闸门自动化（共12篇）
闸门自动化 篇1
闸门远程自动化监控系统具有功能完整、监测精度高、维护方便、设备简单和性能优越等特点, 它改变了传统的单一、集中的监控方式, 操作人员只需要通过视频实时监控就能准确掌握现场的水位情况, 极大地方便了闸门的日常控制和管理工作。本文从闸门远程自动化监控系统的各个环节进行深入分析, 希望进一步提高该系统的可靠性。
1 系统结构
闸门远程控制主要采用PLC集中控制, 其主要功能是控制闸门启闭和采集相关的水文信息, 以管理单位共同组成的分布式结构的工作方式建立以太网或总线的监控终端, 其监控结构如图1所示。
从图1中可以看出, 现地控制单元作为最直接的操作控制者, 需要采用降级操作。需要保留原有手动操作的是改造项目, 闸门的设计需要结合手动操控, 并且针对电气互锁要进行相关的手动或自动操作设计。
2 系统硬件设计的可靠性分析
2.1 供电线路
对于整个控制系统而言, 提供安全、稳定的供电线路是整个系统正常运行的基础, 由于雷击可能对控制系统造成致命的损伤, 所以在对控制系统进行设计时, 要对感应雷予以重视, 建立接地系统, 安装防雷装置, 对能进行人工控制的供电系统要进行人工控制, 对室外水文数据的通信、采集线路采取保护, 而且需要根据实际情况进行多级保护。
为了能够提高供电线路的稳定性, 提高电源质量变成了重点项目。在闸门现场的供电中, 由于大功率电机工作时会造成电压波动, 导致供电不稳定, 而且在系统控制中, 常有PLC监控直接引用电机电源, 或者直接在PLC监控中添加开关进行电源控制的情况, 这样会对电网设备用电产生一定影响, 并且不能对PLC监控单位的用电起到保障作用。因此, 为了能使PLC监控系统的用电与其他用电设备进行用电分离, 所以要针对PLC监控运行的具体情况添加稳压滤波装置, 为其提供不间断的电源。
2.2 现场环境
现场控制柜的工作环境主要包括机械的运行、温度与湿度、布线等情况。但对不同的设备有不同的要求, 对中低压设备和弱电装置要有一定的防护要求, 尤其是对设备的温度要有极高的要求。同时, 在闸门的工作环境中, 需要针对湿度、温度和季节变化等因素做好防潮、防高温、防低温等措施。
对闸门元件进行安装时, 必须要符合闸门设备的安装要求, 还要注意安装过程中低压器控制柜元件的安装要求和操作规范, 要注意中低压器件、感性元件的消弧、信号线与功率线的隔离、屏蔽以及柜体接地等安装要求。同时, 在闸门的现场控制中要采取楼板结构, 将控制柜中的元件安装牢固, 避免出现因电机振动造成的机械干扰, 还必须采取增加减振弹簧、铺设橡胶垫脚等安全措施。控制柜的安全安装能使设备维护、更换变得更有效率, 且便于线路的标识、更改。
2.3 采集与控制
通过采用前端模拟采集方法对闸门进行监控, 要针对闸门的动力状况、电参数、闸门开合度、周边环境和水位、流量等因素进行监控。然而, 针对一般的闸门控制传感器和水位、流量的情况, 在采集数据时会产生影响。同时, 在对传感器的安装位置选择上除了要考虑防尘、防震、防腐蚀等环境适应能力外, 还必须考虑测量精度、量程和输出方式。在对设备进行精度和量度的测量时, 还要与传动变比装置结合起来, 其一般由轴承和变比齿轮组成, 在安装设计时要注意对正机械轴向, 安装弹性连轴器, 并且结合弹簧的耐疲劳性, 选择弹簧的正常工作状态, 不断加强传感器的自收功能。
传感器的输送主要是通过电压、电流和总线等方式传输。电压型输出的电压一般在0~5 V, 在进行电源的输送过程中容易出现传感器端变送电路的现象, 且主要出现在距离电机较远的传感器, 这样信号会受到干扰, 所以在传感器的电流输出时应采用4~20 m A或0~20 m A的电流模拟电量输出。对于拥有多个闸门、传感器, 并且传感器分布较远的水库, 全部采用电压或电流输出的方式会造成布线繁杂的问题, 换作用总线或远程FO的传输方式为佳。
开关量主要采用按钮进行启闭操作, 用于回路工作的控制和电源系统的防护。同时, 在开关量中电流的输入主要采取直流的输入方式, 并且采用统一的电源, 使用外部电源时必须要安装隔离继电器。另外, 为了防止部分系统触点抖动, 应替换部分机械类开关为非接触式限位开关, 而且为了增加保护作用, 非接触类开关不能直接进行人工控制回路。
闸门启闭电机的输出来源主要是开关量的输出, 并且控制回路的设计简单、便捷, 但在设计过程中要注意以下几点: (1) 在PLC输出电器中可分为晶体管、可控硅、继电器等3种, 晶体管和可控硅主要用来进行直流和交流负载, 但为了减少管理人员的维护难度, 可选用继电器的电器PLC输出; (2) 正反转接触器须互锁, 为了避免触点粘连导致不能及时进行回路切断, 在控制整个回路时应采用两级串联接触器; (3) 接入控制回路必须要起到保护作用, 对PLC发出的信号能起到反应和保护作用。
2.4 通信方式
监控系统中的通信方式是运程监控的关键, 通信方式的选择不仅会对系统的架构产生影响, 还会对系统的稳定性产生影响, 在通信方式的选择上有3种比较典型的架构, 分别是闸控现场、管理所工作站、远程工作站。为了能够避免雷电等外部因素干扰信号, 在传输方式上主要采用有线输送方式, 闸控与管理所工作站可同时采用光缆作为传输介质的有线传输方式, 可增强通信的可靠性。管理所工作站与远程工作站通信方式有多种, 例如无线专网、VPN等, 偏僻地区可采用卫星通信。但在广域的通信网络中存在着众多不稳定因素, 为了避免因不稳定因素的干扰而出现网络误传、漏传、延迟等现象, 在设计过程中要对软件进行多方面的安全防护考虑。
3 可靠性系统软件设计分析
系统软件主要包括现地PLC与上位机程序, 现地系统是实现系统监控的关键, 要求PLC不仅有很好的监控能力, 还可以对相关的数据进行处理, 并且在控制的程序逻辑、通信水平上和反馈检测中有很好的控制管理能力。工作人员还应了解和关注上位机程序的等级管理、数据处理和界面设计等。
输入开关量的防抖处理主要通过现地PLC的数据处理来实现, 对开关量信号在进行硬件滤波后再进行软件的增加, 并且通过现地PLC对模拟量的数字进行过滤。为了防止信号抖动, 对模拟量信号进行处理时, 可采用连续多次采样取均值的方式。
反馈检测是通过作用于监测对象, 对输出信号进行监控的一种实时反映检测。而且通过远程控制能够掌握和控制现地的实际情况。为了更好地对系统进行控制和了解, 必须要对输出控制效果进行跟踪、反馈, 在闸门开启后, 可对接触器、闸门等部件进行检测、判断和保护。
在控制逻辑上, 可以设计相关的程序避免出现冲突现象, 例如, 在反转的互锁、限位, 手、自动操作切换, 多级闸门的启动顺序等程序上。同时, 结合闸门的实际情况和水库的相关要求进行改进, 规范启闭动作的规定操作范围。
系统通信主要包括现地总线通信和现地与上位机之间的远程通信, 在对现地总线进行设计时可根据现地总线的实际情况适当延长工作站的运行时间, 并且对控制动作分优先级, 对同一控制对象采用站点集中采集的方式。为了减少通信的次数和数据量, 简化上位机的操作步骤, 应对系统底层的运算量进行处理, 现地与上位机之间的通信往往会产生数据延时与丢失。
在对上位机程序进行设计时, 要对监控系统进行分级管理, 同时还要明确监控系统的操作权限和优先等级, 对日常工作中的数据进行记录, 有利于直接反映系统中存在的异常情况, 并帮助管理人员判断系统异常的原因。另外, 为了保证操作界面的清洁、简便, 避免在操作过程中出现操作错误, 在对系统操作完成后, 退出界面的同时指令会对系统数据进行自动清除, 对影响系统运行的界面参数进行单独的放置和处理, 并且予以权限管理的方式。
4 结论
在水利工程中, 闸门远程自动化监控系统的广泛应用给操作人员的控制和管理带来了便利, 提高了工作效率。因此, 进一步优化闸门远程自动化监控的工作环节, 加强系统的可靠性和稳定性, 对我国水利事业的发展具有重要的意义。
摘要：闸门远程自动化监控系统是水利工程的重要组成部分, 也是确保水库安全运行的基础。结合工作经验, 重点围绕系统结构、系统硬件和系统软件等方面探讨闸门远程自动化监控系统的设计工作, 以供实践参考。
关键词：闸门,远程监控,系统结构,硬件设施
参考文献
[1]王力, 王兴坡, 关林.闸门自动化监控系统在板桥水库中的应用[J].河南水利与南水北调, 2012 (10) .
[2]毛冠雄.水库闸门远程监控自动化系统研制[J].建筑遗产, 2013 (08) .
