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关键词:地基处理;技术;桩基础;施工
中图分类号:TU472 文献标识码:A
建筑工程中,地基作为各个重大工程建设的基础,对工程的建设进度和工程的造价都有着至关重要的影响,有时甚至会成为制约工程建设的重要环节,影响整个工程的进度,因此,地基的作用是不容小觑、需要引起人们极大重视的。同时,需要注意的是,不同地区对地基的要求也是有差异的,要因时因地而异,这就要求地基处理技术的不断提高。当前,地基处理技术的不断提高与运用,对促进整个工程的质量、控制工程造价、保证工程的建设进度都有着重大影响,因此,探究地基处理的常见技术具有非常现实的意义,本文就地基处理的常见技术展开论述,让更多的人了解这些技术。
地基处理的常见技术一般包括换土垫层地基处理、预压地基处理技术、振冲地基处理、桩基础地基处理等,以下就这几种技术进行讲解分析。
一、 换土垫层地基处理
该地基处理方式主要是将地基层面的软土进行去除,然后用承载能力较强且压缩性较低的材料进行置换。换土垫层地基处理这种方法对换土的要求比较高,替代的换土材料必须没有腐蚀性。因此,换土垫层经常采用砂石、石屑、碎砖及常见的灰土等没有腐蚀性的材料进行替换。在地基处理的过程中,换土垫层地基处理不仅能够一次性的提高土层的承载能力,还具有能够有效的防止地基出现沉降的优势。
换土垫层地基处理技术大多应用于浅层比较软及不均匀的地面上。在温度较低的地区,置换地基可以选用砂垫,主要是为了防止浅层地基土在温度低的情况下出现冷冻。另外,对于膨胀性地基土处理过程中,解决地基土涨缩的问题上,换土垫层的地基处理技术也是适用的。
二、预压地基处理技术
预压地基处理能够有效的提高软土地基的承载能力,这一技术主要是为了防止建筑物建成后对地基土的压力造成地基土下沉。具体的技术实施是提前将建筑物的地基上施加压力和静负荷,在通过压力后,将附带的压力去除。预压地基的处理技术在地基处理过程中具有许多优点,它能够有效的将地基空隙中的水分排出,增大地基土的密度,使得土壤抗压能力强,进而防止地基的下沉,增强地基的抗压能力。此外,预压处理造价低,处理周期较短。正是基于此,该技术才在地基技术中被广泛的应用。最后,值得注意的是,预压时间并不是恒定不变的,他需要根据地基土的厚度、地基的渗透性及预压的符合度等方面进行确定的。而当下,在理论技术的支撑下,可以采用地基固结理论进行核算。
三、 振冲地基处理
振冲技术借助一定的水冲力去夯实地基,具体的操作过程是利用吊重机将振动器吊起,在吊起的同时启动水泵和电机,使得振动器能产生高频率的震动。用水泵将水抽出,用振动和水冲的方式进行地基处理。但是这一技术在使用时,必须将振动器摆放到预定的地基位置,处理完孔后将碎石填入。振动器挤压会在一定的程度上提高震动速度。这一重复的操作,会形成复合型的地基结构。依据相应的加固机理,可以将振冲法分为两类,这两类分别为振冲密实法和置换法。振冲密实法采用的是将压力水和砂层进行融合,使得砂粒之间紧密的结合,减少缝隙,促进砂层抵抗液化能力和承载能力。
置换法这一方法采用振冲器地基进行打孔,将一定的材料进行填入,最终形成砾碎石等材料组成的桩体。这种以砾碎石为材料组成的桩体能够与原来的地基土构成复合型地基,它不仅能够提高地基的承载能力,进而减少地基沉降。这类地基方法与其他几类地基相比较而言,处理的技术成本较低,并且经济耐用,此外,还能够提高地基密度,增强地基的抗压能力。这类地基在处理的过程中采用了砂土地基和砂石地基。
四、 桩基础地基处理
桩基础地基是我国最古老的地基处理技术,在我国古达,大部分的建筑物都是采取该技术进行地基处理的。当前,随着我国建筑事业的蓬勃兴起,我国的桩基础地基技术在原来的基础上也获得了新的发展。
(一) 灰土和土桩地基处理
灰土和土桩地基处理技术应用地区比较广泛,主要应用在西北和华北地区。灰土和土桩地基利用基础地基面打入桩孔,在孔内注入土和灰土,灰土的处理范围在5―15m的地下水位的人工填土地基,土桩的应用范围位于地下水位以上,适用于湿陷型黄土地基湿陷性。
(二) 砂桩地基处理
砂桩地基处理是在软土地基中打孔灌注砂的一种技术,它在运用的过程中分别采取了冲击、振动及水冲。中打孔灌注砂能够与原来的地基相结合,最终形成密度较高的砂柱体,从而能够承载较强的负载能力。其适用的地基主要为挤密松散砂土、粉土。
(三)煤灰水泥桩基处理
这类桩基有高度的凝合力,它是采用砂石、水泥、粉煤灰等一些材料进行混合,在混合的过程中与褥垫层和桩间土结合形成的复合型地基结构。这类桩基处理技术的优点是施工简单,方便操作,且工期较短。
(四)混凝土桩地基处理
混凝土桩基是采用普通钢筋混凝土或是采用预应力混凝土桩基的处理技术。采用混凝土桩基最突出的优点是坚固,并且造价成本较低,对技术要求较低。
五、强夯地基处理
强夯地基经常采用具有一定重力的重锤从高空自由下落。其中重锤的重量控制在10kg左右,高度控制在20m左右。重锤从高空下落因自身的重量会产生夯力作用,在重力挤压下回提高浅层地基土的密度,进而增强地基土的抗压性能,减少压缩性。该技术适用于没有饱和的粘性土地基和沙性地基。这一技术施工比较简单,不需要较强的技术支持,并且工作时间较短,可以用于路面夯实。但是其缺点也较明显,震动较大,产生噪音,不能在居民区使用。
以上主要分析了当下比较流行的几类技术。但随着科学技术的发展,新的地基技术层出不穷,也开始应用在建筑行业中,如:电渗地基和爆破技术。
参考文献:
[1]冯小平,周显川.关于地基处理常见技术的探讨[J].西部探矿工程,2013.
[2]张旭,刘志杰.地基处理技术浅谈[J].城市建设理论研究(电子版),2012.
