性能及改进方法

性能及改进方法（精选12篇）

性能及改进方法 篇1

在数字集成电路设计中,时钟作为信号的基准,对电路系统的功能和性能起关键性的作用,时钟信号的载体是时钟树,时钟树是一个电路网络,通过时钟树网络,时钟信号被从时钟源分级传输到时序器件的时钟接受端。

同步数字集成电路的性能很大程度决定于时钟网络的设计,首先时钟信号决定数据传输节拍和系统工作频率。其次,时钟网络是芯片中翻转频率最高的电路之一,时钟网络对布局、布线、功耗资源占有率很大。再次,时钟网络的规模造成时钟信号翻转时会吸取大的电流,并且时钟信号转换时间很小,容易造成电源网络上的噪声,因此构建一个好的时钟网络对于一颗芯片而言是非常重要的。

随着数字集成电路规模的不断增大,系统频率的要求越来越高,时钟网络的结构越来越复杂,如何构建时钟树,以及如何提高时钟树的性能成为越来越重要的问题。

本文讨论了时钟树的常用性能指标:时钟树长度、时钟树的偏差和时钟信号占空比,分析了时钟树的构建对时序、功耗的影响。

1 缩短时钟树长度的好处及相应策略

1.1 缩短时钟树长度的好处

时钟树从时钟源开始,通过buffer或inverter逐级向时钟终点扇出,构建时钟树。一条时钟树分支上面的cell delay和net delay之和构成了这个分支的长度,除了某些设计的特殊性要求最小的时钟树长度外,时钟树的长度越短越好,时钟树上的cell本身会消耗功耗,占据面积,所以短的时钟树有利于降低功耗,降低面积。这对于现代手持设备而言,意义巨大。

在90nm及更高级的工艺中,时序分析需要考虑OCV(On Chip Variation),OCV的情况下的setup计算方法是:launch path采用max_delay,capture path采用min_delay,也就是说,tree的长度越长,因OCV造成的launch的tree的延时与capture的tree的延时二者之差越大。这样时序就越难满足。

1.2 缩短时钟树长度的策略

在数字后端设计中,floorplan阶段的布局会对之后的时钟树长度造成很大影响,所以一个好的floorpaln会非常有利于后面的CTS(clock tree synthesis)。

在floorplan阶段会有一定数量的macro要摆放,在摆放这些macro时要避免产生狭窄的通道,因为当这些狭窄的通道内被放入寄存器后,连接这些寄存器的tree就会做得比较长,而时钟树引擎会尽量平衡时钟树的所有分支,这样其它分支就会被这些长的分支拉长了,造成了功耗和面积的浪费,时序的不容易满足。

2 时钟树平衡

2.1 时钟源的设置对时钟树平衡的影响

如果时钟源离core里面的逻辑比较远,该时钟驱动的寄存器一部分在时钟源附近,另一部分远离时钟源,那么这个时钟树就不容易balance,例如时钟来源于一个IO。可以改变时钟的创建位置,如图1所示,在IO面向core的输出pin后面插两级时钟buffer,把buffer_2放置于靠近core的位置,在buffer_2的输出端Y创建时钟,使该时钟所驱动的寄存器相对于时钟源分布得更均匀,这样有利于时钟树的平衡。

如果芯片的时钟信号来源于芯片的IO,那么这个IO的特性将会影响到其后面的时钟树性能。这个IO的信号上升斜率和下降斜率可能不一致,而这种不一致会通过时钟网络逐级传输下去,时钟树综合引擎会平衡上升传播延时和下降传播延时,这样为了达到平衡,一些多余的buffer或inverter就被插进去了,因此,时钟树就被拉长了。

解决这个问题,可以选用信号上升斜率和下降斜率一致的IO,也可以把时钟源的创建位置从IO的面向bond的pin移到面向core的pin上。

2.2 宏模块的时钟端对时钟树balance的影响

某些macro的lib库会定义一个内部的clock tree,因此造成时钟树在此处不平衡,而此处的不平衡又造成了这个小区域和整个时钟域之间的不平衡。可以在这些macro的时钟端设一个float pin,这样工具就会考虑到这个float pin值,时钟树偏差就会做得比较小。

对于某些IP,其时钟端输入电容比较大,CTS engine为了满足此处的transition和capacitance的约束,就会在此处插入一些buffer或inverter,这样时钟树就被这些buffer或inverter拉长了。可以在这些IP的时钟输入端附近插入一个合适驱动能力的buffer,并使其位置固定。再在这个buffer的输入端定义一个float pin,这样就可以避免大的输入电容的时钟端对时钟树性能的影响。

2.3 分离门控对时钟树balance的影响

门控时钟可以降低功耗和面积,但是分离门控时钟会对时钟树平衡产生不利影响。如图2所示。

CTS engine会把clk-->GN-->Q-->A-->Y和clk-->B-->Y都当作时钟路径,而CTS engine计算最短延时时计算通过clk-->B-->Y的路径,计算最长延时时计算通过clk-->GN-->Q-->A-->Y的路径,时钟树因此造成了比较大的偏斜。而实际的时钟传输路径只有通过clk-->B-->Y的,所以可以在A端设一个exclude pin,另外一种解决方法是在CTS之前断掉与门A-->Y的timing arc,CTS之后再恢复这个地方的timing arc。

2.4 clock inverter和clock buffer对时钟信号占空比的影响

从时钟树构成元素角度来分,时钟树有三种方式,clock buffer构成的时钟树、clock inverter构成的时钟树、clock buffer和clock inverter混合构成的时钟树。clock buffer由前一级小宽长比的inverter和后一级大宽长比的inverter构成,前一级提供小的输入电容,后一级提供大的驱动能力。

对于时钟占空比要求高的设计,采用只有inverter构成的时钟树会有更好的效果。由于PMOS和NMOS的充放电速度不一样,一个上升沿的信号和一个下降沿的信号经过一个clock buffer的延时是不一样的,即使时钟源发送出0.5占空比的时钟信号,在时钟信号的传输过程中,占空比也会偏离0.5。

而对于由inverter构成的时钟网络,如图3所示,第n级inverter和第n级net造成的上升沿时钟信号和下降沿时钟信号的传播延时不一致将在第n+1级inverter和第n+1级net处得到补偿,而clock buffer内部的两个inverter已经相对固定,无法形成inverter和net构成的自动补偿机制。

3 结束语

本文关注于如何提高时钟树性能,具体介绍了如何缩短时钟树长度、减小时钟树偏斜、优化时钟信号占空比。对于影响时钟树性能的因素:floorplan、时钟源的位置、时钟IO的信号上升下降斜率、宏模块时钟端的电容、门控时钟的处理、clock inverter的使用都分析了相应的策略。

摘要：分析了时钟树的性能要素:时钟树长度、时钟树偏差和时钟信号占空比,分析了改进时钟树性能的多个策略:合理的floorplan、合理的时钟创建源点、避免宏模块时钟端对时钟树平衡的不利影响、正确处理分离时钟门控、使用clock inverter改善时钟信号占空比。

关键词：时钟树,时钟树长度,时钟树平衡,占空比

参考文献

[1]陈春章,艾霞,王国雄.数字集成电路物理设计[M].北京:科学出版社,2008.

[2]R.Chaturvedi,Hu J.Buffered clock tree for high quality IC design[M].Proc.ISQED,2004:381-386.

[3]汪珺.基于Garfield5设计中时钟树综合技术研究[D].南京:东南大学,2006.

[4]Leo Zeng,Martin Ma,Kimi Jin.Minimizing Clock Latency with IC Compiler[M].SNUG,2010.

性能及改进方法 篇2

人工湿地污水处理系统研究及性能改进分析

摘要：人工湿地污水处理系统是有效的污水处理与水资源再用相结合的.方法,与传统的污水处理法相比具有基建、运行费用低,操作与维护简单等优点.该系统已被广泛应用于生活污水的处理,并通过工艺创新有向工业污水、农业废水等特殊污水处理方向发展的趋势.本文总结了人工湿地系统的研究现状,预测其研究与应用发展的趋势,探讨不同类型的污水在人工湿地系统中的净化过程,分析影响人工湿地污水处理性能的因素及技术性能改进的一些措施,并探讨人工湿地污水处理系统的应用前景.作 者：梁继东 周启星 孙铁珩 作者单位：中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016期 刊：生态学杂志 ISTICPKU Journal：CHINESE JOURNAL OF ECOLOGY年，卷(期)：,22(2)分类号：X171.4关键词：人工湿地系统 污水处理 技术性能改进 水资源

作文教学改进意见及方法 篇3

《语文课程标准》要求“鼓励学生自由地表达，有个性地表达，有创意地表达，尽可能减少对写作的束缚，为学生提供广阔的写作空间。”“力求有个性，有创意地表达，根据个人特长和兴趣自主写作。”

基于这两方面客观要求，笔者认为，遵循《课程标准》要求，努力发掘学生自主、合作学习的潜力，使巧力充分调动学生写作和评点作文的积极性，搭建展示平台，让学生的写作训练变被动为主动，整体提高作文写作水平。

也许有人担心：自由写作，学生的作文会片面发展，久而久之就会写出不伦不类的作文。笔者认为，自主合作作文训练是建立在初中阶段的基础训练之上的，对于基本的语言系统知识，学生已有所掌握，因此只要制定出科学的评点方法和程序，规范管理，学生在自我学习中，写作水平一定会稳步提高。

因此，结合教学实践，依据高中《语文课程标准》：“鼓励学生将自己或同学的文章加以整理，按照要求进行加工，汇编成册，回顾和交流学习成果。”“养成功磋交流学习成果的习惯，乐于相互展示和评价写作成果。”

拟制定作文教学具体实施办法和步骤：

1.办法：自写自评自改、互相展示、共同提高。

2.步骤：

第一步，布置作文定期分组交流阅读鉴赏批改，每组四至六人，选出一至两篇作文，汇编成集。

第二步，利用教室空间开辟作文展示台或栏，设立排行榜，公开展示，互相参阅交流借鉴，最后以无记名形式投票确定最佳文章，并施以奖励。

第三步，每期经投票选出的头奖作文打印成铅字文交由教师保存，经教师再精批细改，投递报刊或学期末装订成册，供学生鉴赏。

按照这种办法和步骤，学生写作的自由度会大大提高，写作兴趣日益增强，写作的目标也会变只写给老师看的“隐秘”作文为展示自己的写作成果，同时，自己的习作一向“公众”开放，就会考虑自身的形象问题，就会为自己的作文精心“打扮”，（包括立意、错别字、病句、书写、文面、题材和观点等内容），胡编乱造的现象逐渐消失：因为同学的眼睛是雪亮的，写作假内容，拔高思想，搞“假”、“大”、“空”等脱离真实的做法会引起众人的嘲笑，同时，作文写得太差，自己也会不好意思，“个人形象”势必受损。一开放，学生就会努力打造“精品”作文，变麻烦的应付为成就感的实现。

