控制要点数字化（精选5篇）
控制要点数字化 篇1
1、引言
在IEC61850国际标准颁布以后, 变电站数字化系统已成为变电站乃至整个电力系统升级改造研究的重要内容。近几年, 随着计算机技术、电力通信技术、电力电子技术、传感器技术等先进技术的进一步加深完善, 尤其在IEC61850标准颁布以后, 数字化变电站综合自动化系统已成为修建变电站和改造变电站首先的自动化方式。数字化变电站技术的出现, 能够很好地解决常规变电站IED设备间不能完全兼容和数据信息不能实时通信互享间的缺陷, 能确保变电站数字化系统中的测控、保护、故障录波等智能IED设备具有良好的实时通信互享功能, 实现了变电站自动化技术优势的充分发挥[1]。因此, 结合实际工作经验, 对基于IEC61850标准的变电站数字化系统的升级改造要点进行研究, 就显得非常有工程实践应用研究意义。
2、基于IEC61850标准数字化变电站结构
变电站数字化系统中, 由于其电能分配调度、运行、控制、保护等所需采集的数字信号和传输的命令操作信号较多。常规依靠控制保护电缆作为数据信号传输载体, 不仅其二次电缆繁多, 增加了变电站数字化系统的综合投资;同时其数据传输可靠性和后期检修维护特性很难满足现代智能变电站调控需求。基于IEC61850标准的变电站数字化系统, 维持了常规变电站数字化系统的三层结构, 即:过程层、间隔层站控层三层结构, 同时大量引起计算机技术、网络通信技术、智能断路器、IED电子设备等, 并以IEC61850-8-1和8-9标准建设站层与间隔层间的网络通道和间隔层与过程层间的网络通道, 实现了一次设备智能自动化 (如:智能断路器、电子式TA/VT互感器、MU智能终端等) 和二次设备集成网络化 (将测控、保护、故障录波等装置集成在间隔层中) , 从而实现了变电站数字化系统的智能自动化、集成网络化、系统标准化等功能特性, 大大简化变电站自动化系统的测控保护逻辑二次接线结构[2]。基于IEC61850标准数字化变电站, 其三层结构的逻辑组成详见图1所示:
3、基于IEC61860标准数字化变电站GOOSE组网方案
按照国际IEC61860数字化变电站技术指导标准相关要求, 分别对数字化变电站中过程层、间隔层和站控层的一次设备进行智能自动化升级和按照IEC61850-8-1和8-9标准进行网络通信组建。由于基于IEC61860标准数字化变电站其对数字化信息采集和远程传输实时通信互享的网络集成化程度要求较高, 因此, 变电站智能IED设备间必须满足数据信息传递与共享的通讯规约标准统一集成。为了确保数字化变电站其数据信息网络通信的实时性、安全性、准确性, 站控层与间隔层间的网络组网方式应按照冗余光纤以太网架构进行组网, 且要求通信网络数据传输速率不应低于100Mbps。整个数字化变电站其数据信息通信网络按照双星型结构, 并采取双网双工通信模式进行数据信息的远程传输共享, 通过富裕的网络冗余度按照IEC61850-8-1标准进行组网, 来确保站控层中各类监控工作站、五防工作站、远程调度 (远动机) 、保信工作站 (包含子站) 、服务器数据库间数据信息的实时通信互享。过程层与间隔层间数据信息按照IEC61850-8-9标准进行通信网络组网, 并以GOOSE和SV两类信号进行数据信息的传输, 通过GOOSE通信网络的双网双工运行模式, 确保智能IED电子设备间数据信息资源的实时传输和无缝通信共享。如某220kV中枢变电站数字化系统, 按照220kV、110kV、10kV三个电压等级分析进行GOOSW网络组网, 其站控层与间隔层间按照IEC61850-8-1标准采用双网星形结构的组网模式, 而间隔层分别以220 kV和110 kV两个部分的测控、保护、故障记录等IED设备装置, 结合IEC61850-8-9标准的GOOSE A网与GOOSE B网进行间隔层与站控层间GOOSE子网的组建。220kV数字化变电站其GOOSE组网方案详见图2所示。
4、基于IEC61850标准数字化变电站升级改造建设要点
4.1 基于IEC61850标准进行IED设备集成建模
建立基于IEC61850标准的集成统一通信网络, 是常规变电站进行数字化升级改造的重要保障基础。各种支持IEC61850标准的IED电子设备将逐步取代常规非IEC61850通信规约的产品, 进而实现间隔层中不同测控、保护、事件记录IED设备间数据信息资源的实时通信共享。站控层中, 通过支持IEC61850标准的后台软件、监控工作站、五防工作站、远动工作站、以及接入其它IED智能设备的统一通信规约转换, 进而建立满足IEC61850标准的统一集成模型, 建立基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统, 确保变电站调控运行安全可靠的进行。各种支持IEC61850标准的智能IED电子设备, 将逐步取代常规非IEC61850通信规约的测控保护设备, 进而实现变电站数字化系统中不同测控、保护、事件记录IED设备间能够实现数据信息资源的实时通信共享。