关键词:云计算 虚拟化 机场信息化
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)006-090-02
1 云计算特点概述
云计算(Cloud Computing)被视为科学技术界的一次革命,是继80年代大型计算机上的客户端-服务器的变化后的另一种变化,它将带来工作方式和商业模式的根本性改变。近年来,云计算纷纷在各大企业得到相应的尝试及运用,随着云计算技术的不断完善及提高,云计算将给社会各界带来更大的价值。云计算作为传统计算机技术和网络技术发展融合的产物,逐渐开始在各行各业应用,然而云计算目前仍未在民航机场中得到广泛应用。
云计算是一种新技术,可以极大程度提升数据中心的资源利用率,从而成为新的计算存储和网络资源管理模式。由于云计算的动态资源性、虚拟性和高可用性优势,受到了IT巨头和商家企业的青睐。云计算是虚拟化、效用计算、IaaS、PaaS、SaaS等技术混合演进并跃升的结果。是并行计算、分布式计算和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它既包含互联网上的应用服务,也包含在数据中心提供这些服务的软硬件设施。而对用户而言,采用云计算就是降低成本、节约能源、提高效率和管理水平。以VMware为代表的云计算具备如下主要特点:(1)降低成本,节约能源,资源利用率增强;(2)改善资源分配,提高资源利用效率;(3)系统应用升级维护变得容易;(4)降低单点故障,增强系统稳定性;(5)系统资源自动分配,负载均衡;(6)通用性,应用程序不在依赖于某个操作系统。
2 机场信息化建设现状分析
国内机场的建设及运营需要大量资金,而信息系统建设花销是一笔不小的开支。特别是在建成投入使用之后,随着运营时间的增加,信息化设备的维护和保养费用逐年增加,规模较大机场更加明显。现阶段,机场的正常运营对IT信息系统的稳定性提出更高要求,不间断的升级维护,零故障率的高要求,迫使机场信息化建设方面优先考虑节约成本,高效运行,以及故障恢复时间。由于吞吐量迅猛增加,对航班信息量不断攀升,在过去看来很先进的设备逐渐成为现在的中流或更低水平的普通机器,远远跟不上IT技术的快速发展和机场运行的高标准要求,甚至面临着被淘汰。这样对机场运营成本的增加成为机场发展的不利因素。
机场的生产运营系统、离港系统、航班显示信息显示系统、安防系统和广播系统等等不同的业务通常需配备不同的软硬件设施,机场一些关键的业务系统如生产运营系统和航班显示信息系统等通常还需要考虑冗余和备份。
生产运营系统和航班显示信息系统中,数据库方面使用oracle作为生产管理数据库,目前采用的是冷备份机制。应用前台服务器、消息服务器,报文服务器则依旧采取冷备份为主,这种方式弊端:(1)备机长期处于闲置状态,造成资源浪费。(2)当出现故障时恢复时间往往需要几十分钟或者更长的时间,远远滞后于网络信息的高速发展需求。(3)维护升级困难,往往需要停机,且都是要在夜航结束后进行,次日航班开始前必须完成,以保证不影响生产正常运行,这在以往是很正常的工作。云计算技术的引入将会使机场信息化水平发生重大变革,为信息系统更加高效稳健运行提供技术支持。
3 云计算技术在民航机场的应用分析
根据目前云计算产品的特点和机场实际情况,我们运用云计算技术和Oracle RAC (real application clusters)相结合的形式来布署机场数据中心。也就是说,前台Web应用服务器、报文服务器和消息服务器采用基于VMware的产品虚拟化。而对于数据库服务器,根据对云计算产品数据分析和多次实践证明,目前oracle10g这样庞大的应用软件来说,通过对数据迁移与Oracle RAC集群功能应用比较,我们侧重于考虑采用Oracle的集群技术产品RAC来运行。这样,既避免了目前虚拟技术的不足,又发挥了Oracle数据库产品的优势,充分发挥了系统性能,满足机场信息化技术的标准要求。
3.1 Web服务器中云计算技术应用
云计算可利用高效的池化资源,将这些资源以服务的形式交付和使用。基于VMware vSphere平台的数据中心为云计算系统提供了基础设施架构。VMware vSphere主要由VMware ESXi和VMware vCenter两部分组成,本文以VMware vSphere 5.1版本进行阐述。
每台物理服务器中均预先安装ESXi套件,包括管理服务器也是如此,不同的是对于管理服务器来说,还需要安装管理软件VMware vCenter Server 5.1,用于进行各种功能应用平台,对于每一个功能的布署及实现均需要管理软件来完成。
云计算的核心技术为虚拟机技术。虚拟机(VirtualMachine)是指在一个物理主机上“虚”出多个与实际硬件相同的虚拟机,所以每个虚拟机系统上自然可以运行不同的操作系统,使用户应用程序不再依赖于某个操作系统。虚拟机是位于计算机硬件和操作系统之间,虚拟机监视器访问实际的物理资源,并负责管理和隔离上层运行的多个虚拟机,为它们提供安全、独立的和真实硬件完全相同的运行环境,并为每个虚拟机提供可伸缩的环境配置,构建可伸缩的计算机系统程序;虚拟机将多个机合并到一个物理平台上,减少了空间和管理成本,更容易实现安全和迁移等功能。
VMware vMotion虚拟机迁移功能,支持在不中断用户使用和不丢失服务的情况下,运行的虚拟机从一台物理主机实时迁移到另一台物理主机中运行。从而无需为计划内的服务器维护升级安排应用程序停机,在不影响用户使用系统的同时提高了系统可维护性。VMware High Availability (HA)一旦硬件或操作系统发生故障,在几分钟内即可经济高效地自动重新启动所有应用程序。不断间地监控群集中所用的ESXi Server主机,在发现存在故障主机时,迅速启动所有受影响的虚拟机在其他主机上的启动运行。极大程度上减少了系统故障对用户使用的影响。
3.2 数据库服务器中集群技术应用
集群是由一个或多个独立的服务器互相协作组成的一个系统。这种架构相对于对称多处理器系统更胜一筹,它可以随着系统的扩大而扩展,同时也提升了错误的恢复能力。Oracle实时应用集群继承了集群的所有特点,是一项并行计算的技术。它使得多个服务器能同时共享对某个单一数据库的实时访问,从而获取更高的可用性、最灵活的可伸缩性以及经济型系统架构。采用Oracle RAC(Real Application Clusters)10g集群技术来提升系统可用性(HA)。主要应用特点:(1)多节点负载均衡;(2)提供高可用性,使故障恢复时间尽可能短,以至于对用户无法感知,达到无缝切换效果;(3)节约硬件成本,可以用多个廉价PC服务器代替昂贵的小型机,同时节约相应维护成本;(4)可扩展性好,可以方便添加删除节点,扩展硬件资源。
本案例中列举2台应用服务器,如图1中所示,并非实际运行数量,意在说明云计算架构原理。按照传统架构,每一台应用服务器只能运行一个操作系统,应用程序也往往是唯一的。而云计算技术应用中,对于一台服务器主机而言,可以虚拟出若干个虚拟机,运行若干个不同的操作系统,且均不受硬件环境的影响。这样一台主机,却可以运行若干个应用程序,在过去需要若干个硬件主机情况下,且每台CPU运行效率均不高,使得高档机的高性能没有充分发挥出来。现在一台或者相对过去较少的数量便可以满足运行,大大节约了成本,同时提高了资源利用率,提升了高档机的性价比。
云计算虚拟技术和集群的应用,使得IT业发生重大变革。该技术的应用,提高了系统资源利用率、提升系统维护性、提高了系统稳定性、可扩展性增强、故障恢复能力显著提高。然而,新技术的应用需要高性能设备做支持,往往会产生新的一些问题,比如被新设备所取代而替换下来的旧设备重新利用问题,直接淘汰势必也会产生资源的浪费,因此,运行新技术前还有必要参照实际情况权衡一下。
4 结语
随着互联网带宽不断加大,网络速度提升,带宽不在是阻碍和制约新技术发展的瓶颈,本文以VMware云计算技术和Oracle RAC集群技术结合为例,根据民航机场信息化建设实际情况,分析并设计基于虚拟化和集群技术的民航机场的信息规划架构,建立私有云集群,为将来全国民航机场云计算应用普及发展迈出了关键性的一步。
参考文献:
[1] 朱广霖.“云计算”探究[J].电脑知识与技术,2011,7(36).
