工厂三维设计管理系统

工厂三维设计管理系统（共12篇）

工厂三维设计管理系统 篇1

预搞好工厂供电对于企业的发展, 工业现代化的实现以及节能减排有重要意义, 因此切实保证工厂的正常用电, 必须使供电系统在电能的供应, 分配和使用中能够安全、可靠、经济、稳定的运行。

一、工厂供电设计的基本要求与一般规则

1. 工厂供电的基本要求

(1) 安全在电能的供求、分配和使用中, 不应发生人身事故和设备事故。

(2) 可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。

(3) 优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求

(4) 经济供电系统的透支要少, 运行费用要低, 并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。

此外, 在供电工作中, 应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系, 既要照顾局部的当前的利益, 又要有全局观点, 能顾全大局, 适应发展。

2. 工厂供电一般要求

(1) 遵守规程、执行政策:

必须遵守国家的有关规定及标准, 执行国家的有关方针政策, 包括节约能源, 节约有色金属等技术经济政策。

(2) 安全可靠、先进合理:

应做到保障人身和设备的安全, 供电可靠, 电能质量合格, 技术先进和经济合理, 采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。

(3) 近期为主、考虑发展:

应根据工作特点、规模和发展规划, 正确处理近期建设和远期发展的关系。做到远近结合。适当考虑扩建的可能性。

(4) 全局出发、统筹兼顾:

按负荷性质, 用电容量。工程特点和地区供电条件等, 合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员, 有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识, 以便适应设计工作的需要。

二、负荷的概述及计算

1. 负荷的概念

负荷在电力系统中有以下几种含义:

(1) 电力负荷是指电力系统中一切用电设备所消化的总功率, 这称为电力系统的用电负荷。

(2) 电力负荷有时又指用电设备, 包括一部电动机, 同步电动机, 整流设备。电热炉和照明设备等。

(3) 电力负荷有时也值用电设备或用电单位所消耗的电流。

2. 电力负荷的等级

(1) 一级负荷:一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者。

(2) 二级负荷:二级负荷若中断供电会造成较大的经济损失。

(3) 三级负荷:三级负荷为一般电力负荷, 对供电回路无特殊要求。

3. 负荷计算的意义

负荷计算是根据已知工厂的用电设备安装容量来确定预期不变的最大假象负荷。它是按发热条件选择工厂电力系统供电路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据, 所以非常重要。如果估算过高或过低, 就会加速其绝缘老化的速度, 降低使用寿命, 增加电能损耗, 影响供电系统的正常可靠运行。因此, 我们在设计时必须认真确定。

4. 负荷计算的方法

常用负荷计算的方法: (1) 需要系数法 (2) 二项式系数法 (3) 形状系数法。

在供电系统设计选择, 如果台数较多, 多台设备容量相差不太悬殊, 所以考虑采用需要系数法。当用电设备台数较少而容量又相差悬殊时, 则宜于采用二项式法计算。

四、工厂配电系统

工厂配电系统由总降压变电所、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。配电所在大中型工厂中的作用是厂内电能的中转站。它的位置应尽量的接近负荷中心, 经常是配电所与车间变电所设在一起。

1. 配电所设计的一般原则

(1) 安全性:在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧, 必须安装高压隔离开关。在安装高压熔断器——负荷开关的出现母线一侧, 必须装高压隔离开关;

(2) 可靠性:配电所的主结线方案必须与其负荷级别相一致, 对二级负荷, 应有两回路或者一回专用架空线路供电;

(3) 灵活性:配电所采用单母线和单母线分段结线, 主结线方案应于主变压器运行要求相实应。

(4) 经济型:由于工厂所采用的都是安全可靠切经济美观的成套的配电装置, 所以柜型一般采用固定式。

2. 配电线路的设计

工厂配电线路设计分厂区配电线路设计和车间配电线路设计。

厂区配电线路设计。包括厂区高压供配电线设计及车间外部低压配电线路设计。其设计应包括:配电线路路径及线路结构形式的确定, 负荷的计算, 导线或电缆及配电设备和保护设备的选择, 架空线路杆位的确定及电感与绝缘子、金具的选择。防雷与接地和接零的设计、最后需编制设计说明书、设备材料清单及工程预算, 绘制厂区配电线路系统图和平面图、电杆总装图及其他施工图纸。