这，比教师费尽心力的用套话评语和泡沫分数来激发和提高学生写作兴趣和水平效果好得多。同时，在相互展示和交流过程中，学生可以一起交流写作的体会和经验，共同探讨写作技巧和方法，一同享受写作的快感和乐趣。

性能及改进方法 篇4

葡萄糖酸钠又称五羟基己酸钠, 是葡萄糖的一种深加工产品, 葡萄糖酸钠还是制备葡萄糖酸盐 (锌、铜、亚铁盐) 、葡萄糖酸内酯等产品的基础原料, 被广泛应用于化工、医药、食品、轻工业等行业[1]。

目前, 生产葡萄糖酸钠的方法主要有四种, 分别为生物发酵法、电解氧化法、均相化学氧化法和多相催化氧化法[2]。生物发酵法是葡萄糖酸钠溶液中接种黑曲霉种子液, 在一定条件下制得葡萄糖酸钠粉末产品, 该方法发酵速度较快、发酵过程易控制、产品易提取且纯度较高, 但是该方法对温度要求较严格, 生产的无菌化要求较高。均相化学氧化法的中间反应步骤多、副产品较多, 产物不易分离, 催化剂难以再生, 产率较低, 反应时间较长, 并且对环境造成较大污染。电解氧化法解决了生物发酵法和均相化学氧化法的副产物多、步骤繁琐等缺点, 但是工业化生产过程中能耗较大, 条件不易控制。与上述方法相比, 多相催化氧化法具有反应周期短、操作步骤简单、氧化剂廉价易得、催化剂可循环使用、转化率高、三废易处理等优点[3,4]。目前, 生物发酵法和多相催化氧化法在工业生产中的应用最多。本课题组采用多相催化法对葡萄糖催化氧化制备葡萄糖酸钠的工艺进行了研究, 确定了以Pd/C为催化剂制备葡萄糖酸钠的最佳工艺条件, 对实现工业化生产具有较好的指导意义[5]。

本文以Pd-Bi/C为催化剂, 对葡萄糖催化氧化制备液体葡萄糖酸钠做了进一步研究, 对制备方法进行改进, 确定了该工艺的最佳条件, 并研究了葡萄糖酸钠对水泥的适应性和对混凝土性能的影响。

2实验部分

2.1实验原料

葡萄糖:工业级 (含量≥98%) ;Pd-Bi/C催化剂:工业级;30%过氧化氢:分析纯;液碱:工业级;蒸馏水:自制。

2.2测试用原材料

外加剂:UC-A1型脂肪族高效减水剂, UC-A2型萘磺酸盐高效减水剂, UC-A3型氨基磺酸盐高效减水剂;

水泥:中联牌P.O42.5;鹤林牌P.O42.5;马鞍山海螺牌P.II52.5, 中国金宁羊牌P.II42.5R;

砂:细度模数为2.0;

石:粒径为3~31.5mm碎石;

矿物掺合料:II级粉煤灰, S95矿粉;

水:自来水。

2.3试验方法

⑴葡萄糖酸钠的制备

以Pd-Bi/C为催化剂, 根据文献[5]葡萄糖酸钠的合成方法制备液体葡萄糖酸钠。

⑵水泥净浆试验

按照GB/T 8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》测定水泥净浆流动度, w/c=0.35。将葡萄糖酸钠掺入外加剂中测定水泥净浆流动度, 观察水泥浆体的流动性能的变化。

⑶混凝土试验

按照GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行, 测定混凝土初始及1h的坍落度和扩展度, 以及抗压强度, 进行对比分析。

3结果与讨论

3.1催化氧化工艺条件对葡萄糖转化率的影响

在葡萄糖质量浓度40%, Pd-Bi/C催化剂用量为原料质量的1.0%, p H值为9~10, 反应温度为45℃的条件下, 考察氧化剂过氧化氢、催化剂种类对葡萄糖转化率的影响, 结果见图1。

由图1的实验结果可知, 在相同的条件下, 随着反应时间的延长, 葡萄糖转化率的变化均呈先逐渐增大后趋于平缓的趋势。加入氧化剂的情况下, Pd/C催化剂用量为原料质量1.5%时与单独使用1.0%Pd-Bi/C催化剂相比较, 前者前期反应转化率略低, 但是7h后催化效果相当, 反应时间为8h时转化率均达98%以上, 说明相同转化率的条件下, Pd-Bi/C的用量较小;在以Pd-Bi/C为催化剂的体系中加入过氧化氢氧化剂, 反应时间为5.5h时反应转化率即达到98%以上, 较之Pd/C催化剂, 相同转化率的条件下, 反应时间缩短2.5h。G Centi等研究发现[6], 若催化剂中没有铋存在, 在葡萄糖氧化的过程中钯的活性和选择性会由于催化的失活而较低。这也说明了Pd-Bi/C催化剂的反应活性较高, 反应的选择性优于Pd/C, 与本实验结果一致。

3.2葡萄糖酸钠的应用性能研究

3.2.1水泥适应性试验

将两种不同工艺制备的液体葡萄糖酸钠样品进行净浆流动度试验, 测定其对不同水泥的适应性。分别选用中联水泥P.O42.5、鹤林水泥P.O42.5、马鞍山海螺水泥P.II52.5和中国金宁羊水泥P.II42.5R, 掺量为0.06%, 试验结果如表1所示。

由表1中的数据可以看出, 在相同掺量的情况下, 两种工艺制备的液体葡萄糖酸钠样品的性能相当。净浆流动度试验结果也说明, 实验制得的液体葡萄糖酸钠对水泥的适应性良好。

3.2.2葡萄糖酸钠对混凝土坍落度和凝结时间的影响

在相同水灰比的情况下, 测定了合成工艺改变后葡萄糖酸钠溶液掺量对混凝土坍落度、坍落度损失和凝结时间的影响, 结果见表2。

由表2中的数据可以说明, 在水胶比相同的情况下, 随着葡萄糖酸钠溶液掺量的增加, 混凝土的初始坍落度变大, 坍落度的经时损失较小, 混凝土的凝结时间也逐渐延长。这表明液体葡萄糖酸钠与所使用的水泥及高效减水剂所构成的体系的适应性较好, 在该体系中, 液体葡萄糖酸钠辅助塑化效应和保坍效应很明显, 在一定范围内增加葡萄糖酸钠的掺量, 可延缓混凝土的凝结, 有效减小混凝土的坍落度经时损失[7]。在实践中, 应严格控制缓凝剂的掺量在适宜的掺量范围内, 避免因缓凝剂掺量过高引起混凝土长时间内不能硬化而导致工程事故。

3.2.3葡萄糖酸钠对混凝土强度的影响

不同掺量的葡萄糖酸钠对混凝土强度的影响如图2所示。

4结论

⑴葡萄糖催化氧化制备葡萄糖酸钠的最佳工艺条件:葡萄糖质量为40%, H2O2与葡萄糖用量比为0.5:1.0 (mol/mol) , Pd-Bi/C催化剂用量为原料质量的1%, 反应温度为45℃, 反应体系p H值为9~10, 反应时间为6h, 反应转化率近99%。

⑵不同品种水泥净浆流动度试验结果说明, 掺量相同时, 工艺改变后葡萄糖酸钠溶液与市购葡萄糖酸钠粉剂性能相当, 其对水泥的适应性良好。

⑶在相同水胶比的情况下, 随着葡萄糖酸钠掺量的增加, 混凝土的凝结时间延长。葡萄糖酸钠与所用的高效减水剂及水泥构成的体系适应性良好, 具有非常明显的辅助塑化和保坍效应。

⑷葡萄糖酸钠对混凝土有一定的增强作用, 特别是对混凝土的后期强度影响较为明显。

摘要：本文研究了葡萄糖酸钠的制备方法, 探讨了反应条件对转化率的影响, 并进行了混凝土性能测试。研究表明, 催化氧化法制备的液体葡萄糖酸钠与生物发酵法制备的产品性能相当, 水泥适应性良好, 对混凝土具有较好的缓凝作用和辅助塑化效果, 还可使混凝土的后期强度稍有提高。

关键词：葡萄糖酸钠,催化氧化,缓凝,保坍

参考文献

[1]梁洁, 王冲, 刘红梅, 杨文玲.葡萄糖酸钠的制备方法[J].河北化工, 2007, 30 (1) :12-14.

[2]郑锦华, 吴绍林.葡萄糖衍生产品的生产及市场[J].河南化工, 1997, (6) :14-15.

[3]王冲, 刘红梅, 杨文玲, 裴双秀, 杜亚威.葡萄糖酸钠的制备及发展趋势[J].河北工业科技, 2007, 24 (2) :122-124.

[4]秦少雄.葡萄糖酸制备方法研究评述[J].荆州师专学报 (自然科学版) , 1998, 21 (2) :74-77.

[5]贾凤, 周雄, 张岭.葡萄糖酸钠的制备工艺研究[J].广东化工, 2013, 40 (24) :59-60.

[6]Gabriele Centi, Ferruccio Trifiro.New developments in selective oxidation[M].Amsterdam:Elsevier Science Publishers, 1990, 159.

[7]胡延燕, 黄汝杰, 何延树, 李家辉.葡萄糖酸钠对混凝土性能的影响[J].混凝土, 2008, (5) :71-72.

[8]李家辉, 胡延燕, 范海宏.葡萄糖酸钠对混凝土强度的影响[J].混凝土, 2009, (6) :67-69.

