發布時間:2023-03-10 14:54:40
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的能量計量論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
1.全球定位系統等電腦輔助設技能的應用
將網絡技能應用于道路與橋梁勘查工作,可以有效的降低地質勘探工作難度,提高勘查工作效率。如全球定位系統、遙感系統等,可以通過計算機輔助完成相關勘查工作。可以針對道橋航攝區域全球定位系統空中定位技能、數字地面模型與路線設計方案疊加技能、電腦圖像解譯技能以及數據信息管理等關鍵技能開展研究。
2.研究道路與橋梁通行流量網絡技能的應用
使得我國的道路橋梁工程的國道主干線設計工作,實現了集成網絡系統的設計研究,這一系統能夠對交通通行流量、車型、及規模進行統計,對這些關鍵技術項目的研究能夠實現交通流參數的科學采集與處理。這一網絡化集成系統的開發能夠對不同道路的路段與變通流運行特點,通過模擬進行形象化的分析,這一技術的應用提高了道路橋梁工程的現代化水平
二、道路設計中交通地理信息系統的應用
1.電子地圖的使用
由靜態的地圖像動態地圖的一個轉變,對于老的管理方法可以說是新的改革,信息量大了,而且更方便的了管理,使人一眼便能看懂。對于相關的交通部門來說,對以后管理工作的開展有很大促進作用,對于人民群眾來說,更像是一個活的指路者。
2.公路網規劃手段更加強大
目前基于GIS-T的交通規劃模型軟件已經開發成功并進入商業化應用階段,這些軟件包括全部的GIS軟件功能,其應用模型與GIS集成為一體,它使交通規劃的手段更加強大。
3.道路設計和養護
GIS-T為道路工程的計算機輔助設計CAD提供了強大的數字化地理平臺,正是基于此,CAD已有早期的平面二維設計跨入了三維設計,進入了可視化設計時代,這是CAD領域的突破性發展。GIS-T還與路面管理系統、橋梁管理系統等公路養護管理系統相關連,借助先進的路面和橋梁檢測設備和數據搜集手段,使道路養護管理更加科學合理,經濟高效。
三、道路與橋梁工程施工中網絡技能的應用
道路與橋梁工程建設是一項非常復雜的工作,從道橋設計到施工都涉及到諸多領域的技術,需要各個學科相互交流,同是參與道橋建設的施工隊伍及人員也很復雜,只能使用科學的方法對工程進行管理,才能夠有效的提高施工質量,但是實際的工程管理難度很大。網絡技能的應用可以對道路橋梁進行信息化管理,使權責更加分明,更加具體。通過網絡技術編制相應的的管理模型,將總的管理目標進行分解,從而實現分層逐級管理。各個層次的網絡計劃可以構成一個總體網絡,實現對各層次計劃的有效控制。各級網絡之間可以通過相互的支撐和連接來實現施工計劃的整體化和結構化,通過一定的系統化程序來實現施工計劃管理網絡的構建,這對總體計劃目標的實現及各層次網絡的目標實現具有重要作用。
四、網絡技能在道路與橋梁工程養護、管理方面的應用
通過網絡技術可以實現對道路橋梁地圖的全面實體查詢,當道橋出現使用問題或故障時,通過網絡地圖就可以準確的獲取發生問題的準確位置,以及到到具置的行車路線,此外,還可以通過網絡技能獲取相應道路的基本信息資料,從而更好的完成道橋的維修及養護工作。在交通數據信息的采集及整理工作中,網絡技術也具有其它技術不可比擬的優勢,它能夠以圖表的形式,形象的展示道橋的具體資料,為決策層提供更為準確的判斷資料。通過現代的高科技檢測技術以及公路養護管理系統的綜合運用,能夠實現道路與橋梁養護的高效管理。此外,通過相應的網絡查詢可以使企業選擇最優的運輸路徑,發揮出網絡地圖系統的最大優點,同時,運輸類單位還可通過網絡運營系統對客流量及運載量等進行實時的統計和預報,從而使運輸路線行車更加順暢,更有利于運輸計劃的開展。相關的運輸管理部門也能夠通過網絡技術還對交通運輸情況進行監督,對交通流量及危險貨物運輸等進行全方面的高效監督。
五、結語
關鍵詞:建筑節能分戶熱計量按熱收費
引言:
隨著2001年9月1日北京市建委頒發的《北京市建筑節能管理規定》京建法[2001]689號文,以及《北京市新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規程》(DBJ01-605-2000)的出臺,規定了我們必須按節能的方針進行采暖設計,把“熱”作為商品來向用戶收取熱費。停止福利供熱,按面積收費改為由居民家庭直接交采暖熱費,從而使居住建筑分戶計量成為建筑節能的重要手段之一,把采暖節能變成人們使用熱量時的一種自覺行動。這不僅僅是采暖收費制度的改革,也導致了傳統的采暖設計方法的轉變。無論是從建筑圍護結構的熱工性能,采暖系統的布置,熱負荷的計算等多方面都帶來了觀念性的挑戰。
2.建筑圍護結構熱工性能及體形系數對建筑節能的重要影響:
2001年之前的主要節能手段,僅限于居住建筑改善墻體和門窗的保溫性能,當然,這是很有意義的。而分戶熱計量和收費,建立了用戶的經濟利益與能耗的直接關系,將會減少供熱過量建筑采暖熱量的無效消耗,同時使開發商真正意識到建筑圍護結構的熱工性能的重要意義。保證居住建筑圍護結構傳熱系數K(W/m2.℃)滿足《北京市民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)北京地區實施細則》(DBJ01-602-97)的規定。可目前建筑專業大多喜歡追求建筑外觀上大玻璃的通透效果,使得建筑物的窗墻比大都超過規范推薦值。這就對圍護結構(特別是外窗)的傳熱系數及建筑的體形系數有較高的要求。我在設計建外SOHO一、二期住宅建筑中,就碰上此類問題。日本建筑大師山本理顯所做的方案中,為了追求外表美觀,外墻面除了柱子、梁、少量的墻體外均為落地大玻璃。這個方案國內能否滿足節能要求,經過熱工計算,它的體形系數及建筑物耗熱量指標分別如下表,
從表中看出,由于嚴格控制了外窗的傳熱系數和體形系數,使得該方案的耗熱量指標qH<20.6W/m2。同時,我發現,同樣的平面當樓層下調至3層時,其體形系數大于0.3時,為滿足節能要求,外窗的傳熱系數必須達到1.3W/m2.℃,正常情況下的中空玻璃已無法滿足這種K值要求,必須用洛依玻璃才可能達到。這一點充分反映了建筑物圍護結構的熱工性能及體形系數在建筑節能中的相互關系,也是在做住宅分戶采暖設計時首先應注意的問題。
3.分戶采暖設計中熱負荷計算時值得注意的問題:
3.1.基本耗熱量:按《住宅設計規范》(GB50096-1999)(2003年版)規定:臥室、起居室和衛生間溫度為18℃,但室內采暖計算溫度應按提高2℃來計算,即20℃,以此溫度與室外采暖計算溫度的溫差,計算出的耗熱量為每個房間的基本耗熱量。
3.2.戶間傳熱量:傳統的住宅設計,并不考慮戶與戶之間的熱傳遞,當部分房間空置、或部分住戶降低采暖標準、或有的住戶間斷采暖時,戶與戶之間的墻體及樓板就會有較大的熱傳遞量,一般散熱器采暖戶間傳熱按6℃溫差計;當采用地板輻射采暖時,則按8℃溫差計算。不可簡單地按基本負荷的附加系數取值。只有當戶間傳熱量大于基本耗熱量80%時,按基本耗熱量的0.8倍計,此舉為避免增加不必要的投資。基本耗熱量及戶間傳熱量之和是布置室內散熱器及戶內管道管徑的計算依據。