[关键词]发电厂 施工质量 技术质量 预防措施
中图分类号:U455.43 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0147-01
我国是一个能源消耗大国,各类电厂的兴建是为满足飞速发展的社会经济以及人们日益提高的生活水平,其建筑施工质量成为人们关注的焦点。火电厂的建筑设计在建筑技术和建筑艺术手法的运用和构思上,由于其功能要求的不同而和一般的建筑设计有较大的差异性。一般而言,电厂建筑的设计与要求和其他建筑一样,都得遵循建筑设计的基本原则与规律。但同时由于它和其他建筑具有一定的区别,因此需要一些特殊要求。这使得它往往具有其他建筑所不具有的形式与类型。由此电厂的建筑设计在技术上的要求与运用上也要有别于其他建筑。对于电厂厂房而言,工程量大、时间集中、技术难度较大都是其中必须面对的问题,其中克服施工技术是关键之处,如何提高建筑土建施工技术,更是其中的重中之重。
一、电厂土建施工的特点
目前国内的电厂土房施工建设水平比较一般。主厂房的基础建设大都采用的是灌注桩同基础相互结合的基础建设,也有部分发电厂主厂房采用的是打入桩与独立台阶基础筏板相结合的基础建设。对于主厂房的上部结构株距也是有一定的规定要求的,必须要满足高度在十米以上,对于层高则要求达到六米以,煤斗层的层高要求需要达到十米以上方可。主厂房的无盖通常是由大型钢架和轻质复合温和彩钢板组合搭建成的,在屋盖的架构上一般都会安装较多的预埋设件,框架主梁上一般都配有尺寸达到二十八米之多的双层筋,上面的箍筋间距要求达到一定的紧密程度。
二、电厂土建施工技术中存在的问题
1、基础施工。基础施工中容易出现的问题是混凝土的体积过大,一旦浇筑时不到位,就会在侧面或者是表面出现裂缝。导致出现这种现象的原因是因为混凝土表面的温度不均匀以致收缩造成。这些裂缝的深度高达50-70mm,这对于地基表面的钢筋握裹和混凝土的强大及使用寿命都有很大的影响。
2、上部现浇框架。由于建筑的底层框架一般比较高,再加上建筑的上部一般也负荷较大,工期的时间紧导致的基坑回填土沉的工程不到位,忽视其变形大的特点等等。从而造成了建筑本身的之撑系统产生位移,导致有些框架底在混凝土浇筑后发生下沉。同时有些框架本身就存在质量问题,容易漏振、夹层等等。3、金属结构、预埋铁件的制作安装。对于施工现场而言,很多设计图中都没有考虑到其中的接料问题。设计者由于经验不足等原因使得材料采购计划不合理,接头的位置不准确,造成材料的浪费。而一些大型的预埋铁件的位置也没有考虑到建筑的结构状况,导致出现预埋铁件没放进相应的结构内的现象。
4、电厂土建施工管理者不够严谨。在电厂土建施工过程中,施工人员或者相关管理者盲目追求速度,思想落后,从而忽视了对电厂土建的安全工作以及技术问题的改善,从而早成不可规避的损失。
三、提高电厂土建施工技术的措施
1、保证浇筑质量。基于电厂中基础体积较大的设施例如锅炉、钢架等需要的混凝土较多,而且浇筑的时间一般都较长,跟要求中间更不能停顿,在设计方案时,需要特别考虑现场预拌混凝土等设施的协调问题。一般要求有应急的预安,以便发生事故时能及时应对。电厂厂房土建施工时,如有条件,可以在电厂的附近建设备用的预拌混凝土的站点及附带的水电供应单位,以便在浇筑期间保证其不因为外来因素影响其正常运行,避免发生严重的质量问题。
2、防止夹层漏振。由于混凝土等级一般很高,而在建设厂房框架时对于浇筑的高度一般保持在6m左右,基于钢筋间距较密,这就使得水泥的用量十分巨大。因为混凝土的粘稠度较高,这就使得间距密的箍筋之间很容易挂混凝土,导致振捣棒难以插入。因此对于框架柱的混凝土级配的在满足各项指标的前提下,应要保证其较佳的流动性。
3、金属结构、预埋铁件的制作安装
(1)、对现场刚才的接料,在施工过程中,尽量减少材料在在对接或是调整时材料的浪费。改进相关的焊接技术,但要在现行的关于材料规范的前提下,在满足设计和现行规范制定前提下尽可能对接头数量、位置做出合理准确安排;采购计划提出的定尺长度,应满足套裁的需要,尽可能减少材料浪费。
(2)、严寒地区,对露天使用的钢结构如栈桥、干煤棚等,在采购钢材时不应忽视冲击韧性值这一指标,应避免刚才出现冷脆而造成结构垮塌。
(3)、钢架屋、吊车梁以及其他设备的大型预埋铁件,在加工前应提前对这些部位结构钢筋排放情况进行核对,应根据实际,局部调整预埋铁件的锚筋位置,避免到现场后由于埋件放不进去而造成工期延误和返工浪费。
4、厂房内的辅助房间。作为施工单位应针对工业厂房公共建筑人流变化不大固定、维护困难的特点。在一定位置设置垃圾箱或垃圾道,对使用频繁的设施应选用耐用质量好的产品等。施工单位应对防水层做好灌水实验和隐蔽验收。
5、防夹层漏振?
由于混凝土强度等级一般很高,而在建设厂房框架时对于浇筑的高度一般保持在6m左右,基于钢筋间距较密,这就使得水泥的用量十分巨大。因为混凝土的粘稠度较高,这就使得间距密的箍筋之间很容易挂混凝土,导致振捣棒难以插入。因此,对于框架柱的混凝土级配得在满足各项指标的前提下,应要保证其较佳的流动性。而浇筑的过程一般要求一次到顶,过程中不能停歇,避免造成夹层现象。同时也要在模板的外侧采用相应的振动器等,防止出现漏振。
四、改善电厂土建技术的意义
电厂土建施工技术在我国仍然处于发展阶段,并且前景理想。不断改进电厂土建施工技术,对于发电厂工作效率也会有很大的影响。还有效规避了一些不必要的损失,建筑管理与生产管理双管齐下,严抓过硬的施工技术和生产效率,为国家的电力事业不断创造出新的契机。电厂土建技术的改进,可以有效改善发电厂过度消耗能源的现象,做到节能减排。同时还可以提高工作效率,稳固发电厂生产发展。充分发挥在电力系统中的作用,为用户提供更为优质、优价的电力能源。同时也是我国可持续发展战略的必然选择,是遵循社会发展规律和顺应当今世界发展潮流的必不可少的举措。
结束语
发电厂主厂房施工质量的好坏对其性能的发挥有直接影响,同时对发电厂生产电能的产量、质量以及效率等指标还有决定性作用。对建筑物的性能影响最大的因素就是结构病害,但是引发病害的原因比较复杂,致使施工人员防范病害的难度较大。所以,在火电厂主厂房施工的过程中必须要结合相关施工标准及规范,制定出合理的病害技术,同时现场施工人员在施工的过程中还要做好养护工作,这样才能够使混凝土更好的发挥其效能。在实践中不断的改进与吸取经验,提高土建施工技术是其中的关键之处。
参考文献
[1] 王如华,祝家华,张星工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术探讨[J].中小企业管理与科技(下月旬).2010(01).
[2] 火电厂主厂房土建施工技术中图分类号TU74文献标识码:A.
[3] 王大超、陈国辉.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术[J].民营科技,2011(07).
