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通过分析煤矿井下机电设备管理中存在的问题,结合现阶段矿井高产高效生产的特点,提出了相关防治对策,确保井下机电设备安全运行,有效提高井下生产效率。
关键词:
高产高效;机电设备;管理
0引言
随着机械化科学技术的迅速发展,煤矿井下生产从最初的炮采到普采,逐渐发展到现代化的高产高效综合机械化生产。矿井高产高效生产涉及到井上下各个方面,是一个庞大的系统工程,而机电设备作为现代化生产的重要部分,其安全运行成为了矿井高效生产的关键,因此应加强机电设备管理,并建立与现代化高产高效相适应的管理方式,保证矿井高产高效生产。
1现代化高产高效矿井发展现状及特点
1.1高产高效矿井发展现状
从20世纪50年代英国首个综采工作面开始,煤炭资源开采也开启了新时代,经过几十年不断改进发展,逐渐形成了高产高效矿井生产模式[1]。高产高效矿井是通过优化的矿井设计,合理的开采布置,采用先进生产设备和新技术、新工艺,改进生产系统等方式,有效提高了矿井生产能力。现代化的高产高效矿井采用功率大,运量大,机械化程度高的先进生产设备以一井一面或一井两面的方式进行集约化生产。根据中国煤炭资源赋存特征,结合煤炭开采技术设备发展,逐渐形成了综放开采的采煤方法。由于其具有安全、高产高效、经济的特点,成为了有效解决中国厚煤层开采困难的途径,并形成了高产高效的生产模式。综放开采在国内迅速发展,生产设备也由开始的全部进口,逐渐采用全套国产综采放顶煤设备。随着大采高综采技术及设备的发展完善,厚煤层一次采全高技术成为了高产高效矿井煤炭资源地下开采的另一种方式。大采高综采技术采用双滚筒采煤机,大采高液压支架,一次采全厚,垮落法管理顶板的采煤方法。其具有资源回收率高、生产效率高的特点,但目前由于国内设计、材料和制造条件有限,国产大采高设备与国际先进水平仍有很大差距,主要表现在技术水平低、可靠性差、服务寿命短,因此,一些矿区的现代化高产高效矿井综采设备仍然进口。
1.2高产高效矿井特点
高产高效矿井建设是一个巨大系统工程,而对于生产,机电设备改进是主要手段。通过矿井生产高度集中,提高矿井安全生产效率。根据中国矿井建设情况,高产高效矿井建设可分为原有老矿的改扩建和新建矿井两大类。a)由于中国早期煤炭资源开采小煤窑较多,为实现矿井高效、高产、安全采煤,采用了资源整合的方式。通过原有矿井的改扩建,合理调整井田范围,加大矿井储量,在原有矿井井筒、巷道基础上开发延伸或重新加开巷道,优化生产布局,适当扩大采区及工作面尺寸,采用单水平开采,实现一井一面高产高效生产模式。通过资源整合方法,控制了矿井的最小生产规模,矿井开采正规化,基本实现了大中型矿井综合机械化生产,使中国煤炭资源开采朝着高产高效矿井模式发展;b)近年来,对于新建矿井则按照高产高效矿井模式进行设计、施工,一般要求一井一面,当年投产,当年达产[2]。矿井根据煤层赋存地质条件选择适合的采煤工艺,对于缓倾斜厚及特厚煤层,在安全和资源回收率满足要求时,应考虑综采放顶煤采煤方法的应用,而稳定的缓倾斜中厚煤层推行综采的采煤方法。为适应高产高效安全生产,辅助运输应实现连续化作业,采用无轨胶轮车等先进的设备,巷道采用锚杆支护,推广采用新技术、工艺、材料和设备。高产高效矿井建设主要是以机电设备为中心,从矿井的初期设计到施工管理、开拓布局、生产系统运行等各个方面协调配合提高单产单进,达到高产高效的目的。高产高效矿井具体体现在采掘机械化水平高,优化布局,集中生产、生产设备大型化、人员少,效率高等。在监控监测方面,采用先进的科学管理手段,进行全方位实时监测,保证及时发现并处理问题。根据高产高效矿井的发展模式和特点可知,机电设备是整个生产的关键,因此解决好机电设备存在的问题成为保证矿井高产高效的核心。
2现代化矿井机电设备管理存在问题及防治对策
2.1高产高效矿井机电设备管理中存在的问题
针对国内现代化高产高效矿井,机电设备管理存在的问题主要有以下几方面。a)机电设备管理不够重视。随着采煤方法和工艺的不断改进,机电设备在煤矿高产高效生产中的地位也发生了很大变化,但一直以来,机电系统都作为煤炭生产的辅助,对机电设备的管理不够重视。煤炭企业由于利益驱使,减少机电设备检修时间,加班加点生产,设备更是处于连轴转状态,进行超负荷作业。对于机电设备不足的矿井,为了减少成本,使用按照规定应淘汰落后、超过年限的设备。这样不仅给煤矿安全生产带来很大隐患,也增加了设备的运行维护费用。同时由于机电设备战线长、数量多,检修人员对机电设备的检修力度不够,对设备安全运行认知不足,缺少检修标准化制度,导致检修多成为抽检式,维修监察跟踪不及时,处理问题经常出现拖延现象;b)机电设备配套管理问题。矿井现代化高产高效建设步伐加快,原来老矿井通过资源整合,扩大了井田范围,提高了产量,但在改造过程中,为获得利益最大化,有的矿井还沿用原有部分管路和设备,虽然当时满足生产需要,但后期往往忽视这些设备的淘汰及改造,导致与新设备管理不同,在运行中存在较多隐患,容易发生机电设备事故。在新建高产高效矿井中,初期由于国内设备无法满足要求,一些矿的先进设备从国外进口,之后损坏的零配件、损耗件采用国内产品,但国内设备存在易磨损、强度低的特点,因此应加强此类机电设备的管理;c)机电队伍专业人才素质不高。机电作为矿井生产辅助,煤矿生产管理层过分重视生产,导致机电管理无法发挥最大效果,机电队伍人才不足,整体素质不高[3]。尤其对高产高效矿井,机电设备作为主要的生产工具,矿井大多采用新设备、新工艺,因此机电队伍的专业人才素质非常关键。而现阶段大多数矿井机电队伍人员素质不高不仅体现在对机电的专业知识储备不够,也表现出安全意识不够强。机电队伍培训一般是针对新员工进行,缺少后期知识更新和安全意识培训。
2.2机电管理防治对策
a)建立完善机电管理制度。高产高效矿井需有相应完善的机电管理制度,只有通过建立完善制度,加强机电设备管理,才能保障机电设备正常安全运行。为加强机电设备管理,应根据规定消除设备超负荷作业,合理安排设备检修时间,设置专人专岗进行检修维护,采用及时发现解决问题,不拖延的制度。对于老旧、超过年限的应更换的设备,应设立专项资金,专款专用进行设备更新换代,有效减少设备故障时间,提高设备运行可靠性,减少机电事故的发生;b)加强机电配套设备管理。针对高产高效矿井机电设备配套管理问题,对于存在新旧设备同时运行的情况,应采用加强旧设备的日常检修,增大检修力度,采用实时监测手段及时维修,保证设备安全运行,同时也不能忽视新设备的检修。对于国外进口的全套机电设备的维护,应加强机电专业人才的培训,掌握检测检修方法,加强更换的零部件薄弱环节的管理。结合矿井高产高效管理模式,推行设备创新管理,从原来故障事后维修到定点检修采用零故障管理;c)提高机电队伍素质。随着科技发展,煤矿的高产高效生产,机电设备不断更新换代,大量新设备、新工艺应用于煤炭生产的各个环节,这些工艺和设备的变化也要求机电队伍人员不断更新知识储备和操作技能,因此需定期对机电队伍人员进行培训,进行知识更新。建立激励机制,鼓励自主学习,提高自身能力,增强安全意识,为机电设备安全运行提供保障。
3结语
现代化高产高效矿井生产涉及到井上下各个系统,而机电设备作为现代化高产高效矿井生产的重要组成部分,其能否正常安全运行直接影响着矿井的生产。结合现阶段矿井高产高效生产的特点,分析了煤矿井下机电设备管理中存在的主要问题,提出了建立完善机电管理制度、加强机电配套设备管理和提高机电队伍素质的对策,保证井下机电设备安全运行,实现矿井高产高效生产。
参考文献:
[1]张文军,张志宏.阳泉矿区高产高效矿井建设现状及发展趋势[J].煤矿开采,2007,12(2):8-10.
