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1飞行原理与机械结构
四旋翼飞行器的旋翼对称地安装在呈十字交叉的支架顶端,位置相邻的旋翼旋转方向相反,同一对角线上的旋翼旋转方向相同,以此确保了飞行系统的扭矩平衡[7],如图1所示。四旋翼飞行器旋翼的旋转切角是固定值,因此,要通过调节每个电机的转速来实现六自由度的飞行姿态控制。增大或减少4个电机的转速来完成垂直方向上的升降运动,调节1,3旋翼的转速差来控制仰俯速率和进退运动,调节2,4旋翼的转速差来控制横滚速率和倾飞运动,调节2个顺时针旋转电机和2个逆时针旋转电机的相对速率来控制偏航运动。通过对飞行原理的分析,把可行性、低成本、易维护作为主要考虑因素,设计的样机如图2所示。机臂由镂空工程塑料材料PA66和30%玻璃纤维制成,质量相对较轻,强度大,对称电机轴距55cm,为保证水平起飞与平稳着陆,四旋翼飞行器底部安装起落架。电机旋翼等具体参数为:机体质量为857g;最大负载约为300g;机身高度为31cm;飞行时间约为8min。在整机安装过程中尽量保证重心在机械机构的对称中心,实际飞行实验证明了系统动力设备与机械结构的可行性。
2总体结构设计
四旋翼飞行器的硬件系统设计以飞控板为核心,搭载动力设备、电源模块与遥控模块。图3描述了以ATMEGA644P—AU为核心芯片搭载多传感器的飞行控制系统总体结构框图,整体系统利用11.1V锂电池供电,飞控与无刷电调以I2C总线数据传输来调节4个电机的转速;在遥控模块中,2.4MHz的控制信号通过PPM解码板与飞控板进行数据传输;在多传感器系统中,大气压力感器用行高度检测,陀螺仪与加速度计的融合使用用于姿态解算。
3电源模块
四旋翼飞行器由2200MAh,11.1V,持续放电倍率30C锂电池供电,通过稳压电路的设计对不同电路进行供电,确保各模块正常稳定的工作。控制系统设计需要5,3V两种电平供电,电压转换电路如图4所示。由锂电池提供的11.1电压经两块7805稳压芯片后转为5V电压,一部分用控板供电,一部分向预留的外部接口供电。经7805输出的5V电压经过2个MCP1700T稳压芯片输出3V电压,一部分供给控制系统的数字电路,一部分供给控制系统的模拟电路。330μF/25V电解电容器,10nF/16V钽电容器,贴片电容器的并联使用起到了防止电压抖动与滤波的作用。
4多传感器控制模块
为了准确地控制四旋翼飞行器的飞行姿态,需要在控制系统中加入不同的传感器,加速度传感器与三个陀螺仪来测量三轴加速度与角速度,大气压力传感器通过测量起始位置与飞行位置的气压差对飞行高度控制,为自主导航功能提供支持。大气压力传感器选择的是Freescale公司的MPX4250A,在该集成传感器芯片上,除具有压阻式压力传感器外,还有用作温度补偿的薄膜电阻网络,测压范围为20~250kPa,输出电压为0.2~4.9V,工作温度范围为-40~+125℃。电路如图5所示,可以根据压力的大小,通过控制P_1和P_2选择不同的放大倍数,提高采样的精度。LIS344ALH是一种低功耗、高性能、高精度的三轴加速度传感器,通过模拟输出为外部电路提供直接测量信号,加速度传感器的工作电压为2.2~3.6V,检测量程可以在±2gn或±4gn间选择。其中,VREF为通过稳压芯片MCP1700T转换为3V的稳定电压输入。应用电路如图6所示,选择100nF的贴片电容器作为VCC端的解耦电容,在输出端使用1μF的滤波电容减小噪声。考虑到振动误差无法通过加速度传感器进行补偿,因此,陀螺仪选型的过程中把机械性能作为重要的考虑因素,选择了可以在单芯片上实现完整单轴角速度响应的ADXRS610陀螺仪传感器。3个ADXRS610陀螺仪分别安装于垂直于机体坐标系的XYZ轴来实现系统三轴角速度的测量。
5实验与仿真
四旋翼飞行器在姿态解算时,陀螺仪传感器直接测量的是角速度,在积分得到角度的过程中随着时间的增长会产生累计积分误差,积分误差产生的原因一方面是积分时间,另一方面,由于自身的机械特性会产生零漂温漂等现象[8]。在陀螺仪的使用过程中融合加速度传感器,不仅为陀螺仪提供了绝对参考系,而且使加速度传感器优秀的静态性能与陀螺仪良好的动态性能相结合[9],较好地抑制了外界干扰。数据经卡尔曼滤波算法处理后,可有效地降低数据噪声。图8为加速度传感器采样数据与卡尔曼滤波后的数据比较,可以明显地看到噪声信号减小了,但是仍有少量的扰动存在。图9的曲线表明了陀螺仪采集角速度数据存在零漂、温漂现象,当确定零漂为0.05°,静态输出电压为2.63V时,从波形图中可以观察到通过卡尔曼滤波处理后的积分数据平滑收敛,不但对零点漂移进行了补偿,而且对累计积-10-5051015角度/(°)012345时间/s卡尔曼滤波后的数据加速度计采集数据图8加速度计采样数据经卡尔曼滤波后的数据图Fig8DatadiagramofsamplingdatasofaccelerometerprocessedbyKalmanfiltering分误差,温漂有较好的抑制作用。-10-5051015角度/(°)012345时间/s卡尔曼滤波后的陀螺仪数据陀螺仪积分数据采集角速度数据。
6结论
关键词:sns柔性防护系统 拦截 选型
近年来随着我国经济的高速增长,西部大开发政策的深入,国家投资进行了大量的基础设施建设和能源工程建设,随着此类工程的开展,各个工程行业都更多的面临边坡灾害防治问题:公路方面,中西部地区进行了大量的高等级公路建设,而高等级公路在设计和施工中强调道路的线形,这和过去在低等级公路建设中常用的遇山绕避,上下大坡道等方式完全不同,必然要出现一些人工高边坡或从一些高陡的自然山坡下经过:市政方面,随着房地产行业的兴旺,城市徒弟日渐变成稀缺资源,有山的城市就会出现临山而建的工程;其他方面,如新建山区铁路、矿山等由于工程本身的特点,都不可避免的要临山二建或靠山而建,这些工程都面临高陡边坡地质灾害治理的问题,而选择sns柔性防护系统设计都必然要面临一个设计选型的问题。
1.sns防护系统的工程特点
sns柔性防护系统从研发思路上有别于传统的刚性防护结构,它利用柔性网的易铺展性和金属材料的高防冲击能力,来实现对坡面地质灾害的防治,从结构形式上实现了轻型化,同时充分利用技术成熟、性价比良好的金属涂层防腐技术,对系统中重要受力构件钢丝绳和钢丝采用热镀锌或锌铝合金涂层工艺进行处理,确保系统具备较长的防腐工作寿命,因此,它不仅具备以圬工为代表的传统方法对坡面地质灾害的防治功能,而且还具有其他方面的优势。
1.1良好的工程适应性
sns柔性防护系统常常因其新颖的防护形式和良好的工程适应性,在传统的边坡防护工艺无法或者很难试试的工程防护中解决棘手的防护问题,发挥独到的防护效果。具体体现在:
1.1.1柔性和整体性
1.1.2美观和环保
1.1.3特殊环境的适应性
1.2施工安装的便捷性
首先,柔性防护系统的结构安装非常快捷。经过多年的摸索和发展,柔性防护系统如今已几本完成了它的标准化和定型化工作。其次,柔性防护系统的基础施工也非常快捷。坡面地质灾害防护工程多为高山峡谷内高陡边坡上的野外高空作业,作业环境一般都非常艰苦。这就要求防护工程的实施必须快速而方便。
1.3工程应用的经济性
柔性防护系统相对其他坡面防护工艺,在材料成本上具有一定的优势。柔性防护系统各型产品均已定型化,即系统的各种构件均有固定的标准,它可以实现工厂化的批量生产,这对产品质量控制是非常有利的,同时也降低了材料的生产成本,这也是工业社会对各种技术产品生产的必然要求。
2.柔性防护系统的分类
2.1主动防护系统
2.1.1铁丝格栅稳定系统
2.2.2钢丝绳网稳定系统
2.2.3钢丝网稳定系统
2.2被动防护系统
3.sns柔性防护系统设计选型的常见问题与选择标准
3.1按工程地质状况选型
一般来说,不同地质状况的边坡其潜在灾害也有所不同。有几类边坡在进行浅表层灾害防治是,宜采用对坡面加固的方式阻止灾害发生,设计时应主要考虑采用斜坡稳定系统。
3.1.1土质边坡或类土质边坡
当其整体稳定时,通常存在的病害为潜在浅表层滑动,溜坍,塌落等变形破坏,其防治思路应兼顾地表排水和降低后期维护工作量的需要,考虑采用具有加固功能的斜坡稳定系统进行防治。
3.1.2松散的块石边坡
当其整体稳定时,其主要破坏方式仍然是崩塌落石和溜坍。这类边坡一般呈堆积平衡状态,一旦表层的危石发生崩落,就可能破坏边坡的平衡状态,引起坡面土体溜坍,并牵引其他危石相继崩落,进而形成以多个块体同时崩落的落石群。此时采用落石拦截系统进行拦截的话,拦石网的能级要求非常高,落石清理和防护网后续维护的工作量也非常大,工程防治效果事倍功半。其最佳思路应以抑制现有表层岩土的变形变坏为主,采用具有加固功能的斜坡稳定系统进行防治。
3.1.3易风化或极破碎的岩石边坡
当其整体稳定时,其主要破坏方式仍然是崩塌落石。这类边坡表层危石崩落以后,随着时间的推移,可能发生后续的大量危石崩落或大规模崩塌,因此它的防治思路也应进行表层危岩的加固,而不宜使用拦石网进行拦截,否则拦石网需要进行频繁的维护或落石清理,或者因为后续崩塌规模过大而导致拦截失效。对此类边坡宜采用斜坡稳定系统防护,它可以阻止表层岩崩的发生,进而也阻止其后续发展。
3.1.4存在巨大危岩体的边坡
当存在巨大危岩体时,因这些危岩体自重很大,在发生崩落后运动能量也非常大,现有落石拦截系统或者因为防护能级不够,不足以对其实施有效拦截,或者因为采用高能级防护网的治理费用昂贵,落石清理的困难很大,而无法采用。它的治理仍然考虑危岩加固思路,通过斜坡稳定系统将其束缚在原位,并采用适当的加强措施如向上的锚拉等来提升其稳定性,避免危岩体的力学平衡体系破坏而产生崩落。
3.2按地形条件选型
3.2.1高度小于20m的低矮边坡
一般来说,对于这种边坡尽管拦石网能实现落石的有效拦截,但是从经济和防护的安全度上考虑,通常宜首先考虑斜坡稳定系统。特别是边坡陡峻且紧挨需要防护的建筑物或道路,拦石网还受限于安装或使用的安全空间不够而无法使用。此外,斜坡稳定系统作为一种加固系统,对危岩落石具有封闭和加固作用,不存在采用拦石网时落石飞跃系统的风险。因此,在任何情况下,当两类方法的投资相近时,都应先考虑采用斜坡稳定系统或围护系统。
3.2.2高度大于20m的高边坡。
对于这类边坡,当坡面危石分布区域通常较大,采用斜坡稳定系统进行全面加固方案经济性较差,一般宜考虑对落石采用拦截方式进行治理。设计时根据落石的分布情况,坡面的地形条件,在坡面适当的位置设立相应能级的拦石网,对落石实施有效拦截,从而实现其防护功能。
3.2.3高陡边坡
当现场具备碎落条件时,可直接采用围护系统进行防护;而现场不具备碎落条件时,可以灵活使用落石拦截系统,即将拦石网缓倾向下布置,形成具有类似于传统的棚洞结构功能的拦石网,它能有效拦截可能落入需防护区域内的全部落石,并使部分落石在拦石网上弹跳后以抛物线轨迹落到需防护区域以外,从而确保需防护区域的安全。
3.2.4上陡下缓边坡
对于这类边坡,来自该类边坡顶部附近的落石在上部陡坡段加速明显,但到达下部坡段后会与地面发生剧烈碰撞,致使其动能会明显减小,且可能会解体为较小的物体。特别是需防护区域与坡脚之间有较宽的平缓地带时,落石的动能会在与地面的冲击过程中得到充分消散,加之岩石的弹性模量较小,撞击以后的反弹高度也不会很大,在平缓段上经过几次弹跳或与地面发生一定摩擦后,动能将衰减到很小,此时在该平缓地带的外侧设置落石拦截系统,以拦截的方式进行防护,既经济又安全。对边坡中部有平台的情形,其上部防护也可做同样的考虑。
