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機(jī)械與電子論文精選(九篇)

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機(jī)械與電子論文

第1篇:機(jī)械與電子論文范文

隨著我國高等教育的發(fā)展,高職圖書館作為文獻(xiàn)儲存、管理和傳播的載體機(jī)構(gòu),對高職教學(xué)與科研起到了極大促進(jìn)作用。特別是信息時代下現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,如計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)在圖書館管理中的運(yùn)用,極大地促進(jìn)了圖書情報行業(yè)的發(fā)展,同時對圖書館傳統(tǒng)的管理模式和服務(wù)模式提出了新的挑戰(zhàn)。因此,高職圖書館必須加強(qiáng)信息管理模式和服務(wù)模式的不斷創(chuàng)新,才能適應(yīng)時代的需要。

一、高職圖書館數(shù)字化服務(wù)實(shí)踐

圖書館數(shù)字化資源介紹,為適應(yīng)信息化、網(wǎng)絡(luò)化時代的發(fā)展,近年來,高職院校圖書館逐年加大對數(shù)字化資源的建設(shè)力度?,F(xiàn)高職院校圖書館共擁有各類數(shù)據(jù)庫12個,資源類型涉及20 000余種中外文全文電子刊、50萬種電子圖書,以及各類專業(yè)教學(xué)資源等。下面將按不同資源類型對高職院校圖書館的數(shù)字化資源進(jìn)行介紹,希望對各位老師能夠有所幫助。

天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院是全日制高等職業(yè)教育院校,全國100所示范性高職院校之一。2012年,學(xué)院作為天津市首批高職院校與普通高校聯(lián)合培養(yǎng)人才(二本B類)試點(diǎn)單位,與天津理工大學(xué)聯(lián)手,開設(shè)“通信技術(shù)”專業(yè),共同開展技術(shù)應(yīng)用型、高端技能型人才培養(yǎng)工作,并由學(xué)院具體落實(shí)人才培養(yǎng)方案。學(xué)院圖書館館藏紙質(zhì)圖書近50萬冊、期刊報紙近千種,以及各類電子圖書、光盤、數(shù)據(jù)庫(CNKI)等數(shù)字資源。學(xué)院不斷改善信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,加強(qiáng)數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè),校園內(nèi)實(shí)現(xiàn)了有線無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,網(wǎng)絡(luò)出口寬帶達(dá)五百兆,萬兆雙核心交換機(jī)、高性能服務(wù)器集群、60TB大容量數(shù)據(jù)庫存儲可為師生提供豐富的通信和數(shù)據(jù)服務(wù)。高職圖書館的數(shù)字化服務(wù)檢索包括中外電子論文和電子期刊,電子圖書和國家標(biāo)準(zhǔn)制定及專業(yè)數(shù)據(jù)庫。

1.中外文電子論文、電子期刊

中文電子論文、期刊,查找中文電子論文、期刊可以使用中國期刊全文數(shù)據(jù)庫和維普科技期刊數(shù)據(jù)庫。

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫簡介:中國期刊全文數(shù)據(jù)庫(CJFD)是目前國內(nèi)最早中國期刊全文數(shù)據(jù)庫之一,現(xiàn)有期刊7 000余種。期刊涉及理工,農(nóng)業(yè),醫(yī)藥衛(wèi)生,文史哲,經(jīng)濟(jì)政治與法律,教育與社會科學(xué),電子技術(shù)與信息科學(xué)等眾多學(xué)科。閱讀全文需下載安裝CAJ瀏覽器或PDF格式瀏覽器(AdobeReader)。

維普科技期刊數(shù)據(jù)庫簡介:收錄了1989年以來我國自然科學(xué)、工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)管理、教育科學(xué)和圖書情報等學(xué)科8 000余種期刊的660余萬篇文章的全文,并以每年100萬篇的速度遞增。閱讀全文需下載安裝PDF格式瀏覽器(AdobeReader)。

外文電子論文、期刊,查找外文電子論文、期刊可以使用SpringerLink數(shù)據(jù)庫和EBSCO數(shù)據(jù)庫。

SpringerLink數(shù)據(jù)庫簡介:德國施普林格(Springer-

Verlag)是世界上著名的科技出版集團(tuán),通過SpringerLink系統(tǒng)在因特網(wǎng)上提供受版權(quán)保護(hù)的資料的電子版本。2002年起,JALIS集團(tuán)采購SpringerLink電子期刊全文數(shù)據(jù)庫,包括電子、醫(yī)學(xué)、計算機(jī)等11個大類的400種期刊的電子全文。讀全文需下載安裝PDF格式瀏覽器(AdobeReader)。

EBSCO數(shù)據(jù)庫簡介:EBSCO是美國的一家私人工業(yè)公司,成立于1984年。EBSCO數(shù)據(jù)庫是其出版發(fā)行的一套大型全文數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),現(xiàn)有60多個電子文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫。JALIS集團(tuán)采購了ASP(AcademicSearchremier,學(xué)術(shù)資源數(shù)據(jù)庫)/BSP(BusinessSourcePremier,綜合性商業(yè)資源全文數(shù)據(jù)庫)。閱讀全文需下載安裝PDF格式瀏覽器(AdobeReader)。

2.電子圖書

查找、閱覽電子圖書,可利用超星數(shù)字圖書館。超星數(shù)字圖書館簡介:超星電子圖書數(shù)據(jù)庫是國家“863”計劃中國數(shù)字圖書館示范工程。高職院校圖書館使用的是JALIS超星鏡像站點(diǎn),目前有電子圖書近50萬種。下載、閱覽超星電子圖書需下載安裝超星瀏覽器。

3.國標(biāo)及專業(yè)數(shù)據(jù)庫

高職院校圖書館的數(shù)字化資源除期刊、圖書外,天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院為配合本院專業(yè)建設(shè)特色,還購置了如國家標(biāo)準(zhǔn),機(jī)械數(shù)據(jù)庫等特色資源。

萬方標(biāo)準(zhǔn)全文數(shù)據(jù)庫:萬方中國標(biāo)準(zhǔn)全文數(shù)據(jù)庫,包括國家標(biāo)準(zhǔn)、國家推薦標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范等內(nèi)容。根據(jù)我院專業(yè)設(shè)置的情況,我院用戶可使用該數(shù)據(jù)庫中電工、電子元器件與信息技術(shù)、機(jī)械等類目下標(biāo)準(zhǔn),共計1萬余條。閱讀全文需下載安裝PDF格式瀏覽器(AdobeReader)。

機(jī)械設(shè)計與制造支持系統(tǒng):該系統(tǒng)中包括“工程材料數(shù)據(jù)庫”“機(jī)械傳動設(shè)計”“通用零部件設(shè)計”“優(yōu)化設(shè)計”“鑄造技術(shù)支持系統(tǒng)”“鍛壓技術(shù)支持系統(tǒng)”“切削磨削支持系統(tǒng)”“焊接切割支持系統(tǒng)”“熱處理支持系統(tǒng)”等內(nèi)容。

4.課件資源、網(wǎng)絡(luò)課堂等資源(暢想之星)

暢想之星非書資源管理平臺,主要用于為讀者提供非書資源服務(wù)。目前提供近2.5T非書資料數(shù)據(jù),包括音頻資源(mp3小說、中外文學(xué)名著欣賞、流行歌曲、經(jīng)典名家名曲等)、視頻資源(中外電影和電視劇、學(xué)術(shù)講座、文化歷史記錄資料片、音樂演唱會、經(jīng)典MTV等)、外語學(xué)習(xí)(外語學(xué)習(xí)資料如CD、VCD、磁帶等)、隨書資源(館藏隨書附贈的光盤和磁帶等)、課件資源(教學(xué)科研方面的一些課件)、電子圖書和網(wǎng)絡(luò)課堂等各種非紙質(zhì)資源。

二、高職圖書館數(shù)字化的特征

高職院校圖書館的數(shù)字化的特征主要包含使用文獻(xiàn)信息的數(shù)字化,文獻(xiàn)的載體的多元化,數(shù)字文獻(xiàn)的實(shí)時更新和共享化。

