系统化调控

系统化调控（共12篇）

系统化调控 篇1

摘要：北美教师的角色行为颇为规范, 原因在于:①师德教育系统化、操作化, 形成从基本价值观到具体行为规范的知行整合;②法律和行业规范对教师的调控严格、到位, 且人性化;③家长委员会拥有足够影响力去监督教师的行为;④学生拥有充分的法定权力, 去捍卫自己的利益。⑤舆论监督既独立又有力;⑥北美不承认圣人贤人的文化观念也有影响。我国需要转变基本的价值导向, 切实加强对教师角色行为的系统化调控。

关键词：教育现代化,知行整合,系统化调控,基本价值导向

教师为人师表, 是教育之本, 教师握有重要权力, 足以影响学生未来, 这种权力必须受到有效制约。因此教育现代化首先应该包括教师角色行为调控的现代化。本文两位作者多年以前皆携带幼子赴美留学, 深感北美教师角色行为颇为规范, 笔者从未听到或看到诸如教师接受礼品, 或与某些家长更为亲密, 而对某些孩子更多关照之类的现象。但是根据笔者调查, 国内中小学教师行为不轨现象较多, 例如不尊重学生、收礼, 甚至性侵中小学生等。近来一系列有关校长、教师的丑闻公布于世, 例如新浪网披露浙江连爆教师嫖娼之类的信息, 更令国人震惊。教师行为偏离正轨, 教育根基动摇, 原因何在?他山之石, 可以攻玉, 本文从一个最具有操作性的角度探讨了这方面的原因, 系统总结北美对教师角色行为实行系统化调控的经验, 希望有助于我国教师角色行为的现代化。这里调控是指在教育基础上的监督和管控。

一、北美对中小学教师角色行为的系统调控

美国虽有教育腐败, 但是“主要发生在教育中心机构、学区和学校的非教学人员”, 原因是法律对这一块监管不到位。北美教师行为受到多方位、系统化的影响与制约。

1. 知行整合的师德教育

(1) 北美的师德规范高度重视如何将“知”“行”有效整合。师德规范是教师的基本行为规范, 唯有当该规范界定的行为动力明确, 直接从个人的根本利益出发, 并具有很强操作性, 才容易推动行动。北美师德规范确实具有这些特点。以美国师德规范为例, 该规范从基本价值到道德责任来源, 再具体到道德目标, 然后是更为具体的道德底线, 形成了由动力、责任、目标和行为规范构成的有机系统。

由于价值观是文化核心, 行为的基本动因, 美国师德规范首先清晰地提出了与个人根本利益休戚相关的价值, 即“尊崇人类每一个体的价值和尊严, 认识到追求真理, 献身卓越, 培育民主原则的极度重要性”, 并由此派生的行为目标和责任, 指出:“这些目标中的最关键点是保护学和教的自由, 并确保每一个人都有平等的受教育权, 教育工作者接受坚持最高道德标准的责任。”美国师德规范也明确指出教师责任的来源:“教育专业被公众赋予信托和责任, 要求他们给出最理想的专业服务。”

接下来该师德规范提出了具体的行为规范, 它既包括该做的, 即最高标准目标, 也包括不该做的, 即道德底线。对于可以明确界定的道德底线, 该规范都给出清晰定义。由于最高目标无法封顶, 好了还可以更好, 而其涉及范围也非常广泛, 对高标准目标给出过于清晰的操作化定义, 反而使其受局限, 且容易引起争议。例如, 健全人格即便能用量表测定, 也仍然有很大模糊性。况且培育健全人格这项属于教师基本职责的工作并不取决于个别教师, 它与家长、所有任课教师, 甚至社会都密切相关。因此在美国师德规范中, 并未对高标准目标给出操作化定义, 但是它从价值观和道德责任这样基本的层面上对高标准道德目标给出了明确要求。对教师不该做的事则有大量操作性定义。例如, 该规范只提出两条需遵循的原则:一是对学生投入, 二是对专业投入。阐述第一条原则时, 该规范清晰地描述了该范围最高目标:“教育工作者竭尽全力帮助每一位学生实现其潜力, 成为社会有价值、有成效的一员。因此, 教育工作者致力于激发学生的探究精神, 促进对知识的获取和理解, 以及通过周密考虑形成有价值的目标”。接下来, 便提出为了实现这些目标, 教育工作者必须达到的具体要求, 其中除第四条规定“在有害于学习、健康和安全的情况下, 应该作出合理努力, 保护学生”外, 其他七条都规定不应该做的事。其陈述明确, 不留模糊空间。例如, 第五条规定:“不应该由于种族、肤色、信仰、性别、原来的国籍、婚姻状况、政治、宗教的观念、家庭、社会、文化背景、性取向而不公平地 (a) 将任何学生排除在任何项目之外, (b) 拒绝给予学生利益, (c) 给予任何学生任何优待。”而根据第一条原则所给出的八条规定, 都是不该做的事。关于接受礼物, 原则一的第七条细则从师生关系角度明确规定:“不应该利用与学生之间的专业关系牟取私利。”而原则二第八条则从专业投入角度, 更具体地规定:“不应接受任何会影响专业决定或行为的小量礼金、礼物或好处。”

(2) 重视道德判断力的训练。道德规范具有抽象性, 用于具体情境时便需要教师能将其转化为具体的判断。若教师在实际生活中不能根据道德规范作出正确道德判断, 知行整合会落空。因此美国师德教育注意训练教师在复杂环境下作出正确道德判断的能力。早在20世纪80年代, 哥伦比亚大学师范学院的索媞斯 (Jonas F.Soltis) 就提出, 必须训练教师实习生的道德意识和对道德议题进行判断的策略和技能, 以使他们面对复杂环境时, 能作出成熟的道德决策, 而不至于陷入道德相对主义。

(3) 北美师德教育有意识地将教师职业伦理教育渗透于各学科教学, 使这种社会影响变得更为广泛、深入。事实上北美的德育亦是如此。笔者孩子所在的北美中小学, 并无专门的德育课, 它们将德育渗透在各学科教育和课外活动中。例如, 各学科中的合作学习, 音乐和体育方面的业余团队活动等, 都渗透着对人的高度尊重和团队精神。

(4) 北美师德教育也告诉未来教师如何保护其应有权利, 将权利与义务有机结合, 而非单纯地强调尽责, 这就使师德教育更人性化, 因而更有感染力。

综上所述, 北美师德教育将基本价值、道德责任、最高目标与操作化的道德底线, 以及道德判断力整合, 同时还将德育与学科教育, 教师的权利和义务的教育紧密结合, 使知行得以有效整合。

2. 法律约束

北美有多种教师行为受法律约束。根据《美国教育法与判例》一书, 法律对教师侵权, 资格鉴定与聘任, 对学生的惩戒都有极具体规定, 判例非常丰富。例如, 教师如果看到学生斗殴而未制止, 便是违法, 可被起诉, 因为保护学生安全是教师法律责任。在学生扔掷石块而致其他学生受伤案例中, 法官判教师负侵权责任, 理由是受伤事件发生前, 学生已扔石块10分钟无人制止。教师收取贿赂亦属违法, 例如根据《纽约时报》报道, 名叫Cotton的教师索要290美元, 让学生获得一个过关成绩, 被判刑6个月, 罚款25000美金。又如, 法律要求, 无正当理由, 学生个人物品不能被搜查。再如, 1974年国会通过了家庭教育权和隐私权, 保护父母关于孩子表现的知情权和对第三方的保密权。

总之, 美国法律对教师行为的干预颇为具体、有力。

3. 教师行业规范约束

有些行为难以用法律规范, 有些新问题, 法律也无法很快回应, 但是对教师的要求不能仅限于守法。北美教师行业规范对教师提出更高要求。

(1) 严格的行业准入规范。在北美获得正式教师资格要过两大关。第一是证书关, 除各项学历要求外, 还须通过证书考试, 教师伦理规范是教师证考试的重要内容。第二是试用关, 美国新教师试用期很长, 一般为3年, 有些州长达4年, 例如密歇根州。在此期间, 逐年续聘, 不续聘理由可以是能力不够、超员等。即使终生教师, 学区董事会也可以以无能、有不道德行为、不服从管理、不专业等理由将其解聘, 但是必须通过严格听证程序。严苛的聘用和试用期要求, 促使新教师时时敲警钟, 遵守行为规范。

(2) 行业资格的保持。“法律告诉教师所能做的 (权利) , 以及必须做的 (责任) , 然而法律没有告诉教师应该做的。”例如不能因为教师收了小礼品就用法律来惩罚。但是职业规范可以提出此等要求, 因为教师并非一般公民, 而是年轻一代的楷模。对于触犯了职业道德底线或违背职业伦理的教师, 校董事会有权暂停或吊销其证书。例如, 教师在校外与学生一起喝酒交朋友也可以成为暂停或吊销证书的理由。各州学区董事会还保留了以“良好理由”为由吊销或暂停教师证书的权利。“良好理由”可以是教育部文件无明确规定的理由。教师职业规范的解释权属于教师聘用部门, 只要有“良好理由”, 即使是正式教师, 证书也可被吊销或暂停。例如一位11年级英语教师, 在课堂上教与性交有关的俚语, 家长投诉, 结果被开除。

4. 学生的制约

北美文化观念中人人平等的思想深入人心, 而且法律对学生权利, 如言论自由、隐私权、不受搜查、不受体罚等权利的保护十分到位, 使师生关系很平等, 学生独立性强, 维权意识强, 学生将教师以至校方告上法庭并不稀奇。《美国教育法与判例》一书中学生和家长起诉教师或学校的案例很多。例如, 1965年一位年仅15岁的高中生, 由于在校内佩戴黑色臂章, 表示反对越战, 而被校方处分, 禁止其到校上课, 除非拿掉臂章, 才允许复课。该生官司打到最高法院, 最后胜诉。而中国文化中“为尊者隐”的观念比较根深蒂固, 学生往往不敢“犯上”, 往往会宽容教师的腐败行为。

5. 家长的制约

只要在搜索引擎上打入“Parent Committee”这两个关键词, 就可以看到大量欧美家长委员会的章程。北美家长委员会影响力很大。例如, 加拿大西魁北克学区家长委员会章程规定:每个学校都有一名家长代表列席学区董事会的各理事会。家长委员会选出两名分别来自中学和小学的委员, 经正式宣誓, 出席专员委员会。其中一名必须出席行政、财务和建设委员会, 其他家长代表则出席董事会的其他常务委员会, 包括政策与沟通、教育、交通、社团、技术和成人教育委员会。家长委员会可以就学校的任何事务向学区提建议, 并提交董事会。总之, 家长委员会的参与直接影响决策, 并使学区决策高度透明, 充分凸显家长作为被服务对象的主人地位, 有效实现广大家长对教师的监督。

6. 舆论的监督

教师行为受全社会瞩目, 教师丑闻很容易在北美高度开放的新闻中被曝光。例如, 前面提到, 纽约有一教师因受贿受法律制裁, 《纽约时报》马上报道了该案。

二、他山之石, 可以攻玉

为了规范我国教师的角色行为, 笔者建议:

(1) 重建从每一个人的根本利益出发的, 即“以人为本”的基本教育价值体系。现代社会的崛起以基本价值的转变为特征, 它将关注焦点从以帝王为代表的“集体”转向了“个人”, 这时“生活的目的是为了发展自身所固有的潜能。”马克思也强调个人的全面发展, 他指出, 社会主义社会是“以每个人全面而自由的发展为基本原则的社会形式”。着眼每个人的基本权利, 就是将人民利益具体落实到个人, 民强才有现代化的国强。在个体意识日益觉醒的当代, 只有从每个人的根本利益出发的价值, 才能让每个人真心拥护, 从而容易被贯彻。具体体现在每一个人身上的价值, 更具有可检验性和可操作性。帮助每个学生全面、自由地发展, 落实每人都享有的平等教育权, 应该是教育的基本价值。但是我国中小学教师职业道德规范没有明确地指出教育工作者应该追求的基本价值是什么, 而是首先抽象地强调“热爱祖国, 热爱人民”, 这就使道德实践缺乏原动力和可操作性。因为它不是直接从每个人的根本利益出发, 未能具体体现出“以人为本”。

价值观最终体现在种种具体的行为规范上。我们需要将基本价值转化为具体行为规范。我国封建传统深厚, 染上封建色彩的行为习惯很多, 诸如过于强调师道尊严、为尊者隐、对教师特殊优待等, 因此确立新价值观既需要从大处着眼, 充分认识到价值观的基本导向性, 同时要从小事着手, 认识到每一种行为规范后面的价值观含义。

(2) 对教师必须理直气壮地提出高标准的道德要求, 明确其作为公务员和年轻一代表率的社会角色。同时, 对教师, 特别是穷困地区教师的权利应切实保护, 让教师享有体面生活。官员有“养廉费”, 为什么很多教师没有?养教师之廉的重要性丝毫不亚于官员。社会理应给教师较高待遇, 使其能在无后顾之忧的情况下弘扬社会基本价值, 培育“全面而自由发展的”后代。

(3) 培育崭新教育文化, 首先是平等的师生关系。要去除罩在教师头上的“晕轮”, 破除圣人、贤人的文化观念。让大家认识到每一个人都是容易犯错误的普通人, 处于完全平等地位, 当其因某种权力处于不平等地位时, 就需要受监督。让教师回归必须受家长、学生和全社会监督的普通人地位, 教师形象会更加美好。更平等的师生关系也让学生更加敢于畅所欲言, 进一步解放学生的创造力。

我们还必须大力提倡家长与学生在教育中的主人翁地位, 让其依法充分享有各种权利, 包括对教师的监督权。这不仅有助于学生创造力的培养, 更有助于将学生培养成积极参与、敢于负责的公民, 为民主社会的建设打下基础。

我们应提倡高雅的谢师方式, 破除请客送礼以谢师恩的陋习, 让大家理解这样做破坏了教育公平。

(4) 将反教师腐败提到与反官员腐败同等的高度。腐败教师可以催生一大批腐败分子, 祸害不亚于贪官, 因此反腐不能只针对官员。

(5) 建立起有效的师德教育体系, 将知与行有效整合。不仅要明确教育的基本价值、基本目标以及道德责任的来源, 也需要使师德教育人性化, 充分保护教师的正当权益, 并培养未来教师的道德判断力。

(6) 抓紧对教师实行全方位监管的制度建设 (对教师的试用、聘用的监管等) 。作为公权力的教师权的任何滥用, 都足以危害年轻一代。不受充分制约的权力必然导致腐败, 教师也不例外。由于教师角色特殊, 对教师权力和行为必须更严格、全面地调控。不仅需要法律、纪律和独立的执行者, 更需要家长、学生和社会的有力参与。全民参与的教育, 本身就是重要的公民教育。必须让教师反腐成为整个社会反腐的重要组成部分。

教师行为塑造民族的文化及其未来。若腐败代代相传, 毒瘤越长越大, 即使GDP再高, 人民的幸福度也不会高, 国家不会真正强大。可以认为, 教师的角色形象, 是民族未来形象的缩影。

参考文献

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系统化调控 篇2

郑州市自来水总公司袁洪涛申元甲，施东文宋向阳

摘要：针对管网阀门人工现场操作现状，系统提出实现管网阀门远程调控的技术解决方案。实施应用情况表明该系统起到优化管网运行、提高供水系统安全可靠行等重要作用。生产实践验证供水管网阀门远程调控系统的研制具有推广应用价值。关键词：管网阀门远程调控RTU SCADA系统管网优化运行

科学调度的实质是根据需要对系统资源进行优化配置和实时调控。一个完整的供水系统是包括从水源、水处理构筑物和供水管网以及到用户终端的连续、密闭系统。全面科学的调度管理对保证供水系统安全、高效运行至关重要。控制理论指出：完善的控制系统应能实现对系统各个组成部分实时调控。技术进步为实现“调度依据信息化、调度决策智能化、调度执行自动化”的“调度三化”提供了技术手段和实施可能o 1．管网阀门调控模式现状和不足

近年来，随着技术进步和改造资金投入，多数供水企业建立了供水数据监测与控制系统(SCADA)，实现水源和原水输水系统监测、净水构筑物、工艺设备监控以及供水管网测压等功能。部分供水企业还建立“呼叫中心”热线电话系统和管网地理信息系统(GIS)。上述系统的建立能及时监控供水设备运行和发现管网事故，极大提升了供水服务水平。一限于技术、设备和系统设计理念等多方面原因，对管网调度管理和运行调控还限于人工操作。水压遥测和事故信息获取、采集与判断已实现信息化和自动化，但阀门启闭和调节还必须依靠操作工人到现场人工手动完成。这至少有以下几点不足：

①供水管网工况瞬时万变，实现管网实时优化运行靠人现场调节几乎不可能实现。②为确保供水系统安全运行，在发生重大供水事故时，需对管网中若干重要阀门多次反复调控，人工操作难以胜任o ③管网事故信息的获取判断到人工现场调控阀门，根据城市规模、抢修力量及交通路况情况，会有1h左右的延时。这会造成事故损失扩大，引发相关问题媒体已有大量正反面报道。④目前管网调度模式对用户端不能实现及时合理的调节和控制。2．管网阀门远程调控的意义

管网阀门是供水系统中的重要设施，起到输送、关断、调节供水流量、压力和改变流向等管网调控作用，是供水系统畅通输配和管网抢修、维护、改造的重要保证措施。管网阀门上述功能的及时实现直接影响供水安全和供水行业的服务质量。重要的是，当供水系统发生重大故障以及处理大的爆管事故时，管网阀门如不能及时有效的调控将延误处理事故时机，造成严重后果。

供水管网科学调度与实时调控首先要解决阀门远程调控问题，管网中若干重要阀门和关键阀门如能实现及时有效的调控直接影响供水安全，在调度中心直接实现对管网重要阀门远程调控操作对保证供水系统安全正常运行具有重要意义o 3．实现方案、供水系统实现科学调度的关键是增加控制手段和工作模式与管理制度的创新。针对完全依靠人工操作调控阀门不能及时应对突发事故处理、不利于供水管理和服务的现状。

通过对项目目标、设备工作环境以及RTU、电动执行机构等因素和设备技术参数进行考察和分析研究-’提出利用现有管网测压RTU设备对管网重要阀门进行遥测、遥控的技术方案，以及时应对管网事故和适应工况变化，提高供水管理和服务水平o 3．1 7技术方案

①远程通讯／控制终端选型

管网阀门远程调控系统和现有SCADA系统兼容，充分利用现有的设备、无线频谱等资源o RTU

选用我公司现有SCADA系统中采用的MOSCAD RTU，根据控制目标重新编写相．应控制程序o ②上位机组态编程

在调度中心端上位机设定控制窗口和操作画面，通过基于短波电台的无线SCADA系统实时检测阀门端运行参数，通过指令控制MOSCAD RTU实现对阀门的遥测遥控功能。③执行机构选型

管网阀门安装在潮湿环境下的阀门井里，工作环境恶劣。为确保控制可靠性和设备安全，选用防护等级为IP68电动头和高可靠性阀门配合作为执行机构，达到正常工作要求。④电源

在被控阀门点附近单位寻找合适的动力／照明电源作为被控阀门系统的工作电源。根据电源情况选择电动头的驱动电源方式。条件许可情况下，尽可能选用动力电源作为工作电源o ⑤附属仪表

为及时掌握阀门调控情况和效果，在阀门下游安装压力传感器。采集的压力信号通过RTU传输到SCADA系统，平时作为测压点使用o 3．2 系统安全措施、为保证设备安全和人身安全，方案设计和项目实施采取的技术措施有： ①供电安全

由于工作场合特殊，电源箱设计有漏电保护器。电动头电源仅在进行远程调控操作时通过RTU控制接通，阀门井内设备平时和市电隔离。②阀门井及井盖设计选型：

良好的外部环境是设备安全运行的重要因素。尽管设计选用设备能满足“浸水环境”工作，为提高系统可靠性，阀门井设计采用电信防水井盖，防止雨水侵入阀门井。为执行机构提供良好的外部工作环境。

阀门井设计考虑对井室积水下渗处理，井室内设计有渗水坑。井室内设定位置设计安装干簧管水位开关，某种原因阀门井进杉渗水，水位达到设定高度时RTU发送水位报警信息提示检修。③操作时管网运行安全

阀门远程操作采取“动一停一动”的间歇运行模式进行控制，减少因阀门调控产生压力波动对管网安全运行影响。该控制过程由“调度端上位机一现场RTU”在程序控制下共同实现。④操作权限及系统管理。

关键阀门是影响供水运行的重要设备，为防止误操作，调度中心上位机设有登陆密码和管理权限(见操作画面截图)。制定相应的管理操作规程，如：对阀门远程调控系统操作实行操作票制度、定期对阀门进行启闭操作防止设备锈蚀、根据季节定时远控接通电动头内置防潮除湿电热装置等。

3．3调度中心上位机操作画面截图见下图o 4．实际应用情况和运行效果：

根据技术方案和实施计划，对省纺机DN800管网关键阀门进行改造施工o 2005年10月系统调试完毕投人运行，近一年生产运行情况表明系统稳定可靠，达到预期目的： 4．1 生产调度调控应用

该阀门是我公司管网中重要调控阀门，起到调整柿园水厂、石佛水厂主力水厂供水区域和调节西区局部管网压力作用。阀门远程调控系统投入使用后，调度中心根据生产需要和优化调度方案随时对该阀门进行调控操作，达到优化生产目的o ‘ 4．2应对供水重大事故应用．

2006年7月1日晚20：58分，受河南省电网出现震荡重大故障影响，我公司柿园、石

佛、东周、井水厂等水厂全部停产，所有测压点均低压报警。电网正常供水系统逐步恢复时．由于管网大面积停水，管道内积有气体，管道压力低。在此情况下为安全起见，调度中心对省纺机遥控阀门远程操作，配合京广路等阀门人工调整，根据压力变化调度水厂依次开车，使供水系统得以在短时间恢复。3应对管网重大事故皿用

