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时间:2023-03-20 16:25:41

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篇1

摘要:太阳是一项很重要的可再生能源,在现行世界能源与环境危机的大背景下,太阳能的应用价值日益凸显。作为太阳能应用的一项重要技术,光伏发电发展前景十分可观,而我国的光伏产业又面临着前所未有的机遇和选择。文章将结合技术经济理论和方法,从技术、企业、产业和国家这四个不同的方面,对我国的光伏产业进行深入探讨,促使我国的光伏产业向着又好又快的方向稳步前进。

关键词:光伏发电;经济分析;发展预测

太阳能是地球能源的基本来源,因此,如何更好地利用太阳光发电,是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源,资源的来源广泛且充足,而且其具有很长的寿命,也不像其他能源那样,需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点,光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代,太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业,也历经了半个世纪的发展,进入到21世纪之后,我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此,本文将以市场分析为基础,由四个方面来深入探讨技术经济:技术、企业产业、国家。

一、光伏产业的优点

光伏产业是一项绿色又环保的能源,因此被看作是一项战略性的朝阳性产业,各国给予光伏发电的很高的重视程度,并给予大力的扶持,原因如下:

1.《京都议定书》给予各国以压力,迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源,包含太阳能在内,这样有利于减少温室气体的排放。

2.中东是全球的石油主产区,因此,中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应,各国政府不得不大力开发国内能源,其中包含太阳能在内。

3.像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭,各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源,这样才能使能源长期供应。基于以上几个原因,在上世纪末的最后十年,全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中,全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源,它的重要性和战略性日益凸显,世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。自1999年来,世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划,这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展,世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源,在21世纪前半期,光伏发电将发展成最重要的基础能源。

二、光伏发电成本分析

(一)光伏发电成本和影响因素

光伏发电的成本,直接决定了其能否大规模的快速发展,和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响:光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响,诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。1.初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本,在这其中,光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。2.发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响:太阳能资源、太阳发电的效率,与此同时,也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此,在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。3.单位电量成本。(也称度电成本)

(二)多种类型的光伏发电系统度电的成本分析

中国光伏发电市场的起步并不早,主要开展了投资补贴、特许权招标等项目,一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在,本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。

1.聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的,聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低,但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。

2.薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低,但它的效率也低,而度电成本比晶硅光伏电站高。

(三)光伏发电系统度电成本的变化趋势

光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中,组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面,逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。目前,制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的提高、组件成本的下降以及寿命的延长,光伏发电的成本和平价上网的水平相近,因此,光伏发电非常具有发电的竞争力。一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测:现如今,中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W,光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看,在技术提升和装备国产化的大前提下,每年的投资成本会有百分之十的下降。按照《可再生能源十二五规划》的要求,到2015年年底,中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到2020年年底,太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW,到2030年年底,装机容量会达到200GW。根据测算结果来看,2015年中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W,2020年将会下降至10元/W,2030年会出现大幅下降,降至4元/W。太阳电池成本的下降,不仅仅是依靠技术进步,规模化的生产也在一定程度上降低了成本,使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段,虽然成本还是很高,但伴随着技术的不断革新和进步,成本也会逐步降低,未来光伏发电技术的前景是巨大的。2020年前,全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区,占到的比例约为百分之四十,2010~2020年,光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后,光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国,光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。

三、光伏发电发展前景分析

1.多种光伏电池技术争相发展,第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途,为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少,发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵,目前仍处于探索阶段。

2.光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源,它可以和其他的储能装置配合,直接在用户负荷周围供电,典型的微电网是可以脱离主网运行的,也可接到主网上运行,这样可以减少配电投资,大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响,这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。

四、发展光伏产业的建议

综上所述,发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展,是与国家产业政策的宏观调控分不开的,国家各项政策的颁布和落实,将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。

1.政府要做好带头作用,设立光伏产业发展的专项经费,更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策,大力扶持。

2.技术上既要自主研发,又要学会技术引进,也可以和国内研究共同公关,建立健全一套创新的技术体系。

3.要以政府作为主导,多元化投资,建立一套完整的产业链,多方参与、共担风险,以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。

4.努力培养国内的光伏市场,制定一套具体的分摊上网电价的实施细则,。5.对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速,提升光伏产业在未来产业中的竞争力。

五、总结

总而言之,太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源,光伏发电技术的发展前景非常可观,在2030~2050年间,光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现,因此,这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样,中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。

参考文献:

[1]曹石亚,李琼慧,黄碧斌.光伏发电技术经济分析及发展预测[J].中国电力,2012(08).

[2]冯百乐.光伏发电在建筑中应用的技术经济和选型分析[J].山西建筑,2012(20).

[3]陈贶,王亮,王满仓.不同容量光伏发电单元的技术经济对比分析[J].有色冶金节能,2014(03).

[4]刘江建筑.屋顶太阳能光伏发电项目的分析研究[J].能源与节能,2014(06).

[5]顾文石,安白.景观带光伏发电项目技术经济分析及综合评价[D].华北电力大学(保定),2013.

技术经济学相关论文范文二:低碳经济与技术经济范式与路径思考

摘要:进入21世纪以来,在社会经济飞速发展的情况下,人与自然之间的矛盾激化,因此,找到一种能够让社会经济与自然环境和谐相处的低碳经济发展模式已经成为各个国家都极为重视的问题,这也是促使低碳经济模式成为不同国家共同发展的一个重要因素。文章主要针对低碳经济发展的技术范式以及发展路径的思考进行了全面详细的阐述,以期为我国经济发展过程中提供参考。

关键词:低碳经济;技术创新

在当前全球变暖越演越烈的情况下,低碳经济发展模式已经成为了各个国家的主要经济发展方式,以此来促进人与自然之间的和谐关系,这不仅是对自然环境的保护,同时也是对人体健康的保护。低碳环境带来的不仅是低污染生产,还能够减少排放,避免大量污染环境的物质排入到水流、土地、大气中,进一步对被人体吸收,导致大量疾病的滋生。因此,应当加大低碳经济的发展力度,并且对其中的技术经济范式以及发展路径要进行深入的思考。

一、低碳经济与低碳技术

低碳经济已经成为了当前社会上一种新兴的经济发展模式,该发展的模式核心内容主要是在当前市场相关机制的基础上来进行制度的创新以及制定,通过这样的方式来使得低碳经济发展模式能够不断地提高技术效能、减少资源使用,同时研究出可再生能源、减少温室气体排放等相应技术,使得绝大部分工业生产都能够走向低排放、低能耗的生产模式。而有着低排放、低能效效能的低碳经济发展模式必然会伴随着新的节能技术、增效技术、减排技术的发展而发展。只有在大量新型技术的带动下,并以创新的低碳技术作为指引,才能够不断推动低碳经济模式的发展。

二、目前我国低碳技术发展的现状

现阶段我国企业在低碳技术研发方面已经取得了明显成功,有些低碳产品甚至达到了中世界先进水平,其中最突出的就是新能源行业。比如,截止到2015年我国已经有82台超超临界机组在网运行,在世界范围内也处于领先地位。除此之外,在世界范围内,我国风力发电机组增长量也处于领先地位,2013年,风电机组增长量已经高于1600万千瓦;2015年风电装机容量已经超过了10000万千瓦,同比增长1474万千瓦,增长率达到了25%。除此之外,我国是世界范围内出口光伏组件最多的国家,全球有接近40%的光伏产品来自于我国。此外,中国是世界最大的太阳能热水器的生产者和消费者,占世界总产量的70%,约95%的太阳能热水器的核心技术为中国公司持有;中国企业生产出了全球首款单次充电可行驶400公里、并可容纳5位乘客的纯电动轿车;中国水泥余热发电效率世界领先,已开始向国外出口技术和设备。由中国科学院能源领域战略研究组编制的《中国至2050年能源科技发展路线图》指出我国近期低碳经济与新能源产业最重要的发展领域为:清洁煤技术、新能源汽车、智能电网、新能源规模发电等。中国在低碳领域取得了不小的成就,但中国的低碳技术发展仍然令人担忧。因为我们的技术仍以中低端为主。

1.风力发电技术虽然是中国发展最快的新能源行业,已具有1.5MW以下风机的整机生产能力,但是一些核心零部件,如轴承、变流器、控制系统、齿轮箱等的生产技术难关却迟迟未能攻克。

2.可再生能源发电并网一直是一大技术难题,其中重要原因是我国的智能电网建设水平较低,没有先进的电网调控和调度技术。3.在发展清洁煤技术方面,整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)相关项目刚刚启动,关键部件尚不能国产。在中国,常规火电站的投资约为每千瓦5000元人民币,而IGCC示范电站高达每千瓦1万余元,比常规火电站高出1倍多。

三、我国低碳经济下的技术创新路径选择

我国是一个人口数量众多的国家,人口数量位居全球第一,但是经济发展的速度却并不符合人口需求,生态环境也较为薄弱,极易受到气候变化的直接影响。目前我国还处在一个经济飞速发展时期,面临着减小贫富差距、大力发展经济、减少温室气体排放量等多个不同层面的重要工作同时发展,这导致我国要推广低碳经济发展模式的变得更加困难。也正是由于我国的国情较为特殊,因此我们不能照搬国外的低碳经济发展模式,应当从国外低碳经济发展模式中吸取能为我国所用的精华,从我国所特有的低碳经济发展之路。

1.对低碳技术研发给予政策、资金等方面的支持。不断完善我国的低碳技术开发政策,加强相关的政策以及制度,并且对我国的低碳经济发展模式的企业,予以大量的资金支持。①部分新型的能源技术一直以来都是世界上极其难以攻克的问题,而如果仅仅只依靠企业独立进行研发,必然是极其困难的,因此,政府必须要帮助企业在一方面加强与国际先进能源技术的合作以及交流,从而为我国新型能源技术的快速发展打下坚实的基础。②国家应当在涉及到公共基础设施的建设工作上,加大对低碳建设的力度,例如智能电网等,大量低碳技术应用在基础建设上,能够为国家节省资源和资金,减少排放。③国家应当扶助进行尖端领域的技术研究工作,使得我国的低碳技术能够不断的进步,不仅快速与国际尖端技术接轨,未来还要努力超越国际平均水平,例如在风力发电机上的相关核心技术等。④严格制定相应的低碳技术制度,以及战略规划,引导低碳技术的正确发展,避免盲目发展的现象出现,同时,低碳技术的发展方向应当由国家来予以规划;⑤国家建立起相应的低碳经济发展扶持基金会,以此来帮助我国企业低碳技术的发展。