[2]周占雄.现代化高产高效矿井的特点及发展趋势[J].山西焦煤科技,2005(11):39-40.
过去由于科技水平比较低,矿山企业的生产主要以人工为主,机器为辅。现在科技水平日新月异,矿山企业的生产模式已经转变为“机器为主,人工为辅”。因此,做好矿山企业机器设备的维护工作,不仅能大幅提高生产效率,保障机器运转流畅和人员安全,还能减少人力物力的资源浪费,对生产力的发展起着非常重要的作用。而且在设备维护过程中,操作人员还可以了解机器的构造和运作原理,提高操作水平,从而提高生产效率,降低生产成本。机械设备是矿山企业的生产力,其正常运行是确保生产效率的关键,加强矿山企业机电设备的管理,可以在加强员工管理水平的基础上,实现矿山企业的平稳发展。在矿山企业生产过程中,机器设备经常因为各种原因发生小故障,故障原因多种多样,有些是人为原因,有些是操作不当,有些是机器自身的磨损,有些是缺少油,如果小毛病没有及时发现,设备运行久了就会发生大事故。因此要时常对设备进行维护检修,及时处理小故障,并且制定相关规范,强化教育作业员,提高作业员、操作员的作业素质,提高企业生产效率,才能确保企业效益。
2矿山机电设备维护管理中存在的问题
2.1机电设备存在一定的安全隐患
矿山生产的机器设备功率都非常大,稍有不慎就会造成大的安全事故。机电设备的安全运行不仅关系到企业生产的安全,更关系到工作人员的人身安全,所以加强机电设备的管理就变得非常重要了。但是现实情况是,我国很多矿山企业在这方面做得非常不足,为了节约成本,很多设备用了多年还一直在用,并且平时也为了节省成本,不去维护和保养设备,很多设备都是带“病”作业,用这样的设备生产,能安全吗?一些企业倒是能够对设备进行维护,但是很多维护人员没有经过专业的培训,缺乏维护经验,仅仅凭着自己的直觉或者经验去进行故障判断,很容易留下隐患。很多企业的通风设备不好,一旦发生事故,容易造成大面积的人员伤亡。
2.2缺乏必要的管理监督措施
我国矿企的安全管理一直都很不尽如人意,究其原因是缺乏制约措施和机电设备管理监督制度。就目前的情况而言,很多矿山企业把经济利益放在第一位,并不重视机电设备的管理和维护,缺乏科学完整的机电设备使用规范和注意事项,这样就容易形成隐患。很多企业在机电设备运行过程中,只是安排工作人员守护设备,保证设备的运转,并没有安排人对设备系统进行检测。很多企业缺乏对机电设备维护的重视,没有狠抓机电设备使用制度,缺乏在机电设备管理上的投入,有些企业即使有设备维护,但缺少设备检查和设备检修的制度和部门。很多企业只是针对机器的运行情况进行记录,对设备出现的故障也只是简单的安排修理,并没有找出深层次的病因,很容易导致旧病复发,让机电设备存在隐患。
2.3相关管理人员素质不高
机器是工具,人才是关键。机器的运行好坏,要看使用机器的人才是好是坏。设备管理人员的管理意识和技术水平直接关系到矿山企业的机电设备维护水平。目前的情况不容乐观,大多数矿山企业的眼光只盯着经济效益,忽略机器设备的维护与管理,导致对这方面的人才培养也不够重视,在技术人员培训方面存在懈怠和疏忽,造成机器维护人员的素质普遍不高,让管理人员监管机电设备缺乏理论依据和技术支持,从而导致机电设备维护困难,也没办法平稳安全的运行。
3加强矿山企业机电设备维护管理的措施
3.1及时跟踪设备情况,防患未然
现在很多企业的设备年久失修,陈旧不堪,企业为了节约成本,不愿意得更换机器设备。针对这样的问题,一方面要加大资金投入和支持,要明白别的可以省钱,机器不能省钱,要及时对机器进行更换维修和维护,保证机器能够正常运行。另一方面,在选购机器时,要注意选购有品牌保证的机器,不要为了贪图便宜选购一些低价劣质的产品,并且安装过程要由专业人员完成。
3.2制定相关维护管理制度
在矿山机电设备管理维护的过程中,应该制定一系列的管理制度,才能让机电设备的管理维护重要性深入人心,植入员工的行为习惯里。首先,要建立设备管理责任制,把设备的管理维护落实到个人,人人有责,把设备管理的任务细化,维护时间细化,并且把量化指标体现在个人绩效工资和年终奖上,这样在利益的驱动下,做到重视设备的管理和维护。其次,部门科室领导要发挥带头作用,分部门分科室进行管理,制定赏罚机制,对于做得好的科室进行奖赏,做得不好的科室进行问责,从而增加各个科室部门的责任心。
3.3提高相关管理维护人员的专业素质
高扬程电力提灌工程在提水过程中,各类设备所发挥出其本身效能就是它的基本功能。如变压器能改变电压,电动机能将电能转换为机械能,水泵能将机械能转换为水的压力能等。基本功能反映的是机电设备的使用价值,如果丧失了基本功能,它也就不存在使用价值了,设备本身也就没有存在的意义了。那么如何对机电设备的功能进行管理呢?就是通过技术手段对它的功能指标进行测试。例如按照水利电力部颁发的《泵站现场测试规程》,对功率、转速、扬程、流量等进行定期测量,判断是否达到额定指标,如果低于额定指标则认为功能已经下降,就要通过维修手段来弥补,如果功能下降严重,各种维修手段都无法弥补,并且耗资太大时,则考虑更换问题。但必须注意的是许多设备在设计制造过程中都有安全裕度,并遵循标准化,系列化技术政策中尺寸选取就高不就低的原则使设备的功能有冗裕,即设备可能实现的最大功能大于铭牌额定功能,这是考虑设备可靠性而增加的,事实上所测定的指标已经有所下降的功能。
2机电设备的可靠性管理
2.1机械设备的可靠性
机械设备的可靠性首先决定于组成元件和零部件的尺寸精度变化,也就是决定于构件和零部件在运转过程中的有形磨损(在机械学中,零件构成构件、构件构成机构,机构构成机器),磨损使它们的点、线、面等几何形态发生改变,从而破坏了传递运载的品质;其次,由于零部件和构件在工作中过度变形、断裂、表面锈蚀和内部机械物理性质变化等导致的失效;最后,零部件材质低劣,安装、检修时误差影响,运转时工作条件、工作环境变化,影响零部件、构件本身的可靠性。例如:(1)水泵轴承受传递载荷,在轴瓦内磨擦,要保持在规定时间内发挥正常功能。第一要求基本的质量指标全部合格,第二要求提供优良的工作条件,即良好的、平稳的启动运行、限制倒转等;(2)水泵叶轮承受气蚀和冲刷,本身的材质和运行时间决定它的可靠性。
2.2电气设备的可靠性