3.3.如若該房間采用地板輻射采暖時,則室內計算溫度應比室內采暖溫度降低1~2℃來計算溫差。且地板表面溫度不得大于60℃,以防地面由于溫度過高而產生龜裂。
3.4.在設計建筑物采暖熱力入口時,對戶外供熱量要求,則應仍按基本耗熱量提出。
3.5.通常按規范要求做的節能建筑,整幢住宅樓采暖熱負荷指標絕大部分可<52W/m2(塔樓甚至可以做到40~43W/m2,板樓可做到45~48W/m2,)。
4.分戶熱計量采暖系統的各種形式:
4.1.獨立燃氣爐采暖:
北京時代莊園東區(為連排別墅式)即采用此種形式,每戶根據采暖熱負荷再加上生活熱水用熱量,來選擇壁掛爐的大小和型號,將壁掛爐設置在封閉陽臺或面積較大的廚房內,靠外墻設置,且爐體設有單獨通向室外的排煙及進氣風管,并可根據起居室的溫度來自動調節天燃氣火力大小,控制出水溫度,有嚴格自動熄火裝置。壁掛爐自帶采暖用循環水泵,需注意的是當系統末端為風機盤管時,要校核該水泵揚程。時代莊園工程系統末端為散熱器,壁掛爐選用依馬強制排風產品,其質量安全可靠。目前該項目已經竣工。
另據北京市環保局意見,在高層建筑不推廣此種做法,因其排放物-氮氧化物濃度超過《大氣環境質量標準》)GB3095-1996)中二級標準,但在多層(如回龍觀小區)或別墅區使用效果良好,氮氧化物排放濃度合格。用戶室溫調節自如。
4.2.低溫發熱電纜地板輻射采暖:
在建筑保溫較好的住宅內,使用電熱采暖,是可行的,從能源利用上分析,把高品位電能當作熱能使用是不經濟的,但隨著2002年北京供電局出臺《北京市電采暖低谷用電優惠辦法》的通知,經過一次投資與運行費用比較,若合理使用是可行的。如北京龍潭路住宅小區,采用低溫發熱電纜地板輻射采暖,由于該小區建筑保溫做的較好,墻體采用歐文斯科寧的外保溫材料,K值達到0.6W/m2K,外窗為進口產品,K值達到2.0W/m2K。經過去年一個冬季的試運行測定,使用效果良好,運行費用為35元/平方米,總體比熱水采暖費用略高一點。
4.3.集中熱水采暖分戶熱計量:
目前大多數住宅建筑仍以集中供熱為主。經過3年設計經驗的積累,下面將總結幾條集中熱水采暖分戶熱計量設計的經驗:
4.3.1根據《分戶熱計量設計規程》DBJ01-605-2000第8.3條規定,采暖熱力入口要設置熱量表及各種閥門、壓力表、溫度計、水過濾器及平衡閥等裝置,其中熱量表要注明額定流量以便訂貨。
4.3.2各居民用戶須設置戶用熱表,鎖閉閥,水過濾器等,并且要一戶一表。
4.3.3.建筑物熱力入口處要說明該系統熱負荷及系統總阻力,因為戶內部分裝了戶用熱表,其采暖水阻力約為30kPa,再加上熱力入口的總熱表及各種附件阻力,提供外網設計依據時總阻力值約在50kPa左右。目前小區采暖外網設計較為混亂,有的住宅小區部分建筑物是2000年以前建成的,未設分戶熱計量裝置,而現在新建的住宅均設了分戶計量裝置,二者水阻不平衡,外網又用一套熱力管道系統,結果阻力相差甚大,新建樓群室溫達不到標準,連調試都難以解決。目前東冠英小區即是如此。我認為這個問題應提醒重視。
4.3.4住宅樓內的公共用房、商業用房、人防、地下車庫等應單獨設置采暖熱表,便于將來收費方便。
4.3.5一個單元的采暖公用立管及戶用入口裝置要設置在戶外,一般設在樓梯間的公用管井內,這樣物業管理人員可將拒付采暖費的用戶進行鎖閉,立管放氣也可在管井操作,不必進入戶內,減少物業管理與用戶間的糾紛。
4.3.6散熱
器應選用鑄鐵無沙型或鋼制型,以免堵塞熱表。每個散熱器宜設溫控閥,以實現分室調溫。
4.3.7采暖系統水平敷設有雙管同程式,雙管異程式,單管串聯式,雙管放射等形式。
4.3.8.高層建筑采暖公用立管應注意熱膨脹問題,每戶水平支管與立管連接處宜設軟連接(金屬軟管),以防由于熱表或分集水器固定而立管脹縮導致接口開裂。
4.3.9.每戶的戶用入口宜設泄水裝置,泄水管可引至下一層管井內,以便維修或裝修時,將戶內水平管道泄空。但管井內不宜做墊層,否則三通接頭在墊層內。
5.采暖用塑料類管材選用及施工問題:
5.1.從公用立管戶用入口引入室內開始至戶內的采暖管道多為埋在地面面層內,該管道采用塑料類管材,常用的有鋁塑復合管,PB管,PE-X管,PP-R管。
5.2.埋在面層內的塑料管不得有接頭,當采用PB管或PP-R管時,連接散熱器處可以采用熱熔連接,面層厚度一般不小于50mm。
5.3.采用塑料類管材時,供暖熱水溫度不宜高于85℃。
5.4.選用塑料類管材時,應考慮管材溫度、壓力及使用壽命為50年來選擇使用等級,采暖管材可按5級來選,其壁厚應根據管材許用設計環應力和系統承壓之間的關系來計算,或按《低溫熱水地板輻射供暖應用技術規程》附錄J-1~4表來選擇。當采暖熱水溫度為90℃時,應按5A級來選擇塑料管材的厚度。
5.5.在《北京市新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規程》(DBJ01-605-2000)中第6.4.4條中明確:“在墊層內埋設的管道:除采用下分雙管式系統連接散熱器處的PB管和PP-R管可采用相同材質的專用連接件進行熱熔外,其它管材和所有管材在其它部位均不應設置連接配件。”而實際市場中PP-R管為直段管材,長度一般為6~8米,如果房間內需連接的管道長度超過8米,其接頭處必須上翻,影響美觀,墊層內做熱熔接頭又違反規范;同樣,管徑大于25mm的PB管市場上只有直段管材,問題與PP-R管相同;管徑小于25mm的PB管材市場上有盤管,但是盤管的彎曲半徑有一定要求,且有彎曲方向性,這就導致了PB管在某些轉角處不能緊貼墻邊且離墻較遠,若在靠墻處有散熱器時,就需在干管上做三通,接出一段支管再接散熱器或采用彎頭作為熱熔連接件,此兩種熱熔連接件(三通、彎頭)都在墊層內又違反了規范。而如果否定這兩種做法,等于否定了PB和PP-R這兩種管材。北京幸福家園一、二期工程中就遇到此問題,質量檢查監督站就此問題提出疑義,經幾次討論,并咨詢了北京市建筑設計標準化辦公室,得到的答復是上述兩種做法是可行的。但目前技術規程與實際施工驗收有矛盾,我認為應盡快對規程進行修訂,保持其初衷:減少埋在地下的隱患;同時又要讓先進的材料及做法普遍推廣,并持續發展下去。
5.6.埋地管道穿衛生間時的做法問題:目前的標準圖集和規程中均未提及。在實際工程中各種做法都有:有采暖用塑料管道走衛生間防水層上,水平穿防水卷邊的;有管道走衛生間防水層下,接散熱器支管豎直穿防水層的;兩種做法穿防水層處均做防水套管。但每種做法均存在一定問題和隱患。前者做法,當衛生間不做結構降板時,防水套管下部空間太小,一般僅為10mm~20mm,工人不便操作,防水處理很難到位,在衛生間閉水試驗時,很容易從套管滲漏到其它居室,在朗琴園一期工程中就發生了此種情況,在住戶購房時引起了糾紛。后者做法,防水套管不好固定,尤其是采暖以后,由于管道的熱伸縮則更要破壞防水涂料層,致使衛生間內的水泄漏到下層用戶,也要引起糾紛。通過經驗總結,我目前通常采用不穿防水層的做法:采暖干管不進入衛生間,接散熱器的支管埋入衛生間側墻(非承重墻),并上翻至防水卷邊上部(一般為30cm)進入衛生間,一進入衛生間就接散熱器,保證不影響高點放氣。而衛生間散熱器要高于地面30cm安裝,只要散熱器布置時注意與其它潔具協調即可。這種方式用于北京幸福家園一、二期工程,通過一個采暖季的使用,效果較好,甲方及業主均滿意。