2.从企业发展角度来说,企业需要进行低碳技术方面的创新,如若不然,企业将在低碳经济发展大趋势下失去市场竞争力。首先,企业应该转变营销理念以及传统的盈利模式,在制定短期目标的同时,还需要制定长期目标,总体大方向应该是发展低碳技术,通过低碳技术的应用,以使企业获得更高的利润,真正的实现发展模式与技术平衡;其次,企业需要与政府、机构以及其他企业加强交流沟通,展开密切合作,以此分散低碳技术研发期间可能会出现的各项风险。由于低碳技术本身并不成熟,有很多低碳技术还只是停留在概念阶段,企业研发过程中需要承受非常大人力、物力等压力,如果企业单打独斗显然成功的可能性并不高,所以企业需要与政府、科学研究机构等展开合作,以此规避风险;最后,可以引进先进的低碳技术。现如今,技术发展也逐渐实现了全球化,我国企业完全可以通过技术贸易来着获得先进低碳技术,而后再依据我国国情消化吸收,与此同时国家还应该做好专利产权保护工作。

3.对于科研机构来说,应该密切关注国家出台的各项政策措施,在此基础上,还需要与企业进行合作,以此得到研发资金。科研机构低碳技术研发的重点应该放在以下几方面:提升煤炭资源的利用率;核电技术、输配电技术以及可再生资源的开发利用技术等。通过这些技术的大力研发,真正的促进我国低碳技术发展,融入到各行各业中。另外,科研机构还需要做好一项非常重要的工作,即必须将研发成功的低碳技术推入到市场中,真正的将技术转变为生产力。

四、结语

综上所述,低碳技术已经成为了全世界生产技术发展的主流,这也是生产发展的必经之路,因此,在当前低碳经济模式发展的潮流中,我国应当加快与国际水平接轨的速度,扩大低碳生产技术在我国生产行业的覆盖范围,将更多技术应用到生产中,促使低碳经济发展走上可持续发展的道路。

参考文献:

篇2

《政府审计维护国家金融安全的作用路径与实现机制》一文,基于国际金融危机的视角,从金融危机理论及其生成机理分析入手,提出了政府审计应对金融危机的战略目标;对政府审计维护金融安全的免疫功能进行了定位;分析了政府审计应对金融危机发挥免疫功能的自身优势;在描述当前我国金融安全面临的主要问题和影响因素的基础上,探讨了政府审计维护金融安全的作用、路径;构建了政府审计应对金融危机、维护金融安全的机制框架;并从审计理念、方式方法与技术手段等层面提出相应策略和建议。

《经济案件线索审计研究及其案例分析》一文,以研究经济案件的本质属性、特征、表现形式为切入点,从理论和实践的有机结合点上,探寻挖掘经济案件线索的有效路径,并通过大量的审计案例,对审计在发现经济案件线索的总体思路、主要方法和技巧等重点、难点问题进行了多层次分析和论证,运用多种学科及相关理论,归纳、梳理和提炼发现经济案件线索的科学有效的审计方法,为审计查找经济案件线索、加大审计执法力度、提高审计监督水平提供了思路。

《国家审计机关聘用审计风险防范研究》,主要从聘用审计的委托关系、聘用审计的动因、聘用审计的作用、聘用审计的过程管理和基本指标评价等方面构建出了一套国家审计机关聘用审计风险防范体系,充实和丰富了现有国家审计理论,同时为构建合理科学的聘用审计风险防范体系提出了科学的建议。

篇3

1.引言

近20多年来,医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一,其结果使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰,确诊率也更高。20世纪70年代初,X-CT的发明曾引发了医学影像领域的一场革命,与此同时,核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超声成像、数字射线照相术、发射型计算机成像和核素成像等也逐步发展。计算机和医学图像处理技术作为这些成像技术的发展基础,带动着现代医学诊断正产生着深刻的变革。各种新的医学成像方法的临床应用,使医学诊断和治疗技术取得了很大的进展,同时将各种成像技术得到的信息进行互补,也为临床诊断及生物医学研究提供了有力的科学依据。

在目前的影像医疗诊断中,主要是通过观察一组二维切片图象去发现病变体,往往需要借助医生的经验来判定。至于准确的确定病变体的空间位置、大小、几何形状及与周围生物组织的空间关系,仅通过观察二维切片图象是很难实现的。因此,利用计算机图象处理技术对二维切片图象进行分析和处理,实现对人体器官、软组织和病变体的分割提取、三维重建和三维显示,可以辅助医生对病变体及其它感兴趣的区域进行定性甚至定量的分析,可以大大提高医疗诊断的准确性和可靠性。此外,它在医疗教学、手术规划、手术仿真及各种医学研究中也能起重要的辅助作用。

本文对医学图像处理技术中的图像分割、纹理分析、图像配准和图像融合技术的现状及其发展进行了综述。

2.医学图像三维可视化技术

2.1三维可视化概述

医学图像的三维可视化的方法很多,但基本步骤大体相同,如图.。从#$/&’(或超声等成像系统获得二维断层图像,然后需要将图像格式(如0(#1&)转化成计算机方便处理的格式。通过二维滤波,减少图像的噪声影响,提高信噪比和消除图像的尾迹。采取图像插值方法,对医学关键部位进行各向同性处理,获得体数据。经过三维滤波后,不同组织器官需要进行分割和归类,对同一部位的不同图像进行配准和融合,以利于进一步对某感兴趣部位的操作。根据不同的三维可视化要求和系统平台的能力,选择不同的方法进行三维体绘制,实现三维重构。

2.2关键技术:

图像分割是三维重构的基础,分割效果直接影像三维重构的精确度。图像分割是将图像分割成有意义的子区域,由于医学图像的各区域没有清楚的边界,为了解决在医学图像分割中遇到不确定性的问题,引入模糊理论的模糊阀值、模糊边界和模糊聚类等概念。快速准确的分离出解剖结构和定位区域位置和形状,自动或半自动的图像分割方法是非常重要的。在实际应用中有聚类法、统计学模型、弹性模型、区域生长、神经网络等适用于医学图像分割的具体方法。

由于可以对同一部位用不同的成像仪器多次成像,或用同一台仪器多次成像,这样产生了多模态图像。多模态图像提供的信息经常相互覆盖和具有互补性,为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息,需要对各个模态的原始图像进行配准和数据融合,其整个过程称为数据整合。整合的第一步是将多个医学图像的信息转换到一个公共的坐标框架内的研究,使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应,称为三维医学图像的配准问题。建立配准关系后,将多个图像的数据合成表示的过程,称为融合。在医学应用中,不同模态的图像还提供了不互相覆盖的结构互补信息,比如,当CT提供的是骨信息,MRI提供的关于软组织的信息,所以可以用逻辑运算的方法来实现它们图像的合成。

当分割归类或数据整合结束后,对体数据进行体绘制。体绘制一般分为直接体绘制和间接体绘制,由于三维医学图像数据量很大,采用直接体绘制方法,计算量过重,特别在远程应用和交互操作中,所以一般多采用间接体绘制。在图形工作站上可以进行直接体绘制,近来随着计算机硬件快速发展,新的算法,如三维纹理映射技术,考虑了计算机图形硬件的特定功能及体绘制过程中的各种优化方法,从而大大地提高了直接体绘制的速度。体绘制根据所用的投影算法不同加以分类,分为以对象空间为序的算法(又称为体素投影法)和以图像空间为序的算法!又称为光线投射法",一般来说,体素投影法绘制的速度比光线投射法快。由于三维医学图像的绘制目的在于看见内部组织的细节,真实感并不是最重要的,所以在医学应用中的绘制要突出特定诊断所需要的信息,而忽略无关信息。另外,高度的可交互性是三维医学图像绘制的另一个要求,即要求一些常见操作,如旋转,放大,移动,具有很好的实时性,或至少是在一个可以忍受的响应时间内完成。这意味着在医学图像绘制中,绘制时间短的可视化方法更为实用。

未来的三维可视化技术将与虚拟现实技术相结合,不仅仅是获得体数据的工具,更主要的是能创造一个虚拟环境。

3.医学图像分割

医学图像分割就是一个根据区域间的相似或不同把图像分割成若干区域的过程。目前,主要以各种细胞、组织与器官的图像作为处理的对象,图像分割技术主要基于以下几种理论方法。

3.1基于统计学的方法

统计方法是近年来比较流行的医学图像分割方法。从统计学出发的图像分割方法把图像中各个像素点的灰度值看作是具有一定概率分布的随机变量,观察到的图像是对实际物体做了某种变换并加入噪声的结果,因而要正确分割图像,从统计学的角度来看,就是要找出以最大的概率得到该图像的物体组合。用吉布斯(Gibbs)分布表示的Markov随机场(MRF)模型,能够简单地通过势能形式表示图像像素之间的相互关系,因此周刚慧等结合人脑MR图像的空间关系定义Markov随机场的能量形式,然后通过最大后验概率(MAP)方法估计Markov随机场的参数,并通过迭代方法求解。层次MRF采用基于直方图的DAEM算法估计标准有限正交混合(SFNM)参数的全局最优值,并基于MRF先验参数的实际意义,采用一种近似的方法来简化这些参数的估计。林亚忠等采用的混合金字塔Gibbs随机场模型,有效地解决了传统最大后验估计计算量庞大和Gibbs随机场模型参数无监督及估计难等问题,使分割结果更为可靠。

3.2基于模糊集理论的方法

医学图像一般较为复杂,有许多不确定性和不精确性,也即模糊性。所以有人将模糊理论引入到图像处理与分析中,其中包括用模糊理论来解决分割问题。基于模糊理论的图形分割方法包括模糊阈值分割方法、模糊聚类分割方法等。模糊阈值分割技术利用不同的S型隶属函数来定义模糊目标,通过优化过程最后选择一个具有最小不确定性的S函数,用该函数表示目标像素之间的关系。这种方法的难点在于隶属函数的选择。模糊C均值聚类分割方法通过优化表示图像像素点与C各类中心之间的相似性的目标函数来获得局部极大值,从而得到最优聚类。Venkateswarlu等[改进计算过程,提出了一种快速的聚类算法。

3.2.1基于模糊理论的方法

模糊分割技术是在模糊集合理论基础上发展起来的,它可以很好地处理MR图像内在的模糊性和不确定性,而且对噪声不敏感。模糊分割技术主要有模糊阈值、模糊聚类、模糊边缘检测等。在各种模糊分割技术中,近年来模糊聚类技术,特别是模糊C-均值(FCM)聚类技术的应用最为广泛。FCM是一种非监督模糊聚类后的标定过程,非常适合存在不确定性和模糊性特点的MR图像。然而,FCM算法本质上是一种局部搜索寻优技术,它的迭代过程采用爬山技术来寻找最优解,因此容易陷入局部极小值,而得不到全局最优解。近年来相继出现了许多改进的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究热点。FFCM算法对传统FCM算法的初始化进行了改进,用K-均值聚类的结果作为模糊聚类中心的初值,通过减少FCM的迭代次数来提高模糊聚类的速度。它实际上是两次寻优的迭代过程,首先由K-均值聚类得到聚类中心的次最优解,再由FCM进行模糊聚类,最终得到图像的最优模糊分割。