3.2.5上缓下陡的边坡
对于这类边坡,若上部缓坡段有落石发生,落石到达坡脚后的速度和动能都会非常大,要想仅在坡脚实施拦截,则对拦石网的防护能级要求很高,而且还存在落石飞跃防护网的可能性,其经济性和安全性不好。通常此类边坡的防治思路为,在上部缓坡段外沿变坡点附近设置拦石网,对上部缓坡的落石加以拦截,而下部陡坡段再根据现场情况选择加固或围护措施,通过防护系统的组合使用来实现工程全面有效的防护。
关键词:泵站工程,进水流道,选型设计
1、前言
大中型泵站工程中,由于工程的重要性,进水条件要求高,多将进水池和进水管合为进水流道。进水流道是泵房内部水泵进口渐缩段(泵吸水室、泵底座)之前的过流部分,采用钢筋混凝土现浇于泵房之中,并与泵房底板成整体,成为泵房的块形基础。进水流道按水流方向可分为单向进水流道和双向进水流道;单向进水流道按形状又有肘形弯管型、平面蜗壳(钟形)型及其他型式(如室型等)。
进水流道一般应满足以下要求:
①水力损失小;
②过流平顺,各种工况下流道内不产生涡带,更不允许涡带进入水泵;
③线型简单、施工方便;
④尺寸合理,满足泵房土建和结构设计要求,尽可能减少流道宽度和开挖深度,以减少工程投资。
下面以佛山市顺德区东海上闸站工程为例,浅谈一下对泵站进水流道的选型和设计的一些体会。
2、工程概况
东海上闸站工程位于佛山市顺德区杏坛镇西北面,属于齐杏联围,内接东海大河,外排甘竹溪。科技论文,选型设计。工程站址位于齐杏联围桩号51+776、东海大河与甘竹溪的汇口处。本工程的任务主要是提高顺德区齐杏联围的防洪和排涝能力,工程规模为中型,是顺德区排涝规划的重点工程。科技论文,选型设计。科技论文,选型设计。
本工程包括排涝泵站及水闸,其中排涝泵站设计排涝流量为30m3/s。科技论文,选型设计。根据泵站设计排涝流量及各种扬程参数要求,通过机组选型比较,确定水泵选用5台1400ZLB-3.9型立式轴流泵,单机设计流量6m3/s;配套5台TL560-16/1430型高压(10KV)同步电动机,单机功率560kw,电排站总装机容量N=5×560=2800kw。科技论文,选型设计。
3、泵房进水流道选型方案比较
根据排涝泵站所选泵型、泵房布置等,本工程可采用肘形、钟形或簸箕形进水流道,这三种进水流道的基本尺寸及特点如表1:
进水流道对比表 表1
进入21世纪以来,计算机成了第三次工业革命的重要领域。所以各个学校开设的计算机系或者计算机学院越来越多。当然,开设一个计算机专业,相比其他专业来说,比如机电、比如航空,比如信息,都要简单容易,计算机实验室也投入产出高很多。如何撰写计算机毕业论文,则是众多面临巨大竞争的计算机系学子们要考虑的事情,工科毕业论文不同文科毕业毕业论文,需要逻辑严密并且实验严格。所以,如何更好的撰写计算机毕业论文呢?
1.论文类型
不同的院系,不同的指导教师对本科毕业论文有不同的指导方法,在计算机系,本科毕业论文通常以下面四种类型:
1.1完成一个不太大的实际项目或在某一个较大的项目中设计并完成一个模块(如应用软件、工具软件或自行设计的板卡、接口等等),然后以工程项目总结或科研报告、或已发表的论文的综合扩展等形式完成论文。
1.2对一个即将进行的项目的一部份进行系统分析(需求分析,平台选型,分块,设计部分模块的细化)。例如对一个大中型企业管理信息系统中的财务部分进行调研,分析和设计等,这类工作可以没有具体编程,但应得到有关方面的初步认可,有一定的工作量。例如打印后有30页以上的报告。
1.3对某一项计算机领域的先进技术或成熟软件进行分析、比较,进而能提出自己的评价和有针对性创见。例如XML目前是因特网上新涌现的标记语言,它较HTML有许多无可比拟的优点,其中XML-QL是基于XML提出的一种新型查询语言,分析总结这一新型查询语言并探索它的实现途径是十分有意义的工作。再如对自由软件数据库系统MySQL,分析总结其在Web应用上的特色,并能将有关技术用于自己研制的系统中。这类工作要注意把分析和实验相结合,不要只停留在消化上。消化是前提,吸收和转化才是工作的重点。
1.4对某一个计算机科学中的理论问题有一定见解,接近或达到了在杂志上发表的水平。例如,解决了一个众所周知的问题,纠正了某杂志上理论的错误且提出解决修正方案,或自己提出有意义的模型,定义,且有定理、命题、或性能比较、分析、测试报告等。
一般而言,第四种较难,在若干年指导本科生毕业论文经验中,只有两位学生采用此形式写出了好的论文,据悉,这两位学生都顺利进入了博士生序列。
2.选题
2.1有科研项目的老师通常愿意从项目中选取本科生能完成的模块,交给学生作,然后以第一种形式写成论文。教师熟悉项目,项目有实用背景,一般而言,多数学生经过努力都能完成。但有些科研项目太难,或涉及保密内容,或本科生不容易完成,在这种情况下,教师可能会让已保送为研究生,或确定留校的学生作这类题目。
2.2学生自选题目,有些学生已联系好毕业后的工作单位,工作单位要求学生作某方面的项目,或已交给学生某方面的项目,经过指导教师认可,认为可作出合格的毕业论文,则可作这方面题目。这种方式下,学生积极性高,责任心较强,学以致用,一般论文的质量较好且成文后篇幅较大。
2.3教师根据社会需求,选择题目。例如,院系行政需要教学,科研和研究生信息管理系统,有的教师指导几位学生分别作大学院系行政管理子系统,博士生硕士生学籍管理子系统等等,有可能开始作出的软件还不很完善,但有了雏形,经过修改后,一般是能够应用的。有的系统经过下一届本科生毕业实习的改进,就可以实用了。一些对路的、有用户的软件还有可能进一步发展为产品
3.论文的组织安排
依据上述的论文类型,由于各类工作特点的不同,在搜集整理论文的素材、组织安排论文的结构方面,应有所不同,做到有的放矢。
3.1系统实现型论文:重点收集整理系统体系结构,程序模块调用关系,数据结构,算法,实验或测试等内容,论文结构一般安排如下:
(1)引言或背景(概述题目背景,实现情况,自己开发的内容或模块)一般谈课题意义,综述已有成果,如”谁谁在文献某某中做了什么工作,谁谁在文献某某中有什么突出贡献“,用“但是”一转,分析存在问题,引出自己工作必要性、意义和价值、创新点和主要思想、方法和结果。然后用“本文组织如下:第二节第三节....,第四节....."作为这段结束。
(2)系统体系结构(强调系统的整体性,突出自己工作在整体中的位置)
(3)主要实现功能的描述(包括模块调用关系,数据结构,算法说明,依据内容多少此部分可安排两到三节)
(4)实验或测试
(5)总结
3.2应用开发型论文:重点收集整理应用项目的背景分析,需求分析,平台选型,分块,设计部分模块的细化,使用的开发工具的内容。论文结构一般安排如下:
引言(重点描述应用项目背景,项目开发特色,工作难度等)
关键词:给水管网系统 节能技术 应用
1 引言
水是工农业生产、人类生活以及社会发展的主要资源,为了满足工业企业和城市用水的需求,城市供水系统必须要使用充足的取水设施、水资源、输水设备、配水管道等系统,随着城市化进程的推进,给水排水已经成为工业生产和城市建设的主要设置之一,也成为工农业发展和人民生命健康的基础保障之一。在给水工程设施中,给水管网是其中的主要组成部分,是由不同的管道以及附属设备组成的一种输水网络,其主要功能是进行水资源的输送、压力的调节以及分配,从而起到保证城市用户供水的作用。
2 给水管网节能设计与技术的研究
2.1 给水管网输水节能设计的相关研究
2.1.1 泵站
对泵站进行科学合理的设计是给水管网设计的前提工作。一般情况下,在进行泵站设计前,需要准备好关于地理位置、工程地质、上游设计水位、下游设计水位、上游设计流量、下游设计流量等资料,对于渠道,要设计出去水位以及流量。此外,还要注意到,水泵的选型是泵站设计工作中的重要环节,其选型的科学性和合理性与泵站建成后的运行费用、建设的投资以及泵站的安全息息相关。选型不仅与水泵装置方案和水泵台数相关,且与选型方法和原则也有着密切的关系,传统选泵方式主要使用泵站装置型式和净扬程来确定扬程的曲线,再通过流量的设计来选定好水泵的损失扬程,继而确定好总扬程。这种传统的选泵方式没有考虑到扬程的使用效率,欠缺科学性。因此,水泵的选型要根据水泵的设计扬程和设计流量还有不同时期供水和排水需求进行选择,在最低和最高扬程时,水泵必须要可以稳定、安全的运行,在平均扬程时,水泵必须要在高效区运行。小型水泵的台数保持1台到2台即可,大型的水泵则可以根据水泵的实际情况将台数增加至3到9台。
其中,设计扬程流量曲线的方程为:
扬程流量的曲线方程为:
2.1.2 输水管网
输水管网根据压力方式的不同,可以分为重力式以及泵站加压式输水管网系统,重力式输水管网不需要使用水泵进行加压,水泵的扬程较高,动力费也较大,如果管道尺寸较小,那么投资也会较小,管道尺寸较大,那么投资也会较大。为了更好的反映出投资和动力费的关系,可以使用年费作为优化设计的目标,选择科学的管道规格和长度,尽量降低前期的投入。
2.1.3 调节构筑物
调节构筑物的根本目的就是调节泵站用水量和供水量间的流量差,以便能够满足用户对水质和用水水量的要求,保证供水的可靠性,同时也满足提高供水经济性,降低能耗的需求。调节构筑物设计包括地理位置选择、容积设计和数量确定三个内容,其中,最为主要的工作就是地理位置的选择。对于构筑物地理的选择,除要满足环境卫生、地质条件等要求外,还要根据构筑物的实际特征,确定好科学的技术经济方案。其中,清水池是水厂的主要组成部分之一,常常设置在水厂之内,起着消毒和调节水量的作用,因此,在设计清水池时,需要对其进行合理的布局,并保持水流的通畅性,以便保证清水池的功能能够得到正常的发挥。对于水塔和高位水池数量的确定,要根据用户用水量、泵站工作情况、用水均匀程度、水压值、管理技术经济指标、管网延伸长度、用户对于供水可靠性的实际需求进行综合确定。
2.2 给水管网节能运行技术的研究
给水管网运行的质量取决于管网压力分布的情况以及维护人员的管理质量。
2.2.1 泵站
水泵运行工况点就是水泵的扬程和管道需要水头相等的点,当管道特性曲线或者水泵特性曲线发生改变后,工况点就会出现转移。与定速供水阀门相比而言,变频供水调节的降能节耗效果更加的显著,一般水泵工况点调节方式包括变速调节、变径调节和闸阀调节三种。
2.2.2 输水管网
城市供水管网包括泵站、管道和阀门等设备组成,在城市管网的改造和更新下,输水管网的建设难度和复杂度也原来越高。为了更好的进行设计,可以将输水管网简化为数学模型,根据这一模型来分析系统的特征,从而为水厂的改建、扩建和调度提供一种科学合理的依据。管网模型包括宏观模型及微观模型两种,由于我国现行的基础条件有一些限制,难以取得管网的基础参数和拓扑关系,且在设备条件的影响下,也难以准确的得到管网节点流量,因此,使用微观模型方案难以满足系统优化的实际需求,可以使用宏观模型来进行分析。影响用户用水的因素包括气候因素、社会经济因素和用户日程安排等因素,由于用户的用水量会呈现出一种周期性的特性,反映在节点水头中也会呈现出一种周期性的特征。
2.2.3 调节构筑物
