緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇控制技術論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

1.引言

大體積混凝土由于水泥凝結硬化過程中釋放出大量的水化熱，形成較大的內外溫差，當溫差較大超過25℃時，混凝土內部的溫度應力有可能超過混凝土的極限抗拉強度從而產生溫度裂縫，同時混凝土降溫階段如果降溫過快，由于厚板收縮，又受到強大的摩阻力，可能導致收縮貫穿裂縫。此外，混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產生。因此大體積混凝土存在的主要問題是裂縫的控制。

2.大體積混凝土的概念

目前國內對于大體積混凝土尚無一個明確的定義。我國有的規范認為，當基礎邊長大于20m，厚度大于1m，體積大于400m3時稱大體積混凝土；有的則認為混凝土結構物實體最小尺寸等于或大于1m，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大，導致裂縫的混凝土為大體積混凝土。

3.大體積混凝土的主要類型

目前主要根據混凝土的種類和要求的性能進行分類。按照混凝土種類主要分為不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土；按照要求的性能主要分為干硬性混凝土、低流態混凝土、高流態混凝土和常態混凝土等。

4.大體積混凝土的特點及施工技術要求

大體積混凝土結構厚、體形大、鋼筋密、一次澆注量大、施工時間長、施工工藝要求高、受環境影響大，澆注完畢后，由于體積過大，造成混凝土水化熱大，溫度場梯度大，混凝土“內熱外冷”極易產生裂縫。工程實踐證明，大體積混凝土施工難度比較大，混凝土產生裂縫的機率較多。

5.大體積混凝土裂縫的主要類型

5.1干縮裂縫

混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。是混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。

5.2塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細，且長短不一，互不連貫狀態。常發生在混凝土板或比表面積較大的墻面上，較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3m，寬1～5mm.從外觀分為無規則網絡狀和稍有規則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構件截面變化等規則的形狀，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的邊緣。

5.3沉陷裂縫

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致。或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致混凝土出現沉陷裂縫。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。

5.4溫度裂縫

溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中?；炷翝沧⒑?，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。

6.大體積混凝土裂縫的材料控制技術

6.1水泥的合理選取

優先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期（1～5d）可產生一定的預壓應力，而在水化后期預壓應力部分抵消溫度徐變應力，減少混凝土內的拉應力，提高混凝土的抗裂能力。

6.2骨料的合理選取

選擇線膨脹系數小、巖石彈性模量低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料，這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小了混凝土裂縫的開展。

6.3盡可能減少水的用量

水對混凝土具有雙重作用，水化反應離不開水的存在，但多余水貯存于混凝土體內，不僅會對混凝土的凝膠體結構和骨料與凝膠體間的界面過度區相的結構發展帶來影響，而且一旦這些水分損失后，凝膠體體積會收縮，如果收縮產生的內應力超過界面過度區相的抗力，就有可能在此界面區產生微裂縫，降低混凝土內部抵抗拉應力的能力。再者，大體積混凝土一般強度都不是很高。

7.混凝土凝結硬化過程的控制

宏觀上，硬化混凝土在約束條件下，收縮變形會產生彈性拉應力，拉應力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積，當誘導拉應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土材料就會開裂。但事實上，由于混凝土是一種兼具粘性和延展性（徐變）的復雜相組成的非均質材料，一些應力被徐變松弛所釋放，混凝土是否產生裂縫是徐變應力松弛后的殘余應力所決定。

8.外加劑與摻合材料的控制

8.1粉煤灰

混凝土中摻用粉煤灰后，可提高混凝土的抗滲性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強度，抑制堿集料反應，減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時會顯著降低混凝土的早期強度，對抗裂不利。試驗表明，當粉煤灰取代率超過20%時，對混凝土早期強度影響較大，對于抗裂尤其不利。

8.2硅粉

（1）抗凍性：微硅粉在經過300～500次快速凍解循環，相對彈性模量隆低10～20%，而普通混凝土通過25～50次循環，相對彈性模量隆低為30～73%.（2）早強性：微硅粉混凝土使誘導期縮短，具有早強的特性。（3）抗沖磨、控空蝕性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5～2.5倍，抗空蝕能力提高3～16倍。

8.3減水劑

緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強度，并對減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學、熱學、變形等性能起著極為重要的作用。

8.4引氣劑

引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環和抗侵蝕環境的能力外，能顯著降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的彈性模量，優化混凝土體內微觀結構，提高混凝土的抗凍性能。

9.結語

大體積混凝土結構裂縫的發生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素有幾種：一是結構型裂縫，由外荷載引起的。二是材料型裂縫，主要由溫度應力和混凝土的收縮引起的。目前控制和解決的重點是溫度應力引起的混凝土裂縫。

篇（2）

在實際工作中，極其的作業形式和作業方法都存在著一定的差異，所以智能控制技術在控制目標和控制策略的選擇上也存在著很大的不同。在智能控制技術應用于挖掘機領域方面，其主要要實現的控制目標就是要實現節能環保，同時也要提高機械生產的效率。智能控制技術使用在壓路機領域方面主要就是要實現碾壓的質量和壓實的速度。當前挖掘機主要有兩種控制策略,一是“負載適應控制”另一種是“動力適應控制”。負載適應控制主要就是指在發動機發出功率已經穩定的情況下，液壓系統能夠根據實際的需要對自身的運行狀態進行適當的調整，從而使其能夠以最佳的狀態來完成工作。動力適應控制就是在實際的工作中發動機要根據運行的具體情況支持發動機的動力輸出，這也極大的節約了能源。采用“負載適應控制”技術的挖掘機,一般設有幾種動力選擇模式,如最大功率模式,標準功率模式和經濟功率模式,每種模式下的發動機輸出功率基本恒定,同時液壓泵業設有幾條恒功率曲線與之匹配。由于系統中采用了發動機速度傳感控制技術（ESS控制技術）,在匹配時將每種功率模式下的泵的吸收功率設定為大于或等于該模式下的發動機輸出功率,這樣可以使液壓系統充分吸收利用發動機的功率,減少能量損失。還可以通過對泵的吸收功率的調節,協調負載與發動機的動力輸出,避免發動機熄火。在實際的工作中，操作人員需要根據作業面的具體情況選擇發動機電費模式，所以這種方式在實行的過程中還需要一定的人工參與，如果操作不當，非常容易造成浪費的現象。采用動力適應控制以后挖掘機就能夠開啟自動控制的模式，在作業的過程中，該技術可以根據實際的需要為發動機的運行提供一定的動力，這樣也有效的避免了資源和能源的浪費現象，該系統可以根據機械運行的實際需要來供給動力，在運行的過程中不需要過多人工的操作和參與，在經濟性和高效性上都有著很好的表現。這一系統的運行思路是讓機器對施工的具體情況進行有效的識別，同時根據其分析的具體狀況制定適當的解決辦法，發動機和該系統在運行的過程中會對運行的狀態進行適當的調整，這樣就能夠保證其在運行的過程中處于良好的狀態。在挖掘機智能控制技術中還需要一些節能和為操作提供方便的方法，采用這些方法能夠更好的對系統進行維護和保養，能夠更加有效的提升整個系統的性能和運行質量。智能壓路機在使用智能控制技術的過程中需要根據設定的質量和目標對壓實的效果進行有效的檢測和控制，同時還要通過系統的自我調節來尋找最佳的解決方案。

