輸電技術(shù)論文范文
時間：2023-04-06 20:43:01
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篇1
1.1氧氣：中性介質(zhì)中金屬腐蝕主要為氧的去極化過程。
沒有氧氣，金屬的大氣腐蝕不會發(fā)生。有資料證明，鍍鋅的鐵釘泡在脫氧的海水中幾十年仍保持光澤。金屬表面上吸附的水膜相當(dāng)薄，大氣中的氧易溶于其中并擴散到金屬表面陰極區(qū)，使氧的進(jìn)極化過程進(jìn)行甚為順利，故氧在大氣對金屬腐蝕中常起著主要作用。
1.2溫度：輸電線路鐵塔在大氣腐蝕中，當(dāng)相對濕度處于臨界面狀態(tài)以上時，反應(yīng)速度才隨溫度的提高而增加。
每當(dāng)溫度提高10℃，腐蝕速度增加一倍。如果溫度急降時，相對濕度大大增加，甚至產(chǎn)生凝露，就會促進(jìn)腐蝕。例如在晝夜溫差大的地區(qū)或季節(jié)，環(huán)境溫度大幅度下降，金屬表面就很容易凝結(jié)水膜而銹蝕。
1.3大氣中污染物：大氣中除了水汽和空氣以外，還含有各種各樣的污染雜質(zhì)，并且因地區(qū)而異。
氣體雜質(zhì)如：SO2、氮的氧化物、CO2、HCl等。海洋大氣中包括有含鹽分的粒子。在工業(yè)地區(qū)，固體的塵埃每月每平方公里上落降數(shù)量達(dá)數(shù)十噸之多。這些塵埃包括有腐蝕性的與非腐蝕性的，有促進(jìn)腐蝕作用的各種粒子。
2輸電設(shè)備防腐的由來
鍍鋅角鐵塔是輸電線路常用鐵件材料，已有相當(dāng)長的歷史應(yīng)用。另外其它鍍鋅件也在逐漸擴大應(yīng)用范圍，如鋼管桿、鋼管組合塔、鍍鋅橫擔(dān)、金具、鍍鋅燈桿等。一般鍍鋅件表面在涂裝前，施工單位一般要做一下擦凈油污的簡單表面清潔、除銹工作后就涂以普通的油漆，如醇酸磁漆，油性紅丹漆等，這樣的涂裝效果就很差，使用不久后就發(fā)生脫落。許多應(yīng)用部門并未了解鍍鋅件表面漆膜剝落的原因，往往認(rèn)為是油漆質(zhì)量不高，而不知是選擇涂料和涂裝工藝不當(dāng)所引起。油脂類涂料或醇酸涂料均含有干性油，含許多雙健，在鈷、錳皂等催化下迅速氧化而干燥成膜，但它們成膜后氧化作用并不停止，還在緩慢地進(jìn)行。由于氧化作用，會產(chǎn)生許多副產(chǎn)品物醛和羧酸，包括蟻酸。這類酸能與鋅元素起反應(yīng)，生成如蟻酸鋅的鹽類，具有一定的水溶性，而使體積膨脹許多倍，這樣就造成涂膜的附著力下降，結(jié)果是涂膜的大片剝落。
3輸電設(shè)備防腐方案的設(shè)計關(guān)鍵
3.1材料的選擇
正確地選擇防腐材料對于輸電線路的防腐蝕是非常重要的一個環(huán)節(jié)，由于廣東地區(qū)多數(shù)是潮濕海洋性氣候，所以只有選擇耐潮耐堿、耐酸及抗擊紫外線曝曬的涂料，才能使設(shè)備得到有效的保護(hù)。
3.2防腐蝕結(jié)構(gòu)涂層的設(shè)計
涂層的結(jié)構(gòu)形式對輸電線路因化工大氣、酸、堿、引起的大面積腐蝕、縫隙腐蝕等關(guān)系很大。應(yīng)根椐設(shè)備所處實際環(huán)境狀況及結(jié)合涂料的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)來制定涂層的結(jié)構(gòu)，目前比較流行的主要采用3~4層，由面漆、中間漆和底漆組成。常用的底漆包括紅丹防銹底漆、環(huán)氧富鋅防銹底漆；常用的中間漆包括J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹中間漆、環(huán)氧云鐵防銹中間漆；常用的面漆包括醇酸磁漆、氯化橡膠面磁漆、丙稀酸面磁漆。針對高壓輸電線路所處的地理位置和氣候情況，桿塔的防腐工作必須要多道涂層才能滿足防腐蝕的要求，并且底漆、中間漆、面漆設(shè)計要根椐周邊環(huán)境的工業(yè)及污染狀況而定。
4現(xiàn)場的對比分析
根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，我們選擇設(shè)計了三種不同的防腐方案，于2004年9月份分別在110kV碧開線和碧開線文沖支（同塔雙回路）上進(jìn)行了實驗對比：方案A——底漆：紅丹防銹底漆兩遍；面漆：醇酸磁漆面漆兩遍。用于110kV碧開線#01~#04鐵塔防腐。方案B——底漆：環(huán)氧富鋅防銹底漆一遍；中間漆：J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹中間漆一遍；面漆：氯化橡膠面磁漆兩遍。用于110kV文沖支線#01~#05鐵塔防腐。方案C——底漆：環(huán)氧富鋅防銹底漆一遍；中間漆：環(huán)氧云鐵防銹中間漆一遍；面漆：丙稀酸面磁漆兩遍。用于110kV文沖支線#06~#09鐵塔防腐。
4.1方案A
4.1.1紅丹防銹底漆的技術(shù)特點紅丹：又名鉛丹，分子式Pb3O4，含有2%~15%的PbO。紅丹應(yīng)用歷史悠久，從19世紀(jì)中葉起就一直作為緩蝕材料使用，至今仍未衰敗。它和亞麻油配制的油性底漆具有良好的防銹性能，對于被涂裝的鐵塔金屬表面處理要求不高，涂在鐵塔帶銹帶油狀態(tài)下的表面仍有很好的防銹效果。（1）紅丹防銹底漆的優(yōu)點①紅丹防銹漆主要是靠晶格離子的交換作用在陽極區(qū)和陰極區(qū)均起緩蝕作用。紅丹防銹漆在陰極區(qū)的作用是能破壞新生的過氧化氫，抑制鋼鐵表面不再氧化。紅丹在水和氧的存在下，能與油性漆料生成鉛皂，進(jìn)一步分解成短鏈產(chǎn)物后，具有很好的緩蝕作用。②紅丹具有很高的氧化能力，在與鋼鐵表面接觸時，能使表面氧化成Fe3O4的均勻薄膜，使鋼鐵表面鈍化而防腐。（2）紅丹防銹底漆的缺點①油漆的毒性和對環(huán)境的污染。紅丹防銹漆含有大量的鉛化物，不僅在油漆生產(chǎn)和施工中會引起工作人員的慢性鉛中毒，而且在去除舊紅丹漆膜時會造成環(huán)境嚴(yán)重的污染。②紅丹防銹漆的油性基料耐堿性差，不耐鹽霧、海水的浸漬或化學(xué)品濺滴。而且漆膜交聯(lián)度低，不耐酮類、酯類、芳烴等強溶劑，紅丹防銹底漆只能配套醇酸面漆涂料，不可與強溶劑的環(huán)氧、聚氨酯等涂料配套，以免咬起，故紅丹防銹底漆只能適宜于城鄉(xiāng)的普通鋼結(jié)構(gòu)、江河的橋梁等，不宜適用于海洋環(huán)境、化工廠的鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)上。③由于紅丹防銹漆含有鉛類重金屬，不可用于鋁、鎂、鍍鋅的輸電鐵塔等輕型金屬表面上，以免引起電偶腐蝕。4.1.2醇酸磁面漆的技術(shù)特點醇酸磁面漆是以醇酸樹脂以多元醇和多元酸的酯為主鏈，以脂肪酸為側(cè)鏈構(gòu)成的。醇酸脂中含植物油的百分?jǐn)?shù)不同而分為短油度（45%以下）、中油度（46%~60%）和長油度（61%）。醇酸磁漆價格便宜，原料宜得，在國內(nèi)涂料總產(chǎn)量中約占25%~30%。自干醇酸涂料品種眾多，應(yīng)用面廣泛。有代表性的戶外醇酸品種有CO4－42各色醇酸磁漆，CO4－53醇酸防銹底漆。其中用于輸、變電設(shè)備的醇酸磁漆耐久性只能達(dá)到3年左右，抗紫外線、抗酸雨能力較差。4.1.3應(yīng)用與效果2007年10月對110kV碧開線#01~#04段進(jìn)行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡，失去光澤，小部分脫落，漆面硬度變軟，有部分經(jīng)摩擦起粉狀，防腐功能明顯降低，綜上所述，方案A的防銹周期是三年左右。
4.2方案B
4.2.1環(huán)氧富鋅的特點它是用環(huán)氧樹脂、超細(xì)鋅粉、填料和混合有機溶劑制成組分一，使用時按比例加入組分二，使用時按比例混勻。在被涂金屬表面不能完全清除銹蝕后，不能做到完全滲入表面的不規(guī)則部位時，采用環(huán)氧富鋅防銹底漆能提供優(yōu)良滲透及保護(hù)性能。鋅做為一種犧牲金屬，保護(hù)了鋼鐵不受腐蝕。4.2.2J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹漆的特點它是由氯化橡膠加入氧化鐵紅等顏料經(jīng)研磨后加入鋁銀漿、助劑及有機溶劑調(diào)制而成。漆膜干燥快、耐水、防潮，具有良好的防腐性和防銹性。4.2.3氯化橡膠磁面磁漆的特點它是由天然橡膠或合成的異戊橡膠降解后氯化而得，呈白色粉末。氯化橡膠磁面磁漆有優(yōu)良的耐水性、耐候性，在防腐及其它方面得到了廣泛應(yīng)用。由于制造過程中需要大量四氯化碳，產(chǎn)生大量四氯化碳蒸汽，帶來污染問題，有致癌的報道，處于不發(fā)展?fàn)顟B(tài)。國外采用其它氯化烯烴樹脂代替氯化橡膠。4.2.4應(yīng)用與效果2007年10月對110kV文沖支線#01~#05段進(jìn)行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色光亮，未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象，漆面硬度正常，經(jīng)摩擦不會起粉狀，防腐功能完好。2009年9月又對110kV文沖支線#01~#05段進(jìn)行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡，失去光澤，小部分脫落，漆面硬度變軟，有部分經(jīng)摩擦起粉狀，防腐功能明顯降低，綜上所述，方案B的防銹周期是五年。
4.3方案C
4.3.1環(huán)氧富鋅防銹底漆的特點它是以環(huán)氧樹脂、超細(xì)鋅粉、填料和混合有機溶劑制成組分一，使用時按比例加入組分二，使用時按比例混勻。在被涂金屬表面不能完全清除銹蝕后，不能做到完全滲入表面的不規(guī)則部位時，采用環(huán)氧富鋅防銹底漆能提供優(yōu)良滲透及保護(hù)性能。鋅做為一種犧牲金屬，保護(hù)了鋼鐵不受腐蝕。4.3.2環(huán)氧云鐵防銹中間漆的特點它是以環(huán)氧樹脂、云母氧化鐵粉、防銹顏料、有機溶劑調(diào)制為甲組分，由聚酰胺樹脂液組成乙組分。云母氧化鐵簡稱云鐵。它的主要成分是a－Fe2O3，一種特殊形狀的赤鐵礦，呈薄片狀的結(jié)晶體。它的耐堿性好，但對酸較為敏感，顏料很容易為所有的涂料基料和溶劑所潤濕，且水溶性很低。4.3.3丙稀酸面磁漆的特點它是以（甲基）丙烯酸及苯乙烯為主的含雙健的單體，在一定條件下通過自由基聚合的高聚物。該涂料具有極高的裝飾性、突出優(yōu)點是耐候性好，在長期暴曬下，涂層保光、保色性好，在航空航天器材、汽車工業(yè)、戶外輸、變電設(shè)備等方面得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)定型產(chǎn)品有B04－11各色丙稀酸磁漆（自干）、B04各色丙稀酸烘干磁漆。4.3.4應(yīng)用與效果2007年10月對110kV文沖支線#06~#09段進(jìn)行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色光亮，未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象，漆面硬度正常，經(jīng)摩擦不會起粉狀，防腐功能完好。2009年9月第二次對110kV文沖支線#06~#09段進(jìn)行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色稍為變淡，未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象，漆面硬度正常，漆面經(jīng)摩擦不會起粉狀，防腐功能完好，2012年9月份第三次對110kV文沖支線#06~#09段進(jìn)行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡，未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象，有小部分漆面澎脹，漆面硬度正常，漆面經(jīng)摩擦不會起粉狀，對環(huán)境污染影響較少，防腐功能開始下降，綜合上述，方案C的防銹周期達(dá)八年以上。
5選擇涂料的實用性和經(jīng)濟性
正確的選擇材料對于輸電線路的桿塔防腐是非常重要的一環(huán)，在選擇涂每條輸電線路之前，都要確定使用該涂料的預(yù)定壽命。通過對材料組成、使用檢測情況、經(jīng)濟指標(biāo)等一系列的分析比較，丙稀酸是一種防腐性能優(yōu)異、保色、保光性能良好的環(huán)保型涂料，有效耐用時間已證實了這方面的性能優(yōu)勢，雖然比普通涂料昂貴一些，但有效地減少設(shè)備的維護(hù)周期。它一次性投資相比普通涂料高，但保護(hù)設(shè)備耐蝕時間最長，是氯化橡膠磁漆的2倍，是普通涂料的3倍。防腐工程成本，環(huán)氧丙稀酸漆每噸塔材的防腐成本是普通醇酸磁漆1.6倍，是氯化橡膠磁漆1.2倍。
6結(jié)語
篇2
論文摘要：電力電子技術(shù)正在不斷發(fā)展，新材料、新結(jié)構(gòu)器件的陸續(xù)誕生，計算機技術(shù)的進(jìn)步為現(xiàn)代控制技術(shù)的實際應(yīng)用提供了有力的支持，在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與實際工程也取得了可喜成績。
1前言
電力電子技術(shù)是一個以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺。經(jīng)過50年的發(fā)展歷程，它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電（HVDC）。自20世紀(jì)80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運用。
2電力電子技術(shù)的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。
2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機組的多種設(shè)備，電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運行特性為主要目的。