6.采暖分戶熱計量各種形式經濟比較:
新建或改建采暖系統應根據該地區具體條件來選擇熱媒,根據環保要求,城市熱力氣源、電源、水源等因素做相應的技術經濟比較,由開發商和設計人員共同協商決定,下面列出各種能源的一次性投資和運行費用參考價格。
7.采暖分戶熱計量的反思:
7.1.采暖分戶計量的目的是:使用戶能夠根據不同使用時間對室溫的不同要求,來調節自己居住套內的溫度,從而達到整個冬季節約能源的目的。但是由于存在戶間傳熱的因素,會產生一系列連鎖的復雜問題:首先,會危及被停止供暖用戶的鄰室,進一步引起費用糾紛。其次,中間某戶將各房間溫控閥調至關閉狀態,該戶可以從正常采暖的鄰居處獲得熱量,甚至仍然可維持室內10℃左右,所以按用戶熱表熱量的收費方法難以實施,也不公平。那么是否應以犧牲戶內面積為代價,在戶間墻上做保溫,以減少戶間傳熱呢,我認為此舉在正常使用的情況下又造成建筑保溫材料的浪費,所以暖氣收費政策應從多方面考慮其合理性,而不光是一分戶計量就完全解決熱量收費的問題。超級秘書網
7.2.實現分室調溫的困難,我在設計安華寺住宅小區一期時,每戶每組散熱器上均設了溫控閥,目的是用戶可在晚上將客廳溫度調低,將臥室溫度調高;白天反之。但是沒有一個用戶把客廳與房間溫度根據不同使用時間來回調,溫控閥形同虛設。
7.3.由于建筑物熱惰性存在,若業主早上八點離家上班,將室溫調低,但整個上午室內溫度還未降下來,下午六點下班回家,將室溫調高,但可能直到晚上八、九點溫度才升上來,所以熱量調節不像照明那樣即時明顯。室內溫度靠熱媒量調來體現節能,其操作性意義不大。
7.4.《采暖通風與空氣調節設計規范》(2001年版)第3.9.4條規定分戶熱計量熱水集中采暖系統應在建筑物熱力入口處設置熱表、流量調節裝置,除污器等。筆者認為如室內為戶型單管水平串聯,則整個采暖系統為定流量系統,無需設置流量調節裝置;當室內為戶型雙管水平連接時,則整個采暖系統為變流量系統,可以控制熱力站或鍋爐房的循環水泵的供水量來實現,同樣也無需在熱力入口裝流量調節裝置,而且當熱力入口在地溝內時,經常處于無人察看易損壞的狀態,所以我認為在熱力入口處可以不設流量調節裝置,據調查目前設計分戶熱計量的住宅,很少有安裝流量調節裝置的。
8.結束語:
分戶熱計量收費盡管存在不少問題,收費政策遲遲不能出臺,但其作為政府政策,應是“勢在必行”,所以我們是按市規委文件政策辦,按分戶熱計量方法設計,同時標準圖冊要及時完善,施工人員要及時培訓。因為以往的普通住宅中慣用的采暖系統(單管串聯系統、單雙管串聯系統、垂直雙管系統等)確實經過了很長時期的使用與考驗,施工人員有成熟經驗,其可靠性、安全性、及與之配套的安裝工藝、管材配件及標準圖冊等等都已成熟,但與分戶熱計量收費政策不符,已不適應新的發展。而為適應新的政策出臺的相應規范、規程、標準圖集還未經過實踐的檢驗,有些不盡完善之處有待專家去完善和提高。老樓采暖系統如何改造,熱費的收費政策如何出臺,使從按供熱面積計費最終過渡到按用熱量計費,提高住戶的節能意識。按用熱量計費是保障和促進建筑節能的關鍵措施,也是分戶采暖系統設計的實際意義所在。
以上所述是我在設計中落實采暖分戶熱計量等新的政策的一些心得與看法,與大家探討研究。
參考文獻:
采暖通風與空氣調節設計規范(2001年版)GBJ19-87
民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)北京地區實施細則DBJ01-602-97
關鍵詞:城市建設;亮化設計;電氣節能;分析
1 我國城市亮化的興起
隨著我國經濟化的發展,城市亮化建設也在不斷前進。在上世紀70年代之前,我國的城市照明主要以功能性為主,全是黑白色調,還稱不上城市亮化。發展到了90年代,上海外灘的外景設計,標志著我國城市亮化進入新階段。到了新世紀初期,在北上廣和一些沿海城市的亮化已經初具規模。自從2004年我國提出“綠色照明”的節能減排策略,節能亮化的電氣設計逐漸興起,出現了一大批以“水立方”為代表的新設計。
2 建設城市亮化電氣節能的原因
為了能給人們的生活帶來提高,政府部門正努力創造一個良好的娛樂環境,城市夜景建設的不僅提高了城市的經濟水平,還展現了一個城市的魅力,也給城市創造了文化氣息。城市夜景亮化展示了我國商業興旺、文化繁榮的、旅游發達的新面貌。
2.1 當前社會需求量大
隨著人們的生活水平不斷提高,城市燈光的作用不再只是照明,而是商業之間的競爭和社會的需求。所以城市亮化建設是必不可少的,能展現一個城市的文化豐富多彩,建立有質量、有品位的城市形象。
2.2 有利于社會經濟發展
在現代社會中,各個國家的建設都開啟了城市夜景的建設,不僅提高了社會的經濟水平,也給個人都帶來了不少利益,由于城市夜景的建設使商業區的經濟也有了提高,有調查顯示人們一天中消費最高點是在晚上,所以在夜間的消費比較大,而商家的營業額上漲意味著國家稅收的增加,從而有利于社會經濟的發展。
2.3 有利于城市化建設
城市亮化是城市化建設的條件之一,在現代社會生活中城市化建設越來越普遍,也是社會在不斷發展的成果,城市亮化不僅僅是起到照亮城市的作用,通過對亮化工作的提升,對科技技術也有了改變,在現在能源缺乏的時代就要不斷地開發與進步,使社會不斷的發展。
2.4 緩解電力不足的需要
隨著我國社會主義文明的建設,經濟在快速增長,能源需求在不斷增加,電力資源供不應求。現階段,我國的供電需求每年都在增加,尤其在夏季用電的高峰期。電力負荷超標已經制約了我國經濟社會的發展,照明設備電氣節能化設計顯得尤為重要。緩解這一問題,一般來說就是選用科學的照明技術和設備,節約電力能源。
3 城市商業區建設的節能技術
在現代城市生活中人們越來越注重對生活上的質量要求,商業區作為生活活動最為常見的地方,其發揮的影響是比較大的,不僅能給商業區的商戶帶來經濟利益同時也增長了社會的經濟。城市夜景亮化建設中運用的最多的也是商業區,商業區不僅展現了一個城市文化和魅力也體現出一個城市的經濟水平,而在商業夜景建設中就更應該注重對節能環保的意識。
3.1 高層建筑的亮化建設
最能體現城市化的就是商業大樓,在城市夜景亮化的建設中商業區是重點,目前對于商業區的節能環保技術分為普通照明和特殊照明,普通照明是指路燈、景觀燈等,在其材料上都應選用消耗量小的材料,而特殊照明是指對商業區內柜臺展示區,比如服裝店里的櫥窗、商品等的照明。
3.2 不同區域的照明
在商業區分為不同的區域,對于不同區域采用不同的照明系統,比如在商業區內售賣的物品都是不同的,在售賣珠寶銀飾的專柜就需要照明較強的系統,通過不同的區域進行色調和明暗上的分區,能降低消耗,更加節能。
3.3 商業建筑的照明
在城市夜景亮化建設中商業建筑的照明是消耗較大的一部分,所以在商業建筑上要有節能意識是非常重要的,利用較強亮度的光源來強化比較暗的地方,從而可以減少對照明系統的利用率。
4 城市燈光節能的解決問題
要在城市夜景建設中能更好地發揮節能還需要從多方面考慮,在城市夜景的建設中要加強對節能技術的深入研究才能從根本上解決問題,不僅有效加快了城市的發展還能節約資源。