4.2 一次设备远程操控的智能自动化功能
在进行基于IEC61850标准数字化变电站系统改造过程中, 对需要进行分散控制的过程层一次设备进行升级改造, 应在现地采用MU智能操作箱[3]等对一次设备相关数据信息的进行现地采集数字化实时处理, 并经过满足IEC61850-8-9标准的数据通信GOOSE网络与间隔层中的智能IED测控、保护、事件录播等电子设备进行实时通信共享。智能DL断路器系统、DS隔离刀闸系统等过程层一次开关设备的现地网络智能化处理, 确保保护、测量、远程操控等命令可以通过光纤以太网网络准确到达变电站的二次继电保护系统中, 进而实现与DL断路器、DS隔离刀闸等操作机构数字化网络接口的实时通信, 实现数字化变电站系统站控层的远程智能自动化操控。
4.3 数据采集合并单元实现模拟量分散采样
常规变电站系统中均采用传统互感器, 而数字化变电站则需要电子式互感器采集现地数据信息。因此, 为了实现模拟量的分散采样, 采用基于IEC61850标准的MU合并单元对常规互感器所采集的模拟量进行同步分布式采样, 实时转换成对应的数据信号, 且数字信号严格按照IEC61850-9-1或IEC61850-9-2标准要求输出并送往间隔层中相关的测控、保护、事件记录IED电子设备中, 完成对应数据信息的实时采集。
4.4 数据信息及调控命令的集中式处理
对于变电站系统中的220kV、110kV高压进出线、主变等通过一套或数套支持IEC61850通信规约标准的集中式测控、保护、记录装置 (每组均按照冗余模式进行组网配置) 。对于35kV及以下电压等级的中低压单元, 可以在开关柜中分布装设满足IEC61850标准的间隔层IED电子设备, 分散采集开关柜中的相关数据信息。通过数据信息及调控命令的集中式处理, 构筑完善的基于IEC61850标准的数字化变电站系统系。
4.5 信息的安全性
应结合数字化变电站调控运行特征和IEC62351访问安全标准, 建立完善的数据信息访问安全防护策略。
5、结语
经大量工程实践改造应用效果表明, 基于上述技术的变电站数字化系统升级改造建设后, 一次二次智能IED设备均能正常稳定运行, 能够满足智能电网系统远程调控运行技术升级改造功能要求。
参考文献
[1]张沛超, 高翔.数字化变电站系统结构[J].电网技术, 2006, 30 (24) :73-77.
[2]陈文升, 唐宏德.数字化变电站关键技术研究与工程实现[J].华东电力, 2009, 37 (1) :124-128.
[3]秦三营, 刘成伟.变电站自动化改造存在问题的分析[J].电气应用, 2009, 28 (21) :54-55.
中小学数字化校园建设环节及要点 篇2
一、数字化校园建设的主要环节
1.基础环境建设
数字化校园基础环境建设必须依据整体规划、分步实施的建设思想,以“够用”为原则,优先考虑校园综合布线,尤其是网络布线的投入。网络布线的科学合理性将直接影响学校数字化校园最终应用效果。设备及布线建设前应对数字化校园的先进性与实用性综合考虑,前期必须经过全面细致的预算与效益分析,详细考虑投入设备的应用承载能力以及设备潜在可用性是否与实际需求之间有差距。
从目前数字化校园建设投资分析的调查情况来看,大多数学校硬件投入比例都占到学校信息化总投入的85%以上,而资源投入小于10%,教师培训投入小于5%,部分学校出现不同程度的“有路无车”现象,信息化设备的使用率无法进一步提升。这就需要学校在数字化校园建设过程中不能仅考虑硬件一次性投入成本,还需增加软件费用、培训费用与运维费用的预算,进而打造出功能全面并具备可持续发展性的数字化校园。
2.教学资源建设
优质教学资源从何而来?是政府、厂商还是学校?我们必须明确真正“优质”的教学资源只能从教学中来。我们不鼓励教师人人做“课件”,也不鼓励学校大量采购商品化的“教学资源”,而是需要指导教师逐步从资源的“模仿与借用”转到“二次开发”,并逐步提升达到“信息技术与课程整合设计”的要求标准。学校应营造氛围引导教师开发制作优质的教学资源,使其开发的多媒体资源与教学内容、学生学习方式及授课教师现有知识水平紧密相关,这样才能真正提高课堂的教学质量。