2.1.1大型發(fā)電機的靜止勵磁控制
靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及造價低等優(yōu)點，被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環(huán)節(jié)，因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié)，給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。
2.1.2水力、風(fēng)力發(fā)電機的變速恒頻勵磁
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當(dāng)水頭的變化幅度較大時（尤其是抽水蓄能機組），機組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比，風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率，使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。
2.1.3發(fā)電廠風(fēng)機水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風(fēng)機水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風(fēng)機水泵的變頻調(diào)速，可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟，國內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家，并不完整的系列產(chǎn)品，但具備高壓大容量變頻器設(shè)計和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多，國內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。
2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運行特性。
2.2.1直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDCLight）技術(shù)
直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點，對于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，高壓直流輸電擁有獨特的優(yōu)勢。1970年世界上第一項晶閘管換流器，標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2.2.2柔流輸電（FACTS）技術(shù)
FACTS技術(shù)的概念問世于20世紀(jì)80年代后期，是一項基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù)，可實現(xiàn)對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
20世紀(jì)90年代以來，國外在研究開發(fā)的基礎(chǔ)上開始將FACTS技術(shù)用于實際電力系統(tǒng)工程。其輸出無功的大小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，成本較低，所以較早得到應(yīng)用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，即用戶電力（CustomPower）技術(shù)或稱DFACTS技術(shù)，是在FACTS各項成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能質(zhì)量控制新技術(shù)。可以將DFACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版，其原理、結(jié)構(gòu)均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運用
2.4.1變負(fù)荷電動機調(diào)速運行
電動機本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個方面，通過變負(fù)荷電動機的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個方面，只有將二者結(jié)合起來，電動機節(jié)電方較完善。目前，交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機、泵類等變負(fù)荷機械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國外變負(fù)荷的風(fēng)機、水泵大多采用了交流調(diào)速，我國正在推廣應(yīng)用中。
變頻調(diào)速的優(yōu)點是調(diào)速范圍廣，精度高，效率高，能實現(xiàn)連續(xù)無級調(diào)速。在調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差損耗小，定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大，節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點主要為：成本高，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2.4.2減少無功損耗，提高功率因數(shù)
在電氣設(shè)備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負(fù)載，這些設(shè)備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無功平衡，否則，將會使系統(tǒng)電壓降低，設(shè)備破壞，功率因數(shù)下降，嚴(yán)懲時會引起電壓崩潰，系統(tǒng)解裂，造成大面積停電事故。所以，當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無功容量不足時，應(yīng)增裝無功補償設(shè)備，提高設(shè)備功率因數(shù)。
篇3
1.線控技術(shù)DBW
汽車的各種操縱系統(tǒng)正向電子化、自動化方向發(fā)展，在未來的5～10年里，傳統(tǒng)的汽車機械操縱系統(tǒng)將變成通過高速容錯通信總線與高性能CPU相連的電氣系統(tǒng)。如汽車將采用電氣馬達(dá)和電控信號來實現(xiàn)線控駕駛、線控制動、線控油門和線控懸架等，采用這些線控系統(tǒng)將完全取代現(xiàn)有系統(tǒng)中的液壓和機械控制。在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術(shù)之一。DBW是線控油門的英文縮寫，也可稱之為電控油門，即發(fā)動機的油門是通過電子控制的。傳統(tǒng)的油門控制方式是駕駛員通過踩油門踏板，由油門拉索直接控制發(fā)動機油門的開合程度，從而決定加速或減速，駕駛員的動作與油門動作之間是通過拉索的機械作用聯(lián)系的。而DBW將這種機械聯(lián)系改為電子聯(lián)系。駕駛員仍然通過踩油門踏板控制拉索。但拉索并不是直接連接到油門，而是連著一個油門踏板位置傳感器，傳感器將拉索的位置變化轉(zhuǎn)化為電信號傳送至汽車的大腦ECU(電子控制器)，ECU將收集到的相關(guān)傳感器信號經(jīng)過處理后發(fā)送命令至油門作動器控制模塊，油門作動器控制模塊再發(fā)送信號給油門作動器，從而控制油門的開合程度。也就是說駕駛員的動作與油門的動作之間是通過電子元件的電信號聯(lián)系的。雖然從構(gòu)造上來看，DBW比傳統(tǒng)油門控制方式復(fù)雜，但油門的控制卻比傳統(tǒng)方式精確，發(fā)動機能夠根據(jù)汽車的各種行駛信息，精確調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的燃油空氣混合氣，改善發(fā)動機的燃燒狀況，從而大大提高了汽車的動力性和經(jīng)濟性。使用線控技術(shù)的優(yōu)點很多，比如使用線控制動無需制動液，保護(hù)生態(tài)，減少維護(hù)；質(zhì)量輕；性能高(制動響應(yīng)快)；制動磨最小(向輪胎施力更均勻)；安裝測試更簡單快捷(模塊結(jié)構(gòu))；更穩(wěn)固的電子接口；隔板間無機械聯(lián)系；簡單布置就能增加電子控制功能；踏板特性一致；比液壓系統(tǒng)的元件更少等。
2.CAN總線網(wǎng)絡(luò)
隨著電控單元在汽車中的應(yīng)用越來越多，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價性是對汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各處理機獨立運行，控制改善汽車某一方面的性能，同時在其它處理機需要時提供數(shù)據(jù)服務(wù)。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)。汽車總線傳輸是通過某種通訊協(xié)議將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來，從而構(gòu)成的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)點有：減少了線束的數(shù)量和線束的容積，提高了電子系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性；采用通用傳感器，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的；改善了系統(tǒng)的靈活性，即通過系統(tǒng)的軟件可以實現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化。CAN總線是德國博世公司在20世紀(jì)80年代初開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。它的短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非破壞性總線仲裁技術(shù)以及靈活的通訊方式，使CAN總線具有很高的可靠性和抗干擾性，滿足了汽車對總線的實時性和可靠性的要求。目前，國外的汽車總線技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并已在汽車上推廣應(yīng)用。國內(nèi)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的奧迪A6車型已于2000年起采用總線替代原有線束，帕薩特B5、寶來、波羅、菲亞特的派立奧、西耶那、哈飛賽馬等車型都不同程度地使用了CAN總線技術(shù)。此外，部分高檔客車、工程機械也都開始應(yīng)用總線技術(shù)。預(yù)計到2005年CAN將會占據(jù)整個汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議市場的63。在歐洲，基于CAN的網(wǎng)絡(luò)也占有了大約88的市場。目前使用CAN總線網(wǎng)絡(luò)的汽車大多具有兩條或兩條以上總線，一條是動力CAN總線，主要包括發(fā)動機、ABS和自動變速器三個節(jié)點，通信速率一般為500kbps；另一條是舒適CAN總線，主要包括中央控制器和四個門模塊，通信速率一般為62.55kbps或100kbps。
3.汽車巡航控制系統(tǒng)CCS
汽車巡航控制系統(tǒng)是汽車在運行中不踩加速踏板便可按照駕駛員的要求，自動地保持一定的行車速度，減輕駕駛員的勞動強度，提高汽車舒適性的自動行駛裝置。汽車巡航控制系統(tǒng)簡稱為CCS。根據(jù)其特點又稱“汽車巡航控制系統(tǒng)”、“恒速控制系統(tǒng)”、“車速控制系統(tǒng)”、或“巡航控制系統(tǒng)”等。目前，不少車輛特別是高級轎車已把巡航控制系統(tǒng)作為配屬設(shè)備或選配設(shè)備。例如日本的皇冠、凌志、佳美，美國的別克、凱迪拉克、德國的奔馳、寶馬等車均裝有巡航控制系統(tǒng)。轎車裝上巡航控制系統(tǒng)后，當(dāng)車速在40min/h以上時，該裝置可自動按照駕駛員所要求的速度保持行駛，并保持這一恒定速度，駕駛員不用踩加速踏板。采用這種裝置后，當(dāng)在高速公路上長時間行車時，就可使駕駛員踩加速踏板的腳得以休息，不致因長時間駕車控制加速踏板穩(wěn)定車速而產(chǎn)生疲勞，減輕了駕駛員的操作負(fù)擔(dān)。由于電子系統(tǒng)能準(zhǔn)確地控制車輛的工況，從而使高速行駛的車輛更加安全、平穩(wěn)、耗油量減少，提高了汽車的燃油經(jīng)濟性和駕駛的舒適性。此功能特別適用于在高速公路上行駛的車輛。巡航控制系統(tǒng)如果在安裝有自動變速器的汽車上使用，更能發(fā)揮其優(yōu)點。汽車巡航控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點是:(1)保持車速穩(wěn)定，無論由于風(fēng)力和道路坡度引起汽車的行駛阻力怎樣變化，只要在發(fā)動機功率允許范圍內(nèi)，汽車的行駛速度便可保持不變。(2)提高汽車行駛時的舒適性，尤其是汽車在郊外或高速公路上行駛，舒適性體現(xiàn)得更為明顯。駕駛員不需頻繁地用腳踏踩加速踏板，故疲勞強度大大減輕。(3)提高經(jīng)濟性和環(huán)保性，在同樣的行駛條件下，對一個有經(jīng)驗的駕駛員來說，可節(jié)省燃油15。在巡行控制系統(tǒng)中使用速度穩(wěn)定器后，可使發(fā)動機燃料的供給與功率之間處于最佳的配合，降低了燃油消耗率，大大減少了排氣中有害氣體成分。(4)延長發(fā)動機壽命，可使汽車工作在發(fā)動機有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，使汽車的供油與發(fā)動機功率間處于最佳配合狀態(tài)。汽車巡航控制系統(tǒng)發(fā)展至今已有30多年的歷史，經(jīng)歷了機械控制、晶體管控制、模擬式微機控制和數(shù)字式微機控制4個階段。日本豐田公司從1965年起就開始在車上裝用機械控制的巡航系統(tǒng)，之后德國VDO公司也研制出氣動機械式巡航控制系統(tǒng)。1968年德國奔馳公司開發(fā)了晶體管控制的巡航系統(tǒng)，并在莫克利汽車上裝用。