1.文獻(xiàn)信息的數(shù)字化

隨著信息時代的到來,大數(shù)據(jù)技術(shù)和云技術(shù)的使用,高職學(xué)生使用互聯(lián)網(wǎng)檢索圖書、論文、國家專利。因此,各種知識不僅僅局限于紙質(zhì)媒體和書本知識,更重要的是對于信息資源的數(shù)字化檢索,信息資源的數(shù)字化還體現(xiàn)在信息資源的動態(tài)化和實(shí)時化上。

2.文獻(xiàn)載體的多元化

文獻(xiàn)載體的多元化,文獻(xiàn)信息的迅速發(fā)展,各種終端的載體進(jìn)入學(xué)生的視野。傳統(tǒng)的紙質(zhì)文獻(xiàn)無法滿足同學(xué)們的需求。同學(xué)們使用個人計算機(jī)終端,平板電腦終端,手機(jī)終端。可以檢索光盤影像數(shù)據(jù),硬盤資料數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)和數(shù)字云技術(shù),使用互通互聯(lián),壓縮儲存空間,提高文獻(xiàn)信息的利用率。

3.數(shù)字文獻(xiàn)的實(shí)時共享化

一般認(rèn)為高職圖書館往往只是簡單提供借閱圖書資料服務(wù),提供閱覽圖書室,由于部分高職院校是從中等職業(yè)院校、勞動部門直屬的技術(shù)學(xué)校升格而來,高職院校的圖書館的功能低下,難以發(fā)揮有效的數(shù)字化圖書館的功能。圖書館信息網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)做到了數(shù)字文獻(xiàn)的實(shí)時共享化,高職院校學(xué)生可以迅速地查找圖書館的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),最大限度地為讀者提供文獻(xiàn)查詢和檢索服務(wù)。

三、數(shù)字化圖書館管理模式的創(chuàng)新模式

高職院校圖書館管理模式的創(chuàng)新主要包括管理模式觀念的改革,傳統(tǒng)圖書管理服務(wù)模式的突破,信息一體化管理模式的創(chuàng)新等幾個方面。高職院校的圖書館往往能夠突破等等。用科學(xué)發(fā)展觀去探索圖書館管理模式,積極推進(jìn)高職圖書館快速健康發(fā)展,適應(yīng)信息時代下高職教學(xué)與科研對高職圖書館的新要求,是提高高職圖書館效率和服務(wù)質(zhì)量的重要舉措。為應(yīng)對高職圖書館在信息時代下管理模式的新要求,著重需要從如下幾個方面對管理模式進(jìn)行創(chuàng)新。

1.數(shù)字化管理模式改革

傳統(tǒng)的高職院校管理模式創(chuàng)新,往往以收藏傳統(tǒng)文獻(xiàn),孤本、書籍等紙張文獻(xiàn)為主。圍繞藏書為目的,當(dāng)然可以提高高校的文化氛圍,但是對于以實(shí)用為目的的高職教育往往是不適合的,因此要重視實(shí)用,必須重視數(shù)字文獻(xiàn)的新要求,革新數(shù)字化管理模式的觀念,信息化的發(fā)展需要創(chuàng)新數(shù)字化和規(guī)范化的改革。

2.突破傳統(tǒng)的圖書管理服務(wù)模式

高職院校圖書館是高職教學(xué)科研工作服務(wù)的重點(diǎn)之一,文件的有效性對教師的教學(xué)和科研水平有重要的支撐作用,教師在文獻(xiàn)檢索和閱讀過程中,通過篩選,挖掘信息資源,從而進(jìn)行科學(xué)思維論證演算,提煉科學(xué)問題和解決方案。大學(xué)生自我學(xué)習(xí)也離不開信息資源的研究。因此,如何有效地為教師和學(xué)生提供文獻(xiàn)資料,是一個重要的問題。

3.信息一體化管理模式創(chuàng)新

在信息時代,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,社會對圖書館管理和服務(wù)模式有了更高的要求,也為圖書館的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此,需要加強(qiáng)信息集成管理模式的創(chuàng)新。從圖書館文獻(xiàn)組織結(jié)構(gòu)的變化到圖書館管理體制改革,需要考慮如何處理信息環(huán)境下圖書管理工作的新模式。文件更新很快,人類在知識創(chuàng)新和探索的過程,需要更好更新的文獻(xiàn)信息服務(wù),圖書館員需要改變管理,創(chuàng)新管理體制和服務(wù)模式的概念,提高管理文學(xué)創(chuàng)新意識、知識和技能,提高知識和能力素質(zhì)。

第2篇:機(jī)械與電子論文范文

論文摘要:進(jìn)入90年代以來,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐漸應(yīng)用于教育領(lǐng)域。本文在調(diào)查網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展背景的基礎(chǔ)上,歸納了網(wǎng)絡(luò)課程的基本功能結(jié)構(gòu);從理論層面上分析了網(wǎng)絡(luò)課程的基本特點(diǎn);列舉了目前網(wǎng)絡(luò)課程的4種模式,最后對網(wǎng)絡(luò)課程的發(fā)展前景作了展望。

一、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展背景

在這個高科技迅猛發(fā)展的信息時代,教育信息化成為一種必然趨勢。多年來,學(xué)校計算機(jī)輔助教學(xué)的推廣為提高課堂教學(xué)效率,促進(jìn)教師教育觀念起了一定的作用,但傳統(tǒng)的計算機(jī)輔助教學(xué)是教師主導(dǎo)傳授,學(xué)生被動或機(jī)械練習(xí)。而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué),是基于多媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的新的學(xué)習(xí)理論,在這種理論中,學(xué)生是知識學(xué)習(xí)的主動者,外界信息經(jīng)過教師的組織、引導(dǎo),學(xué)生主動建構(gòu)進(jìn)而轉(zhuǎn)變成為自身的知識,這種理論的形成優(yōu)化了課堂教學(xué)模式和結(jié)構(gòu),使老師和學(xué)生共同作用于教學(xué)過程,起到協(xié)調(diào)作用。這種開放性、創(chuàng)新性的教育思想和模式,有利于克服傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端和固疾。在新形勢下研究和探索網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué),是適應(yīng)新世紀(jì)教育的需要,對全面實(shí)施素質(zhì)教育有著十分重大的意義。

二、網(wǎng)絡(luò)課程的基本功能結(jié)構(gòu)

眾所周知,網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計應(yīng)依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的思想,以"學(xué)習(xí)者"為中心;應(yīng)當(dāng)對教學(xué)活動和學(xué)習(xí)環(huán)境作重點(diǎn)設(shè)計,二者缺一不可。由于網(wǎng)絡(luò)課程在很大程度上依賴于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),所以網(wǎng)絡(luò)課程的基本功能結(jié)構(gòu)也應(yīng)按學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要點(diǎn)來設(shè)計。

學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可進(jìn)行一系列的學(xué)習(xí)活動,如自學(xué)、討論、實(shí)踐活動、作業(yè)提交、考試及網(wǎng)上資源搜索、資料查詢等活動。另一方面,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢自己的學(xué)習(xí)記錄,從而對學(xué)習(xí)起到一個督促和自我監(jiān)督的作用。例如我本學(xué)期所帶的Flash課程,大部分都是在機(jī)房操作教學(xué),本身就利用了局域網(wǎng)的功能。在機(jī)房中教師機(jī)可以控制學(xué)生機(jī)以便督促學(xué)生學(xué)習(xí),而學(xué)生在做完例子后可以通過局域網(wǎng)提交作業(yè),這樣教師在一臺機(jī)子就可以及時

檢查學(xué)生的作業(yè)并做好記錄。

三、網(wǎng)絡(luò)課程的基本特點(diǎn)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今科技發(fā)展的結(jié)晶,而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)也不同于傳統(tǒng)的教育教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)課程主要有以下幾個方面的特點(diǎn):

1、資源共享性

學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可以共享資源,其中包括硬件的共享和軟件的共享。網(wǎng)上資源豐富多彩、圖文并茂,學(xué)習(xí)者在鏈接或教師指導(dǎo)下,可輕松自如地在知識的海洋中翱翔。取之不盡、用之不竭的信息資源,神奇的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,對學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng),對實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程緊要關(guān)系的轉(zhuǎn)變,對促進(jìn)從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化都將產(chǎn)生重大的影響。