关键词:职业能力;供电技术;课程标准
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)25-0143-03
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出:高职学院应建立突出职业能力培养的课程标准,规范课程教学的基本要求,提高教学质量。《工厂供电技术》课程,我校一直采用教学大纲来指导教学工作。虽然知识目标要求比较明确,但对职业岗位要求的技能、职业素质等方面却没有明确的要求,不适应现代职业教育的基本理念。根据教育部规定,响应学校号召,围绕供配电岗位(群)职业能力要求,对《工厂供电技术》课程标准进行开发与研究,对提高教学质量、培养学生职业能力具有重要意义。课程标准是针对某一领域、某一学段的学生在知识与技能、过程与方法、情感与价值观等方面的基本要求,规定课程的性质、目标、内容,并提出教学和评价的建议。
一、课程标准制定的指导思想
工厂供电技术课程是电气自动化专业必修的核心课程,学生毕业后的就业岗位主要是在电力生产企业及其他供用电企业生产第一线,主要从事工厂供配电工作。以岗位职业能力需求为导向,以企业需要为指针,以提高学生职业能力为目标,根据电气自动化专业培养目标,明确工厂供配电技术课程目标及其在专业培养中的地位与作用。通过对职业岗位群调研,以典型工作任务分析为依据,以真实工作任务为载体,以行业企业共建教学环境为条件,校企合作,培养学生的职业能力和就业竞争力,形成以学生为中心、教师引导、理论—实践—应用一体化的工学结合教学模式。以专业技术应用能力和职业基本素质培养为主线,注重岗位职业技能的训练和创新能力的培养,使学生真正成为企业需要的有用的人才。革新高职教育理念,开发工厂供配电技术课程标准。
二、课程标准构建的各个要素
通过对专业岗位(群)人才职业能力结构、培养目标要求以及相关构建职业标准能力要素的逐一研究,构建包括课程的性质、课程的基本思路、课程目标、教学内容和要求、实施建议等课程标准基本要素。
(一)课程的性质
本课程是一门理论与实践并重的专业课,对本专业所面向的供配电运行维护岗位所需的知识、技能、素质目标起支撑作用。通过该课程的学习,使学生明确供配电工作的意义,着重培养学生从事供配电及相关岗位的职业能力,达到从事有关岗位(群)所必备的专业知识和技能,为今后从事电力系统自动控制领域的工作打下基础。
(二)课程设计的基本思路
1.围绕电气自动化专业培养目标,明确《工厂供电技术》课程目标及其在专业培养中的地位与作用。
2.广泛收集毕业生的反馈意见,与企业的专家和技术人员研讨,找准电气运行维护岗位的核心技能,确定《工厂供电技术》课程中应掌握的技能。
3.以“能力培养”为教学主线,以学生就业为导向,构建新的课程标准体系。
4.仔细分析电气运行维护岗位职责,详细了解具体工作过程,确定典型工作任务,参照国家职业资格标准确定课程内容。
5.以模块化的结构、任务驱动的方式重新安排教学内容,使课程教学内容融入岗位知识和职业技能鉴定的应知应会要求。
6.工作任务的确定是先单项设备操作,熟练掌握之后再进行综合操作,要求达到相关公司、企业的要求。
7.倡导校企合作、工学结合、“教、学、做”合一理念;理论与实践环节教学穿插、交互进行组织教学。
8.根据课程特点,本课程教学以实例变电所电气部分的搭建过程为流程,采用全程实例贯穿式教学方法。
9.重视学习过程,重视实际操作技能,重视学生分析问题和解决问题的能力,重视技能鉴定标准,将这些方面综合来构建评价体系。
(三)课程目标
课程目标分为知识目标、技能目标、职业素质养成目标三个方面,其要求有以下几点。
1.知识目标。通过本课程的学习,使学生掌握工厂供配电的基础知识;掌握变配电所一、二次系统运行维护知识;掌握变配电所负荷和短路计算以及二次系统方案的选择、整定计算方法。
2.技能目标。通过本课程的学习,学生能对变电所高低压电气设备进行正确操作和维护;会典型开关柜的安装、调试;还具有10KV以下系统的设计能力。
3.职业素质养成目标。通过本课程的学习,培养学生获取新知识独立学习能力;制定、实施工作计划、检查与评价的工作能力;运用所学知识分析、解决问题的决策能力;敬业、严谨的工作作风和团队协作等社会能力。
(四)教学内容
在课程内容选取上,课程开发组根据行业企业岗位需求,对课程进行了结构重构,构建了以能力为本位的工作过程系统化的课程体系。重视学生在校学习与实际工作的一致性,设计了课程基础、基本技能、设计应用三个模块。课程基础模块主要解决供电系统的理论认知问题;基本技能模块主要解决变电所电气设备和系统的操作、运行和维护的问题;设计应用模块主要是综合运用,解决变电所设计、技术改造问题。
(五)实施建议
实施建议包括教学组织、教学评价、教材选用、教学资源开发、教学团队建设、教学环境要求等六个方面。实施建议强调在教学中充分发挥师生的主导作用和学生的主体作用,以岗位需求为指导,以学生为主体,以培养职业能力为本位,引导学生在实践中学会学习,引导学生积极参与课程的学习,改进教学方法,充分利用现代教育技术,不断创新、灵活运用多种教学策略,跟踪供配电新技术的发展,并及时引入课堂。
三、课程标准实施的实践体会
围绕突出职业能力培养要求,课题组经过讨论、研究制定出相应的课程标准初稿并请有关专家、教师审定、修改,形成试行初稿,在电气自动化专业2011级试行。校内外实践教学基础建设是课程标准能否顺利实施的硬件条件。学校与中石化长炼机电公司、动力厂和湖南东方电器等企业合作,建立了三个职业技能强、高新技术应用广、对学生毕业后顶岗工作确有帮助的教学实训基地,由学院聘请企业兼职教师采用边讲边学、现场指导方式,收到很好的实习效果。在校外实践教学基础上,根据供电技术高压强电的特点,校内实训装置的建立是非常必要的。实验实训系统所采用的设备与电力系统实际生产运行的设备型号尽量一致,为学生提供真实的工作场景,使他们熟悉未来就业岗位的工作环境,走上工作岗位后能很快进入角色。教学资源的开发和建设是课程标准能否顺利实施的必要条件,应想方设法来丰富教学资源。要创建和完善图片库、视频库、动画库,建立变电所的虚拟仿真系统,通过这些可以帮助学生更好地掌握所学知识。师资力量、教学团队建设是课程标准能否顺利实施的关键条件。从事本课程的教师应该经常深入电力企业进行培训锻炼,了解行业的发展,及时掌握新设备、新技术;要具有丰富的教学、工程实践经验,这样才能为课程标准的实施提供知识和技术基础。
关键词:电气自动化;电厂监控;故障设备
中图分类号:F416 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)01-0133-02
在发电厂电气自动化系统中运用好监控技术,不仅是机械良好运作的保障,还是有效对机械运作效能进行提高的方法和途径。运用监控技术,一方面能够让机械自身可能存在的问题第一时间作人员发现,让安全隐患第一时间被排除;另一方面还能对机械部件起到很好的保护作用,使机械使用寿命增长,减少修理次数,有效地提高工作效率。
1 发电厂用电系统分析
黄陵矿业煤矸石发电有限公司,有两台5万发电机组以及两台240吨循环硫化床锅炉,因此,在电气设备方面,具有管理信息量大、元件数量众多以及维护检修的工作较为复杂等特点。这就要求在对监控系统进行安装时,要坚持使用方便和可靠准确的原则。因此,一定要在分析电气设备的构造特点之后再进行安装,从而对机械使用的安全性能进行提高。