2006年6月19日14时10分，中法供水厂DNl200原水管道在黄河桥收费站附近爆管，该水厂不能维持正常供水。根据应急预案，调度中心多次对省纺机遥控阀门进行远程操作，配合中原路等阀门人工调整，改变柿园、石佛两水厂供水区域，补给市区中部、北部供水不足，保持市区管网正常的压力。上述措施使市区供水基本没有受到影响，管网供水压力均衡o 4．3扩大应用

对管网重要部位和关键环节阀门实现远程调控，是优化供水系统运行、提高供水安全可靠行的重要技术保证，同时也是对目前管网运行调度模式的创新。由于管网阀门远程调控系统在上述应用中起到关键作用，公司决定对航海路DNl000、华山路DNl200、农业路DN800等6个管网中关键阀门全部进行远程调控系统改造，目前正在实施过程中。

5．应用展望：

试验方案选用的RTU、电动头的设备组合模式具有可靠性高、功能强大等特点。规模应用可考虑进一步改进的可能性： 5．1 降低系统费用．

试验应用时远程通讯／遥控装置选用基于短波通讯的RTUo虽然功能强大，但单站设备造价高。可以尝试选型具有数据采集和远程控制功能、基于无线数字公网的功能模块，如GPRS—RTU、CDMA—RTU等，以降低单站建设费用o。5．2 电源是瓶颈问题

管网阀门安装在市政道路地下，合适的动力／照明市电电源不一定能得到。在关键阀门需要远程调控而又不能解决市电电源时，可以选用直流供电、高输出扭矩、低转速的电动头，电源采用铅酸电池。

选用电动车常用的48V14AH铅酸电池组，以一个月为轮换充电周期，经计算，在充电轮换周期内可以完成50次以上的全开一全闭阀门操作，满足功能要求。通过加强电瓶充电维护管理，没有市电电源情况下可以实现阀门远程调控o 5．3在管网压力自动优化运行与压力管理中的应用展望：

目前，管网阀门远程调控系统应用于远程阀门调控操作，属于有人参与的远动系统。而控制漏失率对供水行业而言是一个重要课题，但目前对背景渗漏等水量漏失却无法通过强化检漏和管道修复等常规手段来解决。其根本解决方法是对供水压力采取优化自动控制方案： 如，对干管相关的某供水区域设定不同时段所需的优化压力，通过远控阀门系统闭环自动动态调节开启度来实现管网压力动态优化。其技术要点是： ·SCADA系统RTU设定“压力一时间”数列表o ·定时执行不同的开度或压力指令o ·该时间列表可以在上位机上任意设定和修改

根据需要还可以通过该供水区域主控测压点数据来自动动态调节阀门开度，实现对管网的精细化管理和供水压力自动优化运行。其技术要点是：

·远端主控测压点RTU、阀门远控系统RTU、调度中心上位机构成一个闭环的调节机构o ·为避免远控阀门频繁动作，远端压力设定为一个压力区间。

·这种压力优化控制方式更适合在枝状管网：如供给类似大学城、新区、大型工业园区等单进水主管且日夜需求偏差大的区域型“大户”。

管网阀门远程调控系统应用于“压力管理”除能降低背景渗漏的水量损失外，还能有效减少管道事故的发生频率。目前我们在“压力管理”科研课题中正尝试该方面生产应用的研究。

5．4对内部有大容量清水池用户定时调控 可尝试根据管网工况对其进行定时遥控供水，以充分利用用户清水池对管网的“调峰”功能。结语：

系统化调控 篇3

电力调控运行系统是个相对较难的系统工程，其由变电站、电厂以及用户共同构成，通过输电线路相连而成的电力网络体系。其关键的工作是实行电力能源的输送，若电力系统发生事故，就会造成大范围的停电事故。不难发现，保障电力调控运行系统安全稳定的工作非常重要，但复杂的系统极易发生问题，且导致的风险很大，解决电力调控运行系统的安全性问题己迫在眉睫。

1.电力调控运行系统安全运行的关键地位

1.1确保整个电力网安全运行的作用

电力网的组成复杂，且规模较大，途径许多变电场所和发电站，还有非常多的电力用户，利用多种不同电压的输电线路相连构成电力网络，其对电能输送的要求非常严格。发电阶段、电力输送阶段及用户用电阶段的许多工作都要在短时间内达成，且发电机组出力与电力网承受的重量务必要确保彼此平衡，若想达成这个标准，电力调控运行系统是关键的组成因素。目前，电力调度运行体系和电力监督运行体系已经逐步向着智能化方向发展，电力调度工作人员可以越来越快速、高效取得电力网相关数据信息，且对电力系统实行监测和控制。与此同时，解决电力问题，更好的确保总体电力网中电能质量，保障电力网的正常工作。

1.2确保电力网的供电质量

电网的持续进步，电力调控运行系统也越来越复杂，导致電力网的供电质量很难得到保证，且用户用电的安全稳定均需要电力调控运行系统来保障。电力网发生问题的时候，或出现操作不正确，极易发生停电故障，给电力用户正常的生产生活造成影响，还很可能对电力设备造成损害，导致出现安全事故。许多问题所造成的人员经济财产损失不可想象，除非达到电力调控运行系统的安全运行要求，方能真正预防电力安全事故的发生。

2.制约电力调控运行系统安全运行的主要因素

2.1缺乏必要的安全管理

电力调控运行系统存在很大的实用性，造成在正常工作的时候，过分注重电力系统的运用，却对电力系统运行的安全管理产生了疏漏。尤其是工作调度，电力系统安全运行过程中缺乏必要的管理措施，从而导致诸多安全隐患发生，不利于电力调控运行系统的安全运行。

2.2电力调控系统运行管理系统不健全

由于系统的运行周期不长，相关的管理阅历不足，未能设立健全有效的管理系统，若电力调控运行时，缺少完善的安全管理系统，就难以确保调控运行系统能够正常的工作。

2.3专业技术匮乏

电力调控运行系统的正常工作，极大促进了总体电力系统的进步。可因专业技术匮乏，造成系统的正常工作和维护无法共同发展，无法确保总体系统顺利工作，最终造成该系统的优点无法全面发挥出来，造成系统的工作效率无法提高，除非提高专业技术能力，并且加以完善，才可以确保电力调控运行系统的正常运转。

3.强化电力调控运行系统安全运行的方案

3.1电力调度运行系统的改善方式

该系统是电力调控运行系统的关键构成，功能为：信息收集与处理；为分析事故，对跳闸开关及相关联开关，事故发生前一段时间以及事故发生后一段时间内的遥信和遥测数据的变化进行重现、安全监管、统计和计算、画面剪辑和显现、历史数据库的监管和报警系统。想达成对电力调度运行系统的健全完善，需要进行以下方案：

3.1.1设计标准的优化方式。由于该系统的设计标准是为了提升系统的扩展程度，所以，设计者需从通信中负责链路的控制优化和网络优化的角度开始，通信中负责链路的控制的优化，设计者要通过数据自动采集系统对相关数据信息实行收集，且实行存档；与此同时，使系统具备监测显示器械与电气系统主接线图，网络优化角度，通过先进的软件系统，确保电力调度系统一直进行快速工作，达成电力调度运行系统的合理优化。3.1.2设计理念的优化方式。该系统设计理念的优化包含如下几点：第一，进行该系统优化的目标是以确保原有器械与成本未遭到破坏为前提，完全发挥已经具备技术手段与器械的功能，且节省资源能源，减少企业成本投入；第二，由于网络技术的快速进步和全面覆盖，网络设计的开拓性己大势所趋，所以该系统的优化原则要依照可扩充性要求标准，以确保电力调控运行系统可以实时达到将来设备工具扩充的指标，达成新老系统彼此的正常交接，与此同时，还可以实现电力调控运行系统对将来先进技术的提前适应；第三，依照开放性标准要求满足电力调度系统的优化工作，可以确保电力调度系统与其他相关系统实现数据交换和资源共享，明显提升电力调度运行系统的硬件、软件之间的各种配合的程度，方便同其他操作系统实行数据和资源沟通、应用共享。

3.2电力监控运行系统的改善方式

由于该系统也是电力调控运行系统的关键构成，针对其运行系统的改善要从下面几点开始：3.2.1可编程逻辑控制器和电能监测。该系统原本的电度量采集器进行数据采集时，往往依据其电子产生的一个脉冲传输到监控体系达成，这种模式存在较大的制约。关键由于电度量常常是初始值，要针对初始值实行处理，就造成电能监测体系的荷载变大，且电度量测量值是否精准无法确认。所以要对该方式实行完善，强化可编程逻辑控制器和电能监测，可以满足监控体系的独立工作，还可以确保信息数据收集的完整准确。通信效果的出现，可以明显的提升电力监控运行系统的资源共享，最后满足电力调控运行系统的稳定性和安全性。3.2.2实时的信息监测和记录。进行电力运行系统监测的时候，要提高重视电力网设备工具中实时监测的协调和信息记录，以达成电力监测的自动化运行。确保电力系统在没有工作人员进行操作的情况下，安全性和稳定都能得到保证，与此同时，很大程度上节省劳动力。监测运行系统包括自动控制被控变量的仪表、信号设备、信息收集设备以及可编程逻辑控制器等，此类设备是达成电力监控系统自动化监测的前提要求。利用报警体系功能的优化，当电力监控运行体系发现问题出现的时候，可以立刻接通电力调度机构的信号波段，电力调度机构依据信号严重等级评估安全问题的种类，且有针对的采取应对手段实行处置，尽可能快的解决问题，确保电力系统总体的安全性和稳定性。

总结

综上所述，电力资源是关键的资源，当代生产和生活中所处的地位极其重要。由于我国城镇化发展速度提升，人们对电力能源需求量更多，为电力调控运行系统的安全运行提出更高要求，极易造成电力调控运行系统发生诸多故障。通过有效的应对手段实行优化，确保电力调控运行系统可以安全稳定工作，且增加经济和社会效益。

浅析优化提高调控系统的能效方案 篇4

我认为这样的系统至少需要满足这些条件:

1) 前台人机交互、使用———明了化、简单化、共享化;

2) 后台程序采集数据、统计分析———复杂化、智能化。

首先, 作为监控全网信息、调度全网潮流、维护电网稳定的调控人员, 我们更重要的任务是如何在大量的信息中找到关键点, 提前发现设备的异常。为了使人员更快地熟练掌握调控系统, 它的文字表述要像杜甫的诗一样通俗易懂, 人机交互过程还要像windows系统一样简单方便, 不同的系统之间还能实现信息资源共享。尤其是人员的日常遥控操作, 要在共享原有的视频监控系统的资源前提下集中体现。当遥控开关、刀闸等一次设备后, 通过查看现场实际设备状态指示是最直接、可靠的方法。此时, 若遥控到位后, 在调控系统上直接打开该间隔画面, 远比在另外的视频监控系统画面中寻找到该间隔再点击查看, 要更快、更无误。同时遥控的情况, 也应能够直接从监控机中导出到日常记录系统上, 从而使调控人员能把精力更多的放在保证电网的安全与稳定运行上。

