發(fā)布時(shí)間:2022-12-30 23:06:41
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【論文摘要】城市導(dǎo)視系統(tǒng)的構(gòu)建與設(shè)計(jì)應(yīng)該是功能合理的、具有人情味的、準(zhǔn)確體現(xiàn)城市意象的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。一是符合城市環(huán)境行為科學(xué);二要體現(xiàn)城市地方文化特色;三要符合人與環(huán)境的視覺和諧;四要達(dá)到規(guī)范城市導(dǎo)視系統(tǒng)視覺形象體系。
隨著現(xiàn)代城市設(shè)計(jì)的進(jìn)步,人們對(duì)于設(shè)計(jì)城市文化內(nèi)涵的要求愈加迫切,尤其是對(duì)與居民生活息息相關(guān)的城市公共環(huán)境設(shè)計(jì)日益重視。很多原來制作銘牌的公司也都改頭換面為標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)公司,似乎導(dǎo)視設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)成熟的水平。事實(shí)并非如此。在目前,即使已經(jīng)導(dǎo)入了城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)的城市,我們依然會(huì)發(fā)現(xiàn)要想順利的去往一個(gè)目的地,要想快捷的尋找到距離最近的公共衛(wèi)生間也非易事。與目前城市導(dǎo)視設(shè)計(jì)行業(yè)繁榮發(fā)展不相稱的是:導(dǎo)視系統(tǒng)行業(yè)的專業(yè)人員平均比率偏低,人才短缺問題已經(jīng)成為制約城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展的最大瓶頸。即使已經(jīng)從事或正在從事導(dǎo)視設(shè)計(jì)的人員也有很多是沒有受過系統(tǒng)的、專業(yè)的導(dǎo)視設(shè)計(jì)教育。當(dāng)私密空間與公共空間逐漸分離,人們比以往更需要城市環(huán)境趨向藝術(shù)化與人性化。公共環(huán)境作為城市空間的組成要素,其視覺形象已成為城市形象的有機(jī)組成部分。
一、城市導(dǎo)視系統(tǒng)含義
導(dǎo)視系統(tǒng)來自英文“Sign”,有信號(hào)、標(biāo)志、說明、指示、痕跡、預(yù)示等含義,現(xiàn)在已開拓成為一門完整學(xué)科。導(dǎo)視系統(tǒng)是指整體的城市指示系統(tǒng),包括行政交通導(dǎo)視系統(tǒng)、商業(yè)導(dǎo)視系統(tǒng)、文化旅游導(dǎo)視系統(tǒng)等。城市導(dǎo)視系統(tǒng)是塑造城市形象和體現(xiàn)城市人性設(shè)計(jì)的重要組成部分。城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)是建立在科學(xué)性以及公共性基礎(chǔ)之上的設(shè)計(jì),要求注重設(shè)計(jì)倫理性、設(shè)計(jì)文化內(nèi)涵以及設(shè)計(jì)功能更為合理的表達(dá)。城市形象和指示系統(tǒng)是基于城市文脈形成的一個(gè)城市特有的城市表情,在設(shè)計(jì)時(shí)還要特別關(guān)注生活便利以及精神滿足等人性化需求。城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)以城市環(huán)境行為為基礎(chǔ),建立多個(gè)層級(jí)系統(tǒng)。如信息導(dǎo)視系統(tǒng)可分為一級(jí)、二級(jí)信息系統(tǒng)。
二、城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)教育的現(xiàn)狀分析
1、城市環(huán)境設(shè)計(jì)的繁榮與城市導(dǎo)視系統(tǒng)教育本身薄弱形成反差
首先,社會(huì)對(duì)城市導(dǎo)視系統(tǒng)認(rèn)識(shí)過于簡(jiǎn)單化。在我國開設(shè)藝術(shù)設(shè)計(jì)教育的眾多學(xué)校中,沒有進(jìn)行城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)課程,專業(yè)劃分互不聯(lián)系,系統(tǒng)觀念人為割裂。學(xué)習(xí)平面設(shè)計(jì)的不懂市場(chǎng)調(diào)查與營銷,學(xué)習(xí)環(huán)藝設(shè)計(jì)的不懂平面版式,然而城市導(dǎo)視系統(tǒng)是要滿足社會(huì)需要的。設(shè)計(jì)中必須考慮到環(huán)境調(diào)查、人群細(xì)分、信息媒介、相關(guān)法規(guī)等必須考慮的因素,在專業(yè)的操作流程下進(jìn)行導(dǎo)入設(shè)計(jì)。其次,學(xué)校無法真正提供給學(xué)生在社會(huì)實(shí)踐的機(jī)會(huì),理論建設(shè)和項(xiàng)目執(zhí)行比較少。由于城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)從形成到發(fā)展經(jīng)歷了很短的時(shí)間,絕大部分教師在導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐上顯得商業(yè)行為掌握不足。最后,學(xué)生急功近利,缺乏團(tuán)隊(duì)精神,忽視設(shè)計(jì)理論的學(xué)習(xí)與思考。大部分學(xué)生缺乏與別人配合完成任務(wù)的心理準(zhǔn)備,而完善的導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)恰恰不是以個(gè)人力量能夠獨(dú)自完成的。
2、矛盾重重的城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)教育
其一,單一知識(shí)結(jié)構(gòu)和綜合運(yùn)用的矛盾限制了城市導(dǎo)視的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。城市導(dǎo)視系統(tǒng)是一個(gè)綜合性學(xué)科。包括設(shè)計(jì)學(xué)、環(huán)境行為學(xué)、廣告學(xué)、營銷學(xué)、消費(fèi)學(xué)、心理學(xué)、傳媒學(xué)以及電腦制作和相關(guān)制作工藝等,哪一樣都不可或缺。然而從行業(yè)到設(shè)計(jì)院校的人為專業(yè)劃分減少甚至割裂了專業(yè)間的互相聯(lián)系;其二,城市導(dǎo)視系統(tǒng)的現(xiàn)有理論與項(xiàng)目操作研究存在不相匹配的矛盾。城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)十分強(qiáng)調(diào)實(shí)用性的行業(yè),但國內(nèi)有關(guān)該內(nèi)容的教育理論研究和教育實(shí)踐還比較薄弱。
3、改善城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)教育的出路
首先,整合交叉學(xué)科,加強(qiáng)交流。城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)教育要突破作為短期階段性課程的慣例,要建立整體思維觀念與其他專業(yè)、甚至其他院系相互協(xié)作。例如城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程可以分成若干單元,每個(gè)單元是由交叉學(xué)科專業(yè)老師帶課,或者通過課題合作等多種形式加強(qiáng)交叉學(xué)科交流。第二、重視師資理論更新。教師要不斷的接受城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最新訊息和一定的技術(shù)實(shí)踐來完善知識(shí)體系,深化理論并將之運(yùn)用于教學(xué)。
三、規(guī)范城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)
評(píng)價(jià)一個(gè)城市是否適宜居住是由城市的各種組合因素共同形成的。城市的宜居程度不僅反映在功能齊全上,還反映在生活的便利程度,和心靈的愉悅程度。城市導(dǎo)視系統(tǒng)的誤讀性或不易讀性會(huì)影響城市形象的塑造與建立。例如,歐洲的城市街道與社區(qū)大部分不是直線式的,然而,只要你能夠認(rèn)知地圖,就可以輕松的找到你的目的地。這與當(dāng)?shù)爻鞘袑?dǎo)視系統(tǒng)的易讀性和人性化設(shè)計(jì)不無關(guān)系。平面設(shè)計(jì)清晰、信息準(zhǔn)確、方位設(shè)置合理的導(dǎo)視系統(tǒng),從心理上給市民和外地游客以正確識(shí)別和認(rèn)知,從而產(chǎn)生對(duì)于城市生活的安全感。與之相比,國內(nèi)部分城市規(guī)劃布局中規(guī)中矩的,建筑單體設(shè)計(jì)也十分漂亮,但是導(dǎo)視系統(tǒng)卻混亂不堪。且不說美感設(shè)計(jì),即便是識(shí)別與指示功能都不能盡如人意。尤其是在場(chǎng)所、方位、道路的信息令人費(fèi)解,例如,同是車站名“北大街”,可能所指方位完全不同,中間相距幾站路。試想連本地人都暈頭轉(zhuǎn)向,更何況外地游客?所以經(jīng)常會(huì)見到有游客拿著地圖無所適從,也就見怪不怪了。更加可笑的是我們也能看到一些在本該是屬于放置明顯路標(biāo)的地方,例如立交路橋上赫然樹立的巨大廣告牌,路標(biāo)指示牌被擠壓到角落,被花花綠綠的產(chǎn)品廣告所吞沒。城市導(dǎo)視系統(tǒng)的構(gòu)建與設(shè)計(jì)不應(yīng)只是做做樣子,為了看起來像是大都市而已,它更應(yīng)該是功能合理的、具有人情味的、準(zhǔn)確體現(xiàn)城市意象的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
1、符合城市環(huán)境行為科學(xué)
城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)要符合環(huán)境行為學(xué)特點(diǎn),細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要符合人性要求,充分考慮人們的行為特征和心理需求。城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從人體工程學(xué)、生態(tài)學(xué)和美學(xué)等角度達(dá)到完美,以國家的標(biāo)準(zhǔn)為參照,實(shí)現(xiàn)以人為本的目的。導(dǎo)視系統(tǒng)信息設(shè)計(jì)要能夠被容易的、無誤的認(rèn)知。導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)要體現(xiàn)人與城市之間的溝通,根據(jù)人群分布和流動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)置導(dǎo)視牌的尺度與位置,只有這樣才能達(dá)到導(dǎo)視系統(tǒng)與人群行為模式的相配。
2、體現(xiàn)城市地方文化特色
導(dǎo)視系統(tǒng)的造型和顏色要與城市整體形象協(xié)調(diào),符合城市地方文化基本特征,體現(xiàn)城市整體性認(rèn)知。建立區(qū)域?qū)蛳到y(tǒng),延續(xù)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)理念,與城市設(shè)計(jì)的風(fēng)格相統(tǒng)一。
3、符合人與環(huán)境的視覺和諧
環(huán)境要素,如氣候、光等客觀物質(zhì)環(huán)境對(duì)視覺有一定影響。周圍環(huán)境等客觀因素的實(shí)地調(diào)查與模擬導(dǎo)入是有必要的,具有針對(duì)性的導(dǎo)視設(shè)計(jì)能夠更加有效的解決實(shí)際問題,一方面達(dá)到人與環(huán)境的和諧,另一方面人們的戶外生活空間更加具有心理安全感。
4、規(guī)范城市導(dǎo)視系統(tǒng)視覺形象體系
城市導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)逐級(jí)層次表現(xiàn)要具有一致性,視覺表達(dá)與信息要相協(xié)調(diào),并形成視覺系統(tǒng)規(guī)范、內(nèi)容豐富的形象體系。符號(hào)文字要符合國際通行的標(biāo)準(zhǔn),配以英文等外文,以適應(yīng)國際化發(fā)展需要。根據(jù)總體規(guī)劃進(jìn)行區(qū)域劃分,采用分級(jí)檢索、圖文的有機(jī)結(jié)合和實(shí)效美觀的立體造型進(jìn)行標(biāo)識(shí)導(dǎo)向設(shè)計(jì),以求建立布點(diǎn)合理、信息完整、指示明確的城市導(dǎo)視系統(tǒng)。
【參考文獻(xiàn)】
