风光摄影的相关装备

2024-11-01

风光摄影的相关装备（精选9篇）

风光摄影的相关装备篇1

随着我国经济的不断发展和社会的不断进步, 导致城乡出现灾害事故的因素越来越多, 立体型、大面积、人员群死群伤等重特大灾害事故的几率也在不断的提高, 对于公安消防部队来说灭火救援的任务变得日益繁重, 并且救援的危险性也在不断加大。针对火灾事故的复杂性和多样化, 就必须要合理的配备消防器材, 充分发挥消防器材装备在灭火救援中的作用。

1 主要的消防器材装备

消防器材装备是每名消防员进入火场进行灭火作业、抢险救援时必须佩带和使用的装备。目前我国消防员配备的防护装备分为个人防护装备和特种防护装备, 包括空气呼吸器、消防头盔、消防战斗服、消防手套、消防靴、消防安全带等几十种。这些消防器材装备对于保护消防员在灭火抢险中防止坠落, 免受伤害, 发挥他们的战斗力起到了非常重要的作用。

自给式正压空气呼吸器, 主要用于消防员进入浓烟, 化工事故现场或氧气含量低于19%的场所使用。消防头盔, 消防头盔是消防员在灭火时用于保护头部、颈部安全的防护装具。要经常卸下佩带装置进行清洗, 头盔不得用于坐、摔、敲打。帽壳有裂纹的头盔不得使用。消防靴, 消防员在平时训练和灭火战斗中穿着的, 用来保护消防员小腿部和足部使之免受伤害的防护装具。消防胶靴和消防皮靴必须具有防穿剌、防滑、抗静电、能耐一般酸碱等特性。消防安全带, 消防员登高时的安全保护装具之一, 与安全绳、安全钩配合使用时, 可进行救人及自救。消防安全钩, 是消防员的安全保护装具之一, 与安全带配合使用, 用于滑绳自救、高空救人等安全作业。消防安全绳, 用于消防员在楼房火灾中救人和自救, 也可以用于向高处引送消防工具和水带, 在火情侦察时可以用作导向绳。

各类指挥、防护服。消防指挥服、战斗服, 是保护消防指战员除头、手、脚的其它身体部位在火场中免受高温、蒸气、热水、热质点以及其它危险品伤害的装具。具有一定的阻燃、防寒隔热作用。消防隔热服, 是消防员在火场中靠近或接近火焰高温区进行灭火战斗所穿着的一种特种防护服装。消防避火服, 是消防员短时间进入火场、火焰区进行灭火战斗和抢险救援所穿着的一种特种防护服装。消防防化服, 是消防员在有危险性化学物品和腐蚀性物质的火场进行战斗、抢险救援时的一种防护装备。

消防车是供灭火、辅助灭火或消防救援时的机动消防技术装备。根据需要, 设计制造成适宜消防队员驾驶、装备各类消防器材或灭火剂的车辆。消防车按功能分为灭火消防车、举高消防车、专勤消防车和后援消防车。灭火消防车:是指可喷射灭火剂并能独立扑救火灾的消防车。属于灭火消防车的有泵浦消防车、消防车、泡沫消防车、干粉消防车、泡沫-干粉联用消防车等。举高消防车:是指装备举高和灭火装置, 可进行登高灭火或消防救援的消防车。属于举高消防车的有登高平台消防车、举高喷射消防车、云梯消防车等。专勤消防车:是指担负除灭火之外的某专项消防业务的消防车。属于专勤消防的有通信指挥车、照明消防车、抢险救援消防车、宣传消防车、勘查消防车等。后援消防车:是指向火场补给各类灭火剂或消防器材的消防车。属于后援消防车的有供水消防车和器材消防车等。

2 消防装备的现状和发展策略

2.1 装备功能单一

虽然我国的消防器材装备和以前相比已经有了很大改善, 进口车和进口器材以及外国先进的技术给我国的消防装备水平带来较大的提高, 但是与国外先进的装备相比我们还有着很大的差距。部分消防器材并不都能在火场上发挥出它们应有的作用。

2.2 器材装备价格高, 但是实用性不强

在当前的消防器材装备中, 有些器材虽然是必须配置的, 但是在实际的灭火救援中并不实用, 而且价格较高, 有限的经费没有有效的落实到提高部队的灭火救援装备建设上来。

促进我国消防装备的发展, 我们应该做到以下几个方面。

树立正确的装备发展观念。消防员和消防器材装备是消防部队战斗力的最基本的因素, 在灭火救援中起到了非常重要、不能替代的作用。消防部队在选购消防器材装备的时候要树立与时俱进的思想观念, 不能只是为了一时的需要, 要从长远的角度考虑, 既要符合当地经济的发展水平, 又要满足各种灭火和抢险救援任务的需要。

加强高科技的装备研制, 优胜劣汰。科研人员应该经常深入基层进行调研, 了解消防救援一线的需求, 不断提高产品的科技含量和实用性。加强对消防器材装备的优胜劣汰是消防部队器材装备建设中的一项非常重要的工作, 对于应该淘汰的消防器材装备要及时淘汰, 不能影响消防部队的战斗力。加强对消防器材装备的更新要依据当地的经济发展状况和火灾的特点同时要着力提升消防部队在抢险救灾和灭火救援中的战斗力。

大力开展消防器材装备的科技变革增强改革创新能力。针对消防装备的全面发展, 不但要大胆的探索消防装备建设的新思路, 更要加强对消防装备的科技创新能力。要从实战出发, 从需要出发, 从改革创新出发, 不断提高消防器材装备的科技含量, 为消防部队完成各类急难险重任务提供强大的装备保障。

随着我国经济的不断发展, 新技术、新工艺日新月异, 火灾和其他灾害事故也变得越来越频繁和复杂化, 这就导致目前所使用的消防器材装备与灭火救援实战需求还存在一定的差距。为解决这一矛盾, 我们不单单要在提高消防部队的整体素质上下工夫, 更需要大胆创新, 不断完善和改革消防器材装备的配备结构, 实现消防器材装备和实战的有机结合。消防工作的发展是一个不断持续发展的过程, 是关系到我国民生问题和社会稳定大局的重要工作, 促进消防器材装备的建设和消防事业的发展任重而道远。

参考文献

[1]丁书田.加强基层消防车装备器材配置的几点思考[J].安防科技, 2011 (6) .

[2]郭斌.浅谈消防部队装备建设[J].黑龙江科技信息, 2011 (26) .

[3]周东亮.浅谈在新时期消防装备如何赶上现代化建设要求[J].中国高新技术企业, 2009 (15) .

[4]程玉.当前消防装备建设中存在的主要问题与对策[J].安徽消防, 2003 (2) .

[5]张国建, 王永西, 陈晓林, 等.对消防装备建设的思考[J].武警学院学报, 2005 (5) .

风光摄影的相关装备篇2

snapshot, snap 快照

photographer, cameraman 摄影师

backlighting 逆光

backlighting photography 逆光照

luminosity 亮度

to load 装胶卷

focus 焦点

to focus, focusing 调焦

focal length 焦距

depth of field, depth of focus 景深

exposure 曝光

time of exposure 曝光时间

automatic exposure 自动曝光

to frame 取景

framing 取景

slide, transparency 幻灯片,透明片

microfilm 微型胶卷

photocopy 影印

photocopier 影印机

duplicate, copy 拷贝,副本

reproduction 复制

photogenic 易上镜头的

overexposure 曝光过度

underexposure 曝光不足

projector 放映机

still camera 照相机

cinecamera 电影摄影机 (美作:movie camera)

television camera 电视摄像机

box camera 箱式照相机

folding camera 风箱式照相机

lens 镜头

aperture 光圈

wide-angle lens 广角镜头

diaphragm 光圈

telephoto lens 远摄镜头,长焦镜头

zoom lens 变焦头,可变焦距的镜头

eyepiece 目镜

filter 滤光镜

shutter 快门

shutter release 快门线

viewfinder 取景器

telemeter, range finder 测距器

photometer, exposure meter 曝光表

photoelectric cell 光电管

mask 遮光黑纸

sunshade 遮光罩

tripod 三角架

flash, flashlight 闪光灯

guide number 闪光指数

magazine (相机中的)软片盒

cartridge 一卷胶卷

spool 片轴

film 胶片,胶卷

plate 感光片

latitude 宽容度

plateholder 胶片夹

spotlight, floodlight 聚光灯

darkroom 暗室

to develop 显影

developer 显影剂

bath 水洗

to fix 定影

emulsion 感光剂

drying 烘干

to enlarge, enlargement 放大

enlarger 放大机

image, picture 像,相

oblong photography 横式照片

blurred image 模糊的照片

negative 负片

positive 正片

print 印制

format 尺寸

grain 颗粒

户外摄影装备谈篇3

服装

冬季或严寒地带

之所以先说冬季或严寒地区,是因为一般情况下,这都是最艰苦的户外拍摄条件。低温对身体和器材都是严酷地考验,在冰天雪地里行走和攀登,首先要保证自身的安全性和舒适性。外衣内充分的保暖层肯定是必备的,户外摄影首选羽绒制品,既轻便又能提供最佳保暖性,不穿时还可以装进压缩袋收紧到比水壶大不了多少的体积,携带性极佳。一般300克左右的充绒量(灰鹅绒)就可以应付零下十几度的低温。