4.1 選用消耗低的材料
在燈光建設中的材料應選用高壓鈉這類節能材料,白熾燈這類材料消耗較高,不建議使用。因為LED本身就有節能的效果,所以在燈光應用中應首選LED這種材料。
4.2 感應開關控制器
由于科技發展迅速,現在感應控制器的方式有很多,比如感應、聲控、時控等等。這些方式能有效減少消耗,聲控作為現如今控制開關比較常見的形式,在生活中的樓道里對于這類方式運用比較常見,而在城市夜景中可以采用時控的方法,比如在人流相對較少的時候設定時間關閉燈光,感應的方式是指在機器感應到有物體經過時自動開啟燈光,這類方法是最有效的,但是相對來說成本就會提高,并且在城市建設中燈管屬于公共設施不適用這類方法,但是可以設置在人流較少的公共場所。
4.3 設置節能器
由于城市夜景的建設運用的時間段是在夜間,但是在夜間的后半夜時使用率也隨之減少,所以設置節能器能有效避免這一問題。目前城市的電力系統是比較穩定的,但是電量系統會不斷提高,所以可以安裝節能器,降低使用的頻率,不僅有效降低了消耗還延長了燈具的使用年限。
4.4 選擇合理的光源
運用合理的方式選擇光源是城市夜景建設的重要工作,使用高光率的燈光是節約能源的有效方式之一,在光源的選擇上,LED具有消耗小、光源強、節能等特點,是節約能源的首要選擇,但由于LED的成本高、發光率小不適用到城市建設中,所以在城市亮化建設中選擇光源也是一項非常重要的工作。
5 電氣節能設計的原則
電氣節能設計需要遵循以下幾個原則:第一:安全性。電氣節能設計要保證在進行安裝、使用和維修等一列工作的人員和設備的安全,這是首要任務;第二:經濟性。經濟性就是保證節能設計時,所使用的電氣設備的投資和運行維修的合理,不能因為節能設計增加經濟投資;第三:靈活性。靈活性是指電氣設備的結構簡單,線路清晰,便于安裝和維護操作,保障了運行的穩定性,提高了操作速率;第四:可靠性。可靠性就是保障供電用電的穩定和連續,在超出負荷的情況下,還能滿足正常供電。
6 結束語
在社會不斷發展中要運用到的能源會越來越多,要想適應社會發展必須要有研究并且在研究中不斷發現問題解決問題。隨著能源的缺乏要不斷開發出新的能源,盡量使用可重復利用的材料,不僅節約了能源也降低了成本。堅持科學合理的城市夜景規劃,來降低對社會的污染,合理利用有效的照明器材并對節能環保意識加強管理。
參考文獻
[1]江t鷹.城市亮化設計中的電氣節能問題初探[J].河南科技,2014(10):173.
[2]杜友亮.城市建筑規劃電氣節能問題研究[J].城市建設理論研究(電子版),2011(20).
[3]張俊亮.淺談電氣在現代建筑中的節能設計[J].城市建設理論研究(電子版),2013(12).
[4]尚輝,徐海亮.城市道路照明電氣設計節能問題探究[J].電子技術與軟件工程,2014,06:180.
1.1外觀及結構
移動電源結構一般由電壓轉換電路、可充電電芯或電芯組、外殼組成。其中電壓轉換電路分為充電電路、升壓電路、管理控制IC以及保護電路。充電電路用以保證輸入端能以恒流和恒壓的方式為電芯充電。升壓電路的作用是將電芯電壓提升到輸出端額定電壓。管理控制IC起到電量監控和開關控制的作用。保護電路用以提供過充電、過放電等保護作用。電芯根據電解質材料不同大致分為液態鋰離子電池和聚合物鋰離子電池兩大類。外殼的主要作用包括機械防護、散熱和阻燃等。各組件應當以適當的方式連線、支撐并固定。使用人員可接觸區應當有適當保護,以保證不會產生機械危險。
1.2電性能輸出
電壓為移動電源最基本的參數,電壓過高、過低都會對被充電設備造成一定程度上的損害。測量時移動電源應在達到充電飽和狀態30min后,空載情況下使用功率計測量其輸出電壓。測量的輸出電壓值與額定電壓容差為±5%[2]。常溫放電性能是移動電源最為重要的參數,此參數標志著移動電源的實際輸出容量。移動電源應在23±2℃環境溫度下,以額定輸入電壓和電流進行充電,直至飽和狀態。靜置30min后,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間[3]。輸出容量等于放電電流乘以放電時間。測量的移動電源輸出容量應不低于其額定容量。轉換效率測量時使用直流電源模擬電芯接入電路板輸入端,直流電源輸出電壓調至電芯組標稱電壓。電路板輸出端連接電子負載,調節電子負載使得電路板輸出為額定輸出。儀表連接示意圖見下圖1。電流表和電壓表測量得到輸出端Iout和Uout、輸63入端Iin和Uin可以通過公式η=Uout·IoutUin·Iin(1)計算得到轉換效率,轉換效率應不小于85%。
1.3安全性
移動電源的安全性包括:過充電保護、過放電保護、短路保護、發熱和防火等[4]。1)過充電保護。測量移動電源過充電保護時,移動電源在充電飽和狀態下,使用直流源輸入,持續加載充電12h,設置直流源輸出電壓為移動電源額定輸入電壓的1.2倍,輸出電流為移動電源額定輸入電流。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。2)過放電保護。移動電源放電至輸出終止狀態下,測量其過放電保護性能。在輸出端接30Ω負載,持續加載放電24h。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。3)短路保護。短路保護為防止使用中正負極短路時提供的保護。測量時使移動電源在充電飽和狀態下,將輸出端正負兩極,使用0.1Ω電阻短路24h。整個過程中移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。4)發熱。移動電源在工作狀態時,不應對使用人員造成熱危險。測量其發熱溫度應在正常負載條件下工作直至溫度穩定,使用數據采集器和熱電偶測量移動電源外殼溫度值。接觸溫度限值是塑料外殼為95℃,金屬外殼為70℃,玻璃、瓷料和釉料為80℃。測量溫度應低于各使用材料的發熱限值[5]。5)防火。移動電源外殼應當使用V-1級材料進行阻燃防火保護。試驗樣品選用移動電源外殼,試驗火焰頂端與樣品相接觸,施加燃燒30s,然后移開火焰停燒60s,然后不管樣品是否還在燃燒,再在同一部位重復燒30s。合格判據為在試驗期間,當試驗火焰第二次施加后,樣品延續燃燒不得超過1min,而且樣品不得完全燒盡。
1.4環境適應性