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石佛寺水庫位于沈陽市沈北新區(qū)。據(jù)氣象資料,年平均雷暴日在26.9d以上,為中雷區(qū)。其水庫前方辦公樓、調(diào)度樓有局通信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)、防洪調(diào)度綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、閘門啟閉系統(tǒng)、地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)重要系統(tǒng)。石佛寺水庫庫區(qū)歷史上發(fā)生了多次雷擊事故,通信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等大批設(shè)備被擊壞,網(wǎng)絡(luò)通信全部中斷,嚴(yán)重影響汛期正常防汛工作,并造成直接經(jīng)濟(jì)損失與重要數(shù)據(jù)損失。石佛寺水庫防雷系統(tǒng)工程,主要保護(hù)對(duì)象為前方辦公樓、前方調(diào)度樓、泄洪閘啟閉機(jī)室。工程項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括:直擊雷防護(hù)措施,屬于三類防雷建筑物,采用避雷針、帶、網(wǎng),引下線,均壓環(huán),等電位,接地體,將被保護(hù)范圍內(nèi)的直擊雷引入大地泄放。對(duì)前方辦公樓、前方調(diào)度樓兩個(gè)建筑分別加裝避雷針,即在每個(gè)建筑的兩側(cè)分別安裝避雷針,在樓頂加裝避雷帶,并對(duì)避雷帶做防腐處理;感應(yīng)雷的防護(hù)措施,涉及到前方辦公樓的網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)房、防汛視頻會(huì)商控制機(jī)房、前方調(diào)度樓的啟閉機(jī)控制室以及泄洪閘室;接地系統(tǒng)措施,包括接地設(shè)備選型、接地系統(tǒng)安裝。
2防雷工程設(shè)計(jì)
2.1直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,按照三類建筑物進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。在門衛(wèi)室屋頂安裝LTP-01-S避雷針。避雷針總高度不小于5m,避雷針安裝引下線連接到防雷接地網(wǎng)。引下線材料可選用鍍鋅扁鋼(圓鋼)。避雷針與塔桿采用電焊或氣焊,保證連接牢固,以滿足直擊雷防護(hù)的要求。
2.2感應(yīng)雷防護(hù)設(shè)計(jì)
建筑物的供配電系統(tǒng)如果只加裝一級(jí)防雷保護(hù)措施(電源避雷器),是無法滿足要求的,感應(yīng)雷在電源系統(tǒng)內(nèi)部造成的過流過壓無法有效釋放會(huì)對(duì)電源系統(tǒng)造成破壞。因此,必須遵循“層層保護(hù)、級(jí)級(jí)泄放”的電源系統(tǒng)防雷原則,對(duì)其采取至少三級(jí)防雷保護(hù)措施。主要保護(hù)范圍:建筑物電子信息系統(tǒng)(如信息機(jī)房)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)防雷保護(hù)、重要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如交換機(jī)、服務(wù)器等)、電話通信系統(tǒng)的電話交換機(jī)。此外,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意合理敷設(shè)均壓環(huán),等電位聯(lián)接的形成,電位差的消除,對(duì)雷電入侵的有效防止等。在室外引入室內(nèi)的有源線路(室外監(jiān)控設(shè)備等)上,都要加裝與設(shè)備相對(duì)應(yīng)的電子避雷器。
2.2.1針對(duì)機(jī)房供電系統(tǒng)的防護(hù)
在后樓辦公樓、門衛(wèi)室的室內(nèi)主配電處并聯(lián)安裝LTSPD40KA/4-S(共2套)型三相電源避雷器,作為防雷系統(tǒng)的電源保護(hù)。該避雷器具有模塊更換和失效指示等功能,放電電流上限可達(dá)40kA,能對(duì)由外部電源傳輸線引入的感應(yīng)雷電流進(jìn)行有效抑制。在后樓辦公樓、門衛(wèi)室的室內(nèi)分配電處并聯(lián)安裝LTSPD20KA/2-S(共2套)型單相電源避雷器,作為防雷系統(tǒng)的保護(hù)。該避雷器具有模塊更換和失效指示等功能,放電電流上限可達(dá)20kA,能對(duì)由外部電源傳輸線引入的感應(yīng)雷電流進(jìn)行有效抑制。在前辦公樓二、三樓的樓層主配電處并聯(lián)安裝LTP380-40/385V-S(共2套)型三相電源避雷器,作為防雷系統(tǒng)的電源保護(hù)。該避雷器具有模塊更換和失效指示等功能,放電電流上限可達(dá)40kA,能對(duì)由外部電源傳輸線引入的感應(yīng)雷電流進(jìn)行有效抑制。在前辦公樓二、三樓的樓層分配電處并聯(lián)安裝LTSPD20KA/4-S(共2套)型單相電源避雷器,作為防雷系統(tǒng)的保護(hù)。抑制由外部電源傳輸線引入的感應(yīng)雷電流。該避雷器帶失效指示、可更換模塊等功能,最大放電電流達(dá)20kA。
2.3接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.3.1接地設(shè)備選型
接地系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行離不開接地設(shè)備的合理選擇,接地設(shè)備的接地方式也是要慎重考慮的一個(gè)方面。設(shè)備接地方式一般分為六類:建筑接地、防雷接地、直流接地、交流接地、設(shè)備接地、靜電接地。嚴(yán)格依據(jù)國家有關(guān)設(shè)備接地原則(“同地不同線、地線分類接、禁止串共用、一點(diǎn)接地法”)的規(guī)定,應(yīng)用不小于40mm×4mm鍍鋅扁鋼連接地網(wǎng),以最小接地電阻值將接地電阻接入電路。同時(shí)將不同類別的接地母線合理布置,即分別單獨(dú)地從外引至機(jī)房形成匯流排,方便機(jī)房?jī)?nèi)其他設(shè)備工作地線的引出,以此有效減少因接地線布局不合理而造成的干擾雜波對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響,還能及時(shí)將電源發(fā)生故障時(shí)的大電流或者雷電流引入地下。同一地網(wǎng)不同接地引線的引入點(diǎn)距離需在5m以上。
2.3.2接地系統(tǒng)安裝
此次地網(wǎng)施工地點(diǎn)選定為門衛(wèi)室的外側(cè)空地,接地體按聯(lián)合地網(wǎng)形式組合,縱向埋深為600~800mm,橫向埋距為5m,采用40mm×4mm鍍鋅扁鋼連接地網(wǎng),連接點(diǎn)焊接處理,并做好防腐措施。在外墻距地面1.5m處或是合適位置做接地測(cè)試盒,引上線采用BVR35銅線引至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)匯流排。
a.接地材料選擇。工程選用非金屬接地模塊、銅包鋼接地棒、降阻劑。其中非金屬接地模塊具有吸濕效果好、保濕性和抗腐性能強(qiáng)、無污染、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn),還能通過擴(kuò)增接地體本身散流面積的方式降低土壤層間的接觸電阻并保持長期穩(wěn)定。
b.施工工藝。嚴(yán)格依據(jù)國家有關(guān)設(shè)備接地原則(“同地不同線、地線分類接、禁止串共用、一點(diǎn)接地法”)的規(guī)定,應(yīng)用不小于40mm×4mm鍍鋅扁鋼連接地網(wǎng)。同時(shí),為減小接地模塊及接地極間的相互影響,其埋設(shè)間距不小于接地材料的2倍。接地模塊連接采取并聯(lián)方式。用鍍鋅扁鋼做匯集與接地模塊的集心進(jìn)行焊接。焊接必須符合工藝要求,不允許虛焊、漏焊??硬刍靥?,以降阻劑與細(xì)沙為原料,攪拌均勻后分層填設(shè),每次添加填料約為30cm厚,適當(dāng)灑水澆實(shí)。必須要注意的是,要將不同系統(tǒng)不同用途的接地母線分別獨(dú)立引至機(jī)房形成匯流排,確保其他設(shè)備接地地線和工作地線的合理引出。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,此次工程接地阻值不大于4Ω。具體安裝方法為:非金屬接地模塊、銅包鋼接地棒和降阻劑組成接地網(wǎng),在門衛(wèi)室的外側(cè)空地挖接地溝,深度距地面600~800mm深以下,安裝接地模塊、銅包鋼接地棒,回填物也由降阻劑與良好的土壤均勻攪拌回填。后辦公樓的接地利用原有接地系統(tǒng)做引線入戶為防雷使用。
3結(jié)語
1.1我國電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題概述
當(dāng)前,我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人們生活水平的提高、企業(yè)用水用電也逐漸水漲船高,我國電力工業(yè)也隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而到了快速發(fā)展的階段,電網(wǎng)安全面臨新的形勢(shì),出現(xiàn)新的問題,安全壓力也隨之增大。電力系統(tǒng)與人們的生活休息相關(guān),與企事業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營業(yè)密切相關(guān),電網(wǎng)大面積停電事件在嚴(yán)重破壞公司正常生產(chǎn)經(jīng)營秩序和社會(huì)形象的同時(shí),對(duì)關(guān)系國計(jì)民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施造成巨大影響,可能導(dǎo)致交通、通信癱瘓,水、氣、煤、油等供應(yīng)中斷,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)建設(shè)、人民生活,甚至對(duì)社會(huì)安定、地方乃至國家安全造成極大威脅。
在各種自然災(zāi)害頻發(fā)、國際形勢(shì)變換的新形勢(shì)下,電力系統(tǒng)因外力破壞(如冰災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害)或人為蓄意攻擊造成的電網(wǎng)支解情況也屢見不鮮。例如類似于2008年年初發(fā)生在我國南方地區(qū)的冰雪災(zāi)害對(duì)電力系統(tǒng)造成的大面積破壞、電網(wǎng)支解的情況也是時(shí)有發(fā)生。受到自然災(zāi)害、天氣變化惡劣等因素的影響,而這個(gè)時(shí)候正是節(jié)假日特別的春運(yùn)期間交通運(yùn)輸最頻繁最繁忙的時(shí)期,因冰凍雨雪災(zāi)害的嚴(yán)重影響,鐵路交通運(yùn)輸受到了影響,出現(xiàn)了斷電,使得中國的運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈京廣鐵路線路出現(xiàn)了滯留的現(xiàn)象。而由于電力中斷還造成了各災(zāi)區(qū)主要高速公路被迫封閉,長江中下游地區(qū)部分的民航機(jī)場(chǎng)因積雪結(jié)冰也被迫關(guān)閉,從而阻斷了成千上萬旅客回家過春節(jié)的通道,雪災(zāi)天氣加劇了電煤短缺,大面積區(qū)域供電中斷,大量民房倒塌,部分區(qū)域供水中斷。由于自然災(zāi)害所造成的惡劣天氣變化,由此造成的電力中斷、交通中斷,由此對(duì)人們的生活、交通出行帶來了極大的麻煩。
1.2遼寧撫順供電公司應(yīng)急管理體系存在的問題
我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和電力工業(yè)都處在快速發(fā)展時(shí)期,全國聯(lián)網(wǎng)格局己基本形成,電力系統(tǒng)的復(fù)雜性明顯增加,安全運(yùn)行特性日漸復(fù)雜,處于不斷變化中的電力系統(tǒng)對(duì)自然災(zāi)害等各類災(zāi)害的變化應(yīng)變處理能力就顯得相關(guān)較弱,容易受到破壞。撫順市新賓滿族自治縣1995年發(fā)生了百年不遇的洪災(zāi),桿塔倒塌,導(dǎo)致全縣的企業(yè)、居民住宅大面積停電15天,經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重;2005年新賓縣再次發(fā)生了“8.13”洪災(zāi),全縣電網(wǎng)停運(yùn)達(dá)10天左右,給全縣人民的生產(chǎn)及日常生活帶來了極大的不便。這幾次突發(fā)性事件暴露出了新賓電力企業(yè)的應(yīng)急機(jī)制、民眾參與力度、多部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制、各類應(yīng)急方案等方面,還存在著諸多有待改進(jìn)的地方。我以新賓供電分公司為例進(jìn)行分析,新賓供電分公司電力系統(tǒng)應(yīng)急管理存在的問題主要表現(xiàn)在:
第一,預(yù)警機(jī)制不完善。新賓地區(qū)近幾年遭遇了幾例比較重大的災(zāi)害造成電網(wǎng)中斷事件,這些災(zāi)害暴露出供電公司部門與基礎(chǔ)設(shè)施部門、氣象部門、交通部門聯(lián)動(dòng)的預(yù)警防災(zāi)機(jī)制不協(xié)調(diào)。部分電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱,安全穩(wěn)定問題仍較突出。一些輸變電設(shè)備長時(shí)間重負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致災(zāi)后無法正常運(yùn)行。多次災(zāi)害暴露出基礎(chǔ)設(shè)施部門與氣象部門聯(lián)動(dòng)的預(yù)警防災(zāi)機(jī)制不協(xié)調(diào)。部分電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱,安全穩(wěn)定問題仍較突出。一些輸變電設(shè)備長時(shí)間重負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致災(zāi)后無法正常運(yùn)行。