2.控制方法

任何智能控制系統包含三個過程：

（1）采集信息；

（2）處理信息并做出決策和思考；

（3）決定執行。挖掘機是通過檢測液壓系統得運行參數來識別載荷大小的,如檢測液壓系統中泵的控制壓力,泵的輸油壓力和各機構（行走,回轉,動臂提升和斗桿收回）的工作壓力等。有的還檢測先導手柄的位移量和系統流量等。挖掘機控制器根據采集的信息,通過模糊控制理論推理出所需功率的大小和發動機的最佳轉速。執行決定的過程是由控制器驅動發動機油門執行器,使發動機設定到理想的轉速和輸出功率。而壓路機是通過連續檢測振動輪的振動加速來識別地面壓實質量的。振動輪內的旋轉偏心快產生的振動,理論上是一條正弦曲線。當振動輪在地面上振動時,曲線總是被擾動的,在軟地面上額度擾動小,在硬地面上的擾動大。通過對壓路機振動輪的加速度進行快速傅立葉變換處理,能夠計算出地面壓實的數據。

篇（3）

1邊火道控制技術

由于邊火道側墻密封問題易造成漏風、溫度低和邊火道揮發分析出量少的特點，預熱區溫度不易控制，在控制模塊中，提供邊火道溫度單獨設定的方法，通過提高邊火道的溫度設定，解決預熱區邊火道溫度低的問題。在焙燒實際操作時，如果高溫爐室采用遠程控制火道設定溫度為1200℃，邊火道增加30℃偏移值即設定為1230℃，這樣可使高溫爐室各個料箱的水平溫差控制在5℃以內；處于揮發階段的爐室，邊火道加15℃的偏移值時，各料箱的水平溫差最小。

2料箱溫差控制技術

制品在焙燒過程中能否均勻升溫，直接影響了制品品質、能耗、產能及爐口設備壽命，是焙燒控制的重要目標。公司環式爐料箱深度為6600mm，是國內最深的爐型。縮小前后溫差與上下溫差是面臨的難題。通過優化燃燒器、負壓控制、燃燒架上下游功率控制及燃燒架各火道的均衡控制等一系列技術，使得火道及料箱上下、左右、前后溫差在要求的范圍內。為了縮小火道的上下溫差，加強了對各火道負壓的調整。通過排煙架的蝶閥控制，各火道負壓控制在-100~-130Pa，零壓控制在-10~0Pa，現在火道上下溫差由以前的50℃縮小到30℃以內，保證溫度場均勻分布和產品均勻受熱，保證了上層和下層產品的均質性。為了縮小爐室的前后溫差，在自動控制時，采取調節上下游功率的方法，根據實際情況，控制好上下游給氣量，從而達到縮小前后溫差的目的。手動控制時，采用只點下游燒嘴的方法，根據實際溫度情況，控制好給氣量，掌握好升溫速度。通過采取這些措施，目前環式爐的前后溫差已經由以前的100℃左右縮小到50℃以內。

3火道負壓綜合控制技術

通過系統運行在許可的負壓范圍內，實現焙燒區和預熱區火道溫度的自動控制，使其保持跟蹤對應區域的溫度設定曲線變化，從而保證各爐室實際溫度曲線滿足焙燒工藝的要求。上述所有控制都與火道負壓綜合控制相關，彼此互相影響，互相牽制，由于是在同一條火道中，因此必須對負壓進行綜合控制。在中控室管理機上設置優化控制軟件，通過模糊控制，多變量最優控制等先進控制方法，對負壓進行綜合控制，以達到最優效果。

4預熱爐室溫度控制技術

在炭電極焙燒運行過程中，預熱爐室只靠高溫爐室和揮發爐室的余熱，無法滿足正常的升溫需求，造成焙燒時間長，生產效率低。根據這一問題，利用輔助燃燒架提前加熱的方法，提高預熱的升溫速度。投產時，工藝設定產品溫度達到230℃后停止加熱，出現了部分廢品，因火道局部溫度高導致上部保溫料過燒氧化嚴重。根據這些問題，采取逐步降低提前加熱溫度的方法，經過多次試驗，最終降低到180℃的預熱溫度。目前，揮發前期升溫速度得到了有效控制，杜絕了上部保溫料氧化現象，而且還降低了天然氣消耗。

5焙燒爐數學模型技術

篇（4）

1．1動力學控制變換工藝動力學控制變換工藝流程見圖2。粗合成氣全量進入1＃低壓蒸汽發生器副產低壓蒸汽，同時調整水氣比至約0．55后，經氣氣換熱器升溫進入第一變換爐進行變換反應，出口氣體經換熱后，進入1＃中壓蒸汽發生器副產中壓蒸汽，降溫后進入第二變換爐繼續變換反應，出第二變換爐變換氣進入2＃中壓蒸汽發生器副產中壓蒸汽后，與第一變換爐出口跨線變換氣混合，調整出裝置工藝氣H2／CO，混合工藝氣依次進入2＃低壓蒸汽發生器、鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器回收熱量。動力學控制變換工藝通過適當減少第一變換爐中的催化劑，即控制催化劑裝填量的辦法，能達到控制床層熱點溫度從而達到控制反應深度的目的［6］。但是，由于CO濃度和水氣比都高，反應的推動力太大，催化劑的裝填量只要有少量的變化，就會明顯影響床層的熱點溫度，因此催化劑的用量必須準確，否則會因為反應深度的增加而造成床層“飛溫”的不良結果。如果催化劑的裝填量固定不變，則在裝置開車初期，負荷小或氣量波動時，催化劑裝填量勢必富余，導致粗合成氣反應深度加大而超溫。運用一種新開發的分層進氣變換反應器技術，當生產裝置運行負荷低時，氣體只經過下層進行變換反應，可以避免因為催化劑裝填富余，CO過度反應使床層超溫；當生產裝置運行正常時，氣體可以全部從上段進入或者上段和下段同時進入，以此來滿足生產要求。該工藝主要缺點是：變換反應溫度控制的影響因素較多，催化劑的裝填量、原料氣負荷、水氣比的波動均影響反應溫度，操作控制系統設計較復雜。

1．2熱力學控制變換工藝熱力學控制變換工藝流程見圖3。粗合成氣首先分為兩路，一路進入1＃低壓蒸汽發生器副產低壓蒸汽，同時調整水氣比至約0．25后，經氣氣換熱器升溫進入第一變換爐進行變換反應，出口氣體經換熱后，進入1＃中壓蒸汽發生器副產中壓蒸汽，降溫后與另一路粗合成氣匯合后經脫毒槽進入第二變換爐繼續變換反應，出第二變換爐變換氣依次進入中壓蒸汽過熱器、2＃中壓蒸汽發生器、2＃低壓蒸汽發生器、鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器回收熱量。熱力學控制變換工藝在粗合成氣主路設置非變換旁路跨越第一變換爐，再與另一路經第一變換爐的低含水量變換氣混合后進入第二變換爐反應，可穩定調控水氣比，且無需補充蒸汽調整水氣比，節約能耗效果顯著。第一、二變換爐催化劑裝填量均為足量，都按照接近反應平衡控制變換深度進行設計，結合粗合成氣旁路、主路流量比值控制及第一變換爐之前設置蒸汽發生器，運行負荷變化時不需要調整；且由于反應平衡控制的特點，在不同運行負荷下第一變換爐發生甲烷化反應的風險很小。該流程應注意的是，運行過程特別是開工導氣初期，由于操作或調整不當出現水氣比過低而容易導致甲烷化超溫發生。此時可根據床層溫度適當調整第一變換爐水氣比，控制床層熱點溫度不高于380℃，避免甲烷化的發生。在運行末期，可以通過適當減小進入第一變換爐的氣量或者適當提高第一變換爐反應器入口的水氣比，來維持較高的CO轉化率，使裝置仍能夠穩定運行。此工藝操作過程簡單，兼顧了第一、二變換爐反應器的溫度控制和水氣比要求，既很好地控制了第一變換爐反應器的熱點溫度，又使第二變換爐反應器入口氣體在降溫的同時提高了水氣比。