随着新课程改革的不断深入,对于学校教学资源的需求范围不断扩大。对于学生而言,凡是能够促进学生发展,让学生从中受益,不断提升自身素质的素材都可以作为课程资源。对实现课程目标而言,凡是能够有利于教学的实施,有助于达到教学目标的、可以适应不同层次学生状况、用以培养学生素质的素材和方法等都是教学资源。对于教师而言,既能适合教材要求又能促进教师专业素养和教学能力提高的素材及方法也都是教学资源。当前,多数学校仍然片面地认为只有素材、课件、论文才是资源。下一步,学校应强调教学资源建设在统一的元数据规范下,全面开展包含试题库、课件库、素材库、文献库、量规库、工具库、模板库、问答库、专家智能库、案例库等各类符合教学需求的大资源库建设。
3.数字校园的数字化管理
数字化校园建设的重点在于应用,其中一个重要领域就是教育管理的信息化,包括校园管理信息系统(如学籍管理、教工管理、资产管理、项目管理、实验管理等),以及管理过程的数字化(如由板报与纸质发布到网上信息发布,由大量会议变成网上文字、视频沟通),还有信息化“资源”的管理和设备(如一般设备、信息化设备等)、场地(如实验室、体育场、多媒体教室等)、网上资源(如教学资源、密码、权限等)等。这些均可以使用数字技术进行再加工。
数字化管理是数字化校园的阶段建设标志,也是相对于教学应用、文化建设来说较容易实现的方面。我们理解的数字化管理简单来说可概括为数字化技术与学校常规管理的有机融合,即只要是通过数字化手段达到提升效率、增加效益、促进发展、有利进步目的的管理内容及手段都称之为数字化校园的数字管理方式。
4.教与学的应用
数字化校园建设的根本目的在于提升教育教学水平,因此在先进教育理论支撑下强调数字化方式在教学中的有效和高效应用显得尤为重要。应引导教师将信息技术整合到学科教学各个环节中,就像使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然流畅。不能把“资源匮乏”当做教育信息化无法跨越的障碍,通过开展各类教学活动,如新课程改革实践、学生研究性学习、探究式学习、协作学习等多种教学模式的尝试,逐步实现数字化校园提升传统校园运行状态的目的。
5.数字化校园文化建设
数字化校园文化建设应该说是数字化校园建设的最高层次,单纯地将科普、校史等内容放在网上不能称为数字化网络文化。形成数字化文化的特征应是经过数字化手段制作、加工、分析、统计后,最终形成“经常使用的”、“习以为常的”、“使用流畅”的内容和意识等。教师、学生、管理人员不仅要熟练掌握应用信息技术的基本技能,还应主观认同信息技术在校园中的广泛应用,拥有对信息化带来的效率与效果平衡点的把握能力。
二、数字化校园建设的工作要点
数字化校园建设过程中会不断出现选择分岔点,学校应根据自身实际情况灵活处理。本文主要指出的是数字化校园建设过程中对学校来说最为关键的五个要点。校长是否能够恰当地处理好将直接影响学校数字化校园建设的最终成效。
要点1 :教育信息化建设的资金投向选择
以某农村学校为例。教育局投入有限的资金,学校需要进行的项目有信息管理中心、多媒体教室、计算机机房、课件制作室、教师办公用机、互联网网络接入设备、教师培训、资源购买等方面的新建或扩充。在无法同时兼顾的情况下,如何取舍项目?如何将有限的资金发挥最大的使用效益?这需要学校决策层有长远的眼光、睿智的判断力、宏观的决策能力,同时还应具备一定程度的信息技术常识,要能根据学校的实际需求情况进行整体协调。
要点2:“技术”人才的管理
数字化校园建设的另一个关键点在于学校技术人才的支撑。优秀的技术人才不仅能够在技术上对学校数字化校园建设增添光彩,更能够引领、激励、保障学科教师积极地投入到信息技术教学应用及校园管理应用中去。
按照现行的教学管理模式,信息技术课程在部分学校只能作为“小”学科存在,部分信息技术教师承担的主要教学工作无法得到领导的重视,还得要兼职做好网站建设、机房设备维护、学科教师计算机维修等杂活,造成不少中小学校特别是农村学校的优秀计算机专业教师不断流失,进而不断出现数字化校园建设维护过程中“新人换旧人”现象,最终影响学校的数字化校园建设。
要点3:“技术人才”在数字化校园中的作用
有些学校非常重视专业“技术人才”,设立了负责全校信息化工作的信息处,但是学校信息化工作却并没有预想中的突出。究其原因在于没有完全充分发挥专业“技术人才”在学校数字化校园建设过程中的多种作用。专业“技术人才”在数字化校园中不仅承担信息化设备的维护和修理,更需做好全校信息化设备的整体配置管理;不仅需要钻研信息化前沿技术,更需要将适合学校应用的信息技术手段在校园中普及;不仅需要从事信息技术课程教学,更应激起广大学科教师研究现代教育技术课题的热情;不仅需要积极组织参与各级师生信息技术竞赛活动,更应主动营造校园信息化环境下师生自主学习、合作学习、探究学习的研究性学习平台。通过充分发挥专业“技术人才”的工作主观能动性,从而带动全校师生信息技术学习及应用的热情。
要点4:信息技术在教学中的普遍应用
