作者单位:广东轻工职业技术学院电子通信工程系) 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就是在发送端首先要把传送的信息(如话音) 变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率) 变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 光纤通信系统的主要工作流程如图2- 1 图2-1 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 光发信机 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于PCM 电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。 2.3.4 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。 2.3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:第三代移动通信系统的网络结构及技术原理 摘要:本文先对这一网络结构作一个总体上的技术原理的描述,然后再对三种主流技术作一个各自的分析,通过对这些技术的学习使我们对未来的通信方向有一个基本上的了解。 关键词:第三代移动通信;网络结构;技术原理 1. 3G基本的网络结构和功能 跟我们以前所认识的GSM网络一样,在3G的网络里,也有交换,传输和用户终端,根据IMT-2000系统的基本标准,第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成,它们是核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM),且基本对应于GSM系统的交换子系统(SSS)、基站子系统(BBS)、移动台(MS)和SIM卡。 如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统,包括:CN(核心网)、UTRAN(无线接入网)、UE(用户装置)。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器,而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说,控制其的RNC称为控制RNC(CRNC)。 CN核心网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体,支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理,移动性管理,呼叫控制,基本电信业务和补充业务等功能。 RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口,管理和控制Node-B与CN信息传递,实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。 Node-B基站系统通过IUb接口,接收来自RNC无线资源控制命令,完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道,其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处,那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢?其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进:UMTS无线接入部分RAN,采用UTRAN作为基站侧,以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入;3G的演进主要的是核心网部分的演进,UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段,第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络,第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进,因此有了区别于2G(GSM)网络的3G的一个基本特征: (1)具有全球范围设计的,与固定网络业务及用户互连,无线接口的类型尽可能少和高度兼容性; (2)具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性; (3)具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能; (4)具有在2GHz左右的高效频谱利用率,且能最大程度地利用有限带宽; (5)移动终端可连接地面网和卫星网,可移动使用和固定使用,可与卫星业务共存和互连; (6)能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务; (7)支持分层小区结构,也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接; (8)语音只占移动通信业务的一部分,大部分业务是非话数据和视频信息; (9)一个共用的基础设施,可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司; (10)手机体积小、重量轻,具有真正的全球漫游能力; (11)具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数,而不是以距离为收费参数的新收费机制。 2.3G的技术原理 2.1 双工方式 频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行,时延小技术成熟 时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率,收发使用不同时隙:只占用一段频率;上下行信道对称,利于智能天线:设备简单,成本低;不对称FDD工作,数据传输使用时效率高。 WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式,只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上,系统进行接收和发送,用频段来分离接收和传送信道;采用包交换等技术,可突破第二展的瓶颈,实现高速数据业务,并可提高频谱利用率,增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率,即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低,在这点上,TDD模式有着FDD无法比拟的优势。 2.2 多址方式 通信的多址方式:码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。 2.3 CDMA在无线信道中传输的优势 采用RAKE接收机,有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应;宽带传输系统,利用了信道的频率分集效果;码字的多址传输,利用了多用户分集的效果;信号在信道中传输功率低,降低了干扰,提高了保密性;扩频因子灵活变换,有助于多媒体等多速率并发业务的传输;频谱效率高,优于以往的AMPS和GSM,频率复用系统WCDMA为1,GSM为1~~18;支持软切换和更软切换;支持新技术的应用,如多用户检测;WCDMA有下行发射分集,而GSM没有。 2.4 智能天线 智能天线是基于自适应天线阵原理,利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束,并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户,达到提高信号干扰噪声比SINR,增加系统容量的目的。采用智能天线技术,实际上就是通过数字信号处理,使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形,相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线,从而既可以进行全方位通信,又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。在3G系统中,其他新的功能技术如多用户检测技术、联合检测、空时码、HDR等等,在这里就不多做阐述了。下面对这些技术基础的三种主流标准作介绍,还有一种新标准的简单介绍。 2.5 CDMA2000技术标准 CDMA2000是国际电信联盟(ITU)规定的第三代移动通信无线传输技术之一,是从窄频CDMA one数字标准衍生出来的,CDMA2000是美国ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议,是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案,是一种宽带CDMA技术。前反向同时采用导频辅助相干解调;在扩频码选择采用相同M序列,通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测,提高系统容量;在下行信道传输中,定义直扩和多载波传输两种方式,码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps,多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH,可延长手机待机时间;核心网络给予ANSI-41网络的演进,并保持与ANSI-41网络的兼容性;支持软切换和更软切换;设计了两类码复用业务信道,基本信道用于传送语音、信令和低速数据,是一个可变速率信道,补充信道用以传送高速率数据,在分组数据传送上应用了ALOHA技术,改善传输性能;在同步方式上cdma2000与IS-95相同,基站间同步采用GPS方式。CDMA2000标准是一个体系结构,按照使用的带宽来区分,CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。其中1x系统使用1.25MHz的带宽,提供的数据业务速率最高只能达到307kbit/s。在1x系统以后,国际上比较公认的发展方向是1x EV-DO和1x EV-DV系统。其中1x EV-DO系统重点提高了数据业务的性能,将用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1x EV-DV系统在将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时,又进一步提高了语音业务的容量。 3.结语 综述所述,随着经济的发展,各种技术发展, 第三代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第三代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,第三代移动通信系统将产生一个容量更大、利润更丰厚的市场。 通信系统原理论文:浅谈津滨轻轨TWC车地通信系统原理及应用 【摘要】结合轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统,对TWC车地通信设备的原理、应用和维护进行介绍。 【关键词】轻轨;信号;TWC 1.系统简介 TWC车地通信设备是轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统的一部分,用于车载设备MicrocabⅡ和轨旁设备之间的数据通信。洛杉矶绿线就是应用此系统。USSI的TWC2000单元为现地轨旁和经过列车间提供了无线、带有多种数据的移频键控通信。TWC可以实现以下系统功能:(1)ATO模式下,列车计划精确站台停车(2)非安全数据交换。 每列车上都装有车载TWC系统,轨旁装有轨旁TWC系统。轨旁TWC系统链接在整个通信网络一部分的中央处理器上。车载TWC系统链接在包括车载ATC、ATO和TCMS(列车监控系统)在内的车载系统上。车载ATC、ATO和TCMS通过车载和轨旁的TWC系统与轨旁CPU形成数据链接。 在运营车内TWC信号传送入TWC环线中,TWC系统从轨旁向列车传送非安全控制职责,包括车次号、检车等;从列车向轨旁传送数据状态,包括车次号、检车、列车长度等。本文介绍的是轨旁TWC的功能。TWC系统能够在车载和轨旁之间进行非故障安全的双向通信。 TWC车地通信设备组成如图1所示: 2.轨旁TWC系统组成及原理 轨旁TWC机笼可以放置在标准的19英寸机柜内。每套机笼包括A、B两组电路板,分别与轨旁两组环线单独连接。按作用分为四种不同类型:负责电源控制的开关电路板(共用),负责信息处理和FSK解调功能的TX/RX电路板和串行通信控制电路板(SCC PCB),最后还有一块电源电路板。机笼内还有四个起屏蔽作用的板,间隔插入它们用来防止PCB间的互相干扰。 在轨旁设备站与通行列车之间,车对地通信系统提供无线、串行数据和FSK的通信。每个轨旁设备站都有一个轨旁TWC系统,它与轨旁CPU连接,这个CPU又是列车控制系统的一部分,每列车上还装有车载TWC设备与ATC和ATO连接,车载ATC和ATO系统通过车载和轨旁TWC系统与轨旁CPU数据链接。 如图2所示,车载TWC系统由车载TWC机笼和安装在底部的TWC天线组成。轨旁TWC系统由轨旁的TWC机笼、TWC环线和耦合单元的PCB。一条长1.1英里(约合1.7Km)的传输线将耦合单元与机笼连接,耦合单元传输线与TWC环线连接提供合适的阻抗,当列车通过时,TWC环线与TWC天线间进行电磁耦合,实现无线的数据传输。 车载TWC机笼可以与ATC和ATO系统进行信息交换,也可以通过TWC天线与轨旁TWC机笼交换信息。轨旁TWC系统可以与轨旁CPU PCB进行信息交换,也可以通过TWC环线和车载TWC设备通信。为实现车载系统(ATO、ATC)和轨旁CPU间的半双工数据通信,所有的TWC PCB提供FSK调制和信息处理的功能。TWCW可以设为CTM,这样使得机车容易检测到交叉点位置,来实现精确的计划停车。 3.故障处理 通常的,TWC通信由机笼内的PCB完成,包括(PS PCB,SCC PCB,RX/TX PCB)。如果任一块板子发生故障后,就必须将它更换以恢复操作。表1列出了典型的故障查找及解决步骤。表中列出最常见的问题,可能的造成原理和有效的处理办法。技术人员最好按照给出的处理办法步骤操作,除非遇到比较特殊的故障原因。 4.结束语 经过津滨轻轨近6年的运营,TWC车地通信充分展示了它的稳定性能和便于维修的特点,是信号系统不可或缺的重要部分。有理由相信,将来它还会在日益发展的轨道交通中扮演着重要的角色。 作者简介:张大鹏,天津滨海快速交通发展有限公司中级工程师。 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就是在发送端首先要把传送的信息(如话音) 变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率) 变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 光纤通信系统的主要工作流程如图2- 1 图2-1 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 光发信机 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于PCM 电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。 2.3.4 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。 2.3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:GSM―R通信系统的工作原理与状态维护 摘 要 本文从GSM-R系统本身的结构出发,对工作流程和特征做出了必要说明,而后从日常运营角度,对该通信系统的维护和分析手段进行了讨论。 关键词 GSM-R;通信;原理;维护 铁路移动通讯系统(GSM-R,Global System of Mobile communication for Railways),从本质上看是GSM技术在铁路工作环境中的应用。GSM-R技术的这种独特的应用环境,决定了它在铁路工作过程中的重要地位,也因此必须承担起铁路工作环境所赋予它的相应职能。以安全需求为首的通信职能,对于GSM-R网络的稳定性而言提出了相比常规GSM网络更高的要求,也正因为如此,GSM-R的维护工作才更需要得到重视。 1 GSM-R系统工作特征 想要针对GSM-R通信系统做出有效的维护工作,首先应当对其自身的结构做出必要了解。对于一个典型的GSM-R通信系统而言,基本上由网络子系统(NSS,Network Sub-System)、基站子系统(BSS,Base Station Sub-system)、运行与支持子系统(OSS,Operation-Support System)和终端设备(MS,Mobile Station)四个部分构成,其典型的结构以及互联状况参见图1。 在GSM-R系统中,BSS部分包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS,负责将MS传输上来的信号经由BTS实现无线通信中继,并交由BSC处理和实现区域内的无线电资源管理与移动性管理等相关职能。NSS部分的主要职责则在于面向用户数据、移动性以及网络连接等方面实现管理,而OSS则需要实现整个GSM-R系统与工作人员之间的交流和沟通,负责实现通信系统的可控性和易用性等目标。 2 GSM-R通信系统的维护手段 为了确保GSM-R系统在实际工作的过程中能过稳定的发挥其作用,实现应有职责,就必须切实依据GSM-R系统的工作原理和结构特征,以及其在实际工作中的具体表现,提出相应的维护对策,确保能够在故障发生之前对其实现有效排除,提升系统的健康水平。 对于GSM-R系统核心网络而言,常见的几种主要维护测试手段主要包括信息追踪、异常呼叫记录、话务分析以及告警分析四种。 信息追踪是GSM-R系统核心网络最为常用的维护手段,其本质在于通过发送专门用于测试的信令,来实现对于网络中故障可能存在的位置进行定位的一种维护方法。这种测试手段不仅仅可以用于GSM-R系统健康状况的深入检查,对于故障情况下的故障定位也有所帮助。此种方式可以用于GSM-R系统中任何业务流程各个层面的测试,相对而言具有良好的普适特征,并且可以依据多种信令进行跟踪,包括链路、链路集、用户MSISDN号码、用户IMSI、以及各种网元间接口等,都可以作为已知条件进行追踪。 异常呼叫记录在GSM-R通信系统中,主要用于针对异常结束的数据呼叫展开记录和分析,重点工作是对出现异常状况的标准接口消息执行流程操作。这种维护方式并不能直接用于故障的排除,因为它更多是倾向于对于系统异常状况的一种记录,通过这种工作方式所获得的记录虽然对于GSM-R系统分析的深入展开有着极大的推动作用,但是对于故障的排除和定位并没有直接作用。虽然如此,异常呼叫记录的维护方式,对于深入发现存在系统中的“亚健康”状态仍然有着积极意义,对于小概率重现或者不重现事件的记录,在一个相对较长的时间阈中必然有着实践意义。 话务分析的本质在于对GSM-R核心系统中各项业务流和数据状况进行统计并且加以分析。和异常呼叫记录一样,都不能直接用于故障的定位和排除,但是能够更好的了解到整个系统的工作状况,对于数据潮汐等方面的需求也会有一个较好的掌握。这一方面的分析结构,可以广泛用于GSM-R系统健康状况分析和通信资源优化等方面。并且对于潜藏在系统内不合理的网络优化问题以及信息基站和移动端以及自然环境之间的不契合问题都能够有效发现。 最后,告警分析的关键职能在于针对GSM-R系统中的告警进行记录和反映,同时还需要对触发告警的故障进行深入的分析,并且对故障排除状况和过程进行跟踪。在形成了一定容量的告警数据库的基础上,进一步反作用于GSM-R系统,能够帮助GSM-R从管理层面实现更快的故障判断,并且对于触发自动保护以及故障隔离等方面的系统自动行为优化有着积极意义。 这样的几种维护分析手法,对于大多数存在于GSM-R系统中的故障和不足等问题都能够有效发现。但是除此以外也必须认识到,GSM-R系统所面对的铁路工作环境,与常规的GSM系统所面对的社区环境不同,铁路环境横跨地域广大并且面对的自然环境更为复杂,与此同时GSM-R系统与GSM以及CDMA系统也会在边界上存在一定的干扰,这些都会成为GSM-R通信网络服务质量下降的主要原因。针对于此类问题还应当重点展开有针对性的分析和监测,而不仅仅依赖于常规的维护分析手法,有的放矢才能获得最优效果。 3 结论 GSM-R维护管理体系相对繁杂,必然会包括多方面的内容,在实际工作过程中,随着GSM-R系统的深入运用以及GSM-R业务的广泛开展,对其维护管理体系还需不断深入探索,以达到对网络运行状况实时监控、网络运行数据及时分析、网络及业务故障迅速发现,将网络维护逐步实现预防修的目标。 通信系统原理论文:高职院校通信类专业数字通信系统原理课程教学改革与探索 摘 要 数字通信系统原理课程是电子信息和通信类专业的基础课程。结合高职学生特点,从教学方式、考核方法、实践教学等不同环节进行改革探索,激发学生学习的主动性、创造性,培养学生的创新意识。 关键词 高职;数字通信系统原理;教学改革 数字通信系统原理作为电子通信的一门入门课程,是重庆电讯职业学院移动通信专业的一门主干课。本课程主要介绍通信系统的基本结构、信源编码、信道编码、数字基带信号传输、数字信号的调制和解调及信道编码的原理与方法。通过该课程,可使得学生掌握基础的数字通信知识,熟悉当前通信技术的特点和发展的趋势。同时有效培养学生在通信知识方面的素养,为后续做准备。 本课程的先修课程有高等数学、线性代数、概率论、信号与系统、通信电子电路等,后续课程有移动通信、光纤通信、卫星通信、程控交换等。综合来讲,该课程为衔接专业与基础的课程,同时也为通信专业的主要课程。该课程典型的特点为直观性比较差、内容比较抽象,同时理论性的东西非常强,需要较强的数学分析能力,对原本基础比较薄弱的高职学生的学习而言,存在很大的难度。因此,如何做好对该门课程的教学成为当前思考的重点,也是本课程改革的重点。 1 注重教学理念,改革教学内窖 当代职业教育的特点是培养具有职业性和应用能力的专门型人才。因此,在教育中通常采用就业作为培养的导向。对此,在课程内容的选择上,首先非常注意教材的选取,主要原因在于教材作为教学的根本,将对教学起着最为直接的影响,也会对激发学生学习积极性起到很大的作用。 当前,数字通信系统原理课程的教材比较丰富,研究的理论也比较深,但是实践方面的内容比较少,使得教材对高职学生来讲存在一定的差距。经过对比,重庆电讯职业学院移动通信专业选用人民邮电出版社出版的21世纪高职高专通信教材《数字通信系统原理》。该教材的特点是以现代数字通信系统为背景,从共性出发,系统介绍数字通信系统的基本概念、基本原理和相关技术。通过本书学习,能对数字通信系统建立起总体上的概念。本书侧重于系统,不强调电路细节和数学分析,在内容的处理上强调物理概念,用直观的方法解释问题;对于重难点问题,均给出应用示例,通过示例说明原理与实际应用的关系,并通过应用加深对基本概念和基本原理的理解,理论知识紧密联系实际。该教材对于高职学生易学易懂,适合高职院校数字通信系统原理课程教学。 其次,本着在教学中应有所建树的思想,突出以人为本的教学理念和注重应用的教学。在教学中一方面着手对基础内容、方法等的引导;另一方面突出重点,对学习中的难点和要点进行解决。对此,在教学中提出通过“以线带点”的方式,实现点线的关联,从容实现课程内容体系的改革。 确定课程教学的主线 如何结合高职院校的特定教学内容进行选择性的教学,成为改革的第一步。对此,删除教材中理论性比较强的内容,尽量回避其中比较繁琐的公式。同时结合应用的实际,对通信系统的模型进行选择性学习。强调通信系统整体概念的建立,根据信号的产生、传输、接收和恢复过程,用一个典型数字通信系统的组成框图作为学习的总路线图,将各功能框图称为“节点”,各功能框图的有向线段称为“线”。以路线图中的节点涉及的典型技术理论分析为重点,以信号流程为主线,以线带点,培养学生通信系统的宏观分析和微观分析方法。 在教学过程中,首先通过精心制作教学课件,对教学内容中的“点”和“线”进行详细的讲解,以此查看其中的内在联系,从而使得学生充分理解通信的本质――就是将大量的信息进行高效和无失真的传输,并在传输中实现信息安全。从微观上精选典型技术,重点分析基本理论模块。其次,对各个不同的知识点进行均匀分配,明确重点,对不同知识点进行不同教学,强调各个知识点的联系,从而深化“点线关联”的思维。 注重典型技术和基本理论 从微观的角度选择实用的、典型的技术和基础的理论模块;从宏观上来讲则是以数字信号传输作为主线,通过逐步开展典型技术的学习从而实现对具体的技术的分析。在教学活动中,针对高职学生的特点,对通信技术的实现不贪多求全,而是精选典型技术进行微观分析,注意激发学生学习的兴趣,关键是引导学生掌握数字通信的基本结构体系。具体的做法是将全课程分为通信系统概论、信号与通信信道、信源编码、数字信号的基带传输、信道编码、差错控制编码、信道复用与多址技术及数字信号的调制传输、定时与同步八个核心模块。对其中不同的模块进行不同的分析,并对其中实用性的技术进行讲解。 2 更新教学方法,培养学生自主学习能力 在进行通信学原理教学时,一定要采取有效的教学方法在课堂上吸引学生的注意力,增强教学效果,从而激发学生的创新思维能力。选择教学方式时要避免采用“灌输式”等让学生处于被动地位的教学方法,课堂上要以学生为主体,采用提问的方式积极引导学生进行思考,从而引起他们的学习兴趣,让他们主动去思考,激发他们的创造性思维。让学生在掌握知识的同时,还能探索适合自己的学习方法,使他们由“学会”转向“会学”。 “启发式”教学 教师作为课堂教学的媒介,采用启发式的教学方式,并通过循序渐进的方式引导学生进行思考和讨论,最后再通过教师进行总结和分析。通过采用启发式教学可以有效地避免概念出现混淆,明白知识点的具体应用和通过分析归纳出相应的原理等,以此来提高学生学习的主动性和积极性,此外还可以使学生分析、解决问题的能力得到培养和提高。启发式教学是一种互动、讨论式的教学方法,这种方式的教学不仅有助于提高学生学习的积极性、主动性及分析问题、解决问题的能力,更可有效提高学生团队合作、表达能力等。 “研讨式”教学模式 “研讨式”教学是一种新的教学模式。它以解决问题为主题思想,教师设立相关的课题或者是创造相关的问题情境,学生进行集体讨论、查找相关资料,并且进行实践、探索,然后提出解决问题的方法策略。教师在这个过程中不直接参与,只是给予一定的指导。在这个过程中,学生既掌握了知识,还锻炼了自己的思维能力和解决问题的能力,从“学会”的层面迈向“会学”的层面。比如随着通信网络技术的发展,人们的生活与其联系越来越紧密,我国已经进入第三代移动通信全面运行的阶段,形成了移动、联通、电信三大运营商三足鼎立的局面。随着网络通信技术的发展,目前三大运营商为了追求更高的信息承载能力,已经纷纷由3G网络向4G网络发展,并且不断争相占领市场份额。教师可以在现代移动技术发展的基础上,引导学生对其中的课题进行研究。 结合当前移动通信的发展情况,引导学生选择相关的课题进行研究,如“移动通信新技术研究”“3G在中国”“3G之后物联网”等。通过这些课题的研究,让学生利用知网下载相关文献,在图书馆查阅相关资料,上网搜集相关技术的最新信息,给学生提供思考及讨论问题的机会。这样的学习方式可以开阔学生视野、拓宽知识面,利于提高他们的综合能力,最重要的是吸引他们主动学习,培养创新型人才。 学生主导式教学模式 对通信课程来说,它拥有相对完整的理论体系,前后内容联系紧密,理论性非常强,抽象度高,并且涉及很多数学知识,对于学生来说学习难度非常大。因此,在对学生进行教学的时候,应首先注重对学生各项基础理论知识的灵活应用,并将其进行融会贯通。学生主导式教学法提倡学生主动学习,采用灵活的学习方法,使学生灵活运用已经掌握的基本知识体系,从而在整体上对通信系统理论体系进行把握。 任务驱动式教学模式 “任务驱动式教学”也是近年兴起的全新教学模式。采用这种方式进行教学,可以给学生安排一些相对具体的任务,在任务完成的过程中了解基础的技能、知识。以该课程为例进行论述,课程的学习任务以工作任务为目标进行设计,设计好之后,以工作任务和情景描述为开端具体引入。在对课程的学习中,以实际的系统作为教学样板,先对系统的特征、功能、工作方式等引导学生进行学习,再采用项目分解的方式,将相关的知识体系传递给他们。 3 对教学手段和考核方法进行改进,提高学生学习积极性 结合多媒体技术手段 通信课程在一定的程度上非常抽象,且具有很强的理论性。因此,在教学中,简单的口述等方式不能将知识完全表达出来。在教学中必须借助现代多媒体的方式,通过电脑制作的课件、录制教学录像和短片等,直观表述一些抽象、不易理解的内容。此外,利用多媒体进行教学,尤其是播放一些动画效果,可以吸引学生的注意力,提高教学效率。 加强实践教学,培养学生创新意识 学生在课堂上学习的理论知识可以通过实验实践教学进行巩固,同时通过实验还能提高学生的分析能力和创新能力。由于数字通信系统原理课程具有抽象性和理论性强等特点,所以最好安排随堂实验巩固该课时所学的知识。尤其是PAM、FSK等验证性的实验,更要和课堂内容紧密结合。可以凭借仿真软件如MATLAB仿真相关的知识点,使这些抽象原理更加形象,并能在课堂上直观地展现在学生面前,帮助他们进行理解。 充分利用数字通信系统原理课程网络教学资源 数字通信系统原理课程教学网站上有丰富的学习资源,并为教师和学生提供了学习讨论的平台。该教学网站包括课程介绍模块、授课PPT模块、课后练习模块、师生互动模块等,学生可以随时下载学习资源,还可以和教师进行在线交流。 改革考核形式,发挥学生主观能动性 传统的数字通信系统原理课程的考核方式为期末笔试,这种考核方式能全面地考查学生对知识体系的掌握程度,但是不能全面评价学生的学习情况。因此,要对考核形式进行改革,采取笔试、面试和实践三者结合的考核方式,分别考核学生的理论知识掌握情况、利用知识分析和解决问题的能力、所学知识在实践中的运用能力。 4 结束语 随着现代科学技术的不断发展,出现了很多新的教学手段和教学方法。因此,如何利用这些新的教学手段和教学方法达到课程培养目标是高职教育面临的新问题。为了保证高职院校培养的人才适应社会需求,数字通信系统原理课程教学要进行改革,采用新的教学方法手段,提高学生学习兴趣,从而促进学生的全方面发展。 通信系统原理论文:《通信系统原理实验》课程的教学改革与探索 摘要:针对当前社会对信息科学技术人才的创新能力需求及社会经济发展的需要,在教学实践中对通信系统原理实验课程的教学方法做了大的改进,实验不再采用实验箱来完成,而是采用软件仿真来实现,不仅可以使学生在较短的时间内掌握该课程的理论知识,而且通过实验的操作提高他们的动手能力和创新能力。 关键词:计算机仿真;教学改革;通信系统原理;创新能力 随着计算机的广泛应用和通信技术的不断发展和更新,通信系统的复杂度迅速增长,这就要求掌握现代通信理论和技术的高级技术人才日益增多。因此,如何让本科学生更好地掌握现代数字通信中以调制解调技术和通信信道的性能分析为代表的新技术及其应用能力,适应市场需要,拓宽就业渠道,是电子信息工程专业实践教学面临的紧迫任务。因此,在普通高校我们的教育目标就是要培养具有扎实的专业理论基础、有较宽领域的工程技术基础和有一定专业知识的高级工程技术人才,尤其是作为电子信息工程专业的学生,他们将来是国家信息科学技术行业的中流砥柱,因此,他们不仅要掌握好电子专业方面的基础知识和实用技术,还必须要掌握一些有关通信技术方面的基础知识和实用技术。考虑到通信技术的发展和更新速度,采取以往购买硬件实验设备来提高学生实践能力的方式,一方面购买设备需要申报的时间相对较长,往往难以跟得上学生的实际需求;另一方面购入的设备淘汰较快,容易造成浪费。如某大学在进行本科教学评估时购入了价值400万的通信原理教学实验设备,不到4年这批设备已面临淘汰的困境。因此,解决上述问题的一个有效方法是采用虚拟技术来实现,即采用计算机仿真实验技术来实现。也就是通过建立器件、部件乃至系统的模型,并用模型在计算机上进行仿真,利用计算机的高速运算处理能力,完成对通信设备与系统的分析、设计以及性能优化与评估测试。更为重要的是由于采用软件技术仿真实现实验项目,实验项目的更新更容易。有专家指出利用计算机进行建模理论和方法是推动仿真技术进步发展的重点研究方向。美国等发达国家在仿真领域一直是将建模理论和方法的研究工作列为重中之重。计算机仿真实验技术的优良特性,将成为今后人们特别重视和大力发展的综合技术。 一、教学中存在的问题 目前在大多数开设通信原理实验课的高校,所有的通信原理实验仍然全部采用实验箱来完成,但是由于实验设备的性能问题,在实验操作过程中会导致某些实验无法得出正确的结果,而且学生也无法对实验原理框图进行逐点的波形分析,实验效果并不理想。而且综合性创新性实验项目很少,无法给学生提供更大的实验平台,更谈不上创新能力的培养。采用实验箱做实验属于传统实验,实验的正确与否依靠实验箱的性能,而实验箱设备由于操作的学生较多,出现损坏的情况比较严重,而厂家来维修的时间有限,所以会导致上实验课能用的实验箱的数目大大减少,极大地影响了实验课的教学质量。而如果采用虚拟实验来做这些实验项目,它与传统实验相比,虚拟实验除了在性能、易用性、用户可定制性等方面具有更多优点外,在工程应用和社会经济效益方面也具有突出优势。此外,传统的通信原理实验主要通过硬件电路实现各功能模块,由信号发生器产生信号,用示波器观察各点波形。由于实验条件的限制,往往得不到准确的实验结果,而且学生面对复杂的电路板难以从系统的观点去分析各点波形关系。因此,设计出一套与传统实验相配合的虚拟实验软件,采用软件模拟的方法,通过灵活调节各个实验参数,灵活控制实验进程,便可很好地弥补传统通信原理实验的不足,同时可降低实验设备成本和节省经费,实现在没有购买新模块的情况下完成实验项目。 二、教学改革探索 1.教学内容的改革。《通信系统原理实验》课所包含的内容很广,里面涉及有基础性实验内容和综合性创新性实验内容,实验学时又短,如何在学时有限的情况下,掌握如此多的实验内容,如果采用传统的实验箱来做,是全部完成不了的,只有选取有代表性的实验来完成,而如果采用计算机仿真来实现的话,就有大量的时间来完成,而且即使上课时间完成不了,学生还可以回家继续来完成。这样对掌握基础理论知识提供了强有力的实验支持。目前,虽然传统通信实验中有部分实验采用计算机仿真来实现,但只是采用软件编译出结果,看不到原理框图,无法进行全面分析。为了让教学内容更丰富多彩,在实验教学内容中将所有的实验内容采用统一软件仿真平台,全部实验内容采用计算机仿真的方法在同一个平台下进行调用来完成。学生在该软件平台下完成课程大纲所要求的基础性实验项目,而且能根据教师要求完成综合性创新性实验项目的仿真,并能根据不断出现的新技术如3G等,及时实现计算机仿真,让学生真正掌握通信原理技术。软件平台界面如图1所示。 基本实验有眼图实验、AMI/HDB3编译码过程实验、抽样定理与PAM调制解调实验、PCM编译码实验、?荪M实验、FSK实验、BPSK实验等。针对现代调制解调新技术实验项目仿真,包括GSM蜂窝移动通信使用的GMSK技术,CDMA使用的QPSK和扩频技术,无线局域网用到的QAM等。综合性实验项目有计算机数据传输通信系统综合实验,使学生适应不断发展的通信技术,帮助通信专业的学生在通信系统领域建立一个较为完整的框架体系,有利于对其所学的知识进行综合和提高。创新性实验项目要求学生根据教师要求自动建模,提高学生的创新能力和动手能力。 2.教学手段的改革。采用软件仿真的实验手段突破了传统的实验教学模式,由于将通信原理实验课程大纲所要求的实验项目采用计算机仿真来实现,提高了学生应用计算机仿真软件的能力,而且它与实验箱配合起来使用可以使学生更好地掌握通信系统的构成及原理。①教学方式的改革:在教学实验过程中,教师在上课前指导学生先进行理论知识的复习,在每个实验的软件仿真界面中都有理论的内容;教师根据实验内容让学生进行框图的搭建,让学生可以从系统的观点去分析原理框图中各点的波形图及各点之间关系,而且还可以灵活设置各个实验参数,进而分析不同参数为何会有不同的结果,最后写出分析报告。②增加通信新技术的虚拟仿真,使学生适应现代通信技术的发展,满足社会对这方面人才的需求。③利用计算机网络的优势,虚拟实验可以实现实验项目的远程操作,弥补了实验场地和实验时间的不足。使学生上实验课不再受时间、地点及实验设备的限制,从而提高了学生学习的主动性,提高教师的教学效率。④考核方式:采用上课提问和分析报告两项来给成绩,而不是采用以前那种实验报告的方式,杜绝了学生抄袭的行为,真正做到公平公正,从而促进学生真正动手动脑去做实验。 随着科学技术的不断发展和社会竞争的日益激烈,我们教学的总目标就是要让学生能够真正学到知识,并在今后的工作中能学以致用,成为国家所需的高级工程技术人才,因此在教学过程中教师要不断地根据实际情况对教学内容和教学方法作一些改进,培养学生综合应用能力,增强分析问题、解决问题和动手的能力。通过自己在任教实践过程中对《通信系统原理实验》课进行的一些改革探索,在教学中也取得了一定的效果,但是,课程教学改革是一项长期而艰巨的任务,目前还只处于探讨和实践阶段,并不完善,需要在今后的工作实践中不断地加以总结和完善。 通信系统原理论文:课题讨论法在“光纤通信系统与原理”教改中的创新与实践 摘 要 基于“兴趣是最好的老师”这一原理,本文提出将课题讨论法运用于课堂,激发学生对课程的学习兴趣。按照分阶段、递进式的教学改革思路,构建光纤通信系统课程的一系列子课题,创新课程的教学和实践方案。实践表明:课题讨论法在课程中的灵活运用,有利于培养学生的综合素质、探索精神和自学能力,提高教学效率。 关键词 课题讨论法 光纤通信原理与系统 教学改革 1960年梅曼发明了世界上第一台激光器,随后科学家高锟提出光纤,伴随两者发展促进了光纤通信的不断进步。目前国家级的电信网骨干大部分采用光纤通信系统,相关技术也已深入社会各层面,是现代社会基础设施中的关键。近年来,“光纤通信原理与系统”课程作为国内外高校电子信息、通信工程、光电子等专业的重要课程,具有较强的实用性、前沿性和探索性,在整个学科建设中占有重要地位。 “光纤通信原理与系统”课程的特点是理论部分难度较大、知识点更新快、具有一定的工程性,还涉及若干现代通信设备。现实状况是教材更新慢、实验设备落后行业发展,课时不断减少。因此,如何高效利用有限课时,将课程的理论知识、光纤通信系统的最新技术以及相关光器件介绍给学生,是教师面临的巨大挑战。基于此,我们提出将课题讨论法运用于课堂,改变过去单一的课堂讲授方法,激发学生的主体性,提高学生对课程的学习兴趣。 1 课题讨论法的定义 课题讨论法是指教师在课堂教学活动中,利用师生以及学生间平等、民主、和谐的时空环境,就与课堂教学内容有关的某一子课题,以小组或者班级为单位开展积极的讨论、争论甚至辩论,拓宽思路,各抒己见,交换看法,互相启发,取长补短,从而理解知识、掌握真理、受到教育、培养素质与能力的一种教学方法与教学模式。①② 2 课题讨论法的运用 课题讨论法的实施需要按照两步走:(1)基础层次:子课题相关的理论教学,以教师讲授为主,辅以相关的教学方法的创新和教学内容的优化;(2)提高层次:子课题相关的拓宽及应用,以学生为主,进行汇报和讨论。 2.1 基础层次 2.1.1 教学方法创新 摒弃传统教学方法的某些弊端,在课程教授过程中基于不同教学内容,采用不同的教学方法。例如:(1)可以充分发挥多媒体技术在现代教学中的作用,播放与知识点相关的图片、动画以及视频,增强学生的感官印象,使其更容易接受。(2)为了加深学生对光纤器件的理解,掌握器件的类型、特性、参数及用途,尽可能给学生展示器件实物。(3)在课堂中穿插一些合适的例题和随堂练习,提高学生参与学习的积极性,提高听课效率。 2.1.2 优化教学内容 本课程中,有些内容在先修课程中已经学过,例如第三章《光发送机》,其中关于光源的物理基础、半导体激光器和LED 的介绍,以及第四章《光接收机》中的检测器的介绍,均是对之前课程(“光电子学”和“激光原理”)中知识点的重复。进行教学内容的改革,可以削减已学知识点的学习课时,适当增加光纤通信领域最新的技术和器件的讲解。 教材的选用对提高教学质量和学生动手能力有着重要作用,故而应该尽量选择和教学大纲一致的教材。然而,现实情况是找到这样教材的机会不多,教学时总要增加或者删除部分内容,不能达到最佳的教学效果。一方面,在教学中尽量采用新教材,注重新技术和新理论的介绍。另一方面,补充和修订现有教材,希望能够通过团队的努力,编写出合适的教材。 2.2 提高层次 通过基础层次的训练,学生已经掌握了与子课题相关的知识点的理论基础。提高层次中,要求学生带着教师设计的子课题任务,进行文献的查阅、资料的概括、方案制定、可行性分析、设计、仿真以及某些元器件的采购等工作。这个阶段应该充分发挥学生的积极性和主动性,分析解决实际问题,培养创新意识和能力。具体实施如下: 2.2.1 学生分组 分组之前,需要教师做好功课。各组学生由学习好、一般和基础较差的同学搭配组合。课程内容,除绪论部分,其余章节都会安排子课题任务,任务会提前下达到各组。每组需要自己选举组长,在组长的组织安排下进行资料的搜集和概括、任务的分解和执行等工作。课堂会安排时间,让各组汇报、讨论各个子课题,老师和各组选派的代表进行打分,分数最终记入期末成绩中。在这个过程中,也有一些需要注意的地方:(1)各组的汇报,教师可以要求每次选举不同的代表上台进行陈述,这样就可以使得每个同学都参与其中,每个个体都能得到锻炼。(2)各组汇报完毕,安排自由讨论。在讨论过程中,教师要注意把握现场,适当引导,切忌部分讨论慢慢偏离主题,或者个别讨论太过激烈。有时如果问题较少,需要教师适当提示,将讨论进一步深化、细化。(3)各组汇报和讨论结束后,教师进行总结。教师应该提前对子课题进行最新前沿的资料调研总结,如果学生在课堂涉及、讨论过的部分可以简略,部分学生未能查阅的内容,可以进行详细的补充。这样,经过师生合力,可以将每个子课题讨论充分、将其发展了解清楚。(4)各组汇报时,教师和各组代表进行打分,教师可以提前制定打分标准,其中包括:汇报内容的准备情况、PPT的制作精美程度、代表上台发言的表现(声音是否洪亮、表达是否清晰、思路是否敏捷等)、各组参与讨论的积极程度等,尽量划分全面细致,有所偏重,体现公平公正。 其次,各个分组也是相应的学习小组,大家除去共同准备完成子课题任务,还增加了相互接触的机会。利用这样的机会,小组中基础差的同学可在学习能力较强的学生帮助下,克服学习中遇到的困难。大家一起学习,一起进步。 此外,多人共同完成一个任务有助于发挥团队协作精神。这个过程可以培养学生与人相处的能力、遇到问题如何有效沟通、接到任务如何利用团队的力量完成、学会进行任务的分解和落实到个人以及体验到集体的荣誉感等。这些能力和品质的培养,比在这过程中学会的一些书本知识更为重要。 2.2.2 设计子课题 课程内容涉及到光纤光缆、光源与光发送机、光检测器与光接收机、光放大器、光无源器件和光波通信系统的设计。教师需要在子课题任务的设计方面花费心思,下达既有新意又有实际意义的任务。 由于整个课程的授课顺序是先介绍构成光纤通信系统的各个部分,后讲解系统设计。可以在各构成部件的讲解章节中,下达查阅最新光器件发展的任务,例如:新型光纤光缆结构、光源(LD和LED)的发展情况、检测器件的性能、最新光器件的种类。原本这些知识点,如果采用教师查阅课堂讲授的方式,一是无法查阅全面,其次讲解只能蜻蜓点水,学生听得稀里糊涂。现在通过子课题任务的方式,学生在上课之前,已经利用课余时间学习了最新的技术和器件,对其已经有所了解,课堂的汇报讨论又将这一子课题的内容扩充完善,印象加深。另外,进行这类光器件的介绍与讨论时,可从实验室借来一些真实的器件,并在子课题中设置一些器件使用方面的任务;也可以采购若干常用的光器件分发到各组,布置与其相关的小任务。这能够在一定程度上解决理论和实践脱节的问题,加强学生实际动手能力,帮助其学以致用。最后一章光波系统设计的讲解时,受到实际条件的限制,也许无法搭建一个真实的系统,但是此处可以巧用仿真软件来实现系统的设计。此时子课题就可以布置用软件仿真进行系统设计的模拟,该任务需要占用较长的课后时间,在具体考核时可以适当增加这部分内容的分数。 2.3 建立全面的评价体系 借助提高层次中课题分组讨论环节,打破以往单一的期末闭卷考试方式。建立起既重理论,又重实践;既重结果,也重过程的考核方式。此外,为了提高学生积极性,减轻学生的负担,适当提高分组讨论环节得分在期末总成绩中占的比例。通过这样的方式,可以增加学生课后学习的积极性,接触到更多该领域的前沿知识。 3 总结 “光纤通信原理与系统”是一门非常重要的专业课,通过本课程的学习,学生能够了解光纤通信发展的历史;知道光纤通信技术及光器件的最新发展动态;掌握光纤、光源、光发送机、光接收机、光放大器等的工作原理和特性;理解光纤通信系统设计的思路、方法及检验标准。为学生进行毕业前的职业准备,使学生在毕业后能够顺利地、独立地从事光纤通信方面的工作。 通过本项目的开展,一方面有利于提高教学水平、促进课程建设;另一方面可以有效提高学生的学习兴趣,更好地掌握光纤通信方面的专业知识,为人才培养提供有力的支持。同时可供我校其他院系及国内普通工科高校开设和建设“光纤通信原理与系统”课程的同行们作一个参考。 通信系统原理论文:高速公路通信系统应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种通行卷。 1.1计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps(G.703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2通信系统 2.1通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应 变能力的强有力手段。 3监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:论高速公路通信系统的应用原理 论文 关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷, 计算 通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式ic卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的onu设备提供必要的2mbps ( g . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个e1(g.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现 现代 通信网设计的目的,还关系到工程投资的 经济 性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级 交通 中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800mhz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心 计算 机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、 网络 服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台modem,将数据传到就近通信站的onu,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的onu设备业务通道中提供足够的2/ 4wvf接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供mo-dem进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断 发展 建立一个正确的认识平台。
电子技术实验课教学研究:模拟电子技术实验课程现状及改革探索 [摘 要] 为了培养面向21世纪高素质创新人才的教育目标,分析目前高校模拟电子技术实验课程的现状及存在问题,针对模拟电子技术实验教学体系,根据实践经验对其改革和发展思路进行探索 [关键词] 模拟电子技术 实验教学 现状及存在问题 教学改革 面向21世纪,随着科技进步,电子技术的飞速发展,模拟电子技术实验已经不仅仅是高等院校相关专业开设的一门技术基础实验课程,同时更是一项非常重要的专业技能,然而,目前在实验教学中,我们发现,学生实验能力不强、实验教学效果不理想是普遍存在的问题。分析其原因,认为有以下几点: 1、学生整体素质差别较大 面对高校普遍的扩大招生,学生的总体素质参差不齐。学生对理论知识的理解能力,学习能力,动手能力等都有很大的不同,个别学生专业基础较差,难免经常犯错误。 2、教学管理不受重视 受传统实验教学模式影响,人们对实验教学不重视,实验教学一直依附于理论教学。实验教学内容陈旧多为一些验证性实验,教学方法则是以老师为中心,从实验原理到实验方法、实验步骤、注意事项甚至到实验过程中可能出现的问题都要无所不包地进行讲解。实验课上学生不会动脑筋思考解决,这样的实验很难会有什么好的效果。 3、实验考核体系落后 以往实验课考核以实验报告和出勤为主,造成学生不注重实验过程而只注重实验结果。学生在实验中急于得出实验数据,对实验中碰到的问题不去分析解决,甚至得出明显错误的数据自己都不知道。 4、实验指导教师欠缺。 实验课中,由于学生的问题层出不穷,教师则疲于奔命,实验指导教师除了要帮学生解决实验过程碰到的各种问题,还要对他们犯的各种低级错误进行解释、纠正,无法对各个学生的实验过程给予更多关注,因而也只能不注重实验过程而只注重实验结果。 为适应现代电子技术飞速发展的需要,培养面向21世纪高素质创新人才,为了提高模拟电子技术实验的教学效果,改革势在必行,关于模拟电子技术实验教学改革的几点建议: 1、实验课单独开设 实验单独设课,单独考核,这样不仅提高了实验课的地位,能使教师和学生足够重视,同时还能对全部实验统一规划,使各个实验有机结合形成循序渐进的能力培养过程。同时实验的开设应与理论课相配合,即先理论后实验。这样处理对改善理论课教学和实验的效果都有好处。 2、开设多样化实验项目 实验项目一般可分成验证性,演示性,设计性、综合性,其中综合性、设计型实验是实验课中的重点和难点,也是实验教学改革的核心部分。所以这类课的教学不应效仿验证性实验课的教学,而应积极引导学生学习新方法、使用新器件、大胆设计、突出新颖、培养创新能力。 3、丰富多样化教学手段 目前随着信息化程度的逐渐提高,计算机已经成为实验不可缺少的工具,它可以充分发挥个人的想像力,对电路进行模拟、分析、计算和调试,可以帮助学生更好地完成设计任务,同时也是实验指导教师很好的教学工具,当有些内容不适合用语言描述时,就可以利用多媒体技术实现动态演示,即提高了学生对实验的认识同时也提高了教学的质量。虽然多媒体教学模拟实验具有很多优点,但从人才培养的角度来看,多媒体教学应成为实验的有益补充,但决不可代替实际的实验。 4 、开放式实验教学 开放式实验教学,并非每天开放实验室,在实验时间和实验内容上最大限度地满足学生的需要,给学生创造一个良好的实验条件和氛围,学生如果对所学的内容有浓厚的兴趣,便会由被动变为主动,充分发挥学生的创造性思维能力。 5 、完善实验考核制度 实验的考核,我们可以采用理论笔试和实践操作相结合,再加上平时成绩的方式进行考核,其中可以适当调整实践操作的分数。这样就可以重点考察学生的电子实验知识的掌握程度以及故障的分析能力,而实践部分采用现场操作,考察学生关于仪器的使用、电路的分析能力、调试能力、报告记录以及排除故障的能力等等。而且对学生的创新能力也有极大的提高,并推动电子实验教学改革。 6、丰富教学内容 为了锻炼学生的动手能力,培养学生对实验的兴趣。采用一些辅助教学内容来激励学生学习模拟电子技术的兴趣,提高其电子技术的应用能力,比如开展电子设计大赛、专用实习周、组建无线电小组等等。极大地调动了学生对实践性教学的积极性,使学生受到了实践的考验和锻炼,而且明显和有效地提高了学生分析问题、解决问题的能力。这些措施不仅增强学生学习的乐趣而且也锻炼了学生的实践能力,为其走向社会打下良好的基础。 7、加强实验教师队伍的建设 建立一支具有较强理论和实践能力的教师队伍,不仅可以提高队伍的科研能力,促进自身学术水平的不断提高,而且能够对各个学生的实验过程给予更多关注,更好的指导。 结束语 实验教学作为高校教学的重要组成部分,实验教学是培养学生的动手能力、分析问题能力和解决问题能力的重要阵地,实验教学的改革也是高等教育改革的一个组成部分,在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用。高质量的教学实验对人才综合素质的培养起到无可替代的作用,良好的工作习惯和科学的工作作风在这里形成,只有不断提高实验教学质量,才能为国家培养具有创新意识、创新精神和创新能力的合格人才。 电子技术实验课教学研究:电子技术基础课程实验教学模式改革的探索 摘要: 本文阐述了高等学校工科电类专业电子技术基础课程实验教学模式改革的重要性和必然性,探索和研究了改革的方向和应用手段。 关键词: 实验教学模式 改革 开放式实验教学 EDA技术应用 电子技术基础课程包括模拟电子技术基础和数字电子技术基础两大类。它是高等院校工科机电类各专业必修的一门专业基础课,在课程体系中肩负着承上启下的作用。实验教学占其总学时的三分之一以上,在整个教学环节中是不可缺少的组成部分,能巩固知识、训练动手能力和培养学生开发创新的能力。因此,实验教学的效果将直接影响整个专业课程的教学质量。 1.传统的实验教学模式存在的问题 1.1 教学内容陈旧,实验教材单一。 传统的实验以基础训练型为主,比较强调通过实验结果来验证定律、定理和结论,联系实际的综合性实验和设计性实验数量不足,不能及时反映新知识、新技术,不利于学生创新能力的培养。 1.2 教学模式单一。 教材将实验原理、仪器设备、实验步骤等写得很详细。以教师为中心,课堂上教师讲原理、步骤和进行操作示范等。学生两人一组,基本上按照实验指导书上的要求在已安装好的实验箱上完成操作,验证一些已知的数据和波形,很少动脑筋去研究实验方案的构思、实验方法和技巧。 1.3考核方法不完善。 实验成绩主要以学生平时的实验报告为主要考核依据,造成有的学生不注重实验的过程而只注重实验结果,实验过程中多忙于记录实验数据,很少钻研问题,没有带着问题去学、去做实验;个别学生甚至上课不认真做实验,在一旁观望,等别人做好了抄别人的数据,教学质量难以提高,约束了学生的思维,不能发挥学生的主动性和创造性。 2.传统实验教学模式改革的重要性和必然性 在高等教育中培养学生的创新精神和创新能力是教学改革的核心目标,而实践和实验教学作为高校教学体系的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的关键环节。加大实验教学各个环节的改革力度是高等教育发展的必然要求。随着学校招生规模的不断扩大,受场地、经费等限制,实验室的数量和仪器设备不能相应增加,使得教学资源相对匮乏,不能适应快速发展的社会对创新人才的要求。因此电子技术实验教学采用开放式实验教学和先进的虚拟仿真软件代替传统实验教学方式的改革势在必行。目前,开放式实验教学和先进的虚拟仿真等电路仿真的主流软件在电子技术实验教学模式中已广泛推广和应用。 3.实验教学模式的探索 3.1探索和研究开放式实验教学模式。 各高校不断探索开放式实验教学的新思路,研究推广开放式实验教学的先进经验,尝到了开放式实验教学的甜头。湖南人文科技学院也不例外,学校对开放式实验教学非常重视,经过几年的探索和研究,总结了一系列开放式实验教学的经验和方法,主要工作如下:(1)更新了实验室的运行机制,改过去自然班为单位、定时定内容安排实验为全天候预约开放,学生自主到实验室预约实验时间;实验内容也不限制,既可完成规定实验项目,也可自带实验项目;(2)实验内容必须适应开放实验要求,实验项目以设计性、综合性为主,实验方案和实验步骤由学生自定;(3)充分利用校园网资源,将电子实验室各种设备、仪器仪表的使用方法及常规实验测量方法做成教学软件,上传到校园网上,供学生随时查询和学习;对实验项目要求、学生预做实验项目、实验指导教师名单、实验室编号、实验成绩等,在校园网上可直接预约和查询。 另外,对学生所做的实验项目严格把关。要求学生对预做的实验项目要拟定实验方案和详细的实验步骤,经指导教师审阅认可方能做实验;实验考核的方式也进行了改革,以随机抽查一个实验项目重做的方式做为考核成绩。学生学习积极性高、积极开动脑筋、思考问题。 3.2充分利用EDA软件调动学生的学习积极性。 EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,电子技术设计的核心就是EDA技术,EDA是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包,主要能辅助进行三方面的设计工作,即IC设计、电子电路设计和PCB设计[1],使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。针对工程类学生普遍存在的“软件硬,硬件软”的问题,通过EDA实践来加强学生硬件设计方面的能力,通过鼠标、键盘和烙铁、改锥珠联璧合,利用计算机虚拟仿真设计的优势,解决传统的电子设计的局限,这不仅是提高设计效率的需要,更是我国电子工业在世界市场上生存、竞争与发展的需要。我们以电子技术基础课为突破口,引入虚拟仿真技术,创建虚拟实验教学平台。在电子技术虚拟仿真实验平台上,不但可以完成各种基本实验,更可以进行设计性、综合性实验,为课程设计提供良好的条件,逐步实现以学生为中心的开放形实验教学模式。通过虚拟仿真实验,学生可以观察和分析电路的结构、功能及工作原理,加强对实验原理、规则和实物实验操作要领的认识,提高学生的学习兴趣,使学生感悟到应用最先进的技术乐趣,并能引导他们积极主动地去探索新知识。软件使用很简单,学生只要有灵感,掌握了电子技术基础的基本原理和软件的操作技巧,就可以自行设计电路进行仿真,并能通过观察分析实验结果,及时地验证电路设计是否正确、合理。而且,软件使用也很方便,成本低廉,只需一台电脑装上软件既可,在寝室里都能完成操作,解决了场地小的问题,缓解了经费紧张的局面。 我们通过电子技术实验教学模式的不断深化改革,完善开放式教学的管理制度,有机地把开放式实验教学模式和EDA技术的使用结合起来,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性。开放式实验教学收到了明显的效果,在2007年的全国大学生电子竞赛中,电子信息技术专业的学生获得了国家级二等奖一个,省级三等奖二个。 电子技术实验课教学研究:电子技术实验课程引入虚拟技术的教学改革 摘要: 本文介绍了虚拟仪器技术和传统电子技术课程实验教学中存在的问题,阐述了引入虚拟仪器技术构建电子技术实验教学平台的优势和实施方案,对改善实验条件、降低实验成本,提高课堂教学和实践教学水平和质量起着重要作用。 关键词: 电子技术实验课程 虚拟仪器技术 教学改革 1.引言 教学现代化包括教学理念与方法的现代化、教学内容和体系的现代化、教学资源的现代化诸多方面。众多高校由于教学经费投入不足,教学实验设备更新缓慢,现代化教学手段得不到广泛应用。同时,传统的实验教学中设备投入大,而资源共享性、扩展性差、设备完好率低,使得实验教学实施力度明显削弱,教学质量有所下降,这些矛盾在应用型本科教育中日益显现。 电子技术实验课程是电子、电气、通信、计算机、机械、控制等多学科多专业的重要专业基础实践课程,具有理论性强、技术性强、综合性强、实践性强、发展速度快、应用领域广等特点。学生对该课程内容掌握的程度直接影响其专业课程的学习和专业技能提高,影响其实践工作能力和知识再生能力的培养,关系到人才培养的质量,所以,我们必须探索行之有效的电子技术实验课程教学改革方案。 随着计算机技术、信息技术、网络技术的发展,在电子技术课程的实验教学中引入虚拟仪器技术已成为高校实验教学改革的发展趋势。 2.虚拟仪器技术简介 虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物。它利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。它基于计算机的软硬件测试平台,可代替传统的测量仪器,如示波器、信号发生器、频谱分析仪等;可集成于自动控制、工业控制系统;可自由构建成专有仪器系统。用户可以方便地对仪器进行维护和扩展,大大节约成本和研究、调试时间。虚拟仪器技术已成为现代测试测量技术的发展趋势。 虚拟仪器不同于其他EDA软件,如Protel、EWB等。Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,还具有电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能;EWB主要是对设计好的原理电路进行参数和波形的测试,实现计算机仿真。[1]而虚拟仪器则是利用PC机的显示器显示模拟传统仪器的控制面板,通过对虚拟面板的操作以多种形式表达输出检测结果,利用软件功能实现信号数据的运算、分析、处理,[2]从而代替实际实验中的各种仪器仪表,可直接对实际电路进行测量、测试、控制和处理。 3.传统的电子技术课程实验教学中存在的问题 目前大多数高校采用的传统电子技术课程实验教学存在很多问题。[3] 3.1传统仪器和实验箱的功能固定,扩展性差,只能开设某些固定的实验,无法实现资源共享。 3.2做一个实验所需设备繁多,操作和管理不易,且维修和检查不方便,返修率较高,设备完好率低,严重影响了正常的实践教学活动的开展。 3.3学生做实验时完全是被动操作,缺乏主动性,兴趣不高。 3.4实验设备主要满足于课程相关的实验,对于综合课程设计、毕业设计、学生电子科技制作等创新设计环节无法兼顾。 3.5很难建立开放性实验室。从目前情况看,如要建立开放性实验室,牵涉的实验室很多,师资力量有限,设备的维护和管理很难到位。 3.6由于众多高校资金缺乏,设备的更新换代缓慢,很难跟上科技发展的脚步。 4.电子技术实验课程引入虚拟仪器技术教学改革实施方案 4.1虚拟仪器技术用于电子技术实验课程教学改革的意义及优势 电子技术实验课程教学信息量大,我们必须有针对性地组织教学内容体系,适应不同的学科和专业,科学合理安排教学内容,突出重点难点;改变现有的教育观念、模式和方法。虚拟仪器设计已成为测试和仪器技术发展的一个重要方向,代表着世界先进的教学方法和理念,将先进的虚拟仪器技术与电子技术实验教学有机地结合起来,构建虚拟仪器的实验教学平台,在以培养高素质高科技人才的大学是势在必行的。 将虚拟仪器与电子技术实验教学相结合,可改善实验条件、降低实验成本、提高课堂教学效果和实验教学水平和质量;同时其扩展性强,可根据课程的需要开设创新性、设计性实验项目,激发学生自主学习和研究兴趣,为培养学生创新能力和实际动手能力提供了广阔的平台,是高校实验教学改革的发展方向。 4.2构建基于虚拟仪器技术的电子技术实验课程教学平台方案 将虚拟仪器用于电子技术课程的实验教学,需要分阶段、分步骤地完成,具体而言,大致分为以下几个步骤: 4.2.1利用现有实验室条件(如EDA机房),购买必备的软件和硬件接口,建立虚拟仪器实验室的软硬件平台。 4.2.2开设虚拟仪器技术课程,培养学生掌握相关的编程方法和技术。 4.2.3教师利用虚拟仪器软件进行编程,实现信号源、示波器、电压表、频谱仪、计数器及逻辑分析仪等多种仪器的功能,另外这些软件功能模块必须能够共享。 4.2.4以部分实验课程为试点,如模拟电子技术实验、数字电子技术实验、高频电子技术实验等。将传统的实验课逐步转化为虚拟仪器实验课程教学,可省去多种复杂设备,节约空间和时间,降低成本,有效地解决实验室管理和维护的难题,同时能提高实验设备利用率,弥补设备不足、资金短缺等缺点,从而切实改善实验条件。 4.2.5鼓励学生自己开展综合性、设计性实验的设计开发,将所学各门专业知识与实习、课程设计、毕业设计、电子设计大赛等环节相结合,构建综合性虚拟实验平台。学生还可根据工程实践的需要,进行二次开发。这有利于学生发挥主观能动性,增加学习兴趣,提高设计、分析、解决问题的能力。 4.2.6如有条件,教师可建立开放性虚拟实验室,通过与计算机网络的结合,[4]实现远程实验教学。学生和教师通过网络平台进行交互,完成实验项目,开展学生创新设计活动,能提高学生的设计、动手能力,改进教学方 法和手段,提高教学质量,真正培养出新一代创新型、复合型人才。 5.结语 把虚拟仪器技术引入电子技术课程的实验教学环节,对现行的实验教学方法进行脱胎换骨式改革,可以有效克服传统实验教学的弊端,增强学生的创新能力、实践动手能力和社会适应能力,提高教育教学质量。同时能改善实验教学条件,降低运行成本,可更合理地配置教育资源,有效地解决资金投入与人才培养间的矛盾,更好地适应现代教育的发展要求,真正培养出高素质的创新型、复合型人才。 电子技术实验课教学研究:高职非电类机械专业电子技术课程实验教学改革研究 摘要:在根据多年教学经验提出的电子技术实验教学路线图的基础上,对实验教学内容、实验教学模式、实验教学管理进行了改革,提炼出有助于激发兴趣、模块有机联系、涵盖主干知识、易于系统综合、铺垫毕业设计的实验教学内容;实行了“虚实结合,虚实交替”的实验教学模式;在实验教学管理的实验室开放、课内外互补、评价考核方面进行了探索。 关键词:高职;非电类机械专业;电子技术课程;实验教学 高等职业教育定位于培养高级技能型专业人才,这一定位确定了“技术应用型”的核心地位。对于高职教育中实践性很强的电子技术课程教学,如何让学生在学习过程中掌握扎实的实践技能和培养综合运用及创新能力,使之广受用人单位欢迎,实验教学无疑是解决问题的关键。对实验教学内容、教学模式和管理方式进行改革,是解决问题的突破口。以非电类机械专业电子技术课程为例,对电子技术实验教学改革进行探索。 实验教学内容的改革 根据多年教学经验,笔者拟定了电子实验教学的路线图:1激发兴趣式实验有机模块实验整合有机模块的综合实验为毕业设计打基础的拓展实验。 兴趣是最好的老师。实践证明,一旦学生的学习兴趣被有效激发,教学效果是事半功倍的。路线图的第一步就是为激发兴趣而设,这一步不是通常的讲解各类常用仪表、工具的原理和使用,而是每人发一份比较简单但又有一定实用和趣味功能的散装套件(如流水灯套件、音乐门铃套件)。要求学生将各元件在印刷电路板上“对号入座”,检查无误后进行焊接。在“对号入座”的过程中,自然地遇到了元件识别、阻值测量、万用表使用、电烙铁使用、焊接操作等问题。实践表明,采用“对号入座”法,在学生一心想装配成功的强烈欲望驱使下,相关问题教师只要讲解、示范一两遍,大部分学生都能基本掌握。元件焊接完成后,有相当一部分学生装配顺利,成功的喜悦洋溢在脸上,浓厚的学习氛围迷漫在实验室。 路线图第二步需要依据专业培养方案、课程标准和教学内容精心设计。非电类专业电子技术课程有“常用元器件模拟电路数字电路功率控制接口”的教学主线。其中,模拟电路中的放大、振荡、直流电源等电路,数字电路中的逻辑门电路、计数器、译码器等电路构成了知识的主干。由于实验教学后期要进入综合性、拓展性实验,因此,如果设计一个能涵盖上述主干知识的综合性实验模块作为路线图第二步的实验项目,那么,这样的实验模块设计就很有科学性、有机性和针对性。所以,选择了放大电路(分立、集成)调整与测试、555时基电路典型应用、输出电压可调的稳压电源、组合逻辑电路的设计与测试、计数器逻辑功能测试与应用和计数、译码、显示综合应用六个实验项目作为路线图中有机模块的组成部分。需要说明的是,路线图第二步是实验教学的重点和难点,在课时安排上要留有余地。 路线图第三步是整合有机模块的综合实验。选择了教材中第114页的一个框图(见图1)作为实验项目,这是一个转速检测系统的框图。首先,没有具体的电路原理图,这是一个综合性的设计实验;其次,从框图中看出,该转速检测系统涵盖了各有机模块;再次,该框图易于拓展。这样的实验内容设计,不但将各分立实验项目有机地结合在一起,而且难易适中,易于学生进行综合性、拓展性的设计实验。 路线图第四步,拓展上述转速检测系统,使其成为具有其他功能的实用系统。例如,在计数器后接入驱动电路,就有了自动控制功能,知识点由弱电范畴进入强电领域,极大地拓展了学生的视野,为毕业设计打下了坚实的基础。实际教学中曾给出如流水线计件电路设计、水位自动控制和显示电路设计等毕业设计课题,由于上述有科学性、有机性和针对性的实验教学内容改革,学生在最终的毕业设计作业完成得令人满意。 实验教学模式的改革 实验教学中采用了基于“虚实结合,虚实交替”的实验教学模式。 虚实手段相结合 一方面,EDA技术是电子技术类教学改革的重要方向,以Multisim、Proteus和OrCAD/Pspice为主的虚拟实验平台正在越来越多地运用于电子技术实验教学中;另一方面,虽然虚拟实验具有传统实验没有的优点,但虚拟实验还只能是传统实验的一种补充、完善和扩展,还不能完全对传统实验进行替代,学生的虚拟实验还必须建立在一定程度的实际动手能力的基础上。传统实验和虚拟实验特点的比较如表1所示。 实验教学初始阶段属基础性、验证性实验。选定少量实验项目,让学生先做1~2次传统实验(见图2a),从而对常用实验设备、仪器有真实和直接的感受,再进行虚拟实验时,学生就容易掌握虚拟仪器的面板符号、按钮功能、标度以及使用方法。中程和后期阶段,先做虚拟实验(见图2b),再做1~2次真实实验。这种方式由于虚拟实验比重大于传统实验比重,就不太担心设备不足、实验失误、仪表损坏、耗材缺失、课时有限等,可不限时间、地点地做实验,这种方式更多地应用于设计性、综合性的实验中。对路线图中第四步的为毕业设计打基础的拓展实验,一般采用全虚拟的实验方式(见图2c),这是因为这样的实验往往元器件昂贵,对设备、仪器性能要求高,没有开展传统实验的实际条件。虚实结合手段的科学设计和运用,能够很快地使学生具有虚拟环境与实际环境的转换能力和应用能力,可为学生进一步的拓展学习打下基础。 虚实指导相结合 在实验教学路线图第1、2步,以各种有效手段进行传统的全程指导,让学生尽快适应实验室环境下的学习方法,此为实导。在实验教学路线图第2、3、4步,在物色好悟性高、表现出色的3~5名学生作为实验指导助手的基础上,将实验指导放开。学生不但不能依赖实验指导书,而且,只能得到教师给予的方向性引导,教师不具体解释,不动手操作,鼓励指导助手参与解决问题,此为虚导。实践证明,这种虚实结合的指导模式,能够让学生主动学习、积极自疑、设法解惑、斩获成果。学生学习的主动性和能动性得到充分的挖掘。 实验教学管理模式的改革 实验室开放 在设计性、综合性实验阶段,学生的实践技能水平有了很大提高,不易出现低级错误,仪表人为损坏的概率比较低,实验室在学生自己管理下可以开放了。实验室开放后,有些学生重做了曾失败过的实验,巩固了知识;有些学生自设了课题进行实验,综合能力得到提高。开放实验室解决了课时不足、时间固定的问题,极大地增加了学生实践锻炼的机会,是实验教学改革中不可或缺的环节。 课内外互补 介绍著名的电子技术专业网站和专业论坛,引导学生到电子网站和论坛查元件、问问题、寻电路、究原理、交同仁、知技术、懂方法,为进一步学习电子技术提供便捷的途径和方法,使学生在更高的平台上获取知识和方法。另外,在时间、条件允许时,也可将课程设计、技能鉴定和课外电子制作作为电子技术实验教学的有益补充。 考核方式弹性化 实验考核由四部分构成:平时成绩40%+实验报告30%+期末实验30%+创新(含论文)10%。其中,创新10%属加分项,为鼓励学生创新而设。当学生在实验中有独到的、涉及课外知识的方法和设计时,教师都给予加分。如果有撰写论文的情况,加分幅度还可更大。期末实验考核考题来自自编题库。题库中的考题除了精心编写的典型题外,许多就是平时实验中遇到的问题。抽签选题时,通常是一人一题,不允许换题。但是鼓励一人抽两题,都做对给予额外加一题(或步骤)分30%的加分,一对一错只给一题分(或步骤)的90%,都错则不给分。以鼓励为导向的弹性分的设立可以在一定程度上调动学生的学习积极性。 实验教学改革效果 近年来的电子技术实验教学取得了良好的效果。随着学生学习兴趣的提高,时常能看到学生主动学习、探究学习的现象。在阶段性实验后或实验课程结束后,许多学生总是希望下一次的实验快点到来和要求多安排实验课时。参加课外电子制作的学生报名踊跃,学习范围在不断延伸,远远超出教材范畴,如Protel软件学习、电路板刻蚀方法等。学生学习成绩也显著提高。将2006年(改革前)与2010年(改革后)同一专业、同一试卷期末考试成绩进行对比,平均分提高了9.3分。虽然是机械专业,但选择电子电气类毕业设计课题的学生约占1/3,而且,毕业设计的效率和质量比改革前提高了许多。由3名学生组队参加的省内电子技能比赛,取得1人二等奖,2人三等奖,团体总分第一的成绩。在电子群岗位工作的毕业生,由于其良好的上岗能力和迁移能力受到社会好评,毕业生就业率名列我院前茅,我系多次被评为毕业生就业工作先进单位。 结语 电子技术实验教学若要激发起学生的兴趣,需要精心设计实验教学内容,使各部分内容能有机联系、涵盖知识主线、易于综合和拓展。这样,就为有效地培养学生的实践技能和综合运用能力打下了坚实的基础;充分利用虚拟实验平台,改革教学模式,提高实验效率是电子技术实验教学改革的重要方面;辅以实验管理模式的改革,能使电子技术实验教学改革的效果更加完善。
医学院校计算机实验室管理探讨:高等医学院校计算机开放实验室管理平台研究与设计 摘 要 笔者对医学院校计算机开放实验室管理平台进行了深入的研究,建立新的管理体系,从而不断提高教学效率以及学生的积极性。 关键词 医学院校 开放实验室 管理平台 设计 实验教学是高等教育教学过程中的重要组成部分,实验教学的教学效果,直接影响到培养学生的质量,保证和提高人才质量已经成为高等教育必须要解决的重要课题。而高等医学院校计算机实验室开放的主要目的,就是要使医学人才具有能够适应未来社会需要,使他们具有较高的计算机应用能力和医学信息处理能力。 一、计算机开放实验室管理平台的设计目标 计算机实验室开放管理平台以提高实验教学质量及管理效率为宗旨,因此在系统设计时要求实现以下几方面的目标: 1、运用先进的计算机软件和网络技术,将传统的人工管理改为无纸化管理方式,实现对实验室开放的全过程管理,为管理部门对实验教学的监督提供了详实、准确的数据支持。 2、利用网络信息技术实现实验室开放的个性化管理。教学过程采用网络预约实验项目的方式,学生可通过校园网查询相关信息,自由选定时间、实验项目、预约实验。 3、采用数据库管理来实现课表编排、学生选课、成绩录入等功能,最大限度地减轻了实验室管理者的工作负担,提高了工作效率和服务水平。 二、计算机开放管理平台需求分析 目前学院还没缺乏相关的计算机开放实验室管理系统。计算机开放实验室管理系统是多学科交叉的综合应用技术,具有很强的专业性和技术性。开放实验室管理系统应能提供一个供所有用户相应的工作平台,有严格的权限管理,权限要在数据方面和功能方面都有体现,有良好的扩充性等其他功能。管理员将计算机开放实验室信息整理归类到网上,学生登录该网站后,首先要注册才能查询相关信息: 1、只允许系统管理员来添加、删除和修改计算机开放实验室信息设备的信息;管理员有权查看该系统的所有学生注册信息,可以修改某一个学生注册的基本信息,也可以删除某个学生。 2、在校生都可以注册成为系统的用户,注册时需要输入基本注册信息。 3、用户注册后可登入系统,查询所有的实验计算机开放实验室信息相关信息。 4、本系统即时对系统数据进行安全设置与保护、友好的用户界面,业务操作简单,提供各种级别的数据保护和权限控制方式,确保数据的安全可靠。 三、管理平台的总体结构与功能分析 系统应用.NET技术,以SQL Server 2000数据库作为后台数据库,选用3层浏览器/服务器结构作为医学院校计算机开放实验室管理系统的逻辑结构。并以Web数据库技术为支持建立一个3层B/S (Browser/Server,浏览器/服务器) 结构的医学院校计算机开放实验室管理系统,满足学院教学和管理的要求。用户可以用两种身份登录本系统:实验室管理(管理人员);不同身份登录被系统授予不同的使用权限。登录后用户可以自己资料进行数据修改,如密码修改、个人信息修改等。如图1所示。 对于每个登录开放实验室信息管理系统的用户都提供用户注册,相关开放实验室信息查询、实验内容、实验室公告、实验室简介等功能。 开放实验室管理系统的服务对象有两类,即管理员和注册用户。由于管理员和注册用户对此系统的操作有很大差别,在系统中要分别记录他们的数据信息,因此首先需要如下两个数据实体。 管理员数据实体:记录管理员的用户名和密码,这是管理员登录系统时所必须的。 注册学生数据实体:包括学号、密码、姓名、性别、系别、班级、联系电话、电子邮件等信息。管理员可以根据这些信息来了解学生。 系统主要包括的功能表有:公告信息表、管理员信息表、实验室类别表、计算机开放实验室信息表、注册学生信息表、实验室介绍表等。 四、结语 利用计算机网络技术和数据库开发技术,探索有效的实验教学开放管理模式,开发基于校园网的基础医学实验室开放管理平台,对规范赣南医学院的实验教学管理,优化资源配置,提高实验教学质量有着重要的意义,并为学校的课程评估、实验室评估、实验教学示范中心建设等奠定了坚实的基础。 (作者单位:赣南医学院) 医学院校计算机实验室管理探讨:医学院校基于物联网的计算机实验室管理模式探索 【摘要】实验室的管理对于正常教学进行是一项非常重要的任务,以往的管理模式存在非常多的不足运用物联网来实现计算机实验室的管理,可以实现动态管理、随时管理,可以将工作量有效的降低,提高工作效率。 【关键词】物联网;计算机实验室;管理;模式 随着计算机技术的发展,作为服务于全校医学生的综合计算机实验室来讲,它的最大特征就是人流量非常大、计算机非常多、使用的频率极高,对于计算机的运行和各种软件的需求非常复杂,除了要满足正常的教学实验以外,还需要满足学生课外自由上机的需求,还需要做好各种大型计算机考试以及培训的需求。 这些事项不断对于计算机、网络运行、整体框架、系统配置提出了更多的要求,还对计算机实验室的管理、机房的环境维护提出了更多的要求。随着计算机物联网技术的发展,为我们提供了良好的环境,找到一个相对满意的计算机实验室管理以及建设方式,较好的达成了各种需求,将实验室的管理形式进行简化,提升管理效率,提升实验室的使用率成为了当前计算机实验室创建的首要任务。 1.物联网含义 物联网是透过红外感应器、射频识别(IFD ~I)、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备进行的,依照事先的协议,将任何物品同互联网相互连接,执行信息交换和通信,实现对物品的智能化辨别、定位、跟踪、监控以及管理的一种网络。物联网是一种物物相连的互联网。由此可见,物联网是通过以互联网为基础的,进行延伸和发展的网络体系,物联网的中心及基础依旧是互联网,物联网把它的用户端延伸、扩展到了任意物品和物品之间,来采取信息互换和通信。 2.以往计算机实验室的管理 在计算机的基础信息的管理上,通常运用纸张的记录方式来进行设备的购买时间以及损坏时间的记录,以及计算机的维护时间、每堂课的每个计算机的使用记录。 在计算机的定期检查上,实验室的管理员要维护非常多的计算机,可是计算机由于使用频繁,一定会出现各种故障。实验室的管理员维护计算机只可以运用实验室的空闲时间,为所有的计算机进行维护,这样不但浪费时间,还影响教学。 在实验室的环境管理上,因为实验室的使用度非常高,实验室的湿度、温度控制以及除尘的工作无法及时进行,使得实验室的硬件设施频频发生故障,无法保证教学的顺利完成。在实验室的安全上,实验室每天都会有很多学生上机,一定会涉及到实验室物品以及学生物品的安全管理事项,主要防止的是电源使用不规范产生的火灾隐患以及实验室物品的丢失状况。 3.源于物联网的实验室管理模式的研究 物联网作为互联网的基础,运用射频识别技术、无线传感技术来达成物品和物品之间的信息互换以及通信的一种网络。 通常来说,物联网的拓展方式大致有以下几点: 首先,对于物体的属性采取标识的方式,属性包含了静态及动态,静态属性可以直接应用在标签当中,动态属性则要先通过传感器进行探测; 其次,需要鉴别实验室内部设施对物体属性的读取,而且要将信息转换成符合网络传输的数据信息; 再次,要把物体的信息透过网络传输执行到信息处理中心,透过信息处理中心来完成对物体通信的有关计算。 运用互联网技术来管理实验室,就是在实验室的仪器上输入电子语言,透过管理的终端进行信息的汇总,之后执行相关的处理。 运用物联网技术来管理实验室,有以下几项优势: 首先,实验室设施信息进行全局管理,运用射频识别,RFID体系对实验室进行管理,可以通过电子标识把实验室设施的基本信息的内容进行储存,透过传感器以及无线网络就可以非常方便的获取实验室设施的基本资料以及进行合理的管理。 这些基本资料不但包含了型号、规格、出厂日期、设备号、使用单位、使用地点、维护记录、生产厂家,还包含了它的单价等详细的信息。 其次,实验室信息的动态管理,运用RFID体系可以对实验室的设备进行跟踪管理,当前只要在所有实验室的出入口设置门禁芯片,这个芯片包含了读头及联网接头,芯片的关键功能在于可以自动对进出门的实验物品进行扫描,而且可以将出入的时间、房间号等信息透过无线网络传输给管理计算机。透过这样的技术还可以给实验室设置更多的安放位置,进行报警设置,这样不但可以预防发生私自挪动的情况,还可以预防被盗的发生,力求做到更加全面、实时的对机房合理监管,保证机房的安全。 再次,透过对计算机的管理就可以在实验室操作的过程中识别实验的步骤、以及操作的要点等。协助实验者顺利的完成实验。再同有关技术相结合,可以实现对实验室设施运用动态管理,如果运用不合理就会自动进行报警,而且将实验的过程中断掉,以免产生不必要的损失。 操作者可以进行远程控制,在实验的操作过程里数据可以被及时采纳而且用合理的方式供应给操作者,达成实验教学的网络化、数字化、智能化。 最后,实验室的及时维护,透过传感系统可以让设施的维护、检修变得更加简单,并且因为所有实验设备上的电子标识都具备了大量的信息和维护状况,这样可以及时的确定该设备的运用状况,极大的缩短了维修的时间,提升了维修的工作效率。也就免除了相关的责任事故的发生。 综上所述,这样全新的管理模式,为实验室的管理工作营造了全新的机会及挑战。但愿物联网的实验室管理模式可以为教学、科研营造一个技术支撑的平台,以更好的形式为教学和科研进行服务。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理专业计算机网络教学改革与实践 摘要:计算机网络课程是医学信息管理专业的基础课程。但是这门课程涉及了计算机和通信两个领域的知识,教学效果存在不太理想的一些情况。该文总结分析了目前计算机网络课程教学上存在的问题,并提出了解决方法。 关键词:计算机网络;教学改革;医学信息管理专业 医学信息管理专业是一个交叉性学科,学科基础是管理学和信息科学。而计算机网络是支撑学科的基本课程之一。但“计算机网络”课程与一般课程不同,其原理性与实践性都很强,只有在掌握其基本概念和基本工作原理的基础上,再通过一定的实践才能真正学好。[1] 另一方面,计算机网络应用不断普及深入,医院对人才培养提出了新的要求,医院需要大量熟练掌握计算机网络知识和技能的复合型医学人才。而传统的计算机网络课程的教学内容和方法已经跟不上现实的发展变化,各种矛盾逐渐显露出来。因此“计算机网络”课程的教学改革势在必行。 1 计算机网络教学过程中存在的问题 1) 现在高校一般采用以教为主的传统教学方式,在教学过程中,教师教授知识,学生被动地接受知识,靠机械的重复进行学习。这种教学模式存在的最大问题是:忽视了学生在学习中的主动性,片面强调理论知识的灌输,压抑和阻碍了学生的个性发展,不利于培养学生的扩散思维能力和创新能力,进而影响教学质量,教学效果难以达到满意。 而计算机网络课程中包含很多比较复杂和抽象的概念、结构、原理、算法等内容,如果只使用传统方式来讲授这些内容,学生不但会觉得枯燥,而且老师也很难将某些问题讲清楚。如,网络层次体系结构和网络协议,由于数据包在各层次的流动以及协议对其的处理过程都隐藏在设备内部,看不见也摸不着,没有实际的直观印象,只有理论的抽象讲述,学生很难从整体上理解和掌握计算机网络的工作原理与运行规律。 2) 涉及到计算机和通信两个领域的知识,课程知识点多而杂,各种协议实体交互复杂,理解和掌握的难度较大。而学时安排不多,理论讲不深。例如:比如OSI模型和TCP/IP模型,以及TCP/IP协议,是计算机网络课程中最重要的内容,然而模型中主机的七层和通信子网中的低三层的是如何协调工作的,不同设备相同层之间如何协调、同一设备不同层之间如何协调,这些知识非常抽象,学生很难理解。 3) 理论教学和实验教学存在脱节的问题,教师主要讲授各层协议,没有注重实用性和实验设计,而且许多理论问题很难有条件设计相应的实验题目。比如,对于TCP/IP协议族的学习中,实验内容仅是使用Ping命令和Tracert命令去观察相应情况,仅通过这些实验是不足以理解相关知识,更难以掌握相关技能。 4) 目前针对不同专业的计算机网络教材相对较少虽然计算机网络教材很多,但很难选到合适的教材,网络课程的内容跟不上网络技术的发展迅速。 2 计算机网络教学课程的改革 针对以上问题,我个人在教学的过程中,不断的摸索和实践,目前采取了以下改进的方法: 1) 对传统的教学理念和方式进行改变,在教学过程中适当引导学生,增强学生在教学过程中的主动性,培养学生自主思考的习惯和创新的能力。同时增加学生的实验课时,主要是动手能力的培养。改革考核方式,增加实验的考核,做到理论考核与实际操作相结合。以达到所学习的知识与实际工作相结合,巩固教学成果的目的。 2) 针对医学信息管理专业我设置了计算机网络课程的教学重点内容,主要包括:计算机网络的体系结构、数据链路层、网络层、运输层、应用层和网络安全。课程的难点主要是数据链路控制、网络路由技术和TCP传输控制机制。 3) 医学信息管理专业的实验内容重点不在编程,而应培养学生的动手和实践能力。因此主要实验内容选择如下:组网实验,交换机配置实验,路由器配置实验,Windows 2000 Server的安全与配置、用户账户与组账户的管理,Web服务器的配置与管理、Ftp服务器的配置与管理、DNS服务器安装与配置,利用Iris软件截获并分析数据包实验。 由于我校没有网络实验室,只能利用其他网络仿真平台或网络设备模拟软件构造虚拟实验环境拓展实验的外延,在一定程度上弥补硬件的不足。 4) 教学手段上:课堂教学采用以多媒体教学课件为主,黑板教学为辅的形式。对于需形象性思维、抽象性问题等用多媒体课件可以使问题直观、形象、易理解,也可增加内容的趣味性,同时也增加了信息量,提高课堂效率;对于公式推导等需演绎的内容,采用黑板加讲解的方法。对于抽象和复杂问题的讲解,首先对需要演示的内容进行讲解,介绍多媒体课件的演示流程,以及包含的知识点,提醒学生注意寻找;多媒体课件演示一遍后,要求学生回答课件中包含了哪些知识点,然后要求学生观察课件展示了知识点的哪些细节;多媒体课件演示两遍后,要求学生回答课件展示了知识点的哪些细节,然后要求他们思考课件中没有展示出知识点的哪些关键细节,如果让你来设计课件的话,你会怎么做。 5) 针对传统教材部分内容与技术发展脱节的情况,引入一些新技术做为课堂讲授的知识,比如因特网上的音频/视频服务、无线网络和下一代因特网等内容。 3 结束语 该文从教学模式、教学内容、实验设置、教学手段等方面提出了一些行之有效的教学改革措施。在具体的教学实践中,取得了较明显的教学效果。课程教学改革是一项复杂而艰巨的工作,需要多方的配合和保障,本文只能对医学信息管理专业的计算机网络教学改进起到一些借鉴作用。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理专业计算机课程设置的整合和优化 摘要:本文在分析我国医学信息管理专业计算机课程设置现状和存在问题的基础上,提出了基于多元依赖关系的设置课程的方法,并结合教学实际,对该专业计算机课程单元的整合、教学内容的优化及实践教学方法提出了建议。 关键词:计算机课程;多元依赖;整合;优化 1引言 我国的信息管理与信息系统(医学)专业先后经历了专业创建、实践探索、调整改革、飞速发展四个阶段[1]。在每一个阶段中,课程体系都有较大调整,其中计算机课程无论从课程单元还是课程内容变化最大[2,3]。随着信息技术在医学信息处理中的广泛与深入地应用,信息管理与信息系统专业课程体系中计算机课程设置超着动态性和开放性发展。为此,立足学科知识结构,遵循计算机科学课程间的内在规律,体现多学科的交叉和融合,以技能培养为目标,改革实践教学,整合课程类型和课程内容,才能科学设置医学信息管理专业的计算机课程。 2课程设置的现状及存在的问题 2.1课程设置概况 课程设置服务于培养目标。我国的医学院校信息管理与信息系统专业培养目标大致有两类[1]。一类基于信息资源管理,其培养目标以医学情报学为主,兼有向医学信息处理方向扩展的趋势;一类基于信息技术应用,其培养目标以信息技术为主,突出信息系统的设计、开发及应用。培养目标不同决定了其中计算机课程设置的不同 根据对我国10余所有代表性的开设该专业的高等医学院校关于计算机课程设置的情况调查,我国医学信息管理专业计算机教育大致分为计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用三个层次,其课程设置情况如下:①第一层次的课程,包括计算机文化基础、离散数学、计算机原理、模拟电路、数字电路。②第二层次的课程,包括数据库、数据结构、计算机网络、C程序设计、VB程序设计、网络数据库、操作系统。③第三层次的课程,包括计算机信息检索、多媒体技术、汇编语言程序设计、计算机引论、软件工程、数据挖掘与数据仓库。另外,一些学校还开设了计算机课程的前导数学类课程,如高等数学、线性代数、概率论和数理统计等。 2.2课程设置存在的问题 从各学校同类专业计算机课程设置可以看出,主要存在以下不足。①计算机课程设置没能同信息管理与信息系统专业的整体知识结构相融合,是计算机科学与技术专业课程体系中简单抽取的子集,在整个医学信息管理专业课程体系中表现出孤立性、游历性和离散性。缺少课程单元的整合和教学内容优化。②计算机课程设置体现不出开放性、动态性,与计算机技术的快速发展不同步。其中的必修课程居多,选修课程较少且针对性不强。③实践教学环节薄弱,不利于技能培养和综合能力提高,不利于培养学生的信息素养和创新意识,不利于提高学生利用信息技术进行医学信息分析与处理的能力。这是各高校计算机课程设置中非常突出的问题,包括实验项目中基于课程群的设计性、综合性实验所占比例较少,基于单课程的验证性实验占多,提升就业能力和创新能力的集中性实践环节不足,实践教学方法和手段不足等。 3计算机课程的优化设置及教学改革建议 在医学信息管理专业的教学实践中,我们认为,计算机课程设置要运用系统的观点,从信息管理与信息系统专业本身的学科基础和知识结构出发,突出计算机技术与医学信息管理的交叉和融合,突出计算机技术的应用性和先进性。 3.1以多元依赖关系为指导,设置计算机课程。 在课程体系中,应选择既依赖于本学科课程又依赖于相关学科的课程作为课程群的课程单元,我们把这种课程之间的联系称为多元依赖关系。比如“数据结构”和“数据库技术”课程既和“程序设计”、“离散数学”存在依赖关系,也同“信息组织与存储”、“信息资源管理与利用”、“管理信息系统分析与设计”等存在依赖关系。根据依赖关系选择的课程可以实现不同学科课程间的交叉和融合,从而使其被真正纳入信息管理与信息系统专业的课程体系,以形成本学科完整的知识结构。图1说明了“数据结构”和“数据库技术”的依赖关系图。 3.2整合和优化课程,完善课程设置 计算机课程的设置要符合信息管理专业的培养目标和学科性质,体现其学科特色,而不是符合计算机科学与技术专业的培养目标和学科性质,因此必需对计算机课程进行整合和优化。①课程内容的优化。计算机文化基础适当介绍用于医学处理的应用软件,抛砖引玉,激发学生学习兴趣。如进行医学统计的SPSS、SAS、ROCKIT等;进行流行病分析的EPI;用于化合物及化学方程编辑的CHEMDRAW;为生理学、药理学、毒物学的研究者提供的数据采集和实时处理软件IOX、数据后处理软件DATANALYST、心电图分析软件ECG-AUTO等等。高级程序设计语言以设计方法、指针及应用为重点。离散数学以集合与图论为重点。计算机网络和数据库内容以技术应用为主,原理为辅,同时还可以减少对计算机原理、数理逻辑等前导课程的依赖。②课程单元的整合。在内容优化的基础上,进一步整合课程。数学课程群的整合,将高等 数学,线性代数、概率论与数理统计、卫生统计学、离散数学整合为课程计算机数学基础。硬件课程群的整合,将电路分析、大学物理、模拟电路、数字电路整合为课程电子技术基础,将汇编语言、计算机原理组合成计算机原理。软件课程群的整合,重点学习高级程序设计语言、数据结构、数据库技术、软件工程等课程。应用课程群的整合,重点学习医院信息系统,计算机信息检索、管理信息系统分析与设计、医学信息分析与研究等课程。③增加选修课是为了使学生及时了解计算机科学的最新发展方向和新的技术增长点,保证本专业计算机应用技术发展的动态性和开放性。可增加的选修课有:数据挖掘与数据仓库、网站建设与维护、多媒体技术、数字图书馆、网络数据库及应用、软件开发工具、网络安全与管理等。 3.3强化实践环节,突出计算机技术在医学信息管理中的应用性特色。 为充分发挥计算机课程在医学信息管理专业课程体系实施中的作用,应加强实践教学,主要解决以下几个关键问题。①增加综合性、设计性实验,减少验证性实验,如医学信息分析与研究、医学信息检索等。②增加独立设置的实验课程,如网络数据库、可视化软件编程等。③增加面向市场的实验课程,如JAVA程序设计、网站建设与维护等。④增加课程设计,如数据结构课程设计、数据库技术课程设计、高级程序语言课程设计等;尤其应增加基于课程群的课程设计,以提高学生系统分析与设计的能力。⑤改革毕业设计、毕业实习。联合医学信息技术公司,采用“毕业实习+职业培训+就业”的模式,为学生就业应聘提供从业经历。 4结束语 计算机课程是医学信息管理专业知识体系的有机组成部分,是培养学生综合实践能力的重要手段,贯穿于医学信息管理专业教学的全过程。另一方面,医学信息处理及医院信息化技术发展非常迅速,只有不断更新计算机课程,强化实践教学环节,才能满足社会对医学信息技术人才的时代需求。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理中的计算机技术论文 一、论重要性 1.1人工处理医学信息的局限性 人工处理信息是有很大缺陷的。第一,速度慢,手写字符平均为40字每分钟。第二,人工的处理繁杂的医学信息出错率很高,一旦出错,甚至会导致严重的医患关系。还有,人们凭着自己的感觉直觉在识别信息上是很弱的,在推断和概率估计上存在着很大的主观倾向,这是万万不行的。如上的种种局限性在医学信息管理中会严重影响信息的及时性,准确性以及适用性。医学信息管理的中的各类信息,是在诊疗康复过程中相互依赖,环环相扣的。任何一个环节的出错都会引起“水波效应”,使整个有机整体处于紊乱状态,影响工作的进行。 1.2计算机技术在医学信息管理中的优越性 众所周知,计算机以迅速,准确,可靠和拥有极大的储存能力为突出优点被广大工作者所喜爱。而且,其计算和分析能力远远的超过人工可能达到的最大程度。计算机用于处理医学信息适应了其信息量大,面宽的特点;与医学信息处理的及时,准确的要求相适应。通过计算机技术的支持,从根本上改善了医学信息管理人员工作性质和条件。所以,计算机技术用于医学信息的处理,是医学现代化管理的重要手段。繁杂的医学信息一旦引入了计算机技术,就会提高管理的效率,减少错失,保证医疗过程科学而协调地进展,对病人,对医生,对有的医疗机构乃至整儿社会,都有着极其深远的影响。 1.3辩证地看待计算机技术在医学信息管理中的作用 有着计算机技术的支持,我们不能否认医学信息管理更协调,更有效率;但是,计算机也不是万能的。计算机技术在应用过程中,尤其在信息采集方面,对于涉及面广的信息很难实现计算机化,自动化。而且,计算机毕竟是机器,在灵活性方面就明显的没有人工有优势。因而,在信息管理过程中,要通过计算机与人工相结合的方式来对信息进行管理;才能让信息不但具有准确和高效性,也有一定的灵活性。所以,因才施用,才能更好的发挥计算机技术在医学信息管理中的作用。 二、对计算机技术教学方式的建议 计算机技术的运用,对于医学信息的管理意义是重大的。儿如何将两者有机的结合起来则是我们医务工作者的事情了。当今时代,每个医疗机构在每个季度,都会有一定的计算机教学,对象上至院长下至护士,可见其重要性。因此,一个良好的教学方式就显得更加重要。多媒体教学相对于枯燥乏味的照本宣科有如下优势: 1、直观性,能突破视觉的限制,多角度地观察对象,并能够突出要点,有助于概念的理解和方法的掌握; 2、图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣。 3、动态性,有利于反映概念及过程,能有效地突破教学难点; 4、交互性,学生有更多的参与,学习更为主动,并通过创造反思的环境,有利于学生形成新的认知结构; 5、通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充,并通过对真实情景的再现和模拟,培养学生的探索、创造能力; 6、可重复性,有利于突破教学中的难点和克服遗忘; 7、针对性,使针对不同层次学生的教学成为可能。 8、大信息量、大容量性,节约了空间和时间,提高了教学效率。通过多媒体教育,是的医务工作者快速的,有效的,持久的掌握计算机技术与医学信息技术的结合使用,这不仅仅使利医疗机构本身构成更加精准,有效,有机,更是让病人得到了很大的便利。 三、结论 计算机技术的运用和有效的教学方式让医学信息管理提高了效率,减少了错失,保证医疗过程科学而协调地进展,对病人,对医生,对有的医疗机构乃至整儿社会,都有着极其深远的影响。 作者:徐渭赵春艳周凤龙单位:徐州医学院
随着现代科技的发展,学生接受新事物的能力越来越强,作为大学教育工作者,为了更好地掌握知识的传播,能在知识的海洋中让学生感受知识的奥妙与乐趣,需要引入多种教学方法,在课程短短的90分钟内吸引住学生的眼球,让学生感受自然的力量与知识的结合,为找到学生的学习的切入点而准备不同的重点。在教学方法中引入多媒体辅助方式必不可少。多媒体的优势作用相当多,我们要确认他在教学中的重要地位。 从19世纪80年代电脑的普及应用开始,经过20年的发现,现在的应用软件可以说是琳琅满目,那么在物理教学中常用到的用PPT及flash以及模拟线路设计显示软件、光路模式显示软件、物理建模显示软件,这些软件能让学生更直观地去感受教师所讲解的知识点,以及一些知识在实际生活及工业中的应用,可以以实际的应用引导学生了解知识的使用领域,同时开拓了学生的视野,让学生由单一的学习书面知识而跨到实际工作领域,了解社会各行业对我们学习的知识的实际应用效果。社会之所以这么发达,人类生活之所以这么便捷,都来源于知识在实际中的应用,推动了社会的发展。 1多媒体的优势 多媒体是计算机发展的产物,人们把声音、图像文字、视频、动画融合在一起的效果,随着科技的发展,各学科知识量不断增加,在教学过程中仅仅使用单一的黑板和粉笔,显然在短短的课上时间传达给学生的知识量是非常有限的,相对于信息发达的这个社会来说还是显得形式单一,内容枯燥,缺乏一定的吸引力,通过多媒体的使用,省去了很多写黑板和在黑板上画图的时间,通过动画的放映演示,配合老师的口头讲解,也让学习更加形象化,更便于理解。通过多媒体教学方式缓解了不同学生对知识量的要求,也让学生找到了自己的兴趣点,对其以后的发展起了一个引领作用。 2多媒体的地位 2.1在课堂教学中教师的地位依然不可动摇 多媒体作为课堂的辅助教学工具,虽然有很大优势,但是教师仍然是教学的主体,教师的地位不可替代。首先教师所要讲解的不仅仅是单一知识,公式。更重要的时引入物理学科的基本思想,培养学生认知自然界的能力,怎么通过基本物理现象去看待事物的本质和内在规律,并把这种规律使用在其他事件中。通过物理的发展史和人物的介绍,使学生对杰出人物的内在品质体会对真理的坚持,通过老师的声情并茂的描述,引导学生正确的价值观、人生观。其二,课堂上引入的信息比较多,那么就需要教师本身合理安排相应先后次序,由浅入深,逐步引导学生理解知识的系统,有层面,分角度,教师不是简单的放映者,讲解着,他的重要作用是在图片的显示过程中,和学生互动,找到学生理解的切入点,让学生更好地去理解知识,对于学生难理解的问题,还要结合黑板的应用在上面画图和推导。让知识一环一环紧紧相连,提高教学质量的同时,活跃课堂气氛,让学生的学习成为一件快乐的事情,提高对物理的学习兴趣 2.2如何充分应用多媒体技术 多媒体的应用,首先体会在里面是老师制作的必备知识内容,另外还要加一些合理的动画,在结构上知识的概况可以选择列表或者结构图的形式展现出来,让学生一目了然。对于具体公式的推导,我们可以先给出,在多媒体上演示动画,学生在观看演示的同时,老师把需要境界的内容配合讲出来。这样对比知识非常形象化,让学生更好地理解相应的知识点,图文和动画并行演示,展示动静结合,对于枯燥的物理知识学生的兴趣一下子就被激发起来,课堂气氛一下子活跃起来,学生之间还可以相互探讨,多媒体还可引入一些实验设备,展现设备模式模拟现象,让学生所学知识与实际生产结合起来,拓展了学生的视野,同时让学生更清楚理论和实践的结合。 2.3使用多媒体应注意的问题 多媒体工具和传统教学方法应当有机结合。传统教学中教师的主要工具就是黑板和粉笔,显得额外单一,在讲某些实际工程中事例时,由于学生从来没有接触过,所以无法准确的想像,从教师的口头叙述中,只能靠接触过的类似东西起理解,这个时候有动画和实物的演示,势必会达到事半功倍的效果。老师做详细的推导过程,学生在教师的引导下,跟随教师的思路,自己也有一个思考时间,这样对问题理解更透彻。通过以上分析,我们看到多媒体工具和传统教学方法有机结合,更能增强教学效果。多媒体课件的制作过程,要求教师像设计板书一样,要有一定的层次感,给学生演示的时候要条例清楚,重点突出,不能单一靠动画去吸引学生眼球,要有一定的知识层次面,由浅入深,逐步引导学生学习,这样能保质保量完成教学内容,让教学达到更好的结果。要求课件内容有板书样式,内容涉及基础理论、人物介绍、历史背景、基础动画,相关内容视频和相关专业近期成果,并适当引入新型能源,材料,多学科应用等前沿成果。应该合理引入与课程知识点相关的信息内容。当今时代科技信息迅猛发展,多媒体节省了传统的教学时间,教师可利用多的这部分时间给学生进行本学科发展的新方向、目前研究的课题以及一些实际应用的科研成果介绍,这个引入量要适当,要在学生可接受的范围内,过多学生有压力,会显示情绪化,过少又觉得不过瘾,所以教师在制作过程中掌握好这个度,对于课堂时间分配,基础知识学习及相关领域的介入合理分配,保证教学大纲的要求,又让学生充分利用课堂时间掌握知识,又开阔视野。我们在教学过程中还是需要采用多种教学方法,了解学生的基础情况,结合传统和多媒体教学方式,在课堂上充分发挥老师的引导作用,调动学生学习积极性,活跃课堂气氛,通过一些动画、视频的介入,培养学生的物理思维,学习物理的兴趣,主动在物理的海洋中畅游。学生在观看视频的同时也拓宽了自己的视角,明白自己所接触的基础物理知识能触及到哪些领域,在不同的领域中到底有哪些实际上的应用,通过教师的介绍让自己的知识面更广,以方便在这些领域上找到自身的兴趣所在,根据自己的兴趣在去翻看相应书籍,为以后的发展奠定一定的基础。 参考文献: [1]毛奔,周雪梅.计算机网络多媒体技术实验教程[M].北京:清华大学出版社,2015. [2]孙素娟.浅谈如何提高物理教学质量[J].教学研究2011(9):58. [3]牟洪,波魏,等.如何提高大学物理教学质量,中国科教创新导刊,2011(17):105-106. [4]赵中建.教育的使命——面向21世纪的教育宣言和行动纲领[M].北京:教育科学出版社,1996:48. 作者:陶君 单位:沈阳理工大学理学院
品质管理论文:室内空气品质管理论文 摘要:近年来,随着人民生活水平提高,室内空气品质越来越受到人们的重视。很多国内外专家都开始研究如何创造健康建筑,避免病态建筑的产生。影响室内空气品质的因素很多,本文主要从民用建筑空调系统设计方面,探讨如何防止病态建筑产生,提高室内空气品质,从而使人们享受舒适现代生活的同时,不会被病态建筑综合症侵扰。文章在新风量标准、新风处理和新风质量、空调系统运行工况及节能措施等方面展开了讨论,指出空调系统设计对室内空气品质的影响。笔者迫切希望广大设计人员加强预防病态建筑的意识,及时参考国内外新技术研究资料,结合实际工程,优化系统设计,从而为提高室内空气品质打下良好的基础。 关键词:空调系统室内空气品质新风质量二次污染 引言 近年来,随着人民生活水平提高,室内空气品质IAQ(IndoorAirQuality)越来越受到人们的重视。因为人类与建筑的关系是非常密切的,人的一天中大约有80%的时间是在建筑物中度过的。人们的生活质量、工作效率及身体健康程度都与建筑内环境相关。随着空调系统大量应用于建筑,极大地提高了室内舒适度,但也暴露出许多问题。很多国内外专家都开始研究如何创造健康建筑(HealthyBuilding),避免病态建筑(SickBuilding)的产生。所谓健康建筑,就是空调系统运行良好,并且用较低能耗,保证优良的室内空气品质和舒适环境。与之相反的建筑,被称为“病态建筑”。而“病态建筑综合症”(SickBuildingSyndrome),具体地讲,这类建筑轻者能引起人们头脑发昏、嗜睡、眼睛受到刺激、呼吸系统不适,严重的会导致疾病的传染,造成各种各样的健康问题。影响室内空气品质的因素很多,从其性质来讲,大至可分为三类。第一类是化学的,其成份多为挥发性的有机物,即VOC(VolatileOrganicCompounds)。这些污染主要来自装修使用的各种建筑材料、装饰材料等。第二类是物理方面的,主要来自室外及室内的电器设备,成份为噪声、电磁辐射、光污染等;第三类是生物的,主要是细菌滋生等。国内外许多学者对不同建筑的室内空气品质进行调查研究发现,大约53%的建筑(280个)中室内空气品质问题是由于不合适的通风[1]。对空调系统设计来讲,影响IAQ的原因主要有:新风量不足、新风质量、气流组织、空调系统的二次污染、噪音等问题。 本文主要从民用建筑空调系统设计方面,探讨如何防止病态建筑的产生,提高室内空气品质,从而使人们享受舒适现代生活的同时,不会被病态建筑综合症侵扰。文章在以下几个方面展开讨论: 新风量标准 新风处理和新风质量 气流组织 运行工况 节能措施 新风量标准 新风对于提高室内空气品质有非常积极的作用,它可以稀释和带走在室内产生的污染物。目前国内尚无室内空气品质评价标准。美国ASHRAE标准62-1999给出的可接受室内空气品质(AcceptableIndoorAirQuality)定义为室内已知的污染物没有达到权威机构所确定的有害浓度,处于该空气中的绝大多数人员(≥80%)没有感到不满意[2]。它的定义包括了主、客观评价两个方面,比较适合我国国情。该标准还规定,由于人们对绝大多数气味适应很快,所以最小通风量的确定是依据已适应者(室内人员)而不是未适应者(来访者)。 按照现行规范,空调系统新风量的标准是取人员最小新风量和维持房间正压所需新风量中的较大值,并不应小于总送风量的10%[3]。 关于人员新风标准,国内外标准不径相同。美国ASHRAE标准62-1999给出了不同建筑物中人员新风量的标准,比以前版本提高了很多。例如办公室人员新风标准为36m3/h.p,人员最大密度为14.3m2/人(7人/100m2)。北京市建筑设计院设备专业技术措施中,普通办公室人员新风标准为25m3/h.p,按照国内办公室人员密度大约为6~10m2/人(10~16人/100m2)。有文献提出人员新风标准应为33~42m3/h.p。文献[4]实测了7幢办公楼的新风量发现,人员数量波动性比较大,所以人均新风量差别比较大。但是按面积平均却相差不大,新风量实测值为2.2~3.92m3/h.m2。实际工程设计中,就目前我国办公室人员密度来讲,维持房间正压所需新风量一般小于人员最小新风量,笔者认为新风标准应为25~30m3/h.p(2.5~5m3/h.m2)。 因为室内人员的数量难以估计准确,所以笔者认为制定新风量标准时,应该参考国外标准,根据建筑物功能,给出新风量标准,同时也要给出人员密度指标。 许多专家提出应该考虑建筑污染,通风量应为人员和消除室内污染两部分之和。但室内污染程度难以估计,所以新风量标准如何修改,目前尚无定论。 新风量不是越大越好,有文献认为新风量从25%到100%,对病态建筑综合症而言并没有什么区别,所以提高新风量的同时,要注重新风的处理与品质。 新风处理与新风质量 室外空气首先要经过滤除尘,然后再通过加热或冷却等手段,达到所需参数。新风过滤对维护室内空气品质极为重要。一般空调系统应设置两级过滤,第一级过滤采用效率30%的粗效过滤器,第二级过滤采用效率为65%~85%的中效过滤器。对于净化空调机组,应采用三级过滤,除初中效过滤器外,还要增加亚高效过滤器。 需要指出的是,目前新风过滤主要考虑室外颗粒污染物的除去,而室内空气品质涉及到的除室外固体污染物外,还有室外气态污染物。因此,新风处理还必须考虑室外气体污染物的过滤和吸附,从而使新风质量达到应有的标准。 空气过滤器的清洗和更换是目前空调运行管理的难点,尤其是常用的玻璃纤维过滤器无法清洗,而无纺布过滤器只能清洗数次。与超声波配合的静电除尘器可以获得很高的除尘效率并且不使粉尘积存在电极上,通过机械装置可实现自动清灰。应该成为今后的发展和研究方向。空气过滤器应设置自动清灰装置,以减轻人工清洗的维护工作量和防止灰尘的二次飞扬污染。简单的方法是安装过滤器阻力声光报警装置,以便监督及时清洗。 室外空气的质量只要不处于工业区,一般不会有太大问题。如果新风入口靠近装卸码头或高速公路,应装设一氧化碳检测器,当室外空气质量较差时,以减少进入建筑物的室外新风量。工程设计中新风吸入口要避免污染,百叶窗应加防水罩等措施,防止雨水或雪水渗入新风引入口污染过滤器。新风口应该与排风口保持一定距离,或在不同方向设置,不要被冷却塔飘逸的水滴污染。新风开口面积应满足全新风运行要求。 有文献提出空气龄的概念,指出入室新风空气龄越小,途径污染越少,新风品质越好,对人的作用越大。空调系统设计时,要加强新风过滤,提高入室新风的效率,缩短新风途径,减少室内空气停留时间,保证入室新风的品质。有人提出新风口和排风口采用“随风转向风帽”,通过风向标,能灵活地将风口始终迎向或背向风吹来的方向,从而有效地利用风压的正压或负压,达到节能目的。 高品质的新风要直接送入室内,而不能只送到吊顶内。良好的室内空气品质不仅与新风有关,很大程度上与空调系统气流组织有关。 气流组织 空调系统设计的气流组织对IAQ影响很大,气流组织设计合理,不仅可以将新鲜空气按质按量地送到人员活动区,还可及时将污染物排出。如果设计不当,容易造成送、回风短路,房间内有空气滞留区。 工程设计中受各种条件限制,房间气流组织大多采用上送上回形式,送风散流器大都是平流型(射流的射出角度大于40°),送风形成贴附,很容易经回风口带走而短路。因此,选用散流器时应用射出角度小于40°的直流型,这种散流器能较好地将风送至人员活动区,避免了短路,提高了人员活动区的空气质量。布置送、回风口时,应尽量布置合理,避免产生房间死角。例如旅馆标准客房的卧式安装风机盘管,因为条件限制,只能位于门口上方位置,建议侧送风口采用双层或三层百叶送风口,以便通过调节水平、垂直叶片,改变送风倾角和射流扩散角,达到减少空气滞留区的面积,以保证室内空气品质。 如果有条件的话,尽量采用上送下回的形式,因为对工作区来讲,这种送风形式比上送上回系统排除污染物的能力强。 作为设计人员,设计理念应该从空调为建筑服务,转变到“以人为本”的观点上来。在风口布置、风量选择、风速确定等方面改善空气分配,满足工作区需求,及时消除污染物。 运行工况 目前,空调系统的二次污染问题日益突出,国内外研究重点已经转移到研究建筑结构与通风空调系统的二次污染。所谓二次污染是由于空调系统自身问题如盘管、凝水盘、水封、加湿器、长期处于高湿度下的空气过滤器所引起的局部积尘和高湿度(一次污染),或建筑结构与材料吸潮积尘导致细菌大量定植、繁殖,产生大量有害的代谢物,大大降低了空气品质的可接受性,使人过敏,危害健康(二次污染)。 各项研究结果表明,当室内相对湿度高于70%,有利于微生物滋长。而降低微生物污染的最有效手段是控制尘埃和湿度。关于空气过滤的问题,文章前面已经讨论过。空调系统中盘管、凝水盘和加湿器是微生物的主要生长地。 对于新风加风机盘管系统,新风机组可采用低温送风,承担全部室内湿负荷,使风机盘管处于干工况运行,减少细菌滋生。增加的新风负荷可通过全热或显热排风热回收装置,如转轮式全热交换器等,达到节能目的。 空调加湿介质应优先采用蒸汽源,但蒸汽中必须不含对人体有害的物质。如果采用循环水加湿时,水质应达到饮用水标准。循环水应经过处理,防止细菌滋生,如可采用紫外线消毒的方法。 工程中常用CO2浓度监测室内空气,但是室内空气中CO2浓度并不能真实反映室内空气的污染程度。许多研究调查发现,室内VOC浓度很高,而且大多数场合室内单项的挥发性有机物往往不会超过上限值,总的挥发性有机物(TVOC)却常常超标,从而引起对人的综合的负面影响[5]。空调系统的室内回风中VOC浓度非常高,新型高性能吸附材料活性碳纤维具有优异的结构特点和优良的吸附性能,对各种无机物和有机化合物都能有效吸附,特别适用于低浓度物质的吸附。因此,设计时应考虑在回风管道中安装具有吸附VOC功能的活性碳过滤器,降低VOC浓度。 在空调系统实际运行中,应根据季节变化,调节新风量大小,夏、冬季保证最小新风量,过渡季尽量使用全新风。必须指出的是,在变风量系统VAV(VariableAirVolume)中,应该注意变风量控制过程中,采取措施保证新风量至少为设计值的90%以上。 对于双风机组合式空调机组,设计时应该注意送、回风机风压的匹配,使机组风压零点达到预定点。否则,如果回风机风压过高,新风、排风段成为正压,新风就很难进来。如将送风机段和回风机段脱开布置,采用平行或垂直重叠布置,用新、回、排风管道及风阀在机外连接等形式,可以解决问题。 对空调设计工程师来讲,还应注意噪音对室内IAQ的影响。空调系统的噪音大致有设备噪音、振动噪音、配件噪音等。设备噪音是由冷水机组、水泵、风机、空调机等设备运转产生。选购产品时可选择质量好、低噪音的名牌产品,基础及支架处做减振处理。与设备连接的水管、风管应安装相应的软接头,以免发生共振,产生噪音。在施工安装过程中,风管应注意制作安装质量,风管弯头弧度应够大并装设导流片等。穿墙穿楼板的管道应安装套管,套管与管道之间进行消声处理,在建筑物伸缩缝处安装长度大于缝宽的软接头和帆布软接等。水管设计中应注意减少弯头数量,减少急弯,管道变径应缓和,系统高点应注意安装排气阀等。配件设计上应选择消声型的,如止回阀可采用缓闭消声止回阀,送回风口采用固定百叶或消声百叶等。 笔者迫切地希望广大设计人员加强病态建筑意识,优化设计,从根本上杜绝病态建筑产生。建议我国应尽快制定有关通风空调系统清洗消毒的法规,以便有法可依,尽可能地降低通风空调系统本身对IAQ的污染。 节能措施 由于新风对室内IAQ的积极作用,所以今后的发展趋势将增大系统的新风比,为了减轻或消除相应的额外负荷,可以采用全热交换、低温水、闭式单环路热回收再热系统等新风预处理技术,并与目前常规的通风空调设备和运行技术相结合组成最佳方案[5]。 目前出现了不少空调新技术,如置换通风、动态工位调节、椅下低速送风及波动送风等。文献提出一种波动送风的工作区---背景区设备。经过计算实例,比传统风机盘管和VAV节能20%。国家大剧院工程观众厅采用了变新风比的置换通风系统,经过模拟计算与常规系统比较发现,采用置换通风后,卫生状况改善,变新风比节能效果可达到7%。 笔者以前研究的间接蒸发冷却技术IEC(IndirectEvaporativeCooling)冷却新风,节能效果也很明显。在我国西北部地区应用效果十分显著。我院承接的新疆体育馆工程实际应用效果良好。对于我国东南部夏季室外空气湿度大,可以先进行除湿,然后再用IEC冷却。除湿剂的再生可用低品位能源(太阳能、废热等)。 绿化对于节能也有很大帮助。文献[6]通过实测结果发现,在建筑物外面种植多年生攀缘类植物后,室内环境温度较室外气温低3~9℃。可降低墙体外表面(极端情况)约23℃,室内表面温度约0.8~1.7℃。西墙绿化时,在其他条件不变时,对于建筑外围护单位面积通过或放出的热流较普通外围护少约397W/m2。绿化状态下可减少空调负荷约12.7%,中午高温时刻可达到20%。 结论 空调系统设计对IAQ的影响很大,许多建筑由于不合适的通风而室内空气品质降低。新风标准应因地制宜,根据建筑物的不同功能,制定人员新风量标准,同时应给出人员密度。 新风不是越多越好,还应注重新风处理和新风质量。空调系统至少需要两级过滤,应研制和开发新型高效和易清洗的过滤器。新风空气龄越小对人体越有益。 房间气流组织设计要合理,避免空气短路和产生滞留区。空调系统的二次污染问题已经提到议事日程上来。控制室内相对湿度,可抑制微生物生长。对于新风加风机盘管系统,新风承担全部湿负荷,使风机盘管干工况运行。设计双风机系统时应合理选择风压,以免新风难以进入。设计和施工中要控制好系统的运行噪音。 未来发展趋势会增加新风比,为了节约能源,可采用热回收和一些空调新技术,如置换通风、IEC等手段能降低空调能耗。建筑物绿化对空调节能也有很大帮助。 品质管理论文:室内空气品质管理论文 简介:本文主要提出LF4000型风管承压漏风量及管壁耐压变形量检测装置的制发目的,设计参数,装置结构,工作原理以及技术特点。本装置为提高工程施工安装质量和全面落实国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243—2002的要求,提供一种可行性的检测手段,以满足市场的需要。 关键字:风管承压漏风量试验装置风管壁变形量检测装置 0索引 对于一个高质量的通风空调净化系统,不但要有高质量的空调设备、自控设备相匹配,还必须要有施工质量高的风管系统和水管系统做保证。在现场施工安装风管系统和工厂机械化生产风管中,如何鉴别风管承压(低、中、高压)后的严密性和耐压强度(即耐压变形量),已成为现行国标《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243—2002和2004年出台的《通风管道施工技术规程》中主控项目的要求。本装置为配合GB50243的贯彻执行,提供了具有可操作性强的检测手段和准确数据,以便能够实施“规范”中所限定的允许指标之内,从而大大提高了施工的质量,将以往风管系统任意漏风浪费能量的弊病得到进一步改进,对于推动提高我国的施工技术水平,有着重要的现实意义。 本装置主要技术参数: 1、漏风量测量范围:2~500m3/h,可满足一个具有235m2的风管系统做工作压力为高压系统(1500Pa<P≤3000Pa=时的漏风量试验。 2、作压力范围:0~4000Pa,可满足施工现场或风管生产企业试验室内检测风管漏风量或管壁耐压变形量时,所保持风管内最大静压值(一般高压系统在3000Pa之内)的需要。 3、频范围:0~50ZH(电机功率1.5kW),可灵活地调节供风管内所需要的工作压力(即静压值)。 本装置主要技术特点: 1、简单紧凑、移动方便、操作简单、美观适用; 2、采用普通孔板节流装置,漏风量测量极简单、可靠、准确。本装置用国家质检中心 的标准空气动力试验台检定出孔板压差(P)与流量(Q)的关系曲线,并拟合成计算公式Q=K(P)β,由公式直接计算出漏风量。 1研发目的 对于一个高质量的通风空调净化系统,不但要有高质量的空调设备、节能自控设备,还必须要有高质量施工安装的风管系统、水管系统做保证。在施工中,如何鉴别风管系统的施工安装质量,其中检测风管承压后的漏风量及管壁变形量尤为重要,这在现行的国家标准GB50243—2002《通风与空调工程施工质量验收规范》和正在制订的《通风管道施工技术规程》(报批稿)中提出了严格要求。97年以前在GB50243中无要求,风管系统中的漏风量得不到有效控制,无形中浪费了空调能量。从97年修改后的GB50243中提出了要求,但执行的不好,基本上是纸上谈兵,落实不利,且无可行的漏风量检测装置在施工现场中供使用。自2002年4月实施了新修改的GB50243之后,由于有关方面的重视,人们开始认识了它对施工质量保证的重要性,并加强了施工现场的监理力度,要求国家空调设备质检中心做漏风量检验的数量越来越多,为此我们开发研制出LF4000型风管承压漏风量检测装置,以适应市场的需求。其意义在于尽快提高我国的施工技术水平,赶上超过国际现代建筑施工水平,并与国际接轨。 2适用范围 2.1本装置可用于生产加工风管成品的工厂或检测机构在试验室对成品风管做漏风量和承压风管管壁变形量的出厂检验或委托检验。 2.2本装置可用于施工现场按国家标准GB50243的要求,做风管系统漏风量的验收检测。 2.3本装置亦可用于有类似要求的空调设备(如组合式空调机组、风阀等)做漏风率检测。例如组合式空调机组在GB/T14294中要求做漏风率的检测项目。 3设计技术参数的确定 根据国家标准GB50243所规定的风管系统工作压力大于1500Pa为高压系统,经了解在实际使用的通风空调风管系统中,其工作压力一般不会超过3000Pa;其风管系统的长度一般不会超过30米。按照标准中规定的中压系统(500P<P≤1500Pa=漏风量的允许值最大为4.08m3/h·m2,若满足一个125m2的风管系统所需的允许漏风量为500m3/h;若漏足一个高压系统(1500P<P≤3000Pa),则有235m2的风管系统所需允许漏风量也是500m3/h。 鉴于以上的分析,确定本装置的设计技术参数为:风量定为500m3/h,风压定为4000Pa,是充分考虑本装置适用范围的能力。根据上述参数,经反复筛选出的高压风机为CJ13—J型,其功率为1.5kW。 4设备结构 为了美观适用,产品的结构采用可移动式不锈钢支架和不锈钢管做漏风量测量段,外形尺寸600(长)×450(宽)×700(高)mm。 设备组成:由①风机;②漏风量测量段;③孔板流量计;④变频器;⑤连接软管;⑥倾斜式微压计等组成(见图1)。 4.2设备各部件的功能 4.2.1风机—风管进行打压(风管内静压)的气源泵; 4.2.2漏风量测量段—漏风量测量的风筒,包括孔板流量计2个(Φ70、Φ20)可相互更 换。 4.2.3变频器—调节风机的转速,以改变风管内的静压值符合要求的工作压力。 4.2.4倾斜式微压计—测量孔板前后的压差值及风管内的静压值。 5、工作原理 将本装置风机①的出口用软管连接到漏风量测量段②上,然后将测量段②直接(或使用软管)连到封闭的被试风管(或风管系统)上。开启风机①的电源,调节本装置的变频器频率,使风管(或风管系统)内的静压值达到要求的工作压力时,测量孔板前后的压差值。根据此压差值(ΔP),利用预先检定的压差(ΔP)与风量(Q)关系曲线(见图2)查出漏风量值(Q),亦可将Q=f(ΔP)的关系曲线拟合成计算公式Q=K(ΔP)β来计算漏风量(Q)。 6研发技术基点 本装置的设计技术,除满足上述要对低、中、高压系统风管漏风量和管壁变形量试验的要求之外,主要在结构上,测量技术上,更适合施工现场使用,要求结构轻便、简单适用,测量技术简单、方便、准确。根据这一出发点,我们考虑采用孔板测量漏风量更为合适,因为它比喷嘴、温丘里管、涡街流量计都简单,占据空间小,更换方便,采用一般孔板,加工更容易。为了保证孔板的测量精度,根据目前市场上倾斜微压计的最小测量值,采用2种孔板尺寸(Φ70、Φ20)满足漏风量为2~500m3/h的使用范围,否则单采用Φ70孔板测量漏风量在25m3/h以下时,在倾斜微压计(最小比例为0.2时)上的读数是1mm以下即0.2mmH2O以下,就无法测出25m3/h以下的漏风量;若采用Φ20的孔板,就可以测出2~40m3/h的漏风量。将孔板安装在中间带有活接头的不锈钢管上,即可方便地更换孔板尺寸(Φ70或Φ20),又能解决了仪表的测试精度问题。 鉴于本装置采用的是一般加工要求的孔板,若使用标准孔板的计算公式,一则太复杂,二则附加因素太多也不准确,因此考虑采用国家级标准流量试验台(即国家空调设备质检中心的标准风口试验装置,流量测量误差为2%)来检定本装置孔板流量与压差的关系曲线,并可拟合成计算公式,从而保证了本装置的测量精度。 7主要技术参数及特点 7.1主要技术参数 7.1.1漏风量测量范围:2~500m3/h,其中Φ20孔板为2~40m3/h,Φ70孔板为25~500m3/h。 7.1.2试验压力范围:0~4000Pa。 7.1.3风机电机功率:1.5kW(输入电压220V或380V)。 7.1.4变频器调频范围:0~50Hz(即风机转速可调节0~2900r/min)。 7.2技术特点 7.2.1结构简单紧凑、移动方便、操作简单,适合施工现场和试验室使用。 7.2.2漏风量测量简捷、快速、准确。工作压力范围广,最高可达4000Pa,适用能力强。 7.2.3可用于低、中、高压风管系统漏风量和风管耐压变形量试验的专用设备。 品质管理论文:学生健康心理品质管理论文 当今社会,是一个科学技术更加发达,竞争更加激烈,对人的要求更高的社会。因此,要具有怎样的心理素质才能适应新世纪激烈的竞争和严峻的挑战,从而立于不败之地?这是摆在青年学生面前的一个严肃的课题。而作为教育工作者的我们,应该怎样在教育教学中培养学生健康的心理品质呢?我认为,在教育学生时,抓住教育时机,针对学生当时的心理特点,有的放矢地进行教育,会收到事半功倍的效果。 所谓教育时机就是教育学生具有时间性的有利机会,此时进行教育效果最好,学生听得进去,接受得了。教育抓住时机抓得准抓得好是教育成功的重要条件。 教育时机主要分为客观时机和主观时机。客观时机是指外在的客观的事物对教育学生是有利的机会。例如社会上出现一些英雄模范人物,这是进行理想教育、人生观教育的好机会;在国庆节、建军节等节日,这是进行爱国主义教育的好机会;在学雷锋活动月,这是培养学生全心全意为人民服务的高尚品德的好时机。作为老师,一定要善于抓住客观时机的敏感性,对于一些利于教育学生的新事物,新动态,新形势等要留心观察,只要是有利于教育学生就抓住不放。 主观时机主要是学生主观的情况出现了接受教育的好时机。对于这一点老师要具有敏感性抓住时机,善于发现苗头,学生有困难需要帮助;如犯错误,开始内疚时;有成绩需要表扬时,都要及时教育,把可能发生的错误解决在萌芽状态中。如果事过境迁,使良好的行为得不到表扬,不良的行为得不到及时抑制。在教育教学中,我主要侧重于以下几方面心理品质的培养: 一.在言传身教中,培养学生良好的学习习惯。 1.教师应以身立教。 著名的教育家叶圣陶曾说过:“身教最为贵,行知不可分”,以身立教,“是无声的教员”。由于青少年求知欲强,富于幻想,缺乏分析能力,难辩是非,但善于模仿,可塑性大,愿意接受好的影响,常常模仿他们心目中有威信的老师的一言一行,教师是学生最喜欢模仿的人。因此,作为教师必须有高尚的师德,精通所教学科的专业知识,严于律已,处处以身作则,做到言行一致,表里如一,凡是要求学生做到的,自己必须先做到。记得有一次劳动,到足球场边去拔草,草生长得很茂盛,而且地方大,任务艰巨,许多同学都能够积极地动手,累得满头大汗,但有几个平时比较懒散的学生不愿干,只是装模作样,当老师不在意时,又在谈笑,我想要是把他们骂一顿,收效不大,于是,我就走到他们那边去,和其他同学起劲地干起来,他们看了一会儿,不好意思地动手了。古人说得对:其身正,不令则行。作为老师,担负着“传道、授业、解惑”的重任,要使学生“亲其师,信其道”,积极地参与教学的每一个环节,老师一定要做好表率作用,树立学高为师的新形象,在言传身教中潜移默化地影响学生,让学生塑造自己的良好个性。 2.培养学生良好的学习习惯 学生的学习成绩很大程度上取决于学生的学习态度和学习习惯。当前,某些学生由于受“读书无用论”影响,学习积极性不高,学习态度马虎,诸如:上课精神不集中,打瞌睡、迟到、旷课、抄袭作业、考试作弊等,把学习当作负担,失去求知欲望,严重地影响了学习的进步。因此,作为老师应该积极引导学生端正学生的学习态度,明确其目的性,抓住教育时机进行说服教育,明确新世纪知识的重要性,在循循善诱的教育中使他转变学习态度,形成良好的习惯。有一次,上数学课的过程中,有一个学生总是低着头写东西,我用眼神看了几次也没发觉,于是我不动声色地走到他的面前,只见他聚精会神地画画,当时正想发怒,但细心一想,这样不但阻碍教学进度,也不一定有收效,于是,我平静地说:收起它。课后找他进行教育,说明画画是好事,但要分析应该什么时候进行,这样会影响数学的成绩,反而适得其反。后来,他说准备把这幅画画完拿去参加比赛,本想老师发现后会大发雷霆,把画撕烂。通过教育后,上课时间都能专心听课了。另外,在班中制定班规公约,使之成为全班同学遵守的行为规则,充分发挥老师的主导作用,严要求,勤督促,及时纠正学生的不良行为习惯。同时要学生积极地面对学习,老师要想方设法地提高学生学习的兴趣,形成良好的学习习惯,由被动的学习变为主动的学习,形成“我要学”的良好状态。 二.在心理激励教育中,培养学生的自信心。 学生作为学习的主体,必须有信心才会积极地参与教学过程。但往往有些学生因为基础差,成绩不理想,产生自卑的心理,心理学家认为,自卑心理是自我意识中的障碍,其关键在于不能正确认识自己,严重影响了学习的进步。因此,要抓住教育时机,恰如其分地运用心理激励,激发学生对学习的热情和信心,是教学中取得最佳方法的有效手段。同时,要消除学生自卑心理,树立学习的自信心,首先让其正确认识自己,既要看到自身的不足,又要使其意识到自身存在的价值,所以,在教学中我有意识地组织竞赛和各类活动让众多同学去参与,让其发现自己的闪光点、潜能和优势,树立自尊和信心引导学生把成功的感觉迁移到学习来。例如,我们班有一个男生,学习态度和成绩都较差,对学习失去了信心,但他篮球打得很好,在一次篮球比赛中发挥出色,使该次比赛中取得优异成绩。我抓住时机,在班会课公开表扬他,激励他把篮球场上的拼搏精神用于学习上,使他看到自己的闪光点,并非一无是处,肯定自身存在的价值,以后他的学习积极性显著地提高了,成绩也进步了。所以,对学生应多进行正面教育,抓住时机进行表扬和鼓励,并且灌输“天生我材必有用”的心态,对学生多讲“你能行”等激励性的话语,使学生抱着乐观、愉快、轻松、幸福的心境进行学习。总之,心理激励是自信心的营养剂,自信是成功的一半,只有帮助学生正确地认识自己,坚定的信心,激起奋发进取的精神,才会积极地投身于学习中。 三.在各种活动中,培养学生抗挫折的心理品质。 在人生的旅程中总是有各种各样的困难,随时会遇到挫折,作为学生也一样,如果受到挫折就一蹶不振,会影响学生的心理健康的发展,所以必须抓住时机培养学生的抗挫折的心理品质的教育。 多种心理品质的形成都是学生自觉参与知识学习、技能训练、社会实践的结果,也是学生在与障碍压力、挫折中作斗争磨炼出来的。体育活动是学生最喜欢的一种活动形式,也是最能锻炼意志品质,竞争最激烈最无情的一种活动。在体育活动中和竞赛中,容不得半点虚伪和胆协,在任何情况下,都要胜不骄,败不馁。在不久前我校举行的第运动会上,我班有一个男生参加400米的决赛,没有获得名次,事后情绪低落,失去了参加其它项目的斗志。当时,我就及时和他谈心,和他一起分析,找出失败的原因,知道短跑必须讲究速度,而他发力的时间过慢,之后他充满信心地参加1500米的决赛,获得了优异的成绩。在课外活动中,设计一些挫折训练的内容,让众多的同学去经历挫折,体味失败,磨炼意志。 而学习是学生的主要任务,学习的过程实际上是锻炼学生意志的时机。例如,解一道几何证明题,开始时学生不知道从何入手,此时鼓励他们学会与困难作斗争,与他们一起分析证明的结论和已知的条件之间的联系,最后找出证明的方法,受学生领略到“柳暗花明”的感觉,从而获得成功的喜悦由此意志坚强起来。因此,在教育教学中善于抓住时机,结合教材的内容,有意识地培养学生不怕困难,坚忍不拔,勇往直前,开拓进取的精神。 总之,在全面实施素质教育的今天,培养学生的心理品质已是一项重要的内容。作为老师,在教育教学中必须抓住时机,适时地进行教育,才会收到良好的效果。 品质管理论文:品质管理浅见 摘 要:在日益严峻的汽车消费市场中,A公司作为丰田在中国的重要分支,同样面临着成本和品质的双重考验。本文以A公司为例,从品质管理及保证的体制、管理方法等角度,阐明了汽车生产企业品质管理的方法。 关键词:汽车 品质保证 管理方法 A公司在十几年的发展中,已经拥有了50万辆/年整车生产能力,累计产量已经达到250万辆。A公司以其优异的产品和卓越的品质得到了广大国人和用户的信赖,置身于中国品质管理优秀企业之列。十几年间,A公司的全系车型均获得过J.D.POWER公司细分市场IQS第一名。此外,A公司在保修期内无偿修理次数和无常修理费用等方面的成绩更是喜人。经过六个月的无偿修理件数0.032件/辆,无偿修理费用为52元/辆。这些成绩表明,A公司一直打造着中国品质最好的汽车! A公司良好的品质是如何打造的呢?为了回答这一问题,我们组织了一个团队,从各个专业的工作视角,总结A公司在品质管理方面的一些做法供读者参考。 A公司作为丰田汽车的合资子公司,在品质管理方面更多地引用了日本丰田汽车的做法,现将我们了解到的日本丰田在品质管理方面的相关情况简要地介绍。 1.品质定义:从狭义上讲,是指产品的品质,是用来确定物品和服务是否满足其使用目的的所有评价对象、包括其固有性质和性能的整体。从广义上讲,品质是指不仅限于产品的质量,而且包括工作的质量、销售结果以及成本等广泛意义上的品质。 2.品质保证:确保对顾客来说商品的品质是满意并值得信赖。 3.职能管理: 1961年导入日本丰田公司的品质管理(TQC),目的是密切各部门间的横向联系,有效促进业务开展,建立按职能划分的管理体制。此类职能中被视为最重要的是: 品质和成本管理职能。 4.品质保证活动。 “品质保证活动概念图”展示了从产品企划、产品开发到销售和服务全过程中,因“同步工程活动”的开展,使得各步骤并列进行。 品质保证活动概念图: “品质保证活动概念图”揭示了全员在各步骤、通过与各自相关职能的密切合作,完成规定的、各自的职责,由此而确保品质。换而言之,就是全员都是品质保证的责任人,通过监查来确认各步骤的职责得以实现,进而确保品质优异。 为了进一步理解“品质保C活动概念图”的含义,我们用具体的事例做补充解释。在A公司设有品质保证部,在A公司XX工厂设有品质管理部。A公司品质保证部的主要职责是应对市场质量信息收集,并反馈给工厂,由工厂实施改善。工厂的品质管理部一方面负责整车出厂前的品质检查工作,以及设在相关工序的品质检查工作。产品品质管理的职责主要由各个制造课室(车间)来负责。一旦出现品质问题时,各课室(车间)以及其相关班组负责实施改善。这一做法和一些公司“有品质问题先找品管部门”的做法有较大的区别。在A公司能够体会到“自工程完结”,以及“品质决定于每个工位”的理念。 5.品质保证规则。 从丰田品质管理的发展过程,我们能够了解到,丰田人对品质保证始终给予高度的重视。创业之初,N田佐吉 (丰田集团的始祖)提出“潜心研究与创造,始终站在时代的前端”,“只有经过充分商品测试后, 才能将其投放于市场”。丰田汽车的创始人N田喜一郎提出“监查改良规则”,即“直接把握消费者需求, 将其反映到商品中”;还有“监查产品品质和业务运营,并加以改善”。丰田汽车成立以来,将品质方针确定为:以“好产品,好想法”为企业灵魂,秉持“客户第一,品质第一”的基本精神。 1965年,丰田汽车确定了“品质保证规则”。在丰田汽车公司所有的品质保证活动中,“品质保证规则”位于品质类规则的最上层。在实际业务运营中,需要依据相关的业务运营规定(规则)、标准(规则、规格、基准)及部门规定、要领、流程书等开展实际工作。 品质保证规则定位示意图: 6.监查改良 丰田创业之初,即成立了作为高层直辖的“检查改良部”(品质保证部的前身)。之后又设置了直属役员室的监查改良室,建立了对于难以决策的重要品质问题,由监查改良室审议、决定的制度。再后来设置监查改良会议,为审议品质管理体制层面和重要品质问题改善两个方面。有关监查改良、通过以下会议来运营,即品质机能会议、监查改良会议、监查改良技术会议、制造品质改善委员会。 目前,在中国也设立了“中国品质技能会议”。此会议主要开展品质改善活动的方案确认、进度确认,品质改善信息共享、品质KPI跟踪、中国特有品质问题消除项目跟踪、供应商管理相关情况共享、客户相关情况、EDER(早期发现、早期解决)工作情况、各机能/各公司重点活动内容、SSI/CSI提高、紧急品质情报展开等活动情况。 从丰田在品质管理方面的一些做法。我们也能够体会到,丰田在品质管理上从起初的高度重视、必备体系的建立,到后来的在传承基础上的有效改善,品质一直被视为丰田工作的重点和经营的基盘。经过几十年、几代人的不懈努力,今天才成就了丰田汽车的品质品牌,进而为丰田汽车的持续健康发展提供了基础。 结束语 通过传承丰田公司在品质领域不断改善、追求卓越的管理体制,A公司作为丰田在华的重要分支,不断对品质活动进行深入和改进,并结合本土化的特点,发扬品质第一的精神,努力打造质量优异的产品和令人放心的品牌形象。在中国汽车消费市场继续谱写新的图景和篇章。 品质管理论文:工程管理中的成本控制和品质管理 【摘要】工程管理是建设工程项目能够顺利完成的基础保障,成本控制和品质管理是工程管理中的重要内容,也是影响建设方投资收益的重要因素。对于工程项目建设而言,降低工程成本投入,能够为建设方带来更大的经济收益,而提高品质管理,是项目工程能够顺利完工最基本的要求。为了确保工程管理中的成本控制和品质管理的顺利实施,应该建立完善的管理体系,健全各项规章管理制度,做好全面的管理措施,为工程项目优质高效完工奠定坚实的基础。 【关键词】工程管理;成本控制;品质管理 成本、质量和进度是工程管理控制的三大主要目标,三者之间互相关联互相影响。本文主要对成本控制和品质管理进行详细的分析,在有些工程项目管理中,由于缺乏预算和概算观念,导致在工程建设的过程中,经常出现超支现象,直接影响到建设方的投资收益。由于施工材料质量把关不严,施工人员违规操作以及施工工艺水平不高等原因,会影响到工程的品质,这些都是因为品质管理不到位而造成的,导致工程质量存在安全隐患。所以需要在成本和品质两个方面加强管理,全面提升工程管理水平,确保建设单位的经济效益最大化。 一、工程管理中的成本控制 (一)事前控制 事前控制是工程管理中成本控制的有效环节,也是建设单位对工程成本投入控制最直接的步骤。通过事前控制,可以最大程度的确保投资收益的最大化,减少无谓的浪费。事前控制主要体现在投资估算阶段,通过估算,能够对工程项目建设过程中所需要投入的成本进行总体计划,包括筹建、施工以及建成投产的全部建设费用,一般都在总体设计时进行估算。工程设计的水平直接影响到后续所有步骤的实施,通过工程设计能够展现出工程的整体规划,其中对于工程项目建设过程中的各项成本都会进行估算,从而为项目投资决策部门提供有利的依据。为了确保投资估算的合理性,还应该制定项目建议书以及可行性调查报告,从工程项目的技术性和经济性两方面分析,从而为工程管理的成本控制提供良好的基础。 (二)事中控制 工程项目管理中的事中控制主要是指建设单位对工程的合同进行控制和对工程的施工阶段进行控制。 1、工程合同控制。为了规范工程项目管理,我国在工程项目管理中实行了合同管理,在合同中会明确承建双方的责任和义务,并且会规定在哪个施工阶段,支付款项的多少,这对于工程管理的成本控制有很大的影响。所以应该加强工程合同控制,建设单位应该聘请专业公司编制合同文件,将承包人的各项制约条款都外包出去,进而有效防止避免施工单位工期紧、品牌型号不明确等原因而要求各方面的索赔,从而有效的控制工程成本,切实保证建设单位的利益。 2、施工阶段控制。施工阶段是工程成本消耗最大的环节,所以需要投入更多的精力进行成本控制。在施工的过程中,人员、材料以及机械设备的管理都会对成本控制产生影响,所以要优化人员分配,严格控制施工材料的质量以及使用,合理安排机械设备的应用。加强对施工工艺的管理,一定要严格按照规范要求的标准操作,避免更改设计流程而提高工程成本。 (三)事后控制 工程项目管理中的事后控制主要是指事后的工程决算审计的成本控制和反索赔工作中的成本控制。在工程施工的每一个环节,都需要做好审计工作。对施工的审价和费用进行有效控制,对造价工程的资料进行有效整理,对于竣工后结算取费进行准确计量,同时对于施工中的变更要提供相应的证明文件,如此才能纳入相应的结算;在工程索赔中,合同文件是一项重要依据,只有对合同文本进行有效解读,建设方才能对承包方的索赔进行强有力的反驳。同时,建设方还应该收集相关的证据和工程资料,做好充分反索赔准备。 二、工程项目管理中的品质管理 (一)人员控制 人员控制是工程管理中品质管理的重要因素,在人员控制方面主要是对管理人员和施工人员的控制。管理人员不仅要具有专业的管理知识,同时还要具有丰富的实践经验,熟练掌握工程施工技术以及各个流程的操作标准,从而能够对工程的品质进行有效的控制。而施工人员的技术水平直接关系到工程的品质,施工人员作为一线人员,需要具有质量意识,并且具有较强的施工技术水平,能够按照施工方案中规定的内容操作。在施工的过程中,如果遇到无法按照设计图完成的部分,一定要向技术人员进行请教,经过协商研究后再继续施工。无论是管理人员还是施工人员在工作的过程中都具有主观能动性,所以需要对人员进行控制,确保工程施工品质。 (二)材料控制 工程项目主要是由施工材料构成的,所以施工材料的质量直接关系到工程项目的品质,一定要加强对材料的质量控制。在材料采购时,一定要按照规范要求的型号、规格、数量进行采购,并且注意质量的检验,一定要选择有实力、信誉好的厂家进行合作。在材料进场时,一定做好质量检验,材料的相关质量资料一定要齐全,一旦发现质量不合格,一律不得进场。在材料进场后做好保管工作,防止材料在保管期间变质。控制好材料的质量,是工程品质管理中的重要内容,为工程项目的施工质量提供了良好的条件。 (三)方法控制 在工程项目管理的品质管理中,也离不开方法控制,即要对施工的方案、方法和相关工艺进行控制。在进行方法控制时,需要和实际工程相结合,综合考虑施工方案。对于施工方案的控制,应该从工艺、管理、技术、操作等方面进行全面考虑,尽量使方案能够做到经济合理、操作简便,有利于整体工程质量的提高和成本的降低。大多时候,质量问题为技术性工作,因此需要大力采用先进工艺、方法,提高施工方面的水准,进而保证施工质量。 三、结束语 在我国市场经济快速发展的过程中,工程项目开发企业之间的竞争愈发激烈,而开发企业为了提高企业的核心竞争力,就需要降低成本投入,提高工程施工质量,由此才能够获取最大的投资收益。所以在工程管理工作中,应该加强成本控制和品质管理,全面提升工程项目的管理水平。 品质管理论文:工程机械涂装品质管理 摘 要:随着中国社会发展和进步,我国工程机械领域也得到飞速的发展,并且在国际工程机械行业中占据越来越重要的地位。本文主要介绍了工程机械涂装品质的现状及品质的管理对策,以期提高我国工程机械的涂装品质。 关键词:工程机械、涂装品质、管理 一、工程机械的涂装品质特点分析 随着中国社会发展和进步,中国的涂装技术也得到飞速的发展,但在不同的行业,涂装受重视程度却大不相同。在汽车行业,涂装备受重视,与冲压、焊装、总装一起被称为“四大支柱专业”;在船舶行业,涂装也备受关注,被称为“三大工艺支柱之一”;但在工程机械制造行业,涂装却极其不受重视,无法与下料、焊接、总装相提并论。正是由于涂装的不受重视,导致涂装质量无法达到预期要求,进而影响工程机械整体的生产质量,阻碍工程机械步入“世界名牌”的更高层行列。另外,工程机械制造领域缺乏对专业涂装人才的培养,这是工程机械制造行业发展的薄弱点之一,如果此种状态长期得不到解决,将导致涂装质量得不到保障,进而影响到整个行业的发展。同时涂装在工程机械行业中不被重视还会导致生产车间的污染,进而影响全社会的环境,还会加剧经济损失,成楣こ袒械行业发展的绊脚石。 二、工程机械的涂装品质现状 2.1工程机械涂装品质的现状 涂装是一种包含化工、机械、电器、热工等多种技术的工种,其工艺流程繁琐,对涂装技术水平和管理人员的要求都相当高,而且涂装工作的环境比较恶劣,因此,涂装工作需要能吃苦耐劳且相关专业知识和经验丰富的人才来承担。但是就目前情况来看,工程机械涂装从业人员中绝大多数为临时调用,而具有一定技术基础的管理人员少之又少。另外,即使有专业知识丰富的从业人员,但其却没有丰富的涂装工作经验,这就使得员工们不能及时处理紧急情况,更不能对工程机械涂装品质未来发展的方向进行预测,无法实现技术的与时俱进。再者,工程机械涂装工作的条件艰苦,且对涂装人员的待遇不高,这就使得涂装人员的流动性较大,导致涂装技术人员始终无法达到生产的要求,这样就会阻碍涂装品质的提高。 2.2工程机械涂装品质原材料现状 目前,工程机械涂装的原材料大多由国内涂料供应商配套,这些涂料供应商生产规模小,技术和资金力量薄弱,并且涂料质量稳定性与国际水平先进相差甚远,难以保证原材料的质量。对于涂装材料的选用,应在涂装提前做除油、除锈的处理,工件表面无油污,表面除锈等级达到Sa2.5级,这样就可以得到质量较好的涂膜。另外,对于涂装材料的选用,需要考虑涂料的施工性能和涂膜的理化性能等因素,要对涂装材料进行全面的考察和分析,要多学习别人的涂装经验或者自己不断尝试涂装,以找到最合理的涂装方案,最终达到最大的经济效益。 三、工程机械涂装品质管理的改进方案 3.1工程机械涂装生产设备的改进 工程机械企业家们已经意识到涂装品质对于工程机械行业发展的重要性,加大了对涂装工艺装备和涂装工艺的投入,完成了涂装生产线的改造,使用更加先进的自动化涂装技术取代了传统的手工涂装方式,形成了集自动化前处理、喷涂、干燥和固化与一体的自动化涂装流水线,提高了涂装的效率,并且极大的提高了工程机械涂装产品的外观质量。除此以外,企业家还重视了工程机械涂装设备的保养问题,延长了设备的使用寿命,减少了涂装设备的投入成本。除此以外,不能忽略喷漆室、流平室、烘干室、打磨室等室体的清洁度,需在喷漆室内安装送排风系统和水循环系统,以确保涂装的无尘喷涂以及涂装工作环境的清洁工作。对于涂装过程中飞散的漆雾,应使用含漆雾凝聚剂的水旋系统进行消粘吸附,定期进行打捞处理。对于产生的废漆渣,要先使用压力机对废漆进行压缩,减小了废漆的体积,有利于废漆清理工作的进行;同时废水进入污水处理系统,在处理合格后再行排放。 3.2工程机械涂装品质工艺的改进 对于工程机械涂装品质工艺的改进,相关企业应该借鉴国内外比较先进的涂装品质工艺以及引进国内外先进的涂装设备,在借鉴和引进的基础上更要加大对自身涂装工艺的技术创新和质量提高。现如今,人们更加注重环境的保护和身体的健康,因此,企业必须要舍弃传统的手工刷漆、空气喷漆等涂料利用率低下的涂装施工工艺,而应选择利用率更高的高压混气或静电喷涂工艺;同时使用高固含涂料、水性涂料、粉末涂料等低VOCs含量的涂料,减少对环境的污染。另外,工程机械制造要向着专业化的方向发展,要进行专业的前处理以及废漆、废水、废气处理。使用专业的工程机械涂装工艺,可有效的解决设备利用率低下的问题,不仅能够降低投入成本,同时能够提高涂装品质。 3.3工程机械涂装品质的质量管理 涂装品质的好坏由涂装质量来体现,可通过相应的检验系统来判断。应加强对涂装过程的检测以及完善质量检测系统,完善涂装工艺流程以建立完整的涂装生产、检测一体化的流水线。建立相应涂装质量记录、统计和分析体制,进而对未来的涂装进行预测,有利于形成科学的涂装品质管理体系。 四、结语 提高涂装品质的管理是工程机械涂装领域发展的必由之路,相关企业应加大对工程机械涂装的重视,结合国内外先进的涂装技术对工程机械涂装生产设备、涂装工艺以及涂装品质管理进行改进,提高工程机械涂装品质的质量,使我国更多的高涂装质量产品走出国门,走向世界。 品质管理论文:计算机系统在制造企业中实现品质管理中的应用 随着我国经济的不断发展,我国的工业化水平也在逐年提升,国内的制造企业也越来越多,在此种情况下企业就需要将企业的产品质量进行严格的把控,从而实现生产流水线。在现代企业的管理过程当中,为了有效提升企业的竞争力,从而提升质量信息的管理水平,就需要利用现代化的计算机管理系统来对当前企业在质量检验当中出现的问题进行充分解决。本文首先对系统设计的目标进行了分析;其次,对计算机系统的具体应用进行了概述;最后,对计算机管理技术在实际生产当中主要功能的技术实现做了探讨。 【关键词】计算机系统 制造企业 品质管理 在制造企业当中,利用计算机系统来对生产现场所生产的产品进行质量方面的管理,可以有效实现对生产各个环节的有效监控,从而对每一个产品的合格情况以及缺陷情况进行科学合理的反应,从而实现对不合格产品的有效监管。采用先进的计算机系统来对企业的产品进行质量监管,可以有效实现由于生产企业产品数量庞大,相对应的负责人不能进行及时有效监管而产生的产品质量方面的问题,同时也可以有效提升企业自身的竞争力。 1 计算机系统的具体应用 在计算机系统当中,存在着很多的技术,在本文当中以计算机仿真技术以及计算机虚拟制造技术两种形式在企业制造过程中的具体应用进行分析。 在计算机的仿真技术方面,在生产制造企业当中,一方面可以在原本的生产线上进行改善,另外一方面也可以建立新的生产线来进行仿真技术的应用。在生产制造企业当中利用仿真技术可以对各种设计方案的优点和缺点进行充分的分析,从而对其设备硬件进行科学性的评估与分析,比如机床、工作站等设备,并且对生产线的人员配置情况也可以进行评估。在正常的制造生产过程当中,可以生产当中出现的各种故障问题进行预估和模拟,从而对其故障状态进行良好分析。与此同时,还可以对生产线在不同配置下的性能特点进行分析,从而根据实际生产情况来选择相对较好的调配方案,实现产品的高效生产。 在虚拟制造技术方面,集中体现在军事、航天航空以及汽车领域等方面的应用。在汽车领域当中,可以对汽车制造生产的整个生命周期进行不断改善,从而保证汽车的一次性的制造成功,已经广泛应用在汽车制造业当中的各个方面,比如汽车生产设备、工装以及磨具等。在虚拟制造技术当中,产品的外形设计是相对成熟的技术手段,可以对其产品进行复杂的造型方面的设计,并且根据参数的不同来实现更改。在产品的布局设计方面,可以利用虚拟技术来直观地进行设计。 2 计算机管理技术在实际生产当中主要功能的技术实现 在利用计算机管理技术对制造生产企业进行管理的时候,可以从业务功能设计和功能实现两个部分。 在品质管理系统的业务功能设计方面,主要包括品质检查信息录入情况、品质缺陷问题返修情况、相应工位的品质缺陷反映情况、防止不合格产品流出以及对数据等这几个主要功能。在主要功能房中,可以实现与车间的产品质量检查的相关数据设备进行对接,从而对产品的质量数据进行科学分析,并且进行记录和反馈,在此基础上,还可以实现和企业之间进行数据的传递,从而实现对产品尺量的有效掌握,整体系统的程序功能模块图如图1所示。 在对系统的功能进行设计的时候,语言基础是建立在NET4.0的平台上进行搭建的,并且以C#为基础语言进行编写,数据库方面采用的是ORACLE 11g的版本。在系统业务当中红粉实现了对产品品质的检查监管以及返修等。 在对其软件进行系统测试的过程当中,需要将信息录入到检查客户端当中,数据会在数据库中进行存储,并且进行分析,在长期的录入过程当中会形成完善的数据信息,同时对其他功能的模块也进行逐一的测试,测试到的结果同时也会在ERP数据库图当中进行更新,实现对产品数据信息的及时有效性。与此同时,在生产制造的过程当中,如果有品质不合格的产品出现,就会在系统程序当中抛出异常显示,从而对产品的整个生产制造过程当中的流程和品质进行良好的监管。 3 结语 综上所述,在利用计算机系统对制造企业的产品品质进行管理的时候,需要在企业本身的品质功能模块的基础上,进行系统模块的划分。在制造企业当中充分利用先进的计算机系统对其产品质量进行管理,可以有效提升制造企业当中产品品质的合格率,对企业的竞争力是具有相当重要的帮助的。值得注意的是,在利用计算机系统对制造企业的品质进行质量监管的同时,需要对数据的准确性和及时有效性进行不断的完善和创新,以此来实现对产品品质的有效检验。 作者单位 长城汽车股份有限公司 河北省保定市 071000 品质管理论文:项目品质管理经验谈 没有企业不重视质量,但已交付项目的投诉还是越来越多,除了业主维权意识的提高外,项目质量管理的手段落后也是一个关键原因。 从用户反馈的信息看,客户关于质量的投诉主要集中在观感上,如绿化、尺寸误差、细裂纹等,也有少部分是渗漏、开裂等工程质量问题,不同的客户群对产品质量的关注点也是不同的。 地产项目同其他产品开发项目不同,每个项目的土地要素都是唯一的,因此产品形态也是唯一的,它的质量问题不能在下批次生产过程中修正(所以一般产品的验收要求都是一次合格,而建筑产品允许整改)。另外,建筑产业化程度低,严重依赖手工操作,工作环境条件恶劣,且产品生产的主力是大量缺少职业技能培训的外来务工人员,质量控制难度可想而知。 从事地产项目管理的大多数都是做工程出身,很容易从工程的眼光看项目质量问题,对规范规定的要求比较能把握。但质量是反映实体满足明确和隐含需求能力的特征总和,做为项目要求的输入,质量管理的一个重要方面是把隐性需求变为项目要求。质量管理的目标是顾客满意,无论是专业人士的各项数据指标还是非专业人士的主观感觉。 质量要求不能简单地照搬施工验收规范,一般的规范为适应建筑工程多样化的特征和施工企业水平的差异,质量要求相对比较低,所以不少标杆企业都有自己相对高一点的企业标准(在家电、汽车等行业也比较普遍)。另外,产品策划对产品的观感、尺寸误差及一些隐性的要求也要将其具体化,囊括到质量要求中。上述要求都要在承包合同中预先约定,以免出现承包商满足规范,但用户不满意的现象。 项目管理的资源是有限的,所以质量要求应根据产品策划的要求合理制定。有了质量要求,接下来就是质量措施,项目管理者往往很忙,恨不得在工地的每个角落都长一只眼睛。但发现问题时也只能补救,于是工地上返工修补不断,过程中如果没做好公关,被较真的业主盯牢,还会搞得“灰头土脸”。 地产项目虽然差异性很大,但基本的工艺却大同小异,出现质量事故的概率也差不多,所以结合失败教训,在设计中避免过于复杂、容易出现事故的工艺是减少质量问题最有效的手段,其次是对工艺中影响质量的关键点(如混凝土结构的模架)重点关注,制定事故苗头应急措施。最后才是检查和返工。所以在项目的质量出自计划,而非检查,避免错误的费用通常比纠正它们低的多。 地产项目单批次、多样化的特点也使得任何一种计划都赶不上变化,再完善的计划也不能预见所有的质量隐患,作为项目管理者,要调动所有参与人的主观能动性,主动采取的质量提高措施(全面质量管理、持续改进等),既能提高项目管理质量,也能提高产品质量。 所以,项目质量管理重要的是质量观的转变,用户的满意是质量管理的目标,选择成熟可靠的工艺减少事故概率,合理计划及时处置事故苗头,全员动员弥补质量管理空隙等。 品质管理论文:工程项目管理中的成本控制与品质管理 摘 要:权衡短期利益与长远利益,追求企业利益的最大化,是市场化企业发展的核心目标。成本控制和品质管理在项目管理工作当中也是按照这个核心目标进行的。因此,市场化下的项目管理就不应该是简单的追求降低成本和追求品质的提升。文章通过剖析成本管理和品质管理在项目管理当中的作用,指出了做好品质管理的同时更要做好成本控制的重要性,目的是为了促进企业健康发展,为企业打下坚实的可持续发展的基础。 关键词:工程项目管理;成本控制;品质管理 我国建筑业的发展迅速离不开城市建设发展打下的基础。建筑业作为房地产业的主要组成部分,在市场竞争环境日益激烈的前提下,怎样实现经济效益和社会效益在建设项目当中利益的最大化,以成为企业建设发展问卷当中的必答题。 一、建筑工程项目成本控制与品质管理的意义 (一)建设项目的成本构成内容 项目建设的成本费用比较广泛,涵盖环境,技术,管理等领域,总体来说包括,土地租赁使用费用,工程建设费用,管理费用,以及税费和利息等方面费用。 (二)实施项目成本控制与品质管理的意义 成本控制和品质控制成为房地产项目占据市场份额的关键因素,其主要原因是;一方面房地产业受到了国家政策的调整和控制,另一方面是人们要求的房屋建筑质量越来越高。介于此,房地产在建设项目时应该深入挖掘工程项目的管理潜力,提高效益在管理上的价值,进而培养企业核心竞争力。一些企业已经预见只有通过科学,合理的管理手段对建设工程进行成本控制和品质管理,才有机会获取市场竞争的份额。 (三)成本与品质之间的关系 商品功能和性价比是消费者购买商品的原动力。商品经济从诞生那一天起就已经和社会发展史融为一体,商品经济是生产力的核心动力;降低商品生产成本,抬高商品市场价格,是市场供货商最大的愿望,商品在市场交换的过程当中,产品品质就成为了生产成本和产品价格的载体,这两个因素是市场杠杆同一个点上的问题;因此供货商必须要平衡好两者之间的关系。 我们可以用两个极端来假设, 产品成本和品质之间的关系?一种极端是忽略品质无底线的降低成本,直到因成本过度降低成本使得产品生产不能继续进行,此时供应者的市场行为逐渐消失,另一种极端是将所有代价都投入在对品质的追求上,但是受特殊时期技术条件的限限产品出现了极限品质;当趋近极限品质的产品出现时,生产成本也会快速增加,生产成本的增加导致消费能力的减小,市场的交换行为也就随之消失了。 线性关系是产品成本和产品品质在市场供给区域内大形态上的关系。成本和品质在不同的区域当中相互间的影响力也不同。品质追求在产品品质当中有时限性,受市场消费状况的约束。 二、强化工程项目管理中成本控制与品质管理的有效措施 (一)加强成本控制与品质管理的思想意识 房地产项目建设在很长的一段时期里一直保持着较大的空间利润。但是随着房地产市场项目建设发展的快速变化,我们必须重新审视,提高自身在成本上的管理意识,打破传统的以提高产品价格的方式来获取空间利润。所以,工程项目建设应制定目标成本,通过对目标成本预算的分析,将目标成本与部门和个体的实际工作相结合,在执行当中找出差距的原因,并进行考察和修正,制定最终的改进措施。在项目的决策阶段、设计阶段、招投标阶段及施工阶段树立成本管理概念,将成本控制和品质管理理念贯穿其中;通过加强对每个阶段的控制与管理,保证预期目标的最终实现。 (二)建立企业长远的规划目标 从企业长远规划的目标出发,对于企业来说任何一个具体项目的实施,都是只是企业的一个战略步骤,是企业实现长远规划建设过程的一个工作。价值在一个项目当中的最终实现取决于企业对项目价值的长远规划;也就是说项目的价值导向是由企业的长远规划决定的;企业战略步骤的确定和长远规划的设立,为具体项目的实施提供了价值标准和导向。价值判断过程的核心工作也就是项目的管理过程,价值判断标准明确了也就意味着控制成本和品质管理在具体问题上的分析也就明确了。 (三)控制和管理材料成本 工程成本控制过程是一个管理复杂涉及领域比较广泛的过程,材料成本的控制在工程管理的成本控制当中,占据的比重一直都是高居榜首。占据着总成本的50%以上。因此,材料费在成本控制环节当中就显得非常重要,材料费的支出结余是否可控,对于工程费的影响不容小觑。对材料费的控制必须做到认真细致,无论是企业进行材料采购,检查,入库都要做好对材料的控制监督管理。通过企业内部审计部门对监督检查工作信息控制的反馈,在以保证工程质量为基础的前提下,运用价格比较的方法选用性价比最高的供应商;运用招标采购的方法将材料采购价格降到最低。比价采购和招标采购,能促进验收时材料质量的提高,实现对于材料使用量上的计算管理,控制施工现场浪费情况和失窃现象的的发生;规范材料结算工作进展的有序进行,从而降低材料施工成本,保证施工单位的经济效益。 (四)切实做好对于工程人员的管理与控制 对施工人员和管理人员进行有效控制是工程管理提升品质的重要前提。具有丰富实践经验和专业管理知识的管理人员不仅能够很好掌握操作流程而且还能够标准的使用施工技术。对工程的施工品质能够很好的控制。施工人员技术水平的高低决定了工程品质的好坏,作为实际操作人,施工人员要有质量高于一切的意识,运用自身掌握的专业技能,按照施工方案的要求进行操作。对于超出能力范围的施工作业,要及时请教技术人员,通过技术人员的研究论证后在进行施工操作。管理人员和施工人员都具有一定的主观能动性,所以需对管理人员和施工人员进行控制,保证工程施工的品质不受影响。 (五)运用必要的成本管理控制技术,提高质量 运用现代信息技术实现对管理控制成本,是建筑工程项目成本控制管理顺应时展的趋势。建筑工程设计有很强的时效性,资源也比较广泛,因此,借助先进的管理工具简化管理方式,节约管理时间,提高管理效益实现建筑工程项目工程品质的提高就显得尤为重要。 (六)建立必要的项目成本管理体系与组织 科学的管理体系和组织能有效的实现成本预先控制和成本动态控制,将资金的投入,转换,对比等基本环节的预先动态结合起来。设立相关的制度规范,通过科学严谨的运作方式,发挥其应尽的作用,确保项目成本管理体系与组织的有序进行。具体内容包括;制定项目最终目标的成本责任体系;制定关于促进成本优化的制度体系;制定项目经理基金调控制度;制定完善的项目成本监督制度;动态调整制度等相关制度。 三、结语 综上所述,企业的项目开发随着市场经济的快速发展竞争也越来越残酷,提高工程施工质量,降低自身的成本投入,从而获取企业更高的收益是开发企业在激烈的市场竞争下提升自身的核心竞争力的重要手段。因此,促进管理水平在工程项目当中的全面提升,就必须要加强工程成本的投入和工程品质管理。 品质管理论文:物业机电设备安装工程品质管理探究 【摘要】物业机电设备已经成为民居建筑中不可或缺的建筑元素之一,设备的安装工程也成为建筑中的一个重要工程环节,设备的安装需要经过进场前的验收检查、调试、安装、生产试运行、竣工检查验收等环节。最后达到合格标准的设备才能投入到使用中,因此品质的保障成为重中之重。 【关键词】物业机电设备;安装工程;品质管理 引言 随着我国市场经济的不断发展,建筑行业也随之加快发展步伐,物业机电设备作为建筑行业的一部分,其安装工程的最终品质不容小觑,部分直接决定整体好坏,整个建筑的安全性以及稳定程度都与机电设备的安装有着密不可分的联系。机电设备的安装过程中,对安装技术与质量管理有严格的要求,技术与质量的好坏关系到机电设备的正常运行,保障机电设备安装质量的关键在于安装施工企业的管理工作,文章对物业机电设备安装工程的品质管理进行了探究。 一、物业机电设备安装工程管理的基本状况 物业机电设备安装行业在我国出现的比较晚,所以我国对于这一行业还没有形成完善的技术水平并且在很多方面还存在着一系列问题,这对与设备的安装效果以及工作效率都产生了不小的影响,我们要重新认识技术安装过程,这样才能发现过程中存在的问题,以便于提高安装技术。随着经济带动科技不断发展,建筑工程的项目也出现了不小的变化,同时物业机电设备的安装也产生了巨大变化,我们要实施的应对这些变化,物业机电设备安装过程是复杂多变的,随时会发生我们预料之外的问题,所以管理工作要灵活,才能对机电安装过程更好的应对。 二、物业机电设备安装工程管理的特点 物业机电设备安装过程具有一定的操作特殊性。其一,涉及的范围相对广泛、学科之间跨度大,不仅仅是工业领域,日常生活中超市、居民住宅、工厂等等领域。设备管线之间都存在着联系,现如今建筑行业不断发展,其间的联系更是不断增强,对于安装施工技术的要求会更高,管理工作更是要强化,才能在保证安全的同时提高效率。其二,大额性,投资的成本较高,投资额也大,很多设备的结构都很复杂,对于技术的要求相对较高,各部分零件、组件都很多,所以投资额度也很大。其三,系统性,一个设备就是一个整体,都是由很多零件、组件、部件进行的有机组合,对这些原件的组合则是一个系统性的工程。最后,关键性,物业机电设备在选择过程中也有特定的要求,要符合设备的使用需求,针对某种需求都有特定的零件,这都需要考虑到机电安装施工过程的设计中去,成为建筑工程中不可或缺的一部分。 三、物业机电设备安装工程品质管理 1、制定先进的安装技术方案 在保证安全性与质量的同时,制定先进的安装技术方案,不仅可以降低设备的损耗更可以节约电力等资源,注重安装的科学性,充分提高设备的工作效率,系统性的制定安装技术,根据具体情况,方案不仅要可靠更要协调好各个工种之间的工作关系,保证施工质量的同时提高工作效率。视角要广,不要仅仅依靠国内的技术,要引进国外先进技术,结合自身问题进行技术的创新,已经确定好的施工计划,在实践中不要随意更改,严格按照施工安排施工,实践中需要改动的地方要经过有关部门审批。 2、严格控制机电设备安装工程的进度 物业机电设备安装是一个系统的过程,不是短时间就可以完成的好的,需要进行长时间的调试以及安装,机电设备的安装要与土木建设相互结合来完成,最基础的施工时期,要进行设备基础底座的搭建,电力设备的安装过程,不仅仅要设计好自身的施工进度安排,更要协调好总体进度的施工安排,在进行总体计划的过程中为电力设备的安装留出相对应的空间,从而进行合理安装、调试、才能使各项工程顺利进行。 3、安装过程要进行严格的控制管理 物业机电设备安装过程需要精细化的管理,从设备的采购开始,设备的质量以及及时性都对施工过程有很大影响,也是最终成品质量好坏的基础,施工过程中的问题要及时处理,对施工人员进行定期的专业素质培训,对于复杂零散的设备要进行预装检测,做好技术性的交底工作,对设计图纸进行统一会审,施工工作要有组织性,设计好每一环节,施工过程严格按照设计施工。 4、安装工程的成品要进行保护 由于物业机电设备众多,安装起来是一项庞大系统的工程,并且物业机电设备安装复杂,成本高,损坏程度大的话修复困难、造价高,还会对以后的使用造成安全隐患,同时物业机电设备安装工程和土建工程经常穿插配合进行,这样就要在基础施工阶段预埋设备底座,在建筑装修阶段,需要对安装的底座等设备进行保护。所以对于设备安装管理还要进行良好的后期维护,这样不仅可以美观,还可以增加设备的使用寿命。 5、注重安全管理工作 在物业机电管理安装过程中,安全管理是不容忽视的一点,一旦发生安全事故,很多时候都会造成严重的损失,这种损失短时间内很难恢复,品质再好,安全系数低也是徒劳,所以安装工程要进行全程监控,并且全方位立体化监管,所有施工人员都要有警惕性,才能达到机电安装工程的整体化安全,每个岗位的工作人员都要准确的清楚自己的工作任务,确保安全。对于管理工作要依靠法律武器,建立相应的操作规划,即使在夜间作业也要遵守相应的工作流程,高空作业也有相对应的操作流程,实践中有明确的安全责任制度。 四、结论 在实行节能减排、建设资源节约型的今天,物业机电设备安装工程管理的完善,并不仅仅可以更新设备,更新管理手段,更能在应用新设备的同时节约电力等资源。物业机电已经成为人们生活中不可或缺的设备,面临着很大的市场竞争,人们对其要求也越来越高,品质上、安全上、美观程度上都要符合现代化人民的标准。制定科学化的管理方式,满足大众需求的同时,提高工作效率。 品质管理论文:品质管理系列之高品质产品带来成本的下降 品质管理来到最后一讲,这一回我们来谈谈成本。首先简单地回顾下,前几回中讲到保持并提高品质的手段:在生产手表的车间,会按照型号的不同,分别归类材料,并且该材料以工人操作方便为基准放置在作业台上。第一个观点:安放位置,由操作工人最便于自己使用的位置提出建议。也就是「我也是加强品质管理的受益人这一观点。另一个是在作业和作业的间隔时,希望尽可能地把容易混乱的物品放回原处。用过的工具放回原处,频繁地打扫作业台,这些都是3S的一环。能在工作现场彻底执行3S才是最重要的。这就是第二个观点:「工作现场的物品始终要处于能控制的状态。 那么这一次的内容,我们加上一个新的观点「生产效率,何谓生产效率,即除却一切重修或扔掉处理的东西。比如,生产过程中不能组装的零件放在一边,一会儿慢慢再次组装。检查不合格的零件,调整或者修正后再组装。如果再不合格的话作为废品处理。这样,流到现场的所有零部件虽然不能全部都一次性的成品化,但经过特殊处理后均为合格品,也就说这是一次性合格品,还加上了再次组装或者修正后的合格品。但是再组装产品以及修正后的产品,花费了分拆、分析和修正以及再次组装的所有费用。而且工人的操作负担和操作精力都是工厂费用的一部分。花15分钟组装的产品如果再次组装的话,这种“特殊处理”费用将是一次性组装成功的5~10倍。即使在合格率95%的情况下,那5%的不合格产品再次组装的话,后者的费用将占据全部成本的20~30%。反而言之,了解了这一块,对工厂来说无疑是发现了截流的宝藏。只要此处得到改善,这部分的费用将全部转化为利润。 致力于品质管理的公司都会记录“生产效率”,并着手提高“生产效率”。着手的方向即上述的两方面,首先是着眼于偏差和疏忽,分析原因,确认操作工人以及操作现场是否认真执行了规定。在问题或者变化出现的时候,首先通过现场彻底执行3S尝试能否解决。如果规定需要改变的话,按照公司制定的手续向上级提出。为什么第一次组装会出问题,通过自问自答的形式,找出妨碍提高生产效率的理由,一个一个地给予解决。这就是前面所介绍的「不断地改良标准的具体执行方法。对于业务的操作和改良,重要的是让它成为常态。 最后,我们举一个世界著名的汽车制造工厂的例子来说明品质管理的方法。有很多著作介绍过这个内容,有机会的话可以参考阅读。这里我们介绍两个该公司利用上述工作方法的成功例子。首先,该工厂把发现问题看作是一个成长的好机会。出现问题以后不是训斥现场,惩罚工人,反而有可能在最后进行表彰。因为早期发现问题,得以早期学习并制定预防措施,在问题大规模发生之前防患于未然。即使工人实行了错误操作也不会造成恶性影响的一种预先防范的措施。为此,有必要尽可能早的了解造成失败和问题的可能性,所以甚至于可以说欢迎一些小失误的出现。 该公司的另一个特点就是,彻底的找出一切“浪费”。他们认为消除“浪费”,首先要找到它。比如,在手表的生产现场使用的清除细小垃圾的橡皮空气泵,用手一捏,泵里的空气吹掉手表里的细微垃圾,然后把空气泵放回桌子上。从他们的视点来看,这个动作就是无意义的浪费。没有必要使用空气泵,因为对于消费者来说这个作业过程的存在毫无意义。如果因为担心有细小垃圾的话,可以不用手而是用脚来踩泵。这样的话,双手始终都能使用,可以提高作业速度。看到这里我们是不是已经明白,该公司对于绝大多数人不认为是“浪费”的作业内容提出疑问。这就是他们的常态。 在寻找微小的失误和“浪费”上下功夫,是该公司拥有先进的品质管理的根本基础。不断地发现问题,找出问题,积极主动的解决问题,这个过程一旦与公司的利益有了关联,产品的品质自然会提高,也就成为提高公司效益的一个具体手段。作业现场提高工人的工作积极性,把“发现问题找出问题”变成习惯,用全公司的智慧来解决每一个问题。一旦上述过程成为日常习惯的话,那么企业就自然而然地会成为盈利企业了。
机电安装工程论文:地铁机电设备安装工程问题分析 摘要:近年来,由于经济不断发展,我国城市化进程也不断加快,城市人口的不断增加导致城市交通运输压力加大。为了减轻城市交通运输压力,我国很多大中型城市都应用了地铁这种交通运输方式。地铁的主要动力来源是电力,因此机电设备对地铁发挥着十分重要的作用,也对地铁运行的安全性有较大的影响。基于此,本文首先介绍了地铁机电设备安装的特点,然后提出了安装过程中存在问题及相关解决措施,以期能促进城市交通的健康发展。 关键词:地铁;机电设备安装;问题与对策 地铁的机电系统主要由车辆、动力系统、供电系统、通风系统和防护系统组成,这些机电系统的质量直接影响地铁的安全运行。因此,相关部门要严格监控地铁机电设备的安装过程,保证安装质量。 一、地铁机电设备安装的特点 地铁机电设备安装的特点主要有三个:第一,技术要求高。地铁是一种新型的轨道交通方式,其安装施工过程涉及很多高新技术,因此,地铁机电设备安装的特点之一是技术要求较高。第二,施工材料质量高。为了保证地铁运行的安全性,在施工安装过程中要严格控制施工材料的质量,一方面,材料要具有较强的抗腐蚀性,另一方面,材料要坚固耐用,安全性高。第三,安装线路复杂。地铁施工中,车站空间小,涉及专业多,风水电各专业的管线标高、管线碰撞比较多,各专业没有经过充分的协商就在现场抢占有利的空间位置施工,造成其他专业的管线没有空间或位置进行敷设,合理进行综合管线布置是本工程的难点。 二、地铁机电设备安装工程中的常见问题 1.施工设计不规范 地铁机电设备的施工设计单位竞争激烈,有些部门在实际施工过程中没有进行有效沟通,再加上设计方案的上交期限较短,很多设计者在没有充分进行现场实地考察的情况下就开始着手设计图纸,这很可能导致设计图纸与施工现场的情况不符。另外,由于设计期限较短,很多设计师在规划设计时都仅凭经验进行设计,影响了图纸的规范性,这不仅导致施工进程放缓,也不利于地铁未来的安全运行。 2.预留不足 在对地铁机电设备进行施工设计时,要根据实际需要和施工规范预留出一定的空间位置,方便日后设备发生故障或出现问题时工作人员采取措施进行补救,土建专业的现场预留与机电各专业的预留图纸容易产生差、错、漏,对后续机电施工产生干扰,但是在实际的工作过程中,由于施工部门的重视不足,或者为了赶工期保证在规定的时间内完工,往往会忽略这一问题,忘记预留空间,预留不足有可能引发二次施工,从而提高工程成本。 3.监理不到位 地铁机电设备施工过程的系统性强,工程量较大,工期也较长,在实际施工过程中,监理部门很容易因为一时的疏忽导致机电设备施工质量得不到保证,引发某些后续问题。另外,在施工过程中有很多专业接口部分,尤其是在设备的安装和装修方面,有些工作人员只重视部分施工而忽视了后期的施工任务,从而影响了装修单位的成品结构,这也会造成施工成本的增加。 4.各专业协调不畅 设计图纸和施工图纸的界限不明确导致各施工部门无法进行有效的沟通,从而造成工程设计者和工程实施者之间的矛盾。另外,在信号以及牵引系统等核心技术层面,如果设备调试的时间较长,生产厂家没有对设备的质量和进度进行严格控制,就可能导致设备生产者和设备安装者之间出现沟通矛盾,引发施工问题。 三、地铁机电设备安装工程的质量控制对策 1.加强施工现场管理 加强对施工现场的管理要着重注意施工的关键部分。混凝土浇筑工程是整个安装工程的基础,因此,在对施工现场进行管理时要派遣专门的人员进行监管,对出现空缺的位置要反复校对测量,确保日后不会发现挪位现象。另外,模具对混凝土的强度和质量有重要影响,因此,监管人员要避免模具过早拆除的现象发生。若需要临时封堵预埋的管道,封堵时应注意防止杂物进入管道,造成管道阻塞。 2.加强预留工程的检查验收 地铁机电设备的安装工作有三个原则,即自检、互检和专检。预留工程是施工过程中的一项隐蔽工程,在验收该项目时要按照设计图纸的要求和实际使用规范对工程的细节之处进行仔细检查和验收。对于预留工程中的承压管道,验收部门要严格测试其强度和严密性,保证该种管道的质量。对于非承压管道,要对其进行通水和关水测验,确保没有管道渗漏现象后才可以进行隐蔽处理。 3.重点工程旁站监理 除了对施工现场进行管理,对于车站站台这类机电设备安装密集,施工现场复杂的地方要进行旁站监理。这些地点的机电设备往往数量众多、管线复杂,在进行预留和预埋工程时容易出现线路交叉、错埋甚至漏埋的情况,因此,对于这类地点,要进行旁站监理,着重监理预留和预埋工程。 4.建立完善的设备安装管理机制和沟通路径 应构建完善的设备安装管理和调试体系,并开通多种沟通渠道,做好设备的统筹设计工作,保证各部门联络沟通顺利。这项工作包含地铁机电设备的生产供货环节和设备安装调试工作,只有建立起统一完善的设备安装调试管理体系才能为以后的设备安全运行提供保障。另外,还要保证工程内部有相互信任的通畅的沟通渠道,防止不同部门在工作中发生冲突和意外。 5.严格把关设备采购质量 对地铁机电设备的采购质量进行最大化的提升是安装质量控制的基础工作,只有保证设备质量才能进一步促进地铁正常运作。机电设备以及材料的自身质量是保证地铁安全稳定运行的前提,也是解决地铁安全运行中存在问题的源头性解决办法。工作人员要对机电设备的采购过程和质量进行严格控制,主要是要严把机电设备的招标以及采购验货等重要关口,通过专业的监督及时发现安装工程中存在的问题并进行解决,保证机电设备在地铁运行过程中的安全性能。 结论 总而言之,地铁运行是否安全直接关系着市民的生命安全,在城市交通轨道不断发展的过程中,我国要不断加强对地铁机电设备安全性质的重视程度,相关部门要严格控制地铁机电设备的安装质量,在安装过程中及时发现问题并寻找正确的措施进行解决。 作者:任永志 单位:中国水利水电第八工程局有限公司 机电安装工程论文:机电设备安装工程成本控制方式方法 要对机电设备安装工程的施工成本进行有效地控制和管理,就需要有行之有效的成本控制方式、方法;就需要认真、仔细地分析和研究合同的施工成本、合同的实际成本,以制订出相应的成本控制对策,有针对性地进行成本控制管理工作,从而使企业获得最大的施工利润。那么如何才能有效地展开机电设备安装工程的成本控制管理工作呢?下面我就结合自身的经营管理工作实践和经验阐述如下: 一、成本控制点的选择问题 1、以合同为基础、依据,充分理解和掌握合同的内容。 深入分析、认真研究合同各组成文件和各条款间的关系以及合同条款所概述的内涵与外延间的逻辑关系,充分理解和掌握合同的内容,真正做到对合同心中有数。 2、对施工合同成本进行分析、核算。 对施工合同的成本进行分析、核算,实际上就是对已中标的工程量清单中的各项目进行认真、仔细的分门别类的统计、核对和核算工作。 3、对实际设计施工成本进行分析、核算。 对已开工的工程应依据设计施工图纸进行梳理、复核出实际设计施工的工程量。然后再套用或比照套用合同工程量清单中对应的单价,计算出各分项项目实际施工所需的成本费用。 4、对实际的履约风险程度情况进行评估、计算。 依据合同并结合市场物价波动变化情况以及施工现场的实际情况预测、分析和判断出影响实际施工成本费用的主要因素。 5、对已发生的实际施工成本进行核算。 对已展开施工的工程,核算工作应严格按照“成本与产值相匹配、成本与产量相匹配、成本与进度相适应”的原则进行。对已发生的施工经管资料和其它相关的资料进行搜集、整理、筛选、分析、比较和核算。并应对核算出的结果进行认真仔细地复核、检查。 二、成本控制方法的选择问题 1、成本控制方法的种类或成本控制方法的分类: (1)合同施工成本控制法 合同施工成本控制法:是以施工承包合同中的中标价作为实际施工成本控制标准来进行成本控制。又可以分为:完全合同施工成本控制法和均衡合同施工成本控制法两种。完全合同施工成本控制法的优点是控制方式直接、简便。其缺点是控制标准往往与实际情况不能相吻合,两者存在着较大差异。均衡后的合同施工成本控制法的优点是结合了工程的实际情况,不仅工程整体的控制标准适度、均衡,而且各子项项目的控制标准也较统一、合理。其缺点是综合平衡、调整的工作量较大,所需耗用的时间较长。 (2)预算定额控制法 预算定额控制法:即以国家或地方政府颁发的统一施工定额标准作为实际施工成本的控制标准来进行成本控制。该方法的优点是套用定额方便、简捷、快速。其缺点是该方法呆板、不灵活、实用性不强。 (3)企业内部定额控制法 企业内部定额控制法:即企业依据自身的技术水平和管理水平以及长期的施工管理经验所编制出的企业内部定额为控制方法。该方法的优点是结合企业的自身情况,具有针对性强、实用性强的特性,在施工实践中易于得到控制和实施。该方法的缺点是企业内部定额的编制及其修订工作是一个庞大的系统工程,需要投入大量的人财物力,需要长时间的分析、总结、测定、测算工作。 (4)经验值估算法 经验值估算法:是指根据以往同类或相似工程项目的施工经验和成本控制数据,直接用作当前实际施工成本的控制标准来进行成本控制。该方法的优点是无需进行长时间的分析、测算等大量繁锁工作,直接引用以往数据,简单方便。其缺点是受经验积累的局限性和各工程项目的特殊性影响。 (5)资源重新配置框算法 资源重新配置框算法:是指根据企业自身资源情况,对工程项目或分项项目、子项项目重新进行资源配置,以资源消耗标准作为实际成本控制标准来进行成本控制。该方法的优点是所框算出来的标准准确度相对较高、合理性强,易于在施工实践中得到实施和控制。其缺点是对机电设备安装工程来讲,工作耗时长、工作量大、工作效率较低,为此它无法满足工程的施工进度和成本控制工作的及时性需求。 2、成本控制方法的选择问题 在选择成本控制方法的问题上,正因为具有以上的特点和优劣性,所以,在实际成本控制管理工作中就不应该进行单一性的选择,而应该扬长避短进行多种方法的选择、并灵活地加以运用。成本控制方法选择正确与否的衡量标准需满足了以下条件: (1)成本控制的及时性 由于受施工工期的限制,这就要求我们的成本控制工作应尽可能地迅速、快捷全面展开并确定控制对策标准。 (2)成本控制的准确性 成本控制的最终目标是降成本、促效益。如果我们所选择的控制方法其准确程度较差,那么就不能够起到成本控制的根本作用。当然,也就无法达到成本控制的终极目标和期望值。 3、成本控制的纠偏问题 在实际施工中,如果成本控制指标标准制定的过低,则不能完全起到成本控制的作用,使其仅流于形式,实际控制见效不大、收效甚微。如果控制对策指标标准制定的过高,则犹如水中捞月———可望而不可及。即无法立竿见影达到成本控制的目标,还会挫伤施工班组的生产积极性。为此,我们就需要依据施工现场的情况和实际条件变化情况,对成本控制对策指标进行重新评估,或对其进行适当的修正、调整,使对策指标标准更趋于可行性和合理性。真正使成本控制工作得到受控和实施。 作者:王继平 单位:中国水利水电第七工程局有限公司 机电安装工程论文:机电设备安装工程质量控制论文 1建筑机电设备安装工程质量控制的内容 通常来说,建筑机电设备的安装施工过程开始于设备的选型采购工作,把机电设备能够符合建筑的使用要求作为最终的目标,涵盖了下面的一些阶段:设计施工的前期准备工作、进行设备安装施工、进行机电设备的调试工作、项目的竣工验收阶段。通常可以将主要内容概括为“四个环节”和“五个层面”。其中四个环节通常涵盖:设备安装前期的准备工作、进行设备安装施工、运行设备进行调试以及最后的竣工验收阶段。五个层面主要涵盖:安装体系文件、安装标准、安装系统平台、安装支撑以及安装人员控制等五个层面。首先是机电设备的安装施工前期准备工作,关于设备安装原材料的前期制备与相关的处理工作需要首先进行,与此同时需要完成机电设备安装施工的各种文件的预备工作,确保整个机电设备安装工程的准确性,从而使得设备的安装施工工作能够顺利开展。值得注意的是,安装相关人员需要在机电设备安装的时候务必要保证设备安装可靠,能够符合相关的要求。一个非常可靠的办法就是遵循常规的安装程序开展设备的安装工作,遵循相关的安装顺序进行机电设备的安装,一定不可急于求成,不按照原定的施工工序进行安装,这样会导致安装失败,带来质量隐患。在机电设备安装完成后,需要进行运行调试的相关工作。运行调试不仅需要对新安装的设备开展正常工作下的调试工作,也要对于运行调试时候出现的所有问题进行详细的记录,然后将记录反馈给有关的部门。当上面的几个过程都准确完成之后,就需要对机电设备的安装开展验收工作。这四个紧密相关的环节是承先启后的,每个环节都有着非常重要的作用,所以需要对每个环节均需要开展严格的把关,为接下来的工作奠定基础。接下来的五个层次非常完整的给机电设备的安装提供非常有效的参考指标。体系文件通常作为建筑行业机电设备施工的重要基本规范。依据体系文件进行设备的安装施工是把握建筑机电设备安装质量是否合格的重要标准。标准规范作为建筑机电设备施工过程中质量把控工作的技术指南,我们必须要在安装的时候严格的遵循标准规范开展施工,使用统一的安装规范能够有效的消除多个部门彼此之间存在的不同意见。机电设备安装质量控制的系统平台作为近些年来才出现的新词,是互联网技术在机电设备安装工程中的产生的至关重要的应用。在进行安装的时候,首先要确定一些关键的控制点,从而可以依据相关的规章制度进行质量方面的把控。需要指出的是,机电设备的安装人员在其上岗前必须要接受岗位培训,只有达到合格才允许上岗工作,同时还要培训机电设备的安装人员要具有随机应变的能力。这样在发生不利情况的时候,才可以把伤害降到到最低的程度。 2高低压配电设备质量控制 高低压配电设备通常是现代建筑行业机电设备里最重要的方面。高低压配电设备如果产生故障,它就对整个建筑的供电回路带来威胁,可能会引起工业化生产陷入瘫痪,导致人们不能正常的生活。所以高低压设备的智联控制对于建筑机电设备的质量控制具有着至关重要的作用。 2.1高压配电设备的质量控制 高压主机的投切送电操作和配电柜的柜面状态指示灯的供电电源通常是靠直流屏或者电压互感器进行提供电源的。通常来说故障出现的大多数原因是控制开关无法正确投切操作进而引起主机无法正常工作,或者开关尽管能够正常工作,但是不能正常的控制主机,总的来说,这两种故障都可能会引起相连的高压设备产生异常。高压配电设备出现故障的主要原因包括设备自身的原因导致的以及人为因素引起的。一般来说,高压配电设备在我们的日常生活中发挥着非常重要的作用,一旦运行起来,就不会轻易的停止运行。所以由于长时间的带负荷运行,高压配电设备难免会产生运行速度放慢的情况。同时高压配电设备的操作控制系统通常不是裸露在室外的而是包裹在设备内部,因此工作人员很难掌握高压配电设备的内部结构,进而给维护带来了困难。一旦因为设备自身产生故障,那么对它开展维修的困难就会是更大的。通常来说,对于此类情况,需要对相关的高压配电设备在其安装前开展一些高电压试验,同时需要配有相应的继电保护装置。在日常的检修工作中,如果发现某些故障配件就需要立刻进行更换,对于常用的一些配件必须要准备齐全。人为导致的操作故障通常是因为操作人员工作不熟练或者对待工作不负责任、不认真引起的,对于某些问题的判断与处理方法不当进而引起了高压配电设备无法正常运行。此类情况需要有关的部门针对高压配电的工作人员进行定期的培训和有力的监管。 2.2低压配电设备的质量控制 低压设备故障通常会在工业和居民用电的高峰时期发生,而且故障的现象是多种多样的,通常也可以划分为机电设备自身原因引起的与人为因素操作失误引起的。如果配电设备在超长时间带负荷运转引起设备配件发生故障,进而引起整个配电网络陷入瘫痪。所以日常对于配电设备的检修务必要做到位。要求配电工作人员必须要时刻提高警惕,如果对于故障判断发生失误就很可能会会导致问题产生。配电工作人员必须要具备非常有效的排除配电故障的技能,尤其是在用电高峰期的配电设备的检查需要高度的关注。 3结束语 建筑机电设备安装施工的质量控制工作对于整个建筑行业来说至关重要的,我们要对于设备的质量与施工人员等所有的方面都要有非常严格的要求。本文通过分析归纳给出了建筑机电设备安装施工时候的质量控制体系的重要方面,就“四个环节”和“五个层面”开展了重要的分析,对高低压配电等机电设备的安装探讨了设备出现故障的两种主要原因以及对应的控制措施。现在建筑功能的正在不断的增多,这将给建筑机电设备安装施工带来前所未有的挑战,这需要我们在继续完善现有质量控制基础上,不断的探索,以推动机电设备施工质量的完善。 作者:兰寅 单位:河北建设集团有限公司 机电安装工程论文:机电设备安装工程探讨 一造价控制影响因素 1施工工程设计因素影响 工程造价的因素中,设计阶段的总体设计,技术设计,图纸设计者三个部分组成了设计工程中造价控制的主要因素。如果没有合理的设计,那么在接下来的施工中,选用的材料,设备以及施工技术都会出现问题,会对安装工程的造价控制造成不利影响。设计单位中的设计人员良莠不齐,并有人力管理因素的影响,对每个工程项目不可能都是用最好的设计人员,这就会对施工单位的施工质量有所影响,对设计单位的声誉也非常不利。其次,在市场的冲击下,设计人员很容易为施工单位选择推荐施工材料,设备的品牌,从中赚取利润,有些设计单位为了利益不惜赶时间,牺牲设计质量来换取经济利益。导致不能准确的计算出工程的工作量,施工单位更容易多算工程量,以至于工程预算的金额偏大。 2施工单位的素质水平不高 施工单位是整个施工工程造价控制的主要执行单位,但是不少施工单位为了利益,不设置内部质量检测机构和不建立有效的监督措施。通常施工单位会使用一些不法的手段获取利益:例如,在签订合同时,尽量将条款简化,而不是具体细致的描述。在竣工阶段使用自身的角度来计算工程量,制定定额子目的价格等。安装工程使用材料的价格大量使用高价低质的材料,埋下施工隐患。 3建设单位因素 在建设施工过程中,建设单位要求增加建设的内容,提高施工标准。这会使施工过程中出现困难,虽然说施工过程的设计变更以及签证是难以避免的,但是最关键的还是怎么将设计变更费和签证费合适的处理,因为这将会对整体的工程造价造成影响。施工单位要利用的自己的专长有效的将费用上报给建设单位,实现对造价的合理预算。 二机电设备安装工程造价控制措施 1制定合理的安装造价目标 在施工工程开始时,充分研究施工图纸,招标文件的内容,以及施工合同中存在漏洞的条款,针对工程的特点,找出投资的关键所在,制定应对的方案。在安装过程中,管线的布置比较多,会有交叉的现象出现。因此,在施工前审查施工图纸的可行性,对建设单位,施工单位提出的要求,进行合理的确认和执行,如果发现图纸的矛盾之处,要实际是向设计单位要求重新设计。 2运用多种询价体系 在机电设备安装的过程中,因为涉及的系统繁多,各种材料,设备的种类也很多,采购材料设备的价格高低直接影响工程造价的成本控制。因此,要严格的把控材料的采购价格,在进行大型的材料设备采购时,设备的价格较高,对造价的影响最大。可以使用招标采购的方式来筛选供货商,组建评标小组将设备价格降低,并对供货商进行考察,最后确定合适的供货生产商。 3提高造价人员专业素养 建筑工程造价管理工作,需要考虑的方面有很多,是一项技术和实践性质较强的工作。因此对于从事建筑工程造价管理人员的要求,就是其是否具备一定的专业素质,能否为工程项目实现高效、高质量的成本管理和控制。特别是在如今市场经济发展迅速的情况下,物价的飞涨对于这些工程周期长的项目来说就更加需要此类的专业素质人才来进行工程造价管理工作,必须将工程行业的实际需求与其所学的理论知识相结合,这样才能培养出真正适合相关企业和单位所需求的工程造价管理型人才。 三结语 总之,在施工企业中,要实现利益的最大化,就需要使用更好的施工方法和手段来更有效率的管理施工过程。机电设备安装工程中,具有一定的复杂性,加上环境,人力资源等多个因素的制约,控制工程造价成为一大难题,由此可见,要准确的判定安装工程中有哪些因素是超预算的因素,是控制安装工程造价的基础。在施工预算的执行过程中,以通过审核的施工图纸作为安装的标准,对机电设备的安装工序进行严格把关,将成本费用控制在预算范围内。 作者:赵亮 单位:中国华西企业股份有限公司 机电安装工程论文:机电设备安装工程技术研究 1机电设备安装精准度控制要求 机电设备安装,以《机电设备安装工程技术方案》、《机电工程设计勘测报告》、《机电设备安装工程设计协商意见》等为依据,期间为保证各种技术的到位应用,并提高安装的精准度,作者认为有必要明确安装精准度控制的要求: (1)严肃性要求 机电设备安装精准度控制,必须在国家规定标准的约束范围内,无论是机电设备的安装,还是竣工投入使用的检测维护,都必须建立在技术判断和法律责任明确的基础上。另外机电安装工程所需的材料、设备等,包括型号、规格、性能等的技术指标,都不能够脱离国家规定的标准之外。 (2)承前性要求 从宏观角度解读,机电设备安装工程关系到后期投入的安全使用,如果安装精准度不够,可能危及使用者的人身安全和财产安全,而从微观的角度分析,安装精准度的控制,要进行反复地验证,在确保技术可行的前提下,才能够在实际工程中应用。 (3)精确性要求 机电设备安装工程环境复杂多变,涉及到各种微观和定量施工元素,在技术应用时,要求做到有据可依,同时还要兼顾技术与技术之间应用是否冲突,一旦出现逻辑不清问题,不仅无法达到预期的施工成效,甚至可能导致频繁地返工,给机电设备安全使用留下各种隐患。因此,机电设备安装时,必须坚守精确性的原则,保证技术的应用到位。 (4)逻辑性要求 机电设备工程各道工序错综复杂,即相对独立,又互相关联,在工序划分的同时,考虑采用哪一种技术,并按照工序的先后顺序,检验技术之前是否有冲突、错漏情况,保证技术应用的逻辑性。 2机电设备安装精准度影响因素 机电设备安装精准度影响因素很多,在此无法一一列举,仅提炼出在电弧、防误闭锁、导电回路三方面的因素,进行剖析探讨: (1)电弧因素 机电设备应用于电力、工业和生活当中,长期使用后,以及受到使用环境影响,存在结露、断路器绝缘损坏等问题,以致出现电弧短路问题,进而波及整个机电设备的安全使用。据不完全统计,每年国内每100台机电设备,大约有0.7台存在电弧短路问题,损坏率在0.7%左右,尤其是在使用环境比较恶劣的地区,其故障率可能更高。 (2)防误闭锁因素 大多数机电设备,一般都有防误闭锁功能,以机电设备的开关柜为例,开关柜的防误闭锁功能,有三个方面的问题尚待解决:首先是由于开关柜内部空间不大,无法在开关的两边同时布置接地刀闸,当其中一侧需要拆装接地线,无法进行强制性互锁;其次是开关柜的后门没有设置合页,未能实现带电间隔;最后是在出线间隔线的位置,显示器的作用仅能提示线路状态,对于线路带电装设接地线,未能起到防止的作用。 (3)导电回路因素 当机电设备的断路器出现故障,譬如触指压力不够,断路器定孔位的准确性就会受到影响,使得接触电阻逐渐增大,当电阻增大到一定程度,断路器接头的有效接触面积变小,最后出现触头接触不良的情况。另外断路器两侧螺丝固定地太紧,断路器在使用过程中,其触头盒容易熔化,最终使得整个导电回路出现严重故障。 3机电设备安装精准度的提高建议 根据以上机电设备安装的精准度控制要求,以及精准度控制影响因素,笔者建议从勘测、保护对象、防护三个方面,认真研讨机电设备安装精准度提高的具体方法。 3.1勘测技术 机电设备安装工程的勘测,是整个安装精准度控制的基本前提,只有在详细勘测的基础上,方有可能保证工程质量的无虞。就勘测工作本身而言,其技术的应用,需要满足以下的勘测内容: (1)安装条件的确认,譬如户外机电设备的安装,需确认气象条件,需要通过对气象资料的研究,掌握工程区域内的具体雷暴日、雷电强度和雷电频率; (2)安装位置空间结构特征等的了解,以此确定布置合理的设备装置方式,譬如选定易接闪部位、相邻设备间距; (3)安装区域供电和配电情况的了解; (4)电气设备情况的掌握,其中包括设备的布置点,线路之间的结构情况,按照这些条件,明确具体的距离,避免施工时,对其他电气设备产生影响。 3.2保护对象 在做好勘测工作的技术上,进一步确认保护的对象。其中待确认的内容包括:机电设备装置布设之后,检查对被保护对象的影响,譬如对防火、防水和通行等的影响;机电设备装置布设方法、安全距离、防护措施等;建筑的屋面、楼梯、门窗、管道、栏杆等与机电设备装置安全距离;机电设备装置相关设备的电磁环境条件,譬如报警系统、通信系统、视频系统等的保护;机电设备装置选用材料的规格、质量、连接方式等;机电设备装置布设所需的条件和实效。以上均为机电设备安装需要确认的保护对象,在施工期间,围绕这些对象的保护需求,选择最为关键的安装技术手段。 3.3防护技术 在防护技术的选择方面,笔者进行层层筛选,最终选定以下几个较为重要的防护技术手段: (1)基本防护技术 在确定机电设备的防护装置,以常规的方式布设这些防护装置。以成套开关的电弧短路问题为例,电弧短路繁冗主要原因是绝缘条件不佳,为做好电弧短路保护工作,需要利用压力传感器,装置由的框架上有两组叶片,可从两个方向转动,在出现电弧电路之后,即便有高压气流的冲击,只要叶片开始转动,就会自动启动终端开关,发出断路器跳闸脉冲的信号。 (2)电磁脉冲防护 电磁脉冲容易干扰机电设备,尤其对计算机和电子设备系统有直接影响,要求做好电磁脉冲的防护措施。具体的方法是:有配电房条件的情况下,可在配电柜里面布置电源线路的电涌保护设备,电涌保护设备的选择,要根据被保护对象的电压、电流情况等进行确定,如果属于计算机系统设备,还需要考虑设备的插入损耗和接口类型等。 (3)等电位连接 机电设备在使用过程中,电位差是经常发生的现象,要求在安装时,进行等电位的连接,借助电压保护器,完成电源、信号等线路的点位连接。在连接的过程中,按照被保护的界面顺序,兼顾局部的细节性连接,譬如金属机柜、静电地板支架等。 (4)信息化技术的引入 与传统安装措施不同的是,目前机电设备安装技术已经开始引入信息化技术,要求将整个机电安装工程视为防治结合的网络结构,不仅扩大了防护的覆盖面,而且要求控制好各个安装信息的传输点,囊括了隐蔽工程位置的保护,可保证信息网络结构的完整性,使得安装技术的时效性特征更为突出。 (5)技术协调链 为提高机电设备的耐久性,在安装机电设备的每个阶段,都要建立技术协调链,考虑设备之间性能的互补,同时通过技术协调链,查找是否存在设备布置的漏洞,尽量减少工程的安装盲区,让每个机电设备,都能够发挥应有的技术性能。 4结束语 文章通过研究,基本明确了机电设备安装精确度的影响因素,以及提高机电设备安装精确度的方法,但文章所提到的机电设备安装精度影响因素,以及机电设备安装精确度的控制方法,作者认为仅为机电设备安装工作的一部分,我们在实际的机电设备安装工作中,还需要对相关的影响因素和安装方法,进行不断地归纳总结,才能够为机电设备安装工作,提供更为科学合理的依据。 作者:孙巨岗 单位:天津市汇和机电设备安装有限公司 机电安装工程论文:机电安装工程成本控制论文 一安装工程的造价控制措施 1制定合理目标 仔细的比对招标性文件、施工合同和施工图纸,确定没有问题的情况下,才可以进行项目施工,根据外力和内力的因素对合同内的各项条款进行分析,对造价控制的条款及时发现并且分析,在施工的时候采取相对应的防范措施。在安装施工的过程中,要紧密地进行管线的布置,避免出现线与线之间相互缠绕的现象,给安装企业带来不必要的麻烦。认真完成各个专业的施工图纸,综合的绘制布管图,还要对施工的企业提出更加合理经济的管理控制手段。 2对机械设备体系进行询价 机电安装工程因为设备材料的种类多、系统复杂,它的价格高低会对安装工程的造价造成直接的影响,要使安装工程的造价降到最低,就要对造价进行严格的控制。一些造价较高的安装材料或者大型施工设备都要通过采购人员对供货商和生产商进行严格的市场考察,利用综合评定和最低报价法综合的选定供应商。通过这种招标采购的方式,在材料采购时能够获得最实惠的价格,降低安装施工的造价的成本。 3竣工时做好结算工作 如果要对机电安装工程做好控制和管理,在竣工时就要做好结算工作,对控制造价来讲,竣工结算时控制造价的最后一道关卡,安装施工单位一定要根据签订的合同、施工图纸、招标文件等做好竣工结算时的核对、编制工作。同时,还应该对安装工程的工期和工程的质量与整个项目的质量安全一起进行审查评定,并且综合材料的单价、工程的数量和取费的标准等在结算造价时与建设施工单位进行统一评定,确保高效控制机电安装工程的造价。 4提高机电安装人员的素质 在机电安装工程的控制造价中,要提高机电安装企业工作人员的安全素质,明确安装各个岗位负责人员的责任,在安装工程中,每一个施工人员都是控制造价的主体,为了有效控制工程造价,必须要注重安装人员的素质培训,明确每一个岗位之间员工的责任,树立安装人员的经济意识,应该注意的问题有以下几点:第一点是安装工程的管理人员必须要对整个团队以及安装项目负责,保证经济利益和工程的造价成正比例的关系;第二点是根据安装工程的用料需求,做好各种施工材料的采购、使用与回收的工作,加强各个项目管理人员之间和造价人员的联系,及时调整施工材料的采购计划,减少不必要的经济损失;第三点是造价人员应该深入施工现场,根据现场施工的情况和施工进度,对造价和控制计划进行合理的调整,将调整之后的方案报告给相关的管理部门,经过审批核查之后进行实施。 二安装工程的成本控制措施 1合理购置材料 对于机电安装工程来说,购置材料是非常重要的,合理化和规范化的使用材料是整个安装机电过程中的重点项目。第一点,安装项目的技术工作人员在选择安装材料的时候,要规范化的使用材料。第二点是要合理使用建筑材料,对整体的施工预算做好成本控制,安装工程的负责人员不能为了节省成本而不考虑项目的质量安全,在安装之前的图纸审核中,要及时与监理单位和建设单位进行沟通,不能为了追求自己的利益留下安全隐患,时刻记住生命安全比经济利益要高,这个项目的安全是否信得过直接影响了与建设单位的第二次合作。 2对成本进行规范化管理 在以前,一大部分的项目和企业都没有进行合理科学的成本管理,没有引起相关人员的重视,从而出现了项目成本的严重浪费。因此在机电安装的项目工程中,负责人员要采取有效的措施,在管理成本时实现规范化,以此使成本的利用更加规范和合理,并且使机电安装的企业获得最大的社会效益和经济效益。一个好的项目和一个企业一样,都要具备特有的文化和模式,只有有效的管理模式才能使工程项目的质量更加安全,确保安装企业能够长远的发展。 三结语 综上所述,在机电安装的工程中,造价与成本问题是目前我国企业内部管理存在的最大挑战。所以,必须要实现机电安装的造价与成本控制紧密结合,结合现在工程项目的特点和经济管理的要求,逐渐定制完善造价控制与成本管理的相关方法、模式和技术,使安装工程项目企业的经济利益得到有效的提升。 作者:黎诚单位:昆明冶金高等专科学校 机电安装工程论文:当前机电安装工程项目管理论文 1当前机电安装工程项目的特点 1.1范围广,工期长机电设备安装施工是工程项目建设的基础内容,其安装质量在很大程度上决定了工程建设的整体效果。一般情况下项目建设中机电设备安装工程涉及的内容比较多,施工种类繁多,主要包括机械设备工程、电气工程、环保工程以及自动化工程等,并且各分项应用范围不同,如排水、供暖、通风以及电气等。正是因为涉及到的安装范围比较广泛,相应的施工工期也就比较长,电气设备安装时不仅要按照工程设计进行机电设备的采买、安装,而且需要对设备进行调试与运行,保证机电设备能够进入到基本运行状态,能够完成工程的竣工验收。 1.2技术要求高人们生活水平的提高对工程建设质量有了更高的要求,尤其是对于机电设备安装工程来说,对此方面的技术要求更为严格,逐渐有更多新型技术与工艺被应用到工程建设中,但是相应的施工难度也在不断增加,为满足项目施工精准度的需求,需要更进一步地做好安装项目管理,提高工程安装技术水平。 1.3质量验收严机电设备安装内容多,涉及的专业也比较多,这样在施工时就需要各个部门的相互协调。另外,因为工种相对复杂,并且各项资源呈现多样性,如果各部门之间协调管理不到位,很大程度上会影响到工程建设的进度与质量。并且机电设备安装是工程建设的关键,其施工质量在很大程度上影响了项目的实际质量,这就决定了工程质量验收的严格性。机电设备质量评估是工程质量验收的重要内容,确定设备安装是否规范,是否符合项目建设需求。 2当前机电安装工程项目管理难点分析 2.1进度管理机电设备安装内容众多,涉及到的环节也比较多,整个安装施工的过程相对复杂,如果其中任何一个环节出现问题,将会对整个工程建设造成影响。因此,在对机电安装工程进行项目管理时,应做好进度管理工作,避免施工过程中出现突发事故而影响项目进度,保证项目可以按照要求顺利施工。通过对项目进度总目标的分析,来对项目管理以及进度管理来进行控制,各部分之间相互协调,将机电设备安装与土建工程、装饰工程等相结合,合理控制工程项目进度。 2.2质量管理机电设备安装质量会受到各种因素的影响,例如施工工序、技术以及工艺选择等,施工时一般在工序确定后不会再发生改变,这就需要建立一个完善的质量管理体系来对施工质量进行控制。质量管理工作需要贯彻到工程建设的每一个阶段,包括工程准备阶段、施工阶段、验收阶段等,并且涵盖的内容要全面,包括施工技术、工艺、资源、人员以及环境等方面,通过对各方面的管理控制,将质量管理工作落实到位。 2.3成本管理机电设备成本管理工作主要影响了工程建设的经济效益,合理地控制施工成本对提高企业经济效益具有重要意义。对于机电设备成本管理来说,管理效果如何在一定程度上会对其他管理工作造成影响,应加大成本管理与控制体系,为其他项目管理工作打好基础。针对成本管理工作应结合工程实际情况制定成本计划,对成本项目内容进行详细分解,寻找降低成本的措施,制定完善的成本计划与控制方案,并将其落实到位,对其实施过程中存在的问题应进行调整。另外,应做好项目所有收支费用的详细记录,定期进行结算,并对结果进行分析,保证成本管理体系更加完善。 2.4安全管理随着工程建设要求的日益严格,安全管理工作已经成为机电设备项目管理的重要部分。因为机电设备安装过程复杂,涉及内容与资源众多,在施工过程中如果管理不当很容易出现安全问题,针对此为保证机电设备安装人员安全,需要结合以往工作经验制定安全管理体系,做好安装人员安全意识与专业技能培训,使其提高安全防范意识,将安全施工落实到位。另外,还应全面展开安全施工责任课程,不断提高施工人员安全防护水平,提高其紧急处理能力,能够在第一时间预知危险并做好处理工作,为其提供安全保障。 2.5财务管理机电设备安装工程的财务管理工作为一个动态管理过程,需要通过较高的管理水平来实现。财务管理工作需要贯彻到整个施工过程中,并与成本管理以及质量管理等工作联系起来,尤其是在工程进入竣工验收阶段时,财务管理工作会由建设单位来负责编制竣工结算报告,对项目筹建、施工、竣工以及交付等阶段所用建筑费用以及财务状况进行总结,对所有信息进行收集、整理、分析与总结,完成工程竣工财务管理,提高工程建设的经济效益。 2.6技术管理安装技术的选择是影响设备安装效果的关键因素,在新技术不断发展的背景下,需要加强对新技术与新工艺的研究管理,选择合适的技术应用到机电设备安装工程中,不断提高工程安装的技术水平。新工艺、新技术以及新材料在机电设备安装工程中的应用,想要充分发挥其所具有的功能,需要提高安装人员的专业技能素质,使其能够熟练掌握各项技术的要领以及操作方法,建立完善技术管理体系,不断提高工程施工质量。 3机电设备安装工程项目管理难点建议及方法 3.1加强项目组织管理一方面,应结合机电设备安装工程特点制定管理机制,主要包括全员参与动态性管理机制,将责任管理机制贯彻到底,明确每位员工所要负责的内容,通过增加其压力的方式来鞭策其不断前进,保证安装工程质量。同时也可以执行岗位持续性轮换原则,使得不同责任主体能够在不同岗位之间获得最大的锻炼,有利于企业培养综合型人才。另一方面,做好机电设备安装项目管理要点普及,提高管理制度的科学性与合理性,提高管理人员专业能力,可以最大程度地利用各项规章制度,提高机电设备安装的效果。而对于普通施工人员来说,应保证其能够全面掌握项目管理程序,促进机电设备安装工程的顺利进行。 3.2加强项目施工管理对于机电安装施工管理的要点在于接地工作,需要确定安装接地的种类与目的,并且要明确安装可能带来的危害,在此基础上制定完善的施工方案。例如机电设备金属元件可以分为带电金属部分与非带电金属部分,这样发生触电的原因就可以分为接触带电导体直接接触事故与接触因漏电而带电非带电金属部分之间接触事故,事故原因不同采取的措施也就不同,在进行施工时应具体情况具体分析。 4结语 当前机电设备安装是工程建设的重要组成部分,为保证其施工效果必须要做好相应的项目管理工作,确定管理的要点,从多个方面入手,结合机电设备安装特点采取相应的措施,争取不断提高工程安装的效果。 作者:彭旭芳单位:广州华南资讯科技有限公司 机电安装工程论文:略析机电安装工程施工的重点 一、机电安装工程的安全管理 在任何工作当中,安全都是应该放在第一位的,机电安装工程亦是如此。随着我国法律法规的不断发展和完善,《建设工程安全生产管理条例》、《建筑施工安全检查条例》等以安全保障为出发点的法律法规逐渐成熟。其在约束机电安装工程施工行为的同时,为工程质量以及劳动者的生命安全提供了保障。在我国政府的大力引导和法律法规的约束下,“安全施工、质量第一”已经成为了施工单位的施工准则,为机电安装工程施工的安全管理打下了良好的基础。施工单位要想真正的提高单位工程效益,就必须要做好机电安装工程的安全管理工作。由于各个工程的实际规模、功能性质以及施工环境都有所不同,所以其机电安装工程也必然存在着不同之处。在这种情况下,施工单位必须要根据对工程项目实际情况的分析,来对机电安装工程方案进行设计和管理。只有如此,才能够在保证机电安装工程符合质量要求的同时,最大限度的做好项目的安全管理工作。针对冷冻机房、水泵房、冷却塔室、发电机房和高低压配电室等重要的施工内容,施工单位需要为其编制单项工程安全技术方案和措施。从施工人员、材料、设备、施工方案以及技术等各个方面做出详尽完善的策划和安排,从而保证机电安装工程能够在安全管理的指导下顺利的完成。 二、施工安装总体布置、预定计划应主次分明 首先,在机电安装工程的劳动力分配上,必须坚持以定向输出、统一分配为工作原则。避免在施工中由于劳动力不足或分配的不合理,导致出现工期延误的情况。施工图纸的保护和归档工作也是十分重要,施工中所需的机械设备尽量选择高效、足量和先进的设备,这也是确保工程期限和工程质量达到标准要求的基础。经过多方的综合考虑,科学有效地对每项机电设备进行有序的安装。不允许随便的对安装顺序进行改变,以免影响到工程的连续性。在开工前的准备阶段,应对机电安装的主要设备例如压风机、变电所等做充足的准备,以保证施工顺利进行。例如应首先确定动力源和电源,然后配备提升绞车、井架等,只有按照有序、有计划、有目的、科学合理的完成安装工作,才能保证施工在保质保量的状态下完成。其次,工程安装的总体布局应进行统一的安排,对于大型的安装工程,由于工程的安装步骤和设备较多,所以在每项的安装过程中都必须进行总体布局。在施工中必须有一个进行协调处理的机电队长,对需要安装的步骤和下一环节需要做什么都要了如指掌。最后,施工中设备的安装都必须严格按照设计要求和技术要求进行安装,这样才能有效的节约材料的损耗和时间的浪费。设备的基础是由设计部门经过精确的计算而设计出来的,只有按照施工要求进行施工,才能保证工程的质量和安全。 三、常见问题及时处理 在机电安装工程施工中,或多或少的都会出现一定的问题。比如动、静触头的接触面积和接触压力不足、安装隔离开关时操作不当等,都会造成接触电阻增大、烧蚀、灼伤,进而引发事故。此外,触头和断路器弧触没有正确的装配,这样会出现熄弧时间延长、触头过热,造成压力增加、绝缘介质分解,严重地甚至会造成爆炸安全事故。为避免安全事故的发生,就需要确保施工人员和安装人员具有一定的专业素质。必须经过岗前培训并持证上岗,对安装的标准和与安装相关的知识完全掌握,从而施工的质量和施工的安全也就得以保证。例如,机械人员主管的机械部分的安装、电气人员主管的电气部分安装,必须严格的遵守相关的规范要求将设备连接好。安装完毕后还需要进行设备试运转,便于在试运转期间可以及时的发现问题,并及时处理。最后,还需对设备的安全性、完整性和合理性进行全面的检查。 四、技术资料管理和归档 机电安装工程施工的技术资料是日后扩建和维修设备的重要依据,其资料形式包括声像、图表和图形等,技术资料详细的记录了施工的技术标准、施工图纸、电气设备配置标准和各项施工子系统的概况等信息。另外,在做技术资料的管理时,应根据建筑工程文件归档整理的相关规定做好技术资料的备份、整理、归档。工程完成后,将资料上交到城建局做好存档。随着施工技术的不断发展,还需要做好文件的修改和保密工作,实现资料的规范化管理。 五、结语 综上所述,机电安装工程是建筑施工中十分重要的环节之一。并且随着我国建筑业和机电业的迅速发展,建筑工程中机电工程所发挥出的作用日渐突出。做好机电安装工程施工中的要点分析也是保证建筑工程施工的重要部分,对建筑工程的顺利完工到投入使用具有重要影响。 作者:张军川单位:广西圣泰建设工程有限公司 机电安装工程论文:建筑机电安装工程技术发展方向解析 摘要:机电工程在现代科学技术的推动下,也迎来了新的发展机遇。像机械技术、信息技术、通讯技术等与机电工程越来越紧密的融合在一起,不仅推动了机电工程的迅速发展,同时也在社会发展的过程中发挥着积极的作用。本文主要是就目前机电工程发展的现状以及未来发展趋势进行了简单的阐述。 关键词:机电工程;安装技术;发展现状;发展趋势 1引言 作为一种集合了电力技术、电子信息技术以及通讯技术等技术的综合型工程项目,机电工程随着科学技术的发展也经历了由简单到复杂的发展历程,而且机电工程在社会建设与发展的过程中也发挥着积极的作用。同时随着越来越多的现代技术被广泛的应用于机电工程,不仅促进了我国机电工程的迅速发展,同时也创造了非常可观的经济效益和社会效益。 2我国机电工程发展现状 机电工程与传统的行业相比较而言,其属于综合性较强的高科技工程项目。而且机电工程还大量的运用了电子信息技术、机械技术以及通信技术等先进的科技手段,从而使得其发展的过程中始终贯彻着现代化的理念,也就是说机电工程专业已经走在了时展的最前沿,不仅在社会发展的过程中占据着极为重要的位置同时世界机电技术的发展,同时也为我国机电工程的全面发展提供了重要的理论和技术支持,为我国机电工程发展空间的进一步拓展奠定了建设的基础。虽然机电工程在我国发展的时间比较短,但是在各个高校以及科研机构的理论和技术的支持下,使得机电工程得到了长足的发展。到目前为止,我国在机电工程方面所取得的主要成就主要表现在:机电工程由传统的单一模式向复合模式的转变。以往传统的机电工程只是针对电子机械技术,随着现代科学技术的发展,机电工程在发展的过程中,也正在逐步的与光电技术、控制技术、信息技术等领域紧密的融合在一起,向着复合型的方向发展,而这种发展趋势对于促进机电工程向形态的多元化、功能健全化以及作用智能化等都有积极的作用。而且机电工程也在现代化科学技术的推动和支撑下,促进了整个社会迅速的向先进化、智能化的方向发展,随着越来越多的科学技术被应用与机电工程当中,不仅丰富了机电工程设计内容的不断丰富,同时充分的发挥出了机电工程所具有的功能和作用,而且在随着与机电工程发展相关的各类不同的分支学科的发展,促进了机电工程迅速的向智能化、成熟化、以人为本的方向发展。也正是因为受到这种发展思路的影响,使得越来越多的现代化人工智能技术被应用于机电工程行业当中,不仅从根本上实现了机电工程人本化发展的思路,同时也为整个机电工程行业的发展注入了新的活力。 3机电工程的未来发展趋势 3.1微型化发展 经过对社会发展的现状以及机电工程技术的特点等分析后发现,机电工程未来将向着微型化的趋势发展。而这种节能环保、节约能源。加强生态环境保护的倡议,正在逐步的成为影响世界发展的主流思想,也正是在这种环境的影响下,使得机电工程的发展迎来了新的机遇和空间。机电工程必须牢牢的抓住目前的机遇,积极的进行机电设备小型化发展,将机电工程的微型化技术作为其发展的主要方向,并以现有的技术条件为基础,进行绩效元件体积和规模的进一步融合和缩小。比如:通过集成技术的方式对产品的体积和规模进行最大限度的缩小和控制,逐步的推动机电工程微型化发展目标的实现。将微米级、纳米级作为未来机电工程技术微型化发展的主要方向。就目前而言,国内很多知名的企业已经开始了这方面的研究和发展,相信在不久的将来这一发展目标一定可以实现。 3.2智能化发展 在现代科学技术的带动和影响下,机电工程技术也逐步的向智能化的方向发展,就目前的发展形势而言,机电工程只有以智能化发展为核心,才能从根本上保证其可以满足社会各个领域发展所提出的要求。所谓的机电工程智能化发展则主要指的是:自动化决策、自动换算实施等内容。与传统的机电设备项目相比较而言,机电工程在智能化机制的引导下,一旦出现问题的话,机电设备自身就可以根据问题的故障及时的予以解决,这不仅有效的提升了机电设备的工作效率,同时也节省了大量的投资成本。目前,智能机器人、智能保洁技术等是我国智能机电工程技术发展的较为成熟的项目。总体而言,智能化机电技术在社会的发展和进步过程中,发挥着积极的作用。 3.3与网络技术的融合 21世纪的信息技术的时代,网络信息技术在社会发展的过程中,已经深入到了社会的各个领域,而且随着网络技术的发展和普及,也为机电工程的发展创造了新的空间。将网络信息技术与机电工程紧密的结合在一起,使其可以为更多的行业和领域进行服务,比如:利用网络信息技术进行机电设备实时运行状态的监测等。 4完善建筑机电安装施工的对策 (1)加强整体的意识,合理设置机电设备为例提高建筑的整体感,就要对施工队伍强化整体的责任意识。在施工的时候我们要对没意见需要安装的设备进行设置和安排,这些都与我们已经设计好的图纸是否一致,保证建筑物的机电安装进行精确地安装,房子在按张中出现线路的不通和管道相互缠在一起,对水管的安置要有合理的坡度,避免吊顶和墙体被淋湿。决定建筑机电安装质量的因素是外观造型和建筑物的整体协调性。所以要提升机电设备的观感,才能体现整体的效果。(2)做好对机电设备的预算,科学的选择机电设备施工单位要考虑自身的势力和条件等原因,全面的考虑机电设备的安装工程,做好相应的预算对设备采购额时候,合理的选择先进的设备和安装设施,与技术人员一起进行讨论选购的意见,满足对几点的需求,避免造成不必要的浪费,对不合格产品进行退换货,以免带来损失。(3)对安装技术进行创新,严格按照安装要求进行操作在我们对机电设备的安装要按照正确的施工流程进行安装,保证机电设备在安装之后能够正常的使用。随着科学技术的发展,我们在技术上也要进行创新要按照机电安装的规范进行探索,要保证安装技术具有科学合理性,在创新技术的使用中能够对安装问题及时的发现,保证安全的施工。 5结束语 在社会建设与发展的过程中,现代化的机电工程技术必将成为推动社会建设与发展的主流技术。但是机电工程技术目前仍然面临着很多的问题,必须及时的根据存在的问题,制定出解决问题的方法,才能确保机电工程技术的长期稳定发展。 作者:姜宁 胡淼 单位:中建八局第二建设有限公司 机电安装工程论文:机电安装工程的项目管理解析 摘要:21世纪,我国经济发展速度越来越快,导致城市中出现许多大规模的基础设施,推动了城市化的进程,同时标志着我国房屋建筑工程也迈向一个新的阶段。然而房屋建筑工程中最重要的一部分就是机电设备的安装,由于机电设备安装施工过程较为复杂,需要涉及到各种不同的环节,包括审核设计、签订合同、采购设备等等,所以只有对机电安装工程进行科学合理的项目管理才能在让设备正常运行,符合使用单位的要求,才能够在不断发展的房屋建筑中跟上时代的步伐,确保施工质量达到标准。本文主要在介绍机电安装工程的施工任务、施工程序的基础上,详细分析机电安装工程项目管理每个阶段工作,为机电安装技术人员提供便利。 关键词:机电设备;安装工程;项目管理 1.机电安装工程的特点分析 (1)工程范围广、周期长。工程项目建设的最基本内容就是进行机电设备的安装施工,且机电设备的安装质量将直接影响整个工程建设的效果。通常来讲,项目建设中机电设备安装涉及到很多不同的内容,需要用到不同种类的工种,机械设备工程、电气工程、环保工程和自动化工程等是机电设备安装的主要内容,且每个工程的应用范围也不尽相同,例如排水、供暖、通风等。正是由于机电安装工程有比较广泛的应用范围,所以就需要较长的施工周期,在安装设备之前,还需要根据工程设计购买机电设备,安装完成后,需要进行设备调试和运行,确保机电设备在运行时能够不发生事故,符合工程的要求。(2)技术要求高。机电安装工程作为工程建设中重要的一个环节,随着人们对工程质量的要求越来越严格,对机电安装工程的技术要求也随之更加严格,需要更高施工技术才能让机电安装工程符合工程建设的要求。由于社会不断进步,工程建设中已经逐渐使用了很多新型技术和工艺,但是施工难度也相应增加,为了能够让项目施工精度更加精准,只有通过加强安装项目管理才能让工程安装技术更上一层楼。(3)质量验收严格。由于机电安装工程较为复杂,安装内容多种多样,且需要各种不同的专业知识支持,所以在施工时各部门之间就要做好协调工作。同时,需要使用不同工种,利用的资源复杂多样,一旦每个部门之间在协调时出现一点差错,就会让整个工程建设质量受到很大影响,拖慢施工进度。且机电设备安装是工程建设的核心,如果其施工质量出现问题,会直接影响工程建设的实际质量,所以在最后的工程验收时一定要严格要求,尤其是严格检查机电设备质量和安装是否符合项目建设要求。 2.机电安装工程项目管理的意义 由于项目管理是机电安装工程中必不可少的一项工作,在进行机电安装时,做好项目管理工作有着重要的现实意义。(1)规范安装人员的各项工作。在进行机电安装工作时,经常会发生许多安装人员不按照标准规范进行设备操作,且不注重一系列的管理工作,忽略采用一些技术措施等等的情况,这些情况致使机电设备安装质量不符合标准,妨碍机电设备正常使用。一旦加强项目管理工作,不仅能够提高安装人员的技术水平和技术意识,还能让其行为规范符合要求,从而让机电安装工程的整体水平和质量进一步得到提升。(2)保证机电设备正常运行。在机电安装设备时进行项目管理工作,在一定程度上让安装人员行为更加规范,合理科学地安排机电安装的每一项工作,一方面可以确保机电安装工作顺利进行,另一方面能够让机电安装各阶段工作有条不紊的进行,从而保证机电设备运转正常,给工业的正常生产创造良好的条件。 3.机电安装工程项目管理难点分析 (1)进度管理。在进行机电安装工程的项目管理工作时,必须确保进度管理工作不能出现纰漏,这样才能防止施工过程出现的差错拖慢整个项目的进度,确保整个项目能够按照计划顺利完工。经过分析项目进度的总目标,来控制项目管理和进度管理,各部门相互之间做好协调工作,通过结合土建工程、装饰工程将工程项目进度控制在一个合理的范围。(2)质量管理。各种不同的因素都会影响机电设备安装的质量,例如比较常见的施工工序、技术和工艺选择等,在施工时,通常已经确定好的工序一般不会发生变化,所以在对施工质量进行控制时就需要建立一个完善的质量的管理体系。(3)成本管理。整个工程建设的经济效益在很大程度上受机电设备成本管理工作的影响,科学合理的控制施工成本能够提高企业的整体经济利润。相比其他管理工作,做好机电设备成本管理,管理效果的大小能够直接影响其他管理工作,此时就需要加强成本管理力度和完善控制体系,才能为其他管理工作做好铺垫。同时结合具体项目实际情况才能针对成本管理工作制定出合理的计划,详细分析项目内容,找出能够降低成本的方法,给出合理的控制方案,并且在机电安装工程中实施,对于出现的问题作出调整。与此同时,应该详细记录每个环节的收支费用,定期做好结算工作,才能逐渐完善成本管理体系。(4)安全管理。由于现在工程项目建设要求越来越严格,所以安全管理工作成为机电安装工程管理必不可少的一部分。机电设备安装工程需要涉及到各种各样内容和资源,因此,一旦管理不当,在施工时就极易出现问题,为了保障机电安装人员的人身安全,必须借鉴以往工作经验制定出符合要求的安全管理体系,定期为安装人员提供培训,让其思想意识和专业技能都能得到提升。同时,应该全面开展安全施工安全课程,进一步提升施工安全人员防护水平,遇到紧急情况时,能够冷静面对处理,确保施工工程不出安全事故。(5)财务管理。财务管理是机电设备安装工程项目管理必不可少的一项工作,其属于一个动态管理过程,所以实现财务管理工作必须依赖较高的管理水平。财务管理和质量管理工作一样在工程建设的每一个环节都会出现,特别是在工程最后竣工验收阶段,建设单位会来负责财务管理工作,编制出竣工结算报表,即总结项目筹建、施工、竣工和交付各阶段所用资金和财务状况,收集、整理、分析和总结所有信息,保证工程竣工财务管理工作顺利完成,让工程建设经济效益进一步提高。(6)技术管理。影响机电设备安装效果的直接因素是安装技术,由于机电安装需要用到很多新技术,所以投入精力加强研究新技术和新工艺迫在眉睫。在机电设备安装工程中,只有选择合适的技术才能让工程安装的技术水平不断提高。为了确保新工艺和新技术在机电设备安装工程应用时可以发挥出最大的功能,必须让安装人员的专业技能得到更大程度的提升,熟练掌握各项技术的核心和操作方法,让技术管理体系更加完善,确保施工质量符合标准。 4.机电安装工程的施工任务部署 (1)划分施工任务。进行机电安装工程之前应该确定施工合同所规定的施工范围,划分好相关的单位、部门;然后就是承包机电安装工程的项目经理需要分解各个项目的施工任务,做好任务和管理责任落实工作。施工前期准备工作的基础就是这两项基础。(2)确定施工程序。由于每个建设项目的性质、规模和客观条件都是不同的,所以在进行机电安装工程时需要根据具体情况部署施工内容和确定施工重点。在工程前期准备阶段,应该依照建设项目总目标的要求和每个项目工程的施工过程来确定施工程序,进行机电安装项目时,也需要根据该项目的目标需求,合理的开展施工程序。(3)交底施工任务。通常在机电安装工程项目中,交底施工任务之前,要去明确各部门之间的分工和各自应负的责任,同时要求各个部门之前要相互协调,才能为后期整个工程项目的顺利完成打下坚实的基础。(4)施工过程控制阶段。施工控制阶段直接决定了机电安装质量,通常影响安装质量有很多种因素,包括施工人员、施工设备、施工材料和一些外界环境。为了确保安装质量符合要求,需要采取有效方法严格控制影响工序质量的因素。首先应该明确工序质量控制点,就是控制好预埋方钢、底座方钢的水平度、平垫板的厚度等等,同时将一些需要重点控制的参数和内容一一列出来;其次就是安装人员进行技术交底工作,包括设备、操作方法、生产环境、过程等;对操作人员要严格要求,必须按照操作规范逐一检查每一个垫板的数据,对于测量结果认真做好标记工作,并且派专业人员进行检查;对于所有设备、施工机具和计量器做好检查工作,确保其处于完好的状态;负责检查质量控制点的人员要坚持做好检查工作和记录工作,运用统计技术对数据进行分析和监控。(5)机电安装工程的竣工验收管理。如果机电安装工程是按照工程的承包合同范围和设计文件来进行的,符合设计要求,工业建设项目生产出的产品合格,达到民用建设项目的目标,验收过后就能办理移交手续。一般机电安装工程的竣工验收要符合很多要求,必须要有可行性研究报告、设备说明书等一系列文件。同时验收标准就必须符合合同规定和国际文件的要求,工程完成没有任何遗漏项,调试和运行都没有任何问题,所有资料都符合归档要求,环境保护工作到位等等。(6)机电安装的竣工阶段和财务管理。在验收完工程后,需要有关责任人在交工资料上签字,认可施工预算和调整的工程造价已经编制完成和建设单位引起人员窝工、机具闲置等经济索赔,此时,项目部经理就可以进行最后的工程价款结算。竣工验收阶段需要建设单位编制竣工结算报告,用实物数量和货币指标为计量单位,可以综合反映出项目工程的每个阶段的建设费用和财务情况,并且将相关资料进行整体和分析填写竣工结算报表。 结论 总的来说,在对机电安装工程的进行项目管理工作时,需要对每一个环节做好管理工作,才能确保施工质量,进而让工程建设的质量符合标准。 作者:解斌 单位:中国化学工程第九建设公司 机电安装工程论文:谈建筑机电安装工程的施工技术管理 摘要:一般来说,机电安装项目从建筑工程开始就同步施工,其在建筑工程项目竣工前基本要完成,在建筑工程质量控制的过程中,机电安装的管理及质量控制是其重要因素之一。因此,文章主要探讨了建筑机电安装工程的施工技术管理及质量控制,以供相关工作人员参考。 关键词:机电安装;施工管理;质量控制 随着城市化水平的不断提高以及消费者对商品要求越来越严格,机电安装技术要求也得到提高,目前机电安装技术发展尚未成熟,由于机电安装所涉及的专业领域较广,具有一定管理难度。建筑机电安装是建筑工程施工中的重要组成部分,机电安装工程质量水平的高低对整个工程项目的质量及是否达到节能环保、符合消费者使用需求、整体美观等有重要影响。为了建筑的整体效能、保障人们的生命安全及生活质量,在建筑机电的安装过程中需要加强建筑机电安装的施工管理及质量控制。 1建筑机电安装施工技术管理 1.1做好准备阶段的施工管理工作 为了控制机电安装工程质量,必须从施工准备阶段入手,主要应做好以下几方面的管理工作:(1)切实做好机电安装施工合同的管理。当施工企业接到招标文件之后,应紧密结合业主的需要和自身的实际,及时的审理并评价合同内容,对工程实物量进行准确的核实,认真推敲和分析安装过程中可能出现的工序变更、施工所需的方法、不同环节的质量要求、施工所需的设备、人力资源的调配、进度的控制和材料的供应等能否满足施工的需要,并对其是否合理进行科学的评估,才能在此基础上进行施工图预算的编制,在编制施工图预算过程中,必须细致深入地研究和分析招标与合同文件的内容,充分考虑可能发生的成本,并将其列入预算之中,同时还应在预算中编入由于管理不到位导致的损失,但是不得违法正常,也不得高估合同而进行乱收费。机电设备安装质量的控制中的准备与施工同样重要。一旦签订工程合同,就应及时的按照相关规定办理相应的开工手续,同时结合合同及时与相关方面做好动力来源、人工休息和就餐等方面的协商,并及时的加强施工环境的调查,在确保材料与设备准备和交通顺畅的前提下,根据合同中的相关规定对工程的开工和竣工日期进行确定。(2)切实做好施工准备阶段的材料管理工作。在机电安装工程中,材料准备是一项十分重要的工作。因此,在开工之前,不仅要备齐备足施工所需的全部材料,还应在材料采购过程中,调查材料供应商的生产资质与生产能力,预防出现材料质量问题和材料供应不及时等问题。采购的材料一旦到货,应马上组织相关专业人员加强材料的检验,获取材料的产品合格证书。若材料存在质量问题,则应及时退货;若存在质量争议,应在权威部门的组织下进行复检,同时加强对入场材料的保管,并实行限额领料制度,严防浪费原材料。 1.2做好安装施工阶段的质量控制工程 在安装阶段,加强机电安装质量控制,主要应从施工技术管理、组组管理和进度管理等方面入手。(1)施工技术管理。作为施工技术人员,应提前充分了解施工图和二次设计图纸,明白设计人员、甲方的想法,在图纸会审时,与设计方、甲方充分交流,了解、领会施工中的难点,并对施工方案进行科学合理的分析、确定,科学的确定施工方案和机具,对施工顺序进行合理的安排,所以只有科学的确定施工方案才能夯实工程质量。(2)施工组织管理。施工组织管理,主要是根据已经确定的施工质量管理体系,由各负责人负责本项目的质量控制。并在施工过程中,严格按照相关技术标准和要求,进行机电设备的安装,对于业主的特别需求,只有在确保安全的前提下且在合同中有相关约定的前提下执行,才能确保整个施工过程严格高效的进行。(3)进度管理。进度管理同样十分重要,在施工中,只有确保安装质量和安全的前提下,通过改进施工工艺的方法加快施工进度,以确保按时高效的交付业主使用。 1.3做好竣工阶段的管理工作 建筑机电安装工程按照合同范畴和批准的设计文件全部完成后,要由施工单位提出验收中请,建设单位组织施工方、设计方、监理方共同验收,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是否能够生产合格产品,民用建设项目是否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加强机电安装工程质量控制建议 2.1明确质量控制的基本要求 为了更好地促进机电安装质量得到有效的控制,作为建筑机电安装工程项目管理人员,必须在安装之前对质量控制要求有一个明确的认识,具体来说,主要体现在以下几个方面:①最终的工程质量必须与合同中的相关规定以及实际文件中的相关要求相符,完全满足机电设备安装施工验收规范,机电安装工程结束后没有漏项,且工艺设备和配套设备进行联动调试并合格,具有生产和生活使用的功能;②交工的各项资料必须齐备,并满足归档的需要,且各项生产准备工作满足投产、环保、劳动安全和消防的需要;③各种机电设备均进行试运行且合格之后,确保生产产品的质量与数量均符合设计预期的要求方能竣工和验收。 2.2建立施工质量控制体系 随着新技术、新产品的不断进步,传统机电安装技术难以满足时展要求,尤其在诸多大型的机电安装工程中,在对机电设备的装配、检测以及吊装等方面的要求正在不断的提高,而机电安装工程质量与各工序、分项分部工程质量所决定,加上形成的最终质量具有一次性的特点,从这一点来看,在整个机电安装工程中建立健全质量控制体系就显得十分必要。因此,在质量控制体系建立健全过程中,应以项目经理为首,项目的副经理、总工程师、各部门负责人、班组负责人和分包负责人为成员,构成质量控制体系,并对每个成员和项目经理的职责进行有效的明确,对于项目经理而言,其职责主要就是科学合理的处理质量、进度和造价三者之间的关系,对于其他成员而言,主要就是各司其职、各尽其责,在施工全员的努力下共同狠抓工程质量。 2.3做好施工技术交底 技术交底是建筑机电安装工程施工中的重要环节,其中机电工程的施工质量、进度、工期安排直接受到技术交底的影响。工程项目中的每个分支项目都需要进行技术交底,对事故易发环节以及对材料等作针对性保护,对某些比较隐蔽性工程更要进行技术交底。在项目建设完成前需采用书面报告的形式进行施工技术交底,且内容要全面、准确、正规、清晰。技术交底需要分层次以及逐级实行,施工单位的交底要明确质量水平、材料类型、目标等关键要素,工程项目部技术员需根据质量、施工工艺、技术等对管理人员进行交底。这种分层次、逐级的交底能使项目相关人员更好地领会图纸设计意图,明确自身工作要求,为施工的顺利进行提供重要保障。2.4树立强烈质量控制意识对于机电安装工程的重要性,要通过宣传教育、严格管理等方式传递给每一位施工人员,保证施工人员依据规范、技术要求进行施工及相关操作。本着负责任的态度,对自身负责也对企业、工程项目负责的心态进行施工、参与工程建设。 2.4严格执行施工质量管理条例 为了高品质、高效益的建筑工程项目顺利进行,企业需建立质量管理体系,对质量管理体系的健全、完善,以达到对建筑工程项目的有效控制及质量监控。质量管理体系的科学化、制度化、标准化、规范化是实现复杂的机电安装工程项目的有效保障,使多方的利益得到有效保护。 2.5重点控制影响质量的重要因素 施工工人必须持证上岗、拥有相关施工资质、规范施工、安装产品质量要达标是质量控制水平高低的重要指标。为了从基础上对工程质量严格控制,应根据安装工程的具体情况,制定相应的质量达标检验流程。 2.6工程施工中做好监控项目 在建筑行业当中,每个工程都会有一定的隐蔽工程,而该工程同时也是保障机电安装工程质量的一个非常关键的影响因素。但是,在实际的操作和管理过程当中,也会存在对隐蔽项目不够重视的情况,例如排水、电气、通风等的隐蔽工程做的不够好。在这个方面也要严格的把关,从细节方面做好监控工作,保障隐蔽项目的安全性能。 3结束语 总之,施工技术管理及质量控制都是机电安装工程的重点工作。作为新时期背景下的建筑机电安装工程项目,企业必须紧密结合时展的需要,着力提高自身的专业技术实力和核心竞争力,在不同阶段采取不同的措施,切实加强安装质量的控制,才能在夯实安装质量的同时促进企业经济效益的全面提升。 作者:王东 单位:中机中联工程有限公司 机电安装工程论文:机电安装工程项目管理及质量控制 【摘要】现如今,机电设备越来越广泛地运用于社会各行业。机电安装工程的质量和效率直接影响社会生产的质量和效益。因此,对于机电安装工程项目的管理和质量控制迫在眉睫,只有充分把握机电安装工程,才能更好实现社会各行业生产的经济效益和社会效益。本文就机电安装工程项目管理和质量控制的现状入手,探究提高机电安装工程项目管理和质量控制的优化措施,从而保证机电安装工程的整体有效性,提高机电工程的作用,实现社会各行业的可持续发展。 【关键词】机电安装工程;项目管理;质量控制;优化措施 随着社会信息技术的发展,机电安装工程项目实现了社会生产的自动化,有效地提高了各生产行业的经济效益,推动各行业的产业结构优化改革。因此,社会各行业应重视机电安装工程的质量和效率,从机电安装工程项目管理入手,提高质量控制效果,实现行业最终生产经营目标。 一、机电安装工程发展现状 目前,机电安装工程涉及到多个行业的机械设备安装,如工业生产、建筑施工等。在各行业的机电安装工程项目具有共性和个性。工程主要项目有设备采购、设备安装、设备调试和最终设备运行,设备监管。与此同时,随着社会自动化程度的加深,各行业机电安装工程中增加对工程的技术要求。为了保证行业的可持续发展,机电安装工程过程中对于各项材料和工艺的要求也不断增加。相对于其他工程项目,机电安装工程项目管理和质量控制的要求更高。[2] 二、机电安装工程项目管理及质量控制发展的不足 同其他工程项目管理相同,机电安装工程的有效的项目管理是实现机电安装工程项目质量控制管理的主要途径。因此,在机电安装工程中技术人员和管理人员都应提高对项目管理的重视,要求工程管理的全面性和针对性。[3] (一)缺乏对机电安装工程合同的管理意识 随着法制社会的发展,合同成为工程有序进行的重要保障。现如今专业的机电施工队伍在进行机电安装工程之前,缺乏对工程合同的管理意识,从而导致工程项目责任不清晰,工程成本预算较高,未能根据招标单位要求形成有效的工程设计方案,在实际施工中,没有形成对成本进行有效控制,从而影响工程的经济效益,同时增加施工方和招标方之间不必要的矛盾纠纷。 (二)缺少工程材料管理意识 对于机电安装工程而言,工程材料决定一个机电设备行业的重要指标。现如今,机电安装工程的技术人员和管理人员,未能实施国家相关质量标准和相关行业生产标准,加强对工程材料的选择和管理,从而保证工程材料的充足和有效。缺少工程材料的管理意识,导致机电安装工程施工过程中,材料的数量、种类和质量等影响工程的质量,从而使工程质量控制成为空话。 (三)缺少工程进度管理意识 机电安装工程同其他工程项目一样,具有工程工期要求。目前,机电安装工程缺少对工程进度的有效管理,往往延误工程,从而影响该行业中下一项目的有效开展。另一方面,机电安装工程在前期进度较慢,而到了工程后期为了赶工期,容易忽视对安装质量上关注,直接影响工程的质量。缺乏统一管理的工程进度,影响了工程的成本支出,不利于机电安装工程的经济发展。 (四)缺少安全施工意识的管理 安全施工已经成为现如今建筑施工等工程项目中的重要话题机电安装施工同样不例外。缺少安全管理意识使整个工程处于混乱无序的管理中,严重影响工程的正常开展。同时,安全施工意识的增强对于机电安装工程的质量控制和成本控制具有直接的作用,能够提高施工人员在施工中采用安全的施工方式,以工程的安全性为主要施工指导。 (五)缺少工程成本管理意识 工程成本是机电安装工程开展最终的目的。在工程项目管理中,工程成本的控制管理是重要的管理项目。目前,机电安装工程中的施工人员和技术人员缺少正确的成本管理意识。一方面,管理人员拥有保守的成本管理观念,对工程材料、工程进度要求过于严格,使材料质量和数量得不到保障,影响机电安装工程的质量;另一方面,施工队伍中采取过激的成本管理原则,对于材料和进度等都控制到最大程度,致使,资源没有得到有效配置,影响工程的经济效益。[4] 三、机电安装工程项目管理及质量控制的优化措施 实现机电安装工程项目管理及质量控制的优化升级,应从其工程中的实际问题入手,提出有效的解决方法,并对机电安装工程项目进行有效管理,提出项目优化管理措施,从而实现质量控制的有效性。 (一)加强机电安装工程中经济管理能力 机电安装工程中主要的经济管理能力要求管理人员和施工人员能够形成有效的合同管理意识,成本管理意识。从而实现对工程合同的管理,对工程成本预算的管理,减少合同条约和成本预算不全面所造成的工程延缓现象,从而实现工程项目的有效性,工程质量控制的全面性。 (二)实现工程施工顺序的科学性 当前,由于机电安装过程中缺少有效的管理,施工工期中设备、材料等的准确供应能够促使工程技术质量的提高。因此,工程相关技术人员通过统筹规划机电设备的安装顺序和安装时间,能够提高整个施工过程的有效性和科学性,提高机电施工工程质量控制的有效性。如,在建筑工程的机电设备安装中,应先考虑对管道、线路图等安装情况,从而实现探测器的安装。 (三)加强对施工人员的专业培训 对施工人员进行专业培训,一方面能够增强施工人员的安全施工意识,从而保证自我生命安全和工程设备材料的质量安全;另一方面,专业培训能够增加施工人员对于新技术新工艺的掌握,实现更快更好的机电安装。如,现如今,大型工程的出现,导致越来越多新设备和新技术的出现,从而要求机电安装工程施工人员对于新的设备具有全面的认识,能够提高安装工程的速度和效率,增加工程的质量控制管理力度。 (四)促进机电安装工程施工技术、施工管理的协调性发展 随着机电安装工程对于施工技术和施工管理的要求越来越高,技术人员和管理人员之间的协同合作也越来越重要。因此,推动技术和管理的协同发展,一方面,能够加强施工技术对施工操作规范和验收规范的掌握,从而减少管理人员的工作负担。另一方面,提高机电安装工程的施工技术,能够促进各项项目的有效展开,从而实现工程项目和质量进度等的控制。如建筑行业中,提高机电安装对排水系统、消防系统等的安装,能够保证建筑行业的工期的有效性,从而提高对整个建筑工程的质量经济管理。[5]与此同时,对于机电安装工程项目管理和质量控制的优化措施中,应同时将发展重点放在质量控制上,通过对相关制度和规则的规范完整,实现机电安装工程全过程的质量控制。[6]首先,完善施工技术制度规范,实现质量管理控制。机电安装工程已经逐渐形成一个行业,其施工过程按照一定的施工图纸和施工标准进行。通过完善施工技术规范,实现机电安装工程全过程的施工质量符合制度规范,符合国家质量验收标准。所以,加强施工图纸和标准的建设,能够从根本上进行优化施工,达到质量标准。其次,建立健全质量检验制度。通过建立健全质量检验制度,能够在施工过程中,对设备安装工作进行有效的监管,实现全面的监督,将施工问题扼杀在摇篮中,并且对施工关键技术进行有效指导和管理,实现管理的全方位发展。最后,完善施工技术资料整理签证制度。机电安装工程施工中关键技术的施工要由监理部门进行监督、管理并签字证明。在安装过程中,应完善资料签证制度,保证关键技术的开展合理性,有利于规范施工工期的进度,展开有效合理的施工。 四、提高机电安装工程项目管理及质量控制的意义 提高机电安装工程项目管理和质量控制有利于实现机电安装工程的经济效益和社会效益。由于机电安装工程项目最后的工序为工程验收和工程结算和工程后期维修。 (一)促使调试和是试运转符合质量、和安全规范,从而实现系统的整体运转。有效的项目管理和遍布全城的质量控制,能够提高机电安装系统调试阶段的效率,使得调试、试运转方案满足机电设备的自身特性和实现用户方的安全、技术等要求。 (二)机电安装工程的项目管理和质量控制有效的实现了竣工结算,进行有效的财务管理,从而增加机电施工队伍的经济效益和社会效益。在整体工程完成后,质量的有效控制,使合同双方只需进行资料交接工作,根据国家相关要求和合同条约进行工程结算,改善因管理和质量问题而产生的返工的现象,提高双方合作的效力,减少了经济矛盾,促进社会和谐发展。 (三)机电安装工程的项目管理和质量控制优化措施,提高了机电安装工程的科学性,技术和管理的提高使工程项目有序的运转,合理的安装延长机电设备的使用年限,实现资源的有效配置,促进该行业的可持续发展。 结语 综上所述,机电安装工程项目管理和质量控制对于社会发展具有重要作用。机电安装工程现如今存在的技术和管理方面的不足,通过发展探究,从管理能力、专业能力和法律能力等方面,全面地提高项目管理科学性,提高质量控制力度,与此同时,机电安装工程还从完善制度、法规方面规范施工过程,全方位的实现质量控制。在未来,机电安装工程相关知识的研究,应针对不同行业的机电安装入手,联合机电安装工程同具体的行业,实现工程项目管理和质量控制的统筹规划。 作者:曾令柏 马分明 单位:机电安装公司 机电安装工程论文:公共建筑机电安装工程施工论文 一、公共建筑机电安装工程容易出现的问题 1、工程施工中各专业施工设计混乱 由于公共建筑机电安装工程设计的专业自主性、专业性都很强,由于公共建筑常常会由不同的设计单位对不同的区域进行分块设计,因此在公共建筑机电安装的过程中往往会出现各区域设计不统一的后果,这种现象直接导致了公共建筑机电施工过程中出现施工混乱的现象。这种施工混乱不但会严重影响工期,由于各环节的施工人员素质和技术水平不同,得不到统一管理,还会对机电设备今后的使用和维护带来困难,而且混乱的施工还会给工程留下安全隐患,对日后公共建筑的运营带来安全威胁。 2、工程施工中施工顺序混乱 在公共建筑施工中,因为施工人员和单位不能进行统一的协调和管理,因此存在着施工顺序混乱的现象。混乱的施工顺序不但会导致机电安装位置和安装技术规格不统一影响美观,还会产生重复施工的现象。另外,由于机电安装是一项系统的工程,因此混乱的施工顺序往往会导致问题的发生,比如说由于施工顺序不当后续工作对已安装好的机电设备造成物理性损坏、安装顺序导致工程延期等。而且混乱的施工顺序往往让施工人员在施工过程中摸不到头脑,从而在机电安装施工过程中发生错误和失误现象,导致公共财产遭受损失或者人员安全受到威胁。混乱的施工顺序由于协调管理和监管力度不够,无法满足公共建筑对电气安装工程的高质量要求,往往还会产生窝工和返工现象,这种现象一旦发生,必定会影响工程的如期完成,影响公共建筑的及时营运,从而增加业主成本。 二、公共建筑机电安装工程的协调管理 1、公共建筑机电安装工程协调管理容易出现的问题 公共建筑机电设备系统安装的施工过程中,首先,需要协调各专业的遗留问题,造成其他专业项目遗留问题的往往是由于设计原因,总体设计可能因种种原因对专业、工点设计单位的联控、平衡、协调能力等方面考虑不到位,导致土建设计、装修深化设计与机电设备系统设计接口存在严重偏差。此外,各专业设计变更频繁导致缺漏项较多,造成综合管线设计布局紊乱,甚至出现各专业设备布置相互干涉、影响使用功能、不便维修等现象。其次,需要重点协调的难点多为机电设备各专业交叉施工存在的问题,在不同专业不同系统的交叉施工中,最容易发生后续施工工序破坏先前工序的成品或半成品。此类问题由于公共建筑施工专业多、工期紧等原因在设备安装过程中一直存在,协调不利将给设备质量和建设工期带来严重影响。 2、如何加强公共建筑机电安装工程施工的协调管理 2.1对公共建筑的整体设计施工进行管理对公共建筑工程中其他专业项目所遗留的问题的解决途径主要是在源头上给予高度重视,我们首先要加强对公共建筑总体设计的协调工作。在施工前就应该对施工中各个系统和区域设计做出明确的任务安排和施工要求,并且把这些施工要求真正落实到设计方案中去,更好的指导公共建筑的施工工作。另外,在施工过程中我们还应该成立专门的巡查监管部门,对整体施工的进度和要求进行把握。 2.2建立现场协调管理和监督机制建立强有力现场协调管理机制,推行工程例会制度、工程简报制度和工序计划报审制度。制定好半成品和成品保护管理办法和详细的公共建筑机电设备安装工序计划,该计划应包含设备安装阶段所有参建单位的施工计划。在实际管理工作中抓好以下3个方面的工作有利于解决如何在有限的区域、严格的工期条件下,合理、有序地安排好多专业工序交叉施工的问题。首先,要求各参建单位按照本专业施工工期要求,编制各自详细的施工计划。并由专业监理、业主主管项目工程师审批。其次,召开由业主主持,相关监理单位组织,各参建单位参加的工序交叉施工计划交底会,会议内容包括:公共建筑风、水、电设备安装单位介绍整体计划;各系统设备安装单位介绍本专业的施工计划和要求;充分讨论工序穿插方案和要求。经各方监理协调、业主决策形成初步意见,要求公共建筑风、水、电设备安装单位按照会议决议,修编整个公共建筑施工项目时间表。最后,召开由业主主持,相关监理单位组织,各参建单位参加的工序交叉施工计划审定会。听取公共建筑风、水、电设备安装单位的工序修编计划,进一步协商各方合理意见和要求,达成最后决议。并制定公共建筑工序交叉施工计划正式文件,统一下发各参建方,作为各参建方施工行为准则和现场作业考核依据。 三、结语 综上所述,在公共建筑机电安装工程的施工过程中,我们一定要做好机电安装工程施工的协调管理工作,从而在保证工程质量的同时保证工程能够如期完成。对于工程项目复杂,要求多的公共建筑机电安装工程,不仅要考虑到普通建筑项目机电安装施工的各个要点,还应该有针对性的采取一定的监管措施,从根本上对公共建筑机电工程施工做到统一设计和统一管理,减少因工程项目专业交叉、工程项目施工顺序混乱所造成的返工、窝工现象。 作者:邵海洲 单位:河北建设集团有限公司 机电安装工程论文:机电安装工程施工管理探讨 一、施工建设完善进度管理 良好的施工进度管控不但影响到进度目标的顺利实施,同时关系到整体工程施工质量以及投入成本经费。整体项目施工建设进度管控在较大层面受控于机电安装工程建设进度。为此,应在机电安装工程进度管控上下功夫。应由整体层面将计划进度细分成几类分部实施计划定立分部工程的具体目标,而后进一步制定每日、每周以及每月的工作进度计划。在每日休工之前的三十分钟应召开有关调度工作会议。对一天的施工进度状况进行总结,并对第二天的有关工作进行细化部署。管理工作人员应全面关注具体的工程实施进度,监督参与建设工作人员依据进度计划科学安排部署具体任务,并科学履行,保证在要求工期中顺畅的做完各项机电安装工程。 二、强化施工成本管理 施工成本为项目工程建设阶段中形成的整体经费之和。成本管理的有效开展可在保证工期以及质量的基础上,利用经济、组织手段、技术方式、合同管理方式,令施工成本管理限定在可控范畴中,尽可能以最低投入扩充效益利润空间。细致来说,可由五方面进行施工成本管理工作。首先应依据成本信息分析工程项目特征,有效预测今后消耗成本的方向、趋势,制定科学有效的成本管理工作方案。接下来应制定施工工程计划之中的成本状况管控比率,生产投入经费具体的控制成本策略与规划的有关方案。实践工作中应进一步完善过程管理。在开始施工前期应精准预测建设工程阶段中有可能存在的突发状况,并有效编制应急工作预案,尽可能预防施工成本突破预算问题。另外,应开创核算工作台账以及施工建设成本相应会计账户,履行全过程精细化成本管理核算。应全面细致的研究对成本投入形成作用的具体过程,成本波动的有关因素,进而由其中分析明确缩减成本的科学途径。 三、优化质量管理 工程建设中质量管理为主体工作内容,需要依据质量标准协调引导组织有关活动。由微观层面,工程项目质量关乎大众的健康生活。由宏观角度来讲,优质的工程建设质量影响到市场经济建设以及现代社会的稳定持续发展。精细严格、缜密的机电安装工程质量管理通常能为企业创建丰富的经济效益以及优质的社会效益。因而应从细节事项入手,强化机电安装工程质量管理控制。工程开工前期应联合施工建设与相关设计员工进行设计图纸的周密审核,做好经济技术的相关分析论证。应针对各个参加建设员工开展技术以及安全交底,保证各个工作人员均能清晰设计规划意图以及相关操作标准。机电安装工程的顺畅开展需要基础设施提供优质保障。其对机电安装工程的整体质量水平关系密切。开始施工前期应依据有关质量要求全面核查,应用设施以及原材料品质,杜绝应用劣等材料进行施工建设。再者应保障施工器具设施规格型号满足建设标准。工程施工建设进程中,同样应做好质量管理。各个参建员工应全面依据设计图以及施工建设规范进行。杜绝随意进行流程变更或改变工程内容。相关管理质量机构应避免随意改变工作流程与任务内容。应依据质量标准实施全面监督管理。对于质量不符合标准的施工工序均应视为不通过。进行机电设施调节试运行过程中,应全面参照具体的调节安装流程循序渐进的进行机电设施调节,并全面登记相关操作结果,快速更换不符合标准的机电设施,保证系统稳定科学运行。 四、全面实施施工安全管理 为确保劳动生产人员在实践工作阶段中的人身健康安全,合理保护大众生存发展环境。应强化环境以及安全管理。特别是机电安装工程更应如此。应创建完善的安全管理生产责任机制,令各类安全生产管理责任全面落实分解至机构主要责任人、经理人员、班组长与具体作业人员。另外,应严格实施人员控制,着重强化参与建设员工的安全培训以及技能教育,促进员工形成良好的安全工作思维。机电安装工程还应创建完善的保障工作系统,做好防范工具、软硬件设施引进配备,依据规定期实施消防设施检测维护。现场工作人员应全面遵循建设施工安全工作系统建设的具体要求,强化工作现场安全管理,尽量控制安全隐患与危机因素于萌芽状态。 五、结语 总之,为提升机电安装工程建设水平,创设显著的经济效益与社会效益,我们只有注重施工管理控制,制定层级工作目标,针对实践工作内容、特征需求,制定科学策略,方能真正营造信息化、现代化、科学化的机电安装工程施工管理环境,实现优质发展。 作者:李亮 单位:中铁四局集团机电设备安装有限公司