根据贮水池位置的不同,其所起的作用也不尽相同,如果在运行的过程中,净水厂的净水、取水等工艺发生故障,用水的连续性就会收到影响,因此,必须要调节好构筑物。在产大于供的情况下,很容易导致贮水池发生溢流事故,在供大于产的情况下,就容易出现贮水池抽空的情况,为了避免这类事故的发生,必须要掌握好科学的计算方式,对贮水池调节量进行计算,并合理的安排好生产工作。
贮水池调节量=贮水池最大注水量-贮水池最小注水量
贮水利用率=
贮水利用率=
科学的安排好调节量,能够最大限度的将贮水池的作用发挥出来,这也是合理生产的必然要求之一。
3 结语
目前,关于给水管网系统节能技术研究已经取得了一些进展,但是仍然有一些需要进一步深入研究的地方放,相信通过相关专家学者的努力,在不久的将来定会取得巨大的成就。
参考文献:
[1]赵洪宾; 周建华; 魏宝成; 郭智; 郑毅; 何文杰; 韩宏大.天津市给水管网系统建模的研究 ,给水排水技术动态[期刊论文],2009,11(28)
[2]熊润.给水管网系统在城市给排水中的重要性及其相关问题研究[期刊论文],科技信息 2011,03(05)
关键词:太阳能光伏组件;支架;设计;选型
中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:
Abstract: in recent years, with the development of economy, the solar power industry has been developing rapidly, for solar photovoltaic system, the component support is an important part of the total cost, cost is about 10%, can reduce the cost of pay bracket using the improved method, as long as good design and selection of the bracket, not only can improve the stability of the whole system, reduces the installation and maintenance cost, here in Urumqi city for design and selection of mode analysis of bracket of solar photovoltaic module.
Keywords: solar photovoltaic modules; Stents; design; selection
中图分类号:TM615文献标识码:A文章编号:
1、太阳能光伏组件分类和发电原理
在现阶段下,太阳能光伏组件中最为成熟的就是硅元件,按照材质进行分类可以分为晶体硅与非晶体硅两种。晶体硅生产的发电率约为13%到17%,非晶体硅生产发电率为7%到10%左右,考虑到晶体硅的发电效率较高,因此市场中太阳能大多使用晶体硅电池。太阳能光伏发电系统包括离网光伏蓄电系统和光伏并网发电系统两种,其中,离网光伏蓄电系统的应用较为广泛,适应性较广,结构也相对简单,但是也有一些缺点,最为突出的表现就是维护困难、电池的体积也较大,因此,使用范围也受到了一定的限制。太阳能光伏系统包括蓄电池、太阳能电池板、用电负载、控制器以及DC-AC逆变器组成,在这些组件之中,蓄电池、太阳能电池板、逆变器是电源系统,控制器则属于控制保护系统。在太阳能光伏发电系统中,控制设备、发电设备、通信设备和升压变压器的费用占据着主要地位,支架则占据总费用的10%左右,前者的费用主要有材料的科技水平决定,在短时间内难以降低,而支架的费用则可以通过改进的方式来降低,下面就针对太阳能光伏组件支架的合计选型进行深入的分析和探讨。
2、无基础光伏组件支架设计
本文无基础光伏组件支架设计以乌鲁木齐市为例,以荒漠为原型设计,光伏板距离地面高度为400mm,其目的是为了满足植物的生长,避免植物对光伏板产生遮挡,光伏组件倾角则为41°,乌鲁木齐市50余年来距地面10m处最大风速是50m/s,取最大风速60m/s,那么:
,
其中,为离地高度Z处平均风速;是离地参考高度处平均风速;是风速轮廓线指数。
风速廓线指数与地面粗糙度息息相关,就现阶段来看,我国建筑物结构载荷规范将地貌明确分为四类,A类、B类、C类和D类,其中A类为近海海岛、海面、湖岸、海岸和沙漠地区,为0.12,B类则是乡村、田野、丘陵、丛林和房屋中稀疏的中型和小型城镇、或者大城市郊区中,为0.16,C类即建筑物密集的市区,为0.20,D类为建筑物密集且建筑物较高的市区,为0.30,本次研究中取为0.16。支架使用三角结构,该种结构相关简单,稳定性能也十分理想,其结构详见图1.
图1 光伏组件结构尺寸图
由上图可以得出,光伏组件几何中心为O点,在背向时中心偏移至,正向时中心偏移至,按照可以计算出距离地面2m风速,对于2m以下的高度均按照2m风速进行计算,根据运算,风速为49.46m/s。根据地锚拉力实验可以得知,一根深度30mm、直径12mm地锚拔出时用力约为1500N,因此,可以先设计好无基础支架,再进行推广。下面就以L30304的角钢型号分析支架设计方式:
根据《机械设计手册》P652中可以查得,Im=1.84cm4,Z=0.87cm3,根据计算,可以得出截面面积是2.276cm2,重量是1.786kg/m。
支架重M支=1.786(2.0632+1.1892+2.52)=20.546kg
光伏组件M光=12.2kg,防水接线箱、其他结构材料M5=3kg,那么其固定载荷G=(12.2+20.546+3)9.8=350.3N
风压荷重W正=1681N,W背=1754N。
正向总荷重=G+W=2031.3N
背面总荷重=G-W=-1404.7N
根据以上数据可以得出,正向时顺风支架承受载荷大于背向载荷,因此分析的重点为正向支架受力情况。光伏组件正向时受力分析图详见图2.
图2 光伏组件正向时受力分析图
根据上图可以得出,F=F7.8+F9.10,F9.10,6+F7.81365=F544.5,F已知,根据计算可以得知F7.8=754N,F9.10=1277N,固定荷重为350N,根据计算可以得知F’7.8=1094N,F’9.10=1627N。图3为支架AB梁受力分析图。
图3 支架AB梁受力分析图
其中,AB正向情况下弯曲应力为:Mmax;=837N·m,
应力,由于角钢有两根,因此,为1/2,根据计算,=48103N/cm2.
这时,等边角钢f=(0.6+0.0015),将上述数值带入算式中,如果1>f,那么角钢便难以满足实际的要求。
3、结语
按照以上的计算方式计算出不同型号角钢受力情况,即可根据工程的实际情况选择出太阳能光伏组件支架的型号。
参考文献:
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[3]王建民,刘亮球,施海仙,籍楚雄,焦兆弟.建筑一体化太阳能光伏发电系统设计及检测解析[期刊论文].浙江建筑,2010,01(25)
论文关键词:专家系统,知识提取,原型设计,重型车辆,动力传动
0引言
在装甲防护空间内外,合理的布置各部件、各分系统、装置、武器和成员的相对位置,称为坦克总体布置。布置的原则是力求完善的实现战术技术要求,突出主要性能水平,而不出现重大的缺点。专家系统就是将坦克总体设计知识,采用特定表示形式存放在知识库中;然后用户通过数据采集系统或人机交互接口输入信息、数据与命令,并借助数据库等,运用推理机构控制知识库和整个系统工作得到问题的求解结果。
专家系统一般由知识库、推理引擎、专家知识获取工具以及人机交互接口四个部分组成,如图1所示。
图1专家系统的基本组成
重型车辆总体设计动力传动部分相关布置的专家系统的实现是基于知识的智能化设计,即根据动力传动部分的设计流程,结合基于实例推理的设计思想和基于知识的参数化设计,将设计知识融入设计全过程,使用基于实例推理的技术。
1知识库
专家系统的可信度主要决定于知识库中所包含知识的可信度。后者决定于知识收集的程序。本文严格按照装甲车的内部空间来区分,一般装甲车内部大致可分为驾驶室、战斗室、动力室、传动室共四个空间。这四部分在车中有时并非截然分开,而可能交叉或合并,由于各部分所占位置,特别是动力和传动及部分布置不同,形成了不同的总体布置方案,及不同战术技术性能的车辆。专家系统的知识主要有(1)如何实现对动力传动布置设计中模式选型决策。首先确定各传动系统的结构、类型、性能和总体指标的分配及控制,最后完成性能与结构匹配,将系统集成并优化设计,其中动力和传送部分布置主要在发动机的放置方位上。(2)设计决策的选型支持、自动化设计程序的设计。这点主要是要求熟练WEB的系统开发技术。
针对重型车辆开发动力传动系统的设计技术,提高了设计质量、效率和工艺文件的规范化。所研制的计算机辅助设计系统解决了装甲车动力传动系统信息的结构化和半结构化的表达和管理,实现了推理过程的多参数、多规则约束的自动求解,同时拓宽了该系统的应用范围。
2原始知识源的知识形态
原始知识形态分为两种,一种是机器推理形态,一种是人推理形态,下面根据原始知识源分别来分析。
2.1机器推理形态
机器推理形态即可以用计算直接推理得出所出数据。本题目中原始知识形态是分别给出四种不同布置方案的不同特点,总结如下:
(1)发动机和传动后置
这种布置方式按发动机的放置位置可分为三类,具体性能如表1,表2所示:
表1发动机纵放(适用于主战坦克)
指标条件
实际工作情况
工作条件
温度、震动和噪音小
驾驶空间
大
防护性
正面、集体防护
[关键词] 毕业(论文)设计教学环节;工程特色;科学训练方法;生产工艺;车间设计
[中图分类号] G64[文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2010)02(c)-124-02
Teaching contents and method discussion of pharmaceutical engineering graduation (thesis) design
LIU Xianjin, LI Jiaming,LI Chuanrun
(College of Pharmacy, Anhui College of Traditional Chinese Medicine,Hefei230031,China)
[Abstract] The graduation (thesis) design as an important teaching link of pharmaceutical engineering is the bottleneck in teaching results. Contents and methods of the graduation (thesis) design are discussed respectively in the fields of concept innovation, design innovation and methodology innovation.