3.2.2基于神经网络的方法

按拓扑机构来分,神经网络技术可分为前向神经网络、反馈神经网络和自组织映射神经网络。目前已有各种类型的神经网络应用于医学图像分割,如江宝钏等利用MRI多回波性,采用有指导的BP神经网络作为分类器,对脑部MR图像进行自动分割。而Ahmed和Farag则是用自组织Kohenen网络对CT/MRI脑切片图像进行分割和标注,并将具有几何不变性的图像特征以模式的形式输入到Kohenen网络,进行无指导的体素聚类,以得到感兴趣区域。模糊神经网络(FNN)分割技术越来越多地得到学者们的青睐,黄永锋等提出了一种基于FNN的颅脑MRI半自动分割技术,仅对神经网络处理前和处理后的数据进行模糊化和去模糊化,其分割结果表明FNN分割技术的抗噪和抗模糊能力更强。

3.2.3基于小波分析的分割方法

小波变换是近年来得到广泛应用的一种数学工具,由于它具有良好的时一频局部化特征、尺度变化特征和方向特征,因此在图像处理上得到了广泛的应用。

小波变换和分析作为一种多尺度多通道分析工具,比较适合对图像进行多尺度的边缘检测,典型的有如Mallat小波模极大值边缘检测算法[6

3.3基于知识的方法

基于知识的分割方法主要包括两方面的内容:(1)知识的获取,即归纳提取相关知识,建立知识库;(2)知识的应用,即有效地利用知识实现图像的自动分割。其知识来源主要有:(1)临床知识,即某种疾病的症状及它们所处的位置;(2)解剖学知识,即某器官的解剖学和形态学信息,及其几何学与拓扑学的关系,这种知识通常用图谱表示;(3)成像知识,这类知识与成像方法和具体设备有关;(4)统计知识,如MI的质子密度(PD)、T1和T2统计数据。Costin等提出了一种基于知识的模糊分割技术,首先对图像进行模糊化处理,然后利用相应的知识对各组织进行模糊边缘检测。而谢逢等则提出了一种基于知识的人脑三维医学图像分割显示的方法。首先,以框架为主要表示方法,建立完整的人脑三维知识模型,包含脑组织几何形态、生理功能、图像灰度三方面的信息;然后,采用“智能光线跟踪”方法,在模型知识指导下直接从体积数据中提取并显示各组织器官的表面。

3.4基于模型的方法

该方法根据图像的先验知识建立模型,有动态轮廓模型(ActiveContourModel,又称Snake)、组合优化模型等,其中Snake最为常用。Snake算法的能量函数采用积分运算,具有较好的抗噪性,对目标的局部模糊也不敏感,但其结果常依赖于参数初始化,不具有足够的拓扑适应性,因此很多学者将Snake与其它方法结合起来使用,如王蓓等利用图像的先验知识与Snake结合的方法,避开图像的一些局部极小点,克服了Snake方法的一些不足。Raquel等将径向基网络(RBFNNcc)与Snake相结合建立了一种混合模型,该模型具有以下特点:(1)该混合模型是静态网络和动态模型的有机结合;(2)Snake的初始化轮廓由RBFNNcc提供;(3)Snake的初始化轮廓给出了最佳的控制点;(4)Snake的能量方程中包含了图像的多谱信息。Luo等提出了一种将livewire算法与Snake相结合的医学图像序列的交互式分割算法,该算法的特点是在少数用户交互的基础上,可以快速可靠地得到一个医学图像序列的分割结果。

由于医学图像分割问题本身的困难性,目前的方法都是针对某个具体任务而言的,还没有一个通用的解决方法。综观近几年图像分割领域的文献,可见医学图像分割方法研究的几个显著特点:(1)学者们逐渐认识到现有任何一种单独的图像分割算法都难以对一般图像取得比较满意的结果,因而更加注重多种分割算法的有效结合;(2)在目前无法完全由计算机来完成图像分割任务的情况下,半自动的分割方法引起了人们的广泛注意,如何才能充分利用计算机的运算能力,使人仅在必要的时候进行必不可少的干预,从而得到满意的分割结果是交互式分割方法的核心问题;(3)新的分割方法的研究主要以自动、精确、快速、自适应和鲁棒性等几个方向作为研究目标,经典分割技术与现代分割技术的综合利用(集成技术)是今后医学图像分割技术的发展方向。

4.医学图像配准和融合

医学图像可以分为解剖图像和功能图像2个部分。解剖图像主要描述人体形态信息,功能图像主要描述人体代谢信息。为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息,常常需要将有效信息进行整合。整合的第一步就是使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应,这一步骤称为“配准”。整合的第二步就是将配准后图像进行信息的整合显示,这一步骤称为“融合”。

在临床诊断上,医生常常需要各种医学图像的支持,如CT、MRI、PET、SPECT以及超声图像等,但无论哪一类的医学图像往往都难以提供全面的信息,这就需要将患者的各种图像信息综合研究19],而要做到这一点,首先必须解决图像的配准(或叫匹配)和融合问题。医学图像配准是确定两幅或多幅医学图像像素的空间对应关系;而融合是指将不同形式的医学图像中的信息综合到一起,形成新的图像的过程。图像配准是图像融合必需的预处理技术,反过来,图像融合是图像配准的一个目的。

4.1医学图像配准

医学图像配准包括图像的定位和转换,即通过寻找一种空间变换使两幅图像对应点达到空间位置上的配准,配准的结果应使两幅图像上所有关键的解剖点或感兴趣的关键点达到匹配。20世纪90年代以来,医学图像配准的研究受到了国内外医学界和工程界的高度重视,1993年Petra等]综述了二维图像的配准方法,并根据配准基准的特性,将图像配准的方法分为两大类:基于外部特征(有框架)的图像配准和基于内部特征(无框架)的图像配准。基于外部特征的方法包括立体定位框架法、面膜法及皮肤标记法等。基于外部特征的图像配准,简单易行,易实现自动化,能够获得较高的精度,可以作为评估无框架配准算法的标准。但对标记物的放置要求高,只能用于同一患者不同影像模式之间的配准,不适用于患者之间和患者图像与图谱之间的配准,不能对历史图像做回溯性研究。基于内部特征的方法是根据一些用户能识别出的解剖点、医学图像中相对运动较小的结构及图像内部体素的灰度信息进行配准。基于内部特征的方法包括手工交互法、对应点配准法、结构配准法、矩配准法及相关配准法。基于内部特征的图像配准是一种交互性方法,可以进行回顾性研究,不会造成患者不适,故基于内部特征的图像配准成为研究的重点。

近年来,医学图像配准技术有了新的进展,在配准方法上应用了信息学的理论和方法,例如应用最大化的互信息量作为配准准则进行图像的配准,在配准对象方面从二维图像发展到三维多模医学图像的配准。例如Luo等利用最大互信息法对CT-MR和MR-PET三维全脑数据进行了配准,结果全部达到亚像素级配准精度。在医学图像配准技术方面引入信号处理技术,例如傅氏变换和小波变换。小波技术在空间和频域上具有良好的局部特性,在空间和频域都具有较高的分辨率,应用小波技术多分辨地描述图像细貌,使图像由粗到细的分级快速匹配,是近年来医学图像配准的发展之一。国内外学者在这方面作了大量的工作,如Sharman等提出了一种基于小波变换的自动配准刚体图像方法,使用小波变换获得多模图像特征点然后进行图像配准,提高了配准的准确性。另外,非线性配准也是近年来研究的热点,它对于非刚性对象的图像配准更加适用,配准结果更加准确。

目前许多医学图像配准技术主要是针对刚性体的配准,非刚性图像的配准虽然已经提出一些解决的方法,但同刚性图像相比还不成熟。另外,医学图像配准缺少实时性和准确性及有效的全自动的配准策略。向快速和准确方面改进算法,使用最优化策略改进图像配准以及对非刚性图像配准的研究是今后医学图像配准技术的发展方向。

4.2医学图像融合

图像融合的主要目的是通过对多幅图像间的冗余数据的处理来提高图像的可读性,对多幅图像间的互补信息的处理来提高图像的清晰度。不同的医学影像设备获取的影像反映了不同的信息:功能图像(SPECT、PET等)分辨率较差,但它提供的脏器功能代谢和血液流动信息是解剖图像所不能替代的;解剖图像(CT、MRI、B超等)以较高的分辨率提供了脏器的解剖形态信息,其中CT有利于更致密的组织的探测,而MRI能够提供软组织的更多信息。多模态医学图像的融合把有价值的生理功能信息与精确的解剖结构结合在一起,可以为临床提供更加全面和准确的资料。

医学图像的融合可分为图像融合的基础和融合图像的显示。(1)图像融合的基础:目前的图像融合技术可以分为2大类,一类是以图像像素为基础的融合法;另一类是以图像特征为基础的融合方法。以图像像素为基础的融合法模型可以表示为:

其中,为融合图像,为源图像,为相应的权重。以图像特征为基础的融合方法在原理上不够直观且算法复杂,但是其实现效果较好。图像融合的步骤一般为:①将源图像分别变换至一定变换域上;②在变换域上设计一定特征选择规则;③根据选取的规则在变换域上创建融合图像;④逆变换重建融合图像。(2)融合图像的显示:融合图像的显示方法可分成2种:空间维显示和时间维显示。

目前,医学图像融合技术中还存在较多困难与不足。首先,基本的理论框架和有效的广义融合模型尚未形成。以致现有的技术方法还只是针对具体病症、具体问题发挥作用,通用性相对较弱。研究的图像以CT、MRI、核医学图像为主,超声等成本较低的图像研究较少且研究主要集中于大脑、肿瘤成像等;其次,由于成像系统的成像原理的差异,其图像采集方式、格式以及图像的大小、质量、空间与时间特性等差异大,因此研究稳定且精度较高的全自动医学图像配准与融合方法是图像融合技术的难点之一;最后,缺乏能够客观评价不同融合方法融合效果优劣的标准,通常用目测的方法比较融合效果,有时还需要利用到医生的经验。

在图像融合技术研究中,不断有新的方法出现,其中小波变换在图像融合中的应用,基于有限元分析的非线性配准以及人工智能技术在图像融合中的应用将是今后图像融合研究的热点与方向。随着三维重建显示技术的发展,三维图像融合技术的研究也越来越受到重视,三维图像的融合和信息表达,也将是图像融合研究的一个重点。

5.医学图像纹理分析

一般认为图像的纹理特征描述物体表面灰度或颜色的变化,这种变化与物体自身属性有关,是某种纹理基元的重复。Sklansky早在1978年给出了一个较为适合于医学图像的纹理定义:“如果图像的一系列固有的统计特性或其它的特性是稳定的、缓慢变化的或者是近似周期的,那么则认为图像的区域具有不变的纹理”。纹理的不变性即指纹理图像的分析结果不会受到旋转、平移、以及其它几何处理的影响。目前从图像像素之间的关系角度,纹理分析方法主要包括以下几种。