现状及改进方法 篇5

一、公民纳税意识淡薄、社会评价体系偏差；其

二、对涉税违法犯罪行为处罚力度不足；其

三、现行税制模式难以体现公平合理；其

四、税率结构不合理，费用扣除方式不科学；其

五、纳税人的权利与义务不对等。为了解决以上问题，我国应从以下几个方面对个人所得税征管中存在的问题进行改进：第一，加强税收源泉控制，防止税款流失。第二，加大打击力度，对偷漏个人所得税行为进行严厉惩罚，维护法律的严肃性；第三、选择合理的税制模式；第四，合理的设计税率结构和费用扣除标准；第五，扩

大纳税人知情权，增强纳税意识。

「关键词」个人所得税 税收征管 税制

「正文」

个人所得税1799年首创于英国，是指对个人所得额征收的一种税。随着经济的发展，该税种所占地位越来越显著。而在我国现阶段，对个人所得税的征管并不理想。对工资薪金外个人收入难以监控，对偷税处罚不力、部门协调工作不够等等，促成个人所得税征管不力的现状。个人所得税征收不公的现象客观存在，若此问题得不到很好的解决，势必会在一定程度上造成减少财税收入，扩大贫富差距，影响社会安定，阻碍经济发展等不良现象的发生。因此，有关个人所得税的热点问题，值得我们思考。

一、我国目前个人所得税征管中存在的问题

（一）个人所得税的偷税现象普遍存在

我国实行改革开放以后，人们的收入水平逐渐提高，这在一定程度上就造成了个人收入的多元化、隐蔽化，税务机关难以监控。公民纳税意识相对比较淡薄，富人逃税、明星偷税好像是习以为常、无所谓的事情。在报纸上新闻报道上经常会看到、听到一些明星有钱人偷逃税款的事情。有资料，前几年的北京、上海、广州等大中城市的居民中，仅有12%完全缴纳了个人所得税，与此同时，有将近24%只缴纳了部分或完全未缴纳个人所得税，是完全缴纳者的两倍。[1]个人所得税可以说在我国是征收管理难度最大，偷逃税面最宽的税种。

（二）个人所得税占税收总额比重过低

过去的20年是我国经济总量和国民财富增长最快的时期，经济发展的各项指标均走在世界前列，但个人所得税占税收总额比重却低于发展中国家水平。1998年个人所得税占税收总额比重为3.4%，2001年这一比重提高为6.6%，[2]而美国这一比重超过40%.如此过低的个人所得税收入在世界上实在并不多见。就连我国周边的国家，例如泰国、印度、印尼的比重也大大超过我国。我国个人所得税每年的税金流失至少在上千亿元。可见，在相当长的一段时期内，个人所得税收入要成为我国财政的主要收入还不太现实。

（三）个人所得税征管制度不健全

目前我国的税收征管制度不健全，征管手段落后，难以体现出较高的征管水平。个人所得税是所有税种中纳税人数量最多的一个税种，征管工作量相当大，必须有一套严密的征管制度来保证。而我国目前实行的代扣代缴和自行申报两种征收方法，其申报、审核、扣缴制度等都不健全，征管手段落后，难以实现预期效果。自行申报制度不健全，代扣代缴制度又难以落到实处。税务机关执法水平也不高，在一定程度上也影响到了税款的征收。税务部门征管信息不畅、征管效率低下。由于受目前征管体制的局限，征管信息传递并不准确，而且时效性很差。不但纳税人的信息资料不能跨征管区域顺利传递，甚至同一级税务部门内部征管与征管之间、征管与稽查之间、征管与税政之间的信息传递也会受阻。同时，由于税务部门和其他相关部门缺乏实质性的配合措施，信息不能实现共享，形成了外部信息来源不畅，税务部门无法准确判断税源组织征管，出现了大量的漏洞。同一纳税人在不同地区，不同时间内取得的各项收入，在纳税人不主动申报的情况下，税务部门根本无法统计汇总，让其纳税，在征管手段比较落后的地区甚至出现了失控的状态。

（四）税收调节贫富差距的作用正在逐渐丧失

按理说，掌握社会较多财富的人，应为个人所得税的主力纳税人。而我国的现状是：处于中间的、收入来源主要依靠工资薪金的阶层缴纳的个人所得税占全部个人所得税收入的46.4%[3]；应作为个人所得税缴纳主要群体的上层阶层，例如：民营老板、歌星、影星、球星及建筑承包商等等，缴纳的个人所得税只占个人所得税收入总额的很少一部分。个人所得税征管首要问题是明确纳税人的收入。当前什么是一个纳税人的真正全部收入是一件难事，至少有下列行为税务机关很难控制：一是收入渠道多元化。一个纳税人同一纳税期内取得哪些应税收入，在银行里没有一个统一的账号，银行方面不清楚，税务方面更不清楚。二是公民收入以现金取得较多（劳动法规定工资薪金按月以现金支付），与银行的个人账号不发生直接联系，收入难于控制。三是不合法收入往往不直接经银行发生。正因为有上述情况，工薪收入者就成了个人所得税的主要支撑。

二、个人所得税征管存在问题的成因

（一）现行税制模式难以体现公平合理

法制的公平合理能激发人们对法的尊崇，提高公民依法纳税的积极性。而我国现行的个人所得税在税制设置上的某些方面缺乏科学性、严肃性和合理性，难以适应社会主义市场经济条件下发挥其调节个人收入的要求。世界各国的个人所得税税制模式一般可分为三类：分类所得税制、综合所得税制、混合所得税制（分类综合所得税制）。现阶段我国公民的纳税意识相对来讲还比较低，税收征管手段较落后，所以，现阶段我国个人所得税的征收采用的是分类税制。

分类税制，是将个人的全部所得按应税项目分类，对各项所得分项课征所得税。其特点是对不同性质的所得设计不同的税率和费用扣除标准，分项确定适用税率，分项计算税款和进行征收的办法。这种模式，广泛采用源泉课征，虽然可以控制税源，减少汇算清缴的麻烦，节省征收成本，但不能体现公平原则，不能很好地发挥调节个人高收入的作用。随着经济的发展，个人收入构成已发生了巨大的变化。在这种情况下，继续实行分类税制必然出现取得多种收入的人，多次扣除费用、分别适用较低税率的情况，使个人所得税对高收入者的调节作用甚微。这样不但不能全面、完整的体现纳税人的真实纳税能力，反而会造成所得来源多、综合收入高的纳税人不用纳税或少纳税，所得来源少的、收入相对集中的纳税人却要多纳税的现象。

例如：有甲、乙两个纳税人，甲某月收入为3200元，其中工薪收入为800 元，劳务报酬收入为800 元，稿酬收入为800 元，特许权使用费所得800元。按现行个人所得税税法有关规定，甲本月不缴纳个人所得税。而乙某获得工薪收入为1600 元，却要纳55元的个人所得税。乙的收入只有甲的收入的一半，甲不用纳税，乙却要缴纳55元的个人所得税。所以，这种税制模式不能全面衡量纳税人的真实纳税能力，也不利于拓宽税基，容易导致税负不公，征税成本加大，征管困难和效率低下，很难体现公平合理。

（二）税率结构不合理，费用扣除方式不科学

由于我国现阶段采取分类所得税制，个人所得税税率依所得的性质类别不同而异，大体有三种：一是超额累进税率，即对工薪所得实行5～45%的9级超额累进税制，对个体经营、承包租赁经营所得则实行5～35%的5级超额累进税制；二是对其他8项所得项目适用20%的比例税率，稿酬所得在使用20%的比例税率后减征30%；三是对一次收入畸高者的劳务报酬所得适用加成征税税率。这种税率结构设计得非常繁琐、复杂，既不利于纳税人纳税，也不便于税务机关征收管理。特别是工资薪金所得，级距过多，达到九级，边际税率过高，违背了税率档次删繁就简的原则。对于工资、薪金所得和劳务报酬所得同为劳动所得，而征税时却区别对待，对劳务报酬所得还要加成征收，这种做法缺乏科学的依据。

现实生活中，由于每个纳税人取得相同的收入所支付的成本、费用所占收入的比重不同，并且每个家庭的总收入，抚养亲属的人数，用于住房、教育、医疗、保险等方面的支出也存在着较大的差异，规定所有纳税人均从所得中扣除相同数额或相同比率的费用显然是不合理的。这样很容易在实质上造成税负不公的后果。

例如：甲和乙两个纳税人，某月甲乙都是获得收入3000元，甲是劳务报酬所得，乙是工资所得，那么，甲和乙本月所要缴纳的个人所得税就不同，甲应缴纳440元，而乙只需交纳205元。这就是由于不同的项目的税率不同造成的。而且甲乙的家庭状况有所不同，甲需要瞻养两个老人并抚养一个小孩，同时甲的配偶没有任何经济来源；而乙则单独生活，没有家庭上的负担。我们不难看出甲的家庭负担要比乙大得多，很明显甲乙两者是存在差异的。按照量能负担的纳税原则，甲的费用扣除额应该大于乙。但是，在我国现行的个人所得税税法中没有考虑到这一差异，只是以个人为计税单位进行扣除，没有确定纳税人的真实纳税能力，这就在客观上造成了税负不公的状况。

（三）公民纳税意识淡薄及社会评价体系的偏差

“纳税光荣”还仅停留在口头上。相当多的人，当自己的纯所得在免税范围内时高唱“纳税光荣”，一旦应缴纳税款时，心里总不高兴，于是就使出浑身解数逃税。越是高收入者逃税的越多。他们或利用权利自订纳税标准，或化整为零，以实物、债权、股权分配等方式逃税，或拉拢税官以吃小亏占大便宜等手段逃税。公民法制观念不强是纳税意识薄弱的重要原因。古时已有的“苛捐杂税”之说，是对税收的对抗情绪的反映。封建社会中，农民缴纳捐税是满足地主阶级的统治需要。长期封建社会的影响，是公民纳税意识薄弱的历史原因，只知服从官管，不知遵守法律是法制意识薄弱的表现。

此外，现在个税偷逃的一个重要原因就是社会评价体系有问题。有人一方面为社会捐款捐物，另一方面又在大肆偷逃税。因为社会和个人似乎都认为捐赠比纳税更有价值和意义；另外社会不觉得偷税可耻，别人也并不因此视你的诚信记录不好，不与你交往，或与你断绝交易。而在国外偷税就是天塌下来的大事，只要你有偷逃税行为，不但你在经营上会因此受阻，而且你的行为会受到公众的鄙视。这就是我们评价体系的偏差。

（四）对涉税违法犯罪行为处罚力度不足

在一些发达国家，到每年4月的报税季节，不管你是蓝领还是白领，也不管你是球星歌星还是政治人物，都得把自己上一年的收入和该交的税额算清楚，如实报给税务部门。税务部门则随机抽查，一旦查出有故意偷漏的行为，不管是谁，轻则罚款补税，重则入狱，身败名裂。而我国现行税收征管法规定，对偷税等税收违法行为给予不缴或者少缴税款五倍以下的罚款。由于税务机关只注重税款的查补而轻于处罚，致使许多人认为偷逃税即便被查处了也有利可图。据统计，近几年，税务机关查处的税收违法案件，罚款仅占查补税款的10％左右[4].另一方面，在税收执法过程中，由于没有规定处罚的下限，税务机关的自由裁量权过大，因而人治大于法治的现象比较严重，一些违法者得到庇护时有发生。所有这些都客观上刺激了纳税人偷逃个税的动机。“要富贵，去偷税”甚至成为一部分人的致富秘诀。

（五）纳税人的权利与义务不对等

一是在纳税人中的工薪层与高收入阶层间存在着权利与义务的不对等现象。虽然在理论上，税法面前人人平等，但在事实上，以工薪为惟一生活来源的劳动者的税负不轻，且在发放工薪时即通过本单位财务部门直接代扣代缴，税款“无处可逃”；而高收入阶层及富人却可以通过税前列支收入、股息和红利、期权和股份的再分配、公款负担个人高消费和买保险、现金交易等多种手段“合理避税”。高收入者和富人占有的社会资源多，纳税反而更少，这种反差在社会上会形成一种不好的导向。二是在纳税人与政府的关系上，同样存在着权力与义务的不对等。经济学把税收理解成“政府与纳税人之间的交易”，意思是说，政府收了税，就必须为纳税人提供各种服务。如果交完税之后，对怎么花这些税款毫无发言权，甚至被贪官污吏们挥霍浪费时，纳税人也无权置喙，那么，不要说人们纳税的自觉性无法提高，连政府向民众收税的合法性都有问题。公民有交税的义务，同时也有监督政府如何使用这些钱的权力；国家有收税的特权，但也有为纳税人服务并接受监督的义务。只有当这两方面都“依法