2、虛擬性

網(wǎng)上教育的時空不限性給教學(xué)活動帶來虛擬性,現(xiàn)在虛擬教育已經(jīng)成為人們津津樂道的話題。虛擬教育可分為校內(nèi)模式和校外模式,校內(nèi)模式指在校園網(wǎng)上開發(fā)的各種教育應(yīng)用,校外模式指網(wǎng)上遠(yuǎn)程教育??梢园研?nèi)模式與校外模式有機(jī)結(jié)合起來,成為一個新型教育系統(tǒng)。

3、實(shí)時交互性

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最大特點(diǎn)是它的實(shí)時交互性,實(shí)時交互性是指在網(wǎng)絡(luò)上的各個終端可以即時實(shí)施回答。交互的方式有師生之間和學(xué)生之間。通過課件還可以有效地獲得圖文并茂的教育信息,師生之間的交互可以得到教師的指導(dǎo),學(xué)生之間的交互可以進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí),這種雙向交互活動不僅使學(xué)生通過視、聽手段獲取教學(xué)信息,而且還可以激發(fā)學(xué)生對此的興趣。

4、協(xié)同創(chuàng)作性

通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者可以利用適當(dāng)?shù)能浖ぞ咧С謪f(xié)同創(chuàng)作?,F(xiàn)在許多網(wǎng)絡(luò)教育平臺帶有群件系統(tǒng)的功能,能夠支持一個學(xué)習(xí)群體方便地進(jìn)行通訊交流、工作空間共享、應(yīng)用軟件共享和協(xié)同創(chuàng)作。

四、網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式

利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行教學(xué)。按照通訊角度來講,有同步教學(xué)和異步教學(xué);按照學(xué)習(xí)者的組織形式來看,可以有個別化學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí);按照課程材料媒體種類來看,有多種媒體參與的混合形式或者僅利用web媒體的單一形式。應(yīng)用Web來進(jìn)行教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式,這里簡述4種:

1、信息傳遞式:信息傳遞式是指利用Web教學(xué)大綱、課程內(nèi)容、講座筆記及作業(yè)細(xì)節(jié)和百科全書,加上在線信息資源的超鏈接,學(xué)生可以在沒有和教師或者其他同學(xué)交流下完成學(xué)習(xí)任務(wù)。這種模式是目前網(wǎng)絡(luò)課程比較普遍的方式。

2、合作學(xué)習(xí)模式:合作學(xué)習(xí)模式主要強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生之間的交流活動。它體現(xiàn)的使學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)。它通過創(chuàng)設(shè)支持式環(huán)境,使得班級學(xué)生成員之間可進(jìn)行提問、解答和資源共享等合作活動。

3、輔助學(xué)習(xí)式:這種課程模式的特點(diǎn)是教師輔助學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí),采用Email、電子論壇或計算機(jī)視頻會議來提供指導(dǎo)等服務(wù)。輔助學(xué)習(xí)模式還可以確定參數(shù)來建立多用戶對話環(huán)境。

4、內(nèi)容生成式:內(nèi)容生成式指的是學(xué)生自主尋找、建立、組織具體知識領(lǐng)域的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)信息資源的同化、交互和綜合。具體的活動是學(xué)生設(shè)計開發(fā)網(wǎng)頁,通過網(wǎng)絡(luò)資源和鏈接按照自己的方式將信息內(nèi)容呈現(xiàn)。這種模式中,學(xué)生是信息資源內(nèi)容的重要來源。

五、網(wǎng)絡(luò)課程的發(fā)展趨勢

網(wǎng)絡(luò)課程因其自身靈活的特點(diǎn)使得它在繼續(xù)教育、素質(zhì)教育及職業(yè)教育方面都將有很大的優(yōu)勢。雖然有人認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)課程不能有效地刺激學(xué)生去學(xué)習(xí),但是不斷增長的學(xué)生需求和網(wǎng)絡(luò)所提供的更多的學(xué)習(xí)機(jī)會是網(wǎng)絡(luò)課程的優(yōu)勢所在。我認(rèn)為基于Web的網(wǎng)絡(luò)課程在將來的發(fā)展有以下幾個趨勢:

第一,資源漸趨豐富,課程種類更齊全

據(jù)統(tǒng)計,美國目前已有450多所大學(xué)建立了網(wǎng)上虛擬學(xué)校,開設(shè)了200多個專業(yè),學(xué)生數(shù)量達(dá)10多萬人。將來的網(wǎng)上課程門類齊全,有自主學(xué)習(xí)課程、成人教育課程、學(xué)科教育課程等;提供的服務(wù)形式也越來越多樣,學(xué)生可以網(wǎng)上快速地檢索出自己所需要的課程節(jié)目信息或?qū)W習(xí)資料。

第二, 以課堂教學(xué)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向以學(xué)習(xí)活動為中心的課程設(shè)計。

以課堂教學(xué)為基礎(chǔ)的課程強(qiáng)調(diào)課程的內(nèi)容設(shè)計,而以Web為基礎(chǔ)的教學(xué)不應(yīng)是傳統(tǒng)課程內(nèi)容的照搬。今后網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計應(yīng)是結(jié)合Web的具體特點(diǎn),以Email答疑、電子論壇、計算機(jī)視頻會議等學(xué)習(xí)活動為中心的設(shè)計。

第三,以Web的低級應(yīng)用設(shè)計轉(zhuǎn)向Web高級應(yīng)用的設(shè)計。

隨著Web技術(shù)和教學(xué)設(shè)計理論的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)課程的開發(fā)必將從Web的低級應(yīng)用階段轉(zhuǎn)向Web高級應(yīng)用。目前出現(xiàn)了一些網(wǎng)絡(luò)課程工具平臺,這種平臺的設(shè)計使基于Web的課程在制作、管理和應(yīng)用上都邁進(jìn)了一個新的臺階, Web必然將應(yīng)用于課程教學(xué)。

我們即將面臨的是一個網(wǎng)絡(luò)無處不在的時代,開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是大勢所趨。學(xué)校應(yīng)充分發(fā)揮其特有的文化和情感氛圍,注重教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計,尋求課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn),優(yōu)質(zhì)高效地培養(yǎng)能夠適應(yīng)時代要求的新型人才。

參考文獻(xiàn)

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第3篇:機(jī)械與電子論文范文

關(guān)鍵詞鍋爐房/計算機(jī)控制/供暖

AbstractDiscussestherequirementsformonitoringandmanagementofthescopesfromboilerhousesforheating,steam-waterandwater-waterheatexchangers,smallscaleheatingnetworkstolargescaledistrictheating,therelatedhardwareconfigurationandtheapproachestorealisetherequiredfunctions.

Keywordscomputercontrol,heating,boiler

5.1供暖熱水鍋爐房內(nèi)監(jiān)測與控制的主要目的應(yīng)為:

·提高系統(tǒng)的安全性,保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行;

·全面監(jiān)測并記錄各運(yùn)行參數(shù),降低運(yùn)行人員工作量,提高管理水平;

·對燃燒過程和熱水循環(huán)過程進(jìn)行有效的控制調(diào)節(jié),提高鍋爐效率,節(jié)省運(yùn)行能耗,并減少大氣污染。

對于熱水鍋爐,可將被監(jiān)測控制對象分為燃燒系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩部分分別進(jìn)行討論。整個計算機(jī)監(jiān)測控制管理系統(tǒng)可按圖5-1形式由若干臺現(xiàn)場控制機(jī)(DCU)和一臺中央管理機(jī)構(gòu)成。各DCU分別對燃燒系統(tǒng)、水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測控制,中央管理機(jī)則顯示并記錄這兩個系統(tǒng)的在線狀態(tài)參數(shù),根據(jù)供熱狀態(tài)況確定鍋爐、循環(huán)泵的開啟臺數(shù),設(shè)定供水溫度及循環(huán)流量,協(xié)調(diào)各臺DCU完成各監(jiān)測控制管理功能。

5.1.1燃燒系統(tǒng)監(jiān)測與控制

對于鏈條式熱水鍋爐,燃燒過程的控制主要是根據(jù)對產(chǎn)熱量的要求控制鏈條速度及進(jìn)煤擋板高度,根據(jù)爐膛內(nèi)燃燒狀況及排煙的含氧量及爐膛內(nèi)的負(fù)壓度控制鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,從而既根據(jù)供暖的要求產(chǎn)生熱量,又獲得較高的燃燒效率。為此需要監(jiān)測的參數(shù)有:

·排煙溫度:一般使用銅電阻或熱電偶來測量;再配之以相應(yīng)的溫度變送器,即可產(chǎn)生4~20mA或0~10mA的電流信號,通過DCU的模擬量輸入通道AI即接入計算機(jī)。

·排煙含氧量:目前較多采用氧化鋯傳感器,可以對0.1%~21%范圍內(nèi)的高溫氣體的含氧量實(shí)現(xiàn)較精確的測量,其輸出通過變送器后亦可轉(zhuǎn)換為4~20mA或0~10mA電流信號。

·空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度:同上述測溫方法。

·爐膛、對流受熱面進(jìn)出口、省煤器出口、空氣預(yù)熱器出口、除塵器出口煙氣壓力:測點(diǎn)可根據(jù)具體要求增減,一般采用膜盒式或波紋管式微壓差傳感器,再通過相應(yīng)的變送器變?yōu)?~20mA或0~10mA電流信號,接入DCU的AI通道。

·一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)壓,空氣預(yù)熱器前后壓差:測量方法同上。

·擋煤板高度測量:通過專門的機(jī)械裝置將其轉(zhuǎn)換為電阻信號,再變成標(biāo)準(zhǔn)電流信號,送入DCU的AI通道。

·供水溫度及產(chǎn)熱量:由水系統(tǒng)的DCU測出后通過通訊系統(tǒng)送來。

燃燒系統(tǒng)需要控制調(diào)節(jié)的裝置為:

·爐排速度:由可控硅調(diào)壓,改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)速

·擋煤板高度:控制電機(jī)正反轉(zhuǎn),通過機(jī)械裝置帶動擋板運(yùn)動

·鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量:調(diào)鼓風(fēng)機(jī)各風(fēng)室風(fēng)閥或通過變頻器調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

·引風(fēng)機(jī)風(fēng)量:調(diào)引風(fēng)機(jī)風(fēng)閥或通過變頻器高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

為了監(jiān)測上述調(diào)節(jié)裝置是否正常動作,還應(yīng)配置適當(dāng)?shù)氖侄螠y試上述調(diào)節(jié)裝置的實(shí)際狀態(tài)。爐排速度和擋煤板高度可通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)械機(jī)構(gòu)結(jié)合霍爾元件等位置探測傳感器來實(shí)現(xiàn),風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)則可以通過風(fēng)閥的閥位反饋信號或變頻器的頻率輸出信號得到。

燃燒過程的控制調(diào)節(jié)主要包括事故下的保護(hù),啟停過程控制,正常的燃燒過程調(diào)節(jié)三部分。

·事故保護(hù):這主要是由于某種原因造成循環(huán)水停止或循環(huán)量過小,以及鍋爐內(nèi)水溫太高,出現(xiàn)汽化。此時最重要的是恢復(fù)水的循環(huán),同時制止?fàn)t膛內(nèi)的燃燒。這就需要停止給煤,停止?fàn)t排運(yùn)行。停止鼓風(fēng)機(jī),引風(fēng)機(jī)。DCU接收水溫超高的信號后,就應(yīng)立即進(jìn)入事故處理程序,按照上述順序停止鍋爐運(yùn)行,并響鈴報警,通知運(yùn)行管理人員,必要時還可通過手動補(bǔ)入冷水排除熱水,進(jìn)行鍋爐降溫。

啟??刂疲簡狱c(diǎn)火一般都是人工手動進(jìn)行,但對于間歇運(yùn)行的鍋爐,封火暫停機(jī)和再次啟動的過程則可以由DCU控制自動進(jìn)行。封火過程為逐漸停止?fàn)t排運(yùn)動,停掉鼓風(fēng)機(jī),然后停止引風(fēng)機(jī)。重新啟動的過程則是開啟引風(fēng)機(jī),慢慢開大鼓風(fēng)機(jī),隨爐溫升高慢慢加大爐排進(jìn)行速度。

正常運(yùn)行調(diào)節(jié):正常運(yùn)行時的調(diào)節(jié)主要是使鍋爐出口水溫度維持在要求的設(shè)定值,同時達(dá)到高燃燒效率,低排煙溫度,并使?fàn)t膛內(nèi)保持負(fù)壓。這時作為參照的測量參數(shù)有爐膛內(nèi)的溫度分布、壓力分布、排煙含水量氧量等。鍋爐的給煤量可以通過爐排速度和擋煤板高度(即煤層厚度)確定,鼓風(fēng)機(jī)則可以根據(jù)空氣預(yù)熱器進(jìn)出口空氣的壓差判斷其相對的變化,此時可以調(diào)整控制量有爐排速度、煤層厚度(調(diào)整擋煤礦板高度)、鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、各風(fēng)室風(fēng)閥、引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或風(fēng)閥。上述各調(diào)節(jié)手段與各可參照的測量參數(shù)都不是單一的對應(yīng)關(guān)系,因此很難用如PID算法之類的簡單控制調(diào)節(jié)算法。目前,控制調(diào)節(jié)效果較好的大都采用"模糊控制"方法或"規(guī)則控制"法,都是根據(jù)大量的人工調(diào)節(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)出的調(diào)節(jié)運(yùn)行方法。

當(dāng)燃燒充分時,鍋爐的出力主要取決于燃煤量,因此鍋爐出口水溫的控制主要靠爐排速度及煤層厚度來調(diào)節(jié),煤層厚度與煤種有很大關(guān)系,爐膛內(nèi)燃燒狀況可以通過爐膛內(nèi)溫度分布及煤層風(fēng)阻來確定。燃燒充分時爐膛內(nèi)中部溫度最高,爐排尾部距擋渣器前煤已燃盡,溫度降低。鼓風(fēng)機(jī)則應(yīng)根據(jù)進(jìn)煤量的增減而增減送風(fēng)量,同時通過觀測排煙的含氧量最終確定風(fēng)量是否適宜。引風(fēng)機(jī)則可根據(jù)爐膛內(nèi)負(fù)壓狀態(tài)決定運(yùn)行狀態(tài),維持爐內(nèi)微負(fù)壓,從而既保證煤的充分燃燒,又不會使煙氣和火焰外溢。根據(jù)如上分析,可采用如下調(diào)節(jié)規(guī)則:

每h一次,根據(jù)爐膛內(nèi)溫度分布調(diào)整煤層厚度及爐排速度,最高溫度點(diǎn)后移,則將爐排速度降低5%,同時將擋煤板提高5%,當(dāng)最高溫度點(diǎn)前移時,則將爐排速度提高5%,同時將擋煤板降低5%。

每2h一次:若出水溫度高于設(shè)定值2℃以上,則將爐排速度降低5%,若出水溫度低于設(shè)定值2℃以上,則將爐排速度加大5%,加大和減小爐排速度的同時,還要相應(yīng)地將鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速開大或減小。當(dāng)采用風(fēng)閥調(diào)整鼓風(fēng)量時,則調(diào)閥,觀察空氣預(yù)熱器前后壓差使此壓差增大或減少10%。

每15min一次:若排煙含氧量高于高定值,則適當(dāng)減少鼓風(fēng)同風(fēng)量(降低轉(zhuǎn)速或關(guān)小風(fēng)閥),若低于高定值,則增加鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量。

每15min一次:若爐膛負(fù)壓值偏?。ɑ蜃?yōu)檎龎海?,加大引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或開大風(fēng)閥,若負(fù)壓值偏大,則降低引風(fēng)機(jī)風(fēng)量。

以上調(diào)節(jié)規(guī)則中,所謂"合理的爐膛溫度分布"取決于鍋爐形式及測溫傳感器安裝位置,需通過具體運(yùn)行實(shí)測分析后,給出"合理","最高溫度前移","最高溫度后移"的判據(jù),然后將其再寫入DCU控制邏輯中。同樣,排煙含氧量的設(shè)定值,含氧量出現(xiàn)偏差時對鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的修正等參數(shù)也需要在鍋爐試運(yùn)行后,根據(jù)實(shí)際情況摸索,逐步確定。當(dāng)然這幾個修正量參數(shù)也可以在運(yùn)行過程中通過所謂"自學(xué)習(xí)"的方法得到,在這里不做過多的討論。