某校是市教育局授予的现代教育技术实验学校,在部分国家、省、市级的信息技术活动中曾获奖,但信息技术在学校教学中的应用却并不普及,设备闲置现象严重。究其原因,主要在于校方领导没有也没有意识到数字化校园的根本目的是为了促进教学。数字化校园要求全校全员参与,人人有任务,个个有责任,从校长、书记,到教师、后勤,都要积极参与本校的数字化校园建设,其建设的重点就是教学应用。全校教师应具备在素材收集、课件制作、资源管理、电子备课、教学设计、课堂教学、教后反思、网络教研、课题研究等各环节,全面普及信息技术应用的能力和意识。
要点5:教师教育技术能力培训
在数字化校园建设过程中,切实提高教师信息素养是实现教育信息化的根本保证。江苏省教育厅目前已完成现代教育技术、信息技术与教育、信息技术与学科课程整合的三轮全省教师教育技术能力的培训工作,扬州市教育局还把信息技术纳入在职教师继续教育的必修课程,在全省教师信息技术培训的基础上分层分级抓好教育信息化工作的领导、应用、开发、管理、学科教学等五支队伍的建设。全面的教师信息技术培训为区域性整体推进数字化校园建设打下了坚实的基础。各级学校也可以根据自身实际组织开展信息技术校本培训。为此,加强校本培训的针对性、延续性、实用性应得到校长的高度重视。
参考文献
[1]祝智庭.教育信息化与教育改革[J].教育技术通讯,2001(5).
[2]王德华.网络环境下的教与学[M].南京:东南大学出版社,2004.
[3]周水平.数字化校园建设模式及其实现策略探讨[J].科技广场,2007(11).
[4]王宏卫.基于网络的“数字化校园”建设思路[J].教学与管理,2008(6).
[5]杨慧烽、韩瑞峰.建设数字化校园初探[J].教育信息化,2004(11).
[6]杨琳.数字化校园建设的策略[J].教育信息技术,2008(6).
[7]邹兴华.“数字化校园”模型建设探索[J].信息技术教育,2007(7).
控制要点数字化 篇3
1 视音频信号的数字化过程
模拟视音频信号实现数字化需完成取样、量化、编码三个过程,称为脉冲编码调制PCM (Pulse Code Modulation)。
取样,是指在时间(或空间)上用有限个取样点来代替连续无限的坐标位置。根据奈奎斯特取样定理,取样频率必须大于等于2倍模拟信号的最高频率,在接收端通过低通滤波器恢复离散的模拟样值序列。
量化,是对取样得到的样值序列的幅度进行离散化处理,将连续变化的无穷多个样值的幅度用有限的近似样值的幅度来表示,把离散脉冲的幅度进行舍零取整的过程。量化的级数的多少取决于量化比特数的多少,量化比特数越多,量化级越多,产生的量化误差越小,解码后恢复的模拟信号失真也越小。一般每增加或减少1 bit,就使量化信噪比增加或减少6 dB。对于音频和视频信号,通常采用非均匀量化,小信号时量化间隔小些,大信号时量化间隔随之大一些,使信噪比趋于一致。
编码是指用一组组二进制数依次表示一个个量化后的脉冲幅度值,并把它们排列起来组成数据信息流的过程。
2 视音频信号的编码技术
2.1 视频信号的编码方式
视频信号的编码分为复合编码与分量编码两种。
复合编码是将复合彩色全电视信号直接进行数字化,编码成PCM信号。由于取样频率与副载波频率间的差拍造成的干扰影响图像质量,复合编码已经淘汰。
分量编码是对三基色信号R、G、B分量或者是对亮度信号Y和两个色差信号R-Y和B-Y分别进行数字化,编码成二进制的脉冲编码调制PCM信号,然后以时分复用的方式混合在一起,构成PCM分量编码信号。其优点是编码与电视制式无关,便于电视制式转换和统一;由于对分量分别编码,采用时分复用方式混合在一起,从而有效地避免了亮/色互相串扰,可获得高质量的图像。
2.2 视频信号的取样格式
视频信号数字化时分为625行/50场制式和525行/60场制式。一副完整的图像都是通过两场隔行扫描完成的,一幅图像既有水平扫描又有垂直扫描。取样点通常采用正交结构,为了满足正交结构,要求取样频率必须是行频率的整数倍。为了实现两种扫描制式的兼容,采用同一种取样频率,即625行频和525行频的整数倍,同时还要满足奈奎斯特取样定理,确定亮度信号取样频率为13.5MHz。
由于色差信号的带宽比亮度信号的带宽窄的多,为了降低码率,在分量编码时两个色差信号的取样频率可以低一些。为了满足不同应用场合对图像质量的要求,亮度和色差信号的取样频率可以有不同的比例组合,即不同的取样格式。通常将3.375 MHz作为最低的基准频率。
4:4:4格式,即Y:(B-Y):(R-Y)=13.5 MHz:13.5 MHz:13.5MHz,适用于高质量图像信号源;
4:2:2格式,即Y:(B-Y):(R-Y)=13.5MHz:6.75MHz:6.75MHz,适用于标准清晰度电视(SDTV)演播室中;
