時(shí)間：2023-02-20 01:47:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：油站；測(cè)控系統(tǒng)；弊端問題；優(yōu)化設(shè)計(jì)
前言
最近階段，測(cè)控技術(shù)在我國(guó)獲得飛速發(fā)展，涉及計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)開始在油田不同類型站庫(kù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)測(cè)量、參數(shù)檢測(cè)和生產(chǎn)過程控制等流程之中順利貫穿，對(duì)于油田生產(chǎn)科學(xué)合理性，有著關(guān)鍵性指導(dǎo)效用，即其實(shí)際運(yùn)行狀況，將直接決定油田生產(chǎn)的安全平穩(wěn)性之余，更可以避免不必要的資源配備和成本浪費(fèi)狀況。特別是最近階段，經(jīng)過智能儀表和計(jì)算機(jī)技術(shù)，以及許多先進(jìn)計(jì)量和測(cè)控技術(shù)融入之后，油田生產(chǎn)的自動(dòng)化開始獲得較為可觀的突破成就，為今后處理好油田生產(chǎn)事務(wù)，提供應(yīng)有的技術(shù)保障。不過該類系統(tǒng)仍舊存在弊端，需要相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化改造。
1 當(dāng)前我國(guó)油田站庫(kù)測(cè)控系統(tǒng)遺留的弊端問題
經(jīng)過在油田站貫穿沿用高端計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)過后，某類層面上令現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理工作變得愈加便利，同時(shí)更為合理地降低既有生產(chǎn)成本數(shù)量。不過，因?yàn)橛吞镎編?kù)計(jì)量和測(cè)控儀表在檢測(cè)和自動(dòng)控制點(diǎn)搭配標(biāo)準(zhǔn)上不夠統(tǒng)一，加上現(xiàn)場(chǎng)操作人員難以緊跟計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)各類創(chuàng)新技術(shù)、產(chǎn)品的更新步伐，并提供富有針對(duì)性的維護(hù)方案，一時(shí)間令油田站庫(kù)測(cè)控系統(tǒng)局部或是完全停運(yùn)狀況接連衍生，不單單直接限制了油田生產(chǎn)管理實(shí)效，同時(shí)更給現(xiàn)場(chǎng)一線操作控制人員帶來諸多不便，使得相關(guān)人員對(duì)于計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)在油田實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中操作輔助的重要和可靠性，產(chǎn)生更為深刻的質(zhì)疑態(tài)度，經(jīng)過上述不良因素廣泛交織，整體上令計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)在油田生產(chǎn)發(fā)展歷程中遭受諸多不良挑戰(zhàn)危機(jī)。在此類背景影響下，便需要相關(guān)工作人員不斷深入一線，調(diào)查相關(guān)油田內(nèi)部計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)狀況，同時(shí)結(jié)合個(gè)人豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)制定實(shí)施協(xié)調(diào)性地優(yōu)化改進(jìn)方案。
2 日后進(jìn)行我國(guó)油田站庫(kù)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體指導(dǎo)性建議
想要切實(shí)整改上述諸多消極狀況，就必須針對(duì)油田站庫(kù)測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)性優(yōu)化改造，其核心原則在于盡量降低改造投入和運(yùn)行中消耗的成本費(fèi)用，同時(shí)借助各類高端創(chuàng)新的優(yōu)化調(diào)整技術(shù)，將系統(tǒng)運(yùn)行效益提升至較為理想的等級(jí)層次之上。至于細(xì)化的優(yōu)化設(shè)計(jì)建議性內(nèi)容將具體如下所示：
2.1 站庫(kù)控制室測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的科學(xué)化革新
最近階段，尤其經(jīng)過測(cè)控技術(shù)持續(xù)發(fā)展之后，涉及儀表測(cè)量和監(jiān)控產(chǎn)品工作的可靠程度得以大幅度提升，所以在如今在一些新建或是老區(qū)改造項(xiàng)目之中，油田自動(dòng)化系統(tǒng)改造的控制室，大多數(shù)會(huì)沿用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來將以往常規(guī)樣式的顯示儀表予以替換。截至至今，我國(guó)大多數(shù)油田采取的測(cè)控技術(shù)可以細(xì)化為工控機(jī)內(nèi)置板卡、單點(diǎn)模塊、可編程邏輯控制器、小型集散控制系統(tǒng)等。經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)以上系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在著以下優(yōu)勢(shì)和弊端跡象：
首先，工控機(jī)內(nèi)置板卡系統(tǒng)應(yīng)用期限相對(duì)較早且價(jià)格比較便宜，可其本身不具備較為理想的抗干擾能力，容易造成故障位置點(diǎn)的集中狀況，最終令系統(tǒng)性可擴(kuò)展性變得愈加困難。
其次，單點(diǎn)模塊系統(tǒng)將集中鎖定在PLC類，即可編程邏輯控制器。
再次，DCS，所謂的小型集散控制系統(tǒng)，是經(jīng)過計(jì)算機(jī)終端、通信、CRT和控制技術(shù)自然交接融合的產(chǎn)物，本身具備控制性能良好、系統(tǒng)運(yùn)作實(shí)效性高、軟件編程工序簡(jiǎn)易等優(yōu)勢(shì)條件。可在進(jìn)行較為復(fù)雜的控制規(guī)律實(shí)現(xiàn)過程中，包括前饋、自適應(yīng)、最優(yōu)和非線性控制等，因?yàn)橄到y(tǒng)功能過于強(qiáng)大且價(jià)格過高，所以一時(shí)間令一些控制精度要求較高的企業(yè)在應(yīng)用過程中遭受全面約束。
最后，PLC，即可編程邏輯控制器，可以被視為一類面向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行集中化控制的裝置，其優(yōu)勢(shì)特征包括運(yùn)作可靠性和實(shí)際抗干擾性能理想，軟件編程維護(hù)工作簡(jiǎn)易等。如今新開發(fā)的可編程邏輯控制器，已經(jīng)和以往單純落實(shí)開關(guān)量控制和PID調(diào)節(jié)等功能特性的PLC有著本質(zhì)化差異，特別是經(jīng)過模糊控制等學(xué)科日漸完善背景下，可編程邏輯控制器已然持續(xù)融入各類高端創(chuàng)新的技術(shù)要素，一時(shí)間令這部分控制器的操作功能變得更為強(qiáng)大。
結(jié)合以上狀況和有關(guān)油田站庫(kù)實(shí)際進(jìn)行綜合化探討，當(dāng)前某廠擁有50%以上的轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站控制室部分持續(xù)應(yīng)用兩套監(jiān)控系統(tǒng)，包括常規(guī)盤裝二次儀表和單純應(yīng)用于計(jì)量工作的微機(jī)系統(tǒng)。在此類環(huán)境影響下，油田站庫(kù)測(cè)控系統(tǒng)內(nèi)部的空間室將遺留空間范圍過小、盤柜數(shù)量繁多且后接線繁瑣冗雜、檢修通道狹窄等諸多不安狀況，再經(jīng)過長(zhǎng)久遺留下的電氣部件老化和盤面布置紊亂等問題交織化作用，使得現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)維護(hù)控制難度節(jié)節(jié)攀升，同步狀況下更令現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作人員實(shí)際工作量和維修費(fèi)用同步增長(zhǎng)。
2.2 計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)全新設(shè)計(jì)規(guī)范細(xì)則的妥善化貫徹
自從我國(guó)制定實(shí)施油田地面工程站庫(kù)自控設(shè)計(jì)規(guī)定之后，涉及油田不同類型站庫(kù)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備自控點(diǎn)設(shè)置、自控設(shè)備選型等方面都相繼提出全新的規(guī)范訴求。經(jīng)過持續(xù)性應(yīng)用過后，對(duì)于不同類型站庫(kù)計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用配備，明顯提供較為理想的規(guī)范效用，保證日后系統(tǒng)運(yùn)行能夠有據(jù)可依。不過這部分規(guī)范細(xì)則中仍舊存在一些不符合實(shí)際的問題，要求相關(guān)設(shè)計(jì)主體結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)儀表配備，保證日后計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定的合理執(zhí)行結(jié)果。
第一，生產(chǎn)參數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的重復(fù)配置，對(duì)于加熱裝置來講，加熱段和出口溫度差距過小，同時(shí)加熱段溫度通常會(huì)裝設(shè)在加熱爐頂部，維修維護(hù)難度同步加大不說，更令一些未曾得到及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)的設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞跡象。日后富有建設(shè)意義的整改方式，就是盡快選取沿用出口溫度作為遠(yuǎn)傳監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
第二，某些生產(chǎn)參數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)配置不夠科學(xué)妥善，包括外輸、自耗氣的流量檢測(cè)儀表等，如今通常沿用智能型流量計(jì)，將流量、壓力和溫度傳感器功能融合為一體，而沿用雙檢測(cè)工藝的儀表，在遠(yuǎn)傳到微機(jī)之時(shí)已經(jīng)包含壓力和溫度信號(hào)并且可以直接進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，因此不需要將外置壓力和溫度信號(hào)重復(fù)性進(jìn)行遠(yuǎn)傳配置。
依照上述內(nèi)容闡述，唯獨(dú)將一切實(shí)際因素考慮進(jìn)去，衍生出一類迎合現(xiàn)代計(jì)量和測(cè)控技術(shù)配備訴求的規(guī)范，才能夠針對(duì)油田不同類型計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作維護(hù)，避免繁瑣工序流程基礎(chǔ)上，令系統(tǒng)不斷適應(yīng)油田實(shí)際生產(chǎn)需求，進(jìn)一步落實(shí)投入最小且后期效益最大的目標(biāo)。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，計(jì)量和測(cè)控系統(tǒng)在油田生產(chǎn)開發(fā)過程中發(fā)揮著不可小覷的指導(dǎo)功效，不過一旦設(shè)計(jì)方案不盡完善，系統(tǒng)必然運(yùn)行得不夠穩(wěn)定，加上儀表使用不夠科學(xué)合理，都必然會(huì)給實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)造成諸多約束，最終削弱系統(tǒng)本身應(yīng)有的效用。所以，日后相關(guān)工作人員在進(jìn)行油田站庫(kù)測(cè)控系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)過程中，有必要將投資節(jié)約、人工勞動(dòng)強(qiáng)度降低、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性等需求全方位考慮進(jìn)去，同時(shí)結(jié)合個(gè)人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和最新技術(shù)實(shí)時(shí)探索出全新的運(yùn)行控制路徑。相信長(zhǎng)此以往，必將能夠?yàn)槲覈?guó)油田開發(fā)事業(yè)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)發(fā)展，提供不竭的支持引導(dǎo)動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)
[1]李紅艷.油田聯(lián)合站集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用和研究[D].西南石油大學(xué)，2010.