5.1统计法

统计分析方法主要是基于图像像素的灰度值的分布与相互关系,找出反映这些关系的特征。基本原理是选择不同的统计量对纹理图像的统计特征进行提取。这类方法一般原理简单,较易实现,但适用范围受到限制。该方法主要适合医学图像中那些没有明显规则性的结构图像,特别适合于具有随机的、非均匀性的结构。统计分析方法中,最常用的是共生矩阵法,其中有灰度共生矩阵(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩阵。杜克大学的R.Voracek等使用GLCM对肋间周边区提取的兴趣区(regionofinterest,ROI)进行计算,测出了有意义的纹理参数。另外,还有长游程法(runlengthmatrix,RLM),其纹理特征包括短游程优势、长游程优势、灰度非均匀化、游程非均匀化、游程百分比等,长游程法是对图像灰度关系的高阶统计,对于给定的灰度游程,粗的纹理具有较大的游程长度,而细的纹理具有较小的游程长度。

5.2结构法

结构分析方法是分析纹理图像的结构,从中获取结构特征。结构分析法首先将纹理看成是有许多纹理基元按照一定的位置规则组成的,然后分两个步骤处理(1)提取纹理基元;(2)推论纹理基元位置规律。目前主要用数学形态学方法处理纹理图像,该方法适合于规则和周期性纹理,但由于医学图像纹理通常不是很规则,因此该方法的应用也受到限制,实际中较少采用。

5.3模型法

模型分析方法认为一个像素与其邻域像素存在某种相互关系,这种关系可以是线性的,也可以是符合某种概率关系的。模型法通常有自回归模型、马尔科夫随机场模型、Gibbs随机场模型、分形模型,这些方法都是用模型系数来表征纹理图像,其关键在于首先要对纹理图像的结构进行分析以选择到最适合的模型,其次为如何估计这些模型系数。如何通过求模型参数来提取纹理特征,进行纹理分析,这类方法存在着计算量大,自然纹理很难用单一模型表达的缺点。

5.4频谱法

频谱分析方法主要基于滤波器理论,包括傅立叶变换法、Gabor变换法和小波变换法。

1973年Bajcsy使用傅立叶滤波器方法分析纹理。Indhal等利用2-D快速傅立叶变换对纹理图像进行频谱分析,从而获得纹理特征。该方法只能完成图像的频率分解,因而获得的信息不是很充分。1980年Laws对图像进行傅氏变换,得出图像的功率谱,从而提取纹理特征进行分析。

Gabor函数可以捕捉到相当多的纹理信息,且具有极佳的空间/频域联合分辨率,因此在实际中获得了较广泛的应用。小波变换法大体分金子塔形小波变换法和树形小波变换法(小波包法)。

小波变换在纹理分析中的应用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波变换(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各种小波变换被用于抽取纹理特征。传统的金字塔小波变换在各分解级仅对低频部分进行分解,所以利用金字塔小波变换进行纹理特征提取是仅利用了纹理图像低频子带的信息,但对某些纹理,其中高频子带仍含有有关纹理的重要特征信息(如对具有明显的不规则纹理的图像,即其高频子带仍含有有关纹理的重要特征)得不到利用。使用在每个分解级对所有的频率通道均进行分解的完全树结构小波变换提取特征,能够较全面地提取有关纹理特征。

由于医学图像及其纹理的复杂性,目前还不存在通用的适合各类医学图像进行纹理分析的方法,因而对于各类不同特点的医学图像就必须采取有针对性地最适合的纹理分析技术。另外,在应用某一种纹理分析方法对图像进行分析时,寻求最优的纹理特征与纹理参数也是目前医学图像纹理分析中的重点和难点。

6.总结

随着远程医疗技术的蓬勃发展,对医学图像处理提出的要求也越来越高。医学图像处理技术发展至今,各个学科的交叉渗透已是发展的必然趋势,其中还有很多亟待解决的问题。有效地提高医学图像处理技术的水平,与多学科理论的交叉融合、医务人员和理论技术人员之间的交流就显得越来越重要。多维、多参数以及多模式图像在临床诊断(包括病灶检测、定性,脏器功能评估,血流估计等)与治疗(包括三维定位、体积计算、外科手术规划等)中将发挥更大的作用。

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Abstract: The coal seam condition is complex in China, coal resource distribution region is vast, complex and diverse geological conditions. Thin coal seams in China with a wide distribution, coal in some areas is relatively good. Development of thin seam mining mechanization for the development and utilization of coal resources, it have very important sense to extend the mining life and high efficiency mining. In this paper, the Datong Coal Mine as the example, starting from the Datong in thin seam mining problem, then the current situation and future development of mining technology of thin coal seam trends are discussed.

Keywords: Datong coal mine; thin coal seam; fully mechanized coal mining; development trend

中图分类号:TD82 文献标识码:文章编号

1.薄煤层开采的特点

目前我国薄煤层多数采用普采,高档普采,效率低,经济效益差,一直制约着薄煤层资源的开采和利用。一些矿井虽然使用了综合采煤设备,但是三机装备配套性能不佳,生产效率低,工作面生产能力很低。薄煤层由于其开采厚度较小,与中厚及厚煤层相比,开采主要存在以下特点:煤层薄、采高低、煤质硬、劳动效益低煤层厚度多在1.3 m以下,并且煤层硬度多大于3~4,使得人员进入或在工作面内作业以及设备移动都十分困难。采掘比例大、掘进率高,采掘接替紧张随着刨煤机、螺旋钻机等设备的投入,工作面推进加快,而回采巷道多为半煤岩巷,综掘设备难以投入。煤层的厚度、角度变化,褶曲、断层等构造对采煤方法影响很大。目前我国薄煤层开采技术发展的还不是很好。

1)机械化程度低。由于薄煤层采煤工作面空间非常狭小,工作条件也比较差,这样就给设备的设计制造和井下移动带来诸多困难。

2)生产效率低下。薄煤层由于煤层厚度变化、断层等地质构造,对煤层开采有很大影响,生产能力低,一般薄煤层单产只为中厚煤层的1/3或更少。

3)投入产出比高。由于效率低,掘进率高,其开采成本明显高于中厚煤层,而经济效益则不如中厚煤层。 可见,发展机械化、实现综合机械化采煤,是实现薄煤层开采高产高效的唯一出路,我国在这方面一直在不断努力。

2.薄煤层开采中存在的问题

我国薄煤层开采主要采用长壁采煤法,但由于开采煤层厚度小(小于1.3m),与中厚及厚煤层相比,薄煤层机械化长壁工作面主要有以下问题:

2.1采高低,工作条件差,设备移动困难。特别是薄煤层综采工作面,当最小采高降到1.0m以下时,人员出入工作面或在工作面内作业都非常困难。而且薄煤层采煤机械

和液压支架受空间尺寸限制,设计难度大。液压支架立柱通常要双伸缩甚至三伸缩,增加了制造成本。

2.2采掘比大、掘进率高,采煤工作面接替困难。随着长壁机械化采煤技术的发展,工作面推进速度大大加快,但由于薄煤层工作面回采巷道为半煤岩巷,巷道掘进手段没有多大的变化,仍以打眼放炮、人工装煤为主,掘进速度很慢,造成薄煤层综采工作面接替紧张。

2.3煤层厚度变化、断层等地质构造对薄煤层长壁工作面生产影响比开采中厚及厚煤层工作面大,造成薄煤层长壁综采或机采工作面布置困难。

2.4薄煤层长壁机械化采煤工作面的投入产出比高,经济效益不如开采厚及中厚煤层工作面。一个薄煤层综采工作面的设备投资不比设备装机功率、支架工作阻力相当的中厚煤层综采工作面少,但薄煤层综采工作面的单产和效率一般只有中厚煤层综采工作面一半,甚至更低。

可见,发展机械化、实现综合机械化采煤,是实现薄煤层开采高产高效的唯一出路,我国在这方面一直在不断瓦斯赋存特征进行了分析研究,指出地质构造复杂、煤层埋藏深度大、围岩条件变化和水文地质条件复杂是影响寺河矿煤层瓦斯赋存规律的主要因素。

3.薄煤层开采综合机械化技术现状

目前,我国薄煤层开采综合机械化有许多种,大致分为:①滚筒采煤机;②刨煤机;③螺旋钻采煤机。

3.1滚筒采煤机。现在使用的滚筒式采煤机是传统的采煤设备,其应用十分广泛,发展速度也比较快。随着缓倾斜中厚煤层至厚煤层综合机械化成套技术的逐渐成熟,“三软”和大倾角煤层等困难条件下综采配套技术也得到了应用。以电牵引、故障自动诊断、支架电液控制等为核心的技术也应用到了滚筒式薄煤层综合机械化设备上,这种采煤技术也正趋于成熟。薄煤层综合机械化采煤经过多年的试验,已经取得了显著的开采效果。

滚筒采煤机由于适应性强、效率高、便于实现综合机械化作业,因而发展迅速。它的整体结构、性能参数、适应能力、可靠性等诸方面,都有了较大创新和提高。薄煤层滚筒采煤机是在中厚煤层滚筒采煤机的基础上发展起来的,它也具有许多优点:

①积木式无底托架结构、液压螺母紧固、多台截割电动机横向布置、抽屉式部件安装等技术的应用,使得薄煤层滚筒采煤机结构更加简单,安装更为轻便;

②整体结构和传动方式的改进,使得滚筒采煤机的机身变得更窄、更低;

③采煤机功率的不断加大,以及电气调速行走和远程无线控制技术的应用,使得薄煤层滚筒式采煤机更能适应较复杂的开采地质条件;

④薄煤层采煤机比较适合小型煤矿的综合机械化开采。

3.2 刨煤机。刨煤机采煤自20世纪40年代在德国问世以来,很快就得到推广和发展,成为薄煤层采煤机械化的强大支柱。原欧洲的主要产煤国德国、俄罗斯、法国等,使用刨煤机开采的煤炭产量占总产量的50%以上,刨煤机的日产量可达到5000t以上。刨煤机的主要优点:

①能实现极薄煤层的综合机械化开采,便于实现开采过程中的自动化;

②采煤过程连续进行,工作时间利用率高;

③采出的块煤率高,工作面煤尘量少;

④结构简单,维护方便。

3.3螺旋钻采煤机。螺旋钻采煤是前苏联顿巴斯矿区顿涅茨克矿业研究院开发的一种开采薄煤层的采煤方法。于1979年在顿巴斯矿区马斯宾斯克矿试验成功,并推广应用。该采煤法是一种新型的无人工作面采煤方法,也是一种开采缓倾斜薄煤层的新型采煤方法,可将煤层可采厚度由0.6~0.8m下延到0.4m,对开采松软煤层有极高的推广应用价值。螺旋钻采煤法的主要优点:

①投资较低;

②人员和机组设备全部在工作巷内,人员在宽敞支护良好的巷道内就可将煤采出,安全状况良好;

③煤的可采范围达总面积的95%以上,可以多出煤,并充分释放瓦斯。

螺旋钻采煤法主要存在的问题:

①留设钻孔间煤柱和钻孔组间煤柱,降低了采出率;

②接长和缩短钻杆所用的时间占工作总时间的比重较大。

我国近几年引进了一些螺旋钻采煤机,取得了较好的经济效益。其中新汶矿业集团2003年从乌克兰引进的2台薄煤层螺旋钻采煤机(适用于0.6~0.9m的薄煤层),分别在潘西矿和南冶矿进行了前进式和后退式采煤工艺试验获得成功,单面单台钻机月产达到5800t。2004年6月20日,国家发改委调研组在新汶矿区调研时得出如下结论:“潘西煤矿螺旋钻采煤工艺的应用,效率高、安全系数高、资源开采率高,适应于目前我国传统的开采方法无法开采的薄煤层,该技术值得在全国推广应用”。大同煤矿集团也在尝试用在采煤中,效果十分好。

4.薄煤层开采技术未来发展趋势

薄煤层高产高效采煤方法的发展方向是由于薄煤层开采顶板压力小、高度小的特点决定的,薄煤层高产高效采煤方法的发展方向主要是提高长壁工作面自动化程度。只有提高薄煤层工作面采、支、运工序的自动化程度,减少工作面内的操作人员,才能减少薄煤层工作面内作业困难。薄煤层工作面螺旋钻采煤、刨煤机落煤比采煤机落煤易于实现自动化,实现薄煤层工作面自动化开采重要的发展方向之一是由计算机控制的定量螺旋钻采煤与割煤刨煤机。根据国内外实践,工作面年产量可达1.0~1.8 mt。 只有实现了机械化,才能实现安全高效开采薄煤层,目前,对于中小矿井来说,设备和开采技术是很重要的,需要适合采煤机,运输机,薄煤层开采的液压支架等三机配套设备,实现矿井增效增产的有效手段是控制和操纵自动化、重型化,大功率,高可靠性和小体积设备。

结语:对于我国资源储量比较大的薄煤层来说,随着国内外采矿设备制造水平的提高,在采用大功率、高可靠性工作面设备的基础上,根据当地的煤层赋存情况,因地制宜地选择采煤机械,采用上述采煤方法均可以实现薄煤层高产高效开采。

参考文献:

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二、项目教学法的实施步骤

1.创造情境,激发学生兴趣。

在教学中创建良好的教学环境,激发学生的学习兴趣。例如在课程的“组合逻辑电路设计”教学中,询问学生有没有献过血。通过此问题可以激发学生的好奇心,探究献血和所学知识的相关性;接着询问血型匹配知识。通过此问题调动大家探讨的积极性;最后提出能否利用所学知识设计一个血型匹配判断电路。通过前期的情境培养,使学生对“组合逻辑电路设计”知识产生浓厚的兴趣。

2.围绕主题,逐步深入。

学习了典型的时序集成电路后,为了进一步加深学生对集成电路的理解和应用,继而引导学生作进一步讨论:能否用现有知识设计数字电子钟?数字电子钟的设计包含哪些模块?学生对数字电子钟比较熟悉,能够确定数字电子钟需要实现哪些功能。学生通过研究和讨论,设计出数字电子钟的总体结构图。数字电子钟的模块包括:秒脉冲信号产生、计数、译码、校时和显示等基本模块,利用Multisim仿真软件实现各电路模块的独立调试和仿真,再进行系统的级联调试。在此过程中,教师应引导学生思考数字电子钟的关键问题:秒脉冲信号如何产生?时计数电路,即二十四进制计数电路如何设计与实现?分、秒计数电路,即六十进制计数电路如何设计与实现?时(分、秒)译码电路如何设计与实现?时(分、秒)显示电路如何设计与实现?怎样实现对时、分的校准。

3.模块化设计,团队合作。

基本设计思路确定以后,进入项目的实施阶段。在对学生进行分组时,应从多个方面考虑团队成员的组合,如知识结构、特长、性格等。确定了小组成员后,明确每位同学职责。项目负责人将项目任务模块化,负责项目的整体组织和协调,确保项目有条不紊地开展;成员两人一组完成子模块的设计与调试;最后以小组为单位,梳理项目,由项目负责人组织编写和完善所有项目文档和报告。在项目的设计过程中,学生参考他人的设计及实现方法时,主要是学习他人的设计方法,如编码、接口和电路的工作原理,而不是原封不动地使用他人的电路。在项目的方案论证过程中,鼓励学生开展讨论。学生可以通过提方案、相互补充和正反对比等多种探讨思路,对所拟定的方案进行仿真或试验验证。教师在这一环节中力求全面把握学生动向,主动获取学生设计过程中的认知错误,加以指导。最后学生可以得出电子钟每一子模块的设计内容。数字电子钟的第一部分是时间基准,即时钟。学生通过查阅资料发现,为了获得可能的最高精度,时钟电路选择比较常见的32.768kHz的晶振,而32768是2的15次方,所以对这种晶振进行15次分频的话,就可以得到准确稳定的1Hz的标准时钟信号。数字电子钟的第二部分是秒计数器。秒计数器的工作原理为:给其装载一个初始值并执行减计数至零。当计数到达零时,产生一个时钟脉冲并将其传递给分计数器。在这里,装载的初始值根据需要设定的时间和时钟基准信号来计算,若时钟基准信号为1Hz,则60s的设定时间所需的初始值为60,若时钟基准信号为2Hz,则60s的设定时间所需的初始值为120。也就是说,装载的初始值等于需要设定的时间乘以时钟基准信号。数字电子钟的第三部分是分计数器,它实现分的计数和显示,且进行小时比较。每当秒计数器减至零时,分计数器加1。电路需包含一个比较电路的8位计数器,以实现分的复位并使小时计数器加1。通过仿真,学生发现,为了保证LED显示的正确性,当复位为零时,设置显示值为59。数字电子钟的第四部分是时计数器,当分计数器计数到60时,小时计数器加1。在计数器的设计过程中,学生最容易忽略计数器的工作特性,在仿真时就会出现问题。例如,在电子钟设计中计数器选用74LS193时,就要考虑其工作特性,在分计数器的值小于而不是等于60的那一个时刻加1。这样做可以避免使用额外的逻辑运算,来使比较器的输出转化为小时计数器的输入时钟脉冲。小时计数器电路中也应该包含一个比较器,用以检测当前值是否为12(电子钟小时显示为12进制),如果是,立即将小时计数器复位。

4.总结问题,共同研讨。

在项目教学实施的过程中,教师在做到整体掌握、全程引导的同时,还要尊重学生的设计,协助学生解决遇到的难题。如学生在校时电路的设计中遇到了如下问题:校时电路的开关在接通和断开时均存在抖动问题,使电路无法正常工作。这时学生在教师的鼓励、引导下查阅资料,了解到常用的消除抖动的方法:软实现(编程实现)、硬件实现。软实现即处理器查询或者监视开关的状态,当开关在规定时间内没有改变状态时,即认为开关已经不再抖动。常用的硬件去抖动的方法有:(1)使用施密特触发器电路;(2)使用CMOS555定时器;(3)基本RS锁存器电路。利用施密特触发器电路消除抖动时,应确保施密特触发器的门限电压尽可能小,以保证能被电容上的电压触发;当开关存在很多抖动时,最好的方法是采用CMOS555定时器构建单稳态电路来消除抖动。当开关按下时,555定时器可以输出一个稳定的脉冲信号,代替开关来触发实际;利用基本RS锁存器电路,将锁存器的S端接开关输入,R端接应用电路,将开关的状态锁存,当操作完成后取消锁存。学生可以分组,应用不同的方法消除抖动,比较去抖动的效果,确定最佳方案。学生通过查阅资料,不仅解决了设计中遇到的问题,同时也发散了思维,扩展了知识面。

5.时序仿真,实现目标。

学生通过原理图设计,得到了秒脉冲信号、二十四进制计数器、六十进制计数器,通过仿真可以得到其时序图,引导学生总结利用集成计数器芯片实现其他进制计数器的方法,最后通过级联实现数字钟的设计和仿真。每个小组实现项目设计后,教师应对学生作品进行评价,项目组负责人应向全班汇报并展示本组设计的作品,列举在项目实施过程中遇到的问题及解决方案。

6.拓展项目,鼓励创新。

在学生实现了项目任务时,教师可以引导学生进行项目的拓展,增强学生的灵活应用能力和创新能力。鼓励学生进行讨论,如现在市场上的电子钟定时有何特点,学生自身对定时功能有何要求等。学生可以通过提方案、互相补充、多方面对比等探讨过程,实现电子钟个性化定时的设计。在这一过程中,学生不仅学会思维探索,而且提高了对知识的理解记忆,为课程学习打下了坚实基础。不要局限于一套设计方案。在系统设计前,将学生分组,要求每组同学采用不同的方法达到设计目的。例如用数字电路设计一个闪烁式LED时序电路,在设计时序发生器时可以采用以下几种方法:(1)555定时器;(2)慢时钟;(3)快时钟,通过计数器来分频。

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Abstract: with the rapid development of economy of our country construction, road and bridge construction scale the growing, and bridge construction bridge design is one of the important influence factors, this to the bridge design put forward higher request. Based on the author's experience in road bridge design related problems are discussed for reference.