2分析比較

兩種工藝有相似之處，即均采用了降低原料粗合成氣中水氣比的方法。究其原因，一方面制甲醇其水氣比是過剩的，節能效果顯著；另一方面可以降低變換反應的劇烈程度，增強了裝置的穩定性和可操作性。不同的是第一變換爐變換反應控溫方式的差異，動力學控制變換工藝是減少催化劑裝填量，使變換未反應完全即送出第一變換爐，而熱力學控制變換工藝是變換反應達到平衡后送出第一變換爐。

2．1技術參數表1是兩種工藝的主要技術參數對比，從表1中可知，兩種工藝均能滿足生產要求。兩種工藝經廢熱鍋爐后，降低第一變換爐進口的水氣比，因各自控溫方式的不同而產生較大差異。且2個變換爐進口溫度、床層熱點溫度呈現出不同的高低分布。動力學控制變換工藝2個爐進口溫度均較高，床層熱點溫度前高后低。熱力學控制變換工藝2個爐進口溫度均較低，床層熱點溫度前低后高。比較而言，較低的進口溫度有利于催化劑的升溫還原操作和使用壽命的延長，也便于換熱流程的組建，而且變換工藝的控溫關鍵是第一變換爐，第一變換爐較低的床層熱點溫度可以更有效避免甲烷化的發生。由于兩種工藝變換爐熱點溫度的差異，換熱流程從熱量有效利用的角度考慮，中壓蒸汽過熱器設置位置不同，動力學控制變換工藝中，中壓蒸汽過熱器直接設置在了第一變換爐出口，而熱力學控制變換工藝則設置在了第二變換爐出口。

2．2能耗表2是兩種工藝的主要消耗對比。當生產規模一定時，不同變換工藝的能耗主要體現在蒸汽和工藝余熱上。由表2可知，兩種工藝副產的蒸汽基本相當，低溫位工藝余熱、冷凝液總量、循環冷卻水水量，熱力學控制變換工藝略多，此結果是由于熱力學控制工藝進入變換系統的總水氣比略高于動力學控制工藝。兩種工藝均采用了前置廢熱鍋爐，并且后續不補充蒸汽或水，變換深度相當，變換產生的整體熱量和冷凝液基本相同，只是熱量及冷凝液的分配有所不同，故由表2可看出兩方案能耗相當。

2．3投資兩種工藝主要設備投資費用見表3。可以看出，變換爐費用因兩種工藝催化劑裝量的不同存在較大差異；各換熱設備因兩種工藝換熱流程、參與換熱工藝氣氣量、平均傳熱溫差等因素存在明顯差異。雖然熱力學控制變換工藝多設置一臺脫毒槽，但動力學控制變換工藝主要設備投資費用比熱力學控制變換工藝多。兩種變換工藝中，第一變換爐催化劑設計使用壽命均為2a，第二變換爐催化劑設計壽命為4a，脫毒槽吸附劑設計使用壽命為4a。綜合以上幾方面的分析比較，兩種變換工藝均能滿足生產要求，能耗相當，在操作穩定性和主要設備投資方面，熱力學控制變換工藝優于動力學控制變換工藝。

篇（5）

2采用高性能混凝土施工技術

本工程混凝土最大輸送距離達300m，最大輸送高度為60m，為滿足泵送混凝土和體育場復雜特殊造型的施工要求，我們大量采用了高性能混凝土施工技術。在體育場北區配置了l臺意大利進口的大型現代化攪拌站，產量為90m’／h；南區配置了自動上料和自動稱量系統的混凝土攪拌站2座，產量為30~50m3／h。針對本工程的需要，配制高性能混凝土時為了優選原材料和配合比，我們應用“雙摻”技術，除提高混凝土的可泵性外，還有意識地預先通過試驗確定低收縮率的混凝土配合比，同時減少水泥用量，降低混凝土的水化熱和改善其收縮性能。

2．1優選原材料

選用優質的原材料，如底板施工中采用連續級配骨料，增大混凝土的密實度。嚴格控制混凝土出機和人泵坍落度，隨不同施工階段的設計要求與天氣變化情況跟蹤調整配合比，詳見表1。

2．2采用“雙摻技術

在本工程施工中，地下室底板使用KFDN-SP8外加劑，看臺樓層等混凝土結構根據具體情況，選用HPM一2高效緩凝減水劑、FE—C2外加劑等，這些高效外加劑具有高減水率和良好的保塑性能。摻外加劑混凝土與基準混凝土的減水效應比較如圖1所示。

根據本工程的具體情況，我們分別選用黃埔電廠、廣州發電廠等的I級或Ⅱ級粉煤灰，采用粉煤灰這種活性的水硬性材料代替部分水泥，補充泵送混凝土中的細骨料，提高混凝土的抗滲性、耐久性和流動性，并改善其可泵性和降低水化熱，從而提高混凝土的后期強度。

2．3配合比選擇

混凝土的配合比決定了混凝土的強度、抗滲性、和易性、坍落度、水泥用量、水化熱大小、初凝和終凝時間以及混凝土收縮率等性能指標。根據結構的不同特點和設計要求、氣候條件，摻人粉煤灰的影響以及施工現場的生產管理狀況，采用不同技術指標，由實驗室試配確定。

(1)地下室底板施工階段根據現場條件，對底板混凝土提出以下指標：①坍落度12—14cm；②初凝時間6—8h；③摻加高效減水劑，超量摻加I級粉煤灰，減少水泥用量，降低水化熱；④通過試驗選定收縮率較小的配合比。為了確?；炷辆哂懈咝阅?，我們提前對混凝土配合比進行了大量反復多次的試驗，取得十幾組試配數據，測試了不同配合比混凝土的收縮率及收縮與齡期的關系，并采用鋼環試驗方法測試混凝土的長期收縮情況。測定混凝土收縮率后，有意識地模擬澆筑一塊混凝土試件進行試驗，測試其溫度變化和收縮率，確定了表2的配合比，其收縮率為0．12％0，且在14d后基本上不再收縮。實踐證明，本配合比是成功的，用I級粉煤灰代替部分水泥，大大減少了水泥用量和降低了水化熱，在確定了收縮率較小的配比后，據此收縮率確定底板分塊的最大長度為45m，相鄰塊之間混凝土澆筑的時間間隔為14d。

(2)看臺樓層選擇不同的水泥和多種外加劑進行配合比試驗研究，對外加劑的適應性進行對比試驗，得出針對不同階段和不同施工部位的優化配合比。北區采用深圳產FE—C2外加劑摻量為1．6％，黃埔電廠的Ⅱ級粉煤灰摻量為22％，既滿足了混凝土的強度要求，又具有良好的可泵性和經濟性。南區采用HPM一2高效緩凝減水劑和黃埔電廠的Ⅱ級粉煤灰得出的配合比，即：水泥：混合材：砂：石：水：外加劑=l：0．23：2．17：3．20：0．53：0．016，水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加劑用量分別為332，722，1063，176，77，5．28~m3，水膠比0．44％，含砂率40．4％，坍落度145mm，質量密度2370kg／／m3，初凝n,-Jl''''~q5—8h，終凝時間8—10h。

篇（6）

基于通信的列車控制(Communication2BasedTrainControl,簡為CBTC)系統采用先進的通信、計算機技術,對列車實現連續控制。它擺脫了軌道電路對列車占用的判別方式,突破了固定閉塞的局限性,可以實現移動閉塞。本文將從列車控制技術的發展著手,探討無線CBTC的技術經濟優勢及對于實現互聯互通和項目設備國產化的優越性,并對其在國內的應用前景提出了看法。

1列車控制技術的發展和CBTC

列車自動控制(ATC)系統的發展依賴于市場的需求以及各種新興的技術基礎。過去25年中微處理器的發展以及過去5年中移動通信的發展,對ATC技術的發展產生了重要的影響。微處理器的件為基礎的系統的演變,而移動通信技術的發展也將極大影響ATC系統發展的進程(見圖1)[2]。

