温度控制域（共12篇）
温度控制域 篇1
0 引言
近年来,能源危机日益严重,高效低污染的超(超)临界火力发电机组在国内外应用日益普及。
随着发电机组蒸汽参数的提高,高温管道的耐温裕度逐步减少。当锅炉工况波动时,管道随时有可能出现超温现象。许多电厂采取了降低主蒸汽温度的方法,防止管壁超温,以达到减缓氧化皮生成速度的目的。该措施尽管提高了锅炉的安全性,但由于没有科学的准则指导,造成运行操作盲目,锅炉效率大大降低的局面。因此,探索超临界锅炉安全经济温度控制域十分必要。
本文以某600 MW超临界锅炉为例,根据高温受热面的管材特性和布置特点,结合超临界锅炉的汽温特性,通过分析研究得到锅炉安全经济温度控制域,用于指导运行操作,可以避免盲目降负荷,保证了机组安全经济运行。
1 超临界锅炉高温受热面特性分析
1.1 超临界锅炉常用管材特性分析
(1)T23钢特性分析
T23为2.25 Cr-1.6 W-V-Nb材料。该材料经过一系列的热处理后,产生具有最佳沉淀物的回火贝氏体组织,从而使其强度和许用应力有了很大改善。该材料在550～600℃具有良好的蠕变性能和许用应力。图1(a)给出了T23钢在550℃、600℃、650℃的持久强度曲线。由图可知,在550℃和600℃时随断裂时间延长, T23钢的持久强度缓慢降低,但在650℃时持久强度下降很快。通过对持久试样的硬度测量,也发现类似的变化规律,如图1(b)所示[1,2,3]。
(2)T91钢
T91是从9 Cr1Mo钢改进而来,在9 Cr1Mo钢的基础上添加了V、Nb、N等微量元素,最终形成了9 Cr-1Mo-V-Nb-N。相比T23其增加了Cr含量,抗氧化温度可达到650℃,抗腐蚀能力也有所增强,同时还具有良好的高温持久性和蠕变性。与其它钢材相比,传热性好,抗应力腐蚀开裂及晶界腐蚀性好,热膨胀系数小,管道约束点连接处应力小,价格比奥氏体不锈钢低。因此,T91常用于超(超)临界锅炉的过热器和再热器,其最高使用温度可达650℃[1,4]。
(3)TP347H
TP347H(1 Cr19NillNb)奥氏体不锈耐热钢,含Ni比TP304H高,且含有Nb元素。TP347H钢的高温使用性能(晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀、高温持久与蠕变及疲劳强度)均比T91, CHM12, EM12等Cr-Mo高合金铁素体热强钢好,更比铁素体-奥氏体钢接头好,寿命高于铁素体钢1/4至1/3,是铁素体-奥氏体钢接头的两倍以上。TP347H奥氏体不锈钢最高抗氧化温度可达705℃,最高使用温度为650℃,主要用于制造高温过热器和高温再热器[1,5]。
T23的最高使用温度为600℃,最佳使用温度为550℃。T91钢最高使用温度可以达到650℃,在620℃以下可替代部分奥氏体不锈钢使用。当使用温度超过620℃时, 铁素体材料受抗氧化能力限制,须采用部分TP347H奥氏体不锈钢[6]。
注:符号√为建议选用钢材
(4)不同管材许用应力分析
由图2可知,在530℃时,三种管材的许用应力基本相同。以此为分界点,除了一小温度段T91的许用应力比T23小外,T23许用应力最为优越,依次为T91和TP347H。而在高于此点时,三种管材的高温许用应力性能与低温时恰恰相反。
T23在低于530℃时,尤其在475℃与530℃之间,T23的许用应力与T91的许用应力相近。虽然在超出530℃后,其许用应力一直低于T91,但其差值都在6 MPa左右。因此,尽管T91大部分的温度段的许用应力都比T23大,但是,在部分温度段T23的许用应力也足够大,因此某些部位可以用T23代替T91。
因T91钢在低温部分有较高的强度、良好的韧性、持久强度和焊接工艺性能,最高使用温度可达650℃,所以在许多超临界锅炉620℃以下高温受热面上常用来部分代替奥氏体不锈钢(如TP347H),以减少投资和维护的成本。
T23和T91适用于650℃以下的管段,有利于降低成本。但是在温度超过650℃之后,铁素体材料的抗氧化性能大幅度下降,但TP347H与其它两种管材相比,由于含Cr的分量比较多,高温性能优越,具有较高的高温许用应力,特别是具有极佳的抗氧化性和抗腐蚀性。
1.2 超临界锅炉管壁安全性分析
超临界锅炉高温管道的安全性主要取决于受热面材料及管壁温度,管壁温度又受管子结构和运行工况的影响。但在负荷调节中,尽管采取各种调整措施,仍然会出现少数点超温现象,致使管材许用应力超过极限应力,发生爆管事故。必要时必须实行降温运行,以保证高温受热面的安全[7]。本文以某电厂已投用9年SG-1913/25.4-M960型1913t/h 超临界压力直流锅炉为例来分析超临界锅炉结构与运行工况与管壁的安全性。
2 超临界锅炉高温受热面安全温度控制线的确立
输送蒸汽的管壁温度(材料温度)要比蒸汽温度高50～80℃[8],由管材最高使用温度确定其安全温度线。
由图3可知,由主蒸汽气温特性推出的管壁温度的超温情况与管材的种类有密切联系。此外,从安全与经济综合考虑,每种管材的布置位置不同,其安全裕度不同。
1-T91和TP347H50℃差值时的蒸汽温度;2-T91和TP347H80℃差值时的蒸汽温度;3-T23 80℃差值时的蒸汽温度;4-T23 50℃差值时的蒸汽温度;5-主蒸汽汽温特性
由图3可知,T23钢由其最高使用温度推出来的蒸汽许用温度介于550℃与520℃之间。从图3中可以看出,T23的允许的最高蒸汽温度低于主蒸汽的大部分温度段。所以,T23不适合作为高负荷下的过热器出口段的管材。
T91和TP347H钢材由其最高使用温度推出来的蒸汽温度介于600℃与570℃之间。可以看出,在高负荷下,T91和TP347H有较好的适用性。虽然主蒸汽温度未超出两种管材的允许的最高蒸汽使用温度,但是从64%负荷时开始到最大负荷,其超出最低许用温度为5℃到10℃。在最大负荷时,与最高蒸汽许用温度也只差20℃。在运行过程中,管道的超温危险始终存在。
3 超临界锅炉高温受热面经济运行温度控制线的确立
3.1 超临界锅炉(机组)运行经济性及其影响因素分析
超临界机组的经济性取决于两方面,一方面为循环的热效率,另一方面为维护管理所支出的费用,其中尤以爆管的事故多,损失也较大[9]。
由朗肯循环可知,蒸汽参数的提高带来整个机组热效率的提高。超临界机组就是利用这个道理来提高主蒸汽的温度T与压力p进而提高效率的。在相同的背压p0下 ,提高初蒸汽的温度T和压力p,可以提高热效率。但其提高不是无限的,受到一些条件限制。在温度不变的情况下,压力p的提高会带来一些问题,如管材的强度问题以及引起乏汽的湿度迅速增加,降低汽轮机的内部效率。在压力p不变的条件下,温度T的提高主要受到材料耐热性能的限制。现在超临界锅炉的开发,材料的强度可以解决,主要困难在于开发耐高温的材料[10]。
为了提高机组的整体经济性,在保有超临界机组原有的高参数大容量高效率的情况下,适当降低机组的负荷(效率稍微下降,但仍比常规机组效率高)或使主蒸汽的初温度下降。保证机组在正常工况变动时,管壁不会超温,从而达到减缓和避免氧化皮大面积生成与剥落的目的。但是机组安全指标的提高是以降低机组经济指标为代价的,因此,有必要对机组经济性的降低进行核算。
3.2 不同负荷下超临界锅炉经济运行控制线的确立
根据朗肯循环的原理,分析不同锅炉出力下,朗肯循环效率分别下降1%、2%和3%时,锅炉高温受热面的最低运行经济温度区域。并根据不同的高温受热面管材,进行对比分析。由此作出管材的安全温度工作线以及不同效率下的经济温度工作线,从而得出不同管材的最佳运行温度区域。
由朗肯循环可知,其循环热效率为
式中 ωa、
Tc——放热过程温度/℃,由排汽压力pc单值确定;
T0——吸热过程的平均温度/℃。
因此,当p0、pc一定时,排汽在湿蒸汽区内,蒸汽初温变化为T′0,吸热过程平均温度变化为
那么,朗肯循环的变化率就可以表示为
Δη=ηt-η′t
取Tc =37.86℃ ,同时假定朗肯循环效率分别下降1%、2%、3%的情况下,计算出不同效率下,不同管材的经济运行控制线,分别为E1、E2、E3线。
4 超临界锅炉高温受热面安全经济温度控制域的确立
由图3根据超临界锅炉不同受热面的温度分布以及受热面管材的适用范围及管内汽温特性,分析得到T23、T91、TP347H三种管材的安全运行温度控制线(S线),由图4根据机组降主蒸汽温度分析得到超临界机组的降主蒸汽温度的经济运行温度控制线(E线)。
1-T23 50℃差值时的蒸汽温度(S1);2-T2380℃差值时的蒸汽温度(S2);3-主蒸汽汽温特性;4-1%(E1);5-2%(E2);6-3%(E3)
1-T91和TP347H50℃差值时的蒸汽温度(S1);2-T91和TP347H80℃差值时的蒸汽温度(S2);3-主蒸汽汽温特性;4-1%(E1);5-2%(E2);6-3%(E3)
由图5至图6可以看出,三种管材的安全经济控制域并不是一个确定的区域,安全温度控制线S1和S2之间为一个过渡区域。在两者之间的蒸汽状态处于超温与未超温未明了状态,根据实际情况来判断。若超过S1线,则蒸汽必然超温,需要采取降主蒸汽温度的措施。若蒸汽温度低于S2线,则蒸汽必然不超温,可根据实际情况来升温或维持不变。
主蒸汽气温特性线为设计状态运行线,实际运行中蒸汽温度随管壁温度在一定负荷下围绕设定值上下波动。为了防止汽温波动造成的管壁超温爆管问题,可以将机组运行点降到线下运行,保证有足够的安全裕度,防止因汽温波动而出现的管壁超温。E1、E2、E3线为蒸汽汽温特性线上对应工况点降温运行使其效率分别下降1%、2%、3%所得到温度控制点所构成的线。机组操作人员可据此决定将主蒸汽点控制在不同的经济安全控制域中合适点运行,从而获得经济与安全的最佳结合点。
实际生产中工质侧常用的降低管壁温度的方法有降负荷降主蒸汽温度方法和降主蒸汽温度不降负荷方法。一般情况下,尽量以降负荷降主蒸汽温度方法来降低管壁温度。
在上述不同管材的安全经济控制域图中,每条控制线都存在一个转折点。在折点左边,安全裕度大,出现管壁超温的可能小;随着负荷的增加,管材的安全裕度越来越小,控制线逐步靠近。微小管壁温度的降低都会使机组热效率发生较大变化。因此,在高负荷状况必须精确调整,将降负荷与降主蒸汽温度方法有机结合,实现超临界变工况运行下的最佳安全经济控制。
5 结论
(1)超临界锅炉不同的高温受热面采用了3不同的管材,不同的管材各自存在相应最高运行温度点。通过对不同工况点管壁温度分布情况的研究得到了不同负荷下的安全运行温度控制线(S线)。
(2)超(超)临界锅炉管内氧化皮的生成是在高温情况发生的,如果控制在较低的运行温度能有效地降低氧化皮的生成速度,但是汽温过低又会大大影响锅炉的效率。考虑负荷波动、燃烧调整惯性、温度测量误差等因素影响,通过安全和经济计算,得到了超(超)临界锅炉经济运行的高温受热面的温度控制线(E线)。
(3)根据S、E二线所确定的区域得到超(超)临界锅炉高温受热面安全经济运行温度控制域。实践表明,上述安全经济运行温度控制域对生产现场控制超(超)临界锅炉管内氧化皮生成速度,提高机组整体效率具有明确的指导意义。
参考文献
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温度控制域 篇2
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跋涉无疆域 篇3
若不是亲眼所见，很难令人相信，一个拥有21个工段。168台机器人，年产30万辆轿车白车身的一汽大众公司轿车焊装车间竟创造了机器人停工台时10分钟／班的记录。10分钟／班，让国内外专家赞叹不已，他们说这是世界机器人维修与管理史上的一个重大突破。它标志着中国汽车工业焊接机器人的应用和管理已步入了国际化轨道。
然而令人意想不到的是，创造这一奇迹的竟是一汽大众公司焊装车间一群年不过三十几岁的小青年，他们的技术带头人就是赫赫有名的机器人维修管理专家、全国十大杰出青年岗位能手——李天明。
李天明从事汽车焊接机器人的操纵与维修14年，1992年大学刚毕业，便一头扎进机器人堆里。他历经捷达、奥迪、宝来、高尔夫4种车型的建设与生产。先后“看护”一汽大众三代机器人(VW、库卡、SEF)。他从零起步。用3年时间，和他的团队把美国人认为的“一堆废铁”变成了现代化的轿车自动焊装线：用1年多的时间掌握了“VW”的升级换代产品库卡机器人，并成功地打开了SEF机器人的核心区，在世界机器人维修史上创造了5项重大突破，荣获首届吉林省杰出青年岗位能手、全国十大杰出青年岗位能手称号。
金灿灿的荣誉挂在了他的胸前．然而荣誉的背后却流淌着他艰难跋涉、永不服输的成长轨迹。
从“韦斯摩兰”起飞
20世纪90年代初，中国汽车工业刚刚完成“产前”大调整。一汽便马不停蹄地铺开了上轻轿的蓝图。为了获得快速发展，1991年他们从北美韦斯摩兰厂引进了9条轿车焊装自动线(其中63台机器人)。这些机器人漂洋过海来到中国。创造了我国大规模跨国度搬迁旧机器人的奇迹，在汽车制造史上也算是写下了一个第一。然而北美韦斯摩兰厂的老员工们却看不起中国人，他们说中国人根本没有能力把它恢复起来，搬回去也是一堆废铁!