闸门自动化 篇2
兹有银行办公楼B座工程，因施工现场窄小，安全门没有地点安装，故此准备将安全门安装在规划路，靠北京路端，具体见附图，由于从CBD商服A栋总配电箱，在高空架设引入到银行办公楼B座工程总配电箱，存在不安全因素，故此准备在安全门前，在规划路横向锯凿一道宽100㎜，深300㎜沟，把电缆埋设在里面，把电缆埋设在里面后，并立即将路面恢复原样，具体见附图，特此请有关领导在百忙中给予批准为盼。
金马建设开发集团股份有限公司
闸门自动化 篇3
ZL201320453498.8
类型：实用新型
实施状态：有样品或模型；小规模试产
专利权人：韩秋华
项目简介
专利一（ZL201320439128.9）：该专利是一种潜层排水、堵水升降式闸门，包括阀板、密封套、阀杆、阀体，阀体由前、后盖板拼合而成，前、后盖板的底部分别设置有前、后阀口，阀板、密封套、阀杆都安装在阀体内部，密封套由空心的夹层套构成，密封套的表面设置有过水孔，密封套的安装位置与前、后阀口的位置对应一致，密封套的顶边缘设置有开口，开口供阀板伸入和退出，阀板插装在密封套中，阀板的顶部与阀杆的底端连接，阀体的左、右两侧分别设置有左、右固定翼。
专利二（ZL201320453498.8）：该专利是一种潜层排水、堵水旋转式闸门，包括面板、阀体、操作杆，面板设置在阀体的上方，阀体的顶部设置有开关钮，面板为长方形，面板的中部设置有管筒，操作杆设置在管筒中，操作杆的顶部设置有手柄，手柄由管筒顶部开口露出，操作杆的底端与开关钮连接，面板的两侧和阀体的两侧安装有固定翼。
以上两种专利技术设备都适合与潜层的农田水稻丰产永久性排水沟配套使用，可以根据农作物的生长需要，更好、更及时的对农田地上、地下水位进行调节。
闸门自动式锁锭设计 篇4
在闸门运行管理的过程中, 由于启闭设备不宜长时间受力, 当闸门需要较长时间锁在门槽内某个高程时, 就需要用到锁锭装置。锁锭装置是将闸门固定在门槽或门库内某一个高程上的一种装置。在工程实际中, 锁锭的型式多种多样, 有抽拉式锁锭、走轮式锁锭、直角形翻转式锁锭、工字钢简支锁锭等等。每一种锁锭都有各自的特点, 但这些锁锭都需要人工操作。
在实际的工程管理中, 管理单位非常希望能够在操作设备的过程中节省甚至解放人力。如果在闸门启闭过程中, 不需要人工去操作锁锭, 那将会节省很多人力, 也可以节约管理成本。
2自动式锁锭介绍
在工程实践过程中, 笔者接触到一种自动式锁锭, 并对其进行了革新设计。这种锁锭的特点是在闸门锁定和解锁的整个过程中完全不需要人工操作, 节省人力, 非常方便。
2.1 自动式锁锭的基本型式
如图1所示, 件1为摆叉, 件2为轴套, 件3为轴, 件4为锁锭支座, 件5为闸门上的锁定部位。状态1为摆叉工作时的状态, 状态2为摆叉自由状态, 摆叉可绕轴自由转动。摆叉关于轴对称两部分的重力矩应基本相等。自动式锁锭需在闸门两侧对称布置。锁定闸门时, 闸门两侧锁锭的摆叉同时顶紧在闸门上的a处。锁锭支座需通过混凝土中的预埋螺栓和钢板固定牢固。
2.2 自动式锁定的工作过程
当闸门需要锁定时, 闸门由启闭设备提起。此时锁锭装置的摆叉处于自由状态, 如图1中状态2。闸门提升过程中带动摆叉绕锁锭轴转动, 当闸门上a位置高于摆叉顶部时, 由于摆叉关于轴对称两部分的重力矩基本相等, 摆叉将回转至a和b位置之间。此时将闸门往下放, 摆叉可顶紧于a处, 即将闸门锁定。
当闸门处于图1所示工作状态需要放下时, 可先将闸门提起, 直至b位置高于摆叉。摆叉自由转动, 可回复到状态2, 如图1所示。此时闸门可以往下放, 闸门推动摆叉转动, 直至与摆叉脱离。摆叉自动回复到状态2。
以上即为闸门的锁定和解锁过程, 从锁锭的整个工作过程可以看出, 锁定闸门的操作完全不需要人工搬动锁锭, 非常方便。
2.3 自动式锁锭的设计原理及设计过程中需注意的一些问题
自动式锁锭的设计依据为力矩平衡原理。锁锭前后的摆叉关于轴对称的重力矩基本相等。当摆叉处于不平衡状态时, 由于重力矩作用, 摆叉依靠自重可自动回复至状态2。
设计自动式锁锭存在如下一些需要特别注意的问题。
(1) 摆叉的转动一定要灵活可靠, 轴与摆叉之间需安装自润滑轴套。
(2) 需防止摆叉过度翻转。首先确定摆叉的工作范围, 要使它始终在处于工作范围以内, 可以考虑在锁锭支座的钢板之间焊接钢管, 防止其过度翻转。钢管的具体位置可视摆叉转动情况而定。
(3) 当摆叉处于水平状态时, 需保证摆叉不能与闸门干扰, 间隙至少5 mm, 如图2所示。
(4) a位置与b位置在高度方向上需有一定的距离。a位置与b位置的距离不宜太小, 距离较小会增加闸门起吊操控的难度。
2.4 自动式锁锭综述
自动式锁锭的优点是显而易见的, 设计原理简单, 不需要人工操作, 节省人力, 尤其是在操作空间比较小或者不太安全的地方, 更适合使用这种锁锭。它的缺点是锁定闸门的过程中对闸门的起吊行程有一定的要求, 必须保证摆叉停留在a处和b处之间。
3结语
本文仅介绍了自动式锁锭的基本型式和原理。在工程实践中, 不必拘泥于一种型式, 可以根据其原理进行型式上的变换。例如, 由于闸门之间的闸墩较窄, 无法布置下2套锁锭, 可考虑2套锁锭共用1个支座。为了节省空间, 摆叉可交错布置, 避免干扰。
“头一炮”轰开“闸门” 篇5
[作者] 张洪欣
[内容]
“头一炮”就轰开学生思想感情的“闸门”，使学生写作热情从此源源不断，并在全班形成一个爱好写作的热潮，说来似乎耸人听闻，难以置信，但这确是我亲自做过、亲身经历的事实，决非吹嘘。
许多同行在新生入学或新学期开始时，爱命的题目是：“入学第一天”、“在开学典礼大会上”、“寒假见闻”、“暑假一日”等等，随便出个题，让学生“写写看”。我却认为，第一篇作文至关重要。“头一炮”就必须轰开学生思想感情的“闸门”。几十年来，我在这方面摸索积累，逐渐形成了自己的特色。
能不能“头发炮弹”就轰开这个“闸门”呢？从实践上讲，几十年来，我教过中学的快班、慢班，中师的普通班、艺体班、成人班等不同类型的若干班级，事实证明完全行得通，而且效果都颇为理想。
那么，“头一炮”究竟怎样轰开学生思想感情的“闸门”呢？
一、“头一炮”用哪发“炮弹”？语文的“头一课”应该怎样上？
人们通常总是跳不出“常规”：讲课本的头一课呗！讲完第一单元，单元练习便附有一个作文题嘛！殊不知，要想让学生有话说，就得生活――阅读――写作“三结合”，而教材的第一课的内容，未必是跟学生生活结合最紧的；第一单元练习的作文题，也未必是学生最有话说的。譬如：第一单元是状物散文，或游记散文，就不如直接写生活甘苦的文章那样容易激起感情的波澜。更何况教材的范文，有的是时代与学生有距离，有的是地域与学生有距离，当然，我们决不能要求教材只编贴近生活的范文，那样是不可能的，而且是不应该的。但这里要说的是，“头一炮”要打开学生思想感情的“闸门”，就要教师去选择一些“时文”，“时文”在这方面的效能远比书上的范文更高。这样，就要分析你面临的新学生，哪种生活最熟悉？哪样感情如同岩浆急于喷发？“第一课”就应该围绕他们最熟悉的生活、最急于喷发的感情去阅读和写作。
我的“第一课”就是上成一个“读写结合”课型：先命一组最切合学生生活范围的叙事抒情题目，然后围绕这组题目去选读范文，讲解写作知识。
这样做，岂不是打乱教材的顺序了吗？殊不知，语文教材的顺序只是个编排的顺序，而不是个“使用”的顺序。教材的编者早已提醒你：可以根据实际情况改变它的顺序。这正如学兵法用兵法一样，兵法书的头一章，不一定是头一仗非用不可的，头一仗用哪一章，还要根据实际情况选用。
二、“头一炮”务必选准突破口
“头一炮”要选准突破口去“轰击”，这就是我们平日常说的分析学生的“甘苦”以及最想说的话，也就是叶老所说的“钻到学生肚子里”去命题。
我曾教过1987届的体育班，这是一帮复习多年的高考落榜生，主要按照其体育成绩录取到我校来上高中中专。中师的大部分文选课文，他们在高中听过多遍，感到不新鲜；他们大部分时间在操场上体训课，十分疲劳，所以作文根本不交，有的甚至“看穿世事”，玩世不恭，对老师采取调笑态度，一嘻二哈。我接手这个班后，他们已是二年级上学期，该学中师语文第三册了。第三册第一单元，课文有《难老泉》、《长江三峡》、《内蒙访古》、《上天都》、《威尼斯》、《蒲松龄故居访问记》六篇，单元作文是写一篇1000字左右的游记散文。我想，刚开学没有组织参观游览活动，即使少数同学有过游览活动，写起来讲起来也未必最动情。所以，我决定先不讲这个单元的课文，而选取最能激起体育生豪情状志的文章打“头一炮”。体育班不写体育，岂非咄咄怪事！于是，我头一堂用整整一节课时间表情朗读理由的报告文学《扬眉剑出鞘》（边读边板书段落提纲及重点词语）。栾菊杰带伤为国争光的事迹，激励了全班同学，这节课他们自始至终屏息静气听完了。第二节，又读了《少年文艺》（1988.3期）上的《体育照顾生》一文，内容是说一对体育照顾生被录取到某市一中，平日被歧视冷落，唯独开运动会时从上到下拿着当人，这样，他们运动会上负伤后拼死也要夺第一，否则就无立足之地（如果以后再给体育班讲课，我必定要读中国女排事迹及《乔波，您依旧辉煌》）。朗读中间时插入寥寥数语，点拨章法，读完后，我对这个班的同学说：你们不乏聪明才智，但因多年为集体训练比赛而学习受到影响，被人“看扁”了，你们应该写出你们的甘苦，写出你们的聪明才智和为集体拼搏的精神来。然后是一组围绕比赛和拼搏的作文题：《决赛中的智和勇》、《拼搏》、《奖状（锦旗）后面的汗和泪》、《知耻而后勇》、《我在××米跑道上》、《冲线的时候》、《好球》等44个题目，并允许自由命题。又给他们发下《中国体育报》、《体育世界》，人手一册阅读。第三、四节连堂作文，当天学生交换批改完毕，次日教者全部复审，写下批改记录，写出评讲教案，找出各种表扬类型（以下各种班级的作文都是这样快速处理）。结果写出了一大批好作文，让他们吐出了久积胸中的“气”。如王松同学写自己参加五千米决赛的甘苦，写得波澜迭起。马玉平同学写自己一年前赛场失利，蒙受奇耻大辱，尔后一年间卧薪尝胆，刻苦训练，终获1500米决赛冠军。读过的师生一致反映：体育班的作文选生活气息浓，且剪裁得当，有一种悲壮的美，他们的文章质量，决不在普通班之下。这是对于写。同样，对于读，我也注意从调动他们的积极性入手，如对于《文选》中的课文，我让他们每两人给一课书编提纲、考题，经我修改、补充后，让他们自己刻出蜡版，全班合成一集，从而使学生的读写积极性倍增。报名参加语文兴趣小组的达75%，许多同学用塑皮本写日记，不少同学有读报剪报集，由于大家主动读体育报刊，理论水平、表达能力迅速提高。他们还自己出了作文选。语文课堂也认真听讲，气氛十分活跃。两周的时间下来，全班形成了一个“语文”热，讲课（甚至第三册的议论单元）、收作文（以后的各种体裁文章，甚至议论文习作）都是一顺百顺，痛快极了。