办事”的时候，社会机制才能正常运转。

三、解决个人所得税征管问题的几点对策

（一）选择合理的税制模式

目前我国采用的税制模式是分类征收税制模式，这种课税模式既缺乏弹性，又加大了征税成本，随着经济的发展和个人收入来源渠道增多，这种课税模式必会使税收征管更加困难和效率低下。考虑到我国目前纳税人的纳税意识、税务机关的征管能力和征管手段等都还不是很健全，因此主张采用综合所得课税为主、分类所得课税为辅的混合所得税模式。首先，根据我国的实际情况，考虑适应国际经济发展的趋势，我们应摒弃单纯的分类征收模式，确立以综合征收为主，适当分类征收的税制模式。因为，现在世界上几乎没有国家采用单纯的分项税制模式征收个人所得税，我们作为世界上最大的发展中国家，必须要融入到世界经济发展的大潮中来，必须要努力适应国际经济发展的趋势，仍然采用单纯的分类税制模式已经行不通了，必须要通过改革首先向混合制过渡，然后再向综合制发展。其次，分项税制模式，不能适应社会主义市场经济的发展，缺乏公平，征管效率低下，不利于个人所得税的职能作用的发展。而以综合所得课税为主、分类所得课税为辅的混合制真正立足于我国的国情有利于体现量能纳税的原则，真正实现个人所得税调节个人收入、防止两极分化的目标。

例如前文所举的例子，有甲、乙两个纳税人，甲某月收入为3200元，其中工薪收入为800 元，劳务报酬收入为800 元，稿酬收入为800 元，特许权使用费所得800元；而乙某获得工薪收入为1600 元。如采用综合所得课税，扣除标准仍为800元，甲的计税收入为2400元，乙的计税收入为800元，即便适用同档税率，甲应缴纳的个人所得税也要三倍于乙。因此，使用综合所得课税，能够全面、完整体现纳税人真实的纳税能力。

（二）合理的设计税率结构和费用扣除标准

我国个人所得税目前的税率结构有悖公平，容易使得纳税人产生偷逃税款的动机，因此应该重新设计个人所得税的税率结构，实行“少档次、低税率”的累进税率模式。可以允许各省、自治区、直辖市级政府根据本地区的具体情况，相应确定减除费用标准，并报财政部、国家税务总局备案，这样做既可以更好地符合实际状况，也有利于调节个人收入水平。同时，要根据经济发展的客观需要，适当的增加一些扣除项目。根据我国目前经济发展的具体情况，综合考虑住房、教育、医疗、保险等因素，设立相应的扣除项目。这样将更有利于我国经济的发展。

仍以前文所举例子作比，甲和乙两个纳税人，某月甲乙都是获得收入3000元，甲是劳务报酬所得，乙是工资所得，而且甲乙的家庭状况有所不同，甲需要瞻养两个老人并抚养一个小孩，同时甲的配偶没有任何经济来源；而乙则单独生活，没有家庭上的负担。如果按照量能负担的纳税原则，增加合理的扣除项目，甲的计税收入应低于乙，并且按照超额累进税率，对甲课税适用的税率应等于或小于对乙适用的税率，所以甲应缴纳的个人所得税应小于乙。从而避免现行税制下，甲的税负大于乙的不合理现象。

（三）扩大纳税人知情权，增强纳税意识

法律是关于权利与义务的规定，权利义务是对称的，没有无权利的义务，也没有无义务的权利。享受权利者必履行义务，履行义务者就有权享有权利。现实社会中权利义务不对等，履行纳税义务与否，并不影响对公共产品和公共服务的享有。既然能享受权利又不履行纳税义务，必然使“纳税光荣”只剩下空洞的口号，丧失了法律公平、正义之本。在税法宣传上更多的是宣扬纳税人的义务而淡漠纳税人的权利，弱化了纳税意识。可以相信，解决纳税义务者的权利后，其纳税积极性会大大增强。因此扩大纳税人的知情权，增加政府财政预算、财政开支的透明度，使纳税人真实感受到是国家的主人。纳税人不仅征税过程清楚，而且税款流向也明白，使纳税人的纳税抵触情绪消除。政府职能的正常运转与纳税人的纳税行为密切相关，政府部门使用纳税人提供的资金，纳税人享有监督政府部门工作和接受政府部门服务的权利，纳税人的监督能有效防止诸多重复建设、浪费，也是遏制腐败的一剂良方。

（四）加大对偷漏个人所得税行为的查处、打击力度，维护法律的严肃性

搞好个人所得税的征收管理，对偷漏税行为查处、打击得力是关键之一。针对现阶段我国对个人所得偷漏税行为查处打击不力的现状，笔者建议，全国应进行每年多次的个人所得税的专项检查，加强税务部门与有关部门的密切配合；通过立法，赋予税务机关一些特殊的权力，增强执法的力度；对查处的偷漏税行为，加大对纳税人罚款的数额，参照一些国家的做法——不管纳税人偷多少税，都罚其个倾家荡产，并将其偷税行为公之于众，以做到“罚一儆百”，促使其他纳税人依法纳税。同时，对一些偷漏税构成犯罪的纳税人，不能以罚代法，必须依法追究其刑事责任，以维护法律的严肃性。

（五）加强税收源泉控制，防止税款流失

在我国目前普遍存在个人收入分配多元化、隐蔽化且支付方式现金化的情况下，完善我国的个人所得税，加强税收征管，首选要加强税源控制。具体措施为：

首先，用现代化手段加强税源控制。采用美国等一些发达国家的做法，为每个有正常收入的公民设立专用的税务号码，建立收入纳税档案，使个人的一切收入支出都在税务专号下进行。与此相联系，针对长期以来储蓄存款的非实名制使公民个人的收入不公开、不透明，以致严重妨碍税务机关对个人所得税税源控制的现状，改个人储蓄存款的非实名制为税务、银行联合且微机联网前提下的实名制，增加个人收入的透明度，使公民的每项收入都处于税务机关的有效监控之下，使每个公民的收入纳税情况都一目了然，进而可堵塞税收漏洞，防止税款流失。其次，充分发挥代扣代缴义务人的作用。对个人所得税实行源泉控制，由支付单位作为代扣代缴义务人扣缴税款，这是我国现行税法的要求。这种做法既符合国际惯例，也适合我国现阶段税收征管手段落后，专业化征管力量不强、急需形成社会征收网络的实际情况。为此，针对前些年代扣代缴义务人的扣缴税款作用未能很好发挥的现实，建立扣缴义务人档案，规范代扣代缴义务人扣缴税款和申报的程序，督导纳税人正确使用扣税凭证，加强对扣缴义务人的宣传明白其不履行税法规定的扣缴税款的义务，要承担相应的法律责任，使代扣代缴税款工作进一步完善和规范化。

「作者简介」 李欣，北京大学法学院。

「注释」

[1]陈大有《我国个人所得税征收现状令人堪忧》

[2]董树奎《对我国个人所得税现状的分析》

[3]国家税务总局编制《2003年税收统计年鉴》

[4]国家税务总局编制《2001年税收统计年鉴》、《2002年税收统计年鉴》和《2003

性能及改进方法 篇6

摘 要：在田径比赛运动训练过程中，运动员每天的运动量都很大，身体负荷过重，很容易造成肌肉拉伤和亏损。因此，为了使运动员在田径短跑比赛中取得较好的成绩，不能只靠平日训练中巨大的运动量，还要讲究运动技巧，改进训练方法。

关键词：短跑动作技术；改进；训练方法

一、短跑动作技术

短跑运动是在人体器官和内脏系统大量缺氧的条件下完成的高难度动作。短跑运动以无氧代谢供给能量，是起跑和起跑后的加速运动，它使人体迅速摆脱静止运动，产生最强的爆发力，进入极限运动状态。

现今的短跑运动比赛过程分为起跑、途中跑、弯道跑三部分，本文就论述了如何改进其训练方法，提高运动员的短跑成绩。

二、短跑动作技术的缺陷

随着现代田径短跑动作技术的不断发展，当今世界的短跑运动员的成绩达到了一个较高的记录，男子100米短跑成绩为9.85秒，女子的成绩为10.49秒。虽然在短跑运动中我们取得的成绩不错，但是由于受到传统观念的束缚和理论研究的滞后，现在仍然有许多方面不能适用于现今的田径运动，如训练方法陈旧，缺乏创新意识等。在传统的短跑训练中，教练们都认为只有努力训练，大量地运动才能很快提高短跑水平，但是长期采用这种训练方法会造成运动员的肌肉损伤，减少运动员的参赛年限，这是以身体作为代价的短跑训练方法。

我国在短跑运动员的训练过程中不光要重视力量和速度的训练，还要重视短跑运动的技术水平，比如手臂的摆放，髋关节和膝关节的技术训练等。研究表明，对于现代的短跑运动来说，在急速运动的过程中步幅的大小有很大一部分取决于髋关节的伸髋力量、柔韧性和灵活性。世界级的短跑运动员都比较重视髋关节的运动，经常进行“伸髋与鞭打趴地”的技术训练。

另外，除了下肢的训练外，我们的上肢训练也要加强。上肢的摆臂运动一直就是我国运动员的弱点，教练也一直忽视了发展运动员的上肢力量，只重视下肢力量的发展。但是由于上肢力量薄弱，平衡动作稳定性太差，因此使得短跑时阻力太大，严重阻碍了跑步的速度。因此，为了使运动员的短跑运动技术更进一步，我们必须改进现今的短跑运动技术。

三、短跑动作技术的训练方法

1.速度方面的改进

在训练时必须要掌握好跑步节奏的变化，如缩小跑的动作幅度，加快跑的动作频率。因此，在跑步中需要高抬腿，增强大腿的肌肉力量和髋关节的柔韧性，提高肌肉的灵活性，这样才有助于提高跑步的频率。另外，可以采用快慢交替小跑、原地快慢交替摆臂、牵引跑、后蹬跑等方式，这些都能加快短跑的跑步速度。

2.力量方面的改进

短跑的距离短，我们必须在运动员的训练过程中增强其爆发力，加强运动员的力量训练。但是为了避免肌肉劳损，必须采取更加科学的肌肉训练方法，比如负重跑步、深蹲、俯卧撑、抓举杠铃等运动，训练到了一定的程度和次数，就休息30秒到90秒，这样更有利于肌肉力量的增强和肌肉的休息。

英国一位有名的短跑教练说过，当运动员的股四头肌和股后肌群的比例为10∶6时，短跑运动时前后四肢摆动才会更加平衡，然而大多数中国运动员的比例是6∶1，而这样的身体状况常常会造成运动员的股后肌群的拉伤、抽筋骨折、形成速度障碍等情况，因此在锻炼力量的训练中负重深蹲和抓举是最有效的锻炼方法。

3.技术方面的改进

（1）摆臂技术的训练与改进。摆臂是短跑训练过程中一个重要的环节，对于短跑速度起着很大的作用。在进入弯道跑的时候要用力将手臂向前摆动，右侧臂向前摆动的幅度和力度要大于直跑时的幅度和力度，过了弯道之后左侧臂摆动的幅度要配合身体重心的恢复，使身体更加放松。

（2）屈蹬式技术。由于技术、场地条件等各方面因素的影响，短跑时的后蹬式技术已经变成了屈蹬式技术。屈蹬式技术在支撑腿后蹬时膝盖角度变化小，增大了向前的水平速度，减小了重心波动差，增大了步幅，使得蹬摆的动作转换更加连贯、迅速，提高了跑步速度。

（3）实行短跑放松技术。紧张的状态不利于在短跑中取得更好的成绩，因此在短跑过程中进行放松技术的训练很重要。为了使运动员在短跑过程中更加放松，可以让他们通过腹式深呼吸方法进入自然的放松状态，或是通过意念训练的内容和方法，增强运动员自身的信心，想象出更加放松的场景，做好起跑姿势，以最放松的技术跑完全程。

短跑训练过程是一个科学复杂的过程，运动员的身体素质、动作技术、心理因素等各方面都会影响到短跑的技术，因此我们需加大对短跑运动技术的训练，使我国的短跑运动员能够取得更加傲人的成绩。

参考文献：

[1]徐建忠.少年短跑运动员快速力量训练探讨[J].中国体育教练员，2001（2）：17-20.