车间配电线路设计, 包括车间配电线路布线方案的确定、负荷的计算、线路导线及配电设备和保护设备的选择、线路敷设设计等。最后也需编制设计说明书、设备材料清单及工程预算, 绘制车间配电线路系统图、平面及其他施工图纸。

五、变压器的选择

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1. 变压器数量的选择

主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下了条件之一时, 应安装两台及两台以上变压器:

(1) 有大量一级及二级负荷。 (以便备用)

(2) 季节性负荷变化较大, 适合采用经济运行方式。

(3) 集中负荷较大。

(4) 在确定变电所台数时, 应适当考虑负荷的发展, 留有一定的余地。

2. 变压器容量的选择

可根据厂区平面布置图提供的车间分布情况及车间负荷的位置、符合性质、符合大小等, 结合其他各项选择原则, 与工艺、土建有关方面协商确定。

六、电器设备的选择

1. 高压电器选择的一般原则

为保证一次设备安全可靠地运行, 必须按下列选择和检验

(1) 按正常工作条件包括电压, 电流, 频率及开端电流等选择;

(2) 按短路条件包括懂稳定度进行检验;

(3) 考虑电气设备运行的环境条件温度, 湿度, 海拔高度以及有无防尘, 防腐, 防火, 防爆等要求;

(4) 按各类设备的不同特点和要求如断路器的操作性能, 互感器的二次负荷和准确度级等级进行选择。

2. 一次设备的选择

(1) 高压开关柜的选择

根据安装地点的电气条件, 选择适宜的高压快关柜的型号

(2) 高压隔离开关的选择

初选高压隔离开关规格应为GN30-100

(3) 熔断器选择

高压熔断器是一种放点电气设备长期通过过载电流和短路的保护元件。从降低着地考虑, 只要断流容量合格, 应优先考虑采用高压熔断作为控制和保护设备

七、防雷保护

防雷保护装置是指能使被保护物体避免雷击, 而将雷引入并顺利地泄入大地的装置。电力系统中最近本的防雷保护装置有:避雷针、避雷线、避雷器和防雷接地等装置。

八、结语

合理的供电系统设计不仅可以保证企业安全合理的供电和经济运行, 也有利于电力系统的安全经济运行, 最大限度的节约能源。所以工厂供电的可靠性和安全性就显得非常重要了。

摘要：工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配问题, 工厂供电系统设计的任务是从电力系统取得电源, 经过合理的传输, 变换, 分配到工厂车间中的每个用电设备上, 伴随工业电气自动化技术的发展, 众所周知, 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式能量转换而来, 又易于转换为其他形式的能量以供应用;它的输送与分配既简单经济, 又便于控制、调节和测量, 有利于实现生产过程自动化。因此, 电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

关键词：配电线路,变压器,电气设备

参考文献

[1]姚志松姚磊等新型配电变压器结构、原理和运用[M]北京;机械工业出版社, 2007

[2]王守相王成山现代配电系统分析[M]北京高等教育出版社2007

工厂三维设计管理系统 篇2

1、课题名称：工厂供电二次系统设计

2、项目研究背景：

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

3、设计内容及步骤

全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。(1)负荷计算

全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。

(2)工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择

参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。(3)工厂总降压变电所主结线设计

根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。(4)厂区高压配电系统设计

根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。

(5)工厂供、配电系统短路电流计算

工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短 路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。(6)改善功率因数装置设计

按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需 移相 电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。(7)变电所高、低压侧设备选择

参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。(8)继电保护及二次结线设计

为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成的变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和控制屏屏面布置图。(9)变电所防雷装置设计

参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地 电阻计算。(10)专题设计 3.项目研究意义： 电力系统中，继电保护是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节约电能、满足电力系统功能的一个重要组成部分，它与电力系统的设计材料、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术、新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。

由于电力系统计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了电力系统设计的复杂性，许多工厂不断的被建造。这些工厂的电力系统无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，电力设计软件开发就显得尤为重要。

面向对象编程

使创建Windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程。5.设计主要内容(1)总论

（2）负荷计算及功率补偿

2.1 负荷计算的内容和目的2.2 负荷计算的方法

2.3 金工车间负荷计算

2.4 全厂计算负荷

2.5 功率补偿

（3）工厂供配电方案.3.1 变压器的选择及变电所的位置

3.2 主接线方案的选择

3.3 短路计算

3.4 导线、电缆的选择 3.5 一次设备的选择与校验

3.6 二次回路方案的选择及继电保护的整定.（4）防雷与接地

4.1 防雷

4.2 接地

（5）结论

6主要参考书目 1．《供电技术》（第3版），西安理工大学 余建明、同向前、苏文成编 机械工业出版社2003 2．《常用供配电设备选型手册 》

3．10KV及以上供配电工程设计与施工实用手册 4.《工厂供电》第四版

机械工业出版社

刘介才编 5.《实用供配电技术手册》 中国水利水电出版社 刘介才编 6.《供配电系统设计规范》 北京 中国计划出版社 1996 7．《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 北京 中国计划出版社 1992 8．《电气制图》北京 中国标准出版社