移動電源環境適應性包括:高溫放電、低溫放電、溫度循環、恒定濕熱、振動、自由跌落、重物沖擊和機械沖擊[6]。高溫放電測量中,移動電源在充電飽和后,放入55±2℃的溫度試驗箱中恒溫放置2h,最后以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。低溫放電測量中,移動電源在充電飽和后,放入-10±2℃的溫度試驗箱中恒溫放置2h,最后以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。溫度循環測量中,移動電源在充電飽和后,放入溫度為75±2℃的溫度試驗箱中,保持6h后,將溫度試驗箱溫度設置為-40±2℃,并保持6h,溫度轉換時間不大于30min,上述過程循環10次,如圖2所示。溫度循環試驗結束后,取出在環境溫度23±2℃的條件下擱置2h,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。圖2溫度循環示意圖恒定濕熱測量中,移動電源在充電飽和后,放入溫度為40±2℃,相對濕度為90%—95%的溫度試驗箱中擱置48h后,再取出在環境溫度23±2℃的條件下擱置2h,以額定輸出電流進行放電,直至移動電源放電輸出終止,記錄放電時間,計算輸出容量,其容量應不低于額定容量。振動測量中,移動電源在充電飽和后,將其安裝在振動臺臺面上,按以下所述振動頻率和振幅對振動臺進行設置,X,Y,Z3個方向每個方向從10—55Hz循環掃頻,持續時間為3h,掃頻速率為1oct/min。頻率在10—30Hz范圍內時,位移幅值為0.38mm,頻率在30—55Hz范圍內時,位移幅值為0.19mm。振動結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。結果位置跌落到水平表面試驗臺上,跌落高度為1000±10mm,試驗次數為3次。水平表面試驗臺應當是由至少13mm厚的硬木安裝在兩層膠合板上組成,每一層膠合板的厚度為19—20mm,然后放在一水泥基座上或等效的無彈性的地面上。跌落試驗結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。重物沖擊測量中,移動電源放置于平面,并將一個Φ15.8±0.2mm的鋼柱置于電池中心,鋼柱的縱軸平行于平面,讓質量9.1±0.1kg的重物從610±25mm高度自由落到中心上方的鋼柱上,樣品縱軸要平行于平面,垂直于鋼柱縱軸,試驗次數為1次。重物沖擊試驗全過程中,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。機械沖擊測量技術中,移動電源在充電飽和后,采用鋼性固定的方法固定在沖擊試驗臺上。在3個相互垂直的方向上各承受一次沖擊。沖擊在最初的3ms內,最小平均加速度為735m/s2,峰值加速度應在1225m/s2和1715m/s2之間,脈沖持續時間為6±1ms。機械沖擊試驗結束后,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。
1.5電磁兼容性
移動電源應滿足靜電放電抗擾度[2]要求。使用靜電放電模擬器施加干擾信號,嚴酷等級為接觸放電±4kV,空氣放電±8kV。靜電放電抗擾度試驗全過程,移動電源應不泄露,不破裂,不起火,不爆炸。
2總結
一、立足于提高學生的實踐能力,加強畢業設計(論文)環節的制度化管理
近年來,我校對人才培樣計劃的實踐環節內容進行了修訂,立足于提高學生的動手能力,強化了實驗、實習和畢業設計環節。同時,制定了主要教學環節的質量標準,其中包括《實習質量標準》、《畢業設計(論文)質量標準》,規范執行了《畢業設計(論文)工作試行條例》、《學生實習工作試行條例》、《畢業設計雙向選擇制度》、《優秀畢業設計(論文)評選標準》、《特優論文評選的有關規定》等管理文件與制度。這些制度的執行,使畢業設計的管理有章可循,各學院根據學校的規定制定出適合本專業特點的管理辦法和實施細則,使管理針對性更強。
二、立足于學生個性化培養和提高學生自主學習能力,建立并實施畢業設計雙向選擇制度
為實現對學生的個性化培養,提供更多的自主學習機會,發揮學生的潛能,同時也為了增強教師指導畢業設計的積極性,引入競爭機制,我校從2004年起試行畢業設計(論文)雙向選擇制度,制定了《實施畢業設計(論文)指導教師雙向選擇的指導性意見》。2005年我校在畢業設計中試行教師和學生雙向選擇制度,各學院根據要求編印了《畢業設計(論文)指導教師信息冊》,信息冊中包括指導教師的基本信息、研究方向、近三年指導的畢業設計(論文)題目以及本年度擬開題目、近三年來的科研情況、對學生的承諾等內容,在畢業設計開始前的一個學期末提供給學生選擇。學生按照教師給出的題目結合自己的興趣申報指導教師,教師根據自擬輔導的人數和對學生的了解選擇學生。近年來大部分專業學生能夠基本滿足志愿,但也出現了有的教師“供不應求”,另外一些教師“門庭冷落”的現象。這種雙向選擇的方式給學生的畢業設計以更大的開放空間,也在一定程度上實現了學生的個性化培養。目前,全校各專業均根據自身實際情況實現了畢業設計指導教師和學生的雙向選擇。
三、立足于全過程進行質量監控,實行畢業設計的督導檢查制度
畢業設計(論文)教學環節一般安排在最后一個學期進行,在受到目前大學生就業壓力的影響下,如何加強全過程監控以保證這一教學環節的質量具有重要意義。
近年來,我們實施了對畢業設計(論文)的全過程跟蹤督導檢查制度,對提高畢業設計質量起到積極的推動作用。教務處對各學院畢業設計進展情況進行檢查,重點發揮本科教學督導組專家的督導、評判和參謀作用。督導組成員除了聽取專業負責人口頭匯報外,還深入第一線,查閱相關管理文件和材料,到設計場所、答辯場所實地檢查,廣泛接觸師生,收集第一手信息,填寫相關檢查表,做出總結。督導組的檢查主要分為五個階段進行。
一是實習階段,重點檢查包括實習時間、地點、組織形式、實習成果以及院系對畢業實習的評價等內容。
二是選題階段,重點檢查畢業設計(論文)題目的確定方式、指導教師信息冊的建立情況、畢業設計(論文)課題體系的建設情況、雙向選擇制度的實施情況、教師指導學生的人數情況等。
三是設計或撰寫論文階段,重點檢查院系對指導教師輔導學生的要求、指導學生的方法、進度及時間要求、學生就業對畢業設計的影響情況及如何處理等。
四是答辯階段,重點檢查畢業生答辯資格審查制度或規定及其實施情況、答辯委員會的組成情況、答辯程序、時間要求、答辯評分標準或評分細則、成績評定的方法、學生成績分布情況等。檢查方式采用學院自查和督導組抽查相結合,檢查形式包括到設計現場檢查學生進度、召開師生座談會、聽取專業負責人匯報、參加答辯會等。
五是后期督查階段,安排在答辯結束后一學期。按比例抽查各專業畢業學生的畢業設計(論文),提出對選題、培養功能和質量、評分等方面的評價,檢查學生畢業設計(論文)成績與督導組給出成績的符合度。
以上五個檢查環節貫穿畢業設計(論文)全過程,真正實現了閉環控制。通過幾個學年的檢查,發現了各專業一些好的做法,及時通過教學例會介紹給其他專業。對于發現的一些問題,及時向學院提出整改建議。很多專業結合自身特點,實施了切實可行的提高學生創新能力的方法,如:采礦工程專業針對畢業生人數少、指導教師實際經驗豐富、實驗設備先進的有利條件,引導學生結合工程實踐進行選題,輔導管理過程嚴格,答辯重視能力考核;機械工程學院制定了嚴格的畢業設計中期檢查制度,學院的巡視檢查組對每個專業進行中期檢查,對中期檢查時沒有達到規定進度要求的巡視檢查組要跟蹤檢查,小組答辯時發現工作量不足或未達到專業培養要求的到學院大組再進行一次答辯,確保畢業設計(論文)的質量。
四、立足于發現創新人才、積累科研后備軍,制定優秀和特優畢業設計(論文)評選制度
