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在機場中,存在許多對雷電十分敏感的電子設備,這些設備主要包括:自動轉(zhuǎn)報設備、雷達設備、微波通信設備、甚高頻收發(fā)設備、指揮中心設備、衛(wèi)星接收設備、塔臺內(nèi)指揮設備、程控交換機、飛機跑道上導航設備等。這些由人工發(fā)明并改造出來的設備幾乎都在一定的電壓范圍內(nèi)工作,而這些電壓相對于雷電所產(chǎn)生的十幾高斯的電壓來說是遙不可及的,因此每當雷電來臨,恰巧是機場設備所引起的時候,就會造成雷擊。機場雷擊超出機場電子設備的一般承受能力,使得機場電子設備立即損壞或者系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)完全消失,當機場電子設備因出現(xiàn)雷擊而癱瘓的時候,整個機場的運行和秩序就出現(xiàn)了嚴重的問題,繼而嚴重影響飛機的出行安全。
二、機場電子設備遭受雷擊的渠道
第一、雷電通過電子設備的傳輸渠道而對機場電子設備進行入侵。機場電子設備的傳輸渠道比較長,一般把線路埋在地下或者架空在空中,這都是雷電最容易入侵的地方,雷電通過切斷電源而快速擊毀機場電子設備。
第二、雷電直接對機場中的天線、導航設備或者雷達等直接被雷電擊中而造成機場電子系統(tǒng)癱瘓。對于這樣的雷擊,一般對于機場電子設備而言是直接迅速地癱瘓,直接影響飛機的飛行安全。
第三、通信線路在傳導途中感應雷擊。雷電云雨和金屬物之間產(chǎn)生閃擊容易造成機場電子系統(tǒng)的癱瘓。機場所配置的電子設備本來就帶有一定程度的弱電,在一定程度上能夠吸引大氣中雷電吧,并產(chǎn)生強烈的反應,從而釋放出大量的能力,造成一定程度的破壞。
三、機場電子設備應對雷電的渠道
3.1根據(jù)機場所在位置和經(jīng)驗來實行防雷措施
雷電預警系統(tǒng)使用和安裝的主要目的是確保機坪工作人員的人身安全,然后才是在盡最大可能減少由于雷電的原因而造成的機坪運行徹底關閉。當在機坪工作的員工對聽到“離開機坪”和“返回機坪工作”廣播的應對標準存在不同,因此在執(zhí)行命令的時候就出現(xiàn)了差異較大的具體行為。源于此,業(yè)界已經(jīng)開始制定停止和恢復機坪運行的距離和時間標準。在一定程度上來說,即便是制定了新的標準,每個決策者的風險承受能力并不一樣,那么詳細的的時間和距離在執(zhí)行時會和標準出現(xiàn)很大的差異。因此,這一般需要根據(jù)機場所在位置和以往的經(jīng)驗決定,包括天氣特征和鋒面過境速度。目前來看,由于只存在很有限的雷電擊傷、擊死人的情況,美國現(xiàn)有的雷電預警系統(tǒng)基本上是有效的。該系統(tǒng)綜合了國家雷電監(jiān)測網(wǎng)絡采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和其他氣象數(shù)據(jù),就即將到來的雷暴和閃電發(fā)出視覺和聽覺警報,機場和航空公司據(jù)此廣播通知機坪工作人員暫停工作并躲避,待警報解除后再廣播恢復機坪工作。
3.2安裝合理的避雷系統(tǒng)
對于機場電子設備應對雷電的渠道首先是要通過安裝相關的避雷設施來減少雷電的入侵。對于雷擊的預防,首先應該依靠合格的避雷針或者避雷帶系統(tǒng),與此同時也要防止雷擊電磁脈沖:采用完善的綜合防雷手段和安裝電涌保護器(SPD)系統(tǒng),兩種方法相互結(jié)合,相互補充,組成一套完整系統(tǒng)的防雷體系,這就是現(xiàn)代防雷的新理論:綜合防雷技術。只有這樣,才能有效地防止雷擊事故,減少雷擊災害。
3.3加強對民航機場電子設備和防雷的專項管理
電子設備的電源一般是整流電源,只在交流電壓接近峰值時,整流管才導通有輸入電流。由于在一周期內(nèi)導通的時間很短,又必須維持設備正常的工作電流,所以輸入電流呈脈沖狀。這種脈沖狀輸入電流的基波含量小,而諧波含量大,且工作電流越大,脈沖電流的幅值就越大,形成嚴重的畸變電流注入低壓電網(wǎng),成為不可忽視的諧波源。
電子計算機和電視機的諧波電流含量大,諧波電流總畸變率高。這樣高含量的負載諧波電流在負荷使用高峰期注入低壓電網(wǎng),會造成電網(wǎng)電壓和電流總諧波畸變率升高,對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響,如果超過國標規(guī)定的限值,還可能造成危害。
據(jù)有關資料,在家用電器(主要是電視機)集中使用的居民小區(qū),對低壓電網(wǎng)的電壓質(zhì)量有明顯的影響。在負荷高峰時,電壓的總畸變率和3次、5次諧波均已達到或超過國標規(guī)定的限值,而且還有進一步增加的趨勢。
二、諧波對電力系統(tǒng)設備的影響
電網(wǎng)諧波使電網(wǎng)波形受到污染,供電質(zhì)量惡化,附加損失增加,傳輸能力下降,是電網(wǎng)的公害。其對系統(tǒng)和設備的影響主要表現(xiàn)在幾方面。
1.對變壓器和電動機,諧波電壓使鐵芯渦流損耗增加,諧波電流使銅損增加,溫度上升,絕緣加速老化,降低了效率和利用率,縮短使用壽命。目前為了抑制3次諧波,常用Dyn11接線的變壓器,使3次諧波在三角形連接繞組中形成環(huán)流,盡量不注入電網(wǎng)。但應注意,當諧波含量較大時,這些環(huán)流也可能引起變壓器繞組過熱。
2.在諧波電壓作用下,電容器會產(chǎn)生額外的功率損耗,加快絕緣介質(zhì)的老化。更為嚴重的是,大量諧波電流很可能引發(fā)電容器和系統(tǒng)其他元件之間的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,造成對某次諧波電流的放大和諧波電壓的增高。這種危險的諧波過電壓和過電流,不僅會使電容器超載而損壞,也會使與電容器聯(lián)接的配電回路中所有線路、設備因電壓閃變超壓過負荷而損壞。據(jù)統(tǒng)計,70%以上的諧波故障發(fā)生在電容器裝置上。
3.對電力電纜和配電線路,諧波電流頻率增高引起明顯的集膚效應,導線電阻增大,線損加大,發(fā)熱增加,絕緣過早老化,容易發(fā)生接地短路故障,形成潛在的火災隱患。同時,3次諧波使三相平衡負荷的N線電流顯著增加。在配電回路負荷主要是大量集中使用電子計算機和大面積采用電子節(jié)能氣體光源照明的場合,N線電流甚至達到相線電流的兩倍,致使N線過熱、燒毀,甚至導致火災。
4.配電回路的諧波電流含量高會使斷路器遮斷能力降低。這是因為畸變電流過零點時,電弧電流隨時間的變化率要比工頻正弦電流大,電弧電壓的恢復要迅速得多,使電弧容易重燃。事實表明,空氣電磁斷路器不能遮斷其分斷能力范圍內(nèi)波形畸變率超過50%的故障電流,還會導致斷路器損壞。
5.諧波對電力系統(tǒng)的繼電保護、計量儀表以及通信系統(tǒng)的設備、信號產(chǎn)生干擾和損害。
三、國家諧波標準限值