(1)电气设备的绝缘:电力系统正常运行时,电气设备长期处在正常工作电压——额定电压下。但由于系统中某些参数的突然变化,有可能出现超过绝缘能力的电压使设备的绝缘击穿。又由于绝缘物受潮湿、污物、粉尘等侵害,使设备的绝缘强度下降;(2)导体的发热:电气设备的主导电回路长期通过额定工作电流,这时由于导体本身存在电阻和导体接头处的接触电阻,使导体发热,这些热量使导体绝缘老化,破坏电器性能;(3)电力系统的故障:电气设备在运行中发生各种各样的故障,其中短路故障是最严重的一种,由于发热及动力等效应,可能使电气设备遭严重破坏。根据类似特征,我们在对电气设备的可靠性管理时,首先要牢固树立“安全第一,预防为主”的思想。对绝缘问题,按水利电力部颁布的《电气设备预防性试验标准》每年春检进行扎实细致的试验,发现薄弱环节立即消除。同时下功夫改善电气设备的工作条件和使用环境;对发热问题,在电气设备使用前把导体的接头加强技术管理,通过增大接触面积,提高接触精度和光洁度,增大接触压力等技术手段来保证接触质量,在运行中加强通风冷却,将导体内部的热量散发出去;对电力系统的故障,针对经常性发生的问题设法在预防性检修中加以消除;对于短路故障,一方面要采取有力措施杜绝发生的一切隐患,另一方面要校验维护好自动保护装置,一旦短路发生,就要快速将故障设备从系统中切除出去。机电设备的可靠性管理就是在预计期限内不允许设备发生任何故障。可靠性管理的中心就是预防故障的发生,无故障设备就肯定可靠。所以平时加强保养维护,加强设备状态检查,在事故尚未出现之前就安排定期检修,以便消除隐患,并且通过试验测试仪器按国家和行业有关标准对各类设备进行试验和测试,然后将检查结果和试验数据进行综合分析,再通过空载试验来验证,从而得出具有置信度的可靠性结果。
3机电设备的维修管理
机电设备的维修是设备管理工作中最主要的技术任务。保证设备的可靠性,提高设备的利用率,并适时进行设备维修,是设备使用期间管理的首要大事。维修是延长设备使用寿命的唯一途径。设备在运行中由于磨擦、冲击、振动、疲劳、锈蚀、断裂、变形、变质、潮湿、发热、老化等影响,都会使它的功能降低或丧失。维修它的目的就是完善设备系统,提高或恢复设备的功能。修理的本质就是在物质形态给予补偿的同时,也补偿了它的使用价值。维修的核心就是根据设备损坏情况,结合提水灌溉任务和作物生长的特点,对具体的设备选择正确的维修期限、维修方式和维修层次,安排维修计划并付诸实施。同时对维修技术、维修组织、物资材料供应等方面进行合理布局。返修、更换和改装是设备维修的三种形式,针对损坏的程度对症使用。根据修理的内容、范围、工作量可把维修分为大修、中修、小修、项修(专项维修)和改造等几种层次。大修是对设备进行全部或大部分解体,重点在于修复或更换基础大件。通过大修使其功能基本达到出厂水平;中修是对设备进行部分解体;小修是更换或修复即将失效的零部件或元器件;项修是专门针对发生故障或将发生故障的零部件,电气元件进行事先或事后修复的层次;设备改造是用新技术,新材料在原设备的基础上进行布局改进,以提高其功能和可靠性的层次。电力提灌工程机电设备的种类繁多,功能各异,运行时昼夜连续,不容间断,维修内容广泛,技术复杂、项目繁杂、环节众多、工序临乱、工种较多,因而吃透所有设备的状况,编制切实可行的维修计划、规定适宜的修理期限、选择合理的维修方式、制定正确的维修方案和维修人员专责制的组织形式,工具器材的合理运用,修后质量的验收标准,通过维修所达到的目标等都要形成严格的制度。用制度来约束设备的维修是行之有效的措施。一切维修工作都要在确保质量的前提下进行。在各个环节,各种因素上进行质量把关。树立人人重视维修质量,全员管理维修质量的良好风尚。在设备使用阶段,维修管理工作有两个基本职能,第一个基本职能是对维修过程中的各个环节进行预测、计划、组织、指挥、控制和协调,以保证不间断地、最经济地按预定计划和要求进行维修工作,从而获得最佳经济效益。总之,在机电设备维修管理时,根据掌握的情况和拥有的资料进行预测,制定计划,组织实施,以质量控制为关键,制定计划,组织计划的实施为核心。
4机电设备的故障管理
故障是设备在规定时间内、规定条件下丧失规定功能的状况。故障是设备在使用中必然发生的现象,它的危害使设备暂时或永久地丧失功能。由于设备自身的原因,工作条件、环境影响等因素,设备的损坏是难免的。加上操作的偶然失误,都会造成设备的病态,所以故障管理就成为机电设备管理的一个部分。高扬程提灌工程的设备故障,有下面四个类型:
4.1突发性的破坏故障
如高压电气设备的绝缘击穿、放电、起弧、烧毁设备本身的现象。
4.2磨损性的危险故障
如大型电动机的轴瓦磨松后会发生扫膛的危险故障。
4.3间断性的临时故障
它多半是由外部原因引起的,如人工误操作,气温升高、载荷超量、小动物的危害等。消除这些外部干扰后,设备仍能正常运行。
4.4固有薄弱性故障
在制造和维修时使用的材料质量偏低,造成的先天不足,导致运行时所发生的故障。机电设备的故障管理,就是对设备状态进行监测、检查、巡视、诊断、分析和评价。努力增大对故障的预防性,以便利用相应的手段。另外,在对设备的使用,维护和修理中,尽量寻找减少和延缓故障的办法。
5结语
机电物资管理是企业实现目标利润的重要途径之一,民用爆破施工企业有专业的炸药生产线、特种装药车辆、爆破火工材料。且国家对民爆企业的专业生产设备和爆破用物资监控很严,对管理和操作人员的要求较高。混乱的机电物资管理,容易出现设备物资事故,给企业带来较大经济和名誉损失。因此必须加强机械设备管理、机电物资采供管理,完善责任制,确保设备物资安全运行,成为民爆企业机电物资管理的重中之重。机电物资的管理水映了一个企业的项目管理水平,体现了企业的素质。
关键词:
民爆企业;爆破物资;采购;使用;保养;管理
1机械设备管理体系的建设
机械设备管理的基本任务是对设备实施综合管理,做到合理装备、择优选购、正确使用,精心维护、科学检修、适时更新,不断提高技术装备水平,充分发挥设备效能,取得良好的投资效益,确保设备资产保值增值、良性循环和滚动发展。民用爆破施工企业设备管理首先必须要贯彻执行国家、行业相关的设备管理政策、法规和规章制度,建立和完善民爆专用设备、特种设备、机动车辆、监视与测量装置的管理制度、设备档案、技术资料,完善设备管理体系。
2设备物资采购的管理
根据生产经营计划,统计和分析设备的技术经济指标是否满足生产所需,制定设备物资采购计划并实施。在设备购回后进行到货验收和安装验收。设备到货验收是检查设备型号规格、到货数量、随机工具、随机备件、随机资料、产品合格证等。设备安装验收是按照设备使用说明书,在设备供应商技术人员的指导下,进行设备安装、调试、试运行、空载试验和负荷试验,检验设备的技术性能。验收过程要做好详细记录,发现问题要及时取证并要求供应商尽快处理,对不能处理的问题则按合同规定进行更换或索赔或退货。办理固定资产入帐手续,并尽快投入使用,使设备潜在的问题暴露在索赔期或质保期内,以便及时进行索赔或处理。应对新购设备的使用情况和供应商的履约情况进行跟踪调查,对不合格的设备和供应商建立“黑名单”制度。
3设备使用管理
为了保证设备操作人员按章操作、合理使用设备,要建立、实行设备监察制度,主要监察作业人员持证上岗,岗位责任制执行情况,安全操作和检修规程执行情况,设备运行和交接班记录,设备工作条件和技术状况,设备使用和维修保养情况。落实定人定机定岗和机长责任制制度,推行设备管理经济责任制、定额管理、单机核算和班组核算制度。设备使用前要对操作人员进行培训,特种设备操作人员要经过国家专业部门培训后才能上岗,要达到五懂(懂构造、懂原理、懂性能、懂使用、懂用油常识)、四会(会使用、会保养、会检查、会排除故障),同时认真做好设备的日常保养和定期清扫,及时、准确填写设备运行记录和交接班记录。设备多班作业必须严格执行交接班制度,且必须在设备上进行交接班并做好交接班记录。