2 DCS电气控制集中模式运用分析
2.1 DCS电气控制集中模式
集中模式是指在接入时借助线缆在一定程度上对电信信号进行转变,也就是将强电信号转化为弱电信号,从而推动管理运行中监控的实现。为了通过DCS进行组态,可以利用电缆接线将DSC的I/O模柜与开关量信号和电气模拟量一一对接起来,从而推动监控电气设备的实现。
这种模式有下面两点优点:(1)能够为设备运行的良好环境提供保障,让操作更为便捷;(2)技术运用成熟,被广泛地推广和使用。但这种模式也存在一些缺点:(1)安装工程量大,所用到的电缆数量众多,DCS的可靠性在一定程度上也会受到长距离电缆的干扰;(2)不能综合进行管理,在出现问题时,很难第一时间查找出来,对维修进度造成影响。
2.2 分层分布模式
采用分层分布模式,一方面可以提供机会,让每个层次的电气设备能够将自身的功能最大限度地发挥出来;另一方面还可以对可能出现的问题进行一一地排查,以消除安全隐患。可以从三个层次来划分ECS,分别是间隔层、通信层以及监控层。运用这些层级可以就地将保护单元和测控单元安装在每个开关柜上。再通过现场的总线技术实现数据转送、汇总数据、对命令进行传送以及转化规约的功能。最后,利用通信网络,管理和交换间隔层的信息。
这种模式有下面三点优点:(1)自由组合,对成本进行节约。就地安装间隔层测控终端,可以对占地面积进行减少,能够独立地进行装置的组合,具有较高的可靠性;(2)在信息采集方面,具有广泛性和准确性。在一定程度上可以增强抗干扰能力,大大提高系统采集数据的精度;(3)方便进行维修管理。电气监控主站在结构上的独立,可以为投运和分布调试提供方便,对倒送电的要求进行满足的同时,也为发电厂用电系统的检修、维护和运行提供了便利。
2.3 DCS电气控制的模式运用核心技术
在运用DCS电气控制模式时,一定要将电气设备所具有的功能效用作为基本前提,所以,在运用时要注意下面的四点技术:(1)多层监控保护运用技术。首先利用数据所产生的反应变化,然后根据厂用变、线路、电动机综合保护测控装置等特点来达到保护微机化、对数据进行实时采集以及对设备故障的数据进行记录等功能的实现;(2)网络信息传输技术。通过利用在通信网络中所具备的数据流量快等特点,采用ECS系统电缆现场总线网络方式,采用光纤通信的方式来达到远程控制作用的实现;(3)软件监控技术。一般对软件的分类主要有人机界面软件、前置机软件、图形建模软件以及实时数据库软件等。这些软件主要具备系统管理、系统监控、应用分析以及数据管理等功能;(4)DCS与ECS的协调转换技术。为了实现事故追忆、故障录波以及继电保护等功能,采用ECS和DCS的连锁逻辑控制操作的方式来进行综合协调的同时,还实现了对电器机械的总体控制协调。
3 电气自动化系统监控监控技术运用前景
3.1 发挥嵌入式工业以太网技术优势,对设备进行保护
在电气自动化的整个监控过程中,运用以太网技术,不仅可以提高传感的灵敏度,还能够对繁杂的监控过程进行简化,将无缝通信在电气综合自动化中的作用发挥到最大。尤其是当前交换技术和全双工通信的不断发展,不仅可以对信息数据有误、对数据传输慢的问题进行解决,还能够对设备进行很好的保护,从而达到预期的效果。
3.2 注重综合智能化技术应用,起到综合协调的作用
信息化的智能型特点在ECS系统控制的发展中逐渐地体现出来。在对站控层和间隔层这两方面进行发展时,可以通过运用电脑信息数字加工的方式来实现。根据站控层、间隔层等特点,可以通过先进的数据挖掘技术来分析历史数据仓库和实时数据仓库的数据,提供一些与之相关联的高级应用功能。并且能够运用数字综合分析的方式对上述信息所反映出来的情况进行很好的协调和解决。
3.3 对标准应用技术进行研发,从而扩宽产品的效应
在生产加工产品时,要根据一定的标准来进行,是当中不可或缺的重要的组成部分。从近年的生产试验来看,国内已经开始大量地研发基于IEC61850标准的电气综合自动化产品,主要从下面两点来看:(1)着重把握监控信息的多层次性,体现分层特点;(2)主要将ACSI作为通信服务的接口,对监控操作提供方便。
4 结语
综上所述,在发电厂中运用电气自动化系统监控技术时,我们一定要实事求是,根据厂用的特点要求,尤其是在对电厂监控系统进行设计时,要综合考虑通信技术以及DCS与ECS技术等因素,不仅要将自动化的监控作用发挥到最大,还要对实际生产中的需求进行满足。这项技术不管是在应用还是在发展方面,都具备广阔的前景,值得我们去研究和探索。
参考文献
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[3] 李吉山.基于发电厂电气自动化系统监控技术的研究
【关键词】数控机床;参考点回归
参考点也就是物理中的参照点,数控机床中的参考点即是针对于机床零点设置的固定位置。机床启动时,首先应该回归参考点,接着再进行工作。数控机床在启动时能否准确回归到参考点直接关系到机床在工作中是否能够保证零件加工的精度。参考点是联系机床坐标系和工件坐标系的重要关系点。本文通过探讨数控机床参考点回归的必要性,提出了研究此问题的意义,并介绍了数控机床回参考点的方法,还针对数控机床参考点回归的常见故障进行了分析和讨论。
1 参考点回归研究的必要性
参考点回归是否准确在机床运行中是不容忽视的环节。在数控机床上,各坐标轴的正方向是定义好的,因此只要机床原点一旦确定,机床坐标也就确定了。机床原点往往是由机床厂家在设计机床时就确定了,但这仅仅是机械意义上的,计算机数控系统还是不能识别,即数控系统并不知道以哪一点作为基准对机床工作台的位置进行跟踪、显示等。为了让系统识别机床原点,以建立机床坐标系,就需要执行同参考点(零点)的操作。
2 回归问题的提出
数控机床回参考点的方法,按检测器检测原点信号的方式可分为两种:一种是栅点法,另一种是磁开关法。在栅点法中,机械本体上安装有减速撞块或减速开关。检测器随着电机转一圈而产生一个栅点或一个零位脉冲信号,数控系统检测到的第一个栅点或零位信号即为原点。在磁开关法中,机械本体上安装有磁铁及磁感应原点开关,当磁感应原点开关检测到原点信号后,伺服电机立即停止,该停止点被认作原点。
栅点法的特点是参考点的保持性好,不易出现漂移。磁开关法的特点是软件及硬件简单,但机床回参考点不稳定,因为参考点的位置会随着伺服电机速度的变化而成比例地漂移。因此,几乎所有的数控机床都采用栅点法回参考点。在采用绝对脉冲编码器作为测量反馈元件的系统中,机床调试时,通过参数设置和机床回零操作确定参考点,只要绝对脉冲编码器的后备电池有效,此后每次开机,不必进行回参考点操作;而对于目前大多数采用增量式脉冲编码器作为测量反馈元件的数控机床,机床每次开机时手动回参考点是必要的操作程序。数控机床各坐标轴能否准确返回参考点,除了直接影响其可靠性与稳定性外,更重要的是还要影响所加工零件尺寸的精度与稳定性。因此,保证数控机床各坐标轴准确返回参考点并不发生任何故障报警,是机床制造厂及用户所关心的技术环节,特别是对于加工中心,用户更关心其自动换刀的可靠性与稳定性,因为自动换刀时要求换刀点是稳定而可靠的。
3 故障的诊断与分析