[Key words] The teaching link of graduation (thesis) design; Project features; Scientific training methods;Production process;Workshop design
制药工程专业的毕业(论文)设计是其教学计划中最重要的实践性教学环节之一,它的基本要求是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和专业技能,分析、解决制药过程中的工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练,还能够培养学生正确思考、处理问题的方法和严谨的学习及工作态度。毕业(论文)设计也是学生即将完成学业的最后一个环节,它既是对所学知识的全面检验、总结和综合应用,又为今后走向社会的实际工作奠定一个良好的开端[2]。笔者将对制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的内容和方法从理念创新[1]、设计创新、方法创新三个层面上进行探讨,力求完善制药工程创新人才的培养体系。
1 教学理念上注重创新能力的培养
1.1 在教学理念上
以新的“学生―医药工业发展―医药工业实践” 三个中心代替旧的“老师―书本―课堂” 三个中心。改革教学方式,鼓励以学生为主导的自助式学习方式,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生们的创新意识。
1.2 培养创新意识是工程能力提高的核心
毕业(论文)设计教学的每个环节都有创造性的思维可发掘。教师指导作用是引导学生突破对实习产品的思维定势,鼓励设计创新。优秀的毕业设计充分体现了学生对知识掌握和运用的熟练程度,并可以使学生的设计思路和创新理念得到很好的展现。优秀的设计方案还能够推广应用。
2 选题注重突出工程特色
经过多年的教学实践,全国制药工程教学领域的工作者在教学各环节都摸索出一些行之有效的经验。然而,根据2009年全国制药工程教学研讨会获悉的信息,也发现存在如下的一些共性问题:即制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的工程特色不够突出,生产实习靠短期见习完成;既具有工程教育背景,又具有工程实践经验的教师数量偏少;在毕业(论文)设计教学环节中,学生做工程设计的比例偏少,仅20%左右;多数进行专题实验,依据实验数据,撰写毕业论文等。诸多问题主要归纳为毕业(论文)设计教学环节的质量不高而使得制药工程专业的工程特色不够突出这一严重问题。由此可知,制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节是目前严重束缚制药工程专业教学效果的瓶颈。因此笔者认为必须从以下几点对制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节进行具体的尝试和改进:
2.1 确定提高学生工程能力主题思想是毕业实习的根本出发点
制药工程专业开设的专业课及专业基础课有化工制图、化工原理、药用高分子材料、药剂学、制药工程、药物分离技术、药物合成反应、化学制药工艺学等等。然而,笔者认为制药工程专业学生通过毕业(论文)设计中的工程设计过程是巩固和获取各专业课及专业基础课知识及相互联系,提高学生工程能力的重要途径。因此,笔者建议在师资力量允许的情况下,制药工程专业的毕业(论文)设计应全部进行工程设计。将课程设计、生产实习和毕业设计紧密结合,以实际应用问题推动设计创新,邀请药厂工程技术人员和设计专家到校任兼职教师,一起指导毕业设计。在毕业(论文)设计教学中培养学生的工程素质,使学生逐步树立工程观点,提高工程能力。
2.2 狠抓工艺和设备两条主线是提高工程能力的科学训练方法
在毕业(论文)设计教学内容中构架新的知识体系,坚持选题科学性、内容系统性、知识前沿性、理论新颖性和原则规范性,构建优化的工艺设计知识结构。选题与过程应理论联系实际,结合工程实例培养、训练学生使用工程理论解决工程问题的能力。工程设计方面的选题主要有:某药物成分的提取、分离、合成工艺设计;某药品剂型的工艺设计;某药品剂型生产设备及厂房设计;某药品生产设备的再验证等。通常,制药工程专业学生从大四下学期开始,本科生集中进入毕业(论文)设计阶段,一般学校都安排16周左右。以具体的产品为载体,按照药品生产过程的工艺流程及单元操作过程,开设综合性、创新性实践,使学生掌握不同药品的生产工艺及工艺控制要点,培养学生实际分析问题和解决问题的能力。
2.3 突破重点、难点和薄弱点是提高学生工程能力的关键
通过各种工程设计的选题,要求学生掌握、串联和突破各专业课的知识重点,通过工程数据的计算、训练来化解工程计算这一知识难点,通过工程中的非工艺设计条件的处理和解决,弥补交叉、边缘知识的薄弱点。注重讨论式和参与式教学方式,注重实践性教学方法。训练和提高制药工程专业学生的工程能力。
2.4培养动手、观察、分析、综述四种能力,促使工程能力的提高落到实处
在工程设计的所有题目中,有关某个药品的生产工艺及车间设计方面的题目所涉及的专业课内容最多,因此,笔者以年产一亿粒胃康灵胶囊的生产工艺及车间初步设计为例重点介绍其设计的基本程序及涉及到的专业课。
2.4.1 胃康灵胶囊是一种中药复方制剂,其生产工艺包括前期的中药预处理和剂型生产两大工艺内容。在生产工艺设计过程中,要进行充分比较,尤其注重前沿工艺技术的应用。最终确定最优工艺路线。专业课涉及到中药学、中药炮制学、药剂学、药物分离技术、制药工艺学等课程内容。
2.4.2 根据确定的生产工艺,选择各工艺所需设备。在此过程中,要求学生重点掌握选型原则,掌握所用药物的物料衡算和所选设备的能量衡算,学会依据选型原则中的计算数据和GMP中的具体规定,择优选择所需设备。画出工艺布置框图、设备布置图。专业课涉及到化工制图、化工原理、制药工程原理及设备、药事法规等课程内容。
2.4.3 根据已选工艺和设备,确定所用车间的整体布局。在此过程中,要求学生重点掌握车间布局的原则,学习管路设计,学习空调系统的选取,学习空调净化系统设计,熟悉药品生产过程中的三废处理,画出车间布置图、车间风管布置图。专业课涉及到化工制图、制药工程原理及设备、药事法规、化工原理、三废处理等课程内容。
通过上述工程设计课题的完成,学生们复习、掌握了专业课的知识,掌握了各专业课在工程设计中的地位及相互间的联系,明确了制药工程专业的学习重点和今后实际工作的重点,将制药工程专业的工程特色落到实处。
3 教学途径、手段多样化,实习、参观与论文同步进行
在进行工程设计的过程中,根据选题,确定基本思路,通过互联网,获取丰富的资料。
3.1 校内论文
50%学生在校内由导师的科研项目组进行以基础和应用基础研究为主的毕业论文工作。在老师的指导下,通过学校的各项实验设备,完成药物合成、提取、分离等工艺过程及各种剂型的工艺和车间设计。融会贯通专业知识,熟练使用计算机、互联网,熟练使用CAD画出生产工艺图、设备布置图、管路布置图、车间布置图。在论文开题报告和答辩环节,要求学生将设计内容做成课件,通过多媒体系统演示并表述设计全过程,通过自己归纳、介绍及评委和听众点评、提问,完善、巩固专业知识。实现毕业(论文)设计教学环节有创新性成果。
3.2 校企结合
还有50%左右学生因已与就业单位签约,本人及就业单位都希望先期进入应聘单位实习工作,就采用校企结合的方式,在就业与实践教学基地(科研院所或制药企业)进行制药过程的研发与应用方面的毕业设计工作,由校内和科研院所或企业组成双师型论文指导教师队伍。这部分学生在老师的指导下,根据就业或实习单位的生产情况,选择有关的工程设计题目,在就业单位一边工作,一边理论结合实际,完成设计。这部分学生普遍积极性高、论文的针对性强,既使得论文数据具体、设备及设施真实,又借助老师的帮助,提前进入工作状态,增强了学生的适应能力和创新能力。
3.3 组织参观
为了强化制药工程专业的工程特色,在毕业(论文)设计教学过程中,当客观条件允许的情况下,还应组织制药工程专业学生参观各种设备一应齐全的全国性制药机械展览会和具有一定特色的药品剂型展览会。使学生们对专业课中学过的制药设备及工程设计中用到的制药设备的工作原理、应用范围及操作方法有一个更深、更全面的了解。以便学生们进入不同制药企业时,适应能力强,专业特色鲜明,角色投入迅速,能较快适应用人单位的要求。
4 结语
笔者按照以上程序和内容指导了若干届制药工程专业学生的工程设计,学生们普遍感到收获很大,各门专业课不同的知识点通过工程设计有机地串联起来。并且通过论文撰写,掌握和总结了大型工程设计的思考方法和程序。增强和提高了制药工程专业毕业生的适应能力和工程素质。
制药工程专业是一个正在发展中的专业,有着美好的发展前途,对发展制药行业具有重要的促进作用,也会对提高人类的健康水平作出贡献。我们所有从事该专业教学的工作者必须认真对待在专业发展过程中毕业(论文)设计教学环节出现的各种问题,我们将努力探索、不断改进。相信只有作好充分准备,制订切实可行的对策,才能确保制药工程专业向着我们预定的目标走上成功之路,越办越好,越来越受到社会的认可。
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提高学生创新、独立思考与工程实践能力。实践证明,重点加强力学基础教学对土木工程专业毕业论文质量提升有明显成效。
关键词: 土木工程;毕业设计;力学教学;理论知识;工程实践
中图分类号:TU-4;G642477 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0126-03
土木工程专业毕业设计是培养计划中最后且最主要的综合性实践教学环节,也是人才培养目标的重要阶段之一。要求学生将大学此前所学的专业知识融会贯通,并应用于实际工程,培养学生综合应用所学基础理论和专业知识,以及独立分析和解决实际工程问题的能力[1]。然而,土木工程毕业课题大部分涉及力学分析和计算,但从指导学生毕业设计中可以看出,学生普遍不能很好应用力学知识去分析、解决问题。为此,加强力学基础教学改革和实践,确保学生毕业设计论文质量是高等院校面临的一个重要课题。
一、土木工程专业毕业设计存在的问题
目前,土木工程专业本科毕业设计课题主要来源于工程建设类和研究项目的实际课题,但这两类课题都涉及力学知识,若缺乏较强的力学分析和计算基础则难以完成高水平的毕业论文。当前土木工程本科专业毕业设计存在的主要问题如下。
(一)缺乏解决实际工程问题的能力