我还曾经给90、91两届民师班教写作课。他们绝大多数原是中小学的数理课教师，平均年龄近40岁，“成年论辈子”不写什么文章，来校后也明确对文选和写作课教师说：“你要作文，俺也写不出来。”我的第一课就用二节时间给他们读《壮哉，中国民师！》（文章写了几名全国民办教师劳模含辛茹苦办学的感人事迹，1991.2.5《中国教育报》）、《我在这战斗的一年里》（1977北京考生闫阳生的文章）、《灯如红豆寄相思》（《中学语文教学》，如果再教，我一定先给他们读《凤凰琴》），读完后我说：“同学们！你们民办教师担子最重，最辛苦，贡献最大，待遇最低，吃苦的滋味最多，现在就写写你们的甘苦和拼搏精神吧！”接着是一组命题：《我这××年》、《我没有迟到》、《黎明静悄悄》、《接到录取通知这一天》、《耕牛与青草》……共51个题目，并允许自由命题。第三节课发下并讲解了散文写作常识讲义两页，第四、五节课连堂作文。结果又是作文大丰收，涌现出一大批内容十分具体感人泪下的作文！袁克海的《难忘的1990年》，傅其法的《难忘的一夜》，尹元站的《我没有迟到》，都在千字上下，善于选取“动情事”，成为散文中的精品。两届民师班出作文选《不惑集》共四集，深受师生和青岛市教委领导的好评。1992年《中师生报》第164期还出过专版，这二届民师都由不爱作文而到形成“作文热”。
92年普通班的小同学大都来自农村，同农民父老乡亲息息相关，关心农村的改革。农村自然环境的幽美，农村生活的情趣，亲人生活的甘苦，改革的纷纭复杂，无不激起他们感情的浪花。大多数农民的生活起了根本性的变化，但也有一些地区和农户未解决温饱；一方面党正领导群众努力改变农村面貌，一方面不正之风一时难以根除。应当通过写作课恰如其分地表现农村改革的本质和主流，所以开学后的第一课，我没有按教材的顺序先讲第一单元《石榴》、《牵牛花》、《海燕》、《八只小猫》、《珍珠鸟》五课，第一次作文也没有按单元练习的要求让他们写“五六百字的状物短文”，而是这样打“头一炮”：
第一堂课表情朗读并评析了《乡场上》，第二堂课是《卖驴》、《内当家》，第三、四堂课连同语文课外活动时间，朗读或复述《村长》、《燕赵悲歌》、《花市》、《万家诉讼》、《一厘米》。头一星期里，每天的普通话半小时训练时间，就让普通话推广小组长组织大家轮流上讲台朗读《北京农村小小说选》（1985年1月北京日报出版社出版，刘绍棠作序），引导他们认识农村的改革变化。即使在平凡的学习生活中，他们不忘师生情谊，珍惜同学友谊，诸如竞争、比赛、考试、过生日、课外小组活动、交学费，也有许多扣人心弦的好故事。我给他们读了《两分钟生活故事》和《少年文艺》几本书中的几十篇文章，也同样第一炮就轰开了他们思想感情的闸门。第一次作文后，即形成语文热，第一周全班46人有34人参加语文兴趣小组，占74%。该班同学三年来编印《春草集》三集，在校、市级获奖者甚多。苗伟卫同学的文章《叫行》，写农民科技种田后竞争承包果园的事，写叫行场面，环环相扣，一浪高过一浪，气氛热烈，被《作文通讯》1993年10期刊登。孙明明同学的《第一次打工》，刊登在1994年7、8期合刊的江苏版《师范教育》（国家教委师范司委托主办）上。
十几年来，在普通中学慢班、快班都试用过此法，效果同样理想。
总之，“炮弹”来源应有四个方面：1.课文；2.报刊时文；3.教师下水文；4.学生习作。范文的作用则应有四个方面：1.激情；2.激趣；3.开拓思路；4.摹仿。一般人只用它来实现第4点，我则通过恰当选择，实现了第1、2点。第一课要选准学生最关心、最切身的生活范围，让他们写出其中最动情的事，而且要用最贴近学生生活的范文（而不是课本上的“旧”教材）去“点燃”“这一炮”――激发他们回忆自己亲身经历过的酸甜苦辣，掀起他们心中感情的波澜，引发他们对自己生活中类似事件的联想，使他们信心百倍，感到范文中所写的事“我也有”、“我也能”、“我也要写出来”。第一课选准了贴近学生生活的范文，而且形象极为鲜明，结构巧妙集中，语言优美生动，便于充分发挥教师表情朗读的特长，使学生感到语文课原来有如此广阔的天地，有如此美妙的文章，听来那么“过瘾”，从而有利于优化教师给学生的第一印象，造成一种心理定势：读写结合课好！体育班、民师班这些有一定阅历、不容易动感情的大龄青年、中年人也说：“老师，你非常理解我们，体谅我们。”从而对老师的工作也十分理解和支持。普通班小同学上完第一课后，也热爱老师而与老师亲密无间。
三、“大丰收”之后紧跟的是“大表扬”
上好第一课之后，必然是一个大丰收。好文章常常占二分之一到三分之二，这就为把评讲课上成大表扬课创造了有力条件。把那些反映了真实生活、感情充沛、结构巧妙、语言精美的作文马上加上批语，在班内墙报上张贴（墙壁不容许玷污，后面水泥黑板报又不便于张贴，我就让学生每人出1元钱，买一块1米宽、6米长的大白布，每次作文都把三分之二以上的`作文加批语，用大头针别在白布上，鼓励学生，并切蹉交流），并出作文选（讲明统一规格要求后，由学生自刻、自印。我每年出一集作文选，加上评语、小序，有目录、插图。九年共出九集，不为表扬、记功。我认为语文必须这样教，不能为“图什么”去做事情）；还有一些从各个角度看有优点（或取材好、或立意好、或某段好、或语言好、或书写认真）的，也展示、朗读或口头表扬。这样，第一次作文评讲课的表扬面就几乎囊括了全班同学的习作。从得分看，多数也比较高。从而在第一课之后，就会立即形成一个爱学语文，爱写作文的班风，出现一大群（约三分之二至四分之三）写作积极分子。不但课内作文写得好，而且课外写作常年不懈。假如“慢慢来”，这种局面是需要半年乃至一年才会形成的。
设若第一次作文教者不是刻意全力以赴，那么，第一次“好作文”的比数肯定只是每班三、五人，七、八人，判分数和评讲课要想“实事求是”，许多同学的自我评价不会迅速升高，要想形成一个积极有趣的学风是很不容易的。
四、反差何以如此巨大
为什么“头一炮轰开”与“慢慢打开”效果反差会有如此之大呢？
这里头确有一个写作心理学的问题。
我曾对历届不同类型的班级作过调查，并与学生的作文做出对照、核实、每逢接手一个新班，在采取我的一套系列教法之前，学生爱作文的人数为20%左右；“给老师作文”（应付作业）的人数为55%（因为作文是个苦差，费时费力）；害怕作文的约25%。这三部分人在中师普通班，第一部分高于平均数，可达30%；第三部分低于平均数，可在15%上下。而民师班、体育班的第一部分低于平均数，仅10%；第三部分人则高于平均数，达35%。
但是，事在人为，这个比例数是可以改变的。我认为，“会写”与“爱写”之间有一个辩证关系：“会写”了才能“爱写”，而越“爱写”就越“会写”。“头一炮”选准学生思想感情的突破口，就能迅即使他们“想写”、“爱写”。“头一炮”就运用大量典型例文作“炮弹”，又能迅即帮助他“会写”。众所周知，在同等生活条件下，是否“会写”，又与阅读量有极大关系，凡是多读的同学，绝大部分都“会写”。而由于当前我国较普遍的“作业成堆”，时间控制过死，学生穷于应付，根本没有阅读时间与阅读条件（学生根本无暇看报纸、电视新闻与课外书刊，师范学校书报条件虽好，但时间同样控制得很死），这样，包括我们的一些语文“尖子”，实际上也基本不是真正“会写”。这种“国情”决定了我给学生提供大量典型例文时，不仅第三部分、第二部分同学热诚欢迎，就是“第一部分”同学也极为欢迎，如久旱之望云霓，形成了一个全班同学屏息静气聆听时文之势。
即使将来“愉快教学”遍及全国，学生的课业负担真正减轻下来，“有领导地阅读”也还是必须的，因为书海无边，学生课程门类较多，时间有限，所以只能由教师先费神挑选一下。按照当代世界先进教学论的观点，选题、选文即是教师主导作用的一种体现。
这实在是关键的“一炮”。本来，我们的命题一般是不脱离学生的生活范围，学生应该有东西写；要求不高，也应该会写。但现在偏偏是“常常感到没有东西写”，有了又“不会写”。实际上“生活”是有，就是写不进作文中去，这中间就是因为少了阅读这个“中介”，从而不会选材、组材，因此，提供范文就成了关键一着。而有了这样一批“重磅炮弹”、“子母弹”、“集束弹”、“排炮弹”（喀秋莎），不仅感情上轰开了“闸门”，而且大量的范例使学生联想起无数平凡小事就发生在自己的身边，取之不尽，用之不竭。这样，“没有东西写”的问题，在这一个命题范围内就一下子解决了。可是，学生往往在打开“闸门”之后，又任“水”（素材）奔流，不加节制，尤其是民师班，容易写成流水帐，而提供的大量的范文则可以给学生一个共同的启示：要选择、组织材料，尤其要集中（不但短小的散文如此，短篇小说乃至中长篇小说、剧本同样要集中），这样，一批范文既解决了取材问题，又解决了怎么写（会写）的问题。
在这种读写结合课上，原来“爱写”的同学增长了“会写”的本领；原来“应付写”的同学，既产生了“爱写”（急于倾吐心曲）的心态，也增加了“会写”的本领，他们在这一命题范围内的文章就升入了一类文章的行列；即使原先“为难”的同学，由于消除了不“会写”（取材、组材）的障碍，也就“爱写”起来，也常常写出较好的（甚至一类）文章。而且在大表扬课上，这些同学的文章或全篇、或片段、或佳句、或书写认真而受到表扬。于是，全班的学生水平“普提一级”，他们的潜能都普遍得到了最充分的发挥，写出了具体、动情、集中的好文章，分数普遍较高，普遍有了自信心，也普遍迅即建立起对老师的敬仰与信任。学生的心理往往是：你老师认为我的文章好，我就认为你这个老师好，也愿意为你这个老师完成作文，并且爱好你教的语文。于是，写作积极分子队伍一下子形成了，三分之二到四分之三还多（由历届报名参加语文读写小组的人数推断，还由课外主动写作的人数测知）；原先的第三部分同学多数也升入了一、二类，只有极个别同学语言不通或思维混乱（普通中学有之，中师的体育班、民师班有之，中师的普通班则绝对没有），教师个别帮也好帮；个别人“起哄”、“发牢骚”的“情绪传染”也可杜绝。教师的整个教学工作都处在主动地位。