4设备维护保养管理
建立设备定期检查、检测、检验制度,完善设备点检定修体系,根据生产经营情况和设备技术状况,制定设备检修计划。为了加强设备维修保养管理,降低维修保养成本,要建立完善的设备检修网络,配备足额、合格的维修人员和必要的工机具,储备必要的配件,安排充足的维修保养时间,确保所有设备按时得到维修、按需得到保养,不失修、不失保。特种设备和监视与测量装置还要实行周期检验。
5民爆企业生产和爆破物资的管理
(1)民用爆破施工企业的生产物资主要有硝酸铵、乳化剂、亚硝酸钠、柴油,爆破用物资主要有雷管、导爆管、起爆药包、膨化硝铵炸药等,都涉及到危险化学品的运输、储存,要严格执行国家《危险化学品安全管理条例》、《民用爆炸物品安全管理条例》等相关规定,加强危险源辩识和风险控制,实行“专人专库”、“定员定量”、“定置管理”、“双人双锁”等制度,并根据危险物品的危险性分区、分类、分库贮存,性质相抵触的物资不得同处储存。(2)生产和爆破物资仓库必须建立仓库管理规章制度,明确岗位安全责任制,认真贯彻、落实;通过物资信息化管理系统,实现动态监控。物资收、发、存台帐,账目要做到“日清月结”,每月定期进行清仓盘点,确保“帐、卡(标签)、物、金额”四相符。年终要组织生产、物资、财务部门及库管员共同对库存物资进行一次全面的清仓盘点。(3)仓库管理要做到“三清”:材质清、规格清、数量清;“三齐”:堆码整齐、存放整齐、排列整齐;“三明”:分类明、编号明、标识明。必须加强仓库安全保卫和环境卫生工作,配备必要的消防、防爆、防雷、防静电等安全设备、设施,做好防火、防盗、防破坏、防自然灾害工作,对安全隐患和环境污染及时进行整改;同时要做好库房定期清扫和维护,按照库存物资的理化性能及特性,采取相应的防护措施。做到“四无”:无霉烂变质、无损坏、无差错、无事故。(4)物资验收由采购员、材料质检员、库管员共同负责,验收要以合同为依据,检查物资的外观和包装是否完好,产品合格证、材质证明、发运单、使用说明等资料是否齐全,仔细核对物资名称、型号规格无误后,实施计量验收,并按合同规定和质检规范要求对需检验的物资及时抽样送检,合格后由仓库保管员开具验收单入库。采购人员凭发票、采购计划及入库验收单在财务部门办理报销程序。
6设备物资的安全管理
(1)建立设备物资安全规章制度,完善机械设备安全的防护措施和设施,根据《民用爆破器材专用生产设备安全使用年限管理规定》,对特种设备、安全装置、监视与测量装置等进行定期检验,到期设备实行强制报废。(2)根据设备技术特性和物资的种类,对设备物资日常的正确使用和安全运行监督,定期对机械设备进行安全检查,找出设备运行隐患,制定监护运行措施并建立隐患档案。对机械设备的危险源,制定应急预案,组织相关人员学习。(3)按照《民用爆破器材企业安全检查方法》等有关规定,定期或不定期对各机械设备和物资进行专项检查,对检查中发现的问题,下发隐患整改通知书,并限期整改。(4)定期对机械设备操作人员、维修工、库管员进行安全知识、专业技能、职业卫生防护和应急救援等培训和考核。
7结语
民用爆破施工企业的机电物资管理涉及到设备物资采购、使用运行、维护保养、仓储物流等,特种专业设备物资较多,管理和操作人员需要专业的技能知识。
作者:原路阳 单位:葛洲坝易普力新疆爆破工程有限公司富蕴分公司
参考文献:
[1]余锋.机电设备管理[M].北京理工大学出版社,2013(02).
1.1建立安全生产组织机构
为保证工程项目安全生产目标的实现,必须建立合理而有效的安全管理组织机构,为安全生产决策、指令的实施提供必要的组织保证。因此,工程项目班子确定后,应由项目经理负责组织成立安全文明施工、消防保卫领导小组。机构由项目经理、项目施工副经理、总工、安全管理人员、分包单位负责人、作业班组长等人员组成。
1.2制定安全管理目标
为了更好地开展工程项目施工安全工作,确保达到安全文明施工要求,需合理制定项目安全管理目标。主要内容应包括:(1)杜绝重大工伤事故、杜绝火灾、爆炸及设备事故。(2)按《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)对施工现场进行检测考核,汇总表分值不低于85分。(3)安全隐患整改率100%。(4)职工三级安全教育率100%,作业人员进行全员进场安全教育培训,特种作业人员持证上岗率100%。(5)粉尘、污水、噪声符合项目所在城市规定要求。(6)争创安全文明施工标准化示范工地。
2编制项目职业健康安全管理方案及应急救援预案
为了应对施工现场发生各种紧急意外情况,使职工的人身安全与健康切实得到保护,预防污染,减少紧急情况和事故带来的损失,项目总工应组织工程技术和相关人员,根据项目安全管理目标,并结合工程特点,对环境、危险源进行辩识评价并确定重要环境因素、重大危险源清单,以此编制环境、职业健康安全目标、指标管理方案和应急救援预案。建筑工程项目施工过程中,常见的重要环境因素、重大危险源主要有以下几个方面:
2.1重要环境因素
重要环境因素包括:噪声排放、污水排放、固体废弃物、粉尘排放、废气排放、能源消耗、化学危险品等。
2.2重大危险源
(1)高处坠落。在高层建筑施工作业中,由于作业人员的失误和防护措施不到位,很容易发生作业人员的坠落事故。(2)物体打击。包括高空作业时的坠落物,可能发生的砸伤、碰伤等伤害。(3)机械伤害。机械设备在作业过程中,由于操作人员违章操作或机械故障未被及时排除,发生绞、碾、碰、轧、挤等事故。(4)触电伤害。施工现场用电不规范,如乱拉乱接,对电闸刀、接线盒、电动机及其传输系统等无可靠的防护,非专业人员进行用电作业等极易造成安全事故。(5)坍塌。主要是指在土方开挖中或深基坑施工中,造成土石方坍塌;拆除工程、及临时设施等的部分或整体坍塌;脚手架坍塌、模板坍塌、拆除工程的坍塌、建筑物坍塌。(6)作业人员在施工现场,不能正确使用安全防护用具、用品也是发生人身伤害事故的原因。(7)特种作业人员未经培训无证上岗,对所从事的作业规程似懂非懂,想当然做事而发生安全事故。(8)易燃、易爆及危险品不按严格的规章制度搬运、使用和保管时易发生安全事故。以上几个方面的重大危险源是施工企业最常见的,也是重大事故隐患最突出的环节,在施工过程中如不认真识别并采取有效的防范控制措施,就有可能发生重大的安全事故。因此,项目部应根据重大危险源编制专项应急救援预案(内容见:《应急预案编制导则》GB/T29639-2013),并组织演练,检验其适宜性和实作性,达到不断持续改进的目的。