李天明就是在这样一个被外国人蔑视的情况下，来到一汽大众公司并担起部分机器人的安装和9条焊装自动线的全部恢复、调试任务的。
如此众多，被拆的七零八落、锈迹斑斑，甚至连张正经的图纸都没有的机器人，一下子拥入中国，这给几乎从零起步的一汽大众公司出了一个大难题。李天明，这个一向“自命不凡”的上海交大高才生做梦也没想到，一进工厂大门便遇到这样一个要命的差事。实习半年后，他被任命为现场工程师。
北美拆装团的赵福先师傅成了他的启蒙老师，他从赵福先那里得到了机器人安装的基本知识和要领，也得到了让他奋发图强的勇气和力量。北美拆装团“战天斗地”的抗争故事无时不在敲打他的心扉。李天明没去过韦斯摩兰，但他发誓要同韦斯摩兰这63台机器人打一场硬仗。然而，万万没有想到的是，这一仗一打就是3年。3年里。李天明没敢有丝毫怠慢，他倾尽全力磨练自己，冬天一身灰，夏天满身汗；上至五六米的高空平台，下至二三米的地沟，他的足迹遍布了全厂的每个角落。为了保证质量．他把63台机器人的上万种零部件逐一清点除锈，给电箱重新接线。分装时每个接口、每个接点全都记在了他的小本上；调试时他把每一个程序、每一个故障及处理方法都储存在计算机上；为了克服语言障碍，他把别人逛大街的时间都用在了科技外语的学习上，手里拿着工具，口袋里揣着字典．有时一背就是几个小时。有一次，为了解决3＃机器人的动作误差他竟翻阅了十几本外文资料．和同志们连续工作了三十几个小时。同志们被“撵”回了家，可他却守着机器又干了一个通宵。第二天一大早，当大家返回车间时，却发现他依着机器入睡着了……
就是这样，凭着一股子钻劲．凭着一股子不服输的韧劲，凭着一股子吃苦耐劳精神，经过3年零5个月的苦苦奋战，63台机器人、9条生产线终于全部安装调试到位。1995年11月开工那一天，当人们看到机器人上下翻转，焊花翩翩起舞时，激动得热泪盈眶。一位曾经在韦斯摩兰工作过的德国工程师感慨万分，高喊着：中国人了不起!一汽人了不起!
挑战KUKA(库卡)机器人
如果说李天明在安装调试韦斯摩兰焊装线的过程中，获得了一个足以让自己飞起来的支点的话，那么，这个支点充满的不仅仅是技术上的积累，更是一种无畏和自信。凭着这种无畏和自信，他带着他的团队开始向另一个目标一比韦斯摩兰机器人复杂得多的KUKA机器人发起挑战。
1998年3月的一个早晨，李天明奉命飞往德国。他是因为业绩突出被派往德国奥迪公司本部内卡学习世界精尖机器人维修技术的。飞机在广袤的大地上空盘旋着，出国学习成就大业的梦想，开始在他的心底升腾。他的思绪便也随着飞机马达的轰鸣开始急速旋转……
他从小就喜爱电器，早年受父亲影响，经常舞弄些小玩艺。装门铃，修闹表，修收音机，是他的拿手戏，父亲单位的农机修理大院成了他放学后的最好去处。他15岁从农村考入省城重点高中，16岁参加全国物理竞赛获奖，18岁进入上海交通大学，“自动控制”这个令许多青年人青睐、向往的专业，几乎伴他走过了全部技术成长历程。
KUKA机器人是那个年代世界上“用顶尖技术制造出来的顶尖产品”，工艺复杂，操控难度大。据说，当时在国内能够单独操纵这种新型机器人的人寥寥无几，更谈不上维修了。
李天明在内卡呆了3个月，他用3个月的时间完成了一般人需要2年完成的学业。把全部心思都用在了掌握KUKA机器人上。他没有逛过街。没去过公园；食堂、宿舍、工位三点一线就是他的全部。有人说他是在和时间赛跑，他说他是在和知识赛跑。是的，在当今知识频繁更新的年代，要把握住世界一流新技术，没有顽强的拼搏精神，没有刻苦钻研的学习劲头。没有报效祖国、复兴大业的志向，是断不能奏效的。
李天明的学业得到了同行们的首肯。毕业时老外专门设计了一些难题和故障来考他，然而，让人感到吃惊的是，李天明不仅能够应对自如。手到病除，而且还能说出为什么。这在国外的学习中是不多见的。因为有人说，一般外国公司只告诉你是什么，而不会告诉你为什么。想要知道为什么，你就得交付“为什么”的学费。李天明学业有成，临行前内卡的老师握着他的手恋恋不舍地说：Mr Lee。我本来想多留你几天，但我已经没有什么可以再教给你的了，祝你回去有更大发展。
李天明踏上了回国的班机。就在离开内卡的那一刹那，这位坚强的小伙子眼圈
红润了……是的。他想家了，想父母，想同事，想给过他支持的领导和让他第一次感受到知识就是力量的农机大院，他多想马上飞回祖国，把KUKA机器人技术传授给大家。
李天明回来了。此时，奥迪线上的十几台机器人已经安装到位，当领导把这把调试、操纵的“金钥匙”交到天明手中时，李天明的脑海里突然又产生了一个新想法：怎么样才能更快地让团队中的每一个人都能够掌握KUKA的维修本领呢?他跑到了办公室、跑到了培训部、技术部……借场地，编教材，排课时，组织员工实地演练，那段时间，他说他恨不能将自己掰成两半使。还是领导的心里最有数，他们说，李天明利用业余时间编写了4本技术教程，共计30万字，培养出了20多名新学员，这些新学员现在已经成了专攻KUKA机器人的维修骨干，有的还成了远近闻名的小专家。
进入“SEF”禁区
也许连中国最权威的预测专家也没有想到，入世后的中国汽车工业能够如此繁荣。不仅没有受到冲击，而且活得还很滋润。连续两年的“井喷”几乎让所有的汽车厂家心花怒放。一汽大众公司为迎合这一发展趋势，决定引进世界上最先进的第三代机器人——“SEF”。
“SEF”通称激光焊接机器人，是当今世界上最高级的自动化机器人，据说它一般情况下不会出问题，但一旦出问题就是大事。
2002年8月，正在大家铆足劲向年产30万辆目标冲击的时候，最不愿看到的事情发生了：焊装车间后盖激光焊接机器人控制器突然出现报警。机器人停止了工作。当时在场所有人的心几乎一下子提到了嗓子眼。因为大家都清楚：这道工序是宝来生产的必经之路，如果它“闹起毛病来”，那就意味着一天要有100辆轿车不能下线。外国专家急啦!厂长也急啦!总经理下令立即组织专家小组。研究对策，寻找故障。然而不巧的是大拿李天明不在。他出差在外，正在回返长春的路上。怎么办?
时间在一分一秒的流逝!小组的同志们认定的几个方案，都未能奏效，这时有人提出要进入“SEF”核心区探察。进入SEF核心区谈何容易?核心区就像人的心脏和大脑一样。没有经过专门的训练，即便打开也无法恢复。眼下上哪去找能够进入并熟练解开症结的人呢?李天明虽是机器人大拿，这种时候、这类禁区他能闯得进去吗?