關(guān)鍵詞：生產(chǎn)系統(tǒng)；礦井開采；生產(chǎn)系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)
鄭州煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司超化煤礦到2016年，采掘活動(dòng)全部延深至深部水平，巷道支護(hù)投入加大，瓦斯治理、防治水工程量增加，所需投入人力和資金將超過鄭州煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司規(guī)定，受煤炭市場(chǎng)影響，礦井生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況將出現(xiàn)下滑。礦井開采后期煤炭資源如何合理開采已成為礦井面臨的主要問題，因此，超化煤礦需要調(diào)整礦井后期生產(chǎn)系統(tǒng)，使剩余煤炭資源安全、合理開采出來。
1礦井概況
超化井田位于河南省新密市煤田西南部，開采上限標(biāo)高+60m，下限標(biāo)高-900m。該區(qū)主要可采煤層為二疊系山西組二1煤，煤層平均厚度9.07m，屬低灰、低硫貧廋煤。二1煤可采儲(chǔ)量為1430.8萬t，服務(wù)年限10a。礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜，正常涌水量869m3/h，最大涌水量為1112m3/h。礦井為煤與瓦斯突出礦井，始突表高-208m，礦井瓦斯絕對(duì)涌出量18.60m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量4.63m3/t。二1煤煤塵爆炸指數(shù)17.58%，為有煤塵爆炸危險(xiǎn)性煤，自然發(fā)火等級(jí)為Ⅲ類，屬不易自燃煤層。
2礦井現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)
超化煤礦現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)為：主立井擔(dān)負(fù)提煤任務(wù)；副立井擔(dān)負(fù)進(jìn)風(fēng)、人員物料升降等任務(wù)；西風(fēng)井擔(dān)負(fù)進(jìn)風(fēng)任務(wù)；東風(fēng)井、31風(fēng)井擔(dān)負(fù)回風(fēng)任務(wù)；-100m和-300m水平排水陣地均為一級(jí)排水系統(tǒng)，均能夠滿足礦井排水要求；供電系統(tǒng)利用地面35kV變電站和井底車場(chǎng)附近中央變電所向各使用地點(diǎn)供電；原煤在主副立井工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行篩分、儲(chǔ)存和鐵路運(yùn)輸。礦井利用現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行開采，無需增加投資。到2015年底，其他區(qū)域基本采完只能開采深部31采區(qū)，礦井生產(chǎn)規(guī)模維持在150萬t/a左右。
3現(xiàn)有系統(tǒng)存在問題
①深部二1煤內(nèi)在灰分高，發(fā)熱量低，不符合國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革相關(guān)政策；②礦井為突出礦井，人員較多，生產(chǎn)成本居高不下，導(dǎo)致礦井2015-2021年礦井回收煤柱前，礦井生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)較困難；③深部區(qū)域瓦斯含量大，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，如果僅開采深部資源，將導(dǎo)致瓦斯抽采、巷道掘進(jìn)、煤炭回采等作業(yè)場(chǎng)所過度集中于一個(gè)采區(qū)，不利于安全管理。
4礦井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的提出
根據(jù)礦井資源儲(chǔ)量分布情況，超化井田的優(yōu)勢(shì)資源（約860萬t）主要集中在主副立井保護(hù)煤柱內(nèi)，煤層厚度3.25～15.10m，平均厚度8m。根據(jù)井下實(shí)際采樣，該區(qū)域內(nèi)煤層灰分較低，煤質(zhì)相對(duì)較好。如果對(duì)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使淺部?jī)?yōu)勢(shì)資源與深部資源同時(shí)回采，將能夠大幅度提高礦井原煤發(fā)熱量，使兩個(gè)區(qū)域的瓦斯抽采、巷道掘進(jìn)、煤炭回采等作業(yè)活動(dòng)交替進(jìn)行。即礦井在深部區(qū)域和淺部區(qū)域分別布置一個(gè)工作面，其中一個(gè)正?；夭?，一個(gè)進(jìn)行瓦斯抽采，避免出現(xiàn)入井人員全部集中于一個(gè)區(qū)域的現(xiàn)象，提高礦井安全保障程度［1］。本次生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化要重點(diǎn)考慮以下問題：①優(yōu)化設(shè)計(jì)要與礦井現(xiàn)狀不矛盾，不影響礦井正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)；②目前煤炭市場(chǎng)下，要最大程度壓縮投資，認(rèn)真進(jìn)行投資分析，確保經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)；③系統(tǒng)優(yōu)化前后的生產(chǎn)銜接要順暢；④地面生產(chǎn)系統(tǒng)位置變化后，環(huán)保、煤炭外運(yùn)等問題要妥善解決。綜上所述，超化煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)將現(xiàn)有主、副立井報(bào)廢，改造現(xiàn)有西風(fēng)井（兩條斜井井筒）為主副、斜井，擔(dān)負(fù)礦井的提升任務(wù)及兼作進(jìn)風(fēng)井；井下調(diào)整礦井運(yùn)輸、通風(fēng)、提升、供電等系統(tǒng)；原主、副立井工業(yè)場(chǎng)地建筑及設(shè)施隨著開采進(jìn)度，逐次搬遷至主、副斜井新工業(yè)場(chǎng)地。
4.1井下生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化
改造后的主斜井斜長(zhǎng)879m，鋪設(shè)帶寬1200mm的膠帶輸送機(jī)，并安裝架空乘人裝置，主要擔(dān)負(fù)礦井的提煤、上下人員及進(jìn)風(fēng)任務(wù)；副斜井斜長(zhǎng)890m，安裝2JK-3.0×1.5/20型單繩纏繞式雙滾筒提升機(jī)，主要擔(dān)負(fù)礦井的提矸、運(yùn)料、運(yùn)設(shè)備等輔助提升任務(wù)并兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。在-205m以淺新增集中軌道下山和集中皮帶下山，擔(dān)負(fù)22采區(qū)和深部31采區(qū)的運(yùn)輸、進(jìn)風(fēng)、運(yùn)送人員等任務(wù)。排水系統(tǒng)利用-300m水平排水系統(tǒng)，泵房配備8臺(tái)MD500-57×11型多級(jí)離心泵，4用3備1檢修，水倉(cāng)容積9060m3，能夠滿足《煤礦安全規(guī)程》要求。通風(fēng)系統(tǒng)仍利用現(xiàn)有的東風(fēng)井和31風(fēng)井。供電系統(tǒng)利用在主副斜井工業(yè)廣場(chǎng)新建的35kV變電站和井下中央變電所向各作業(yè)場(chǎng)所供電。
4.2地面生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化
在主、副斜井工業(yè)廣場(chǎng)，合理利用現(xiàn)有建筑物作為調(diào)度樓、行政樓、生產(chǎn)樓、區(qū)隊(duì)值班樓、救護(hù)隊(duì)值班樓和燈房浴室等行政輔助設(shè)施以及機(jī)修車間、供應(yīng)倉(cāng)庫(kù)、物資超市等輔助生產(chǎn)廠房；新建主副斜井井口房、提升機(jī)房、35kV變電站、空壓機(jī)房、篩分系統(tǒng)及儲(chǔ)煤場(chǎng)，原煤仍采用鐵路外運(yùn)。
4.3礦井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化工期及投資
礦井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化礦建工程為擴(kuò)砌主副斜井，掘進(jìn)22采區(qū)皮帶下山和軌道下山；土建工程為在主副斜井工業(yè)廣場(chǎng)新建篩選樓、皮帶走廊、儲(chǔ)煤場(chǎng)及防風(fēng)抑塵網(wǎng)等項(xiàng)目，生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整工期2a，期間不影響礦井其他區(qū)域正常生產(chǎn)，項(xiàng)目總投資20126.48萬元。根據(jù)國(guó)家煤炭產(chǎn)業(yè)政策將礦井生產(chǎn)能力由180萬t/a下降到150萬t/a，服務(wù)年限10a。
5礦井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化方案比較
5.1原生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)
5.1.1優(yōu)點(diǎn)。①維持目前開拓開采，不再對(duì)礦井做生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化，減少了基建投資；②維持目前開采方式，各生產(chǎn)系統(tǒng)不用變化。5.1.2缺點(diǎn)。①深部二1煤內(nèi)在灰分高，發(fā)熱量低，導(dǎo)致二1煤售價(jià)低；②礦井為突出礦井，人員較多，生產(chǎn)成本居高不下，導(dǎo)致礦井2015-2021年礦井回收煤柱前，礦井生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)困難，年均虧損2.1億元；③井下各類抽、掘、采等作業(yè)場(chǎng)所集中于一個(gè)采區(qū)，人員過度集中。
5.2優(yōu)化后生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)
5.2.1優(yōu)點(diǎn)。①提前淺部?jī)?yōu)勢(shì)資源，使之與深部煤配采，降低煤的灰分，提高煤的發(fā)熱量，煤的售價(jià)增高，效益好轉(zhuǎn)；②生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化后，礦井生產(chǎn)能力穩(wěn)定，投資回收期5.33a，年均稅后利潤(rùn)3277.09萬元；③將抽、掘、采作業(yè)場(chǎng)所和下井人員在兩區(qū)域間合理調(diào)配，利于安全管理。5.2.2缺點(diǎn)。①礦井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化要增加基建投資；②主副斜井工業(yè)場(chǎng)地現(xiàn)有占地面積小，地面各場(chǎng)所緊湊；③工業(yè)場(chǎng)地變化后要嚴(yán)格落實(shí)環(huán)境保護(hù)相關(guān)規(guī)定。綜合考慮，原有生產(chǎn)系統(tǒng)維持開采方式不變，但礦井經(jīng)營(yíng)困難，且不符合國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)改造政策要求，因此確定對(duì)礦井開采后期生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
6礦井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化后盈虧分析
按照計(jì)算期第5年數(shù)據(jù)分析計(jì)算，盈虧平衡點(diǎn)為：生產(chǎn)能力利用率（BEP）=年固定總成本/（年銷售收入-年可變成本-銷售稅金及附加）×100%=15570/（42300-16902-1091）×100%=64.05%。該項(xiàng)目達(dá)到生產(chǎn)能力的64.05%，即礦井生產(chǎn)能力達(dá)到117.65萬t/a，企業(yè)就可保本，這說明超化煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)較小。
7結(jié)語(yǔ)
技術(shù)人員對(duì)突出礦井開采后期的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了合理優(yōu)化，達(dá)到了改善礦井生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況的目的，開采出了優(yōu)質(zhì)煤炭，符合國(guó)家目前煤炭產(chǎn)業(yè)政策。優(yōu)化礦井后期生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)，要協(xié)調(diào)考慮設(shè)計(jì)方案對(duì)正常生產(chǎn)的影響、對(duì)礦區(qū)環(huán)境的影響，并對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益分析要全面、可靠。
參考文獻(xiàn)：
1建立混凝土泵車臂架系統(tǒng)有限元模型
1．1建立混凝土泵車臂架系統(tǒng)幾何模型混凝土泵車臂架系統(tǒng)是混凝土泵車的重要組成部分，由多節(jié)臂架、連桿、油缸和折疊式的平面連桿機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)組成，可在一定范圍內(nèi)輸送混凝土料，且具有回轉(zhuǎn)、伸縮和折疊等功能。本文采用Pro/E軟件對(duì)臂架各零部件進(jìn)行了建模，并完成裝配，臂架系統(tǒng)幾何模型如圖1所示。采用Pro/MECHANINCA的AUTOGEM模塊分別對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)、變幅油缸、連桿、各節(jié)臂架進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分結(jié)果如圖2、圖3、圖4和圖5所示。1．2載荷種類混凝土泵車臂架系統(tǒng)承受的載荷包括其自身的重力和混凝土的重力與混凝土流動(dòng)引起的動(dòng)載。此外，還有一些附加載荷，比如風(fēng)載和端部牽引力等。其中，臂架和輸送管等結(jié)構(gòu)的自重是混凝土泵車承受的主要載荷，它包括各節(jié)臂、變幅油缸、連桿機(jī)構(gòu)、混凝土輸送管、混凝土輸送管支撐架、連接銷釘和末端軟管等結(jié)構(gòu)件的總重量G．臂架的工作載荷包括:輸送管和末端軟管里混凝土的質(zhì)量。端部牽引力:泵車作業(yè)布料時(shí)，需要工人牽引臂架末端的橡膠軟管進(jìn)行澆筑，端部牽引力就是工人牽引軟管時(shí)引起的側(cè)向拉力，在設(shè)計(jì)時(shí)一般取Fs=300N．風(fēng)載:在臂架工作時(shí)，有時(shí)會(huì)受到側(cè)向風(fēng)的作用而產(chǎn)生風(fēng)載?；剞D(zhuǎn)慣性力:臂架系統(tǒng)繞轉(zhuǎn)臺(tái)開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)或臂架系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)過程中突然制動(dòng)時(shí)，臂架會(huì)產(chǎn)生慣性力，我們將這種慣性力叫做回轉(zhuǎn)慣性力［10］。1．3臂架系統(tǒng)的有限元分析本文選取臂架的最不利工況(所有臂架均展開且處于水平狀態(tài))進(jìn)行分析。臂架結(jié)構(gòu)由進(jìn)口高強(qiáng)度鋼WELDOX900E焊接而成，材料的性能如表1所示。1．4有限元分析結(jié)果利用Pro/MECHANINCA對(duì)臂架系統(tǒng)進(jìn)行了分析，各節(jié)臂架的最大應(yīng)力如表2所示。由表2可知，五節(jié)臂架中所受應(yīng)力最大的是臂架1．根據(jù)材料屬性可知，臂架的最大屈服強(qiáng)度為900MPa，而臂架1所受的最大應(yīng)力值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的屈服強(qiáng)度。綜上所述，五節(jié)臂架結(jié)構(gòu)都存在著很大的優(yōu)化空間。由圖6可知，臂架1的最大應(yīng)力處位于臂架1與臂架2相連接的銷孔處，且最大應(yīng)力值為523．62MPa．由圖7可知，臂架2的最大應(yīng)力出現(xiàn)在臂架2與臂架3的連接銷釘孔處，且最大應(yīng)力值為285．32MPa．由圖8可知，臂架3的最大應(yīng)力出現(xiàn)在靠近上蓋板的側(cè)板處，大小為249．19MPa．由圖9可知，臂架4的最大應(yīng)力出現(xiàn)在臂架4前段下蓋板拐彎處，大小為75．69MPa.由圖10可知，臂架5的最大應(yīng)力出現(xiàn)在臂架5與臂架4的連接銷釘孔處，大小為69．54MPa．
2臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