反之，设若第一课是“慢慢来”，许多原先二、三部分的同学处在不爱写、不会写的状态，写出来的文章平平，教师即使想划高分也没法划，只能实事求是判个中、下等分数。许多学生第一篇作文往往是尽了最大努力，也亟盼老师给自己个好的评价，老师只马马虎虎命个题目叫他们“写吧”，他们事先未得到任何教诲帮助，只是“各自为战”，一旦他们的“第一炮”分数不合乎心意，就再也不想认真作文了，甚至根本不交作文了。于是就会出现一种教师催逼作文，学生应付作文的局面。有的一直三年不爱作文。若是班里多数学生是这种心理状态，那么老师本身语文水平再高，再苦口婆心“教育”也没有用。可见，这个“头一炮”是至关重要的。
五、“炮弹”运用之妙种种
1.历来作文指导有两种途径：一是范文示导，一是理论指导。有人说：还是两者结合好。其实，两者结合还有个谁先谁后，谁是基础的问题。我认为：应该范文先行，然后再归纳几条写作常识。这首先是由感性认识和理性认识的关系决定的：在感性认识（范文示导）的基础上去上升到理性认识（如何取材、立意、集中），十分易懂，讲来省力，而且有具体楷模可以模仿。其次是由中师学生的年龄阶段和写作前的条件准备决定的：这个年龄阶段（十五、六――十八、九岁）还是处在形象记忆往理性记忆过渡时期；而且他们原先并没有大量的阅读基础（前已分析）和写作基础，不像大学文科生那样读过若干、写过若干，教师只需讲授理论就行了（实际上他们讲理论课时少了例证也不行）。许多中师生、中学生在你的命题范围内实际还只是一个初学者，有的文体见所未见，所以有些同仁不拿出具体的范文作示导，理论尽管讲得头头是道，学生还是写不出。
2.关于课文与“时文”关系的问题：
课文绝大部分极为典范，这是学生学习“怎样写”的楷模，应该切实讲好学好。但它们所反映的生活年代，不少是古代、近代、现代的；即使是当代的，最近的也要离编写课本的时间有一、二年。因此，要让学生迅速联想起自己的生活实际，最有效的还是“时文”。“时文”能有效帮助学生解决“写什么”的问题，这一点是课文所大大不及的。而对多数学生（包括好、差生）来说，作文的障碍之中，“写什么”远比“怎样写”要难解决得多，常常是有了丰富的材料可写，“怎样写”就比较容易解决。因为我们的大纲要求中学生写作首先是“言之有物”，然后才是“言之有序”、“详略得当”，即使所谓“立意深刻”、“结构巧妙”的好文章，要求程度也不同于艺术家的戏剧小说创作。所以每个单元的写作，既要在讲课文时有意点拨如何仿写，做到读写结合，又必须补充同体裁的若干时文。如中师《文选和写作》第一册写事的单元，五篇文章之中就有两篇是写参加鲁迅先生葬礼的。不但年代较远，而且学生写记事文章岂能多写葬礼？即使课本编者再编入一些“时文”，也没有报刊上的“时文”新。所谓“时文”有哪些呢？它有近期报刊上的，更有近年的获奖作品，有的是名家名篇，有的则是后起之秀的佳作，甚至“第三流作家的第一流作品”。所以，千万不能以为“时文”就不典范。除了文中上述举例之外，再如1991年短篇小说选中的《一厘米》、《村长》、《万家诉讼》，和《小小说选刊》、《微型小说选刊》，对引导学生写好社会生活，《少年文艺》、《儿童文学》的小说、散文、报告文学，对引导学生写好学生生活，都是足以解决“怎样写”的楷模，有的日后也必将由“时文”荣升为“课文”。所以，我选“时文”，主要从上述书刊中选取。
课文与“时文”必得相互为用才好，而目前首先应解决教师不找时文的偏颇。语文课若不补充时文，“语文”就失去了“生命”。语文教师若不补充“时文”，只爱讲“古文”，那么，你的教学成绩就很难提高。语文教师这个劳动特点也是由文科的特点决定的，来不得半点侥幸省力。三十年代、四十年代中学语文除规定必讲课文外，还留有一定比例的时间，允许教师自选时文讲授，我们如果现在一味死守课文，实在是一种倒退。
3.关于范文篇数的问题：第一课是一个单元（我常常是记事或散文单元）。除了堂上读的一两篇之外，还要加点评语，张贴一些范文，再利用每天二、三十分钟的普通话（或读报）时间，读上它三、五篇，这样，每个单元教师连续加贴的例文就有十几篇、几十篇。根据高等数学上的组合原理，一篇范文只能学出一个样子（这就是“千篇 一律”！），二篇范文则可以仿出三个样子，三篇作文可以仿出七个样子……八篇范文则可以仿出324个样子。当然语文上不可能是这样用确切的数字计算，但原理是一样的。所以这样指导出来的作文，决无雷同之处。
4.时文使用的时间问题：
(1)课堂上读那么多“时文”，课本的“进度”怎么办呢？这就要靠大胆处理教材：文言文采用古文、注释、译文三行对照的本子，让学生自学，教师辅导答疑，而不是从头到尾逐一串讲；说明文由教师概述讲完单元知识后，让学生自学，编提纲，在编提纲中领悟根据事物特点决定说明顺序、方法和重点的写作特点；一般记叙文、议论文，讲透第一类课文，二、三类课文让学生围绕单元重点编提纲。这样课堂上可以腾出二分之一到三分之二的时间用于扩大读写范围（我们这里所说的“多读”决不能以挤占他科的时间为前提），且能培养学生的自学能力，阅读分析能力。
(2)普通话朗读时间（不少中学有半小时读报时间）也可每日范读（或学生提前轮流准备读）二、三篇。
(3)读不了的则张贴、传阅或印发人手一份。
(4)集中时间读时文，是从头一次“指导课”开始的一至二周天天这样读，这就是围绕题材和命题范围去“有领导地阅读”，直至作文动笔前一天。如果要加深重做，那就可以读三、四周。重做前的阅读除去报刊上的时文之外，还包括有学生第一次写出的若干佳作。
(5)以上是说的配合单元教学补充时文，但只是这种“近水解近渴”还远远不够。因此，应该有学期的阅读计划与书目，一年至三年的阅读规划与书目。书目中标有时间先后及必读选读符号。学生照书目自己提前读，就主动了。九年来，我给我校同学编印过三次《中师生阅读简目》（内含报刊）。
六、打好“头一炮”的纵横联系谈
第一课应极为审慎缜密，因此备课要早，早在开学前几周，乃至在新班一接手时，就立即分析学生的心理和情感，酝酿第一课作什么题目，选读什么文章。
年底前融资闸门渐收紧? 篇6
房企融资“盛宴”生变
从9月份开始，宝瑞通房产经营中心总经理徐云鹏从风险控制的角度严密关注房地产市场交易量和价格的变化。
宝瑞通是京城第一个在业内开展房产抵押贷款业务的典当行，徐云鹏认为他们的业务与银行还是有区别，不过却也是与房地产市场状况紧密相关的，那就是对客户抵押物的评估要随行就市。“从今年2～3月份房地产价格确实出现了一轮上涨，9月份时市场变化，目前我们对做抵押的房屋评估价和抵押率已向下微调。”10月22日，徐云鹏对本刊记者表示。
如果说徐云鹏是从侧面视角观察的话，那么银行人士则是更为直接地体会着房企融资环境的变化。“除非是维护原有的客户关系，或者是重要客户，否则一般的开发商目前很难获得贷款了。”一位不愿意透露姓名的某银行人士对本刊表示，该行一季度信贷增长比较慢，因此二季度加快了速度，但是上半年的放贷量就已经大大超过去年全年的水平了。
监管层不断的风险警示也促使银行开始收紧开发贷。由于上半年流动性的宽裕状况达到新的历史高峰，从7月份开始，银监会密集出台贷款管理办法。7月初，下发了《关于进一步加强按揭贷款风险管理的通知》，重申要严格遵守二套房贷的有关政策，应对“假按揭”、“假首付”、“假房价”以及“二套房贷”标准放宽等问题。7月底，又在其网站上公布了《流动资金贷款管理暂行办法》征询意见稿，其中，要求银行要全程跟踪贷款用途，防止超额放贷。随后，南京、上海、北京等地相继传出信贷收紧的消息。
此后，8月新增贷款3200亿元，创今年信贷新低。从整体的信贷数据来看，也证实了货币政策正在微调，三季度新增贷款总额为1.28万亿元，远远低于一季度的4，58万亿元和二季度的2，79万亿元。
不光是银行“闸口”收紧，房企IP0市场也乍暖还寒。始自2009年第二季度房地产市场反弹，度过低迷期的房企纷纷迅速做出了上市安排。7月29日，中国建筑和北京金隅分别登陆A股和H股，为沪港两地开启2009年房企首例IP0。
“全球经济在6～18个月会有一个比较强势的周期性复苏。这也是很多企业想赶在未来6～12月这个窗口赶紧上市的原因。”摩根大通中国投资银行主席龚方雄曾在今年8月份时这样表示。
大多数预备在今年上市的房企将上市排期放在了三季度末和四季度。根据不完全统计，至少有30家房企正在备战上市融资，其中有龙湖地产、绿地、万达、中信地产等等。甚至有数据显示，如果这批房企IPO成功，募集资金总规模将超过1000亿元。
但事情并非完全如意，香港股市在三季度出现调整。不久前，恒盛地产“破发”及宝龙地产定价缩水，似乎让今年的房企上市形势又变得扑朔迷离。一方面受内地房地产市场成交量萎缩影响，另外，近来澳大利亚、美国、日本等相继传出收紧本国货币供应消息，引起香港资本市场恐慌。瑞银投资银行亚洲区总裁蔡洪平近日更是公开表示，香港资本市场的拐点已经到来，IPO市场已经从追捧期进入选择期。
与此同时，8月份后，债市也开始震荡。今年公司债重启以来，复地等房地产企业纷纷发行公司债，房企异军突起成为公司债发行的新主力。然而，8月份银监会向商业银行发布征求稿，要求商业银行提高资本充足率。另外，还要求商业银行持有的其他银行的次级债应从附属资本中扣减，这两大政策出炉后，债市二级市场屡屡跌破发行价，主承销商压力剧增。
在连续享用流动资金充裕的“盛宴”后，从第四季度开始，房企或许又要开始为“钱袋子”而忧虑。
政策风向是否转变?
实际上，每年的第四季度对于房企而言，“钱袋子”都会相对紧张，特别是年关迫近时，楼盘销售遇冷、工程款结算到期、银行贷款追偿本息等纷至沓来。那么今年的融资闸门收紧，只是年底前的习惯性表现还是代表着明年的融资信号?