贴身内衣要能让皮肤保持干燥舒适,从这个角度讲,棉制品不是好选择,反而被汗水打湿后还会在蒸发时吸收身体热量,COOLMAX等功能性速干面料这时候就能大显神威。

与一般户外运动有所不同,摄影人要频繁操作相机,有时还要长时间在原地等待光线,所以手脚的保护格外重要,能露出手指的手套肯定更适用,而保暖靴也比普通登山鞋好得多,有些保暖靴甚至在-50℃还能让你的脚安然无恙,购买时要注意查看温标。另外,在雪地行走,需要配雪套来避免靴口进雪。有一种背心式相机保暖套,套在相机上可以把手伸进去正常操作,能同时为相机和手保温,冬季外出拍摄非常管用。

春、秋季及常温地带

这一时期或地区相对舒服很多,强度不大的活动穿一般服装都可以适应,甚至普通休闲服也行。不过一般春秋季早晚温度还是较低,这时套件抓绒等夹衣还是很必要的。有些地方春季风沙较大,除了防风外衣,无缝户外头巾也特别有用,这种头巾大多图案、色彩鲜艳醒目,容易被人发现,而且既可以当帽子戴,也可以做口罩、围脖用,必要的时候还可以代替急救三角巾捆扎伤口。

同时,在风沙浮尘大的地区,相机的防护也相当重要,尤其是单反相机更换镜头最好在相对密闭的环境中进行。便携式相机虽然没有换镜头的问题,但多数没有防水防尘性,也要加以小心。总之,你对器材爱护,器材才会为你卖力。

夏季或炎热地带

气温较高时,在户外拍摄一般有两点要注意:保持身体水分和防晒。大量出汗而不能及时得到补充会使人迅速脱水,不利的是,许多户外运动对饮用水是严格按照配给定量的。即使饮水充足,穿着浸湿的衣服不但令人很不舒服,严重影响创作状态,而且蒸发汗液又会耗费身体热量,造成体能下降。所以才有了专门材料的户外速干衣裤。这种服装可以快速排除汗水而保持干燥,有效减少潮湿对身体的影响,而且很多速干服装还有防紫外线的功效,保护皮肤不被晒伤。虽然炎热,但还是不宜穿短袖上衣和短裤,裸露的皮肤越少越好,一方面是防晒,另一方面是在山林中尤其是灌木较密集的地方以免被划伤。从减少头顶水分挥发的角度,宽檐的丛林帽是很不错的装备,它还可以避免强光晃眼。如果徒步强度不太大,可以穿专门设计的登山凉鞋,能让脚更加清爽,但也要小心树丛或岩石的伤害。

无论是摄影包还是户外背包,良好的背负通风系统此时都非常重要,大概谁都不想后背长痱子吧。

防护用具

除了适合的服装,一些防护用具也是保护身体和器材安全的必备品。常见的如登山杖,它在背着沉重的户外和摄影装备下山时,对膝盖的保护格外有效(当然,最有效的应该是登山用的捆绑式护膝),特别是带弹力缓冲的。对于户外摄影,有的登山杖卸下手柄有螺栓可接相机三脚架接孔,能当独脚架用,可以优先选择。此外,合金的杖尖比钢的耐用得多。

在野外黑暗的地方行动或操作相机,头灯几乎是必不可少的,现在很多小商品批发市场都销售各种廉价LED头灯,这种货色很难保证全天候正常使用,光源的稳定性也较差,建议还是购买正规大品牌产品,并且最好有远近光之分,需要的时候可以照亮几十米外而更加安全。行走在冰雪覆盖的山路上,鞋上套一副外挂式小冰抓可以大大增加稳定性,否则在山道上滑倒无论对摄影器材还是摄影师自己都是极危险的,笔者就曾有坐着“滑梯”下山的狼狈经历,结成冰壳的山路根本站不起来,而用上冰抓的同伴则履险如夷。

很多摄影包都有防雨罩,但多数登山包都要另外购买,雨天一定会用上。相机的防水可以用专门的防雨套,简单点的话浴帽也是可行的替代品。

其他用品

经常在荒山野岭、密林险峰行走拍摄,准备个救生包随身带上绝对必要,很多户外店都有卖,除了里面的标准药物器材外,还可以根据自己所去地区的需要自由调整,比如净水药片或净水器可以在水质不佳地区发挥作用,穿越热带丛林最好带上蛇药和驱蚊水。还有一种救生毯,折叠起来只有名片大小,展开可以披在身上,遮风挡雨不用说,最有用的功能是内侧反射层可反射身体热量以保温,反穿则能反射光线,迷路时更容易被搜救人员发现。说到迷路,带上GPS基本就不会发生了,还可以为拍摄地点定位,但是如果没电了,和带块石头没什么区别,这时指南针要可靠得多,所以最好两个都有。另外,取火器具也不可缺少,这方面火柴比打火机也更可靠。

救生包这东西也许很少能用上,但是关键时刻很可能救人一命。

摄影器材

虽然从功能和照片质量来说,专业单反相机和镜头是最佳选择,甚至背着8×10座机爬雪山的强人也不是没有,但毕竟有那样运动健将级体力的还是少数,如果不准备雇人背装备的话,在常规的帐篷、睡袋、炉具以及食品、饮水等已经负担不轻的情况下,摄影器材必然要有所妥协,拥有大广角和超长焦的大变焦比一体化便携相机其实就能应付户外绝大多数场面,现在这种相机的成像质量也有了很大提高。需要注意的是如果没有充电条件,电池就要带够,长期野外作业则恐怕还要依靠全机械胶片相机。三脚架也是越短小轻巧越好,各品牌的反折叠三脚架是首选。

风光摄影的相关装备篇4

对于加工精度而言, 主要是指零件加工后的几何参数, 与理想零件几何参数相同, 两者之间所形成偏离误差的现象, 加工误差精度的出现反应了加工精度的高低。在加工精度分析的过程中, 其具体的内容可以分为三种:首先, 是尺寸精度:主要是限制加工表面与其基准尺寸之间形成的误差范围;其次, 几何形状精度:主要是在系统运行的过程中, 限制加工表面的宏观几何差异, 例如、工件加工的圆度、圆柱度以及平面度等;最后, 是相互位置的精度, 主要是限制加工表面与其基准见的误差, 例如, 工件之间的平行度、垂直度以及位置等。

在机械加工的过程中, 误差现象的出现是不可避免的, 如果将误差控制在合理的范围内, 并不会对系统造成一定的影响。因此, 在机械加工的过程中, 应该对误差进行合理分析, 掌握其出现的规律, 从而通过相应措施的分析减少误差现象的出现。对于不同的工艺形式而言, 在其操作的过程中, 只要细心调整, 选择合适的切削参数, 就可以使精度加工得到有效性的提高。

2 机械加工精度影响因素的探究

2.1 加工原理误差

加工原理的误差采用了近似的成形运动, 或是近似的切削刀轮廓进行加工, 从而出现误差现象。例如, 滚齿加工的齿轮刀存在两种误差, 首先, 切削刃齿轮廓近似的造形误差, 由于在技术制造中存在一定难度, 在精加工的同时会采用阿基米德杠杆原理。其次, 滚刀刀齿数是有限的, 与理论的光滑线有一点的差异。在近似值成形运动过程去, 虽然会出现加工误差原理, 但是, 在通常情况下, 能够简化机床的加工结构, 提高产品的生产效率, 优化精度加工的技术理念。如果在机械精度加工的过程中, 误差不超过规定的精度值, 是可以得到广泛应用的。