圖1列車控制技術的發展

無線CBTC采用無線通信系統,通過開放的數據通信網絡實現了列車與軌旁設備實時雙向通信,信息量大,并通過采用基于IP標準的列車控制結構,可以在實現列車控制的同時附加其它功能(如安全報警、員工管理及乘客信息等)。

目前國際上諸如Alcatel,Alstom,Siemens,Bombardier和Westinghouse等信號供應商。均開發出了各自的CBTC系統并在全球得到了廣泛的應用。

2無線CBTC與互聯互通

2.1無線CBTC的技術與經濟優勢

由于無線CBTC可采用移動閉塞的制式,列車能以較小的間隔運行,可使運營商實現“小編組,高密度”的運營模式,這使系統可在同樣滿足客運需求的基礎上,縮短旅客的候車時間,縮小站臺長度和候車空間,降低基建投資;同時,由于系統核心通過軟件實現,使其在硬件數量上大大減少,因而可以降低維修費用,從而降低系統生命周期成本。

2.2采用無線CBTC可實現互聯互通

在城市軌道交通領域,互聯互通指的是接口間的列車控制的安全標準、導軌的模型化以及列車控制信息傳遞協議等。因此,要達到真正的互聯互通,就必須重新設計系統接口[3]。由于無線CBTC的各控制子系統間的邏輯接口均通過數據通信系統實現,數據通信系統采用開放式的國際標準后,子系統間的接口也可實現標準化;而通過采用序列號、循環冗余校驗等方法進行對安全關聯數據的保護和接入防護,可有效保證開放數據通信系統的數據安全,因此采用無線CBTC將會有利于實現互聯互通。

在對既有的點式列車自動防護(ATP)傳輸系統或編碼數字軌道電路的改造中,采用無線CBTC對其車載設備和軌旁設備進行一定的改造后(主要是增加網絡接口和無線控制子系統),可實現既有信號系統與無線CBTC的疊加,從而達到既有線路與新的無線CBTC線路的互聯互通。

通過模塊化的結構、強有力的接口設計和事件描述,無線CBTC強調系統應用層和開發層的獨立性,而強調應用層之間的接口標準。采取開放式的國際標準可以使國內廠商從系統部分元件的國產化著手(如通信系統等),逐步實現整個系統的國產化。

2.3國外的互聯互通項目

2.3.1歐洲的城市軌道交通管理系統UGTMS

城市軌道交通管理系統(UrbanGuidedTransportManagementSystem,簡為UGTMS)[4]是由歐洲委員會于2000年提出的一個研究項目,旨在歐洲范圍內建立一個城市軌道交通領域內的共同標準和規則,以提高公共交通系統的使用效率和安全,降低系統和社會成本,并使交通系統更加靈活以滿足運營商的需要。項目的參與者來自于運營商、系統供應商和科研院校。研究范圍包括:信號與聯鎖、列車控制、列車管理系統、供電監控及維護輔助系統等。UGTMS的目標是定義一個完全開放系統的功能、系統要求及接口的規范。

UGTMS分三個階段進行:第一個階段的主要任務是回顧和評價歐洲鐵路運輸管理系統(ERTMS)的功能需求規格書,進行ERTMS以及柏林、倫敦、馬德里、紐約和巴黎的先進項目與UGTMS的基準比較(Benchmarking),定義UGTMS的功能需求規格書(FRS)。第二個階段將完成FRS,建立系統需求規范書(SRS),建立功能接口標準I/F形式/安裝/功能接口規范書(FORMFitFunctionalInterfaceSpecifications,簡為FFFIS)。第三個階段將進行實際規模的示范線試驗。

與UGTMS同時進行的還有國際電聯IEC(In2ternationalElectro2technicalCommission)的標準化項目IECWG40,旨在建立城市軌道交通線路、線網的交通控制,以及管理系統的功能、系統和接口規范。共有7個國家(法、中、加、日、德、意、美)及15個運營商和供應商參與這個標準化項目。

2.3.2巴黎公共運輸局(RATP)的地鐵13號線

經過公開招標,RATP選擇了阿爾卡特的6530SeltracS30作為地鐵13號線的解決方案。該技術將使列車的運行間隔從現有的105s縮至90s。它采用無線數據通信,通過虛擬閉塞方式來提高線路通過能力。系統可實現列車自動運行(ATO)和列車自動防護(ATP)功能。此外,設計上的模塊化使系統可實現線路的混合模式運行,并預留了向無人駕駛模式發展的空間。為了不影響線路的正常運營,升級改造工作均在晚間進行。阿爾卡特的系統可以疊加在現有的系統之上,因此可以順利完成系統的升級改造。13號線將于2005年完成現場測試。

對于互聯互通的接口標準,RATP采用開放的國際標準而不是由某個企業作為”領跑者”制定。據悉,巴黎3、5號線的信號系統升級也已開始公開招標,并且這次招標是將系統的車載部分、軌旁部分和通信系統部分分成了5個合同包分別進行招標,其中車載2個,軌旁2個,通信系統1個。

2.3.3紐約地鐵(NYCT)的Canarsie線

在Canarsie項目一期中,NYCT要求3個供應商在一個信號改造區段示范其CBTC技術。經過示范,NYCT認為CBTC是最適合改造其信號系統并實現互聯互通的方案,并選擇了一家供應商(Siemens)作為項目“領跑者”和另外兩家供應商(Alcatel,Alstom)作為“跟隨者”。在項目二期,CBTC將被安裝并作為NYCT的CBTC技術的標準。按照安裝合同,“領跑者”必須提供詳細的互聯互通的接口規范以便兩個“跟隨者”能按照規范生產兼容產品并進行示范試驗。

對于互聯互通的氣隙接口標準,紐紐地鐵采用了由“領跑者”制定的非開放的標準,Alcatel決定購買其通信設備,而Alstom決定開發兼容產品。

3在中國城市軌道交通的應用

3.1在武漢和廣州的應用

2002年5月,武漢輕軌率先一步,決定使用阿爾卡特公司的SeltracS40系統。該系統采用移動閉塞技術,能夠實施可靠的列車自動監控(ATS)并能使4節編組列車以80km/h的最高速度在高架雙線上安全運行。系統通過指揮中心的主電腦控制列車運行,可實現無人駕駛、定點停車和無人自動折返,但為了安全需要仍配備了司機。系統采用車載信號系統,另外仍安裝軌旁信號機以作應急用。此外,系統還設有一套“功能后退模式”,以確保在極罕見的情況下系統發生了影響正常運營的故障時運營不會中斷。其首期工程將在2004年投入運營。

2003年5月,廣州地鐵3號線也決定采用SeltracS40作為其列車控制系統。該系統可使列車行駛速度高達120km/h,并大大縮短行車間隔,從而大幅度提高運營效率。該線將在2006年投入運營。

3.2在上海的應用前景

隨著通信及計算機技術的不斷發展,采用無線CBTC作為新的列車控制技術或替代原有的信號系統已經成為國際上大多運營商的共識。

上海目前的5條軌道交通線路采取了4種不同的信息制式,互不兼容。按照市委和市政府“站高一點,看遠一點,想深一步”的精神,考慮到上海市軌道交通即將形成網絡的前景,對新建線路信號系統的規范化以及對既有信號系統的升級改造以實現全網的互聯互通已經成為當務之急[5]。因此,在選擇ATC系統技術與制式時,必須充分考慮以下幾點:

第一,有利于實現不同線路間的互聯互通,應采取開放式的國際標準而非某一家供應商的標準;

第二,積極吸取國內外的經驗教訓,開放市場,鼓勵競爭,減少備件品種,防止壟斷,減少培訓,降低系統的生命周期成本,實現系統可持續發展;

第三,對于新建線路,必須充分考慮成本-效益比,以及為將來的系統升級預留空間;