房屋建筑结构方案设计方向论文内容主要包括结构选型、结构布置、建立模型、拟定计算简图、内力分析、内力组合、截面设计、构造处理等。显然,合理的建筑结构设计是以力学分析和计算为基础,然而在指导学生毕业设计的过程中笔者发现,学生严重缺乏利用所学的理论力学、材料力学,尤其是结构力学相关知识分析和解决工程实践问题的能力。已踏入工作岗位的学生反映,虽然已学习了理论力学、材料力学和结构力学,且在期末考试中也取得了较好的成绩,但进入毕业设计阶段仍无从下手。如:毕业设计涉及的力学知识也许不能完全用书本知识解决,但对于简单的力学问题,学生往往感到毫无头绪,只能在教师的指导下做出正确选择。这说明学生还无法将专业基础知识、基础理论知识在头脑
中形成统一体系[2],学生在本科阶段学到的力学基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用。缺乏知识综合应用,尤其是应用力学知识解决实际工程问题的能力是土木工程专业本科毕业设计最突出的问题。表1为笔者所在的土木专业二本学生近年来毕业设计题目。从表中和笔者教学实践调查可以看出,由于学生力学水平较差,因此毕业设计大多数为施工组织设计以及岩土工程方向,而房屋建筑结构方案设计方向的论文偏少,研究型论文的毕业设计基本没有。
(二)结构设计概念模糊,缺少方案论证
土木工程毕业设计的实施过程归根结底是一个结构概念分析的过程。所谓概念设计一般是指不经过具体的数值计算,主要依据整体结构体系与分体系之间的力学关系,根据现象和工程经验得出基本设计原理和思想,从整体的角度确定建筑结构的总体布置以及抗震细部措施的宏观控制,概念设计思想已逐渐被大范围地推广,并在结构的选型、布置、计算参数的确定等方面发挥越来越重要的作用。然而,目前的本科生由于力学基础知识不牢固,工程实践经验不足,加之计算机的大量使用,导致结构设计概念模糊。
从目前笔者所在专业的毕业论文看,论文中普遍缺少方案选择、比较以及方案论证,基本按照既有模式进行计算,有的甚至连计算方法都未弄懂,导致毕业论文中往往在选择结构方案时对受力是否合理缺乏考虑,结构整体把握性差,空间想象力不够,理性分析偏弱。
(三)学生定性分析以及手算能力不足
计算机的普及和高速发展为结构分析提供了多样化的选择,培养学生利用计算机分析结构已成为课程建设和教学的重要内容。为了培养学生利用计算机进行结构分析的能力,东华理工大学土木与环境工程学院在编制结构力学I课程教学大纲时重点增加了6个课时的上机操作,同时在课堂教学中增加了通用工程结构分析软件介绍,如SAP2000,ANSYS等有限元分析软件。然而,负面效应是学生过分依赖计算机分析软件,当遇到必须通过手工计算才能解决的复杂结构时,大部分学生无法应对。另外,当计算出现错误或在使用过程中输入错误参数时,学生无法较快地定性分析内力图是否正确,更不知如何手工校核。
(四)缺乏创新思维和独立分析能力
本科毕业设计目的是重点培养学生的创新思维和独立分析能力。由于本科生知识面偏窄,限制了学生创新思维的发展,学生独立分析与解决问题的能力薄弱,毕业设计时力不从心。通过对本专业2006级毕业生情况调查分析发现,学生对所学的各门课程,特别是对三大力学的综合运用能力不强;对实际工程了解模糊,在将实际工程转化为计算模型时,方法实施不明确,加之对结构构造要求不熟悉,欠缺独立查阅文献的能力,造成了学生过分依赖教师的情况出现。
二、产生原因分析
(一)理论与实际脱节
力学与工程密切相关,是土木工程专业最重要的课程之一。力学概念、原理和公式相对枯燥,教学与实际工程脱节难以吸引学生注意力。例如:材料力学、理论力学、结构力学的教学学时相互分割,以单门课程为中心进行教学,对知识的相互渗透与衔接不够,导致学生学习吃力,一味强调强调计算方法和技巧的训练,忽视了基本理论在实际工程中的应用,导致抛开工程背景一味学习书本知识的现象成为普遍。
关键词:灰岩地区,桩基施工,相应措施
1. 石灰岩地区特殊地质状况
1.1地层:石灰岩地区地层大致分布有:a.残积层,为湿—饱和,流塑至可塑状态;b.岩层:石灰岩、硅质灰岩。免费论文。
1.2石灰岩地区的岩溶发育特征
1)基岩面上分布着溶沟、溶槽,浅部基岩岩溶发育较强,有的甚至呈串珠状自上而下分布,深部为古老溶洞,分布较少、暗河为古老溶洞连通而成。
2)充填物呈全充填一半充填一无充填,一般呈流塑—软塑状态:
3)沿构造裂隙走向方向,溶洞较发育,且与地表连通易形成地表沉陷。
1.3地下水特征
石灰岩地区残积层的孔隙水,渗透性强;岩溶裂隙水,连通性好,水量丰富;
2.对桩基础施工的影响及措施
2.1 人工挖孔桩基础
2.1.1人工挖孔桩基础在灰岩地区施工中存在以下困难:
1)第四系的冲洪积层及残积层在富含孔隙水的情况下易形成流砂、流泥、涌水,严重影响开挖和护壁施工安全。
2)岩溶水、裂隙水易形成涌水;岩溶内呈流塑状态的泥质、沙质充填物严重影响护壁的稳定性和施工安全;
3)由于地下水大,在混凝土浇捣过程中易引致水灰比变化或砂浆流失,造成桩身松散、离析等问题。
2.1.2人工挖孔桩可采取以下措施:
1)最好在每个孔位都施工1个以上的勘察钻孔,充分了解施工区的岩溶分布情况及地下水的情况等。
2)采取有效的降水措施。可采用超前注浆或惟幕注浆法阻挡施工孔周围的泥砂流动和大量裂隙水的导通,采用C20钢筋砼向下连续护壁。
3)准备钢护筒,在遇到流砂、流泥和涌水较大,采用钢筒护壁。
4)在孔内地下水大的情况下,采用水下灌注等措施:
2.2 钻孔灌注桩基础
2.2.1从实际工程项目的施工情况来看,岩溶地区成孔有以下几大难关:
1)软弱地层易引起塌孔、埋钻。
2)溶洞裂隙与老硐、暗河连通,成孔过程中突然漏水、漏浆导致孔内水头迅速下降,护筒挤压变形或塌孔、埋钻,甚至地面大范围沉降等重大安全事故。
3)施工过程中可能会遇到大溶洞、多层溶洞或孔内有石笋、溶沟、孤石、岩面呈斜面、陡坎、异形等复杂情况,在成孔过程中塌孔、埋钻、卡钻、掉钻、钻孔偏斜、移位、弯孔等事故较为普遍。
4)石灰岩溶洞内,混凝土灌注难度大。易引起孔壁坍塌造成混凝土流失或断桩。
5)穿透岩溶顶板较困难;特别是钻进过程中,钻头易沿溶沟、溶槽的基岩面倾斜,或钻头卡在溶沟、溶槽里,有时甚至掉到溶洞偏离了桩位。
6)孔底沉渣难于控制,清孔难度大。
2.2.2石灰岩地区选择钻机类型,对不同类型溶洞成孔至关重要。
1)覆盖层主要是砂层和粘土层时,为保证钻进成孔,最好选用反循环回转钻机,可采用全护筒跟进的施工方法,以保证钻进中覆盖层不塌落。
2)过渡段施工钻机选型。
(1)岩面起伏、倾斜较大。可采用冲击钻进行施钻。
(2)岩面倾斜较小,但破碎严重。采用冲击钻进行施钻,并抛填粘土和块石,用冲击钻反复冲钻,挤压破碎岩石,使其在护筒刃脚下形成稳固桩孔护壁。
(3)岩面倾斜较小,且表面较完整。选用回旋钻机是最为适宜的,并可在回旋钻头上加设长的导向钻具,保证成孔的质量。
(4)岩石表面破碎,且有溶蚀沟槽时,选用冲击钻机进行施工,用块石、粘土回填溶蚀沟槽,多次回填、冲钻,以冲过破碎层和溶蚀沟槽,又可达到加固护筒刃脚和造壁的效果。
3)为避免冲击钻破除顶板时,造成卡钻、掉钻事故,可选用回旋钻机。选用前导式长钻具钻头,安装钻进自动跟踪仪,根据溶洞顶板的岩石硬度,发育特点,选择钻进参数。
4)进入溶洞后钻机选型
(1)洞为空间大溶洞时,选用回旋钻机并加设前导式长钻具进行施钻,效果较好。
(2)溶洞内为陡坎或半边溶洞,或有石柱、石笋、溶沟槽时,选用冲击钻进行施钻较好。
5)单桩穿越几层溶洞时的钻机选型
(1)桩内几层溶洞较近,顶底板面基本平行,可选回转钻机,并配置长钻具钻头进行施钻。
(2)当单桩内几层溶洞层距较大时,可适宜的选择冲击钻或回转钻进行施工。
2.2.3石灰岩地区桩基施工技术要点
1) 成孔方案选择
(1)灰岩地区采用人工挖孔桩方案:钻孔灌注桩在岩溶地层的特殊地质构造施工中,经常会造成偏孔、弯孔、卡钻、掉钻等重大事故,严重时还可能形成埋钻、钻机倾覆、钻孔报废等恶性事故。而人工挖孔只要解决降水的问题,是完全可以预防以上那些事故,所以挖孔桩已经成为岩溶地区一项极为重要的灌注桩形式。
(2)冲击钻孔使用冲击锥这种有挤压侧壁作用的钻机,能广泛适应各种复杂的地质构造,尤其是在处理斜面开孔、半边岩、石笋、溶槽、溶沟及裂隙漏水、漏浆等情况时比较容易,并且施工成本较低;只要操作熟练也是很好的方案。免费论文。
2) 根据现场实际情况,制定相应的处理措施进行溶洞处理。
(1) 体积较小的溶洞。若洞内有填充物且裂隙不发育,钻穿溶洞时,如水头无太大变化,可加大泥浆比重,按正常成孔方法施工。若为空洞,钻穿后孔内水头突然下降,可采用抛填片石、粘土、袋装水泥混合料等挤密填筑溶洞,直至停止漏浆。
(2) 洞体较大的空洞或半填充溶洞。施工前应尽可能充分了解溶洞的发育情况、构造、填充物等,有裂隙穿过的空洞时,应将钢护筒埋至风化岩层,以防止覆盖土层的坍塌,并准备好片石、水泥包、粘土包等填塞物。
(3) 埋藏较深、地下水丰富的溶洞。可打入全程钢护筒到溶洞底层以隔绝溶洞,采用静压化学灌浆法或喷射灌浆法,固结填充物,然后再钻孔施工。免费论文。若洞内无填充物或填充物不满时,则采取先填充碎石或干砂,然后注浆。
4) 施工要点
(1) 钻进要点 冲钻要视岩石硬度情况确定冲程,若岩石强度低,冲程可略低;反之,则冲程可略高。对于岩溶地区地层中的大块石、漂石等,宜采用高锤猛击或高低冲程交替冲击,务必将大石块捣碎挤入孔壁,并通过粘稠的泥浆和钻渣将孔壁石缝堵严,避免孔壁漏水,防止发生斜孔、坍孔事故。
(2) 确定稳定基岩的要点 岩溶地区嵌岩桩设计对基岩厚度有明确要求,为确保桩基位于稳定基岩上,“逐桩钻探”钻探深度必须大于设计桩长。在整个冲进施工过程中,必须严格管理,加强观察,尤其是在最后几米的冲进过程中,一旦发现进尺有异常,必须联系地质设计代表,探明情况方可进行下一步施工。
(3) 掌握桩基的施工次序 在一般地区灌注桩施工,尤其是人工挖孔施工中,同排桩往往同时施工,护壁和开挖交替施工,可提高工效,同时可以使水头均匀下降,平衡压力,保障安全。但在岩溶发育区,溶洞往往具有联通性强的特点,这时需要特别注意桩基的施工次序,尽量避免相邻桩基同时施工,以免造成清孔困难,甚至串浆、坍孔。
3.结论
综上所述,在石灰岩地区进行桩基础施工确实存在较大困难。必须充分了解场地的地质和水文条件、全面分析各种复杂地质条件对工程施工的影响,合理地选择施工技术方案和施工机具是石灰岩地区桩基础施工的重要环节;在降水成功的条件下,石灰岩地区桩基础的施工,“人工挖孔桩”的施工方案是较快速经济的;若降水不成功,则钻、冲结合的成孔的钻孔灌注桩在充分掌握地质和水文条件的情况下,严格按技术操作要点进行施工,还是安全可靠的。
参考文献
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[2]郭纯青等.岩溶多重介质环境与岩溶地下水系统.化学工业出版社,2006,9.