2．1臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型2．1．1設(shè)計(jì)變量首先，從臂架系統(tǒng)的所有參數(shù)中選擇出20組數(shù)據(jù)作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)變量，設(shè)計(jì)變量的初值如表3所示。其次，使用靈敏度分析法對(duì)這20組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，從而篩選出對(duì)臂架系統(tǒng)的總質(zhì)量影響最大的幾組數(shù)據(jù)出來，從而更好的對(duì)臂架系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，20組設(shè)計(jì)變量的靈敏度計(jì)算值如下表4所示。通過對(duì)表4數(shù)據(jù)的分析比較，我們很容易得出靈敏度值最大的10組數(shù)據(jù)，這10組數(shù)據(jù)的靈敏度計(jì)算值分析如圖11所示。最后，重新為這10組設(shè)計(jì)變量進(jìn)行排序，并給他們?cè)O(shè)定優(yōu)化的上下限，如表5所示。2．1．2約束條件(1)根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸，在不發(fā)生干涉的前提下確定各個(gè)設(shè)計(jì)變量的范圍。(2)臂架折疊后各變幅油缸的長(zhǎng)度Umin應(yīng)當(dāng)包含去油缸的行程(Umax-Umin)，應(yīng)滿足:Umin≥(Umax-Umin)(1)(3)所考慮的多個(gè)工況中，各油缸軸向力均不能大于優(yōu)化前的力［4-7］。2．1．3目標(biāo)函數(shù)以泵車臂架質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)，如下式所示:minm(x)=ρV(x1，x2，…，xn)(2)式中:ρ———臂架密度;xi———設(shè)計(jì)變量。2．1．4優(yōu)化結(jié)果利用Pro/MECHANINCA中的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)表5數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
3結(jié)論
(1)結(jié)構(gòu)原始總質(zhì)量是11810．53kg，通過優(yōu)化臂架結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量降低了10%，提高了泵車制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。(2)使用Pro/E軟件對(duì)臂架系統(tǒng)進(jìn)行分析，也給研發(fā)人員提供了一種新的思路，因?yàn)榇蠖鄶?shù)只是使用Pro/E作為一種建模軟件。(3)基于Pro/E軟件對(duì)臂架系統(tǒng)進(jìn)行了建模、有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的一體分析，最大可能地減少了建模軟件和分析軟件之間數(shù)據(jù)文件的銜接，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同階段傳遞的無縫連接，提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。
作者：陳貫祥 李捷 郭潤(rùn)坤 王富民 單位：太原科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
1.1對(duì)地下排水工程的重視欠缺,設(shè)計(jì)缺乏宏觀整體規(guī)劃
長(zhǎng)期以來城市建設(shè)注重地面工程而忽視了地下排水工程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃。在城市規(guī)劃初期應(yīng)將市政排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)去規(guī)劃與設(shè)計(jì),并配備足夠的資源才能保證在特殊情況下城市的應(yīng)急排水能夠高效和有序的進(jìn)行。而目前諸多城市的做法往往只是在道路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮地下排水和地表排水,且片區(qū)的排水設(shè)計(jì)無相關(guān)性,當(dāng)放到城市一個(gè)整體中時(shí),排水缺陷問題就會(huì)暴露。
1.2行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不健全
目前,城市道路排水系統(tǒng)上下游管道直徑參數(shù)取值不當(dāng),在城市化進(jìn)程加快的今天,如今的城市排水能效受到諸多因素的影響,有氣候的因素,有經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡因素和道路工程自身因素等,如今的市政排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沒有能夠適應(yīng)現(xiàn)在的城市路面系統(tǒng),排水管網(wǎng)直徑參數(shù)或大或小,排水專用管道與市政其他管道的管線讓線沖突與高程出現(xiàn)誤差,造成排水性能的降低都是規(guī)范要具體規(guī)定和嚴(yán)格實(shí)施的具體內(nèi)容。
1.3排水設(shè)計(jì)無分層設(shè)計(jì),混合排流現(xiàn)象造成排水負(fù)擔(dān)
城市排水來源有天然雨水和城市生活污水,而目前城市排水系統(tǒng)一般都是污水與雨水混合排水,這會(huì)給排水管道造成過重的排水負(fù)擔(dān)。在發(fā)生特大降水時(shí),這種負(fù)擔(dān)將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榕潘畨毫?使得降水無法排離城市路面,造成道路大面積或者片區(qū)大面積積水,行車在比較低的地段時(shí)候由于積水較厚將會(huì)淹沒行車和行人,同樣的現(xiàn)象在北京洪災(zāi)中出現(xiàn)過。
1.4排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維固化,排水渠道單一
城市排水思路固化的表現(xiàn)是將積水排到地面下或者排出去,而如果能合理循環(huán)利用降水可以緩解城市排水管網(wǎng)的排水壓力,并且給需要水的地方供水,不需要水的地方排水,這就是雨水排水循環(huán)系統(tǒng)的工作原理。目前排水循環(huán)系統(tǒng)不僅體現(xiàn)在城市排水設(shè)計(jì)中,也存在于市政建筑排水設(shè)計(jì)中,如現(xiàn)在建筑中水回用技術(shù)將生活污水和自然用水循環(huán),一方面可以節(jié)約用水,一方面可以緩解市政排水負(fù)擔(dān)。
1.5排水應(yīng)急措施不當(dāng),信息預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確
現(xiàn)在是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,對(duì)一些市政應(yīng)急措施的預(yù)測(cè)應(yīng)及時(shí)、有效、快捷、方便。如在一些降水多發(fā)城市和社區(qū)應(yīng)分區(qū)進(jìn)行降水的實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè),在城市建設(shè)和規(guī)劃初期就可以確定該片區(qū)的排水能力和應(yīng)采取的排水措施,這將得益于如今高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),從目前情況來看,由于多數(shù)城市對(duì)市政排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不夠重視,很難在計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)方面采取有效的控制和預(yù)測(cè)方案,在排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃、運(yùn)行、調(diào)度、后期維護(hù)管理環(huán)節(jié)存在諸多弊端。
2世界著名城市排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)案例
日本是臺(tái)風(fēng)多發(fā)國(guó)家,東京地下排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是為了避免城市遭受臺(tái)風(fēng)和雨水的寢室而設(shè)計(jì)和修建的。東京地下排水系統(tǒng)92年開工,06年竣工,歷時(shí)14年工程堪稱世界最先進(jìn)的地下排水系統(tǒng)。其排水標(biāo)準(zhǔn)5～10年一遇,地下開挖一系列的混凝土立坑,極大提高了雨水的蓄存能力,東京地下排水系統(tǒng)的河道深度高達(dá)60m。東京設(shè)有降雨信息系統(tǒng),通過對(duì)雨水的數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計(jì),合理進(jìn)行排水調(diào)度。古羅馬下水道建設(shè)2500年至今仍在使用,渠道系統(tǒng)巖石砌筑,將暴雨造成的河流從羅馬城排除,渠道系統(tǒng)最大達(dá)3×4m的截面尺寸,從古羅馬城廣場(chǎng)直通臺(tái)伯河。巴黎的下水道設(shè)置了地面上的標(biāo)路牌,因此可以看出巴黎對(duì)地下排水工程的重視程度。巴黎降水頻繁,但據(jù)報(bào)道并沒有出現(xiàn)城市因降水而導(dǎo)致的交通堵塞和積水現(xiàn)象。巴黎下水道處于地面以下50m,水道縱橫交織,總廠2347km,規(guī)模遠(yuǎn)超巴黎地鐵,因此足以可見排水的速度與能效。
3市政排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)策
3.1平面管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
已定平面管徑與埋深的確定優(yōu)化方法分為直接與間接優(yōu)化。直接優(yōu)化是指對(duì)各種參數(shù)的調(diào)節(jié)與對(duì)比來求得最優(yōu)化的解決方案。間接優(yōu)化是指建立數(shù)學(xué)模型,選擇最優(yōu)化的管徑與埋深組合方案。如常用的遺傳算法、線性與非線性規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法。管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)要遵循滿足排水功能和效能的前提下,使排水的工程量小。管線的布置和管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要部分。布線原則如下。(1)排水的干管和支管盡量直線型布局不要有彎曲現(xiàn)象。(2)布線利用地形與地勢(shì)的因素,結(jié)合污水廠的設(shè)置和重力系統(tǒng)將污水排出。(3)合理的管線埋深(4)管線的長(zhǎng)度最優(yōu)化與挖方的最優(yōu)化可采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化的方法進(jìn)行最優(yōu)方案的選擇。例如排水線的引入。(5)管線平面布置方案也可以采取不同管段坡度、管道長(zhǎng)度、挖方量三種權(quán)重計(jì)算,最后根據(jù)平面布置方案選擇合理的管徑和埋深,造價(jià)成本的控制也是此過程中需要注意的。
3.2管道設(shè)計(jì)的優(yōu)化
排水管道的設(shè)計(jì)可以采用德國(guó)對(duì)青島地下排水管道的造型,蛋形型管材截面形似鴨蛋,設(shè)計(jì)上寬下窄,排水管道順暢,污水無法積存與管內(nèi),管道的上部分是水泥,下半部分是水泥上貼了層瓷瓦,可以起到防腐蝕的效果。排水管道設(shè)置反水閥,被水沖刷了的贓物只能進(jìn)入水斗,而不會(huì)進(jìn)入排水管道,不會(huì)造成管道堵塞,贓物也便于清理,反水閥同時(shí)也可以避免管道臭氣散發(fā)到空氣中。
3.3排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的結(jié)合
在市政排水設(shè)計(jì)中,為了發(fā)揮排水的效能,應(yīng)結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來改善排水的各個(gè)環(huán)節(jié)。如設(shè)置降雨信息系統(tǒng),收集城市雨水和降雨頻次數(shù)據(jù),以便于各片區(qū)排水調(diào)度。利用信息系統(tǒng)的預(yù)測(cè)與統(tǒng)計(jì)的結(jié)果,在一些容易發(fā)生積水和浸水的路面和片區(qū)設(shè)置雨水調(diào)整池。
3.4城市排水與市政基礎(chǔ)建設(shè)
提高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以便于采取比較恰當(dāng)?shù)氖虑昂褪轮刑幚?。在城市市政建設(shè)中,地下工程的排水可以設(shè)置雨水蓄存措施,如在地下開挖混凝土立坑,同時(shí)在下水道內(nèi)設(shè)置高馬力水泵,提高疏通地下水的能力。城市路面工程的鋪裝設(shè)計(jì)中,采用透水性能強(qiáng)的路面鋪裝層,可以加強(qiáng)雨水的地下滲透能力,分擔(dān)排水管道的排水壓力,減少地表徑流,還可以大大補(bǔ)充表層地下水資源。排水基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮修建地下暗渠和地上明渠。并定期和不定期對(duì)城市大小河道進(jìn)行梳理和整治。
3.5排水系統(tǒng)的后期修養(yǎng)與維護(hù)
法國(guó)巴黎下水道設(shè)計(jì)中,排水道兩旁設(shè)置寬約1m的供檢修人員通行的便道。維修人員可以定期對(duì)下水道的排水泵房、排水管道和其他排水設(shè)施的修理和圍護(hù),保證排水工作能順利進(jìn)行。對(duì)市政排水系統(tǒng)的維護(hù)人員應(yīng)該進(jìn)行定期和不定期的技術(shù)培訓(xùn),使他們能夠及時(shí)掌握世界排水優(yōu)秀工程中的新經(jīng)驗(yàn)、新做法、新的維護(hù)手段。這對(duì)保證城市道路和地下排水工程的順暢進(jìn)行提供了更好的保障。
4結(jié)語(yǔ)
隨著電力體制的不斷深化改革，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)于電力運(yùn)行技術(shù)也提出了更高的要求，電力系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化成主流趨勢(shì)。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是整個(gè)電網(wǎng)的核心部分，指在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)控制的最優(yōu)化并合理調(diào)整方案。為保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，為滿足電網(wǎng)運(yùn)行需求，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也在進(jìn)行不斷優(yōu)化調(diào)整。
1.電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
在滿足當(dāng)前國(guó)際與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，是基于成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)及通信手段發(fā)展而成的電，存儲(chǔ)等，為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。系統(tǒng)中，重要節(jié)點(diǎn)上采用雙機(jī)備用模式，其中某臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)問題，該機(jī)上的所有數(shù)據(jù)都會(huì)平穩(wěn)自動(dòng)過渡到另外一臺(tái)正常工作的計(jì)算機(jī)服務(wù)器上，使系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時(shí)仍可以不影響整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行，從而確保了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，系統(tǒng)還具備完善的權(quán)限管理功能，能有效平穩(wěn)的對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行處理，且不會(huì)影響其它節(jié)點(diǎn)運(yùn)行。作為系統(tǒng)的核心部分，調(diào)度主站擔(dān)負(fù)著重要的職責(zé)，一方面要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析，從整體上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)視與控制;另一方面根據(jù)監(jiān)測(cè)分析結(jié)果，提供準(zhǔn)確的電力系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的異常情況，根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)資料，制定有效的方案，保證電網(wǎng)調(diào)度的有效性。
2.電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要由二部分構(gòu)成，即分為數(shù)據(jù)管理層、能量管理層，其運(yùn)行方式可分為實(shí)時(shí)態(tài)和研究態(tài)兩種。具體情況如下：1)數(shù)據(jù)管理層：收集系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，達(dá)到對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的監(jiān)控。并對(duì)獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋，便于SCADA顯示系統(tǒng)下一步工作。通過利用和分析SCADA系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，獲取電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，通過動(dòng)態(tài)防御、預(yù)警進(jìn)行有效控制，提高電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的自我恢復(fù)、事故分辨以及故障處理等能力，以此保證系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全的運(yùn)行。2)能量管理層：其主要是針對(duì)發(fā)電控制，為保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，通過合理調(diào)整和控制運(yùn)行系統(tǒng)頻率、時(shí)差等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。