性能及改进方法 篇7

在电力系统的各种事故中, 高处坠落是当今排在前三位的最主要的伤亡事故之一。近段时间以来, 国内生产和引进了多种新型的防坠器, 由于产品质量良莠不齐, 如果不加以科学严谨的鉴别, 就会带来新的安全隐患。

速差自控器, 简称速差器或自控器, 也称速差式防坠器或收放式防坠器, 按速差器安全绳材料及形式分类:织带速差器、纤维绳索速差器、钢丝绳速差器三类[1]。下面主要以钢丝绳速差器为例来讨论。

钢丝绳收放型防坠器原则上高挂低用, 使用时作业者只需将防坠器上的连接吊绳固定在作业上方坚固钝边的结构物上, 再将防坠器钢丝绳上的挂钩扣入作业者全身式安全带背部悬挂环上即可使用。在使用半径内, 不需更换悬挂点。万一失足坠落, 钢丝绳拉出速度明显加快, 防坠器内的锁止系统会自动锁止, 工作完毕钢丝绳将自动回收到器内[2]。

2 检测时发生的一起速差器钢丝绳断裂事故

在一次冲击试验中, 新购置的一台国内某型速差式自控器的钢丝绳突然断裂, 模拟人落地后造成损伤。该事故对检测人员警示作用很大——速差自控器的钢丝绳在使用中可能会断裂, 如果发生在实际工作中, 后果不堪设想。

在查看了该防坠器的损坏情况后, 厂家分析认为:检测人员违反速差器使用规定, 将模拟人提升过高或者摆角过大, 形成的冲击力太大, 导致钢丝绳断裂, 检测不合格的结论错误。

检测人员对此却有不同的看法, 认为该样品存在质量问题, 基于以下3个理由:

(1) 比较其他种类的防坠落产品, 如“缓冲器在4m冲距, 冲击力在8825.4N (900kgf) 以下为合格”[3], 而价格与性能比之高得多的速差器, 不应该发生模拟人坠落。

(2) 速差自控器的说明书中多提到“使用本品进行倾斜作业时, 角度不超过30°, 如超过30°以上须考虑是否撞击到周围物体。”这只是提醒作业人员防止坠落时撞伤, 绝非钢丝绳断裂的理由。

(3) 国家电网2009版的“安全工作规程”在速差器的冲击试验中规定:“拉出绳长0.8m, 安全带与悬挂物处同一水平位置, 自由落体荷载980N模拟人, 要求模拟人坠落下滑距离不超过1.2m。”以及“标准来自于GB 6096-1985《安全带检验方法》3.3条”[4], 可见电力行业对速差器试验时的冲击距离有明确的要求。

为了弄清楚该速差器钢丝绳断裂的原因, 检测人员进行了后续的相关试验和探讨。

3 不同型号速差器的对比试验及理论分析

3.1 对比试验

从用户送检的速差器样品中, 检测人员随机抽检了一台国产速差器, 以及一台进口速差器, 试验标准:GB 6096-2009《安全带测试方法》4.10.3.4条, 速差自控器动态负荷测试[5]。

试验结果如下:

(1) 某国产速差器, 在拉出钢丝绳长1.0m后用黑胶布粘住不让其缩回, 将100kg模拟人抬高约0.1m后自由释放, 钢丝绳断裂, 仪器显示的冲击力值为6700N;

(2) 某进口速差器, 在拉出钢丝绳长1.0m后用黑胶布粘住不让其缩回, 将100kg模拟人的提升高度分别从0.1m、0.2m直至0.4m后自由释放, 每次试验冲击力值不大于3500N, 钢丝绳完好无损, 锁止距离均小于0.8m。

比较这两种防坠器, 主要有两个差别:

(1) 从外观上看:国产的该速差器钢丝绳较细, 测量其直径为3.34mm, 而进口钢丝绳为4.5mm;

(2) 两者的制动性能有所不同:国产的该速差器锁止距离短, 一般不大于20cm (或小于40cm) , 进口的锁止距离长, 一般不大于120cm。

这两点差别会给速差自控器的力学性能带来不同。

3.2 理论分析

3.2.1 从钢丝绳直径角度分析

查阅最新版的国家标准《不锈钢丝绳》 (见表1) 及《航空用钢丝绳》 (见表2) , 国产的该速差器直径为3.3mm左右的钢丝绳的破断力小于9kN, 进口速差器则可以达到12kN以上。将国产的该速差器的钢丝绳在静负荷拉力机上实测破断力为7.1kN, 与查表的数值接近。查阅国际标准, 可知:用于构成速差器的安全绳的钢丝绳的材料最小直径为5mm, 最小破断力为15kN[6]。

3.2.2 从锁止距离角度分析

(1) 比较两者的制动时间, 国产速差器在人体坠落不到20cm (或40cm) 的距离就会锁止, 而进口速差器一般要达到100cm左右才会锁止, 可见国产速差器制动较快。

(2) 用运动力学的方法来分析, 可以得到一个定性的解释。根据冲量公式FΔt=mΔv, 假设两种速差器制动时的钢丝绳速度的整定值相同, 即mΔv相同, 但由于制动机构不同, 国产的制动时间Δt较小, 而进口的制动时间较大, 因此, 国产速差器受到的冲击力F=mΔv/Δt比进口速差器受到的冲击力更大, 该定性分析的结论与实际测试结果一致。

3.2.3 从产品结构上分析

国产钢丝绳速差器主要由壳体、棘轮、棘轮主轴、棘轮罩、卷簧、双止键、拉簧、出线口保护环及钢丝绳等基本部件组成[9], 多数无内部或外部缓冲器;根据进口速差器执行的欧盟标准及其在试验中的性能表现, 具有内部缓冲功能[10]。

4 执行速差器相关标准时存在的问题分析

在与国内速差器的生产厂家进行技术交流时, 相互间对速差器的相关标准 (见表3) 的理解存在较大的差异, 这是产生纠纷的主要原因, 影响到了速差器的质量检测和安全使用, 分析如下。

(1) 由于国内1985年版的安全带标准对速差自控器测试的力学特性的要求不够明确, 可操作性不强, 国产的速差器多执行该标准, 只能按各自的理解来执行, 难免存在分歧。若认真对照1985版的《安全带测试方法》中的缓冲器或自锁钩的试验数据, 也能推断速差器钢丝绳的最小破断力为不小于9kN。

(2) 国内2009年版安全带的相关标准完善了1985年版的标准中的部分不足, 对速差器的静负荷与冲击负荷的数值都有了明确的规定, 虽然仍采用模拟人小角度自由坠落的冲击试验方法, 坠落距离偏小, 但在检测时若能将静负荷试验执行到位, 也能将部分不合格的速差器检测出来。

(3) 部分标准对速差器所用钢丝绳的直径没有明确规定, 有较多速差自控器在产品说明书中没有标明钢丝绳的型号及其最小破断力值, 检测人员难以识别不合格的速差器。

(4) 部分速差器, 由于内部采用铸钢的棘轮, 并减小了钢丝绳直径以减轻整体重量, 导致钢丝绳最小破断力小于9kN, 不符合国内2009版的安全带标准的技术要求。检测中还发现其棘轮机构制动时缺少有效缓冲, 钢丝绳受过冲击后, 经常出现毛刺或弯折等缺陷, 在后续使用中容易产生钢丝绳卡涩及断裂等故障, 导致人体坠落事故发生。

用脆性理论分析高处坠落事故的结果表明:使用不安全设施、无防护措施、强度不够和处于不安全位置这四种因素是导致高处坠落事故发生的主要脆性源, 更容易导致系统崩溃即高处坠落事故的发生。施工单位购买不符合国家和行业标准的劣质的安全防护用品, 加上在作业过程中的无意违规操作, 就会增加高处坠落的可能性[11]。因为施工单位识别不合格防护用品的方法有限, 所以检测单位不断提高检测手段, 把好产品的质量检测关, 在实际工作中显得尤其重要。

5 速差自控器检测方法的改进

速差器主要的安全性能, 可以用4个参数来评定:静负荷力值、冲击力值、坠落距离、锁止距离。

通常, 按模拟人小角度自由坠落法所做的冲击试验, 坠落距离与锁止距离的数值差别不大, 而实际上两者有本质的区别。如果将速差器看作一个系统, 坠落距离反应了施加到该系统的势能的大小, 是输入参数, 锁止距离是该能量冲击下的响应, 是输出参数, 同样, 冲击力值也是输出参数, 如果按表3第7条的方法做速差器的冲击试验, 将模拟人再往上提升, 两个数值的差别会很明显。只有同时测量坠落距离、锁止距离和冲击力值, 才能比较各个速差器间的动态性能。

因相关标准改变和实际需要, 对速差器的检测步骤和测量方法进行了如下改进。

5.1 速差器的检测步骤

(1) 首先测量速差器钢丝绳的直径, 并查阅相关标准以估算其最小破断力。GB 24544-2009第5.2.2.2条规定:当钢丝绳作为速差器安全绳使用时直径不应小于5mm[12]。对钢丝绳直径小于5mm的速差器, 应该要求生产厂家 (或供货商) 提供其钢丝绳型号和破断力数值, 小于15kN为不合格。