9.《实用供配电技术手册》水利水电部西北设计院编 10.《建筑电气照明与施工》王建华…高等教育出版社 11.《电气工程师手册》（第二版）机械工业出版社 12.《工厂供电技术》陈小虎…高等教育出版社 13.《建筑装饰工程照明》杨博…安徽科技出版社 14.《工业企业供电》丁昱…吉林电气化专科学校 15.《工厂配电设计手册》航空部第四院编

16.《电力工程设计手册》 能源部西北电力设计院编 17.《工厂供电设计手册》 航空部第四院编

18.《工厂供电设计与实验》王荣潘…天津大学出版社 7进度计划

毕业实习，参观工程，收集资料。需求分析：系统分析 模块设计：负荷 模块设计：短路计算

走进奥运设计的梦工厂 篇3

穿过了两座楼宇间的绿茵小路，我们来到了设计学院的教学楼。在四层的一间宽敞、整洁、有着别致的凹凸屋顶和裸露在屋顶下的金属管道的办公室里，我们终于见到了闻名已久的王敏——奥组委文化活动部形象景观总监、中央美院设计学院院长。

一身休闲服饰的王敏一点儿都不像到了知天命的年纪，他儒雅、绅士的气质给我们留下了深刻的印象。王敏说话的语调特别轻柔，和蔼亲切到哪怕初次见面也不觉陌生。用王敏的话说，他虽然在奥组委兼职，但在美院的工作才是主业。

王敏:与奥运结缘早在2001

2006年10月，王敏接到奥组委的委任。那时美院的设计学院正处在快速发展的时期，需要王敏很多的精力和时间，因此他只答应奥组委兼职文化部形象景观总监。若说起王敏与奥运结缘，那是早在2001年初的事了。

2000年年底，北京奥申委准备给国际奥委会作陈述报告。报告的整体设计、风格、色彩、结构等等，怎么做，怎么设计，成了当时最紧张而重要的问题。奥申委在北京找了一些设计公司，当时由这些公司所作的陈述报告很快被奥申委否定了。奥申委派技术总监黄克俭赶到美国，找到曾任全球最大的图像设计软件公司Adobe设计总监的他，提议由他来作陈述报告。

2001年1月的第一周，这个时间王敏怎么也不会忘。出国20年，从欧洲到美国，最后拥有了自己的设计工作室，王敏从来也没有断过回国的念头。而现在，奥运设计正是一个天赐的契机摆在他面前。

奥申委给了王敏一个星期，在这个星期里，王敏动用了自己几十年设计生涯的全部经验。报告设计工作紧锣密鼓地进行着，同时，赴美的黄克俭就地留守，等候着王敏的成果。最后，陈述报告的设计方案是在周五晚上12点完成的，王敏把方案刻成光盘，交给了等候在旁的黄克俭，第二天，黄克俭就带着光盘飞回了北京。

好消息纷至沓来。方案很快得到了奥申委的一致认可，于是王敏第一次为了奥运项目回国，回来指导工作团队完成报告。同年2月份，国际奥委会考察团来京视察，对陈述报告给予了不错的评价。

4月份，奥申委又让王敏设计一份非常重要的陈述方案——7月13日北京在莫斯科的陈述报告。5月份，王敏在旧金山设计着这份举足轻重的方案。6月，他带着初步方案回北京。

王敏认为北京体育馆方面的条件较之竞争对手多伦多可能并不具优势，因而应该强调北京申奥有13亿人民的支持这一独有的优势。奥申委赞同了这一提议，于是多媒体演示打出的第一行字是“13亿人民共同拥有的梦想”，简单却又震撼人心。