3制定项目安全管理制度
为认真贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,促进安全管理责任的有效落实,切实加强项目安全管理,保证从业人员在生产过程中的人身安全与健康,降低或减少各类安全事故的发生,确保项目安全生产,项目必须制定安全管理制度。主要安全管理制度有:三级安全教育制;安全技术交底制;班前检查制;高大外脚手架、模板支护工程、大中型机械设备安装、临时用电安装实行验收制;周一安全活动制;定期检查与隐患整改制;特种作业人员实行持证上岗制;实行安全生产奖罚制度与事故报告制;危急情况停工制;安全防火制度等。
4编制专项安全施工方案
为加强建筑工程安全生产监督管理,保障人民群众生命财产安全,贯彻落实《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国安全生产法》以及《建设工程安全生产管理条例》,规范建筑施工安全管理工作。工程开工前,项目总工应组织工程技术人员编制专项施工技术方案,如:高处作业、施工用电、脚手架工程、模板工程、土方工程、起重吊装方案等,危险性较大的分部分项工程需编制专项施工方案,规模达到需专家论证要求的还需组织专家论证,并完善审批手续。
5落实“一岗双责”制度,确保安全管理“四大体系”有效运转
“一岗双责”是指项目负责人既要管理施工队伍,认真完成项目履约任务,又要抓好安全生产工作,即一个岗位两个责任。(1)企业应与项目经理、安全员签订安全文明施工责任书,并向管理团队进行开工前的安全文明施工(告诫)交底,明确各自的岗位安全职责。(2)为确保工程项目安全管理“四大体系”(即:技术支撑、施工执行、安全监督、物资保障)有效运转,项目负责人应与各职能人员、分包方负责人、工段、班组长签订安全生产责任书,层层落实安全职责,按月考核并与项目绩效工资挂钩。
6建立总分包安全共管体系
工程项目单位为完成安全管理目标,实现对业主、员工及相关方的承诺,总包与分包应建立安全共管组织机构。分包合同签订后,由项目部与分包单位签订安全文明施工协议,建立总分包安全共管体系,编制安全共管实施方案,明确双方安全管理职责,组织召开安全会议进行安全交底,并履行双方签字手续,实行安全合署办公。6.1总包方权利、义务主要内容(1)严格执行国家及地方有关安全生产的法律法规、标准规范和规定,对施工现场的安全生产负总责。(2)制定项目各项安全生产规章制度,建立施工现场安全生产管理机构,配备专职安全生产管理人员,建立现场安全动态管理资料档案。(3)负责组织分包方编制施工安全、文明施工措施方案,审核、审批安全、文明施工措施方案和费用预算。(4)负责审核、审批分包方编制的工程项目生产安全事故应急救援预案。(5)对项目安全生产费用负总责,审批分包方的安全生产、文明施工费使用计划,并根据其落实情况进行拨付。(6)负责对分包方作进场安全总交底。(7)负责监督分包方对其施工人员进行入场安全教育、专项安全教育及培训考核。(8)总包方对分包方的各项安全设施、设备具有监督、管理和检查权;对分包方施工现场存在的安全隐患以及违章指挥、违章作业、违反劳动纪律的行为,有权进行纠正、教育和处分。6.2分包方权利、义务主要内容:(1)严格执行国家标准规范和规定以及总包方的安全生产规章制度,服从总包方的施工现场安全生产管理,并对本单位分承包的施工区域和作业活动的安全生产负总责。(2)分包方设立现场安全生产管理机构,按规定配备现场安全工程师、专职安全员和班组安全协管员。(3)按照总包方的要求及时准确上报安全管理资料。(4)负责根据本单位承担的施工范围和工作内容编制安全生产、文明施工方案和费用预算,报总包方审批。分包方必须严格按有关规定和方案落实安全措施,对本单位施工区域内安全防护设施、施工用电设备和临时用电的搭设、拆除、维护和改造及其使用等负总责。(5)分包方进场机械设备、设施应符合有关安全技术标准,对机械设备、设施的安全性和使用、维修安全全面负责。使(租)用大型机械设备时,应在安装使用前向总包备案,特种机械设备还必须按规定向当地建设行政主管部门备案。(6)负责根据本单位承担的施工范围和工作内容编制工程项目生产安全事故应急救援预案,设立应急救援小组,落实应急救援器材、物资,报总包方审批、备案,根据总包方的要求组织演练。(7)接受总包方的进场安全总交底,根据本单位承担的施工范围和工作内容特点,在作业前对本单位从业人员进行有针对性的安全技术交底,并报总包方备案。(8)负责做好本单位从业人员的入场安全教育,严格执行“三级安全教育”制度、安全技术交底制度班前安全讲话制度,并做好跟踪检查管理工作分包方必须。(9)分包方负责建立特种作业人员档案,特种作业操作证报总包方审查、备案,特种作业人员必须持有效证件上岗。(10)每日对施工区域进行检查,发现隐患及时整改。(11)负责为本单位从业人员办理合法用工手续和工伤保险;必须为现场作业的职工办理意外伤害保险,并支付保险费用。(12)负责为本单位从业人员提供符合国家标准的个人劳动防护用品,并监督、教育其正确佩带和使用。(13)有权对施工现场安全生产工作提出意见和建议;有权拒绝总包方违反安全生产法律法规的工作指令。(14)在施工现场内发生生产安全事故后,必须立即向总包方报告,并立即启动事故应急救援预案参加应急救援,并按规定逐级上报。同时,有义务配合开展事故调查工作。
7坚持实行重大危险源每日汇报制度
为贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,切实加强重大事故隐患、重大危险源的管理,有效预防重大危险源转化为重大事故隐患或重大事故。项目安全管理人员,应根据工程不同时期的重大危险源以及采取的防护措施,通过各种通讯、QQ网络或内部OA平台,每日向企业安全主管部门汇报,便于上级实时掌握和了解施工现场安全生产状况。
8加强现场安全监督检查,纠正“三违”行为
在项目施工履约过程中,为了能够及时发现和消除事故隐患,把可能发生的各种事故消灭在萌芽状态,只有加强安全检查,落实安全防护措施,纠正和处理“三违”行为,才是预防事故发生的重要手段,也是搞好安全管理工作的一种有效形式。(1)在工程项目实施过程中,每15天由项目施工经理组织安全文明施工领导小组人员,对所属施工区域进行1次安全文明施工检查,工段每周1次自查,发现问题及时纠正处理并作好书面文字记录。(2)项目安全员必须认真履行安全职责,加强对施工现场重大危险源部位的监控和巡查,发现隐患及时纠正、处理,对习惯性违章行及屡教不改当事者,加大处罚力度,并作好书面文字记录。(3)坚持领导检查和带班制度。为切实抓好安全生产,增强领导和职工安全意识,进一步落实安全生产责任制,加强对施工现场的安全管理,保障安全生产,项目负责人应在施工生产现场带班生产,每月在现场带班生产的实际时间不少于施工生产时间的80%(24天);分包负责人每月在现场带班生产的实际时间不少于施工生产时间的90%(27天),不得擅自脱岗。项目负责人和分包负责人带班施工生产时,应全面掌握工程项目质量、安全生产状况,加强对重点部位、关键环节的控制,及时消除隐患。项目级负责人现场带班记录,由项目部和项目管理单位安全主管部门存档备查。(4)工程项目的上级安全主管部门,每月应对在建工程项目的安全文明施工情况进行一次检查,把安全隐患图片刊登在“安全隐患曝光栏”上进行曝光,并纳入项目季度考核,促使项目进一步加强对施工现场的安全生产管理,降低或减少安全事故的发生,确保施工生产安全,实现工程项目职业健康安全管理目标、指标。