“全球非常宽松的流动性局面何时会改变，国内货币政策会不会进一步收缩?”在记者的采访中，不少房企负责人有这样的疑问。
金地集团董秘徐家俊在接受本刊采访时认为，明年能不能延续今年上半年这么宽松的环境就有待观察，还要看各种各样变量因素如何发展：比如今年整体经济恢复情况，通货膨胀隐忧是否变成现实，房地产投资会不会出现大幅度上升，房价、成交量怎样变化等因素。
不少业内人判断信贷政策将成为明年楼市走向的重要因素。
10月中旬，在一次有北京本地及外地诸多开发商参加的业内会议上，当某商业银行负责地产金融的总裁讲述了明年货币政策还会适度宽松后，不少的开发商松了口气。
“对我来说，我认为明年市场情况会好，好的理由就是货币政策还会适度宽松。”北京中坤集团董事长黄怒波当场如此表示。
实际上，在今年天量信贷发放后，政府也面临着选择。面对突如起来的全球金融危机对中国经济的巨大冲击，政府实行了超强度的信贷扩张和大规模的政府投资计划，实际上是一种“急症”方式的保增长。
CCIM中国总会执行主席梁蓓分析，中央今年的主要任务是保证GDP有8％的增长，希望实体经济有一个根本性的好转。但是，从执行的效果看，与中央的要求发生了一定程度背离。原来的目标是，投入天量的货币信贷，希望刺激实体经济的发展。但是由于房地产的支柱产业地位，特别是现有投资拉动的增长模式对房地产投资的依赖，以及中国居民缺乏投资工具，因此大量信贷资金并没有进入实体经济，而是进入房地产市场及股市。导致今年股市和房地产市场大幅度上升，这种状况对中国经济均衡发展显然是不利的。
国家行政学院决策咨询部研究员王小广在接受本刊记者采访时也认为，随着经济“保八”的基础逐步牢固，政府主要任务不是“急治”而是“疗养”。今年上半年持续过快的货币供应增长不仅不能刺激实体经济长期回升，相反，会对未来经济的增长产生很大的不稳定因素，须高度重视。
而他认为，在宏观政策由“强力刺激、提振信心”的第一阶段逐步转向“稳固增长、提升内力”的第二阶段，为防止中国经济出现泡沫经济趋势、保持经济持续平稳增长，须下决心控制货币供应量增长，核心是收缩信贷。为此，一要逐步收紧信贷，将货币政策由“名义上的适度宽松实际上极度宽松”调整为“实际的适度宽松”。二要调整房地产政策，抑制投资性住房需求，主要是严格执行二套住房政策，研究并尽快出台征收物业税政策。
而近几个月来，出台政策的多是地方政府和金融系统，中央各部委相关部门并没有出台新的起到调控作用的政策。
控制沟道排水的半自动闸门设计 篇7
关键词：半自动闸门,控制排水,根系长度,排水孔,孔径
控制排水是对传统自由排水方式的改良,其主要是通过田间排水工程的实施和管理来实现[1,2]。控制排水不仅可以保证作物良好的生长环境、减少地表土壤水分损失、降低农田地下水损失、缓解灌溉压力,而且还可以增加田间墒情、减少受旱概率、减少农田养分的流失及水环境的污染[3,4,5]。可以看出,控制排水对于作物生长具有和灌溉同等重要的作用[6],对降低农田面源污染改善周边水环境意义重大。
目前,农田中一般采用的控制排水设施主要包括普通闸门、翻板闸门等。对于普通闸门控制沟道排水仅仅是一关了之,不能根据旱作物各生育阶段的降渍要求进行控制排水,即不能做到控制旱作物各生育阶段地下水不同埋深;若要控制不同阶段的沟道水位仅靠人工操作虽可实现,但难度大、工作强度也大,而且当种植面积较大时,人工操作起来也较繁琐;翻板闸门利用的是水压力的工作原理,虽然减少了手工操作,但只能实现对沟道一个水位的控制,且易受杂物缠绞而影响闸门翻转,最关键的是水旱轮作时,水田排水沟水位无法控制。因此,本文设计了一种控制沟道排水的半自动闸门,水旱作物种植时均适用,可以实现沟道多水位控制,既减少了人工频繁操作,又灵活、方便,安全可靠,同时经济适用。这种半自动闸门不仅保留了原有系统的排水能力,也更加适应目前的管理水平,使农民更容易接受[7]。
1 排水沟道控制水位的确定
传统排水是根据作物全生育期同一降渍标准进行排水沟深度设计与排水,而本文根据旱作物不同生育期的根系长度来控制排水,以此确定排水沟道在作物不同生育阶段的控制水位。土壤计划湿润层深度是对旱作物进行灌溉的关键,它随着旱作物各生育阶段的生长和根系发育,计划湿润层深度逐渐增加,下面给出了冬小麦、棉花不同生育期阶段的土壤计划湿润层深度,如表1所示[8]。而对于农田排水,控制旱作物各生育阶段的地下水位对防止作物渍害尤为重要。土壤计划湿润层深度是作物根系活动的最佳深度,排水沟控制水位可根据旱作物各生育阶段土壤计划湿润层深度分析确定,一般排水沟控制水位应低于旱作物各生育阶段根系生长所需水位,这里取相近值。由于旱作物生育阶段较多,理论上可以实现每个生育阶段设置一个沟道控制水位,但沟道控制水位设置过多也没多大意义,为避免操作太频繁,可将旱作物全生育期主要分成3个阶段来确定排水沟道控制水位,如表2所示。
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注:控制水位指农田地面到排水沟水面的垂直距离。这里确定的沟道控制水位较适用于非盐碱地地区,对于盐碱地地区还需进行调整。
2 半自动闸门控制排水的实现
根据已确定的旱作物各生育期排水沟道控制水位,在沟道闸门上设置3个不同高度的圆形排水孔,如图1所示。用橡胶制成圆形孔塞,将孔塞用链条连接固定在闸墩墙上,既方便堵孔,又防止孔塞丢失。同时,为了满足水旱轮作,在闸门与排水沟之间留出一定高度 Δh,以便在种植水生作物时,孔全部堵上,防田间灌溉水通过沟道漏失,雨期田间多余水可以从闸门上溢流,实现中小雨期间水田自动排水,遇大暴雨时,可以根据需要打开孔塞或提起闸门排水,使水田排水也方便自如。
对农田区域进行规划布置时,在农沟或斗沟末端安装控制排水的半自动闸门,如图2所示。既可利用斗、农沟蓄积雨水补充田间土壤水量与地下水,减少灌溉用水和提高雨水的利用率。实际应用时,根据旱作物各生育阶段控制水位需要,对半自动闸门橡胶塞进行人工调控,从而实现半自动闸门控制排水。旱作物生育期只需要进行3次关、拔孔塞操作。水田时塞上全部孔,仅在大暴雨时人工操作拔塞或开闸即可。
3 半自动闸门的设计
3.1 半自动闸门排水孔口直径的确定
旱作不控制排水时,通常沟道是无水或少量水,因此,半自动闸门排水孔的流水形态以孔口自由出流来确定排水孔的直径,如图3所示,通过孔口的流量公式为[9]:
式中:μ为孔口自由出流的流量系数,μ=εφ,小孔口的ε=0.63~0.64,φ=0.97~0.98,μ=0.6~0.62,以下计算取μ=0.6;A为孔口面积,m2;H为孔口全水头,m。
由于旱作物各生育阶段排水沟中,沟水位随降雨产流历时及排水量不断变化,而各生育阶段排水孔口数是一定的,所以这里假定旱作物各生育阶段排水沟稳定水面保持恒定不变,以下推导均采用平均排除法计算排水流量及进行排水孔径计算,以保证排水在规定的时间内排出。
(1)排水孔1直径d1的计算。旱作物处于第一生育阶段时,排水孔1 开启,排水孔2、3 关闭。此阶段的水量平衡方程为:
此阶段分两种情况:(1)当h1≥Z1时,W产,1≤W蓄,1、W排,1=0,孔1无排水;(2)当h1<Z1时,W产,1>W蓄,1,孔1排水,此情况下确定排水孔1 直径d1。 将公式、W排,1=Q1t带入公式(2),推求出排水孔1的直径为:
注:d1、d2、d3为孔口直径;H1、H2、H3为旱作物各生育阶段排水沟中水平面到孔口1、2、3的垂直距离;1、2、3为排水孔编号;Zmax为排水沟最大水位,即水面到闸门顶部。
(2)排水孔2直径的计算。旱作物处于第二生育阶段时,排水孔1、2 同时开启,排水孔3 关闭。此阶段的水量平衡方程为:
此阶段分3种情况:(1)当h2≥Z2时,W产,2≤W蓄,2、W排,2=0,孔1、2无排水;(2)当Z1≤h2<Z2时,W排,1=0,仅孔2排水,此情况下确定排水孔2直径d2。将公式W排,2=Q2t、、W排,1=0带入公式(4),推求出排水孔2的直径见式(5);(3)当h2<Z1时,孔1、2同时排水,此时
(3)排水孔口3直径d3的计算。旱作物处于第三生育阶段时,排水孔1、2、3全部开启。此阶段的水量平衡方程为:
此阶段分4种情况:(1)当h3≥Z3时,W产,3≤W蓄,3,孔1、2、3无排水;(2)当Z2≤h3<Z3时,W排,1=0、W排,2=0,仅孔3排水,此情况下确定排水孔3直径d3,将公式W排,3=Q3t、带入公式(7)中,推求出排水孔3的直径见式(8);(3)当Z1≤h3<Z2时,W排,1=0,孔2、3同时排水。此情况下确定排水孔3直径d3,将带入公式(7)中,推求出排水孔3的直径见式(9);(4)当h3<Z1时,孔1、2、3同时排水,此时
式中:W排,1、W排,2、W排,3分别为排水孔1、2、3 的排水量,m3;W产,1、W产,2、W产,3分别为旱作物第一、二、三生育阶段的产流量,m3;W蓄,1、W蓄,2、W蓄,3分别为旱作物第一、二、三生育阶段排水沟控制水位下排水沟蓄水量,m3;h1、h2、h3分别为旱作物第一、二、三生育阶段排水沟水位,即农田地面至排水沟水面的垂直距离,m;Z1、Z2、Z3为旱作物第一、二、三生育阶段排水沟控制水位,即农田地面至排水孔1、2、3 的垂直距离,m;Δh1、Δh2、Δh3分别为1/2 H1、1/2 H2、1/2 H3,m;d1、d2、d3为排水孔1、2、3的直径,m;t为排水时间,s。