2.2 主轴回旋误差分析

机床主轴主要是装夹工件或者是工具的基准, 将运动和动力传给工件, 主轴的回旋误差会直接影响到加工工件的精度。主回旋轴的误差主要是指, 主轴不同瞬间的实际回旋轴线所对应的其平均回旋轴线的变动量, 可以将其分为三种主要形式, 径向圆跳动、轴向窜动以及角度摆动。出现轴线转动的主要原因是主轴轴尖端面以及轴承承载端面对主轴形成的垂直度误差。对于不同的加工形式而言, 在技术应用的过程中, 主轴回转轴线存在着加工误差。由于主轴径向回转误差的出现, 对加工外圆以及内孔的影响并不大, 但是, 在应用的过程中对于轴向回旋误差所造成的影响是较大的。当出现车螺纹时, 主轴向回转误差的出现会形成周期性的误差。因此, 在技术优化的过程中, 为了不断提高主轴以及箱体的制造精度, 可以在技术应用的过程中选择精度较高的轴承, 实现精度装配, 合理优化主回旋误差现象的出现。

2.3 刀具以及夹具制造误差分析

刀具误差现象的出现对于精加工的影响, 定尺寸刀具误差的出现, 会直接影响到加工精度, 对误差造成一定的损失。如果出现刀具磨损的现象, 会直接影响到被加工的形状及精度, 导致加工零件尺寸出现误差。

对于夹具而言, 其作用可以使工件对刀具以及机床确立正确的使用位置, 所以可以发现, 夹具制造出现的误差对工件的影响精度是很大的, 夹具的误差会引起工件定位的误差, 如果在技术应用的过程中, 部件出现了不同程度上的磨损, 就会出现严重的误差现象, 导致部件在不同程度上发生形变, 影响了机床中项目部件之间的位置关系。在刀具应用的过程中, 由于刀具尺寸的热容量较小, 道具热形变对加工的精度会造成严重的影响, 从而出现精度误差的现象。

3 机械装备控制加工精度的经验总结

3.1 优化机械加工精度的工艺措施

原始误差的出现主要是产生加工误差原因的出现, 做造成的误差现象。而在机械装备系统加工控制的过程中, 为了不断提高机械加工的精度形式, 就需要对加工误差的各项原始误差进行分析, 从而采取不同的技术措施, 为整个工艺技术的优化提供科学化的服务。如果在机械装备加工的过程中, 需要减少原始误差出现的现象, 可以提高零件加工中所使用机床的精度, 提高夹具、量具以及工具本身的精度, 有效控制工艺系统承受力的能力。在精密零件加工的同时, 应该注意机床的几何精度、刚度以及控制加工热心变的现象, 从而有效减少机械加工精度的工艺措施。

3.2 原始误差补偿现象的分析

误差补偿法主要是指, 人为造成的误差形式, 用误差去抵消原始工艺系统中的原始误差。对于工艺系统中的原始误差而言, 在解决的过程中可以采取误差补偿的技术形式, 对工艺零件进行有效控制, 从而不断减少误差出现对工艺系统造成的影响。在原始误差补偿技术应用的过程中, 可以通过一种原始误差抵消另一种误差, 使两种误差形式尽量减小, 保持方向相反, 成人减少机械装备加工中出现的误差, 提高系统应用的精确度。

3.3 转移原始误差的技术分析

转移原始误差主要是指, 在实际工作的过程中, 将原始误差从原有误差敏感的方向转移到误差费明显的方向中。如果在工艺技术加工的过程中, 并没有将误差内容有效的转移到非敏感方向, 就可以在一定程度上提高机械装备的加工工艺, 在原始误差转移的过程中, 对于精度要求并没有影响。在机械加工的过程中, 原始误差转移的技术很多。例如, 主轴锥孔, 为了保证轴颈的同轴度, 通过夹具的使用, 减少原始误差现象的出现。

3.4 均衡原始误差的技术分析

机械设备工艺加工的过程中, 为了不断提高零件的加工精度, 可以采用原始误差的分析方式。配合精度的分析需要很高的轴与孔的控制, 经常采用研磨工艺形式。研具自身并没有对精度进行要求, 但是, 在系统工作的过程中, 当与工件进行相对运行时, 会对工件进行微量的切削, 其中的高点逐渐被磨掉, 从而使工件的设计得到了原有的精度要求。

4 结束语

总而言之, 在现阶段机械加工精度分析的过程中, 随着机械加工技术的不断优化, 传统的工艺形式不断发展, 对精加工的要求逐渐提高。因此, 在自动化技术的发展过程中, 为了实现系统加工技术的有效控制, 可以在技术应用的过程中提高技术的优化措施, 强化施工人员的专业技能, 从而不断提高我国机械加工的工艺技术水平, 确立正确的发展目标, 从而使工艺企业得到经济化的发展。

摘要：在机械装备行业的发展过程中, 精度的控制是机械加工技术中关键的技术之一。影响加工精度的因素较多, 例如, 加工原理以及主回旋轴出现的误差等。因此, 在现阶段工艺技术的发展中, 怎样有效控制机械装备加工的精度, 就成为装备企业发展中急需解决的问题。

关键词：机械装备,加工控制,精度分析,经验总结

参考文献

[1]黄海, 申向丽.提高机械加工精度的工艺措施[J].现代企业教育, 2012, 14:135-136.

[2]魏杰.提高机械加工精度的工艺措施探讨[J].中国高新技术企业, 2015, 5:39-40.

[3]许旭.机械加工精度的影响因素与提高措施探析[J].品牌, 2014, 7:116.

[4]张家峰.机械加工中的高精度加工技术分析研究[J].科技创新与应用, 2013, 11:58.

摄影相关自我介绍篇5

通过实习期的记者将会得到中心配发的记者证。新闻中心成员属于我院学生干部的重要组成部分。工作期间，新闻中心学生记者将接受新闻理论和写作及摄影培训。

我们活动在：摄影工作坊学院各项讲座、会议运动会

足、篮球赛毕业生晚会教授专访

我们有收获：信心恒心责任心心心相“硬”

同学学长良师相伴益友技能团结友谊感悟成长

办公室：统筹集体例会，掌管财务要枢。采访部：走访摄影活动，书写摄影故事。摄影部：拍摄精彩瞬间，练就一身技能。编辑部：校正新闻稿件，掌握中心命脉。

摄影学院新闻中心

装备制造业相关研究文献综述篇6

装备制造业作为里昂惕夫的产业关联理论的典型代表, 与其他产业在技术和经济上存在广泛而深入的联系, 其作为制造业的核心是国民经济链条中的关键一环。面对经济增长方式的转变和产业升级的需要, 对装备制造业的研究对产业竞争力的提高和国民经济体系的发展都十分重要, 因而引起了学术界的广泛关注。目前国内关于装备制造业的研究成果较为丰富, 本文拟在对装备制造业概念和分类进行界定的基础上, 从装备制造业制约因素和竞争力评价两个角度对国内关于装备制造业的研究成果进行总结, 并对今后的研究提出一些建议。

1 装备制造业概念及分类的界定

目前, 世界其他国家包括国际组织并没有明确提出“装备制造业”这个概念。“装备制造业”可以说是中国独有, 装备制造业又称装备工业, 主要是指资本品制造业及相关的零部件制造业, 是为满足国民经济各部门发展和国防建设提供各种技术装备的各制造工业的总称。

对于装备制造业的分类标准, 国际上尚未形成统一认识。国内理论研究和实务应用中的分类方法主要有三种, 即:8分类法、7分类法和6分类法。8分类法将中国装备制造业划分为:金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、仪器仪表及文化办公用品制造业、武器装备制造业;7分类法不包括前述8类中的武器装备制造业;6分类法不包括前述8类中的金属制品业和武器装备制造业。

2 中国装备制造业制约因素研究

2.1 主要研究成果总结

目前国内关于装备制造业制约因素的研究成果较为丰富, 主要包括创新能力、产业集群、产业结构、资金、政府作用等。

(1) 创新能力。

对装备制造业创新能力的研究主要包括技术创新、管理创新、制度创新、原始创新等, 但以技术创新的研究最多、成果最为丰富。

张米尔、江诗松 (2004) 分别从技术层面、组织层面、制度层面分析了装备制造业结构升级的支持条件, 提出要通过技术创新、组织创新、制度创新的有效互动推动装备制造业结构升级。技术创新对装备制造业的制约已经达成共识, 如丁耀民 (2008) 认为中国制造水平与国际先进水平相比存在明显差距的根本问题是技术创新;商潇丹 (2007) 认为影响装备制造业技术创新能力的主要因素是创新投入水平、创新产出实现效益水平和创新环境。夏美霞 (2004) 根据目前中国装备制造业的现状, 提出了强调了标准化、信息化和技术中心的创新企业管理模式。杨华峰、申斌 (2007) 在研究中归纳出装备制造业原始创新的定义, 并以定性与定量相结合的方式, 建立了装备制造业原始创新能力评价指标体系。