第二,保障機(jī)制不夠健全。部分老舊設(shè)備仍在使用,部分地區(qū)單變、單線較多,輸電斷面瓶頸、無功補(bǔ)償不足、短路電流過大、電磁環(huán)網(wǎng)等安全穩(wěn)定問題突出。駕馭大電網(wǎng)的能力有待進(jìn)一步提高。電力系統(tǒng)的復(fù)雜性明顯增加,需要提高對(duì)大電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律的認(rèn)識(shí)和把握以及對(duì)大電網(wǎng)故障產(chǎn)生和發(fā)展機(jī)理的研究和分析。
第三,工業(yè)、生活對(duì)電的需求越來越大造成用電負(fù)荷過大,問題頻出。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的飛速發(fā)展,我國生產(chǎn)、生活對(duì)電力的需求越來越大,對(duì)電網(wǎng)安全可靠供電的要求越來越高;電力供應(yīng)緊張和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱,電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行承受著巨大的壓力;此外,受到煤炭供應(yīng)不足,水電站遇到枯水時(shí)期,電力供給跟不上步伐,電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨嚴(yán)重威脅。比如,撫順屬長白山支脈西南延續(xù)部分山區(qū),市區(qū)坐落在渾河河谷沖積平原上,南北夾山,渾河由東向西橫貫市區(qū)。撫順供電公司供電服務(wù)區(qū)域?yàn)?0816萬平方公里,供電人口227萬,由于受大面積的山地地形地質(zhì)構(gòu)造限制和復(fù)雜的氣象氣候條件的影響,經(jīng)營區(qū)域內(nèi)各類自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,造成電網(wǎng)設(shè)施設(shè)備大范圍損毀,可能導(dǎo)致電網(wǎng)大面積停電;撫順地區(qū)電網(wǎng)的特點(diǎn)是電源及負(fù)荷分布比較集中,大電源、大負(fù)荷的投切均對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大的影響,同時(shí)設(shè)備安裝、啟動(dòng)、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)任務(wù)十分繁重,外力破壞、盜竊盜割電力設(shè)施問題突出,運(yùn)行維護(hù)人員誤操作或調(diào)度值班員處置不當(dāng)?shù)纫部赡軐?dǎo)致電網(wǎng)大面積停電。野蠻施工、非法侵入、恐怖襲擊等外力破壞或重大社會(huì)安全事件引發(fā)的電網(wǎng)設(shè)施損毀有可能導(dǎo)致電網(wǎng)大面積停電。
第四,駕馭大電網(wǎng)的能力有待進(jìn)一步提高。電力系統(tǒng)的復(fù)雜性明顯增加,需要提高對(duì)大電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律的認(rèn)識(shí)和把握以及對(duì)大電網(wǎng)故障產(chǎn)生和發(fā)展機(jī)理的研究和分析。
這些情況給電網(wǎng)安全帶來前所未有的壓力和挑戰(zhàn),電網(wǎng)安全的風(fēng)險(xiǎn)增大。同時(shí)也提醒我們應(yīng)急管理工作有待進(jìn)一步加強(qiáng)。開展與社會(huì)聯(lián)動(dòng)的應(yīng)急聯(lián)合演習(xí)工作應(yīng)當(dāng)制度化。重要用戶、重要場(chǎng)所等應(yīng)急電源的規(guī)劃、建設(shè)和管理問題仍需進(jìn)一步規(guī)范和加強(qiáng)。
1.3我國電力系統(tǒng)存在問題的原因分析
第一,環(huán)境的內(nèi)在因素,包括:
(1)電力系統(tǒng)單一和多重故障;
(2)繼電保護(hù)動(dòng)作不正確和保護(hù)性跳閘、切負(fù)荷措施電網(wǎng)穩(wěn)定性遭到破壞;
(3)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、線路過載;
(4)自動(dòng)化監(jiān)控或通訊系統(tǒng)故障及認(rèn)為操作失誤;
(5)煤炭、水能、核能等一次能源危機(jī)。
第二,環(huán)境的外部因素,主要包括:
(1)自然災(zāi)害;
(2)盜竊及電力設(shè)備的誤傷事故;
(3)恐怖襲擊與戰(zhàn)爭(zhēng)。
2.應(yīng)急管理體系建立及應(yīng)用
2.1我國應(yīng)急管理體系的法律法規(guī)概述
城市供電應(yīng)急管理體系的依據(jù)主要是相關(guān)的安全應(yīng)急法律法規(guī),包括:《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《中華人民共和國電力法》、《國家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》,此外還有《國家處置電網(wǎng)大面積停電事件應(yīng)急預(yù)案》、《電業(yè)生產(chǎn)事故調(diào)查暫行規(guī)定》、《國家電網(wǎng)公司重、特大生產(chǎn)安全事故預(yù)防與應(yīng)急處理暫行規(guī)定》等。這些法律法規(guī)初步建立了比較完整規(guī)范的電力事故防范制度體系,它們與其它各種常規(guī)安全管理規(guī)章制度一起,共同構(gòu)成國家電網(wǎng)公司安全生產(chǎn)制度體系,為實(shí)施安全生產(chǎn)常態(tài)管理、預(yù)警管理和應(yīng)急處理提供了制度保證。
2.2城市供電應(yīng)急管理體系內(nèi)容
(1)城市供電應(yīng)急的預(yù)警機(jī)制
電力應(yīng)急管理中的預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括幾個(gè)必要的功能模塊。各功能模塊順序調(diào)用,遼寧撫順供電公司根據(jù)可能導(dǎo)致的電網(wǎng)大面積停電影響范圍和嚴(yán)重程度,將公司電網(wǎng)大面積停電預(yù)警分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí),依次用紅色、橙色、黃色和藍(lán)色標(biāo)示,一級(jí)為最高級(jí)別。根據(jù)每一級(jí)的情況,制定出不一樣的預(yù)警機(jī)制,比如針對(duì)三級(jí)(黃色)預(yù)警,應(yīng)該采取的措施為:公司負(fù)責(zé)電網(wǎng)運(yùn)行的副總工程師、應(yīng)急辦成員單位主要領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)管理人員到崗到位;公司調(diào)度中心、運(yùn)行工區(qū)、各供電分公司、信通中心、辦公室等有值班任務(wù)的部門負(fù)責(zé)人到崗值班,其他有關(guān)部門人員待命??傊蛋嗍?、所屬各單位應(yīng)繼續(xù)關(guān)注預(yù)警事件的發(fā)展趨勢(shì),并將跟蹤情況及時(shí)報(bào)公司應(yīng)急辦公室。必要時(shí),按應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組批示,由副總工程師組織有關(guān)專家進(jìn)行會(huì)商和評(píng)估,預(yù)測(cè)事件發(fā)生的可能性及對(duì)電網(wǎng)的破壞可能程度,提出預(yù)防和處置的建議。調(diào)度應(yīng)根據(jù)時(shí)間變化趨勢(shì)和可能產(chǎn)生的影響,及時(shí)調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式,應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的電網(wǎng)大面積停電事故。生技部做好應(yīng)急搶修隊(duì)伍的組織及搶險(xiǎn)準(zhǔn)備,會(huì)同物資供應(yīng)部門做好電力應(yīng)急搶險(xiǎn)裝備(包括搶修車輛)和儲(chǔ)備物資的準(zhǔn)備。營銷部要督促所屬各供電公司通知高危及重要用戶做好啟動(dòng)自備應(yīng)急保安電源的準(zhǔn)備。公司所屬有搶修任務(wù)的各單位主要領(lǐng)導(dǎo)、主管領(lǐng)導(dǎo)到崗值班。應(yīng)急搶險(xiǎn)、搶修隊(duì)伍在家待命,并保證能立即集結(jié)。
當(dāng)遼寧省電力有限公司應(yīng)急管理部門或政府電力主管部門預(yù)警結(jié)束通知或經(jīng)過預(yù)警行動(dòng)后,事態(tài)發(fā)展已經(jīng)得到控制且不滿足預(yù)警條件時(shí),可以結(jié)束預(yù)警(當(dāng)進(jìn)入應(yīng)急響應(yīng)時(shí),預(yù)警自動(dòng)結(jié)束。
(2)城市供電應(yīng)急的運(yùn)行機(jī)制
一個(gè)成功的運(yùn)行機(jī)制將會(huì)有助于問題、困難的解決。對(duì)電力系統(tǒng)來說,如何應(yīng)對(duì)突發(fā)性的災(zāi)害,一個(gè)成功的應(yīng)急運(yùn)行機(jī)制就顯得尤為重要。電力系統(tǒng)應(yīng)急運(yùn)行機(jī)制,應(yīng)該從應(yīng)急救災(zāi)物資的儲(chǔ)備、運(yùn)輸、采購、反饋四個(gè)方面進(jìn)行,同時(shí)需要配備支撐技術(shù)平臺(tái)、相關(guān)保障機(jī)制,這些一起設(shè)備系統(tǒng)一起運(yùn)行起來,共同構(gòu)成應(yīng)急物流體系。具體運(yùn)行的時(shí)候,還需要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:基礎(chǔ)設(shè)備、設(shè)施機(jī)制;政府協(xié)調(diào)機(jī)制;應(yīng)急預(yù)案機(jī)制;災(zāi)害信息、報(bào)告機(jī)制;應(yīng)急物流預(yù)案保障機(jī)制和反饋控制機(jī)制;分門別類的不同運(yùn)輸通道應(yīng)急機(jī)制;應(yīng)急物資儲(chǔ)備機(jī)制;電力系統(tǒng)應(yīng)急物流專業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)機(jī)制;相關(guān)法律法規(guī)保障機(jī)制等。這些運(yùn)行機(jī)制一起運(yùn)行,目的是要建立電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)性災(zāi)害的綜合應(yīng)急物流指揮體系和運(yùn)行高效、可靠的電力系統(tǒng)應(yīng)急物流保障平臺(tái) 。
(3)城市供電應(yīng)急的指揮機(jī)制
遼寧撫順供電公司電網(wǎng)大面積停電事件處置領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)在安監(jiān)部,負(fù)責(zé)人由安監(jiān)部主任擔(dān)任,成員由安監(jiān)部、調(diào)度中心、辦公室、生技部、營銷部、農(nóng)電部、基建部、物流分中心、新聞中心、信通中心、發(fā)展公司等部門人員組成。這幾個(gè)部門分別負(fù)責(zé)的崗位為:安監(jiān)部負(fù)責(zé)牽頭組建公司電網(wǎng)大面積停電事件應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,組織落實(shí)公司電網(wǎng)大面積停電事件應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組各項(xiàng)指示要求,組織開展應(yīng)急值班,與政府相關(guān)部門溝通協(xié)調(diào),接收、分析、報(bào)送事件信息,提出應(yīng)急處置建議,并負(fù)責(zé)應(yīng)急處置過程中安全監(jiān)督和管理工作。調(diào)度中心負(fù)責(zé)電網(wǎng)事故處理工作。辦公室負(fù)責(zé)公司大面積停電事件的新聞應(yīng)急處置、媒體應(yīng)對(duì)、信息、輿情引導(dǎo)和監(jiān)測(cè),配合政府開展社會(huì)維穩(wěn)工作。生技部負(fù)責(zé)組織電網(wǎng)設(shè)施設(shè)備搶修恢復(fù)工作,負(fù)責(zé)支援客戶應(yīng)急發(fā)電設(shè)備的調(diào)配工作。信通中心負(fù)責(zé)應(yīng)急通信保障工作。營銷部:負(fù)責(zé)組織客戶恢復(fù)供電,提出支援客戶應(yīng)急發(fā)電設(shè)備的需求。基建部負(fù)責(zé)組織基建施工力量參加搶險(xiǎn)救援、搶修恢復(fù)工作。農(nóng)電部負(fù)責(zé)組織農(nóng)網(wǎng)設(shè)施設(shè)備搶修恢復(fù)工作。物流分中心負(fù)責(zé)應(yīng)急物資供應(yīng)及運(yùn)輸工作。公司其他部門做好職責(zé)范圍內(nèi)相關(guān)應(yīng)急工作,完成公司電網(wǎng)大面積停電事件應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組交辦的各項(xiàng)工作任務(wù)。在撫順供電公司電網(wǎng)大面積停電事件處置領(lǐng)導(dǎo)小組領(lǐng)導(dǎo)下,具體指揮、組織實(shí)施本單位經(jīng)營區(qū)域內(nèi)事故處理、事故搶險(xiǎn)、電網(wǎng)恢復(fù)、應(yīng)急救援、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、恢復(fù)生產(chǎn)等各項(xiàng)應(yīng)急工作。第一,接受撫順供電公司電網(wǎng)大面積停電事件處置應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組的領(lǐng)導(dǎo),落實(shí)其布置的各項(xiàng)工作;第二,組織電網(wǎng)大面積停電事件的先期處置;第三,組織領(lǐng)導(dǎo)本單位經(jīng)營區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)大面積停電事件事故處理、事故搶險(xiǎn)、電網(wǎng)恢復(fù)等應(yīng)急處置工作;第四,決定啟動(dòng)、調(diào)整和終止本單位應(yīng)急響應(yīng);第五,負(fù)責(zé)向公司報(bào)送應(yīng)急信息情況。