(2) 对钢丝绳符合要求的速差器, 在静负荷拉力机上进行时间为5min, 拉力值为12kN的静负荷试验, 无明显变形, 能正常使用者为合格。

(3) 上述两项试验均通过, 可按送检数量抽样 (以满足全部测试项目要求为原则) , 参照GB24544-2009第6.2条进行冲击试验, 坠落距离不大于2.0m, 冲击力值小于6.0kN为合格。

5.2 坠落距离与锁止距离的测量方法

(1) 测量设备选用:

依据GB/T6096-2009《安全带测试方法》4.8.2.3条, “当被测距离长度大于0.5m和动态距离测试时, 不得采用标尺 (皮尺、钢板尺) 测量的方法。”经过反复比较, 选用了手持式激光测距仪 (型号为Disto-D5, 距离测量精度±1.0mm, 角度测量精度±0.3°) , 并以相机用三角架辅助保证测量结果的稳定性。

(2) 准备工作:

用宽度为约为5mm的显眼的胶带, 事先在模拟人的腿部粘上一圈等高线, 在距模拟人吊装处水平距离约6m以外的安全地带支好三角架, 左右转动手持式激光测距仪, 保证水平面角度偏转不超过±0.1°。

(3) 实际测量:

运用三角函数公式H=L×sinα, 用测试仪的激光 (或取景器) 瞄准模拟人腿部的等高线部位, 测出模拟人等高线与测试仪间的直线距离和角度, 在仪器上便可直接得出模拟人的相对高度。分别记录冲击前与冲击后模拟人的相对高度, 其差值就是所求的坠落距离。熟练掌握此测量方法, 可以保证测量时安全和精度。锁止距离也可类同此法进行远处测量。

6 结束语

现在, 2009版的速差自控器相关标准已经开始执行, 对于一些实际存在的问题, 各部门应加强信息交流与技术合作, 共同提高速差自控器检测质量和使用安全。

参考文献

[1]GB 24544-2009.坠落防护速差自控器[S]

[2]余虹云, 李瑞.电力高处作业防坠落技术[M].北京:中国电力出版社, 2008.119-120

[3]GB 6096-1985.安全带检验方法[S]

[4]国家电网公司电力安全工作规程.变电部分/国家电网公司发布[M].北京:中国电力出版社, 2009.117-118

[5]GB/T6096-2009.安全带测试方法[S]

[6]ISO 10333-3-2000.Personal fall-arrest systems—Part 3:Self-retracting lifelines[S]

[7]GB/T9944-2002.不锈钢丝绳[S]

[8]YB/T5197-2005.航空用钢丝绳[S]

[9]DL/T1147-2009.电力高处作业防坠器[S]

[10]EN 360-2002.Personal protective equipment againstfalls from a height—Retractable type fall arresters[S]

[11]赵金娜, 郭进平, 侯东升, 王雪妮.基于AHP的高处坠落事故脆性分析[J].中国安全生产科学技术, 2009, 5 (5) :204-208ZHAO Jin-na, GUO Jin-ping, HOU Dong-sheng, WANG Xue-ni.Analysis of brittleness of falling accidentbased on analytic hierarchy process[J].Journal of Safe-ty Science and Technology, 2009, 5 (5) :204-208

性能及改进方法 篇8

非线性系统和线性系统之间的本质差别可以概括为以下两点:

1.线性系统可以应用叠加原理, 而对于非线性系统, 由于其特性不是线性的, 因而不能应用叠加原理。对于这些不能应用叠加原理的系统, 分析中大信号和小信号的作用结果可以大不相同。

2.一般而言, 对于非线性系统求取完整解 (Close Form Solution) , 现有的数学工具还很不充分。一般只能对非线性系统的运动情况作部分估计, 如对其稳定性、动态品质等作一些估计。

由于许多控制系统中都有非线性, 而且这些非线性特性千差万别, 不可能有统一的普遍适用的处理方法, 使得对系统的分析难度增大;而线性系统大为简单, 可以用线性常微分方程来描述.因此借助于“线性系统”的理论与方法来解决非线性问题, 成为一种普遍使用的方法。在我们经常用到的方法中, 相平面法中用欧拉折线代替相轨迹是一种局部线性化措施 (局部舍去高次项) ;分区线性化是用折线型特性代替非线性特性 (舍去部分非线性) ;描述函数法是在自变量为谐变量时, 非线性特性的线性化 (舍去高次谐波) ;李亚普诺夫方法虽然是真正的非线性方法, 不舍去任何东西, 但在构造V函数时, 采用二次型这一关键步骤, 正是基于线性系统建立起来的。

这里, 我们主要讨论的是针对控制对象的线性化, 而不是针对控制方案的线性化。从被控对象考虑, 线性化方法大体可分为两类。一类是基于己知模型的线性化方法。具体有微分几何精确线性化方法、自适应反馈线性化方法、基于状态观测器的线性化方法、反函数校正线性化方法等。它们的共同点在于由于模型己知, 他们对模型要求严格的条件。另一类便是基于未知模型的线性化方法。由于仅知道模型阶数的上界, 这类方法多采用数值或函数逼近的方法。具体有分段线性化方法, 样条函数方法, 大范围嵌入线性化思想, 适用性较强的局部ARMAX模型线性化方法, 平衡与非平衡多模态ARMAX模型的线性化方法, 非线性NARhl AX模型的ARMAX全局线性化方法, 自适应模糊神经网络控制器设计线性化方法等。在这类方法中, 由于模型未知, 它们大多通过对输入输出行为近似建模, 并通过变换, 最后得到一种准线性结构, 即局部线性模型叠加成非线性系统。在变换中, 经常使用泰勒级数、幂级数等进行线性化, 且适应性较强, 对于条件要求也不苛刻。

从控制思想考虑, 线性化方法主要有以下两大类:

(1) 精确线性化方法;

(2) 近似线性化方法;

精确线性化方法 (简称线性化) 是非线性系统几何方法最主要的手段之一。它的基本思想是通过对输入和状态变量的变换把非线性系统变成线性系统。Brockett于1976年提出的方法, 解决了单输入系统存在的问题, 而Jakubczyk等人解决了多输入系统存在的问题, 这些问题的解决是目前非线性控制理论取得的最主要成果之一。精确线性化方法不仅具有很好的理论意义, 而且已经成功解决了许多实际对象的控制设计问题。

近似线性化方法是控制界熟悉的系统设计方法。我们最常用的是取系统的一阶近似。此方法简便易行, 但只适用于工作点变化范围不大的情况。现代的近似线性化方法的基本思想是通过坐标变换把强非线性系统变换成弱非线性系统;或者通过反馈保持线性系统的部分特点。它是精确线性化方法的自然推广, 目的在于控制系统在工作点变化较大时也能正常工作。目前近似线性化方法已得到广泛的研究, 并应用于化工、电器、机械、航空等领域。

基于精确线性化方法与近似线性化方法的基础, 提出模糊线性化模型。模糊线性化是在近似线性化的基础上, 结合模糊逻辑对一类非线性对象线性求解的方法, 它是实现模糊控制的一个有效的简化手段。该方法的主要思想是将用局部线性模型的加权和来描述整个非线性系统的特性;换言之, 一个整体非线性的模型可以看作是许多个局部线性模型的模糊逼近。

基于模糊模型控制的方法已经成为分析和综合有关含有复杂非线性特性系统的另一研究方案。目前, 这个领域内的文献已提出关于状态模糊模型稳定性的控制设计问题。而事实上, 由于状态空间模型中存在干扰, 这个问题转化为一类鲁棒稳定性问题。本论文就是沿着这个方向, 利用模糊模型的明显特性作为线性系统矩阵的凸包而发展起来的一种结构, 提出一类非线性系统的模糊线性化理论, 利用Takagi-Sugen。模型和李雅普洛夫稳定性定理对该类非线性系统的结构、系统稳定性进行分析, 提出模糊线性化的构造方法, 并设计出满足李雅普洛夫稳定性的控制器。使用这个准线性模糊结构后, 一类基于静态或动态输出反馈, 克服建模误差和参数不确定性的复杂非线性系统的鲁棒稳定性就减化为线性矩阵不等式问题 (LMI--Linear Matrix

Inequality) 。

参考文献

[1]程代展.非线性系统的几何理论, 科学出版社, 2004[1]程代展.非线性系统的几何理论, 科学出版社, 2004

[2]孙浩, 席裕庚, 张钟俊, 非线性系统的I/O扩展线性化, 控制理论与应用:2004[2]孙浩, 席裕庚, 张钟俊, 非线性系统的I/O扩展线性化, 控制理论与应用:2004

性能及改进方法 篇9

试瓶密封方法的改进

在室内检验缓蚀剂缓蚀率时,根据油井水现场温度的要求,我们将恒温干燥箱的温度控制在80℃±2℃,试片采用是N80钢片,试验周期为7天,依照标准规定瓶口用带管的橡胶塞密封,当把试验瓶放进干燥的恒温箱内时,常常出现随着烘箱温度的升高,试验瓶里试验水中的盐类物质从瓶口处析出,并且在试瓶外结成一层厚厚的盐垢现象,瓶内试验水因物质的析出,体积减少,缓蚀剂的浓度也在不断变化,影响了试验结果的准确性,因此仅采取用橡胶塞密封是不能达到严格的密封效果。另外试验瓶口不密封,势必会导致氧气重新进入试验水中,引起暴氧现象,最终影响试验的准确性。此外,析出的盐类物质在不同程度上会腐蚀干燥箱,降低仪器设备的使用寿命。通过多次摸索试验,我们逐步探索出了密封试瓶口的方法:(1)采取橡胶塞盖;(2)在橡胶塞盖与瓶口之间加一层塑料膜;(3)橡胶塞盖外再缠绕医用胶布进行了双重密封。通过采取以上措施,避免了因腐蚀介质受热而使试验水中的盐垢外溢现象,从而保证了钢片腐蚀环境的稳定性,也确保了试验数据的准确性。

钢片的筛选与处理

1严格筛选钢片,确保实际需要

我们在对钢片材质的选取上,依照了标准要求,在检验过程中发现同一批次的试片在不同时期评价时,缓蚀率的结果相差很大,有时合格,有时不合格,给检测工作带来一定的困扰。首先我们采用自配模拟试验水的方法,对同一批次样品进行检测,测试结果基本上在允许误差范围之内。在排除试验水因素条件下,对进货的多个生产厂家的钢片进行对比检测,发现不同批次、不同厂家的钢片,质量有较大的差别,有的大大超出了误差范围,直接影响缓蚀率的检验结果,因此我们对钢片做定期的对比检验,选择不超出误差范围的钢片作为试验材料,避免了同等质量的缓蚀剂因使用不同材质的钢片而造成的试验数据误差,从而对缓蚀剂检验结果的误判,使不同厂家的缓蚀剂检验结果的判定趋于公正准确。