第四,對既有線路的升級改造,必須考慮既有系統的充分利用和近期實施的可能性,分步實施,逐步升級。

無線CBTC具有卓越的技術經濟優勢,同時由于采取了開放的國際標準,使系統有可能實現互聯互通,并有利于實現項目設備國產化,因此無線CBTC在國內的應用前景是十分廣泛的。

參考文獻

1黃鐘.上海城市軌道交通ATC系統的發展策略.城市軌道交通研

究,2003(1):6

2AlcatelTSD.Seltrac移動閉塞系統結構和功能.2003

篇（7）

2網絡層

路由器和三層交換機中會大量運用到訪問控制列表，主客體分別為源地址、端口號與目的地址，對控制列表的訪問則是按照相關的保護規則來進行，如果數據包滿足保護規則要求，則允許通過，反之則被阻止。在MAC地址過濾中，待訪問目標是客體，而MAC地址則是主體。保護規則都是根據定義MAC地址過濾列表來進行的，只有符合該規則的MAC地址數據包才能得以通過。另外，還有一種常見的訪問控制技術，那就是防火墻技術。網絡有內網和外網之分，源端口號、源IP地址是主體，而目的端口號與IP地址是客體，以保護規則定義的方式讓遵循規則的數據包得以通過。

3數據庫管理系統層

銀行金融網絡系統中，操作系統固然頭等重要，然而數據庫管理系統的重要性也是不言而喻的，它是應用系統不可或缺的組成部分。在數據庫管理系統中，十分重要的一個安全措施就是訪問控制。用戶安全管理是數據庫管理的集中體現。系統對通過身份認證的登錄信息會將之當做主體，而數據庫管理系統中的文件、字段、數據庫、表以及系統操作則是客體，而字段與表會存在一些增刪、查詢、和修改方面的操作，而數據庫則存在恢復、備份等方面的操作。用戶的存取、訪問規則是用戶對數據庫存取控制的執行依據。存取矩陣也能夠表示訪問控制規則。列在該矩陣中代表著系統客體是數據庫、字段以及表等等，而陣列各單元代表主體對客體或者不同主體的存取方法是增刪、查詢、修改等操作。從操作系統的訪問控制安全角度講，訪問控制措施在數據庫管理系統中作用重大。數據庫管理系統成為了不少應用系統的的設計依據，系統的關鍵部分是數據，其權限被用戶掌握以后，就能夠不經過應用系統，直接通過操作數據庫的記錄，實現犯罪目的。所以，科技部門必須細致地分析設計數據庫系統的訪問控制措施，嚴格分析數據庫管理系統中主體的最小權限，然后據此對存取矩陣進行設定。通常數據庫管理系統權限是應用系統最終用戶無法獲得的，這樣一來也不能直接操作數據庫管理系統，要最大限度地不讓內部和外包開發用戶對數據庫管理系統進行直接登錄操作。以嚴格的管控措施減少直接操作授權。假如必須直接登錄操作，那么要針對部分表的部分字段來操作，不能授予內部或者外包開發用戶全部權限。同時，針對查詢權限的授予，可以一定程度上降低要求，但要控制好增刪與修改操作。例如，一個用戶需要進行客戶存款信息查詢，那么他被授權查詢姓名Name、住址Address、存款余額Deposit3個字段的信息表User,不過只允許修改Address字段,但是嚴禁執行插入或者刪除操作。在不少情形下，個人征信系統、反洗錢系統等應用系統都是主體。要創建對應的用戶，則需參照應用系統對數據庫管理系統的最小授權來進行。在個人征信系統中，外包開發用戶要規劃系統，那么需要同科技部門溝通，對應用系統的最小授權集合進行制訂?？蛻糍J款信息數據表中的一些字段或許或會出現在個人征信系統中，那么存款信息之類的數據庫表就不應該被訪問，可以允許查詢。分析訪問控制措施，可以極大地減少因為內部和外包開發員的過渡授權而產生的金融安全風險。

4操作系統層

有著訪問控制措施的常用操作系統主要注重對用戶進行安全管理。用戶的身份認證關系到訪問控制權限，也是訪問控制執行的依據。身份認證的方法有很多種，比如口令與指紋、身份卡與口令以及USB鑰匙等等。系統會禁止缺乏正確身份認證的用戶，如果認證成功，那么登錄身份信息將被系統當做主體。而系統設備、文件、操作、進程則是客體，一般會出現讀寫、運行和刪除及修改等行為。對于用戶的識別和存取訪問規則是由用戶對信息存取控制的來確定。系統對不同的用戶會授予不一樣的存取權限，比如寫入或者讀取被允許。存取矩陣模型一般被用來表示訪問控制規則，大型矩陣陣列則可以用來表示系統的安全情況。行在這種矩陣中代表系統主體，系統的客體則用列表示。主體對客體或者不同主體的存取是以陣列單元的填入數值來描述。數據庫管理系統以及操作系統都能夠使用這種模型。要想對內部與外包開發人員進行有效限制，就需要合理配置訪問控制措施，這樣才能讓他們不會故意越權操作系統。如果配置不佳，就會讓內部和外包開發員有過多的權限，不利于銀行金融網絡的安全?？萍疾块T必須細致地分析設計操作系統的訪問控制措施，嚴格分析文件系統中用戶的最小權限，然后據此對存取矩陣進行設定。

5防火墻

訪問控制技術在銀行金融網絡防火墻中也有廣泛的運用。從網絡防火墻技術上來講，網絡具有內外網之分，該項技術可用于對所有的內外和外網通信應用協議的分析，由此查找出主機的IP地址和IP上聯端口號，并對業務流進行有效的規劃，進而合理控制對應的業務流。源IP地址、目的IP地址、源上聯端口號、目的上聯端口號中的訪問權限都可以利用防火墻技術來進行最大化的限制，能夠對業務流的通斷進行限制，以保證銀行的金融業務安全。

篇（8）

數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術。隨著科學技術的高速發展，機電一體化技術迅猛發展，數控機床在企業普遍應用，對生產線操作人員的知識和能力要求越來越高。

一、數控機床的優點與缺點

(一)數控機床的優點

對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面(如螺旋表面)，數控機床也能實現自動加工。

加工精度高，加工質量穩定。目前，數控機床控制的刀具和工作臺最小移動量(脈沖當量)普遍達到0.0001mm，而且數控系統可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。

生產效率高。由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2—3倍。

良好的經濟效益。使用數控機床進行單件、小批量生產時，可節省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節省直接生產費用；同時還能節省工裝設計、制造費用；數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。此外，數控機床還可實現一機多用，所以數控機床雖然價格較高，仍可獲得良好的經濟效益。

自動化程度高。數控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。

(二)數控機床的缺點

數控機床的主要缺點如下：價格較高，設備首次投資大；對操作、維修人員的技術要求較高；加工復雜形狀的零件時。手工編程的工作量大。

二、數控機床的種類

數控機床的種類很多，主要分類如下：

按工藝用途分類。按工藝用途，數控機床可分類如下。普通數控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數控錨床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。加工中心機床：數控加工中心是在普通數控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構成的數控機床，它可在一次裝夾后進行多種工序加工。

按運動方式分類。按運動方式，數控機床可分類如下：點位控制數控機床。數控系統只控制刀具從要有數控鉆床、數控坐標錘床、數控沖剪床等。直線控制數控機床：數控系統除了控制點與點之間的準確位置以外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數控車床、數控銷、銑床等。輪廓控制數控機床：數控系統能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數控車床、數控銑床等。

按伺服系統的控制方式分類。按伺服系統的控制方式，數控機床可分類如下。開環控制系統的數控機床。閉環控制系統的數控機床。半閉環控制系統的數控機床。

按數控系統的功能水平分類。技功能水平分類，數控系統可分類如下。經濟性數控機床。經濟性數控機床大多指采用開環控制系統的數控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數控機床。這類數控機床功能較全，價格適中，應用較廣。高檔數控機床。這類數控機床功能齊全，價格較貴。