【关键词】控制系统;PLC;温室
农业从古至今一直是我国经济基础,在国家发展中占有重要的地位。随着人们生活水平的提高,人们对农作物的生命期、品种都有了更高的要求,如四季能吃到绿色菜以及买到想要品种的鲜花。因此温室现在越建越多,建温室的重要保证参数就是植物的生长要素,即光、温度、湿度和CO2,本论文就是论述如何用PLC技术对温室进行控制。
一、确定控制系统方案
(一)控制对象
1.温度
植物生长的温度是在一个范围内,虽然最适宜温度植物长得很快,但是往往因为消耗有机物太多,会出现长的细长现象。控制系统的控制温度范围要略低于植物最适宜温度。
2.湿度
空气的湿度太大会造成之无病虫害,但是要保证空气湿度低的同时要有充足的水分由土壤供给植物。
3.光照
植物生长需要光照,这样才能进行光合作用,不同植物的光补偿点不同,因此事宜温度范围也不同,同时人们可以控制光照时间和强度来控制植物的生长速度。
4.CO2
植物生长需要光合作用,光合作用需要的一个物质是CO2,植物的光合作用随着CO2的浓度增大而增强,但是浓度过高反而会抑制植物光合作用,因此二氧化碳浓度的控制范围要与农作物相适应。
(二)PLC控制系统
PLC是可编程逻辑控制器,它可以通过编程方式完成传统的继电器-接触器的逻辑控制,PLC的控制系统性能稳定,价格便宜,开发容易,性价比高,缺点就是人机交流困难。
(三)控制系统的方案确定
本控制系统方案为各参数的自动控制,当传感器检测的温湿度、光照以及CO2超过范围时,PLC控制系统会发出指令,控制执行机构如天窗的电动机等动作,使温室参数达到用户要求。
二、控制系统软硬件设计
(一)控制要求
随时检测控制对象温湿度、CO2浓度和光照参数,并保证参数在控制范围内。控制系统设计流程如图1所示。
(二)硬件设计
1.根据控制系统输入输出的点数,对PLC型号进行选择
(1)PLC开关量点数确定
(2)根据PLC开关量点数确定PLC型号
由上表可得输出点13个,输入点14个,考虑到应有输入输出端子的余量,选择S7-200cpu226型,其有24/16个I/O口。
2.模拟量模块的选型
对于温湿度、CO2和光强传感器都输出模拟信号,需要PLC扩展模拟量模块。温湿度传感器分别要在温室的上下南北四处检测,因此输入10路模拟量信号,因此选择EM235模块3个(此模块4AI/1AO)。
3.温湿度、光照以及CO2检测元件选型
选择HMD40温度传感器,Poi88-c光强传感器,TGS4160型CO2传感器以及A1203型湿度传感器。
4.进行电路设计
控制电路简图如图2所示,主电路同传统继电器-接触器电路。
(三)软件设计
以光照的控制为例,比较光照传感器的值,如果超过上限,则打开遮光帘,如果在范围内,则遮光装备动作不变,低于下限值收起遮光装备并且打开光照灯。
最后,要进行整机调试。调试时先启动控制电路,断开主电路,等确定程序和控制电路无误后,在进行整机调试。
参考文献
(1)培养学生综合运用所学知识,结合实际独立完成课题的工作能力.
(2)对学生的知识面,掌握知识的深度,运用理论结合实际去处理问题的能力,实验能力,外语水平,计算机运用水平,书面及口头表达能力进行考核.
2.要求
(1)要求一定要有结合实际的某项具体项目的设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,并要求技术含量较高.
(2)设计或论文应该在教学计划所规定的时限内完成.
(3)书面材料:框架及字数应符合规定
3.成绩评定
(1)一般采用优秀,良好,及格和不及格四级计分的方法.
(2)评阅人和答辩委员会成员对学生的毕业设计或毕业论文的成绩给予评定.
4.评分标准
优秀:按期圆满完成任务书中规定的项目;能熟练地综合运用所学理论和专业知识; 有结合实际的某项具体项目的设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,并有较高技术含量.
立论正确,计算,分析,实验正确,严谨,结论合理,独立工作能力较强,科学作风严谨;毕业设计(论文)有一些独到之处,水平较高.
文字材料条理清楚,通顺,论述充分,符合技术用语要求,符号统一,编号齐全,书写工整.图纸完备,整洁,正确.
答辩时,思路清晰,论点正确,回答问题基本概念清楚,对主要问题回答正确,深入.
(2)良好:按期圆满完成任务书中规定的项目;能较好地运用所学理论和专业知识; 有一定的结合实际的某项具体项目的设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,并有一定的技术含量.立论正确,计算,分析,实验正确,结论合理;有一定的独立工作能为,科学作风好;设计〈论文〉有一定的水平.
文字材料条理清楚,通顺,论述正确,符合技术用语要求,书写工整.设计图纸完备,整洁,正确.
答辩时,思路清晰,论点基本正确,能正确地回答主要问题.
(3)及格:在指导教师的具体帮助下,能按期完成任务,独立工作能力较差且有一些小的疏忽和遗漏;能结合实际的某项具体项目的设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,但技术含量不高.在运用理论和专业知识中,没有大的原则性错误;论点,论据基本成立,计算,分析,实验基本正确.毕业设计(论文)基本符合要求.
文字材料通顺,但叙述不够恰当和清晰;词句,符号方面的问题较少i图纸质量不高,工作不够认真,个别错误明显.
答辩时,主要问题能答出,或经启发后能答出,回答问题较肤浅.
(5)不及格:任务书规定的项目未按期完成;或基本概念和基本技能未掌握.没有本人结合实际的具体设计内容或独立见解的论证,只是一些文件,资料内容的摘抄.毕业设计(论文)未达到最低要求.
文字材料不通顺,书写潦草,质量很差.图纸不全,或有原则性错误.
答辩时,对毕业设计(论文)的主要内容阐述不清,基本概念糊涂,对主要问题回答有错误,或回答不出.
对毕业设计(论文)质量要求
----论文内容符合任务书要求
1.对管理类论文要求:
·对毕业论文的要求是一定要有结合实际的本人独立论证的内容.
·要求论点明确,立论正确,论证准确,结论确切
·论证内容要求有调查研究,有统计数据,对统计数据要有分析,归纳,总结,
·根据总结得出结论.
·最后有例证说明
管理类论文毕业论文行文的逻辑要领
增强毕业论文行文的逻辑力量,达到概念明确,论证充分,条理分明,思路畅通,是写好毕业论文的关键.提高毕业论文行文的逻辑性,需把握以下几点:
(1)要思路畅通
写毕业论文时,思维必须具有清晰性,连贯性,周密性,条理性和规律性,才能构建起严谨,和谐的逻辑结构.
(2)要层次清晰,有条有理写毕业论文,先说什么,后说什么,一层一层如何衔接,这一点和论文行文的逻辑性很有关系.
(3)要论证充分,以理服人,写毕业论文,最常用的方法是归纳论证,即用对事实的科学分析和叙述来证明观点,或用基本的史实,科学的调查,精确的数字来证明观点.
(4)毕业论文行文要注意思维和论述首尾一贯,明白确切.
(5)文字书写规范,语言准确,简洁.
2.对工程设计性论文要求:
·有设计地域的自然状况说明和介绍
·有原有通信网概况介绍及运行参数的说明
·有设计需求,业务预测
·有具体的设计方案
·有相应性能及参数设计和计算
·有完整的设计图纸
例如: A市本地SDH传输网设计方案
一,A市概况简介
二, A市电信局SDH传输网络现状(或PDH传输网络现状)
1, A市本地网网络结构,交换局数量及位置,传输设备类型及容量
2, 存在的问题及扩大SDH网的必要性(或建设SDH网的必要性)----需求及业务预测
三, A市电信局SDH传输网络结构设计方案
1, 网络拓扑结构设计
2,设备简介
3, 局间中继电路的计算与分配
4, 局间中继距离的计算
四, SDH网络保护方式
1, SDH网络保护的基本原理
2, A市电信局SDH网网络保护方式的选择及具体设计
五, SDH网同步
1, 同步网概念与结构
2, 定时信号的传送方式
3, A市电信局SDH网络同步方式具体设计
六, 方案论证,评估
3.计算机类型题目论文要求:
管理信息系统
·需求分析(含设计目标)
·总体方案设计(总体功能框图,软件平台的选择,运行模式等)
·数据库设计(需求分析,概念库设计,逻辑库设计,物理库设计,E-R图,数据流图,数据字典,数据库表结构及关系),
·模块软件设计(各模块的设计流程),
·系统运行与调试.