2钢片预处理与后处理方法的改进

(1)钢片预处理的标准规定方法:(1)先用滤纸擦去钢片表面的油脂;(2)再用丙酮浸泡洗涤,去除表面油脂;(3)接着放入无水乙醇中浸泡洗涤5分钟;(4)将脱过水的钢片取出,用吹风机冷风吹干;(5)最后将钢片放入真空干燥器中1h,称量试片至恒质。实际上我们在进行钢片预处理时,发现采用以上处理方法,不能直接检查钢片表面光洁度是否达到要求,对有轻微划痕钢片观察不到,此类钢片直接影响了缓蚀剂缓蚀率评价结果。因此在第二步骤中我们增加了用显微镜观察去除表面油脂后的钢片,对有问题的钢片直接去除,再将完好无损的钢片放入无水乙醇中浸泡脱水,提高了缓蚀率结果的复现性。

(2)钢片后处理。在试验过程中,对于钢片的后处理我们增加了以下技术措施:(1)为使钢片表面的腐蚀产物去除干净,从试验介质中取出钢片后,用脱脂棉沾上去污粉擦洗钢片表面;(2)防止钢片与自来水中的氧化离子起氧化反应,将擦洗后的钢片改用蒸馏水洗涤干净;(3)用加有缓蚀剂的酸洗液浸泡洗涤5分钟,时间过长会使钢片受腐蚀,大大影响检验结果(过去方法中没有提出具体要求);(4)为防止钢片表面发生氧化反应,使钢片的质量发生变化,将洗涤干净的钢片试片放入真空干燥器中干燥1小时,称量,恒质。改进前后不同清洗钢片方法,所得检验数据见表1、表2。

从表中的检测数据可以看出,钢片预处理及后处理中,改进前有的钢片的平行测定结果的相对偏差超出了标准要求的10%范围,超出范围的数据应舍去,若被舍去的数据大于15%,则试验重复进行,而改进后的钢片的称重几乎接近平行,不仅符合标准10%要求的范围,而且比标准要求的范围提高了2%。

采集试验介质的改进方法

标准规定的试验介质是采用油井采出水,在采集油井采出水时,按SY/T 5329-1994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》中的5.1的规定进行,使用氮气吹扫取样瓶(桶)口,排除其中的空气后,采集水样,现场密封,严防空气中的氧气进入取样瓶内,发生暴氧现象。试验介质-采出水规定油井水必须在24小时内使用,实验时取出试验水应采取改进后的措施,才能保证试验水的内环境不变,及检验的顺利进行。SY/T 5273-2000中3.6.6规定用氮气吹扫试验容器,排除其中的空气,在用橡胶管将试验介质分别导入试验容器中。导入时橡胶管应插入液面以下并紧贴瓶壁,以防空气进入。然后随液面的上升逐步提高橡胶管,液面到瓶颈时挂入钢片,用橡胶瓶塞密封。检验工作中,我们发现进行以上操作时存在两点问题,并做了相应的改进:(1)从采油厂不同的区块采集油井水中混有油与机杂,必须通过过滤才能使试验介质相对均匀,怎样过滤?标准中没有指明其具体方法,我们通过实验摸索,采取用带有盖(盖上有一定规格的空)的瓷漏斗过滤,并在漏斗里垫有一定厚度的医用脱脂棉,过滤时要注意更换脱脂棉,保持试验水顺利流通。另外为防止空气进入试验瓶中,先用氮气吹扫试验瓶,这样才能保持采集的试验水从采油区块到室内检验的内环境基本不变。(2)采集试验水的时间不同,检验结果也不同。在取试验水过程中,我们发现采集的第一瓶试验水,与最后一瓶从外观上可以看出水的颜色深浅度不同,并通过实验对比,钢片腐蚀的程度也相差很大,因此采用了同时取试验水(如图1),进一步规范了标准。根据以上改进及实验室内的检测经验,做了如图1所示的工作,并取得了显著的成效,使缓蚀率结果的复现性提高到95%以上,改进的检测试验过程如图1。

对以上缓蚀剂缓蚀率检测方法的改进,减少了缓蚀率结果的相对偏差,提高了缓蚀率结果的准确性,其实验数据见表3。

性能及改进方法 篇10

数字式移动电视广播系统中,在骨干台覆盖半径内,经常存在因为地形地物阻挡而接收不好的阴影区。此时可在附近接收信号良好的地方安装直放站,把信号直接同频放大后,向阴影区发射[1]。直放站通常采用的方案是中频数字化,即射频接收电路将空中信号变换到中频,数字下变频将中频信号移到基带,进行解调再调制后,再通过数字上变频移到中频,最后由射频发射电路变换到射频后向阴影区发射。

数字下变频中,常用抽取来降低采样速率,这很可能将折叠区信号混叠到通带中[2]。因此,抽取滤波器在抽取的同时,必须对折叠带区域进行衰减,才能减弱频谱混叠,减小失真。设计合适的梳状滤波器(组),使其零点位于折叠带区域,并且对折叠带进行有效衰减,即可完成抽取滤波。级联积分梳状滤波器(Cascaded Integrator Comb Filter,CIC Filter)[3]是一种应用非常广泛的无乘法器滤波器,可以很好地胜任抽取滤波的任务,也可用于移动电视直放站。

2 CIC滤波器

CIC抽取滤波器一般级联使用。N级CIC抽取滤波器主要由N级积分器,R倍抽取器和N级梳状滤波器组成。通过分析仿真,可得到CIC滤波器的频率特性如下:

1)优点为:幅频特性呈渐衰梳状形;其幅频特性形成若干个零点,频率位于nfs/R处,其中,n为整数,fs为采样频率,R为变速率比,这些零点处恰是抽取时的频带混叠处,因此,积分梳状滤波器在变速率信号处理的抗混叠滤波中发挥优势作用。

2)缺点为:通带下垂(droop)较严重(导致纹波指标较差),阻带衰减也不理想(单级约13 dB)。为了增加阻带衰减和零点附近衰减,一般多级级联使用,形成CIC滤波器,然而,此时通带下垂更为严重。旋转辛克(Rotated Sinc,RS)修正法可以很好地补偿CIC滤波器的这种缺陷。

3 RS修正法

N级CIC滤波器的归一化传输函数可以表示为

令Z=ej2πf,代入上式,则有

将式(2)中变量Z=ej2πf用Z=ej(2πf-α)替代,即可实现逆时针旋转α。逆时针旋转α后,CIC的传递函数变换为如下形式

同理,顺时针旋转α后,CIC的传递函数变换为

式(3)和式(4)均含有复系数,将它们级联起来,就只含实系数,如下

令α=q·2πfc,其中,q为旋转的相位α(单位弧度)对信号通带2πfc(单位弧度)的归一化值,则有

这种旋转的方法被称为旋转辛克[4]修正法。通过Matlab工具观察一下经RS修正的2级CIC级联滤波器组和2级基本CIC级联滤波器组(即未经任何修正的原始滤波器)的幅频特性,如图1a所示。对第1个零点附近区域放大后观察,如图1b所示。

从图1发现,假设对折叠区的抗混叠滤波要求在40 dB以上,则2级基本CIC级联滤波器组容许的信号带宽为0.02,而基于RS修正的2级CIC级联滤波器组容许的信号带宽为0.03,这就体现了RS修正法的改进作用。然而,RS修正后通带下垂加剧了,这是RS修正法的负作用。为了补偿这种负作用,通过与Kaiser-Hamming锐化法[5]的结合予以矫正。

4 RS修正法与Kaiser-Hamming锐化法结合

4.1 数学模型

为了同时改善折叠区抗混叠效果和矫正通带下垂,采用如下的形式[6]

基本CIC项的频率特性如下

单级CIC的延时为2πf·(D-1)/2,N级CIC的延时为2πf·(D-1)N/2,为了保证整数倍延时,一般取N为偶数。这里,令N=2,得到如式(8)表示的2级CIC,作为基本CIC项。

RS零点修正项的频率特性如下

Kaiser-Hamming通用锐化公式[5]如下

当m=n=1,2,3时,Hsi(Z)的频率特性表达式[5]为

从上式可以发现,Hsi(f)各项是保持同相的。

4.2 频率特性仿真结果及分析

由式(7)～式(11),借助Matlab工具,得到Hp(f)和Hqi(f)的幅频特性,如图2所示,其中图2a显示的是基本CIC组(由2级级联而成)的幅频特性,其通带存在下垂,各零点附近的折叠区被衰减,但衰减区域较窄;图2b是经RS修正的CIC组的幅频特性,各零点附近的折叠区的衰减区域加宽了(虽最大衰减点不在折叠区中心)。图3是Kaiser-Hamming锐化公式中第2项的幅频特性,该图反映其通带内呈上扬趋势,显然对CIC滤波器的通带下垂趋势具有补偿作用,m越大补偿力度越大。图4显示了2级基本CIC滤波器组经过RS修正和对应Kaiser-Hamming锐化后的幅频特性,图中可以看到,通带和折叠带均改善明显。

4.3 运算结构

由式(7)～式(11)可以建立如下运算结构,如图5所示。其中Hqi(Z)(i=1,2)的运算结构如式(6)所示。

5 以混叠噪声最小化为准则的优化设计

5.1 优化问题的建立

CIC滤波器的折叠区位于(当D为偶数)或(当D为奇数)的区域内,该区域内所有的噪声功率可以表示[6]为

其中,H(f,q,m)见式(7),N(f)为噪声功率谱密度。

假设,本系统紧靠接收机的模拟前端,用于A/D后的第一次抽取,A/D采用Σ-Δ调制,在仅考虑量化噪声的条件下,噪声功率谱密度可表示[7]为

其中,Δ是量化台阶,fs是采样率。Δ和fs是常数,不影响优化问题求解。

式(12)反映了混叠的噪声功率与参数q和m有关,q是连续量,m是离散量,分别代表了RS修正法中的旋转角度和Kaiser-Hamming锐化法的形式。

在一定的Kaiser-Hamming锐化的形式下,如何选择RS修正参数q,以使式(12)表示的混叠噪声功率最小。这是一个优化问题,描述为:优化目标为min[PN(q,m)];约束条件为m为整数;q为0≤q≤1的实数。

5.2 优化系统的特性

借助Matlab工具,可以解决上述优化问题。A/D采用2阶Σ-Δ调制,仿真结果如图6、图7所示。

图6反映了1次RS修正再Kaiser-Hamming锐化运算结构的抗混叠特性。从图中可知:1)当RS修正参数q在0.85附近时,抗混叠特性达到最优;2)参数q的最优解与信号通带和抽取倍数基本无关;3)抽取倍数比较小时,信号通带对噪声功率增益特性曲线影响不大,抽取倍数比较大时,信号通带对噪声功率增益特性曲线影响较大,特别在q的最优解处。

图7反映了2次RS修正再Kaiser-Hamming锐化运算结构的抗混叠特性的,其中,修正法参数q1=0.7。从图中可知:1)当fc较大时,2个RS修正系统参数q1和q2分别选择在0.7和0.9附近时,抗混叠特性达到最优;2)总体抗混叠特性优于图6。

RS修正法中,决定旋转角度的参数q的选择,是最后系统抗混叠特性优劣之关键。若采用1次RS修正,则q的最优值约为0.85;若采用2次RS修正,则(q1,q2)的最优值约为(0.6,0.9)。

6 小结

CIC滤波器由于其无需乘法器以及结构特殊,在移动电视直放站的数字信号处理中,可以高效地胜任抽取滤波的任务。然而CIC滤波器也有缺陷,一者通带下垂严重,二者信号折叠带衰减不充分,而且此两者难以兼顾。RS修正法和Kaiser-Hamming补偿法联合使用于CIC滤波器的改进技术中,有效地解决了该问题。

参考文献

[1]朱志军,邵新,孙慧武,等.移动广播电视接收的阴影区覆盖措施[J].电视技术,2007,31(9):36-38.