对于陈述报告，每个参与的人都特别重视。王敏清楚地记得，在一个星期日，何振梁老先生跑到当时奥申委所在的西郊饭店，逐字逐句地推敲演说词，反复斟酌每一个词的语气、情感。虽然何老的演说很短，但语言本身非常有分量。正是因为他的文字有着特别的感染力，此时的语言力量远远超过了图形的信息量。王敏和同事就想怎么能令何老的文字力量让在场的人都感受到。何老的演说是先用法语讲一段，再用英语讲一段，于是他们在投影设计上没有选择图形，而选用了动态文字。当何老讲法文的时候，投影打出英文字幕；当他讲英文的时候，投影打出法文字幕。

最难做的演讲投影，是杨澜陈述的部分。杨澜讲北京的奥运文化，涉及到火炬传递。怎么表现火炬从几个奥运历史胜地走过呢？王敏设计的结果是，动态演示分为两个图层，上层是火炬沿地图线路移动，下层展示各个古代文明发源地的面貌，而当火炬走到珠穆朗玛峰的时候，要停下来，切入另一个画面。做出这个效果有很多种方法，但对于2001年当时的情况是，国际奥委会要求所有的陈述文件都用Power Point软件制作。Power Point软件是一款办公软件，制作这么复杂的演示文件几乎是不可能完成的任务。为了能更好地表现北京，在这个软件的处理上花费了非常多的时间。在陈述现场，微软的一个高级技术人员看到中国的演示文件惊呼：“这怎么可能？”他都不相信自己的软件可能做到这种程度。除了技术上的困难，还有一个难题，如何让投影跟杨澜的演讲同步？王敏和工作人员用flash做动态图像，速度现场控制不了，只能提前统一速度。但由于文字稿不断地在改，投影的速度也跟着调。王敏说当时反复彩排的印象很深，大家每天做到很晚，经常没觉睡。

完成了在北京的工作，当奥申委奔赴莫斯科的时候，王敏却因为自己在旧金山设计公司工作的需要，遗憾地错过了亲临现场感受激动人心时刻的机会。他飞回了美国，但在北京的数个无眠的日夜，为他后来回国为奥运效力奠定了基础。

是他们坚定了我回国的信心

“中国变化实在惊人，官员水平也有了特别大的提升，他们开放、开明，并且开始有了一种国际视野，让我看到中国的前途，很令人兴奋。”透过申奥这段经历，王敏看到了国内的变化，这直接影响了他回国的决定。

截止到2003年回国，王敏在国外生活了20年。如果不是申奥的机会，他也不会了解国内的变化，也不会想到自己也许能为祖国承担起更多的责任。

“申奥把中国的信息传递了出去。我想，在跨文化的交流中，如果有人懂得双方文化，会有很大帮助。在不同语言环境和文化背景下，怎样的方式能达到最佳的传播目的。我在西方呆了20年，对他们的文化、交流方式有比较好的把握。这可能也是奥申委找我的原因之一，也是我想回来的原因之一。”

申奥成功后，王敏已经下了回国的决心，甚至开始安排在美国的事宜。但当时奥申委没有合适的人员编制，中央美院院方得到消息，非常热忱地请王敏来校任教。“美院找我，作为一个中国人，我肯定会答应回来。我回国很大部分原因也是为了把设计教育做得更好。”2003年夏天，王敏回国，正式到美院任职。

就在他刚到美院交接，还没正式上班的时候，北京奥组委执行副主席刘敬民找到了王敏，希望他能继续为奥运做工作。这时候的王敏已经不仅仅是归国的设计师，还是美院的老师，他希望能把奥运和美院的工作结合起来。于是经过协商，由奥组委授权成立了奥运艺术研究中心，负责作奥运形象设计研究，为奥组委提供形象设计服务。王敏还有一个心愿，就是让美院的老师和学生参与到奥运设计活动中，锻炼团队在设计实践中的经验，展现我们国家自己的设计水准。

奥运设计进行时

现在的王敏要兼顾设计学院和奥运设计项目，对于没多少时间做设计，他觉得很可惜。王敏确实非常忙，但他看到现在美院的奥运设计研究中心已经20多人全职工作，每天都在作奥运相关的设计的时候，他感到很欣慰。“学校里做平面的十几个老师都参与过奥运设计项目，参与的学生更多，有的暂时离开，需要时还回来。”

现在美院的奥运设计研究中心进行的项目很多，几乎所有的项目都是通过竞标的。他们做的第一个项目是奥运会形象指南，接下来是花费一年半时间定的色彩系统和展览区标识，除此以外，还有奖牌、门票、火炬接力景观、奥运核心图像、残奥会会徽等等。王敏说，竞标压力很大，学校尽可能发挥老师和学生不同层次的作用，学生参与早期创意和作草图，老师带着专业团队深化。