当数控机床回参考点出现故障时,首先应由简单到复杂,进行全面检查。先检查原点减速谊块是否松动、减速开关固定是否牢固、开关是否损坏,若无问题,应进一步用千分表或激光测童仪检查机械相对位置的漂移盆、检查减速开关位里与原点之间的位置关系,然后检查伺服电机每转的运动量、指令倍率比(CMK)及检测倍乘比(DMR),再检查回原点快速进给速度的参数设置及接近原点的减速速度的参数设置。数控机床回参考点不稳定,不但会直接影响零件加工精度,对于加工中心机床,还会影响到自动换刀。根据多年的工作经验,数控机床回参考点出现的故障大多出现在机床侧,以硬件故障居多,但随着机床元器件的老化,软故障也时而发生,笔者介绍几种曾经遇到过的数控机床回参考点故障及其对策。图1所示,为数控机床会参考点故障诊断流程框图。
3.1机场能够执行返回参考点操作,回参考点绿灯亮,但返回参考点时出现停止位移飘逸,且没有报警产生,一般存在两种情况:
3.1_1机床开机后首次手动回参考点时,偏离参考点一个或几个栅格距离,以后每次进行回参考点操作所偏离的距离是一定的。一般造成这种故障的原因是减速块位置不正确;减速块的长度太短或参考点用的接近开关的位置不当。该故障一般在机床首次安装调试后或大修后发生,可通过调整减速块的位置或接近开关的位置来解决,或者通过调整回参考点快递进给速度、快递进给的时间常数来解决。
3.1_2偏离参考点任意位置,即偏离一个随机值或出现微小偏移,且每次进行回参考点操作所偏离的距离不等。这种故障可考虑下列因素并实施相应对策;外界干扰,如电缆屏蔽层接地不良,脉冲编码器的信号线与强电电缆靠得太近;脉冲编码器或光栅尺用的电源电压太低(低于4.75v)或有故障;速度控制单元控制板不良;进给轴与伺服电机之间的联轴器松动;电缆连接器接触不良或电缆损坏。
3.2机床在返回参考点时发出超程警报,回参考点绿灯不亮,数控系统出现“NOT READY”状态,机床回参考点失败
该故障由于存在报警,机床不会执行任何程序,不会出现上述加工件批量废品现象。主要由以下几种情况:
3.2.1机床回参考点时无减速动作,一直运动到触及限位开关超程而停机。这种情况是因为返回参考点减速开关失效,开关接触压下后不能复位,或减速挡块松动而位移,机床回参考点时零点脉冲不起作用,致使减速信号没有输入到数控系统。解除机床的坐标超程应使用“超程解除”功能按钮,并将机床移回形成范围以内,然后应检查回参考点减速开关是否松动及相应的形成开关减速信号线是否有短路或短路现象。
3.2.2返回参考点过程中有减速,但以低速易懂到触及限位开关而停机,返回参考点失败。可能原因有:减速后,返回参考点标记指定的基准脉冲不出现。其中一种可能是编码器或光栅在返回基准点操作中没有发出返回基准点脉冲信号,或返回基准点标记失效,或检测系统硬件故障,对返回基准点脉冲所致。可以通过检查指令倍率比是否为零;倍乘比是否为零;回参考点快速进给速度是否为零;接近原点的减速速度是否为零;开关是否设置了O%档几个方面进行检测。
关键词:PLC技术;燃煤电厂;除灰监控系统
前言
PLC是一种特殊的电子装置,能够在专门的工业环境当中良好的运行。该装置具有价格低廉、可靠性高、抗干扰能力强、体积小等诸多优点,因此在工业领域当中取得了十分广泛的应用。尤其是在燃煤电厂当中,更是发挥了十分重要的作用,基于PLC技术的除灰监控系统,能够在燃煤电厂的运行过程中,有效地监控和消除煤炭燃烧产生的烟尘和灰烬,避免其未经过处理排放到大气中而带来生态破坏和环境危害。基于以上原因,文章对基于PLC技术的燃煤电厂除灰监控系统进行了细致的研究和分析,以期能够对其进行进一步的优化与完善。
1 PLC控制系统的概述
在燃煤电厂的除灰监控系统当中,应当能够进行控制程序和切换程序的操作,还应当支持单组操作和成组操作的功能。此外,该系统还应当能够发挥闭锁、跳步等方面的作用。
1.1 控制
在燃煤电厂的除灰监控系统当中,各个电厂除灰装置入口的电动门、搅拌器、灰斗下的锁气器等设备,都要受到PLC程序的控制和管理。对于三级灰浆泵的转速,PLC程序也能够自动对其进行有效的控制。在实际运行的过程中,如果灰浆池当中的液体高度处于比较低的状态时,PLC程序会对其转速进行自动闭锁。根据预先设定的控制管理条件,对于三级灰浆泵及其进口和出口的阀门,PLC程序也能够自动进行投切控制[1]。除此之外,对于水泵及其阀门的运行状态,PLC程序也能够进行有效地控制。
1.2 联锁保护
燃煤电厂除灰监控系统在运行过程当中,如果运行泵发生事故跳闸,将会限制到运行泵的运行状态。此时,将会自动启动运行泵的备用泵,运行泵出口的电动门将会被自动关闭。如果三级泵当中有某一级泵发生了故障,除灰监控系统就会将其他的两级泵同时关闭,然后自动进行报警提示,催促维修人员进行检查和处理。
2 硬件的配置
在通常情况下来说,在大多数燃煤电厂除灰监控系统当中,对除灰工作的监控,是通过对两台工控机的共同使用来完成的。在除灰监控系统当中,能够进行双机热备用[2]。对于两台炉的除灰系统控制,每一台工控机都能够有效地实现。可以将PLC程序分别独立设置在两台炉上,其中的通讯模块、中央处理器模块等,在双机热备用中都是十分重要的部分,这样才能够对除灰监控系统运行的稳定性和可靠性进行更好的保障。
2.1 网络系统
在操作员工作站当中,PLC与中央处理器之间的通讯是通过特定的通讯软件实现的。操作员工作站的通讯,是通过对主控室工作站和信息系统网络的管理来实现的,在信息系统网络管理的过程当中,采用了互联网当中应用的TCP/IP协议作为其通用协议。所以说,在实际应用中,操作员工作站与互联网之间能够实现完全的组网。不过在互联网当中,如果想要观看到监控系统当中的监控画面,还需要先得到高级管理员的权限才能实现[3]。
2.2 监控计算机
在操作员工作站当中,除了要实现与PLC的中央处理器之间的实时通信之外,还应当实现与主控室工作站之间的数据交换。因此,在工控机的内存配置和中央处理器选择方面,其具体的要求也就变得更高了。为了能够满足除灰监控系统的稳定运行,中央处理器和内存的配置必须满足规定的标准。如果配置过低,在实际的运行过程中,将可能会出现死机的情况,从而对系统的运行产生十分不良的影响。
2.3 PLC系统
在PLC系统当中,主要以采用了美国所生产提供的PLC5系列产品,在联网、远程通信、尚未接口、扫描速度、抗干扰性、可靠性等诸多方面,该系列产品都具有十分优越的表现,相比于其他产品来说,具有较为明显的优势。在该系统当中,主要采用了以下几种主要的模块选型[4]。
中央处理器模块选择的是1785L80C型号,在该模块的开关当中,是由三种模式共同构成的,分别为远程模式、编程模式、以及运行模式。如果开关处在远程模式,利用相应的应用软件,系统能够进行修改和转变运行状态、测试情况、远程编程等。如果开关处在编程模式,系统能够对数据文件进行删除、修改或是创建,但无法进行输出。而如果开关处在运行模式,情况与编程模式恰好相反,系统不能进行数据文件的删除、修改或创建,但是能够正常进行输出。电源模块选择的是1771P7和1771P6S两种类型,其中,第一类电源模块为交流电压二百二十伏、十六安的电源,能够安装在远程I/O柜当中。第二种电源模块类型为交流电压二百二十伏、八安的电源,需要安装在本地PLC柜当中。适配器模块选择的是1171ASB和1785BCM两种类型,其中,第一种模块的类型为远程适配器模块,第二种模块的类型为热备通信模块。在开关量的输出和输入模块中,输出模块选择的是1771OW16B的类型,它是十六点继电器输出模块。而输入模块选择的是1771IMD类型,它是交流电压二百二十伏、十六点输入模块。在模拟量输出和输入模块当中,输出模块选择的是111771OFE2的类型,它是十二位、四路的电流型模块,在插入机架之前应当进行跳线。而输入模块选择的是1771IFE的类型,它是十二位、八路差分、十六路单端的模块,在插入机架之前,也应当进行跳线的操作。