“还是请德方专家吧”，有人提出了一个似乎是最保险的办法。可是电话接通，对方说他飞到中国最快也得3天。3天，损失是多少?这里的每个员工的心里都有一本账。怎么办呢?十几个小时又过去了，就在大家万般无奈的时候，一位工友站在门口突然喊了起来“李天明回来了”。
来不及换上工作服，穿着一身西装的李天明大步流星地走到了工位。根据以往经验他做出了两种选择，一是采取迂回的方式查找故障，再一个就是直接打开核心区。两个小时以后，第一套方案宣告失败。就在他准备实施第二套方案的时候，有人把他拦住了：“打开机器人的主线路部分查找故障，弄不好会出大乱子的，那可是机器人的心脏啊”。李天明没有言语。他在机器旁足足蹲了3个小时，3个小时几乎没挪窝。他前思后想，左顾右盼，似乎要把机器人所有的东西都吃进脑海里。又过了一个小时，最后他腾的一下站了起来，像一名沉稳、干练的外科医生直奔SEF的核心部位。
上苍是公平的，它总是把胜利的天平倾向于那些为了成功而努力尝试的人。凭着多年的技术积累和判断经验，李天明将机器人的病灶一一分解，并逐项排查，最终发现事故是由总线故障造成的，于是他立即对SEF机器人的心脏展开了救急手术。一个小时、二个小时、三个小时，当这个高精尖技术的庞然大物再次运转起来并进发出七彩焊花的时候，在场所有的人都欢呼雀跃起来，因为再过2个小时修不好，库存就要被吃光，工厂就要全面停产了。喜讯传到了狼堡，狼堡的维修专家惊叹不已，说：有机会我一定要见一见那个中国男孩。
据统计。14年来，李天明先后承担并完成大小维修项目350多项，其中：自制机器人编码控制板、自制控制板的维修实验装置及机器人的模拟通讯装置等5项创新成果在世界工业机器人维修历史上实现了重大突破，并得到国外专家的首肯，创造直接经济效益1500多万元。
闯出一条阳光道
李天明几年前就有一个愿望，那就是让自己既懂技术懂维修，还要懂管理。他说，他的这个想法是被那些机器人给逼出来的。
2002年，对一汽一大众公司来说是个高产年，但是对于最早开工的焊装车间来讲却成了一个“危机”年。产量爬坡，机器人疲劳过度，各种问题不断出现。特别是那些服役了十几个年头的老设备，由于长期超负荷运转，故障重重。李天明和他的维修队员们每天从早到晚像救火似地忙个不停，他们倾尽全力，好不容易才把设备停工台时控制在60分钟／班。
60分钟，班的停工台时按当时来讲是一个不小的进步，但对李天明来说，不过是上了一个小小的台阶。如何清除“设备故障”这块拦路石?李天明苦苦思索了好几个夜晚，查资料、翻笔记，急得他满嘴大泡。突然有一天他灵机一动，有了一个新想法：如果能把TPM理念应用到机器人的维修上，变救火式维修为预防性维修，让人人都成为维修者，把设备状态与每名员工的利益挂钩，这样既能调动操作人员积极性，又可使设备的隐患提早发现，岂不一举两得。李天明的这个想法得到了领导的全力支持．大家给这个方法起了个名字叫“全新TPM维修理念”。
方法找到了，但这需要强大的技术支持和健全的管理制度做后盾。可这一切都是空白!怎么办?他只能是从头、从基础做起一制定维修手册、组织培训。60天后，一本本载有“三代”机器人故障诊断图解的手册和一套完善的考核制度方案发到操作工人手中．李天明主动承担起对全车间100多名员工的维修技能培训任务。当人们从李天明亲自制作的维修模拟实验台上毕业的时候，所有人都开始习惯地尊称他为“李老师”了。
实践证明李天明的TPM维修方式是对的。焊装车间平均停台由60分钟，班降为30分钟／班，每班比以前增产10多辆车，月增产近千辆。
然而，成功面前，李天明没有止步。他在稳定原来指标的同时又大胆提出了国外并无先例的把故障维修从生产一线转移到后方的模块化维修法，并建立起了国内外首个机器人部件维修模块库，实现了一线故障后方维修的目标。这个模块化维修法一下子就把停台从30分钟，班降为10分钟／班。这项创新成果，不仅得到了有关专家的好评，而且让外方技术人员感到震惊!模块式维修方法的成功实践标志着国内机器人维修管理技术上取得了历史性突破，10分钟，班的停台记录也成为国内众多汽车厂家追逐效仿的理想目标。
李天明成功了，但他依然是那样的谦逊、谨慎、执着，采访结束时他给我们留下了这样一句话，他说：“我的成功得益于一汽这个平台，是一汽给了我发展和成长的空间，没有一汽就不会有我的今天，我愿在这个有限的空间里获得无限的智慧和力量，获得无限的发展和进步。”这是一句多么实在而富有哲理的话语呀，有了这句话难道还怕有过不去的坎，闯不过的关吗?愿李天明在无涯的学海中继续跋涉永攀高峰!
温度控制域 篇4
1 控制测量设计精度分析
该文主要分析施工控制测量部分, 即地面控制测量 (m1) 、竖井联系测量 (m2) 、地下导线测量 (m3) , 现根据分解的各自中误差分析这几部分中关键测量工序的中误差, 从而确定采用合适的测量方法。
1.1 地面控制测量
为保证地面控制测量对贯通误差影响值在±25 mm之内, 该工程首级控制采用GPS控制网, 其技术指标采用《城市轨道交通测量规范》 (文献[1]) 中规定的卫星定位控制网主要技术指标及作业基本技术要求, 即:采用《城市轨道交通测量规范》 (文献[1]中规定的卫星定位控制网主要技术指标及作业基本技术要求, 根据本工程实际布设的控制网点位, 利用文献[4]中关于地面控制网对贯通误差影响的严密公式及估算方法计算影响值, 能很好的保证在±25 mm之内。具体见表1
1.2 竖井联系测量
竖井联系测量是通过竖井悬挂两根钢丝, 由井上控制点测定钢丝的距离和角度, 从而算得钢丝的坐标以及它们之间的方位角, 然后在井下, 认为钢丝的坐标和方位角已知, 通过测量和计算得出地下导线点的坐标和方位角, 如图2所示。则地下起始方位
如图2所示井上测量值为:W, , a, b, c, 由计算得到, 井下相同。
根据误差传播定律并把影响角精度的误差分为测距和测角两部分, 分别为
根据以上分析, 要达到联系测量的设计精度, 水平角观测需根据国家《精密工程测量规范》 (文献[2]) 中二级测角控制技术要求施测, (测角中误差≤±0.71〞) 。
1.3 地下导线测量
地下导线测距误差较小且影响的主要为纵向误差, 因此只分析测角误差对横向贯通误差的影响。《城市测量规范》 (文献[3]中直伸等边支导线端点横向误差mu1公式为:
根据以上分析要达到地下导线的设计精度, 水平角观测也需根据国家《精密工程测量规范》 (文献[2]) 中二级测角控制技术要求施测, (测角中误差≤±0.71〞) 。
2 实测数据分析
1号井至2号井东线区段首先贯通, 但是贯通时横向偏差较大, 盾构破土后实测盾构机中心坐标与洞门中心坐标横向差值为87 mm (横向贯通误差) , 接近了洞门预留极限值90 mm, 因此待盾构拆除后把地下导线联测至2号井地下起始边形成附合导线 (全长约2.5 km) , 对误差进行分析。附合导线共18个点, 点号为K1, K2, …, K16, K2-1, K2-2, 其中K1至K2为1号井东线地下起始边, K2-1至K2-2为2号井地下起始边 (2号井-3号井东线起始边) 。
2.1 附合导线分析法
以K1—K2, K2-1—K2-2为起始边, 对导线以附合路线方式进行平差计算, 得角度闭合差为11.7”。角度闭合差 (35) 计算公式为:
2.2 支导线分析法
根据附合导线角度闭合差分析, 导线存在明显的误差, 而引起误差的原因有两种可能: (1) 两端起始方位存在误差; (2) 地下导线测量累积误差。现利用导线两端起始边分别以支导线的方式计算出另一端点的坐标, 然后计算与另一端起始点的坐标差值, 根据差值来判断较大误差的来源。假设两起始边精度相当且在设计误差范围内, 较大误差主要来自地下导线测量累积的话, 那么坐标差值大小应该相当, 反之则可判断较大误差来自起始边。计算结果如表2。
从表2可以判断, K1-K2起始边存在较明显的误差。以上坐标差值也可以理解为贯通面分别在K2-1点及K1点的最大贯通误差, 那么由此可见除在1号井联系测量出现了明显的粗差外, 地面GPS控制测量、2号井的联系测量及地下导线测量等环节均达到了设计精度。
2.3 无定向导线分析法
固定K1及K2-1点以无定向导线方式进行计算, 同样也能得出2.2节的结论。无定向导线计算得到的地下起始边方位角与提供成果的方位角对比差值见表3。
从表3也可以判断K1-K2起始边存在明显误差。
3 精度控制措施
隧道控制测量部分包括地面GPS测量, 竖井联系测量, 地下导线测量三部分。GPS测量技术成熟, 只要按照技术指标施测不易出现粗差, 而且按照文献[4]的严密公式计算实际的地面GPS控制测量对贯通误差的影响值远小于25 mm;随着高精度全站仪及自动照准技术在测量中的应用, 地下导线测量误差对贯通误差的影响值也很容易控制在30mm之内;而竖井联系测量环节因其竖井深度深、井口小、需全人工观测及多变的环境等因数导致了误差控制较难, 上文实测导线数据分析中也印证了这一点。因此在1-2号井东线贯通后, 着重对其余3个区段的联系测量环节改进了质量控制措施。
(2) 选择直径小强度大的钢丝, 直径应小于0.5毫米, 重锤不能小于10kg, 稳定液浓度合适, 保证重锤能自由摆动。
(3) 悬挂钢丝的支架要坚固稳定且观测背景要与钢丝反差大, 井下后视点要清晰必要时要提高照明度。
(4) 选择合适的天气的进行观测, 最好是夜晚或者阴天, 避免强烈光照及温度快速变化。
(5) 控制钢丝间距离井上井下观测值互差在1 mm之内, 通过左右三角形计算的结果控制在2秒之内, 确保单次联系测量的内附合。
(6) 建议在临近贯通前再进行2到3次独立的联系测量, 且成果控制在3秒之内, 然后再与之前的成果进行综合取舍, 最终进行平均处理。
通过对联系测量环节的着重控制, 联系测量的精度得到了明显的提高, 其余3个区段最后的横向贯通误差也都在允许范围之内。
4 结语
该文对影响横向贯通误差的控制测量各环节进行了分析, 以实测1-2号井东线地下导线数据为实例, 通过多种导线分析方法得出了1-2号井东线联系测量出现了明显偏差, 而地下导线测量及地面GPS控制测量符合设计要求的结论。并提出了控制竖井联系测量精度的措施, 通过措施最终保证了其余区段隧道横向贯通误差在5 cm之内。
摘要：青草沙岛域段隧道工作井深度大、圆弧多, 贯通测量难度较大, 该文首先对该工程控制测量各环节的设计精度进行了分析, 然后以实测地下导线数据为实例分析了实测数据的精度及主要误差, 最后提出了保证该工程隧道控制测量精度的措施。
关键词：横向贯通误差,竖井联系测量,精度分析,质量控制
参考文献
[1]GB50308-2008, 城市轨道交通工程测量规范[S].
[2]GB/T 15314-94, 精密工程测量规范[S].
[3]CJJ/T8-2011, 城市测量规范[S].