為了抑制諧波污染,保證電網(wǎng)和電氣設備的安全經(jīng)濟運行,近幾年來國家先后制定了一系列電磁兼容和安全的國家標準,對諧波的限值作出了明確的規(guī)定。在《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》(GB/T14549-93)中,對0.38KV低壓電網(wǎng)諧波電壓和諧波電流限值的規(guī)定如表三、表四:
這些標準的實施,為電子設備產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢測,供配電設計以及供用電的監(jiān)督管理提供了依據(jù)。
四、減小諧波影響的措施
1.在民用建筑低壓配電設計中,尤其是對用電負荷主要為單相用電設備供電的配電干線,中性線(N)的截面積不應小于相線截面積。而對大量集中使用計算機、電視機等電子設備供電的場合,TN系統(tǒng)配電回路的N(PEN)線的截面積不應小于相線截面積的2倍,以增加N線載流量,避免導線過載發(fā)熱而損壞。
2.對應用電子設備和元件較多的配電線路保護,應選用有中性線過流保護的開關電器,并且應適當加大斷路器的斷流容量,防止短路故障時因斷流容量不足損壞開關和設備。
3.為防止電力電容器對諧波的放大,以致引起諧振過電壓或過電流,對電容器的設置要注意以下幾點:①適當調(diào)整電容器的安裝位置,以改變網(wǎng)絡參數(shù)。②根據(jù)可能產(chǎn)生諧振的諧波次數(shù),確定電容器的容量,或調(diào)整電容器投切分組容量,以避開諧振點。③在電容器回路中串聯(lián)適當?shù)目招碾娍蛊鳎拗齐娙萜髦返闹C波電流。例如,為限制3~5次諧波電流,可安裝相當于電容器容量4%~6%的串聯(lián)電抗器。
4.在系統(tǒng)中并聯(lián)裝設交流濾波器。交流濾波器有無源與有源之分,由于民用建筑中負荷類型變化不大,電子設備產(chǎn)生的諧波次數(shù)相對比較固定,因此多采用無源濾波器。
對低次數(shù)(13次以下)諧波,因次數(shù)較低,含量較大,可分別設置單一頻率的單調(diào)諧無源濾波器濾除。單調(diào)諧濾波器由電容器串聯(lián)諧波電抗器組成,基本原理是將需濾除的諧波頻率作為理想的調(diào)諧點,在此頻率上濾波器產(chǎn)生串聯(lián)諧振,形成低阻通路吸收大部分諧波電流。
對較高次數(shù)(13次及以上)諧波因其幅度小,可選一共同的高通濾波器濾除。最常用的高通濾波器是二階高通濾波器,由電抗器、電阻和電容器混聯(lián)連接構(gòu)成。對某一次(如13次)諧波頻率以上的各次諧波,濾波器的阻抗是一個小于其電阻值的低阻通路,使次數(shù)較高的諧波電流被有效地吸收。
現(xiàn)在有的廠家(諾基亞、深圳海億達等)已可提供有源濾波器。有源濾波器基本原理是作為一個電流源,與負載諧波源并聯(lián),以極快的響應速度,送出與負載諧波電流幅值相等,相位相同,方向相反的電流,使兩者相互抵消,電源側(cè)的總諧波電流為零。有源濾波器還可補償無功功率和三相不對稱電流。目前由于價格較高,補償容量較小(單臺補償電流100A以下),所以僅適用于對供電質(zhì)量要求很高(如重要建筑物的中央監(jiān)控系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等)的場所使用。
5.加強對電子產(chǎn)品生產(chǎn)的管理、檢測和監(jiān)督,鼓勵廠家采用有源功率因數(shù)校正等新技術,生產(chǎn)低諧波值的電子產(chǎn)品。從源頭對諧波污染進行治理,這是最根本的措施。
參考文獻
建筑施工中,常見的問題便是環(huán)境污染。環(huán)境污染在很大程度上阻礙了辦公建筑改造工程的進展,影響工程的順利施工。根據(jù)分析,辦公建筑改造期間出現(xiàn)污染的原因是多個方面的,主要集中在兩個方面:(1)土地資源的使用。建筑工程改造期間,難免會擴大建筑占地面積,從而擴大企業(yè)經(jīng)營規(guī)模,但對于擴充的土地資源而言,其利用率過低,導致資源浪費嚴重,對地表生態(tài)平衡帶來嚴重破壞;(2)物理條件的影響。對辦公建筑進行改造時,電磁輻射、施工噪音等污染會對辦公建筑的正常運行帶來很大影響。
2電氣工程自動化設計的在線監(jiān)測系統(tǒng)
電氣設備的狀態(tài)維修指當電氣設備處于某種狀態(tài)時,對其進行檢測、維修操作。而電氣工程自動化設計中的在線監(jiān)測系統(tǒng)是對電氣設備狀態(tài)進行維修的關鍵性技術,操作人員能夠根據(jù)在線監(jiān)測系統(tǒng)顯示的相關數(shù)據(jù),判斷電氣設備是否處于正常狀態(tài),繼而通知技術工作人員設計施工維修方案。在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計,要結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃的相關標準,主要集中在下述三個方面:
2.1雷擊監(jiān)測
線路是電氣設備傳輸電壓的重要載體。如果輸電線路處于異常運行狀態(tài),勢必會影響電能的供應狀態(tài),阻礙電氣設備的持續(xù)運行。因此,電氣工程自動化狀態(tài)維修理念要充分考慮到雷擊因素,其在線監(jiān)測系統(tǒng)也要顧及雷電災害。雷擊監(jiān)測系統(tǒng)的設計,要參考電氣設備的實際結(jié)構(gòu)。比如,使用常規(guī)雷擊監(jiān)測方案,安裝避雷設備,從而使電氣設備免受雷擊,充分發(fā)揮其保護、監(jiān)測的作用。
2.2環(huán)境監(jiān)測
環(huán)境因素對連接線路、電氣設備等產(chǎn)生的影響也比較大。電氣設備缺乏有效的保護措施,便會在一定程度上增加設備故障的發(fā)生率。因此,環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設計,要全面監(jiān)測大氣濕度、溫度以及二氧化硫等指標,當這些指標影響電氣設備的正常使用性能時,環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)便會將異常信號傳輸給監(jiān)控中心,提醒技術工作人員及時采取維修措施,最大限度地保護電氣系統(tǒng)及設備的正常運行。
2.3絕緣監(jiān)測
電氣設備是否具有良好的絕緣性能,對電力系統(tǒng)運行的安全性具有重要影響。因此,有必要對線路絕緣性實施在線監(jiān)測,以便進行狀態(tài)維修。目前,我國大多數(shù)電網(wǎng)在建設過程中采用的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)是掛網(wǎng)運行的絕緣子,比如玻璃、瓷以及復合絕緣子,這幾類絕緣裝置的性能都會受到外界因素的影響而逐漸減弱。為絕緣元件配備在線監(jiān)測系統(tǒng),可在一定程度上確保電氣設備進行穩(wěn)定作業(yè)。