(2) 产业集群。

对装备制造业产业集群的研究主要是从集群重要性、集群程度、集群方式进行分析, 近些年的研究中也出现了“产业网络层”、“集群耦合”等新的研究视角。

装备制造业自身门类多、技术构成复杂、与其他产业的关联度大的特点客观上要求企业间开展紧密的配套协作, 这就决定了产业集聚程度对装备制造业发展的重要性 (张米尔、江诗松2004) 。张威 (2002) 通过构建产业集聚的衡量指标体系, 对装备制造业的产业集聚进行了定量分析, 揭示了集聚的现状、特点及影响因素。张青山、徐伟 (2004) 则提出我国装备制造业企业集群要坚持以市场为主导, 形成具有高、新、强等特征的企业集群方式。李凯、李世杰 (2004) 在研究中构建起装备制造业集群网络结构框架, 并试图探究装备制造业集群要素结网、链接的深层次原因和装备制造产业集聚的特点, 他们还借鉴系统耦合的思想, 研究装备制造业集群的耦合机理和影响集群要素耦合度的因素。

(3) 产业结构。

对装备制造业的产业结构主要是从宏观的行业结构和微观的企业结构两个层面展开。刘平 (2004) 认为, 能否发挥带动效应强和增长潜力大的行业的带动作用, 以及能否建立适合装备制造业发展的企业结构是制约产业竞争力提升的重要因素。在宏观的行业结构和微观的企业结构两个层面中, 后者得到了更多学者的重视, 目前比较一致的看法是建立龙头企业, 形成一批拥有著名品牌和自主知识产权、主业突出、核心能力强, 并具有较强国际竞争力的大企业、大集团是优化企业组织结构、提升装备制造业竞争力的重要途径 (潘智勇、朱怀意2004) 。

(4) 资金。

作为资本密集型产业的装备制造业对资金有着很大的需求。对装备制造业资金的研究主要集中在资金来源和资金运用方向两个角度。就资金来源问题而言, 吸引和利用外资是装备制造业发展的强大推动力 (张威2002) , 刘勇、雷平 (2010) 通过分析中国装备制造业在利用外资中的正面和负面影响, 发现利用外资的正面效果更为明显, 对装备制造业企业、生产能力的发展和人才的培养都起到了很大作用。在资金的运用方向上, 徐建平、夏国平 (2008) 通过将中国的装备制造业与一些工业发达国家进行比较, 认为研究开发经费投入强度、技术水平等指标体现了企业的核心竞争力和持续发展能力, 在研发经费上的投入制约着装备制造业竞争力的提高。

(5) 政府作用。

政府的宏观调控能力使其对装备制造业发展的外部环境有十分重要的影响, 对政府干预作用的争议主要存在于政府作用对不同环节的影响。目前比较一致的看法是, 在企业经营活动层面, 减少政府干预有助于建立统一、开放、竞争、有序的市场, 而在宏观层面, 政府运用合理手段, 加强宏观调控则更有助于竞争力的提升 (程竹生2004) 。对政府采购的探讨是对政府作用研究的一个重要角度, 政府消费作为社会最终消费的两大组成部分之一, 其数额巨大并具有一定的导向作用, 因而成为政府进行宏观调控、促进装备制造业发展的重要手段之一 (史丹2001) 。

2.2 评述

从国内已有的研究成果来看, 对装备制造业发展制约因素的研究已经取得了大量成果, 对创新能力、产业结构、产业集群、资金和政府作用的研究已经具备一定深度, 不少学者也开始将一些新的因素如标准化程度、信息化水平、与服务业融合程度等引入装备制造业的研究, 使研究思路不断得到拓展。但也明显地存在一些问题:第一, 对不同因素制约作用的主次关系尚未形成定论, 但研究中普遍对创新能力、产业结构、产业集群这三个认可程度较高的制约因素给予了很大倾斜, 而对资金、政府作用等因素的重视程度不够, 导致相关研究成果的缺乏。第二, 目前对各个制约因素的研究常常是独立展开的, 对不同制约因素的深度结合研究相对缺乏, 从而降低了研究成果的全面性。

3 中国装备制造业竞争力评价研究

3.1 主要研究成果总结

国内关于装备制造业竞争力的研究主要是以定性研究和定量研究相结合的方式展开。

(1) 定性研究。

定性研究借鉴了管理学上的SWOT分析思想, 从优势、劣势、机遇、挑战四个角度系统地揭示了装备制造业自身实力和发展前景。如程竹生 (2004) 在研究中指出, 中国装备制造业的优势体现在中国作为一个具有较完整的装备制造业体系的发展中大国的事实。耿立民 (2006) 认为, 我国装备制造业面临的主要障碍体现在装备制造业大而不强、没有摆脱技术引进型模仿创新的模式、企业发展内在动力严重不足、没有形成强大的产业链四个方面。叶猛、罗晓光 (2002) 则对加入WTO后中国装备制造业面临的机遇和挑战进行了分析。

(2) 定量研究。

定量研究方式主要采用指标评价法, 包括简单指标法和综合指标法。

简单指标法如崔万田 (2005) 分别使用工业经济总量指标、经济效益指标、劳动效率指标对中国装备制造业三大基地进行了比较分析, 这种方法可以反应某一方面的竞争力, 但缺乏全面性。综合指标法则克服了单一指标法片面性的缺陷, 主要包括主成份分析法、聚类分析法和算术平均数法。曾昭宁等 (2008) 采用19项主要经济指标, 运用主成分分析法得到了全国30个省、市、区装备制造业的国内市场竞争力的综合得分和排名;孙伟 (2003) 选取工业增加值、资产合计等八项主要经济指标在全国所占比重作为指标值, 对中国29个省区的装备制造业进行了聚类分析。李相银、韩建安 (2004) 选取市场影响力、工业增长力等四个指标, 运用算术平均数法求出装备制造业的区域产业竞争力的数值进行了比较。

3.2 评述

定性研究解决了部分因素难以量化以及数量分析方法的不确定性的问题, 而定量研究则弥补了定性研究分析宽泛化和可操作性差的缺陷。但从现有的研究可以看出, 定性研究的结论相对笼统, 而定量研究在指标选择上仍然存在争议, 尚未形成规范统一的研究模型。

4 总结性评述及建议

本文从装备制造业制约因素和竞争力评价两个角度对国内关于装备制造业的研究成果进行了总结和评述, 从中可以看出, 关于装备制造业制约因素的研究已经取得了大量成果, 在创新能力、产业结构、产业集群等因素的研究上已经具备一定深度, 但在研究侧重点的差别性与均衡性上还有待进一步协调。在竞争力评价上, 定性研究和定性研究相结合的方式使整体的研究成果显得十分全面, 但定性研究和定量研究也分别面临深度有限和难以规范统一的问题。

在装备制造业研究中, 还有一些问题需要进一步探讨:怎样科学合理地定义装备制造业?制约装备制造业发展的因素有哪些, 各个因素之间是否有主次之分, 不同制约因素之间是否存在相关性?怎样进一步完善定性研究的分析方法?如何合理地选取评价装备制造业竞争力的指标?不同定量分析方法之间是否存在相悖或重合?怎样综合不同的评价方法的构建最优评价体系?等等。

参考文献

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[10]潘智勇, 朱怀意.浅谈我国装备制造业的发展战略[J].企业经济, 2004, (2) .