Keywords: bridge; Design; Related problem; measures

中图分类号: S611 文献标识码:A 文章编号:

一.我国道路桥梁设计的状况

公路桥梁工程建设质量的好坏已成为人们逐渐关注的话题,但实际使用过程中,部分桥梁仅仅几年时间就不同程度地出现了桥梁结构安全问题。因此,在道路桥梁设计时应该综合考虑构造、材料等因素,采取切实措施加强桥梁结构耐久性设计。此外,还应须知,环境不一样、使用条件不一样、设计对象不一样,设计要求也就不一样,桥梁结构体系的布局和构造等方面也要完善进行调整。桥梁设计规范再详尽也无法也不可能涵盖应由桥梁设计人员解决的所有问题,桥梁设计规范更新再快也不可能完全适应新技术、新思想、新材料快速发展对桥梁设计提出的全新要求。因此,科学合理的道路桥梁结构设计除要满足桥梁设计规范基本要求之外,还要求桥梁设计人员具有较高的专业素质、丰富的设计经验和正确的实践判断能力。

二、道路桥梁设计存在的问题

1、道路桥梁设计存在缺陷

在道路桥梁设计的同时,往往都会碰到设计者很容易出现考虑不全面的问题,还可能会出现设计缺陷。在人们现实中,桥梁是不能没有的建筑,大多数设计人员认真考虑道路桥梁结构强度的计算结果设计要满足规范的要求,但在结构体系、结构材料、结构构造、结构维护、结构耐久性以及桥梁设计、施工到使用整个过程中可能经常会出现的各类人为因素等方面综合性考虑不够全面。比如桥梁设计过程中,道路桥梁的计算图式和实际路线不够明确,使得局部受力过大,再如混凝土等级过低,保护层厚度过薄,钢筋直径过小等问题,都会对道路桥梁的安全性和耐久性造成严重威胁。此外,道路桥梁设计过程中,如果设计人员工作态度不严谨,计算出现失误等,就更会直接造成道路桥梁的安全存在问题。

2、道路桥梁设计方案过于陈旧

道路桥梁建设规模不断的发展,社会对道路桥梁的设计标准提出了高技术的要求。然而,在设计方面,较多城市仍在沿用过去的道路桥梁设计方案,自然无法满足现实需求。面对交通事业的迅猛发展,原有的设计理念已经无法满足现实的交通状况。设计是道路桥梁工程的灵魂,它在很大程度上决定了桥梁工程的质量、造价、施工难易程度和工期长短等。缺少创新意识、经济指标跟不上以及设计观念落后造成的资源浪费、安全性问题已经对我国桥梁工程技术进步带来许多负面影响。道路桥梁设计方案需要创新,但现实却不容乐观,我们的道路桥梁设计在新材料、新结构和新工艺等方面的运用不足。究其原因,大概有以下几个方面因素造成:一是桥梁设计周期时间太短、承接的任务量过重、盲目的追求经济效益,而导致桥梁设计单位没有充足的时间研究如何创和进行优化比较,只能模仿或者抄袭已有的设计方案,驻足不前;二是缺少真正意义上公平、公正的竞争机制,虽然有严格的桥梁设计审核制度和监理制度,然而在某些不正当外力因素影响下,毫无创新和经济指标差的设计方案也可以堂而皇之地通过并付诸实施。三是各类评优评奖活动选评机制不完善,只注重工程规模大小,不管设计创新意识和经济指标情况,影响积极性。

3、道路桥梁施工存在隐患

如今的道路桥梁施工速度惊人,施工周期越来越短。然而,过短的设计周期和施工工期未必是一件好事,这其中也随之留下了许多隐患问题。如施工方由于承包价格过低,甚至只包工而不包料,还有的连施工设备都得由业主租赁和购买,施工承包方仅剩下低于定额的工钱而已,他们为了不至于亏本,只能被迫分包给资质低、经验少的工程队施工。如此层层分包下去,降低成本、偷工减料、以次充好的现象经常发生,结果造成工程质量差,达不到规范和设计标准,对道路桥梁安全性造成严重威胁。此外,目前材料市场上还不同程度地存有假冒伪劣问题,钢材、水泥、器材、模板以及基础工程材料都有不同程度的质量问题。施工过程中,虽然有施工监理制度和质监制度,但漏洞加之不正之风盛行,要想做到高度负责和严格把关难度较大。

道路桥梁设计的建议

1、提高道路桥梁设计水平

桥梁设计水平是决定道路桥梁工程成败的关键所在,要给桥梁设计单位充足的时间,认真地进行科学合理的设计,同时必须遵循采用成熟技术的设计原则,绝不允许拿工程成败做试验,全力杜绝工程质量问题出现。设计过程中,还要处理好采用成熟技术与技术创新之间的关系,既不能提倡为创新而冒险,又要在设计中体现体现创新意识。作为桥梁设计人员,要熟悉施工工作,尽量选择施工风险较小、施工质量易于检查、控制的结构和施工方法。对于重大工程和工程关键部分,一定要用严谨的态度,科学的精神认真计算,杜绝因计算结果有误而引发的事故发生,同时注意与类似工程作好优化对比,保证万无一失。

2、提高道路桥梁工程质量

要用科学的眼光和可持续发展的观点审视道路桥梁的安全耐久性问题,提高桥梁结构的使用寿命,加强监测力度,及时对桥梁进行养护维修,桥梁的设计中要充分体现以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益。桥梁设计方面,设计单位要采用高度发展的计算机辅助手段精心设计,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。要克服设计、施工周期短,中标价格低等不利因素,全力打造精品工程。建设质量方面,建设单位要对整个工程进行总体规划,做到有的放矢。不要采取低价中标的方法,要给施工企业生存空间。要知道,低价中标的施工企业如果要生存,只能通过变更设计来减少亏损,那样就无法保证施工质量、安全和进度。施工过程中,建设单位要为设计、施工、监理单位服好务,让他们全心全意地工作,确保质量安全。

三、结束语

随着时代的发展现代道路桥梁设计中存在的问题已成为桥梁安全的重大隐患之一,所以桥梁设计人员应该积极借鉴国内外成功经验和做法,因此,作为桥梁设计人员,必须具备高超的专业素质、不断创新、丰富的设计经验和正确的实践判断力,在桥梁设计理念、结构体系和加强施工质量管理等多方面做好预防设计。只有这样,我们才能解决桥梁存在的安全问题,保证道路桥梁的耐用性和安全性。

参考文献:

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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.140

0 引言

随着社会经济的发展,电力事业日益繁荣,也带来了用户对用电的更高需求,相应地我们又要强化配网自动化建设,来迎合用户日增的需求,同时也推动电力事业更快更好地发展。

1 配网自动化技术的相关问题

1.1 配电网自动化技术概述

所谓配网自动化,即通过多种电子通讯技术和计算机网络技术来实现配网信息的收集与整理,进而为各多区域进行自动化配电。配电自动化系统是具有集成化特点的自动化系统,其中主要有四个部分组成,包括供电网络、通信系统、远动系统与主站网络,能够随时对设备与系统运行等相关情况进行严密的监督与严格的管理,为配电网的正常运行提供保障[1]。

如今配电网自动化技术已经慢慢实现了全面自动化,甚至朝着智能化方向不断发展,但是其中存在的问题必须给予重视并解决,才能迈开更健康长远的步伐,主要表现在以下几个方面:

1.2 配电网自动化技术的实用性被忽略

如今的配电网自动化系统设计趋向于对高水平的完美追求,构建的相关体系日渐完善,却疏忽了实用性这个特点,在规划上还不够科学性与合理性,致使系统在后期不能真正地满足实际用电需求,缺乏足够的实用性。而且系统中的自我恢复与故障处理这些功能是企业为了保障系统稳定性而设计的,却因此使得系统空间被大量占据,致使系统的运行对于整个配电网络来说,缺乏针对性,产能较低,甚至出现超负荷状态,易引起系统故障问题[2]。

1.3 配电网自动化系统的稳定性缺乏

配电系统设备的安装一般都是处于户外,在遭受周边环境及气候等因素的影响下,易引起设备的破坏。而且生产商的产品在不了解电力企业的情况下,会根据自身的理解来设计与制造,使得产品适应性不良,易引起设备连接的故障问题。另外,专业人员对线路的检测需要短暂的停电,这个过于频繁的环节也会影响到配电自动化运行过程中的稳定性。

1.4 配电网自动化系统的设计问题

由于技术条件带来的限制,使得配电系统的设计与制造期间,无法保证较强的可调节性,网络传输能力存在一定的不足。在后期进行自动化改造之后,配电自动化系统与旧设备之间不相匹配,存在一定整合难度,致使系统故障不断出现[3]。

2 配网自动化技术问题的解决方法

2.1 构建健全的安全保障体系

在配网自动化系统中,其线路端应该进行监测装置的合理设置,能够对其运行状态进行实时监测,及时地发现其中存在的安全隐患,从而及时处理,防止故障发生。另外,由于一些配电自动化设备安装在户外,需要派专员定期或不定期地巡查,预防因设备损坏而引起的停电故障,确保配电网自动化系统在运行过程中的安全性。

2.2 改造配电系统,更新不良设备

对配电系统进行科学合理的改造,解决其中存在的各种缺陷,助于自动化技术在应用过程中发挥出该有的作用。一些老旧或者不良的配网设备,应该及时更新,同时及时修复一些发生故障的设备,推动自动化改造工程的前进。可以将数据采集与监视控制系统与GIS系统相结合,能够实现优越的功能、海量的数据以及先进的界面一体化,同时实现两者之间的信息共享。数据采集与监视控制系统的检测工作应该具有相当的灵敏性与准确性,避免带来损失。另外,可以运用CDAU来实现配网自动化信息的采集与分析控制功能,在一定程度上降低配网自动化系统的复杂性[4]。

2.3 实现良好的控制与管理自动化

实现对配网系统的良好自动化控制及管理,在很大程度上可以避免人为操作带来的滞后性,也防止一些操作失误,确保管理工作更加全面、科学、严谨、所以,要加大计算机自动控制技术的研发力度,实现故障的自动化检测,从而自动化地判断与隔离,及时地发出故障的警报,有利于故障的及时处理,在最短的时间里为该区域的用户恢复电力供给。如果技术支持,还可以实现系统故障的自动修复,能够使得专业人员在检测过程中不得不中断供电时,实现智能化的主次识别功能,优先为区域的用户恢复功能[5]。另外,应该增加对配网自动化技术的投资,尽可能地减少不得不停电或者断电的时间,保证用户的用电。

2.4 实现系统的集中化管理与优化运行

对配电系统进行科学合理的集中化管理,在实现信息一体化之余,还能实现配电系统的整体相连,使得数据采集与监视控制系统和配网控制中心之间相互连接,能够在最大限度上充分利用用户的各项资源。另外,要保障用户安全用电,电力企业需要对配电网的运行状态进行不断分析,提出经济性与科学合理性并存的对策,实现系统结构的优化,尽可能地减少配电设备的损耗,同时在最大程度上避免突发故障带来的经济损失。

3 结束语

总而言之,配网自动化技术会跟随科学技术的日益发展而实现不断的更新与突破,迎合人们日渐上升的需求,提供更具稳定性、可靠性、安全性的用电供给服务,在人们的用电生活中发挥着更重要的作用,同时推动社会经济的发展。

参考文献:

[1]龙田广.基于配网自动化技术的快速复电策略研究[D].华南理工大学,2014.

[2]孙昕杰.关于配网自动化技术若干问题的探讨[J].硅谷,2014(24):113-232.