3電氣工程自動化狀態(tài)檢修的常用技術
近年來,電網(wǎng)改造工程進行得如火如荼,電氣設備的功能也日益豐富,但也出現(xiàn)了更多的故障表現(xiàn)內(nèi)容,不僅增加了維修難度,也增加了設備維修人員的工作量。隨著電力科技工作的不斷發(fā)展、進步,對電氣設備進行狀態(tài)維修有了更多的輔技術,并在一定程度上降低了故障檢修的難度,確保電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸更加穩(wěn)定,大幅度提高了狀態(tài)檢修工作的質(zhì)量以及效率。
3.1通信技術
如今,很多辦公建筑內(nèi)部的電氣設備數(shù)量、型號以及種類等比較繁雜,維修難度很大。在線監(jiān)測系統(tǒng)進行狀態(tài)維修操作時,需要將電氣設備的異常信號迅速傳達給監(jiān)控中心,從而使維修工作人員盡快實施處理方案,比如采用CDMA系統(tǒng)、GMS或者GPS定位系統(tǒng)等傳輸數(shù)字。合理使用信息傳輸技術,能夠把電氣工程的實際運行狀態(tài)實時傳輸給監(jiān)控中心的工作人員,使其充分做好實時監(jiān)測工作。
3.2計算機技術
當傳感器捕捉到相關信號以后,維修人員對信號進行加工處理,通過選擇出具備最優(yōu)價值的電氣設備感應信號,可確保對電氣設備的后期故障實施針對性的處理。一般情況下,信息處理技術需要借助計算機,利用計算機的數(shù)據(jù)處理功能,可徹底完成數(shù)據(jù)的收集、處理以及分析等多種工作。比如,借助計算機的服務器功能,可以對搜集的信息進行自動化處理。
3.3傳感技術
狀態(tài)維修時,獲取數(shù)據(jù)的主要手段之一便是傳感技術。維修人員在電氣設備上安裝傳感器,可以定期收集電氣設備的狀態(tài)信號,從而為故障判斷提供了有效的參考依據(jù)。除此以外,傳感技術還能夠擴大電氣設備的監(jiān)測范圍,準確捕捉電氣工程建設區(qū)域的所有信號,從而有效提高辦公建筑自動化的質(zhì)量以及運行水平。
4結(jié)語
1當前在物資管理當中存在的弊端
由于在水利水電工程當中,一般施工的地點較為偏僻,都在山區(qū),所以在物資管理時就會具有一定的難度,同時也會受到施工工期以及自然條件的影響,因此,在物資管理時就會存在很多的弊端。在管理物資時會具有很大的難度,并且管理也是相對較為復雜的,由于在采購材料時沒有得到有效的控制,所以就造成了很在的消耗比率,沒有正確的管理方法,導致材料的浪費、混亂,無形中也就提高了工程成本。因此,在施工企業(yè)當中,由于沒有有效的物資管理所以就造成定額越來越低,同時也存在因質(zhì)量問題,造成返工的現(xiàn)象,這也就提高了工程的成本預算。由于在現(xiàn)場進行物資管理時并沒有達到一定科學化,所以在施工現(xiàn)場當中的材料是較為散亂的,這對于現(xiàn)場管理具有很大的影響。因為沒有計劃的管理物資,對于領取時也是比較隨意的,這也就造成了嚴重的浪費現(xiàn)象。此外,在管理工具設備時也沒有嚴格控制,出現(xiàn)了丟失的問題,無形中就增加了很大的開支。再加上沒有有效的獎懲制度,造成了物資的大量浪費,在編制物資消耗時沒有得到準確科學的管理,這也就造成了物資大量的消耗,其定額超出了實際范圍,以導致物資的失控,造成浪費。由于在施工物資進行招標時缺乏一定的有效管理性,也就得不到有效的控制。在招標活動當中有些行為不具有規(guī)范性,而在工程建設時必須要具有科學的嚴謹性,這就造成了一定的沖突,由于這是較為特殊的一種采購方式,所以在進行操作時也就嚴格控制與管理,達到一定的規(guī)范標準,然而在這個過程當中會受到很多因素的影響,從而導致物資招標的失效性,沒有達到規(guī)范化管理,在投標以及在評標的選擇方法上都不具備規(guī)范化,此外,在進行招標時也沒有規(guī)范的技術操作,在整個施工過程當中,就造成供應商不規(guī)范的技術,缺乏合理的選擇。
2提高物資管理的有效措施
必須要提高物資的管理工作。我們都知道,無論是采購物資還是在其它的管理過程當中,都必須要建立起一套細致的約束管理機制,防止把權利主要集中在部分人手里,并且要具有一定的制度性約束,必須要進行全員性監(jiān)督,從而來制約一些利益性,在管理過程當中達到民主性要求。由于水利水電在施工當中的物資種類是非常多的,并且也具有一定的復雜性,因此,就必須要利用一些信息化的方法進行科學管理,使之更為科學化、規(guī)范化以及系統(tǒng)化。此外,對信息系統(tǒng)也可以進行有效的規(guī)劃,對其采購過程當中的配送情況,倉儲情況以及各類供應商都可以實行有效的管理,再利用有效的信息資源來推進管理工作。最后,必須要提高建設管理隊伍,從而來提高管理人員的水平,同時也要不斷的提高他們的道德素質(zhì)以及在管理當中的整體能力,可以更為公正平等,更為清正廉潔的為物資管理工作,并且達到管理的標準水平。必須要充分的建立一套物資管理機制。這就需要我們要建立一套具有分級性的管理體系,要更為明確部門職能,要劃分好管理明細,必須要把水利水電工程當中所需的物資按照不同的依據(jù)進行有效的劃分,再對各級的管理目標權限劃分明確,從而制定更為有效的管理措施,避免出現(xiàn)混亂的采購現(xiàn)象。此外,也要提高規(guī)劃物資的管理工作,要有效的保持和設計與技術部門的聯(lián)系工作,也應建立一套有效的數(shù)據(jù)庫,并且作為有效的技術指導與規(guī)劃,促使成為更為有效合理的管理模式。如果是對于標準的項目當中,就必須在其基礎上設計一套可實施的供應計劃,如果是對于那些大宗耗材時,必須要參考一些歷史數(shù)據(jù),再來確定它的儲備定額,在這個過程當中必須要以穩(wěn)妥和堅持的原則進行,從而才能更為有效的發(fā)揮出指導和促進的作用。與此同時,進行管理時也應構(gòu)建一套詳細的詢價體系,對采購的物資進行定期的全面分析,在施工過程當中所應用的物資必須要進行全面的詢價以及驗收工作,全程進行跟蹤管理,從而做到準確有效的了解市場供應信息,建立起交易關系。在進行物資管理時必須要根據(jù)目標嚴格的執(zhí)行,如果是針對投資較大,并且質(zhì)量要求很高的一些材料時,可以進行采中的采購來處理。如果是處理規(guī)范招標時,則應當按照我國相關法則要求進行,同時也要結(jié)合具體的實際情況制定采購機制,必須要確保招標質(zhì)量,這是一個前提條件,只有保證了有效的管理采購,才能提高物資管理水平。另外,在合作采購點時也應積極的配合確定機制,浪費損失,確保物資可以及時的供應,降低物資積壓,從而可以有效的周轉(zhuǎn)資金,提高管理效力,在填筑等施工技術,為解決這些技術問題,在施工前,必須預測可能出現(xiàn)的問題,采取積極的解決措施,做到事先防范,進而確保水利水電工程的整體施工質(zhì)量。
作者:閆萍徐志斌單位:中國水利水電第四工程局有限公司第一分局
關鍵詞:智能建筑防雷工程防雷減災
中圖分類號:TU895文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)09(c)-0149-01