(4)城市供電應(yīng)急的保障機(jī)制
一是實(shí)施危害辨識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,全面識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)。建立科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,量化風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,識(shí)別作業(yè)、電網(wǎng)、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及其程度,為控制風(fēng)險(xiǎn)和安全投入提供科學(xué)的判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的超前控制。二是制定措施,做好風(fēng)險(xiǎn)控制。對(duì)評(píng)估出來的不可接受的風(fēng)險(xiǎn),制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施,并采用相關(guān)途徑使控制措施有效“落地”。三是建立體系文件,實(shí)現(xiàn)管理與作業(yè)規(guī)范化。針對(duì)體系管理內(nèi)容,按“寫我所做”的要求,建立工作標(biāo)準(zhǔn),明確各項(xiàng)工作職責(zé)、內(nèi)容、方法與質(zhì)量要求,解決管理工作“落地”問題。四是執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),確保工作有效。按建立的工作標(biāo)準(zhǔn)做好安全生產(chǎn)管理各項(xiàng)工作,由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了具體工作內(nèi)容、時(shí)間與質(zhì)量要求,嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),保證各項(xiàng)工作管理到位。五是建立信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)管理。通過建立安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng),將風(fēng)險(xiǎn)控制與工作流程固化,實(shí)現(xiàn)流程管事。六是建立審核機(jī)制,促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)。
基于前述考慮,本文設(shè)計(jì)一半實(shí)物仿真系統(tǒng),系統(tǒng)由主控計(jì)算機(jī)、圖像實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)組成。主要功能為通過實(shí)時(shí)或事后方式完成光電圖像的采集、預(yù)處理,檢測(cè)與識(shí)別??煽己顺上衿骷皥D像處理算法的性能,評(píng)估成像系統(tǒng)對(duì)硬件資源的需求,并可模擬生成視頻數(shù)據(jù),具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和回放功能。系統(tǒng)通過上位機(jī)控制兩路圖像采集輸入、預(yù)處理、檢測(cè)識(shí)別及顯示,對(duì)不同成像器件的采集圖像進(jìn)行直觀比較,對(duì)不同算法進(jìn)行評(píng)估驗(yàn)證。鑒于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能較多,圖像處理算法復(fù)雜,計(jì)算量大,并且是兩路獨(dú)立并行運(yùn)行,本文采用FPGA+DSP+DSP結(jié)構(gòu)。主處理器DSP來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖像處理功能。協(xié)處理器FPGA實(shí)現(xiàn)圖像采集控制,圖像預(yù)處理、視頻信號(hào)合成,底層通訊協(xié)議生成等時(shí)序邏輯控制較多,對(duì)處理速度要求高但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的功能[3][4][5]。實(shí)時(shí)工作方式下,系統(tǒng)輸入可在兩路模擬視頻信號(hào)、兩路數(shù)字圖像數(shù)據(jù)共四路中任選兩路進(jìn)行處理及顯示。事后工作方式下,能夠?qū)ι衔粰C(jī)下傳的圖像進(jìn)行處理。圖像處理模式,數(shù)據(jù)輸入通道均可任意切換。以便進(jìn)行不同圖像,不同處理方法的對(duì)比。系統(tǒng)組成如圖1所示。
2關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)選擇容量充足、性價(jià)比高的FPGA芯片VC4VFX60-10FF672I作為時(shí)序及數(shù)據(jù)交Fig.1Structurediagramofthesystem換控制芯片,具有352個(gè)IO,4176kbit的塊RAM,41904個(gè)邏輯單元,用于并行處理大量耗時(shí)的乘加運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的時(shí)鐘管理,能夠滿足系統(tǒng)要求且有較大的冗余量,可以進(jìn)一步擴(kuò)展新功能。采用兩片TI公司的TMS320C6416為主處理器,具有1000MHz時(shí)鐘頻率及4800MI/s最高處理能力,豐富的外設(shè)和并行處理能力,性能優(yōu)越,成本較低,能夠滿足本設(shè)計(jì)的要求[6]。2.1視頻采集電路設(shè)計(jì)由成像器件輸入的視頻信號(hào)經(jīng)過電纜傳輸及電路的交流耦合后,丟失了信號(hào)的直流分量,為了保證采集的圖像不失真,必須將輸入視頻信號(hào)的直流電平恢復(fù)并箝位到原始圖像的電平,因此輸入的視頻信號(hào)要經(jīng)過去直流、直流恢復(fù)和放大使得輸入的視頻信號(hào)損失最小。本系統(tǒng)采用Elantec公司高性能單片視頻“直流恢復(fù)”與“箝位”芯片EL4089。信號(hào)經(jīng)放大后輸入AD進(jìn)行采樣。采用同步分離芯片EL4583進(jìn)行行、場(chǎng)等同步信號(hào)的分離,由FPGA根據(jù)同步信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)和采樣時(shí)鐘給12位低功耗A/D芯片AD9224,保證每視頻行間的采樣有相同的相位關(guān)系,完成視頻采集輸入[7]。電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2.2數(shù)字圖像接收電路
數(shù)字圖像接收發(fā)送采用上升沿鎖定的LVDS芯片DS90LVDS215/216,具有低功耗、高速率的優(yōu)良特性。數(shù)據(jù)位為21位,其中12位可以用做圖像數(shù)據(jù)傳輸,其余位可用于同步信號(hào)及標(biāo)志位的傳輸??刂茣r(shí)序簡(jiǎn)單,控制信號(hào)較少。FPGA只需根據(jù)不同時(shí)序,配置不同數(shù)據(jù)。具有很大靈活性。
2.3FPGA模塊設(shè)計(jì)
FPGA主要完成時(shí)序及數(shù)據(jù)交換控制。包含圖像采集、傳輸、預(yù)處理,下傳圖像數(shù)據(jù)的接收,視頻輸出、疊加,通訊接收、解析、發(fā)送及伺服數(shù)據(jù)的接收與轉(zhuǎn)換等模塊。圖像采集部分利用輸入同步信號(hào)來同步采集時(shí)鐘。即利用FPGA生成的基準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù),用場(chǎng)同步信號(hào)進(jìn)行異步清零。通過多次異步清零來調(diào)整兩者的相位關(guān)系。FPGA根據(jù)輸入的行、場(chǎng)、奇偶等同步信號(hào),產(chǎn)生采樣時(shí)鐘送至AD。在場(chǎng)有效期間,每一個(gè)行同步信號(hào)的上升沿開始行計(jì)數(shù)。根據(jù)ODD/EVEN信號(hào)決定計(jì)數(shù)的起始值,可根據(jù)系統(tǒng)要求取中間有效行數(shù)作為本系統(tǒng)處理部分。在每一行有效期間,以采集時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù),采集數(shù)據(jù)采取乒乓方式輸入FPGA內(nèi)部生成的兩個(gè)雙口RAM中。當(dāng)一個(gè)RAM處于寫狀態(tài)時(shí),另一個(gè)處于讀狀態(tài),以滿足實(shí)時(shí)性要求。圖像預(yù)處理模塊主要包括圖像的濾波、校正等,算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但運(yùn)算量大,對(duì)速度要求高,適合FPGA處理。在濾波運(yùn)算中、一般會(huì)用到卷積運(yùn)算,需對(duì)圖像進(jìn)行窗口處理。在FPGA中,可利用內(nèi)部FIFO生成窗口,F(xiàn)IFO深度為一行數(shù)據(jù),之后進(jìn)行處理。系統(tǒng)中所用3x3窗口如圖3所示。FPGA與DSP之間的數(shù)據(jù)傳輸通過DSP的外部存儲(chǔ)器接口EMIFA口進(jìn)行,將FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間映射到DSP的CE0、CE1存儲(chǔ)空間。分別用于接收預(yù)處理后的視頻采集數(shù)據(jù)、DSP下傳的回灌數(shù)據(jù)以及控制指令的接收和發(fā)送,實(shí)現(xiàn)DSP與FPGA的高速數(shù)據(jù)傳輸。利用FPGA內(nèi)部IPcore生成雙口RAM、來緩存數(shù)據(jù)。可以避免再外接存儲(chǔ)器,降低了成本,減少了系統(tǒng)面積。圖像上傳采用中斷方式,將每場(chǎng)圖像分8次上傳。當(dāng)采集數(shù)據(jù)存滿RAM時(shí),向DSP發(fā)送中斷,DSP響應(yīng)中斷,通過QDMA傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)搬移。其硬件接口如圖4所示。經(jīng)過處理后的圖像數(shù)據(jù)或回灌數(shù)據(jù),相對(duì)于原始圖像有一定延時(shí)。直接采用分離出的同步信號(hào)進(jìn)行顯示會(huì)造成時(shí)序錯(cuò)亂,因此需要需要進(jìn)行視頻合成,生成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)進(jìn)行顯示。本系統(tǒng)由FPGA內(nèi)部時(shí)鐘計(jì)數(shù)生成行、場(chǎng)同步信號(hào)及消隱信號(hào)、跟蹤框并進(jìn)行視頻合成。其結(jié)構(gòu)圖及時(shí)序仿真結(jié)果如圖5、6所示。RS-422模塊采用串行通信協(xié)議,空閑時(shí),數(shù)據(jù)線上一直為‘1’,開始發(fā)數(shù)據(jù)時(shí),先發(fā)一位起始位‘0’,接著將并行數(shù)據(jù)按低位先出的方式連續(xù)串行發(fā)出,最后再發(fā)一位結(jié)束位‘1’。采用狀態(tài)機(jī)進(jìn)行收發(fā)。其發(fā)送仿真時(shí)序如圖7所示。
2.4DSP模塊設(shè)計(jì)
DSP完成FPGA上傳圖像的分割、檢測(cè)識(shí)別、特征提取,并上傳給上位機(jī)進(jìn)行顯示;接收上位機(jī)下傳的回灌圖像數(shù)據(jù),送往FPGA;根據(jù)計(jì)算得到的目標(biāo)信息,將圖像處理結(jié)果及跟蹤信息送至FPGA及上位機(jī);接收RS422命令,并將發(fā)送命令下傳給FPGA。上電復(fù)位后,DSP從FLASH中加載程序,并進(jìn)行初始化,等待上位機(jī)下傳控制指令及FPGA上傳的中斷信號(hào),進(jìn)入中斷處理程序。通過EDMA控制器實(shí)現(xiàn)與FPGA、上位機(jī)的數(shù)據(jù)交互。每個(gè)DSP負(fù)責(zé)一路圖像的處理。中斷程序有行中斷和場(chǎng)中斷兩種。場(chǎng)中斷主要用于行計(jì)數(shù)清零,目標(biāo)的檢測(cè)識(shí)別跟蹤,接收上位機(jī)回灌數(shù)據(jù)等功能。行中斷主要用于接收FPGA送來的圖像數(shù)據(jù),進(jìn)行圖像分割,向上位機(jī)上傳圖像數(shù)據(jù)等功能。收到上位機(jī)命令后,根據(jù)上位機(jī)的命令選擇相應(yīng)的工作方式。根據(jù)上位機(jī)的命令,DSP可以選擇不同的圖像進(jìn)行處理,圖像的濾波,檢測(cè),跟蹤等都可以選擇不同的處理方法,也可多種方法同時(shí)使用[8][9][10]。