核化生医学防护装备相关体系研究篇7

核化生医学防护装备是指医学技术、防护技术及其他相关技术和装备,直接或间接地用于核化生污染发生时或存在潜在威胁时保护人员或伤员健康的一系列装备的总称。它是卫生装备系统的重要组成部分,可确保饮水、食物及伤病员的安全性,主要用于对由致病微生物、化学毒剂与有毒化学工业品、核事故及核辐射等引起的污染进行侦测、检验、洗消、防护和伤病员救治。

近年来,各国尤其是发达国家特别注重核化生医学防护装备的发展,形成了一系列比较成熟的关键技术和装备。但由于该类装备的特殊性及其他影响因素,目前尚缺乏对核化生医学防护装备相关体系的系统研究,某种程度上制约了装备研制、选型、技术创新乃至产学研一体化发展。因此,构建系统化的体系结构可为装备和技术的科学有序发展提供参考。

2 核化生医学防护装备体系框架

核化生医学防护装备的主要保障对象是人员和伤员。因此,针对这种保障需求,核化生医学防护装备体系应由侦检、洗消、防护和伤病员救治等装备组成[1]。

2.1 侦检装备

按照侦检对象,侦检装备可分为2类:(1)单人侦检装备,适于单人和保障时对自身和其他人员或伤病员的毒剂侦检,一般体积小,质量轻,便于携带,但侦检能力有限;(2)集体防护侦检装备,适于在进入集体防护设施前对保障人员和伤病员的群体侦检,侦检范围广,质量相对较重。

按照侦检范围,侦检装备可分为4类:(1)染毒地域侦检,主要用于核化生毒剂大面积污染时一定地域内的空气、水质、植物、土壤、动物尸体等的侦检和报警,一般采用远程报警器和侦检车辆作为侦检工具,也可将无人机送入染毒地区进行侦检;(2)水质侦检,用于对染毒或可疑染毒的水源进行卫生侦检,通过测定其成分,并根据侦检结果进行有针对性的水质消毒,过滤有毒成分,使之可以饮用或通过进一步的超滤、离子交换和反渗透等方法制造医药用水;(3)食品侦检,用于对染毒或可疑染毒的粮秣、食品、可食性动物或植物等进行侦检,以验证是否可食或染毒后是否可通过消毒后食用;(4)人员侦检,用于正常人和伤病员的服装、装具、呕吐物、尿液及伤口等的毒剂侦检,以根据侦检结果确定洗消和淋浴方式及救治措施。

按照侦检装备的载体,侦检装备可分为2类:(1)侦检器材,包括各种类型的剂量仪、侦检仪等;(2)侦检车辆,包括轮式和履带式2种。

按照侦检技术,侦查装备可分为2类:(1)传统侦检技术装备,是以毒剂的物理化学性质为基础分析方法,如色谱法(薄层色谱法、气象色谱法、液相色谱法等)、质谱法(气/质分析法、液/质分析法、离子迁移率谱法等)、红外光谱法及核磁共振法等;(2)以生物技术为基础的侦检装备,主要是利用各种生物传感器(酶传感器、微生物传感器、组织传感器、免疫传感器、受体传感器、DNA传感器等)对毒剂尤其是化学和生物毒剂进行特异性侦检,与前者比较,此类装备具有快速侦检、选择性好、体小质轻和便于携带等优势。

2.2 洗消装备

洗消装备特指用于伤员及其附带物品污染粒子淋浴、清洗和消毒的系列装备。按照洗消对象,可分为3类:(1)人员洗消,适于作战人员、后勤人员和伤病员染毒后的沾染毒剂的驱除和淋浴清洗;(2)地域洗消,适于对大面积展开医学救援地域染毒时的地面和空气的喷洒或喷雾消毒杀菌;(3)动物消毒,适于对传播病菌或毒剂的中间媒介性动物进行杀灭(如灭鼠),以切断其传播途径。

按照洗消方式,洗消装备可分为3类:(1)物理洗消,主要是通过高压冲洗,使毒剂浓度降低,一般用于进行其他洗消的初步消毒;(2)化学洗消,主要是利用与毒剂能产生化学反应的物质,所产生的是无毒或毒性下降的物质,如活性炭洗消;(3)生物洗消,主要是利用生物技术合成的物质,这种物质可以在分子水平破坏毒剂的分子结构,使之没有毒性,是目前正在发展中的方法。

按照洗消载体,清洗装备可分为2类:(1)洗消器材,适于单兵、装备及装具的洗消;(2)移动式洗消设备,适于大面积污染的水源和动植物等的洗消。

2.3 防护装备

防护装备是指用于人员或伤员卫生防护用的装备和器材,如伤病员后送袋、防护帐篷等。

按照防护对象,防护装备可分为2类:(1)单人防护装备,适于单人使用的面具、防护服、防护手套等的总称;(2)集体防护装备,适于医疗救援机构和伤病员的集体防护,如集防帐篷、集防方舱、集防掩体等。

按照防护方式,防护装备可分为3类:(1)呼吸防护装备,主要指可保护人员的呼吸器官、眼睛面部免受化学毒剂、生物毒剂和放射性灰尘等伤害的器材,主要是指防毒面具;(2)皮肤防护器材,用于防止毒剂通过皮肤对人体造成伤害,以及防止放射性物质和生物战剂对人体的沾染,包括防护服、防护手套和防毒靴套等,配套使用可对人体不同部位的皮肤提供防护;(3)伤员防护器材,主要用于核化生条件下伤员的防护,包括伤员后送袋、伤员面具和伤员面罩等。

2.4 救治装备

救治装备是指核化生污染条件下或受污染后对伤员实施救治所要求的救治措施,完成保障任务的各类卫生装备,如防护盒、负压隔离舱、急救箱、自动注射器、移动式医疗救治平台及其他具有防护功能的各类救治装备。

按照救治对象,救治装备可分为3类:(1)单人装备,主要用于单人的自救互救,包括单人急救盒、注射针、急救包等;(2)具有滤毒功能的救治器材,能够在核化生条件下通过滤毒功能使伤员救护正常展开,如带有滤毒罐的呼吸机;(3)具有防护功能的医疗单元,通过正压系统和必要的侦检洗消器材,使帐篷式、车辆式和方舱式野战医疗机构能够在核化生条件下实施卫勤保障。

按照装备种类,救治装备可分为2类:(1)医疗箱囊,用于单人救护、核化生事故处理、检水检毒、食品检验等,如防化急救盒、核事故处理箱、化学事故处理箱、检水检毒箱等;(2)急救单元,主要用于核化生伤员的急救处理、后送运输和途中救护等,如急救车、核事故急救方舱等。

也有学者将核化生医学防护装备分为侦、检、消、防、诊、送、治等几个环节,并根据上述环节形成装备体系。但体系构成的分类方法并不影响装备构成。

3 核化生医学防护装备关键技术体系

核化生医学防护装备关键技术是指对相关装备性能起到决定作用的系列技术。通过对全球主要产品及不同保障需求的系统分析,在专家调研和咨询的基础上,本文初步构建了核化生医学防护装备中侦检装备的关键技术体系。

3.1 生物侦检装备

生物侦检的要求[2]是实时、特异、灵敏,但目前尚未有一种技术可同时满足这3个要求,必须对多种技术、多种装备进行联用,才能较好地开展生物侦检工作。因此,应按照监测、采样、样本制备、检测等四级流程构建关键技术体系。其中,监测级的主要着眼点是实时性和连续性,目的在于对环境空气等介质进行在线监测,一旦发现异常,立即触发下一级的动作;采样级的作用在于对样本进行采集,以备检测之需;而直接从环境中采集到的样本很难直接用于检测,必须对其进行一定的纯化处理,这就是样本制备所需要完成的工作;而检测级则以生物攻击种类与浓度的检测为要务,目的是在保证特异性和灵敏度的前提下,尽量迅速地提供检测结果。其关键技术如图1所示。

3.2 化学侦检装备

化学侦检体系通常分为监测(侦)和检测(检)两级[3]。监测级包括点监测和遥测,其主要着眼点是实时性和连续性,包括对环境空气等介质进行有操作人员的现场监测或无人值守的连续在线监测两种形式,一旦发现可疑物质异常,立即报警并触发下一级动作;而检测级则以化学毒剂种类与浓度的检测为要务,目的是在保证选择性和灵敏度的前提下,尽量迅速地提供检测结果。常见的化学物质检测技术响应速度快、灵敏度高,但选择性较差,一般可直接用于监测级。当用于检测级时,就需要采取一定的措施或与其他技术联用以提高选择性,降低误报率。实验室常用的标准物理化学分析方法例如质谱、色谱等可满足检测级要求,但其设备体积、质量通常较大,只能对高纯样本进行检测,对操作人员要求高,不适合现场使用。但随着技术的发展,越来越多的物理化学分析方法开始应用于现场侦检。虽然当前多数化学侦检设备可直接进样,不需要对样本进行预处理,但在某些应用场合增加样本制备环节可明显改善特定的检测性能。例如对灵敏度较低的技术,可增加样本富集环节来提高样本浓度,使其达到检测限;对选择性较差的技术,可增加样本预分离环节来去除杂质和同类干扰物,以提高检测的特异性。但是,增加样本制备环节将使检测步骤更为复杂,总体耗时也变长,因此需要使用者根据具体应用场合进行权衡。其关键技术如图2所示。