农业物联网论文:物联网的智能农业系统研发 1总体方案 本系统方案是在成都农业科技职业学院已有的农业大棚基础上进行智能化检测、控制和管理。该方案主要分为三大子系统:物联网连接与监测、物联网智能控制、云服务器;物联网连接与监测:在农业大棚实验基地部署和安装农作物生长环境所需参数的传感器,用以监测环境中的温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤酸碱度及养分等物理量参数,从而保证农作物有一个适合的、优良的生长环境。目前我们用到的传感器包括:空气温度、湿度传感器;土壤温度、湿度传感器;光照传感器;CO2浓度传感器;pH值传感器;土壤微量元素检测仪。各种传感器检测到的参数信息经过ZigBee网关,再通过3G网络传送到服务器。服务器将接收到的数据进行存储和相应的处理,用户即可通过电脑或手机等智能设备访问服务器进行查询,同时,还可以对设备参数进行修改和设置,对数据采集周期进行修改和设置,为后期农作物生长提供必要的数据支持。为了实现农作物24小时无人监控,我们还在大棚实验基地安装摄像头,对整个大棚进行24小时监控,监控视频和图片都将一并传送到服务器,为用户提供回看、实时看功能,确保资料完整性。物联网智能控制:针对农作物生长所需的环境因素,通过各种电机启动大棚实验基地的PVC喷水管、营养液滴头、遮阳帘、卷帘等设备,调节控制大棚实验基地内环境温度、湿度、土壤养分、CO2浓度等因素。云服务器:本系统方案采用J2EE服务器资源池和数据库资源池搭建,采用应用程序和数据分离原则搭建SAAS平台。所以,当有新的大棚实验基地加入时,只需使用应用程序模板和数据库模板即可创建大棚实验基地应用程序和数据库实例,大大延伸其系统效扩展性,有效降低成本。 2物联网智能农业大棚系统 2.1系统总体设计本系统的主要功能如图1所示,系统大致包括传感器数据查询、视频与图片查看、数据报表统计、远程设备参数设置、设备远程控制、专家知识库、后台管理等模块。 2.2数据库设计数据是整个温室大棚管理系统的基础,各种传感器采集的数据、视频摄像数据、照片图像数据,经过采集、处理、标准化、传输后,装载到系统平台的数据库和文件系统中。根据我校温室大棚实际情况分析出平台系统应包含空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度值、氮磷钾营养值、酸碱度pH值等基本数据,视频图像、照片图像等视频图像数据;设备及设备类型、编号、参数、运行情况等维护数据;设备控制命令、电机控制命令等控制数据;专家知识库等专业知识数据;系统用户、角色等系统基础数据。 2.3数据库表详细设计数据存储系统逻辑划分如下:基础业务信息数据库:空气温湿度、土壤温湿度、光照度等与农作物成长密切相关的业务数据;视频图像数据系统:采用文件系统存储各种视频、照片数据,有利于提高系统整体运行效率;运行维护信息数据库:设备基本信息——参数、类型、编号等,设备控制命令等数据;专家知识库:各种农作物成长条件知识案例等;系统基础信息数据库:系统用户、角色、模块、登陆、日志等系统运行数据。根据逻辑划分,数据库中大致包含20个表:dev_info(设备类型表)表示温室大棚中各种传感器、摄像头、设备等类型及单位;dev_state(设备状态表)表示dev_info中设备状态是否正常及记录时间;electromotor_rul(e农产品环境参数设置)表存储所种植农产品所必须的环境参数控制规则;notify_log(公告日志)存储系统的公告等日志;notify_person(公告人员联系信息)表示公告或通知中人员基本信息,用于环境参数无法调整到正常值时发送通知(后期手机平台开发使用);notify_rule_person(告警条件)表示农产品环境参数告警通知;picture_list(照片信息)表示温室大棚实时画面;sensor_dev(传感器数据)表示传感器采集到的实时环境参数;system_department(部门信息)表示使用系统的部门;system_dictionary_data(人员信息类别值)表示描述使用系统人员基本信息类别值;system_dicrionary_type(人员信息类别)表示描述使用系统人员信息类型;system_module(系统控制类型)表示本系统可控制的类型;system_role(角色权限)系统角色功能管理;system_role_module(角色模块)系统角色模块管理;system_user(用户)系统用户基本信息;system_user_department(用户部门)用户所在部门;system_user_operation(用户操作记录)记录用户基本操作信息;system_user_role(用户角色)用户所属角色;video_history(历史影像)备份历史影像记录。 2.4系统总体结构设计整个系统采用Java2平台开发,采用三层架构模式:展示层、业务层、持久层。展示层使用struts2、业务层使用spring、持久层使用ibatis。传感器值查询采用直接查询数据库方式;视频图片查看采用封装文件系统服务方式;接入模块使用JavaNIO进行开发,服务器与3G网关的通信都通过此模块进行;数据入库模块对Ibatis和JavaFileIO进行封装。本系统的架构设计流程如图2所示。展示层是表示本系统以WEB网页形式呈现,可提供给使用者友好的人机交互界面,同时也提供一定的安全性,确保角色对应用户的权限。业务层:用于访问数据层,并根据展示层页面需要进行一定的逻辑运算,封装成接口反馈给展示层,以便调用。例如,本系统中需要对大棚环境基础参数进行设置,展示层提供参数组合文字条件,本层编写合理的组合运算规则,调用数据层,修改多个表的值。持久层:持续获取大棚实时信息,包括各类传感器获取到的环境参数、各类摄像头捕获到了实时图像等信息。本层还负责将各种信息存入对应数据库的表中,以供的访问。所有对数据的增、删、改、查均通过此层完成。本系统设计图片文件的存储权限,也是通过本层实现。本层所有数据均是通过3G网关传输然后存储的,为了统一管理,特在此层根据接入模块对数据进行封装,具体实现如下: 2.5系统实现系统运行后的部分效果如图3和图4所示。在图3的首页中,上边为Log、视频播放器、Android客户端;左侧为系统功能目录,右侧为大棚环境参数值、现场图像、传感器趋势图、设备状态表;图4是大棚现场传感器传回的实时监控数据,数据中包含传感器名称、传感器编号、传感器地址、最新传感器数据等现场信息。 3结语 本文简单地总结了基于物联网智能农业系统(温室大棚控制系统)的设计思路及具体实现,目前,本系统正在我校温室大棚中进行番茄种植的试运行,从现有的效果看,在PC机上能实现对大棚的自动化控制和检测。后续我们将进行多种农作物的实验,并丰富智能农业系统中的基础数据,下一步,我们希望创建真正意义上的专家系统,集统计、分析、检测混合型农作物数据为一体,为农业专家提供更丰富、方便、快捷的服务支持。 作者:任华邹承俊单位:成都农业科技职业学院电子信息分院 农业物联网论文:特色农业中物联网技术的应用 1WSN应用现状 具体来说,首先,无线传感网中传感节点能量有限,能耗问题是物联网技术应用的核心问题,为满足运行时的低功耗,网络的拓扑结构,及路由的算法,对节点的能耗起着至关重要的作用。同时,在同样的监测面积里在保证通讯互联,对监测点全覆盖的条件下进行最少的传感器节点排布,这也是降低网络部署成本的基本要求。无线传感网也必须能保证实现各个节点互联互通,消除和修复网络覆盖空洞,使用合适的覆盖控制算法和节点调度算法在保证一定覆盖性的前提下使一些节点的传感模块策略性的休眠,对延长网络生存时间有重要意义。实现自动组网,完成数据的高效传输,这方面对无线传感网的拓扑控制算法及相关模型建立也是必须进行深入研究的。此外,由于环境影响和能量耗尽等情况,节点容易出现故障,这就使得传感网络往往是动态的。因此,传感器网络节点需要以自组织的方式工作,能够自己协调彼此的行为,无需固定的网络支持,在任何时候任何地方迅速展开并自动组网来提供监控监测。 2WSN应用研究难点 当前国内外的对物联网技术在农业上的应用研究遇到以下一些难点:第一,传感器成本及功能问题。为进行精细的监控,在农业环境中需要部署数量庞大的传感器,而开发和选取低成本传感器,丰富传感器的种类,在限定面积内最少部署节点,并去除冗余节点,都是降低成本的关键,也是物联网农业应用研究的难点。第二,无线传感网节点设备功耗问题。农业现场电源的供给一般比较困难,无线传感器网络中节能是首要考虑的问题。有效地延长无线传感器网络的生存时间,达到传感器节点的负载均衡是无线传感器网络路由协议的设计目标。第三,适应农业的无线传感网络构建的问题。寻求适合于当地农业环境的无线通信技术,研究合理的拓扑模型和路由算法,建立安全高效的数据通讯机制,对无线传感网进行优化,实现数据的高效传输。针对以上三个难点,研究无线传感网络拓扑控制、构建问题和相关模型算法起着关键作用,我们希望通过这些研究加强新疆特色精细农业技术的提升,促进农业中物联网技术的应用和发展。关于无线传感网的拓扑算法,国外有伊利诺斯大学的Narayanaswamy等人提出COMPOW算法,XingGL等人提出的CCP算法等。国内有尚凤军等人给出CHTD-M簇间多跳路由算法。林恺等提出的利用能量预测的分簇算法,张德干等人提出的不均匀成簇的无线传感网络拓扑动态加权演化模型。李云等提出的改进的最小能量通信网拓扑控制算法IMECN。目前现有的理论和算法主要偏重于理想状况下的纯理论研究,对于在新疆农业现场的实际应用,其网络拓扑环境可能受到田间环境的限制,如在特定的区域,如沟渠、水井等地方不能设置传感节点,特殊的气候环境下,由于外力的影响(如风吹、雨打等)而发生节点位置或工作状态的变化,因此当前的拓扑控制算法存在很多缺陷,很多仅具有理论意义,并没有在现场进行试验检测。同时,由于物联网技术的发展日新月异,无线传感网的通讯方式有很大的变化和发展,目前基于如Wifi、6LoWPAN和Zigbee等协议的无线传感网技术快速发展,这些网络在拓扑关系、路由效率,数据传输性能,能耗等方面相互关系及算法还需要进行深入研究。无线传感网的部署有两种策略,一种是大规模的随机部署,另一种是针对特定的用途进行计划部署,这些也要根据现场实际情况进行综合考虑,需要研究结合新疆特色农业现场使用的,并在吸收现有研究成果的拓扑控制算法及路由方式,并根据现场试验结果来验证算法,研究将发现更为高效的分布式分簇算法,最终发现安全高效的无线传感网模型算法和数据通讯机制,实现无线传感网满足低功耗、低成本、自动组网、高速率、鲁棒性的要求,并适用于新疆特色农业环境。应用前景方面,本项目的研究将解决在新疆特色农业环境下科学部署无线传感网络的问题,可实现网络完全覆盖条件下有效除去冗余节点,降低了无线传感器网络能量和成本,增加网络的生命周期,减少建设投入成本。 3研究意义 通过对基于物联网技术的WSN在新疆特色农业中的应用,可以对新疆地方农业生产提供有效信息化技术支撑,加强物联网技术的应用,提升农业科技化、现代化水平,实现农作物的精准化作业。并为农作物精准调控提供技术支持,达到增加农产品产量、改善品质、科学调节生长周期、提高农民经济效益的目的。通过无线传感网的科学有效部署,还可以比较方便地建立农业节水灌溉平台,有效实现对新疆水资源的严格管理,确保对“三条红线”政策的执行。 作者:胡春玲叶峰吴霞单位:石河子大学新疆维吾尔自治区风能研究新疆警官学院 农业物联网论文:物联网技术农业发展策略 我国是一个农业大国,农业是安天下、稳民心的战略产业。从1982年起,中共中央多次以农业、农村和农民为主题的中央一号文件,对农村改革和农业发展作出具体部署,强调“三农”问题在中国社会主义现代化建设时期“重中之重”的地位。《国家农业中长期发展规划》要求发展特色农业、生态农业、节水农业和观光农业。“智慧农业”是智能农业专家系统,是“感知中国”理念在农业发展中的具体应用,指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施,使农业和谐发展实现“高效、聪明、智慧、精细”。是两化融合在农业发展领域中的具体实践和应用[1-3]。物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术,是智慧农业智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑,是发展“智慧农业”的核心。通过对我国“智慧农业”发展中物联网技术、现状、分析、技术要求、难点、应用分析,提出了“智慧农业”中物联网应用的可行性及发展策略。 1现状及存在问题 1.1物联网技术及应用现状 物联网技术是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。我国物联网技术的研究、开发、生产已经初具规模,标准、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等技术取得显著进展,目前在安防、电力、交通、医疗、环保、物流、食品溯源、农业等领域推广应用初见成效。 1.2智慧农业中的物联网技术应用现状 近年来,在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下,部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极的探索,已取得初步成效。 (1)大棚温控技术的应用甘肃、河南、辽宁、陕西等不少地方利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控,保证蔬菜生长过程绿色环保、有机生产。实现蔬菜反季节生产,充分保证市场供应,缓解我国季节性蔬菜供应紧张局面。 (2)大田种植信息化建设应用黑龙江、河南通过物联网技术,对农作物生长、土壤等进行监测,实时准确实现农田施药、施肥,作物远程诊断管理等。 (3)农业用水灌溉应用北京、天津等地从2008年起就开展农业都市农业走廊综合节水示范工程以及农业用水远程计费收费管理,共安装上千套农业用水智能计量管理系统,平均每亩地节水50%,节约了农民用水成本和避免水资源的浪费。另外新疆、河南等地均建设了农业用水示范区,提升灌溉效益,加大节水力度。 (4)农资监管应用2008年,农业部推行农药标签采集管理系统,2010年由实行农药行政审批服务系统,加大农资监管力度和提升农资准入门槛,充分保证农民利益。 (5)农超对接的现代农业物流应用北京、甘肃兰州等地实现以“生产基地+配送中心+商超直销”的生产经营模式,保证农业产品质量和安全。分别对生产基地、运输中心等加以监控和控制,积极推行产品溯源建设,促进农业节本、安全、增效。虽然我国农业信息技术经过多年的研究,有一定基础,但与目前的应用需求差距很大。在生产过程科学管理、农产品质量安全与溯源、农村政务公开、农业电子商务、农业远程技术服务、农民远程培训等方面研究刚刚起步;农业种植结构的调整,果业、养殖业以其他相关产业迅速发展,用于优质生产和标准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步;面向农村快捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍未取得重要突破[6]。 1.3存在问题 目前,物联网技术在农业领域应用涵盖了农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产经营管理和农产品质量安全监管,并在政策扶持、技术研发、示范应用、人才培养等方面积累了一定的经验。但农业物联网技术应用总体还处于初步应用阶段,存在关键技术产品及集成体系成熟度较低、农业物联网应用标准规范缺失、有效的运营机制和模式尚未建立、专业人才缺乏等问题,迫切需要国家开展农业物联网技术应用示范项目,加快建设应用示范基地,深入开展相关技术研发和集成创新,探索产业化应用模式,制定农业物联网应用标准规范,推进物联网技术在农业领域的规模化、标准化、产业化应用[7-8]。 (1)农业信息化基本设施建设进展缓慢 区域不同,产业不同,资金问题等困扰着农业生产的信息化建设步伐,原始的纸质载体信息资源已无法满足农业生产发展对信息资源的需求。这就使得农业的数字化、智慧化程度较低,农业信息的时效性、准确性、综合性达不到广大农民的要求。 (2)农业应用缺乏统一的物联网技术标准 在农业应用中没有统一的物联网技术标准,制约着共享平台的应用和开发。农业信息资源杂乱、随意的方式制约着农业生产、科研、服务。规范化、标准化、科学化不能满足农业标准化生产对资源的需求,不能满足农业科研工作对信息全面、广泛的获取。 (3)无法满足农民科学技术培训、应用需求 我国农业从业者目前受教育程度普遍较低,应用和接受现代信息化技术能力较弱,加强对从业者的各类知识培训、教育是解决农民的科学使用现代农业技术的必要前提。 (4)规模化农业生产力度不够 我国大部分地区农业种植集约化程度不高,规模化农业生产力度不够。目前大多数地区的农业生产经营主要以单农户家庭为单位,不能形成集中管理、科学种植、按需种植,靠天吃饭的现象普遍存在。 (5)取得广泛应用的技术条件还不成熟 目前物联网技术发展势头良好,但仍处于起步阶段,技术研发和标准均需突破。虽然随着宽带技术、3G技术、智能终端的普及,突破了物联网应用瓶颈,物联网技术已在安防、电力、交通、物流、医疗、食品药品溯源、环境监控、大棚农业等方面得到应用。但真正实现物联网技术在智慧农业中的广泛应用还有差距。 1.4问题分析 农村综合信息服务平台建设,重点要以现代化新农村信息化服务体系、建设开放式信息服务平台为基本功能,在技术上重点解决农民便捷获取信息问题。开展多元拓展协同信息服务,积极搭建基于物联网的公共服务共享平台,在国家和政府的政策引导和资金扶持下,积极解决物联网在智慧农业应用中的以下技术问题。 (1)借鉴电子商务的设计理念和构建框架,建立农产品供应链物流模型,构建现代管理理念,最终实现“产、供、销”的农业电子商务平台,突破“智慧农业”物联网应用和实现的技术难点。 (2)实行物联网产业发展的骨干企业培养工程,这种解决基于无线传感器网络的数据采集,无线多媒体传感网络节点的硬件结构及工作原理;基于物联网基础标准自主研发,无线视频传感器网络传输标准;信息质量分析及增强、实时数据解析、多元异构数据的统一建模与描述、存储与管理;节点低功耗、运行稳定性、土壤养分、作物生长状况监测等方面的问题。 (3)推进实施“智慧农业”中“农业精细化生产”信息采集方法和技术、物联网多媒体信息传输质量和效率、多源信息解析、表达与存储、病虫害识别预测、单株健康状况评价理论、方法和技术等方面的技术攻关,重点解决“智慧农业”的中物联网应用的重点和难点。 (4)探求统一、符合规范的农业生产流程、流通信息的行业服务标准、农业信息的标准化体系、物联网的基础标准,是实现“智慧农业”标准统一化、规范化的难点。 (5)积极协调和推进“智慧农业”中物联网应用机制建设,加强政府部门、从业者之间的合作,加强农业人才队伍建设,建立人才配套服务体系,最大限度的发挥制度、机制、人才的协作精神。 (6)拓展和营造“智慧农业”中物联网应用氛围,积极调动涉及“三农”行业的从业者的积极性,为实现农业生产经营活动更上一层楼打下良好的基础。 2可行性分析 工信部规[2011]552号《关于印发〈物联网“十二五”发展规划〉的通知》文件中指出:加大物联网技术的标准化推进工程体系建设,积极推进关键技术创新工程,重点领域内建立应用示范工程。应用示范工程中包括智慧农业建设,要求在农业资源利用、农业生产精细化管理、生产养殖环境监测、农产品质量安全管理和产品溯源上积极推进物联网技术的应用和建设。“智慧农业”是以高产增效带动农民增收、农村富裕为目标,以提高农村信息服务质量和效果为抓手,以现代化新农村信息化服务和地区特色农业生产、经营、管理信息化为载体,大力发展和构建特色农业、生态农业、节水农业、观光农业的物联信息服务平台。 (1)提升农村信息化基础设施建设,积极推进信息的“村村通”,积极整合通信运营商、现代农业技术供应商、农资生产商的各个环节,疏通现代化新农村信息化服务内容和农民便捷获取信息的渠道,建设农业公共信息数据库,搭建公共信息服务平台。 (2)积极依靠国家政策,农业部、工信部已经紧靠农业产业特点,初步制订适合我国农业物联网技术发展的新标准,促进了工业化、信息化、“智慧农业”的融合发展,真正实现农业生产的生产、供应、销售的“三方融合”。整合基于物联网农业信息与标准,分析数字农业的实施标准、开发标准、接口标准、信息采集标准、数据标准和共享标准;使“智慧农业”发展科学规范。 (3)积极推进对农民的技术培训,不仅要对农民进行基本生产技能培训,而且需加大对农民的信息化技术、管理理念、经营信息等方面的培训,探索对农民进行基于物联网技术多媒体三农信息平台技术,传感器技术、信息技术和通信技术、数据采集构架技术、实时信息解析、信息处理,实现智能化灌溉与精准化施肥、病虫害预报及防治、单株的健康状况快速无损监测技术等方面的培训方式,最终使农民成为“设施农业精准化生产”实现者、管理者、应用者。 (4)大力推行集约化、规模化农业生产,使分散农业生产形成团体化,以典型案例为对象,开发大田作物、设施农业以及家畜养殖等标准化示范平台,积极推进农民创收、增收。 (5)实现“农村综合信息服务平台”、“农业电子商务平台”、“设施农业精准化生产”和“农业信息与标准化”平台的集成与无缝融合。 (6)构建以农业信息为基础的各种涉农数据库、数据平台或涉农网站,及时、全面地为农业生产者和农业科研、政府部门提供翔实而全面的农业信息服务。 (7)创建适合农业生产、经营活动的生产资料保障体系,品种错时、错地耕种体系,作物个体生长监控体系,土壤分析体系,灌溉监控体系、生态、气象监控体系,市场风险监控预报体系,市场销售需求体系,运输体系等为一体的物联网应用体系。随着宽带技术、3G技术、智能终端技术等在物联网中的推广将逐步解决物联网技术的瓶颈问题[7],从技术上将保证“智慧农业”的发展,保证农业在智慧化、科学化、信息化、规范化生产经营上实现质的突破,为解决我国粮食安全问题提供有力保障。 3发展策略 发展“智慧农业”,推广物联网技术在农业中的应用,加快转变农业发展方式,优先在农业生产经营管理、农产品质量安全、农业资源与生态环境监测等领域的农业物联网应用示范工程,推动物联网技术在现代农业中的集成应用,全面提高农业生产综合生产能力和可持续发展能力,推进农业技术和生产方式创新,提高农业产业综合竞争力[6]。 3.1突破“智慧农业”物联网技术关键、标准支持研发符合农业多种不同应用目标的高可靠、低成本、适应恶劣环境的农业物联网专用传感器,解决农业物联网自组织网络和农业物联网感知节点合理部署等共性问题,建立符合我国农业应用需求的农业物联网基础软件平台和应用服务系统,为农业物联网技术产品系统集成、批量生产、大规模应用提供技术支撑。多部门联动,主要部门牵头组织物联网技术应用单位、科研院所、高等院校和相关企业,在国家物联网基础标准上,制定物联网农业行业应用标准,包括农业传感器及标识设备的功能、性能、接口标准,田间数据传输通讯协议标准,农业多源数据融合分析处理标准、应用服务标准,农业物联网项目建设规范等,指导农业物联网技术应用发展[8]。建立“智慧农业”物联网技术运行机制和应用模式。鼓励科研院所、高等院校、电信运营商、信息技术企业等社会力量参与农业物联网项目建设,创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网应用发展模式,按照需求牵引、技术驱动、因地制宜、突出实效的原则,在大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等领域开展规模化应用,完善农业物联网应用产业技术链,实现农业物联网全面发展。大力提升农业核心竞争力,提高农业的高产、优质、高效、生态、安全的生产水平,推进现代农业示范园区建设,进一步提升水平、健全体系、完善机制,提升技术标准、服务标标准、应用标准、推广标准。调整农业结构,促进农民增收,增加增收载体,使农民“看得懂、学得会、带得走、用得上”,切实充实农民的实得利益。 3.2夯实“智慧农业”物联网技术应用基础推进加快发展设施农业、现代种业标准化养殖业等产业,加快发展农产品加工业及流通业,推进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化和服务社会化。完善土地流转制度,加快土地经营权依法自愿有偿流转。推进农村金融改革创新,探索建立涉农担保体系,扩大涉农有效担保品范围,探索农村土地流转金融业务。加快发展农民专业合作经济组织,大力引进和发展壮大龙头企业,培育知名品牌,延伸产业链条,促进产业融合,探索全产业链模式,构建集现代农业生产、循环农业、特色旅游、农产品深加工及农业社会化服务为一体的现代农业产业体系。农业物联网技术作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点,迫切需要政府加大投入力度,统筹规划、优先考虑、重点支持农业物联网技术发展。政府应在“智慧农业”物联网技术建设中发挥主导作用,发挥“人、财、物”投入的领头作用,这不仅仅是解决农业生产问题、农民增收问题,而且是解决子孙万代的生存、国家安全问题,因此农业基础设施的建设投入、信息化建设投入、基本用电用水、网络管理、人才培养等均需政府投入,同时鼓励社会力量参与农业物联网技术发展和建设工作,保证农业物联网技术健康发展。 3.3制定政策、加快人才培养、提高创新能力加强农业物联网发展战略和政策研究,将支持农业物联网应用发展纳入到国家强农惠农政策中。制定农业物联网技术人才培养与培训计划,联合高等院校和科研院所和企业,加快对农业物联网专业技术人才的培养、培训,提高农业物联网技术创新能力、应用能力;建立人才激励机制,稳定和扩大人员队伍,满足农业物联网发展的人才需求。集聚、研发科技成果,展示新品种、新技术,探索新模式、新平台。建立健全技术创新支撑、标准化生产、生态农业循环、科技信息服务和农产品销售市场等支撑体系。逐步实行农业标准化生产、土地流转、多元化投融资、产业链延伸、农民与龙头企业建立利益联结机制等,为干旱半干旱地区现代农业发展探索经验、创造模式、提供服务。 3.4合理布局,平衡发展、生态发展完善和提升现代农业企业孵化园、种苗产业园、标准化生产示范园、农产品加工园、物流园等,合理布局,平衡发展。提倡生态发展,绿色发展,节约发展。智慧农业物联网技术工作涉及面广,资源整合和共享问题突出,为了减少重复投资,必须强化顶层设计,大力推进农业物联网技术研发、转化、推广和应用过程中的重大问题研究,应做到协调统一,地域优势平衡发展。 4结束语 通过“智慧农业”的中物联网技术的现状、存在问题以及应用前景和发展策略的研究,认为大力推进我国智慧农业中物联网技术的应用切实可行,符合我国现代农业发展规律,经过我国“十二五”的物联网技术的发展,将极大地推进我国“智慧农业”经营、生产、运输、加工等行业的发展;将促进我国物联网技术在各个领域中的推广和应用;将带动我国IT产业,通信产业,自动化识别产业链的再次飞跃;将促进国家实施农业生产和管理的科学化、持续化、标准化、国际化发展。 农业物联网论文:泰州将建“智能农业”物联网应用项目等 泰州将建“智能农业”物联网应用项目 在泰州,正在建设的高港区农业生态园将实现智能化农业管理。近日,中国电信泰州分公司和高港区农业生态园签订全业务合作协议,双方将携手共同打造信息化农业生态园,建成全市首家“智能农业”物联网应用项目。 泰州分公司将为农业生态园区提供虚拟网、光纤宽带、ITV和天翼工作手机等基础通信服务以及园区内综合布线、视频监控等ICT应用,实现园区内安防监控和网上实景视频展示。通过农业生态园的实时视频监控,实现基于互联网的园区网上信息和园区视频展示。 泰州分公司还将和高港区农业生态园共同推进物联网在现代农业项目中的应用,打造“智能农业”样板工程。通过传感技术、定位技术和移动互联网等技术的整合,实时采集温度、湿度、光照等环境参数,对农业综合生态信息进行自动监测和远程控制。 (南京市物联网产业联盟 供稿) 重庆两江新区开建物联网“云计算”基地 重庆市经济工作会指出,要尽快启动、全力争取打造国内最大的数据处理基地,最终要做成上百万台服务器、上千亿美元规模的“云计算”基地,成为全球数据开发和处理中心。目前,重庆正在启动打造“云计算”产业试验区。 发展“云计算”产业不受物流等运输方面的限制。因此,重庆可扬长避短,利用丰富的人力资源、人力和土地成本低等优势,提高特有的核心竞争力。重庆市每年大学毕业生达15万人,其中IT专业为5万~6万人,人才数量居全国前列。同时,与沿海比较,重庆人工和土地成本要低三分之一左右。 目前,重庆市已完成“云计算”数据基地的选址,计划在两江新区的水土镇开建数据工业园,仅一期面积就达10平方千米。届时,世界各地的数据都可在这里储存和处理。要发展“云计算”产业,需引进大量的数据处理企业。再在数据中心周围,汇集一批公司为其服务。目前,相关招商引资工作已启动,不少IT巨头已展露合作意向,重庆将围绕“云计算”做服务外包、城市智能化管理系统建设等。 (成都物联网产业发展联盟 供稿) 无锡举办市政物联网防雪抗冻演练 近日,由无锡市市政设施管理处组织、8家市政设施养护单位共同举办的市政防雪抗冻演练,在人民东路紧张有序地展开。与往年演练不同的是,今年市政设施管理处首次在110联动车上安装了物联网探头。 通过几辆联动车顶部的白色摄像头,整个街道上的工作开展状况被实时传输到指挥现场,整个过程中,系统运行连贯稳定,工作井然有序。 据了解,为了安装这4台物联网探头以及相关的设备,市政设施管理处共花费了20余万元。“目前我们要求8家市政养护单位也要在明年2月份之前,安装这样的物联网探头”,无锡市相关负责人表示。 此次预演,市政及相关单位共出动铲车、养护车、铲雪车等机械设备共38辆,应急抢险人员80余人。演练现场,各养护单位带领应急人员进行了融雪剂喷洒、草包铺垫等现场路面演示。 目前,市政设施处已经做好了准备,一旦再次遇到大雪突发天气,全市可同时出动200多名应急抢修人员、50多辆物联网应急抢修车。“喷洒融雪剂、铺垫防滑草包以及铲雪等项目可以协调进行”,相关工作人员称。 农业物联网论文:基于物联网的设施农业环境监控与数据挖掘技术的研究应用 摘要 介绍了基于物联网的设施农业环境监控服务平台设计的总体思路,并提出物联网远程专家诊断指导系统的技术方案,包括系统实现的目标、功能和硬件构成。系统通过各种传感器采集日光温室种植过程中的关键要素数据,并利用网络通信技术将其及时传送到控制计算机和数据中心,以实现用户对作物生长环境的实时监控和预警,有效预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率、节约成本、提高农产品的产量和品质。 关键词 设施农业;物联网;环境监控;数据挖掘;专家诊断系统 传统农业以人力为中心、依赖于孤立机械,而农业物联网系统工程在农业服务业中开展应用后,通过基于物联网的设施农业环境监控系统服务平台可以有效改变生产模式,使农业生产转向以信息和软件为中心,提升农业生产效能[1-3]。通过建立物联网远程专家诊断指导系统,利用物联网技术、通信技术和传感技术,将日光温室种植过程中关键的要素(空气的温度、湿度及土壤的温度、湿度等)数据通过各种传感器的采集,并利用网络通信技术如以太网WEB、GPRS、3G等,将数据及时传送到本地的设施农业物联网控制室以及远端的设施农业物联网数据中心,使设施农业管理人员及时掌握农作物的生长环境,并及时采取控制措施,从而达到预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率的目的。通过农业专家预警系统,调节适宜作物的设施内小环境,提高农产品的产量和品质,提高水肥利用率,降低人力消耗。通过实时监测数据,可以有效预测和预防风灾、雪等自然灾害,防止设施损害、农产品减产。在作物的不同生长阶段,种养殖户实时定量监控各环境因子,如光、温、水、气等,科学管理设施内作物的水、肥、气等环境因子,降低人力消耗,实现了真正的精耕细作[4-5]。 1 总体思路 依靠无线网络,对区域内分散的农业设施实行精细化管理,实时监控光、温、水、气、湿及病虫等对作物生长有重要影响的因素,掌握其变化情况。此模式可以应用于畜禽养殖、大棚果蔬生产等。农民可以使用手机或电脑在该系统平台上查询自己的种、养情况,例如大棚和鸡猪舍超过或达不到正常状况随时有短信提示。在了解种养过程中各项关键要素的实时变化情况后,可以通过专家系统进行关键因素的定时、定量分析,对病虫害的发生和发展进行预测预警,以便农户及时采取应对措施,为农业生产提供保障[6]。 2 技术方案 2.1 物联网远程专家诊断指导系统的目标 一是信息采集采用智能测控系统,依托物联网监测农作物生产;二是对农业生产信息进行实时监控,应用智能产品检测、控制作物;三是实现农业生产管理的科学化与智能化,通过智能产品中的专家知识和技术支持,保障农业生产,为农户提供及时有效的服务。 2.2 物联网远程专家诊断指导系统的功能 2.2.1 环境监测。主要包括各项环境数据的采集,如温度、光照、土壤水分、湿度等,监测范围包括大棚及作物生产区域。通过单传感节点独立采集和多传感节点汇集采集的数据先传输到主机,再转至服务器(GPRS网络),以此实现可视化展现、实时监测、历史数据查询,并对实时数据和日数据形成直观曲线。 2.2.2 数据挖掘。进行知识库服务器本地化,冀东半地下标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600, "hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600, "hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 2.2.3 智能预警、报警。一是报警。对任意监测指标或者在此基础上计算得到的二级指标设置警戒阈值,满足一个或者多个报警条件时,系统通过短信、电子邮件等方式向农户、管理员等发出警报,通知其及时采取应对和处理措施。二是预警。设置一定的条件,对监测数据进行计算更新,当监测指标以及二级指标被预测到未来将达到某一阈值,系统发出预先警报。以多种形式通知用户,提醒其提前做好防范准备。 2.2.4 基地管理。主要包括基地(园区、片区)管理、大棚管理、设备(监测、控制设备,网关,设备参数)管理等。同时,可按以生产企业、合作社分布图的方式进行查询、统计。系统通过提供直观的页面为用户查询和控制提供便利。 2.3 物联网远程专家诊断指导系统的构成 系统硬件通过RF组网技术,完成各个传感器的数据采集和设备控制,通过检测各项参数实现生长环境数据的实时获取。 2.3.1 工业控制专用计算机。专门为工业控制设计的计算机,在生产过程中监测与控制各个机器设备、生产流程以及数据参数。 2.3.2 传感器。①光照传感器。采用 2.3.3 物联网网关。数据传输单元(DTU)主要用于汇集、打包多个采集节点的数据,发送至上位机及市级数据中心。网关与采集控制器组成基于RF射频的无线传输W,传输距离 ≥1 000 m,1个温室大棚部署1套采集控制器,则通过1个网关控制32个大棚的采集器。具有设备入网功能,与周围无线采集器、无线控制组成网络;不同的网关与周围采集控制节点具有构成互不干扰的网络。 2.3.4 采集器。1个采集控制器负责1个环境监测节点,负责收集温室的各种数据,通常1个大棚部署1个采集节点(较大规模温室可设置多套)。采集控制器具有LED显示屏功能(图1),可循环显示采集到的温度、湿度、土壤水分、二氧化碳等数据信息;采集控制器通过RF射频向数据网管发送数据。 2.3.5 气象哨。气象哨可以采集露地和温室外相应的环境参数,包括空气温度、湿度、风速、风向等,为种植管理者提供环境依据,为农业生产活动和决策提供帮助。 2.3.6 LED显示终端。LED(0.35 m×1.00 m)阵列显示屏,放置于安装物联网监测设备的温室缓冲间外壁,可实时显示该温室的环境参数,方便生产管理者及时采取措施,确保温室环境稳定。 3 主要技术创新点 通过对冀东半地下式棚室内多个传感器大量数据的采集与分析,挖掘出本地设施内的温、湿、水、气等多种作物生长因子的变化规律,结合设施内当地的主栽品种,编制出相应作物的物联网控制参数阈值(针对冀东地区半地下温室,黄瓜顶风口单独放风温度阈值为25.5 ℃,西红柿顶风口单独放风温度阈值为27 ℃,双风口同时放风温度阈值提高2 ℃),形成标准化的作业流程。 利用物联网技术、手机移动应用APP技术,通过专家知识库服务器远程自佑Υ穑实现对冀东地区设施农业种植中的核心要素及畜牧养殖环境中的关键指标(如温度、湿度、NH4浓度、CO2浓度、土壤水分)的远程监测与控制能力。 进行知识库服务器本地化,冀东半地下式标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600,"hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600,"hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 整合多种资源,形成气象+市场+物流=农产品生产,改善系统处理异常数据的容错能力,实现物联网系统对农业基础设施的预判性控制。推广微灌肥水一体化技术,利用控制器精准控制施肥量,可使肥料利用率提高40%~50%,春季黄瓜结果盛期,黄瓜棚每4 d随水浇施纯N 19.5 kg/hm2、P2O5 7.5 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2。 4 效益分析 4.1 直接经济效益 一是通过物联网专家系统的精确温湿度控制,保证适宜的水、肥、气、热等作物生长因子管理,做到科学种养,平均年增收2.1万元/hm2。以种植温室黄瓜为例,温室黄瓜平均产量为105 t/hm2,平均增产8%(8.4 t/hm2),按平均价格2.4元/kg计算,实现增收2.016万元/hm2。二是通过物联网的自动化控制,使每个棚室每年减少用工时数18个,节省农药、水肥成本90元,温室平均可节约成本28 350元/hm2。 4.2 社会效益和生态效益 一是有效保护生态环境;二是节约了水肥资源;三是实现了农业生产管理的远程化和自动化,减少了人工投入,从而使社会资源得到更合理的分配。可以直接促进当地经济的发展,并为农业信息化发展积累经验。 农业物联网论文:缙云县现代农业物联网技术示范应用 摘 要:物联网技术在农业生产的示范应用,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。 关键词:农业;物联网;应用 1 物联网技术在缙云农业各产业中的示范应用 1.1 在花卉产业中的示范应用 缙云县春芳花木园艺有限责任公司投资5000多万元建设了种苗组培基地,建有0.03km2花卉连栋温室大棚,主要种植多肉、红掌、凤梨等盆花,公司投入Y金安装控温设备,采用物联网技术进行生产管理,取得了显著的经济效益。 1.2 在中药材产业中的示范应用 缙云县双峰绿园家庭农场建设铁皮石斛物联网示范基地0.01km2,安装德国进口的全套喷滴灌设备,采用浙大床架栽培模式,应用肥水一体化灌溉、松皮基质育苗等高效生产技术,推广废弃物循环利用、标准化生产、病虫绿色防控等多样化增效技术,生产高标准、高科技含量的铁皮石斛,初步建成一个生态循环节约集约型农业生产示范种植场。 缙云县地缘家庭农场从事西红花的种植和研发。农场引进物联网平台,通过物联网及无线网络,进行远程监控、远程生产管理,人在外地,也可以用手机控制温室内的喷雾,控制温度、湿度。 1.3 在食用菌产业中的示范应用 双溪口食用菌精品园秀珍菇连栋大棚是目前最为先进的设计,整个大棚遮阳系统可以电控自动闭合,通风系统可以自由调节,菇架国内首个采用镀锌钢质材料,移动式制冷出菇工艺设计,自动加湿喷滴灌系统等制作的。购置了4台套液体菌种生产罐,使杏鲍菇生产能够全面应用液体菌种先进技术,生产效率大大提高,走在了全国同行的前列。添置了高压灭菌设备,具有当前食用菌生产领域最为先进的脉冲高压灭菌系统,该设备全自动智能化控制,可100%保证菌棒灭菌彻底,成品率、工作效率大大提高。生产主要环节的机械化率接近100%的水平。 1.4 在设施蔬菜上的示范应用 在设施蔬菜生产中通过在温室内布置光照、温度、湿度等无线传感器、摄像头和控制器,使得管理者可以随时随地通过3G手机或电脑,进行远程监测、远程控制浇灌和开关卷帘等设备,并可实时查看到农业大棚内的温度、湿度等信息。实现对农业大棚的自动化管理,提高工作效率。 对农产品的各个生产阶段把关,农产品质量追溯系统可以实现对农作物品种、生长环境、喷药施肥、病虫害状况等农事做出详细记录,蔬菜的采收、施肥、用药、灌溉、农药检测等信息都被记录在电子标签中,消费者只需要扫描包装上的二维码,就能了解到蔬菜生产的所有信息。 蔬菜智能育苗中心,在种植蔬菜玻璃大棚、连栋大棚内进行了智能化应用试点,以传感器、无线网、监视器、大棚设备、操控平台架构大棚自动化智能控制管理系统,实现光照、温度、湿度、灌溉的自动化控制,在棚内设置自动养分测试仪、各种传感器,实时自动获取环境数据,通过平台分析数据,操控大棚通风、控温、施肥设施。 缙云县四海丰果业专业合作社的智能连栋大棚种植葡萄,建成了智能控制系统,在天气突变的情况下能及时进行卷膜操作。完成对大棚环境中土壤湿度、空气湿度、光照强度、湿度等多因子的监测及调控。根据温湿度信息来进行对电磁阀水阀的开关控制,以达到最佳的控制效果。将现场视频信息上传到监控室,能够在电脑上看到大棚内农作物的生长情况,便于及时获取农作物信息,利用温室大棚保温技术可使早熟品种于6月初采收上市。通过手机软件中的萤石云APP可以随时随地查看大棚内的相关信息。 2 物联网技术在农业生产中示范应用效益 经济效益,缙云县推广农业物联网试验示范基地8个,实现总产值2493.28万元,新增产值120.68万元,降低劳动生产成本150.42万元,总增效益213.6万元,实现了显著的增产节本增收效果。物联网技术在缙云农业生产的示范应用,涉及花卉、中药材、食用菌、生猪养殖、蔬菜、葡萄等,已建立起了一系列农业物联网应用基地,研究总结出了一套适合本地不同产业应用的物联网技术,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。生态效益,物联网技术在种植业、养殖业、设施农业等领域实现了应用示范,节肥、节药、节水效果明显,有利于提高产品质量和减少农业面源污染。社会效益,发展农业物联网,具有生态环境保护、食品安全保障、能源资源节约及节省人工实现“机器换人”等社会效益。 3 结论 发展农业物联网,开展精准施肥、智能灌溉、温湿调控、设施种养农业等方面的信息化、提高农业生产管理的精准化、智能化和自动化水平。减少流通环节,促进产销对接,增加农民收入,倒逼农业生产标准化,实现了专业合作社、龙头企业、种养大户与市场对接。可加快农业产业升级和转型,最终实现农业现代化。 农业物联网论文:基于物联网技术的农业气象观测系统的研究与设计 摘要:文章首先分析了基于物联网开展农业气象观测系统设计的整体结构构建,结合使用功能来进行。在此基础上重点探讨设计的流程以及软件使用功能,从数据信息传输稳定性提升以及增强探测器精准度两方面内容开展,为农业生产提供稳定的气象数据,降低气象问题造成的农业损失。 关键词:物联网技术;农业气象观测;软件设计 一、基于物联网的农业气象观测系统的总体设计 应用互联网技术进行农气象观测软件设计,首先需要定一个设计框架结构,在框架结构基础上进行后续的填充设计,实现对气象数据的全面检测。其中计算机设备能够对系统运行过程中搜集到的信息进行保存,并录入到数据库中,作为历史数据来为农业气象观测提供参照依据。不同监测区域内会使用探测器对实时动态信息进行监测,设计期间会针对信息传输更新时间做出计算,这样在最终的控制效果上也会更理想。整体框架结构分别负责不同的功能层,根据所得到的数据信息来进行内部控制检测,传输管理指令。由于气象环境是不断变化的,因此观测系统要确保探测器的灵敏程度,确保信息传输能够达到实时更新,这样系统功能投入使用后在功能上才能够满足农业发展需求。系统的终端是由农户手机构成的,在总控制中心会针对探测设备得到的信息进行传输,进入到计算机设备的分析系统中,将其汇编成为一种手机软件可以显示的信息,通过信息传输信息将其传输到用户的手机中,实时反映农业生产区域的气象变化,便于农民根据气象反馈对所种植的农作物品种进行选择,并合理的预防气象灾害。 二、气象观测无线传感器网络设计与实现 1、气象观测无线传感器系统设计 软件控制系统部分具有灵活性,可以根据使用需求进行设计调整,软件控制是对硬件进行指令传输的,能够帮助气象监测系统适应不同区域的环境特征,并将气候所带来的干扰影响降至最低。在传输信道的设计中,要确保信号传输是独立进行的,彼此之间不存在干扰,这样在信息传输过程中也能提升最大控制能力,使气象观测系统能够独立运行,并达到最理想的控制效果,当前一些比较常见的设计问题,在系统控制中也均能够得到更新。控制系统设计属于软件设计,需要建立一个基础的信息传输框架,这样才能够帮助提升传输效果,提升数据信息的处理能力,达到一个更理想的管理效果。综合气象监测过程中所遇到的变化,作为数据库建立的参照依据,更快速的完成设计任务。 2、气象观测无线传感器的网络设计 网络设计是其中比较重要的内容,也是信息传输的基本框架,在对其进行设计时,首先需要根据所需要传输的信息需求量来建立接入点,为后续所开展的信息传输建立一个稳定的基础环境,并观察是否能够帮助提升信息的传输效率,发现问题后及时的调整,帮助提升系统运行以及最终的控制质量,对农业生产种植区域内的气象变化进行全面监管控制。对于设计方案中需要优化的部分,充分采取这种方法,也能帮助更好的解决,实现管理控制效果的提升,对于气象观测中的传输网络设计,更要体现出信息传输的高效,在软件中对网络信息进行防护处理,将网络病毒的影响降至最低,避免网络病毒对数据库攻击影响到信息的安全使用。网络设计是与软件结合进行的,对于设计过程中的多个项目探讨,应该充分采取这种预防方法,提升网络信息传输的高效性,同时更应该确保其中的质量安全,发现问题后及时的采取解决方案,避免类似问题再次出现。 三、气象观测数据服务中心软件架构及关键程序设计与实现 1、软件架构设计与实现 软件设计是针对程序框图部分的完善来进行的,观察程序框图中是否存在可以优化的部分,充分采取优化方案。确定程序框图后,对各个框图的功能进行填充,并严格按照所填充的内容进行具体的构建,使用汇编语言来编写相关的功能,为气象观测信息传输建立一个稳定的软件环境。在此基础上观察是否存在需要继续强化解决的内容。软件程序框图构建后,具体的实现仍然需要参照实际观测环境,将气象变化特征体现在其中,并通过这种方法来继续深入解决当前常见的问题,为管理计划开展创造稳定的条件。软件程序可以对硬件部分进行控制,根据现场观测得到的信息传输需求来进行,避免在软件功能与硬件对接过程中出现衔接问题。软件设计可以借助网络平台来下载一些资源,进而达到更理想的设计效果,系统正式使用后也需要借助网络平台来对信息进行传输共享。将信息的传输速度与网络调节融合在一起,共同进行软件方面的设计,最终的设计效果也会有明显提升。对于农业气象观测系统,构建过程中一项重要的任务是对使用终端进行完善,体现在结构设计中。气象数据纠正及融合处理程序主要根据ZigBee 网络获取的数据和市级气象服务器上获取的区域天气数据进行数据融合对观测到的气象数据进行修正处理,然后存入到MySQL数据库中。 2、关键程序模块的设计 关键程序模块的设计,包括气象变化探测系统,对这一部分的控制软件的设计,需要进行一个控制参数之间的联系体系建立,并对所设计的控制软件进行试验检测,技术人员模拟出网络环境中存在的攻击,并通过这种方法来帮助完善当前的设计方案,发现数据库受到破坏的现象,及时建立起联系,继而实现整体管理效果的提升,模块设计可以从关联性建立层面来进行,构建各个功能层之间的软件联系,这样在运行使用中能够将信息共同传输到总控制中心中,避免受到参数误差的影响,导致气象观测结果不理想,影响到农业生产。设计过程中主要完成的软件模块包括 Zigbee 网络数据交换、气象数据纠正和融合处理、市级气象服务器数据交换和 web及应用服务器 4个部分的设计。 3、气象数据纠正及融合处理程序设计实现 气象数据由于环境问题或者是受到参数分析的影响,对于气象的预测结果很容易产生误差,这种误差会随着时间发展而减小,在系统设计中需要将这种误差缩减体现在其中,也就是自动化参数误差调节。其处理程序功能的实现,是根据所更新得到的数据进行重复计算,综合计算结果,并选择其中的平均值,这样更接近真实情况,对气象变化的描述也更符合实际变化。技术人员要定期对探测装置进行模拟检验,观察所传输到总控制中心的数据是否与实际情况是一致的,并通过程序汇编来对控制功能做出调整,提升最终控制功能的稳定性。 4、web及应用服务程序设计实现 这一功能实现需要与网络相互结合,实现通过网络来对观测得到的数据信息快速传输,可以不受时间以及距离的影响,提升最终的传输速度。设计环节中主要是对网络系统的一个综合构建,充分利用网络平台来进行数据资源开发利用,农民需要对气象信息进行连接时,通过网络环境也能更高效的实现,信息获取渠道增多后,对提升信息结构的准确程度也有很大帮助。当前的设计方法是通过结构框架来带动程序功能实现的。 结语:农业气象应用系统的智能化精准化还处于起步阶段,仍有很大的发展空间,很多地方还有待完善。对于操作界面来说,可以融入心理学方面的知识来制作更符合人们心里需求的、更为美观方便的操作界面;对于前端采集系统来说,可以增加更多的采集要素,并加强精度,从广度和深度上使采集的数据更为准确全面;对于后端管理软件来说,可以将气象大数据融入进来,使其提供更深层的气象服务功能。 农业物联网论文:物联网智慧农业实训平台应用系统 摘 要:物联网智慧农业实训平台选取具有典型意义的智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。通过网关、安卓工控平板和物联网云平台之间不同的搭配、组合,为学生提供云平台接入、网关直连、平板直连,PC直连四种不同的数据采集、流转、处理模式。本实训平台很好地帮助了学生从物联网理论学习过渡到实际动手操作,培养学生在物联网综合应用方面的动手实践能力,软件编程以及项目设计能力,为后续的行业实训打下坚实基础。 关键词:物联网;智慧农业;实训平台;行业实训 0 引 言 物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分,《物联网“十二五”发展规划》[1]圈定了10大领域重点示范工程,智能农业便是其中之一。据工信部统计,智能农业在其领域五年内需要的人才约为1 000万。从产业需求看,物联网人才[2]总体可分为研究型人才和工程应用型人才两类。 研究型人才主要为研究生层次或研究型高校所培养的毕业生,是各类“研究型企业”或“高新企业”的研发部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物联网研究型人才培养方面,偏重于研究型和创新型,具有跨学科复合型特点。工程应用型人才主要为各类高职学校或信息类本科学院毕业生,以从事物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主,以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的企业,更应注重工程应用技术能力的培养,加强工程实践的实际训练,突出技术应用能力、培养创新能力。 随着近几年大量物联网应用系统开发完成,开始转向系统的实施与维护过程,物联网应用型人才的占比已赶上甚至超过了研发型人才需求。巨大的市场潜力,广阔的行业发展前景,急待提高的人员素质,为职业学校办好此朝阳专业建立信心和决心。很多高职院校抓住此良好环境和契机,建设好该新兴专业,物联网实训室应用平台是保障此专业能较好完成教学效果的前提和必要条件。 1 物联网智慧农业实训室平台的需求分析 1.1 实训室建设意义 从教学方面来说,应培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与系统开发的高技能人才。培养合理的知识结构,具备扎实的物联网理论与实践知识,并具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力及较强的物联网应用能力。通过理论课程的教学并结合实训室的实验,让学生、学员亲自动手,接触各种实训室设备。最终实现能让学生独立构架各种物联网应用系统的目的。通过理论与实践相结合,感知体验与动手结合、方案设计与实际验证结合来提高动手能力,积累实践经验,进一步提高学生水平。 从科研方面[3]来说,物联网技术是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域,包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。实训室物联网设备通过射频识别等设备与互联网连接,实现智能化识别和管理,通过建设物联网实训室为教师提供物联网应用研究的科研平台,通过实训室设备促进教师与科研人员进行更好的科研研究。 1.2 实训室的建设特点 物联网实训室设计以技术全面化、业务典型化、应用教学化三个方面为指导思想进行建设。 1.2.1 技术全面化 主要解决技术知识层面的问题,实训室引入物联网龙头企业工业化产品体系,融合产业发展趋势,设计模式吻合教学实训体系。实训室不仅可以全面支持物联网培训认证所要求掌握的技术,还全面涵盖了物联网专业的基础课和专业课[4],如物联网概论、信号与系统、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等均可在此完成并创新拓展。 1.2.2 业务典型化 主要解决应用和就业层面的问题。众多教育集团公司将多年成功的商业模式及成熟的行业应用如车联网系统、智能家居、智慧农业等转化为典型的业务场景以用于支撑物联网行业应用实训,使学生在实训的同时了解、融入真实的行业产业应用。 1.2.3 应用教学化 应用数字化的主要目的在于解决培养和定位问题,通过物联网实训平台、行业应用实验箱、实训墙、行业应用实训场景等多种形态、多种应用的实验实训设备以及物联网技术体验中心实现理论与实践的结合,感知体验与动手的结合、方案设计与实际验证的结合。 1.3 实训室的建设目标 通过建立实训室,建设一个教、学、研、培训认证统一的实训平台,集教学、实训、培训认证功能于一体,围绕物联网主题,同时兼顾当前IT流行技术的发展趋势,注重各种技术之间的融合c灵活应用,既可满足日常教学要求,又注重项目实训及创新试验,各设备之间还可以灵活组合。学员不仅可通过实训室里的相关设备掌握物联培训认证所要求的所有技术,还可以基于各种模块,按照自身需求进行独特设计,融合各种技术进行创新试验及项目实训。建设一个完整的物联网实训室,进行各种无线传感器网络、智能视频技术等教学实验,模拟典型智慧校园、智能追溯等实际应用。通过实训培养物联网方面的高技能技术人才。学生、学员可就业于与物联网相关的企业,从事与物联网相关的工作。 物联网专业实训室的建设,应在物联网的识别、感知、通讯传输、组网技术以及数据分析方面,衍生至物联网整个产业链,以专业建设、人才培养、物联网核心课程教学、提高学生实训水平为目标,建立一个完整的、基础的实训架构体系。实训室的建设需满足以下基本要求: (1)满足农业院校物联网专业的人才培养规范和教学基本要求; (2)能够支撑学校相关专业课程教学; (3)能够支撑学校物联网教学实训,实现物联网各知识点的实训; (4)能够满足物联网产业综合创新的实训,如智慧城市、智能家居等。 2 智慧农业实训室应用平台 典型物联网应用实训平台[5](智慧农业套件)以选取具有典型意义的物联网智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。学生可通过应用平台实训产品的训练进一步了解各种农业物联网技术典型应用,进行模拟训练;从实训产品中学习传感器、WSN及嵌入式知识。通过丰富多彩的智慧农业物联网实验案例及体验,激发学生的想象力,充分调动学生的积极性,并提供多样化的集知识性和趣味性于一体的超强用户体验。让学生可以在实训室中看到农业物联网行业的现状,培养学生的动手设计能力,帮助他们成为具有特色能力的专业技术人才。 2.1 实训室平面图 物联网智慧农业实训室平面设计图如图1所示。具体位置可按实地重新规划,根据教室实地情况,使用20+1套典型物联网应用实训平台进行教学,可以满足对20~40学生进行教学。此外,结合农业院校特色,新建一个农产品温室大棚,充分体现了智慧农业套件由浅入深,由理论到实践的循序渐进过程,丰富实训课程设计,并将其应用于实践生活中。 2.2 系统结构 物联网智慧农业实训平台属于移动实训系列产品,主要由物联网网关、工控平板、数/模采集器等11个物联网典型部件构成。其中移动实训台、物联网网关、安卓工控平板是核心部件,采集器使用四输入模拟采集器和数字量采集器,有继电器I和继电器II,传感器包括光照传感器、温湿度传感器、人体红外开关,通过风扇I和风扇II完成。 2.3 平台实现流程 智慧农业套件实训平台通过网关连接到公共网云平台,构成了基于感知层基础的物联网云平台。具体数据流转流程[6]如下所示: (1)通过四模输入量采集器采集光照、温湿度传感器数据,通过ADAM-4150采集人体红外传感器数据; (2)模拟输入量采集器通过ZigBee传输协议将数据传到网关,ADAM-4150通过串口将数据传至网关; (3)网关通过TCP/IP协议将数据传输至云平台或者工控平板进行数据逻辑处理; (4)云平台或工控平板形成控制指令,并通过TCP/IP协议传给网关; (5)网关通过串口将指令传给ADAM-4150; (6)ADAM-4150给继电器输出指令,控制风扇的开闭。 3 核心部件功能介绍 3.1 网关功能介绍 物联网网关作为系统设备域的重要部件[7],集成物联网核心采集器、控制器,通过ZigBee协议、Modbus协议等采集、解析数据,具有透传、控制命令下发等功能,可将数据实时显示于网关显示屏。网管功能截图如图2所示。具有采集光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器数据的功能并进行显示,还可手动下发指令,打开风扇,将采集的数据传输给工控平板或云平台,同时工控平板或云平台通过网关可下达对继电器的开关指令。基于这些功能,农业套件平台网关具有以下特点: (1)LCD显示功能,可同时显示6路传感器数据; (2)本地声光报警功能,具备超温、断电报警功能; (3)通过WiFi/GPRS/以太网传输可将温湿度数据实时传送至后台; (4)内置后备电池,断电后可继续工作2小时; (5)支持断线储存功能,最大支持5 000条记录。 3.2 工控平板功能介绍 工控平板是智慧农业套件的数据处理核心,通过对网关传输数据的逻辑处理,可自动下发控制指令。对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行逻辑处理,自动生成控制指令;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据案例进行开发并展示;对网关下达继电器开关指令,或通过串口对ADAM-4150下达控制指令。基于这些功能,工控平板具有以下特点: (1)支持通过网关连接和通过串口与采集器直接连接两种数据采集方式; (2)显示内容丰富,界面友好; (3)多通道数据传输,支持WiFi、串口、RJ45等多种数据传输方式; (4)可旋转支架。 3.3 云平_功能介绍 物联网云服务平台[8]以云计算架构实现系统的云平台管理,包含用户管理、数据存储、逻辑处理,设备管理、配置,资源管理、配置等功能,如图3所示。支持多个网关、传感器、执行器等物联网设备动态接入和管理;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行存储;可远程手动或自动下达控制指令;BS架构可实现远程管理、监控;提供了丰富灵活的API接口,可通过API接口获取数据,组建具有逻辑功能的各种应用场景。 4 结 语 物联网智慧农业实训平台以移动型实训台为硬件支撑平台,所有部件可灵活调配,紧跟教学进度,可按需组合,平台系统安装部署灵活,方便教学,支持四种数据传输模式,学生可自由组合,了解学习数据传输的原理,掌握数据传输的方式和知识。平台的农业套件主要包括ZigBee无线组网相关的传感器、继电器等多种物联网设备,通过配套的智能农业应用实训及理论课程教学,让学生动手进行安装调试,接触物联网技术在短距离传输领域的真实使用,最终实现感知体验与动手相结合、方案设计与实际验证相结合的目的,提高学生的实践动手能力。 农业物联网论文:基于物联网云平台的智慧农业温室系统设计 摘 要:针对传统农业中有线网络成本高、布线繁琐、劳动成本高等问题,文中基于TLink物联网云平台、网关控制中心以及无线传感网络节点设计了一种方便、准确、高效的智慧农业系统。该系统可实现手机客户端及网页客户端对农业现场传感器设备数据的采集和控制开关,当农场中的某项采集数据发生异常时,通过网关中心对用户手机发送短信报警信息。实验结果表明,该系统可以实现预期效果且成本低廉,适宜广泛推广。 关键词:智慧农业;TLink;网关;物联网云平台 0 引 言 农业是中国最传统的基础产业,物联网技术的出现提升了农业生产效率,通过信息技术对地块的土壤、肥力、气候等进行大数据分析,然后据此提供与种植、施肥相关的解决方案,大大提升了农业生产效率。基于精准的农业传感器进行实时监测,利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析,并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,还实现了农业生产的高度规模化、集约化、工厂化,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力,使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业[1]。 本设计采用国内流行的TLink物联网云平台,基于意法半导体STM32最小系统,ZigBee无线传感网络芯片、WiFi芯片、GSM模块以及农业数据采集传感器,实现用户通过手机客户端或网页客户端实时查询农业现场传感器信息以及对农业现场的通风、加湿等设备进行控制[2]。 1 系统整体设计 该系统由客户端、TLink物联网云平台、网关、节点组成。系统整体框图如图1所示。 客户端分为手机端和网页端,可以实时查看传感器信息,TLink物联网云平台作为一个开放的公共物联网接入平台[3],通过给用户提供开放的API接口使传感器数据的接入、存储和展现更加方便简单。网关基于STM32嵌入式最小系统可实现多种网络协议的转换[4],主要有无线传感网络ZigBee协议、无线局域网WiFi协议和第二代全球移动通信GSM协议。节点同样基于STM32嵌入式最小系统搭建ZigBee无线传感网络,实时采集传感器信息并上传[5]。 2 系统硬件设计 网关是本系统的核心控制部分。网关以STM32F103RBT6为主控芯片,最多可支持五路串口,在STM32最小系统搭载HLK-RM04 WiFi模块、CC2530 ZigBee协调器模块、SIM900A GSM模块。本网关模块实现底层ZigBee网络、GSM网络和Internet网络协议转换。STM32必须提供外围相关电路构成最小系统,包括3.3 V稳压电源、8 MHz晶振时钟、复位电路、数字和模拟间的去耦电路、调试接口。WiFi模块与GSM模块在功能上互补,充分考虑到无WiFi网络情况下,数据可以通过GSM模块传送到用户手机。各模块与网关底板以插针的方式连接,方便程序升级更新。采用220 V转5 V适配器供电。此外,网关增加功能设置按键和LED提示功能。按键主要功能为复位和启动/停止数据上传。网关ZigBee模块采用PCB天线,WiFi模块采用airgain内置天线[6]。 节点以STM32F103RBT6为主控芯片,最小系统搭载DHT11温湿度传感器、BH1750光强度传感器、土壤湿度传感器模块、松乐SRD-05VDC-SL-C继电器、CC2530 ZigBee芯片。底层构建一个基于ZigBee协议的无线传感网络[7]。该无线传感网络涵盖灯光控制、通风控制、环境温湿度的采集、升温、加湿控制。硬件供电电源部分电路图如图2所示。 电源通过AMS1117-3.3 V芯片实现5 V转3.3 V输出,电源接口为PWR2.5,可接220 V转5 V/2 A的电源适配器获得。C7、C8、C9为滤波电容,保证电源电压稳定可靠。继电器电路图如图3所示。 节点板继电器部分采用PC817光耦隔离芯片,实现信号地和电源地之间的有效隔离。继电器触点容量为250 V/10 A(AC)或30 V/10 A(DC)。继电器输出为公共端和常闭端。 3 系统软件设计 3.1 软件功能描述 基于STM32嵌入式软件编程,实现通过一个串口服务器将芯片的三个串口USART1、USART2、USART3分别接到ZigBee协调器节点、SIM900A GSM模块、HLK-RM04 WiFi模块,波特率分别设置为115 200,9 600,115 200 (Bd/s)。节点板在主循环中完成对温湿度、光照度、土壤湿度传感器数据的采集,并将数据定时发送至串口1,再由与串口1相连接的ZigBee终端节点向上层网关板发送数据,并实时监听接收网关板下达的控制命令[8]。 3.2 数据帧格式 节点板与网关板数据交互帧格式(节点上传网关)见表1所列。 节点上传网关数据帧数据总长度为11字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF,数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X08。源端口号标示ZigBee终端节点用于发送数据所占用的端口。 目的端口耸ZigBee协调器节点用于接收数据所占用的端口。 网关地址标示ZigBee协调器节点的网络地址,用2个字节表示,低字节在前,高字节在后。 网关下发节点的数据帧格式见表2所列。网关下发节点数据帧格式数据总长度为8字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF。 数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X05。 源端口号为上传数据帧中的目的端口号,目的端口号为上传数据的源端口号。 节点地址标示在ZigBee网终端节点的网络地址,2个字节表示,低字节在前,高字节在后,控制命令占1字节。 控制命令为0X00表示开第一路继电器,控制命令为0X01则表示关第一路继电器。 控制命令为0X02,表示开第二路继电器,控制命令为0X03,表示关第二路继电器。 网关板与云平台数据交互帧格式(网关板上传云平台)见表3所列。 帧首、帧尾固定为0X4C和0XFF,分隔符固定为0X2C(对应ASCII码为“,”逗号)。 数据依次为温度、湿度、光照度、土壤湿度。 云平台与网关板建立的是一个TCP长连接,云平台控制命令下发至网关板则发送JSON格式数据:{“sensorDatas”:[{“sensorId”:“xxxxxxx”,“value”:“xx”}]}。其中,sensor ID是云平台中每个开关型设备的编号,value是相应设备的状态,每个设备的开关状态分别用00和01表示。 3.3 软件流程图 节点软件流程图如图4所示,网关软件流程图如图5所示。 4 TLink物联网云平台 4.1 TLink简介 平台的主要功能如下: (1)接入传感器设备能够支持用户使用Http,MQTT或Socket等方式连入平台,支持以JSON,XML等标准格式上传传感器数据,在Socket模式下,能提供传感器设备实时反向控制功能(即由Web或App远程控制接入设备),所有数据存入和取回等API手册完全开放,并支持客户进行二次开发。 (2)RESTful的交互接口设计使得TLink与开发者之间的交互非常简洁、透明,轻松完成数据的添加、存储、设置状态或更新状态等操作,能够很容易的与移动App或企业管理系统进行整合。 (3)虚拟仪表功能在一个交互页面上,以网关为单位整合和展现多个数值型传感器的历史数据和曲线图,并能够完成对传感器的事件触发配置。 (4)事件触发能力能够定义多种传感器的阈值,在达到特定值时发送短信,Email或由微信推送。 (5)社交功能能够在TLink公众号上查看传感器的状态或历史曲线,并通过微信共享给好友查看。传感器数据能够触发微信交互,使微信关注者能够直接与机器设备进行交互和控制[9]。 4.2 TLink开发流程 TLink开发流程如下: (1)通过http://www.tlink.io/地址访问TLink平台注册用户,并登录平台个人中心。 (2)创建设备,在此处编辑设备名称,并追加传感器设备,设置连接协议,定义数据上报周期。 (3)编辑设备,定义协议标签。数据头标签:[H:数据] [HE:数据],分隔符标签:[S:数据][SE:数据][SN长度],数据标签:[D?][D[长度]][DE[长度]|数据][DEC[长度]|数据][DF[长度]|数据][GPS],结束符标签:[T:数据][TE:数据] [CRC16][CRC8]。其中H代表字符型数据,HE代表16进制数据,D代表字符型的十进制数,DE代表16进制整型数据,DEC代表16进制整型字符串数据,DF代表16进制浮点型数据,GPS代表定位数据,CRC16和CRC8分别代表CRC16位和8位校验值。 (4)设置连接协议。平台支持的协议类型有TCP透传:数据透传,自定义解析协议;MQTT:协议规范严谨,开发者集成协议;HTTP:HTTP RESTful API,开放接口,支持快速扩展;Modbus RTU:工业协议标准,外接联网模块可直接使用。 (5)等待客户端连接。 4.3 云端配置 本系统设计采用了TCP透传链接协议。协议标签格式为: [H:@][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][T:#] 实际数据示例:@,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx #,一次上传8个数据,分别对应节点1的温度、湿度、光照度、土壤湿度和节点2的温度、湿度、光照度和土壤湿度。 此外,TLink平台还提供一些个性化服务,如触发器,可以设定某个传感器的阈值范围,当采集到的数据超出这个范围后,就进行微信报警;组态应用,可以编辑个性化的Web界面,通过各式各样的控件更加直观、方便地查询传感器数据和控制现场设备。 4.4 客户端 客户端基于TLink提供的开放API接口实现,用户根据自己的需要编辑客户端界面。客户端分为手机客户端和网页客户端,用户可通过任意一个客户端登录TLink平台查看传感器信息以及控制农业现场的设备。 5 测试与分析 5.1 系统丢包率测试 本系统采用无线GSM、ZigBee、WiFi三种无线通信技术。GSM的工作频段为900 MHz,主要频率范围为890~915MHz和935~960 MHz,ZigBee和WiFi的工作频段均为ISM 2.4 GHz,因此可能会出现ZigBee与WiFi信号冲突的问题。针对此问题做如下测试: ZigBee模K和WiFi模块采用随机信道,4个ZigBee模块分为2组,1组发送数据,1组接收数据,2个WiFi模块同时向云平台建立TCP连接。测试结果见表4所列。 5.2 丢包测试分析 基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络协议ZigBee标准定义了16个信道,每个信道宽为2 MHz,然而基于IEEE 802.11协议的WLAN标准定义了14个信道,每个信道宽为22 MHz。以上两种标准物理层都基于2.4 GHz ISM频段,信道存在相互重叠的可能[10]。 ZigBee信道分布图如图6所示,WiFi信道无重叠分布图如图7所示。 对ZigBee与WiFi协议信道进行不重叠筛选,可有3信道不发生重叠,当ZigBee与WiFi设备同时开启时,通过干预各自的随机动态信道分配方式,即WiFi信道选用不重叠1,7,13信道,ZigBee选用15,16,21,22信道,可有效避免不同通讯方式占用同一信道的情况,从而降低系统丢包率。 5.3 系统功能性测试 Web网页客户端如图8所示,手机客户端以及微信报警界面如图9所示。 网页客户端和手机App端均可显示节点数据,当节点数据异常,超过设定阈值时,本系统设定温度值高于30 ℃便触发微信报警功能。经测试,系统运行稳定、可靠。 6 结 语 本设计保证了数据的准确可靠通信,达到了预期对系统实时性、稳定性的要求。测试结果表明,系统可以稳定运行在温室环境中,实现了对温室的智能监控。 农业物联网论文:物联网技术在农业灌溉中的应用探讨 摘要:将物联网实际应用于现代农业,可有效实现农业的高效安全生产,而节水又是农业高效生产的核心内容之一,如何开展精细化灌溉成为了农业灌溉的研究重点,即解决何时灌溉以及灌溉多少的问题。本文,结合当前物联网灌溉发展的基本现状,深入地分析了物联网节水灌溉系统实现过程。 关键词:物联网技术;农业灌溉;数据感知 物联网是近年来新兴的一种信息技术,它被认为是继计算机互联网技术后一次新的技术革命,然而在农业节水灌溉方面的应用还不是很多[1]。目前,在农业节水灌溉方面的主要新技术有:1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术;2)应用3S技术的精细灌溉技术。即:全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS);三是智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备。 1 物联网灌溉基本情况 随着我国水资源的日渐紧缺,我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来,而农业作为用水大户,其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施,虽然相对于大水漫灌而言,已经实现了较高的用水效率,但综合分析,其精准度依旧不够,无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统,不仅提高了灌溉精准度,同时也减轻了人力劳动,实现了远程控制,全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制,系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉,以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑,也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平,将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业,转变成了科技化生产模式,不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性,同时提高了全面管理水平,实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见,推广物联网智能化节水灌溉,不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平,改变原先粗放式的灌水模式,同时也可以实现农业管理水平的提升,提高农业生产效率,减少人力劳动,全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术,必然成为今后农业灌溉的发展趋势。 2 基于物联网的节水灌溉体系 为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网技术的农业灌溉应用,这就需要建立基于物联网的节水灌溉体系[4]。利用物联网的节水灌溉体系首先应该利用物联网技术通过传感器采集土壤的温度、湿度、墒情、光照强度、二氧化碳浓度等基本信息,然后通过适合的无线传感设备,将采集的基本信息转化为数字信号,并通过无线通讯方式将这些信息的数字信号传递给计算机系统进行分析处理,计算机系统会将采集的信息进行智能化判断,根据需要及时的控制相关的智能灌溉设备的驱动,对,农作物进行智能化、精细化的灌溉。从而做到灌溉水量、灌溉时间和灌溉周期的三准确,提高水资源的利用率,达到灌溉用水的智能化控制。且由于物联网传感器的网络具有信息互递、自主组建网络、网络通讯时间同步等特点,因此可以对整个灌溉区域与灌溉节点的数据进行综合对比分析,即便个别数据出现问题,也可以对数据进行更正[5]。同时采集的数据也可以直接上传到网络,经过相关技术人员的分析,可以根据分析结果对灌溉数据进行更正,从而确保灌溉的准确性与高效性,如果发现农作物发生病虫害,也可以通过灌溉系统对农作物进行除病害作业。同时随着农业物联网平台的建设,也可以将这些数据上传到平台进行管理,对于构建一个高效、低耗、低投入、多功能的农业灌溉节水平台就这十分重要的意义,然后也对平台采集的信息进行分析,并根据分析的结果进行灌溉,甚至可以对预期将会发生的天獗浠进行预防性灌溉,提高农作物对灾害的抵抗能力,这也是未来物联网智能化灌溉发展的必然要求。 3 结束语 物联网技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用,已经成为了当前科技界发展的战略发展方向之一。通过物联网与农业的相结合,为农业信息化技术与农业产业的发展,提供了新的机遇,同时农业也为互联网技术的发展提供了一个广阔的应用平台,尤其是节水灌溉技术的应用,可以直接有效地解决当前农业发展遇到的问题,为农业的现代化进程提供强劲的动力,实现高效的精准化灌溉,全面提高农业生产效率。 (作者单位:湖北职业技术学院) 农业物联网论文:基于物联网的智慧农业监控系统 摘 要:采用ZigBee技术和3G通信技术结合的方式,将不同的农业基地以及相关设备组成一个无线传感网络系统,然后根据不同农业基地的传感器收集传感器参数,更加精确地控制不同农业基地的状况,实现远程设备和人员之间的信息交互,组成基于物联网的智慧农业监控系统。对系统进行多次测试,证明系统具有良好的稳定性,可实时监控,采集信息,进行环境控制,广泛应用于农场的远程管理。 关键词:智慧农业;监控系统;物联网;ZigBee 0 引 言 中国的农业生产一直以来都依靠传统的生产模式,浪费了大量的人力物力,而且对环境造成了污染与破坏,不利于农业的可持续发展。因此,如何顺应新时期和谐社会对农业生产的要求,利用现有技术和平台来设计一个满足要求的新系统,成为迫切需要解决的问题。智慧农业利用物联网、云储存、ZigBee等技术实现农业的精准化监控与管理。 1 系统总体方案 监控系统是基于现有技术特点,由嵌入式网关,RFID,ZigBee及各种传感器模块组成,在遵循物联网三层架构的基础上设计实现的,包含安卓客户端和Web客户端的智慧农业监测系统。通过各传感器来采集相应的数据,然后利用ZigBee无线技术完成数据从传感器到嵌入式网关的传输,再依据TCP协议使数据从嵌入式网关传输到Web服务器,将数据进行分析形成信息在安卓客户端和Web客户端显示,实现将农业大棚里的环境参数在相应客户端与移动端显示的功能。同时依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单控制,以保证环境参数的稳定。此外,系统还为Web用户和移动用户提供了友好的显示界面,管理和控制界面,给予用户良好的体验。监控系统总体结构如图1所示。 2 现场监控系统 现场监控系统由Android手机客户端、嵌入式网关和ZigBee模块组成。 Android手机客户端主要用以实现人性化的人机交互界面。进入智慧农业监测系统界面后可以一览大棚内多种环境参数,如大棚内的厥度信息、是否存在有毒气体、是否有人闯入大棚,大棚内的光照强度等。 四个ZigBee模块上的传感器会对大棚内的环境参数进行采集,其中温湿度传感器用以实时采集大棚内的温度和湿度信息;广谱气体传感器用以感应室内有害气体(CO、SO2等)是否超标;人体检测主要对大棚内的作物起保护作用,当有人私自闯入大棚时,会感应到并及时报警;传感器将采集到的数据发送到各ZigBee模块,然后通过ZigBee的自组织网络传递给整个网路中的ZigBee协调器,此外,基于CC2530的风扇起到了排气效果,协调器通过RS 232串口将数据传送给嵌入式网关进行相应的处理。 嵌入式网关将接收到的由ZigBee协调器传送过来的数据进行处理并通过局域网传送给手机客户端,对于手机客户端发送过来的数据进行处理并对相应的传感器、生长灯、风扇进行控制。现场监控子系统需要满足实时数据存储分析、数据采集、网络连接等功能。 2.1 短距离ZigBee网络设计 ZigBee技术作为一种低速率、低复杂度、低损耗、低成本的无线网络技术,逐渐成为近距离通信应用的首选。从农业大棚的要求来看,一般大棚所需要传输的数据类型对通信速率要求并不高,所以使用ZigBee方式取代传统的布线方式可行性极大。考虑到一般农业基地均具有控制距离较短,测点多、设备多等特点,采用ZigBee的Mesh组网方式。Mesh网络由路由器、协调节点、多个终端节点组成,属于多跳的网络系统。在网络中节点之间可以直接通信,每次通信都由一条或多条路由节点进行中继,最后传给目的节点。ZigBee终端节点工作流程如图2所示。 2.2 嵌入式操作平台设计 采用ARM-Linux控制器模式,硬件的部分选取ARM Cortex-A9系列作为嵌入式控制器的微处理器,该系列处理器具有性能高、处理能力强、低功耗等特点;软件部分采用Linux操作系统,它具有多任务、多用户、兼容性高、界面操作简单、支持多种平台、安全性好等优点。嵌入式系统结构如图3所示。 2.3 视频监控设计 视频监控采用云台高清网络摄像头,它不仅可以通过手动控制摄像头旋转,还可以通过Web或者手机App来控制,拥有标准的H.264算法,同时能够支持CIF、D1两种分辨率,适合无线网络;支持摄像头360度旋转;可通过WiFi,蓝牙传输数据,适用于不便布线的场合。 摄像头将采集到的视频数据通过内置编码器编码,经无线网络传输到管理中心,同时解码器会将接收到的数据解码后播放视频。 3 远程监控管理中心 远程管理中心主要由介入设备和计算机组成,用以完成大棚内环境参数的采集、传输和显示,还能实现对基地环境参数和视频的远程控制或者联动控制。 远程管理中心采用B/S(浏览器/服务器)模式,用户通过浏览器或者手机App登录管理控制中心,通过实时获取的视频图像,直观地观察各大棚内的植物生长情况,并通过显示的环境参数对生长状况进行分析。根据用户对于系统的要求,设计了如下几个主要功能: (1)具有设备监控、设备管理、视频监控、系统设置、报警记录功能; (2)对各基地的空气温湿度、有害气体、土壤温湿度、光照强度等参数实时显示,拥有风扇、灯光、水泵等装置,用户只需点击开关装置便可实现对远程装置的开关操作; (3)对于植物生长相关参数进行正常范围的设置,实现农业大棚环境参数的联动控制。 智慧农业监控的系统参数如图4所示。 4 结 语 该系统通过各传感器来采集相应的数据,利用ZigBee无线技术将数据从传感器传输到嵌入式网关,再依据TCP协议,完成数据从嵌入式网关到Web服务器的传输,之后将数据分析形成的信息在安卓客户端和Web客户端显示。系统可以实现对农业大棚里环境参数的实时显示(包括相应的移动端显示),同时可以依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单操作,以保证环境参数的稳定。 农业物联网论文:农业物联网电源系统应用解决方案探析 摘要:针对农业物联网应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的问题,对农业物联网中各子系统的供电技术进行深入研究,并以南阳镇高密度环保鱼类养殖项目为例,探索出可靠的农业物联网电源系统解决方案,阐述农业物联网电源系统的具体运作。旨为农业物联网技术的推广应用和可持续性发展提供参考。 关键词:物联网;电源系统;无线传感器;网络;供电 1 概述 我国农业正处于传统农业向现代农业转型的时期,物联网产业兴起,物联网与农业的深度结合,为现代农业提供了前所未有的发展机遇。农业物联网是将传感器加入到土地、水体、灌溉系统、农业机械等各类农业生产、流通的工具和环境中去,然后通过网络把这些事物连接起来,进行智能化分析运算,实施精细、动态、全面的管理及控制,推动生产力水平的提升,促进现代农业可持续性发展。 作为电子信息设施,无论是农业物联网或其它领域的物联网,都离不开稳定的电源供应。由于农业物联网有着应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的特殊情况,因此,如何获得稳定可靠、长期耐用的电源系统,一直是困扰农业物联网发展的一个难题。一方面,一旦发生电源供应中断的故障,将有可能给农业生产带来不可挽回的损失;另一方面,农业生产的区域广泛分布在山间、田野,若不能获得电源供应,这些区域的现代化农业生产就不能得到根本性解决。因此,有效的电源供应,是农业物联网得以大力发展的重要保障。目前,此领域相关研究成果还非常少。为此,本文对农业物联网电源系统进行全方位研究,为农业物联网的推广应用提供可靠的电源解决方案,并结合对农户指导应用的实例,进行详细阐述。 2 物联网技术在农业中的应用范围 物联网在现代农业中的应用主要有以下几个方面: (1)应用传感器网络建立精准的农业生产控制系统,收集温室、田间的环境数据,监测作物的生长情况,以实现生产作业规划、自动生产控制等。 (2)应用RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)技术实现现代养殖业生产、加工、批发以及零售等各个环节的有效管理,构建食品供应链跟踪与可追溯体系。 (3)随着物联网的技术进步和推广应用,物联网与农业的融合不断加深 ,除农业生产环节外,还将在农产品电子商务、农村社会管理、农业信息服务、农业规模化发展等方面大显身手。 3 农业物联网电源系统分类与解决方案 农业物联网应用技术离不开电源供应,由于农业物联网应用的多样性,对电源供应方式的要求也相应多种多样。在农业物联网中,供电系统根据模块功能可分为:数据处理与控制中心供电、无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)供电、指令执行机构供电等三个部分。 3.1 数据处理与控制中心供电解决方案 数据处理与控制中心是整个农业物联网系统的核心,该部分对供电要求最高,必须做到7*24小r不间断供电。主电源由市电线路供电,由于农村电网电压不稳,且时有停电的情况,所以必须装备在线式UPS(备用电源系统)。规模化农业生产投入非常大,为确保用电不间断,UPS系统必须采用双机互为备份,备用电源系统的电池组容量应根据当地单次停电最长时间及所有设备总功率来确定,市场上常用的铅酸电池由于其寿命短,使用效果不佳,不适合应用于农业物联网这类需要长期稳定电源的场合。备用电源系统的电池组应选用锂电池组,锂离子电池以单位能量密度大、寿命长、重量轻、体积小等优点著称,能胜任野外恶劣的环境。考虑到农村时常停电,有时候UPS的电池组会因市电供应不足而充不满电,给农业安全生产带来隐患,因此,还应在房顶或附近的空地上架设功率适用的太阳能电池板,有阳光的日子可以给后备电池组进行充电,还可将多余的电能提供给系统用。考虑到在极端情况下会出现连续多日的阴雨天气,导致在市电长时间断电的同时,太阳能电池板无足够的日照时间来给电池组充电,当电池容量过低时,系统将向管理员发出报警信息,在得到管理员回复确认后,启动备用发电机来给系统供电,以保证农业生产的连续性。该方案供电原理见图1所示。 3.2 无线传感器网络供电解决方案 无线传感器网络是由大量低廉的微型传感器组成的负责感知、采集和处理检测区域中信息的网络系统,其通过无线方式进行通信,采用多跳、自组织的方式组成一个网络体系。通常一个无线传感器网络由终端传感器节点、汇聚节点、管理节点组成。 无线传感器网络节点的能耗决定整个网络的生命周期。无线传感器网络节点比较分散,从硬件结构看,节点的能耗主要是在微处理器模块和无线通信模块。这为设计供电方式时提供了思路,以实现网络的低功耗及可持续性供电。 3.2.1 终端节点供电方案 终端节点可以从外界感知相关信息,采集所需要的环境参数。主要获取风向、风速、雨量、光照及农田中空气的温湿度数据,为灌溉量的决策提供依据。一个终端节点一般由传感器单元、处理单元、收发单元以及电源模块构成, 电源模块可采用太阳能电池板、无线充电和锂电池共同供电的方式来提供电源,实现终端节点能源的持续供给。在无光照的使用环境中,可只提供无线充电方案对节点的锂电池进行充电,但必须采用适合的无线充电算法,以确保终端节点能够补充到可以维持其正常工作的电能。终端节点供电原理见图2所示。 采用太阳能电池及无线充电方式充电改变了传统节点能量单向递减的过程,实现了节点能量自给,无须为节点更换电池。 在大规模的现代化农业生产中,传感器节点的使用量非常大,且分布区域广,部署环境复杂,如果全部使用耗能型电源(电源的电量越用越少),经过一段时间后,节点将因缺电而停止工作,而通过更换电池的方式来补充能量是不现实的,会造成的农业生产难以预计的损失。因此,通过研究使用无线充电的方法来对大量的无线节点进行动态充电,采用合理的充电调度算法,当节点的电池电压低于设定值时,向控制中心发送充电请求信号,控制中心发出指令给智能无线充电系统(或无线充电机器人),由智能无线充电设备根据控制中心的指令,对缺电的节点定向充电。控制中心还可根据每个节点历次发出的充电请求,预测出该节点下一次应充电时间,提前对节点进行充电,确保无线节点能够长期使用。无线充电原理见图3所示。 3.2.2汇聚结点供电方案 在无线传感器网络中,汇聚节点负责协调节点间通信,处理数据。汇聚节点包括处理器、射频芯片、GPRS模块和电源模块,是终端节点通往控制中心的一个枢纽,其能否持续正常工作,关系到所管辖区域的农业生产成败。汇聚结点的功耗往往比终端节点大很多,因此其供电部分,主要采用以固定电源供电为主,太阳能充电为补充的供电方式。为确保万无一失,当以上供电方式失效且电池剩余电量低于设置值时,汇聚结点将向控制中心发出供电异常警报,以便管理人员及时排除供电故障。汇聚节点供电原理见图4所示。 3.3 执行机构供电解决方案 数据处理中心把各节点收集上来的数据进行综合分析,并根据运算结果,控制执行机构进行相应的操作(如水泵、风扇、卷帘机、加热器、增氧机等),以实现灌溉、温湿度控制、光照控制等农业自动化的目的。这些设备多为大功率设备,因此,执行机构的电源必须由大功率的电源提供。在实际应用中,其供电方式可参考控制中心供电方式。 4 农业物联网电源解决方案应用实例―南阳镇高密度环保鱼类养殖项目 在农业物联网电源系统应用解决方案研究过程中,根据广西南宁市南阳镇水产养殖农户的要求,设计实施了高密度环保鱼类养殖物联网系统,现结合此系统,对前述电源解决方案进行应用阐述。 4.1 南阳镇高密度环保鱼类养殖项目简介 采用农业物联网系统的南阳镇高密度环保鱼类养殖项目,取得了显著的养殖成效,其养鱼密度可以达到一般状况下的8倍,带来的经济效益明显,同时减少污染,具备较强的推广应用价值。项目包括控制中心和养殖基地两个组成区域,控制中心设在农户居住区,养殖基地位于野外。养殖基地根据养鱼生态链划分为养鱼系统、沉淀物处理系统、微生物水处理系统、微生物利用系统、水体消毒与循环再造系统、安保系统等几个子系统,每个子系统都包括传感器及控制部件。这些子系统都由相应的电源模块进行支持。 4.2 高密度环保鱼类养殖项目的电源系统 4.2.1 电源系统分类 结合实际情况,项目电源系统分为数据中心供、传感器网络供电、执行机构供电等三个部分。 4.2.2 供电方案 数据中心供电:数据中心建设在控制室内,架设有数据处理服务器。供电系统以市电为主,在供电回路中串联一台在线式UPS,当市电供应中断时,UPS为服务器提供24小时不间断的电源供应,保证数据处理服务器能够连续正常运转。 传感器网络供电:由于该养殖基地建设在野外荒地上,离数据处理与控制中心相距大约2公里远,无稳定的市电供应来源,架设专用供电线路成本过高,因此,传感器网络供电主要以太阳能发电系统为主,备用发电系统为辅。传感器网络主要由汇聚结点综合控制器及终端结点数据取样传感器构成,总功耗约为15W。汇聚结点直接使用有线方式供电。终端传感器结点通过无线传感器网络与汇聚结点连接,使用自带电池供电,当电量小于设定值,即发送数据给控制中心,控制中心发出无线充电指令给管理员确认后对该结点进行无线充电。 执行机构供电:执行机构主要由水泵、紫外线消毒装置、增氧泵、LED照明灯、电磁阀等构成,总功耗约为200W。执行机构供电方式与汇聚结点相同。 4.2.3 供电设备 供电设备主要有:智能电源管理系统、4块单体实际功率为100W的单晶太阳能发电板、12V200AH磷酸铁锂电池组、太阳能充电控制器以及500W直流转交流DC12V-AC220V逆变器等。4块太阳能面板并联工作,每块太阳能板最高输出电压18V、电流5.5A。根据南宁地区经纬度计算得知,每天的有效发电时间约为6小时,日发电量2.4KWH。太阳能供电示意图见图5。 太阳能控制器主要功能是将太阳能发电板发出来的连续但电压不稳定的直流电转换成稳定的直流电,对锂电池组进行充电。 磷酸铁锂电池组主要是将太阳能板发出来的电能进行存储。由于养殖基地无市电供应,因此对电池组各方面的要求较高,须能在0-60摄氏度范围内工作,且电池组连续工作5年容量不能少于80%,所以磷酸铁锂电池组为最佳选择(磷酸铁锂电池充放2000次循环,容量不低于80%;工作温度范围:0-80摄氏度)。 电源逆变器主要功能是将储存在电池组中的12V直流电转化为220V交流电,供给基地内所有220V用电设备使用。逆变器的最大功率为500W,可满足基地内所有用电设备同时使用。 备用发电系统主要由一台功率为1KW的汽油发电机构成,当日照不足导致太阳能发电板无法对电池组进行及时充电时,控制中心根据汇聚节点传来的电池剩余容量数据通知管理员,管理员可通过手机远程启动发电机对锂电池组进行充电,当管理员不能在规定的时间内进行回复时,控制中心将直接启动备用发电机进行充电。 4.3 实施情况小结 在电源系统解决方案有效实施的情况下,此项采用物联网技术的高密度环保鱼类养殖项目得到顺利开展,除经济效益明显外,其应用解决方案对于我国广泛分布的山间、野外的农业生产系统都具有一定的借鉴价值。 5 结论与展望 有效供电问题一直是影响物联网在农业领域推广应用的重要瓶颈,本文针对农业物联网电源系统进行了详尽分析,并提出相关解决方案。展望未来,除了按本文撰述为系统中各部分提供稳定可靠的电源供应之外,还应尽可能的减小各节点的功耗,做到开源节流,以提高整个系统的可靠性。随着电子科学技术不断快速发展,相信在不久的将来可研发出在使用寿命期限内不需要进行能量补充的终端传感器,以及更多的节能环保配件,大力推动农业物联网产业快速发展。 农业物联网论文:传感仪器在农业物联网发展中的作用 摘 要 农业物联网作为新一代的信息技术在农业领域的综合应用,在很大程度上促进了我国的农业信息化的发展。通过改变传统的农业生产方式,进而促进我国农业向精细化以及智能化的方向转变。本文从农业物联网的概念着手,对农业物联网与传感仪器的发展进行研究。 【关键词】农业物联网 传感仪器 研究进展 我国是农业大国,想要实现我国农业的可持续性发展,就必须要借助科学的技术手段,通过利用智能化以及信息化的技术管理,;来实现我国传统农业的转型,进而为我国现代农业的发展做出更大的贡献。在我国现代农业的转型过程中,农业物联网以及传感器的研究进展发挥着关键性的作用。物联网技术是二十一世纪的新型技术,在世界各国都得到了普遍的关注。物联网主要涉及三个层面,即感知层、传输层以及应用层。农业传感仪器在物联网中隶属于感知层,通过传感器可以对农作物进行一定的了解,农业信息的传输需要通过农业物联网传输层这个介质实现,传输层能够有效的保障农业信息的获取,物联网的应用层主要是对农作物的生产加工等进行有效的管理。通过对物联网这三个层次的研究与发展,可以对现代农业的发展起着一定的积极影响。 1 农业物联网的概念分析 在二十世纪末期,物联网概念被提出,农业物联网主要是通过各种传感器来对信息进行采集,帮助农民及时的发现农业生产问题,并且对发生问题的位置进行准确的定位。这样农民就能通过机械生产的模式对农业实现智能化以及自动化的生产。物联网是继计算机、互联网以及移动通信网之后的被世界公认的信息产业。物联网是以感知为前提,实现人与人、人与物以及物与物的全面互联的网络。通过传感器对物理世界的各种信息进行获取,再通过局部的互联网、无线网络以及移动通信网等各种通信网络进行交互传递,进而实现对世界的感知。 2 农业物联网技术的研究进展 2.1 农业物联网的技术组成分析 农业物联网主要由感知层、传输层以及应用层三个方面构成,感知层主要是由各种感知器以及传感节点组成,主要是对土壤水分以及苗情的长势等农业信息进行获取。传输层主要是通过有线或者无线的方式将感知层获取的各类数据信息传输到应用层上。应用层再对收集的信息进行有效的处理和决策,进而实现对农业生产过程的管理与控制。 2.2 农业物联网的感知技术 在农业物联网中,感知技术一项关键性的技术,传感器则是感知技术的核心。近些年来,我国的农业传感器技术的发展步伐比较快,主要有农业信息传感器以及农业环境传感器。当前,光、水等常规的环境传感器发展已经比较成熟,土壤传感器是目前农业传感器研究的重点。采用电子以及电磁学等方法对土壤的电阻以及电容等参数进行测量,很容易受土壤组成的影响。利用电磁波对土壤进行测量可以对土壤的结构以及物理化学性质等进行测量。电化学方法可以对土壤中的某些离子等进行测量,土壤的组成具有一定的复杂性,因而,原位测量传感器在国际范围中都是研究的难点。信息传感器同样也是研究的难点,主要采用光学以及电磁学等物理学原理,根据被测对象的性质来对动植物生命体进行检测,然而动植物生命过程具有一定的复杂性,想要对其信息进行精准的探测,就必须在其计量模型上有一定程度上的突破。 2.3 农业物联网通讯技术分析 农业环境具有一定的复杂性,因而想要实现农业物联网信息的传输对通讯技术进行简单的搬用是不行的,要根据实际情况选择适宜的通讯方式。农业设施中不仅要考虑墙体的厚度,同时还要考虑材质对传感器节点之间的信息通讯的影响。比如,大田的作物要考虑农作物的高度以及地形地貌特征对通讯的影响,基于此种情况的考虑,节点布设以及节能机制就成为研究的重点。果园中树冠的形状以及与天线的相对高度直接影响着信息的传输。 2.4 农业物联网应用分析 农业物联网应用是一个闭环控制的过程,在农业物联网应用中其关键性的技术有云计算以及云服务。因为,农业具有一定的生命特性以及生态区域性特征,因而农业的物联网应用很难通过一种技术以及模式来对问题进行解决。在实践中,一般都是按照实际的情况来对物联网进行应用。就其应用模式而言,可以是WEB服务应用也可以是智能的单体应用。 伴随着科学技术的不断进步,很多欧美发达国家都对农业物联网应用开展了示范性的研究。在农业生产中实现了物联网技术的实践与推广。我国在此基础上也开展了一系列的应用研究,为我农业的发展奠定了技术基础。 3 农业物联网发展趋势分析 在农业生产的过程中,应用农业物联网技术对于农业的生产管理具有很大的积极作用。以下分别从几个方便对农业物联网的发展前景进行阐述: 3.1 农业传感器的新研究 农业传感器是农业信息获取的“眼睛”在农业物联网信息感知系统中发挥着积极的作用。全新的农业传感器的研究在农业物联网产业中也是不可忽略的关键环节。伴随着科学技术的进步,微机电系统农业传感器也将成为重要的研究领域。 3.2 农产品的生产更加精细化 伴随着农业物联网技术的不断发展,对于农产品的精细化的管理将会成为农业物联网发展的方向。通过物联网技术对农作物进行精准化的播种、育秧以及对其生产环境进行精确的控制等,都在很大层面上节省了人力资源,提高了农业生产的附加值,进而更好的促进我国农业精细化的发展。 4 结语 综上所述,虽然物联网在农业实践中的应用依旧面临着很大的挑战,但是随着物联网产业的标准化的逐步建立与完善,以及农业物联网技术的不断进步,将会更快的促进我国农业现代化的发展。 农业物联网论文:铜山区发展农业物联网的主要做法与问题思考 摘 要:铜山区农业物联网技术经过近十年的推广,取得了一定成绩,示范点数据采集、传输、储存运行良好,但同时也存在不少问题。该文介绍了铜山区应用农业物联网技术的主要措施,针对存在的问题提出了相应的对策建议。 关键词:农业物联网;主要做法;问题;应用;铜山区 按照国家关于“互联网+农业”工作要求,贯彻落实农业物联网技术发展规划和措施,铜山农委结合实际情况,积极推进物联网、云计算和虚拟化在农业领域的应用,截至2016年年底,农业物联网技术应用面积比例达24.5%。 1 主要做法 1.1 因地制宜,制定2016―2018年农业物联网发展规划 根据农业部关于“互联网+农业”工作部署,按照区委、区政府农村工作要求,区农委制定《铜山农业物联网技术应用三年发展规划》。其中2016年建设智能园区1个,智能温室23.33hm2,自动化养殖场3个,新增渔业智能养殖面积6.67hm2,物联网应用面积占比达到24.5%。2017年建设智能温室6.67hm2,自动化养殖场5个,新增渔业智能养殖面积10hm2,物联网应用面积占比达到27.2%。2018年新增渔业智能养殖面积13.33hm2,智能温室33.33hm2,自动化养殖场5个,物联网应用面积占比达到29%。 1.2 深入农村调查研究,督促农业物联网工作进展 区农委高度重视农业物联网技术应用发展工作,要求必须抓住机遇,因地制宜,做出铜山特色。研究制订《铜山区“互联网+农业”发展工作实施方案》,成立了由农委主任任组长,分管业务工作副主任任副组长,信息科科长及各镇(办事处)农技中心主任任组员的全区农业物联网工作领导小组,负责该项工作的督查推进、考核奖惩等。工作组深入到农村田头地边、养殖圈舍和林场鱼塘等地方,同老百姓亲切交谈,了解他们在种养殖方面面临的困难,研究制定解决方案。另外,依托农业信息化工程,完成植保物联网技术管理平台建设,运用植保决策系统、移动工作系统及数据资料库管理系统,实现农田病虫情况的及时发现和预警,有利于广大农户提前做好病虫害的防范工作。 1.3 组织各类培训,为农业物联网发展积蓄人才 区农委科教科和信息科积极配合,邀请各大院校教授、物联网技术及系统集成专业人才,加强对大学生村官、复员军人、农村创业青年、合作社负责人、回乡毕业生等人员的物联网技术及农业智能化方面培训,为有效解决农业信息化发展积蓄人才,2016年累计培训600多人次。通过培训,铜山久久生态园技术人员熟练掌握蔬菜种植物联网技术,并安装了大棚物联网设备,通过温室传感器获取大棚的环境信息,然后将信息通过网络传到中央处理器,经系统自动分析后确定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等指标是否在正常范围内,基本实现了蔬菜种植自动化、智能化。 1.4 引导社会投资,推动农业物联网技术应用 铜山区农委大力宣传农业物联网技术的作用,鼓励社会资金用于物联网技术方面的投资。徐州嘉祥草莓专业合作社位于徐州市南郊的台上村,全村草莓种植面积约400hm2,合作社成员2 800多人,通过区农委牵线搭桥,与南京农科院合作建立草莓组培室,利用自有资金为智能温室添置一套物联网应用系统,根据草莓物联网管理系统提供数据资源,研发草莓新品种获得成功。而且将草莓新品种在全村统一种植,统一追肥以及防治病虫害,节约了劳动成本,提高了收益。 2 存在的主要问题 2.1 农业物联网投入成本大,运维技术要求高 国家对于农业各项建设给予财政支出力度逐渐加大,铜山区级财政支出也随之水涨船高,但目前还远不够,要建设农业物联网需要下大力气支持,尤其是农业物联网是高技术、高产业、高市场化的a业,要达到发达国家农业的程度没有财政支持是不行的。 2.2 现阶段农业物联网技术不成熟,产品存在缺陷,集成运用不够 目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,需要经常校正,而且器材寿命短。 2.3 物联网应用技术人才缺乏,在农业上运用程度不高 农业物联网在我国尚处于起步和转型阶段,一些人认识还不深,对于建设农业物联网的做法更是有待进一步探讨。 3 解决途径 3.1 争取财政项目支持,引导社会各方投资 要紧紧围绕推进农业供给侧结构性改革,按“政府引导、市场主体、多元投入、协调发展”总体思路,大力实施“互联网+”现代农业行动。从生产、经营、服务方面入手,加快补齐生产信息化这一农业农村信息化首要任务的短板,利用互联网、物联网、大数据等发展精准农业、智慧农业,推行“专家+推广单位+示范户”模式,大胆探索租赁合作、政府购买服务、设备入股等应用机制。加大物联网项目工作推进,整合社会投资,加强农业物联网基础设施建设,打通为农服务“最后一公里”。 3.2 利用现有技术设备资源,促进农业智能化生产 当前物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索,铜山区农委正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商和科研院校等社会力量的积极性,降低传感器等仪器设备的成本,通过单项技术突破与集成应用并举,逐步形成政府引导投资主体多元化、运行维护市场化的农业物联网发展策略。 3.3 加强农业物联网技术培训,建设典型示范基地 农业物联网需要新型的知识农民作为基础,因此需要加大对农民的科技文化培训,建设物联网技术应用示范基地,通过现场参观和教学,不断提高其对农业物联网技术的认知能力,逐步把他们培养成为懂科技、懂电脑、懂网络、懂市场、懂管理、懂运营的新型知识农民。 4 发展方向 从发展规律上看,智慧农业是现代先进的生产方式,农业进入掌握包括土壤、环境、植物生长全过程的时代,而智慧时代就要更加智能化地管理农作物生长过程等。最新的《全国农业农村信息化发展“十三五规划”》透露,物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范园区获得农业部和财政部的补贴,重点开展先行先试,让农村信息化总体水平在今后5年提高到35%。因此,铜山区要利用好国家给予农业物联网发展机遇,加大物联网技术推广的精准覆盖,推进物联网技术同种植、养殖和水产的深度融合。 (责编:张宏民)
煤矿综掘机论文:煤矿综掘机的选型与改进探析 [摘要] 综合机械化掘进工作面和采煤工作面的运用是现代化高产、高效矿井的标志。要保证安全生产、高效生产必须根据实际条件合理选择综掘工作面和综采工作面机械设备。要实现工作面高产、高效采煤,需要作好掘进工作面设备的选型、设计、配套、使用和科学管理。 [关键词] 煤矿;综采设备;选型;改进 随着社会的发展和科技的进步,我国机械工业也在不断发展和革新,随之,综合机械化掘进设备需要不断升级改造,综掘设备的适应范围需要不断扩展,但是,到目前为止还没有任何一款综掘机械能完全适应所有的地质条件。这就需要对综合机械化掘进工作面内相关设备进行合理选择,以实现最佳综掘工作面效果。如果选型超高会造成机械设备生产能力的浪费;如果选型不足就会达不到综掘工作面的掘进速度的预定期望值。因此,根据各煤矿、各采区和各工作面的实际情况,合理选用各种型号的煤巷、岩巷、半煤岩巷综掘设备,是工作面高产、高效,保质保量保时完成任务的根本保证。 一、根据矿井的具体地质条件,合理选择综掘机的类型 作为综合机械化掘进工作面内最重要的机械设备——综掘机。综掘机的高效运转是综掘工作面高产高效的重要保证。根据矿井的地质条件,选择合理的综掘机,才能发挥综掘工作面的最大生产能力,实现安全生产。 掘进设备的“破、装、运”三大功能与支护系统的支护功能互不干涉,刮扳机与装载机构分开控制,避免装载机构和刮扳运输负荷过大造成死机现象。掘进机的检修方面,液压系统必须密封,以防止液压油的污染,给液压系统造成堵塞、泄露。掘进机加油方式应尽量采用自吸式。装载机构如果采用三爪转盘,每个转盘都应用单独的马达驱动。为解决液压油的过热现象,掘进机的冷却系统必须实时运转,而且掘进的油箱内必须加装冷却器。各油缸的外露部分及液压件应加防护装置。可实现各油缸动作速度及行走速度的手工元级调速。在重载情况(如遇到硬岩)时可通过慢速进给降低切割载荷,以切断硬岩,减少停机。截割头采用国际一流技术,设计单刀力大,截齿布置合理,破岩过断层能力强。选用具备伸缩性能的切割头,便于挑顶、刷帮和挖柱窝,在同样的条件下可以多进一个循环,整个机器的灵活性也能得以提高。安全方面,必须有预警装置和照明装置及机载式瓦斯断电仪。另外综掘机上还必须具备内外喷雾装置,掘进机两侧必须有急停按钮等安全保护设施。 二、综采设备配套使用中出现的问题原因分析及改进措施 综采设备的采煤效率是炮采和普采所无法比拟的,但是如果设计和使用操作不当,可能出现很多问题,如液压支架护帮板开焊、液压支架调向困难、支架与刮板输送机互为依托移动困难、采煤滚筒进刀困难和三角煤不能尽采等。 1.原因分析 第一,设计方面:运输机:运输机的机头架与过渡槽采用螺栓连接,形成不了一个钢性整体。运输机的中部槽与底板有一定的空隙。液压支架:液压支架的工作阻力均是较大,但是没有底侧护,前梁和护帮的总厚度太厚,护帮板、伸缩前梁与推移千斤顶没有实现连动。采煤机:采煤机的行星头太大,煤机的加油方式是人工加油。 第二,机械设备配套方面:液压支架的前梁与采煤机行星头相互干涉,滞后支架不能实现超前移架。采煤机配套的原运输机的中部槽宽度与运输机配套,煤机行星头与运输机的铲煤板间隙过小,跟机推溜时,煤机的行星头与运输机的铲煤板相互干涉,造成煤机行星头磨损和割铲煤板。机械设备使用方面采煤机用的是镐型截齿(u92)割底板,底板很容易出现凸凹状态,铲煤板和挡煤板将整个采煤机抬起,铲煤板扎底,中部槽变形。液压支架进回液高压胶管过长,移架时常挤断。煤机的加油、检修不力,抗磨液压油污染,操纵阀堵塞,牵引系统常出故障。支架工操作时,经常不按照正规程序操作。移加过程中支护之大忌,如高射炮、拉弓等。更有甚者,前梁顶梁与顶板不能保持平行支护,整架受力不均,而各千斤顶安全阀的开启压力是一样的,由此造成液压支柱窜液、结构件从局部开始疲劳,进而造成整个液压支架的损毁。 2.改进措施 另行加装一套自吸泵,改为自吸式采煤机加油方式。当移架时,护帮板、伸缩前梁收回;当推溜时,护帮板、伸缩梁打开。护帮板、伸缩前梁与推移千斤顶实现互动。重新核定液压支架护帮千斤顶安全阀开启压力,支架与互帮办的连杆销轴更换为刚度更大的连接件。运输机的过渡槽采用哑铃销一节连接。液压支架四联杆底部增加一套侧推装置,防止液压支架侧滑。在煤机的加油布棚增加滤网。煤机滚筒尽量少割底板,以减轻铲煤板的负荷。如果因此而造成刮板输送机推进困难,立即停止工作查看原因,解决问题后再推溜。将液压支架的进回液高压胶管吊起并绑缚在固定位置加以保护。移架时,没有特殊情况均采取滞后支护。三架液压支架联合作用保证同步推溜。 三、结论 综采、综掘工作面是现代化高效矿井的标志。可行性强、高性能的综和机械化设备是安全生产、高效生产的根本。综掘设备的选型、设计、配套、使用和科学的管理是顺利完成各项经济指标的保证。我们要积极主动的采用各种手段发现并解决综采系统的各种问题,发挥综采设备的潜能,实现综采工作面的高产高效目标。 煤矿综掘机论文:煤矿综掘机电技术管理分析 摘要:简述了煤矿机电技术在煤矿安全生产中的意义,分析了煤矿机电技术的管理现状,并对如何做好煤矿综掘机电技术管理提出了一些方法和措施,以期为相关工作人员提供借鉴。 关键词:煤矿;综掘机电;技术;管理 引言 煤矿安全关系着群众财产与生命安全,怎样解决煤矿生产安全问题成了每个企业必须面对的问题。大多数煤矿事故都是人为因素造成的,尤其是煤矿机械技术与管理方面。快速掘进技术作为矿井作业的常用设施,在煤矿机械作业中发挥了重要作用,在生产力不断改善的当下,各种新产品、新设施的出现,对提高机电技术管理和综合应用至关重要。 1煤矿机电技术在煤矿安全生产中的意义 1.1提高机电设施安全性很多煤矿企业为了节省开支,超负荷使用老化设施,让已经有安全隐患的机械频繁出现故障,严重时会发生事故。将机械设施技术安全管理应用到煤矿生产中,能最大程度改善机械设施的应用效率,进而提高生产的安全性。1.2改变机电技术煤矿企业普遍存在技术水平低或技术管理的问题,利用煤矿机械进行管理有助于工作人员加强知识学习,提高专业素养,然后再利用竞争机制,帮助工作人员提高责任意识与危机意识,以形成规范的工作模式,从而大幅度地提高机械能力与安全生产[1]。 2煤矿机电技术的管理现状 2.1管理机制不健全规章制度对推进企业安全生产具有重要影响,就国内煤矿企业的总体发展来看,大部分矿井制度与建设过程都存在问题,激励机制与绩效考核不科学,虽然少数大型国有煤矿企业在体系建设上有了较大进步,但仍缺乏足够的资金支持,直接影响着煤矿企业的管理水准。当前,各煤矿企业的管理水准参差不齐,甚至有些小煤矿为得到高额利润,完全不顾及相关制度,造成安全隐患[2]。2.2机电设施维护不科学除管理制度外,很多煤矿企业在机电设施的应用与维护上都存在问题。具体体现在以下几个领域:机电设施升级过程中需要投资,从当前的形式来看,中小型煤矿企业根本不愿意在机电设施的升级上投入资金,使得很多老旧的机电设施依然处于运作状态,必然存在安全隐患。此外,很多无证经营的小煤矿,主系统都面临着更新换代的要求,同时安全设施不齐全,生产规模与系统能力不匹配。在机电设施应用中,没有依照规范使用,存在超负荷运作的情况。更有少数煤矿企业为了赢得黄金期,对再生产缺乏限制,没有综合分析机电设施实际承担的负荷,让主机器长时间处在超负荷状态中,对机电设施带来严重危害,也可能带来安全事故。2.3机电设施管理水平不完善许多中小型煤矿机电管理水平欠缺,与生产规模存在差距。具体体现在煤矿机械设施管理不均、缺乏涵盖领域、过于注重排水与通风管理、忽略了综掘区域设施管理等,在缺乏重视度的情况下,让综掘区域始终存在问题,这些都对一线生产构成了严重的危害。机电设施管理落后,尤其是基础领域,机械设施的图纸根本得不到良好的保护,资料图纸与技术档案始终存在问题,一旦机电设施发生问题,参考资料就会陷入困局。机电设施管理欠缺,或者杂乱无章,让很多检测仅限于应付上级工作。机电质量标准化不够,设施问题严重,一旦管线吊挂、安全间距存在问题,就会严重影响正常生产[3]。2.4管理人才不充足在煤矿企业的不断发展中,一切竞争最终都归结为人才竞争,特别是在建设企业时,企业经营与管理水平都受管理人才综合素养的影响。煤矿企业在进行专场招聘中,不能给予毕业生很好的待遇和工作条件,缺乏吸引力,虽然有的企业招聘工作做的很好,但毁约情况依然存在,这都是煤矿机械管理人才缺少的根本原因。很多管理人员都是培训期间临时提拔的,缺少相关管理知识,一旦发生突发事件,都是纸上谈兵,缺乏冷静思考,为煤矿安全生产埋下隐患。 3做好煤矿综掘机电技术管理的措施 3.1优化煤矿机电管理体系拟定煤矿机电管理体系作为煤矿企业生产安全的条件,同时也是依法治国、有法可依的条件,要严格控制相关制度,而不是让制度仅限于表层和形式。在优化机械配置管理人才的同时,处理好各个管理部门之间的协调工作。此外,机电设施的管理工作要做到责任到人,执行问责制度并和绩效考评挂钩。3.2增加资金投入投资必定有回报,煤矿企业管理人员必须具备长远的发展眼光,从全局出发,做好机电设施的保养与升级工作。将先进技术设施应用到煤矿企业中,尤其是机械化的瓦斯监控与采煤设施,能在扩充生产方面能最大程度地减少安全事故的发生率,如:瓦斯浓度超标造成的爆炸。另外,各地政府还必须做好中小型煤矿的资金扶持工作,在保障中小煤矿生产条件的同时,确保生产安全与竞争体系相符合。煤矿企业必须定期做好保养维护与安全检查工作,让安全监察以动态的形式展现[4]。3.3做好煤矿机电设施安全建设生产安全必须以制度与体系为依据,在优化和完善安全责任的同时,将责任落到具体人员上,这样才能确保各项规章制度的有效实施。在不断落实与贯彻的同时,还必须增强监管部门的监管工作,促进安全管理向崭新的台阶递进。针对当前煤矿企业生产中潜在的问题与情况,必须做好分析工作,在确保实施效果的同时,避免各种新问题的出现。另外,必须采用有效方针,以增强绩效考核机制与工作人员的责任意识。3.4做好人才培养与技术岗管理在煤矿机械化运作力度逐渐增强的情况下,机电设施安全运行逐渐成为煤矿生产安全的保障,机电设施安全由煤矿综掘机管理与技术人员掌控。因此,煤矿企业必须掌握机电设施安全操作与安全知识,把管理责任落实到具体的基础管理中,以保障生产安全,通过强化机电技术档案资料审核与编制,做好设施报废与改造记录,其他职员除了要做好更新记录与检修工作外,还必须结合实情进行登记,让履历表更加完善,保障生产顺利完成[5]。 4结语 在各种新设施、新技术的应用中,煤矿机电技术管理出现不配套、管理缺乏实效等问题,严重影响着煤矿企业发展。机电技术作为煤矿机械生产的关键指标,关系着煤矿机电设施正常进行。因此,必须针对煤矿机电设施运行存在问题,及时解决煤矿综掘机电设施在技术管理中的不足,并且使用有效方法优化和改善综掘机电技术的管理工作。 作者:冯磊 单位:阳煤集团三矿机电工区 煤矿综掘机论文:煤矿综掘机械设备维修研究 0前言 目前,随着社会科学技术的发展,高效、自动的煤矿综掘机械设备在煤矿生产系统中广泛应用,煤矿综掘机械设备维修中的故障问题,逐渐成为煤矿企业高效生产的一种制约因素。如何进行煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断分析,使之不会影响煤矿企业的正常生产非常重要。为了进一步提高煤矿企业的生产效率,结合煤矿企业的实际生产工作状况,在应用煤矿综掘机械设备的时候,重视煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的研究,有利于促进煤矿企业生产工作高效、稳定的进行下去,为社会经济的发展作出积极的贡献。 1煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的内涵 在煤矿企业的实际生产工作中,煤矿综掘机械设备维修的方式,主要分为预防性维修、事后维修、预知性维修等方式。通常情况下,故障诊断技术的适用煤矿综掘机械设备的各类维修方式。煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术在应用的过程中,主要是通过传感技术、通信技术及信息处理技术来实现对设备运行状态的监控。其次,在煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术应用的过程中,还会涉及到构建数据模型技术、信息收集技术、信息处理技术及整理分析分析等综合运行,才能在最短的时间内解决煤矿综掘机械设备故障问题,保障煤矿综掘机械设备正常的运行。 2煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术分析 2.1振动诊断技术 在煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的应用中,诊断技术的是其中必不可少的一部分组成内容。在对煤矿综掘机械设备进行故障检测及维修的环节,经常需要用应用振动诊断技术,利用振动信号中含有的丰富的故障信息,综合振动曲线的频谱进行分析,进而得到直观的分析数据,帮助维修人员确定煤矿综掘机械设备是否存在故障或者发生故障的类型。其次,在采集和分析振动信息和声信号的时候,要注意在诊断过程中排除其他影响因素,尽量确保煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术结果的可靠性和准确性。 2.2无损检测技术 在进行煤矿综掘机械设备故障维修的过程中,无损技术始终发挥了重要的影响。无损检测技术主要是指在不破坏零件表面的基础上,采用一种渗透的检测方式对零件表面、零件内部轻微损伤进行检测,以确保设备运行是否存在故障。无损检测技术应用的方式,通常分为渗透检测、涡流检测、超声检测、声发射检测、光全息检测等方式。通过这些检测方式,进行煤矿综掘机械设备故障的检测,可以在有效的时间内完成煤矿综掘机械设备维修的任务,促进煤矿综掘机械设备生产效率不断提高。 3煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的发展趋势 为了更好将煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术,应用到煤矿生产的具体环节中,结合煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的应用状况,分析煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术发展的趋势,在一定程度上可以有效的促进煤矿综掘机械设备维修工作顺利的开展下去。在现有科学技术发展的前提下,煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的发展趋势,主要表现在故障诊断技术的有效融合、多元传感器信息的融合及虚拟仪器技术的应用与发展等方面。因此,在实际工作中,深入分析煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的发展趋势,也有利于煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术应用水平的提高。 4结语 综上所述,随着煤矿生产技术的不断发展,煤矿生产已经逐渐实现了自动化、智能化的发展。但是煤矿生产的稳定性,离不开煤矿机械设备的高效、正常运行,其中煤矿综掘机械设备的运行状态尤其重要。煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断问题,成为煤矿综掘机械设备运行的影响因素之一。因此,在实际工作中,结合煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断问题,在现有科学技术的基础上,深入研究煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术成为非常重要的工作问题。 作者:闫丽丽 单位:河南省义马市煤炭高级技工学校 煤矿综掘机论文:煤矿综掘机电技术管理及研究 摘 要:当前我国的煤矿开采主要以井下为主,为了提高煤矿的生产水平,在矿井作业中一般采用快速掘进技术,技术管理也就成了煤矿管理的重要组成部分。随着生产力水平的不断提高,新设备和产品不断研发,将机电技术和综掘技术结合起来,加强机电技术管理就显得非常重要。该文首先分析了煤矿综掘机电技术管理一体化系统的特点,重点论述煤矿综掘机电技术管理的措施。 关键词:综掘技术 机电技术管理 高效掘进 因为国内的煤层条件比较复杂,所以不少煤矿企业都要求开掘煤岩巷道,从而开展煤矿的生产工作。结合有关资料显示,在2005年之前国内的煤矿企业开采绝大多数都是一些原煤,其中综掘设备的应用占据较小的比重。鉴于此,人们逐步地明确了传统的采煤装置与方法不但消耗很多的物力、人力、财力,而且难以提高煤矿开采质量与效率。基于煤矿科研机构与煤矿企业逐步研发综掘机械技术的影响下,出现了煤矿综掘机电技术。结合实际应用证实,煤矿综掘技术有利于减小煤矿开采成本以及提高煤矿生产质量和效率。下面,笔者对煤矿综掘机电技术管理的有关问题进行了简要研究。 1 煤矿综掘机电技术管理一体化系统的特点分析 当今,在逐步地提升煤矿生产机械化水平的影响下,应当逐步地完善煤矿机电技术的管理工作。煤矿企业需要具备健全的技术管理系统,且在机电部门设置电气技术、电管技术、设备小件等专门的管理技术工作者,以及在采掘单位设置机电管理技术工作者,机电技术责任人能够借助网络管理机电技术系统。健全的机电技术管理系统还要求定期地举行机电技术管理工作会议,对培训工作人员的要求进行科学地制定,且认真地记录检修机电的状况。另外,还应当优化矿井的条件,建构矿井数据库系统,进而便于检修和检查大型煤矿机电装置。 作为一种计算机技术的机电一体化有着非常强的综合性,其不仅牵涉到机械技术,而且还涵盖信息技术,其通过先进计算机处理和检测技术的应用促进了煤矿综掘机械的发展。随着煤矿综掘技术的不断进步,跟外负荷的实际现钕嗤骋唬综掘机电技术能够自动地调节功率,从而提高了电动机的应用效率,最终大大地提升了生产效率。将机电技术应用于综掘机械中与开展自动化的操作,从而简化了操作和实现了工作者劳动负荷的降低,以及大大地提高了安全性。除此之外,机电一体化还可以对综掘的电动机和传动系统进行在线监控,倘若故障出现在运行的过程中,那么监控系统可以准确地指示存在故障的位置,从而方便维修工作者可以迅速地进行维修事项,最终保障机器运行的顺利。当今,业已将电子控制器安装在一些综掘机上,这样不但使自动化操作实现,而且能够更加稳定地进行操作。 2 煤矿综掘机电技术管理的措施研究 2.1 煤矿机电装置管理制度的完善 首先,需要根据实际现状来完善工艺流程和工作岗位指标,且清楚所有员工的工作职责。能够以专人包机责任制的形式管理机电装置,以及健全煤矿综掘机的管理系统;所有的班次都安排专门的员工维修和检查机电装置;需要实现机电设备检修工作者专业知识能力的不断提升与更新,从而增强其实践能力;操作人员需要积极地配合检修工作者,如果出现故障问题,那么需要迅速地进行处理,避免因为装置故障问题而出现事故。其次,定位地检修和维护机电设备,以及保障真正地执行每一次的检修工作,如果出现故障,那么检修工作者应当担负职责,从而保证机电装置可以顺利工作,实现装置故障率的大大减小,保障煤矿生产的高效开展。再次,需要有效地配合各个岗位与工作环节,制定科学的规章制度保障机电装置的有序运行。在完成每一次的任务之后,综掘机的维修工作者和操作人员都需要认真地记录其运行状况,且在交接班的时候予以说明,倘若发生故障问题,那么务必迅速地进行处理,以保障综掘机的高效化运行。除此之外,需要定期地检查和整理煤矿机电技术资料,实时地记录机电装置的改造和停用状况,防止装置存在超负荷运行的现象,从而实现煤矿机电设备可靠性与稳定性的大大提升。最后,规范综掘机的操作流程,最大程度地减小故障出现率。 2.2 煤矿机电装置应用的规范性 务必确保煤矿机电装置有着优良的防爆性能、防触电性能、较高的强度,如此才可以保证装置的安全和稳定运行。在机电装置运行的过程中,应当避免漏电故障的出现,这是由于漏电故障使雷管的保障时间大大地缩短,以及还会出现煤矿瓦斯爆炸的情况。不但这样,过于陈旧的机电装置也会造成事故的出现。为此,务必实时地更换报废或者是陈旧的机电装置,对于机电装置的选用,需要保障其有着良好的保护装置,以及具备安全性和稳定性,进而最大程度地保障煤矿生产的安全性。 2.3 有效地管理综掘机电技术岗位工作者 直接应用综掘机电技术的工作者是综掘机电技术岗位人员,而严格地管理综掘机电技术岗位人员是保障有效地应用该技术的关键所在。因此,煤矿企业需要立足于下面几点:首先,建设和健全综掘机电技术岗位工作人员的管理制度。这就需要煤矿企业在制定有关管理制度的过程中密切联系该工作岗位的生产需要与实际工作事项,且借助奖励和惩罚等对策有效地贯彻实施该制度。其次,制定标准的综掘机电技术岗位的操作规程。除合理与科学的管理制度之外,确保有效应用该技术的一个重要方面是标准的操作规程。因此,煤矿企业需要有效地统一自身的应用实践、操作该技术的方法等资料,一一地规范有关的操作规程,最后整合为一套健全、标准的综掘机电技术岗位操作规程,然后实施有效地对策认真地执行岗位操作规程。 2.4 注重培训综掘机岗位技术工作者的专业技能 针对综掘机电技术而言,技术工作者的专业水平高低与技能强弱会严重地制约该技术的应用。为此,这就需要煤矿企业在培训技术工作者,从而实现其专门水平与技能的提高。首先,煤矿企业需要结合自身应用的综掘机电技术的实际情况制定有关的培训与教育内容,然后定期地培训技术工作者。另外,为了保证技术工作者结合培训实现专门水平和技能的提升,煤矿企业需要结合培训的知识实施考核上岗机制,也就是考核完成培训的技术工作者,只有合格者才可以进行上岗操作,而对于不合格的人群,需要继续进行培训。其次,除培训和教育之外,煤矿企业需要聘请企业和行业的优秀人才、专家进行交流,从而使煤矿企业技术工作者的专业水平与技能获得提升。 3 结语 总而言之,综掘机电技术管理在煤矿企业中是十分关键的一项工作,其密切联系煤矿企业机电装置的稳定与安全运行。为此,煤矿企业务必注重煤矿机电装置管理制度的完善和煤矿机电装置应用的规范性,有效地管理综掘机电技术岗位工作者,以及注重培训综掘机岗位技术工作者的专业技能。只有如此,才可以实现煤矿综掘机电技术管理效率与管理质量的大大提升。 煤矿综掘机论文:综掘机在煤矿岩巷掘进中的应用分析 摘 要:我国经济的快速发展离不开煤的作用,煤炭是赋存于地下的非再生性化石能源资源,素有“工业粮食”之称。随着经济的发展和科学的进步,我国仍将在未来相当长一段时间内以煤为主要能源,在进行煤矿岩巷施工过程中要使用综掘机进行开采。本文就综掘机的工作原则以及在使用过程中所遇到的情况进行分析。 关键词:综掘机;煤矿;岩巷;应用分析 随着市场经济的逐渐推进,在某种程度上加大了煤炭企业的竞争,如何有效的、高效率的开采煤炭,是每一个煤炭企业必须思考的问题。只有在现有的基础上不断改进设备、方法,同时引进先进的、高端的开采设备,才能更好地促进煤炭生产过程的自动化和智能化 1 综掘机的构成 综掘机又称为掘进机,综掘机是用于开凿平直地下巷道的机器。主要由五部一机四系统组成。五部包括截割部、铲板部、本体部、行走部和后支撑部,一机是中心运输机,四系统包括润滑系统、液压系统、水系统和电控系统。机器也是既有利也有弊。它的优点是安全、高效和成巷质量好;它的缺点是造价大、构造复杂和损耗大。由于我国是产煤大国,所以煤矿综掘机在我国有很大的发展空间。 1.1 “五部”的构成和作用 综掘机中的五部包括截割部、铲板部、本体部、行走部和后支撑部。其中本体部是综掘机最为核心的组成部分,本体部由小零件组成整体采用的是焊接的联接方式,因为焊接这种联接方式能将各个部分有效地结合,使它有足够的力量支撑起整个综掘机。本体部由回转台、回转支承、本体架等组成,而它们之间不能使用焊接,只能通过螺栓进行联接。回转台的耳孔分别与截割电机和截割升降油缸进行联接,铲板和本体架之间的联接也是通过耳孔联接进而完成铲板的升降任务。截割部可以分为四个部分包括截割头,截割臂和两个截割减速机。在综掘机在使用过程中,综掘机的截割臂与截割头相连,截割臂与截割减速机相连,截割减速机又与截割减速机相连,截割部四部分的连接是用螺栓进行联接。铲板部是在截割部把煤炭截割下来之后将煤炭放入第一输送机,然后在液压马达的驱动作用下,实现星轮转动,进而完成装载作用。铲板使用高强度的螺栓将侧铲与本部进行联接,而油缸则为铲板的上下运动提供动力。行走部主要功能是实现行走功能,综掘机的行走全靠行走部,而行走部主要依靠减速器来实现综掘机的行走功能,另外还要使用制动气弹簧来停止岩巷综掘机的运动。 1.2 “四系统”的构成和作用 综掘机中的四系统包括液压系统、水系统、电控系统和润滑系统。润滑系统由集中型润滑泵、递进式分配器、专用加注设备、高压油管和管路附件组成。润滑系统就是把这些摩擦所需要的润滑脂通过一个封闭的系统定时、定量地加注到这些部位,从而保证摩擦可以在较长的时间内使摩擦程度降到最低,摩擦副可以保持良好的工作状态,从而提高车辆运行效率,也可以延长综掘机的使用年限。液压系统由液压油箱、多路阀、液压先导操作台、冷却器等组成。它主要是通过控制液压油箱对油进行推压作用为主泵、马达、油缸等提供工作所需要的油,以此为综掘机提供运动所需的动力。水系统由外喷雾和内喷雾组成,主要是对综掘机进行降温作用。外喷雾安装在截割部一来可以降低烟尘,二来可以冷却截齿;而内喷雾主要是完成综掘机内部零件的降温工作。电控系统是为岩巷综掘机提供动力的系统,并且在电路保护方面有着重要作用。在遇到故障时也可以根据电控系统提供的数据进行故障分析。 2 岩巷综掘机的工作原理 我国在很久以前就开始使用煤炭,原来人们挖掘煤炭主要采取打眼放炮的挖掘技术,但其挖掘速度较慢,产煤量少,导致随着我国人口的增加其无法满足市场对煤的需要。自综掘机出现后,它的出现将掘进的速度大大提高,在很大程度上提高了煤炭的生产效率。例如EBZ160纵轴式悬臂综掘机作为综掘机中运用较广的设备,它主要由铲板部、截割部、本体部、运输部和行走部组成。铲板部的作用是将挖掘下来的煤炭进行装载;截割部的作用是将大块的煤炭截割为小块煤炭方便装载;本体部的作用是将各个承载部件联接起来;运输部将截割部截割好的煤炭进行装载和运输;行走部的作用是控制综掘机的移动。EBZ160设备的作业体系主要由液压系统、水系统,电控系统等组成,电控系统中1140V/660V的交流电源为其提供动力源,90kw油泵电机为其提供电力。 3 综掘机的应用分析 综掘机的使用,提高了工作效率,降低工人的劳动强度,增加了现场的可操作性,有利于现场安全管理工作的展开。另外也改变了传统炮掘打眼爆破的程序,综掘机振动较小,对周围的煤岩的作用力小,有力的消除了不安全因素的发生,进一步保障了掘进工作的顺利展开。行走部可以控制综掘机的前进,但是不能控制它的后退,所以在设备的后退问题上,我们需要改进设备。阻碍综掘机后退的是综掘机后方安装的带式输送机,所以在后退时我们需要将带式输送机拆下来。由于综掘机工作时是在不通空气的环境里进行,粉尘对工作人员和机械的影响非常大。由于综掘机作业时粉尘多,我们采用了安装除尘风机但效果并不明显或者说并没有起到作用,所以如果不及时采取有力的除尘措施,会使作业的危险系数增大,不管是对人员还是机械都会造成极大的威胁。在任何时候都不能忘记安全,“质量为本,安全第一”。在没有采用C掘机之前我国采用人工挖掘岩层时,设备极易损坏;且倾斜状态下的煤层会在重力作用下垮落,给施工带来困难。利用综掘机挖掘岩层时,可以将煤层撇在底部,其余掘顶板岩石。安全问题大大减少。 4 总结 随着科技的进步,新机械的出现是不可避免的。新机械的出现,推动着我国经济的发展。综掘机在煤炭开采中作用最为明显,它能直接的提高煤炭的生产量,间接的增加企业的利润,进而促进我国GDP的增长。 煤矿综掘机论文:综掘机在东保卫煤矿大倾角煤层掘进推广应用 [关键词]综掘机;施工工艺;实施效果 传统的炮掘工艺施工,工艺简单、容易掌握,但专业性不强,施工安全可靠性差、效率低、工人劳动强度大,单进水平较低。综掘施工工艺优于传统炮掘工艺,减少了打眼、放炮等工序带来的一系列安全隐患,巷道成型好,对围岩扰动小,有利于支护,工人劳动强度低,单进水平高,同时对施工人员素质要求较高,迫使项目施工单位要加强对各种岗位的技能培训,提高队伍的整体素质,从而提升项目施工单位整体适应能力。东保卫36层、41层煤层倾角平均40°。掘进施工困难,单进低,安全系数低,榱伺ぷ局面,提高掘进单进,改善工人劳动环境,引进综掘机为建立安全高效矿井做好准备工作。 1 工作面地质概况 工作面位于二水平一采区-425标高,拉门点一采区36层-425回风巷e3点前94米1号点处施工半煤岩巷道,坡度沿煤顶板,施工长度660米,预计工期3个月,巷道方位304°00′00″。为一采区36层-500右面形成回风、下料系统。 2 巷道参数 巷道断面:毛宽3.7米,净宽3.6米,中线至左帮1.8米,中线至右帮1.8米;巷道净高:2.8米。 顶板选取预应力螺纹锚杆,沿中线呈矩形布置,四排管理,间排距1.0m×1.0m。 巷道右帮(上帮)护帮,前进右帮护帮采用W型钢带。规格:3000mm×250mm×3mm,将钢带上部压弯后,钢带紧贴煤壁上部眼,压在顶板上打设一根螺纹钢锚杆,铅垂方向配合3套树脂锚杆下压塑钢网紧锁煤壁高。间距1.0米的方式管理前进右帮煤壁。见附图1-1。 3 施工工艺 采用EBZ-150A型综掘机割煤,打眼放震动炮拉三角岩石底,综掘机装货,经SPJ-80型带式输送机出货装载到一采区-425煤仓。 综掘机刨头全断面割煤一刀0.55m,综掘机割煤一循环为三刀,即1.65m。综掘机刨头全断面割煤三刀(详见刨头割煤行走路线拉底炮布置图2-2),出货后,放震动炮拉三角岩石底,即一循环施工完成。 施工顺序:安全检查(检查顶帮、瓦斯、工程质量、探头位置)――上临时支护――综掘机载割出货――完善临时支护――敲帮问顶――打眼――放震动炮――打设永久支护――出货及收尾整理工程质量。 放炮前必须将综掘机退后20米,防止放炮崩坏。 综掘机割煤后,在临时支护下打设顶板锚杆,再放炮拉三角底,之后护帮。 4 拉底爆破方式 使用煤矿三号许用乳化炸药、毫秒延期电雷管。正向偶和装药,串联联线。见附图3-3 5 实施效果 综掘技术在大倾角煤层半煤岩巷道应用,有效解决了打眼、放炮等工序带来的一系列安全隐患,巷道成型好,对围岩扰动小,有利于支护,工人劳动强度低,单进水平高,取得了良好的效果,创造了更高的经济效益,具有推广应用前景。 东保卫矿自投入EBZ-150A型综掘机后,大倾角综掘半煤岩巷道月进尺达350m,掘进巷道断面11m2,相当于两个炮掘工作面。 更好的保证了采煤接续,大大降低了掘进成本,减少了工人劳动强度,促进了安全高效生产。 6 结束语 掘进技术、装备和工艺水平,直接关系到煤矿的生产能力、经济效益和安全状况,随着我国综合机械化程度的逐步提高,综合机械化掘进程度已成为我国煤炭生产和安全高效矿井建设的必不可少的技术支撑。随着高产高效矿井的建设发展,成功经验的推广和示范,使矿井开拓、巷道布置,采煤工艺、设备配置、管理模式都发生了深刻变化,大功率、高可靠的采掘技术的成功应用,极大地提高了矿井功效。 综掘机推广使用,实现了我矿综掘机械化程度“零”的突破,有力地推动了双鸭山煤炭系统掘进机械化的发展进程,综掘机械化的探索和成功实践。 煤矿综掘机论文:黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术应用 摘 要:随着煤矿井工开采深度不断增加,开采难度不断加大,复杂的地质构造成为制约煤矿生产的重要因素之一,由此造成的采掘接替问题日趋严重。煤矿企业的煤巷掘进生产是一项复杂的系统工程,目前,煤巷已经基本采用了综合机械化掘进。但较长时间以来,综掘工作面单产和效率水平较低,巷道掘进正在成为煤矿高效安全集约化生产的技术瓶颈。本文主要针对黄玉川煤矿掘进6上煤层大坡度巷道时产生的掘进机下滑、支护作业困难、采取了人工造底、并根据存在的安全隐患,提出了相应的技术措施。实践表明,该实践有效提高了掘进设备适应性、生产安全性。 关键词:大坡度巷道;掘进;安全 工作面辅运输巷,施工坡度较大,势必影响掘进速度,存在一定的安全隐患,影响矿井正常生产接续。如何实现大坡度快速、安全掘进,称为摆在工程技术人员面前的技术难题。 一、黄玉川煤矿大坡度煤巷单位简介 黄玉川井田位于准格尔煤田中西部。行政区划隶属于准格尔旗薛家湾镇管辖。井田东西长约8.9km,南北宽约5.5km,面积42.68km2,煤炭资源量15亿t,可采储量9.3亿t。核定生产能力1000万吨/年。井田内可采煤层自上而下有五层,即4、5、6上、6、9号煤层。主采煤层为4#和6上煤层。矿井开拓方式为“斜井-立井”联合开拓。主要采煤方法为长壁后退式综合机械化采煤方法,全部垮落法管理顶板;掘进面采用掘锚机、综掘机掘进。 二、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术工程概况 神华神东黄玉川煤矿6上煤层位于太原组上部,为井田内主要可采煤层,煤厚2.45m~20.25m,平均12.37m,6上煤老顶为粉砂岩,厚8.22m,暗灰色、灰色,坚硬;直接顶为细砂岩,厚8.12m,浅灰色、灰白色,坚硬;直接底为泥岩,厚6.45m,灰黑色、暗灰色,半坚硬。按设计大体上沿底板掘进,216上02辅运顺槽程上下起伏倾角3°~20°,在3°~12°时可正常掘进,但在掘进至1520m处时突然倾角突然增大至+18°,最大倾角达+20°~+22°,而EBZ200综掘机最大掘进倾角为14°。具体顶底板情况见表1,巷道断面为矩形,巷道断面基本参数见表2。 依据地质资料和巷道设计图,根据黄玉川煤矿相邻巷道的支护经验和本巷道的用途及服务年限,确定顶板采用“螺纹钢锚杆+钢筋网+锚索+“π”型钢带”联合支护;副帮采用“螺纹钢锚杆+铅丝网+梯形钢带”联合支护;正帮采用“玻璃钢锚杆+塑料网”联合支护。 黄玉川煤矿综掘综掘工作面使用EBZ200岩巷掘进机,目前对掘进的使用已经较为成熟,坡度较大的上山施工和过断层、陷落柱等难地质构造段采取一定措施后均已成功使用。现以黄玉川矿216上02辅运顺槽大坡度段掘进工艺为例进行简要说明。216上02辅运顺槽掘进采用三一重工生产的EBZ200岩巷掘进机,掘进机主要技术特征参数见表1,在巷道坡度超过+14°时,面临施工困难、安全性较差等问题。 三、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进工艺 生产工艺:检查工作面迎头及支护情况开机前准备割煤运煤调机支护下个循环。 四、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术面临的问题 大坡度巷道掘进主要面临如下难题: (1)巷道上山坡度较大时综掘机受自身重力影响易下滑生产下滑力。 (2)综掘机截割进刀时,会产生进刀阻力,当下滑力与进刀阻力叠加,增大了综掘机下滑趋势,使进刀更加困难。 (3)巷道支护作业困难,锚杆机受自身重力影响下滑,巷道综掘施工流程一般为掘进机截割完毕后,后撤一定距离,然后在锚杆机到掘进机前方进行支护作业,这导致很难掘进机和锚杆机的相互调机。 五、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术存在问题应采取的措施 采取措施: (1)EBZ200岩巷掘进机爬坡能力为±14°,当巷道坡度大于14°时很难保证正常掘进。为此采取如下措施:首先在截割前将铲板前方适当落底,在铲板行至此落底段时将后支撑支起,用枕木将履带后半部垫实,可以防止掘进机下滑的阻车器。通过此方式来保证掘进机的前行截割等操作的正常完成。 (2)针对大坡度巷道支护作业困难,提出如下技术措施:掘进机截割后退机,将截割头摆向巷道一侧然后落地并停电闭锁,锚杆采用与掘进机相同办法进如工作面进行支护施工。大坡度巷道截割完毕后,迎头煤层易片帮,在进行巷道两帮支护时,人身安全威胁较大。采取截割的迎头上部超前下部拖后、两帮支护拖后顶板支护一排的措施,并每隔10min由有经验的工作人员进行敲帮问顶,及时摘松、敲落离层煤矸。 六、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术在实践中的应用效果 黄玉川综掘九队现已成功施工坡度大于20°的巷道超过2000m,其中坡度最大段达到20°。采用上述方法施工保证了综掘机在大坡度掘进工作面的的正常掘进,并且保持了每班至少4排的掘进速度,提高了经济效益、保证采掘接续,实现了安全生产。这充分说明了上述方法是切实可行的,是安全可靠的,是值得推广的。该技术实践增强了掘进机爬坡适应能力,使EBZ200掘进机能够适应20°以内的坡度,拓展了掘进机的使用范围,有效的提高经济效益,增强现场施工的安全系数,确保了人员安全,并为类似条件下巷道施工提供了可以参考的先例。 结语 通过对以上情况的简单分析,本文得出以下结论:采用上述方法施工保证了综掘机在大坡度掘进工作面的的正常掘进,并且保持了每班至少4排的掘进速度,提高了经济效益、保证采掘接续,实现了安全生产。此工艺不仅能满足一般掘进巷道使用的要求,且操作方法比较方便,为施工节省巨大的开资,更重要的是为采面的接续赢得宝贵的时间,可在同类工程中借鉴和推广。 煤矿综掘机论文:煤矿综掘机常见故障分析及处理方法 摘 要:随着现代科技水平的不断提高,在煤矿生产事业中开始注重大规模运用大型机械设备,对此,对大型机械设备的维护与检修就成为了当务之急的事,以及对大型机械的故障诊断也变得同等重要。在此,通过充分分析掘进机中常见或者可能出现的的电气系统故障问题,及其掘进机中常见或者可能出现的液压系统故障问题,进而尝试提出相应的故障问题诊断方式,分析、思考其相应的解决措施。 关键词:煤矿;掘进机;故障;分析 近十多年来,我们目睹着我国煤炭行业的快速发展,这使得在煤矿生产事业中开始注重大规模运用大型机械设备,各类大型机械设备产品在煤矿事业矿山井下作业过程中得到了普遍应用。掘进机在检修与维护中存在着诸多难题,本文通过对掘进机常见故障的分析来提出对专家系统构建的理论依据,通过合理、科学地构建专家系统,煤矿事业煤炭生产效率能够得到更好地提高,也能够更合理地指导煤矿事业现场工作。 1 掘进机常见故障及分析 1.1 电气系统问题及解决方案 电气系统理论伴随科技发展有着逐步的完善,电气系统技术也有着不断地进步,而作为煤矿开采领域最重要的掘进机电气系统也随着科技的发展出现了长足的进步,目前绝大部分矿井的综合掘进机均采用集中控制和保护的电气元件,使得掘进机的系统结构大大的简化,系统出现故障的概率也大大减小。另外采用的PLC控制系统来控制掘进机电气系统的启动、开停等状态的变动,保护系统的回路电流可防止出现过载过流等问题。 (1)PLC输出异常 。PLC状态警示灯的状态可以直观的反映出PLC输出情况,综合掘进机常常会出现PLC输出不正常的故障,根据现场经验可以得知,主要原因有综合保护器出现问题、损坏了控制按钮、破坏了自动保护节点以及有关线路接触不良等情况。如果掘进工作面现场出现PLC输出异常情况,需要加强对PLC状态灯的观察,分析判断电流输入状态,或通过试验短接输入端的方法来分析PLC输入端是否仍然在正常工作,进而确定系统故障的真正原因。 (2)接触器及继电器线圈导通异常。接触线圈回路常常会导致电气系统导通异常故障,现场经验总结原因如下,第一,接触线圈过热被烧毁,第二,电气系统电源接入异常,第三,继电器被损坏。 对于以上对掘进机电气系统所造成的故障问题,采用万用表对掘进机电气系统中继电器线圈回路进行检测,找到其不能导通的原因。 1.2 液压系统常见故障及分析 由于煤矿事业中长期工作环境的恶劣,过大的负荷、过强的冲击均影响综掘机液压系统的正常运行,从而出现系统故障。[4]动力装置、控制装置、执行装置、辅助装置及液压动力油五个元素构成了一个完善的液压系统。综合掘进机液压系统温度过高,液压油纯度不达标等均容易造成综合掘进机的故障。 (1)液压油温过高 。掘进机液压系统中液压油的温度一般不超过60℃,超过60℃将会损坏掘进机液压系统,可能会出现一系列故障问题,从而对液压系统的密封性等造成不良的影响。由于掘进机液压系统中液压油油温在不断地升高,从而增大了液压油经过节流小孔或者阀芯的流量,之前正常运行部件的运行速度因此会变得缓慢,进一步影响掘进机液压系统。 (2)液压油纯度不达标。综掘机元件之间极其精良精密的的配合表面使得各个零件与零件之间存在相当狭小的间隙,液压油中的杂质进而极有可能进入阀体与阀芯之间的间隙中。基于其精良精密的配合表面,可能由此会对配合表面造成划痕,这将会破坏配合表面的精度,甚至会卡住阀芯,使各元件失去相关功能。如果液压油内存在过多的杂质,其进而会造成液压系统中油泵吸油口处阻塞过滤装置,使吸收液压油的阻力变大,严重情况下可导致损坏油泵。 2 综合掘进机专家智能诊断分析系统的构建 一个掘进机的故障诊断专家系统就能够尝试构建完成。基于人类专家长久以来形成的知识体系,及其人类专家在日常、历史诊断中的故障判断的相关经验,这些都能够得到充分的发挥,于此同时专家系统还能够在一定程度缩减流程,使效率大大提升。专家系统能采集综掘机电气系统关键参数的变化情况、液压系统中的关键参数包括压力、温度等的数值变化情况,并能通过软件智能判断,分析整个目标系统的工作状况,对掘进机既有故障分析上传等诸多功能。综合掘进机专家智能诊断分析系统功能齐全,具有很好的市场前景,其开发也需要一个复杂的过程,特别是在智能分析判断模型的研究上,需要做大量的工作,本文预先提出初步的构想,后续具体的完善及实现需要煤矿工作者共同实现。 3 结 论 通过对煤矿综掘机电气、液压系统等常见故障的分析,提出了对PLC故障,接触器故障等的解决方案,以及液压系统油温异常及辅助元件故障的解决方案,为现场煤矿技术人员提供一定的借鉴意义。 煤矿综掘机论文:全岩综掘机在新铁煤矿中的应用 【摘 要】介绍了EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机在新铁煤矿的应用情况,详细说明了EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机结构及工作原理,实践应用中效果良好,降低了人的劳动强度,提高了效率。 【关键词】全岩综掘机;工作原理;应用问题 0.前言 新铁煤矿隶属于龙煤集团七台河分公司,矿井设计生产能力为120万t/a,服务年限60a。现在一水平生产,一水平标高为-100m,开拓方式为斜―立井综合开拓,大巷分区石门,架线机车牵引3t底卸矿车运煤,1t矿车通过立井排矸。EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机在新铁煤矿的应用降低了设备故障率,从而提高设备的使用效率,降低了使用成本,大大降低了工人的劳动强度,对以后类似的设备应用提出了建议。 1.EBZ260H全岩综掘机的工作原理 EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机主要由截割部、铲板部、本体部、行走部、运输部组成,行走部实现掘进机的移动,截割部实现对被采掘对象实施截割,铲斗部实现对被采掘下来的物料实施铲装,装运部实现对截割物料的装载与运输,本体部为连接各个部件的主要承载构件。 EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机主要工作系统由电气系统和液压系统主成。主要动力源由1140V交流电源提供,132KW的油泵电机提供动力。电气系统由电控箱及各电气回路组成,分别对各电器部件实施控制。液压系统主要由液压泵站、液压马达、液压回路及液压操作系统组成,油泵电机提供主泵的动力,主泵产生高压油源,通过液压阀的控制来完成各油缸的伸缩和马达的转动。截割电机通过截割减速机减速后驱动截割头转动。 机器工作时,首先启动油泵电机,打开喷雾装置,并开动第一运输机与铲板部,将截割部处于水平和机器中心位置,启动截割电机,然后开动履带行走机构,让机器慢速推进,使截割头逐渐插入岩石,插入深度300-400mm。推动截割部回转油缸操作手柄,使截割部向左向右横扫,再推动升降油缸,使截割部向上向下截割。利用截割头上下、左右移动截割,可截割出初步断面形状,如此截割断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的差别,可进行二次修整,以达到断面尺寸要求。 2.安装及试用情况 2008年8月8日到货,然后下井安装,经过9d主机便安装完毕,再安装二运、除尘风机,于2008年8月15日开始试割,9月份EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机正式在新铁煤矿进入试运行阶段。巷道掘进采用全断面截割,月进尺为890m,11月10日遇到构造后,该巷道岩性发生变化,岩石硬度f=14.2,由于掘进机最大能截割,f=11的岩石,根据实际情况改为配合松动炮进行掘进。EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机掘进进尺数据见表2,从中可以看出EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机的投入使用为该矿提高单进和掘进速度、缓解采区接替紧张局面、稳定矿井产量起到积极的作用。 3.EBZ260H全岩综掘机的应用效果 单进有明显提高,扣除安装调试时间,月进在500m以上,EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机的成功应用,不仅大大减轻了工人的劳动强度,降低了工作中的噪音,降低了设备故障率,而且提高设备的使用效率,降低了使用成本,从而达到了提高单进的目的。 4.施工中需要注意的事项 (1)由于综掘机截割的矸石块小、碎末多,碎末与皮带不能有效的脱离,造成二运皮带往二运横梁后方带货,在皮带出料口处增设了一道与皮带紧密接触的刮货板,实践证明刮货效果很好。 (2)截割齿旋转工作时冷却不充分磨损量大,设计时需在截割头的截割齿座上增加一个专门的冷却水出口。这样就可以减少更换截割齿的次数。 (3)综掘机与二运皮带架连接在一起出货移动时,矿车不能随着移动,建议设计时在二运皮带架立柱处增设卡车器。这样矿车与综掘机、二运皮带架就能同时移动,从而增加工作效率。 (4)综掘机防炮崩挡板采用液压缓冲装置,挡板进行打孔对放炮产生的冲击波可卸压缓冲。 5.可行性分析 5.1 EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机可靠性高 (1)以可靠为第一目标:液压泵、专用控制器、所有轴承、主要液压阀及附件、密封件、电气元器件均采用国际品牌产品,并与供方共同开发设计。 (2)行走部采用国际品牌的液压马达和减速机,平均无故障工作时间可提高两倍以上。 (3)液压系统具备低压自动部分卸载功能,既减少了能耗,又杜绝了系统发热失效的可能性。 (4)行走部采用抽缸张紧,既保证了张紧效果,又方便快捷,减少了故障点。 (5)第一运输机部和铲板部均采用进口低速大扭矩液压马达直接驱动,无需减速箱,减少故障环节。 (6)切割震动小,有提高机器稳定性的支撑装置,工作稳定性好,使得整机可靠性提高。 (7)回旋升降油缸为40MPa密封结构,其它油缸为34MPa密封结构。 (8)采用全封闭油箱,确保了油液清洁度,增加了液压系统的可靠性。 (9)采用负载敏感多路阀,液压系统发热量少。 (10)主要电机均埋设PTl00热敏电阻。 (11)采用进、回油及高压管路三级油滤,可有效降低液压元器件磨损。 (12)采用先进的加工设备、管理模式以及检验手段,从多个层面来保证产品的质量。 (13)内外喷雾系统能最大程度降尘及避免火花。除尘效果明显,用水量少、操作维护方便、除尘效率高,能将粉尘基本控制在操作手前侧,操作手因此可不带口罩工作,最大限度地保证了矿工的身体健康。 5.2作业效率高 (1)可实现各油缸动作速度及行走速度的手工无级调速。在重载情况(如遇到硬岩)时可通过慢速进给降低切割载荷,以切断硬岩,减少停机。 (2)可选配独立的锚杆动力接口单元,为2台锚杆钻机提供动力,提高了锚固作业效率。 (3)截割头采用国际一流技术,设计单刀力大,截齿布置合理,破岩过断层能力强。 (4)智能化程度高。 (5)电气系统具有过滤、过载、断压、欠压和失压保护功能,提高了安全保护能力。 (6)具备齐全的保护、故障诊断和排故方法显示。 (7)可维修性好,如可从履带架侧面小窗口取出张紧缸等。 (8)降尘效果好。 6.结束语 EBZ260H纵轴悬臂式全岩综掘机的成功应用,填补了新铁煤矿全岩巷道由打眼放炮掘进的一块空白,发挥了承上启下的重要作用,必将引领该矿全岩巷道施工工艺实现跨越式发展。 煤矿综掘机论文:煤矿综掘机械设备维修及保养研究 [摘 要]综掘机械设备是煤矿企业生产运营的重要机械设备,在长时间使用中,容易出现各种故障,严重影响综掘机械设备的使用性能和稳定性,因此必须做好煤矿综掘机械设备的维修保养,使综掘机械设备处于良好的运行状态,保障煤矿生产安全,减少煤矿事故发生率和经济损失。本文通过分析当前煤矿综掘机械设备维修和保养存在的问题,阐述了煤矿综掘机械设备维修和保养策略,以供参考。 [关键词]煤矿;综掘机械设备;维修;保养 煤炭是我国重要的矿产资源,其埋藏深度比较深,在煤矿开采过程中需要使用综掘机械设备,而综掘机械设备的运行状态和使用性能直接关系着煤矿生产运营效益和安全高效生产。由于煤矿工作环境比较恶劣,综掘机械设备的运行易受到多种因素的影响,应结合当前煤矿综掘机械设备维修养护存在的问题,采取有效的维修保养手段,提高综掘机械设备运行的安全性和稳定性。 一、当前煤矿综掘机械设备维修和保养存在的问题 1、维修养护方法不合理 煤矿综掘机械设备的维修多是事后维修,在综掘机械设备出现故障之前没有科学的预防性计划,当综掘机械设备出现运行故障后才进行维修,工作人员需要分析综掘机械设备故障原因,准备维修工具,再采取有效方法进行维修,整个维修过程耗费较长时间,增加了综掘机械设备维修费用。 2、 维修人员综合素质偏低 煤矿综掘机械设备的维修养护多是企业安排专门维修人员进行自行维修,由于维修人员的实践经验和技术水平存在较大差异,使得综掘机械设备维修质量受到很大影响,并且在对综掘机械设备进行维修时,维修人员主要通过观察、听、看等方式以及自身经验进行维修,经常出现不检、错检、漏检等问题[1],无法保障综掘机械设备维修质量。 二、煤矿综掘机械设备维修和保养策略 1、预防性检修 预防性检修是通过全面监控煤矿综掘机械设备的使用频率和运行周期,准确计量机械设备的相关数据[2],一旦发生异常情况,及时进行解决。对于综掘机械设备进行预防性检修,煤矿企业应设立专门的机械设备检修部门,针对综掘机械设备的运行特点和使用情况,制定多种维修养护计划,确保综掘机械设备处于良好的运行状态,避免在煤矿生产运营过程中突然发生运行故障造成机械设备停机,影响煤矿的安全、连续开采,保障煤矿企业的安全生产,提高经济效益。预防性检修,在日常工作中应注意状态维修和定期维修,可有效降低综掘机械设备的故障发生率,确保综掘机械设备始终处于安全、稳定运行状态。 2、 事后维修 煤矿综掘机械设备的事后维修必须采用先进的维修技术和手段,针对综掘机械设备的故障情况,仔细分析故障原因,找出故障源,争取在最短时间内恢复综掘机械设备的正常运行,避免影响煤矿企业的正常生产开采。事后维修对于维修人员的专业素质要求较高,因此煤矿企业应加强对维修人员的专业技能培训,鼓励维修人员学习先进的维修方法和技术,不断提高自身的维修技能。 3、 改善维修 改善维修是指结合煤矿综掘机械设备的运行状态,采用先进的维修方法和技术,不断改善综掘机械设备的一些小问题和缺陷[3],逐渐提高综掘机械设备的可靠性和先进性,延长综掘机械设备的使用寿命。随着煤矿行业的快速发展,传统的维修方法已经无法满足煤矿生产需求和综掘机械设备应用要求,应积极推广综掘机械设备的改善维修方法,不断提升煤矿生产效益。 4、 采用先进的故障检测方法 (1) 噪声和振动检测 当煤矿综掘机械设备发生故障时,采用噪声和振动检测方法,以综掘机械设备运行过程中产生的噪声和振动为特点,分析机械设备的故障情况,及时找出故障源,采取有效的维修措施,提高综掘机械设备运行稳定性。 (2) 无损检测 无损检测是检测煤矿综掘机械设备故障的一种重要方法,其在保持综掘机械设备不损坏的情况下,检测机械设备内部故障。无损检测常见的有超声波检测法、渗透检测法等[4],通过射线、微波等检测综掘机械设备内部零部件是否出现故障。对综掘机械设备使用无损检测技术,应仔细分析煤矿综掘机械设备的材质,采用合适的检测方法,并且还可采用湿度检测、电气检测等检测方法。近年来,集成电路技术、微电子技术快速发展,远程协作检测技术和小波分析检测技术在煤矿综掘机械设备故障检测方面表现出重要优势,并且有助于延长综掘机械设备的使用寿命。 (3)运行检测 煤矿综掘机械设备故障主要分为软故障和硬故障,硬故障是指综掘机械设备固定参数发生变化或者不正常而导致的设备故障;软故障是指综掘机械设备的运行参数比较复杂,包含多种变量,故障检测要求较高。综掘机械设备的安全、稳定运行是煤矿顺利开采的重要保障,为了提高综掘机械设备的检测诊断水平,科技人员为综掘机械设备故障诊断开发了检测系统,如ASCC控制监测系统,可实时监测综掘机械设备的运行状态,一旦发现问题,及时发出报警信号,可快速处理综掘机械设备的超速、制动失灵等故障,有效提高综掘机械设备运行的安全性。 (4) 油液磨屑检测技术 油液磨屑检测技术是指提取综掘机械设备润滑和液压系统的油液,通过铁谱分析、光谱分析等技术,根据油液微粒和磨屑的变化,诊断综掘机械设备故障,有针对性地采取故障维修保养措施。 5、 做好机械设备养护 煤矿综掘机械设备维修结束后,应做好养护工作,对容易出现摩擦的零部件添加润滑油,合理调节安全保护设备的配合间隙,及时记录综掘机械设备的运行状态,注意检查电气设备和线路的绝缘性。同时,煤矿企业应设立专门的机械设备维修保养部门,配置完善的维修保养工具,提高维修保养人员的责任意识,高度重视综掘机械设备的维修保养,并且强化工作人员的安全防范意识,规范自己的操作和使用,避免综掘机械设备受到人为的损坏,使操作人员和维修保养人员共同协作,做好日常的养护和检查,一旦发现问题及时进行处理,对综掘机械设备停机率和完好率进行考核,落实综掘机械设备维修和养护责任制,提高综掘机械设备的使用性能。另外,煤矿企业应结合综掘机械设备的实际运行情况,制定科学合理的维修保养计划,使综掘机械设备的维修保养制度化、规范化,定期对综掘机械设备进行检查维修,使机械设备处于良好的运行状态。 结束语 近年来,我国经济快速发展,各个领域对于煤矿资源的需求量大幅上涨,综掘机械设备在煤矿开采生产中发挥着不可替代的重要作用,为了提高综掘机械设备运行的安全性和稳定性,应加强综掘机械设备维修保养,采取有效的故障检测和维修方法,提高综掘机械设备的稳定性和使用性能,延长使用寿命,推动我国煤矿企业的可持续发展。 煤矿综掘机论文:石壕煤矿综掘机防尘系统改造与应用 [摘 要]针对石壕煤矿综掘工作面粉尘较大的现状,对综掘机防尘系统使用效果较差的原因进行了分析,结合现场地质条件,提出综掘机防尘系统改进方案。即通过在原外喷雾系统中加入压风的方式,增加防尘水压力使外喷雾效果得到明显提升。改造结果表明,优化后的防尘系统比原系统降低工作面含尘量达到57.02%。通过实践中不断总结,石壕煤矿形成了一套效果较好的综掘机防尘系统,对类似条件下综掘防尘系统改造优化具有指导借鉴意义。 [关键词]综掘机 喷雾 防尘系统 前言 综掘机主要应用于井下掘进巷道的施工,截割头切割煤体产生的粉尘是综掘工作面的主要尘源[1]。石壕煤矿综掘机使用过程中,综掘机喷雾降尘系统效果差,严重的恶化作业环境、制约综掘机的截割效率[2]。经现场实测,掘进工作面时产生呼吸性粉尘达26.6mg/m3,全尘达545.25mg/m3,严重影响了掘进作业及员工身体健康。因此,本文展开对综掘机防尘系统的分析和改造,以充分发挥综掘机效率的同时改善劳动作业环境。 1、综掘机防尘系统存在的问题分析 1.1 地质概况 石壕煤矿主要开采M6-3、M7-2、M8煤层,其中M6-3、M7-2为薄煤层,M8煤层为中厚煤层。综掘机大部分用于煤巷或半煤岩巷掘进施工(M6-3、M7-2煤层巷道为半煤岩巷,M8煤层巷道为煤巷),综掘机在半煤岩巷施工时需要截割1m左右的泥岩及30cm左右泥质灰岩。此泥岩遇水易泥化,易产生粘附作用。 石壕煤矿使用综掘机型号为EBZ-132CZ,装机功率为214.5KW,倾角8°下山掘进,截割电机132KW(132/75KW-4/8P隔爆,双速切换,水冷方式)。 1.2 综掘机防尘系统存在的问题 1.2.1 综掘机原防尘系统简介 综掘机原有喷雾防尘系统采用内外喷雾综合降尘,内喷雾系统由地面供水,经过综掘机伸缩部外筒、特殊密封、截割头轴,最后通过截割头上的内喷雾齿座到达内喷雾喷嘴,形成内喷雾;外喷雾水源由地面供水,分别经油冷却器和截割电机冷却器后,到达外喷雾喷嘴,形成外喷雾,外喷雾分为侧喷雾和环形喷雾。如图1所示。 1.2.2综掘机防尘系统存在的问题 综掘机截割煤体过程产生大量粉尘,防尘系统使用效果直接决定了工作面作业环境的优劣程度。原防尘系统在使用过程中主要存在以下问题: (1)、内喷雾系统不能正常工作 内喷雾系统由于故障点多;旋转水密封不好,易漏水;内喷雾齿座中水道加工复杂;内喷雾喷嘴孔径小,在井下水源不洁、粉尘大的情况下,极易堵塞等原因,一般在巷道开掘200m~300m之后,内喷雾系统基本失效。 (2)、受巷道地质条件影响,喷雾水量不宜过大 综掘机喷雾系统水量较小时降尘效果较差。若增大喷雾水量,易造成底板积水,导致截割的矸石装载效果差、综掘机行走困难。石壕煤矿使用综掘机的巷道中含有一层吸水性较强的泥岩,泥岩遇到喷雾水泥化,易粘结在截割头、刮板输送机溜槽上,降低综掘机截割效率、增大刮板输送机负荷易造成刮板断链等事故,影响工作面正常生产。 (3)、喷雾水压受限 由于综掘机油冷却器和截割电机设计耐压限制最高不得超过3Mpa,综掘机设定的喷雾水压力为2Mpa左右,喷雾水压力的不足,使外喷雾不能直接作用于喷雾对象。若人为的增加喷雾水的压力,容易导致综掘机油冷却器和电机冷却器被水击穿,致使综掘机油箱和电机内部进水,损坏整个液压系统原件和切割电机。因此在受地质影响的条件下控制水量,且喷雾水的压力又不能满足现场需要的前提下,导致喷雾效果差。 2、综掘机喷雾防尘系统改造 根据现场综掘机使用时喷雾系统实际存在问题,由于技术力量的限制,对综掘机内喷雾改造难度太大,因此石壕煤矿对综掘机外喷雾防尘系统展开研讨分析,并进行了如下改造。 2.1、改进外喷雾系统管路布置 根据综掘机喷雾防尘系统存在问题的分析结果,外喷雾主要存在问题为喷雾水压力不够致使喷雾雾化效果较差,因此对喷雾防尘系统增压改造的同时不能增加喷雾水量。石壕煤矿经多次研讨,将喷雾水的增压点设置在冷却器与喷嘴之间,选取压风为喷雾水的增压动力来源,保证外喷雾系统供水对水压的要求。此改进既解决了冷却水的压力不得超过3Mpa限制,又使喷雾水的压力满足了降尘要求,实现防尘水增压不增量的目的,改造后防尘系统图2所示。 外喷雾系统将原综掘机上的侧喷雾取消,直接采用四组喷嘴配合环形喷雾对截割进行降尘处理。外喷雾供水一路由地面来水经油冷却器经三通加压截割部下方两个喷嘴;另一路由地面来水经截割电机冷却器经三通加压截割部下方两个喷嘴和环形喷雾。 而对外喷雾的管路将原来的原装管更改成普通钢编管,各管接头采用快速接头的形式,方便了井下的维修、更换。同时也降低了维修成本(同等长度的原装管价格是钢编管的3倍)。 2.2、改进喷嘴结构 综掘机防尘系统加入压风增压后,根据现场使用情况,原喷嘴孔径较小,不能满足喷雾需求。经过反复试验,在使用过程中不断探索改进,使用效果较好的一种喷嘴结构如图3所示,其具有雾化质量好;喷射范围大;耗水量小;尺寸小;不易堵塞;拆装方便等优点。 2.3、气动降尘增压装置的设计 经过反复试验、多次改进优化,石壕煤矿自行设计加工的气动降尘增压装置设计如图4所示。 3、综掘机防尘系统改造后使用效果 石壕煤矿在N1631回风巷掘进碛头改进降尘系统后,运行结果表明,该装置运行正常,降尘效果如表1所示。目前我矿推广应用气动降尘系统至各个综掘碛头。 综掘机防尘系统改造以后,喷雾水不但起到了降尘的作用,而且对截齿起到了的冷却作用,同时由于压力高,使喷雾水对综掘机的截齿和截齿座结合处产生冲击作用,减少了截齿和截齿座结合处煤矸的积存,使综掘机截割头旋叶上的截齿能转动灵活、均匀磨损,大大增加了截齿的使用寿命。以N1631北回风使用气动降尘装置前后截齿消耗为例,未使用气动降尘装置前的截齿消耗为0.25颗/米。而使用气动降尘装置后,截齿的消耗降到0.16颗/米。以此计算,仅一个综掘碛头因改进喷雾系统每年能节约截齿消耗费用近30000余元,为企业生产经营节约了成本。 综掘机防尘系统经改造后,巷道的粉尘大幅度的下降,现场操作员工的可视度大大增加。极大的改善了劳动作业环境,降低了员工职业病的发病率。 4、结论 (1)、通过在原喷雾系统中加入压风增压装置的方式,增加喷雾水压力,使喷雾雾化效果得到较大提升。 (2)、现场使用结果表明,综掘机防尘系统改造后粉尘降低了45.25%,大大提高了机器作业的喷雾除尘效果,较大改善了现场劳动作业环境,同时降低了综掘机截齿消耗,该技术的改进推广为综合机械化掘进和安全生产带来较大的经济效应。 煤矿综掘机论文:煤矿综掘机的控尘技术探讨 【摘要】在现代煤矿的开采技术应用中,我国的除尘技术,大多借鉴国外的除尘技术。在实际的实施过程中,还需要结合地方煤矿的煤质特点,进一步提高对采煤工作面的合理调配,实现干净生产。本文针对综掘机的控尘技术进行探讨分析,为井巷掘进采煤提供一个优质的工作环境。 【关键词】煤矿综掘机;控尘技术;井巷掘进 伴随着现代化机械采煤技术的不断提高,在开采上,通过采煤工艺的发展情况来看,传统的生产工艺,在生产形式上,已经难以满足现阶段的社会发展规模。因此需要大力开发机械综合采技术,而在这样的生产环境下,综掘机的防尘技术,就需要放入重点研究之中。下面我们对如何在煤矿综掘机的环境保持进行简要分析讨论。 一、局部通风系统 就拿我们蒲白矿务局控股的建新煤矿除尘来说,其除尘系统根本就是建立在通风系统上,而为满足巷道掘进的环境,就需要加强局部通风系统的有效性。建新煤矿通风系统主要采取的是压入式通风,其原因就在于这一类通风体系,设备投入少,管理简便,能够及时的完成通风任务。而局部通风工作,也能够更便捷的完成工作面的防尘应用,通过尘面的安全瓦斯(建新瓦斯浓度为0.10到0.14)使用规范,从根本上实现对工作巷道面上的有效管理。确保工作面的粉尘在拒不通风环境下,能够得到有效控制。而在进行局部通风系统的管理应用中,还需要注意以下几点。第一,局部通风方式的选择。在进行通风方式的选择上,应根据我国煤矿综掘工作面安全规范要求进行合理的分配调整,并采取有效的通风方式,改善对各项设施通风条件的有效调整,并根据实际的除尘情况,选择合理的通风方式。而在传统的通风方式上,主要有抽出式、长压短抽式、长压短抽式和压入式通风四大类,在选择上,应根据除尘风力需求选择合理的通风方式。避免因局部风压不足而导致尘面无法控制,影响正常生产。第二,通风机选择。选择合适的通风机是保证井下工作面循环风系统安全性的根本所在。在进行选择的过程中,需要结合实际的使用功率进行风流供应能力上的选择。对于井下风量的选择,主要针对的问题就在于工人的呼吸风量,瓦斯气体稀释能力等方面的空气需求。因此做好局部通风机选型,即可有效的完成对主通风机实际使用规范上的有效利用。第三,风巷布置。在进行井巷通风系统的设置过程中,巷道的布置是保证工作面安全性的重点,而在进行布置过程中需要注意的还有两地单,一是煤炭落地点,二是截割头,只有克服了在这两个地点的重点巷道布置,才能够确保井下除尘风的合理性,并保证井下巷道的载风能力。第四,挡尘帘布置作用。对于井下的行车操作,需要在车辆安置合理的挡尘帘,以保证行车四季的实现不受影响。在进行设置时,就应考虑到实际流动的具体操作,并结合其扩散的形式,完成对不同状态组合的实际应用,这对于合理的使用形式等,都能够提供一个安全的工作环境。 二、喷雾降尘技术的使用 在井下综掘工作面的施工中,现在主要运用的除尘技术中喷雾降尘是应用最广的,其主要的形式分为风流净化水幕和转载喷雾两大类。风流净化水幕:通常在3Mpa的环境下完成喷嘴的测定检测,同时根据实际的实验数据分析实现对不锈钢材料的锥形喷嘴形式上的有效控制,并结合孔径的实际使用,完成对不同环境下的合理应用。而在孔径的选择上则应当根据实际的使用规范进行合理的选择。转载喷雾:这种形式主要通过常压小于1Mpa的压力雾流形式来完成对形状内的低压操作,其作用可供圆锥形的煤尘防护,通过的选择模式以重力操作为主要操作形式。在使用雾滴的使用过程中,应保证有效的水流操作,并以此完成对煤尘的有效检测。 三、实例应用分析 在实际的使用过程中,要结合不同岩层环境下的使用操作环境进行合理选择。在本次的研究中,以建新煤矿5309采煤工作面防尘操作应用为主要的研究对象,并针对回采区域内防尘操作机械的使用情况进行类比分析。其使用情况如下。首先,在轨道顺槽的掘进工作中,粉尘分散度的检测中,经实际检测,其分散度小于2μm,2~5μm,5~10μm和大于10μm的范围内的除尘工作,均得到了实现,并在合理的排布过程中,完成了对粉尘分散度形式上的合理安排。然后,在检测实际应用效果上,工作面现场的防尘措施设备布置,也符合验收标准,其现场制作的尘性分布情况,如下图2所示。 最后,经综合对比,通过水雾喷洒形式结合拒不通风管理,能够有效的实现空气净化,并实现对巷道整体防尘操作的有效控制,并通过这一防护作用,为井下工作提供安全的生产条件。 总结 经现场检测分析,在进行工作面的通风检测中,通过局部通风方式上的认证分析,采取综合防尘操作,可有效完成对规程内的安全防护,并保证矿井的安全,在这一使用过程中,通过不同的防尘操作,可为井下工作空气提供质量保障。 作者简介 关歆:学历:大专,后(专升本),职务:掘进队技术员。 煤矿综掘机论文:有关故障诊断技术于煤矿综掘机械设备维修的应用研究 【摘 要】煤矿综掘机械设备是煤矿生产的重要组成部分,将会对煤矿生产质量和效率产生直接影响,所以,做好煤矿综掘机械设备的维修工作便显得尤为重要了。本文围绕故障诊断技术于煤矿综掘机械设备维修中的应用进行相关研究,首先阐述了做好煤矿综掘机械设备维修工作的意义,其次介绍了几种常用的故障诊断技术(矿井提升机检测技术、振动与噪声检测技术、无损检测技术、油液磨屑分析检测技术),最后讨论了煤矿综掘机械设备诊断专家系统的构建与应用。 【关键词】故障诊断技术 煤矿综掘机械设备 维修 应用 1做好煤矿综掘机械设备维修工作的意义 随着社会经济水平的不断提高,人们对煤炭的需求量也是与日俱增,然而煤炭大部分深埋地下,其开采工作往往需要借助各种煤矿机械设备,由此可见,煤矿机械设备是保障煤炭开采工作顺利进行和安全进行的重要条件[1]。现如今,我国煤矿开采工作已经由传统的人工方式渐渐过渡到更为先进的机械化方式,然而在实际开采工作中,煤矿机械全天运转情况相当常见,普遍处于超负荷状态,这将会给煤矿机械的工作性能带来一定的影响,甚至埋下安全隐患,因此,重视和做好煤矿挖掘机械设备维修工作便显得尤为重要了。 2常用的故障诊断技术 随着科技水平的不断提高,我国煤矿行业普遍迈入了机电一体化行列,煤矿综掘机械设备在煤矿生产中得以广泛应用。该类机械设备的广泛应用给相应的故障诊断技术提出了更高的要求。目前,我国煤矿综掘机械设备的故障诊断技术主要有矿井提升机检测技术、振动与噪声检测技术、无损检测技术、油液磨屑分析检测技术等[2]。下面一一进行详细介绍。 2.1矿井提升机检测技术 矿井提升机故障主要有两种,一种是硬故障,另一种是软故障。硬故障指的是由固定参数异常而导致的故障,一般借助相应保护装置即可解决;软故障检测工作需要借助专业的分析软件,然而受成因多样的影响,其诊断准确率有待提高。由软故障可对硬故障进行相应的预测,所以,重视设备的软故障诊断工作具有相当积极的意义。在煤矿开采中,提升机属于不可或缺的组成部分,所以,应尽可能地保障提升机的运行安全系数,这也是相关科研人员主要攻关的部分,为该设备的故障诊断设计了一系列设备装置,如ASCC控制系统装置便是其中的代表[3],该装置能够对提升机的各项运行参数展开全天候的实时监控,同时提供预警服务,另外,当提升机出现制动失灵等故障时可快速对其保护,效果较为理想。 2.2振动与噪声检测技术 所谓振动与噪声检测技术指的是,将检测设备安装在煤矿综掘机械设备的适当位置,对其工作状态下的振动以及噪声信息加以收集和分析,从而实现对设备工作状态的有效评价以及相关故障的及时有效预警。振动与噪声检测技术原理简单且比较实用,因而在煤矿行业中得以广泛应用。 2.3无损检测技术 无损检测技术凭借自身的诸多优势在多个行业获得了良好应用,其突出优势在于能够在不破坏煤矿综掘机械设备的条件下对其内部故障进行诊断和分析。对设备的表面故障进行诊断时,一般采用渗透检测法或超声波检测法;对设备的内在故障进行诊断时,一般采用微波检测法或射线检测法。在运用无损检测技术之前,首先要做的工作是明确选择哪一种无损检测技术,所以,应对煤矿综掘机械设备的制作材料进行仔细分析和准确确定。除此之外,其他比较常见和常用的无损检测技术还包括电气检测技术以及湿度检测技术等。随着微电子技术和大(超)规模集成电路技术的不断发展,小波分析诊断技术和计算机远程协作诊断技术凭借自身优异性能在煤矿综掘机械设备诊断领域得以广泛应用[4],在很大程度上保障了该类设备的工作性能和延长了该类设备的使用寿命。 2.4油液磨屑分析检测技术 油液磨屑分析检测技术的原理是,从煤矿综掘机械设备的液压系统或润滑系统中抽取一定量的油液,借助以光谱分析为代表的油液分析技术对油液中含有的微粒变化进行精准确定,进而找出故障,最终实现对整台设备的健康状态的科学判断和确定。 3煤矿综掘机械设备诊断专家系统的构建 专家系统是一种以知识为基础的且具有一定智能化特点的故障诊断技术的应用系统,凭借知识以及推理过程,对那些高难度问题进行快速且准确的求解[5]。 煤矿综掘机械设备诊断专家系统指的是,借助不同类型的诊断知识对监测装置收集到的一系列信息予以分析和处理,从而实现对设备当前工作状态进行科学判断和严谨推理的软件系统。当设备出现不正常状况时,诊断专家系统便会根据相关信息进行推理和判断,从而确定故障原因,并确定故障的具体位置,最终提供诊断过程的关键解释以及故障解决措施,在设备故障萌芽阶段进行主动地预防式维修。诊断专家系统的应用能够为设备的安全运行、稳定运行、长周期运行、全性能运行以及优质运行提供坚实的技术以及管理保障。某煤业公司综掘机械设备诊断专家系统以设备工作状态以及计算机网络构成为基础依据,同时将数据库技术以及.NET技术用作设计开发手段,采用常规的C/S架构模式[6],能够实现对所有在役机械设备的有效覆盖,主要由设备综合管理模块、故障诊断模块、维修助手模块以及预警提醒模块等组成。 3.1设备综合管理模块 设备故障诊断工作需要足够的关于设备状态的准确数据,换而言之,需要获得充足的数据以供分析和决策,这就是所谓的设备数据综合管理。这一模块系统管理和存储机械设备的如下信息:(1)设备资产清单;(2)设备台账图纸;(3)设备设计数据;(4)设备安装状况及系统图;(5)维修历史数据;(6)设备变更与维修记录;(7)设备状态监测与诊断数据;(8)事故及异常记录;(9)测点设置;(10)设备可靠性状态统计分析等。 3.2故障诊断模块 故障诊断模块的功能主要包括两大方面:(1)专家库维护。维护专家库内收集的各种知识以及经验,即有效维护选定设备所对应的征兆库、故障库以及二者之间所对应的逻辑关联;(2)诊断推理。对选定设备展开相应的故障诊断,推理方式主要包括三种,一是正向推理,二是反向推理,三是正反向混合推理,最终立足于推理结果提供针对性的维修措施。 3.3维修助手模块 维修助手模块中以分门别类的方式科学存放了设备信息、维修信息、专家信息以及应急预案在内的所有信息和数据,肩负着规范统一管理设备全部信息的重任。在有需要的情况下,可以通过该模块及时且准确地找到相关资料,主要包括:(1)设备说明书;(2)设备性能参数;(3)设备图片;(4)设备图纸;(5)设备视频;(6)维修作业标准;(7)维修技术标准;(8)维修方法;(9)专家资料;(10)应急预案的能够。维修助手模块为煤矿综掘机械设备的安装工作、维护工作、调试工作以及检修工作等提供了有效的技术支持以及操作帮助。 3.4预警提醒模块 预警提醒模块的功能主要包括两大方面:(1)故障预警。结合在线监测设备提供的一系列性能数据对选定设备发生的故障予以及时且准确的预警,以便提前采取针对性的应对措施;(2)维修提醒。结合选定设备所对应的维修周期,提醒相关人员在规定的时间内对设备进行相应的维护或维修。对单一设备进行维修时,应在参考其运行方式以及维修方式的基础上,合理运用技术经济分析方法,对维修费用等进行综合评估,形成和提供最合理的维修决策报告[7]。 4煤矿综掘机械设备诊断专家系统的应用与分析 煤矿综掘机械设备诊断专家系统在该煤业公司得以实践应用,能够对所有设备资源以及技术资源予以统一集成管理,进一步完善了既有的综掘机械设备管理体系,在很大程度上精简了综掘机械设备的管理以及维护过程,并实现了对故障的智能化诊断,如此一来,大幅提高了综掘机械设备管理质量,使得企业安全生产管理工作迈入了一个新的台阶,为企业创造了更高的经济效益和社会效益。 然而,智能诊断专家系统在取得不错应用成绩的同时,也表现出了一定的局限性,主要包括以下几个方面:(1)故障诊断的准确度在很大程度上依赖知识库中的专家知识丰富程度以及专家知识水平高低[8];(2)知识库的建立工作存在一定的困难,部分经验很难甚至无法采用形式化的方式进行描述;(3)当系统规模扩展到一定阶段之后,将会面临以“组合爆炸”为代表的一系列问题;(4)推理效率不高,自学功能以及自适应功能还有待加强。 5结语 对于煤矿企业而言,煤矿综掘机械设备属于不可或缺的组成部分,发挥着十分重要的作用,所以,煤矿企业应关注该类设备的正常运行和安全运行,换而言之,应积极采用先进的故障诊断技术以实现对该类设备的及时有效维修。只有如此,才能发挥该类机械设备的最大效能,为企业创造更大的经济效益和社会效益。 煤矿综掘机论文:综掘工作面机载式液压临时支护在煤矿的应用 【 摘要 】 综掘巷道采用锚杆、锚索、网片支护时, 临时支护是必不可少的一道工序。临时支护的可靠与否直接影响到支护作业的安全。针对目前煤矿锚杆支护巷道使用的临时前探梁所存在的缺点以及目前临时支护现状时常发生伤亡事故,新型的机载式液压临时支护机在煤矿巷道支护中起到至关重要的作用。通过对这种新型巷道支护机的结构、参数及工作原理及其试验情况进行了详细的分析,认为使用该设备可以大大提高巷道的掘进速度并减轻工人的劳动强度。 本文介绍了我矿采用综掘机机载液压式前探梁临时支护系统,由掘进机油泵进行液压控制,通过安装液压阀对机载液压油缸进行压力调节。在我矿的实际运用的结果表明了该系统具有结构简单,支护安全可靠,实用方便等特点。 关键词:掘进机临时支护液压式机载前探梁护顶机 一、液压式机载前探梁在综掘巷道中应用的意义 推广煤巷锚杆 (网 ) 支护是我国煤炭工业继综采后的第二次支护技术革命, 锚杆 ( 网 ) 支护的应用范围和应用量在各类井巷支护中所占的比重逐年上升。而目前综掘锚杆 ( 网 ) 支护巷道普遍采用掘进机切割工作完成后对空顶区进行临时支护,再行锚网支护的工艺方式,其空顶区采用多条前探梁 ( 钢管或方钢 ) 沿巷道方向悬挂在顶板上探至空顶区,对顶板起到临时支护作用。但这种 临时支护的缺点有:前探梁对空顶区的支护没有初撑力,安全可靠性差;前探梁与顶板为点接触,不能对空顶区顶板进行有效保护;操作过程复杂, 其移动靠手工作业,支护作业时间长, 劳动强度大,相对减少了掘进作业时间。针对目前煤矿锚杆支护巷道使用的临时前探梁所存在的缺陷,研究应用安全、可靠、快速的机载式空顶区临时支护设备势在必行。 随着煤炭行业的迅速发展,机械化程度的飞跃提高,采掘速度突飞猛进,这就要求必须有一套安全的设备保障掘进时作业人员的安全,这在煤矿的安全生产中尤为重要,所以机载式液压前探梁在煤矿综掘巷道的应用具有重要的现实意义。 二、机载液压式空顶区临时支护设备在我矿应用概况 1、主要技术要求 采用与掘进机叠加的配套方式, 掘锚交叉作业, 当掘进作业时将其退至掘进机的中部, 不影响掘进机切割、装载作业, 不干扰司机的操作视线;由油缸提供支撑力支护空顶区; 顶板支护时必须适应倾斜巷道; 必须考虑护网与钢带的托举固定方式; 结构件必须有足够的强度、刚度和使用寿命;要求支 护系统机械化 程度高, 动作 快捷, 操作方便, 安全可靠, 便于井下安装使用。 机载式临时支护机主要折叠机构设置在掘进机升架上部, 收拢后不影响司机操作。主折叠油缸尾部铰耳与掘进机叉升架铰轴同轴固定, 主折叠架铰接耳座与叉升架固定连接。液压系统的双向锁、安全阀、节流阀、截止阀安装在各自油缸体外, 由掘进机提供高压液体通过操纵阀组进入各个油缸。 2、适用范围 适用我矿高度在2.5米-4.5米的矩形和拱形巷道,根据掘进机型号的不同配置了相应型号的液压式机载前探梁。工作压力在10至16MPa,实验压力可达21MPa。可在-5摄氏度到40摄氏度的温度范围内正常工作,而且改装量很小,对掘进机正常工作无影响。 三、主要结构和工作原理 机载液压式临时护顶前探梁( 以下简称护顶机) 主要由伸缩架、护顶梁、主臂架、连接器四大部件及油缸、泵站、油箱、伸缩油缸、高压油路过滤器、插装双向锁、高压油管路、分流集流阀、溢流阀、操作阀等液压系统组成。依靠掘进机本身的液压系统改装,采用全液压传动。 主臂采用双层套筒式伸缩结构, 并受支臂油缸的支撑, 支臂油缸可使主臂伸缩变幅。主臂后端与掘进机机身铰接, 可实现上下运动。主臂前端安装仰俯油缸并与护顶梁铰接。仰俯油缸用以调整护顶梁的仰俯角, 使护顶梁始终平行于巷道顶板。护顶梁由延伸油缸、斜撑油缸、里外双层护板、左右两侧护板及导向杆等组成。工作时,用掘进机的原站供油通过二位三通阀,进入高压油路过滤器,经溢流阀到操作阀,进入双向锁,双向锁打开进入油缸,实现主臂伸缩与护顶梁伸展的联动。可通过斜撑油缸调节角度,保证护顶梁中心线与巷道中心线平行。延伸油缸和导向杆用以推动里层护板向前伸长1m, 使护顶长度增到3.1 m。斜撑油缸用以展开两侧铰接的侧护板, 使护顶宽度增至3.4 m。该护顶机能与 MRH、ELMB、EBJ、EBZ系列机型配套使用。 如图所示: 四、 机载式临时护顶机的结构特点 ( 1) 该护顶机采用机载式配装在掘进机的中上部, 选位合理、配套简便, 对掘进机的改制量很小, 不干扰掘进机的运动、截割和装载作业。 ( 2) 该护顶机工作时, 采用长滑道整体推进及主臂变幅伸长的两级推进机构, 使主臂将护顶梁托起并紧贴在空顶区顶板, 及时支护。不工作时, 整体退至掘进机中后部, 不影响其截割作业。 ( 3) 该护顶机以护为主, 护顶梁的承载力大于40 kN, 满足临时支护的要求。护顶梁配置延伸油缸和斜撑油缸, 可使护顶面积达到3.4 m * 3.4 m。在顶板条件允许时, 可实现一掘多锚, 而护顶机收拢时体积小, 不干扰掘进作业。 ( 4) 护顶梁的中护板与侧护板采用铰接方式连接, 能够满足矩形和拱形等不同断面巷道的使用要求。 ( 5) 该护顶机设有液压平行摆动机构, 在掘进机停放位置偏离巷道中心线时, 可使护顶梁仍然对准巷道中心线, 有利于加宽掘进机一侧通道, 便于移动锚杆机具。 ( 6) 主臂采用方形套筒式伸缩结构, 伸缩距离大, 承载力大。主臂油缸前后端头铰接,使油缸横向不受力, 有效改善油缸的工作状况。 五、 主要技术参数 适用巷道尺寸: 六、 井下试验概况 前探梁型号ZLJ-10/21、综掘机型号EBZ-200,使用该设备完成掘进进尺 800 m。在掘进机不出故障的情况下, 采用该机临时支护, 每天三班最快完成 180 根锚杆及 18 根锚索,最快日进尺为22 m。考虑工人熟练程度的影响, 在掘进机不出故障的情况下, 采用该临时支护方式, 每天三完成锚杆支护进度稳定在 150 根锚杆及15 根锚索,正常日进尺为 都能保证在15 m以上。 2203顶抽巷机组前探梁临时支护试验结果表明, 两机配置基本合理, 联接可靠。采用该护顶机进行临时支护, 护顶速度快, 并能实现一掘三锚, 加快掘进速度。这种临时支护方式安全可靠, 能主动支护顶板, 其护顶面积大,最大程度地避免人身伤亡事故的发生。采用这种临时支护还能减轻工人劳动强度。 七、两种临时支护方式在我矿的使用对比分析 目前我国煤矿的综掘巷道普遍采用窜管式作为临时支护。在同样条件下的巷道中, 采用机载式临时护顶机和采用窜管式进行临时支护方式的对比结果如表:(按照日进尺支护最好记录结果比对) 此外, 采用窜管式临时支护护顶, 需要多名工人向前窜管, 需要支架或者梯子才能配合完成支护,支护速度慢, 导致迎头空顶时间过长, 增加顶板冒落的几率。再者, 这种临时支护方式是依靠已锚固的锚杆作为其生根点, 一旦发生冒落势必加大冒顶面积, 造成大事故。而采用机组前探梁护顶能提高临时支护速度, 及时支护空顶区; 且护顶机的受力生根点为掘进机, 生根有力, 支护的可靠性大。最大程度地避免迎头发生安全事故。 八、结语 通过井下实践试验结果表明, 机载式临时前探梁支护实行两机配套, 其综合性能、设计的主要技术参数基本满足实际使用要求, 设备运行可靠。该护顶机不仅为机掘巷道锚杆支护作业提供安全保障, 而且可以加快掘进速度, 缓解采掘紧张的矛盾。此外, 该护顶机还具有以下性能特点: ( 1) 与掘进机配套独特新颖, 总体布局合理, 结构巧妙,活动机构的液压管路全部采用高压管; ( 2) 机械化程度高, 能快速 将护顶梁送入空顶区, 速度快, 实现快速临时支护,大幅度的降低职工劳动强度,明显提高劳动效率,使锚护工作的安全提到了有效的保障。 ( 3) 两机配套方便, 掘进机仅为其提供生根点,不损坏掘进机的任何部件, 基本不影响掘进机的作业,利用掘进机的泵站做动力,全液压控制,操作平稳,展开迅速,有利于对机器实现自我保护。 ( 4) 改变了传统的临时支护的工作方式, 使被动 护顶变主动护顶, 且护顶力大,支持面积大,初撑力和工作阻力较大,可在低顶板巷道的工况下,顺利反转打开和收拢。 煤矿综掘机论文:浅谈煤矿综掘机液压系统故障处理及分析 摘要:本文分析了快速掘进是保证矿井采区接替的重要因素,在生产过程中,对综掘机运行中可能出现的各类故障,提出了相应的处理对策,以期降低设备的故障几率,充分发挥其技术优势,为实现企业经济效益奠定基础,提高了工作效率。 关键词:煤矿;掘机;故障处理 1 前沿: 煤矿综掘机上使用了液压系统作为主传动系统,其结构也变得紧凑、工作 平稳、操作简便了,并且省力。但是,它既带了了方便,也带了许多麻烦。如果操作、检修、维护不当,故障率也会大大提高,并严重影响综掘机的使用可靠性和寿命,也给生产效率的提高带来影响。所以,规范操作综掘机液压系统和提高检修、维护质量很重要,这对提高综掘机的开机率,提高综掘工作面生产效率会起到很大的作用和影响的,对此应该引起高度重视。 对于EBZ120掘进机在我矿的实际运用,不但要正确知道设备使用的范围,更重要的是要保养和检修,特别是液压系统最容易出现故障的地方,现在根据多年的经验,对该设备的常见故障部分进行探讨。 EBZ120掘进机主要适用于煤岩硬度≤60Mpa煤巷、半煤岩巷道的掘进,也可适用于条件类似的其它矿床及工程巷道的掘进。该机机身矮,适用于具有中小断面的巷道掘进。通过第二运输机,可与自卸车、梭车、皮带运输机等配套,实现掘进、运输连续作业。 2 技术特点 (1)液压系统具有恒功率、压力切断、负载敏感控制功能,高效节能。采用比例先导控制,操作方便。 (2)传动箱中所有齿轮均采用适用于低速重载、耐冲击、芯部硬度高的优质合金材料。 (3)电气系统采用模块化设计,操作箱具有液晶汉字动态显示故障自诊断功能,智能化程度高。可配置无线遥控装置,实现离机控制。 3 液压系统常见故障及处理 (1)故障现象:四联阀单片滑阀卡槽定位失效。分析原因:滑阀后部轴用挡圈损坏。解决方法:更换轴用挡圈。 (2)故障现象:执行机构工作正常,但测压力为0。分析原因:压力表损坏。解决方法:更换压力表。 (3)故障现象:阀杆操作不灵敏,有卡滞、不复位现象。分析原因:内部油液不清洁或外部杂质堆积太多。解决方法:清洗阀杆或清理外部灰尘杂质。 (4)故障现象:执行元件达不到最大压力。分析原因:限压阀设定压力低;漏油。解决方法:重新调整限压阀设定压力。 (5)故障现象:某一油路上的执行元件不能达到最高压力。分析原因:梭阀泄漏。解决方法:清洗杂质。 (6)故障现象:执行元件动作太慢。分析原因:阀芯的流量小。解决方法:调整手柄座处限制流量挡块。 (7)故障现象:当第二个功能动作时,执行元件(第一个功能)迅速减速分析原因:泵的流量太小。解决方法:核对泵的流量。 (8)故障现象:当阀芯朝一个或两个方向移动时,执行元件没有响应。分析原因:LS采集处堵塞。解决方法:清理节流嘴处污物。 (9)故障现象:冷却器芯子鼓了(往里)。分析原因:水减压阀失效,水压过高。解决方法:维修或更换水减压阀。 (10)油箱的油温过高:分析原因:(1)液压油量不够(2)液压油质不良(3)系统压力过高(4)油冷却器冷却水量不足(5)油冷却器内部堵塞解决方法:1)补加油量。2)换油。3)调整油泵输出压力。4)调整水量。5)清理内部。 1)油泵有异常音响: 分析原因:(1)油箱的油量不足(2)吸油过滤器堵塞(3)油泵内部损坏解决方法:①加油。②清洗。③检查内部或更换。 2)油压达不到规定压力: 分析原因:(1)油泵内部损坏。(2)压力控制阀出现故障解决方法:(1)更换。(2)检查 压力控制阀内部。 3)换向阀杆不动作: 分析原因:(1)阀杆研伤,或有异物。(2)阀杆联接件过紧或损坏解决方法:(1)检修。(2)调整或更换。 4)换向阀动作不良: 分析原因:(1)钢球定位弹性挡圈损坏(四联阀)。(2)弹簧损坏。(3)弹簧锁紧螺栓松动解决方法:(1)分解检查更换(2)更换弹簧。(3)分解检查调整 5)换向阀,卸荷压力始终保持20bar以上分析原因LS回油箱背压高,解决方法:(1)检查中位时的LS油口压力。(2)检查回油口(E1终端板)是否直接和油箱连接。 分析原因(二)卸荷口被堵(LS回油箱口堵住) 解决方法: (1)对阀芯上1mm的孔用压缩空气清理。(2)更换阻尼螺钉。(3)对于PSL…U型检查低压卸荷阀。 4 液压系统用油的选择 4.1 我们通常选用液压系统用油分析: 造成液压系统故障的原因,其70%是由于液压油管理不善,如能充分的注意管理,则可减少液压系统故障的发生。有关液压油的管理,要注意以下几点: (1)防止杂物混入液压油内; (2)当发现油质不良时,应尽快更换新油; (3)按要求更换过滤器; (4)油箱油量应符合要求; (5)油冷却器内保证有足够的冷却水通过,以防止油温的异常上升。 4.2 液压油的检查 (1)按一定时间(一个月)从油箱内抽取约一升的油样,注入清洁的试管内(数个试管),在分别保管十天后和一个月后与新油相比较,观察其颜色、透明度、杂物的混入程度及沉淀物等的外观检查。由于人眼的能见度下限为40μm,这样可初步确定油液清洁度。然后用滤纸过滤液压油,滤出其不纯物,再根据滤纸颜色来判断油液的清洁度,这要求观测者有丰富的经验; (2)更严格的检查,则是依据厂家的标准,对粘度、抗氧化、水分的含量、沉淀物、色相、比重、闪点进行检查。根据检查结果及抽取油样的时间,来决定更换液压油的时间,则更为有利。 停止位置,然后改为后退。操作其它手柄也应如此 4.3 液压系统用油的选定标准 所用液压油,必须是适合于高压系统的油类,要选用具有耐磨耗性、抗氧化性、润滑性等特性良好的油类。 当使用环境在零下五度以上时,作为所选用的液压油应该是抗磨液压油或极压抗磨液压油YB-N68。 其 质 量 指 标 如 下 : 运 动 粘 度 : 3 7 ~43mm2/S(50℃) 凝点:≤-25℃粘度指数:≥90 5正确操作综掘机 在综掘机的操作过程中,应严格执行操作规程,防止粗暴与随意操控、操作。在进行截割、装料、行走、等作业的操作时,其每个动作一定要平稳准确.要经过中间位置,收放操纵杆及时,避免过猛过快,以免突然打开或关闭液压缸和液压马达等执行机构进、出油口时,产生压力冲击,导致各部油封加速损坏、高压软管起泡破裂、管接头处松动渗漏,甚至还有可能使溢流阀因瞬时开启过大而使阀芯卡死,发生内漏,以致造成作业无力,工作效率降低,使用寿命缩短等。 结束语 近年来随着煤炭事业的迅猛发展,为适应矿井高产高效的要求,采用综掘机进行煤矿巷道掘进能实现连续切割、装载、运输作业,提高掘进进度,降低劳动强度,保障高产高效矿井生产接替的连续,所以综掘机在煤矿中将得到更大的发展。随着技术和产品质量的提高,使国内掘进机在井下使用越来越可靠。为了使综掘机在淮南矿区使用好,发展更加健康有序。