雷電,是眾多大氣現(xiàn)象中的一種,但雷電產(chǎn)生的強大電磁脈沖(LEMP),具有極大的破壞性。它具有發(fā)生范圍廣、頻率高、強度大等特點。隨著現(xiàn)代化進程的加快,特別是信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,自動控制、通信和計算機網(wǎng)絡等微電子設備和電子系統(tǒng)在各行業(yè)內(nèi)外得到日益增加的廣泛應用,雷擊事故帶來的損失和影響也越來越大,為此必須要加強對防雷減災技術應用方面的研究。
本論文主要結(jié)合智能建筑的電子設備防雷需求,對智能防雷減災技術的應用展開分析探討,以期從中能夠找到合理有效的防雷減災技術的應用,并以此和廣大同行分享。
1傳統(tǒng)的防雷減災技術應用探討
由于閃電的電磁脈沖無孔不入地從空間各方面侵襲各種現(xiàn)代科技設備,所以現(xiàn)代的防雷措施必須采取全方位的防護,層層設防,綜合治理,把防雷工程看作一個系統(tǒng)工程??紤]到各行各業(yè)的不同特點,傳統(tǒng)的防雷方法主要有如下幾種。
(1)避雷針:我們稱為避雷針的裝置,其英文原名是“Lightning rod”,又稱“Lightning Conductor”,其愿意并不是“避雷的針”,而是“閃電棒”,更正確地說,應是“閃電傳導器”,即是指它的功能是把閃電傳導入地,這才是富蘭克林對它發(fā)明的避雷針的作用的愿意。他的這一看法及所采取的措施,迄今仍是正確的,有效的。
(2)接地:防止直擊雷害的完整一套系統(tǒng),良好的接地才能有效瀉放閃電的能量入地,降低引下線上的電壓。接地也是為其它防雷措施服務的,接地不好,電子設備的功能就不可能完善,所以它是整個防雷系統(tǒng)工程中最基礎的一環(huán),特別重要,也是最費錢、費工的一環(huán)。
(3)屏蔽:屏蔽就是用金屬網(wǎng)、箔、殼或管子等導體把需要保護的對象包圍起來。從物理上看,就是把閃電的電磁脈沖波從空間的入侵通道全部阻斷,使得閃電無隙可乘。
2智能防雷減災技術應用探討
2.1 弱電系統(tǒng)的雷擊電磁脈沖的防護具體步驟
首先,根據(jù)電磁兼容理論,提高信息系統(tǒng)自身的電磁兼容性可從控制干擾源和提高信息系統(tǒng)自身抗電磁干擾能力兩方面考慮。其次,采用等電位聯(lián)合接地和屏蔽技術是信息系統(tǒng)雷電綜合防護最簡易最經(jīng)濟的方法。第三,雷擊風險評估時,強調(diào)雷電磁場分布的預測。為減小雷電磁場對信息系統(tǒng)的侵襲,要求信息技術設備和網(wǎng)絡系統(tǒng)處在雷電感應能量最小區(qū),且不超過信息系統(tǒng)所要求的磁場環(huán)境條件要求。第四,為降低各類金屬導體間的相互藕合,必須保證相互間的安全隔離距離。信息系統(tǒng)內(nèi)各類線纜敷設縱橫交錯,易形成相互間的電磁干擾。因此,綜合布線系統(tǒng)的雷電防護也是信息系統(tǒng)雷電綜合防護工程中不可忽視的一個基本問題。最后,選擇合理級數(shù)和技術參數(shù)的電涌保護器(SPD)也是信息系統(tǒng)雷電安全的重要保證。
2.2 直(側(cè))擊雷的防護
防雷保護是一個系統(tǒng)工程,其第一道防線就是受雷(或稱接閃)、引流(或稱引下)、接地(散流系統(tǒng))。采用金屬材料作為接閃裝置攔截雷電閃擊,使用金屬材料做引下線將雷電流安全地引下并泄流入大地,是目前唯一有效的外部防雷方法。而智能建筑大多屬于一類建筑,應該按照一類建筑物的防護措施設計。防直(側(cè))擊雷的完整裝置包括接閃器、引下線和接地裝置三部分。避雷針、避雷線、架空避雷網(wǎng)和避雷帶都是接閃器,智能建筑大多使用避雷帶和法拉第籠作為接閃器。建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)有縱橫交錯的鋼筋,在沒有澆筑混凝土前就像一個大鐵籠子,可以將屋面的鋼筋引到女兒墻以上明裝避雷帶,利用多根垂直鋼筋為引下線,利用基礎結(jié)構(gòu)鋼筋為接地裝置。而且結(jié)構(gòu)內(nèi)部縱橫交錯、密密麻麻的鋼筋還可以對雷電空間電磁場起到初級的保護作用。
2.3 雷擊電磁脈沖的防護
雷擊電磁脈沖(LEMP)是由于雷云對大地間放電產(chǎn)生的雷電電磁脈沖感應到附近的導體中形成的過電壓,這種過電壓可高達幾千伏,對微電子設備的危害最大。它的主要通道是通過電源線路、各類信號傳輸線路、天饋線路和進入建筑物的各種導體侵入設備和系統(tǒng),造成破壞。因此,對雷擊電磁脈沖的防護,應該在入侵通道上將雷電過電壓、電流瀉放入地,以達到保護的目的。主要方法有隔離、鉗位、均壓、濾波、屏蔽、過壓、過流保護、接地等。目前主要采用各系列電涌保護器安裝在各系統(tǒng)或者設備的外連線路中,將地線按聯(lián)合接地的原則接入系統(tǒng)的地線,避免造成電位反擊,從而真正起到安全保護接地的目的。
2.4 智能接地的保護應用
(1)保護接地:保護接地就是將設備正常運行時不帶電的金屬外殼(或構(gòu)架)和接地裝置之間作良好的電氣連接。即將建筑物內(nèi)的用電設備及設備附近的一些金屬構(gòu)件,用PE線連接起來,但不能將PE線與N線連接。如果不作保護接地,當電氣設備其中一相的絕緣破損,產(chǎn)生漏電而使金屬外殼帶上相電壓時,人一接觸就引發(fā)觸電事故。實行保護接地后,設備的金屬外殼和大地已經(jīng)有良好的連接,只要接地電阻符合要求,發(fā)生漏電時可保障人身安全。
(2)防雷接地:以防雷害為目的的接地稱為防雷接地,主要是為了把雷電流迅速導入大地。智能建筑內(nèi)有大量的電子設備(如通信自動化系統(tǒng)、火災報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)及閉路電視系統(tǒng)等)以及與之相應的布線系統(tǒng)。建筑物的各層頂板、底板、側(cè)墻、吊頂內(nèi)幾乎被各種布線布滿。這些電子設備及布線系統(tǒng)一般屬于耐壓等級低、防干擾要求高、最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會使電子設備受到不同程度的損壞或嚴重干擾。因此,對智能建筑的防雷接地設計必須嚴密、可靠。智能建筑的所有功能接地必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎,建立嚴密、完整的防雷結(jié)構(gòu)。
3結(jié)語
雷電對于智能建筑而言,其危害性是巨大的,是不可估量的,因此必須要研究和應用面向智能建筑的防雷減災技術。本論文在分析了常用的防雷技術的基礎上,重點針對智能建筑的防雷要求,詳細探討了智能防雷減災技術的應用,對于進一步提高智能建筑的防雷減災水平,無論是在理論上還是在實踐上都具有較好的指導意義。
參考文獻
[1]張小青.建筑物內(nèi)電子設備的防雷保護[M].北京:北京電子工業(yè)出版社,2000.