9结束语
(一)提高了安全保障
近年来,党和国家一再重申不要带血的煤炭,强力推进本质安全型矿山建设,通过先进的技术手段和智能化设备,达到发生故障时预知预报的目的,减少不必要的伤害,降低发生事故的概率,保证了员工的安全。
(二)增加经济效益和职工的收益
机电一体化设备虽然初期投资大,但是它的应用使设备故障大大降低,处理故障时间大大缩短,分析解决问题的程序大大简化,制定应急措施的能力大大加强。这样煤炭产量较之过去大大增加,企业的经济效益明显提升,同样使员工的劳动收入有所提高,改善了员工的生活质量。
二、基于机电一体化的煤矿设备管理
(一)煤矿的机电一体化模式
在煤矿生产中,应用机电一体化思想,可以将煤矿生产、安全建设以及管理进行有机结合,从而使得管理人员可以实现对于生产、安全等信息的实时采集,及时准确地掌握信息发展变化的趋势,为全面建设数字化煤矿和信息化煤矿奠定坚实的基础。在机电一体化的影响下,煤矿企业应该及时抓住机遇,加大机械化建设的力度,结合计算机技术、网络技术、现代通信技术等,推动煤矿生产的自动化和智能化,实现高产、优质、高效、安全的机电一体化煤矿生产目标。
(二)管理措施
1.做好设备选型
在对煤矿机械设备进行选择时,需要结合煤矿生产的实际需求,从质量、规格、性能、价格等方面进行综合考虑。一方面,要在保证设备质量的前提下,对其性价比进行对比分析,选择生产厂商信誉良好,同时成本相对低廉的机械设备;另一方面,可以从技术性能进行考虑,引进国外先进的机械设备,通过不断的探索和实践,对设备进行合理搭配。这样,不仅能够提高煤矿生产的效率和质量,还可以不断更新煤矿行业陈旧的作业方式,提升煤矿生产过程的安全性和可靠性,提升煤炭产品的质量,更可以带动国内煤矿机械制造行业的发展,加快煤矿机械设备的国产化进程。通过对煤矿设备的合理选型,可以充分满足实际作业环境的需求,在保证煤矿生产正常进行的同时,降低因设备故障引发的安全事故,促进机械设备质量和技术的不断发展,提升煤矿生产的安全性。
2.改进设备性能
煤矿设备的安全性能对于设备管理而言是十分重要的。纵观煤矿生产中的安全事故,很大一部分原因都是由于机械设备缺乏安全性。因此,在保证设备质量和性能的前提下,应该采取相应的措施,改进设备的安全生产性能,尤其对于容易出现设备伤人的部位,更要重点关注,设置相应的安全防护措施。同时,要根据煤矿生产的实际需求,加快对于新型机械设备的研究和开发,不断提升设备的安全性能。而对于煤矿设备的生产厂商而言,同样应该加大设备革新力度,使得设备的性能在煤矿生产中可以得到最大程度的发挥,在保证生产质量的基础上,创造出最大的经济效益。
3.强化安全管理
在机电一体化技术不断发展的带动下,煤矿设备的管理工作在煤矿生产中占据着日益重要的地位,对于机电设备的管理质量直接影响着煤矿生产的质量和水平。因此,为了提高煤矿生产的管理水平,需要从几个方面,制定相应的强化管理措施:其一,人员管理。人员管理是针对煤矿全体人员而言的,在管理中,要实施从上而下,从管理层到基层员工的全员管理,落实生产责任制度,将责任落实到每一个部门,每一个岗位,每一个员工,利用绩效工资等方式,将员工的个人利益与生产责任相互连接,激发员工的工作热情。同时,要加强对于员工的教育和培训,全面提升员工的综合素质。其二,设备管理。要安排专业人员,定期对煤矿设备进行检查和维护,确保每一台设备都处于良好的工作状态或者待机状态,制定健全完善的管理制度,严把设备质量关,避免因设备质量问题引发安全事故。在设备维护中,如果发现设备存在故障或问题,需要进行维修或者更换,要提前制定相应的计划,由专业人员进行维修,确保设备的安全性。其三,系统管理。要结合煤矿生产的特点,构建合理完善的设备管理运行系统,通过系统化的管理和控制,确保设备始终处于良好的运行状态,创造出最大的效益。
三、结语
1.1材料不过关
在安装施工的过程中,必定要用到电线、半导体等材料。如果采用的材料质量不过关,比如是废旧或者廉价的材料,就会导致严重的后果,不仅影响了整个工程的质量,还给人们的生命财产带来了巨大的安全隐患。同时,也不利于矿山机电安装行业的发展。
1.2安装不规范,造成安全事故
在选择变配电所位置时,必须要把设备吊装及运输方便作为设计的要点,这也是为了保证设备的可用性及维修的方便。然而,现实情况是,在实际安装中往往忽略了这一要求,尤其对于设置在厂区内的变配电所,配置上基本都没有满足这一要求。举例说明,某厂区配电所和发电机房,没有按照要求设计安装,周边设施阻挡了电缆敷设通道,这样在安装时,就不得不先安装变、配电设备及发电组,再安装变电所其他周边设备,这就给设备运行后的检修、更换带来很大的不便。
1.3机电设备噪声与震动大
设备机房是产生噪声与振动的主要来源,这是因为电机、冷却机组、水泵等动力机电设备运行时由于旋转的惯性力和偏心不平衡产生扰力,设备部件在力的作用下产生振动,并通过设备底座、管道与建筑物的连接部分产生振动和噪声,并以固体声和空气声波的形式向周围空间辐射噪声进行传播。这些噪声和震动对人们的身体健康和工作非常不利,随着我国对工程环境质量的标准不断提高,在创造经济效益的同时也要创造社会效益,更加不能对人们的健康产生危害,因此,降低机电设备对环境的影响,满足人们对环境质量的要求,是目前机电安装工程中必须认真面对的问题。
2矿山机电设备安装工程管理的策略
2.1加强机电安装设备的检查和维护
机电安装设备检查可以通过两种方式进行,一种是看、听、摸、嗅等人体五官直觉方法或者借用简单的工具进行检查,这种检查方法,对人的感觉和经验依赖性比较大,有主观的因素在内,因此精确性不高,但是因其简单快速,可以作为设备最初检查的有效手段。还有一种就是利用检测仪表仪器,这种检测方法比较费时,但是精确性高。机电安装设备检查,需要对安装设备运行状况、工作精度和腐蚀情况逐一检查,通过检查可以及时查明故障原因,消除安装设备的隐患。此外,还要对发现的问题进行分析,从而对维修工作加以改进,在维修前把各项准备工作有针对性的做好,不仅可以提高维修质量,还可以降低维修时间和维修费用。机电设备的维护,又叫设备的保养,是机电班组必不可少的一项日常工作,经常进行设备维护不仅可以减缓零部件的磨损,使设备在良好的状态下运行,还可以减少修理工作量,节省人力物力资源,并且可以提高设备使用寿命,降低设备运行成本。检查与维护应当依照设备谁使用、谁维护的原则,并实行专人负责制。