温度控制域 篇5
你将从这个指南中学到：管理活动目录域控制器补丁的八个步骤。
管理一个活动目录环境意味着系统管理员必须要成功地巧妙处理微软提供的大量的补丁。即使我避免讨论非操作系统的补丁和客户操作系统的补丁，对于Windows2000服务器和Windows Server 2003系统的补丁管理我仍有很多话要说。补丁管理问题对于域名控制器来说更加危险和重要。
在这个指南中，我提供了一些建议，供你们在管理活动目录域名控制器补丁的时候使用。
1.所有的域名控制器永远要使用相同的补丁。域名控制器要尽可能保留相互的映射，至少在操作系统的设置中要如此设置。这样有助于消除不兼容的问题、消除数据丢失或者损坏以及复制的错误。
2.不要因为微软提供了补丁就打补丁。每一个补丁都要在你自己的环境中进行相关性和可靠性测试。如果你不需要这个补丁，就不要安装。如果安装的补丁运行不正常，这个补丁就会破坏你的环境。如果你可以避免使用它，就不要让你的域名控制器冒风险。
3.测试、测试、再测试，
你需要一个尽可能接近实际的模仿你的生产环境的实验室环境。在生产系统安装补丁之前，每一个补丁都需要进行彻底的测试。要制定一个规则：不经过测试的补丁不得使用。
4.避免应急反应式地使用补丁。建立一个每周一次或者每个月一次的评估新的补丁和将新的补丁排队等候应用的机制。你可以把你的这个机制与微软目前执行的每个月的第二个星期二为“补丁星期二”的安排一致起来。即使是非常重要的安全补丁你也要坚持这个时间安排。永远执行下载、验证、测试、测试、再测试、然后再使用的过程。永远草草应用你的补丁程序、过程或者协议。
5.认真考虑使用最新更新的Windows升级服务。这个服务能够让你管理在专用网络中由你自己专门控制的Windows升级网站。软件升级服务(原产品）的很多缺陷已经改正了。
6.存档、存档、再存档。每一个使用的补丁都要进行彻底的研究，以便你完全了解这个补丁。然后，保留这个文件以便以后参考。不要假设你将来可以再次访问到这个文件，或者再次找到这个文件，特别是这类文件的来源如果是来自互联网的话。你要在本地复制这个文件。保留每一个系统使用的每一个补丁的记录。
7.永远不要假设发布的补丁是成功的。永远要进行测试和验证。应用到活动目录中的每一补丁都要立即进行验证。网络成员服务器每个星期进行一次全面的检查或者每两个星期进行一次全面的检查。客户机可以使用随机样本进行检查。
8.要记住，你的计算机域只能像你配置的那样可靠和可用。利用微软提供的改进建议，但是，不要被微软提供的补丁所主宰。要根据你的环境和基础设施做出相应的决策。不要仅仅根据领导的要求办事，因为领导也不是总是什么都知道！
“有无”、“域”与“道” 篇6
一、“有”与“无”
“有”与“无”，是《道德经》中一对重要的哲学范畴。《道德经》第一章即言：“无，名天地之始；有，名万物之母。故常无，欲以观其妙；常有，欲以观其徼。”然而，“有”与“无”的具体含义，却难以轻易得知。我认为，老子在《道德经》中对于“有无”这对概念，存在两种使用方法。
一是指日常生活中的“有无”，或可视之为“实虚”。如“有无相生，难易相成”（第二章）；“有之以为利，无之以为用”（第十一章）。第十一章中，《道德经》以车轴、陶器和居室为例阐述“有无”的关系，很明显是在现象界的层面将“有”作“实”讲，将“无”作“虚”讲。“有”与“无”的关系，即是充实与空虚的相对立相依存的关系。与此相似，第二章中将“有无”与“难易”、“长短”、“高下”、“音声”、“前后”等日常生活中的事物相排比，应当亦是将“有无”作“实虚”讲。
二是超出日常生活的“有”与“无”，对此有两种说法。高亨认为，“无”指“无形的道”，“有”指“有形的天地”。大概其思路如下：第二十五章言：“有物混成，先天地生”，“可以为天下母”，故道生天地，道既“混成”，即是无形的“为”。第四十章言：“天下万物生于有，有生于无”，即“无”能生“有”，“有”生“万物”。这正与第一章“无，名天地之始；有，名万物之母”相吻合，故道为“无”，天地为“有”。配合第四十二章中“道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和”，则有道是“无”、是“一”，天地是“有”、是“二”，“阴”、“阳”、“和”三气是“三”生出万物。这条思路基本上能够与相关各章节吻合起来，应该说有一定道理。在这里，“无”的特点是无形，“有”的特点是有形。
而陈鼓应则对“有无”提出了一种更加玄妙的解读。陈鼓应认为，“无”、“有”皆是指称“道”的，是表明“道”由无形质落向有形质的活动过程。他认为，“道”是一种未经成为现实性（Actuality）的潜藏力（Potentiality），是构成世界的实体，故“无”是含藏着无限未显现的生机的“隐”着的“道”，“有”乃蕴含着无限之“有”。这种解读与高氏相比，多了许多西哲的味道，其特点也是认为“无”者无形，“有”者有形。
可以看出，高氏与陈氏都是以宇宙生成论的角度解释“有无”与“道”的关系的，不同的是，高氏根据相关章节的勾连关系，将“无”理解为“道”，将“有”理解为具体的天地；而陈氏则以为“有”、“无”皆是“道”，将“有”与“无”理解为抽象的现实性和潜藏力，二者在此处发生矛盾。我认为，宇宙生成论的思路并不能很好地解释老子的“道”，我们应该借助本体论的思路去理解“道”的内涵。
世界万物源于“道”，“道”作为本体，本身是“混成”的“无”（或“无名”、“朴”），是隐而不可见的（视之不见、听之不闻、搏之不得），故曰：“常无，欲以观其妙”。但当我们观察“道”时，“道”可以向我们显示为“有”，故曰“常有，欲以观其徼”。这个“有”即是“天地”，是世界的基本构架。“道”在“天地”的构架中进一步显示，即显示为“万物”。在这个显示的过程中，“道”不是加工出、分化出天地万物的材料或“原质”，而始终是自在的本体（“独立不改”）是天地万物的母体（“可以为天下母”）。或者说，天地万物都是本来无形的“道”向我们显示出的有形的现象，天地万物本质上也都是“道”。正因为“道”是本体而不是材料或“原质”，故在其显示出天地万物后还能与天地万物同时存在，因而第二十五章、第三十九章皆将“道”与天、地、万物（尤其是“人”或“王”）相提并论（“故道大、天大、地大、人亦大”，“天得一以清、地得一以宁……万物得一以生，侯王得一以为天下贞”）。这样，从本体上看，从“无”到“有”是无形向有形的开显，亦即从“潜藏”走向“现实”；从现象上看，从“无”到“有”是从“道”生出天地万物。这种宇宙本体论思路，不仅有比较充分的文本证据，亦使“道”的内涵有了新的理解。这一新理解涉及到上文所说的“天地构架”，还涉及到另一个重要的概念——“域”。
二、“域”
《道德经》第二十五章言：“故道大，天大，地大，人亦大。域中有四大，而人居其一焉。”陈鼓应认为“域中”犹今言宇宙之中。汤一介认为，“道”虽无形无象，是天地万物产生的根源，但并不是因此就一定超时空了。那么我们不禁要问，如果作为万物之根源的“道”存在于时空中，那么时空是从哪里来的呢？“道”与“域”的关系问题，实际上对理解“道”的内涵十分重要。
实际上，对于“域”的理解，学者们意见并不统一，如上文将其理解为“宇宙”或“空间”的是其中一种。由于在王弼本与河上公本等版本中“人亦大”作“王亦大”，故还有将其理解为“国”的。根据郭店楚简本，本章中并无“域”字，而代以“？”字。廖名春综合诸家意见，最后认定“？”即为“域”，在先秦与“国”同义，指封邦、封疆、封域，无“宇宙”义。
《道德经》第二十五章通篇未讲政治人事，而以“道”为中心，应该说从国家的角度去理解“域”字是不妥的。那么“域”就一定是指“宇宙”或“空间”么？我认为，这里对“域”的理解要从对“道”的理解进入，将“域”理解为宇宙或空间是可以的，但是要澄清此处宇宙或空间的含义。
上文说过，理解“道”要走本体论的思路。道作为天地万物的本体、母体，其特点是无、混成、恍惚，即无形，不能通过经验来直接把握。但无形并不意味着无限，并不意味着道能向任意方向随意蔓延弥散，因为道的另一个突出特征就是“反”。第二十五章言：“大日逝，逝日远，远日反”，第四十章言：“反者道之动”。在这里，“反”即“相反”和“返回”，道的运动既能走向其相反的一面，又能返回回来。如果道可以随意蔓延弥散，那么它既不会有反面，也无法返回。因此道是无形而有限的。
道本无形，但是为了找到它的限制，我们就不得不用某种形状来模仿它，如老子“强名之”一般。我们可以以一维的圆周或二维的球面作比。若将道比作一维的圆周，由于道是运动的，那么从局部来看，其每一点都可能运动到相对于圆心的对称点，即“相反”之处；继续运动下去，这一点便可以又回到其原点，即“返回”。一维的圆周上的循环运动比较简单，若将其推至二维的球面，情况虽变得复杂一些，但局部上经由“相反”以至“返回”的特点却没有变化，推至更高维度亦是如此。这便是“反者道之动”。而从整体上看，整个道的运动并不需要原点，亦没有运动至此便无法运动下去的边界，道在运动中自足而不变，因无界而“混成”，达到了“独立不改，周行而不殆”。无论是圆周还是球面，都具有“有限无界”的特点，道亦如此。因此，道是一种无形而有限，有限而无界的本体。
那么“域”指的是什么呢？“域”本义是封邦、封疆、封域，除去其政治内涵，剩下的就是“有限的空间”之义。在《道德经》中，另一个表达“有限”、“界限”涵义的概念是“徼”，第一章言：“常有，欲以观其徼”，意指通过“有”来观察“道”的有限性。而我们已考察过，“有”指的是道向我们显示出的“天地”。也就是说，当我们观察道时，道向我们显示为一个有限的结构，而这个有限性、限制就是“天地”。那么，第五章所言的“天地之间”就是道，就是道所显示出的有限的宇宙或空间，也就是“域”。“道”首先显示出作为其有限性的“天地”，此时“道”就是有“天地构架”的“域”；在“域中”，“道”进一步显示出万物，而“人”则是万物之灵。道、天、地、人，构成了我们的生活世界，此所谓“域中有四大”。这样看，将“域”理解为宇宙或空间并无不可，只是这种空间并非道、天、地、人存在于其中的背景空间，而是作为本体的道所显示出的本体空间。
至此，我们可以得出结论：在《道德经》中，“道”是一种无形有限而无界的本体，是为“无”；道首先显示出以“天地”为限的空间架构，“天地”就是“有”，这种空间架构就是“域”。在“域中”，道进一步显示为万物，而人是万物之灵。这样，通过对“道”、“有无”、“生”和“域”的内涵的探索，勾勒出了《道德经》的本体宇宙论体系，也增添了我们对“道”的新的理解。
温度控制域 篇7
(一) 权责划分不明
房地产集团企业在管理上与单体企业存在很明显的区别, 各区域公司相互之间的权责关系是企业集团所重点处理的, 而内部各个部门之间的权责关系则是区域公司所需要重点处理的。集团企业要考虑资源分配问题, 而区域公司要考虑自身发展的问题。权责划分不明很大程度上导致集团的内部控制制度无法在区域公司有效执行。
(二) 考核指标不一
对于区域公司来说, 考核指标往往设置为净资产收益率或者投资回报率, 集团公司也更关注现实的收益以及取得收益的时间长短。由于内部控制不能直接产生经济价值, 间接效益也需要较长的周期才能看出, 而且需要多设置人员岗位, 需要制定大量的规章制度, 需要增加办事环节和程序, 执行内部控制时消耗了企业资源, 而这部分资源往往无法在区域公司的考核中得到体现。
(三) 行业特殊性影响内部控制
由于房地产经营存在行业特殊性, 包括开发周期较长, 筹资额较大, 资金周转期长等特点。而且在房地产企业的经营中涉及方方面面, 包括总包商、材料供应商、勘察设计单位、土地转让方、房屋购买方, 银行税务等。一个项目做下来, 与企业相关的部门单位上百个, 想要全方面控制, 实现无风险操盘, 难度之大可想而知。
二、完善跨区域房地产企业内部控制的措施
(一) 完善制度建设, 优化高管人员配置
公司内部控制制度需要进一步的健全, 同时这种健全需要符合集团内部的控制制度的要求。同时, 区域公司的内部控制建设需要健全, 在公司设立内部控制专业部门, 在财务部设立稽核岗, 定期对业务流程进行梳理和测试, 以保证内部控制能够得到有效的执行。公司内部应建立高层管理人员职务不兼容的制度, 以杜绝这些管理人员交叉任职。在实践工作中, 交叉任职主要体现在董事长和总经理常常为一人, 董事会成员与总经理班子人员相互重叠。在跨区域房地产企业中, 由房地产集团公司对区域公司派驻董事长及财务总监, 成立董事会作为内部控制的核心部门, 由董事会出面聘请总经理, 并设置独立监事定期对公司高管的经营行为、公司的财务状况进行检查并出具报告。这样相互制约的形式, 可以有效的避免权力集中, 关键人物独揽大权的现象, 避免决策不具有科学性。
(二) 构建严密的内部控制体系
跨区域房地产企业的内部控制重点在于资金控制, 包括投资融资决策、购地款、工程款的大额支付、销售房地产取得回款等。由集团公司所属的财务部门对区域公司的投融资行为进行全方面控制, 任何重大的相关决策都必须经过集团财务部门的审批。在购买土地过程中, 由集团公司相关决策层亲自批准购地计划, 包括购买土地所能承受的拍卖最高价。此外, 区域公司应制定大额资金支付制度, 完善大额资金支付流程, 对于每笔大额资金都应该具备相关的审批手续, 且必须是集体决策后方可支付。对于售后回款, 财务部门应与银行协商制定回款, 完善回款的内部控制流程, 保证售后过程中不存在内部控制漏洞。区域公司监事应定期对公司经营状况和财务状况进行检查, 对不符合集团内部控制规定的经营行为及时上报。
(三) 加强信息沟通, 重视控制环境建设
一个企业, 如果具备了良好的信息管理, 那么这个企业的员工就会正确的履行其职责, 管理者也会受益于这种信息管理模式, 很及时的掌握企业在运行中的状况, 从而减少企业因信息不对称所造成的损失, 提高企业内部控制的效果和效率。万科公司对于区域公司的内部控制是实时监控的, 包括成本的变化、售价的涨跌等。一个企业的企业经营目标、整体战略目标以及内部控制的贯彻和执行将直接受到公司内部控制环境的好坏影响。万科集团当下已经发展的很成熟, 对于各种风险的防范机制相应的也已经相当成熟。所以, 万科集团在内部控制方面更加的注重提高效率, 在内部信息化管理系统比较完善的基础上, 不断的提高效率。
(四) 提升监事职能, 加强内控审计
内部控制包括内部审计控制, 这种控制是衡量企业内部经济活动和管理制度是否合理、合规以及有效的独立评价机构。所以说内部审计控制在某种意义上是对其他内部控制的再控制。对于区域公司监事来说, 不仅要对其内部控制制度的执行情况进行监督和了解, 也应该适时向股东会提交议案, 对可能存在的风险进行内控审计。比如建议由区域公司聘请专业的独立第三方, 进行财务审计、经营审计和管理审计等。
总之, 对于跨区域房地产企业来说, 如何有效地发挥内部控制的作用, 使企业能够实现股东价值最大化的财务目标, 乃是关乎企业前途的大事。
参考文献
[1]王青华.我国上市公司内部控制失效衡量及统计分析研究[D].浙江工商大学, 2015.