3.3 辐射侦检装备

辐射探测装备的核心是各种探测器技术,不同种类的探测器感应辐射的种类和灵敏度均有不同,通过选择探测器配合后续的信号提取与处理模块即可实现各种辐射探测功能。其中辐射活度监测和辐射剂量度量2类装备所用探测器类似,基本可归为一类,辐射源识别类探测器具有一定自身特点,应进行单独划分。其关键技术如图3所示。

4 核化生医学防护装备指标体系

由于核化生医学防护装备的特殊性,其指标体系的构建非常重要,可为装备科研、评价、鉴定和选型提供重要参考。本着全面性、独立性、可操作性以及可比性的原则,结合专家调研和咨询,本文初步构建了相关体系。图4和图5仅列出了侦检装备和洗消装备的指标体系。根据侦检装备指标体系的相似程度,将侦检装备分为两大类:(1)用于侦检生物、化学毒剂以及核落下灰或放射性物质;(2)用于侦检核或放射物产生的射线[4]。

5 结语

作为卫生装备的重要组成部分,核化生医学防护装备具有不可或缺的作用,受到各国的高度重视。由于该类装备具有特殊的保障需求,其相关体系的构建意义重大,科学的体系对该类装备的发展具有引领和指导作用。本文仅就其体系框架、关键技术体系和指标体系进行了管中窥豹式的初步探索,许多问题如关键技术体系的评价指标研究、指标体系的定量评估分析及相关的辅助决策支持平台等都尚需深入和后续研究。

参考文献

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风光摄影的相关装备篇8

随着世界经济的快速发展, 能源危机和环境问题愈加突显。因此, 将开发利用无污染、可再生的新能源作为可持续发展的重要内容。风能和太阳能因其取之不尽、用之不竭、无污染、分布广泛的优点在众多新能源中备受瞩目, 近几年发展迅速, 成为新能源中重点发展的领域[1]。

然而, 随着风电和光伏发电规模的日益扩大, 其发电出力的不确定性对电网产生了冲击。因此, 迫切需要提出可行方案, 以解决风力、光伏发电与电网的相容性问题, 进而促进两者的大规模利用[2]。

风光储联合发电系统将大规模储能技术与风力、光伏发电相结合, 能够利用三者的互补特性, 有效增大风光资源接入电网的容量, 减少旋转备用, 提高供电可靠性, 降低系统发电成本[3]。

风光储联合发电系统中储能装置的作用主要包括平滑输出功率曲线、跟踪计划出力曲线以及削峰填谷[4]。目前, 对利用储能装置实现平滑输出功率曲线和削峰填谷的调度策略已经做了大量研究[5,6,7,8,9,10], 但对利用储能装置实现跟踪计划出力曲线的调度方法的研究仍较少。文献[11]介绍了风光储系统的多组态运行模式及不同模式间的切换条件, 提出了各种运行模式下的控制策略。文献[12]针对风电场短期计划出力跟踪问题, 提出了储能电池的控制策略。文献[13]建立了储能优化控制模型, 计及设备损耗成本、运行和维护成本、燃料成本和环保折算成本, 制定了微电网优化运行方案, 并采用改进型非劣排序遗传算法对模型进行了求解。

上述文献均采用实时控制的思想和确定性的控制方法, 将风电、光伏出力视为确定量并进行优化调度。但这仅能够满足当前时段的调度要求, 无法从全局对充放电优化调度进行整体考虑。此外, 为消除实际出力与预测出力不一致所带来的影响, 确定性规划给出的结果往往偏保守, 仍需要大量旋转备用[14]。

不确定理论是应用数学界最新的研究成果, 已在诸多工程领域中得到应用。在风光储联合系统优化调度方面, 不确定规划方法的应用尚处于起步阶段。文献[15]提出了采用直流母线和开关磁阻电机飞轮储能的分布式风光互补发电系统的方案, 并基于模糊推理算法提出了分布式风光发电系统多目标优化控制模型, 但并未对模型进行求解。文献[16]以调度曲线与给定的计划出力曲线的相似度最大为目标函数, 建立了优化控制模型, 并对模型进行了求解。但这仅保证了跟踪计划出力曲线的单一目标, 难以保证经济性和可持续使用性等其他性能指标。

本文将风电和光伏的出力表示为确定性的出力和具有模糊性的误差之和, 利用相关机会目标规划方法, 以风光储调度出力曲线与计划出力曲线匹配程度最大、储能电池的充放电功率最平缓和储能电池的可持续工作性最佳为目标建立了优化控制模型, 同时考虑系统的可信性、经济型和可持续工作性, 利用由模糊模拟、神经网络与改进粒子群算法嵌套结合所形成的新型混合智能算法对模型进行了求解, 给出了联合发电系统日前储能调度计划。

1 风光储联合发电系统储能调度问题概述

将储能系统与风光互补发电系统相结合形成风光储联合发电系统为新能源发电并网提供了新的解决思路[8]。通过对储能系统指定调度方案, 可以使风光储联合发电系统具备同常规能源一样的输出特性, 并使之像常规电厂一样实现跟踪计划出力的目标, 实现新能源大规模并网。然而, 受限于目前的出力预测技术和储能规模, 如何在计及出力预测误差不确定性和储能规模有限的情况下, 实现风光储联合发电系统可信、经济、可持续地跟踪计划出力的目标, 是目前亟待解决的问题。

2 可信性理论与相关机会目标规划

2.1 可信性理论概述

模糊决策能够解决具有模糊性质的问题。传统的模糊集理论由数学家Zadeh[17]于1965年提出, 但相对于概率论, 传统模糊集理论始终未建立完备的公理化体系, 这将使得决策过程偏于混乱, 因而结果难以被人信服[18]。

Liu[19]在2004年给出了研究模糊性的完善公理体系———可信性理论。可信性理论是一套与概率论平行的完备的理论体系, 它基于测度理论, 解决了传统模糊集理论中可能性测度无法做出正确决策的问题。

模糊事件可信性的计算公式为:

式中:ξ为模糊变量;Cr (·) 为可信性测度;F为事件集合;Fc为其对立事件集合;μ (ξ) 为模糊事件ξ的隶属度;sup为上界函数。

2.2 相关机会目标规划

在实际的复杂决策系统中, 常包含多个事件。决策者有时希望使这些事件的机会函数极大化。为解决该类问题, Liu给出了相关机会规划模型, 其主要思想是通过极大化不确定环境中模糊事件成立的机会给出最优解[20]。

对于多目标决策问题, 多个目标常常不相容。为平衡多个冲突目标, 可在多个目标之间建立优先结构并根据优先结构为目标排序, 建立目标规划模型。

模糊相关机会目标规划的模型如下[20]:

式中:uij为对应优先级j的第i个目标正偏差的权重因子;vij为相应负偏差的权重因子;di+为目标i偏离目标值的正偏差;di-为目标i偏离目标值的负偏差;hik为目标约束中的实值函数;gj为在不确定环境中的实值函数;bi为目标i的目标值;l为优先级个数;m为目标约束的个数;p为系统约束个数;qi为目标i下的事件数;lexmin表示按字典序极小化目标向量。

3 储能优化调度的数学模型

3.1 风电和光伏出力的模糊化

风电和光伏出力受气压、湿度、温度等因素的影响, 具有不确定性[21,22]。近年来, 随着预测水平的不断提高, 对于风光出力的预测准确度也不断提高。然而, 目前的预测水平尚无法做到精确预测, 给出的预测结果常常处于一定的范围内, 这使得预测误差存在明显的模糊性[18]。

将风电和光伏出力看成真实值和误差的和, 并将预测误差表成示隶属度符合柯西分布的模糊变量[23,24]。

预测误差百分数ω可定义为:

式中:Ps和Py分别为风光实际出力和预测出力。

预测误差的隶属函数μ (ω) 可表示为:

式中:σ为权重;E+和E-分别为正、负误差的统计平均值。σ, E+, E-均由统计数据给出。

3.2 目标函数

在跟踪计划出力曲线调度模式下, 首先, 应使得系统跟踪计划出力曲线的可信性达到最高;其次, 储能系统充放电应尽可能平缓, 以延长储能系统的使用寿命;再次, 储能系统每天最后时刻的电量与该日初始时刻的差应该尽可能小, 以保证系统能够可持续工作。

1) 与计划出力曲线的匹配程度

根据目前的96点调度曲线, 调度出力曲线与计划出力曲线的匹配程度可用Manhantta距离侧度来表示[25]:

式中:xi和yi分别为调度处理曲线与计划出力曲线在第i个时段的值;N为每天的分段数;z (x, y) 为曲线x与y间的Manhantta距离。

在实际控制中, 应将调度出力曲线控制在不偏离计划出力曲线一定的范围内。由于调度曲线中含有模糊变量, 因此, 应使每一段调度出力曲线在计划出力曲线误差范围内的可信性尽可能地达到目标值k1。

式中:i=1, 2, …, 96;T1i为第i个时段计划出力曲线的误差下限;T2i为第i个时段计划出力曲线的误差上限;k1为其目标值;fi为调度曲线第i个时段的值;Pbi为第i个时段储能电池的充放电功率;Pwi和Pvi分别为第i个时段风电和光伏发电的预测出力;ΔPwi和ΔPvi分别为第i个时段风电和光伏出力的误差, 均为模糊变量。

2) 储能充放电平缓程度

文献[3]指出, 长时间、频繁的深度充放电, 会缩短储能电池的使用寿命, 增加风光储联合发电系统的运行成本。因此, 在满足可信性要求之后, 应充分考虑系统运行的经济性要求。可用充放电功率的方差来衡量储能电池的充放电平缓程度, 表示如下:

式中:为全天n个时段的充放电功率均值, 文中取n=96;k2为其目标值。

3) 储能电池的可持续工作

在满足可信性与经济性目标的基础上, 还应保证系统的可持续工作性, 应当使每天最后时刻的电量与每天初始时刻的电量差距尽可能小, 这样才能够保证第2天的持续工作, 否则将导致第2天初始的几个时段储能不足或过剩, 从而影响储能电池的工作效果。

式中:Eb1为初始时刻的电量;Ebn为最后时刻的电量, n同样取96;k3为其目标值。

3.3 约束条件

近年来, 储能技术发展迅速, 储能单元的容量进一步增大, 其制造工艺也日趋简单, 成本逐渐降低, 已被电力系统所接受。储能电池作为目前应用最为广泛, 未来前景最为广阔的储能方式之一, 具有能量密度高、功率密度大、响应时间短、技术成熟和制造成本低廉的优点。目前, 已应用于一些风光储联合发电系统的储能环节中[26]。

然而, 充放电功率、深度和荷电状态都会影响储能电池的使用寿命。荷电状态的变化能够反映充放电深度, 因此, 可从充放电功率和荷电状态2个方面对储能电池的工作状态进行约束。

1) 储能电池充放电功率

由于储能电池受到本身制造工艺和风光储系统中变流器的限制, 存在充放电功率的最大、最小值, 因此, 充放电功率约束如下:

式中:Pbmin为最大充电功率, 为负值;Pbmax为最大放电功率, 为正值。

2) 储能电池荷电状态

荷电状态定义为储能电池剩余电量与额定电量之比。因此, 可用剩余电量表示荷电状态, 剩余电量约束如下:

式中:Emin为电池最小剩余电量;Emax为电池最大剩余电量;Ei (t) 为第i个时段末电池的剩余电量。

各时段剩余电量的递推关系如下:

式中:ρ为蓄电池的自持放电率;ΔEi为第i个时段的电量变化, 正值表示放电, 负值表示充电;ηc和ηd分别为外部电网对电池的充电效率和电池内部的放电效率;Δt为时间间隔, 本文使用96点调度曲线, 将一天分为96个时段, 因此, Δt的值为15min。

根据上述目标函数和约束条件可知, 式 (2) 及式 (7) —式 (11) 构成由模糊相关机会目标规划建立的储能调度模型。

4 模型求解

由于将风光出力进行模糊化处理, 模型不能用常规解析算法求解。所以, 引入模糊模拟的方法求可信性, 并利用模拟数据训练神经网络, 避免进行大量的模糊模拟, 加快了求解速度。针对模型多目标、高维数的特点, 采用将改进粒子群算法对模型进行求解。

4.1 模糊模拟

分别从可能性空间Θ中均匀产生θλ, 使得其可能性Pos{θλ}≥s, s为一个充分小的数。并定义vk=Pos{θλ}, λ=1, 2, …, q, q为产生的θλ个数。则可用如下算式模糊模拟事件L=Cr (f (ξ) ≤0) 的可信性[20]:

针对模型, 首先在可行域内产生n组可行解, 然后针对每组解, 随机产生m组模糊预测误差, 进行m次模糊模拟, 得到每组解对应的可信性。

4.2 神经网络

神经网络基于生物学中神经元网络的基本原理而建立, 它是由许多被称为神经元的简单处理单元组成的一类适应系统, 具有对运作机制的学习能力[20]。

在求解过程中, 可建立多层前向神经元网络[20], 利用调度优化数据作输入, 数据的可信性、方差、最末值和最初值差值的绝对值作为输出结果, 以避免进行多次模糊模拟, 加快程序求解速度, 减少运算时间。

4.3 改进粒子群算法

粒子群算法 (PSO) 是一种群体智能算法, 与遗传算法相比, PSO没有选择、变异等复杂的操作, 而是基于个体间的协作搜寻最优解[27]。PSO是一种并行算法, 具有搜索速度快, 搜索效率高的优点。然而, 基本PSO也存在容易产生局部最优解的不足。因此, 本文采用改进PSO, 对速度惯性权重和学习因子进行如下改进[28], 修正后的位置速度公式为:

式中:vtid和xtid分别为第i个粒子在第t次迭代中第d维的速度和位置;ptid为第i个粒子在第d维的个体最优值;ptgd为群体在第d维的全局最优值;c1和c2为学习因子;r1和r2均为 (0, 1) 之间的随机数;w为惯性权重。

采用如式 (16) 所示的线性递减惯性权重可使算法在初始时全局搜索性能较优, 而在后期局部搜索性能较优:

式中:wstart和wend分别为初始和终止权重;t为当前迭代次数;tmax为迭代总次数。

对于学习因子, 采用反余弦更新方法:

式中:c1s和c2s分别为c1和c2的初始迭代值;c1ε和c2ε分别为c1和c2的终止迭代值。

4.4 混合算法流程

本文所求解的模型具有多目标、多维数的特点, 运用一般的智能算法会出现求解速度慢, 陷入局部最优解等问题。因此, 可将模糊模拟、神经网络和改进PSO结合, 形成新型混合智能算法求解优化调度结果。具体步骤如下。

1) 模糊模拟

读入原始数据, 在充放电功率范围内随机产生足够多的初始解。对于每一个解, 都产生足够多的模糊误差。来模拟这组数据的可信性。

2) 建立神经元网络

根据上一步中的输入输出数据, 选择合适网络形态、传递函数、和训练方法建立神经网络。

3) 粒子群初始化

读入PSO相关参数, 从第1个时段开始, 根据初始约束条件先确定第1个时段储能的充放电功率范围。并从这个范围内随机取一个值作为本段的充放电功率;第2个时段同理。依次得到96个时段的充放电量, 作为一个粒子。按照上述方法, 得到N个粒子。

4) 计算粒子适应度

将粒子作为输入数据输入到神经网络中, 可以得到粒子的可信性指标, 方差, 最后一维与第1维的差值绝对值这3个适应度指标。

5) 迭代更新

记录每一次迭代中的个体最优值和群体最优值, 根据式 (15) 对所有粒子进行更新, 检验速度位置是否越限, 如果速度越限则取边界值, 如果位置越限则重新对粒子进行更新, 得到新一代的粒子。计算新一代粒子适应度, 更新个体最优值和群体最优值, 如果未达到设定次数, 则继续迭代;达到设定次数时, 输出群体最优解作为最终的优化调度结果。

5 算例计算与分析

选取某风光储联合发电系统作为分析对象, 该系统风电装机容量为100 MW, 光伏发电装机容量为50 MW, 储能系统最大充放电功率值均为30 MW, 储能装置最大电量为50 MW·h, 最小电量为5 MW·h, 初始电量为30 MW·h, 充放电效率均为0.87, ρ为0.005, 允许相对误差值为5%。根据模糊模拟结果, 设定k1为0.5;为使充放电最平缓, 初末电量差值最小, 将k2和k3设为理想值0。风光联合预测出力与给定的计划出力曲线如图1所示。图中, 每个时段为15min。