3上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
上位機(jī)設(shè)計(jì)主要是為了完成人機(jī)接口、輸入信號(hào)源選擇、檢測(cè)、識(shí)別算法設(shè)置、算法性能測(cè)定等功能。主要由主控單元、兩路圖像顯示與控制單元三部分組成。主控單元主要是用來控制整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用軟件的運(yùn)行、暫停和退出,設(shè)置圖像數(shù)據(jù)的分辨率,顯示DSP上傳的伺服信息,同時(shí)還能夠設(shè)置軟件的工作模式,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自檢功能。圖像選擇與控制單元主要用來控制圖像的顯示與存儲(chǔ),設(shè)置目標(biāo)特征選取與濾波方式,接收并顯示DSP上傳的圖像目標(biāo)的跟蹤坐標(biāo)等。系統(tǒng)應(yīng)用軟件能夠控制操作界面實(shí)時(shí)顯示、采集、存儲(chǔ)與回灌圖像數(shù)據(jù),接收并顯示DSP上傳的每一路目標(biāo)的跟蹤坐標(biāo),在目標(biāo)位置加上跟蹤框,設(shè)置軟件的工作模式,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)板卡的自檢功能。
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論
本世紀(jì)80年代,人類開始進(jìn)入信息社會(huì)時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期,科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,知識(shí)更新與傳播以空前的廣度、深度和速度進(jìn)行。與此同時(shí),電子信息產(chǎn)業(yè)的崛起,為人們展示出高新技術(shù)企業(yè)將主導(dǎo)21世紀(jì)世界產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流的前景。
高新技術(shù)企業(yè)的特點(diǎn)可以用“高、快、靈”三個(gè)宇概括?!案摺?,指產(chǎn)品技術(shù)含量高,附加價(jià)值高,員工文化素質(zhì)高,經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)高;“快”,指產(chǎn)品更新?lián)Q代快,市場(chǎng)發(fā)展快,企業(yè)成長快(相應(yīng)地,企業(yè)稍有失誤,垮得也快);“靈”,指企業(yè)對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展反應(yīng)靈敏,對(duì)市場(chǎng)外界條件變化感應(yīng)靈敏,對(duì)組織結(jié)構(gòu)的設(shè)置、管理制度、技術(shù)手段和方法的選擇及生產(chǎn)工藝的安排,都更為靈活?;谶@些特點(diǎn),高新技術(shù)企業(yè)與傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)相比,在成本管理方面存在下列不同:
一、成本管理理念不同
傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)成本管理理念的主題是控制,即根據(jù)企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益要求,對(duì)各項(xiàng)資金耗費(fèi)進(jìn)行事前預(yù)計(jì),確定控制的標(biāo)準(zhǔn)或目標(biāo);然后進(jìn)行核算,對(duì)實(shí)際與標(biāo)準(zhǔn)的差異,進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、考核,并采取相應(yīng)措施,旨在保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。高新技術(shù)企業(yè)成本管理理念的主題則是創(chuàng)新,即不斷地投入各種資源,尤其是對(duì)取得突破可能性較大的專項(xiàng)技術(shù)加大投入力度,增加局部壓強(qiáng),使其能夠在該點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)突破,形成領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì),并利用這種優(yōu)勢(shì)來謀取具有高附加值的經(jīng)濟(jì)回報(bào)??梢姸叩膮^(qū)別是,一個(gè)側(cè)重于保證實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo),另一個(gè)則側(cè)重于保證實(shí)現(xiàn)經(jīng)營目標(biāo)。
二、成本管理在企業(yè)管理中的地位不同
在傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)管理中,成本管理具有相當(dāng)重要的戰(zhàn)略地位。因?yàn)閭鹘y(tǒng)工業(yè)企業(yè)之間,在產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量方面的差異比起高新技術(shù)企業(yè)之間往往要小得多,這就決定了傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)不得不把成本作為決定其生存和發(fā)展的最重要的因素來對(duì)待。邯鋼人在對(duì)工藝、設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)所遵循的基本準(zhǔn)則就是要有利于降低企業(yè)的物耗、能耗和產(chǎn)品成本。推行“模擬市場(chǎng)核算,實(shí)行成本否決”管理制度也是為了降低成本費(fèi)用,保證經(jīng)濟(jì)效益。這表明對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè),選擇低成本戰(zhàn)略是其成功的基礎(chǔ)。而高新技術(shù)企業(yè)更注重于實(shí)施產(chǎn)品差異化戰(zhàn)略和焦點(diǎn)集中戰(zhàn)略,旨在發(fā)揮高新技術(shù)企業(yè)在研究開發(fā)方面的優(yōu)勢(shì),以克服其人力資源高成本和銷售、研究高費(fèi)用的劣勢(shì)。
三、對(duì)成本形態(tài)核算與控制的需求不同
傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)特別注重對(duì)制造成本的核算與控制,甚至將其視同為產(chǎn)品成本。著名的泰羅制和標(biāo)準(zhǔn)成本系統(tǒng)皆源于此。這不僅由于制造成本是企業(yè)在材料采購過程和產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各項(xiàng)費(fèi)用匯集的結(jié)果,而且還由于它在企業(yè)的總費(fèi)用構(gòu)成中占據(jù)了舉足輕重的地位,因此,在決定企業(yè)生存與發(fā)展的各種決策當(dāng)中所需求的成本形態(tài)也集中體現(xiàn)為制造成本。即使在市場(chǎng)條件、技術(shù)水準(zhǔn)、管理制度和管理方式已今非昔比的情況下,傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)仍然把對(duì)制造成本的核算放在最重要的位置。近年來時(shí)興的作業(yè)成本法和制造資源計(jì)劃(MRP)等全新的核算方法,皆是針對(duì)制造成本的。高新技術(shù)企業(yè)核算制造成本、期間費(fèi)用的主要目的是對(duì)外編制損益表、評(píng)價(jià)會(huì)計(jì)期間經(jīng)濟(jì)效益,由于這兩項(xiàng)在成本費(fèi)用總額中所占的比重很低,所以對(duì)其加強(qiáng)控制的要求比傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)要弱。
對(duì)責(zé)任成本和變動(dòng)成本進(jìn)行核算,主要是出于產(chǎn)品經(jīng)營決策和定價(jià)的考慮,這一點(diǎn)無論是傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)還是高新技術(shù)企業(yè)都是一致的。對(duì)其在管理上的需求強(qiáng)度因具體企業(yè)而異,一般要低于制造成本。
對(duì)于產(chǎn)品壽命周期成本、物耗成本、質(zhì)量成本和人力資源成本的核算與控制,傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)更多地是出于造勢(shì)或滿足外部某方面要求的考慮,而不是企業(yè)自覺自愿非做不可的行為需求。對(duì)高新技術(shù)企業(yè)就不同了,這些成本形態(tài)或遲或早都要進(jìn)行核算,其中需求強(qiáng)度較大的是產(chǎn)品壽命周期成本和物耗成本。即使需求強(qiáng)度相對(duì)較弱的質(zhì)量成本和人力資源成本,對(duì)其核算與控制的需求也比傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)要強(qiáng)。對(duì)于產(chǎn)品壽命周期成本核算需求強(qiáng)度大,不僅由于高新技術(shù)企業(yè)的產(chǎn)品更新?lián)Q代快、壽命周期短而在核算上更具有現(xiàn)實(shí)可操作性,而且由于高新技術(shù)企業(yè)評(píng)價(jià)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益的模式也要求對(duì)其進(jìn)行核算與控制。因?yàn)楦咝录夹g(shù)企業(yè)一方面在產(chǎn)品的研究開發(fā)、中間試驗(yàn)和小批試制方面有相當(dāng)大的投入,另一方面又在產(chǎn)品的售后服務(wù)上有較大的投入,同時(shí)還要承擔(dān)比傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)更高的產(chǎn)品降價(jià)風(fēng)險(xiǎn),所以僅僅遵循在很大程度上根據(jù)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)會(huì)計(jì)實(shí)踐而制定的會(huì)計(jì)準(zhǔn)則來計(jì)算產(chǎn)品成本,就會(huì)扭曲產(chǎn)品成本信息,使產(chǎn)品的相關(guān)成本內(nèi)容不全,因而不能正確地評(píng)價(jià)產(chǎn)品在壽命周期全過程的經(jīng)濟(jì)效益,不利于企業(yè)謀求竟?fàn)巸?yōu)勢(shì)。高新技術(shù)企業(yè)對(duì)物耗成本的核算與控制需求,更多地是出于價(jià)值評(píng)價(jià)和價(jià)值分配方面制度創(chuàng)新的考慮。這個(gè)意義是很深遠(yuǎn)的,不僅對(duì)于企業(yè)的微觀管理是這樣,而且對(duì)于國家的宏觀管理也是這樣。黨的十五大確認(rèn)了按生產(chǎn)要素分配的原則,國內(nèi)領(lǐng)先的高新技術(shù)企業(yè)也在積極探索“知識(shí)資本化”和“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”問題,從成本信息服務(wù)的角度,需要對(duì)此作出必要的響應(yīng)。
四、對(duì)成本信息質(zhì)量的要求不同
成本信息質(zhì)量特征表現(xiàn)為準(zhǔn)確性、完整性和及時(shí)性。不可否認(rèn),不同成本形態(tài)的信息,其準(zhǔn)確性、完整性和及時(shí)性的標(biāo)準(zhǔn)并不一樣。即使同一成本形態(tài)的信息,對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)來說,其準(zhǔn)確性、完整性和及時(shí)性的要求也有所不同。以產(chǎn)品成本為例,雖然傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)與高新技術(shù)企業(yè)的成本項(xiàng)目相同,但是構(gòu)成成本信息質(zhì)量的各項(xiàng)特征的重要程度和具體要求不同。對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)來說,其準(zhǔn)確性是指在特定的成本計(jì)算方法(品種法等)和特定的費(fèi)用分配標(biāo)準(zhǔn)(材料耗用量、工時(shí)耗用量等)下所歸集分配的成本是唯一的成本,即無論誰來計(jì)算,只要按照規(guī)定的程序、方法進(jìn)行,結(jié)果都會(huì)相同;其完整性是指按照規(guī)定的成本項(xiàng)目將發(fā)生在會(huì)計(jì)期間和生產(chǎn)過程的各項(xiàng)要素費(fèi)用都?xì)w集起來,分配給不同的成本對(duì)象,不使其遺漏;其及時(shí)性是指能夠按月報(bào)出成本信息。能夠做到這三條,便可得到規(guī)范的高質(zhì)量的產(chǎn)品成本信息。但是對(duì)高新技術(shù)企業(yè)則不然,其準(zhǔn)確性不僅要考慮計(jì)算程序和結(jié)果,而且要考慮分配標(biāo)準(zhǔn)是否合理;其完整性不僅要考慮供應(yīng)和制造過程,而且要考慮研發(fā)、銷售和售后服務(wù);其及時(shí)性不僅要求成本信息按月定期報(bào)出,而且要考慮按決策需要不定期報(bào)出。所以,僅僅滿足于規(guī)范要求的產(chǎn)品成本信息對(duì)高新技術(shù)企業(yè)的產(chǎn)品定價(jià)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,高額的期間費(fèi)用逼得高新技術(shù)企業(yè)的成本管理人員去尋找各種相對(duì)合理的分配標(biāo)準(zhǔn),來將其正確地分配到具體產(chǎn)品對(duì)象上去。不僅如此,為了對(duì)付競(jìng)爭(zhēng),成本信息的及時(shí)性比傳統(tǒng)企業(yè)更為重要,往往是算不準(zhǔn)確尚可容忍,算不及時(shí)則難以饒恕。