學校教務處每年從各專業評選一定比例的優秀畢業設計(論文),旨在發現與工程實際緊密結合或與教師科研項目結合的題目,從中發現創新成果,并將摘要匯編成冊用于交流。這項制度實施十年來,從中發現了許多難度較大、引用新技術、體現學生創新和實踐能力相結合的設計題目。從2006年開始,我校又實行了特優畢業設計(論文)評選制度,根據從各學院優秀畢業設計(論文)中推舉的題目,經過校內專家、省內相關專業專家、國內同類院校專家的三輪評審,優中選優,從選題、論證、內容、規范性、創新性等五個方面給以百分制考察,其中對創新性的要求占到了近50分。經過層層選拔,最終選出10篇特優畢業設計(論文),對畢業生和指導教師進行獎勵。評為優秀和特優畢業設計(論文)的指導教師信息進入教師基本信息數據庫中,作為教師評優、評獎和職稱評聘的重要依據。
從今年起,為保證畢業設計(論文)環節全過程的真實有效性,學校開始試行特優畢業設計(論文)的預申報制度。申報特優畢業設計(論文)要求提供包括學生的畢業設計(論文)任務書、開題報告、預申報表和指導教師信息表,還要提交設計或論文進行當中的相關影像資料。督導組要參加預申報特優設計(論文)同學的答辯會,做出相應評價。用全過程的質量監控來保證特優設計(論文)真正來自學生的實際訓練過程。
在評選過程中,我們擯棄了按照學院分配名額的平均主義思想,鼓勵科研水平高、反映創新能力的成果脫穎而出。去年的評選中,兩個畢業生人數較少的學院在10個特優畢業設計(論文)中占了4個,而一些大的學院則榜上無名,這一結果,也促使全校各學院積極組織申報特優工作。
從去年評選出的特優畢業設計(論文)情況來看,結合所學理論知識進行創新性實驗或運用到工程實際中是特優設計(論文)的共同特點。例如,一名計算機應用專業的學生利用單片機原理,設計并編寫了比較完整的能實際運用在車模控制中的軟件,做出了合理的分析和設計,學生還根據車模的控制要求自學了模糊控制理論,在編程中實現了模糊控制。該設計達到了培養學生綜合運用所學知識及自學新知識來分析和解決實際問題的能力,設計的車模參加了全國大學生車模競賽并獲獎。
評出的特優畢業設計(論文)還有一個明顯的特點,即指導教師科研能力強或實踐經驗豐富,利用自己的科研經費給學生提供了設計所需的軟、硬件條件。實踐證明,學生在畢業設計中加入教師承擔的科研項目或工程實踐進行科研活動,能夠發現問題,帶著問題學習,在教師的指導下,鍛煉了自學能力、理論知識應用能力和協作精神,盡早地將“學”與“用”結合起來。優秀和特優畢業設計(論文)的評選,引導教師將學生帶入科研項目中,選擇與項目或生產結合緊密的題目,發現科研后備軍,也激發了學生進行科研活動的積極性,啟發了學生的創新思維,形成了教學相長,師生良性互動的局面。
關鍵詞:電能計費終端 遠程實時監視 研究
0 引言
在電力企業不斷發展的大環境下,為了保障電力企業能夠公平地為每一個用戶體用優質的電能,華中電網于1996年建成了電能計量系統,電能計量系統的建立實現了電量計算、交易和管理的智能化,改變了傳統的人為管理的收費方式,大幅節約了電力企業的人力、財力和物力,目前,各種電能計量系統在我國的各個電力企業都已經得到了廣泛的應用。電能計量系統主要由電能表、主站、電能計算終端以及通信系統構成。按照功能來分,電能計量系統可以分為居民用電抄收計費系統與關口電能計量系統。電能計量終端對數據采集及傳輸的準確性和完整性直接影響著電能計量系統的實用性以及可靠性,數據采集及傳輸的任何一個環節出現故障,都會對整個電能計費系統產生不良的影響。在目前情況下,我國電力部門對數據采集及傳輸的維護一般都采取人為檢查的制度,且對數據采集及傳輸的檢查一般是在主站數據發生故障以后才來進行,這種人為檢查就存在一定的滯后性,在一定程度上影響著電量計費系統的正常使用。為了及時反應計費設備的運行狀態,對故障率高的地方進行實時地監測,就一定要加強對電能計費終端的遠程實時監測。
1 電能計量系統中存在的問題
1.1 傳輸技術不成熟
目前,我國的電能計量系統的傳輸系統還不夠成熟,當遇到一些惡劣的傳輸條件時,電能計量系統很容易受到外界條件的干擾,產生劇烈的負載變化,甚至出現信號中斷的情況。
1.2 電力企業對電能計量系統的認識不足
電能計量系統發展時間不長,很多電力企業對其重視度不足,缺乏完善的維護工作,很多企業只有在系統運行出現問題后才采取后續的補救措施,實際上,電能計量系統不僅是用戶電費的計量依據,也是電力市場化的重要體現,其安全運行關系著電力企業的發展,因此,各個電力企業一定要加強對電能計量系統的認識。
1.3 電能計量終端價格偏高
由于我國電能計量終端的研發和生產水平相對落后,各個電力企業一般使用進口的電能計量終端,這種進口設備的價格比國產設備高出很多,增加了電力企業的經營負擔,因此,在未來應該大力發展國產電能計量系統。
2 實現電能計量終端的遠程實時監視方法
2.1 電能計量終端的監視內容
在電能計量系統中,電能計費終端起著極為重要的作用,它既可以實現與電能表的通信,采集處理電能數據,也可以實現與主站的通信,但是,電能計量終端也很容易受到外界因素的影響而發生故障,其容易發生故障的環節主要包括計量終端的電源供電環節、電池工作環節以及電能計量終端與電能表的通信環節,其中,電源與電池屬于硬件維護,維護內容較為簡便,而電能計量終端與電能表的通信主要采用光纖通信,許多的外界因素都會導致電表故障、電纜故障以及光電轉換故障,這種故障雖然不會造成系統總電量的損失,但是會導致電能表數據儲存功能失效,無法獲得有效的數據信息。電能計量終端的維護屬于軟件維護環節,維護內容多且維護難度大,因此,電力企業應當將監視的重點放在電能計量終端上。
2.2 電能計量終端遠程實時監視實現方式
2.2.1 修改電能計量終端的配置
為了實現計量終端的遠程實時監視,首先要修改電能計量終端的配置,增加電能計量終端輸出端口,使輸出端口的接點可以與電池警告、綜合警告以及通信警告端口相結合,如果有故障發生,那么故障就會體現到結合好的端口上,使接應點的接點狀態發生相應的變化,工作人員就可以根據接點狀態的變化判定好故障的發生部位,并在第一時間采取補救措施,保證電能計費終端可以完好運行。
2.2.2 在調度主站內增加監控畫面
為了實現對電能計量系統的實時監控,電力企業可以在調度主站的畫面中增加相關的監控畫面,同時,增派電能計量終端的監控和維護人員,對監控畫面實行二十四小時監控,及時的查看實時電能計量狀態,此外,電力企業還可在單位內增加web服務器,從網絡監控系統中及時提取出數據庫的信息,生成監視畫面,讓電力企業的所有工作人員可以進行實時瀏覽,實現廣泛的電能計量監控。
2.2.3 運用新技術,加強對電能計量終端的監控力度
目前,我國的電力對電能計量終端的監控技術普遍處于基礎階段,為了保證電能計量終端可以系統地運行,電力企業可以引進國外的先進技術,加強對系統的監測與調控,保證系統能夠快速準確地采集上下網關口、大用戶結算點一級考核計量點等電能數據,為電費的結算提供可靠的數據支持,并及時地向電力企業的管理人員提供一手的關于電能運行中的電壓、電流、點能力、功率等可靠資料,幫助管理人員完善電力企業的經營管理制度,降低線路及設備在運行中的電量損耗,提高電力企業的經濟效益。
參考文獻:
[1]張勝.電能計量終端的遠程實時監視[期刊論文],電力系統自動化,2006,30(22).