三、數控機床控制技術的發展

機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統。

在20世紀的60年代出現丁一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。

隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。

篇（9）

目前全球淡水資源日趨緊張，在我國有很多地方農田和生活用水緊張的情況相當嚴重，有的已出現斷水現象，因此節水問題已成為全社會共同關注的嚴重問題。

早在1997年，在桐鄉市政府支持下，經市水利勘測設計所設計并在河山含村示范區等地建成低壓地下管道灌溉試點工程，由于田間用水量變化大，為了解決水量流量的實時調控，泵站的出水池新建了高大的蓄水池，蓄水池內安裝了液位控制器，串接于電機控制柜的控制回路中，初步解決了用水量、出水量的實時調控。“液位自動控制節水灌溉系統”于1998年獲浙江省水利廳科技進步三等獎，2004年獲浙江省水利廳優秀工程設計獎。2005年秋，桐鄉市水利局在石門鎮民豐村明渠灌溉的廟橋浜泵站試用手動變頻調速控制水泵運行，取得較好地效果，受到當地群眾的高度贊譽。

一、“自控變頻節能節水灌溉系統”的總體設計

一是引入變頻調速技術、壓力傳感技術、可編程控制技術于農田灌溉。由變頻器、壓力變送器、壓力顯示器、可編程控制器、可編程時控器、相序保護器和空氣開關、斷路器、交流接觸器、時間繼電器、熱繼電器、按鈕、指示燈、儀表等電器集成(均為國產)的智能型自動控制柜“自控變頻節能控制柜”，作為“自控變頻節能節水灌溉系統”的指揮中心，能根據田間用水量的變化，自動變頻調速調節水泵出水量，自動進行工頻變頻切換和單泵雙泵切換，自動按設定時間開機停機。在泵站建設中，針對平原水網地區泵站規模較小的特點，采用了涵洞式引水道、豎井式水泵室，使引水道和水泵井四周的土壓力相互平衡，比傳統的開敞式引水道有限地節省了工程量，減少了土方開挖和回填土，方便了施工。

二是將“液位自動控制節水灌溉”中的高蓄水池，改為較小的地下壓力水池，建在泵房地面之下。既節省了工程量，又減少了耕地占用。水池壁上預埋安裝壓力變送器和水位觀察管的鍍鋅鋼管，水池邊上設置調壓溢流管。選用專門為本地區低壓管道灌溉研制且不需要加引水、適于自動開機的HDB系列導葉式混流泵。用UPVC雙壁波紋管作為地下管道，用鋼筋混凝土預制接頭，施工方便，漏水少，管壁糙率小。干管和部份支管的進口處安裝蝶閥控制，部份渠尾設置調壓管。用專利產品、工程塑料制造的FN-150(100)農田灌溉節水閥作為田間放水閥，使用壽命長，不需維修，可做到滴水不漏。一只放水閥控制面積約5畝左右。

二、關鍵設備“自控變頻節能控制柜”的原理和工作過程

田間用水量的信息，通過管網壓力的變化，傳遞到壓力水池中，壓力水池中安裝的壓力變送器，把壓力信號變成電模擬量，輸入變頻器控制回路，變頻器根據輸入的模擬量，自動將連接水泵電機的主回路的交流電頻率變化，使管網壓力不斷向設定的“控制壓力”接近，達到恒壓供水。從而使水泵根據田間用水量自動調節供水量，達到節水節能目的。一個泵站安裝兩臺水泵，為了節省投資，采用一臺變頻器控制兩臺電機，由于田間用水量的變化涉及到單泵供水或雙泵供水，需單泵雙泵切換和工頻變頻切換，用可編程控制器設定條件進行控制，還要設置“最高壓力”、“最低壓力”等參數。

控制柜的電路，有變頻器-電機主回路和控制回路兩大部份，控制回路有壓力變送顯示電路、可編程控制器外接電路、可編程時控器外接電路、變頻器外接電路、交流接觸器互鎖電路、手動控制電路、電機工況顯示電路、直流電源外接電路等，另外還設置了相序保護器、熱繼電器等。

控制柜的工作過程，以一臺變頻器控制兩臺電機的控制柜為例。首先合上電源空氣開關，接通電源，按照“自控變頻節能控制柜使用維護簡要說明”在變頻器控制面板上設置好“控制壓力”，在壓力顯示器上設置好“最低壓力”、“最高壓力”，在可編程時控器上設置好開機停機時間(或在時間繼電器上設置好停機時間)，把“功能轉換旋鈕”旋到“自動”，然后即可正常工作。其工作過程為：

當到達時控器設定的開機時間，如果壓力變送器檢測到的壓力低于“最低壓力”，1號機組(兩臺機組中功率較大的一臺)首先變頻軟起動，可見壓力顯示器中數值逐漸上升，水位觀察管中水柱同步上升，如此時田間用水量不多，一臺水泵水量已夠，則壓力上升到“控制壓力”以上，變頻器即自動降頻，壓力降低到“控制壓力”以下，變頻器即自動升頻，使水泵保持恒壓供水，田間用水量的變化反映在水泵轉速的變化上。

如果田間用水量逐漸增加，1號機組的出水量不夠了，此時盡管電機以最大頻率即50Hz運行，但壓力顯示器中數值還是逐漸下降，待下降到設定的加泵壓力即“最低壓力時”，控制柜等待五分鐘，如果不是特殊的波動造成，五分鐘的壓力都低于最低壓力，此時才將1號機組自動轉為工頻運行，將2號機組自動變頻軟起動，可見壓力顯示器中數值逐漸上升，如此時兩臺水泵供水量已夠田間用水，則壓力上升到“控制壓力”后，即保持恒壓供水，田間用水量的變化反映在2號機組轉速的變化上。如果田間用水量繼續上升，兩臺水泵的供水量也不夠了，盡管兩臺水泵都以最高頻率50Hz運行，供水壓力還是逐步下降，此時，應關閉或調小部份節水閥，用水量減少到二兩臺水泵供水量以下，供水壓力就會恢復到設定的“控制壓力”。

如果田間用水量逐步減少，管道和壓力水池中的壓力會稍微上升，正在變頻運行的2號機組轉速隨即降低，水泵出水減少，以保持恒壓供水。如果田間用水量進一步減少，小于1號機組的出水量，但仍大于2號機組出水量，當供水壓力超過設定的“最高壓力”，這時首先將正在工頻運行的1號機組自動停機，然后自動將正在變頻運行的2號機組轉成工頻運行，再自動變頻軟起動1號機組。如果田間用水量進一步減少，小于2號機組的出水量，這時即使1號機組頻率和轉速降到最低，水池壓力還是超過“最高壓力”，則正在工頻運行的2號機組自動停機。如果田間用水量再進一步減少到接近于零，則1號機組以最低頻率(設置為15HZ)運行，使管道壓力保持一定數值，以備田間可以隨時用水。

可編程時控器到達設定停機時間，正在變頻運行的1號機組變頻軟停機。也可以將“功能轉換旋鈕”從“自動”轉向“停止”。如果按下“緊急停車按鈕”，任何情況之下，兩臺機組都會立即停機。

三、該系統的改進意見

任何技術都是在不斷改進的，“自控變頻節能節水灌溉系統”也是在綜合許多先進技術的基礎上改進的，今后也將隨著技術的發和進步不斷改進。經過一個灌溉季節的實踐，筆者認為應對系統做如下改進：