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1.2实现了资源的优化共享在工程数据统计中,报表为常用的方式之一,但其格式呈现出一定的多样化。目前,一些单位会将报表的格式进行调整。采用人工输入、统计数据,不但花费的时间长,而且难以满足现代化的管理要求。而运用计算机则可建立出完整的工程信息数据库,并可从中直接提取报表要求的各类数据。此外,做好的报表数据可长时间保存,作为建筑工程的数据与经验进行储存。计算机技术在建筑工程项目管理中的应用文/蒋少鸿建筑工程具有工期长、管理复杂等特点,涉及到施工进度、质量、材料设备、人力资源、资料管理等多项内容。为有效提高工程质量及施工安全水平,采用现代化的工程项目管理方法具有非常重要的意义。本文首先介绍计算机这一先进技术在建筑工程项目管理中具有的功能,并就其在项目管理中的具体运用展开深入探讨。

2计算机技术在建筑工程项目管理中的具体运用

2.1计算机在建筑工程设计过程中的运用分析由于计算机具有可变性、直观性等优点,因而可进行辅助设计,增加建筑工程设计的灵活性。工程设计人员可运用AutoCAD等专业绘图软件,将建筑物的外部轮廓及内部线条勾勒出来,再利用Photoshop等图片美化软件进行美化,并运用PowerPoint等计算机程序修改、呈现得出的设计方案。运用计算机设计建筑方案包括以下三个阶段。

2.1.1开始阶段建筑设计来源于设计师的灵感与经验等,计算机则为其提供了多变的构思与表达环境。同时,利用软件可实现模拟透视、上色对比等手工绘制难以实现的任务,加快了制图的效率。在开始阶段应用计算机,可构建出非常多的建筑设计草图,以供设计师进行方案对比和完善。

2.1.2成熟阶段在此阶段,设计师需润色、完善建筑设计草图,并通过3DMAX、SketchUp等软件规划整体设计,从整体上处理设计方案的美感,并将细节进行增强,完成设计草图的定型。

2.1.3呈现阶段在此阶段,利用绘图软件全面展示建筑结构的平面、三维、透视等效果,并通过将背景置换来对不同的效果进行观察,最后调整、美化工程的具体施工。

2.2计算机在工程施工管理中的运用分析

2.2.1工程合同管理运用合同软件管理整个建筑工程的合同,同时也包含进度拨款、付费等多项内功。此外,还可详细管理合同变更及补充合同等信息,在将各施工阶段的费用情况、工程进度同合同管理进行全面比较后,有关进度款项的依据提供给业主。

2.2.2工程计划进度管理在编制工程各级进度时,应将起止时间、生成网络计划等纳入在内,并根据管理层次与资源的十几分布对进度进行约束与调整。对于工程的总包计划进度,可运用PKPM等软件进行管理。此外,可采用图形切换等方式将各级进度资源图与计划图提供给投标或施工,从而促进总包从整体上协调工程所有进度。

2.2.3财务的预测及管理通过运用专业工程项目管理软件可计算工程各阶段项目,并确定工程的预算费用。此种软件还可有效控制建筑工程的投资成本,管理工程各项目的结算与付款。通过运用计算机进行财务管理,可促进工程预算、付款等工作快速、准确完成,极大程度上避免因人工预算带来的问题。

2.2.4工程资料的管理运用计算机资料管理软件可详细管理工程涉及到的各种信息资料,并将工程中的安全资料及规范标准等进行归档,采用档案的形式管理工程资料。在此项管理工作中,应将工程材料设备与施工设计图纸等资料的归档管理作为重点。

2.2.5施工现场材料及设备的管理运用计算机可对材料设备的定发货、出入库验收、使用情况等资料进行归档,并合理管理。其中,管理的资料包括材料设备的使用与入库情况,下一阶段进行的情况,以及与合同中材料设备的对比情况等。

2.2.6建筑工程质量与安全管理在施工阶段,需要验收完成的工程项目的质量,并评定土建施工项目等。运用计算机可实现验收、评定结果的充分整理,以及各施工项目与实验记录等详细管理,例如建筑工程质量标准记录、土建质量的验收单、安装项目质量的评定报表,以及加工配制项目的验收情况等内容。针对建筑工程安全管理,可运用管理软件对工程的安全制度、安全施工技术、安全事故、安全教育、违章处罚等内容进行安全管理。此外,还可运用视频网络技术监控施工现场,使项目管理人员全面了解施工现场的情况,并记录出入现场的车辆及人员,为建筑工程的安全监控工作提供充分保障。

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二、科技项目管理系统总体设计

科技计划项目管理系统是在充分利用已有的数据资源、应用资源、硬件资源的基础上,形成一个设计科学、合理优化的集中业务中心数据库;建成全局统一的业务信息系统应用支撑平台,在其基础上,建成全局统一的住房和城乡建设部科学技术计划项目管理的业务应用系统;建成一个全面灵活的综合查询统计分析系统;建成一个通用的数据应用支撑平台及一个与其他已有系统的数据互通、信息共享所需的标准外部接口支撑平台。

三、科技项目管理系统功能研究

1、科技项目管理系统包括项目实施过程中的人员、文件、过程等方面的管理

1)文件管理主要指相关住房和城乡建设部项目的管理办法、通知和管理条例,申报企业、省级管理员、分类管理员、专家等能够对文件进行浏览、查询及下载。

2)通讯管理主要指系统中各角色之间可以进行站内信发送、手机短信发送及邮件往来,流程处理中重要操作步骤的提醒,建立各管理角色和企业之间的联系。

3)立项管理立项管理主要指项目立项时期的管理,包括两个工作流程,分别是立项申报的工作流及名称修改的工作流。专家在认为项目的名称宽泛或不合适的情况下,可以建议申报单位进行名称的修改。

4)中期管理主要是对跨年项目提交中期汇报的报告,并由负责该项目的管理者进行审核,监督企业申报的项目进展情况。在项目实施过程可能出现的情况进行相关变更,变更包括三部分内容:研究单位和合作单位的变更、项目的延期申请以及其他情况所需要的变更。企业提出申请中期变更申请后,由各级管理者进行审核。

5)验收管理验收管理主要包括验收申请和验收证书、成果登记。

6)专家管理专家管理主要包括对专家的用户名、密码、姓名、证件号码、手机号和工作单位等基本信息管理及设置,并对专家的工作过程进行相应的管理。

7)用户管理主要是对项目承担单位进行管理,管理内容包括注册企业、注册企业的审核、注册单位的管理、各级管理者的管理,包括各级管理员身份内容的添加、列表的展示、密码重置、启用、禁用和删除等功能。

8)项目统计项目统计主要指对项目管理过程中涉及项目以及管理者的数据进行相应的统计。有立项统计、中期汇报统计、验收统计等。在统计功能的研究过程中能根据项目类别,项目的所属管理机构,所属年份,等三个维度进行不同的统计,并根据所处的列表生成图表和导出Excel文件。

2、科技项目管理应用支撑平台研究

科技项目管理应用支撑平台应满足的基本功能要求主要包括如下两个方面。一方面,应用支撑平台位于整个系统的中间层,各类系统终端和公众用户不再与业务处理系统的服务端直接相联,而必须经过应用支撑平台服务端的认证与授权才能进入业务系统服务端。建立以数据交换为核心的体系,支持不同处理业务、不同软硬平台、不同结构数据的捕获、分类、整合、管理、传送等交互操作的协同工作机制。另一方面,应用支撑平台具有不同业务信息共享和不同工作流程相配合的功能,能够将应用系统的基础结构改造、完善成为一个开放的系统,从而有效地整合已有的应用系统,并为接纳新的应用系统清除障碍。对于新的应用系统,直接在应用支撑平台上进行开发,同时,无需限制新应用系统的操作规则,无需限制新应用系统的数据库类型和结构,无需为实现数据互通而为新应用系统编写接口。应用支撑平台可以识别、抽取、输出多种文件格式的数据。通过预设业务规则,应用支撑平台可依据系统条件或相关数据库状态自动启动数据处理操作。应用支撑平台包含了统计分析、数据交换、日志管理等功能。

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2系统功能设计

本设计方案系统功能按用户权限,在Web浏览器可分成3种功能:一是普通用户(可以不登陆)可以实现气象技术装备许可证查询功能,查询生产厂家信息,气象装备目录信息,气象装备用户信息,气象装备许可证颁发记录档案;二是注册用户可实现基本气象技术装备许信息查询功能外,还可以进行可证申请和办理进度查询;三是系统管理用户进行数据录入、修改和变更,确保系统信息准确可靠,实现对各种气象技术装备许可证信息录入、修改、变更知识库的管理。系统功能按知识库和系统管理设计,可分为知识库管理管理、知识库查询和许可系统管理3个功能模块。系统模块设计包括:创建信息录入模块、信息统计模块、评估分析模块、到期自动提示模块和信息存储管理模块;设计许可证管理信息表;设计特定名称自动索引功能,特定名称索引不少于10种以上;设计许可证信息的快速查询和统计分析功能模块;设计装备许可证相关材料的打印功能模块。依据上述系统的功能设计方案,系统功能模块主要分为以下3个专题。

(1)创建气象技术装备使用许可证评估的知识库。主要从气象装备性能、业务运行率、观测数据质量、厂家的生产能力、市场占有率、售后服务、维修能力、技术升级情况等多方面对以往许可证评估管理的技术文档统一收集,集中管理,长期保存,归档整理,形成一套适用于现阶段使用许可证评估业务的信息管理系统。通过对现有使用许可证评估管理的业务需求进行分类深入研究,实现各类技术文档的无纸化归类管理,电子信息化管理。

(2)创建气象技术装备使用许可证信息检索系统。支持强大、灵活的信息检索功能,可以自定义信息检索、组合条件信息检索、快速定位查询检索及模糊查询检索,以图表产品的形式显示查询统计、分析评估的结果。

(3)创建自动判定许可证有效期的关键算法,设置首页自动提醒功能。形成各类气象装备使用许可证评估的知识库,集中展现和反映各设备厂家的整体研究实力和水平,供技术人员共享,提高自身水平;创建自动录入、查询、统计和分析评估信息管理系统,提高监督透明度;实现许可证有效期自动判定算法和提醒,提高装备管理的时效性和针对性。

3系统数据库表设计

3.1数据库表需求分析

我国气象技术装备主要包括地面常规气象观测仪器,高空探测设备及其探空器材,天气雷达,风廓线雷达,自动气象站,闪电定位仪,土壤水分观测仪,气象卫星,大气成分观测仪等等。所有这些气象装备均有确定的名称、规格、型号,气象装备生产厂家也相对固定,气象装备的建设标准、业务使用规定和考评方法都有标准规范,因此可以将这些信息归类到相应的字典表里面。系统主要实现对所有气象技术装备许可证申请、审核、发证、续期申请、终止的全程跟踪管理,必须将每次申请材料和审核批准文档详细记录在许可证信息表,形成每一种气象技术装备的详细行踪表。值得注意的是所有气象技术装备许可证都有使用期,本系统数据库还需要设定气象技术装备续期申请数据信息表。