电子测量技术论文:电子测量技术的发展及应用 【摘要】本文通过介绍电子测量技术的相关内容,包括电子测量技术产品的发展及应用、电子测量技术的发展及应用优势,以及电子测量技术在未来社会的发展及应用方向等几个方面内容,重点介绍未来电子测量技术在软件平台、总线接口、虚拟测试和专家系统等方面上的应用情况,分析和探究电子测量技术的发展及应用,以期能够给予广大的电子测量技术人员和相关部门一些参考和帮助。 【关键词】测量;电子测量技术;发展及应用;分析和探究 一、引言 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。对于新时期下如何进一步促进电子测量技术的发展及应用,需要从事电子技术行业的技术人员加以重视考虑,可以从电子测量技术的软件平台、总线接口、虚拟测试、专家系统等几个方面加强分析和探究。现具体分析如下。 二、电子测量技术的产品发展及应用 电子测量仪器,是基于电子测量技术,并结合计算机技术、通信技术、数字技术、软件技术和接口技术等发展起来的一种机械测试系统。从国家安全角度、经济产业角度以及科技发展角度来看,融合了大量的高新科学技术的电子测量技术与电子测量仪器工业有着密不可分的关系,同时也被广泛运用于各个领域,为国家的科技进步和原创核心技术的发展带来了重要的推动作用。而未来电子测量仪器的发展,则主要集中在测量仪器的通用化、模块化、网络智能化等各个方面上。 三、电子测量技术的发展及应用优势 从目前的电子测量技术发展程度来看,电子测量技术主要具有以下几个方面的优势。 (一)电子测量技术的测量频率范围宽、量程广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程广等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。通过电子欧姆表,可以测量几欧姆到几十兆欧姆的电阻,整个量程跨度的数量级高达7个。 (二)电子测量技术测量准确、高速 由于电子测量技术测量准确度更高,测量速度更快的应用优势,促使电子测量技术在社会各行各业的应用越趋于广泛,尤其是在时间和频率等问题的测量上,更具备发展优势。从电子测量技术的测量速度能力来看,电子测量技术主要是采用电磁波或是电子运动来实现的,相对于传统的测量技术而言,其测量效率相对要高出很多,且测量结果的误差也要更小。 (三)电子测量技术能够实现遥测以及不间断测量 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性。同时,电子测量技术的显示方式又较为直观、清晰,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。 (四)电子测量技术与计算机技术的相结合 除了上述三种优势之外,电子测量技术还实现了与计算机技术等多种高新技术的相结合。通过利用D/A、A/D的变换功能,能够将电子测量技术测量得出的电信号传输到计算机上,达到方便保存测量数据和及时做好记录的目的。尤其是当今微型计算机的不断发展,更是使得电子测量技术的测量结果能够便于随身携带,及时对需要更改的数据参数进行记录和更新保存,进一步体现了电子测量技术的多功能、高性能。 四、未来电子测量技术的发展及应用方向 通过综合考虑当前的电子测量技术,了解到未来电子测量技术的发展及应用方向主要集中在软件平台、总线接口、虚拟测试以及专家系统等层面上的革新和进步。 (一)基于软件平台的电子测量技术 软件平台技术,是电子测量技术的重要组成部分。在未来的电子测量技术发展中,应该重视软件平台技术的研发,包括软件的可兼容性和可移植性等方面。同时,重点对软件技术的DCOM、CORBA、COM等语言的研究,也能够进一步提高电子测量技术软件的综合应用。针对这种情况,一方面,电子测量技术人员应该致力于提高电子测量软件的集成性,解决测量软件在移植、兼容和重用等方面上的问题,以便实现测量软件在异构环境下的普及应用。另一方面,电子测量技术人员应该让被测量对象和客户之间保持相对的独立性。在不了解被测量对象的具体位置以及测量过程的前提条件下,客户可以通过利用软件平台技术,实现整个测量语言在整个电子测量软件平台系统的集成。 (二)基于总线接口的电子测量技术 总线接口,在电子测量技术的发展中,充当着组合电子测量系统,促使电子测量系统模块化、标准化的重要角色,能够为整个电子测量系统的软件、硬件提供兼容和互换环境。通过在电子测量系统中推广使用总线接口,还能够减小电子测量仪器的重量和体积,保证测量进程的便捷性。与此同时,由于总线接口高度的可靠性和简洁的系统设计,也方便技术人员对电子测量系统的日常维护工作,便于系统的简便升级和换代。 (三)基于虚拟测试的电子测量技术 近年来,随着电子测量技术与其他多种高新科技的相融合,虚拟技术在电子测量技术中的应用也日趋普及。采用虚拟测试技术,能够优化测量结果数据,改进电子测量技术过程的具体参数,增强电子测量技术的工程实用化。就目前来看,将虚拟测试应用到解决电子测量技术的实际问题当中,不但能够起到有效指导被测对象进行实际测量工作的作用,同时对于整个测量的数据进度以及测量效率的提高,也有着不容忽视的意义。 (四)基于专家系统的电子测量技术 专家系统,是在模拟人类专家的基础上,通过利用互联网上海量的数据信息和经验,对电子测量技术中出现的问题加以判断和推理,并提供相应的解决措施的一种计算机系统。同时,专家系统技术的采用,还可以让整个电子测量系统更加具备扩充性、灵活性,起到改进和完善整个电子测量系统的重要作用。在未来电子测量技术的发展应用中,加强专家系统的研发,对于提升整个电子测量系统实现高效、精准化管理和运行,有着不可取代的推动作用。 五、结束语 通过电子测量技术的分析和探究,促进广大电子测量技术人员及相关部门对电子测量技术的认识和了解,掌握未来电子测量技术的发展方向,普及电子测量技术的应用,对于推动整个电子测量技术行业的发展进步,有着极为重要的研究意义。 电子测量技术论文:基于创新人才培养的“电子测量技术”课程教学改革探讨 摘要:“电子测量技术”是电子信息类本科生的主要专业课之一,为了适应培养创新型、复合型人才目标的需要,针对目前教学中存在的问题,对本课程的教学内容、教学方法及考核方式进行了有益的改革探索。实践表明课程改革调动了学生的积极性,达到了良好的教学效果。 关键词:电子测量;教学改革;创新型人才 培养具有实践创新能力的应用型人才是当今高等教育的培养目标之一,课程教学改革是培养创新人才的根本措施。“电子测量技术”是现代科学获取信息的重要手段,是从事现代电子科学研究的必备基础,该课程也是电子信息、电气自动化和机械电子等专业的骨干专业必修课程,旨在提高学生所学专业课程中的专业基础理论和单元技术知识及独立设计、构建、调试仪器与检测系统的能力,强化学生对仪器与检测系统工程的感性认识。本课程是实践性非常强的一门专业课程,近年来,随着科技迅速发展,特别是随着自动化技术和信息技术的发展及其在工业控制中的广泛应用,电子测量技术在测量技术的研究、生产测试方法、信号处理方法和技术等方面发生了一系列的变革。为了配合高等学校培养实践创新性人才的需要,同时也为了培养的人才能适应现代科学技术的发展,教研室人员对“电子测量技术”课程的授课内容、教学方法和考核方法等进行了一系列的改革探索,教学中的实践证明该课程的一系列改革取得了良好的教学效果。 一、课程内容的改革 由于目前科学技术的迅速发展,电子测量技术正从传统的电子测量仪器向智能化、复杂化自动测试仪器和虚拟仪器等方向发展,使得当前的“电子测量技术”课程内容结构已经不能满足当前人才培养的新要求。其主要缺陷包括电子测量技术教材建设的滞后,该课程内容未及时全面反映技术新发展而导致体系陈旧等。因此,电子测量技术教材应与时俱进,在讲述传统测量内容的前提下应补充智能化仪器、虚拟仪器和复杂自动测试系统等一些新的技术理论,以及先进的仪器设计方法和操作方法,而且授课内容应全面反映现代测量技术的新方向和新技术。 在该课程教学内容的改革中,主要以电子测量技术的教学大纲为主要依据,以该课程的原理、结构和测量系统为主要体系,从电子信息科学的角度来理解和观察该课程,突破以往教学中就器件论器件的传统教学方式,努力做到思路开阔,层次清晰,阐述准确,结构科学合理。按照“理论教学模块”和“实践教学模块”相结合的体系结构进行授课,课堂教学主要采取理论教学模块,重点讲授该课程教学大纲基本要求的内容。内容主要分为:检测系统的误差理论部分,非电量检测方法及智能仪器设计应用部分,信号调理与数据采集技术部分和检测仪器系统设计部分。辅以实践教学模块,主要以实验教学、调研论文、智能仪器及虚拟仪器测试技术综合设计为主。 根据学生的专业方向选取不同的授课教材,并且根据不同的专业实际情况自编讲义加以补充,主要对教材中没有涉及的内容和讲解不充分的内容进行补充。还可以联系社会热点问题,如社会上地沟油问题出现之后,教师随时给学生补充探讨地沟油的测量方法,这样课堂和现实生活紧密联系在一起,使学生感觉到课堂授课内容的重要性和实用性,提高了学生课堂听课的积极性。 为了在授课中缩短理论与技术实践的差距,在课堂授课中,通过运用案例教学,大大提高了学生解决客观实际问题的能力,教学过程中进行校际合作,提高教学效果。让学生从教学内容融入到实际科研项目中去,比如讲到电磁检测时,给学生列举一些在研的省部级科研项目,使学生了解管道泄露的不同检测方法,使学生认识到某一种物理量不同测量方法,让学生体会到检测一些物理量的新方法、新思路,引发学生思维,激发他们的创新意识,取得了很好的教学效果。 为适应创新型本科人才培养目标和教学实际,在实验课程的教学中,把理论教学和实验教学结合起来,适当增加设计型实验和综合型实验对学生能力的锻炼,共设计了4个验证性实验和3个设计性实验。实践教学中一方面为了使学生理解电子测量技术的基本原理保留了基础性的实验,另一方面,开发了新的工程应用性综合性实验,可以对高年级各专业学科之间的学生因材施教。 二、教学方法的改革 1.重视第一堂课的教学 课程的第一堂课是最基本的,对培养学生对该课程的兴趣也至关重要,所以如何激发学生对该课程的学习兴趣,吸引学生的注意力是第一堂课要解决的主要问题。一般在第一堂课中,主要结合课程教学内容,列举大量学生熟悉的实例,如电阻、电容的测量方法,电饭煲、空调等家用电器中温度如何控制和检测,主要讲解一些生活常用电器的检测技术。采用问题式教学方法,使学生提高学习兴趣,如空气中的微尘颗粒对人体健康具有很大的危害,如何测量微尘的浓度和颗粒大小;啤酒厂对发酵温度等参数的自动测量,然而如何获得这些参数以及机器人如何识别周围环境等等。结合实际应用,使学生充分了解上述物理量测量的一些智能仪器,通过课堂讲授的这些实例深深激发了学生的学习兴趣,使学生逐渐认识到学习该课程的重要性,为学习该课程的后续内容作了充分的准备。 同时教师根据所讲授的内容安排一些自学任务给学生,让学生在课外学习中查找资料或参加各种实践活动来完成任务,教师只是在必要时对学生进行专业知识的指导和帮助,发挥一种引导作用。这样使学生的课外实践学习和本课程始终相关,使学生在完成学习任务的过程中,充分发挥自身的主动积极性,体验到了成功的喜悦,满足了他们表现自我的愿望,同时也学到了原本以为非常神秘高深的知识,促进了学生学习和掌握知识的能力。 电子测量技术论文:“电子测量技术”一体化教学教改内容探讨 摘要:“电子测量技术”是一门技能性极强的课程,其教学目标是让学生熟练地掌握一些常用电子仪器的使用。为了更有效地实现教学目标,从教学场所、教师素质等七个方面来探讨其一体化教学的教改内容,力争使一体化的教学合理、可操作和有效,使学生的综合素质得以切实提高。 关键词:电子测量技术;一体化教学;教学效果 所谓一体化教学,就是以学生为主体,把“教、学、做”融为一体,即把理论教学与实践教学有机地合二为一的教学过程,它体现了以培养学生的动手能力和发现问题并解决问题的能力为本位的教学特点,教师的教学过程围绕着以学生会“做”为主要目的而进行设计,从而提高学生的学习兴趣并同时激发学生的创造性思维,使学生实现动脑与动手过程的有机结合,真正做到理论与实践相结合的新型教学手段,为实现高职人才的培养目标开创一种行之有效的教学手段。 “电子测量技术”是一门具有一定理论性,但技能性又特别强的课程,因此,其教学目标就是使学生能够熟练地掌握运用常用电子仪器来测量各种电路的参数,并由此判断电路性能的优劣。所以,它最主要的教学目的就是教会学生如何熟练地操作电子测量仪器,即体现在让学生会“做”上。其教学目标正好与一体化教学的精神相吻合,故此,对“电子测量技术”进行一体化教学改革有其现实性、必要性和可操作性,它将更有利于实现“电子测量技术”课程的教学目标,并在一体化的教学过程中同时锻炼学生的动手能力和发现问题、解决问题的能力,从而更好地实现高职院校的人才培养目标。 对于“电子测量技术”的一体化教学改革,我们从以下七个方面着手进行。 一、教学场所的一体化 所谓教学场所的一体化,即把通常的理论教学场所(普通教室或多媒体教室)和技能训练场所(实验室、实训室或实习车间)有机地组合在一起,它既能满足理论教学的需要,又能满足实践教学的需要,从而使理论教学和实践教学能够紧密地组合在一起进行,其目的是给师生提供一个边教、边学、边做的合理空间,给一体化的教学实施提供场所保证。 在进行“电子测量技术”一体化教学改革时,首先要把教学场所转移到实验实训室,把该课程所涉及到的理论和实践技能训练内容全部在该场所进行,让师生真正做到了边教、边学并边做的一体化教学过程。 二、教师素质的一体化 通常的教学是理论教师进行理论教学,实验员、实训指导教师进行技能性教学,这容易造成理论教师不积极提高自身的实践技能能力,而实践教师也会同样不积极提高自己的理论水平,导致出现理论教学与实践教学各自独立,互相脱节的情况,对高职院校人才培养目标的实现造成一定的困扰,因此,对教师素质的一体化培养在高职院校中显得更为重要,特别是在进行一体化教学的执行过程中。既能胜任理论教学又能指导实验、实训操作的高素质一体化教师队伍,是实施一体化教学并实现其人才培养目标的关键因素。 教师素质的一体化,也就是通常所说的“双师型”素质的教师,它是一体化教学能够顺利实施的基础,也是一体化教学质量的保证,因此,在进行一体化教学改革时,“双师型”教师素质培养是至关重要的一环。 在实际培养的过程中,可通过组织理论教师利用节假日到工厂顶岗实习,进行技能培训;或让实验、实训教师传、帮、带理论教师,以弥补其操作技能的不足;或组织实践指导教师参加成人教育、自学考试以提高其理论水平;或让实践指导教师在理论教师的指导下从事相应专业的理论教学;或从企业技术人员中引进相关师资等形式,来培养一批一体化“双师型”师资队伍。 在进行“电子测量技术”一体化教改之前,就有目的地让理论教师参与到该课程的实验、实训教学过程中,当他们也熟练地掌握了实践教学技能后,就开展该课程的一体化教学改革,让这些教师充当该课程的一体化教学教师,从而也实现了教师素质的一体化,即理论教师与实践教师的一体化,同时指导学生的学与做,为实现一体化的教学目标提供技术保障。 三、教学过程的一体化 进行一体化教学时,其教学过程有别于理论教学与实践教学分开时的情况,一体化教学主要体现在师生的“边教、边学、边做”上,因此,“教、学、做”需有机地融合在一起进行。在一堂课当中,它们互相交叉地进行,主要让学生在“学中做”和“做中学”,充分发挥学生学习的主动性、能动性,充分启发学生进行思考,培养学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。在整个一体化教学过程中,教师的“教”则主要体现在对学生的“做”进行指导,对学生不理解的地方进行解释并启发学生对出现的问题进行思考,帮助学生充分发挥自己的能动性来解决问题。在这一过程中,学生是主体,教师只是起到辅导性、启发性的作用,充分体现了让学生在“做中学”的精神,有效地培养了学生的自主性、创造性学习能力和综合实践能力。 在“电子测量技术”进行一体化教学的教学过程设计时,我们充分地考虑了“教、学、做”的混合进行以及学生的主体性。如:设计“示波器使用”的一体化教学过程:教师辅导学生认识实验室示波器教师辅导学生连接相关仪器使示波器显示波形教师辅导学生使用并掌握面板上各开关、按钮的作用教师辅导学生读取示波形的参数教师辅导学生分析波形、参数的特性和正确性教师布置实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起总结教师和学生讨论示波器的组成及各部分电路的作用、工作原理教师介绍各种示波器及其特点、适用范围教师布置课后任务让学生查找有关示波器的使用范围及发展方向教师再布置开放性的实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起进行课堂总结结束。 四、教学方式的改革 实施一体化教学时,采用项目式的教学方式,即把电子测量技术的内容分为几个实训项目来实施,每个项目中则包含该项目所必须掌握的理论知识和实践技能能力,这有利于理论与实践的紧密结合,有助于更好地培养学生的综合素质和能力,也更加符合一体化的教学精神。 五、教学方法的改革 教改之前,理论教学主要以讲授法为主,实践教学主要以实验实习法为主。一体化教改后,则主要以教师指导学生独立获取知识和技能的教学方法为主,如练习法等,以启发式的教学方法培养学生独立思考问题、发现问题并解决问题的能力。 六、教学手段的改革 一体化教改后,教学手段主要以多媒体为主,特别是具有动画效果的实验、实训演示课件,以便增加现场感和学生的感性认识,同时活跃课堂气氛,使学生在轻松的环境下获取各种知识和锻炼各种能力。 七、人才培养模式的一体化改革 一体化教改之前,理论教学和实验教学采用分散式培养模式,实训教学则采用集中式教学培养模式。教改之后,则不再分理论教学和实验、实训教学,而是把“电子测量技术”课程采用集中教学方式,分为几个实训项目进行综合教学,把理论教学和实践教学揉合在一起,集中在一段时间内完成该课程的教学任务。这样,经过一段时间的连续性学习和训练,有助于学生熟练地掌握理论知识和实践技能,并有效地将理论与实践相结合,最终高效地完成课程的教学目标。 技术和知识正在日新月异地发展变化,因此,以培养生产、经营、管理、服务第一线技能型人才为己任的职业教育必须深化改革、加快发展,才能适应科技进步、知识更新和社会发展的需要。而作为职业教育的一种新型教学模式,一体化教学也必须与时俱进、不断充实、不断完善,才能发挥其积极、有效的作用,才能培养出适应社会需要的高素质技能型人才。 电子测量技术论文:浅谈学习迁移理论在“电子测量技术”教学中的运用 摘要:通过分析学习迁移理论的丰富内涵及形成条件,结合高校专业基础课“电子测量技术”的教学实践,提出了促进学习迁移的策略与方法。经过授课实践,这些策略与方法既可以减少学生探索新知识的盲目性,提高学习效率,又可以让学生根据自己的体验达到对学习方法的真正掌握,收到了很好的教学效果。 关键词:学习迁移;心向;电子测量技术 学习迁移是指在一种情境中获得的技能、知识或形成的态度对另一种情境中技能、知识的获得或态度的形成的影响。学习迁移的本质就是一种学习对另一种学习的影响,它是一种普遍的现象,贯穿于整合教学系统。它不仅存在于知识和技能的学习中,而且存在于认知策略和态度品德的学习之中。因此,“为迁移而教”已经成为当今教育工作者的共识。[1]按照学习迁移的规律展开教学活动,可以有效促使学生将知识、技能顺利转化为能力,这对大学生以后的工作、学习和生活都将产生深远的影响。“电子测量技术”是一门应用性很强的高校专业基础课程,通过该门课程的学习,能够使学生掌握近代电子测量的基本原理和方法,熟悉新型电子测量仪器的应用技术,使学生在以后的学习、工作实践中有能力制订合理的测量、测试方案,选用正确的测量仪器,以获得最佳的测量结果。因此,将学习迁移理论运用于“电子测量技术”这门理论与实践紧密结合的课程中,通过改进教师的教学策略与方法,更好地促进学生对该门课程的学习,这对于提高“电子测量技术”课程的教学质量有着重要的指导意义。 一、学习迁移的内涵和形成条件 1.学习迁移的内涵 现代认知心理学的相关研究,把对学习迁移的研究视角深入到了人的大脑,研究结果表明:迁移与人的信息加工过程有密切联系。迁移涉及到信息加工(信息的编码、存储和提取)的整个过程,同时,个人的主观因素――心向,也对迁移的产生起着关键作用。[2] (1)编码。学生能否将在一种情境中学习的知识有效地运用到另外一种学习情境之中去,在很大程度上与他们在学习知识时怎样对信息进行编码有密切关系。也就是说,学生对所获取的信息用什么方式进行编码、编码的水平如何、效果怎样等,将直接影响到后来在新情境中的学习。 (2)组织。迁移的产生与人对接受的信息所进行的组织与重组呈正相关。进行合理的组织,迁移的效果就好。没有进行组织或组织得不合理,就不能形成迁移或出现负迁移。 (3)辨别。有效的迁移是以有效的辨别为前提和基础的。心理学中有关前摄抑制的实验充分说明:学习者在两种学习情境中学习,如果对先前所学习的知识辨别不清,在后来学习中,先前知识会干扰新知识的掌握,这样就会产生负迁移。 (4)心向。迁移的产生不仅与人的认识过程相关,与人的动机态度也有关系。迁移与心向密切相关。心向也称定势,是指先于一定活动而指向这种活动的心理准备状态。它对于学习迁移既有可能产生积极影响,也可能起阻碍作用。当后面的任务是前面任务的同类课题或它的特例时,心向能对后来课题的学习起积极的促进作用。但是,当新的学习任务与先前任务不同类或者是需要灵活变通的相似任务时,心向就可能干扰新的学习,对学习迁移起阻碍作用。 2.学习迁移的形成条件 有学习就有迁移,但是,积极的、高水平的学习迁移通常不是自动发生的,而是需要一定条件、受到一些因素影响的。为了促使大学生积极、高效学习迁移的有效开展,大学教师必须了解影响学习迁移的条件,掌握促进大学生学习迁移的有效方法,根据学习迁移的规律有的放矢地指导大学生进行学习。相关研究已经表明,有效学习迁移的发生需要具备许多条件,这些条件既有外在环境因素,也有内在心理因素。其中最主要的条件因素有:学习对象的共同因素、已有知识的概括水平、认知技能与策略以及心理定势的作用等。[3] (1)存在相同成分的学习内容。有关学习迁移理论表明,两种学习内容在客观上存在一定的相同点是实现迁移的必要条件。通过运用、学习内容中存在的相同成分,促进学习迁移一般都能收到良好的效果。 (2)较高概括程度的已有知识。已有知识具有一定的概括性或结构性是学习迁移产生的最重要条件。布鲁纳在阐明原理和态度的迁移时指出,学生所掌握的知识越基本、越概括,对新学习、新问题的适应性就越广泛,也就越能产生广泛的迁移。 (3)一定的技能和策略。现代认知心理学研究结果表明,学习迁移是通过复杂的认知活动实现的。在迁移过程中,长时记忆中储存的已有知识发挥着重要的作用。这种已有知识既指陈述性知识,也包括通常称之为技能的程序性知识,还包括作为特殊程序性知识的认知策略。 二、促进学习迁移的策略与方法 在教育、教学实践中,学习迁移(正迁移)并不都是自然而然发生的,真正有效的学习迁移策略,是在教师真正理解了影响学习迁移的要素后,有效地运用正迁移的强大力量所采取的一系列措施。这些策略能在学生的学习过程中,促进学生的日常学习、问题解决和各类作品的创作。[4]在“电子测量技术”课程教学中,采用合适的策略与方法能够有效促进正迁移的产生,获得事半功倍的教学效果。 在实际教学中,要有效地促进学生形成积极的迁移,教师必须按照迁移产生的规律来确定教学内容、安排教学过程、选用教学的方式方法,也就是要依据迁移产生的心理机制来组织教学活动。[5]教师在教学过程中可以通过以下几个方法促进正迁移。 1.指导学生进行合理的信息编码 教师在进行教学设计和课堂教学活动中,必须充分考虑如何让学生进行合理的信息编码,要运用有利于学生以后能够更加灵活地提取信息的方法来传授知识、组织教学。 在“电子测量技术”课程的信号发生器一章中,需要讲解函数发生器的基本原理。其中,构成函数发生器的大部分基本电路,例如双稳态触发电路、比较器、积分器等,都是学生在之前的课程中学习过的。因此,可以采用启发式的教学方法,即,首先给出所需要的信号波形(矩形波、三角波、正弦波等),然后由学生利用已有知识,自行搭建函数发生器的电路模块。教师在此过程中仅给予必要的提示。当学生在利用三角波实现正弦波遇到障碍(新知识点)时,教师再将二极管整形网络引出,并详细讲解。利用这种启发式的教学方法,可以引导学生将已经掌握的知识和新知识有机地联系起来,使新知识能够纳入到学生的认知结构中。这种编码的结果使获取的信息不仅具有稳定性,而且具有清晰性和可辨别性,学生日后提取也就准确而方便了。 2.引导学生对知识进行科学的组织 无组织的知识不但阻碍学生学习活动的顺利展开,更能影响学生的迁移,因此,课堂教学在遵循教学方案的前提下,要按照知识本身的内在逻辑顺序依次展开,既要有教学的灵活性,又要体现知识的系统性。哪些该教,哪些不必教;何处需要多教,何处需要少教甚至不需要教等等,都应该做到心中有数,切忌把零零散散、支离破碎的知识教给学生。 仍旧以“电子测量技术”的信号发生器一章来说,噪声信号发生器是信号发生器的一种,常常用来帮助测量接收机的极限灵敏度,放大器的噪声系数等。在这一节中,噪声发生器的结构原理及其用途是重点,需要详细讲解。相对而言,各种噪声源,例如气体放电管噪声源、固态噪声源等内容,不仅涉及到了各种噪声源器件,而且与各种噪声有关。对于本科三年级的学生,所掌握的噪声相关知识非常有限,因此,噪声源的相关内容只需要简要介绍,以免干扰学生对噪声发生器原理等知识的理解和记忆。 3.帮助学生对所学的知识进行辨别 教师在讲授新知识时,既要引导学生认识新旧知识之间的联系,更要帮助学生弄清新旧知识之间的区别;既要引导学生掌握一般的原理,也要指导学生明确每个知识点的特点和应用范围,使学生能够把知识的概括和知识的分类有机结合起来。 混频器曾在“电子测量技术”的多个章节中出现(信号发生器、频率时间测量和相位差测量等),都是利用了混频器能够将两个输入函数进行相乘的特点,但应用目的、混频器个数却不尽相同。教师在讲解这些既相关又有所区别的内容时,可以采用前后对比的方法,这样不仅可以加深学生对相关知识点的理解,而且可以把它们的应用进行合理分类。 4.帮助学生建构迁移的心向 心向使人们倾向于以一种特定的方式进行反应,这种倾向性本身就是一种活动经验。这种经验对学习和解决新问题既有积极作用,又有消极作用。在教学中,既要注意利用心向的积极作用,帮助学生掌握解决同类问题的方法,又要培养学生积极动脑,养成对问题认真分析的态度,根据问题的特点采取灵活的解决方法,防止心向对学习的干扰。 电子示波器的相关知识点是“电子测量技术”课程的重要内容,其中,在讲解示波管偏转系统的原理时,教师可以结合学生已有的关于电子在磁场中受力偏转的知识进行分析。在学生掌握了相关知识点后,教师可以继续引入激光扫描测振仪的相关知识,使学生们学会触类旁通地分析同类型的不同问题,逐渐养成创新的思维方式。 三、结束语 “教是为了不教。”在当今信息社会,终身学习已是一种生存方式,这就要求大学教学不只是要让学生掌握几门学科的具体知识,更重要的是让学生“学会如何学习”。通过在中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院的教学实践,充分说明了采用促进学习迁移的教学策略与方法,既可以减少学生探索新知识的盲目性,提高学习效率,又可以让学生根据自己的体验达到对学习方法的真正掌握。 电子测量技术论文:“电子测量技术”课程教学改革与实践 摘要:文章分析了“电子测量技术”课程的特点和当前发展趋势,介绍了该课程作为中国计量学院精品课程在教材建设、教学内容、教学方法和手段、实践教学、师资队伍建设等方面进行的一系列改革措施和创新性实践教学。 关键词:电子测量技术;教学改革;教材 “电子测量技术”是中国计量学院的一门特色课程。电子测量技术在科学技术、国防建设、工农业生产、通信、医疗、环保等各领域都有广泛的应用,在现代生活中电子测量技术也成为不可缺少的手段,例如电子称、电子表、电子体温计等等。“电子测量技术”课程的开设目的是使学生熟悉和掌握常用电参量的测量原理与测试方法,掌握典型电子仪器的原理、性能及使用方法;使学生能够正确选取适当的测量仪器组成测试系统,准确测量电测量及正确处理测量数据,以获得准确可靠的测量结果;同时要使学生了解电子测量技术在数字化、智能化、虚拟化、网络化方面的最新发展进程。笔者结合科研背景,尝试对本课程教学内容和教学方法进行改革与实践。 一、教材建设 教材的编写应具有科学性、先进性和适用性,立足理论与实践相结合,基本概念与现代技术相结合,注重作为教材的可读性和知识点的内在逻辑关系,深入浅出,系统而全面。我们根据“电子测量技术”课程教材变化和课程教学改革的需要,编写并公开出版了《电子测量技术》的新教材。[1]新教材主要有如下特点。 1.科学性 电子测量技术教材应该阐述测量科学的丰富内涵。本教材对测量和计量的基本概念给予准确科学的描述,介绍了经典误差理论和测量不确定的概念和评定方法,并将误差分析和测量数据处理贯穿于全书。 2.先进性 相比同类教材,内容较新、实用性强。例如示波器部分,许多教材介绍数字存储示波器原理时是在模拟示波器的基础上额外加一个数字化存储电路,经过数字存储之后的信号仍然需要转换为模拟信号送给静电偏转CRT进行显示。事实上在新型的数字示波器中,被测信号通过数字化存储以后不再转换为模拟信号,而是经过计算机处理,直接以像素的方式显示出被测波形。 3.适用性 “电子测量技术”是一门理论与实践结合紧密的课程,本教材的编写充分注重测试技术、实验方案在培养学生动手能力和创新能力中的重要作用。在教材内容的选择上突出应用型人才培养的特点,在介绍基本测量原理的同时充实应用实例。例如示波器的应用部分,介绍了示波器的基本测量方法、选择示波器应考虑的主要技术指标及使用示波器检测电子电路、AM/FM无线电测试和用数字示波器检测故障信号等。通过实例将学生的应用能力培养融汇于教材并贯穿始终。 二、理论教学 我们对“电子测量技术”课程的理论部分与实践教学进行了统一规划,重点加强学生实际测试测量能力和应用能力的培养。根据电子测量技术应用广泛的特点,在教学中突出实用性、前瞻性和趣味性。 1.课程网站 利用学校的Blackboard教学平台建立了“电子测量技术”课程网站。在此平台上设有网络课程,展示整个教学板块,学生可以自主选择要学习的部分进行学习。学生之间以及师生之间可以通过Blackboard 教学平台进行讨论、交流。 “电子测量技术”课程教学网站建有丰富的资源,设有网络课堂、教学课件、在线测试、视频资料、实践教学、知识拓展、讨论与答疑等板块。通过“讨论区”、“交流”等工具,可以实现教师生之间的交流与互动,很好地解决了师生课外交流少的问题;答疑板块及时为学生在学习中的疑问提供解答和帮助。通过讨论区教师可以及时了解学生在学习过程中碰到的学习难点和共性问题,以便在课堂讲授中进行更清晰的讲解。 如今高等院校都具备良好的网络设施,这为多媒体资源的共享提供了必要的硬件支持。在我们的网络教学平台上,有各种多媒体资源,如美国安捷伦公司、泰克公司、国家仪器(NI)有限公司的视频资料。多媒体资源能使枯燥且缺乏吸引力的内容变得生动有趣、图文并茂、动静分明,对教学有着很好的补充作用,尤其适用于“电子测量技术”这类综合性、实用性很强的课程。专业视频资源可以让学生了解电子测量行业的最新进展、电子测量仪器的正确操作和广泛用途。通常学生知道示波器可以测量电压、频率、相位,实际上在汽车修理中示波器也是很常用的仪器。 2.教学内容及方法 教学方法和手段的改革,就是要改变过去那种灌输式的教学方法,使学生能够以主动方式获取知识。现代教学模式中教师是教学活动的主导者,学生是教学活动的主体。教师一方面需要传授课本上的知识,另一方面更应传授分析问题和解决问题的方法,使学生由被动学习转变为主动探索。我们应大力提倡启发式教学方法,在教学过程中突出学生的学习主体地位,提高学生的综合能力。 在“电子测量技术”的教学中,课堂上主要是介绍电参量的测量原理及电子测量仪器的工作原理。我们使用动画、视频、LabVIEW软件进行辅助教学,给教学带来了新的活力。例如,电子示波器的扫描过程是一个动态过程,在书本上则只能给出静态的过程,在多媒体课件中利用动画,可使抽象的知识内容形象化、趣味化,加深学生对所学知识的理解和记忆,适合个性化学习,调动了学生学习的主动性、积极性。通过介绍一些当前新技术,比如教师有针对性地介绍自己的科研心得和成果,使学生了解电子测量技术的前沿动态。 3.考核评价 考核评价应当针对学生的基本素质培养效果和质量来展开。遵循知识向能力转化、理论向应用转化的原则,建立与教学内容相适应的考试模式,形成考知识与考理解相结合,考理论与考应用相结合,考能力与考创新相结合的评价体系,适应人才培养模式和教学模式的改革。在考核方式上,采取理论考试、实践考核和写读书报告三合一的考核方式。理论考试重点考核学生对理论知识的掌握程度;实践环节考核学生的动手能力及创新能力:设计一个电子仪器(如数字示波器、任意波形发生器),通过教学平台提交;写读书报告,针对电子测量领域的新测试技术、新测量仪器发表见解。 三、实践教学 实践教学的重要性是毋庸置疑的,它与理论教学相辅相成,在“电子测量技术”课程教学中起着举足轻重的作用。加强实验教学是为了能够培养学生的动手操作能力和创新思维能力,是培养创新型人才的前提。 “电子测量技术”课程教学改革强调理论和实践教学并重,在制订课程体系中,课程组就培养创新人才达成了共识:在学生创新能力的培养中,学习乃基础,思考是关键,实践为根本。通过调研和论证,结合现有的实验设备,选取一些具有创新设计价值的实验项目,让学生进行开发设计。为培养学生的操作技能、知识综合应用能力和创新能力,在实验内容的安排上建立由浅入深的多层次体系,以验证型实验为基础、设计型实验为主体、综合型实验为提升的实验体系,以培养学生的工程实践能力。由于“电子测量技术”课程需要培养学生利用常用的电子仪器(如各种电压表、示波器、信号发生器等)进行信号分析和处理的能力,因此开设一些仪器操作的验证性实验,同时,结合当前技术特点,利用现有的实验设备(如Labview软件)增加综合性、设计性、创新性实验。 随着计算机技术的发展,将计算机技术和仪器技术相结合,产生了一类新型测试仪器――虚拟仪器(VI)。虚拟仪器是一种由用户在计算机等通用设备组件的基础上自行定义设计的仪器。实际上,它是以通用计算机为核心的系统,配合一定的标准电子测量功能组件,利用专门编制的计算机应用软件实现信号的采集和后期数据处理等工作,并以一个如普通仪器面板一样的操作界面呈现出来。由于虚拟仪器技术具有实践性强的特点,对于学生的应用能力、创新能力的培养具有重要意义。利用计算机强大的软件技术,配上数据采集卡,学生可以自行设计出符合需要的各种电子仪器,如数字存储示波器、逻辑分析仪、任意波形发生器等。 四、结语 “电子测量技术”课程的教学改革是一项综合性的教改工程。近年来课程建设已经取得了一些成果,教学质量和教学水平正在逐年稳步提高。学生是课程建设的最大受益者,丰富的教学资源为学生学习提供了方便,综合性、创新性实验有利于学生深入理解和掌握课程原理,提高实际应用能力。通过课程建设也有力促进了青年教师的培养,他们参与教材建设、实验建设、网络资源建设等各方面的工作,并积极投身教学实践中,在课程建设中得到发展和提高。 电子测量技术论文:《电子测量技术》理论教学改革之实践 摘要: 本文对电子测量技术课程的理论教学改革的思路进行了阐述,并对怎样搞好电子测量技术课程的理论教学提供了教学改革方案。 关键词: 电子测量技术 理论教学 探索和实践 电子测量技术是一门综合课程,它的内容涉及很广。在以往的高职教学中,由于实习实训硬件条件较差,教学过于偏重于书本理论学习,加上高职学生与普通高校学生学习基础相比要差些,学生大多因学习吃力而渐渐失去兴趣,导致教学效果不甚理想。随着我国经济条件的改善,政府加大了对高职教育的基础设施和实验实训设备的投资,实验实训的硬件条件得到了巨大改变,加上校企联盟逐渐成熟化,形象化教学在高职作为重要的教学手段逐步得到推广。我院在创办全国高职示范以来,更是加大了实验实训的课时量,学生的职业能力得到了发展。电子技能是一项基于复杂脑力活动的高级技能,电子测量技术的课程教学亦有两个方面要求――原理学习和职业技能训练,二者并不矛盾,相互促进,故教学中不应厚此薄彼,这也是符合高等职业技术教育要求的。对于高职教学来说,怎样才能达到技能训练和理论学习的统一?如何使两者完美结合,使教学效果最大化,达到“润物细无声”的境界,是每一个高职教学工作者必须面对的课题。 在电子测量技术教改课程建设中,我院在加大实验实训课时比重的基础上,对于如何开展电子测量技术理论教学,进行了一些探索和实践。 一、重整课程模块 电子测量技术课程涵盖模拟、数字、电路和微机方面的知识内容,甚至涉及高数和统计数学方面的知识点,可谓内容“庞杂”,教师首先要对教材进行分析,明确理论要讲哪些内容、讲到什么程度,都要进行细致的分析。要寻找与实验实训内容的切入点,很好地将理论教学融合到实验实训教学中。为此,我们制订了新的课程标准和基于项目的教学设计,在对教材分析的基础上,把理论教学分为基础理论和新技术新仪器的介绍两个部分。基础理论部分是相对固定的,而新技术新仪器则是动态的,可以随时进行更新。电子测量技术课程理论教学可以分为五个模块,每个模块由若干要点组成。一是测量误差与数据处理模块,要求学生掌握电子测量误差分类以及运用测量误差理论进行测量数据处理及测量结果的表示。二是电子测量仪器的原理与使用模块,主要内容包括信号发生器、示波器、电压表、电子计数器原理与使用,学生通过实验任务完成,能熟练使用仪器。三是基本电参数的测量,主要根据测量任务,组建电子测量系统。四是电信号特性的测量,主要是使用频率特性测试仪和频谱仪原理和使用。五是小型电子测量系统的设计,内容包括信号发生器、时基发生器、频率计和数字电压表等设计项目,根据教学课时量的多少进行选用。其次是理论讲到什么深度,这要根据学生的就业方向决定。例如,就业方向是检测方向的,就要具有一定的理论支撑。电子测量技术理论要讲得深些,但是也要适度,要本着够用的原则。 二、加强理论内容载体实验实训项目的设计 我院进行了教学改革,把课程按职业能力递进思路分为两个层次。 一层主要是基本电子测量仪器的使用模块。该层主要体现在教学手段为“教学做合一”、强化“双基”能力的培养。在这个模块教学中,由于学生已经修完模电、数电等课程,如果把学生完成实验实训任务看成是“做”的过程,教师就要把理论知识嵌入到具体的实验实训项目中,理论教学实施可以在“做”前讲,可以“做”的过程中讲,也可以“做”后讲,即在实验实训任务完成后进行理论知识的归纳和总结。“复习”起到温故而知新的作用,是电子测量技术理论知识的“反刍”阶段,是知识系统化的过程,能够更好地体现“知识够用”的教学目的。在这个教学模块中,我们根据现有的实验室仪器,适时嵌入理论知识点,让学生看着具体的实物讲解电路原理和各旋钮的功能,从而避免了课程教学的抽象问题,有利于学生对理论知识的消化和吸收。例如在信号发生器应用实验中,嵌入模电的正弦信号产生以及波形变换等知识点。二层是整机测试模块。该层主要体现学生根据电子测量任务,组建电子测量系统,完成实际的电子测量实际操作,采集数据并且处理数据,提取被测对象最具特征信息的能力。它是“就业”前的适应期,能够起到加快学生职业能力养成的催化作用。我们在该层加入收音机装调和电视机调修两个实训模块。当然也可以根据不同的生产任务和岗位需求,适当调整模块的相应实训内容。 三、课赛结合,培养学生电子仪器的设计能力 创造能力是一个民族强盛标志之一,是一个国家快速发展的推进剂。电子仪器的精度和智能水平反映了一个国家的科技水平。为此,每两年国家都会举行全国大学生电子设计竞赛,在每年的设计题目中,都有关于电子测量仪器方面的、旨在提高大学生电子仪器的设计能力的题目。从2007年后,该项竞赛分为高职高专组和本科组两个组别。高职高专组更强调对动手能力、电路调试能力以及设计报告的撰写能力的考查,因而在电子测量技术教学中,我们有意识地加入小型电子仪器设计,通过设计了解电路设计步骤、设计方案选择、电路参数的计算、电路组装和调试。每个设计都是相对复杂的、综合的项目工程。例如在学完信号发生器子模块内容时,就可以进行函数信号发生器设计与制作;在学完电子计数器后,进行数字频率计的设计和制作。经过几个电子设计项目之后,学生通过电子仪器的设计,理论水平和动手能力都得到了显著的提高,同时也激发了学生的创造热情。我院积极组织学生参加全国以及江苏省电子设计竞赛,都取得了较好的成绩。 四、通过网站建设,加大习题库和试题库建设,编写了大量试题和习题 这有利于学生课后知识的消化和自主学习能力的养成,也有利于学生“工学交替”,方便学生去工厂实习,学生遇到学习困难或者发现问题后,可以通过网络BBS论坛和电子邮箱,及时得到教师指导,有利于电子测量技术理论与实践的结合,从而进一步促进职业能力的形成。 五、跟踪电子测量新技术和新设备 电子技术的特点是发展更新较快。为了更好地应对变化,更好地与市场接轨,在电子测量技术教学中,教师要不断跟踪电子测量技术的最新发展,增加对新仪器介绍。例如在示波器内容学习时,教师有意识地讲解数字示波器方面的知识,每年全国电子设计竞赛都有关于数字示波器方面的设计内容,在岗位工作中,也有相当多的企业使用的是数字示波器;在信号发生器内容学习时,给学生介绍DDS技术――每年电子设计竞赛的热点,另外还要介绍虚拟仪器等方面的最新检测知识点。由于课时有限,教师讲授内容不可能过于细化,深度也要合适。对有兴趣深入的学生,教师要积极引导他们利用网络资源,查找相关的内容。关注电子测量技术的前沿知识,有利于学生毕业后更好地适应岗位的需求。 随着我院示范建设的不断推进,我院各方面的实验实训条件不断改善,教改项目的不断深化和细化,教学质量达到极大的提升,学生的职业能力得到很大的提高,但是还有一些问题依然存在,我们还要不断完善和改进,最终达到“止于至善”的目标。 电子测量技术论文:浅谈项目式教学在高职电子测量技术课程中的应用 摘 要:项目式教学是当前职业教育中一种比较有效的教学方法,也是当前职业教育教学改革的基本取向。电子测量技术亟待进行教学改革,文中阐述了项目式教学改革的具体实施方法,打破了知识的学科逻辑,精选引导项目和引深项目,教、学、做融为一体,引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识,激发学习能动性,提升学生的职业技能。 关键词:高职院校;电子测量技术;引导项目;引深项目 电子测量技术是高职院校电子信息类专业的职业技能性课程,它旨在培养学生电子测量综合应用能力以及对电子产品的检验技能,以使学生毕业后能胜任电子信息技术领域的设计制造、开发应用、安装调试、运行维护、管理及产品的销售与技术服务等方面的工作。近年来,我国电子信息产业得以迅速发展,对一线高素质技能型人才需求的数量和要求也越来越高。电子测量技术课程建设的好坏将直接影响到培养学生质量的高低。在新的教育形式下,认真探究电子测量技术课程的教学改革以改进教学方法和模式、提高学校总体质量就显得尤为重要了。 一、电子测量技术教学改革的紧迫性 1.高职院校电子测量课程授课对象的现状客观要求进行教学改革 高职院校的扩招使学生生源中文科生的比例大增,这些学生的工科基础理论相对薄弱;电子测量技术课程的授课对象多为大三学生,他们刚刚经历了专转本的筛选,这些学生的综合素质总体较差,搞错周期和频率单位、不知两者互为倒数关系的学生大有人在;部分学生有学习的欲望,但又苦于前面课程底子没打好。这些学生又有阳光、活泼,动手能力较强的优点,具有一定的可塑性。学生学习主动性是发挥智慧的基础,面对当前高职院校电子测量技术课程授课对象的现状,改进课程设置,加强该课程的内涵建设,将质量提升起来,是电子测量技术课程亟待进行教学改革的客观要求。 2.教育部有关高等职业教育的文件及当前“用工荒”现象主观要求进行教学改革 《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确指出“培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力”“提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力”“积极推行订单培养,探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于增强学生能力的教学模式”等要求;《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中也提出“把促进学生成长成才作为学校一切工作的出发点和落脚点”的要求。新一轮高职院校人才培养工作评估要求也需要我们系统地谋划教学工作,深化教育教学改革和管理模式改革,创新人才培养模式。准生产型的人才培养目标主观上也迫切要求电子测量技术课程进行教学改革。 二、电子测量技术教学改革的措施 高职教育教学方法的研究在逐渐深入,教学方法必须以培养高等技术应用型人才为切入点也得到了职教界的共识,广大教学工作者亦在积极探寻教学方法改革,改进教学模式。目前,我国高职院校电子测量技术课程教学主要存在如下两方面的问题。 其一,大部分高职院校电子测量技术课程沿用了传统教学体系,其教学方法和模式依旧桎梏于传统教学理念的影响上,教学内容没有从实质上突破传统单一式,理论色彩过于浓重,同时所授内容滞后于高职教育的需要,以至于并没有将学生的学习能动性完全地激发起来。其二,某些高职院校电子测量技术课程教学过程中,从其课程结构以及结果上来看,诸多方面有待实践中来完善。电子测量技术进行教学改革,其教学方法和教学模式具体怎样个改法,确实是门学问。现就我校电子测量技术实施教学改革的具体措施阐述如下。 1.彻底改变过去与任务相脱离的、单纯学习知识的课程模式,倡导以学生为中心的“教、学、做”合一的教学方法 项目式教学=理论教学+实验教学+实训,项目式教学不能说是高职教育发展的方向,但大家都在这样做了。可以说,项目式教学是当前职业教育课程改革的基本取向。电子测量技术课程必须彻底打破按照知识本身的相关性组织课程的传统模式,应该按照工作任务的相关性来组织课程。在基于工作过程的教学过程中,精心组织项目,教师在做上教,学生在做上学,通过营造愉悦的氛围,使学生学习不再成为一种痛苦的经历,不再避而远之。项目式教学模式易于激发学生在与工作任务的联系过程中主动学习知识的积极性,从而能更有效地培养学生的职业能力。 2.按照项目工作体系从宏观和微观两方面重构课程结构,适当删减理论知识,强调知识体系的纵向衔接 项目式教学突出强调课程结构,要让学生获得哪些知识,而且要让学生以什么结构来获得这些知识,将直接影响学生职业能力的形成。以工作结构为基本依据开发课程结构,不但要使课程的宏观结构以工作结构为基本依据,而且其微观结构也应以工作结构为基本依据。电子测量技术是一门综合性很强的课程,其内容涵盖了高等数学、电路、模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理等多方面的知识,我们将其偏深、偏难的理论知识予以删减,把握理论内容“必须、够用”的真正内涵,兼顾一定程度的可持续发展性要求,将教学内容重组,相关知识打包,在教学过程中围绕工作任务,先把学生带入工作场景,并初步授以技术实践知识,然后深化到技术理论知识,借助“引导项目”和“引深项目”,由浅入深,梯式推进。电子测量技术实施项目式教学的具体过程举例如下。 遵循认知规律,从学生比较熟悉的放大电路出发,以“电压串联负反馈放大电路的设计与装调”作为电子测量技术学习的第一个项目,在学生开始做该项目之前,教之电子测量基本概念、测量误差分析及数据处理、电子元器件的基本常识等技术实践知识。然后学生动手搭接电路的过程中授之晶体管特性图示仪的使用方法、万用表检测元器件及测量放大电路静态工作点的方法,结合交流毫伏表、信号发生器和示波器测量电路放大倍数后,给学生初步阐述信号发生器、示波器等时域测量仪器的基本原理,同时讲授频域测量的相关知识。随后在学生做的过程中掌握用失真度仪测量波形失真度的方法和用扫频仪测量放大电路的中心频率值、频带宽度等幅频特性的方法。以上述第一个项目作为引导,以“音响放大器的设计与装调”作为引深项目,在学生做的过程中,在理论上从高频和低频两部分深化对信号发生器的认识,深化模拟示波器和数字示波器在结构组成、多波形显示及示波器应用上的认识。以“数字万用表的设计与装调”作为第二个引导项目,知识链接到万用表的测量原理、电压测量基本知识、数字域测量基本知识,学生在做的过程中用到的仪器有万用表、信号发生器、示波器、逻辑笔等。以“基于单片机数字频率计的设计与装调”作为第二个引导项目的引深项目,深化对时间和频率测量的认识,该项目中还涉及到电子计数器、智能仪器及虚拟仪器的使用。总的来说,通过精选典型项目,在“教学做”相结合的过程中用到什么内容就教什么内容,既把握了理论内容的深度,又达到了学科内容的完整性。同时精选的项目能较好地引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识,使学生在做的过程中激发了学习动机,提升了职业技能。 3.采取与项目式教学相匹配的考核方式 项目式教学强调学生在项目活动中能力的发展过程,传统的考核方式已不适应项目式教学。项目式教学评价涉及项目任务进行过程中各阶段的学习评价、项目任务的完成质量和平时表现等多方面的综合评价。 三、结束语 面对当前我国职业教育的发展形势,项目式教学已是当前职业教育课程改革的基本取向,但从长期来看,项目式课程改革是不可能一蹴而就的,而是一个相对较长的过程。对于高职教育工作者来说,我们当前工作的重点是遵循教育规律,抓住战略机遇,坚持实践落实科学发展观,打破知识的学科逻辑,同时又能一定程度的兼顾学科的系统性来制定项目式的课程体系表,通过典型项目的教、学、做,来提升高职教育的整体品质,为社会输送多层次、多样化的应用型人才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程实践教学探讨 摘 要: 《电子测量技术》是电子类专业的专业基础课程,课程的实践性较强。本文结合学院实际情况,介绍了该课程实践教学的特点及教学思路,并对该课程实践教学提出了一些有效的措施和经验。 关键词: 《电子测量技术》 实践教学 项目教学 《电子测量技术》课程是电子信息工程专业必修的专业基础课,同时也是理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。《电子测量技术》课程实践性较强,课程的学了掌握必要的理论知识外,更重要的是掌握各种电子测量仪器的选择原则和使用方法。在国外,该课程一般都是直接在工厂进行课程的学习。在我国,高教16号文指出高职教育要改革教学方法和手段,强化学生能力的培养。结合高职高专学生的特点和实际教学经验,我就《电子测量技术》实践教学谈几点体会。 1.课程实践教学的思路 实践教学是培养学生能力的重要教学模式和手段,对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有举足轻重的作用。通过实践教学,学生能更好地掌握各种常用测量仪器的正确使用方法,培养应用知识和解决实际问题的能力。在教学中我们贯彻“行动导向”的教学思想,强调学生是学习过程的中心,教师是学习过程的组织者与协调者。根据学生接受新知识的规律,分层次、有步骤地逐步强化学生的实际动手操作能力。实践教学具体的设计思路为:教学讲解理论知识以后,首先设计出相应的实验题目来巩固理论知识,掌握仪器的基本工作原理及基本操作;其次设计出综合项目,对仪器的综合使用进行训练,使学生能够非常熟练使用仪器,并解决遇到的问题;最后运用仿真软件进行仪器的虚拟仿真使用,从侧面强化电子测量仪器的知识及使用方法。 2.实践教学的实施 在运用多媒体课件讲解理论知识以后,就要逐步进行相应知识点的实践教学。下面以信号示波测量技术为例,阐述实践教学的具体实施步骤。在信号示波测量技术的理论教学中,要讲解示波的原理、示波器的组成及示波器的使用方法。在讲解示波器的使用方法时,采用实物演示教学法,即教师边讲边操作仪器,使学生对讲解的知识有更直观的认识。然后分别进行试验教学、项目实践教学和仿真软件的实践教学。 (1)实验教学 在实验教学中针对示波测量技术,因实际工作中常用到模拟、数字两种示波器,所以我们设计两个实验内容,即模拟示波器的使用和数字示波器的使用。进行实验教学时,教师首先要按照规范要求操作演示一遍,然后学生两个人一组分别进行实验。学生在实验过程中遇到问题可以随时请教老师,教师给予讲解指导。教学过程如图1所示。实验内容为示波器的校准和直流、交流信号的测量等基本使用。通过实验教学,学生能了解仪器的功能,掌握仪器的基本操作。 (2)项目实践教学 理论和实验教学之后,学生对仪器的基本使用有了初步的掌握。但是在工作中,对仪器的使用往往是综合的,涉及各个方面的知识和细节。为此我们设计了综合项目实践教学,采用项目式教学,每个知识点以落实项目为出发点。由任课教师讲解项目的基本原理及测量要求,学生4―5人一组分析讨论仪器的使用及测量步骤,教师对于学生项目整体实践情况给予点评。教学过程如图2所示。实践内容我们选择典型的稳压电源电路,电路中涉及交流、直流、半波信号、全波信号、滤波信号及稳压信号的测量。综合项目的实践能够培养学生的独立思考及创新能力,强化仪器的熟练使用。 (3)仿真软件的实践教学 在教学中采用软件辅助教学,能够加深学生对实际仪器的功能和使用的理解,并且能激发学生的兴趣,调动学生学习的积极性。常用的软件为Multisim,该软件是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具,提供了具有多种测试仪器、元器件品种齐全的虚拟电子工作平台,具有丰富的仿真分析能力。教师在进行仿真实践教学时,首先要给学生典型的电路(我们通常采用综合项目测量的电路)及虚拟测量仪器使用的要求,学生每人一台电脑进行虚拟仪器的仿真测量。教师检查学生的测量波形及数据。教学过程如图3所示。通过仿真软件的实践教学,学生能够巩固掌握的知识及仪器使用的技能。 3.结语 《电子测量技术》实践教学有效地把理论和实践教学结合起来,力求落实“突出应用性、强调工具性、体现先进性”的原则,突出了高职教学重在应用的特色。针对高职教育培养技术应用型人才的目标,课程的实践教学模式更有利于激发学生学习的兴趣和培养学生自主学习的能力。仿真软件实践教学使得教学手段更加现代化。当然,我们深知,实践课程改革是一项长期而又系统的工程,只有不断探索、改革、创新与实践,才能进一步提高教学质量,培养出高素质的技术应用型人才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程教学方法的探索与实践 摘要:《电子测量技术》是电子信息科学与技术、自动化等高等教育专业的一门专业必修课。通过教学工作的探索与实践,对该课程的理论教学和实验教学做了尝试性的改革,将理论教学与实验教学融合为一体进行授课,在理论教学内容上突出原理及新技术,在实验教学上充分运用实验室开发学生的动手能力和创新能力。、实践教学结果证明教学效果获得较大提高。、 关键词:电子测量 教学方法 理论教学 实验教学 1 引言 现代科学技术的发展,如现代数学、物理学、微电子学、材料学等科学的发展为电子测量技术的发展创造了条件。电子测量技术的发展又为各行各业科学技术的发展提供了有利的工具,推动了现代科学技术的发展与进步。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器,甚至在一些原先与“电”无关的专业,如化学、生物、医学、土木建筑等行业也都得到了充分的利用。各式各样的精密电子测量仪器在各种实验室里早已成为不可替代的基本工具和设备,因此电子测量技术的课程绝对不是可有可无的。当代大学生、研究生必须把电子测量技术和仪器作为一门基本功,认真学好。不论哪行哪业,在今后的工作中都将会大有益处、受益非浅。《电子测量技术》如此重要,如何更有效的展开本课程的教学工作,是一个值得我们深思的问题,本文笔者从理论教学和实践教学两个方面对《电子测量技术》课程的教学方法进行探索与实践。 2 理论教学 电子测量技术课程的内容主要包括电路参数测量、频谱分析、时域信号的测量、晶体管特性测量等电子测量的基本原理和测量误差分析,并包含了相关电子测量仪器的工作原理、性能指标、实际应用和相关仪器的最新成果等。与很多课程一样,该课程的理论内容非常枯燥,如果在教学过程中将理论内容和实验内容严重脱节,只是一味的介绍理论知识,将使得学生无法全面掌握电子测量的核心技术。若要出色的完成这门课程的教学是一项非常有挑战性的任务。理论教学工作作者是从教材选择、教师的自我提高、逆向思维教学法三个方面展开的。 2.1 教材的选择 一本好的教材不仅可以使教师易教,大大提高教学效果和教学质量,而且还可引导教学改革和教学思想的转变,而且可使学生易学,启发学生思维、引导学生创新。 笔者选用的教材是电子工业出版社出版的由桂林电子科技大学陈尚松等编写的《电子测量与仪器》,该书按高等学校电子信息科学与工程类专业的教学要求编写,教材中的内容与时俱进,技术上跟进更新。书中的内容是按发展历程讲解仪器原理,容易入门,叙述深入浅出,图文并茂,宜学宜懂,同时也包含了扩展或深入的内容可供教学和科研的不同需求选用;该书的具体内容做到了理论联系实际,既讲电子测量原理,又讲具体仪器应用,通过实例与仪器型号参数介绍,加深对仪器的认识和对国内外技术水平的了解。在内容上每章均附本章要点、小结和思考题与习题,便于学生预习、复习和总结。 2.2 教师的自我提高 在任何一门课程的教学过程中教师都具有主导作用,教师知识水平的提高可使教学质量得到有效地提高。我们知道电子技术的发展是非常迅速的,电子产品的发展速度呈摩尔定律所描述的规律,即集成电路的规模和微处理器的性能每18个月都会提高一倍,在这一速度的带动下各种电子测量仪器的生产厂家不断发展更新自己的产品。作为《电子测量技术》的教师,一方面应该时刻关注研制和生产电子测量仪器的商家的产品动态,要实时关注Aglient、Tektronix等这些大的电子仪器生产厂家的产品动态,定期查阅他们产品的资料,用来深化和扩展教学内容,将这些新内容、新知识在课堂上呈现给学生,丰富课堂内容激发学生的学习兴趣和热情,拓宽学生视野做到与时俱进;另一方面教师要主动进行电子测量方面的科学研究,促使教师对该方面的知识有更深入的理解,多参加学术交流会议,到科研水平较高的国内国际会议或其它相关的平台学习,通过与他人交流学习来提高教师自身的水平。 2.3 逆向思维教学法 任何一门课的理论学习都是一个枯燥的过程,如何化枯燥的理论学习为一个有趣的学习过程也是教师要思考的一项重要内容。这要求教师明确教学目的,在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下,选取授课内容和授课方法。本课程主要介绍电子测量的原理及仪器使用部分,教师将理论教学的阵地从教室转移到实验室,直接面对仪器教学,使用逆向思维的方法进行理论教学,先从教学生如何使用测量仪器开始,让学生对仪器的结构有一个直观的感性认识,懂得仪器的各个旋扭或按键分别实现了什么功能,以及各旋扭或按键间如何协调工作,以使用过程中遇到的问题引发对理论知识的思考与学习。 以信号源和示波器的教学为例,这一教学过程将第三章和第六章的内容结合起来,先对信号源和示波器两种仪器的表面结构进行讲解,让学生使用示波器测量信号源输出的信号,学生使用仪器并利用仪器观察到信号后学习积极性也被调动起来,教师由实际操作引导理论知识的学习。如在信号源的使用过程中,信号的形状会发生变化,由此引出怎样才能使信号的波形发生改变,这就指引学生去学习“函数信号发生器的基本组成”部分的内容,这里讲解了常见信号波形的产生和转换方法;再如我们可以从示波器上观察到信号源的频率可以从低频段调到调频段,在同一频段内频率也会在一定范围内发生变化,信号源是如何实现这些频率变化的呢?带着这样的问题能引导学生学习信号源内部电路设计中的多种频率合成方法。在示波器的使用过程中同样提出问题,引导学生去学习示波器的理论内容,如打开示波器观察到光点,通过辉度与聚焦的调整引导学生学习示波管的原理及构造,这一显示原理也用于其他的显示设备上,如频谱仪、扫频仪等,做到触类旁通;通过示波器的触发模式调节键观察不同触发模式下信号的显示变化,反过来引导学生去研究是怎样的设计变化促使了显示屏信号的相应变化,带着学生学习示波器X通道中的触发电路的组成、触发耦合方式、触发电平、触发极性等知识;再如使用示波器观察信号源的同一个信号波形时,通过调节垂直或水平偏转旋扭观察信号波形的变化,为何会出现这种变化?带着同样的思考引导学生学习X通道、Y通道的放大电路设计等等。 3 实验教学 本课程的实验教学采取验证性实验和设计性实验相结合的策略。 3.1 验证性实验 验证性实验的目的是让学生通过操作各个实验项目,使他们对电子测量的基本概念、原理及方法有更加深入的认识和理解,培养学生独立思考的习惯,提高学生理论联系实际的能力和分析、解决问题的能力。在本课程的理论教学过程中,学生已基本掌握了实验所用用仪器的操作和使用方法,学会利用现有设备采取正确方案进行一些简单的测试测量。教师设计一些具有锻炼学生思考能力的实验给学生。如:通用计数器的应用,该实验要求学生理解通用智能计数器工作原理,掌握测量频率周期的测量方法及其检定高频信号源频率准确度,熟悉计数器的其他扩展功能;再如通用示波器的应用,要求学生理解示波器的工作原理、技术指标,熟练掌握通用示波器测试信号参数的方法等。 3.2 设计性实验 《电子测量技术》课程综合运用了电子、计算机、通信、控制等方面的技术知识,教师结合本专业的基础课程,设计了本课程的设计训练题目,目的是培养学生将科学理论与实际工程相结合的能力,通过设计训练,要求学生在掌握电子测量仪器基本理论的基础上,能根据所学知识综合设计简单的测量电路,运用单片机、FPGA、Protel等工具对简易电子测量系统进行仿真与设计,从而提高学生的创新设计实践能力。 设计题目主要有简易信号源设计、简易计数器设计、简易频率计设计、简单的数据采集卡设计等,让学生通过这些题目进一步对课本理论知识进行深入的学习。设计要求学生首先要写出《设计任务书》,包括以下内容:第一,仪器名称、用途、特点及简要设计思想;第二,主要技术指标;第三,仪器应具备的功能;第四,仪器的设备规模;第五,系统的操作规范等。该任务书反映同学的设计目标,同时也是教师作为设计完毕进行验收的依据。在设计之前要先学习基本的设计方法;在设计过程中除写好《设计任务书》外,还要做到理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡,要求学生在每一步设计结束要及时与教师沟通,尽可能完善设计工作。硬件电路设计前要画好硬件原理框图,过程中要绘制详细的电路图,仿真无误后方可制作电路板;硬件完成后要规划软件控制流程图,根据流程图逐步、逐点编写程序;最后进入软、硬件联调、实验,最后还要撰写设计报告。教师根据任务书中的指标逐项检查设计成品。 通过课程设计同学们学习了硬件电路设计、软件程序设计、电路调试等知识,使学生深入理解并掌握了测量仪器的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。学生为其它课程、项目和毕业设计做了大量的知识储备,也为将来在自动化、智能检测、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域工作打下良好基础及应用实践能力。 4 结论 作者在课程教学过程中采用理论教学与实验教学相结合的教学模式。教师在“做中教”,学生在“做中学”。教师充分利用实验室现有的实验仪器、智能仪器控制软件、虚拟仪器软件等,较为全面地介绍电子测量技术的基本知识、电子测量仪器及测试系统的工作原理以及它们在工程实际中的具体应用,让学生尽可能广的学习到本课程所涉及的专业知识。经实践,本文提出的理论教学和实验教学方法证明了该方法的构建激发了学生的学习兴趣,巩固和加深了学生对理论知识的掌握与理解,提高了学生分析问题和解决问题的能力并加大了授课的信息量,符合创新人才培养和社会发展的要求。 电子测量技术论文:大学电子测量技术课程改革探讨 摘 要:“电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的一门学科,开设这门课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。教师从理论教学、实践教学和考核方式三个方面进行探讨,目的是通过改革激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力。 关键词:电子测量仪器;教学方法;教学效果 “电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的学科。“电子测量技术”这门课程的内容包括测量误差的性质、特点、分类和测量结果的处理,常见元件(电阻、电容、电感)标注方法和测量方法,电参量(电流、电压、功率)的测量,常用的测量仪器的原理、使用方法,时域测量频域测量和数据域测量的基本特点。学习本课程的目的是使大学生初步学会选择合适的测量仪器、制定合理的测试方法,学会设计一个最佳的测试方案,并且学会对测量结果进行误差分析和处理。开设“电子测量技术”课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。该课程涉及知识点多,数学公式推导复杂,学习难度大,容易造成大学生学习疲劳,致使学习效率下降。因此,我们不仅要加强大学生理论知识的学习,还要注重大学生创新和动手能力的实践培养。我们可将实验分为基础验证实验和综合设计实验。在基础验证实验中要求大学生能够识别常用元件,并能对简单的电路进行测量。在综合设计实验中,要根据大学生电子协会和电子设计大赛比赛要求事先拟定题目,使课堂教学和实践教学相融合,加强大学生的设计和创新能力。通过改革,我校大学生近几年的参赛均取得了可喜的成绩。本文从理论教学、实践教学和考核方式几个方面进行了改革,目的是为了激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力,通过一系列的改革取得良好的效果。 一、课程内容的改革 当前的“电子测量技术”课程体系陈旧,过多的介绍一些繁杂的公式,对于专科大学生来说难度过大,因此我们联合黄河水利职业技术学院的教师编写了适合大学生使用的“电子测量技术”“电子测量技术教学大纲”和“电子测量技术实验实训指导书”。该套教材介绍常见电参量的测量方法、常用元器件的特点以及测量方法和测量常用仪器的工作原理、使用方法和测试技能,并且介绍了误差理论和误差分析,时域测量、频域测量和数据域测量的基本方法。该套教材的特点是突出应用性和实践性,在课程内容上能够将知识点与能力点有机结合起来,注重培养大学生解决现场实际问题的能力。在内容安排上,力求广度和深度的统一,对电子测量的主要方面做了全面、系统的介绍,对于具体测量问题,选择典型的具有代表性的例题,使大学生既能够建立基本测量理论和基本概念的学习,又能加强基本操作技能的培养和提高。在课程内容上增加了现代测量新技术如无线通信测试、蓝牙测试、光通信测试等,每一部分均附有例题和习题,供大学生练习,以加深理解。在每章的开始部分增加实训项目,在选择实训内容时,应结合现场工作需要和我校实验室的设备条件,所选择的仪器都是全国各大高校普遍使用的测量仪器。 二、课堂讲授 在课堂讲授中,不再采取满堂灌的“填鸭式”的方式,而是将大学生进行分组,选择具有代表性的例子引导大学生自己去讨论、自己制订测量方案,使每个大学生都能够全身心地投入到课堂的学习中来。授课过程中,对于基本公式、基本定理的推导采用传统的板书形式,既能使大学生加深理解,又方便大学生记录。对于电路的测试技术和方案,利用多媒体技术、动画演示等手段,通过形象直观的演示,增加了传授的信息量。在教学过程中以大学生为主体,使大学生参与到课堂中来,改变了以往在课堂上教师乏味的讲解方式,教师在课堂上起引导作用,大学生才是主体。对于难点、抽象的知识点,教师要给大学生讲解清楚。同时,教师要在课堂上设置训练项目,让大学生先对项目进行分析,然后到网上和图书馆查阅资料,通过自己搜集信息,了解每种测量仪器的优缺点、适用范围和测量精度,从而学会建立一个优化的切实可行的测量方案。 三、加强实践技能训练 在实验环节的安排上,增加实验台、实验课时和实验数目。我们把整个实验内容分为基础验证型实验和综合设计型实验,在基础验证型实验中使大学生学会常用元器件的识别方法,学会常用测量仪器的使用方法,会对简单的电路进行测量;在综合设计性实验中,强化大学生创新能力的培养和综合设计能力的提高。同时,布置一些难度适中的题目和一些高难度的题目,难度适中的题目能使大部分的大学生经过自己的努力就可以完成,高难度的题目可以使少部分有探索精神和创新能力的大学生脱颖而出,从而带动其他的大学生,营造一个优良的学习氛围。 四、考试方式的改革 为了杜绝考前突击几天就能过关的现象,对大学生的考核方式也进行了改革。以前的测试就是笔试,以至出现了大学生眼高手低、只会纸上谈兵的现象。为了彻底杜绝这种情况的发生,我们更注重大学生平时的课堂表现、出勤率、作业情况以及在实验操作中的具体表现,这样给出的成绩更加客观公正,能大大提高了大学生的学习积极性,使大学生在平时的课堂上能更好地参与到课堂讨论中来。 五、结束语 通过这几方面的改革,激发了高校大学生的学习的兴趣,充分调动了大学生的主观能动性。近年来,我校的大学生参加河南省电子技能大赛、全国电子大赛还有电工证的等级考试,取得了良好的成绩,促进了他们的成长成才。 电子测量技术论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量技术论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量技术论文:浅谈电子测量技术和仪器的重要性 摘 要:本文对电子测量技术与电子测量仪器在经济发展和技术进步中的重要性进行了分析和讨论。本文首先对电子测量的对象及其应用特点进行了介绍,然后重点对其应用场景和重要性进行了讨论,最后对其发展前景做了分析。 关键词:电子测量技术;电子测量仪器 信息技术的发展拓展了参数测量的应用场景,提升了对参数测量的应用需求,为获得更高精度、更快速度以及更多功能的测量结果,电子测量技术及电子测量一起得到了飞速的发展。完善有效的测量方法配合先进的电子测量设备逐渐成为电子专业测量的主要实现方式。 一、电子测量的特点 (一)电子测量的对象 早期的电子测量主要是对被测量对象的电参数信号、传输特性、受干扰特性进行测量,之后随着信息技术的发展,电子测量技术及其相关设备也被逐渐应用到其他内容的测量当中,如通过传感器等设备将诸如机械物理量、热物理量以及光物理量等转化为量化的电信号量进行分析等。目前电子测量技术和仪器主要被应用的场景为:电能量信号的测量,如电功率、电压与电流等;干扰量及干扰后的信号特性测量,如信噪比、频谱、相位、失真度等;电路元器件测量,如电容与三极管的参数测量、集成电路的性能参数测量等。 (二)电子测量的优势 现代电子测量仪器的应用拓展了参数可测量的范围,现代测量技术的应用拓展了可被测量参数的种类,传统测量方式下所无法获得的测量,都可以通过相应的电子测量技术获得高精度的测量结果。具体来说,应用电子测量技术和设备所具有的测量优势主要体现在以下几个方面。 1.能够在更宽范围内对参数进行测量。电子测量仪器的量程更广,精度更高,量程数量级更大,可测量的频带范围更宽。如电阻电子测量设备的量程宽度可达到六至七个数量级,这是普通的欧姆表所无法达到的。 2.测量精度和测量准确度更高,测量速度更快。电子测量仪器对参量的测量主要是通过电磁波或电子运动来实现的,因而所能够实现的测量精度和测量准确度更高,特别是在时间量和频率量测量方面其优势更为明显。同时,相较于其他信号而言,电磁信号的速度更快,能够在更短时间内获得测量结果。 3.可进行在线测量和远程测量。电子测量技术可以在相关仪器中添加多种类型的传感器,这些传感器可被放置于不便于停留或无法达到的区域对相关信号进行采集,若能够集成到相关位置,还能够在不改变被测量对象工作状态的情况下实现不间断在线测量,并将测量结果以有线或者无线的方式传输给接收端进行显示、存储或打印等。 4.便于计算机处理。电子测量所获得的数据大多都是数字信息,这些信息更加便于在计算机端进行处理与分析,配合使用计算机能够有效扩展被测量的应用范围。 二、电子测量技术与仪器的应用重要性分析 电子测量技术和仪器以测量技术为基础,吸收融合了计算机技术、数字处理技术、传感器技术、通信技术等多种计数方式,可以将被测量对象或系统的参数以电量、光量以及其他非电量的方式传递给处理端进行处理和分析。电子测量技术和仪器已经在各行业各领域得到了广泛的应用,是推动科技进步和科技创新的重要条件。 电子测量技术和仪器配合使用基本能够实现对任何参数的测量,因而其应用场景非常广泛,几乎涉及到了人们生活与社会发展的各个方面。其测量结果对各项技术的发展具有指导意义。如对无线通信速率的测量以及空间噪声特性的测量可以有效指导无线通信系统的技术革新;光栅、磁尺以及激光测量设备等在机械行业的应用推动了高精度数控机床产业的发展,使得越来越高精度的器件生产成为可能。 特别地,电子测量技术与仪器的发展更是同步甚至于超前其他技术进行发展的。统计资料显示,二十世纪九十年代的发达国家中,电子测量技术与仪器所占的国民生产总值只有百分之四左右,但是其对整个国民经济的推动作用却占据了超百分之六十的份额,与国民经济的关联度达百分之九十。电子测量技术和仪器是国家综合技术的客观体现,是国民经济发展的重要保障。 三、电子测量技术和仪器的发展前景 总体来看,电子测量仪器的未来发展方向主要集中在通用化与平台化、模块化、虚拟测试化等方面。 通用化与平台化是指现代测量仪器和技术正在逐渐由依赖硬件性能向依赖软件性能转变,各种测量软件和功能逐渐被集成到一台测量仪器中,且测量对象与测量设备相互独立,只需要根据测量需求适当的更改软件功能即可实现单台测量仪器的多参数、多用途测量。 模块化是指整个测量系统提供总线接口,各功能采用模块化思想进行设计,在应用时可实现快速配置和模块更新。这样既能够有效减小测量仪器的体积和重量,还能够依照最新的测量技术和方案对测量系统进行更新或升级,使得整个测量仪器的兼容性更强。 虚拟测试化是指应用虚拟测试技术对测量结果进行优化,对具体参数测量过程进行改进,增强电子测量技术的工程实用性,进而提升测量效率和数据测量进度。 四、总结 随着被测试系统和器件的发展速度越来越快、体积越来越小、应用场景越来越广泛,人们对测量技术和测量仪器提出了更高层次的要求,促进了新技术和新方法在电子测量技术和仪器中的应用。电子测量技术和仪器的应用对整个社会的发展具有先导作用,代表着一个国家的科技实力,影响着社会经济的发展速度。可见,正确认识电子测量技术和仪器的作用和功能具有重要的指导意义。 电子测量技术论文:电子测量技术实践课程教学改革浅析 摘 要:本文分析了电子测量技术课程在实践教学环节存的问题,并结合实际情况提出了实验课程改革措施。 关键词:电子测量;实验;教学;改革 电子测量是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学生的一门重要专业课。是具有较强的理论性和实践性的课程。包括电子测量的基本理论和方法、主要电子仪器的工作原理、误差分析、电参数的测试方法、实际应用以及该领域的最新发展等。电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。通过本课程的学习,使学生具有电子测量技术与仪器方面的基础知识和实际应用能力,以后在科学实验和生产实践中能制定先进的测量方案,合理地选用测量仪器,能正确处理测量数据,以获得最佳的测量结果。课程较强的实践性要求在教学过程中要加强实验教学环节,提高学生的动手能力。 1 电子测量技术实验课程教学存在的问题 ⑴测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中,测量课程是独立的,实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用,使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然,测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的,而应有机的联系成一体。 ⑵本课程具有很强的实践性,必须结合实验等实践环节才能理论联系实际提高综合应用能力。但随着科学技术的发展,各学校为了培养宽口径的人才,增开各种课程,使得电子测量的学时数日渐减少,与其在专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术大概就是40多学时,有的学校实验学时还包含在里面,对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。 ⑶实验教学内容不尽合理。现有的测试技术的实验不外乎是一些基本测试仪器的使用,非常片面。使得学生容易产生误觉,一是好象在重复其它课程的实验,二是学生好象有点知道,但又感觉知道的不是很透彻,觉得无太大新意,而变得 索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。其实测试技术应该贯穿于整个电子信息专业的实践当中。 2 电子测量技术实验课程改革措施 ⑴研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用,并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路,再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM,无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解,使得学生起点更高,更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排,统筹规划;先从实验仪器的基本使用,到应用实验仪器测量基本电路及其电参数,再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器,计算参数,构成测量电路,设定实验步骤,完成各种任务。这样即可合理安排学时,避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。 ⑵合理设置实验内容。实验教学作为电子测量课程的重要组成部分在内容安排上也不能一成不变照本宣科,实验内容的选取要做到适应不同层次学生的需要,将单纯的验证性实验逐步向综合应用实验和创新实验类型发展,增强学生的参与意识,提高学生的动手能力。就是以验证性实验为主,对于设计性实验我们都是要求学生利用传感器等来间接测量一些与实际应用有关的参数,如温度、液位、重量、位移等。这样一方面提高了实验的难度,另一方面提高了实验的趣味性。在整个实验过程中,学生独立设计方案,确定实施方法与手段;对实验过程中遇到的问题进行多方位思考并借助于测试仪器认真地分析,教师仅在适当的时候加以启发引导。在参与实验的过程中,一切都由学生独立思考和动手,自己寻求正确答案,真正成为实验的主体,从而提高了学生的实验兴趣,激发了学生的创新意识,培养了学生的创新能力。可以让学生较系统地掌握电子测量系统设计过程的选项立项、方案论证、工程设计和实现、系统调试、文档整理等全过程的各个环节,充分发挥学生的主观能动性和创造力,培养学生的协作能力和团队精神。 ⑶建立虚拟实验平台,电子测量课程面临两个难以回避的瓶颈,其一是传统实验手段落后的瓶颈,其二是实验设备资源的瓶颈,构建基于软硬件结合的仿真实验平台,既可充分利用学校计算机房的现有设备减少实验设备的硬件投入及维护工作量,又可以帮助学生更好、更快地掌握理论教学内容,加深对概念原理的理解,有利于促成课程和教学改革更有利于具备工程实践能力的应用性人才的培养。 电子测量技术论文:我国电子测量技术的发展 【摘 要】21世纪以来,我国已经进入了科技化信息化时代。各种先进的科学技术都在涌现,其中也包括电子测量技术。它是新时代不断发展创新的产物,具有很大的发展潜力。 【关键词】电子测量;技术发展;广阔前景 0 前言 随着我国经济不断发展,我国居民的生活水平都在提高,使用先进的科学技术是必然趋势。电子测量技术应用于我们生活的方方面面,能够精准高效率的测量许多数据,方便人民的生产生活,下面我们就来阐述一下电子测量技术的发展历程。 1 电子测量技术的简单介绍 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。电子测量仪器是知识密集、技术密集、高速发展中的行业。由于微电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器中的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。电子测量主要应用于电学专业的测量,例如,电信号传输特性的测量。电子测量也广泛的应用于非电学专业的测量,例如,它通过各种类型的传感器,能量转化器把非电量(如热力学、光学、机械学的物理量)转换为电量(如电流、电压、频率等)进行研究,而后得出反映出非电量的测量结果。随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:(1)电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量。(2)信号的特性及所受干扰的测量,例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等。(3)元件和电路参数的测量,例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量,集成电路的测量,电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。然而目前国际上著名仪器公司电子仪器销售额所占比例不断下降,国内电子仪器厂所处的状况大致类同。因而研究我国当前电子测量仪器行业发展战略决策,已成为仪器行业专家们共同关注的问题。 2 电子测量技术的优点 2.1 电子测量技术的测量频率范围广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。由于所测量的大小相差极大,要求测量仪器的量程也极宽,同一台电子仪器,经常能做到量程涉及很多数量级。例如一台普通的欧姆表,可以测出几欧姆至几十欧姆电阻,量程宽达六、七个数量级。 2.2 电子测量技术能够实现遥测 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性,同时它拥有直观、清晰的显示方式,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。电子测量技术能够将传感器设置在人类无法到达或者无法长期停留的地方,在对象运行的状态下能够持续进行测量,并直观地记录下相关的数据,这样就方便人们对被测对象进行了解和分析。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波的方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。同时,电子测量技术在实现遥测和不间断测量时能够利用荧光示波法和发光二极管来直接显示出测量的结果,具有直观、清晰的效果,便于测量人员直接对被测对象的行为特征进行认识和掌握。荧光屏示波法,便于形象直观地给出被测量的特征。测量结果还便于打印、绘图或启动指示灯显示。 2.3 与计算机技术相结合 电子测量技术的高速发展离不开计算机技术的大力支持,因此电子测量技术和计算机技术的紧密集合是又一个应用优点。随着现代计算机技术的高速发展、计算机硬件价格的不断下降,通用硬件平台和虚拟仪器也正在成为趋势。通用硬件平台主要包括用于数据采集、信号分析处理和信号输出显示等带有共性的硬件,例如微型计算机、A/D和D/A变换器、显示器等,有了这些通用硬件平台,根据不同仪器的具体技术要求,开发出相应的软件,就可以产生不同的测试功能,输出多种测试信号。虚拟仪器充分利用了微型计算机强大的软硬件技术,可以设计出风格不同的人机操作界面,并且易于随着计算机软、硬件的升级而升级。虚拟仪器允许用户在通用硬件平台上根据自己的需要构造仪器,充分发挥计算机或数字信号处理器的作用,对仪器功能进行变换组合,因而比实物仪器更具有灵活性。在当今科技的高速发展中,测量技术和实验手段的现代化已成为科技现代化的重要条件和标志。随着计算机技术与智能传感技术的不断发展,检测仪器也将朝着“更快、更宽、更深”方向发展。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。 3 电子测量技术的发展前景 随着信息技术的高速发展,信息和信息化已成为推动经济、技术和社会发展的要素,它反映了当代经济发展、科学技术进步的趋势,被认为是国家现代化水平和综合国力的主要标志之一,从而成为各国竞争的热点。对此各发达国家均把实现社会信息化作为重要的国策竞相投入了大量的人力、物力和财力。电子测量仪器与测试技术正是这些系统与技术的支撑。传统的仪器与测量方法已经很难适应这种需求,必须大力发展测试系统技术、测试软件技术等,用以研制开发新的仪器和新的测试方法。如能适应这种需求,仪器行业将得到很大发展。电子测量仪器经历了从模拟仪器到数字仪器、智能仪器,再到目前的虚拟仪器的发展历程,微电子技术和计算机技术的迅猛发展推动了电子测量仪器的发展。随着电子测量仪器的应用领域不断扩大,现代科学技术的发展和现代化工业大生产,必定会对电子测量仪器提出更高的要求,相应地,电子测量仪器的发展会呈现出新的特点,主要会包括:测量仪器的通用化;测量仪器的模块化;融合大量的高新技术;测量仪器的网络化。 4 结束语 通过本研究的介绍,我们对于电子测量技术的发展有了一定的了解。根据它的诸多优点,相信在未来一定会有更好的发展前景,应用到我们的生产和实践中去,为我们提高优质的生活。 电子测量技术论文:电子测量仪器抗干扰技术措施分析 [摘要]随着电子技术的飞速发展,人们对电子产品提出了越来越高的要求。许多企业都在使生产实现自动化,在实现自动化的过程中需要用到较多的电子测量仪器来检测生产过程中的参数,通过检测到的参数来指导生产操作。所以,电子测量仪器必须要保证其测量数据的准确性,防止出现误差。在实际的操作过程中,利用电子测量仪器检测参数容易出现干扰问题,干扰问题的出现会降低信号的质量,影响设备的正常使用。因此,提高电子测量仪器的抗干扰性能非常重要本文对干扰现象进行了介绍,研究了几种常用的电子测量仪器抗干扰技术和措施,并得到了相关的结论。 [关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施 一、干扰现象 (一)、干扰的定义 干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说,干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等,其中,电磁干扰是最为常见的干扰方式,电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响,使信号的数据发生瞬态变化,加大误差,严重时可能会导致整个系统出现故障。 (二)、干扰的来源 产生干扰必须具备三个因素:干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说,许多的设备都能够成为干扰源,例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等,这些设备都能够产生电磁信号,对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外,宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号,成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的,具有极强的穿透能力,电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器,传播的途径众多,也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体,它会吸收干扰信号,影响参数检测。所以,干扰是会对系统造成有害影响的,除去干扰形成因素的任何一个,都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理,破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。 二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施 电子测量仪器容易出现干扰问题,通过干扰现象的来源进行分析,可以知道,提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源,使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说,想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的,例如电网和外界环境的干扰。所以,在电子测量仪器来说,除了要对一些干扰源进行抑制之外,还需要在产品自身设计方面进行研究,提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述: (一)、屏蔽技术 屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体,可以将干扰源或者受干扰对象包围起来,这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道,组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同,一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰,使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体,且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰,一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体,从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备,既存在电场耦合,又存在磁场耦合,例如,变压器、发电机等等,变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环,漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通,从而使变压器外的磁通减弱。另外,在同轴电缆中,可以在电缆线中设置屏蔽层,防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时,为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面,可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜,这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是,对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。 (二)、隔离技术 隔离技术是抑制干扰的有效手段之一,它是指把干扰源与接收系统隔离开来,从而让干扰耦合通道被切断,使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器,光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号,它所具有的隔离能力比较强,能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力;变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中,需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度;继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号,在利用其触电来控制和传输电信号,这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。 (三)、滤波技术 滤波的形式有多种,主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声,只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多,所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性,可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。 (四)、接地技术 为了提高电子测量仪器的抗干扰性能,还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连,这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式,不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全,还能够有效地抑制干扰。 三、结束语 综上所述,在电气化的环境下,干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失,就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输,保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。 电子测量技术论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于核心地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的核心技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。
工业安装论文:智能建筑及工业电气设备安装工程中的接地问题 摘 要:在建筑物的施工和电气设备的安装过程中,接地问题是非常重要的。本文就建筑工程和电气设备安装过程中的接地系统安装工艺进行探讨和研究,对接地电阻的测量方法和故障电流的检测方法进行探讨,并就几种专用设备的接地系统安装进行了学习和探讨,以便工程施工时作为参考。 关键词:智能建筑;工业电气设备;工程安装;接地问题 0 引言 在具体的建筑施工和电气设备安装过程中,接地系统的合理、有效的安装不仅可以保护建筑物免遭安全因素的损害,还能够保护施工人员和相应人员的人身安全。虽然接地系统的安装步骤简单,看似比较容易,但是实际操作起来非常繁杂。目前,我国现存的接地工艺适用于传统的简单的电气设备,但已经不适用于新兴的智能化建筑物和复杂的大型设备该工艺系统,常常给建筑物埋下隐患。对此,我们就安装工艺中的几个重点问题进行探讨和研究。 1 接地系统对土壤性质的要求。 在电气设备的实际安装过程中,良好的接地系统能够为故障电流和雷电感应电流提供一个流入大地的导体通道,从而保证电气设备在遭受上述电流影响时能够安全运行。这就要求电气设备的接地系统安装必须要符合相关标准和要求,对相应的材料、连接方法以及土壤条件进行严格筛选。研究表明,接地系统的安装中对土壤性质的要求如下:首先,土壤的含水量要足。通常情况下,土壤的含水量越多,其电阻率越低,其导电性能越好,更能将电流导入到大地之中;其次,选取合适的温度层。一般情况下,若土壤的温度过低,对其电阻率将明显升高,不利于电流的导入,因此,若在寒冷地区安装该系统,必须要将其安装到冻土层以下,以保证系统的要求;最后,土壤的类型对接地系统也有一定的影响。研究表明,黑色土壤以及有机物含量丰富的土壤就有更好的电解性能,也能够保持住较多的水分,其电阻率较低,相比之下,沙土地不能维持住水分其电解性能也非常差,因而电阻率非常高。因而在施工过程中要严格筛选土壤的类型。 为了保证接地系统的正确安装和运转的有效性,在安装之前工作人员首先要用电阻测试仪器对其电阻率进行测试。通常采用的方法为:四点测量法、三点测量法和两点测量法,其中四点测量法的实践效果最有效,三点测量法适用于不同深度土壤层的测量。在测量完土壤的电阻率之后,要想方设法降低其不符合要求土壤的电阻率,我们通常用增加土壤的含水量的方法进行操作,普遍的做法为:在土壤层中加入电解质,比如硫酸铜和氯化钠等物质,该方法虽然档次成本较低,但需要反复操作,造成不必要的成本损失;采用接地增效剂,该法的性能较好、效果稳定,不需要进行后期维护,此法值得在实践中进一步推广应用。 2 接地电阻的测量 在接地系统安装完成后,要注重工程的验收工作,在对其进行验收时,必须要应用准确的测量方法和测量技术,在实际应用中,工程技术人员必须要注意以下几个方面的问题: (1)仪器的选择。通常情况下,我们不能应用万用表对接地位置的电阻进行测量,因为该方法的测量结果不准确,主要是由于无法消除因瞬间电流对测量结果造成的影响。 (2)方法的选择。接地电阻的测量中有测量电压和电流的两个回路,用相关公式和方法可以测量所选位置的电阻值。该方法的突出优点就是能够摆脱瞬变电流的于扰,得到准确有效的测量结果。 (3)环境因素的限制。大地作为接地极,其电阻性取决于土壤的种类、接地极的形状以及电气工程的要求等多种因素,因此,在具体的施工过程中,要严格按照相关标准,合理的排查环境因素,使得环境条件满足施工要求。 (4)正确安装辅助的接地极。在实际测量工作中,必须要准确安装辅助接地极才能保证测量结果的有效性。在具体的测量时,我们要多加测量,分别选取吧不同的点进行测量,从而筛选出最优、最准确的测量结果。 3 几种特殊设备设施的接地工艺实例分析。 在生产实践中,对于一般的常规建筑物和工业设施,在遵循合理的设计原则以及注意接地问题的基础上,其建筑物的接地效果是非常令人满意的,但对于接地要求高,建筑复杂的工程来说,更多需要考虑的则是技术问题。 3.1 电信基础设施的接地问题 在电信设施的施工建设过程中,为了能够充分保障设备的可靠运行,且保证施工的安全性和有效性,同时为接地系统配备相应的等电位系统。实践表明,在电信设施中,电线进线设施采用的是经由电信主干接地母线的单点接地。对其安装时,需要根据实际情况作三个等电位的链接,以供其他设施作为参考。 一般情况下,电信室内都会加用电涌防护器,在安装该种设备时需要注意以下几个方面的问题:第一是接地线的长度问题。施工中将其布置的最短最直才能更好的发挥作用,因为过多的地线长度会增加线路的总抗路,从而影响该设备的正常动作。二是接地线的相关路径问题。安装时避免线路走直角。三是必须注意电涌防护器的接地线要远离无屏蔽电缆。因为接地线与无屏蔽电缆会产生电容藕合,从而影响原本正常线路的正常运作;四是最好采用多股绞线而不要使用单股铜线做接地线。因为应用多股绞线能够加大使用面积,减轻设备的阻抗力。 3.2 发电机的接地问题 在发电机的施工安装过程中,建议使用四级自动转换开关,即ATS,同时根据实际情况尽量安装多台发电机。同时注意安装时要保证中性线到接地线环路在四极 ATS 处断开的有效性。如果发电机中性点接地不适用上述设备,则会形成并联的接地线以及中性线环路。如果将发电机的中性点也接地了,那么会构成接地线-中性线环路,从而导致电流的流失从而影响设备的正常运作。这时,即便系统内没有出现故障,也会因为接地继电器动作而使电源总断路器或发电机断路器跳闸,因此要加强上述问题的关注和安装。 工业安装论文:工业厂房在钢结构安装过程中的控制措施 摘 要:钢结构是建筑施工中性能较强的结构类型,其跨度与强度较大,而且自重较轻,可以提高建筑结构的稳定性以及使用的安全性。近年来,我国科技以及经济发展越来越快,这也增加了建筑行业的发展空间。建筑结构的设计质量影响着建筑的整体质量,所以,设计人员一定要增加专业知识与技能,结合建筑功能要求以及工程实际,对建筑结构设计进行优化工业厂房在设计的过程中,对安全性要求较高,所以,工业厂房中应用钢结构比较多,本文对工业厂房在钢结构安装过程中的控制措施进行了介绍,以供参考。 关键词:工业厂房;钢结构;安装;控制措施 社会的发展促进了各个行业的发展以及经济效益的提升,工业行业是我国重要的产业,工业的发展可以提高我国国民经济的发展水平。工业企业在生产运行的过程中,对厂房的安全性有着较高要求,所以,施工单位一般采用钢结构作为厂房的结构设计类型。钢结构厂房在安装与施工的过程中,周期比较短,而且投资收益比较高,其相对于传统钢筋o结构,自重比较轻,而且施工的质量以及安全性较高。本文对钢结构安装过程中控制措施进行了介绍,希望可以提高建筑企业的施工技术,并保证建筑钢结构在施工的过程中更加安全。 1 工业厂房钢结构安装工程中的质量控制措施 1.1 设计质量的控制措施 在工业厂房钢结构安装工程施工前,首先要对施工方案进行优化设计,要采用相应的质量控制措施,保证设计图纸的准确性,也要保证连接的合理性。随着计算机技术的发展,其在建筑行业中应用越来越广泛,很多设计人员,都应用Xsteel三维软件对设计进行规划,这一措施可以提高设计的质量,也有利于对建筑构件之间的关系进行调节。在工业厂房建筑中,构件的种类以及数量比较多,而且具有相互影响的关系,如果设计人员不能处理好构件之间的关系,则会使钢结构设计方案存在较大的漏洞以及弊端。所以,控制好钢结构设计的质量,有利于保证后续工作的顺利进行。工业厂房在钢结构安装工程中,各个连接点,有较强的可操作性,而且设计人员对施工现场的安全程度也比较了解,有助于优化节点连接。另外,施工人员要与设计人员做好沟通工作,这样才能保证设计效用的最大发挥。 1.2 构件质量的控制措施 工业厂房的设计方案具有一定的复杂性,其包含的构件比较多,所以,工程监理人员一定要做好监理工作,对所有构件的外观进行仔细检查,还要对其性能进行严格测试,只有符合设计要求的构件才能投入使用。针对有的较为重要的构件,监理人员还要做好复查工作,其具体的步骤是:首先,工作人员要对柱子的肩梁到底板的距离进行测量,必须掌握钢柱的长度,还要对肩梁的角度以及柱长进行测算。其次,要对吊车梁的长度进行测量,还要对吊车梁安装孔之间的距离进行测量,了解其端部到截面的长度。再次,要对桁架的长度、安装孔直径、截面的高度、孔径之间的距离进行测量;最后,要对安装工程中,小型构件截面的尺寸以及安装孔的距离进行准确的计算。 2 提高工业厂房钢结构安装工程中管理控制水平的措施 2.1 规范设计与技术 我国工业行业发展越来越好,工业厂房的建筑工程也越来越多,在对钢结构进行安装的过程中,设计人员一定要提高设计的质量,对设计以及施工技术进行规范,这样有利于对钢结构安装技术的统一管理。对那些参加施工的人员们也不能忽略专业培训以及专业考核。工作人员必须要对各种施工规范和检测时所需要的各个检测工具都牢牢掌握,具有审阅图纸的能力,检查工作工程项目时要严格,这些都是关系到工程好坏的准备工作。 2.2 加大安装工程的监管力度 工厂厂房钢结构的安装工程需要认真的质量管理人员,把工程和项目之中全部的原材料都进行较为严谨的质量把关。在这方面一般含盖了材料的检验、验收,以及必要的那些材质和化学性或者物理性能的试验,其目的是为了让工程项目所应用的各个原材料能够全部合格。一定要加强关于工程项目的原料的划线和下料等方面质量的相关检测,比如说大型钢结构件类的放样尺寸,一定要具备专业技术人员的素质,让他们进行复核校对。 2.3 提高安装施工的技术水平 钢结构的结构件在生产和制作的过程中,一般都是拼接、锚固以及焊接和钻孔等几个步骤,工作人员一定要仔细把好在工厂厂房施工中的钢结构制作的质量要素。尤其是在焊接方面,一般会出现应力变形,这样的情况更要求专业焊接技术队伍拟定出合理的、详细的焊接工艺。质量人员们要严格把关每一个环节,认真检查每一个工序质量,对于不同程度的变形采取适当的校正,使它们都达到合格的标准。 在我们安装钢结构的前期,应该做好提前组装的工作,这都是关于钢结构安装的工程项目施工里面的一个重要组成部分。通过提前组装,能够很直观的表现出钢结构中存在的偏差和质量问题,这样做可以很大程上的使经济效益和生产率得到提高。 钢结构在被使用的时候,涂装质量也同样存在着关键的作用,因为刷漆可以起到防止腐蚀的作用。钢结构在各种场合下的使用都有着各种异同程度上的腐蚀,那些钢结构件被腐蚀以后,它的作用和寿命都会受到很大程度上的削弱,它的年限和承载能力以及剪切能力、抗拉能力、抗弯能力都会大大的降低。而那些腐蚀程度比较严重的也会为重大事故埋下不定时的炸弹,随时随地都可能会发生事故。很多施工的单位对于这个环节不重视,只是注重了外表的质量上,内在的管理和质量也不够严谨。 2.4 加强对设计的规范,做好自检工作 我们在对工厂厂房钢结构的安装上一定要做好各种准备,无论是施工准备还是各要素,都应该谨慎对待,除了做好安装工程的项目质量控制管理方面以外,还要严格的按照设计的规范以及行业的标准做好来自各个工序之间的互检、专检和自检的相应记录,并且要定期召开质量研讨分析的会议。也不能忽略施工建筑中的各个技术资料,让工程项目一切的步骤稳健施行,让工程得到最有力的保证。 结束语 通过本文的分析可以看出,钢结构在工业厂房设计中应用比较广,而且收到了较好的效果。构成工业厂房的构件比较多,为了提高钢结构安装的质量,相关工作人员一定做好细节工作,对安装过程中每一个施工环节进行严格的把关。工业厂房在施工的过程中,对施工质量以及安全性要求比较高,施工单位一定要找到切实可行的控制措施,对工程质量进行监控与管理,要保证每一项施工项目的顺利完成,还要按照设计图纸,规范操作,不能随意对设计图纸进行更改,施工部门要与设计部门做好沟通工作,这样有利于及时解决钢结构安装工程中的突发状况。 工业安装论文:工业厂区自动化消防系统工程的安装研究 摘 要:工业是我国国民经济的支柱产业,也是促进社会实现现代化的主要产业。但是工业厂区由于自身的特殊性,往往存在一定的消防安全隐患。为了保证工业的安全生产,很多厂区都非常重视消防系统工程的建设。现本文就主要探讨了工业厂区自动化消防系统工程的安装施工问题。文章首先分析了工业厂区自动化消防系统工程的主要组成,继而从安装要求和施工安装两部分对其安装施工进行了研究。 关键词:工业厂区;自动化消防系统;准备;安装 消防工作一直以来都是备受工业企业重视的一项安全工作,尤其是一些生产材料或产品具有易燃性的厂区中,更是将消防系统工程建设作为生产基础设施建设的重中之重。近年来,自动化技术的不断发展推动了自动化消防系统在工业厂区中的应用越来越广泛,其是由自动报警系统、自动灭火系统和自动通风排烟系统等多个子系统组成,并以独特的优越性成为现代工业厂区消防系统的主要发展趋势。合理安装自动化消防系统,才能确保其能正常运行,才能在发生火灾时充分发挥自身功能,将火灾造成的损失降低到最小。以下本文就重点谈谈其安装施工的相关问题。 1 工业厂区自动化消防系统的组成 在现代工业厂区的建设中,所采用的自动化消防系统并不是一个单一的系统,而是由多个子系统共同组成的综合消防联动系统。这是因为工业厂区中一旦发生火灾,形势就会变得很紧张,很多问题都无法控制,若要充分发挥自动化消防系统的功能作用,就要实现一系列的消防措施,包括火灾初期的报警、广播,到灭火和通风排烟等。正是因为如此,现行工业厂区自动化消防系统一般多是由自动报警联动系统、火灾事故广播系统、消火栓灭火系统、自动喷水灭火湿式系统、自动通风系统、自动排烟系统等多个子系统组成。其中每个子系统都会在消防联动过程中发挥重要作用,为控制火势,降低损失做出巨大贡献。 2 工业厂区自动消防系统工程的安装要求 自动化消防系统要想在实际中发挥最大的功能作用,前提条件就是自动化消防系统工程的安装质量得到保证,其各项子系统都能够正常运行。而要实现这一点,就要在自动化消防系统工程安装时满足以下要求: 2.1 施工准备要求 这里所指的准备工作包括很多项目,手首先要对安装施工图纸进行严谨的会审,要求所采用的施工方案、设计图纸是经过施工单位、建立单位、设计单位审核并通过的图纸方案,尤其施工单位必须要充分了解设计意图,这样才能在施工中更好的达到预期要求。其次,要对安装施工中所需要使用的材料和设备都进行检验,确保材料质量合格后方可允许其进场。所有机械设备都要确保能够正常使用。第三,要落实施工组织设计方案,明确各个施工小组的工作职责,做好现场安排和管理工作。第四,要保证所以的施工人员都具备熟练的技能,尤其是一些特殊工种还需要持证上岗。加强人员安全培训和技能培训,做好施工技术交底工作。 2.2 施工质量要求 工业厂区自动化消防系统工程的安装施工是一项专业性很强的工作,要求所有的施工人员都要具备相应的专业技术知识和高度的责任心。施工中的一些隐蔽工程应该进行验收,确保合格。另外,消防系统安装完成后,要进行相应的调试和检验,确保所有的施工环节都符合消防工程安装质量要求。并落实各项施工责任,做好相关质量评估记录。 3 工业厂区自动化消防系统工程的安装要点 3.1 自动报警联动系统安装 3.1.1 对系统进行接线的时候必须严格按照“电气设备施工及验收规范”的规定进行接线、布线等工作,应符合接线的规范要求,在布置好导线后必须进行绝缘电阻测试;进行接线的过程中,必须把握一个原则,就是在线槽内的接线必须是完整的,不能出现接头、打弯等;可以使用导线连接器对接线盒或终端连接进行焊接完成;对于系统的建设,要以隐蔽工程的方式做好验收。 3.1.2 在自动报警联动探测器内的导线连接,正方向(+位置)的接线应该连接到红色的,而负方向(-位置)的连线应是蓝色的。对于其他的颜色的接线,就按照剩余的颜色来区分不同的用途并进行相对应的连接,探测器在即将调试时方可安装。 3.1.3 在厂房内进行控制柜地而的安装,底部应该是高于地面一厘米,而供电主电源必须要于消防电源连接,一旦出现火情可以立即报警。 3.1.4 自动报警联动安装完成后,为保证系统的止常,要进行调试。在系统通电之后,利用控制器对自动火灾报警控制系统的自动控制功能和联动自动报警功能进行测试。对自动控制的探测器应该使用专用测试设备,还要对主电源和备用电源进行充电和放电的自动切换测试检查。 3.2 自动喷水灭火湿式系统安装 3.2.1 自动喷水灭火湿式系统对使用的系统组件质量要求的较高,这就要求对使用的管材、管件、阀门、等设备和材料进行现场检查和测试;应符合设计要求和国家现行标准的规定,并应具有出厂合格证;主要系统组件应经国家消防产品质量监督检验中心检验合格方可进行使用。 3.2.2 消防泵的安装应符合现行国家标准“机械设备安装工程施工及验收”的有关规定;消防水池建设及安装应符合现行国家标准“水结构施工及验收规范”的有关规定;消防水泵和水井安装应按照有关监管要求进行安装。 3.2.3 系统建设完成后进行系统调试。对供水系统、电源设计按要求进行操作,使系统真正进入准工作状态;对水质检测消防泵、报警阀、排水系统联动调试测试。 3.3 自动化通风防排烟系统安装 3.3.1 玻璃钢风管及配件整体成型生产,采用的原料合成树脂、玻璃纤维布及填充料等应符合设计要求;法兰和管道或管件应作为一个整体,成直角轴管;支架形式、宽度和间距应符合设计要求;连接法兰螺栓应在两侧加镀锌垫圈。 3.3.2 在这个系统中,防火阀是十分重要的,作为安全设备,它应该是容易溶化件,并且是消防部门认可的标准的产品,其熔点的温度,必须符合设计要求,在方向位置的安装要朝向空气流的方向,对可熔元件在安装后应做测试。 3.3.3 管道风机包括轴向和混合必安装前应检查安装叶轮之间的间隙,符合设备技术文件的要求;套管、油管的支架、隔振装置应安装牢固。 3.3.4 管状内衬材料与消音器应均匀的分布,拼缝应密实,表而应平整光滑,保证不易脱落,做好消声捕获;安装支架应分开设置,否则管道的重量承受会有压力。 结束语 总之,在现代工业厂区的建设过程中,消防系统工程建设是一项不容忽视的重要建设项目。对于当前所使用的较为先进的自动化消防系统工程安装技术还处于摸索发展阶段,在安装该系统时,一定要综合考虑多方因素,做好安装施工设计工作,严格遵守消防相关规定进行安装施工,以保证自动化消防系统能够充分发挥其功能作用,保证厂区的安全生产。 工业安装论文:浅谈工业机电工程安装技术 【摘要】工业机电设备所涉及的专业较多,工业机电设备型号较多。机电设备线路复杂程度大,对于一般的装修人员的知识水平很难达到安装工艺的要求,加大了机电设备安装的难度。本文作者结合多年来的工作经验,对工业机电工程安装技术进行了研究,具有重要的参考意义。 【关键词】机电工程;安装;问题 一、机械设备 从大家所学知识,日常经验上都知道对机械设备基础常见质量通病无非三点:1.设备基础上平面标高超差;2.预埋地脚螺栓位置、标高及露出基础长度超差;3.预留地脚螺栓孔过浅。但有一种情况,在此需阐述,某建筑安装施工,在化产回收车间硫回收厂房二楼硫磺结片机基础,因设计失误,造成基础长度及宽度均小了200mm,经与业主协商,要求我方使用H型钢改造即填补空缺部分。在这里考虑H型钢施工可能方便,但对于有震动的设备来说,混凝土基础是目前传输承载力、传导振幅最好的方式,显然业主要求的做法并不提倡。 二、管道工程 随我国工业水平不断提高,工业安装利润逐年萎缩,成本节流就成为项目管理在施工方面最重要的手段。但成本节流却往往体现在施工过程的细枝末节中,下面我们就简述施工过程中的一些问题: 管道防腐层的施工应在管道安装前进行,能够减少高空作业,降低施工成本,有利防腐质量控制。看似简单,但往往现场能做到这点却不容易,问题多出在管理不到位,可作为几个问题之一重点抓落实。为什么要提出这个问题,纵观近几年施工项目,对复杂的冶金机电安装来说,又有几个项目得以做到?做不到即属需加强部署之问题。要清楚其必要性,包括对施工进度极大的促进性,节约时间就意味着节约成本。 施工中伴热管经过主管法兰、阀门时,应设置可拆卸的连接件,此项施工,施工图纸中往往不明确写出,只是相关施工中予以提到,而恰恰在本地市场上大多队伍对此细节予以忽略,小问题往往体现施工队伍的整体素质,也能给业主、建设单位留下良好印象。其实这样的工作量也只是信手拈来,施工中随手便可完成,倘若上升到建设单位施工单位的印象方面,我们做一做又何乐而不为呢? 三、电气工程 工业机电设备安装电气工程包括电气设备的安装调试、接地,电缆的铺设等等。电缆是电气工程的基础,本文这里重点对电缆工程进行分析。电缆属于电能输送的载体,因此如果电缆的质量过低,那么在输送过程中就会出现差错,比如说频繁引发火灾等。在建筑工程中普遍使用的电缆都是沿着桥架、竖井及沟道进行铺设的,因此过于集中、数量也较大,一般的规格为三芯至五芯不等。在实际的操作中,若不进行严格审查,往往会导致电缆的型号出错、施工混乱等,这样往往会使得电缆在运行中过热,甚至引发安全事故。因此,在施工过程中一定要重视电缆安装质量的控制。 四、静止设备 我分公司多年从事冶金机电安装,拿焦化厂化产回收车间举例,卧式储罐盛水试漏以后,罐底及罐壁强度及严密性符合要求后,往往忽略对储罐固定顶强度、严密性以及稳定性试验的试验要求。 而按照相关施工程序有(引述全国一级建造师执业资格考试用书《机电工程管理与实务》P123)固定顶强度及严密性试验:充水至最高设计液位下1m,将所有开孔封闭,缓慢充水升压,升至试验压力时,暂停充水,在罐顶涂以肥皂水检查。试验后立即将罐顶孔开启与大气相通,恢复到常压。合格标准:罐顶无异常变形。固定顶的稳定性试验:充水至设计最高液位(请注意是设计液位,此处需认真审图),将所有开孔封闭,用放水方法进行试验,缓慢降压,达到试验负压值时,停止放水,观察罐顶。试验后立即将罐顶孔开启,与大气相通,恢复常压。合格标准:罐顶无异常变形。 对诸如以上一气呵成,相互叠加的工序,会对项目成本节流起到一个很大的促进作用。是我们在施工过程中应予以考虑的问题。 五、防腐保温 关于防腐,现场往往怕费事每次都使用钢管或道木支撑管道,无论在翻滚亦或装运过程中都会使已防腐管道面目全非,这会增加返修率,增加成本,使人工降效,如此,我们应该从制度上节制不良行为,果断抉择,统一采用沙袋支撑管道。 在蒸汽管道波纹补偿器是否保温的问题,我方在施工过程中同样遇到,为此本人专门进行了网络搜索,由于线上众说纷纭,根本无法确切的定义是否应该,有说需要保温,有说不需要保温,且国家有关标准、规范内并无详实述说,也即图纸没有提及,在此需要施工单位在图纸会审中一并提出,并需表明合理建议,以显示本单位技术的娴熟。如下,采用防滑脱软质保温结构。 结束语 以上只是本人在一线施工中体会得到的一些看法,有诸多不足之处在所难免,势必在以后的工作中加强学习,善于总结,将最先进的技术娴熟的运用在日常施工的方方面面。并希望能够为读者提供便利,在施工中要学会举一反三,并为以后的工作能够顺利进行带来帮助。 工业安装论文:工业厂房0.4kv低压电气设计与安装的相关探讨 摘要:现在低压系统不仅运用在工厂中,而且与人们的生活息息相关,为人们带来方便。所以,应该对该系统进行管理,保证其能安全运行。如果发现不安全的地方,及时上报并进行处理,保证安全。本文主要对工业厂房0.4kv低压电气设计与安装进行了分析研究。 关键词:工业厂房;0.4kv低压电气;设计;安装 引言 如果一个工厂的电气化装备不好,就可能出现一些安全事故;或者是由外界原因引起的,比如由于长时间运行产热过多引起的;或者由重击引起的,导致设备破损,易漏电,发生事故。所以在工厂中要对电器化设备进行定期检查和维修。这些都是值得研究的工作,以确保低压用电安全。 一、工业厂房0.4kv低压电气系统的组成分析 低压电气系统在我们的生活中十分常见,经常应用于电的传输方面。它由配压设备和电压设备以及发电设备和备用电压组组成。开关、电缆、接地组成、支架灯有两重身份,它们应该属于变电压设备,同时又属于配电设备。其中电容器和变压器属于配电设备,内燃机则属于电源的一部分。不同的装置有不同的功能,各自发挥着自己的作用,但又通过合作共同协调工作,如果有任何一个环节的设备出现错误,那么整个电气设备将会出现非正常运行,对工作人员以及整个设备构成威胁,所以在它的运行过程中要实施监管和维修工作,防止出现意外,管理好低压电气系统的组成分析。 二、工业厂房0.4kv低压电气设计 1、正确进行计算负荷 计算负荷是低压电气设计中一个重要的基础性概念,是一种假想式的设计,通过假想设定持续恒定的负荷,它是与实际的负荷等效的负荷,计算不等于实际存在。从热效应的角度出发,计算负荷能够有效判断不同负荷对电力系统产生的压力大小。常用的计算方法是:二项式法、需要系数法、利用系数法、单位指标和单位面积法等等,其中较为常见的是需要系统法、二项式法,在设计过程中需要特别注意以下事项:(1)在为选择变压器而进行计算时,负荷的计算不包括备用设备的容量,备用设备一般不会与工作设备同时运行,它是工作设备的备用机,例如水泵、机电盒等,将其纳入计算中会造成负荷重复,影响整体设计效果和合理性。(2)检修设备和消防器材通常也不纳入负荷的计算中。因为在使用检修设备和消防器材时会将一部分设备的供电停止,并切除消防用电部分,只要除去的用电负荷超过了检修和消防用电的负荷就不必将其算入整体的负荷计算之中。(3)在计算负荷时要综合性的考虑所有的用电设备,尤其注意用电设备较少的情况,如果总的用电设备在3台一下,则就可以按照每台用电设备的额定功率之和作为分组的负荷计算。还有一种情况就是用电设备中存在大量负荷,这时必须考虑存在负荷对分组负荷计算的影响,一般选择二项式法进行运算。 2、低压电气系统的接地 低压电气接地系统主要分为三种类型:tn、tt、it,主要有两大类,一是分电力系统的工作接地,另一种是用电设备外露导电部分的保护接地,其中运用较普遍的是tn系统,可以进一步细分为:tn-s、tn-c-s、tn-c,设计人员对于tn-s系统的认识是只有在变压器室内将变压器n接线柱接地才能构成这种系统,而在变压器用电开关柜处进行接地则就构成了tn-c-s系统,实质上讲,在变压器室与低压电气室紧邻的情况下,并且中性线截面积足够大时上述两种系统就没有什么区别。因为在两个房间紧邻并且中性线截面积大于相线截面积的一半时,接线柱上的任何一点都是相同的电位点,所以,低压电气室总开关处接地与变压器室变压器n线接地几乎是相同的。构成接地的系统仍然是tn-s系统。从便利性来讲,低压电气室受电总开关处进行系统接地为相应的施工和零序电流互感器的安装带来便利,也大大减少了变压器到低压电气室之间铜材料的使用,节省了资源。 3、软启动器选择和电路设计 软启动器在工程建设中普遍使用,已经得到了广泛的认可,在软启动器和电路的设计过程中必须注意一下几点:(1)从软启动器的各种功能和轻重分别负载的不同性质出发,正确选择配套的软启动器。一般情况是轻载符合可以选择标准型的软启动器,在容量规格的选择上主要依据电动机的容量;对于重载符合来说,要选择重载型的软启动器,也可以选择标准型软启动器,不过要在其容量上进行调整,一般至少放大一级才能选择使用。(2)软启动器一般都会自身携带过载保护功能,在电动机结束工作之后便可通过旁路接触器切换至旁路回路中,在切换至旁路回路之后,如果软启动器的过载保护功能仍然继续保持正常作用,就不必外加过载保护热继电器设备。如果不能正常发挥保护功能,则必须要在旁路回路中外加过载保护热继电器设备,进行必要的过载保护。(3)一些设计人员在软启动器旁路接触器的选择上,往往会按照笼型电动机的启动和运转的分段规律进行选择,由于选择的接触器规格偏大,往往会造成浪费。从本质上分析,旁路接触器只有在软启动器启动之后才进行接入,同样在软启动器完成工作停止后旁路接触器才分段开,所以,从科学的角度讲,旁路接触器的选择应该遵循ac-1工作类型的原则进行选择。因为选择与这一工作类别相配套的接触器在使用中的额定工作电流与其额定发热电流相等,电流通过的能力比ac-3类型的要大,按照这种标准选择旁路接触器能够有效减小接触器的电流规格。 三、工业厂房0.4kv低压电气安装施工质量控制措施 1、配电装置以及配电箱施工策略 低压电气工程的中枢为配电装置。配电装置是分配电能的电气设备的总称,它包括线路及绝缘子,控制设备自动开关,配电箱,保护装置,自动装置,接地装置及补偿设备等。低压电气装置决定着整个系统的有效运行,一旦出现问题,将使整个系统瘫痪,影响供电可靠性以及人们的正常工作和生活。因此,配电装置的安装调试要尤为谨慎萁验收工作更要按照相关规范严格执行。在实际运行中,配电装置最常出现的问题是设计整定电流与开关实际动作电流不符的现象。若设计整定电流过小,开关经常跳闸、停电,影响正常使用;若整定电流过大,在系统出现电流过载或短路时,保护装置不起作用,极易造成安全事故,危机人们的人生和财产安全。 配电装置的施工中最重要的是配电箱的施工,包括配电箱中配电盘的安装,各元件及内接线的安装以及箱体开孔。配电箱中配电盘所处环境决定了其材质必须是由不可燃材料,并且安装位置正确,高度和间距符合相关规定。配电箱内各元件要严格按施工图配置,保证元件齐全线路整齐有序。配电箱开孔应与管线直径相符。另外配电装置的金属外壳必须接地或接零处理,用铜线连接并加以标识,以提高安全可靠性。配电箱开启应灵活,动静触头应紧紧联系在一起且中心线一致。配电箱(盘)内线路整齐无交接无序现象,导线间应紧密连接连接紧密,无断股、伤芯线现象。另外还要注意'漏电保护装置的动作电流不能过大或过小,尤其不应大于30mA,以免引起安全事故;动作时间不能太长,不大于0.1S;垫圈下螺丝两侧压的导线截面积一致;同一端子上导线连接数小于等丁2根。 2、协调作业施工策略 2.1当低压电气与土建协调作业时,毫无疑问,安装工程进度绝对受控于土建工程,因此两者协调作业时,必须分清主次,做到以土建进度为核心,全力配合土建工程。当然,必须明晰电气安装与土建工程两者必须相互合作的施工工序,在跟着土建节奏的同时,核对预埋管件的位置、数量、尺寸。预埋工作的成功与否关系着后期的安装进度以及材料的预算,在预埋工作顺利完成后,各种安全接地、防雷引下线的焊接也必须按土建节奏来进行有序安装。 2.2当与给排水协调作业时,首先必须对正方面的图纸进行详细对比研究,因为很可能两者图纸有出入,比如电气线管道与给排水等管道有冲突,必须严格按照规范要求进行各个管道的安装,确定先后顺序,一般给排水管道必须在电气管道下方所以确定两者施工工序。加强协调,得以保证两者工作顺利进行。 结束语 随着现代低压电气自动化程度的不断提高,其功能和结构日趋复杂,对此,在实际的设计过程中,应当从负荷的分析、元件的选型、保护措施的制定等各个环节入手,充分把握低压电气常见问题及产生机理,切实有效的提升配电的电气设计水平。 工业安装论文:工业电气设备安装对策及维修方法 【摘 要】工业电气设备安装存在一些问题与不足,主要表现为材料尺寸不合理、入口井布置不合理、孔洞密封不严实等方面。为应对这些问题,今后应该采取改进和完善对策,确保材料质量合格、合理布置入口井、确保孔洞密封严实、重视施工图纸会审、加强材料质量控制,并做好电气设备维修工作,使其更好运行和发挥作用。 【关键词】工业电气设备;安装;维修;材料质量 一、引言 对工业电气设备来说,要想促进其作用的有效发挥,预防设备存在的问题与不足,做好设备安装工作是前提和基础。为实现上述目标,安装中应该把握每个技术要点,采取有效的安装对策,并重视设备维修,使其处于良好的性能和工作状态,预防质量缺陷出现。只有这样,才能促进工业电气设备更好运行和工作。 二、工业电气设备安装出现的问题 由于一些施工人员的技术水平较低,管理规章制度不完善,电气设备试验和维修不及时。目前电气设备安装施工中仍然存在问题与不足,具体来说,主要体现在以下几个方面。 (一)材料尺寸不合理。忽视对材料质量的检查和性能测试,材料采购时的质量控制措施不到位,制约电气设备运行效率提高。也容易导致电气设备安装质量不合格,影响设备性能和作用的充分发挥。 (二)入口井布置不合理。在入口井布置时,忽视对其质量进行控制,孔洞预留不符合施工规范要求,影响电气设备安装效果提升。 (三)孔洞密封不严实。施工人员对该项工作不重视,没有严格按照要求进行孔洞密封,影响设备运行质量提高。 (四)其它相关问题。例如,施工人员的专业技术水平较低,电气设备安装管理制度不完善,施工图纸会审不合理,技术交底没有落到实处,对电气设备施工材料的控制不到位等,也容易影响电气设备施工质量。 三、工业电气设备安装对策 为应对电气设备安装存在的不足,结合实际工作需要,笔者认为今后应该采取以下有效的应对措施,推动电气设备更好运行和发挥作用。 (一)确保材料质量合格。这是确保电气设备施工质量的前提和基础,必须对此足够重视。做好材料采购工作,施工过程中,应该重视对设备供应商基本情况的调查,从质量可靠的供应商采购施工材料。做好设备性能试验工作,保障设备性能和工作效率提高。对变压器、电缆、断路器、隔离开关等都要加强质量控制,使其更好运行和工作。 (二)合理布置入口井。全面考虑工业电气设备施工需要,合理布置入口井,为管线敷设创造良好条件。施工前要全面做好规划设计工作,施工中严格遵循规范要求进行,确保入口井位置准确,为施工效果提升创造良好条件。 (三)孔洞密封严实。土建工程施工前就进行孔洞的预埋和预留,为电气设备施工创造良好条件。但需要注意的是,施工完成之后不能忘记孔洞封堵工作。施工人员要提高思想认识,在施工过程中不能忽视对孔洞的封堵工作。当管线穿设完成之后,一定要做好孔洞密封工作,确保密封严实,实现对工业电气设备施工质量的有效管理和控制。 (四)重视施工图纸会审。施工前由建设单位、施工单位、技术人员等进行图纸会审,明确施工要点和任务,为施工顺利进行奠定基础。当发现施工存在问题与不足时,应该及时采取改进和完善措施,对电气设备安装施工进行更为科学合理的安排。加强对技术人员的培训,使他们严格遵守规范要求施工,把握每个技术要点,促进施工质量提高。 (五)完善管理制度。建立完善的管理规章制度,根据实际需要,对工业电气设备安装施工进行有效的规范。建立电气设备安装施工责任制,为设备安装水平提高奠定基础。并加强执行力度,确保各项管理制度有效落实。 四、工业电气设备维修方法 除了做好电气设备安装工作之外,还应该重视设备维修,及时处理和应对存在的问题与不足,有效保障设备处于良好性能和工作状态,促进电气设备工作效率提高。 (一)进行设备检查。在日常工作,要建立完善的电气设备检修制度,明确检修流程、目的、频率等,有效规范施工人员的各项工作。确立检修人员的职责和权限,推动他们更好从事自己的工作。工作人员应该以检修规章制度为指导方针,采取有效措施,及时处理存在的故障,推动电气设备更好运行和工作。 (二)做好设备修理工作。当设备出现故障时,应该对其进行全面细致的维修,结合实际工作需要,采取有效措施,促进电气设备修理水平提高。工作人员要掌握修理技巧,总结和丰富自己的经验,及时发现问题,处理问题,提高电气设备维修质量,确保设备运行质量。 (三)重视设备日常维护。提高思想认识,做好对设备的日常维护工作。及时修理存在的缺陷,加强设备养护,使各项设备处于最佳性能和工作状态。同时在电气设备日常维护工作中,还能有效预防各种问题发生,提高设备运行效率,延长设备使用寿命,为工业电气设备作用的充分发挥创造有利条件。 (四)落实设备维修原则。坚持预防性维修原则,重视设备日常巡视和检验,提高对故障的预见性,及时处理存在的问题与不足。进而有效预防各类设备质量问题出现,实现电气设备运行效率的提高。 五、结束语 在工业电气设备安装过程中,应该认识存在的问题与不足,并根据实际需要,综合采取有效措施,确保安装质量提高。同时还要重视设备维修工作,掌握正确的维修方法,及时处理存在的问题与不足,提高设备综合性能,使其更好运行和发挥作用。 工业安装论文:浅谈工业设备电气安装 【摘要】电气安装工程是保证人们正常的生产、生活的关键工程。工业设备电气安装工程就是依据各类施工文件以及图纸中的具体规定,按照特定的线路保护和敷设方式将电能合理分配,然后输送至已安装就绪的用电设备及用电器具上。在对已安装就绪的用电设备及用电器具进行通电以前,要注意对其进行测试、调试,确保试验合格。本文结合电气安装工程中存在的问题,并对相应的解决措施进行探讨。 【关键词】工业设备 电气安装 前言: 社会快速的发展,使人们对于物质生活水平也逐渐要求高了,因此建筑物作为生活中衣食住行中不可缺少的住,人们对其安全性以及舒适性也提出了更高的要求,要满足人们的需求,就需要从建筑电气施工图设计环节和电气设备施工安装环节严格把控。随着电气安装工程在工业工程中逐渐占据重要地位,技术更新快的同时也就意味着安装技术越来越复杂,杜绝安全隐患以及防止重大事故发生的重要一点就是保证电气安装工程的质量。因此,在安装电气设备时要严格按照规定进行,提高电气安装工程质量。 一、工业设备电气安装现存的问题 1.进行电气安装的人员素质有差距 电气安装人员是进行电气安装的人员,在电气安装施工中是关键的环节。但是现在我国民用的建筑电气安装工程施工队中的安装人员虽然有较丰富的施工经验以及操作工艺但是普遍素质都不高,由于缺乏专业的理论知识,在面对具有专业性技术内容的设计文件以及施工图纸时就会对其理解不足,从而降低施工质量,这与现代电气化工程的要求不符。 2.安装时所用设备及材料存在问题 在建筑电气安装时所用的设备存在无产品合格证、生产许可证、技术说明书和检测试验报告等文件资料等问题,材料存在导线电阻率高、熔点低、机械性能差、绝缘差、温度系数大;电缆耐压低、绝缘电阻小、抗腐蚀性差、内部接头多;几何尺寸达不到要求;电线管壁薄,强度差,耐折性差等问题。 3. 室内线路的敷设存在问题 (1)原材料不合格。(2)上下防火区之间留有空隙。(3)暗配在混凝土的配线管,拆模时外露,保护层不足,管子不畅通;三根及二根以上导管在同一处交叉。(4)薄壁管代替厚壁管,黑铁管代替镀锌管,PVC管代替金属管。(5)穿线管弯曲半径太小。(6)金属管对口焊接时管口毛刺不处理,直接对口焊接;金属管丝扣连接时其连接处和通过中间接线盒时不焊跨接钢筋或焊接长度不够,“点焊”和焊穿管子现象严重;应该用丝扣连接的镀锌管和薄壁钢管不用丝接,而用焊接。(7)钢管不接地或接地不牢,管子通过结构伸缩缝及沉降缝不设过路箱,留下不安全的隐患。(8)明暗管进箱进盒不顺直,挤成一捆,露头长度不合适。(9)避雷带只采用普通的元钢敷设,带间及引线下线采用对焊或单面焊接,搭接长度不足,焊接口锈蚀现象严重;(10)屋面金属物未作防雷接地,以金属管代替接地PE线等电位联接支线、桥架跨接地线线径不足。 二、工业电气安装步骤以及技术要求 1.步骤 安装准备管路预制加工箱盒定位管路连接穿带铁丝扫管带护口穿线托盘安装电缆敷设配电箱安装设备接线照明器具安装系统调试。 2.技术要求 (1)强化安装人员的素质 要想强化安装人员的素质,建筑电气安装工程施工队就应紧跟技术发展的潮流,引进具有丰富工程设计经验以及理论知识的专业安装人员,将整个队伍的人员知识化、专业化。 (2)严把常用设备及材料的质量 解决常用设备、材料存在的问题,最有效的办法就是在电气设备及材料进入施工现场后,保管员、材料员、质检员应协同监理工程师对其进行全方面的检查。针对设备应检查其外观、说明书、合格证、型号、规格、零部件是否与实际一致;针对材料,也应对其的合格证或者质量证明书进行检查,如有必要可以现场取认为有问题的材料,到相关检测部门进行检验,确保其合格,如不合格,坚决不能投入施工现场。 (3)做好室内线路敷设施工。①钢管暗配安装的要求。在多尘、潮湿等场所敷设钢管时,应对电线管路、管口管子做密封处理;埋入地下的电线管路如要穿过建筑物,应加保护管对其进行保护;敷设可挠管超过30m、20m、15m、8m时,中间应装设分线盒;盒、箱应开孔整齐,管孔不得开长孔,应采用孔径与管径相吻合的手电钻或液压开孔器进行开孔,严禁使用电气焊进行开孔。②PVC电线管暗配要求。应选择最近线路对线管进行暗敷,敷设过程中应注意减少弯头的数量,如果弯头数量多则会导致管内穿线时阻力增大,增加施工难度;暗敷线管的弯曲半径应不小于管外径的6倍,采用专用弯管弹簧对其进行弯管,弯头上严禁有折皱、裂纹;在砌体内暗敷的PVC电线管,应确保填充水泥砂浆的厚度不小于15mm以及其强度不小于M10;进盒的电线管应一管一孔,用锁扣连接的方式进行连接,保证没有线管进入的盒面上的敲落孔应完好无损。③金属软管敷设。金属软管用于钢管与电气设备、器具间的电线保护,注意金属软管的长度不应超过2m,软管中间不应有接头、退绞、松散等问题,与设备、器具连接时,应采用专用接头,保证连接处密封可靠;与嵌入式灯具或类似器具连接的金属软管,其末端的固定管卡,宜安装在自灯具、器具边缘起沿软管长度的1m 处。④管内穿线安装要求。首先应对各个管口的护口整齐度进行检查,防止有遗漏、破损问题的出现;管路较长或转弯较多时,可以在穿线的同时往管内吹入适当的滑石粉确保穿线顺利;穿线时,同一交流回路的导线应穿入同一管内,不同回路、不同电压以及交流与直流的导线,绝对不得穿入同一管内。穿入管内导线(包括绝缘层的总截面积)不应大于管子内截面积的40%,且应保证日后能够维修更换。导线在管内严禁有接头和扭结,也不得将导线接头埋入箱底板后的墙体。⑤电缆敷设要求。进行电缆敷设前应认真检查电缆型号、规格与设计是否相同,绝对不能有扭绞,压扁,保护层断裂等缺陷;高压电缆敷设前做耐压及泄漏试验,低压电缆要用500 兆欧表测量其绝缘情况,合格后方可敷设。低压电缆敷设时在终端头及接头附近要有余留长度。温度低于0℃时,不许进行敷设。敷设时电缆应排列整齐并加以固定,及时装设标志牌。⑥防雷接地安装要求。防雷接地安装工艺流程:接地体接地干线引下线暗敷均压环避雷避雷网电阻测试自然基础接地体安装。对接地电阻测试时应用专用电阻测试仪对所有断接卡分别进行测试,如接地电阻未达到设计要求,可在室外增设接地极(镀锌钢管或角钢均可)进行调整。 三、结语 保证建筑工程质量的关键就是要保证工业电气安装的质量,这就需要在施工前对各种可能发生的问题进行预防,并制定预防措施,将质量问题扼杀在萌芽状态。电气安装工程是一个涉及面大至时间空间问题,小至人力、财力、物力问题,因此电气安装工程是一个涉及面很广的系统性工程。因此,在施工时,应注意各个环节,不放过一点细微的问题,使出现问题时及时发现、及时解决,从而使建筑电气安装工程的质量得到有效保障。 工业安装论文:探析工业安装测量及检测技术要点 【摘要】为了保障工业安装的质量,在安装过程中需要重视设备安装的精度要求。对于高速运作、长距离或大跨度施工的设备而言,安装的精度要求更高。工业安装测量各检测能够使工业设备运作的安全性更高,并且满足工业发展效率的要求。随着科学技术的飞速进步和工业建设事业的迅猛发展,各种复杂的工业工程纷纷涌现。这些工程的兴建,对测量手段、测量精度以及数据处理方法等提出了更高的要求。不同工业设备具有不同的安装特点和精度要求,如何充分利用现有的仪器和设备,研究有效的工业安装测量与检测技术,开发相应的数据处理和分析软件,具有十分重要的理论价值和实际意义。本文以工业设备安装过程为出发点,展开对精度测量和检测技术的介绍。 【关键词】工业安装;测量;检测技术 一.工业安装测量方法 工业设备的安装是一个复杂、精密的工程,其精密程度将直接影响设备的运作和使用。在进行工业设备安装过程中,需要进行检测,以保障安装的效果。测量和检测工作贯穿设备安装的全过程,精密设备的安装相较于普通设备更加复杂,其设计和施工都受到多方面的限制。在工业设备安装过程中,由于设备形状、种类不同,因此需要进行测量的对象也不同,在针对某个设备进行测量之前必须要事先进行反复调试,在保证精密度合格的情况下才能进行检测。安装测量与一般的工程测量相比,具有如下一些特点:(1)设备种类繁多、形状各异,安装测量内容多;(2)设备位置特殊,测量方案设计与实施受限;(3)设备之间连接密切,绝对和相对精度要求高;(4)初步安装后反复调试,复测量很大;(5)重要设备安装到位后,其空间相对关系需要检测。本文将选取部分工业设备的安装作为代表,展开对安装测量和检测技术的分析。 1.行车梁与行车轨道的安装测量 随着经济的快速发展,行车在车间生产中的使用频率也越来越高。行车,一种重物移动工具,已经成为重工业生产所需的重要设备。尤其是在钢铁生产中,半成品、原材料等重物都需要利用行车来进行装卸,由此可见行车在工业生产中的重要性之高。由于行车梁外形尺寸较大,车间安装空间较小,因此安装难度较大。行车梁和行车轨道的安装要求很高,行车梁的中心线、轨道中心线、牛腿面中心线需保持在同一竖直平面上,行车梁面与轨道面需保持在设计标高位置,位置稍有偏差则会对行车安装造成很大的影响,从而影响工业生产的正常进行。 2、工业设备安装校验测量 在工业生产中,经常会因为工艺要求,设备需安装在固定的位置上,为了保证安装位置的精确,需要在安装过程中进行必要的检测和校准测量。常用的测量方法是建立精密微型安装测量控制网,控制网的建立对多种型号设备都适用。小型设备安装测量控制网的建立只需要设立几个参考点,但大型设备则需要分时段、分区建立,其参考点的数量也更多。一般常用的安装控制网有直伸三角形网、环形三角形网、三维控制网、微型高程网四种。每一种控制网的用途和测量计算方法都不同,在对工业设备安装测量时可以根据设备的实际情况进行有针对性的选择。 3、高大烟囱施工测量 在工业生产中,烟囱是大多数产业生产都需要的设备。烟囱的形状大多为圆台形,由于其稳定性较差,底面积较小,因此在搭建过程中必须要通过垂直性的测量来提高其稳固性。烟囱在施工过程中需要严格控制筒身的中心垂直偏差,将其顶部中心与底部中心的偏差控制在15毫米内,其高度一般要控制在110米内,如果烟囱无法达到精度要求,则在使用过程中容易存在安全隐患。 二、工业安装工程的特点 工业安装工程和建筑工程、装饰工程一起都是工程建设的重要组成部分。充分认识工业安装工程的特点,对于工程顺利开展和施工技术的良好应用,都具有重要的意义。 1、覆盖范围广 工业安装工程是建筑工程中不可缺少的重要组成部分,它是一个大的概念,涉及到的学科和专业较多,包括工业、民用、公用工程中的各类设备、给电气、排水、通风、消防、采暖、通信及自动化控制等系统的安装。虽有它的固有特征,但其通用性也很强,其施工活动从设备采购开始、涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段,最终是以满足建筑物的使用功能为目标。 2、技术要求高,工程量大 工业安装施工过程中,涉及施工过程中采用新技术、新工艺、新材料、新设备等新兴技术。大型工程对吊装、装配、检测技术的要求越来越高,这就需要不断更新施工技术及施工设备。工业安装工程施工质量的验收与建筑构筑物相比较,也有着明显的不同,其特点主要表现为对质量评估方法、工程验收和售后服务手段的区别。但由于建筑机电设备安装技术工种、材料的多样性和工艺的复杂性,在实际施工过程中要投入大量的人力、物力,需要各施工单位及相关工程单位有丰富的施工经历和经验。 三、工业精密检测技术 在工业生产过程中,为了保证产品的质量,经常需要对设备进行精度检测。如果设备未满足安装和生产精度要求,则需要及时进行调整。在工业生产中,一般对空间相对关系精度要求很高,尤其是对特定的精密仪器,不能采用常规的检测方法。因此为了满足不同产品生产的要求,需要采用不同的生产技术,并对产品采用相应的检测技术来进行检测。 1、短基线精密检测 在进行短基线精密检测时,需要将两台检测仪器设置在合理位置上,并且确保其精确整平。两台设备能够自动记录检测数据,并将数据传输到便携电脑或连接接口电缆等设备中。该设备还能用空间测角前方交会的方法测量,测量数据能直接传输到连接的电脑中。数据获取后只需要进行相关处理,就能够得出检测的最终结果。在检测时,常用的现场便携设备为电脑、联接接口电缆、测量目标反射片等,两台检测仪器可以采用空间边角前方交会的测量方法,将测得数据用间接平差原理编辑数据处理程序进行处理,进而得出最终测量结果。 2、建筑平整度检测 在对建筑平整度进行测量时,需要应用到坐标转换、平面拟合等数据分析方法。将测量各点的坐标转换为墙面坐标系的坐标能够更加直观的反映出墙面的平整情况,墙面坐标系一般以墙面的左下角作为原点,将墙面与地面交线作为X轴,垂直于X轴的交线作为Y轴,将过原点垂直向上的交线设为Z轴。在坐标系中分析数据时,至少需要选择三个公共点,根据坐标转换原理求出坐标与坐标之间的转换参数关系,进而得出墙面坐标系中要测量的最终参数。在墙面坐标系中的点不会完全处于同一平面,因此为了控制墙面平整度,需要利用拟合方程进行数据的精准计算。 综上所述,工业设备安装测量和检测会因具体设备的不同而有所区别,在实际应用中,设备的检测是保障其运作的关键因素。在进行测量和检测之前需要先了解设备运行的基本流程,并掌握其工艺要求,只有熟知测量对象的性质才能开展正确的测量。设备的测量和检测需要贯穿设备安装和使用的始终,如果设备没有及时进行检测,一旦出现问题则会造成巨大的后果。检测时要合理应用测量技术,严格控制测量和检测时的准确性,确保测量的精确度,从而从整体上提高设备整体运作的效果。 工业安装论文:工业建筑外窗安装的防水处理 摘要:伴随着我国经济的迅速发展,使得工业建筑的发展出现井喷之势。尤其是仓储、物流、工业标准厂房的建筑,在全国遍地开花。出于工业建筑中的节能、采光、透气、消防、美观等要求,窗户的合理布置和正确安装,成为了工业建筑不可或缺的组成部分。但在经历一两个冬季和夏季的交替,窗户洞口的渗水问题,也逐渐暴露。如何在初期安装中,从设计、加工、安装三大环节中减少或者杜绝此类质量问题,成为了每个建筑商提高建筑质量的一大课题。 关键词:窗户安装;防水处理; 1 窗户的作用 窗户,由窗框、玻璃和五金活动构件(铰链、执手、滑轮)等三部分组成。它在建筑物中,担当着多重角色和作用。首先,它是建筑物室内与室外的隔离,挡风避雨,使室内空间成为密封的一个独立空间;其次,它具有节能保温、隔热透气的作用,遮阳隔音,隔绝任何来自外界的因素侵扰;第三,为室内固定空间提供足够的采光条件;第四,合理的设计布置,使整个建筑物提供外墙或者室内的整体形象更加美观、舒适;第五,在整个使用功能角度上,能够满足消防要求等。 2、窗户的类别 窗户,根据其材质、功能、结构等不同要求,有着不同种类的窗。 根据窗的开启方式,可以分为推拉、平开、上悬、下悬等; 根据窗框的材质不同,可以分为木窗、铝合金窗、塑钢窗、特种窗等; 根据窗的外形,可以分为屋面天窗、玻璃窗、落地窗、百叶窗等; 本文,主要以工业建筑外墙上的断桥铝合金推拉窗为例。 3 窗户安装的规范要求 在《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB50411-2007)中,针对门窗的安装,明确要求如下: (1)建筑门窗进场后,应对其外观、品咱、规格及附件等进行检查验收,对质量证明文件进行核查。对门窗框与墙体接缝处的保温填充做法进行隐蔽工程验收,并应有隐蔽验收记录和必要的图像资料。 (2)建筑门窗每个检验批应抽查5%,并不少于3樘,不足3樘时应全数检查;高层建筑的外窗,每个检验批应抽查10%,并不少于6樘,不足6樘时2 应全数检查。 (3)建筑外窗的气密性、保温性能、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数和可见光透射比等应符合设计要求。建筑外窗进入施工现场时,应按地区类别对其气密性、传热系数和中空玻璃露点、可见光透射比进行随机抽检和复验。气密性试验,必须在安装完成后,进行随机现场检测。 (4)外门窗框或副框与洞口之间的间隙应采用弹性闭孔材料填充饱满,并使用密封胶密封;门窗扇密封条和玻璃镶嵌的密封条,安装位置应正确,牢固,不得脱槽,接头处不得开裂,应接触严密。 4窗户洞口渗水问题的防范 针对窗户洞口的渗水或漏水,需要在设计、采购、施工、成品保护等方面,控制每一个环节,方可杜绝和减少此类质量问题。 (1)建筑物的节能、保温、美观等特性,需要从设计或初步设计中,进行充分考虑和讨论。根据《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级检测办法》(GB/T7106-2008)和建筑物所在当地的地方规定,必须明确标明中空玻璃的材质规格、窗框面积占比、传热系数、外窗遮阳系数、抗风压等级等热工性能和气密性要求,且此类检测必须由第三方负责进行现场抽检。 (2)外窗加工制作的材质选择、型材规格、品牌、玻璃厚度等,在符合设计规范要求的条件下,必须明确注明铝合金窗加工标准,如《铝合金窗》(GB/T8479-2003),并在采购环节进行严控。 (3)窗体安装过程中的垂直度、平整度、四周的间隙偏差,必须在施工过程中进行严控。窗户安装的垂直基准、洞口尺寸偏差、四周的填料、固定方式、窗台布置等每个施工工序环节,必须跟踪控制。 (4)窗体四周的具体做法,详图和设计,更为重要。窗体四周的收边、打胶、彩钢内外墙板、檩条等相对位置和安装节点,每个企业的做法稍有出入。 首先,铝合金窗是凹进结构的,窗顶一定要做滴水鹰嘴收边,防止雨水的毛细现象发生和回旋风带毛细雨进室内。具体做法可见下图(图示1):3 图示1:1-彩钢外墙板;2-彩钢内墙板;3-窗顶压顶檩条;4-窗;5-自攻螺丝;6-窗顶内收边;7-窗顶外收边;8-鹰嘴收边;9-窗顶外打胶;10-窗顶内打胶。 其次,窗体底部窗台,是窗户最易渗水和漏水的地方。因为窗体上部的雨水或外部雨水,通过外部的风向吹打在窗户玻璃和窗顶部分外墙上的雨水,均有可能落于外侧窗台处。窗体底部的施工,必须掌握以下三个要点:一是窗体安装尽可能居中布置或者稍偏向外侧布置;二是窗体底部外窗台,尽可能保留不小于4%的坡度,以免内积水,增加底侧渗水的可能性;三是窗台底部与结构墙体或钢结构檩条空隙,必须要填充均匀严实,不可留有空鼓现象。尤其是要注意下图自攻螺丝处,窗台外收边6必须要有一个向上的折边(即混凝土压顶梁结构中的凸台),以免细小的渗水通过收边件往内渗。具体做法可参见下图(图示2): 图示2:1-彩钢外墙板;2-彩钢内墙板;3-窗台底檩条(或墙体现浇混凝土梁);4-窗;5-自攻螺丝;6-窗台外收边;7-窗台内收边;8-窗台外打胶;9-窗台内打胶。 5结束语 由于建筑物的设计单件性,使得各种建筑外形、节能设计、外窗设计布置、外窗安装节点详图等关键控制环节,每个建筑商的做法不尽相同。又由于目前建 筑行业的作业工人的技能参差不齐,企业的管理方法也层出不穷,导致外窗安装的质量通病,也尽不相同。在实际施工当中,如何采用先进的设计理念,优化设计详图,提高现场施工管理水平,加强作业工人的技能培训,使之此类质量通病能大幅度地下降。 工业安装论文:工业管道安装技术的创新及要求探析 摘 要:工业管道以其优良的物理性能,耐腐蚀、使用寿命长,以及强度较高等优势特征,迅速成为工业生产领域的热门管材,在很多行业内都获得了普遍的使用赞誉。此外,当前工业管道的安装技术已经较为成熟,而且管材本身的安全也十分快捷、便利,很好操作。基于此,本文论述了工业管道安装技术的基本情况,并分析了工业管道安装技术的核心要求与相关要点,阐述了工业管道安装中新技术的应用和创新趋势,提出了一些个人的见解与看法,希望对相关实践工作有所启示。 关键词:工业管道;安装技术;钢塑管材;石油化工;抗腐蚀;自动化技术 工业管道的安装涉及到化工行业的相关技术、质量规范和要求,同时也与市政工程建设密切相关,与建筑施工也存在密不可分的复杂联系。所以,新时期工业管道安装从技术角度而言存在创新与应用的空间,也为相关研究提供了实践价值。简言之,工业管道安装技术的创新可能涉及到化工专业化知识以外的技能与技艺,对于人员素质的要求也在与日俱增。在此基础上,研判工业管道安装技术的应用、创新及相关要求,从现实角度看还是很有必要的。 一、工业管道安装技术的概述及基本要求 工业管道即钢塑工业管道,是一种应用范围大、强抗腐蚀与使用寿命长的新型管材,可以在-269度至+80度的区间内正常工作,一种较为理想的应用型管材。近年来,随着工业生产的升级转型以及安装工艺的逐渐成熟,工业管道的应用更具普遍,同时也对安装技术的创新提出了新的要求。顾名思义,工业管道的安装技术指的就是安装工业管道、管材的一切技术方法、技艺思路及应用手段。在安装工艺不断创新的基础上,工业管道的应用才能更加广泛和普遍,才能发挥出自身的独特优势,造福于经济社会发展,在化工、染料、医药、农药、冶金、稀土、机械、纺织等多个领域发挥功能性的作用。 要针对工业管道的安装属性、使用A范畴、技术标准及施工现场的情况,做出明确的安全技术要求与规定,从而确保安装工作扎实有效的推进。例如,在石油石化、机械生产等领域中,工业管道安装就必须面临防腐蚀、抗高温、管段制作等难题,其中抗腐蚀的技术操作十分繁杂,稍有不慎就可能造成安装工作的停滞与反复。按照正常的施工程序,管道试压完成之后,防腐保温工作才可以随之进行,而其间使用的抗腐蚀安装技术应该经过专家、技术人员的充分分析和论证,才能采用。 总的来说,由于石油化工厂所处地区的土壤中含有各类有机酸、碱、盐,容易对管道产生严重的腐蚀,因此必须埋地敷设的金属管道外采取防腐措施。具体的安装技术操作是这样的:在安装前必须通过喷砂除锈处理,为了防止二次生锈,除锈后24小时内,在管道表面涂装底漆,等表面干燥后,在涂面漆,在这里要保证涂刷均匀;涂好后,开始缠绕厚度为0.1mm或0.12mm玻璃布,要保证玻璃布表面平整,然后再涂下道面漆,保证玻璃布所有网眼应灌满涂料。这样一来,防腐蚀技术及材料的使用可以确保工业管道的安装处于可控的范围内,尤其是面对石油化工高腐蚀的情况,这样的技术更显其实用性和创新性。 二、当前工业管道安装技术的实际应用现状 不难看出,工业管道的安装技术应用是基于工业管道的应用而存在的,技术是为实体工业的发展服务的。当前工业管道应用的实际情况则是,工业管道安装技术要符合管道自身的材质、成分与应用的技术要求,同时结合管道安装所在地的情况,制定有效的安装策略,采取合适的安装技术和工艺,以确保工业管道的安全与完整,为管道作用体现奠定基础。 比如,在石油化工生产装置工程项目中,工业管道的应用极为普遍,而由于石油化工生产装置大多处于高温高压、易燃易爆、有毒有害的苛刻条件下,又导致工业管道的安装工程技术极其复杂,而且建设难度很大。对于安装技术人员与施工人员来说,以科学、有效的安装技术和思路为指导,是确保管道顺利安装的重要抓手。 此外,工业管道安装技术在石油化工、机械生产等领域的应用极为广泛,也体现了工业管道安装的必要性。当前的一个时期,工业管道安装技术以高压管道安装、与转动机器连接管道的安装、阀门安装、仪表部件的安装及安全阀的安装与调试等为主,形成了完整的安装技术体系,在实际工作中作用十分突出。 三、工业管道安装技术的创新及趋势分析 随着工业管道应用的日益拓展,越来越多的行业都把这种“功能强大,成本低廉,使用便捷,高强高耐”的管材作为相关工作的首选,也就自然激发了工业管道安装技术的不断创新。所谓的工业管道安装技术创新,其实很大程度上来源于新技术的引入和应用,比如自动化技术、智能化技术、机密传感技术、网络技术等。新技术与工业管道安装的结合,可以大幅度提升安装的工作进度,同时确保安装工程的质量。 例如,自动化安装技术是运用计算机调度手段与安装施工相结合的新技术,可以大大节省安装工程的劳动强度,同时加快安装的进度,缩短工期,确保安装更加精确、有序;智能化安装技术可以快速分析安装所在地的地质地貌情况,分析土壤腐蚀度及土壤风化情况,给安装工人提供有效的指导。此外,网络技术可以对现行的工业管道安装技术进行汇总、类比和分析,帮助安装技术人员掌握技术动态,同时筛选出更为科学、合理的安装技术,确保安装工程的有序推进。 综合来看,新时期工业管道的安装得以工业管道的应用日益广泛,其安装技术的进展、创新和应用也引发了业界的关注。众多新技术的引入和运用,能够确保工业管道安装始终保持高精度与高度的稳定性,确保安装工程顺利、有序的进行,同时为工业管道功能的发挥奠定坚实基础。 工业安装论文:工业安装费率招标模式下的全过程造价管理 【摘 要】目前我国应用较为普遍的招标模式即工业安装费率招标,这类招标模式虽然具有一定的便利性,但是在造价方面也存在一些较为难以控制的问题。对此,本文首先分析了工业安装费率招标模式的优缺点,其次介绍了该模式下全过程造价管理的基本途径,最后提出了该模式下强化全过程造价管理的相关对策和建议。 【关键词】工业安装费率;招标模式;全过程造价管理 一般来讲,对于具备较短工期的项目,在招标时适宜采取工业安装费率招标模式。虽然该招标模式操作起来较为简便,但是在工程总造价等方面的缺陷却表现的较为明显。然而,随着工程实践的不断深入,工业安装费率招标发展的也越来越成熟。在发展过程中,只要积极的借鉴并吸收全过程造价管理这类管理模式中好的一面,扬长避短,就能够将工业安装费率招标模式的优点充分的发挥出来。 1.工业安装费率招标模式的优缺点 工业安装费率招标模式,即投标方首先要对安装工期及质量做出承诺,然后再以安装工程利润、管理费等间接费用在工程直接费用中所占的比重为依据来选择投标方式。也就是说,投标时不能依据工程总造价,而招标方在对投标企业的以往业绩和施工设计等因素进行综合考虑之后,再来确定中标方的这种招标模式。在实际应用中,工业安装费率招标模式表现出一定的优势,但是该模式同样也存在较大的缺陷。 1.1 工业安装费率招标模式的优点 第一,采用该招标模式,可以省略直接对工程总造价进行确定的这项环节,使我国工业安装工程中“预算超出概算以及结算超出预算”这类问题得到了有效的解决。第二,一般来讲,工业安装工程持续时间往往相对较长,在这个过程中,外界环境发生变化,工程造价也会随之进行相应的调整,采用该招标模式能够方便进一步准确的核算工程造价总额。第三,该模式使招投标流程得到了简化,在一定程度上,能够有效地避免工程腐败现象的发生。因为工业安装费率招标只是确定了一个比例,简化了评标过程,而最后计算工程造价时则是以工业安装的实际情况为依据,该招标模式确定的比例实质上是一个量化指标,投标方通常会降低比重来提高自身的中标概率,从而对工程中各类腐败问题产生了一定的规避作用。 1.2 工业安装费率招标模式的缺点 第一,采取该招标模式大大的增加了工程竣工结算这一阶段的工作量,因为在招投标阶段,预算和概算进行的都不是非常全面,不能为竣工结算阶段所要编制的结算书提供更多详细的参考,从而增加了该阶段的工作量。第二,该招标模式主要是针对间接费用而言的,而在确定直接费用时,还是需要根据套算定额来计算。因此,为了使工程造价得到良好的控制,需要进一步完善管理制度。比如在工程招投标阶段就可以明确定额计价的参考标准和基本原则等相关内容。 2.工业安装费率招标模式下全过程造价管理的途径 2.1 招投标阶段的工程造价管理 一方面,应该对招标形式进行合理的确定。采用工业安装费率招标模式进行招标时,建设单位可以进行邀请招标。这样一来,就能够选择那些具备较强综合实力和较高信誉的承包单位,一定程度上避免了一些具有较差信誉的企业在中标后为了提高工程造价而做出的各类违规行为,实现了对工程造价良好的控制。另一方面,可以在评标方法中对工程造价管理方法进行适当的引入。虽然难以实现对总价的直接控制,但是在确定中标对象时,可以以一样类型的建筑项目的费率为参考依据,提升招标的客观性。同时,对投标方技术标编制的合理性可以进行适当的分析,要求投标方尽可能详细的说明工程各类消耗以及工程总体造价,这些措施都能够对工程造价的控制起到一定的推动作用。 2.2 通过合同文书实现工程造价的控制 在将中标方确定下来之后,工业安装工程的建设单位会与承包单位签订合同。一般来讲,合同条款也是实现工程造价控制的一种有效手段。在合同文本中,可以通过对工程造价调整的范围、原则及计算依据等内容进行明确,从而为规范工程造价的变更行为提供合理的依据,避免因为外界环境的变化而使工程造价受到严重的影响。 2.3 施工阶段的全过程造价管理 采用工业安装费率招标模式时,工程直接费用会受到施工阶段成本的直接影响,继而直接影响到工程的总体造价。在施工阶段,要想进一步推进全过程造价管理。首先就需要加强施工的现场管理,降低其成本。施工时,要结合工程实际情况来对施工流程进行优化,对各环节人力物力的投入进行合理的安排,从而使施工成本得到降低。其次还要加强对施工所用物料的管理,减少物料的损耗,有效提升边角废料的利用率。最后还要加强对施工现场签证的管理,明确各项签证的流程,从而为最后阶段的工程结算提供有效的依据。 2.4 竣工结算阶段的造价管理 在工程的竣工结算阶段,要对工业安装工程进行实地考察,以实际施工情况和设计图纸为依据来对工程造价进行计算。在计算过程中,为了提高工业安装工程总造价的准确度,尽量避免出现错误计算或者重复计算等行为。此外,在确定最终的工程造价时,应该严格按照合同所列条款进行,严格遵照并执行招投标文件或者合同中已明确的事项,决不允许随意的变更。 3.工业安装费率招标模式下全过程造价管理的建议 3.1 营造全过程造价管理的环境 一方面,强化项目管理者和造价管理员关于节约成本等方面的意识,在项目建设过程中,树立全员参与、全过程管理的造价管理理念。另一方面,完善管理制度,并在施工会议及招投标等工作会议上进行积极的倡导,从而使全过程管理的意识深入到每一个施工环节中去,形成良好的工作氛围,为积极落实全过程造价管理提供良好的环境支持。 3.2 制定完善的全过程造价管理方案 第一,对全过程造价管理方案进行细化,包括合同文书、招投标文件等,使其更加具有操作性和实践性。比如在合同文书中,明确结算时所需要依据的标准,从而避免结算时发生争议,同时为全过程造价管理提供了相应的制度支持。第二,对全过程造价管理进行量化,包括各种能够用来量化的数据。比如评标时,对于较为宽松和存在较多不利因素的环境,可以明确下浮百分率,这就使评标方法得以量化,从而在控制工程造价时能够获取有效的数据支持。第三,对全过程造价管理进行实化,避免各类空洞条文的出现,合理的制定出针对性、指导性较强具有足够实践意义的条文。 3.3 完善全过程造价管理监督体系 根据工业安装工程建设的关键步骤和重点环节来制定全过程造价管理的监督体系。比如单位纪检部门能够对工程的建设情况进行全程跟踪,避免监管过程中出现漏洞。此外,要采取积极措施将监管人员的积极性有效的调动起来。监督过程中,尽量使工程所有的利益相关者都参与其中,包括设备供应商、承包单位以及工业企业等,使监督网络立体化。同时,还要对监督手段加以创新,充分利用监督信箱以及互联网等信息化平台,使监督渠道得到充分的完善,从而便于监督行为的有效实施。 4.总结 总而言之,工业安装费率招标模式在最终造价总额的控制方面存在一定风险。因此,在采用工业安装费率招标模式时,应该根据合同文本、招投标、施工以及竣工结算等阶段的特点,制定一套科学合理的全过程造价管理方案,完善全过程造价管理的监督体系,使全过程造价管理意识和理念深入到施工的每项环节中,营造良好的工作氛围。只有这样,才能使工业安装工程造价管理的目标得以更好地实现。 工业安装论文:浅议单层钢结构工业厂房的施工与安装质量控制 【摘要】随着我国工业日新月异的发展,单层钢结构厂房越来越受工业建筑厂商的欢迎,因为单层钢结构厂房投入成本少,建设周期短,回收快,自重轻,抗震性能好,环保而且又节约资源,施工效率高实用性强的优点越来越倍受青睐,广泛应用于各种工业厂房。本文主要详细研究了单层钢结构工业厂房对的施工与安装的质量控制,为更好的加强单层钢结构厂房的安全性提出一些意见。 【关键词】单层钢结构;厂房;施工与安装;质量控制 单层钢结构厂房是指工业厂房中结构形式为钢结构,建筑层数为一层的,适用于各种大型的机械设备或有重型起重运输的设备的厂房。为了满足建筑工程或者其他生产用的需求,有些工程需要有厂房专门放置尺寸大,较重型的生产设备及其他辅助设备。单层厂房就是为了适应不同类型的生产需求,用方便灵活的单层钢结构构成空间大的厂房来满足生产需求。随着钢结构厂房在建筑行业中应用的越来越普遍,施工的质量也越发成为人们关注的焦点。为了保证单层钢结构厂房的质量安全与稳定性,下文对钢结构厂房施工与安装过程中提出几个要点要着重控制,就钢结构厂房的稳定性与安全性,与相关专业人员共勉。 1 原材料的质量控制 原材料的质量是整个施工项目的开始,原材料的选用直接关系到厂房的质量好坏,所以要严把原材料质量关,坚决抵制不合格的原材料流入建筑工程中。单层钢结构厂房的建设原材料主要包括钢板、型钢、钢管、高强螺栓等。相关施工人员应该根据厂房的设计要求和其他规范要求选购原材料,选购原材料的第一步就是对合作厂家的相关资格进行考察,不能和无施工资质的生产厂家合作,更不能贪一时的便宜而选择不良的厂商合作,这样万一发生事故非常有可能会给企业带来巨大的财产损失,是非常得不偿失不明智的选择。 选好资质合格的合作生产厂家之后并不是就一劳永逸了,还有后续工作以保证钢结构厂房的安全性与稳定性,对原材料的质量控制首先应该要求合作的生产方有生产合格的相关证明,和产品的各项规格说明,生产方保证质量合格的前提下才能允许原材料入场。其次,是自身公司的质量检查,由于原材料是关系到整个系统工程的重要源头,我们自身要加强原材料、半成品、成品等的进场验收质量检查工作,公司应该根据不同类型的生产规范要求建立完整的材料入场质量检查流程标准,以提高质量检查的工作效率,更能保证原料质量控制。 在验收过程中,要着重针对钢结构原材料的钢材型号、焊接材料、防火材料、防腐材料、固化剂、保温材料、各类橡胶材料、稀释剂等进行检查。以上相关材料必须具备使用说明、规格型号、检测报告、合格证书等等。为切实保证厂房的安全性我们还应该对某些材料进行反复的抽查,有需要的还要按要求进行分批次复检,以确保原料没有任何问题进场。 2 钢构件的质量控制 单层钢结构的钢构件主要包括:吊车梁、钢梁、檩条、墙架等各种支撑构件。这些都是由专业钢结构厂家制作生产,出场后直接运到工地根据工地的实际情况进行组装。钢构件的组装可是说是整个工程中的重要环节,对于钢构件的质量控制主要考虑到以下几点:一是钢构件的分项工程的检验,二是检验保证各项质量检验报告的完整性。我们要特别注意加工厂出具的产品合格证明并不代表产品就能免检的,我们要有完整的质量检验报告和钢构件的合格证明是保证钢构件质量的必要条件。也是钢构件质量控制的要点,另一方面,我们也要保证好第三方检测工作。 3 放样工作质量控制 钢结构应进行深化设计,放样工作是钢结构制作中的一道重要工序,是根据设计图纸标注尺寸和加工制造的工艺要求,在电脑中进行线形放样和机构放样,并出图交与车间加工。放样尺寸的精准度关系到钢结构构件的加工和安装的精确度。施工放样中应控制以下几点:一是,要熟悉图纸,核对无误之后才能按照设计的要求和比例制作样板。二是, 下料制作的样板上必须要标注上构件的相关说明、材质、数量、名称规格等吊牌。三是,对材料进行分门别类。四是,根据设计的要求合理组装各个下料样板,尽量节约资料,减少浪费。 4 构件防腐的质量控制 在钢构防腐施工之前要对表面进行喷砂除锈处理,将构件表面的氧化皮、锈斑、铁屑、防锈涂膜、油脂、灰尘和固体污染物等彻底除净。钢结构涂刷第一遍底漆应在除锈完成2小时内施工,以防发生二次锈蚀,第一遍底漆施工前,必须压缩空气吹净工件表面。高强螺栓连接副连接处和现场焊缝处,不能进行防腐,要等到安装工作完成之后才能进行防腐。单层钢结构厂房整个工程完成之后如果有需求还要后续对个别构件进行防腐工作。 5 高强度螺栓连接副安装的质量控制 对于高强度螺栓连接副安装的质量控制要注意以下几点:①高强度螺栓连接副安装应该在出厂日期后的六个月内进行安装。②高强度螺栓连接副在使用时禁止乱放,要严格按照使用说明用科学的使用方法随取随用,当天没有用完的螺栓连接副要按照说明书上的保养方法放回原处进行保养,并作记录,禁止随意放置。③在处理高强度螺栓连接的表面时要用细钢丝刷去掉表面上的尘土和浮锈。④高强度螺栓连接副安装时如果接触面有间隙,要保证螺栓接触面面积不得低于70%。⑤为了避免螺纹损坏,扭矩洗漱发生改变,高强度螺栓不能用作临时螺栓使用。⑥高强度螺栓连接副安装的环境要保持整洁,保证摩擦面的干净,还要注意防止螺纹的损伤。 6 钢结构安装过程中的质量控制 钢结构安装过程中的质量控制中要注意以下几点:①安装施工前要对所有到场的构件,原材料进行清点,检查,确保符合设计规定需求。对运输过程中造成的变形的构件要及时汇报记录,抓紧时间及时做好补给工作。②经过预组装的钢构件要做好标记和记录,如果发现问题要及时查明原因,分析原因,避免再犯相同的错误,不得擅自修改设计的规格。③在施工安装整个工程完成后,应该进行质量检查,对单层钢结构厂房的连接结构和支撑处要特别固定,以加强其稳定性与安全性。 7 结束语 以上六点是单层钢结构厂房施工与安装过程中需要注意加强质量控制的几方面,目前钢结构厂房在建筑行业中使用越来越频繁,市场前景一片乐观的同时,我们也要特别做好质量工程,只有保证施工与安装过程中的质量才能保证整个厂房的质量。钢结构的技术会越来越推广,在科学技术时刻更新的时代,相关工作人员也要与时俱进,应该不断地学习,给自己充电,关注钢结构厂房动态,学习新技术新工艺,树立好质量观念。 工业安装论文:当前的大跨度工业厂房的钢结构施工与安装技术 摘要:本文以大跨度钢结构概述为基础,着重分析了钢结构的发展趋势,以实际为出发点对大跨度钢结构主要施工技术与工艺进行了探讨。 关键词:大跨度钢结构,施工,安装技术 前言 随着科技水平的不断提高,社会经济的快速发展,人们对钢结构施工与安装技术的要求也越来越高。现如今,大跨度工业厂房的钢结构施工中还存在很多问题,急需解决,因此,我们要加强先进技术的学习与应用,不断进行钢结构施工与安装技术的研发和探讨,使钢结构施工与安装技术更加适用、可靠与经济。 一、大跨度钢结构概述 从建筑造型看,为了迎合人们审美要求的提高,钢结构建筑的造型日趋多变。从结构形式看,大跨钢结构从比较单一的网架、网壳逐渐发展至各式组合杂交体系,甚至很多其他领域(如桥梁)的结构形式也移植到大跨钢结构中来,结构体系呈现出变化多端、不断创新的格局,这都得益于钢材质量均匀的特点。在有限元技术不断进步的今天,钢结构建筑的性能可比较准地进行分析控制,建筑师天马行空般的概念设计能得以彻底的实现。与此同时,大跨度及空间钢结构的施工技术也得到跨越式发展,先进、创新的施工方法层出不穷,不少技术方案及措施思路巧妙,令人赞叹。大跨度钢结构的施工技术,一般主要包含安装技术及卸载技术(若有临时支承),这里主要谈谈安装技术,对于卸载技术只结合具体工程(深圳湾体育中心)作简要探讨。根据结构受力和构造特点(包括结构形式、刚度分布、支承形式等),在满足质量、安全、进度及经济效益的前提下,应结合现场施工条件和设备机具等资源落实情况等因素综合确定安装方案。 二、钢结构的发展趋势 1、低合金等优质高强钢材的研制和应用 目前,除了Q235钢、Q345钢、Q390钢以外,在新规范[《钢结构设计规范》(GB50017-2003)]中又增添了Q420钢,但后者应用于钢结构还需要进一步的研究。为了更好地满足我国钢结构发展需要,今后在钢材的研制和应用方面还需要加强以下几个方面,研制强度更高、综合性能更好的低合金新钢钟。提高低合金钢的产量和在钢结构中应用的比率,改善和提高低合金钢的质量。 2、结构设计理论和方法的研究 在保证结构安全的前提下,为了充分发挥钢材的作用,更合理的使用钢材,还应该深入研究结构设计理论与方法,使结构和构件的计算方法更能反映实际工作情况。有待研究的问题有:压弯构件的弯扭屈曲问题、薄板屈曲后强度的利用问题、钢结构的塑性设计问题、残余应力对结构强度和稳定性影响问题及门式刚架轻型钢结构体系的整体稳定和结构的空间工作问题等。 3、钢与混凝土组合构件的研究和应用 钢与混凝土组合构件充分利用了钢材抗拉和混凝土耐压的特性,且使一个构件多种用途,因此是一种非常合理和经济的结构,目前在桥梁和房屋楼盖中已有应用。例如,房屋楼盖中应用的钢梁与钢筋混凝土板组合结构;用压型钢板作为底模,再用抗剪键(常用电焊钉)与混凝土板相连而使压型钢板与混凝土板成为整体工作的组合板;用于地下建筑结构中的钢管混凝土结构等。组合构件是一种很有发展前途的构件形式,有待进一步研究开发。 4、高层钢结构的研究 近十几年来,我国沿海各大城市建造了大批高层建筑,其中有些采用了钢结构体系或钢结构框架与钢筋混凝土筒体相结合的混合结构体系。但这些建筑物基本上都是引进外资建造的,由国外承担设计,在国内加工制作和安装,完全由国内承包设计的高层钢结构工程很少。因此,我国至今尚缺少高层钢结构的实际设计经验,在理论研究方面与发达国家相比也有一定的差距,今后必须加强这方面的研究工作。 5、空间结构的研究和应用 网架结构、网壳结构、张拉结构体系等均属于空间结构,这些新技术的应用,在减轻结构自重、提高结构的承载力,节约钢材等方面效果十分明显。 另外,在普通钢结构中施加预应力后形成的预应力钢结构,能增强结构的刚度,提高承载能力,从而节约钢材。预应力钢结构可应用于桁架、梁及框架等结构或构件,但目前应用较少,有待研究和发展。 三、大跨度钢结构主要施工技术与工艺 1、高空散装法 将结构的全部杆件和节点(或小拼单元)直接在高空设计位置总拼成整体的安装方法称为高空散装法。高空散装法分为全支架法(即满堂脚手架)和悬挑法两种。全支架法多用于散件拼装,而悬挑法则多用于小拼单元在高空总拼。该施工方法不需大型起重设备,但现场及高空作业量大,同时需要大量的支架材料和设备。 高空散装是将小拼单元或散件( 单根杆件及单个节点) 直接在设计位置进行拼装的方法,有全支架法和悬挑法两种。全支架法多用于散件拼装,而悬挑法则一般用于小拼单元在高空的拼装。由于小拼单元或散件是在高空进行拼装的,因此在施工过程中无需使用大型的吊装设备,但由于高空作业量大,需要大量的支架材料和设备。而对于大悬挑的空间钢结构,则可以进一步减少甚至不用临时支撑,就在高空悬拼安装。 2、分条(分块)安装法 分条(分块)安装法又称小片安装法,是指结构从平面分割成若干条状或块状单元,分别用起重机械吊装至高空设计位置总拼成整体的安装方法。该方法适用于分割成条(块)单元后其刚度和受力改变较小的结构。分条或分块的大小应根据起重机的负荷能力而定。由于条(块)状单元大部分在地面焊接、拼装,高空作业少,有利于控制质量,并可省去大量的拼装支架。 分条( 分块) 安装是指将结构分成条状或块状单元,然后分别由起重设备吊装至高空设计位置就位,最后再连成整体的安装方法。分条或分块安装方法中大部分的拼装和焊接工作是在地面进行的,从而可以提高工程质量,同时也可以节省大部分拼装支架。该方法适用于分割后的单元具有足够的刚度并能够保证自身的几何尺寸不变的结构施工。 3、整体吊装法 整体吊装法是指将结构在地面总拼成整体,用起重设备将其吊装至设计标高并固定的方法。 用整体吊装法安装空间钢结构时,可以就地与柱错位总拼或在场外总拼,此法一般适用于焊接连接网架,因此地面总拼易于保证焊接质量和几何尺寸的准确性。其缺点是需要大型的起重设备,且对停机点的地耐力要求较高,同时会影响土建的施工作业。 4、整体提升法 整体提升法是将结构在地面整体拼装后,起重设备设于结构上方,通过吊杆将结构提升至设计位置的施工方法。这种施工方法利用小机(如升板机、液压滑模千斤顶等)群安装大型钢结构,使吊装成本降低。其次是提升设备能力较大,提升时可将屋面板、防水层、采暖通风及电气设备等全部在地面施工后,然后再提升到设计标高,从而大大节省施工费用。 整体施工方法是将结构在地面整体拼装后,利用起重设备逐步把结构安装至设计位置的施工方法,该方法包括整体提升、整体顶升和整体吊装 3 种方法。整体提升与整体顶升类似,区别在于提升设备的位置不同,前者将起重设备放置于结构的上方,后者则一般利用支柱作为滑道并将千斤顶安装在结构的下面。而整体吊装适用于中小型空间网格结构,结构在地面整体拼装完成后,用大型起重机在高空平移或旋转吊装就位。 结束语 通过对新时期下,大跨度工业厂房的钢结构施工与安装技的分析,进一步明确了钢结构施工与安装技术的方向,为大跨度工业厂房的钢结构施工的优化完善奠定了坚实基础,有助于提高钢结构施工与安装技术水平的提高。 工业安装论文:论工业机电工程安装技术不可忽视的几个问题 摘要:随着我国工业水平不断提高,工业机电工程安装技术的制约已不再是我国由农业发展成工业国家的首要问题,而成体系的中西结合、文化渗透也能够让众多技术为我所用,也促成着现如今改革才会决定着我们是走向天空还是太空的唯一出路。本文根据本人从业的经验就工业机电工程安装中的机械设备、管道工程、静止设备、防腐保温等施工工艺中一些重点问题进行了分析探讨,仅供参考。 关键词:机电工程;安装;问题 前言 工业机电设备的安装受外界环境因素影响较大,例如:在地势平坦的工业地区在安装机电设备时,可以起到很好的稳定作用。但对于地势崎岖的地区,在对工业机电设备安装时,地线的安装便会受到一定的干扰,并且对于设备的稳定安装也具有一定的挑战性。 工业机电设备所涉及的专业较多,工业机电设备型号较多。机电设备线路复杂程度大,对于一般的装修人员的知识水平很难达到安装工艺的要求,加大了机电设备安装的难度。 我公司自上世纪60年代组建至今历经沧桑,曾经的辉煌也随国家各行业的全面市场化残喘至今,为适应大环境,公司领导深化改革,坚决实行两长承包制,这必将有力促进工程无论从质量还是安全、效益等方方面面的提升。但同样,任何改革必然以前车之鉴为基础,以总结促经验,以总结促改革,以总结促发展。我公司是省属国企,在一定程度上能代表当前区域性(河北省地区)工业发展水平,下面我们需要对以往施工中出现的一些问题进行阐述: 一、机械设备 从大家所学知识,日常经验上都知道对机械设备基础常见质量通病无非三点:1.设备基础上平面标高超差;2.预埋地脚螺栓位置、标高及露出基础长度超差;3.预留地脚螺栓孔过浅。但有一种情况,在此需阐述,例如,2012年我单位承建安钢焦化建筑安装施工,在化产回收车间硫回收厂房二楼硫磺结片机基础,因设计失误,造成基础长度及宽度均小了200mm,经与业主协商,要求我方使用H型钢改造即填补空缺部分。在这里考虑H型钢施工可能方便,但对于有震动的设备来说,混凝土基础是目前传输承载力、传导振幅最好的方式,显然业主要求的做法并不提倡。 相比较,2007年我单位施工的张家口煤气气源工程,在化产回收车间硫铵工段厂房三楼一台长方形设备基础浇筑失误,导致本应南北长、东西方向宽变成了东西长、南北方向宽,因属于钢筋混凝土基础,如果改动并不轻松,但设备也同样不能换向,最后采用凿除部分原钢筋周边混凝土,露出原钢筋,利用楼板、原基础壁植筋后,捆扎、支模、浇筑的方式顺利完成改造。此方法虽较利用H型钢改造麻烦,但最大限度的保持了基础原本功能,亦对事后投运不造成任何影响。 我们不难发现,植筋技术已在2009年成为一种新型的加固技术,现如今已经广泛应用到我国路桥、涵洞、工业改扩建施工中,这也应当作为我单位未来更加关注的技术,并且要运用的更加娴熟。(植筋的详细施工工法详见《植筋理论和混凝土加固规范》) 二、管道工程 随我国工业水平不断提高,工业安装利润逐年萎缩,成本节流就成为项目管理在施工方面最重要的手段。但成本节流却往往体现在施工过程的细枝末节中,下面我们就简述施工过程中的一些问题: 管道防腐层的施工应在管道安装前进行,能够减少高空作业,降低施工成本,有利防腐质量控制。看似简单,但往往现场能做到这点却不容易,问题多出在管理不到位,可作为几个问题之一重点抓落实。为什么要提出这个问题,纵观近几年施工项目,对复杂的冶金机电安装来说,又有几个项目得以做到?做不到即属需加强部署之问题。要清楚其必要性,包括对施工进度极大的促进性,节约时间就意味着节约成本。 施工中伴热管经过主管法兰、阀门时,应设置可拆卸的连接件,此项施工,施工图纸中往往不明确写出,只是相关施工中予以提到,而恰恰在本地市场上大多队伍对此细节予以忽略,小问题往往体现施工队伍的整体素质,也能给业主、建设单位留下良好印象。其实这样的工作量也只是信手拈来,施工中随手便可完成,倘若上升到建设单位施工单位的印象方面,我们做一做又何乐而不为呢? 三、电气工程 工业机电设备安装电气工程包括电气设备的安装调试、接地,电缆的铺设等等。电缆是电气工程的基础,本文这里重点对电缆工程进行分析。电缆属于电能输送的载体,因此如果电缆的质量过低,那么在输送过程中就会出现差错,比如说频繁引发火灾等。在建筑工程中普遍使用的电缆都是沿着桥架、竖井及沟道进行铺设的,因此过于集中、数量也较大,一般的规格为三芯至五芯不等。在实际的操作中,若不进行严格审查,往往会导致电缆的型号出错、施工混乱等,这样往往会使得电缆在运行中过热,甚至引发安全事故。因此,在施工过程中一定要重视电缆安装质量的控制。 四、静止设备 我分公司多年从事冶金机电安装,拿焦化厂化产回收车间举例,卧式储罐盛水试漏以后,罐底及罐壁强度及严密性符合要求后,往往忽略对储罐固定顶强度、严密性以及稳定性试验的试验要求。 而按照相关施工程序有(引述全国一级建造师执业资格考试用书《机电工程管理与实务》P123)固定顶强度及严密性试验:充水至最高设计液位下1m,将所有开孔封闭,缓慢充水升压,升至试验压力时,暂停充水,在罐顶涂以肥皂水检查。试验后立即将罐顶孔开启与大气相通,恢复到常压。合格标准:罐顶无异常变形。固定顶的稳定性试验:充水至设计最高液位(请注意是设计液位,此处需认真审图),将所有开孔封闭,用放水方法进行试验,缓慢降压,达到试验负压值时,停止放水,观察罐顶。试验后立即将罐顶孔开启,与大气相通,恢复常压。合格标准:罐顶无异常变形。 对诸如以上一气呵成,相互叠加的工序,会对项目成本节流起到一个很大的促进作用。是我们在施工过程中应予以考虑的问题。 下面我们谈另一个问题,应提起重视的是,因设备与管道非属于同阶段建成,必先有设备安装后有管道制安,往往在试验方面造成单独考虑,设备及管道很少能协同操作。殊不知管道与设备作为一个系统进行试验无论从进度、技术、经济性方面都是非常可观的。这要求项目技术负责人要认真识图,做好前期策划,必将为后续工作打下坚实基础。 下面简述(引用全国一级建造师执业资格考试用书《机电工程管理与实务》P109):管道与设备作为一个系统进行试验时,当管道试验压力等于或小于设备试验压力时,应按管道试验压力进行试验;当管道试验压力大于等于设备试验压力,且设备试验压力不低于管道试验压力的1.15倍时,经建设单位同意,可按设备试验压力进行试验。 五、防腐保温 关于防腐,现场往往怕费事每次都使用钢管或道木支撑管道,无论在翻滚亦或装运过程中都会使已防腐管道面目全非,这会增加返修率,增加成本,使人工降效,如此,我们应该从制度上节制不良行为,果断抉择,统一采用沙袋支撑管道。 在蒸汽管道波纹补偿器是否保温的问题,我方在施工过程中同样遇到,为此本人专门进行了网络搜索,由于线上众说纷纭,根本无法确切的定义是否应该,有说需要保温,有说不需要保温,且国家有关标准、规范内并无详实述说,也即图纸没有提及,在此需要施工单位在图纸会审中一并提出,并需表明合理建议,以显示本单位技术的娴熟。如下,采用防滑脱软质保温结构。 结束语 以上只是本人在一线施工中体会得到的一些看法,有诸多不足之处在所难免,势必在以后的工作中加强学习,善于总结,将最先进的技术娴熟的运用在日常施工的方方面面。并希望能够为读者提供便利,在施工中要学会举一反三,并为以后的工作能够顺利进行带来帮助。 工业安装论文:工业电气设备安装存在的问题及应对措施研究 摘 要:随着国内工业企业规模的逐步扩大,工业企业对相关电气设备的要求也在逐渐增加。电气设备的安装直接影响到整个工程的顺利的进展,其安装质量是否合格与整个工程正常运行紧密相关。因此,如何提高工业电气设备安装的安全性以及经济性是现如今所需要考虑的重要问题。本文提出了当今对工业电气设备的安装方面所存在的一些问题,同时提出了一些相应的改进措施以及管理措施。 关键词:工业;电气设备;安装问题;应对措施 在工业工程的建设中,相关的电气设备的安装是极为重要的。电气设备的安装施工过程中的质量对于整个工程的运行以及工程本身的质量要求都有很大的影响,工程的本身的质量问题与电气设备的安装密切相关。如果在施工过程中电气设备的安装存在的一些问题,那么将导致后续一系列问题的出现,带来一定的安全隐患。在工业电气设备的安装过程中,必须要抓好质量问题,同时要落实质量监管工作,确保电气安装的工程安全。 一、工业电气设备安装中常见的问题 电气设备的安装可分为两点,一是强电,二是弱电,区分强弱电是非常重要的。然而在电气设备安装过程中,极容易受到忽视。设备安装过程中需遵循安装图纸,因此必须要充分掌握图纸要求,然而在电气安装以及无尘室安装的两者的图纸往往区分不清。在无尘室的施工图纸上的插座的位置与电气安装施工图的插座位置图纸上未有说明,这样会很大的影响安装的准确性。 电气设备在安装过程中会采用焊接的一些技术焊接某些点,引下线、均压环以及一些避雷带的相连接处可能存在虚焊、脱焊的情况。由于引下点的间距较大,工艺水平不能达到要求,引起一定的安全隐患。在很多电气设备的安装施工中,采用金属管代替 PE 线,存在一定的缺陷。在一些设备安装过程中,接地排和接地干线采用直接连接方式,很容易出现电化腐蚀的影响。对于水厂的电气设备安装时,若安装不得当,产生的电化腐蚀现象很容易导致水受到污染,直接影响到整个水厂的水质量。因此,在设备安装后需仔细检查各个设备的情况,及时对虚焊、脱焊的情况进行处理,检查设备的腐蚀情况,定期进行维修检查。 现如今,电气设备的安装材料存在很大的问题。有很多企业在选择电气设备材料时只考虑价格而忽视质量,产品没有合格证书、技术说明书等相关证件,影响整个安装质量。在安装中未使用合格的安装材料,为节省成本用薄壁管代替厚壁管,用黑铁管代替镀锌管,使用不符合规范的电气设备和安装材料,导致各方面性能指标低于标准值。因此,在选用设备的安装材料时需严格按照标准选择,各项指标必须符合安装要求。 为了防止小动物进入设备中啃咬线路或器件以及防止外部渗入水腐蚀电气设备,一般会在沟道出口和电缆孔洞采取封堵的措施。然而人们往往忽视了这个措施的重要性,一般由于电缆的孔洞以及沟道出口都在地下,不在人们的视线范围内,因此不受到重视。在电缆铺设完成后,一般会遗漏该问题。 二、工业电气设备的安装应对措施 (一)发电机接地电气保护。若在安装施工中安装了几台发电机且有各自的 ATS,那么可采用独立发电机发电。若有多台发电机并联运行且给多线路供电时,可将这些发电机的中心点接到公用的接地装置上。安装时要在发电机的出线端子处接地,将避雷针安装在出线端子处且其接地线保证尽量的短直。 (二)接地故障电流的监测。电气设备性能的要求逐渐提高,对于安装过程中接地的可靠性要求也越来越高,因此对于电气设备的安装需要注意接地故障的电流检测。故障电流的存在会引起电气系统内部的噪音,从而导致电气设备无法正常工作,产生很强的磁场影响电气设备的工作。监测故障电流,在相线和中性线中加入一个电流互感器,监测相线与中性线电流的瞬时向量和,若系统无故障电流,那么电流互感器监测的电流值应该接近为零。 (三)电气设备可靠性诊断。电气设备的可靠性诊断主要是对电气设备的故障以及检修停运的统计评价,并且做好可靠性指标的预测。将预测和评价相结合,根据数据分析出影响可靠性指标的关键因素,针对影响因素采取措施改进。 (四)可靠性维修。以可靠性为基准进行可靠性维修,对整个电气设备进行功能和故障的分析,明确系统内的故障的后果。可靠性的维修用于电气设备在其运行环境下的维修需求的方法,通过开展可靠性维修可提高电气设备的运行安全性能,减少维修成本,同时可增加设备的使用寿命。 三、工业电气设备安装中的管理 工业电气设备在安装过程中不仅要注意其技术工艺的要求,同时也要进行有效的管理,才能保证电气设备的安全性能。设备安装过程中,保证安装施工中保证施工环境,保证施工过程中的安全性。在选择电气设备以及材料时,必须要经过审查、验货,查看是否满足标准,核查其性能参数是否满足设计要求。对于一些较为重要的材料,必须要严格检查,对质量有问题的设备与材料,需再进行检查。 在安装过程中需要时时检查线路的铺设情况,查看各个设备的规格、型号是否满足要求,查看各个连接点的焊接是否焊实。有效管理施工人员,使得具体施工的技术人员水平有所提升,使电气安装施工人员变得更加专业化。电气设备的防雷措施也需注意,检查电气设备的防雷接地问题。检查焊接问题,对不达标的焊缝进行及时的补焊。 四、小结 对于工业工程来说,电气设备的安装直接影响整个工程的施工质量。在进行电气设备安装过程中很容易出现一些问题,包括设备材料的选择以及线管铺设的问题等,应尽快采取措施进行处理。在电气安装施工中最重要的即是其安装施工的质量,其安全性能以及可靠性能都是评价该质量的标准,采用高水平的施工技术人员、选取满足要求的设备以及材料、严格按照安装图纸进行施工,提升设备的使用性能。
电子与通信工程论文:电子技术与通信工程的探讨 一、通信工程 在信息科学技术的发展历程中,通信工程是非常具有前景的一个领域。其涉及到光纤通信、数字移动通信,以及现在人们都广为熟知的互联网通信工程。这些通信工程在传递和获取信息方面,都是非常便捷的而且具有极高的效率。所以,通讯工程又被认为是极具活力的领域。现在已经进入到了信息时代,也被称为是“知识经济”时代,这些都与通信工程存在着密切的关系。到上个世纪末为止,互联网就已经广泛地被使用了。这就是昭示着通信工程的已经在此时崭露头角。与此同时,在互联网的推动下,通信工程也开始迅速崛起。目前,宽带已经遍布千家万户,人们坐在家里面,就可以环游世界,获得自己所需要的各种各样的信息,而且还可以及时处理。信息产业所涵盖的范围非常广泛,一些当今所最为流行的领域几乎都会与其有直接或者间接的关系。诸如各种信息交流所通过的媒介以及在进行信息处理的时候所需的各种器件设备,甚至于原材料从生产到销售的各种流程,以及与电子相关的各种新技术等,成为了引领社会经济发展的主导力量。通信工程的迅速兴起,带动着通信产业在全球持续发展,从而将人类社会带进了知识经济的时代。 二、电子技术与通信工程之间的关系 电子技术与通信工程之间的关系是相辅相成的。从原理上来分析,电子技术与通信工程之间存在着密切的关系,而且是相互依赖的。从应用领域上来分析,电子技术与通信工程可以相互促建,并且实现了应用领域上的密不可分。这主要体现在电子技术与通信工程相结合,带动着相关的学科,如物理电子、光电子学以及微电子学等等进一步向应用领域扩展,构建了现代信息社会的工程领域。其为社会科学技术领域的进步,奠定了良好的基础。电子技术可以用来解决电子元器件、集成电路以及计算机设计等等的工程技术问题,而信息技术所处理的工程性问题都与信息的传输、交换以及信息的处理和检测信号有直接关系。实现电子技术与通信工程的合作,在推动社会经济发展的同时,还在中国信息产业中发挥了巨大的不可替代的作用。电子技术与通信工程相结合,将时代推进了一个新的发展阶段。从工程技术的角度来看,其所涉及到的应用领域遍及社会的各个角落。移动通信与个人通信,宽带通信与宽带通信网,这些都是人们生活中所直接接触到的,甚至于一些通信网络可以通过语音处理并且实现人机交互。在媒体通信中,使用信号处理及其应用技术,可以满足人们的各种高质量需求。还有光电子学与光纤通信工程、微波工程、真空电子工程和纳米材料与技术等,都是电子技术与通信工程相结合科技成果。 三、总结 综上所述,电子技术与通信工程无论是在学科研究还是应用领域上,都为相关领域提供了更大的发展空间。除了与其具有直接关系的高科技研究领域之外,包括金融系统、民航系统以及铁路系统等,甚至于有关的设计单位也会通过电子技术与通信工程而有所数以。作为时代的引领者,电子技术与通信工程是建立在一定的理论基础之上的,并为开拓创新领域提供了重要依据。同时,还会应社会的需要,将其应用范围逐步发展。科技的发展,将电子技术与通信工程引领到一个更为广阔的天地。 作者:赵东 单位:贵州中建建筑科研设计院有限公司 电子与通信工程论文:电子技术与通信工程的关系分析 摘要:本文针对电子技术与通信工程一题展开较为深入的研究,其中包括电子技术的定义概述、电子技术在社会生产中的应用、通信工程的发展现状及电子技术与通信工程之间的关系等,以期能对我国电子技术与通信工程的发展提供参考。 关键词:电子技术;通信工程;改进措施 在我国社会经济与高科技水平不断发展与提升的基础之上,各个行业领域都开始纷纷加入到改革高新技术与应用电子技术的行列中。本文所提到的通信工程是我国科技领域中的重要行业,其在经历了较长时间的成长与进步后,已在信息传输与信息交流等诸多领域中取得了不俗的成绩。通信工程的主要研究内容即为在信息传播与交流的过程中所能应用到的检验、交换等新型技术。电子技术是一项集物理研究成果及各类物理知识于一身的高科技工程技术,它同通信工程的相互结合不仅为国家经济水平的提升带来了明显的促进作用,同时对整个人类的进步也做出了重要贡献。 一、电子技术分析 1.电子技术的定义 电子技术可以被分为两大基础类别,即为电力电子技术与信息电子技术。此项新兴技术的出现与发展不仅为我国新时期中的技术革命打下了夯实的基础,同时还为集成电路及现代通信工程的发展提供了技术保障。如今,我国的电子技术已正式进入光子技术时代,光子与电子的结合,一方面让通信全光化成为现实,另一方面还将电子计算机与通信工程两者紧密联系到一起,为新时代中网络社会的发展提供了更多的动力来源。 2.电子技术在社会生产中的应用 如今,电子技术已融入到我国的各个社会与生活领域中,大到高科技技术行业,小到普通百姓的日常生活,几乎都离不开电子技术的支持。此外,由于我国目前仍属于发展中国家,所以还面临着很多诸如节能与供电方面的现实问题,而电子技术不仅具有节约环保的特征优势,同时还能有效提升各个领域中企业的工作效率。目前,国内应用电子技术最为频繁的变为汽车行业,其中汽车发动机与底盘的电控系统都需要得到电子技术的支持。首先,发动机电控系统的作用就是全面掌控汽车发动机的空燃比,燃气在点火过程中可以排气良好;其次,汽车底盘的电控系统在全面应用电子技术之后,不仅让汽车本身的制动系统性能大幅度提高,同时还从根本上增强了汽车在行驶过程中的安全性与舒适性。此外,为了能让更多的汽车驾驶者可以感受到电子技术所带来的诸多优点,科学家还研发出了应用电子技术的电控悬架。 二、通信工程的发展现状 信息时代全面到来后,通信工程犹如是一匹驰骋疆场的黑马,急速出现在了人们的视野中。尤其是近年来,网络通信、光纤通信及数字移动通信等业务的发展,为我国普通民众的日常生活带来了极大的便利。伴随着国民生活水平的稳步提升,人们对信息的交流与传递也开始提出了更高的要求标准,因此也就在无形中推动了现代网络技术与通信工程向前发展。针对新时期中的信息产业来说,其中不仅涵盖了所有与媒介信息有关的设备器件,同时还包括计算机、卫星、激光及光纤等新型产物。而通信工程最主要的硬件基础即为声、电、光技术,同时搭配现代高科技电子产品与相关软件,让信息实时交流成为现实。自从我国正式进入到21世纪以来,光通信与宽带技术的高速发展为国家的多个产业领域带来了无限的机遇和挑战。 三、电子技术与通信工程之间的关系 笔者认为,运用“相辅相成”这个成语来形容电子技术与通信工程之间的关系最为贴切。首先,从原理学的角度分析,电子技术与通信工程就好比是鱼和水一般,不可分离。电子技术能在通信工程中得到全面的发挥和应用,而通信工程的发展则可以为电子技术提供充分的成长空间与进步动力。其次,从应用领域的角度来分析,电子技术的快速发展可以带动通讯工程的整体进步,而通信工程同样也可以为与电子技术有关的诸多领域提供很多的发展机遇,如光电子学、微电子学及物理电子学等。可以说,电子技术与通信工程的相互合作对社会的进步与国家发展具有推动作用。从工程技术的角度出发,电子技术与通信工程的高密度合作几乎已遍布我国社会中的多个行业领域,同时在潜移默化中将我国的现代科技水平推向了一个更高水平的发展阶段中。通信技术供应商为了能更好地满足我国民众的高质量通讯需求,相继应用到了信号处理等新型通信技术。以上所提到的这些均为电子技术与通信工程相互结合后的优秀科技成果,相信在不久的将来,我国民众的生活水平一定会在电子技术与通信工程的支持下早日达到一个更高的层次。 作者:梁晓楠 单位:赤峰市文化新闻出版广电局微波总站 电子与通信工程论文:电子技术与通信工程的发展趋势 摘要:文章首先对电子技术和通信工程进行了相关介绍,进而指出了电子技术在通信工程中的应用优势及存在的一些问题,最后就电子技术与通信工程的发展前景进行了分析。 关键词:电子技术;通信工程;发展前景 人与人之间的交流是一直存在的,通信技术的发展对人类社会文明的进步有极为深远的影响。电子技术近年来的迅猛发展很大程度上带动了通信技术的进步,人与人之间的交流更加便捷。从某种角度来看,电子技术与通信技术的发展是相辅相成的,二者相互依存,共同发展,为社会的发展提供助力[1]。笔者就电子技术与通信工程间的进步、发展,以及电子技术在通信技术中的应用进行分析,以期为电子技术与通信工程领域的进步作出贡献。 1通信工程的相关介绍 1.1通信工程的主要内容介绍 所谓通信工程,又称通信技术(也作信息工程、电信工程,旧称远距离通信工程、弱电工程),是电子工程的重要分支,同时也是其中一个关键部分[2]。通信工程关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。通信工程研究的是以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发送端(信源)传输到一个或多个接收端(信宿)。接收端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗功率高低。信号处理是通信工程中一个重要环节,包括过滤、编码和解码等[3-4]。 1.2通信工程的发展历程介绍 纵观通信工程的发展历程,主要可以分为3个阶段[5-6]。 1.2.1初级通信阶段 1838年,莫尔斯发明有线电报,开始了电通信阶段,这也是处理通信阶段的标志。直至1864年,麦克斯韦创立了电磁辐射理论,并被当时的赫兹证明,促使了后来无线通信的出现。1876年,贝尔利用电磁感应原理发明了电话。 1.2.2近代通信阶段 1948年,香农提出了信息论,并建立了通信统计理论,这一理论的提出标志着近代通信的开始。到1951年,直拨长途电话开通。1962年,发射第一颗同步通信卫星,开通国际卫星电话;脉冲编码调制进入实用阶段。 1.2.3计算机网络通信阶段 20世纪60年代,彩色电视问世;阿波罗宇宙飞船登月;数字传输理论与技术得到迅速发展;计算机网络开始出现。20世纪70年代,商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统投入使用。 1.3通信工程的应用范围介绍 就目前情况来看,通信工程的应用范围十分广泛。例如计算机之间的信息交流,电话手机、航天航空等,只要有信息的交换基本就有通信技术的存在。通信技术的进步将带动各行各业的发展,尤其是计算机技术在通信技术中的应用,不仅大大提高通信技术的工作效率,更加人们日常生活,而且在我国的国防事业上作出巨大贡献。 2电子技术的相关介绍 2.1电子技术的主要内容介绍 电子技术是根据电子学的原理,相关科技人员运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,这门科学十分深奥,应用广泛,更凸显出其重要性。电子技术中涵盖信息电子技术和电力电子技术两个方面,电子技术是人类智慧的结晶,近年来为社会的发展和人们生活水平的提高作出了很大贡献。 2.2电子技术在领域应用的优势 电子技术自19世纪末诞生开始,历经了多年发展,包括整流器时代、逆变器时代、变频器时代3个阶段,在各个领域的发展中都取得了较大的成果,使电子技术成了各行各业不可或缺的一门基础却又尖端的技术。其得到发展后的应用优势十分明显,例如可以提高工作效率,降低能源损耗,在各行各业的发展过程中都产生了极为有益的影响。电能是一种特殊却应用十分普遍的能源,而电子技术可以更好地利用电能,降低工业生产的损耗和成本,推动我国工业的进步[7]。 2.3电子技术的应用当前科学技术的飞速发展 将人们带入了信息化,在信息化的大背景下,计算机技术与电子技术相互促进,相辅相成,已经融入了各行各业中,引领着各行各业前进的方向。电子技术应用情况主要有两个特点:(1)应用范围广;(2)开发空间大。同时也存在着一些不足之处,最关键的就是当前的科技人员缺乏必要的创新意识,在研发过程中过多地遵循传统的研发思路,创新意识不足,创意能力有待提高。同时就目前情况来看,通信业的迅速发展极大地推动了通信电源的发展,同时电子技术进一步提高了通信技术的工作效率,二者相辅相成[8]。 3电子技术的发展在通信工程中的应用优势 3.1简化了信息交换的过程 通信,就是一个信息相互交换的过程,当前电子技术的发展在一定程度上简化了信息交换的过程。信息间的交流是通信工程的基础,电子技术的应用能够缩短信息交流的繁复,更利于信息的全球化传递。信息交换的过程在电子技术的应用下变得更加简单快捷,也丰富了信息传播的路径,同时也使电子技术的应用领域得到进一步的扩大和发展。 3.2提高了通信工程的工作效率,提高信息处理质量电子技术的应用 提高了通信工程的工作效率,提高了信息处理的质量。相对于传统的通信技术来说,电子技术的引入提高了通信工程的工作效率。同时,电子技术抗干扰的特性能够维护信息传递的质量,保证信息传递的准确性,进而推动通信工程的进一步发展。 3.3增大电子通信产品的使用寿命,推动通信技术发展 电子通信产品是通信工程的重要组成部分之一,如果能够将电子技术进一步应用到电子通信设备的改进与研发中,将会使人们对通信工程的发展更加信服。同时也提高了通信工程中通信设备的耗损率,增大电子通信产品的使用寿命,降低了通信工程发展中设备更新、资金耗费的问题,提高了通信设备的质量,推动了通信技术的发展和进步,使电子技术与通信工程的发展相依相存,相辅相成[9]。 4电子技术与通信工程的发展 4.1电子技术对通信工程的推进作用 电子技术对通信工程的推进作用是有目共睹的,从通信工程初步成形到现在,交换设备的不完备一直都是通信工程发展的瓶颈,为通信工程的应用造成了诸多困扰。但是电子技术的引入打破了这一僵局,使通信交换设备不断完善,达到了较为完备的状态。 4.2电子技术与通信工程的协同发展 电子技术和通信工程的协同发展,电子技术不但使通信工程的交换设备更加完善。同时通信工程的发展也推动了光电子和物理电子等微型电子技术,逐渐形成了现代信息工程,二者的有机结合有利于我国信息化事业的发展和进步。 4.3电子计算机在电子技术和通信工程的重要性 电子计算机在电子技术的发展和通信工程中的作用十分关键,首先,应用计算机可以实现各项交换机的编程,并且可以保存信息。当前系统需要改变时,不需要对交换设备进行改动,只需要改变程序指令就可以。计算机的应用在通信工程发展方面扮演着十分关键的角色。 4.4电子技术与通信工程共同发展取得的重要成果 电子技术与通信工程的共同发展取得了一系列的成果,如光电通信、卫星通信、个人和移动通信、微电子的设计和制备、通信测量和电路技术、微波技术、散射辐射与微波传输、光纤通信工程和光电子学等[10]。 5电子技术与通信工程未来的发展前景 纵观我国电子技术与通信工程的发展现状,不难发现,电子技术与通信工程已经处于一种相辅相成的状态,二者共同发展,相互依存。互联网的嵌入通信工程发展迎来了新的机遇,同时,通信工程也带动了电子技术的进步。未来电子技术与通信工程中的关联将会更加密切,在互联网的推动下,二者的发展前景将十分广阔。 6结语 笔者首先对通信工程进行了相关介绍,同时介绍了电子技术的相关内容,进而指出了电子技术在通信工程中的应用优势和存在的问题,最后就电子技术与通信工程的发展前景进行了分析。随着电子技术与通信工程应用协同发展的进步,相信国家信息产业会迎来更美好的明天。 作者:王飞 单位:郑州大学 电子与通信工程论文:探微电子技术与通信工程 1通信工程 在信息科学技术的发展历程中,通信工程是非常具有前景的一个领域。其涉及到光纤通信、数字移动通信,以及现在人们都广为熟知的互联网通信工程。这些通信工程在传递和获取信息方面,都是非常便捷的而且具有极高的效率。所以,通讯工程又被认为是极具活力的领域。现在已经进入到了信息时代,也被称为是“知识经济”时代,这些都与通信工程存在着密切的关系。到上个世纪末为止,互联网就已经广泛地被使用了。这就是昭示着通信工程的已经在此时崭露头角。与此同时,在互联网的推动下,通信工程也开始迅速崛起。目前,宽带已经遍布千家万户,人们坐在家里面,就可以环游世界,获得自己所需要的各种各样的信息,而且还可以及时处理。信息产业所涵盖的范围非常广泛,一些当今所最为流行的领域几乎都会与其有直接或者间接的关系。诸如各种信息交流所通过的媒介以及在进行信息处理的时候所需的各种器件设备,甚至于原材料从生产到销售的各种流程,以及与电子相关的各种新技术等,成为了引领社会经济发展的主导力量。通信工程的迅速兴起,带动着通信产业在全球持续发展,从而将人类社会带进了知识经济的时代。 2电子技术与通信工程之间的关系 电子技术与通信工程之间的关系是相辅相成的。从原理上来分析,电子技术与通信工程之间存在着密切的关系,而且是相互依赖的。从应用领域上来分析,电子技术与通信工程可以相互促建,并且实现了应用领域上的密不可分。这主要体现在电子技术与通信工程相结合,带动着相关的学科,如物理电子、光电子学以及微电子学等等进一步向应用领域扩展,构建了现代信息社会的工程领域。其为社会科学技术领域的进步,奠定了良好的基础。电子技术可以用来解决电子元器件、集成电路以及计算机设计等等的工程技术问题,而信息技术所处理的工程性问题都与信息的传输、交换以及信息的处理和检测信号有直接关系。实现电子技术与通信工程的合作,在推动社会经济发展的同时,还在中国信息产业中发挥了巨大的不可替代的作用。电子技术与通信工程相结合,将时代推进了一个新的发展阶段。从工程技术的角度来看,其所涉及到的应用领域遍及社会的各个角落。移动通信与个人通信,宽带通信与宽带通信网,这些都是人们生活中所直接接触到的,甚至于一些通信网络可以通过语音处理并且实现人机交互。在媒体通信中,使用信号处理及其应用技术,可以满足人们的各种高质量需求。还有光电子学与光纤通信工程、微波工程、真空电子工程和纳米材料与技术等,都是电子技术与通信工程相结合科技成果。 3总结 综上所述,电子技术与通信工程无论是在学科研究还是应用领域上,都为相关领域提供了更大的发展空间。除了与其具有直接关系的高科技研究领域之外,包括金融系统、民航系统以及铁路系统等,甚至于有关的设计单位也会通过电子技术与通信工程而有所数以。作为时代的引领者,电子技术与通信工程是建立在一定的理论基础之上的,并为开拓创新领域提供了重要依据。同时,还会应社会的需要,将其应用范围逐步发展。科技的发展,将电子技术与通信工程引领到一个更为广阔的天地。 作者:赵东单位:贵州中建建筑科研设计院有限公司 电子与通信工程论文:电子技术与通信工程的初探 1电子技术 1.1信息电子技术 对于信息电子技术来讲,现在正在倡导低碳环保的生活方式,这也就意味着,信息电子行业已经进入到了大发展的时代。面对这一前所未有的发展机遇,电子技术应用在这一新的环境中扮演着重要的角色。它将引领社会走进一种低消耗,高利用的时代。从环保的角度还分析,汽车对于一个城市来讲,成为了城市环境污染的一个重要来源。鉴于汽车工业的发展以及给人类的工作、生活所带来的便利,电子技术对于汽车行业的促动是非常大的。将电力电子技术应用到汽车研究领域,是汽车从设计到制造,都灌输了环保的理念。当电子汽车被设计出来之后,经过了后续的不断完善,将引领汽车行业的发展,并成为一种时尚。从汽车电子技术的角度来研究,目前世界上所取得的相关的成就包括有软件技术和智能化集成传感器技术。 1.2软件技术的应用 软件技术与互联网息息相关。随着汽车行业的不断发展,一些新型的技术在诸多行业中得以应用。互联网技术的兴起,软件技术在企业行业中广泛实用,使得软件的功能不但地完善,并将一些程序输入到网络当中。 1.3智能化集成传感器技术的应用 智能化集成传感器技术的应用,给汽车行业提供了可以用来决策和处理的信息。当在有关汽车的技术信息进行处理的时候,智能化集成传感器技术在处理各种信息的同时,还可以矫正错误的信息,起到了及时纠错的作用。同时,应用智能化集成传感器技术的优点还在于,它可以避免一些信号传输问题。比如,当传感器信号由于外部因素的干扰而发生传输错误的时候,使用智能化集成传感器技术就可以及时纠错。 2通信工程 在信息科学技术的发展历程中,通信工程是非常具有前景的一个领域。其涉及到光纤通信、数字移动通信,以及现在人们都广为熟知的互联网通信工程。这些通信工程在传递和获取信息方面,都是非常便捷的而且具有极高的效率。所以,通讯工程又被认为是极具活力的领域。现在已经进入到了信息时代,也被称为是“知识经济”时代,这些都与通信工程存在着密切的关系。到上个世纪末为止,互联网就已经广泛地被使用了。这就是昭示着通信工程的已经在此时崭露头角。与此同时,在互联网的推动下,通信工程也开始迅速崛起。目前,宽带已经遍布千家万户,人们坐在家里面,就可以环游世界,获得自己所需要的各种各样的信息,而且还可以及时处理。信息产业所涵盖的范围非常广泛,一些当今所最为流行的领域几乎都会与其有直接或者间接的关系。诸如各种信息交流所通过的媒介以及在进行信息处理的时候所需的各种器件设备,甚至于原材料从生产到销售的各种流程,以及与电子相关的各种新技术等,成为了引领社会经济发展的主导力量。通信工程的迅速兴起,带动着通信产业在全球持续发展,从而将人类社会带进了知识经济的时代。 3电子技术与通信工程之间的关系 电子技术与通信工程之间的关系是相辅相成的。从原理上来分析,电子技术与通信工程之间存在着密切的关系,而且是相互依赖的。从应用领域上来分析,电子技术与通信工程可以相互促建,并且实现了应用领域上的密不可分。这主要体现在电子技术与通信工程相结合,带动着相关的学科,如物理电子、光电子学以及微电子学等等进一步向应用领域扩展,构建了现代信息社会的工程领域。其为社会科学技术领域的进步,奠定了良好的基础。电子技术可以用来解决电子元器件、集成电路以及计算机设计等等的工程技术问题,而信息技术所处理的工程性问题都与信息的传输、交换以及信息的处理和检测信号有直接关系。实现电子技术与通信工程的合作,在推动社会经济发展的同时,还在中国信息产业中发挥了巨大的不可替代的作用。电子技术与通信工程相结合,将时代推进了一个新的发展阶段。从工程技术的角度来看,其所涉及到的应用领域遍及社会的各个角落。移动通信与个人通信,宽带通信与宽带通信网,这些都是人们生活中所直接接触到的,甚至于一些通信网络可以通过语音处理并且实现人机交互。在媒体通信中,使用信号处理及其应用技术,可以满足人们的各种高质量需求。还有光电子学与光纤通信工程、微波工程、真空电子工程和纳米材料与技术等,都是电子技术与通信工程相结合科技成果。 4总结 综上所述,电子技术与通信工程无论是在学科研究还是应用领域上,都为相关领域提供了更大的发展空间。除了与其具有直接关系的高科技研究领域之外,包括金融系统、民航系统以及铁路系统等,甚至于有关的设计单位也会通过电子技术与通信工程而有所数以。作为时代的引领者,电子技术与通信工程是建立在一定的理论基础之上的,并为开拓创新领域提供了重要依据。同时,还会应社会的需要,将其应用范围逐步发展。科技的发展,将电子技术与通信工程引领到一个更为广阔的天地。 作者:赵东单位:贵州中建建筑科研设计院有限公司 电子与通信工程论文:电子与通信工程特色专业的建设探索 摘 要:该文分析了电子与通信工程特色专业建设的内容,阐述了在电子与通信工程特色专业的构建过程中,要通过培养专业化的人才、建立课程体系、实施实践教学、对教材的编著、开展双语教学活动、建设一支高素养的师资团队等措施,以增强电子与通信工程专业的综合实力。 关键词:电子与通信工程 特色专业 建设 对于职业院校来说,专业以及学科的建设是取得长足与快速发展的重要保证,同时也是高职院校开展教学工作的基础,是学校培养应用型人才必须的环节。现阶段,我国教育事业逐步得到了深化与改革,而要想高职院校可以培养出高品质的应用型人才,就应当使高职院校的特色更加突显。我国也正在把教育事业的重点逐步放到专业特色化的改革中来,在此,依照我国电子与通信工程领域以及学科所具有的发展情况,探讨了电子与通信工程特色专业的建设。 1 电子与通信工程特色专业建设的内容 现阶段,高职院校的人才培养工作应当持续地和市场相接轨,要努力改变以往过度重视理论教学,而忽略了对学生实践能力培养的弊端。要努力提升高职院校对于学生实践能力培养的水平,通过开展特色合作等活动,使高职院校的教育工作更加具有实用性。开展教育活动的目的,是可以让学生能够更好地适应科技不断的革新与发展。依据我国现阶段的实践情况来看,应当借鉴国外高职院校对人才培养的新模式,通过持续改进与完善,以建立更适应高职院校自身的人才培养体系。 2 电子与通信工程特色专业的构建 2.1 要培养专业化的人才 高职院校进行特色专业构建的过程中,应当以人才的培养作为核心,培养专业型、应用型人才。对目前所采用的教学模式加以革新,并增设更有利于学生能力培养的相关课程,让学生可以更加深入地了解到自己所学习的专业,培养学生的热情。 第一,进行人才培养时,存在着一些共同通性。高职院校能够依照人才培养的一些具体要求,对学生的基础知识与技能加以培养。第二,应当提升学科教育的效果。在进行电子与通信工程的教学中,要求学生拥有较为扎实的物理知识及数学知识,这样才可以更加深入地对电子与通信工程相关知识有进一步的理解,同时,也能够通过增设研究性的课题,充分地激发学生的学习热情,使学生的综合素养得以有效提升。 2.2 建立课程体系 在建立课程体系的过程中,能够按照该专业中目前所具有的优势,以更加地凸显高职院校在某一方面所具有的特色。并且,进一步优化专业课程设置,要努力地在课程的整合和教学计划制定中进一步革新。在建立课程体系过程中,要尤为注意,应当让学生能够打好坚实的理论基础,并且,可以强化学生的能力培养。另外,也应当重视对非专业课程的建设,对于各个课程进行科学的配置,依照专业所具有的优势以及特征,在一些专业的课程教学中,所采用的方式,可以由之前的理论讲解模式,而转化为案例教学模式,从而使学生的实践技能得以提升,使学生的创新思维得以强化,让高职院校所培养的学生可以更好地达到市场对于人才的要求。而要想建立完善的课程体系,要让教学所涉及的相关内容变得更为充实,对不同的课程设置加以优化,让团队所具有的作用得以最大限度的发挥,对目前的平台加以充分利用,让教学的质量可以得到提升。 2.3 实施实践教学 若想能够培养出更为优秀、更符合市场需求的人才,高职院校不仅要注重对学生理论知识的传授,而且也应当采取各种措施,强化学生实践技能的培养,以增强学生创新思维。开展的实践活动的形式有组织技能竞赛、进行实验研究、开展专题研讨等。比如,在电子与通信工程专业的数学和物理知识学习中,能够采用一些特色的实验,对学生进行相关知识的讲解。另外,也能够依照高职院校自身的课程体系,来组织一些自主性的实验研究或者是课题的研讨,让学生可以拥有广阔的学习平台与能力提升的平台。高职院校在教学中,也应当积极地鼓励学生去参与各种技能的竞赛活动,让学生可以多多地参与到一些实践项目中来,以强化学生的实践技能,让学生的知识和实践可以更好地得以融合。 2.4 对教材的编著 依照高职院校的专业设置以及课程体系,来编制具有较高水平的实用型教材,这也同样是高职院校进行电子与通信工程特色专业建设中的重要内容。可以参考国外一些较为优秀的教学用材料,并且,大力地鼓励教师参与到新教材的完善与编制过程中,尽可能地去掉教材中一些较为陈旧和不具有较强实用性的部分,让教材内容可以得到真正的革新。 2.5 开展双语教学活动 在我国社会经济不断发展的新时期内,市场也逐步地向着全球化方向发展。因为目前所使用的通用语言之中,英语依然占据了主导地位。因此,在电子与通信工程专业的课程教学过程中,采用双语教育的方法也是非常必要的。并且,也能够进一步地参考国外的一些高水平教学用教材,还能够通过和国外一些院校开展合作的方式,以达到教学的互通性。不过,对于高职院校来说,同时也应当着重对学生所具有的实际英语水平加以关注。因此,一些相对重要的基础课,在进行教学时,应当采取使用不同语言教学的模式,让学生能够依照自身的外语情况,而选择更加适宜自己学习的课程。采用双语教学的模式,其目的是为了进一步强化和国外一些院校之间的合作,让学生在经济一体化的新形势下,可以更加从容地来面对,使学生具备较强的应对能力以及适应性。 2.6 建设一支高素养的师资团队 在建设师资团队时,应当明确电子与通信工程专业课程设置中的各个人员的配置,关注师资团队的构建工作,让教师可以拥有更强的归属感。并且,要让教师和企业专家、技术能手等形成统一的联系,从而让教学所具有的实用性得以充分发挥。应当让教师走入企业,和实际更好地融合,和企业技术人员加强沟通和交流。同时,企业中的专家也应当聘请到学校,进行实践指导,不断地强化学校和企业的合作。形成教师深造的管理体系,让教师拥有更强的实践技能与专业性。 2.7 专业的建设以及教学组织 进行教学组织时,要依照电子与通信工程专业对市场的环境变化情况,而对所设置的课程加以调节,努力实现专业的教学和市场的需求更为契合。并且,要严控专业教学的质量工作,执行严格的监督与审核制度,以促进教师教学水平的提升,从而确保教学的质量。高职院校要定期开展讨论会,对电子与通信工程专业的未来发展趋势加以分析与讨论,从而不断地提升电子与通信工程专业学科的建设水平。在电子与通信工程专业的构建方面,高职院校应当制定相关的可行性方案,并不断地丰富教学资源,使专业的建设更加完善。 3 结语 现阶段,职高院校由于受到各方面因素的限制,例如,资金欠缺、师资队伍不健全等,在电子与通信专业的教学过程中,实践教学的投入力度依然不高,在教学中还是偏重于对于理论知识的学习。而这正与高职院校培养人才的目标相违背,导致教学效果明显不好。所以,在对电子与通信工程特色专业的建设过程中,要充分地利用学校的教学资源,依据学校实际情况,突出专业的特色性,以培养出具有更强竞争力的应用型人才。 电子与通信工程论文:电子与通信工程专业人才培养模式改革的研究与实施规划 摘要:随着我国工业化进程的不断深入,需要大量的高级应用技术型人才作为人力支撑,大力培养应用技术型人才是经济社会发展的迫切需要。应用技术型大学以职业技能培养为依托,为生产一线提供“现场工程师”型的高级应用技术型人才,是区别于研究型大学,教学型大学的一类新型大学。通过“校企融合,产教一体”人才培养模式的构建和实施,在人才培养方案、课程体系与教学内容改革、教学制度建设、师资队伍建设、实训基地建设等方面形成自己的特色,充分利用企业和社会的教育资源,建立校企深度合作。致力于培养高级应用技术型人才,打造好湖北省首批应用技术型试点高校的品牌,在同类院校中发挥引领作用,对于学校的事业建设和长远发展都具有非常重要的意义。 关键词:电子与通信工程;人才培养模式;实施规划 一、建设背景 (一)产业背景 电子与通信产业历来是技术含量较高的支柱产业。近几年电子与通信制造业每年以20%-30%的速度增长,生产规模已经居世界前列。电子与通信企业对不同层次的人才需求也越来越大,大量的人才需求为专业建设创造了良好的机遇和发展的空间。同时,随着武汉产业结构不断调整、高新技术开发区的建设,大量企业进驻武汉,这些企业将需要一大批电子与通信技术管理和生产方面的人才,为我校电子与通信工程专业学生就业打下了良好的基础。 (二)社会需求 信息技术是当今社会经济发展的一个重要支柱。信息产业,包括信息交流所用的媒介(如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务)、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售,以及计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为许多国家或地区的支柱产业。电子技术及微电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响,电子技术水平的不断提高,既出现了超大规模集成电路和计算机,又促成了现代通信的实现。通信工程具有极广阔的发展前景,也是人才严重短缺的专业之一。因此,培养高素质电子与通信工程专业应用技术型人才的任务非常紧迫,意义重大。 二、建设目标与意义 (一)建设目标 坚持以服务为宗旨、以就业为导向,走产学研相结合发展道路,以学生为主体,以能力为本位,建成“校企融合、产教一体”人才培养模式,致力于培养应用技术型人才,使高等教育更好地适应经济社会发展的需求。 (二)建设意义 通过“校企融合、产教一体”人才培养模式的构建,做好校企合作、工学结合、顶岗实习等几个方面。依托地方大中型企业,在学校开展合作办学,学校与企业共同制定电子信息工程和通信工程的人才培养目标,共同完成电子信息工程和通信工程的“订单班”培养、课程体系、校本教材、资源库、实训室共建、师资队伍等方面的建设。 三、整体建设思路与原则 (一)整体建设思路 全面贯彻落实科学发展观,以服务为宗旨,主动适应武汉经济结构战略性调整需求、人才市场需求和提高城市竞争能力的需要。发挥行业企业和教学指导委员会的作用,在人才培养模式上,学校将改变传统的课堂理论教学为中心、以教师教学为中心的传统教学模式,以实践教学为主体,以学生为中心、将教育由学校拓展到社会和企业。由课堂延伸到生产一线,使学生真正融入到企业的真实环境中,构建“校企融合、产教一体”的人才培养模式。 (二)总体建设原则 坚持以就业为导向,立足武汉、辐射全国,围绕经济社会发展和应用技术能力的要求,确定专业培养目标、课程设置和教学内容; 坚持德育为先,把社会主义核心价值体系融入教育教学全过程,弘扬民族精神、时代精神,加强以“明的大爱,创新笃行”为校训的道德教育; 坚持“做中学、做中教”,以“三会、三有”为目标突出教育特色,高度重视实践和实训教学环节,强化学生的实践能力和应用技能培养,提高学生的实际动手能力; 坚持工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式,正确处理公共基础课程与专业技能课程之间的关系,合理确定学时比例,确保教育培养目标的实现; 坚持统一性与灵活性相结合,在严格执行学校有关规定的基础上,各教研室可根据专业类别、行业特点和社会发展需求,在课程设置、教学安排、教学手段和方法上有一定的灵活性。 四、建设工作规划与方案 (一)整体建设规划 改革以课堂为中心的传统人才培养模式,依托校内外实训实习基地,按照职业岗位标准,优化专业发展方向,建成“校企融合、产教一体”的人才培养模式;以专业对接产业、课程对接岗位、教材对接技能为切入点,建立以能力为本位,以应用实践为主线,以项目课程为主体的模块化课程体系,加强满足企业需求和行业发展需要的课程体系及教材建设;依托企业,以企业典型产品加工为项目的教、学、做的教学模式,实施理实一体化、项目教学、岗位教学,构建教学与生产零距离对接的教学模式;以教师的德育工作能力、专业教学能力、实训指导能力等综合素质为评聘和考核核心,通过校内外各类培训,参与企业设备的技术改造,到企业顶岗实习、挂职锻炼等方式,打造一支“双师”结构、专兼结合的具有教学、管理、生产、研发、服务功能的高水平师资团队,加强师资队伍建设。 (二)成立教学指导委员会 根据电子信息工程和通信工程专业的特点,聘请行业专家与学校教师共同组建“教学指导委员会”。明确人才培养目标,确定专业教学计划的方案,提供市场人才需求信息,参与专业教学计划的制定和调整,根据企业、行业的人才需要及时调整专业计划和实训计划,协助建立和管理校内外实训基地。 (三)推进校企合作的“订单班”培养 “订单班”培养不仅仅体现在与企业签订协议、顶岗实习等方面,更体现在校企双方共同制订教学计划、课程设置、实训内容;学生的基础理论课和专业理论课由学校负责完成,学生的生产实习、顶岗实习在企业完成,毕业后表现优秀的学生直接在合作企业就业,确保学生培养目标与企业人才需求标准零距离对接。 电子与通信工程论文:电子与通信工程卓越人才培养面临的问题及思考 摘要:如何培养卓越人才是困扰我国高等教育的一个难题。本文调研总结了当前电子与通信工程卓越人才培养存在的一些问题,并探讨解决这些问题的可行性办法,提出了基于导师制和小班化教学的卓越人才培养模式,为电子与通信工程卓越人才培养模式实践探索提供思路。 关键词:电子与通信工程;导师制;卓越人才培养 卓越人才如何进行培养,一直以来都是困扰我国高等教育的一个难题。针对这个难题,教育部提出了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)。