五、成本費(fèi)用構(gòu)成和管理重點(diǎn)不同。
這里指的成本費(fèi)用是損益表中制造成本、銷售費(fèi)用、管理費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用之和,后三項(xiàng)費(fèi)用亦稱期間費(fèi)用。在產(chǎn)銷比正常的情況下,傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的成本費(fèi)用的構(gòu)成是制造成本高、期間費(fèi)用低。因此,管理重點(diǎn)是制造成本,管理當(dāng)局更注重對(duì)制造成本的控制。成本核算是否準(zhǔn)確,成本考核指標(biāo)是否落實(shí),成本管理是否有效,成本降低機(jī)制是否形成,皆由制造成本管理狀況所決定。高新技術(shù)企業(yè)的成本費(fèi)用構(gòu)成則相反,通常是制造成本低、期間費(fèi)用高。期間費(fèi)用高的原因是研發(fā)費(fèi)用和銷售費(fèi)用高。因此,管理的重心要轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移到研發(fā)環(huán)節(jié)和技術(shù)服務(wù)環(huán)節(jié)。研發(fā)費(fèi)用與銷售費(fèi)用使用的合理性,往往決定著高新技術(shù)企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。其產(chǎn)品成本在相當(dāng)大的程度上是由設(shè)計(jì)所決定的,而其產(chǎn)品的銷售狀況如何又在相當(dāng)大的程度上取決于技術(shù)服務(wù)。
六、成本費(fèi)用控制方式不同
傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)對(duì)成本的控制主要采用標(biāo)準(zhǔn)成本系統(tǒng)、目標(biāo)成本和費(fèi)用預(yù)算管理(包括零基預(yù)算與彈性預(yù)算)。盡管其控制范圍有彈性,控制過程中也有許多不確定的因素,但是總能夠通過對(duì)成本形成原因的分析和對(duì)成本費(fèi)用發(fā)生規(guī)律的掌握來不斷地促使其標(biāo)準(zhǔn)。目標(biāo)和預(yù)算符合實(shí)際,以此來引導(dǎo)企業(yè)健康發(fā)展。高新技術(shù)企業(yè)對(duì)成本的控制不能簡(jiǎn)單地搬用上述做法。雖然標(biāo)準(zhǔn)成本、目標(biāo)成本和費(fèi)用預(yù)算等形式依然可以利用,但實(shí)際上由于其控制過程中的不確定因素更多,所以對(duì)成本動(dòng)因的分析和對(duì)成本費(fèi)用發(fā)生規(guī)律的掌握更為困難。在傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè),尤其是經(jīng)營穩(wěn)定的大型工業(yè)企業(yè),所耗費(fèi)的資金與產(chǎn)生的回報(bào)之間,能夠建立人們?nèi)菀装盐盏暮瘮?shù)關(guān)系。而在高新技術(shù)企業(yè),這樣的函數(shù)關(guān)系則不容易建立。因此,高新技術(shù)企業(yè)時(shí)成本費(fèi)用的控制,宜更多地通過人們的行為來實(shí)施,而不是通過改善設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和建立嚴(yán)格的管理制度來實(shí)施,即應(yīng)實(shí)行的是積極控制——鼓勵(lì)多做工作多花錢,把該花的錢花足,把不該花的錢限制住。該花的錢是積極費(fèi)用,不該花的錢是消極費(fèi)用。積極費(fèi)用越高,越能增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。積極費(fèi)用當(dāng)然也包括實(shí)驗(yàn)、試制失敗的費(fèi)用,但對(duì)盲目實(shí)驗(yàn)與試制等所導(dǎo)致的消極費(fèi)用,則要嚴(yán)格加以限制。
七、成本分析的主要方法不同
傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)成本分析的主要方法是對(duì)比分析和差異原因分析,而高新技術(shù)企業(yè)成本分析應(yīng)該重視的是價(jià)值工程分析、相關(guān)分析和預(yù)警分析。價(jià)值工程分析是利用產(chǎn)品成本結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)的比值關(guān)系來尋找降低成本、提高成本效能比率的途徑,從而改進(jìn)產(chǎn)品或工藝設(shè)計(jì)的有效方法。相關(guān)分析是利用成本或費(fèi)用指標(biāo)與其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之間的聯(lián)系,來分析成本費(fèi)用指標(biāo)對(duì)其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響,以期通過增減成本或費(fèi)用,來改善該項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的狀態(tài)。預(yù)警分析是通過對(duì)控制指標(biāo)設(shè)且預(yù)警線(紅線)來進(jìn)行的。預(yù)警分為絕對(duì)預(yù)警和相對(duì)預(yù)警。絕對(duì)預(yù)警的紅線就是由盈虧臨界點(diǎn)所決定的成本費(fèi)用開支水平。相對(duì)預(yù)警的紅線有兩種,一種是縱比紅線,一種是橫比紅線。縱比紅線可以以本企業(yè)成本費(fèi)用指標(biāo)的歷史水平為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,橫比紅線則要以競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手水平或行業(yè)水平為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。
八、降低成本費(fèi)用的主要途徑不同
【關(guān)鍵詞】安全管理系統(tǒng);基礎(chǔ)設(shè)施工程;系統(tǒng)設(shè)計(jì)
當(dāng)前各行各業(yè)之間的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸非常便利,很多工程的質(zhì)量安全監(jiān)督工作也開始引起人們的注意,并相繼引入信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。然而以前這些工作都是利用人工操作的方式來完成的,這種方式存在很多缺點(diǎn)和不足,例如人工操作中很多錯(cuò)誤難以避免,而這些失誤很難被人發(fā)現(xiàn),后續(xù)改正中也面臨很多困難等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到安全質(zhì)量監(jiān)督中以后,人工操作中很多問題都可以得到解決,不僅使工程質(zhì)量和安全得到了保證,同時(shí)還能減少很多工作量,因此在很多包含地下管廊的基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)中,都需要設(shè)計(jì)出一套完整的質(zhì)量安全管理系統(tǒng),以全面了解施工情況,提升施工過程的安全性。
1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要性
近年來城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,高層建筑規(guī)模越來越大,基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量安全管理作為其中非常重要的一項(xiàng)工作,其工作的好與壞直接關(guān)系到社會(huì)建設(shè)的順利進(jìn)行,但基礎(chǔ)建設(shè)工程工作量非常大,如果這些工作還需要人力完成,那么將會(huì)在工作中面臨很多麻煩。而建立信息系統(tǒng)輔助辦公,不僅以上問題可以得到很好的解決,同時(shí)還能減輕人員的工作量,整個(gè)工作流程都變得非常簡(jiǎn)單。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)無疑為網(wǎng)絡(luò)信息輔助系統(tǒng)辦公的實(shí)現(xiàn)搭建了一個(gè)有利平臺(tái)。它不僅能使工程質(zhì)量安全得到保證,同時(shí)工作效率也會(huì)顯著提升。此外,如果開挖深度在3m或3m以上,工程面臨著非常復(fù)雜的周邊環(huán)境,這類工程都屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。因此在基礎(chǔ)工程施工過程中,為了保證工程質(zhì)量安全,有必要建立相應(yīng)的質(zhì)量安全管理系統(tǒng)。
2.質(zhì)量安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
地下管廊又稱“共同管溝”,就是把市政、電力、通訊、燃?xì)?、供水排水等各種管線集于一體的地下隧道。在本次研究中質(zhì)量安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)側(cè)重于監(jiān)測(cè)地下管廊安全情況的監(jiān)測(cè),具體來說對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作提出了如下幾方面要求:(1)規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量安全管理系統(tǒng)主要以規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)化為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),因此規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)化是該系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)要求。相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)及ISO/IEC17025均向基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量安全管理系統(tǒng)提出了基本管理要求,在檢測(cè)機(jī)構(gòu)中該系統(tǒng)的應(yīng)用相當(dāng)于引進(jìn)了整套先進(jìn)的管理制度,推動(dòng)了科學(xué)、規(guī)范檢測(cè)結(jié)構(gòu)運(yùn)作管理模式的建立。(2)實(shí)用性在當(dāng)前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)形態(tài)之下,各質(zhì)量檢測(cè)與管理機(jī)構(gòu)都要嚴(yán)格按照建設(shè)部門提出的要求,走出一條介乎社會(huì)化與中介化的發(fā)展道路。所以在信息化時(shí)代中要想達(dá)到信息化、服務(wù)化的要求,不僅要不斷提升工程質(zhì)量安全管理水平,同時(shí)還要切實(shí)提高工作效率,保證各環(huán)節(jié)之間緊密配合較好的完成,這樣在實(shí)際操作過程中才能更加簡(jiǎn)單、便利,從而將整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)用性有效地發(fā)揮出來。(3)先進(jìn)性計(jì)算機(jī)信息技術(shù)本身就體現(xiàn)了先進(jìn)性特點(diǎn)。該基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量安全管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)測(cè)工程施工情況,如基坑水平位移、高程沉降、圍護(hù)機(jī)構(gòu)受力分析、周邊水位、水壓等方面的實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè),通過安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)收集和智能分析,便能及時(shí)掌握了解地下管廊的施工質(zhì)量并對(duì)保證工程的安全性發(fā)揮作用。要作出準(zhǔn)確的施工措施方案和指令,就必須依托計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和智能軟件,為地下管廊等工程施工提供安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)支持和依據(jù)。當(dāng)然管理系統(tǒng)技術(shù)革新、信息更新等工作都必須滿足工程建設(shè)發(fā)展要求,這也體現(xiàn)出了它的先進(jìn)性特點(diǎn)。