·附主要程序清单(与学生设计相关的部分,目的是检测是否是学生自己作的).
校园网,企业网等局域网设计
·功能需求
·对通信量的分析
·网络系统拓扑设计
·设备选型,配置
·软件配置
·子网及VLAN的划分
·IP地址规划
·接入Internet
·网络安全
例如:××人事劳资管理信息系统的开发与设计
1,开发人事劳资管理信息系统的设想
(1)人事劳资管理信息系统简介
(2)人事劳资管理信息系统的用户需求
2,人事劳资管理信息系统的分析设计
(1)系统功能模块设计
(2)数据库设计
—数据库概念结构设计
—数据库逻辑结构设计
(3)系统开发环境简介
3,人事劳资管理信息系统的具体实现
(1)数据库结构的实现
(2)应用程序对象的创建
(3)应用程序的主窗口
(4)菜单结构
(5)数据窗口对象的创建
(6)登录程序设计
(7)输入程序设计
(8)查询程序设计
(9)报表程序设计
4,总结
关键词:爆炸危险环境,化工企业,电气设计
0.概述
在化工企业中,许多生产装置的物料介质是具有爆炸、火灾危险的,在其生产、加工和储运过程中不可避免的会出现爆炸性混合物或火灾危险物质。而电气设备和线路在运行过程中因过载、短路漏电、电火花或电弧等产生的火源常常是引起爆炸事故的原因之一,因此,化工企业与普通场所的电气设计相比,在电气安全方面有较高的要求。设计人员的责任就是根据爆炸危险场所的等级和危险介质的级别和组别,经济合理地选用适当的防爆电气设备或采取措施降低防爆等级。
1.爆炸危险环境的基本概念
爆炸危险环境指含有爆炸性混合物的环境,分为爆炸性气体环境和爆炸性粉尘环境。按爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间,将爆炸性气体环境划分为0、1、2区,爆炸性粉尘环境划分为10和11区。在化工企业中多为爆炸性气体环境,其中2区较为常见。
2.引起爆炸的三个基本条件
2.1释放源
可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的位置或地点称为释放源。密闭容器和通道本身不视作释放源,当事故情况或在正常操作过程中产生易爆可燃物质外溢时,则被看作释放源。释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间的长短进行分级。
2.2点燃源
烟头、撞击火花、明火、化学反应热、热物体表面等都可以起到点燃作用,成为点燃源。而电气控制设备,如灯开关、磁力起动器等在分合过程中产生的电弧以及电气设备表面的热积累都是可能的点燃源。在电气设计中最重要的是要防止因电气设备导致点燃的问题。
2.3爆炸浓度
爆炸性气体、蒸气、粉尘等要与空气混合成一定比例,才能形成爆炸性混合物,这种比例称作爆炸浓度。当混合物浓度超过爆炸浓度上限或低于爆炸浓度下限时,都不能被点燃。释放源、点燃源和爆炸浓度构成了爆炸的三个基本条件,缺少其中任何一个条件时,均不能形成爆炸。因此,电气设计中的防爆措施应当从这三个方面来考虑。
3.电气防爆安全设计要点
3.1防爆厂房内电气设备的选型
3.1.1防爆电气设备的分类
目前我国的防爆电气设备类型共有以下几种:隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充沙型、无火花型和特殊型,其防爆原理主要是消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。一般来说化工企业的防爆电气设备主要是选择隔爆型、增安型和正压型。
3.1.2爆炸性混合物的分级分组
爆炸性气体混合物按最大实验安全间隙和最小点燃电流分为ⅡA、ⅡB、ⅡC级,最大实验安全间隙和最小点燃电流越小,危险性越大。按引燃温度的高低,分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六组。爆炸性粉尘混合物根据引燃温度的高低,分为T11、T12、T13三组。
3.1.3设备选型
选型前通常先要正确分析爆炸性气体混合物的分级分组及爆炸危险区域的分区。由工艺等专业设计人员提供各种可燃性危险物质明细表及其特性,如:可燃性物质的名称、化学成分、闪点、爆炸下限、气体或蒸气与空气的相对密度、点燃温度、级别与温度组别等,并提供各区域的释放源明细表,如释放源位置、释放源等级等,电气设计人员可根据上述条件及《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92中相关要求划分爆炸危险区域并选择相应的防爆电气设备。论文大全,爆炸危险环境。选用的防爆电气设备级别和组别,不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。论文大全,爆炸危险环境。当存在有2种以上爆炸性气体混合物时,应按危险程度高的级别和组别选用防爆电气设备。
3.2防爆厂房配电线路设计
防爆厂房内电气配线是很重要的一环,由于配线施工较为隐蔽,不容易检查,往往又成为最薄弱的环节,防爆设备如果没有正确的配线将会失去防爆的意义。化工企业防爆厂房内配电线路所用电缆或导线一般采用铜芯材质。当易燃物质比空气重时,电气线路应在较高处敷设或直接埋地,架空敷设采用电缆桥架。电缆沟敷设时沟内应填砂,并有排水措施。当易燃物质比空气轻时,电气线路在较低处敷设或采用电缆沟敷设。在爆炸危险场所中使用的电缆不能有中间接头。除连接隔爆设备导管中或本安电路中导线外,导线连接应通过压紧连接、牢固的螺钉连接、熔焊或钎焊方式进行。配线用钢管应采用低压流体输送用镀锌焊接钢管,在钢管与电气设备的连接处宜采用防爆挠性连接管。敷设电气线路的沟道、电缆或钢管,所穿过的不同区域之间墙或楼板的孔洞,应采用非燃性材料严密堵塞。在进入电气设备如电机、灯具、开关、按钮等钢管配线的电气线路,必须在进口处做好隔离密封;直径50mm以上钢管距引入接线箱450mm以内处,以及直径50mm以上钢管每距15m处,均应做好隔离密封;相邻的爆炸性气体环境1区、2区之间,爆炸性气体环境与相邻的其他危险环境或正常环境之间,也应做好隔离密封。在进行密封时,密封内部应用纤维做填充层的底或隔层,以防密封混合物流出,填充层的有效厚度必须大于钢管内径。密封的作用主要在于隔离,因此密封点取在高危险区与低危险区隔墙处的低危险区一侧。
爆炸危险环境内绝缘导线和电缆的允许载流量,不应小于熔断器熔体额定电流或自动开关长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍,引向1kV以下鼠笼型感应电动机支线的长期允许载流量,不应小于电动机额定电流的1.25倍。论文大全,爆炸危险环境。论文大全,爆炸危险环境。在爆炸性气体环境1区和爆炸性粉尘环境的l0区内。论文大全,爆炸危险环境。单相网络中的相线及中性线均应装设短路保护,井使用双极开关同时切断相线及中性线。论文大全,爆炸危险环境。对3~10kV电缆线路,宜装设零序电流保护;在爆炸性气体环境1区和爆炸性粉尘环境的l0区保护装置宜动作于跳闸,在气体环境2区和粉尘环境的11区宜动作于信号。
3.3防爆厂房防雷接地及等电位连接设计
根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》,化工企业防爆厂房防雷一般应划分为一类防雷建筑物或二类防雷建筑物。一类防雷应设独立避雷针或设不大于5m×5m或6m×4m架空避雷网格保护;二类防雷一般在建筑物屋面上设不大于10m×10m或12m×8m避雷网保护,同时应认真对待露天储罐上排放爆炸危险气体、蒸气的放散管、呼吸阀、排风管等的防雷,这些部位应和工艺设计人员确认是否加装阻火器,若罐体壁厚不小于4mm且加装阻火器时可利用罐体本身作为接闪器,否则应增设避雷针保护。
为防雷电波侵入,当低压线路全线采用电缆直埋时,在人户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上;当电源电缆自架空线引入时,在电缆与架空线连接处应设避雷器,避雷器、电缆金属外皮、钢管、绝缘子铁脚和金具等应连接在一起接地,其冲击接地电阻要求小于10Ω。为防雷电感应,平行敷设管道、构架或电缆金属外皮等长金属物,其净距小于100mm时,应采用金属线跨接,跨接间距不应大于30m;交叉净距小于100mm时,其交叉处也应跨接。为了预防不同电位金属件之间的电荷释放而产生电火花,防爆厂房内一定要采用等电位连接措施。通常采用在厂房土建柱上预埋钢板(距地或楼板0.3m处),该预埋钢板锚筋通过柱内两根主筋与厂房基础接地网钢筋焊连,且也通过各楼层圈梁内两根主筋互相焊连,以构成等电位连接,厂房内各种金属设备、管道、构件、泵及平台等采用25×4镀锌扁钢就近与柱上预埋钢板焊连。防爆厂房的防雷接地、工作接地、重复接地、防雷电感应接地及防静电接地一般共用一个接地装置(独立避雷针、避雷网除外),接地电阻要求不大于4Ω。
4.结束语
化工企业防爆厂房的电气设计,要严格遵守设计规范的要求,同时也需要考虑企业自身的生产工艺特点,针对形成爆炸的基本条件来采取完整的防范措施,才能做到既经济又有效。
【关键词】IGBT 损耗和温升 Fuji IGBT simulator
电压控制性元器件IGBT(Isolated Gate Bipolar Transistor)作为第三代功率器件,是单元串联高压变频器的功率单元逆变电路中非常关键的功率器件,IGTB的正确选取会直接影响到功率单元能否正常工作。
由于设备和器件长期处于一个大功率的工作状态,因此在选型过程中不仅仅需要考虑耐压,电流上限,最大工作频率以及安全工作区域(SOA)这些基本参数,还需要着重考虑功率器件IGTB的损耗和温升的因素。本文主要讲述对于富士IGBT进行快速设计和选型分析,对于损耗和温升计算仿真提供指导意义。
1 IGBT损耗和温升的基本原理
IGBT模块一般包括IGBT和二极管FWD组成。由于IGBT模块在逆变电路中会不断导通和关断,因此其损耗可以认为由IGBT和FWD损耗之和组成,而IGBT和FWD各自的损耗又由导通损耗和关断损耗组成,即
2 基于IGBT simulator仿真工具的损耗和温升分析
上面讲述了IGTB模块损耗和温升的计算方法,虽然根据上面公式可以计算出具体的损耗和温升,但是在实际的工程应用之后,对于工程设计需要追求更加便捷和快速的方法。根据工程的需要,有些功率器件IGBT厂商依据自己的产品特性设计出了针对自己产品的仿真计算软件,可以大大缩减工程设计的时间和工作量。下面主要运用富士的IGBT仿真工具Fuji IGBT simulator对于富士IGBT进行损耗和温升的仿真分析。