2.2严把原材料质量关
严格按照有关标准和制度执行材料采购,关注材料的采购、运输、保管等环节。对厂家的资质和产品质量进行考察,材料运输过程中要保护材料不受损害,严格材料的入库验收,禁止使用不合格的材料。为了确保施工质量,还要对施工人员进行业务知识培训,随着工程的复杂多样化,对施工作业人员的素质要求也越来越高,只有不断学习新的知识才能跟上时代的进步,出色的完成工作任务。坚持过程控制,严把质量关,严禁不合格品进入下一道工序。采取施工班组的收入与施工质量的好坏挂钩的措施,可以有效地提高施工人员的工作积极性,合理选用新工艺、新材料,改进施工方法,进而使施工质量得以提高。
2.3机电安装的技术管理工作
有效的技术管理工作可以使机电安装工程效果事半功倍。施工单位的技术管理工作包括很多方面,如编制施工组织设计、技术交流、质量监督检查、技术革新及合理化建议、技术责任制、交接验收制及技术资料供应等。管理机关的技术管理工作主要包括技术指导和质量监督、编制安装规程及质量标准、推广和交流先进经验。机电安装工程的每一个环节都离不开管理机关的技术管理工作,这就需要根据实际情况,组织员工召开经验交流会议,集思广益,还可以及时发现工作中存在的问题,并加以解决。
2.4安全检查制度
安全检查要从思想上和制度上进行严格的检查。检查各级领导对安全生产的思想认识情况和各项规章制度的制定和贯彻执行情况。安全检查是矿山机电安装安全生产管理工作的重心,可以对劳动条件进行改善,还可以消除隐患、防止事故的发生,以便有计划地采取措施,保证安全生产。
2.5严格按照安装设计进行安装施工
必须建立健全完善的质量管理体系,从工程实体形成阶段、施工层次和施工流程、施工工艺、施工方法、人员素质、机具设备、施工环境、材料进场和使用等方面,对质量控制进行全面策划和控制。严格按照安装设计进行安装施工,切实做好协调管理工作。
3结束语
关键词:零电压开关;电流反向;有源箝位
引言
Flyback变换器由于其电路简单,在小功率场合被普遍采用。但是,由于变压器漏感的存在,引起开关管上过高的电压应力。普通的RCD嵌位Flyback变换器其漏感能量消耗在嵌位电阻R上,开关管上电压应力的大小取决于消耗在嵌位电阻上能量的大小。消耗在嵌位电阻上的能量越多,开关管的电压应力就越低,但也影响了整个变换器的效率,因此,普通的RCD嵌位Flyback变换器总存在着开关管电压应力与整个变换器效率之间的矛盾。
轻小化是目前电源产品追求的目标。而提高开关频率可以减小电感、电容等元件的体积。但是,开关频率提高的瓶颈是开关器件的开关损耗,于是软开关技术就应运而生。一般,要实现比较理想的软开关效果,都需要有一个或一个以上的辅助开关为主开关创造软开关的条件,同时希望辅助开关本身也能实现软开关。
本文介绍的一种有源嵌位Flyback软开关电路,不但能实现ZVS,而且也解决了前述的普通RCD嵌位Flyback变换器中存在的问题。
1工作原理
电路如图1所示,其两个开关S1及S2互补导通,中间有一定的死区以防止共态导通。变压器激磁电感Lm设计得较大,使电路工作在电流连续模式(CCM),如图2的iLm波形所示。而电感Lr设计得较小(LrLm),使流过Lr的电流在一个周期内可以反向,如图2的iLr波形所示。考虑到开关的结电容以及死区时间,一个周期可以分为8个阶段,各个阶段的等效电路如图3所示。其工作原理如下。
1)阶段1〔t0,t1〕该阶段S1导通,Lm与Lr串联承受输入电压,流过Lm及Lr的电流线性上升。
V2=Vin(Lin/Lm+Lr)(1)
由于LrLm,所以式(1)可简化为
V2≈Vin(2)
2)阶段2〔t1,t2〕t1时刻S1关断,Lm及Lr上的电流给S1的输出结电容Cr1充电,同时使S2的输出结电容Cr2放电。t2时刻S2的漏源电压下降到零,该阶段结束。
图2
3)阶段3〔t2,t3〕当S2的漏源电压下降到零之后,S2的寄生二极管就导通,将S2的漏源电压箝位在零电压状态。Lr和Lm串联与嵌位电容Cclamp谐振,Cclamp上电压vc缓慢上升,v2上电压也缓慢上升。
v2=(Lm/Lm+Lr)vc(3)
4)阶段4〔t3,t4〕t3时刻S2的门极变为高电平,S2零电压开通。流过寄生二极管的电流流经S2。此时间段依然维持Lr和Lm串联与嵌位电容Cclamp谐振,v2缓慢上升。
5)阶段5〔t4,t5〕t4时刻v2上升到一定的电压使副边二极管D导通,v2被嵌位在-NVo。Lr与Cclamp谐振。在保证t5时刻Lr电流反向的情况下,其谐振周期应该满足
式中:toff为主开关管S1一个周期内的关断时间。
图3
t5时刻S2关断,该阶段结束。
6)阶段6〔t5,t6〕t5时刻Lr上的电流方向为负,此电流一部分使S1的输出结电容Cr1放电,另一部分对S2的输出结电容Cr2充电。t6时刻S1的漏源电压下降到零,该阶段结束。
7)阶段7〔t6,t7〕当S1的漏源电压下降到零之后,S1的寄生二极管就导通,将S1的漏源电压箝在零电压状态,也就为S1的零电压导通创造了条件。此时,Lr上的承受电压v1为
v1=Vin+NVo(5)
Lr上电流快速上升。流过副边整流二极管D电流iD则快速下降。
diD/dt=-N[Vin+NVo]/Lr+NVo/Lm)(6)
考虑到LrLm,式(6)可简化为
diD/dt=-N(Vin+NVo)/Lr(7)
8)阶段8〔t7,t8〕t7时刻S1的门极变为高电平,S1零电压开通,流过寄生二极管的电流流经S1。t8时刻副边整流二极管D电流下降到零,D自然关断,电路开始进入下一个周期。
可以看到,在这种方案下,两个开关S1和S2实现了零电压开通,二极管D自然关断。
2软开关的参数设计
假定电路工作在CCM状态。由于S2的软开关实现是Lr与Lm联合对Cr1及Cr2充?电,而S1的软开关实现是单独的Lr对Cr1及Cr2充放电。因此,S2的软开关实现比较容易,而S1的软开关实现相对来说要难得多。所以,在参数设计中,关键是要考虑S1的软开关条件。
电流连续模式有源嵌位Flyback变换器ZVS设计步骤如下所述。
2.1变压器激磁电感Lm的设定
由于Lr的存在,变换器的有效占空比Deff(根据激磁电感Lm的充放电时间定义,见图2)要小于S1的占空比D,但是由于t5~t8时刻iLr的上升速度非常的快,所以可近似地认为Deff=D。这样,根据Flyback电路工作在CCM条件,则
式中:η为变换器效率;
fs为开关频率;
PoCCM为变换器的输出功率。
在实际设计中,为了保证电路在轻载时也能工作在电流连续模式,Lm一般取为
2.2电感Lr的设定
为了实现S1的ZVS,t5时刻储存在Lr内的能量足以令S1的输出结电容Cr1放电到零,同时使S2的输出结电容Cr2充电到最大。即