2.2系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)。1)硬件平臺(tái)：包括服務(wù)器、PC及基于CISC芯片的各種硬件等。選擇系統(tǒng)硬件平臺(tái)時(shí)，要在滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)各功能基礎(chǔ)上，兼顧實(shí)時(shí)性、先進(jìn)性、安全性、可靠性等原則及要求。2)操作系統(tǒng)：較為常用的主要為Solaris10或者AIX操作系統(tǒng)。3)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：遵循ISOOSI七層網(wǎng)絡(luò)參考模型的TCP/IP。4)數(shù)據(jù)庫(kù)：一般采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。5)開發(fā)語(yǔ)言：包括C、C++和Java等。
2.3系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)“三遙”(即遙測(cè)、遙信、遙控)狀態(tài)，但對(duì)于系統(tǒng)硬件及運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)還未能完全實(shí)現(xiàn)，這就給電力系統(tǒng)運(yùn)行留下隱患。針對(duì)此問題，開發(fā)新的系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)軟件并運(yùn)用于其中，該軟件對(duì)系統(tǒng)硬件及參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集、處理、梳理，并且制定與輸入各種規(guī)約，實(shí)現(xiàn)各種控制命令的接收和處理，大大提升了系統(tǒng)運(yùn)行安全性。1)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)。利用軟件對(duì)系統(tǒng)硬件及參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，可為每項(xiàng)參數(shù)設(shè)定相應(yīng)閾值，當(dāng)運(yùn)行參數(shù)超出這一值時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。當(dāng)報(bào)警信息出現(xiàn)時(shí)，將彈出報(bào)警窗口并發(fā)出報(bào)警聲音/信號(hào)，直至被系統(tǒng)或工作人員確定為止。對(duì)于每次報(bào)警信息要打印輸出，存儲(chǔ)到系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。2)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的輸出與顯示3)由于其支持標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連接，具有擴(kuò)展接口功能，可以在檢測(cè)系統(tǒng)讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)之中，包括設(shè)備狀態(tài)及服務(wù)器狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與節(jié)點(diǎn)信息擴(kuò)展表作對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)系統(tǒng)添加了新的硬件設(shè)備，只需將新設(shè)備名稱錄入到節(jié)點(diǎn)信息擴(kuò)展表中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)新設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示功能，也是系統(tǒng)最重要的功能之一。當(dāng)系統(tǒng)接收到監(jiān)測(cè)軟件獲取的各項(xiàng)數(shù)據(jù)后，會(huì)在監(jiān)控畫面中顯示這些數(shù)據(jù)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示功能讓調(diào)度員可以直接了解每臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)，給系統(tǒng)管理和維護(hù)提供了很好的數(shù)據(jù)支撐。在線監(jiān)測(cè)在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)用，使得系統(tǒng)各項(xiàng)功能得到完善，在采集數(shù)據(jù)和分析處理信息方面的完善，給電力行業(yè)提供正確的數(shù)據(jù)支持，為之發(fā)展發(fā)展提供更好、更全面的服務(wù)，保障電企可持續(xù)發(fā)展。其中，歷史負(fù)荷曲線能夠直觀的讓工作人員了解到電力電量是否平衡和運(yùn)行方式是否安全，以此判斷調(diào)度運(yùn)行是否正常。此外，通過歷史曲線還能查看指定時(shí)段的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)歷史曲線值大小及波動(dòng)范圍，對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行多時(shí)段對(duì)比，判斷其運(yùn)行正常與否，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理系統(tǒng)故障，有助于提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。4)實(shí)時(shí)安全監(jiān)控。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)變電站運(yùn)行參數(shù)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化分析，最終計(jì)算出變電站穩(wěn)定運(yùn)行裕度，為調(diào)度員判斷變電站運(yùn)行態(tài)勢(shì)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在線監(jiān)測(cè)軟件還能對(duì)機(jī)房溫度、濕度、煙霧、噪聲、空氣潔凈度及供電電壓電流等各項(xiàng)參數(shù)的遠(yuǎn)（近）程監(jiān)測(cè)。并根據(jù)變電站設(shè)備運(yùn)行情況，可以有效判斷出機(jī)房當(dāng)前的相對(duì)濕度、溫度及運(yùn)行噪音等，以此判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定。若上述因素發(fā)生異常，軟件會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，直至被系統(tǒng)或工作人員確定為止。一般來說，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)對(duì)機(jī)房要求為：機(jī)房相對(duì)濕度保持在85%以下，溫度控制在25℃以下。自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)軟件的應(yīng)用，對(duì)于提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性具有重要意義，它填補(bǔ)了原有系統(tǒng)在硬件參數(shù)監(jiān)控上的空白，有效實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)硬件及運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
2.4系統(tǒng)的特色應(yīng)用。1)電子化值班。電子化值班，是指利用手機(jī)短信服務(wù)實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的一項(xiàng)功能，電子化值班的運(yùn)用，使得工作人員的工作減少，基本上實(shí)現(xiàn)運(yùn)行人元和自動(dòng)化人員移動(dòng)化辦公。在調(diào)度機(jī)房中配置一臺(tái)手機(jī)設(shè)備，經(jīng)授權(quán)客戶可了解和查看電量、總加等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生異?；蚬收蠒r(shí)，也能在第一時(shí)間將該信息發(fā)送至負(fù)責(zé)人的手機(jī)上，以便及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理。2)豐富的電力應(yīng)用軟件包。在系統(tǒng)分層軟件構(gòu)建設(shè)計(jì)中，采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)及相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)，使SCADA、PAS、DTS(調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng))、OPT(智能操作票管理系統(tǒng))、VQC等應(yīng)用能實(shí)現(xiàn)無縫繼承，從而大大提升系統(tǒng)擴(kuò)展性及穩(wěn)定性;基于面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)構(gòu)件化與模塊化，大幅減少系統(tǒng)中的公共代碼，有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。
3.結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞： 中學(xué)物理教學(xué) 作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 科學(xué)原則
一、目前中學(xué)物理作業(yè)情況分析
教師布置作業(yè)總是全班一致，而忽視了學(xué)生之間實(shí)際存在的個(gè)體差異；作業(yè)的“無設(shè)計(jì)”現(xiàn)象突出，作業(yè)模式單一、內(nèi)容同一，缺乏層次，讓全班甚至全年級(jí)學(xué)生做相同的作業(yè)。這些囿于書本、拘泥算練、不加系統(tǒng)設(shè)計(jì)的作業(yè)，一方面不能充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿與個(gè)體需要，另一方面也不適合學(xué)生個(gè)體的發(fā)展，大大禁錮了學(xué)生的活動(dòng)空間，限制了學(xué)生的知識(shí)視野，制約了學(xué)生思維的發(fā)展，影響了學(xué)生物理整體素質(zhì)的提高。另外，作業(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性較差，對(duì)學(xué)生在高中三年各個(gè)年級(jí)段的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的把握、能力遞增層次、程度、側(cè)重點(diǎn)的研究較少，作業(yè)的量和內(nèi)容設(shè)計(jì)帶隨意性。所以，學(xué)生普遍感到物理學(xué)習(xí)，花時(shí)間多，效果差。
二、作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要性
“為了每一位學(xué)生的全面發(fā)展”是《課程標(biāo)準(zhǔn)》的核心理念?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》和多元智力理論都承認(rèn)學(xué)生存在個(gè)體差異，為滿足不同學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，作業(yè)應(yīng)因人而異，讓作業(yè)成為學(xué)生自己的作業(yè)，即以人為本的作業(yè)。如開辦“作業(yè)超市”，針對(duì)不同能力的學(xué)生布置不同的作業(yè)，增加作業(yè)的層次性，既關(guān)注后進(jìn)生和中等生，又關(guān)注優(yōu)等生，讓每個(gè)學(xué)生都體驗(yàn)到成功的喜悅，從而使學(xué)生的積極性得到保護(hù)，個(gè)性得到張揚(yáng)，不同學(xué)生的物理能力都得到發(fā)展。作業(yè)是課程動(dòng)態(tài)的生長(zhǎng)性延伸，是教師和學(xué)生之間、學(xué)校和家庭之間的一座橋梁，它的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以最大限度地拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，豐富學(xué)生的課余生活，發(fā)展學(xué)生的多元智力，真正體現(xiàn)“以學(xué)生為主”的理念，促進(jìn)全體學(xué)生全面發(fā)展。
三、遵循科學(xué)原則，系統(tǒng)設(shè)計(jì)作業(yè)
1.基礎(chǔ)性與普遍性相結(jié)合
系統(tǒng)設(shè)計(jì)物理作業(yè)要體現(xiàn)課堂教學(xué)達(dá)到的課標(biāo)要求，學(xué)生通過作業(yè)進(jìn)一步鞏固知識(shí)，使不同學(xué)生的思維能力得到共同發(fā)展。對(duì)學(xué)習(xí)難度較大的內(nèi)容，教師不能急于求成，應(yīng)合理分解難點(diǎn)，科學(xué)安排練習(xí)，逐步突破。具有代表性、典型性、關(guān)鍵性的作業(yè)不要認(rèn)為每個(gè)學(xué)生做過就過關(guān)，而要有目的、有計(jì)劃地安排一定的反復(fù)性作業(yè)，才能保證所有的學(xué)生獲得牢固的知識(shí)和熟練的技能。
2.目標(biāo)性與針對(duì)性相結(jié)合
作業(yè)是中學(xué)物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。而事實(shí)上，面對(duì)著一個(gè)個(gè)在原有基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、基本技能水平，心理發(fā)展水平，以及學(xué)習(xí)習(xí)慣不同的鮮活個(gè)體，針對(duì)教材實(shí)際、學(xué)生實(shí)際，教師需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)作業(yè)的“個(gè)性化”設(shè)計(jì)，使其具有目標(biāo)性和針對(duì)性，以適應(yīng)不同學(xué)生的要求。不搞一刀切，給學(xué)生一個(gè)自主選擇協(xié)調(diào)發(fā)展的空間，讓學(xué)困生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，中等生強(qiáng)化基本技能，優(yōu)秀生優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)。
3.層次性與整體性相結(jié)合
為了使學(xué)生樂于作業(yè)并做有所得，在設(shè)置課后作業(yè)時(shí)，改變以往硬性規(guī)定、呆板單一的做法，將作業(yè)分為“必做作業(yè)”和“超市作業(yè)”?！氨刈鲎鳂I(yè)”一般為基礎(chǔ)題，主要用于基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練，一般每個(gè)同學(xué)都能基本完成，所以要求每個(gè)同學(xué)完成；“超市作業(yè)”則是課堂相關(guān)知識(shí)的拓展延伸題或創(chuàng)新題，學(xué)生視自己的實(shí)際量力而為，自由選擇是否完成或者完成多少。實(shí)踐證明，學(xué)生對(duì)這種“個(gè)性化作業(yè)”非常感興趣，樂此不疲。從課標(biāo)要求的整體出發(fā)，在設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，既要關(guān)注一節(jié)課作業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)本節(jié)課教學(xué)任務(wù)的整體性目標(biāo)要求的適合程度，又要關(guān)注作業(yè)對(duì)學(xué)科教學(xué)任務(wù)的整體性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度。作業(yè)內(nèi)容要適當(dāng)、適量、適時(shí)，并符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
4.自主性與合作性相結(jié)合