“卓越计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》而提出的高等教育重大改革计划,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对高等教育面向社会需求培养人才,调整人才培养结构,提高人才培养质量,推动教育教学改革,增强毕业生就业能力都具有十分重要的示范和引导作用[1][2]。 一、电子与通信工程卓越人才培养面临的问题 电子与通信工程类人才培养具有鲜明的特色,不仅需要学生掌握扎实的专业基础知识,更需要锻炼他们的实践能力。很多高校在电子与通信工程人才培养模式上,特别是实践教学环节未能考虑高校实际情况,最终培养出来的大部分学生不仅没有很好地掌握专业知识,更没能提升其自身的实践能力,致使其不能高效地与工作岗位进行对接。普通高校在电子与通信工程卓越人才培养中面临的问题,主要可以归纳为以下几个方面。 1.人才培养方案的制订缺乏灵活性 我国现在处于大众教育阶段,不可能对所有学生进行精英教育。因此,在人才培养模式上需要进行差别考虑,即在保证大部分学生得到基础教育的前提下,对优秀学生进行卓越人才培养;也就是说需要针对不同的学生或者说不同的学生群体分别设置人才培养方案,在保证大众教育的前提下进行卓越人才培养。可现实问题是相当一部分普通高校在人才培养方案制订和建设过程中都采用“一刀切”的方式。 2.实践教学环节设置不合理 一般的普通高校在制定电子与通信工程的人才培养模式上往往直接参考甚至是完全照搬重点高校的培养方案。培养目标、教学大纲、课程设置、实践环节(包括课程设计、毕业设计以及各种实习等)等各个步骤跟重点高校基本没有差别,更别提自身的办学特色。关于实践教学,目前存在两个比较严重的也是比较极端的情况:一种是完全照搬重点高校的人才培养模式,采用学科分类方法,对知识的传递往往都是照本宣科,以理论性知识和陈述性知识为教学的主导。虽然在相关学科或者课程开设了少量的实验课程或者课程设计,但往往都是一些验证性的实验,有的甚至是为了完成实践课程指标而开设实践环节,无法取得较好的效果。另一种是过分注重实践环节,有些高校为了体现自身的差异性,名义上为了提升学生的实践能力,不惜通过降低相关实践课程或实践环节的学分,从而大量开设各种课程设计和实践环节,使得学生们为了实践课程和实践报告疲于奔命,叫苦连天,没有真正达到实践动手能力提升的效果,也抹杀了学生实践动手的兴趣。这两种方案都忽视了实践教学环节的真正目的,说白了也是对实践教学的重视不够,理解不够。 3.实践环节缺乏企业参与 一些普通高校,包括部分“211”高校和“985”高校,在实践教学环节缺乏企业的深度参与,有些高校基本就没有企业的参与。目前比较流行的校企合作大多还是体现在科学研究及企业为即将毕业的学生提供实习基地等方面,没有实质性的参与。高校在人才培养方案制定过程中基本上很少邀请企事业单位的人员参加,也不能真正理解企业对人才培养的需求。人才培养过程当中也没有邀请企事业单位进行实践教学指导,学生无法真正接触企业的实际需求和问题,对企业的设备、生产流程等各个环节缺乏必要的认知。当然,导致这种结果的原因除了高校本身的问题外,也有企事业单位的责任,他们对高校人才培养的质量缺乏责任意识,没有体现其主动性。 4.教师队伍建设及评价体系存在误区 卓越人才培养需要指导老师在专业知识、实践动手能力、新知识的学习能力等方面不断更新、不断提升。现实情况是很多普通高校的老师往往执着于理论知识的传递,不太愿意接受新的知识。有些老师虽然愿意指导学生,但由于自身相关科研项目和资源的缺乏而无法提升自身的实践能力;有些老师实践能力很强但更多沉迷于科研项目而不愿意指导学生。当然,除了教师自身的问题外,跟当前高校对教师的评价体系或者说评价标准也有一定的关系,导致有能力指导学生的老师不愿意花很多时间指导学生,有意愿指导学生的老师往往因缺乏资源而不能很好地指导学生。 二、电子与通信工程卓越人才培养模式思考 本文针对电子与通信工程卓越人才培养模式面临的主要问题进行了深入思考,构建基于导师制和小班化教学的电子与通信工程卓越人才培养模式。该人才培养模式主要具体包括四个方面内容: 1.导师制下的卓越人才培养方案建设 卓越人才培养方案应解决以下问题:导师制中的精英教育与大众教育;导师制与科技创新;导师制与通识教育;导师制与“就业至上”等。卓越人才培养方案建设必须有效融合并解决这些问题。 2.导师制下的卓越人才培养平台建设 卓越人才培养平台建设需考虑如何不断募集优秀的学生,促进导师队伍的发展,源源不断地输出卓越人才。 3.卓越人才培养的小班化教学与科研 根据学生的兴趣爱好进行小班化教学与科研,淘汰传统教学中灌输的方式,采用可充分调动学生学习和科研积极性的探讨式教学方式,培养学生的实践能力和团队协作能力等。 4.导师制下的卓越导师队伍建设 卓越的导师队伍是卓越人才培养的关键之一。卓越的导师队伍应具有全面的指导能力,除了本科阶段的学习和科研指导外,还应具备与研究生导师制、企业导师制的接轨能力。 三、总结 本文调研总结了当前部分高校在电子与通信工程卓越人才培养过程中存在的一些问题,并基于这些问题提出了基于导师制和小班化教学的卓越人才培养模式。后续将结合学校电子与通信工程卓越人才培养现状,对该卓越人才培养模式进行实践探索,希望不仅能够加深学生对专业知识的理解,提升学生的实践能力,而且能够在导师队伍建设和卓越人才培养平台建设上取得好的成果。 电子与通信工程论文:概述电子技术与通信工程的协同进步 摘 要:最近几年,通信技术得到了很好的发展,信息传播技术的发展中,电子技术发挥了其发展的一个良好的载体和桥梁的作用,二者实际上在发展中是相互促进的。主要对电子技术与通信工程的协同进步进行了简要的分析,以供参考和借鉴。 关键词:电子技术;通信工程;协同进步 当前,人类社会已经进入到了信息社会中,所以必须要有能够与之相适应的传播技术,古代我们还在使用信鸽传递信息的方式,但是当前,我国的信息化建设质量越来越高,这期间也经过了很长时间的革命,信息传播技术的发展中,电子技术的发展起到了不容忽视的作用,所以二者之间有着十分密切的关系,它们的发展和进步实际上有着一定的同步性。 1 电子技术 1.1 电子技术概述 电子技术通常就是指应用电子学的相关原理对电路和电子元件设备进行设计从而解决生产和生活中实际问题的一种技术方法,这种技术一般情况下分为两大类,一种是电力电子技术,一种是信息电子技术,对于电子信息而言,最主要的体现就是信息处理上,电子信息的发展极大的促进了科学技术的进步,电子技术的发展使得计算机技术和集成电路技术出现在人类社会当中,同时还在不断的发展和进步,这种技术的不断进步也对通信技术的发展起到了十分重要的作用。当前的电子技术又有了很大的进步,并且正在朝着更为先进的光子技术方向发展,这一技术也是微电子技术发展的一个重要的平台和保障,同时在当今技术发展趋势的角度上来看,光子技术和电子技术正在不断的融合,在未来的发展中全光化已经成为一种必然的发展趋势,同时信息技术也在不断的发展和进步,促进了数字化和信息化的发展和建设。 1.2信息电子技术的应用及其在汽车领域的发展 在当今这样一个飞速发展的时代,网络技术的发展可谓日新月异,所以这种趋势也给电子信息技术的应用提供了十分有利的契机,同时已经在很多领域取得了非常好的效果,举例来说,环保机构在进行环境质量检测工作中,采用电子信息技术能够有效的对环境的污染现象进行有效的检测和分析,同时还可以选择相应的措施对该情况进行有效的治理。但是在众多领域中,汽车领域的应用可谓是最为常见的,由于该技术的发展,也逐渐出现了电子汽车,在汽车元件的性能上都有了很大的改善,出现了自动档汽车,无论是车辆的性能还是车辆故障的诊断都有了很大的发展,所以该技术的发展也推动了汽车业的进步。 1.3 电力电子技术的应用于发展 电力电子技术在很多领域都有着广泛的应用,但是在应用的过程中需要解决的一个重要的问题就是电力供应问题,这也是电力电子技术发展过程中的一个主要的方向,电力电子技术在应用中能够体现出非常好的节能高效的特征,所以在实际的应用中能够得到很好的效果。 2 通信技术 2.1 通信工程概述 通信工程重点要完成的是对信息输入的处理和相关信号的处理,所以这项技术也和人们的日常生产和生活有着十分重要的联系,所以通信工程的发展也受到了人们的重视,在我国通信工程的发展中逐渐出现了光纤通信、数字移动通信等等。 2.2 通信工程的作用和应用 通信工程主要要完成的就是信息的传递和交换。我国各个行业的发展中都和信息有着非常密切的关联,通信工程在人们日常的信息交流中发挥着十分重要的作用,在医学、电信、多媒体图像处理等方面都发挥着十分重要的作用。 3 电子技术与通信工程的协同发展 3.1 电子技术推动通信技术发展 在通信技术发展的过程中,电子技术发挥着十分重要的作用,通信技术的每一次进步基本上都要有电子技术的参与,交换设备是通信措施中的一个重要的组成部分,这也是信息工程发展中的一个障碍性因素。正式因为电子技术的发展才使得整个通信工程能够得以更好的发展。 3.2 通信工程对电子技术的推进作用 通信工程对电子技术的发展也起着一定的推进作用。首先,通信技术的发展进一步简化了信息交换的过程,使更大范围内信息的广泛传播成为可能,强化了知识的交流与沟通。这无疑为更大范围内电子技术知识的传播创造了条件,进而推进电子技术的进步与发展其次,通信技术的不断进步对于电子技术有着更高的要求,这就使得人们不得不创造出新的电子技术来同新的通信技术要求相适应。可以说,正是在通信技术不断发展的影响下,电子技术才得以进一步发展。 3.3 计算机对于电子技术与通信工程的关键作用 计算机的出现对于通信工程的进步与发展有着极为特殊的意义。通过计算机的应用,来对各项交换机工程进行编程,进而存储于计算机存储器当中。这样在系统操作作出改变时,就不需要对交换设备进行改变,只需进行程序指令的改变即可。这一形式的交换机系统被称为程控交换机,具有灵活性大、便于新通信业务开发、能够提供给多种服务项目等优势。同时,计算机的不断发展,开始逐渐为通信技术终端设备承担着信号发出与接收的任务,并在现代社会得到了广泛的应用。因此,对于电子技术的发展来说,计算机同样扮演着十分关键的角色。计算机技术的高速发展不但成就了信息社会,也成为电源技术得以迅速发展的有力支撑。20世纪 80年代,开关电源为计算机全面采用,接着电子、电气设备领域相继引入开关电源技术,之后,计算机技术又提出了绿色电源的概念。 3.4 电子技术与通信技术的协同发展成果 电子技术与通信技术的有机结合,在社会生活领域得到了迅速的发展,包括:个人通信与移动通信,多媒体通信,图像通信与图像处理,微电子系统的设计、制备,集成电路的设计、制造,信号的处理与应用,光通信、卫星通信,离子束、电子束及显示工程,电子设计自动化技术,真空电子工程,微波技术,通信与测量系统电路技术,散射、辐射与微波传输,宽带通信及宽带通信网,微波元器件,微波电路,光纤通信工程与光电子学,微波工程,信息光电子工程,光电子与电子器件,语音处理与人机交互,纳米技术与材料等领域。电子技术与通信技术所拥有的高度广泛性,使其获得了国家的关注,国家已经培养了大量理论基础扎实,具有创新开拓精神,能够在通信网络、通信与通信技术、电子信息技术领域中从事设计、科研、开发、运营的专门型高级人才,为电子技术与通信技术的应用拓宽与进一步发展积蓄了坚实的人员基础,进而促进我国信息产业长足、稳定的发展。 4、结语 在很多领域中,电子技术和通信工程都存在着共进退的关系,可以说只有二者能够共同的发展和进步,我国的科学技术才能有更为强大的发展基础,所以在技术发展中对两者都应该予以一定的重视,这样才能更好的促进我国相关产业的发展和进步。 电子与通信工程论文:电子技术与通信工程的应用研究 【摘要】放眼世界,科技的发展和进步带动着整个人类的社会的发展。在人类生活的各个方面,科学技术都在发挥着越来越重要的作用。进入到新世纪,以电子和信息技术为代表的新科技发展方兴未艾,人们的短短的几年时间就就经历了过去几十年都难以取得的巨大技术跨越。这些新兴的电子和通信技术应用到社会各个行业和领域当中,为人类社会的生产和生活发挥着他们重要而且不可替代的作用。本文介绍了电子技术和通信工程技术的发展成果,比较二者在人类生活中的作用并对二者之间的关系做了论述。 【关键词】电子技术;通信工程;应用;关系 前言:当今社会,随着产业的发展和技术的进步,国与国之间以科技实力为代表的综合国力的竞争愈加激烈。为了在残酷的竞争中处于有利地位,各国都将发展科技作为政策的优先地位,加大对科技领域特别是高新技术领域的投入。这在客观上极大的促进了新科技的发展。 通信技术和电子技术在新一轮的技术革命中得到了很大的发展。这两者间也存在着紧密的联系,通信技术的发展离不开电子技术的发展,而电子技术的发展也很大程度上需要通信技术发展的推动。 1.电子技术 电子技术属于物理学研究范畴,指的是以电子学原理为主要依据,利用电子器件和特定功能电路的设计来解决实际问题的学科,该门学科主要倾向于信息电子技术和电力电子技术这两大类技术的应用[1]。其中,信息技术囊括的范围很广,从一定角度来说,电力电子技术也可看成是信息处理技术的范畴。 1.1信息技术及其应用 如今人们的生活已经离不开网络,而作为网络发展与传播的媒介,信息技术的发展也随着网络进一步发展。在人们生活的很多方面,通信技术都已经变得不可或缺。例如在工业、交通、建筑、医疗等领域,通信技术都极大的改善了人们的工作方式和工作效率。通过工业局域网,人们可以在中控室内操控一整套的自动化流水线;在交通领域,通过大规模的网络互连,交通违章信息异地也能够查询并缴纳罚款,极大的规范人们的驾驶行为同时也给人们以方便;在医疗领域,通过医院间的网络可以分享诊疗信息,为患者提供更加高质量的医疗服务,挽救生命。在物流领域,通过无线通信系统,快递每到一个站点都会将其物流信息实时的传递到互联网,用户可以方便的查看到货物的物流走向。在一些工程机械和交通工具上已经出现了实时诊断通信系统,实时将该设备的运转参数和故障信息传递给生产厂,通过分析处理可以对用户故障进行远程诊断处理,这无疑大大的节约了故障处理时间,提高了效率,节省了人力物力。这都得意于安装在机器内部的嵌入式处理芯片和通信芯片。交通工具和工程机械的智能化、信息化将会是今后的发展趋势,将会不断得到完善和发展。 1.2 电力电子技术及其应用 电力电子技术的发展是伴随着电力输送技术发展起来的,特别是在变频器出现后得到了极大的发展。在交直流转换也就是整流环节和逆变环节中都需要高性能的电力电子元件作支撑,晶闸管、场效应管、GTO、IGBT等电力电子元件应运而生,这些半导体复合电力电子元器件标志着电力电子技术的发展已经成熟。高性能的电力电子器件能够对高频电能进行处理后输送。在电子领域,半导体电力电子元件发挥着重大的作用,高频数字信号处理成为可能。 2.通信工程 作为信息科学发展的一个最主要的方向,通信工程的主要作用是对信息和信号进行分析和处理。如今世界已经迈入信息化社会,所以通信工程对人们的生产和生活来说具有十分重要的作用。 作为一种技术手段,通信工程在硬件上主要通过声、光、电等技术进行信息采集通过相关的程序代码和电子芯片对信号进行处理。随着社会的发展和进步,人与人之间沟通越来越依靠信息通信,互联网和移动通信网络为人们提供了丰富多彩的内容,提供了信息传输的渠道。同时通信工程在各种行业内的应用也对这些行业的发展起到了重要的作用。通信行业相关的一些行业,设计到通信工程的硬件和软件以及相关服务等也在推动相关行业的发展。例如,电子、光线、软件服务、机械等相关领域都将收益于通信工程技术的发展。 3.电子技术与通信工程之间的关系 电子技术和通信工程之间有着密切的联系,这种联系体现在双方的互动和依赖上,不仅是理论上有联系,在实际的操作中联系更加紧密。 3.1 电子技术与通信工程互相推动 ⑴电子技术对通信工程的推动作用:通信技术的发展过程,离不开电子技术的推动作用。纵观通信技术的在每一阶段的发展和进步,都得到了电子技术的支撑作用。例如,通信技术中,交换设备是其重要的基础设施组成部分,但同时也是通信工程的技术瓶颈。而随着电子技术的应用,这一技术瓶颈得到很好的解决,使得交换设备不断完备。当前,通信技术的发展离不开电子技术的支持,并成为通信技术快速发展的有力推动力量。 ⑴ 子技术对通信工程的推动作用: 通讯工程的硬件核心部分几乎完全依赖于电子技术。通信工程每次革命性的进步都是依赖于电子技术在硬件方面的基础,如果没有电子技术的发展,通信技术的进步也就无从谈起。例如,一段时间内交换机大发展极大的限制了通信技术的进一步发展,而恰恰是电子技术的进步解决这一问题,使得通信技术获得了更大的发展和进步。 ⑵通信工程对电子技术的推动作用: 通信工程的快速发展无疑也为电子技术的发展提供了强大的推动力。通信技术的主要功能就是加强了人与人之间的交流与沟通,使得信息更加的高效的在人与人之间传递,这无疑也促进了技术信息的传播。而电子技术也正是依赖于这些快速传播的信息得以高速的发展。此外,通信技术的发展依赖于电子技术的发展,同时也促使电子技术进一步发展以满足通信技术发展的需要。 因此,通信技术和电子技术的发展在很大程度上是要协调同步的,国家非常重视对这两方面人才的培养,加大投入,为我国在电子和通信方面的进一步发展奠定了基础。 3.2 计算机对通信工程和电子技术的作用 计算机对通信工程和电子技术起着关键性作用。首先,在通信工程方面,应用计算机能对各项交换机进行编程,并能将相关信息储存在计算机中的存储器中。而当系统操作需要进行变更时,无需改变交换设备,而只需要改变程序指令即可。这种交换机系统有利于开发新的通信业务、提供多种服务项目,且具有较大的灵活性。 计算机对通信和电子技术的发展无疑起着非常重要的关键作用。 对于通信工程的一些基础的开发设计工作都要依赖于计算机,而在具体的硬件施工搭建过程中计算机更是起到了重要工具和控制核心的作用,在系统的软件设计方面计算机也是重要的工具,没有计算机这些都无从谈起。(观点是否和上一段重复?) 对于电子技术来说,计算机也同样发挥着不可替代的作用,PCB板的设计和开发需要计算机,芯片内部的程序代码需要计算机进行开发,作为一个大的系统的核心控制部分需要计算机,作为上位显示和控制的部分也需要计算机。因此计算机对电子技术的发展也起着不可替代的作用。 4.小结 总之,电子技术与通信工程都在各自的应用领域发挥着重要作用,并成为时代的引领者。另外,电子技术与通信工程之间存在协同关系,若将两者有效结合必将成为社会发展的强大推动力。 电子与通信工程论文:电子技术与通信工程的相关研究 【摘要】当今社会,科学技术进步很大,并呈现出迅猛发展的良好势头。尤其是电子技术、通信技术的发展,促使社会出现了巨大变革,社会逐渐进入全新的通信时代。当前,电子技术和通信技术在社会各行业领域得到应用,并成为推广社会发展的助推器。本文总结了电子技术与通信工程的研究成果,并对两者之间的关系进行了探讨。 【关键词】电子技术;通信工程;应用;关系 前言 随着经济全球化的趋势,国家之间、企业之间的经济竞争态势日益激烈。为在市场竞争中取得优势地位,社会各行业领域加快了高新技术的改革,社会各行业领域之间的竞争也因此成为信息技术的竞争,这在很大程度上促进了高新技术的进步和发展。 通信技术的不断发展,离不开电子技术的支持,两者之间的联系越来越紧密,两者有效结合是技术信息领域的一次重大变革,这也为社会经济的发展带来了新的可能和机遇。现对电子技术与通信工程的相关知识进行深入探讨。 1.电子技术 电子技术属于物理学研究范畴,指的是以电子学原理为主要依据,利用电子器件和特定功能电路的设计来解决实际问题的学科,该门学科主要倾向于信息电子技术和电力电子技术这两大类技术的应用[1]。其中,信息技术囊括的范围很广,从一定角度来说,电力电子技术也可看成是信息处理技术的范畴。 1.1 信息技术及其应用 信息时代下网络技术日新月异,这为信息电子技术在各领域的应用提供了技术支持。当前,社会积极倡导低碳环保的生活方式,信息电子行业因此进入大发展时期。它将引领社会逐渐走向高利用、低消耗的全新时代。目前,信息技术在医学、汽车、建筑等多个领域得到广泛应用,并取得了令人满意的效果。例如,环保机构在检测工具中应用信息电子技术进行环境质量检测,能从源头上检测到造成环境污染的原因,有利于及时处理和消除环境污染现象,给人们提供一个良好的生产、生活环境。在物流行业,则使用电子车载装置,对物流运输车辆进行监控,以便及时采集商品信息。另外,信息电子技术在汽车领域的应用最为突出,并趋于成熟。汽车与信息电子技术相结合,出现了电子汽车这一概念。电子汽车中广泛应用嵌入式微处理机和智能化集成传感器,有效保证了传感器信号的稳定性,从而提高了汽车的速度控制性能和故障诊断能力。汽车电子技术也因此得到越来越广的应用,这在一定程度上促进了相关控制软件的开发,通过使用大量微处理机来提高和完善汽车性能已成为今后的发展趋势[2]。 1.2 电力电子技术及其应用 电力电子技术主要应用于电力领域,是电子技术中的一门新兴技术学科。从其发展历程上看,兴起于20世纪50年代,在经历了10多年的发展后,电力电子技术中出现了变频器,这使得电力电子技术得以迅速应用到各相关领域中。到了20世纪80年代,出现了半导体复合器件的形式,这标志着电力电子时代的到来[3]。电力电子技术的发展经历了由传统电力电子技术到现代电力电子技术的转变。现在说电力电子技术就是指现代电力电子技术。与传统电力电子技术不同,现代电力电子技术改变了以往的低频技术(波段强度和信号传输均很低),而发展成为高频技术,波段强度和信号传输的频率均大大提高,因而,更能满足现代社会对信息传输越来越高的要求。随着电力电子技术的不断发展,当前,电力电子技术的应用范围和规模越来越大,并逐渐覆盖高新技术产业和传统工业。尤其在高新技术产业中应用电力电子技术,在促进现代化建设方面做出了突出贡献,即该技术不仅促进了科技的进步,而且推动了行业的发展。 2.通信工程 通信工程是电子工程中的重要组成部分,也是电子工程中的基础学科,又被称为典型工程。通信工程关注的重点是在通信的过程中对信号和信息传输进行处理,这使得通信工程与人们的日常生活息息相关,并发挥重要作用。因此,通信工程可视为信息科学基础发展的典型代表,而成为大众关注的焦点。当前,通信工程发展很快,并已达到一定高度,尤其在数字移动通信、互联网通信、光纤通信等领域得到广泛应用。 通信技术以达到信息交流为目的,其硬件技术主要是声、光、电技术以及相关辅助软件。随着知识经济时代的到来,通信工程在社会经济发展中发挥越来越重要的作用。另外,随着互联网、多媒体等技术的应用,为通信工程的发展提供了强有力的支持。当今社会,人们相互间不断进行着信息交流,这使得人与人之间、各行业间的关系变得更为紧密。在此过程中,通信工程发挥着重要作用。当前,通信工程涉及的领域十分广泛,几乎涵盖了所有行业,如报刊图书、信息服务、广播电视、无线通信等众多领域。另外,在采集、传输、处理信息时所用到的原材料制造、销售,设备器件,计算机,光纤,激光等,因具有产值高、范围广、技术含量高等特点而成为社会发展的支柱产业[4]。 3.电子技术与通信工程之间的关系 电子技术与通信工程之间存在相辅相成的协同关系,两者互相依赖,在应用领域上也密不可分。分析电子技术与通信工程间的关系主要表现在以下方面。 3.1 电子技术与通信工程互相推动 ⑴电子技术对通信工程的推动作用:通信技术的发展过程,离不开电子技术的推动作用。纵观通信技术的在每一阶段的发展和进步,都得到了电子技术的支撑作用。例如,通信技术中,交换设备是其重要的基础设施组成部分,但同时也是通信工程的技术瓶颈。而随着电子技术的应用,这一技术瓶颈得到很好的解决,使得交换设备不断完备。当前,通信技术的发展离不开电子技术的支持,并成为通信技术快速发展的有力推动力量。 ⑵通信工程对电子技术的推动作用:电子技术对通信工程有推动作用,通信工程同样也有利于促进电子技术的发展。随着通信技术的发展,使信息在交换的过程中不断得到简化,这使得信息得以在更大范围内得到传播,人们进行沟通和知识交流更为便捷。这无疑为电子技术实现更广泛的传播提供了有利条件。另外,随着通信技术的不断进步和发展,人们对于推动该技术进步的电子技术有了更高的期待和要求,进而促使人们加大力度研发更新的电子技术来适应通信技术的发展需要。因此,通信工程无疑推动了电子技术的发展。电子技术与通信工程相结合能在信息产业发展中发挥重要作用,并推进时代进入新的发展阶段。我国也在为实现通信技术和电子技术应用的进一步扩宽及发展积蓄了较强的人员基础,以期为促进我国信息产业的发展奠定基础。 3.2 计算机对通信工程和电子技术的作用 计算机对通信工程和电子技术起着关键性作用。首先,在通信工程方面,应用计算机能对各项交换机进行编程,并能将相关信息储存在计算机中的存储器中。而当系统操作需要进行变更时,无需改变交换设备,而只需要改变程序指令即可。这种交换机系统有利于开发新的通信业务、提供多种服务项目,且具有较大的灵活性。 最随着计算机技术的不断发展,逐渐在通信工程中承担接纳和发出信号的任务,这也得到社会的广泛应用。另外,计算机在电子技术中也起着至关重要的作用。计算机技术发展使社会进入了信息社会时代,这也有利支撑了电源技术的发展。开关电源在上个世纪80年代得到全面应用,电气和电子设备随即也引入了这一技术,这使得电子技术呈现日新月异的发展趋势。 4.小结 总之,电子技术与通信工程都在各自的应用领域发挥着重要作用,并成为时代的引领者。另外,电子技术与通信工程之间存在协同关系,若将两者有效结合必将成为社会发展的强大推动力。 电子与通信工程论文:电子技术与通信工程的发展探讨 摘 要 随着我国国民经济的持续发展,社会主义市场经济的逐步完善,带动了计算机、互联网、电子等技术的飞速发展。计算机自产生以来给人们的生活带来了很大的改变,尤其是发展至现代社会,各种电子技术和通讯技术更是改变了人们生活的各个方面,给人们的交流通讯带来了很大的便利。文章就电子技术与通讯工程的发展现状和未来前景进行探讨。 关键词 探讨;电子技术;通信;工程 随着世界经济的快速发展,科学技术的突飞猛进,现代社会已经逐步向全方位信息经济时展,在这样发展的大背景下,电子技术已经逐步渗入到广大人民群众的生产、生活中去,如电力工程方面,工业制造方面,通信工程方面,但是,我们相互比较之后,电子技术的快速发展对通信工程的影响最为深远,我们知道,在通信工程领域中对技术的要求含量非常高,所以,电子技术的发展正好满足了通信工程这一对技术的特殊要求,因此电子技术、电子产品、微电子技术等被广泛应用到通信工程建设工作中去,所以,二者发展到现在,相互结合、相互联系,对我们人类的发展与进步作出了重要的贡献。今天,本文就是通过对电子技术以及通信工程的研究,总结了二者之间的关系。下面,我们就来详细探讨下。 1 电子技术的含义 电子技术严格上来讲,是物理学科研究的范畴,简单的来说电子技术就是通过对物理学科中一些电子知识通过先进的科学技术进行转化形成一种系统性、综合性的工程。该技术的研究与发展主要涵盖两大方面的内容,即电力电子技术与信息电子技术。而电力电子技术主要研究的就是信息处理技术方面的问题,即信号的接收、发出、信号的方法、信号的转换等问题。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,顺应了现代社会中人们追求绿色生产和低碳环保理念的生活方式。而信息电子技术和电力电子技术相比,其涵盖的内容要广泛的多,所以,它可以被细化分为两大内容,一是数字电子技术,二是模拟电子技术。随着世界经济的发展,科学技术的进步,新技术以及新材料的发明和使用,如集成电路的推广使用等,为电子技术的快速发展带来了良好的机遇,所以电子技术发明、使用成为20世纪成为人类科学史上的重要里程碑之一。 2 新时展下电子技术的特点 1)电子技术条件极端的复杂化。该特点主要指的就是电子产品在生产、运输、使用的过程中,很容易受到外部环境的影响,其中就包括电子产品使用时的温度、空气湿度、大气压力、太阳辐射、雨水、冰雪、沙尘、昆虫、地质活动等,这些外部环境都或多或少的影响着电子产品的工作效率、使用寿命等,所以,新时展下电子产品的生产、电子技术的发展都必须达到极端条件的要求,这也是微机电系统产生和快速发展的重要原因之一。 2)电子产品的微型化发展。随着经济的发展,电子技术发展下的电子产品已经渗透到生产生活的方方面面,并且逐步适应各生产生活领域对电子产品的要求,如技术精良、功能齐全、造型优美、使用快捷方便等要求,并且逐步向微型化、智能化方向发展。 3)朝着高精度、多功能、智能化方向发展,这也是新时展下对电子产品赋予的最具鲜明的特点之一。现代经济发展下,对电子技术的要求逐步提高,所以电子产品朝着高精度、多功能、智能化方向发展是其发展的必然趋势,尤其是电子计算机系统的融入,使电子技术的控制系统更加复杂。如在电子产品的生产车间,对尘埃颗粒的直径、数量、电子芯片制作材料中的有害杂质等都有了严格、准确的要求,有的元件的生产精度都已经达到了纳米级的要求。 3 通信工程的含义以及与电子技术之间的发展关系 1)通信工程的含义。通信工程作为新时展下信息工程的重要组成部分之一,包含了众多领域的内容,如网络通信技术、光纤传输技术、移动通信技术等,这些领域都与我们人类的生产、生活有着不解的关系,如光纤通信技术已经在逐步取代快带通讯技术,移动通信技术更是人类所离不开的。所以,通信工程的快速发展,实现了世界人类资源共享的需求,促使了世界经济社会的发展进步,提升了世界各国之间的交流速度,改善了世界各国的交流方式,同时也为通信经营商带来了前所未有的发展机遇。 2)通信工程与电子技术发展之间的关系。随着经济的发展,电子技术与通信工程逐步形成了相互促进发展、相辅相成的关系。如果从二者发展的原理上来看,二者之间就存在着非常密切的关系,并且是相互依赖的,如果二者从在人类生产生活的应用领域来看,二者时间成相互促建的关系。其具体体现在以下几个方面,如新时展下,电子技术与通信工程的紧密结合,带动了物理电子、光电子学以及微电子技术等领域的拓展及快速发展,并且逐步构建了现代社会的信息工程。其次,为现代科学技术的突飞猛进奠定了扎实的基础。我们知道,电子技术的发明和应用,解决了电子元器件、集成电路、计算机相关设计等信息工程领域的问题,而信息技术发展过程中所要处理的问题都是与人类信息的传输、接收、交换、信号检测有着直接的关系,所以,在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合,才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。其次,我们如果从信息工程技术的领域来看,其所涉及的范围更是与我们人类的生产、生活息息相关,如移动通信技术、宽带通信技术等,都是我们每一个人所能直接接触到的,而这些工程中所应用的器材、元件都与电子技术的发展密不可分,所以,在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合,才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。 4 结束语 随着经济的发展,社会的进步,科学技术的不断发展,人们对信息的交流和传递的需要将会越来越高,所以,在未来发展过程中,各种形式的信息交流和沟通都会给人们的生活带来很大的改变,因此,我们要牢牢把握住电子技术与通信工程之间的关系,使其更好的发展,这样才能满足未来各种信息的和交流的需求。 电子与通信工程论文:有关电子技术与通信工程的探讨 [摘要]电子技术与通信工程为在科技研发领域的合作与联系,为社会的发展和进步奠定了坚实的基础。并广泛应用于通信系统与通信网及其设备,广播电视系统与设备,电子仪器仪表,集成电路与微电子系统,家用电器,汽车工业,电力,航天、航空,电子材料与纳米材料等方面,在中国信息产业和经济发展中发挥了巨大的不可替代的作用。 [关键词]电子;通信;技术;工程;发展 电子技术与通信工程密切联系,相互促建,互相依赖。电子技术与通信工程领域取得的重大成果在现代社会发展中起到了举足轻重的作用,全面的加快了各行业的产业自动化脚步。 电子技术与通信工程为社会在科技领域的进步,奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题;信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。 电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响,电子技术水平的不断提高,既出现了超大规模集成电路和计算机,又促成了现代通信的实现。电子技术正在向光子技术演进,微电子集成正在引伸至光子集成。光子技术和电子技术的结合与发展,正在推动通信向全光化方向通信的快速发展,而通信与计算机越来越紧密的结合与发展,正在构建崭新的网络社会和数字时代。电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog(模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。 信息电子技术的应用和发展,在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备问的数据变得越来越重要。为了进一步提高行使的性能,温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。所以信息电子技术在汽车领域的应用是无处不在的。电力电子技术的不断进步和发展,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的,集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在不仅应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)方面,并且对高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)的发展也尤为重要。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Intemet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。 信息产业,包括信息交流所用的媒介(如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务)、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售,以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础,辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末,多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展,展望这个世纪初期,宽带技术、光通信也已经崭露头角。通信工程所研究的内容涵盖了当今最流行、发展最迅猛的领域。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Intemet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20世纪80年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要,国家也加大了这方面的投资。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括:移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化(EDA)技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电子系统设计与制备,纳米材料与技术等。 综上所述,电子技术与通信工程在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路等方面的广泛应用。使得国家高度的重视,并且已经培养了大量具有扎实的理论基础和开拓创新精神,能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中,从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。面向新的世纪,电子技术与通信工程将会迎来其发展的广阔天地。随着它们应用发展的日趋广泛,上至太空,下至海底,科技的发展无所不在。因此会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。 电子与通信工程论文:关于电子技术与通信工程的探讨 【摘要】随着电子技术水平的大幅提升,计算机和超大规模集成电路的出现,开启了现代通信的全新时代,电子技术发展至今,在社会各个行业领域中都得到了十分广泛的应用,特别是在通信工程领域中的应有尤为突出。本文将对电子技术、通信工程的发展现状、前景和二者间的关系进行简要的探析。 【关键词】电子技术通信工程发展前景技术应用 在社会经济、科学技术的不断发展下,社会各行业领域都逐步完成了高新技术改革,特别是电子技术的应用,基本已渗透到了人们生产、生活的各个角落。通信工程是科技应用领域中的主要行业,它在历经多年发展,现已在信息传输、信息交流等领域得到了长足的发展。通信工程的研究内容是在信息交流、信息传递过程中,涉及到的各种技术(即检验、传输、交换技术)。电子技术,是一项综合物理技术研究成果、各种物理学知识而发展起来的工程技术,它也是基于电子学原理,实现电子设备应用的一门技术。 一、电子技术的发展现状 电子信号处理是电子技术的一个重要内容,主要的处理方式有:信号的转换、滤波、转换。信号放大是指强化接收到的电子信号的等级和强度,从而方便信号的再次接收或传输;信号转换是指转换信号表达形式,以满足接收方设备的型号要求。以应用方向为依据,电子技术主要分为电力电子技术、信息电子技术两大类。以应用方式为依据,又可将信息电子技术细分为数字(Digital)电子技术和模拟(Analog)电子技术两种。(1)电力电子技术。随着电力电子技术的发展,实现了传统电力电子技术向现代电力电子技术的完美转变。传统电力电子技术主要为低频技术,低频技术是指其信号传输、波段强度均较低;现代电力电子技术主要为高频技术,高频技术的信号传输频率、强度都相对较高,也更能满足现代信息传输的高要求。就电力电子技术的应用规模、应用范围而言,它已覆盖了传统工业和高新技术产业。高新技术行业中的电力电子技术应用,在与其他科学技术下的协同作用下,为现代化建设做出了巨大的贡献。(2)信息电子技术。信息电子技术在汽车工业中的应用,产生了“电子汽车”概念,并使之变为现实。智能化传感器,主要提供用于处理、模拟的信号,并能对信号进行放大;软件技术,是指在各种新型技术的不断应用下,原有软件需要进一步加以完善,或需要接入互联网;嵌入式微处理机目前已广泛应用于汽车的故障诊断、速度控制、传动系、发动机、环保、安全等方面。目前,通过应用微处理机来对汽车性能加以改善,将是汽车电子设备的一大发展趋势。 二、通信工程发展现状 在信息科技中,通信工程是一个极具活力而发展迅速的领域,特别是互联网络通信、光纤通信、数字移动通信的发展,让人们在信息的传递、获取方面的便捷程度大为提高。随着人们对于信息传递、交流需求的不断提高,各种信息沟通极大地改变了人们的工作和生活,其中以现代网络技术尤为典型,目前,在人们生活的各个方面都能看到网络技术的影子,网络技术的应用极大地满足了人们的信息交流、信息的需求,鉴于此,通信工程的发展前景将蔚为可观。对于信息产业来说,其覆盖面非常广泛,既包括了媒介信息获取与处理所需的器件设备,还包括计算机、卫星、光纤、自动控制、激光等,信息产业以其范围广、产值高、技术新等特点,已逐步成为了我国国民经济建设的重要组成产业。通信工程的硬件基础是现代声、电、光技术,并在相关软件的配合下,实现信息交流。20世纪末以来,互联网、多媒体得到了极大的推广应用,对于通信工程的发展也起到了很好的推动作用,在21世纪初,光通信、宽带技术就逐渐开始发展。 三、电子技术与通信工程的结合 在工程技术方面,电子技术、通信工程二者的结合主要表现在:个人和移动通信、宽带通信、宽带通信网、光通信、卫星通信、多媒体通信、人机交互、语音处理、图像通信与处理、信号处理及应用、EDA技术、集成电路制造、微波技术、微波工程、微波元器件、微波辐射和散射、微波传输、微波电路、光电子学工程、光纤通信工程、真空电子工程、纳米材料、纳米技术、微电子系统制备,等等。电子技术、通信工程在各行业中的广泛应用,也受到了国家教育部门的重视,通过各大高校的专业学习,培养了一批批具有扎实理论基础、创新精神,能从事通信技术、通信系统、电子信息技术等领域的设计、研究、开发、运营工作的高级技术人才。纵观社会经济和科学技术的发展,电子技术、通信工程的发展前景必将十分广阔。
通信技术是通信技术,电子技术和计算机应用技术的结合。掌握通信系统领域的通信技术,电子技术,计算机应用技术等必要的理论知识,具有较强的专业技能。适应面广,基本素质好,能够实际操作检测、维护管理通信设备及系统正常运行的应用型高等技术人才。当前的大学教育要求培养创新精神和实践能力作为教学的重要任务。探讨高校通信工程课程教学内容,教学方法和手段的改进与创新,改革教学内容,教学方法和教学方法,全面提高学生动手能力和设计创新能力的建议已付诸实践,在实践教学中取得了显着成效。 一、对陈旧的教学方法进行改革 1、有必要多练习,集中精力让学生学会独立学习。注重细致的组织和患者对基础理论知识和关键内容的解释,引导学生逐步建立系统的知识网络结构。不仅要精讲,还要勤加练习,注重能力的培养,把讲、练结合在一起,一定要保证练习所占的比重,加强综合培训,培养学生自主学习能力,增强分析问题,解决问题。 2、将理论与实践相结合,融入教学实施第一次实践,后期理论和实践的教学方法。例如,在通信系统原理课程的教学说明过程中,让学生首先弄清楚什么是通信,什么是信息,什么是误码率。然后提出本课中要讲的内容,让学生参加有问题的讲座,并协调通信系统理论与多媒体的解释。最后,通过在课堂上的实际操作,访问实习进一步加深印象,这将得到两倍的成果,一半的努力。 3、注重学习方法的指导,培养学生的自学能力。“授人以鱼不如授人以渔”。在教授学生知识的同时,教师也应该教会学生如何积极地学习知识我们不仅要重视教学方法,还要引导学生找到合适的学习方法。在教学过程中,教会学生如何尽可能地理解,分析,解决和总结问题,并尽量避免死记硬背和机械理解的现象。引导学生相互学习,掌握学习方法,培养学生独立学习的能力。使传统的教学方法发展成为一种鼓舞人心,思维全面的教学方法。为学生提供思考和自学的空间,让学生在学习沟通技术的同时学会思考问题。解决问题,激发好奇心,激发学术氛围,培养创新能力。 4、采用多种教学方法,提高教学质量。1.对探索学生的兴趣和学习潜力的教学方法感兴趣。2.问题教学方法,老师提出几个综合问题,然后让学生逐一分析。根据设定的条件解决问题,让学生了解思维方式,学习如何解决问题。3.讨论方法,老师在课堂上提出讨论问题,并允许学生在课后进行小组讨论。之后,代表们将被派去发言。4.案例法,案例教学结合实例介绍主题并解释问题,使理论教学与实际实践紧密结合。使解释更加生动和具体,促进学生的理解,保证讲座的质量。5.互动法,在课程教学过程中提出更多问题,调动学生学习的积极性;课后,继续思考问题,促使学生回顾和整合他们所学的知识。通过对学生感兴趣的课题,激发学生的学习积极性,真正体现教师的主导作用和学生的主体作用。6.扩展法,根据学生的不同层次,在课程内容中讲解通信技术的基础知识。结合课程内容的基础知识,考虑到不同层次学生的教学。 5、在课程讲解中拓展教学方法,充分利用现代教学方法。教学通常使用模型,视频和多媒体课件进行。它使学生…能够更直观地理解教学内容以及如何在实际设备中使用它。实践证明,上述几种教学方法可以充分调动学生学习的积极性,体现以学生为主体的思想。它体现了理论与实践紧密结合的原则,受到学生的广泛欢迎,并取得了良好的效果。网络教学已成为通信工程课程不可或缺的一部分,充分利用现代媒体,建立在线教学网络。提高单位时间理论教学中的信息量,有效解决信息量大,时间短的矛盾。随着教学轮班和学生人数的增加,问答教学难以开展,很少有讨论课不能满足所有学生的需求。通信工程网络教学的发展将补充课堂教学。因此,在通信工程课程的在线课堂上,可以设置“课程介绍”,“电子课程计划”,“教学资源”等多个栏目。它不仅方便学习,更重要的是让教师和学生自由交流。通过这种方式,学习课堂广泛,学习情绪轻松,彼此自己的意见,相互的启发和教学。 6、突破传统考试考核办法。从多方面考核:问题讨论,课外生产,实践创新,奇思妙想,课堂问题,期末考试等,真正实现学生的能力教育,培养不同类型的优秀人才。通信技术不仅在现代社会中占有不可或缺的地位和作用,而且在经济,政治和教育方面也有很强的推动力。作为信息产业核心技术,更要得到提升与发展,所以,对于学习通信技术的学生来说,如何学好这门课程也变得至关重要了,通过对通信技术教学的改革,让学生更容易去理解这一门课程,更好地学习,更快,更有效地改善教学。
数据通信原理论文:关于教学改革的数据通信原理论文 1.教学模式分析 1.1结合实际应用 数据通信的发展迅猛,在移动通信中从第一代模拟窝蜂移动通信系统产生至今,新技术不断涌现。我们经历了2G、3G时代,现在已经是4G时代了,而GSM技术已过时。这些都是学生身边的例子。那么就可以通过实际例子让学生了解具体通信专业的研究内容,知道所学的基础理论有什么用,让学生有目的性的来学习这门专业课。下面就结合实际应用的教学方式做具体介绍。例如在讲解数据通信中的差错控制原理时,可以先列举出一些实际例子,如在网上汇款时除了要输入密码还需要输入一个动态码,或银行汇款时除了要写汇款金额外要写中文字样的总款额,这里的动态码和中文字样的款额都是多余的内容,那么这些多余的内容起到什么了作用?它可以保证用户的安全和确保信息的可靠性。在通信中的发送端我们要传递一些有用的信息,为了确保在接受端能正确接收这些信息,我们也需要增加一些多余的信息来保证有用信息的可靠。这些多余的信息在通信中称为监督码。这就引出了差错控制的概念。那么究竟信息码后要加几位监督码才能保证接收端能收到正确的信息呢?这里以“打篮球”为例,收发双方约定好,用“1”表示球进了,用“0”表示球没进。当接受端接收到一个“1”时认为球进了,接受端接收到一个“0”时认为球没进。假设传输过程中出现了错码,发送端发送一个“0”时,接收端接收的是“1”,此时接收端是无法知道接收的信息是错的。我们加一些监督码来观察一下是否可以发现错码,在原来“1”和“0”后分别多加一位监督码“1”和“0”,此时收发双方约定用“11”表示球进了,用“00”表示球没进。通常在传输过程中要么没有错码要么错一位码,假设传输过程中出现了错码,发送端发送“11”时,接收端接收的是“10”,此时接收端知道产生了错吗,但究竟发送的是“11”还是“00”呢,不知道。这时我们再多加一位监督码来验证一下可以得出结论,当没有监督码时检测不出错误,当加一位监督码时可以检测到错误但不能纠正错误,当加两位监督码时可以检测到错误并能纠正错误。这就引出了差错控制的原理。我们发现监督码加的越多纠检错能力越强,那是不是越多越好的?从数据通信的性能指标出发,监督码越多传输效率越低,在回到网上汇款那个例子来看,如果动态码越多花费的时间也就越多,相当于在信道中传输的多余信息多,那么必然影响传输效率。那么究竟监督码加几位号呢?之后便可以给学生引入一些概念了,如汉明码、循环码和线性分组码。这些例子形象具体便于学生理解,其中在每讲完一个知识点后提出新的问题让学生思考,在与学习探讨的过程中引出新的解决方案,导出方法和原理。运用学生身边例子可以深入浅出的加深学生对知识点的理解,对于复杂问题要引导学生自主思考,从简单现象入手总结一般性,以提高学生思维能力。 1.2更新教学手段 教学手段改革是提高教学质量的重要方式。在教学手段上采用传统手段和现代多媒体技术相结合。传统教学手段是采用黑板和粉笔,这用方式在“数据通信原理”的教学中有利有弊。由于这门课涉及的公式推导很多,如果单纯的在黑板上写公式这样既效率低,教学效果也不好。如果简单的把教学内容制成课件,这样内容的信息量虽然大,但学生在理解上有困难。因此不能片面强调单一教学手段。对于复杂公式、各种波形图、频谱图则使用多媒体,这样教学内容既生动又直观,对于难理解的地方在板书作出强调,这样的教学手段事半功倍,提高了教学效果。 2.实验教学改革 课堂教学改革是课程改革系统工程中的一个重要组成部分,其具体目标是实现学生学习方式的转变,即促使学生自主、合作、探索的学习方法。“数据通信原理”是一门理论与实践结合性较强的工具式课程。课堂上的内容是可以在学生操作的过程中,通过思索能够获得的。理论结合实际应用是学好本门课的有效手段,这也就决定了实验课重要性。传统的实验教学方式是“模仿式”教学,即老师对所做实验进行原理分析,给学生做具体演示,然后学生进行模仿,当实验结果达到规定的数据要求时认为实验成功。这种传统教学方法的教学不佳,下面列举几种改革方法。 2.1“创新法”实验教学模式 “创新法”是事先给学生做出一个实验,演示具体的波形,在此基础上提出一些改良方案,让学生“创新”。最后让学生演示所得结果,进行讨论。这种方法是把大部分时间交给学生,让学生通过所学知识进行拓展,加深对课程内容的理解,进而提到学习自主学习和创新能力。 2.2“开放式”实验教学模式 在规定学时之外开放一周实验室,开放时间段是每天晚上19:00—21:00,事先对学生进行分组,每组3个人,每组发放一本实验指导书,老师给出10个实验题目,每组选择其中的三个题目去完成。为了提高学生的学习热情,相应的给出一些“优惠政策”,如具体完成时间自己掌握,可以天天来也可以不用天天来。对最先提出设计方案并能完成实验的前5组学生进行答辩,如实验结果达到要求的话,平时成绩满分。对实验完成质量高并有创新点的学生,期末卷面成绩上会给予加分。结合我院情况,往往实验课积极思考并能提前完成实验规定任务的学生期末的考试成绩也是名列前茅的。 2.3利用Matlab仿真 Matlab是这门课的先修课程,学生对这个软件比较熟悉,所以可以利用Matlab让学生仿真对数据通信课程所涉及内容。进行仿真具有形式生动、形象直观、启发性强的优点。它既能增强学生更好的学习这门课,又能弥补实验场地、仪器设备和经费缺乏的不足。具体的方法是提前把要进行的实验任务布置给学生,让学生自行仿真,在实验课时检查学生的仿真结果。对此实验的基础上对学生提出新的问题和任务,培养学生的自主学习能力和创新精神。 3.结语 “数据通信原理”课程的教学改革需要一个长期的过程,理论与实践相结合,本文就教学和实验方面进行了探讨,主要分析了教学和实验中存在的问题提出了改革方法,通过自己的教学实践,提出了一些针对本校教学的具体方案,旨在培养学生的合作能力和团队意识,在竞争的气氛下,使学生能更有效、有意识地掌握所学知识,培养学生高效的意识和竞争意识。 作者:李嘉 魏岩岩 单位:吉林大学珠海学院 辽宁医药化工职业技术学院 数据通信原理论文:数据通信工作原理及应用 1数据通信技术方式 (1)DDN。DDN就是数字数据网。它可以进行数据通信。一般而言,向用户提供专用的数字数据传输信道就采用DDN,或者向用户提供接入公用交换网的接入信道都可以采用DDN,这种方式不包括交换功能。数字数据网就是数据传输业务,其主要是利用光纤、数字微波、卫星等数字电路提供的。数字数据网可提供点对点、点对多点透明传输的数据专线出租电路,它主要是采用数字传输信道传输数据信号的通信网,可以为用户传输数据、图像、声音等信息。数字数据网基本组成单位就是节点,它是以光纤为中继干线网络。通过光纤连接各节点,进而构成网状的拓扑结构,通过数据终端单元,用户的终端设备采用就近原则,与最近的节点相连。数字数据网比较适合在长时间有大量数据传送的场合应用。 (2)分组交换。分组交换是一种交换方式,其形式主要就是存储转发。其进行存储转发需要传送的信息主要是以分组为单位来进行,接收地址和发送地址的标识都需要每个分组信息进行加载,虚电路的建立是传送数据分组之前所必须做的事情,然后按次序传送。对于X.25分组交换技术而言,为了实现由交换式连接建立数据通信链路的飞跃,主要根据数据通信的特点采用了统计复用技术。分组交换技术覆盖了开放式系统互联模型得下三层协议在分子交换中,信息从源点到终点得每一步都要进行大量的处理,建立帧头和帧尾,并检查数据信息是否有错误。 (3)FR。帧中继(FrameRelay)的发展是基于分组交换技术进行的。FR的另一个称呼就是快速分组交换技术,此技术用简化的方法在数据链路层用简化的方法传送和交换数据单元。 (4)ATM技术。ATM异步传输模式被ITU-T定义为未来宽带综合业务数字网的传递模式,其是一种快速分组技术。ATM方式采用分组交换中的虚电路的形式,同时在呼叫过程中向网络提出传输所希望使用的资源,网络根据当前的状态决定是否接收这个呼叫。ATM是支持B-ISDN服务的一种交换技术,也是新一代的交换和复用技术,其实际是电路交换和分组交换发展的产物。ATM综合了电路交换和分组交换的优点,既具有电路交换简单处理的优点,又具有分组交换支持变比特率业务的优点,也就是说,此技术既支持实时业务和数据透明传输,由能对链路上传输的业务进行统计复用。下一代通信网的交换和复用首选的技术就是ATM异步传输模式。 2数据通信的应用 数据通信的应用主要分为有线数据通信的应用和无线数据通信的应用。(1)无线数据通信的应用。首先,分组交换网的应用。一些增值数据业务主要是利用分组交换网的通信平台来实现,如电子信箱业务、电子数据交换业务、传真存储转发业务、可视图文业务等。其次,帧中继技术的应用。对关于网数据访问和高速数据传输而言比较适合帧中继技术。帧中继技术的应用有一定的范围限制,其主要在局域网互联和高速主机环境下作为宽带网的数据入口比较适用。其在一定程度上促进了宽带ATM交换的发展。(2)无线数据通信的应用。首先,移动数据通信在业务上的应用。因此,一般将移动数据通信的应用分为基本数据业务和专用数据业务。基本数据业务就是在一些基础性的应用,如电子邮件、局域网接入、传真等等;专用业务的应用就是在一些比较专业性上的应用,如移动通信、GPS汽车卫星地位、计算机辅助调度、远程数据接入、舰队管理等。其次,移动数据通信在工业及其他领域的应用。移动数据通信在这些领域的应用可分为固定式应用、移动式应用和个人应用三种类型。 3结语 通信网络向着综合业务数字网发展,数据通信在军队中的应用促进了军队的发展,其具有较大的应用前景。因此,对通信数据还要进行更深入的研究,以便更能适应数字化、网络化的发展。 作者:姜强华王骏 单位:(温州有线广播电视网络中心(中广有线温州分公司) 数据通信原理论文:数据通信构成原理 编者按:本文主要从数据通信交换方式及适用范围;网络及其协议;数据通信的应用前景;结束语,对数据通信构成原理进行讲述。其中,主要包括:数据通信的交换方式、各种交换方式的适用范围、分组交换是在存储一转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及报文交换的优点、报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储一转发的方式可以提高中继线和电路的利用率、它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高,成本较低,并可在不同速率终端间通信、应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TcP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输、有线数据通信的应用个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员等需要在外办公时,通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查证等,等。具体材料详见: 论文关键词数据通信;构成原理;适用范围;应用前景 论文摘要本文介绍数据通信的构成原理、交换方式及其适用范围{数据通信的分类,并展望未来美好的应用前景。 数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道,根据传输媒体的不同,有有线数据通信与无线数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。 一、数据通信交换方式及适用范围 1,数据通信的交换方式 通常数据通信有三种交换方式: (1)电路交换 电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共享该电路。 (2)报文交换 报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储一转发的方式可以提高中继线和电路的利用率。 (3)分组交换 分组交换是将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块(称为分组或打包),将这些分组以存储一转发的方式在网内传输。 2,各种交换方式的适用范围 (1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式,后一种方式与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、线路均衡条件等均优于公用电话网。 (2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网络时延较小的数据通信。 (3)分组交换是在存储一转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高,成本较低,并可在不同速率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。 二、网络及其协议 1,计算机网络 计算机网络(computerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。 2,网络协议 网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。 TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议和因特网协议。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层: (1)网络接口层:负责接收和发送物理帧; (2)网络层:负责相邻节点之间的通信; (3)传输层:负责起点到终端的通信; (4)应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TcP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。 目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯一的。 三、数据通信的应用前景 1,有线数据通信的应用 (1)数字数据电路(DDN)的应用范围有: ①组建公用数字数据通信网; ②可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数据传输、会议电视、ISDN(2B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算机网络等提供中继或数据信道; ③为帧中继、虚拟专用网、LAN,以及不同类型的网络提供网间连接; ④利用DDN实现大用户局域网联网;如我区各专业银行、教育、科研以及自治区公安厅与城市公安局的局域网互联等。 ⑤提供租用线,让大用户自己组建专用数字数据传输网; ⑥使用DDN作为集中操作维护的传输手段,或把全区城镇l1O报警服务台互联,实现全区公安机关的统一指挥。 (2)分组交换网的应用 ①电子信箱业务 电子信箱系统又称电子邮件。它是一种以存储一转发方式进行信息交换的通信方式。在分组交换网平台上用户把需发送的信息以规定的格式送入电子信箱的存储空间,由电子信箱系统处理和传输后,送到接收用户的电子信箱并通知收信人。 ②电子数据交换业务 电子数据交换(EDI)是计算机、通信和现代管理技术相结合的产物,又被称为“无纸贸易”。EDI用电子单证代替了纸面单证,由传统的多点对多点的联系变为网络信息传递。EDI技术是未来商业发展的极其主要的工具。现在国内外都得到广泛的应用。 ③传真存储转发业务 传真存储转发是把计算机与通信技术结合起来,建立智能化的传真网。该网利用计算机的存储一转发技术实现广大用户所需的各种新的服务项目。存储一转发技术的核心是传真交换机。 ④可视图文业务 可视图文业务是一种利用现有公用电信网络开发出来的新型,公用、开放式的信息服务系统。可视图文的业务类型主要有公用数据库业务和专用数据库业务等。 (3)帧中继技术的应用 ①组建帧中继公用网,提供帧中继业务。 ②在分组交换机上安装帧中继接口,提供业务。 ③用户提供低成本的虚拟宽带业务。 ④在专用网中,采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由器和控制器所需的端口数量,并减少互连设备所需通信设施的数量。 ⑤局域网(LAN)与广域网(wAN)的高速连接。 ⑥LAN与LAN的互联。 ⑦远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等。 2,无线数据通信的应用 (1)移动数据通信在业务上的应用。 移动数据通信的业务,通常分为基本数据业务和专用数据业务两种:基本数据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接人等。专用业务的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车卫星定位、远程数据接入等。 (2)移动数据通信在工业及其它领域的应用。 ①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网络。 ②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输车、船队和快递公司为指示或记录实时事件,通过无线数据网络实现业务调度、远程数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。 ③个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员等需要在外办公时,通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查证等。 四、结束语 数字数据网(DDN)开始在公安专用通信网的应用,促进公安专用通信网的快速发展,并逐步向数字化、综合化、宽带化方向发展。公安机关掌握着大量的社会信息,要实现信息资源共享必须逐步向这个方向发展。信息高速公路将通过同步数字体系(SDH)等大容量光纤、多媒体技术,把电话、传真、数据、动态图像等各种通信业务综合在一起,采用计算机综合处理,应用ATM技术,以交互方式快速传递,把全国各级公安机关ccIc连接起来,使各类公安信息在不同层次上相互交流,实现信息资源共享。 数据通信原理论文:浅论数据通信原理发展及应用 摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。 关键词:数据通信;原理;发展;应用 数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。 一、数据通信的构成原理 数据终端有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MOODM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。 二、数据通信的分类 1.有线数据通信 (1)数字数据网(DDN) 数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。 (2)分组交换网 分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储-转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。 (3)帧中继网 帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。智能终端去完成,从而大大简化了处理过程,提高了效率。当然,帧中继传输线路质量要求很高,其误码率应小于10的负8次方。 2.无线数据通信 无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。 三、通信系统传输手段 电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。 微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB FM FDM调制,通信容量6000路 频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。 光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。 移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。 四、数据通信的应用前景 1.有线数据通信的应用 (1)数字数据电路(DDN)的应用范围有:组建公用数字数据通信网;可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数据传输、会议电视、ISDN(2B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算机网络等提供中继或数据信道;为帧中继、虚拟专用网、LAN,以及不同类型的网络提供网间连接;利用DDN实现大用户局域网联网;如我区各专业银行、教育、科研以及区公安分局与市公安局的局域网互联等。提供租用线,让大用户自己组建专用数字数据传输网。 (2)分组交换网的应用 分组交换网能提供永久虚电路(PVC)及交换虚电路(SVC)等多种业务。利用分组交换网的通信平台,还可以开发与提供一些增值数据业务:电子信箱业务;电子数据交换业务;传真存储转发业务;可视图文业务。 (3)帧中继技术的应用 帧中继技术适用于对广域网进行数据访问和高速数据传输。帧中继也是一种ISDN承载业务,主要用于局域网互联和高速主机环境下作为宽带网的数据入口,是向未来宽带ATM交换过渡的手段之一。常用于: 组建帧中继公用网;在分组交换机上安装帧中继接口;为用户提供低成本的虚拟宽带业务;在专用网中,采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由器和控制器所需的端口数量,并减少互联设备所需通信设施的数量。帧中继的数字链路连接鉴别(DLCI)寻址功能可允许单个中继接入设备与上千个接入设备通信;局域网(LAN)与广域网(WAN)的高速连接;远程计算机辅助设计 制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等。 2.无线数据通信的应用 (1)移动数据通信在业务上的应用。移动数据通信的业务,通常分为基本数据业务和专用数据业务两种:基本数据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接入等。专用业务的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车卫星定位、远程数据接入等。 (2)移动数据通信在工业及其他领域的应用。移动数据通信在这些领域的应用可分为固定式应用、移动式应用和个人应用三种类型。 数据通信原理论文:论谈数据通信构成原理及应用前景 摘要:在现代化信息基础设施的支撑下,世界的经济体系更加依赖于人类的知识和智慧,信息和知识一成为社会和经济发展的战略资本和基本要素。通信具有无限性、共享性和创新性,通过渗透、支撑和带动三大效应,可以代替资本、可以减少材料消耗、可以提高能资源利用率、可以提高劳动生产率、可以加快商品流通、可以转化为科学技术,并展望未来美好的前景。 关键词:数据通信;发展;构成原理;适用范围;应用前景 一、浅谈数据通信 数据通信是通信技术和机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在崐两地间传输信息必须有传输信道,根据传输媒体的不同,有有线数据通信与无线崐数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不崐同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。 二、信息化的高速发展 人们的工作方式、管理模式、商贸手段、情感交流技巧、传统文化背景以及消费水平与生活方式全部实现信息化,是社会发展的必然趋势。而移动无线通信则是这种必然趋势下的产物,它的发展大致可以分为五个阶段。 2.1十九世纪四十年代:采用的便携式、车载式、船载式的超短波频及低噪声、稳定系数高的电子管技术主要用于舰船及军用,在该阶段末期出现了甚高频VHF150MHz和特高频UHF450MHz频段。 2.2六十年代:频段扩展至UHF450MHZ以及器件向半导体的过渡,公用移动网接入的内部电话交换装置内,实现了无线频道能够自动接续到公用电话网,接续问题得到了解决。 2.4八十年代:扩展出来了一个1800MHz频段,70年代末美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务系统,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统。 2.5九十年代:第二代数字移动通信关键技术,调制技术兴起且得到了大发展,这标志了无线信息网络的到来,也开启了个人通信业务的大门。此时出现了Digital AMPS、电子时间警报控制系统、GSM/DCS等各类系统与业务运行。 2.6二十一世纪:通信方式已经不能满足用户的需求,数据通信与多媒体业务需求的与日俱增,它可以满足移动用户话音和中、低速数据业务的需求,引起了第三代移动通信的兴起,数据传输速度有了大幅提升。 三、数据通信的构成原理 3.1数据终端 数据终端有分崐组型终端和非分组型终端两大类。分组型终端有计算机、数崐字传真机、智能用户电报终端、用户分组装拆设备(PAD)崐、用户分组交换机、专用电话交换机、可视图文接入设备(VAP)崐、局域网等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可崐视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终崐端设备组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器崐,它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为崐数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。崐传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换崐网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连崐接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制崐器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端崐设备输入的数据。 四、数据通信的交换方式 通常数据通信有三种交换方式: 4.1电路交换: 电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,崐通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共亨崐该电路。 4.2报文交换: 报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需崐输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储、转发的方崐式可以提高中继线和电路的利用率。 4.3分组交换: 分组交换是将用户发来的整份报文分割成若于个定长的数据块(称为分组或崐打包),将这些分组以存储、转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接崐收地址和发送地址的标识。在分组交换网中,不同用户的分组数据均采用动态复崐用的技术传送,即具有路由选择,同一条路由可以有不同用户的分组在传送,崐所以线路利用率较高。 五、各种交换方式的适用范围 ①电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据网等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式;后一种方式与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、线路均衡条件等均优于公用电话网。其优点是实时性强、延迟很小、交换成本较低;其缺点是线路利用率低。电路交换适用于一次接续后,长报文的通信。②报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时?延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网?络时延较小的数据通信。 ③分组交换是在存储、转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高、成本较低,并可在不同速率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。 六、无线通信技术的发展前景 ①各种无线通信技术表现出互补发展,向接入模块化、网络一体化、应用综合化、集成化的宽带无线网络发展。各种接入技术根据本国的国情和不同的发展阶段,存在不同的技术特点,不同的接入速率实现互补,推进了组网的一体化进程。宽带无线接入技术在全球的无线通讯领域发展得十分红火。或许在未来,还会有更加强大的新技术出现,又会对无线网络通讯领域起到推进作用。但现在来看,我们应该理性的看待,科学的把握宽带无线接入技术。高速接入是目前宽带无线接入技术的主要技术,但它的移动性和话音支持能力仍不能与公众移动通信网络相提并论。从宏观的角度来看待宽带无线接入技术,在整体上对其进行把握调控,使其与移动网络互相补充,以此达到充分发挥技术特殊性且减少资源浪费的效果。 ②移动与无线技术在实践中扬长避短、趋利避害,一步一步地走向灿烂和辉煌。随着各种创新移动、无线技术的不断推陈出新,移动、无线技术的发展进入了一个高速发展的时期。当今的移动、无线应用市场十分活跃,各种技术都投入到了商业运用中,并发挥着不小的作用。在多元融合的大趋势下,无线局域网和无线城域网等各种无线技术在竞争中互相借鉴靠近,这加快了新型射频技术的引入,如MIMO和OFDM等新技术。与此同时,蜂窝移动通信与无线宽带接入在各自发展的过程中,互相汲取,都增加了新的内容。 ③无线宽带技术的进步推动我们的网络一步步走向成熟,但接收信号的幅度和相位呈随机变化和频谱效率低下成为了亟待解决的问题。因此,采用MIMO与OFDM相结合,使传输速率成倍提高就成为各种无线技术的共同选择。作为多载波调制的一种,OFDM技术的核心能力就是将信道分成许多正交子信道,容易通过不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率,它能在解决信道多径衰落问题的同时增加带宽分配、子载波数量、子载波调制的几率,实现系统复杂度的提升和带宽的增大;而MIMO技术能在不增加宽带的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,它改善了系统性能,提高了数据速率,所以在新一代无线通信系统中MIMO技术必不可少。因此,MIMO系统与OFDM技术相结合,能充分利用两者的优势,弥补彼此的不足,是未来无线宽带技术的重要力量。 ④如今,无线通信技术已经日臻完善。在未来的社会,移动通信与无线接入在相互角逐的同时,走向互补融合,各展所长,向接入综合化、全球化、电子 化、一体化的宽带无线网络的方向发展,进而逐步实现和宽带固定网络的有机融合。相信无线通信技术会实现新的突破 七、结语 通信技术的进步,给我们的生活带来了新的体验,为我们的生活带来新的变革,开辟了中国特色社会主义道路,赋予社会主义新的生机活力,展望未来,通信网络将向着综合业务数字网方向,数据、语音、图像等崐各种数据通信在各个层次、各个领域得到综合利用。 数据通信原理论文:试述数据通信技术的原理与分类 摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。 关键词:数据通信 原理 分类 随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。 一、通信系统传输手段 电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。 微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。 光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。 卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。 移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。 二、数据通信的构成原理 数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。 三、数据通信的分类 1.有线数据通信。数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。 分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储――转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。 帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。 2.无线数据通信。无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。 四、网络及其协议 1.计算机网络。计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。 局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。 2.网络协议。网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。 TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议(Transport Control Protocol)和因特网协议(InternetProtocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:网络接口层:负责接收和发送物理帧;网络层:负责相邻节点之间的通信;传输层:负责起点到终端的通信;应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。 总之,随着因特网技术的不断发展,数据通信技术将得到越来越广泛的应用,在数据通信的新技术、新设备不断涌现的今天,了解和掌握数据通信技术显得尤为重要。 数据通信原理论文:计算机网络数字数据通信技术 摘要:21世纪以来,计算机网络已全面普及,计算机技术引入寻常百姓家,网络技术的发展也改变了人们的生活和工作,全球化更是加快了通信技术发展的步伐。计算机的共享技术造就了局域网、城域网、广域网等信息共享和通信的渠道,不仅方便了人们的语音、数据信息、图像文件等信息的快速通信,也实现了数据信息资源的共享,便捷了人们的生活和工作,对我国的工业以及社会的进步有着显著的影响。计算机网络通信技术是现代信息技术的重要组成部分,极大地提高了人们的生活质量,满足人们的多种需求。文章首先对数字数据通信技术进行简述,并分析发展现状,对计算机网络数字数据通信技术的传输进行阐述,以期对我国计算机通信技术提供参考。 关键词:计算机网络;数字数据;通信技术 计算机网络技术使用了通信线路和设备,用于连接不同地区的计算机网络,形成计算机网络系统,从而满足人们对语音、图像、数据等信息的共享需求。计算机网络中的组成设备主要有网关、交换器、网桥等,进行数据传递的过程就是计算机网络通信技术,计算机网络通信的基础是网络协议,只要计算机的网络协议相同,就可以实现信息数据的通信和共享。 1数字数据通信技术的概述 1.1数字数据通信技术的优势 数字数据通信技术与传统的模拟数据通信技术相比有着极大的优势:第一,数字数据通信技术中,数据传输的单位是数据帧,在传输时,一旦出现传输错误,就可以及时通过检错编码和重新发送数据帧进行检测,大大提升了通信的可靠性能。第二,数字数据通信可以将视频、声音、图像等非数据信息转换为数字信息,并在计算机网络中进行传输。第三,数字数据通信技术有效加强了信息加密技术,使得信息的隐私性得到保障,避免外界的非法获取,保障了信息的安全性。第四,数字数据通信技术采用了继电器设备,并对信息和数据进行适当的放大和整形,避免了噪音的累积和影响,保证了数据在通信传输过程中遇到长距离传输时的完整性。第五,数字数据通信技术发展的速度不断加快,并利用了集成电路,大大减少了电路设备的数量,降低了设备的成本和体积,使通信设备便携方便。第六,数字数据通信技术中应用了多路光纤技术,使得数据的通信路径更多,传输速度加快,可以在同一时间传输更多的数据,满足了快速发展的生活需求。 1.2数字数据通信中的指标 1.2.1速率 通信技术中的速率指的是每秒能够传送的代码位数,其计算公式是:S=1/T*log2n公式中的T是指脉冲的重复周期(脉冲的宽度),n是指调制的点平数。由此可见,T的重复周期(脉冲的宽度)的倒数就是每一秒的单位脉冲数,如果n=1/T,那么单位脉冲的重复频率就是每一秒的位数。在调制器中,每一个调制转换时间都与一个代码对应。由此可见,调制速率与信息传输速率是相同的。 1.2.2误码率 误码率是衡量数据通信系统信息传输可靠性的关键指标,误码率主要指在数据进行通信传输的过程中,二进制码出错的概率,它的计算公式是:P=Ne/N公式中,Ne指的是传输错误的码数,N指的是传输过程中二进制码的总数。 1.2.3信道容量 信道容量决定了数据的通信速率,是检测信息通信能力的重要因素,在计算机网络中,比特是最常用的一个二进制单位,每秒能够传送的比特数量是信道容量的单位。 2计算机网络通信的现状分析 计算机技术的普及加快了经济的发展,也提高了人们的生活质量,传统的通信技术已无法满足新时代的要求,因此,通信技术也不断更新。近年来,通信技术经历了模拟技术、二代GSM技术、CDMA技术、3G通信时代,目前,通信技术已进入4G通信时代,较以往的通信技术而言,4G通信传输速度更快,完整性更高,安全性更稳定,方便了人们生活和工作的交流与沟通。另外,多媒体技术也在快速发展的通信技术时代背景下得到了提高,数字数据通信技术中可以将图像、音频、影视等数据转变为数字信息,方便了传输和共享,同时,数字数据通信技术还增加了存储容量,可以无限制存储,多媒体技术与计算机网络数字数据通信技术的高度融合,将更好地满足社会和人们的需求。 3数字数据通信技术的编码 3.1基带传输 基带传输是指通过传输线路直接传送包含数字信号的电脉冲,是通信技术中最常见的传输方式,广泛应用在距离较近的局域网信息数据传输中,在传输中,常使用不同的电压电平来替代二进制数字进行表示。 3.2编码方案 数字信号脉冲编码方案多种多样,主要包括:单极性不归零码、双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码4种。其中归零码与不归零码的区别主要是脉冲时间与码数的关系,如果在一个全部时间内是用电流来进行传输的就称为不归零码,如果发出的电流少于一个码数的全部时间就称为归零码。简而言之,归零码发出的是较窄的脉冲,而不归零码发出的是较宽的脉冲。除此之外,单极性码与双极性码的区别则是单极性码可以将直流分量进行累计,而双极性码则不可以累计直流分量,更有利于通信传输。 3.3同步过程 同步过程是指接收端按照发送端的每个码数的重复频率以及起始时间来接收和传输数据的,在计算机网络数字数据通信技术中,主要应用的是位同步法和群同步法。位同步法是指接收端对于传输的每一个数据都和发送端保持一致,并在时间上保持同步,为了实现位同步法,我国目前常用的有外同步法和自同步法2种。外同步法是指接收端的数据信息直接由发送端预先发送过来,并保持同步;自同步法则是指接收端从发送端传输的各种波形中提取数据信息,并保证提取的数据信号不论时间上还是内容上都与发送端保持一致,例如:曼彻斯特编码。群同步法是指在发送端传输信息后,将传输的信息分成若干群,这里的群是一种序列,序列有起始数据,也有终止数据,而所有数据都是有着固定的传输频率的,这样也就保证了发送端和接收端的信息一致。 4数字数据通信传输方式 4.1数字通信方式 一般来说,数字通信传输方式主要包括2种,即并行传输方式和串行传输方式。其中,并行传输方式一般适用于近距离数据通信传输,在发送端和接收端2个设备传输时,数据可以在并行的多条通信线路上达到传输多个数据位的效果。而串行传输方式则多用于远距离数据通信,在进行传输时,数据是一位一位地在通信线路上进行传输,并主要有3种传输方向,即单工结构、半双工结构、全双工结构。其中的单工结构只支持1个方向上的数据通信传输,而半双工结构就可以支持数据在2个方向上进行数据通信,而遇到特殊情况时,会在1个方向上进行数据通信传输,全双工结构指的是只可以在2个方向进行数据通信。 4.2多路复用方式 多路复用方式主要分为频分多路复用和时分多路复用2种传输方式。频分多路复用方式是指将信道的总容量分解成为多个子信道,而且每一个子信道的带宽完全相同,每一个子信道都可以单独负责传输信号,使得信号可以同时传输,加快传输速度。时分多路复用方式是指按照时间的先后顺序,将每一个信道分解成多个时间段,在同时传输多个信号时,每一个传输的数据信号就会占用一个时间段,从而达到实现多个数据同时传输的目的。 4.3同步传输和异步传输方式 在数字数据通信的过程中,为了保障发送端和接收端的数据信息完整性和同步性,各个码数也必须保持同步,数据模块和各个字符在传输的起始时间和终止时间也需要相同,目前,我们多采用同步传输和异步传输2种方式来达到这个目的。其中的同步传输是指在数据进行传输时,加入一些同步字符,从时间进行判断,只有保证了数据的传输起始时间和终止时间相同,就可以判断数据传输的同步性。而异步传输则常用于低速的传输设备,在数据中只能1位1位地加入起始字符和终止字符,导致传输效率低,结构也相对简单。 5结语 随着计算机网络技术的应用和普及,数字数据通信技术越来越完善,满足了社会的发展要求,也方便了人们的生活和工作,在我国军事、工业、航空航天技术、卫星通信技术等领域也得到了广泛应用。本文首先对数字数据通信技术进行简述,并分析发展现状,对计算机网络数字数据通信技术的传输进行阐述,以期对我国计算机通信技术提供参考。 作者:王书林 单位:军事交通学院 数据通信原理论文:数据通信及应用前景 摘要:数据通信是一种新的通信方式,它是通信技术和计算机技术相结合的产物。数据通信主要分为有线数据通信和无线数据通信,他们主要是通过传输信道来输送数据,达到数据终端与计算机像话连接。数据通信技术的应用对社会的发展产生了巨大的影响,在很大程度上具有很好的发展前景。 关键词:数据通信;应用前景;分类;探究 一、数据通信的基本概况 (一)数据通信的基本概念。数据通信是计算机和通信相结合的产物,是一种通过传输数据为业务的通信系统,是一种新的通信方式和通讯业务。数据主要是把某种意义的数字、字母、符号进行组合,利用数据传输技术进行数据信息的传送,实现两个终端之间数据传输。数据通信可以实现计算机和终端、终端和终端以及计算机和计算机之间进行数据传递。 (二)数据通信的构成原理。数据通信主要是通过数据终端进行传输,数据终端主要包括分组型数据终端和非分组型数据终端。分组型数据终端包括各种专用终端,即:计算机、用户分组拆装设备、分组交换机、专用电话交换机、局域网设备等等。非分组型数据终端主要包括用户电报终端、个人计算机终端等等。在数据通信中数据电路主要是由数据电路终端设备和数据信道组成,主要进行信号与信号之间的转换。在计算机系统中主要是通过控制器和数据终端进行连接,其中中央处理器主要用来处理通过数据终端输入的数据[1]。 二、数据通信的分类 (一)有线数据通信。有线数据通信主要包括:数字数据网(DDN),分组交换网(PSPDN),帧中继网三种。数字数据网可以说是数字数据传输网,主要是利用卫星、数字微波等的数字通道和数字交叉复用。分组交换网又称为X.25网,它主要是采用转发方式进行,通过将用户输送的报文分成一定的数据段,在数据段上形成控制信息,构成具有网络链接地址的群组,并在网上传播输送。帧中继网络的主要组成设备是公共帧中继服务网、帧中继交换设备和存储设备[2]。 (二)无线数据通信。无线数据通信是在有线数据的基础上不断发展起来的,通常称之为移动数据通信。有线数据主要是连接固定终端和计算机之间进行通信,依靠有线传输进行。然而,无线数据通信主要是依靠无线电波来传送数据信息,在很大程度上可以实现移动状态下的通信。可以说,无线数据通信就是计算机与计算机之间相互通信、计算机与个人之间也实现无线通信。这主要是通过与有线数据相互联系,把有线的数据扩展到移动和便携的互联网用户上。 三、数据通信的应用前景 (一)有线数据通信的应用。有线数据通信的数字数据电路的应用范围主要是通过高速数据传输、无线寻呼系统、不同种专用网形成数据信道;建立不同类型的网络连接;组件公用的数据通信网等。数据通信的分组交换网应用主要输入信息通信平台的交换,开发一些增值数据的业务。 (二)无线数据通信的应用。无线数据通信具有很广的业务范围,在应用前景上也比较广泛,通常称之为移动数据通信。无线数据通信在业务上主要为专用数据和基本数据,其中专用数据业务的应用主要是各种机动车辆的卫星定位、个人无线数据通信、远程数据接入等。当然,无线数据通信在各个领域都具有较强的利用性,在不同领域的应用,移动数据通信又分为三种类型,即:个人应用、固定和移动式的应用。其中固定式的应用主要是通过无线信道接入公用网络实现固定式的应用网络;移动式的应用网络主要是用在移动状态下进行,这种连接主要依靠移动数据终端进行,实现在野外施工、交通部门的运输、快递信息的传递,通过无线数据实现数据传入、快速联络、收集数据等等。 四、小结 随着网络技术的不断发展,数据通信将得到越来越广泛的应用,数据通信网络不断由分散性的数据信息传输不断向综合性的数据网络方向发展,通过传输数据、图像、语言、视频等等实现在各个领域的综合应用。无论是在工业、农业、以及服务业方面都发挥着重要的作用,展示出广阔的应用前景来。因此,当今时代学习、了解并掌握先进技术对于社会和个人的发展尤为重要。 作者:赵宇聪 单位:南昌大学 数据通信原理论文:数据通信与计算机网络发展思考 摘要:近年来,网络及通信技术呈现了突飞猛进的发展势态。这一势态给人们生活及工作带来了极大的方便,与此同时也给数据通信及计算机网络的发展带来了巨大的机遇及挑战。本课题笔者在概述数据通信与计算机网络的基础上,进一步对基于计算机网络中的数据通信交换技术进行了分析,最后探讨了数据通信与计算机网络的发展前景。 关键词:数据通信;计算机网络;发展前景 信息时代的发展带动了经济社会的发展。从狭义层面分析,网络与通信技术的提升,为我们日常生活及工作带来了极大的便利[1]。从广义方面分析,网络与通信技术的进步及发展,能够推进人类文明的历史进程。现状下,计算机网络技术较为成熟,将其与数据通信有机融合,能够具备更为广泛的应用。鉴于此,本课题对“数据通信与计算机网络发展”进行分析与探究具有较为深远的重要意义。 1数据通信与计算机网络概述 数据通信是一种全新的通信方式,并且是由通信技术与计算机技术两者结合而产生的。对于数据通信来说,需具备传输信道,才能完成两地之间的信息传输[2]。以传输媒体为参考依据,可分为两类,一类为有线数据通信,另一类为无线数据通信。两部分均是以传输信道为渠道,进一步使数据终端和计算机相连接,最终使不同地区的数据终端均能够实现信息资源共享。计算机网络指的是将处于不同地区或地域的具备独特功能的多台计算机及其外部设备,以通信线路为渠道进行连接,并在网络操作系统环境下实现信息传递、管理及资源共享等。对于计算机网络来说,主要的目的是实现资源共享。结合上述概念可知数据通信与计算机网络两者并不是单独存在的。两者相互融合更能够促进信息的集中及交流。通过计算机网络,能够使数据通信的信息传输及利用加快,从而为社会发展提供保障依据。例如,基于计算机网络中的数据通信交换技术,通过该项技术便能够使信息资源共享更具有效性,同时也具备多方面的技术优势。 2基于计算机网络中的数据通信交换技术 基于计算机网络中的数据通信交换技术是计算机网络与数据通信两者融合的重要产物,通过该技术能够实现数据信息交换及信息资源共享等功能。下面笔者以其中的帧中继技术为例进行探究。帧中继协议属于一类简化的X.25广域网协议,同时也是一类统计复用的协议,基于单一物理传输线路当中,通过帧中继协议能够将多条虚电路提供出来,并通过数据链路连接标识的方式,对每一条虚电路进行标识。对于DLCI来说,有效的部分只是本地连接和与之直接连接的对端接口[3]。所以,在帧中继网络当中,不同的物理接口上同种DLCI不能视为同一种虚电路。对于帧中继技术来说,所存在的主要优势是将光纤视为传输媒介,实现高质量传输,同时误码率偏低,进一步提升了网络资源的利用效率。但同时也存在一些较为明显的缺陷,比如对于实时信息的传输并不适合,另外对传输线路的质量也有着较高的要求。当然,对于基于计算机网络中的数据通信交换技术远远不止以上一种,还包括了电路交换、报文交流及分组交换等技术。与此同时,数据通信交换技术在未来还有很大的发展空间。例如现阶段具备的光传输,其中的数据传输与交换均是以光信号为媒介,进一步在信道上完成的。在未来发展中,数据通信交换技术远远不止表现为光传输和交换阶段,将进一步以满足用户为需求,从而实现更有效率的信息资源共享等功能。 3数据通信与计算机网络发展前景 近年来,数据通信技术及计算机网络技术被广泛应用。无疑,在未来发展过程中,无线网络技术将更加成熟。与此同时,基于网络环境中的互联网设备也会朝着集成化及智能化的方向完善。纵观这几年,我国计算机技术逐年更新换代,从而使网络传输的效率大大提升。对于用户来说,无疑是很多方面的需求都得到了有效满足。笔者认为,网络与通信技术将从以下方面发展。(1)移动、联通、电信公司将朝着4G方向发展,从而满足用户的信息交流及信息资源共享需求。(2)宽带无线接入技术将进一步完善。随着WiFi热点的逐渐变大,使我国宽带局域网的发展进一步加大,显然,在数据通信与计算机网络充分融合的背景下,宽带无线接入技术将进一步得到完善。(3)光通信将获得巨大发展前景,包括ASON能够获得充分有效的利用以及带宽资源的管理力度将加大,从而使光通信技术更具实用价值。 4结语 通过本课题的探究,认识到数据通信与计算机网络两者之间存在相辅相成、共同发展的联系。总之,在信息时代的背景下,数据通信是行业发展的主要趋势。通过数据通信实现图像、视频、数据等方面的传输及共享,更能满足企业生产需求。总而言之,需要做好数据通信与计算机网络的融合工作,以此使数据通信更具实用价值,进一步为社会经济的发展起到推波助澜的作用。 作者:胡金霞 单位:山西省大同市电化教育馆 数据通信原理论文:铁路数据通信网网络结构分析 摘要:文章就铁路数据通信网网络结构进行了阐述。首先简单描述了数据通信网概念、数据通信网分层结构,然后对数据网网络结构通过以下10个方向进行了详细解析:数据网采用两级网络结构、骨干网络功能、骨干网络节点设置、骨干网络结构、区域网络功能、区域网络节点设置、区域网络核心节点、区域网络汇聚节点、区域网络接入节点、区域网络结构,最后给予总结。 关键词:数据通信网网络结构;骨干网络节点;区域网络层 1数据通信网概念 实现计算机或者其他数字终端之间通信的系统。 2数据通信网分层结构 ①CoreRouter核心路由器(CR)。②DistributionRouter汇聚路由器(DR)。③AccessRouter接入路由器(AR)。④*RouteReflector反射路由器(RR)。 3数据网网络结构 3.1数据网采用两级网络结构 由骨干网络和区域网络组成。其中骨干网络由大区节点组成,区域网络由核心节点、汇聚节点及接入节点组成。 3.2骨干网络功能 骨干网络负责各铁路局与铁路总公司间、各铁路局之间(含调度所内跨局业务)的信息转发和业务互通,铁路总公司大区节点还负责铁路总公司机关信息业务接入。骨干网络设置一个独立的自治域。 3.3骨干网络节点设置 ①骨干网络大区节点设置在铁路总公司、北京、上海、广州、武汉、西安、成都;每个大区节点同城异地设置2台路由器,其中1台与调度所就近设置。②铁路总公司大区节点同城异地设置2台路由反射器(RR)/VPN路由反射器(VRR)(注:RR/VRR合设)。 3.4骨干网络结构 ①骨干网络结构,如图1所示。②大区节点路由器间本地采用GE或POS接口互联,异地间采用POS或GE接口互联。 3.5区域网络功能 区域网络包括铁路局区域网络和铁路总公司机关区域网络两种类型。铁路局区域网络负责铁路局管内及调度所信息系统、铁路综合视频监测系统、GSM-RGPRS等业务的接入;负责铁路局管内各单位之间的信息转发和业务互通。铁路总公司机关区域网络负责铁路总公司机关、调度所的信息系统接入。 3.6区域网络节点设置 ①铁路局区域网络以铁路局为单位设置,每个区域网络独立划分一个自治域,由核心节点、汇聚节点和接入节点组成;铁路总公司机关区域网络由接入节点组成,与骨干网络同在一个自治域。②铁路局区域网络设置2台路由反射器(RR)/VPN路由反射器(VRR)(注:RR/VRR合设,并与核心节点同址设置)。 3.7区域网络核心节点 ①铁路局区域网络核心节点负责铁路局机关、调度所以及铁路局所在地站段的信息业务接入;负责GSM-RGPRS、会议电视等通信业务接入;负责铁路局与铁路总公司及与其他铁路局间的信息转发和业务互通。②在铁路局所在地同城异地设置2台核心节点路由器,其中1台路由器与调度所就近设置;区域网络核心节点路由器应与骨干网络大区节点路由器同址设置。 3.8区域网络汇聚节点 ①铁路局区域网络汇聚节点在业务量相对集中及传输电路汇聚点设置,负责其管辖范围内接入节点业务汇聚和信息转发。②汇聚节点建设应充分利用既有资源,铁路局所在地的汇聚节点设备根据需要设置;其他城市汇聚节点应在兼顾既有网络及满足新建线业务需求的情况下设置。凡符合下列条件之一时,应新设汇聚节点路由器:其一,既有设备不能满足同类型接口(如POS155Mb/s、GE等)分配到不同板卡要求,且剩余槽位不满足新增板卡需求;其二,当考虑新增业务需求后,既有设备吞吐量达到标称值的50%及以上;其三,对既有设备扩容和新建进行经济比选,新建设备方案优于扩容方案。 3.9区域网络接入节点 ①铁路局区域网络接入节点负责铁路局机关、调度所以及管内各站段信息及通信系统业务接入。②接入节点选择在铁路局、调度所、综合维修基地、动车段及承载业务种类达到3种以上(含3种)的车站、段(所)等地设置;未设置接入节点路由器的处所,通过MSTP等接入方式将业务接入至邻近接入节点。③铁路局、客专调度所、综合维修基地、动车段及GSM-R核心网机房等处所设置2台接入节点路由器;其他处所接入节点路由器根据需要设置1台或2台。 3.10区域网络结构 ①区域网络结构示意核心节点本地路由器间互联;同城设有大区节点的核心节点路由器上联至本地大区节点路由器,同时就近上联至另一异地大区节点路由器;未设大区节点的核心节点路由器分别就近上联至两个大区节点路由器。②汇聚节点本地路由器间互联;每台汇聚节点路由器上联至核心节点的1台路由器;汇聚节点间根据业务需要设置直联链路。③本地设有2台接入节点路由器时,本地2台路由器间互联;接入节点路由器与与汇聚节点(或核心节点)之间可通过本地直联双归、本地链型双归、异地链型双归三种方式相连。本地直联双归是指接入节点直接上联至同一汇聚节点的2台路由器;本地链型双归是指接入节点间链型连接后,两端点分别上联至同一汇聚节点的1台路由器;异地链型连接是指接入节点间链型连接后,两端点分别上联至2处汇聚节点的各1台路由器。总之,铁路局机关、调度所、综合维修基地、动车段、GSM-R核心机房以及铁路局所在地的段(所)等较大的段(所)设置的接入节点路由器直接上联至核心节点。 4结语 各调度所管辖区域的网络单独组成一个独立的自治域系统。自治域内部路由,采用IGP与BGP分离方式,IGP用来路由网络设备的可达,选用IS-IS协议。而BGP、MP-BGP用来分发用户的IP和VPN的路由;业务接入设备与广域网接入节点之间的路由协议选用静态路由协议。 作者:魏颖 单位:武汉铁路职业技术学院 数据通信原理论文:计算机网络数据通信技术研究 摘要:随着以计算机为核心的网络技术的发展,网络技术的应用遍及国民经济和人们日常生活的中各个领域,并融入各个领域中,促进社会发生巨大的变革。在计算机网络和数据通信技术的发展和完善,计算机网络和数据通信技术开始趋向于融合,使通信行业进入新的发展阶段,并带来巨大的发展契机。到目前位置,计算机网络已经成为通信系统的中要组成部分。 关键词:计算机;网络;数据;通信技术 远程教育离不开计算机和网络,数据通信是计算机网络的基础,没有数据通信技术的发展,就没有今天的计算机网络,在数据通信技术中,信息,数据和信号是非常重要的,它们分别涉及到三个不同层次的通信问题。通信的目的是交流信息,而数据实体则是信息的传输,它涉及到事物的具体形式:信息是对数据的解读,是数据的内容和含义,它可以有数字,文字,声音,图形,以及各种形式的图像,信号是数据的表示,也被称为电磁或电子编码数据,它允许数据在媒体上以适当的形式被传送。 1模拟数据与数字数据 数据一般分为两大类:模拟数据和数字数据。模拟数据被连续地改变由传感器采集而获得的值,如温度,压力,是目前在电话,广播电视中的声音和图像,数字数据是模拟数据之后,在由量化获得的离散值,它采用了一系列符号代表信息,前面的每个符号只可以取采取有限的值。 2模拟信号和数字信号 信号通常是以时间为自变量,在数据(振幅,频率或相位)作为因变量的参数表示。是否信号其连续因变量的值可分为模拟和数字信号。(1)模拟信号是与完全可变信号的变化连续地变化的信息信号的结果。模拟信号的自变参数可以是连续的或也可以是分散的,但它必须是一个连续的因变量。电视视频信号,语音信号(PA卜)信号的脉冲相位调制(PPM)和脉冲宽度调制信号(PWM)也属于模信号。(2)数字信号是指表示该数字信号的信息是一个离散因变量,自变量的值是离散时间的标志,数字信号是有限的变量状态,通常表示为刘nT)。数字电话,计算机数据和数字电视等都是利用数字数据,可以是一系列电压脉冲或光脉冲来表示的断续变化。 3数据通信方式 至少由三部分组成的通信系统,发射器、传输介质,接收机。发送器产生信息,通过传输介质发送到接收机。在数据通信系统的设计中,还需要考虑以下几个问题: 3.1单工、半双工与全双工通信根据双方通信的分工和信号传输的方向可以分为三种模式:单工,半双工和全双工。单工模式:双方的通信设备中发射器与接收器明确分工,只能在发送器向接收器单一固定的方向传送数据。如早期的计算机的读卡器就是采用单工通信的典型发送设备,象打印机就是典型的接收设备。半双工模式:通信两方面既是接收器也是发射器,两方设备可互相传送数据,但有时候也只能往一个方向发送数据。如,步话机在某一时该只能一方说话,故此也是半双工设备。全双工方式,通信两方面的设备既是接收器,也是发射器,两方面的设备能同时向对方传送数据。如,双方可以同时讲话的电话就是全双工设备。在计算机网络中一般都采用全双工模式,但局域网采用半双工方式。 3.2串行通信与并行通信根据通信使用数据的信道数,可分成串行通信和并行通信。通过传输线逐位传输数字代码的为串行通信,两方面都以数据帧为单位传输信息。用串行方式通信时只要在收发双方建立一条通信通道。对远程教学来说,串行模式通信的造价低,可以采用。并行模式的通信方式是要用一组传输线多位同时传输数据,收发两方之间要建立多条并行的通信通道,要让并行的各条线路都一至,因此便要传输定时和控制信号,但并行的各条线路的信号经过转发和放大处理时,会有不同的延迟与变型,所以也很难做到并行同步。要是采用很复杂的技术,线路和设备这样成本会很高,在远距离数字通信中不适合使用。 3.3同步技术 发送者和接收者必须在同一时间上的通信过程进行同步,一方保持码元之间的同步,在另一方,必须保持起止时间的安全符号或符号组成的数据块之间的同步。实现字符之间的常用方法或数据块的开始和结束的时间同步有两种,异同传输和同步传输。每一次只传输一个字符,每一个字符以一位起始位为向导,一到两个停止位结束。收接方要衣据“1”至`,0’,变跳来辨别一卜新安符白勺开始,之后收接字符的所有位。异步传输是指字符之间的时间间隔和字符是可变性的。也不用来格地规定它们的时间关系。起始位为“0’’,代表了时间,停止位为,’l”,代表的1一2位的持续时间。发送方可以在没有数据传输时发送连续的停止位也称空闲位。这种通信方法简便,如计算机和调解器之间的通信就是使用这种方法,它的缺点是每个字符有2一3位开销,降低了通信效率。在同步传输模式中,一般以数据块为传输单位。为了使接收机能够确定该数据块的开始和结束,需要在每个数据块的开始和结束处各加一个帧头和一个帧尾,只有加有帧头和帧尾的数据才称为一帧,帧头与帧尾取决于数据块是面向字符(字符同步)还是面向位(山tsyn山ornons)的。如利用面向字符的方法,这个数据块以一个或多个同步字符作为起始位,一般被称为SYN,控制字符的位方式与传送的任意数据字符有着明显的区别。帧尾是另一个独特的控制字符ETX。则可以更快地接收数据,直至帧尾字符ETX白勺末端被发现。然后,接收器确定下一个字符的sYN。面向位的方法是把数据块作为位流面而不是作为一个字符流处理。除了帧头和帧尾的原理有些区别外其它基本一致。 4结语 数据通信技术目前已成为当代通信发展的主导力量之一,计算机在数据通信方面的应用正在以更广的覆盖范围和更高的速率向前发展,与计算机结合的数据通信将会逐步实现快速的发展,其发展前景也将会更好。 作者:宋同庆 丛林 鲁宝泽 单位:辽东学院信息工程学院 数据通信原理论文:配电自动化数据通信系统建设 摘要:要做好配电网自动化建设,就要做好配电网数据通信系统的建设。配电自动化中的数据通信系统应用应以高效性、适宜性、拓展性、维护性为原则,采用多元通信系统建设的方案,建立配电自动化网络。数据通信系统应用的设计要以因地制宜、预备拓展的方式,做好通信系统线路的设计、通信系统协议的设计、通信系统设备的设计,提高配电网通信的效率。 关键词:配电网;自动化建设;数据通信 1配电自动化中数据通信系统应用的原则 1.1高效性 配电网的网络通信质量将决定配电网集成系统控制的效果,如果配电网经常出现网络中断的问题,那么中央集成系统将无法有效控制子电网,无法与子电网沟通,配电网的自动化规划就无法完成。为了提高配电网的通信质量,我国供电系统会使用多元化数据信息沟通的方案,提高配电网通信的效率。 1.2适宜性 要开展配电网通信建设的方式有很多种,有些方式虽然通信质量极佳,需要成本的投入却太高,不适合在部分地区使用。以光缆通信方式而言,虽然该方式的通信质量极佳,但是铺设光缆要投入极大的成本,需要很长的建设工期,且部分地区目前不适合铺设光缆。因此供电企业要做通信系统建设,就需要做综合性的评估,选择最适宜的建设方案。 1.3拓展性 由于未来我国的需电量会越来越大,供电企业将会优化电力分配的方案,而这些方案要依靠通信设备来实现,因此供电系统做通信系统建设时要预留好拓展的空间,以便使通信系统建设能够满足电力分配优化方案的需求。 1.4维护性 配电网在运行的时候,需要工作人员做好日常的维护工作,如果通信系统维护的方案比较复杂,将会提高通信系统维护的成本,增加工作人员维护的负担,所以在设计通信系统的时候,需尽量采用维护方式更便捷的方案。 2配电自动化中数据通信系统应用的方案 组建配电自动化数据通信系统的方案有很多,这些方案有其优势也有劣势,为了说明配电自动化数据通信应用方案效果多样化的特点,以无线通信的方法为例。无线通信的方式有AM、PM、GPRS通信方式等,当地只要建设了无线通信讯息接收站,就能够用无线通信的方式与配电网的中央集成系统联系,这种数据通信系统建设的方式需要花费的成本少、应用方式灵活。但是无线通信的方式保密性不足、数据传输率不稳定,这些劣势是它应用的瓶颈。表1为数据通信系统建立方案的评估结果。供电企业为了加强通信系统的稳定性,一般会采用多元通信系统建设的方案建立配电自动化网络。 3配电自动化中数据通信系统应用的设计 3.1设计的目标 在做配电自动化数据通信系统应用设计时,要以因地制宜、预备拓展的方式做好通信建设。比如,我国的部分城区可利用光缆线路作为通信系统建设的基础,供电企业只需要为电网光缆配制配电开关和其他设备就可完成通信建设。部分较偏远的地区可应用电话线开展通信建设。 3.2设计的要点 配电网要以多元化的方式建设数据通信系统。在做通信系统建设以前,相关部门要做好宏观性的规划工作,以便通信系统既能有效地应用现有的资源,又能根据未来城市发展的需要即时拓展。要使供电系统的中央集成系统能全方位地控制主干线的通信系统网络,这是配电网自动化建设实现的基础。 3.3设计的方法 通信系统线路设计———配电网通信系统的主站与子站之间应用以太网连接,以太网的转换器与交换器设备,能转换数字信息与非数字信息,能够完成中央集成系统与子电网的双向信息沟通。子电网与终端设备之间可根据实际情况,用光纤以太网连接或用其他的网线连接。供电企业除了需要设计有线线路以外,还应用当地已建立的无线接收与发射设备,建立无线网络,以便实现多元化通信信息方式并行的效果。通信系统协议设计———配电网的有线通信网络可使用标准的TCP/IP协议,这种协议能分配的地址多、拓展性强,能满足未来电网发展的需求。配电网的无线通信网络可使用GRPS无线数据通信方式、GSM通信方式。前者是一种较为先进的无线通信方式,GRPS是一种先进的、标准的无线通信方式,只要当地能接受无线通信信息,就能采用GRPS通信方式;GSM通信方式可作为GRPS通信方式的补充。通信系统设备设计———供电系统要在子电网安装监测设备、用电流量对抄设备、通信信息交流等设备。子电网与终端设备之间可用有线网络通信或无线设备通信,通信系统设备的设计没有一套统一的方案,只是安装的设备需具有智能、环保、易维护的特点。 4结语 要做好配电网自动化建设,就要做好配电网数据通信系统的建设。笔者提出了配电网数据通信系统建设的应用原则、设计方法、设计过程,应用这套方法可做好配电网数据通信系统的建设。 作者:郝兆平 单位:国网吉林集安市供电有限公司 数据通信原理论文:量子的数据通信安全应用 摘要:现代社会人们和各类机构越来越多的倾向于借助互联网来进行信息交流,这个过程中信息数据的产生、传输和存储都是借助于计算机硬件技术、存储技术以及网络相关技术来实现的。但信息在网络传输过程中却存在着众多的安全问题。本文提出了一种基于量子密钥分配技术的数据安全通信网络,以保证在信息传输中的安全问题,提升信息传输过程中的安全性。由密钥生成控制服务器、经典交换机、QKD系统等设备组成,将量子通信技术应用于专用数据保护的通信网络,大幅提高了网络数据传输的安全性。 关键词:数据通信;量子密钥分发;量子密码终端;密钥中继 量子保密通信是基于量子密钥分发的密码通信解决方案,量子密钥分发不依赖于计算的复杂性来保证通信安全,而是基于量子力学基本原理。只要能够在通信双方成功的建立密钥,这组建立的密钥就是绝对安全的,并且这种密钥是具有绝对随机性的,从原理上无法破解。由于量子密码系统基于的这种随机性,其安全性不因数学水平和计算能力的提高受到威胁,所以不仅是现在,而且在未来利用量子密码系统加密的信息都是安全的。由此,人类目前已知的唯一具有长期安全性保障的通信解决方案是量子保密通信。并且在世界范围内已有量子通信网络初步建成并运行。在传统数据传输系统基础上,使用量子通信保证数据传输的安全性,提高数据通信网络的可靠性、安全性和稳定性,是一个值得研究和发展的方向,两者结合能够有效保证数据在通信过程中的安全可靠。 一、QKD系统基本结构 如图表1.1所示,QKD系统主要由主控模块、数据处理模块、系统管理模块、光电系统(光学模块和单光子探测器)组成。该QKD系统的运行受控于密钥生成控制系统,由密钥生成控制系统下发QKD控制指令给终端设备的系统管理模块,系统管理模块将接收到的指令进行必要的协议转换(某些关键指令还需要加解密处理),完成对QKD系统进行工作流程控制。 二、QKD系统与数据通信 在当前的要求数据安全性比较高的网络中,会采用专线进行保密的数据通信,会添加防护设备,增加一道安全措施。设备首先需要通过证书机制,完成身份认证过程,然后将一端产生的随机数通过非对称密码学算法加密处理后传输给另一端,而另一端的防护设备将接收到数据,并把数据进行解密,由此获得随机数,这样就完成了对称密钥的分发过程。由于目前的对称密钥分发机制,必须由经典密钥学的加解密算法处理,这样就有可能被攻破。因此,通过制定一整套完善的量子对称密钥传输、同步、中继等协议,使得防护设备可以使用QKD系统提供的对称量子密钥,对目前系统网络中的数据进行实时量子加解密处理。图表2.1:向加密认证装置提供认证密钥 三、多用户应用场景下的量子密钥分配、存储和管理机制 如图表3.1所示,在要求较高的专线数据传输系统多用户应用场景下,可将该专线网络分为“客户大区”和“管理大区”两大部分。该场景下的两个用户之前数据通信的安全通信可由QKD系统直接向认证设备提供的量子密钥保证。图表3.1:多用户应用场景下的QKD与防护设备结合在该网络中,可使用一个全通型光量子交换机,挂接6台量子网关,在密钥生成控制服务器的调度下,实现任意两个设备间的量子密钥分发,并直接把生成的量子密钥存储在各自设备内。管理大区用户与客户大区用户之间进行通信,其防护设备可以使用QKD系统提供的量子密钥,完成数据加解密功能,达到安全的保密通信要求。多用户应用场景量子加密数据传输的主要步骤如下: (1)场景内,每个用户终端部署一台QKD系统,由密钥生成控制服务器定时监控每个用户的当前量子密钥量,根据制定的排队策略,把各个QKD系统按照规则进行配对,启动量子密钥分发; (2)各个QKD系统必须由唯一的ID号标识身份,该QKD与其他的QKD系统进行量子密钥分发,并且会使用对方ID号对生成的量子密钥进行标识和保存。 (3)通过具体的用户通信进行演示:客户大区的用户2需要与用户4进行通信,密钥生成控制服务器会统一管理,安排用户2与用4进行通信,用户2的QKD系统会根据ID号与用户4的QKD系统分发的量子密钥进行设备认证,而用户4的QKD系统也会根据ID号与用户2的QKD系统分发的量子密钥提供给认证设备; (4)认证设备采用量子密钥,对传输的数据进行加解密处理,使保密通信过程完成。 四、通信网络与量子网络融合 (一)通信网络中的加密认证设备部署 专线网络要实现“分级管理”的要求,各级数据调度中心以及下属的各个数据站点部署了加密认证设备,根据总部调度通信关系建立加密隧道(理论上只能在上级和下级之间建立加密隧道),加密隧道拓扑的结构是网状结构。 (二)量子通信网络融入实例 在一级分部调度中心管理中,加密认证设备需要对相邻的二级分部使用QKD系统提供的量子密钥进行加解密处理。网络拓扑如图表 4.3所示: 一级分部调度中心控制二级分部1和二级分部2的通信网络,一级分部与两个二级分部都可以通过量子集控站,完成两两间的量子信道建立,在集控站的统一协调下,使其具备两两之间能够分发量子密钥的能力。由此,一级分部调度中心与两个分部之间就可以实现两两加密认证设备通过使用量子密钥进行加解密处理的保密通信。该场景下的通信数据加解密与传输流程如下所示: (1()这里一级分部调度中心简称为一级中心;二级分部1简称为二分1;二级分部2简称为二分2)。 (2)一级中心的集控站与二分1的集控站、一级中心的集控站与二分2的集控站,在密钥生成控制服务器(处于集控站中)的统一协调管理下,实现量子密钥分发; (3)二分1需要完成与一级中心的通信数据传输,二分1的认证设备先用与一级中心分发的量子密钥,对数据进行加密处理,然后由经典网络传给一级中心; (4)一级中心接收到二分1传输的加密数据,一级中心认证设备使用与二分1分发的量子密钥进行解密,这样就实现了二分1传输通信数据给一级中心的功能; (5)与此同时,一级中心下发调度指令给二分1,一级中心的认证设备使用与二分1分发的量子密钥,对调度指令进行加密处理,然后通过经典网络传输给二分1; (6)二分1接收到一级中心传输的加密调度指令,二分1认证设备使用与一级中心分发的量子密钥进行解密,这样就完成了一级中心传输数据给二分1的功能; (7)二分2与一级中心之间的通信数据传输与二分1相似。在二级分部1下,用户1和用户2的量子信道通过全通光量子交换机与该分部集控站连接,实现用户1、用户2和二级分部1两两之间的量子密钥分发。该场景下的通信数据加解密与传输流程如下所示: (1)用户1与二级分部1、用户2与二级分部1,在密钥生成控制服务器(处于集控站中)的统一协调,实现量子密钥分发; (2)用户1需要与一级分部调度中心进行通信数据传输,用户1的认证设备首先使用其与一级分部1交互分发的量子密钥,加密通信数据,然后由经典网络传输给一级分部1; (3)一级分部1收到用户1传输的经过加密通信数据,一级分部1的认证设备使用与用户1分发的量子密钥对加密数据进行解密,这样就实现了用户1传输数据给一级分部1的功能; (4)同时,一级分部1可以下发调度指令给用户1,一级分部1的认证设备使用与用户1分发的量子密钥,加密调度指令,然后经由经典网络传输给用户1; (5)用户1接收到二级分部1传输的加密调度指令,其认证设备使用与二级分部1分发的量子密钥进行解密,这样就完成了二级分部1传输通信数据给用户1的功能; (6)用户2与二级分部1之间的通信数据传输与用户1类似。 如果用户1或用户2需要与一级分部调度中心直接传输通信数据,则要用到密钥中继功能,以用户2上传数据给一级分部调度中心为例,主要步骤如下所示: (1)一级分部调度中心的集控站与二级分部1下的用户2,通过它们之间的二级分部1集控站,利用经典密钥中继的方式,使一级分部调度中心与用户2之间拥有共享的量子密钥; (2)用户2的认证设备,需要给传输给一级分部调度中心的数据进行加密,加密密钥为上述共享的量子密钥,然后由经典网络传输给一级分部调度中心; (3)一级分部调度中心的认证设备,利用对应的量子密钥作为业务密钥,将用户2传输过来的加密数据进行解密,这样就实现了用户2与一级分部调度中心之间数据加解密传输功能 五、结束语 本文对QKD设备应用于专线通信网络进行分析和阐述,从目前通信网络的现状以及现有网络的安全性特点出发,给出了系统多用户应用场景下的量子密钥分配、存储和管理机制实现方案;同时,提出一种融合量子密钥分配技术与通信网关的安全通信网络实现技术。本文还介绍了量子保密通信网络与光纤通信网络之间的互联互通技术,提出量子网络与专用通信网的融合实现方案,并研究任意节点之间的互联互通机理以及针对量子保密通信网络的密钥中继技术,为实现系统量子安全通信网络奠定基础。 作者:陈立佳 刘菲 史铭 赵波 单位:新华通讯社 科大国盾量子技术股份有限公司 数据通信原理论文:数据通信与网络课程中应用项目教学法 摘要:本文探讨了在计算机相关专业《数据通信与网络》课程中引入项目教学法,针对抽象知识点实现案例化教学背景下的小组协作学习,通过合理的案例设计和项目实施,锻炼了学生项目实践经验,增强了学生的实践能力、思维能力以及独立解决问题的能力,有效提高了课程实际教学效果。 关键词:项目教学法;数据通信与网络;课程教学;协作学习 《数据通信与网络》是高等学校计算机相关专业的核心课程,理论知识点抽象、实践操作性强,如果按传统网络类授课模式进行教学设计,理论课限于完成概念传授解读,实践课内容设定与行业工作需求脱节,不仅难于激发学生的学习兴趣,同时也会造成学生不具备应用所学知识解决实际问题的能力。为了达到高等教育培养“掌握本专业必备的基础理论知识,适应社会需求”的应用型人才定位,项目化教学逐渐被引进计算机相关专业《数据通信与网络》课程教学管理中,通过合理的项目的设计和实施,使得学生的实践动手能力能够在学习中迅速提升,如何更好地实施项目化教学是当前该课程课堂教学面临的首要问题。 1项目教学法 项目教学法起源于欧洲项目教育模式,一种基于工业社会信息化的现代教育形式。在建构主义的指导下,项目教育模式致力于受教育者的社会化,使其逐步适应生产力和生产关系相统一的社会发展趋势,所形成的一种培养实用型人才的社会化人才培养模式。作为典型的项目教育模式,项目教学法侧重于行为导向的教学理念,“知识点”不再是教学设计的主线,而是通过积极开展教师引导下的学生创新学习,从而提升解决实际问题的综合能力。在项目教学法实施过程中,教师针对教学内容,提出具有实际生产应用价值的项目任务;项目任务具备预期难度,要求学生综合运用所学知识和实践技能解决项目问题;学生以小组为单位在限定的时间范围内自主制订计划完成协作学习,自行讨论解决项目工作的各种问题和困难;学习完结时,给出明确的小组成果展示,并通过多种方式完成项目工作成效师生共评。 2项目教学法实施案例 《数据通信与网络》课程的学习目标,是使学生掌握计算机网络的基本原理、理解网络体系结构和网络协议的具体应用、掌握网络组建基本实践技能、培养学生自学创新能力,为其后续工作和学习打下坚实的基础。课程中包含的如不同规模用途网络拓扑结构设计、交换机和路由器配置、网络中继系统的安装调试等实践性较强的知识内容,仅凭课堂理论讲解很难令学生理解掌握。通过项目教学法的实施,可以有效帮助学生提高实践动手和创新能力。虚拟局域网VLAN是《数据通信与网络》课程中的重要概念,但传统理论课程的讲解并不能使学生直观地理解VLAN的用途和设置方法,因此可以通过引入相关项目来强化课程教学。下面以“交换机配置VLAN通信”的教学过程设计为例,分别对项目设置、情境设置和教学设计进行介绍。本项目计划的教学周期为3个学时(其中包含理论教学1个学时和学生自主实践2个学时),采用的教学方法是项目驱动法和演示讲授法,学习方法是小组讨论法,教学设备包括交换机、路由器、计算机和投影仪。针对学生掌握二层交换机实现VLAN内部通信和三层交换机配置VLAN间通信的学习能力目标,又分别引入了一个子项目。 (1)子项目一: 利用二层交换机配置VLAN内部通信项目目标:①理解VLAN的基本配置;②掌握普通二层交换机VLAN端口的配置方法;③熟悉TRUNK链路的配置方法。相关项目技术:①VLAN是一组逻辑上的设备和用户,它们可以不受物理位置的限制,而是根据功能、部门及应用等因素组织起来,具备一个物理网段的特性,不同VLAN之间广播域相互隔离,必须通过路由设备进行转发。②同一交换机的单个或多个端口可以被指派到不同VLAN。③连接在不同交换机上的同一VLAN端口,必须将连接的交换机端口设为设置为TRUNK模式,并使用TRUNK链路进行通信。 (2)子项目二: 利用三层交换机配置VLAN间通信项目目标:①掌握三层交换机的基本配置方法;②掌握三层交换机VLAN路由的配置方法;③通过三层交换机实现不同VLAN间的相互通信;相关项目技术:①三层交换机具备路由功能,可以实现不同VLAN间通信。②通信核心问题是双方必须正确配置各自接口地址。通过本项目的教学实施,既使得学生理解掌握了虚拟局域网VLAN的基础理论,更实践了在真实环境中配置VLAN。设计的两个子项目根据VLAN的功能设置,涵盖了同一交换机中多VLAN的接口划分、跨交换机实现单一VLAN的内部广播、跨交换机实现不同VLAN间的互相通信等课程内容,深入浅出地引导学生对全面认识VLAN技术。通过引入项目教学法,充分发掘了学生的学习积极性和团队协作精神,有效增强了实践能力、思维能力和独立解决问题能力。 3结语 项目教学法突破了传统教学模式的桎梏,在建构主义学习理论的指导下,基于实际工程项目的引入来创设情景,通过小组协作学习的方式来达到意义建构。基于项目化教学法的《数据通信与网络》课程教学改革,不仅能有效帮助学生理解掌握抽象化理论知识,更能大幅提升学生自主学习能动性。项目化课程体系的建设同时也是一项复杂工程,随着行业需求不断变化和科技知识不断,在项目教学法的应用过程中,教师必须遵循工程项目的设计原则,突出教学重点和实施计划,循序渐进地开展项目化教学实践,才能不断提高课程教学效果。 作者:杜丰
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。
电力施工安装论文:电力设备安装工程施工论文 1安装过程的影响因素 1.1人员素质 在对电力设备进行安装的过程中,主要有技术人员和管理人员,他们是工程中的操作人员,他们的素质对施工质量有着直接的影响。因此,为了确保施工质量,应提升其素质。 1.2材料和设备 施工过程中需要的材料较多,比如水泥、电缆和钢管等,应依据施工设计图中的相关要求购买,确保材料的质量,并对供货厂家进行筛选。如果材料存在质量问题,会直接影响电力工程的整体质量。此外,施工机械和需要安装的各种电力设备的成本较高,在选购时一定要采用集中购买的方式,谨慎选购。施工机械设备会在一定程度上影响工程的质量和进度。因此,要确保施工机械与电力施工相关要求相符。 1.3施工方法 施工方法是工程施工的重要手段之一。施工方案会对工程的进度、质量和投资等造成直接影响。因此,需要依据工程的实际状况,对技术、组织、管理和操作等加以分析,在综合考虑后制订施工方案,确保其具有经济性、合理性和可行性,从而提升工程质量、缩短工期和减少成本。在制订施工方案时,应对施工工艺进行设计,对施工组织设计进行编制时,将工程质量作为重要目的,并对其进行严格控制。 1.4施工环境 施工环境包括技术环境、管理环境、人文环境和劳动环境等。施工环境复杂多变,比如湿度、温度等都会影响工程的施工质量。因此,要结合工程特点和施工的具体条件,采取有效措施对各种环境影响因素进行控制。 2解决措施 2.1施工人员方面的措施 2.1.1提升质量意识 施工人员是工程施工的主体,从实际调查情况看,因施工人员的错误操作而导致的质量问题较多,因此,必须提升其质量意识,具体可从以下5方面入手: ①施工人员在工作中要将工程质量作为核心,即使因经济等条件不足也不能影响工程质量; ②施工人员要始终坚持“预防为主”的原则,尽可能地将质量隐患消灭在萌芽状态,这是因为出现质量问题后的维修和调整要花费大量的人力、物力和财力; ③施工时,施工人员要将用户的基本需要作为核心,满足客户的要求;④施工人员不应凭借自己的主观判断评价设备的安装质量,要结合用户的反馈资料和相关数据判断,施工人员要有数据参照的相关意识;⑤施工人员要有全局意识,保证电力设备良好的整体质量。 2.1.2提升施工人员的专业素质 对于管理人员和技术人员而言,要具备专业能力,能有效执行质量规划、目标管理、施工组织和质量检查等工作;对于生产人员而言,要具备良好的技术技能、认真的工作态度,在工作中能按照质量标准和相关操作规程操作;对于服务人员而言,要将技术和生活服务工作做好,确保工作质量,从而间接保障工程施工质量。 2.2材料和设备方面的措施 材料和设备方面的措施包括以下2方面的内容: ①为了保证采购质量,应提升采购人员的素质。在电力设备安装工程中,采购人员的素质直接关系着材料和设备的质量。从当前情况看,由于受到金钱主义和拜金主义等的影响,很多采购员与供应商勾结,进而影响了设备质量。因此,要对采购人员进行严格筛选,采购人员要具有良好的专业知识和沟通能力,可依据电力系统的具体需求选择物美价廉的产品。此外,还要确保采购人员的道德素质和职业操守,要坚持“为企业和人们负责”的宗旨,采购质量良好的设备,避免以权谋私的现象发生。 ②保证货源信息的充足,做到货比三家。为了确保设备的供应和货源的通畅性,采购人员要对同类设备的各个厂家的信息进行对比,比如对采购价格与产品质量、规格等之间的对比,从而选择价格低且质量有保障的厂家。同时,因生产厂家与设备安装场所之间有一定的距离,所以,需要考虑交通运输条件。只有确保交通的便利性,才能节省运输的相关成本。从目前的情况看,电力设备市场中有很多产品,生产厂家的制造技术参差不齐,采购人员必须掌握设备的供应厂家的详细信息,并对同类产品做好对比,合理选择供应厂家,并压低价格。 2.3施工方法方面的措施 对于电力设备的相关安装工程而言,为了确保工程施工质量,一定要在施工方法方面实行有效的改善措施。施工企业一定要确保施工人员具有良好的技术水平,能及时提取施工中的相关信息,并有效利用施工设备,从而在施工的过程中科学利用检验技术和检测技术;施工人员要在以往知识和技术的基础上,在第一时间学习新的知识和技术工艺;在操作时,要依据施工工艺流程,顺利完成施工工序,现场的管理人员要对施工人员进行指导,对产品质量进行监督,对原来的工艺进行改进;做好考核工作,利用激励机制,确保各个岗位上的员工都能实现良好的组合,发挥自身的能力;施工企业要制订相关的管理制度,明确员工分工和工作职责,结合实际状况确定管理目标,确保在规定时间内完成质量控制目标;企业一定要对自身的不足进行反思,汲取教训,发挥自身的优势;要构建管理监督体系并落实,建立监督考核组,包括施工企业中的管理层和技术人员,由监督考核组定期监督施工过程,确保工程施工的顺利开展。 2.4施工环境方面的措施 可对工程质量造成影响的环境因素较多,比如湿度、温度等,因此,要利用相应的解决措施对施工环境加以控制。在施工过程中,要对自然环境和文物做好保护措施,在最大程度上减少因施工造成的污染。施工企业一定要对施工现场的相关管理制度进行完善,采取科学布置,确保施工现场标准化、规范化和秩序化,最终达到文明施工的效果。 3结束语 综上所述,对于电力设备的相关安装工程而言,具有复杂性和系统性,在施工过程中始终存在各种影响因素制约着工程质量。因此,在施工的过程中,需要对各个影响因素进行严格控制,按照施工程序操作,依据建设规范对施工质量进行控制,以确保工程质量达标。 作者:苏志超单位:广东电网有限责任公司东莞横沥供电分局 电力施工安装论文:10kV电力变压器安装施工技术初探 摘 要 电力系统中,变压器极为关键,能够使电力系统处于正常运行状态。电力系统稳定与否取决于变压器安装情况。开展具体工作时,应依据电力系统情况,使变压器安装正确,将电力系统性能发挥到最大。本文主要分析电力变压器性能及10kV电力变压器安装施工准备工作,对其安装施工技术进行全面论述,为人们提供优质电力服务。 关键词 10kV;电力变压器;安装施工 作为电力系统主设备,变压器性能及作用不可忽视。当电力系统处于工作状态时,电能输送依托于电力变压器升、降压。端电压的高压输电通过升压变压器实现,以免输电线路电能损耗过大。电能到达用户端之前,以降压变压器为载体,使电压转变为低电压,供用户使用,为人们提供优质供电服务。其直接关系到电网能否安全、稳定运行。因而,应借助相关技术和方法,提高电力变压器安装施工质量,提升电网性能及稳定性。 1 电力变压器性能 首先,依托于升压变压器,升高发电机端电压。通过该种方式,控制输送电流,以免输电线路上产生过多能量损失。同时,在不增加导线截面的前提下,实施电能远距离传输。其次,采用降压变压器,将高压转化为低压,使其与用电设备使用要求吻合。输电线路的高电压也转变成了各等级电压,在各类用电负荷中,具备较强的适用性[ 1 ]。 2 10kV电力变压器安装施工准备工作 2.1 前期准备工作 1)开展10kV电力变压器安装工作时,需要将前期准备工作落实到位。该环节中,涉及到的相关内容及要素有施工图纸、各类施工手续、审批资料等。以此为依托,执行各项审核工作,为后续设备安装奠定良好的基础。 2)正式施工之前,项目负责人和一线施工人员应依据实际安装要求及背景,对变压器型号、性能、参数、结构、特点及相关技术措施等,具备清晰的认识和了解,确保电力变压器安装施工质量。 2.2 设备及材料 10kV电力变压器安装施工中,需要考量的设备种类和技术等很多。熟悉变压器型号,对其有所了解之后,施工初期,依据变压器型号,再次对设计要求具备清晰认识和了解,对各施工设备相关数据等进行全面掌握。施工设备选定过程中,应考量实际工程背景,确保该环节涉及到的相关设备都合格,而且能够满足电力变压器安装要求。电力设备选择过程中,需要采用正确的方法,对设备铭牌上的技术数据进行检查,全面掌握制造厂商、额定容量、额定电压和电流阻抗等各信息。工程实施初期,确保各施工材料齐全。施工材料的选择和应用需要依据具体项目而定。其中,电焊条、调和漆和防锈漆等材料属必需品。选定的电力施工材料,应确保质量合格[ 2 ]。 2.3 施工作业环境 10kV变压器安装分为室内型及户外型。室内10kV电力变压器安装质量受施工环境影响较大。施工中首先应确定变压器安装位置,对屋顶和墙壁做防水处理,墙壁或屋顶无渗漏情况。地面保持平整,基础设施符合变压器安装标准及要求。其次,参照设计施工图纸及要求,将预埋件清理干净,检测接地条件,并预留出孔洞。再次,房屋及防护栏杆、通风口等各类防护性设施质量达标,验收工作结束后,才能安装电力变压器。户外型变压器安装应首先检查现场环境满足变压器使用、安装、检修条件。最后检查电杆组立、变压器台横担、作业平台安装完成,各附件安装等符合设计要求及相关规范。 2.4 开箱检查变压器 10kV电力变压器安装施工初期,应由专业人员对变压器设备进行全面检查。开箱检查工作中,应注重以下3个方面内容: 1)开箱检查工作切忌盲目,必须参照相应的施工图纸和设备资料。确定变压器型号符合设计要求方能开箱。开箱后首先检查零部件、设备等无缺损情况,确保整体安装性能。 2)参考安装说明书,进行开箱检查,检查变压器本体的同时也要对检验合格书等进行查验,为每台设备配置铭牌,并登记,使后期施工检修更加简单。 3)依据具体规章制度,进行检查,以免变压器设备和零部件出现变形、损伤或裂缝情况,提高10kV电力变压器安装质量,实现预期施工目标。 3 10kV电力变压器安装施工技术 3.1 变压器台架 变压器台架安装工序很多,包括变压器、跌落式熔断器、熔断开关、避雷器和带电夹头安装等。其直接关系10kV电力变压器台架安装施工质量及效果。开展具体工作时,台架变压器安装过程极为讲究。通常情况下,最大容量在两杆之间,而最佳中心间距以2.5m为宜。兼顾倾斜度控制,以免其过大。 3.2 低压JP柜 低压JP柜作用是使电力系统更加稳定,保障用电安全。执行具体安装工作时,应对其进行科学应用。农村电网改造工作中,其性能尤佳。完成上述工作,能够保障电网时刻处于安全、稳定的运行状态。该工作实施中,应注重以下内容:正确安装变压器电缆,加强进出口防护,以免受外界干扰,出现短路情况;设备应有良好的绝缘性和防渗漏性,充分发挥其性能及价值;设备除却应有引线连接作用之外,也需在在具体工程实践中,将防水弯保留下来;实际安装工作中,开合闸动作应准确;对变压器JP支架柜最佳水平倾斜长度实施严格控制。 3.3 跌落式熔断器 10kV电力变压器安装施工中,跌落式熔断器属核心环节。将与之相对应的熔断器,安装在电力变压器高压I次侧,使电力系统更加安全、稳定。10kV电力变压器在该方面有要求。与地面垂直高度相比,高压侧熔断器应在4.5m以上,各相熔断器水平距离也应超过0.5m。执行具体操作时,需要让熔断器轴线和垂直线形成夹角,并依据实际情况,在合理范围内,对各相熔断器水平距离进行设定,以发挥熔断器价值,发生熔断现象之后迅速跌落,保证变压器安全。 3.4 接地装置 现如今,我国电网规模逐渐扩大,人们的用电需求也日益增加,对电力系统提出了很高的要求。电力系统性质决定了其很容易遭受雷电灾害。当雷雨季节来临时,常会对电力设备和输电线路产生破坏。10kV电力变压器经常受雷电灾害影响。倘若变压器受到雷击,接地电阻超出原有限值,不能够及时将雷电强大电能导入到大地中,很容易损害电力设备。执行接地装置安装工作时,经常会因避雷器损坏或电压降过高,导致烧毁变压器,使电力系统也遭受严重损失。因而,接地装置安装过程中,应依据实际项目背景及安装要求,对接地电阻进行科学设定,确保其适用性,而且需要与相关规定吻合,从而保障供电安全及人身安全。 3.5 避雷器安装 电网系统中,避雷器属于主要设备。其主要作用是以免电网遭受雷电灾害,使其运行过程更加安全、稳定。其安装过程极为讲究,应在输电线路上,对其进行直接安装,另一端连接大地。以该种方式,在大地中导入雷电带来的高电压,以实现电力设备保护。安装避雷器能够避免变电器被烧毁或损坏。同时,将高压避雷器安装在高压熔断器和变压器之间,以免后期频繁维护或检修,实现10kV电力变压器安装施工目标,达到良好技术及工艺效果。 电力施工安装论文:浅探电力施工中的配线安装要点环节 【摘 要】对于电力施工来说,配线过程就是利用有效技术提升电缆使用率,其中配线安装的质量直接影响了工程质量与安全性。本文针对这一问题,对其技术要点进行详细阐述。 【关键词】电力施工;配线安装;技术要点 0.前言 电力施工的环节比较多,且具有复杂性,为了保证施工质量与安全,需要对相关技术要点进行关注。配线安装是其中一个重要环节,在施工时需要对其加以重视,确保安装质量。 1.概述 对于电力施工来说,其过程具有复杂性与系统性,在施工的具体过程之中,很多影响因素都会直接影响施工质量,需要在施工时控制其安装技术,提升施工质量。配线安装是一个重要的环节,它的质量关系到电力网络稳定性与安全性,所以,需要对其加以重视。配线的这一过程就是结合科学原理,对电缆系统进行组合,使之成为一个网络整体,确保其经济性以及合理性与有效性,从而提升电缆利用率[1]。在对配线进行安装的过程中,相关工作人员需要对安装阶段进行有效划分,将各个阶段的具体技术要点确定下来,对于其中的关键步骤技术要点进行控制,利用技术控制的方法提升安装质量,最终确保电力施工的良好质量。通过实践对施工技术管理以及控制经验加以丰富,以推动我国电力事业不断发展。 2.技术要点环节 (1)做好相关准备工作。第一,在穿线之前,需要利用清水以及清洗剂等清扫导线管道,防止里面杂物对导线造成污染,在穿线之前,需要封闭管口。第二,依据相关规定和要求,对穿线管中的线缆进行操作,对其颜色进行有效控制[2]。第三,在穿线的时候,管道之中不能存在导线接头。第四,遇到变形缝以及伸缩缝等部位,需要灵活处理,要为导线留出充足伸缩的余量。第五,在遇到接线盒以及开关盒还有插座盒等位置,需要在盒中预留出长度一定的导线,一般在15厘米左右。第六,对于交流回路一致的导线,需要穿到同一个管道中,不管在什么状况下,不能使导线明露出来,利用盖板对箱盒进行封闭,要对盖板螺丝进行紧固。 (2)做好导线连接工作。第一,关于涮锡缠绕。在这一过程中,首先要保证导线与缠头接触面积以及接触空间的充足,另外,还要保证机械强度与相关标准与要求相符,圈数要在5圈以上。其次,锡的饱满度要与相关标准相符,焊锡质量要有保障,它的表面不能有粗糙或不平的情况,在施工时需要防止夹渣以及虚连情况,保证焊锡的均匀性,也要防止接头部分出现杂物。再次,在涮锡以后马上缠导线,对于所有的部分,都需要利用绝缘层将绝缘工作做好,设置好绝缘层之后,利用黑胶布进行扎紧,保证绝缘效果。另外,在电路之中若是有大量软线与硬线连到了一块,那么需要在施工时进行规范操作,并应控制好施工环境。 第二,对导线进行科学连接。在开展导线套管工作时,一般采用的方式都是压接连接,也就是说,需要从两端的位置将导线插到套管中,在导线都达到了管道1/2的位置时,需要使用压接钳和压模做好压实工作,需要注意的是,其深度需要保证和套管尺寸对应。另外,利用平压的方式对导线和接线柱进行连接,在对单股导线进行连接的时候,需要结合螺丝大小对其开展煨弯操作,确保煨满圈,避免反圈压接,保证压接的牢固性,盘圈的开口要在2mm以内,一根接线柱上面要尽量接一根导线,数量不能超过一根。另外,利用插孔连接方式对导线和连接柱进行连接,结合相关设计以及规范,把导线插到接线插孔之中,对导线线芯要进行牢固压接,如果需要对多芯导线和连线孔进行连接,需要将涮锡拧紧之后插入,如果导线线芯比插孔一半还要小,则需要折回操作,之后再插到接线插孔之中。 第三,和电气设备之间进行连接。如果单股铜芯线的截面积小于10mm2,那么在和电气之间进行连接的时候需要利用缠绕式端子。对于多股铜芯线来说,若是其截面积在2.5mm2以内,那么在与电气进行连接时,首先需要把搪锡拧紧或者也可以对端子接续,完成之后再和端子连接。与此同时,若是其截面积在2.5mm2以上,那么除了需要端子连接,在铜鼻子的地方还需要做好搪锡工作,在对其和插接式端子连接以前,要在导线端部位置对搪锡进行压紧。 (3)对线路进行认真检查。对于配线安装来说,为了保证配电的安全性和稳定性,必须要做好线路检查工作。一般情况下,利用绝缘遥测形式对配线安装线路加以检查。对低压照明以及变压线路来说,绝缘遥测基本上选择为500伏,欧姆表量程是1兆欧到500兆欧之间,要对其连接方式进行关注,确保其牢固程度。对于配线安装线路来说,其单位绝缘阻比的最小值为0.5兆欧。高压线路以及动力线路在进行绝缘遥测时,其单位绝缘电阻的最小值为1兆欧。在完成配线之后需要做好复检工作,从而保证线路施工质量。为了保证配线安装的良好质量,一定要对线路进行仔细检查,做好这项工作之后,还需要对穿线安装质量和安装深层次做好检验工作。 另外,需要对其他检验工作加以重视,比如,要对线槽敷设的情况进行检查,保证线槽和建筑表面紧贴,确保其牢固性,保持合理的布局,横平竖直,避免盖板出现翘角的状况,保证接口的整齐,对拐角以及转角还有转弯连接和丁字连接等进行严格操作,防止线槽的内部和外部出现污染状况。对支架以及吊架具体安装质量进行检查,对支架和掉价进行固定的时候可以利用膨胀螺栓,同时也能够利用万能卡具对线槽加以固定,要对支架和吊架进行合理布置,确保其牢固性以及平整性[3]。对线路保护工作进行检查,在穿过梁以及墙和楼板的时候,不能将线槽抹死于建筑上,线槽在和电气器具进行连接的时候要保证其严密性,防止出现外露,保证施工的良好质量。对配线安装工作进行检查,能够有效保证电路运行的良好质量,提升安装技术。 3.结语 总之,配线安装是提升电缆施工中的一个重要技术。相关工作人员需要抓住各个安装过程,对安装的关键步骤做好技术控制工作,采用有效的技术手段,提升安装质量,最终确保电力施工的良好质量。 电力施工安装论文:电力安装中安全和节能施工技术要点 [摘 要]电力工程对促进经济的发展,保障人们日常生活的稳定有着重要的意义。然而,电力工程由于其施工技术的特殊性,存在一些不完全因素及一些浪费现象。因此当前的电力安装工程要注重节能降耗措施的应用,并在电力安装过程中加强安全施工管理工作。 [关键词]电力安装;安全节能;技术要点 前言 在社会市场经济背景下,我国电力事业持续发展,在电力安装工作开展中,节能减耗已成为不可忽视的关键性环节之一,要注重节能供配电系统、节能设备等的优化利用,要将电力新技能技术工作落到实处,优化利用各种先进的电力技能技术,实现真正意义上的节能减排,促进社会经济持续发展。 1、电力安装中电力节能技术的应用 1.1 节能型供配电系统的使用 在使用节能型供配电系统中,相关人员要全方位分析该地区用电容量、供电距离、电网运行情况等,选择“科学、合理”的供电电压。具体来说,如果配电电压为6~10kV,10kV具有较好的技术经济指标,供电系统与有色金属损耗量较小,在选择高压配电电压的时候,相关人员要优先选择10kV。如果用户6kV设备比较多,容量又不小,技术经济指标较好,相关人员要优先选择6kV。如果用户偶尔会用到3kV的电动机,相关人员则要采用专用变压器进行供电,满足用户在用电方面的客观需求。 此外,在电网运行过程中,大部分电力负荷都属于感性负荷,比如变压器、电动机,这样在安装无功补偿设备之后,比如并联电容器,可以提供一定的无功功率,电网电源向感性负荷提供的无功功率,其在电网中的流动也会有所减少,降低了电网运行中的电能损耗,属于无功补偿,发挥着重要作用。所安装的无功补偿装置可以优化调整大系统中的电网电压,促使电网运行更加稳定,可以合理调整小系统中的三相不平衡电流,提高电网的运营效益。就变压器来说,在电力运行输送系统过程中,是其不可或缺的关键性组成要素,扮演着关键性角色。由于用户对电力的需求各不相同,电力输送电压方面也存在差异性,如果利用压器调节电压,将会增加电能损耗,必须客观分析变压器特点、性质,加以优化利用,降低其电能损耗。相关人员要优化利用电力节能技术,优化完善变压器设备性能,优优化设置变压器参数,借助变压器,合理调节电压,降低电能损耗,优化调整电力负载,合理调整其运行形式,加强变压器的管理,降低其功率损耗,在提高电能利用效率的基础上,顺利实现“节能、环保”的目标。 1.2 节能设备的使用 在应用电力节能技术过程中,相关人员要意识到应用节能设备的重要性,广泛利用变频器。近年来,高压变频调速技术飞速发展,逐渐被广泛应用到不同领域、行业中。就工矿企业来说,大动力设备应用较多,比如水泵、风机,常处于工频状态,需要巧妙利用闸阀动态控制风量与流量,而这会损耗大量的电能。针对这种情况,可以采用变频器,调节变频,完善电机转速的基础上,优化调节对应的风量与流量,电能损耗也较低。在此基础上,相关人员要采用Y型高效电动机,其损耗降低率高达30%,效率提高率达到7%,有1~2年的投资回收期,甚至几个月,要注重节能型照明电器的使用,灯具、电光源、控光器件等照明电器产品要具有较高的效率、安全性等,使用寿命要长,为人们提供一个“舒适、经济、安全”的工作、生活等环境,提高电能利用率。 1.3 电力安装中采取节能技术措施 首先,电力安装施工人员要精准定位电力设备,尽量在现场附近将其安装,且将降压变电站设置在接近负荷中心,并控制变电站的有效半径在 500 m 以内。其次,也可以依据安装现场实际情况设置多个变电站。如此就可以将电力运输距离有效缩短,从而使得运输中的电压损失得以减少,进而节约电能。再次,将供电线路的功率因数提高。可以通过提高变压器负载率或电动机负载率以及对供电线路予以合理布局,从而提高功率因数,实现电能节约。最后,电力安装施工人员要避免电源乱接等现象的发生,防止三相负载不平衡情况出现。因为中性点电位如果升高将会造成中性流量过高,从而使中性线的损失增大。因此,在实际工作中,电力安装施工人员必须确保三相负荷均匀分配,使三相负载的平衡得以实现,进而使节能降耗目标实现。 1.4 改进配电线路水平 可以通过扩大电网中导线的截流水平提高线路水平。一般来说选择满足线路运行要求的最小截面导线界面可以节省投资费用。但是减小导线的界面降低了导线的截流水平,从而会导致线路能耗增加。因此选择合理截面大小的导线非常重要。选用大小比理论截面大小高一到两级的导线所节省的运行费用可以在很短时间内补偿建设中增加的投资费用。一般导线的使用寿命约为 10 年以上,因此在 10 年运行过程中节省的能耗费用与增加的投资费用相比就非常可观了。 另外可以推广应用架空绝缘导线。架空绝缘导线具有很大的优点,第一能够提高线路运行的可靠性,使用架空绝缘导线可以减少外力或其它原因引起的相间短路问题,从而减少了合杆作业时的停电次数,提高线路的整体可用性。第二,能够简化线路杆塔的结果,由于架空绝缘导线的特点,能够满足沿墙敷设的要求,因此可以大大节约线路材料,同时使建成的项目更加美观。最后,由于架空绝缘导线的线间距离非常小,线路电抗仅为普通导线的三分之一,因此可以大大减少导线的腐蚀从而延长线路使用寿命。 2、电力安装过程中的安全施工控制 2.1 提升电力安装施工安全管理意识 电力安装最基本的要求就是安全施工,确保施工人员的人身安全,这同时也是电力企业实现健康可持续发展的保障。因此,各个电力企业必须加大安全管理方面的投入,进一步将工作责任制予以落实,提高管理人员以及电力安装施工人员的安全意识。可以说安全施工是电力企业实现成功经营的基础,因此电力企业必须构建一套适应市场需求变化的安全管理体系。 2.2 电力安装中安全施工技术控制要点 首先,在电力安装过程中,电力安装施工人员要对电力设备进行安全检查,并对其定期加以保养,避免因设备或电路老化而引发电力安全事故,防患于未然。其次,电力安装施工人员要依据施工具体情况,选择合适的设备与线路,并结合施工环境情况,对安装施工过程中可能存在的安全隐患进行分析,然后采取有针对性的防患措施。此外,在敷设线路的过程中,电力安装施工人员必须严格遵守先后顺序进行安装,以免为图省事而造成漏电。再次,在某些环节的安装过程中,比如,在对避雷针进行安装的时候,必须按安装避雷针标准程序进行安装。最后,当安装好电力设备后,必须先对电力设备进行调试,确保在投入使用后,电力设备不会出现安全事故。 3 结语 节能降耗与安全生产是当前进行的所有生产活动所必需的基础,随着群众日常生活对电力需求的日益增加,电力企业在开展电力安装项目的时候,一定要认真结合节能降耗与安全生产这些思想来开展具体安装施工,使得电力安装中的节能活动与安全活动更加完善,从而更好地促进电力企业健康持续发展。 电力施工安装论文:浅谈电力施工过程中配线安装的技术要点初探 摘 要:现阶段,随着国家社会经济的发展,电网的建设逐渐成为关乎国计民生的重要问题,在促进经济又好又快地发展过程中,发挥着至关重要的作用,人们对于电气工程在施工方面的要求日渐提高,同时,配线的安装设计自始至终都在整个电力施工过程中的作用巨大,配线的过程中实际就是在相关技术的帮助下促进电缆使用效率显著提升的重要过程,安装技术的规范与否将直接影响电力施工工程的质量和安全。因此,强化对电力施工过程中配线安装的技术要点的初步探究十分有必要。 关键词:电力施工过程 配线安装 技术要点 初探 近年来,随着社会经济的迅猛发展,电力工程获得了更好的发展空间,在具体的施工过程中必然会面临一系列的施工环节,其复杂性可想而知。因此,为确保施工的安全性和质量的显著提高,采取行之有效的措施与严格的管理技术势在必行。同时,配线的安装自始至终都在整体电力施工过程中肩负着不可撼动的坚固地位,其安装质量的好坏在很大程度上对电力工程本身的安全性、稳定性以及可靠性带来直接影响,故在电力施工过程中应该给予配线安装以高度重视,进而能够促进系统本身运行质量的显著提升,从而有助于帮助我国电力事业能够朝着又好又快的方向蓬勃发展。 1 配线安装技术要点环节 1.1 做好相关的准备工作 (1)在正式进行穿线之前,需要在清水和清洗剂的帮助下对导线管道进行彻底的清洗,以此便能够将内容杂质物清理干净,有效地避免污染现象的发生,并且需要将管口进行科学有效的封闭。 (2)严格按照相关的规定要求,操作穿线管中存在的各种线缆,并且在此基础上严格、有效地控制线缆的颜色[1]。 (3)在进行穿线的过程中,是绝不允许管线中有导线接头存在的。 (4)灵活地处理那些将要出现变形和伸缩缝的位置,要为导线将充足的伸缩余量留出来。 (5)在接线盒、开关盒和插座盒等位置,预留长度在15 cm左右的导线。 (6)将交流回路一致的导线在同一个管道中插入,并且保证导线无论在什么样的一种情况下都不能将其裸露在外边,必须利用盖板封闭箱盒,紧固盖板的螺栓。 1.2 做好相关连接导线的工作 1.2.1 涮锡缠绕 在进行涮锡缠绕的过程中,应该极大地确保导线与缠头接触面积、空间的绝对充足,确保机械本身的强度能够达到相关标准的要求,缠绕的圈数不少于5圈;锡的饱满度要达到一定的规范要求,进而为锡的焊接提供重要的保障,保证锡平面的光滑,施工过程中需要对类似于虚连和夹渣的情况进行有效避免,以此促进焊锡本身均匀性的显著提高,有效地避免了接头部分杂物现象的出现[2];涮锡完成后,需要在最短的时间进行导线的缠绕,利用绝缘层对全部分进行绝缘处理,在将一定的绝缘层设置好之后,利用黑胶布进行扎紧和缠绕工作,以此来确保绝缘能够取得理想的效果;如果电路中存在大量硬线和软线互相缠绕的现象,便需要在进行施工操作时确保操作的规范性,并且对周边的施工环境进行严格、有效的控制。 1.2.2 科学连接导线 导线套管工作在展开时,使用的方式多为压接连接,换言之就是将导线从套管的两端插入其中,将导线置于导管1/2位置处,压实工作则需要借助压接钳和压模的帮助,值得一提的是,导线在套管中的深度应该与套管尺寸的大小相适应[3]。同时,在连接导线和接线柱时需要借助平压的方式,在连接单股导线r需要将螺丝的大小有机地结合起来,之后在此基础上将煨弯操作充分地展开,以此来能够将圈数煨满,有效地防止反圈压接的情况出现,为压接的牢固性提供重要的保障,且盘圈的开口大都严格地控制在2 mm的范围内,在一根接线柱上要尽可能地只接入一根导线,对连接的数量进行严格控制。此外,在借助插孔的方式将导线和接线柱连接起来时,需要严格地按照相关的技术谁规范,在接线孔中插入一定的导线,并牢固地压接导线的线芯,若连接孔和导线芯的数量有很多,则事先就要将涮锡进行拧紧操作,然后再将其在插孔中插入进去,若导线线芯远远小于插孔的一般,则折回操作十分有必要,待操作完成后将其在插孔中插入。 1.2.3 连接好各种电气设备 若单股铜芯线的截面积在10 mm2以下,则需要在缠绕式端子的帮助下连接电气设备;若单股铜芯线的截面积在25 mm2以内,则事先需要拧紧搪锡或者将端子连接起来,待这项操作完成之后,再将其和端子连接起来;若单股铜芯线的截面积在25 mm2以上,除了将端子连接起来以外,还应该在铜鼻子的位置将搪锡的工作做好,并且在与插接式端子进行连接之前,需要对位于导线端位置的搪锡进行必要的压紧工作。 1.3 认真的检查各个线路 电力施工过程中配线安装的目的在很大程度上是为了促进配电安全性、可靠性以及稳定性的实现,因此,需要认真地对各个线路进行详细且全面的检查。通常情况下,在绝缘遥测形式的帮助下检查各个配线的安装线路[4]。针对那些照明气压相对比较低和变压线路而言,基本上选择电压在500 V左右的绝缘遥测,欧姆的表里程大多在1~500 MΩ的范围内,通过密切的关注其连接的具体方式,可以为其本身的牢固程度提供科学的保障。基于配线安装线路而言,其单位最小的绝缘阻比大约为0.5 MΩ左右。在对电压相对高的线路和动力线路中,进行绝缘遥测的最小单位绝缘电阻值大约为1 MΩ。 2 电力施工过程中配线安装的检查 在完成相关的配线安装工作之后,便需要对整个电力施工过程中进行必要的检查与复检,进而确保整条线路的施工质量能够与相关的规范要求相符,检查时一定要做到认真仔细,之后就穿线的安装质量进行更加深层次的检验,高度重视其他方面的检验工作[5]。 例如:仔细地检查线槽敷设的具体情况,确保线槽能够紧密的贴合建筑的表面,使其异常牢固,进行合理的布局,横要平竖要直,以此便能够有效地防止盖板翘角情况的出现,确保接口的整齐性。同时,在丁字与转弯的连接处、拐角处、转角处等进行严格的操作,避免线槽内外部污染情况的出现[6]。另外,仔细检查支架和吊架的安装质量,在固定的过程中可以使用一定的膨胀螺栓和万能卡具,科学、合理地布置支架和吊架,使其牢固、可靠、稳定以及平整。在检查线路保护的过程中,尤其是穿梁、墙以及楼板时,一定要避免线槽在建筑上抹死情况的出现,在连接线槽和电气器具时能够确保严密性的实现,以此来有效避免外露现象的发生,促进施工质量的显著提升。 3 结语 总之,电力施工过程中配线安装技术在很大程度上有助于促进电缆施工质量的有效提升。在具体的安装过程中,工作人员需要根据安装的规范要求和步骤进行施工,严格控制配线安装的技术,通过采取行之有效的措施,促进安装质量的提升。 电力施工安装论文:电力施工中变压器和GIS设备安装调试技术分析 摘 要:由于经济的快速发展,电力施工技术在整个电力工程中发挥着不可缺少的重要作用。该文主要介绍了在电力施工过程中变压器以及GIS设备安装调试中的技术进行分析和研究,所以应该加强变压器以及GIS设备安装调试技术的分析和研究,进而提出以下内容。 关键词:电力施工 变压器 GIS设备 安装调试 技术 变压器是电力系统中不可缺少的重要设备,对系统的安全起着决定性作用。而GIS主要是将断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等,经优化设计有机地组合成一个整体,在电力系统中得到了越来越广泛的运用。所以应该加强变压器以及GIS设备安装调试技术的分析和研究,只有这样才能保证电力系统的稳定运行。 1 变压器的安装调试技术分析 1.1 变压器就位分析 在对变压器进行整体就位前,应该对其方位进行确认,满足高低压套管出线需求。在变压器就位后,要对进线方向以及相关的中心位置进行检查,达到所需要求。另外,轨道上安装的变压器要利用好止轮器,将变压器固定好,以避免出现滑位现象。变压器在对气体继电器一侧进行安装的过程中应该有1%~1.5%的上升高度。 1.2 器身吊罩检查或钻芯检查分析 一是变压器各个部位以及相关的运输支撑是否存在移动现象;二是螺栓是否紧固,有无采取防松措施;三是绝缘屏障是否完好等。在其内部排放完成后,就可对变压器实施吊装工作,首先把钟罩周围的螺丝拆下,然后系上绳索,与此同时还要检查起吊设备是否正常。其次,在起吊过程中避免罩壳和铁芯出现碰撞。为了避免起吊过程中无法控制重心,可先进行试吊,一般高度为50~100 mm之间,就可以对重心位置检查,只有正常后才可慢慢吊至枕木。当罩壳完全吊起后,检查人员着连体无扣工作服对支撑件、螺栓、绝缘屏障等附件进行检查。在变压器不能吊罩的情况下,进入钻芯检查,变压器在检查前应排净氮气,对变压器内部注入干燥的空气,人员着无扣连体工作服进入变压器,检查内容同上。 1.3 回罩注油分析 通过相关试验所得到的数据处于正常范围内,便可回扣钟罩。在回扣过程中也要保证重心的稳定性,避免油箱和芯部出现接触,可以运用定位棒保证穿装螺钉工作顺利实施。注油一般情况下都会在放油后的16 h内进行,以避免器身在空气中暴露的时间过长。 1.4 附件安装分析 在套管安装中,首先应该从套管内对引流线进行穿入;其次让套管能够缓慢地下落直到引线能穿出套管。对于引线而言,其底部应力锥接近套管时要保证应力锥不受外力。套管在固定后,要对引流线接头的固定销进行安装,套管末屏接地应良好。冷却装置安装时,首先把变压器本体上的阀关闭;其次对法兰临时封闭板进行移除,进一步吊起冷却器,将其套上相应的橡皮圈,再把上下连管法兰的螺栓拧紧。在安装净油器以及安全气道时,其内部应保持清洁。安装气体继电器和温度计前应检验合格,保证信号触点动作正确。 1.5 变压器调试分析 变压器安装完后、投运前的试验项目及结果是分析变压器从出厂、运输到安装质量的重要依据,对每个试验项目的结果结合起来分析,提高判断问题的准确性。 1.5.1 油中溶解气体分析 绝缘油裂解产生如H2、CH4、C2H4、CO等气体,当变压器内部气体成分或含水量超过规定时,应查明原因,及时分析,综合判断。 1.5.2 检查所有分接头电压比、极性或接线组别和绕组直流电阻测量 应检查变压器所有分接头的电压比,保证变压器绕组匝数比的正确性和是否存在匝间短路,检查接头连接和分接开关位置是否正确。分接头电压比应与制造厂铭牌数据相比无明显差别,且应符合电压比规律。单相变压器进行极性试验,三相变压器进行接线组别试验。绕组直流电阻测量可检查内部绕组接头的焊接质量,绕组有无匝间短路现象,检查电压分接开关接触是否良好,高压引出线有无断裂。测量应在各分接头的所有位置上进行。 1.5.3 测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ和直流泄露电流 测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ可以检查变压器受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上有严重局部缺陷等情况。当变压器有绝缘缺陷时,tanδ会产生变化。对变压器绕组连同套管进行直流泄露电流试验可发现变压器绝缘整体受潮、部件表面脏污情况,以及贯穿性的集中缺陷。 1.5.4 绝缘电阻测试及交流耐压试验 变压器绕组连同套管的绝缘电阻测试能有效地检查出变压器绝缘问题,如:瓷件破裂、器身内有金属接地等缺陷。交流耐压试验是检验变压器绝缘强度最直接、最有效的方法,如:绕组主绝缘受潮或在运输过程中引起的绕组松动、油中含有杂质等缺陷。 2 GIS安装调试技术分析 2.1 GIS安装分析 在安装过程中应根据相关顺序对部件进行合理安装。GIS安装顺序为:地面轴线定位―间隔就位―模块之间的拼装―气室真空抽气―气室内充六氟化硫气体―二次电缆敷设―二次接线。 2.2 GIS调试分析 2.2.1 一次回路直流电阻试验分析 目的在于检查GIS内的相关导体在连接过程中的接头是否正确,不同部分的接触性是否良好,对额定d流的相关需求是否能够满足。一般运用直流降压法。为了减少测量误差,电压测量线应放在电流输出线的内侧,另外接线的位置应该正确,与导体接触应良好。 2.2.2 气室密封性检验和测量微含水量分析 气室密封性不仅和系统稳定运行有着密切联系,同时也会直接关系到工作人员安全,所以在安装工作结束后,要对每个气室关键部位进行严格检查,例如:接头密封性检查、法兰面接口检查以及气室阀门检查等。对于SF6而言,气体中存在部分微水含量,这不仅会对其纯度产生影响,也会对绝缘性能带来影响,所以应使用微水测试仪,检查每个气室SF6气体微水含量,充分保证其合格。 2.2.3 避雷器检查分析 GIS避雷器和普通避雷器在结构上存在比较大的差别。GIS中的避雷器通常密封在比较狭小的空间中,安装前,保证避雷器在整个运输中未出现损坏现象。如果安装一些具有震荡或撞击指示器的避雷器时,若指示器动作,避雷器必须返厂 ,在对GIS避雷器安装后,可使用母线高压试验对其检测。 2.2.4 接地检查和二次回路检查 接地检查主要是检查接地位置是否正确,接地是否良好,并且符合各项要求。保证二次回路接线正确,导线与端子连接牢固,具有较好的绝缘性。对于有接地点的二次回路,位置应正确,接地良好。不同的连锁以及闭锁之间的功能都能满足设计的相关要求。 3 结语 通过上述分析,变压器、GIS设备能否稳定运行,不仅和日常的维护有关,同时与试运前的安装调试也密不可分。若在安装调试过程中留下隐患,将会导致运行中出现异常,严重的将导致安全事故,所以应加强变压器以及GIS安装调试技术和能力,保证系统的安全运行。 电力施工安装论文:探讨电力施工中变压器的设备安装和调试技术应用研究 摘 要:随着经济快速发展,人民生活水平不断提高,电力已经运用到生活的各个方面,电力企业的地位越来越高。电力施工的核心环节就是变压器安装调试,变压器的能否正常工作取决于变压器安装时的工艺及调试质量。 关键词:电力企业;安装;电力变压器;调试 一、引言 随着经济快速发展,人民生活水平不断提高,电力已经运用到生活的各个方面,电力企业的地位越来越高。那么电力企业在具体的施工过程中,需要重点注意什么呢?在安装过程中需要重点注意变压器设备安装。本文介绍变压器安装,调试流程,以及注意事项。 二、施工过程中设备的介绍及相关概念 所谓变压器是一种静止的电气设备。它依据电磁感应的原理,将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。变压器按照用途分电力变压器,仪用变压器,整流变压器等,本文着重介绍电力变压器的安装调试流程。在安装之前,要进行电力变压器安装准备,变压器二次搬运。 (一)电力变压器安装准备 变压器在电力施工中具有重要作用,变压器的作用主要是调节电压或从高压转化成低压电。而变压器主要由器身,油箱,冷却装置,保护装置,出线装置组成,大型变压器一般是分体运输,到达现场后再有厂家技术人员指导拼装而成,这就要求我们现场施工人员熟悉设备,熟悉安装流程,需要施工人员核对设备及材料,一般设备及材料要求如下: 1、查验合格证和随设备技术文件,变压器的出厂试验报告。 2、按照设计要求查看变压器铭牌,检查各技术参数、附件是否与设计标准一致; 3、检查附件齐全,绝缘件无损伤、缺陷、裂纹等,充油部分不渗漏,充气高压设备气压指示正常,涂层完整; 4、型钢:各种规格型钢应符合设计要求,并无明显锈蚀; 5、螺栓:除地脚螺栓及防震装置螺栓外,均采用镀锌螺栓,并配相应的平垫圈和弹簧垫; 6、其它材料:蛇形管,耐油塑料管,电焊条,防锈漆,变压器油,均应符合设计要求,并有产品合格证。 (二)变压器二次搬运 电工,起重工作业配合进行二次搬运。采用吊链、汽车吊装,根据距离远近,采用滚杠、卷扬机、汽车运输,行车平稳,用钢丝绳固定,减少震动。 三、变压器安装过程 变压器安装过程包括固定变压器、注入液体、附件安装等。 (一)固定变压器 在设备安装之前,首先要进行固定。固定过程中要注意变压器的倾斜度以及变压器的线的走向及安装要求。考虑到各种变压器的设计不一样,需要根据实际需求确定固定变压器的方法。比如涉及到气体继电器的时候,需要使电压其倾斜,1%-1.5%的范围,如果变压器没有这么设计就需要在固定的时候自己注意倾斜。 试调以后就起吊,起吊只需要把定位棒改为绳索。起吊要保证重心稳,中心及其他部分正常。 下面_始检验,检验的时候要观察螺丝钉是否生锈,是否稳固,观察变压器是否产生了垃圾,对于不稳固的螺丝钉要重新稳固,对于垃圾要及时清理。还要检验绝缘措施是否还有保障,检验各个开关是否还能正常工作,总之,需要细心观察,仔细检验。 (二)注入液体 上面降到排除液体,那么检验完成以后需要注入液体,而且要有效率的进行检验,要在十几个小时内重新注入液体,来保证机身不与空气反映。另外操作过程中也要保证重心稳定。 (三)附件安装 附件安装包括电压切换装置、防潮呼吸器、气体继电器、温度计、变压器联线等。 四、变压器调试 变压器调试分为很多个部分,包括一次设备调试,二次设备调试,送电试运行等,一次设备调试在安装前后都有涉及,不一一列举,只列举主要试验所需项目: 1、测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数 2、测量线圈连同套管一起的直流电阻 3、检查所有分接头的变压比 4、测量与铁心绝缘的各紧固件(连接片可拆开者)及铁心(有外引接地线的)绝缘电阻 5、检查三相变压器的联结组标号和单相变压器引出线极性 6、测量绕组连同套管的介质损耗角正切值 tanδ 7、测量有载调压档位的直流电阻 8、测量线圈同套管一起的绝缘电阻 9、绕组变形试验 10、测量绕组连同套管的直流泄漏电流 11、线圈连同套管一起做交流耐压试验 12、绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电试验 13、检查相位 14 测量噪音 15、油箱中绝缘油的试验。 二次设备调试包括变压器保护调试,测量回路,刀闸控制回路,变压器本体CT回路检查,变压器的气体保护回路,测温回路,压力释放回路,油压速动回路,冷却回路,调压回路,消防系统等调试 送电试运行,变压器各项试验符合规范后,送电前应组织对变压器及其附属设备进行检查,检查变压器绝缘值符合规程规定,变压器第一次投入时,全压冲击合闸, 变压器第一次受电后,持续时间不应小于10分钟、无异常情况;依照规程应进行3-5次全压冲击合闸,并无异常情况,冲击过程中励磁涌流不应引起保护装置误动作;变压器带电后,检查油系统不应有渗油现象;变压器试运行要注意冲击电流、空载电流、一、二次电压、温度,并做好详细记录;变压器持续运行前,应核对相位;变压器空载运行24小时,无异常情况,方可投入负荷运行。 变压器调试每个部分都不能遗漏,每个部分都要通过检测,才能确保电力施工完全完成。 五、验收 变压器开始带电起,24h后无异常情况,应办理验收手续。验收时,应移交下列资料和文件: a)变更设计证明; b)产品说明书、试验报告牟、合格证及安装图纸等技术文件; c)安装检查及调整记录。 六、结论 电力施工的核心环节就是变压器安装调试,变压器的能否正常工作取决于变压器安装时的工艺及调试质量。电力与人民生活息息相关,电力企业需要强化安全意识,严格按照设备的安装流程进行操作。在安装之前,要进行电力变压器安装准备,变压器二次搬运。变压器安装过程包括固定变压器、注入液体、附件安装等。变压器调试分为很多个部分,包括一次设备调试,二次设备调试,送电试运行等。调试完以后进行验收。 电力施工安装论文:电力设备安装工程施工中的质量控制探讨 摘 要:要使电力设备安装工程施工质量达到预期功能,就离不开对质量标准的控制。电力设备安装工程施工质量受到材料设备、施工方式、施工环境和施工人员素质等多方面的影响,要做好质量控制,就必须在施工前期的准备、施工过程中的质量管控以及施工完成之后的工程验收等全过程把控,让施工过程与施工所用材料、设备都合乎质量标准,细化施工工序,让每一步都能有效控制电力设备安装工程施工中的质量。 关键词:电力设备;施工;质量控制 0 引言 随着我国社会经济的持续发展与人民群众生活水平的提高,尤其是城市化和农村边远地区的现代化推进,包括电力设备在内的基础设施工程建设越来越多。电力工程属于持久性工程,设备安装是工程项目实体形成的主要过程。近年来,面对市场需求的加大以及质量要求的提高,各施工企业必须认清做好质量管控的重要性,发现影响电力设备安装工程施工中质量问题出现的主要原因,采取切实有效的措施做好质量控制工作,让企业在市场竞争中始终处于不败之地,促进我国的电力事业取得长足发展。 1 影响电力设备安装工程施工质量的主要因素 1.1 材料设备的影响 电力工程施工涉及到的材料很多,包括电缆、钢管、玻璃和水泥等。材料购买需按工程设计要求来采购,材料型号和质量都要确保合格,这就需要对供应厂家严格挑选,必须采购正规厂家的产品。电力工程所用设备包括施工机械设备和将要进行安装的电力设备。电力设备通常价格昂贵,需谨慎、集中购买[1]。电力工程施工所需材料和设备的质量必须符合规定要求,确保施工质量达到设计要求。 1.2 施工方式的影响 施工方式主要是指电力设备安装工程中的设计方案、施工流程和工程调试手段等,这些方式的选择直接影响到工程施工的进度和工程质量。施工图纸必须按照施工地点和电力设备安装的实际需求来进行设计,从整体上考虑工程方案、施工进度、施工质量和施工成本等多方面的质量要求和经济效益。 1.3 施工环境的影响 工程施工都会受到周围环境的影响,电力设备安装工程也不例外。电力设备容易受到周边空气湿度、风力、温度和地形条件等自然环境的影响,包括对施工进度和设备运行等方面的影响。因此,在施工方案的制定过程中,要充分考虑施工地点的实际环境,综合考虑多方面因素,再来制订施工方案。 1.4 施工人员素质的影响 电力设备安装工程施工会涉及到项目管理人员和工程施工技术人员等,他们是整个工程项目施工的操作者,其素质直接影响到工程质量。因此,要控制电力设备安装工程施工的质量,务必配备专业的高素质人员进行相关管理和技术施工工作。 2 电力设备安装工程施工中质量控制的具体措施 2.1 施工前的准备措施 (1)建立施工质量管理制度。在电力设备安装工程施工开始之前,项目部门应当制订专门的施工人员的专业编制,对施工过程中可能出现的问题提前做好预判,并制定好相应的解决措施,未雨绸缪的施工准备可以让工程顺利开工,不至于出现过多不可控的因素而影响到电力设备安装工程施工的进度和质量。 (2)择优选择施工人员并对其进行专业培训。在人员配备上,要依据工程设计所需的技术标准,择优选择技术过硬、经验丰富的施工人员。要加强对施工人员的岗前培训,增强质量控制意识,提高施工技术。要不断灌输质量第一、预防控制的思想,时刻把客户服务放在第一位。定期在技术上和思想上对施工人员进行专门培训,并积极鼓励施工技术创新,对于能够促进施工质量提升和工期速度提升的创新给予一定的奖励。 (3)对施工材料设备进行质量监控。施工企业要选派业务素质和道德水平兼优的人员进行施工材料和设备的采购,并针对工程要求进行专业培训。采购人员要对供货商要谨慎审查,包括材料和设备的生产许可、质量认证等指标的辨识,还要对市场信息进行深入研究,在多家对比之后选则信誉异、价格较低、质量过硬的供货商。施工单位要安排专门的材料和设备检验人员对样品进行科学检验,确保施工准备的材料和设备质量合乎设计要求[2]。 2.2 施工中的质量监管措施 (1)加强施工技术管理。施工技术直接影响项目工程的质量,务必加强施工过程中的技术管理。施工企业要针对设备安装工程指定相应的施工操作规范章程,施工人员务必严格安规操作,不可麻木大意、偷工减料;要践行科学的技术管理制度的同时,对技术创新也要及时给与奖励,鼓励员工在施工过程中的技术创新。 (2)制定项目监管制度。要确保电力设备安装工程施工质量,除了充足的物质准备和技术、思想方面的准备之外,还需要建立专门的监管部门,以对整个施工过程进行严格的监管。工程项目部可以在企业内部派选专业素质过硬的人员来担任监管人物,也可委托专业的监理公司来对工程施工进行监管。在施工过程中出现任何违反设计要求的施工问题,要及时指出并做好整改,对于较为严重或具有一定普遍性的问题,要在整个施工队伍中做出相应的警示。 3 电力设备安装工程施工中质量控制的重要性 电力设备安装工程施工设计面非常繁杂,从设计规划、工程所用材料和设备选购及它们的利用效率、施工工艺的选择和施工方法的选择,都影响到整个工程质量。在施工过程中,材料设备的质量少有瑕疵或施工人员稍有懈怠,都会导致工程质量问题的产生。若在施工过程中不能做好质量管控,待项目竣工之后再来进行针对性检修,必将耗费非常巨大的人力物力财力,而且会对周边电网的运行造成影响,既不利于电力企业的经济效益提升,也会影响社会和谐。正因如此,做好电力设备安装工程施工中的质量控制显得尤为重要。 电力施工安装论文:浅谈电力工程安装施工全过程成本控制的管理 摘 要:加强对电力工程安装施工全过程成本控制的管理的研究,有利于提高电力工程安装施工全过程成本控制水平,具有重要的现实意义。因此,加强对电力工程安装施工全过程成本控制的管理的研究是非常必要的。文章在分析全过程造价管理概念的基础上,阐述其在电力工程造。 关键词:电力工程;施工;全过程;成本;控制;管理 在电力工程造价管理中,将运营成本控制纳入全过程造价管理中,及时把运营成本变化反馈到管理决策中,避免在预算紧张的时候,出现建设单位故意压低建设成本的现象,致使工程后期运营维护成本大幅增加,使得电力工程建设的经济效益不断下降。在此过程中应用全过程造价管理,能够让决策人员、设计人员、技术人员从工程项目的全过程角度分析成本与造价问题,进而达到了工程项目全过程造价的最低值。 1 全过程造价管理概念 全过程造价管理主要就是从项目长远经济效益出发,对项目规划、设计、购置、制造、安装、运行、更新、维修直到报废的全过程予以充分考虑,是全过程造价最低的一种管理方法与理念。全过程造价管理作为一种新型工程造价管理模式,在20世纪70年代得到了大力推广,并且形成了一整套管理体系。全寿命周期造价管理主要就是从项目生命周期角度出发,全面分析项目造价管理,在传统全程造价管理的基础上,加设项目运营、扩建、拆除等费用计算。针对电力工程项目寿命周期而言,主要是从功能寿命、经济寿命、物理寿命、法律寿命角度考虑。大部分电力工程造价管理就是对经济寿命的管控。全过程造价公式为:L=N+R,其中L表示全过程造价;N表示一次性投资费用,主要包括收购、咨询、勘察、设计、施工等筹建费用,以及借贷、利息等筹资费用;R表示经常发生费用,主要包括建筑使用期内的操作管理费用,设备与设施的维修、更换费用,功能使用费用等等。 2 全过程造价管理在电力工程造价管理中的应用 2.1 投资阶段与设计阶段。一直以来,在工程建设过程中,均会在一定程度上忽视工程建设前期的造价控制,将造价控制重点放在了施工阶段,导致工程造价管理相对被动,以致于无法合理、科学的落实造价管理工作。所以,要想有效控制工程造价,就要重视工程建设前期的造价管理。首先,进一步完善实施设计方案招标或者方案竞选。在电力工程建设中,通过设计招标活动的开展,可以有效促进竞争,选择适合的设计方案,进而确保设计的准确性、合理性、科学性与先进性;与此同时,开展设计招标活动,还可以促进项目建设投资有效控制工作的展开,极大的缩短了设计周期,减少了设计费用,借助设计招标评定出功能全面、技术先进、安全适用、结构合理、满足项目技能环保要求的设计方案,为电力工程造价管理工作的全面落实提供可靠依据。其次,实行限额设计。在电力工程造价管理中,通过限额设计的实行,能够有效改进设计单位的管理工作,将整个项目按照设施部位或者功能差异分成若干的单元,之后根据限定额度对设计方案予以选择,最大限度的优化结构,提高设计水平,真正做到投资少、收益高。 2.2 增强工程全员造价意识。控制电力工程造价的任务不仅仅是相关造价人员的责任,还需要全体员工的积极配合。所以,为了能达到电力工程造价控制的目标,在电力建设施工的过程中,对相关的施工人员进行造价培训,能让全体员工都参与到电力工程造价中,提高他们控制造价的意识,进而保障施工技术和造价之间能更加科学和合理。另外,相关的造价人员应对自身进行进一步培训,提高基础理论知识,提高业务能力,进而保证造价控制能实事求是。 2.3 施工阶段。在电力工程项目建设中,施工阶段的造价管理对整个工程的造价控制有着十分重要的意义,是提高工程建设效益的关键所在,必须予以高度重视。在电力工程施工阶段中,主要从以下几个方面强化造价管理:一是,完善工程招投标工作。在编制工程项目招标文件的时候,一定要做到内容严谨、准确、完整,并且保证招标条件符合有关规定,贯彻落实公平、合理的原则;合理确定招标控制价,为工程造价控制提供标准;对评标制度与评标程序予以严格规定,并且严格按照规定展开工作;在中标之后签订合同的时候,需要确保合同条款细致、严谨,为施工的有序进行打下坚实的基础。二是,强化甲供材料、设备投资管理。在电力工程建设过程中,针对甲供材料与设备而言,一定要以大渠道供货为主,以市场自行采购为辅。在市场自行采购中,需要由主管工程的机关、工程指挥部一同参与,通过实际调研,选择物美价廉的产品;针对大型设备而言,可以采用招标的方式进行购买,在制定合同条款的时候,一定要明确产品质量等级与供求双方的责任与义务。在材料、设备进场的时候,进行质量检验,一旦发现质量问题,予以拒收,以此保证施工质量达到预期的标准。三是,重视设计变更管理。设立统一的设计变更管理机制,对设计变更签证审批程序予以严格控制,避免出现违规变更的情况。四是,做好工程审计。在电力工程建设中,一定要加强项目的全程审计,合理控制工程造价,以此实现工程建设的经济效益。 2.4 造价信息动态系统的建立和完善。电力工程造价控制管理是否有效,起到决定作用就是造价信息动态系统是否全面。虽然我国已在大力发展相关技术,但在造价信息系统中依然存在着一定的局限性,如系统中对造价管理相关的业务流程及表单尚未做到固化。所以,为了能真正控制电力工程造价,相关的造价人员必须要积极收集相关信息,如电网设备及材料等价格信息和相关收费标准。另外,还需要进一步提高造价控制管理的水平,做好电力工程施工造价成本的分析工作,进而能为以后的工程造价提供可靠的数据。 2.5 电力工程施工阶段的造价控制。在进行电力工程施工时,必须要严格按照相关规定和标准来施工,进而保证工程施工的顺利和安全;同时,还需要在施工过程中保证资金使用的合理性;另外,还需要对合同加强管理,承包工程的双方需要切实履行合同中各自的义务,对于可能造成工程造价提高的因素,应积极结合施工现场的实际情况加以解决。在签订合同时,应将各种影响工程造价的因素考虑进去,并且明确规定设计变更及索赔等相关问题,避免发生合同纠纷事件,从而影响最终的结算。由于我国各地政府之间的标准不统一,导致在进行征地时,其费用标准也不同,最终会造成电力工程建设项目在进行场地征用和清理时,其费用一直是居高不下,致使工程造价上涨,也为工程投资控制增加了一定的难度。为了能有效解决这个问题,相关的电力企业应积极与政府沟通,并通过政府颁布的相关政策,从而在最大程度上缩小成本目标值和实际值之间的差异,进而可以达到有效控制工程造价的目标。 3 结语 综上所述,全过程造价管理作为一种新型造价管理方法,主要就是在全程造价管理的基础上,运用先进价值理论对工程造价进行控制。在电力工程建设中,全过程造价管理的逐步推广,将为电力事业的发展增添了新的活力,并且有效提高了力工程建设的经济效益与社会效益。 电力施工安装论文:10kV电力变压器安装施工技术探讨 摘要:变压器在电力系统中起着非常重要的作用,是电力系统正常运行必不可少的电力设备。变压器的安装质量影响着电力系统的稳定性,因此在电力系统建设的过程中对变压器的安装质量要有足够的重视。文章针对10kV电力变压器的安装施工技术进行了探讨,希望能够对变压器的安装施工技术有所完善,进而为电力系统的建设做出贡献。 关键词:10kV电力变压器;安装施工技术;电力系统;电力设备;电能损耗 变压器能够减少电网能量的损耗,对能源使用效率的提高起到重要的作用。电力变压器的重要作用还体现在电力系统运行的过程中,变压器的升、降压能够保证电能的安全、顺利的输送。升压变压器能够有效地减少输电线路上电能的损耗并完成高压输电。降压变压器能够在电能送达用户端之前调节适合用户使用的低电压,可以满足多种用户的需求。由此可以看出,电力变压器是保障电力系统运行安全性和稳定性的重要设施。所以为了电网的稳定运行,建设电力系统时应采取相应的管理措施和技术措施,不断完善电力变压器的安装施工技术,从而达到预期的质量要求。 1 电力变压器施工准备 准备好电力变压器的施工设计图纸,办理好施工手续,完成审批资料的审核,确认电力变压器的性能参数、规格型号等技术指标以及完成整体安装所需的必备条件。确认变压器的规格参数是否符合设计要求,施工过程所用的设备也要符合设计要求,产品检验必须合格才能使用。对设备的技术数据、制造商、额定参数等都需要明确掌握,根据这些信息选择适宜的施工材料,在对10kV电力变压器进行施工安装时,调和漆、防锈漆等材料必须出厂检验合格,这些是施工过程中必不可少的材料,材料的好坏也影响着施工质量。另外,变压室的墙壁和屋顶必须做好防水工作,若出现渗漏现象可能会造成严重的后果,地面需保持平整,有利于施工和美观。配套的一些基础设施也要严格按照施工设计和施工规范进行施工。 对预埋件和预留孔洞做相应的处理,对于通风口、栏杆等防护性设施进行完善等。变压器的开箱验收也是保证按照施工质量的一项重要工作,必须组织专业的技术人员进行检查,确保变压器与设备资料无偏差并完全符合设计要求,主体设备及其零部件完好,有完整的权威机构出具的检验合格报告。以上这些条件是保证施工质量和施工顺利进行的前提条件,待以上事宜都准备完成后方可进行施工。 2 电力变压器施工注意事项 电力变压器台架的安装主要包括安装变压器、熔断器及熔断开关、避雷器等,安装过程中要对倾斜度严格进行控制。电力变压器低压综合配电柜是确保用电安全性和电力系统稳定性的设施,低压综合配电柜的容量要符合电力变压器的需求,在10kV电力变压器的安装施工中,应用比较广泛。低压综合配电柜在农村电网改造中起着很重要的作用。在安装低压综合配电柜时,要将诱发短路的因素降到最低,保证电缆连接准确,布放设置防水弯,保证良好的接地。 熔断器是电力系统建设中必不可少的器件,在电力变压器的高压端以及低压端都需要安装熔断器,高压侧熔断器安装时对垂直高度和水平距离有一定的要求,需严格按照设计进行施工。 电力系统存在着受雷电灾害的风险,当电力变压器受到雷击时,雷电所产生的电能由于接地电阻过大不能及时地导入大地,极容易损坏电力系统设备。由于避雷器的损坏或者电压降较高容易导致变压器损毁,进而给电力系统造成一定的损失,所以在安装接地设施时要确保接地电阻符合设计要求。在避雷器的安装过程中,应一端连接大地,另一端与输电线路相连,保证电力系统遭受雷击时将高电压及时导入大地,减少或避免电力系统遭到破坏。在多种电压等级的电力系统中,10kV电力系统覆盖的供电面积比较大,线路比较长,变压器数量也比较多,直接对各种不同的用户供电。10kV电网主要以架空的方式布放线路,没有遮挡和避雷线,在雷雨季节容易遭受雷击损坏变压器,影响供电安全,因此防雷保护工作需要加强,通过降低接地电阻可以减小或避免雷击所造成的破坏。 电力变压器是比较贵重的电力系统元件,它影响着电力系统的稳定性和可靠性,因此需要安装继电保护装置保障电力变压器正常工作。随着电力行业的不断发展,电力系统的高效安全运行对人们的正常生活有直接的影响,电力变压器在电力系统中起着不可替代的作用,根据不同用户的需求,能够通过电压、传输功率、电流等转换满足供电要求。电网的不断发展进步对电力变压器的要求也随之提高,因此在电力变压器的选择和安装方面要引起重视。以往我们在选择电力变压器时缺少科学合理的分析,在实际应用的过程中造成严重的电能损失。电力变压器的容量选择应参考不同地区的实际需求和经济条件,合理地进行配置,容量太大或太小都会造成电能的损失,甚至使变压器损坏。 3 电力变压器施工技术规范 变压器应带有出厂标牌,标牌上应明确说明制造厂商、额定容量、额定电压、电流、阻抗等技术数据,与设计要求相符,附件及技术文件齐全。型钢应崭新无锈蚀并符合设计要求。镀锌螺栓需配备相应的平垫圈及弹簧垫。蛇皮管、电焊条、防锈漆、调和漆以及变压器油等施工材料均应符合设计要求,并带有产品质量合格证。搬运吊装机具的准备:汽车吊、吊镇、道木、钢丝绳等。安装机具的准备:台钻、砂轮、电焊机、气焊工具、电锤等。测试工具的准备:钢卷尺、钢板尺、水平尺、线坠、万用表等。施工资料的准备施工图及技术资料准备齐全。土建工程及变压器轨道完成施工,标高、尺寸、结构等均应符合设计要求。变压器本体外观及绝缘器件检查无损伤及变形,油箱封闭良好,无漏油、渗油现象。变压器二次搬运应由起重工配合完成,利用汽车吊吊装,用汽车运输时必须稳固固定,平稳行车减少震动。变压器吊装和搬运时,为避免使其损伤,应用木箱或纸箱将高低压瓷瓶保护起来。变压器就位后用道木搭设临时轨道,然后拉入室内合适的位置。变压器的安装应采取必要的抗地震措施,电压切换装置分接点连线应正确连接并且牢固,电压切换装置的传动机构应有足够的润滑油。布放变压器的一、二次联线、接地线、控制线时,不可使变压器套管直接承受应力,变压器工作零线应用绝缘导线并与中性点接地线分别敷设。变压器试运行前必须由质量监督部门进行全面检查,包括检查交接试验材料是否齐全,变压器本体及附件是否整洁无缺损,引线位置是否正确且接地良好,通风以及消防设施是否完备,指示标牌是否正确全面等,确认符合试运行条件后才可以投入运行。 电力变压器的施工安装应遵循国家相关规范,调试方法应符合相关标准。电力变压器的试验调整和检查结果,应符合相关施工规范的规定。变压器的安装应满足安装位置、注油量以及油号正确,油箱无渗漏,变压器轮牢固,防震设施可靠,变压器表面油漆完整且清洁等条件。变压器与线路应连接紧密,螺栓的锁紧装置完善,瓷套管不能受外力作用,接地装置稳固牢靠。变压器与附件连接的导线应有保护套管和接线盒,需固定牢靠。通向变压器的母线和支架应便于拆卸,利于检修工作的进行。变压器与附件外壳以及其他非带电金属部件应可靠接地,并符合相关接地要求。变压器门应设置门锁,非专业安装人员、非工作需要不得随便入内。变压器高低压瓷套管应采取防砸、防碰撞措施进行保护。变压器日常要保持清洁干净,避免油漆面有碰撞损伤。工作人员在变压器上方作业时,不得随意蹬踩变压器,应配带工具袋,防止工具和施工材料掉下砸坏、损伤变压器。在变压器上方进行电气焊作业时,需要对变压器进行全面的保护,防止焊渣掉落损伤设备。如果发现变压器有漏油、渗油的现象应及时处理,同时要避免油面太低,潮气的侵入会降低线圈的绝缘程度。 对于电力变压器安装过程中出现的问题要及时的进行纠正和预防,否则会影响变压器的使用质量,如器件焊渣和锈迹没有清理干净,器身表面刷漆不均匀,防震装置安装不够牢固,零线和中性点接地线没有分开敷设等,应加强施工人员的质量意识,严格按照施工工艺标准和施工设计进行施工,避免由于施工质量导致变压器工作异常,对电力系统造成不必要的损失。10kV变电站是电力系统的用户终端,分布比较广泛,数量也很多,每个变压器的负荷和运行状态存在很大的差异,因此会使电力系统的电能损耗比较大,从而影响电力系统的经济性。随着电力行业的不断发展,变压器能否节能逐渐受人们所关注,目前一些新型的变压器在性能上有了较大的改变,另外适当地提高变压器的使用效率也可以减少电力系统的电能损耗。 4 结语 10kV电力变压器的安装对施工人员的专业性要求比较高,对施工过程是细节要全面把握,需要多项工作配合完成,因此加强对施工人员的技术培养和提高自身的工作素质有很重要的意义。在电力系统的建设中,10kV电力变压器安装施工质量影响着电力系统的稳定运行,合理的安装位置、标准的技术规范、良好的维修保养都是施工技术的体现,也有利于电力变压器在电力系统中发挥其稳定持久、高效可靠的作用,满足不同用户和社会发展的需要。 电力施工安装论文:电力设备安装工程施工过程中的质量管理问题探讨 (中国能源建设集团东北电力第一工程公司,辽宁 铁岭 112000) 摘 要:随着现代生活水平和科学技术的发展,使得电力设备的种类和数量均有所提升,对于设备安装的质量要求不断提升。对于不同的电力设备具有不同的安装规则和要求,安装施工中的质量管理问题关系着电力设备的使用情况。因此本文对电力设备施工过程的质量管理问题进行探讨,对主要影响因素进行分析,并提出相关的质量管理问题。 关键词:电力设备安装;施工;质量管理 0 引言 电力系统对于人们生产以及生活的正常进行具有重要的作用,而随着生活水平和生产生活的发展,电力设备的使用愈加广泛和普及。电力设备的稳定运行对于电子系统的有效运行以及用户的用电质量具有至关重要的影响。在电力设备安装工程施工过程中会受到各种因素的影响,本文对其进行分析。 1 电力设备安装工程施工质量的影响因素 1.1 施工人员的素质 电力设备安装中影响质量控制的因素有诸多,其中最为直接的影响因素就是施工人员的素质。施工人员主要包括两种,一是施工管理人员,二是施工技术人员,施工人员自身的知识水平、专业技术水平、职业道德等与施工质量控制具有重要的影响,有利于提高电力设备工程施工的管理水平和技术水平。 1.2 施工材料和设备的质量 电力设备安装设计的施工材料包括原材料、半成品和成品等,具有种类繁杂、用量大的特点,每一种施工材料的有效利用和安装关系着整个施工工程的整体质量。电力设备包括施工过程中需要的机械设备以及需要进行安装的电力设备,其中机械设备作为电力设备安装中的辅助工具,其自身的使用性能、操作的特点以及生产工艺等都需要符合电力设备安装的技术要求。电力设备则直接关系着电力系统的整体质量,对于施工工程而言,如果电力设备质量不过关,则难以保证电力系统的正常运行,无法保证生产和生活正常的供电需求。可以看出,施工材料和电力设备的质量对于施工工程的质量控制具有重要的影响。 1.3 施工方法 施工方法指的是在电力设备安装工程中对人财物的组织、对施工方案的设计以及调试手段等,施工方法贯穿施工中的整个过程,施工方法的科学性和合理性对施工项目的完成、质量的保证具有重要的作用。施工工程在施工方法的制定中,首先要从本次电力设备安装施工的要求和目标出发,对施工的各个方面进行考虑,不仅要考虑施工方法的适当性、技术科学性,还要做到经济合理,降低施工成本的同时保证施工质量。 1.4 环境因素 环境因素包括自然环境、人文环境、技术环境以及管理环境等,自然环境主要体现在气候的变化上,例如温度、湿度等,人文环境、技术环境等也具有复杂变化性。因此在具体的安装施工中,对当地的环境因素进行考量,尽量减少外界因素对施工质量的影响。 2 电力设备安装工程施工管理的有效措施 2.1 施工准备管理 施工准备阶段是工程顺利进行的基础,在准备阶段的管理中,应该注重以下几点的完善: (1)完善质量管理制度。的各种质量问题进行提前预防,并指出相应预案,做好质量控制工作;(2)健全培训制度。首先,提升施工人员的质量意识。在培训中注重让员工树立质量第一的意识,提升服务意识和预防意识,以用户需求为中心,注重对施工问题的解决,提升施工工程的综合效益;另外,提升施工人员的专业技术水平。加强对员工的技术培训,对施工出现的新工艺和新技术进行及时的普及,从而提升施工人员的工作质量;(3)保证施工材料和设备的质量。在对施工材料和电力设备进行选择中,要加强对生产厂家的调查,对供货厂家的社会信誉、资金力量以及产品的质量认可、价格进行调查,货比三家,选择适合电力设备工程施工要求的,保证工程质量的同时保证经济效益。并在购货后注重对使用情况的反馈和记录。 2.2 施工过程中的管理 施工过程是对施工设计进行实践的过程,施工过程的质量最终对整个工程的质量具有难以更改的影响。同时施工过程不仅要对人力物力和财力进行有效控制,还要对施工具体环节和进度进行控制等,具体而言包括以下几个方面: (1)提升技术管理因素。提升技术管理水平,做好技术管理工作,首先应该推动技术革新,鼓励技术创新,促进对新技术的应用;另外,引进技术管理人才,或者提升现有技术管理人员的工作水平,提高工作人员积极性,保证相关技术问题的有效解决。最后,按照施工管理的制度和标准,并根据施工工程的特点,制定高质量的实施计划;(2)建立和完善项目监理制度。为了更好的保证电力设备的安装质量,应该委托监理公司加强对工程施工全过程的监理。对工程的施工每个环节的施工质量、施工进度进行有效的监理,保证其符合国家规定、行业规定。对于施工过程中出现的问题进行及时记录,立即通知施工单位,要求其整改。 2.3 竣工验收质量管理 竣工验收指的是电力设备工程施工的最后一个环节,关系着工程建设全面评价是否能够成功,也关系着工程能否顺利投入使用。在这个阶段应该加强对施工中资料的收集,保证有效的评价。并在验收中注重对施工问题的总结,为以后工程建设提供案例。 3 结束语 我国电力行业获得了迅速发展,同行业企业之间的竞争力不断加大,对电力设备安装的质量的要求有所提升。对于电力企业而言,要想保证竞争优势,就需要提升安装质量。注重对工程施工的影响因素的考虑,并注重在施工准备、施工过程中以及竣工验收各阶段的质量管理,从而保证电力设备安装质量。 作者简介:崔晓轩(1986-),男,辽宁锦州人,单位:中国能源建设集团东北电力第一工程公司,研究方向:锅炉本体设备安装及检修。 电力施工安装论文:电力工程安装与土建施工配合的施工技术 摘 要:随着当前科学技术水平的持续性提高,电力安装技术在建筑工程中发挥越发重要的作用,同时与土建施工之间存在互相影响的关系,影响到建筑工程整体质量。因此,本文对建筑工程土建施工与电力安装工程两者之间内部的关系进行探析,在此基础上,针对电力工程安装与土建施工配合的施工技术进行分析,分别从设计准备、主体结构施工,安装、装修不同阶段内的配合技术加以说明。 关键词:电力工程安装;土建施工;配合 0 前言 在城市化进程推进下,建筑行业得以长足发展,行业内技术水平得以持续提升,建筑施工效率不断提升。其中电力工程安装与土建工程是重要组成部分,同时两者之间存在密切联系,互相影响与制约,这两个部分的技术水平将会直接影响到建筑工程整体质量和施工效率。因此针对电力工程安装与土建施工配合的施工技术展开研究,具有十分积极的作用,不仅有助于加速工程施工速度,确保工程质量,同时也有助于建筑行业内相关专业技术水平的进步与创新。 1 建筑工程土建施工与电力安装工程间的关联 建筑工程土建施工与电力安装工程之间存在密切的关联。相对应电力安装工程而言,土建施工的显著特点在于具有自身特定的施工专业,属于相对独立的工程项目,因此在具体施工中,可以根据实际情况的区别,进行针对性施工处理。由于土建施工作为建筑工程中的重要组成部分,必须以建筑结构特点的基础上,结合实际情况展开施工,对于所涉及到的电力工程安装相关项目分别作出考虑,包括电力设备安装位置的预估、机电安装、电缆线路设置等不同方面[1]。电缆安装工程与土建施工两者均为独立的专业技术,具有各自的特点,但与此同时,双方具有互相影响与制约的关系,因此必须对双方进行充分的考量,展开配合施工,进而为建筑工程的整体性提供保证。 2 电力工程安装与土建施工配合的施工技术 由于电力工程安装与土建施工两者时间存在十分显著的关联性,因此需要配合施工技术进行讨论,分别从设计准备、主体机构施工、安装、装修四个不同阶段作为切入点,对配合技术展开针对性的细化分析。 2.1 设计准备阶段配合施工技术 为确保建筑工程施工的完整性,在设计阶段中,负责电力工程安装与土建施工配合的双方人员应当进行沟通,探讨技术配合问题,并向对方提出自身所需要求,为工程的顺利展开做好充足准备。突降施工正式开始前,电力工程安装人员需要配合土建施工人员要求,就建筑施工图纸,共同作出探讨和审核,针对可能造成冲突的设计环节,及时通知对方,尽快作出整改,避免在施工过程中引发两个项目之间的技术性矛盾。同时,电力工程安装人员必须对土建施工设计图纸有详细了解,熟知土建施工方式、进程等信息,尤其关注对电力工程安装产生影响的项目,防止在土建施工对电力工程安装造成不良影响。此外,土建施工正式开始之前,电力工程安装技术人员应当完成电力管路的预埋、配件等准备工作。 2.2 主体结构施工阶段配合施工技术 建筑工程主体结构施工阶段从土建施工期开始,要求电力工程安装技术人员按照土建混凝土浇筑的进程和施工进展,逐一实施相对应的电气设备预埋工作[2]。这一阶段内容主要包括如下方面。首先在土建结构模板完成搭建步骤后,重点把握防线工作,明确预埋安装位置、电气设备安装位置,按照建筑工程设计图纸的要求,对电气设备中的开关面板、灯盒、配电箱等电力装置预埋防线、预留孔洞处理。其次在土建施工张的底筋、沉梁铺设后,铺设电力相关管道通路,固定预埋件安装位置,包括穿梁线路、排水预埋线路等。第三,在土建施工中的封模开始前,需要对已经完成的施工步骤进行审核,及时整改补救存在质量问题的位置后,电力工程安装技术人员与土建施工人员交接。其中,土建施工技术人员应当对工程进行进一步审核,尤其是钢筋工程,防止钢筋出现外漏、生锈等问题,以免影响建筑工程安全性。检查确认无误后,土建施工人员可以展开混凝土浇灌等下阶段施工步骤。主体结构施工阶段时建筑工程中的重要组成部分,涉及内容复杂,技术难度性极高,需双方技术人员重点把控,密切配合。 2.3 安装阶段配合施工技术 土建施工人员务必严格遵守相关规定进行操作,对变电站接地网步骤进行监督。由于施工工艺与原材料均受到外部因素的干扰,为防止原材料出现变化,应当对其进行严密监控,确保电气安装以及接地电阻的安全性。在土建施工技术人员与电力安装工程安装人员的协同下,共同为电气设备、连接接地网工作提供技术条件保障。在此过程中,一旦发现有不满足双方共同需求的情况出现,应当及时整顿改造,充分发挥出监督作用。此外,对于电缆孔、电缆固定铁件的精准性,应当加强在电缆相关技术领域的控制力度,保证施工安全规范。 2.4 装修阶段配合施工技术 在建筑工程中,室内装修阶段同样对工程整体质量产生直接影响,要求电力工程安装与土建施工双方展开技术配合。由于内部装修对室内墙体所造成的影响范围最为广泛,为保证内饰层的完整性以及安全性,应当针对墙体破损的区域及时修补[3]。电力工程安装过程中,应当在土建施工墙体抹灰之前确定电气安装位置,及时查看预留孔的位置是否受到抹灰干扰,并在检测符合安全规范后,投入使用。同时室内涂料、喷浆等装修步骤结束后,实施电气设备安装时,需要保护土建施工成果,防止对墙体造成严重的损坏,并确保电气设备不受污染。 3 结语 综上所述,建筑工程涉及面积极为广泛,对于技术水平和质量的要求极高,在复杂的建筑工程内,土建施工、电力工程安装是重要的组成部分,直接关系到建筑工程的整体质量。土建施工与电力工程安装两者之间存在紧密的关系,互相影响作用。因此必须要从建筑工程施工的不同阶段入手,展开密切的技技术配合,提升建筑工程整体质量和效率。 电力施工安装论文:电力变压器安装施工及问题处理 【摘 要】随着我国社会经济的不断发展,电力工程建设项目也在不断地增加,为人们提供更可靠的用电环境。其中电力变压器作为电力系统运行以及电力工程扩建的重要组成部分,应保证电力变压器的安装施工质量,才能保证电力系统运行的安全性、可靠性。 【关键词】电力变压器;安装施工;问题处理 前言 在电力变压器安装施工的过程中,涉及到的因素比较多,其中也存在很多不可预见因素,如果在施工中不注意,都可能会给电力变压器安装施工造成不利的影响,对此,必须采取有效的处理措施,针对电力变压器安装施工中的安全问题以及质量问题进行有效处理,从而提高电力变压器安装施工的质量,促进电力变压器安装施工的有序进行。 一、电力变压器安装施工中存在的问题 (一)安全施工存在的问题 电力变压器在安装的过程中,应保证施工人员在安全的环境下施工,确保施工人员以及变压器设备的施工安全[1]。而且,安全施工是电力变压器安装的核心,应渗透到各个施工环节中以及各个设备的施工中。然而,就当前电力变压器安装施工的实际情况来看,由于施工人员安全意识较差,再加上为了节省安装时间,没有严格按照相关的施工操作进行施工,,使得电力变压器施工中存在潜在的安全风险,从而引发电力变压器施工安全事故。此外,电力变压器在施工完成检验的过程中,需要对其进行加电试验,而在这个过程中,经常会因施工人员未能及时撤离现场危险区域而引发电力安全问题。 (二)质量施工存在的问题 电力变压器的安装施工质量主要从人力、物力等方面进行考虑,同时还应注重各个施工环节的规范性,这样才能保证电力变压器的安装施工质量[2]。电力变压器施工质量关乎到整个电力系统运行的质量,如,在对变电箱、变压器设备、储油柜施工中,应严格按照施工技术规范要求施工,而在实际的工作中却发现,电力变压器的细节性施工问题还未能有效地解决,从而导致电力变压器安装施工质量不达标,如果强行投入到电力系统运行中的话,势必会造成电力变压器的损坏甚至损毁,可见,在电力变压器安装施工中,需要重点注意施工的质量。 二、电力变压器安装施工问题的处理措施 (一)安全施工问题的处理措施 通过以上的分析了解到,当前电力变压器在安装施工的过程中,经常会因施工操作不当、安全意识薄弱等因素而引发电力变压器的安装施工安全问题,对此,必须做好安全处理措施[3]。首先,应保证电力变压器安装施工方案中各个流程的合理性。其次,在施工过程中,要求施工人员需严格按照相关的安全施工规范进行施工,而且,为保证施工人员的安全,应在施工现场设置安全监督人员,对施工人员的施工过程进行全面的监督,安全监督人员应具备较强的安全意识,及时有效地发现电力变压器安装施工过程中存在的各项危险因素,切实有效地保证电力变压器安装施工的安全。再次,应全面提升施工人员的安全意识,加强对施工人员的安全教育,让施工人员了解施工安全的重要性,这样确保施工人员能够在施工中及时地发现施工安全风险,并对其展开针对性的处理措施,当然,这些安全风险因素,应及时进行上报,便于设计部门、施工部门、管理部门等相关负责人结合电力变压器安装的实际情况展开针对性的改进和调整,从而保证电力变压器安装施工的顺利进行。 (二)质量施工问题的处理措施 除了要重视电力变压器安装施工的安全之外,还应重视电力变压器安装施工的质量。当前电力变压器安装施工质量问题屡屡发生,不仅造成电力变压器安装施工资源浪费的问题,同时也影响到电力系统的正常运行,对此,必须做好相关的质量施工问题处理工作[4]。首先,施工管理人员应详细了解电力变压器安装施工方案,尤其是施工方案中涉及到的各项施工设备、施工材料、施工环节以及施工技术等,通过熟练掌握各项施工技巧、知识才能有效地提高电力变压器施工的质量。其次,应建立电力变压器安装施工质量审核制度,针对施工质量不达标的问题,需追究相关负责人的责任,实施责任制管理,保证各个施工环节的质量,从而促进电力变压器安装施工的顺利进行。 三、结束语 综上所述,电力变压器是电力系统的重要组成部分,必须保证变压器运行的安全性、稳定性,尤其是在电力变压器施工过程中,应切实做好施工安全和施工质量工作,为电力变压器的施工顺利投运做好充分的保障工作。通过本文对电力变压器安装施工以及问题处理的分析,作者主要对当前电力变压器安装施工中存在安全问题和质量问题进行剖析,同时也提出了相关问题的处理措施,以进一步提高电力变压器安装施工的质量。 电力施工安装论文:土建施工和电力工程安装配合施工的技术 摘 要:随着我国社会经济的快速发展,建筑行业得到了长足的发展。在建筑工程施工过程中,土建施工与电力工程相互影响,在施工中需要相互配合才能确保建筑工程施工的质量。文章就从建筑工程土建施工与电力工程安装之间的关系分析入手,探讨土建施工与电力安装配合施工的重要性,并分析两者具体的配合技术,供有关人员参考借鉴。 关键词:土建施工;电力工程安装;配合施工;技术 土建施工项目、电力工程安装项目都是建筑工程重要组成部分,也是必不可少的建设项目,只有确保这两个项目施工的质量,才能保证整个建筑工程施工质量,确保施工进度,为社会创造安全耐用的工程项目。土建施工与电力安装工程在具体实施过程中相互影响,必须相互配合施工,避免由于某一工种出现错误而造成不可挽回的安全事故以及施工质量问题,从而为建筑工程顺利实施提供有力的保障。 1 建筑工程土建施工与电力安装工程之间的联系 就土建施工本身的特点而言,土建施工在建筑工程项目中是一个相对独立的工程项目,具有自身的施工专业,可以根据建筑工程具体要求具体实施。建筑工程中的电力工程是建筑施工中重要的项目之一,对电力工程的安装而言,其需要根据建筑结构特点有针对性的进行施工,这就要求土建施工过程中需考虑电力工程安装相关问题,包括电缆埋设、电力设备安装位置预留、机电安装等等。总之,土建施工与电力工程安装都具有自身的专业技术特点,但同时两者之间又相互制约,需要相互配合施工,才能确保建筑工程整体施工质量。 2 建筑土建施工与电力安装相互配合的重要性 电力工程安装是建筑工程施工中不可缺少项目之一,具有很强的专业性,并且电力安装较为复杂,涉及到土木建设、建筑排水、电力设施等方面,如果施工过程忽略了其中任意一个环节,就会对其他的工种施工造成影响,也影响整体施工质量。有时这种不良影响在短时间没有明显的体现,但对于整个建筑工程施工来说,会造成不可估量的损失。如某建筑工程在土建施工过程中,只考虑到建筑土体建构协调性等问题,忽略了电力工程安装问题,导致建筑电力电缆敷设与土建工程发生矛盾,这一看似很小的问题导致土建施工返工,不仅延误了施工工期,还造成了巨大的直接经济损失。所以,在建筑工程施工过程中,需要对土建施工与电力工程安装配合施工给予充分重视,确保建筑工程顺利实施,为施工质量、工期、成本控制等提供有力的保障。 3 实际案例分析 某现代化小区建设项目占地面积150亩,共有60栋建筑,包括52栋别墅、8栋20层住宅,总建筑面积88 000m2。小区绿化面积为45%,楼与楼之间有道路、草坪、停车位、小广场,中心位置还有两个人工湖。该小区是新城规划区的重点项目,对建设质量要求较高,尤其是土建和电气安装两大部分,是整个工程的关键。小区采用放射式供电方式,由配电网引来380/220 V三相四线电源,引至住宅首层总配电箱,再引至各用电点。接地系统采用TN-C-S系统,进户处零线重复接地,并设置有专用PE线,接地电阻在4 Ω以内。为取得较好的效果,将土建施工和电气安装技术相配合,严格按照标准操作,最终取得较好效果。 4 土建施工和电力工程安装配合施工技术应用 4.1 准备阶段 在建筑工程设计阶段,土建施工项目设计人员就应该与电力工程设计人员紧密的配合,电力工程设计人员应该向土建设计人员提出自身设计要求。在土建施工前,电力工程安装技术人员需要与土建施工技术人员及时展开沟通,协同起来对建筑施工图纸进行仔细的审核,避免电力工程安装与土建施工存在冲突,若存在冲突则应及时通知有关设计人员进行修正。另外,电力工程安装人员需要认真研究土建施工图纸,掌握土建施工进度、施工方式等,对于与电力工程安装具有联系的土建项目更需给予特别注意,保证土建施工方案不会对电力工程安装造成影响。另外,在土建施工前,电力工程安装人员需要做好相关电力管道的预埋、配件、预埋件等的准备工作。 4.2 主体结构施工阶段 建筑主体结构施工主要是土建施工开始阶段,电力工程安装施工人员需要根据土建混凝土浇筑进度以及土建施工进度,逐步开展相关电力预埋件的安装。具体电力工程预埋件安装主要体现在以下几个方面:①在土建结构模板搭设完成后,关键施工在于放线,确定相关预埋件安装位置、电气设备安装位置,并根据电力工程设计图纸中开关面板、灯盒、配电箱、排水管道等位置展开放线,合理预留孔洞。②底筋以及沉梁铺设完成后,需要进行相关管道的铺设工作,并对预埋件安装位置进行适当的加固处理,另外,这个阶段还需要完成相关穿梁线路管道、排水预埋管道的铺设。③在封模前,应该对上诉两个阶段的工作进行仔细的检查,确保相关预埋件铺设质量,如果发现存在质量问题,需要及时的提出科学补救措施,实施补救后方能与土建施工单位进行施工交接。交接过程中,土建施工人员需要对工程进行全面的检查,特别对于钢筋工程等,避免其发生外漏、生锈等问题,只有确保工程质量合格后才能实施混凝土的浇筑。土建施工中人工孔桩照片,如图1所示。 4.3 电力工程安装阶段 在电力工程安装期间,土建施工需予以配合,在土建墙体防水施工前完成电气设备的安装,避免电力工程安装对墙体防水层造成损坏,避免建筑物发生渗漏问题。另外,对于穿墙电缆的铺设布局方面需确保其连续性、一次性,避免发生返工现象,如果土建施工存在返工现象,就会增加建筑防水工作的难度,所以在施工中,由土建施工人员在施工图纸上标明穿墙孔洞的位置,避免遗漏。 4.4 智能化电气施工 在进行智能化建筑电气施工前,要求电气施工单位对电气施工图纸进行熟悉,并对土建方面的图纸以及施工安排有所了解,将电气施工图纸与土建施工图纸认真对比,找出两方施工的交叉点,并与土建单位商量合作时间,以免出现问题或耽误建筑施工工期。换言之,应根据土建施工进度计划合理科学的安排电气施工进度。另外,在实际的电气施工中,常常会遇到界定强弱电的困扰,因此,在施工前就要对施工图纸进行仔细审查,找出问题所在,及时通知有关单位部门加以改正。对于图纸中相应要求,应及时完善接地措施。若需展开接地装置安装,应将之和底筋进行焊接,同时利用不同颜色加以标记,若条件允许,在施工中应对沟槽予以充分使用,优先完成接地干线工作。电梯工程属于建筑工程重要内容,施工前需确定电梯尺寸及相关设备的具体位置,而土建人员对于不同建筑物,应根据相应要求展开电梯设备、井道尺寸的设计工作。 5 结 语 建筑工程施工是一项涉及专业广、质量要求高的复杂工程,土建施工、电力安装施工都是建筑工程中重要的组成部分,两者之间相互制约、相互配合。在实际施工过程中,需要加强两工种之间的协调配合施工,这样才能为建筑工程施工质量提供有力的保障,另外,加强两个工种之间的配合施工,有利于施工组织工作,对施工管理效率的提升也具有重要的意义。 电力施工安装论文:电力安装施工的管理探讨 [摘 要]随着我国电力企业的发展,越来越多的电力工程投入建设使用,但建设的同时也出现了激烈的市场竞争,这种竞争关系到这类公司的发展壮大以及是否能担当开拓电力市场扩大用电规模的主角。为了应对市场竞争,满足业主方的需求,需要提升其项目管理水平。 [关键词]电力安装;施工管理;问题 引言 伴随着我国国民经济的迅速发展和现代科学技术的进步及新技术、新材料、新设备、新工艺的不断推广使用,电力安装公司之间的竞争随之加剧,中国各行各业所面临的市场竞争日趋激烈,因此,保障电力安装工作的开发和安全性是极其重要的.电力企业加快管理创新,提高自身核心竞争力已迫在眉睫。 1 施工前合同管理 施工单位在接到顾客的投标文件之后,根据客户要求并结合自己的主客观条件对合同进 行评审,核实工程量,对施工过程中可能发生的工程量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价,正确合理地编制施工图预算。 2 电力安装施工项目管理 电力安装施工项目管理要求公司在进行每一个电力安装施工项目时都要适宜地配备劳动力、材料、设备、技术、资金,有针对性地对每一个项目进行协调、搭配并发挥作用。在保证质量的前提下,以低成本完成工程项目。由于项目不可能完全相同,所以这种协调、配备是应项目而生,不是单一的、重复的过程. 而是多变的具体过程。在施工项目管理中采用动态管理模式,对项目的各生产要素即人、机、料、法、环的配置与组合要不断地调整, 优化配置与组合, 使要素合理流动, 避免窝工与材料浪费,有效地计划、组织、协调、控制、施工中合理地使用资金、材料、设备以及劳动力。 3 电力安装管理的作用 电力安装施工项目管理要求公司在进行每一个电力安装施工项目时都要适宜地配备劳动力、材料、设备、技术、资金,有针对性地对每一个项目进行协调、搭配并发挥作用。人力资源管理核心机制不适应市场发展。项目描述包括项目目标、工作范围以及项目完成技术等。每次,在具体施工前要检验电力施工中的设备及材料,确保所用设备材料符合国家相关标准。这样能够使得项目经理制度真正落到实处。而且企业必须赋予项目经理实现职责的许可权。况且,质量因素从决策阶段到建设完成的整个过程中都始终存在,因此在整个工程项目的建设中,工程项目质量是非常重要的因素之一,工程就必须谈质量,没有质量的工程是毫无意义的。因此,应根据电力安装工程特点和具体的施工条件,与施工方案和技术措施紧密结合,对影响质量的环境因素,采取切实有效的措施严加控制。培训主要包括业务技能的培训、企业价值观和企业文化的培训、团队技能的培训。再次,团队技能培训。在保证质量的前提下,以低成本完成工程项目。 由于项目不可能完全相同,所以这种协调、配备是应项目而生,不是单一的、重复的过程。而是多变的具体过程。在如今的社会中,社会在不断进步,而科技也在不断进度,因此,团队成员要不断地进行先进的培训,才能更好的适应其工作。 4 安装项目技术与管理 4.1项目技术 电力安装项目是在一定的技术要求和技术标准的严格控制下完成的,技术管理的作用不容忽视。技术管理包括技术人员、技术装备、技术规程、技术资料的管理。充分发挥公司技术水平,贯彻技术政策、研究技术规律,以技术保工程质量, 使技术与经济结合起来。 4.2项目技术管理 在具体安装施工中, 技术管理工作应注意的方面有: 技术基础工作; 技术标准、规程、制度; 施工技术工艺管理;技术试验、核定、检查:技术开发管理。如培训、革新、改造、建议, 同时进行技术经济分析与评价。安装施工技术负责人应管好几个环节:图纸学习与会审, 技术交底, 材料、设备、检验。项目质量检查与验收,技术资料管理,技术制度的制定, 施工组织方案,技术措施的编制等。 5 电力安装管理存在的问题 由于偏差的大小以及偏差出现的地方不同对工期影响程度也不同,因此,在进行判断时,可以通过网络图中总时差和自由时差来进行。检查自检工作的组织和程序是否规范、考核内容深度和广度是否符合达标投产的要求,以及自检整改和生产运行情况。目前我国电力调试企业的专业技术人员的整体学历水平都比较高。在这种高素质技术人才集中的企业,扁平化的矩阵式项目组织结构是非常适应的。 资金收入方面,在时间上、数量上有总体意识,为资金筹措及安排资金使用提供依据。电力安装企业由于计划经济时代承担了太多的社会功能,随着国家经济体制的转轨,电力体制的改革,负担沉重的电力安装企业必须卸下包袱,轻装上阵。用听、看、闻、查等方法对机组运行状况进行判别,及时发现故障及隐患,力争将故障消灭在萌芽状态,减少事故损失。其关键组成部分包括项目简介或概览、如何组织项目的描述、用于项目的管理和技术过程,描写所要完成的工作的部分、进度信息和预算信息。在电力安装项目管理中,劳动力的管理尤其重要,因为劳动力掌握安装技术,运用工器具完成安装项目。人力资源管理系统通过各种形式对企业内外相关人力资源进行有效调配和运用。 6 电力安装工程安全措施 严格对施工人员进行安全教育,对进入项目部的所有施工人员进行安全教育,进一个教育―个,无论是老职工。还是新学员,都要进行安全考核.合格后方能发放本项目部上岗证进入工地施工。为增强安全监察人员的责任.坚持每周各专业的安全学习活动. 让职工深入学习安全管理规定及制度.学习事故案例.使每个职工始终牢记安全、保证安全,使施工组织顺利进行。对项目部组织的每月安全大检查及例行检查.查到的问题及事故隐患.不仅要对责任单位进行批评、通报,对专业安全监察人员也要追究责任.进行通报批评,严格执行安全“四不放过”原则,以增强安全监察人员日常的监察力度。 7 电力安装工程质量控制 在电气安装施工中.质量管理的重点是按图纸、施工及验收规范、施工方案施工,要严格执行质量标准,严格执行质量管理制度。严格按质量标准检查、监督。在施工进行过程中,发现图纸、施工方案中在施上方法及工艺上有问题要及时变更、调整。隐蔽工程、重大设备的吊芯检查等实行质检人员、专业技术人员、施工人员现场共同检查会签。否则施工人员不得掩埋、遮盖。施工用的电工仪表及试验仪器要定期校验。保证其精确性。凡应校验、检验、试验、调试的电气装置均应经过电气试验,并提交试验报告。试验不合格者不得安装。 8 结语 综上所述,电力工程是一项非常复杂的系统工程,其涉及范围较广、专业性较强并且周期也较长。在电力安装过程中节约能源也是非常必要的,新时代的发展趋势,要求各个行业都要能够与时俱进,在完善自我中提升价值和竞争力。电力,作为影响国民经济和社会稳定的一个行业,更应该对运作中的每一个步骤进行完善。