3.2 工程实例分析
以江苏省盐城市沿海旱作物棉花的生长特点为例来设计半自动闸门。实验区规划布置的农沟长度为400 m,间距100m,即排水沟控制面积为F=0.04km2。沟道深度由最大降渍标准决定,沟道断面要能通过排涝流量。排水农沟尺寸为上口宽2.2m,下口宽0.2m,沟深1m,边坡系数1.0。
根据江苏省盐城市1923-2005年的降雨资料,选出多年棉花三大生育阶段最大24h降雨量,经水文频率计算,得出棉花各生育阶段最大24h降雨量均值及Cv,i值。江苏省农田排涝标准为10年一遇最大日雨量,雨后一日排出。取P=10%,根据,得出棉花各生育阶段最大24h设计暴雨量,推出P=10%棉花各生育阶段最大1d设计暴雨量Xi1d,10%=Xi24h,10%/1.1 (i=1,2,3),计算结果如表3所示。
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棉花处于幼苗期时,排水孔1打开,排水孔2、3关闭,根据公式(3)计算排水孔1的直径。棉花处于现蕾期时,排水孔1、2打开,排水孔3关闭,根据公式(6)计算排水孔2的直径。棉花处于开花及吐絮时,排水孔1、2、3全部打开,根据公式(10)计算排水孔3的直径,棉花各生育阶段的产流量根据以上算出的棉花各生育阶段最大1d设计暴雨量推算W产=αX1d,10%F;根据排水沟的尺寸来确定W蓄,i(i=1,2,3);最不利排出时间为2d(雨后1日);计算结果如表4所示。
由此可知,以上计算出的排水孔直径介于4~11cm之间,实际应用中3个孔口都取10cm相同直径或取大一些均可,因为孔口直径取大一些同样可以满足旱作物各生育期根系生长需水要求,同时也可以在排水时间内很快降低到作物耐渍深度以下。半自动闸门排水孔口直径的确定要具体情况具体分析,因为影响排水孔口直径的因素有很多,如:研究地区的不同、重现期的不同、排水沟控制面积的大小等。
4 结语
在农田灌溉中我国水资源的利用存在诸多问题,为了提高水资源的利用率、减少灌溉水量、增加田间墒情、有效的控制农田地下水位,通过在农田斗农沟末端安装控制排水设施(半自动闸门)来实现。本文就控制沟道排水的半自动闸门进行设计,根据旱作物不同生育期根系长度,确定了排水沟道的控制水位。阐述了利用半自动闸门控制排水的实现,依据旱作物各生育阶段排水量的要求,推算出了半自动闸门的孔口直径公式,并以工程实例加以分析计算出排水孔直径分别为10.09、7.43、4.66cm,为方便施工与实际应用,孔口尺寸取10cm左右为宜,北方地区可适当小些,南方地区可适当加大。半自动闸门在农田控制排水中的应用具有设计建造简单、操作方便灵活、适应性强、经济实用等优点,不但是对农田雨水的充分利用,也是对现有管理水平的提高。
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闸门自动化 篇8
关键词：水力自动翻板阀门,发展历程,特点,适用推广,使用要求
1 水力自动翻板闸门简述
水力自动翻板闸门是一种水工闸门, 该类闸门主要是借助水压力合力与重力关系的作用及杠杆原理, 根据上游水位与流速的变化使闸门绕水平轴转动, 实现自动启闭的闸门。运行时, 当上游水位上涨, 达到一定高度 (高于闸门0.4~0.5米) 时, 闸门自动开启, 宣泄洪水, 实现自动放水。上游水量逐渐下泄, 当上游水位下降到一定水位 (一般为闸门高的1/2左右) 时, 闸门便自动关闭, 恢复挡水状态, 又起蓄水, 抬高河水位的作用。
2 水力自动翻板闸门的发展历程
水力自动翻板阀门在我国的发展历程, 先后进行了5次技术革新。先后经历了单铰型翻板闸门、双铰阻尼器翻板闸门型、曲铰翻板闸门、滑块式水力翻板闸门和滚轮连杆式翻板闸门五个发展阶段。是我国工程技术人员历经几十年的不断探索而研发出来, 可以大面积推广使用, 符合可持续发展要求的绿色节能型水闸。
3 水力自动翻板闸门的特点
3.1 自动启闭, 可靠性高
水力自动翻板闸门的运行无需机电设备及专人操纵泄流, 因此运行时的机电设备故障和人工操控失误风险为零;同时翻板闸门在消能, 防冲方面效果良好;提高了闸门正常运行的可靠性。它完全借助水位的升高, 水压力的增大, 逐渐自行开启闸门过流, 且保持蓄水位不变, 不需任何外力起闭, 自控水位准确, 特别在应对突发洪水方面是其他类型闸门无法与之比较的, 当闸门全部打开时, 河床泄流状况与天然河床相差无几, 当水位降低时, 闸门逐渐关闭, 开始蓄水。闸门开启时, 通过门顶、门底水流相撞, 可消耗一部分余能;同一座水闸的多扇翻板门运行同步性越好, 消能时的效果越好, 对消能防冲越有利。
3.2 能有效的减轻泥沙淤积
我国西北、华北和东北西部地区, 水流含泥沙量大, 水沙不平衡, 水流在流经水库时, 流速下降, 对泥沙的冲击力降低, 致使泥沙在库区大量淤积。致使水库水位逐渐升高, 总库容减小, 影响水库的正常运行。根据有关统计, 全国水库由于淤积问题造成总库容降低为设计库容的60%, 因此淤积问题关系着一个水利枢纽工程的成败, 水库淤积问题是必须解决的技术性问题。对于水力自动翻板闸门, 闸门启动后, 门顶和门底同时泄流, 漂浮物从门顶漂流, 顺利通过闸门, 门底射流流速高, 泥沙经高速射流冲击被运致闸门下游, 减轻泥沙在上游库区的淤积, 减少了清理库区淤积而造成的工程量, 整体上节省投资。广东省水利厅曾选择黄花电站来试验水利自动翻板闸门的冲砂效果和经济价值, 黄花电站上游开垦比较严重, 水土流失厉害, 在电站拦河陂没有装设水力自动翻板闸门前, 陂上已淤平, 每季度都要停止发电来清理渠道进水口。虽然如此, 但进入渠道的泥砂还很多, 转子每三年左右要更换, 导水叶每年都要修补。造成了严重的损失。在拦河陂上装设了三扇水力自动翻板闸门后, 泥沙被自动冲走, 淤积问题取得了显著的进展, 并且用于装设水力自动翻板闸门的工程费用在不到三年的时间就收回了成本。
因此水力自动翻板闸门在解决泥沙淤积方面有显著的成效。
3.3 造价及运行费用低
水力自动翻板闸门的制作可以用钢筋混凝土现场完成, 其主要的建造材料为沙、石、水泥及少量钢材;因其消能效果良好, 可以减少消能工的投资, 实现了造价低廉的工程要求。其造价与平板提升闸门相比, 只相当于平板提升闸门的1/4~1/3。跟橡胶坝相比, 虽然水力自动翻板闸门的造价与橡胶坝的造价相差无几, 但水力自动翻板闸门的使用寿命更长, 橡胶坝在使用5~7年之后就需更换, 特别是在气温高, 昼夜温差大, 太阳辐射强的地区, 橡胶老化加剧。工程建成后, 橡胶坝和平板提升闸门的生产运行成本高、管理不方便, 而水力自动翻板闸门后期开支极少。由于该闸门因具有自动启闭的功能, 闸门的开启或关闭完全由水库水位的升降和水流的流速大小因素决定, 故运行费用低廉。
3.4 施工工期短
水力自动翻板闸门主要由钢筋混凝土板、梁结构拼装而成, 而钢筋混泥土板和梁可以现场浇筑完成;也可提前在预制厂预制完成, 然后运至施工现场再完成拼装。因其制作方法简单, 与其他类型闸门相比较, 制作、安装施工工期较短, 可以较快的完成工程施工, 尽早的将工程投入使用的特点。
4 水力自动翻板闸门的适用推广
水力自动翻板闸门几乎可以代替所有的露顶闸门, 既可以单独作为水工建筑实现截流作用, 也可与其他水工建筑协同工作, 配合使用。其主要适用于如下情形。
4.1 抬高水位, 增加低水头水电站容量
水电站的发电水头增加几十厘米, 发电站的效益将会有很大的提升。利用水力自动翻板闸门对已经建成的低水头水电站抬高其发电水位, 扩大其装机容量, 增加发电量, 可以充分的利用水资源。
4.2 当作水电站自动冲砂闸使用
在水电站的拦河坝上安装水力自动翻板闸门, 利用其自动冲砂的功能, 解决淤积与排沙问题, 减少清淤费用与清淤时间, 从而了增加水电站的运行时间, 增加了发电量。
4.3 当作电站引水渠的泄水闸使用
当电站流量大、水头低时, 可在适当的位置装设水力自动翻板闸门。可以避免因渠道进水闸控制不及时或跳闸事故而引起的损失。由于翻板闸门启闭时无需动力、人力操作的特点, 在某些引水渠道很长或者建在偏远地区的渠道, 翻板闸门更显示出它的优越性。
4.4 用于城市人工湖泊的建设
城市河道环境改善问题在城市建设过程中尤为重要, 它关系着一个城市的生态气候和防洪安全。利用翻板闸门的结构简单、施工速度快、造价低廉的特点, 在城区河段建设水坝, 将城市河流改造成景观型河道, 改善城市的水环境和空气质量, 使河道以及河道两岸成为市民休闲娱乐的场所。
5 水力自动翻板闸门的使用要求
翻板闸门在设计时必须根据当地的地质条件、河流流量的大小和流速的高低、设计水位的要求等多方面因素综合选定翻板闸门的具体设计尺寸。同时翻板闸门能否正常运行跟它的制作、安装质量紧密联系。因此其制作工艺, 原材料的选择, 模板的安装, 钢筋的绑扎, 混泥土的浇筑, 以及后期的养护都应该严格控制;安装过程中也必须做到精确并严格控制精度, 这样才能保证翻板闸门的长期正常运行。
参考文献
[1]李从育.水力自控翻板闸门技术的特点以及应用中存在的问题和主要策[期刊论文].科技经济市场, 2010.
[2]袁雄汉.水力自控翻板闸门应用方式的总结与探讨[J].水利工程管理技术, 1992.