其次, 后台程序在满足可靠性的条件下, 除了收取变电站的数据信息外, 还要能够将数据进行统计, 作更深入的分析。

一、复杂化

指的是在采集遥测、遥信、遥调、遥控的数据基础上, 还要完善一、二次设备的基础信息。

为便于未来日渐繁多的变电站管理和更好的进行事故处理, 个别站存在特殊点时, 可以在该站的主画面提供如下信息, 例如:

1) 区别与常规站的备自投投入方式;

2) 线路上标注:是否接有重要用户、小电源、冲击性负荷等。尤其是事故处理时需要优先恢复供电、限荷时需要优先考虑供电的重要用户。

二、智能化

一方面, 对于某些常规情况需要执行的操作, 则由调控系统自行判断、执行, 仅当有异常时提出。例如:当并列的主变存在档位不一致时, 系统应自动调节到档位一致, 仅当无法实现时, 才提示监控员进行干预。又如:对于某些开关在不同运行方式下, 具备不同保护定值区时, 当涉及到的开关状态发生变化后, 系统自行检测采集到的当前定值区号, 并核对该定值区下相应的开关状态是否满足要求, 若存在差异, 则发出报警。

另一方面指的是系统可以通过预先设定方案, 便于在发生事故时, 进行更高效的处理, 保证供电的服务质量。

对线路停电期间、或者保供电期间, 若发生跳闸事故时, 会造成大面积停电或较大影响的情况, 可以预先事故演习, 并将正确的事故处理的指令设定在系统中, 当判定的变电站达到相应的条件时, 就发出提示。界时, 只要调控员一个命令, 就可以根据已拟写好的程序自动控制。以3条馈线, 1个主变为例, 若发生全站失压, 仅断开失压开关的下令、复诵和操作完毕后的汇报时间, 就至少需要3分钟, 更不提在系统上遥控开关时需要对逐个间隔进行确认、操作所耗费的宝贵时间。又如:当接地且需要试拉馈线时, 系统首先自行将该段还在运行的电容器退出, 然后根据之前设定的失地时的试拉馈线次序表, 逐一控制, 直到找到失地点为止。

甚至, 在上面的基础上, 我们还可以更近一步———通过不断的记忆、学习某些特殊情况下的电量数据, 形成分析库, 根据得出的结论, 进行模拟判断, 在实施之后, 还要验证效果, 为下一次的操作提供依据。以上面的例子来说, 在查找到失地点后, 还要统计并分析出相应时间内, 失地次数最多的馈线, 在下次出现类似情况时, 告知、建议调控人员可以优先试拉该线路。

该功能对于AVC系统 (电压无功控制系统) 尤其重要。当系统检测到一段时间内出现电压不平衡时, 由于此时电压波动较为严重, 若还在AVC控制周期内, 易发生反复下发相反策略的情况, 所以只要发出提示即可, 待系统恢复正常后, AVC再根据常态下的规则对全网的电压、无功进行控制。又如:对于某些地区的枢纽站, 它的一动一静都会影响全地区所有变电站的无功和电压分配, 若无功经常越上限, 但电压又会越下限时, 可以跟踪每次不同容量的电容器投切或主变调档后的全站功率因素、该段电压变化, 在以后的调节中, 逐步做出相对最合适的选择。

本文仅是提供简要的分析优化提高调控系统的能效方案, 希望能为各位同仁的工作带来便捷, 能更好的保证电网的稳定运行, 为社会发展带来助力!

摘要：本文主要阐述如何优化提高调控系统的能效, 来更好的提升调控工作的效率, 保证电力的安全、可靠、稳定运行。

关键词：调控系统,事故处理

参考文献

[1]张超, 李六富.浅谈电力调控监控业务[J].科技风, 2012.

[2]石承真.电力调度自动化系统的优化方法[J].金田, 2013.

[3]陈长清, 李永康.基于图形平台的电网调度运行系统设计与实现[J].电力系统及其自动化学报, 2012.

系统化调控 篇5

(二)审核通过后，确认申请编码为有效编码;

(三)凭有效编码，通过摇号或者竞价取得增量指标。

个人只能选择一种指标类型提出申请并获取1个申请编码。

单位和个人申请退出增量指标配置的，应当在指标配置当月20日之前提出。需要改变申请类型或者配置方式的，应当退出原申请后重新提出申请。

每月9日之后提出的申请，纳入次月指标配置。

单位和个人增量指标分别摇号，每月1次。

指标管理机构应当在每月9日之前公布当月增量指标的`计划配置数量，并于每月26日组织摇号，当日为非工作日则相应顺延。摇号由公证机构依法予以公证。

摇号时间或者地点因故发生变化的，指标管理机构应当提前向社会公布。

竞价机构应当在每月18日之前发布增量指标竞价公告。公告应当包括投放指标数、竞价时间、报价和缴款方式以及其他有关注意事项等内容。

广州摇号再创新高115人抢1个指标中签率仅0.87%

昨日上午，广州11月中小客车指标摇号摇出4400个个人普通车指标、718个单位普通车指标、880个个人节能车指标以及10个单位节能车指标，共6008个增量指标。

其中，广州个人车牌摇号共有504491人参与，为人数最多的一次。与此相对应的是，在名额仍为4400个的情况下，中签率再创新低，约为0.87%。这相当于115人抢1个指标。

个人节能车方面，2038人参与摇号，配置名额为880个，中签率为43.18%。最近几个月，广州个人节能车中签率难度呈逐步减弱趋势。

系统化调控 篇6

超频仅用鼠标

Sy stem Tools包括三大组件：1.NVIDIAPerformance Group(系统性能优化工具)；2.NVIDIA System Monitor(系统监控软件，能够检测显卡的核心／显存／Shader频率、处理器主频和倍频、CPU、GPU、芯片组的核心温度、风扇转速等等)；3.NVIDIA System Update(系统升级软件，估计支持包括显示驱动、主板驱动以及硬件工具本身的在线升级服务)。在安装时，你可以根据需要选择安装相应的选项(如图1)。

安装完成后，点击桌面上的“Performance”图标后，就进入了性能设置界面。选择左边的“性能／设备设置”，CPU频率、主板HT总线频率、内存参数、显卡频率的调节都是一目了然。只需点击需要调节的硬件的图标，然后拖动滑块就能够实现系统性能提速(如图2)。

集CPU／显卡／内存超频调节功能于一体的NV system Tools让玩家只需点点鼠标就能够完成一切操作，而不再像以前那样为专门找相对应的调节工具而在网上奔波劳碌或者反复进入BIOS纯文字菜单。

超炫3D监控

NV System Tools最大的亮点是它的硬件监控功能，超炫的3D展示效果很符合年轻人的胃口。在点击“NVIDIA SystemMonitor”图标进入系统监控组件后，就可以看到大别于以往的全屏3D监控界面(如图3)。

在这个3D界面之中，可以查看显卡、CPU、主板、内存以及硬盘等设备的工作状态。你只需轻轻一点需要查看的硬件设备图标(比如点击CPU图标)，所需要查看的信息就会出现在面前了。当然，如果要改变系统的监控设置，还可以单击左下角的“全局设置”图标，在弹出的窗口中详细设置系统监控界面、程序的透明度以及相应的热键，一切本着简单，人性化的设计理念(如图4)。

兼容机更新无忧

NVIDIA system Update则可以提供类似品牌机服务中心的功能，包括对系统BIOS以及驱动程序的更新支持。点击“系统更新”选项，在这里你可以设置升级驱动程序的时间，只需选择需要升级的项目即可。提供一步到位的周到服务，这对不少兼容机用户来说无疑是个福音(如图5)。

系统化调控 篇7

自来水厂在运行过程中越来越重视智能控制系统的应用, 因为采用模糊控制系统可提高自来水厂的运行控制能力, 可有效避免出现安全、性能、质量等问题。我国自来水控制生产系统关系千家万户, 逐步引入模糊控制系统, 可优化自来水厂运行环境, 充分发挥系统优势, 改进传统运行控制方法, 有效避免运行问题的发生。

1 模糊控制系统在自来水厂的调控

1.1 自来水厂对模糊控制系统的需求

模糊控制系统在自来水厂受到广泛需求, 尤其是在自来水厂生产工艺中考虑工艺运行及参数时更是如此。自来水厂对模糊控制系统的需求主要体现为三大方面:

(1) 水质方面的需求。自来水厂的水质需要达到优化的水平。模糊控制系统的设计可保障自来水厂的水质最优。我国自来水厂均有对应的水质标准, 如表1所示。

(2) 安全方面的需求。自来水厂通过模糊控制系统可实现安全目标。在实现自来水厂自动化、智能化的前提下, 模糊控制系统能够保障设备、系统、工艺的安全性[1]。安全是自来水厂不可缺少的项目。模糊控制系统在自来水厂初期阶段就要按照严格标准进行设计, 精确采集自来水厂信息, 获取仪器、仪表数据, 将其应用到模糊控制系统中, 保证设备安全执行, 保护好模糊控制系统在自来水厂的重要性。只有这样才能保障自来水厂在设计、工程、生产的过程中保持正常状态。

(3) 实时性目标控制需求。自来水厂的实时性目标控制是指在实时性阶段中, 自来水厂在自动控制、远程控制下受到可靠控制。模糊控制系统的反应速度需要控制在100 ms以内, 才能确定自来水厂的反应目标。目前, 自来水厂实现了技术化运用, 模糊控制系统在实时操作中收集现场数据, 处理现场远程控制指令, 完成接收、发送的过程, 保障了自来水厂运行工艺的准确性。

1.2 自来水厂的模糊控制系统构建

在自来水厂模糊控制系统中, 比较核心的是PLC, 融入了计算机技术、通信技术及控制技术, 在自来水厂提供了数据采集、运算的方式, 有效地把控自来水厂的工业控制仪表[2]。PLC技术在模糊控制系统中辅助处理自来水厂的各项模块, 包括CPU、输入、输出模块的操作, 以期提高模糊控制系统在自来水厂的可靠性, 实现自动化生产与智能化控制。PLC控制在模糊控制系统内把控自来水厂的功能及运行安全, 以便创造更大的经济效益。

自来水厂的模糊控制系统结构如图1所示, 模块可以划分为模糊化、知识库、模糊推理及清晰化4个, 并作如下分析:

(1) 模糊化模块。输入与自来水相关的清晰、确定的数据, 将设定值转换成模糊语言的变量值, 运用模糊语言的子集加以模糊化。在运算之前, 必须要输入清晰的物理值, 通过输入值的模糊量, 将数据模糊推理到模块内, 实现相似性推理。

(2) 知识库模块。知识库中包含了自来水厂的语言变量, 运用隶属度函数、模糊语言的方式, 表达出自来水厂知识库的模糊信息子集。知识库模块中, 采用模糊控制规则, 划分成表格型、公式型、语言型, 以适用于自来水厂的具体应用[3]。例如, 语言型模糊控制规则将自然语言输入到知识库模块内, 将模糊语言转换成表格, 按照规则存储到系统内进行处理, 经过查表的方式输出模糊数值。

(3) 模糊推理模块。自来水厂的模糊推理模块运用逻辑的三段论方式, 借助模糊条件语言的方式, 推理出合法变量值。模糊推理利用已有依据, 在模糊语言条件的作用下, 明确输入变量的关系, 通过模糊推理的方式, 得出新的变量值。模糊推理通过一定的原则, 采取推理合成法的方式, 运用不同的合成运算, 推理结束后即得出推理化的结论。