3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)技術(shù)構(gòu)架設(shè)計(jì)質(zhì)量安全管理系統(tǒng)主要包括企業(yè)工作人員與管理部門工作人員兩類角色,從整體上來看系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)不同層次,視圖層、業(yè)務(wù)層與控制層。設(shè)計(jì)開發(fā)利用MVC設(shè)計(jì)模式來完成。按照系統(tǒng)功能模塊將視圖層進(jìn)行系統(tǒng)界面劃分,控制層主要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)操作過程的控制,在控制系統(tǒng)的過程中利用相關(guān)類展開管理;業(yè)務(wù)層需要進(jìn)行一些具體操作,將系統(tǒng)基本流程操作完成,此外,還利用JSP語言進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)包括系統(tǒng)登錄管理、企業(yè)卡號(hào)發(fā)放管理及基礎(chǔ)信息管理等相關(guān)業(yè)務(wù),通過以上三個(gè)不同層展開業(yè)務(wù)設(shè)計(jì),最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所有功能流程。(2)系統(tǒng)功能架構(gòu)本次研究中提出的質(zhì)量安全管理系統(tǒng),實(shí)際上就是一個(gè)以監(jiān)督管理工作設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的系統(tǒng),該系統(tǒng)的主要作用在于為工作人員更好的工作提供便利,系統(tǒng)內(nèi)容包含很多方面,例如系統(tǒng)登錄管理、基礎(chǔ)信息管理等,這些部門又可以劃分成很多細(xì)小的部分,通過具體模塊分析來完成整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作。(3)詳細(xì)設(shè)計(jì)1)登錄管理功能設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需求分析情況,在該基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量安全管理系統(tǒng)中,應(yīng)特別重視系統(tǒng)登錄管理這一環(huán)節(jié),該部分內(nèi)容的關(guān)鍵是用戶進(jìn)行系統(tǒng)登錄,用戶登錄該系統(tǒng)后會(huì)看到系統(tǒng)概要界面如圖1所示。對(duì)于系統(tǒng)登錄功能,首先由用戶對(duì)調(diào)用文件的請(qǐng)求進(jìn)行發(fā)送,然后接收到文件請(qǐng)求之后進(jìn)行處理,處理完成后會(huì)返回到系統(tǒng)登錄界面,這時(shí)需要用戶按照口令填寫一些內(nèi)容,當(dāng)用戶名與相關(guān)口令填寫完成之后,根據(jù)相關(guān)邏輯類進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的查詢,待查詢成功后返回到相關(guān)信息,最后回到用戶系統(tǒng)登錄成功界面[1]。2)企業(yè)卡號(hào)發(fā)放管理功能設(shè)計(jì)該部分設(shè)計(jì)是指發(fā)放企業(yè)卡號(hào),由相關(guān)部門管理企業(yè)卡號(hào),然后發(fā)放卡號(hào)??ㄌ?hào)發(fā)放管理需要針對(duì)企業(yè)卡號(hào)發(fā)放的過程進(jìn)行管理,具體來說需要嚴(yán)格按照企業(yè)卡號(hào)發(fā)放管理類對(duì)企業(yè)卡號(hào)的方法進(jìn)行管理。3)許可證管理功能設(shè)計(jì)許可證管理是指企業(yè)人員及信息審核,有了許可證管理這一環(huán)節(jié),企業(yè)相關(guān)證件的審核將會(huì)更加方便。在許可證審核過程中如果企業(yè)信息與證件是合格的,即可通過審核;如果其證件與信息存在問題,那么必須立即將其“打回”,由企業(yè)重新填報(bào)信息。在整個(gè)許可證管理工作中,工作人員需要嚴(yán)格按照該系統(tǒng)的實(shí)際情況填寫相關(guān)信息,在身份驗(yàn)證成功之后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)返回到信息填寫的界面之上,當(dāng)信息填寫完之后進(jìn)行邏輯類調(diào)用,填寫成功即可返回到信息填寫成功界面。然后對(duì)企業(yè)信息進(jìn)行嚴(yán)格審核,待企業(yè)通過審核之后提交審核結(jié)果。4)基礎(chǔ)信息管理功能設(shè)計(jì)企業(yè)基礎(chǔ)信息管理在所有管理工作中是非常重要的一項(xiàng)工作。該工程主要包括對(duì)企業(yè)的單位名稱、稅務(wù)登記證號(hào)等基礎(chǔ)信息進(jìn)行管理。在管理基礎(chǔ)信息時(shí),首先應(yīng)由用戶發(fā)送填寫基本信息的需求,然后對(duì)其請(qǐng)求進(jìn)行處理,當(dāng)請(qǐng)求處理完成后返回到基礎(chǔ)信息填寫界面,由用戶填寫相關(guān)信息,待完成填寫之后將填寫的這些信息寫入到數(shù)據(jù)庫中,信息寫入成功之后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)返回填寫成功信息,在信息處理完成之后回到基礎(chǔ)信息填寫成功界面。5)人員信息管理功能設(shè)計(jì)該部分管理工作需要錄入企業(yè)人員的相關(guān)信息,具體包括人員信息、身份證復(fù)印件、上傳照片、添加學(xué)歷信息等。在企業(yè)人員信息管理工作中,首先應(yīng)驗(yàn)證人員的身份,然后由企業(yè)人員填寫用戶信息,調(diào)用邏輯類、信息入數(shù)據(jù)庫完成之后回到填寫信息界面。調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯類,將數(shù)據(jù)信息寫入到數(shù)據(jù)庫中,寫入成功即可返回修改成功信息,顯示出修改成功的界面。
綜上所述,在工程質(zhì)量安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)道路上,計(jì)算機(jī)信息技術(shù)憑借其自身的優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)之中,充分滿足了當(dāng)前工程發(fā)展規(guī)模擴(kuò)大及發(fā)展速度加快的需求,極大地促進(jìn)了工程質(zhì)量安全管理系統(tǒng)的發(fā)展與進(jìn)步,使其不斷朝著高效化、信息化、智能化方向發(fā)展。MVC模式和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在工程質(zhì)量安全管理系統(tǒng)中的應(yīng)用,大大降低了管理成本,系統(tǒng)設(shè)計(jì)得到了優(yōu)化,監(jiān)管效果明顯提升,極大地促進(jìn)了基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)價(jià)值的最終實(shí)現(xiàn)。
作者:劉公海 單位:中國水電建設(shè)集團(tuán)港航建設(shè)有限責(zé)任公司
在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,由于英特網(wǎng)和分布式計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn),產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造日益分散化,協(xié)同合作制造日益成為更快速、更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的有效模式。目前的數(shù)控系統(tǒng)正在向著集成化(Integrated)的方向發(fā)展,其目的在于為產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的各個(gè)獨(dú)立部門提供有效的協(xié)同工作環(huán)境。傳統(tǒng)的CIMS技術(shù)大而全,在一般的中小企業(yè)很難實(shí)施,于是INC應(yīng)運(yùn)而生。
2.INC的概念與關(guān)鍵技術(shù)
2.1INC的概念集成化數(shù)控(IntegratedNumericalControl,INC)將CIMS中的功能實(shí)現(xiàn)(如CADPCAMPCAPPPNCP等)抽象為一系列獨(dú)立的功能模塊,再將這些功能模塊集成在一起便可組成一個(gè)具體的數(shù)控系統(tǒng)。
以水射流機(jī)床所使用的INC系統(tǒng)的整體工作流程為例(見圖1),其整個(gè)系統(tǒng)是建立在工程數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,數(shù)據(jù)庫包括花樣庫、切削用量庫、夾具庫、噴嘴庫、工藝庫、NC代碼庫等,它們通過IntranetPInternet集成在一起,構(gòu)成了工程數(shù)據(jù)庫。INC系統(tǒng)可分為6個(gè)子部件模塊:輔助設(shè)計(jì)(CAD)、輔助工藝(CAPP)、優(yōu)化決策、數(shù)控加工(CNC)、系統(tǒng)監(jiān)控和總體規(guī)劃。
2.2INC與ONC、DNC的區(qū)別
開放式數(shù)控(OpenNumericalControl,ONC),與傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)相比較,ONC的核心在于其開放性,它必須提供不同應(yīng)用程序運(yùn)行于系統(tǒng)平臺(tái)之上的能力;提供面向功能的動(dòng)態(tài)重組工具;提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用程序用戶界面。世界各國相繼啟動(dòng)了有許多關(guān)于開放式數(shù)控的研究計(jì)劃,其中影響較大的有美國OMAC(OpenModularArchitectureController)計(jì)劃,歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomation)和日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)計(jì)劃等[3]。直接數(shù)控(DirectNumericalCon-trol,DNC)和分布式數(shù)控(DistributedNumericalControl,DNC)系統(tǒng)的主要目標(biāo)是更加有效地控制一組數(shù)控機(jī)床或是整個(gè)工廠的生產(chǎn),它實(shí)際上是一種分布式制造。
與ONC、DNC不同,INC是以數(shù)控為核心,它的各個(gè)模塊都是面向數(shù)控,它的一切工作都是為數(shù)控加工服務(wù)。例如,一般的CAM系統(tǒng)注重特征識(shí)別、零件幾何造型的建立以及零件加工軌跡的定義等,而INC的CAM模塊中注重的是對(duì)零件加工過程的仿真和生成數(shù)控加工代碼,其目的是便于檢驗(yàn)零件的手工編程或自動(dòng)編程的數(shù)控加工程序是否正確。與分布式制造(DistributedManufacturing)相比較,INC更接近于一種協(xié)同制造(CollaborativeManufacturing)。
2.3INC的關(guān)鍵技術(shù)
INC有三點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù):面向數(shù)控的CAD技術(shù);面向數(shù)控的CAPP技術(shù)和基于CADPCAPP信息集成的CNC技術(shù)。
面向數(shù)控的CAD技術(shù)包括圖像預(yù)處理、智能識(shí)別、圖像矢量化和CADPCAPP集成技術(shù)等。面向數(shù)控的CAPP技術(shù)則包括路徑優(yōu)化、步驟優(yōu)化、CAPPPCAM集成、工藝數(shù)據(jù)庫的建立和管理技術(shù)等。
基于CADPCAPP信息集成的CNC技術(shù),主要是與CADPCAPP集成系統(tǒng)的接口和交互的技術(shù)(基于STEP標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展的接口和交互技術(shù))、嵌入式設(shè)備研制技術(shù)和實(shí)時(shí)技術(shù)等。
本文將對(duì)基于CADPCAPP信息集成的接口和交互的技術(shù)進(jìn)行討論與研究。
C與CADPCAPP的接口和交互技術(shù)