电力安装施工论文:电力设备安装工程施工论文 1安装过程的影响因素 1.1人员素质 在对电力设备进行安装的过程中,主要有技术人员和管理人员,他们是工程中的操作人员,他们的素质对施工质量有着直接的影响。因此,为了确保施工质量,应提升其素质。 1.2材料和设备 施工过程中需要的材料较多,比如水泥、电缆和钢管等,应依据施工设计图中的相关要求购买,确保材料的质量,并对供货厂家进行筛选。如果材料存在质量问题,会直接影响电力工程的整体质量。此外,施工机械和需要安装的各种电力设备的成本较高,在选购时一定要采用集中购买的方式,谨慎选购。施工机械设备会在一定程度上影响工程的质量和进度。因此,要确保施工机械与电力施工相关要求相符。 1.3施工方法 施工方法是工程施工的重要手段之一。施工方案会对工程的进度、质量和投资等造成直接影响。因此,需要依据工程的实际状况,对技术、组织、管理和操作等加以分析,在综合考虑后制订施工方案,确保其具有经济性、合理性和可行性,从而提升工程质量、缩短工期和减少成本。在制订施工方案时,应对施工工艺进行设计,对施工组织设计进行编制时,将工程质量作为重要目的,并对其进行严格控制。 1.4施工环境 施工环境包括技术环境、管理环境、人文环境和劳动环境等。施工环境复杂多变,比如湿度、温度等都会影响工程的施工质量。因此,要结合工程特点和施工的具体条件,采取有效措施对各种环境影响因素进行控制。 2解决措施 2.1施工人员方面的措施 2.1.1提升质量意识 施工人员是工程施工的主体,从实际调查情况看,因施工人员的错误操作而导致的质量问题较多,因此,必须提升其质量意识,具体可从以下5方面入手: ①施工人员在工作中要将工程质量作为核心,即使因经济等条件不足也不能影响工程质量; ②施工人员要始终坚持“预防为主”的原则,尽可能地将质量隐患消灭在萌芽状态,这是因为出现质量问题后的维修和调整要花费大量的人力、物力和财力; ③施工时,施工人员要将用户的基本需要作为核心,满足客户的要求;④施工人员不应凭借自己的主观判断评价设备的安装质量,要结合用户的反馈资料和相关数据判断,施工人员要有数据参照的相关意识;⑤施工人员要有全局意识,保证电力设备良好的整体质量。 2.1.2提升施工人员的专业素质 对于管理人员和技术人员而言,要具备专业能力,能有效执行质量规划、目标管理、施工组织和质量检查等工作;对于生产人员而言,要具备良好的技术技能、认真的工作态度,在工作中能按照质量标准和相关操作规程操作;对于服务人员而言,要将技术和生活服务工作做好,确保工作质量,从而间接保障工程施工质量。 2.2材料和设备方面的措施 材料和设备方面的措施包括以下2方面的内容: ①为了保证采购质量,应提升采购人员的素质。在电力设备安装工程中,采购人员的素质直接关系着材料和设备的质量。从当前情况看,由于受到金钱主义和拜金主义等的影响,很多采购员与供应商勾结,进而影响了设备质量。因此,要对采购人员进行严格筛选,采购人员要具有良好的专业知识和沟通能力,可依据电力系统的具体需求选择物美价廉的产品。此外,还要确保采购人员的道德素质和职业操守,要坚持“为企业和人们负责”的宗旨,采购质量良好的设备,避免以权谋私的现象发生。 ②保证货源信息的充足,做到货比三家。为了确保设备的供应和货源的通畅性,采购人员要对同类设备的各个厂家的信息进行对比,比如对采购价格与产品质量、规格等之间的对比,从而选择价格低且质量有保障的厂家。同时,因生产厂家与设备安装场所之间有一定的距离,所以,需要考虑交通运输条件。只有确保交通的便利性,才能节省运输的相关成本。从目前的情况看,电力设备市场中有很多产品,生产厂家的制造技术参差不齐,采购人员必须掌握设备的供应厂家的详细信息,并对同类产品做好对比,合理选择供应厂家,并压低价格。 2.3施工方法方面的措施 对于电力设备的相关安装工程而言,为了确保工程施工质量,一定要在施工方法方面实行有效的改善措施。施工企业一定要确保施工人员具有良好的技术水平,能及时提取施工中的相关信息,并有效利用施工设备,从而在施工的过程中科学利用检验技术和检测技术;施工人员要在以往知识和技术的基础上,在第一时间学习新的知识和技术工艺;在操作时,要依据施工工艺流程,顺利完成施工工序,现场的管理人员要对施工人员进行指导,对产品质量进行监督,对原来的工艺进行改进;做好考核工作,利用激励机制,确保各个岗位上的员工都能实现良好的组合,发挥自身的能力;施工企业要制订相关的管理制度,明确员工分工和工作职责,结合实际状况确定管理目标,确保在规定时间内完成质量控制目标;企业一定要对自身的不足进行反思,汲取教训,发挥自身的优势;要构建管理监督体系并落实,建立监督考核组,包括施工企业中的管理层和技术人员,由监督考核组定期监督施工过程,确保工程施工的顺利开展。 2.4施工环境方面的措施 可对工程质量造成影响的环境因素较多,比如湿度、温度等,因此,要利用相应的解决措施对施工环境加以控制。在施工过程中,要对自然环境和文物做好保护措施,在最大程度上减少因施工造成的污染。施工企业一定要对施工现场的相关管理制度进行完善,采取科学布置,确保施工现场标准化、规范化和秩序化,最终达到文明施工的效果。 3结束语 综上所述,对于电力设备的相关安装工程而言,具有复杂性和系统性,在施工过程中始终存在各种影响因素制约着工程质量。因此,在施工的过程中,需要对各个影响因素进行严格控制,按照施工程序操作,依据建设规范对施工质量进行控制,以确保工程质量达标。 作者:苏志超单位:广东电网有限责任公司东莞横沥供电分局 电力安装施工论文:10kV电力变压器安装施工技术初探 摘 要 电力系统中,变压器极为关键,能够使电力系统处于正常运行状态。电力系统稳定与否取决于变压器安装情况。开展具体工作时,应依据电力系统情况,使变压器安装正确,将电力系统性能发挥到最大。本文主要分析电力变压器性能及10kV电力变压器安装施工准备工作,对其安装施工技术进行全面论述,为人们提供优质电力服务。 关键词 10kV;电力变压器;安装施工 作为电力系统主设备,变压器性能及作用不可忽视。当电力系统处于工作状态时,电能输送依托于电力变压器升、降压。端电压的高压输电通过升压变压器实现,以免输电线路电能损耗过大。电能到达用户端之前,以降压变压器为载体,使电压转变为低电压,供用户使用,为人们提供优质供电服务。其直接关系到电网能否安全、稳定运行。因而,应借助相关技术和方法,提高电力变压器安装施工质量,提升电网性能及稳定性。 1 电力变压器性能 首先,依托于升压变压器,升高发电机端电压。通过该种方式,控制输送电流,以免输电线路上产生过多能量损失。同时,在不增加导线截面的前提下,实施电能远距离传输。其次,采用降压变压器,将高压转化为低压,使其与用电设备使用要求吻合。输电线路的高电压也转变成了各等级电压,在各类用电负荷中,具备较强的适用性[ 1 ]。 2 10kV电力变压器安装施工准备工作 2.1 前期准备工作 1)开展10kV电力变压器安装工作时,需要将前期准备工作落实到位。该环节中,涉及到的相关内容及要素有施工图纸、各类施工手续、审批资料等。以此为依托,执行各项审核工作,为后续设备安装奠定良好的基础。 2)正式施工之前,项目负责人和一线施工人员应依据实际安装要求及背景,对变压器型号、性能、参数、结构、特点及相关技术措施等,具备清晰的认识和了解,确保电力变压器安装施工质量。 2.2 设备及材料 10kV电力变压器安装施工中,需要考量的设备种类和技术等很多。熟悉变压器型号,对其有所了解之后,施工初期,依据变压器型号,再次对设计要求具备清晰认识和了解,对各施工设备相关数据等进行全面掌握。施工设备选定过程中,应考量实际工程背景,确保该环节涉及到的相关设备都合格,而且能够满足电力变压器安装要求。电力设备选择过程中,需要采用正确的方法,对设备铭牌上的技术数据进行检查,全面掌握制造厂商、额定容量、额定电压和电流阻抗等各信息。工程实施初期,确保各施工材料齐全。施工材料的选择和应用需要依据具体项目而定。其中,电焊条、调和漆和防锈漆等材料属必需品。选定的电力施工材料,应确保质量合格[ 2 ]。 2.3 施工作业环境 10kV变压器安装分为室内型及户外型。室内10kV电力变压器安装质量受施工环境影响较大。施工中首先应确定变压器安装位置,对屋顶和墙壁做防水处理,墙壁或屋顶无渗漏情况。地面保持平整,基础设施符合变压器安装标准及要求。其次,参照设计施工图纸及要求,将预埋件清理干净,检测接地条件,并预留出孔洞。再次,房屋及防护栏杆、通风口等各类防护性设施质量达标,验收工作结束后,才能安装电力变压器。户外型变压器安装应首先检查现场环境满足变压器使用、安装、检修条件。最后检查电杆组立、变压器台横担、作业平台安装完成,各附件安装等符合设计要求及相关规范。 2.4 开箱检查变压器 10kV电力变压器安装施工初期,应由专业人员对变压器设备进行全面检查。开箱检查工作中,应注重以下3个方面内容: 1)开箱检查工作切忌盲目,必须参照相应的施工图纸和设备资料。确定变压器型号符合设计要求方能开箱。开箱后首先检查零部件、设备等无缺损情况,确保整体安装性能。 2)参考安装说明书,进行开箱检查,检查变压器本体的同时也要对检验合格书等进行查验,为每台设备配置铭牌,并登记,使后期施工检修更加简单。 3)依据具体规章制度,进行检查,以免变压器设备和零部件出现变形、损伤或裂缝情况,提高10kV电力变压器安装质量,实现预期施工目标。 3 10kV电力变压器安装施工技术 3.1 变压器台架 变压器台架安装工序很多,包括变压器、跌落式熔断器、熔断开关、避雷器和带电夹头安装等。其直接关系10kV电力变压器台架安装施工质量及效果。开展具体工作时,台架变压器安装过程极为讲究。通常情况下,最大容量在两杆之间,而最佳中心间距以2.5m为宜。兼顾倾斜度控制,以免其过大。 3.2 低压JP柜 低压JP柜作用是使电力系统更加稳定,保障用电安全。执行具体安装工作时,应对其进行科学应用。农村电网改造工作中,其性能尤佳。完成上述工作,能够保障电网时刻处于安全、稳定的运行状态。该工作实施中,应注重以下内容:正确安装变压器电缆,加强进出口防护,以免受外界干扰,出现短路情况;设备应有良好的绝缘性和防渗漏性,充分发挥其性能及价值;设备除却应有引线连接作用之外,也需在在具体工程实践中,将防水弯保留下来;实际安装工作中,开合闸动作应准确;对变压器JP支架柜最佳水平倾斜长度实施严格控制。 3.3 跌落式熔断器 10kV电力变压器安装施工中,跌落式熔断器属核心环节。将与之相对应的熔断器,安装在电力变压器高压I次侧,使电力系统更加安全、稳定。10kV电力变压器在该方面有要求。与地面垂直高度相比,高压侧熔断器应在4.5m以上,各相熔断器水平距离也应超过0.5m。执行具体操作时,需要让熔断器轴线和垂直线形成夹角,并依据实际情况,在合理范围内,对各相熔断器水平距离进行设定,以发挥熔断器价值,发生熔断现象之后迅速跌落,保证变压器安全。 3.4 接地装置 现如今,我国电网规模逐渐扩大,人们的用电需求也日益增加,对电力系统提出了很高的要求。电力系统性质决定了其很容易遭受雷电灾害。当雷雨季节来临时,常会对电力设备和输电线路产生破坏。10kV电力变压器经常受雷电灾害影响。倘若变压器受到雷击,接地电阻超出原有限值,不能够及时将雷电强大电能导入到大地中,很容易损害电力设备。执行接地装置安装工作时,经常会因避雷器损坏或电压降过高,导致烧毁变压器,使电力系统也遭受严重损失。因而,接地装置安装过程中,应依据实际项目背景及安装要求,对接地电阻进行科学设定,确保其适用性,而且需要与相关规定吻合,从而保障供电安全及人身安全。 3.5 避雷器安装 电网系统中,避雷器属于主要设备。其主要作用是以免电网遭受雷电灾害,使其运行过程更加安全、稳定。其安装过程极为讲究,应在输电线路上,对其进行直接安装,另一端连接大地。以该种方式,在大地中导入雷电带来的高电压,以实现电力设备保护。安装避雷器能够避免变电器被烧毁或损坏。同时,将高压避雷器安装在高压熔断器和变压器之间,以免后期频繁维护或检修,实现10kV电力变压器安装施工目标,达到良好技术及工艺效果。 电力安装施工论文:浅探电力施工中的配线安装要点环节 【摘 要】对于电力施工来说,配线过程就是利用有效技术提升电缆使用率,其中配线安装的质量直接影响了工程质量与安全性。本文针对这一问题,对其技术要点进行详细阐述。 【关键词】电力施工;配线安装;技术要点 0.前言 电力施工的环节比较多,且具有复杂性,为了保证施工质量与安全,需要对相关技术要点进行关注。配线安装是其中一个重要环节,在施工时需要对其加以重视,确保安装质量。 1.概述 对于电力施工来说,其过程具有复杂性与系统性,在施工的具体过程之中,很多影响因素都会直接影响施工质量,需要在施工时控制其安装技术,提升施工质量。配线安装是一个重要的环节,它的质量关系到电力网络稳定性与安全性,所以,需要对其加以重视。配线的这一过程就是结合科学原理,对电缆系统进行组合,使之成为一个网络整体,确保其经济性以及合理性与有效性,从而提升电缆利用率[1]。在对配线进行安装的过程中,相关工作人员需要对安装阶段进行有效划分,将各个阶段的具体技术要点确定下来,对于其中的关键步骤技术要点进行控制,利用技术控制的方法提升安装质量,最终确保电力施工的良好质量。通过实践对施工技术管理以及控制经验加以丰富,以推动我国电力事业不断发展。 2.技术要点环节 (1)做好相关准备工作。第一,在穿线之前,需要利用清水以及清洗剂等清扫导线管道,防止里面杂物对导线造成污染,在穿线之前,需要封闭管口。第二,依据相关规定和要求,对穿线管中的线缆进行操作,对其颜色进行有效控制[2]。第三,在穿线的时候,管道之中不能存在导线接头。第四,遇到变形缝以及伸缩缝等部位,需要灵活处理,要为导线留出充足伸缩的余量。第五,在遇到接线盒以及开关盒还有插座盒等位置,需要在盒中预留出长度一定的导线,一般在15厘米左右。第六,对于交流回路一致的导线,需要穿到同一个管道中,不管在什么状况下,不能使导线明露出来,利用盖板对箱盒进行封闭,要对盖板螺丝进行紧固。 (2)做好导线连接工作。第一,关于涮锡缠绕。在这一过程中,首先要保证导线与缠头接触面积以及接触空间的充足,另外,还要保证机械强度与相关标准与要求相符,圈数要在5圈以上。其次,锡的饱满度要与相关标准相符,焊锡质量要有保障,它的表面不能有粗糙或不平的情况,在施工时需要防止夹渣以及虚连情况,保证焊锡的均匀性,也要防止接头部分出现杂物。再次,在涮锡以后马上缠导线,对于所有的部分,都需要利用绝缘层将绝缘工作做好,设置好绝缘层之后,利用黑胶布进行扎紧,保证绝缘效果。另外,在电路之中若是有大量软线与硬线连到了一块,那么需要在施工时进行规范操作,并应控制好施工环境。 第二,对导线进行科学连接。在开展导线套管工作时,一般采用的方式都是压接连接,也就是说,需要从两端的位置将导线插到套管中,在导线都达到了管道1/2的位置时,需要使用压接钳和压模做好压实工作,需要注意的是,其深度需要保证和套管尺寸对应。另外,利用平压的方式对导线和接线柱进行连接,在对单股导线进行连接的时候,需要结合螺丝大小对其开展煨弯操作,确保煨满圈,避免反圈压接,保证压接的牢固性,盘圈的开口要在2mm以内,一根接线柱上面要尽量接一根导线,数量不能超过一根。另外,利用插孔连接方式对导线和连接柱进行连接,结合相关设计以及规范,把导线插到接线插孔之中,对导线线芯要进行牢固压接,如果需要对多芯导线和连线孔进行连接,需要将涮锡拧紧之后插入,如果导线线芯比插孔一半还要小,则需要折回操作,之后再插到接线插孔之中。 第三,和电气设备之间进行连接。如果单股铜芯线的截面积小于10mm2,那么在和电气之间进行连接的时候需要利用缠绕式端子。对于多股铜芯线来说,若是其截面积在2.5mm2以内,那么在与电气进行连接时,首先需要把搪锡拧紧或者也可以对端子接续,完成之后再和端子连接。与此同时,若是其截面积在2.5mm2以上,那么除了需要端子连接,在铜鼻子的地方还需要做好搪锡工作,在对其和插接式端子连接以前,要在导线端部位置对搪锡进行压紧。 (3)对线路进行认真检查。对于配线安装来说,为了保证配电的安全性和稳定性,必须要做好线路检查工作。一般情况下,利用绝缘遥测形式对配线安装线路加以检查。对低压照明以及变压线路来说,绝缘遥测基本上选择为500伏,欧姆表量程是1兆欧到500兆欧之间,要对其连接方式进行关注,确保其牢固程度。对于配线安装线路来说,其单位绝缘阻比的最小值为0.5兆欧。高压线路以及动力线路在进行绝缘遥测时,其单位绝缘电阻的最小值为1兆欧。在完成配线之后需要做好复检工作,从而保证线路施工质量。为了保证配线安装的良好质量,一定要对线路进行仔细检查,做好这项工作之后,还需要对穿线安装质量和安装深层次做好检验工作。 另外,需要对其他检验工作加以重视,比如,要对线槽敷设的情况进行检查,保证线槽和建筑表面紧贴,确保其牢固性,保持合理的布局,横平竖直,避免盖板出现翘角的状况,保证接口的整齐,对拐角以及转角还有转弯连接和丁字连接等进行严格操作,防止线槽的内部和外部出现污染状况。对支架以及吊架具体安装质量进行检查,对支架和掉价进行固定的时候可以利用膨胀螺栓,同时也能够利用万能卡具对线槽加以固定,要对支架和吊架进行合理布置,确保其牢固性以及平整性[3]。对线路保护工作进行检查,在穿过梁以及墙和楼板的时候,不能将线槽抹死于建筑上,线槽在和电气器具进行连接的时候要保证其严密性,防止出现外露,保证施工的良好质量。对配线安装工作进行检查,能够有效保证电路运行的良好质量,提升安装技术。 3.结语 总之,配线安装是提升电缆施工中的一个重要技术。相关工作人员需要抓住各个安装过程,对安装的关键步骤做好技术控制工作,采用有效的技术手段,提升安装质量,最终确保电力施工的良好质量。 电力安装施工论文:电力安装中安全和节能施工技术要点 [摘 要]电力工程对促进经济的发展,保障人们日常生活的稳定有着重要的意义。然而,电力工程由于其施工技术的特殊性,存在一些不完全因素及一些浪费现象。因此当前的电力安装工程要注重节能降耗措施的应用,并在电力安装过程中加强安全施工管理工作。 [关键词]电力安装;安全节能;技术要点 前言 在社会市场经济背景下,我国电力事业持续发展,在电力安装工作开展中,节能减耗已成为不可忽视的关键性环节之一,要注重节能供配电系统、节能设备等的优化利用,要将电力新技能技术工作落到实处,优化利用各种先进的电力技能技术,实现真正意义上的节能减排,促进社会经济持续发展。 1、电力安装中电力节能技术的应用 1.1 节能型供配电系统的使用 在使用节能型供配电系统中,相关人员要全方位分析该地区用电容量、供电距离、电网运行情况等,选择“科学、合理”的供电电压。具体来说,如果配电电压为6~10kV,10kV具有较好的技术经济指标,供电系统与有色金属损耗量较小,在选择高压配电电压的时候,相关人员要优先选择10kV。如果用户6kV设备比较多,容量又不小,技术经济指标较好,相关人员要优先选择6kV。如果用户偶尔会用到3kV的电动机,相关人员则要采用专用变压器进行供电,满足用户在用电方面的客观需求。 此外,在电网运行过程中,大部分电力负荷都属于感性负荷,比如变压器、电动机,这样在安装无功补偿设备之后,比如并联电容器,可以提供一定的无功功率,电网电源向感性负荷提供的无功功率,其在电网中的流动也会有所减少,降低了电网运行中的电能损耗,属于无功补偿,发挥着重要作用。所安装的无功补偿装置可以优化调整大系统中的电网电压,促使电网运行更加稳定,可以合理调整小系统中的三相不平衡电流,提高电网的运营效益。就变压器来说,在电力运行输送系统过程中,是其不可或缺的关键性组成要素,扮演着关键性角色。由于用户对电力的需求各不相同,电力输送电压方面也存在差异性,如果利用压器调节电压,将会增加电能损耗,必须客观分析变压器特点、性质,加以优化利用,降低其电能损耗。相关人员要优化利用电力节能技术,优化完善变压器设备性能,优优化设置变压器参数,借助变压器,合理调节电压,降低电能损耗,优化调整电力负载,合理调整其运行形式,加强变压器的管理,降低其功率损耗,在提高电能利用效率的基础上,顺利实现“节能、环保”的目标。 1.2 节能设备的使用 在应用电力节能技术过程中,相关人员要意识到应用节能设备的重要性,广泛利用变频器。近年来,高压变频调速技术飞速发展,逐渐被广泛应用到不同领域、行业中。就工矿企业来说,大动力设备应用较多,比如水泵、风机,常处于工频状态,需要巧妙利用闸阀动态控制风量与流量,而这会损耗大量的电能。针对这种情况,可以采用变频器,调节变频,完善电机转速的基础上,优化调节对应的风量与流量,电能损耗也较低。在此基础上,相关人员要采用Y型高效电动机,其损耗降低率高达30%,效率提高率达到7%,有1~2年的投资回收期,甚至几个月,要注重节能型照明电器的使用,灯具、电光源、控光器件等照明电器产品要具有较高的效率、安全性等,使用寿命要长,为人们提供一个“舒适、经济、安全”的工作、生活等环境,提高电能利用率。 1.3 电力安装中采取节能技术措施 首先,电力安装施工人员要精准定位电力设备,尽量在现场附近将其安装,且将降压变电站设置在接近负荷中心,并控制变电站的有效半径在 500 m 以内。其次,也可以依据安装现场实际情况设置多个变电站。如此就可以将电力运输距离有效缩短,从而使得运输中的电压损失得以减少,进而节约电能。再次,将供电线路的功率因数提高。可以通过提高变压器负载率或电动机负载率以及对供电线路予以合理布局,从而提高功率因数,实现电能节约。最后,电力安装施工人员要避免电源乱接等现象的发生,防止三相负载不平衡情况出现。因为中性点电位如果升高将会造成中性流量过高,从而使中性线的损失增大。因此,在实际工作中,电力安装施工人员必须确保三相负荷均匀分配,使三相负载的平衡得以实现,进而使节能降耗目标实现。 1.4 改进配电线路水平 可以通过扩大电网中导线的截流水平提高线路水平。一般来说选择满足线路运行要求的最小截面导线界面可以节省投资费用。但是减小导线的界面降低了导线的截流水平,从而会导致线路能耗增加。因此选择合理截面大小的导线非常重要。选用大小比理论截面大小高一到两级的导线所节省的运行费用可以在很短时间内补偿建设中增加的投资费用。一般导线的使用寿命约为 10 年以上,因此在 10 年运行过程中节省的能耗费用与增加的投资费用相比就非常可观了。 另外可以推广应用架空绝缘导线。架空绝缘导线具有很大的优点,第一能够提高线路运行的可靠性,使用架空绝缘导线可以减少外力或其它原因引起的相间短路问题,从而减少了合杆作业时的停电次数,提高线路的整体可用性。第二,能够简化线路杆塔的结果,由于架空绝缘导线的特点,能够满足沿墙敷设的要求,因此可以大大节约线路材料,同时使建成的项目更加美观。最后,由于架空绝缘导线的线间距离非常小,线路电抗仅为普通导线的三分之一,因此可以大大减少导线的腐蚀从而延长线路使用寿命。 2、电力安装过程中的安全施工控制 2.1 提升电力安装施工安全管理意识 电力安装最基本的要求就是安全施工,确保施工人员的人身安全,这同时也是电力企业实现健康可持续发展的保障。因此,各个电力企业必须加大安全管理方面的投入,进一步将工作责任制予以落实,提高管理人员以及电力安装施工人员的安全意识。可以说安全施工是电力企业实现成功经营的基础,因此电力企业必须构建一套适应市场需求变化的安全管理体系。 2.2 电力安装中安全施工技术控制要点 首先,在电力安装过程中,电力安装施工人员要对电力设备进行安全检查,并对其定期加以保养,避免因设备或电路老化而引发电力安全事故,防患于未然。其次,电力安装施工人员要依据施工具体情况,选择合适的设备与线路,并结合施工环境情况,对安装施工过程中可能存在的安全隐患进行分析,然后采取有针对性的防患措施。此外,在敷设线路的过程中,电力安装施工人员必须严格遵守先后顺序进行安装,以免为图省事而造成漏电。再次,在某些环节的安装过程中,比如,在对避雷针进行安装的时候,必须按安装避雷针标准程序进行安装。最后,当安装好电力设备后,必须先对电力设备进行调试,确保在投入使用后,电力设备不会出现安全事故。 3 结语 节能降耗与安全生产是当前进行的所有生产活动所必需的基础,随着群众日常生活对电力需求的日益增加,电力企业在开展电力安装项目的时候,一定要认真结合节能降耗与安全生产这些思想来开展具体安装施工,使得电力安装中的节能活动与安全活动更加完善,从而更好地促进电力企业健康持续发展。 电力安装施工论文:浅谈电力施工过程中配线安装的技术要点初探 摘 要:现阶段,随着国家社会经济的发展,电网的建设逐渐成为关乎国计民生的重要问题,在促进经济又好又快地发展过程中,发挥着至关重要的作用,人们对于电气工程在施工方面的要求日渐提高,同时,配线的安装设计自始至终都在整个电力施工过程中的作用巨大,配线的过程中实际就是在相关技术的帮助下促进电缆使用效率显著提升的重要过程,安装技术的规范与否将直接影响电力施工工程的质量和安全。因此,强化对电力施工过程中配线安装的技术要点的初步探究十分有必要。 关键词:电力施工过程 配线安装 技术要点 初探 近年来,随着社会经济的迅猛发展,电力工程获得了更好的发展空间,在具体的施工过程中必然会面临一系列的施工环节,其复杂性可想而知。因此,为确保施工的安全性和质量的显著提高,采取行之有效的措施与严格的管理技术势在必行。同时,配线的安装自始至终都在整体电力施工过程中肩负着不可撼动的坚固地位,其安装质量的好坏在很大程度上对电力工程本身的安全性、稳定性以及可靠性带来直接影响,故在电力施工过程中应该给予配线安装以高度重视,进而能够促进系统本身运行质量的显著提升,从而有助于帮助我国电力事业能够朝着又好又快的方向蓬勃发展。 1 配线安装技术要点环节 1.1 做好相关的准备工作 (1)在正式进行穿线之前,需要在清水和清洗剂的帮助下对导线管道进行彻底的清洗,以此便能够将内容杂质物清理干净,有效地避免污染现象的发生,并且需要将管口进行科学有效的封闭。 (2)严格按照相关的规定要求,操作穿线管中存在的各种线缆,并且在此基础上严格、有效地控制线缆的颜色[1]。 (3)在进行穿线的过程中,是绝不允许管线中有导线接头存在的。 (4)灵活地处理那些将要出现变形和伸缩缝的位置,要为导线将充足的伸缩余量留出来。 (5)在接线盒、开关盒和插座盒等位置,预留长度在15 cm左右的导线。 (6)将交流回路一致的导线在同一个管道中插入,并且保证导线无论在什么样的一种情况下都不能将其裸露在外边,必须利用盖板封闭箱盒,紧固盖板的螺栓。 1.2 做好相关连接导线的工作 1.2.1 涮锡缠绕 在进行涮锡缠绕的过程中,应该极大地确保导线与缠头接触面积、空间的绝对充足,确保机械本身的强度能够达到相关标准的要求,缠绕的圈数不少于5圈;锡的饱满度要达到一定的规范要求,进而为锡的焊接提供重要的保障,保证锡平面的光滑,施工过程中需要对类似于虚连和夹渣的情况进行有效避免,以此促进焊锡本身均匀性的显著提高,有效地避免了接头部分杂物现象的出现[2];涮锡完成后,需要在最短的时间进行导线的缠绕,利用绝缘层对全部分进行绝缘处理,在将一定的绝缘层设置好之后,利用黑胶布进行扎紧和缠绕工作,以此来确保绝缘能够取得理想的效果;如果电路中存在大量硬线和软线互相缠绕的现象,便需要在进行施工操作时确保操作的规范性,并且对周边的施工环境进行严格、有效的控制。 1.2.2 科学连接导线 导线套管工作在展开时,使用的方式多为压接连接,换言之就是将导线从套管的两端插入其中,将导线置于导管1/2位置处,压实工作则需要借助压接钳和压模的帮助,值得一提的是,导线在套管中的深度应该与套管尺寸的大小相适应[3]。同时,在连接导线和接线柱时需要借助平压的方式,在连接单股导线r需要将螺丝的大小有机地结合起来,之后在此基础上将煨弯操作充分地展开,以此来能够将圈数煨满,有效地防止反圈压接的情况出现,为压接的牢固性提供重要的保障,且盘圈的开口大都严格地控制在2 mm的范围内,在一根接线柱上要尽可能地只接入一根导线,对连接的数量进行严格控制。此外,在借助插孔的方式将导线和接线柱连接起来时,需要严格地按照相关的技术谁规范,在接线孔中插入一定的导线,并牢固地压接导线的线芯,若连接孔和导线芯的数量有很多,则事先就要将涮锡进行拧紧操作,然后再将其在插孔中插入进去,若导线线芯远远小于插孔的一般,则折回操作十分有必要,待操作完成后将其在插孔中插入。 1.2.3 连接好各种电气设备 若单股铜芯线的截面积在10 mm2以下,则需要在缠绕式端子的帮助下连接电气设备;若单股铜芯线的截面积在25 mm2以内,则事先需要拧紧搪锡或者将端子连接起来,待这项操作完成之后,再将其和端子连接起来;若单股铜芯线的截面积在25 mm2以上,除了将端子连接起来以外,还应该在铜鼻子的位置将搪锡的工作做好,并且在与插接式端子进行连接之前,需要对位于导线端位置的搪锡进行必要的压紧工作。 1.3 认真的检查各个线路 电力施工过程中配线安装的目的在很大程度上是为了促进配电安全性、可靠性以及稳定性的实现,因此,需要认真地对各个线路进行详细且全面的检查。通常情况下,在绝缘遥测形式的帮助下检查各个配线的安装线路[4]。针对那些照明气压相对比较低和变压线路而言,基本上选择电压在500 V左右的绝缘遥测,欧姆的表里程大多在1~500 MΩ的范围内,通过密切的关注其连接的具体方式,可以为其本身的牢固程度提供科学的保障。基于配线安装线路而言,其单位最小的绝缘阻比大约为0.5 MΩ左右。在对电压相对高的线路和动力线路中,进行绝缘遥测的最小单位绝缘电阻值大约为1 MΩ。 2 电力施工过程中配线安装的检查 在完成相关的配线安装工作之后,便需要对整个电力施工过程中进行必要的检查与复检,进而确保整条线路的施工质量能够与相关的规范要求相符,检查时一定要做到认真仔细,之后就穿线的安装质量进行更加深层次的检验,高度重视其他方面的检验工作[5]。 例如:仔细地检查线槽敷设的具体情况,确保线槽能够紧密的贴合建筑的表面,使其异常牢固,进行合理的布局,横要平竖要直,以此便能够有效地防止盖板翘角情况的出现,确保接口的整齐性。同时,在丁字与转弯的连接处、拐角处、转角处等进行严格的操作,避免线槽内外部污染情况的出现[6]。另外,仔细检查支架和吊架的安装质量,在固定的过程中可以使用一定的膨胀螺栓和万能卡具,科学、合理地布置支架和吊架,使其牢固、可靠、稳定以及平整。在检查线路保护的过程中,尤其是穿梁、墙以及楼板时,一定要避免线槽在建筑上抹死情况的出现,在连接线槽和电气器具时能够确保严密性的实现,以此来有效避免外露现象的发生,促进施工质量的显著提升。 3 结语 总之,电力施工过程中配线安装技术在很大程度上有助于促进电缆施工质量的有效提升。在具体的安装过程中,工作人员需要根据安装的规范要求和步骤进行施工,严格控制配线安装的技术,通过采取行之有效的措施,促进安装质量的提升。 电力安装施工论文:电力施工中变压器和GIS设备安装调试技术分析 摘 要:由于经济的快速发展,电力施工技术在整个电力工程中发挥着不可缺少的重要作用。该文主要介绍了在电力施工过程中变压器以及GIS设备安装调试中的技术进行分析和研究,所以应该加强变压器以及GIS设备安装调试技术的分析和研究,进而提出以下内容。 关键词:电力施工 变压器 GIS设备 安装调试 技术 变压器是电力系统中不可缺少的重要设备,对系统的安全起着决定性作用。而GIS主要是将断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等,经优化设计有机地组合成一个整体,在电力系统中得到了越来越广泛的运用。所以应该加强变压器以及GIS设备安装调试技术的分析和研究,只有这样才能保证电力系统的稳定运行。 1 变压器的安装调试技术分析 1.1 变压器就位分析 在对变压器进行整体就位前,应该对其方位进行确认,满足高低压套管出线需求。在变压器就位后,要对进线方向以及相关的中心位置进行检查,达到所需要求。另外,轨道上安装的变压器要利用好止轮器,将变压器固定好,以避免出现滑位现象。变压器在对气体继电器一侧进行安装的过程中应该有1%~1.5%的上升高度。 1.2 器身吊罩检查或钻芯检查分析 一是变压器各个部位以及相关的运输支撑是否存在移动现象;二是螺栓是否紧固,有无采取防松措施;三是绝缘屏障是否完好等。在其内部排放完成后,就可对变压器实施吊装工作,首先把钟罩周围的螺丝拆下,然后系上绳索,与此同时还要检查起吊设备是否正常。其次,在起吊过程中避免罩壳和铁芯出现碰撞。为了避免起吊过程中无法控制重心,可先进行试吊,一般高度为50~100 mm之间,就可以对重心位置检查,只有正常后才可慢慢吊至枕木。当罩壳完全吊起后,检查人员着连体无扣工作服对支撑件、螺栓、绝缘屏障等附件进行检查。在变压器不能吊罩的情况下,进入钻芯检查,变压器在检查前应排净氮气,对变压器内部注入干燥的空气,人员着无扣连体工作服进入变压器,检查内容同上。 1.3 回罩注油分析 通过相关试验所得到的数据处于正常范围内,便可回扣钟罩。在回扣过程中也要保证重心的稳定性,避免油箱和芯部出现接触,可以运用定位棒保证穿装螺钉工作顺利实施。注油一般情况下都会在放油后的16 h内进行,以避免器身在空气中暴露的时间过长。 1.4 附件安装分析 在套管安装中,首先应该从套管内对引流线进行穿入;其次让套管能够缓慢地下落直到引线能穿出套管。对于引线而言,其底部应力锥接近套管时要保证应力锥不受外力。套管在固定后,要对引流线接头的固定销进行安装,套管末屏接地应良好。冷却装置安装时,首先把变压器本体上的阀关闭;其次对法兰临时封闭板进行移除,进一步吊起冷却器,将其套上相应的橡皮圈,再把上下连管法兰的螺栓拧紧。在安装净油器以及安全气道时,其内部应保持清洁。安装气体继电器和温度计前应检验合格,保证信号触点动作正确。 1.5 变压器调试分析 变压器安装完后、投运前的试验项目及结果是分析变压器从出厂、运输到安装质量的重要依据,对每个试验项目的结果结合起来分析,提高判断问题的准确性。 1.5.1 油中溶解气体分析 绝缘油裂解产生如H2、CH4、C2H4、CO等气体,当变压器内部气体成分或含水量超过规定时,应查明原因,及时分析,综合判断。 1.5.2 检查所有分接头电压比、极性或接线组别和绕组直流电阻测量 应检查变压器所有分接头的电压比,保证变压器绕组匝数比的正确性和是否存在匝间短路,检查接头连接和分接开关位置是否正确。分接头电压比应与制造厂铭牌数据相比无明显差别,且应符合电压比规律。单相变压器进行极性试验,三相变压器进行接线组别试验。绕组直流电阻测量可检查内部绕组接头的焊接质量,绕组有无匝间短路现象,检查电压分接开关接触是否良好,高压引出线有无断裂。测量应在各分接头的所有位置上进行。 1.5.3 测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ和直流泄露电流 测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ可以检查变压器受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上有严重局部缺陷等情况。当变压器有绝缘缺陷时,tanδ会产生变化。对变压器绕组连同套管进行直流泄露电流试验可发现变压器绝缘整体受潮、部件表面脏污情况,以及贯穿性的集中缺陷。 1.5.4 绝缘电阻测试及交流耐压试验 变压器绕组连同套管的绝缘电阻测试能有效地检查出变压器绝缘问题,如:瓷件破裂、器身内有金属接地等缺陷。交流耐压试验是检验变压器绝缘强度最直接、最有效的方法,如:绕组主绝缘受潮或在运输过程中引起的绕组松动、油中含有杂质等缺陷。 2 GIS安装调试技术分析 2.1 GIS安装分析 在安装过程中应根据相关顺序对部件进行合理安装。GIS安装顺序为:地面轴线定位―间隔就位―模块之间的拼装―气室真空抽气―气室内充六氟化硫气体―二次电缆敷设―二次接线。 2.2 GIS调试分析 2.2.1 一次回路直流电阻试验分析 目的在于检查GIS内的相关导体在连接过程中的接头是否正确,不同部分的接触性是否良好,对额定d流的相关需求是否能够满足。一般运用直流降压法。为了减少测量误差,电压测量线应放在电流输出线的内侧,另外接线的位置应该正确,与导体接触应良好。 2.2.2 气室密封性检验和测量微含水量分析 气室密封性不仅和系统稳定运行有着密切联系,同时也会直接关系到工作人员安全,所以在安装工作结束后,要对每个气室关键部位进行严格检查,例如:接头密封性检查、法兰面接口检查以及气室阀门检查等。对于SF6而言,气体中存在部分微水含量,这不仅会对其纯度产生影响,也会对绝缘性能带来影响,所以应使用微水测试仪,检查每个气室SF6气体微水含量,充分保证其合格。 2.2.3 避雷器检查分析 GIS避雷器和普通避雷器在结构上存在比较大的差别。GIS中的避雷器通常密封在比较狭小的空间中,安装前,保证避雷器在整个运输中未出现损坏现象。如果安装一些具有震荡或撞击指示器的避雷器时,若指示器动作,避雷器必须返厂 ,在对GIS避雷器安装后,可使用母线高压试验对其检测。 2.2.4 接地检查和二次回路检查 接地检查主要是检查接地位置是否正确,接地是否良好,并且符合各项要求。保证二次回路接线正确,导线与端子连接牢固,具有较好的绝缘性。对于有接地点的二次回路,位置应正确,接地良好。不同的连锁以及闭锁之间的功能都能满足设计的相关要求。 3 结语 通过上述分析,变压器、GIS设备能否稳定运行,不仅和日常的维护有关,同时与试运前的安装调试也密不可分。若在安装调试过程中留下隐患,将会导致运行中出现异常,严重的将导致安全事故,所以应加强变压器以及GIS安装调试技术和能力,保证系统的安全运行。 电力安装施工论文:探讨电力施工中变压器的设备安装和调试技术应用研究 摘 要:随着经济快速发展,人民生活水平不断提高,电力已经运用到生活的各个方面,电力企业的地位越来越高。电力施工的核心环节就是变压器安装调试,变压器的能否正常工作取决于变压器安装时的工艺及调试质量。 关键词:电力企业;安装;电力变压器;调试 一、引言 随着经济快速发展,人民生活水平不断提高,电力已经运用到生活的各个方面,电力企业的地位越来越高。那么电力企业在具体的施工过程中,需要重点注意什么呢?在安装过程中需要重点注意变压器设备安装。本文介绍变压器安装,调试流程,以及注意事项。 二、施工过程中设备的介绍及相关概念 所谓变压器是一种静止的电气设备。它依据电磁感应的原理,将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。变压器按照用途分电力变压器,仪用变压器,整流变压器等,本文着重介绍电力变压器的安装调试流程。在安装之前,要进行电力变压器安装准备,变压器二次搬运。 (一)电力变压器安装准备 变压器在电力施工中具有重要作用,变压器的作用主要是调节电压或从高压转化成低压电。而变压器主要由器身,油箱,冷却装置,保护装置,出线装置组成,大型变压器一般是分体运输,到达现场后再有厂家技术人员指导拼装而成,这就要求我们现场施工人员熟悉设备,熟悉安装流程,需要施工人员核对设备及材料,一般设备及材料要求如下: 1、查验合格证和随设备技术文件,变压器的出厂试验报告。 2、按照设计要求查看变压器铭牌,检查各技术参数、附件是否与设计标准一致; 3、检查附件齐全,绝缘件无损伤、缺陷、裂纹等,充油部分不渗漏,充气高压设备气压指示正常,涂层完整; 4、型钢:各种规格型钢应符合设计要求,并无明显锈蚀; 5、螺栓:除地脚螺栓及防震装置螺栓外,均采用镀锌螺栓,并配相应的平垫圈和弹簧垫; 6、其它材料:蛇形管,耐油塑料管,电焊条,防锈漆,变压器油,均应符合设计要求,并有产品合格证。 (二)变压器二次搬运 电工,起重工作业配合进行二次搬运。采用吊链、汽车吊装,根据距离远近,采用滚杠、卷扬机、汽车运输,行车平稳,用钢丝绳固定,减少震动。 三、变压器安装过程 变压器安装过程包括固定变压器、注入液体、附件安装等。 (一)固定变压器 在设备安装之前,首先要进行固定。固定过程中要注意变压器的倾斜度以及变压器的线的走向及安装要求。考虑到各种变压器的设计不一样,需要根据实际需求确定固定变压器的方法。比如涉及到气体继电器的时候,需要使电压其倾斜,1%-1.5%的范围,如果变压器没有这么设计就需要在固定的时候自己注意倾斜。 试调以后就起吊,起吊只需要把定位棒改为绳索。起吊要保证重心稳,中心及其他部分正常。 下面_始检验,检验的时候要观察螺丝钉是否生锈,是否稳固,观察变压器是否产生了垃圾,对于不稳固的螺丝钉要重新稳固,对于垃圾要及时清理。还要检验绝缘措施是否还有保障,检验各个开关是否还能正常工作,总之,需要细心观察,仔细检验。 (二)注入液体 上面降到排除液体,那么检验完成以后需要注入液体,而且要有效率的进行检验,要在十几个小时内重新注入液体,来保证机身不与空气反映。另外操作过程中也要保证重心稳定。 (三)附件安装 附件安装包括电压切换装置、防潮呼吸器、气体继电器、温度计、变压器联线等。 四、变压器调试 变压器调试分为很多个部分,包括一次设备调试,二次设备调试,送电试运行等,一次设备调试在安装前后都有涉及,不一一列举,只列举主要试验所需项目: 1、测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数 2、测量线圈连同套管一起的直流电阻 3、检查所有分接头的变压比 4、测量与铁心绝缘的各紧固件(连接片可拆开者)及铁心(有外引接地线的)绝缘电阻 5、检查三相变压器的联结组标号和单相变压器引出线极性 6、测量绕组连同套管的介质损耗角正切值 tanδ 7、测量有载调压档位的直流电阻 8、测量线圈同套管一起的绝缘电阻 9、绕组变形试验 10、测量绕组连同套管的直流泄漏电流 11、线圈连同套管一起做交流耐压试验 12、绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电试验 13、检查相位 14 测量噪音 15、油箱中绝缘油的试验。 二次设备调试包括变压器保护调试,测量回路,刀闸控制回路,变压器本体CT回路检查,变压器的气体保护回路,测温回路,压力释放回路,油压速动回路,冷却回路,调压回路,消防系统等调试 送电试运行,变压器各项试验符合规范后,送电前应组织对变压器及其附属设备进行检查,检查变压器绝缘值符合规程规定,变压器第一次投入时,全压冲击合闸, 变压器第一次受电后,持续时间不应小于10分钟、无异常情况;依照规程应进行3-5次全压冲击合闸,并无异常情况,冲击过程中励磁涌流不应引起保护装置误动作;变压器带电后,检查油系统不应有渗油现象;变压器试运行要注意冲击电流、空载电流、一、二次电压、温度,并做好详细记录;变压器持续运行前,应核对相位;变压器空载运行24小时,无异常情况,方可投入负荷运行。 变压器调试每个部分都不能遗漏,每个部分都要通过检测,才能确保电力施工完全完成。 五、验收 变压器开始带电起,24h后无异常情况,应办理验收手续。验收时,应移交下列资料和文件: a)变更设计证明; b)产品说明书、试验报告牟、合格证及安装图纸等技术文件; c)安装检查及调整记录。 六、结论 电力施工的核心环节就是变压器安装调试,变压器的能否正常工作取决于变压器安装时的工艺及调试质量。电力与人民生活息息相关,电力企业需要强化安全意识,严格按照设备的安装流程进行操作。在安装之前,要进行电力变压器安装准备,变压器二次搬运。变压器安装过程包括固定变压器、注入液体、附件安装等。变压器调试分为很多个部分,包括一次设备调试,二次设备调试,送电试运行等。调试完以后进行验收。 电力安装施工论文:电力设备安装工程施工中的质量控制探讨 摘 要:要使电力设备安装工程施工质量达到预期功能,就离不开对质量标准的控制。电力设备安装工程施工质量受到材料设备、施工方式、施工环境和施工人员素质等多方面的影响,要做好质量控制,就必须在施工前期的准备、施工过程中的质量管控以及施工完成之后的工程验收等全过程把控,让施工过程与施工所用材料、设备都合乎质量标准,细化施工工序,让每一步都能有效控制电力设备安装工程施工中的质量。 关键词:电力设备;施工;质量控制 0 引言 随着我国社会经济的持续发展与人民群众生活水平的提高,尤其是城市化和农村边远地区的现代化推进,包括电力设备在内的基础设施工程建设越来越多。电力工程属于持久性工程,设备安装是工程项目实体形成的主要过程。近年来,面对市场需求的加大以及质量要求的提高,各施工企业必须认清做好质量管控的重要性,发现影响电力设备安装工程施工中质量问题出现的主要原因,采取切实有效的措施做好质量控制工作,让企业在市场竞争中始终处于不败之地,促进我国的电力事业取得长足发展。 1 影响电力设备安装工程施工质量的主要因素 1.1 材料设备的影响 电力工程施工涉及到的材料很多,包括电缆、钢管、玻璃和水泥等。材料购买需按工程设计要求来采购,材料型号和质量都要确保合格,这就需要对供应厂家严格挑选,必须采购正规厂家的产品。电力工程所用设备包括施工机械设备和将要进行安装的电力设备。电力设备通常价格昂贵,需谨慎、集中购买[1]。电力工程施工所需材料和设备的质量必须符合规定要求,确保施工质量达到设计要求。 1.2 施工方式的影响 施工方式主要是指电力设备安装工程中的设计方案、施工流程和工程调试手段等,这些方式的选择直接影响到工程施工的进度和工程质量。施工图纸必须按照施工地点和电力设备安装的实际需求来进行设计,从整体上考虑工程方案、施工进度、施工质量和施工成本等多方面的质量要求和经济效益。 1.3 施工环境的影响 工程施工都会受到周围环境的影响,电力设备安装工程也不例外。电力设备容易受到周边空气湿度、风力、温度和地形条件等自然环境的影响,包括对施工进度和设备运行等方面的影响。因此,在施工方案的制定过程中,要充分考虑施工地点的实际环境,综合考虑多方面因素,再来制订施工方案。 1.4 施工人员素质的影响 电力设备安装工程施工会涉及到项目管理人员和工程施工技术人员等,他们是整个工程项目施工的操作者,其素质直接影响到工程质量。因此,要控制电力设备安装工程施工的质量,务必配备专业的高素质人员进行相关管理和技术施工工作。 2 电力设备安装工程施工中质量控制的具体措施 2.1 施工前的准备措施 (1)建立施工质量管理制度。在电力设备安装工程施工开始之前,项目部门应当制订专门的施工人员的专业编制,对施工过程中可能出现的问题提前做好预判,并制定好相应的解决措施,未雨绸缪的施工准备可以让工程顺利开工,不至于出现过多不可控的因素而影响到电力设备安装工程施工的进度和质量。 (2)择优选择施工人员并对其进行专业培训。在人员配备上,要依据工程设计所需的技术标准,择优选择技术过硬、经验丰富的施工人员。要加强对施工人员的岗前培训,增强质量控制意识,提高施工技术。要不断灌输质量第一、预防控制的思想,时刻把客户服务放在第一位。定期在技术上和思想上对施工人员进行专门培训,并积极鼓励施工技术创新,对于能够促进施工质量提升和工期速度提升的创新给予一定的奖励。 (3)对施工材料设备进行质量监控。施工企业要选派业务素质和道德水平兼优的人员进行施工材料和设备的采购,并针对工程要求进行专业培训。采购人员要对供货商要谨慎审查,包括材料和设备的生产许可、质量认证等指标的辨识,还要对市场信息进行深入研究,在多家对比之后选则信誉异、价格较低、质量过硬的供货商。施工单位要安排专门的材料和设备检验人员对样品进行科学检验,确保施工准备的材料和设备质量合乎设计要求[2]。 2.2 施工中的质量监管措施 (1)加强施工技术管理。施工技术直接影响项目工程的质量,务必加强施工过程中的技术管理。施工企业要针对设备安装工程指定相应的施工操作规范章程,施工人员务必严格安规操作,不可麻木大意、偷工减料;要践行科学的技术管理制度的同时,对技术创新也要及时给与奖励,鼓励员工在施工过程中的技术创新。 (2)制定项目监管制度。要确保电力设备安装工程施工质量,除了充足的物质准备和技术、思想方面的准备之外,还需要建立专门的监管部门,以对整个施工过程进行严格的监管。工程项目部可以在企业内部派选专业素质过硬的人员来担任监管人物,也可委托专业的监理公司来对工程施工进行监管。在施工过程中出现任何违反设计要求的施工问题,要及时指出并做好整改,对于较为严重或具有一定普遍性的问题,要在整个施工队伍中做出相应的警示。 3 电力设备安装工程施工中质量控制的重要性 电力设备安装工程施工设计面非常繁杂,从设计规划、工程所用材料和设备选购及它们的利用效率、施工工艺的选择和施工方法的选择,都影响到整个工程质量。在施工过程中,材料设备的质量少有瑕疵或施工人员稍有懈怠,都会导致工程质量问题的产生。若在施工过程中不能做好质量管控,待项目竣工之后再来进行针对性检修,必将耗费非常巨大的人力物力财力,而且会对周边电网的运行造成影响,既不利于电力企业的经济效益提升,也会影响社会和谐。正因如此,做好电力设备安装工程施工中的质量控制显得尤为重要。 电力安装施工论文:浅谈电力工程安装施工全过程成本控制的管理 摘 要:加强对电力工程安装施工全过程成本控制的管理的研究,有利于提高电力工程安装施工全过程成本控制水平,具有重要的现实意义。因此,加强对电力工程安装施工全过程成本控制的管理的研究是非常必要的。文章在分析全过程造价管理概念的基础上,阐述其在电力工程造 关键词:电力工程;施工;全过程;成本;控制;管理 在电力工程造价管理中,将运营成本控制纳入全过程造价管理中,及时把运营成本变化反馈到管理决策中,避免在预算紧张的时候,出现建设单位故意压低建设成本的现象,致使工程后期运营维护成本大幅增加,使得电力工程建设的经济效益不断下降。在此过程中应用全过程造价管理,能够让决策人员、设计人员、技术人员从工程项目的全过程角度分析成本与造价问题,进而达到了工程项目全过程造价的最低值。 1 全过程造价管理概念 全过程造价管理主要就是从项目长远经济效益出发,对项目规划、设计、购置、制造、安装、运行、更新、维修直到报废的全过程予以充分考虑,是全过程造价最低的一种管理方法与理念。全过程造价管理作为一种新型工程造价管理模式,在20世纪70年代得到了大力推广,并且形成了一整套管理体系。全寿命周期造价管理主要就是从项目生命周期角度出发,全面分析项目造价管理,在传统全程造价管理的基础上,加设项目运营、扩建、拆除等费用计算。针对电力工程项目寿命周期而言,主要是从功能寿命、经济寿命、物理寿命、法律寿命角度考虑。大部分电力工程造价管理就是对经济寿命的管控。全过程造价公式为:L=N+R,其中L表示全过程造价;N表示一次性投资费用,主要包括收购、咨询、勘察、设计、施工等筹建费用,以及借贷、利息等筹资费用;R表示经常发生费用,主要包括建筑使用期内的操作管理费用,设备与设施的维修、更换费用,功能使用费用等等。 2 全过程造价管理在电力工程造价管理中的应用 2.1 投资阶段与设计阶段。一直以来,在工程建设过程中,均会在一定程度上忽视工程建设前期的造价控制,将造价控制重点放在了施工阶段,导致工程造价管理相对被动,以致于无法合理、科学的落实造价管理工作。所以,要想有效控制工程造价,就要重视工程建设前期的造价管理。首先,进一步完善实施设计方案招标或者方案竞选。在电力工程建设中,通过设计招标活动的开展,可以有效促进竞争,选择适合的设计方案,进而确保设计的准确性、合理性、科学性与先进性;与此同时,开展设计招标活动,还可以促进项目建设投资有效控制工作的展开,极大的缩短了设计周期,减少了设计费用,借助设计招标评定出功能全面、技术先进、安全适用、结构合理、满足项目技能环保要求的设计方案,为电力工程造价管理工作的全面落实提供可靠依据。其次,实行限额设计。在电力工程造价管理中,通过限额设计的实行,能够有效改进设计单位的管理工作,将整个项目按照设施部位或者功能差异分成若干的单元,之后根据限定额度对设计方案予以选择,最大限度的优化结构,提高设计水平,真正做到投资少、收益高。 2.2 增强工程全员造价意识。控制电力工程造价的任务不仅仅是相关造价人员的责任,还需要全体员工的积极配合。所以,为了能达到电力工程造价控制的目标,在电力建设施工的过程中,对相关的施工人员进行造价培训,能让全体员工都参与到电力工程造价中,提高他们控制造价的意识,进而保障施工技术和造价之间能更加科学和合理。另外,相关的造价人员应对自身进行进一步培训,提高基础理论知识,提高业务能力,进而保证造价控制能实事求是。 2.3 施工阶段。在电力工程项目建设中,施工阶段的造价管理对整个工程的造价控制有着十分重要的意义,是提高工程建设效益的关键所在,必须予以高度重视。在电力工程施工阶段中,主要从以下几个方面强化造价管理:一是,完善工程招投标工作。在编制工程项目招标文件的时候,一定要做到内容严谨、准确、完整,并且保证招标条件符合有关规定,贯彻落实公平、合理的原则;合理确定招标控制价,为工程造价控制提供标准;对评标制度与评标程序予以严格规定,并且严格按照规定展开工作;在中标之后签订合同的时候,需要确保合同条款细致、严谨,为施工的有序进行打下坚实的基础。二是,强化甲供材料、设备投资管理。在电力工程建设过程中,针对甲供材料与设备而言,一定要以大渠道供货为主,以市场自行采购为辅。在市场自行采购中,需要由主管工程的机关、工程指挥部一同参与,通过实际调研,选择物美价廉的产品;针对大型设备而言,可以采用招标的方式进行购买,在制定合同条款的时候,一定要明确产品质量等级与供求双方的责任与义务。在材料、设备进场的时候,进行质量检验,一旦发现质量问题,予以拒收,以此保证施工质量达到预期的标准。三是,重视设计变更管理。设立统一的设计变更管理机制,对设计变更签证审批程序予以严格控制,避免出现违规变更的情况。四是,做好工程审计。在电力工程建设中,一定要加强项目的全程审计,合理控制工程造价,以此实现工程建设的经济效益。 2.4 造价信息动态系统的建立和完善。电力工程造价控制管理是否有效,起到决定作用就是造价信息动态系统是否全面。虽然我国已在大力发展相关技术,但在造价信息系统中依然存在着一定的局限性,如系统中对造价管理相关的业务流程及表单尚未做到固化。所以,为了能真正控制电力工程造价,相关的造价人员必须要积极收集相关信息,如电网设备及材料等价格信息和相关收费标准。另外,还需要进一步提高造价控制管理的水平,做好电力工程施工造价成本的分析工作,进而能为以后的工程造价提供可靠的数据。 2.5 电力工程施工阶段的造价控制。在进行电力工程施工时,必须要严格按照相关规定和标准来施工,进而保证工程施工的顺利和安全;同时,还需要在施工过程中保证资金使用的合理性;另外,还需要对合同加强管理,承包工程的双方需要切实履行合同中各自的义务,对于可能造成工程造价提高的因素,应积极结合施工现场的实际情况加以解决。在签订合同时,应将各种影响工程造价的因素考虑进去,并且明确规定设计变更及索赔等相关问题,避免发生合同纠纷事件,从而影响最终的结算。由于我国各地政府之间的标准不统一,导致在进行征地时,其费用标准也不同,最终会造成电力工程建设项目在进行场地征用和清理时,其费用一直是居高不下,致使工程造价上涨,也为工程投资控制增加了一定的难度。为了能有效解决这个问题,相关的电力企业应积极与政府沟通,并通过政府颁布的相关政策,从而在最大程度上缩小成本目标值和实际值之间的差异,进而可以达到有效控制工程造价的目标。 3 结语 综上所述,全过程造价管理作为一种新型造价管理方法,主要就是在全程造价管理的基础上,运用先进价值理论对工程造价进行控制。在电力工程建设中,全过程造价管理的逐步推广,将为电力事业的发展增添了新的活力,并且有效提高了力工程建设的经济效益与社会效益。 电力安装施工论文:10kV电力变压器安装施工技术探讨 摘要:变压器在电力系统中起着非常重要的作用,是电力系统正常运行必不可少的电力设备。变压器的安装质量影响着电力系统的稳定性,因此在电力系统建设的过程中对变压器的安装质量要有足够的重视。文章针对10kV电力变压器的安装施工技术进行了探讨,希望能够对变压器的安装施工技术有所完善,进而为电力系统的建设做出贡献。 关键词:10kV电力变压器;安装施工技术;电力系统;电力设备;电能损耗 变压器能够减少电网能量的损耗,对能源使用效率的提高起到重要的作用。电力变压器的重要作用还体现在电力系统运行的过程中,变压器的升、降压能够保证电能的安全、顺利的输送。升压变压器能够有效地减少输电线路上电能的损耗并完成高压输电。降压变压器能够在电能送达用户端之前调节适合用户使用的低电压,可以满足多种用户的需求。由此可以看出,电力变压器是保障电力系统运行安全性和稳定性的重要设施。所以为了电网的稳定运行,建设电力系统时应采取相应的管理措施和技术措施,不断完善电力变压器的安装施工技术,从而达到预期的质量要求。 1 电力变压器施工准备 准备好电力变压器的施工设计图纸,办理好施工手续,完成审批资料的审核,确认电力变压器的性能参数、规格型号等技术指标以及完成整体安装所需的必备条件。确认变压器的规格参数是否符合设计要求,施工过程所用的设备也要符合设计要求,产品检验必须合格才能使用。对设备的技术数据、制造商、额定参数等都需要明确掌握,根据这些信息选择适宜的施工材料,在对10kV电力变压器进行施工安装时,调和漆、防锈漆等材料必须出厂检验合格,这些是施工过程中必不可少的材料,材料的好坏也影响着施工质量。另外,变压室的墙壁和屋顶必须做好防水工作,若出现渗漏现象可能会造成严重的后果,地面需保持平整,有利于施工和美观。配套的一些基础设施也要严格按照施工设计和施工规范进行施工。 对预埋件和预留孔洞做相应的处理,对于通风口、栏杆等防护性设施进行完善等。变压器的开箱验收也是保证按照施工质量的一项重要工作,必须组织专业的技术人员进行检查,确保变压器与设备资料无偏差并完全符合设计要求,主体设备及其零部件完好,有完整的权威机构出具的检验合格报告。以上这些条件是保证施工质量和施工顺利进行的前提条件,待以上事宜都准备完成后方可进行施工。 2 电力变压器施工注意事项 电力变压器台架的安装主要包括安装变压器、熔断器及熔断开关、避雷器等,安装过程中要对倾斜度严格进行控制。电力变压器低压综合配电柜是确保用电安全性和电力系统稳定性的设施,低压综合配电柜的容量要符合电力变压器的需求,在10kV电力变压器的安装施工中,应用比较广泛。低压综合配电柜在农村电网改造中起着很重要的作用。在安装低压综合配电柜时,要将诱发短路的因素降到最低,保证电缆连接准确,布放设置防水弯,保证良好的接地。 熔断器是电力系统建设中必不可少的器件,在电力变压器的高压端以及低压端都需要安装熔断器,高压侧熔断器安装时对垂直高度和水平距离有一定的要求,需严格按照设计进行施工。 电力系统存在着受雷电灾害的风险,当电力变压器受到雷击时,雷电所产生的电能由于接地电阻过大不能及时地导入大地,极容易损坏电力系统设备。由于避雷器的损坏或者电压降较高容易导致变压器损毁,进而给电力系统造成一定的损失,所以在安装接地设施时要确保接地电阻符合设计要求。在避雷器的安装过程中,应一端连接大地,另一端与输电线路相连,保证电力系统遭受雷击时将高电压及时导入大地,减少或避免电力系统遭到破坏。在多种电压等级的电力系统中,10kV电力系统覆盖的供电面积比较大,线路比较长,变压器数量也比较多,直接对各种不同的用户供电。10kV电网主要以架空的方式布放线路,没有遮挡和避雷线,在雷雨季节容易遭受雷击损坏变压器,影响供电安全,因此防雷保护工作需要加强,通过降低接地电阻可以减小或避免雷击所造成的破坏。 电力变压器是比较贵重的电力系统元件,它影响着电力系统的稳定性和可靠性,因此需要安装继电保护装置保障电力变压器正常工作。随着电力行业的不断发展,电力系统的高效安全运行对人们的正常生活有直接的影响,电力变压器在电力系统中起着不可替代的作用,根据不同用户的需求,能够通过电压、传输功率、电流等转换满足供电要求。电网的不断发展进步对电力变压器的要求也随之提高,因此在电力变压器的选择和安装方面要引起重视。以往我们在选择电力变压器时缺少科学合理的分析,在实际应用的过程中造成严重的电能损失。电力变压器的容量选择应参考不同地区的实际需求和经济条件,合理地进行配置,容量太大或太小都会造成电能的损失,甚至使变压器损坏。 3 电力变压器施工技术规范 变压器应带有出厂标牌,标牌上应明确说明制造厂商、额定容量、额定电压、电流、阻抗等技术数据,与设计要求相符,附件及技术文件齐全。型钢应崭新无锈蚀并符合设计要求。镀锌螺栓需配备相应的平垫圈及弹簧垫。蛇皮管、电焊条、防锈漆、调和漆以及变压器油等施工材料均应符合设计要求,并带有产品质量合格证。搬运吊装机具的准备:汽车吊、吊镇、道木、钢丝绳等。安装机具的准备:台钻、砂轮、电焊机、气焊工具、电锤等。测试工具的准备:钢卷尺、钢板尺、水平尺、线坠、万用表等。施工资料的准备施工图及技术资料准备齐全。土建工程及变压器轨道完成施工,标高、尺寸、结构等均应符合设计要求。变压器本体外观及绝缘器件检查无损伤及变形,油箱封闭良好,无漏油、渗油现象。变压器二次搬运应由起重工配合完成,利用汽车吊吊装,用汽车运输时必须稳固固定,平稳行车减少震动。变压器吊装和搬运时,为避免使其损伤,应用木箱或纸箱将高低压瓷瓶保护起来。变压器就位后用道木搭设临时轨道,然后拉入室内合适的位置。变压器的安装应采取必要的抗地震措施,电压切换装置分接点连线应正确连接并且牢固,电压切换装置的传动机构应有足够的润滑油。布放变压器的一、二次联线、接地线、控制线时,不可使变压器套管直接承受应力,变压器工作零线应用绝缘导线并与中性点接地线分别敷设。变压器试运行前必须由质量监督部门进行全面检查,包括检查交接试验材料是否齐全,变压器本体及附件是否整洁无缺损,引线位置是否正确且接地良好,通风以及消防设施是否完备,指示标牌是否正确全面等,确认符合试运行条件后才可以投入运行。 电力变压器的施工安装应遵循国家相关规范,调试方法应符合相关标准。电力变压器的试验调整和检查结果,应符合相关施工规范的规定。变压器的安装应满足安装位置、注油量以及油号正确,油箱无渗漏,变压器轮牢固,防震设施可靠,变压器表面油漆完整且清洁等条件。变压器与线路应连接紧密,螺栓的锁紧装置完善,瓷套管不能受外力作用,接地装置稳固牢靠。变压器与附件连接的导线应有保护套管和接线盒,需固定牢靠。通向变压器的母线和支架应便于拆卸,利于检修工作的进行。变压器与附件外壳以及其他非带电金属部件应可靠接地,并符合相关接地要求。变压器门应设置门锁,非专业安装人员、非工作需要不得随便入内。变压器高低压瓷套管应采取防砸、防碰撞措施进行保护。变压器日常要保持清洁干净,避免油漆面有碰撞损伤。工作人员在变压器上方作业时,不得随意蹬踩变压器,应配带工具袋,防止工具和施工材料掉下砸坏、损伤变压器。在变压器上方进行电气焊作业时,需要对变压器进行全面的保护,防止焊渣掉落损伤设备。如果发现变压器有漏油、渗油的现象应及时处理,同时要避免油面太低,潮气的侵入会降低线圈的绝缘程度。 对于电力变压器安装过程中出现的问题要及时的进行纠正和预防,否则会影响变压器的使用质量,如器件焊渣和锈迹没有清理干净,器身表面刷漆不均匀,防震装置安装不够牢固,零线和中性点接地线没有分开敷设等,应加强施工人员的质量意识,严格按照施工工艺标准和施工设计进行施工,避免由于施工质量导致变压器工作异常,对电力系统造成不必要的损失。10kV变电站是电力系统的用户终端,分布比较广泛,数量也很多,每个变压器的负荷和运行状态存在很大的差异,因此会使电力系统的电能损耗比较大,从而影响电力系统的经济性。随着电力行业的不断发展,变压器能否节能逐渐受人们所关注,目前一些新型的变压器在性能上有了较大的改变,另外适当地提高变压器的使用效率也可以减少电力系统的电能损耗。 4 结语 10kV电力变压器的安装对施工人员的专业性要求比较高,对施工过程是细节要全面把握,需要多项工作配合完成,因此加强对施工人员的技术培养和提高自身的工作素质有很重要的意义。在电力系统的建设中,10kV电力变压器安装施工质量影响着电力系统的稳定运行,合理的安装位置、标准的技术规范、良好的维修保养都是施工技术的体现,也有利于电力变压器在电力系统中发挥其稳定持久、高效可靠的作用,满足不同用户和社会发展的需要。 作者简介:谢研(1986-),男,辽宁沈阳人,长春润德房地产开发有限公司中级工程师,研究方向:现场电气及水暖工程。 电力安装施工论文:电力设备安装工程施工过程中的质量管理问题探讨 摘 要:随着现代生活水平和科学技术的发展,使得电力设备的种类和数量均有所提升,对于设备安装的质量要求不断提升。对于不同的电力设备具有不同的安装规则和要求,安装施工中的质量管理问题关系着电力设备的使用情况。因此本文对电力设备施工过程的质量管理问题进行探讨,对主要影响因素进行分析,并提出相关的质量管理问题。 关键词:电力设备安装;施工;质量管理 0 引言 电力系统对于人们生产以及生活的正常进行具有重要的作用,而随着生活水平和生产生活的发展,电力设备的使用愈加广泛和普及。电力设备的稳定运行对于电子系统的有效运行以及用户的用电质量具有至关重要的影响。在电力设备安装工程施工过程中会受到各种因素的影响,本文对其进行分析。 1 电力设备安装工程施工质量的影响因素 1.1 施工人员的素质 电力设备安装中影响质量控制的因素有诸多,其中最为直接的影响因素就是施工人员的素质。施工人员主要包括两种,一是施工管理人员,二是施工技术人员,施工人员自身的知识水平、专业技术水平、职业道德等与施工质量控制具有重要的影响,有利于提高电力设备工程施工的管理水平和技术水平。 1.2 施工材料和设备的质量 电力设备安装设计的施工材料包括原材料、半成品和成品等,具有种类繁杂、用量大的特点,每一种施工材料的有效利用和安装关系着整个施工工程的整体质量。电力设备包括施工过程中需要的机械设备以及需要进行安装的电力设备,其中机械设备作为电力设备安装中的辅助工具,其自身的使用性能、操作的特点以及生产工艺等都需要符合电力设备安装的技术要求。电力设备则直接关系着电力系统的整体质量,对于施工工程而言,如果电力设备质量不过关,则难以保证电力系统的正常运行,无法保证生产和生活正常的供电需求。可以看出,施工材料和电力设备的质量对于施工工程的质量控制具有重要的影响。 1.3 施工方法 施工方法指的是在电力设备安装工程中对人财物的组织、对施工方案的设计以及调试手段等,施工方法贯穿施工中的整个过程,施工方法的科学性和合理性对施工项目的完成、质量的保证具有重要的作用。施工工程在施工方法的制定中,首先要从本次电力设备安装施工的要求和目标出发,对施工的各个方面进行考虑,不仅要考虑施工方法的适当性、技术科学性,还要做到经济合理,降低施工成本的同时保证施工质量。 1.4 环境因素 环境因素包括自然环境、人文环境、技术环境以及管理环境等,自然环境主要体现在气候的变化上,例如温度、湿度等,人文环境、技术环境等也具有复杂变化性。因此在具体的安装施工中,对当地的环境因素进行考量,尽量减少外界因素对施工质量的影响。 2 电力设备安装工程施工管理的有效措施 2.1 施工准备管理 施工准备阶段是工程顺利进行的基础,在准备阶段的管理中,应该注重以下几点的完善: (1)完善质量管理制度。的各种质量问题进行提前预防,并指出相应预案,做好质量控制工作;(2)健全培训制度。首先,提升施工人员的质量意识。在培训中注重让员工树立质量第一的意识,提升服务意识和预防意识,以用户需求为中心,注重对施工问题的解决,提升施工工程的综合效益;另外,提升施工人员的专业技术水平。加强对员工的技术培训,对施工出现的新工艺和新技术进行及时的普及,从而提升施工人员的工作质量;(3)保证施工材料和设备的质量。在对施工材料和电力设备进行选择中,要加强对生产厂家的调查,对供货厂家的社会信誉、资金力量以及产品的质量认可、价格进行调查,货比三家,选择适合电力设备工程施工要求的,保证工程质量的同时保证经济效益。并在购货后注重对使用情况的反馈和记录。 2.2 施工过程中的管理 施工过程是对施工设计进行实践的过程,施工过程的质量最终对整个工程的质量具有难以更改的影响。同时施工过程不仅要对人力物力和财力进行有效控制,还要对施工具体环节和进度进行控制等,具体而言包括以下几个方面: (1)提升技术管理因素。提升技术管理水平,做好技术管理工作,首先应该推动技术革新,鼓励技术创新,促进对新技术的应用;另外,引进技术管理人才,或者提升现有技术管理人员的工作水平,提高工作人员积极性,保证相关技术问题的有效解决。最后,按照施工管理的制度和标准,并根据施工工程的特点,制定高质量的实施计划;(2)建立和完善项目监理制度。为了更好的保证电力设备的安装质量,应该委托监理公司加强对工程施工全过程的监理。对工程的施工每个环节的施工质量、施工进度进行有效的监理,保证其符合国家规定、行业规定。对于施工过程中出现的问题进行及时记录,立即通知施工单位,要求其整改。 2.3 竣工验收质量管理 竣工验收指的是电力设备工程施工的最后一个环节,关系着工程建设全面评价是否能够成功,也关系着工程能否顺利投入使用。在这个阶段应该加强对施工中资料的收集,保证有效的评价。并在验收中注重对施工问题的总结,为以后工程建设提供案例。 3 结束语 我国电力行业获得了迅速发展,同行业企业之间的竞争力不断加大,对电力设备安装的质量的要求有所提升。对于电力企业而言,要想保证竞争优势,就需要提升安装质量。注重对工程施工的影响因素的考虑,并注重在施工准备、施工过程中以及竣工验收各阶段的质量管理,从而保证电力设备安装质量。 作者简介:崔晓轩(1986-),男,辽宁锦州人,单位:中国能源建设集团东北电力第一工程公司,研究方向:锅炉本体设备安装及检修。 电力安装施工论文:电力工程安装与土建施工配合的施工技术 摘 要:随着当前科学技术水平的持续性提高,电力安装技术在建筑工程中发挥越发重要的作用,同时与土建施工之间存在互相影响的关系,影响到建筑工程整体质量。因此,本文对建筑工程土建施工与电力安装工程两者之间内部的关系进行探析,在此基础上,针对电力工程安装与土建施工配合的施工技术进行分析,分别从设计准备、主体结构施工,安装、装修不同阶段内的配合技术加以说明。 关键词:电力工程安装;土建施工;配合 0 前言 在城市化进程推进下,建筑行业得以长足发展,行业内技术水平得以持续提升,建筑施工效率不断提升。其中电力工程安装与土建工程是重要组成部分,同时两者之间存在密切联系,互相影响与制约,这两个部分的技术水平将会直接影响到建筑工程整体质量和施工效率。因此针对电力工程安装与土建施工配合的施工技术展开研究,具有十分积极的作用,不仅有助于加速工程施工速度,确保工程质量,同时也有助于建筑行业内相关专业技术水平的进步与创新。 1 建筑工程土建施工与电力安装工程间的关联 建筑工程土建施工与电力安装工程之间存在密切的关联。相对应电力安装工程而言,土建施工的显著特点在于具有自身特定的施工专业,属于相对独立的工程项目,因此在具体施工中,可以根据实际情况的区别,进行针对性施工处理。由于土建施工作为建筑工程中的重要组成部分,必须以建筑结构特点的基础上,结合实际情况展开施工,对于所涉及到的电力工程安装相关项目分别作出考虑,包括电力设备安装位置的预估、机电安装、电缆线路设置等不同方面[1]。电缆安装工程与土建施工两者均为独立的专业技术,具有各自的特点,但与此同时,双方具有互相影响与制约的关系,因此必须对双方进行充分的考量,展开配合施工,进而为建筑工程的整体性提供保证。 2 电力工程安装与土建施工配合的施工技术 由于电力工程安装与土建施工两者时间存在十分显著的关联性,因此需要配合施工技术进行讨论,分别从设计准备、主体机构施工、安装、装修四个不同阶段作为切入点,对配合技术展开针对性的细化分析。 2.1 设计准备阶段配合施工技术 为确保建筑工程施工的完整性,在设计阶段中,负责电力工程安装与土建施工配合的双方人员应当进行沟通,探讨技术配合问题,并向对方提出自身所需要求,为工程的顺利展开做好充足准备。突降施工正式开始前,电力工程安装人员需要配合土建施工人员要求,就建筑施工图纸,共同作出探讨和审核,针对可能造成冲突的设计环节,及时通知对方,尽快作出整改,避免在施工过程中引发两个项目之间的技术性矛盾。同时,电力工程安装人员必须对土建施工设计图纸有详细了解,熟知土建施工方式、进程等信息,尤其关注对电力工程安装产生影响的项目,防止在土建施工对电力工程安装造成不良影响。此外,土建施工正式开始之前,电力工程安装技术人员应当完成电力管路的预埋、配件等准备工作。 2.2 主体结构施工阶段配合施工技术 建筑工程主体结构施工阶段从土建施工期开始,要求电力工程安装技术人员按照土建混凝土浇筑的进程和施工进展,逐一实施相对应的电气设备预埋工作[2]。这一阶段内容主要包括如下方面。首先在土建结构模板完成搭建步骤后,重点把握防线工作,明确预埋安装位置、电气设备安装位置,按照建筑工程设计图纸的要求,对电气设备中的开关面板、灯盒、配电箱等电力装置预埋防线、预留孔洞处理。其次在土建施工张的底筋、沉梁铺设后,铺设电力相关管道通路,固定预埋件安装位置,包括穿梁线路、排水预埋线路等。第三,在土建施工中的封模开始前,需要对已经完成的施工步骤进行审核,及时整改补救存在质量问题的位置后,电力工程安装技术人员与土建施工人员交接。其中,土建施工技术人员应当对工程进行进一步审核,尤其是钢筋工程,防止钢筋出现外漏、生锈等问题,以免影响建筑工程安全性。检查确认无误后,土建施工人员可以展开混凝土浇灌等下阶段施工步骤。主体结构施工阶段时建筑工程中的重要组成部分,涉及内容复杂,技术难度性极高,需双方技术人员重点把控,密切配合。 2.3 安装阶段配合施工技术 土建施工人员务必严格遵守相关规定进行操作,对变电站接地网步骤进行监督。由于施工工艺与原材料均受到外部因素的干扰,为防止原材料出现变化,应当对其进行严密监控,确保电气安装以及接地电阻的安全性。在土建施工技术人员与电力安装工程安装人员的协同下,共同为电气设备、连接接地网工作提供技术条件保障。在此过程中,一旦发现有不满足双方共同需求的情况出现,应当及时整顿改造,充分发挥出监督作用。此外,对于电缆孔、电缆固定铁件的精准性,应当加强在电缆相关技术领域的控制力度,保证施工安全规范。 2.4 装修阶段配合施工技术 在建筑工程中,室内装修阶段同样对工程整体质量产生直接影响,要求电力工程安装与土建施工双方展开技术配合。由于内部装修对室内墙体所造成的影响范围最为广泛,为保证内饰层的完整性以及安全性,应当针对墙体破损的区域及时修补[3]。电力工程安装过程中,应当在土建施工墙体抹灰之前确定电气安装位置,及时查看预留孔的位置是否受到抹灰干扰,并在检测符合安全规范后,投入使用。同时室内涂料、喷浆等装修步骤结束后,实施电气设备安装时,需要保护土建施工成果,防止对墙体造成严重的损坏,并确保电气设备不受污染。 3 结语 综上所述,建筑工程涉及面积极为广泛,对于技术水平和质量的要求极高,在复杂的建筑工程内,土建施工、电力工程安装是重要的组成部分,直接关系到建筑工程的整体质量。土建施工与电力工程安装两者之间存在紧密的关系,互相影响作用。因此必须要从建筑工程施工的不同阶段入手,展开密切的技技术配合,提升建筑工程整体质量和效率。 电力安装施工论文:电力变压器安装施工及问题处理 【摘 要】随着我国社会经济的不断发展,电力工程建设项目也在不断地增加,为人们提供更可靠的用电环境。其中电力变压器作为电力系统运行以及电力工程扩建的重要组成部分,应保证电力变压器的安装施工质量,才能保证电力系统运行的安全性、可靠性。 【关键词】电力变压器;安装施工;问题处理 前言 在电力变压器安装施工的过程中,涉及到的因素比较多,其中也存在很多不可预见因素,如果在施工中不注意,都可能会给电力变压器安装施工造成不利的影响,对此,必须采取有效的处理措施,针对电力变压器安装施工中的安全问题以及质量问题进行有效处理,从而提高电力变压器安装施工的质量,促进电力变压器安装施工的有序进行。 一、电力变压器安装施工中存在的问题 (一)安全施工存在的问题 电力变压器在安装的过程中,应保证施工人员在安全的环境下施工,确保施工人员以及变压器设备的施工安全[1]。而且,安全施工是电力变压器安装的核心,应渗透到各个施工环节中以及各个设备的施工中。然而,就当前电力变压器安装施工的实际情况来看,由于施工人员安全意识较差,再加上为了节省安装时间,没有严格按照相关的施工操作进行施工,,使得电力变压器施工中存在潜在的安全风险,从而引发电力变压器施工安全事故。此外,电力变压器在施工完成检验的过程中,需要对其进行加电试验,而在这个过程中,经常会因施工人员未能及时撤离现场危险区域而引发电力安全问题。 (二)质量施工存在的问题 电力变压器的安装施工质量主要从人力、物力等方面进行考虑,同时还应注重各个施工环节的规范性,这样才能保证电力变压器的安装施工质量[2]。电力变压器施工质量关乎到整个电力系统运行的质量,如,在对变电箱、变压器设备、储油柜施工中,应严格按照施工技术规范要求施工,而在实际的工作中却发现,电力变压器的细节性施工问题还未能有效地解决,从而导致电力变压器安装施工质量不达标,如果强行投入到电力系统运行中的话,势必会造成电力变压器的损坏甚至损毁,可见,在电力变压器安装施工中,需要重点注意施工的质量。 二、电力变压器安装施工问题的处理措施 (一)安全施工问题的处理措施 通过以上的分析了解到,当前电力变压器在安装施工的过程中,经常会因施工操作不当、安全意识薄弱等因素而引发电力变压器的安装施工安全问题,对此,必须做好安全处理措施[3]。首先,应保证电力变压器安装施工方案中各个流程的合理性。其次,在施工过程中,要求施工人员需严格按照相关的安全施工规范进行施工,而且,为保证施工人员的安全,应在施工现场设置安全监督人员,对施工人员的施工过程进行全面的监督,安全监督人员应具备较强的安全意识,及时有效地发现电力变压器安装施工过程中存在的各项危险因素,切实有效地保证电力变压器安装施工的安全。再次,应全面提升施工人员的安全意识,加强对施工人员的安全教育,让施工人员了解施工安全的重要性,这样确保施工人员能够在施工中及时地发现施工安全风险,并对其展开针对性的处理措施,当然,这些安全风险因素,应及时进行上报,便于设计部门、施工部门、管理部门等相关负责人结合电力变压器安装的实际情况展开针对性的改进和调整,从而保证电力变压器安装施工的顺利进行。 (二)质量施工问题的处理措施 除了要重视电力变压器安装施工的安全之外,还应重视电力变压器安装施工的质量。当前电力变压器安装施工质量问题屡屡发生,不仅造成电力变压器安装施工资源浪费的问题,同时也影响到电力系统的正常运行,对此,必须做好相关的质量施工问题处理工作[4]。首先,施工管理人员应详细了解电力变压器安装施工方案,尤其是施工方案中涉及到的各项施工设备、施工材料、施工环节以及施工技术等,通过熟练掌握各项施工技巧、知识才能有效地提高电力变压器施工的质量。其次,应建立电力变压器安装施工质量审核制度,针对施工质量不达标的问题,需追究相关负责人的责任,实施责任制管理,保证各个施工环节的质量,从而促进电力变压器安装施工的顺利进行。 三、结束语 综上所述,电力变压器是电力系统的重要组成部分,必须保证变压器运行的安全性、稳定性,尤其是在电力变压器施工过程中,应切实做好施工安全和施工质量工作,为电力变压器的施工顺利投运做好充分的保障工作。通过本文对电力变压器安装施工以及问题处理的分析,作者主要对当前电力变压器安装施工中存在安全问题和质量问题进行剖析,同时也提出了相关问题的处理措施,以进一步提高电力变压器安装施工的质量。 电力安装施工论文:土建施工和电力工程安装配合施工的技术 摘 要:随着我国社会经济的快速发展,建筑行业得到了长足的发展。在建筑工程施工过程中,土建施工与电力工程相互影响,在施工中需要相互配合才能确保建筑工程施工的质量。文章就从建筑工程土建施工与电力工程安装之间的关系分析入手,探讨土建施工与电力安装配合施工的重要性,并分析两者具体的配合技术,供有关人员参考借鉴。 关键词:土建施工;电力工程安装;配合施工;技术 土建施工项目、电力工程安装项目都是建筑工程重要组成部分,也是必不可少的建设项目,只有确保这两个项目施工的质量,才能保证整个建筑工程施工质量,确保施工进度,为社会创造安全耐用的工程项目。土建施工与电力安装工程在具体实施过程中相互影响,必须相互配合施工,避免由于某一工种出现错误而造成不可挽回的安全事故以及施工质量问题,从而为建筑工程顺利实施提供有力的保障。 1 建筑工程土建施工与电力安装工程之间的联系 就土建施工本身的特点而言,土建施工在建筑工程项目中是一个相对独立的工程项目,具有自身的施工专业,可以根据建筑工程具体要求具体实施。建筑工程中的电力工程是建筑施工中重要的项目之一,对电力工程的安装而言,其需要根据建筑结构特点有针对性的进行施工,这就要求土建施工过程中需考虑电力工程安装相关问题,包括电缆埋设、电力设备安装位置预留、机电安装等等。总之,土建施工与电力工程安装都具有自身的专业技术特点,但同时两者之间又相互制约,需要相互配合施工,才能确保建筑工程整体施工质量。 2 建筑土建施工与电力安装相互配合的重要性 电力工程安装是建筑工程施工中不可缺少项目之一,具有很强的专业性,并且电力安装较为复杂,涉及到土木建设、建筑排水、电力设施等方面,如果施工过程忽略了其中任意一个环节,就会对其他的工种施工造成影响,也影响整体施工质量。有时这种不良影响在短时间没有明显的体现,但对于整个建筑工程施工来说,会造成不可估量的损失。如某建筑工程在土建施工过程中,只考虑到建筑土体建构协调性等问题,忽略了电力工程安装问题,导致建筑电力电缆敷设与土建工程发生矛盾,这一看似很小的问题导致土建施工返工,不仅延误了施工工期,还造成了巨大的直接经济损失。所以,在建筑工程施工过程中,需要对土建施工与电力工程安装配合施工给予充分重视,确保建筑工程顺利实施,为施工质量、工期、成本控制等提供有力的保障。 3 实际案例分析 某现代化小区建设项目占地面积150亩,共有60栋建筑,包括52栋别墅、8栋20层住宅,总建筑面积88 000m2。小区绿化面积为45%,楼与楼之间有道路、草坪、停车位、小广场,中心位置还有两个人工湖。该小区是新城规划区的重点项目,对建设质量要求较高,尤其是土建和电气安装两大部分,是整个工程的关键。小区采用放射式供电方式,由配电网引来380/220 V三相四线电源,引至住宅首层总配电箱,再引至各用电点。接地系统采用TN-C-S系统,进户处零线重复接地,并设置有专用PE线,接地电阻在4 Ω以内。为取得较好的效果,将土建施工和电气安装技术相配合,严格按照标准操作,最终取得较好效果。 4 土建施工和电力工程安装配合施工技术应用 4.1 准备阶段 在建筑工程设计阶段,土建施工项目设计人员就应该与电力工程设计人员紧密的配合,电力工程设计人员应该向土建设计人员提出自身设计要求。在土建施工前,电力工程安装技术人员需要与土建施工技术人员及时展开沟通,协同起来对建筑施工图纸进行仔细的审核,避免电力工程安装与土建施工存在冲突,若存在冲突则应及时通知有关设计人员进行修正。另外,电力工程安装人员需要认真研究土建施工图纸,掌握土建施工进度、施工方式等,对于与电力工程安装具有联系的土建项目更需给予特别注意,保证土建施工方案不会对电力工程安装造成影响。另外,在土建施工前,电力工程安装人员需要做好相关电力管道的预埋、配件、预埋件等的准备工作。 4.2 主体结构施工阶段 建筑主体结构施工主要是土建施工开始阶段,电力工程安装施工人员需要根据土建混凝土浇筑进度以及土建施工进度,逐步开展相关电力预埋件的安装。具体电力工程预埋件安装主要体现在以下几个方面:①在土建结构模板搭设完成后,关键施工在于放线,确定相关预埋件安装位置、电气设备安装位置,并根据电力工程设计图纸中开关面板、灯盒、配电箱、排水管道等位置展开放线,合理预留孔洞。②底筋以及沉梁铺设完成后,需要进行相关管道的铺设工作,并对预埋件安装位置进行适当的加固处理,另外,这个阶段还需要完成相关穿梁线路管道、排水预埋管道的铺设。③在封模前,应该对上诉两个阶段的工作进行仔细的检查,确保相关预埋件铺设质量,如果发现存在质量问题,需要及时的提出科学补救措施,实施补救后方能与土建施工单位进行施工交接。交接过程中,土建施工人员需要对工程进行全面的检查,特别对于钢筋工程等,避免其发生外漏、生锈等问题,只有确保工程质量合格后才能实施混凝土的浇筑。土建施工中人工孔桩照片,如图1所示。 4.3 电力工程安装阶段 在电力工程安装期间,土建施工需予以配合,在土建墙体防水施工前完成电气设备的安装,避免电力工程安装对墙体防水层造成损坏,避免建筑物发生渗漏问题。另外,对于穿墙电缆的铺设布局方面需确保其连续性、一次性,避免发生返工现象,如果土建施工存在返工现象,就会增加建筑防水工作的难度,所以在施工中,由土建施工人员在施工图纸上标明穿墙孔洞的位置,避免遗漏。 4.4 智能化电气施工 在进行智能化建筑电气施工前,要求电气施工单位对电气施工图纸进行熟悉,并对土建方面的图纸以及施工安排有所了解,将电气施工图纸与土建施工图纸认真对比,找出两方施工的交叉点,并与土建单位商量合作时间,以免出现问题或耽误建筑施工工期。换言之,应根据土建施工进度计划合理科学的安排电气施工进度。另外,在实际的电气施工中,常常会遇到界定强弱电的困扰,因此,在施工前就要对施工图纸进行仔细审查,找出问题所在,及时通知有关单位部门加以改正。对于图纸中相应要求,应及时完善接地措施。若需展开接地装置安装,应将之和底筋进行焊接,同时利用不同颜色加以标记,若条件允许,在施工中应对沟槽予以充分使用,优先完成接地干线工作。电梯工程属于建筑工程重要内容,施工前需确定电梯尺寸及相关设备的具体位置,而土建人员对于不同建筑物,应根据相应要求展开电梯设备、井道尺寸的设计工作。 5 结 语 建筑工程施工是一项涉及专业广、质量要求高的复杂工程,土建施工、电力安装施工都是建筑工程中重要的组成部分,两者之间相互制约、相互配合。在实际施工过程中,需要加强两工种之间的协调配合施工,这样才能为建筑工程施工质量提供有力的保障,另外,加强两个工种之间的配合施工,有利于施工组织工作,对施工管理效率的提升也具有重要的意义。 电力安装施工论文:电力安装施工的管理探讨 [摘 要]随着我国电力企业的发展,越来越多的电力工程投入建设使用,但建设的同时也出现了激烈的市场竞争,这种竞争关系到这类公司的发展壮大以及是否能担当开拓电力市场扩大用电规模的主角。为了应对市场竞争,满足业主方的需求,需要提升其项目管理水平。 [关键词]电力安装;施工管理;问题 引言 伴随着我国国民经济的迅速发展和现代科学技术的进步及新技术、新材料、新设备、新工艺的不断推广使用,电力安装公司之间的竞争随之加剧,中国各行各业所面临的市场竞争日趋激烈,因此,保障电力安装工作的开发和安全性是极其重要的.电力企业加快管理创新,提高自身核心竞争力已迫在眉睫。 1 施工前合同管理 施工单位在接到顾客的投标文件之后,根据客户要求并结合自己的主客观条件对合同进 行评审,核实工程量,对施工过程中可能发生的工程量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价,正确合理地编制施工图预算。 2 电力安装施工项目管理 电力安装施工项目管理要求公司在进行每一个电力安装施工项目时都要适宜地配备劳动力、材料、设备、技术、资金,有针对性地对每一个项目进行协调、搭配并发挥作用。在保证质量的前提下,以低成本完成工程项目。由于项目不可能完全相同,所以这种协调、配备是应项目而生,不是单一的、重复的过程. 而是多变的具体过程。在施工项目管理中采用动态管理模式,对项目的各生产要素即人、机、料、法、环的配置与组合要不断地调整, 优化配置与组合, 使要素合理流动, 避免窝工与材料浪费,有效地计划、组织、协调、控制、施工中合理地使用资金、材料、设备以及劳动力。 3 电力安装管理的作用 电力安装施工项目管理要求公司在进行每一个电力安装施工项目时都要适宜地配备劳动力、材料、设备、技术、资金,有针对性地对每一个项目进行协调、搭配并发挥作用。人力资源管理核心机制不适应市场发展。项目描述包括项目目标、工作范围以及项目完成技术等。每次,在具体施工前要检验电力施工中的设备及材料,确保所用设备材料符合国家相关标准。这样能够使得项目经理制度真正落到实处。而且企业必须赋予项目经理实现职责的许可权。况且,质量因素从决策阶段到建设完成的整个过程中都始终存在,因此在整个工程项目的建设中,工程项目质量是非常重要的因素之一,工程就必须谈质量,没有质量的工程是毫无意义的。因此,应根据电力安装工程特点和具体的施工条件,与施工方案和技术措施紧密结合,对影响质量的环境因素,采取切实有效的措施严加控制。培训主要包括业务技能的培训、企业价值观和企业文化的培训、团队技能的培训。再次,团队技能培训。在保证质量的前提下,以低成本完成工程项目。 由于项目不可能完全相同,所以这种协调、配备是应项目而生,不是单一的、重复的过程。而是多变的具体过程。在如今的社会中,社会在不断进步,而科技也在不断进度,因此,团队成员要不断地进行先进的培训,才能更好的适应其工作。 4 安装项目技术与管理 4.1项目技术 电力安装项目是在一定的技术要求和技术标准的严格控制下完成的,技术管理的作用不容忽视。技术管理包括技术人员、技术装备、技术规程、技术资料的管理。充分发挥公司技术水平,贯彻技术政策、研究技术规律,以技术保工程质量, 使技术与经济结合起来。 4.2项目技术管理 在具体安装施工中, 技术管理工作应注意的方面有: 技术基础工作; 技术标准、规程、制度; 施工技术工艺管理;技术试验、核定、检查:技术开发管理。如培训、革新、改造、建议, 同时进行技术经济分析与评价。安装施工技术负责人应管好几个环节:图纸学习与会审, 技术交底, 材料、设备、检验。项目质量检查与验收,技术资料管理,技术制度的制定, 施工组织方案,技术措施的编制等。 5 电力安装管理存在的问题 由于偏差的大小以及偏差出现的地方不同对工期影响程度也不同,因此,在进行判断时,可以通过网络图中总时差和自由时差来进行。检查自检工作的组织和程序是否规范、考核内容深度和广度是否符合达标投产的要求,以及自检整改和生产运行情况。目前我国电力调试企业的专业技术人员的整体学历水平都比较高。在这种高素质技术人才集中的企业,扁平化的矩阵式项目组织结构是非常适应的。 资金收入方面,在时间上、数量上有总体意识,为资金筹措及安排资金使用提供依据。电力安装企业由于计划经济时代承担了太多的社会功能,随着国家经济体制的转轨,电力体制的改革,负担沉重的电力安装企业必须卸下包袱,轻装上阵。用听、看、闻、查等方法对机组运行状况进行判别,及时发现故障及隐患,力争将故障消灭在萌芽状态,减少事故损失。其关键组成部分包括项目简介或概览、如何组织项目的描述、用于项目的管理和技术过程,描写所要完成的工作的部分、进度信息和预算信息。在电力安装项目管理中,劳动力的管理尤其重要,因为劳动力掌握安装技术,运用工器具完成安装项目。人力资源管理系统通过各种形式对企业内外相关人力资源进行有效调配和运用。 6 电力安装工程安全措施 严格对施工人员进行安全教育,对进入项目部的所有施工人员进行安全教育,进一个教育―个,无论是老职工。还是新学员,都要进行安全考核.合格后方能发放本项目部上岗证进入工地施工。为增强安全监察人员的责任.坚持每周各专业的安全学习活动. 让职工深入学习安全管理规定及制度.学习事故案例.使每个职工始终牢记安全、保证安全,使施工组织顺利进行。对项目部组织的每月安全大检查及例行检查.查到的问题及事故隐患.不仅要对责任单位进行批评、通报,对专业安全监察人员也要追究责任.进行通报批评,严格执行安全“四不放过”原则,以增强安全监察人员日常的监察力度。 7 电力安装工程质量控制 在电气安装施工中.质量管理的重点是按图纸、施工及验收规范、施工方案施工,要严格执行质量标准,严格执行质量管理制度。严格按质量标准检查、监督。在施工进行过程中,发现图纸、施工方案中在施上方法及工艺上有问题要及时变更、调整。隐蔽工程、重大设备的吊芯检查等实行质检人员、专业技术人员、施工人员现场共同检查会签。否则施工人员不得掩埋、遮盖。施工用的电工仪表及试验仪器要定期校验。保证其精确性。凡应校验、检验、试验、调试的电气装置均应经过电气试验,并提交试验报告。试验不合格者不得安装。 8 结语 综上所述,电力工程是一项非常复杂的系统工程,其涉及范围较广、专业性较强并且周期也较长。在电力安装过程中节约能源也是非常必要的,新时代的发展趋势,要求各个行业都要能够与时俱进,在完善自我中提升价值和竞争力。电力,作为影响国民经济和社会稳定的一个行业,更应该对运作中的每一个步骤进行完善。
浅谈电气控制系统设计:真空吸板机电气控制系统设计 摘 要:真空吸板机具有结构简单、成本低、不损伤工件、吸附、放开工件迅速等特点,在现代工业制造中有着广泛的应用。本文介绍了真空吸板机的电气控制系统设计方法,主要包括系统要求、电气控制的工作流程以及程序设计方法等。 关键词:PLC;真空吸板机;流程图 真空吸板机是SMT生产线自动化设备的重要组合部分,主要是通过真空吸附装置来吸附PCB板进行运输起吊。在真空吸板机中,真空吸附装置是整个机器的心脏。真空吸附装置的工作原理是依靠真空源产生的真空力来对物品起吊、搬运及夹持的一种省力机械。与机械、电磁起吊装置相比,具有以下特点:结构简单、成本低;安装方便、操作容易;维修费用少;不损伤工件;吸附、放开工件迅速等。本文主要介绍真空吸板机的电气控制系统设计方法。 一、系统要求 真空吸板机主要作用是通过气缸调整气压吸附住PCB板,并将其传送到流水线上输送到需要的岗位。其主要工作顺序是:在输送单元在通电后,按下复位按钮SB1,执行复位操作,使吸盘回到原点位置。再按下启动按钮,气缸工作,吸盘吸取PCB板,15秒后吸盘上升,到达上限位后,气缸工作,吸盘松开PCB板,1秒后吸盘下降,达到下限位后,气缸开始工作,吸盘吸取PCB板,然后依次循环。 二、电气控制系统设计 (一)控制器 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,具有可靠性高,抗干扰能力强,硬件配套齐全,功能完善,适用性强,易学易用,系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便,容易改造等特点。本控制系统选用丰炜PLC,丰炜PLC特点是贴近市场,创新而实用,功能齐全,性能稳定。其使用方式与三菱PLC有较多类似,学习起来十分方便。丰炜PLC降低了配线工作,这样的接线方式降低了错误率,也给维修带来方便,拆、装都只需拔一次。 (二)工作流程 首先按开始按钮,再按复位键,看看吸盘是否向下移动,当到达下限位后,开始手动选择是上下运输还是左右运输。当上下运输时,真空泵开始工作,吸盘吸附PCB板,延时2S后上升,达到上限位后再次选择是左右运输还是放下PCB板进行加工。如果是上下运输,则吸盘松板,再向下运输以此循环。当左右运输时,先向右运输,到右限位后,真空泵工作,吸盘吸板,再选择上下运输还是左右运输,如果是左右运输,则向左运输,到达右限位后吸盘松板,以此循环(如图1)。 (三)程序设计 该梯形图程序(如图2)主要是按照工作流程图来编写的,其中要注意程序的分支和联系。比如说,在上下运输后选择左右运输;或是先左右运输再上下运输;或是直上直下,直左直右运输。 三、结束语 在现代工业制造中,真空吸板机得到越来越广泛的应用,在不同的应用场合,有效的选择、设计真空吸板机是现在化自动控制设备成功的关键。本文介绍了真空吸板机电气控制系统的设计方法,真空吸板机结构简单、成本低、稳定好、适合大面积推广使用。 浅谈电气控制系统设计:浅谈电气控制系统设计及其发展趋势 【摘要】本文说明了电气控制系统设计的内容和基本原则,说明了电气控制系统设计的注意事项以及多未来的发展趋势。 【关键词】电气;控制;系统;设计 1.前言 电气控制系统设计包括电气原理图设计和电气工艺设计两部分。电气控制原理设计以满足生产机械和工艺基本要求为目的,综合考虑设备的自动化程度和技术先进性。 本文在对生产机械电气控制电路进行分析的基础上,讨论电气控制的设计过程一些共性问题,为电气控制系统的深入研究工作打下坚实的基础。 2.电气控制系统设计的基本内容 2.1 电气控制系统设计的基本内容 是根据电气设计要求和编制出设备电气控制系统制造和使用、维护中所有的图纸和资料。 2.2 设计的的基本原则 2.2.1 最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。 2.2.2 在满足要求的前提下,使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠。 2.2.3 电气元件选择合理正确,使系统能正常工作。 2.2.4 为适应设备的改进,设备应留有预留量。 3.控制方案确定的原则 (1)控制方式以经济效益为标准。控制加工程序基本固定的机床,采用继电接触器控制方式较为合理。对于控制逻辑复杂的设备,利用可编程序控制器较为合理。 (2)控制方式应最大限度满足工艺要求。控制线路:自动循环、半自动循环、手动调整、紧急快退、保护性联锁、信号指示和故障诊断等功能。 (3)控制电路的电源应可靠。控制电路可直接用电网电源。对于元件较多、电路较复杂的控制装置,可将电网电压隔离降压。自动化程度较高的生产设备,利用直流电源可以节省安装空间,便于同无触点元件连接,而且元件动作平稳,操作维修也较安全。 4.电气控制系统设计的注意问题 4.1 控制线路选择要正确 正确连接电器元件的线圈,交流线圈不能串联使用,而且两个电器需要同时动作时其线圈应该并联连接。直流控制电路中,对于电感较大的线圈不能与相同电压等级的继电器的线圈并联工作。 4.2 准确定位元件及触点位置 由于触点断开产生电弧时就可能在两触点间形成飞弧而造成电源短路,在电器控制线路动作过程中,为了防止出现意外接通的电路,尽量避免许多电器依次动作才接通另一个电器,要尽量减少不必要的电器通电,以节约电能。同时在控制线路中通接触器线圈时,要分析触点容量的大小。 4.3 设置保护措施 设置过流、过压、失压、联锁和行程等保护和断开、事故、安全等的指示信号。以此来保证操作人员、电器设备、生产机械的安全,并能有效地抑制事故的扩大 (1)正确选用电器。尽量缩减电器的数量,采用标淮件,选用相同型号,减少触点以简化线路。在控制线路图设计完成后,需要将线路化成逻辑代数式计算,以便得到最简化的线路。 (2)力求操作维护、检修方便。电气控制设备:操作简单,回路数较多,应注意检修方便,设隔离电器可以避免带电操作,加方便的转换控制方式有利于调试方便,如从自动控制转换到手动控制,通过设多点控制,方便了对生产机械的调试。对设计完的线路的审核要严格,需要满足工艺要求,防止出现多余环节、多余电器、寄生电路,以及误动作等。 4要进行综合测试。以单片机为控制核心的系统是现代化仪器仪表的一个发展方向,计算机控制系统可以完成测试过程中的测量与控制,实时利用PC机与单片机的优势,实现综合测量、操作及结果显示等方面的要求,对测试数据采集、传输与处理,利用控制系统的改进设计来实现测试网络的切换,然后在软件上对数据进行校准,最终打到高精度的测试结果。 5.电气控制系统的发展趋势。 5.1 电气自动化工程控制系统的统一化 统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。 5.2 电气自动化工程控制系统的市场化 产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。 5.3 电气自动化工程控制系统的创新技术 在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。 6.结语 随着经济全球化的不断发展和深入,电气自动化工程控制系统在我国社会经济发展中占有越来越重要的地位。电气自动化工程控制系统信息技术的集成化,使电气自动化工程控制系统维护工作变得更加简便,电气自动化工程控制系统要想长远发展下去就要不断的创新,将电气自动化系统进行统一化管理,并且要采用标准化接口,还要不断进行电气自动化系统的市场产业化分析,保证安全的进行电气自动化工程生产,加强电气自动化系统设备操控人员的教育和培训和知识在更新。 浅谈电气控制系统设计:基于PLC的车床电气控制系统设计研究 【摘要】目前,车床的电气控制系统中,传统的继电器控制方法仍然占有很大的比重。继电器控制方式是利用布线来组成各种逻辑电路来实现对车床的控制,接线较为复杂,不仅容易出现故障而且发生故障后诊断也比较困难。另外,如果生产流程需要改变,就必须重新布线组织电路,不仅造成资金与劳动力的浪费,而且生产效率低下。在这种情况之下,为满足现代工业对车床自动化水平的要求,可用可编程控制器(PLC)来实现对车床的高效控制。相比于传统继电器控制系统,PLC具有适用范围广、灵活可靠、成本低廉等诸多优势。本文主要以C650型车床为例,介绍基于PLC的车床电气控制系统的设计。 【关键词】车床;PLC;控制系统 一、C650型车床的电气控制要求 为了更好地对车床电气控制系统进行设计,我们需要了解车床的电气控制要求及特点,这里我们以C650型车床为例进行分析。经研究分析,C650车床的电气控制要求及特点如下: 1.采用笼型异步电机作为车床的主轴电机,主要功能为驱动主轴的运动和刀具的进给。电机的启动方式为直接启动,且可以反转和点动。 2.车床停车或点动结束时都要进行反接制动。在电动和反接制动的主电路中接入了限流电阻,作用是防止频繁点动产生的大电流引起电机损坏。 3.电机M3单独驱动溜板箱快速移动,以提高车床生产效率。在实际操作中,可根据需要手动控制起停。 4.每台车床配有一台冷却泵电机,其作用是在刀具或工件温度过高时提供冷却液,以防止刀具或工件损坏。 二、C650型车床的主电路 C650型车床的主电路如下图。在该车床的主电路中有三台电机,分别为:主电机M1,冷却泵电机M2和快速移动电机M3。从图中可以看出,MI的接线分为三个部分。第一部分为电机正反转控制接线,由电键KM1和KM2的两组主触点组成。第二部分中在M1的动力回路上接电流表A,利用时间继电器KT的延时动合触点,在启动的瞬间将电流表短接。第三部分主要是利用交流接触器KM3实现对限流电阻R的通断控制。电机M2和M3分别由交流接触器KM4和KM5进行控制。(见图1) 三、基于PLC的车床电气控制系统硬件设计 (一)按功能将被控对象进行分解 在设计时,可将车床的电气控制系统按其功能的不同进行分解,这样更有利于对PLC的资源进行合理分配。对于C650型普通卧式车床,可以按其控制功能将控制系统分为主运动控制和辅助控制两大部分。主动功能是指在x轴和z轴方向上的进给运动。辅助功能一般有车床的主轴起动和制动功能、速度调节功能、冷却液的提供、刀具转换功能等。 在利用PLC对车床进行控制时,需要首先将车床的各种控制和检测信号输入到PLC中。然后通过预先编制的PLC程序对输入的信号进行运算,再将运算结果输出至各种控制设备。每个输入控制信号都可以通过输入元件来送出(如按钮、开关、多档旋钮等),每个输入元件又有一个或多个执行设备与其对应,负责对完成输入指令所控制的动作。下图为按功能分解后的PLC车床控制系统图2: (二)确定输入输出点数 在进行PLC硬件设计之前,要根据所需要控制的功能来确定PLC的输入输出点(即I/O点)。根据2.1节中对车床控制功能的分解原则,确定PLC的I/O点结果如表1所示: 根据上表显示的内容,可以看出C650普通车床的PLC控制系统共需要输入点21个,输出点14个。但在实际工作时,PLC的输入输出点一般要比理论值多出百分之三十左右,因此为了便于操作,可设置30个输入点和20个输出点。 (三)选择合适型号的PLC 一般车床电气控制需要的输入输出点数小于256点,可采用小型PLC来进行控制。小型PLC一般只需要进行一些简单的逻辑运算,主要是进行开合、起停、先后顺序等操作的控制。考虑到实用性和经济性,可采用SIEMENS公司的$7-200系列的PLC,该系列PLC具有价格低廉、体积小等优势。根据2.2节中输入输出点数的分析结果,可采用该系列CPU224型14点输入、10点输出的PLC。 由于输入输出点都少于所需要的数量,因此要对输入输出点进行扩展。一般采用EM221数字量8点直流输入模块两个,EM222数字量8点继电器输入模块两个。扩展后的PLC具有30个输入点和26个输出点,可以满足要求。 (四)设计配线图 PLC控制系统的线路设计是准确实现机床电气控制的关键步骤。线路设计就是通过电路连接将输入元件和输出元件通过PLC连接起来,以实现对机床的控制。相比与传统的继电器控制系统的布线,PLC控制系统的线路连接就简单很多。 PLC控制系统的本质和传统的继电器控制系统是相同的,只不过前者采用了更为先进的控制技术,简化了控制的机构。PLC在系统中是输入和输出元件之间的桥梁,它代替了传统控制系统中复杂的逻辑电路。因此,在设计配线图时,只需要根据PLC的功能特点和控制对象将输入和输出元件通过PLC搭接起来即可。下图为PLC控制系统的配线图3: 在配线图中,每一个输入点都对应一个输出点,在工作时输入元件通过PLC来控制输出元件的动作。上图中每个符号都对应特定的输入输出元件,对应关系及各元件如表2所述: 四、基于PLC的车床电气控制系统程序设计 (一)设计要求 前文已经指出,PLC控制系统相对于传统继电器控制系统,简化了复杂繁琐的布线结构。其实PLC最重要的优势在于其灵活性,在执行新的生产流程时,只需对内部程序进行重新编写或调整即可,避免了反复布线造成的人力和物力的浪费。对于像C650这样的普通车床,只需简单的条件和顺序指令即可对其实施控制。因此在编写PLC程序时,只需要在控制按钮发出信号后内部程序的运算结果能对执行设备发出相应的指令即可。 (二)程序编写 在编写PLC程序时,可以通过梯形图、语句表、程序块等形式进行表示。一般采用梯形图表示较为直观,本文就以梯形图的形式来对PLC程序进行编写。可在STEP7-Micro/WIN32中进行程序的编写与调试,编写完成之后通过PC/PPI电缆将程序发送到PLC中。C650车床控制系统PLC程序梯形图4如下: 结合图3和图4分析PLC控制的机制:1.接通SB2,Q0.0动作,电机起动,车床运行。接通SB1,QO.1、Q0.2释放;断开SB1,QO.1动作,电机停止,车床停车。2.旋动z2旋钮,Qo.4动作,控制刀架快速移动。3.接通SB4,Q0.0动作;断开SB4,Q0.0释放,实现点动功能。4.需要进行冷却时,接通SB7,Qo.3动作,电机输送冷却液;接通SB8,即可停止。 五、总结 在进行控制系统的设计时,要根据实际车床的控制要求和特点逐步进行分析,设计步骤总结如下:1.要根据功能将被控对象分成主运动控制和辅助控制两部分;2.根据被控对象的实际要求来确定输入和输出的点数;3.根据输入输出点数来选择合适型号的PLC,选择标准是I/O点数能满足所需点数;4.根据控制要求设计配线图;(5)进行PLC程序的编写与调试。 笔者只是总结了PLC控制系统的一般设计流程,由于不同型号的车床的电气控制要求和特点也不尽相同,因此在设计之前要首先对车床的电路和工作机制进行研究分析,然后再按照上述流程逐步进行分析设计。基于PLC的车床电气控制系统相比与传统的继电器控制系统具有结构简单、稳定可靠、灵活性高、价格低廉等诸多优势。相信在将来的车床电气控制系统中,基于PLC控制系统将会不断发展创新,不断拓宽其适用范围,不断简化控制流程,不断提高自动化水平,为提高车床的生产效率做出更多的贡献。 浅谈电气控制系统设计:基于PLC的静态切割机电气控制系统设计 摘要:切割机随着科学技术的进步,在功能上也有着很大的提升,被广泛的应用于工业生产中。本文主要对PLC静态切割机电气控制系统的设计进行了分析,希望能为大家提供借鉴。 关键词:切割机;PLC;控制系统;设计 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,切割机在工业生产应用中也有着很大的发展,目前切割机有着火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等,其有着不同的功能和用途。 一、PLC电气控制系统的设计原则 PLC最适合的控制对象是:工业环境较差、对安全性和可靠性要求较高、系统工艺复杂,输入/输出以开关量为主的工业自动控制系统或装置。PLC可取代工业控制计算机,作为主控制器来完成复杂的工业自动控制任务。 PLC电气控制系统设计时,要遵循以下的原则: (一)应满足控制对象的工艺要求,保证能够按照工艺流程准确并可靠的工作。 (二)系统构成应力求简单、实用,系统易操作、调整、检修方便。 (三)设计合理、经济,能有充分发挥PLC控制的优点。 二、设计前的准备工作 (一)工艺分析。必须要对生产的工艺特点、工艺流程、主要功能等进行分析总结,提出对PLC电气控制系统设计的工艺要求。 (二)机型选择。机型的选型必须要满足工艺的要求,要基于简单、实用、易操作的原则。 (三)外部电路及电路元件的选择。根据工艺要求设计出外部电路,并要选取电路元件,例如电机、刀开关、熔断器、接触器、热继电器等。 三、控制电路的设计 (一)PLC控制系统的控制要求 1、系统设有手动、单周期、单步、连续、回原点、五种工作方式,台面在最前面,刀架在最上面,为系统的原点状态。 2、台面机构前/后运动时,电机必须已启动,而电机停止时,台面机构前/后运动应立即停止。 3、磨刀必须在刀片旋转时才能工作。 4、五种工作状态下,按下总停止按钮后,除带锯、磨刀装置外,刀架、台面的动作应立即停止。 5、电源接通后控制台面刹车的接触器KM7立即通电。 (二)电气元件的配置 1、刀开关QS1:刀开关QS1串接控制主电路的单相电源,选用规格HD11-100/28型单投双极刀开关1只。主要技术参数: 额定交流电压220V,额定交流电流100A。通断能力100A,1S短时耐受电流6kA,动态稳定电流峰值15kA。 2、熔断器FU4:选用RT18K-25型,主要技术参数:壳架等级额定电流25A,额定电流2A,额定电压AC 220V,额定断路分断能力:220V/50kA。 3、按钮SB1、SB2、SB5、SB15:选用NP4-20BN/2型,颜色为绿色,按钮SB3、SB10、SB11、SB12、SB13、SB14:选用NP4-20BN/4型,颜色为红色,按钮SB4、SB6、SB7、SB8、SB9:选用NP4-20BN/6型,颜色为蓝色。NP4系列按钮其主要技术参数如下:额定绝缘电380V,额定交流工作电压AC 220V,约定发热电流10A,额定交流工作电流4.5A。额定直流工作电压24V,额定直流工作电流2.5A。 4、行程开关SQ1~SQ4:选用YBLX-K3/20HS/Z型,其主要技术参数:额定交流电压AC 380V,额定直流电压DC 220V,额定控制容量交流200VA直流50W,含1对常开和1对常闭触点,动作最大行程3mm,最大差程1.2mm,最大操动力30N,最小回复力5N,最大全行6.0mm。 5、信号指示灯:选用ND16-22B/4型,其主要技术参数: 额定交流电压220V,额定电流≤20mA,指示灯选红色。 6、接触器:选用NCH 8-20型,其主要计数参数:额定绝缘电压500V,额定工作电压AC 230V,约定发热电流20A,额定工作电流20A,控制功率4Kw。 7、接近开关:选用E2E-X20DM8,其主要技术参数:检测距离20mm±10%,设定距离*1:0~16mm,应差距离:检测距离的10%以下,标准检测物体:铁54×54×1mm,应答频率*2:0.1kHz,电源电压(使用电压范围):DC12~24V 脉动(p-p)10%以下 (DC10~30V)。 8、拨盘开关:选用A7CN型,其主要技术参数:开关负载容量(阻性负载):1mA~0.1A、DC5~30V,连续通电电流:1A,接触电阻,200mΩ以下,操作力:4.41N以下。 9、转换开关:选用LW5D16F/5型,其主要技术参数:绝缘电压500V,发热电流16A。 三、PLC的选择 (一)可编程序控制器物理结构的选择 根据物理结构,可以将可编程序控制器分为整体式和模块式,整体式每一I/O点的平均价格比模块式的便宜,控制系统般使用整体式可编程序控制器。 (二)可编程序控制器指令功能的选择 现代的可编程序控制器的指令功能越来越强,内部编程元件(如辅助继电器、定时器和计数器)的个数越来越多,任何一种可编程序控制器都可以满足开关量控制系统的要求。如果系统要求完成模拟量与数字量的转换、PID闭环控制、运动控制等工作,可编程序控制器应有算术运算、数据传送等功能,有时甚至要求有开平方、对数运算和浮点数运算等功能。 (三)可编程序控制器I/0点数的确定 确定I/O点数时,应准确地统计出被控设备对可编程序控制器输入/输出点数的总需求,在此基础上,应留有10%~20%的裕量,以备今后对系统改进和扩充时使用。整体式可编程序控制器的基本单元、扩展单元的输入点数和输出点数的比例是固定的,如与系统要求的输入/输出点数的比例相差较大,可以选用只有输入点或只有输山点的扩展单元或扩展模块。 (四)存储器容量的选择 在初步估算时,对于仅需开关量控制的系统,将I/O点数乘以8,就是所需存储器的字数,这一要求一般都能满足。 在选择可编程序控制器的型号时不应盲目追求过高的性能指标,在I/O点数和存储器容量方面应留有定的裕量。 四、系统的软件设计 为了满足生产需要,很多工业设备要求设置多种工作方式,如手动和自动(包括连续、单周期、单步等、自动返回初始状态)工作方式。手动程序比较简单,一般采用经验法设计,复杂的自动程序一般根据系统的顺序功能图用顺序控制法设计。具有多种工作方式的控制系统的梯形图总体结构如图2所示。选择手动工作方式时手动开关X1为ON,将跳过自动程序,执行公用程序和手动程序。选择自动工作方式时X1为OFF,将跳过手动程序,执行公用程序和自动程序。 图2 (一)公用程序。用于自动程序和手动程序互相切换处理,当系统处于手动工作方式时,必须将除初始步以外的各步对应的辅助继电器复位,同时将表示连续工作状态的继电器复位,否则当系统从自动工作方式切换到手动工作方式,然后又返回自动工作方式时,可能会出现同时有两个活动步的异常情况,引起错误动作。 (二)手动程序。手动操作时用对应的6个按钮控制切割机的抬刀、落刀、台面向前、台面向后、刀架停止、台面停止。为了保证系统的安全运行,在手动程序中设置了一些必要的联锁,例如抬刀与落刀之间,台面向前与台面向后之间的互锁,以防止功能相反的两个输出继电器同时为ON。根据控制要求,台面机构前/后运动时,电机必须已起动,而电机停止时,台面机构前/后运动应立即停止。所以Y0线圈与控制台面向前/后的Y3和Y4线圈串联。当按下总停按钮,常闭触点断开,不执行指令,刀架、台面的动作立即停止。磨刀必须在刀片旋转时才能工作,所以在控制磨刀的Y1线圈串联Y0的常开触点。 (三)自动程序。在自动程序的过程中是切割机自动的对泡沫材料进行切割,自动判断切片的厚度,切割刀片的切割深度,切片的深度是由测速齿轮和计数器共同完成,在刀架下移的过程中测速齿轮也在跟随转动,每转动一圈向计数器发送5个脉冲并判断切割的厚度。在自动程序中首先是要对切割厚度进行设置,厚度是由拨盘开关设定的,在落刀时,当材料的完成的落刀量达到设定值刀架停止移动,继而台面前移,对材料进行切割。 五、结语 PLC控制系统切割机,在设计时必须要满足工业生产环境、生产工艺等要求,尽量做到实用、经济合理、易操作、方便维修等特点,我们还需要不断的改进和创新,来满足越来越复杂的需求,力求为工业的生产提供有力的保障。 浅谈电气控制系统设计:自动激光焊接设备电气控制系统设计 摘 要:依据自动焊接设备机械结构设计要求,对设备功能和动作进行分析,根据其特点对电气自动化控制进行设计。选择合适的硬件模块和电子元器件,编写可靠的软件程序;设计自动焊接设备和激光发生器的通讯接口连接方式,确保自动焊接设备能安全、稳定、可靠控制激光发生器进行金属零件的焊接。最终实现自动将两个“L型”金属材料焊接成一个“口型”零件的功能,并应用于实际工业生产。 关键词:可编程控制器;伺服控制系统;激光器;焊接 引言 金属零件激光焊接工艺是将工控技术和激光焊接技术相结合,完成对不同材质、厚度、形状的金属进行焊接。由于应用广泛,使得焊接设备通用性大大降低,应用于液晶显示领域中的焊接设备更是少之又少。目前只有台湾、日本和国内少数自动化厂家研制并开发出自动激光焊接专用设备。台湾立意公司采用三菱伺服控制系统,台湾孟晋公司采用德国库卡机器人,都掌握设计开发自动焊接设备,与激光器结合完成金属零件批量焊接的技术。只是高额的设备采购费用和低利润产品,不得不让有一定研发能力的厂家进行激光焊接设备的开发设计和生产制造。 相对一百多万元人民币的进口专用设备,自制自动激光焊接设备材料成本只有二十万元,采用双伺服控制系统完成对激光器焊接加工头的固定、调整和焊接功能,采用步进电机控制移送机械手运送金属零件。为方便焊接工艺调整,还加入压料,电磁铁吸料、手动调整等功能,使自行设计的设备自动完成金属零件焊接成为可能,并且焊接质量和焊接效率都可以达到工业生产要求。 自动激光焊接设备的功能是自动将两个“L型”金属料片焊接成“口”料片,为下一冲压工序做准备,其目的在于提高原材料的利用率。原有冲压工艺过程中会产生中间废料,材料利用率只有30%左右;增加自动焊接设备和焊接工艺后,没有中间废料产生,材料利用率提高到75%以上。 一、机械结构总体方案设计 自动激光焊接设备机械结构主要由积料架、移送机械手、治具板、激光焊接头移送机构以及机架五个部分组成,如图1所示。积料架是将两组“L”型金属料堆叠起来,实现将料片逐步向上移送的功能;移送机械手主要由两组带有真空吸盘的手臂组成,通过一个步进电机和一个气缸完成将料片依次移送到焊接治具板上,并将焊接好的零件从治具板移出的功能;治具板主要功能是完成两个“L”型料片的精确定位;治具板上方的激光焊接头移送机构在两组伺服电机的驱动下带动依次发出激光的焊接头匀速运动,完成金属零件的焊接功能。 二、电气控制系统总体方案设计 电气控制系统设计必须考虑到机械系统结构特点和一些特定功能,如激光焊接头移送区必须采用精度较高的伺服电机进行传动,而移送机械手采用步进电机和气缸传动即可,同时还要考虑设备成本、维修难易程度、工作效率等多方面因素。根据该设备特点,设计出电气控制系统方案如图2所示。 可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是电气控制系统的核心。它的主要功能是获得输入端口开关、按钮等信号,经过软件处理,将输出信号传输给外部中间继电器,从而驱动气缸电磁阀、电磁铁、真空发生器、步进电机等外部负载,实现焊接金属零件的功能。PLC还和两个脉冲发生器通讯,再加上两台伺服驱动器、伺服电机以及外部传感器组成了一个闭环控制系统,确保伺服电机按照程序精确定位,使激光焊接头匀速运动,达到最佳焊接效果。 为了和激光发生器进行控制通讯,PLC还通过一个小型PLC和激光器的并行输入输出接口通讯。其主要目的是,发出焊接指令的同时,得到激光器发出的反馈信号,确保激光器可以按照自动激光焊接设备的要求发出激光,最终来实现对金属原材料的焊接功能。 (一)电源设计。由于选用三菱伺服电机,输出电源需要三相交流220V电源,因此配备一个功率为1kW三相380V变220V变压器专供伺服控制系统使用。为了防止人身触电,控制回路均采用低压直流24V电源,同时控制电源还采用双直流24V电源供电系统。中间继电器、PLC外部传感器、触摸屏都由直流开关电源供电;外部负载,如电磁阀、真空发生器、电吸铁等,其驱动电流稍大,且容易出现外部短路故障,因此采用全桥整流电源。可见双直流24V电源供给使得精密元器件稳定工作的同时,还可以防止外部负载对其干扰的影响。 (二)伺服控制系统设计。伺服控制系统由PLC、脉冲发生器(FX2n-1PG)、伺服驱动器(MR-J2S-40A)和伺服电机(HC-KFS43)组成。脉冲发生器就是根据PLC的指令将正转或反转脉冲发送给伺服驱动器,同时接收伺服驱动器收到伺服电机编码器的反馈信号,从而确定伺服电机是否按照PLC发出的指令正常工作。 硬件配置完成后,还要根据需求对伺服驱动器参数进行必要的设置。首先确定脉冲指令单位,该系统选用滚珠丝杠给进量为5mm。在程序中对脉冲发生器定义:伺服电机转一圈激光加工头移动的距离是5000um;伺服电机转一圈所需的脉冲数量为4096(2的n次方,且最接近5000),因此脉冲指令单位就是5000/4096(即伺服驱动器每发出一个脉冲,激光焊接头前进5000/4096um)。
科技实验论文:实验课是培养学生科技素养的重要阵地 摘 要:素质会影响和决定学生的一生。培养学生素养的途径有很多,笔者认为在当下的教学条件下,实验课是其中的重要途径之一。多数中学都具有开设实验课的条件,无需创设新的教学硬性环境,教师应转变传统的教学观念,引导学生走进实验室,扎实开展实验课教学。 关键词:科技素养;实验课;理论;技能 一、实验室有较好的情境化教学环境 实验室是生产生活中最简洁的提炼,它模拟或再现了生产生活的真实情境。我们应该清晰地记得学生第一次走进实验室时眼睛透露的光芒,虽有可能忐忑,但更多的是明朗和兴奋。为什么呢?实验室具有真实的情境化教学环境,可全方位感触,学生可以全方位参与。但实验室的环境布置比较单调,一般在墙面上挂着实验室守则,缺少实验室的特色。 教师可以根据不同类别的实验教学,把每一类实验的设计方案、一般原则、方法、操作图示悬挂在教室里,学生可按图索骥,有效提高自主学习效率。教师也可选择中学阶段有代表性的实验,按照思维导图的形式展现在教室里,学生先学会模仿,再有所突破和创新。实验室不只是公共教室,也可以开辟属于学生的领地,把他们的实验成果、体会、影像展示出来,给他们留恋、寄托,让其感受到家的感觉。 二、实验课是科学与技术的教学综合体 实验课按不同的教学目标、方法、方式,主要分为试验类、验证类、体验类、探究类、操作类、制作类。技术涉及工具、方案、设计、操作流程、工艺、合作、交流、评价。自然科学中的定律、定理、公式,各类自然现象的总结,教师在课堂上穷尽各种办法,促进学生思维的发散、拓展,这种课堂更关注教师与学生之间的思维交流,没有实物供全部学生亲身参与,学生无法真实地体会到学习科学的、直观的、可触摸的结果,学生也无法有效体会科学知识运用于生活的巨大作用。科学作用于生活、服务于人是通过技术产品或技术指引来实现的,实验课恰恰就是科学与技术相结合的教学综合体,实验课在自然科学原理的指导下,通过技术设计操作流程,实现科学与技术的有效结合。离开技术,科学永远都是飘在空中的云;离开科学,技术就是无头的苍蝇。实验课是自然科学教学的有效途径。 三、实验课要求理论与实践相结合 理论与实践是融合统一的。当下中学的教育现状,理论学习铺天盖地,学生除了解题能力提高了,实际综合素养呢?作榻逃工作者,我们有责任和义务积极、有序地开展实践性较强的实验课教学。诚然,因为学生基础等原因,实验课的开设初始难度较大,教师和学生需付出极大努力,但是一旦走入正轨,学科的教学效果就插上了腾飞的翅膀,理论与实践相结合的实验课更能引起学生的学习兴趣,更能激发学生的学习动力,更有利于学生创造性思维的产生。 四、实验课让学生亲身体验科技的魅力 在实验课的教学过程中,让学生亲身体验成功与失败、迷茫与明朗、挣扎与顺畅,哪怕经历痛苦,也有利于学生身心的全面发展和学生综合素养的养成。实验课的最大特点是学生参与性高,学生可以零距离学习知识。在实验课堂上,学生最终掌握知识的多少受多种因素的影响,有部分学生可能付出了努力却达不到教学要求,笔者认为,即使如此也不能认为是实验课教学的失败,因为实验课教学最重要的任务是让学生认识到科学的真实性、应用性,使学生在以后的人生道路上能够相信科学、利用科学,用科学的策略和方法解决问题。 五、实验课是培养学生综合素质的有效途径 在任何单科的实验课教学中,即使是最简单的实验,无论以何种形式开展都具有综合性的特点,有些实验体现了学科间的综合,有些实验体现了生活技能的综合。如通用技术学科讲到的结构稳定性,广泛地涉及物理学力的分析、数学中的立体几何知识。化学实验的开展,可以使学生认识到流程的概念、材料的特性、工具的使用等知识。实验课的课堂上往往出现多学科的交叉、多技能的运用。实验课要求学生有较高的综合素养,从另一方面讲,实验课也在培养着学生的综合素养。 总之,为了学生的终生发展,我们要积极开展实验课教学,为了教师的专业发展,我们要主动投入到本学科的实验教学中。 科技实验论文:艺术与科技传播的融合――科学秀(科普剧)、科学实验秀 摘 要 科学技术的传播效果,不仅会影响科学技术本身的作用,还会影响其社会价值。科学共同体、科学家之间的学术交流活动,科技类期刊等这类传统的科技传播形式,常常涉及专业知识与术语,除本专业研究人员外,公众并不知道这些术语的专业背景和内在含义,也很难理解这些术语和知识,这样就阻碍了科技信息的有效对外传播,导致公众无法通畅、有效、便捷地获取科技信息。科学秀(科普剧)、科学实验秀等科学传播作品,通过作品中的艺术形象、情感因素作用于人的感性认识,让公众觉得“科技有意思”。艺术与科技传播的融合,让科学知识的普及更广泛,让公众感受科学的魅力,让科学方法的应用更加合理、正确,用科学思想战胜愚昧落后,提高了全民的科学素质。 关键词 科技传播;艺术;科学秀 艺术是人类社会劳动和智慧的结晶。艺术提高了人类生活的质量,充实了人生幸福的内涵,经济建设的发展离不开艺术,科学事物的创造离不开艺术。艺术追求的是美,而科学追求的是真。艺术是形象思维,反应社会与生活的现实,突出的是事物的个性;而科学是抽象思维,揭示事物的本质,强调的是事物的共性。正是因槿绱耍有人说,艺术是情感化的科学,科学则是精确化的艺术。艺术与科学既有区别,又是辩证统一、相辅相成的关系。科学需要艺术,并体现着艺术;艺术也体现着科学,且越来越需要科学[ 1 ]。 社会科技意识的提升,可以让公众自觉意识到科学技术在经济发展与社会进步的作用,增强公众对科学技术的认识与理解,形成尊重科学、尊重科研人员的社会环境,影响并吸引更多优秀人才投身科技事业。这些均依赖于科学教育和对科学技术的传播。科学技术是否被传播,它的传播效果,不仅会影响科学技术本身的作用,还会影响其社会价值。科学秀(科普剧)、科学实验秀等科学传播作品,通过作品中的艺术形象、情感因素作用于人的感性认识,让科学知识更易被理解,更易被接受,让公众感性并潜移默化的感受科学方法、科技过程、科学精神和科学思想。艺术在这里发挥出的作用,犹如一粒种子在荒漠中无法生根发芽,自然看不到这粒种子的作用,只有在合适的土壤中,种子生根发芽并茁壮成长后才能盛开出绚丽多姿的花朵[ 2 ]。 1 艺术与科学技术的相生互补 1.1 艺术的3种主要功能:认识功能、教育功能和审美功能 在我国长期以来占主导地位的观点,认为艺术主要有3种功能,即认识功能、教育功能和审美功能。 优秀的艺术作品能够真实地反映社会生活,典型的艺术形象揭示了事物发展的客观规律,反映社会生活的本质。艺术的认识功能包含了认识社会的功能和认识科学的功能。事实上,人类对科学技术的认知,推动着艺术活动从低级阶段走向高级阶段,从简单走向复杂。在这个层面上,在帮助人们了解和认识科学方面,艺术的认识功能发挥着不可或缺的作用。 艺术的教育作用是以情感人,接受者先被情所动,继而引发理性思考,从而受到教育。道德、法律、哲学以及科学知识的教育作用可以用立竿见影来形容,唯独艺术的教育作用是潜移默化的。 艺术的审美功能指的是艺术家按照自己的审美,塑造各种典型艺术形象,赞颂真、善、美,鞭挞假、恶、丑,陶冶人的情操,增强人的审美能力[3]。 1.2 科学技术的社会功能:认识功能、经济功能、文化功能和物质功能[4] 美国著名社会学家R.K.默顿(R.K.Merton)在《十七世纪英格兰的科学、技术与社会》中第一次提出了“科学、技术与社会”的概念。 科学史学家贝尔纳在《科学的社会功能》一书中讲到,“科学既是我们时代的物质和精神生活不可分割的一部分,又是指引和推动这种生活前进的思想不可分割的一部分。科学为我们提供了满足我们物质需要的手段。它也向我们提供了种种思想,使我们能够在社会领域里理解、协调并且满足我们的需要。”他认为,科学具有不可推卸的社会功能。其社会功能包括了认识功能、经济功能、文化功能和物质功能。 科学以自然为研究对象,自然界由各种物质组成,处在不断的运动和变化之中,所以科学研究揭示的是自然界的发展变化规律。从古至今,许多发明创造都是科技认识功能的体现。科学技术的进步与发展拓展人的认识空间的同时,也冲击着人类传统的或者已有的价值观及社会制度体系。核物理学在核能发电领域中的应用,造福于社会的经济发展,在军事领域的应用却造就了核武器这个20世纪出现的人类全新武器,深刻地影响着世界军事格局的变化。无性繁殖、克隆技术在组织器官移植方面的应用,一方面给人类社会带来无限的益处;另一方面又有可能带来灭顶之灾,如造成生物的单一性而走向灭绝等。 科技的经济功能体现在科技是第一生产力,提高生产力的水平就要提高劳动力的科技素质、改善劳动手段、提升管理水平。科技的进步调整并优化了经济结构,促进产品结构、产业结构以及劳动力结构的优化和升级。 科技不只为人类带来物质、经济上的利益,更重要的价值是其带来的精神文明的发展。科技不仅带来了生产、生活方式的变革,随着社会生产力的快速发展,社会内在要素协调发展的趋势进一步增强,科学技术在社会体制建设以及人的价值观、道德观、思维方式、审美和信仰等方面的作用也日益突出,科学技术在促进社会发展的同时,也在改变着人类的生存和生活方式,影响着人们的精神世界以及社会意识和社会文化发展的性质、内容和趋势。这些都是科技文化功能的体现。 科技的物质功能指的是,科技的发展给人们的日常生活带来的最直接的利益是物质生活更加丰裕。它极大促进了生产力的发展,使人们收入得以增加,同时也为人们消费提供了更加丰富的消费方式[4]。 1.3 艺术与科学技术相生互补 艺术是人类智慧生成的动力源泉。艺术与科学的进步在人类文明发展中相生互补,它们是走向共同繁荣进步的动力源,是人类的创新型思维。这种创新型思维是创造奇迹的心理能力和思维智慧,为人类所独有。艺术的知觉方式为科学思维提供了思维的元素和依据,启迪着科学家的思想,甚至导引他们思维的方向[5]。 科技促进了人类社会的生产方式、生活方式和思维方式的变革,推动了社会发展[6]。21世纪,人类社会进入高度信息化时代,生产工具、工艺方法、控制手段、劳动者的技能和智力水平等都发生了根本性变化,新发明、新理论、新技术不断涌现,改变了我们的工作和生活方式,推动着社会的变革。电脑的出现,互联网的发展,信息化社会的到来,为艺术创造了前所未有的文化环境和传播手段,为艺术提供了更广阔的天地。同样,艺术利用新材料、新技术、新的表现形式演绎着对科学的认知。科学研究因艺术思想和表现力的迸发而变得更加活跃、生动。艺术和科学是促进人类社会发展的两大动力,即相互独立又有交集,它们改变着客观世界,相互促进并共同发展[7]。 科学可以使人认识抽象的真理,艺术则能使人认识形象的真理,艺术的认识功能和科学的文化功能,让公众通过科学传播作品认识科学、理解科学的同时,也使人产生美的感受与感动[8]。 作为科学技术发展的基本条件,科技传播活动伴随着科学技术的发展而必然产生,科学技术社会作用的发挥,离不开科技传播这一重要环节。所以,科技传播与艺术也是密不可分、相互作用的。 2 科技传播――传播科学,让公众觉得“科技有意思” 2.1 什么是科技传播 科技传播是指利用适当的传播方法、媒介、活动,通过科学技术知识、科学方法、科学思想、科学精神以及科学技术与社会发展信息的传播普及,促进科学技术的扩散和公众对科学技术的分享,激发公众个人、群体、社会组织对科学技术的意识、体验、兴趣、理解、意见的过程[9]。 “科学传播”是一种科学普及理念和现实发展形态。它代表着科学信息在社会中的流传状态由主要是通过科学家自上而下向公众灌输的单向过程,拓展为在科学家、政府、公众、媒介、工商企业以及教育部门等不同社会主体之间交流与对话的传播活动。 2.2 科技传播渠道的多元化 传统的科普往往表现为知识的单身流动过程,从实践操作到理论研究都建立在一个预设前提之上,即科学总是神圣的、科学家总是正确的,需要考虑的总是只是如何更快更好地使更广泛的受众接受来自科学家的教育。这种理解在对传播目的、传播内容、传播手法以及传受双方关系的认识上都过于简单。 我国《科学素质纲要》将“公民具备基本科学素质”明确界定为“了解必须的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题,参与公共事务的能力”[10]。 随着科学技术与社会的快速发展,社会科普需要也在不断地增长。从趋势上看,科技传播正迈向多元化的发展方向,科技教育、O施传播、媒体传播、科普活动成为科技传播的基本渠道。作为重要的科技传播手段,科学秀(科普剧)、科学实验秀等科学传播作品能够吸引公众,通过获得实际的感受和体验,帮助他们加深对科学现象的认识和理解,增强公众对科学的体验和认知,进而提升他们的科学素质。 2.3 科学秀(科普剧)、科学实验秀 科学共同体、科学家之间的学术交流活动,科技类期刊等这类传统的科技传播形式,常常涉及专业知识与术语,除本专业研究人员外,公众并不知道这些术语的专业背景和内在含义,也很难理解这些术语和知识,这样就阻碍了科技信息的有效对外传播,导致公众无法通畅、有效、便捷地获取科技信息,无法在社会生活中应用科技信息,就会形成公众与科学之间难以逾越的鸿沟,科技信息便很难发挥实际的社会功用。 科学秀(科普剧)、科学实验秀这类近年来流行起来的科技传播形式,更加贴近于现实生活,让传播内容由枯燥变生动,由平淡变精彩,直观性强、趣味性强,更具吸引力,能够使公众有兴趣且轻松地接受科技信息,在寓教于乐中学习科学知识,掌握技术方法,提高公众对科学技术的认知,重视科技的社会价值,从而更深层次地理解科学技术,在判断问题和解决问题时能够自觉地应用科学知识和科学方法,从而提高他们的科学素质。 3 “秀”科学,让科学在表演中传播 3.1 全国科学表演大赛 2016年7月23日,第四届全国科学表演大赛表演类作品决赛在克拉玛依市落下帷幕,作为首届“丝绸之路”科学节亮点活动之一,这场囊括科普剧表演和科学秀演出的比赛,将科技与艺术巧妙融合,为现场观众打造了一场完美的视听盛宴。沙尘暴,是新疆维吾尔自治区民丰县最常见的自然现象。10个维吾尔族孩子用自己的亲身经历,在表演中穿插了音乐、舞蹈、美术等艺术手段,讲述了家乡从过去的荒凉到如今老百姓与自然斗,用科技改变现状的故事。“我的家在民丰县安迪尔乡,位于塔克拉玛干沙漠腹地,每年有200多天的沙尘暴天气,我们不怕这些恶劣的自然环境,大家一起种植红枣树,种下安迪尔绿色的希望。”动听的维吾尔族歌曲响起,民丰县安迪尔乡中心小学学生带来的《可爱的安迪尔》开始了青少年组的科普剧表演。可以说,生动有趣的“科学秀”将科传播与艺术表演融合在一起,拓展了科普文化的内涵。丰富的表演形式让孩子们增长了见识,也让教师在科学教育方面有了许多新思路,用科学表演带动科技传播效果会更好。 3.2 福建“小小化学家・科普夏令营”实践活动,科普情景剧引围观 2016年7月6―7日,在福建师范大学化学与化工学院与福建闽侯团县委共同合作开展的以“青春建功新福建,携手共筑中国梦”为主题的暑期大学生“三下乡”社会实践活动中, 大学生志愿者们将化学实验以有趣的话剧形式表演了3场妙趣横生的科普情景剧。其中《捉妖记》,更是让小朋友们呼声不断,惊叹连连。 狡猾的大师和他的徒弟利用所谓的“捉妖大法”让普通的手帕像是有保护膜一样烧不坏,神奇的“水碗”加入液体后自动燃烧,白纸血印,大象牙膏等江湖骗术敲诈别人的钱财,让现场的尖叫声此起彼伏。《乞丐与黄金雨》中的乞丐妄想制造黄金雨来发财的白日梦最终也因为贪心落空,以及《柯南破案》中的碘粒现指纹实验也让小朋友们疑惑不解。而这些令人费解的现象都在化学人哥哥姐姐最后细心的讲解之下揭开面纱。 生动的语言,夸张的舞台动作,美妙的音乐,别具一格的美术设计,让科学在表演,搭建起科学技术与社会生活之间的桥梁,传播科学知识,让公众感受到了科学精神、科学思想、科学态度和科学作风。 3.3 大型科学实验类节目《加油!向未来》 2016年7月,大型科学实验类节目《加油!向未来》登陆中央电视台综合频道。作为国内首档科学实验类节目,《加油!向未来》将“专业性”的科学搬上了“娱乐化”的舞台,为的就是能够用寓教于乐的方式展示科学的快乐,用更加生动可感的方法探索科学的奥秘。每期节目播出前推出的简单易操作的实验活动,就是要通过互动的方式挖掘出科学本身的趣味性,带动全民参与,让更多的人了解科学,让更多的人关注科学。 3.4 国内首档互联网科普秀《耐撕科学姐》 2016年9月2日,光明网联合映客推出了国内首档互联网科普秀《耐撕科学姐》。这期以“与亡灵对话的人”为主题的互联网科普秀不仅吸引了众多网友观看,还在微信朋友圈引起了热议。网络直播中,北京中正司法鉴定所所长、专业法医学博士邓亚军不仅就具体的案例分享了如何帮助刑警查案,还做了人血确证试验、精斑确证试验。 光明网联合映客创造性地采用“直播+科普”的方式,将趣味性与知识性结合,把法医的实验室搬到了线上,节目适当稀了知识的“密度”,增强了公众与科学之间的“黏度”。节目让网友走进实验室,与专家时实互动,不仅传播了知识,还激发了网友的科学兴趣,让网友真切地感受到了节目所传达的严谨科学精神,向社会传递了正能量。随着网络直播等社交媒体的兴起,一个更加多元立体的新媒体时代已经到来。 4 科技传播与艺术相融合 感受科学的魅力 法国19世纪文学家福楼拜曾说:“艺术愈来愈科学化,科学愈来愈艺术化;两者在山麓分手,有朝一日会在山顶重逢。”艺术教会人们感知世界的方式,人们眼中的世界改变了样子。优秀的艺术作品,总是在帮助人们认识生活的同时,也教育人们以正确的态度看待生活,道德情操高尚,从而产生奋发向上的动力。对科技传播成功与否的判断,已经由公众是否掌握科学知识,转变为公众是否对科学产生了兴趣,是否主动去探究科学。 在艺术发展史上,艺术发展与异变始终伴随着科学技术的进步。技术的进步包括艺术工具、材料、艺术载体、传播媒介的更新与使用。艺术作为社会意识形态领域的一份子,艺术的发展自然离不开社会经济的作用,而经济的发展依赖于科技的进步。随着科技的进步,更新了艺术形式的深广性,扩大了艺术的受众范围。艺术源自生活,生活亦离不开艺术,每个领域都可能出现艺术,科技传播领域亦然。 随着科学发展的日益复杂化,科技将进一步加快社会生活的节奏,科学知识在总量上呈现出爆炸性增长的趋势,全方位改变了人的学习、工作、交友、娱乐和消费的方式。如何正确、合理地认识科学与社会的关系成为摆在每一个现代人眼前的问题。当前,科技传播的目标已经由科学知识单向传递转向为提高全民科学素质,增进国民对科学特别是科学精神和科学方法的理解与应用,培养创新精神,关注每个人智力、情感、社会性、物质性、艺术性、创造性与潜力全面培养的全人教育。互联网技术的发展,新媒介的出现,让科技传播的载体更加多种多样,艺术展现形式更丰富。拥有了艺术魅力的科技传播作品,用艺术表现中的情感因素吸引公众,感染公众,进而影响公众的思想、情感乃至行动。艺术与科技传播的融合,让科学知识的普及更广泛,让公众感受科学的魅力,让科学方法的应用更合理更正确,用科学思想战胜愚昧落后,提高全民的科学素质。 科技实验论文:现代科技产品冲击下的化学实验教学策略探析 摘 要:现代科技产品的普及对传统校园生活与教学产生了显著影响。文章从现代科技产品对学校教育的影响出发,提出了现代科技产品冲击下的化学实验教学策略,并分析了其实验教学效果及前景。 关键词:化学;实验教学;策略 在科技迅猛发展的今天,如果走进大学课堂,你会发现与过去十年完全不同的场景:纸质的笔记本、教科书、打印讲义这些传统教学工具正悄然淡出课堂,智能手机、平板电脑和电子阅读器则大有取而代之的趋势。究其原因,首先,大学生由于其年龄和知识结构的特点对新科技的接受度和掌握能力远远强于其他人群。其次,现代科技产品的功能更多体现在大众娱乐这一方面,这对大学生而言显然具有强烈的吸引力。最后,随着科技水平的提高、家庭收入的增加、学生消费心理欲望的增强,电子产品在校园的普及和快速的更新换代已经成为普遍现象。因此,智能手机、平板电脑和电子阅读器等科技产品挺进教育领域,改变传统教与学的模式也成了必然趋势。 化学实验作为化学学科的重要组成部分,是化学科学、化学研究、化学工业发展的基础,其课程特点在于对学生动手能力的严格要求和实验操作能力的强调,新兴的科技产品对丰富化学实验教学的模式提供了可能。反之,实验教学如果一直维持传统模式止步不前,不与现代科技接轨,那么学科的发展与先进性必然受到影响。就教学角度而言,传统的教学方式正在逐渐失去对学生的吸引力,已经无法激起学生的学习兴趣。因此,如何将现代科技引入化学实验课堂,利用现代科技产品为课程服务成为当前迫切需要思考和解决的问题。自2013年以来,甘肃农业大学理学院利用两年多的时间,通过将平行多组化学专业实验分为传统教学组和科技产品辅助教学组进行比较研究,得出了一些具有建设性的分析结论和研究成果。 一、现代科技产品对学校教育的影响 当前,大学生群体中电子产品的普及率越来越高,像手机、电脑、电子阅读器深受广大青年学生的欢迎,根据相关调查数据,手机和电脑的受欢迎程度位居前两位。目前,智能手机在大学校园几乎是人手一部,尤其在近两年其持有率的增长速度惊人。关于电脑使用情况的调查显示,近六成学生拥有个人电脑,特别是对新生来说,电脑已经成为入学的必备“家当”之一。其中部分新生更是在入校时就已持有智能手机、电脑等多种电子产品。低年级学生的电子产品拥有率高于高年级,从另一侧面表明电子产品的持有率会持续走高,而现代科技产品功能的日益强大也会进一步加剧其在校园的普及。 现代科技产品尤其是便携式电子设备之所以受到广大学生群体的青睐,首先是因为其丰富的终端功能和多样化的应用程序可以极大满足学生群体的多样需求,比如苹果公司生产的平板电脑产品iPad,它已经不仅仅是一种娱乐工具,更是一项学生生活的应用工具,我们可以通过它进行视频通话、网上购物、浏览阅读,甚至可以对一些其他的电子产品实现智能控制,当然,它也可以作为一种教学的辅助工具。其次,广泛覆盖的校园无线网络为各类电子设备的推广提供了宽阔的信息高速公路,各类电子产品通过网络连接到一起,拉近了学生之间的距离,也为师生之间提供了良好的信息交互平台。最后,依据通信电子行业的摩尔定律,产品的性能越来越好,功能越来越丰富,而售价却越来越低廉,这促使各类电子产品风靡校园,同时,其也为依托电子产品进行深度辅助教学的尝试提供了可能。 当然,电子设备的普及对校园生活和文化产生了巨大的影响。长期生活在智能手机等电子设备充斥的环境中,当代大学生的学习、生活和思想行为产生了诸多变化,由此衍生出他们对手机、网络的依赖。从生活角度而言,大部分使用手机等电子设备的学生睡眠时间减少、健康状况变差、人际交往能力减弱;从学习角度而言,主动学习的积极性降低,过分依赖网络导致自主思考问题的能力下降;就教学角度而言,上课时间玩手机的学生比例上升,与教师的交流减少,严重影响了教学效果。如果能对这些现代科技产品加以利用,一方面引导学生对其用途从娱乐转向学习;另一方面利用这些科技产品来激发学生的学习兴趣,有效改善目前的教学状况将成为可能。 我们对甘肃农业大学理学院抽出的320名学生就此问题开展了问卷调查,76%的学生表示,如果没有借 助于各类现代电子产品及在线通信工具,他们将难以进入最佳的学习状态。这些依赖主要体现在:近80% 的学生会利用电子邮件与指导教师进行沟通交流,主要通过平板电脑、便携式电脑以及智能手机上的应用程序实现。71%的学生利用电子阅读器浏览学习指导教师发送的各类教学文档。87% 的学生会利用电子设备开展与教学内容相关的展示。这项调查充分说明有效利用现代科技产品辅助教学具有良好的现实基础和广阔的发展前景。 二、现代科技产品冲击下化学实验教学策略 相比其他理论课程而言,化学实验的课程特点决定了它能够更好地发挥电子设备的辅助教学功能。甘肃农业大学理学院经过对比发现,通过引入多种手段对现有的课堂教学模式、课后评价模式、预习和复习模式进行改善,能够更好地激发学生的学习兴趣,增加其对课程的重视度,提升学生的动手能力、发现及解决问题的能力和创新能力。 (一)充分应用实验检测、数据处理等软件 分析化学实验、物理化学实验、仪器分析实验及大部分专业化学实验课程往往包含大量的数据记录、作图、数据处理等内容,目前,这些工作都是用纸质的实验报告完成。而在涉及大型化学仪器的使用时,其数据的记录和处理则都需要在电脑上完成,这就要求学生在基础实验课程的学习中具备熟练使用各类实验检测和数据处理的相关软件的能力。Excel、Origin等数据处理和作图软件使用方便,具有快速、高效、准确的特点,可以很好地提高学习效率。而电脑、平板电脑、智能手机等电子产品都可以安装类似的软件来辅助实验检测和数据分析。尤其是智能手机,其除了具备常用的通信功能还具备数据处理及存储功能,加之携带方便,如果将其引入实验课堂,再结合传统的检测、计算和作图方法,那么学生的综合实验能力会得到全面锻炼,学科的先进性能够得以充分体现,学生学习的积极性也会随之提高。 以“强酸强碱反应摩尔焓变的测定”为例,实验内容包括用秒表计时、测定温度、数据记录、数据处理等。实验中学生用秒表计时,将实验数据记录在纸质表格中,借助计算器计算数据,这样的方式虽然可以锻炼学生的思维和动手能力,但是准确度欠缺。为了提高实验效率和实验的准确度,我们在保持传统方式的同时增加了利用智能手机辅助完成实验的内容。一部智能手机集成了秒表、作图、计算器、数据记录等多种功能,实验中先用手机秒表功能确定时间,数据记录可以借助智能手机上的Excel等数据处理软件完成,除了利用手机科学计算器解决数据计算,还能够使用Excel的公式编辑器来计算中和热的数值,这样获得结果更加快速、准确。之后通过对比传统和引入智能手机后的实验结果,分析实验误差,学生能在第一时间内依据对比结果自查实验过程,修正计算错误和遗漏。除了秒表功能,很多智能手机具备温度、湿度和压力等多种类型的传感器,为学生完成自主设计性实验提供工具支持[1]。利用下载安装的作图软件、常用化学常数表和在线化学数据库等多种应用程序,结合传统实验教学和检测、数据分析手段,既发挥了传统教学模式的优势,也提高了实验效率和数据的准确性,培养了学生自主发现和解决问题的能力。 (二)广泛利用通信软件 目前,大多数电子产品都安装了QQ、微信等多种即时通信软件,既能够实现信息的即时传播,发送文本、图片、语音和视频文件,还支持多人实时对讲[2]。化学实验课每组实验的学生人数在15―30人之间,这样的人数规模建立微信群和QQ群便于教师管理、减少无效信息。在建立“群”后,很多和教学相关的内容可以快速给学生,从而有效加强师生间的交流、随时解决学生存在的问题。 通过QQ、微信等即时通信软件,课前任课教师将下次实验的重点、难点以及需要学生自己准备的工具提前在群内。学生则可以及时反映个人问题,比如请假等,教师则能第一时间通知学生补做实验的时间、地点。如果下节课内容中有重点、难点操作,教师可以将视频短片、幻灯片、教学图片或语音片段提前发给学生,有效帮助学生在课堂上快速理解实验相关内容,掌握实验操作技能,统一规范实验操作。传统课堂限制学生使用手机,而在具体实验过程中发现,在不影响正常实验课秩序的情况下,如果允许学生对部分实验步骤和实验现象拍照,可以有效提高学生的学习积极性和对实验结果准确性的要求。课后,鼓励学生将所拍摄的结果在微信朋友圈或者QQ空间,这样增强了学生实验的自信心,同时,也给学生家长提供了学校相关学习内容和进程的资讯。鉴于实验课过程中教师无法时时关注到每一个学生的实验操作过程,通过学生的照片可以更加直观地了解学生的操作水平和实验中出现的问题与错误,及时反馈意见给学生。学生也能清晰地理解教师的反馈,在今后的实验中纠正错误手法和动作,进一步规范实验操作。对于学生普遍存在的问题,利用微信等工具和全组同学讨论,引导学生自己发现问题并解决问题。总之,通信类软件的使用明显增强了学生的实验兴趣和对课程的重视,师生间的交流和了解增多,课堂气氛活跃。此外,课程中遇到的问题能及时得到解决,学生实验操作得以规范,自主发现、解决问题的能力提高明显。 (三)发挥电子版实验报告的自用 电子产品的普及同样影响着教师的授课方式,在作业形式方面表现尤为突出。尽管缓慢但是不可否认的是纸质作业正在不断减少,电子版作业则逐渐取代传统的作业方式。电子版作业的优势在于提交作业变得方便快捷,作业的完成形式和内容多样化,但是电子版作业也存在弊端,抄作业会更加便利,学生过多依赖网络完成作业,缺乏独立思考。化学实验报告册作为评价学生实验能力的一种重要手段,需要扬长避短,将电子版作业与纸质报告册结合起来作为一种全新的评价方式来更加全面地了解和判断学生的实验过程与实验结果。 这种全新的评价方式中,纸质报告册内容依然依照传统模式,主要包括实验目的、实验原理、实验步骤(内容)、数据记录、实验结果与数据处理等。纸质实验报告主要帮助学生复习实验的内容和过程,训练学生传统数据记录和数据处理的技能。电子版实验报告册为了避免作业压力过重,实验目的、实验原理、实验步骤等内容不再累述,学生整个实验过程以课中拍摄实验现象和重点操作的照片或者小视频为主,为了防止个别学生借用别人的实验现象,在第一节课开始前任课教师对每位学生的实验仪器做个性化标记,这样就能保证后期照片的真实性。数据记录、作图、数据计算依托Excel 等软件完成,最后将以上照片、数据处理等内容整理为word或者幻灯片发给教师。在接收学生的两种版本报告册后,通过电子版作业学生实验操作过程直观地呈现给任课教师,操作的失误、无意识动作、不规范的手法都会在一定程度上反映出来,教师对每个学生的实验操作能力有了比较明确的掌握,之后的课堂上教师可以重点纠正个别学生的错误操作,规范其实验动作。教师通过对比两种报告册的数据处理与结果讨论部分,能够全面考查学生实验结果分析的准确性,这样就能有效避免单一依靠纸质实验报告册评价学生实验能力的片面性。此外,在作业完成过程中学生的主观能动性被充分发挥,能更好地掌握实验知识和技能,课堂教学效果随之提高。 (四)丰富视频资料 各类视频播放器已经成为电脑、手机、平板电脑的必备软件之一,相比文字视频文件,其体现的内容更加形象直观,更容易理解。甘肃农业大学理学院制作的实验微课,网络共享的实验视频,学生制作的实验视频等多种优秀的视频学习资料不但可以用于学生实验课的预习、复习,更能在学生完成毕业论文和团队合作进行科研训练时为其提供完备的资料。 传统的预习与复习方式都以教科书为依托,因为化学实验课程有较强的专业性,在书写预习报告和考前复习时,学生发现很多文字表述晦涩难懂,逐渐从主动地理解学习转变为机械地抄写背诵。视频文件中将具体的文字以实际操作演示的形式呈现,形象生动便于学生理解。而在众多视频资源中,由甘肃农业大学授课教师亲自录制完成的实验微课在学生中反响良好。由于是针对甘肃农业大学学生的,教师对学生的实际能力和实验课具体情况比较了解,所制作的微课更加具有针对性,难易程度适中,与甘肃农业大学实验课程内容吻合度高,更加贴近实际教学,受到学生的欢迎。 传统实验考察,以实验操作考察和考试为主,在此基础上增设学生制作实验操作视频的考察既可以丰富评价方式也能为今后教学提供教学资料。教师给定题目和范围后,由学生根据要求分小组自行录制实验操作视频。学生完成的视频资料中,教师可以筛选优秀视频作为来年的教学资料,也可以筛选出学生实验操作中出现的问题和错误的视频来提示学生避免出现同样的问题。这些来自学生自己的实验视频,可以很好地增强学生实验的自信心,也可以在有错误操作的视频中发现问题,加以避免。视频资料的使用降低了实验操作的难度,学生实验操作技能和自主学习能力得到普遍提高,学习热情也明显提升。 三、化学实验教学的效果及前景 为了研究多种现代科技产品辅助化学实验教学的效果,甘肃农业大学理学院通过两年多的时间,将平行多组化学专业实验分为传统教学组和引入电子产品的创新组进行比较研究。对比发现,传统组的学生与教师的交流较少,对实验课的兴趣和重视度不高,部分学生实验操作不规范,存在“混学分”的现象。由于使用了通信软件,创新组的学生和教师间的距离感大大缩减,学生敢于和教师交流,教师也通过这类软件增加了对学生性格特点的了解,做到了更好的因材施教。为了检验两组学生的实验能力,在实验课程结束后选择不同组的学生参加教师科研小组。走访科研小组指导教师得出的结果显示,引入电子产品组学生的能力提高明显,主要体现在数据处理软件的使用,对实验结果的对比研究分析,与教师和小组其他年级同学的交流能力等方面。 虽然很难想象未来的教学完全由实体教室转移到手机和电脑屏幕上去,但以目前的形势看,由现代科技产品参与的教学模式无疑会是未来教育的一个发展趋势,至少会是当前教育形式的一个补充和延伸。如果应用得当,这些科技产品所具备的丰富软件不但能满足学生的多样需求,更能成为辅助教学的优秀工具,为未来的教育行业的发展提供有力的帮助。 科技实验论文:浅析实验室环境下的学生课外科技社团建设 摘要:对于目前的大学学生课外科技社团专业指导以及社团的交流场地和管理上比较混乱的局面,提出实验室环境下的社团建设,这将有助于学生科技社团建设的成长。课外的科技社团和实验室环境相互结合,能够充分发挥实验室的场地固定和资源固定的优势,又能够发挥社团文化的活跃性,是一举双得的益事。进行两者结合的实践表明,这种模式是有益于学生课外科技社团发展的。 关键词:实验室环境 课外科技社团 建设 科学型社团作为大学社团的一种组织形式,是和学术型社团、文化型社团相互促进、共同发展的。课外科技社团的建设能够丰富学生的生活、提高他们的综合水平和科技认知能力。课外的科技社团在培育科学爱好人才和资源的共享和信息的交流上有着重要的作用,是学生自我组织、自我建设的一种渠道。在这种课外科技社团里,学生能够根据自我的爱好、自由的发展特长、促进自身的建设和成长。 一、学生科技社团建设的现状和发展瓶颈 学生的这种基于兴趣爱好而建立起来的文化、科研组织形式,客观上带动了他们自身水平的提高和发展,但是在这其中也出现了一些问题。 (一)社团管理体制不完备 从我国目前的学生社团建设来看,学生的社团大多都是挂靠在校团委的支部下的。这其实对双方的发展都是一个阻碍。因为,校团委本身承担了校园的文化宣传以及校园活动组织工作。对于社团的建设有心无力。而且,课外科技社团的建设和其他的社团不太一样,因为,它是一个系统的、长期性的事业。文化社团像是“轻工业”,而科技社团就像是“重工业”。课外的科技社团对人员的素质,教师的支持、资金的支持和场地的支持都非常严格。但是就目前的社团管理体制来说,这些都存在一些问题。在教师的支持上,由于科技社团不是教学部管辖的,是学生自建的,因此教师并不会认真教导和全力支持,只是出于对学生的“善心”而做到“礼节”上的到场指导;在资金的支持上,校方由于课外科技社团的研究成果缓慢,研究人员素质不一,并不会基于资金支持。这些问题对当今的社团发展都是一个阻碍。 (二)场地不固定,缺乏专业指导 众所周知,学校的社团一般都没有固定的场地。经常是很多的社团在默许的情况下认同多个社团公用一个场地,或是在教学区寻找空教室。这其实对课外科技社团的发展是不利的,因为对于文化社团来说,场地的选用很简单;对于科技社团来说,设备的选择,安全设施的布置,常态化的社团文化建设都是有一个固定的场地作为依托,但是,就目前的高校社团来说,固定的场地还是比较缺少。而且,科技社团缺少教师指导也是一个巨大的问题。科技活动中有许多的注意事项和安全防护,这些学生都没有。对教师来说,参加科技社团只是闲暇时的一种放松和消遣,是和“孩子们”交流的一场活动,并没有对学生课外科技社团有足够的重视,而且,教师参加科技社团并没有劳动报酬,这也是导致目前的科技社团缺少专业的指导原因之一。 二、开展实验室环境下的课外科技社团发展新模式 学生的科技社团和其他的文化社团不一样,它需要高耗材和固定场地支持,而实验室环境下的科技社团建设就能够促进学生社团的高效快速发展。 (一)建立全天候的资金、场地支持 大学校园的实验室场地充足,设备齐全,资金也有充足的保障。高校的实验室完全可以作为大学生、研究生的课外科技活动的重要支持场所,而且,实验室的安全设备、安全教育比较制度化和常规化,对于学生的科技社团活动来说,作为场地是最合适的。实验室中通常有计算机和一些基本的操作工具和检测设备,这些设备对于学生科技社团来说减少了资金投入,促进了成果的产生和出现;对于实验室来说,各种闲置的资源也得到了充分的利用,促进实验室资源的优化配置。 (二)能够实现教师的专业支持 在实验室有大批具有高级职称的教师,这对于课外科技社团的建设和发展来说是非常重要的资源。而且,实验室不单会对课外的学生科技社团开放,也会对专业课的学生进行开放,这对于学生们之间的交流和协作也是一种便捷的学习方式。在实验室里,教师可以根据原有的知识对专业课的学生进行教授,也可以对课外科技社团的学生进行教授,这种实验室的教学就是一种大的阶梯教师式的教学模式,这对于课外的科技社团的学生能够接受正规的教育来说,是难能可贵的。 三、结语 在实验室环境的课外科技社团建设能够很好的发展起来,和教师的贡献以及校园的管理制度的升级是分不开的。课外的科技社团学生只有抓住这样的机遇,在实验室的环境更好的把科研想法付诸实践才能够促进自身水平的提高,才能够更好的带动整个科技社团的发展。高校的教师也应该支持学生的社团建设,促进他们产出优秀的科研成果。然而,教学的实践改革不是一蹴而就的,是一个复杂的系统工程,它需要今后的社团发展在实践中不断的改进和完善。 科技实验论文:课堂实验探究与校园科技活动之比较 一、一点一面,延伸科技触角 在科学课堂教学中,我们一节课只能完成一个知识点的探究,而全校性的科技活动则可以通过项目的设置,对某个知识点展开一系列的活动。比如,三年级上册第三单元学习到的《看不见的空气》,让学生在课堂上通过针筒的挤压,探究空气能否被压缩。对压缩空气在日常生活中的应用也只能通过图片介绍;而在科技活动中我们设计了各种利用压缩空气的活动项目,如:1.通过打气筒往管子里打气,当气压足够大时,会把管口的乒乓球挤压出来,打靶射击活动。学生可以通过观察连接的气压表看到管内的气压达到多少帕,球会飞出。2.也可以通过打气筒往装满水的可乐瓶打气,从瓶口冲出的水柱托起乒乓球翻滚旋转,瓶子里的气压越大,喷出的水柱越高,乒乓球翻滚得越快。既利用了压缩空气的原理,也利用了伯努利原理。 某些活动项目还能综合多方面知识的运用,如我们设计的“吸盘射箭项目”,即利用了拉弓时产生的形变具有的弹力,也利用了箭头吸盘上靶的大气压力,还应用了瞄准时三点成一直线的光传播原理。还有利用热空气上升原理的项目“升空的塑料袋”综合了热量传递、冷热空气对流等方面的知识。 知识从点到面,让学生能在活动中对已有的知识得到系统的认识,对同一科学原理在不同项目的应用得到思维的拓展。 二、相辅相成,构建知识链条 课堂探究活动掌握了的知识与方法可以在校园科技活动中加以应用。在课堂实验中,我们让学生经历科学家探索和验证科学结论的过程,能够从中培养他们掌握基本的科学方法以及处理实际问题,与合作者交往的能力,而校园科技活动可以把课堂上学到的知识,方法得以应用,是科学学习的深化。比如,五年级上册学习的《有趣的磁现象》。通过课堂探究活动(磁铁靠近大头针、磁铁靠近磁铁)让学生总结出两个规律:(1)磁体的磁性分布位置(两极强中间弱);(2)同性磁极相互排斥,异性磁极相互吸引。 书本拓展的知识也能在设计的科技活动中体现。如对电磁铁的应用方面,书本介绍的是上海的磁悬浮列车,而我们的科技活动器材中就有利用电磁感应现象呈现的磁悬浮陀螺,在通电的情况下,底盘与陀螺会产生相同的磁极,相互排斥,使陀螺悬浮在空中,学生则需要通过不断地尝试找到稳定陀螺的平衡点,否则它会反弹出来,掉落在地板上。通过活动的尝试,让学生能亲身体验磁悬浮的原理与应用,让他们在今后的理科学习中有一个初步的概念。 三、张弛有别,丰富活动形式 以我校开展过的科技活动为例,我们选六年级全体学生开展科普知识竞赛,有必答题和抢答题。涉及的知识面有自然科学与社会科学。如汽车的发明者、飞机的发明者、电话的发明者;也有马德保半球证明的大气压力、曹冲称象利用的浮力、苹果落地证明的万有引力;也有日常生活的家庭电路电压、干电池电压、蓄电池电压、手机锂电池电压、人体安全电压;还有胎生、卵生、哺乳类、爬行类、节肢动物的分类选择等。短时间的紧张比拼使每个学生的注意力高度集中,科普知识的普及水到渠成。 校园的科技活动也同样有时间的要求,但相对于课堂的40分钟,它显得充裕,也能让学生有更多思考的空间。他们在每个活动项目排队的时候已经留心观察前者进行的情况,然后总结别人成功或失败的经验,轮到自己时能得到充分的发挥。 当然,科技活动的有效开展,离不开学生在课堂中学习的知识与方法,两者是相辅相成的,这里并不是说后者优于前者,而是两者属于科技教育中两个不同的发展模式。 四、单一多元,扩大受益范围 1.科技活动参与的对象能面向广大师生 近几年,许多学校都开展具有各种特色的科技活动,有科技制作比赛,桥梁承重比赛,海陆空模型、建筑模型的比赛、水火箭比赛等。目睹众多的比赛项目,我发现这项竞技性较强,器材设备要求较高的活动只能针对少部分学生,而且是长期训练的学生,不能面向大众,器材成本高昂,知识普及对象的范围有限,所以我们选择与课堂探究活动密切相关且更能贴近学生的学习的项目。 校园科技活动作为普及型的大型学科活动,可以面向更多的学生,使每个孩子都有学习和体验的机会,我校连续几年都是分年级实施,效果良好。在活动中老师也参与其中,同台竞技,边赛边教,即学即用;老师不但是主导者,也是参与者,可以是合作伙伴,也可以是竞争对手,师生间的沟通更密切,现场引导更直接到位。 2.课堂探究活动中学生可以是组长,科技活动学生可以是老师 在我们开展的多个项目组成的校园科技活动中,我们可以安排每个项目由一到两个学生组成进行管理,这样既能减轻工作人员人手不够的压力,也能锻炼学生工作人员的管理水平和示范教学的能力。我们都知道,对于所学的知识:听过,可能会忘记;看过,能记住一部分;亲自做过,能牢牢记住;亲自教过,能深刻理解;所以让学生在科技活动中充当工作人员和小老师的角色,能使他们对该项目的原理深入理解。 经历过多个学校科技活动的参与和指导工作,我们还可以用盖章领奖的方式提高学生对每个项目的参与度。提前给每一位学生发一张本次科技活动项目表,每参与一项活动就给工作人员盖一个章,然后通过印章的数量领取一定的纪念品,能大大提高学生对每个项目参与度。 通过科技活动提供给学生一个学有用武之地的活动平台,让他们知道学习不止是在课堂中,也可以在课外进行;也让他们知道许多事情需要人与人之间的合作交往。总而言之,有效开展与组织好校园科技活动,是促进课堂教学,培养科学素养的有效途径。 【作者单位:佛山市顺德区乐从镇乐从小学 广东】 科技实验论文:自制实验设备在大学生科技创新中的作用研究 【摘 要】本文介绍了华北科技学院电子信息工程学院利用自制实验设备,培养大学生的科技创新能力。实践证明,该举措契合国家对应用型本科院校培养应用型、技术技能型和创新型人才的目标要求。本文从自制实验设备的研制、应用及其在大学生科技创新中取得的成果三个方面进行介绍,为大学生科技创新能力的培养提供借鉴。 【关键词】自制实验设备 科技创新能力 科技创新 当今知识经济时代,高等教育应用型人才的培养要将理论教学与实践教学紧密结合,且应加大实践教学所占的比重,将实践教学与理论教学同等对待,这就需要加大实验室建设的力度。对于高等院校实验室建设来讲,自制实验设备属于实验室建设的重要组成部分,在实验教学中发挥着不可替代的作用,尤其是在培养学生科技创新能力方面具有重要意义。 一 自制实验设备的研制 自制实验设备是为了弥补现有教学资源的不足、缺陷而专门研究设计制作的,这就要求自制实验设备能够最大限度地满足实践教学需求。所以,自制实验设备的研制必须遵循以下原则: 第一,进行自制设备研制前,要做好充分的调研工作。既要满足教学大纲的要求,又要与当前社会需求相匹配,将一些新技术融入自制设备的研发设计中。 第二,根据教学需要进行模块化设计,且各模块均具有独立电源,可独立使用;各模块均设置对外开放的接口,用户在使用时可对各模块灵活组合以实现不同的功能,可方便地实现设备功能的扩展,方便设计性、综合性和工程型实验的开展。 第三,自制实验设备的性价比和利用率要高,便于维护和维修,方便携带。 第四,要积极鼓励有科研能力的教师加入自制设备的研发队伍,发挥各自的特长优势,集团队所有教师的力量,研发出适用于实践教学的、与企业发展相融合的高质量设备,为实践教学的顺利开展提供硬件保障。 第五,使一小部分动手能力比较强的学生加入自制设备的研发,可锻炼学生的动手实践能力、理论联系实际的能力以及团队协作的能力,为大学生科技创新能力的培养奠定基础。 华北科技学院电子信息工程学院自1999年开始,在学院领导的积极鼓励支持下,成立了自制实验设备研发团队,团队由一名教授、两名副教授和若干名讲师组成,团队根据学院的教学要求,结合当前企业的发展需求,陆续进行了一些专业实验教学设备的研制。从早期的“多功能教学电源”、“模拟电子教学实验箱”、“智能车”等基础教学设备,到后来的“PLC综合实验平台”、“太阳能光伏发电教学平台”、“两轮自平衡教学平台”、“汽车生产线模拟装置”、“多功能创新实验平台”以及“16位单片机开发平台”等等,先后进行了多种实验教学装置的设计开发,并陆续应用在理论及实践教学一线,为培养学生的科技创新能力奠定了基础。 二 自制实验设备在学生科技创新中的应用 我院开发的一些针对学生科技创新的实验设备为培养学生的科技创新能力提供了较好的平台。2007年底开发的“16位单片机开发平台”是基于凌阳十六位单片机和MSP十六位单片机双核心的单片机实验平台,该平台囊括了当时学生竞赛使用到的大部分功能模块,学生通过该平台学习16位单片机的使用方法、各功能模块的具体应用和软件编程方法,掌握其基本应用。学生可通过组合不同功能模块并编写软件程序,来实现不同的控制功能,达到学以致用的目的。 近两年开发的针对学生科技创新的“多功能创新实验平台”功能更为强大,该平台包括电源信号源单元、CPU单元、显示单元和电机单元四大板块,还包含DDS信号源、数字示波器、物联网通信模块、GPRS通信模块、SD卡识别模块、TFT触摸屏显示模块、各类型电机驱动模块、4×4键盘模块、CAN/RS485总线接口模块、高速串行A/D和D/A模块等几十种常用模块,满足了在各种创新活动中学生对硬件设备模块的需求,大大提高了学生科技创新的效率。 在物联网创新设计竞赛中,学生利用多功能创新实验平台的物联网通信模块,较快速地了解了ZigBee模块的通信协议、硬件连接,为竞赛提供了很好的硬件实验平台;智能汽车竞赛中,学生经常会使用多功能创新实验平台中的电机驱动单元,学习各种类型电机的控制原理、控制方法,以及速度PID的实现过程,为智能车的调试节约了大量的前期时间,也减少了设备的投入;在大学生科技项目中,数字示波器模块使学生较为直观地了解了整个简易示波器的构造原理以及控制方法,学生也可以通过更改示波器的软件固件实现更多的功能;平时各个创新项目的实现,均离不开各种显示模块的应用,多功能创新实验平台由于拥有各种前沿的显示模块和通用显示单元,可以为学生项目的制作提供便利的硬件显示应用,提高各种项目的运行效率。 自制实验设备自研制以来,使用效果良好,学生利用自制实验设备设计调试作品,取得了很好的成绩,在很大程度上调动了学生学习理论知识的积极性,培养了学生的科技创新能力,为学生将来走上工作岗位奠定了基础,从而提高了高校的社会服务能力。 三 自制实验设备在大学生科技创新中取得的成果 自制实验设备自研制以来,使用效果良好,从一定程度上为学生、教师的科技创新提供了强有力的硬件支撑,深受学生和教师的好评。学院积极引导学生参加各类科技活动和学科竞赛,例如华北科技学院大学生科技文化节科技作品展、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛、中国大学生iCAN物联网创新创业大赛、“毕N杯”全国电子创新设计竞赛、西门子杯全国大学生控制技能大赛、“博创杯”全国大学生嵌入式物联网设计大赛以及“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等。也正是由于具备了各类自制设备的综合应用能力以及围绕自制设备进行的实训,学生在诸多大赛中均取得了优异的成绩。 在我院一年一度的大学生科技文化节科技作品展活动中,创新实验中心的学生利用自制实验设备设计开发科技作品,成功设计制作出“履带式排爆机器人”、“GPS导航仪”、“自动循迹智能车”、“语音识别智能机器人”、“类人机器人”、“摄像头循迹智能车”、“太阳能光伏并网发电装置”、“智能楼宇模型”、“智能晾衣机器人”以及“声音引导装置”等百余件作品。其中“履带式排爆机器人”获得2008年大学生科技文化节一等奖,“GPS导航仪”和“自动循迹智能车”获得二等奖。“类人机器人”获2009年大学生科技文化节一等奖,“语音识别智能机器人”获得二等奖,“摄像头循迹智能车”获得三等奖。 我院从2008年开始参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛,首次参赛获得华北赛区光电组二等奖,为后续参赛队伍创下了一个良好的开端。2009年,在第四届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车大赛中,参赛的两支队伍分别获得华北赛区摄像头组二等奖,光电组二等奖;2010年获得华北赛区一等奖一项、二等奖两项;2011年参加的三支参赛队全部进入全国总决赛,并获得全国一等奖一项,全国二等奖两项;2012~2014年每年有一支队伍入围全国赛,并获得全国二等奖。 在近几年的全国大学生电子设计竞赛中,我院在2009年华北赛区比赛中获得赛区一等奖两项,三等奖两项,优胜奖两项,其中专科组闯入全国总决赛,并获得全国一等奖;2011年获得全国二等奖两项,河北省一等奖两项,三等奖两项;2013年获得河北省三等奖三项。 此外在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、中国大学生iCAN物联网创新创业大赛中也取得省一等奖、全国二等奖若干项成绩。自制实验设备的使用为比赛中学生的测试调试节省了宝贵的时间,并使学生掌握了大量的测试资料,也为这些成绩的取得提供了较好的硬件保障。 四 结束语 自制实验设备具有适用性、经济性以及专业性等特点,可激发学生的学习兴趣,提高其实践能力和创新能力,可在一定程度上促进高校应用型、创新性人才的培养,从而为企业、为社会培养更多的有用之人,真正体现高校培养人才、服务社会的办学宗旨。 科技实验论文:天津科技大学大学生实验室创新基金项目 摘要:本文包括汽车单片机实验板的主要设计思路和方法,详细介绍了汽车转向灯控制、汽车直流电机的正反转控制、汽车车轮测速系统、车内温度传感器四个实验模块的功能设计和硬件设计。实验板以STC单片机为控制核心,采用通用的程序下载模块,对于汽车电子技术的教学和实验提供方便。 关键词:单片机;实验板;汽车电子 1.引言 本设计由天津科技大学大学生实验室创新基金资助,旨在开发一款能够满足本科汽车专业汽车电子技术课程使用的单片机控制实验板。根据教学经验,通过对学生的情况了解,本设计重点在实验板上完成四个汽车电子控制实验,分别是汽车转向灯控制、直流电机的旋转控制、汽车车轮测速、车内温度检测。 2.实验板的设计思路 本设计根据教学需要主要完成以下功能: (1)汽车转向灯的控制实验:用两个按键模拟左右转向灯的开关,用两个LED模拟对应的左右转向灯,通过按键操作实现转向灯控制。 (2)汽车直流电动机的正反转控制实验:直流电机的两个引脚与两个继电器相连,通过正转、反转、关闭按键来控制直流电机的正反转工作。 (3)汽车车轮转速检测实验:通过一对红外发射接收管作为转速传感器,当旋转物体在接收和发射管之间转动时,通过遮挡与否来测定转速,并显示在数码管中。 (4)车内温度传感器的实验:采用一个DS18B20温度传感器,模拟车内温度传感器的应用。 3.实验板的硬件设计 3.1 单片机 本实验板单片机采用STC89系列,为了方便验证实验效果,采用在线程序下载的设计,通过通用的下载模块连接到单片机P3.0和P3.1脚,可直接将编写的程序下载到单片机。单片机的晶振选用12M,电源电路由5V电源供电,通过一个开关S4控制整个实验板的启动和关闭。如图1所示为单片机最小系统设计。 3.2 按键与显示模块 本实验板使用三个按键以满足设计要求,三个按键可用于直流电动机的正反转与关闭控制,同时其中两个按键还可用于转向灯控制实验,分别接在单片机的P1.2-1.4口,具体定义可由编程完成。显示模块有两个,分别为两个LED和四个数码管来实现其功能,LED用以模拟转向灯,接在单片机P1.0和P1.1口;数码管显示车轮转速和温度检测的结果,其位选和段选通过两个74LS573连接到单片机的P0口。如图2为显示与按键模块。 3.3 继电器与红外模块 实验板通过两个继电器控制电机的正反旋转。工作时,由按键控制继电器的接通和断开,当一个开关按下后,其中一个继电器接通电源,另一个继电器接地,电机向一个方向旋转;当另一个开关按下后,则之前接电源的继电器接地,而之前接地的继电器接电源,电机向另一个方向旋转,当按下关闭按键时,两个继电器都闭合到接地,电机停止转动。电机的旋转接一个有间隙的圆盘,圆盘置于红外发射和接收管之间,当圆盘中的间隙经过红外发射端时,红外传感器有信号接收,否则则无,依次来进行直流电机的测速。红外模块设计有四个引脚,分别为电源、接地和数据输出口DO,AO口不使用。下图3为继电器和红外模块。 x3.4 温度传感器模块 为了模拟汽车内的温度检测功能,本实验板采用DS18B20来模拟车内的温度传感器,通过对其进行单片机控制,以检测出外界的温度,并将温度数值显示在数码管当中。图4为温度传感器的接线图,其数据输出口与单片机的P1.5口相连。 4 总结 汽车单片机技术是一门应用型很强的课程,本实验板根据教学中的实际需求进行设计,满足课程中的教学需要。同时也能锻炼学生的自我开发和设计的能力,为今后的课程设计和汽车电子设计等活动提供了支持。 科技实验论文:发展国家实验室 助力占据科技制高点 微尺度国家实验室是科技部2003年批准筹建的五个国家实验室之一,其研究方向覆盖物理、化学、材料、生物和信息等学科,实现了五大一级学科的交叉与融合,已经成为一个有重要国际影响的研究机构。在量子信息、纳米科技、高温超导等领域共11次入选两院院士评选的中国十大科技进展新闻,是国内获此荣誉最多的研究机构。其中量子信息作为微尺度国家实验室的特色研究领域之一,已在若干研究方向上形成了较强的国际竞争力。 量子信息科技经过近30年的发展,从前沿基础研究、应用基础研究到应用研究,已经进入到一个深化发展、快速突破的历史阶段,需要量子光学、原子分子物理、量子电子学等多学科的密切交叉,需要光电技术、材料工艺、空间技术、工程技术等关键技术的突破与集成。以往单一学科的国家重点实验室模式已不能很好解决量子信息这一交叉学科发展所面临的一系列问题。而国家实验室的定位面向国家重大需求,以学科交叉与融合为特色,非常适合于量子信息这样迫切需要高质量协同创新的研究领域。 我曾对美国一些著名的研究机构进行一些调研。美国大型研究机构大致上可分为两类。一类是建立在大科学装置的基础上,大体上有两种运行模式。一种为专注于某一学科方向的,比如费米实验室专门从事高能物理研究。这类似于我国的正负电子对撞机国家实验室等;另一种则将大科学装置作为开放的大型研究平台,应用于信息科学、能源科学、材料科学等多个学科的前沿研究,比如劳伦兹伯克利国家实验室。在这点上,前不久在国家发改委的支持下,集中了国家同步辐射实验室、超导托卡马克、强磁场等大科学装置所成立的中国科学院合肥大科学中心具有类似的功能与定位。第二类是以某一学科方向作为研究主线,并将其中发展起来的关键技术应用于多个交叉领域。比如美国国家标准与技术研究院(NIST),在其先进的测量技术基础上,在物理、化学、材料、工程和信息科学方面源源不断地产生对人类具有重要影响的发现。在过去10余年间,NIST在量子调控和量子信息领域产生了5位诺贝尔物理学奖获得者,他们为人类带来了超冷原子、原子钟、光梳等革命性新技术。 可以看出,国家实验室是需要面向重点学科开展高质量协同创新,在定位和功能上类似于NIST,因此NIST的经验尤其值得我们参考和学习。NIST首先得到国家高强度和稳定的支持,每年运行经费将近9亿美元。在运行机制上,NIST既是一个相对独立的机构,同时又与很多大学和企业保持密切和广泛协同,每年面向全美国的合作研究人员超过1600人。这点上,目前我国的国家实验室在筹建阶段与之相比还有较大差距,在政策环境和运行管理机制等方面还需要进一步优化。 除了科技部支持外,我国其他科教主管部门在近年来也已对促进高质量协同创新进行了一些初步探索。比如,在教育部和中科院支持下,以微尺度国家实验室量子信息研究团队为核心组建了量子信息领域协同中心,初步整合了全国的优势研究力量。 借鉴国外经验并考虑到我国现实国情,国家实验室的进一步发展应该整合全国相关的高校、研究所、国家重点实验室等资源,在筹建阶段运行的经验基础上,完善制度与管理办法,比如,公开招聘具有国际视野的领军人才担任实验室主任;实验室可以依托于某个大学或研究所,但区别于法人机构的固定人员编制,实现人才的良性流动,等等。在整合资源和完善制度基础上,建立一种类似于NIST的国家级实验室。依托国家实验室平台,在国家重大科技任务或重大工程支持下,协调高校、科研院所最优势的研究力量,同时与相关企业保持密切合作。通过采取类似“两弹一星”的模式,集中力量进行突破,应该是我们在激烈的国际竞争中占据制高点的有效途径。 (作者为中国科学技术大学副校长、中科院院士) 科技实验论文:国家可持续发展实验区科技计划实施现状及成效 摘要 国家可持续发展实验区是我国实施可持续发展战略的重要实验示范基地。多年来,秉承科技支撑发展的原则,实验区开展了一系列科技创新及实验示范。在对现有实验区开展实地调研和问卷调查的基础上,从计划类别、经费来源、参与形式、应用领域等方面,分析了“十一五”以来实验区承担的各类科技计划项目实施现状,并对项目实施成效进行了总结分析。分析发现,实验区承担的各类科技计划项目,通过破解区域发展制约因素,取得显著社会效益;突出科技示范与引领,科技支撑能力不断提升;创新了管理机制与模式,积累了丰富的项目管理经验;通过部门联动,科技惠民计划成效凸显。文章通过探寻科技在实验区建设中的引领和带动作用,发现实验区项目对接的特点与规律,查找实验区科技创新存在的问题与不足,提出了科技支撑实验区发展的对策与建议。 关键词国家可持续发展实验区;科技计划;现状;成效 国家可持续发展实验区建设始于1986年,是科技部联合国家发改委、环保部等19个部门共同推进的一项地方可持续发展实验示范工作,旨在解决地方在发展过程中出现的经济发展与社会发展不协调,资源枯耗,环境污染,城乡差距大,区域发展不平衡等问题,探索中国特色的可持续发展道路。实验区作为可持续发展理论探索和实践的重要领域,受到了学术界的密切关注。整理分析已有研究成果不难发现,多年来实验区研究主要集中在两个方面,一是对实验区发展状况的总体分析与评价,如国家可持续发展实验区办公室对实验区的概念内涵、发展历程、特色领域、成果经验等方面的总体状况进行了详细的分析与评价[1-2];二是基于特定实验区的实践探索,由此产生的理论分析和案例分析[3-6]。实验区作为我国推进地方可持续发展的重要平台和窗口,很多方面的研究还待深入开展,如有关科技支撑实验区建设发展的调查研究基本是空白。 科技支撑始终是实验区发展的基本原则。围绕着科技支撑实验区发展这一主题,笔者通过发放问卷、实地调研、座谈交流等方式,对“十一五”以来实验区推进、实施的科技项目进行了统计分析,旨在全面了解实验区的科技需求及科研活动支撑能力,探寻“十一五”以来科技在实验区建设中的引领和带动作用,发现实验区项目对接的特点与规律,查找存在的问题与不足,以更好地发挥实验区科技成果转化应用载体和平台作用,提升科技创新对实验区建设的支撑能力。 1国家可持续发展实验区概况 20世纪80年代中期,我国很多地区在经济快速发展的同时,出现了社会事业滞后、环境污染严重等问题。为此,1986年,原国家科委和国务院有关部委在江苏省常州市和锡山市华庄镇开始了城镇社会发展综合示范试点工作。1992年5月,原国家科委和原国家体改委共同了《关于建立社会发展综合实验区的若干意见》,由国务院有关部门共同组成了实验区协调领导小组,成立了社会发展综合实验区管理办公室。1994年3月,实验区工作中心转向可持续发展,要求各实验区率先建成实施《中国21世纪议程》和可持续发展战略的基地。1997年12月,“社会发展综合实验区”更名为“国家可持续发展实验区”[1-2]。 经过28年持续有效的推进,实验区按照可持续发展的要求,在大城市改造、小城镇建设、社区管理、环境保护及资源可持续利用、资源型城市发展、旅游资源的可持续开发与保护等方面积累了丰富的经验。实践中,各实验区依靠科技创新开展实验示范,探索不同类型地区的经济、社会和资源环境协调发展的机制和模式,为不同类型地区可持续发展提供示范样板和引领带动作用,为推进国家可持续发展战略实施提供了积极、有益的尝试,也为推动《中国21世纪议程》积累了重要的经验[1-2]。截至2014年3月,中国已经建立起国家可持续发展实验区156个,各省建立省级可持续发展实验区180余个,遍及全国90%以上的省、市和自治区。 姚娜等:国家可持续发展实验区科技计划实施现状及成效 中国人口・资源与环境2015年第1期 2实验区科技计划实施现状分析 2.1研究方法 本研究主要采用问卷调查和案例分析方法。研究团队采取实地调研、问卷调查、座谈访谈等方式进行调研分析,先后对上海市崇明县、北京市石景山区、河南省济源市、浙江省杭州市下城区、湖南省资兴市等实验区进行了实地调研,组织了10余次座谈和访谈,与数十家实验区的管理人员、项目主持单位和实验区示范任务承担单位进行了交流。同时,向全国156个实验区发放《实验区与科技计划对接情况调查问卷》,就各实验区“十一五”以来承担科技计划项目的基本情况、项目来源与管理、项目运行情况等信息进行调查。问卷按项目填写,共有107个实验区反馈288份问卷,其中有效问卷265份。研究团队对调查搜集到的大量资料进行了综合分析。 2.2科技计划类别分析 265份有效问卷显示,实验区承担的项目中,所属的主要计划类别为科技支撑计划(87项)、“863”计划(19项)、星火计划(27项)和科技富民强县计划(15项),其他项目计划还包括中小型企业创新基金、国家创新基金、科技惠民计划、火炬计划等。 总体上看,实验区承担的科技任务所属领域与实验区建设的总体目标保持一致。实验区建设关注经济、社会、资源环境的协调发展,因此实验区开展的科技工作主要集中在相对于经济、社会发展而言较为薄弱的资源环境领域,265个项目中有117项属于资源环境领域,占项目总量的44%。另外,除了少数几个城市城区型实验区外,绝大多数实验区都涉及到农业产业的发展,因此实验区承担科研任务的另一个主要领域就是农业领域,共有60项属于农业领域,占项目总量的23%。处在第三位的属城镇发展领域,占项目总量的9%。其他研究领域还包括生物医药、人口健康、公共安全等。 2.3研究经费来源分析 调研结果显示,2005年1月-2013年7月期间,265项课题共获得国拨经费支持7.02亿元,自筹经费37.25亿元(见表1)。 2.4参与形式分析 在项目参与形式上,实验区作为牵头组织单位的课题有150项,占56%;作为子课题承担单位的课题有46项,占17%;承担课题示范工程或试点工作50项,占19%;其他形式占8%。 2.5成果实际应用领域分析 研究成果的实际应用领域与研究所属的类别领域是直接相关的,因此这方面的调查数据也直接反映了实验区建设的总体目标和建设重点。在课题的实际应用领域方面,面向资源环境领域的147项,农业89项,高新技术70项,城镇发展64项,人口健康46项,其他应用领域还包括公共安全、文化科技、社会管理和减灾防灾等。 3实验区科技计划实施成效分析 实验区的宗旨是针对经济社会发展中面临的不协调、不平衡、不可持续的问题,通过体制机制创新和科技引领,开展可持续发展实践,先行先试,积累经验,示范带动。近年来,随着科学发展观的深入实践,实验区的可持续发展理念显著提升。实验区建设不仅需要“面”上的统筹协调,更需要“点”上的突破和创新,对科技支撑引领当地创新驱动发展的需求越来越大。调查显示,“十一五”以来,各类科技计划项目有力地促进了实验区的建设和发展。 3.1破解区域发展制约因素,社会效益显著提高 各实验区在建设伊始编制了为期五年的《国家可持续发展实验区建设发展规划》,认真分析了制约本地可持续发展的瓶颈因素,确立了实验区建设的主题。调查显示,在实验区已经实施的科技计划项目中,近一半都紧密结合了实验区建设主题,另外近一半项目内容属实验区建设的重点领域。同时,被调查项目中,有80%的项目降低了资源消耗,52%的项目带动了相关产业发展,41%的项目实现了居民生活环境与质量改善,科技计划项目实施的社会效益非常显著。 上海崇明实验区确立的实验主题为“低碳发展”,以“自然低碳、人居低碳、产业低碳”为发展主线开展建设。崇明实验区围绕这一主题,实施瀛东村生态民居建筑低碳改造示范工程,依托科技支撑计划项目编制了国内首个“低碳建筑导则”,在建筑节能、资源循环利用、智能化调控关键技术等方面取得了显著成效。 3.2突出科技示范与引领,科技支撑能力不断提升 调查显示,绝大多数项目是实验区通过认真筹划、科学设计、积极申请所获得。其中超过七成的项目在立项后实验区管理部门进行了跟踪管理,与项目组织单位密切配合,协同推进。通过专家指导、技术培训和协会科普等形式,极大地推动了适用技术应用,使科技进步在经济增长中的贡献率不断提高。通过项目立项与组织实施,科技支撑能力不断提升,实验区的科技意识显著加强。 另一方面,在项目申报、实施的过程中,实验区紧密依托各类高等学校、科研机构专家力量,特别是实验区专家委员会的智力资源。调查结果显示,实验区承担的科技计划项目产学研合作程度紧密的有156项,占59%;产学研合作程度较为紧密的有99项,占37%。与智力资源的对接,不仅协助实验区更好地凝练了本地的科技需求,使越来越多的科技项目在实验区落地,同时在项目的实施和管理上发挥了重要支撑作用,为实验区发展提供了智力支持。另外,实验区地方政府特别是科技管理部门,依托实验区建设和科技计划项目实施,密切了与上级科技管理部门的联系,加强了科技信息与干部交流,全方位提高了实验区的科技支撑能力,使科技创新成为实验区发展的强大引擎。 如甘肃敦煌实验区自2010年创建以来,认真分析制约本地可持续发展的瓶颈因素,凝练申报了一批针对性、前瞻性强的项目,先后参与了“863”计划(生态环境领域)、科技支撑计划(城镇化领域)、科技惠民计划等国家科技计划项目的实施,充分发挥了科技对经济社会发展的支撑和引领作用。通过一系列项目的实施与推进,敦煌实验区建立了万亩高效节水示范园区,推广高效农田节水技术,提高了水资源的利用率;引进、培育了适宜当地气候条件的葡萄、大枣等特色林果品种,林果产业达到19万亩,瓜菜8.2万亩,增加了农民收入;发展清洁能源和新材料产业,建立了光伏发电产业示范园区;培育高新技术企业2家,省级工程技术研究中心1个,扶持发展科技型企业9家。依托科技计划项目,大幅度提升了实验区的科技支撑能力。 3.3积累项目管理经验,创新管理机制与模式 各实验区在积极承担国家科技计划的过程中,从经济和社会发展的实际出发,搭建科技创新平台,完善技术服务体系,积极探索成果转化机制,积累了丰富的项目管理经验。调查显示,265项科技计划项目中,有203项在立项后进行跟踪管理,占调查总数的77%;186项与项目牵头单位密切配合,推进项目的实施,占70%。许多实验区通过建立产学研合作公共信息平台,定期举办产学研合作项目洽谈会、成果交易会、科技创业大赛等活动,充分发挥科协、学会和各种企业创新战略联盟的作用,逐步构建了以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的科技成果转化机制,促进了实验区的发展。 浙江省杭州市下城区在项目实施过程中探索了一系列具有创新性的管理举措。探索形成了“人才+项目+资本”三结合的创业创新模式;鼓励企业加大研发投入,为提升企业研发和自主创新能力提供财政扶持保障;建立了集科技信息收集、整合、浏览、于一体的“科技公共信息平台”网站,加强区科技局与各区属科技企事业单位的信息沟通和交流。科技管理水平的提升,充分发挥了科技进步和创新支撑引领经济、社会、生态环境发展的作用。 3.4部门联动促进,科技惠民成效凸显 调研发现,相对于“863”计划、科技支撑计划,科技惠民计划在实验区显示出更好的成效。科技惠民计划旨在“在基层示范应用一批综合集成技术,推广普及一批先进适用技术成果,提升科技促进社会管理创新和服务基层社会建设的综合能力”,这一目标切合实验区建设与发展的实际需求,而实验区经过多年能力、意识提升以及实验示范项目的经验积累,也具备了相当的承接优势。调查显示,目前已对接的科技惠民计划进展顺利,实现了部门联动,协同促进,效率高,成效突出。不仅项目成果直接面向百姓民生,同时有效提升了政府服务基层社会建设的能力。 河北省迁安市于2012年开始实施科技惠民计划“迁安矿区生态治理与修复技术应用示范”。市政府专门成立了以市长为组长,有关市领导为副组长,政府相关部门负责人为成员的项目协调领导小组,明确各部门的责任与义务;建立项目协调领导小组办公室及专家工作组、工作推进组、经费监管组等3个专门工作组;各试点企业也都分别建立了项目实施领导小组,真正实现了多部门联动、上下协同推进的机制。 4对策与建议 28年来,实验区建设伴随了我国改革开放的进程,实验区的实验示范任务在不同时期有不同重点。党的“十八大”明确提出:“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑”,这对实验区提出了新要求、新任务。一方面,实验区需要科技创新来改变、替代传统的劳动力以及资源能源驱动发展模式;另一方面,各个领域的科技研发也需要突破发论文、制样机的阶段,将研发成果逐步落地,切实驱动地方经济社会的发展。面临着新的形势和机遇,现有实验区与科技计划对接也暴露出规模不足、体系不完备、顶层设计不够、地方能力欠缺等问题。针对这些问题,提出如下建议:一是实验区管理办公室在宏观管理上加大统筹,梳理区域可持续发展共性关键问题,做好科技项目顶层设计,全面对接各类科技计划,为实验区搭建桥梁;二是充分依托实验区专家委员会,面向实验区开展系统的能力建设,逐步提升地方科技管理能力,包括项目需求筛选凝练能力和项目实施、管理能力;三是完善实验区与科技计划对接管理机制,提升对实验区的管理和服务水平,如尽快建设实验区科技需求库、项目信息库、管理与交流信息平台等,以推动国家可持续发展实验区的进一步发展,成为民生科技的实验示范基地,成为科技惠及民生的重要平台与窗口。
电子设计技术论文:电子设计自动化技术的教学研究与实践 摘 要: 本文讨论了在EDA技术的教学中采用项目式教学法,使学生在参与项目的过程中学习知识。学生在教师的指导下实施并完成一个比较完整的特殊项目工作获取知识,而项目的选择需要根据学生的特点和相关的理论知识特别设置。与此同时,教师在学生参与项目的过程中穿插讲解知识,让学生更容易理解和掌握教学内容。在项目开发的教学过程中,让学生分成不同的研究小组,增强了学生的工程意识和团队意识。 关键词: 项目教学法 EDA技术 教学改革 1.引言 在传统的教学模式下,教学内容是理论教学和实践教学相结合独立开课,而且学生是在学习理论知识的基础之后再到实验室去做相关的实验。而对于电子设计自动化技术,即EDA技术,这门课程的教学来说,这种传统的教学模式存在着一定的弊端,因为很多学生第一次接触这门课程,所以在理论教学的过程中存在很多难以理解的抽象内容,而在做实验的过程中又无法将学习的理论知识运用到实践中去,理论与实践相脱节,这大大降低了学生学习的主动性和兴趣,导致了教学难度成倍增加,所以教学的改革需要加快进行。在传统的教学方式下,其教学目标不明确,传统教学注重理论知识而忽视实践能力。而社会要求高校毕业的学生动手能力提高,动手能力成了高校毕业生的一个重要能力,所以我们要着重培养学生的实践能力。因此,在进行EDA技术教学时,我们需要采用新的教学模式,而项目教学法是在学生参与项目的过程中学习知识,同时理论知识在实践的过程中获取,所以采用新的教学模式,即采用项目教学的方式引导学生成为迫切的要求。 2.研究现状分析 国外的高等职业教育形式多样,各有千秋。德国经济的腾飞与其高等职业教育密切相关,经过多次教学改革,德国目前采用“双元制”的校企合作方式取得了很大成功。法国注重产、学、研的结合,以“大学校”的模式培养人才,强调理论加实践,坚持培养人才的多面性和多学科性。澳大利亚“阶梯教育”模式与证书、学位及工作方向对应。澳大利亚实行“阶梯教育”模式,这种模式将教育水平与所取得的证书、学位及工作方向对应起来。 我国的高等教育从1979年至2009年间教育有关法律、法规及文件的变化可以看出,在改革开放的初级阶段,高等教育发展战略主要还处于探索和调整阶段。从1998年以后,随着高等教育本身实力的不断增强,也随着中国特色的社会主义市场经济体制的初步形成和走向完善,中国高等教育发展战略也逐步自成体系、重点明确,走向有详细规划、有落实措施的新阶段。 随着社会对高等教育要求的不断提高,尤其是北部弯开发区建设的深入,社会需要直接从事生产、建设、管理、服务第一线工作的应用型高等专门人才,高等院校越来越多采用项目教学法培养学生的实践能力及团队合作能力。对人才的需求不断提高,这就要求院校在培养EDA技术人才时结合产品的市场效率和技术要求,加大教学改革的力度,研究实践具有实效的教学方法,培养具有工程意识和创新能力的EDA技术人才。 3.教学形式与内容 如何让学生们对学习的兴趣进一步提高?如何让大部分学生能通过自己的思考完成任务?这些是教学急需解决的问题。理论教学中培养了学生的一种思考方式,但不能最终提高学生的动手能力。在项目教学法中,EDA课程设计和开放的实验给学生提供了进实验室的平台,在EDA课程中采用项目教学能很好地锻炼学生的学习能力、实践能力及创新能力。我们所讨论的项目教学法是以教师为主导、学生为主体、实践为导向的教学方法。在教学活动中,项目教学法最重要的特点是改变了传统教学方法中教师为主体的局面,使学生从被动学习改变为主动探究性学习。在项目教学法的教学过程中,有以下几个重点需要特别注意。 3.1选择合适的教学项目 教学项目的选择主要是从教师层面来讲的,选择好一个好的项目对教学的顺利开展至关重要。采用项目式教学的前期工作是选择合适的工程项目,这些项目应该是从工程实际出发选择符合学生知识水平的典型性的项目,项目的选择应遵循以下几个原则: 3.1.1项目的工程实用性:我们应尽量将真实的工程项目作为教学所用的项目,首先,真实的工程项目可以培养学生的工程意识,学生在参与项目的真实工作和学习环境中更能提高自身的能力;其次,学生对真实的工程项目更感兴趣,学习的热情更高,学习的主动性和积极性也更高;再次,真实的项目不应该只是采用仿真的方法模拟,最好能用实物的形式实现,让项目的真实成果给予学生更多的成就感,最大限度地激发学生的学习兴趣;最后,真实的项目能提高学生动手能力,尤其是调试电子电路的能力,还能促进学生从实践的角度对理论知识进行进一步的综合与理解。 3.1.2项目难易程度需要适合学生的层次:项目教学的进程中,所选择的项目太难可能导致学生无法完成预期目标,从而打击学生的信心,知识的传授也无从说起。另外,太容易的项目则会让学生感觉没有挑战性,即使完成了项目也会缺乏成就感,无法调动学生的积极性,违背了项目教学的初衷。所以,在EDA技术这门课程的教学过程中,项目的难易选择需要教师不断摸索,寻找出难易适中的教学项目。 3.2以学生为主体 以学生为主体是项目教学法的一个重要标志,包括以下几个内容:首先,各个学生小组是完成项目的主体,学生的分组以学生自愿为原则,以体现学生的主动性。另外,不合理的分组可能会使小组内部合作不顺畅,出现小组之间竞争不合理的现象,从而降低学生的学习主动性,所以,分组在学生自愿的基础上,还需要老师根据班级内不同学生的学习情况(包括学生的知识结构、动手能力甚至性格特点等)对分组进行一定程度的干预,从而达到成绩好的学生带动成绩较差的学生的目的,以保证教学效果。其次,小组成员中以投票的方式自由选择并确定小组队长,由队长来分配各个成员的工作任务,对于不同的项目,小组队长可以轮流当选,以培养学生的工程组织与合作能力。再次,在参与项目的过程中,小组中各个成员按不同的任务或搜集、选择信息资料,或搭建电路,或编写程序,由学员共同研究解决问题。最后,任务完成后,每个小组成员都必须汇报工作,汇报内容包括在完成项目的过程中所遇到的问题及解决问题的方法,以督促学生共同合作。 3.3教师适时引导 在项目教学的过程中,虽然是以学生为主体,但教师的地位仍然很重要。教师在教学过程中适时引导与点评是教学顺利开展的必备条件。首先,在项目式教学开始时,教师要对项目有一个整体介绍,还要给予学生必要的引导,并由此上升到理论的知识传授上,使学生在做项目时少走弯路。其次,在项目进行的过程中,学生遇到的难题,应该给予针对性的、启发引导式的指导,引导学生自己总结问题,理论联系实际,避免学生出现“卡壳”的现象而无法跟上项目的进度。只有这样,学生才能在参与项目的过程中提高技能,理解并掌握知识,以避免学生在做项目时盲目处理,手足无措。说到底,在项目式教学的过程中,教师要从知识的灌输者变成组织与引导者。 3.4评价机制 在项目教学法中,对学生的评价机制非常重要,这将极大地影响教学的质量。因为好的评价机制让学生更加勤奋,而差的评价机制则可能扼杀学生的创造性和积极性。所以,在学生的评价机制中,第一,各个项目小组成员要加强合作,学生的相互合作参与能力也作为成绩的一个重点,以提高学习成绩较好的学生对学习较差的学生进行一定程度的帮、传、带的积极性,同时也可以尽量避免出现小组中个别学生偷懒不参与完成项目的情况。第二,在项目完成时,鼓励各个小组之间相互交流,并尽量利用每一次课堂的机会,让每个小组都进行相应的汇报。第三,教师再进行适当的点评和评分,这样做不但可以提高学生的综合能力,还能提高学生对项目中所蕴涵知识点的掌握程度。第四,根据具体情况,将每次课堂的评分为学期成绩的重要组成部分,加大平时课堂评分在评价机制中的比重,让学生更认真地对待平时课堂知识的积累,同时也能最大限度地提高学生的学习积极性,培养学生的能力,增强教学效果。 4.结论与展望 项目教学法在DEA技术教学中的实践表明,学生在参与完成具体项目的过程中学习热情更高,学生的动手能力和团队合作能力得到了大幅度提高。在教学的过程中,不仅使学生在实践中巩固了理论知识,让学生掌握教学中的各个重要知识点,而且让学生学会了在探索中发现问题并解决问题,提高了学生综合能力。 项目教学法的研究与实践是教学改革的一个重要方向,它激发了学生的学习兴趣,培养了学生的综合素质。在今后的研究中,我们可以在项目的选择与讨论及对学生的评价机制上进一步进行完善,以最大限度地调动学生的学习主动性,增强教学效果。 电子设计技术论文:基于电子设计竞赛的电子技术课程教学改革探索 【摘 要】 为激发学生学习电子技术课程的兴趣,增强学生的创新能力,提高教学效果。根据大学生电子设计竞赛的特点,在分析电子技术基础课程教学现状的基础上,对电子技术课程教学方法的改革进行了探讨,提出了改革和调整的方法。实践结果证明,其对培养和激发学生学习的积极性、主动性起到了积极的作用。 【关键词】 电子设计竞赛;数字电子技术;模拟电子技术;教学改革 两年一届的全国大学生电子设计竞赛,为在校大学生开拓视野、促进理论和实践的结合、提高学生动手能力提供了平台。该比赛不但为中国电子信息领域的人才培养做出了贡献,也为促进电子类学科建设和课程教学改革,提高教学水平带来了深刻的启示。如何以电子设计竞赛为锲机,促进电子技术类课程的教学改革成为一个重要的课题。 一、电子设计竞赛的特点 1、竞赛试题的内容及要求 全国大学生电子设计竞赛试题有电源类、信号源类、无线电技术类、自动控制类、测量及仪器仪表类题目。涵盖了电子技术应用的各个方面,涉及数字电子技术、模拟电子技术、高频电路、单片机、传感器、可编程逻辑器件等[1]。竞赛要求参赛学生每3人一队分工协作,在规定的时间内完成题目要求,包括了电路系统的理论设计、实际制作和调试,最后交出制作的成品控制电路及设计报告。试题有基本要求部分和发挥部分,既考察学生的理论基础知识,也考察学生的实际动手能力、创新能力和相互协作能力。使学生在电路分析、设计、制作、调试等方面得到充分的锻炼,也使优秀学生有发挥其优势的余地[2]。 2、新技术、新观念的体现 为鼓励参赛学生使用新电路、新器件和新技术,体现“绿色产品、环保设计”的概念,近年来,一些大的电子器件公司也积极参与竞赛,为竞赛提供器件、设立奖项。例如在2011年大赛中可使用由瑞萨电子公司提供的专用板及瑞萨节能环保元器件,为学生接触新器件和新电路提供了机会。 3、竞赛的积极作用 根据电子设计竞赛的要求,参赛学生需要掌握电子技术中电路的基本分析、设计、制作及调试方法。参赛学生在备赛中都需要经过的一系列培训和磨练,基本具有较强的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,同时也具有较强的团队协作精神。具备这些技能,使他们就业时成为用人单位的首选。由此影响,使得近年来报名参赛的学生人数急剧上升,竞赛规模越来越大、参赛的学校越来越多。2011年第十一届,全国共有1062所高校11002支队伍,参赛学生33006名。但是由于现实客观条件限制,各学校参赛学生只能是各专业选拔出来的少数学生,受益面相对较小。 同时,通过几届电子设计大赛,从中暴露出一些问题:一方面是电子技术类课程教学中理论联系实际不够,新技术、新器件涉及少等;另一方面是学生在学习中综合运用知识能力不强、实践应用技能差等[3]。 如何借助电子设计竟赛的训练和培养模式,改革电子技术课程教学,将其特点与优势更好地发挥出来,使广大学生受益,成为当前亟待解决的问题[4],由此给于了电子技术课程教学改革新的启示。 二、电子技术课程教学的现状 电子技术课程包含模拟电子技术和数字电子技术,是电子类专业重要的专业基础课,也是理论性和实践性都较强的课程。在传统的教学方法中,基本是以理论为主, 辅之以验证性实验。容易出现教学效率不高、教学效果不够理想等问题,其弊端主要表现在以下几个方面: 1、偏重基本原理,理论联系实际不够 传统的教学模式中,侧重基本理论教学,注重基本知识、基本原理及分立元件的内部结构和工作原理的介绍,而对元器件的工程应用实例介绍的比较少,使得理论和实践分离。两者在教学内容、考核等方面由不同的教师负责,互动较少。在有限的实验课中基本以验证性实验为主,设计性、综合性实验较少,学生只能接触到有限几个的器件,了解其简单功能,自己动手设计制作电路的机会少。 2、知识的综合应用少 模拟电子技术与数字电子技术任课教师不同,实验课内容不同,学生少有机会将两门课程的知识融会贯通应用。在分析简单电路时,学生可能比较顺利, 但要分析复杂电路或设计制作一个电路系统时,常常无从下手,画的电路图不实用,不知怎样合理应用器件,不会调试电路。这些严重制约学生创新意识的培养,阻碍学生主动探索的积极性、创新性。 3、新技术、新器件涉及少 当前电子技术的发展非常迅速,特别是新器件日新月异。然而长期以来,由于教材内容更新缓慢,跟不上实际生产和技术的变化,加之课时量的限制,教学中常常仅限于基本原理和中小规模集成电路本身。对如何应用新技术构建电子控制系统的技术和大规模新集成器件,几乎没有涉及。 三、电子技术课程教学改革的措施 在电子技术基础课程教学改革中应该突出基本原理与应用并重,课程之间的衔接及综合应用。在教学内容、方法和教学手段上要多样化,特别在实践教学中突出应用性、综合性和创新性。 1、理论教学的改革 对课程的内容进行适当的调整,在讲解基本原理的基础上,注重应用实例。例如,在数字电子技术中,大量精简压缩分立元件、小规模集成电路的内容;注重器件的外部逻辑功能、特点和重要参数,而对其内部结构不作太多的讲解。如在学习555定时器时,多用实例讲其功能和使用方法,并将在电子设计竞赛中用到的电路及所制作的电路板展示给学生。使学生对这一单元电路有更深刻的了解。 适当的开辟课堂讨论,改变传统的灌输式教学方法[5]。在生动、活跃的课堂气氛中培养学生的自主学习能力,变被动接受为主动思考。在讨论中,引导学生广开思路,对学生发言中暴露的问题及时给予解答,激发学生学习的兴趣和积极性。 2、实践教学的改革 将实践教学分为实验课和电子实训课两个部分,采用由浅入深,由易而难的逐步推进方式。 (1)基础实验 主要使学生在认识器件、了解功能的基础上,完成简单的设计性实验[6]。在进实验室前,让学生先根据实验要求设计好电路,计算好各项指标达后,再到实验室进行插面包板调试。在实验教学中,理论课老师参加也指导学生实践,以便及时帮助学生解决问题,发现和弥补理论上欠缺的内容,使理论与实践一体化,克服两者脱节的现象[7]。 电子设计技术论文:关于微电子设计自动化技术的研究 摘 要 在电气化的当今,基于电子科技的发展,微电子设计技术已逐渐的运用于自动化领域,而且在实际的生产和生活中占据着重要的地位。本文主要论述微电子系统的优越性,以及其各个功能模块的生成。 关键词 微电子设计自动化技术应用研究 一、引言 随着科学技术的不断发展,电子技术已经逐渐的渗入人们的实际生产和生活之中。尤其是基于微电子的自动化技术,其很大程度上改变了我们的生产和生活方式。而且,基于现代人的生活观念的转变,对于电子技术有着更高的要求。微电子自动化的实现,需要合理的生成各个功能模块,尤其是在电子电路的功能模块上,其需要进行有效的功能模块的构建。 二、电子设计自动化的特性 基于计算机技术的发展,微电子设计系统逐渐的采用程序编程的方式进行电子的性能设计。因此,当今的电子技术正朝着高性能、环保、自动化等方向发展。尤其是基于自动化技术的微电子的系统设计,更加加快了电子设计的革新。 (一)基于计算机软件技术,进行电子系统的板块设计 通过有效的程序编程,进而设计出电子系统的各功能板块。这样可以很好的避免传统手工作图设计带来的弊端。同时,基于计算机的软件开发功能,极大地优化了电子系统的革新。 (二)拥有开放式的集成芯片 电子系统的设计可以实现程序的良好转换,并且开放式的集成电路,其电路的功能板块集中于电路板之中,而且具有消耗低、性能高、便于安装的特点。同时,这也是电子产品环保型发展的关键。 (三)具有便捷的升级软件 现代的电子系统设计都是基于计算机软件,进行有效的开发。进而,现代的电子系统具有良好的升级平台,而且依托良好的计算机程序编程,可以做到在线或即时升级。这一特性便于电子系统的性能升级以及修补系统的漏洞。 (四)具有良好的系统仿真功能 这一特性可以很好的解决系统中的电子数值问题,同时可以对系统起到试验或定量分析的目的,进而进一步的开放化系统。微电子设计自动化的过程,需要基于数学、物理等多学科的技术。尤其是计算机的程序编程,极大地丰富了微电子的系统设计,同时使得微电子系统很好的集成于芯片之中。 三、微电子设计自动化系统的功能板块生成 微电子设计自动化很大程度上是基于计算机编程技术,尤其是系统的仿真、升级、集成等功能,为系统的功能板块生成提供了良好的平台。因此,现在的微电子功能通过电子芯片就可以很好的实现。 (一)系统的子板块设计 这一板块的设计主要是对于子版块的输入功能设计,这样可以便于体统开发者对于系统的程序语言进行合理的定义。同时基于子系统的输入功能,便于系统程序的编程的优化处理。子系统的输入板块可以起到程序语言的检查或修正的作用,而且在进行系统程序编程的过程中,还需要基于输入子板块,进行合理的程序语言的数据转化,从而便于系统的内容统一化。对于输入的数据,输入板块可以实现很好的数据储存,进而便于系统的调用。 (二)数据板块的生成 系统的程序编程是一项复杂的工程,其编程的数据比较的庞大。尤其是对于系统的功能编程,会产生大量的结果和调用数据。这样就需要对数据建立一个数据板块,这样便于系统的调用,以及系统的在线升级。 (三)系统的仿真板块 这一板块的生成主要是针对系统的数据进行自动化的试验和数据分析。这样就可以比较真实反应出系统的演变情况及运行发展的全过程。同时,基于“人造”电子环境,对系统的模型进行功能测试,可以对系统进行优化处理,这也是系统现代化的主要特性之一。 (四)功能诊断板块 基于程序系统的微电子技术,其在进行编程的过程中,需要对系统进行自动化的验证和检测。也即是说,这一板块的设计,可以对各个子版块的系统进行故障的排查和诊断。这样,可以保障各个子版块做到无缝连接,避免其系统在运行的过程中,出现系统的规划不合理的问题。 (五)电路板块的有效规划 基于微电子系统的开放式的特性,其在功能的实现过程中,各个板块要实现无缝连接,电路板块的规划非常的重要。而且合理的板块规划可以实现芯片的低消耗、高性能的目的。 四、微电子设计自动化的应用 基于微电子设计自动化的优越性,其已经逐渐的渗入到我们的实际生产和生活之中,尤其是仿真技术的生成,极大地优化了高校的教学改革,以及开放的集成技术,便于各种应用程序的开发。 (一)基于微电子自动化技术的仿真特性,其广泛的应用于高校的教学领域之中 尤其是对于电气工程类的实践性教学,其具有良好的优越性。基于该项技术可以对于专业术语和操作,进行形象的展示和描述,这样便于抽象性问题的解答和知识的传授。 (二)加速了电气设备的革新 基于微电子自动化技术的开放式程序软件,其在后期的改革过程中,为电气设备预备了足够升级的空间。尤其是功能系统的扩容性,极大地优化了电气设备的升级模式。 (三)应用于各种应用软件的开发,尤其是开放式的电路模式,更加实现了电气设备的通用化的进程 一些关键的电气设备制造,已经很好的实现了ASIC的编程。同时,基于这种编程模式,便于专一化的电路集成,进而使得电气设备的规格逐渐的统一化,这样可以极大的方便电气设备的使用,同时降低了电器的生产成本。 五、结语 在电子信息科技时代,基于计算机技术的不断发展,微电子设计自动化逐渐的通过程序化的模式实现其系统化。同时,基于其优越的特性,其已广泛的渗入到实际的生活和生产之中,尤其是应用于高校的教学和应用软件的开发之中。 作者简介:赵上阁,湖北随州市人,就读于长江大学机械工程学院机械设计制造及其自动化. 电子设计技术论文:电工电子技术实验改革基于电子设计竞赛的探索 当前电子设计竞赛进行的如火如荼,作为专业基础课的电工电子技术,其教学和实验安排必然要紧跟时展的脉搏,借助于各种仿真手段,通过综合性的设计培训,达到提高基础知识、选拔优秀人才的目的。 [关键词]电工电子 实验 设计竞赛 探索 当前科技发展日新月异,电工电子技术等基础课程的教学改革也必须跟上信息时代的脚步,在国家倡导技能院校的大背景下,高职院校拥有了前所未有的发展机遇,随着大学生电子设计竞赛在全国各个省市地区的深入发展,势必带动一大批优秀的科技人才进入到科研创新的队伍中来,作为高等学校的一部分,高职院校既承担着大学教育的一部分功能,也天然地继承了作为职业院校的技能教育的基本要求。 一、结合电工电子技术实验进行培训 根据我们最近几年所进行的培训和赛前辅导的相关工作,针对高职院校的特点,探讨如何更好地提高电子技术实验在实际教学中的作用,以及如何推动电子设计竞赛在高职教学过程中的改革和创新。为保证竞赛取得佳绩,同时培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作精神,提高学生的动手能力,各高校都将在竞赛开展前进行相关的培训,并从中遴选出优秀选手参加每两年举行一届的全国大赛。 培训的过程一般从大一新生就开始入手,以电子协会的名义召集有兴趣的同学加入,然后统一培训,培训的思路基本遵从教师辅导有基础的同学,而让有经验的同学去培训新生,这样既可以节省教师的时间,又可以锻炼高年级同学的组织能力和领导能力。本着“实践、服务、创新、提高、发展、学以致用、技术强身、技术为民”的宗旨来开展工作,在传统工作中具体实现形式上要有所创新。 针对电工电子技术课程的特点,指导教师分配了相应的管理任务,具体工作如下: 1.对新会员进行学习相关协会管理制度和各种用电安全,实行一对一的进行教育和学习,力争每个新会员都能够接纳和理解此次教育目的,以便今后更好的开展各项工作。 2.对新进会员开展培训,主要课程有:电子元器件的认识、电子基本电路的认识、简易电路的制作,并开展电子设计、维修方面的学术讲座,电子设计实验:数字温度计、数字钟、秒表、稳压电源、简易液压控制装置、功率放大器、可调基准等电路的制作,单片机的简单程序的设计等。同时开放实验室让同学们能动手进行更多实际的操作。 3.为了让学生在不断发展过程中获得经验,同时也使他们懂得更多做人的道理,传承一种“团结奋进,甘于奉献”的精神,每个月在学校学院进行一次大型的家电义务维修活动,以此来带动学生的学习热情和扩大影响力。 二、开发工具软件的培训 针对以上的项目,进行相应的课程培训,并收集相关的资料。下面简单介绍一下所需的开发工具软件,当前竞赛一般都用到下面三个工具软件:Protel 2004、Keil μVision、Proteus以及EWB软件,下面具体的一一说明。 1.Protel 2004。电工电子技术的教学目的就是要求学生掌握各类元器件的类型,电路图的读图和绘制以及电路的工作原理,并掌握分析电路的方法。然而在教学过程中,电路元件的特性、工作曲线等十分抽象,课堂教学的直观性差,学习这些内容比较吃力。可以应用电路仿真技术来解决这个问题,Protel 2004就是其中之一。 2.Keil μVision。Keil μVision是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。其功能强大,生成的代码紧凑,是目前世界上使用最广的51系列兼容单片机开发工具Keil μVision可以编译汇编语言和C语言,但单片机软件是一般采用C语言编写,C51语言是ANSI C的扩展集,其语法结构、关键字等与ANSI C绝大部分是相同的。 3.Proteus设计仿真。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合; 支持主流单片机系统的仿真;提供软件调试功能。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。可从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 4.EWB。EWB是一款仿真功能十分强大的电子电路仿真分析设计软件,几乎可以完整地仿真出真实电路的效果。EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换,在输出信号的观察上,具备即时显示的功能。该软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。还有虚拟的仪表设备,比如函数信号发生器、万用表、示波器以及逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器的测量方法。 三、综合项目设计培训 电子综合设计是电工电子技术实践教学中的重要环节。将“电工技术” “模拟电子技术” “数字电子技术” “电子线路EDA及仿真”等课程融会贯通,整合成一门综合性的实验课程,在前述理论课后单独设课。在设计内容、测试方法及数据处理方面均有一定的深度和广度,在现代电子仪器仪表及设备的使用、实验基本技能方面,使学生得到了很好的锻炼。根据电子设计竞赛所要求的能力,安排相应难度的综合性的设计项目,可以巩固所学的理论知识,并且可以在平时针对竞赛的能力进行分散的锻炼。 电子综合设计的教学目的是培养学生初步具有电子技术的工程技术能力,尽力改变以验证理论性质的纯理论实验,合理使用常用的电子仪器进行电路的设计和测试,巩固和加深所学理论,并通过电子综合设计培养学生的综合能力和创造性,提高实验技能,培养学生严谨的科学态度和作风。电子综合设计以设计为主线,采用仿真与实做调试结合、课内与课外结合、硬件与软件结合的教学模式和手段,全面而系统地培养学生的获知能力、综合设计与研究创新能力。 总之,高职院校由于时间限制,无法开展大规模的系统的集训,只好从开学就着手进行学生的动手能力的培训。经过对电子综合设计教学实践,注意在教学内容上采用适当教学方法,引入EDA仿真技术和现场调试等多种设计手段,完善了设计考核方法,使学生加深了对课程理论内容的理解和消化,培养学生了的综合分析能力和应用能力及创新能力。实践表明这是一种提高电工电子技术课程教学质量和提高学生综合素质的有效方式。 电子设计技术论文:高职电子设计课程中电子线路CAD技术的教学与应用探讨 摘要:电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程,在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图,并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列,从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。 关键词:高职 电子设计 电子线路CAD技术 应用 对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。 1、电子线路CAD技术与电子设计的关系 随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。 2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用 电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面: 2.1 绘制电路图 在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。 2.2 计算机仿真 电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。 2.3 PCB板的设计 PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。 2.4 三维视图 在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。 3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术 如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。 解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是: (1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。 (2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。 (3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。 (4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。 最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。 4、结语 在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要:FPGA(现场可编程门阵)在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词:现场可编程门阵列(FPGA);电子设计;可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵,是一种半定制专用集成电路(ASIC),这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值,所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨,得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的,从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性,这一点运用到电子设计中,可以灵活地进行控制,缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念,与传统的编辑电路和门列阵相对比而言,FPGA具有不同的结构,它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑,每一个表对应一个D触发器,而这个触发器正好驱动相匹配的I/O,这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能,这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据,实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点:(1)FPGA特有的可编程片上的特点,就是指设计专用的集成电路的时候,用户不需要投片生产,可直接合成芯片;(2)FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片;(3)就其特殊的结构而言,其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚;(4)设计周期短,开发费用低,风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术,在和传统的ASIC的相对比而言,电子设计的性质更加偏向于自动化,所以它具备了几个很突出的特点:(1)设计时是全过程的设计,在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成;(2)与传统的设计不同,电子设计主要担任了两方面的角色,一个是主动的设计者一个是被动的使用者,二者结合就可以直接运用于客户了;(3)实现的途径相对而言更加具有选择性,除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中,但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程,并且实现了自动化,在用户体现上的优势,所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈,在相应的集成电路的设计中,要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件,这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 (一)符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件,其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统,这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器,以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求,再加上其独有的可编程片上系统,可以直接装入一个芯片,不需要投片生产,即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口,在FPGA中的一些开发的型号器件,这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计,一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的,在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合,创造出的性价比极高的FPGA,适用于电子设计上是十分有利的,针对于自动化的专门集成电路的设计,这样一来可以避免很多不必要的缺点,包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之,FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知,FPGA的研发,结合了传统的各类可编程器件的优势和作用,真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统,可以就复杂或者简单的芯片的使用,其能耗低可以节省运行的成本,其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 (二)植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的,来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件,但是在运用于电子设计领域之中,主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求,如果直接就将二者结合,那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题,一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入,和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合,代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中,就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来,相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 (三)以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的,但是在过去的电子设计行业中,大多都是利用DSP应用系统,但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现,比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足,配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序,这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置,以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的,在仿真测试上,利用了Matlab提供的IP核来完成,接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的,将设计的模型转化成了RTL,在此基础上进行时序的仿真,实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统,是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的,并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应,对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进,很有市场利用价值。 (四)在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的,将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的,利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑,就会形成超级电脑的概念,由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器,所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段,形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如,此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况,下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险,然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入,但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术,即现场可编程门阵,在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述,其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点,基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用,主要体现在器件的革新,嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合,还有DSP系统的革新,以及电子设计处理器的运用等,这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要:在现今电气化的时代,电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注,并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词:微电子;自动化 随着自动化技术的不断深入发展,电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中,在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且,随着生活水平的提高,人们对于微电子技术的要求也日益提高,因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程,需要构建合适的功能模块,尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展,微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时,将微电子技术与自动化技术结合起来,更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]: (一)基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术,通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比,误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块,优化了整个自动化系统的性能。 (二)芯片集成度较高 电子系统的整体设计,在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路,减小了电子线路的占用面积,使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装,与此同时,这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 (三)软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的,利用计算机软件进行升级和维护,具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护,可以做到实时在线工作,使系统的性能升级便捷,漏洞修补及时。 (四)具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色,可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时,利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析,方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用,推动了系统设计的发展,使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程,为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台,使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 (一)输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先,要对输入内容用程序语言的方式进行定义,这样便于系统程序的优化处理。进而,还需要对程序语言进行合理的数据转化,从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之,输入版块设计就是程序语言设计过程。 (二)数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中,会产生大量的过程数据和结果数据等,调用数据的过程变得很是复杂。因此,设计一个数据模块,对系统各阶段的数据进行存储和调用,便于系统的生成和在线维护。另外,数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能,推动自动化的革新[3]。 (三)仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程,方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 (四)检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中,需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行,避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 (五)各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上,是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先,基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示,可以使抽象的知识具体化,同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力,提高学生的整体素质。 其次,微电子自动化技术的发展,推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段,为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时,微电子技术的集成特性,使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后,软件编程技术方便了各个应用软件的开发,在电气设备设计过程中统一编程,实现各软件的兼容,从而便于各功能模块的集成,推动电气设备的统一化,同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展,为电子自动化研究越来越深入,基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性,逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要:随着电子信息技术的快速发展,新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求,结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词:电子设计竞赛;实践性教学 近年来,我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力,我们取得了可喜的成绩。通过比赛,我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平,同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求,应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生,在早期的教学过程中,我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要,对教学计划进行适当的微调。2006年,我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业,我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨,以培养综合能力为目标,以强化职业技能为核心,以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想,适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如:2008年,对电子课程设计课程进行了重订,由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学,使学生要通过本课程的学习,对电子系统的设计过程有个系统的了解,即:理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看,学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识,激发了学生的学习积极性,提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来,使枯燥的理论知识变得易于接受和理解,大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课,利用实物教学、网络教学,力争教学方案的最佳化,从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中,随讲随做,对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性,提高了课堂教学的效益,吸引了更多学生的主动参与,活跃课堂气氛,取得了较好的教学效果,显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能,取得了良好的教学效果。除此之外,我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生,提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革,学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高,毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生,他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生,在实践性环节上发生诸多的问题,比如:单元电路正确却无法实现系统联调;理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计,而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节(基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计)。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 (1)基本技能训练:重点培养学生读图能力,电子元器件的识别、检测技能,仪器仪表的使用技能,电子元器件的焊接与拆卸技能。 (2)专业技能实训:通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训,培养学生按原理图组装功能电路的能力,选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能,进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 (3)专业综合实训:安排一个月的专业综合实训,主要培训学生分析和解决系统问题的能力,整机电路的组装和调试技能,维护、维修技能。 (4)顶岗实习:本专业安排了10个月的顶岗实习,重点培养学生职业综合能力。 (5)毕业设计(论文):要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目,独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计,培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时,理论授课学时数为1158学时,占学时总数的46%;实践教学(实验、实训、实习、毕业设计等)多达1405学时,占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性,为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知,现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础,计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力,二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学,我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程;同时,尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用,大大开阔了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛,积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中,引入电子设计大赛的赛题,电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点;所涉及的电类专业的课程有:模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等; 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛,我们取得了可喜的成绩,2011年,获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个,获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个,三等奖1个;2012年,获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖,获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名;从获奖情况不难看出,专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验,切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求,从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者单位:焦作师范高等专科学校物理与电子工程系,河南焦作 454001 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要:为契合我院开展模块化教学改革的需求,培养社会所需要的应用型人才,我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题,以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词:现代电子设计技术 模块化 实验教学 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天,如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题,正是在这样的形势和背景下,合肥学院(以下简称我院)提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路,并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为核心和主线开展了系列教学改革,模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知,课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景,合肥学院电子信息与工程系(以下简称我系)现代电子设计技术课程模块应运而生,经过近几年的探索与实践,现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系,在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果,但与此同时,与之相配套的实验教学尚未同步跟上,依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排,注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会,从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向,面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程,无论从外延和内涵上都很丰富。首先,从内涵来讲,模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴;第二,从外延的角度来讲,现代电子设计技术应用的范围极为广泛,DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知,就相当不容易的事情。此外,身处信息社会,知识的更新速度越来越快,电子行业更是如此,知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言,从各高校实践的情况来看,现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材,这样一来,就可能存在这样的问题:教材缺乏更新显然就不能及时更新,缺少最新鲜的一线现代电子技术信息;从教材本身来讲,偏重于理论基础部分,实践部分得不到应有的重视;教材的趣味性和可操作性不够,缺乏针对性,对学生的吸引力不够;部分教材虽然加入了新内容和新元素,但是介绍得不够详细,往往一带而过;就选题而言,其范围往往有所侧重而失之全面,体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多,无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言,都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言,先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言,由于实验设备使用周期长,电子设备更新速度快,在硬件设备的配套方面,难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言,基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与,动手实验的基础之上,迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外,各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来,学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加,远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低,电子信息专业作为一门工科专业,要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识,同时,同时对其实验、实践操作要求亦很高,需要教师能够双肩挑。但是,从目前的现状来看,教师队伍的现状还不尽如意,主要表现在:年龄层次结构不合理,一般而言,年龄结构过老化,要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言,从业经验和专业实践经验上的缺乏,造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势,而走向“传统依赖”路径,习惯性地依从传统的教学模式,过于依赖书本知识,实践、实验教学指导力不够;同样的道理,年龄结构中青年成分不够,对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言,如果单纯地依托传统的授课方式,恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值,而是因为,现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介,具体而言表现在:第一,现代电子设计技术本身就是信息革命的产物,体现了信息化社会的最新成果,具有先进性、前瞻性和复杂性;第二,现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点,虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的,但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话,是不利于学生的理解和接受的。然而,现实的情况是,很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容,若教材和教法不能同步跟进,想要有良好的教学效果几乎可能性不大,这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业,对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上;而对于一些有创意,想要拔高的学生,若脱离了实验教学这一环节,单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息,取得原本可以的进步的,尤其是电子设计技术这样的课程,若脱离实验教学,无异于无源之水无本之木。然而,现实的情况是,在相当一部分高校,实验教学环节未能得到应有的重视,具体体现在:与理论课课时相比,实验课课时偏低;实验课内容陈旧,多为验证性实验;实验教师师资薄弱;学校重视程度不够,经费投入偏低,导致仪器设备陈旧,不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧,利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面,信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快,电子行业仪器设备更新换代的速度在加快,高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验;与此同时,很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因,导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪,学生是不是掌握了正确的试验方法,有没有掌握正确的操作步骤,操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来,最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础,与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲,从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言,普遍存在以下问题:第一,题材范围求全,求广,百科全书的倾向严重,但缺乏针对性,深度不够,也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候,我们的教材不能提供所需要的支持;第二,重基础,轻应用,往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解,但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸;第三,各章节内容分立,连贯性和一致性不够,教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚,这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑,如果缺乏指导教师深入地指导的话,学生往往学到的是一些零散的,随机的知识,而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业,学生必须在实际操作,实际动手,必须在实验教学的过程中,所习得的理论知识才可能为学生所掌握;再好的理论教学如果没有实验教学的支撑,也会因此而大打折扣。第二,从实验类型来说,验证性实验居多,而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者,从学生毕业设计的角度而言,毕业论文设计是主体,然后才是学生的设计制作。以上种种,导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离,而不是统一,不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一,与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一,即多为验证性实验。所谓验证性实验,是在对书本知识有一定了解的基础上,提出一种假说,验证假说的正确性,往往有一套较完整和程序化的步骤和方法,因而,它更加强调实验的结果,而不是实验过程。换言之,是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式,这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的,因而,要论及真正提高学生的主动性,积极性,提高学生的动手能力,显然是不够的。 3.5实验环节成摆设,实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业,现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会,然后现实的情况是,在相当部分高校,实验实践教学虽然也有开设课程,但是总体处于依附状态,形同摆设,其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半;实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行,具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍,方如此,才能保证实验实践教学落到实处,进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识,基础不牢,学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁,纸上谈兵了。一方面,在部分院校,实践教学被编排在电子相关课程的实验中,课时严重不足;另一方面,师资力量的匮乏是其硬伤,在实验过程中,一名教师需要同时指导几十名学生,除去教师讲解、示范的时间,剩余的时间学生才能用于模仿,求证,其实验效果让人质疑。再者,由于实验实践场地的限制,加上实验室管理未能同步跟上等多因素,师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来,实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新,促进创新人才成长,提高人才培养质量,并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式,我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试: 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到,对于电子设计技术这样的工科专业,面临着双重困境:电子设计知识和设备的更新速度越来越快;学院对于实验设备的投入资金总是有限的,不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来,如何最大化地使用已购设备,同时将资金花在“刀刃”上,及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题,我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨,最终提出“少台套、大循环”的基本理念,一方面,充分发挥仪器、设备的利用率,另一方面,通过加强管理,逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系,整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源,倡导学生亲自动手,学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是,我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果,如充分利用计算机网络和多媒体的优势,借助仿真软件,为学生购置机器人等模型,为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境,让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手,养成基本的实验素养,这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限,依据一定的目的和标准,对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化,形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召,积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设,具体而言,就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合,打破了过去学科间固有的界限,按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排,重新组合,按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合,将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节,内化到师生的教学过程当中,以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看,我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话,那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来,我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛,取得了丰硕的成果,学生多次获得国家级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野,竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液,及时为师生呈现电子设计技术的最新信息,增强和提高学生的动手能力,这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系,各有侧重 对于工科专业而言,如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学,忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的,但是,我们也不能走入非此即彼的另一个误区,即重视实验教学,忽视理论教学的重要性。我们以为,理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分,学生需要具备扎实的电子设计基础知识,在这个基础上,学生的实验教学会进行的比较顺利,同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实,那么,在实验教学的过程当中,当学生头脑中更好的创意的时候,才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程,采用的正是基于理论教学与实验教学并重,两者互为基础这样一种理念,比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式,当理论知识要验证、强化、延伸的时候,实验教学及时地跟上,什么时候需要上理论,什么时候需要上实验,能够实现比较灵活的切换,学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化,往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富,层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系,接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助,依附于理论教学,数量上验证性实验居多,类型上比较单一,加上实验室管理未必到位,导致学生参与实验教学的积极性有限,实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此,在现代电子设计技术模块在设计实验教学中,充分发挥了“即学即用”的原则,为学生提供丰富多样的实验体系,满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下,积极建立相对独立的实验教学体系,有计划有步骤地调整实验教学内容,逐步减少验证性实验的比例,增加综合设计型实验和创新型实验的比例,建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中,通过创设宽松的氛围,引导学生积极探索,鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想,从而培养学生自主学习,主动探究,分析问题和解决问题的能力,为将来的职业生涯奠定良好的基础,比如在综合设计型实验中,我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题,在为学生提供的实验指导书中,只为学生提供一些基本的资料题,留白部分就需要学生独立完成了,这就需要学生自己依据所学知识,多方查阅相关资料,最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑,在学生选择可行的实验方案,制定详细的实验步骤,完成实验计划的过程中,学生的动手能力,自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校,要培养面向市场面向社会的电子技术人才,这就意味这,相对研究型高校而言,需要更加重视实验和实践教学,唯有如此,才能促进学生动手能力,实践能力等综合素养的提升,为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例,我系在领导班子的部署下,采取了一系列积极的举措,如自2007年下半年,成立专门的实验技术教研室:实验室成员主要由中青年博士和硕士担任,由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作,确保实践教学的教师班子基础扎实;又如积极鼓励并组织中青年教师(特别是实验教师)担任学生的第二课堂指导教师,这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养,另一方面也能积极调动一线教职工的积极性,为他们走在电子信息技术的最前沿,立足课堂教学实践,不断总结反思搭建了一个崭新的平台,八年来,我系取得了丰硕的成果,搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言,具有举足轻重的作用,所有物的因素,包括先进的理念,方式方法等要起作用,都必须依托教师这一能动要素才能起作用,这是因为:再好的理念,若不能被教师所理解,领会并实践到起教学科研的过程当中去,也会是海市蜃楼,不能成为现实的美景;再好的设备,若没有得到合理的组织和管理,也会丧失起先进的理由和价值,不能物尽其用;再好的模块化教学,内容设置得再合理再精巧,若没有好的教师团体去实现它,也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此,我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先,积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛,切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养,具体到实践教学这一块时,我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二,组织青年教师单人第二课堂指导教师,去企业挂职锻炼。一般而言,系统化的学科知识总是滞后于生产一线的,这在瞬息万变的信息化社会更是如此,因而,为加强我系实验教师培养,丰富他们的社会实践经验,切实提高他们的业务能力和教学水平,及时更新观念和知识体系,提升我系“双师型”教师的综合素质,组织青年教师去企业挂职锻炼,使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三,以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托,积极鼓励中青年教师,特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情,挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力,提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响,充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之,我系紧跟学院模块化教学改革的步伐,围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著,为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路,这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代,不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子,随着对高级控制的需求,将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确,同时还能极大的缩小设备体积,是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍,了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展,自动化控制也不断更新,由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年,自动化技术不断进步,微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中,直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术,就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合,只要合理的设计控制电路,不仅可以大量的解放人力,还能更加的环保,并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展,不仅体积小,而且具有极低的功耗,目前最先进的微电子技术产品是SOC系统,它将所需要的功能和外围电路集成在一个非常小的芯片上,只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中,这也是自动化控制中的“大脑”,控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步,微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来,下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式,不仅大量节约了硬件资源,还是得控制系统更加灵活,需要增加或更改控制方式时,只要重新编写控制代码即可,不需要更改硬件,节约了成本,提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合,更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展,可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上,不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比,它不需要额外的硬件开销,针对不同的控制,只需要改变控制代码即可。无论是从调试上,还是从成本上,甚至是效率上,采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展,决定了今后的电子线路越来越小,在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路,减少了系统体积,而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降,无疑这是控制系统中不可忽略的优势,将这种集成控制系统应用在工业控制上,会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中,控制的对象不可能相同,而且就算是同一个对象,随着工业系统的升级,控制功能也需要随之升级。前面提到,微电子自动化技术是基于计算机编程控制的,需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外,采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞,对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真,是微电子自动化技术的一大特点,在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集,也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真,将微电子技术应用到自动化控制当中,可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题,只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成:微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分,整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端,所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计,采用计算机语言对输入的命令进行定义,进行解析,对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率,所以设计时要做到最简化,执行速度最大化,不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息,如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的,这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度,数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映,模拟实际的运行条件,及早的发现系统缺陷,即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块,是在系统运行过程中,对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先,微电子技术的进步促使自动化的飞速发展,可以说是推动了工业社会的前进,在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如,汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化,解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3],所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制,并且可以认为的干预和升级,给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术,这是技术发展的总趋势,之前的单纯的机械控制已经淘汰,高校的教学设备也必须跟上时代的步伐,对学生进行微电子设计自动化技术的教学,使他们满足社会的需求,提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展,微电子自动化技术的使用会越来越广泛,逐渐渗入到人们生活的方方面面,为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言:在汽车技术开发迅速的背景下,逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中,可以有效的缩短汽车总体开发周期,同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术,通过专业仿真技术的应用,结合汽车电子设计特点以及要求,利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善,提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点,在设计管理上存在一定的难度,传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证,周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率,可以将仿真技术应用到其中,选择合适的仿真软件等,来对汽车系统进行建模与分析,可以节约大量的试验设备与试验时间,达到缩短设计周期,降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中,主要是利用计算机为工具,设计人员通过EDA软件平台,用硬件描述语言VHDL进行文件设计,最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等,最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中,可以有效提高电路设计的可操作性,降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析,主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等,交由比较高的仿真分析能力。第一,直观的图形界面。在软件操作界面,绘制电路所需要的元器件,以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上,通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二,较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核,通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化,如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三,丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改,并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能,来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中,可以有效减少资源的浪费,缩短系统设计周期。并且,通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点,设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验,对于存在的错误可以及时更改,最后将完善的设计方案落实到硬件上,提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来,一般情况下为微分方程或者差分方程,最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前,应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下,为满足系统计算机仿真要求,应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究,针对不同物理器件来建模,存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系,应合理设置各模型的参数属性,并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下,从系统一定初始状态出发,所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程,通过对系统、输入与输出之间的动态关系,就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中,通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型,并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后,可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化,包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化,通过对各类波形与试验结果的对比,即可确定设计中存在的问题,最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统,需要将用电设备分成两各部分,即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电,如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备;大功率负由42V电压供电,如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等,主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件,即DC/DC变换器以及启动发电机,其中对于DC/DC变化器,主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压;而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间,通过半导体整流-逆变功率变化器,实现交流发电机的功能,发出42V高电压,同时也可以在发动机启动时实现启动作用,在启作用实现时,其直接作用于启动发动机,启动时间仅为0.5s,设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计,一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差,为达到电子设计结果,就需要对初步结果进行研究分析,通过与试验结果进行全面对比,完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作,如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等,在进行分析时,应在模型参数值浮动的范围内随机取样,然后完成所取数值的分析,测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响,进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中,并且取得了一定的成果,尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果,必须要不断加强对此方面的研究,选择合适的仿真软件进行设计,争取进一步缩短汽车开发的周期,提高设计的综合效益。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展,对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件,具有高容量、高性能、低成本等优点,在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的,作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,解决了定制电路的不足,克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列(LCA)来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块(IOB)、可配置逻辑模块CLB、内部连线(Interconnect)构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展,FPGA的容量和性能也不断提高,FPGA内部集成的片内外设也越来越多,可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面: 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前,首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分;然后根据任务要求,如系统的功能和复杂度,对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡,选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog,其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多,常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证,主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。仿真前,要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件,仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形,从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误,则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。目前,各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现(适配) 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射,配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现(适配)结束后,可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真,同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解,通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中,可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真,时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真,是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟,可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险,从而确定设计的实际工作性能,将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上,将实现(适配)后的设计文件,通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试,验证FPGA设计在整个在电路中工作情况,以排除错误,改进设计,有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率,提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展,FPGA的复杂程度也逐渐提高,所具有的功能也越来越完善,芯片体积也逐渐缩小,正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中,FPGA技术主要在下面几个方面应用:(1)通过对FPGA内部资源进行利用,来达到一些外围芯片的功能,从而减少系统中的外围芯片,节约系统的成本。(2)作为系统外围芯片的驱动。(3)可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等,同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性,降低工作量,对很多的数字信号进行处理。(4)在时序上对数据流进行综合管理,尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前,国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快,在汽车信息娱乐系统使用非常广泛,比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感,并且在连入数字系统后,精准度降低。为了解决这个问题,可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且,A/D采样的噪音也降低了很多,数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成:(1)ADC采样数据暂存区域;(2)ADC收集控制模块;(3)ADC数据存储区域;(4)ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的,利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升,达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号,主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器,数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器,在输出脉冲不断的增加下,分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯,使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址,总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定,而且通过在FPGA中进行逻辑切换,更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯,将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中,使用FFT(快速傅立叶变换)对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的,主要由IP核和接口两个部分构成,接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块,然后利用FFT对信号进行分析处理,将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的,另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下,浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中,存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高,可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中,要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升,对系统的性能进行改善,对外界的干扰进行抑制,确保设计的合理性。在设计的过程中,主要需要注意下面几个方面的问题:(1)消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中,毛刺的出现概率,降低逻辑错误,提高电路的稳定性,要对设计进行改变,对毛刺出现的原因进行控制,从而降低毛刺的出现概率,使结构更加的科学合理。(2)时序设计的注意事项。在设计时序的过程中,要对设计的时钟速率进行考虑,尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制,使用一个时钟来对数据进行寄存,不使用全局网络的时候,要将约束条件加入到设计中。(3)由于代码推断即不可靠,又很麻烦,要多使用自带的Core genrate。(4)仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中,要对调试工具进行充分使用,在进行功能仿真的过程中,要重点考虑功能的稳定性和可靠性,对各方面的初始情况进行考。(5)对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计,然后对底层的功能块进行设计,通过对设计功能进行层次化,可以使得设计调试起来更加容易,可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术,在设计完成前,通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑,不仅有效的提升了产品的性能,而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大,集成度越来越高,价格不断降低,FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展,电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中,EDA技术得到了广泛的应用,基于此,本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计;EDA技术;应用 前 言:EDA又称电子设计自动化,它是电子技术的发展潮流,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,因此,在电子设计中,EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性,可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式,从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展,它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展,EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作,EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展,EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战,产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题,不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响,同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等,EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑,用PCB进行布线布局,从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题,CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为核心,从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言,它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等,硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路(VHDL)硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题,同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次,同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好,同时它的设计也方便了工艺间的转换,而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程,因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能,从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,它的作用体现在不同的方面。首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的引脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之间可以进行滤波及去耦。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语: 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展,从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中,EDA技术是电子设计过程中的核心技术,是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展,EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革,EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展,电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术,以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要核心为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具核心之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。
煤矿通信论文:通信技术在煤矿生产管理中的运用 摘要: 剖析了我国煤矿产业在生产过程中存在的问题,通过概述煤矿生产调度管理系统的构建以及对煤矿生产调度管理系统的构成、功能、应用实例的介绍,对通信技术在我国煤矿生产调度管理系统中的运用前景进行了探析。 关键词: 通信技术;煤矿生产;系统;运用 煤炭在我国国民生产中占据举足轻重的地位,提高煤炭的生产调度技术管理的水准,成为保障煤炭产业发展的基石。虽然通信技术已经在我国的煤矿生产过程中得到了比较好的应用,但是在整个生产调度管理系统上仍然存在分散性、不连贯、不系统等缺点,不能通过运用通信技术获取相关生产信息,从根本上解决煤矿生产过程中所衍生的各项问题。因此,目前亟需将通信技术运用于我国煤炭生产调度管理系统中去。 1通信技术在我国煤矿生产调度管理系统中的运用前景探析 据国家安全生产监督管理总局数据显示,2014年煤矿等重点行业领域安全生产状况进一步好转,煤矿事故起数和死亡人数同比分别下降16.3%和14.3%,重特大事故同比分别下降12.5%和10.5%,连续21个多月没有发生特别重大事故。说明目前我国煤炭安全生产的形式呈现逐年好转趋势,但是,当与世界上其他国家的煤炭主产国相比较,我国仍有10倍的差距。深究其原因,一方面,我国煤炭地下开采量占比高达95%之多,小煤矿占比多,灾害频发,另一方面,煤矿生产调度管理系统信息化程度不够完善[1]。因此,我国亟需利用通信技术实现这一目标。随着通信技术领域的快速发展,我国社会生产的各个领域都受益良多,我国煤矿生产调度管理中的运用起到不可忽视的作用。在煤矿的安全生产中,煤矿生产调度是核心工作。传统管理模式中,电话是获取各种生产动态的主要途径,日常各资料统计汇总工作是以手工记录为主,存在着工作琐碎、信息传递不及时、误差大、记录方式不统一、不规范等缺点。基于通信技术构建一个煤炭生产调度管理平台则可以从根本上杜绝以上问题。 1.1煤炭生产调度管理系统利用VPN构建一个煤炭企业的内部加密网络,厂矿领导通过对整个VPN网络的控制来实现整个内部网络的有效运行[1]。在内部网络中,各生产部门或者科室是相互连接,相互监督的关系。在煤矿生产过程中,计划科、安监科、通风调度、综采队、掘进队和其他有关部门通过内部网络有机地连接起来,实现信息共享,完成生产调度信息的各部门采集,获取产量、掘进进尺、外运、瓦斯抽采、煤炭洗选、安全情况通报等信息。其通信连接方式如下页图1所示[2]。 1.2系统功能简介 1.2.1实现数据的分布式上传在保障煤矿日常安全生产、作业人员自身安全上,煤矿重大灾害预警技术的研发与推广具有重要意义[3]。普遍应用于各煤矿安全生产中的瓦斯实时监测、报警与断电系统等,在预警方面不能及时预警,不能满足煤矿在生产过程中对安全性的保障。因此,提高煤矿生产的安全性非常迫切。而基于通信技术构建的生产调度系统平台可以通过检测,掌握各项安全信息,并汇总上报,以备管理人员及时作出反应。各班次的生产开采情况由采煤队和掘进队通过系统本队组上报数据;生产计划由生产计划科组织信息上传;矿井安全动态、通风情况、瓦斯情况由安监科统计上传。 1.2.2优化数据统计分析方式按照一定的时间段如日、周、旬、月、年生成煤炭产量、掘进进尺、安全情况等数据,使各生产管理部门及时地掌握各项生产信息,对已经存在的生产问题进行改善,同时也可以根据已有数据,及时对煤矿生产过程进行不断完善。 1.2.3合理分配各项资源煤矿生产调度管理系统可对作业劳动力,设备、雷管、炸药的使用进行合理调配,既保障了供应,也实现了节约生产,同时可保障煤矿生产作业的安全性。 1.3煤矿生产调度信息的生成系统平台可以根据各个单位填报的调度信息日报表,全面系统地显示出全矿的生产情况,相比传统的记录方式而言,查找方便,错误率也大大降低[4]。各项数据清晰明了,对于有关部门和领导及时掌握相关的生产信息非常有意义,极大减少了信息处理者的工作量,也有助于对数据的分析和上报。 2利用通信技术构建煤炭生产调度管理系统的应用实例解析 2.1生产管理调度系统中全矿井安全生产信息调用目前,通信技术在全矿井安全生产调度、避险和应急救援中得到较好的运用。如,基于矿井无限传输衰减大、发射功率受限制、设备体积小、抗干扰能力强、防护性能好、电气防爆、电源电压波动适应能力强等特点,提出多基站矿井移动通信系统网络结构,矿井移动通信与应急通信系统性能要求和方法,研制成功了基于WIFI的矿井移动通信系统等。这种技术的应用,提高了井下人员与地面沟通联系,及时解决生产等相关问题。该信息可由安监科进行报送,保障矿井安全信息的及时通报、共享。 2.2生产管理调度系统中井下人员位置的监测通信技术在全矿井安全生产调度中发挥着重要作用,不仅可以防止工作人员靠近危险区域,对事故采取应急救援,而且可以考察作业人员的出勤率等,为煤矿的安全生产调度提供了保障。基于GPS信号无法覆盖全矿井,以及无线传输在矿井巷道的传输过程中衰减大等,通信技术已经在煤矿井下人员位置探测系统中得到运用。其技术要求体现在:识别卡与分站之间的无线传输距离应大于10m;识别卡位移速度要大于5m/s;识别卡并发数量要大于80个;系统漏读率要小于10-4;识别卡数量要大于8000个等等。其装备要求体现在:将分站安置于每个人员出入井口、开采重点区域出入口,以及以下盲巷等限制区域;为了准确监测持卡人员的移动情况,需设置2台以上的分站或者天线,并且在巷道分支处设置分站或者天线。这种技术的应用可以保障矿井的安全生产,利用生产管理部门和厂矿领导及时跟进人员位置信息,做到人员监管实时监测,心中有数。 2.3通信技术在煤炭安全生产远程监控系统中的运用目前,在煤矿生产过程中被使用的煤矿供电、排水检测系统,胶轮车运输监控系统,轨道运输监控系统等,充分保障了井下作业人员的人身安全,有效减少和避免了安全事故的发生,在减少事故发生率、生产工人死亡率、百万吨死亡率等方面发挥着重要作用。各项信息的及时报送提高了生产效率,有助于相关管理人员根据实时信息进行合理判断和决策,保障厂矿生产的安全进行。 作者:李赞 单位:潞安集团慈林山煤业有限公司夏店煤矿 煤矿通信论文:程控集成平台的煤矿通信系统的研究 摘要 平煤股份八矿通信系统是以程控集成平台为核心,通过对现有通信联络系统(有线电话网、无线电话网、扩播电话网、扩音广播网、人员定位网)、安全监测系统集成,实现了在调度室程控调度操作台的统一调度指挥,为矿井的安全高效生产提供了有力的通信保障。 关键词 程控电话;扩音电话;程控集成平台;通信系统 平煤股份八矿作为中国平煤神马集团主力生产矿井之一,井下设备复杂多样、点多面广战线长,给通信系统的建设和维护造成很大困难。随着开采范围的不断扩大,多工种联合流水作业程度要求越来越高,加强矿井通信能力和覆盖范围、实现科学调度有效协调,成为企业决策者关心的重要问题。 1通信系统 平煤股份八矿通信系统采用KTJ119型矿用数字程控调度系统,支持电话门数720门,配置2台工业级2048键触摸屏键盘,可以实现手机,固话,长途电话的一键呼叫,群呼、组呼、电话会议、三方通话等调度功能。配置300路KTA116型矿用电话安全耦合器;使用全通道在线数字录音系统,对所有调度电话进行实时录音、回放、扩音、查询等功能;安装4×12V100AH免维护蓄电池,实现自动切换,保证断电后72h内不中断通话。具备强拆、强插、紧急呼叫、群呼、组呼、多方通话、电话会议、录音、监听、转接中通话、通话中转接等强大的全网调度功能。平煤股份八矿通信系统包括有线电话、无线电话等通讯方式。八矿扩播电话系统是八矿综合自动化信息化系统建设的一部分。主要分布在斜巷、皮带沿线、大巷乘车点井口、综采工作面等位置,目前为止共计安装26台网关,24台高级话机,6台程控免提电话、26台音箱和167台普通话机(包括采面扩播电话36台)。主要应用在以下几个方面:(1)自动化专业调度:目前八矿实现了皮带、水泵、筛分楼储装运的集中控制远程开车,皮带调度、筛分楼储装运专业调度利用扩播电话能实时与现场沟通,做到统一指挥调度,减少和杜绝因设备故障停车而联系不到现场巡检人员的情况。(2)自动化集控:自动化开车过程中,扩播电话起到打点和预警的功能。(3)现场沟通:现场维修、检修过程中便于沟通交流、协调工作,减少因沟通不畅引起的不必要的麻烦。(4)宣传、教育和通知:所有扩播电话都集成在一个平台上,系统可以设定一路或多路扩音电话播音内容和播音时间。通过定时播放新闻、通知和各种规章制度,起到宣传教育和通知的作用。 2人员定位系统 八矿人员定位系统采用KJ250矿井人员管理系统,具有井下人员实时跟踪定位、井下员工查询、员工考勤管理、员工信息管理等功能,能够对当前井下人员的行程路线进行实时跟踪定位,实时掌握员工的井下活动、停留时间、分布等情况,对个人、集体的考勤进行详细查询、分析和统计。 3“五网合一”的矿井通信系统集成方案 通过前期的建设和完善,八矿的通信系统形成了有线电话网、无线电话网、扩播电话网、扩音广播网、人员定位网,这“五网”除有线电话网和无线电话网实现互通之外,相互之间都是各自独立、自成体系,造成资源的重复建设和浪费。为了实现资源的共享,减少矿井通信系统的投入和维护成本,提高矿井通信和调度指挥效率,在充分调研的基础上,集团公司提出了“五网合一”的矿井通信系统集成方案:以程控调度集成平台为核心,通过对现有有线电话网、无线电话网、扩播电话网、扩音广播网、人员定位网的集成,实现各系统之间的相互联络和互动;通过对各子网设备的规范和接口的统一,实现“五网”集成后的矿井通信系统设备的集成化管理;通过集成,最大限度的融合现有的通信手段,为矿井安全生产、抢险救援、调度指挥提供安全可靠和集成化的矿井通信系统平台。但由于八矿人员定位系统的定位卡和基站不具备接收信息的功能,人员定位部分的集成暂不考虑。八矿基于程控集成平台的煤矿通信系统的建设于2015年7月初正式完成并投入使用。系统主要由程控电话调度台、程控交换机、SIP服务器、自动应答服务器、VOIP电话网关、程控免提电话等组成。系统通过SIP服务器,实现了无线通讯、扩音广播、扩播电话的集成,通过VOIP电话网关,实现了不同厂家扩音电话系统的集成,通过自动应答平台实现了人员定位系统的集成,完成了安全监测系统瓦斯超限自动拨打调度电话的功能。该系统是基于IP语音交换的通信保障系统,系统以调度主控制台、分控制台为核心,实现扩播电话系统、扩音广播系统与调度中心的互联互通。系统集成了华宁、华洋、大齐等品牌,采用127V供电,每部扩播电话和扩音广播均安装有可充电电池,经井上下测试,可充电电池在断电状态下,能提供2h的供电,确保系统正常工作。该系统实现了煤矿通信系统的全覆盖,包括斜巷、皮带沿线、大巷乘车点井口、综采工作面、掘进工作面、井底车场、避难硐室、行人巷道、猴车沿线和作业地点等,具有定时广播、多路广播、分区广播、人工呼叫自动广播、一键群呼、自动播放、自主定制预案、录音等功能,实现分区、分级广播控制管理等控制功能,并且该系统部署灵活,易于扩展。根据八矿自动化建设的情况和“五网”的现状,八矿对该系统的功能进行了扩展和应用,把安全监测系统纳入到系统中来,实现了瓦斯超限自动拨打电话报警功能,把矿井通信系统与综合自动化平台结合起来,实现在综合自动化平台内部计算机麦克风与有线电话、无线电话、扩播电话和扩音广播之间的通讯功能。通过建设和集成,基于程控集成平台的煤矿通信系统具备如下功能:(1)在程控平台上增加【小灵通】、【扩音电话】、【VOIP电话】和【紧急呼叫】界面,可通过程控电话调度台实现对程控电话、小灵通、扩播电话、扩音电话、VOIP电话的统一调度指挥,可通过触摸屏按钮或者拨打电话实现对以上四个通讯联络系统的直接呼叫;(2)实现了所有通讯设备(有线电话、无线电话、扩音广播、扩播电话)的区域呼叫和一键呼。在紧急情况下,通过程控电话调度台【紧急呼叫】界面实现对某一区域或全矿井区域内的所有通话设备的区域呼叫或者一键呼叫;(3)通过集成和改造,将有线电话、无线电话、扩音广播、扩播电话融为一体,实现程控电话系统与扩音广播系统、扩播电话系统的互通,矿井任意一部程控电话都可以与网内的扩音电话进行通讯;(4)采用原有的工业环网,利用网络电话技术,实现了井下有线电话网的扩展,结合扩音广播和扩播电话,实现了通信系统在采掘头面、皮带、地面煤楼、大巷、斜巷轨道沿线、候车点等人员聚集点的全覆盖;(5)实现对瓦斯检测系统数据的监视,当瓦斯达到或超过系统设定的报警值时,自动应答平台自动拨打调度电话通知报警,调度员可根据情况向对应区域发出指令进行调度指挥;(6)通过建立自动应答平台,实现了通信系统与综合自动化信息化平台的集成,专业调度员在综合自动化控制平台上就可以实现麦克风与任意电话的通讯,为综合调度和高效生产提供了有效的手段。 4结语 平煤股份八矿通过建设、改造和集成,节省了投资,最大限度地利用了现有通信系统的资源,实现了“有线电话网、无线电话网、扩播电话网、扩音广播网、人员定位网”五网合一,系统利用先进的技术,基于程控集成平台,实现了煤矿通信系统的扩展和完善,为矿井的安全高效生产提供了有力的保障。 作者:付耀杰 陶建平 李军鸿 单位:平顶山天安煤业股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿自动化和通信技术的发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的核心控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信传播论文 1煤矿井下无线通信技术的现状 1.1TD-SCDMA无线通信技术的应用现状TD-SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一,能通过对时隙配置提供无线承载。TD-SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8kb/s~2Mb/s的所有3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,但是由于载波占用的宽带为1.6MHz,TD-SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU+RRU方式,因没有办法直接使用太环网,当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维修、扩容比较困难。 1.2WCDMA无线通信技术的应用现状WCDMA技术与TD-SCDMA都是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体,是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD-SCDMA相比,技术较为成熟,并且发展空间大,在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益,此外,还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术,不仅可实现语音通信功能,还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高,使得多数煤矿企业望而止步。 2煤矿井下无线通信的技术难题 电磁波在矿井隧道中不能很好地进行传播这已是公认的事实。一直以来,井下通信的技术难题是制约煤矿安全的重要因素之一,下面将从3个方面进行论述。 2.1巷道的环境条件对电磁波的影响煤矿井下巷道一般比较狭窄,弯曲延伸,存在多个分支,且分布在不同的地下平面。巷道的截面宽度不同,且巷道四周为煤层,粗糙不平。这一特殊的传播环境对电磁波的传播特性产生重大影响。电磁波频率对传输的速度有较大的影响,巷道截面尺寸对电磁波传输也有影响,截面的尺寸与巷道内电磁波频率成正比。此外,矿井下有照明线、动力线、钢轨等纵向导体,这些线路的存在都会对电磁波的传输产生一定的影响。 2.2井下环境机电噪声干扰严重如今,井下作业机械化与自动化设备的应用,不可避免地会增加噪声的强度,但是这一问题并未引起人们的重视。通信技术中,噪声是衰减和损耗通信质量的又一个重要因素。机械设备的作业一般是24h不停歇,因机械设备自身配置量大,启动频繁,所产生的电气噪声频谱较宽。由于信号微弱会导致井下通信困难,噪声问题是井下移动通信需解决的技术难题。 2.3接收点有用信号十分微弱无线电在井下的传播可以被看作在一个特定的空间内进行,由于电磁波在传输的过程中受到煤岩层及磁导率的影响,因而其传播速度并不是恒定不变的。煤矿井下的管道由于表面比较粗糙,且分布不均,这些都会对电磁波的传输造成影响。对于某个接收点来说,接受机本身信号微弱,在干扰之后很可能接收不到信号,这种特性的存在破坏了有用信号的传输,最终导致电磁波传输距离减低为数百米,从而使得井下通信非常困难。 3无线通信技术的发展方向———Femtocell技术的运用 Femtocell是根据3G技术发展和无线技术宽带化发展方向而推出的一种低功率、超小型化的移动基站。它的运用在一定程度上提高了煤矿井下的安全性。Femtocell通过IP协议将用户最先具备的ADSL/LAN宽带进行线路连接,远端由专用网关实现从IP网到无线网的连接,具备安装便捷、能够自动配置、直接使用的优点。 3.1Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用能够最大范围地覆盖宏小区不能覆盖的地方,可以减少来自宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。此外,辐射更低,手机电池也更耐用,这些优势都优于其他无线通信技术。当前在煤矿企业中,设备供应商主要是将NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由于Femtocell网关的接口是Iu接口,扁平化架构可以将SGSN/GGSN功能集成于Femtocell接入设备,其技术优势在于符合下一代移动网络的发展趋势,并在减少节点时提高网络的可靠性。 3.2Femtocell的系统优势Femtocell技术采用的是小型化设备,可以随时使用,并能够维护系统安全,增强灵活性。系统内部采用电信级标准设计,确保系统的稳定可靠性,无线通信能够共享技术的应用,使系统的稳定性及可靠性大大提高,并能够满足设备的资源需求。Femtocell系统设备运营均衡,工作状态较为稳定。此外,Femtocell技术系统的运用采用的是国际通用的通信标准设计,设备可与终端设备兼容,并能够与多家主流设备的制造商生产的用户交换机进行交换。 4结语 无线通信技术的应用极大地实现了地面对井下作业的监测和管理,能够有效地保障井下作业的安全。就无线通信技术在井下使用的现状而言,无线技术与自动化系统的深度融合还存在一定的发展空间,因而,应当不断研究和实践,使其更好地应用在煤矿行业中。 作者:刘庆伟单位:中国神华神东煤炭集团锦界煤矿管理处 煤矿通信论文:煤矿生产调度管理通信技术论文 一、煤矿井下调度管理存在的问题 分析当前的煤矿生产调度系统,在运行过程中,存在以下几个方面的问题:第一,调度系统的工作效率较低,针对现有的煤矿生产调度系统,受技术条件的限制,煤矿企业还不能充分利用现代的网络技术来加强煤矿生产调度管理系统的建设,导致出现界面不友好、无法实时查看信息,用户操作困难,数据管理分散的现象,甚至调度管理中的信息出现重复记录的现象。在煤矿生产中,由于煤矿生产调度管理系统仅限于指挥部门使用,在没有对调度信息进行科学管理的基础上调度部门所获得的信息是不能被其他部门使用的,信息缺乏共享性,致使调度管理系统的使用效率低下。第二,缺乏完善的信息统计功能,由于调度信息缺乏共享性,这就给煤矿井下安全生产的决策分析带来了一定的困难,例如在某个时间段内生产事故等情况不能及时得到统计和处理,其严重影响了系统在煤矿安全生产中组织和协调作用的发挥,进而影响了煤矿井下的安全生产。第三,无法实现对生产调度台账和报表的实时生成,在煤矿生产调度管理系统中,虽然实现了基础数据的管理功能,但是,在调度管理系统中还没有真正实现实时生产报表的功能。在生产过程中,生产调度台账和报表的实时生产不仅可以起到统计作用,也可以起到组织和协调作用,其中,生产调度日报、煤矿井下生产值班情况表及掘进工作面调度记录等报表可以很直观的对煤矿生产进行科学决策分析。第四,无法实现动态查看功能,由于图形信息管理功能不全面,在现有的调度管理信息系统中,其只能实现经验的图形管理,而实时生成的动态图形在现有的调度管理系统中不能得到充分体现。在调度管理信息系统中,若采用无小型化网络设备,不仅成本高,设备体重大,也不具有支持数据业务的功能,因此,采用无线通信技术与安全生产管理调度系统,其可以有效满足煤矿井下安全生产的需求。 二、建立基于TD-SCDM无线通信的调度管理系统 随着计算机网络技术的发展,通信技术的应用已受到了社会各界的广泛关注,相应的网络平台经历了终端主机方式到服务器方式的演变。并且在信息数据收集、存储和处理上,也从封闭式逐步走向开放时。由此可知,通信技术的转变,促进了我国社会经济的发展。在科学技术不断发展的今天,井下越来越多的电力设备、调度中心的信息资源共享及工作流程优化的要求,为了有效满足煤矿井下的安全生产要求,建立基于通信技术的调度管理系统,不仅可以确保煤矿安全生产,同时也是促进煤矿企业经济可持续发展的重要保证。由于煤矿生产调度系统在煤矿井下安全生产中发挥着不可替代的作用,因此,利用通信技术来建立煤矿生产调度管理系统,规范煤矿生产的调度管理,减少指挥人员的工作负担,从而提高工作效率和精确度。 针对当前煤矿生产调度管理系统存在的问题,在建设调度管理信息系统中,首先应借鉴国内外比较先进的煤矿生产调度管理信息系统进行分析、研究,结合煤矿企业内部的具体生产情况和实际需求进行分析,将两者有效结合,采用TD-SCDM无线通信技术,并结合煤矿企业现有的信息化平台,提供语音、视频、数据一体的网络平台,如图1所示,通过利用通信技术与调度管理信息系统连接,其可以及时对井下生产进行指挥,同时也可以及时进行紧急情况的处理。采用TD-SCDM矿用无线通信与煤矿生产调度系统,其主要有以下特点:第一,具有先进的无线管理功能,通过搭载无线视频监控和人员定位等数字化建设,指挥调度人员只需要通过语音、视频进行调度或召开会议,则可以进行通信与管理;第二,信息收集与分析功能,对掘进队的生产数据及井下各个环节的安全生产情况等基础资料进行收集,按照年、月、日对煤炭生产产量及安全情况进行统计分析,实现信息共享,及时地、有效地解决煤矿生产中的实际问题;第三,资源合理分配功能,根据煤矿企业内部的具体情况和煤炭生产需要合理分配劳动力,对机电设备、配件、雷管等进行检查;第四,数据资料存储、查询功能,对收集到的生产数据及相关资料以超文本的形式存在,从而实现规范化的煤矿安全生产;第五,可靠的冗余功能,煤矿生产调度系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力,在煤矿生产中,若某一环节或节点发生故障,调度管理信息系统将会自动进行主设备的倒换,以保证整合系统的正常运行;第六,漫游功能,利用无线通信技术在煤矿井上设置多个基站,实现多点漫游和无缝却换的功能,这样系统不仅可以实时对煤矿井下的生产进行监测,也可以对各个基站的指挥调度人员进行网络级调度和漫游调度,该系统支持全局录音功能;第七,多级调度功能,指挥调度人员只需权限设置,则可以实现上级调度台对下级调度台的调度,同时总调度台可以对各分调度台进行调度,建设全网多级调度管理信息系统,以满足对多用户管理的需求。 三、结束语 煤矿井下生产是一项具有危险性、施工环境恶劣的工程,为了实现煤矿井下的安全生产,建设煤矿生产调度管理信息系统是非常重要的。通过加强信息化建设,建立生产调度管理信息系统,使调度生产管理信息系统在煤矿生产中起到组织、协调和指挥的作用,以保证煤矿安全生产,以促进煤矿企业的可持续发展。 作者:刘涛单位:神华神东煤炭集团开拓准备中心生产指挥中心 煤矿通信论文:煤矿井下应急救援无线通信设计 一、WiFi技术下的煤矿井下应急救援无线通信系统设计 所谓WiFi,其实就是一种现代化短距离无线网络传输技术,可以在一定范围内接入互联网的无线电信号,也属于一种无线相容认证。WiFi其实是由WECA(无线以太网相容联盟)宣传的业界术语。在迅猛发展的无线通信技术中,尤其是相继出现的IEEE802,11g,IEEE802.11A等标准,WiFi逐渐成为IEEE802.11标准系统称谓。其应急救援无线通信系统的主要组成部分,也就是其无线通信信道,通过计算机上的WIFI链路中心节点FFD1,就可以把救援人员的控制命令进行发送,直接发送到小车上的RFD采集终端。借助于WIFI技术的自组网功能,其新投放的节点会在其2个节点通信距离大于通信范围之后,直接在WIFI网络中加入,并成为其中间路由节点,通常对其通信链路产生延伸作用,对其正常运行提供有效保证。之后会继续将一些其他节点进行投放,在对其链路进行建立过程中,其救援前端的各种参数也会通过采集终端进行传送,救援中心就可以依照这些参数,对其具体的救援工作进行合理的安排。 (一)煤矿急救通信结构在煤矿井下发生灾害的时候,就需要立即将井下电力供应全部切断,其灾害现场环境具有一定的复杂性,所以,就结构而言,救援通信系统的构建主要包括井下指挥中心、无线救援通信系统以及地面指挥中心3部分。具体救援系统结构见图1,个人终端、井下指挥中心与中继台共同组成煤矿井下无线救援通信系统。就无线网络通信技术而言,煤矿急救通信结构属于无线与有线通信共同结合的紧急救援系统。因为煤矿井下有着非常特殊的巷道结构,在具有局限性空间中进行无线信号的传输,所传输的距离接近地面。所以在进行个人终端设计时,通过功放模块的增加来加大无线网络传输距离。此外,在井下指挥中心与个人终端间,依照现场需要,添置中继台。 (二)井下个人终端设计在煤矿井下,语音模块、环境参数采集模块、图像采集模块、液晶显示模块、WiFi模块、键盘输入模块、MCU处理模块以及无线功放模块等共同组成个人终端硬件。而且在国际国内市场中图像采集模块、语音模块、液晶显示模块以及键盘输入模块等都部件都比较成熟,无需独立性研究与开发;我院已研发出环境参数采集模块,而且在设计时,不必对MCU进行单独性使用。WIFi模块以串口方式对煤矿井下环境采集参数信息进行读取,采用G-SPI,即SPI方式与凸显采集、语音模块进行通信。采用GPIO中的IO接口与液晶显示模块、键盘输入模块进行连接,采用RX、TX管脚与无线功放模块进行连接。具体设计图如图2所示。 (三)中继台设计在井下指挥中心与个人终端之间进行中继通道的构建是中继台的主要作用,使其通信距离得以延长,中继台通过双WIFI芯片,定向天线与双功放方案,通过定向天线能够使其通信距离得以延长。具体中继台设计图如图3所示。 (四)监测监控系统设计煤矿井下所采用的传感器,例如CH4、O2、温度以及CO等,其目前所采用的全部都是频率信号输出,通常是在200~1000Hz,其系统均需要先把各种传感器全部都接入到监控分站,随后通过监控分站向地面中心站进行传送,其不但会对设备成本进行增加,同时在其数据传输过程中,如果距离超过2KM,就会受到电磁干扰,增加系统的不稳定因素。所以说在其传感器之中加上WIFI模块,将之中的数据在WIFI网络中进行接入,这样其数据就可以采用WIFI的形式进行发送,同时也能够通过光纤环网进行发送。 (五)移动数字视频设计目前在煤矿井下其监控系统即为在特定位置所安装的摄像仪,那么针对这一情况,如果是采用WIFI方式则可以对其有效性进行切实提高。比如说胶带巡检摄像仪的应用,就必须要借助于移动视频视频进行实现。其视频图像传输无线化对传统同轴电缆、光纤图像监视受限制等等进行了突破,其灵活性以及便利性更高。其中WIFI宽带最高能够达到300Mbit/s,其在高码流、高宽带以及高画质的音视频中非常适用,同时还具有超强的抗干扰和抗衰落能力,其可以对视频传输链路进行有效满足。 二、结语 在WIFI技术的煤矿井下应急救援无线通信系统中,采用此设计方案,能够保证通信距离在5KM。而且此系统在目前依旧处于安标送审状态。基于WIFI技术可用于各类型的煤矿井下灾害救援工作。研究与开发煤矿安全监控始终受到国家鼓励与支持,我国煤矿安全生产标准与规程中明确提出煤矿一定要有充足安全装备。所以,基于WIFI技术必会得到政府的鼓励与支持。 作者:姜文峰单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下通信技术应用与分析 1我国井下通信方式 多年以来,对于井下无线通信技术,国内外进行了许多试验。虽然研制出了一些井下通信设备,效果却不理想,因此井下通信较地面通信发展缓慢。与发达国家相比,中国的煤炭工业信息化水平低,装备制造技术还很落后。20世纪90年代,我国开始组建煤矿井下计算机管理系统,提出矿井生产自动化系统与管理系统相连接,从而实现资源共享的信息系统集成设想。 1.1低频导引通信 低频导引通信工作在低频段通常只有几百千赫兹,其传输媒介为同轴电缆。每隔数百米需在电缆上布置一个辐射器,从而电波向电缆内外辐射,最终实现煤矿井下通信的目的。通常情况下低频导引通信信号覆盖范围为1km左右,在加接中继器的基础上,通信范围可进一步扩大。优点:低频导引通信系统造价低且简单实用。由于频率低、电缆的传输损耗小(2~4dB/km),故信号传输距离大。缺点:由于低频处人为噪声很强,数据误码率高,可靠性低;波长较大,导致天线收发信号效率低下,同时由于井下巷道的限制,所以天线规格就受到限制;且低频导引通信为模拟通信方式,由于其频率低,故不适合高速数据通信方式。 1.2动力线载波通信 动力线载波通信方式作为一种较早应用于井下的通信方式,在煤矿井下控制、语音及信号监测等方面都有广泛应用。其原理是利用矿井机车架空线或动力电缆作为信道,将语音信号调成频率为数万赫兹的载波通过信道进行信号传输。优点:使用简单方便,借助于已有的电缆或者机车架空线,无需铺设专用线路,是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段。缺点:煤矿井下机车架空线及动力电缆分支较多,且由于各种机电设备的频繁启动,不易使信道参数保持信号传送需要的稳定状态,且架空线及动力电缆载波频率相对较低,架空线及动力电缆的传输阻抗不易与通信机匹配。 1.3井下光纤通信技术 井下光纤通信技术是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,被称之为“有线”光通信。目前井下光纤通信技术已在不同领域发挥作用,在监测监控系统中,光纤是仅次于语音通信的较为理想的高速信道。优点:其容量大、中继距离远、防爆性能好、抗干扰能力强。缺点:质地脆,机械强度差,不适于井下特殊的工作环境;光纤光缆的弯曲半径不能过小,在安装过程中需要专业技术人员指导。 1.4感应通信技术 感应通信是以普通金属导体为媒介,通过移动电台与普通导体间的静电耦合、电磁感应的方式实现通信的目的。具体做法是通过架设专用感应线或利用巷道内已有的导体(如电缆、管道、轨道等)进行导波的通信方式。由于它自身与无线电相似,人们又把这种通信方式称为“感应无线电”,其通信方式与普通电台十分相似。优点:价格低廉、构成简单、无需中继器且感应线敷设简便。缺点:感应通信方式选择较低传输频率来减小传输衰减,但井下通信在低频段的噪音较大,所以通信噪声大,质量不高;井下感应线一般敷设在巷道壁旁,会使感应信号发生较大损耗,从而影响实际传输距离。 1.5漏泄通信技术 漏泄通信技术的基本原理是人为地在同轴电缆的外导体开孔、开槽或采用疏织的方式破坏外导体的完整性,在巷道中起天线的作用,实现移动基站或电台之间的可逆耦合,达到较好的通信质量。具体做法为巷道中架设同轴电缆,等间距在电缆上开槽孔,槽孔周围可形成连续电磁波漏泄信号场,当无线电信号在开槽孔电缆上传输时,信号既可轴向传播,又能沿径向产生电磁波漏泄场漏泄信号场。优点:传输媒介为电缆,传输质量高、抗干扰能力强、工作频率高、频带宽、容量大,可满足井下无线式的数据、图像、话音的传输。缺点:灾变事故发生时漏泄电缆可能被挤压发生变形、断裂、短路及中继放大器的损坏都会造成系统的损坏,影响通信安全;在条件恶劣的采掘工作面及掘进头等地,无法架设电缆。 2国外井下通信方式 与国内相比,国外发达国家矿井通信技术起步早、发展快,现场监控系统体系结构相对成熟,已经在安全、生产监控领域得到广泛应用。 2.1矿用小灵通 矿用小灵通是针对井下作业环境和安全作业要求研制的一种无线调度通信系统。能实现有线、无线使用者的调度功能,井下手机与手机,地面与井下手机,调度电话与井下手机,地面固定电话与井下手机间均能够实现双向通话,还能根据实际需要对无线及固定用户进行统一编号、混合组网。美国UT斯达康公司于1995年率先设计制造了矿用小灵通通信系统,能实现矿区移动通信网与公众移动通信网的汇接联网,实现了矿区移动用户、固定用户的统一调度和指挥。 2.2分布式天线 分布式天线系统(DAS:DistributedAntennaSys-tem)是一个由分布于某个建筑物内、专门用于提供无线室内覆盖的多个天线组成的网络。这种系统既可以是有源系统,也可以是无源系统。一个无源DAS系统是一个由同轴电缆、耦合器和功分器(用于将RF信号分配给建筑物内的各个天线)组成的网络。无源DAS系统使用的是漏泄同轴电缆,而不是离散天线。使用漏泄同轴电缆还是使用离散天线通常取决于建筑结构和安装条件。加拿大最先将分布式天线系统应用到井下移动通信服务,采用无线电调制/解调技术原理,工作频段设置在851-891MHz(基站发)和700-825MHz(基站收),将天线布置在巷道中并以一定的间隔距离周期地排列,工作频率为800MHz左右,利于电磁波在巷道中的传播。此种通信方式适用于较长直巷道的矿井,对于拐弯巷道多的矿井,则存在着通信盲区等问题。 2.3透地通信方式 NicolaTesla在1899年就提出采用极低频(ELF)电磁波,通过大地作为介质进行通信的假想,这是透地通信的最早理论构想。2006年,美国研究人员提出了透地语音通信系统,构建了双路语音透地模型,提出了电磁干扰的容许性、限制的要求和透地深度范围。国外研发的井下无线通信与急救系统(PED)是目前最先进的透地通信系统,已应用于井下急救。 3结语 在煤矿井下安全避险系统中,通信系统是不可或缺的六大系统之一,是矿井生产调度、安全避险和应急救援的重要工具。与国外相比我国井下移动通信系统及设备抗灾能力弱,在发生特大灾害后井下通信设施失效,无法与井下工人取得联系,影响救援速度。井下通信是目前都在研究的课题,如中国矿业大学徐钊教授、山东科技大学李恒文教授,坚信通过研究人员的不懈努力,更多高效的通信方式将广泛应用于矿井井下通信。 作者:王岳斌单位:潞安环能股份公司五阳煤矿 煤矿通信论文:煤矿井下通信技术的探索 1井下通信的要求 1.1井下通信功能上的多样性 1)矿井生产调度人员在矿井通信系统中应拥有相对的优先权,拥有群呼、选呼、强插、录音等功能,目的是及时指挥井下人员在灾变时撤离到安全区域内;在某些关键通信点上需具备自动报警、双向报警及紧急呼叫的功能,同时提高通信设备应变能力。2)井下通信设备所处巷道狭长且环境潮湿,因此要求井下通信系统须具备适应恶劣环境的能力,且井下通信系统中的故障设备不影响其余非故障设备的正常工作。3)煤矿井下工作环境时常变动,随着井下通信设备可靠性的完善、成本的降低、通信质量的提高,矿井移动通信系统将承担主要救灾通信与生产调度的任务,故要求井下通信系统的信道容量足够大。 1.2井下通信系统性能上的要求 1)在井下通信系统自身的通信效果比较理想的基础上,井下通信设备要适应井下恶劣环境、满足矿井动态生产的要求。同时,井下通信设备自身运行过程不会对安全生产造成不良影响。2)井下通信系统需满足系统结构简单、通信设备移动方便,能适应采掘工作面等通信区域的变化,能在相关区域快捷、迅速地建立井下通信系统。3)井下用电设备较多,电磁辐射随着用电设备的频繁启动而大量产生,这对井下通信质量产生较大的影响。因此要求在井下运行的通信设备必须能适应较差的信道条件且拥有较强的抗干扰能力。 1.3井下通信安全上的要求 1)煤矿井下空气中含较多煤尘和可燃性气体,极易发生矿井煤尘及瓦斯爆炸事故。故要求构成井下通信系统的电气设备、通信设备拥有本质安全型级别的防爆功能。2)煤矿井下电源负荷大,电压波动一般在额定电压的75%~100%之间,波动范围大,因此要求井下通信设备所用电源拥有较强适应电压波动的能力,一旦发生事故,井下电网遭到破坏,要求备用电源应维持不小于24h的正常工作。 2我国井下通信方式 多年以来,对于井下无线通信技术,国内外进行了许多试验。虽然研制出了一些井下通信设备,效果却不理想,因此井下通信较地面通信发展缓慢。与发达国家相比,中国的煤炭工业信息化水平低,装备制造技术还很落后。20世纪90年代,我国开始组建煤矿井下计算机管理系统,提出矿井生产自动化系统与管理系统相连接,从而实现资源共享的信息系统集成设想。 2.1低频导引通信低频导引通信工作在低频段通常只有几百千赫兹,其传输媒介为同轴电缆。每隔数百米需在电缆上布置一个辐射器,从而电波向电缆内外辐射,最终实现煤矿井下通信的目的。通常情况下低频导引通信信号覆盖范围为1km左右,在加接中继器的基础上,通信范围可进一步扩大。优点:低频导引通信系统造价低且简单实用。由于频率低、电缆的传输损耗小(2~4dB/km),故信号传输距离大。缺点:由于低频处人为噪声很强,数据误码率高,可靠性低;波长较大,导致天线收发信号效率低下,同时由于井下巷道的限制,所以天线规格就受到限制;且低频导引通信为模拟通信方式,由于其频率低,故不适合高速数据通信方式。 2.2动力线载波通信动力线载波通信方式作为一种较早应用于井下的通信方式,在煤矿井下控制、语音及信号监测等方面都有广泛应用。其原理是利用矿井机车架空线或动力电缆作为信道,将语音信号调成频率为数万赫兹的载波通过信道进行信号传输。优点:使用简单方便,借助于已有的电缆或者机车架空线,无需铺设专用线路,是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段。缺点:煤矿井下机车架空线及动力电缆分支较多,且由于各种机电设备的频繁启动,不易使信道参数保持信号传送需要的稳定状态,且架空线及动力电缆载波频率相对较低,架空线及动力电缆的传输阻抗不易与通信机匹配。 2.3井下光纤通信技术井下光纤通信技术是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,被称之为“有线”光通信。目前井下光纤通信技术已在不同领域发挥作用,在监测监控系统中,光纤是仅次于语音通信的较为理想的高速信道。优点:其容量大、中继距离远、防爆性能好、抗干扰能力强。缺点:质地脆,机械强度差,不适于井下特殊的工作环境;光纤光缆的弯曲半径不能过小,在安装过程中需要专业技术人员指导。 2.4感应通信技术感应通信是以普通金属导体为媒介,通过移动电台与普通导体间的静电耦合、电磁感应的方式实现通信的目的。具体做法是通过架设专用感应线或利用巷道内已有的导体(如电缆、管道、轨道等)进行导波的通信方式。由于它自身与无线电相似,人们又把这种通信方式称为“感应无线电”,其通信方式与普通电台十分相似。优点:价格低廉、构成简单、无需中继器且感应线敷设简便。缺点:感应通信方式选择较低传输频率来减小传输衰减,但井下通信在低频段的噪音较大,所以通信噪声大,质量不高;井下感应线一般敷设在巷道壁旁,会使感应信号发生较大损耗,从而影响实际传输距离。 2.5漏泄通信技术漏泄通信技术的基本原理是人为地在同轴电缆的外导体开孔、开槽或采用疏织的方式破坏外导体的完整性,在巷道中起天线的作用,实现移动基站或电台之间的可逆耦合,达到较好的通信质量。具体做法为巷道中架设同轴电缆,等间距在电缆上开槽孔,槽孔周围可形成连续电磁波漏泄信号场,当无线电信号在开槽孔电缆上传输时,信号既可轴向传播,又能沿径向产生电磁波漏泄场漏泄信号场。优点:传输媒介为电缆,传输质量高、抗干扰能力强、工作频率高、频带宽、容量大,可满足井下无线式的数据、图像、话音的传输。缺点:灾变事故发生时漏泄电缆可能被挤压发生变形、断裂、短路及中继放大器的损坏都会造成系统的损坏,影响通信安全;在条件恶劣的采掘工作面及掘进头等地,无法架设电缆。 3国外井下通信方式 与国内相比,国外发达国家矿井通信技术起步早、发展快,现场监控系统体系结构相对成熟,已经在安全、生产监控领域得到广泛应用。 3.1矿用小灵通矿用小灵通是针对井下作业环境和安全作业要求研制的一种无线调度通信系统。能实现有线、无线使用者的调度功能,井下手机与手机,地面与井下手机,调度电话与井下手机,地面固定电话与井下手机间均能够实现双向通话,还能根据实际需要对无线及固定用户进行统一编号、混合组网。美国UT斯达康公司于1995年率先设计制造了矿用小灵通通信系统,能实现矿区移动通信网与公众移动通信网的汇接联网,实现了矿区移动用户、固定用户的统一调度和指挥。 3.2分布式天线分布式天线系统(DAS:DistributedAntennaSys-tem)是一个由分布于某个建筑物内、专门用于提供无线室内覆盖的多个天线组成的网络。这种系统既可以是有源系统,也可以是无源系统。一个无源DAS系统是一个由同轴电缆、耦合器和功分器(用于将RF信号分配给建筑物内的各个天线)组成的网络。无源DAS系统使用的是漏泄同轴电缆,而不是离散天线。使用漏泄同轴电缆还是使用离散天线通常取决于建筑结构和安装条件。加拿大最先将分布式天线系统应用到井下移动通信服务,采用无线电调制/解调技术原理,工作频段设置在851-891MHz(基站发)和700-825MHz(基站收),将天线布置在巷道中并以一定的间隔距离周期地排列,工作频率为800MHz左右,利于电磁波在巷道中的传播。此种通信方式适用于较长直巷道的矿井,对于拐弯巷道多的矿井,则存在着通信盲区等问题。 3.3透地通信方式NicolaTesla在1899年就提出采用极低频(ELF)电磁波,通过大地作为介质进行通信的假想,这是透地通信的最早理论构想。2006年,美国研究人员提出了透地语音通信系统,构建了双路语音透地模型,提出了电磁干扰的容许性、限制的要求和透地深度范围。国外研发的井下无线通信与急救系统(PED)是目前最先进的透地通信系统,已应用于井下急救。 4结语 在煤矿井下安全避险系统中,通信系统是不可或缺的六大系统之一,是矿井生产调度、安全避险和应急救援的重要工具。与国外相比我国井下移动通信系统及设备抗灾能力弱,在发生特大灾害后井下通信设施失效,无法与井下工人取得联系,影响救援速度。井下通信是目前都在研究的课题,如中国矿业大学徐钊教授、山东科技大学李恒文教授,坚信通过研究人员的不懈努力,更多高效的通信方式将广泛应用于矿井井下通信。 作者:王岳斌单位:潞安环能股份公司五阳煤矿 煤矿通信论文:煤矿行业无线通信传播的思考 本文作者:于长波单位:河北能源职业技术学院 我国煤矿领域无线通信市场近年来得到迅猛发展,专网无线通信技术得到极大发挥,涌现出各种新式通讯工具如:WiFi无线局域网、数宇无线对讲、PHS小灵通、SCDMA大灵通,当前最新技术产品为NGP技术。广大煤矿企业如何选择适合的通讯工具成为一项重要课题,文中对比分析了煤矿企业目前已应用的通信技术的特点。 1应用在煤炭企业的通信技术 1.1PHS技术 又称矿井小灵通,是全球四大移动通信标准(GSM/CDMA/3G/PHS)之一,有国家电信公网商用运营的经历,符合国际电信联盟标准,是目前井下无线通讯的主要应用产品之一。该系统的结构设计上采用一体化,广泛应用了大量硬件技术像FPGA、DSP。该系统的软件是基于模块化开发的,它的控制体系采用逐级分布。系统的配置非常灵活,用户可根据需要灵活调整业务功能和系统容量,这都是归功于该系统的数据驱动技术。该系统的另一特点是能够统一指挥和调度矿区内的固定和移动用户,实现公众通信移动网络和矿区通信移动网络相连接。 1.2SCDMA技术 也就是所说的矿区大灵通,这项技术在通信行业里属于边缘技术,因为它不符合国际电信联盟标准,所以没有得到大规模的应用。从技术层面来看,该技术在煤矿行业应用存在以下局限:第一,该技术覆盖矿井坑道的通信方式是泄露电缆,这样做是为了大蜂窝基站不用在井下多点安装分布网络,尽管节约成本,但信号衰减很大,影响通讯质量;第二,整个矿井仅设一个或几个定点放置的大功率基站,限制了手机定位,无线通讯依赖性强。 1.3矿井无线数宇对讲 此项产品成熟性较高,配套设备及产品产业链完善,在传统企业专网无线通信市场中应用广泛,可靠、实用、价位适当,矿井通信领域使用历史较长,但这种技术受到手持机点对点或点对多点、一播通信方式限制,应用范围较窄,主要缺憾在于:(1)没办法实现一部手机全双工的保密通信,企业大规模的组网无法实现(;2)很难实现电信公网和企业原有的固话交换之间的相互通联;(3)业务信道不足、覆盖面积窄、通话安全性低、手持机功率大等。 1.4WIFI(矿井无线局域网) WIFI(WirelessFidelity)技术,属短距无线宽带数据传输,属于国际电信联盟ITU,为非移动无线宽带数据通信,不支持无线语音业务和移动数据传输,主要应用于无线网片和无线网桥。该技术存在如下技术劣势:(1)缺乏语音压缩算法,只能进行数据压缩传输计算,通话最失真;(2)手机跨基站移动通话常掉线,通讯只能在本基站下进行;(3)每部手机在不恒定的空口无线业务信道带宽的环境下很难保证正常通话。WIFI技术在煤矿企业的光纤环网对接和综合自动化监控数据的传输以及多个网络合并的网关等通信设备中应用非常广泛,这是因为该技术以太网传输和宽带数据接入功能非常强大,所以适合在煤矿开展宽带数据通信。 1.5第四代移动通信技术(NGP) NGP技术具备矿井小灵通通话音质好的特性,同时也能发挥WIFI技术中的数据传输优势,通过国际电信联盟ITU的标准认证。该技术能够提供质量好、速率高的多媒体服务。在煤矿系统,这项技术的作用得到了极大发挥,能够满足矿井监控、工作人员的位置定位、提供高质量的通讯等要求,尤其是它的并网传输能力,降低了矿井工作中网络通信的成本。将5种技术具体指标进行对比,见表1。 2当前煤矿各种无线通讯技术发展趋势 2.1PHS技术 矿井小灵通是当前煤矿通信领域应用最广的无线通信系统,近500家企业采用,具备强大技术优势,如语音通话质最好、移动切换呼通率高、组网通信规范严格等。2011年,小灵通的原有频段将让给3G组网。 分析如下:(1)PHS基站和手机功率小,属于无线微蜂窝通信体制,基站对3G的网络通信影响不大。(2)该技术基站通过自动调整可以确保完成在线通话手机的信道频点无缝实时切换,能够实现动态选择质量最好的频点重新进行业务信道分配。(3)一些商用3G网络建设较成熟的国家,当地PHS和与DECT系统均能实现与3G网络兼容并网,因此可借鉴其先进经验。(4)矿井小灵通通信主要集中在矿井下,对地面3G网络信号不产生干扰;且国家无线电管理委员不限制20mW以下的无线微蜂窝通信,因此当前矿井普遍采用小灵通在矿井通信中是比较可行的。 2.2WiFi无线局域网技术 WiFi技术系统因其部署和调度的强大优势,正在逐步取代PHS技术。在该技术支持下,矿井工作人员在同一个平台上,可以同时完成无线和有线网络通信,网络接入十分便利,井上、下网络通讯可轻松完成。 2.3NGP移动通信技术 NGP技术系统较其他通信技术节约电缆,更具备其他技术难以实现的人员定位功能,还能进行自动监控井下作业,它独特的多媒体技术支持奠定了矿井多网合一无线通讯的技术基础;该技术的新通信协议可以实现即时精确的定位和上传定位信息,是真正的移动生产调度系统,基站接收灵敏度和井下直线通信距离比传统矿井小灵通更远,具有宽带视频接入和窄带串口数据采集监测分控功能;使用NGP技术的同时,PHS与3G频段不发生冲突,因此小灵通业务可以在该技术系统下继续使用。 3结语 新的通信技术和协议在不断更新和升级,但传统的PHS由于有悠久的运营历史,尤其在中国,该技术特点和产品优势非常明显。随着煤矿矿井通信要求的提高,新的通信技术如新一代PHS通信技术如NGP和WiFi技术等,将逐步改进和升级原有的通信技术系统,为煤矿通信领域提供更加精准和高质量的通信服务。 煤矿通信论文:通信技术与视频监控在煤矿安全生产的作用 摘要:将电子视频监控技术应用在煤矿安全生产监控中,可以极大提升煤矿的生产安全性。笔者针对视频监控的主要形式、视频监控在煤矿生产中的应用及发展趋势开展详细的探讨,希望通过相关介绍,煤矿企业能够进一步加强对电子监控技术的研究及应用,确保煤矿生产的安全性。 关键词:视频监控;煤矿;生产安全 将视频监控技术运用在煤矿安全生产中,可以有效保证生产的安全,视频监控技术是指利用信息交换、集中及共享等操作,实现将多个功能完善且独立的系统综合为有机的整体,实现系统维护以及管理的自动化、软件界面合成、多种信息集成。信息技术与计算机生产技术成为了煤矿智能化生产的重要基础。由于当前煤矿对安全生产的要求在不断提升,视频监控技术也逐渐被广泛运用在煤矿生产中,当前自动化控制系统已逐渐成为煤矿生产设备运行监测、设备调控检测和设备运行状态校正切实有效开展的重要保障。依据事前设置的规则开展网络视频安全控制、危机处理、节能减排及生产告警等各项工作。 1视频监控技术 目前煤矿企业对生产安全有着较高的要求,因此,借助视频监控系统的全新技术,这样可以良好控制煤矿的安全生产,实现生产的高效、稳定、可靠[1]。视频监控系统有着十分完善的运行日志,可以按类型、时间、设备、报警等开展有效的统计。设备时间日志中,用户能够监控某个设备的某一时间段内的运行状况,查看该设备在选定时间段内的报警记录。在事件日志内,用户可以借助日志记录,详细查看该设备在运行过程中出现的各种事件,开展综合分析,如设备的开启和关闭功能是否良好。视频监控测点由于具备信息管理系统,该系统中用户只用选择某设备或测点,自行设置上下限、比例变换、语音文件、报警级别、专家意见等多种信息。 2视频监控系统的结构 当前视频监控系统产品主要包含两种类型,分别为数字视频监控系统及模拟视频监控系统。其中模拟视频监控系统也包含两种:一是以PC机为主的监控系统,该系统能够切换和控制矩阵主机,借助计算机软件,能针对煤矿的安全生产实行报警及控制,如在煤矿生产中,借助瓦斯监控系统能有效监控矿井的瓦斯含量,一旦瓦斯超过了安全定值,系统将自动报警,有关人员可以及时疏散并处理相应的事故;借助以单片机为基础的监控系统,能够很好地开展监控。煤矿电子监控系统能够分成井上光纤部分、井下光纤部分、电视系统及调度室控制等。在使用中,各种系统能够将井上以及井下的实时信息传输至调度室,从而管理人员能直接分析矿井的实际状况[2]。借助电子监控系统,能够全面、及时和准确管理矿井的安全生产。 3视频监控在煤矿安全生产中的运用 煤矿生产安全包含了很多内容,因此,在设计煤矿安全监控系统中必须要确保系统具有较强通用性和实用性,在安全生产过程中必须要对整个业务开展系统有效的分析,业务处理往往十分繁琐,对此必须要结合具体的情况及业务过程明确具体的算法、参数等,并且还要规范相应的业务流程。及时发现并及时处理安全生产中出现的问题。煤矿生产中使用的视频监控涉及的主要操作为:分离正常监控视频信息的监控数据,保存系统监控中必须要监控的数据和近期数据。剥离历史监控数据,同时将数据导入备份数据库中,随后在备份监控数据库中再重新构建监控安全系统。实现网络监控生产流程化,具体有效地针对各种种类的煤矿安全生产监控系统设置操作要求及规范,实时分析所有网络监控数据和保证网络监控资料完善、准确[3]。不同岗位的视频检测热点可以有效掌握不同网络监控流程、信息和进度,班组长要按照监控中心的网络合理开展监控,借助监控达到实时监控的目的,显著提升监控工作效率及水平,实现精细化及人性化监控。伴随视频监控的不断开展和工作内容的不断增加,监测数据相应的也会不断发生各种问题。目前我国的煤矿生产安全监控系统的运行速度并不高,因此,往往会发生监控数据查询超时这一问题。要想切实有效地解决这一问题,必须要在正常视频监控的过程中实现监控数据和监控视频数据相分离,同时还要将历史监控数据分离出来,定期导入设备监控数据库,以此来提升监控系统的运行速度。关于视频监控数据的分离工作,主要是指转换并迁移监控数据、分析生产监控数据表、查询变更信息、查询生产监控、统计相关信息、核对并查询日志、确保移动生产安全和查询报警电话等,进而确保生产安全监控有着更好的安全监控系统查询和分析统计功能,而且无需利用众多监控数据就能进一步分析煤矿安全生产中的异常数据[4]。 4监控和通信技术在煤矿安全生产中的运用 4.1矿用无线通信技术 为了防止假冒机电设备运用在煤矿安全生产中,保证煤矿井下生产安全,可以采用基于物联网的矿用无线通信技术。众所周知,无线传输在煤矿井下衰减程度较大,在地面上可以有效运用的物联网技术难以有效运用于煤矿井下,因此,必须要根据煤矿井下的特点,有效运用物联网技术。针对矿用物联网信息数据进行编码、输送及整理操作;设计与研究煤矿用车、人员等多种动静态目标管理系统;对多数工作及操作人员设计人机环闭锁系统;针对矿用产品和重大设备设计跟踪系统。随着科学技术和网络信息技术的持续进步,煤矿井下多种矿用产品及重要设备都需要利用物联网无线通信技术实现,并且利用这一技术来提升生产效率、保障生产质量。 4.2矿下人员精准定位技术 煤矿是事故多发的场所,一旦出现煤矿事故必须要及时准确地对矿下工作人员进行定位,从而对被困人员有一个全面的了解,协助救助人员开展高效救援[5]。但是全球GPS定位难以全面覆盖煤矿井下的各巷道,当下我国多数煤矿的井下人员定位技术使用的是无线射频识别技术,该技术虽然也能对矿下人员展开定位,但是其定位并不十分精准,难以有效协助救援工作的开展。因此,必须要有效结合矿下的具体环境特点,深入和细致研究矿井下的网络定位系统及算法,研究与开发更加精准的煤矿井下人员定位系统,为矿下工作人员提供更强大的生命安全保障。 4.3全方位传感技术 为了能够实时检测井下瓦斯浓度,防止瓦斯浓度超过规定值而产生重大煤矿安全事故,要在矿下的各个重要位置布置传感器。传感器的大量分布并不会造成安全投入成本的增加,反之还会有效分担系统工作。实际系统运行和使用中,可结合矿井下煤矿采掘具体位置、巷道风速、瓦斯分布的波动等情况来设计和安置传感器(如图2所示),对各种设备是否吊挂、断电浓度、报警临界值等进行监测,实现传感器的大范围分布,保障煤矿井下工作人员的安全,确保煤矿井下各项工作的顺利开展[6]。 4.4矿下生命探测技术 一旦煤矿井下出现了恶劣的安全事故,借助生命探测设备可以快速开展抢救,加快搜救速度,尽可能减少人员的伤亡。通常煤矿下的环境及条件都十分恶劣和复杂,有些技术无法被有效运用于矿井下,对此为了更好应对出现安全事故后的井下环境,必须要研发高效的定位矿井下生命的技术。这一技术可以穿透煤矿岩石层,及时掌握并了解矿井下人员的生命情况,借助生命探测技术,可以最大程度降低事故中的人员伤亡率,切实为矿井下工作人员的安全提供保障。 5结语 在煤矿视频监控系统和通信技术不断发展的今天,煤矿企业的工作人员能够合理运用视频监控系统,加大对煤矿安全生产的监管力度,并且借助视频监控系统来杜绝各种不安全行为和因素,极大提升煤矿生产的安全性。 作者:陈丽 单位:六盘水宏通通讯信息有限公司 煤矿通信论文:煤矿自动化和通信技术探讨 摘要:现如今,我国煤矿的发展已经越来越好,很多大型煤矿已经充分意识到自动化技术和通信技术的重要性。在实际的煤矿开采中,人们应用非常先进的技术手段,将煤矿开采工作推向了更高的层次。从目前的情况来看,我国煤矿开采融合了自动化技术和通信技术,这些都是现代化煤矿发展中的核心内容。为了能够更好地提升煤矿产业的高效发展,有关工作人员应该充分认识到煤矿自动化和通信技术的重要性。本文将会针对煤矿自动化和通信技术的发展历程进行简单的分析,并对煤矿自动化技术和煤矿通信技术等内容进行具体的阐述。 关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代,当时继电器是一项主要的自动化器件,但是由于受到技术方面的限制,继电器的体积非常庞大,不仅操作起来十分困难,其安全性也较差,并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代,我国自动化继电器的发展出现了一定的进步,主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现,这为继电器的使用给予了有力的保障。后来,单片机的出现开始替代了传统的自动化设备,这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步,越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中,并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1.2矿井通信。在煤矿开采的过程中,会涉及很多的内容,为了确保矿井通信设备的快速发展,不仅要保证矿井设备的先进性,还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中,经常会遇到各种各样的问题,要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性,就应该充分认识到矿井通信的重要性,要求矿井覆盖面积达到一定的程度,然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中,还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率,常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统,这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步,高速监控网络已经实现了快速的发展,这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统,其中,冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是,从宏观的角度来看,由于我国工业控制网的开放性比较差,在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而,在矿井装备当中,常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起,这样的通信效率会更高,也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况,所以,综合来看,煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2.2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源,更需要先进的信息化网络技术,管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展,就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术,让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中,Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全,也可以起到很好的自动化控制作用,让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此,煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比,现代化的煤矿产业中,自动化平台软件的发展将会更受欢迎,因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源,还会很好地提升煤矿开采效率,为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2.3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中,经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等,这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设,就应该充分认识到现代化技术的科学性,不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采,这样不仅会浪费人力、物力,还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展,就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。 3煤矿通信技术 在现代化的矿井通信技术发展过程中,矿井有线通信技术占据着十分重要的地位,无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展,为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今,为了推动煤矿产业的高效发展,还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术,矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势,首先,矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步,越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件,为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展,就应该不断地提高局部生产环节自动化技术,让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中,为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中,煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中,还是在自动化技术的研究中,高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4.2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大,传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中,才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复,不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响,还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全,就应该将原有的旧式电缆替换成光缆,这样不仅可以提高电缆的利用效率,还可以大大提高煤矿的生产效率。4.3煤矿供电安全技术。现如今,煤矿供电安全技术发展十分迅猛,很多时候煤矿供电设备会出现一些故障,如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全,就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性,加强供电过程中的安全问题,避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失,还应该加大设备研究力度,争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本,还会大大提升监管效率,为煤矿供电安全给予更有力的保障。 作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术探讨 煤炭作为重要的能源,在国民经济发展过程中发挥着重要的作用,然而煤矿生产过程的安全问题一直没有得到有效解决。国家和企业对煤矿安全生产十分重视。将现代计算机监控和通信技术利用到煤矿生产过程中,能够对煤矿生产进行实时监控,减少事故发生的概率。 一、安全生产监控系统 安全监控系统是集计算机监控、信号采集、通信技术为一体的实时监控系统,将系统软件程序各个子系统、硬件电路模块化设计,从而便于硬件系统线路的连接,使安全监控系统在恶劣的工作环境下依然能够正常运行,因此,在煤矿企业生产过程中,利用安全生产监控系统,煤矿生产管理人员不仅能够对井下生产环境和工人作业情况进行实时监控,而且通过监控数据采集和分析,管理人员还能对生产环境做出决策,看井下工作环境是否安全,从而及时停止生产,避免安全事故的发生。同时利用计算机通讯技术,能够将煤矿生产活动记录下来,企业管理人员根据生产活动记录能够发现生产过程中存在的一些不足,而通讯技术则可以将煤矿生产的视频信息转化为数据信息。 二、安全生产监控和通信技术应用现状 (一)煤矿安全生产监控技术 不同的矿井应该使用不同的监控技术。我国煤矿开采已经进入深井作业,矿井深度达到500~1000米。这种深井作业电线传输的距离比较远,电气设备在这种复杂的环境中很容易发生爆炸,这种矿井可以使用树形结构的监控系统。如果矿井作业环境很恶劣、电压幅度变化大,很容易影响系统设备的传感器,所以用远程供电的方式代替煤矿安全生产监控系统中的传感器。 (二)GPS定位系统应用在生产过程中 煤矿生产过程的GPS定位系统的技术要求更高:比如井下识别卡安装的总数量不应该少于8000,煤矿安全生产监控系统的识别卡位速度应该大于5m/s;安全生产监控系统识别卡与分站之间无线传输的距离不得低于10m。 (三)煤矿移动通信技术 根据矿井作业的无线传输的规律和特点,可以分析矿井运行环境对移动通信技术的要求。对井下作业环境复杂,且电压变化大的矿井,应该采用全矿井移动通信系统和技术,同时结合现代高科技的无线网络技术,保证通信信号能够覆盖到矿井每一个区域内。一旦矿井发生问题,能够将信息及时,矿工及时撤离现场。 三、煤矿安全生产监控与通信技术未来发展方向 我国煤矿安全生产监控工作也得到了一定的发展,但是依然有不少问题。特别是当下很多煤矿企业已经进入深井作业,这对我们的监控和通信提出了更高的要求。随着网络技术、通信技术以及智能化技术的发展,煤矿安全生产监控系统可以更多地与这些高新技术进行融合,提高监控的效率和准确性。 (一)煤矿安全生产监控系统与物联网融合 利用物联网技术整合煤矿生产所需物资,比如将物资的质量、价格等信息进行比较,让煤矿企业选择合适的物资,从而降低企业生产成本,实现企业资源优化。同时,物联网技术也便于国家对煤矿企业生产经营活动进行有效监管。 (二)建立煤矿一体化通信系统 为了能对煤矿生产进行全方位监控,需要建立一体化通信系统。一体化系统具有生产调度、紧急呼叫、报警联动、应急扩音通讯、位置监测、避险与逃生声光提示、视频、语音、短信等功能。这样一旦生产过程中存在什么问题,煤矿工人通过通信系统能够及时与通信技术人员进行交流,从而对生产过程中存在的问题进行分析和指导。一体化技术还能帮助企业管理者与基层工人进行有效的沟通,及时将企业上层指令和思想传达到基层生产环节。 (三)无人地面遥控技术 煤矿采掘面是安全生产的重灾区,一些工作环境恶劣和危险的工作,可以利用无人地面遥控技术来完成。遥控技术可以大大降低企业人力资源成本,减少煤矿生产事故发生的概率。当前煤矿采掘面采用巷道遥控和记忆割煤,这种技术需要有人识别煤层才能完成作业,所以无法实现无人控制。因此还需要进一步提高煤岩识别技术,提高监控的精准度。虽然目前我们国家大力发展新能源,但是煤矿作为经济发展的重要能源,这种情况短时间是无法改变的。要利用现代科学技术、提高煤矿安全生产、实现煤矿生产的现代化、信息化,从而推动煤矿产业的发展。 作者:张帆 单位:长治技师学院 煤矿通信论文:无线通信技术与煤矿运输安全的关系 摘要:煤炭开采是在移动的生产环境中进行,因此,应用新技术进行新型煤炭开采和运输势在必行,也是提高煤炭行业安全生产的主要途径。针对复杂、危险的煤矿生产环境,以及应急系统的需求,本文将对无线通信技术在煤矿运输安全中的作用进行解析,对目前使用的几种无线通信技术进行分析,即系统组网、应急通信、人员定位、安全监测监控等,并阐述其可行性,为将来在煤矿运输中更广泛的应用无线通信技术提供借鉴。 关键词:无线通信;wesh技术;应用;应急系统;WiFi 针对复杂、危险的煤矿生产环境,以及应急系统的需求,煤炭开采是在移动的生产环境中进行的,当一个煤矿开采完毕后,需要将采掘设备、通信设备和人员等转移到下一个矿区。而井下巷道的掘进工作也是面临着不断移动的工作环境,设备规模之大,但同样需要根据工作进度随时搬迁。因此,减员增效是其提升安全生产管理水平的手段及目标。不能否认的是,我国的煤炭开采技术水平与发达国家相比有一定的差距,95%以上的煤矿都是井工进行开采,巷道深、煤炭赋存条件差、开采难,这无疑加大了煤矿减员增效的难度。针对这些基本状况,无线通信技术以其更便捷、更小、机动性更好的技术特征成为煤矿井下工作首选的通信技术。 一、现有无线通信技术及研究 迄今为止,我国煤矿井下采用的通信方式主要为有线通信,即采用光缆或通信电缆传输,但井下目前所用的无线通讯仅限于语音通信,多功能无线通信的应用少之又少。我国的语音无线通信方式有感应通信、小灵通通信、大灵通通信、漏泄通信和透地通信等通信系统。矿用小灵通技术是来源于移动电信网络中被广泛应用的PHS系统,井下及地面的语音无线业务功能主要由其实现;与小灵通系统相比,矿用大灵通通信系统基于CDMA2000技术,工作在450MHz,大灵通在某些方面克服了小灵通的一些特点,具有信号稳定、移动性好、通话清晰、抗干扰能力强、支持无线高速分组等业务特点。当然大灵通也有不足:功能单一、抗灾变能力差、协议标准化差等。而透漏泄通信、透地通信和感应通信都普遍存在着易受电磁干扰、信道容量小、可靠性低等缺点,从而使其应用范围受到限制。当然,新兴的3G技术可以在一定程度上弥补这些不足,但3G系统过于复杂且造价很高,关键是会受到严格的频率控制。所以,以上这些技术都不宜作为未来多功能煤矿无线通信的选择。 二、相关无线技术介绍及应用 1.蓝牙(Bluetooh)技术介绍。蓝牙技术采用扩频跳频技术的无线技术,采用高斯频移键控调制技术,在2.4GHz运行的非授权ISM频段,通信距离为10米左右,其传输速率最高可达3Mb/s[2]。蓝牙穿透障碍物很容易,可以实现点对多点全方位的数据传输。蓝牙技术融入安全的理念,一是内置128位加密和PIN密码;二是采用自适应跳频,可以限制来自其他信号的干扰。2.WiFi,即wirelessfidlity。WiFi被人们习惯用来称呼802.11b协议。该协议规定的发射功率实际为60--70毫瓦,不可超过100毫瓦,因此此类设备可作为符合安全要求的煤矿本质安全型设备[3]。WiFi系统以局域网技术为基础,组网方便,维护较容易,无需备案且不用任何费用,更加便于地面无线网络的覆盖使用,使用更加便捷;WiFi符合发展的趋势,相较于其他设备有更多的通话信道,通话质量更好,扩展能力也更强。WiFi技术具有价格低廉、可移动性好等众多优点,必然成为高速有线接入技术的有效补充,并且在有线接入需要无线延伸的领域中得到了广泛应用。由于可靠性、覆盖范围和数据速率的差异,WiFi技术作为有线接入技术在宽带应用上的补充。尽管会与蜂窝移动通信发生少量竞争,但是其会成为蜂窝移动通信技术的补充。不得不说,虽然3G技术是一个比较完美的系统,但其弱点是不能保证有效的区域和范围,WiFi亦是3G的重要补充,因此,3G技术与WiFi技术的结合将会有更广阔的前景。由于WiFi具有以太网传输和宽带数据接入的强大功能,因此也可以作为综合自动化监控数据传输、多网合一及光线环网对接的网关设备应用,于目前煤矿来说是较好的宽带数据通信解决方案。3.RFID技术介绍。RFID是一种通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的非接触的自动识别技术。基本的RFID技术包括天线、阅读器和标签三部分组成;阅读器在解码并读取信息后,由处理系统进行数据的处理;标签在进入磁场后,接收阅读器发出的射频信号,由感应电流获得的能量发送信息,或者主动把信息以某一频率的信号发送。 三、无线通信技术在井下应急中的应用井下应急系统中存在的问题 (1)网络冗余问题灾害极容易对通信系统的通信基站、线缆等造成直接损毁,要确保网络中单点的设备或线缆损毁不会导致整个系统的瘫痪,就要求应急通信网络要有多路由的网络冗余功能。(2)通信系统的应急通信问题救援成功的案例告诉我们,灾后井下的人员自救至关重要,但通信系统在灾害中易同时受损,如供电停止、线缆中断等。因此,通信系统终端在灾害背景下必然要具备应急脱网通信功能。(3)应急调度的问题应急情境下的常态应用与通信调度往往是很不相同的,出现的的线路拥塞这些情况,必须使应急通信系统具备特有的应急调度功能。上述问题中,采面与掘进面的通信终端与网络冗余的应急通信功能是较难实现的。随着更新的无线通信技术在煤矿运输安全中的应用,使得一切变得更为容易。 目前现有的大灵通、小灵通、透地传输等无线通信系统,均难以满足现实的需要。而WiFi技术和无线Mesh技术以其独有的自我修复、自我有话、无线传输等特点,使得煤矿应急能力大为提高,而这些新兴的无线通信技术将会在未来的煤矿安全生产运输中发挥越来越重要的作用。煤矿安全的标准一再提高,这在不断促使着技术的革新;技术的革新又在提升着煤矿生产运输的安全系数,二者相互推动、相互促进。 作者:闫自有 单位:云南东源煤电有限公司一平浪煤矿 煤矿通信论文:煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的核心控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿通信论文:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司
电子测量论文:电子测量仪在船舶计量中的应用 [摘 要]随着我国社会经济的快速发展,船舶运输行业也取得了巨大的发展与进步,鉴于此,就针对船舶做好相关的计量工作也越来越重要。而传统所普遍采用的测深钢卷尺计量方法,因受到测量器具与人为性操作因素的影响而导致各种误差情况时有出现,因而随着我国船舶运输行业的高速发展,在进行计量操作时亟需采取相关的电子测量仪器。本文就基于对电子测量仪的构造及其原理的分析与探讨,来进一步阐述了其在船舶计量当中的具体应用情况。 [关键词]电子测量仪;船舶计量;构造;原理;应用 近些年来,在船舶计量方面所采用的测量仪器发展迅速,尤其是以电子测量仪器为代表的计量设备在国外已经得到了大规模的推广应用。而我国在这一方面的应用水平还相对较为滞后,完全无法满足于快速发展的船舶计量需求。为了提高我国船舶计量管理的水平,我们不但要尽快加强对有关计量技术的学习,同时还应引入先进的电子测量仪器,尽快追赶上国际水平,以实现对企业效益的有效维护。 一、仪器构造及原理 本文就以美国霍尼韦尔公司(honeywell)所生产的HERMetic UTI2000 TOUCH电子测量仪器为例,详细介绍了这一电子测量仪器的仪器构造及原理。这一测量仪器目前在船舶计量方面有着十分广泛的应用,主要被用作于大型容器当中的液体空距、温度和底水计量方面。其可借助于尺砣上的电子传感探头,依据声波位于不同介质环境下传播速度差异来实现对于液面的精确定位,同时通过超声波的传输时间长短来就超声传感器和被测量介质之间的位高情况,具备一体化的测量效果,可实现智能化的自主校正,具备良好的测量精准性与稳定性。 (一)仪器构造 1、电子传感探头 这一部分内容就包括了导电性、温度传感设备、剩余空间、参考高度等内容,其还具备一项磁性开关,在将探棒伸入进储油罐内实施测量作业之时在通过两处位于存储罐底端位置的磁铁之时便可将探棒当中的电源开启。 2、电子终端 此部分仪器就包括有指示灯、显示屏、键盘、蜂鸣器、变压器等。其作用价值主要是通过将由传感器所获取到的信号转换成为蜂鸣器声响,同时指示灯发出闪烁并将数值读出并显示。将所测量介质的温度、稳定性、导电性及相关信息显示于显示屏之上。 3、存储管 这一仪器主要是通过不锈钢所进行制造的,在操作的过程当中可对传感探头发挥出较好的保护效果,在存储管当中安装了快速连接探头,仪器设备能够十分高效的被安装至船舱计量口阀门位置,其上端安装有顶盖,能够在不应用时对传感探头起到一定的固定及保护效果。 4、不锈钢卷尺 不锈钢尺是传感探头和显示单元信号传输与地线连接的重要中间介质,在卷尺的两面都印有一定的刻度值,其中一面为公制刻度另一面为英制刻度,在进行船舶计量时通过观察其刻度数值便能够准确的了解到反应点与读数标识间的距离,卷尺读数窗口具有明确的读数指示与视窗刷;其中所预先设置的清洁器能够有效的预防运输介质被吸入外壳当中,在清洁器上设置了两个开关按键,另外还有一个专门用作维护的工具。 (二)仪器原理 仪器传感探头即为不锈钢管,在其末尾出封闭有PFA头,主要是应用在对于高、低粘性液体的测量过程当中,其具体涵括有温度传感器、超声波液位传感器、导电电极等设备。能够通过一次测量便可完成对于船舱以及储藏罐体静态容器空高液位、温度、底水等四方面指标的测量。 仪器空距感应设备主要是采用两项压电陶瓷板以及电子电路所共同构成,在感测探头一端被浸入至石油液体当中,接收器即可获取到所发射出的超声波信号,同时将其所测得的各类信号及编码发送至接收器来引起蜂鸣器的持续声响,进而便能够实现对于空距的测量。通常在设备出厂之前已经对于传感器进行了校对验证,因此在投入应用之后的具体操作过程当中已经无需再对其空间与界面进行调节处理。 温度传感设备是由铂电阻温度检测设备所构成的一种元器件,其更多的情况下是被安装于温度电极当中,为了能够将测量反应时间尽可能的减短,在此电极当中便添加了一种导热体,能够将温度检测元器件所发出的信号转换为数字信号,此传感器电阻式温度检测器元件电阻值对于温度特性曲线均会存储于传感器存储器当中,且由于船舶发生偏移或是漂移等情况而产生出的误差值均可通^安装于传感器探棒当中的微处理器来予以校对与补偿,微处理器能够将更多的数据信息予以串行化同时将之显示于控制面板,将所测得的数据如实的显示出来。此时若要对传感器亦或是卷尺再进行更换也无需再次予以校对验证。空距、温度转换和设定等相关操作均可借助于控制面板来实现。 在对介质界面进行检测之时,主要是利用单个测量电极与接地电极间的导电性来对液面分界点进行测量,在仪器通过非导电液体空间进入至导电液体空间之时,传感器导电电极和与之相关的电子电路编码信号便会将蜂鸣器声响从长时间的持续,转变为中间存在一定间隔的声音,进而便能够完成对于介质界面的精确测量。 二、在船舶计量中的应用 (一)参考高度测量 在船舱计量口阀门处正确连接仪器,同时做好对地线的连接工作,卷尺清洁器应被设定为关闭状态,开启舱计量口阀门同时启动电子测量仪,之后将不锈钢尺的把手旋转按钮松开,持续放入到船舱罐体当中,促使传感器能够完全浸入到所要测量的介质当中,在传感器触碰到基准底板后,按下开启按键,把仪器转换为浸入与温度存储单元,其中“+”键能够切换出仪器的浸入功能,在此过程之中偏移量往往采用毫米为单位而展示于显示屏上,同时蜂鸣器每间隔2s鸣响1次。持续下放传感器直至其触及基准板蜂鸣器连续鸣响即可逐步将卷尺卷收直到蜂鸣声完全停止,在此过程之中要做好对显示高度的记录工作。 (二)空高测量 使卷尺清洁器处于开启位置,同时卷回直至蜂鸣器每间隔2s鸣响1次。而后关闭卷尺清洁器在传感器和船舱储罐当中的存储介质发生接触后,对蜂鸣器采取适当的控制措施将会即刻使其转变为持续性的蜂鸣,此时应当位于反应处逐渐下放传感器以确保能够实现更加精确性的测量,相应的这时面板当中所标识出的数值即为剩余的空间高度。若仪器数值标识与剩余空间高度存在出入时,应当对读数采取及时的更正处理。 (三)温度测量 在对船舶存储舱体空高完成了测量工作后,即可调整仪器至温度测量处,依据空高测量数值来选取适宜的温度测量点,将曲柄把手旋转按钮松离,持续下放卷尺促使传感器可进入至规定液位高度,将传感器在这一液面高度进行摇晃,以保障温度探棒能够逐渐测得附近介质的平均温度。温度对于介质稳定性的影响信息会交替显示于仪器面板,在其所显示的数值趋于稳定后便可进行读取并予以记录。 结束语 总而言之,在日常的工作实践中,应用便携式电子测量设备,不但具备先进的技术优势,且其功能种类十分多样,操作起来也十分便捷,同时还可极大的提高测量作业的安全性,有助于降低油耗及污染情况,可大幅度的提高计量工作的精确性,能够同时实现对介质温度、液位与底水的精确测量,在船舶计量方面作用价值巨大。 电子测量论文:浅谈电子测量的应用 【摘要】 随着科技的不断发展,国家的科技力量也不断增强,计算机、通信技术等高科技产业也不断的更新换代。与此同时,“电子测量”这一名词就出现在我们大众的视野。并且也作为一门课程进入到各大高校,之后就不断的被运用到各大领域中。电子测量技术凭借自身的优势,在科学技术领域具有重要地位。下面我们就电子测量技术进行深入的研究。 【关键词】 电子测量 应用与发展 虚拟时代 一、电子测量 如果我们想要对研究对象进行定量评价,就必须通过测量来实现,而在所有的电子技术中,能对研究对象作出中肯的分析和评价的只有测量。那么电子测量到底是什么呢?电子测量是以电子技术为基础手段的一种测量技术,也是测量学和电子学相互作用下的产物。它主要运用电子科学的原理、方法和设备等对各种电量、电信号的性能进行测量,而且也可以通过各种传感装置对非电量进行测量。 二、电子测量的特点和作用 电子测量被广泛的应用,其自身肯定具备了其他技术所没有的特点。首先就是电子测量的测量量程广。量程,就是仪器测量范围上限值与下限值之差,而我们所要测量的大小差距较大,这就对测量的要求更高,量程广就是电子测量技术的显著特点。其次是电子测量的测量速度快。因为电子测量是通过电子的运动和电磁波的传播来进行工作的,所以测量速度是其他技术所不能比拟的。当然不止这两个,例如测量准确度高、频率范围比较宽等也同样是电子测量的特点。 电子测量不仅在科技领域有很大的作用,在我们日常的实际生活中也有很大的意义。电子测量的出现使人们认识了电磁波,对波的了解更加深入;显微镜的不断换代,使人们发现了生命活动的基本单位――细胞。“没有测量,就没有科学”,门捷列夫用这句名言肯定了电子测量的作用,可见电子测量在科学发展中至关重要。 三、应用与发展 电子测量可以通过传感器将非电量变为电量进行测量,这也就是广义上的电子测量。而狭义的电子测量则包括更多的方面,如能量的测量、电路参数、信号特性、设备性能的测量等。电子测量的出现也使一大批电子测量仪器出现。这些仪器经历了从模拟仪器、数字仪器、智能仪器,最后到虚拟仪器的发展过程,到达了二十一世纪电子测量发展的前端。随着科学技术的不断发展,这也就对电子测量提出更高的发现要求,所以应该致力于电子测量技术的深入研究。在未来的发展过程中,电子测量的发展方向有以下几点: 1.加大与计算机、通信技术的融合。计算机、通信是这几年来发展速度飞快的信息技术,电子测量依然是其重要的组成部分。利用先进的科技手段,使电子测量技术与计算机、通信的应用更好的结合起来,相信在未来的发展中可以看到电子测量技术在计算机、通信行业中的应用有更好的发展。 2.制造技术趋于现代化。针对电子测量所研究制造出的测量仪器也不断的发展,但应该加快其发展。在国外,EDA、SMT等制造技术,大大提高了产品的制造质量。而我国也应大量采用CAD、等技术,实现技术的“模块化”,使测量仪器的研究周期不断缩短,这样就是电子测量仪器更新换代加快,有效的提高我国在电子测量领域的发现水平。 3.电子测量仪器的通用化。传统的测量仪器过多的依赖于硬件性能,这就使电子测量仪器在科技领域中的发展受到了限制。硬件性能的操作、控制等在一定条件下会使电子测量仪器不能正常的使用,从而对相关产业的发展产生影响。我们可以根据电子测量的需要,把控制性能与其紧密结合,改变软件的设计从而达到改变测量仪器的功能,使得一台测量仪器可以同时实现多种功能,增加测量仪器的用途。 4.测量平台的扩大化。国家在前期的发展中着重制造业的发展,通过制造业的壮大来提升我国的实力。但随着电子测量的出现,我过也开始发展能为电子测量提供平台的服务行业。但是目前来说服务业的发展数量并不能很好的满足电子测量的发展,所以我国在今后的发展中要大力发展服务业,鼓励那些经济实力雄厚的电子仪器高新技术企业更好更快的发展,给予他们更多的政策支持,促进电子测量技术的发展。 四、虚拟时代 二十世纪八十年代,第一台虚拟仪器在美国诞生。随后就在全世界范围内引起一系列的效应,各国纷纷开始朝着虚拟化方向发展。虚拟仪器产品在全世界所占比重在不断增加,我国也正积极的投入到虚拟仪器的研究中。想要打破国外企业的垄断局面,促进电子测量仪器虚拟化的快速发展,从而带动国内企业的发展,进一步提高自身实力。 结语:第三次科技革命以来,我国科技发展水平走了质的提高,电子测量技术在我国的发展成效也特别显著。但是,未来电子测量技术的发展依然是科技发展的重要部分,而我们更是要实现“兼容性,模块化,软件化”三位一体的发展模式,才能使电子测量技术得到更好的发展。总之,电子测量技术是多领域共同发展的结晶,电子测量技术的发展也必然推动着国民经济的发展,提高我国的国防实力。 电子测量论文:基于项目教学法和微课在《电子测量与仪器》实验教学中的应用 摘要:随着我国电子测试技术进入标准化阶段,企业要求从事电子测试的人员的实际能力也在不断的转变,而目前高职教育中《电子测量与仪器》课程的实验教学由于实验项目缺乏创新,还是以课本理论实验传授为主的模式,很难适应现代化企业对电子人才的要求,因此本文讨论了项目教学法和微课在电子实验教学中的必要性,并提出了项目教学法和微课在实施过程中的几点思考。 关键词:电子测量与技术;实验教学;项目教学法;微课 0. 引言 人们通过测量来认知世界,揭示世界运行的客观规律,从而拥有改造世界的能力,可以说没有测量就没有科学,而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程,其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用,实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力,更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1,2]。 而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况,同时在电子测量与仪器的实验教学中,由于传统的实验教学模式与教学方法的限制,往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求,存在着严重的滞后问题,已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。 一般的电子测量实验教材理论分析较多,针对具体的问题的测量方法介绍较少,且实验过程也相对枯燥,往往学生们面对实验元件没有头绪,不知从何先手,所以需要更多的实践教学实验[4]。 1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题 《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程,其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献,并结合自身多年的电子测量实验教学经验,归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题,主要有以下几点[5]: (1) 实验教学资源的匮乏 高职教育一般比较注重理论的教学,侧重于基本知识的传授,往往不重视实验室的建设,而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程,重在培养学生的技术能力和创新性,但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少,教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制,许多实验教学不能实践性地进行操作,只能进行理论知识的讲解,导致大部分学生不能准确把握知识点,难以理解电子测量实验的技术要点。 (2) 内容有些枯燥乏味。 实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用,如模拟式电压表的检波器基本原理与结构,数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成,万用表的组成原理等,都涉及了许多基础电路图和原理框图,内容比较枯燥乏味,难懂不易理解,学生易产生抵触厌学情绪。 (3) 测量仪器分类较多,但实验教学课时有限。 随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展,大量新的一代电子元器件诞生,电子测量仪器功能越来越丰富,技术指标和性能也不断提高,用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势,测量仪器分类越来越多。 2. 项目教学法和微课的实验教学实践 在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法,完全由学生独立设计与实施显然是不合适的,可先在老师的指导下,通过针对实验教学中某个实验任务,由学生和老师共同制作实验室微课,加快学生得到新知识和新技能的储备过程,然后实施项目教学法,加深学生对理论知识点理解,提高实际操作能力,最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频,通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。 (1)项目选择 由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分,因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间,如某型号信号发生器的演示视频,基于虚拟仪器的电压测量系统等等,经实践证明,通过微视频的播放,能极大的提高学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,加快了学生的理论知识的理解和储备。 (2)项目设计 项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点,以工程实践需求对实验教学内容进行设定,项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定;项目设计时,不一定要涵盖所有实验知识点,但重点知识必须涵盖;根据实验项目总体要求,把实验教学内容隐含在具体的项目,让学生在执行的过程中自己提出问题,提高综合解决实践问题的能力。 (3)项目实施 首先老师可结合该项目才工程实践中的应用,讲解项目的目的和要求,让学生对整个项目有个总体的了解,其次,老师应确定好项目的分组情况,由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。 (4)目评价 项目的评价可分为三个阶段:自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下,项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题,怎样解决的,解决效果怎样,最终实验成果是否符合要求等方面,明确项目的得与失,并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下,各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果,然后通过公开答辩,且其他小组成员均可以对该项目提出问题,以评价促进学习,大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况,给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求,且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。 3. 总结 微课作为一种新出现的教学方式,很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展,结合项目教学法,可构成PDCA循环圈,且在整个循环圈中,学生都是直接的参与者,不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力,更可让学生明白团队的能量。通过实践证明,项目教学法和微课相结合的方法,必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果,同时,也更加的切合专业技术培养方向,为学生以后就业、创业和发展创造了条件。 电子测量论文:我国电子测量技术的发展 [摘 要]随着世界经济的发展,计算机技术和通信技术也在不断的发展着,电子测量仪器的准确性和速度以及检测的功能都在迅速提高,对这些方面的要求也在不断提高,电子测量仪作为测量的重要仪器,他的准确度也在一定程度上反映了国家科学技术的水平,所以,我们应当顺应时代的发展,了解电子测量技术的发展、技术指标、结构特点等等全方面了解电子测量技术,对现有电子测量技术通过运用先进的技术,对电子测量技术不断创新发展,做出更大贡献。 [关键词]电子测量技术 发展 现在世界的发展主要依赖于科技的发展,要想在现在世界中立足,必须发展自身的科学技术,满足现代社会工业化和现代化的发展要求。但是,随着社会发展的日新月异,社会生产以及创新的日益发展,对电子测量仪器的发展不能满足现代社会的需求的现状是对电子测量技术的一个重大考验,电子测量仪器需求不断的更新换代,并将软件技术、虚拟技术和无线通信技术等新技术应用到电子测量技术中,使电子技术在智能化、精确化、简约化和多功能化等多方面得到提高,同时,这也是未来电子测量技术的发展方向和发展趋势。同时,应该注重对这些方面的创新,如果出现了现在的技术条件不能满足电子测量仪器的要求的情况,通过这些时间也可以为后续改良电子测量设备的做出积累,我们要结合现代社会对电测测量仪器的需求和专业的电子测量技术的知识,对未来电子设备的发展做出贡献。 1.电子测量仪现状 1.1 多功能化 现有电子测量仪器应当和以往的传统电子测量仪器不同,原有测量仪器仅仅只是依靠硬件设备发挥检测的功能作用,这一测量方法限制了测量设备的用途,现在已经发展成为了对一些有特殊要求的测量任务,现在通过对测量仪器的改进,让一台电子测量仪同时可以完成几种任务,不仅仅是针对单一的任务,大幅度的提高了电子测量仪的使用率,实现了电子测量仪的多功能化。通过对任务的整合转换,使电子测量仪能够同时实现热能、光能、电能等多种能量之间的转换,使电子测量仪对多种数据进行测量,从而使电子测量仪具有多功能化的特点。 1.2 模板化 模板化,指的是设计技术采用功能模板化。通过对测量仪器的模板化进行调整,对测量仪器起到及时配置的要求。在对测量仪器的性能上实现模板化的调整,将模板化技术运用在电子测量仪器中,⒋蠓度的缩短创建一个新模板、新系统的时间,减少了新建的测量步骤等等。在电子测量仪器的更新上,我们也可以运用到模板化设计理念和模板化技术,能够辅助测量仪器的更新,使测量数据更加精确,保证了在测量中数据的准确性,所以模板化理念和模板化技术将是电子测量仪器未来发展中一个具有较好发展势头的一个新兴技术、 1.3 多技术综合化 电子测量仪器技术的发展理念是智能化控制,通过相互结合多项技术,对设计理念、生产工艺和发展模式等多项技术进行改进,使电子测量技术更进一步。可以将技术应用在电子测量技术中,例如在电磁检测仪器中,通过对无线通信技术、超导体传输技术、微电子设计和纳米技术的结合,使测量仪器成为具有现代化技术的创新性技术。除此之外,还可以把大数据计算和传统的电子器件测量仪器相互融合,测试人员能够在最短的时间内得到电路的测量转换数据,加快工作效率、减少数据获取的时间,在最短的时间内对电路做出调整。 2.未来电子测量技术的发展 2.1 软件技术 软件技术指的是将微管理芯片技术这一软件技术应用在电子测量设备中,这种方法受到了大家的好评。从上世纪80年代起,软件技术就已经开始被专业的一起技术研究者使用。随着科学技术的迅速发展,在20世纪90年代时,DP结合软件技术组合成的虚拟电子设备新兴软件技术出现,软件技术在电子测量仪器中的运用一直持续到现在任然被认为是一个可以长足发展的技术,有越来越多的软件技术被应用到电子测量设备的设计中,例如RC-42、CIB、USB等许多的新型电子技术都被运用到测量仪器中,这样的设计为设备的测量功能提供了标准的结构器件,例如将计算机软件技术应用到仪器中,我们就能通过对计算机的windows页面进行操作取得测量结果,有计算机的操作系统和统计系统对测量数据进行收集、排列、整理、计算和统计,然后将数据但应到显示页面,增强了仪器的说一句管理的性能,所以,软件技术是新一代电子测量仪器中是一个很大的进步,我们在未来的发展中应该更多的应用该技术,使电子测量技术做出进步。 2.2 虚拟测量 虚拟测量是属于一种数据精确度较高的测量技术手段,虚拟测量技术在电子测量技术中的应用将会带动电子测量技术的发展,但目前虚拟测量技术并没有得到较好应用,虚拟测量技术对测量仪器的要求较高,要作用虚拟测量技术,必须提高当前电子测量仪器的质量。虽然目前虚拟测量技术没有得到应有的重视和应用,但任然有技术专家对该技术进行测量应用,并且取得了一定的发展进步,为未来虚拟测量技术的发展打下了坚实的基础。在对电子测量设备的研发中,在各类传感器、元件和技术中的研发条件下,研发出了各种适用于不同类型的专业、迅速、智能化的专业仪器。虚拟测量技术是未来电子测量仪器发展的重要特点,我们应该对此加以研究,获得更准确地数据。 2.3 无线通信 无线通信技术指的是将无线信号传输到与各个地区相互联系的互联网进行综合应用的新型移动网络技术,是属于未来通信设计中一种重要的手段。现在的无线通信技术应用广泛,例如WiFi,WiFi技术是一种盛行于全世界的无线网络技术,WiFi技术是由世界以太网络兼并组织命名的一种专业的网络术语。WiFi技术也是一种短距离的无线信号运输技术,指在几百米的范围类电子设备可以通过与互联网相互连接获取无线信号。WiFi技术仅仅只是无线通信传输技术中的一种技术,除此之外,还有许多的远程无线网络技术也可以在电子测量设备设计中被推广。例如,现在光纤远程信号传输技术属于比较新型的网络技术,能够在较远的距离之间进行信号传输,也能成为一种远程监控的无线网络技术。所以,我先通信技术也是我国未来电子测量仪器中一种比较特殊的应用,将成为新一代电子测量设备的技术特点。 3.结语 在科技飞速发展的今天,电子测量仪器也在不断的发展。在21世纪中,我们对于电子测量仪器的需求量越来越大,电子测量仪器的市场需求也在不断增加,在市场竞争激烈的现在,对电子测量设备的设计技术奥球也越来越严格。要具有兼容性、精确性高和稳定性强的电子测量设备才能满足现代工艺、生茶和生活的要求,我国目前的电子测量设备具有了一定的先进技术,为我国的电子测量设备市场输出了许多先进的设备,但是任然存在着巨大不足,尤其是现在技术不能满足高速变化的技术和要求,在电子科技技术水平这一方面任然还存在着许多的不足,有着较大的进步空间,所以,我们在对电子测量设备进行设计时,必须和想在发展技术相结合,明确我国电子测量技术的特点,结合创新研制出世界领先的电子测量设备。 电子测量论文:电子测量误差分析研究 摘 要:如今人们的生活中,电子测量仪器的应用已经十分的普遍,但是在实际的测量中很容易受到其他外界因素的影响,就使得测量的结果存在误差,难以进行我们之后的数据需求。在文章的讨论中,主要就电子仪器测量中存在的误差问题进行分析,从电子测量误差的概念进行出发,分析了造成电子测量误差的原因,并且针对这些原因,提出了一定的建议,希望能够在之后的测量中减少误差,提高我们测量的精准度,更好的应用于生活中。 关键词:电子仪器;测量;误差分析 前言 现在生活中的技术已经渗透到我们生活的方方面面,可以说其中的电子测量是无所不在的,在我们的生活中处处都有着应用,给我们的生活带来了极大的便利。例如我们经常使用的电子秤,测量中使用的电压表、电流表等,都涉及到电子技术的应用。但是在电子的测量中,由于它们的灵敏性,往往不规范的操作或其他原因的影响就会造成实际测的数据具有偏差,给我们接下来的数据应用造成严重的影响。所以在接下来的分析中,主要就电子仪器测量中的误差问题进行分析,保证能够对测量中的误差降到最低,从而更加准确的反映出我们所测量数据的准确性。 1 电子误差存在的类型 电子仪器测量中根据造成误差的原因不同,大概将这些误差进行了简单的分类,在之后的降低误差中能够有着更好的针对性。由于电子测量中所应用的计算数据思路存在着一定的偏差,难以对数据准确的进行计算,这属于系统误差;接下来就是在实际的测量中,由于操作过程中,每次的实际操作不能够完全一致,这就使得在所得到的数据上有着一定的不同,这类误差一般为随机误差,可通过多次测量,减少其误差;同时由于在实际的操作中,由于操作人员的操作流程不够规范,并且可能在读数中有着人为因素的影响,造成了测量的结果与实际值有着较大的偏差,这种误差被称为疏忽误差。在这几种误差中,有的可以通过人为的进行多次操作或者规范操作将误差降到最低,增强电子测量的数据的准确性。 2 电子误差产生的原因分析 2.1 测量设备的误差 测量的设备存在`差主要是所使用的测量仪器的附加件引起的误差,一般是由于仪器的读表精确度较低、仪器表的固定不够严谨或者仪表的零点存在问题、刻度不准等等问题。同时仪器所使用的电压不同、电流不稳定等情况都会给电子仪器的测量结果带来影响,造成所测得的结果不够精准的情况。这些由于电子仪器所存在的问题造成测量结果的误差是较少的,但是在实际的应用中,由于它在不同环境下的存放问题,也会产生一定的误差影响,不过这种误差可以通过对仪器的校准的方式对其进行降低,保证能够更好的为数值的测量提供依据。 2.2 人为使用的误差 人为误差主要是相关的测量工作人员在实际的测量操作中造成的影响,一般是由于测量人员的分辨力、视觉疲劳或不良习惯等造成的,同时不否认部分测量人员缺乏责任心使得测量的结果存在问题,同时不好的操作习惯和对于刻度读错也是其中重要的问题之一。并且对于仪器的应用操作中所使用的规范程度也会给测量的结果造成巨大的影响,或者说在测量中没有按照操作规范进行预热、调节和校准等工作,都会给接下来的测量造成误差。同时在不同的人员进行测量中,不同人员之间的差异也会造成读数的误差,使得测量的结果出现不同,造成数据的不准确,给接下来的数据的使用带来困扰。 2.3 外界环境影响的误差 对于不同仪器所使用的环境也是不一样的,在实际的测量操作中外界环境的影响也是巨大的。外界环境中的温度、湿度、电磁场和外界振动的影响对于仪器的测量要求条件的不一致性也会引起对于测量结果的误差。同时在校准的过程中,对于所需要的外界环境的达不到规范的要求,就使得仪器在首先的校准中就造成了误差,这样的结果对于仪器测量结果的影响是显而易见的。所以在实际的电子仪器的测量中,外界环境的因素对其影响是不容忽视的,这就需要引起我们密切关注。 3 减小误差的主要方法 3.1 对设备误差进行减少 不同的仪器设备有着不一样的测量精度,在这样的测量中能够保证测量的数据的准确性,并且在每次的测量中,都需要对仪器进行校准,保证仪器的准确性。同时对于一定时间内不使用的仪器,需要对其进行定期的检测,减少仪器本身的问题所带来的误差,这样才能够在一定程度上提高测量的准确度。因此在对仪器的问题提高测量的准确度的时候,需要尽量将被测量出现在接近仪器表满刻度的区域内,这样便在一定程度上增强了读数的准确性。同时在使用之前对于仪器的校正更是十分必要的,要求能够将仪器的刻度、指针等问题进行准确的校正,同时需要保证仪器的附近没有磁场等严重干扰物的存在。对于仪器所存放的环境也需要进行一定程度上的保证,这样也不会对仪器造成损坏,在之后的使用中出现误差等问题。 3.2 规范人们的操作方法 对于仪器的使用,都是会经过人工的测量,在人工进行测量中,相关测量工作人员的操作方式对于测量的结果也是有着较大的影响的。对于人为因素所产生的误差,大多是由于人们在实际操作中没有按照规范的操作流程进行测量,这样便不能够有效的保证测量数据的准确性。需要注意的是,纵使有些电子仪器设备在实际测量中严格按照操作的规范进行测量,对于仪器的不同,也会存在着一定的误差,这也是需要人为进行注意到的。并且在对数据进行读数的过程中,需要提高工作人员的责任能力,准确的对这些数据进行记录,保证为接下来的数据处理提供更好的数据。同样为减少误差的出现,我们在进行读取数据和记录中,可以通过多次进行记录或者采用多人对同一数据进行记录,最后求得其平均值,增强数据的准确性。 3.3 降低环境对设备的影响 对于电子设备对数据的测量中,外界环境的影响虽然比较难以注意到,但是经过实际的评定,电子仪器外界环境对测量数据的影响也是十分巨大的。首先对于电子仪器的调节,需要保证外界环境符合电子仪器校准的要求,这样才能够更好的保证仪器在接下来的使用中测量的更加准确。同时环境中湿度、温度、电磁场和热源的影响对于仪器的考验也是比较大的,在外界环境多变中进行存放测量的设备,肯定会对设备造成一定程度上的损坏,在之后的测量应用中,不能够准确的进行测量的工作。并且在电子仪器进行实际测量中,需要特别注意周围电磁场的影响,因为电磁场的存在会严重影响到小磁针的指示,这样纵使操作再规范,也难以保证读出精确的数据。所以在电子仪器的测量中,需要特别注意外界环境的影响,增强测量的准确性。 4 结束语 在如今的生活中,电子仪器应用的十分普遍,但是对于影响其测量精准度的影响因素也是很多的,同时由于测量的方式,不管通过怎样的测量方式,多么先进的测量设备,测量结果存在误差是难以避免的,但是在实际的测量中,我们可以通过对出现误差的原因进行分析,在一定程度上降低误差,使得测量的结果更加的接近准确值,在最大程度上反映出测量的本质属性,以满足人们的需要。同时对于影响电子仪器测量的分析,这样便能够对我们之后的测量方式进行调整,采取一定的措施减少误差的影响,避免不必要的误差产生,提供测量的精准性,提供可靠的数据来源,方便人们的研究工作。 电子测量论文:数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用 摘 要:数字信号处理技术在电子仪器测量中是非常重要的,人类社会的发展是离不开测量的,电子仪器在使用的过程中主要的作用就是要进行相应的测量,因此,将数字信号处理技术应用到电子测量仪器领域就变得越来越重要。本文就是对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:数字信号处理技术;电子测量仪器;应用 数字信号处理技术就是指利用计算机或者是其他的信息设备来对相应的信号进行分析和处理,从而得到有用的信息的过程的一门技术。数字信号处理技术可以将同一类型的信号转变为数字信号,这样计算机就可以进行相应的处理。目前,人们对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行了大量研究,数字信号处理技术对于电子仪器的测量有着非常重要的意义,必须要重视数字信号处理技术。 一、数字信号处理技术的重要性 (一)测量的作用 测量也可以使得生产活动的行为更加规范,在机械零件制造的过程中,已经生产完成的机械零件必须要进行相应的检查,判断这些零件是否符合相应的标准,而且通过测量也可以了解相应零件的各个环节是否符合零件的使用要求,工作人员对于零件的参数进行充分的了解,才能够在生产制造的过程中落实到每一个生产环节。 (二)数字信号处理的意义 测量技术在不断地发展,目前测量工作使用的都是电子测量仪器,电子测量仪器的应用使测量结果更加精确,也提高了测量的效率,但是电子测量仪器的测量结果都是利用电信号的形式来进行表示的,这样测量人员就很难对测量结果进行相应的分析,但是数字信号处理技术可以将电信号进行转化,转变为数字信号,这样工作人员就可以利用数字信号处理技术来对相应的数字信号进行分析,保证了后续工作的稳定运行。在电子测量仪器测量的过程中,如果使用的是直流电压,那么就要进行数模转换,如果使用的是交流电压,那么就要先进行交流电压和直流电压的转换,之后再进行数模转换。这样就可以使得测量的结果更加准确。通过相应的实验可以发现数字信号在利用的过程中可以对整个电子测量仪器的测量过程进行简化,这样复杂的问题简单化,就使得工作人员的工作效率提升,减少了各种因素对于测量结果的不利影响。 二、数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 (一)在发生器上的应用 发生器就是信号源,这是一种十分重要的电子测量设备,发生器使用的是频率合成技术,但是无论是直接的数字频率合成技术还是间接的锁相式频率合成技术,都必须要利用低通波滤器来完成相应的测量工作,数字信号处理技术的主要内容就是进行滤波,而合成信号源能够克服晶振仅仅能够提供特定频率的相应缺陷,提高了信号输出频率的准确性和稳定性,还能够使得输出信号频率达到与基准频率相同的高度,在这样的情况下,数字信号处理技术就能够提高发生器的功能,使得信号源变得更加稳定。 (二)在电业测量中的应用 电子测量的过程中,电业测量是非常常见的,也是最为基本的测量方式。电业测量的机理就是将测量的电压转变为直流电压之后再进行相应的测量。目前电业测量已经被数字化,数字信号处理的过程中涉及两个核心的问题:一个是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。但是无论是哪一种转换,A/D转换所包括的量化和取样都是数字信号处理技术中非常基础的环节。在实际的应用中,将这两者应用在了电压表上,这样电压表的测量准确性就得到了一定程度的提升,测量的范围、抗干扰能力和分辨能力都得到了提高。 (三)在示波器中的应用 示波器是一种利用波形硐允静饬拷峁的一种电子测量仪器,被测量的信号必须要将电子束打在相应的荧光物质上,这样屏幕上就会显示出相应的图像,工作人员就可以对所显示的图像进行分析和解读。如果使用的是常规的电量,那么示波器均能够进行相应的显示,例如频率、峰值、电流和电压。但是如果遇到了特殊的电量,就要通过一定的调整才能够利用示波器进行测量,例如调幅度和相位差等。示波器是一种常见的电子测量仪器,但是示波器在使用的过程中必须要符合相应的规范,如果违背了相应的操作要求,就会导致测量结果出现偏差。在正常的情况下,示波器设备所显示出来的图形能够准确地描述出被测量的信号,以下就是对数字信号处理技术在电示波器中的应用进行分析: 如果将示波器设备当作是信息系统,那么就可以得到相应的关系式:s0(t)=s(t)*h(t)。 其中,s(t)是我们需要测量与观察的相应信号,s0(t)是在示波器上所显示出的相应的波形,*是一种卷积运算的符号,h(t)是指已经输入的信号源。因此为了保证测量人员所观察的信号和示波器上所显示出来的信号的契合度较强,那么就要保证示波器的输入激响能够满足迪拉克函数的要求。这一函数为h(t)=δ(t)。 只有这一函数成立的时候,s0(t)与s(t)才能够相等,按照斯彭斯的信号理论可以得知,如果上述的说法要想成立,那么就示波器的宽带就要无限大,但是在实际的应用中,这一条件是无法达到的。而且示波器在使用的过程中,还会受到相应的3db带宽的影响。进行估算的时候,使用的是方根原则,而且被测量的信号就是高斯信号,而且高斯信号也是方根原则能否成立的关键,在实际的应用中,高斯信号极少,这样就导致了高斯信号与示波器之间会出现较大的误差。要想减少这一误差就要利用数字信号处理中的反卷积技术,相应的关系式如下:s(t)=s0(t)(l/*)h(t)。 在这一公式中,l/*就是指反卷积计算,在这对关系式中可以将误差缩小,这一计算公式在过去仅仅是在理论推力中得到广泛的应用,而在实际的应用中很少被应用。但是在科技不断发展的今天,通过数字信号技术就可以将这一理论应用到具体的项目测量中,使得电子测量仪器的应用范围更加广泛。 假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 结论 人类社会发展的过程中永远离不开测量工作,其是社会生产实践活动的重要基础,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障。通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上。虽然当前该种方式仍然存在着一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。 电子测量论文:虚拟电子测量仪器技术 摘 要 近年来出现的虚拟仪器突破了传统仪器的束缚,是仪器发展史上的一次革命。虚拟仪器技术是以计算机为核心的测试测量仪器组建技术,由计算机操纵,利用高性能的软硬件平台及模块化硬件板卡,结合高效灵活的应用软件,完成各种测量、测试任务。 【关键词】虚拟仪器 测量 LabVIEW 1 虚拟仪器概述 虚拟仪器(Virtual Instrumentation)是一种计算机控制的仪器系统,以通用化计算机作为核心的硬件平台,由使用者自己设计定义,具有计算机操作界面,测试功能由软件来实现。它通过应用程序,将通用化计算机与功能化硬件相结合,这样使用者可以通过友好图形界面,自己操作计算机,完成对被检测量的采集、判断、分析、显示、存储数据等功能。 1.1 虚拟仪器与传统仪器的比较 虚拟仪器是以计算机为基础的软硬件测试平台,它可代替传统测量仪器并自由构建专有仪器系统。传统的测量仪器受到硬件的限制不能发挥很大的互联。而虚拟仪器将仪器硬件搭载到计算机平台,再加上应用软件,将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合,大大缩小硬件成本和体积,通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理。 1.2 虚拟仪器系统的构成 虚拟仪器系统由硬件和软件构成,硬件是基础,软件是核心。基本硬件是计算机和信号采集调理部件。计算机自身包括微处理器、储存器、显示器等部件;信号采集调理部件为GPIB仪器控制模块,VXI/PXI,仪器模块/总线标准模块以及数据采集卡。软件构成主要有开发平台软件和用户应用软件。目前使用最多的计算机语言是美国国家仪器公司(national instruments,NI)的LabVIEW。LabVIEW全称laboratory virtual instrument engineering workbench(验室虚拟仪器集成环境),是功能强大灵活的仪器和分析软件应用开发工具,图形化,用图标来代替文本行,创建应用程序。 LabVIEW具有以下主要特点:图形化的仪器编程环境;高效内置的程序编译器;灵活的程序调试手段;数据采集与仪器通信应用的支持;数据处理和分析函数库;支持多种系统平台;开放式的开发平台等。LabVIEW程序包括三个部分:前面板、框图程序、图标和接线端口。前面板模拟真实仪器前面板;框图程序利用图形语言控制前面板上的对象;图标和接线端口把LABVIEW程序定义成子程序,实现模块化编程。 2 虚拟电子测量仪器概述 2.1 传统仪器测量系统概述 传统电子测量仪器,如信号发生器、逻辑分析仪、示波器、频谱分析仪等,都是硬件化的技术方案,因其结构上的先天局限性,决定了相互之间没有令人满意的互联与通信机制,不能实现充分的信息与资源共享,所以在不改变设计思路的情况下,难以组建成综合测试系统或电子测量平台,也就不能完成对被测系统的综合分析、评估,进而得出准确判断。 2.2 虚拟电子测量仪器集成系统设计概述 虚拟仪器技术是以计算机为核心的测试测量仪器组建技术,由计算机操纵,利用高性能的软硬件平台及模块化硬件板卡,结合高效灵活的应用软件,完成各种测量、测试任务;除信号的输入输出外,测量、控制、分析、变换、显示等功能均由软件来实现。 2.3 虚拟仪器与传统仪器测量系统比较的优点 虚拟仪器技术的优势是,使用者可以自定义专用仪器系统,功能灵活容易构建,应用面广。它符合“硬件软件化”发展趋势,被称作“软件仪器”。它的功能齐全且多样化,价格合理,因此具有很强的竞争力,在仪器计量领域有很大的发展空间。它主要有以下特点:软件是虚拟仪器的核心;性价比高;缩小仪器厂商与使用者之间的距离;扩展性强,开发维护费用低,可配置性强;有良好的人机交互界面;信息量大,测试过程完全自动化,数据可编辑、打印、存储,有完整的时间记录和测试说明;通过软、硬件的升级,可便捷地提升测试系统的水平和能力;信号电缆少,故障率低,有操作保护;系统开放、灵活,功能可更改,技术更新快;可以和其他设备互联;软、硬件都具有模块化、开放性、可重复使用及互换性等特点。 3 虚拟电子测量仪器设计原理 虚拟电子测量仪器的软件应用程序,由LabVIEW编程环境开发,动态链接库通过CLF节点调用,达到与USB控制器的互联通信。LabVIEW程序编写分为前面板和后面板,前面板有登陆界面和各个虚拟仪器界面。后面板是编程程序框图,对前面板的各个模块进行编程,再把它们整合在一起,组成一个大的、整体的程序框图。 程序设计中,使用软件模板提供的旋钮、按钮、开关、数字显示、图表、图形等控件,在前面板设置输入输出对象,按照使用者的实际需求,设计图形化交互界面。框图程序设计是图形化程序的源代码,与前面板一一对应,使用软件提供的结构控制、数值运算、字符串运算、数组运算、布尔运算、信号分析、波形处理、文件输入输出、仪器控制等控件,按照使用者的需求,控制和分配前面板的输入输出。程序中的数据信号根据程序逻辑关系,沿数据线流动,满足“数据流驱动”。 在虚拟电子测量仪器中,硬件部分由USB控制卡,信号发生卡和信号采集卡组成。12V电源供电,通过USB2.0连接到计算机,与软件连接相通。 作者单位 榆林职业技术学院神木校区 陕西省榆林市 719300 电子测量论文:与时俱进优化电子测量实验教学 【摘要】电子测量是获取信息的重要手段,是一切科学的依据,本文从电子测量的发展趋势和当今高校电子测量实验教学的现状出发,依据多年教学经验,对如何优化电子测量实验教学进行了探讨. 【关键词】电子测量 虚拟仪器 互动 开放 杰出科学家门捷列夫曾说“没有测量,就没有科学”。电子信息科学是现代科学技术的象征,它的三大支柱是:信息获取(测试/测量技术)、信息的传输技术(通信技术)、信息的处理技术(计算机技术),三者中信息的获取是首要的,因为测量是获取信息的重要手段,因此,国内外许多高校的许多工科专业,尤其是电子信息类专业,都把“电子测量”作为一门十分重要的技术基础课程。 电子测量是现代科学获取信息的重要手段,是从事现代电子科学研究的必备基础,也是培养学生实践动手能力的重要标志性课程。其特点是综合性强、实践性突出、应用面广泛、更新迅速。 电子测量包括测量仪器和测量理论两部分。当前电子测量仪器已经经历了由模拟仪器发展到数字仪器,又由数字仪器发展到智能仪器阶段;现在电子测量仪器的发展,主要呈现以下几个趋势: 1)量限扩大化趋势 2)集成化、模块化趋势 便携式仪器越来越多,使用者要求集成化、微型化,例如简单的数字温度计、湿度计等,成本低,可靠性高;仪器模块化,可以方便安装选件,可以方便升级,可以方便故障诊断和维修。 3)智能化趋势 具有很强的自校准、自诊断、自补偿功能;很强的存储、计算、报表输出功能;很好的用户界面,使用户很方便使用。 4)数字化趋势 无论高档还是低档仪器,数字化越来越普及。随着微电子技术的发展,数字电路的成本越来越低;随着各类仪器装上了CPU,实现了数字化后,软件上投入了巨大的人力、财力。今后的仪器归纳成一个简单的公式:“仪器=AD/DA+CPU+软件”,AD芯片将模拟信号变成数字信号,再经过软件处理变换后用DA输出。 5)虚拟化趋势 虚拟仪器的构成:计算机+软件+硬件(用于解决信号的输入输出) 虚拟仪器的特点:性价比高,传统仪器贵,虚拟仪器便宜。传统仪器功能固定,虚拟仪器改变软件即改变了仪器,可根据使用的需求随心所欲地组成仪器。 6)网络化趋势 通过局域网或INTERNET来控制和使用电子仪器,使工程师远在千里之外仍能遥控仪器和获取结果。 7)跨专业多功能化趋势 一台仪器,可测量多种参数,具有多种用途,而且这些参数是跨越传统上我们认为是不同的计量专业的。好处是节约投资,节省空间,携带使用方便。 而测量理论也由经典测量理论发展到经典测量理论与现代测量方法相结合、传统的测量技术与最新的信息科学技术相结合的新时期下的新的测量理论:如误差理论与测试信息论的结合、测试与控制工程结合的测控技术、测试与计算机技术结合的自动测试系统技术、测试与软件和信息处理相结合的虚拟仪器、测试与通信和计算机网络结合的网络化测试技术等。同时,与其他相关课程内容(如模拟数字电路、信号和系统、微机原理和接口技术、通信与控制等)的处理上,充分体现出了本课程与其他课程内容的有机联系和综合应用。 然而现状却是: 1、测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中,测量课程是独立的,实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用,使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然,测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的,而应有机的联系成一体。 2、学时数日渐减少,与其在电信专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术在非电信专业大概就是30―40学时之间,在电信专业为30―60学时之间(还包括实践教学),实验学时就更少的可怜了,对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。 3、随着高校教学改革的深入,虽然每个院校都购入了一些测量仪器,但跟扩招的学生数相比,却还是不够,当然这也与每个学校办学经费紧张有关,但毕竟对于提高学生动手能力和将隐性知识变为显性知识颇为不利。 4、实验孤立,与实际应用之间的联系好象不大。现有的测试技术的实验不外乎是一些测试仪器的使用,非常片面。其实测试技术应该贯穿于整个电信专业的实践当中。在电路实践中反应的是实验仪器的使用;在低频电路、高频电路的实践中反应的是实验电路;在信号、电子测量、传感器中反应的是实验原理;在大学生课外科技活动、电子设计大赛、数学建模、毕业设计中反应的是其综合应用。即其实验的体系结构应以实验仪器为基础、以测量方法为线索、以误差分析来提升、以实际应用为归宿。 故而要优化电子测量的实验教学,必须从现有的这些问题入手,提出相应的改革与整合方法,提高学生的学习兴趣,培养学生的综合能力。可以从以下几个方面入手: 1、研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。 测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用,并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路,再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM,无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解,使得学生起点更高,更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排,统筹规划;先从实验仪器的基本使用,到应用实验仪器测量基本电路及其电参数,再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器,计算参数,构成测量电路,设定实验步骤,完成各种任务。这样即可合理安排学时,避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。 2、提高学生的学习兴趣。 我总认为:“兴趣是学生最好的老师”,在多年教学中发现,如若学生对某一课程兴趣盎然,则其学起知识来必然事半功倍,在学习中能够化繁为简,化难为易,记忆力增强,跳跃性思维活跃,即其学习的主动性、独立性、积极性、批判性、创造性大大增强。 (1)模块化、多层次教学方法:多年来,我们在如何更好的实现学生能力培养方面进行了一些有益探索,我们认为,学生能力培养需 电子测量论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学国家级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 关键词: 电子测量;教学方法;考核改革 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量论文:仿真软件在电子测量学教学中的运用分析 【摘 要】近年来,测量学在社会诸多领域得到了广泛应用,在提高测量准确性等方面发挥着积极作用。但受到客观条件的限制,无法通过实验将实际电路组成展示给学生,导致学生无法深入理解测量学知识和理论。而仿真软件不受时空限制、便于检测,能够为电子测量教学提供更多支持。文章分析仿真软件概念及其对教学产生的积极作用,最后提出在电子测量教学中的运用策略,旨在为我国教学实践提供参考。 【关键词】仿真软件;电子测量学;教学活动;运用 信息时代背景下,计算机技术与教育教学深度结合,形成了很多教学软件。其中仿真软件能够克服客观条件,充分展示学习内容。电子测量作为一门具有实践性、抽象性特点的课程。当前教师在教学中采用传统教学模式,向学生传授的理论知识过于抽象,不够具体,无法帮助学生日后形成完善的理论知识结构。利用仿真软件开展电子测量教学活动,不仅能够提高教学活动效果和效率,还能够增强学生对教学内容的印象。因此加强对该问题的研究具有非常重要的现实意义。 一、仿真软件概述 所谓仿真软件,是指建立在集成电路、计算机技术基础之上的一种高级、快速的电子设计自动化工具。其融合了数据库、图形学及计算数学等学科形成一种通用性软件包。现有电子类仿真软件有View logic、OrCAD等,其中Multisim是国内外最为常用的DEA仿真软件。在实践应用中,不同仿真软件各具特色,如PSpice功能较为强大,适合对复杂电路进行分析和优化,而Protel综合性能较好,且使用范围非常广,能够将电路仿真及PCB设计有机整合到一起,提高仿真效果。 将仿真软件引入到电子测量教学中,能够突破传统教学抽象、枯燥教学方式,将教学内容以动画、图文等多媒体视听形式呈现出来,在轻松、愉悦的氛围中进行自主探究学习。电子测量技术试验需要设备投入非常大、且难度较大。如果引进仿真软件进行模拟操作,能够节省更多资源投入,且达到预期的教学目标,为师生交流提供良好的平台。总而言之,将仿真软件引入到实践教学中非常必要,不仅是教育教学现代化改革的需求,也是提高教学质量的有效手段。 二、仿真软件在电子测量教学中的运用 1.开展演示教学 在实践教学中,教师可以将仿真软件虚拟设备引入到课堂教学,帮助学生理解和消化理论知识。如果条件允许,可以配合电子白板进行师生互动,使得演示更加形象、具体,以此来调动学生学习热情。如在进行函数信号发生器相关内容教学中,可以借助虚拟设备进行仿真。经过仿真处理的信号发生器,图形更加逼真、形象,无论输入、还是输出端口都能够完全呈现出来。不仅如此,点击鼠标能够对设备进行操作,与真实的设备操作具有一致性。如选择输出波形、频率。在此基础上,教师组织并引导学生进行相关理论的讲解,然后操作控件,最后与真实的设备进行对比,以证明演示教学具有较强的说服力。 2.简化实验过程 众所周知,电子测量具有实践性特点,单纯依靠理论讲解远远不够,需要借助实践操作进行相应的补充,以此来达到预期的培养目标。以往试验教学中,教师需要搬运设备,不仅对设备性能产生诸多不良影响、缩短设备使用寿命,且使得演示操作过程繁琐、麻烦。对此,教师可以积极引入仿真软件,以此来简化实验过程。如利用示波器跟踪测量信号波形、测量电路等,在有限的时间内获得最佳教学效果。此外,教师还可以向学生介绍仿真软件操作方式和方法,使得学生进行独立的操作。 3.实现远程控制 现阶段,在实际教学中,我们不仅能够在智能设备中应用,还可以与计算机连接到一起实现远程控制目标。如在具体教学中,数字存储示波器作为一部重要的设备,对其进行讲解时,该设备自带STO实时监控软件,与计算机连接后,我们能够在电脑仿真界面上对设备进行针对性操作,如信号输入、探头衰减倍数的设置等。采取这种方式,能够对传统教学过程进行补偿,且能够帮助学生感受到对设备的真实性操作,增强学生对知识的体验,循序渐进地形成完善的理论知识体系。 4.加强课程设计 目前,社会对电子测量人才提出了更高要求,尤其是人才的实践能力。但现行教学活动中,往往侧重课程知识的讲解,实践课程相对较少,不利于学生创新意识及动手能力的培养。对此,基于仿真软件教学,我们将电子测量学与其他课程结合到一起,如模拟与数字电子的结合,设计出详细的虚拟电路图,然后进行波动监控、数值测量等相关知识的分析,计算并获取数据,为具体的安装、焊接等活动提供科学依据。上述过程,教师都可以引导并组织学生参与其中,给予学生更多自主权利,进行自主探究学习,跟随知识发展脉络开展实践学习。采取这种方式,既能够为学生提供动手机会,还能够培养学生实践综合能力。 不可否认,仿真软件对于电子测量教学具有促进作用,但从本质上来看,仿真软件的应用是一种教学辅助工具,不能够一味地使用,教师要注重虚实结合,兼具理论与实践,设置趣味性课堂,不断提高教学有效性。 三、结论 根据上文所述,仿真软件作为计算机技术发展的产物,是多学科共同作用下的结果,在提高教学质量、培养学生实践能力等方面占据非常重要的位置。因此在教学中,教师要加强对仿真软件的认识与分析,熟练掌握软件操作方式,并立足于电子测量教学内容,将仿真软件运用其中,构建趣味性课堂,调动学生积极性,优化课程设计、开展展示教学,深化学生对教学内容的理解,不断提高教学质量,从而促进电子测量教学持续开展,为社会培养更多专业人才。 电子测量论文:《电子测量技术》课程中应用Proteus仿真的教学改革实践 【摘 要】分析目前高职《电子测量技术》课程教学中存在的问题,研究将计算机仿真技术应用于课程教学中去,采用项目教学法,使得学生加深对基本知识的理解,提高学生的动手能力和研发能力,培养学生成为与时俱进的创新型人才。 【关键词】电子测量技术;Proteus仿真 1 电子测量教学中存在的问题 《电子测量技术》是高等职业院校电子信息类专业的一门专业课,其目的在于使学生理解常用电子测量仪器结构、原理,会正确选择和使用电子测量仪器进行测量,培养学生成为具有电子信息技术基本技能和综合职业能力的,在电子信息领域适应生产、建设、管理及服务第一线工作的高级技术应用型人才。该课程传统的教学方法多采用老师首先讲授理论,然后再实验室验证性实验的方法,随着现有高职生源水平的下降,传统的教学方法已经不能取得良好的教学效果,这就要求教师要根据实际情况,利用先进的教学手段和技术条件进行教学方法和形式上的改革。 多媒体技术是现代教育的一种有效的教学手段,教师可以将晦涩难懂的理论知识利用图片,动画等多种形式演示出来,既能引起学生兴趣也能使学生更容易理解知识。但是单纯的图片或者动画演示对于《电子测量技术》这门课程显然的不够的,它涉及到很多具体电路和仪器的工作原理,这些仪器的构成原理和使用方法较难理解。 2 Proteus仿真在电子测量教学中的应用 计算机仿真技术已成为现代工程中的一种有效手段,所以我们在教学过程中使用了电路仿真软件Proteus。Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的一款EDA工具,它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。 我们以信号发生器为例,将计算机仿真技术应用与教学中来,采用项目教学法,让学生利用之前所学的电路知识设计信号发生器。 信号发生器总方案如下: 信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件,也可以采用集成电路。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波―方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生正弦波波―方波,再将方波变换成三角波的电路设计方法。由RC桥式正弦波振荡器产生正弦波,经过迟滞比较器产生方波,再由积分电路产生三角波。 学生通过设计信号发生器的电路了解了信号的发生器的结构原理,也对振荡器,延迟比较器和积分电路原理和应用有了更深的掌握。而且通过计算机仿真软件来设计和搭建电路也节约的时间和硬件等资源,同时也避免了搭建实际电路时,由于焊接水平影响而出现的一些问题和故障。 3 总结 将Proteus仿真技术应用于《电子测量技术》这门课中,不仅使教学方式和考核方式多样化,也激发了学生对学习的兴趣和主动性,提高了教学效果和实践能力,也有助与学生在国家电子类各项竞赛中取得优异成绩,对毕业设计,创新项目和课外活动也起到了一定作用。 电子测量论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的核心是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。
煤矿机电设备维修管理模式探讨:浅谈煤矿机电设备维修技术管理与对策 摘 要:煤矿机电设备的维修管理是煤矿生产的重要组成部分,设备的维修质量将直接决定其使用寿命,并对煤矿生产效率产生重要的影响。然而在煤矿机电设备的维修技术管理中经常会出现一些问题,导致维修的效果不佳,机电设备仍然无法正常运行,煤矿生产也不得不中断,给煤矿企业造成了巨大的经济损失。本文将论述煤矿机电设备维修技术管理现状,并针对其中存在的问题提出相应的解决对策,以期提高煤矿机电设备维修管理的实效性。 关键词:煤矿机电设备;维修技术管理;对策 随着科技的快速发展,我国的煤矿生产技术有了显著的提高,不但生产效率有了大幅度的增长,而且生产的安全性得到了良好的保障,为煤矿企业创造了巨大的经济效益,而这一切都有赖于提升机、电动机、采煤机等机电设备的应用。由于机电设备长期处于满负荷运转下,容易发生各类故障,如果不及时将设备维修好,那么煤矿生产将无法继续进行,所以煤矿企业应重视煤矿机电设备的维修技术管理工作,确保各项措施能够真正的落到实处,为煤矿生产打下坚实的基础。 1 煤矿机电设备的维修技术现状 我国煤矿机电设备的维修起步较晚,仅有30余年的历史,这造成了迄今为止我国尚未建立完整的煤矿机电设备维修管理体系,在机电设备的管理和维护上缺乏明确的指导依据,生产和维修严重脱节。很多煤矿企业都存在重效益、轻维护的思想,既没有引进先进的维修管理理念和方法,也没有对设备进行动态的监控,而传统的维修技术只能应用在设备损坏时,耗费的时间长,维修效果差,导致设备的使用和维修不科学,报废率较高,企业的固定资产损耗严重。 煤矿机电设备所在的环境较为恶劣,煤矿中也存在较多的危险源,而煤矿企业仅将机电设备维修作为辅助职业,提供的福利待遇不符合技术人员的心理需求,不仅无法吸引高水平的技术人员前来就职,而且企业内部员工流失率居高不下,致使煤矿企业的机电人才十分短缺。由于机电设备的种类多,占地面积广,监察工作无法全面覆盖,具有较大的随机性,同时监察人员的思想意识较为懈怠,普遍缺乏安全意识,不能完全履行自身职责,给井下作业人员带来了极大的安全风险。 部分煤矿企业对机电设备的维修缺乏足够的重视,只是在设备出现故障了才进行维修,没有定期对设备采取保养措施。有些机电设备的零件已经远远超过了使用期限,企业仍旧抱着能用就用的心理,不及时将这些零件更换,导致机电设备内部发生了连锁反应,故障点越来越多,给维修工作增加了难度。同时,煤矿企业的资金较少,无法购买先进的机电设备,现有设备的老化现象十分严重,科技含量较低,无法满足实际的煤矿生产需求,企业不得不让这些设备连续的运转,在超负荷作业下,设备的故障风险大幅度上升,工作人员的人身安全饱受威胁。 2 加强煤矿机电设备维修技术管理的对策 目前的煤炭市场持续低迷,煤矿新增机电设备投入资金也在大幅缩减,煤矿企业都在想尽各种办法修旧利废,这使得煤矿机电设备维修技术显得尤为重要。 2.1 转变维修技术管理方式 煤矿机电设备的维修管理是一项系统性的工作,应该受到煤矿企业的高度重视,将其当作日常工作的重点内容,加大各类资源的投入,摒弃传统落后的维修技术,确保机电设备始终处于最佳的工作状态,为煤矿生产提供可靠的保障。煤矿机电设备维修技术管理的改革应该从两个方面做起,一方面,煤矿企业要制定完善的规章制度,为机电设备的维修工作提供标准化的作业依据,同时严加约束维修人员,使其能够明确并履行自身职责,将机电设备的保养和维护工作落实到位;另一方面,提高维修人员的业务水平,使其掌握先进的维修技术,以缩短设备的维修周期,确保设备尽快的恢复到生产中,从而保证煤矿生产的连续性和安全性。 2.2 选择合适的维修技术 当煤矿机电设备发生故障时,应根据其故障类型选择合适的维修技术,以降低维修成本,保障煤矿企业的经济利益。为了更好的实现故障的检测和维修,煤矿企业应制定维修技术管理制度,促使机电设备维修工作趋于标准化、专业化。对于主观诊断即可判断的故障,就不需要再用其他的方法进行诊断,防止维修成本的升高;对于结构复杂,难以迅速诊断的故障,可以结合多种诊断方法查找故障点,比如数据诊断、神经网络诊断等等,这些先进技术的应用可以极大的加快机电设备的维修效率,使设备尽早的恢复正常运转。 2.3 将设备维修技术与计算机信息技术结合 21世纪是一个信息化的时代,随着科技的发展,计算机技术逐渐发展为重要科技,对人们的生产、生活产生了巨大的影响。利用计算机技术对数据进行采集、分类、预测和决策,将煤矿机电设备维修技术向网络化和智能化转变,使维修技术更加系统性。煤矿机电的类型极多,利用计算机技术可以对其进行有效的管理,降低了工作难度,提高了工作效率。利用在线监测仪器可以实时掌握煤矿机电设备的运行状态,根据其具体情况制定维修计划,使得设备维修管理模式由静态变为动态,最大限度的降低了设备的故障率,减少了维护成本,企业的经济效益也可以得到一定的保障。 2.4 加强绿色维修方式的推广 如今,各行各业都在倡导绿色科技,以减少对环境的污染,实现人与自然的和谐共生。煤矿生产中也应引进绿色维修技术,适应时代的发展要求。建立机电设备的绿色维修技术,开展绿色的维修工作,规范绿色的维修技术标准,使现代化绿色维修制度得到完善。促进绿色维修技术工作的开展与实施,提高设备绿色维修性与可靠性,使绿色维修设计得到推广和应用。在进行机电设备的维修工作时,尽量减少废弃物的产生,提高对环境的保护效益。在解决设备存在问题的同时,将绿色技术运用到传统维修技术中,提高对环境的保护。 3 结语 综上所述,煤矿机电设备的维修管理关系到煤矿企业的经济效益,企业应制定标准化的工作机制,将现代化信息技术引入维修工作中,以更新维修技术,同时加大技术人员培训力度,采取激励措施,激发其工作积极性,为煤矿机电设备的维修管理提供必要的人力、物力、财力资源,从而全面提高维修技术管理水平,促进煤矿企业的长效发展。 煤矿机电设备维修管理模式探讨:煤矿机电设备维修技术管理存在的问题及对策研究 摘 要:在煤矿生产的过程中,矿井的每个地方都会用到机电设备,机电设备的重要性也越来越高,因此需要对维修管理机电设备的力度进行加强,对维修技术的管理水平进行提升,将煤矿安全管理工作做好。然而我国煤矿机电设备维修技术管理方面仍然存在很大的问题,对此需要采取措施对管理的力度进行加强,本文围绕着煤矿机电设备维修技术管理存在的问题及对策这一主题展开了讨论。 关键词:煤矿 机电设备 维修技术管理 一、煤矿机电设备维修技术管理存在的问题 (一)机电设备老化情况较严重 作为我国重要和基础的资源及能源,煤炭对于我国发展具有非常重要的作用,但是煤炭企业不够重视设备的安全,在日常工作中没有落实维护设备的工作,没有认真检查观察机电设备中的异常响声和气味,导致许多设备在存在问题的情况下仍然在使用,长此以往小问题就会扩大,最终煤炭企业只能新的设备替代已坏的设备,这会使得煤炭企业的损失扩大,严重时还会致使设备安全事故发生[1]。机电设备还存在严重的老化问题,如果没有落实维护措施,就会致使许多安全隐患存在于其中。 (二)不够重视煤矿机电设备维修管理 在部分煤矿企业中,其分管以及主要领导都没有正确的认识机电设备管理,其只对产量一味地追求,却没有对管理工作予以重视。在生产过程中,其也只是将设备维修管理看做辅助工具,通常都是在设备有故障出现后才对其进行维修,与此同时由于企业领导对煤炭产量的追求,其会将定期的设备检测维修一再推迟。除此之外,企业在实施激励政策时,一般不会对机电设备管理人员进行激励,长此以往只会使得机电设备管理人员的积极性越来越低。在此情况下,会使得设备的运行成本不断提升,使用寿命却越来越短,进而使得煤矿企业提升生产水平的计划受到干扰和阻碍。 (三)缺乏机电技术人才 随着科学技术的发展以及机电设备的进步,其对操作设备的人员具有较高的安全意识要求和熟练的技术操作要求,除此之外其对工作人员也有很高的素质、专业性以及知识面的要求[2]。在煤矿生产中存在许多模糊的界限,这会使得工作人员难以控制监察过程,如果工作人员技能较差且数量不足,就无法全面的进行监察。与此同时,煤矿具有较多的不安全隐患以及较差的自然条件,因此许多技术人员虽然水平高,但其却不愿意进行煤矿工作,其只是将看待辅助职业的态度对待机电设备,缺乏足够的重视,缺乏机电技术人才。在许多煤炭企业中都是由农民工担任机电人员,这些农民工具有较低的文化素质,如果其没有及时的排除机电设备的故障,就无法将安全管理指导的作用充分发挥。 二、煤矿机电设备维修技术管理对策 (一)对资金投入量进行加大 在管理煤矿机电设备的时候,需要对机电设备的生产的安全性进行保障,不断地完善机电设备,促使其性能得到提升,这是对煤矿生产安全进行保障的基本要素,除此之外,对机电设备进行完善还能对事故发生率进行降低,对煤矿生产的效率进行提升。对此,煤矿企业需要在设备方面投入更多的资金,对老化设备的数量进行降低,不断加大设备的新度,对机电系统进行改进,将机电工作中的阻碍排除,进而对机电设备主系统的可靠性进行提升,将设备的生产力有效发挥[3]。煤矿企业还需要重视采区的流动设备,对其及时地进行更换升级,淘汰一些低效、不合理或不安全的机电设备,防止出现凑合应用、拼装、改装机电设备的情况,坚决停用老化的设备。除此之外,还需要保证设备与科学、可靠、灵敏的要求进行满足,应用新技术和设备改造传统的设备,从而对机电设备的高效率和安全性进行有效保障。 (二)改进机电设备的维修技术管理方法 若想在当前的煤矿条件下,对煤矿安全生产水平进行提升,就需要对机电设备的使用维修人员技能和素质进行重视,对设备的维修、保养和点检进行完善,保证生产制度和日常维护的契合。与此同时还需要对煤矿行业的特点进行分析,将其与煤矿行业的工作环境以及现代维修理论作为依据,对煤矿相关的设备管理制度进行完善,并将制度作为依据对其严格执行。在管理维修技术的时候,需要有效整合事后维修、状态维修以及预防维修等管理方法,将以往的维修技术管理方法舍弃,确保能够形成新的维修管理方法,保证其合理性和科学性[4]。除此之外,在机电设备的入井、检修以及验收方面的管理也要进行加强,严格检修机电设备,在此之后还需要进行验收,下井的前提为保证机电设备与验收标准相符合。 (三)培养机电管理人才 专业机电管理人才的缺乏是当前所有煤矿企业基本上都存在的一个问题,因此需要制定培训方法和流程,培训企业工作人员的技能,与此同时还应该将专业的现代化机电管理人才引进来。一方面企业需要进行高素质管理人才的招聘,保证所招聘的人才在实习期间就能够接受培训活动,尽快熟悉企业的机电设备,从而尽快对岗位进行适应。另一方面,可以培训其企业现有工作人员的机电管理技能,在培训后如果其还是无法对岗位要求进行满足,就可以将其辞退或调离。 结语: 本文就煤矿机电设备维修技术管理存在的问题及对策进行了探讨,首先介绍了煤矿机电设备维修技术管理存在的问题,随后提出了煤矿机电设备维修技术管理对策。管理机电维修技术这项工作在煤矿安全生产中具有非常重要的作用,因此需要对维修管理机电设备的制度和方法进行完善[5]。通过对策的实行,能够对机电设备的工作水平进行提升,从而将维修技术管理的水平充分发挥,进而对煤炭企业的发展起到推动作用。 煤矿机电设备维修管理模式探讨:浅析如何加强煤矿机电设备维修管理及技术的改造 [摘 要]煤矿安全生产过程中,机电设备贯穿在矿井的各个角落当中,具有重要的意义。对如何加强煤矿机电设备维修管理,维修管理技术改造以及做好煤矿安全管理工作有着重要的要求。目前,我国煤矿机电设备维修和管理技术存在着一些问题和不足之处,为了解决这些问题,加强煤矿机电设备维修管理和技术改造,在日后实际的工作当中应该采取相应的解决措施,建立完善的煤矿机电设备维修管理体系,改造维修技术的方式。 [关键词]煤矿;机电设备;维修管理;技术改造 前言 为了促使煤矿机电设备可以达到最佳的工作效果,提高机电设备的使用寿命,加强煤矿机电设备维修管理及技术改造具有重要的作用。当前,由于受到技术、资金和人员等方面的影响,煤矿机电设备维修管理和技术存在一些问题,这些问题严重的影响了设备正常运行,同时对煤矿企业生产经营造成不利。所以,如何加强煤矿机电设备维修管理和技术改造具有重要的意义。 1 煤矿机电设备维修管理的意义 加强煤矿机电设备正常运行和工作效率,主要原因是离不开设备技术管理。煤矿在生产实践中加强对机电设备维修管理和技术改造具有以下几个方面的意义。第一,维护煤矿生产的正常运行。机电设备是煤矿生产运行的关键设备,如果机电设备不能正常工作,一定会影响到煤矿企业的生产活动。在实际工作中,一定要加强煤矿机电设备维修管理,才可以正常运行,保障整个煤矿生产系统处于良好的工作状态。第二,确保煤矿企业的生产安全。煤矿生产是一项高风险的行业,如果施工设备不完善,通常会造成安全事故,给人们的生命和财产造成巨大的损失。但是加强煤矿机电设备维修管理和技术改造可以使设备处于良好的性能,避免出现事故的发生,保障煤矿企业的生产安全。第三,提高煤矿企业的综合效益。加强煤矿机电设备维修管理和技术改造能够避免发生事故,确保煤矿生产正常运行,维护生产秩序,有助于提高煤矿企业的综合效益。[1] 2 煤矿机电设备维修管理和技术出现的问题 2.1 机电设备老化,存在安全隐患 煤矿是我国的重要能源,对我国具有着重要的战略作用,很多煤矿企业忽视设备安全,对机电设备维修不到位,机电设备工作时出现异常响声和味道没有认真检查,由于机电设备没有及时的检查维修,使得一些小问题慢慢演变成大问题,最后不得不更换新的机电设备,不但对煤矿企业带来经济损失,很有可能还会造成安全事故。机电设备的老化情况,维修不及时,没有定期进行防腐,就会存在巨大的安全隐患。 2.2 机电设备检查不到位,缺乏机电技术人才 随着现代化科技水平的不断发展,这就要求煤矿机电操作人员具有熟练的专业知识和安全意识,这就对检查人员的专业知识、综合素质具有更高的要求,但是由于煤矿的执行标准不全面,有些标准不清晰,这就使得设备检查难以把握。由于煤矿风险比较高,自然环境恶劣,很多技术人员都不愿意进入煤矿工作,在加上大部分煤矿企业都人为机电设备工作只是辅助职业,没有被高度的重视,很多专业技术人员都跳槽,造成技术人员匮乏的情况。还有一部分乡镇级别的煤矿中由于机电人员都是农民,文化素质比较低,不能及时检查维修机电设备,无法起到安全管理的作用。[2] 2.3 机电设备维修管理理念落后,资金不足 在一些煤矿企业中,机电设备通常被忽略,由于机电设备部门被作为辅助部门,没有健全的机电维修管理体制,这就使得机电管理者并没有实权,只是应付生产工作,还有一部分煤矿企业为了追求生产量,在设备的使用上比较陈旧,对机电设备维修的理念比较落后,这就增加设备发生事故的几率。由于资金投放不足,引进机电设备少,并且工艺陈旧,维护保养不足,这些因素都会加大煤矿生产的安全隐患。 3 加强煤矿机电设备维修管理及技术改造的对策 3.1 加强维修制度管理,建立健全的维修方式 煤矿企业可以按照机电设备的实际情况,以现代行业特点、维修理论、设备特点以及机电设备在煤矿生产过程中的作用作为基础,来制定合理的设备维修方案,不断的完善设备维修管理的规章制度,按照机电设备的不同特点和维修方式,不断的向新型和科学的维修方式转变。同时煤矿企业要高度重视制约机电设备正常运行的因素,包括设备的使用、保养以及维修技术人员的综合素质和技能,不断的加强技术人员的责任,加强对煤矿机电设备定期检查的相关内容和制度。 3.2 完善设备维护检修制度,建立健全的维修技术标准 不断完善煤矿机电设备维护管理制度,完善这一制度的基础是正确使用机电设备说明书,完善这一制度的根据是正常运行记录和故障档案。同时要按照机电设备每个部件使用寿命,制定出对设备定期检修的方案。[3]煤矿所有的机电设备正常运行都要被记录在档案,并且及时的归纳和整理,技术维修人员分析后,要和设备的使用说明书结合起来,全面的制定机电设备相关的维修和技术改造方案,主要内容包含月度、季度和年度的设备维修方案。同时,要健全和完善煤矿机电设备维修管理工作标,不仅包含经济管理、技术管理、维修技术等标准,而且也不能忽视机电设备技术人员工作标准和维修标准,不断的建立起现代化科学的煤矿机电设备维修管理制度。 3.3 实施机电设备维修,加强机电设备技术的改造 煤矿企业要对机电设备技术进行改造,主要从以下两个方面内容进行。第一是设备的不断更新。煤矿机电设备在技术上寻求先进,但是设备操作上力求简单方便,在经济上力求合理。第二是机电设备的不断改造。机电设备的改造主要有两个途径,一是机电设备在结构上进行改造,二是不断增加煤矿机电设备新兴零部件和各种先进的装置。 3.4 加强监督力度,培养专业人才 为了确保机电设备正常运行的安全性,可以采用监测仪,加强监督,这种方式运用合理可以有效的提高煤矿企业的经济效益和社会效益。根据我国的基本国情,将煤矿机电设备维修管理和技术改造由时间维修不断向状态维修过渡,可以保证机电设备处于良好的技术状态,进而让煤矿企业获得更好的经济效益。 4 总结 综上所述,煤矿机电设备维修管理和技术改造具有重要的作用,在日后的生产工作中,我们应该需要认识到机电设备维修管理和技术在工作中存在的问题和不足,并按照实际工作情况采取相关的对策,来加强煤矿机电设备维修管理和技术改造水平,进而保障了机电设备的正常顺利运行,提高煤矿企业的生产经营效益。 煤矿机电设备维修管理模式探讨:煤矿机电设备维修管理模式及发展趋势 [摘 要]随着我国经济和科学技术的不断发展,煤炭行业在我国经济发展中占据重要地位。随着现代煤炭开采技术的不断发展,煤矿机电设备在煤炭开采中的应用变得越来越广泛。煤矿机电设备的正常运转是保障煤炭产业安全有效生产的基础,所以煤矿机电设备的维修与保护工作在煤炭生产中占据重要地位。本文分析了我国煤矿机电设备维修的现状及其管理模式的发展,提出了改进煤矿机电设备维修管理工作的建议。 [关键词]煤矿机电 设备维修 管理模式 发展趋势 随着中国对自动化机械设备研究的深入,促使工业生产已经步入到机械化时代,特别对于煤矿生产来说,其中存在着一定的安全隐患,一些繁重的生产任务需要依靠于煤矿机电设备来完成。为了能够保证煤矿生产的稳定运行,必须要保证煤矿机电设备运转安全可靠,这就需要重视煤矿机电设备维修管理,进而实现机电设备优化、高效运行,同时能够控制由于机电设备故障而给煤矿带来的损失。 1 我国的煤矿机电设备维修管理模式 我国对煤矿机电设备的维修管理研究比较晚,改革开放后期机电设备才在煤矿生产中得到应用,之后才开始大规模地开始研究。从整体上看,我国的煤矿机电设备维修管理模式经历了应时维修、计划维修、主动维修3个发展阶段。 1.1 应时维修模式 顾名思义,这种模式就是当煤矿机电设备出现故障时才对其进行维修的维修管理模式,也被称为事后维修。这一模式的局限性在于对机电设备维修的滞后性,必须要等到事故出现才能发现机电设备存在的问题,不能做到事先预防。这种机电设备维修管理模式主要存在于20世纪50年代,其产生是由于受当时技术条件的限制,那时我国的技术水平还不高,维修管理意识还不强,机电设备维修管理还处于起步阶段,所以就只能采取这种事后补救的方式。这种维修管理模式虽然 能在一定程度上解决煤矿机电设备产生的问题,但其随意性很强,必须在设备出现事故后才能发现问题,容易对设备造成不必要的损害,还会影响到煤矿企业的正常生产。 1.2 计划性维修管理模式 基于应时性维修管理模式的缺陷性,人们也开发出了计划性维修管理模式。计划性维修管理模式的主要特点就是能够实现对机电设备维修的周期性管理,即有计划、有目的地对煤矿机电设备进行定期的维护与保养,从而能够在一定程度上提高煤矿机电设备运行的稳定性。从某种意义上来说,计划性维修管理模式能够延长机电设备的正常运行周期,同时在维护过程中也能够较为及时地发现机电设备存在的缺陷,进而实现了机电设备维修管理的及时性,从而能够有效地保障机电设备运行的可靠性,并且能够减少突发停机事故对煤矿企业所带来的经济损失。当前,多数煤矿企业内部都制定了相应的计划性维修管理的标准,并且具有较为详尽的机电设备维修管理指导以及相关的制度,由于计划性维修能够防微杜渐,并且能够实现机电设备高效、稳定运行,因而在多数煤矿企业中得到了推广。 1.3 主动维修 主动维修管理模式是伴随计算机技术的发展而研发出来的,通过对机电设备可靠性成分分析,运用计算机技术预测设备故障发生的概率。对可能引发设备故障的成分进行必要的维护,从而降低设备故障的发生概率。主动维修管理模式相比较于传统的设备维修管理模式,最大的优势在于它的预估性和可靠性,可以有效地杜绝设备故障的发生,并且在维修时无需停机操作,大大提高了生产效率。在主动维修管理模式的运用上需要注意的是要根据计算机技术的发展同步进行完善,提高对设备故障的预估性。 2 优化煤矿机电设备维修管理模式的建议 2.1 更新维修管理理念 及时更新出现问题才开始维修的传统维修管理理念,对机电设备运行的全过程进行及时监控,做到以预防为主,否则当机电设备出现问题时会给煤矿企业造成极大的损失。这要求维修人员具有很高的维修能力和水平,能够及时发现和预测机电设备可能出现的问题,并及时针对这些问题制定可行的解决方案,这样才能保证机电设备的正常使用,保证煤矿企业的正常生产,提高煤矿企业的效益。 2.2 加强员工维修技术以及相关知识的培养 事实上,机电设备维修管理工作的本身就应该坚持以人为本,即要加强对企业内部设备维修人员的技术培训以及维修理念的培训。只有不断加强员工的技术素养,才能够在机电设备维修管理工作中进行改革和创新,进而才能够保障煤矿机电设备运行的稳定性。当然对于企业内部员工的培训需要具备一定的系统性,即需要进行分层次、分内容的培训,从而能够达到预期的培训效果,如企业的决策层与管理层需要负责对员工的理念培训,促使员工能够具有一定的维修意识,并且能够规范员工的行为,使其能够遵守企业内部所制定的相应的煤矿机电设备维修保养制度,促使维修管理工作形成一定的秩序性。 2.3 建立健全煤矿机电设备日常维护与保养规范 结合管理理论依据,对煤矿机电设备的日常保养周期、测试标准等进行制定,同时对技术管理标准、经济管理标准、维修技术标准、管理人员工作标准等进行研究并提出定额标准,建立出现代化维修管理制度的框架并逐渐进行丰满和改善。 3 煤矿机电设备维修管理模式的发展趋势 3.1 机电设备维修管理的信息化 如今,煤矿机电设备维修管理基本上未完全脱离传统管理模式,对于设备的日常点检与维修日志的管理仍旧采用手工记录管理,这给煤矿机电设备维修数据的查阅、收集、管理均带来了一定的难度,不能够满足现代化煤矿机电设备维修管理的要求。在机电设备维修管理中引入计算机管理技术以及其它现代化的管理措施,是提高机电设备维修管理效率的必要条件。如对于煤矿机电设备维修记录以及日常维护保养记录可以采用计算机进行管理,这样有利于对维修数据的调取。同时,可以从煤矿机电设备的本身出发,可以对于某些不容易排查的故障需要采用现代化专业的检测设备,并且对于设备运行中的安全隐患可以增加相应的报警系统,进而通过各种现代化技术改革实现机电设备维修管理的现代化信息化。此外,也可以采用现代化的计算机软件对煤矿机电设备可能出现的故障进行模拟化分析。 3.2 机电设备维修管理的专业化 未来,机电设备维修管理不会成为一种辅助工作,它会对煤矿企业的生产产生重要影响。这就需要不断提升维修管理的专业化水平,保障企业的正常生产。想要实现维修管理的专业化,就必须使维修人员专业化,由专业人员对机电设备进行维护和检修,这些人要能够独立完成机电设备维修管理的各项工作,保证一人一岗,专人专岗。同时还要不断提高维修技术水平,加强对维修人员的专业培训,不断学习国内外先进的专业维修技术,提高维修管理的能力。维修人员要做到对机电设备事故能提前判断,在机电设备出现事故前就尽可能将事故排除,从而保证煤矿企业正常生产的连续性。 4 结语 总之,切实做好煤炭企业机电设备维修管理工作,消除机电设备事故隐患,确保煤炭企业安全正常运转,能进一步为企业带来更多的经济和社会效益。对于煤矿机电维修管理工作应该以提高煤矿设备安全为中心,加强技术改造以及专业化管理,提倡以人为本,从而能够确保煤矿机电设备的稳定运行。 煤矿机电设备维修管理模式探讨:试论煤矿机电设备维修管理 [摘 要]本文笔者根据自己多年的工作经验,从煤矿机电设备检修计划的编制、主要故障、维修策略这三方面探讨了煤矿机电设备维修管理。 [关键词]煤矿;机电设备;维修管理 引言 设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业的一项重要管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿机电设备的维护和维修工作,是煤矿企业的一项重要的技术和管理工作,企业要想生存要发展,抓好管理是根本。下面笔者讨论了煤矿机电设备维修管理。 一、煤矿机电设备检修计划的编制 设备检修计划是建立在设备运行理论和工作实践的基础之上,计划的编制要准确、真实地反映生产与设备相互关联的运动规律。\设备检修计划必须同生产计划同时下达、同时考核。设备检修计划包括各类检修和技术改造,是企业维持简单再生产和扩大再生产的基本手段之一。检修计划编制包括年度检修计划、季度检修计划和月份检修计划。由于编制季度、月份计划时,应根据年度检修计划进行。在此以年度编制程序为例。 一般在每年九月份编制下一年度设备检修计划,编制过程按主要四个程序进行:搜集资料、编制草案、平衡审定、下达执行。修理复杂系数、修理工时定额、停歇天数、修理费用等参数在检修计划编制时是要重点考虑的。 (1)修理复杂系数:设备修理复杂系数是表示设备修理复杂程度的一个假定单位。修复复杂系数的大小,主要取决于设备的维修性。设备易修,复杂系数小;设备难修,复杂系数则大。一般情况下,设备的结构越复杂,尺寸越大、加工精度越高、功能越多、效率越高,修理复杂系统就越大。 ①设备修理复杂系数的定义 设备修理工作的劳动量是根据修理类别、设备的结构特性、工艺性能及设备的零部件的几何尺寸所决定的.用来衡量设备修理复杂程度和修理工作量大小的指标,叫做设备修理复杂系数,以F表示.分为机械修理复杂系数(以JF表示)、电气修理复杂系数(以DF表示)、热工设备修理复杂系数(以F热表示). ②确定设备修理复杂系数的方法 确定设备修理复杂系数有分析比较法和公式计算法两种方法。 分析比较法:用一标准参照机型(也称参照物)来衡量其他各类设备的修理复杂系数。为了将同类设备统一在一个标准上,在选择参照物时,应根据行业特点必须选择具有代表性和适应性的参照物。 公式计算法:它是由部件分析比较法发展起来的。在长期的实践工作中,人们根据设备的结构特点、修理特性、设备尺寸大小、传动关系和精度高低等方面因素,总结出经验公式,以此来计算设备的修理复杂系数。 (2)修理工时定额:修理工时定额是指完成设备修理工作所需要的标准工时数。一般用一个修理复杂系数所需的劳动时间来表示。由于各企业维修工的技术水平和维修工作组织能力不一,因此修理工时定额可根据各企业的具体情况自行确定。 (3)设备修理停歇时间定额:停歇时间定额是指从设备停歇修理起到修理完毕经质量检查验收合格,可以投产使用所经过的全部时间标准。为了尽量缩短停歇时间,就须做好修理前的各项准备工作,如图样资料的准备,各种修理工艺的编制,以及备件、更换件的准备。 (4)修理费用定额:设备修理费用定额,是为完成设备修理项目所规定的费用标准,是衡量修理工作经济效益的主要标志。企业在设备修理工作中,要不断降低费用,追求修理工作的经济效果。 二、煤矿机电设备的主要故障及其分析 煤矿企业机电设备的故障根据其设备构造、运动的状态和工作状况不同表现形式也不一样,归纳其主要的故障有以下几个方面:设备性能参数的突然下降;振动的异常;声响异常;磨损残留物的剧烈增加;排气成分的变化;过热现象;裂纹的形成与扩展;电压和电流的剧烈变化等现象。 设备故障的多样变化说明煤矿机电设备的故障原因较为复杂,而大部分的煤矿机电设备故障率都随时间的变化而变化,因此将设备的发生故障分为了三个阶段: 1、早期故障期。设备处于早期故障期,开始故障率很高,但随时间的推移故障率迅速下降,早期故障期对于机械产品又称为磨合期。此段时间的长短,随产品、系统的设计与制造质量而异。此期间发生的故障,主要是由设计、制造上的缺陷所致,或是使用环境不当所造成。 2、偶发故障期。设备进入偶发故障期,故障率大致处于稳定状态,趋于定值。在此期间,故障发生是随机的。在偶发故障期内,设备的故障率最低,而且稳定。因而可以说,这是设备的最佳状态期或称正常工作期。这个区段称为有效寿命。偶发故障期的故障,多起因于设计、使用不当及维修不力。故通过提高设计质量、改进使用管理、加强监视诊断与维护保养等工作,可使故障率降低到最低水平。 3、耗损故障期。在设备使用的后期,故障率开始上升。这是由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等造成的。如果在此其初期进行大修,可有效地降低故障率。根据故障的原理,可以推出设备随着使用时间的延长,故障的发生次数、发生故障后的修复费用、修理消耗的工时也随之增加,降低设备维修费用的主要措施包括延长设备偶发故障区间(即延长使用寿命),降低维修费用和维修工时。而延长设备使用寿命的主要措施是正确操作和加强维护保养,降低维修费用和维修工时的主要措施是减少故障的发生。另外,通过对设备故障规律的分析,合理制定设备维修管理模式,可以减少故障的发生次数,延长设备正常使用到故障高发期的时间,减少故障损失,缩短故障处理耗费的工时。 三、煤矿机电设备维修策略 1、维修方式的分析。设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要有以下几种:①事后维修。是当设备发生故障或损坏、造成停机之后进行维修。②定期维修。只要使用到预定的维修时间。不管其技术状态如何,都要进行规定的维修工作。③视情维修。它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容。④机会维修。它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动。它不会引起生产损失。机会是在其他必须进行定期维修或排除故障之时出现,实施这种维修可获得较好的有效度。⑤改进设计。在故障发生过分频繁,即平均故障期很短,以及维修或更换的费用又很大,即人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。 2、维修类型的分析。基于以上对机电设备故障类型的分析,煤矿机电设备的维修类型可根据故障浴盆曲线具体的分为偶发型维修和寿命型维修(耗损故障)两种。其中偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式。对待特别重要的、连续地不问断运转的、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测.配以备用系统和保护系统,以预防操作失误、检查疏忽和意外事件造成的故障停机。而寿命型故障维修一般是可预测的,主要根据维修和故障停机的损失,及安全性的要求选择维修以下方式:①复杂更换件和不宜拆卸检查的精密件,可采用预测维修。对维修费很高的复杂更换件,有时也可采用故障维修,使零件得到充分利用。②简单可更换的一般耐用件,可采用定期维修。③简单可换的易损件,可在检查基础上进行更换。④故障率高的复杂更换件,可采用改善维修,或采用组件更换。⑤永久性部件如机壳等,可在检查基础上,进行针对性维修。⑥不影响生产和安全的简单可换件,可采用事后修理。 结语 总之,目前煤矿的机电管理及维修必须从基础工作做起,以提高矿井机电设备安全可靠性为中心,以“管理、装备、培训”为原则,以标准化统揽工作全局,以经济杠杆为手段,扎扎实实地搞好机电管理及维修工作,以此来确保矿井机电系统安全、可靠、高效。