5.1.2鍋爐房水系統(tǒng)的監(jiān)測控制

鍋爐房水系統(tǒng)的計算機(jī)監(jiān)測控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證系統(tǒng)的安全性;對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行計量和統(tǒng)計;根據(jù)要求調(diào)整運(yùn)行工況。

·安全性保證:保證主循環(huán)泵的正常運(yùn)行和補(bǔ)水泵的及時補(bǔ)水,使鍋爐中循環(huán)水不會中斷,也不會由于欠壓缺水而放空。這是鍋爐房安全運(yùn)行的最主要的保證。

·計量和統(tǒng)計:測定供回水溫度和循環(huán)水量,以得到實(shí)際的供熱量;測定補(bǔ)水流量,以得到累計補(bǔ)水量。供熱量及補(bǔ)水量是考查鍋爐房運(yùn)行效果的主要參數(shù)。

·運(yùn)行工況調(diào)整:根據(jù)要求改變循環(huán)水泵運(yùn)行臺數(shù)或改變循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速,調(diào)整循環(huán)流量,以適應(yīng)供暖負(fù)荷的變化,節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)。

圖5-2為由2臺熱水鍋爐、4臺循環(huán)水泵構(gòu)成的鍋爐房水系統(tǒng)示意圖。圖中還給出建議的測量元件和控制元件。

2臺鍋爐的熱水出口均安裝測溫點(diǎn),從而可了解鍋爐出力狀況。為了了解每臺鍋爐的流量,最好在每臺鍋爐入口或出口安裝流量計,一般可采用渦街式流量計。渦街式流量計投資較高,可以按照圖5-2那樣在鍋爐入口調(diào)節(jié)閥后面安裝壓力傳感器,根據(jù)測出的壓力p3,p4與鍋爐出口壓力p1之壓差,也可以間接得到2臺鍋爐間的流量比例。2臺鍋爐入口分別安裝電動調(diào)節(jié)閥來調(diào)整流量,可以使在2臺鍋爐都運(yùn)行時,流量分配基本一致,而當(dāng)?shù)拓?fù)荷工況下1臺鍋爐停止或封火,循環(huán)水泵運(yùn)行臺數(shù)也減少時,自動調(diào)節(jié)流量分配,使運(yùn)行的鍋爐通過總流量的90%以上,封火的鍋爐僅通過總流量的5%~10%,僅維持其不至于過熱。

圖5-2鍋爐房水系統(tǒng)原理及其測控點(diǎn)

溫度傳感器t3,t4,t5和流量傳感器F1一起構(gòu)成對熱量的計量。用戶側(cè)供暖熱量為,GF1cp(t3-t4),其中GF1為用流量F1測出的流量。鍋爐提供的熱量則為GF1cp(t3-t5),二者之差是用于加熱補(bǔ)水所需要的熱量。長期記錄此熱量并經(jīng)常對其作統(tǒng)計分析,與煤耗量比較,既可檢查鍋爐效率的變化,及時發(fā)現(xiàn)鍋爐可能出現(xiàn)的問題,與外溫變化情況相比較,則又可以了解管網(wǎng)系統(tǒng)的變化及供熱系統(tǒng)的變化,從而為科學(xué)地管理供暖系統(tǒng)的運(yùn)行提供依據(jù)。

泵1~4為主循環(huán)泵。壓力傳感器p1,p2則觀測網(wǎng)路的供回水壓力。安裝4臺泵時的一般視負(fù)荷變化情況同時運(yùn)行2臺或3臺水泵,留1臺或2臺備用。用DCU控制和管理這些循環(huán)水泵時,如前幾講所述,不僅要能夠控制各臺泵的啟停,同時還應(yīng)通過測量主接觸器的輔助觸點(diǎn)狀態(tài)測出每臺泵的開停狀態(tài)。這樣,當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺泵由于故障而突然停止運(yùn)行時,DCU即可立即啟動備用泵,避免出現(xiàn)因循環(huán)泵故障而使鍋爐中循環(huán)水停止流動的事故。流量傳感器F1也是觀察循環(huán)水是否正常的重要手段。當(dāng)外網(wǎng)由于某種原因關(guān)閉,盡管循環(huán)水泵運(yùn)行,但流量可以為零或非常小,此時也應(yīng)立即報警,通過計算機(jī)使鍋爐自動停止,同時由運(yùn)行值班人員立即手動開啟鍋爐的旁通閥V4,恢復(fù)鍋爐內(nèi)的水循環(huán)。

泵5,6與壓力測量裝置p2,流量測量裝置F2及旁通閥V3構(gòu)成補(bǔ)水定壓系統(tǒng),當(dāng)p2壓力降低時,開啟一臺補(bǔ)水泵向系統(tǒng)中補(bǔ)水,待p2升至設(shè)定的壓力值時,停止補(bǔ)水。為防止管網(wǎng)系統(tǒng)中壓力波動太大,當(dāng)未設(shè)膨脹水箱時,還可設(shè)置旁通閥V3來維持壓力的穩(wěn)定。長期使一臺補(bǔ)水泵運(yùn)行,通過調(diào)整閥門V3來維持壓力p2不變。補(bǔ)水泵5,6也是互為備用,因此DCU要測出每臺泵的實(shí)際啟停狀態(tài),當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的泵突然停止或需要啟動的泵不能啟動時,立即啟動另一臺泵,防止系統(tǒng)因缺水而放空。流量計F2用來計算累計的補(bǔ)水量,它可以是渦街流量計,也可以采用通常的冷水水表,或有電信號輸出的水表。

5.1.3鍋爐房的中央管理機(jī)

如圖5-1所示,可采用一臺中央管理計算機(jī)與各臺DCU連接,協(xié)調(diào)整個鍋爐房及熱網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)與管理。中央機(jī)主要工作任務(wù)為:

·通過圖形方式顯示燃燒系統(tǒng)、水系統(tǒng)及外網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),記錄和顯示這些參數(shù)的長期變化過程,統(tǒng)計分析耗熱量、補(bǔ)水量、外溫及供回水溫度的變化。

·根據(jù)外溫變化情況,預(yù)測負(fù)荷的變化,從而確定供熱參數(shù),即循環(huán)水量及泵的開啟臺數(shù)、供水溫度、鍋爐運(yùn)行臺數(shù)。將這些決定通知相應(yīng)的DCU產(chǎn)生相應(yīng)原操作或修改相應(yīng)的設(shè)定值。負(fù)荷的預(yù)測可以根據(jù)測出的以往24h的平均外溫w來確定:

(5-1)

式中為Q0設(shè)計負(fù)荷,t0為設(shè)計狀態(tài)下的室外溫度,Q為預(yù)測出的負(fù)荷??紤]到建筑物和管網(wǎng)系統(tǒng)的熱慣性,采用時間序列的方法來預(yù)測實(shí)際需要的負(fù)荷,可能要更準(zhǔn)確些。

式(5-1)中的負(fù)荷盡管每h計算一次,但由于是取前24h的平均外溫,因此它隨時間變化很緩慢。每hQ的變化ΔQ僅為:

(5-2)

其中tw,τ-tw,τ-24為兩天間同一時刻溫度之差,一般不會超過5℃,因此ΔQ的變化總是小于Q的1%,所以不會引起系統(tǒng)的頻繁調(diào)節(jié)。

根據(jù)預(yù)測的負(fù)荷可以確定鍋爐的開啟臺數(shù)Nb:Nb≥Q/q0,其中q0為每臺鍋爐的最大出力。由此還可確定循環(huán)水泵的開啟臺數(shù)。

要求的總循環(huán)量G=max(Q/(Δt·cp)Cmin),其中Gmin為不產(chǎn)生垂直失調(diào)時要求的最小系統(tǒng)流量,Δt為設(shè)定的供回水溫差。由于多臺泵并聯(lián)時,總流量并非與開啟臺數(shù)成正比,因此可預(yù)先在計算機(jī)中預(yù)置一個開啟臺數(shù)成正比,因此可預(yù)先在計算機(jī)中預(yù)置一個開啟臺數(shù)與流量的關(guān)系對應(yīng)表,由此可求出要求的運(yùn)行臺數(shù)。