4.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)GPS
GPS為全球定位系統(tǒng)，是美國繼阿波羅飛船和航天飛機之后的第三航天工程。開始它只用于軍事方面，但隨著電子技術(shù)的發(fā)展，GPS也逐漸應(yīng)用于汽車導(dǎo)航。裝有導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車，在駕駛室內(nèi)有一顯示屏。上面顯示著某個城市的交通圖(稱為電子地圖)，以及當(dāng)時汽車在圖上所處的位置。如果駕駛員輸入目的地的地名、在圖上的位置，那么圖上就會顯示一條從汽車所處位置到目的地的最佳路線和行駛方向，引導(dǎo)汽車行駛，起到導(dǎo)航作用。這樣，駕駛員可以安心地駕車到達(dá)陌生地區(qū)以及在夜間安全行車。此外，GPS還能夠隨時告訴駕駛員當(dāng)時的交通狀況，指出什么地方交通擁擠，什么地方車流暢通，以及什么地方有空缺位置可以停車。使駕駛員能繞過擁擠路段，較快到達(dá)目的地，避免交通阻塞,提高綜合行車效率。整個導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS導(dǎo)航、自律導(dǎo)航、地圖匹配器、信號處理單元、存貯器、顯示器、傳感器等幾部分組成。GPS導(dǎo)航由GPS天線和GPS接收機組成。GPS衛(wèi)星發(fā)射出電波發(fā)射時刻信息，而接收機可根據(jù)電波到達(dá)的時刻，算出電波行走的時間。將這時間乘以電波傳播速度就可以知道衛(wèi)星與接收機的距離，即衛(wèi)星與裝有該接收機的汽車的距離。同時，各GPS衛(wèi)星的軌道位置也被發(fā)射出去。因此，接收點位置可由以三個衛(wèi)星為中心的三個球面交點求出，即可確定該車在電子地圖上的位置。當(dāng)汽車行駛在地下隧道、密集森林、高層建筑群等接收不到GPS信號時，汽車會進(jìn)行自律導(dǎo)航。行駛開始前先由駕駛員對車輛位置設(shè)置一個初始值。在行駛中，檢測每經(jīng)過一定時間的行駛距離和行駛方向，從而確定車輛的位置。其中行駛距離由車速傳感器得出，而方向信號由光導(dǎo)纖維傳感器測出。GPS導(dǎo)航和自律導(dǎo)航得到的汽車狀態(tài)及位置的一些信號要經(jīng)過地圖匹配器處理后才能準(zhǔn)確無誤地在電子地圖上顯示出來。電子地圖是這樣制成的：首先利用城市航空測量拍到的全貌照片，經(jīng)過實際調(diào)查、標(biāo)記、補充形成一張精確的地形圖，它包括各城市道路交通圖、公路網(wǎng)及沿線地名。然后將地形圖通過數(shù)字化儀、掃描儀，送入PC機中，并用專門軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和編輯處理，生成數(shù)字地形模型。再經(jīng)疊加、分類、標(biāo)記形成一張電子地圖并制成只讀光盤。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速，目前已有一些系統(tǒng)上采用32位的CPU嵌入實時操作的微處理單元，便于高速行駛的汽車進(jìn)行快速處理數(shù)據(jù)。激光技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)生大容量數(shù)字化視盤可以存貯更多的信息。使用薄膜晶體管有源液晶顯示器可使圖像更加清晰。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)能實時提供自身位置和目的位置坐標(biāo)、全部行駛的直線距離、時間、速度、前進(jìn)方向等。當(dāng)遇到道路阻塞、路段施工或走錯路等情況，GPS能夠及時進(jìn)行檢索，提供新路線。此外，為了讓駕駛員事先了解行駛中路面情況，GPS還能進(jìn)行語音提示。若將汽車導(dǎo)航系統(tǒng)與其它部門進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，駕駛員能夠隨時獲得交通狀況的最新信息，從而使汽車避開阻塞和擁擠路段，實現(xiàn)自動道路選擇和無阻擋行駛。汽車導(dǎo)航的普及使用，將會給21世紀(jì)的城市交通帶來新的面貌。
5.汽車電控制動系統(tǒng)EBS
汽車電控制動系統(tǒng)EBS是在ABS的基礎(chǔ)上，用電子控制取代傳統(tǒng)的機械傳動來控制制動系統(tǒng)，以達(dá)到良好的制動效果，增加汽車制動安全性。汽車制動時，車輪的制動力與地面附著系數(shù)有關(guān)，當(dāng)車輪處于半滑動半滾動狀態(tài)時，地面附著系數(shù)可以達(dá)到最大，即制動力可以達(dá)到較大，此時的側(cè)向穩(wěn)定性也較好。當(dāng)車輪完全抱死無滾動時，地面附著力有所下降，而側(cè)向穩(wěn)定性為零。極易出現(xiàn)側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象,容易造成事故。ABS防抱死制動系統(tǒng)就是在汽車制動時，使車輪始終處于即將抱死又未能完全抱死的狀態(tài)。即保證汽車獲得最大的附著力，同時又能保持相應(yīng)的側(cè)向穩(wěn)定性，徹底解決常規(guī)系統(tǒng)中，要么車輪未抱死制動力不夠，要么完全抱死，使汽車失去橫向穩(wěn)定性的問題。汽車制動時，ABS系統(tǒng)不斷檢測車輪的轉(zhuǎn)動情況。當(dāng)車輪將要抱死時，ABS系統(tǒng)發(fā)一信號給壓力調(diào)節(jié)器，以控制制動器的制動力，使制動力停止增加。這時制動器中的制動液少量回流減壓，然后又增壓，制動力增長，如此連續(xù)幾次達(dá)到最佳的制動效果，可以達(dá)到10～20次/秒。EBS系統(tǒng)比ABS系統(tǒng)增加了各種傳感器，包括三維力傳感器、制動器摩擦片磨損傳感器等。制動時，制動踏板位置信號傳給電控單元，同時各力傳感器把載荷、地面附著力和制動氣壓信號傳給電控單元，由電控單元自動調(diào)節(jié)制動壓力，形成閉環(huán)控制。該系統(tǒng)用電子控制取代機械傳動，減少制動系統(tǒng)機械傳動的滯后時，縮短制動距離，在低強度時，使摩擦片磨損最小；中等強度時，利用ABS達(dá)到最佳的道路附著系數(shù)利用率；高強度時，施加最大的制動壓力，從而獲得最佳的控制制動力。摩擦磨損傳感器可以監(jiān)測得各制動片的摩擦情況，控制各制動器壓力分配延長使用壽命。EBS系統(tǒng)可以與其它電子控制系統(tǒng)一起由一個電控單元進(jìn)行集中統(tǒng)一控制。實現(xiàn)各種不同要求的控制功能。
6.乘員感知系統(tǒng)OPDS
本田第7代雅閣V6轎車裝備了前排側(cè)氣囊，因此在前排乘客座相應(yīng)地配備了乘員感知系統(tǒng)。乘員感知系統(tǒng)的作用是，當(dāng)前排座椅上坐著小孩或者小孩側(cè)著頭打瞌睡時，乘客座椅側(cè)氣囊將自動關(guān)閉，從而減小側(cè)撞事故發(fā)生時安全氣囊對兒童的傷害。那么安全氣囊是怎么知道這一切的呢?原來在看似跟普通座椅一樣的乘客座椅內(nèi)暗藏了7個傳感器，座椅靠背內(nèi)的6個傳感器負(fù)責(zé)觀察乘員的坐姿高度，來判斷坐著的是兒童還是大人，或者飲料瓶等其它東西；靠背側(cè)邊的一個傳感器則專門檢查兒童是不是側(cè)著頭打瞌睡，判斷兒童的頭部是不是處于側(cè)氣囊展開的范圍內(nèi)。OPDS傳感器是根據(jù)乘員的導(dǎo)電體量來做出這些判斷的，座椅在出廠之前已經(jīng)設(shè)定了一個座椅自身的導(dǎo)電體量，座椅安裝到車上并坐了人后，OPDS系統(tǒng)檢測出一個總體的導(dǎo)電體量，總導(dǎo)電體量減去座椅的導(dǎo)電體量就是乘員的導(dǎo)電體量，如果乘員導(dǎo)電體量低于系統(tǒng)初始設(shè)定的判斷臨界值，則OPDS系統(tǒng)認(rèn)為坐著的是兒童或兒童的頭部處于側(cè)氣囊引爆的范圍中，從而自動關(guān)閉安全氣囊，同時儀表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黃色指示燈亮起，告訴駕駛員側(cè)安全氣囊已經(jīng)關(guān)閉。有了OPDS這樣一個關(guān)懷備至的“看護(hù)人”，兒童就可以在旅途中盡情地享受自己的夢鄉(xiāng)了。
7.移動多媒體系統(tǒng)
運用移動多媒體技術(shù)可開發(fā)出汽車娛樂系統(tǒng)，這種音響--圖像技術(shù)包括全彩屏幕、游戲設(shè)備、DVD機、錄像機、DVD機和放唱機等。移動多媒體技術(shù)還體現(xiàn)在智能無線產(chǎn)品、遠(yuǎn)程通訊設(shè)備和信息處理產(chǎn)品等方面，其中包括提供語音識別系統(tǒng)，支持多種語言，使駕駛者不用于動操作娛樂系統(tǒng)，從而騰出雙手控制轉(zhuǎn)向盤。它還能將Internet的功能集成到車輛中，使人在車上就可以上網(wǎng)測覽、收發(fā)郵件、進(jìn)行股票交易，同時采用“即插即用”的方式使汽車消費者可以方便快捷地更新他們的多媒體產(chǎn)品，享受更豐富的全新服務(wù)。數(shù)碼影音娛樂媒體方面的配備實際上已開始普遍化，車上的卡拉OK、VCD視聽功能都屬于此種設(shè)計。甚至還能將車室營造成影、音、聲、光效果俱佳的DVD劇院。數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，給汽車AV世界帶來了巨大變革，全新概念的汽車多媒體已經(jīng)開始出現(xiàn)。歌樂公司與微軟公司合作，利用windows操作系統(tǒng)，綜合運用汽車音響、計算機技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)及自動語言識別技術(shù)，開發(fā)出了世界上第一臺擁有車載計算機系統(tǒng),將車載多媒體技術(shù)推向了一個新的階段。預(yù)計，將聲音、圖像、辦公通訊融為一體的汽車多媒體不久將成為現(xiàn)實。那時,坐在汽車?yán)?除了可享受高品質(zhì)音響及導(dǎo)航外,還可預(yù)定飯店、餐館、機票等，輔助駕駛也成為可能。
8.電氣系統(tǒng)電壓升級
目前全球汽車制造商將共同為未來電子系統(tǒng)電壓制定一項新標(biāo)準(zhǔn)，即36V/12V雙電壓系統(tǒng)將和42V電壓系統(tǒng)一起使用。預(yù)計第一個運用42V電壓系統(tǒng)的汽車將在幾年后出現(xiàn)，而且在隨后的十年里國際汽車業(yè)將會發(fā)生一個長久、徹底的變化。幾年前在底特律召開的SAE年會上，也有很多關(guān)于這方面的討論，即如何去發(fā)展42V電壓系統(tǒng):目前面臨的困難是什么:如何解決等等。
篇4
光纖作為信號傳輸?shù)拿浇椋獠ǔ蔀閭鬏數(shù)妮d波。光纖通信系統(tǒng)主要由光纖連接器、發(fā)射機、光中繼器、光接收機和耦合器的無源器件組成。在所有的組成部件中光端機是核心部分，光端機由光接收機和光發(fā)射機組成，光接收機中的光檢測器將光信號轉(zhuǎn)化成電信號，在經(jīng)過加工和整理輸出，光發(fā)射機是將光源轉(zhuǎn)換成光信號，之后光信號通過光纖實現(xiàn)傳輸，通信信號傳輸?shù)馁|(zhì)量直接受到光接收機和光發(fā)射機性能的影響。光纖通信系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，信號的傳輸速度快，傳輸?shù)娜萘勘容^大，而且光纖的體積小，具有很強的抗電磁干擾能力，保密性比較強，適用于遠(yuǎn)距離的信號傳輸，制作光纖的材料豐富，能夠耐腐蝕。在高性能通信網(wǎng)絡(luò)可使用光纖通信系統(tǒng)，能夠提高視音頻的清晰度，可用于制作電視數(shù)字化節(jié)目。但在使用光纖的過程中需要注意彎曲半徑不宜過小，光纖的連接和切斷技術(shù)比較復(fù)雜，需要在光纖系統(tǒng)的建設(shè)中給予特別關(guān)注。
2.微波傳輸系統(tǒng)
通信微波的波長在0.1毫米至1米范圍內(nèi)。通信微波的傳輸與接收之間無障礙時便可使用，成為現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)通信的主要工具。微波的發(fā)展與無線通信是密不可分的，成為遠(yuǎn)距離通信的主要媒介，廣泛應(yīng)用于軍事通信領(lǐng)域。微波站的設(shè)備主要由多路復(fù)用設(shè)備、天線、收發(fā)信機、電源設(shè)備、調(diào)制器和自動控制設(shè)備等組成。微波通信系統(tǒng)特點在于系統(tǒng)使用周期短和線路建設(shè)時間短。微波傳輸系統(tǒng)適合在山區(qū)、海峽、水面和不易鋪設(shè)光纖網(wǎng)的地區(qū)使用。其抗干擾性比較強，更容易適合復(fù)雜的自然環(huán)境，如水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)以及地震等。微波傳輸頻帶寬、容量大，可用于包括數(shù)據(jù)、電話、傳真和電報等多種業(yè)務(wù)的傳送。但微波的缺點在于衍射能力弱，直線型的傳播方式，對物體的穿透能力比較弱，因此微波系統(tǒng)的搭建必須要在無線電管理部門的管理中實施，線路設(shè)備的鋪設(shè)必須與市政建設(shè)相結(jié)合，制定科學(xué)的規(guī)劃，以便避免微波通信效果受到影響。