煤矿应急系统论文:浅谈煤矿井下应急广播系统 【摘 要】文章简单明了的介绍了应急广播系统的总体概要、系统组成、系统的功能特点。详细的阐述了应急广播系统在煤矿井下安全生产中的重要性和必要性。 【关键词】应急广播;矿井;安全 1、引言 近一个时期以来,在煤矿安全事故频发的客观条件下,国家安监总局了煤矿井下避险“六大系统”的建设规范和建设时间表,规定时间内未完成“六大系统”建设的煤矿将被关停。[1]为保证煤矿企业遭遇突发性事件时,能以最简捷、最快的途径通知井下作业人员,并指导相关人员紧急疏散或采取相应安全措施,做到及时并有效的应急救援,通过结合语音广播现状与发展方向,采用数字技术、单片机编解码技术、高级软件编程技术等开发了数字化可寻址矿用智能应急救援语音系统。该系统集安全播报、调度指挥、安全监测、公共语音为一体,是新一代的数字化语音系统。矿用智能应急救援语音系统结合煤矿安全生产的需要,以安全监测监控、综合自动化系统原始数据为依据,以各种应急预案为基础,开发出智能语音告警及应急救援模块。日常可以进行安全宣传、教育,在指定区域播放安全规章、安全措施、注意事项等,增强职工安全意识。还可共享安全监控系统有关数据,经过定制,当出现瓦斯超限、风机不能正常工作等情况时,自动在特定区域发出安全告警,指挥相关人员撤离或采取必要的措施。如果检测到安全监控系统告警,井下出现重大安全事故时,可以根据事先设定程序,调动相关应急预案,指挥现场人员撤离;也可以人工调用应急预案语音材料,播放给指定区域,并可以通过麦克风,直接指挥有关人员撤离。根据需要,可以播放背景音乐。 结合数字视频技术,可以实时观察工况直观图像,做到数据、语音、视频的真正联动。 2、系统结构组成 矿用无线通信系统由井上设备和井下设备两部分组成。 2.1 井上设备 井上设备由语音通讯服务器、数字中继网关、管理调度电脑、核心交换机、井上基站等组成。 2.1.1语音通讯服务器。主机服务器,为系统提供各种网络和应用程序等服务。实现井上井下通讯一体化、有线无线一体化、调度通讯行政通讯一体化,用户井上、井下漫游。 2.1.2数字中继网关。数字语音网关一侧连接传统程控交换机,一侧与IP网连接,实现IP网与PSTN的互连互通,将IP网络与固定电话网络、移动网络结合,从而实现对于公网、专网有线、无线用户的综合指挥调度。 2.1.3管理调度电脑 2.1.4核心交换机。将井下光纤网络设备、语音服务器、数字中继网关、管理调度电脑、井上基站等设备接入到统一网络中实现数据传输。 2.1.5井上基站。满足语音通讯的同时还能够为井上管理办公提供无线上网、中短途数据传输等应用提供服务。 2.2 井下设备 井下设备主要由矿用本安型交换机、矿用本安型无线基站、矿用隔爆兼本安直流稳压电源、矿用本安型手机等组成。 2.2.1矿用本安型交换机。连接井下工业以太网环网。 2.2.2矿用本安型无线基站。基站是整个系统无线信号接入点,实现与终端的数据交互。基站采用WIFI通信技术,能够大大提高无线通信的安全性和扩展性。基站连接可采用光缆、网线、电缆方式,可根据实际环境进行配置。 2.2.3矿用隔爆兼本安直流稳压电源。电源采用三路交流电源输入(AC127V、AC380V、AC660V) ,提供稳定的DC 输出,输出电压为12V、24V,提供给基站和交换机工作。采用不间断供电设计,后备电池可保证井下断电后设备仍能工作不低于2小时。 2.2.4矿用本安型手机。系统语音终端,采用矿用本安设计,轻便小巧,便于携带。 3、系统功能特点 多路广播功能:系统可以实现多套节目同时传输。 音源种类丰富:音源种类丰富,可以是麦克风、话筒、DVD/VCD等传统音响设备,也可以是电脑、MP3等现代数字设备;同时,系统内置FM调频收音机,接收当地公共电台广播节目。[2]当使用电脑进行播放时,可以播放电脑支持的全部数字语音文件,另外可支持网络播放,矿领导可在本办公室内通过电脑对井下广播讲话。 可分区功能:可自动或手动进行按区域或逻辑分组广播、分区域广播(如办公区、井下候车室、食堂),做到单独控制,如单独对办公区播放通知;也可进行全矿广播。 远程控制功能:可以通过计算机进行单台音箱的开停控制,界面友好,操作方便,真正实现了可寻址到点控制。 与安全监控、综合自动化系统有机融合:共享安全监控、综合自动化系统有关数据,经过定制,当出现瓦斯超限、风机不能正常工作等情况时,系统自动在特定区域发出安全告警,指挥相关人员采取必要的措施。 结合应急预案,进行自动或人工应急救援:当系统监测到安全监控系统告警,井下出现重大安全事故时,可以根据事先设定程序,调动相关应急预案,指挥现场人员撤离;也可以人工调用应急预案语音,播放给指定区域;还可以通过麦克风,直接指挥有关人员撤离。 开关量输入:硬件上支持4路开关量信息输入,配合矿业现场其他设备,进行语音告警提示,避免事故的发生。可根据需要设置启动警报点附近的音箱或全部音箱。 传输距离长:可以采用全光缆方式传输,抗冲击、无干扰、高保真、传输距离可以达到60公里,特别适合煤矿井下恶劣环境。 高品质的语音:专业的语音芯片设计,独特的机械、工艺设计,做到声音洪亮,不失真,改变了过去煤矿井下扩音电话音质差的根本问题。 较高的稳定性与可靠性:采用RF弱信号传输方式,极大地提高了系统的可靠性,系统传输网络中无功率信号,单只音箱的故障不影响系统工作,整机在没有信号的情况下自动处于关闭状态,待有启动信号或接收到开机指令后音箱自动启动,无需人员的控制。[3] 传输方式可通过工业以太网:目前煤矿井下工业以太网越来越普及,本系统支持在工业以太网传输,避免了重复布线,节约资源。 数字视频联动:可以和数字视频系统相结合,达到数据、语音、视频联动。 4、小结 随着科技的发展和生产力水平的不断提高,越来越多的高科技产品和技术相继应用到原本生产力水平低下、生产技术粗矿的煤矿生产中来,为煤矿生产这个昔日多数人眼中的低水平行业增添了新的活力。本文所介绍的应急广播系统就是这其中的一个代表,它最重要的特点就是能够在危险发生的第一时间将信息传递到井下的每一个角落,从而更大程度的保证每一个矿工的生命安全。 煤矿应急系统论文:煤矿应急强排系统配电及控制设计体会 摘要:矿井透水事故是危害面最大、影响时间最长的矿难事故。为体现以人为本的精神,增加透水情况下人员逃生的机会,国家有关部门极为重视,把以抢险救灾事后处理改变为以事先预防治理的策略。潜水泵对于一定流量范围的突水事故可有效控制,为避免淹井或延缓淹井争取时间,保证人员安全撤离和设备拆除;由于该系统采用地面控制,即使排水泵房被淹,潜水泵也能正常运行,为淹井后抢险救灾赢得时间。鉴于潜水泵应急强排系统的诸多优点,矿井在现有排水能力的基础上,增设潜水泵应急强排系统是十分必要的。 关键字:潜水泵;应急强排系统;配电及控制 0、前言 矿井透水事故是危害面最大、影响时间最长的矿难事故。为体现以人为本的精神,增加透水情况下人员逃生的机会,国家有关部门极为重视,把以抢险救灾事后处理改变为以事先预防治理的策略。 国家安全生产监督管理总局颁布2009年12月1日起施行的《煤矿防治水规定》第一百一十八条规定:受水威胁严重的矿井,应当实现井下泵房无人值守和地面远程监控,推广使用地面操控的潜水泵排水系统;《煤矿安全规程》(2011版)第二百七十三条 水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井,应当在井底车场周围设置防水闸门或在正常排水系统基础上另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。 1、增设潜水泵应急强排系统的必要性 目前常用的防突措施主要为设置防水闸门和建设潜水泵应急强排系统。防水闸门与潜水泵应急强排系统特点如下: 防水闸门是为预防矿井突然涌水造成淹井而安设的闸门。砌筑在通往水灾威胁地区巷道的总汇合处、井底车场和井下水泵房。防水闸门笨重,开启与关闭不方便,虽可利用液压系统进行远程操纵,但防水闸门安装处带压一般较大,大压力等级的防水闸门设置难度大且关闭非常困难,很难保证关闭质量和把握关闭时间,尤其在人员没有安全撤出之前,不能关闭。关闭闸门后,人员及设备不能出入,且水对被淹没区域内设备和巷道影响较大,恢复生产难度较大。防水闸门建成后,可能会对巷道通风、电缆布置,轨道运输、皮带运输存在一定影响;特别需考虑安装地段的通风系统的风流调解,防止在关闭防水闸门后,造成该段巷道通风不畅或盲巷,出现新的隐患问题。另外,防水闸门在地压较大矿井不适用。 防水闸门是带压开采矿井中常用的防治水安全措施,主要作用在一个“堵”字。防水闸门为被动堵水,而潜水泵为主动排水,变被动为主动,有利于矿井的防治水工作。而潜水泵对于一定流量范围的突水事故可有效控制,为避免淹井或延缓淹井争取时间,保证人员安全撤离和设备拆除;由于该系统采用地面控制,即使排水泵房被淹,潜水泵也能正常运行,为淹井后抢险救灾赢得时间。 鉴于潜水泵应急强排系统的诸多优点,矿井在现有排水能力的基础上,增设潜水泵应急强排系统是十分必要的。 2、潜水泵应急强排系统的组成 1)系统的组成 一般情况下,将多级泵和电动机采用固定连接方式组成一体潜水电泵,安装在吸罩内。被输送液体由吸罩吸入经过电动机表面进入泵的吸水口,通过多级叶轮传送,经出水口、逆止阀或多功能阀、电动阀和扬水管排出。当采用水泵控制自动化时,选用电动闸阀或电液动闸阀。目前已有隔爆矿用潜水电动液控闸阀为潜水泵的自动控制提供了保证。地面或井下控制系统实现多种监控。 综上所述,潜水电泵、阀门、管路、配电及控制装置等组成潜水电泵排水系统。 2)潜水电泵安装方式 潜水电泵安装方式可分为立式、卧(斜)式两大类。 立式安装方式:潜水电泵悬吊在矿井水仓内,水仓的深度应大于潜水电泵的整体高度。优点是受力方式合理,运行寿命长,维修时可以整体取出。缺点是对起重设备要求较高,对水仓内的支撑大梁要求较高,排水井一次性投资大。 卧(斜)式安装方式:安装灵活,随着水位和水源位置的变化,机组的位置可很快的做出调整,缩短排水时间。优点是对起重设备要求不高,对水仓内的支撑大梁要求不高。 3)隔爆矿用潜水电动液控闸阀 隔爆矿用潜水电动液控闸阀是潜水泵应急强排系统的一个关键部件,其可靠性是潜水泵的自动控制的保证。传统闸阀存在以下问题:可靠性差、控制复杂、故障率高、遇见突水现象电动闸阀打不开,不能长时间在水下工作。隔爆矿用潜水电动液控闸阀克服了以上缺点,选配防爆潜水电机作为动力源,采用高压液压缸执行装置作为闸阀的开启和关闭装置,可使闸阀长时间在水下使用。该潜水电液闸阀能在地面或井下控制闸阀的开启,能有效控制闸阀的开关速度和关闭力。具有手动、电动液控两种操作方式。 3、潜水泵应急强排系统的配电及控制 《煤矿防治水规定》中推广使用地面操控的潜水泵排水系统,在条件具备时,采用地面控制,即配电及控制设备放置于地面,动力及控制电缆直接下井接至潜水泵电机及其辅助设备或传感器上(根据现场实际情况,采用沿井筒敷设或沿电缆钻孔敷设)。只有在受条件限制时(配电能力、工农关系等),才采用井下适当位置控制,潜水泵配电室位置应置于高于潜水泵的安装位置,且留出足够的储水余量,使其不致淹至潜水泵配电室位置,而影响潜水泵的工作。 1)地面配电系统 在地面合适位置设应急强排配电室,两回10kV(6kV)电源分别引自矿井35kV(110kV、220kV)变电站10kV(6kV)不同母线段,两回~380/220V电源引自场地动照网。应急强排配电室内设KYN28A-12型高压开关柜,采用高压开关设备或软启动装置分别向井下潜水泵供电。 潜水电泵可以全压(直接)起动,也可降压起动。原则上,在全压起动条件满足时,要采用全压起动,因为全压起动是最简单、最可靠、最经济的起动方式。但全压起动起动电流大,在配电母线上引起的电压下降大。 当全压起动条件不满足时,可考虑采用降压起动方式。降压起动的方式有:电抗器降压起动、自耦变压器降压起动、软起动(可控硅固态软起动、水电阻软起动)、星三角降压起动。目前多采用固态软起动,优点是可提供平滑无极的加速和可控制的减速,起动时避免过冲,停车时避免水锤现象。 2)井下配电系统 从井下变配电所引两回~660V低压电源,采用阀门电控装置分别向电动阀门供电。变配电所及阀门电控装置安装位置应高于电动阀门的安装位置。目前设计的电动阀门在正常情况下一般是常开的,在检修时关闭。 3)控制系统 地面潜水泵配电室内设应急排水泵站控制装置,完成信号传输、监测和应急排水泵站设备控制等功能。由低压配电装置、智能控制器、检测传感器及信号控制电缆等部分组成。具有“自动”、“手动”和“检修”三种工作方式,特殊情况下可以退出自动化运行,转为地面手动操作,确保潜水泵可靠起动;具有远程启动、停止、复位和测试功能;并实时显示系统监测的所有信息具备完善的报警功能,对所有被测参数超限、保护动作及设备运行状态改变进行声、光报警;能够通过工业以太网向上一级计算机管理信息系统传送生产数据和图形信息。另外可以增加工业电视系统,通信系统等为应急强排系统提供声像信息。 4、设计过程中还应考虑的问题 1)影响电动机起动有线路压降、配电母线压降、电动机端子压降等的几个因素。 《GB/T 12325-2008电能质量供电电压偏差》中规定:35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%;20kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%;3.3 220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。 《GB 50055-2011 通用用电设备配电设计规范》中规定:电动机起动时,其端子电压应能保证机械要求的起动转矩,且在配电系统中引起的电压波动不应妨碍其他用电设备的工作。 交流电动机起动时,配电母线上的电压应符合下列规定:配电母线上接有照明或其他对电压波动较敏感的负荷,电动机频繁起动时,不宜低于额定电压的90%;电动机不频繁起动,不宜低于额定电压的85%。配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷,不应低于额定电压的80%;配电母线上未接其他用电设备时,可按保证电动机起动转矩的条件决定;对于低压电动机,尚应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。关于压降的计算这里不再赘述。 2)控制信号的传输 对于控制信号能否在长的距离工况下稳定工作,一直困扰着设计人员,于是与太原博世通机电液工程有限公司合作,针对长距离(1—2km)信号传输及水下潜水闸阀控制做了一系列试验。 (1)长距离PT100温度传感器信号衰减试验结论:三线制传输的信号与实际的温度差值恒定,利用软件可消除误差;四线制传输的信号衰减很小。 (2)长距离接近开关信号衰减试验(加直流24V电源)结论:信号衰减不大,能够驱动中间继电器,并使PLC能够得到反馈信号。 (3)信号长距离控制潜水闸阀水下动作试验(动力电压660V,控制电压24V)结论:很好的实现了长距离远程起动电机和长距离信号传输控制。 以上试验证明,2km以内潜水泵相关控制及监测信号的传输可满足地面自动控制的要求。若超过2km的信号传输,没有相应的试验或应用实例,建议采用井下加隔爆PLC分站的方式进行信号传输。 5结束语 我公司开展潜水泵应急强排系统在同行业领先,目前设计完成的有单侯矿井、东欢坨矿井、梧桐庄矿井、宣东矿二号井、九龙矿等,另李雅庄、曹村、干河、庞庞塔、马营等矿处在设计阶段。以上设计除东欢坨矿井、曹村矿为井下控制外,其他均为地面控制。以开滦单候矿井为例,原设计采用防水闸门,后经过专家论证改为潜水泵应急强排系统后,避免了一次重大淹井事故。 潜水泵应急强排系统是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面。从国家国家安全生产监督管理总局颁布《煤矿防治水规定》到许多煤业集团逐步增设应急强排系统充分体现国家到地方对矿井消除透水事故隐患的重视程度及执行力度。充分体现以人为本的精神,把以抢险救灾事后处理改变为以事先预防治理。 煤矿应急系统论文:煤矿电动机应急调速系统探究 摘要: 针对变频器发生故障时很难在较短时间内恢复正常运行的问题,设计了煤矿电动机应急调速系统。该系统采用应急变频装置替代故障的原始变频器来控制电动机:当原始变频器发生故障时,PLC主控单元根据电动机和变频器的故障状态实时控制应急变频装置;当应急变频装置的输出达到电动机的运行条件时,切换装置立即动作,从而实现应急变频装置对电动机转速的稳定控制。仿真结果表明,该系统在原始变频器故障的情况下能够快速接入应急变频装置,具有较好的调速性能。 关键词: 电动机;应急调速;应急变频装置 0引言 随着计算机和电力电子技术的迅速发展,采用变频器控制的电动机调速系统逐渐代替了传统的电动机调速系统。基于电力电子技术的变频器调速控制系统具有快速、稳定的特点,在工业应用中得到了普及,成为主流的调速设备[1-4]。但是,变频器的主电路是由电力电子开关器件组成,当发生故障时很难在较短的时间内恢复正常运行,所以一旦故障就会导致电动机非正常运行,影响煤矿生产系统的正常运行。针对这一问题,本文设计了一种煤矿电动机应急调速系统。该系统由应急变频装置、PLC主控单元和切换装置等组成,PLC主控单元根据电动机和变频器的故障状态,采用模糊PID算法实时控制应急变频装置的输出[7-8],一旦应急变频装置的输出达到电动机运行条件,切换装置立即动作,从而实现应急变频装置对电动机的稳定控制。 1系统结构及工作原理 煤矿电动机应急调速系统结构如图1所示,其中应急变频装置参数与原始变频器控制参数相同。PLC主控单元采集并处理电动机和原始变频器的运行信息,用于判断是否出现故障,一旦检测到原始变频器发生故障,即对切换装置和应急变频装置实施控制。切换装置根据PLC主控单元的信号,将应急变频装置与故障变频器进行切换。应急变频装置在PLC的指令下立即启动,并根据PLC的输入信号来控制输出频率,从而控制电动机转速。煤矿电动机应急调速系统工作原理如图2所示。若电动机在原始变频器故障后处于转动状态,则切换系统中的锁相环同步控制器。当锁相环同步控制器检测到应急变频装置与电动机同频同相时,将应急变频装置与电动机的接触器闭合,从而实现应急变频装置对电动机转速的稳定控制;若电动机在原始变频器故障后处于停止状态,则采用应急变频装置重新启动电动机。 2系统硬件设计 2.1应急变频装置 应急变频装置为交-直-交结构,其电路结构如图3所示。该装置主要由主电路和控制电路组成,其中主电路包括整流器、直流侧滤波器、逆变器。整流器用于将三相交流信号转换成直流信号,直流侧滤波器用于吸收整流侧和逆变侧的脉动电压,逆变器则用于将直流信号转换成交流信号。控制电路由转速检测电路、运算电路、驱动电路和保护电路等组成。检测电路主要用于检测系统的电压、频率等信息。运算电路主要负责处理反馈信号,得到输出信号的参考值。驱动电路用于控制开关器件的通断。保护电路用于保护变频器和电动机。 3系统软件设计 要使煤矿电动机应急调速系统快速、稳定地投入运行,应急变频装置必须具有较快的启动速度,以便及时代替原故障变频器。 3.1主程序 煤矿电动机应急调速系统主程序流程如图6所示。当PLC主控单元检测到原变频器发生故障时,实时启动应急变频装置。应急变频装置导入原变频器的参数和工作频率参数,然后将模糊PID子程序导入其控制系统。 3.2PLC主控单元切换程序 PLC主控单元切换程序流程如图7所示。首先判断原变频器故障后电动机是否停机,若电动机处于停机状态,则切换程序重新启动电动机;若电动机没有停机,在故障变频器停止工作后,延时2s,启动应急变频装置并封锁其输出,通过锁相环同步控制器检测应急变频装置相位和频率是否与电动机一致,一旦检测到同频同相,则切换程序通过控制接触开关控制电动机继续工作。 4仿真验证 为验证煤矿电动机应急变频调速系统的快速响应能力,在Matlab/Simulink环境下建立系统模型,如图8所示。具体参数如下:额定功率PN=200kW,额定电压UN=380V,频率f=50Hz,定子电感L=20mH,定子电阻R=0.03Ω,转子电感Lr=19mH,转子电阻Rr=0.026Ω,转动惯量J=2.56kg•m2,直流电压Udc=900V,电磁常数T=0.016。原变频器在0.5s时发生故障情况下的电动机输出电流i和转速n曲线如图9所示。从图9可看出,原变频器故障前,电动机的电流和转速都处于稳定运行状态;发生故障时,电动机电流降为0,转速也逐渐下降,直至电动机处于停机状态。以图9所示的电动机停机状态为例,在该状态下投入应急变频装置后的电动机输出电流和转速曲线如图10所示。从图10可看出,应急变频装置开始时处于封锁状态,电动机处于停机状态,输出电流为0;0.5s时开始启动电动机并接入应急变频装置,电动机转速缓慢上升,直至达到额定转速;电动机输出电流由开始较大的启动电流过渡到稳定运行状态下的电流,说明煤矿电动机应急变频调速系统具有快速响应能力。 5结语 介绍了一种煤矿电动机应急调速系统的整体设计,在Matlab/Simulink平台对系统可行性进行了验证。仿真结果表明,该系统在原始变频器故障的情况下,能够快速接入应急变频装置,具有较好的调速性能。 作者:阮文韬 单位:成都纺织高等专科学校电气信息工程学院 煤矿应急系统论文:煤矿突发事件应急预案中对通信系统的思考 摘要: 煤炭是我国最为重要的能源资源之一,但属于高危行业,安全生产是矿井的头等大事,受到了国家的高度重视,信息化技术的广泛应用为灾害预警起到了一定作用。尽管如此,矿井突发事件偶有发生。近年来,国家对应急管理工作的工作力度在逐年加大,通信保障在煤矿应急管理工作中有着重要的地位,且对它的要求也越来越高。文章对煤矿突发事件应急预案中通讯系统保障机制进行探讨。 关键词: 事件 应急预案 通信系统 预警 保障 0引言 煤炭是我国最为重要的能源资源之一,煤炭生产的安全事关重大。矿山救护是矿山生产的重要组成部分,由于人员移动频繁、话务量集中、又由于煤矿井下复杂的、特殊的工作环境,固定电话及公众移动电话在救护调度中往往显得无能为力。通讯不畅严重影响了矿山安全救护工作。 近年来,国家对应急管理工作的工作力度在逐年加大,而应急通信保障也是应急预案的重要组成部分,应急通信平台服务于应急指挥和应急救援,因此,通信保障在应急管理工作中有着重要的地位,且对它的要求也越来越高。煤矿生产及其环境的特殊性,决定了煤矿生产对通信畅通、方便、灵活性和可靠性的要求比地面要高,井下通信的实施较地面难度要大得多,且煤矿灾害频发,发展应急通信是当务之急。建立起统一指挥、反应灵敏、协调有序、运转高效的应急通信保障机制迫在眉睫。 1通信现状 目前,矿井的地面大都有固话基站,有互联网及内部局域网;有直通上级部门的无线电台;井下工作地点都装有有线调度电话,直通矿生产调度室;在国家安全生产监督管理总局要求下,矿井也都安装了人员定位监测系统,而该系统大部分是不能直接与地面进行通话的,只有和小灵通一起y梆才能实现通话,但由于价格昂贵,还不能得到普及。另外,现部分矿井正在做矿井监控或矿井自动化建设,井下工业环网已在推广使用,信息化技术的广泛应用为灾害预警起到了一定作用。但当井下一旦发生突发事件时,会造成整个盘区甚至全井下停电,这些系统将全部瘫痪,只能获取停电瞬间前的信息。 由于煤矿井下是一个复杂的、特别的工作环境,井下的通信不同于地面上现有的通信。电磁波在巷道中传播信号衰减严重,整机功耗受到易燃易爆环境的制约,且价格昂贵,因此,无线通信在煤矿井下的普及应用还存在困难。目前,在救灾过程中只有小范围的无线对讲机在使用,与地面调度指挥系统难以形成一个高效的有机整体。 2通信系统的重要性 “安全为天,预防为主”是煤矿安全生产的主线,一份的预防胜过百倍的努力,早期的预防可杜绝许多事故的发生,可避免人民生命与国家财产的遭受损失,所以,一直以来国家对煤矿的安全投入了相当大人力、物力和财力,使得煤矿安全状况全面提升。 随着信息化技术的发展,煤矿自动化程度也在不断提高,各种监测监控系统正在投入使用或功能正在完善,无线通讯系统也正在发展,这些为灾害的预警提供了多种有效的手段。尽管如此,矿井突发事件偶有发生。如何迅速组建有效的救灾应急指挥系统,最大限度减少事件造成的损失,保障职工人身安全,通讯系统起着极为重要的作用,保证通信系统畅通、高效为救灾争取时间是必不可少的重要手段。由于通讯系统的传输方式多种,不是某个企业能够单独完成或所拥有的,要在国家与政府的支持和协调下,在当地通信公司的配合下,成立矿井突发事件通讯应急指挥机构有着重要的意义。 3通讯应急指挥机构职责 3.1 全体人员要在思想上充分认识通讯系统在抢险过程中的重要性,积极组织抢险抢修队伍;并且对所有人员要进行操作、维修的培训,熟练其通讯系统的基本原理和使用技能。 3.2 救灾的设备、材料备件、抢修工具各项细节落实到人,定期查看和测试,不能有损坏或失效,不得擅自挪做它用,抢险救灾后及时补充。 3.3 督促并检查各基站的设备及线路,发现问题及时处理,确保通讯网络系统运行状态正常。 3.4 负责组织定期对相关人员开展预案演练,可通过开展联合演练等方式,促进各单位的协调配合、职责落实和能力提升。确保人员在抢险救灾时头脑清醒、技术熟练。 3.5 配合矿方做好预警工作,如:利用人员定位监测系统的双向通讯功能,在紧急情况下向发射卡发送人员撤离信息;负责督促对各种预警系统的功能完善与系统升级;利用井下防爆对讲机实现井上下通讯(正常情况井下重要地点已放置的防爆对讲机);做好人员的避灾演练工作,提高实战能力。 3.6 在政府的支持下,负责建立起一套空中与地面相结合、有线与无线相结合、固定与机动相结合、公众网与专用网相结合的立体应急通信保障体系,并进行强化管理。 3.7 当矿井发生紧急情况时,在指挥部的组织下通知相关人员立刻到达指定地点,在指挥部的统一指挥下进入预案状态,快速到达事故现场,确保矿井的通讯高效畅通,为事故救援争取时间。 煤矿应急系统论文:煤矿井下应急无线通信系统的建立研究 摘 要:从当前实践来看,国内煤矿井下系统中的救援设备比较落后、不齐全,而且应急通信技术、系统比较落后,工具设备布设不合理,以致于煤矿井下安全事故频发。其中,信息通信受阻,是造成救援不利、威胁井下人员生命安全的主要影响因素之一,如果不及时采取有效的措施予以防治,则会严重影响煤矿建设事业的可持续发展。本文将对当前煤矿井下应急通信技术及其现状进行分析,并在此基础上就如何建立切实可行的煤矿井下应急无线通信系统,谈一下自己的观点和认识,仅供参考。 近年来,随着社会经济的快速发展和煤矿开采技术的不断进步,煤矿井下开采强度、深度等均有所增加,生产安全问题相伴而生。据调查发现,煤矿井下安全事故防治、救援工作中,最为关键的就是要保持通信畅通,以便于及时地联系、准确地找到受困者的位置。 一、煤矿井下应急通信系统及其技术现状 从当前煤矿井下的情况来看,无线应急通信技术多应用在井下事故问题出现时及时掌握现场情况,为井下人员营救准备了条件。同时,该系统和技术与地面救援系统、指挥中心相连接,形成一个临时性的无线通信路线和网络系统。实践中为了能够有效避免发生二次事故,一旦发生矿井事故,则供电系统就会完全切断电力系统。在该种情况下,煤矿井下救援过程中,难以使用原井下通信系统保持联络。当救援人员下井后获得信息以后,难以给地面人员、指挥中心保持联系。在该种情况下,地上救援时,工作人员难以获得井下的现状信息资料,或者不及时或者不准确,不利于及时救援。井下救援过程中,无法有效了解相关信息,而且救援人员可能会置身于险境。煤矿井下通信系统,关系着井上、井下人员的安全和联系畅通行,保持井下应急系统通信畅通,意义重大。实践证明,切实可靠的应急通信系统,能够在救援过程中起到非常好的应用效果,既可以提高救援效率,又可以减少人员伤亡和财产损失。 当前国内煤矿井下作业实践中,井下应急通信以有线通信为主,虽然部分设备配备了先进的井下无线通信装置,但因系统不配套等而难以发挥其作用。对于传统的煤矿井下应急通信系统而言,其中有线通信主要采用的是调度电话及联络系统。从应用实践来看,该系统属于无源传输,在发生井下事故以后,即便没有电源供电,也可保持正常通信,而且通话质量能够有所保障。实践中,因上述通信模式和手段实际布设成本较其他模式下的布设方案经济成本要高一些,加之井下环境特别的复杂,很难全面把握,而且容易出现变动,所以所用的话机可能无法覆盖整个巷道。一旦发生故障,则造成井下通信出现严重的中断现象。有线通信系统作为一种矿井应急通信系统,虽然可靠、灵活,但是存在着一些安全隐患问题,难以有效满足客观需求。 随着科技水平的不断提高,目前国内已经逐步引入无线通信系统,虽然技术水平较之于以往有所提高,但是依然存在一些问题或瑕疵。比如,通信过程中容量相对较小一些,而且部分区域的通信受限以及通信距离短和对基站具有较强的依赖性等,甚至无法支持煤矿井下救援任务。针对这些问题,本文基于目前已有的、相对比较成熟的无线Mesh网络系统和技术手段,将其引入到井下用于应急救援通信,并重新设计了新的无线应急通信体系,以此来有效满足煤矿井下作业和应急救援通信需求。 二、煤矿井下应急无线通信系统构建策略 基于以上分析,笔者认为在当前煤矿井下作业和应急救援通信系统建设过程中,应当从以下几个方面着手。 (一)煤矿井下应急无线通信系统基本需求 对于煤矿井下应急无线通信系统而言,其与地面系统之间存在着较大的差异,具体体现在如下方面: 1.通信环境复杂性 煤矿巷道多存在着一些转角,这就导致无线信号传播受阻,会出现各种类型的信号强度影响因素,比如反射、多径衰落以及折射等。 2.线行受限分析 井下巷道一般采用封闭式,在有限空间范围内,内部分支、弯道和上下坡位置,会出现巷道内景复杂多变等现象,如不及时采取措施应对,则可能会形成非视距信号通信场景。 3.环境恶劣 当发生煤矿井下事故时,可能会产生易爆、燃气体,而且量比较大;同时,还可以出现渗水现象,对巷道结构造成破坏。基于此,在应急通信系统设计过程中,应当有强扩展性以及鲁棒性,以便于能够有效适应特殊的场景需求。 4.无电源供电 井下事故发生以后,就会将原供电系统切断,整个系统中的所有需电设备均无法正常运行,甚至可能会造成供电设备损坏。由此可见,在现代无线通信系统建设过程中,应当解决好自我安全供电问题。煤矿井下应急救援通信系统的使用环境、场景等都非常的特殊,要求系统质量更高。根据实况,我们结合已掌握的情况,建立切实可靠的煤矿井下应急救援通信系统,其必须满足以下要求。 第一,系统载频不宜过低。因煤矿井下信号通道所处的环境比较复杂和特殊,如果系统载频过低,则收发信号过程中可能更加依赖于感应线路来实现传输之目的。 第二,多跳结构以及自组织。煤矿井下空间有较多的转折,通信信号受阻概率也非常大,无线应急救援通信系统应当有多跳结构,基于中介转发来放大信号,以确保点对点的通信良好性。在此过程中,还应当设计自组织性,以便于形成网络,并与煤矿井下部署。 第三,体积小、能耗低。煤矿井下救援设备,应当在井下空间内优化布设,而且要严格控制体积,方便携带。整个通信系统的能耗不能太大,可自行解决安全供电问题,确保能够在井下持续供电。 (二)优化设计系统架构 基于上文对煤矿井下应急通信系统的建设需求分析,以下将对Mesh网络系统应用基础上的应急通信系统架构进行设计。 从整体架构来看,该系统采用了分级无线网络模式,具体由MC以及MR组成。实践中,如果出现了煤矿井事故或者人员受到了威胁,则救援人员只需携带MC和MR进入受难井下巷道,即可展开及时搜救工作。不同的MR之间连接以后,又形成了一个骨干网络系统,此时搜救人员可携带MC,只需与其中一个MR正常连接,即可与地面保持正常通信。对于不同的MC而言,彼此之间的相互通信可基于MR实现转发之目的,由此便建立起一套比较完整的应急通信系统。 (三)优化设计系统硬件 1.器件优选 从功能层面来讲,MR主要用于信号转发及其放大等,对于硬件设备而言,其主要包括控制器、电源模块、存储器件以及无线通信模块和外围电路等。 第一,维控制器。维控制器对整个通信系统、性能等会产生较大的影响,基于对芯片性能可以有效满足利用场景的考虑,具有一定的运算、逻辑判断等能力,确保外部接口更加的丰富,本文选用的是S3C2440A型芯片,令其作为MR之MCU,实际上是一种精简指令集处理设备,缓存16K、主频400MHz,并且可实现操作系统的正常运行。 第二,无线模块。对于无线模块来讲,其主要功能是数据信息接收以及发送,无线通信芯片采用nRF24L01,在ISM频段集成的数据链路协议非常完整,而且速度能够达到2Mbps,只需简单的进行外围电路布设即可利用。 2.硬件架构 元器件选定以后,再优化设计硬件整体架构,对于MR整体架构而言,模块核心是MCU,通过无线收发模块、总线等进行通信、传输命令和数据。较之于MR而言,MC架构有相似之处,只是增加了一些语音通话功能,在整体架构上二者均可利用。 3.接口电路 第一,对存储单元接口进行电路优化设计。本文所研究的通信系统存储单元,主要利用了FLASH以及SDRAM存储器。对于SDRAM而言,主要作为系统内存应用,其频率与总线之间保持一致,能够有效进行快速擦写。然而,实践中应当不断进行刷新,以确保数据的客观有效性。对于FLASH而言,其作为非易失性存储设备,掉电以后数据信息也不丢失,而且能够随意擦写,一般作为固态存储装置,可存储代码以及相关信息数据。 第二,优化设计电源电路。该系统中的无线网卡需供电电源5V,存储器电源3.3V,MCU电源需1.3V。实践中,为了确保电压的统一需求,供电采用5V电源,利用芯片对电压处理以后,电压3.3V。 结语 煤矿井下应急通信系统得以广泛地应用和发展。本文结合井下实际情况和需求,将无线Mesh网络系统和技术设备引入井下,并且设计了Mesh网络应用基础上的井下应急通信系统,其成本非常的低,而且部署也比较灵活,有利于提高煤矿井下应急救援效率的提高。 煤矿应急系统论文:煤矿应急管理与救援指挥信息系统开发 摘 要:煤矿应急管理与救援指挥管理系统是一套集指挥调度、灾害演示、预警预测、快速反应、恢复重建、应急保障和监督管理于一体的应急救援指挥平台。同时,系统将信息管理与GIS平台相结合,实现了重大危险源、重要工作地点的可视化监测监控。系统在信息管理、风险分析、决策支持、协调指挥等方面为集团公司提供了一套应急管理与救援指挥整体解决方案。 关键词:应急管理 救援指挥 信息管理 系统开发 1 开发背景 近年来,我国煤炭行业的发展十分迅速,但煤矿安全问题并没有得到根本解决,重特大事故时有发生,煤矿安全生产事故造成大量人员死亡和巨大财产损失。伤亡事故的主要原因是缺少高效、协调、统一的应急救援和救援指挥管理机制。在此背景下,为进一步提高企业日常安全管理和应急救援水平,特研发了该系统。 2 国内外研究现状 2.1 国外相关产品及技术现状 发达国家普遍重视信息管理、风险分析、决策支持和协调指挥等应急管理技术在煤矿应急救援中的研究与应用。美国在“9.11”事件以后,在全国范围内加快建立综合性、一体化的突发公共事件处理方案,提供全国突发事件的预防、准备、响应和恢复的标准与规范,并从2005年开始要求各州、部族和地方政府都采用NIMS来处理突发事件。德国内政部门在2001年着手建立了“危机预防信息系统”,构造了一个联邦和地方政府的事件响应和公众信息网络,为突发公共事件的救援提供信息服务。英国RobshawL教授提出用信息技术来提高采掘工作面的活力能力。他利用信息技术建立一个煤矿信息系统,该系统给企业经理提供了关于煤矿采掘工作面性能的及时、准确地信息。 2.2 国内相关产品及技术现状 北京大学毛善君教授带领团队开发的矿山地理信息系统平台LongRuan GIS,已经在我国大部分煤矿使用。LongRuan GIS作为完全从底层开发的地理信息系统,引领了我国矿山地理信息系统发展方向[1];重庆大学程平等研究设计了煤矿应急救援指挥通信平台[2],中国矿业大学(北京)刘金城设计了煤矿瓦斯爆炸事故应急辅助决策系统[3],为我国煤矿的应急救援管理工作做出了贡献。 3 系统功能 (1)应急救援管理系统可快速、准确地为决策者提供救援预案,以辅助决策者对事故救援作出决策,为救援工作节省宝贵时间。 (2)应急救援指挥系统按照扁平化、准确性、以人为本等五大原则,分为应急值守、应急救援和事故管理。应急值守实现在三维模型上动态监控安全、人员定位数据,发现危险,及时报警,启动应急救援程序。事故管理实现对灾害事故的汇总管理。 (3)监测监控系统可实现实时在线的检测监控数据展示、在线查看和危险指标报警,为灾害预警提供决策依据。其人员定位功能更能在救援活动中起到关键的作用。 (4)应急救援保障系统可完成救援人员、物资的综合管理,实现优化配置、综合利用、全面部署的战略规划。 4 系统开发的目标 (1)通过预先设计的综合应急预案,迅速组织救援队伍,利用一切可以利用的力量,在灾害事故发生后迅速控制其发展,并努力使灾害损失将至最低。 (2)通过研究煤矿应急管理与救援指挥信息系统,实现对煤矿工作人员提供安全全方位服务,使煤矿能及时更新安全信息,降低安全管理成本,在发生事故时能及时作出反应,并采取相关措施,提高事故的救援效率,有效减少事故损失。 (3)煤矿应急管理与救援指挥信息系统借助GIS平台,利用基于复杂地质条件下三维地质模型建模技术[4],实现对井下工作环境的三维展示,在灾害发生时,可直观显示井下实际条件,为决策者对事故救援作出决策提供依据。 (4)应用计算机信息技术建立煤矿应急管理与救援指挥信息系统,可有效提高煤矿企业的信息获取能力、快速反应能力、组织协调能力、决策指挥能力、防灾减灾能力。 5 技术路线及研究方法 (1)整体技术实施路线包括:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、系统实施、系统运行与维护等阶段。 (2)前端开发工具用C#来实现,后端数据库管理工具使用SQL Sreverse2008来实现,数据库系统采用的借口,使煤矿应急管理与救援指挥信息系统具有异构多源数据访问的能力。 (3)建立煤矿应急救援指挥与管理信息平台,把监测监控预警子系统与应急救援指挥系统有机结合起来,实现煤矿救援的安全、快速、高效和有序,最大限度减少事故发生所造成的人身伤害和财产损失。 (4)根据系统详细设计编码并调试所有的功能模块,并利用实际资料检验程序的正确性与容错性。在调试程序过程中,与相关专业技术人员密切配合,检验功能模块的实用性,并及时加以修改。 6 主要创新点 (1)建立了煤矿井下监测专用软件平台,完成了煤矿安全监测监控数据的分析和处理,实现了系统与监测设备及其他软件系统信息共享。 (2)基于Longruan 3DGIS平台,实现了避灾路线的与救灾路线的可变化。 (3)系统对应急预案在数据库进行拆分,实现了和应急救援流程的无缝集成,实现了应急救援程序的可视化。 (4)把矿山应急救援支护管理数字化,把大多数煤矿依托的纸质预案和传统通信手段提升到应用信息化平台,实现了狂三应急救援指挥的高效、科学和智能化管理。 (5)建立了基于GIS的三维可视化集成数据平台,实现危险源三维动态数据的显示及三维可视化救援与值守。当灾害发生时,能在根据实际情况建立的巷道、硐室、工作面等三维模型上动态地生成事故报告,并启动应急救援预案,同时还可以根据灾害发生的类型,自动生成最短的救灾路线,在三维模型上动态地显示,为救援工作提供建设性建议。 7 社会效益分析 矿山应急救援指挥管理是矿山安全生产工作的重要组成部分,全面做好矿山安全生产应急管理工作,尽可能避免和减少矿山事故造成的伤亡和损失,是坚持“以人为本”、贯彻社会主义和谐社会的具体体现。是维护社会稳定人民群众根本利益的需要,对预防和应对矿山突发安全生产事件,减少矿山突发事件造成的损失,具有重要意义。同时本系统有助于煤矿的日常管理,提高决策者的决策能力,增强管理人员的安全知识,强化人员的安全生产意识,提高人员应急反应和逃生能力。煤矿应急管理与救援指挥信息系统的应用,能够在煤矿应急管理和应急响应能力方面提供一种新型的信息化、智能化平台。 煤矿应急系统论文:姚桥煤矿井下应急数字广播系统的研究及应用 [摘 要]本文简述了姚桥煤矿井下应急数字广播系统的实现、区域划分、设点数量及救灾功能,详细分析了系统具体技术要求及系统设计原则,在实践应用中取得了较好经济效益和社会效益。 [关键词]广播系统;设计原则;技术要求;系统功能 1.概况 姚桥煤矿井下应急数字广播系统(以下简称广播系统)以井下工业以太环网作为数据传输平台,使用光纤或通信电缆连接主、副音箱等设备,实现应急数字广播。该系统覆盖区域总计安装应急数字广播作业地点50处,主要分布在3个采煤工作面上、下两巷,8个掘进工作面,6个人行车场,大泵房,运输调度室,猴车上、下人位置,主要变电所及轨道甩道口处。该系统以各种应急预案为基础,具有智能语音告警及应急救援功能,日常在指定区域可以播放背景音乐、播放安全宣传教育音频。当井下出现重大安全事故时,可以根据事先设定程序,调动相关应急预案,指挥现场人员撤离;可以人工调用应急预案语音材料,播放给指定区域,也可以地面调度室终端设备实现直接喊话,直接指挥有关人员撤离。 2.设计原则 广播系统的建设是煤矿信息化建设的重要设施,是煤炭安全生产管理体系的重要组成部分,必须从网络信息体系建设的全局考虑,将系统建设成一个高起点,易于扩充、升级、管理和使用的广播通信系统。主要设计原则包括: 高可靠性:稳定可靠运行是矿用应急通信保障系统建设目标的关键,保证在系统设计中选用高可靠性的产品设备,充分考虑冗余、容错和备份能力,同时合理设计系统架构,最大限度地支持系统的可靠运行。 安全性:煤炭系统作为国家的基础能源系统,设计中必须考虑防止内部及外部非法访问的措施,保证系统数据的安全传输。因此需要制订统一的系统安全策略,整体考虑系统平台的安全性。 网络可扩展性:根据未来业务的增长和变化,网络可以平滑地扩充和升级,最大程度地减少对网络架构和现有设备的调整。 可实施性:本次工程将充分分析现有的工业以太环网及既有的调度通信系统环境,充分考虑网络的可实施性。 技术先进性:在保证满足基本业务应用的同时,又要体现网络的先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准结合起来,充分考虑到网络应用的现状和未来发展趋势。 高性能:骨干通信节点的性能是整个网络良好运行的基础,在设计中必须保障设备的高吞吐能力,保证各类型信息的高质量传输,使系统成为煤炭安全生产管理的重要辅助设施。 经济性:在充分利用现有资源的情况下,最大限度地降低系统的总体投资,有计划、有步骤地实施,在保证网络整体性能的前提下,充分整合矿区现有的各类型通信广播系统。 开放性:相关产品的选择要以先进性和适用性为基础。广播系统采用通讯协议应为国际通用协议,并免费向用户开放通信协议,使该系统能与综合自动化系统融合。系统具备二次开发接口,满足维护、开发应用软件的需求。 3. 广播系统具体技术要求 3.1 广播系统的总体技术要求 广播系统以井下工业以太环网作为数据传输平台,上、下人行车场、各甩道口和无人值守猴车(处于静止状态)等主要巷道可使用光纤或通信电缆连接主、副音箱等设备,实现应急数字广播。系统应满足井下采掘工作面使用通信电缆通信的需要,且数据传输距离不小于2000米。系统建成后应达到井下应急广播的需要,声音清晰、无杂音、单个音箱声音单方向覆盖范围不小于150米。 广播系统应实现双向通信功能,井下人员听到音箱声音后可以通过该系统实现与矿调度的信息传递。 采掘工作面应满足2种方式广播:即可采用环网实现应急数字广播,也可采用现有调度电话通过网络传输实现应急通信或广播。 3.2 广播系统的覆盖区域要求 广播系统总共设计安装应急数字广播作业地点53处,主要分布在3个采煤工作面上、下两巷,8个掘进工作面,人行车场,猴车上、下人位置、避灾硐室,主要变电所及轨道甩道口处。 3.3 广播系统的架构要求 ⑴. 广播系统主要设备包括系统管理软件及应急广播服务器、信号传输部分、矿用本安型音箱等。由地面和井下两部分组成:地面部分由麦克风、应急广播服务器、应急广播客户端、中继网关通信设备及相关附件组成。井下部分由矿用隔爆本安型主、副音箱、矿用隔爆兼本安型电源及相关附件组成。 ⑵. 以井下工业环网作为系统的传输通道,易于系统的建设。 3.4 广播系统的管理软件要求 广播系统可以实现向线路通话,播放音频文件等功能,也可以接收井下线路的声音并将通话声音保存。同时可根据不同的需要设置权限部署在不同的服务器上。 整合现有的语音通信系统,统一界面,统一管理。 调度室直接对扩播、调度电话各点进行紧急呼叫或广播各分机点、在线状态显示。 一键通紧急广播(通过设置好的语音报警源直接传输到井下话站音响)。 丰富灵活的软件接口,支持定制开发。 支持软件远程操作运行环境:支持WINXP、WIN7、WIN 2003、 WIN 2008操作系统。 同时具有与人员定位系统、安全监控系统的相互联动的功能。 3.5 广播系统的环境要求 ⑴.安装地点:大屯煤电姚桥煤矿 ⑵.海拔高度:地面不大于1000m,井下不小于 -1000m。 ⑶.安装环境:煤炭矿山工业环境。 ⑷.环境温度:地面-18℃~45℃,井下2℃~40℃。 ⑸.环境湿度:井底约95%,井口60%~85%。 ⑹.耐震能力:按8度烈度设防。 ⑺.运行方式:24小时连续工作制。 3.6 广播系统的主要材料设备如下表 4. 广播系统的功能 4.1 支持双重调度管理功能 通过广播系统可组成全矿区广播通信管理系统:当发现井下某个地点有异常情况,通过公司总调度室,即可实现各煤矿的调度通话,也可通过公司局域网访问应急数字广播系统对煤矿井下某个工作面直接讲话或播音,从而真正实现公司总调度室和矿调度室双重调度管理功能。 4.2 设备状态显示及故障检测功能 广播系统设备都可显示具体工作状态,便于工作人员及时发现处理。由于终端为网络或通信设备,具备灵活的IP地址或电话号码设置,因此通过管理软件可以通过编程来控制设备的IP或电话号码,以达到控制音箱及实时显示工作状态的效果。 4.3 广播系统呼叫功能 当井上管理人员要通过广播系统通知井下工作人员时,在调度室操作台上输入井下矿用隔爆兼本安型音箱的IP编码或电话号码,系统自动接通井下矿用隔爆兼本安型音箱。 4.4 双向通信功能 调度中心可以通过操作台或访问应急广播服务器对井下音箱进行讲话,井下人员也可以通过井下设备终端与矿调度进行对话。 4.5 广播分区不受限制 根据矿区广播系统需要,可以对矿区广播进行无限制分区,使得使用效率最大化。 4.6 音箱音量任意控制 根据井下区域不同,在调度室可以任意控制网络音箱的音量大小。每个音箱具有单独调节音量功能,并且可以任意选择各个网络音箱播放的不同背景音乐和宣传语音广播等内容。 4.7 远程广播系统管理 广播系统实现了真正意义上的无人职守,能够通过广播系统软件实现对整个系统设备进行远程管理与监控。可以通过计算机发送语音对井下进行应急广播。界面友好,操作方便,真正实现了可寻址到点控制。 5. 结语 姚桥煤矿广播系统实现了真正意义上的无人职守,能够通过系统软件实现对整个系统设备进行远程管理与监控。可以通过计算机发送语音对井下进行应急广播。界面清晰,操作方便,真正实现了寻址到点控制。通过本系统可组成全矿区广播通信管理,当发现井下某个地点有异常情况,通过公司总调度室,即可实现各煤矿的调度通话,也可通过公司局域网访问应急数字广播系统对煤矿井下某个工作面直接讲话或播音,从而真正实现公司总调度室和矿调度室双重调度管理功能。经过姚桥煤矿井下的实际应用取得了较好经济效益和社会效益。 煤矿应急系统论文:建立煤矿事故应急救援系统的分析研究 摘 要:随着世界生产安全不断重视,尤其是对生产一线的工作者生命安全的不断重视并且国家安全生产政策的不断提出,但事故发生不断并且高频,面对突然煤矿事故尤其是大型事故,怎样有效的处理紧急问题至关重要。本文主要建立煤矿事故应急系统,通过各种软件建立效果分析,并且构建该系统框架图,该系统的建立为煤矿事故救援提供了最优处理方案。 关键词:煤矿;事故;比较;系统 1 建立煤矿事故应急救援系统的意义 加强对煤矿事故应急救援工作的领导,保证事故应急响应及时、抢救迅速有效,提高应急预案的启动速度、执行效率以及执行的准确程度,提高管理的现代化、智能化、系统化水平,尽最大可能减少和降低事故发生时所造成的人身伤害和财产损失,建立一套煤矿事故应急救援预案管理信息系统具有十分重要的意义。为了贯彻执行国务院《关于加强安全生产工作的决定》、《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全生产条例》等法律法规。一方面,自我国煤炭资源得到很好地发展,矿井年生产力的不断提高,相应人员的配备比以前更多,尤其在社会高速发展经济的社会背景下,提高矿井各项工作效率也是至关重要;另一方面,在一旦发生重特大安全事故时,事故应急信息系统能提供完善的应急救援程序,促进煤矿重特大事故的防范工作,提高煤矿有效应对各种突发事件的能力,能做到处变不惊加强各部门的联动与配合,充分调动生产单位应急救援的各种资源,临危不惧,从而使救援工作有条不紊地开展,损失降到最低。 2 建立煤矿事故应急救援系统存在的问题 建立煤矿事故应急救援系统,不但要投入大量的人力、物力和财力,还需要配备多学科人才,包括矿产资源学、采矿学、应用化学、地质学、岩土工程学、环境学、材料学、工程力学、安全科学、计算机、流体力学、管理学、系统学等;另外,煤矿事故应急救援系统是一门集采矿学与现代管理技术系统的交叉学科,需要大批的复合型人才,但是在煤矿开采领域,这样的人才是很稀缺的,随着国发〔2010〕30文件的,安全生产,但煤矿事故在我国高发,保护劳动者生命安全很有必要建立煤矿事故应急救援系统。 3 建立煤矿事故应急救援系统的步骤 建立煤矿事故应急救援系统的主要功能是加强对煤矿事故救援的领导,保证事故应急响应及时、抢救迅速有效,提高应急启动速度、执行效率以及执行的准确程度,提高管理的现代化、智能化、系统化水平,尽最大可能减少和降低事故发生时所造成的人身伤害和财产损失。 3.1 收集整理数据、网络设计 在建立煤矿事故应急救援系统之前,就要对该煤矿的人员信息(年龄、工作经验、应变能力和专业研究深度等)、地理位置、交通要道、设备、本地管理协调机构等信息的综合评价和掌握。这些数据对后面本矿建立煤矿事故应急救援系统有着很重要的意义。 实现组织、成员及其职责的管理,实现用户管理,完善的用户管理机制,可以对用户设定密码安全认证与操作权限,拥有相关权限的人员才可以进入系统,高级别的用户可以抢夺低级别的用户的控制权,确保控制唯一性;拥有权限的用户可以方便地对系统配置进行查询和修改,并进行系统维护工作。可进行系统设置、数据整理、备份、恢复等功能。调查本矿所有机构设置,对于管理职能重叠、人员配备不足、人员分管工作不明进行整顿,综合建立煤矿事故应急救援系统。 3.2 建立数据库、录入数据 数据库的选择对煤矿事故应急救援系统的建立有很大的影响。现在一般可以应用Excel、Access、Microsoft office Infopath、Visual Basic、Visual C++、Visual J++、Visual InterDev、Visual SourceSafe 、FoxPro等软件开发数据库,Excel、Access、Microsoft office Infopath 软件建立数据库前期工作量少,所建数据库直观明确,但是随着数据的膨胀,后面查询会带来工作量增加。考虑到软件普遍、易操作、效率高、快速等特点,采用Visual FoxPro 建立煤矿事故应急救援系统整体性强、层次分明、较高的处理速度、利于后面的开发。 该系统基础信息管理模块用于危险源数据库、法律法规数据库、典型事故案例数据库、应急救援器材设备数据库及其他应急救援数据库的数据输入、编辑和输出。 数据库的设计决定着该系统的性能的高低甚至成败,所以在设计数据库时,按照事故类型进行数据库设计,事故类型分为瓦斯、地质水文、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出和通风安全,分类的优势在于事故发生时,按照事故类型进行数据查询,找到处理事故的最佳人员配置和管理结果,把事故的生命和经济损失减到最低。 3.3 数据查询及事故汇报子系统的嵌入 该数据库主要是通过该矿的具体情况(地理位置、交通条件、本矿地质条件等因素)建立的,通过矿上事故处理各领域专家综合考虑然后建立的事故应急救援处理方案,在进行事故类别查询,得到最优事故处理方案。例如,当本矿出现水淹井事故,在该系统查询栏里面输入地质水文,系统查询处理水害事故的最优方案,查询结果里面出现处理水害专家,也及相应的人员、设备配备,还有先前该类事故经验和教训。同时还有出现事故汇报流程,做到事情紧急情况下,有条不紊的运行。 4 结束语 煤矿事故应急救援系统是随着经济增长特别是对以人为本的理念深入人心,有关法律法规和经济体制的不断健全的结果,是一个经济、安全生产的综合项目的研究。同时这个也是一个不断更新的动态项目,将随着新技术、新理念、新型经济的发展而不断进步,为安全生产提供了一个崭新的、高效的、更深层次的稳定系统。但同时也要注意该系统为事故发生提供了很优化的救援方案,与实际发生事故时,系统内部各块能否真正得到顺利,还要定期进行实际演练,各单位达到最佳磨合状况。 煤矿应急系统论文:地理信息系统在煤矿灾害应急救援中的应用浅析 摘要:在煤矿灾害发生过程中,根据地理信息系统的特点及优势,将其应用于应急救援中,可以极大地提高救援效率,最大限度的降低人员、财产的损失。 关键词:煤矿灾害 应急救援系统 地理信息系统 一、引言 随着煤矿开采深度的加深,地质条件也将会愈加的复杂,各种事故会严重威胁着矿工的生命安全和煤炭生产的正常进行。通过建立生产安全事故应急救援预案,可以控制矿山发展并尽可能排除事故及矿井灾害,保护现场人员及场外人员的安全,将矿井灾害对人员、财产造成的损失降低到最小程度。 地理信息系统(GIS)是一种基于计算机的工具,它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起,从而使大量抽象、枯燥的数据变得生动、直观和易于理解,提高工作效率和管理工作的科学性和准确性。 二、地理信息系统的特点及优势 地理信息系统是以地理空间和动态的地理信息为地理研究和地理决策服务的信息系统,已被广泛用于资源管理、城市规划、应急救援等各个领域。地理信息系统的主要特点和优势有: 1、标准的信息存储、查询功能。GIS可以将各种不同的数据转化成利于计算机存储的内部格式。GIS不但包括各种要素分布的空间位置,也包括其实体特征的属性数据,同时还有明显的时序特征,而且空间数据和属性数据之间是一种密切的对应关系,空间信息和属性信息形成一个有机的整体。通过检索空间数据可查询相应属性信息;通过检索属性数据也可以查询相应的空间信息。避免了图形与相应的属性数据分离的现象,给企业资源的全面管理带来了极大的方便。从图形学的角度来看,GIS实质上是一种便于计算机处理和网络传输的数字化地图或图纸,可以方便地对空间数据进行输入、编辑、显示、查询、空间分析和输出打印,也可以利用三维动态仿真技术对各种要素实现仿真模拟,构造一个符合实际的模拟空间,展现各种地物之间复杂的时空关系。 2、便捷的的数据管理功能。一些数据库和应用系统公司,如Oracle,Microsoft和SAS等,已扩展了其产品容纳空间数据管理功能。另一方面,许多GIS软件也包含空间数据库引擎数据模型,借助这一模型可将空间数据加入到关系数据库管理系统中。这样使得大规模的GIS系统与空间数据技术一体化成为可能,便于各种系统的集成和信息共享。 3、优秀的空间分析功能。空间分析是地理信息系统最主要的特色。GIS系统可以利用其空间数据库和属性数据库,结合高效的算法进行空间分析。如对距离某一事故地点一定范围内各种空间要素的搜索,并对相关信息进行统计分析,为事故处理提供所需要的信息和应急预案等。这种空间分析的功能是其他信息管理系统无法实现的。 三、煤矿灾害应急救援地理信息系统模块功能设计 根据系统需求分析和开发目标,煤矿灾害应急救援系统应主要包括以下几个模块: 1、信息管理模块。该模块主要由矿井相关的各种基础信息数据库和地物属性分布组成。基础信息包括矿井基本情况数据库、井下主要设备信息数据库、安全设备数据库、地质条件数据库、主要灾害信息数据库以及实时的采掘工作面分布等。它具有实时维护、更新和管理煤矿基础信息所需的基本功能。? 2、应急预案模块。主要包括矿井灾害应急预案、应急救援队伍、救灾设备数据库、救灾专家数据库以及国家级矿山救援基地分布等内容。在矿井灾害应急预案中可以查询到通用的应急救援预案,如国家局制定的矿山重特大生产安全事故应急预案,也可以查询到针对本矿井实际的自行制定的应急预案内容。它具有维护和管理整个矿井灾害应急救援的基本功能。 3、灾害处理模块。囊括了矿井灾害从预测预报到控制处理的一般方法,主要包括矿井灾害预测方法、矿井灾害控制方法、矿井灾害处理方法。同时还提供了矿升灾害案例库这一功能,方便查找相关的矿井灾害案例,以期达到学习借鉴的目的。 4、法律法规模块。此模块提供了矿井生产适用的各项法律法规和部门规章制度,包括国家级及省级煤矿安全规程。能够按照目录、索引和关键字进行查询、打印,同时预留了扩展接口,用户可以随实际变化增减法律法规条文,有效地减少了检索规章制度文件的时间,为领导者做出正确的决策提供法律依据。 四、煤矿灾害应急救援地理信息系统的实现与应用 矿井灾害救援制约因素多、情况复杂多变,与其他行业的抢险救灾工作相比,具备更强的技术性、时效性和更大的危险性,要求反应迅速、判断准确、应变及时、措施有力,一旦事故发生,需要多支救援队伍密切配合、集中指挥展开救援工作。 建立矿井应急救援系统的目的:一是发生事故后控制危险源,避免事故扩大,在可能的情况下予以消除;二是尽可能减少事故所造成的人员和财产损失。因此,矿井灾害应急救援系统不仅要包括危险源空间布局、矿井环境状况、关键设施状况、应急救援力量等实体空间,而且还应涉及社会经济领域的非实体因素,如人员分布、财产分布等。?矿井应急救援作为一个动态运行的过程,其复杂的灾害生成机制需要强有力的信息分析工具的支持。地理信息系统是解决这一问题的有力工具。 本系统主要利用GIS开发软件,将煤矿生产工作范围内的电子地图、属性数据以及统计数据相结合,构成地理信息系统平台,通过此平台,实现生产工作范围内井下巷道、采掘工作面和各种机械、安全设备数据及其他数据的全面整合,达到数据统一管理和资源共享。同时在此基础上提供灾害预测、控制和应对方案,提高管理工作的科学性、规范性,以及灾害处理工作的及时性、准确性。 五、结束语 该系统可以实现对矿井基本情况、主要灾害信息、危险源分布及救灾力量等信息的查询、图形编辑、属性更新,确定特定灾害的影响范围,大致预测灾害损失。在灾害应急响应与快速救援指挥中显示最佳避灾路线,调度与管理抗灾力量,对应急预案数据库进行决策支持和数据更新,从而方便生产单位在灾害发生时及时启动相应的应急预案,辅助领导全面掌握灾情并进行救灾指挥决策,将灾害损失降到最低限度。 煤矿应急系统论文:煤矿应急通信保障系统的研究与应用 摘 要 由于科技的发展和国家的重视,煤矿事故的发生率在近几年来已经有所下降。然而由于煤矿工作的环境复杂,目前我国仍然无法避免煤矿事故的发生。所以,事故发生后的应急通信保障和人员救助成了国家的关注重点。由于煤矿应急通信保障系统对于挽救旷工生命工作有着重要的影响,本文通过了解煤矿应急通信保障系统的研究现状和存在的问题,提出了煤矿应急通信保障系统未来的研究方向的同时,也对煤矿应急通信保障系统的未来应用做出了概括。 关键词 煤矿事故;煤矿应急通信保障系统;研究 煤炭的开采是我国重要能源的主要来源,但是煤矿事故的发生使得人民的生命财产受到了威胁。煤矿应急通信保障系统为事故救援提供了有力的技术支持,也对安抚被困人员情绪起到了巨大的作用。然而该通信保障系统受困于现代技术的发展,仍然存在着诸多不足,给煤矿事故的救援带来了一定困难。 1 煤矿应急通信保障系统的研究现状 当一场煤矿事故发生后,井下通信的中断会导致救援部队无法确定井下情况,因此无法完成制定人员救援的措施,严重影响了救援时间。而目前的煤矿应急通信保障系统为了适应井下的复杂环境,存在着设备小、布设快速、可移动、简单操作等优点,使得井下的通信系统灵活性较高。 目前矿井的主要通信方式有中频感应通信、VHF泄漏通信、矿井蜂窝无线通信以及短距离无线通信网络等。矿井应急通信保障系统属于有线和无线技术为一体的信息设备,需要建立有线、无线相结合的通信保障系统。目前我国煤矿应急通信保障系统的主要功能是:在事故发生后,通信设备可以保证井下人员与救援人员的联络,使得救援人员可以根据通信数据对受困人员进行定位,采取相应的救援措施。因此有线技术和无线技术的发展对于煤矿应急通信保障系统的发展有着重要的意义[1]。 2 煤矿应急通信保障系统的存在问题与研究方向 1)煤矿应急通信保障系统的存在问题。 一方面就目前的煤矿应急通信的几种主要通信方式来说,其中的中频感应通信利用专用的感应线和无线电波传输信息,其系统的稳定性较差。而VHF泄漏通信系统利用无线电辐射泄漏原理实现通信,但是有布线的局限性且费用较高。矿井蜂窝式无线通信系统虽然在救援时较为可靠,但是其初期规划较麻烦,并且设备较为昂贵。短距离无线通信系统是利用现在的WIFI网络技术的通信系统,支持多媒体的通信,且拥有成本较低、部署灵活等特点。但是由于目前该技术发展的较晚,所以还没有被广泛的应用。另一方面,我国的煤矿应急通信保障系统的应急求救信息处理的自动化程度较低,求救信息的处理仍然以人对计算机的使用为主。即使安装了应急自动化报警装置,也由于信息系统的通信平台功能缺乏而无法实现信息的共享,无法使应急通信系统及时发挥其作用。再者,由于井下事故发生的比较突然,人员受困的地点往往有多处,在进行一个地点人员救援时,如果不能及时同步的将救援消息传达,可能导致其他地点的人员伤亡。但是由于目前的井下作业员的通信设备有限,通信同步的问题仍然没有得到解决。最后,目前在事故发生后被困人员的数量统计仍然是以现场调查的方法为主,根本无法让全部矿工的安全得到保障。 2)煤矿应急通信保障系统的研究方向。 基于煤矿应急通信保障系统的研究现状和存在问题,可以对煤矿应急通信保障系统的研究方向做一个大致的总结。一是大力发展煤矿应急信息系统的有线无线技术,降低煤矿通信系统的建设成本,保证先进技术在全国多处矿井的普及。二是建立多个煤矿应急信息系统,防止某处煤矿应急信息系统失灵的状况发生。三是利用现代信息技术创立一个集求救、通信、指挥、调度为一体的信息系统,通过高度智能化的系统提高救援的效率。四是通过增设扩音设备或增添多处的通讯线路和设备,保证矿下每处位置都能及时收听到救援的相关信息。五是完善煤矿应急通信系统,增添矿下监控的系统环节,可以实时的掌握井下人员的数量及分布等情况。总之,完善煤矿应急通信系统,不断的确立煤矿应急通信保障系统新的研究方向,是保证我国人民生命财产安全任重而道远的的任务[2]。 3 煤矿应急通信保障系统的未来应用 随着科技的发展,煤矿应急通信保障系统也会越加完善,在煤矿事故的应用上也会实现更多的功能。监控系统的完善首先可以使煤矿应急通信保障系统在事故发生前掌握矿下人员的位置信息及人数和活动情况。而在矿难发生时高智能化的系统可以通过对求救信号的捕捉,及时做出应急措施,通过广播等通讯措施对矿下其他区域人员做出疏散警告,防止更多人员受困。同时高智能化的系统将求救信号通过网络共享给救援部队,并将之前掌握的人员数据提交给赶来救援的队伍,便于救援部队及时部署救援计划。在救援部队赶到后就可以利用煤矿应急通信保障系统的多途径的通信设备联络到每一个井下的受困人员,掌握井下的基本情况。在执行救援措施时又可以通过这些有线和无线的通信设备对其他等待救援的人员做出安排。如此,通过煤矿应急通信保障系统的不断研究和完善,可以给煤矿救援提供更大的贡献,完成煤矿应急通信保障系统的使命[3]。 4 结论 煤矿应急通信保障系统的研究是完善其应用效果的重要方法。只有做好对煤矿应急通信保障系统现状的了解,掌握其存在的问题,才能确定煤矿应急通信保障系统的研究方向,完成对其各方面的研究。总之,做好煤矿应急通信保障系统的研究,才能提高煤矿应急通信保障系统的应用效果,为保障我国人民的生命财产安全做出一份贡献。 煤矿应急系统论文:基于GIS的煤矿事故应急救援信息管理系统开发与应用 [摘 要] 煤矿井下救援工作因为其特殊的行业特点和自身特色,目前已有的其他部门、行业、以及其他国家的救援系统无法直接应用。本文根据对象分析法, 结合了GIS信息化技术对煤矿井下区域性救援进行了分析,认为分析井下区域性救援系统信息化设计的关键在于对煤矿井下GIS救援的表达,应用数据分析技术,最后GIS救援系统数据模型,利用煤炭井下区域性救援及分布联系建立了井下信息可视化系统。 [关键词] GIS; 煤矿; 事故应急救援; 信息管理系统 1 GIS技术应用在煤矿领域的意义 随着电子技术和无线通信技术的高速发展,软/硬件开发工具的不断更新,GIS 技术获得了飞速发展。从最早的单点定位和相对定位,发展到现在的差分定位和广域差分定位;从原先的数据后处理到现在的实时数据处理;从单 GIS 接收机时展到现在的多星座 GNSS 接收机时代。另外,GIS 技术在民用领域的发展更加快速,如汽车导航,大坝、桥梁、高层建筑变形救援,灾害救援及各种工程施工中的定位服务。如今,GIS产业已发展为一项全球化、规模化和大众化产业,因此,大力开展对 GIS 应用技术的研究,对经济建设和军事建设具有十分重要的战略意义。 从上世纪 90 年代 GIS 产品引进我国后经过 20 年的研究和发展,我国卫星导航产业取得了长足的进步,从 2005 到 2010 年上半年就创造了超过 1000 亿元的产值。近年来,卫星导航产业的迅猛发展受到我国高度的重视,在国家 “十二五”规划中,卫星导航被列入重点发展的战略性新兴产业之一,国家将在政策、法规、资金上大力支撑发展有自主知识产权的卫星导航技术,而这些政策上的优势将为卫星导航产业发展创造巨大的空间,也成为促进中国卫星导航产业跨越式发展的主要动力。 GIS 接收机是 GIS 系统的重要组成部分,是用户实现定位、测速和授时功能的核心部分。GIS 信号救援作为接收机内基带信号处理的第一个环节,是跟踪、导航电文提取和定位解算等后续处理过程的基础和前提。GIS 接收机的一些重要性能指标与救援算法的性能有关,如 TTFF 和接收机的灵敏度。因此研究性能优越的救援处理技术对于开发高性能 GIS 接收机具有十分重要的意义,本课题正是基于此展开对煤矿区域 GIS 信号救援信息管理系统中的设计与研究。 2 GIS技术在煤矿事故应急救援信息管理系统中的应用 在智能化救援模式下利用GIS救援系统技术和双缓存技术可建立救援系统实用模型。 2.1 几何数据模型设计 简单来说,系统工作原理就是通过开关进入每个手机分配一个IP地址,并存储在GIS中的数据,在管理软件中自动注册到的无线信号覆盖区域。在GIS救援系统系统中的煤,不仅要生产数据管理的固有特性,分布的各种数据整理清楚之间的层次关系。因此,生产管理系统模型包括两个属性信息,还包括空间格局信息。根据前面的介绍我们知道,由于GIS救援系统技术系统中各地物设备都是根据点、线、面的几何集合构成,对象较为复杂,因此有必要对复杂地物类的属性特征和几何特征作出详细的分类与定义。通常我们都可以将具备集合特征的数据分类为层次数据与几何数据。层次数据可以带有属性,是把各采集到的图形按照各自的特征、需求归类分层,最终得到的结果,同时也是属性与图形的关键结合点。几何数据则是对地物形状大小、空间位置及其拓扑关系进行描述表达的基础数据。 2.2 属性数据模型设计 GIS救援系统信息属性同图形信息关系极其密切。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。这里首先介绍属性数据与客观数据间的联系。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,共计八种类型。本文简要概括了煤炭管理系统中属性特征模型的逻辑结构,因为各数据间存在着各式各样的映射关系,如需要提取某种设备状态信息的时候,我们可以进行分层查找,并根据确定的地理位置,最终获得该的属性信息与图形信息,一举找到和该相关的所有信息,很好地满足了GIS救援系统技术系统的快捷性和简便性。注册后的手持机即可正常通话,并将其调制打包后通过矿用网络交换机送到地面管理主机,呼叫目标手持机接收信号后经过振铃提示并调制成语音给与持机者,完成一次多媒体通话。 2.3 系统交互组件设计 所谓的业务交互的组件,即能够维护和更新信息查询的功能组件,该组件可根据生产设施,设备和管理的运行时间,和其他类型的财产及时的警告信息,设备信息的变化可以更新和维护数据。相关参数,业务交互组件还具有一个设置管理系统GIS维护系统,权限管理和维护功能。缓存管理模块可以用于存储服务器访问的地理空间数据检索,空间数据缓存在客户端,消除和更新缓存数据。在使用矢量栅格混合地图服务,空间数据环境的严格划分,并实施管理层,并用矢量网格划分方式存储数据,这是因为空间数据格式存储在系统端口缓存的关键作用。高速缓存管理模块可以结合地图显示模块,用户操作人员应在第一时间的要求,经过筛选的几何形状,端口缓存的属性数据,筛选有效的数据提供给管理员。 2.4 服务器端口设计 GIS技术下的煤矿安全生产管理系统,不但和桌面应用程序结合应用功能特性极强,而且拥有易传播、传播范围广泛、交互性强且反应敏捷等优点,同时优化了Web程序交互能力差的功能,通过信息索引客户端,可以获取地图、报表、属性等数据的相应索引号,然后进行请求、缓存操作等。比如在安全操作触及到与原显示区相关范围内时,缓存中已存数据即刻可以提取使用,使用同时还可以把下次要用的数据一并存储。因此,我们可以有效地克服系统运行的缺陷显示速度太慢。在服务器端建立一个缓冲区,大的存储数据,提高运作效率,增强服务器GIS性能。 2.5 GIS应急救援的构成与优化 在解决GIS问题的过程中应用GIS应急救援技术的主要步骤包括:根据GIS的问题组织学习样本,根据样本来构造与训练GIS应急救援,进行GIS应急救援测试。本节将使用上述算法的改进,GIS计算机系统的煤矿救援的研究和分析。具有较大的离散性的样本数据,并进入了GIS的监测数据也有较大的离散性。基于网络将函数作为传递函数,输出范围为0-1,归一化的数据。通过仿真试验,运用MATLAB软件、GIS监视器来确定隐层节点数和获得优秀的GIS。设定允许误差限度,用改进型的GIS应急救援算来研究三层GIS应急救援结构和学习样本的网络节点数、算法和结构对学习速度的影响,最终达到优化效果。在一些煤矿工程质量观中的不安全因素在中国计算机技术的应用,是在通风救援系统的远程检测,很好的解决这些问题,它不仅有很好的工程操作,校准程序使用的测试数据,对采矿作业质量指导;也可以事故风险预测,采取一系列预先采取措施,为施工安全管理提供信息,事故率降低到最低限度,确保煤矿安全生产的稳定性。 2.6 GIS应急救援的诊断结果测试 建立良好的预测一直是GIS救援与数据的研究,以及是否与经验值的协议;在采用一套新的数据测试,是否符合照顾的规范化;另一组样本数据测试GIS救援,验证其有效性的奇怪的数据处理。如果诊断实验或输出误差很小,满足规范的要求,然后显示GIS显示器可以正确的执行,与实际的可用性。煤炭领域的人员和并发,结合相关的要求,提出了利用煤的综合质量作为衡量指标,采用改进算法训练GIS煤炭铁路计算机救援系统进行救援和基于综合判断仿真。 3 应用效果 3.1 实现导线点的计算、绘图、制表一体化 救援系统自动化技术在煤矿,除了三维形状的模拟,它还可以根据救援数据,坐标,导线点的高程和自主计算的实现,计算快速准确,并可直接对高自动标记的屋顶,并将标记存储在GIS中的数据,避免人体必需的转录错误。最后结果表的输出线,表格的格式规范,信息的完整性,并可以直接打印导线点的计算、绘图、制表一体化。 3.2 实现图形数据和数据线救援的有效管理 分段地图管理不仅简单快速,而且通过数据更新维护,形成线名称检索目录和管理方法,煤矿综合自动化救援,大大提高了工作效率。 3.3 自动救援 通过原始数据的输入,可以有效地反映电力系统的真实状态,它模拟了煤矿救援系统的整个过程,在建模计算每个节点的相对位置,在实际的结构和关系,并在基础和方向的道路上标记线,绘制简单的固定环境的轮廓,提高了煤矿综合自动化救援的工作效率。 3.4 可视化界面 系统的可视化界面,可操作性强,救援人员没有特殊的学习或培训,操作很简单。 4 结语 GIS技术作为一种煤矿事故应急救援的新方法,以新的救援方式应用在中国煤炭安全生产中,智能化救援应用接口远程计算机服务技术为基础的视频救援,救援对煤炭救援三维可视化的每个阶段的实施,了解各个节点在现实环境救援中的相对位置和相互关系,它有利于我的中国煤炭行业的技术经济效益,也将为煤炭安全生产做一个很好的借鉴和指导意义。 煤矿应急系统论文:WIFI技术下的煤矿井下应急救援无线通信系统设计分析 【摘要】煤炭安全生产中,基于WIFI无线网络通信技术使其必备安全装备,在一定程度上填补了我国无线网络发展的空白。基于WIFI网络系统将新技术提供给煤矿应急救援工作,有助于灾后紧急救援工作顺利进行,对伤亡人员的减少具有重要意义。基于WIFI技术可靠而先进,同时具备综合性功能,具有鲜明特色,而且在煤矿市场上竞争能力非常强。本文就对其系统的设计进行研究。 【关键词】WiFi技术;煤矿井下应急救援;无线通信系统 一、引言 一直以来,国内煤矿井下应急救援技术的发展速度非常快,一旦煤矿法发生意外事故,必须全部切断井下煤矿电力供应,无法正常使用煤矿个通讯设备,以对二次事故的发生进行避免。此外,煤矿灾害区环境和条件具有一定的复杂性和恶劣性,因此也就导致在事故发生时,救护队员不能技术和地面救灾指挥部、井下救护基地,取得及时有效的联系,无法对煤矿事故现场情况有一个具体的了解,也就对救援指挥工作造成影响。 二、煤矿井下应急救援灾害事故分析 在煤矿安全生产工作中,应急救援煤矿灾害事故是其重要组成部分。在发生事故后,紧急救援就成为一项降低损失、减少事故伤亡人数的重要举措。我国煤矿安全生产监管局所提供的资料显示,2010年山西王家岭煤矿透水事故中,救援人员进行长达10个小时的抢救,获救100多名煤矿工作人员。2009年山西屯兰煤矿瓦斯爆炸,因为抢救及时,所以多人获救。我国煤矿安全监察局在近些年将煤矿井下应急救援提上关键议事日程,并先后建立了安全生产应急救援办公室、矿山救援指挥部、煤矿事故急救基地、煤矿医疗急救中心以及煤矿急救研究所等煤矿应急救援与安全生产研究和执行体系。 在发生煤矿灾害事故后,救援人员一定要深入井下,并且直面矿井中危险环境,尤其是矿井中环境比较模糊的状况下,这就更加剧了救护工作人员的工作,严重威胁着救护者的生命及安全。因此,为提高煤矿救护者生命安全性,避免发生救护工作者伤亡事故,在具体救护工作中,让救护工作人员更加便捷的获取煤矿灾害环境及其个体体征参数等非常有必要,能够帮助救护队员与地面指挥人员采取针对性救护措施,保证安全救援工作顺利进行。 总之,我国煤矿紧急救援工作依旧存在通信信息不畅及救援设备落后等问题,无法与煤矿整体救援需要相适应。现代化信息技术的广泛应用,同样是改善与加强煤矿安全的有效措施。因此,煤矿信息化技术的推广与应用,煤矿应急救援安全检测与通讯指挥系统的研发刻不容缓。无线通信技术一方面直接关系着我国煤矿健康发展,另一方面也是我国和谐社会得以构建的保障与前提。 三、WiFi技术下的煤矿井下应急救援无线通信系统设计 所谓WiFi,其实就是一种现代化短距离无线网络传输技术,可以在一定范围内接入互联网的无线电信号,也属于一种无线相容认证。WiFi其实是由WECA(无线以太网相容联盟)宣传的业界术语。在迅猛发展的无线通信技术中,尤其是相继出现的IEEE802,11g,IEEE802.11A等标准,WiFi逐渐成为IEEE802.11标准系统称谓。其应急救援无线通信系统的主要组成部分,也就是其无线通信信道,通过计算机上的WIFI链路中心节点FFD1,就可以把救援人员的控制命令进行发送,直接发送到小车上的RFD采集终端。借助于WIFI技术的自组网功能,其新投放的节点会在其2个节点通信距离大于通信范围之后,直接在WIFI网络中加入,并成为其中间路由节点,通常对其通信链路产生延伸作用,对其正常运行提供有效保证。之后会继续将一些其他节点进行投放,在对其链路进行建立过程中,其救援前端的各种参数也会通过采集终端进行传送,救援中心就可以依照这些参数,对其具体的救援工作进行合理的安排。 (一)煤矿急救通信结构 在煤矿井下发生灾害的时候,就需要立即将井下电力供应全部切断,其灾害现场环境具有一定的复杂性,所以,就结构而言,救援通信系统的构建主要包括井下指挥中心、无线救援通信系统以及地面指挥中心3部分。具体救援系统结构见图1,个人终端、井下指挥中心与中继台共同组成煤矿井下无线救援通信系统。就无线网络通信技术而言,煤矿急救通信结构属于无线与有线通信共同结合的紧急救援系统。因为煤矿井下有着非常特殊的巷道结构,在具有局限性空间中进行无线信号的传输,所传输的距离接近地面。所以在进行个人终端设计时,通过功放模块的增加来加大无线网络传输距离。此外,在井下指挥中心与个人终端间,依照现场需要,添置中继台。 (二)井下个人终端设计 在煤矿井下,语音模块、环境参数采集模块、图像采集模块、液晶显示模块、WiFi模块、键盘输入模块、MCU处理模块以及无线功放模块等共同组成个人终端硬件。而且在国际国内市场中图像采集模块、语音模块、液晶显示模块以及键盘输入模块等都部件都比较成熟,无需独立性研究与开发;我院已研发出环境参数采集模块,而且在设计时,不必对MCU进行单独性使用。 WIFi模块以串口方式对煤矿井下环境采集参数信息进行读取,采用G-SPI,即SPI方式与凸显采集、语音模块进行通信。采用GPIO中的IO接口与液晶显示模块、键盘输入模块进行连接,采用RX、TX管脚与无线功放模块进行连接。具体设计图如图2所示。 (三)中继台设计 在井下指挥中心与个人终端之间进行中继通道的构建是中继台的主要作用,使其通信距离得以延长,中继台通过双WIFI芯片,定向天线与双功放方案,通过定向天线能够使其通信距离得以延长。具体中继台设计图如图3所示。 (四)监测监控系统设计 煤矿井下所采用的传感器,例如CH4、O2、温度以及CO等,其目前所采用的全部都是频率信号输出,通常是在200~1000Hz,其系统均需要先把各种传感器全部都接入到监控分站,随后通过监控分站向地面中心站进行传送,其不但会对设备成本进行增加,同时在其数据传输过程中,如果距离超过2KM,就会受到电磁干扰,增加系统的不稳定因素。所以说在其传感器之中加上WIFI模块,将之中的数据在WIFI网络中进行接入,这样其数据就可以采用WIFI的形式进行发送,同时也能够通过光纤环网进行发送。 (五)移动数字视频设计 目前在煤矿井下其监控系统即为在特定位置所安装的摄像仪,那么针对这一情况,如果是采用WIFI方式则可以对其有效性进行切实提高。比如说胶带巡检摄像仪的应用,就必须要借助于移动视频视频进行实现。其视频图像传输无线化对传统同轴电缆、光纤图像监视受限制等等进行了突破,其灵活性以及便利性更高。其中WIFI宽带最高能够达到300Mbit/s,其在高码流、高宽带以及高画质的音视频中非常适用,同时还具有超强的抗干扰和抗衰落能力,其可以对视频传输链路进行有效满足。 四、结语 在WIFI技术的煤矿井下应急救援无线通信系统中,采用此设计方案,能够保证通信距离在5KM。而且此系统在目前依旧处于安标送审状态。基于WIFI技术可用于各类型的煤矿井下灾害救援工作。研究与开发煤矿安全监控始终受到国家鼓励与支持,我国煤矿安全生产标准与规程中明确提出煤矿一定要有充足安全装备。所以,基于WIFI技术必会得到政府的鼓励与支持。 煤矿应急系统论文:煤矿井下语音应急广播系统的设计与实现 摘要:根据煤矿救灾应急的实际需要,提出了一种新型井下语音应急广播系统的设计方案,详细介绍该系统的设计原理、结构、主要功能和软硬件设计,重点阐述了系统发送端与接收端两个子系统实现的关键技术。运行结果表明,该系统稳定、可靠,音频播放流畅,能够满足矿井现场的实际需要。 关键词:煤矿;矿井安全;数字广播系统;网络广播;工业以太网 随着能源需求的不断增大,国家增加了煤炭的开采量;与此同时,煤矿事故突发概率也随之增加。煤矿井下多发水、火、瓦斯、冲击地压等突发事故,危害性大,易造成人员伤害和财产损失。其中, 一些煤矿的井下通信设备的不完善是影响事故营救的主要因素。通常,当井下发生重大事故时,需要相关人员进行紧急撤离,显然这时候需要在第一时间通报到井下全部人员;而现有的调度电话往往很难做到这一点,因而会造成部分需要撤离人员收不到应急通知,延误救灾脱险的时机,或是因为得不到正确的撤离、避险的指挥引导而发生意外。为确保矿井突发灾害情况下,井下人员在第一时间内实现撤离,从而最大限度降低人员和财税损失,研发一套适用于现场实际情况,实用、便捷的煤矿井下语音应急广播系统成为了十分紧迫的任务。在本系统中,通过广播发送端和接受端,利用井下工业以太网作为传播介质,实现了井下语音广播终端实现了双工音频服务;系统以标准IP 包的形式传送音频数据,可以较好地利用以太网解决语音信号远距离传输难题,并在此基础上实现了广播和双向通话功能。 1 系统设计原理与目标 由于煤矿井下环境潮湿,噪音较大;同时,区域分布广,环境安全要求特殊,传统的广播技术难以满足矿井要求。因此,煤矿井下语音应急扩播系统基于数字IP网络广播系统的设计原理进行构建与设计[1-2]。数字IP网络广播系统,是基于 TCP/IP 协议的公共广播系统,采用 IP 局域网或 Internet 广域网作为数据传输平台。该系统具有以下特点:网络好,可实现Internet传输;音质好,系统支持音频码率8Kbps-320Kbps自适应,支持全部MP3格式文件的播放;稳定性好,系统支持TCP、IP、UDP网络协议,支持组播接收音频数据。 在数字IP网络广播系统中,是将经数字化的音频信号,在数字状态下进行压缩、编码、打包等处理。在本系统中,将模拟音频信号经过采集、量化、编码、压缩后形成的MP3格式的数字音频文件,以数据包形式按照自定义的MP3_Phone传输协议将音频文件通过工业以太网传送到井下语音广播终端,然后在广播终端进行D/A转换成还原成音频信号,经放大后驱动喇叭工作。 本系统的总体设计目标为: 1) 分区广播:可以同时对单点、多点或全部区域进行广播。 2) 全体广播:可以对所有终端进行广播。 3) 定时广播:可以按作息时间定制广播节目,定时播放。 4) 应急广播:拿起麦克风即可广播。 5) 宣传广播:可以播放背景音乐、领导讲话、语音宣传等。 2 系统设计方案 本系统基于TCP/IP、UDP协议,通过矿井的工业以太网在井上和井下之间传递数字音频数据,实现数字网络广播功能。系统主要由IP网络广播控制工控机、井下广播终端、井下广播音箱、光缆、电缆等组成。煤矿井下语音应急广播系统的整体结构如图1所示。同时,系统严格按照国家煤矿安全标准进行的安全技术设计,完全符合井下使用的设备防爆本安安全要求。 该系统采用C/S结构,煤矿井下语音应急广播系统的主要组成部分如下: 1)IP网络广播控制工控机,是本系统的核心,包含工控主机、基于ARM架构的语音采集终端、广播话筒、警告接口等。在工控机上上,安装自主开发的服务器软件,可以对各个广播终端实现应急广播、实时广播、宣传广播、定时广播、分区广播、双向对讲等功能实施管理与控制。通过语音采集终端对音频数据进行采集,对将传输到井下各广播终端的音频流数据,按照自定义的MP3_Phone传输协议进行数字音频数据的打包处理。 2)井下广播终端,主要包括矿用本安型广播通信主机和矿用本安型广播分站两部分,此两部分设备同样基于ARM架构进行设计。矿用本安型广播通信主机可安装至井下工作面、大巷、迎头等高危地区,对广播控制工控机发送来的音频信号进行解析处理、解码并播放,并可对井下的异常情况进行报警,还可通过广播终端实现双向对讲功能,将该区域异常情况向控制室实现即时汇报。矿用本安型广播分站可安装至井下工作面、大巷等高危区域沿线,对广播通信主机解析处理后的音频信号进行广播,还可通过广播分站进行紧急呼叫,可实现和控制室的双向对讲功能,将该区域情况即时汇报。 3 关键技术及实现 煤矿井下语音应急广播系统由3个子系统所组成,分别是广播发送端子系统、以太网传输子系统和广播接收端子系统[3]。其中,以太网传输子系统主要是指支持TCP/IP、UDP协议的矿井以太网网络。在此,传输子系统不作为系统研究的重点,重点讨论的是广播发送端子系统和广播接收端子系统两方面。广播发送端子系统主要负责语音数据的采集、压缩及实时发送,而广播接收端子系统则主要负责语音数据的接收、解压缩以及广播。 3.1 广播发送端子系统设计 广播发送端子系统主要由IP网络广播控制工控机和ARM语音采集终端构成,发送终端与接受终端的硬件与软件结构基本相似。其主要任务包括语音数据的采集与压缩,以及以利用UDP协议组播方式发送经压缩的语音数据。要实现实时语音组播的功能,就必须使上述的3个任务并发执行。为了实现此目的,在系统实现的过程中,需采用边采集、边压缩、边发送的并发执行方式。具体而言,一边通过ARM语音采集终端对下一个时间片的语音数据进行采集,形成N + 1块数据块;同时,广播控制工控机开始对上一个时间片的语音数据进行压缩,并把压缩后的数据,所形成N块数据块,以组播方式发送至矿井工业以太网上。在此,将每一个时间片采样的数据划分为一个数据块,则可以用图2来描述发送端子系统的工作流程。 3.2 接收端子系统设计 接受端的硬件CPU采用LuminaryMicro公司Cortex-M3内核的LM3S8962,内部集成10/100M以太网接口和SD/MMC读卡接口,语音的编码与解码芯片采用AMBE1000+CSP1027,MP3文件的解码采用VS1003芯片,接受端的软件架构采用国内RT-Thread开源的实时操作系统。与发送端子系统的工作任务相对应,接收端子系统并发处理过程中的工作任务同样包括3个任务,一是从以矿井太网络上接收数据,二是对接收得到的数据进行解压缩操作,最后是把已解压缩后的语音数据进行广播。其工作流程如下所述,每接收到一个数据包之后就拆包和解码,然后播放声音,从而形成一个完整的首尾相衔接流水式过程,实现多任务并发处理,可解决系统传输的间隙时间,避免播放过程中的卡音、停顿、卡死等现象的出现。接收端子系统的工作流程如图3所示。 3.3 MP3_Phone传输协议 在本系统中,通过Socket的数据传输方式,实现发送端和接收端之间的物理连接,基于UDP协议进行数据传输。Socket处于网络协议的传输层。Socket 传输具有以下的优点: 传输数据为字节级,传输数据可自定义;传输数据时间短,性能高;适合于客户端和服务器端之间的信息实时交互;可以加密,以提高数据传输的安全性。 为了合理、有序协调发送端和接收端的Socket传输,在系统中,自定义了MP3_Phone传输协议,用于传送音频数据块。该传输协议的格式如表1所示,其中,数据块第1至4个字节为数据块的帧头校验位;音频数据块为传输的音频数据;数据块第8005和8806个字节为数据块的帧尾校验位。 4 结束语 煤矿井下语音应急广播系统利用井下工业以太网作为传播介质,实现了发送端与井下广播终端长距离的双工音频服务和双向通话功能。系统在突发事故发生时,起到指引遇险的井下人员及时撤离避险的作用;同时,通过宣传广播、播放音乐的方式,在日常生产管理、舒缓井下人员情绪方面发挥了重要作用。工业现场应用表明:系统数据传输距离长、音频播放流畅、安全稳定性强。
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。
浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断与维修技术 摘 要:文章介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法,通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策,以保证生产顺利进行,对矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。 关键词:煤矿机电;监测;维修;问题 1 煤矿机电存在的主要问题 1.1 矿井供电 当前,矿井开采的深度逐年增加,有些矿井的垂深甚至达到1000m,平均垂深也在400~600m之间。矿井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式,这也就引起了矿井供电负荷的增多,同时供电线路较长、供电网络也相对复杂。对于矿井开采来说,安全生产是至关重要的,随着瓦斯等级的增加,加强安全监测系统的可靠性已迫在眉睫。为此,必须进行科学合理的管理,加快技术改造的步伐,增加安全技术投入力度,否则就会埋下安全隐患,甚至造成重大事故,给人们的生命财产带来巨大损失。 1.2 排水系统 排水系统存在设计不合理、设施陈旧等现象,因此系统的排水效率不高。由于资金投入不足、技术较为落后,泵房的安全保护监测装置可靠性能不佳,管网效率也不高。此外,排水泵房在每一水平都有设置,致使需要更多的工人来进行设备的维修工作,导致更多的资金投入,吨煤成本也随之上升。 1.3 矿井通风系统 矿井通风网络长、负压增大,总回风断面减小,所以导致通风设施运行不合理。 1.4 提升系统 目前所采用的提升系统,其提升环节过多,提升绞车原设置的保护存在不够齐全和部件老化的现象,还有一部分保护的灵敏度不足。对于钢丝绳,需要定期进行试验,并且每日都需要进行常规检查,然而在实际生产中却忽视了这一工作,有些钢丝绳已经超期却仍然使用,给矿井安全带来隐患。 1.5 电瓶车和带式输送机 井下电瓶车安全性不够,存在严重的多拉车和超载现象,不适用制动装置进行刹车操作,保险丝用8号线导致过载保护作用无法实现,声音和光信号以及闸瓦和撒沙装置不全。胶带不具有阻燃作用,各项保护如防滑保护、过载保护、烟雾报警、欠电压保护没有较强的可靠性,所需的保护设置也不够齐全。 2 故障诊断及维修种类 2.1 事后维修 故障发生后所采取的处理对策,属于被动性的。由于多在无准备的条件下进行,结果难以完善和彻底。 2.2 计划性定期维修 这种维修方式属于强制性的维修。维修周期的确定通常是根据以往的经验,检修时所采用的手段并不复杂,然而其灵活性却不足,无论设备是否需要维修,根据计划就必须实施维修,因此,导致设备运行完全正常也进行维修,而对于具有偶然性和随机性的故障,却不能及时发现和预防。 2.3 计划性状态检修 计划性状态检修是一种较为先进的检测技术,随着科学技术以及计算机的广泛应用,设备检测技术也逐渐完善和发展起来。通过在线检测和诊断装置,获得设备状态的数据,进而根据这些数据科学合理地制订出修理计划和具体措施。对于设备可能发生的故障进行预测,从而在发生故障之前及时维修,消除设备的安全隐患,不仅能够使设备的使用寿命得以延长,还可以确保生产的安全顺利进行。 3 故障诊断技术 3.1 故障诊断依据 在运行过程中,机械设备会发生各种物理和化学变化,而这些变化则以温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等形式表现出来,并且可以对系统的运行状态进行或直接或间接的反映。机械设备的相关信息都是有一定规律可循的,对这些规律加以利用,就可以有效判断出设备的工作情况,并很快识别故障发生的部位和原因。因此,机械诊断技术应运而生,通过机械诊断技术,能够解决计划性定期维修失修和过度维修的问题,不仅可以使机械零部件在良好的状态下运行,还可以及时发现故障、及时维修,使设备运行的可靠性和安全性都得到提升。 3.2 信息采集 3.2.1 对于设备的运行情况直接进行观察,这种方法要求检测人员具有一定的经验,因其简单易行、方便快捷而得到普遍的应用。进行故障判断时,可以根据声音、振动、温度等信息来进行分析和判断。 通过观察,如果l现机械有磨损变形、松动、泄漏、动作异常等现象,就可以判断出设备的零部件损坏。此外,还可以借助磁粉、硬度计等仪器和手段来进行设备外观的检查。 3.2.2 如果检测的对象是整个设备,则通常需要对其性能进行测定。所采用的方法一般为比较法。即对设备的输入和输出、以及输出变量之间进行对比和比较。对于机械设备来说,其输入和输出并非随意的,而是有一定的规律可循的。只要发现并掌握其中的规律,就可以很快地判定故障所在部位和原因。输入不变而获得的输出较低,又或者输出不变的情况下需要的输入增加,这些都说明设备效益的降低。电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等是体现矿井设备整机性能指标的主要参数。此外,也可以更加直观地用矿井设备的出煤量或运煤量来加以衡量。 3.3 故障诊断方法 3.3.1 很多机电设备发生故障时,都会通过温度的升高来进行预警,因此对设备温度进行监测是一种有效的故障诊断方法。通过将监测和采集到的温度数据制成图表并进行分析,可以对设备的故障进行预警。具体方法是,将温度的数据点连成直线,计算出直线的斜率,由此可以得出机械零件温度发展变化的趋势。进而推算出未来某时刻机件可能的温度值,并与正常工作允许的最高温度进行对比,从而在故障发生前发出警报。 3.3.2 振动监测可分为简单诊断仪和精密诊断系统。对于预防性的维修,振动监测非常有效,因此获得了广泛的应用。简易诊断仪的特点是简单易用、便捷,因此通常采用便携式。由测振传感器接收振动信号,并通过测量放大器进行信号的放大,进而在检波器上显示其振动峰值或有效值,由此可知机械振动的具体情况。对于设备的定期及在线检测,可以通过精密诊断系统来实现。利用系统的磁带记录器的记录功能将振动信号记录下来,并利用中央处理机或计算机对信号进行分析,也可以利用示波器使振动信号直接进入控制器和显示装置。通过对振动信号的分析,更够准确而科学地判断出设备故障的部位和原因,从而针对原因制订合理的维修措施。 3.3.3 铁谱监测:铁谱技术应用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并成功地投入了使用。铁谱分析的原理:使带有磨屑的润滑油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。 4 结束语 在煤矿机电设备的使用中,通过运用先进的检测技术,对设备的故障进行诊断,能够实时监测设备的运行状态,判断设备是否正常工作。对于故障的发展趋势进行预测和报警。通过故障诊断,可以快速识别故障发生的部位及原因,对其危险程度进行评价,进而提出相应的对策和建议,快速而有效地排除故障,提高设备运行的安全性和稳定性。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断及维修技术分析 [摘 要]本文首先简要分析了煤矿机电设备的常见故障,其次分析了煤矿机电设备故障的检查方法,最后重点分析了煤矿机电设备故障的维修方式方法 [关键词]煤矿机电;故障诊断;维修技术 煤矿设备既是保证煤炭开采,实现经济效益的基础,又是矿工生命的保护者。煤炭生产系统存在大量的开采、掘进、运输、提升、通风、排水、供配电、控制、钻探等设备。设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业一项重要的管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿井下设备工作环境复杂,工作对象主要为坚硬的煤炭和岩石。且生产场地动态移动,加上开采过程中伴随着大量的粉尘产生,设备的磨损、老化、劣化、锈蚀,局部损坏等故障多。加强机电设备管理,减少设备故障,保证设备安全、经济、可靠运行,是企业生产经营管理的基础工作,是企业产品质量的保证,是提高企业经济效益的重要途经。因此做好煤矿企业机电设备的故障分析及维护管理是煤矿企业重要的基础工作之一。 1、煤矿机电设备的常见故障 通常来说,各种各样的煤矿机电设备故障不断出现,而故障原因非常复杂,新的故障加大了维修难度,而大部分煤矿机电设备故障率都随时间的变化而发生变化,根据其发生的阶段不同进行分类如下: 早期阶段:机电设备刚开始投入生产初期,会有一段时间的磨合期,在磨合期里往往发生故障的几率比较高,磨合期的长短和故障率与产品的性能、产品的结构设计以及产品制造的质量有关。早期的故障大多与机电设备的设计缺陷、制造缺陷或产品使用环境及操作人员技术水平有关。 中期阶段:磨合期以后进入稳定期,即所谓的中期。这一阶段的仪器性能已经趋于稳定,设备故障率很低,使用起来比较稳定,也是设备的最佳工作期,设备寿命的长短也决定于此阶段的工作期限。在此阶段,故障的发生是偶然的、随机的,主要的故障原因是设计、使用不当及维修不力。 晚期阶段:设备使用后期,故障发生几率逐渐增大,因为设备的所有部件在经过长时间使用后,都会出现磨损、疲劳、老化、腐蚀等现象,在这阶段经常出现的故障类型有:①设备性能参数突然下降,②振动的异常,③声响异常,④磨损残留物的剧烈增加,⑤排气成分的变化,⑥过热现象,⑦裂纹的形成与扩展,⑧电压和电流的剧烈变化等。 2、煤矿机电设备维修技术分析 (1)维修方式策略分析 设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要在以下几种:事后维修又称故障维修,是当设备发生故障或损坏、造成停机之后才进行的维修;定期维修又称计划维修,指设备只要使用到预定的维修时间,不管其技术状态如何,都要进行规定的检查和维修工作;视情维修又称按需预防维修或状态监测维修,它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容机会维修,它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动,实施这种维修可获得较好的有效度。在故障发生频繁、人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。从理论上讲,通常确定维修方式的基本原则是:对经济效益、安全生产影响比较大的设备,若能够运用状态监测手段探测故障征兆,应采用状态维修,否则应用计划预防性维修 对处于连续生产线上且没有后备机械的设备应采用计划性预防维修;对经济效益和安全生产影响不大或有备用机的设备,应采用事后维修;对故障征兆无法有效监侧,以随机故障为主要故障形式的设备,应采用事后维修。 (2)维修类型策略分析 维修类型的确定便于人们根据具体的故障情况选择相应的维修方式,从而实现对机电设备的维修控制和故障率的最低化。基于对机电设备故障类型的分析,机电设备的维修类型可分为偶发型维修和寿命型维修两种。 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式,对特别重要、连续不间断运转、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测,配以备用设备和保护系统,以预防因操作失误、检查疏忽等造成的故障。 寿命型维修一般是可预防的,主要根据维修和故障停机的损失及安全性的要求选择维修方式。 3.煤矿机电设备故障的诊断方法 3.1 参数值的检测与控制 通过参数对设备进行检测是一种快速的检测方法,主要通过对运行中设备关键部位的各项数据进行实时的检测,通过实测数据与历史数据的对比,判断出设备运行的正常与否。举例说明,有依靠温度参数的变化做出诊断的案例,很多设备在运行出现故障时,都会伴随着温度的上升,利用这个规律就可以通过检测温度是否异常来判断设备是否在正常运行。 3.2 网络技术的运用 庞大的网络技术能够对矿山中发生的机电设备故障进行统一的分析诊断,利用庞大的数据量进行反复的验算与模拟,从而从故障的隐蔽性及渐变性背后找出引发故障产生原因同某种模糊征兆之间的关联性,并以因果对照的方式形成一定的对应矩阵,为专家分析提供科学的数字依据。 3.3 建立故障诊断数据分析库 故障诊断系统的建立是以记录以往故障情况为前提的,并在清楚知晓设备各部位运行参数的基础上,将故障数据同正常数据进行比较和分析,最终得出故障预判的体系。这是一个逐步完善精进的优化过程,需要通过不断的数据添加,使得系统的计算更为严密和准确。 4.机电设备的维护及排障方法 4.1 提高维修专业水平 人为因素也是机电设备出现故障的一个重要原因,操作者操作过程中没有按照相关规定进行,最终引发出一系列的故障问题,所以为了避免这种问题的出现,要对操作人人员进行相应的技术教育和培训,保证设备的操作人员全面了解相关知识,可以通过考试等形式确定操作人员的专业知识水平;经典案例分析,对于一些有代表性的故障问题,组织所有操作人员进行分析学习,最终实现提升操作人员综合素质的目的。 4.2 严格管理设备检测维修 煤矿企业的管理层要在生产过程中树立安全管理的意识,将机电设备的管理作为企业生产管理的重点,加强设备管理及操作人员的管理。可以在相关人员中推行责任制,将每个环节落实到实处,确保工作人员的行为符合相关规定;可以建立完善的激励机制,直接将员工的业绩和设备维护及检修联系起来,并在这个过程中设置奖金以及福利等,将员工的工作积极性调动起来;对生产过程中违背相关操作守则的员工进行处罚,对表现优异的员工给予物质奖励等。在这种榜样力量的引导下,可以带动整个员工队伍的工作热情。 4.3 重视培养职工的安全技术能力 如果实地作业人员能够经过技术培训,对机电设备的构造、原理及性能有所了解,就能够在使用中发挥检查和排除故障的作用,避免使用设备时造成超负荷运转,以达到增长设备使用寿命和利用效率的目的。 4.4 广泛利用液压系统 在采矿作业中,利用液压系统进行物资的运输,就可以很大程度上避免运输过程中油体渗漏、液体自燃等事故的发生,从安全性能上看得到了保证,并且还减少了物资的占地面积。但在实际操作过程中,液压绞车也时常发生设备故障,这就需要对绞车状态进行监测,实现液压绞车参数状态的检测,从而对故障的判别和维修做出指导。 4.5 引进现代化新设备 在对技术人员及监测系统进行升级改造时,还要关注设备的利用率及环境污染等问题。为缓解上述问题,尽量选择技术先进的设备,将低噪音、低能耗、低污染作为选择机电设备的重要考核标准。这样的举措在有效提高设备的性能的同时,还可以达到降低生产成本的效果,进而增加企业利润。 5 结语 设备的故障诊断,就是利用科学的监恻技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断技术研究 摘 要:本文从采煤机与提升机的故障诊断,阐述了煤矿机电设备故障诊断技术,并分析了振动检测、温度检测和铁谱检测等煤矿机电设备故障的诊断方法,从丰富故障检测的手段和注重设备运行的监督管理两方面,探讨了提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施,以期为保障煤矿机电设备的安全平稳运行提供参考价值。 关键词:煤矿机电设备 故障诊断技术;诊断方法 0 引言 随着越来越多的机械设备应用到煤矿生产中,其故障问题也愈发突出,而煤矿机电设备故障诊断技术可以利用信号分析、传感器与计算机等现代科技手段,准确检测与诊断煤矿机电设备可能存在的故障问题,确定机电设备故障发生的部位,从而为机电设备维修提供可靠保障。因此,分析煤矿机电设备故障诊断技术,对保证煤矿正常生产,推动煤矿发展建设有着积极的意义。 1 煤矿机电设备故障诊断技术 1.1 采煤机的故障诊断 采煤机是煤矿生产中使用的重要机电设备,直接影响着煤矿的生产效率。如果采煤机出现故障,有可能会导致煤矿停产,所以采煤机的故障诊断非常重要。从煤矿生产和机电设备维修经验分析,采煤机的故障多发生在液压系统方面,因此选择性能可靠、运行良好的液压系统至关重要。采煤机的液压系统分为低压和高压两部分,在采煤机的荷载量增加时,低压部分保持恒定状态,若荷载量持续增加,高压部分存在不升反降的情况,此说明液压系统发生了故障,如漏损故障等,此时需要停机进行故障处理。同时,如果降低系统高压后会出现低压上升的情况,则说明液压系统发生了高压低窜故障,工作人员需要检查机电设备的通阀和安全阀等是否出现窜液问题。在进行液压系统的故障诊断时,工作人员需要做到主动检查和维护,从而保障采煤机的正常运行,延长机电设备的使用年限。 1.2 提升机的故障诊断 提升机是煤矿提升系统中的重要机电设备,主要有控制系统、润滑系统和制动系统等组成,在材料下放、设备运输和人员提升等方面发挥着关键作用。提升机的故障诊断主要利用传感器对其控制系统进行全面检测,然后对控制系统的频谱进行分析,从而判断控制系统是否发生故障。同时,为了保证故障诊断的有效性,工作人员可以选用传感器信息融合技术,提取和分析传感器中的有效信息,为故障诊断提供依据。 2 煤矿机电设备故障的诊断方法 2.1 振动检测方法 该方法时检测煤矿机电设备故障的常用方法。检测设备为简易诊断仪和精密诊断系统。简易诊断仪主要是利用测量放大器对测振传感器接受的振动信号进行放大,然后再用检波器显示出振动峰值和有效值,从而完成机电设备故障检测,判断设备是否有运行故障。精密诊断系统是将检测数据记录到磁带或者检波器中,然后用检波器将其显示出来,其振动信号比简易诊断仪更准确,并且在经过计算机或者中央处理器的处理后,可以准确判断机电设备是否有故障。 2.2 温度检测方法 煤矿生产的环境较为特殊,容易使机电设备在运行过程中出现故障,所以机电设备维护管理的要求更高。从煤矿生产的经验分析,机电设备在出现故障前会发生温度明显上升的情况,利用这一特点,可以将设备温度检测数据变化绘制出来,然后将每个温度点以曲线连接,从而直观观察出设备故障出现故障前后的温度变化情况,推测其温度最高点,在机电设备发生故障前采取有效措施,保障机电设备的正常运行。 2.3 铁谱检测方法 该方法在机电设备故障监测中的应用时间较短,但是应用效果却非常显著。铁谱检测的仪器主要为旋转式铁谱仪和颗粒定量仪等。铁谱检测方法的原理是带有铁磁屑的润滑油在经过高强度和高温度的磁场过程中,高磁场的功能可以将铁磁屑和润滑油相互分离,然后分析沉淀于基片上颗粒大小的情况,判断机电设备是否发生故障。铁谱检测的内容主要为磨损颗粒的密度和大小等,通过分析检测结果,从而准确判断机电设备的磨损程度。同时,监测人员可以通过分析磨屑的大小和外形等检测信息,判断机电设备发生故障的原因和故障的类型。此外,在对磨屑成分进行分析的过程中,检测人员可以按照相应的指标,确定发生故障构件的位置,从而在最短的时间内完成机电设备的维修工作,保证煤矿生产不受到影响,降低因机电设备故障带来的经济损失。 3 提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施 3.1 丰富故障检测的手段 煤矿机电设备的检修人员不但需要掌握专业的故障检修知识和多种故障检测手段,以及熟练的操作技能,而且需要积累丰富的故障检修经验,在工作中做到灵活应用。在故障检测过程中,检修人员可以依据机电设备故障的表现形式,短时间内即可准确判断出故障发生的类型和原因,从而保障故障维修的可靠性。例如机电设备出现叶片卡涩问题,其原因主要为风机的调节系统出现故障或者轮毂内部的调节结构出现损坏等。维修方法为在及时清扫叶轮,调节叶片的角度,防止叶片因长时间同一角度运行而出现结垢现象。 3.2 注重设备运行的监督管理 在机电设备的监督和管理中,煤矿企业需要采取绩效考核制度,将机电设备故障诊断工作中的每一项指标量化,并与绩效相挂钩,提高机电设备检修人员工作的积极性和主动性。同时,机电设备的管理措施需要和煤矿生产相互结合,加强对设备操作人员和管理人员的培训,提高其专业技能,强化其责任意识和管理意识,从根本上降低因人为因素导致机电设备发生故障的几率。 4 结束语 总之,煤矿机电设备故障检测关系到机电设备的正常运行和煤矿的安全生产,在延长机电设备使用寿命和推动煤矿经济发展中起着重要的作用。只有检修人员掌握和正确使用机电设备故障诊断的技术和方法,贯彻落实各项管理措施,才能真正降低机电设备故障发生率,保障机电设备的安全运行。
工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的核心,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究,从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策,希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求,提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲,工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展,测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变,使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘,需要测绘专业教学进行相应的教学改革,通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步,从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程,就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革,补充先进的测绘技术,适当增加测量工程学的教学课时,这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多,很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》(武汉大学出版),这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点,具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方,整体内容篇幅过大。由此,需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时,必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中,并作为重点的教材内容进行简绍,对那些过时的测绘技术与仪器,只作概略介绍就可以。其次,对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作,是实际工作中用到的,要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍,要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三,针对前面教材篇幅过大问题,新教材的编订要求精简,要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术,适当缩减重叠的篇幅内容,并上调学生学习该门课程的学分。第四,教材内容编订要体现出综合性,反应出工程领域中普遍的测绘技术,并能对特殊的测绘理论技术进行介绍,将工程主要类型得到全面覆盖。第五,对于应用性极强的工程测量学课程来讲,必须要使得教材内容要以实践为基础,描写总结实践,并提升为理论、原理以及工作流程。第六,对于内容编排上要显示教材的特色,以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容,分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容,其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点,并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点,该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘,由此,只需简要介绍此阶段的测量内容与方法,对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样,由此,需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展,有一部分过时的内容可以省去,只作大概介绍,但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容,这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍,这主要是基于学时设置考虑的,学时较少,那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用,由此,必须要加强该教学内容的详细讲解学习,这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小,所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中,必须要对工程的各个环节都做好建设服务,即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作,使得每一个阶段的工作都能得到有机联系,从而服务好工程建设,做到一致的工作内容和工作标准,能够在工程始终都能将资料进行共享利用,加强工程测量的信息化管理,教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时,还需要注意学生在测量中的责任心的培养,确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 (一)专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后,他们有自己的个性特征,优点与缺点并存,例如较为灵活、变通,但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法,根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍,让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强,要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍,使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力,让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 (二)创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言,采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识,由此,必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力,让学生能够有一个自由发挥的空间,制造课堂教学气氛,促进教学效果的提升。 (三)发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术,实践性极强,对工程建设的作用非常重要,由此,必须要紧密联系工程实际,在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子,进行典型的案例教学,通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等,使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解,从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍,使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述,“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切,必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革,适时更新教材教学内容,舍弃一些重叠的教材内容,使得内容编排上要合理、有特色、全面,能区分重难点,在教学方法上注意采用现代化教学方式理念,吸引学生的专业学习注意力,制造课堂氛围,充分发挥实例型教学法的优势,促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要:近年来,社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出,究其主要原因是学校教学与工程实际脱节,工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式,根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析,提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式,把教学过程与岗位职责要求对应,构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践,使学生的测量技能实现阶梯式提升,形成岗位职业能力,有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词:工程测量;以岗导学;教学模式 在工程项目建设中,最重要、最基础的工作就是工程测量,它贯穿于工程项目的始终,从项目规划、设计到施工,乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段,场地地形图、平面图是设计的依据;在施工阶段,将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴;在其运营管理阶段,建筑物的变形观测离不了测量。目前,像我们这类二本院校的土木工程专业学生,毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多,即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师,也离不开测量工作或管理工作。因此,测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位,即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位,基本可归纳为三类[2]:一是测量工,他们只负责仪器具体操作,是在技术员、测量员的详细具体操作指令下,应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务,而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力,在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员,既掌握测量仪器操作技巧,也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中,他们只需技术员发出简单总体的任务指令,而无需详细的具体操作指令,便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中,他们是可以独当一面的。三是测量工程师,他们既具备仪器操作技能,可以完成一定的工程测量任务,也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中,他们无需别人发出工作指令,自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项,可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中,具有双重身份,即测量员和技术员或施工员。目前,土木工程专业本科毕业生(特别是一线施工人员)步入工作岗位后,一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段,就是一般的“测量工”,这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关,有半年、一年甚至更长时间的,当然也有1~2个月的。跨过这个阶段,就进入了“测量员”阶段,这时他们就成为技术部的一员,与技术员一起工作,其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段,即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”,也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人,开始指导其他技术员、测量员开展工作,这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程,内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等,具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能,培养学生实际操作能力,并能运用所学知识和技能,正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题,使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来,随着计算机技术和信息技术的快速发展,测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用,使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同,而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式,以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学,对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少,即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器,单由于课时、场地等原因,只是在实验课上以观摩的形式进行,学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用,对一些深层次的原因甚至不知,更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施,致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题,结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求,构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的,我们根据课程特点和岗位要求,从岗位职业能力要求出发,以岗位执业能力为核心,构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应,将其划分为三个时间阶段,即基础理论教学、基本操作技能训练(课程实习)、综合任务实训(专业实习)三个阶段,以项目作为任务驱动教学,实施全过程考核,引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能,加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为核心,将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应,开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况,依据国家相关职业标准,将岗位技能需求与教学内容对照,设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研,对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析,针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向,按照不同层次岗位技能需求,选择对应的教学内容,构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践,同时,不断总结优化,与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材,共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向,以职业能力训练与职业能力培养为主线,以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8],坚持理论与实践结合的原则,将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应,构建了特色鲜明、与国家(乃至国际)行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来,我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学,使学生的测量技能实现阶梯式提升,逐步形成岗位职业能力,使其毕业之后达到就业“零适应期”,直接步入第二层次(测量员)开展工作。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要: 本文对工程测量学进行了定义,指出了该学科的地位及研究应用领域,阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践,简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词: 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说,整个学科的二级学科应作如下划分: ①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面,按照工程建设的对象可分为:建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为:勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责,它是工程建设中最基本的工作之一,它为建筑工程的其他相关工作提供服务,同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛,很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见,而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展,工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展,通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统,具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中,GPS 技术发挥着至关重要的作用,是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新,具有点位选择限制少,作业时光短,结果精度高,工程费用低等优势。过去测地形图时,都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成,最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右,并同时输入特性编码,通过手簿能实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就能输出所要求的地形图,省时省力,工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用,信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作,方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式,主要设备为全站仪、电子手簿等,操作方便,成图效率高,现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息,这是传统测图方法所无法比拟的,是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统(COSA)是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称,它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成:“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”(简称COSA-HC),该系统的最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便,适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合,可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制,可以处理任意结构的水准网和平面网,无须给出冗余的附加信息;其解算速度快,解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术,在主频166MHz 的586 微机上,解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上,可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统(GPS)技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展,科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新,工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术,不但加大了工程测量的精确度,而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与,工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里,工程测量学的作用日益重要。因此,对测量工作要高度予以重视,大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准,基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究,通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果,对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式,工程测量学,应用 一、引言 目前,高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养,第二类由普通本科院校培养,第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间,属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校,以就业为导向,以服务社会为目的,确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争,测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此,本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革,以学生为中心,从师生角色转变、课程教学设计入手,注重理论联系实际、创新能力的养成,使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能,培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才,增强学生就业竞争能力,满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力,解决实际工程中所遇问题,是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力: 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识,才能多渠道汲取知识,综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质,找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中,不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习,打好公共基础关,扩大人文社会科学知识,还要打好专业基础课,积极关注学科领域前沿知识,才能激发创造思维,不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合,是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说,其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作,具有很强的工程性和实践性。实践出真知,注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求,面向市场,以应用为主旨,把好实践环节项目设置关,狠抓实践技能训练,使学生在有深厚的理论知识下,具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能,还要具备创新观念,能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态,扩大知识面,关注面对一些工程实际问题,能大胆提出新思想、新方法。显然,只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才,能正确地把理论研究应用到实际工程中,才能有效表达创新意图,将书本知识转化为实际工作能力,实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验,从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案,这样的思维活动属于人类思维的高级阶段,即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上,通过“问(Asking)”“想(Thinking)”“做(Doing)”“评(Evaluation)”四步训练,培养学生的创造性思维能力(包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”)。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程,其理论与实践并重。 1.教学过程中,师生角色转变 在创造性思维教学模式下,教学的中心从过去的“教”转移到“学”, 学生则由过去被动的接受者,成为问题主动探究者。教师在教学过程中,重在引导,说明思维和推理的过程,引导学生发现问题、分析问题,重视并培养学生学习的自主能力,激发其创新与创作热情,掌握良好的学习方法,发挥其主观能动性,进而创造性地解决问题,使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 (1)课程教学目标:按照知识、能力、素质的要求,培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能;掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能,独立思考和分析解决问题的能力;具备良好的职业道德素质,较强人际交往能力,形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 (2) 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的核心问题。目前,该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材,主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向,以社会实际需求为依据,明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例,将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节,让学生了解新测绘仪器和大型工程案例,贴近社会生产实践,领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况,侧重于知识和技术创新,注重应用型测绘人才能力的开发与培养,诸如:掌握控制网布设原则及布置要求,完成测设任务,进行场地平整测量,学会土方量计算,学会坡度线测设,一般高程法放样,建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 (3)教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看,迫切要求改变旧的教学手段与观念,在教学中,以学生为中心,教师要运用多种教学方法,案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究,积极开展体验式教学,以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上,紧密联系实际,熟悉将来要工作的环境,提高学生的综合业务素质。 (4)教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价,综合工程测量学课程特点,构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系,确保及时发现教学过程中存在的问题并改之,督促教师全面提高个人业务素质,学习积极投入学习,提升教学质量。 基于创造性思维模式,学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算,然后借助相关实验器材,设计方案用仪器测得高差信息,进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确,方法更甚一筹,最后对实测的高程基于方格网进行土方计算,对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现,完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革,在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上,提出以下几点教学改革建议: 1.制定新的教学大纲,编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校,成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练,掌握典型工程中测量工作,为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性,方便教学,进行自主编写,在确保教材内容具较强学术性的同时,也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设,是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习,具备创新意识,把创新作为组织教学的出发点,从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新,以适应教学环境的变化并重新塑造自己,有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能,培养创新意识之外,尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价,严肃考风、考纪,形成公平竞争良性的教学管理机制,促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:工程测量学的发展评述 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量;工业测量;精密工程测量;测量机器人;工程网优化设计 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 研究应用领域 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量理论方法的发展 1. 测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 2. 工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。 变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理 ; 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将 直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学科进展 摘要:工程测量技术有着悠远的历史,它的服务范围也极其广阔。在国民经济建设、国防建设以及科学研究领域,都占有很重要的地位,对国家的可持续发展发挥着越来越重要的作用。 关键词:工程测量、GPS、GIS、发展 近十几年来,随着信息科学和空间科学的快速发展,全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术已经成为当前工程测量技术的核心。并且,随着工程测量的数字化,为测量服务的相关软件也孕育而生,如:ARCGIS、MAPGIS、AutoCAD等。 一、工程测量学定义 工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及资源开发中,在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理(即大比例尺地形图测绘)、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法,以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科。[1] 二、工程测量学的研究应用领域 从应用的角度看,工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外,主要面向广泛的工程应用,为工程建设服务[2]。工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供 测绘 保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 三、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的 软件 ,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 四、工程测量现阶段的发展状况 1、空间技术在工程测量中的应用与发展 GPS的出现使定位、导航发生了革命性的变革。目前GPS伪距单点定位的精度为2~10m;载波相位单点定位为厘米到分米级;差分GPS(Differential Global Positioning)定位为亚米级到米级;实时动态定位(Real-Time Kinematic,RTK)为亚厘米到厘米级,而载波静态相对定位为毫米级。 2、数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展 我国数测绘技术从20世纪90年代处开始,经历十几年的发展已日渐成熟,形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件。现在的数字测绘正在从二维向三维发展,形成三维测绘技术。 3、变形检测理论和方法的发展 变形检测是一项跨学科的研究,它是研究变形信息的获取、分析和解释,以及预报变形的理论和方法。 变形分析包括变形的几何分析和物理解释。前者用于模拟时空的特征,后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系。 4、工业测量 现代工业生产要求对产品的设计、仿真、生产的自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量和定位,并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等,这对工程测量提出了新的任务,兴起了工业测量。工业测量技术发展飞速,技术设备向自动化、智能化、信息化的方向迈进。[3] 五、工程测量学的发展展望 随着科学的进步,工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展: 1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。 4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。 6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要:我国的经济的发展是很快的,很多的工程上都是会运用测量的,精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的,常用的测量方法有很多,精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词:精密工程测量学;运用;发展 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障,满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段,许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要运用于以下的工业领域:汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;工业用机器人的检测;卫星接收天线安装和维护的精度检测;生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统,最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低,但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型;武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量;武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时,由于GPS技术在摄影测量中的运用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上,如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统,并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要:数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系,数学在测量上的应用,尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词:数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学,是自然科学之首,是一门研究数与量的学科,同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久,伴随着人类文明进步不断发展完善,至今数学这门学科的内容丰富,其下门类分科众多,与人类生活息息相关,不可分割。 与其他学科相比,数学是比较抽象的,但其应用又是十分广泛的,其应用范围遍及几乎所有学科,几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景,数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中,在规划、设计、施工、管理各阶段,进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同,工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科,在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据,按照自然条件和预期目的,进行规划设计,测量工作是工程建设中的一项最基础的工作,在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用,为选取一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图,进行纵、横断面测量,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来,以指导施工,当路线跨越河流时,拟设置桥梁跨越之前,应测绘河流及两岸地形图,测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面,桥位处的河流比降,为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据,当路线纵坡受地形限制,采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求,而选用隧道方案时,测定隧道进出口大比例尺地形图,为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久,数学与测量的关系源远流长,数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代,人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来,在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要,测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时,已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术,几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来,像其他学科一样,测量学就不断应用各种数学方法,几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科,是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中,大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数,是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期,我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球,并与前苏联于1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统,称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求,20世纪八十年代,我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球,经过大规模的天文大地测量网计算,建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统,称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求,这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分,利用水准仪测量高差,用到了数学中最基本的几何关系,后期对水准测量成果的处理,如:高差闭合差的计算,高差闭合的调整,都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分,测量角度的仪器——经纬仪,其本身就与数学有着千丝万缕的联系,如仪器架设,水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理,也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算,跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面,利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样,导线的测量,也是测量学的一个重要的组成部分,在导线的测量过程中,各种复杂的计算,各种公式的代换,以及为减小误差而做的各种计算,都是以数学为基础的。 平面曲线测设中,利用数学中的回旋线作为缓和曲线,在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底,测量的很多方法,背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中,从仪器的使用到对所得数据的处理,从对误差的减小到对计算结果的最终检核,始终没有哪一个步骤,哪一个环节,能离得开数学的支持。未来,随着工程测量学的不断深入,知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家,号称“数学王子”的高斯曾说:“数学是科学的皇后”。从上述可见,就数学为人类提供精密的测量而言,“科学的皇后”这顶桂冠,数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学,用数学来解决自身的实际问题,而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展,而其他学科的发展也促进了数学的进步,当然测量也不例外。将数学与测量相结合,对数学与测量都有重要的意义,有效的利用数学及其新的分支学科,更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深,一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要:随着信息技术的发展,城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词:工程测量、工程测量学仪器 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2.1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); 航空摄影测量与遥感学; 地图制图学; 不动产地籍与土地整理。 2.3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要: 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位,针对传统实践教学存在的诸多问题和不足,教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验,这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试,不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 关键词: 土木工程测量;课程改革;实验改革 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。 1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要:工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求,精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词:工程测量;测绘技术;展望 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科,它直接为各项工程建设服务,并与生产实践紧密结合,是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求,有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是:工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科,它主要以建筑工程,机器和设备为研究服务对象,工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分,在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去;流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础,发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法,它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术,也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法,利用这种方法,可以准确的测得比例尺较大的地形测图,通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用,使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展,摄影产品正在向4D(数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图)摄影产品转变,数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图,没有测量方法测绘海岸带地形图,对中越划分北部联合测绘的难度更是很大,利用传统的测绘方法最少也要两年,现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段,并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业,作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图,为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS,RS技术有着自身的优点,它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展,近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去,利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取,遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测:利用遥感技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况,对违法用地的情况上报给有关部门,随着计算机图像处理技术的成熟和完善,利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语: 工程测量技术是工程施工的前提条件,现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是,现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高,这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养,通过工程测量技术人员技术培训,能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备,为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,指出了该学科的研究应用领域,阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验,对工程测量在实际生活中的应用,以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后,展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程;测量;应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常,工程测量是工程建设中的所有测绘工作,实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的设备安装测量和施工测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步,传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下几个特点:测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此,GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感(RS)技术在工程测量中快速的普及,是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术,现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在,GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势,工程测量学将在以下方面将得到显著发展: 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义,其应用范围将进一步扩大,图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强; 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中,工程测量学将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目,在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论,可以看出工程测量学的发展与应用,主要表现在从点信息到面信息的获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量,测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境,乃至生活方式产生影响,以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。
电子仪器设备维护技术探析:实验室电子仪器设备维修的常用方法 摘 要:实验室电子仪器设备的维修是实验室工作的重要组成部分,本文就电子仪器设备维修的常用方法进行阐述。 关键词:实验室 电子仪器设备 维修方法 实验室电子仪器设备在使用过程中,难免会因人为和客观因素产生各种故障,为确保教学、科研工作顺利进行,提高实验室仪器设备完好率,现就电子仪器设备维修的常用方法进行一些探讨。 一、非电量维修法 1、直观检查法 直观检查法是指断电后且不用仪器仪表,凭直观的感觉,调动视觉、听觉、嗅觉、触觉4种感觉特性,进行判断。这种检查方法虽然准确性较差些,但速度快,尤其对电源故障检查较为有效。 看,主要是指观察仪器面板及内部元器件等。看按键、开关、接口、指示灯有无松动,元器件有无变形、脱焊、互碰、漏液、胀裂,印刷电路板铜箔有无断裂、短路、断路、虚焊、打火痕迹等现象,保险丝有无熔断或松动等问题,用眼睛直接识别和判断。 听,主要是指是否有异常的声音存在。可轻轻摇摆仪器,听听有无器件散落或螺丝钉脱落情况,是否有碰击声;还可作连续翻转,听有无不正常的“吱吱”声或“啪啪”的打火声(通电时)。如果有这些现象,故障可能出现在这些地方。 闻,主要是指是否有闻到烧焦等异常气味,找到气味来源,故障可能出在异味之处。 摸,主要是通过对具体部位用手摸,感觉是否有异常的发热或其他物理现象。如断电后摸变压器外壳,感觉是否超过正常温度、发烫,但注意不要触及接线端子,因有时充电电容存在,电压甚高,危及安全;摸功率管有无过热或冰凉现象;摸调整管有无过热或冰凉不热现象等等。如果有这些现象,问题可能出现在这些地方。 2、加热冷却法 此法对软故障更有效。这是因为一些软故障大多出自器件内部或引脚接触不良,通过加热(如用电烙铁烘烤集成电路)冷却(如用酒精棉球擦拭集成电路外壳)使之产生热胀冷缩,从而将故障表现出来,然后排除。 3、等效替换法 在大致判断了故障部位后还不能确定造成故障的原因时,对某些不易判断的元器件(如电感局部短路、集成电路性能变差等),用同型号或能互换的其他型号的元器件代换。在现场缺少测量仪器时,往往用替换法排除故障,尤其是插入式安装的元器件更是简单可行。 在运用该法时要注意替换的元器件应确认是好的,否则将会造成误判而走弯路;对于因过载而产生的故障,不宜用替换法,只有在确信不会再次损坏新元器件或已采取保护措施的前提下才能替换。 二、电量维修法 1、电阻检测法 电阻检测法就是利用万用表的电阻档测量电路中的一些可疑元件、可疑点以及集成电路各引脚对地的电阻。对所测的数值与正常值作比较,可迅速断定元件是否损坏、变质,是否存在开路和短路,是否有晶体管被击穿等。该方法对检修开路或短路性故障和确定故障元件最有实效。 为了确保检修的安全可靠性,测量前应对被测电路中的大电容进行放电,防止其储电烧坏万用表。 在维修过程中还经常会用到在线电阻测量法和脱焊电阻测量法。在线电阻测量法,就是在电路板上测量元件的阻值,由于被测元件接在电路板上,所测的数值是受到其它串、并联支路的影响,因此测量结果应予分析考虑。脱焊电阻测量法在维修过程中经常用到,其方法简单、快捷。就是将元件的一端或整个元件脱焊下来,再进行电阻测量的一种方法。两种方法宜配合使用,相辅相成,才能发挥电阻检测法的优点,获得正确的结果。 2、电压检测法 电压检测法是用万用表通过测电路或电路中元器件的工作电压并与正常值进行比较来判断故障部位或故障元件的一种方法。一般来说电压相差明显或电压波动较大的部位,就是故障所在部位。 电压测量法,一般有两种。一种是静态电压检测法,是显示器不输入信号的情况下测得的结果。另一种是动态电压测量法,是显示器接入信号时所测得的电压值。 电压检测法一般是检测关键点的电压值。根据关键点的电压情况,来缩小故障范围,快速找出故障元件。 3、电流测量法 电流测量法主要测量电子设备整机工作电流或某一电路中的工作电流。电流检查往往比电阻检查更能反映出各电路静态工作是否正常。测量整机工作电流时,须将电路断开(或取下直流保险丝),将万用表电流挡(选择最大量程)串入电路中(应将万用表接好后再通电);另外,还可以测量电子设备插孔电流、晶体管和集成电路的工作电流、电源负载电流、电容器漏电电流、空载变压器电流、过荷继电器动作电流等。家电测量时必须预先选好量程,防止量程过小而损坏电表。 4、波形测量法 用示波器测量波形,可比较直观地检查电路动态及工作状况,这是其他方法无法比拟的。 测量时应注意选择公共点作为示波器地线,地线必须接触良好,否则波形不稳或看不到波形;应注意被测设备的地线必须是“冷”地(即与电网是隔离的);应注意示波器探头输入阻抗要高,否则对被测电路有影响;应注意示波器输入信号应在量程范围内,否则易损坏示波器。 5、干扰法 主要检查电子设备在输入适当的信号时才表现出来的故障。方法是用镊子、螺丝刀、表笔等简单工具碰触某部分电路的输入端,利用人体感应或碰触中的杂波作为干扰信号,输入到各级电路;或用短路法使晶体管基极对地连续或瞬间短路,在给电路输入端加入这些干扰信号的同时,可用万用表或示波器在电路的输出端进行测量;注意荧光屏上是否有噪波干扰、喇叭中是否有噪声干扰,以判断被检查部位能否传输信号来判断故障部位。最好从最后一级逐渐向前检查。 6、比较法 维修有故障的电子设备时,若有两台电子设备,可以用另一台好的电子设备作比较。分别测量出两台电子设备同一部位的电压、工作波形、对地电阻、元器件参数等来相互比较,可方便地判断故障部位。另外,平时多收集一些电子设备的各种数据,以便检修时作比较。 7、隔离法 适用于各部分既能独立工作,又可能相互影响的电路(如多负载并联排列电路、分叉电路)。这时可将某电路各个部分一个一个地断开,一步一步地去缩小故障范围。如当测量到某点对地短路时,首先看看是由哪几个支路交汇于这一点,然后逐一或有选择地分别将各支路断开,当断开某一支路时短路现象消失,则说明短路元件就在此条支路上。然后再沿这一支路,继续用上述方法查找,直到查到短路元件为止。当然,在查找的过程中,串接有较大阻值电阻的支路可不用考虑。 8、信号追踪法 用示波器、逻辑探头或万用表,按信号流程选择正确的检测点,检测电阻、电压、电流、信号波形、逻辑电平等是否正常。 测试时应由不正常的检测点开始沿信号通路往回测试;应先大范围寻找故障源,再小范围仔细测试(对于串联电路,可以从中间插入进行检测)。 以上所述是电子仪器设备维修的常用方法,在实际维修中到底采用哪一种方法更有效,应根据实际情况灵活运用,有时可几种方法同时使用而快速准确地排除故障,达到事半功倍的效果。 电子仪器设备维护技术探析:分析电子仪器设备的维护技术 摘 要 本文详细介绍了电子仪器设备在日常的正确使用和维护工作,针对如何维护设备以增加其使用寿命做出了科学的论述。 【关键词】电子仪器 电子设备 正确使用 维护 电子设备的使用期一般会很长,这就需要做认真好日常的维护工作,这样不仅可以加长电器的使用寿命,减少设备的维修次数,保证设备的精密运行,还能避免安全事故的发生。针对电子仪器的维护一般需要做到以下几个方面: 1 防尘与防灰 外表的整洁不仅可以保持电子仪器的美观,使其使用时更加方便,还能避免仪器内部的细小部件因灰尘的影响而不能正常工作。因此,必须做好基本的防尘与防灰维护。 灰尘对仪器内部的破坏主要是由于灰尘的吸湿性,这种性质主要会毁坏设备的绝缘性能,会增加活动、接插部件的磨损,在雷雨天气时,会增加设备被电击穿的概率,严重缩短电子仪器的使用寿命。 使用防尘罩是避免设备沾染灰尘的最好方法,电子仪器一般自带大小适宜的防尘罩,没有的话可以自行购买,也可以直接将仪器放进柜厨内。防尘罩不仅防尘还需要具有透气性,市面上主要有玻璃纤维和编制塑料的罩布,但玻璃纤维会影响使用者的身体健康,容易进入仪器且进入后不易清洗,会引发接触不良、干涩等问题,因此最好采用质地细密的编织塑料罩。仪器使用完后一般会有发热的现象,在使用防尘罩过程中应注意,要等温度下降后再加罩,因为挥发不出的水汽会腐蚀设备内部的金属元件,进而降低其绝缘度,另外,不能将电子仪器无遮盖地长期搁置在水泥地或靠墙的地板上。 以上措施并不能完全避免灰尘进入仪器内部,但由于在系统的检修仪器时,会将仪器拆卸开来,所以我们可以很好的利用这个机会,用毛刷将细小仪器里的灰尘吹刷干净。但在吹刷过程中,一定要保持电路元器件、接线位置、电子管、石英晶体等位置不变,如果必须变动,则要用记号笔做好标注,以免复位时插错位置。 2 防潮与驱潮 湿度对元器件的性能的影响,比温度有过之而物不及,湿度主要影响电子仪器的绝缘性能和介电参数。这就需要我们采取切实可行的防潮措施,以隔离潮湿的环境,主要的防潮措施有:密封、涂覆或浸渍防潮涂料、灌封等。 首先,电子设备最好选择干燥的房间存放,最好有充足的阳光照射、四面通风,从根源上避免受潮的可能。为保险起见,在仪器内部或存放仪器的柜厨里,还需要放置“硅胶袋”以吸收空气中的水分,在新买的仪器里一般都会附带。同时应定期检查硅胶是否干燥( 正常应呈白色半透明颗粒状),根据硅胶的化学性质,若出现结块变黄的现象,表明它的吸水功能已经下降,应马上更换新的硅胶袋或把结块的硅胶加热烘干,使它恢复颗粒状继续使用,但最好选用新的硅胶,以保证更好的吸水效果。还可以选用光热除潮的方法,一般可在仪器橱内,安装100w 左右的灯泡或25 w 左右的红外线灯泡,定期通电驱潮。长期搁置不用的电子仪器,即使放置时已做好十足的除潮工作,在使用之前也应检查受潮情况,并进行排潮烘干工作。排潮烘干工作的具体步骤为:把仪器放置在大容积的恒温箱内,用 60 左右温度加热 2-4h。大容积恒温箱可用适当功率的调压自耦变压器来代替,具体操作步骤为:先将市电交流电源的电压降低到 190 v 左右,使仪器在较低的电源电压下,通电 1-2 h,然后再将交流电源电压升高至 220 v 额定值,继续通电 1-2 h,这样同样可以收到排潮烘干的效果。若不进行排潮烘干工作,在用正常家用电源供电时,往往会发生内部电源变压器或整流排潮烘干工作电路跳火、击穿或局部短路等故障现象。尤其需要注意的是,对电压有特殊要求的仪器设备,一定要在其规定的电压下工作,以免损坏仪器设备。另外,仪器设备在未经绝缘试验的情况下,切忌通电驱潮。对于功率较大的电子设备,长期闲置不用时,应按说明书要求或在每年霉雨季节过后定期通电驱潮。 避免温度的剧变,温度的巨变会使仪器表面带有潮气,仪器的金属部件可能会因此生锈,尤其在我国东北地区,冬季室内外温差可达30~40 ,室外用完的仪器移至室内时,一定要把表面的潮气擦拭干净。 3 防热与排热 绝缘材料和电路元器件的参数受温度的影响很大,主要影响方面有:介电性能、抗电强度、碳质电阻、电解电容器、半导体器件等,其中半导体器件的特性受温度的影响最大。例如,晶体管的电流放大系数 集电极穿透电流,都会随着温度的上升而增大。这些情况将导致电子仪器工作的不稳定,甚至发生各种故障。因此,电子仪器的温度变化范围一般设定在40 左右,一般最高工作温度应低于65,即不烫手的温度。电子仪器设备说明书中会对使用环境温度作出规定,一般温度在 20 ~ 25 ℃是电子设备的最佳工作温度。不能在烈日下工作,阳光暴晒会使温度迅速增高,对仪器造成损伤,如果室温超过 35,也应采取相应降温措施,如:通风排热、缩短工作时间等,必要时,应取下机壳盖板,以利散热。但决不能用洒水或放置冰块方式来降温,水汽会严重侵蚀设备使其生锈。 4 防腐蚀 酸性或碱性物质都会腐蚀电子仪器,而近半数的电子仪器一般都会使用电池工作,这就要求我们定期检查电池的使用情况,避免其发生漏液或腐烂,对于长期不使用的电子设备,最好在放置电子仪器时将电池取出。对于附有标准电池的电子仪器( 如数字式直流电压表、补偿式电压表等) ,应特别注意保护其标准电池,必要时可以将其带有的标准电池取出来另行运送,尤其是装箱搬运时,以给予其应有保护。电子仪器如果需要较长时间的包装存放,应使用凡士林或黄油涂擦仪器面板的镀层部件( 如钮子开关、面板螺钉、把手、插口、接线柱等) 和金属的附配件等,并用油纸或蜡纸包封,以免受到腐蚀,使用时,可用干布把涂料抹擦干净。在沿海地区,其气候条件更加复杂,尤其要注意盐雾气体对仪器设备的侵蚀。 本文通过对电子仪器维护的具体阐述,详细说明了电子设备在日常使用中所需的重要保养,不仅保证了电子设备的安全使用,延长了其使用寿命,还为工厂的电子设备维护提供了借鉴,通过设备的维护,可以大大减少成本支出,增加企业效率。 作者单位 广西南宁联洋机电设备有限公司 广西壮族自治区南宁市 530000 电子仪器设备维护技术探析:医学实验室电子仪器设备管理初探 1高校电子仪器设备管理存在的问题 1.1不健全的仪器设备管理制度 目前,在我国部分高等院校中,对实验室仪器设备的有效管理工作普遍是各学校管理工作中相对薄弱的一个环节,在管理机制和运行机制方面都缺乏统一的管理制度。在多数的高等医学院中,其对医学实验室中仪器设备的管理主要实行的是二级管理体制,实质上就是将仪器设备交由设备处或资产处进行宏观管理,而各院系和相应的使用部门就负责其设备的日常管理。这种管理方式,在各部门各司其职的管理基础上进行总部门的宏观管理,本来是一种比较具有实用性的管理模式。但是在实际的仪器设备管理中,其宏观管理与各院系之间的日常管理往往会存在不连贯或者是脱节的情况,最终导致了在设备处或资产处的宏观管理中得到的有关设备的数据不准确,从而对设备的保有情况和使用情况不能进行有效的动态化管理,如对设备进行交接、调配、报废与维修方面的有效管理。 1.2传统基础医学实验室管理模式落后 高校基础医学部的实验室都是按照学科的分属以教研室为单位进行相关的教学与科研活动的,并且各实验室职位本学科服务,而这就直接导致各实验室虽小但全的同时,造成相关有联系的学科的实验设备的重复购置,大大的降低了仪器设备的使用率,并造成设备经费的浪费,致使部分的陈旧落后的仪器设备得不到及时的更新,从而影响实验的进度与效果。 2高校医学实验室仪器设备的有效管理措施 2.1医学实验室体制的改革 随着时代的发展,学科间的相互融合发展是目前现代医学发展的主要特征,它将与自然科学、社会科学、工程技术和信息技术之间有机的结合在一起,相互交叉渗透,逐渐呈现出一片高度综合的局面。而且,要想使未来医学的发展取得重大的突破,就必须逐渐加强其与生物学、物理学、化学、计算机科学等理工学科和生命伦理学等众多学科之间的交叉与综合,并且将医学科学基础研究与相关的医疗技术进行有机的融合,促使高等医学教育逐渐朝着整体化和综合化的方向发展。因此,为适应时代的发展需求,就必将建立以功能相同、学科相关的综合性的实验室。如在实际的医学实验室的建设中,就可以将外科学、内科学和临床检验学等实验室进行交叉与渗透以形成综合的临床技能实验室,综合培养学生的临床技能的学习,对其临床操作能力进行系统、综合的培养。而这就将有效的改变传统高等医学院校单一性功能的实验室,使那些结构相似、功能雷同的教学实验室能够进行有机的融合,提高各医学电子仪器设备的利用率,实验设备资源的充分共享。 2.2有效提高实验技术人员的综合素质 对医学实验室的仪器设备,特别是电子仪器设备的管理是一项经济性、政策性和业务性很强的管理工作,在实际的管理中,对相关管理人员的政策水平、分析、解决问题的能力、组织和协调的能力都有较高的要求。因此,各院校的领导要不断的加强对医学实验室仪器设备的管理队伍的建设,并进一步完善对队伍中人员的岗位培训制度和技术考评制度,将不断提高实验室仪器设备管理人员的综合素质纳入到日常的管理工作中,使其得到进一步的落实。长期以来,部分医学实验室技术人员的地位和作用都得不到重视,影响了实验室技术人员的培养。随着我国高等医学教育的不断发展,医学实验室中大量的新技术的开发、新设备的引进,和实验教学中设计性实验的有效开展,致使实验室技术人员的工作性质发生了变化:要求实验室技术人员能够掌握新技术、新设备的有效运用,掌握各学科专业基础知识和人文社会科学等知识,并有效应用计算机对各医学实验室进行现代化的管理和相关仪器,特别是电子仪器设备的规范化管理。而这种变化就要求各实验室的技术人员能充分树立自身的荣誉感和责任感,有效的实现个人的价值。因此,在实际的实验室设备的管理中,要加强实验室技术人员的个人价值的发挥,鼓励其与有实践经验的教师共同对相关的教学内容进行改革,并在结合社会对实用性人才和创新性人才的需求,不断的开发出有利于学生操作能力和创新性思维能力培养的综合性实验。同时,还可定期的对实验室的技术人员进行业务学习,向他们讲授相关的理论知识和医学实验操作技能,以不断的强化他们对实验室仪器设备的管理能力和使用能力。 2.3做好实验室中仪器设备的维护工作 在实际教学中,为了保证各医学实验能够正常的进行,实验室中仪器设备的管理人员要定期对仪器设备,特备是电子仪器设备进行维护管理工作,从而保证各仪器设备能够正常的运行,提高其有效利用率。因此,在实际的工作中,为了有效的开展对电子仪器设备的维修工作,并避免在维修中造成不必要的损失和时间的浪费,首先,在维修中因具备一定的条件:相关硬件的准备,如万用表、拆装工具、元件参数手册、信号发生器等;相关软件准备,如维修人员要熟悉相关电子仪器设备的基本工作原理,并掌握一定的维修技巧,仔细了解、分析仪器设备发生故障时的现象和使用情况;然后,进行了一定的准备工作后,维修人员就要确定维修的思路,并采用与故障相适应的维修方法,如非电量检修法、电量检测法等,其中在非电量维修法中,可具体运用直观检测法、加热冷却法、等效替换法等,而在电量检测法中,就可有效运用电阻、电压、电流测量法、比较法、隔离法等;最后,在电子仪器设备维修完成后,必须进行必要的校正工作,以保证设备在维护后的质量,从而使电子仪器设备能够保持原有的指标。此外,工作人员在对医学实验室的电子仪器设备进行维修的过程中,要保证电子仪器设备和人身的安全,避免因不当操作造成电子仪器设备故障的扩大。如在维修中,工作人员要时刻注意电子仪器设备工作的电压值,对电子仪器设备进行拆装时,要慎重,不可轻易拆装,在对元件进行更换时,也要尽量满足原参数的要求和性能指标等。 3结束语 综上所述,不断加强和完善各医学实验室仪器设备,特别是电子仪器设备的管理,可以有效的提高其设备的利用率,并最大化的优化实验设备,从而使实验室的仪器设备能够更好的为教育教学和科研工作服务,以提高其教学实验的质量,并且将其实验设备的使用效率全面的发挥出来,有效的俄促进高校实验课程的协调、可持续发展。 作者:潘颖 单位:内蒙古锡林郭勒职业学院