·分析判斷系統(tǒng)出現(xiàn)的故障并報警。鍋爐及鍋爐房可能出現(xiàn)的故障及由計算機(jī)進(jìn)行判斷的方法為:

--水冷壁管或?qū)α鞴鼙苁鹿蚀藭r補(bǔ)水量迅速增加,爐膛內(nèi)溫度迅速下降,排煙溫度下降,爐膛內(nèi)溫度迅速下降,排煙溫度下降,爐膛內(nèi)壓力迅速由負(fù)壓變?yōu)檎龎骸?/p>

--水側(cè)升溫汽化事故此時鍋爐熱水出口溫度迅速提高,接近達(dá)到或超過出口壓力對應(yīng)的飽和溫度。

--鍋爐內(nèi)壓力超壓事故測出水側(cè)壓力突然升高,超過允許的工作壓力;

--管網(wǎng)漏水嚴(yán)重測了水側(cè)壓力降低,補(bǔ)水量增大;

--鍋爐內(nèi)水系統(tǒng)循環(huán)不良測出總循環(huán)水量GF1減少很多,壓差p3-p1或p4-p1加大;

--除污器堵塞測出總循環(huán)水量GF1減少,當(dāng)閥門V1、V2全開時壓差p3-p2、p4-p2仍偏小,說明壓力傳感器p2的測點(diǎn)至循環(huán)水泵入口間的除污器的堵塞。

--爐排故障測出的爐排運(yùn)動速度與設(shè)定值有較大差別;

--引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵故障相應(yīng)的主接觸器跳閘,或所測出的空氣壓差或水循環(huán)流量與風(fēng)機(jī)、水泵的設(shè)計狀況有較大出入。

利用計算機(jī)根據(jù)上述規(guī)則及實(shí)測運(yùn)行參數(shù)不斷進(jìn)行分析判斷,即可及時發(fā)現(xiàn)上述事故或故障,并立即采取報警和停爐等相應(yīng)的措施,從而防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大或故障轉(zhuǎn)化為事故,提高運(yùn)行管理的安全性。

5.2蒸汽-水和水-水換熱站的監(jiān)測與控制

對于利用大型集中鍋爐房或熱電廠作為熱源,通過換熱站向小區(qū)供熱的系統(tǒng)來說,換熱站的作用就同上一節(jié)的供暖鍋爐房一樣,只是用熱交換器代替了熱水鍋爐。

圖5-3為蒸汽-水換熱站的流程及相應(yīng)的測控制元件。水側(cè)與圖5-2一樣,控制泵5、6及閥V2根據(jù)p2的壓力值補(bǔ)水和定壓;啟停泵1~4來調(diào)整循環(huán)水量;由t2,t3及流量測量裝置F1來確定實(shí)際的供熱量。與鍋爐房不同的是增加了換熱器、凝水泵的控制以及蒸汽的計量。

蒸汽計量可以通過測量蒸汽溫度t1、壓力p3和流量F3實(shí)現(xiàn),F(xiàn)3可以選取用渦街流量計測量,它測出的為體積流量,通過t1和p3由水蒸氣性質(zhì)表可查出相應(yīng)狀態(tài)下水蒸氣的比體積ρ,從而由體積流量換算出質(zhì)量流量。為了能由t和p查出比體積,要求水蒸氣為過熱蒸汽。為此將減壓調(diào)節(jié)閥移至測量元件的前面,如圖5-3中所示,這樣即使輸送來的蒸汽為飽和蒸汽,經(jīng)調(diào)節(jié)閥等焓減壓后,也可成為過熱蒸汽。

實(shí)際上還可以通過測量凝水量來確定蒸汽流量。如果凝水箱中兩個液位傳感器L1、L2靈敏度較高,則可在L2輸出無水信號后,停止凝水排水泵,當(dāng)L2再次輸出有水信號時,計算機(jī)開始計時,直到L1發(fā)出有水信號時,計時停止,同時啟動凝水泵開始排水。從L2輸出有水信號至L1開始輸出有水信號間的流量可以用重量法準(zhǔn)確標(biāo)定出,從而即可通過DCU對這兩個水位計的輸出信號得到一段時間內(nèi)的蒸汽平均質(zhì)量流量,代替流量計F3,并獲得更精確的測量。當(dāng)然此處要求液位傳感器L1、L2具有較高靈敏度。一般如浮球式等機(jī)械式液位傳感器誤差較大,而應(yīng)采取如電容式等非直接接觸的電子類液位傳感器。

加熱量由蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)閥V1控制。此時V1實(shí)際上是控制進(jìn)入換熱器的蒸汽壓力,從而決定了冷凝溫度,也就確定了傳熱量。為改善換熱器的調(diào)節(jié)特性,可以根據(jù)要求的加熱量或出口水溫確定進(jìn)入加熱器的蒸汽壓力的設(shè)定值。調(diào)整閥門V1使出口蒸汽壓力p3達(dá)到這一設(shè)定值。與直接根據(jù)出口水溫調(diào)整閥門的方式相比,這種串級調(diào)節(jié)的方式可獲得更好的調(diào)節(jié)效果。

供水溫度t3的設(shè)定值,循環(huán)泵的開啟臺數(shù)或要求的循環(huán)水量的確定,可以同上一節(jié)一樣,根據(jù)前24h的外溫平均值查算供熱曲線得到要求的供熱量,并算出要求的循環(huán)水量。供水溫度的設(shè)定值t3,set可由調(diào)整后測出的循環(huán)水量G、要求的熱量Q及實(shí)測回水溫度t2確定:

t3,set=t2+Q/(cp·G)

隨著供水溫度t3的改變,t2也會緩慢變化,從而使要求的供水溫度同時相應(yīng)地改變,以保證供出的熱量與要求的熱量設(shè)定值一致。

對于一次網(wǎng)為熱水的水-水換熱站,原則上可以按照完全相同的方式進(jìn)行,如圖5-4。取消二次供水側(cè)的流量計F1,僅測量高溫?zé)崴畟?cè)的流量F3,再通過即可和到二次側(cè)的循環(huán)水量,一般高溫水溫差大,流量小,因此將流量計裝在高溫側(cè)可降低成本。測量高溫水側(cè)供回水壓力p3、p4可了解高溫側(cè)水網(wǎng)的壓力分布狀況,以指導(dǎo)高溫側(cè)水網(wǎng)的調(diào)節(jié)。

調(diào)整電動閥門V1改變高溫水進(jìn)入換熱器的流量,即可改變換熱量??梢园凑涨笆龇椒ù_定二次側(cè)供水溫設(shè)定值,由V1按此設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在實(shí)際工程中,高溫水網(wǎng)側(cè)的主要問題是水力失調(diào),由于各支路通過干管彼此相連,一個熱力站的調(diào)整往往會導(dǎo)致鄰近熱力站流量的變化。另外,高溫水側(cè)管網(wǎng)總的循環(huán)水量也很難與各換熱站所要求的流量變化相匹配,于是往往造成外溫降低時各換熱站都將高溫側(cè)水閥V1開大,試圖增大流量,結(jié)果距熱源近的換熱站流量得到滿足,而距熱源遠(yuǎn)的換熱站流量反而減少,造成系統(tǒng)嚴(yán)重的區(qū)域失調(diào)。解決這種問題的方法就是采用全網(wǎng)的集中控制,由管理整個高溫水網(wǎng)的中央控制管理計算機(jī)統(tǒng)一指定各熱力站調(diào)節(jié)閥V1的閥位或流量,各換熱站的DCU則僅是接收通過通訊網(wǎng)送來的關(guān)于調(diào)整閥門V1的命令,并按此命令進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。高溫水側(cè)面管網(wǎng)的集中控制調(diào)節(jié)。將在一下節(jié)中詳細(xì)介紹。

5.3小區(qū)熱網(wǎng)的監(jiān)測與調(diào)節(jié)