【關鍵詞】電子設備 電子電路 接地技術 抗干擾能力 干擾抑制
中圖分類號:V443 文獻標識碼:A文章編號:
一.引言
我們知道在電子電路設計中的接地技術直接關系到了電器的使用壽命以及安全程度。在我國當前,各種各樣的電子產(chǎn)品相繼誕生,電子產(chǎn)品的應用也日益的廣泛,可以說電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活工作的一個重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的,它不僅僅嚴重的降低了電子系統(tǒng)的可靠性,還能夠?qū)θ梭w的健康產(chǎn)生很大的負面作用。例如一些電子產(chǎn)品以及儀器就對電子電路的干擾十分的敏感,最常見的有家用電器比如收音機,電視機等等,還有一些醫(yī)用設備,比如心臟起搏器等等。這些對電子電路的干擾電磁波都十分的敏感,干擾嚴重影響了這些設備的正常工作,嚴重的甚至使這些設備無法工作。為此,我們必須重視電子電路抗干擾能力的設計,可以說電子電路的抗干擾能力已經(jīng)成了當前電子電路設計的一個非常重要的一方面,這是因為如此接地技術才顯得如此重要,可以說接地技術的高低已經(jīng)直接影響到了電子電路的抗干能力了。
二.接地技術的種類和目的
我們知道電磁干擾對電器具有很大的影響,嚴重的降低了其穩(wěn)定性,也不利于工作人員的身體健康。為了保證用戶用電的安全可靠,必須注意電子電路設計中接地技術的科學合理性。我們知道安全保護接地是接地技術中比較常見的一種,采用這種接方式地主要是為了保護用戶的安全,在實際的生活中有的電器年記哦久了,則其絕緣性能下降,這樣就給用戶帶來了很大的安全隱患,采用這種保護性的接地就是為了消除這種安全隱患而采取的措施。再者一些電器設備在運行的過程中會產(chǎn)生積累靜電,這樣就及其容易引起接觸性的觸電,甚至引起電器的爆炸,其危害極大,為了防止類似情況的發(fā)生,一般采用的接地方法是屏蔽接地法,能夠有效的防止靜電積累造成的損失。最后我們知道電磁干擾對電器設備是有很大的影響的,為了避免電器設備受到太多的電磁干擾,采取接地的方法可以有效的配出干擾,保證電器正常運行。
三.接地技術中的接地方式
電子電路設計中接地方式是比較多的,其接地方式不同那么它產(chǎn)生的效果也會不同,所以對于比較常見的幾種接地方式我們要充分的了解,只有這樣才能在具體的電子電路設計時運用自如。以下介紹兩種最為普片使用的接地方式。
保護接零
一般用于三相四線制供電系統(tǒng)中的中性線,是電路環(huán)路的重要組成部分,在零線直接接地的一相四線制電網(wǎng)中,設計中一定要注意將電子電器設備征程運行時小帶電的金屬外殼于電剛的零線連接起來,這樣一旦當電器設備中的某一項發(fā)乍漏電或者是碰殼時,由于事先金屬外殼與零線相連,形成的單向短路,電流非常大,使電路保護裝置迅速動的切斷電源,從而保護了操作人員的人身安全和電網(wǎng)其他部分的正常運行,同時也可以避免一些重大安全事故的發(fā)生。
保護接地
接地保護的主要目的是為了防止用戶觸電,為了保護用戶的安全而采取的措施,保護接地可以說是電子電路設計中最為常見的接地方式,一般來說對于那些中性點不接地的電網(wǎng)都采用保護性的接地方式,采用這種方式則電器設備的支架以及外殼均要接地,這樣能夠取得比較好的效果,有效的保護的電器安全一用戶的安全。
四.電子電路設計中系統(tǒng)接地
通過接地技術的研究我們知道電子電路儀器中的電子儀器設備控制系統(tǒng)中遇到經(jīng)常需要解決的就是系統(tǒng)接地問題,這也是設計中的一大難點。系統(tǒng)接地線是各種電路中的靜態(tài),動態(tài)電流的通道,同時又是各級電路通過共同的接地電阻相互耦合的途徑,這樣就形成了電路之間相互干擾的薄弱環(huán)節(jié),所以電子電路設備中的切抗干擾技術,都和接地有很直接的關系。設計合理的接地足抑制噪音和防止干擾的主要途徑,不儀能保證電子電器設備的正常,穩(wěn)定和可靠性工作。
五.電子電路設計中系統(tǒng)接地的原則
根據(jù)不同的干擾源要設計不同的接地技術和工藝,不能存在僥幸認為電路中只要有一點接地就能消除干擾,要尋求綜合性質(zhì)的接地方式,才是最為安拿有效的,接地點的選擇要恰當,避免設計不當引起的新的干擾。接地點的選擇除了安全性外、還要一并考慮屏蔽效果的兼容性,就是要通過接地屏屏蔽技術達到消除多種干擾的綜臺目的。一般來說.電子電路設計如何和大地接觸,與系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性能有著極為密切的關系,設計中常用以下三種方式。
1.浮地方式.不接觸大地的懸浮方式。是將電路設備與公共地可能引起環(huán)流的公共導線隔離開來,從而抑制來自接地線的干擾。這種接地方式的缺點是設備不與大地直接相連.容易出現(xiàn)靜電積累現(xiàn)象,這樣積累起來的電荷達到·定程度后,在設備和大地之間會產(chǎn)生具有強人放電電流的靜電擊穿現(xiàn)象。
2.單點接地方式,我們知道采取兩點接地扥方式很容易形成接地環(huán)路,一點接地的主要功能就是消除接地環(huán)路的形成。
3.多點接地方式,對于工作頻率較高的高頻電路,由于各元器件的引線和電路本身布局的電感都將增加接地線的阻抗,一點接地方式已不再適用
五.結(jié)束語
當前我國的經(jīng)濟快速發(fā)展帶動了我國電子行業(yè)的迅速發(fā)展,各種電子產(chǎn)品相繼誕生,并且應用日益廣泛。在當前,我們已經(jīng)進入了信息時代,各種各樣的電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活的一部分,和人們的生活緊密相連,所以電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了當今不可或缺的一部分。但是我們知道,電子產(chǎn)品都存在電磁干擾,這不僅僅嚴重影響了電子系統(tǒng)的可靠性而且也嚴重危害到了工作人員以及用戶的健康狀態(tài)。所以,正是因為這個原因在進行電子電路設計時,我們要充分考慮其接地技術,這樣可以有效的抗干擾能力。提高電子設備的抗干擾能力不僅僅可以提高經(jīng)濟利益還可以提高社會效益??梢哉f科學的接地技術已經(jīng)成為了電子電路設計的一個重要的方面,是在電子電力設計工作中必須認真考慮的問題,其重要性不言而喻。所以本文就這個問題作了簡單的探討。
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[關鍵詞] FDI 產(chǎn)業(yè)集群 識別研究 長三角
本文將研究吸引FDI較多的地區(qū),是否已經(jīng)形成或正在形成基于FDI的產(chǎn)業(yè)集群,以及這些集群涉及什么產(chǎn)業(yè)。由于統(tǒng)計年鑒的限制,本文只選取2004年吸引FDI較多的江蘇、上海和浙江,以長三角地區(qū)為例,參考趙鷹(2004)的研究方法,并在此基礎上做適當修改,通過構(gòu)建一系列量化的指標,篩選出這些地區(qū)跨國公司重點投資的關鍵產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群的情況,以期對其他地區(qū)有借鑒意義。
一、量化指標的構(gòu)建