自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)是我國(guó)新基礎(chǔ)教育課程改革所弘揚(yáng)的核心理念之一。作業(yè)設(shè)計(jì)要充分體現(xiàn)新課程理念，把握學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的內(nèi)涵，理解并能夠較好創(chuàng)設(shè)豐富多彩而又富有啟發(fā)意義的作業(yè)問題情境。這樣，作業(yè)設(shè)計(jì)才能更好地滿足對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性尊重的一面，促進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的開展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自主性和合作性的有機(jī)結(jié)合。因此，在設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，要為學(xué)生留有選擇、拓展和創(chuàng)造的空間，正是當(dāng)前教育改革開展探究式學(xué)習(xí)的宗旨。
5.質(zhì)和量相結(jié)合
教師精心設(shè)計(jì)物理作業(yè)，要從“質(zhì)”和“量”兩個(gè)方面入手，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，從課本和練習(xí)冊(cè)中，把作業(yè)題選精?；蚪處熡嗅槍?duì)性地自行設(shè)計(jì)物理作業(yè)，使全體學(xué)生通過做這些作業(yè)都能得到發(fā)展。就“質(zhì)”而言，我們可從理論上更深刻地揭示設(shè)計(jì)物理作業(yè)的重要性。從某種意義上講，讓不同程度的學(xué)生做不同程度的物理作業(yè)，這樣不僅反映了教師的物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，還折射出他們的物理教育理念。就“量”而言，認(rèn)真多做物理題，確有提高物理成績(jī)之效。但負(fù)擔(dān)過重，事倍功半。較好的作業(yè)布置方式應(yīng)該是少而精。
6.反思與總結(jié)相結(jié)合
關(guān)鍵詞：抗跟蹤；短距離；調(diào)頻；無線通信
1抗跟蹤干擾的短距離跳頻無線通信系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
在抗干擾短距離調(diào)頻無線通信系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)抗干擾跟蹤，優(yōu)化后系統(tǒng)包含WSS個(gè)正交調(diào)頻點(diǎn)，通過發(fā)送端與接收端之間有M個(gè)信道，在信道某個(gè)占據(jù)頻點(diǎn)內(nèi)，其頻點(diǎn)由信道對(duì)應(yīng)同步調(diào)頻序列決定[3]。在每一個(gè)數(shù)據(jù)選定信號(hào)上進(jìn)行單音頻信號(hào)，因此傳輸數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)為。為保證其一般性，利用二進(jìn)制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
1.2系統(tǒng)調(diào)頻抗跟蹤干擾軟件性能優(yōu)化
系統(tǒng)優(yōu)化后，根據(jù)系統(tǒng)調(diào)頻抗干擾軟件性能進(jìn)行優(yōu)化[4]。部分跟蹤干擾在調(diào)頻范圍內(nèi)進(jìn)行干擾施放，干擾頻段作為相鄰信道，提高其抗干擾性能。在相同干擾功率下，部分頻帶的干擾性能遠(yuǎn)高于全頻帶干擾性能。因此，其跟蹤干擾因子為：（1）調(diào)頻信號(hào)的信道帶寬為W；P代表跟蹤干擾因子；WJ為干擾信號(hào)寬帶[5]。在跟蹤干擾頻段內(nèi)的干擾信號(hào)，針對(duì)其功率頻譜密度中干擾信號(hào)的信干比為：（2）公式（2）中，Ps為發(fā)射信號(hào)功率；PJ為干擾信號(hào)功率。調(diào)頻誤碼率為：（3）根據(jù)上述計(jì)算，完成整體系統(tǒng)抗跟蹤干擾軟件能力優(yōu)化。
2仿真實(shí)驗(yàn)
2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
為驗(yàn)證系統(tǒng)優(yōu)化后有效性，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。以短距離調(diào)頻無線通信系統(tǒng)抗干擾率作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以優(yōu)化系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)組，傳統(tǒng)方法為對(duì)照組，使兩組方法在相同環(huán)境下工作，分別記錄兩組的抗干擾率。
2.2通信抗干擾率對(duì)比
考慮短距離跳頻無線通信系統(tǒng)中的其他干擾因素，將其改為單純跟蹤干擾，避免實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差異。對(duì)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的通信抗干擾率進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在進(jìn)行抗跟蹤干擾處理時(shí)，實(shí)驗(yàn)組抗干擾效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組，且實(shí)驗(yàn)組處理能力較強(qiáng)。對(duì)于入侵?jǐn)?shù)據(jù)總量的增加，對(duì)照組抗干擾率越來越差。因此，可以看出，實(shí)驗(yàn)組的抗干擾率與抗干擾速度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組，克服了傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中的不足。在統(tǒng)一數(shù)值參數(shù)下，實(shí)驗(yàn)組整體數(shù)值均高于對(duì)照組。因此可以證明短距離跳頻無線通信優(yōu)化系統(tǒng)與傳統(tǒng)短距離跳頻無線通信系統(tǒng)對(duì)比，升級(jí)后系統(tǒng)具有更高的抗干擾率。
關(guān)鍵詞 提升機(jī)；優(yōu)化；矢量控制
中圖分類號(hào)：TD53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0151-02
Research of the design of optimizing mine hoist control system
Huang Wei
（HaiZi Coal Mine，HuaiBei Mining Group Corporation，huaibei 235146，china）
Abstract： Based on the analysis of mine hoist on the basis of the requirement of electric control system， presented on the basis of huaibei mining subsidiary TongTing coal mine hoist control system of optimizing design scheme， and gives the system structure.
Key words： Hoist；Optimize；Vector control
礦井提升機(jī)作為一個(gè)大型的機(jī)械-電氣機(jī)組，以多繩摩擦式提升機(jī)為例，提升機(jī)的主要組成有：工作機(jī)構(gòu)（包括主軸裝置及主軸承）、制動(dòng)系統(tǒng)（包括制動(dòng)器和制動(dòng)器控制裝置）、機(jī)械傳動(dòng)裝置（包括減速器、離合器和聯(lián)軸器）、系統(tǒng)（包括油泵站和管路）、檢測(cè)及操縱系統(tǒng)（包括操縱臺(tái)、深度指示器及傳動(dòng)裝置和測(cè)速發(fā)電裝置）、礦山機(jī)械設(shè)備拖動(dòng)、控制和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（包括主電動(dòng)機(jī)、電氣控制系統(tǒng)、自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)）以及輔助部分（包括機(jī)座、機(jī)架、護(hù)罩、導(dǎo)向輪裝置和車槽裝置）等。
本課題的研究對(duì)象為煤礦主礦井交流提升系統(tǒng)，項(xiàng)目來源于淮北礦業(yè)下屬的童亭煤礦的提升機(jī)系統(tǒng)改造，目標(biāo)是通過對(duì)電動(dòng)機(jī)、礦井提升機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)的優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)提高提升機(jī)的自動(dòng)化控制水平以及各種安全保護(hù)的目的。從而使礦井提升機(jī)的效能得到提高，更加安全可靠。
1 礦井提升機(jī)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求
為滿足有關(guān)規(guī)程規(guī)定對(duì)礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)的要求，本文根據(jù)礦井提升機(jī)的工藝過程和特點(diǎn)，首先分析礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能。
1.1 要求電機(jī)滿足四象限運(yùn)行
提升機(jī)電氣調(diào)速系統(tǒng)給定速度V=f（t），根據(jù)動(dòng)力學(xué)方程：
式中：
Te為電動(dòng)機(jī)電動(dòng)力矩（N×m）；
Tl為提升系統(tǒng)的靜阻轉(zhuǎn)矩（N×m）；
GD2為提升系統(tǒng)得飛輪轉(zhuǎn)矩kg×m2，GD2=4gJ（J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，g為重力加速度）；
Td為提升系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩（N×m）；；
根據(jù)給定速度的轉(zhuǎn)矩Te=f（t）的特性，可以得到提升機(jī)調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)所需要的力F=f（t）。
提升機(jī)滾筒承受的靜張力差取決于負(fù)載靜力Fl，靜力Fl在雙容器平衡提升系統(tǒng)就是提升物體的凈載重。當(dāng)電動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，為了讓重的提升容器靜止，對(duì)滾筒必須施加機(jī)械閘。
加速轉(zhuǎn)矩Td決定了電動(dòng)力FD，當(dāng)提升機(jī)能夠根據(jù)給定速度運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)D可能為正，也可能為負(fù)。這表明，電動(dòng)機(jī)不僅會(huì)工作在電動(dòng)狀態(tài)，也會(huì)工作在制動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)提升機(jī)不同的負(fù)載。也會(huì)產(chǎn)生不同的運(yùn)行階段，致使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)也會(huì)有所不同。
綜上所述，為了使提升機(jī)能夠按給定速度運(yùn)行，電氣傳動(dòng)系統(tǒng)必須可以根據(jù)負(fù)載變化而自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)的電動(dòng)或制動(dòng)工作狀態(tài)，也就是要求電氣傳動(dòng)系統(tǒng)能夠滿足四象限運(yùn)行。
1.2 調(diào)速平滑和精度要求
主礦井提升機(jī)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)得平滑調(diào)速和調(diào)速精度有很高的要求。在提升機(jī)運(yùn)行過程中，電氣傳動(dòng)系統(tǒng)必須滿足諸如運(yùn)送物料（達(dá)到額定速度）、運(yùn)送人員（低于額定速度）、低速爬行（0.1～0.5 m/s）和檢查運(yùn)行（0.3～1.0 m/s）等各種要求，因此，平滑調(diào)速是提升機(jī)電氣系統(tǒng)必須具有的性能。
提升機(jī)對(duì)調(diào)速精度的要求源于其靜差率應(yīng)比較小了，這是為了在不同負(fù)載下提升系統(tǒng)能夠盡量縮短減速段距離。這樣提升機(jī)在運(yùn)行過程中爬行距離就可以盡可能短，于是爬行階段的運(yùn)行時(shí)間就可以大大降低，可以使提升系統(tǒng)得提升周期縮短，從而在保證準(zhǔn)確和安全的前提下，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。
1.3 速度給定裝置
超速故障是提升機(jī)故障中經(jīng)常發(fā)生的故障。超速往往是系統(tǒng)失控的開始，意味著電氣系統(tǒng)發(fā)生故障，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到提升機(jī)超速時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警，此時(shí)司機(jī)應(yīng)制動(dòng)、減速停車，避免事故的發(fā)生。由于提升容器在全速運(yùn)行時(shí)運(yùn)動(dòng)慣量的巨大，如果緊急制動(dòng)，會(huì)對(duì)提升系統(tǒng)帶來強(qiáng)烈的沖擊，使設(shè)備加速磨損、減少設(shè)備的使用壽命，甚至機(jī)軸、提升繩斷裂，造成人員傷亡的嚴(yán)重后果。因此要求提升系統(tǒng)加減速平穩(wěn)，要對(duì)加減速度的導(dǎo)數(shù)A加以限制，使系統(tǒng)按S形速度曲線實(shí)現(xiàn)加速和減速。
2 礦井提升控制系統(tǒng)優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)
2.1 更換老舊電動(dòng)機(jī)
童亭主井的提升機(jī)原有的電動(dòng)機(jī)為YR800-12/1430繞線式異步電動(dòng)機(jī)，功率因子為0.85，而且電動(dòng)機(jī)老化已經(jīng)逐漸無法滿足生產(chǎn)的需要，將使用新的同步電動(dòng)機(jī)TDBS 2000-20，其額定功率為2000 kW，功率因子為0.97，可以提高提升機(jī)的工作
能力。
2.2 改進(jìn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)
由上述可知，工頻控制系統(tǒng)由于交流電機(jī)本身的物理特性和電路控制手段的特點(diǎn)，造成了運(yùn)行中的控制難度與弊端，為了解決這樣的問題，只有從根本上改變工頻的控制模式。
圖1 優(yōu)化后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
20世紀(jì)90年代，針對(duì)三電平中壓交流電機(jī)工頻控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，研究人員在低壓變頻器變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制理論基礎(chǔ)上，又提出了四象限矢量控制理論。
矢量控制就是將磁鏈與轉(zhuǎn)矩解耦，分別設(shè)計(jì)兩者的調(diào)節(jié)器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電機(jī)的高性能調(diào)速。這樣就可以將一臺(tái)三相同步電機(jī)等效為直流電機(jī)來控制，因而獲得與直流調(diào)速系統(tǒng)同樣的靜、動(dòng)態(tài)性能。而且其位置-速度-力矩三環(huán)死循環(huán)控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)給定速度運(yùn)行。使調(diào)速系統(tǒng)嚴(yán)格按照給定S型曲線自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓頻率，使電機(jī)穩(wěn)定安全運(yùn)行在各個(gè)速度階段的預(yù)期狀態(tài)。并且矢量控制實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)速和多速度等級(jí)運(yùn)行，舍棄高低壓切換的繁瑣步驟，使速度精確控制，減輕加速度對(duì)機(jī)械設(shè)備的沖擊。因此將矢量控制來優(yōu)化原有的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)
2.3 對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)電源進(jìn)行優(yōu)化
電容補(bǔ)償是提升機(jī)系統(tǒng)不能切入電網(wǎng)的主要原因，側(cè)重點(diǎn)為諧波污染情況。所測(cè)試的提升機(jī)系統(tǒng)中主要的諧波源為整流變頻單元，這類設(shè)備或多或少的會(huì)向系統(tǒng)中注入諧波電流，從而匯入上級(jí)配電系統(tǒng)導(dǎo)致老式電容補(bǔ)償類設(shè)備無法投入。針對(duì)上述情況，使用諧波治理設(shè)備抑制諧波產(chǎn)生。
優(yōu)化后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文簡(jiǎn)單闡述了提升機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，對(duì)礦井提升機(jī)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行了細(xì)致的說明，針對(duì)實(shí)際情況，提出了可行的控制系統(tǒng)優(yōu)化方案，并且給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：超高層類住宅；燃?xì)饬⒐埽粺嵘炜s量；沉降