利用域控制器实现数据恢复的问题 篇8
在大型网络应用中,工作组的网络模型不能满足工作的需要,取而代之的是域的应用。在域的应用中,用户能够在不同的计算机登录域服务器而使用相同的环境;对于网络管理员而言,通过对域的管理可以实现服务的集中管理与控制。
2 活动目录的备份
由于在域服务器中集中保存了账户数据库和用户的管理, 如果它一旦出现问题势必影响整个网络的运行, 因此对域数据的备份是一项十分重要且必要的工作。 备份的方法分为两种。
手动备份。 通过“系统工具-备份”的操作,在备份还原向导下指定备份Active Directory的内容即可完成手动备份。
自动备份。手动备份虽然可以备份域的数据,但是,显而易见的问题是手动备份不能实现数据的即时备份;另外,如果域控制器一旦出现故障,即使可以从备份中恢复数据,也要付出网络停机等待的代价。因此,在重要网络的应用中,一般使用的是自动备份的办法,即使用额外域控制器来保证对数据的即时备份及恢复。部署额外域控制器的重要意义在于如果在域中部署第二个甚至更多的域控制器,那么在每个域控制器中都会拥有一个Active Directory数据库,而重要的是这些数据库是同步自动更新的,增强了服务器数据的安全。
3 额外域控制器的作用与安装
3.1 额外域控制器的作用
额外域控制器是指在系统已经安装(主)域控制器的情况下,再安装的域控制器。根据域控制器的工作特点,在域中如果有多个域控制器,那么每个域控制器上Active Directory数据库的内容是动态自动同步的,也就是说,如果任何一个域控制器修改了Active Directory数据库,那么其他的域控制器就会把这个修改自动复制到自己的Active Directory数据库中,保证了Active Directory数据的完整性和唯一性,实现了数据的自动备份。
3.2 额外域控制器的安装
额外域控制器的安装与(主)域控制器的安装几乎一致,在此不做赘述。 需要注意的是必须保证域控制器之间能够通信,保证数据能够实现自动备份。
4 活动目录数据恢复中的问题
4.1 问题的产生
虽然域控制器的自动备份功能很好地备份了数据,但在实际工作也有不方便的地方,例如在安装了A、B两个域控制器的网络环境中,如果管理员在A控制器上误删一个数据,怎样才能将数据恢复?
(1)能否利用B控制器恢复数据? 不能。 由于域控制器自动同步的原因, 在A控制器上删除数据后,B控制器会自动删除相应的数据从而保持与A控制器数据的一致。 因此在B控制器上同样没有误删的数据。
(2)能否利用A控制器的手动备份的数据恢复误删的数据?由于域控制器自动同步的原因,在A控制器上删除数据后,B控制器会自动删除相应的数据从而保持与A控制器数据的一致。因此虽然可以断开网络手动恢复A控制器的数据,但是当A控制器接入网络时会存在一个问题,即A、B控制器上数据不一致。这时,以谁的数据为准?
(3) 能否先利用B控制器的手动备份数据恢复B控制器从而恢复A控制器的数据? 先断开网络手动恢复B控制器的数据,再将B控制器接入网络,这时仍然产生有一个明显的问题就是A、B控制器中的数据不一致。 这时,以谁的数据为准?
4.2 域服务器数据的自动备份原则
如前所述,在安装了多个域控制器的网络中,域控制器之间的数据是动态自动同步的。 但是如果Activ Directory数据库中的内容不一致时,以哪个域控制器的内容为准? 以Active Directory的优先级为准。 那么优先级是如何确定的?
(1)版本号。 版本号是指Active Directory对象的修改次数,版本号高者优先。 如果两台域控制器发现它们的版本号不一致,低版本的域控制器会把高版本域控制器的数据库内容复制到本机实现数据的自动备份,同时也实现了版本号一致。
(2)时间。 在版本号相同情况下域控制器再比较时间因素,检查哪个域控制器完成修改的时间靠后,时间靠后者优先。
(3)GUID。 在前两个比较因素相同情况下再比较GUID,但是在优先级的三个比较参数中,一般情况下前两个参数完全相同的非常罕见,因此GUID只是一个备选方案。
4.3 问题的解决
在上述第二种解决方案中,手动恢复A控制器后的数据修改次数没有B控制器数据的修改次数多,因此B控制器的版本号比A控制器的版本号优先,这时将A控制器接入网络的结果就是A控制器自动同步B控制器的数据,无法恢复A控制器上误删的数据!
同理,在上述第三种解决方案中,手动恢复B控制器后的数据修改次数没有A控制器数据的修改次数多,因此A控制器的版本号比B控制器的版本号优先,这时将B控制器接入网络的结果就是B控制器自动同步A控制器的数据,无法恢复A控制器上误删的数据!那么怎样才能恢复A控制器上误删的数据?
以上述第三种解决方案为例,要将B控制器恢复后的数据作为标准,使得A控制器自动同步B控制器,根据优先级的原则只能人为修改版本号,使得B控制器恢复后的优先级优于A控制器,从而使A控制器的数据自动同步于B控制器恢复后的数据,进而实现恢复误删数据的目的。其操作过程分为几步:(1)进入B控制器的目录服务还原模式,还原B控制器的备份数据;(2)在B的命令提示符下运行命令“NTDSUTIL”,人为修改版本号;(3)重新启动B控制器;(4)将B控制器接入网络,这时由于B控制器的优先级被人为修改为优于A控制器,因此A控制器会自动与B控制器保持同步,从而恢复了A控制器中的误删数据。
5 结束语
本文仅就利用多个域控制器的自动同步功能实现数据的备份与恢复进行了一定的探讨,在工作应用中还需要对Active Directory的功能进行进一步地详细研究,才能满足网络管理和安全的需要。
摘要：在大型网络中,域控制器具有广泛的应用,自动备份数据是其主要功能之一,但是利用域控制器进行数据恢复时具有一定的难度。论文就域控制器备份与恢复数据过程中的典型问题与解决方法,作简要的阐述与配置说明。
关键词：域控制器,备份,恢复
参考文献
[1]刘远生.网络安全实用教程[M].北京:人民邮电出版社,2011,4.