2.4 电气柜和就地仪表
在基于PLC技术的燃煤电厂除灰监控系统当中,电气柜共有六台,分别为两台灰斗远程控制柜、一台远程控制柜、一台三级泵本地控制柜、一台PLC柜、以及一台电源柜[5]。在除灰监控系统的运行过程当中,为了使系统运行的安全性和可靠性得到确保,在电源柜当中,专门进行了两台不间断电源的配备和连接。其中一台为就地仪表提供电能,而另一台则为监控系统运行提供电力供应。
3 软件的设计
在基于PLC技术的燃煤电厂除灰监控系统当中,除了硬件之外,最重要的就是软件系统,它支持了系统所有功能的正常发挥。其中应用的软件主要可分为三个部分,分别为通信软件、上位监控软件以及编程软件。
3.1 通信软件
通信软件要想确保正常的运行状态,就要在操作员工作站的工控机当中,进行与硬件系统相匹配的通信软件的安装。之后,才能够准确的检测到其他的工作站、PLC当中的中央处理器等设备。最后,只需要编号相应的工作站,就能够实现通信软件作用的正常发挥。
3.2 上位监控软件
3.2.1 上位监控软件的特点
在监控软件当中,对于标签数据库,无需导入整个数据库,而是可以直接进行开启浏览。对于很多不同标准的图形格式,监控软件都能够很好地支持,无需进行重建就能够直接进行利用。在监控软件中,拥有的图形库十分强大,同时还能够随时连接网络,进行数据库的更新。对于软件中的点数,能够迅速地进行升级和扩展[6]。此外,资源工具箱装载在上位机监控软件当中,对于其工作和运行效率,也具有极大地提升作用。
3.2.2 控制系统的功能
在系统运行的过程中,可以对其运行参数进行实时监测,如果有故障出现在设备中,或者超过了限制的模拟量,在监测网络中,就能够将发生故障的设备名称显示出来,同时进行提示报警。故障信息会同时被服务器在数据库当中进行存储备用。如果有需要,可以随时查询相关的历史数据记录。在该监控系统当中,支持记录全部的数据信息和资料。
3.3 编程软件
在开发软件的过程中,应用编程软件,其具体的步骤和程序为:首先对PLC中的中央处理器型号进行设置和确定,然后扫描远程站点,根据扫描得出的结果,配备相应的远程站模块[7]。之后需要进行梯形图的编写,要确保其准确性,使其能够良好的匹配整个系统。最后下载相应的运行程序和应用程序,在PLC的中央处理器当中进行存储,以备需要的时候进行调用。
4 结束语
我国在当前以及未来很长一段时间之内,都要以燃煤电厂作为电力供应的主要来源。因此,燃煤电厂运行中产生的灰尘等问题就需要进行有效地控制。其中最为重要的就是建立一套行之有效的除灰监控系统。随着相关技术的不断发展,基于PLC技术的燃煤电厂除灰监控系统在实际应用中体现出了十分良好的效果。我们应当在掌握了PLC控制系统基本情况的前提下,对监控系统的硬件及软件进行正确配置,从而使其能够安全稳定的运行。
参考文献
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【关键词】高中数学 探究型复习课 样式 实践
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.04.180
作为高中数学教学的重要组成部分,高中数学复习课是锻炼学生数学思维最重要的一环,而在传统的数学复习课上,老师们普遍采用题海战术这一模式,造成学生沦为做题机器,复习主动性不高,因此,高中教师应该转变教学观念,创新教学模式,改变数学复习课教学方法,提高学生学习积极性,进而提高数学复习课教学质量。
一、探究型复习课
高中数学探究型复习以学生作为课堂主体,围绕学生开展教学,其中,老师发挥引导作用,引导学生在理解高中数学基础知识的基础上,通过学生自主探究,加深对课本上一些重点、难点知识的掌握。探究型复习课通常包括变试题探究复习课、题组探究复习课、应用探究复习课、开放性探究复习课这四大类。
二、常见数学探究型复习课样式及实践
(一)变式型复习课
变式型复习课是指在复习课中以例题为载体,通过学生自主学习和探究达到教学目的。教师在选择例题时,要保证选择的题目具有针对性,且适合所有学生,培养重点在学生的解题思路上,让学生从老师的演示中了解解决问题的过程,学会自己动手去解决,培养自身解决问题得到能力,进而了解解题思路,巩固知识点。
(二)开放题探究型
开放题探究教学是需要学生主动参与题目编制的一种类型,学生在编制习题的过程中,需要回忆过去学习过的单元知识和解题思路,然后自己编制问题、解决问题。教师在复习这一类知识点的时候,要确保全体学生的参与;生成的问题要作个性化的铺垫,并且要调动不同层次学生的积极性;最后在教师的引导下进行科学论证,这一类题型旨在培养学生严谨的数学思维。由教师给出一些简单的数学条件,由学生设置数学试题,培养学生的动手能力、思考能力以及小组探究能力。
(三)题组探究型
题组探究型是指教师在课堂中通过列出一些有代表性的题型,选择一些包含重点数学知识以及将知识点和习题紧密结合的题型,做到以题梳理,以锻炼学生的解题思维以及解题效率。在这一类题型教学中,教师应注意选择的题组难度要适中,符合不同层次学生的需求,确保每个学生的数学能力都能在题组探究中得到提高和锻炼;将多元知识和内在知识结合起来,来锻炼学生创新意识;并且要在教学中引导学生将以往学习过的知识点结合起来,然后构建自己的教学知识结构。
(四)应用探究教学
应用探究教学是指教师构建一个问题情境,以问题情境为载体,让学生解决问题。教师应该选用富有挑战性的问题,这样学生在应用所学问题解决问题的时候,可以首先复习过去学过的知识以完善自身知识体系。教师不能简单地罗列知识框架和知识要点,而是应该围绕问题进行自主探究或者合作交流。在这个过程中,教师应该掌控课堂的进展,并该引导学生进行探究,对于学生得出的成果应该及时进行总结和交流,让学生对数学问题的解题思路有更加深刻的认识。
比如概率单元的复习课,教师可以设置问题如下:袋中有6个红球,4个白球,10个球除了颜色不同没有其他区别,试设计一个摸球规则,确保自己成为游戏的获胜方。学生可生成问题:若摸出红球则我获胜。然后老师可以就学生的问题进行追问,“为什么游戏中获胜方一定是他?”“失败的概率是多少”通过设置合理的问题引导学生理解概率的意义,梳理原有的知识体系。还可以将问题引向更深入,比如:“能否增加条件让游戏对自己更有利”让学生重新设置问题,学生可以说“摸到白球的1分,摸到红球的2分,玩的次数越多我获胜的几率越大”,老师通过追问让学生发散思维,既可以复习期望的知识,也可以强化学生的随机意识。教师还可以通过问题链引导学生的思维继续深入,比如“甲乙两个袋子,甲袋4红2白,乙袋中2红2白,你在甲袋中取两个,我在乙袋中取两个,如果你取得的红球比我多就获胜,反之则我获胜”,通过这一类问题可以使学生体验互斥事件和相互独立事件概率的运算规则,学生可以在之一类试题中体会到数学的乐趣,也可以通过这些问题和问题链复习概率这一单元的知识点。
三、探究型复习课对高中数学复习课的教学意义
(一)教学设置口径宽、起点低
设置一些宽口径的问题,这样可以确保不同层次的学生都可以参与进来,从而增加所有学生的积极性和参与程度,比如复习抛物线这一知识点,可以设置一些宽口径的问},让所有学生都可以产生知识的共鸣,使学生成为教学中的主题地位,为解决问题和分析问题奠定良好的基础。实践表明,在探究型复习课教学中,宽口径、起点低的习题对学生参与的积极性以及热情都有正面的影响。