(4) 清晰化处理。模糊控制系统在自来水厂运用重心法、面积平均法以及最大隶属度的方式, 规范自来水厂运行。模糊控制系统的清晰化处理, 提高了自来水厂的运行能力, 注重了规范性运行, 满足了自来水厂的运行需求, 完善了自来水厂运行环境, 充分体现模了糊控制系统的作用。

2 模糊控制系统在自来水厂的实践

模糊控制系统在自来水厂的实践, 表现在加矾控制、滤池控制两个方面。模糊控制系统按照工作经验, 利用模糊语言构成控制方式, 通过计算机模仿人类行为, 有目的地控制工业生产过程, 实现自来水厂的自动化运用。模糊控制系统在自动化理论的支持下, 完善其在自来水厂的实践过程, 体现了其制在自来水厂的可靠性。

2.1 加矾控制系统

加矾控制系统的应用是模糊控制系统中的一大重要部分。例如, 通过模糊控制系统中的流动电流法, 可在自来水厂中有效控制加矾量, 促使加矾控制系统成为处理自来水的主导技术。加矾控制过程可以消除数量上存在的偏差, 确保模糊控制系统能够达到最佳投矾效果[4]。再如, 在加矾控制的前馈方面, 自来水厂引入源水流量以及原水浊度、矾量, 设计好投放比例, 在开环控制的条件下投入矾量, 就可以反馈出矾量在沉淀水的浊度, 再将浊度当作参考值, 经过1.5~2 h的停滞时间后, 经过采样得出的样品反馈出加矾量的数值情况。模糊控制系统在加矾控制方面设计出的方案比较注重分层次模糊, 加矾控制中的语言条件控制着全局变量和局部变量——首先确定出分层模糊的控制结构, 选择二维状态的控制结构, 明确最终控制数据;再输出加矾控制量数据, 经过模糊化处理消除偏差。

2.2 滤池控制系统

模糊控制系统在自来水厂滤池应用中, 体现在恒水位控制及仿真控制两方面。在恒水位控制方面, 主要是控制滤池过滤速度, 避免其过快或过慢, 确保水质过滤后能够达到规范标准。滤池的水位需要保持在2.8 m左右, 最大误差不能超出2 cm。考虑到恒水位是闭环控制, 要设定好滤池水位, 运用模糊控制系统反馈水位测量值, 进而控制出滤水池的阀门[5]。模糊控制在恒水位控制中表现出变量的动态特征——选择出水位波动误差, 设计好变化率, 输入变量并控制出水阀门, 利用二维模糊控制器调整周期误差。在仿真控制方面, 模拟高、中、低的浊度, 输出符合自来水厂的数据, 确保自来水厂能够达到预期效果。模糊控制在仿真设计中, 可以提供离线的方式, 经过推理设计出模糊控制表, 执行程序初始化、周期偏差调整、偏差与偏差率量化、模糊控制表查询、模糊值输出控制量以及现场执行等模块。

3 结论与展望

自来水厂在运行发展中非常注重模糊控制系统的引进和应用。自来水厂越来越明确了对模糊控制系统的需求和运用, 更重要的是确保了模糊控制系统的科学性及合理性, 充分体现其在自来水厂的实践价值。

自来水厂模糊控制系统在未来发展中, 将针对自来水厂状态, 根据未来发展目标, 促使模糊控制具有可发展的潜力。自来水厂将不断推进模糊控制系统的智能化发展, 进而促进其网络化进展, 最终确保自来水厂的安全与稳定。

参考文献

[1]凡毅.模糊控制在自来水加氯系统中的应用研究[D].四川大学, 2004.

[2]肖军.模糊控制在自来水厂中的应用[J].自动化与仪表, 1999 (5) :25-26.

[3]杨江华.自来水供水厂水泵智能控制[J].电子测试, 2015 (8) :121-123, 118.

[4]梁彬, 毕纯辉, 田理达, 等.模糊控制技术在恒压供水系统中的应用研究[J].自动化技术与应用, 2002, 21 (3) :14-16.

关于集中供热计量系统的调控分析 篇8

随着中国建筑业的飞速发展, 集中供暖系统也发生了翻天覆地的变化, 在供暖系统日趋完善的今天, 其依然存在着一系列问题, 这其中最严重的便是高耗能, 这主要是由水力失调造成的热力失调造成的。要想彻底解决这一问题, 必须实现供热计量系统的有效调控, 以期达到水力平衡和热力平衡。然而现实情况却是现阶段的调控整体不尽如人意。下面我们从3个方面来对这一问题进行详细的阐述。

1 水力平衡计算是集中供热计量系统调控的前提和基础

就现阶段国内供热系统的发展现状而言, 大部分都没达到水力平衡, 这主要是因为科学的水力平衡计算没能贯彻落实到集中供热系统的初始设计中。例如热网在设计时没有考虑到其他环路的平衡计算, 仅仅以最不利环路的压力损失为参考;各个建筑物入口的资用压差没有做出科学的计算和标明;小于15%的水力计算平衡要求没能在室与室的并联环路之间的压力损失差值上得到体现;在改造、扩建原有的供热系统时没有认真校核水力平衡, 往往导致水力失调;在工程竣工验收时没有认真重视水力平衡等等。水力平衡的调控往往体现在日常的水力平衡计算以及日后的检测过程中, 是系统调控中必不可少的基础性工作, 也是一项长期的系统性工程。只有达到供热系统的水力平衡, 才能为其他装置的节能创造条件, 反之要想实现系统内部的各项调控都是无稽之谈。因此, 水力平衡计算被强制性纳入JGJ173–2009供热计量技术规程 (以下简称《规程》) 当中去。因此, 下面提到的其他各项调控装置的实施都建立在水力平衡这一基础上, 换句话说, 在一个失衡的水力系统中, 是无法实现下述调控的[1]。

2 恒温阀是集中供热计量系统调控的重要部分

要想在实现最低耗能的基础上达到建筑内部舒适这一标准, 就必须在散热器内安装恒温阀, 并在安装时进行科学的调控。用户在安装供热系统后, 最大的需求就是按照自我需要对室内温度进行实时调控, 并保证节能降耗, 事实上, 对室温的主动和有效调控也成为实行供热计量收费的必要条件。根据国内外多年实践经验, 要想实现这一目标, 就必须合理选择、正确安装恒温阀并对其进行科学调控。对此, 《规程》中做出了强制性要求, 即在扩建或新建的居民建筑中安装供暖系统时, 必须保障每组散热器上都有恒温阀。

恒温阀, 首先具备人为主动调节室温的功能, 其次可以实现室内的自动恒温, 同时还可以缓解或消除水平失调带来的冷热不均这一情况, 达到节省室内热量的效果。一般的手动阀门因为缺乏感温元件, 同时不具备自力式动作元件, 故而不能对温度进行自动调节, 室内的自由热也不能得到充分的利用, 这对室内的供热质量有着严重的影响, 因此安装恒温阀就显得尤为重要。要想确定恒温阀的规格, 就必须参考其所通过的流量和作用压差。其作用压差必须保持在正常情况所允许的最小压差和最大压差之间。以恒温阀前后压差60 k Pa为标准, 若压差大于这一标准, 恒温阀就会产生噪音而影响其正常工作。正常情况下, 建筑物内安装恒温阀就足够了, 但有一种情况下就必须安装平衡阀并且调试至平衡状态, 那就是当并联环路内部压力损失差值大于15%时。

对于恒温阀的安装, 要视情况而定:一般情况下, 恒温阀均安装在供水支管上, 供水支管属于散热器的一部分。若为垂直、水平单管跨越式系统, 就须将其变成定流量系统, 这可以通过在散热器上安置低阻力三通恒温阀来实现;若为垂直、水平双管系统, 就须将其变成变流量系统, 这可以通过将有预设阻力功能的双通恒温阀安装在散热器上来实现[2]。

3 保障恒温阀正常工作和系统内各建筑水力平衡的前提

要想使得恒温阀正常工作、系统内各建筑水力达到平衡, 就必须在热力入口科学安装调节阀, 并在工作前进行专业调控。由于一般的施工中往往存在诸多不可避免的因素, 这便导致水力失调几乎成为必然, 而这一情况主要由静态失调引起。要想使水力平衡度处于0.9~1.2这一标准范围内, 就要求设计者对不同的室内系统做出不同的设计, 即使用不同的调节阀。只有这样才能使得不同建筑物之间保持一定的水力平衡。

为解决水利失调, 普遍的做法是安装具备开度显示、线性调节开度、测量流量和压差等功能的静态水力平衡阀, 然后让专业人员进行调试。保持热力入口所分配的流量与水泵设计流量尽可能保持一致, 维系住固定比例, 这样基本上就能保障不同的热力用户在流量分配上不会出现失调。类似于截止阀这类阀门调节性能很差, 只具备简单的截断功能, 并没有调节功能, 此外更不要使用像无测压孔类阀门这种冒牌平衡阀。对于处在不同系统 (包括定流量系统和变流量系统) 中的建筑物, 只要在热力入口处安装平衡阀, 同时结合专用仪表就可以完成水力平衡调节, 满足系统正常工作所需的需求。

对于整个集中供热计量系统而言, 最重要、最基础性的工作便是解决系统水利失调以及节能问题, 这便需要平衡阀来解决。在恒定的使用压差范围内, 平衡阀不应按管选径, 应在考虑不同热力入口环路的压差的基础上, 根据说明书选择对应口径。按照以往的经验, 只有当选择比管径小1号的进泵断阀径时, 平衡阀正常的调控流量作用才能被发挥出来。

在定流量系统中, 最好还是安装平衡阀, 虽然自力式流量控制阀也可恒定流量, 但其流阻过大;在变流量系统中, 热力入口处同样不要安装自力式流量控制阀, 因为它会抵消掉用户根据自身情况改变流量的这一动作, 这是因为该控制阀会使流量处于1个恒定状态。一般情况下, 小幅度的压差波动不会影响恒温阀, 小幅度的恒温阀调节更不会对用户带来多大影响;经实际计算显示, 在大量恒温阀都关闭的情况下, 系统的内部压差也不会发生较大的波动, 除非变频出现不足。因此根本没有必要将平衡阀设置在每处热力出口处, 只需在热力站等关键部分安装自力式压差控制阀即可, 这样不仅可以减少投资和管网阻力, 而且可以避免不必要的水泵电耗, 一举多得。

此外, 最重要的是注意热力入口的压差变化, 因为这是衡量自力式压差控制阀安装与否的标准。在此基础上, 还要根据自力式流量控制阀的工作压力和设计流量等参数进行设计选型, 以设计所需的流量最大值为标准, 保证自力式流量控制阀的流量不小于这一标准[3]。

对于既有供热系统, 增加阻力这一方法常常会应用在进行室温控制过程中, 但这样往往会造成系统资用压差不足这一现象, 严重的甚至会导致水利失调。实践证明, 为解决这一问题, 就需要提高循环泵的扬程, 除此之外, 将加压泵安装在热力入口这一方法也能有效解决资用压差不足这一问题。一旦水利失调较为严重, 从长远的战略眼光来看, 就必须在热力入口处科学安装平衡阀, 这样做可以为将来的改造或者扩建创造条件。

还要声明的一点是, 在各热力入口处安装的调节阀在投入工作之前必须进行严格调试, 后续工作中也要按时进行调试, 否则安装再多的调节阀都是摆设。

4 结语

以上我们谈了一般情况下对于集中供热计量系统的调控, 然而在实际操作中, 不同的集中供热计量系统有着各自不同的特点, 我们应该实事求是选择适合的调控方式, 结合先进的科学发展观, 依托专业人员的科学管理的细心维护, 在实践中最大程度地做好调控工作。

参考文献

[1]黄维.北京供热计量技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2010.