温度控制域 篇9
在民航信息网络中, 有大量的信息在传输、交换、存储和处理, 而这些处理过程都要依赖强大的计算机系统来完成, 一旦计算机系统发生安全问题, 就可造成民航信息的丢失、篡改、伪造、假冒、失密, 以及系统遭受捣乱、破坏、骚扰等严重后果。民航的重要网络和计算机信息系统一旦发生安全事件, 将导致服务中断、航班延误、旅客滞留, 甚至影响飞行安全和空防安全, 造成重大经济损失和社会影响。
民航网络和信息系统的安全运行直接影响民航飞行安全和服务质量, 民航网络信息安全已经成为民航安全生产的重要组成部分。目前, 民航网络和信息系统的安全保障技术措施已相对落后, 不具备网络系统的自主安全保护能力, 在系统安全性和业务连续性保障方面还不能满足快速增长的业务需求。
自保护系统源于军事领域, 它能够对其载体遭到的攻击和威胁进行实时、准确的探测并实行干扰、防护和反制, 在作战和极端恶劣环境下为装备和人员提供更强的态势感知能力和生存能力。IBM公司在2001年引入自保护[1]概念, 提出了自主计算研究计划, 目的是建立一个具有自主防护功能的计算系统, 具有自我管理、自配置、自优化和自保护功能。
本文针对当前民航信息网络的现状, 将民航网络作为一个有机整体, 融合智能Agent[2]与网络安全技术, 设计了民航网络自保护系统模型结构, 给出该系统的安全域划分策略, 设计了域资源访问控制及通信加密机制, 形成一个整体防御和自动响应的自主安全防护体系。
1网络自保护系统模型
随着信息技术和信息安全的发展, 网络安全的概念已经从信息安全扩展到了信息保障。网络自保护系统把信息安全保护作为基础, 将安全保护视为动态过程, 通过入侵检测与访问控制手段防止非法用户进入系统, 访问系统资源, 同时采用应急响应措施对付各种入侵。系统通信与系统数据采用加密技术进行保护, 即使系统被非法入侵, 也能保证系统的通信与资源不被监视、窃取, 系统被入侵后, 采取相应措施将系统恢复到正常状态, 使信息的安全得到全方位的保障[3]。
针对民航分布式异构网络环境的安全防护要求, 将民航网络自保护系统分解成一个或多个安全域, 每个安全域由若干个易于管理的功能部件组成, 系统内采用相同的安全策略、共享网络安全信息和服务、相互协作, 进而形成对主机、安全域及整个系统的多级安全防御体系。
1.1系统结构
基于安全域的思想, 设计了民航网络自保护系统模型, 其系统结构如图1所示, 其逻辑架构如图2所示。
在该模型中, 将民航网络自保护系统划分为若干个安全域, 每个安全域内有若干主机, 每个主机上运行着多种软件和服务。安全域中的主机上设置自治Agent, 包括:认证/访问控制Agent、更新Agent、入侵检测Agent和其他Agent (如主机审计/敏感信息获取Agent) 。自治Agent分析主机系统和用户活动以及该主机接收的网络包, 实时分析检测针对该主机的入侵行为, 当发现入侵行为时, 做出合理的响应, 同时向安全域中的控制中心报告情况。
控制中心是自保护系统的决策分析中心, 控制中心负责安全域内的管理和控制, 主要包括认证与授权服务、Agent执行环境检测、移动Agent的派遣服务等等。
在网络自保护系统中, 网络中每一个安全域都对应一个域控制中心, 它负责接收、汇集安全域中自治Agent的报告, 分析在域层次上的入侵, 做出响应, 并向系统安全分析中心报告情况。系统安全分析中心处于系统的顶层, 根据域安全分析中心的报告, 分析在整个网络层次上的入侵和安全态势。
如果某个域控制中心发生故障或受攻击瘫痪, 则系统安全分析中心发出指令, 启动这个域中的后备域控制中心。如果系统安全分析中心发生故障, 则系统内的域控制中心通过一定算法选举出新的系统安全分析中心。
1.2主机组件
(1) 认证/访问控制Agent认证/访问控制Agent主要执行普通用户登录网络的身份认证, 并对用户实行网络访问控制。
(2) 更新Agent更新Agent主要负责与控制中心交互, 对认证Agent实行版本更新, 接受控制中心的移动安全Agent。
(3) 入侵检测Agent入侵检测Agent主要负责识别针对自保护系统的非法攻击, 包括检测外界非法入侵者的恶意攻击或试探等。
(4) 其它Agent如主机审计/敏感信息获取Agent, 根据需要由控制中心派遣到用户主机, 运行可定制安全任务的移动Agent。
1.3控制中心组件
(1) 认证/授权服务
维护用户基本信息, 对认证Agent实施认证与授权, 负责整个系统各类组件的安全通信管理。
(2) Agent派遣服务
对移动Agent实施派遣, 对采集的日志和报告进行格式转换, 数据维护和统计分析。
(3) Agent下载服务
维护Agent仓库, 为认证Agent的更新和其它Agent的派遣提供下载服务。
(4) 自检测保护服务
认证Agent必须在自保护系统中各主机中安装。但用户主机对网络的接入方式是任意的, 接入时间是随机的。如果用户不安装认证Agent, 即可逃避监控。自检测服务实时检测这类行为, 并采取措施进行阻截。
2安全域访问控制策略
目前, 传统的网络安全控制技术已经不适应开放式网络环境下安全访问控制的需要, 因此出现了安全域理论。安全域的基本思想是建立一个逻辑上的域, 对域中资源提供边界安全保护。网络自保护系统划分为多个安全域, 如何对安全域资源进行访问控制就成为网络自保护系统必需解决的问题[4]。
2.1安全域空间划分策略
民航网络系统地域分布广、结构差异大、安全等级不一, 对其进行安全域空间划分并非简单的进行网络物理隔离, 首先依据当前民航网络系统的地域分布, 以及民航各单位的行政划分, 将民航网络分为若干行政安全域, 明确安全域边界, 设立控制中心。在此基础上, 依据以下策略对安全域进行划分[5]。
(1) 划分安全业务域
根据行政安全域内各系统的业务功能、实现机制、保护等级程度将该安全域分为核心域和访问域, 其中存储系统、数据库服务器等后台处理设备以及安全控制管理设备都归入核心域, 而直接面对用户访问的应用服务器则属于访问域。安全业务域的防护重点是防病毒攻击、防黑客篡改和防误操作导致数据丢失。
(2) 划分安全用户域
根据访问用户类型的不同, 进行安全用户域的划分, 可分为管理用户域、内部用户域和外部用户域。该区域的防护重点是加强认证和审计, 限制用户权限、严格遵守配置标准等。
(3) 划分安全网络域
负责连接具有相同安全等级的业务域和用户域的网络系统子域。该区域安全等级的确定与和其相连接系统的安全等级直接相关。一般而言, 一个网络系统可划分为对外服务域、接入域和内部域。防护重点是保障网络系统性能和进行各子域的安全隔离与边界防护。
2.2域资源访问控制策略
将网络自保护系统划分为多个安全域, 每个安全域均采用基于角色的访问控制[6]。安全域的主体可通过各安全域的目录服务器查询安全域提供的资源与服务。对主体身份的认证及其访问权限的控制由各安全域内的访问控制中心实现。对于某个域内主体来说, 可以访问的资源分为两种:域内资源和域外资源。
(1) 域内资源访问
如果主体访问本安全域内的资源, 则主体发起请求, 由域内访问控制中心对其身份和权限进行确认, 如果用户合法, 则可通过目录服务器查找所需资源或服务, 而后主体可访问所请求的资源或接受服务。
(2) 域外资源访问
对某个安全域来说, 外部安全域可根据信任关系划分为信任安全域和不信任安全域。若安全域A与安全域B相互信任对方, 则依靠两个安全域自身的访问控制中心即可实现双方主体身份的认证。如果安全域A为安全域B的不信任安全域, 则需引入权威的第三方认证中心, 为双方安全域的用户提供可靠的身份鉴别。
3通信安全机制
网络自保护系统模型的提出主要是为了加强民航网络自保护系统的安全防护性能力, 抵御恶意攻击、恶意代码加载、信息截取和对系统资源的非法访问。因此保证网络自保护系统内Agent间信息传输的安全可靠、实现系统资源的访问控制是网络自保护系统构建和运行的基础。
3.1Agent通信
本文采用JADE作为网络自保护系统模型Agent的运行平台。JADE平台采用命令Agent管理平台, 即AMS、DF和ACC。每台主机上运行一个容器, 一个平台可包含多个容器, 其中包括一个主容器。每个容器中可运行一个或多个Agent。JADE根据通信双方Agent的位置不同, 采用不同的机制实现消息传递。
3.2Diffie-Hellman算法
Diffie-Hellman (DH) 算法是最著名的密钥共识协议[9], 其用途是为通信双方建立一个共享密钥, 而且通信的任何一方都不需要事先知道对方信息。
假定通信双方为A和B, 共同约定一个大素数n和底数g。这两整数不用保密, A和B可公开约定。为提高安全性, n应较大。该算法计算共享密钥的原理如下[7]:
(1) A选择一个大随机数x (x需保密) , 并计算X=gxmodn。
(2) B选择一个大随机数y (y需保密) , 并计算Y=gymodn。
(3) B互换计算值X和Y。
(4) A计算KA=YXmodn, B计算KB=XYmodn。
其中KA=KB=gXYmodn, 此即为A和B的共享密钥。
在网络自保护系统模型中, 依据Internet的简单密钥管理协议 (SKIP) 规定, g取值为2, n的长度为1024位, 密钥取值为:
F488FD584E49DBCD20B49DE49107366B336C380D451D0F7
C88B31C7C5B2D8EF6F3C923C043F0A55B188D8EBB558CB
85D38D334FD7C175743A31D186CDE33212CB52AFF3CE1B1
294018118D7C84A70A72D686C40319C807297ACA950CD996
9FABD00A509B0246D3083D66A45D419F9C7CBD894B22192
6BAABA25EC355E92F78C7。
3.3自保护系统通信机制
网络自保护系统通信模型需要为系统中各Agent提供安全、可靠的通信服务, 防止传输的信息被窃听或篡改, 对系统资源进行访问控制, 防止非法用户对系统资源的非法访问。为此, 本文设计并实现了一个安全通信流程 (如图3所示) 。
(1) 密钥交互
两个互不信任的Agent, 发送方Agent A与接收方Agent B进行通信, 建立会话, 使用Diffie-Hellman算法创建共享密钥, 该密钥用于后续通信数据的加密。若某Agent不支持DH算法, 或DH共享密钥生成失败, 则中止当前连接, 会话建立失败。
(2) 身份认证
所有涉及信息安全的系统均须对用户进行身份认证, 这也是民航网络自保护性系统安全通信模型必须具有的安全防护措施, 本安全通信模型采用X.509证书进行用户的身份认证, 利用Java提供的KEYTOOL工具创建用户数字证书。在身份认证阶段, 通信双方均需检验对方的数字证书是否有效, 是否被废除或到期。若双方均确认对方身份合法, 则双方可进行数据的传输;若某方数字证书不合法, 则中止连接。
(3) 对称加密
对于Agent间信息的加密传输有两种方法[8]:一是采用对称密钥加密方法, 二是采用非对称密钥加密手段。当网络信息安全事件发生时, 网络自保护系统应及时地作出响应, 如更新安全策略、事件汇总分析等, 所以应尽量提高系统中各组成部分间通信的效率, 而非对称加密运算量大, 执行速度慢, 故网络自保护系统中Agent间信息传输使用密钥交互生成的Diffie-Hellman共享密钥进行对称密钥加密。
4实验与结果
为了验证本文设计的民航网络自保护系统模型的自我保护能力, 对其进行了Agent安全性测试与抗重放攻击测试。
4.1测试环境
系统测试环境为10M/100M局域网, 三台PC机, 型号为Dell 5150, CPU为P4双核2.8GHz, 内存为512MB, 操作系统为WindowsXP SP2, 运行JDK1.5和JADE3.5平台。测试环境如表1所示。
4.2Agent通信性能测试