[2]CROCHIERE R E,RABINER L R R.Multirate digital processing[M].New Jersey:Prentice Hall,Englewood Cliffs,1983.

[3]HOGENAUER E B.An economical class of digital filters for decimatio and interpolation[J].IEEE Trans.Acoustic Speech Signal Processing,1981,29(2):155-162.

[4]PRESTI L L.Efficient modified-sinc filters for sigma-delta A/D converters[J].IEEE Trans.Circuits and Systems-II:Analog and Digital Signal processing,2000,47(9):1203-1204.

[5]KAISER J,HAMMING R.Sharpening of the response of a symmetric nonrecursive filter by multiple use of the same filter[J].IEEE Trans.Acoustic,Speech and Signal Processing,1977,25(5):415-422.

[6]DANESHGARAN F,LADDOMADA M.A novel class of decimation filters ofΣΔA/D converters[J].Wireless Communication and Mobile Computing,2002(2):869-871.

煤矿电气设备维修及改进方法分析 篇11

关键词：煤矿电气设备；维修；改进；方法

煤矿企业在进行工作的过程中需要大量的电气设备进行支撑，以保障其可以顺利的完成井下作业，提高开采效率，保障开采安全。由于电气设备在使用的过程中，其自身具有一定的特殊性，以及井下开采过程中环境相对较差等，很容易造成煤矿电气设备问题的出现，因此为了确保煤矿企业井下开采工作的质量，有效的保障煤矿电气设备的运行是关键。

一、煤矿电气设备维修现状

（一）缺乏有效的检测设备，没有完善的实验场所

在实际的工作中要想对煤矿电气设备进行维修不仅要靠相关工作人员的经验以及专业技能，同时其还要借助一定的设备，对煤矿电气设备进行检测。但是就目前我国煤矿企业发展现状来看其在检测设施上存在着一定的缺陷，影响了检测工作的进行，具体来说体现在以下几个方面：（1）缺乏有效的检测设备。要想保障检测的准确性，检测设备的质量的是关键。我国大部分煤矿企业在检测设备生存在着明显的不足，并且现存的检测设备使用时间较久，在精确性上也显现出了一定的缺陷。（2）没有完善的实验场所。对电气设备的检测是一个细致的过程中，有时为了更加深入的对电气设备内元件进行检测，经常要在专门的实验室中继续进行。而我国一些煤矿企业由于对设备检修不够重视，因此忽视了实验场所的建造，从一个侧面上也影响了电气设备维修的进行。

（二）维修技术落后，维修人员素质不足

在进行电气设备维修的过程中，维修技术的水平，维修人员的素质等都对其有着重要的影响，具体来讲表现在以下几个方面：（1）维修技术落后。煤矿电气设备维修技术落后是导致煤矿电气设备维修水平偏低的主要因素之一。究其原因主要有以下几个方面，一是煤矿企业缺乏有效的技术管理体系。二是煤矿企业在管理制度上存在一定的漏洞，缺乏对煤矿电气设备维修技术的重视。（2）维修人员素质不足。煤矿企业在进行电气设备维修人员的选拔上存在着一定的松散性，其没有制定出严格的人才选拔制度，因此一些不具备维修资格的人员进入到了煤矿企业的电气设备维修岗位。除此之外，煤矿企业忽视对技术人员的培训也是造成维修人员素质不足的主要原因之一。

二、煤矿电气设备维修改进方法

（一）加大资金投入，重视设备维修

加大资金投入，上文我们提到电气设备维修与检测设备，实验场地等都有着密切的关系。因此在今后的工作中煤矿企业应着重增加对煤矿电气设备维修方面资金的投入。煤矿企业对设备维修的重视程度直接影响着煤矿电气设备维修的质量，因此在今后的工作中，煤矿企业工作人员应提高对设备维修的重视，针对电气设备维修中的问题给予及时的管理与解决，以此促进煤矿电气设备维修水平的提升。

（二）完善管理制度，强化规范管理

管理是煤矿企业工作中的重中之重，其对煤矿企业各方面的发展皆存在着一定的影响，因此煤矿电器设备维修也不例外，具体来说在实际的工作中煤矿企业管理人员应做到完善管理制度强化规范管理。在进行管理制度的完善过程中，煤矿企业应从企业实际出发，在原有管理制度的基础之上，针对原有制度的不足以及现阶段煤矿企业发展的实际需要进行规定的设定。就煤矿电气设备维修而言，应针对其建立起有效的管理监督体系，增加对煤矿电气设备维修的监督力度，以此来提高煤矿电气设备维修的规范性，提高工作效率，保证工作质量。

（三）引入高新技术，进行人才培养

针对煤矿企业电气设备维修过程中技术不足的问题，可以从以下几个方面入手：（1）引进高新技术。技术的革新对于行业的发展有着重要的推动力，在进行煤矿电气设备维修水平提升的过程中，有效的对其进行技术的革新是推动其发展的关键。因此在实际的工作中相关人员应重视对新技术的应用，积极的引进国际上的新技术以保障煤矿电气设备维修技术的先进性。（2）进行人才培养。煤矿电气设备维修人员在素质上存在着一定的不足，因此在今后的工作中，煤矿企业管理人员应对维修人员进行集体的培训以及考核，针对素质难以培养，无法上岗的人员给与合理的安置，确保上岗人员拥有过硬的技术水平，满足维修的具体需要。

三、总结

综上所述，煤矿电气设备维修的改进与煤矿企业自身以及煤矿企业员工都有着一定的关系，因此煤矿企业应积极的发挥自身作用，给予人力，物力等方面的支持，尽最大的肯能促进煤矿电气设备维修技术水平的提升，保障煤矿企业开采工作的顺利进行。

参考文献：

[1] 徐磊.煤矿电气设备维修与改进措施[J].科技资讯，2013（1）：23-27

[2] 时康.浅述煤矿电气设备维修与改进措施[J].企业技术开发（下半月），2013（11）：34-39

紫外光通信专利分析及性能改进 篇12

1 国内紫外光通信的专利分析

1.1 光学器件的研究

2008年,苏州德龙激光有限公司向国家知识产权局提出了一件“一种用于晶圆切割的紫外激光加工设备”的发明专利申请,申请号为CN200810124267.6;2012年,沈阳师范大学申请号为CN201210005299.0的发明专利,提出了一种利用偏振分光棱镜和直角反射棱镜实现蓝、绿、紫外激光同时输出的激光装置。

探测器方面,2004-2006年间,中国科学院半导体研究所申请了氮化镓基紫外探测器(CN200410033587.2)的专利,2010年中国科学院上海技术物理研究所申请了申请号为CN201010284488.7的具有Al Ga N吸收层的热释电紫外探测器,2011年成都凯迈科技有限公司申请了一种高可靠性的紫外光电管(CN201110271456.8),此外2013-2014年间,吉林大学,清华大学也分别提出了一系列针对紫外光探测器的改进技术(CN201310210273.4,CN201410360909.8)。

2015年,浙江大学城市学院申请号为CN201510038290.3的专利根据碱金属铷原子的紫外波段的能级跃迁谱线特性,实现了一种紫外原子滤光器。

1.2 通信系统的改进

2006年中国科学院上海光学精密机械研究所申请号为CN200610116264.9的专利公开了一种紫外光通信系统。2009年中国科学院空间科学与应用研究中心申请号为CN200910090155.8的专利引入了发散透镜和APD阵列,2011-2014年,西安理工大学(CN201110135990.6)、北京邮电大学(CN201210076043.9)、中国人民解放军国防科学技术大学(CN201210235544.7)分别提出了用以提高通信速率和距离的技术方案。

调制方面,2012年,北京邮电大学(CN201210246745.7)引入了扩频通信,中国人民解放军国防科学技术大学(CN201210282383.7)提出了控制偏振光的方法,中国科学院空间科学与应用研究中心(CN201410109608.8)提出了利用脉冲调制的技术。

组网方面,西安理工大学于2011年提出了紫外无线MESH网络中基于蚁群的Qo S优化路由方法(CN201110426046.6),并于2012年又提出基于令牌环技术的无线紫外光环网通信(CN201210540485.4),2013年中国人民解放军重庆通信学院申请号为CN201310750756.3的专利在紫外光通信中尝试了Ad-hoc网络技术。

2 紫外光通信系统的性能改进

从分析结果来看,目前针对紫外通信的编码研究还较少,寻找一种高性能编码以提高紫外光的通信性能成为当前的必要。紫外光通信中最主要的损耗为路径损耗,易出现突发差错,而长组码更易导致连续差错,因此,短组码更适合紫外光通信。RS编码部分采用线性移位反馈寄存器构成的除法电路来实现。译码器采用流水设计,各模块的功能由它的上一个模块的计算结果而触发[3]

2.1 实验平台改进

该平台选用紫外LED作为光源,信号经过RS纠错编码,PPM调制送入LED驱动。接收端利用光电倍增管(PMT)探测信号,经A/D转换和数字滤波后,进行解调和RS译码。

2.2 性能验证

通信距离、收发仰角都是影响紫外光通信信噪比的重要因素。实验在相同BER情况下,测试有无RS时所能达到的通信距离来衡量RS给通信系统所带来的性能提升。

如图1所示,实验分别测试了不同收发仰角,逐渐增加距离时的BER结果。收发仰角为0°—0°,误比特率为10-3时,无RS编码的通信距离为30m,有RS时的距离达到了38m,距离增益为1.13d B。当误比特率为10-4时,距离增益为1.3d B,误比特率为10-6时增益为2d B。在通信状况良好时,RS所带来的增益较高,当BER不大于10-2时,RS仍可以带来性能提升,当BER大于10-2时,信道恶化超出了纠错范围,系统性能将很难有所改进。

3 结语

本文基于专利分析的结果提出了将RS编码应用于紫外光通信系统的方案,并设计实验对RS增益进行验证。结果表明,在信道状况一定的情况下,RS编码可以对紫外光通信系统的性能有显著的提升,随着信噪比的优化,RS码所获得的增益也将提高。

参考文献

[1]W S Ross,R S Kennedy.An investigation of atmospheric optically scattered non-line-of-sight communication links[J].Army Research Office Project Report,Research Triangle Park,NC,1980.

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