4:2:0格式,即Y:(B-Y):(R-Y)=13.5 MHz:3.375 MHz:3.375 MHz,其实质上为4:1:1格式,适用于SDTV信源编码中。
2.3 数字电视信号的码率
国际电信联盟的无线电委员会(称为ITU-R)数字演播室标准CCIR-601,确定了以分量编码4:2:2标准作为演播室彩色电视信号数字编码的国际标准,对彩色电视信号的编码方式、取样频率、取样结构等都做了明确的规定。625行/50场和525行/60两种制式的亮度信号每行取样点分别为864个和858个,有效取样点数均为720个,取样频率为13.5MHz,行逆程取样点数分别为144个138个。两个色差信号每行分别取样432和429行,有效取样点均为360个,取样频率为6.75 MHz,行逆程取样点分别为72个和69个。
标准清晰度数字电视(SDTV)的码率=亮度信号的码率+2个色差信号的码率=13.5 MHz×10 bit+2×6.75 MHz×10bit=270 Mbit/s (取10 bit量化)
高清晰度数字电视(HDTV)的码率=亮度信号的码率+2个色差信号的码率=1485 Mbit/s (亮度信号取样频率为74.25MHz,取10 bit量化)
2.4 音频信号的数字化
音频信号都是复合信号,基本参数有频率、幅度和带宽。频率决定音调高低,幅度决定声音的大小或强弱,带宽决定音频信号的频率范围。人耳能听到的最大频率范围是10 Hz～20kHz。衡量音频信号数字化有三个指标:取样频率的大小、量化比特数、声道的多少。取样频率通常为11.05kHz、20.05kHz、44.1kHz、48 kHz等,常采用8比特和16比特量化;声道数可分为单声道、双声道(立体声)、环绕立体声(5声道)。
数字音频存储量=取样频率×量化比特数×声道数/8bit (字节)
3 压缩编码技术
压缩编码技术就是在发送端对数字信号进行变换处理的一种方法,其目的是去掉数字信号中冗余信息(数据),尽可能地降低信号的数码率,形成一个传输效率更高的数字信号。数字信号首先进入预测编码器,消除数据中的统计相关冗余,包括空间相关与时间相关冗余,再经过变换编码,把时域信号变换为空间域(频域)信号,实现码率的压缩。之后再通过量化编码、熵编码及缓冲器进一步压缩数码率,并保证数码率以平稳的速率达到与信道容量相匹配。缓冲器输出的信号再通过多工时分复用器与伴音、同步及其他辅助数据信号组成复合信号,最后送入信道编码器。
预测编码:又称差分脉冲调制编码(Differential Pulse Code Modulation,DPCM)。利用某种数学模式和已经传输的像素值(数据)进行预测,预测出一个与当前传输的像素值相接近的估计值,进而把当前要传输的像素值减去预测值,得到一个误差值,将误差值编码后传输出去。在接收端将收到的误差值解码后,再与预测值相加,即可得到当前要传输的像素值。
变换编码:基本思想是不直接对空间域图像数据进行编码,而是首先将原来空间域上的图像数据变换到另一个正交向量空间(变换域或频域)中,得到相应的一组变换系统,然后对这些变换系数进行量化、编码和传输,又称为正交变换编码。常用的变换编码有离散傅立叶变换和离散余弦变换DCT (Discrete Cosine Transform)。为了避免傅立叶变换的复数运算,常采用DCT变换,将一幅图像分为多个8×8个像素样值的子像块,即64个点的离散信号,通过DCT输出64个正交基信号,每个正交基信号的幅值称为DCT系数。由于高频分量DCT系数经常为0,仅对低频分量系数进行量化编码,大大压缩了数据量。
熵编码:又称统计编码,是一种无损编码。常用的有霍夫曼编码,先把信源符号按出现的概率由大到小顺序排列,然后按相反的顺序分配码字的长度。缺点是要求事先知道各信源符号出现的概率,否则效率会明显下降。
数字视频的运动补偿编码:是一种帧间预测编码,具有较大的数码压缩率,是运动图像视频编码国际标准(H.261、MPEG-1、MPEG-2)采用的关键技术之一。帧间预测编码基本原理是选择前一帧作为预测参考帧,在传输前一帧的基础上,只要传输前帧与后一帧对应像素的差值信号,在接收端只要将前一帧与差值相“加”,同样能得到后一帧。
运动补偿编码主要解决两个问题,即运动估计和运动补偿。运动估计就是对运动物体从前一帧到后一帧位移的方向和像素数做出估计,也就是求出运动矢量。运动补偿就是对运动物体的位移量进行补偿。
摘要：本文介绍了视音频信号的数字化过程,对视音频信号数字化的编码方式、取样格式和压缩编码技术要点进行分析。
关键词：视音频信号,数字化,压缩技术
参考文献
[1]吴恩学.数字电视实用技术[M].北京:教育科学出版社,2009.