在3.2节中, 使用DH算法生成了3DES共享密钥, 并使用此密钥对Agent间的传输信息进行加密和解密。数字证书为X.509证书, 证书采用RSA算法[9], 用于数字签名与验证。
当有信息安全事件发生, 安全防护组件生成报警信息, 自治Agent读取报警信息并发送给控制中心。自治Agent读取报警信息, 生成消息摘要, 进行数字签名, 使用3DES密钥对信息加密后发送至控制中心。控制中心收到信息后使用3DES密钥解密, 验证签名、摘要与时间戳后, 读取信息。本文对报警消息的传输进行性能测试, 测试结果如表2所示, 其中部分数据为0表明所用时间不足1毫秒。
由表2可知, 自治Agent发送一条报警信息所耗费的时间约为280毫秒, 接收方收到消息后读取明文信息大约需要48毫秒, 满足系统的通信性能要求。
4.3抗重放攻击测试
重放攻击就是攻击者捕获并复制一个消息, 然后重放同一消息。这种重放攻击不需要恶意用户知道消息的内容。课题组进行10次基本重放攻击测试。
重放攻击测试结果如表3所示。在重放攻击测试中, 系统的服务端器识别了全部重放攻击, 且检测时间较短。具有较好的抗重放攻击能力。
5结束语
本文针对当前民航网络所面临的安全防护问题, 结合现有的网络安全理论模型和网络安全技术, 设计一种基于Agent的民航网络自保护系统模型, 提出自保护系统中的域资源访问控制策略和安全通信机制, 并采用JADE平台进行Agent通信性能测试和抗重放攻击测试。测试结果证明本文提出的民航网络自保护系统模型具有较高的自主安全防护能力和生存能力。
参考文献
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温度控制域 篇10
高强度聚焦超声 (High Intensity Focused Ultrasound, HIFU)是近年来迅速发展的一种非介入性肿瘤治疗技术,由于其无创或微创的特点,广泛应用于临床治疗。
HIFU系统的治疗原理主要是利用聚焦于生物组织中的高强度超声产生的热效应使靶区组织的温度瞬间上升至60~100℃,从而导致蛋白变性及组织细胞不可逆凝固性坏死,靶区以外组织无显著损伤,凝固坏死组织可逐渐被吸收或瘢痕化。通常把这个过程中超声定点照射时生物组织内形成的能量聚焦点称为焦域。
HIFU治疗系统的核心技术是能够在考虑到人体结构不均匀性的前提下对拟治疗的体内病灶实现精准定位,对HIFU系统的声输出实现精准的控制,对从正常体温到靶区组织变性临界温度的全过程进行全程实时监视和引导,对靶区组织发生凝固性坏死与否进行在线检测判断。靶区温度是判断凝固性坏死是否发生的一个重要参数,因而靶区温度的测量是HIFU治疗过程监测的关键。在治疗过程中,输入功率、照射时间和照射剂量等因素直接影响着治疗焦域的温度情况,温控问题解决不当很有可能导致靶区肿瘤组织残留、皮肤烫伤等临床问题的发生[1],行之有效的温度检测方法对保证临床治疗的准确性、安全性和有效性十分重要。
目前国内外用于HIFU系统焦域测温的方法根据是否侵入人体可以简单分为两大类:有创测温及无创测温。有创测温大多通过在人体内置热电偶等侵入性方式测量焦域温度;而无创测温又可简单分为基于影像手段实现的测温方法(主要是超声和磁共振测温)、理论模拟仿真测温法、热敏相机测量法等。
1 热电偶有创测温
根据是否直接由热电偶所测温度得出焦域温度,又可将有创测温分为热电偶直接测温、利用热电偶反向热传导优化算法间接测温两种方法。
1.1 热电偶直接测温
利用热电偶直接测温是将热电偶探针直接插到待测部位的组织中,进行单点或多点的测量,其原理是根据“温差电现象”将热电偶温差转化成温差电流,再根据测得的温差电流大小及事先校准好的曲线与数据,就可以测出待测部位的温度。该方法的优点是经济节约、简单易行,缺点是超声束直接照射在热电偶上导致热电偶发热,因而实测温度高于组织仅吸收超声能量的温度,这一热效应可以通过求解Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov(KZK)方程得到。另外,超声束聚焦在热电偶上较易引入人为误差,会低估实测温度。而且测量结果容易受热电偶本身材质的影响,对所测温度存在一定的干扰。相比之下,新型薄膜热电偶不存在发热的问题,Morris等[2]将其与传统细线热电偶进行对比,利用二阶差分法得到了用传统细线热电偶测量温升中的误差。利用热电偶测温的另一个缺点是热电偶仅能测量特定点处的温度,而不能测量整个焦域的温度。
1.2 利用热电偶及反向热传导优化算法间接测温
与直接通过热电偶测温相比,利用反向热传导测量温度的方法无其他干扰,在定位HIFU超声束方向及预测靶区温度上升方面非常有效。它的原理是用热电偶记录组织温度变化数据,利用反向热传导优化算法确定超声束的精确位置,通过求解热传导方程获得组织温度变化,从而实现HIFU治疗系统的温度测量[3,4]。
该方法的主要优点有:
(1) 避免将超声束直接照射到热电偶上,减轻了热电偶发热对组织温度测量的影响,反向热传导算法的输入温度值由远离超声束的热电偶测得,从而提高了温度测量的精度;
(2) 利用热电偶阵列测量值得到超声束的位置,避免了人为误差,预测周围组织温度的算法精度高;
(3) 以超声束空间位置为已知信息的迭代优化算法可以进一步用于超声功率的测量。
由于有创测量法通常是用热电偶温度计插入肿瘤区,用其输出电位去调节声功率的发射,达到控温的目的,测温电偶插入复杂的肿瘤区技术麻烦,病人甚至医生会担心引起癌转移。因此相对来说无创测温显得更为安全、方便、有效。
2 基于影像手段实现的测温方法
2.1 USgHIFU
目前 , HIFU治疗系统的定位及实施评估系统主要借助于医疗成像手段,如超声成像、CT成像、MRI成像和PET成像等。考虑到肿瘤治疗过程中成像的基本要求和成本控制,国内商品化的HIFU治疗系统大多采用B超作为焦点定位和治疗效果实时评估和控制的手段[5]。利用计算机处理治疗后的靶区超声图像,自身对照灰阶值大于10 dB时表示治疗有效,但是人体组织的声学特性还受到高强度聚焦超声激发的微气泡和很多其他因素的影响,因此仅凭灰度改变无法判断焦域的实际温度和凝固性坏死发生的程度。此外,超声引导HIFU(USgHIFU)的治疗实时监测效果在很大程度上受到超声成像换能器接收HIFU散射信号的影响,且HIFU散射信号的幅度一般远大于超声成像换能器接收到的脉冲回波信号幅度,因而使得组织超声成像模糊[6],对疗效评价存在误差。而且为了避免高强度超声对B超成像的影响,一般都采用间隔工作体制,即B超的工作时间与高强度聚焦超声换能器的工作时间分开,致使治疗过程中病人定位时间较长,疗效也会受到一定影响。
2.2 MRIgHIFU
随着MRI设备的逐渐普及和MRI快速成像技术的发展,近几年磁共振(Magnetic resonance imaging,MRI)引导定位的HIFU(MRIgHIFU)成为新的研究热点,越来越受到广泛关注。由于反应热生物学效应的基本物理量是温度和时间,磁共振成像测温是一种无创无电离辐射的测温方法,利用人体组织内与温度相关的一些参数,MRI能提供HIFU治疗时的组织温度图,而随着MRI快速成像序列及无创测温技术的发展,加上它在软组织成像方面无法取代的优势,使得MRI在HIFU治疗中成为一种极具竞争力的监控手段[7]。其中, 基于水质子共振频率( PRF)化学位移的MRI测温法有很好的时间和空间分辨率,与温度之间呈较稳定的线性关系,不因组织类型的不同而改变,即使瘤体受热发生凝固性坏死对温度测量的影响也不大,是目前运用较为广泛的测温方法[8]。
1995年,Bohris等[9]将基于MRI测量得到的肌肉组织中的温度数据与光纤测量得到的数据进行对比,数据表明基于磁共振的温度测量精度小于1℃。Dasgupta等[10]用3 T MRI系统与HIFU治疗系统结合,基于质子共振频率偏移测温法(Proton Resonance Frequency Shift, PRFS)实现组织测温,并可以通过磁共振成像对治疗进行实时监控。在进行HIFU治疗之前需利用热电偶对磁共振系统测温进行校准,受射频放大器等元件的影响,该方法计算得到的温度与实际测得的温度之间的误差约为10%。Viallon等[11]应用3 T西门子磁共振扫描仪,基于PRFS法进行组织测温,提出用多层胶状保护材料可以消除组织和空气界面的反射峰,使得HIFU的治疗更为安全。基于PRFS的MRI测温法有很好的时间和空间分辨率,与温度之间呈较稳定的线性关系,但是该方法对脂肪组织的温度变化不敏感,测量准确性受到较大的影响。
董洁等[12]利用磁共振导航高强度聚焦超声治疗系统热消融南疆黄羊大腿正常肌组织,发现可以形成肉眼可见的组织损伤。由于MRI可以实现无创实时监控HIFU辐照全过程的动态温度变化,辐照结束即刻可以较准确地反映实际组织损伤的情况。从而得出MRI T-Map能敏感的显示和评价HIFU辐照所致生物组织发生的凝固性坏死,将其用于HIFU热消融活体动物过程中的实时监控和疗效评价是可行的这个结论。
刘莉莉等[7]通过等效热剂量积分法研究了HIFU损伤组织的热剂量与实际凝固性坏死的关系,发现基于磁共振T-Map的等效热剂量积分法得到的凝固性坏死的面积值能很好的反应实际发生凝固性坏死的情况。王韶林[1]通过加入液晶感温膜的仿组织体模和离体牛肝、牛肌肉、猪肌肉组织实验,研究在不同输入功率、不同辐照时间和不同辐照深度等治疗剂量条件下可治疗焦域的温度分布、大小、形状、位置及其变化规律。
在实时测温的基础上,MRI系统计算得到HIFU照射在组织中沉积的热量,并与造成组织损伤的阈值进行比较,可以判断坏死组织的范围,从而实现靶区治疗的实时监测[4,13]。
3 其他的无创测温法
目前主要有理论模拟仿真测温法、超声背向散射温度成像、热敏相机测量法等。
3.1 理论模拟仿真测温法
由于超声在生物组织中传播时,在组织被加热发生膨胀的情况下,它的传播速度及衰减速度都会发生变化,因此可以通过测量这些参数值来监测整个加热过程和温度在组织中的分布,达到测量和控制温度的目的。Samanipour等[14]利用非线性全波分析计算压力场,通过求解Pennes生物传热方程得到焦域内的温度分布,通过仿真分析了不同超声频率和功率对焦域温度场分布的影响,研究发现超声频率在1~1.5 MHz范围内焦域的功率吸收最高。
李发琪等[13]通过有限差分O'Neill方程和Pennes生物热传导方程进行线性仿真研究,Lee和Choi[15]基于线性声学理论对HIFU温度场进行仿真,计算等效热剂量;常诗卉等[16]采用Westervelt方程的近似式结合Pennes生物热传导方程,以猪肝肿瘤为例,基于实测离体猪肝组织声速和衰减系数随温度变化的数据,在考虑肝组织声学特性对HIFU温度场影响的条件下,通过时域有限差分法对HIFU治疗过程中肝组织声学特性对一定深度的肿瘤组织内可治疗焦域的影响,以及可治疗焦域随辐照声强、辐照时间的变化,进行了数值仿真研究。
3.2 超声背向散射温度成像
Civale等[17]在低功率HIFU照射情况下研究了回波应变与组织温升之间的关系,用Zonare超声扫描仪进行超声背向散射温度成像(Backscatter temperature imaging, BTI),初步探索了将超声背向散射温度成像用于制定HIFU治疗计划的可能性。研究发现回波应变与组织温升之间的关系是非线性的,且受组织的影响较大。目前来看,BTI由于对温升的估计误差较大还不能用于HIFU定量治疗计划,需要在较大温升的情况下继续研究回波应变与组织温升之间的关系。Jensen等[18]提出通过重建惯性空化气泡的辐射对HIFU治疗进行实时监测,该方法称为被动声学标测(Passive acoustic mapping),并在此基础上通过将组织的吸收峰值和空化气泡的辐射作为输入求解生物传热方程,得到了焦域温度场分布以及组织消融情况估计。
3.3 热敏相机测温