[2]王亦昭, 刘雄.供热工程机械[M].北京:工业出版社, 2008.

系统化调控 篇9

光照作为作物光合作用的能量来源, 是影响作物生长的最关键环境因子之一, 设计出合理的温室光照控制系统是保证作物良好生长与避免能源浪费的有效手段。

传统的温室光照自动控制方法是采用定时长及固定补光上下限的方式进行光照控制, 易造成补光不足及能源浪费。近年来, 张海辉[1]、胡瑾[2]及刘晓英[3]等人针对目前的定光照度、定光质补光方式的不足, 指出应根据植物对光照的实际需求进行补光, 设计出了红、蓝光强度均可调的植物补光系统, 为实现精确补光提供了硬件支撑。然而, 如何根据植物光照需求进行温室光环境控制系统的设计在国内外鲜有报道。针对该问题, 本文基于光合速率模型分析环境温度对作物生长光照需求的影响, 推导创建了温室补光模型, 应用无线通讯技术设计了一个基于作物光合需求的温室光环境远程控制系统, 并验证了系统的光照调控方法, 为温室光照控制系统的设计提供一定的理论指导。

1 作物的净光合速率模型

净光合速率是反应作物有机物积累量的一项重要指标, 是反映作物光照需求的依据, 可用单位叶面积的光合速率来表示。本文采用负指数模型[4], 表达式为

式中Pn (I) —叶片的净光合速率 (μmol/m2·s) ;

Pm—最大光合速率 (μmol/m2·s) ;

α—表观量子效率, 即光响应曲线的初始斜率;

I—光合有效辐射, 用光量子通量密度来度量 (μmol/m2·s) ;

Rd—暗呼吸速率 (μmol/m2·s) 。

其中, Pm是环境温度的函数, 表示为[5]

式中Pm (Topt) —最适温度条件下的最大光合速率 (μmol/m2·s) ;

T、Topt、Tmax、Tmin—作物生长的环境温度、最适温度、最高温度和最低温度。

2 基于光合作用的温室补光模型

以作物光合作用的光照需求为依据, 结合温室内的自然光照强度, 建立温室补光模型是实现按需补光的基础。

光补偿点是作物光合作用与呼吸作用达到平衡时的光合有效辐射, 是维持植物生存的最低光照强度。令式 (1) 中Pn (I) =0, 可得到作物的光补偿点ILCP, 则

光饱和点是作物达到最大光合速率时的光合有效辐射, 当环境中的光照强度高于作物的光饱和点时, 作物的光合速率不再增加, 甚至过强的光照会抑制作物的生长[6], 而且也会造成能源浪费。本文所采用的光合速率负指数模型不存在净光合速率的极值点。因此, 可设式 (1) 中当作物的总光合速率 (即Pn (I) +Rd) 达到99%的最大光合速率Pm时, 对应的光合有效辐射为作物的光饱和点ILSP, 则可得到

由式 (3) 、式 (4) 及式中Pm与环境温度的函数关系可知:作物的光补偿点与光饱和点均是随环境温度变化的动态值, 但其变化的程度各有差异, 需做进一步分析。根据作物光合作用机理的研究成果[5,7], 上述式子中各参数取值如表1所示。

将式 (2) 分别带入代式 (3) 、式 (4) , 可得到作物光补偿点和光饱和点曲线, 分别如图1、图2所示。

由图1可以看出:作物的光补偿点在环境温度较低和较高时会稍有变化。在环境温度较低时, 作物的光补偿点较高, 这是由于温度的不足需要较多的光照作补偿, 以维持作物暗呼吸的需求;当环境温度逐渐升高时, 作物的光补偿点基本上不再变化;而当环境温度过高时, 作物的光补偿点再次升高, 这是由于作物的光合作用受到抑制, 需要增加光照进行补偿。

由图2可以看出:作物光饱和点随温度的变化非常明显。当环境温度过低时, 作物不能正常光合作用, 光饱和点为零;随着环境温度的升高, 作物的光饱和点增大, 是由于作物的光合速率加快, 需要更多的光照才能使光合速率达到最大值;而当环境温度高于作物生长的最适温度 (28℃) 后, 随着温度的升高, 作物的光饱和点反而降低, 这是因为过高的温度对作物光合作用的抑制。

对比图1、图2可知:作物的光饱和点随环境温度的变化非常明显, 而作物光补偿点基本上比较稳定, 其最大值和最小值之间的差值ΔI不超过40μmol/m2·s, 相对光饱和点的变化情况, 其变化可以忽略不计。

综上分析, 作物光合作用需要的光照强度随环境温度的变化而变化, 而且主要体现在作物光饱和点的变化上。因此, 在温室光照环境控制中, 应根据当前环境温度的动态变化计算出作物的光补偿点和光饱和点, 求出作物光饱和点与环境中光照强度的差值用于控制温室内光照强度, 使其维持在既适宜作物生长又不造成浪费的范围内, 即ILCP<I≤ILSP。作物需要的最大补光量Imax为

3 基于补光模型的光照控制系统

3.1 系统结构

本系统是基于无线通信技术的温室光照环境智能控制系统, 由位于控制室内的上位机和位于温室现场的下位机系统两个部分组成, 结构如图3所示。其中, 上位机与下位机之间的通信是由上位机接入因特网, 再通过GPRS服务器接入GPRS网络与下位机的主控节点实现通信。在下位机中, 主控节点与各终端子节点间的通信则是通过基于Zig Bee协议组建无线传感器网络实现, 无线传感器网络采用星型拓扑结构。

3.2 硬件设计

3.2.1 主控节点设计

主控节点采用模块化设计, 包括电源模块、核心控制器模块、Zig Bee模块、GPRS模块、显示模块、按键模块及预警模块, 结构如图4所示。

其中, 主控制器采用STC15F2K60S2单片机, 负责协调各个模块之间的工作和系统的数据处理等相关操作;Zig Bee模块以CC2530为控制器, 负责组建无线传感器网络, 并与终端子节点进行通讯;GPRS模块采用SIM900A模块与上位机间实现远程通讯;液晶显示采用LCD1602模块, 用于显示当前环境中的温度、光照强度信息;按键模块包括了4个按键, 即设置键、确认键及2个方向键, 用于手动调整系统参数;预警模块包括指示灯和报警蜂鸣器, 可在系统出现故障时及时报警。

3.2.2 监测节点设计

本系统的n个监测节点按照监测要求均匀布置在温室作物栽培区内, 负责定时对当前环境的温度、光照强度进行采集处理并发送给主节点, 电路结构如图5所示。监测节点采用模块化设计, 包括电源模块、以CC2530为主控芯片的Zig Bee模块、信号预处理模块及相应的传感器模块。其中, 光照传感器采用的是BH1750FVI的集成模块, 温度传感器采用DS18B20模块。

3.2.3 控制节点设计

系统的控制节点包括了1个遮阳节点和n个补光节点, 结构如图6所示。采用模块化设计, 包括了电源模块、主控模块、驱动模块及相应的执行模块。以CC2530为主控芯片的Zig Bee模块负责接收主控节点发送的控制指令, 通过BP2808模块驱动相应的执行设备工作, 并将设备执行结果信息反馈给主节点, 然后进入睡眠模式等待下一个唤醒指令。其中, 执行设备包括了补光灯和遮阳卷帘机。

3.3 软件设计

本系统的软件包括了上位机软件、主控节点软件、监测节点及控制节点的软件。人机界面采用VB程序编写, 包括了通讯模块、数据处理模块和显示模块等。下位机中各个节点的软件采用C语言编写及对Zig Bee协议栈进行移植开发。限于篇幅, 本文只对主控节点的软件设计做简单介绍。

系统主控节点的程序流程如图7所示。主节点上电后, 首先对系统进行初始化并自动组建网络, 允许子节点的入网请求。然后主节点会在无线通道中读取数据并分析数据类型:若为无关信号, 则重新读取;若为子节点的入网请求信息, 则读取子节点的编号, 辨别出是监测节点还是控制节点, 并将其加入控制列表, 继续读取和分析无线通道中的数据。

若为控制节点反馈的执行信息, 则记录并判断控制节点的执行结果是否成功:若为不成功信息, 则记录该节点的失败次数, 当某一节点的失败次数达到设置的阈值就会触发报警系统, 若未达到阈值则重新发送控制指令;若为执行成功的信息, 则将失败次数清零, 然后继续读取和分析无线网络中的数据。

若为监测节点发送的监测信息, 则判断当前环境是否满足作物生长的需求, 如果满足, 则维持现状, 并将之前收到的信息发送给上位机系统;若当前环境不满足作物生长的要求 (即光照不足) , 则调用补光模型计算出需要的补光量, 并制定光照调控方案, 通过编码后将控制指令发送给控制节点;然后将之前接收到的信息、做出控制和控制节点反馈的相关信息都发送给上位机;最后, 系统将重新读取无线通道中的数据进入下一个循环。

为了保证LCD显示亮度的均匀性, 显示部分的程序放在了定时器的中断服务程序里面, 而系统的参数设置程序由外部中断负责。当主控节点的设置键按下或上位机有修改参数的指令发送过来时, 系统将转入外部中断服务程序完成相应的参数修改。

4 系统调控方法验证

针对秋冬季节温室环境中的气温在某一日内的实际变化情况[8], 得到一天内作物光饱和点的变化曲线如图8所示。由图8可知:一天内的不同时刻作物的光饱和点值在不断变化, 反映出作物对光照需求的变化, 因此必须采用不同的光照控制方案。

根据上述作物光饱和点的变化结合当日温室内自然光照的变化情况, 对系统的调控方法进行仿真验证, 结果如图9所示。

具体分析如下:0:00-8:00, 虽然温室内光照强度微弱, 但由于环境温度较低, 不适合光合作用, 因此不进行补光;8:00-13:00, 随着保温被的收起, 自然光照强度和环境温度都逐渐升高, 但环境中的自然光照强度始终高于作物的光饱和点, 因此无需补光;13:00-1 6:0 0, 自然光照逐渐减弱, 环境温度继续升高到15:00后开始降低, 但作物的光饱和点已达到最大值, 因此基本上不再增加, 甚至由于光合作用受到较高的环境温度的抑制而稍有下降, 此时环境中光照强度仍高于作物的光饱和点不进行补光;16:00-18:00, 随着气温和自然光照强度的继续下降, 环境中光照强度开始低于作物的光饱和点, 开始对温室环境进行补光;18:00-23:00, 随着夜幕的降临和保温被的遮盖, 温室内自然光照强度降为零, 而温度下降速度开始变慢, 作物光饱和点不为零, 需进行补光以延长日照时长;23:00之后, 环境温度降低至不再适合作物光合作用, 不再进行补光。