刚性路面质量控制要点 篇4
关键词：刚性路面；质量；影响因素
刚性路面一般是指水泥混凝土路面，根据混凝土特性，影响刚性路面质量的的几个主要因素是水泥混凝土的水胶比、胶凝材料质量、粗细骨料质量、养护等几个方面，水泥混凝土的强度来评定和控制刚性路面的质量以及评价各种因素影响程度的指标。混凝土结构物主要都是用于承受荷载或抵抗各种作用力的，一般说来，混凝土的强度愈高，其刚性、不透水性、抵抗风化和某些侵蚀介质的能力也愈高；而强度愈高，往往其干缩也较大，同时较脆、易裂。
一 水胶比
水泥混凝土强度主要取决于毛细管孔隙率或胶空比，但这些指标都难于测定或估计。而充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管孔隙率由水灰比所确定。
毛细孔隙率、Pc=W/C–0.36α
胶空比、x=0.68α/（0.32α+W/C）
其中：W/C—水灰比α—水化程度
Duff Abrams的混凝土强度水灰比定义则指出：“对于一定材料，强度取决于一个因素，即水灰比。”由此看来，水灰比—孔隙率关系无疑是最重要的因素。它影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率，水泥石在水化过程中的孔隙率取决于水灰比，水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响，当混凝土混合料能被充分捣实时，混凝土的强度随水灰比的降低而提高。然而，形成水化物需要一个最小的水量。
（W/C）min=0.42α即完成水化（α=1.0）的W/C不应低于0.42
显然在低W/C时预期残留的未水化水泥能够在浆体内继续长期存在，亦即W/C低于0.42，浆体将自我干燥。为避免这种现象，有效的最低W/C比要高于0.42.在实际中，我们可以通过规定的W/C来保证充分密实的混凝土在规定龄期的强度，保证混凝土的性能。
二 水泥
水泥品种较多，按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法，根据工程的具体情况合理选择与使用水泥，这样既可提高工程质量又能节约水泥。
用C3S含量较高的水泥来制作混凝土，其强度增长较快，但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化，都可使水泥产生较高的最终强度。
水泥细度对混凝土强度的影响也很大。随着细度增加，水化速率增大，就导致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时，间隙水可引起一些高W/C区域。另外，研究表明，直径大于60pm的颗粒对强度是没什么贡献的。
而水泥质量的波动对混凝土强度的影响，应引起注意。水泥厂生产的同一品种同一标号的水泥，不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动，毫无疑问地在混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥，可以降低混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和C3S含量的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的混凝土强度的标准离差，不随龄期而增大，但混凝土强度的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此，水泥质量波动对混凝土早期强度影响大。
三 粗细骨料
砂石骨料是混凝土最基本的组成成分。通常1立方米的混凝土需要1.5立方米的松散砂石骨料。所以对混凝土用量很大的公路工程，砂石骨料的需求量是很大的，骨料的质量好坏直接影响混凝土强度、水泥用量和混凝土要求，从而影响构造物的质量和造价。为此，在公路工程施工中应统筹规划，认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量及开采、储存和加工等各个环节。使用的骨料应根据优质、经济、就地取材的原则进行选择。可以选用天然骨料、人工骨料，或者互相补充。选用人工骨料时，有条件的地方宜选用石灰岩质的料源。