Hsiao等[19]将高分辨率热敏相机置于模拟组织上方,可以实时监测受HIFU照射组织的温度改变,相机可以检测的最小温差为0.018 ℃。根据监测的温度改变可以分辨HIFU治疗过程中的组织损伤、空泡形成和组织脱水过程。
4 结束语
作为一种日趋成熟的肿瘤治疗技术,近几年来高强度聚焦超声系统在临床上取得了令人欣慰的治疗效果。焦域温度的控制是保证疗效的关键,但因为影响焦域温度的因素极其复杂,还未有成熟可靠的技术可以准确测量出焦域温度,本文只是简单探讨了几种目前较为常见的焦域温度检测方法。这些测温方法各有利弊,总体来说无创测温有着更好的应用前景,其中基于超声和MRI的测温技术已经相对比较成熟,理论模拟测温法是一个重要研究方向,但由于仿真计算量大、仿真方法复杂等原因,距直接应用于仿真人体软组织内声波的非线性传播过程尚有一定距离,现在尚处于实验阶段。相信随着研究的进一步深入,无创测温技术必将会广泛应用于HIFU的临床治疗中,也将促进HIFU治疗技术的飞速发展。
摘要：高强度聚焦超声(HIFU)是近年来迅速发展的肿瘤治疗技术,随着技术的不断成熟,临床应用也越来越广泛,其治疗原理是将高强度的超声能量聚焦在靶区肿瘤组织,焦点区域在极短的时间内产生高温,从而使肿瘤组织发生凝固性坏死,达到治疗目的。HIFU作为一种热消融疗法,需要有良好的温度测量技术来保证治疗的安全和疗效。该文针对目前国内外已有的焦域温度检测方法做简单阐述。
全域旅游谁为主 篇11
一、全域旅游，要以农村为主
全域旅游，就是将某一空间发展成为旅游相关要素配置完备、能够全面满足游客体验需求的综合性旅游目的地、开放式旅游目的地。全域旅游，本就是国际旅游岛的题中应有之义。从国际旅游岛建设战略目标来看，它不是把海南的某一地某一景建成宜游之地，而是让整个海南岛都变成旅游目的地。从海南国际旅游岛建设进程来看，当前的全域旅游，重点在农村。因此，就如何实现海南农村的全域旅游，省委省政府提出了美丽海南百镇千村工程，即在十三五期间建设100个产业发展特色小镇，1000个形态各异独具魅力的美丽乡村，然后由点及线、由线及面，辐射带动周边，实现真正的全域旅游目标。
海南发展全域旅游，三亚小鱼温泉园区充当了先导。
小鱼温泉园区，是一个典型的农村休闲养生旅游园区，是由天涯区水蛟村村民打造的旅游园区。这个园区在市区村三级组织和社会各界的支持和帮助下，水蛟村村民利用当地得天独厚的气候、地理优势、温泉资源和黎族旅游资源，打造出了一个集温泉休闲养生、黎乡生活体验的生态环保、内容丰富的乡村旅游度假产品。园区创建后，先后多次获得国家农业部授予的“全国新农村建设百强示范企业”荣誉称号（是全海南省唯一一家获此殊荣的企业）和国家旅游局及农业部共同授予的首批“全国休闲农业与乡村旅游示范点”、首批“全国休闲农业与乡村旅游五星级企业”等国家级荣誉称号，已成为国内温泉行业和海南旅游行业的知名品牌。今年三月，国家旅游局局长李金早来此调研，称此为全国乡村旅游精品中的精品。而随着全域旅游的启动，小鱼温泉在丰富温泉产品的基础上，将园区扩展到14个自然村，着力打造以休闲农业观光体验为辅的乡村旅游度假区，建起了菩提街、盐吧浴场、黎乡田园歌舞表演场、田园瑜伽、黎族民俗文化展馆及篝火娱乐广场等项目。由单纯的温泉休闲发展成温泉养生为主业，变成了贯穿本土黎苗文化及其他旅游消费的综合性乡村旅游度假区，中国首个国际温泉养生旅游小镇将很快崛起在海南全域旅游的进程中，成为推进全域旅游的新模式、新范例。
二、全域旅游，要让农民成为真正的主人
全域旅游的重点在农村，关键在突出当地人口的主体地位。海南各地在以往引资打造乡村旅游或者休闲农业旅游产品时，没能很好地解决这个问题。大多数乡村旅游项目变成了企业家独资经营，而当地人口成了单纯的打工者。
三亚小鱼温泉最大成功之处，是让本土居民成为乡村旅游的真正主人，为海南的全域旅游提供了一个可供借鉴的模式。这个乡村休闲旅游园区是全省唯一一家由本村村民入股成立的股份制村办企业。最初，这个园区还是靠租用集体土地创建的。随着小鱼温泉公司的发展，园区规模、资金成为了瓶颈，为解决这一问题，在政府的扶持和村“两委”的带动下，特别是在看到了小鱼温泉的效益和发展前景之后，越来越多的村民希望入股企业。出现了两种入股方式；一是将自家闲散的荒地，多余的宅基地、庭院地及开荒地入股，在不改变土地所有权的前提下，由公司集中土地统一经营乡村旅游项目；二是将手中富余的资金，或者是在园区的工资收入投入进去。与园区規模快速扩展相应，股东也如滚雪球般增加。企业经三次增资扩股，由成立之初的29户村民原始股东扩展到现在的321户村民股东（股东以户为单位），涵盖水蛟村委会全部14个村民小组。因为是村民股份企业，公司为了照顾村民利益，每年都按照村民入股资金的50%分给村民年终红利，剩余利润留作企业的发展资金。即使在因公司升级停业改造的情况下，公司还是将温泉小鱼加盟店610万元收入拿出来给股东分红。在一般年度，每户村民最高分到15万元红利，最低的也有5000元。
三、全域旅游，让农民成为管理服务的主体
发展以农村为主的全域旅游，不是仅仅让农民成为旅游企业的股东，让其每年坐享分红。还应该让农民参与企业的经营管理，成为其中的主体。只有这样，农民才会有真正的主人感，才会全身心投入。
在小鱼温泉，农民不仅是股东，也是经营服务的主体。董事会全部成员是当地村民，职业经理人团队90%是本地农民。现有的员工350人，本村劳动力占263人，约占公司员工总数的75%。现任的总经理和4个副总经理，均属本地村民。其他部门的中层管理人员亦有20余人是本地村民。股东和经营服务者的双重身份，使其在经营服务中特别尽职尽责。用管理部副部长、村民小组组长蒲玉光的话说“我们在本乡本土工作，大家感到在为自己打工，自己是真正的老板。所以，我们干活热情高，服务质量好。”这句话反映了他们的心声，也体现了他们所起到的实际作用。
（作者单位：中共海南省委党校）
编辑/余弘阳
温度控制域 篇12
传统PID控制对被控对象的依赖性较高,而且随着时间的推移,传统PID控制性能会下降。因此,许多学者提出了模糊控制和PID控制相结合的模糊PID控制,它具有PID参数自整定的功能[4],且性能优于传统PID控制,但其模糊控制较粗糙,控制精度的提高严重依赖于模糊控制的增加。然而实际应用中模糊控制规则无法无限制地增加,因此模糊PID控制也存在一定的局限性[5]。
近年来,变论域思想是许多学者的研究热点。变论域,顾名思义论域会实时变化。论域的变化依靠实时变化的伸缩因子实现。这样,虽然模糊规则数量没有改变,但论域收缩相当于增加了模糊规则,从而提高了控制精度,进一步提高了控制性能[6]。变论域思想的出现改变了人们对模糊控制只能使用在粗糙控制场合的看法,使得模糊PID控制更加精密、细致[7]。因此结合变论域思想,笔者在模糊PID控制的基础上设计了一种变论域模糊PID控制器,克服了传统PID和模糊PID在给水扰动和蒸汽扰动下锅炉汽包水位控制效果差的问题[8],以实现锅炉汽包水位的快速、精确控制。
1 变论域模糊PID控制器①
1.1 控制器结构
变论域模糊PID控制器结构如图1所示,它有两个输入(偏差e和偏差变化率ec)和3个输出(ΔKp、ΔKi和ΔKd)。ΔKp、ΔKi和ΔKd分别用于在线调整PID控制器的Kp、Ki和Kd,以获得更佳的PID参数。变论域模糊PID控制器的基本工作原理是:首先设置PID控制器3个参数(Kp、Ki和Kd)的初值,然后制定PID控制器参数和偏差e、偏差变化率ec之间的模糊规则,以及输入输出伸缩因子和e、ec的函数关系;随着e、ec的动态变化得到控制器的3个输出,最终将它们与上一时刻PID控制器的3个参数相加得到新的PID参数,从而对被控对象进行控制。
Ke、Kec———量化因子;
Ku1、Ku2、Ku3———比例因子;
α(e)、α(ec)———输入论域伸缩因子;
βp、βi、βd———输出论域伸缩因子
1.2 伸缩因子
变论域模糊PID控制器的设计重点是伸缩因子的设计。这里记偏差x(t)=e(t),偏差变化率y(t)=de(t)/dt,偏差和偏差变化率的输入论域分别为[-E,E]和[-EC,EC],变论域X=[-α(ρ)E,α(ρ)E],其中α(ρ)为伸缩因子。常见的输入论域伸缩因子有:
其中,ρ=x(t)=e(t);;τ、k、λ为可变值。
常见的输出论域伸缩因子有:
其中,Ai、Pi为可变值;n为输入变量数量;β(0)一般取1.0;T1>0,T2<1。
在此,笔者采用式(1)作为输入论域伸缩因子,式(5)作为输出论域伸缩因子。
由伸缩因子表达式可知,输入输出论域是逐点进行伸缩的,这势必会造成系统运行缓慢,无法实际应用。文献[7]提出了模糊控制的插值机理,从模糊控制和变论域模糊控制的插值函数可以看出,模糊控制的输入除以、输出乘以它对应的伸缩因子,即可得到变论域模糊控制器的插值函数形式。这样,输入输出论域就无需实时变化而实现论域的快速伸缩。
几种常用的变论域模糊控制等价处理方法有[9]:第一种,输入输出论域直接乘以对应的伸缩因子;第二种,将偏差e、偏差变化率ec分别除以对应的伸缩因子,3个输出分别乘以对应的伸缩因子;第三种,将模糊控制器的量化因子Ke、Kec分别除以对应的伸缩因子,比例因子Ku1、Ku2、Ku3分别乘以对应的伸缩因子。第一种方法处理较慢,其余两种方法处理较快,实现也简单,因此综合考虑变论域模糊PID控制器采用第三种方法。
2 模型仿真
2.1 锅炉汽包水位的三冲量控制模型
锅炉汽包水位的三冲量控制模型(图2)中,被控量是汽包水位,蒸汽用量和给水量是干扰量。
αD、αW、αH———蒸汽扰动、给水扰动和汽包水位的变送系数
主控制器采用变论域模糊PID控制器,通过工程整定法得到初始PID参数Kp=3、Ki=0.04、Kd=2,副控制器采用Kp=0.585的P控制器。汽包水位、蒸汽流量和给水流量的变送系数分别为0.033、0.021、0.021。根据文献[10],控制模型中的给水流量传递函数Gw(s)和蒸汽扰动传递函数Gd(s)分别如下:
2.2 模糊控制规则
变论域模糊PID控制器的两输入e、ec和三输出ΔKp、ΔKi、ΔKd的论域均选为{-3,-2,-1,0,1,2,3},模糊子集均为{PL,PM,PS,ZE,NS,NM,NL};采用三角形函数作为输入和输出的隶属度函数[11]。
模糊控制规则是对专家知识和实践经验的总结[12],根据PID的3个参数对输出特性的作用情况,可以得到不同时刻的e、ec对应的PID参数,从而得出ΔKp、ΔKi、ΔKd模糊控制规则表(表1~3)。模糊推理类型采用Mamdani型,and方法采用Min,or方法采用Max,Implication算法采用Min,Aggregation采用sum,清晰化方法采用Centroid。
3 仿真结果与分析
为方便对比传统PID、模糊PID和变论域模糊PID控制器的控制效果,在Simulink中搭建仿真模型,在3种不同工况下对3种控制算法分别进行了仿真实验,结果如图3所示。
从图3a可以看出,变论域模糊PID的控制品质较好,与传统PID和模糊PID相比,不仅超调量小,而且过渡过程的时间也极大地缩短了;在抗扰动方面,从图3b、c可以看出,变论域模糊PID控制的波动较小,调节时间短,抗干扰能力强,在蒸汽扰动和给水扰动下,几乎不受干扰。
4 结束语
笔者将变论域与模糊PID控制结合提出了一种变论域模糊PID控制器,并将它应用于锅炉汽包水位的控制。由仿真结果可知,相比传统PID和模糊PID控制器,变论域模糊PID控制器具有超调量小、调节时间短和抗干扰能力强的优点,实现了锅炉汽包水位的快速准确调节。
摘要：针对传统PID控制器参数不能动态调节和模糊控制比较粗糙的问题,在模糊PID控制的基础上,结合变论域设计了一种变论域模糊PID控制器。建立锅炉汽包水位的三冲量控制模型,并分别采用传统PID、模糊PID和变论域模糊PID对锅炉汽包水位进行仿真分析。结果表明:相比于其他两种控制方法,变论域模糊PID控制超调量小、响应速度快。
关键词：变论域模糊PID控制,锅炉汽包水位,三冲量控制
参考文献
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