由此可见, 即使在同一自然光照强度下, 由于环境温度的不同造成作物光照需求差异, 本系统将根据环境的变化采取不同的光照控制措施, 这种光照控制方法既能满足作物生长的需求, 又能更有效地利用能源;而若采用固定补光上下限的方法控制光照强度, 必然容易造成补光不足或浪费。

5 结论

从环境温度对作物生长光照需求影响的分析结果可以看出:作物生长对光照强度的需求随环境温度的变化而显著变化。因此, 在温室光照环境控制中, 应当根据不同环境温度下作物对光照的实际需求进行光照控制, 避免造成补光不足和能源浪费。仿真验证表明:本系统采用基于作物光合需求的光照调控方法, 可以随着环境温度的变化, 根据作物生长的实际光照需求进行合理的光照控制;该方法既能满足作物生长的需求, 又能更有效地利用能源, 为温室光照控制系统的设计提供了一定的理论指导。

摘要：针对传统的温室光照环境控制方法粗糙、易造成作物光照不足及能源浪费的问题, 考虑作物生长对光照的需求, 基于光合速率模型, 分析环境温度对作物生长光照需求的影响, 推导创建了温室补光模型;同时, 应用无线通讯技术设计了一个基于作物光照需求的温室光环境远程控制系统, 介绍了系统的软硬件结构;最后, 针对秋冬季节温室环境在1天内的实际变化情况, 对系统的光照调控方法进行验证。结果表明:该方法能够根据环境的实时变化采取不同的光照控制措施, 既满足作物生长的需求, 又能更有效地利用能源。

关键词：温室,光照需求,补光模型,光调控系统

参考文献

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电力调控运行系统的优化方法研究 篇10

当前, 电力企业在发展的过程中, 为了满足社会对电能的需求, 不断提升供电质量, 逐渐扩大电网建设的规模, 积极地将电力调控运行系统进行了应用, 以在确保电网经济安全且可靠运行的同时, 提升自身的经济效益与竞争实力, 实现自身的稳健发展。但是, 在实际应用调控系统的过程中, 一系列问题的呈现促使电力需要以科学的方法来实现对该系统的优化与完善, 以适应当前电网智能化发展需求, 充分发挥出这一系统的作用与价值。

1 电力调控运行系统的作用与应用现状

1.1 作用

电力系统结构复杂, 在实际运行的过程中, 要想确保各环节的稳定可靠运行, 以提升供配电质量, 就需要强化对整个系统的监管与控制, 而随着信息技术的不断发展, 智能化与自动化技术的应用为该项工作的开展提供了技术基础。电力调控运行系统的构建与应用能够为实现对各环节的设备运行的情况进行实时监控与调度, 通过相应的调度平台, 调度人员能够直观且全面地掌控电网运行的状态, 以科学决策的及时制定与落实来规避运行安全故障风险隐患, 进而提升电能质量并确保电网的安全稳定运行。而为了满足当前社会对电能的需求与要求, 电力企业不断扩大了电力系统的建设规模, 相应的运行操作系统也随之变得更加的复杂, 因此, 要想确保电力系统的安全可靠运行, 就需要针对电力调控运行系统进行不断的优化与完善, 以充分的发挥出该系统的作用。

1.2 应用现状与所呈现出的问题

1.2.1 现状

从目前国内电力行业的发展现状看, 针对电力运行系统, 当前主要以统一调度、分级管理的方式来进行管理, 对于电力企业而言, 进一步提升电力系统调控管理的水平, 并确保相应的调度人员的专业能力素质能够满足实际工作之需, 实现规范且专业的操作, 能够为进一步提升调度质量、规避人为故障问题奠定基础, 进而保证整个电力系统实现安全可靠的运行并提高供电质量。基于电子信息自动化技术的应用, 促使电力调度逐渐实现了智能化, 通过相应自动化调度平台的构建, 能够以实时监管的落实与故障预处理措施的制定来全面确保电网的安全运行, 通过调度方法的优化提升了电力企业的供电质量。但是, 在此过程中, 电力调控运行系统的应用依旧呈现出了一系列问题, 亟待解决。

1.2.2 所呈现出的具体问题

第一, 尚未给予相应管理工作以充分重视。在实际应用这一系统的过程中, 电力企业将工作的重心放在了完善应用上, 进而忽略了对这一系统的管理, 在实际践行的过程中, 基于传统粗放型管理理念下, 并未实现管理职责的明确落实, 且尚未针对相应的技术操作人员进行完善的培训, 致使因管理缺位导致系统因人为因素而引发故障问题;第二, 相应管理制度体系不完善。基于调控运行系统应用实践时间尚短, 进而尚未针对相应管理工作实现完善制度体系的构建。由于管理制度的不完善导致调度操作不规范, 相应系统的作用被弱化, 难以确保电力系统实现安全可靠运行;第三, 现有技术人员能力素质偏低。要想确保这一系统作用的充分发挥, 就需要相应技术人员实现运维管理工作的完善落实, 而因技术人员的专业能力水平不足, 加上个人素质偏低, 导致难以实现对调度系统的完善应用与管理维护, 调度运行系统故障隐患的存在导致整个电力系统运行的安全可靠性难以得到有效保障。

2 优化电力调控运行系统的方法

2.1 针对调度运行系统进行优化与完善的措施

整个调度运行系统的功能较多且结构复杂, 在实际进行优化与完善的过程中, 需要在明确相应优化原则的基础上, 对相应的设计目标与系统构架进行有针对性优化措施的落实。

2.1.1 相应优化原则

首先, 遵循开放性原则。指的是要以开放性为原则, 确保调度系统能够与其他系统间实现信息的高度共享, 并将信息冗沉与产生冲突的几率降至最低, 进而为提高系统的兼容性, 并实现信息的有效应用奠定基础。其次, 实用性。指的是在进行优化的过程中, 要确保优化升级后的系统具备良好的实用功能, 这就要求在实际践行的过程中, 要基于原有系统的基础上, 结合现阶段电力企业实际发展之需, 实现资源设备的完善应用, 以在降低成本投入的同时, 提升系统的安全性, 为相应管理与运维工作的有效开展奠定基础。最后, 实现系统的可拓展性。这是基于当前信息技术的不断发展, 为了确保这一系统能够实现可持续应用, 以降低总体投入的同时提升电力企业的经济效益, 就需要遵循系统可拓展性这一原则, 确保系统具备良好的适应性, 以满足技术更新升级的需求。

2.1.2 在设计目标与系统构建上的具体优化对策

首先, 在设计目标上。需要秉持经济性的原则, 将系统优化的成本降低最低, 所以在系统的设计上需要以平滑过渡为出发点, 确保系统具备良好的扩展性来避免大规模改造;在网络与主站上的设计, 需要提高网络运行速度的同时, 实现调度监管平台的完善搭建, 以实现对数据信息的全面反映并实现对数据信息的有效分析与存储, 以确保实现系统的安全可靠且高效运行。其次, 在系统结构的优化上, 需要针对主站系统进行优化, 通过对系统功能与技术指标的优化来确保数据信息的高效传输, 并满足动态监管之需;同时, 需对变电站端进行优化, 以实现对调度信息的有效处理。此外, 还需要针对主干网络拓扑结构以及整个框架体系进行优化, 以提升系统运行的稳定性, 为实现该系统功能的充分发挥奠定基础。

2.2 优化监控运行系统的对策

为了进一步提升该系统的智能化与自动化程度, 在保证实现实时动态监管的同时, 实现相应数据信息的有效录入, 以确保整个系统的安全稳定运行, 就需要针对监控运行系统进行优化。在实际践行的过程中, 需要针对监控运行系统的各组成部分进行优化与升级, 比如针对预警系统, 需要实现该系统的完善应用以确保及时发现故障隐患并实现有效解决, 通过自动化处理来确保电网的安全运行。同时, 针对PLC与电能监控系统, 需要以智能化电度量表的应用来确保实现对相应信息的动态监管, 在提高数据信息准确度的同时, 确保系统稳定运行并提升电力企业的效益。

3 结束语

综上所述, 为了确保电网的安全可靠运行, 以提升电力企业的经济效益与竞争实力, 就需要针对电力调控运行系统进行不断的优化与完善, 针对当前实际应用过程中所存在的问题进行完善解决, 同时, 要遵循相应的原则, 对调动系统设计目标与整个系统的重点结构部分、网络格局以及整体构建进行优化与完善, 并实现对监控运行系统的进一步优化, 以充分发挥出电力调控运行系统的作用, 确保电力系统实现经济安全运行。

参考文献

[1]温晖, 王小军, 张红光.探讨优化电力调控运行系统的方法[J].电子技术与软件工程, 2015, 6:242.

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[3]陈志君.关于电力调控运行系统优化方法的探讨[J].科技风, 2015, 18:38+40.

系统化调控 篇11

关键词：数控机床 精度 分析

伴隨着计算机网络技术在各个领域的渗透，行业运行高速化、控制智能化、加工精度化等强大功能被各领域的精英所接受。制造业的数控设备也应运而生，运用最广泛、最普及的就是数控机床。数控机床带来的高效率、高品质得到了制造业的肯定，但随之而来的是由于结构、程序复杂，出现故障难以监测，进行分析的问题，成为研究人员关注的焦点。

1 数控机床出现故障的主要症状

称为“工业母机”的机床，是我国制造业水平的标杆。高精度，高柔性的数控机床被制造业广泛的应用。但在应用过程中，操作不当或超负荷使用而带来的故障也使得操作者们束手无策，严重影响了生产进度和生产效率，给社会经济带来损失。其故障归纳为下列几项：

1.1 驱动部件的失效。伺服电动机是数控机床的驱动部件。最易发生故障的是异步型交流伺服电动机。在不同的部位，比如定子、转子、轴承等部位，异步型交流伺服电动机的故障症状有所不同。匝间短路、绝缘体被破坏，就会出现断条、偏心等故障；定子与转子之间气隙不均衡、转子偏心使设备振动超速、导条与端环承受力分布涣散、轴承磨损、脱落等迹象都是电动机故障的原因之一。

1.2 支承部件的损坏。数控机床的支承部件是轴承。其中最重要的支承部件是滚动轴承。它是以规定的频率运转，由内圈、外圈、滚动体、保护架组成。滚动轴承分为弹簧与非弹簧的性质，承载刚度的变化，决定着滚动轴承的性质。也就是说，滚动轴承在承载时，各部件之间的振动及冲击力所形成的频率变化，按固有的频率变化，滚动轴承体现为弹簧性质，否则就是非线性弹簧性质。非线性弹簧性质，导致轴承的磨损，甚至机器设备的损坏。