误差的分布参数由历史统计数据得到[14], σ取2.333, 正负误差的统计平均值E+和E-分别取为20和-20, 预测误差的隶属度函数如图2所示。

根据图2, 选择误差百分数为±50%, 此时对应的隶属度为0.064 2的水平集是可行的, 可以兼顾计算精度与模拟时间。因此, 预测误差的取值范围为-50%~50%。从预测误差的范围内随机产生5 000个数作为模糊变量, 按式 (14) 进行10 000次模糊模拟, 求出决策变量对应的满足条件的最大可信度。

建立3层前向神经网络, 输入为96, 输出为3, 中间层为16, 层间传递函数分别为logsig和tansig, 训练误差设定为0.005。训练误差曲线如图3所示。

PSO相关参数如下:种群规模为30, 进化代数为500, 粒子速度限制为[-3, 3]之间, wstart为0.9, wend为0.4。c1s和c1ε分别取2.75和1.25, c2s和c2ε分别取0.50和2.25。收敛曲线如图4所示。

由图1可看出, 没有储能环节之前的风光联合出力曲线变化剧烈, 很不规则, 这也与实际自然条件相符。因此, 应合理地控制储能系统, 既不能为了让曲线匹配而导致储能装置很早进入充满或无电状态, 也不能为了让储能保持不过充过放而无法达到匹配计划出力曲线的控制目标。

利用新型混合智能算法进行求解, 求解结果如图5所示。储能装置各时段充放电功率及剩余电量如图6所示。图中, 每个时段为15min。

经储能装置调度后, 风光储联合出力曲线的不规则程度与波动程度大大降低, 与计划出力曲线变化情况基本一致, 能够较好地跟踪计划出力曲线。由于需兼顾跟踪计划出力曲线、储能充放电平缓程度和最末状态电量3个目标, 风光储联合出力曲线在50到60时段, 并未为了更好地跟踪计划出力而进一步放电, 也未在60到70时段进一步充电, 而是在误差允许范围内进行充放电, 从而保证储能充放电变化尽可能平缓, 最末状态电量与初值相差尽可能小。在刚开始和最后的一些时段, 调度曲线与计划出力曲线的差值并未处于误差范围内, 这是由于计划出力与预测出力相差过于悬殊, 储能系统为了满足全局最优性, 没有按照给定的误差范围产生解, 而是尽量满足设定的目标。这也是相关机会规划打破可行解概念的特点所在。

为进一步验证所提调度策略的有效性, 将本文得到的调度结果同利用文献[16]得到的调度结果进行对比, 数据如表1所示。

由表1可知, 二者都能够较好地跟踪计划出力, 文献[16]得到的结果与计划出力曲线的匹配程度更佳, 但该方法仅考虑了跟踪计划出力曲线的单一目标, 未考虑储能电池的平缓充放电以及储能电池的可持续工作性, 因而该方法下储能电池的充放电波动较为剧烈, 每日最初最末时刻剩余电量差值较大。而由本文方法得到的结果在完成跟踪计划出力曲线的目标下可有效兼顾储能电池的平缓充放电与储能电池的可持续工作性。

6 结语

风光摄影的相关装备篇9

1 材料与方法

1.1 仪器设备

意大利Mecall公司,EIDOS3000系列数字化DR系统(采用Trixell 4600平板),选用上海菲特科技股份有限公司Miworks PACS系列(6TNAS存储/150终端)。

1.2 病例资料

抽出胸片1000张,骨骼系统300张,对照PACS系统工作站软阅读,由于胶片上均标有患者X线剂量等相关信息,方便对图像的评估。

1.3 分析方法

由一位经验丰富的副主任医师、一位主管技师和一位设备工程师组成评审小组,对DR图像质量进行评比,分别评出甲、乙、丙3级照片质量,并统计出其各占比率,从中得出影响DR成像的相关技术因素。

2 结果

3 讨论

3.1 X线剂量的分析

3.1.1 m As。

传统X线机的m As将直接影响图像的黑化度。但DR图像的黑化度受m As影响很小。m As影响表现在图像噪声方面。X线的产生是离散的、随机的,但是在各个方向上的概率是基本相同的(基本相同是指,没有考虑靶角造成的阳极效应等因素)。统计学上,样本越大,结果越接近总体的结果。运用到X线理论中,就是:m As越大,X线分布越均匀,图像信噪比越大。反之,m As越小,图像信噪比越小,实际成像的颗粒越粗。当然,m As并非越大越好。一方面,m As越大,对病人的伤害越大。另一方面,平板将X线转换成数字信号,这条转换特征曲线只在某一个范围内保持线性。

3.1.2 k V。

决定X线的质,从而决定着穿透性,影响图像的对比度(k V越小,对比度越大)。由于DR的后处理功能,DR中k V对对比度的影响较传统拍片机的小。不过这种影响依然存在。比如,DR的高k V摄影,能体现出和传统高k V摄影相同的特点:对比度小,但图像中体现的层次更加丰富。

3.1.3 自动曝光控制(Automatic Exposure Control)。

选择投照部位后,计算机程序根据投照部位,预设条件。摆位时要注意将感兴趣区域对准电离室。否则曝光剂量会不足或者超过。

3.1.4 手动。

当能吸收X线的被照体不足以覆盖电离室(或者其他情况,自动条件成像图像质量不佳)时,必须使用手动条件。DR中使用手动条件宽容度比传统拍片机明显更高,由于前面提到的原因,只要剂量足够,通过后处理的调节,都能得到很好的图像。但是我们应该在获得好的图像的基础上,使用尽量小的剂量。具体什么剂量最合适,由于不同设备的的探测器的灵敏度不同、球管的固有滤过不同、滤线栅的参数不同等等原因,因此不能一概而论。需要使用者在平时使用过程中总结经验。

3.2 平板探测器(Flat Panel Detector)

3.2.1 工作环境。

平板探测器对温度的基本要求是10℃~4 0℃,而最佳工作温度是1 8℃~3 0℃。湿度要求是20%~75%。提供产品所要求的环境并保持环境稳定,是获取好图像的前提。

3.2.2 校正。

由于存在各像素对射线的灵敏度差异、技术上无法避免的坏点、坏线等原因,平板都需要经过校正才能获得好的图像。经过校正,一个均匀的受照体(例如2mm的均匀铜板)将得到一幅均匀而无瑕疵的图像。而传统X线机上,均匀受照体将得到不均匀图像(靠近球管阳极端图像浅,密度低;阴极端图像深,密度高)。由此推论出,尽管射线分布满足阳极效应,但DR图像的黑化度不受阳极效应影响。射线越密集,噪声会越小。以腰椎摄影为例,骨盆较胸椎附近吸收X线明显更多。因此穿过骨盆的X线的量要小于穿过胸椎的量。亦即,如果不考虑阳极效应,腰椎图像中,骨盆处的噪声将高于胸椎处。因此,DR摄影时,采用传统摄影方法(这里指利用阳极效应),虽然对图像的均衡没有影响,但仍有助于获得更佳图像[4]。

3.3 后处理系统(Post Processing System)

一般的DR系统在采集图像之后,都会自动进行后处理,然后将图像显示出来。由于不同图像之间的差异,后处理系统自动处理后的图像不一定满足我们的要求,因此有时候需要进行手动调节。

例如:窗宽/窗位(W/L,Window/Level),锐利(sharp)、平滑(smooth)均衡(Harmonization),均衡的算法可以让密度反差强烈的不同区域同时得以清晰的显示在图像上。而不是调浅一个区域,另一个区域就过深了,或者调深一个区域,另一个区域跟着变得过浅。

3.4 照射野的大小

正确选择照射野对提高影像质量有一定作用,小照射野的照射野恰好处于被照体边缘,平板探测器的有效检测像素中有用像素(即被照体投影的像素)占较大比例[5]。

3.5 影响图像质量的其他因素

物片距、胶片距、过滤板(用以硬化X射线)、滤线栅、拍摄时与病人的沟通、病人的配合、对运动的受照体用大m A快速拍摄等,都会影响图像质量。由于这些因素与传统X线机相似,因此一定要遵守操作规程。

总之,只有充分了解数字化摄影(DR)的性能,探索其对图像成像质量的相关影响因素,才能保证获得最佳的图像质量,大大减轻影像技术人员的劳动强度,提高工作效率。

参考文献

[1]魏福均.数字化摄影装置的发展现状与发展[J].上海预防医学杂志,2005,17(2):97-98.

[2]魏阿盈.数字化影像设备CR和DR[J].医疗卫生装备,2006(2):55-56.

[3]杨洋.CR、DR系统的图像质量及影响因素[J].放射学实践,2005,20(2):184.