中圖分類號(hào)：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，超高層類住宅項(xiàng)目開始批量的出現(xiàn)，如何為超高層住宅安全可靠供氣已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問題。通過仔細(xì)研討《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028）中相關(guān)規(guī)定及借鑒學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，超高層建筑燃?xì)夤庀到y(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下問題。
1 消除立管因高程差而引起的燃?xì)飧郊訅毫?/p>
超高層建筑高程較高，燃?xì)饬⒐茌^長(zhǎng)，由于天然氣的密度（約0.75kg/m3）與空氣密度（1.29kg/m3）不同，在立管中就會(huì)產(chǎn)生較大的附加壓力。通過簡(jiǎn)單計(jì)算可知，立管每增加1m，附加壓頭約增加5Pa。附加壓力過大，會(huì)造成某些用戶燃具前壓力波動(dòng)增大，超出燃具穩(wěn)定工作范圍，影響用戶燃具的正常燃燒，造成燃?xì)獠煌耆紵?，甚至發(fā)生離焰、脫火、回火和熄火等現(xiàn)象，增大了供氣不安全性。消除附加壓頭的具體措施有：
1.1 通過縮小立管口徑來增大立管的阻力損失，從而使附加壓頭的影響降低。采用此種方法僅可降低附加壓頭的影響，并且，隨著建筑高度的增加，效果越不明顯。經(jīng)設(shè)計(jì)部討論，建議100m以下的高層住宅可以考慮，但是，超過100m的超高層建筑不推薦采用。
1.2 在燃?xì)饬⒐苌显O(shè)置低-低壓調(diào)壓器。根據(jù)水力計(jì)算，當(dāng)燃?xì)饬⒐茉谀程幍膲毫_(dá)到1.5Pn時(shí)，在此處設(shè)置一個(gè)低-低壓調(diào)壓器，調(diào)壓器出口壓力設(shè)定為燃?xì)饩叩念~定壓力。當(dāng)燃?xì)饬⒐芾^續(xù)升高，管道內(nèi)壓力再達(dá)到1.5Pn時(shí)，再次設(shè)置一個(gè)低-低壓調(diào)壓器，如此類推。此法的缺點(diǎn)：當(dāng)?shù)?低壓調(diào)壓器出現(xiàn)故障時(shí)，其后的很多用戶燃?xì)鈮毫⑹苡绊?，而且，此法采用的調(diào)壓器進(jìn)出口壓差很小，市場(chǎng)上很難找到這類產(chǎn)品。據(jù)說，大連燃?xì)饧瘓F(tuán)采用此種方法。
1.3 每戶安裝節(jié)流閥，根據(jù)各樓層不同的燃?xì)鈮毫Γ謩e調(diào)整閥門的開度，節(jié)流調(diào)壓，克服附加壓力的影響，從而滿足每戶燃具所需正常工作壓力。但由于閥門開度不好控制，故這種做法很少采用。
1.4 提高調(diào)壓箱出口壓力至7KPa，在用戶表前設(shè)置用戶低-低壓調(diào)壓器，使燃具前壓力穩(wěn)定在額定工作壓力范圍內(nèi)。由于此種方法已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外許多城市（悉尼、東京、香港、深圳、廣州、上海、蘇州等）長(zhǎng)期使用，且安全、可靠、消除附加壓頭的效果顯著。因此，對(duì)于100m以上的建筑，推薦采用此種方法。
1.5 采用中壓管道直接進(jìn)入建筑物，在戶內(nèi)燃?xì)獗砬凹又?低壓調(diào)壓器，這樣用戶之間的影響較小，用氣高峰時(shí)壓力波動(dòng)也不明顯，而且調(diào)壓器后的低壓管段較短，燃具基本上是處在額定壓力下工作，運(yùn)行工況較佳，比較好地消除附加壓力的影響。但是戶內(nèi)有一部分中壓管道，安全性比低壓管道有所降低，并且工程造價(jià)也較高。深圳燃?xì)饧瘓F(tuán)采用0.2MPa進(jìn)戶，廣州燃?xì)饧瘓F(tuán)采用20KPa進(jìn)戶。
2 消除立管的熱伸縮量
熱伸縮量是由管道熱脹冷縮引起的，它與管道安裝時(shí)刻和使用時(shí)刻的極端溫差有關(guān)，另外，熱伸縮量還與管道長(zhǎng)度有關(guān)。由于無錫地區(qū)氣候溫差變化不大，并且均采用室內(nèi)立管，參照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028）中相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合公司長(zhǎng)期運(yùn)行結(jié)果，經(jīng)與各部門溝通確定補(bǔ)償量計(jì)算溫差取30℃，那么鋼管長(zhǎng)度為40m（每隔13層設(shè)一只固定支架）的熱伸縮量為14.4mm，可以通過設(shè)置一只波紋補(bǔ)償器將其位移吸收，達(dá)到消除立管熱伸縮量的目的。當(dāng)條件許可的情況下優(yōu)先選擇自然補(bǔ)償方式，例如：方形補(bǔ)償器、L型補(bǔ)償器，經(jīng)計(jì)算，鋼管長(zhǎng)度84m可以通過在中間部位設(shè)一個(gè)方形補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償。
3 消除立管自重的影響
管道自重雖然不會(huì)直接造成管道的破壞，但必須做好立管的固定和支撐，否則可能導(dǎo)致立管變形過大。經(jīng)過結(jié)構(gòu)專業(yè)計(jì)算，立管每隔30層設(shè)樓板固定支撐，然后每層采用角鋼支架固定即可有效的消除管道自重的影響。
4 消除超高層建筑物沉降的影響
超高層建筑物自重大，建筑物沉降相對(duì)較大。沉降對(duì)燃?xì)夤艿赖钠茐模性谝牍芏?，沉降使地下水平管發(fā)生端點(diǎn)下降，會(huì)破壞管道。防沉降破壞，技術(shù)上要求將有沉降錯(cuò)位的管段進(jìn)行有效補(bǔ)償。具體措施是在出地立管的打橫管上安裝金屬撓性補(bǔ)償器。
5 管道的緊急自動(dòng)切斷及報(bào)警系統(tǒng)
《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：一類高層民用建筑（≥19層）宜設(shè)置燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷閥，雖然目前還沒有強(qiáng)制要求在高層建筑用戶室內(nèi)安裝燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)，但是對(duì)于超高層住宅項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)其他城市均考慮設(shè)置燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)。
報(bào)警系統(tǒng)有兩種設(shè)置方式：
5.1 燃?xì)饪偣茉O(shè)置緊急自動(dòng)切斷閥，管道井及每戶廚房?jī)?nèi)設(shè)置報(bào)警探頭，報(bào)警系統(tǒng)與總管緊急自動(dòng)切斷閥聯(lián)動(dòng)。廣州、深圳、蘇州等地采用此種方式。
5.2 燃?xì)饪偣茉O(shè)置總的緊急自動(dòng)切斷閥，立管沿線布置燃?xì)庑孤﹫?bào)警探頭，燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)與總管切斷閥聯(lián)動(dòng)，主管道報(bào)警系統(tǒng)接入消防控制中心；每個(gè)用戶支管設(shè)置簡(jiǎn)易自動(dòng)切斷閥及家用報(bào)警探頭，戶內(nèi)報(bào)警系統(tǒng)不接入消控中心。
6 低-低壓調(diào)壓器選擇及室內(nèi)管道超壓保護(hù)
若采用7KPa進(jìn)戶，為了避免用戶設(shè)備超壓發(fā)生事故，低-低壓調(diào)壓器需要具備超壓切斷功能，并且廚房需設(shè)置燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置及緊急切斷閥。
7 其他技術(shù)要求
7.1 廚房的設(shè)置應(yīng)滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，暗廚房不供氣。
7.2 設(shè)備盡量采用進(jìn)口設(shè)備，管道支架采用進(jìn)口支架。
7.3 設(shè)計(jì)完成后開方案評(píng)審會(huì)，邀請(qǐng)消防、政府及相關(guān)專家進(jìn)行把關(guān)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ) 優(yōu)化 改進(jìn) 解決方案
中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）08-0147-01
1 概述
企業(yè)級(jí)信息化管理系統(tǒng)中，倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸管理系統(tǒng)占據(jù)著很重要的位置，它是企業(yè)內(nèi)外物流數(shù)據(jù)的溝通橋梁，它承擔(dān)著整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)物流管理與控制的重任。隨著京唐公司產(chǎn)量的逐步接近設(shè)計(jì)水平，物料調(diào)撥頻率逐漸加大，生產(chǎn)業(yè)務(wù)給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提出了新一步的要求。如何解決對(duì)沒有標(biāo)簽的熱軋卷進(jìn)行物流跟蹤？怎樣能夠有效的將原料庫(kù)物料存放趨于合理？怎樣高效準(zhǔn)確的將信息比對(duì)簡(jiǎn)化操作崗位的工作難度？是本方案將要重點(diǎn)解決的問題。
2 目前京唐自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)介紹
京唐公司自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)的初步融合實(shí)際上是間接擴(kuò)大了倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)功能的范圍，實(shí)時(shí)鋼卷庫(kù)管理及運(yùn)輸系統(tǒng)增強(qiáng)了與自動(dòng)化系統(tǒng)的交互性，比之以前聯(lián)系更加緊密。通過DB-Link、互傳電文等方式，直接發(fā)送命令給自動(dòng)化系統(tǒng)，通過系統(tǒng)直接控制自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與一二級(jí)聯(lián)動(dòng)，即能夠在實(shí)時(shí)鋼卷庫(kù)管理及運(yùn)輸系統(tǒng)直接操作一級(jí)設(shè)備，這樣中間節(jié)省了產(chǎn)線生產(chǎn)人員與庫(kù)管溝通工作量，提高了生產(chǎn)效率，降低了出錯(cuò)概率。
3 業(yè)務(wù)提出了新的生產(chǎn)需求
3.1 取消耐熱標(biāo)簽
為了增收節(jié)支，公司對(duì)所有內(nèi)供的熱軋鋼卷取消了耐熱標(biāo)簽。只是在鋼卷表面手寫了部分鋼卷號(hào)。了解物料跟蹤的人都知道，手寫在物料表面的卷號(hào)信息系統(tǒng)是沒有辦法自動(dòng)采集的，如何做好物料跟蹤是本次優(yōu)化面臨的最大難關(guān)。
3.2 缺少操作人員
冷軋?jiān)蠋?kù)管理員每班只有兩人，面對(duì)每天6000～7000噸的轉(zhuǎn)儲(chǔ)量，如果單純使用人工確認(rèn)卷號(hào)和鋼卷安放位置，基本上是不可能實(shí)現(xiàn)的。
3.3 雙層碼放
目前熱軋成品庫(kù)的周轉(zhuǎn)壓力逐漸增加，冷軋廠的原料庫(kù)為了緩解熱軋成品庫(kù)的壓力，啟動(dòng)雙層碼放功能。單單對(duì)于一個(gè)冷軋廠來說，這個(gè)改變就意味著從原來的1500個(gè)鞍座變成了近3000個(gè)鞍座，庫(kù)存量提高了45%。在人員不增加的情況下難度可想而知。
4 解決方案
為了解決實(shí)際生產(chǎn)提出的進(jìn)一步要求，滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。改進(jìn)自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，完善自動(dòng)功能是解決問題的唯一途徑。經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)研討論最后我們確定了包含以下主要功能的改進(jìn)方案，詳細(xì)描述如（圖1）。
4.1 裝車信息記錄
（1）設(shè)計(jì)目的：通過增加必須用戶的簡(jiǎn)單工作解決系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的輸入性問題。
（2）實(shí)現(xiàn)方式：由熱軋成品庫(kù)管于司機(jī)共同確認(rèn)車內(nèi)鋼卷安放順序與車號(hào)，并將信息在MES三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行錄入。
（3）優(yōu)點(diǎn)：能夠解決鋼卷物料號(hào)不可獲取的輸入性問題。
4.2 打印轉(zhuǎn)儲(chǔ)清單
（1）設(shè)計(jì)目的：通過打印紙板單據(jù)的功能進(jìn)一步明確轉(zhuǎn)儲(chǔ)物料及順序，并通過清單約束員工準(zhǔn)確操作以免發(fā)生丟卷現(xiàn)象。
（2）實(shí)現(xiàn)方式：在熱軋廠鋼卷裝車時(shí)，將鋼卷信息和汽車信息由熱軋操作工以轉(zhuǎn)庫(kù)單的形式由司機(jī)帶出，同時(shí)系統(tǒng)出發(fā)信息顯示在目的庫(kù)區(qū)的接收工控機(jī)上顯示車輛信息。
（3）優(yōu)點(diǎn)：能夠通過簡(jiǎn)單的方式對(duì)物料進(jìn)行核對(duì)，并確保轉(zhuǎn)儲(chǔ)物料在車上的碼放位置。
4.3 停車信息確認(rèn)
（1）設(shè)計(jì)目的：通過司機(jī)在停車點(diǎn)附近的工控終端上點(diǎn)擊確認(rèn)汽車停放位置，進(jìn)而系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際鋼卷在車上碼放的位置就能確認(rèn)實(shí)際鋼卷在庫(kù)區(qū)內(nèi)的坐標(biāo)。
（2）實(shí)現(xiàn)方式：在冷軋廠內(nèi)設(shè)定汽車停放區(qū)域并用線標(biāo)注車頭位置，司機(jī)根據(jù)系統(tǒng)預(yù)約指定的停車位進(jìn)行停車，到達(dá)目標(biāo)原料庫(kù)后將倒運(yùn)車停在指定的停車點(diǎn)內(nèi)，系統(tǒng)將信息分析后將得到鋼卷的當(dāng)前位置坐標(biāo)，并根據(jù)預(yù)約信息指定或建議目標(biāo)垛位，在此之后系統(tǒng)將此信息通知天車終端由天車工根據(jù)系統(tǒng)指定進(jìn)行物料吊裝。
（3）優(yōu)點(diǎn)：利用整體連貫的簡(jiǎn)單操作解決了不能明確物料在庫(kù)區(qū)內(nèi)坐標(biāo)的問題，節(jié)約人力成本不需要操作工遠(yuǎn)距離現(xiàn)場(chǎng)操作，提高了工作效率和準(zhǔn)確程度。
4.4 最終位置確認(rèn)
（1）設(shè)計(jì)目的：利用天車定位功能返回確認(rèn)信息，記錄當(dāng)前天車大車小車位置，與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊比對(duì)，通過閥值確認(rèn)實(shí)際鋼卷存放位置的庫(kù)位編碼。
（2）實(shí)現(xiàn)方式：利用“格雷姆線”提前將庫(kù)位信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，在實(shí)際入庫(kù)時(shí)，用確認(rèn)操作來觸發(fā)模糊比對(duì)并將位置信息寫入物料表。
（3）優(yōu)點(diǎn)：格雷母線定位準(zhǔn)確利用天車工簡(jiǎn)單的一次觸摸解節(jié)省了庫(kù)工手動(dòng)記錄和系統(tǒng)內(nèi)手動(dòng)錄入鞍位的整個(gè)操作，操作工不用記錄和輸入類似卷號(hào)的長(zhǎng)數(shù)位數(shù)據(jù)，杜絕了輸入性的錯(cuò)誤。
5 技術(shù)改造所需硬件設(shè)備
本次改造目的就是節(jié)約成本所以在設(shè)計(jì)之初就考慮到了節(jié)約成本的因素，只需要在目標(biāo)停車點(diǎn)安置固定內(nèi)部電話即可。
【關(guān)鍵詞】 EIT電極；電極結(jié)構(gòu)；強(qiáng)制等勢(shì)點(diǎn)模型；仿真研究；優(yōu)化設(shè)計(jì)
【Abstract】 The electrode system is one of the most sensitive and crucial parts in EIT system. In this paper a method for EIT electrode structure and parameter optimizing design，taking example for compound electrode，has been presented，which is based on the coercive equipotential node model of the line electrode. An imitation research platform of electrode structure and parameter optimizing design has been developed. By the methods， the variety influences of electrode structure and parameters on reconstructed image and measurement sensitivity can be obtained. This will provide theory basis for the electrode construction optimizing design of real EIT system.