(二)优化探究过程
探究过程的难度在探究型复习课中非常重要,探究过程设计如果难度过低,会容易导致学生失去学习积极性,在课堂上产生惰性;如果难度过高,学生们会失去参与的兴趣,产生挫败感。因此,教师在设计探究过程时,要根据大多数学生的水平来设定难度,比如与抛物线有关的问题,“确定直线方程”这一问题可以针对水平较低的同学,而“求线段的取值范围”这一问题可以针对水平较高的同学,在教学中,老师要寓教于乐,富有幽默感,这样也可以让课堂气氛变得有趣,让同学们感受到课堂中的乐趣,在快乐中学习,完善都系框架。
(三)提供给学生探究空间
关键词:变电站;电网;数字化;改造
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2012)08-0180-01
变电站是国家电网的重要节点,其技术水平高低直接关系到国家电网的安全运营与投产效益成果。因此,近年来关于常规变电站的数字化技术改造无疑成为了该领域中的热议性焦点问题。与此同时,目前变电站的自动化水平技术、智能化技术发展的强劲发展趋势也说明了变电站数字化技术改造所具备的前景非常广阔。如以往的一次、二次设备也逐渐实现了数字化转型技术升级,所以对于其产业相关的WAMAP、电能质量监测以及电网稳定性控制等方面涉及到的技术发展要求也大幅度提升了。基于此种背景下,目前变电站设备信息处理数字化、实现技术改造已经势在必行。一方面,传统数字化通信平台下的信息共享要求随着信息、通信产业技术的发展,变电站内以IEC61850作为标准的电站构架模式要求也相应提升了,进而出于产业技术发展要求,还是在变电站实践未来作业发展中,都应做好现阶段下的数字化改造建设工作。另一方面,数字化变电站的应用所具备的保障成效、精度控制、设备操作便利性与效率性都较高,能够为设备维护与技术升级提供应用优势。因此,将传统变电站改造为数字化变电站将是必然趋势。
1 常规变电站数字化改造的关键技术研究
变电站数字化架构体系基础是以一、二次系统作为主要应用研究载体,所以其建立的数字化规模应用通信平台,必须确保信息共享优势能够切实发挥与体现,并应保证应用通信平台运营后的安全、稳定、经济适用等要求,以此才能打造目前先进数字化变电站。
(1)IEC61850技术设备的支持。
目前,维持数字化变电站运营的投放基础,应当全面支持以IEC61850标准的自动化设备作为技术改造实施基础。也就是说,IEC61850将会全面取代过去非规模化的其他数字化产品。一方面,目前电站的站控层与间隔层实施IEC61850标准系统已经初规模,产品体系技术相对成熟。另一方面,通过IEC61850标准进行设备改造升级,能够提供提供良好的服务基础与转换接入模型。即IEC61850作为软件通信平台能够确保其他智能化设施、测控装置等实现规约转换,构建成自动化、智能化于一体的数字化运营平台。
(2)智能操作箱控制技术。
过程层中的多数一次设备并不具备完整的数字化应用基础,所以诸如一些分散的设施基础应当构建一个相对完善的控制单元,并必须包括断路器、刀闸等设施。为此,可以运用智能操作箱去构建一个控制单元,并配套使用GOOSE网去与间隔层IED获得应用关联。
(3)互感器分散采样技术应用。
变电站互感器构件如果展开全面升级改造,必然产生的造价费用会非常大,同时方案执行不能利于实际出发。为此,对于一些分散的互感器可以采用以IEC61850标准的合并单元作为基础去展开分布采样,并将采样数据、信息传递给间隔层IED。
(4)集中式处理。
低压变电站的系统结构相较于规模较大的变电站在实施数字化改造时所付出的精力相对较小一些。即其系统结构、进出回路控制、以及逻辑功能模式也就相对简单。因此,对于这种低压变电站可以考虑集中分散程度较高站控层设备。将这些站控层的相关设备、设施可以采用构建IEC61850标准的站控层架构模式;对于高压进出线、主变等通过一套或数套支持IEC61850标准的集中式测控保护装置(每组均需冗余配置),可在间隔层实现IEC61850。对于35kV及以下部分,由于基本采用开关柜形式,且馈线使用的是常规互感器,可以采用支持IEC61850标准的间隔层IED对开关柜分散布置。
(5)策略选择。
常规变电站的电压等级差异性明显。所以,考虑到当前的自动化高压电气设施技术成熟体系尚未完善,可以采取分散配置智能操作箱去实现设备、设施的智能化应用,但是由于其应用发展时间尚处于开发待完善阶段,这就需要结合实际情况认真架构考虑。与此同时,电站系统作用、规模较大的220kV或以上的电站,应当经济适用、相对稳妥的改造模式去运用有把握的改造技术去进行。值得指出注意的是,对于应用在站控层和间隔层的IEC61850标准系统进行技术改造模式,并不适用过程层;变电站的以IEC61850标准系统作为实施基础的装置、设施改造应明确改造过程中的改动权限设置。一般而言,通信层的数字化改造对变电站的改造格局变化影响较小。
对于结构逻辑性简单的110kV以下变电站改造采取的改造原则应当具备有待改进、滚动执行等特点。在具体改造设置上可以采用分散配置智能操作箱、分散配置合并单元,从而才能在变电站改造阶段确保站控层、间隔层、通信层的IEC61850数字化改造架构模式合理。
2 改造过程中应需考虑的技术问题
数字化变电站固然对指导变电站实现高效营运有着不可替代的重要价值与现实意义,但在信息资源共享的应用条件下,常规变电站的改造工作难度也就相应提升了,所以就更要考虑好关键技术的投放应用。
(1)模拟量采样控制。
变电站模拟量采样标准与要求一般会根据应用系统的特点、以及业务需求去逐渐完善。但常规变电站的数字化进程改造工作所具备的必要条件就是信息数字化,实现资源共享,从而导致模拟量采样能够保证一致、统一,但必要时还应考虑业务功能的拓展需求而做出改进。
(2)模拟量采样值的传输。
IEC61850技术标准中,会将合并单元下的采样输出数据投放到IS0/IEC8802-3中;而合并单元后的数据所占用的流量空间也较高。因此,如果以100M光纤以太作为宽带网连接时,必然会导致宽带传输受限。基于此,经过模拟实践试验得知,如果采用6-7个标准合并单元,其数据丢包率并不能维持其正常使用,而这就需要合理改进传输模拟采样值,让其满足实际传输需求。
(3)GOOSE应用。
IEC61850的标准实施需要以GOOSE应用作为数字传递基础,而在IEC61850与GOOSE机制共同运用的过程中,在很大程度上会轻易完成遥信、遥控、以及包括跳闸报文保护等。所以,相对于普通变电站的大规模电缆应用,其传输性能显然要高得多,要确保GOOSE机制合理妥善运用。
3 结语
变电站数字化改造进程工作对促进电站实现良好运营功能、奠定其发展基础所具备的指导作用和现实价值很大。并且,在常规的变电站数字化改造过程中,能够为过程层、一切间隔层、以及站控层提供强大电站应用系统。因此,在今后的变电站数字化改造升级阶段,应极力加强对其改造技术的研究与探索,并按照相关要求作为技术维护工作,确保变电站高效营运。
参考文献
[1]周长久. 国内领先的数字化变电站技术研究[J].云南电业,2009,(11).
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