3.衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)
衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)由星載轉(zhuǎn)發(fā)器、上行發(fā)射站、地球接收站和測控站。星載轉(zhuǎn)發(fā)器接受地面上傳送的微波信號，并對信號進(jìn)行變頻和放大處理，再發(fā)射到地面服務(wù)區(qū)內(nèi)，星載轉(zhuǎn)發(fā)器作為空間的中繼站，它應(yīng)以最低附加噪聲和失真?zhèn)魉碗娨晱V播信號。上行發(fā)射站是把節(jié)目制作中心輸送的信號進(jìn)行處理，通過調(diào)試，上變頻和高功率放大，通過定向天線向衛(wèi)星發(fā)射上行C、Ku波段信號，同時接收由衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微弱的微波信號，監(jiān)測衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目的質(zhì)量。地面接收站對來自衛(wèi)星的信號進(jìn)行低噪聲放大，下變頻為中頻信號、中頻信號經(jīng)過調(diào)頻、解調(diào)后得到基帶信號，通過伴音解調(diào)電路和視頻恢復(fù)電路的途徑，建立起正常的視頻信號和伴音信號，在電視機里實現(xiàn)音頻和視頻。在廣播電視傳輸系統(tǒng)中衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)得到了廣泛使用，一顆通信衛(wèi)星的通信范圍廣，可以對幾百套電視節(jié)目進(jìn)行傳輸，在衛(wèi)星信息覆蓋的空間弄均可實現(xiàn)信息通信，由于衛(wèi)星的信息傳播功能強大，傳播速度快，信息傳播效能好。電路和話務(wù)量可靈活調(diào)整；同一通信可用于不同方向和不同區(qū)域，但衛(wèi)星傳輸受雨衰、日凌、風(fēng)向等天氣影響較大。隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷改進(jìn)和成熟，衛(wèi)星系統(tǒng)的傳輸性能的穩(wěn)定性和抗干擾性不斷提高，增強了衛(wèi)星傳輸信號的質(zhì)量。
4.SDH傳輸技術(shù)
SDH傳輸是一種線路傳輸、功能交換、融合復(fù)接和統(tǒng)一管理的網(wǎng)絡(luò)操作信息傳送系統(tǒng)。SDH的功能比較強大，可實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)功能，能夠提高網(wǎng)絡(luò)資源的使用率，滿足現(xiàn)行廣播電視傳輸網(wǎng)的信息傳輸與交換要求。SDH傳輸技術(shù)是未來廣播電視信號傳輸發(fā)展的趨勢，SDH在廣播電視傳輸網(wǎng)中被廣泛應(yīng)用，已成為廣播電視領(lǐng)域傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應(yīng)用熱點。SDH同步傳輸模式（STM-N）承載信息業(yè)務(wù)，根據(jù)ITU-TG.707規(guī)范的SDH速率，STM-1對應(yīng)的線路速率為155.520Mbps、2.048Mbps的速率等級接口。SDH網(wǎng)能夠與PDH網(wǎng)兼容，具有統(tǒng)一的光接口和復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)，它采用同步復(fù)用映射結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的指針調(diào)整技術(shù)，使來自不同業(yè)務(wù)提供者的信息能夠在不同的環(huán)境下同步復(fù)用，同時可承受一定的基準(zhǔn)丟失；SDH具有健全的網(wǎng)絡(luò)管理功能，可以進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理，并可以對網(wǎng)絡(luò)單元進(jìn)行分布式的管理、具有業(yè)務(wù)的性能監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)維護(hù)、不同供應(yīng)商設(shè)備間的互通等功能。
5.結(jié)語
篇5
在電子技術(shù)中應(yīng)運中，近似計算貫穿其始終。然而，沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術(shù)中往往行不通，也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差，但這個誤差控制得好，不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆眨貏e是如何應(yīng)用近似計算。
在工作點穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析，就必須求出三極管的基電壓，必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣，我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過程及結(jié)論。
二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級，因此，其機理和現(xiàn)有的電子元件截然不同，理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問題需要解決，如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應(yīng)機理等。盡管如此，納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
（1）納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工
要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度，最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中，不同層通常是由不同勢能的半導(dǎo)體材料制成的，構(gòu)建成納米尺度的量子勢阱，這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。
（2）分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線，但把這些元件組裝成一個可以運轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上；另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管，PurdueUniversity等研究機構(gòu)在這個方向上取得了可喜的進(jìn)展，但該技術(shù)何時能夠走出實驗室進(jìn)入實用，仍無法斷言。
（3）超高密度量子效應(yīng)存儲器
超高密度存儲量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件，它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是，有了制造納米電子邏輯器件的能力后，如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應(yīng)存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。
（4）納米計算機的“互連問題”
一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局，而整體結(jié)構(gòu)問題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說，就是計算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi)，并極快地使用和產(chǎn)生信息，需要有特殊的結(jié)構(gòu)來控制和協(xié)調(diào)計算機的諸多元件，而納米計算元件之間、計算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計算機設(shè)計的微型化而言，由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”，這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制，連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此，納米計算機導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
（5）納米/分子電子器件制備、操縱、設(shè)計、性能分析模擬環(huán)境
當(dāng)前，分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計算、計算機并行技術(shù)、計算機圖形學(xué)已取得快速發(fā)展，利用這些技術(shù)建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計與性能分析的模擬虛擬環(huán)境，并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現(xiàn)有計算機的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問題，目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術(shù)手冊
交互式電子技術(shù)手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段，根據(jù)美國國防部的定義：加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術(shù)手冊、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術(shù)手冊和集成電子技術(shù)手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊并不存在，大多數(shù)電子技術(shù)手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是，各類電子技術(shù)手冊雖然代表不同的發(fā)展階段，但是各有優(yōu)點，較低級別的電子技術(shù)手冊目前仍然有著各自的應(yīng)用價值。由于類以上的電子技術(shù)手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點。
簡單的說，電子技術(shù)手冊就是技術(shù)手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便，數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式，電子技術(shù)手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進(jìn)行的。
四、電子技術(shù)在時間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用
時間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù)，可由時間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn)，兩者可共用的一個基準(zhǔn)。
1952年國際天文協(xié)會定義的時間標(biāo)準(zhǔn)是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的，分別稱為世界時（UT）和歷書時（ET）。這種基于天文方面的宏觀計時標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備龐大，操作麻煩，精度僅達(dá)10-9。隨著電子技術(shù)與微波光譜學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生了量子電子學(xué)、激光等新技術(shù)，由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標(biāo)準(zhǔn)——量子頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種頻率標(biāo)準(zhǔn)是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標(biāo)準(zhǔn)。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標(biāo)準(zhǔn)，如（133Cs）頻標(biāo)、銣原子頻標(biāo)、氫原子作成的氫脈澤頻標(biāo)、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標(biāo)等等。這樣做后，將過去基于宏觀的天體運動的計時標(biāo)準(zhǔn)，改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運動的時間基準(zhǔn)。這一方面使設(shè)備大為簡化，體積、重量大減小；另一方面使頻率標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定度大為提高（可達(dá)10-12—10-14量級，即30萬年——300萬年差1秒）。1967年第13屆國際計量大會正式通過決議，規(guī)定：“一秒等于133Cs原子基態(tài)兩超精細(xì)能級躍遷的9192631770個周期所持續(xù)的時間”。該時間基準(zhǔn)，發(fā)展了高精度的測頻技術(shù)，大大有助于宇宙航行和空間探索，加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達(dá)、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之，在探討了近似計算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊后，廣大科技工作者對電子技術(shù)在時間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用知識的初步了解和認(rèn)識。在當(dāng)代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮，尖端信息普遍進(jìn)入我們生活之中的同時，國家經(jīng)濟建設(shè)和和諧社會的構(gòu)建離不開我們科技工作者對新理論的學(xué)習(xí)和新技術(shù)的應(yīng)用，因此說，本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應(yīng)用價值是不足為虛的。