目前在工業(yè)化應(yīng)用中的NC所采用的編程方式還是基于ISO6983(GPM代碼)標(biāo)準(zhǔn),隨著計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)CAX技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,該標(biāo)準(zhǔn)已越來越不能滿足現(xiàn)代NC系統(tǒng)的要求,成為制約數(shù)控技術(shù)乃至自動(dòng)化制造發(fā)展過程中的瓶頸問題。
1997年歐共體提出了OPTIMAL計(jì)劃,將STEP技術(shù)延伸到自動(dòng)化制造的底層設(shè)備,開發(fā)了一種遵從STEP標(biāo)準(zhǔn)、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型(稱為STEP2NC),將產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展到CNC領(lǐng)域,重新制定了CADPCAPP與CNC之間的接口,為實(shí)現(xiàn)CADPCAPPPCNC之間的無縫連接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真正意義上的完全開放式數(shù)控系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)[4]。
傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)與CADPCAPP之間的數(shù)據(jù)交換是單向傳輸,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)NC程序的任何修改都無法直接反饋到CADPCAPP系統(tǒng),生成NC程序時(shí)記錄最初加工需求的信息已經(jīng)丟失。而使用STEP2NC可減少加工信息容易丟失的問題,實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)流動(dòng),能夠保存所做的修改,使零件程序和優(yōu)化的加工描述及時(shí)地反饋到設(shè)計(jì)部門(CAD),以便設(shè)計(jì)部門及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新,獲得完整、連貫的加工過程數(shù)據(jù)文件。
圖2所示是基于STEP2NC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型,其中包含了加工工件的所有任務(wù),其基本原理是基于制造特征(如孔、型腔、螺紋、倒角等)進(jìn)行編程,而不是直接對(duì)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行編程。這樣,CNC系統(tǒng)可以直接從CAD系統(tǒng)讀取STEP數(shù)據(jù)文件,消除了由于數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換而可能導(dǎo)致的精度降低問題。
圖3所示為一種采用了STEP2NC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,該結(jié)構(gòu)模型包含了當(dāng)前STEP2NC與數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合的3種模式,模式1是一種過渡形式,上層符合STEP標(biāo)準(zhǔn)的CADPCAPP系統(tǒng)與STEP2NC接口實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)流動(dòng),下層通過增加符合STEP2NC標(biāo)準(zhǔn)代碼轉(zhuǎn)換接口,將STEP2NC數(shù)據(jù)代碼轉(zhuǎn)換為GPM等代碼,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)行數(shù)控系統(tǒng)的控制。模式2是一種比較簡(jiǎn)單、初級(jí)的模式,與模式1的區(qū)別在于下層采用了新型STEP2NC控制器,直接讀取STEP數(shù)據(jù)格式加工文件。模式3是模式2的發(fā)展與完善,它使系統(tǒng)的集成度更高、設(shè)計(jì)層與車間層之間的功能重新劃分,實(shí)現(xiàn)CAPP系統(tǒng)宏觀規(guī)劃與CAD系統(tǒng)集成、微觀功能與車間層集成。鑒于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)控領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用,在短期內(nèi)用ISO14649標(biāo)準(zhǔn)將其完全取代不太現(xiàn)實(shí),因此在STEP2NC控制器廣泛使用之前,模式1將長期保留在系統(tǒng)之中[5]。
基于STEP2NC標(biāo)準(zhǔn)的CADPCAPPPCNC之間將會(huì)實(shí)現(xiàn)無縫連接,CADPCAPP與CNC的雙向數(shù)據(jù)流動(dòng),使得設(shè)計(jì)部門能夠清楚地了解到加工實(shí)況,并且可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)編程返回的信息對(duì)生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行及時(shí)快速的調(diào)整,生產(chǎn)效率將得到極大的提高。另外,CAD、CAPP、CNC之間的功能將會(huì)重新劃分:CAPP系統(tǒng)的宏觀規(guī)劃與CAD系統(tǒng)集成,微觀功能與CNC集成。
4.應(yīng)用實(shí)例
AWJ水射流機(jī)床(國家專利產(chǎn)品)是通過高壓管道形成高壓水射流或磨料射流,來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的切割以及拋光等操作。初始條件為工件的數(shù)碼圖像,經(jīng)過INC的CADPCAPP集成系統(tǒng)處理后直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺NC子模塊,由CNC子模塊生成加工仿真。INC系統(tǒng)是基于Windows平臺(tái),應(yīng)用于水射流切割機(jī)的集成化數(shù)控加工。
圖5所示是將經(jīng)過處理后的輪廓輸入CAD軟件稍加修改,再由集成到CAD軟件內(nèi)部的CAPP軟件設(shè)計(jì)出合適的加工工藝。最后生成NC代碼輸入模擬仿真軟件,如圖6所示,可以進(jìn)行仿真切割加工。這樣便完成了INC系統(tǒng)中由數(shù)碼圖像到成品加工的一系列工作。
1.1管路漏油
因?yàn)楣艿腊惭b不符合標(biāo)準(zhǔn),技術(shù)人員在進(jìn)行軟管安裝時(shí)正常情況下,彎管的半徑應(yīng)該大于等于膠管外景的十倍或者是內(nèi)徑的15倍,同時(shí)彎曲處距離管頭的長度也有著十分嚴(yán)格的要求,通常要大于外徑長度6倍以上,。如果在安裝中小于這些數(shù)據(jù),系統(tǒng)的耐壓程度就會(huì)受到極大的影響,在安裝的過程中如果要求按照小半徑進(jìn)行安裝,就一定要選擇質(zhì)量更好的膠管,同時(shí)在安裝的過程中還不可以出現(xiàn)液壓管擰扭的現(xiàn)象,以防止液壓管出現(xiàn)爆裂的狀況,軟管要保證其整個(gè)呈一條直線的情況下才能得以正常使用,膠管接頭在進(jìn)行拼接的過程中不能用力拉伸,在管的預(yù)留長度上也應(yīng)該達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求,所以在膠管長度上縮量大約要控制在2%,而伸量大約要控制在4%,在安裝膠管的過程中,膠管不能靠近熱源,如果違反這一規(guī)則,膠管就很有可能因?yàn)殚L期處于高溫環(huán)境而發(fā)生爆裂的現(xiàn)象,如果在安裝的過程中必須靠近熱源,一定要在膠管上安裝隔熱板。再次是操作不規(guī)范。如果在操作的過程中因?yàn)閾Q向閥的操作速度過快,就會(huì)出現(xiàn)油缸和馬達(dá)無法正常工作的現(xiàn)象,液體的流速和流向在這時(shí)都會(huì)發(fā)生很大的轉(zhuǎn)變,這樣就會(huì)使得液體對(duì)系統(tǒng)的壓力比正常運(yùn)行過程中的壓力高出兩倍甚至更多,這種壓力音速傳播到液壓系統(tǒng)的每一個(gè)部分,最終形成一股較大的沖擊力,在這一沖擊力的作用下,液管很有可能因?yàn)闊o法承受沖擊力而產(chǎn)生損壞的現(xiàn)象,這樣也就使得液管出現(xiàn)漏油的情況,需要注意的是,在維修的過程中如果液壓管的內(nèi)部有明顯的腐蝕現(xiàn)象,并且已經(jīng)超過管壁厚度的10%,就需要在維修中更換新的管道。最后是管道接頭部分漏油。液壓系統(tǒng)最容易產(chǎn)生漏油情況的部分就是管道的接頭位置,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是接頭的密封工作存在著一定的問題,封油的壓力相對(duì)較小,如果出現(xiàn)這樣的情況,可以將管道重新拆卸進(jìn)行二次安裝,擰緊就可以改善這種現(xiàn)象,在密封的過程中,盡量不要選擇使用塑料作為密封的材料,因?yàn)槿绻褂盟芰厦芊獠牧蠒?huì)使油滲透到管道中形成比較頑固的污漬,這樣一來,密封面的清潔程度就會(huì)受到很大的影響,從而也加重了漏油的情況,如果油中本身就含有大量的雜質(zhì)就會(huì)使得密封構(gòu)件和摩擦面的磨損加重,從而也使得密封件的使用壽命大大縮短。另外因?yàn)榘惭b不當(dāng)也會(huì)使得密封件的實(shí)際作用受到嚴(yán)重的影響,造成了比較嚴(yán)重的漏油現(xiàn)象。
1.2密封表面處漏油
(1)密封件老化:密封件長期使用超過其壽命時(shí)會(huì)逐漸老化變質(zhì)失去彈性,使封油壓力低于工作壓力,造成密封面處漏油。
(2)密封件設(shè)計(jì)不合理或安裝不當(dāng):當(dāng)工作壓力較高時(shí),易將密封件部分?jǐn)D壓于零件之間而損壞。其擋圈常選用摩擦系數(shù)很低(約為0.02)的聚四氟乙烯夾布膠木、尼龍6或尼龍1010來制作。另外,在安裝時(shí)如果使油封扭曲、刮傷等都會(huì)降低密封件壽命和封油性能。
(3)密封件預(yù)壓量過小或不均:密封件預(yù)壓量增大時(shí),其封油壓力增大,密封性好;預(yù)壓量過小或不均時(shí)易產(chǎn)生漏油。但過大預(yù)壓量會(huì)降低密封件壽命。
1.3元件的內(nèi)泄漏
內(nèi)部漏油很難發(fā)現(xiàn),在多數(shù)場(chǎng)合下,可由回路圖確定。在給定條件下,哪些油口應(yīng)和壓力源脫開,如果拆掉與油口連接的管子,把這個(gè)油口敞開,而從油口流出的量很明顯,則必有內(nèi)部泄漏達(dá)到這個(gè)油口?;芈穲D還能說明哪些元件構(gòu)成了從壓力管到通油箱的回油管的漏油通路。通過對(duì)以上步驟的檢查,便可發(fā)現(xiàn)某一元件內(nèi)泄漏嚴(yán)重,應(yīng)及時(shí)維修、更換,以便提高該液壓系統(tǒng)的機(jī)械效率。
2工程機(jī)械作業(yè)時(shí)的注意事項(xiàng)
2.1要有效地避免產(chǎn)生沖擊負(fù)荷
液壓閥開、閉不能過猛過快;避免使工作裝置構(gòu)件運(yùn)動(dòng)到極限位置產(chǎn)生強(qiáng)烈撞擊;沒有沖擊功能的液壓設(shè)備不能用工作裝置(如挖掘機(jī)的鏟斗)猛烈沖擊作業(yè)對(duì)象以達(dá)到破碎的目的。另外,因?yàn)槊颗_(tái)設(shè)備操縱系統(tǒng)的自由間隙都有一定差異,連接部位的磨損程度不同因而其間隙也不同,發(fā)動(dòng)機(jī)及液壓系統(tǒng)出力的大小也不盡相同,只有使用該設(shè)備的操作手認(rèn)真摸索,修正自己的操縱動(dòng)作以適應(yīng)設(shè)備的個(gè)性,經(jīng)過長期作業(yè)后,才能養(yǎng)成符合設(shè)備個(gè)性的良好操作習(xí)慣。
2.2嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度
交班司機(jī)停放機(jī)械時(shí),要保證接班司機(jī)檢查時(shí)的安全和檢查到準(zhǔn)確的油位。系統(tǒng)是否滲漏、連接是否松動(dòng)、活塞桿和液壓膠管是否撞傷、液壓泵的低壓進(jìn)油管連接是否可靠、油箱油位是否正確等,是接班司機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)檢查的重點(diǎn)。
2.3保持適宜的油溫
液壓系統(tǒng)的工作溫度一般控制在30~80℃為宜(危險(xiǎn)溫度100℃)。液壓系統(tǒng)的油溫過高會(huì)導(dǎo)致油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;加速機(jī)械的磨損;生成碳化物和淤渣;油液氧化加速油質(zhì)惡化;油封、高壓膠管過早老化等。
2.4液壓油箱氣壓和油量的控制
壓力式油箱在工作中要隨時(shí)注意油箱氣壓,其壓力必須保持在隨機(jī)5使用說明書6規(guī)定的范圍內(nèi)。壓力過低,油泵吸油不足易損壞;壓力過高,會(huì)使液壓系統(tǒng)漏油,容易造成低壓油路爆管。對(duì)維修和換油后的設(shè)備,排盡系統(tǒng)中的空氣后,按隨機(jī)5使用說167公路與汽運(yùn)明書6的規(guī)定檢查油位狀態(tài),將機(jī)器停在平整的地方熄火15min后重新檢查油位,必要時(shí)予以補(bǔ)充。
3結(jié)論
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