一是對于只有一臺水泵的泵站，可以利用變頻器內置簡易PLC編程控制，可降低控制柜造價。

二是對于只有一臺水泵的泵站，可以取消壓力水池，以進一步降低泵站造價，逆止閥、調壓管仍舊保留。對于兩臺或兩臺以上水泵的泵站，壓力水池還是需要的。

篇（10）

一般而言，計量技術機構建立管理體系時，主要依據的標準和規范有：ISO9001：2008、JJF1033-2008、JJF1069-2012、ISO/IEC17025：2005、ISO/IEC17020：2004、《實驗室資質認定評審準則》等。在ISO9001：2008質量體系管理過程中，需要根據實際要求，對質量手冊、程序文件、質量記錄、作業指導書等體系文件進行修訂。在開展內審、外審活動時，除了需要進行質量活動的過程管理，還需要做好歷次質量活動文件質量的歸檔和整理，以及歷次不符合項等數據的統計。JJF1033-2008、JJF1069-2012、ISO/IEC17025：2005等規范涉及計量標準的管理。在日常計量標準管理中，從新建項目申請通過，到計量標準新建標資料的建檔、已有計量標準的動態維護，以及JJF1033-2008、JJF1069-2012、CNAS申請（考核）資料的輸出，所有這些管理過程涉及面廣，各類考核規范要求各異，包含材料繁多，期間還涉及申報材料的審核、回退、批準、歸檔等過程，每個步驟需要嚴格按照考核規范的要求進行。此外，體系管理過程中需要涉及很多項目的統計分析。諸如質量簡報內容、政府委托的各類考核、各類項目所依據的規程、各類檢定員的資質統計等。

1.2制約因素

體系管理包含機構日常運行各個方面，而體系所依據的各個規范之間難免有交叉重復的要素，日常管理中難免會有重復操作及遺漏。例如JJF1033-2008與ISO/IEC17025：2005中對于計量標準器及配套設備的管理都有相應的要求，當設備因評價不符合需要變更時，需要分別根據兩個技術規范的要求進行相應類似操作（如圖1所示）。這樣既增加了工作量，又加大了出錯概率。圖1管理要素交叉示例類似這些問題都不利于體系的有效運作，進而會影響機構的檢測質量。檢測質量一方面關系到能否滿足客戶的檢測要求，另一方面從機構自身的角度來說，檢測質量也關系到計量技術機構的生命，關系到機構自身的發展。因此，如何完善體系管理是機構始終需要重視的工作。

1.3體系管理信息化

體系管理雖然包含內容龐雜，但大多有法（標準、規范）可依。在管理過程中可以將不同的考核規范要求分門別類，各類管理要素結構化羅列。因此，可以通過計算機技術，將體系管理信息化。1）文件材料電子化。將管理過程中所涉及的材料電子化，一并進入管理信息系統，實現無紙化管理；2）材料格式的模板化。各類材料模板依據考核規范的要求固化到系統中，操作時可直接調用模板輸入；3）管理要素系統化。將各類考核規范的要求固化到系統中，包含所有必需的管理要素；4）操作流程系統化。將日常操作中的材料提交、審核、回退、審批、修改、歸檔等操作流程固化到系統中，提高效率。

2實現目標

通過對體系管理各要素及要素間關聯性的分析研究，將體系管理各要素納入信息系統，可以實現以下目標。1）管理要素全覆蓋。各管理要素在系統中進行管理，結合系統的工作提醒、提前預警等功能，減少工作遺漏，做到全面覆蓋。2）閉環管理。在系統中，某一項工作從發起到流程審批，直到最后的、歸檔，各節點環環相扣，并可設置各節點完成時限，形成完整的閉環管理。3）實時動態管理。諸如計量標準、儀器設備、人員持證項目等都會有有效時限，系統可以針對這些有時限要求的要素提前預警。涉及某一崗位的所有待處理工作都會在系統中有待辦提醒，便于管理人員及時對各項工作進行實時管理。4）無紙化辦公。依據各項考核標準所形成的考核材料會形成很多文檔，除了最后確定的申報版本需要形成紙質材料外，前期內部流轉及最后歸檔的文檔都可以盡量電子化，這樣既可以實現無紙化辦公，同時電子文檔也可以實現高效檢索。

3系統實現

3.1設計原則

3.1.1實用性

開發的系統必須滿足實用性需求，做到使用方便，輸入數據量盡量小，界面直觀，易學易用，不同業務之間界面轉換速度快。

3.1.2功能完整性

所提出的業務都能夠在計算機平臺上完成，對于同一類型的業務，由于輸入要求或地址模式等條件的不同，將設計不同的功能模塊。

3.1.3高性能

系統在性能上做到實時性強、數據容量小、響應速度快、穩定性高、出錯率低、容錯性好等優點。

3.1.4數據安全性

安全性永遠是數據庫的重要課題，必須采取多種措施保證數據庫的安全。

3.1.5美觀化設計

在滿足實用性的條件下，界面設計做到美觀大方，大小適中，排列整齊，各種控制鍵的中文名字簡單明了，不同的業務甚至不同的功能有不同的界面。美觀的界面配色柔和，減輕視覺疲勞，給員工一個良好的計算機工作環境。

3.1.6系統可擴展性

在滿足一期方案的基礎上，考慮今后系統可能新增功能帶來的系統軟硬件的變化，為系統的擴充預留接口。

3.2系統結構和功能

系統結構如圖2所示。主要包括體系文件、質量活動、項目管理、統計分析。

3.2.1體系文件

質量手冊、程序文件、作業指導書、質量記錄等體系文件在系統中保持最新版本，體系文件出現更新時，在系統中完成審批流程并歸檔。

3.2.2質量活動

外審、內審、管理評審、附加評審等質量管理活動納入系統管理。系統具備各類質量活動的按期提醒功能。在系統中進行質量活動計劃的制定和審批、質量活動計劃的、質量活動過程的流轉、質量活動結果的輸出、質量活動需改進項的管理。

3.2.3項目管理

包括新項目申請及不同項目定位的材料管理，包括計量標準管理、法定授權、資質認定、實驗室認可、檢查機構認可等內容。材料按照不同考核規范的要求在系統中設置模板，直接在系統中輸入或以附件的形式提交。各類考核申請、復查等所需的材料可以從系統自動輸出word版本，打印即可用。建標完成后具備動態管理的功能，可以預警將到期的計量標準，并提醒相關負責人關注。所有資料在系統中歸檔，便于檢索。

3.2.4統計分析

通過對系統內各功能模塊相關信息的抓取匯總，生成各類統計內容。包括通過匯總質量活動的相關內容，生成質量簡報；統計歷次外審、內容、管理評審、附加審核等活動的不符合項出現次數、出現范圍、整改完成情況等內容；統計許可證考核情況；統計能源計量審查情況；統計檢定、校準、檢測、檢查對應項目及所依據的規程；統計各類人員資質等。

3.3主要數據庫設計

3.3.1儀器設備

實現儀器設備的動態信息化管理，實時監測計量標準器及配套設備的使用情況，提前提醒相關人員按期送檢標準器。設備信息與計量標準等其他相關模塊自動關聯，設備更新后其他部門相應更新。主要字段包括名稱、型號、測量范圍、不確定度或準確度等級或最大允許誤差、制造廠、出廠編號、末次檢定或校準日期、檢定及校準機構、檢定或校準證書號等。

3.3.2人員資質

實時維護各類人員所擁有的相應資質信息，包括檢定員、各類考評員、注冊計量師、內審員等信息。人員資質信息統一更新后，自動關聯的相應考核模塊信息也同步更新。主要字段包括姓名、所屬部門、資質類型、取證時間、證書到期時間、證書編號等。

3.3.3檢測方法

提供檢定規程、校準規范、國家標準等計量技術規范的查詢、閱讀、更新功能。檢測方法與計量標準等相關內容保持同步更新。主要字段包括規程/規范編號、年號、名稱等。

3.3.4可開展項目

提供項目的檢索、查詢、更新等功能?？梢陨蓹z定、校準、檢測、檢查項目對照表，并作為各類考核材料中可開展項目的數據來源。主要字段包括項目名稱、測量范圍、測量不確定度/準確度等級/最大允許誤差、依據文件名稱、依據文件編號等。