1.FDI產(chǎn)業(yè)比重分析。FDI產(chǎn)業(yè)比重分析反映了外資企業(yè)在特定地區(qū)各行業(yè)中的地位和重要性。在這里我們以總資產(chǎn)作為衡量標準。計算公式:FDI產(chǎn)業(yè)比重=(某行業(yè)外資企業(yè)總資產(chǎn)/該行業(yè)所有企業(yè)總資產(chǎn))*100%;跨國公司在集群中占據(jù)主導地位是基于FDI的產(chǎn)業(yè)集群的必要條件,因此我們認為FDI產(chǎn)業(yè)比重大于50%是集群形成的前提。
2.從業(yè)人員比例及其變化。當?shù)貜臉I(yè)人員比例是識別和理解某地區(qū)跨國公司集中投資的關鍵產(chǎn)業(yè)的第一步,該數(shù)據(jù)能幫助我們決定:(1)行業(yè)在特定地區(qū)的重要性;(2)行業(yè)在特定地區(qū)的競爭力;(3)哪些行業(yè)正在成長,哪些卻在衰退。
計算公式:
當?shù)貜臉I(yè)人員比例=地區(qū)制造業(yè)各行業(yè)的從業(yè)人員總數(shù)/地區(qū)制造業(yè)部門從業(yè)人員總?cè)藬?shù)
當?shù)貜臉I(yè)人員變化=[(各行業(yè)最近年份從業(yè)人員數(shù)量/基年各行業(yè)從業(yè)人員數(shù)量)-1]*100%
3.行業(yè)產(chǎn)值比重及其變化分析。行業(yè)產(chǎn)值比重分析是對從業(yè)人員比例分析的有效補充,它可以反映每一個行業(yè)的規(guī)模及其在特定地區(qū)的地位,并與從業(yè)人員比例分析相互驗證。行業(yè)產(chǎn)值比重變化分析可以檢驗各行業(yè)規(guī)模的變化情況,將它與從業(yè)人員比例分析相結(jié)合判斷關鍵產(chǎn)業(yè)將非常有效。
計算公式:
行業(yè)產(chǎn)值比重=(某制造業(yè)行業(yè)總產(chǎn)值/制造業(yè)總產(chǎn)值)*100%
行業(yè)產(chǎn)值比重變化=[(最近年份行業(yè)產(chǎn)值比重/基年行業(yè)產(chǎn)值比重)-1]*100%
4.區(qū)位商及其變化。區(qū)位商通過將特定地區(qū)某產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人員比例與全國水平做比較,來衡量特定地區(qū)某產(chǎn)業(yè)相對于全國的集中度水平。它是識別特定地區(qū)產(chǎn)業(yè)集群的有效模型。計算公式:
區(qū)位商=(當?shù)啬持圃鞓I(yè)行業(yè)的從業(yè)人員數(shù)量/當?shù)刂圃鞓I(yè)從業(yè)人員總數(shù))/(全國某制造業(yè)行業(yè)的從業(yè)人員數(shù)量/全國制造業(yè)行業(yè)從業(yè)人員總數(shù))
區(qū)位商變化=[(最近年份區(qū)位商/基年區(qū)位商)-1] *100%
二、樣本和數(shù)據(jù)說明
在下面的量化分析中,統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要來自于江蘇、上海和浙江相關年份的統(tǒng)計年鑒,所幸的是在這些統(tǒng)計年鑒也可得到制造業(yè)的30個大類行業(yè)的相關數(shù)據(jù),因此本章將研究對象擴大為制造業(yè)的30個大類行業(yè),來考察在這些地區(qū)跨國企業(yè)重點投資的關鍵產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群的情況。
三、量化分析結(jié)果
1.FDI產(chǎn)業(yè)比重分析。在2003年,江蘇省外資占主導地位的制造業(yè)較多,其中較為明顯的行業(yè)有:造紙及紙制品業(yè)、通信設備、計算機及其電子設備制造業(yè)、橡膠制品業(yè)、廢棄資源和廢舊材料加工回收業(yè)和儀器儀表及文化、辦公用機械制造業(yè)這些行業(yè)的外資占比都在65%以上,而文教體育用品制造業(yè)和家具制造業(yè)的外資占比在50%~55%之間。
統(tǒng)計顯示,外資在上海的高新技術產(chǎn)業(yè)占據(jù)了絕對的主導地位,2004年外商投資企業(yè)的年末資產(chǎn)占總額的77.37%,其中電子及信息領域又是外商投資的重中之重,而且近年來外資仍有向該產(chǎn)業(yè)集中的趨勢。而浙江省,同以往相比,在吸引外資方面已有長足的進步,外資占主導地位的產(chǎn)業(yè)從無到有,并逐漸增多。其中橡膠制品業(yè)的外資占比為58.3%,廢棄資源和廢舊材料加工回收業(yè)、家具制造業(yè)、通信設備、計算機及其電子設備制造業(yè)和飲料制造業(yè)的外資占比在50%~55%之間。
2.從業(yè)人員比重及其變化。從業(yè)人員比例指標可以反映外資占主導地位的行業(yè)在地區(qū)經(jīng)濟中的重要性,而從業(yè)人員比例變化可以反映這些行業(yè)在地區(qū)經(jīng)濟中的增長潛力。在江蘇外資占主導地位的制造業(yè)中,通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)在地區(qū)經(jīng)濟中占據(jù)重要的地位,2004年其從業(yè)人員比重為10.09%,排名第二位,而且從2000年~2004年其保持著161.05%的增長速度。而其他幾個外資占主導地位的行業(yè),從業(yè)人員比重不大,增長速度也不是很快。
統(tǒng)計表明,外資占主導的通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)在上海的制造業(yè)中已經(jīng)占據(jù)了重要地位,該行業(yè)從業(yè)人員比重至2004年達到10.05%,在各制造業(yè)行業(yè)中排第一位,而且表現(xiàn)出迅猛地增長勢頭,增幅居各制造業(yè)行業(yè)之首,達到94.78%,表明該行業(yè)具有強勁的增長潛力。相比之下,醫(yī)藥制造業(yè)從業(yè)人員的比重較小,而且沒有明顯的增長。在浙江,外資占主導地位的通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)有一定的地位,2004年其從業(yè)人員比重達到了6.44%,排名第五,而且該行業(yè)以92.35%的速度較快增長。
3.行業(yè)產(chǎn)值比重及其變化分析。行業(yè)產(chǎn)值比重分析是對從業(yè)人員比例分析的有效補充,它可以反映每一個行業(yè)的規(guī)模及其在特定地區(qū)的地位,并與從業(yè)人員比重分析相互驗證。行業(yè)產(chǎn)值比重變化分析可以檢驗各行業(yè)規(guī)模的變化趨勢。
根據(jù)統(tǒng)計,我們發(fā)現(xiàn)至2004年底,在江蘇的各制造業(yè)中,通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)的產(chǎn)值比重已達到了17.53%,高居首位,而且自2000年以來該行業(yè)的產(chǎn)值比重高速增長,其速度高達333.84%。而其他幾個外資占主導地位的行業(yè)產(chǎn)值比重不大,并且其增長速度低于江蘇制造業(yè)的平均水平,因此我們可以說這些行業(yè)還沒能發(fā)展成為江蘇的支柱產(chǎn)業(yè)。
統(tǒng)計顯示,2004年外資占主導地位的通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)的總產(chǎn)值在上海的所有制造業(yè)行業(yè)中高居第一位,達到了22.39%,而且從2000年以來,該行業(yè)的總產(chǎn)值高速上升,增長速度高達259.68%。而醫(yī)藥制造業(yè)的總產(chǎn)值在上海整個制造業(yè)總產(chǎn)值的比重不大,其增長率也低于上海制造業(yè)的平均水平,因此還沒能成為上海的關鍵產(chǎn)業(yè)。而浙江外資比重較大的通信設備、計算機及其電子設備制造業(yè)的總產(chǎn)值在所有制造業(yè)中的比重已升至第六位,外資比重較大的其他行業(yè)的總產(chǎn)值比重都不大。