对于10kV高压变频器,设计的功率单元样机的额定直流母线电压为1000V,额定最大输出电流为850A的产品。查询富士IGBT产品手册,根据耐压和电流上限等基本参数选择型号为1MBI1600U4C-170的IGBT模块,其耐压为1700V,额定电流为1600A。
打开仿真软件Fuji IGBT simulator,输入相关参数,并且需要考虑一定的裕量。具体输入的参数如下
(a)直流母线电压VDC=1100V
(b)有效输出电流值Iout=1050A
(c)IGBT开关频率f=700Hz
(d)功率因数
(e)散热器温度Th=90℃
选择选定的富士IGBT的型号之后,设置好相关参数,点击仿真计算按钮,软件即显示出仿真的损耗和温升的曲线,图1为IGBT和FWD的损耗曲线,图2为温升结果曲线。
由此,经过仿真分析,由上图可知所选型号富士IGBT在运行工作时的最大结温接近112℃,查询参数手册可知允许的IGTB最大结温为150℃,因此根据仿真结果可以认为可以选用。
3 结论
采用Fuji IGBT simulator对富士IGBT进行仿真计算,可以减免复杂繁琐的计算,更加快速直观的得到IGTB的损耗和温升结果,排除不符合条件的功率器件,对于工程应用有着很大的指导意义。下一步就是进行实际的温升实验再次验证,即可最终确定功率器件选用。
参考文献
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关键词:空间形象;“实”“虚”
室内设计是以满足人的物质与精神需求为目的的环境设计。物质的需求在于可供自然与人为环境系统所运行的物理空间的建造,即为“实”,精神的需求在于室内空间形象的合理塑造,则为“虚”,既需要建筑工程师专业的工程技术,又需要室内设计师无限的艺术创造力。室内设计师在一定程度上也需介入一部分构造和环境的技术工作,但从总体来看,从艺术角度出发的空间形象“虚”与“实”的结合是设计师的主要工作。
一空间形象的确立
空间形象是以人的感官所感受的室内空间实体与虚体所反映的全部信息,即空间总体氛围的表象概念,是在“感觉与知觉的基础上所形成的具有一定概括性的感性形象”。对于室内设计师来讲,不但涉及空间形态的审美,同时与时空的功能形态有关,需要通过空间形态表象的传递,即通过各种技术的手段,运用不同的材料、按照艺术设计的规律、用图形思维的方式,最终完成空间形象的创造。空间形象的艺术氛围则需要通过一定的物化方式进行表达,即针对室内空间实体形象的设计,或通过对这种实体形象设计所产生的虚空意境的再创造。
二空间形象中的“实”
空间形象中的“实”,即空间的实体要素,室内空间的实体形象是由建筑的结构、围合的界面、软装陈设品所组成,具有可视的实际空间表象,其造型、材质等都能显现出其风格特征。从而实现空间形体的形象设计。空间的实体要素是以其自身的合理定位,实现其整体空间审美价值的。如何进行实体要素的空间组织,是设计师在整个设计过程中重点考虑的问题。
1整体形态
每个室内空间总是呈现一定的空间形态。要实现实体要素空间组织,首先就是要根据限定的形态决定装修的整体形态。由建筑限定的室内空间一般呈现两个方向,即水平剖面方向和垂直剖面方向。其中最基本的形态有圆形、矩形、三角形,这三种基本的形态造就了室内的整体形态。如图1,用曲线造就了化妆品店的空间形态。通常情况下,在建筑限定的原有剖面形态来决定室内装修的整体形态容易使建筑结构和设备达到理想的配合,但是往往缺乏审美的个性。如整体形态与原有形态完全不同时,应考虑构造与设备条件、面积、比例等各方面的因素,如果应用得当,则能创造出不同凡响的空间整体形态。
2空间构件
空间构件在实体要素中非常凸显,特别是暴露于空间中的建筑构件。近年来,工厂化装配式构件应用越来越多,机械加工的构件本身外观设计美观,工艺精巧,在比例恰当及空间氛围相符的情况下可以直接用于室内装饰,从室内设计的角度看,添加空间构件,大多数是为了空间形象的美观,很少是功能上的需求。因此,在整体形态的设计时,衡量的标准应该是审美的优点对于功能的需求,实现更多的审美价值,使构件产生的视觉效果突出。通常一些特殊的空间,也可以利用加装构件来装饰空间。
3界面构图
界面是室内空间实体要素中的主题,影响着空间的整体氛围,墙面的定位是根据房间功能需求来确定的,既是平面布局的设计内容,也是墙面本身的空间构图。房间整体的墙面空间构图可分为四种类型。
(1)单面整体构图
此构图方式最为常用,适应性也最强,通常除了踢脚线或顶角线作为过渡界限外,主要靠门窗等必备构件的工艺处理来达到调节构图装饰空间的目的。灯具及设备管口往往与顶面形成完整的几何构图。
(2)水平分格构图
水平分格构图,可采用材料接缝手法处理,改变分格的间距,营造舒展的视觉空间。水平的线性与顶角线、踢脚线保持平行,形成统一完整的墙面效果。
(3)垂直分格构图
垂直分格构图,可采用材料接缝手法进行上下线性的设计,营造稳定与活跃的空间氛围。在接缝处可以添加相关的灯具、构件等,以产生节奏感和韵律感。
(4)散点自由构图
散点艺术构图比较容易出艺术效果,设计感较强,没有特殊规定,既可平面画作,也可用不同材料点缀装饰,线条和图案灵活应用,根据空间要求塑造丰富的界面造型,营造不一样的空间氛围。
4软装组件
软装组件包括家具、灯具、布艺、绿植、工艺品等软装产品,其选择与摆放也是室内设计空间形象重要的一部分。家具在界面围合的室内陈设空间中,是体量最大的实体,也是室内空间的主体,家具的选型直接影响到空间的整体造型。因此家具的尺寸选型与风格选型至关重要。另外工艺品、艺术品、绿植花卉等陈设组件具有广泛的选择性,在空间的总体构图中具有平衡作用。就像是天平上的砝码,一直达到空间的平衡。在摆放的过程中要考虑好平面与立面都能够兼顾的最佳位置。平面位置需要考虑交通与使用功能,立面位置是人的视点与视域作用于陈设物和墙面的垂直景象选择,以及人的视点变换所引发的四维空间效果,需要设计师反复权衡。
三空间形象中的“虚”
空间形象中的“虚”,即空间中的虚体要素。究其室内空间设计的本质,我们最终所需要的是这个虚无意境的“无”而不是围合界面的“有”。“虚”的存在给予了“实”的更多内涵和个性,同时也是一种对实的丰富与扩充。在空间形象的塑造中,光、色、质是空间系统中虚拟形态表达最重要的部分,通过控制光照的强度,改变光照的投射方式,室内色彩的合理搭配以及各种肌理和特性的变化对比,都会创造出不同的空间意境。
1光影组织
光具有很强的可塑性,是塑造虚空间的有力手段,通过空间的变化合理利用光影的变换或通过光线的强弱,形成空间形态虚实对比。照明配光的光影组织通过光线投身于界面的凹凸层面产生不同的光影效果,阳光则透过窗户经过窗框的遮挡会在室内产生相对的影子,通过窗帘的样式或窗框的分格,能产生丰富的阴影,如罗马万神庙,光线通过巨大穹顶上面的圆形顶顶窗照射进来,所产生的巨大光斑随着时间的变化而移动,使人有种置身于宇宙之中的感觉。光影作为界面构图的一部分,能够产生非常突出的空间视觉感受,可以根据界面构图需要减少与增加光影,通过光影的变化或通过光线的强弱,形成空间形态虚实对比,从而增加室内空间的立体感和艺术感。视觉感受在室内系统的空间形象设计中处于首要位置,进入任何一个空间,给人的第一感觉肯定是光与色的印象。色彩是表达空间形象视觉感受最直接的要素。色彩所反映的表象,对空间大小、轻重、虚实的意境起着至关重要的作用。色彩具有丰富的生命力,不同色彩所唤起的人类情感是其他要素所不能取代的。色彩的表现形式也越来越丰富,越来越成熟,根据色彩本身具有的特性可以更好地表现在室内设计中。室内设计的空间特殊性,决定了它的色彩表现方式。室内空间是一个完全包容人活动的空间实体,由地面、墙面、顶棚所构筑的实体组成了最大的着色界面。人的色彩感觉来自于这些界面,室内的主色调就是由这些界面的色彩倾向所决定的。除了一些特殊的空间场所或个性需求空间,会使用纯度较高或色彩倾向明确的颜色,一般室内界面色彩主要以明亮的、中性的、有一定含灰度的色调为主。通常利用家具、织物、装饰品的色彩倾向来协调与界面的关系,对比或者统一。利用高纯度色彩的器皿和艺术品摆件突出主题,通过色彩营造视觉中心。在空间色调的处理上,应该先界面,然后是家具与装饰织物,最后是陈设饰品。同时要注意色彩本身的一些特性。
(1)色彩的距离感
色彩的物理性能和色彩对人心理的影响,可在一定程度上改变空间尺度、比例、分隔、渗透空间,产生不同的距离感,从而改善空间效果。一般暖色系和明度高的色彩具有前进、凸出、接近的效果,而冷色系和明度低的色彩则具有后退、凹进、远离的效果。如居室层高过高时,可用近感色,减弱空旷感,提高亲切感;墙面过大时,宜采用收缩色。
(2)色彩的年龄感
室内设计中,最重要的是功能合理,因此色彩和形式要满足功能要求,才能营造舒适的室内环境。如居住空间的设计首先应该在功能上分析家庭成员的各方面要求,如生活习惯,兴趣爱好、工作需求、学习环境以及年龄、性别等,根据具体分析给每个家庭成员准确定位,设计出合理的色彩搭配空间,充分发挥其功能性。
2质感
室内装饰材料的质感、纹理等,对“虚”空间的意识及意境的营造都将产生一定的影响。选择不同质感的材料体现于空间形象的表达,能够协助形体与色彩达到所要表现对象的特质。质感除了视觉感知外还表现为触觉感知。通过各种材质的肌理特性,形成相互对比,同样可以产生虚空间。同一空间中用两种不同的材质,能够在无形中划分空间,如客厅的茶几周围铺一条地毯,会使沙发周围围合成一个独立的空间。一些表面光滑,反光性强的材料也能使室内空间感觉上具有通透性,起到扩大空间的作用,在一定层面上也是虚体的表现。如巴塞罗那展厅的空间设计,玻璃和大理石构成的薄片,纵横交错,形成奇妙的流动空间,灰色折光玻璃与透明的水面,形成强烈的虚实对比。
四结语
室内设计中所有过程都是围绕着空间形象来进行的,空间形象主要靠实体要素与虚体要素的有无相生来实现的,即所谓“实以形见,虚以思进”,实施具象的,易被感知的,而虚是抽象的,飘忽不定,不易被人们感知,虚空间依附于实空间存在,同时又是实空间的延伸,两者相辅相成,缺一不可。做到虚与实、情与景、主体与客体的审美统一。
参考文献
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