小區(qū)熱網(wǎng)指供暖鍋爐房或換熱站至各供暖建筑間的管網(wǎng)的監(jiān)測調(diào)節(jié)。小區(qū)熱網(wǎng)的主要問題也是冷熱不均,有些建筑或建筑某部分流量偏大,室內(nèi)過熱,而另一些建筑或建筑的另一部分卻由于流量不足而偏冷。這樣,計算機(jī)系統(tǒng)的中心任務(wù)就是掌握小區(qū)各建筑物的實(shí)際供暖狀況,并幫助維護(hù)人員解決冷熱不均問題。

測量各戶室溫是對供暖效果最直接的觀測,但實(shí)際系統(tǒng)中尤其是對住宅來說,很難在各房間安裝溫度傳感器。比較現(xiàn)實(shí)的方法就是測量回水溫度,根據(jù)各支路回水溫度的差別,就可以估計出各支路所負(fù)責(zé)建筑平均室溫的差別。如果各支路回水溫度調(diào)整到相同值,就意味著各支路所帶散熱器的平均溫度彼此相同,因此可以認(rèn)為室溫也基本相同。一般住宅的回水溫度測點(diǎn)可選在建筑熱入口中的回水管上。對于大型建筑,可選在設(shè)備夾層中幾個主要支路的回水干管上。

要解決冷熱不均問題就需要對系統(tǒng)的流量分配進(jìn)行調(diào)整,在各支路上都安裝由計算機(jī)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的電動調(diào)節(jié)閥成本會很高,同時一旦各支路流量調(diào)節(jié)均勻,在無局部的特殊變化時,系統(tǒng)應(yīng)保持冷熱均勻的狀態(tài),不需要經(jīng)常調(diào)整。因此可以在各支路上安裝手動調(diào)節(jié)閥,通過計算機(jī)監(jiān)測和指導(dǎo)與人工手動調(diào)節(jié)相配合的方法實(shí)現(xiàn)小區(qū)供暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和管理。為便于人工手動調(diào)節(jié),希望各支路的調(diào)節(jié)閥有較準(zhǔn)確的開度指示。目前國內(nèi)推廣建研院空調(diào)所等幾個單位研究開發(fā)流量調(diào)配閥,有準(zhǔn)確的閥位指示,閥位可鎖定,并提供較準(zhǔn)確的閥位-阻力特性曲線,采用這種閥門將更易于計算機(jī)指導(dǎo)下的人工調(diào)節(jié)。

根據(jù)上述討論,計算機(jī)系統(tǒng)要測出各支路的回水溫度,并將其統(tǒng)一送到供暖小區(qū)的中央管理計算機(jī)中進(jìn)行顯示、記錄和分析。測出這些回水溫度的方法有如下兩種方式:

集中十余個回水溫度測點(diǎn)設(shè)置1臺DCU。此DCU僅需要溫度測量輸入通道。再通過專門鋪設(shè)的局部網(wǎng)或通過調(diào)制解調(diào)器經(jīng)過電話線與小區(qū)的中央管理聯(lián)接。當(dāng)這十幾個溫度相互距離較遠(yuǎn)時,溫度傳感器至DCU之間的電纜的鋪設(shè)有時就有較大困難,溫度信號的長線傳輸亦會有一些干擾等影響。這種方式僅在建筑物較集中、每一組聯(lián)至一臺DCU的測溫點(diǎn)相距不太遠(yuǎn)時適用。

采用內(nèi)部裝有單片機(jī)的智能式溫度傳感器,可以連接通訊網(wǎng)通訊或通過調(diào)制解調(diào)器搭用電話線連至中央管理計算機(jī)。這樣,可以在距測點(diǎn)最近的樓道墻壁上掛上一臺帶有調(diào)制解調(diào)器的溫度變送器,通過一根電纜接至回水管上的溫度傳感器,再通過一根電纜搭接鄰近電話線。目前這類設(shè)備每套價格可在1000~1500元人民幣之間。如果每1000~3000m2建筑安裝一個回水溫度測點(diǎn),則平均每m2供暖建筑投資在0.50~1元間。

小區(qū)的中央管理計算機(jī)采集到各點(diǎn)的回水溫度后,可在屏幕上通過圖形方式顯示,使運(yùn)行管理人員對當(dāng)時的供熱狀況一目了然。還可根據(jù)各支路間回水溫度的差別計算各支路閥門需要的調(diào)整量。對于一般的帶有閥位指示的調(diào)節(jié)閥,這種分析只能采用某種基于經(jīng)驗(yàn)的規(guī)則判斷法,下面為其一例:

找出溫度最高的10%支路的平均溫度max,溫度最低的10%支路和的平均溫度min,全網(wǎng)平均回水溫度。

若max-min<3℃,不需要再做調(diào)節(jié)。

若max->2℃,將溫度最高的10%支路閥門都關(guān)小,與相比溫度每高1℃關(guān)小3%5~%;

若max-<-2℃,將溫度最低的10%支路閥門都開大,與相比溫度每高1℃開大3%~5%;

根據(jù)上面的分析結(jié)果,計算機(jī)顯示并打印出需要調(diào)節(jié)的支路及其調(diào)節(jié)量。運(yùn)行管理人員根據(jù)計算機(jī)的輸出結(jié)果到現(xiàn)場進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。在供暖初期每3天左右進(jìn)行一次這種調(diào)節(jié)。一般經(jīng)過6~8次即可使一個小區(qū)基本實(shí)現(xiàn)均勻供熱。

采用流量調(diào)配閥時可以使調(diào)節(jié)效率更高,效果更好。此時需要將現(xiàn)場各流量調(diào)配閥的實(shí)際開度、流量調(diào)配閥的開度-阻力特性性能曲線及小區(qū)管網(wǎng)的連接關(guān)系圖輸入中央管理計算機(jī),有專門的算法可以根據(jù)調(diào)整閥門后回水溫度的變化情況識別出管網(wǎng)的阻力特性及熱用戶的熱力特性,從而可較準(zhǔn)確地給出各流量調(diào)本閥需要調(diào)整的開度[4],每次調(diào)整后,調(diào)整人員需將實(shí)際上各調(diào)節(jié)閥的調(diào)整程度輸入計算機(jī)。計算機(jī)進(jìn)而計算了下一次需要的調(diào)整量,像這樣一次高速可間隔2~5d。模擬分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,一般只要進(jìn)行3~4次調(diào)節(jié),即可使各支路的回水溫度調(diào)整到相互間差值都在3℃以內(nèi),實(shí)現(xiàn)較好的均勻供熱[8]。

目前,許多供熱公司和有關(guān)管理部門開始提出裝設(shè)熱量計,以按照實(shí)際供熱量收供暖費(fèi),各種采用單片計算機(jī)的熱量計相應(yīng)出臺。這種熱量計多是由一臺轉(zhuǎn)子式流量計和兩臺溫度傳感器配一臺單片計算機(jī)構(gòu)成。轉(zhuǎn)子式流量計每流過一個單元流量即發(fā)出一個脈沖,由單片機(jī)測出此脈沖,得到流量,再乘以當(dāng)時測出的供回水溫差,即可行到相應(yīng)的熱量,由單片要對此熱量值進(jìn)行累計和其它統(tǒng)計分析就成為熱量計。目前的單片機(jī)稍加擴(kuò)充就可以具有通訊功能,通過調(diào)制解調(diào)器將它與電話線連接,就能實(shí)現(xiàn)熱量計與小區(qū)供暖的中央管理機(jī)通訊。這樣,不但各用戶的用熱量能夠及時在中央管理機(jī)中反映,各用戶的回水溫度狀況還能隨時送到中央管理計算機(jī)中,從而可以對網(wǎng)的不平衡發(fā)問進(jìn)行分析,給出熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)方案。這樣,將熱量計、通訊網(wǎng)與小區(qū)中央管理計算機(jī)三者結(jié)合,就可以全面實(shí)施小區(qū)熱網(wǎng)的熱量計量、統(tǒng)計與管理、運(yùn)行調(diào)節(jié)分析三部分功能,較好地解決小區(qū)熱網(wǎng)的運(yùn)行、管理與調(diào)節(jié)。

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5.4熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱網(wǎng)的計算機(jī)監(jiān)控管理

熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱網(wǎng)可以分成兩部分:熱源至各熱力站間的一次網(wǎng),熱力站至各用戶建筑的二次網(wǎng)。后者的控制調(diào)節(jié)已在前幾節(jié)討論,本節(jié)討論熱源至各熱力站間的一次網(wǎng)的監(jiān)控管理。