药物制剂论文:药物制剂实训基地建设过程中师资建设的现状与对策 摘 要: 在实训基地建设过程中实训教师师资力量是实训基地建设的关键因素之一。目前,实训师资平台存在实训教师师资数量不足、实训质量不高、实训教师培训深造机会少、激励措施不到位、实训教师工作积极性不高等问题。本文就我校实训基地师资建设过程中出现的问题进行了浅析,并提出了相应的对策。 关键词: 药物制剂实训基地 师资建设 存在问题 解决对策 药物制剂专业技能实训主要是为医药企业培养高层次技术型人才。提高药物制剂专业实训质量的关键在于切实增强技能性和实践性的教学环节,具有良好运作机制的实训基地是这一环节的重要保障,而实训基地的建设又与实训教师的师资队伍建设息息相关。本文就我校在药物制剂专业实训基地师资建设过程中出现的问题加以简要阐述,并针对我校实训师资现状提出相应的对策。 一、实训教师数量资源不足 高职药物制剂专业实训师资数量在某种程度上明显不足,一方面专门从事实训课程的教师数量少,另一方面药物制剂技术实训内容烦琐复杂,一些实训技能需要一对一指导,然而在实际实训教学过程中一名实训教师要指导几十名学生,实训教师顾此失彼,学生技能实训演变成放养式自主实习,教师的指导作用无从谈起,这就出现由于实训教师数量资源不足导致学生的学习效果不理想的尴尬局面。 为此,学校必须拓宽实训师资来源渠道,选择既具有扎实理论知识又具有丰富实践经验的应届毕业生充实到实训教师队伍中。同时也要通过与企业的合作,按需设岗从企业中选聘有实践经验的工程师,经过教学业务培训后担任实训教师。此外,返聘退休教师也是扩充实训教师队伍的有利举措,退休教师本身就具有扎实的专业基础和丰富的从教经验,这对指导学生实训和辅导年轻实训教师都是有益而无害的。 二、“双师”教师缺乏,实训质量不高 药物制剂专业实训课程由于自身的专业特点,对实训教师的自身素质要求较高,实训教师既要具有扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又要具有较强的专业实践能力和丰富的工作经验的“双师型”教师。然而,这种“双师型”教师相对缺乏,由于种种原因实训教师难以深入企业参加生产实践,在担任实践教学任务时显得实践经验不足,指导方法简单化,在设计实训项目时容易脱离生产实际,操作性不强,创新性不够[1]。 建设“双师型”教师队伍可从以下几个方面进行:一是建立合理的实训教师职业技能素养培训制度。对新进实训教师进行岗前培训,培训合格后方可进岗带教,对于已经进岗带教的实训教师要定期考核,考察实训教师的技能掌握情况,督促实训教师加强自身的技能提升。二是提供外出学习培训的机会,让更多的实训教师有机会接触更高层次的培训及实践锻炼,鼓励教师参加职业技能培训并取得有关技能等级证书,以此提升教师的技能素养。三是鼓励教师参加专业性的技能大赛,有利于教师掌握企业对高技能人才需求的最新动向,同时通过竞赛了解企业对职业岗位的最新需求。实训教师可以根据需要调整教学方案,在提高自身素养的同时也提高教学质量。 三、激励措施不到位,教师积极性不高 在实训教师的激励机制上,绝大多数高职院校都没有建立有效的竞争激励机制。由于激励措施的缺乏,实训教师仅以完成教学任务为目标,在教学上“重验证、轻创新”的观念比较普遍。他们对课本知识的验证性实验偏多,新技术、新工艺不能及时充实到实验内容中。强调实训的量,而不追求实训的质,学生缺乏创新意识。 为了使实训师资队伍建设进入良性循环的发展轨道,必须制定一套合适的激励机制。采取教师岗位轮训制度,优胜劣汰,把教师的实际工作效果作为晋升的重要条件;支持实训教师从事实训室建设、技术创新研究,给予有科研立项的实训教师一定的奖励和资助;对继续再教育的实训教师在时间上、经济上予以支持。 四、实训师资队伍的培训力度不够 目前针对学校实训师资队伍的培训力度不够,即使派遣实训教师到企业锻炼学习也大多流于形式,没有真正形成一个良好的机制。安排实训教师校外正规培训较少,即使有机会学习,针对性也不强,培训效果不佳甚至无效。这就导致实训教师与实际生产脱节,与当代专业发展潮流脱轨。 学校应该建立校内培训导师队伍[2],充分发挥高学历、深资历、高水平、强技能人才的作用,逐步建立起一支高质量的培训导师队伍,调动导师队伍定期对新近实训教师进行培训,强化实训教师队伍建设;同时组织实训教师深入企业,通过参与生产和技术改造了解新工艺,学习新技术,积累经验,提高自身的实训指导水平;其次,鼓励教师继续再教育,进一步提升教师自身的学历和技能水平。 五、缺乏设备维护维修专业管理人才 药物制剂实训基地为适应职业岗位需求,配置大型药物生产设备,这就需要配备相应的维护维修管理人才。但大部分实训教师都是专业理论型为主的高等院校毕业生,在设备维修与维护方面存在一定的困难。这就导致大部分实训室的设备管理和维护处于混乱状态,设备利用率低,造成资源浪费,同时由于实训设备未得到及时修理与维护,使得教学进度慢,教学效果差。 实训教师队伍中应该融入设备维修技术人员,通过技术人员充分开发和利用设备资源,减少不必要的资源浪费。学校要与设备生产厂家达成协议,要求定期派送学校技术维护人员到设备厂家进行专业性的设备维护与保养方面的培训。同时,设备维护技术人员也要适当带教,在带教过程中及时掌控设备使用情况,了解学生在操作设备容易出现的操作失误,及时避免机毁人伤的教学事故。这样不仅扩充了实训教师的师资队伍,而且对实训基地设备的良性运作起到了很好的保障作用。 药物制剂论文:高职药物制剂技术专业实践教学基地建设的思考 摘 要:实践教学是高职专业提高人才培养质量的非常重要教学环节, 校外实践教学基地的建设是完成实践环节教学任务的物质条件。依托地方产业优势构建校企合作的校外实践教学基地、保障实践环节教学质量是高职专业特别关注的一项重要课题。本文主要对药物制剂技术专业实践教学基地建设存在的问题及对策进行探讨。 关键词:药物制剂技术;实践教学;地方产业 0 引言 对于药物制剂技术专业来说,教育人才的根本任务是培养从事药品检验一线工作的应用型人才。高职药物制剂技术专业的教学内容不仅要重视对理论知识掌握,同时一定要加强实践能力的培养,因此高职药物制剂技术专业实践教学基地的建设意义重大。 在《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》中,教育部在意见中明确规定,“学校与社会用人部门结合,师生与实际劳动者相结合,理论与实践结合是人才培养的基本途径”, 但在实际的教育教学过程中,在具体的实施时有一定的难度,特别是在校外的实践教学基地的建设和利用上。 1 高职药物制剂技术专业实践教学基地存在的问题 目前,高职专业大多数院校都有自己的校内外实践教学实训基地。高职专业校内实践教学实训基地的形式都比较较单一,校内实验课程是实践教学的第一步,学生把初学到的基础理论知识进行实验的验证,但是校内实验室规模比较小,实验设备仪器有限,不能购买大型的生产型设备,只能用来开展基础课实验和药品检验分析等课程的实验,总体上来说,仍然存在着一些问题亟待解决。 1.1 校内实践教学基地数量少 药物制剂技术专业主要是以实验动手能力为主,需要大量的与地方产业相适应的仪器设备,但是投入的经费不足,导致很多实验课程不能正常开设,制约了药物制剂技术专业的实践教学的质量。 地方普通高校由于受到资金的限制,很多实践教学设施比较落后,功能也比较单一,有的只能是教师演示,学生不能亲自动手操作实验过程。因此,药物制剂技术专业实践教学的设备设施必须不断更新,才能更好地满足培养与地方产业接轨的专业人才的需要。 1.2 校外实践教学基地建设比较滞后 目前校外实践教学基地建设主要是学校选择合适的制药企业,校企双方通过合作的形式建立的实践教学基地。校企合作建立的实践教学基地多数只是短期的接收学生进行学习,企业为学生提供实习的场所,并没有真正在发挥校外实践教学基地建设的作用,学生短期的实习后并不能真正成为企业的员工,所以他们并不愿意投入更多的人力、物力和财力,也就没有真正意义上的体现校企合作,只是停留在简单地进入企业实习,所以校外实践教学基地相对比较滞后。 1.3 师资结构不平衡,缺少“双师型”教师 高校的教师大部分是从学校毕业后直接来高校从事教学工作,理论水平较高,并没有到药厂等相关企业工作的经历,缺乏实践教学工作的经验,动手能力和实践能力相对比较弱。因此,指导学生实习实训的教师比较少。校外实践教学基地一定要有一批专职和兼职相结合的师资队伍,确保校外实践教学基地的实训与实习能够顺利开展。 2 实践教学基地建设存在主要问题的原因 一是企业没有接受学生实习的义务。学生到企业实习次数多、时间短,企业一次提供的岗位有限。学生到企业顶岗实习或实训,会影响企业的正常生产和运行,也会给管理人员带来不便,学生到企业实习也存在一定的安全隐患,大多数企业不太愿意承受学生顶岗实习。二是学校在实践教学基地的建设上自身投入不足。学校实习实训的师资力量不足,指导学生实践教学有些力不从心。在课程设置上,理论学时比较多,实践学时比较少,学校安排的实践学时不能满足学生实践能力的培养。三是企业实际需求与学生能力素质存在差异,平时参与社会活动比较少,实践动手能力弱,不能充分胜任岗位的要求。四是专业教师参与实践教学改革的比较少,缺乏沟通与协调,不能把实践教学内容与教学进度适当调整,很少参与企业实践活动。 3 改进和提高高职药物制剂技术专业实践教学基地的建议 高职药物制剂技术专业实践教学是长期性的,实践教学基地一定要具有稳定性,保持常态化,才能保障实践教学基地建设的可持续发展。 3.1 建立多样化的校内实践教学基地 校内实践教学基地建设一定要以行业和社会的实际需要为基础,培养学生实践动手能力,建立实用型的实践教学环境。加入投资,建立一批与行业相吻合的设施,如药品检验室等。积极探索校内实践教学基地建设的校企合作模式,学校可利用人才资源优势,为药厂企业解决生产过程中的难题,比如为一些小的企业进行药品检验工作,实现资源互补和利益双赢。 3.2 构建“双师型”实践教学师资队伍 目前,大多数教师缺少药厂相关工作经验,学校加大这方面的投入,加强药物制剂专业教师队伍的建设,可以采用校企互聘互派的方式来提高的“双师型”的教师队伍素质。更新教师队伍建设理念,坚持“走出去” 、“请进来”, 也就是专业教师和学生一起到企业去进行实习,从而可以让教师了解企业,并能提高老师的实践操作能力,聘请实践教学基地企业的优秀员工到校内进行实践教学指导,这样也可以实现对学生的“双导师制”培养,这样可以充分发挥实践教学基地建设的作用。积极鼓励教师在保质保量地完成教学任务的情况下, 鼓励老师到药厂等相关企业做兼职,这样可以提高教师的实践能力,同时鼓励教师考取“执业药师资格证书”,努力将其培养成“双师型”教师。 3.3 建设高质量的校外实践教学基地 学校要加强与企业合作,在互利双赢的基础上,广泛建立稳固的、高质量的校外实践教学基地。学校与企业合作中,以企业需求为导向,不断调整专业人才培养的计划,在调整人才培养计划时可以邀请企业骨干参与修订工作,从而培养出符合企业需要的人才。企业要定期接收学生到生产车间进行实践实习,学校随时接收企业的部分员工到学校进行学习,从而更新知识。学校要充分发挥优势,从制药行业的实际需求出发,协助解决制药企业发展过程中的难题。以企业为主导的校外实践教学基地建设模式,企业会把实习的学生当成自己的同工一样对待,从而实现学校和企业双方共赢。建设高质量的校企合作实践教学基地。 3.4 重视实践教学基地建设管理 进行校企合作时,一定要制订相应的管理规章制度和操作细则。在实习过程中,一定要有一套完整的文件,用来把管理工作落实到每个环节。建立的制度规范,也可以保护学校、企业和学生的权利和义务。在具体实习实践过程中,对实践教学也要积累资料、分析数据、反馈结果,形成严格要求自我、检测自我、修正自我、不断改进和提高的局面。 实践教学基地的建设可以促进地方教学质量的提高,也可以不断提高学校的教学管理水平。实践教学基地的建设一定要适应企业人才市场的需求,巩固学生的基础理论知识,不断提高学生的实践教学质量,提高学生实践动手操作的能力。我校地处中国医药城,药厂比较多,一定要充分利用这一办学优势,与行业保持良好合作关系,把校外实践教学基地建设好, 建立长久、稳定的合作关系,使教学和生产融为一体,培养出社会需要的高素质的应用型人才。 药物制剂论文:通过巡回指导提高技校药物制剂技术及生产实训教学质量 摘 要:在技工院校的实训教学中,巡回指导是将理论教学内容转化为实践操作、提高学生技能的重要环节,也是教师加强、规范课堂管理和明确安全、文明生产的重要手段。本文介绍了教师发挥巡回指导作用的方法和策略,以期更好地提高药物制剂专业的实训教学质量。 关键词:技工院校 药物制剂技术 生产实训 教学质量 巡回指导是教师在对实训项目按模块化进行系统讲解与相应的技能进行标准示范后开始的,教师对学生的生产操作过程进行有目的的观察、分析、判断,按操作要求做出全面的检查和指导,这一过程是学生掌握、形成技能的最好时机。笔者学院开设的药物制剂技术及生产实训是药物制剂专业学生岗前培训的一门综合实训课程,实训项目分为四个环节:组织教学、入门指导、巡回指导、结束指导。其中,巡回指导是实训过程中占用课时最多、最重要的教学环节。在实现实训课堂化教学的同时,突出巡回指导环节,发挥巡回指导的作用,有利于提高实训教学质量。 一、熟知学生,让教学事半功倍 教师教学指导的对象是学生,技校学生好奇心较强,对枯燥乏味的练习缺乏兴趣,甚至将其视作负担。因此,教师在指导学生练习前,需全面、仔细地了解学生和他们的学习情况,激发学生的学习兴趣,这样才能在巡回指导中有的放矢,切实提高教学质量。 1.全面了解学生的专业思想 多数学生在综合实训阶段都有了明确的专业定位,教师在巡回中要重点指导他们掌握各制药工序的基本操作技能、制药设备标准操作规程,以提高学生的动手能力,帮助学生树立良好的专业思想,达到零距离上岗。 2.多视角观察学生行为,多角度了解学生性格特征 学生在成长过程中受遗传、家庭、环境等多种因素的影响,性格各异。例如,有的学生有较强的自卑感,缺乏自信心,有的学生自主性强,但做事急躁。无论学生性格如何,教师在巡回指导中必须全面熟知学生的性格特征,针对不同性格的学生,运用恰当的教学方法,因材施教。例如,要求做事急躁的学生在学习过程中沉着冷静,踏踏实实,做到活而不浮;帮助有自卑感或缺乏自信心的学生战胜自卑心理,在操作过程中多鼓励、多肯定他们,让学生敢于把自己的想法说出来,与其他学生同步发展。 3.全面了解学生的学习基础 学生的学习基础有好有差,接受能力也是有高有低,教师在巡回指导中要正视学生的差异,对思维活跃、反应快、接受能力强的学生可适当增加操作难度。例如,在操作中设置一些设备故障,或者进行限时练习;对接受能力较慢、动作协调能力一般的学生,教师要放慢进度,可手把手教学,重复操作较难的步骤,使其尽快掌握技能,获得一定的成就感,从而提高学生的学习兴趣。 总之,只有全面了解学生,教师才能确定教学深度,找到适合学生的教学方法,切实提高教学质量。 二、加强理论与实训的衔接,提高实训课教学质量 从新时期对高技能实用型人才培养的需要出发,药物制剂技术及生产实训教学采用理论实践一体化教学法,有利于学生的实训,全面提高学生的技术操作能力和职业综合能力。在巡回指导中,要充分体现理论与实际相联系,反对理论脱离实际、实际偏离理论的错误行为。 在巡回指导中发现问题时,例如,产品不合格或安全存在隐患,教师应让学生详细记录问题,并相互探讨产生不合格品或发生安全问题的原因。教师根据巡回指导,及时选择有代表性的不合格品或安全问题进行集中讲解指导,以便在下次练习中降低不合格产品率,提高学生的安全意识,进一步巩固理论知识,使学生自觉地将理论与实践结合起来。例如,针对压片过程中出现的裂片、松片等现象,从物品、机器、方法中总结问题产生的原因,并找出解决问题的办法。 实习指导教师在巡回指导中尤其要做到理论指导实践,实践结合理论,只有这样,才能不断加深学生的感性认识和理性认识,学生才会把理论课上所学的内容巧妙、灵活地应用在实训中,并通过实训巩固理论知识,做到理论联系实际。 三、针对不同环节,巡回指导要到位 技能形成过程是有阶段性的,从入门到熟练、再到精湛,教师应根据学生在不同操作阶段的表现,调整巡回指导的重点。在初练阶段,学生操作时的动作要领、操作姿势等会出现各种问题,教师要及时把握学生的实训进度,及时发现问题,纠正学生不正确的操作方法,保证实训教学质量。在熟练阶段的操作中,学生的操作能力有所加强,动作更加规范,教师此时要多了解学生的学习态度、有无主动参与的意识,确保最终达到学会、会学、乐学的目标。例如,学习制粒模块时,检查学生是否在课前准备了记录表格。在以精湛训练为主的阶段,教师在巡回中不要一味地指导学生如何做,而是要多启发、引导学生,有针对性地提高学生分析、解决问题的能力,提高知识的迁移、拓展能力。例如,提出问题:在胶囊剂的生产中,囊体、囊帽正向排列应用的是什么原理? 在此环节中,教师的观察位置、辅导方法、巡回指导路线要力求合理,既不妨碍学生操作,又有利于保护、帮助学生,并能有效防止伤害事故的发生。 四、加强学生的主体地位,提高学习效率 教育心理学研究表明,学生是学习的主体,学生在课堂学习过程中的表现是多种多样的。在整个实训教学过程中,教师要充分掌握学生的表现,有效调动学生的视觉、听觉、触觉,使学生有充分的动眼、动脑、动手的机会,突出其主体地位,让学生会学、乐学,从而提升学习效率,提高教学质量。 1.充分发挥评价的激励功能 教师在巡回指导中的评价要及时,评价内容要丰富多元,从学生的行为品德、资源搜集、作业完成、语言表达、动手操作到创新思维、提出问题、合作交流、任务的承担和完成等方面,广泛发掘学生的闪光点,采取口头评价、档案记录、定性评价、定量评价等多样的评价形式,使学生的成功得到肯定,同时也指出学生的努力方向,让学生愉快地、充满信心地参与到学习活动中。 2.鼓励学生质疑问难 教师在问题设计时,要鼓励学生敢于抛出问题并提出自己的意见和建议,激发学生学习的主动性。通过层层设疑,使学生在学习知识的过程中逐步成为教学活动中真正的主体。这样做既发挥了学生的主体作用,也有益于教学目标的落实,更让学生拥有一定广度和深度的思维。 总之,巡回指导是生产实训教学中所需教学时间最长、教师所用精力最多、学生提高动手能力最强的环节。因此,实习指导教师不能把巡回指导当成简单的纪律管理,任由学生盲目练习,而应使巡回指导成为有目的、有计划、有指导的练习。在巡回指导时,应做到“五忌”:一忌没有标准的示范操作。教师要边讲、边练、边指导,避免学生只理解了字面意思而未掌握技术要领。二忌应付了事、走过场,要有准备、有针对性地巡回辅导,给学生充分的时间进行理解消化,辅导时要突出重点、突破难点。三忌分析问题太片面,或只有结果而忽略了过程,要看准问题所在,做到透彻分析问题,有切实解决问题的方法与措施。四忌不分场所或过多地批评,更不能言语过激。确实由于学生不认真而出现的问题,教师要回避大部分学生,再单独对其进行教育;学生已经努力了,但还是出现了问题,教师可善意地指出问题并纠正错误。但无论怎样,教师都要多发掘学生的闪光点,努力唤醒学生的主体意识。五忌静止地指导,如果教师只在讲台前站站讲讲,那么学生也不会重视练习,只有动态的巡回指导,教师才能综合学生的操作表现,指出其存在的问题,以此提高学生的操作水平。教师在巡回指导中还应做到“五勤”,即脑勤、眼勤、嘴勤、手勤、腿勤。 (作者单位:杭州第一技师学院) 药物制剂论文:药物制剂专业物理化学教学探讨 关键词:物理化学;讲授法;计算机辅助教学 物理化学是药物制剂专业的一门必修专业基础课,是应用物理的理论和实验方法借助于数学作为工具来研究化学变化的规律及一般理论问题的学科。物理化学的理论性较强,公式推导以及概念比较多,众多的公式推导、严密的逻辑推论和严格的应用条件,使教与学都枯燥无味,加上某些药物制剂的同学错误地认为这些抽象的内容与生产实际结合不上,学了也没有用,因此,学习积极性不高,影响了教学效果。如何培养药物制剂专业学生的学习兴趣,使物理化学的教与学变得轻松、有趣,概念与公式变得易懂、易学和易记,这是从事物理化学教学的教师追求的目标。 1讲述名人伟大成就 增强学生学习兴趣 兴趣是学习最大的动力,因此,怎样培养学生的学习兴趣是一个关键的问题。针对物理化学的特点,教师要帮助学生树立信心,只要努力学习、认真思考、用心体会,就能把物理化学学好。物理化学的多数理论基本上由国外的化学家创立,在课堂教学中,适当地增加一些人文素质教育,比如说介绍一些成功的中国科学家的范例,也是对学生的一种鼓励,如著名的物理化学家黄子卿先生不仅测得了水的三相点温度,成为1948年国际实用温标(IPTS-1948)选择基准点一水的三相点的参照数据之一,而且在溶液化学方面的研究颇有建树,是我国的物理化学的奠基人之一;亲手创办福州大学和中科院福建物质结构研究所的卢嘉锡教授,也是我国著名的物理化学家,他在结构化学研究工作中有突出的贡献,曾提出固氮酶活性中心的结构模型,并对原子簇化学的发展起了重要的推动作用,还有屠呦呦、唐敖庆、徐光宪等化学家的伟大成就。通过介绍既活跃了课堂气氛,又激发学生的学习兴趣,树立了自信心。在教学中,还向学生展现当代化学令人振奋的前景:化学研究不断向宏观和微观扩展。在实验室中,空间分辨率已可达10-10m(原子大小);时间分辨率已可达10-15s,这就意味可跟踪电子运动;分析试样的量可少至10-13g;体积小至10-12ml;还有计算机科学在化学中的应用,使得化学高速发展,化学理论期待着突破。这样无疑能激励起学生强烈的时代使命感和旺盛的求知欲,并进而转化为强劲的学习动力。 2适当删除重复章节 理论联系科学研究 由于教学改革,我校药物制剂专业无机化学教材(主编:徐春祥)由高等教育出版社出版,而现在用的物理化学教材(主编:濮良忠)是由人民卫生出版社出版的教材,两本教材内容不统一,有许多章节内容重复,因此,适当删除与无机化学重复的内容,选择讲授,突出物理化学的重点,用较少的学时完成物理化学的教学任务是可行的。在教学实践中,在不影响知识系统性的情况下,将无机化学已讲授的部分内容略讲或不讲,必要时让学生自学,再用较少的课时加以总结,如气体的P、T、V性质、体系与环境、反应速率与反应级数等概念,以及标准平衡常数与浓度的计算、能斯特方程的应用等计算。两门课程基本相同,因此本课程的讲授应注重以上知识的理论依据,而不是理论的应用,这样既避免了重复教学,又使学生明确了学习重点,在较少的课时内获得较好的教学效果,同时节省出一部分教学课时,可以用于新知识介绍及教学方法改革。 另外,教学要与实际的科学研究相结合。在学习化学动力学时,讲到温度对化学反应速率影响的内容时,联系当时正在进行的科研,利用阿累尼乌斯方程的定量关系,解决了某些药品在常规保存时的保质期及半衰期,既解决了实际问题,也使学生意识到,物理化学在药物制剂专业上的重要性。 3注重多种教学方法 全面提高教学质量 讲授法是最常用的一种教学方法,在概念的讲解与公式的推导课程中更是一般教师首选的教学方法。但如果教师仅照本宣科地满堂灌,往往得不到好的教学效果,而若是针对问题有的放矢地进行讲解,则会启发学生思考,帮助他们正确理解,给他们留下深刻的印象。在学习温度对化学平衡的影响时,结合G-H公式,让同学们既在感性上增强了温度对化学平衡的影响的理解,也在理性上有了更加深刻的认识。在课堂讲授时要合理地进行举例。往往有些学生上课似乎听懂了,课后却不会做作业,这是由于对概念还没有真正理解,对公式中各物理量的含义还不太明白。教师可以通过随堂习题或者课后作业了解到,并在教学后记中做记录,然后通过录制微课的形式,把学生没有掌握的知识点通过视频的形式录制下来,并通过网络平台。这些视频具有暂停、回放等多种功能,学生可以根据自己的接受程度自我控制视频。从而使学生能够较好掌握关键概念与相关公式。 在注意充分利用讲授法及课后补充教学难点视频的同时,要与其他教学法有机结合。 翻转课堂是现在一些课程常用的一种教学方式。它是一种由教师创建教学视频,学生利用课余时间在家或其他地方观看视频中教师的讲解,回到课堂上通过师生面对面交流互动共同完成教学任务的一种全新的教学模式。 在翻转课堂教学模式中,最大程度的发挥了学生的积极性和主动性。在部分章节中,采用翻转课堂的教法,要求学生课前先在线学习课程,了解主要内容,而课堂上主要解决不懂的关键问题,学生是将学习的主体。有利于真正提高学生的积极性、主动性,能让学生真正参与进去。这样,才有利于其真正理解书本知识和掌握技能。 习题课是提高教学质量的重要环节,是解决问题的主要途径,也是培养学生分析问题、解决问题能力的重要步骤。习题课的内容主要包括归纳总结这一部分所学的知识(重点与难点)、小结作业中主要存在的问题、做一定量难度较大具有综合性的习题等几个方面。好的例题不但可以帮助学生正确地理解概念掌握公式,例题的巧解还可以开拓学生的思路,错例的讲解也可以解除学生的疑虑。 实验课也是一个较为重要的教学环节。通过实验,同学们可以进一步理解与掌握实验所对应的知识,理论联系实践,还可以掌握对实验仪器的操作方法,培养自己的动手能力,及数据处理能力跟误差分析能力。另外,还在课时外开设设计性实验,进一步提高学生的综合素质。 4利用电脑辅助教学 争取进行双语教学 物理化学是药物制剂专业的专业基础课程,学生普遍认为抽象难学,采用单一的传统讲授法教学,教学内容展示效果差,教学效果不理想,教学效率低。计算机辅助教学(computer assisted instruction,CAI)是目前高校教育普遍使用的一种教学方式。CAI是信息时代在教学方法和教学手段上最具代表性的产物,它具有交互性、集成性和自适应性等特点,教学效果好。虽然,现在有关物理化学的CAI课件很多,但是有些内容文字叙述过多,体现不出CAI课件的优势。所以,针对这种情况,有些授课内容在展示的时候,就需要自己动手,搜集素材,做成flash动画。比如完全不互溶双液体系这段内容,在讲知识应用的时候,把水蒸气蒸馏做成flash动画,从仪器组装、热源提供、样品收集等步骤进行展示,使学生更明了实验室里进行水蒸气蒸馏的操作步骤,对水蒸气蒸馏的原理也有了更深刻的认识。 多媒体教学中也存在着一些问题。比如:CAI教学讲课速度较快,来不及做课堂笔记;闪烁的画面容易使眼睛疲劳;CAI教学导致人一机教学,教师对着麦克风讲课,使得教师的手语、眼神等形体语言得不到很好的体现,教学互动性有所降低。所以,在物理化学教学中,也不能满堂都用多媒体教学。只有多媒体教学与传统教学方法相结合,才既能充分应用教师的手语、眼神等形体语言,又能发挥多媒体的有益之处。这在教学当中已经充分显示,学生上课积极性明显提高,课堂回答问题踊跃,学习成绩提高了将近十分。现代教育最终是为了提高学生的综合素质,外语特别是英语的作用越来越大。在进行授课的同时,适当应用一些英语,不但能够提高学生的外语水平,还能活跃课堂气氛。 随着社会的发展,需要的已不是单一的知识人才,而是具有较高综合素质的新型人才。如何使学生能够全面发展,是教育者经常在考虑的问题。对于物理化学来说,如何让学生掌握物理化学的知识,能够把所学知识应用到实际当中,这是必须关注的。一些学者也进行了一系列的研究,提出了五步教学法、诊断教学法、目标教学法、课题探索式教学法㈣等教学方法,虽然有一定效果,但也是针对个别情况所做的研究,至于适用于大多数学生的教学方法还不见报道,这还需要教育工作者继续潜心研究。 药物制剂论文:“以学生为中心”教学法在高职高专药物制剂技术实验教学中的应用 【摘要】为调动学生药物制剂技术实验学习积极性,激发学生学习热情,采用“以学生为中心”教学法于药物制剂技术实验课程,并取得良好的教学效果。笔者以“阿司匹林片的制备”一节为例,详细阐述采用该教学法在实验课程的实施过程及体会,以期为进一步深化药物制剂技术实验课程改革提供借鉴。 【关键词】高职高专 以学生为中心 药物制剂技术 高职高专药物制剂技术是一门理论和实践密切结合的学科,主要研究药物制剂的处方设计、基本理论、制备工艺、质量控制及合理应用,是高职高专药学类学生的核心课程,该课程对学生药物制剂职业能力培养和药学职业素养的养成起着重要的支撑作用[1]。传统的实验教学目标单一,学生积极性不高,且基于我校药学专业学生大多以文科生为主,基础理论薄弱,笔者结合工作实际并借鉴同行教学经验,应用 “以学生为中心”教学法于药物制剂技术实验课程,以提高学生学习效率,激发学习热情,取得较为理想的教学效果。本文以“阿司匹林片的制备”一节为例,谈谈自己采用该教学法在实验课程的实施过程及体会,以期提高该课程的实验教学效果,为进一步深化药物制剂技术的实验教学改革提供借鉴。 1.“以学生为中心”教学法的内涵 “以学生为中心”教学法强调教学活动围绕学生而展开,学生是课堂的积极参与者与课堂的主导者[2]。该教学法更加注重教师对学生药物制剂操作能力和技巧的指导,善于培养学生良好的技能操作习惯,充分调动学生参与实验的积极性和主动性,培养学生的分析问题、解决问题的能力。在教学模式上,该教学法将药物制剂技术理论学习与实践学习有机的结合起来,提高学生自主学习的能力,注重提高实验实施效率,并将学生的参与度作为评价教学效果的重要指标。该教学法改变了传统的师生关系,在整个教学过程中强调以学生为主体,有利于激发学生的实验学习兴趣,提高他们的实验技能,激发他们的创新潜能,从而使学生真正成为课堂的实践者、参与者及主要评价者,教师充当教学活动的组织者、帮助者和促进者。 2.“以学生为中心”教学法在阿司匹林片的制备实验中的实施过程 2.1实验设计思路 片剂是指将药物与适宜的辅料通过制剂技术制成的片状制剂[3],其制备是制药企业生产当中最为典型工作任务之一。笔者通过分析学校周边相关制药企业真实工作过程,同时结合学生的认知情况,科学设计实验任务。通过教学内容、教学活动与岗位工作任务相结合,使实验教学与企业相关岗位工作职责零距离接轨。实验设计过程中针对学生在思维上的片面性与局限性,采用小组团队合作形式,在鼓励学生勇于思考问题、解决问题的同时,培养他们的团结协作能力,以达到全面提升学生职业素养和就业竞争力的目的。 2.2实验实施步骤 (1)准备阶段:做好学生课前分组,根据我校教学班实际情况,每班分为10组,每组4-5人。实验实施前两天,设置好以下问题让学生思考:制备阿司匹林片,如何避免乙酰水杨酸的水解,其原理是什么?滑石粉在该处方中起什么作用?在片剂制备中滑石粉为什么不能代替硬脂酸镁使用?阿司匹林片制备流程?制备过程需要使用哪些工具? (2)实验实施阶段:①教师讲解演示:教师讲解实验准备阶段设置的问题以及本次实验的教学任务和知识、能力目标,演示本次实验的关键步骤,包括软材的制备和压片机的操作。②开展头脑风暴:根据刚才的讲解和演示,大家认为 “阿司匹林片”制备需要掌握哪些专业知识和技能?制备过程中存在哪些难点?如何克服这些难点?各小组经讨论后,将答案汇总,由本组学生代表进行陈述,所有小组陈述完毕,再由教师点评,达成共识。③组内合作开展实验:组内成员自主协调,合理分工,按照自主设计的片剂制备方法及流程在规定时间内完成阿司匹林片制备。④成果展示:每组选取自认为最好的6片阿司匹林,由学生代表向大家讲解本组的操作方法、具体步骤及每一步骤的操作意图、难点和注意事项。⑤成果评价:待各组成果展示完毕后,进行评估。小组互评(占60%),教师评估(40%),评价内容包括小组陈述情况以及片剂的外观、硬度、溶解度情况。具体的评价标准如下:小组陈述情况(20 分)、片剂的外观(20 分)、片剂的硬度(25分)、片剂的溶解度(25),最后由各组代表汇总结果,评选出排名前三的小组进行相应奖励。整个实验实施阶段,尽量保证本组成员均有当面陈述的机会。 (3)实验结束阶段:学生对自己在整个实验过程中的自主性、参与度、学习效果、掌握技能的情况、对合作团队所做贡献和解决问题的能力进行反思,和教师进一步讨论并完善本次实验设计的不足之处,以期下次实验达到更好的效果。 3.体会 “以学生为中心教学法”改变了传统实验教学中学生被动接受知识的模式,给学生自主学习提供了可能,如学生通过团结互助完成实验,由此产生成就感。 同时,形式多样的实验活动设计可调动学生学习的兴趣,融实验课程于快乐的活动氛围之中,很好地发掘了学生的潜能。在整个实验教学过程中学生作为学习的主体,通过团队形式合作一起分析问题、实践操作、解决问题来达到实验目的。教师从单纯地传授知识技能过渡到设计、组织、指导教学活动。综上所述,“以学生为中心”教学法能够调动学生积极性,激发学生的学习热情,强调学生的主体地位,让学生真正参与到教学中来。作为一名年轻教师应当大胆探索与创新,积极转变教育理念,真正做到以学生为主体,以学生为中心,笔者将不忘初心,继续前行! 药物制剂论文:关于药物制剂设备课程教学的探索 摘 要:药物制剂设备是药物制剂技术、药学专业的专业核心课程。采用多媒体教学手段以及学生小组合作等方式,对课堂教学内容进行整合与优化,提高学生学习的兴趣与主动性,取得了较好的教学效果。 关键词:药物制剂设备;课程;教学改革 药物制剂设备是我校为高职药物制剂技术、药学专业学生开设的一门专业核心课程。学生毕业后从事与药品生产直接相关的工作,药物制剂设备的知识就必不可少。但本校学生的专业课程大多属于化学类课程,对工程类学科的理解显得有些吃力,而且学生尚未进行药物制剂的生产实践,对于设备的结构及其操作没有直观认识。学生普遍反映课程较为抽象、难懂,学习起来有较大难度。受教学资源的限制,传统的教学方法很难充分将理论与实际相联系,不能满足人才培养的需要。基于课程特点,我们在教学过程中进行了教学方法的改革与探索,获得了较好的教学效果。 一、课堂教学内容的整合与优化,与生产紧密联系 本门课程涉及制水设备、固体制剂、液体制剂、药品包装等设备的介绍,帮助学生熟悉生产各环节,与生产实践中的应用联系紧密。在教学过程中,教师要按照剂型,讲述其生产过程中所用设备;剂型内按生产工艺流程,介绍各工序可选用的主要生产设备,及其结构、工作原理、特点及应用范围。在具体介绍设备时,教师要多根据生产中的案例进行介绍及分析,通过运用对比的方法,让学生轻松地掌握不同设备的适应范围。如干燥设备中,常将厢式干燥器、真空厢式干燥器、耙式干燥器放在一起进行教学,学生在对比中掌握异同,学习效果较好。制剂设备处于不断的发展中,教师为扩宽学生的眼界,会适当补充新出现的制剂设备,使学生所学内容与时俱进,更好地适应工作需求。 二、课堂教学采用多媒体教学手段 药物制剂设备教材中增加了一些设备图片,但是原理、操作方法、使用注意事项等,仅靠教师讲述一两张图片,不仅枯燥,且提供给学生的信息较为单薄,导致内容很难理解,不能加深学生记忆。教师使用多媒体辅助教学,能将抽象的原理用三维立体仿真动画具体化,能把学生感到陌生的设备、结构用实物图片展示出来,以直观画面展示在学生面前,从视觉和听觉等多方面吸引学生注意,引起学生的兴趣。如:在讲到V型混合机工作原理时,用Flansh动画演示,配乐有强烈的节奏感,学生主动要求重复演示,对该设备的记忆也更加牢固;在讲解空胶囊定向装置时,书上的简单示意图,学生感觉复杂,而采用多媒体播放动画后,其均能直观理解该过程。同时,教师在教学中多展示整个生产过程的资料,能使学生直观了解生产过程,也对设备有一定认识,了解未来将面对的工作环境,提高学习兴趣。 三、小组合作,发挥学生学习的主动性 教学过程中,教师引导学生自主完成探究式学习,发挥学生的主体性。在完成一些章节的课程内容学习之后,教师将学生进行分组,选择部分章节内容让学生自己查阅资料、制作课件、并演示讲解。在课件制作、讲解方法等方面,教师要鼓励学生寻求创新,不拘泥于已有形式;结束后,其他学生进行点评。在此过程中,小组成员收集资料,并进行资源共享、互相协作、讨论交流,增强了团队合作意识与成就感,同时也加深了对设备的了解与认识。 综上所述,经过教学方法的改革,药物制剂设备课堂更加灵活生动,学生的学习积极性、学习效率有明显改变,取得了较好的教学效果。我们将继续探索培养操作能力强的应用型人才,将课堂教学改革推上一个新台阶。 药物制剂论文:药物制剂实训基地信息化资源库建设探究 摘 要:随着信息化技术的不断发展,传统的药物制剂实训基地建设模式已经不能满足教学需要。本文顺应信息化发展的大潮流,借鉴他人在药物制剂实训中使用的信息化手段和方法,将成效显著的信息化手段进行整合,以弥补传统药物制剂实训基地建设模式的不足,为药物制剂实训基地信息化建设提供理论依据。 关键词:药物制剂;实训基地;信息化 一、药物制剂实训基地建设模式现状 药物制剂实训基地主要是面向药物制剂课程的实训部分组建的模拟药品生产的学生实训场地,通过教师的引导学习,学生熟练掌握制药设备操作技能,较快适应生产第一线岗位的需要。通过检索大量文献,笔者发现,大部分院校对药物制剂实训课的改革研究大多数都是为学生提供校内校外实训场地,教师为学生提供岗位操作指导。这种实训模式存在很多弊端:①实训基地受资金和教师资源的限制,建设规模较小,空间相对不足;②由于制药机械程序复杂,学生稍有不慎,就可能出现机损人伤的事故,存在安全隐患;③医药行业准入制度严格,校内实训基地不可能完全模仿实际生产企业的运作模式,学生不能真切体会药品生产的实情实景;④校内实训项目受多种因素的限制,呈现单一单薄化,教师只能针对某一制药设备对学生进行教学实训。然而药品生产的整个环节需要多台设备、由多种岗位人员共同完成,因此,学生进入工作岗位后对药品生产中不同岗位之间的协作与衔接就显得无所适从。进入校企合作的顶岗实习阶段,学生也只是观摩式学习,并不能很好地掌握制药设备的生产操作要领和精髓[1]。 二、药物制剂实训基地信息化资源建设措施 受到信息化技术手段的影响,教学资源已从传统的纸质资源逐渐转变为数字化、网络化、信息化的共享资源,因此,为顺应信息化教学发展的大潮流,做好实训基地信息化教学资源建设至关重要。 1.建设网络多媒体课件资源库 将网络资源共享平台应用于实训基地建设的方案已屡见不鲜,最常见且学生最为受益的就是多媒体课件。林琳[2] 经过不断探索实践,充分运用多媒体教学集图、文、声、像于一体,形象、直观、生动的优势,将多媒体技术运用于药物制剂技术实训课堂教学中,使课堂教学由静态灌输变为动态传播,取得了良好效果。冯丽珍[3]为了提高教学效果,利用内容丰富的多媒体教学手段,将各种设备的结构、工作原理、工作过程都非常形象、直观地呈现在多媒体课件中,提高了学生的学习兴趣,从而提高教学的效果。为了体现药物制剂实训课程的专业特点,资源库构建要更多地体现以下几项内容:在多媒体课件内加入药物制剂机械设备的工作原理动画,使抽象知识具体化;引入机械操作真人视频,让实践教学更直观;使用集图、文、声于一体的电子教科书,激发学生学习兴趣。 2.搭建三维仿真技术平台 刘烨[4]在药物制剂技术的实践教学环节,引入了制药设备仿真技术,GMP仿真软件提供了与真实制药设备几乎相同的操作界面,不受空间时间限制,可调动学生的学习主动性,大大提高了教学效果。三维仿真系统的最大优势在于实现了生产情景的真实再现,学生人手一台电脑,便可以随意模拟任一操作岗位,达到了有限资源无限利用的学习目的。周云[5]也提到,三维仿真技术很好地解决了实践教学中的实训设备和空间不足、所需经费高、实际操作危险性大、实际操作时间长等问题,很好地提高了学生的应用能力,是实训基地建设的有力补充。 3.组建在线考核系统题库 药物制剂工技能等级考核是检验药物制剂专业学生对药物制剂技术相关技能操作的一种考核方式。由于学生较多,设备数量与考核场地相对不足,加之考核教师主观评价不一,容易存在不公平现象,这样的考核方式无法真实反映每位学生对生产过程中各个岗位的相关知识和技能的掌握程度,具有较大的局限性。夏晓静[6]利用虚拟现实技术和互联网技术进行药物制剂综合技能训练实训课程的在线考核系统设计,全方位评价学生的实训效果。在线考核系统的组建,不仅包括理论知识,还包括制药设备技能操作考核,学生通过鼠标操作完成药品生产的模拟操作,考核系统全程跟踪学生的操作生产过程并对操作结果做出客观评价,给出操作失误报告,学生可以根据结果及时对自己的学习做出正确调整,教师也可将结果作为技能考核的参考指标。 4.其他信息化手段的应用 微课,突破了传统教学观念,符合信息时代学习者的认知心理和当下“微”时代的要求。它内容短小,目标明确,主题突出,在学习上更灵活,更便捷,提高了认知效率,有利于学生的自主学习、个性化学习,符合现代学生学习“短、平、快”的需求[7]。制作制药设备生产操作的微视频,放入资源库共享平台,学生下载后,可在课前或课后及时预习和复习,简化教师授课繁琐度,提高课堂教学效率。 此外,方便快捷的交流软件(如QQ、微信、易信等)走进校园,这方便了教学随时随地进行交流和学习资料的共享互用,并且专门为信息化教学和管理而开发的APP软件更以丰富的内容、专业的应用方式,为学习和交流提供了另一种可能[8]。因此,实训基地信息化建设要充分利用移动交流软件的优势,为学生创造各种有利途径和手段。例如,将实训设备相关资料放入网络共享平台,针对实训基地现有的每一台制药设备制作资料链接二维码,学生和教师在学习和教学过程中遇到问题时,可随时扫描二维码下载设备相关资料进行查阅。同时,成立药物制剂实训基地QQ群,培训优秀的实训教师作为群内成员,在线解答学生实训过程中遇到的问题。此外,建立药物制剂实训微信订阅号,随时与制药设备相关的前沿科技信息,学生关注微信订阅号后,便可以随时了解制药设备发展的最新动态,紧跟技术发展的新步伐。 三、小结 应在实训基地建设过程中融入专业化的信息化教学资源,从理论教学到实践教学,构建立体的信息化教学资源库,为药物制剂实训教学提供强大的资源保障[9]。所以,药物制剂实训基地的信息化资源库建设势在必行。 药物制剂论文:高职药物制剂专业实训设计与实践 摘要:阐明了药物制剂专业实践性教学中专业实训环节设计的目的、内容、组织实施的方式和体会。以某类制剂设计为典型工作任务,模拟新制剂开发过程进行现场教学。通过设定不同的学习情景,集中训练和提升了学生科学运用专业知识、设计制剂处方、设计工艺、制订质量标准、进行产品生产、质量与安全评价的技能,具备了较强的专业素养和应有的职业素质。所以系统的专业实训设计和完善的组织实施措施,对凝练专业的核心能力有着切实可行的实用性。 关键词:制剂工艺;实训设计;典型工作任务 药物制剂的处方设计、工艺生产与质量控制技术是药物制剂专业的非常重要的专业核心能力,其专业的课程体系和技能训练都是围绕这个专业核心能力进行设计和展开的。该专业核心能力综合性强,涉及面广,理论紧密结合实践,灵活性大,具有持续的创新潜力。在教学计划中可安排两周左右的专业实训教学环节,通过现场教学,将专业知识和专业技能进行系统整合,一般安排在大部分课程学习结束后进行。这是在专业建设中,引入基于工作过程的理念以后,药物制剂专业在设计实践教学过程时,推动以项目来驱动教学方法的改革,以药物制剂生产为典型的工作任务,设计的一种实践教学环节和情景式教学方式,在实际教学中取得了非常好的实践效果。 一、药物制剂专业实训的目的 该专业的实践教学环节可设计为课堂实验、课程实习、专业实训、生产实习四个环节,每个实践环节技能训练的内容不同。实训是将相关专业课程的所学知识与专业技能相结合进行理论与实践整合的教学环节,也是一种综合性过程教学课程,其过程需要多位教师协作完成。设计实训环节教学的指导思想是围绕专业核心能力的培养,着力实现:①巩固、深化、扩充和运用已学过的各种专业知识和基础理论;②具备进行制剂处方与工艺设计的能力;③能够运用制剂工艺技术,解决一般性工艺问题的能力;④学会使用制剂工艺设计所必需的药物辅料、技术资料;⑤学会撰写及编制工艺技术文件;⑥能熟练操作工艺加工设备;⑦熟悉各工艺环节的质量管控措施;⑧能借助标准、规范制订质量标准和操作检验仪器;⑨熟悉新制剂的安全评价试验规范及过程。 二、药物制剂专业实训环节的设计 可以采取的方式是以某类制剂设计为典型工作任务,将任务分解为若干工作情景,前后顺序进行,相互联系,各指导教师分工合作实施完成。挑选一个制剂形式来模拟新制剂研制过程,选择最具代表性的如不稳定的某种药物的注射剂模拟开发与安全性评价,或功能性的复杂片剂的模拟开发与有效性评价等综合性实操项目,以最终生产出合格制剂为项目导向完成工作任务。着力实现:①能够阶段性操作,便于集中搜集材料、开展讨论、设计过程;②能够在短时间内对阶段性成果进行评价;③预知用来模拟的药物制剂的各技术关键环节,能把握可能出现的错误,能及时指导和启发修正;④具备现场教学的一套程序和规范的操作指导书及参考资料;⑤参与者集中分析评价本项目完成的情况,给出考核结果。 三、药物制剂专业实训环节的实践过程 我们设计了以安乃近注射液的开发为典型工作任务,设定了若干阶段性过程为现场学习情境,每个情境承上启下,环环相扣,难易适中,内涵丰富,任务饱满,学习时限共两周。 1.情境一:接受工作任务、调研与准备。学生可分为几个学习小组各自分析给出的安乃近药物的化学结构,运用物理、化学、药物化学知识,分析此化学物质的溶解性特别是水溶性以及可能出现的不稳定性现象和影响稳定性的因素,查找资料,写出影响处方设计的各种因素,以及制剂处方的设计思路,开展讨论并咨询,拿出安乃近注射液的处方设计方案。以此了解各种专业知识和基础理论的掌握程度并加以提高;学会对技术资料的合理运用;以及学会撰写及编制工艺技术文件。学习时限为1天。 2.情境二:确定制剂处方与生产工艺路线。将各学习小组初步写出的处方进行归纳、整合,通过初步试验优化出科学合理的处方设计,选择稳定性好、成本低、便于生产的处方组成。进一步讨论生成可控的注射液生产工艺方案。特别是在优化处方组成时,要综合考量各种影响稳定性的因素,利用优选法设计好各种影响因素的组合,合作完成处方的筛选,确定优化的处方组成。强化对药物制剂安全、有效、稳定、可控的基本要求的认识。学习时限为2天。 3.情境三:模拟生产。制剂生产实训室有整套的注射剂生产设备,按工艺流程逐步实施。进一步熟练各种注射剂生产设备的安全操作规程,进行调试和使用。通过仿真实践,熟知质量管控的关键点以及出现质量问题时的解决措施,学会撰写及编制工艺技术文件。特别是配置、过滤设备的选用和使用前的处理。安瓿灌装封口也是影响质量的关键环节,各种不合格现象会陆续出现,要及时分析原因,找到问题所在,训练技能。还有注射用水的制备以及质量监测方法的练习。学习时限为2天。 4.情境四:模拟制定质量标准。将生产的合格产品进行质量评价,借助药典、规范模拟制订质量标准,熟练检验仪器的操作、维护等。安乃近的含量测定是滴定法,这是一个基本的化学测定的技能,涉及到了许多职业素养是否有了充分的积累,是否在工作中表现得更加专业。学习时限为2~3天。 5.情境五:有效性与安全性评价。按照药理学试验规范,进行安乃近的解热镇痛实验,得出制剂的有效性评价。另外进行安全性试验,这些实验都要用到实验动物,要学会如何筛选实验动物以及给实验动物分组,保证实验数据的真实性和科学性。进一步明白热原的危害、污染的途径以及各个工艺环节中是如何除去热源的。学习时限为2~3天。 6.情境六:集中考评。实训操作结束后,所有的指导教师与学生共同参与,指导教师汇集在实训过程中出现的各种问题,加以讲解。学生要按照任务的要求,以及实训的目的,将每一个环节或阶段设计的方案、实施过程、现象、结果等记录整理,形成实训报告,得出评价结果。还要写出一份有分量的总结体会,要针对实训全程进行全方位的讨论和总结体会。集中考评时限为1天,可给予学生一周时间写出报告和总结。 四、实训教学的总结与讨论 1.专业实训调动的人员、教学场地、教学设施等资源多,且相对集中。要做到有条不紊,就要提前准备、安排、布置各项工作的开展,专业负责人要事先将设计好的实训环节及实施过程通过会议进行沟通,制定出实训规划,明确各节点责任,清楚各学习单元的衔接点和时间,从而做到有序推进。 2.专业实训是对学生学习成果的一次综合性总结的过程。它涉及到之前所学过的许多课程知识和技能,还要将这些知识和技能综合运用和熟练。事先做好准备非常必要,让学生提前准备相关资料如物理、化学、药物化学、小动物解剖、生理、病理、药理、仪器分析等专业应用基础课程方面的资料,以及制剂工艺、药物检验、设备运行维护、药物制剂新技术等骨干专业课程方面的资料。在制剂处方与制备工艺设计阶段,就要将这些知识融会贯通,这时候指导教师的悉心辅导尤为重要,启发和帮助学生学会总结和运用知识与技能,将理论与实践相互衔接,能按照任务要求形成切实可行的工作计划。 3.专业实训是专业核心能力的集中展示和凝练的过程。实训是基于制剂专业以后的工作过程进行的综合性实践教学活动,要将本专业的核心能力通过实训设计的实施过程,逐步显现出来并能够强化。药物制剂专业的核心能力体现在处方设计、工艺生产、质量控制技术以及保证安全有效四个方面,实训过程要围绕这四个专业核心能力进行设计和实施。设计一个综合性强的目标任务是关键点,需要反复讨论并结合实际条件来确定,合适的实训场景或实训基地是重要保障。通过分阶段的情景式推进措施是行之有效的,可以实现前后情景的有序衔接,有利于人员、资源的调动和有效利用。 4.专业实训是强化学生专业素养的有利时机。实训中涉及到专业资料运用、方案设计、物品及辅料选用、实验室基本操作、仪器设备操作等技能会集中表现,每个环节都彰显着极强的专业能力。能主动或自觉地按照规范进行实操,能将在课程中学到的专业技能正确而规范的示范,包括言语与书写都能运用规范的专业词汇等,我们将此归纳上升为专业素养,其体现着职业的明显特征。指导教师此时的耐心和教导是不可或缺的,只要是与专业能力有关联的都要给予提醒和总结,如关于液体物质取用中的精确量取、准确量取、量取的描述所表达的取用量具是什么;关于固体物质取用中的精确称取、准确称取、称取的描述所表达的取用量器是什么等,越是易被忽略或轻视的越是需要不断地发现和矫正。 5.专业实训最后的集中考评是具有提升特性的辅导、总结与考核。可分为三部分来进行:首先,由所有指导教师进行全方位点评,包括各个学习情境的方方面面,学生对照检查自己,分清楚正确的和不足的,形成一个综合性的客观评判,按照指导教师的指点,更高层次地规范专业技能。其次,学生要提交完整的实训报告,按照注射剂开发的要求规范内容,得出最终评价。再次,要写出深刻的实训体会,感悟实训的收获与不足,为自己即将开始的生产实习活动与走上工作岗位做好必要的准备。 6.开展专业实训教学的难点,也可以说是必备条件。首先要有一个专业的指导教师团队,包括承担专业课程的所有教师,为此要有专业负责人牵头组成一个实训教学团队,研究、规划、设计、实施实训过程,能够分工协作,不断总结探索,形成一套实训教学体系,同时也丰富了教学团队建设的内涵。其次要有适宜的校内或校外实训基地,充分利用好多年来实践教学的投入,建设一个完整而规范的情境式实践教学场地,显示出学生上岗即能干的职业教育特色。 药物制剂论文:劳动技师学院药物制剂专业“五位一体”GMP管理方向教学模式课程改革与实验研究 摘 要:职业教育,要与时俱进,根据企业用人单位的需要不断的变化教学模式,去适应企业的需求。针对药物制剂专业学生存在的问题,通过实验应用“五位一体”教学模式,即“教师队伍一体化”、“教材编写一体化”、“教学内容一体化”、“教学组织一体化”、“教学评价一体化”。 关键词:GMP;五位一体;教学模式;改革 在国家大力发展教学改革的号召下,在学院领导对教育改革的重点关注下,在结合我专业进行的教改实践下,以及调研时了解到的兄弟院校在本专业的教改情况下。该如何对我专业进行应用“五位一体”教学模式(即“教师队伍一体化”、“教材编写一体化”、“教学内容一体化”、“教学组织一体化”、“教学评价一体化”),本人一直在不断的探索着。 1 药物制剂专业的现状 1.1 教师队伍 药物制剂专业现有专业教师21名,其中高级讲师5人,讲师12人,助理讲师4人。专业教师全部为一体化教师,中级药物制剂工11人,高级药物制剂工10人。学历方面,教师中制药工程类硕士学位5人,生物制药硕士3人,制药工程类在读硕士6人,药学相关专业本科6人,医学本科1人。本专业师资力量强,教改经验丰富,一体化教师众多,这为实现“五位一体”教学模式课改研究奠定了教师队伍的基础。在GMP教学方向上,专业教师有6人,高级讲师2人,讲师4人,六人均能够独立完成GMP一体化教学课程,具备“五位一体”课改对教师的要求。 1.2 实训条件 我院药物制剂专业现有实训场地为1号实训楼的3、4两层,其中3层为GMP仿真实训车间,能够真实模拟片剂、胶囊剂、水针剂、颗粒剂等剂型药品的生产。4层有分析检验室、一体化实训室、药品营销实训室、微生物检验室等实训场地,能够满足对药品检验及营销的实训。由于GMP学科涉及范围都在三楼的GMP仿真实训车间。因此此实训场地可为“五位一体”GMP实训课改提供场所,让学生从书本中走出来,在实际操作中加深对GMP管理基本知识的掌握。 1.3 教学资源 药物制剂专业为14级学生准备了五间教室,每间教室能容纳35-40人教学,黑板、讲台、课桌椅齐备,每间教室均安置了电脑,投影仪,电子白板等多媒体设备,能够满足对“五位一体”课改的硬件要求。 1.4 药物制剂专业学生情况 我院2014级药物制剂学生共招生170人,大多数学生来自黑龙江省,其中76%为城镇户口学生,24%为城市户口学生;初中毕业学生占总数的81%,高中毕业占总数的16%,初中毕业证待发者占2%。为了确保“五位一体”课改实验数据真实有效,将170名学生按个人情况随机分布于五个班级中,但基本保证各班级初高中毕业生比例均等。 1.5 就业岗位技术 药物制剂学生毕业之前均需要参加哈尔滨市劳动与社会保障局主办的技能鉴定考试。鉴定相关工种有药物制剂工、中药检验工、中药调剂员、化学检验工等等。GMP课程作为一门关于药品生产和质量管理的基本准则,适用于药品制剂制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序,是药学专业的必修课程。 1.6 教材情况 一共选用了3个版本的教材。最开始用的教材是化学工业出版社出版的《药品生产质量管理规范》,随着国家对药品生产质量管理规范的进一步提升,换成了《药品生产质量管理规范》(2010年教程),应用良好,单考虑到这套教材是高等职业药学专业“十二五”规划教材,不太适用中职学生学习。后来选用的是《实用药品GMP基础》,化学工业出版社出版,突出了案例的引入,以任务领引教学模式,收到良好的效果。 2 主要研究内容及实验方案 2.1 主要研究内容 本课题旨在研究通过五个方面的一体化,对药物制剂教学进行课改研究,并研讨在实施中出现的各种问题,进行分析问题、解决方法、调整方式方法,最终建立适合职业院校药物制剂专业教学的“五位一体”教学模式。 2.2 实验方案 2.2.1 实验研究法 本次“五位一体”课改研究方法应用经典的实验研究法。所谓实验研究法,是针对某一问题,根据一定的理论或假设进行有计划的实践,从而得出一定的科学结论的方法。为了验证“五位一体”教改对中等职业院校药物制剂专业教学的推动作用,我们将在教学中从以下五个方面进行课改。(1)教师队伍一体化,加强教师队伍建设,培训双师型一体化教师;(2)教材编写一体化,针对就业岗位实际要求编写相应的校本教材;(3)教学内容一体化,突破以往书本理论的限制,将更多与就业相关的实训内容进行填充;(4)教学组织一体化,对学生实行企业化管理,以学分代替工分,激励学生积极主动学习;(5)教学评价一体化,根据平时学分、阶段考核、技能大赛、实训操作等方面对学生进行全面的评价。 2.2.2 建立实验班与对比班 学院14级药物制剂专业共有五个平行班级,为了确保实验数据真实有效,将170名学生随机分布于五个班级中。14药1班35人,14药2班35人,14药3班35人,14药4班35人,14药5班30人。其中,将14药1班作为实验班级,对此班学生进行“五位一体”药事法规课程的课改教学,其他四个班采用传统教学方式。 2.2.3 创建优化校本教材 针对学生就业岗位实际要求,对学生应用教材进行整改优化形成自己的校本教材。GMP学科将理论与实践相结合起来,以项目教学的形式进行“五位一体” 课改。将原有内容进行分解,划分为以下大项目。项目一:认识理解GMP(其中包括4个任务);项目二:物料的管理(其中包括5个任务);项目三:药品生产前准备的管理(其中包括7个任务);项目四:药品生产过程的管理(其中包括10个任务);项目五:药品生产结束的管理(其中包括7个任务);项目六:药品质量检验的管理(其中包括4个任务);项目七:药品质量管理与质量风险的控制(其中包括3个任务)。在校本教材中,每一个项目又被分为若干个子项目,每一个子项目均有理论部分与实训部分,每一个理论部分都有相应的案例,方便学生学习讨论。 2.2.4 理论教学改革方法 本次教学改革打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以任务引领型课程为主题的课程模式,让学生通过完成具体项目来构建相关理论知识。将学生引导为教学的主体,根据职业类元宵的特点,研究出一套如何利用“五位一体”理论将GMP学科进行课改教学的方法是十分重要而且迫在眉睫的。在理论教学中将一体化课改贯穿于教学始终,将相应的理论知识点转换成案例分析与讨论,充分调动学生对于理论课学习的积极性。 2.2.5 实训教学改革方法 在一体化实训课改教学中,设置了与理论相对应的实训内容。如:物料的接收与储存。原来的教学就是将知识通过讲授的方法传递给学生,但是这样传统的教学不如设计一次一体化实训来的更加好,让学生情景模拟,假设一个药厂的车间购进了物料,应该怎样分配,怎样记录,物料储存在哪里,物料进入车间由谁来审核,去哪些相关部门申报等等一系列内容均在模拟实训中体现出来,这样学生更深刻的理解,加深了记忆,在今后的工作中更加有的放矢。 2.2.6 教学考核制度 GMP课程教学评估采用以赛代考结合学分制度,主要分为以下几个部分:(1)平时出勤学分(2)课堂参与学分(3)团队合作学分(4)模拟实训学分(5)技能大赛奖励学分(6)综合能力奖励学分。学分采用每次课一小结,每周一更新,每月一公示,每学期期末结算,作为评价学生学习情况与教学效果的指标。 根据对14级药物制剂班级“五位一体”GMP课程的教学改革具体实施,对比分析“五位一体”教学模式是否适用于中等职业院校药物制剂专业教学,该模式对学习GMP课程是否具有促进作用,能否更好的促进学生的动手操作能力,适应岗位需求。并研讨在实施中出现的各种问题,分析,解决,调整,最终建立适合中等职业院校药物制剂专业教学的“五位一体”教学模式。 药物制剂论文:药物制剂专业《药事管理学》“五位一体”教学模式课改研究 摘 要:针对中等职业院校药物制剂专业学生在教学及实习就业中存在的问题,研究通过五个一体化,对药物制剂教学进行课改研究,并研讨在实施中出现的各种问题,进行分析、解决、调整方式方法,最终建立适合中等职业院校药物制剂专业教学的“五位一体”教学模式。 关键词:药事管理;五位一体;教学改革 我院药物制剂专业是国家级示范性院校重点专业,多年来为黑龙江省多家制药企业培养了大批技能人才。同时,也需要我们在教学模式上有大的突破,“五位一体”课改尽可能的在教学管理、学生管理等方面与企业接轨,企业化管理,平稳过渡由学生向员工角色转化的过程。 1 走访企业查找发现问题 中等职业院校培养的学生在毕业之后将直接进入企业投入工作之中,我们走访了哈尔滨三精制药、江氏药业、天一药业、康龙药业等学生实习企业,深入了解学生在实习工作中出现的情况,总结发现以下几个方面的问题。 1.1 由学生向员工的角色转变缓慢。学生在进入企业之后,不能够很快的进入角色,还存在着侥幸心理。面对上级的管理与批评,觉得很不适应,甚至感觉到很苛刻。因此,每逢新员工(学生)入职,企业要花费大量精力与时间进行培训,反复讲解企业规章制度及违反处罚,还要协调安抚新入职学生的各种情绪,这对制药企业无疑是一种人力物力上的浪费。 1.2 学校教学内容与企业岗位需求脱节。走访企业中发现,学校教学内容与企业岗位需求脱节现象明显。药企对药事管理课程的需求主要是针对药品生产企业的,而且比教材中要求更为详细,我们现在应用的教材并不能够满足企业对学生要求掌握的教学内容。 1.3 不能够将理论与实践融合,动手能力差。我们在企业调研的过程中发现,学生对药事管理知识的了解还仅存于理论上,有的学生甚至相关理论也了解不多。 1.4 沟通能力、团队合作能力差。中等职业教育学生底子薄弱,素质不高是公认的缺点,经过几家药企反映,学生比较凸显的短板是不会沟通,有困难,有想法,有意见不会用好的方法语言将这些表达出来。在团队合作中也缺乏与工作伙伴和睦相处,相互促进,共同发展的能力,工作情商有待提高。 1.5 自信心薄弱,不适应企业环境,常打“退堂鼓”。在推荐就业后部分学生适应能力差,对自己,对工作能力不自信,辞职现象较多。据调查总结,学生有大概三次打“退堂鼓”的时间点,一次是分配大概一周左右;第二次是分配第一个月结束;第三次是三个月左右。数据从一个侧面说明了学生自信心、意志力薄弱,缺乏吃苦耐劳的工作精神。 2 五位一体课改实施方法 针对问题,我们确立了五位一体课改实施方法,并进行试点。 2.1 建立实验班与对比班。学院14级药物制剂专业共有五个平行班级,为了确保实验数据真实有效,将170名学生随机分布于五个班级中。14药1班35人,14药2班35人,14药3班35人,14药4班35人,14药5班30人。其中,将14药1班作为实验班级,对此班学生进行“五位一体”药事法规课程的课改教学,其他四个班采用传统教学方式。在学期末,采用理论试卷考试、技能实践操作考试结合药事管理技能大赛及实习期企业考核来最终评价实验班与对比班的教学效果。 2.2 创建优化校本教材。针对学生就业岗位实际要求,对学生应用教材进行整改优化形成自己的校本教材。药事管理学科将理论与实践相结合起来,以项目教学的形式进行“五位一体”课改。将原有药事法规与管理内容进行分解,在校本教材中,每一个项目又被分为若干个子项目,每一个子项目均有理论部分与实训部分,每一个理论部分都有相应的案例,方便学生学习讨论。 2.3 理论教学改革方法。药事管理课程与药物制剂专业就业岗位均有密切的联系,在理论教学中将一体化课改贯穿于教学始终,将相应的理论知识点要么转换成案例分析与讨论;要么转换成角色扮演;要么转化成情景模拟等等学生乐于参与的,有实际操作意义的模式。再配合学生组织一体化的企业化管理模式,将奖励学分给积极参与课堂的学生,充分调动学生对于理论课学习的积极性。 2.4 实训教学改革方法。以往的药事管理学科没有实训安排,因为教学内容多为理论,能够实际操作的很少。在一体化实训课改教学中,设置了与理论相对应的实训内容。如:设计一次实训,让学生情景模拟,假设要开办一个药厂,应该怎样分配任务,怎样收集整理资料,收集哪些资料,资料由谁来审核,去哪些相关部门申报等等一系列内容均在模拟实训中体现出来,以便学生更深刻的理解和记忆,更好的与今后工作衔接。 2.5 企业化管理模式 在班级管理及课堂管理上,14药1班采用企业化管理模式,如学生入校报道后,以入职形式进入班级。从统一着装、寝室军事化管理、班级卫生管理轮班轮岗制、工分与学分相结合等方式来管理学生。学生在校期间虽不能够挣工资,但可以赚学分,学分获得高的学生在推荐就业实习分配的时候给予一定的优惠政策,以此促进学生学习的积极性与主动性。 2.6 教学考核制度 药事管理与法规课程教学评估采用以赛代考结合学分制度,主要分为以下几个部分:(1)平时出勤学分;(2)课堂参与学分;(3)团队合作学分;(4)模拟实训学分;(5)技能大赛奖励学分;(6)综合能力奖励学分。学分采用每次课一小结,每周一更新,每月一公示,每个项目一结算,学期期末总计学分,作为评价学生学习情况与教学效果的指标。 3 课改实施结果与反思 3.1 实施效果评价 通过一个教学循环的《药事管理学》“五位一体”教学模式实验研究。针对对比班与实验班的综合考评,初步认为课改是有效的方式。在企业回访中也发现实验班级在工作中无论是工作能力还是人际交往均有明显的优势,具体情况总结表格如下。 3.1.1 期末考试。采用统考方式,统一出题,流动判卷。分为理论与实操两个方面结果是实验班优秀率明显大于对比班。 3.1.2 技能大赛。在学期下旬,我们采用技能大赛,药事法规竞赛的形式对学生们进行了考核。实验班的学生在竞赛中的优势也比较突出。 3.1.3 企业回访。学校教学结束后,学生们分别被分配到企业进行实习工作,在实习期一个月后,我们在对比班与实验班中分别找出20名,到他们的实习企业进行回访。得到的结果是从工作表现及稳定程度等方面,实验班较优秀。 3.2 课改反思与讨论 3.2.1 在五位一体课改内容设计之初,我们的教师到企业调研,了解企业需求,掌握了一些资料,根据调研情况进行了课改内容设计。但在课改实施之前,发现我们的教师还是没有真正的企业经历,在管理上达不到对学生的企业化管理,理论与实践相结合的实训设计脱节。于是在课改进行准备阶段,安排了3位教师在药品生产企业顶岗实习40天,真正深入企业,感受企业管理与企业文化,让教师的角色与药企的师傅角色首先进行转变,真正培训出双师型一体化教师。 3.2.2 中等职业院校学生普遍具有年龄偏低、普遍存在素质不高、坐不住板凳、不愿意学习理论课等缺点。在教学中发现,尽管教师想方设法的设计教学环节,还是有部分学生没有融入学习氛围之中。尤其是面对《药品管理学》这样偏理论的学科,少数学生对学分的重要性没有认识。探讨:在以后的教学改革中能否大动一下,实行末位淘汰,让学分在末位的学生进行整改甚至重修。对学习优秀,学分获得高的学生在推荐就业实习分配的时候给予一定的优惠政策,以此促进学生学习的积极性与主动性。 药物制剂论文:“五位一体”教学模式在药物制剂教学中的应用 摘 要:本文阐述了“五位一体”教学模式在药物制剂课程中的应用,对比分析了“五位一体”教学模式与传统实验教学在内容上、教学过程上、考核方式上的区别。结果显示,“五位一体”教学模式的教学效果明显高于传统教学。 关键词:药物制剂;“五位一体”;教学模式 社会需求是职业教育发展的最大动力,我省社会及经济的快速发展需要大量应用型,技能型人才。 1 “五位一体”教学模式在制剂教学中的实践 1.1 建设GMP仿真车间实训教学平台 高起点、多功能的实训基地硬件建设实践性课程的教学不仅仅是在教室,更多的应该是在实验室、实训基地等“真实”或“仿真”的实践性教学场所中完成,其中“工学结合”的教学内容只有在模拟或真正车间中才能完成,而药品生产GMP的内在要求,使得医药企业无法满足药学类专业人才GMP实训教学的需要。因而,符合GMP标准的、与现代制药工业同步的药学类专业校内实训教学基地的建设,也就成为相关院校改善办学条件、彰显办学特色、提高教育质量的重中之重。 1.2 组织与实施药物制剂“五位一体”课程 教学组织一体化具体实施过程如下:首先在班级内部建立了QA小组,它是以一种管理人员的身份出现的,是提高整个产品生产过程的重要手段。QA小组实行轮岗制,所以要求每次实训课承担QA工作的学生首先要掌握本次实训的整个内容,包括生产流程、设备调试与使用、质量控制的关键工艺。这样可以锻炼学生分析问题解决问题的能力,学以致用。因此在实训课程之前教师应该帮助QA制定与项目相关的一系列工作程序和工作质量标准,并在课程中贯彻实施。在实际工作中遇到的问题,QA要及时反馈并记录,在项目结束后加以总结,并对每组的表现、成品质量加以评价。其次,其他学生按岗分工,各负其责,按生产工人进行管理,完全按照SOP标准操作规程进行生产。在实训过程中QA小组将对每个制剂小组进行检查和监督。完成实训后进行成果展示与评价,QA对本次实训过程以及出现的问题进行总结。教师进行补充评价与总结,为下一项目的学习提供宝贵经验,以此达到共同学习和提高的目的。 1.3 教学结果评价方法 2 成效分析 2.1 对比分析传统教学与五位一体课改教学的区别(表2) 2.2 教学质量对比分析 通过药剂学实训教学,我们发现学生的分析总结能力、动手能力、对岗位了解程度以及责任意识都有显著的提高,学生能够对自己有一个正确的定位和评价,显著提高了教学质量。具体情况总结表格如表3。 (1)期末考试。采用统考方式,统一出题,流动判卷。分为理论与实操两个方面结果是实验班优秀率明显大于对比班。 (2)技能大赛。在学期下旬,我们采用技能大赛,药事法规竞赛的形式对学生们进行了考核。实验班的学生在竞赛中的优势也比较突出。 (3)企业回访。学校教学结束后,学生们分别被分配到企业进行实习工作,在实习期一个月后,我们在对比班与实验班中分别找出20名,到他们的实习企业进行回访。得到的结果是从工作表现及稳定程度等方面,实验班较优秀。 3 “五位一体”教学模式实践成果及影响 学院以哈药总厂药学专家团队为依托,以GMP仿真实训车间为硬件条件,制定了适合药物制剂专业的教学方案,编写了细化到每个车间、每个岗位、每个工作项目的单元化、模块化教学讲义、教学教案,初步构建了“五位一体”的教学体系。通过整合教育资源,建设校内GMP实训基地,探索教学改革,从2014年开始,已为本校学生开设了五位一体教学模式的课程,实现了校内、校外实习的有机衔接和融通,毕业生就业率持续攀高。建立起校内外合作格局,其他院校教师、学生提供GMP教学服务,实现深层次、多方位的实质性资源共享。加强与企业合作,为实现自我可持续发展战略开辟了道路。同时,本校教学体系构建和校内实训教学基地建设也为国内其他院校的教学起到示范作用、辐射作用和指导作用。 药物制剂论文:药物制剂制备中冻干问题的分析 [摘 要]冷冻干燥技术广泛应用于药物制剂领域,是一门综合性很强的技术。本文对冷冻干燥技术过程和原理进行了介绍,同时也对冻干过程中出现的萎缩,喷瓶和冻干保护剂选择等问题进行了分析,从而加强对冻干技术的理解并对问题加以解决,获得更好的产品。 [关键词]药物制剂 冷冻干燥 萎缩 喷瓶 冻干保护剂 1.前言 冷冻真空干燥是药物制剂常用的一种干燥方法,简称冻干。相比其他干燥方法,药物制剂的冻干过程是在产品冻结状态下进行的(0℃以下)。当药物制剂中的游离水分升华干燥后,为进一步降低产品的残余结合水分,会将产品的温度调节至0℃以上进行二次解析干燥,从而实现充分干燥水分目的,但通常不超过40℃。本文对冻干技术进行介绍和对其中常见的问题进行分析总结。 2.冻干技术过程和影响因素 真空冷冻干燥包括预冻、升华干燥和解析干燥三个阶段。每个阶段的技术因素对冻干过程和产品质量都会产生重要影响。第一,预冻阶段的影响因素有配方,冻结速率,冻结方式和冻结时间等。以配方为例,固体含量较少时,成品机械性能较差,容易出现成品塌陷,外观成型不合格。固体含量较多时,除会影响药液配制过程外,也同样会对成品的外观产生影响,如萎缩。第二,升华干燥阶段的影响因素有升华温度,升华速率和加热方式。以升华温度为例,要求其接近共熔点温度,但又不能超过共熔点温度。如果低于共熔点温度,则升华的速率降低,升华阶段的时间会延长。如果升华温度高于共熔点温度,则成品就会发生萎缩,颜色加深和溶解困难等现象。第三,解析干燥阶段涉及干燥程度的判断和后续处理。一般情况下,约有10%的结合水需要在这一过程中升华,但是与升华干燥过程不同,结合水的解析需要足够高的能量,因此需要足够高且在崩解温度以下和使物料内外具有大蒸汽压差的高真空。当关闭冻干箱和冷凝器之间的真空阀,箱内压力在1 min内上升小于1 Kpa,表明冻干可以结束了(此时残留水分约在1-2%之间)。冻干结束后,应在出箱前将干燥的氮气或惰性气体充入箱内,再迅速封口或加塞,避免吸潮。 3.药物制剂冻干常见问题分析 3.1 药物制剂萎缩 制剂冻干过程中,有时残留水分过多(往往超过了4%),会造成成品萎缩。这些残留水分的来源主要有两个,分别是自身残留和外界的水分,一般以前者居多。因此,在药物制剂冻干过程中,务必要在合理的限度内最大程度地降低残留水分,避免成品萎缩现象的产生。 药液浓度的影响。在升华干燥过程中,水分升华干燥的速度不仅与温度、真空度有关,同时也受到药液浓度的影响。药液浓度大,冻结后形成的密度就大,这就会阻碍升华的进行,水分不易升华挥发,为药品成型后的萎缩留下了隐患。因此应尽可能降低支撑剂(即辅料)浓度和盐分含量。 真空度和温度的影响。干燥箱内的真空度是影响产品残留水分的重要因素。当进行解析干燥时,必须尽可能提高真空度,这样有利于残留水分的逸出。如果高真空干燥时间短或真空泵抽气效率低,都可能致使药品残留水分过多和萎缩。在系统达到最佳真空度的条件下,搁板和药品的最终温度就成为影响残留水分去除的关键因素。实际操作中,应该在保证药品活性的条件下,选择能允许的最高温度进行冷冻干燥。 干燥持续时间的影响。解析干燥的持续时间越长,越有利于产品干燥。常规冷冻干燥时这一过程一般要进行2-6 h,在系统真空度比较高,选择的温度也比较高的情况下,可以缩短时间,但不能少于2 h,反之需要延长。 干燥后处理的影响。干燥好的药品出箱后要及时密封或充入保护气体,否则与空气接触后容易吸潮萎缩。目前随着冷冻干燥机的改进,多采用箱内真空密封或充氮气密封。 总之,解决药品潮解萎缩问题的关键是有效而彻底地对药品进行干燥。调整药品支撑剂的浓度,提高干燥箱的温度,以及在较高的真空度下尽可能的延长解析干燥时间,同时在出箱密封的过程中避免药品与潮湿的空气接触等措施,可以改善药物制剂的萎缩现象,保证成品质量。 3.2 药物制剂喷瓶 喷瓶,是药物制剂冻干过程中较为普遍的现象。此现象表现为制品附着于瓶壁上,甚至外逸于瓶外。出现这种情况,一般会导致药物制剂作废。这时,应该根据实际情况进行分析,以下列出几点造成喷瓶的原因,供分析参考。 1、灌装加液速度的影响。制品在分装过程中,当灌装机将溶液分注入瓶时,液体流速较快,会导致在瓶内液体中形成一定量的气泡。此时应将装瓶液体静置一定时间让气泡充分逸出,否则气泡被冻结在制品内部,当升华过程抽真空减压时,气体逸出带有部分制品粘附于瓶壁上。 2、冻结程度的影响。不同物质溶液的井晶点为物质的特性常数。冻结后的制品温度必须低于共晶点。但是溶液的过冷现象经常发生,即溶液温度降至共晶点以下时,溶质和溶剂仍不结晶。一般须将制品冻结至共晶点以下15℃左右,再维持1-2 h,以保证制品冻结完全。否则如果溶液未全部固化就进行抽真空减压,溶质随水分逸出,形成喷瓶。 3、加热过程的影响。加热过快,造成制品上下部温差过大,下部制品的结晶不是从固体到气体升华,而是从固体、液体到气体蒸发,形成喷瓶。这还造成制品的上下部位出现不同的外观,上部均匀、疏松,呈海绵状的理想外观,而下部则呈现硬结和不规则的空穴,时常造成产品报废。 3.3 冻干保护剂的选择 冷冻干燥过程具有低温低压和水分含量低的特性,使其在生物制药等许多领域被广泛使用。但是,整个冷冻干燥过程中产生的多种应力会造成细胞的损伤甚至死亡。因此如何保持生物类制剂冻干前后的活性和稳定性,已成为该类药物制剂生产过程中的重要课题。 冷冻干燥对细胞的损伤机制,主要有冰晶的机械损伤,电解质含量变化导致细胞皱缩的损伤和脱水导致细胞膜通透性以及蛋白质活性改变的损伤等。目前常用的冻干保护剂,根据保护剂的化学性质可将其分为糖类,醇类,无机盐,聚合物等。其中就有我们熟悉常用的蔗糖,甘露醇,葡萄糖和乳糖等。 在冻干保护剂的选择方面,需要考虑以下几个点:1、单一保护剂成分的保护效果有限,不能对生物类制剂起到应有的保护,因此需要将几种保护作用不同的保护剂按照一定比例配制成复合配方;2、为了使冻干后的产品能具有较理想的外形,复合配方中应含有一定量的赋形剂,如蔗糖;出于长期运输储存的考虑,应添加适量抗氧化剂。对于pH变化较为敏感性的细菌,还需要添加磷酸二氢钾、磷酸氢钠等pH调节剂,使制品的pH保持在该菌最适合的范围内;3、保护剂复合配方中的总固体含量会影响冻冷冻干燥过程。如果固体质量分数低于2%,由于缺少骨架支撑,会造成冻干药品结构的机械性能不稳定;当配方中固体质量分数超过10%时,干燥过程中去除水分的阻力增大,增加了制品冻干的难度。因此,保护剂含量要与产品外观萎缩与否相互协调;4、应当尽量选择具有较高崩解温度的成分,以利于冻干。崩解温度过低将会延长制品干燥的时间,增加生产成本;5、面对一些细菌类的药物制剂,应根据不同细菌的生长特性要求,添加某些特定的营养因子。 4.总结 冷冻干燥技术已经在药物制剂领域得到了广泛的应用。虽然其中的过程和原理解释起来相对简单,但是其涉及了物理,化学和生物等知识,是一门综合性很强的技术,实际操作过程中会出现各类问题。同时由于实际应用过程中,其中条件的调节是相互制约的,因此需要操作者具有扎实的理论知识,能够根据实际情况,独立思考并作出判断,从而获得更好的产品。 药物制剂论文:药物制剂专业物理化学教学改革的几点建议 摘要:针对药物制剂专业的物理化学改革,应该提倡教学内容的“少而精”;教学内容要注重理论对专业的指导作用;采用数据处理软件,优化物理化学实验;考核方式上适当增加平时成绩和实验成绩的比例,强调课堂的知识积累。改革后的物理化学课程使原本单调的理论知识变得更具有吸引力,可以更好为药物制剂的专业服务。 关键词:物理化学 药物制剂 教学内容 教学方法 物理化学是学生在具备了高等数学、普通物理、无机化学、分析化学等基础理论课后,一门必修的理论基础课,是药学院药物制专业的一门主干基础理论课程。现代物理化学是研究物质体系的化学行为的原理、规律和方法的学科,物理化学作为化学学科的一个重要分支,它所研究的内容主要包括三大块:(1)化学的反应方向和限度问题,(2)化学反应的速率和机理问题,(3)物质的结构和性能之间的关系问题。特别是有关相平衡、化学动力学、胶体化学以及表面化学的知识,为后续专业课程如药剂学、药理学、药物化学和药物动力学等专业课程的学习提供理论指导和方法。因此物理化学在药物制剂专业的基础课和专业课之间起到了桥梁和纽带的作用。 一、药物制剂专业学生在学习物理化学课程存在的主要问题 吉林医药学院(我校)自2004年药物制剂专业招生以来,经过了十多年的物理化学教学工作,我们的实践经验表明在药物制剂专业的课堂上,针对物理化学的教学模式主要存在以下四方面的弊端。首先,教学内容上强调面面俱到,没有注重精华素材的重点讲解,忽视了物理化学与药物制剂专业知识的联系与衔接。其次,学生基础参差不齐,基础相对较差的学生失去了学习物理化学的兴趣,从而导致对后续专业课的学习不够深入。再次,实验数据处理过于复杂繁琐,理论教学与实验内容存在脱节现象。最后,在考核方式上侧重对理论知识的考核,弱化学生的平时表现和实验操作成绩。这些缺点,制约了学生综合素质的提高,脱离了高校对药物制剂专业人才的培养要求,限制了本学科的发展,因此,对于物理化学的教学改革势在必行。 二、物理化学教学改革的初步探索 1.提倡知识的“少而精”、注重与专业课的联系 正确的教育思想是课堂教学的灵魂,在教学活动中尽量减少与专业课程联系不大的知识的讲解,而应该侧重构建物理化学与药剂学相关的理论框架。物理化学所包括的公式较多而且公式推导繁琐,可以有针对性地对相关内容进行删减;无机化学中讲过的知识点也可以略讲,以学生自主学习为主。例如,针对多组分系统热力学的这一章节,在无机化学中已经对稀溶液的四个依数性(蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压)做了比较详细的讲解,只要安排几道习题巩固相关的知识,就能够使同学们比较容易地掌握这部分内容;而应该把剩余的时间分配给新的知识-化学势,因为它是后续课程的基础,对药物的配伍、新材料和纳米药物机理的研究起着重要的指导作用。采用少而精的教学方法,可以使教师更加灵活地合理分配学时,对于与药物制剂专业结合密切的重点内容如果讲授得越深入,那么学生对知识的理解就越透彻,他们在解决实际问题的时候才能够举一反三、触类旁通。再比如,化学动力学这一章节一共包含二十多项教学内容,讲授者应选择与药物制剂专业有紧密联系的知识点进行详细地讲解。其中涉及反应级数的知识点很多,但只有对简单级数反应掌握的比较熟练,同学们在解决其他复杂反应的时候才会更有信心。而且一级反应是必须重点讲解的知识点,许多热分解反应、分子重排反应、药物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,常常被看作一级反应或者准一级反应来处理。表面现象是自然界中随处可见的现象,特别是从药物的合成、提取、分析、制剂的准备、制剂的性质、药物在体内的作用和代谢均与表面现象有关。而表面活性剂及其重要作用是药剂专业应该重点掌握的内容,它们对药物制剂的生产工艺及药剂的质量都具有重要的指导作用。 2.重视理论联系实际,激发学生学习兴趣 美国心理学家和教育家布卢姆说过:“学习的最大动力,是对学习材料的兴趣。”物理化学的原理枯燥难懂,单单讲授物理化学中书本的知识,而缺少与实际生活的联系,或者授课者忽视了物理化学与专业知识的联系,学生们学习的兴趣就不大。然而针对晦涩难懂的理论要点既要讲清楚又要讲透彻,因此为了激发学生的学习兴趣,务必要注重理论联系实际,通过物理化学知识的学习来解决本专业或者生活中常见的问题。比如,应用热力学第一定律和第二定律是学好热力学的基础,讲授者可以通过解释人体能量的新陈代谢作用帮助学生理解内能与热量和功之间的关系;热力学第二定律引入熵的概念,对于孤立体系可以利用熵增加原理来判断自发过程,实际上如果一个健康的生物体应该保持deS0的条件,才能够维持生命的延续。表面上看这与熵增加原理存在相互矛盾的地方,但实际上生物体属于一个热力学开放体系,处于非平衡态,以摄取食物并加以分解为代价而成长,使生物体从无序进入有序的耗散状态,这与热力学学第二定律理论并不冲突。对于分歧较大的问题和较难的知识点,可以通过小组讨论的方式,结合教师的最终讲解,确定正确的理论观点,使同学们加深对知识点的理解。为了激发学生的学习兴趣,我们教研室也尝试着通过学生主动参与科研课题的研究工作,帮助学生建立科研小组,让他们在了解科学前沿的基础上,通过主动学习与科研课题相关的知识来增加对物理化学的兴趣。例如我们科研小组通过测定不同复合材料对废水中的染料或者重金属离子的吸附能力,对材料的最大吸附量、吸附等温线和热力学曲线等相关数据进行研究、分析和处理。要想对实验结果做出比较合理地解释,这就要求科研小组成员有主动学习的能力,能够较好地掌握吸附等温线以及热力学函数的相关知识。通过理论与实践的联系,不仅培养了学生对学习物理化学的兴趣,同时也提高了学生的动手能力、逻辑思维能力和解决实际问题的能力。 3.引入计算机软件处理技术,优化物理化学实验 物理化学实验通常会产生大量的实验数据,最常见的方法就是通过计算器处理非常复杂的实验数据,然后将处理过的数据用坐标纸作图,通过描点法确定线性或非线性关系。这种简单的处理数据的方法受人为因素影响很大、重现性很差、浪费时间、获得的实验结果与理论值存在很大的偏差。采用传统的数据处理方法使同学们产生很大的挫败感,容易使学生失去对物理化学的学习热情,因此在物理化学实验课中引入计算机数据处理软件显得尤为重要。相对Excel、Powerpoint和Matlab等数据处理软件,Origin具有功能强大、快速、灵活、使用方便等特点,在学术科研领域有着广泛的应用。例如,物理化学实验中的B-Z振荡反应中求算振荡反应的表观活化能实验:首先测定在一定的温度条件下反应所用的振荡时间t振,再根据阿伦尼乌斯方程ln(1/t)=-(E/RT)+lnA(式中E为表观活化能,R=8.314J/Kmol,T为热力学温度,A为经验常数),分别以1/T为横坐标和ln(1/t振)为纵坐标,最后将获得的具体数值输入到Origin软件里,选中数据在Plot菜单中选scatter选项得到散点图,点击Analysis菜单选择FitLinear,就会得到经过计算机拟合后的直线。软件会给出拟合直线的斜率、截距及相关系数,然后从已知直线的斜率求算出反应的表观活化能E振=52.92kJ/mol,相关系数为R=0.9993。在物理化学实验教学中也要注意与药剂专业知识的联系,例如将蔗糖水解速率常数测定的实验改为同样符合一级降解动力学的硫酸链霉素水解速率常数的测定,利用相似的教学方法也可以完成对硫酸链霉素水解反应速率常数的测定,以ln(αt-α∞])对时间t作图,可得一条拟合的直线,通过计算机直接得出的斜率求算药物的半衰期。以上实例说明:将计算机数据处理软件引入物理化学实验课堂,简化了数据处理过程,得出的实验结果更具有科学性,这不仅能够提高学生学习的主动性和积极性,同时也能够激发他们的学习兴趣,为今后从事论文的书写和科研实践打下良好的基础。 4.改革考核方式,注重能力培养 良好的课程考核方式能积极、有效地引导学生形成良好的学习习惯,激发学生的学习兴趣。传统的知识记忆性考试在一定程度上制约了学生的创新思维,使学生对知识的学习缺乏主动性;加之物理化学的公式较多,计算题的难度较大,学生往往会具有畏难情绪和挫败感。因此,单纯以终结性考试为主要形式的考核方式,并不能够全面反映学生对物理化学课程的学习质量,只有对考核方式进行革新,才能让教育评价真正发挥导向功能。考核成绩由平时成绩、实验成绩和理论成绩三部分组成,针对药物制剂专业物理化学课程的考核方式,应紧密围绕该专业特点,针对与专业知识有重要联系的章节进行平时成绩的考核,要求学生独立完成,把成绩计入总分,其比例可占总成绩10%-20%。物理化学实验成绩主要由出勤率、实验操作技能、实验报告的书写和实验台面的整洁程度来全面评定,每次实验结束后都要进行综合评价,直接给出本次实验分数。实验分数的透明化使他们不仅对每次成绩具有知情权,也使他们认识到自身的不足,督促他们在后续的实验中继续改进和提高,物理化学实验成绩占总成绩的20%~40%。期末采取闭卷考试形式,命题时应尽量减少套用公式的题目,避免与专业知识的脱节,适当增加一些与药物制剂相关的知识点,这样可以有助于提高学生综合解决问题的能力,避免学生搞临时突击学习而不注重知识积累现象的发生。 三、结语 物理化学教学改革必须从根本上改变“重理论、轻实践”和“重结果、轻过程”的单一而陈旧的教学模式。药物制剂专业的物理化学课程建设只有从培养目标出发,以提高学生的专业技能为根本,结合药物制剂的专业特点进行教学改革,才能够培养出适应行业需要的高素质复合型专业人才。为此需要加强物理化学教学与药物制剂专业相关知识点的联系,提倡“少而精”的教授方法;在实践中强调科学技能与先进技术的结合,激发学生的学习兴趣;考核方式上采用能全面反映学生综合素质的评价体系。建立物理化学课程与药物制剂专业融合的教学模式是一个长期的教学实践过程,需要广大教师在日常教学中坚持、改进和不断完善。 药物制剂论文:药物制剂生产中微粉硅胶的应用 【摘要】微粉硅胶是一种白色粉末状的无机化工产品属精细化工类高技术产品可以促崩解、助悬、促吸收常用来取代传统的抗结剂和助流剂河以有效的提高制剂的生产质量。微粉硅胶已经在药物制剂中运用了很长的时间,目前只局限于药物在动物细胞中的传递。 【关键词】药物制剂 微粉硅胶 新用途 一、引言 所谓药物制剂,从狭义上来讲,就是具体的按照一定形式制备的药物成品,如阿莫西林胶囊等,从广义上来讲是药物制剂学,是一门学科。在药物制剂的制作流程中辅料是必不可少的组成部分辅料的质量对于药物制剂生产的最终质量有着关键性的影响。可以说药物制剂的发展离不开辅料的应用辅料的发展是药物制剂发展的基础辅料的发展也推动了药物制剂的发展。微粉硅胶在药物辅料中的应用可以借助自己的特性在药物制剂的生产中起到关键的作用。微粉硅胶是轻质的白色粉末、不溶于水和酸段有味道。化学性质相对较为稳定,与大部分的药物都不会发生反应。具有很好的流动性和吸湿性基于它的这些特性人们常把它用作片剂的助流剂。 微粉硅胶的粉末结构是无定型的结构呈絮状或网状其粒径很小在一次粒子时,微粉硅胶的比表面积很大因此在表面产生了比较多的静电负荷形成很大的活性为粒子相互聚拢形成二次粒子提供了条件。微粉硅胶的粉体学性质受到多方面的影响物理和化学的两种制备方法其表面改性、干燥工艺都会对微粉硅胶的粉体性质产生影响。 二、促进药物的流动性 在药物制剂的生产过程中助流剂的主要作用是增加颗粒的流动性使之顺利地通过加料斗进入冲模。助流剂用于直接压片时还可防止粉末的分层现象。因此助流剂对于药物制剂的生产质量有着很大的影响常用的助流剂有很多种滑石粉、磷酸盐、金属硬脂酸盐以及微粉硅胶人们通过反复的实验和实践后发现,微粉硅胶可以达到较好的助流效果。这取决于微粉硅胶的特性,微粉硅胶的粒径很小可以得到均匀的分布粒径小的优势可以让它附着在即便是很小的微粒上混合条件的决定着这些微粒的粒径和分布进而影响药物制剂生产过程中的流动性。经研究发现亲水性的微粉硅胶虽然可以减低微晶纤维素的休止角但是需要一定的混合的条件。而非亲水性的微粉硅胶不仅可以将微晶纤维素的休止角降到更低而且不会受到混合环境的影响从分布情况来看非亲水性微粉硅胶可以在没有借助外力的情况下均匀的附着在微晶纤维素表面并且降低了其粘附力这些变化在很大程度上增加了流动性。将微粉硅胶加入任何流动性差的物料中进行混合可以明显的改善其流动性。 三、改善中药提取物的粘性肩助于崩解和溶出 中药提取物的成分很复杂具有很大的粘性水分很难浸透其中无法在其中分散这在很大程度上影响了分散片的崩解。恰当的应用微粉硅胶的特性可以改善重要提取物的粘性。中药提取物的比表面积和空隙都很小,微粉硅胶相对来说比较大利用微风硅胶对中药提取物进行研磨改变其物理性质将中药提取物细化其比表面积和空隙都会在这一过程中变大,亲水性也得到增加。此时微粉硅胶已经均匀的分布在中药提取物颗粒的表面上,在其周围筑成了一个隔水层从而达到了降低粘性的效果。粒径的大小直接影响着药物的溶出度粒径越小那么药物的溶出速度就越快。在药物制剂的过程中加入微粉硅胶不仅是解决了流动性的问题而且基于微粉硅胶的亲水性肩助于水分渗入到片剂中从而加快了片剂的崩解和药物的溶出。 四、助悬 微粉硅胶大多数情况下是作为助流剂来使用的主要用于改善颗粒的填充状态通过依附在颗粒的表面增加颗粒与颗粒之间的距离还可以填补粒子上的孔隙增加其流动性。另外微粉硅胶还可以作为助悬剂依旧是因为其可以均匀的依附在颗粒的表面,形成颗粒之间的隔阂胆碍颗粒的聚集,由此降低了与之混合的颗粒的沉降速度。 五、增加硬度 虽然说微粉硅胶不容易粘连,似乎与增加硬度没有太大的关系但是如果将用量控制在一定的范围之内在个别的品种中的特殊应用,微粉硅胶还是可以做到增加硬度的效果的。有实验表明,微粉硅胶可以有效的提高植曲平胃片的硬度。片剂硬度的实验比较如下图: 由此可见,利用内加微粉硅胶可以较好的为片剂增加硬度。这一性质可以在一些浓缩物的全粉压片中发挥很大的作用。微粉硅胶能够增加硬度的原因是因为这些药材粉和浓缩物蓬松多孔,与粒径较小的微粉硅胶混合之后微粉硅胶对于这些孔隙进行了填充减少了材料缝隙的存在从而加强了其本身的硬度。 六、结语 许多国家都对微粉硅胶的生产和利用制定了相关的规定保障了微粉硅胶使用的安全性相信将来微粉硅胶的利用会越来越广泛所以除了已经指定的质量控制规定外还应该建立科学的行业标准建立相关的参数指标为微粉硅胶在实际领域的应用提供参考指标。目前的微粉硅胶研究只局限于动物细胞中的传递而微粉硅胶肯定还有更多的用途没有被研究开发出来在其应用上我们还要进行更多的实验与实践。
铁路交通论文:交通运输一体化铁路运输发展的路径 摘要:经济发展使城乡建设很快实现一体化,客运量、货运量也有所增加。以往的交通运输方式过于单一,根本满足不了这一社会要求,因此必须建设一体化的交通运输系统。铁路这种传统运输方式作为一体化运输的重要组成部分,可使交通运输系统达到更高的运营效率。本文对交通运输一体化的相关概念做了简单介绍,然后分析了一体化运输到底有多重要,接着探讨了一体化运输如何影响铁路运输发展。 关键词:交通运输;一体化;铁路运输发展 引言 经济发展带动了交通运输的发展,交通运输的发展又促进了经济的发展。以我国当前的交通运输状况来看,交通供需很难保持平衡,这又严重阻碍了经济发展的步伐。实践证实,交通运输方式太过单一,根本解决不了交通供需出现的失衡问题,必须各种运输方式结合,形成一体化运输。而铁路运输想要在一体化中保持甚至加大占有率,必须根据自身优势创新协调发展,提升运营效率,这样才能在一体化运输系统中取得更多效益。 1交通运输一体化内涵 交通运输一体化是为了更好适应经济发展,多式联运的一种集约高效的一种运输组织方式,能够整合各种运输方式的优势,以适应经济发展的需要。一体化运输将可持续发展作为一个基本观念,使交通资源得到充分利用,它统一规划了每个区域所采用的交通运输方式,使交通运输得到集中管理。若能实现一体化运输,运输方式将不会像以前那样单一,且其综合性也将变得更强。这样不仅了使资源实现最大化利用,同时也使运输方式达到衔接目的,交通运输充分发挥其组合优势,更重要的是体现了其整体化功能。此外,一体化运输可适应当前如此大的交通运输需求,进一步推动经济发展。一体化运输融合了综合运输理念,是一个全新的交通系统。一体化运输使交通运输业变得更加完善,它包含了许多内容,既要发展运输方式使其实现一体化,还要对交通运输进行整体规划,使交通运输得到统一管理。当然,一体化运输可达到集中管理交通信息目的,使交通运输得到全面控制,通过对交通需求及相关资源进行整合,使交通运输服务变得多样化。 2铁路运输之于一体化运输定位 一体化运输离不开铁路运输,铁路运输是一体化运输中的重要组成部分。铁路运输较于汽运、海运、航空、管道运输等有着安全、高速、重载、长距、低成本、受气候影响小的特点,也就是这一特点起决定性作用。时代在不断向前发展,近年来航空运输、管道运输也不断在发展,具备一定发展优势,从某种程度上来讲,可能会影响到铁路运输。尽管如此,铁路运输依旧占据了中长距离运输的重要比重,其优势不容更改。铁路运输想要实现长远发展目标,必须重视一体化运输,准确定位出铁路运输应具备哪些服务功能。首先,铁路运输应借助自身在中长距离运输中所占据的独特优势,主要负责运输煤炭或是金属之类的大宗货物,也可运输谷物等散装货物。其次,铁路运输应搭上快递这一便车,负责行包快运以及集装箱等运输。再者,铁路运输需充当客流运输;最后,铁路运输还有通勤运输这一身份,当然这主要针对的是市区、外围组团等。 3交通运输一体化中铁路运输的发展途径 3.1将不同运输方式紧密衔接 交通工具拥有各自的集散中心,想要将不同的运输方式结合在一起,必须依靠交通枢纽,它在整个运输体系中的作用相当明显。在过去,交通运输建设只关注运输场地有没有得到合理规划,不懂得如何布局转运地点。由于主管部门没有重视这些问题,没有对交通枢纽进行合理布局,致使其达不到实际要求。城市建设若忽略了交通结合处,将导致运输方式无法进行快速转运,或是影响其顺畅性。有的地方建设交通枢纽时,经常发生交通阻塞,这使得交通很难达到较高的运输效率。从以上几种情况来看,只有合理规划交通枢纽,按照现有的运输条件使每种运输方式保持密切衔接,进而得到合理的交通布局。规划铁路枢纽过程中,需做好以下两项工作:①铁路枢纽必须合理;②铁路枢纽可利用相应的交通工具,与其他枢纽进行无缝衔接,对于一些人流量比较大的城市或是部分交通枢纽中心具有很强的综合性,制定规划方案时应综合考虑各方面。 3.2优化运输结构 对结构作出优化调整的同时,充分发挥运输方式所具备的优越性,以满足对交通运输提出的需求,包括种类和规模以及数量等。铁路运输应继续根据其特点侧重于高速、重载这两个方面。客运及小件物流产品可继续发展高速铁路的优势,利用我国“四纵四横”的高铁网加快周转;煤炭、矿物等的运输继续发展重载铁路,增加重载化程度,利用组合万吨方式增加开行两万吨、三万吨列车,进一步降本增效,同时建设电气化程度高、线路质量过硬的新型重载路线,为进一步的四万吨、五万吨重载列车试验做好准备。 3.3加强运输管理信息化建设 一体化运输必须利用新型科技信息技术,只有对信息技术进行综合管理,使其代替单一运输,将每种资源集合在一起,由此形成一个完整的运输体系。从铁路信息系统当前的分布情况来看,它覆盖了多个不同的领域,同时设立了各种系统,如各级调度指挥系统、客货运系统、统计工作系统等系统,操作不便,效率低下。一体化运输要求建立一体化联合运输系统,利用物流网、大数据等高效灵活的完成一体化运输。铁路方面需进一步整合目前各种分散型软件系统,对调度指挥、施工管理、客货运管理、统计信息采集、机车车辆管理等子系统进行整合,采取合适的方法进行整合,利用计算机的优势提取运输信息,建立大数据,一方面减少人工操作避免人工失误,另一方面利用寻找发现运输规律,进一步提高效率,降本增效,提升其竞争力。 3.4开展高速客运建设 随着经济的发展,我国拥有越来越大的客运量,同时旅客周转量也在不断提高,其增长速度分别达到7.6%、8.8%,甚至比货运增长率要高出许多。从这点来看,我国的人员流动相较于货运,其比例要大于后者。这种现象还将持续很长时间,甚至会一直延续下去。想要加快运输速度,或是提高运输效率,必须重视服务质量的优化,加大高速铁路的建设力度。高速铁路可使国家具备更大的运输能力,对经济建设也有很大的促进作用,同时还能保证社会经济取得长足进步。我国虽然在高速铁路建设方面取得了很好的成绩,且其运行态势也相当不错,但仍需要进行合理统筹与规划。只有加强铁路提速,才能使铁路运输系统得到进一步优化。 3.5发展现代物流 现代物流属于一个新型产物,其主要通过发展经济与贸易,当然也可将其视为运输业进入到另一个经济增长区。从目前的运输行业来看,必须合理调整其经营方式,适当改变其思维理念,这样才能使物流业取得更好发展。要发展铁路运输业,必须顺应时代的发展需求,紧跟时代的发展步伐,使铁路在运输行业中占据核心地位。可通过制订与其相符的物流发展计划,对经营措施做相应调整,除了增加更多的物流设施之外,还应进一步完善当前的制度,使技术得到全面提高,进而提供更好的物流服务。由于铁路覆盖了广阔的面积,它主要分布在各个火车站,只有对物流服务中心进行合理布局,才能使铁路运输拥有更多的职能。传统的铁路只能用于装卸和运输,而如今更多地侧重于一体化服务,它可监控所有的货物并进行全方位管理,确保顾客得到更加优质的服务。 4结语 通过实施一体化运输,使运输资源得到最大化利用,同时还能减少流通成本,对发展交通服务也有一定推动作用,满足更高的社会要求。只有对铁路运输的各个枢纽进行合理布局,将运输方式保持紧密衔接,使铁路运输优势得到充分发挥,不断优化铁路运输当前的结构,建设出更好的客货系统,重视现代物流的发展和运输管理制度的创新,才能解决铁路建设遇到的各种问题,才能在一体化运输的大环境里更好的发挥铁路运输的作用。 作者:冯超 单位:中国神华神朔铁路分公司 铁路交通论文:铁路施工和轨道交通工程机械设备管理 摘要:随着我国经济发展速度的不断提升,国家对铁路工程质量的要求也随之上升。因此,我国铁路工程的发展也在市场经济背景中持续发展,并且在铁路工程中应用的各类现代化机械设备也在随之更新。而在铁路工程的建设过程中,铁路工程的机械设备会对整体工程质量产生很大影响。为此文章从我国铁路工程实际情况出发,对铁路工程施工与轨道交通工程机械设备的管理策略进行系统分析。 关键词:铁路工程;轨道交通;机械设备;管理策略 我国领土范围辽阔,各地区的经济发展都在一定程度上依赖当地的交通环境,而铁路交通作为货物以及旅客运输的重要方式之一,需要对其提起应有的重视。在铁路工程中的机械设备管理工作,是工程中最为重要的工作项目之一。因此,相关工作人员需要在施工过程中不断优化设备的管理以及使用水平,及时完成设备的更新换代,才能够让这些设备在工程中发挥最大的作用,使整体铁路工程项目的质量以及工程单位的经济收益达到理想标准。 1铁路和城市轨道施工机械和设备管理 随着我国城市铁路工程施工难度的逐步增加,对铁路施工的工作效率要求也逐渐上升,在这种情况下,如果施工人员想要使自身铁路工程的施工效率以及工程质量能够达到相关标准,就需要优化施工过程中对工程机械设备的管理工作,进而使工程中的机械设备能够发挥最大的作用,完成工程。城市铁路施工机械以及设备有以下三大类:第一类,大型起重设备其中包括:龙门式起重器、桥式起重机、轨道式起重机可移动模架、桥架机以及提梁机与运梁车等。第二类,铁路轨道运输设备,其中包括:重型轨道车、冷滑实验车、张力作业车、电气化架子线车、配渣整形设备、卸渣车、铁路岔道车、辅轨机等。第三类,大型辅助设备,其中包括:风动凿岩机、锚杆台车、旋臂掘进机、凿岩台车、通风机、混凝土搅拌输送车、混凝土泵车、混凝土拌合站、卷扬机、静压桩机、锤击桩机、钻探专用机、长螺旋钻机、自卸汽车等。 2铁路施工中机械设备管理存在的问题 2.1设备使用问题 铁路施工单位在其实际工作中,会经常使用到机械设备的工程项目有:土方挖掘工程、隧道挖掘工程、混凝土结构工程、线路设计工程以及铁路焊接工程等。目前很多工程企业中使用的设备都是企业自行购买的,只有在需要使用一些不常用的设备时才会选择临时租赁。这种设备管理习惯中就会产生一些问题,其一般表现为企业中的机械设备比较陈旧或者与其他设备不匹配、由于设备长期闲置,需要投入较多的修理以及维护费用;企业所引进的新设备无法发挥其最大作用;工程单位对临时租赁设备的管理工作存在缺陷,进而产生设备资源浪费,增加企业整体工程成本投入;机械设备的使用缺乏相应规范,形成工程安全隐患,对工程的安全性以及工程质量造成严重影响[1]。 2.2设备技术问题 铁路工程中相关机械设备的使用寿命,并不完全取决于设备本身的质量,工程中员工使用设备的技术水平也会对工程机械设备的使用寿命产生很大影响。一般情况下,员工都会对每种工程机械设备的经济寿命有一定了解,所谓设备的经济寿命,即是指设备在工程使用中所投入成本的最低年数,在这其中还涵盖了工程中机械设备所产生的折旧费用以及每年设备使用所产生的费用。在工程企业中出现的设备技术陈旧,其主要原因是企业中的技术水平没有与现阶段的铁路工程的技术发展共同更新,在施工使用过程中,自然会对工程机械寿命造成一定的影响。 2.3管理人才问题 铁路工程企业在人才管理问题中,需要顺应时展紧跟工程领域的技术更新,眼下铁路工程的发展日新月异,相关设备的种类也在不断增加,传统工程企业的管理方法,已经无法满足现阶段铁路工程企业在人才管理方面的工作需求。技术水平的不断发展也对铁路工程企业中的人才管理工作提出了更高的要求。目前国内工程企业中人才管理工作的主要问题出现在,机械设备管理以及使用技术相对成熟的员工数量较少,很多在职员工的技术水平没有达到应有标准。由于铁路工程工作量较大,且工程施工时间较长,再加上员工本身专业水平有限,所以工程企业没有空闲时间来组织员工进行培训。因此,无法确保企业中员工的工作水平,便成为了影响交通工程机械设备管理工作质量的问题之一[2]。 3施工现场管理的内容 3.1制定设备使用规范 为了确保铁路工程设备在工程进行中的管理工作质量,企业中的管理工作者需要在工程正式开始前根据工程实际情况啊,制定相应的设备使用规范。设备使用规范的内容应当尽量完善,为了确保其规范中没有被遗漏的项目,管理者应当在设备使用规范完成后,召集有关员工开展会议,讨论规范中的内容,并进行适当的修改,或增加新的内容。然后再有各有关部门的管理人员,向其下属员工培训规范中的相关内容,如果有条件的话,应该向所有涉及到工程设备使用的所有员工,派发设备使用规范。此外,为了提升设备使用规范对员工的约束力,管理工作者可以根据规范中的内容制定适当的奖惩措施,以便员工能够从自身利益角度出发,提高对设备管理以及使用工作的责任心。 3.2定期保养机械设备 设备的寿命以及相应的维修费用会直接决定决定铁路工程项目的投资成本,为了降低在使用现场中的工程设备受到的损害,工程部门应该成立一个完成工程设备管理工作的专项部门。这个部门的主要工作内容有以下几个方面:①负责保存暂时不需要使用的工程设备,并定期进行保养;②统计相关设备的型号以及数量,并定期查看;③在其他部门需要使用相应设备时进行记录,并在其归还时检查设备是否受到破坏,如有破坏则需要进行记录;④在发展现有设备因为不足或者破坏导致设备无法满足工程需求时,需要向上属部门申请采购或者租赁新的设备,以确保铁路额共享项目能够按时完工;⑤起到设备的看护作用,在设备闲置时也要进行周密报关,绝对不允许出现设备遗失现象。 3.3加强人才管理与培养 正如前文所提到的,铁路建筑企业很难聚集员工进行相关培训。因此作为铁路企业中的人力资源管理工作者,需要在招收员工时,提升其面试门槛,只招收持有相应的工作资格证书的员工进入企业就职。如果条件不允许,作为铁路建筑企业的管理者就需要自行培养具备相应工作能力的员工。管理工作者需要具备正确的思想意识,只有在企业拥有足够的专业人才时,企业才会有一定的市场竞争力,并且,专业的工作团队是铁路建筑企业中最宝贵的财富。在工程中,应该鼓励技术还不够成熟的员工向老员工学习工作经验,并且尽量在工程时间较为充裕的情况下组织相关的培训学习。在进行培训时需要注意的,最好不要占据员工的休息时间来进行培训,因为这种做法会使员工参加培训的心态发生改变,很难真正将培训内容充分吸收。此外,管理者需要在培训时严明学习纪律,对于学习态度存在问题的员工可以进行适当惩戒[3]。 4结语 铁路工程项目是我国最为重要的工程项目之一,而铁路工程项目中的机械设备管理工作会直接影响铁路工程的投资成本。在此,希望本文能够通过对铁路施工和轨道交通工程中机械设备管理策略的分析,为我国铁路企业此项工作发展提供一个新的思维方向,进而使我国铁路工程企业发展达到一个新的高度。 作者:梁忠伟 单位:中铁一局集团有限公司 铁路交通论文:计算机信息网络系统在铁路交通的应用 【摘要】计算机信息网络系统作为当前交通运输管理中的重要组成部分,对我国交通行业的迅猛发展具有十分重要的作用。论文从计算机信息网络系统设计原则入手,对当前计算机信息网络系统在我国交通运输管理中的应用进行了深入分析,旨在为相关工作人员提供参考。 【关键词】计算机;信息网络系统;交通运输管理;应用 1引言 随着我国信息技术的发展,信息技术已经广泛应用到了各行各业中。计算机信息网络系统作为实现交通运输信息化管理的基础,我们必须深化交通运输管理中计算机信息网络系统的应用,进而推动我国交通运输行业高速且稳定的发展[1]。 2交通运输管理中计算机信息网络系统设计的原则 ①可靠性。系统运行是否稳定是评价该系统性能的重要指标,因此,在设计交通运输管理相关的计算机系统时,需要通过冗余技术来增强系统的冗余功能,软件制作完成后,应进行必要的测试,及时消除系统隐患,并增加系统自检功能。②实用性原则。交通运输管理中的软件系统,必须结合自身的实际需求,对系统功能进行深入分析,突出系统重点,分清主次,避免出现系统虽然功能强大但是不符合交通运输管理的实际需求情况。③科学合理性。系统设计需要对交通运输管理中的业务进行全面调查,并调整当前的作业组织和作业制度。④可扩充性原则。在进行计算机网络系统的设计过程中,要具备一定的远见,从而有准备地面对未来交通运输发展中可能遇到的一切问题。其中,在硬件方面一定要预留充足的空间,为今后的发展提供基础保障,并做好及时更新;在软件系统方面,尽量采用层次化、模块化的结构,为系统功能的扩充提供便利[2]。 3计算机信息网络系统在交通运输管理中的应用 在交通运输管理中计算机信息网络系统的应用主要包括:货运管理系统、铁路运输调度指挥系统、铁路运输信息化管理系统、铁路调动中心网络管理系统等[2]。这些系统是交通运输管理的核心和基石,其基本功能如下:①机车调度管理功能。通过收集行车相关信息数据,为行车调度人员提供调度指挥和处理手段,也为相关人员提供决策依据。②机车运行监控功能。能够对机车运行情况进行动态记录,实时监控机车运行情况,一旦车辆出现问题便可及时预警,避免安全事故的发生。③调车自动控制功能。根据货运管理系统计划,控制信号联锁设备自行完成对地面/机车信号的相关操作。④报表功能。通过日志、月报表、年终报表的形式,及时准确地把握车辆运营中各个环节的信息,及时调整其薄弱点,为企业未来的决策提供准确的数据参考。通过上述对计算机系统在我国交通运输管理中的应用功能介绍可以看出,计算机信息系统的应用能够有效缓解当前我国由于经济发展对交通运输造成的压力,解决当前运输组织及运输效率问题[3]。 4交通运输管理计算机信息网络系统的具体应用模型 4.1铁路调度中心网络管理系统在交通运输管理中的应用 铁路调度中心网络管理系统在交通运输管理中的应用较为普遍,不仅能提高调度中心的工作效率,也在一定程度上改善了调度人员的作业环境[3]。该系统主要通过对行车状况及列车行车路线等数据信息的收集,并将收集到的这些可靠信息提供给相关工作人员和领导,为他们的相关决策提供依据。与此同时,该系统还可以在铁路调度中心运行期间,自动将一些先进的处理手段和指挥策略提供给相关的调度人员,大大提高了调度中心的工作效率和应变能力,同时也减少了调度中心工作人员的手工制表数量和通话,使铁路运输能力得到充分发挥。 4.2日常报表管理在交通运输管理中的应用 将计算机信息网络系统应用到交通运输日常报表管理中,能从根源上提升报表整体处理效率,并确保应用价值的有效性得到很大提升,为运输管理系统的全面优化奠定良好的基础。在应用计算机信息网络系统进行报表管理时,需要及时填写报表,同时也要及时处理交通运输项目,利用月报表和年终总报表集中处理相关信息,保证信息处理机制与标准相符,也为交通管理系统的整体升级提供基本保障。 5计算机信息网络系统在交通运输管理中的应用实例 以货运管理系统中的调车自动控制系统实际应用为例:调车自动控制系统的运行流程是:接收到货运管理系统的调车指令后进行命令执行,再将执行命令后的调车指令完成的信息反馈给货管系统,然后货管系统再根据调车自控系统反馈的相关信息进行下个计划。而调车自控系统在接收到货管系统发出的调车作业单以后,需参考上个调车计划对机车所在地点进行查找,然后将查找到的机车位置当作这一调车作业单的首钩,而最后一钩则是货管系统中的牵出线,最后将系统默认牵出线添加到该系统中,生成相应的调车作业单。如表1所示。调车自动控制系统生成调车作业单后,按照默认进路表(如表2所示)自动生成进路序列。归属于分散自律控制模式的调车自控系统,通常是以参考进路序列为依据的条件下,对联锁条件进行检查然后再触发进路,而后向计算机连锁系统传递控制指令,该系统收到指令对联锁条件进行检查并触发锁闭进路,调机1/2按照控制指令进行行车作业,完成相应的牵引工作。 6结语 总而言之,交通运输行业为作为我国经济发展的基础保障,为了能够实现交通运输现代化管理,我们必须深化计算机信息网络系统在我国交通运输行业的应用,提高我国交通运输管理信息化水平,从而提升我国交通运输业的管理效率和运营效率,进一步推动我国交通行业的发展。 作者:李倩楠 单位:铁路运营管理集团有限责任公司 铁路交通论文:中职院校铁路交通运输课程改革方向 摘要:为跟上现代市场竞争机制的不断变革,铁路建设对铁路交通运输相关的一线应用型人才需求量不断扩大的同时对人才的专业知识以及专业素养的要求逐渐拓宽提高。在铁路交通运输行业在对人才追求方面不仅追求数量更追求质量的新形势下,对中职院校铁路运输相关专业积极改革铁路运输专业实践教学方法,切实提高教学效果提出来现实需要。而现在的中职院校铁路交通运输相关课程尤其是实践课程的设置和实行中存在与实践脱节,授课时盲目推崇“灌输式”、“填鸭式”等教学模式等缺点,为了顺应实践发展趋势,也确实存在改革的必要性。本文将通过介绍中职院校铁路运输专业的教学现状与不足,结合铁路运输实践,介绍中职院校铁路运输专业课程改革的方向。 关键词:铁路运输专业;就业;实践教学方法改革 引言 科学技术是第一生产力,这句话适用于所有的行业,与之相对应的是,进入改革开放新时期以来,经济的发展与科技的进步对高等院校为各行各业提供的人才的综合素质尤其是实践能力提出了更高的要求。在其中,我国铁路在不断引进新技术、新设备和行车组织方法与自主研发、培养人才相结合的过程中,成功跻身于世界铁路发展的前沿,然而在铁路交通运输市场前景越发欣欣向荣时,对大量人才的需求也越发紧迫,这一需求给铁路运输专业的教学带来了一定压力。然而,在实际的铁路交通运输专业的教学中,尚且存在着教学与实际脱离,教学盲目崇拜“灌输式”等不注重实践能力的模式,为改变这一现状以更好地满足满足铁路交通运输业对大量高素质人才的需求,中职院校要对铁路交通运输专业的课程尤其是实践课程教学方法不断进行改革、切实提高教学效果。 1中职院校铁路交通运输专业教学现状 随着我国对教育、人才重视程度的不断提高与我国教育行业整体水平的进步,我国中职院校铁路交通运输专业的教学水平也得到了一定水平的进步,然而受到内外综合因素的影响,我国中职院校交通铁路运输专业教学在实践教学方面还是存在相当大程度的不足的。其中,造成这一现状的主要内因是:铁路交通运输专业实践教学内容不全面与铁路交通运输专业教学理论不完善。铁路交通运输专业实践教学内容不全面的体现:当我们阅读相关调查资料时不难看到,在铁路交通运输教学实践课程中,教师对于新技术的讲解往往由于了解不深入或缺乏合适讲解展示的的模型而只能空谈,例如在教材与教案中对具有给列车供电这一新功能的新型客运机车缺乏介绍,只是一带而过;由于场地规模受限,在进行高速铁路的场地布置、调度指挥和行车组织等教学时缺少切实可行的实践方法导致相关教学只能走过场;在涉及到客运的知识方面上,因为不能及时有效与相关部门取得联系获得实践支持而不能对动车组旅客运输进行系统组织观摩与学习。这些事例从各方面表现出:铁路交通运输专业的在实践教学内容上不够全面,尤其是不能跟上技术进步的脚步,从师资上就对新技术缺乏认识。综合以上分析,我们可以得出在铁路交通运输专业实践教学中,存在教学内容不健全、系统规划缺失、新技术的引进上存在漏洞这一不容乐观的结论。 铁路交通运输专业实践教学理论主要在三个方面不完善:一,在教学模式上,铁路运输专业教学受教学设备体型、重量相对较大,以致移动不便无法的制约,在更多的时候只能采用传统讲授式教学模式,发展性教学的设置与开展相对较少。因而在实际教学过程中,大部分教学内容无论是否需要见到实物来确定原理也只能以结论的形式展现在学生面前,这样的教学模式因为没有遵循理论需从实践中概括总结的教学和认知规律最直接的后果就是导致学生的认识能力不足;二,在进行理论教学时过渡重视系统性而导致重点缺失,例如在实际教学中,教师在进行教学设计是往往将追求系统性教学效果作为教学目标,反而在教学重难点设计方面模糊不清,没有具体把握,这样的教学设计会导致在课堂教学中教师授课缺乏目标性,从而只能对所有的知识都进行系统的概述;第三,铁路交通运输专业的学科本应更为重视实践性,然而在具体的学科设置中,体现出学科理论性太强,行动体系构建缺失的不足,从而导致在具体的教学中传授知识大于运用知识,未免有本末倒置之嫌。造成这一现状的主要外因是:铁路交通运输专业的实践课教学场地中相关设施设备建设不完善;安全因素对铁路交通运输专业实践课程开展的制约等。 在铁路交通运输实践教学过程中,由于每年对建设实践课场地投入的资金不足,导致校内外实践基地不能跟上当前专业教学对实践场地需求的发展。而且受国家教育改革与高校扩招的影响,中职院校铁路交通运输专业也在不断扩招新生,中职院校学生的增加更加凸显出实践教学基地建设的不完善。同时,受资金与理念等因素的影响,中职院校在引进设备方面,往往也容易跟不上技术发展步伐,我国改革开放以来,科学技术的不断发展,技术更新换代速度较快,例如列车运行控制系统就实现短期内迅速更新,但是中职院校很少能及时接触到新技术并且将新技术安排进教学设计中并且及时教授给学生。 2中职院校铁路交通运输相关课程改革方向 2.1建设良好外部环境 为中职院校铁路交通运输专业相关课程开设创造良好外部环境主要包括积极拓宽实践教学基地;积极开展校企合作沟通;完善师资队伍建设;课程设置开展以就业为导向等方面。可以毫不夸张的说实践教学基地是培养应用型人才的温床,完善的铁路交通运输行业的教学基地对中职院校铁路交通运输专业相关课程的开展具有极高的重要性,而且在目前铁路运输专业实践教学基地建设资金投入不足、场地建设不完善的背景下,更要不断加大对基地建设投入,及时了解技术进展不断更新技术设备帮助学生开阔视野掌握科技前沿的动态。以最直观、生动的形式将铁路线路站场作业、各等级车站站型图等铁路线路的整个站场设计展现在学生面前,以便学生能有更深入直观的认识,从而达到有效提高了学生的专业技能水平、开阔学生视野的目的。积极开展校企沟通,让学生可以真正在一线工作人员的帮助指导之下接触铁路交通运输这一行业,可以在铁路交通场站现场了解相关专业的具体工作内容与需要注意的事项。 “师者,所以传到授业解惑也”是各个专业的教学实践中的,师资队伍综合素质的整体水平影响着整体学生综合素质的提升,提升中职院校铁路交通运输专业师资整体水平可以从重视专业教师的职业教育,加强教师对新技术以及新设备的认识以及掌握尤其是安全监控设备、检测设备以及事故救援设备等;定期组织教师参加相关专业机构技能培训活动,如考评员培训等;鼓励教师先于学生深入到一线生产工作,进行理论与实践的结合,不断提高自身的实践水平;鼓励教师进行铁路运输专业实践教学的科研、教研工作,及时完善实践教学教材,跟上科技进步的步伐等几个方面着手。只有专业教师不断提高自身专业素质,中职院校铁路交通运输专业不断提高整体师资队伍水平,才能培养出符合新时期铁路交通运输行业要求的高素质、实践型学生。中职院校铁路交通运输相关课程开展还要注意以就业为导向,突出强调实践教学的重要性。 2.2相关课程设置注重内部改革 中职院校铁路交通运输专业相关课程的内部改革可以从:以理论为基础,加强理论教学,确保学生掌握扎实的理论基础知识;加强计算机技术在铁路交通运输专业实践课程中的应用;注意强化学生的实验技能训练等几个方面作为突破口。强调理论教学重点是保证学生掌握一定时期内不会过时的定义与理论,并可以在熟悉的基础上可以针对不同的具体情况进行灵活运用。同时要注意强调理论教学不等同于鼓励学生死读书,更为重要的是能将理论与实际完美的结合起来解决实际问题,因此,在进行理论教学时要注意对地铁轻轨、国外铁路动态等铁路的热点问题保持时刻关注。我国现有的中职院校铁路交通运输专业的实践场地建设不完善是当前受资金、观念等因素影响在短期内难以解决的问题,同时实践场地有确实对实践学习起到重要的作用,计算机技术的发展为解决中职院校实践场地缺失这一现实问题提供可能性。在教学过程中,要注意充分运用计算机模拟系统的应用。而且随着时代的进步,各行各业都步入数字化时代,要注意保证学生对前沿技术的敏感性与掌握。 3结束语 为了能够保质保量的为我国铁路交通运输行业不断提供相关人才,中职院校铁路交通运输专业相关课程要不断进行改革,改变授课模式,注重实践教学,更新授课理念,做到教学知识更新换代的速度跟上科技进步的脚步。 作者:张琳 单位:凉山州职业技术学校 铁路交通论文:铁路道通安全论文 1采用持续闪烁的黄灯 由于《交通安全法》中交通信号灯不包含月白灯,道口信号机取消月白灯后以无显示为定位。在道口停电或设备故障情况下,有列车接近道口时,经过道口的车辆及行人可能会认为道口设备正常、无列车接近而误闯道口,造成严重后果。《安全法实施细则》第四十二条规定:“闪光警告信号灯为持续闪烁的黄灯,提示车辆、行人通行时注意瞭望,确认安全后通过”。因此可以考虑当道口停电或设备故障时,道口信号机亮持续闪烁的黄灯。如图1所示。黄灯的电源可采用道口电源与UPS不间断电源并联的供电形式。 2铁路道口信号系统与道路交通信号系统联动 目前,铁路有人看守道口多数采用DX3型道口报警设备,铁路道口一般只设立道口信号机和道口栏木,对道路车辆、行人约束力度相对较弱,因此一些道路车辆、行人不重视道口信号机的显示,经常在列车已经接近道口,道口信号机已经亮红色闪光的情况下,加速冲撞道口,甚至酿成严重的交通事故。如果把铁路道口报警系统与城市道路交通信号系统联动起来,在平交道口处设置一套交通信号及电子警察系统,用于监控道口行车安全,同时也可以加大对道路车辆、行人的监管力度,大大降低此类交通事故的发生率。具体情况如图2所示。 2.1铁路道口信号系统与道路交通信号系统联动技术要求 1)列车接近道口时,道路交通灯亮红灯。2)列车离去道口后,道路交通灯亮绿灯。3)道口停电及道口信号设备故障时,道路交通信号灯亮黄闪灯光,此时需要道口值班员维护道通秩序。4)交通信号灯点灯电源,应采用独立的道路交通电源,没有道路交通电源时,可采用道口信号电源供电,当采用道口电源供电时,应配置UPS电源不间断供电。 2.2铁路道口信号系统与道路交通信号系统联动的工作模式 1)铁路道口信号系统向道路交通信号系统提供列车接近信息和道口停电及控制器故障信息,道路交通信号系统根据采集到的开关量信息按照相关技术要求控制道路交通信号灯的显示。2)道路交通信号灯纳入铁路道口信号系统,采用继电器接点控制模式。3)道口设备故障及停电时,采用道口值班员手动控制模式。当列车接近时,值班员按下交通信号手动按钮,交通信号亮黄色闪光,同时道口值班员注意维护道通秩序。列车出清道口时,值班员拔出交通信号手动按钮,交通信号亮绿灯。 3结束语 上述两个方案都较好地解决了道口停电或设备故障时无信号显示的问题,进一步保证铁路与道路交通双方的安全运营。方案二实现了铁路道口信号系统与道路交通信号的联动,目前在黄石市下陆街道口及鄂州市江碧大道道口中已经实施,并取得良好的效果,该方案值得继续研究和完善,并在铁路道口信号系统中推广。 作者:石玉莹 单位:中铁二院武汉勘察设计研究院有限责任公司 铁路交通论文:铁路交通运输安全管理机制探究 摘要:本文在研究中以安全管理机制为核心,分析铁路运输安全管理特点,明确安全管理工作开展思路,提出铁路交通运输安全管理机制体系,提高安全管理水平,进而为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。 关键词:铁路;交通运输;安全管理;途径 铁路作为设备联网、生产联动的系统,系统中各个生产环节之间存在极强的关联性,这就对铁路各个系统管理、装备与作业有更高的管理要求,安全管理工作是铁路所面临的首要任务。尤其是铁路实行提速战略之后,面对市场竞争和铁路内部组织运行方式要求,铁路交通运输安全管理尤为重要。对此,铁路客运要给予安全管理足够的重视和关注,分析现有安全管理机制中存在的问题和缺失,提供有效的解决措施,完善铁路交通运输安全管理机制体系,进而达到铁路交通运输安全管理的最终目的。在这样的环境背景下,探究铁路交通运输安全管理机制具有非常重要的现实意义。 一、铁路交通运输安全管理工作的主要特征 1.系统化 铁路运输安全管理工作并不是独立的系统,其安全问题涉及到铁路运输生产的各个环节中,同时渗透到铁路技术系统中,覆盖范围广,结构复杂。正是这一特性,赋予铁路运输安全管理工作极强的系统化,为了保证管理效率,必须建立系统化管理机制,囊括各个运输生产环节的安全工作,进而保证铁路交通运输的高效运行。 2.动态化 由于铁路交通运输大部分时间处于位移状态,时空的变换提高了铁路交通运输的安全风险发生几率,并衍生出大量不可控因素,使得铁路交通运输中经常发生意外事件和非正常情况。对此,为了保证铁路交通运输安全,其安全管理也具备动态化特点,对铁路交通运输实行动态化监测,最大化控制不稳定的安全风险因素,进而最大化保证铁路交通运输安全。 3.复杂化 从本质而言,铁路交通运输系统在日常运输中属于全天候、开放型作业,影响运输安全的因素有很多,不仅受到内部管理、人员以及设备等方面的的影响,同时也受自然环境与社会环境的影响,使得铁路交通运输安全管理也具备一定的复杂化。除此之外,由于客运高速化和货运重载化发展背景下,加大铁路技术系统的复杂程度,则安全事故风险概率也随之增加,使得铁路交通运输安全管理工作愈发艰巨。 二、铁路交通运输安全管理工作开展思路 1.以人为本 在进行铁路客运安全管理工作中,人是影响安全管理的主要因素,为了降低安全风险发生概率,铁路客运安全管理工作要以控制“人”这一安全因素为核心,坚持以人为本的管理原则,健全激励制度,提高管理人员工作效率,并完善相关管理制度规范人性弱点,进而提高铁路交通运输安全管理工作的综合质量水平。 2.全局发展 在进行铁路交通运输安全管理工作中,铁路系统内含多专业和多部门,在达到特定功能的基础上,复杂程度相对较高。为了保证铁路交通运输的安全性和可控性,管理人员要以系统理论为核心,利用全局思维开展铁路交通运输安全管理工作,构建全员安全、全面安全和全过程安全的管理体系,通过全局思维解决实际管理中出现的问题,防止以惩罚制的单向管理,深入安全核心因素,优化铁路交通运输安全管理机制,进而提高安全管理水平。 3.事前预防 在进行铁路交通运输安全管理工作中,其安全管理机制的建立目的是防止安全事故的出现,这就要求铁路交通运输安全管理工作要以事前预防为核心,通过科学有效的管理措施与技术手段,降低不安全现象的发生几率,进而最大程度的消除安全事故。为了提高事前预防效果,一方面管理人员要从经验入手,对未遂安全事故进行深入统计分析,构建数学模型,分析内在规律,形成管理依据;另一方面以科学分析为核心,借助安全分析技术判断不安全因素,并加强控制和管理,进而防止安全事故的发生。 三、完善铁路交通运输安全管理机制体系的有效途径 1.合理分配管理人员,开展全过程安全控制 在进行铁路客运管理的过程中,管理人员要制定客运计划,按执行期限的不同,可分为长远计划、年度计划和日常计划三种形式。站在全局视角下,做好长短途旅客列车合理分工,根据客流变化,图定列车数量、编组、运行区段变化情况进行局部调整,充分发挥旅客运输能力的最佳效能,均衡地运送旅客。同时强化职工岗位作业的规范性和标准性,完善以作业标准为核心的安全管理机制,挖掘影响控制点安全因素,划分控制重点,制定层次化控制方案,并通过监控系统进行客运全过程控制,进而达到安全管理的最佳效果。除此之外,管理人员要重视过程管理,以提高班组自控能力为核心,加大思想教育力度,将被动管理转换为自动管理,使得各个职工自觉规范自身的操作行为,将管理中心向下转移,完善职工个体安全自控体系,将安全他控、职工自控和安全互动等管理措施有效的结合在一起,形成完善的全过程控制体系。 2.建立安全责任机制,落实安全管理策略 安全责任机制的建立要从机制落实和机制考核两方面入手,一是责任到人,在进行铁路交通运输安全管理工作中,以逐级负责为核心,结合实际管理要求和管理情况,构建领导负责、专业负责、岗位负责的责任体系,明确各基层安全责任,避免责任泛化和责任虚化的情况出现,并加强领导负责、岗位负责和专业负责三者之间的关系,构建安全责任衔接途径,在明确权责后赋予管理权力,提高责任与权力的匹配程度,进而落实相关安全措施。二是有责必问,在进行铁路交通运输安全管理工作中,明确相关权责后,要对权责执行情况进行进一步考核、审查,明确各级管理人员的安全控制绩效,综合考核安全管理成绩,明确安全管理的实效性,将考核结果和收入、职务、荣誉等联系在一起,提高管理人员的工作积极性,进而实现铁路交通运输安全管理的最终目标。 3.完善思想政治机制,促进安全文化建设 在进行铁路交通运输安全管理工作中,为了保证安全管理效果,管理人员要重视安全文化建设,以文虎育人,创设和谐轻松的安全文化氛围,影响人的思想观念和工作行为,进而达到对“人”安全因素的控制。首先,以尊重为手段,引入以人为本的管理理念,给予“人”充分的关心和了解,管理人员要和基层职工拉近距离,维护职工的根本利益,并尽量满足职工心理需求和物质需求,提供工作热情和工作信心,进而形成和谐的工作氛围。其次,以教育为手段,强调责任教育,完善思想动态监控机制,了解和掌握职工思想活动,纠正思想偏差,进而避免违规操作行为的出现。最后,以鼓舞为手段,对职工心理问题进行及时的疏导,构建友好型上下级关系,凸显人文关怀,帮助职工树立正确的工作态度和生活态度,为铁路交通运输安全管理机制的完善和落实打下坚实的基础。 四、结束语 本文通过对铁路交通运输安全管理机制的研究,得出:(1)受铁路交通运输系统的影响,赋予铁路交通运输安全管理工作系统化、动态化、复杂化特征,控制不稳定安全因素,保证安全管理水平。(2)在进行安全管理工作中,要将工作重点落在以人为本、全局发展和事前预防等方面,分析安全因素和安全风险,制定对应措施,进而保证安全管理效果。(3)在进行安全管理工作中,以现场卡控机制、安全责任机制、思想政治机制等方面入手,完善铁路交通运输安全管理机制,进而达到安全管理目的。 铁路交通论文:国家铁路在城市交通发展中的作用 1国外城市轨道交通运营主体概况与发展规律 纵观世界各国城市情况,承担城市轨道交通运营的主体包含地方政府或其下属企业、中央政府下属企业、民间企业等类型。欧美日等较早实现工业化与城市化的国家,早期的轨道交通主要是由民营铁道公司建设运营,在20世纪初期构建好了城市铁道的基本骨架。其后,有的经历了国有化或公有化,有的又经历了不同程度不同形式的民营化过程。今天尽管各个国家的铁道经营体制有很大差异,但有一点是共同的:多个经营主体参与城市铁道运营,在线路范畴以及运营上形成了互为补充、互相竞争的关系。这些国家现代大都市的形成过程,也是一个铁道网络的形成过程。在城市发展过程中,各种主体的铁路运输企业不仅承担铁道运输业务,而且很大程度围绕铁路参与了城市开发。欧美历史上著名的例子有纽约LongIslandRailRoad(LIRR)、伦敦的MetropolitanRailway等公司。虽然LIRR现在已并入纽约交通局,MetropolitanRailway早已成为伦敦地铁的一部分,但这些公司在城市形成过程中发挥了不可替代的主体性作用。值得一提的是,日本人口密集,铁道与城市的一体化发展更为牢固,房地产、商业等领域至今仍是铁道公司重要的收益与利润来源。表2为东京都市圈的主要铁道公司2011年4月至2012年3月期间的收入(上栏)与利润(下栏)构成,单位为亿日元。“交通”一项包括铁道与巴士、出租车等汽车运输。“其他”包括酒店、休闲、服务、建设等部门。西武铁道的交通部门包括了少量沿线游乐业务。JREast的交通包括新干线。JREast与其他公司分类不同,其“购物中心与写字楼”以及“站内空间利用”,主要指车站内空间与车站附近商业设施的出租以及公司本身开展的商业经营。 2国家铁路在城市交通发展与城市开发中的主体作用 2.1开发导向型的轨道交通建设国家铁路参与城市开发包括在沿线开发出售房地产,保有和出租沿线商业设施和住宅,经营商业、酒店服务业等方式,中国传统铁路多元经营就包括了其中的一部分。在这里需要强调的是,国家铁路作为城市开发的一个主体,在发展铁路的同时需策划和实现城市土地资源的高度利用。铁路沿线开发,从城市视角来看,是一种公交导向的开发模式。从铁路视角来看,可以看作是“开发导向型的铁路交通”(DevelopmentOrientedRail-wayTransportation)。铁路运输企业进行沿线土地开发,目标是增加收益和利润。在这个目标驱动下,铁路运输企业自然会千方百计扩大沿线居住与经济活动的空间,增加沿线客流。其结果就是实现在大运力铁路支撑下的城市发展,也使得铁路本身容易实现最有效率的利用。正如管理学家德鲁克所说的,企业的目的只有一个,那就是创造顾客。企业为顾客提供某种商品或服务的最终目的与社会责任是要增进人们的效用,这些关于企业的观点在早期工业化国家的铁道与城市的发展历程中得到了充分印证。承担城市铁路运输任务的企业同时大力推进沿线开发,扩大经营范围,为铁路创造顾客提供了更宽阔的空间:一方面是增加乘客,另一方面是通过铁路增加沿线人群的集聚,创造房地产、商业等相关产业的顾客。交通需求是由人们的生活与社会经济活动的空间分布派生出来的,交通是“衣食住行”的一个必要环节。人们的效用取决于“衣食住行”以及社会经济水平。铁路运输企业可以把自己的经营范围扩大到“衣食住行”,也就是说,开发沿线房地产,发展沿线商业与服务业,甚至是在郊外沿线为教育、科技开发、娱乐等产业的立地提供以铁路交通为支撑的空间。通过这些方式,铁路运输企业可以更充分地发挥作为企业的本能,使得铁路运输企业在想方设法促进铁道资源高效利用的过程中,成为综合提高广大人民群众生活水平的一个强力的主体。 2.2发挥国家铁路作用,推进城市与铁路的一体化发展水平就目前中国形势而言,经济发达城市因其在就业等方面的吸引力,存在着人口增长的强大趋势,尤其在城市外围存在潜在的巨大的铁路交通需求。即使是已经拥有大规模地铁网的城市,轨道交通容量还是不够,周边区域尤其是行政边界区域轨道交通发展缓慢[2]。国家铁路可利用现有资源,进入城市交通运营与沿线房地产开发等领域,在城市周边区域建设开发导向型的铁道网络。在经济发展相对滞后的城市,铁路发展同样滞后,更需国家铁路全面参与。这里强调国家铁路参与的原因:一是为了强化城市与全国性路网的联络;二是起到牵头引领作用。在幅员辽阔的中国,国家铁路、地方政府、包括房地产在内的相关企业、民营资本等多元主体参与或单独建立不同资本结构的城市轨道交通企业,可以在协调与竞争中推进城市铁路与城市的健康发展。地方政府等力量以合资方式参与铁路建设,已是国家干线铁路建设的重要方式。国家铁路参与城市铁道建设,是与地方政府参加国家铁路建设相对的一种互补方式。那些规模较大、拥有丰富建设与运营经验的铁路运输企业,可以突破行政边界的制约。在与城市其他轨道交通公司的竞争与合作过程中,不仅能够提高城市整体的公共交通运营效率,而且可以在全国范围较快推广其先进、高效的建设与运营方式。当然,不是所有的城市都适合建设铁路。但是,不宜建铁路的城市,也不宜过度开发扩展。铁路运输企业可以根据城市是否有明确发展前景以及建设成本等条件,判断是否参与其开发建设。在这个意义上,铁路运输企业的判断可以一定程度抑制城市的粗放扩大。 3国家铁路参与城市交通发展与城市开发的效益分析 3.1增进长途铁路的利用价值作为长途交通手段,与航空“点对点”运输相比,铁路是“沿线”运输,具有便捷、大容量等综合优势。为了最大限度地发挥这一优势,需要形成联结铁路交通枢纽、覆盖城市区域的多层次的铁路网络。在城市开发的过程中,国家铁路与地方政府等主体一同推进铁路网络建设,对增进国家铁路资源利用以及枢纽本身价值十分重要[6]。 3.2铁路车站与城市的融合对于长途旅客,其时间延误成本很高,需要及早赶到车站或其附近。如果车站周边的区域实现了商业等综合开发,可以提高旅客时间的综合利用价值。目前有的高铁车站,站内商业发展得很好,但站内空间有限,会与旅客候车产生一定的冲突,尤其是在高峰期更是如此。如果商业开发能够无屏障地延展到车站外面临近区域,形成宽裕的空间让客人滞留,可以满足商业与候车的需求,同时提升车站周边土地的价值。 3.3沿线发展与铁路的高效利用铁路运输企业如果拥有沿线可以开发的土地资源,或对沿线土地利用有影响力,必然会推动沿线居住与经济活动布局的优化来提高铁路系统的利用效率。比如说,可在郊外土地富余的地方为企业、机关以及大学等单位开发土地,诱导早晚客流的逆向移动,以减少客流的潮汐现象带来的交通设施容量的浪费。 4国家铁路参与城市交通发展与城市开发对于自身发展的意义 4.1外部效益的内部化铁路运输企业产生的社会经济效益,有一部分是无偿奉献给社会的,亦即产生外部效益,主要反映在地价上涨等方面。城市地铁的亏损可以通过城市财政补贴,因为地铁为城市创造了价值。一个相对独立于城市政府的铁路企业,通过铁路沿线开发取得收益,可使铁路创造的外部效益内部化。只有实现外部效益内部化,才能充分实现铁路投资、建设与经营的健康发展。 4.2积累优良资产,为铁路的发展改革打下良好基础就客运而言,铁路运输企业业务范围包括了赢利与亏损的区域。近年来的大量投资回收时间具有很大的不确定性,有的路线具有公益性,很难收回成本,需要大量财政补助。如何保证铁路顺利发展以满足社会经济发展的要求,又尽量减轻财政负担,是需要研究的一个重大课题。在划分铁路的经营性与公益性的范畴时,应尽量扩大经营性的范畴,让国家财政更充分地辅助公益性范畴铁路的建设与运营。在城市化发展过程中发展城市铁路系统,创造并积累沿线优良资产,为铁路的发展与改革打下良好基础。 4.3土地资源配置与铁路运输企业的发展当今中国经济发展的历程,是一个经济体制改革的过程,也是一个建立现代企业制度的过程。就国企的范畴而言,相当多的央企在市场的导向下得到长足发展,许多已经成为位居世界前列的大企业。在这种情况下,国企业务范围也顺应市场需要而扩大,例如,曾是原铁道部属下的“中国铁建股份有限公司”与“中国中铁股份有限公司”,不仅承担铁道建设等工程建设任务,而且已进入房地产开发、资本经营等领域。在房地产领域,交通虽然是房地产选址的重要条件,但包括中国铁建、中国中铁在内,房地产企业与交通系统的建设与运营相对独立,城市开发与城市铁路建设相对分离。发展融合铁路交通与城市开发两个领域、具有多种资本结构的现代企业,形成城市开发与铁路交通建设一体化的土地资源配置,通过企业的力量推进集约型城市发展,应是中国经济社会可持续发展的重要环节。 5结语 国家铁路以利用既有资源为切入点,在城市交通发展与城市开发中发挥着主体作用。从中国经济体制改革的视角来看,发展多种资本结构的铁路运输企业,在推进城市铁路与城市开发一体化发展方面也应有其一席之地。与此相关的土地资源使用与转让政策,是一个很本质的问题,期望以后结合城市土地问题进行进一步的研究。 作者:应江黔单位:日本岐阜大学地域科学部教授 铁路交通论文:铁路交通运输管理论文 1、铁路交通运输业管理存在的问题分析 1.1管理混乱。在铁路交通运输业中,国家设置了很多的管理部门来进行管制,各个部门都有自己相应的管理政策和手段,对铁路交通运输业来进行约束和管理。但是在部门之间,有的一些政策是存在有抵触性质的,有的则差异很大,导致运输经营者无所适从。政策的不统一以及手段的不一致,使得经营者的经营行为很难得到规范。再加上管理部门繁多,部门之间以及上下级之间的工作关系不时很理顺,而有的部门则为了保护自己部门的利益,各自为政,互不配合。导致相互推卸责任、相互扯皮、不作为不合作等现象的出现。 1.2资源浪费,效率低下。在上一个问题中提到,重设了很多部门,这样就造成了人力资源的浪费,而在同一条运输线上,投放了多部门管理运输工具,这样就使得运输生产难以得到很好的组织,运力资源也不能够得到优化,这样就浪费了有限的运力资源。由于我国铁路运输管理体制的不科学,导致人为地块分割和部门分羹,造成了运输资源的浪费和效能的降低,最终违背了经济发展的规律。 1.3开支过大。管理部门上的重设,这样使得铁路交通运输业的管理部门的行政管理人员过多,导致办公费用增多,使得政府的开支加大。而有些管理部门还隶属于行政事业单位,运输企业和经营者需要向其交纳相当数量的“管理费”,这样就增加了企业和经营者的经济负担,最终也导致了企业开支过大。 1.4管理法制不健全。由于我国的铁路交通运输行业起步较为晚,而且发展不是很完善。因此,政府就在管理法制上没有健全好,使得我国的铁路交通运输行业在运行时无法可依。而有的部门由于法律意识的浅薄,导致某些经营行为与法律相悖。这样都使得铁路交通运输行业管理难以在法律上开展。 2、铁路交通运输业的科学管理 2.1依法管制。在对铁路交通运输行业进行管理时,要依据我国的《行政许可法》等相关行政法律,对我国政府设置的各个行政部门现有的法规和文件进行清理,违反法律规定的要坚决制止,对没有法律授权的部门要坚决撤销,以此减少人员重设现象的出现。在此基础上,还要求我国的法律部门,建立健全有关我国铁路交通运输行业的法律,使得我国政府的各部门行政规章和地方政策都有法可依,对铁路交通运输行业的管理制度有章可循。 2.2管理模式改革。在管理模式中,要建立和健全“大交通”的行政管理模式,既实现一城一交、一市一交、一省一交乃至一国一交,由一个部门统管交通。借鉴我国铁路交通运输业比较发达的城市,将这些城市的管理经验进行整合,并且应用到全国范围内。管理模式的改革才能够从根本上解决铁路交通运输业管理方面存在的问题。 2.3非政府组织管理。我国的铁路交通运输行业如果实施“非政府组织管理”政策,将不必由政府管理和不适合政府管理的行政事务,来交由那些非政府组织来进行管理。建立公共社会,使政府与企业之间搭建起“非政府组织管理”的“第三只脚”,这样就能够构成政府一企业一非政府组织稳定的三角框架,使得政府减少人力资源的浪费,最终达到资源的充分利用。 2.4协调管理。现阶段,我国有些地方尚难成形“大交通”的管理模式,政府要协调各相关部门,进一步明确各部门责任以及管理权限,使得各部门明确各自的责任与职权。各部门以大局为重,相互配合,步调一致,集中解决目前交通运输行业存在的突出问题。为铁路交通运输行业营造处一个良好的交通运输环境。 3、结束语 目前,我国的铁路交通运输业的发展已经进入到一个止步阶段,虽然在发展,但是发展的效率根本不高,不足以满足我国经济发展的速度。因此,如何科学地管理铁路交通运输业就成为了现阶段急需要解决的新课题。针对此情况下,并且结合我国交通运输业发展现状,提出我国交通运输业管理体制的改革,按照社会经济发展的可持续原则,才能够使得铁路交通运输业的发展更为快速,这样才能够使得我国经济壮大,并且和谐发展。 作者:孔荣包单位:包头铁道职业技术学院 铁路交通论文:试析铁路站区与城市交通间的规划 摘要: 目前我国城市交通和铁路的建设不断加深,交通规划设计当下设计师面临的新问题。大规模、大体量建筑是目前最为火爆的项目,另外人口增长导致的资源耗费、环境破坏已成为交通发展的主要问题,铁路站区规划与城市交通间的关系非常重要,笔者以为只有合理的规划与建设才能解决这些问题。 关键词:交通规划;铁路站区;交通发展 一、我国站区规划原则 分析和把握所在地区区位优势,以充分发挥和体现交通基础设施建设的现代化为目标,为人民群众出行提供更畅通、更安全、更便捷的交通运输条件。 以省、市交通发展的整体规划发展目标为导向,把铁路车站站区建设规划融入到交通大网络之中,遵照交通发展整体规划和经济发展的一般规律,纳入到经济社会的发展大局中,使交通与经济社会协同发展并适度超前。 铁路车站设置是国家重要的基础设施建设。车站及站区设施建设是国家、城市公用事业方面的重大投资建设项目,对城市各方面影响较大。故要根据实际,统筹交通建设规划,坚持近期建设与远期发展相结合、需要与可能相结合的原则,切合实际,量力而行,使规划具有前瞻性、系统性、发展性和可操作性。 我国人口众多,土地资源紧张,环境污染较严重。所以,车站建设应充分考虑节约用地,营运维修应减少各种能源消耗,加强环境保护和安全卫生。根据城市总体规划发展的要求,车站建设应与公共交通、城市建设发展相匹配,使用地有保证,时间有保障。 二、站区的发展 (一)交通地位极其重要。铁路车站一般处于城市交通运输网络的中枢位置,是陆路交通中心,也是城市对外窗口联运的枢纽,是旅客和大宗货物的出入通道,使本地区与全国各省区的联系十分便利。随着经济的发展,物资交流日益活跃,客货交流量不断增长,各种交通方式之间产生的相互干扰也日渐显露,有待进一步的改进。 (二)车站设施以保证正常运营生产为目标,一次性建成投产车站设施及配套服务一旦形成生产规模则不容易随意扩展.只能按阶梯式地发展建设。根据车站规模发展的特征,城市交通设施与车站设施的建设必须统一规划,在系统建设的前提下逐步实施。 三、站区规划与建设周期 站区规划期限必须与城市总体规划的期限同步。规划期限一般分为近期、远期、远景。随着时间的推移,近期向远期转换。远期向远景转换。 车站站区建设是城市交通发展的保障,同时又是投资大、建设周期长的工程建设项目。所以。要确保城市对外交通的正常发展,在规划时必须考虑建设周期对车站建设实施的影响。 四、车站规划与城市建设 车站建设规模和位置应根据城市交通生产的特点和旅客出行的方便性要求进行设计。车站用地应根据城市建设发展规划、人口发展规模与分布以及土地利用等作相应的规划,并且对规划中的公共综合交通场站用地应做好有效的规模控制。 车站建设的用地规划很有必要及时纳入到城市用地建设规划中去,同时,车站建设项目本身也应列入城市建设规划中去,这样可以简化铁路车站建设申报程序,缩短建设周期。 车站建设作为城市交通的一部分,是国家、城市的重大投资建设项目,是城市管理中的一项重要工作内容。所以,该项目的实施,前期工作繁多,涉及许多政府职能部门,为了提高工作效率,缩短项目实施的周期,铁路车站建设的规划应能纳入政府以及有关职能部门的日常管理工作中去,以加强政府对交通建设的组织领导,确保交通设施规划、建设的顺利实施。 五、站区规划设计与选址 铁路车站及枢纽建设与城市建设总体规划应相互配合和协调。应高度重视环境保护、水土保持、防灾减灾、文物保护、节约能源和土地等问题。 办理客货运业务的车站应根据日均客货运量,结合该地区其他运输工具的发展情况和地方运输需要,并与城市或地区规划相协调,合理分布。有技术作业的中间站应满足技术作业要求。会让站和越行站应按通过能力要求的货物列车走行时分标准分布。应考虑地形、地质、水文和铁路运营条件。 六、规模确定原则 对于站区内不易改扩建的建筑物和基础设施.应按远期运量和运输性质设计:对于易改、易扩建的建筑物和基础设施.可按近期运量和运输性质设计,并预留远期发展条件:对于可随运输需求变化而增减的运营设备可按交付运营后第5年的运量设计。枢纽总布置图尚应根据20年以上远景规划情况,预留发展。 铁路车站及枢纽设计应坚持以人为本的思想.按规定配置保障人身和行车安全,方便旅客旅行等的设施设备。编组站、区段站应按照减少车流改编次数,实现车流快速移动的原则设置。货运站的设置应有利于实现货运组织集中化和专业化,客、货运量较小时不应设置中间站。铁路车站及枢纽设计应根据运输需.系统、经济、合理地确定站段布局及规模。 七、功能与定位 建立铁路与城市公交、轨道交通、汽车客货运、出租、社会车辆之间安全、快捷、方便的换乘系统.实现各种交通方式两两之间的最小步行距离、最短时间的“零”换乘。 站区道路:常规公路交通作为铁路、汽车客货运、轻轨与市区接驳的重要交通工具.将根据集散客货流进行合理需求预测.在枢纽内预留足够的常规汽车交通用地,完善配套设施。 停车场:站区内将预留汽车接驳停靠站.规划布局宜与各换乘站距离均衡,用地应满足停候车需求:同时充分考虑枢纽内的社会停车场规模.并留有一定的发展空间。 八、充分体现城市发展与铁路建设的关系 修建铁路要与城市发展规划相协调。铁路建设对铁路营运者来说.是要最大可能地吸引客货流:对旅客来说.是要方便、快捷地乘车,尽量缩短出行距离和时间:对于城市管理部门来说.一是要给市民提供方便的城市交通工具,二是希望铁路车站的布局能与城市规划协调配合.尽量减轻城市交通的负担和压力。 优化铁路与城市交通的布局关系。铁路车站客货流量大,经常是在高峰时段密集地到达和发送。客货运站将是城市主要的客货运交通枢纽,因此必须做好站区的综合交通规划,与城市公交、城市轨道交通系统有密切的联系和方便的通道.形成立体化的综合交通枢纽.将旅客和货物迅速、方便地疏散到城市的各个地区。 实际工作中经常会遇到铁路部门与城市规划管理部门观点不同的问题。即认为“最初是铁路带来了城市的逐步发展、壮大和繁荣.城市发展到相当规模时又感觉铁路切割了城市.限制了城市的发展.给城市带来了脏、乱、差”。这虽然是一种片面的认识,但也反映出铁路发展中的一些问题:即在铁路发展初期对枢纽规划考虑不够长远.编组站、货运站距客运站普遍偏近.城市发展后编组站、货运站大部分位于城市中心地带,大量货车进出城市中心,脏、乱、差问题自然存在,因为铁路占地大,修建城市道路困难.自然造成切割城市的情况。因此在研究将铁路引入城市问题时,必须考虑城市的不断发展,适当调整铁路布局.应按“客货分线、客内货外、作业集中、疏解灵活”的总体思路,将有条件的编组站、货场逐步外迁。改善位于城市中心的客运站条件和配套能力。 铁路交通论文:铁路交通运输行业在国民经济中的地位与作用 摘要:铁路交通运输行业在我国经济社会中具有重要的发展地位和重要,是我国国民经济发展的大动脉。本文通过对铁路交通运输行业的发展优势出发,从物质生产、人民生活以及社会发展三大角度对其在国民经济中的地位与作用进行分析。 关键词:铁路交通运输行业;国民经济;地位;作用 铁路是国家重要的交通设施,是交通运输系统的骨干企业,是关系到国民经济发展的重要因素。其对国家的政治领域、经济领域、文化领域及国防建设与发展都起着重要的作用。与水路交通运输行业、公路交通运输方式、公路交通运输方式、航空交通运输方式及管道交通运输方式相比较,铁路交通运输方式具有速度快、运量大、成本低、适应性强等优点。现阶段,我国国民经济发展的关键物资的运输,主要靠铁路运输来承担,在国民经济中,铁路交通运输行业有力的发挥着其特有的地位与作用。本文就铁路交通运输行业在国民经济中的地位与作用展开分析。 一、铁路交通运输行业的发展优势分析 1.适应性强。依靠现代科学技术,铁路几乎可以在任何需要的地方修建,可以实现全年全天候不停地运营,受地理和气候的限制极少。并且,铁路运输具有较高的连续性和可靠性,而且适合长途运输和短途运输各类不同重量和体积的人和物的双向运输。 2.运输能力强。铁路是大宗、通用的交通运输方式,能承担大量的货物和人的运输。 3.运送速度快。铁路的运送速度一般为200―400公里每小时以上,公路与水运的运输速度与此相去甚远。因此在速度上高速铁路的发展前景是很广阔的。 4.运输成本低。铁路交通固定资产折旧费所占比例较大而且与运输距离长短、运量的大小密切相关。运距越长、运输量越大,单位成本越低。 5.安全系数大。随着先进技术的发展和在铁路运输中的应用,铁路输的安全系数越来越大。大部分国家的铁路运输行业广泛采用了电子计算机和自动控制等高新技术,安装了列车自动停车、列车自动控制、自动操作、设备故障和道口故障报警等装置。这些先进技术的应用有效地提高了铁路的安全性。 6.环境污染程度低。交通运输业在一定程度上破坏了自然环境的平衡,而其中对空气和地表的污染最为明显的是汽车运输,相比之下铁路运输对环境和生态平衡的影响程度较小,特别是电气化铁路,对环境的破坏更是大大的减小了。 二、铁路交通运输行业在国民经济中的地位与作用概述 (一)从物质生产的角度分析 铁路运输行业是我国国民经济的先行企业。大型国有企业物质生产的运输,包括物质生产过程的运输,物质流通过程的运输都需要铁路的帮助,以便进行物质材料和设备的运送。否则,极有可能会产生待料、停工和待运情况。因此,工农业物质生产的发展,首先要有铁路运输的发展,其所特有的运输方式是其他运输方式所无法比拟的。铁路交通运输行业在建国50多年来,一直都是我国国民经济发展的关键物资,包括炭、石油、钢铁、木材、粮食、化肥等的运输主体,它的发展直接关系到国计民生大型国企的存亡。据相关调查数据统计,根据2011年数据,全国铁路货运总发送量完成393263万吨,同比增加28992万吨,增长8%。其中,全国铁路煤炭运量完成227026万吨,石油运量完成13552万吨,粮食运量完成9946万吨,化肥及农药运量完成8666万吨。这四项货物运输占铁路总运输量的近7成。这些促进国民经济发展的重要物资中,只要其中的一样物资运输量达不到发展需求,都会对国民经济运转产生严重影响。 (二)从人民生活的角度分析 随着我国经济的快速发展,能源也越发变得紧缺,铁路交通运输的作用也愈发重要。随着铁路交通运输行业的发展,铁路与人民群众的生活已经变得密不可分,这充分说明了铁路对城市经济发展,对人们出行方便,在社会的地位和作用是不可估量的。我国是人口大国,其中土地、能源、环境等问题日益突出,已经逐渐演变成制约社会经济发展的因素。我们可以借鉴世界发达国家私家车极度发展所带来的交通拥堵、交通事故、环境污染等负面问题,并从我国资源有限、客货运输强度大的具体国情出发,更多地发展铁路、引导人们更多选择铁路运输方式是减少资源占用的有效方略。据2013年的数据统计,全年全国铁路完成旅客发送量21.06亿人,旅客周转量10595.62亿人公里,比上年分别增长10.8%和8.0%。其中,国家铁路完成20.75亿人,10550.32亿人公里,分别增长10.7%和8.0%。全国铁路完成货物发送量39.61亿吨,货物周转量29031.61亿吨公里,比上年分别增长1.7%和0.2%。其中,国家铁路完成32.16亿吨,26702.85亿吨公里。一系列的数据说明了铁路交通运输行在人民生活中都占有重要的地位。除外,铁路还能为国民经济持续快速协调健康发展提供可靠的运力支持,加快铁路交通运输行业的发展,对于建设资源节约型、环境友好型社会,促进国民经济可持续发展具有重要的意义。铁路运输关系人民群众生命财产安全和生活质量,加快推进铁路现代化,才能在交通运输中充分体现我们党以人为本的价值追求,促进社会和谐。 (三)从社会发展的角度分析 铁路交通运输行业在促进社会发展的历程中有着非凡的作用:首先是在铁路建设时期,铁路建设可以带动钢铁,水泥等行业发展,提高社会人士就业率,促进社会发展;在铁路建设竣工后,铁路交通运输能够对地区交通状况进行改善,拉动地区经济发展。路通才能财通,有路物资才可以流通,流通了才会产生价值,这样才能促进社会的经济发展。例如偏远地区有很多的自然资源,如果没有铁路就运输不出来,就不能产生经济效果,发挥自身的作用。其次,铁路是国民经济发展的重要连接纽带,可以有效连接各大各大经济区域之间、城乡之间的经济发展,随着近年来铁路运输行业的发展,城市与城市之间的距离大大缩近,城市周边的产业也取得了进一步发展。由此可见,铁路交通运输行业的发展,有利于促进区域、城乡协调发展,加快发展铁路,对于促进国民经济可持续发展具有重要的意义。 三、结语 铁路交通运输行业是国民经济的重点战略产业,是国民经济的重要基础设施,是制约社会经济与社会发展的一个重要因素,在国民经济中有着特殊的地位与作用。必须要全面促进铁路交通运输行业的发展,才能保持国民经济的持续、稳定、协调发展。
数据存储技术论文:网络数据存储技术分析及应用研究 【摘要】 计算机科学技术的快速发展同时也带动了网络数据存储技术的蓬勃发展,网络数据存储技术作为一种重要的数据存数技术,被广泛的应用在多个领域。不断发展和改进网络数据存数技术,推动网络数据存储技术的快速发展。本文分析了传统网络数据存储技术的分析和应用和现代化网络数据存储技术的分析和应用。 【关键词】 网络数据存储技术 分析 应用 数据存数作为计算机系统中一个独立的模块,网络数据存数技术的发展目标是高智能化、低成本化,通过深入分析和研究网络数据存储技术,不断地进行改进和完善,使网络数据存储技术更加强大和安全,推动网络数据技术的快速发展。 一、传统网络数据存储技术的分析和应用 1、SAN。SAN是一种计算机存储区域的数据存储技术,将计算机网络服务器和存储设备联系起来,服务器使用SAN接入网络系统[1]。SAN存储区域基于LAN层次一下,是一种高效的存储网络,利用SAN数据存储技术,可以有效地缓解大容量数据传输对计算机网络的影响,能够优化大容量数据的分配。但是这种技术在日常的应用中操作性较差,在维护和构建SAN架构时,技术人员必须具有丰富的操作经验和专业知识积累,再加上SAN技术的网络互联装置价格昂贵,增加了这种技术的运行成本,使得SAN技术难以发展和普及。 2、DAS。DAS是一种和计算机网络直接相连的数据存储技术,它利用SCSI接口或光纤通道将网络服务器和存储设备直接相连,这种直接相连的数据存储技术,系统的运行成本相对较小,被广泛的应用在计算机网络集群环境中,具有良好的扩展性。例如,计算机网络中的服务器分布比较分散,利用普通的网络数据存储技术进行连接在技术上有很大的困难,这时可以利用DAS技术。但是这种技术最大的缺点是不具有共享性,需要计算机网络系统中每一个客户终端配置一个单独的服务器,给网络的管理存储维护带来了很大的难度,服务器一旦发生故障,存储数据信息很难进行恢复,网络数据存储的容量空间难以进行拓展,在这种背景下,网络数据存储技术的普及受到了很大程度的限制。 3、NAS。NAS是一种计算机网络系统中重要的数据存储附加技术,计算机网络数据存储附加技术能够直接将计算机磁盘序列和计算机网络系统连接起来,NAS技术的服务器主要由计算机存储硬件和计算机操作系统共同组成[2],在应用过程中,具有很强的拓展性,并且SAN技术和计算机网络互联的设备价格相对较低,安装操作简单便捷,具有可靠、安全、高容、高效等特点,被广泛的应用在法律环境、电子出版以及图像教育等领域,这些领域都对于数据存储容量有着很高的要求。与此同时,NAS技术的网络协议开销较大,在数据文件访问过程中,NAS技术很难适应高访问速度的网络应用,例如计算机网络数据库的存储应用,NAS会占据大量的带宽,并且NAS难以兼容多种不同存储设备,无法对设备进行统一的管理和控制,这样就限制了NAS技术在某些领域的应用。 二、现代化网络数据存储技术的分析和应用 1、云存储。云存储技术是依托云计算应用技术发展而来的,云存储技通过计算机网络中的相关软件将多种存数设备集合和联系在一起,协调运行和工作,充分运用了网络技术和集群应用等功能,实现了对外的数据存储和业务访问等功能。云存储是电子信息时代的一种非常具有代表性的存储技术,和其他的网络存储技术相比,不仅具有很大的价格优势,有效地降低了计算机网络系统数据储存的运行成本,还提高了计算机网络数据存储的拓展性和灵活性。 2、OBS。OBS是一种基于计算机应用对象的网络数据存储技术,其包含着存储属性可拓展的数据存储容器和存储长度可变的存储模块[3],是一种重要的组织逻辑方式,能够提供多种类似于文件的访问方式,如文件的关闭、读写、打开等,OBS数据存储技术融合了SAN和NAS技术的优点,利用计算机网络系统统一的对象接口,有效地提高了网络数据存储技术的拓展性,提高了计算机网络系统的运行性能。OBS技术最主要的特点就是将计算机网络系统中相关的物理数据存储图标放置在系统的存储设备中,当前OBS技术是计算机网络数据存储领域关注的重点技术,其较强的拓展性和高性能,使得OBS技术广泛的应用在计算机网络数据存储领域。 三、结束语 无论是传统的网络数据存储技术还是现代化的网络存储技术,都需要不断地改进和发展,不断提高网络数据存储技术的可靠性、安全性和拓展性,推动网络数据存储技术的广泛应用。 数据存储技术论文:基于云技术的分布式实时是数据库高性能数据存储检索机制探析 云技术是当前先进的技术,把实时数据存储检索技术以云技术结合起来创新实时数据库高性能数据库存储检索机制是今后未来发展的必然趋势,加强对这一趋势的研究有重要意义。本文将以云计算技术为基础,通过分布式通讯服务平台结合应用需求来重点研究数据存储和数据检索机制。 【关键词】云计算 数据库 存储 检索 随着信息技术的快速发展,数据存储和处理技术也随之取得了快速发展。云计算技术也应运而生。与传统的数据处理方式相比基于云计算的分布式高性能数据库优势更加明显。基于云计算分布式实时数据库能够实现数据的永久存储,同时它还能够尽可能地在同一地点处理数据,这样可以有效降低数据传输时间的消耗。 基于云技术的分布式实时数据库能充分利用高性能广域网络。这种挂数据库主要是通过数据流的形式来对存储云中的数据来进行专业化地处理,通过这种方式定义的计算函数就能够对存储云所管理的刷数据进行有针对性处理。 1 云计算技术介绍 研究分布式数据库高性能数据存储检索机制,首先就需要掌握云计算技术。了解云计算技术是研究的重要前提。近些年来云计算技术获得了迅猛发展,依托于云计算技术本身的产品也获得了较快发展。云计算技术主要是将效用计算、网络存储、网格计算以及负载均衡等领域进行综合而形成的一种专业性技术。 通常情况下云计算技术本身包含海量数据的分布式存储技术、分布式实时事务提交协议、网络动态路由与负载均衡技术、事务实时调度机制等核心技术。这几种技术对于分布式实时数据库的构建具有重要意义。 2 分布式实时数据库的框架 分布式实时数据库是云计算技术与实时数据库技术深度融合的产物,该数据库主要是通过计算机集群来进行构建。该数据库具有可扩展、系统性、可靠性、可维护性高等特点。负载均衡、事务调度、冲突处理、数据存储等是其主要内容。分布式实时数据库主要是通过分布式通讯服务平台的客户端结构接入到该平台中的。某个节点在接入分布式应用服务之后就可以实现与同样服务的其他节点的有效连接。 多台数据服务器的数据存储,检索组件则是通过接入平台结成一个统一的数据存储以及数据检索服务来向外提供服务的。这样一种服务机制实际上打破了原来那种单台实时数据处理服务器的孤岛。对于数据的查俊则是用平台接口把客户端同服务平台连接起来实现的。 3 分布式实时数据库存储机制 针对基于云计算分布式实时数据库存储机制的设计,重点是要在规模动态调整能力、数据一致性、分布式冗余存储等方面来进行调整和设计。在实际设计过程中必须要能够达到以下目的:一是适当增加服务器节点从而实现系统并发处理能力,最终提升数据存储容量。二是系统数据存储的实时性和高可用性得到增强。三是实现高效的数据备份冗余,从而来有效避免数据读写失败情况的出现。有的条件下甚至是可以用一致性维护机制来保证备份数据的一致。四是服务器节点可崩溃,恢复以及在线加入。 存储云结构主要是由主管服务器、安全服务器、客户端以及从属节点等构成。这些设备在系统中承担的功能各有不同。主管服务器主要是维持系统内的元数据,提供目录服务、响应用户请求、控制从属节点运行等。从属节点主要指的是那些存储数据的文件,这些节点通常是基于存储云客户端的请求而需要处理数据的节点。从属节点一般只接受主服务器的指令,客户端、从属节点的关系以及从属节点之间的关系则主要是由主节点来进行协调。 存储云结构能够实现高速缓存数据连接,这样就能够有效改变同一队节点间,数据传输需要多次连接的现状。该系统的安全机制主要是通过存取控制列表来实现的。存储云结构中的数据需要由存取控制列表来进行控制,客户端IP地质也需要在服务器内部。数据的组织和处理是按照以下方式来实现的:在存储云结构中每个数据文件一般都附有一个索引文件,数据文件和索引文件都存在与相同节点中。复制数据文件的同时,牵引文件也将会被复制。索引文件本身包含每个记录的起始地址以及末端地址。那些没有索引文件的数据文件则主要是通过文件为单位的方式来进行处理。此时就需要通过特定函数来解析以及提取数据。 数据服务器在加入分布式通讯服务平台之后就会形成一个分布式系统整体,服务器节点加入之后就可以通过平台来转发数据并进行备份。在存储云结构中点歌服务节点只需要关注自身的数据接手法以及存储。通过该结构能够实现单个节点数据处理同复杂分布式架构逻辑的分离。这对于最大程度利用实时数据库存储技术具有重要意义。 4 分布式实时数据库检索机制 高性能数据检索具有明显特点,它的查询耗时和结果正确率是影响数据库性能的重要指标。分布式实时数据库检索机制有以下几个特点:一是数据最终的一致性。通常情况下数据在同步完成之前,数据备份之间往往存在不一致情况,此时系统通过一致性维护机制就可以实现数据的最终一致性。二是数据一致性修复。系统中数据一致性恢复主要是通过数据一致性对比、修复机制来实现备份数据间的一致性,从而最终达到分布式的最终一致性。三是查询的一致性等级。所谓查询的一致性等级主要指的是用户指定查询结果的一致性等级。对于那些一致性要求较高的一般四通过数据点的主备份节点来进行查询处理,对于那些一致性要求不高的请求则是要尽可能降低数据检索耗时。 分布式数据查询,按照查询位置不同可以分为当前节点数据查询和备份节点数据查询两种情况。针对备份节点的数据查询主要是通过当前节点数据查询来实现的。本地节点数据查询本身又可以分为实时数据查询和历史数据查询两种方式。历史数据的查询则可分为存档缓存查询和磁盘数据查询。 云计算技术是当前一种先进的信息技术,这种技术在分布式实时数据库中的应用是时展的必然要求。在今后应该不断加强云计算技术的研究。本文首先分析了云计算技术,而后分析了分布式实时数据库的总框架,之后重点分析了存储结构和检索机制。基于云技术的分布式实时数据库中数据存储和检索是其中的重要功能。加强这两方面的研究有重要意义。 数据存储技术论文:XML技术上的数据存储技术分析 【摘要】 XML的良好的可扩展性和能够进行自我描述的特性使得它的应用范围越来越广泛,本文将对基于XML技术的数据存储技术进行总结与归纳,整理出不同数据存储技术的技术特征与要点。 【关键词】XML数据存储 Web应用的发展带动了XML技术的发展,XML已经成为了网络上的数据交换标准中的一种。XML技术的发展与其优秀的数据表达能力有关,它可以用来表达各种不同类型的数据,有鉴于此,XML数据存储技术对发挥XML数据表达特性非常重要。目前常见的XML的数据存储方式主要有三种,分别是文本文件方式、关系数据库方式以及面向对象数据库方式,本文将分析这三种存储技术的特点。 一、 文本文件方式 XML文档本质就是文本文件,所以以文本文件方式进行数据存储是最为常见的XML存储数据方式,这种方式存储的数据可以直接使用文本编辑工具查看,非常易于参看与修改。使用文本文件方式存储数据并不意味着只能存储文本,此种方式同样可以存储二进制数据,也就是能够存储任意数据,只是数据不能以一种直观的展现方式呈现,需要其他的工具支持。 XML文档一般是通过DOM或者是SAX等接口进行存取,应用这些接口可以很方便的管理XML中存储的数据。实现XML文档操作接口的商业产品有许多种,也可以自行实现接口,针对性的提升XML数据存取性能。 应用文本文件方式进行数据存储的优点: * 方便查看与修改,对于一些轻量级XML文档,可以直接使用各类文档编辑工具进行编辑。 * 操作简单,可使用相关接口方便的对数据进行存取,不需要对原始数据进行处理。 由于XML存储数据的结构是半结构化式,所以以文本文件方式存取数据存在着一定的局限性,对于结构复杂的数据难以清晰、准确的操作。 二、 关系型数据库方式 XML文件存储的数据是半结构化式的,在实际工程中,所用到的数据往往需要关系型数据库的支持,为了达到将XML文件中存储的数据作为关系型数据库使用的目的,通常在XML文件和关系型数据库中添加一个映射层,它将承担对XML文件数据的存取任务,同时也承担为数据库提供数据以及映射数据库数据到XML文档中的任务。 映射层的工作流程可以分为以下四个步骤: 1) 提取XML文档中的数据,按照映射规则组织数据,生成可以供关系型数据库使用的模式。 2) 依据填充规则将数据向关系型数据库中的表中填充。 3) 将XML查询方式转换为数据库使用的SQL查询方式。 4) 将关系型数据库的数据重新转化,写入XML文档。 这种数据存储技术最为关键的部分是映射层,映射层的工作中最为重要的部分是将XML文件这种文档结构映射为关系模式的任务,映射策略的优劣对整体性能有着至关重要的影响,按照映射策略的不同,可以分为模型映射与结构映射。模型映射的策略是建立数据模型,根据模型的特征先行定义出一个关系型数据库模式,无需模式文件的帮助。而结构映射是依靠如Schema等模式文件的帮助,完成到关系模式的转换,整个过程中无需定义关系模式。 三、 面向对象数据库方式 除以上两种较为常见的方式外,还有面向对象数据库的存储方式。与关系数据库相反,这种方式中将数据库作为底层存储者,将XML文档作为一个对象、作为数据的载体,存储在数据库中。 在XML文档与数据库映射过程中,一般情况下需要Schema或者是DTD的辅助,XML文档中的元素对应数据库中的类、元素属性值对应列,元素与元素之间的关系对应数据库中类于类的关系。 在将XML文档映射进面向对象数据库中时,具体步骤如下: 1) 依据XML文档创建DOM树,按照先树根后树叶的方式进行遍历搜索。 2) 对搜索到的元素进行校验,提取元素信息。 3) 将得到的元素填入面向对象数据库中对应的对象的相应域中。 当从数据库中提出数据,重新映射为XML文档时,具体步骤如下: 1) 提取数据库中的对象,并生成XML文档中的对应元素。 2) 将对象的数据域映射为元素的属性值,写入XML文档中。 3) 遍历对象里的子对象域,重复进行步骤1和2。 4) 将所有的对象转换完成后,封闭根元素,结束映射。 这种存储方法可以方便的建立起XML文档中所携数据的对象模式,通过面向对象数据库对数据进行结构化操作,有着较出色的存储效率。 四、 结束语 正是因为XML的应用范围广泛,不同的应用方向对数据的存储要求不同,所以XML有多种数据存储技术,文中提到的数据存储方式是较为常见的几种,每种都有自己的特性,究竟使用何种存储手段取决于具体的使用需求。 数据存储技术论文:Web多媒体数据存储技术应用研究 摘要:讨论了Web多媒体数据的存储方式,重点研究了图片文件在SQL Server 2005中的存储方法,并实现了利用对二进制数据文件的读取及显示方法,最后讨论了其他多媒体文件存储方式所需要考虑的多方面问题,为Web应用中多媒体数据存储提供了参考。 关键词:数据库;多媒体数据存储;SQL Server 2005;web应用 早期因特网浏览器仅支持文本,甚至被限制为单一颜色的单一字体。随着Internet的快速发展以及网络传输率的提高,人们对Web上的媒体需求越来越多,文本、书籍、图片、音频、视频等各种各样的多媒体资源目前在浏览器中已经得到了很好的支持。 在Web应用程序开发和使用过程中,有相当多的场合需要使用多媒体内容表达程序,因此对多媒体的数据进行存储就显得非常重要了。例如在人事管理系统中,需要存储员工照片、扫描并存储员工学历证书获奖证书并能够通过应用程序显示。又如在教学资源管理系统中,需要存储文字资源、图片资源、课件资源、音频资源及视频资源以供查阅。再如在多媒体论坛上,需要由用户上传多种多媒体资源,包括图片、声音、视频等。 在web应用程序中引用的多媒体资源存储方式一般有两种方式,一种是存储文件到指定路径下,将文件与应用程序的相对路径以及文件名存储到数据库中,数据库中存储的内容相对较少。这种存储方式的特点是数据读取比较容易,但是对数据管理不方便,多媒体的信息完全暴露在机器设备之上,信息容易被删除、修改或者替换,数据的安全性和可靠性得不到保证,这种方式不利于保存重要的媒体信息。另外一种就是把多媒体信息直接保存在数据库中,保证了数据的一致性和安全性,这也是目前多媒体数据库的发展趋势,但这种方式的数据读取比较麻烦,因为一般多媒体数据都是以二进制的数据存储方式存储在数据库中,需要通过第三方的工具来完成数据的存储和读取。该文主要研究以多媒体数据库实现图片的二进制存储和读取方法,并比较其他类型多媒体文件存储方式的应用。 1 SQL Server 2005数据表的建立 1.1数据类型选择 图片数据要存储在数据库中实际上就是用二进制数据的形式将图片数据存储在数据库中,需要使用的时候利用二进制读取方式读取文件。在SQL Server 2000中,有Image、Binary和varbinary三种数据类型可以用来存储二进制文件。在SQL Server 2005中,有Image、Binary、VarBinary(n)和VarBianry(max)这几种数据类型都能够用来存储二进制数据。初学者一般都会选择Image这个数据类型来进行图片存储,这是由于该数据类型名称的误解,Image数据类型的文件大小可变,最大可存储2GB的文件,若系统需要高精度的图片存储,对于该数据类型无法存储大容量的图片数据。虽然该图像数据类型也包含在SQL Server 2000、SQL Server 2005和SQL Server 2008之中,但微软称,目前还保留Image图像数据类型是未来向下兼容的需要,但在将来某个时候可能就会将其舍弃,因此对于图片存储Image数据类型建议尽量少用。Binary数据类型要求固定的数据长度,最大长度可达8000字节,对于系统中要存储不同图片来说是不理想的。VarBinary(n)数据类型其文件大小可变,最大长度可达8000字节,对于文件较小的图片来说可以使用。而VarBianry(max)数据类型其文件大小可变,不限文件大小的上限,对于系统中有大容量的图片来说该数据类型是非常合适的。 2 存储图片到SQL Server2005的实现 2.1二进制数据的插入 2.3.2 建立上传数据后台页面 1)主要实现方法分析 上传数据页面的主要功能是先启用数据缓冲区,获取图像文件的路径和文件名,若文件大小不为空数据,建立文件流对象,然后用二进制读取方式将图片文件读取到缓冲区中,最后连接数据源生成记录集,建立参数插入新纪录。 3 读取图片并在web中显示 显示存储在数据库中的图片文件首先需要把数据库中的二进制数据转换为计算机内存中的二进制流,然后再把内存流的数据转换为图像数据,最后把图片放到页面中显示。 3.1读取图片数据流程 从数据库读取图片数据的流程如下: 4 其他多媒体文件存储方式分析 在考虑存储各类多媒体文件方式的时候,我们需要从多个方面考虑,来选择合适的存储方式。 1)性能方面要求:二进制对象对性能要求并不高,如果多媒体文件对性能要求较高,特别是视频流之类,那么将多媒体文件保留在文件系统中会比二进制文件存储会获得更高的性能。 2)数据大小要求:如果需要经常检索二进制对象,文件大小又非常大,比如大型的视频文件,那么利用文件系统来检索和读取的效率比从SQL Server显示和读取的效率更高。 3)安全性要求:二进制对象是存储在SQL Server中的,可以通过常规的数据库访问方式来管理其安全性。但如果文件存储在文件系统中,那么其安全性就相对要低,需要考虑用其他的代替方式来进行保证其安全性,例如增加安全性软件,安全性管理机制等。 4)客户访问方式:客户对数据库的访问方式也会直接决定多媒体文件的存储形式,若数据库采用ODBC方式连接,那么对于大型的视频流存储可能会出现连接超时或连接失败的情况。因此ODBC的连接方式下建议采用文件系统来进行存储,以免对web应用产生影响。 5)碎片处理:如果需要经常对二进制文件对象进行修改操作,又或者文件非常巨大,文件系统处理碎片的能力高于SQL Server,这种情况下利用文件系统存储会比较优越。 6)事务控制:如果web系统需要进行事务控制,那么利用SQL Server内置事务解决方案能更好的处理事务控制,比文件系统要更好的得到事务的控制及各类事务处理机制。 在分析多媒体数据存储方式的时候,不能够单一的只考虑某一方面的问题,应该从多个方面来进行综合性考虑,特别是大文件视频流或音频流文件,处理起来比图片要更复杂,要考虑的问题更多,应该根据实际应用的需要进行选择。 5 结束语 本文通过对Web下多媒体数据存储技术进行研究,分析了多媒体数据存储的两种情况,重点讨论了BLOB文件存储方式存储图片的方法,并实现了在SQL Server 2005中建立数据库存储图像的过程,利用查询T-SQL查询数据的方法,并介绍利用实现图片存储、读取并在web中显示,实现了在web中图片存储的主要技术。最后讨论了其他多媒体文件存储时要考虑的问题,包括性能、数据大小、安全性要求、访问方式等多方面的建议,从而对其他web系统中各类多媒体数据的存储提供有效的参考。 数据存储技术论文:数据存储安全隐患及其防范技术 摘 要:随着计算机网络技术在人们的日常生活中的广泛应用,计算机数据存储安全技术已经引起了国内外学者的广泛关注。本文通过相关参考文献的阅读分析,对计算机数据存储安全技术进行了比较深入的研究,有助于人们对数据存储安全的认识,对于计算机网络数据的维护具有一定的指导作用。 关键词:数据存储;计算机;安全广泛 随着计算机网路信息技术的不断发展,为了便于实现人与企业之间的信息交流,网络之技术已经深入到企业发展的过程之中,所以网络安全问题已经成为信息安全领域的关键问题。本文通过相关参考文献的阅读分析,对计算机数据存储安全技术进行了比较深入的研究,有助于人们对数据存储安全的认识,对于计算机网络数据的维护具有一定的指导作用。 1 影响计算机数据存储安全的软件与硬件因素 1.1 硬件因素分析。影响计算机数据存储的物理因素主要包括以下几个方面:(1)自然因素,随着现代信息技术的不断发展,计算机网络已经成为人们日常生活不可缺少的一部分。对于计算机而言硬盘中存储着很多人们日常生活所需要的数据信息。在计算机网络运营的过程中,会因为可能的各种自然灾害导致了数据传输线路的中断,将会造成各种数据的丢失。(2)网络硬件方面,随着计算机网络硬件技术的不断更新换代,,但是数据的增长量却会呈现出爆发性的增长,结果导致了目前的数据存储硬件无法满足实际的存储需要。所以要对存储数据的硬件技术进行优化升级,能够满足对数据存储的需求。在过去的网路传输中由于设备的老化,导致了数据传输的速度较慢,网络数据传输的延迟时间较长,导致了数据传输的崩溃,造成了数据的丢失。(3)数据的操作失误,数据管理人员无论在进行怎样的软件操作时,都有可能会出现数据管理操作失误的情况,有一些不良的操作会导致数据系统的安全性受到很大的冲击。 1.2 影响计算机数据安全的软件因素。影响计算机数据安全技术的软件技术主要有以下三个方面:(1)电磁波的辐射,在计算机存储的各种数据在一定程度上会被电磁波带出,非法分子通过使用一些无线数据接收器,就能获得相应的数据信息;(2)网络安全因素:计算机网路使得各个电脑硬盘内存储的数据实现了共享,在用户与主机之间以及用户和用户之间将会出现大量的漏洞,使得计算机存储的数据遭到了黑客的攻击;(3)现代计算机网路在运营的过程中虽然有防火墙的作用,但是防火墙目前由于存在狠毒偶的漏洞遭到了很多计算机病毒的入侵。这些病毒程序是可以通过网上下载以及电子邮件和盗版光盘的形式潜入计算机网络。 2 计算机数据存储安全防范技术 2.1 数据存储安全的物理防范措施。目前比较常用的物理防范措施主要体现在以下几个方面:(1)数据备份,原始数据一旦丢失以后,那么应该按照原始的副本进行原始数据的维护。当前比较经常使用的数据本分技术有快照技术、数据镜像技术、Raid技术以及云共享技术。一旦遇到自然灾害或者是人为的破坏数据,可以通过上述方法实现数据的恢复。(2)数据安全删除技术,随着最近几年数据恢复技术的不断发展,在计算机上通过操作系统对文件进行删除已经变的不再可靠,如何实现有效的对信息进行清除对计算机的数据安全威胁,去除计算机上有用的信息,正在成为当今信息安全领域的新的研究热点。所谓的数据安全删除就是指对删除数据的恢复过程进行破坏,使得比较重要的数据一旦删除以后,就无法进行恢复。尤其是对于企业的发展而言,一些比较敏感数据的删除是十分必要的。众所周知高级格式化无法对数据内的数据信息进行覆盖处理,因此也不能叫做安全处理。 2.2 软件安全对策分析。计算机操作系统安全识别的策略主要体现在以下几个方面。首先尽量使用安全性比较高的网络操作系统,关闭一些不经常使用以及存在安全隐患的应用程序。对于一些有用的信息进行加密处理,在文档的打开以及读写设施方面应该有口令登录设置。在网络应用系统的安全设置方面应该尽量不要开放陌生的网络端口。在上网建设方面,加强身份登录口令的认证,确保用户上网的合法性。充分维护系统上网的日志功能,对用户的网络信息访问进行信息记录,为日后的审查作为依据。 2.3 数据传输安全策略分析。数据的传输安全因素通常包括两个方面,数据的发出端A,数据的接收端B,数据的传输通道。在数据传输的过程中通常会有两种情况导致传输数据的丢失。一种是非法用户对数据的发送端和接收端进行更改,获得需要的数据;另外一种就是非法用户在数据传输道路上进行数据的截取。 针对网络数据传输中的安全问题,可以采用以下两个方面的安全策略,首先使用数据加密技术对数据进行加密,为数据的传输提供一个安全的通道;其次利用公共密钥和数据证书对用户段和服务器进行身份验证。现在比较常用的数据加密技术主要有对称密钥加密、非对称密钥加密以及hash加密三种。网路数据的存储的实现过程主要是通过服务器中的数据备份来实现的。为了结局数据安全的可靠性问题,可以将风险分散到两个服务器上,从而保证整个网络数据系统的安全性。 3 计算机数据存储技术安全防范技术发展趋势 3.1 未来数据的存储介质发展的趋势。随着数据存储技术的不断发展,人类已经进入了大数据时代。谷歌公司每天要处理数据的量达到了20000TB。为了保证这些信息的安全性,分别存储在4800个硬板之中。目前很多科学家开始研究新的存储介质。2007年日本科学家发现了细菌DNA存储技术,存储的数据时间可以达到上千年。这种存储介质的主要优点为存储密度比较大,一个DN段里含有无数个碱基对;其次是DNA存储数据的体积比较小,一个碱基序列只有原子的大小。研究发现,1克DNA能够存储的数据达到700TB,DNA存储介质的体积只有一滴水珠的大小。 3.2 未来计算机数据存储的安全技术。在目前的学术界数据的安全存储技术已经引起了广大学者的注意。具体的研究方向主要分文数据的机密性、完整性以及可用性三个方面进行展开。比如可以通过在客户端安装数据加密技术使得客户有一定的访问权限来直接提取客户端的数据。另外虚拟专用网络技术也是目前比较常用的数据安全技术。这种技术的特点就是把数据传输的通道进行加密,然后将这种数据通道从公共网络中分离出来,从而使得数据信息能够得到有效的保护。也就是路由器数据过滤技术和隧道技术,路由器数据过滤技术就是将流出的IP数据包使用路由器进行动态监控。 4 结束语 本文从实际应用的角度阐述了计算机数据存储安全隐患及其防范及技术。首先结合相关参考文献,分析了影响计算机数据存储的物理硬件因素与逻辑软件因素;其次从数据物理存储安全、软件防范以及数据传输三个角度对数据存储安全技术进行了深入的分析,最后探讨了未来计算机数据存储介质和安全防范技术的发展方向。因此只有采取多种技术手段,从系统的角度进行分析,才能从根本上维护计算机数据安全与网络稳定。 数据存储技术论文:基于云计算环境下的数据存储技术分析 摘 要 随着我国经济的快速发展,信息技术也取得了重大突破。在网络时代里,人们越来越关注科技的进步,以及科技发展带来的更加便捷的应用。云计算自提出以来,得到了业内众多学者的深入研究,作为未来计算机技术发展的一个重要方向,云计算有着独特的优势与潜力。做好云计算环境下的数据存储关系到云计算技术更好的应用。文章首先对云计算及云存储进行简要阐述,其次就如何在云计算环境下构建数据存储体系进行探讨,最后分析了数据安全性。 关键词 云计算;数据存储;分析;计算机 近年来,云计算越来越多的出现在大家的视野里,人们给予了云计算极大的关注。云计算会代替传统的计算机算法,这一理论也被认为是未来发展的必然趋势。在传统的模式下,工作人员为了使信息进行交互,一般都会在本地进行数据的存储和处理。为了更好的保证数据调取的稳定性,企业需要购买各种硬件、软件基础设施,而且还需要对这些设施进行维护。但是由于存储和处理的数据量在不断的加大,所需要的存储空间就越来越大,这样就会大大提高企业的成本。但是这些并不是企业需要直接面对的,为了完成他们需要完成的业务,却不得不为此投入大量的成本。 随着计算机技术,信息处理技术不断的发展,人们可以不用把大量的数据技术放在自己的计算机上,可以放在别人的计算机上或者是远程的服务器上,因此企业就不需要投入大量的资金购买存储设备,完全可以通过互联网根据自己的需求找到存储在远程设备上的数据,于是云计算初步模型就出现了。 1 云计算与云储存 1)云计算。在互联网的技术条件下提供了云计算的一种技术形式,云计算可以提供动态变化的能够伸缩的并且以虚拟为特点的计算模式。“云”就是一种比喻,是一个抽象的概念,实际上是计算机和互联网在起作用。 通过云计算把大量的数据都放在计算机上,这个计算机不是指本地的计算机,而是远程的服务器,企业可以根据自己的实际需求,对计算机的存储系统进行访问,企业可以把大量的信息资源都转换到客观应用上去。也就是说,计算机只是成为了一个简单的终端,不需要进行任何的计算或者是存储,直接把主机功能交给云端。 2)云存储。在云概念的基础上延伸出了一个新的概念那就是云存储,云存储与云概念十分相似,它以分布式文件系统以及网格技术作为基础,以集群应用,借助应用软件把计算机中的各种存储设备进行有效的集中,让彼此能够协同合作。它的功能就是对外提供相关的数据存储以及业务访问。本质上说来,对于当前存储模式的创新就是云存储。云存储也是特殊的构架服务,具体来说,一些广域网或者是互联网对于应用者来说具有透明性。相关的应用程序软件是云存储的关键之处,在存储设备之间进行有机的结合,通过这些有效的软件使设备与设备之间进行服务的转变。 2 构建在云环境下的数据存储体系 在实际操作的过程中,数据存储体系包括数据中心和云服务接口以及服务协议等,数据中心是在云环境下实现数据存储的基础,由存储管理、分布式文件体系和存储备份组成。云存储设备既可以是在企业的发展过程中所专门应用的存储设备,也可是PC,这个系统的设计依据的基础是客户机和服务器模式。经过检验这些确实可以完成大量数据的存储工作,并且效果也非常理想。 1)服务器的结构。云计算的组成部分中最重要的是存储服务器架构。在云存储体系构建之前,应该首先构建云存储服务器架构,这个可以根据架构技术来实现,这些架构技术是多样化的。在NAS这个文件存储系统中,每一个节点都是一个相互独立的个体,文件是这个系统中最小的单位。在集群中,如果文件可以完整的保留,那么其数据信息也会有效的保存在集群的特定的点上,文件虽然比较多,但是会被重新定义到一些另外的节点上,这样信息就显得太过繁杂了。在实践的过程中,人们可以发现,SNA作为存储系统的一块儿,如果有某一个文件发出请求,每一个节点都会对该文件的不同数据块进行访问,它能够有效的对用户的某一种需求进行及时的处理。这种存储结构比较适合在云服务器当中使用,它可以在一定的范围内进行扩展,而且传输的效率也比较高。 2)服务器之间的数据传递。在当前的存储系统的环境下,一些存储系统可以进行数据之间的传送协议,异构的平台之间的信息可以进行有效的资源共享。在计算机的网络系统当中,程序和数据库的优化问题是需要我们共同考虑的。在使用数据库的时候,存储过程是必不可少的,它提供了一种更加高级的特性。它可以传递一些函数或者是逻辑表达方式,这样就可以帮助程序人员来处理一些比较复杂的任务。它的存储过程也比一些别的程序快很多,如果存储的过程发生在本地的服务器上,那就可以减少在执行和操作过程中的宽带传输和执行命令的时间。数据库系统可以分页显示数据,执行一个命令会产生几万种结果,这些结果是不可能一次性的直接输出到客户端上,可以采用分页显示来解决这个问题。分页显示主要有两种,一种是在数据库的查询所匹配的记录一下子存储在内存储器当中。另一个是根据用户的需求,从这些匹配的记录当中显示指定的记录。这两者是有一定的区别的,前一种是把所有的记录一次性的写到内存里,再使用分页显示,后一种是指通过指定数量的查询互相匹配的记录然后写入到内存当中,接着分页显示。这个系统使每一个要求只需要返回一个页面的数据,效率大大的提高了。 3 关于企业的存储构建方案 1)商业化的云存储系统。在一些数据领域数据库已经研发出一系列的商业化存储产品,主要建立在云存储的相关理论基础上。一些最早就致力于云存储研发的公司推出数项拥有自主知识产权的存储技术,而且还提出了云存储系统的构架方案。从用户的角度出发,在相关协议下可以实现自身数据的存储和提取。可以提供一些简单的队列服务,在一些虚拟的主机之间信息可以互相发送好接收,而且一些支持的服务可以为用户提供专业的存储接口。一些公司希望他们提出的数据库分布式的编程环境,可以适用于本公司的具体情况,还可以适用于云存储的应用开发商提出的关于存储的一些应用服务,可以起到一箭双雕的作用。 2)构建企业自身的数据中心。对于许多大型企业来说,数据的安全性是最重要的,数据中包含着许多客户的信息,这些客户的信息一定不能泄露,泄露了以后就会面临重大的信誉问题,这个时候如果选择的是租用的云存储服务的话,企业许多的数据资料都需要存储在云服务提供的云数据中心,会面临一定的风险性,所以有一些大型的企业转向一些私有的云存储的云服务提供商提供的云数据的中心,借助这个存储设备也需要大量的资金投入,它是借助私云存储提供的存储设备以及冗余备份系统,所以这种结构并不灵活。作为企业可以选择混合云存储方案,可以把与之相关的关键性的数据作为首要的存储,存到私云存储当中,对于其它的一些数据就可以存储在租用的云存储当中,借用这种存储的方法可以实现存储效用利用的最大化。 4 云计算的环境下关于数据安全问题 为了保证数据的安全性能我们可以采用加密的方式,对于加密的方法有两种:对称加密和非对称加密。实践证明,对称加密的算法还比较成熟,所以应用的范围比较广泛,这种加密的算法、加密和解密都比较容易实现,所以广泛的应用于大量的数据传输,对于非对称加密来说,可以把传统的密钥分为公开密钥和私有密钥,把加密算法和解密算法分开控制,这样可以在计算方法的复杂程度上确保其的安全性。 1)关于加密。当想要对某一个数据进行加密的时候可以通过对称加密算法密匙生成器,通过密匙生成器来随机生成含有校验信息的密匙,再通过非对称加密算法对所包含的效验信息的密匙进行加密。这样就可以把密文统一打包以后发到用户端供用户们使用,这个密文是经过加密算法处理的。除这些以外,对于一些数据量十分大的用户的数据可以通过对称的加密算法对其进行加密。但是对于一些数据量用户较小的用户可以考虑对一些非对称算法进行加密,将这两种密匙和密文数据一块儿存储起来放到云存储中心,对于那些非加密的密匙以及解密的密匙仅仅需要进行保存就行。 2)关于解密。既然可以加密处理,那么就应该对密匙进行解密,这样密码的设立才会更有意义。在对数据解密的过程中,用户首先需要对对称加密的算法进行解密,这种算法是跟非对称加密相关的。这样就可以对密匙进行还原,然后,被还原的密匙根据对称算法对所提供的数据包进行解密,这样可以把所需要的文件进行还原。两种算法需要配合使用,这样才能最大限度的发挥各自的优点,避免某一种算法的不足导致文件不能安全的进行保密。我们的目的是对数据的安全进行保密,可以通过对称密匙对所有的数据进行加密也可以利用非对称密匙仅仅对一部分密匙进行加密。这两种算法互相结合,有效地解决了云计算中所面临的安全问题。 5 结束语 在云计算环境下的数据存储技术给人们带了许多的方便,释放了个人计算机终端的数据存储任务,优化了网络系统结构。云计算环境下数据存储中把对称密匙和非对称密匙结合起来使用,为云环境下的存储技术带来了一定的安全性。这是一种解决安全问题比较可行的方法。随着科技的不断进步,云计算环境下的存储技术一定会有更大的突破,实践应用也一定会更加广泛。 数据存储技术论文:分布式环境中数据存储技术的研究 摘要:随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,将大量数据进行分散存储和管理的方式已经得到相关行业的广泛认可,然而由此带来的弊端也随之产生,数据存储结构,存储环境的不同,以及数据并发处理等问题。该文针对如何在分布式环境中提高数据存储能力这一课题进行深入研究,对当前数据存储技术进行分析,对分布环境下数据存储的特性进行分析,总结出分布式数据库的设计要求,为行业内分布式数据存储能力标准化提供理论支持。 关键词:分布式;数据存储;数据库 1 数据存储技术的现状 近年来,随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,依靠先进的技术进行网络化办公已经成为现实。越来越多的企业、政府机构、社会团体借助计算机技术将业务主体进行科学的专项设计和应用,用户只需要少量的终端设备就可以对大量的数据进行处理和分析。另一方面,随着人们对互联网依赖程度的逐步加深,伴随“大数据”等新概念的提出和发展,产生的数据量也呈现爆炸式增长。新数据的产生和原始数据的不断积累,导致占用的存储容量越来越大。因此,如何扩展服务提供商器的存储能力已经成为当前科研领域的重要研究热点。 目前,能够有效提高数据存储能力的方式主要有两类解决方案。一类是新增硬件的方法提高存储能力。由服务提供商采购新的存储设备来拓展服务器的存储能力。另一类是在不改变现有硬件设备的条件下,服务提供商改善数据存储软件,优化存储信息的方式,通过分类和分解数据的形式提高存储能力。第一类解决方案存在明显的弊端,服务提供商的购买能力是有限的,无法从根本上解决难题。另一类目前已经得到国内外行业的普遍认可,各大数据服务提供商投入大量人力和物力,加快了数据管理软件的研发脚步,一系列的数据库产品营运而生,像Google Spanner,Cassandra,MongoDB,MySQL Cluster等[1]优秀的产品为分布式环境下有效的管理数据,优化存储提供了先决条件。 2 分布式环境下数据存储的应用特性分析 通过大量实践可以看出,对于大量数据的处理效率往往与数据本身的可操作性有着紧密联系,所以有必要对分布式环境下的数据应用特性进行合理的分析和总结。分布式数据库主要有以下三个特点: 2.1 数据库存储的数据在逻辑上是集中的,在地理位置上是分散的 分散的数据单元所在的物理位置是透明的,通过通讯线路和协议进行相互沟通。这点有力的说明分布式数据库存在数据的“分散性”。 2.2 用户对数据进行的任何操作都有一个统一的DBMS进行调度 用户不必关心数据的并发处理、副本调度等问题,即使局部数据单元发生数据故障,统一的DBMS仍可以进行调度和工作。这点有力的说明分布式数据库存在管理上的“集中性”。 2.3 用户对任何数据进行例如添加、删除和查询操作时,每个数据单元都各有一个小型的数据管理系统,都有各自的DBMS,多数处理就地完成 这点有力的说明分布式数据库存在操作上的“自治性”。 3 分布式数据库系统的设计 在分布式环境下,对于数据库的设计要求还没有统一的标准。该文通过总结和分析整理国内外相关资料,认为一个可操作的分布式数据库系统,应具备四个功能,如图1所示。 3.1 数据分发[2] 数据分发的建立打破了传统数据存储模式,它使物理上分散的数据单元成为逻辑上统一的整体,数据模块之间通过数据链路进行连接,通过形式统一的数据接口和协议进行通讯。合理的数据分发模块能够解决数据在远距离存储上存在的异构问题。 3.2 并行处理 由于数据存储过程中的分散性和自治性的特点,使得并发处理功能就显得尤为重要。并行处理问题发生的情况分为三种:时间并行,空间并行以及时间和空间同时并行。并行处理功能要求数据库要有很好的事务机制处理办法,提供有效的并发解决方案。 3.3 SQL解析 由于大量数据库管理系统和操作系统存在异构的特点,SQL解析功能就显得尤为重要。SQL的语句首先被数据库管理软件转化为ASCII码,然后由解析器分三个环节进行解析。首先是语法解析,通常会从数据字典、对象比较、游标等方面检查用户输入的语法是否存在错误;其次是语义解析,为用户输入的语句建立语法树,对语义中提到的程序、表、字段等方面进行检查;最后是执行语法过程,将操作结果进行打包后传递给DBMS。[3] 3.4 汇总处理 汇总处理的目标是从分散的数据模块中提取用户需要的数据,并进行必要的处理后呈现在用户面前,形成一个完整的、统一的大型数据库。 4 总结 分布式数据存储能够不改变现有硬件设备的条件下,充分利用现有资源为用户服务,为用户提供快速灵活的体验,同时可以减少投入,提高设备利用率。随着数据存储技术的不断发展和成熟,能够在不同领域中得到更广阔的发展。 数据存储技术论文:基于云计算背景下数据存储技术 摘要:改革开放以来,我国的社会经济得到了迅猛的发展。社会经济的进步,同时也推动了我国科学技术的发展。科学技术的发展,对于我国的社会经济也有相应促进作用。在所有的科学技术的发展中,要数计算机的发展最为迅速。21世纪是一个信息的时代,其中的典型就是计算机,随着社会的发展,各式各样的计算形式层出不穷,在这样一个更新周期短的时代趋势的影响下,在计算机领域出现了一种新型的计算形式,这种新型的计算机形式称为云计算。对于互联网模式,我们都不陌生,而对于云计算是十分陌生的。其实,所谓的云计算,指的就是互联网技术的升级,云计算这种新型计算模式的出现,对于现代大量的数据冲击来说是一个机遇,云计算中的数据存储技术也成为了计算机技术的重要的技术领域。 关键词:云计算 数据存储 技术 研究 云计算是一种现代的架构体系,这种体系主要是以服务作为其主体运运而生的。为了可以很好地区分云计算的服务方式,在计算机领域把云计算分为了两种最为基本的服务形式,这两种服务形式为云计算,以及云存储。云计算作为一种新型的技术手段被广泛的运用到现代的网络系统,以及现代的金融服务领域;作为计算机技术快速发展的一种形式的云计算,是一种以服务为主体的现代运用系统。为了能够在各种各样的环境下对计算机的数据进行相应的处理,就需要加入另一种服务形式,这种服务方式就是云存储。为了能够适应社会的发展需求,有必要对云计算进行更加深入的研究。 1 云计算,以及云存储 1.1 云计算 云计算是一种新型的技术形式,它通过向对象提供提供技术服务来实现的。云计算提供的计算模式可以分为两种,一种是动态化的可伸缩的计算模式,另一种是动态化的虚拟资源计算模式。虽然说云计算是一种新型的技术形式,但是从它的本质来说,云计算指的就是互联网,以计算机网络,所以说云计算中的云是一种比喻性的说法。在以往的电信行业中,也存在云的概念,当时的云指的就是电信网。但是随着近几年计算机网络的不断发展,为了满足互联网,以及基础设施抽象表达的要求,才逐渐把云的概念扩大到互联网等方面。在计算机中使用云计算,可以很好地满足现实的需求。传统的数据信息基本上是以本地的计算机,或者远程服务器为载体进行存储。而云计算的使用,则是将大量的数据存储到计算机之上。大部分的企业可以很方便的把资源信息转换到比较客观的应用上,这主要是由于这些企业的数据系统与计算机互联网比较相似,所以,可以很容易的对存储体系,以及计算机进行相应的访问。 1.2 云存储 随着云计算的推广,为了适应这一发展趋势,就从云计算中总结出了一个全新的概念,这个全新的概念就是云存储。云计算具有一定的基础功能,而由于云存储是从云计算当中延伸出来的,所以,云存储具有与云计算相类似的功能,即计算机的网格技术,以及计算机的集群应用,还有就是计算机的分布式文件系统。以上的这些基本功能对于云存储发挥其功效具有重要的作用。通过相应的应用软件,可以把计算机网络当中的各式各样的存储设备有效的集中起来,以保证这些存储设备可以进行有效的协同合作。云存储的这种新型的存储模式,是在原有的原有的存储模式的基础之上,进行相应改进的一种存储模式,但是这种新型的存储模式还可以提供一种特别的架构服务。由于云具有广域网,以及互联网的特性,所以具有相对比较的形象特征,而对待遇使用云存储的人来说,云存储具有一定的透明性。把一些有关联的存储设备,以及应用程序软件进行有效的而结合起来,因为存储设备的服务转换抓哟是要通过相关的应用软件来进行实现的。 2 云计算的环境下数据存储体系的构建 在实际的云计算的操作过程当中,对于云计算环境下数据存储体系的建立是十分的必要的。建立云计算环境下数据存储体系,通常会涉及到很多方面的内容,比如说,云计算的数据中心,以及云服务的接口,还有就是云的用户和与计算的服务协议等等各方面的内容。首先,我们先来了解一下什么是数据中心。所谓的数据中心,实质上指的就是数据的存储基础,数据中心是要通过云计算的环境下来进行实现的。数据中心所涉及的内容,包括了数据的存储管理,以及数据的存储设备,还有就是计算机中分布式的文件系统等等。云存储可以有很多不同的类型,一种是根据企业发展的不同程度会采用的专门的存储设备,另一种是运用于个人的存储设备,还有一种就是把专门的存储设备与个人的存储设备进行有机的结合起来。虽然有以上的三种分类,但是对于云存储设备来说,并没有硬性的规定说要根据那个条件进行分类。根据客户机,或者服务器的模式可以对分布式的文件系统进行相应的设计。运用网络节点之间的联接可以很好地吧文件系统管理当中的一些物理存储紫玉进行有效的存储。 3 云计算服务器架构的构建 云计算存储服务器在云计算中占据着关键性的作用,所以对与计算服务器的架构的构建显得至关重要。对于云存储服务器架构的建立,一定要保证是在进行建立云储存体系之前进行建立。比较常见的云存储服务器架构有两种,一种是存储区域网,另一种就是附网存储。对于云存储服务器架构的建立,可以通过多变的架构技术来实现云存储服务器架构的建立的。 附网存储是一种文件存储系统,附网存储是依附于分布式架构系统而存在的。在附网存储当中,是相互独立,而且又相互统一的。所以说,附网存储是一种松散结合型集群,说附网存储是独立的,主要是因为在附网存储中的每一个节点都是相互独立的;而说附网存储是相对统一的,主要是因为附网存储是以系统集群的形式存在着的。附网存储是一种结合比较紧密的集群系统。一旦有一个文件产生请求,附网存储中的热河一个节点都会对这个文件中的不同数据进行同时的访问,与此同时,云计算还会对于用户的相关要求进行相应的处理。一般的存储系统不同的是,附网存储系统的性能不会由于请求越多而越弱,相反的是,附网存储是随着用户的访问请求越多,就会具有越强的性能,因为用户的请求越多,会使得节点数越来越多,所以附网存储系统的性能越强。 4 结语 总的来说,作为现代计算模式的代表的云计算,在实践当中具有很大的数据集群,因此云计算具有最优化的服务功能。云计算中的数据存储,可以通过冗余存储方式来进行数据的存储,进而可以确保数据的安全性,以及可靠性。 数据存储技术论文:基于网格的数据存储技术在数字图书馆中的应用 摘要:现代数字图书馆存储系统有高可靠性、高可用性、高性能、动态可扩展性、易维护性和开放性等众多方面的需求,而目前使用的存储系统还远不能满足这些需求。本文着重介绍网格的数据存储技术在数字图书馆中的应用。 关键词:网格 数据存储 Grid FTP 数字图书馆 1 综述 随着网络技术和分布式计算技术的发展,网格应运而生,有望成为第三代互联网。宏观上讲,网格是信息社会的网络基础设施,它把整个因特网整合成一台巨大的超级虚拟计算机,实现互联网上所有资源的互联互通,实现计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等资源的全面共享。 网格是由分布在本地或广城范围的若干异构子系统组成的虚拟系统。网格通常可以分为三类,即存储网格,计算网格和服务网格。存储网格实现了虚拟的统一存储,例如可将不同系统不同目录下的文件通过网格软件组合成一个虚拟的单一文件目录,对此网格的用户来说,他不必关心他所需要的文件具体存放在那一物理位置,而可以通过一个单一的文件目录结构存取或检索所需要的文件。他还可以适用于传统购工具相类似的网格变种,如FTP.来将自己的文件传送到这一虚拟的单一文件目录结构中去,或将虚拟存储中的某一文件传送到自己的本地非共享目录中。可见存储网格改变了人们分享数据信息的方式。 利用存储网格技术,一个大型复杂数字图书馆系统可以将各自的计算机组成一个虑拟的单一存储网格,所有的子系统界面信息均可实时地被他人所共享,不管这些单位位于世界的哪一个角落,也不管他们用的是什么系统。传统上完成类似目标需要建立并维护一个集中的数据服务系统,在很多时候是无法实现或者极不经济的。而存储网格技术通过建立开放标准将这一需求变为现实。 网格存储是网格技术发展的重要组成部分,它将存储和存储引擎整合成内部相连的网格。它通过网格以一种灵活的、透明的方式分配资源,依照单位的存储策略和程序,高效地管理存储资源,以保护大容量信息的安全。网格存储能很好地解决各类资源的自动优化、自动配置、自我保护和自动恢复等功能。 2 基于网格的数据存储技术在数字图书馆中的应用 2.1 数据网格存储方式 数字图书馆是综合运用多方面高新技术支持的数字信息资源系统,将分散于不同载体、不同地域的数字化信息资源以网络化方式互相联结起来,实现资源共享。数字图书馆是计算机可处理的、有序组织的信息集合,是存储数字信息的仓储。数字图书馆通过数字技术进行信息资源的组织和管理,能够储存海量信息,用户可以通过互联网络高效方便地进行查询、检索服务。数字图书馆具有信息资源数字化、信息组织非线性化、结构复杂化、信息传递网络化、服务方式多样化等特点。而网格是高性能计算机、数据源、因特网三种技术的有机组合,它具有高性能、一体化、知识生产、资源共享、异地协同工作、支持开放标准、功能动态变化等优点,为数字图书馆建设提供了有利的条件。 在网格中最常用的资源是数据存储。网格对数据存储提供了一个集成的视图,有时被称为“数据网格”。通常,网格中的每台机器会提供一定数量的存储给网格使用,即使是暂时的。存储可以是配属于处理器的内存,也可以是硬盘或者其他永久性的存储介质。配属于处理器的内存通常速度非常快,但是不稳定,最好应用作缓冲数据。网格中的第二存储可以以合适的方法使用来增加容量、性能、共享和数据可靠性。许多网格系统使用网络文件系统,如AFS、NFS、DFS或者GPFS。这些文件系统在性能,安全和可靠性方面存在差异。 多台机器的存储使用统一的文件系统,容量可以增加。任一独立的文件或者数据库可以扩展到多台存储设备和机器,利用操作系统的文件系统可以消除最大空间的限制。统一的文件系统可以为网格存储提供统一的命名空间。这对用户使用网格中的存储变得相对容易,可以不用考虑其确切的位置。类似的,特殊的数据库软件可以联合独立的分类数据和文件,形成一个更大的,更全面的数据库,可以使用数据库查询功能操作。 网格文件系统也能实现日志功能,因而在某些操作失败后,数据也可以被可靠地删除。另外,当数据共享或者很多用户更新时,有些文件系统实行高级的同步机制来减少冲突。 2.2 GridFTP在数字图书馆数据存储技术中的应用 网格存储是以节点之间的备份为基础,可以在多重节点上进行内容管理与储存;也可以把存储环境下的多重节点进行资料转移与传输。正因为这样,它可以将网络连接存储(NAS)和存储局域网(SAN)两种不同的技术、不同的管理工具、不同的存储应用融合在一起。网格存储使存储简单化,兼容不同的网络协议,支持不同的系统平台,在各个分布系统上远行而且同步。 访问、分析和处理分布在不同逻辑位置、存储系统上的数据,应用程序要么选择只支持某些存储系统,要么使用多种方法来获取不同存储系统上的数据。Grid FTP提供了一种在异构系统上的公共互用层,避免性能上的损失和过大的复杂性。 Grid FTP作为网格环境中安全高效的数据传输协议,是对标准FTP协议的扩展。Grid FTP扩展了标准FTP协议,这是因为FTP协议是目前因特网上使用最普遍的数据传输协议,有大量的技术基础,也是在网络环境中最规范的数据传输协议,并且易于扩展。 GridF TP在不同的网格主机之间提供了安全的、可依赖的数据传输,使用扩展的FTP协议,提供了网格的功能。Grid FTP是标准的服务器/客户端应用,支持两种类型的文件传输标准和第三方参与的文件传输。 为了管理分布式通信中的大数据集,Grid FTP提供了经过鉴别的由第三方控制的数据传输功能。这种功能允许第三方用户或应用程序启动、监视和控制共他两地之间的数据传输,为使用多个地点的资源提供了保障。Grid FTP在保留FTP的第二方数据传输功能上增加了GSS-API安全认证。 当前,由于网格技术的发展,数字图书馆技术正面临着一场新的技术革命。采用网格技术能增加数字图书馆成本的有效性,也能增强数字图书馆服务的适应性,真正解决数字图书馆资源的信息资源存储问题。数字图书馆只有借助于先进的网格技术,才能真正推动数字图书馆研究和建设的更深人发展。 数据存储技术论文:基于网络数据存储技术实现的研究 【摘要】网络技术的运用是现阶段的主流技术手段,由于互联网的普及和发展直接导致互联网相关技术持续升温。而网络数据存储技术是实现替代传统存储技术的新方法,通过技术手段的实现,达到网络存储的目的。选择安全合理的技术手段实现网络数据存储是保证数据安全,实现数据备份的主要手段。 【关键词】网络;存储技术;数据安全;备份 一、前言 在网络技术持续发展的今天,实现网络数据存储是解决现阶段数据流失的主要手段,通过网络对数据实现备份可以很好的实现数据的移动化。本文针对现阶段的三种主要的网络数据存储方式进行分析研究,确定其技术实现方式,了解实现原理。使得对网络数据存储有进一步的认识。 二、RAID存储技术 1、RAID存储技术介绍 RAID是指廉价(独立)磁盘阵列,所谓“磁盘阵列”是指多张磁盘连成一个阵列上,然后,以某种方式书写磁盘,这种方式可以在一张或多张磁盘组之间提供数据。 从主机的角度看,控制器使得整个磁盘组就像一片又快、又大、又可靠的虚拟磁盘。它的初衷主要是为大型网络服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全,在系统中RAID被看作是一个逻辑分区,但它是由多个硬盘组成的,通过在多个硬盘上同时储存和读取数据来大幅度提高存储系统的数据吞吐量。而且在很多RAID模式中都有较为完备的、相互校验与恢复的措施,甚至是直接相互的镜像存储。当数据灾难发生时可以自动修复,从而大大提高了RAID系统的容错度,稳定了系统的冗余性。 2、RAID技术规范 RAID技术是一种工业标准。通常将组成磁盘阵列的不同方式分为RAID级别。随着RAID技术的不断发展。现在已拥有了以RAID 0到RAID 6七种基本的级别。另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 1 0、RAID 5 0等。现将RAID级别在应用中的实现作进一步的研究。 (一)、RAID 0:是连续以位或字节为单位分割数据,并行读写于多个磁盘上。因此具有很高的数据传输速率,但它没有数据冗余。它只是单纯地提高性能,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此,它不能应用于数据安全性高的场合。 (二)、RAID 1:通常被称为RAID镜像,是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据,即所有数据都进行百分之百的备份。当原始数据繁忙时,可直接从镜像磁盘上读写,而不需要重组失效数据。 (三)、RAID0+1:也称为RAID 1 0标准,至少需要4块硬盘才可以实现,不过它综合了RAID 0和RAID 1的特点,将独立磁盘配置成RAID 0,两套完整的RAID 0互换镜像。但构建RAID 0+1阵列的成本投入大,数据空间利用率只有50%。 (四)、RAID 2:是按位分配数据到多个驱动器的,在写入数据时一个磁盘上保存数据的各个位。同时把一个数据不同的位运算到海明校验码保存在另一组磁盘上,在数据发生错误的情况下将错误校正。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得RAID 2技术实施更复杂、速度最慢,因此在商业环境中很少使用,最适合用于诸如图像之类的应用。 (五)、RAID 3:通常是按字节将数据划分为条纹分配在许多驱动器上,虽然也可按位划分.但它在阵列时专用一个驱动器保存奇偶校验信息,因此它同RAID 2非常类似,区别在于它使用简单的奇偶校验,并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据;如果奇偶校验失效,则不影响数据使用,但奇偶盘会成为写操作的瓶颈。 (六)、RAID 4:除了按扇区而不是按字节对数据划分条纹外,RAID 4与RAID 3相似,同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。它使用一块磁盘作为奇偶校验盘,这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈。因此它在商业环境中也很少使用。 (七)、RAID 5:是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID 5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储在不同磁盘上。它使用一种特殊算法,可以计算出任何一个区域校验块的存储位置。这样就可以确保对校验块的任何读写操作都会在所有RAID磁盘中进行均衡.从而消除产生瓶颈的可能。它读出效率很高,写入效率一般.块式的集体访问效率较佳,但控制器的设计也相当困难。 (八)、RAID 6:与RAID 5相比,它增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶校验系统使用不同的算法.数据的可靠性非常高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。相对于RAID 5有更大的写“损失”,因此“写性能”非常差。 (九)、RAID 7:这是一种新RAID标准,其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具,可完全独立于主机运行,不占用主机CPU资源。它采用优化的高速数据传送磁盘结构,所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制.这样提高了系统的并行性和系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何操作芯片.达到不同实时系统需要。当多用户访问系统时。可以连续多台主机,访问时间几乎接近于零。 三、IP存储技术 IP存储技术作为新兴的网络存储技术得到了迅猛的发展,越来越多的企业选择了IP存储作为存储解决方案。另一方面,随着信息化建设的迅猛发展,计算机系统已成为各企事业单位的基础设施,数据成为关系到企业生存的重要资源,是企业赖以生存的命脉,其价值远远大于设备的价值。然而,病毒木马、软件故障、及人为误操作等不确定因素时刻威胁着数据的安全,数据安全性问题愈来愈突出。 各个层次的计算机信息系统的使用者也积极关注自己系统的安全问题,对数据存储安全更加重视,备份系统成为保障数据安全的重要系统。数据备份是一种数据安全策略,是保护数据安全的有力措施,已成为信息安全领域一个备受瞩目的研究方向。IP数据存储系统能够根据用户自身业务的需要设计备份方案。分别由备份服务器、存储服务器、备份实现三方交互协议。物理上各子系统独立安装运行,逻辑上备份服务器主导整个系统的运行,备份和存储服务器接受备份服务器发送的命令运行任务,用户从Web界面发出命令并发送给备份服务器处理。 四、无限传感存储技术 无线传感器网络的根本任务是准确、高效地提取环境中有价值的信息发送给用户。无线传感器网络是一个数据为中心的网络,无论其应用场景和底层硬件部署如何,应用层用户最为关心的问题是如何将各个传感器节点感知的监测数据进行有效传输和存储,从而保证后期高效、可靠、实时的访问。因此数据存储是无线传感器网络一个重要的研究领域。当前的数据存储算法根据存储策略的不同主要分为本地存储、外部存储、数据为中心存储三种。 地理信息路由是数据为中心的存储中应用最广泛的一种经典路由,周界转递模式在寻找存储节点时存在着转递次数过多引起的能量浪费,提出了一种可以减少周界转递的位置逼近算法。该算法的思想是:在数据转递中,当节点距离目的位置足够近时,则修剪掉后面的周界转递过程。地理位置逼近算法可以有效减少周界转递造成的能量消耗,从而提高网络能量利用率。 基于网格的存储节点动态分配算法 GBMT,使事件数据更加均匀的存储在节点上。该算法主要思想是:把事件映射到一个网格中,根据节点的当前的存储空间和能量,该网格动态的分配存储该事件的节点。通过设置阈值和虚拟坐标两个机制,防止某个节点过多的担任存储的任务,避免热点问题。该算法使数据在网内存储分布更加均匀,进而提高网络服务质量,延长网络使用寿命。 五、结束语 通过对现阶段已有的三种网络数据存储方式进行深入研究可以清楚的知道,现阶段的移动网络数据存储已经可以通过这三种方式实现,针对数据的安全等方面也做了相应的研究,保障用户的数据安全是实现网络数据存储最关键的一步。相信通过不断的研究,网络数据存储必将开启新的篇章。 数据存储技术论文:高性能气象数据存储集群及在线扩展技术应用 作者简介:赵春燕(1984—),女, 北京人,工程师,研究方向:高性能计算系统管理维护、软件配置管理(E-mail:);孙英锐(1973—),男,河北迁交人,高级工程师,硕士,研究方向:气象数据存储管理。 摘要:为了满足气象数据快速增长和高效应用的业务需求,设计采用基于SAN和GPFS的高性能存储集群进行数据存储,并随着数据量的快速增长,实现灵活在线扩展以满足数据存储需求。结合国家级气象资料存储检索系统、省级风能资源数据库共享服务系统和风能资源数值模拟系统的存储设计,阐述基于SAN和GPFS技术的存储集群架构,并重点介绍存储集群的在线扩展技术的实现。基于SAN和GPFS的存储集群在线扩展技术包含在线扩展服务器节点、在线扩展存储容量和在线扩展文件系统容量三方面,实现了气象数据存储系统随着业务数据变化的灵活扩展,使系统具备优秀的扩展性和适应性。 关键词:气象数据存储;存储集群;SAN;GPFS集群;在线扩展 1引言 随着气象事业和科技水平的迅速发展,气象数据的种类、数量也随之迅速增长,目前气象数据的存储采用数据库和共享文件系统两种技术,根据数据特点和服务方式将数据按照在线、近线和离线三种方式进行存储。由于气象数据种类多、数量大、格式多样,除通用数据库、专题数据库存储的数据之外,还有大量的数据采用高性能的共享文件系统实现在高速磁盘阵列上的直接在线存储,以满足业务应用、服务和安全备份的需求。随着业务的不断丰富,数据量呈现快速增长,大量数据库系统也采用高性能共享文件系统作为底层存储,如何高效的访问存储,保障业务应用的数据访问效率,同时考虑满足不断增长的数据存储需求,灵活的在线扩展,成为存储系统设计和实现中必须考虑的问题。 我国气象部门应用广泛采用GPFS(General Parallel File System)[1]、NFS(Network File System)[2]等共享文件系统。GPFS是一个可扩展、高性能、安全的通用并行文件系统,在性能和安全性上优于NFS[3],结合SAN(Storage Area Network)[4] 高速高可靠网络互联技术,构成高性能的数据存储集群[5],实现大容量数据库存储和直接的在线存储,广泛的应用于气象信息系统数据库、共享数据存储系统建设中。 针对基于SAN和GPFS的存储集群架构,探讨了在数据计算和处理能力、存储容量、文件系统容量变更等三方面的在线扩展技术,对气象数据存储系统的灵活扩展具有重要意义。 2高性能气象数据存储集群设计 基于SAN和GPFS的存储集群物理架构包含三层,1)存储层:高速磁盘阵列;2)SAN存储网络层:冗余链路配置的高速SAN存储区域网;3)服务器层:至少两台的服务器作为冗余的数据访问处理节点。 2.1存储集群架构设计 2.1.1.物理架构 本实例采用三台服务器作为集群节点,配置两台冗余SAN光纤交换机,四台磁盘阵列。每台服务器配置两块HBA卡,冗余连接至两台SAN交换机。每台光纤交换机配置2个控制器,每个控制器两个端口,将每个控制器冗余连接到两台SAN交换机。如图1所示,为存储集群的物理架构,冗余配置保证了在Zone划分后集群的高可靠性。服务器节点间通过以太网连接,服务器节点和存储之间的连接链路采用光纤线,磁盘阵列采用高端磁盘阵列,构成高性能数据存储管理集群,根据业务数据访问性能需求和磁盘阵列的光纤出口速率,可对集群性能进行精细化分析,在此不详细探讨。 2.1.2逻辑架构 使集群节点访问存储设备的路径唯一,需要对连接到SAN中的服务器和存储划分Zone,实现设备的隔离。Zone划分好以后,配置GPFS集群,形成逻辑上的存储集群。存储集群的逻辑架构如图2所示,GPFS将物理磁盘映射形成虚拟设备NSD(Network Share Disk),将一个或多个NSD作为逻辑文件设备挂载到服务器节点上提供给文件系统使用。 2.2存储集群构建 2.2.1物理结构配置 1)将三台服务器连接至以太网络,配置光纤交换机,配置Domain。 SAN1:Domain为1,SAN2:Domain为2 2)规划服务器节点和存储占用的交换机端口,并按规则为每个控制器进行编号,在交换机中配置。 (1)服务器节点 控制器A:I-SRV-1-A-1:1,1 ; 控制器B:I- SRV-1-B-2:2,1 ; 各项含义为:交换-服务器-服务器编号-控制器-Domain:Domain,端口号 (2)磁盘阵列 控制器A:I-DS42-1-A-1:1,4 ; 控制器A:I-DS42-1-A-2:2,4 ; 控制器B:I- DS42-1-B-1:1,5 ; 控制器B:I- DS42-1-B-2:2,5 ; 各项含义为:交换-阵列名称-阵列编号-控制器-Domain:Domain,端口号 3)物理连线:按照图1所示结构和端口规划,用光纤线连接服务器、SAN交换机和磁盘阵列。 4)Zone划分:创建Zone,并指定该Zone所包含的端口,将Zone添加到配置中,保存配置,并使其生效。 5)LUN Mapping:基于存储管理软件,将LUN与集群节点的端口进行绑定,使LUN与主机建立一对一或者多对一的映射关系。 2.2.2GPFS集群构建 如图3所示,在物理架构搭建后,对各个服务器节点做互信配置,并在每个节点上安装GPFS软件包,创建GPFS集群。根据应用需求创建文件系统,提供给文件存储使用或数据库应用,则构成GPFS高性能存储集群。 3存储集群在线扩展技术 图2所示GPFS存储集群的逻辑结构分为三层,服务器节点层、文件系统层、磁盘存储层。GPFS存储集群的扩展包含这三方面:在线扩展服务器节点、在线扩展磁盘容量和在线扩展文件系统。 3.1在线扩展服务器节点 风能资源数值模拟系统[6,7,8]基于SAN和GPFS的集群架构,由7台服务器节点构成高性能数据存储处理集群,但风能资源数值模拟业务涉及大量的计算和数据处理,随着业务计算需求的增加,7个节点的处理能力逐渐显得不足,需要在不影响现有应用的情况下在线扩展集群节点至16个。图4所示,将G07至G15节点在线增加至GPFS集群,流程与新建GPFS集群流程相似,如图5所示,在物理连接配置环节,将新增的节点逐一加入到已有的Zone中,并使配置生效,在集群配置环节将节点增加至集群。集群节点的扩展包括剔除节点,直接执行最后一个环节:从GPFS集群删除节点操作。 3.2在线扩展磁盘容量 国家级气象资料存储检索系统[9,10](简称“存储系统”)中采用了基于SAN和GPFS的集群架构,提供高性能计算机用户无法在高性能计算机上长期在线保存而又需要保存的各类数据以及需要备份和归档的数据。 扩容前存储能力为337.8TB,可用磁盘容量以所有文件系统平均90%为可用上限计算为304.02TB,仅有20TB左右的余量,无法满足数据量的增长,通过在线扩展磁盘阵列,实现系统无业务影响扩容80TB,如图6所示。 集群中存储容量的扩展,需要将新增的磁盘设备用光纤连线加入SAN中,并加入Zone的配置使其生效,将LUN与集群中的节点进行绑定。 流程如图7所示,将已连接集群的该存储设备创建为虚拟的NSD,并创建文件系统,分配这些空闲的NSD给挂载的文件系统。 3.3在线扩展文件系统容量 省级风能资源数据库共享服务系统[11,12]基于基础地理信息、风能资源专业观测网数据、详查区数值模拟结果与综合评估数据,为决策部门、业务用户、行业用户以及公众用户提供不同层次的风能数据共享服务,其数据库存储基于SAN和GPFS的集群架构设计实现。 表1所示为省级风能资源数据库共享服务系统文件系统容量扩展前的参数值,系统共建立四个文件系统,业务流程调试过程中发现/dev/gpfs_DB文件系统容量预估过小,不能满足应用需求,拟在不影响现有系统数据存储的情况下,对系统进行调整。 表2所示调整后情况,与表1所示调整前文件系统容量分布比较可以看出,/dev/gpfs_mysql文件系统容量由调整前的5.5TB缩减为2.2TB,/dev/gpfs_DB文件系统的容量由调整前的2.2TB,增加至5.5TB,而调整前后系统总容量未改变。调整过程在线进行,对用户和应用透明,未对现有数据发生影响。 该方法是在线实现容量调整的,但在实践中需要注意三点:1)GPFS在删除磁盘前会自动迁移走该盘上的数据,前提是该删除的磁盘是好的、可用的;2)除去要删除的磁盘之外,是否剩余足够的磁盘空间存储文件系统中的数据。3)在执行调整命令后留出一定的时间供GPFS元数据同步,防止元数据不一致导致的性能下降的问题。 3.4系统扩展效果 以上三套系统所采用的基于SAN和GPFS架构的存储集群,其分层的存储架构和灵活的在线扩展技术使得系统具有良好的业务适应性,能够提供高效的数据存储访问,并能够随着业务需求变化而快速、安全、无缝的扩展。 4总结 本文介绍了国家级气象资料存储检索系统、省级风能资源数据库共享服务系统和风能资源数值模拟系统的存储架构和在线扩展的实施,阐述了基于SAN和GPFS技术的高性能气象数据存储集群架构及其在线扩展技术,实现了存储集群数据处理能力、数据存储容量及文件系统容量随着气象数据和业务需求变化的灵活扩展。经过实践的检验,该存储架构具备灵活的可扩展性和适应性,能够在不影响已有数据应用服务的前提下实现在线扩展,适用于快速增长的气象数据存储管理的需求。 数据存储技术论文:云计算环境下的数据存储技术分析 摘 要 社会经济的快速发展带动了科学技术的进步,尤其是计算机技术的发展可谓突飞猛进,目前已经出现了新的计算形式,即云计算。该种计算模式的出现,实际上就是对互联网技术的一种升华和体现,在此背景下的数据存储技术也成为非常重要的一个技术领域。本文将对云计算与数据存储问题进行简单阐释,并在此基础上就云计算环境下的数据存储技术谈一下自己的认识,以供参考。 关键词 云计算;数据存储;研究 所谓云计算,实际上就是一种以服务为主体的现代架构体系,基本服务形式有两种,一种是云计算,另一种是云存储。云计算是计算机技术快速的一种新形式,这种基于云计算服务体系的现代应用程序,在现代金融服务领域、网络系统中扮演着非常重要的角色,几乎在所有的环境下都需要云存储来满足数据处理要求。因此,在当前的形势下,加强对云计算环境下的数据存储技术问题研究,具有非常重大的现实意义。 1 云计算与云存储 1.1 云计算 云计算主要是基于Internet技术提供服务的一种技术形式,它可以提供动态化的可伸缩、虚拟资源计算模式。其中,云是一种比喻性的说法,实质是计算机网络和互联网。传统意义上的“云”代表的是电信网,近年来才用于互联网、基础设施抽象表达。云计算通过计算,使大量的数据信息分布于计算机之上,并非本地计算机、远程服务器之中,而企业数据中心的实际运行与计算机互联网非常相似,这在很大程度上可以使企业将资源信息切换至客观应用上,并且根据实际需求,对计算机及其存储系统进行访问。简单地说,正如从传统的单台发电机模式向现代的电厂集中供电模式转变一样,这意味着计算能力已经作为商品在流通,并且像水电一样,利用方便而费用低廉,主要区别在于它是借助互联网技术进行传输。 1.2 云存储 所谓云存储,实际上基于云计算概念延伸出来的新概念,它与云计算非常相似,以集群应用、分布式文件系统以及网格技术等功能为基础,将计算网络中的各种存储设备借助应用软件进行有效集中,从而使其协同作业,具体功能是对外提供相关的数据存储以及业务访问。从本质上来讲,云存储是对当前存储模式的一种创新,同时也是特殊的架构服务之一。形象地说,就像是云一样的广域网、互联网,对应用者而言,具有透明性;云存储的关键在于相关应用程序软件、存储设备之间的有机结合,并且通过这些应用软件来实现存储设备之间的服务转变。 2 云计算环境下的数据存储体系构建 实践中,云计算环境下的数据存储体系,主要包括数据中心、云服务接口、云用户以及服务协议等内容,其中数据中心主要由存储管理、分布式文件系统以及存储设备等构成,同时它也是云计算环境下实现数据存储的基础。云存储设备通常没有特殊的规定的类型,既可以是个人PC,也可是企业发展过程中所应用的专门存储设备,甚至是二者的结合体。分布式文件系统,即文件系统管理中的物理存储资源是通过网络节点之间相互连接的,该系统的设计主要是依据客户机、服务器模式。 2.1 服务器架构 云存储体系构建之前,应当先构建云存储服务器架构,它是云计算IAAS中重要组成部分,可通过多样化的架构技术实现,常见的是附网存储(NAS)以及存储区域网(SAN)。 NAS属于分布式架构系统的文件存储系统,是一种松散结合型集群,实践中可有效满足以云存储为主体的环境要求,而且在该系统集群中,任何一个节点都是相对独立的实体。在此系统中,最小单位即为文件。当文件被保存在该集群之中时,其数据信息会被有效地保存在集群中的特定节点上,虽然文件副本很多,也可能会被重新定位到另外的节点上,从而形成冗余,但该节点提供的文件单实例却是唯一的。下图为NAS存储架构示意图如图1所示。 实践中可以看到,SAN为集群架构块存储系统的一种,即为紧密结合型集群系统。当文件请求产生时,每一个节点都会访问该文件中的不同数据块,并对用户的请求进行及时的处理。用户请求越多,SAN响应请求可用节点数量就越多,此时其性能也就越强。实践证明,该存储架构比较适合于云服务器,而且其可扩展性非常的好,数据传输效率较高,若配合P2P以及重复数据删除技术使用,可有效满足一级存储要求。 2.2 服务器之间的数据信息传送 针对当前的存储结构体系,NFS、CIF即为NAS存储系统的数据传送协议,将NFS、CIF作为数据传送口,可实现异构平台间的信息资源有效共享。NFS在Windows客户端加载了NFS客户端软件,这样就可以确保Windows客户端能够有效融入到UNIX基础的计算机网络系统之中;CIF在UNIX服务器上也加载了CIFS服务器端软件,这样就可以使UNIX服务器与本地Windows服务器一样。NFS与CIF,使NAS服务器间形成一个统一的整体,实现了云存储服务的统一化,并且在集群环境下,表现非常的突出。ISCSI也是一种SAN数据传送协议,它可以实现单客户端有效应用程,像本地客户端使用服务器资源一样,操作结果对另外客户端不透明。 3 结束语 云计算作为一种典型的现代计算模式,拥有较大规模的数据集,可向广大用户提供最优质的服务。云计算环境下的数据存储,采用的是冗余存储方式来确保存储数据的安全可靠性,未来云存储将向着安全性、共享性以及便捷性方向发展。 数据存储技术论文:数据存储技术在云环境下的应用特性分析 【摘 要】随着IT系统向云计算技术方向演进,数据存储应用需求也出现了显著的变化特点,传统的数据存储已不能满足云时代的需要。为解决云时代的数据存储问题,首先分析了传统数据存储应用技术现状,接着在此基础上分析了块存储、分布式存储、对象存储、表存储等非结构化和结构化存储技术在云计算环境中的不同应用及性能特点,为云时代的数据存储技术提供建议。 【关键词】云计算 云存储 块存储 结构化存储 1 传统数据存储应用现状 随着社会信息时代的快速发展,用户对存储的需求增长迅速。在进入云环境的时代,传统IT系统存储技术面临建设成本高、运维复杂、扩展性有限等问题的挑战,系统存储扩容压力很大,主要表现在以下几个方面:首先,传统存储开放性不足,通常采用软硬件一体化解决方案,标准化程度低,不同厂家系统无法混合使用;其次,成本较高,且市场垄断严重,建设成本居高不下,扩容成本尤其高;再者,扩展性能较差,其单点扩展存在容量上限和接口带宽等限制,面对云时代PB级的海量存储需求,在容量和性能的扩展上无法满足。 长期以来,传统IT系统存储一直存在诸多资源配置不合理的状况,带来资源浪费。一些系统不考虑数据的价值和访问方式,统一放在磁盘阵列或NAS中,相对于云存储缺少性能、扩展性和低成本的优势。而另有一些系统对磁盘I/O性能要求并不太高,却仍然采用FC SAN建设,造成建设成本的浪费。大部分系统没有区分应用对磁盘可靠性的要求,统一使用SAS磁盘,将SATA盘排除在外,造成一定的浪费。 传统的块存储承载传统关系数据库,在应对大数据环境下高性能应用系统,特别是超大规模和高并发的业务系统已经显得力不从心,暴露出很多难以克服的问题。传统关系数据库稳定性高,使用简单,功能强大,久经历史考验,积累了大量的成功案例。但是,随着网络技术和软件技术的飞速发展,网站也开始快速发展,近几年比较火爆的论坛、博客、SNS、微博逐渐引领Web领域的潮流。随着访问量的急剧上升,几乎大部分使用传统数据库的网站都开始出现了性能问题。Web程序也不再仅仅专注在功能上,同时也在追求性能,虽然后来MySQL的集群技术和Memcache的缓存技术使得MySQL架构在一定程度上缓解了性能的压力,但最终还是因为其扩展性差(需要比较复杂的技术来实现),承受着大数据下的I/O压力,因此依然面临着很大的问题。 传统的关系型数据库系统并不能提供这些应用所需要的高可扩展性,新型的网络应用又不像金融等领域那样需要严格的数据一致性和很强的事务特性,而是对海量数据的松散结构表示以及可用性与可扩展性提出了更高的要求。很多研究学者与互联网公司早已开始寻求新的数据存储和管理架构,并试着弱化数据管理系统在一致性和事务性方面的要求,向着系统可用性和可扩展性方面努力,使之成功运用到后端系统中。 2 云环境下数据存储需求特点 随着现代信息网络技术发展,数据信息总量正呈指数级爆炸式增长,在如此大量数据产生的时代,用户的数据存储需求具有全新的特点: (1)对数据库高并发读写的需求 随着互联网应用的发展,Web 2.0应用强调的是以用户为主,需要根据用户个性化信息来实时生成动态页面和提供动态的信息,目前比较流行的微博就是如此。该类应用对数据库的并发访问的负载就非常高,往往能达到每秒上万次的读写请求,甚至更多。从已有的优秀的数据库产品看来,对于上万次SQL查询还能勉强应付,但是应付上万次SQL写数据请求时,I/O成了瓶颈。 (2)对海量数据的高效率存储和访问的需求 以Facebook为例,它一个月就达到了2.5亿条用户动态,对于关系数据库来说,在一张拥有2.5亿条记录的表里面进行SQL查询,效率是极其低下乃至无法忍受的。在未来大数据时代,海量数据的高效存储和访问是必须要解决的问题。 (3)对数据库的高可扩展性和高可用性的需求 在基于Web的架构中,数据库是最难进行横向扩展的,当一个Web应用的用户量和访问量与日暴增时,数据库服务器却没办法像Web Server那样简单地通过更多的硬件和服务节点来进行性能扩展与负载分担。对于很多需要不间断提供服务的网站来说,由于这样的升级需要停机维护和数据迁移,将使用户体验值急剧降低。 (4)支持非结构化数据的处理能力的需求 传统的关系型数据库对数据的处理和数据类型有比较明确的限制,只针对某些数据类型,如整型数字、字符、字符串等,而对类似图片、音视频的非结构化数据的支持不够,无法满足未来用户对各种各样类型数据的需求。 对于以上数据存储应用需求,传统存储应用技术是无法胜任云计算环境下应用需求的。云存储技术的发展结合了各种存储技术应用的特点,在容错、吞吐量、冗余、读写分布、数据划分、负载均衡等特性方面进行技术提升,并综合多种存储技术以适应复杂的不同的数据存储需求。 3 数据存储技术在云计算环境中的应用特性分析 现有的IT环境正逐步向云计算环境演进,在未来云时代,块存储、分布式存储、对象存储、表存储等非结构化和结构化存储技术有各自的应用特点,可区分不同应用需求,实现云环境下存储能力最优化应用。 3.1 块存储技术 块存储基于传统的磁盘阵列实现,主要为现有各种应用提供通用的存储能力,将存储区域划分成固定大小的小块,使传统裸存储设备的存储空间对外暴露,将大量磁盘设备通过SCSI/SAS或FC SAN与存储服务器连接,服务器直接通过SCSI/SAS或FC协议控制和访问数据。块存储方式由于不存在数据打包/解包过程,可提供更高的性能,数据访问延迟低、带宽较高,但可扩展性差。因此可采用弹性块存储降低传统磁盘盘阵的使用比例,以满足快速分配和灵活扩展的场景。 块存储本身可以通过多个设备堆叠出更大的空间,但受限于数据库的能力,通常只能支持TB级数据库应用。主要为一些高性能、高I/O的企业关键业务系统(如企业内部数据库)提供存储,也可为虚拟机提供集中存储,包括镜像和实例的存储。 在云计算环境中,块存储的使用可根据数据的重要性、访问频率、保留时间、容量、性能等指标,进行分级存储管理。一般可进行动态、静态存储分级,基于文件级和块级分级,基于主机和盘阵等类型分级,将数据采取不同的存储方式分别存储在不同性能的存储设备上,以实现数据客体在存储设备之间的自动迁移。同时,为提高存储利用率,还可以使用存储瘦供给技术,当存储真正开始使用时才开始实际分配物理空间,可达到减少每GB可用空间的成本的目的。 3.2 非结构化存储技术 在云计算环境下引入非结构化云存储技术可降低传统盘阵/NAS的采购成本,满足业务系统海量非结构化数据存储处理需求。在互联网类业务等具有海量冷数据存储需求的业务中,可逐步采用基于X86架构本地硬盘的分布式文件、对象、弹性块等云存储产品,代替NAS和传统盘阵设备,并开展和推动云存储接口标准化和规范化,推动上层业务软件适应底层新型云存储系统,最终在业务系统中大规模引入非结构化云存储技术。目前非结构化存储技术主要包括分布式文件存储和对象存储两种。 (1)分布式文件存储 分布式文件存储提供文件存储能力,把分布在局域网内各个计算机上的共享文件夹集合成一个虚拟共享文件夹,将整个分布式文件资源以统一的视图呈现给用户,最终以标准文件系统接口形式,向应用系统提供海量非结构化数据存储空间,支持随机读写、复杂目录结构。 对于数据增长量快的文件存储型业务,分布式文件存储提供NFS、CIFS、POSIX等文件访问接口,但整体协议开销较高、响应延迟比块存储长,存储能力和性能水平有待扩展。分布式文件存储适合TB~PB级文件存储,可支持文件频繁修改和删除,例如存储图片、文件、视频、邮件附件、MMS内容等,同时它在文件在线备份和文件共享具有较强优势,但上层业务需要考虑支持跨多个文件系统的系统结构。 (2)对象存储 对象存储与分布式文件存储都属于非结构化存储类型,对象存储操作简单、无需频繁修改,对于一次写入、多次读取的数据,优先考虑对象数据存储系统。对象存储为海量非结构化数据提供Key-Value这种通过键-值查找数据文件的存储模式,提供基于对象访问的REST/SOAP接口,协议开销较高,且响应延迟较文件存储长,应用系统跟存储系统的耦合程度松散。 在对象存储中引入对象元数据描述对象特征,所存储的对象是附带各种属性信息的文件,属性包括图片尺寸、拍摄时间等,一般采用“桶”作为对象的容器来划分应用和用户。由于对象存储系统同时管理用户信息和实际数据,上层业务设计时需考虑支持跨多个对象存储的场景。对象存储属PB级文件在线存储,用于在线访问的文件存储(包括缩略图、音乐视频、大文件)。数据存储后很少改动,对于文件索引所容纳的条目数量不受限制。对象存储是企业能够以低成本的简易方式实现对大规模数据存储和访问的方案。同时,对象存储使得“混合云”和“公有云”成为可能,也使以互联网服务的方式进行广域归档或远程数据备份成为可能。 3.3 结构化存储技术 针对传统数据库对非一致性数据存储及不能灵活扩展等技术壁垒,在云存储技术中用表存储以管理结构化数据或者半结构化数据,并通过设置键值对映射模型采用Hadoop框架等技术,向应用系统提供高可扩展的表存储空间,主要包括交易型(OLTP)数据库和分析型(OLAP)数据库。 交易型应用每次更新或查找少量记录,并发量大,响应时间短,主要应用在大规模互联网社交网络、博客、微博、在线详单查询等。在新型互联网业务和详单查询业务中,针对交互性海量数据查询需求,可引入NoSQL存储,提升系统可扩展性和数据处理能力,消除系统瓶颈。 分析型应用特点则是更新少,批量导入,每次针对大量数据进行处理,并发量小。主要应用在大规模日志存储处理、信令系统XDR数据存储和分析预处理、经分系统ETL等场景。并且可引入逐步成熟的日志详单类存储,系统的性能、稳定性及安全性将得到全面提升,这可以作为数据仓库的补充,承担ETL、数据挖掘和非结构化数据处理,缓解现有数据仓库的压力。 4 结束语 在云环境中积极探索和引入大数据处理和云存储技术,开展和推动云存储接口标准化和规范化,将有效推动上层业务软件适应底层新型云存储系统。在云存储技术发展的另一方面,存储网络技术和存储介质技术的进步也必将推动云存储的有效规模部署,共同推动云时代的加速发展。 数据存储技术论文:基于云计算的数据存储技术 摘要:随着Web2.0技术的发展,用户对数据的计算和存储需求激增,往往通过购置更多数量的服务器来增加计算和存储能力。通过互联网租用计算能力和存储资源,就可以大大减少对自有硬件资源的依赖。因此,将云计算技术应用到存储领域可以大大提高资源的利用率。本文主要分析基于云计算的数据存储技术。 关键词:云计算,数据存储,技术 云计算是一种基于服务的架构体系,有两种基本服模式:云计算和云存储。 基于云计算服务的应用程序,无论是金融服务还是网络角色扮演游戏,几乎在所有情况下都需要高性能的云存储来满足数据处理的需求[1]。网络时代是一个信息时代,随着 Web2.0 技术的成熟,大量的信息以井喷的姿势出现在互联网上,如何应对这种信息爆炸式的增长速度,如何对这些信息进行有效存储和管理,云存储是否能够应对这种情况,如何才能保证云存储的高性能,如何才能保证云存储的灵活性,这些是本文探讨的问题。 1、云计算与云存储 1.1 云计算的概念 云计算(cloud computing)是分布式计算技术的一种,是分布式处理、并行处理和网格计算的发展。其最基本的概念是通过网络将庞大的计算处理程序自动拆分成无数个较小的子程序,再交给由多部服务器组成的运算系统,经过计算分析之后将处理结果回传给用户。 1.2 云存储的概念 云存储是在云计算概念基础上延伸和发展出来的一个新概念。与云计算类似,它是通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。云存储是对现有存储方式的一种变革,是一种特殊形式的架构服务。如同云状的广域网和互联网一样,云存储对使用者来讲是透明的,不是指某一个具体的设备,而是指分布在不同物理地域的多台存储设备所构成的集合体。云存储的核心是应用程序软件与存储设备相结合,通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。 2、云存储系统的结构模型 与传统的存储设备相比,云存储不仅仅是一个硬件,而是一个由网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。它以存储设备为核心,通过应用软件对外提供数据存储和业务访问服务。自下而上分别为存储层、基础管理层、应用接口层和访问层。 2.1 存储层 存储层是云存储的基础部分。各个存储设备通过网络设备连接在一起,存储设备可以是FC光纤通道存储设备,也可以是NAS和iSCSI等IP存储设备。在存储设备层之上是一个统一的存储设备管理系统,可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理以及硬件设备的状态监控和故障维护[2]。 2.2 基础管理层 基础管理层是云存储的核心部分,也是云存储中最难实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术,实现云存储系统中多个存储设备之间的协同工作,使多个存储设备可以对外提供强大的数据访问功能。使用CDN(Content Delivery Network)进行内容分发,数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问。同时,通过各种数据备份和容灾技术可以避免云存储中的数据不会丢失,保证云存储系统自身的安全和稳定。 2.3 应用接口层 云存储运营单位可以根据实际业务类型开发不同的应用服务接口并提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台及远程数据备份应用平台等。 2.4 访问层 任何一个授权用户都可以通过公用应用接口登录云存储系统,享受云存储服务。不同的云存储运营单位提供的访问类型和访问手段也不尽相同。 云计算是一种新型的计算模式。它的最主要特征是系统拥有大规模数据集、基于该数据集,向用户提供服务。为保证高可用、高可靠和经济性,云计算采用分布式存储的方式来存储数据,采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性,即为同一份数据存储多个副本。 三、云存储未来发展趋势 云存储已经成为未来存储发展的一种趋势,目前,云存储厂商正在将各类搜索、应用技术和云存储相结合,以便能够向企业提供一系列的数据服务。但是,未来云存储的发展趋势,主要还是要从安全性、便携性及数据访问等角度进行发展。 四、结束语 云计算是一种新型的计算模式。它的最主要特征是系统拥有大规模数据集、基于该数据集,向用户提供服务。为保证高可用、高可靠和经济性,云计算采用分布式存储的方式来存储数据,采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性,即为同一份数据存储多个副本。另外,云计算系统需要同时满足大量用户的需求,并行地为大量用户提供服务。未来云存储的发展还是要从安全性、便携性及数据访问等角度进行深入发展。
新的教学体系增强了学生实验操作技能,提高了自主思考和创新能力,教学质量得到显著提高。生物化学是食品专业的一门重要专业基础课,随着科学技术的迅速发展,食品、发酵、生物工程、医药等行业均对生物化学技术的应用提出更高要求。生物化学与生物技术综合实验是食品专业理论课的配套实验课,学生通过实验教学,理解和验证理论知识,掌握研究方法和实验技术操作,培养独立操作能力,为今后从事科研及工作实践打下良好的基础。 相比理论教学,实验教学更具直观性、实践性和创新性,在提升学生综合素质与能力培养方面具有举足轻重的作用。因此,生物化学与生物技术综合实验的教学需与实践应用紧密结合,但传统的实验课程设置与生物技术的发展已不相适应,暴露出许多问题,特别是在高校“双一流”建设的背景下,生物化学与生物技术综合实验的教学改革也越来越重要。 1生物化学与生物技术综合实验教学存在的主要问题 1.1教材和教学内容陈旧 目前食品专业生物化学与生物技术综合实验课程使用的教材是学院自编的实验讲义,已有十余年未改编过。虽实验讲义根据理论教学内容选择了一些相应的实验技术,但由于生物技术发展快速,现有的实验内容严重滞后,比如对核酸的研究仅停留在简单提取和定性反应上,缺乏定量研究,关于酶方面的实验缺少分离纯化和定量检测方法的研究,蛋白质的呈色反应等实验的部分实验现象难以验证,失去实践价值,部分实验操作步骤需改进等等,实验内容设置未能与生物化学的学科发展相适应,也未能与理论课内容较好衔接。而且实验内容以验证理论的基础性实验为主,能够培养学生创新和实践能力的综合性和设计性实验较少,学生接触仪器设备的机会少,导致学生动手能力较差,创新能力和发散思维也没有得到激发。 1.2仪器设备配置不足 生物化学与生物技术综合实验涉及比色、提取、离心、电泳等主要技术,仪器设备随着技术的发展也在不断更新。由于配套资金和实验场地的限制,目前实验室能配合实验开展的主要是离心机、水浴锅等常规仪器,使用的电泳仪年代久远、操作十分不方便,现基本已经被淘汰;分光光度计与其它实验室共用,不仅设备老旧,准确度和灵敏度不佳,而且共用也带来诸多不便;实验过程仍使用移液管操作,微量取样的精确度无法保证;一些实验缺少配合检测技术的大型仪器设备;另外,仪器设备特别是大型仪器数量有限也是存在的突出问题。这些因素均限制了实验项目的选择,学生动手机会不足,大大降低了实验教学效果。 1.3教学模式单一 现有的实验教学方式为上课前由老师准备实验试剂和调试仪器设备,学生按照固定的实验步骤完成实验。因实验项目多数是验证性实验,因此学生以机械式的操作被动完成实验,不用思考实验设计,学生对实验内容并没有真正理解,对思考题常常回答不正确,导致学生对实验课的兴趣大大降低,不利于激发学生的创新能力和培养动手能力,也不利于学生实验技能的锻炼,未能对日后其他实验课程或课题研究打好基础。 1.4成绩评价体系不完善 最初生物化学与生物技术综合实验课程成绩主要由实验报告完成情况结合学生的考勤、实验操作和学习态度按一定比例进行综合评价。因实验报告均为课后提交,存在抄袭的情况,且上课时每个班学生为40人左右,学生的操作规范与否老师很难客观评价。近几年因学校教学计划的改革,本实验课程改为独立设课,采用实验操作和问答题考试作为成绩评价的主要依据,但考试内容单一、常年不变,且受实验条件的限制,考试只能选择简单的实验项目进行,无法考察学生实验内容规划、仪器操作、数据处理等能力。 2生物化学与生物技术综合实验教学改革方案 2.1更新实验教学内容 从适应食品专业和生物化学科学发展需要的角度出发,我们选择了一些常用的、重要的生物化学实验技术和方法作为实验内容。首先,删除了部分陈旧的、技术落后的实验项目,比如氨基酸的纸上层析和纸上电泳、血清蛋白的醋酸纤维薄膜电泳等,这些技术目前已被淘汰,对学生今后的科研工作和专业技能的提升无显著指导意义。其次,增加或修改了针对核酸、蛋白质、酶、糖类等几类重要生物物质的成熟实验技术,如植物基因组DNA的提取与含量测定、酶的分离纯化、蛋白质的SDS-PAGE、DNS法测定还原糖含量等实验项目。对于变动的实验内容实验老师带领学生教辅反复进行预实验研究,从原料选择到实验步骤和仪器参数均经过多次试验而确定实验方案,总结实验过程的关键步骤和注意事项,以保证实验教学的顺利开展。通过这些实验,学生不仅更深入地理解了理论,而且掌握了重要的生物化学测定方法和分离技术,还锻炼了实验设计能力,为今后毕业论文及科研课题的研究奠定了基础。第三,保留并整合部分经典的验证性实验,如蛋白质的两性性质及等电点测定、酶活力的测定等,删除一些不常用的验证实验如蛋白质的米伦反应,并在多年经验的积累上,对实验步骤进行优化。 2.2增加实验资源的投入 在学校和学院的大力支持下,实验室进行了翻新改造,对现有陈旧设备进行升级,配备了高速离心机、紫外分光光度计、垂直电泳仪等配置较高的仪器设备,提高实验操作的便利性和结果的准确度,并增加台套数尽可能满足学生使用需求,让每个学生都有操作仪器的锻炼机会,同时学院引进的大型仪器如免染电泳成像系统也可供本科生使用。 2.3丰富教学模式 为了让学生更好地理解理论知识,带着发现问题和解决问题的态度开展实验,要求学生在实验课前做好预习工作并编写预习报告,针对思考题及理论知识的难点自行查阅资料,老师在讲解实验内容时进行提问,增加与学生间的互动。因生物化学与生物技术综合实验是食品专业学生接触的第一门专业实验课,多数仪器是第一次接触,所以为了学生理解仪器原理,快速掌握仪器操作,提前将仪器相关资料包括文字介绍和视频演示等发给学生预习。实验前老师进行演示并在实验过程中纠正学生的操作,帮助学生规范实验操作。引入多个综合性设计实验,由学生分小组设计实验方案并自行验证,培养学生独立思考和分析、解决问题的能力。 2.4完善成绩评价方法 因生物化学与生物技术综合实验是独立设课课程,需以考试方式进行考核,因此探索科学、公正、有效的考核方法是教学改革的重点。针对以往考试形式单一、考试内容陈旧等问题,将课程成绩考核分为两部分:平时成绩占30%,主要为实验报告、出勤、实验态度、上课时的实验操作等;考试成绩占70%,其中笔试占30%,实验操作占70%。成绩评价的重点是考试成绩,笔试为三道简答题,考察学生对理论知识的掌握及运用;实验操作为利用某个仪器独立完成一项指标的测定,考察学生操作的规范性及实验结果的计算与实验报告编写,并由老师现场打分。简答题与操作题提供多个题目,均为实验内容的重点,由学生抽签决定。这样的考核方式可以真实反映老师的教学质量并检验学生的学习效果。 3教学改革实践效果 生物化学与生物技术综合实验课程的教学改革经过一年多两届学生的实践与探索,在不断试验总结的基础上形成了比较完善的实验教学体系。教学内容与学科先进技术接轨,学生实验操作技能明显增强,对实验课程的兴趣和积极性也显著提高,学习态度由被动逐渐转为主动,不再有应付实验的心态,更多的是自发思考和分析实验中遇到的问题。在上课过程中,一些学生因实验结果不理想会主动提出重做实验或更改实验方案进行尝试,有的学生会在实验结束后主动与老师交流其它仪器设备的原理和使用方法,学生对实验和仪器的探索欲明显增强。通过教学改革,学生实验设计能力得到锻炼,创新思维也得到激发,为今后其它课程的学习及课题研究打下了良好的基础。虽然生物化学与生物技术综合实验教改取得了一定成效,但实验内容的设计细节及课堂互动等问题仍需进一步研究。
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