【Key words】 EIT electrode；electrode structure；coercive equipotential node model；imitation research；optimizing design
電阻抗斷層成像技術(shù)（EIT，Electrical Impedance Tomography）是當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)重大研究課題之一。它是繼形態(tài)、結(jié)構(gòu)成像之后，于近二十年才出現(xiàn)的新一代更為有效的功能成像技術(shù)［1，2］，具有無損傷、功能成像和醫(yī)學(xué)圖像監(jiān)護(hù)三大突出優(yōu)勢(shì)［3］，是一種理想的、具有誘人應(yīng)用前景的無損傷醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。
EIT測(cè)量中，電極直接與人體接觸，位于系統(tǒng)的最前端。在電極上發(fā)生的事件，包括有用信息、噪聲、偽差、接觸阻抗、極化電壓等，都會(huì)作為信號(hào)進(jìn)入后續(xù)電路被放大、傳輸，參與信號(hào)處理過程，影響圖像重建結(jié)果。電極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其性能對(duì)于EIT前端信息的有效提取、系統(tǒng)適時(shí)性和圖像分辨率的影響，特別是對(duì)EIT檢測(cè)靈敏度較差的中心區(qū)有用信息的提取影響非常大，是整個(gè)EIT系統(tǒng)最為敏感和關(guān)鍵的部分之一，也是EIT技術(shù)走向臨床應(yīng)用，向?qū)嵱没芯堪l(fā)展必須解決的問題。
在電極材料和電極數(shù)確定后，如何根據(jù)確定的應(yīng)用目標(biāo)和成像要求，合適地選擇電極結(jié)構(gòu)參數(shù)，是構(gòu)建真實(shí)EIT系統(tǒng)時(shí)必須認(rèn)真解決的問題。由于EIT成像區(qū)域多為圓形或球型，一些重要的電極結(jié)構(gòu)參數(shù)，如電極寬度和電極間距，還相互制約，影響因素復(fù)雜，給EIT系統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來了困難。
1993年P(guān)ing Hua等采用有限元方法研究了電極接觸阻抗的影響，認(rèn)為陣列電極總寬度為測(cè)量圓域周長(zhǎng)的80%～90%時(shí)效果最好［4］。2002年王超等采用強(qiáng)制等勢(shì)點(diǎn)有限元模型，考慮激勵(lì)電極和測(cè)量電極寬度的影響，進(jìn)行了仿真研究，認(rèn)為電極覆蓋比率為57.1時(shí)效果最佳［5］。關(guān)于EIT電極結(jié)構(gòu)及其參數(shù)選擇，雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者的探索性研究取得了一些進(jìn)展，但至今還沒有看到較全面、令人滿意的結(jié)果。在實(shí)際EIT電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中往往仍采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
EIT的正問題和圖像重建大都以點(diǎn)電極為基礎(chǔ)。但在實(shí)際的EIT系統(tǒng)中，電極不可能是一個(gè)點(diǎn)，而是具有一定大小的面。電極面和被測(cè)對(duì)象接觸，電極區(qū)域?qū)⒈粡?qiáng)制為等電勢(shì)，從而改變場(chǎng)域的電場(chǎng)及其分布規(guī)律。激勵(lì)電極和測(cè)量電極面積的大小會(huì)影響EIT檢測(cè)靈敏度和圖像重建質(zhì)量。顯然在進(jìn)行EIT電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用具有一定寬度的電極模型，以使研究結(jié)果更加符合真實(shí)情況。
本文將在線電極強(qiáng)制等勢(shì)點(diǎn)模型的基礎(chǔ)上，建立了復(fù)合電極有限元模型，提出了一種電極結(jié)構(gòu)及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并建立電極結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真研究平臺(tái)。采用本文的方法和研究平臺(tái)，可針對(duì)不同電極結(jié)構(gòu)和各種參數(shù)變化給出其對(duì)EIT成像質(zhì)量和檢測(cè)靈敏度的影響，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而為實(shí)用化EIT系統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
1 EIT電極有限元仿真模型
EIT系統(tǒng)中通常使用圓形或矩形片狀電極，其在斷層成像平面的投影為與其寬度相等的線段，簡(jiǎn)稱為線電極。 醫(yī)學(xué)EIT常采用結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的復(fù)合電極，其在斷層平面的投影由3條線段組成，中間線段為測(cè)量電極，兩邊的線段為激勵(lì)電極。如圖1所示。
［K］ ［φ］=［B］（1）
式中，［K］為有限元方程的系數(shù)矩陣；［φ］為所有剖分節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)矩陣；［B］為有限元方程右側(cè)常數(shù)項(xiàng)，包含有限元方程的邊界條件。
設(shè)N0為有限元剖分的節(jié)點(diǎn)總數(shù)；對(duì)于J個(gè)激勵(lì)電極，有J組激勵(lì)電極強(qiáng)制等勢(shì)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成J個(gè)集合EQU1{i}(0≤i≤J，i∈N)。每個(gè)集合的元素為該組激勵(lì)電極等勢(shì)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)編號(hào)，每個(gè)集合存在M1個(gè)元素，其中，每組中最小的元素為min_equ1 {i}。
類似的，對(duì)于測(cè)量電極，也有J組測(cè)量電極強(qiáng)制等勢(shì)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成J個(gè)集合EQU2{i}(0≤i≤J，i∈N)。每個(gè)集合的元素為該組測(cè)量電極等勢(shì)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)編號(hào)，每個(gè)集合存在M2個(gè)元素，其中，每組中最小的元素為min_equ2{i}。
首先，進(jìn)行列合并
列合并完成后，將Klj(l=1，2，...，N0，j∈EQU1{i}-{min_equ1{i}}，i∈J)和Klj(l=1，2，...，N0，j∈EQU2{i}-{min_equ2{i}}，i∈J)刪除，未被刪除的列前移，補(bǔ)進(jìn)刪除后的空列。
然后，進(jìn)行行合并，
行合并后，將Kjl(l=1，2，...，N0，j∈EQU1{i}-{min_equ1{i}}，i∈J)和Kjl(l=1，2，...，N0，j∈EQU2{i}-{min_equ2{i}}，i∈J)刪除，對(duì)空位進(jìn)行前移補(bǔ)充。最后，右側(cè)常數(shù)項(xiàng)合并，
右側(cè)常數(shù)項(xiàng)合并后，將Bj(j∈EQU1{i}-{min_ equ1{i}}，i∈J)和Bj(j∈EQU2{i}-{min _ equ2{i}}，i∈J)刪除，對(duì)空位進(jìn)行前移補(bǔ)充。
經(jīng)過上述合并過程后，有限元方程變?yōu)?/p>
線性方程組（2）即為考慮了測(cè)量電極和激勵(lì)電極寬度的EIT復(fù)合電極的有限元模型。
解上述線性方程組，即可獲得場(chǎng)域中各節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)。
本方法還可推廣應(yīng)用于其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電極系統(tǒng)，以建立相應(yīng)的有限元模型。
轉(zhuǎn)貼于
2 評(píng)價(jià)函數(shù)D和S
為了評(píng)價(jià)電極結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)EIT檢測(cè)靈敏度和圖像重建質(zhì)量的影響，本文定義以下檢測(cè)靈敏度函數(shù)S和圖像重建質(zhì)量函數(shù)D。
2.1 檢測(cè)靈敏度函數(shù)S
式中M為每一次激勵(lì)所對(duì)應(yīng)的測(cè)量次數(shù)，N為激勵(lì)次數(shù)，Sij表示第i次激勵(lì)第j次測(cè)量的檢測(cè)靈敏度：
表示場(chǎng)域中某部分的電導(dǎo)率由σ0變?yōu)棣?時(shí)，電極測(cè)量電壓由V0變?yōu)閂1。
S表示了N次激勵(lì)的檢測(cè)電壓靈敏度的平均值，它只與電場(chǎng)分布相關(guān)，與硬件誤差和成像算法誤差無關(guān)。S越大表示檢測(cè)靈敏度越高。
2.2 圖像重建質(zhì)量函數(shù)D
為定量評(píng)價(jià)EIT圖像重建質(zhì)量本文定義如下函數(shù)D：
式中，M為成像區(qū)域中剖分單元總數(shù)，GS（p）為成像模型中第p單元的灰度值，Gi（p）為重建圖像中第p單元的灰度值。D表示各單元重建圖像灰度值與成像模型灰度值的差經(jīng)歸一化后的平均值。采用目標(biāo)函數(shù)D，不需對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，即可直接獲得重建圖像和成像模型之間的差別，可靈敏地反映重建圖像的質(zhì)量。D值越小表示成像結(jié)果與模型的差別越小，圖像重建質(zhì)量越高。
3 EIT仿真和圖像重建軟件平臺(tái)
本文相關(guān)的研究工作是在作者開發(fā)的醫(yī)學(xué)EIT仿真和圖像重建軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，如圖2所示。整個(gè)軟件采用Visual C＋＋語(yǔ)言編寫［8，9］，界面友好，功能完善，可擴(kuò)展性強(qiáng)，與其他程序接口良好?？梢詫?shí)現(xiàn)有限元的自動(dòng)剖分，可對(duì)有限元方程解法、激勵(lì)電極數(shù)、測(cè)量電極數(shù)、電極類型、電極結(jié)構(gòu)參數(shù)、激勵(lì)測(cè)量模式等多個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并根據(jù)剖分和參數(shù)設(shè)置結(jié)果進(jìn)行電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算、顯示電場(chǎng)分布、保存正向計(jì)算結(jié)果、進(jìn)行EIT圖像重建、顯示結(jié)果并保存圖像、進(jìn)行圖像后處理并計(jì)算目標(biāo)函數(shù)等功能。
4 結(jié)果與討論
采用式（2）表示的EIT電極有限元模型，通過EIT仿真和圖像重建軟件平臺(tái)，借助評(píng)價(jià)函數(shù)S和D，即可對(duì)EIT電極進(jìn)行電極結(jié)構(gòu)及參數(shù)影響和優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真研究。作為本文方法的應(yīng)用，作者對(duì)線電極，復(fù)合電極等進(jìn)行了電極結(jié)構(gòu)參數(shù)影響與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，并對(duì)線電極與復(fù)合電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了性能對(duì)比研究。以下是根據(jù)這些研究獲得的有關(guān)EIT電極設(shè)計(jì)與優(yōu)化的共性問題。具體研究?jī)?nèi)容和相關(guān)結(jié)果將另文詳述。
4.1 電極寬度、間距與成像質(zhì)量和檢測(cè)靈敏度關(guān)系的研究 與窄的激勵(lì)電極相比，較寬的激勵(lì)電極可以增大敏感場(chǎng)較弱區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度，而且可以通過增大接觸面積減少電極-皮膚接觸阻抗，有利于提高系統(tǒng)的靈敏度。但電極過寬也會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面效應(yīng)：（1）寬電極的使用，必然會(huì)使電極面強(qiáng)制為等電勢(shì)，從而影響場(chǎng)域內(nèi)部的電場(chǎng)分布，使電場(chǎng)更加扭曲。激勵(lì)電極越寬，強(qiáng)制等勢(shì)面積越大，電場(chǎng)分布與點(diǎn)電極相比扭曲的程度就越大，這將直接導(dǎo)致成像質(zhì)量的下降。（2）電極間距增大，可使測(cè)量電流更加深入生物組織內(nèi)部，即探測(cè)深度會(huì)增加。這也是激勵(lì)測(cè)量模式的改變會(huì)顯著影響中心區(qū)靈敏度的主要原因之一，EIT問題一般采用圓形邊界區(qū)域，場(chǎng)域和電極數(shù)確定后，電極的寬度和相鄰電極間距之和為一定值，使用寬電極必然會(huì)使相鄰電極間距減小，這一因素會(huì)在一定程度上減小測(cè)量電流的探測(cè)深度，使EIT系統(tǒng)，特別是中心區(qū)的靈敏度下降。
4.2 電極數(shù)與成像質(zhì)量的關(guān)系 增大電極數(shù)可以增加獨(dú)立測(cè)量數(shù)，采集更多的測(cè)量數(shù)據(jù)，從而提高系統(tǒng)的總體成像質(zhì)量。但電極數(shù)增大至一定程度后，其作用就非常微小了。另一方面。電極數(shù)增加勢(shì)必提高對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的要求，在硬件測(cè)量精度一定的情況下，反而會(huì)使成像質(zhì)量下降。