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篇6
關(guān)鍵詞：共同溝電磁干擾電力事故
1、引言
所謂共同溝（城市綜合管溝）是指將兩種以上的城市管線集中設(shè)置于同一人工空間中，所形成的一種現(xiàn)代化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施。利用城市地下空間建設(shè)共同溝以鋪設(shè)城市生命線設(shè)施，不但可以減少對城市道路的反復(fù)開挖以及由此而引起的對城市正常交通秩序的巨大沖擊，并且可以形成良好的城市景觀。根據(jù)日本阪神地震的防災(zāi)抗災(zāi)經(jīng)驗說明，共同溝對于城市綜合防災(zāi)能力的提高有著非常顯著的作用。
共同溝的建設(shè)已成為二十一世紀(jì)城市現(xiàn)代化建設(shè)的趨勢和潮流，如東京、莫斯科、巴黎等國際著名大都市都建有數(shù)百公里長的共同溝，我國上海市也在浦東新區(qū)的商業(yè)干道張楊路建成了國內(nèi)第一條現(xiàn)代化的共同溝，隨后，上海又建設(shè)了嘉定區(qū)安亭新鎮(zhèn)共同溝，深圳市建設(shè)了大梅沙—鹽田坳共同溝隧道,國內(nèi)其它一些城市也在建設(shè)不同規(guī)模的共同溝。
雖然發(fā)達(dá)國家的共同溝建設(shè)已有百余年的發(fā)展歷史，但在我國還處于探索階段，加之國家尚無專門的設(shè)計規(guī)范，所以對于共同溝建設(shè)中的一些技術(shù)難點，為提出符合我國實情的解決方案，需要作深入的研究和探討。本文主要討論電力與通信纜線共溝時的相互干擾問題以及電力事故災(zāi)害的防護(hù)對策及改善措施。
2、電力與通信纜線的相互干擾問題
一般而言，共同溝中總是收容電力與通信電纜，由于傳統(tǒng)的通信電纜大多為同軸電纜，所以按照傳統(tǒng)的認(rèn)識和作法，因兩者之間存在嚴(yán)重的電磁干擾。我國的相關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，兩者不能共同鋪設(shè)，既使要共同鋪設(shè)，又必須保持一定的凈距。如果按此規(guī)范的要求達(dá)到共同溝的橫斷面設(shè)計，必將極大地增加共同溝的橫斷面尺寸，導(dǎo)致造價的上升并引起不必要的經(jīng)濟損失。
由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目前作為信息傳輸載體的介質(zhì)，已越來越多地采用了光纜，而材料的革命，徹底解決了兩者的共同問題，即信息管線介質(zhì)為光纜時，兩者間的相互干擾問題可以忽略不計，無需采取特殊的技術(shù)措施，就可以共同鋪設(shè)。從總體而言，以光纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體，已成為21世紀(jì)信息革命的趨勢和潮流，但完全普及還需時日。
當(dāng)采用同軸電纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體時，可以通過以下的技術(shù)方案，來消除電力與通信電纜間的電磁干擾問題。
共同溝內(nèi)通信線路最易遭受電磁干擾，因為一方面通信屬于弱電信號系統(tǒng)，對雜散信號的限制最為嚴(yán)格，另一方面電力與通信線路往往需長距離的并行，會累積電磁感應(yīng)電壓。但共同溝內(nèi)電力、通信共溝是必然趨勢，因為電力、通信共溝一者可減少內(nèi)部空間，節(jié)省投資，二者便于管理。因此首先必須解決電力系統(tǒng)對通信系統(tǒng)的干擾問題。
電磁干擾來自于磁場的縱向感應(yīng)電壓，此電壓與負(fù)載電流、互感阻抗、不平衡率、電力電纜屏蔽系數(shù)、通信電纜屏蔽系數(shù)及背景磁場屏蔽等成正比，每項的減少將減少磁場的縱向感應(yīng)電壓，其中負(fù)載電流及不平衡率決定于用電狀況，本研究已考慮其最大值，無法通過共同溝的規(guī)劃改善，其余各項可通過電纜布置及加強屏蔽等措施加以改善，說明如下：
2.1電纜布置策略
電纜布置影響各電纜相互的空間關(guān)系，這種空間關(guān)系將影響互感阻抗，互感阻抗有零序互感阻抗和正序互感阻抗。若距離變大，則零序互感阻抗變小，有助于減少干擾；正序互感阻抗取決于各相電力電纜與擾線路距離的比值，此比值愈接近于1即擾線路與每相電力電纜愈等距離，則干擾愈小，若完全等距離（比值為1）,則無正（負(fù)）序互感阻抗。因此，“最大距離”與“等距離”是電纜布置的兩大原則，其措施如下：
(1)電力電纜與弱電（60V以下）系統(tǒng)的線路（特別是通信線路）應(yīng)盡可能維持最大距離。
(2)同回路的各條電力電纜線應(yīng)緊靠配置。
(3)三相電纜采用正三角形配置。
(4)同回路所有帶電導(dǎo)線纏繞或完全換位。
(5)盡可能采用多芯電力電纜，將同回路所有相導(dǎo)體、中性導(dǎo)體及接地線容納在同一條電纜內(nèi)。
以上(1)(2)兩項是基本措施，是必須要實施的項目，(3)至(5)項當(dāng)有必要時擇一實施，即當(dāng)通信與電力電纜長距離平行，且平行長度超過一定值時才有必要實施，對于非多重系統(tǒng)接地的電力電纜（一般低壓、35KV及110KV），只要實施(3)至(5)中的一項，可完全免除干擾憂慮。
2.2加強屏蔽措施
增設(shè)各種導(dǎo)體，可改善磁場屏蔽效果，其原理主要是產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場以抵消部分干擾源磁場。
通常情況是增設(shè)三相屏蔽導(dǎo)體,屏蔽導(dǎo)體互連且多重接地，此時磁場感應(yīng)屏蔽作用相當(dāng)顯著。理論和實踐證明，在三相電力系統(tǒng)中增加互連且多重接地的屏蔽導(dǎo)體來改善磁場屏蔽效果的措施是可行的，這可從干擾者（電力電纜），擾者（通信電纜）及背景環(huán)境（共同溝結(jié)構(gòu)）三方面來實施：
2.2.1電力電纜加強屏蔽的措施
(1)屏蔽層或中性導(dǎo)體直接并聯(lián)導(dǎo)體，且互連多重接地。
(2)使用導(dǎo)體材料（金屬材料）做電流架或電纜槽，此金屬架（槽）必須在縱方向電性連接良好且實施多重接地。
2.2.2通信光纜加強屏蔽的措施
(1)增加專用屏蔽導(dǎo)線，此導(dǎo)線應(yīng)多重接地。
(2)同2.2.1項的(2)款。
2.2.3共同溝結(jié)構(gòu)屏蔽措施
(1)溝體結(jié)構(gòu)鋼筋做良好的電性連接，使用焊接或熔接技術(shù)，連接溝體鋼筋。尤其在縱方向的主鋼筋應(yīng)實施此種連接。
(2)預(yù)埋接地導(dǎo)線，可使用裸銅線埋設(shè)于溝體底部，一方面做屏蔽導(dǎo)體，一方面提供各種接地連接，效果最為顯著。
以上各項措施配合現(xiàn)場需要實施，基本上管道長度超過干擾安全長度時，才有必要擇一實施；只有溝體結(jié)構(gòu)的屏蔽措施，只要有22KV以上的高壓電纜時就應(yīng)實施。
3、電力事故災(zāi)害的防護(hù)對策及改善措施
共同溝內(nèi)的電力事故，主要是指接地故障造成的人員及其他管線傷害的問題，至于電纜縱向感應(yīng)電壓所造成的端末設(shè)備障礙問題，因其安全長度大于干擾安全長度，故在解決干擾問題時即可同時解決本問題，且電纜接地措施可免除縱向感應(yīng)電壓對人員的接觸電壓傷害，故電力事故災(zāi)害的防護(hù)措施應(yīng)以防范接地故障相關(guān)問題為重點，主要包括：
（1）人員安全的防護(hù)；
（2）高壓閃絡(luò)及爆裂的防護(hù)；
（3）漏電的防護(hù)。
針對這些問題的防護(hù)策略及措施說明如下:
3.1人員安全的防護(hù)
對人員安全的威脅主要來自“接觸電壓”和“跨步電壓”，這兩種電壓皆因較大的地電流導(dǎo)致共同溝內(nèi)各處均可能有電位差的存在，一旦此電位差出現(xiàn)在人員手足之間則可能造成接觸電壓傷害，而若出現(xiàn)在雙足之間則可能造成跨步電壓的傷害。防止此事故發(fā)生可由減少地電流、消除電位差及加強絕緣三方面進(jìn)行，前者是通過各種“地電流的疏導(dǎo)措施”減少接地故障電流流入溝內(nèi)結(jié)構(gòu)物，消除電位差的做法是使人員與接觸物之間加強絕緣阻抗以阻止電流流入人體造成傷害，具體說明如下：
3.1.1地電流疏導(dǎo)措施
接地故障電流必須流回電源端（變壓器室），此流回的路徑（回路）若經(jīng)過地中或地面，則人員亦受傷害。因此，若能減少流入地中的電流量，則可增進(jìn)人員的安全，其措施是加強電力電纜對接地故障電流分流的能力，通過各種導(dǎo)體與電纜中性導(dǎo)體、屏蔽導(dǎo)體鎧裝導(dǎo)體管的并聯(lián)，即可加強分流能力，而消除電磁干擾中的加強屏蔽措施正合乎此項要求，即可同時減少干擾并增進(jìn)安全。
3.1.2同電位措施
(1)作場所妥善接地配置
在人員施工時有可能出現(xiàn)高電位差的地方增設(shè)接地網(wǎng)（或鋪金屬板），并將此接地網(wǎng)或金屬板與高壓電纜屏蔽導(dǎo)體、中性導(dǎo)體、管溝墻壁鋼筋、通信光纜屏蔽導(dǎo)體及其他各種金屬管線的接地導(dǎo)體互連，形成同電位，人員工作場所的接地電阻亦應(yīng)盡量降低。
(2)人員穿導(dǎo)電衣褲、手套及鞋
施工人員穿著互連性好的導(dǎo)電衣褲及手套和導(dǎo)電鞋則可維持身體各部位同電位，當(dāng)接地故障發(fā)生時，電流流過導(dǎo)電衣褲形成的回路，不經(jīng)過人體可確保人身安全，但此項措施不能影響施工。
3.1.3加強絕緣措施
在可能出現(xiàn)高電位差的位置通過加強絕緣，可使流入人體的電流減少，而增強人員的耐壓能力，其措施如下：
(1)工作場所加強絕緣措施
在高危險場所鋪設(shè)絕緣材料（例如塑膠地板）可大量增加接觸電阻而提高人員對接觸電壓和跨步電壓的耐受度。
(2)穿絕緣鞋及手套措施
此亦可增加接觸電阻，提高接觸電壓和跨步電壓的耐受度，通常只要穿絕緣鞋和戴絕緣手套，即可確保人員安全。
3.2高壓閃絡(luò)及爆裂的防護(hù)對策
高壓電纜絕緣破壞時，造成接地故障，有大電流及高壓存在，高壓可能會對鄰近其它管線產(chǎn)生閃絡(luò)（Flashover）并可能產(chǎn)生高熱而出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象，此可能破壞鄰近管線。可按下列措施避免或減少破壞：
(1)與高壓電纜拉大距離;
(2)用防爆隔板隔開高壓電纜與其他管線;
(3)高壓電纜使用專用管線槽;
(4)采用分室配置，將高壓電纜與其他管線隔開;
(5)上列措施基本上是針對60KV以上的電纜提出，但較安全的評估原則是35KV以上的高壓即應(yīng)考慮擇一實施。
3.3漏電保護(hù)
漏電現(xiàn)象基本上是一種高阻抗接地故障，因電流不大，不易由電力系統(tǒng)的斷路器切離，故往往使漏電持續(xù)存在而不知，一旦人員碰觸即造成傷害，防范漏電傷害應(yīng)由下列幾項措施來加以彌補：
(1)警示標(biāo)志措施
在有高壓電纜的場所應(yīng)明確標(biāo)示其位置及各種注意事項和安全措施。
(2)安裝漏電探測器和報警器
在人員進(jìn)出和施工場所裝設(shè)漏電探測器和報警器，一旦有漏電即可進(jìn)行處理。
(3)加強維護(hù)檢查
施工前的漏電檢測，接地檢查及環(huán)境維護(hù)工作，如積水排除、防止動物進(jìn)入溝內(nèi)等皆可進(jìn)一步加強漏電保護(hù)。
4．結(jié)束語
電力、通信管線共溝的共敷問題是共同溝建設(shè)中的一個難題，目前國內(nèi)已建成的幾段共同溝，幾乎都沒有把電力、通信管線共溝敷設(shè)，因為其電磁干擾問題難以解決。受深圳市國土規(guī)劃局委托,筆者于2001年做了《深圳市共同溝可行性研究報告》，幾年來，對國內(nèi)外共同溝做了深入研究，借鑒了國外（主要是日本）的先進(jìn)經(jīng)驗，對此問題做了探討，提出了相應(yīng)的解決措施，并對共同溝內(nèi)電力事故的防災(zāi)問題提出了相應(yīng)的處理措施。希望能對國內(nèi)共同溝的發(fā)展有所幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]GB50217-94,電力工程電纜設(shè)計規(guī)范[S].
[2]GBT/T50311-2000,建筑與建筑群綜合布線工程系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].