1.3 传动设备的故障。传动设备包括机床导轨、工作台、溜板、滑座等部件。其中最关键的部件就是机床导轨，它与数控机床的加工精密度和机床的使用寿命息息相关，两者具有一荣俱荣，一损俱损的紧密关系。最常见故障表现为导轨表面局部变形，使摩擦阻力发生变化，造成受力面积不均衡、运行部件润滑不到位、机床零部件的误安装而颠簸等故障。

2 数控机床故障诊断系统的设计

数控机床的高效、精准、高柔的强势，不可避免的也受到机器故障的困扰。针对数控机床的故障，设计对其主要部件的优化设计，建立一套完整的、灵活性、快速定位故障的系统。其中数控远程网络诊断与控制故障最受关注。

2.1 数控机床的自我诊断功能。目前，数控机床在研发过程中，利用检测设备（精密水平仪、直角尺、精密方箱、测微仪、高精度主轴检验芯棒等）对故障源的直接测量，同时根据经验采用望、闻、听、问、摸等人工智能的方法来诊断电气系统的故障。这种检测故障的方式，称为“硬诊断”。

2.2 信号分析方法在数控机床的运用。由于多台机床的同时运作，并发故障的诊断，“硬诊断”是不能胜任并解决的，只有通过基于信号处理和逻辑推理来诊断，比如：机床的振动、温度的变化、切削力的强弱等症状，采用信号处理，加以数据分析，来确诊故障源的方法。

①传统的信号分析法包括了时域分析法和频域分析法。时域分析方法首先要确定系统的数学模型，依据研究信号的波形与时间变化的相互规律，对典型数据进行抽样提取，利用系统的数学模型进行计算和分析，主要数学原理是传递函数等方法计算时域信号的平均值、峰值、标准偏差等。频域分析方法是一种分析非正弦周转性电路的基本方法，是动态数据分析法，是对信号分析处理的深化。

②时频分析方法。较传统信号分析方法，时频分析方法克服了前两种方法的不足。主要表现在可以多角度的观察信号的变化，从特定局部频率处的信号分析出特定局部时刻的信号。时频分析方法的基本思想主要以较短时间间隔内的信号作为分析体，将这段时间视为理想的平衡状态，将整个频率域分为不同段的频率域，用平稳的信号建立数学模型，然后再进行分析的方法。

3 远程故障诊断系统的设计

随着数控机床的大量运用，数控机床综合了机械、液压、电气于一体，不论哪个环节出了故障，在短时间快速的定位，找到问题的症结，是相当不容易的。利用维修工程师望、闻、听、问、摸等方法，采用排除法去排除故障，不仅效率低下，而且可能有误诊断的情况。利用远程故障诊断系统来快速定位机床故障不失为一个好的思路。

3.1 建立硬件系统平台。建立一个系统，首先要有个系统平台。为了使平台工作站达到为用户搭建电路平台，平台工作站起着提供连接相关硬件的仪器的作用。当收集的数据、图像待输送到计算机资料库，以便以后搜索、阅读、取证，在信息传达过程中，数据采集卡就充当了系统的硬件的重要角色。为了保证数据采集的精确性，减少数据的偏差，要选择高精度、高分辨率、多功能的数据采集卡，同时也配备高质量的数据电线电缆用来传输信息。

3.2 系统开发，网络化结构。基于目前社会网络化已经形成，集合了设备诊断技术与通信技术、网络技术等高科技信息技术的远程诊断故障系统，成为了时尚的应用系统。它通过互联网将机器设备与技术服务连接起来，维修工程师可以根据运行时的实时数据，计算分析出运行状态，诊断故障，及时制定出故障的解决方案，快速通过网络对机床的故障进行排除，提高了生产效率。

4 结束语

随着数控机床的广泛运用，建立数控机床故障诊断系统，对我国的制造业现代化建设起着推动作用，对设备故障实时诊断、连续监控，使企业生产效率提高，生产产品质量提升，增强我国数控机床在世界的竞争力有着不可估量的意义。

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基于调控一体的智能防误系统 篇12

国网公司“三集五大”建设正在全面推进, 其中基于“大运行”、“大检修”体系所建立的“调控一体化”运行管理模式, 给倒闸操作方式带来了新的变化, 也给防误操作带来了新的挑战。因此, 如何利用技术手段实现调控一体化操作各环节的防误, 满足防误操作全面性和强制性的要求, 有效预控安全风险, 确保“三集五大”体系安全平稳实施, 是一个急需解决的问题。国网厦门供电公司通过对国网公司“大运行”、“大检修”实施方案的学习和理解, 并对照目前生产组织形式、流程、安规、调规等方面内容进行了深入分析, 提出了在防误技术措施方面的建议和措施, 并组织开展了基于调控一体化的智能防误系统的研究与应用工作。

二、总体设计方案

一体化智能防误系统是在调控一体系统平台基础之上, 扩展系统模型以支持智能防误模型创建, 并增加变电站微机五防对象、规则库建模以及维护功能模块, 完成一体化模型维护。

智能防误相关应用通过集成式调度智能防误一体化系统的SOA总线, 完成与集成式调度智能防误一体化系统之间的数据交互以及命令传输等, 从而实现一体化的通信处理。智能防误相关应用主要包括变电站五防信息采集交互、系统五防防误验证服务、变电站微机五防规则库管理, 分别完成智能防误实时信息采集、智能防误规则库维护以及智能防误逻辑处理等, 为系统的智能防误业务提供功能支撑。

在集成式调度智能防误一体化系统的HMI人机交互的基础之上, 增加调控五防一体化界面, 主要包括智能防误设备 (接地线、网门、柜门等) 实时状态展示、设备告警信息展示、智能防误规则信息查询、智能防误解锁操作、智能防误解闭锁状态查询等等。

在集成式调度智能防误一体化系统的事项浏览器中, 增加智能防误设备相关报警事项展示和查询功能。在集成式调度智能防误一体化系统的操作票业务中, 增加流程, 通过SOA总线与智能防误相关应用交互, 完成操作票防误校验和操作票操作预演功能。

三、主要功能

一体化智能防误系统在调控一体基础上扩展了智能防误相关功能, 为电网调度、监控运行人员提供防误操作校验功能, 并提供了一体化维护、一体化展示、一体化权限判断、一体化操作票防误校验、操作预演等功能。

3.1 一体化绘图建模工具

一体化智能防误系统提供了智能防误相关图形以及模型的一体化维护工具, 系统在IEC 61970 CIM模型标准基础上扩展了智能防误模型, 包括接地线、网门 (柜门) 等, 形成了统一的电网智能防误模型信息。

系统提供的一体化绘图建模工具既支持原调度控制系统的图模信息维护, 又扩展了接地线、网门 (柜门) 等智能防误图模信息的维护, 同时又集成智能防误特有维护工具, 提供智能防误采集点表信息、智能防误逻辑公式等信息的维护。

一体化的建模工具极大的减少了维护人员的工作量, 避免了多套系统重复建模, 提到了维护效率。

3.2 一体化智能防误数据采集并处理

一体化智能防误系统集成了智能防误相关应用, 由集成的智能防误采集服务负责智能防误实时数据的采集, 采集数据都是直接与防误子站通信获取, 独立与远动数据采集。智能防误采集的数据包括接地线实时挂接状态、网门实时状态、柜门实时状态、手车刀闸实时三态位置、继电器实时解闭锁状态、防误子站实时通信状态等。

智能防误采集服务将采集的实时状态信息返送到系统实时服务, 进行统一的处理, 包括变位报警、变位记录存储等。用户通过一体化系统可监视智能防误实时状态, 并查询其历史变位信息等。

系统集成了五防防误服务, 处理智能防误逻辑判断, 根据一体化系统共享的模型信息 (拓扑连接关系) 、实时数据信息进行防误逻辑处理, 判断是否可操作。

3.3 一体化人机展示

一体化智能防误系统, 针对系统集成的智能防误信息提供了一体化的人机展示。一体化的人机展示, 在人机界面上支持智能防误信息的实时数据展示、数据闪烁报警、设备实时信息/ 历史信息查询, 同时对于接地线、网门 (柜门) 信息支持分层展示;在人机中集成接地线以及网门 (柜门) 信息置入操作、防误信息总召、设备逻辑公式查询、设备解闭锁状态查询等;同时集成智能防误通信监视界面, 可查询通信源码 (包括实时源码、历史源码等) 。

3.4 一体化系统权限验证

一体化智能防误系统具备权限和日志管理功能。系统操作人员按照权限不同划分成不同的角色, 系统操作人员按管辖范围划分到不同的责任区, 系统操作人员仅对所属责任区下的设备拥有指定的权限。所有认证和授权操作都会被记录到安全审计事件中, 并可以查询。系统针对所有智能防误操作, 都设计了独立的权限, 统一通过系统的权限管理服务进行判断, 实现了一体化的系统权限验证。

3.5 一体化操作票防误校验、操作预演

一体化智能防误系统在原操作票功能的基础上, 融合智能防误应用, 对操作票防误校验以及操作票操作预演过程中, 增加智能防误的防误校验步骤, 从而达到智能防误防误校验和操作预演的目的。

操作票防误校验主要是由智能防误应用对于已拟好的操作票进行防误校验, 确认操作票的每一个步骤执行时不会影响电网安全生产, 并将防误校验的结果如实反馈到一体化界面当中, 譬如校验通过或者校验失败, 若是校验失败需要明确告知用户, 失败原因等。

操作票操作预演主要是由智能防误应用对于已拟好的操作票进行预演, 将操作票的每一个步骤在模拟环境下进行预演, 模拟每一个步骤的操作效果并分析其对于电网安全生产的影响, 预演时严格按照各种防误闭锁规则进行校验, 对于可能错误或危险的操作进行提示。整个预演过程中的信息如实的反馈到一体化界面当中。

四、总结

调控一体化智能防误功能建设, 在地区调控一体化系统平台的基础上, 将调控防误、集控防误、变电防误整合在同一平台下, 建立以调控主站防误服务器为核心的多层次防误闭锁架构, 为“调控一体化”运行模式提供完善的防误闭锁解决方案。在省调统一管理及技术指导下, 实现了调度指令智能防误分析、智能操作票管理、流程控制、遥控操作约束、变电站防误闭锁等功能;通过一体化防误系统在地调的试运行, 实现从指令开出、分解到执行的完整、闭环的安全校核与智能防误, 利用技术手段“人机联合把关”, 杜绝各类误调度、误遥控、误操作的发生, 及时准确的识别和处理故障, 提高调控一体化模式下的智能化水平, 使调度、监控、现场操作工作更为安全、高效, 推进调控一体化模式向智能化方向发展, 保障了电网的安全稳定运行。

通过调控一体化智能防误功能项目的建设实施, 为厦门调度决策和运行监控提供了有力的技术支持, 提升了调度监控的安全水平和智能化水平, 保证了电网的安全稳定运行, 为厦门地调调控远方冷备用遥控远方操作安全校核奠定了坚实的基础。

摘要：本文通过研究防误信息采集规范、防误系统框架、遥控业务流程审计、防误信息展示、数据模型一体化、智能变电站站端防误接入、主子站通讯等主要内容和关键技术, 建设厦门供电公司调控一体化智能防误系统, 建立多层次防误体系, 并形成一套符合国网福建公司相关管理规定、且具有厦门电网自身特点的防护管理体系。