集料本身的强度不太重要，因为集料强度一般都要高于混凝土的设计抗压强度。在承载时混凝土中集料所能承受的应力大大超过混凝土的抗压强度。骨料颗粒强度比混凝土基体和过渡区的强度要大。大多数天然骨料，其强度几乎不被利用，因为破坏决定于其它两项（水泥浆基体及过渡区）。一般而言，强度和弹性模量高的集料可以制得质量好的混凝土。但过强、过硬的集料不但没有必要，相反，还可能在混凝土因温度或湿度等原因发生体积变化时，使水泥石受到较大的应力而开裂。骨料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分，往往影响混凝土过渡区的特性，从而影响混凝土的强度。级配良好的粗骨料改变其最大粒径对混凝土强度有着两种不同的影响。
四 养护
水泥水化只能在为水填充的毛细管内发生，因此，必须创造条件防止水分由毛细管中蒸发失去，而且，在水泥水化过程中产生的水泥凝胶具有很大的比表面积，大量自由水变为表面吸附水。这时，如果不让水分进入水泥石，则供水化反应的水就会越来越少，在水灰比小于0.5的情况下会出现自干现象，使水泥水化不能继续进行。因此，在养护期内必须保持混凝土的饱水状态，或者接近于这个状态。只有在饱水状态下，水泥水化速度才是最大的。要使混凝土达到所要求的强度并不需要所有水泥都水化，因为在工程上很少能达到这样的强度。混凝土的质量主要取决于水泥石中的胶空比。混凝土在浇筑后水分的蒸发，取决于周围空气的温度和相对湿度，以及引起混凝土表面空气湿度变化的风度。混凝土和周围空气的温差，也会影响失水。
五 结束语
水泥混凝土工程在公路工程中应用程度是非常高的，特别是对于大型桥梁对水泥混凝土的质量要求是很高的，我们在施工中首先要对混凝土所用的材料进行质量控制，精挑细选，严格按照规范要求进行选料，才能保证水泥混凝土的质量符合要求。影响水泥混凝土强度的因素还有很多，比如施工温度，湿度，搅拌，振捣等，相信随着科学技术的进一步发展，水泥混凝土研究的进一步深入和应用，对于水泥混凝土强度机理的认识会更加透彻。
参考文献
[1] 徐宪江.最新公路工程施工要点与通病防治大全[M].北京：兵器工业出版社，2001.
[2] JTG D 40-2002，公路水泥混凝土路面设计规范[S].北京：人民交通出版社，2002.
工程监理控制要点分析 篇5
【关键词】工程项目；监理方针；操作要点
【中图分类号】TU712.2
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0207-01
1 我国建设工程监理现状
中国的项目监理发展较迟，在自身建设上还有许多不足。随着社会发展，工程项目质量现在遵循终生责任制，只是在监理行业出现后，工程所有方就不再特别关注施工企业的自身能力和资质，导致了一些企业打着别人的旗号施工，弄虚作假，事实上自身企业资质却达不到施工要求。当下监理企业的操作范围囿于技术层面的监管，可是项目的全面监管要求却日益强烈，与现实差距也逐渐显现出来，使得监理企业落得有名无实的境地。
监理企业不具备独立的法人资格，好多企业还是一些科研设计院所或大型企业的附属机构，无法自主经营，一定程度上让从业人员找不到发展的方向和信心。
个别监理企业迫于生存压力，通过不正当的价格竞争来获取利益，甚至存在“优汰劣胜”的怪状，其原因就是监理收费缺少可行的政策指导，现行的收费政策与当前社会需要严重脱钩。
2 建设工程监理的基本原则
监理单位受业主委托对建设工程实施监理时，应遵守以下基本原则：
2.1 公正、独立、自主的原则
只有秉承公正、独立、自主的原则，才能最大限度地维系不同经济主体间的利益。项目投资方、建设方和监理方都是相对独立的经济主体，只是各自的利益不同，而监理企业的代表监理工程师，身兼三方的沟通之责，应当依据合同既定内容，以科学为依据，以事实为准绳，做好多方的交流与沟通工作，使得建设项目能够顺利完成，各方的追求目标都能够得到实现，获得共同盈利的结果。
2.2 监理工程师权责必须保持一致
监理工程师的监理职权，依赖于业主的授权。所以，监理工程师在项目建设开始前，就必须通过与业主方的充分交流，获得业主的监理受权，清楚监理所要达到的目的和具体要求，并要清楚的体现在委托监理合同和建设工程合同当中。在相关合同正式签订以后，监理工程就可以代表监理企业正式实施合同约定内容，并且要独立代表监理企业负责因合同履行带来的各种法律后果，所以说，监理企业对监理工程师也必须进行完全的授权，这也充分解释了权责统一的方针要求。
2.3 总监理工程师负责制的原则
总监理工程师是工程监理全部工作的负责人。要建立和健全总监理工程师负责制，就要明确权、责、利关系，健全项目监理机构，具有科学的运行制度、现代化的管理手段，形成以总监理工程师为首的高效能的决策指挥体系。
总监理工程师负责制的内涵包括：
（1）总监理工程师是工程监理的责任主体，他必须同时向项目投资方和项目监理方承担法律责任，而这个责任也构成了总监理工程师负责制的核心，是其进行工作的压力和动力来源，同样也决定了其权限和利益的大小。