篇7
1.課前準(zhǔn)備
傳統(tǒng)教學(xué)中，課前教師和學(xué)生準(zhǔn)備的內(nèi)容很少，尤其是學(xué)生，只能根據(jù)教材進(jìn)行知識預(yù)習(xí)，單調(diào)乏味的知識讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，學(xué)習(xí)效果可想而知。然而，項目教學(xué)法將理論知識與實踐操作相結(jié)合，課前需要教師對教材進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚鶕?jù)學(xué)校實習(xí)條件和學(xué)生實際情況，準(zhǔn)備器材、項目任務(wù)書、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺等學(xué)習(xí)資源，提出課堂預(yù)置問題，讓學(xué)生帶著問題在資源庫中尋找答案，讓學(xué)生樂學(xué)。
2.課堂實施
學(xué)生和教師做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作后，開始項目的實施環(huán)節(jié)。
（1）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。創(chuàng)設(shè)有價值的情境有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。首先，在電工電子實訓(xùn)室，每組學(xué)生發(fā)一塊MF—47型萬用表，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下根據(jù)課前所學(xué)進(jìn)行電壓、電流的簡單測量，對萬用表形成整體的感性認(rèn)識。然后，創(chuàng)設(shè)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下拆卸萬用表，觀察表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生利用仿真軟件、教學(xué)視頻等多元化教學(xué)資源小組協(xié)作完成學(xué)習(xí)任務(wù)的理實一體化教學(xué)情境，讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，對表的組成元件和電路結(jié)構(gòu)從感官認(rèn)識到原理的深入理解，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
（2）任務(wù)驅(qū)動，培養(yǎng)實踐能力。學(xué)生確定各自在小組中的分工后，以小組成員合作的形式實施任務(wù)。首先，學(xué)生根據(jù)項目任務(wù)書和課前搜集到的資料，制訂學(xué)習(xí)計劃。該階段是學(xué)生分組自主協(xié)作學(xué)習(xí)。在此過程中，教師應(yīng)關(guān)注各小組實施情況，并加以指導(dǎo)。然后，學(xué)生根據(jù)計劃進(jìn)行萬用表組裝與調(diào)試。教師要和學(xué)生一起參與到項目中，和學(xué)生交流、探討，言傳身教。同時要為學(xué)生提供多種學(xué)習(xí)資源，積極搭建學(xué)生小組討論交流的學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生先思考后交流，協(xié)商解決各種難題，共享學(xué)習(xí)資源，培養(yǎng)實踐能力。
（3）匯報點評，增強學(xué)習(xí)信心。學(xué)生完成作品后，首先由小組內(nèi)部自我評價和組內(nèi)成員相互評價。然后各小組組長進(jìn)行成果的匯報展示，小組間進(jìn)行互評，再由教師進(jìn)行檢查評價。師生共同討論解決項目工作中出現(xiàn)的問題及解決思路，以學(xué)生完成項目的情況綜合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，摒棄傳統(tǒng)的一考定成敗的評價方式。在這一過程中，應(yīng)以學(xué)生為中心，但也不可忽略教師的指導(dǎo)、監(jiān)控作用。
二、項目教學(xué)法實施效果
以往，學(xué)生對電工電子技術(shù)課程感到枯燥乏味，即使較好地掌握了理論知識，也不會動手實踐。在應(yīng)用項目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)后，此種情況大為改善，學(xué)生能正確理解課程的學(xué)習(xí)方向。通過任務(wù)驅(qū)動理實一體化教學(xué)，實踐中融入知識點，提高了學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在教學(xué)中引入維修服務(wù)單、維修工作票等企業(yè)元素，綜合運用仿真軟件、考試系統(tǒng)等信息資源，使教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)更加形象豐富，解決了評價不及時、反饋難統(tǒng)計等問題。項目教學(xué)法很好地培養(yǎng)了學(xué)生分析、解決問題的思維方法，提高了學(xué)生的實踐動手、分析應(yīng)變、交流合作和解決實際問題的綜合能力。
三、小結(jié)
篇8
一、論文提綱.........................................1
二、內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞..................................2
三、正文............................................3-9
四、參考文獻(xiàn)..........................................10
論文提綱
1、機電產(chǎn)品的優(yōu)越性
2、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
3、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
4、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺
5、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善
內(nèi)容摘要、關(guān)鍵詞
摘要：隨著科技日益直向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機電一體化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，機電一體化逐漸成為國民經(jīng)濟增長的重要推助力。現(xiàn)如今，我國的機電一體化已取得初步成效，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，有效解決了人工勞動強度大、工作效率低、不可控質(zhì)量影響因素多等問題。本文將對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要概述，并展望其未來發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢
探究機電一體化的發(fā)展及應(yīng)用
一、機電產(chǎn)品的優(yōu)越性
與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性：
（一）使用安全性和可靠性提高
一般機電一體化產(chǎn)品都具有自動監(jiān)視、提醒、報警等自動保護(hù)功能，可以減少和避免人身和設(shè)備事故，設(shè)備的使用安全性能明顯提高。
（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高
一體化的機電產(chǎn)品具有自動控制和自動處理信息的功能，其靈敏度、精確度等都有很大提高，可以確保機械按照設(shè)計要求完動工作，減少人為者主觀因素的影響。
（三）人機交流和復(fù)合功能進(jìn)一步得到提升
一體化機電普遍采用電子屏數(shù)字顯示和程控技術(shù)，減少了許多外延性的操作，更加方便、簡單，人機互動更容易。自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)保護(hù)等便多的智能化功能，能在不同工作場合領(lǐng)域適應(yīng)更多的工作要求。
二、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
（一）數(shù)控機床
數(shù)控機床又稱數(shù)字控制機床，是配置程序控制系統(tǒng)的一種自動化機床。經(jīng)大量試驗數(shù)據(jù)表明，機電一體化技術(shù)是數(shù)控機床發(fā)展的可靠支撐，不僅提了升數(shù)控機床的加工精度、加工質(zhì)量以及加工效率，同時還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業(yè)生產(chǎn)要求。數(shù)控機床的實際生產(chǎn)制造過程中，機電一體化技術(shù)為總線系統(tǒng)和CPU之間的多重連接提供便利，這對提高管理效率，豐富數(shù)控機床種類極為重要。首先，可以削弱多臺數(shù)控機床的排斥效應(yīng)，為機床使用周期的延長、生產(chǎn)效率的提高奠定了良好基礎(chǔ);其次，用戶可以按照實際生產(chǎn)需求，對操作管理進(jìn)行自定義設(shè)計，大幅度提高了數(shù)控機床的智能化水平。
（二）分布式控制系統(tǒng)
機電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)，可以針對性解決集中控制系統(tǒng)的不足。首先，便于分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行控制流程簡化，提高操作穩(wěn)定性，進(jìn)而實現(xiàn)對多臺主機的有效管控。其次，可以強化系統(tǒng)運行的安全管理。具體來講，分布式系統(tǒng)與機電一體化技術(shù)的結(jié)合，有助于控制級別多樣化，以便針對不同生產(chǎn)情況，主機可以進(jìn)行不同的操作管理。同時，還可以化繁為簡，優(yōu)化在線生產(chǎn)以及生產(chǎn)計劃等功能，大幅度減少因控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的一系列后續(xù)問題。
（三）全自動照相機
全自動照相機是機電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一代表性產(chǎn)品。該類型照相機可以利用微電子技術(shù)，根據(jù)光線條件、拍攝距離等，自動對光圈、曝光速度以及焦距進(jìn)行最優(yōu)化選擇。全自動照相機主要分為機械與電子兩大組成部分，它們互相協(xié)作，是一個不可分割的整體。全自動照相機不僅包含精密機械以及復(fù)雜電路，同時還涉及光電檢測、液晶顯示等多種先進(jìn)技術(shù)。
（四）工業(yè)機器人
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，危險生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及作業(yè)環(huán)境惡劣等情況在所難免，這導(dǎo)致人工操作存在諸多安全隱患。基于此，人們結(jié)合機電一體化技術(shù)，利用機器人代替人工進(jìn)行高危操作，以降低工人勞動強度以及作業(yè)危險性，有效避免安全事故頻發(fā)問題。縱觀工業(yè)機器人發(fā)展史，有3個重要轉(zhuǎn)折點：第一代機器人只能機械性重復(fù)簡單工作，其自動化水平以及對于外界環(huán)境變化的敏感度偏低;第二代機器人可以部分感知外界工況，并可對部分信息進(jìn)行判斷與分析;第三代機器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當(dāng)下機電一體化技術(shù)的研發(fā)核心課題。
三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
（一）人工智能
人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為機電一體化技術(shù)的智能化建設(shè)提供了可靠技術(shù)支撐。人工智能，就是指機械設(shè)備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時對傳感器收集信息進(jìn)行有效分析與處理。與前兩代機器人相比，第三代機器人的人工智能水平得到大跨步發(fā)展。與此同時，學(xué)習(xí)能力也是人工智能技術(shù)的重中之重，可以有效提升機電設(shè)備控制管理系統(tǒng)的精確性、高效性。
（二）網(wǎng)絡(luò)化
當(dāng)今社會是信息化時代，網(wǎng)絡(luò)化是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，可以強化機電一體化的遠(yuǎn)程管控質(zhì)量，工作人員不需要對生產(chǎn)車間進(jìn)行實時監(jiān)控，就可以在任何時間、地點反饋生產(chǎn)信息，對生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行動態(tài)管理，并根據(jù)實際情況，及時采取應(yīng)對措施。
（三）模塊化
實現(xiàn)模塊化是機電一體化發(fā)展的迫切需求。然而，由于市場上的機電一體化產(chǎn)品五花八門，且不同配件往往產(chǎn)于不同的制造廠商，導(dǎo)致同一類型的機械設(shè)備多少會存在一定差異。同時，模塊化對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，真正實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化，并不容易。因此，相關(guān)人員應(yīng)加大研發(fā)力度，充分調(diào)動一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統(tǒng)一化奠定堅實基礎(chǔ)。
四、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺
為應(yīng)對技術(shù)壁壘和反傾銷，應(yīng)由政府和行業(yè)協(xié)會、出口企業(yè)建立全面系統(tǒng)的專業(yè)信息平臺。我國缺和一個綜合性的信息平臺，使政府的調(diào)控和監(jiān)督作用難以有效發(fā)揮，行業(yè)協(xié)會的作用也很難到位，企業(yè)對國際標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)口國標(biāo)準(zhǔn)等信息滯后，技術(shù)發(fā)展遇到壁壘。
五、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善
我國有許多產(chǎn)品沒有建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在有標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一或低于標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。這對于向其它國家作為主機出口發(fā)展方向的企業(yè)是一個無缺失。執(zhí)法的不嚴(yán)不及明也使企業(yè)沒有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識，使我國機電產(chǎn)品在國際市場存在很大的質(zhì)量疑問。
要使我國的機電產(chǎn)品在國際上有一足之地，要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)的建設(shè)。
六、結(jié)束語
綜上所述，機電一體化包含計算機技術(shù)、機械加工技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面內(nèi)容，對社會生產(chǎn)力以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有直接性影響。只有機電一體化理念與時俱進(jìn)，才能保障我國工業(yè)生產(chǎn)力在國際市場占有一席之地。因此，相關(guān)政府主管部門應(yīng)健全制度體系，完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，積極拓展資金渠道，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，促進(jìn)機電一體化在人工智能、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化、綠色化等方面實現(xiàn)大跨步的飛躍，為社會發(fā)展以及GDP增長提供可靠推助力。
參考文獻(xiàn)
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2、 關(guān)磊.基于PLC/單片機控制的光機電一體化系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2018(07):190.