4.區(qū)位商及其變化。區(qū)位商是將各行業(yè)從業(yè)人員占某地區(qū)從業(yè)人員的比例與全國的平均水平進行比較,用以衡量各行業(yè)在特定地區(qū)的集中度。而區(qū)位商的變化可以使我們了解行業(yè)集中度的變化情況。通過它我們可以來識別地區(qū)的產(chǎn)業(yè)集群。
在江蘇外資占主導地位的行業(yè)中,區(qū)位商大于1.15的行業(yè)只有通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè),其值為1.58,并在不斷上升,這說明通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)已成為推動江蘇省經(jīng)濟發(fā)展的最重要的行業(yè)之一。而文教體育用品制造業(yè)的區(qū)位商從2000年的1.87降到2004年的1.08,且還在繼續(xù)下跌。
2004年,在上海外資占主導地位的制造業(yè)行業(yè)中,通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)的區(qū)位商為1.57,并且也在上升,所以該行業(yè)屬于高區(qū)位商(>1.15)而且正在不斷成長的行業(yè)。同時結(jié)合前三項指標的統(tǒng)計結(jié)果,我們可以認為該行業(yè)已經(jīng)成為推動上海經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè),并且形成了基于FDI的產(chǎn)業(yè)集群。相反,醫(yī)藥制造業(yè)的區(qū)位商只有0.91,但自2000年以來,區(qū)位商以4.35%的速度上升,因此我們初步認為醫(yī)藥制造業(yè)雖目前還沒形成基于FDI的產(chǎn)業(yè)集群,但其具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2004年浙江外資比重較大的橡膠制品業(yè)的區(qū)位商達1.39,明顯大于1.15,并且以20.71%的速度快速上升,所以浙江的橡膠制品業(yè)已經(jīng)形成基于FDI的產(chǎn)業(yè)集群,但是該行業(yè)的規(guī)模占地區(qū)經(jīng)濟的比重還不大,行業(yè)從業(yè)人員的比重和行業(yè)產(chǎn)值的比重分別僅有1.72%和1.1%,因此該行業(yè)還不是浙江的關鍵產(chǎn)業(yè)。另外,家具制造業(yè)和通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)的區(qū)位商均已略超1,分別為1.1和1.01。
四、結(jié)論
根據(jù)以上的量化分析,基本可以得出以下結(jié)論:
1.在江蘇,通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)集群,并已成為當?shù)氐年P鍵產(chǎn)業(yè),且處于上升趨勢,而文教體育用品制造業(yè)雖也形成了產(chǎn)業(yè)集群,但尚未成為江蘇的關鍵產(chǎn)業(yè)。
2.在上海,通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)集群,并已成為當?shù)氐年P鍵產(chǎn)業(yè),且處于上升趨勢,而醫(yī)藥制造業(yè)尚未形成產(chǎn)業(yè)集群,也尚未成為上海的關鍵產(chǎn)業(yè),但該產(chǎn)業(yè)處于不斷上升的趨勢,在短期內(nèi)有形成集群的可能性。
3.在浙江,通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)、家具制造業(yè)和橡膠制品業(yè)等已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)集群,雖說該三種行業(yè)均處于上升趨勢,但通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)已經(jīng)成為當?shù)氐年P鍵產(chǎn)業(yè),而家具制造業(yè)和橡膠制品業(yè)尚未成為浙江的關鍵產(chǎn)業(yè)。
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電力電子電路的實際運行表明,大多數(shù)故障表現(xiàn)為功率開關器件的損壞,即晶閘管的損壞,其中以功率開關器件的開路和直通最為常見,屬于硬故障。但是,電力電子電路的故障診斷與一般的模擬電路、數(shù)字電路的故障診斷還有一個重要的差別:故障信息僅存在于發(fā)生故障到停電之前的數(shù)毫秒到數(shù)十毫秒之間,因此,需要實時監(jiān)視、在線診斷。
(一)電力電子電路故障診斷的目的
電力電子設備一旦發(fā)生故障,小則造成電器產(chǎn)品損壞、交通阻塞、工礦企業(yè)停產(chǎn),大則會威脅人民生命、財產(chǎn)安全,甚至造成重大的人員傷亡或災難事故,影響國民經(jīng)濟的正常運行。所以,對電力電子設備進行故障檢測和診斷顯得日趨重要。
長期以來,人們采取兩種維修對策:1.等設備壞了再進行維修,稱為事后維修。這種辦法的問題是經(jīng)濟損失很大。2.定期檢修設備,稱為預防維修。這種方法有一定的計劃性和預防性,但其缺點是如無故障,則經(jīng)濟損失較大。
電力電子設備由很多部分組成,包括電力電子主電路、電動機、發(fā)電機和各種應用電路。對電力電子設備進行故障診斷就是要對所有的這些電路進行故障檢測和診斷。電力電子電路是整個電力電子設備中最關鍵的部分,對其的故障檢測和診斷就顯得尤其重要。
(二)電力電子故障診斷的作用
1.實現(xiàn)早期預報,防止事故發(fā)生;
2.預知性維修,提高設備管理水平:
3.方便檢修,縮短了維修時間,提高設備利用率;
4.對提高設備的設計制造水平,改善產(chǎn)品質(zhì)量有指導意義。
二、電力電子電路故障診斷方法
電力電子電路故障診斷技術包括兩方面的內(nèi)容:1.故障信息的檢測:以一定的檢測技術,獲取故障發(fā)生時的所需故障信息,供故障分析,推理用;2.故障的診斷:依據(jù)檢測的故障信息,運用合適的故障診斷方法,對故障進行分析、推理,找出故障發(fā)生的原因并定位故障發(fā)生部位。傳統(tǒng)的故障診斷方法在電力電子電路故障診斷中也得到的廣泛應用,如故障字典法、故障樹、專家系統(tǒng)等。
(一)故障字典法。把一組典型的測量特征值和故障值以一定的表格形式存放,通過比較測量值和特征值,判斷故障。先用計算機對電路正常狀態(tài)和所有硬故障狀態(tài)模擬,建立故障字典。然后對端口測試進行分析,以識別故障,即將選定節(jié)點上測出的電壓與故障字典中電壓比較,運用某些隔離算法查出對應故障。
故障字典法對于模擬電路和數(shù)字電路故障診斷具有很大的實用價值,但字典法只能解決單故障診斷,多故障的組合數(shù)大,在實際中很難實現(xiàn)。