（2）总监理工程师是工程监理的权力主体。依照总监理工程师承担的相应责任，总监理工程师全面领导建设工程的具体监理事务，包括组织设立项目监理机构，主持编制建设工程监理规划，组织实施监理活动，对监理工作总结、监督、评价。
2.4 综合效益的原则
当今的法制社会，所有活动都应当在国家法律、法规和规范标准的约束下进行，项目监理活动当然不能例外，项目投资方的委托授权也是基于法律允许的范围内进行的，所以监理工程师在实施监理操作中就必须认识上有高度，不应单纯对哪个单体企业效力，应当在满足了社会的综合需要后，为企业追求利益无限化。没有了国家整体利益的实现，个体企业的利益就无法保障。因此，项目监理工作必须把社会和环境的整体效益与企业个体的局部利益全盘考虑，努力做到三者的对立统一，实现各方利益的最优化。
3 建设工程监理控制要点
3.1 质量控制在工程建设中是关键
质量是项目的生命线，而监理人员就是这个生命线的维系者，只有对项目建造过程进行全过程的质量监管，包括工程项目所需的建筑材料、施工工艺等等。全过程监理分为事前控制、事中控制和事后控制三个时段，是质量控制的基础做法。事前控制是所有质量控制的前提，它要求在项目施工计划期间，必须严格核查各项测量结果的复审试验数据，通过集体决定确定整体施工工艺。事中控制强调过程监管，特别是一些重要工序和位置，应当在施工过程中始终采取现场监管并详细进行书面记载，通过现场跟踪监管和抽检，二者互为补充，及时处置一些意外事件。现场原材料的审验和数据测量，要采取多种方式结合，确保各种原材料的质量达标。
3.2 投资控制
投资控制是监理工作的三大控制目标之一，是影响监理业绩的
4 重要因素，是监理工程师做好监理工作的主要手段和工作内容。根据项目各个阶段的不同特点和工作内容，采取相应的措施与手段，实施对项目全过程投资控制。在工程实施阶段监理工程师控制投资的主要工作是审批工程进度款，处理工程变更和索赔，审核竣工结算等。监理工程师从项目设计阶段就要协助施工单位进行工程投资控制，严格以批准的设计预算为控制目标，帮助施工单位编制招标文件，做出工程量清单和工料说明，协助业主采用招投标方式确定项目施工方。控制造价、设备费、材料费是工程直接费的主要组成部分，对整个工程的造价有着重要的影响。在监理过程中，要引进竞争机制，对原材料的供应采取招标形式确定，以确保产品质量，降低工程造价。各项监管活动都要确保在法律规范的许可下进行，严格遵守合同规定正是守法的体现，而规范使用工程款则是合同约定的重要内容。
3.3 控制工程项目建设
控制工程项目建设的进度在实施中是一个动态的有机整体，施工进度是整个项目进度控制的关键，它能不能顺利运转，直接决定着项目是否按预定日期交付使用。实施三大控制必须要以进度控制为龙头，明确进度目标是防止进度失控的基本前提。分级预控是进度控制的基本手段，对目标实施层层分解，预知并创造各级目标实现的必要和充分条件，才能保证计划目标的切实可行。施工进度的控制过程是一种动态的过程，监理人员必须时刻把握主要影响因素，认真分析并解决主要矛盾，及时或提前提出调整意见，确保施工顺利进行。监理人员在实施进度控制的过程中，做好施工进度监理记录，收集有关施工进度资料，做好计划调整工作的监控，对收集的资料进行综合分析，发现影响工程进度的主要因素，进行工程进度计划的调整，尽可能以不影响上一级计划目标的实现为限定条件。编制各阶段进度控制报告，向业主通报工程实际进展情况、进度趋势分析，对工程进度控制中的经验与教训做好监理工作总结，为今后的工作提供参考。
4 其他问题
监理资料的好坏体现出了这个监理人员工作的好坏，它代表着整个项目进入了收尾期，是必须要做的一个事情，它还是对项目工程后面的养护修理工作的指导基础。一份监理资料不是一蹴就的，它内容的多寡是和项目工时、规模、技术含量等因素成正比的。为了保障监理资料完整性，应当有相关的资料管理责任制，并且安排专人负责资料整理、保管工作，总监理工程师在日常工作中要对监理日记进行审阅，通过完善过程的监督来实现资料的正确的保存。
5 结束语
质量是建设工程的生命线，生命线的维护有赖于作为第三方的监理企业开展公正、独立的监理活动，中国处于社会主义初级阶段，有着鲜明的时代特征，应当尽快建立适应国情的工程监理机制，完善相关监理法律法规，依法约束监理行为，借鉴国外的有益方法和经验，通过学习不断提高监理从业人员的综合能力和整体监理水平，努力实现“三控制”要求，将是我们未来监理工作的重要任务。
参考文献
[1]黄洪刚，梁锋，蓝奇.建设工程监理存在的问题与思考[J].沿海企业与科技.2006（09）
[2]朱陆明.浅议当前建设工程监理工作改进的几点措施[J].科技资讯.2007（03）