篇9
1.1施工界面管理
施工界面管理是機電施工技術(shù)當(dāng)中的重要組成部分，其內(nèi)容是指機電設(shè)備在建筑工程當(dāng)中的表面工程，以機電設(shè)備安裝和機電工程施工等內(nèi)容為主。隨著機電設(shè)備功能性越來越強，所以其安裝難度與界面也越來越復(fù)雜，在這種情況下，機電子系統(tǒng)和機電設(shè)備及智能系統(tǒng)之間有著緊密的聯(lián)系，而且其工程界面也非常之多，在這種情況下就要求機電子系統(tǒng)建設(shè)負(fù)責(zé)人來進(jìn)行會議研討，建立起報告制度和施工界面管理協(xié)調(diào)措施，并用書面形式將其記錄備案。
1.2施工進(jìn)度管理
施工進(jìn)度直接影響著機電工程的施工完成時間，并且會對機電工程施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此做好施工進(jìn)度管理對于機電施工質(zhì)量及施工技術(shù)的提升有著重要作用。在進(jìn)行施工進(jìn)度管理過程中，其管理內(nèi)容較為廣泛，例如施工人員的組織、設(shè)備的選擇、土建工程以及弱電工程等。為了更好的實現(xiàn)對上述內(nèi)容的有效管理，使其能夠順利完成為施工進(jìn)度的加快提供支持，必須要分別建立起施工進(jìn)度表，對其施工行為及進(jìn)度控制進(jìn)行檢查與管理。在進(jìn)行施工進(jìn)度表表的設(shè)置過程中，必須要按照施工順序來進(jìn)行進(jìn)度定制，這樣才能保證進(jìn)度表的科學(xué)、有效。就拿弱電工程來說，其進(jìn)度表的內(nèi)容及順序應(yīng)該以如下順序進(jìn)行：弱電工程進(jìn)度表：設(shè)計安裝圖→管線施工→材料、設(shè)備驗收→安裝設(shè)備→設(shè)備調(diào)試。
2機電施工技術(shù)管理
2.1弱電系統(tǒng)施工技術(shù)管理
建筑工程當(dāng)中的機電功率會根據(jù)不同的用電需求而有所調(diào)整，在這種情況下≤220V/50Hz的電力都被稱之為“弱電系統(tǒng)”。弱電系統(tǒng)是建筑工程機電系統(tǒng)當(dāng)中的主要組成部分，其主要負(fù)責(zé)建筑工程當(dāng)中載有數(shù)據(jù)、圖像、語音信息的用電傳遞，例如電話、計算機、影碟機等。除此之外，其還負(fù)責(zé)國家規(guī)定的低電壓電能設(shè)備的供電，此類設(shè)備當(dāng)中最具代表性的就是樓道應(yīng)急照明燈、門禁系統(tǒng)等。在進(jìn)行弱電系統(tǒng)安裝過程中，機電施工企業(yè)必須要先對建筑工程有一個全面、系統(tǒng)、充分的了解，在此基礎(chǔ)上選擇最為合適的弱電系統(tǒng)來進(jìn)行安裝。在建筑工程機電安裝過程中，弱電系統(tǒng)設(shè)備具有昂貴、施工工期短的特點，因此在進(jìn)行安裝過程中，為了按時保質(zhì)的完成弱電設(shè)備的安裝，必須要實現(xiàn)做好管槽的安裝，除此之外的設(shè)備則都應(yīng)在施工后期進(jìn)行安裝。另外，對于施工方法、線纜選擇、設(shè)備間距設(shè)置等內(nèi)容都必須要按照設(shè)計要求來進(jìn)行，不同弱電設(shè)備的電線要進(jìn)行分類標(biāo)識，施工完成后還必須要做好各方面的測試，保證其安裝施工質(zhì)量。
2.2電氣系統(tǒng)施工技術(shù)管理
電氣系統(tǒng)也是機電設(shè)備安裝當(dāng)中的重要部分，電氣系統(tǒng)的施工技術(shù)管理內(nèi)容十分廣泛，例如施工圖紙、場地、人力資源、機械設(shè)備的選擇等都是其中的重要內(nèi)容。由于電氣系統(tǒng)的安裝十分復(fù)雜，所以在進(jìn)行安裝過程中，必須要做好對各個環(huán)節(jié)的管理，保證每個細(xì)節(jié)的施工及安裝行為都是科學(xué)、可靠的。除了要保證好電纜質(zhì)量的基礎(chǔ)上，對于電纜的預(yù)埋工作也必須要細(xì)致進(jìn)行，通過電纜型號的統(tǒng)一劃分與整理，實現(xiàn)對電纜清晰、正確的管理，避免電纜分類混亂，任意疊加情況的出現(xiàn)，影響其功能性。在施工過程中，如若發(fā)現(xiàn)施工圖紙與實際情況存在出處，那么必須要作好記錄并與設(shè)計人員進(jìn)行及時的溝通，做好對電氣設(shè)備的合理變更。在對橋架、母線進(jìn)行安裝時、必須要先做好支架的安裝，支架必須要使用專門的支架，線槽的支架可以使用角鐵支架，而線管支架直接安裝在墻上或樓上即可。在安裝支架時，一定要保證支架的牢固性，各固定點之間的距離要勻稱，保證其受力的均勻性，線管拐彎處的曲徑要大于管外徑的6倍。電纜管曲徑則要大于管外曲徑的10倍，并將管外緣做出喇叭形狀。
3總結(jié)
篇10
當(dāng)今世界，環(huán)境污染日益加劇，環(huán)境保護(hù)已成為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。臨沂市是魯西南重要的商貿(mào)樞紐，近幾年來，隨著商貿(mào)批發(fā)市場規(guī)模的發(fā)展，城市人口迅速增加。相應(yīng)的城市生活垃圾的數(shù)量也在急劇增加，據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在每天產(chǎn)生城市生活垃圾約600噸左右，并以每年平均10%增長率遞增。臨沂市政府把垃圾處理列為99年度市政府“為民十大工程”之一，決定投資5000萬元，在臨沂市城西北36公里處征地1500畝，用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500畝，現(xiàn)在正在進(jìn)行勘探、水文調(diào)查、基礎(chǔ)處理等前期工作。
城市生活垃圾的處理方法主要有填埋、堆肥、焚燒等。填埋法方便易行，處理量大，是現(xiàn)在城市垃圾處理的一種主要方法，但是易造成二次污染，特別是垃圾中的一些有毒有害物質(zhì)填埋腐爛后，滲透到地下，引起地下水的污染；同時產(chǎn)生的一些有害氣體
造成環(huán)境的二次污染，并且需占用大量的土地。焚燒法是最有效的方法，使城市垃圾處理基本上達(dá)到了減容化、無害化和能源化的目的。垃圾焚燒后，一般體積可減少90%以上，重量減輕80%以上；高溫焚燒后還能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質(zhì)，可有效地控制二次污染。垃圾焚燒后產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電供熱，實現(xiàn)了能源的綜合利用。
2垃圾發(fā)電供熱技術(shù)的可行性分析
城市生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在國外已有四十多年的歷史，最先利用垃圾發(fā)電的是德國和法國，近幾十年來，美國和日本在垃圾發(fā)電方面的發(fā)展也相當(dāng)迅速。目前，日本擁有垃圾發(fā)電廠一百多座，發(fā)電總?cè)萘吭?20MW以上，單臺設(shè)備最大處理垃圾能力為552噸/日。
我國垃圾焚燒發(fā)電供熱技術(shù)起步較晚，現(xiàn)在還處于研究開發(fā)階段。現(xiàn)已建立的部分垃圾發(fā)電站，基本上是引進(jìn)國外的設(shè)備和技術(shù)。我國第一座垃圾發(fā)電站是在深圳，引進(jìn)的是日本三菱重工生產(chǎn)的兩臺爐排式垃圾焚燒爐，日處理垃圾150噸，配置500kW的汽輪發(fā)電機組來發(fā)電供熱。1992年又上了一臺杭州鍋爐廠(引進(jìn)日本三菱重工技術(shù))制造的垃圾焚燒爐，日處理垃圾150噸，配置1500kW汽輪發(fā)電機組。在上海、天津等城市也相繼與法國、澳大利亞等國家合作建設(shè)垃圾發(fā)電廠。引進(jìn)的這些垃圾鍋爐基本上都是爐排爐，價格昂貴，而且在燃用低熱值、高水份的垃圾時，為了保證鍋爐的正常燃燒，達(dá)到需要的工藝參數(shù)，必須添加燃料油，運行成本較高，經(jīng)濟效益差。發(fā)展適合我國國情的垃圾焚燒爐，實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化，達(dá)到低污染和高效燃燒是眾多科研單位和生產(chǎn)廠家正在研究開發(fā)的課題。
流化床燃燒技術(shù)是本世紀(jì)六十年代迅速發(fā)展起來的一種新型清潔燃燒技術(shù)。他利用爐內(nèi)燃料的充分流動、混合，達(dá)到高效燃燒。我國在利用流化床燃燒技術(shù)燃用低熱值燃料方面處于國際領(lǐng)先水平。特別是浙江大學(xué)熱能工程研究所多年來進(jìn)行廢棄物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究開發(fā)和應(yīng)用。成功開發(fā)出異重流化床城市生活垃圾焚燒技術(shù)，可實現(xiàn)高效清潔燃燒。采用流化燃燒技術(shù)焚燒垃圾的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
a操作方便，運行穩(wěn)定。由于流化床床料為石英沙或爐渣，蓄熱量大，因而避免了床的急冷急熱現(xiàn)象，燃燒穩(wěn)定。垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同時進(jìn)行，無需復(fù)雜的調(diào)整，燃燒控制容易，易于實現(xiàn)自動化和連續(xù)燃燒。
b設(shè)備壽命長。爐內(nèi)沒有機械運動部件，使用壽命長。
c可采用全面的防二次污染的措施。對焚燒時產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行處理，在不增加太多投資的前提下，可將NOX、SO2等氣體排放控制在國家標(biāo)準(zhǔn)以下，爐渣呈干態(tài)排出，便于爐渣的綜合利用。
d流化床焚燒爐由于爐內(nèi)燃燒強度和傳熱強度高，相同垃圾處理量的流化床焚燒爐和爐排爐相比體積要小，故而投資小，適應(yīng)于大型化發(fā)展。
e燃料適應(yīng)性廣，可燃燒高水分、低熱值、高灰分的垃圾，床內(nèi)混合均勻，燃盡度高，使垃圾容積大大減少，特別適應(yīng)于垃圾熱值隨季節(jié)變化很大的特點。
因此，流化床垃圾焚燒是一種綜合性能優(yōu)越的焚燒方式，尤其適合我國垃圾熱值低、成分比較復(fù)雜的國情。隨著我國人民生活水平的提高，城市生活垃圾中無機物含量將大幅度下降，有機物、紙、塑料等高熱值廢棄物成份逐漸上升，使之具備了能源化利用的可能。當(dāng)城市生活垃圾隨著季節(jié)變化或影響過低時，為保證供電或供熱，可將垃圾與輔助燃料(如原煤、廢油等)在同一爐內(nèi)混燒。
目前，城市生活垃圾流化床焚燒發(fā)電新技術(shù)已應(yīng)用到商業(yè)化運營的熱電項目上。1998年浙江大學(xué)熱能研究所與杭州錦江集團將聯(lián)合開發(fā)的此項技術(shù)應(yīng)用到余杭熱電廠，把余杭熱電廠原有的一臺35t/h鏈條鍋爐改造為垃圾流化床焚燒爐，燃用杭州市部分地區(qū)的城市生活垃圾。鍋爐經(jīng)改造后，單臺爐日處理垃圾150～250噸，同時補充部分輔助燃料--原煤，以保證熱電廠的正常供熱和發(fā)電。
余杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運行十個月，運行狀況良好。其運行情況如下：垃圾焚燒爐運行穩(wěn)定，各項技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求，保證了發(fā)電機組的正常運行；最長連續(xù)運行時間超過一個月；平均每小時焚燒垃圾約7噸，最大量可達(dá)到11噸/小時；對垃圾成分、熱值隨季節(jié)性變化和適應(yīng)性好。
通過以上的分析說明，在我國發(fā)展垃圾發(fā)電，在技術(shù)上已經(jīng)有了很大的突破，特別是近幾年來循環(huán)流化床燃燒技術(shù)發(fā)展迅速，為垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。目前，我國各地?zé)犭姀S循環(huán)流化床鍋爐的數(shù)量正在大幅度上升，并向大型化發(fā)展，運行操作和管理水平在不斷提高，并趨于成熟，對垃圾流化床焚燒爐的推廣應(yīng)用又創(chuàng)造了較好的環(huán)境。