一次網(wǎng)有蒸汽網(wǎng)和熱水網(wǎng)兩種形式,對于蒸汽網(wǎng),各熱力站為前面討論過的蒸汽-熱水換熱站,一次網(wǎng)的管理主要是各熱力站蒸汽用量的準(zhǔn)確計量,這在前面也已討論。下面主要研究熱水網(wǎng)的監(jiān)測控制調(diào)節(jié)。

若忽略熱網(wǎng)本身的慣性,則系統(tǒng)各時刻和熱力站換熱量之和總是等于熱源供出的總熱量,此外各熱力站一次網(wǎng)循環(huán)水量之和又總是等于熱源循環(huán)泵的流量,不論是冷凝式、抽汽式還是背壓式熱電廠,其輸出到熱網(wǎng)的熱量都不是完全由各熱力站的調(diào)節(jié)決定,而是由熱電廠本身的調(diào)節(jié)來決定,取決于進(jìn)入蒸汽-水換熱器的蒸汽量。由于熱電廠控制調(diào)節(jié)輸出熱量時很難準(zhǔn)確了解各熱力站對熱量的需求,同時還要兼顧發(fā)電的要求,不能完全根據(jù)各熱力站需要的熱量調(diào)整,于是熱源供出的熱量就很難與各熱力站實(shí)際需求的熱量之和一致,這樣,就導(dǎo)致控制調(diào)節(jié)上的一些矛盾。

為簡單起見,假設(shè)熱電廠向蒸汽-水加熱器送入固定的蒸汽量Q0,如圖5-5,若此熱量大于各熱力站需要的熱量,則各熱力站二次側(cè)調(diào)節(jié)紛紛關(guān)小。以減小流量。由此使總流量相應(yīng)減少,導(dǎo)致供回水溫差加大。如果電廠維持蒸汽量Q0不變則各熱力站調(diào)節(jié)閥的關(guān)小并不能使總熱量減少,而只是根據(jù)網(wǎng)的特性及各熱力站調(diào)節(jié)特性的不同,有的熱力產(chǎn)流量減少的多,使得供熱量有所減少;有的熱力站流量減少的幅度小,則供熱量反而電動閥加。同樣,如果Q0小于各熱力站需要的總熱量時,各熱力站的調(diào)節(jié)閥紛紛開大,使流量增加,由此導(dǎo)致供回水溫差減小。熱力站1,2可能由于熱量增大的幅度大于水溫降低的幅度,供熱量的需求得以滿足,但由于流量增大,泵的壓力降低,干管壓降又減小,導(dǎo)致3,4的資用壓頭大幅度下降,閥門開大后,流量也增加不多,甚至還要下降,這樣,供熱量反而減少。由此可見在這種情況下各熱力站對一次側(cè)閥門的調(diào)節(jié)實(shí)際是對各熱力站之間的熱量分配比例的調(diào)節(jié),而不是對熱量的調(diào)節(jié),如果各熱力站都是這樣獨(dú)立地根據(jù)自己小區(qū)的供熱需求進(jìn)行調(diào)節(jié),而熱電廠又不做相應(yīng)的配合,則整個熱網(wǎng)不可能調(diào)整控制好。實(shí)際上熱電廠也會進(jìn)行一些相應(yīng)的調(diào)節(jié),例如發(fā)現(xiàn)t供升高時會減少蒸汽量,t供降低時會增加蒸汽量,但Q0總是不可能時刻與各熱力站總的需求量一致,上述矛盾是永遠(yuǎn)存在的。

因此,就不宜對各個熱力站按照第5.1、5.2節(jié)中的討論的,根據(jù)外溫獨(dú)立調(diào)節(jié)。既然各熱力站一次側(cè)閥門的調(diào)節(jié)只解決熱量的分配比例,那么對它們的調(diào)節(jié)亦應(yīng)該根據(jù)對熱量的分配比例來調(diào)節(jié)。一種方式是如果認(rèn)為供熱量應(yīng)與供熱面積成正比,則測出每個熱力站的瞬時供熱量,根據(jù)各熱力站的供熱面積,計算每個熱力站的單位面積q。對q偏大的熱力站關(guān)小調(diào)節(jié)閥,對q偏小的則開大調(diào)節(jié)閥,這樣不斷修正,直至各熱力站的q相同為止。再一種方式則是認(rèn)為各散熱器內(nèi)的平均溫度相同,房間的供熱效果就相同。由于散熱器的平均溫度等于二次側(cè)的供回水平均溫度,因此可以各熱力站二次側(cè)供回水平均溫度調(diào)整成一致目標(biāo),統(tǒng)一確定熱力站二次側(cè)供回水平均溫度的設(shè)定值,根據(jù)此設(shè)定值與實(shí)測供回水平均溫度確定開大或關(guān)小一次側(cè)調(diào)節(jié)閥。按照這一思路,對各熱力站的調(diào)節(jié)以達(dá)到熱量的平均分配為目的,以實(shí)現(xiàn)均勻供熱。熱電廠再根據(jù)外溫變化,統(tǒng)一對總的供熱量進(jìn)行調(diào)整,以保證供熱效果并且不浪費(fèi)熱量。由于整個熱網(wǎng)所供應(yīng)的建筑物效果并不浪費(fèi)熱量。由于整個熱網(wǎng)所供應(yīng)的建筑物均處在同一外溫下,因此,一旦系統(tǒng)調(diào)整均勻,對各熱和站調(diào)節(jié)閥的調(diào)整很少,熱源的總的供熱以數(shù)隨外溫改變,各熱力站的調(diào)節(jié)閥則不需要隨外溫而變化,只當(dāng)小區(qū)二次系統(tǒng)發(fā)生一些變化時才需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

要實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)方式,就必須對全網(wǎng)各熱力站的調(diào)節(jié)閥實(shí)行集中統(tǒng)一的控制調(diào)節(jié)??梢栽诿總€熱力站設(shè)一臺DCU現(xiàn)場控制機(jī),測量一、二次側(cè)的水溫、壓力、流量及二次側(cè)循環(huán)泵狀態(tài),并可控制一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥。通過通訊網(wǎng)將各熱力站連至中央管理計算機(jī)。由于熱力站分布范圍很大,通訊距離較過遠(yuǎn),這時的通訊可通過調(diào)制解調(diào)器搭用電話線,也可以隨著供熱干管同時埋設(shè)通訊電纜,使用雙絞線按照電流環(huán)方式通訊。中央管理機(jī)不斷采集各熱力站發(fā)送來的實(shí)測溫度、壓力、流量,定期計算熱力站發(fā)送來的實(shí)測溫度、壓力、流量,定期計算熱力站發(fā)送來的實(shí)測溫度的設(shè)定值與和各熱力站實(shí)測值的比較,直接命令各熱力站DCU開大/關(guān)小電動調(diào)節(jié)閥。各熱力站二次側(cè)回水溫度的變化是一慣性很大且緩慢的過程,因此應(yīng)采有0.5~1h以上的時間步長進(jìn)行調(diào)節(jié),以防止振蕩。

除對熱網(wǎng)工況進(jìn)行高速外,計算機(jī)控制系統(tǒng)還應(yīng)為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。當(dāng)熱力站采用直連的方式,不使用熱交換器時,最常見的事故就是管道內(nèi)超壓導(dǎo)致散熱器脹裂,DCU可直接監(jiān)視用戶的供回水管壓力,發(fā)現(xiàn)超壓立即關(guān)閉供水閥,起到保護(hù)作用。無論直連還是間連網(wǎng),另一類嚴(yán)重的事故就是一次網(wǎng)漏水。嚴(yán)重的管道漏水如不能及時發(fā)現(xiàn)并切斷和修復(fù),將嚴(yán)重影響供熱系統(tǒng)和熱電廠的運(yùn)行。根據(jù)各熱力站DCU監(jiān)測的一次網(wǎng)供回水壓力分布,還可以從其中的突然變化判斷漏水事故及其位置,這對提高熱網(wǎng)的安全運(yùn)行有十分重要的意義,這類系統(tǒng)壓力分析與事故判斷的工作應(yīng)屬于中央管理機(jī)的工作內(nèi)容。

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