論文摘要: 諧波是電力系統中不能完全杜絕的干擾現象,諧波的產生是電力系統中主要設備的硬件因素引起的,在不能避免的情況下只能通過技術改進對其進行有限的控制。因此諧波對電力計量也會產生實時的影響,各種電器設備都會產生諧波并干擾計量電表。
1 電力諧波的產生和測量
1.1 電力諧波的產生。電力系統中的諧波產生主要有以下幾個方面的原因:1)產生電力電源質量較差就容易產生諧波。發電機本身的三相繞組在生產過程中不能做到完全的對稱,因此鐵芯也就不能完全的均勻而一致,再加上發電過程中的干擾因素,發電源多少都會產生部分諧波,但總體來看,發電機諧波占有比例較小;2)輸電系統產生的諧波,輸配電系統中所產生的諧波主要是因為變壓器而引發的諧波。因為變壓器的鐵芯出現飽和,磁化曲線的非線性,再加上設備變壓器時的經濟性考慮,導致變壓器工作磁密選擇在磁化曲線飽和段上,這樣就使得磁化電流出現非平滑線性特征,所以含有奇次諧波。工作中鐵芯的飽和程度越大,變壓器的工作點就越發偏離線性規律,諧波電流也就越強;3)用電設備引發諧波,此種諧波的產生主要是因為晶體閘管整流設備引起。因為晶體閘管在電力機車、鋁電解槽、充電設備、開關設備等方面有廣泛的應用,這就給電力網絡的諧波產生制造了大量的隱蔽源頭。如果整流裝置為單相電流電路,在接感性負載的時候,就會含有奇次諧波電流,而第三次諧波的含量更是高達基波的30%;接容性負載的時候則會出現諧波電壓,其中諧波含量則隨著電容的增加而增大。實際測算,因整流裝置而產生的諧波占電力諧波的40%,是最大的諧波源。
1.2 諧波的測量。要研究諧波就要對進行測量,在研究諧波問題的時候這時不可回避的要點,也是控制諧波的基礎。通過對諧波的測量,可對電力網絡中的諧波進行實時的檢測和控制,對其含量和方向進行掌握,以此分析諧波的流向,并對其進行計量正反電量、各次諧波含量、電壓電流幅值、相位等主要參數,為電力網絡的諧波治理和控制提供依據。因為諧波本身具有非線性、隨機性、不穩定、成因復雜等特性,對諧波的測量很難達到準確無誤。目前電力諧波的測量方式有:模擬帶通或者帶阻濾波器測量、傅里葉變換測量、瞬時無功測量、神經網絡測量、小波法測量等。這些方法都有其有點和缺陷,目前使用最為廣泛的是傅里葉變換頻域分析測量法。
2 諧波對電力計量的影響
2.1 對電感電表的影響。電感式的電表工作主要是依靠磁感應來產生推動器件轉動的力矩,從而完成計量的。工作中電壓線圈所產生的電流的磁通分兩個部分,一則穿過鋁盤而通過回磁板而形成工作磁通,一側是不穿過鋁盤而是左右的鐵軛形成分工作磁通。而電流線圈所產生的磁通則會兩次穿過鋁盤,并通過電流組件而形成回路。因為電壓線圈和電流線圈產生的是交變磁通,在不同的位置穿過鋁盤,這就在鋁盤上不同的位置產生感應電流,此種電流與磁場產生相互作用就推動了鋁盤的轉動,鋁盤轉動與負載有功功率是正比關系。電磁感應式的電表設計是以基波為設計基礎的,因諧波和基波疊加所產生的電壓和電流是一種畸變狀態,其可以導致電感式電表的誤差率特性曲線出現迅速的下降,因此在電量計量中會對電表的準確性產生較大的影響。
2.2 對電子式電表的影響。與感應式電表的相比,電子式的電表計量誤差已經相對于頻率變化有所減小。而以基波計量為標準的時候,電子式電表計量的誤差要比感應式電表的誤差還大,這時因為其制作的原理來決定的,電表進行采用的方式是:A/D采用-乘法器-處理器-顯示輸出,設備是按照正弦50Hz在不超過國家標準的情況下進行工作的。按照電子式電表的檢定規則,電子式電表的電流、電壓所允許的失真的正弦波是在一定的范圍內的,而多次諧波將導致整個波形計量的超限,產生失真引發乘法器誤差。 轉貼于
3 諧波在計量中的應用和發展
3.1 諧波對計量的應用。在諧波存在的情況下,諧波作用下的電能計量有三種方式:1)促進了電表功率反應性能的提高,實際上就是讓電表盡量的反應出實際的功率,即基波和諧波所形成的綜合功率,就是一種全能量的計量方式;2)對諧波進行過濾和忽視,即增加電表的抗干擾能力,只對基波進行功率測量,也就是一種純基波的計量方式;3)利用電表對基波和諧波的功率進行分辨和區別計量,此種方式也可以看做是諧波電能計量的方式。此種方式隨著技術手段和計費標準的改進將成為電能計量的一個趨勢。
3.2 諧波計量的發展。在我國的電力計量中使用的是全能量的計量,這種計量方式中當基波電流穩定的時候,計量較為準確可靠,但是系統中一旦出現諧波干擾,且超過了計量設備允許的范圍時,全能量的計量表就會失去作用,誤差增加。因此,將諧波和基波隔離開,并實現分別計量將成為未來電力計量的發展趨勢。也就是在研制中建立簡化的電力系統,將諧波影響下德爾計量誤差進行模型化的處理,并以此確定基波線性模型和諧波作用下的非線性模型,這樣就可以將二者區別開來,以此對諧波作用下的有效電流值進行計量,這樣就可以實現對有效諧波計量的目標。
3.3 諧波電表的發展。目前針對諧波的干擾,技術人員已經研制出了諧波電表,專門對諧波用戶進行計量。但是因為諧波電量的收費標準沒有形成,所以此種諧波電表的應用還需要時間。但是此種諧波電表在試驗中卻現實了突出的優點。
諧波電表完全可以消除感應式電表中因為機械運轉、器件失靈、傾斜度增加等造成的計量失真。此種全電子是電能表的研發,是在原有單片機的基礎上發展而來的,采用大容量芯片,漢字點陣字庫、A/D結合DSP結合CPU的形式,不斷完善獨立計算和計量的專用芯片,從而拓展了大量程、寬量限的電表,由此實現了對諧波和基波的進行分別測量而區別計量的能力,這樣電表就具備了計量基波有功電能、基波無功電能、實際消耗電能、總電能等。全新的改進電子式電表具有更加寬的頻率響應,誤差頻率特性曲線將更加的平直,所以在諧波存在的情況下,新型的電子電表的誤差即將遠遠小于感應式電子電表,并可以實現基波和諧波分別計量的目的。
4 結束語
總之,任何事物都有其存在的價值,電力諧波的產生是不可避免的,也給電力計量帶來了發展的動力。目前投入到電力網絡中的非線性載荷日益增加,其產生的諧波總量也越來越大,由諧波引起的電壓電流畸變則直接對電力計量產生的負面的影響,導致計量失真或者損失。因此研制更加精確而靈敏的諧波計量電表就成為來了電力計量技術的發展方向,進而實現對有效諧波和基波共同計量的目標。
參考文獻
[1]李育才、李明姝,諧波電能計量技術的應用[J].吉林電力,2010(05).