式中:vds=vds1=vds2≈Vin+NVo;
Cr=Cr1+Cr2。
根据式(4)取定合适的谐振周期可以令
2.3电容Cclamp的设定
根据式(4)有
在满足式(15)的前提下,取定合适的Cclamp令iLrmax=iLrmin。
2.4死区时间的确定
为了实现S1的ZVS,必须保证在t6到t7时间内,S1开始导通。否则Lr上电流反向,重新对Cr1充电,这样S1的ZVS条件就会丢失。因此,S2关断后、S1开通前的死区时间设定对S1的ZVS实现至关重要。合适的死区时间为电感Lr与S1及S2的输出结电容谐振周期的1/4,即
严格地讲,开关管输出结电容是所受电压的函数,为方便起见,在此假设Cr1与Cr2恒定。
2.5有效占空比Deff的计算
有效占空比Deff比开关管S1的占空比D略小。
Deff=D-ΔD(17)
[(Vin+NVo)/Lr]ΔDT≈2(P/DVin)(18)
ΔD≈2PLrfs/DVin(Vin+NVo)(19)
代入式(17)得
Deff=D-2PLrfs/(DVin(Vin+NV0)(20)
2.6开关管电压应力计算
Vs1,s2≈Vin+NVo+(2PLrfs/DVin(1-D)(21)
式(21)中第三项相对来说较小,故开关管的电压应力接近于Vin+NVo。
3实验结果
为了验证上述ZVS的实现方法,设计了一个实验电路,其规格及主要参数如下:
输入电压Vin48V;
输出电压Vo12V;
输出电流Io0~5A;
工作频率f100kHz;
主开关S1及S2IRF640;
变压器激磁电感Lm144μH;
变压器原副边匝数比n=N8/3;
电感Lr10μH;
电容Cclamp2μF。
图4给出的是负载电流Io=2A时的实验波形。从图4(e)及图4(f)可以看到,S1和S2都实现了ZVS。图5给出了两种Flyback电路的效率曲线,可以看到,有源嵌位Flyback软开关电路有效地提升了变换器的效率。
1.1指标任务的分解与平衡。
对于省级电力公司而言,综合计划管理最大的难题就是将指标任务分解到市、县级供电公司并确保指标任务之间的平衡。为了解决这一问题,目前最常用的方法是电力公司在上报综合计划之前,需要不同供电公司之间、不同专业条线之间做好反复的沟通工作。实践证明,这种方法的效果并不佳,大多数情况下,都是由公司领导层直接决定。
1.2指标执行情况的跟踪与分析。
目前,大多数电力公司能够跟踪综合计划的执行情况,并且能够定期通报下属单位的实际执行情况。指标执行跟踪的难题在于,如何分析实际与计划的出现偏差的原因。除此之外,如果有效保障指标执行情况跟踪反馈的及时性,目前下属单位只有在综合计划主管部门的时刻催促下,才能按时提交相关数据。
1.3虚拟团队的建设与管理。
虚拟团队由跨时空、跨组织的成员组成,主要利用网络信息技术来完成特定工作。由于从事电力公司综合计划管理的人员较为分散,在工作空间与时间上均有所差异,因而具有虚拟团队的特征,虚拟团队的建设与管理成为各界人员研究的课题。
2.综合计划管理难题的原因分析
电力企业综合计划管理难题的存在,受到多种原因的影响,其中有部分原因是可以通过措施来加以改善,原因主要包括以下几项:
(1)对综合计划管理的重要性缺乏正确认识。
电力企业综合计划管理工作必须要立足全局,合理安排各类计划并管理其执行情况,优化配置各种要素,最终促进企业总体效益的最大化。但是,电力行业与其他行业不同,具有一定垄断性,各供电公司都希望得到更多的研究项目及费用降低硬性考核指标的标准。要想促进综合计划管理目标的实现,电力公司各级人员必须要打破传统本位主义思想,突破“争项目、争资金”的思维束缚,这样才能提高综合计划管理水平。
(2)没有建立基于综合计划管理的沟通机制。
目前电力公司关于综合计划方面的沟通都在年度计划上报之前,而关于上级公司的最新战略举措及最新要求等,都需要各公司部门相关人员的高质量传达,必须要建立正规的沟通机制,确保沟通机制覆盖所有单位及部门。
(3)综合计划缺乏刚性约束,缺乏完善的绩效管理机制。
在电力公司与上级公司、电力公司与地市公司之间商榷指标时,一般都尽力争取相对容易的目标,原因就是因为没有建立起有效的绩效管理机制,导致难以调动相关人员的工作积极性及主动性,无法将工作绩效与激励措施结合起来,因而难以改变现状。
(4)对特定难题没有开展专项研究。
综合计划管理难题涉及到管理与技术两个方面,管理难题包括虚拟团队,技术难题包括线损治理等。大多数电力公司都没有鲁丹国网湖北省电力公司应城市供电公司湖北应城432400明确列出本公司范围内与综合计划管理相关的难题,更没有进行专项研究,这些都导致电力公司综合计划管理水平不高。
3.加强综合计划管理的相关建议
3.1加强沟通,增强管理意识。
电力公司各部门需要加强沟通,要能够突破传统思维模式的束缚,正确认识到综合计划管理的重要性,沟通内容需要覆盖国家宏观经济政策及上级公司的最新要求等;其次,需要拓宽沟通途径,例如开会、发文、视频会议、电子邮件等形式。最为关键的是要完善沟通机制,将定期沟通与不定期沟通、正式沟通与非正式沟通等沟通方式融合起来,从而实现信息资源共享,增强全体人员做好综合计划管理工作的意识,才能够为综合计划管理工作的实施打下坚定的基础。
3.2细化管控流程,明确管控要素。
电力公司需要细化综合计划管理工作的各个环节,例如编制、审核、下发、执行、追踪等,要能够明确各个环节的时间限制,明确具体负责人及工作要求等等。最关键的是要建立架构清晰、标准明确的流程体系,只有这样,才能够确保综合计划管理发挥应有的效用。
3.3借助外部力量,提高专项研究水平。
综合计划管理工作与电力公司各项主要工作密切相关,所以在提高综合计划管理水平的过程中,需要突破内部事务的束缚,可以与外部相关单位加强合作,从而达到事半功倍的效果。例如,可以与科研机构合作,研究线损技术及供电可靠性等;还可与相关咨询单位加强合作,共同研究并建设虚拟团队,找到更加行之有效的管理手段。总之,电力公司与外部单位加强此类课题的研究,不但能够解决特定难题,还能够改进综合计划管理相关工作。
3.4综合计划管理与绩效管理相挂钩。
虽然电力公司高层已经将综合计划管理水平纳入绩效管理范畴,但是并没有对执行层及操作层设立明确的考核条款与奖罚标准,所以必须要将综合计划管理与绩效管理结合起来。在目前形势下,电力公司需要针对与综合计划管理的相关人员,设置KPI考核指标,电力公司发展策划部门可以直接考核地级市电力公司,对地级市供电局的综合计划管理相关人员提出明确的奖罚建议,电力公司领导层在对地级市供电局进行绩效考评时可以将奖罚建议作为参考。只有确保绩效管理体系全面覆盖电力公司综合计划管理相关人员,才能切实保障领导层对综合计划管理的高度重视,才能调动全体人员的工作积极性与主动性,保障综合计划管理工作的顺利开展。
4.结束语