篇（11）

一、概況

廣東LNG項目是中國首個引進LNG的試點項目，國家重點示范項目，也是廣東省“十五”計劃的大型能源基礎設施項目。1999年底，項目正式立項。2003年，國家發改委批準了廣東LNG項目的可行性研究報告。廣東LNG大中型河流穿越工程P1標段，是廣東LNG項目質量控制要點。項目包括大型河流穿越5條，施工長度為3.5km。工程采用X65焊管，管線焊接采用半自動焊接工藝，使用AWSA5.1E6010φ4.0焊條和AWSA5.29E71T8-Nij1φ2.0焊絲，管線設計壓力為9.2Mpa，輸送介質為液體天然氣。

雖然該工程是以管線穿越為主，但是管線的焊接質量直接影響整個工程的施工質量。管線焊接場地均為農田、魚塘，溝渠縱橫交錯，地下水、地表水十分豐富，場地十分泥濘，空氣潮濕，屬典型的水網地區施工，施工難度很大。工程2005年3月正式開始施工，管道焊接時期處于廣東地區的梅雨季節，焊接質量的控制尤為重要，通過制定合理的質量控制方案，工程焊接超聲波檢測一次合格率為100％，X射線檢測一次合格率為95％，水壓試驗一次合格。在此對施工中焊接質量控制方法予以簡單介紹。

二、對焊接質量進行控制的必要性

焊接質量是采用焊接工藝制造的焊接接頭的實用性是否能夠滿足設計要求。可分為直接焊接質量和間接焊接質量，直接焊接質量包括焊接接頭的力學性能，內、外部的缺陷等；間接焊接質量就是焊接過程中能夠被感知和檢測到的缺陷。在施工過程中，一般無法對直接焊接質量進行控制，所以通常都是通過控制間接焊接質量來控制和保證直接焊接質量的。

三、準備工作

1、焊接工藝

開焊前，現場焊接工程師根據相關規范、設計文件和業主下發的焊接施工與驗收規范編制工程焊接工藝指導書，給出合適的焊接坡口、對口間隙、焊接電流、電壓、焊接速度等焊接工藝參數。焊接工藝評定合格以后，根據評定結果編制焊接工藝卡，確定焊接材料、焊接順序、層間溫度等等，同時還制定了焊接返修工藝，確定一次返修、二次返修的缺陷消除方法和應采取的技術措施。

主要焊接工藝參數

焊道名稱填充金屬直徑

(mm)極性焊接方向電流

(A)電壓

（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）

根焊E60104.0DC-下向70-13024-37----8-16

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13010-32

蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-30

返修焊接工藝參數

焊道名稱填充金屬直徑

(mm)極性焊接方向電流

(A)電壓

（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）

根焊E60103.2DC-下向55-10024-37----6-15

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13015-25

蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-32

2、設備選擇

管道焊接設備采用移動焊接車配備米勒焊機＋送絲機。在焊接前檢查所有的設備，確保運轉正常、性能穩定，能夠滿足現場焊接的要求。同時準備防風棚、焊口加熱設備、測溫設備等必須的設備和機具。

3、技術準備

選定了焊接工藝、選擇合適的焊接設備和機具后，在開焊前，焊接技術人員應對焊接機組的所有操作人員進行技術交底，講解焊接工藝過程，明確各種焊接工藝參數。

四、過程質量控制

1、質量保證體系

按照公司質量體系文件和業主質量控制要求，建立項目工程質量保證體系，明確各責任人的質量責任，如項目經理、技術負責人、焊接工程師、質檢工程師、班組長等。在焊接前對有關員工進行技術交底，明確工程質量要求和施工、驗收規范標準。

2、焊接過程

在焊接過程中，現場質檢人員和技術管理人員參照相關的施工標準規范、設計文件、工藝技術文件、公司質量體系文件、業主下發的質量要求，對焊接過程的各個環節進行檢查和控制。焊接過程的控制要點主要包括焊條、管口組對、焊接防護、焊口加熱、焊接參數的檢查、焊縫外觀檢查、焊縫返修等環節。

對于焊條，雖然E6010纖維素焊條一般不需要烘烤，但是在雨季施工時，一次領用量不能太多，要少量多次領用，同時焊條必須存放在現場的焊條保溫筒內，隨用隨取，防止焊條遭受雨淋和受潮。當天未用完的焊條必須進行回收，并按照烘烤要求在70－80℃溫度范圍內烘烤0.5-1h，烘烤溫度不得超過100℃，而且只能回收烘烤一次。材料保管員負責對焊條的存放、烘烤、回收進行管理并填寫和保留質量記錄。質量管理人員應進行監督和不定期的檢查。

由于管線材質為X65，所以在焊接前必須進行管口加熱。而且按照規范要求，在雨雪天氣和空氣濕度大于90％、風速大于8m/s時，必須采取有效的防護措施才能進行焊接作業。有效的防護措施包括：

a、現場配置防風棚。防風棚應具備遮擋風雨的功能，而且能夠方便移動；

b、開焊前對管口進行加熱，溫度要求達到100℃以上，以防止出現氣孔等焊接缺陷；

c、要控制層間溫度，層間溫度必須大于80℃，否則必須進行重新加熱；

d、焊接完成后采取遮蓋措施，避免焊口被雨淋或出現速冷導致焊接裂紋或焊縫淬硬而硬度韌性和強度下降的情況；

e、盡量保證施工帶相對干燥。在作業帶兩邊緣開挖排水溝，作為積水、排水溝。

f、同時雨季時施工帶土質松軟、泥濘，在吊管機下在鋪設鋼管排，制作牢固的管墩可避免出現裂紋缺陷；

g、焊接操作坑中的積水必須排除干凈，并鋪設干燥的木板，給焊工創造一個相對舒適的工作環境，讓其正常操作；

在施工過程中我們根據施工技術要求和現場情況制作了輕便的防風棚，焊前和層間加熱采用環形火焰加熱器，焊后在焊口處遮蓋石棉被，這些措施對保證焊接質量起到了明顯的作用。

3、質量檢查

公司質量檢查人員和焊接監理在現場對整個焊接過程進行全程監控。對焊接重點、難點部位加強質量監督和檢查。

a、在焊接開始前檢查現場的焊條和焊絲是否按照規范要求進行儲存和使用，對于不合格的焊接材料一律不得使用，避免焊接后出現夾渣和氣孔等缺陷；同時管口的清理、焊口組對間隙、錯邊，控制參數在規范要求范圍內，避免出現強力組對、組對間隙、錯邊超標現象的出現；

b、在焊接過程中檢查焊接工藝參數如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、引弧位置、管線焊縫錯開量等；

c、焊接完成后檢查焊縫表面飛濺、焊瘤、焊渣是否清理干凈，以及焊后焊口的保護等；

d、檢查完成后質檢人員填寫必要的質量記錄如管口清理記錄、管口組對記錄、焊接工藝參數記錄、焊縫外觀檢查記錄等，如有返修焊口，還應填寫焊口返修記錄，這些記錄都將作為質量受控的證據；

在現場，質檢人員除了起到監督作用外，更要按照標準規范和技術文件的要求提醒作業人員，避免人為因素造成施工質量的下降，影響工程進度。

五、結束語

雨季焊接施工如何保證質量對施工單位來說是一個十分重要的課題，做好一下幾個方面的工作將有利于控制雨季焊接施工質量。

1、根據質量體系文件的要求建立和完善質量保證體系，通過系統有效的質量管道活動來實現焊接質量和施工進度的控制。

2、結合施工實際情況，采取有效的、有針對性的工藝技術措施來保證焊接質量，并保證措施在施工中得到有效的實施。

3、根據工程實際情況選擇焊接工藝并進行焊接工藝評定工作，保證焊接工藝和返修工藝的合理性。