闸门自动化 篇9
关键词：闸门,水力自动,浮箱,滑轮
1 问题的提出
韶山灌区位于湖南省湘中丘陵地区, 是一个以灌溉为主, 兼具发电、防洪排涝、航运、供水和养殖等综合利用的大型水利工程, 设计灌溉面积6.67万hm2, 灌区涉及长沙、湘潭、娄底三地市的7个受益县 (市、区) 。在20世纪70年代, 灌区为充分发挥水资源的综合效益, 在总干渠末端的南、北干渠分水枢纽处建造了洙津电站, 利用灌溉余水发电, 电站前池与南、北干渠分水枢纽结合。电站装机3×1 250 kW, 引用流量24 m3/s, 并配套了一座丝杆启闭泄洪闸。泄洪闸在过去的运行中出现以下弊病:①因电站突发事故而甩负荷停机时, 泄洪闸失去动力电源不能迅速开启, 造成分水枢纽处水位猛涨;②南、北干进水闸门出现故障不能及时开启闸门或干渠下游出现非常情况必须紧急压闸, 分水枢纽处水位上涨过大;③南、北干渠要求进流稳定, 而从灌区洋潭水库调水经过19.5 km总干渠至分水枢纽处, 水位变幅往往过大。基于以上原因, 电站防汛抢险任务非常艰巨, 分水枢纽处多次发生危及渠堤和电站安全的紧急情况, 在汛期和灌溉用水高峰期, 防洪保安严重制约了灌区效益的发挥。因此, 灌区工程管理局利用国家对大型灌区续建配套的契机, 组织工程技术人员的深入分析对比, 认为建一处自动、快速、可靠的泄洪设施来解决上述工程问题比较合符实际。
2 泄洪设施方案的优化选择
根据分水枢纽处的地形地貌、水头等特征, 主要选用了侧槽溢水道、虹吸泄水道和水力自动控制闸门3种方案比较。
2.1 侧槽溢水道方案
沿北干渠进水闸引水渠段右堤布置溢流堰, 开凿右岸山体成槽。这一方案的优点是地质为红山岩, 地基条件好, 施工难度不大。缺点是灌区在规划设计中为抬高水位保证南干渠的灌溉, 已在北干渠进口设底坎, 北干渠进口水面跌落达1 m, 若按渲泄电站引水24 m3/s计算, 堰上溢流深0.3 m, 反推至分水枢纽处水位将超过设计水位1 m以上, 这是不允许的。
2.2 虹吸泄水道方案
在分水枢纽左岸布置虹吸溢水道, 渲泄电站引水24 m3/s时虹吸管等效圆管直径1.95 m。该方案的优点是在较少的堰顶水头下泄流量大, 能保证分水枢纽非常状况下的分流;缺点是虹吸主管长达156 m, 施工技术要求高, 工程量大。根据水工模型实验表明, 水位的涨幅取决于虹吸形成的历时, 当来去水平衡时, 堰前水位总是保持在一定范围内波动, 虹吸管也处于虹吸形成与破坏的交替运行, 并伴随有振动和较大的噪声。此方案不是最佳选择。
2.3 水力自动控制闸门方案
水力自动控制闸门是一种不需人员操作而自动调节过闸流量的装置。目前采用的主要有利用浮箱、均重箱力的平衡来达到控制上下游水位的闸门和利用水压力作用点位置变化而自动开启的单铰、多铰门二种类型。这两类水闸门页都不能达到全部开启的目的, 若利用这两种方法来改造的原泄洪闸, 除非重新建设泄水道, 否则会达不到泄洪要求。因此, 灌区工程技术人员决定利用浮力、滑轮传动等力学和机械原理研制一种新型的浮箱分离式水力自动控制闸门, 对原泄洪闸进行改造, 解决灌区分水枢纽处的工程问题。
3 浮箱分离式水力自动控制闸的研制
3.1 工作原理
浮箱分离式水力自动控制闸工作原理图和构造分别见图1和图2。当分水枢纽出现非常状况, 水位上涨超过控制水位时, 水溢入浮池进水管进入浮池, 水的一部分经浮池排水管排出池外, 另一部分滞留浮池;随着浮池的入水量大于出水量, 浮池内水位上升, 浮箱所受浮力增加, 当浮力大于自重和闸门开启所需最大启门力的合力时, 浮箱将带动撑杆、3号动滑轮、导向杆向上顶托横跨在动滑轮上的钢丝绳;钢丝绳通过设在闸墩2号定滑轮和闸门排架顶上的1号定滑轮联合作用提升闸门泄流, 最后闸门稳定在分水枢纽来去水平衡位置。当故障排除, 引流恢复, 分水枢纽水位下降, 水溢入浮池水量小于出水量, 浮池内水位下降, 浮箱随着下降, 闸门在自重作用下下降, 当分水枢纽水位降至控制水位以下时, 浮池排空, 闸门自动全关。
3.2 基本构造
浮箱分离式水力自动控制闸门基本构造可分划控制信号采集、闸门启闭力源、传动和闸门本体共4部分。控制信号采集部分包括浮池进水口拦污栅、溢流坎、进水管和排水管。闸门启闭力源部分包括浮池、浮箱、撑杆和导向杆。传动部分包括滑轮组和钢丝绳。闸门本体包括闸墩、闸槽、门页、A形起吊排架等。
3.3 设计计算
3.3.1 闸门启闭力计算
根据工程的实际, 在原泄洪闸下游边墙上凿槽布置新闸, 闸门孔口尺寸和基本参数与原闸一致。闸底高程61 m, 闸前正常水位63.8 m , 控制水位63.85 m , 闸室净宽3.1 m, 门页高×宽﹦3 m×3.64 m , 门页为钢质平板、滚轮行走、下游止水和钢丝绳一点起吊, 按平板闸门进行受力计算。
闭门力T闭=1.2 (Tzd+Tzs) -nGG+Pt
启门力T启=1.2 (Tzd+Tzs) -n′GG+Px+Gj+Ws
为确保闸门动水关闭需闸门配重, Gj取25 kN, 计算得T闭为16 kN, T启为59.8 kN。
3.3.2 浮箱设计
浮箱外形为直径2.9 m, 高2.98 m的圆柱体, 内为正八棱柱型钢焊接骨架, 骨架外包8 mm钢板, 浮箱、撑杆、动滑轮支座和导向杆以刚性连接构成整体, 整套装置在导轨约束下做铅垂运动, 装置总重量约为50 kN。根据浮力F浮=ρgV, 浮箱所受最大浮力F浮max为193 kN。
根据力的合成原理F合max=F浮max-G, 浮箱可提供的最大顶托力为121 kN。
3.3.3 浮池设计
浮池取水口设置砖砌溢流坎, 坎顶高程63.85 m, 位置远离闸门取水口, 进水管为Ф0.4 m混凝土预制管, 排水管为Ф0.2 m铸铁管, 下设Ф0.15 m手动闸阀调节浮箱反应速度。浮池为钢筋混凝土现浇, 内径3 m, 壁厚0.24 m, 池深5.68 m, 池壁按受拉构件进行配筋计算得Ag=3.68 cm2。
3.3.4 钢丝绳选择及滑轮设计钢丝绳最大静拉力公式
Smaxn=K n T
式中:K为增大安全系数, 取1.35;n为钢丝绳安全系数, 取9;T为启门力T闭。
Smaxn≤φ∑S
式中:φ为选型系数, 取0.85;∑S为参照拉力。
计算得Smaxn =726 kN, ∑S=854 kN。
选用钢丝绳为6 (1+9+9) , 直径d为40 mm。
滑轮设计钢丝绳规格选用槽底半径R≈ (0.53～0.6) d、 钢绳两侧面夹角2β (40°) 、滑轮直径D=e d=25 d及轴套长与轴直径之比为1.7, 材料为铸钢 (ZG35Ⅱ) , 铸成带筋和孔结构的滑轮, 轴承采用滚动轴承减少摩擦, 滑轮支座上加设钢绳防跳装置。
3.3.5 闸门最大开度复核
浮池内浮箱最大行程hmax为2.7 m。
闸门最大开度Hmax= (1.82+h
计算得Hmax=2.97 m, 按溢洪道水面曲线数据, 闸门开启2.9 m可满足泄洪要求。
3.3.6 闸门开启可行性分析
根据力的合成和分解原理, 浮箱撑杆动滑轮和钢丝绳瞬间平衡的支撑力F合与闸门开度H的关系是:
F合-H曲线如图3, 从曲线图示可以得出, F合随着H的增大而增加, 当闸门开度达到最大开度2.9 m时, 需提供的F合为113 kN, 仍小于浮箱可提供的最大合力F (F合max=121 kN) , 闸门完全可以自动开启。
3.3.7 钢筋混凝土排架结构计算
闸门起吊A形排架与浮箱起吊单排架联结成空间刚架, 是超静定结构, 为简化计算, 取T形梁为简支梁, 立柱为一端固定、一端自由做配筋计算, 计算得浮箱起吊单排架:T形梁Ag=5.11 cm2 立柱Ag=9.6 cm2 , 闸门起吊A形排架:T形梁Ag=19.9 cm2 立柱Ag=13.62 cm2 。
4 浮箱分离式水力自动控制闸门的应用效果
从闸门投入运行多年的情况看, 电站甩负荷机组全停或南、北干渠紧急压水, 从浮池取水口溢流坎溢流开始, 3 min后闸门开始启动, 6 min后闸门自动调至与上游来水去水平衡的相应开度, 分水枢纽处水位最大涨幅仅4 cm。引流恢复后, 在分水枢纽水位低于控制水位3 cm时, 闸门实现自动全关。纵观闸门启闭过程, 闸门也会同其他水力自动门一样出现局部过调现象, 虽未设阻尼系统, 但闸门在闸槽中运动时会产生较大的阻力, 能起到阻尼作用, 上游水位和闸门运动部件的振荡幅度极小, 整个调节过程平稳。水闸的投入运行, 减少了调度管理人员, 保证了电站机组在最优工矿下运行和渠道高水位输水, 为灌区取得了较好的经济效益和社会效益, 完全达到了低落差自控, 闸前水位波动小, 运行平稳可靠, 经济实用的目标。
参考文献
[1]赵文华.图书馆目录[M].北京.水利电力出版社, 1987.
[2]陈胜宏.图书馆目录[M].北京.中国水利水电出版社, 2004.