(二)故障樹法。故障樹診斷法就是對可能造成系統(tǒng)失效的各種因素(包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素)進行分析,畫出邏輯框圖,即故障樹,從故障樹的頂事件進行搜索從而找出故障原因的方法。故障樹表達了系統(tǒng)內(nèi)在聯(lián)系,并指出元部件故障與系統(tǒng)之間的邏輯關系。
故障樹診斷直觀、靈活、通用,但建樹工作量大,繁瑣易錯,對診斷故障空間較小的問題比較合適。
(三)殘差法。殘差法是一種基于解析模型的故障診斷方法。即通過研究實際系統(tǒng)與參考模型特征輸出量間的殘差來進行電力電子裝置主電路在線故障診斷和故障定位的過程。該方法同樣適用于逆變器主電路的故障診斷,參考模型法用于電力電子電路的故障診斷具有檢測量少、判據(jù)簡單且與輸出大小無關的特點。特別是在復雜電力電子電路的故障診斷中該法的優(yōu)勢更加明顯。
(四)直接檢測功率器件兩端電壓或橋臂電流的方法。通過檢測各功率器件兩端的電壓,或檢測各橋臂電流,得到功率器件的工作方式,再與觸發(fā)脈沖進行時序邏輯比較,從而判斷被診斷對象是否故障,此方法需要檢測每個被診斷器件的電壓和電流,所需測點較多,需要專門的檢測電路和邏輯電路。該方法還可以通過測量電路的輸入輸出來實現(xiàn)故障診斷。正常工作時,電路的輸入輸出在一定的范圍內(nèi)變動,當超出此范圍時,可認為故障已經(jīng)發(fā)生。另外,還可以測量輸入輸出變量的變化率是否超出范圍來判斷是否發(fā)生故障。該方法雖然簡單,但抗干擾性差。
(五)專家系統(tǒng)診斷的方法。專家系統(tǒng)就是利用計算機推理能力和領域?qū)<业呢S富經(jīng)驗,以及系統(tǒng)內(nèi)部因果關系和人工智能的機器學習功能,設計出的一種智能計算機程序系統(tǒng),解決復雜的系統(tǒng)故障診斷問題。專家系統(tǒng)對經(jīng)驗性的診斷知識進行形式化描述,突破個人局限廣為傳播,有利于存儲和推廣專家的經(jīng)驗,發(fā)揮專門人才作用,開辟了綜合利用專家知識的新途徑,比人類專家更可靠、靈活,不受環(huán)境影響。專家系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)中知識庫與推理控制相對獨立,可重寫增刪,可以結(jié)合其它診斷方法,構(gòu)成知識結(jié)構(gòu)的應用程序,擁有人機聯(lián)診功能,充分發(fā)揮了現(xiàn)場技術人員的主觀能動性,并能逐步積累經(jīng)驗日趨完善,因此是很有生命力的故障診斷法。
專家系統(tǒng)診斷的基本思想是:先通過實驗或仿真建立起一個可靠的知識庫,該知識庫包含了電路的環(huán)境知識、系統(tǒng)知識和一個規(guī)則庫,其中知識庫反映了系統(tǒng)的因果關系,具體到故障診斷系統(tǒng)中就是系統(tǒng)變量和故障類型、故障點之間的因果關系:然后通過人機接口得到實際運行中的特征變量值;將它應用到規(guī)則庫進行推理,就得到了電路的基本工作狀態(tài)和故障信息。該方法的缺點是知識庫建立困難,特別是知識庫龐大時更是如此。傳統(tǒng)的故障診斷專家系統(tǒng),大多是基于規(guī)則的專家系統(tǒng),它將領域知識編成一系列產(chǎn)生式規(guī)則(表示形式為IF…,THEN…)。這種專家系統(tǒng)可以解決許多系統(tǒng)的故障診斷問題,但是由于對復雜的系統(tǒng)要利用大量的產(chǎn)生式規(guī)則(這種規(guī)則主要依賴人工編寫),因而故障診斷專家系統(tǒng)運行很慢,很難適應實時環(huán)境的要求;另外,當遇到未見過的新故障或新信息時,如此建立的專家故障診斷系統(tǒng)往往不能正確處理,會因推理能力弱而出現(xiàn)“匹配沖突”、“組合爆炸”及“無窮遞歸”等問題。要解決這些問題,除非不斷進行規(guī)則更新,可是新規(guī)則與原有規(guī)則很有可能相互牽連,這必然導致在規(guī)則添加和刪除時遇到難以處理的困難??傊瑢<以\斷系統(tǒng)存在知識獲取“瓶頸”問題、難以維護、應用面窄以及診斷能力弱和不適應模糊問題等缺點。
關鍵詞:作戰(zhàn)效能,對數(shù)法,綜合評估,Matlab仿真
引 言
飛機,尤其是現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機的系統(tǒng)效能(System Effectiveness),無論是對于軍方(使用方)還是制造商(承制方),都是非常重要的。對飛機系統(tǒng)效能的評估,也是非戰(zhàn)爭條件下評價飛機優(yōu)劣的主要方法。免費論文。
作戰(zhàn)效能是特定的作戰(zhàn)部隊使用一定編制體制結(jié)構(gòu)下的某一武器裝備集合所構(gòu)成的作戰(zhàn)系統(tǒng),在執(zhí)行作戰(zhàn)行動任務中所能達到的預期可能目標的程度及執(zhí)行作戰(zhàn)任務的有效程度。作戰(zhàn)效能評估方法主要有專家打分法、試驗統(tǒng)計法、作戰(zhàn)模擬法、指數(shù)法、解析法和參數(shù)效能法。除作戰(zhàn)模擬法和試驗統(tǒng)計法外,其它效能評估方法不能反映武器的性能參數(shù)與作戰(zhàn)效能的關系,并且實際評估中很難得到較好的參數(shù),這些方法實際應用較為困難。試驗統(tǒng)計法嚴重依賴于已有的試驗,使用試驗統(tǒng)計法評估作戰(zhàn)效能需要時間較長,需要大量經(jīng)費用于試驗及統(tǒng)計工作[1]。本文采用對數(shù)法(解析法的一種)對某型作戰(zhàn)飛機的作戰(zhàn)效能進行評估。
1飛機作戰(zhàn)效能的構(gòu)成
通常戰(zhàn)斗機的技戰(zhàn)性能水平高,其作戰(zhàn)效能也就高。但這只是一個方面,性能水平高的飛機盡管易于取得良好的戰(zhàn)果,但也會出現(xiàn)被性能水平較低的戰(zhàn)斗機擊敗的情況,就是所謂“以劣勝優(yōu)”,這里面就有人的因素,當然還有其它條件的限制。飛機作戰(zhàn)效能涉及到很多參數(shù),有些參數(shù)有確切的數(shù)據(jù),可進行精確計算。但有些參數(shù)難以獲取,甚至難以用數(shù)據(jù)確切表示,只能作估價(如飛機的操縱效率)。所以,對飛機的作戰(zhàn)效能通常并不一定是直接計算,而是作“評估”,這里面有一定程度的經(jīng)驗判斷[2]。
飛機的機載電子設備和武器是決定航空武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的三要素,而火力控制系統(tǒng)又是機載電子設備的核心部分?;鹂匦畔⑹悄繕诵畔ⅰ⑤d機信息與武器信息的綜合。作戰(zhàn)飛機的攻擊手段一是靠武器,二是靠火控。在摧毀目標時,武器起著巨大的作用,但是也只有把武器準確地投射到目標上,才能摧毀目標。在此過程中,火控系統(tǒng)是武器控制與指揮中心;同時,它還有提高本機生存率與回避危險的功能[3]。
某型作戰(zhàn)飛機火控控制系統(tǒng)是由空空火控系統(tǒng)和空地火控系統(tǒng)兩大部分組成,如圖1所示。其中對空火控系統(tǒng)又由雷達綜合瞄準系統(tǒng)、光電瞄準系統(tǒng)、綜合顯示系統(tǒng)、國籍識別系統(tǒng)、客觀檢查系統(tǒng)等組成。
作戰(zhàn)飛機的作戰(zhàn)能力可以分為兩大類:一類為空對空作戰(zhàn)能力,另一類為空對地作戰(zhàn)能力。這兩類能力共同構(gòu)成作戰(zhàn)飛機的綜合作戰(zhàn)效能。兩者在綜合作戰(zhàn)能力評估中所占的比例根據(jù)使用方對該型飛機的要求而定。