4.3 復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化 醫(yī)學(xué)應(yīng)用EIT可采用結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的復(fù)合電極。復(fù)合電極包括激勵(lì)電極的寬度，測(cè)量電極的寬度，激勵(lì)與測(cè)量電極間距和相鄰電極間距等四個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)。應(yīng)該綜合考慮各參數(shù)的影響，不能簡(jiǎn)單地用電極覆蓋率來處理電極優(yōu)化問題。
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關(guān)鍵詞：智能小區(qū)；上位機(jī)系統(tǒng)；節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)
中圖分類號(hào)：TP249 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20150940010
隨著社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，房地產(chǎn)市場(chǎng)呈現(xiàn)一派生機(jī)勃勃的景象，隨之產(chǎn)生的則是人們對(duì)智能化住宅、智能化小區(qū)、智能家居等的智能化程度要求越來越高。智能化是人們對(duì)于未來房地產(chǎn)市場(chǎng)的一個(gè)基本要求也是衡量小區(qū)住宅價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)。住宅小區(qū)在滿足場(chǎng)所和空間要求的同時(shí)，居住安全、信息互動(dòng)、人文與科技共融共生的智能化小區(qū)時(shí)代已經(jīng)到來。智能小區(qū)總體構(gòu)成包含用電信息采集、雙向互動(dòng)服務(wù)、小區(qū)配電自動(dòng)化、用戶側(cè)分布式電源及儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車有序充電、智能家居等，外接上位機(jī)、綜合布線技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域，是一種多領(lǐng)域、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)的集成應(yīng)用[1]。智能小區(qū)上位機(jī)系統(tǒng)主要目的是通過上位機(jī)顯示小區(qū)內(nèi)停車位數(shù)量、PM2.5監(jiān)測(cè)值、小區(qū)內(nèi)覆蓋植被的含水量、小區(qū)內(nèi)道路交通情況以及小區(qū)內(nèi)各監(jiān)控設(shè)備的互聯(lián)等。本文就是對(duì)基于上位機(jī)的智能小區(qū)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。
1 智能小區(qū)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)組成
1.1 住戶家庭可視/非可視對(duì)講及安防報(bào)警子系統(tǒng)
現(xiàn)如今，住戶安防已經(jīng)成為智能小區(qū)內(nèi)不可缺少的一部分，智能化的家庭對(duì)講及安防報(bào)警系統(tǒng)具有較高的自動(dòng)化水平以及完善的功能[2]。例如小區(qū)住戶可摒棄一卡式入戶方式，依據(jù)當(dāng)下流行的電子二維碼，將其作為一種身份識(shí)別工具，達(dá)到方便、快捷、高效、環(huán)保、可持續(xù)。
1.2 小區(qū)周界防范子系統(tǒng)
小區(qū)周界防范是智能小區(qū)基礎(chǔ)的一部分，以保證住戶安全為準(zhǔn)則，能夠及時(shí)、高效的處理突發(fā)緊急事件。為達(dá)到節(jié)約目的，可使用電子?xùn)艡诘燃t外線對(duì)射報(bào)警系統(tǒng)，構(gòu)建起小區(qū)的第一道屏障，并與閉路電視報(bào)警系統(tǒng)做到聯(lián)動(dòng)控制，記錄及跟蹤觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)的人，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理，保證住戶人身及財(cái)產(chǎn)安全。
1.3 小區(qū)停車場(chǎng)管理及定點(diǎn)設(shè)障子系統(tǒng)
小區(qū)停車場(chǎng)管理及定點(diǎn)設(shè)障系統(tǒng)主要是為適應(yīng)當(dāng)下小區(qū)內(nèi)車輛數(shù)目增多，小區(qū)內(nèi)亂停亂放現(xiàn)象。作為一種基礎(chǔ)手段，高效、便捷的管理小區(qū)內(nèi)車輛停放是衡量一個(gè)小區(qū)智能化水平的一個(gè)準(zhǔn)則。定點(diǎn)設(shè)障系統(tǒng)是依照早高峰、晚高峰以及小區(qū)內(nèi)車輛擁堵情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)小區(qū)內(nèi)各定點(diǎn)障礙物，將車輛引入適當(dāng)位置，疏通小區(qū)內(nèi)道路交通。
1.4 小區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)程抄表計(jì)算子系統(tǒng)
依據(jù)《全國(guó)住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點(diǎn)及技術(shù)導(dǎo)則》要求，智能化住宅必須具備自來水、電、天然氣三表的遠(yuǎn)程抄表與收費(fèi)系統(tǒng)。該遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)將電子自來水表、電子電表、電子煤氣表與物業(yè)、銀行主機(jī)聯(lián)網(wǎng)，形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、網(wǎng)上繳費(fèi)、銀行反饋三位一體。
1.5 綜合布線監(jiān)控維修子系統(tǒng)
綜合布線系統(tǒng)就是為了順應(yīng)發(fā)展需求而特別設(shè)計(jì)的一套布線系統(tǒng)。對(duì)于智能小區(qū)來說，就如體內(nèi)的神經(jīng)，它采用了一系列高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)材料，以模塊化的組合方式，把語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像和部分控制信號(hào)系統(tǒng)用統(tǒng)一的傳輸媒介進(jìn)行綜合，經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)，綜合在一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)中。目前，由于智能化水平的提高，小區(qū)內(nèi)水、電、暖、氣的布線成為住戶關(guān)注的主要問題之一，一個(gè)智能化水平較高的智能小區(qū)，綜合布線是必不可少的，它可以幫助物業(yè)或施工部門快速找到問題部位，及時(shí)檢修，既為施工方提供方便環(huán)境也不會(huì)影響住戶正常生活。
1.6 小區(qū)PM2.5實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
PM2.5作為當(dāng)下社會(huì)環(huán)境問題中，人們提到最多的關(guān)鍵詞，它的重要性在智能小區(qū)中可想而知。通過在小區(qū)內(nèi)設(shè)置PM2.5數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集裝置，在重要時(shí)段通知住戶，可以有效的做好預(yù)防措施，并且可以通過長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，增加小區(qū)內(nèi)植被達(dá)到從小做起，早發(fā)現(xiàn)、早治理。
1.7 小區(qū)電子巡更及消防聯(lián)動(dòng)子系統(tǒng)
在小區(qū)適當(dāng)位置設(shè)置巡更站，提前規(guī)劃安保人員的巡更線路和巡更時(shí)間，是保證小區(qū)安全的重要措施之一。而消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)通過在巡更中檢查，做到每一個(gè)安全設(shè)備都可以正常運(yùn)行，當(dāng)火警發(fā)生時(shí)，聲光報(bào)警啟動(dòng)，通知住戶和小區(qū)管理中心迅速采取措施，以確保將住戶的財(cái)產(chǎn)損失降為最低。
2 基于上位機(jī)的智能小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2.1 作為智能小區(qū)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)智能化手段最重要的部分，需要一個(gè)詳盡的包含所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息的組態(tài)畫面
該組態(tài)設(shè)計(jì)以住戶家庭可視/非可視對(duì)講及安防報(bào)警子系統(tǒng)、小區(qū)周界防范子系統(tǒng)、小區(qū)停車場(chǎng)管理及定點(diǎn)設(shè)障子系統(tǒng)、小區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)程抄表計(jì)算子系統(tǒng)、綜合布線監(jiān)控維修子系統(tǒng)、小區(qū)PM2.5實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、小區(qū)電子巡更及消防聯(lián)動(dòng)子系統(tǒng)等七個(gè)子系統(tǒng)為依托，兼并現(xiàn)有的智能小區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施，形成一個(gè)以反饋為主線，以操作為輔助的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警控制組態(tài)上位機(jī)。本方案的組態(tài)系統(tǒng)采用澳大利亞悉亞特集團(tuán)Citech組態(tài)軟件[3]，悉雅特集團(tuán)（Citect）是世界領(lǐng)先的提供工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、設(shè)施自動(dòng)化系統(tǒng)、實(shí)時(shí)智能信息和新一代 MES 的獨(dú)立供應(yīng)商，Citech組態(tài)軟件具有簡(jiǎn)潔的操作方式。Citech提供了Cicode語(yǔ)言進(jìn)行二次開發(fā)，通過組態(tài)來集成各信息數(shù)據(jù)的顯示、監(jiān)控、分析、操作等手段。
2.2 通過上位機(jī)組態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將其與PLC相連
PLC應(yīng)具備多個(gè)信息數(shù)據(jù)傳輸點(diǎn)，以使模擬量與數(shù)字量可以相互轉(zhuǎn)化，通訊可以采用不同的通訊協(xié)議，可以用RS232的串口通訊或者采用RS485串行通訊。由于PLC的抗干擾能力強(qiáng)、可用于信息傳遞的觸點(diǎn)多、體積小等優(yōu)點(diǎn)，將其作為信息采集的中轉(zhuǎn)器非常合適。而與PLC相連的則是小區(qū)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)信息采集裝置，例如對(duì)于PM2.5粉塵測(cè)試模塊、紅外線探測(cè)裝置、PT100水溫探測(cè)裝置、紅外對(duì)射探測(cè)器、球型機(jī)、電子?xùn)艡谝约斑\(yùn)用于智能家居的監(jiān)測(cè)模塊，通過各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集、PLC的接收與傳輸，在上位機(jī)上通過組態(tài)軟件進(jìn)行畫面顯示、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、曲線分析、定點(diǎn)設(shè)障等操作控制。
2.3 通過GPRS/WIFI實(shí)現(xiàn)各省市智能化小區(qū)的互聯(lián)
采用大數(shù)據(jù)分析模式，將傳輸在數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)，得出一系列需要改進(jìn)的問題并制定有效促使對(duì)小區(qū)進(jìn)行改進(jìn)，已達(dá)到無人監(jiān)管、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、信息共享、環(huán)境保護(hù)等目的[4]。
3 結(jié)論
本文在充分設(shè)計(jì)與分析智能小區(qū)智能化水平、上位機(jī)系統(tǒng)的條件下，利用上位機(jī)間接操控、下位機(jī)直接控制以及小區(qū)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)為基本設(shè)計(jì)一套主要基于上位機(jī)Citech系統(tǒng)的智能小區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，該方案不僅增強(qiáng)智能小區(qū)智能化水平，而且更配合智能建筑的發(fā)展，達(dá)到二者兼?zhèn)洌卯?dāng)下流行的大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的分析與計(jì)算模式，做到準(zhǔn)確定位、高效處理。
參考文獻(xiàn)
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