3.2气象技术装备数据库表的组成

(1)气象技术装备字典表:用于记录所有气象技术装备的详细信息,包括装备设计功能信息和简捷业务说明等,可按天基、空基、地基和海基分类;也可以按遥测、遥感和接触分类。

(2)生产厂家信息表:记录气象技术装备生产厂家的详细信息。

(3)气象技术装备用户表:登记所有用户的信息。

(4)全国业务台站站点表:记录气象技术装备业务使用站点信息。

(5)气象技术装备许可证行踪表:记录每一个种气象技术装备申请、审核、批准、终止详细文档信息。

(6)气象技术装备表:记录该装备身份信息(含名称、型号、仪器号码等)、生产情况,销售情况、业务运行数量、仪器性能状况、业务质量情况、故障记录、检定情况、装备评估。

4系统实现

本文设计的系统开发语言环境基于当前主流的Microsoft公司的可视化编程VisualStudio2010开发环境和面向对象,运行于.NETFramework之上的高级程序设计语言VB或C#。系统软件开发使用Microsoft公司提供的可视化高级程序设计语言,采用中间件技术、数据仓库技术、数据图表等成熟的软件开发通用技术,进行功能模块编程,最后系统编译联调,实现气象许可证评估信息的自动化录入,按需进行检索、查询、统计、分析、打印等功能。本文在对全国气象技术装备许可证信息数据进行分析与处理基础上,利用SQLServer2000数据库和XML格式表建立装备许可证信息管理系统的服务器端核心数据库,管理装备许可证所有数据信息和装备一般属性信息(包括厂家、名称、型号、定型材料、应用评估等数据),以Web为平台在网络上所有气象技术装备许可证信息及一般属性信息,从而实现全国气象技术装备使用许可证息管理的网络化共享服务。

5结束语

本管理系统设计与原有的气象技术装备许可证信息管理相比,有以下5个方面的改进:

(1)实现各类技术文档的无纸化归类管理,电子信息化管理,大幅度提高了自动化管理水平;

(2)系统中各类气象装备使用许可证评估的知识库,集中展现和反映各设备厂家的整体研究实力和水平,供技术人员共享,可大幅度提高自身技术人员技术水平;

(3)使用电子化信息管理系统,提高气象装备质量监督透明度,规范化管理使用许可证评估业务,提高业务水平;

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1.国际工程设计管理

1.1国际工程设计特点

(1)国际工程设计一般是国际招标,设计公司提供的图纸往往是方案设计或初步设计,无法满足施工合同及施工准备的深度要求,因此承包商必须对设计意图进行领会和消化,在不违背原设计意图的情况下,重新绘制适应合同条件、符合相应规范及业主要求的深化施工图纸。

(2)在设计环节中,必须考虑施工图纸的审核时间。由于监理的审核时间往往拖得很长,一般需要一个月乃至更长时间,对项目的进展影响很大。因此有可能的情况下,在合同中对审核图纸的时间应给予明确规定,若在规定时间内未审核完毕,即视为审核通过。

1.2国际工程项目设计管理现状

(1)设计理念、设计思路方面,我国国内设计公司与国际市场的需求有差距,设计管理不符合当地国情,设计不能反映当地特色。

(2)缺乏国内技术支持,工作策划欠细致,主动沟通意识不足,设计管理模式不适合现场工作需要。

(3)基础资料掌握不详实,方案比选不细致,工程数量不准确,影响方案的确定。

二、国际工程资料管理

1.国际工程资料管理控制要点

(1)国际工程项目中实行集中统一管理、分级负责的原则,由国内主管单位统一管理,各项目管理体系保持一致。

(2)建章建制,保障国际工程项目档案的归档。

(3)加强国际工程项目的资料管理指导监督和考核。

2.国际工程项目资料归档难点及对策

(1)全过程监控境外机构档案管理。企业每年在对境外机构下达生产计划的同时,也下达对档案工作的考核指标,使境外工程项目档案工作纳入到企业管理计划中来。

(2)将境外机构工程项目归档情况与经济利益挂钩。由有关部门组织对其进行考评,并与其利润、营业额、合同额等各项指标完成情况一并考核计算总分,作为年终奖金发放的依据。

(3)最大程度地发挥档案的利用价值。必须使广大员工切身感受到档案工作的价值所在,愿意主动参与其中。

3.国际工程项目资料的分类

(1)基础文件:承包商从立项申、项目申报、审批、开工、竣工及备案全过程所形成的全部资料。

(2)监理文件:监理会议纪要、监理下发的不合格报告及不合格报告回复、监理通知、监理单位往来信函文件。

(3)设计文件,包括初步设计、技术设计、施工图设计,技术材料、自产产品设计(如空心砖、铝合金门窗、涂料、水磨石等)、设计计算书,关键技术试验,总体规划设计,设计评价,鉴定及审批等。

(4)施工资料:施工测量资料、施工技术文件、施工管理资料、施工记录、施工物资资料,施工试验资料。

三、国际工程项目工程验收管理

工程的竣工验收,是项目建设程序的最后一个环节,是全面考核项目建设成果,检查设计与施工质量,确认项目能否投入使用的重要步骤,竣工验收的顺利完成,标志着项目建设阶段的结束和生产使用阶段的开始,尽快完成竣工验收工作,对促进项目的早日投入使用发挥投资效益,有着重要意义。

(1)工程验收依据。经批准的施工图纸、设计变更单、设备技术说明书,相关专业技术验收规范,相关审批、调整文件、工程师指令、有关会议纪要、备忘录、签署的施工合同等资料。

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球茎茴香又名结球茴香、甜茴香、意大利茴香,为一、二年生草本植物。球茎茴香成熟时,主要的食用部分球茎可达250~1000g,而细叶及叶柄往往是在植株较嫩的时候就可食用,可作馅。球茎茴香膨大肥厚的叶鞘部鲜嫩质脆,味清甜,具有比小茴香略淡的清香,一般切成细丝放入调味品凉拌生食,也可配以各种肉类炒食。经引种栽培,球茎茴香在沛县秋冬季以日光温室栽培为主,其环境条件最适宜球茎茴香的生长发育,供应期又时值元旦、春节,市场需求量大,获得了较高的经济收益。

1育苗

球茎茴香可以直播也可以育苗移栽。由于苗期生长较慢,占地时间长,所以育苗移栽既可有效地节省占地时间又可节省种子,苗期管理也方便,是主要的种植方法。

1.1播期

日光温室栽培球茎茴香从播种到采收需125~145d。适宜播种期在8月上旬至8月下旬,最迟不能迟于9月上旬。球茎茴香不宜早播,过早正值高温季节,易诱发病毒病;但也不宜过迟,过迟气温下降,影响球茎形成。

1.2浸种催芽

球茎茴香出苗慢,持续时间长,需要先浸种催芽,经过浸种催芽后的种子出苗快而且整齐。其方法为:播种前将种子用凉水浸种20~24h,捞出后置于阴凉的地方(20℃左右)催芽,每天用清水清洗1次种子,经4~5d有70%~80%种子露白,即可播种。

1.3播种

球茎茴香种子千粒重为3~5g,定植时,需发芽率85%以上的种子1.05~1.20kg/hm2,需600m2育苗畦。播种前先将苗床打透底水,然后将开始出苗的种子均匀地撒在苗床上,然后覆盖0.5~1.0cm厚过筛细土,遮荫防晒、保湿。

1.4苗期管理

播种后至出苗前,苗床温度掌握在20~23℃,深秋季可扣小棚保温保湿,秋季可用遮阳网遮荫降温,出苗后适当降低温度,保持在15~20℃;苗期为了防止强光曝晒,播种后在苗床上搭设小拱棚并盖上遮阳网,做到白天盖,晚上掀。幼苗期间,应经常保持土壤湿润,根据苗床情况酌情浇水,出苗前保持土壤或基质湿润,出苗后浇一小水,水渗后上1层细土,保水并弥严土缝。若过干,则宜小水慢浇,苗床宜保持湿润状态,若苗床湿度过大,应掀遮阳网通风降湿或撒上1层干细土;当幼苗长出1~2片真叶时进行1次分苗,最好分在8cm×8cm的塑料营养钵中,在分苗的过程中要淘汰弱苗、小苗。苗期温度过高、光照过强、湿度过大都不利于幼苗的生长,容易造成徒长、细弱、黄叶、黄根甚至烂根,且容易发生病害。因此,秋冬茬球茎茴香育苗期间要特别注意保湿和通风降温。除此之外,苗期还应注意防治蚜虫和猝倒病的发生。

2定植

2.1整地施肥

施入优质腐熟有机肥45t/hm2或膨化鸡粪4500kg/hm2,施三元复合肥750kg/hm2。耕翻耙细整平,作南北向小高畦,为充分发挥肥效,应将肥料集中施入20cm深的施肥沟中。

2.2作畦定植

按90~100cm放线做畦,做成高10~15cm、宽60~70cm的小高畦。当苗高10~15cm,真叶3~4片,苗龄30d左右时定植。在起苗前育苗床充分浇透水,带土坨定植。每畦定植2行,株距25~30cm,植9万株/hm2左右。定植时,尽量将叶鞘基部膨大的方向与栽植行的方向呈45°角,以增加受光面积。定植深度2.0~2.5cm,以不埋住心叶为宜。种植后及时浇足定根水。

3田间管理

3.1温度

定植后缓苗前,密闭棚室不放风,温度控制在20~30℃,缓苗后控制在18~20℃,夜间10~13℃。在10月中旬以后,日光温室应扣盖薄膜,刚扣膜后应放大风,防止温度骤增,保证日温l5~20℃,夜温不低于10℃。霜降前后气温继续下降,要及时加盖草苫。

3.2中耕除草

球茎茴香属于浅根性蔬菜,因此在中耕除草时,要注意浅除,以免碰伤根部。在土壤疏松不板结的情况下,不必中耕,可用人工拔草。后期植株较大,封垄后停止中耕。每次中耕除草的同时还应注意及时打去叶腋处侧芽,保证主茎球的商品质量。

3.3肥水管理

定植后,在浇足定植水的基础上,缓苗前还需再浇水1~2次,然后进行中耕,蹲苗7~10d,待苗高25~30cm时,球茎

茴香开始进入生长旺盛期,进行第1次追肥,随水施尿素150~225kg/hm2。球茎开始膨大期和球茎迅速膨大期分别追肥,穴施氮、磷、钾三元复合肥225~300kg/hm2,结合浇水进行。浇水应根据植株生长情况以及棚室中的具体环境条件而定,一般球茎膨大前期宜少浇水,防止叶片徒长,球茎膨大期要适当加大浇水量,促进球茎的生长,膨大期浇水要注意均匀,始终保持生长环境的湿润条件,防止忽干忽湿而造成球茎外层的暴裂,致使球茎质量下降,并增加了病菌侵入的机会。

4病虫害防治

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