闸门自动化 篇10
一监控系统的集成
在目前水电站的闸门自动控制系统中, 依照对象设计, 系统结构采用分层分布、开放式网络系统结构。一般具有典型的三层结构分别是主控层、通信层和现地层。主控层也叫做上位机管理层, 一般采用以太网等通信结构, 根据实际工作需要设置操作员站、工程师站、数据服务器、通信工作站、打印机和卫星时钟等, 形成电气系统的监控管理。通信层也叫通信管理层, 采用通信管理机、交换机等实现规约的转换和装置的通信。现地层也叫现地控制单元, 目前的现地控制单元已经具备保护、测量和控制等所有功能, 且其保护相对独立、动作可靠, 不依赖于通讯网络和上位机管理层, 能够独立的完成监控和保护的功能。
水电运行监控系统的集成, 使所有的单元都直接连接在网络上, 层次清晰、可靠性强、有很高的扩展性。在现地控制单元, 通过采用PLC (可编程计算机控制器) , 由于其功能强大、抗干扰能力强, 大大提高了系统运行的可靠性和稳定性。且其各个装置相对独立, 任何一个装置出现问题, 不会影响其他装置的运行, 提高了运行的安全性。
二闸门自动监控系统中容错技术的应用
在水电站的闸门监控运行中, 容错技术是保证监控系统安全可靠运行的有效方法, 自动监控系统容错的思想是指系统如果能够拥有自我修复和对发生故障能够容忍的能力, 系统就可以达到高可靠性的目的。这里所谓的“容忍”并不是对故障的无视, 而是在故障发生时, 系统能够主动、快速的根据故障实际情况作出反应, 在诊断出故障类型后, 采取相应的有效措施, 及时消除故障影响。容错技术体现在自动监控系统中的各个层面, 实际应用中主要有PLC系统软件容错、硬件容错、上位机软件容错、局域网容错及服务器容错等。由于系统的集成性, 各个层面的容错针对不同的问题, 但又相互紧密联系, 下面我们就着重对这几个层面的容错进行研究。
PLC系统软件容错, 通过PLC的系统软件, 可以对自身系统发生的故障进行诊断分析、故障点定位、报警和故障处理。软件在运行过程中, 通过不间断的对整个系统进行扫描检测, 在发现问题后, 发出报警, 系统能自行处理的, 作出相应的处理, 不能处理的, 则由运行人员进行分析处理。
PLC硬件容错, 主要是指在下位机在运行中, 其机械机构等硬件设施发生故障时, 通过行程开关、过载监视节点、电源输入节点、闸门状态节点等硬件设施对故障情况作出反应, 停止故障情况的发展。针对以往运行经验我们举例如下:
1.在闸门开启的过程中, 由于惯性或其他一些因素的影响, 可能闸门开度在达到最大值后, 电动机构仍继续开启的情况。针对这种情况, 可以在执行机构内装设行程开关限制接点, 并将其信号进入PLC, 在PLC中标定一个开限位, 当闸门开度达到开限位时行程开关发生动作, 并将信号传到PLC, PLC在检测到信号后将跳开开闸回路, 使电动执行机构立即停止运行, 闸门开启动作停止。
2.在闸门关闭过程中, 有时会出现闸门已完全关闭, 但执行机构仍在反向开启闸门的情况。为杜绝此情况的出现, 可以在执行机构内装设行程开关限制接点, 并将其信号进入PLC, 在PLC中标定一个关限位, 当闸门关闭程度达到关限位时行程开关发生动作, 并将信号传到PLC, PLC在检测到信号后将跳开合闸回路, 使电动执行机构立即停止运行, 闸门关闭动作停止。
3.在下位机运行中, 由于各种原因啃会出现闸门卡涩, 致使钢丝绳过负荷, 甚至导致闸门执行机构电机因过负荷而损坏的情况。针对这种情况, 需要在PLC中接入一个过载监视接点, 当闸门执行机构电机负载电流超过某一限定值时, 过载监视接点动作, 将并动作信号传至PLC, PLC在检测到动作信号后, 将控制回路断开, 使闸门立即停止动作。
4.电动执行机构的可靠运行离不开可靠的执行电源, 所以在监控过程中, 运行人员有必要时刻了解系统各部分的电源运行情况, 在PLC回路中, 通过安装电源监视节点, 可以使运行人员通过上位机时刻了解系统各部分的电源运行情况。
5.为了能够使运行人员时刻了解闸门的关闭状态, 有必要在PLC中装设闸门状态节点, 通过系统通信在上位机反应闸门状态。
同时, 现场自动检测仪表对生产中各个参数自动、连续地进行检测, 同时将信号反馈给现场PLC和中心控制室计算机, 并在中控室模拟屏和计算机显示器上显示出来;PLC和计算机比较程序中设定的工艺参数, 自动地调节某台设备的工况 (启动、停止或调速) , 从而保证设备正常运行。
除了以上几点, 在硬件上, 我们还应该通过在现场安装报警灯, 报警铃等设施提醒现场人员注意安全;还要在PLC回路设计冗余节点, 当故障发生后, 相关机构未能有效动作时, 系统可以及时切断事故回路, 避免事故扩大;也可以在现场安装监视器, 值班人员通过控制室监控电视了解设备运行情况。
上位机软件容错技术, 出于可靠性和现场总线通讯的考虑, 上位机采用一般工控机, 工控机具有更高的可靠性, 上位机对下位机PLC的监控软件容错技术包括测控系统自检、对闸门开度值的显示、控制模式的判断、对调度命令或对PLC发送和接收的信息的判断及纠正、设置软件以防止程序出现死循环等。
局域网容错技术主要通过依靠两点来实现其工作的可靠稳定: (1) 采用双环反相拓扑结构, 使服务器具有自我修复能力。 (2) 在工控机和服务器处安装多个网卡和交换机, 当一块网卡或交换机出现故障时, 不会影响系统部件的正常工作。
服务器容错技术主要有两种, 分别是: (1) 双机容错系统 (由二台服务器和RAID盘组成容错系统, 其中一台服务器担负全部任务, 另一台服务作为备份) 。 (2) 群集技术 (即是数台服务器组成一个大型服务器系统, 共同实现网络数据的控制, 使得客户与群集系统相互作用时, 就像使用一个巨型服务器) , 所以群集系统能够在某一台服务器出现故障时, 其他服务器能够自动、迅速的接管其工作, 不会影响系统的稳定。
三结束语
通过上面我们对闸门自动监控系统的集成结构和容错技术的探讨分析, 可以对水电站闸门的自动监控系统有一个简单的了解, 但由于篇幅问题, 某些问题的分析还只是在概念及原则上, 更深入的问题还需要我们在以后的实际工作中不断地学习、完善。随着计算机技术、数字控制技术、网络通讯技术的发展, 工业自动控制系统已进入一个全新的时代。采用新技术、新设备对工程项目的设备与管理进行现代化改造和智能化建设是历史发展的必然趋势。
参考文献
[1]钟伟.水电站闸门自动监控系统集成与容错技术研究[J].《河北水利》, 2007, (10)
[2]康玲, 龚传利, 姜铁兵.水电站闸门自动监控系统集成与容错技术研究[J].《水力发电学报》, 2003, (02)
[3]王树东, 靳雷, 王建跃, 李梦.基于以太网的闸门远程监控系统设计及实现[J].《计算机测量与控制》, 2009, (06)
开启学生创新思维的闸门 篇11
一、创设民主平等的学习氛围
心理学研究证明,一个人的感知、注意、记忆、思维、想象等能力因素,都会受主体情绪的影响。在课堂教学中,教师要为学生创设民主和谐的学习环境,让学生在心理放松的情况下学习,学生才会无所顾忌地去探究,去发现,去创造,进而迸发出创新火花。例:在教学《火车开啦》时,我先让学生听《火车开啦》的音乐,拍手活泼地走进教室,再让学生畅谈火车的话题:你们见过、坐过火车吗?火车开动时发出怎样的声音?这一问,同学们可来精神了,纷纷举手回答。接着,我又说:假如你就是歌曲中的小朋友,现在要坐火车到你非常想去的地方,当火车咔嚓咔嚓地开了的时候,你的心情怎样?你将做些什么呢?课堂气氛活跃起来了,同学们争着举手回答,他们在融洽的氛围中随心所欲,敢动、敢想、敢问、敢创。
二、采用灵活多样的教学方法
心理教育家陈尔寿说:“教无定法,人各有法,引起兴趣,就是好法。”在知识更新如此之快的今天,教育者必须要深入领会新课程理念,根据学生的年龄和个性特征,不断地采用灵活多样、能给学生留下一个思考空间的教学方法,让学生开动脑筋,积极参与,最大限度地发掘学生的创造力。例:教学《星星与灯光》时,我采取“以听领先教学”,同时增加所教歌曲听赏的分量,让学生完整充分地聆听歌曲,体验和感受音乐的美,并充分展开想象,加深对歌曲的印象和理解,从而减轻学生学习歌曲的难度。听赏第一遍,我采用了“情境法”,精心设计导言,将学生引入宁静优美的夜晚,带学生走进银河里,感受歌曲的美。听赏第二遍,我采用了“闭目法”,由教师范唱,让学生边听边展开想象。听完教师的范唱,再采用“问题教学法”,让学生说说仿佛看到了什么?学生们畅所欲言,有的说:“我仿佛看到了小白兔在桂花树下游玩”,有的说:“我看到了星星正一闪一闪地眨着眼睛”,还有的说:“我看到了一朵朵美丽的云彩向我飘来了”……听赏第三遍,我采用“律动法”,让学生跟着音乐轻声哼唱,并和着节奏自由地进行律动。总之,课堂教学中,教师要充分挖掘教材中蕴含的创造性因素,不断激发学生创造的冲动和热情,从而培养学生的创新精神。
三、设计生动活泼的音乐活动
新课程标准明确提出:在教学过程中,应设定生动有趣的创造性活动的内容、形式和情景,发展学生的想象力,增强学生的创造意识。例:教学《叮叮咚》这一单元,在制作和试奏玻璃杯琴时,我将学生分成八个组,每个学生把带来的水杯放在课桌上,各组围坐在一起,让学生你敲敲我的,我敲敲你的,听一听不同分量水的玻璃杯发出不同的声音,然后,请各组得出结论并选派代表说一说。有的说:不同分量水的玻璃杯,发出的声音不一样;有的说:水越少,声音越高;……通过这种开放式的探索过程,激发了学生对声音世界的好奇心和探索的欲望。接着,我放手让学生制作并演奏音阶,再一次证明顾水的多少与音的高低的关系。这一过程,充分挖掘了学生自身的潜能,培养并发展了学生的观察力、想象力和创造力,使音乐课程的创造价值在实践中得到了体现。最后,我引导学生用自己带来的锅、碗、瓢、盆等生活用品创编不同的音色、节奏,并指导学生以组为单位讨论,找一首最喜欢的歌曲唱一唱、演一演,把各自的教具编成节奏,为这首歌曲伴奏。整堂课,我自始至终发展学生的想象力、表现力和创造力放在首位。
四、营造团结和谐的评价气氛
德国教育家第斯多惠有这样的名言,教育的艺术不在于传授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。俗话说:“寸有所长,尺有所短,月有圆缺,学有迟速。”学生的差异是必然存在的,教师必须承认并尊重这种差异,营造团结和谐的评价气氛,使各种类型的学生都得到关怀和尊重,都得到应有的发展。例:教学《杜鹃圆舞曲》时,我先问学生:谁来介绍一下杜鹃?有的说:杜鹃也叫布谷鸟;有的说:杜鹃的尾巴有白色斑点,腹部有黑色横纹;还有的说:杜鹃初夏时常昼夜不停地叫;……“你们还知道杜鹃的另一个名字吗?”课堂里一片寂静,这时,一位平时不爱发言的学生举起了手,我立刻让他回答,他轻声地说:“杜鹃也叫子规、杜宇。”我及时抓住他敢于发言的时机,面向全体学生说:“他回答得多棒啊,让我们大家增长了知识,请用我们最热烈的掌声向他表示祝贺。”在一片热烈的掌声中,使他感受到老师、同学对他的激励性评价,对他的关爱,在以后的学习过程中,他的发言踊跃多了,参与音乐活动的积极性也高了。
管好闸门堵住漏斗 篇12
管好用好医保支付制度这个闸门, 一是用已经出台的相关制度政策和管理办法加强付费管理, 如坚守保基本的基本方针, 统筹兼顾医、患、保三方利益, 在实际工作中坚持统筹基金支付上的起付线、不同报销比例、封顶线等标准和经办管理上的三个目录、两个定点和医疗费用结算支付办法, 即人们常说的“三二一”规范。二是创新完善付费方式和结算办法, 实行按病种付费、按人头付费和总额预付等多元复合付费方式。
本期《创新之道》介绍的天津、承德、邵武、芜湖、泸州的做法, 就是管好用好支付制度这个闸门的具体表现。比如, 面对五花八门的欺诈骗保行为, 天津市明文规定定点医疗机构的12种行为、定点医疗机构执业医师的10种行为、定点药店的13种行为为违法违规行为, 情节严重者除追回骗取的基金外, 还给予取消定点资格的处罚;芜湖市规定定点医疗机构当月收治医保住院患者的人次不能超过当月门诊人次的11%, 超过部分视为无效人次, 在结算时将被扣除相关医疗费用。这些做法就是量化管理, 也是精确管理, 不仅可以有效防范欺诈骗保导致的基金流失风险, 还有利于定点单位和医生明辨是非, 加强内部管理和自律。再如, 福建省邵武市在城区各大医院抽选作风正派、临床经验丰富的副主任以上医师组成医疗费稽核专家组, 对各医院进行交叉检查、大额费用集中检查。这种做法既弥补了经办人员的不足, 又增强了医疗费用稽核的专业性、权威性, 堪称稽核机制的创新。承德市通过总结欺诈骗保的易发性规律, 有针对性地加强防范和医疗费用稽核, 取得了很好的效果。