3方案的選擇
垃圾焚燒發(fā)電項目建設(shè)方案的確定，應(yīng)從本地的實際情況出發(fā)，結(jié)合城市發(fā)展水平而定。國外的技術(shù)比較成熟，但設(shè)備的價格昂貴，投資太大，一般中小城市難以承受。采用國內(nèi)的技術(shù)和設(shè)備，投資小，很適合我國的國情。一般來說，在一個城市是新建一座垃圾焚燒發(fā)電廠，還是利用現(xiàn)有的熱電廠進(jìn)行改造，應(yīng)進(jìn)行可靠的分析和研究。筆者認(rèn)為，利用現(xiàn)有的小熱電廠進(jìn)行改造將比新建一座更有利，分析如下：
王云翠等：開發(fā)垃圾發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)熱電持續(xù)發(fā)展
熱電技術(shù)2000年第1期(總第65期)
a新建一座垃圾發(fā)電廠，在整體布局和結(jié)構(gòu)上可能合理些，但投資較大，如新建一座日處理垃圾300～500噸中型垃圾發(fā)電廠，要建3×35t/h鍋爐+2×6MW汽輪發(fā)電機組，需投資1.4～1.5億元。投資大，產(chǎn)出低，項目經(jīng)濟效益低下。
b熱電廠在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，可以利用原有的生活辦公設(shè)施及生產(chǎn)廠區(qū)和配套設(shè)備，節(jié)省投資，見效快。同時，進(jìn)行改造也可以有兩個方案；一是在熱電廠廠地允許的情況下，建新的垃圾焚燒爐和發(fā)電機組，那樣機組分布較合理，但在目前電力需求趨于飽和的情況下，新機組發(fā)電并網(wǎng)比較困難；原有的鍋爐進(jìn)行改造，配套熱電廠現(xiàn)有的機組，比較容易操作，可以節(jié)省大量的投資，實施容易，能起到事半功倍的效果。
臨沂熱電廠位于臨沂市西南部的工業(yè)區(qū)內(nèi)。現(xiàn)有3×35t/h鏈條鍋爐+1×75t/h循環(huán)流化床鍋爐和1×C6+1×B6+1×C12中溫中壓汽輪發(fā)電機組。供熱主管線長20余公里，主要為50余家工業(yè)生產(chǎn)用戶和機關(guān)賓館居民采暖供熱。現(xiàn)有的兩臺35t/h鏈條爐需要燃用優(yōu)質(zhì)煙煤，雖經(jīng)幾次改造，但是效果不大。鍋爐效率低，經(jīng)測試鍋爐熱效率為78%，面臨著被淘汰的可能。如果把鏈條爐改造成流化床垃圾焚燒爐，可以解決臨沂市的垃圾處理問題，同時提高鍋爐的熱效率，適應(yīng)時代的發(fā)展，對我廠經(jīng)濟效益將有很大的改觀。因此，我們選擇了利用原有鍋爐進(jìn)行改造的方案。
4鍋爐改造方案
4.1鍋爐本體改造
鍋爐改造維持原爐膛中上部及尾部煙道不變，將爐膛下部爐排及渣斗拆除，使?fàn)t下部改為流化床密相燃燒區(qū)，密相區(qū)內(nèi)布置傾斜埋管。埋管采用加裝鰭片和噴涂方式防止磨損。爐體水冷壁內(nèi)側(cè)敷有耐火層，防止磨損。鍋爐本體外部的汽水管道系統(tǒng)不變。增加了流化風(fēng)室及布風(fēng)板、風(fēng)帽，阻力大大增加，原有風(fēng)機壓頭不能滿足要求，所以選用高壓頭送風(fēng)機。引風(fēng)機也需改型。在爐膛出口設(shè)置分離器和返料器，經(jīng)分離器分離下的顆粒可實現(xiàn)爐內(nèi)循環(huán)，增加其停留時間，這樣大大提高燃燒效率，且尾部受熱面的磨損程序大大減輕。
4.2垃圾處理系統(tǒng)
生活垃圾由汽車運至廠內(nèi)垃圾儲存?zhèn)}，在廠內(nèi)渣場位置建一座半地下的全密封的垃圾庫。
與現(xiàn)在的輸煤棧橋并行建一條密封的耐腐蝕的垃圾輸送皮帶。垃圾儲存?zhèn)}內(nèi)設(shè)有破碎機，單梁吊車。并設(shè)有電磁去鐵器、污水泵等。垃圾運至庫內(nèi)，經(jīng)垃圾爐前處理系統(tǒng)送入爐內(nèi)。預(yù)處理系統(tǒng)一方面可打碎特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、磚塊石塊等雜物，同時也可使垃圾均勻入爐，破碎后的垃圾用吊車抓到輸送帶上，送到爐前，經(jīng)往復(fù)式給料機送入爐內(nèi)。
采用吸風(fēng)管將垃圾坑內(nèi)散發(fā)的臭氣吸至爐內(nèi)，進(jìn)行燃燒脫臭，不讓垃圾臭氣彌散。垃圾中的污水收集在坑底廢液池內(nèi)，然后經(jīng)泵噴射至爐內(nèi)流化床段上方焚燒，使其充分裂解，減少污染。
4.3焚燒系統(tǒng)
因垃圾焚燒爐是鏈條爐改造的，用石英砂或爐渣作床料。每小時燃燒垃圾6～9噸。垃圾進(jìn)入焚燒爐后，與熾熱的床料混合焚燒，由于流化床良好的橫向混合特性，可確保床內(nèi)焚燒能保持穩(wěn)定運行。焚燒爐內(nèi)設(shè)計溫度和煙氣停留時間分別為850℃和3秒左右，并保持強烈混合，使有害成分在爐膛內(nèi)充分裂解和破壞。高溫?zé)煔鈴臓t膛出口至過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、煙氣處理裝置和電除塵器，最后經(jīng)煙囪排入大氣。
由于垃圾熱值受來源、氣候、季節(jié)等因素的影響很大，為達(dá)到高效低污染焚燒的目的，用煤充當(dāng)輔助燃料。
點火采用床下自動點火系統(tǒng)，經(jīng)預(yù)燃室進(jìn)入風(fēng)室，關(guān)入爐膛。
整個除灰系統(tǒng)處于干式密封狀態(tài)，因此避免了廠區(qū)內(nèi)粉塵污染和污水污染，排出的灰渣可綜合利用。
4.4熱工控制系統(tǒng)
焚燒爐采集了較全面的運行參數(shù)，供垃圾焚燒爐運行調(diào)節(jié)、操作與檢測，主要參數(shù)有各主要部分的溫度顯示與記錄，各主要部分的壓力顯示，主要管路的流量，爐膛含氧量。另外控制系統(tǒng)除含有常規(guī)溫度、壓力、流量、遠(yuǎn)控、報警等功能外，還配套垃圾預(yù)處理及焚燒爐內(nèi)重要部位的實時工業(yè)電視監(jiān)視。考慮到垃圾的臟臭等特殊性，絕大多數(shù)的調(diào)節(jié)手段均集中于主控室內(nèi)，使運行人員工作強度降低，提高了工作效率。
4.5鍋爐廠用電系統(tǒng)
本期工程廠用電采用380伏電壓，利用原有的廠用電系統(tǒng)。本期工程不再增加低壓廠用變壓器。
4.6環(huán)保措施
垃圾流化床鍋爐是城市解決環(huán)保問題的重要設(shè)施，對保護(hù)環(huán)境、減少污染起到了很大的作用。垃圾處理實現(xiàn)了減量化、資源化、無害化，解決了困擾城市發(fā)展的一大難題，保護(hù)了人民身心健康，美化了城市環(huán)境，提高了人民的生活質(zhì)量。垃圾流化床鍋爐本身亦采取了一系列措施來解決產(chǎn)生的污染問題。
4.6.1建立全密封的垃圾庫。將垃圾存放在垃圾庫中，并用吸風(fēng)管將垃圾坑內(nèi)散發(fā)的惡氣送入爐內(nèi)做二次風(fēng)，運行燃燒脫臭；垃圾底部設(shè)有一廢液池，收集污水，當(dāng)達(dá)到一定量后，把污水噴射到爐內(nèi)流化床段上方焚燒，使用充分分解，減少污染。
4.6.2垃圾在垃圾庫中經(jīng)簡單破碎后，經(jīng)一條全密封的皮帶送入爐內(nèi)。爐內(nèi)設(shè)計溫度為850℃左右，煙氣停留時間為3秒左右，爐內(nèi)床料并保持充分混合，使有害成分在爐膛內(nèi)充分裂解、破壞、焚燒。
4.6.3采取較全面的防止二次污染的措施，對焚燒時產(chǎn)生的有害的物質(zhì)進(jìn)行了處理，可將NOX、SO2及HCl等氣體控制在國家標(biāo)準(zhǔn)之下。為進(jìn)一步凈化尾氣，在尾部安裝了脫除有害氣體的煙氣處理裝置。爐渣呈干態(tài)排出，無渣坑廢水，亦不需處理重金屬污水的設(shè)備。
當(dāng)處理含硫或含氯高的垃圾時，基于流化床燃燒方式的優(yōu)點，采用爐內(nèi)加石灰石可脫除SO2和HCl。
4.6.4由焚燒爐尾部排出的飛灰經(jīng)過電除塵器，飛灰濃度低于國家標(biāo)準(zhǔn)，排出煙囪。整個系統(tǒng)處于干式密閉狀況，因此避免了廠區(qū)內(nèi)的粉塵污染和污水污染，排出的灰渣可綜合利用。
5垃圾焚燒發(fā)電項目的經(jīng)濟性分析
熱電廠現(xiàn)有的三臺35t/h鏈條爐改造為流化床垃圾焚燒爐后，日處理垃圾能達(dá)到600噸，配置一臺C12MW的汽輪發(fā)電機組，原熱力系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)不變，新建垃圾處理系統(tǒng)。項目經(jīng)濟性分析如下：
整個改造工程需要投資4800萬元左右；
銷售收入按設(shè)備的容量計算，銷售電、汽年收入約5360萬元；
年運行費用約4100萬元；
年銷售稅金及附加費約350萬元；
年獲利潤約900萬元(包括所得稅)；
項目投資回收期約5.5年；
總投資利率約18.8%；
總投資利稅率約26.2%；
該項目在財務(wù)上是可行的。
垃圾焚燒發(fā)電供熱項目是一項社會公益事業(yè)，主要體現(xiàn)了社會效益。同時熱電廠通過技術(shù)改造，設(shè)備更新?lián)Q代，取得了一定的經(jīng)濟效益，找到了新的經(jīng)濟增長點，實現(xiàn)了熱電廠的可持續(xù)發(fā)展。
6結(jié)束語
6.1結(jié)論
6.1.1城市生活垃圾焚燒發(fā)電供熱屬一項新興的產(chǎn)業(yè)，它解決了城市垃圾造成的污染。與填埋、堆肥相比節(jié)省了大量土地，減少了二次污染，同時充分利用了再生能源，達(dá)到了對垃圾處理的減容化、無害化、資源化的目的，社會效益顯著。
6.1.2城市生活垃圾焚燒技術(shù)已日漸成熟，已實現(xiàn)了垃圾焚燒爐設(shè)備全部國產(chǎn)化，并有示范工程，而且已顯示出它的可靠性、穩(wěn)定性。我國的垃圾焚燒發(fā)電供熱事業(yè)已初露端倪，并已納入產(chǎn)業(yè)化軌道，其發(fā)展勢頭迅猛。據(jù)有關(guān)部門資料介紹，北京、天津、武漢、長沙、南京、溫州、汕頭、珠海、中山等城市都有發(fā)展規(guī)劃。至2000年，全國將建有大中型垃圾發(fā)電廠3～5座，小型工廠10～15座，至2010年，各地將建有各類垃圾能源工廠150～200座。我省已有荷澤、平度、棗莊等市垃圾發(fā)電廠已立項及設(shè)備訂貨。
6.1.3熱電廠的原有鍋爐設(shè)備特別是35t/h鏈條爐效率低，要求煤種好，需要進(jìn)行更新改造。改為垃圾焚燒鍋爐后，技術(shù)水平高，是一條優(yōu)化組合資產(chǎn)，節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的開拓之路。
6.2建議
城市生活垃圾焚燒發(fā)電供熱工程是一個社會公益和環(huán)保事業(yè)，它體現(xiàn)出巨大的社會環(huán)保效益，并且又是一個投資高，技術(shù)密集型的企業(yè)。就其性質(zhì)來講，它屬于綜合利用高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)項目。它的發(fā)展需得到各級政府及有關(guān)行業(yè)的支持配合，國家應(yīng)加大力度，研究落實扶持政策，促進(jìn)該項目順利運行。它應(yīng)該享受有關(guān)的優(yōu)惠政策。
6.2.1按照國家有關(guān)規(guī)定，該項目銀行應(yīng)優(yōu)先安排基本建設(shè)貸款，并給予一定比例的財政貼息。
6.2.2垃圾發(fā)電的電量應(yīng)全部上網(wǎng)，電力主管部門不安排該項目機組作調(diào)峰運行。
6.2.3垃圾發(fā)電供熱機組的并網(wǎng)運行電價、供熱熱價在還款期內(nèi)應(yīng)實行“生產(chǎn)成本+本付息+合理利潤”的定價原則。
6.2.4該項目企業(yè)所得稅、增值稅要按照資源綜合利用企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)的規(guī)定執(zhí)行。