關鍵詞:氣液兩相流 流動型式 參數檢測 計算方法
1.氣液兩相流的應用背景
近些年來,石油、天然氣、動力、化工、水利、航天、環境保護等工業的迅速發展促進了氣液兩相流的研究和應用。在實際應用中可以將凝析天然氣簡化的看作氣相為甲烷,液相為水的氣液兩相流[3]。為了在實現天然氣井口對凝析天然氣氣、液兩相流量的實時在線測量,需要對其進行相應研究。再如,火力發電廠中鍋爐的汽水分離、蒸發管中的汽水混合物的流動都屬于氣液兩相流問題[1]。
2.氣液兩相流的流動型式
氣液兩相流中氣液兩相的分界面多變,其流動結構受各相的物理特性、各相流量、壓力、受熱、管道布置等影響。在不同的流型下,兩相流的流體力學特性不同,因此為了研究兩相流的運動規律,必須研究其運動型式。
在水平管道中,氣液兩相流常見流動形態如圖1所示。
圖1 水平管道中氣液兩相流流型
水平管中,氣泡流的特征為液相中帶有散布的細小氣泡,由于受到重力的影響,氣泡多位于管子上部。隨著泡狀流中的氣相流量的增加,氣泡聚結成為氣塞,氣塞一般較長,且多沿管子上部流動。當氣、液兩相流速均較小,會受到重力分離效應產生分層流,而當分層流動中氣相速度較大時,氣液的交界面將產生擾動波形成波狀流。若氣相速度再增大,則氣液分界面由于劇烈波動將有一部分與管道頂部接觸,分隔氣相成為氣彈,從而形成彈狀流,大氣彈則將在管道上部高速運動。
在豎直管道中,氣液兩相流多分為泡狀流、彈狀流、乳沫狀流、絲狀環狀流和環狀流等,如圖2所示。
圖2 豎直管道中氣液兩相流流型
3.氣液兩相流參數檢測的基本手段
(1)采用傳統單相儀表進行氣液兩相流測量多為獲得工業應用中氣液兩相的在線實時流量信息,與實際應用緊密相關。傳統單相儀表測量有兩種方法,一種是基于單相流的研究方法,即從物理概念出發或從微分方程中得到描述濕氣流動的一些無因次參數,然后根據實驗數據得到經驗關系式,再與傳統的單相流儀表相結合應用到多相流參數檢測中。另一種是利用多個傳統單相流儀表組合,進行多參數組合測量以確定兩相流量,如文丘里管與內錐流量計組合[6]、文丘里管與渦輪流量計組合、密度計與渦輪流量計組合等[2]。
(2)近代新技術手段包括過程層析成像技術、高速攝影技術、數字圖像處理技術、示蹤技術、激光多普勒技術等,采用這些技術可以獲得兩相流流場中流型、流速、容積含氣率等特征參數。例如過程層析成像技術能夠在線直觀的得到流體截面上的可視化信息,激光多普勒技術能夠得到離散相粒子的速度、尺寸、流量等信息。
(3)數值計算方法。數值模擬是利用計算機進行質量、動量、能量守恒方程的求解,以得到流場區域內兩相流動信息。數值模擬比實流試驗更省人力物力財力、不用考慮重復性問題,且能夠在更理想化的實驗工況下進行試驗。近些年來數值計算方法作為一種輔助手段已逐漸成為和實流試驗同樣重要的方法[7]。然而,氣液兩相流進行數值仿真時需要先確定兩相間的相互作用、兩相分界面、兩相在流場中的分布以及合適的數值計算方法,并且描述兩相流的變量多、基本方程多,守恒方程、分界面表面張力計算困難,因此數值模擬仍然存在一些困難。
4.氣液兩相流計算的基本方法
現有的氣液兩相流計算方法可以分為經驗方法、工程實用模型分析法和數學解析模型分析法。
(1)經驗方法是工程中常用方法,其根據工業現場試驗或實驗室實驗所得數據擬合建立合適的計算公式,然后在實際應用中將已知變量帶入公式中得到預測結果。
(2)工程實用模型分析法先提出流動體系的簡化假設然后得到簡化模型。常用的簡化模型將管內三維流動簡化為一維流動,即流體僅沿流向進行變化,在此假設基礎上主要有均相流模型、分相流模型以及滑移流動模型。
均相流模型是最簡單的簡化模型,其將氣、液兩相看做均勻混合物,流動參數取兩相相應參數的平均值,將兩相流視為遵守單相流體基本方程的均勻介質。在此模型中,假定氣液兩相流速相等,并且兩相溫度相同并都處于飽和狀態。由于假定此模型氣液兩相速度相等,而在實際中只有在高氣量低液量時或者高液量低氣量時兩相速度才相近,因此均相流模型僅適用于泡狀流或者霧狀流。
分相流模型在假定兩相之間熱力學平衡和兩相速度各為常量的基礎上,將氣、液兩相作單相處理并加入相間作用,然后將各相的方程合并所得。此模型適用于分層流和環狀流。
滑移流動模型假定兩相熱力學平衡,建立在兩相平均速度場的基礎上。著重考慮了相間的相對運動,適用于彈狀流等流型[5]。
(3)分析方法對兩相和界面條件建立局部瞬時方程,用平均方法得到瞬時空間平均方程、局部時間平均方程和時間空間平均方程,再把平均方程簡化到要求的程度[1]。分析方法較嚴密但是求解麻煩,需借助計算機技術,且還需知道一些相關關系才能使平均方程封閉。
5.總結
本文從氣液兩相流的應用背景、流動型式入手,概要性的介紹了氣液兩相流參數檢測的基本手段和兩相流計算的方法。氣液兩相流中,由于兩相界面的運動、變形、破碎、再融合以及兩相界面上的熱、質傳輸使流動結構異常復雜,因此也造成了氣液兩相流檢測困難,要實現氣液兩相流的準確計量仍然有很大的研究空間。
參考文獻:
[1] 車德福,多相流及其應用,西安:西安交通大學出版社,2007.
[2]周云龍,氣液兩相流型智能識別理論及方法,北京:科學出版社,2007.
[3]徐英,段玉晗,趙軼,文丘里高壓濕氣測量虛高特性數值模擬,天津大學學報,2012, 45(3),221~227.
[4] 閻昌琪,氣液兩相流(第二版),哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2010.
[5]周云龍,多相流參數檢測理論及其應用,北京:科學出版社,2010.