刚刚做完文化界海报，中心目前正在进行的是火炬接力景观设计和门票的修改。据王敏说，奥组委竞标的项目现在只剩一个，奥运官方海报。设计工作已经完成了。就等着8月份的竞标结果。设计师的工作有没有白费，就等着看结果了。

王雪皎与奥运指示系统中的200个标识

提起奥运设计，大多数人会想到中国印、福娃、奖牌和火炬。其实这只是整个奥运设计的冰山一角。奥运专用色彩系统、指示标识设计、海报、景观布置、事务和办公用品、专用车辆、服装、纪念品……数不胜数，而每一个项目又包括若干小项。比如奥运专用色彩系统就包括“中国红”“琉璃黄”“长城灰”“青花蓝”“国槐绿”等多种色系。

很多人想当然认为在奥组委兼职形象与景观总监的王敏就是中央美院竞标奥运设计的直通车，但事实上，他们设计的每一个项目，都通过了公平竞标，甚至在竞标成功前的最后一刻，设计师们还捏着一把冷汗。

所有设计项目中最复杂、琐碎的当属王雪皎负责的奥运指示系统。研究生二年级的王雪皎花了一年半的时间，专心设计奥运指示标识。这其中的辛酸与收获，也只有设计师本人知道。

繁琐的设计构思

这套奥运会指示系统包括指示标识设计、字体规范、色彩规范、信息组合在指示牌的应用规范等五个部分构成。其中新为北京奥运会设计的约200个标识是最难做的。按照奥运会期间的功能需求，这200个标识又分为交通运输、物流服务、无障碍、医疗设施、比赛场地服务、方向指示等14个类别。场馆内外的大、中、小型指示牌尺度比例关系都按照人眼视距的最理想状态设定，并分为中、英双语和中、英、法多语两大类指示牌。

王雪皎摆在我们面前三摞厚厚的A4打印纸，是他这一年半工作的结晶，他把资料捧在手里，逐一翻页向我们介绍制作的标识。他的目光总离不开他手中的标识图，每一个标识都凝结了他的心血。

王雪皎指着大型指示牌标识解释说，所有的奥运设计都是一个统一的整体，这样才能突出奥运会整体形象，比如大型指示牌下方的核心图形——祥云，也有人说像卷草、飞天、龙，其实它代表吉祥，体现中国传统文化，怎么理解都可以。人流大的地方的指示牌用琉璃黄，是考虑强烈的色彩引人注目；而人流小的地方则选用白色。绝大多数颜色搭配，图文结合，都基本遵照国际惯例。

图标的基本图形形象沿用了体育项目图标的形象设计。在做体育图标的时候，考虑既要符合体育图标的规范，还要有中国文化特征。根据这个结合点，奥运设计中心的设计师设计了很多方案。“虽然最后选用了类似甲骨文的篆字体标识，但在这之前，我们还做过剪纸、篆刻、皮影等多种方案。”为什么最终选用了篆字呢？当时参与讨论最终设计方案的陈慰平解释说：“我们觉得篆字更具有中国汉字的特点，汉字包括形、义、发音，虽然篆字图标没有发音，但形、义已经在一起了。世界上只有中国人能把字和图形联系在一起，我们就是要体现这个特点。”

绝大多数标识都被设计得非常象形。比如换洗室的标识，是一个成年人的侧面人形在一张方桌上给婴儿换洗。图示舒展干净，看起来很舒服。

现在，这套系统已经基本经奥组委审查通过了，不过接下来还会有一个艰辛而漫长的过程——修改与完善。

在交流中完善设计

一项完整的设计总要经历多次反复的锤炼。

有了和国际大师和在校老师的交流机会，在王雪皎看来，是做这个项目最大的收获之一。王雪皎细心地向我们介绍着被修改得越来越完善的图标，他指着一个人字形图标说：“这个人字形，以前从腰到腿（竖撇）画得很软，后来经过指点改了，让腰立直起来，好看多了。”王雪皎说老师告诉过他，要在通用识别性和篆字特征上找平衡点，他打比方说：“这个箭头，一开始我把它做得更像个篆字，笔画弯曲，但最终还是改成横平竖直的，这样就增强了识别性。还有狗，以前我画得特别写实，但中国文化强调写意性，后来就简化了。再比如手机，虽然现在手机品类很多，但最终我们还选用了大哥大式的手机图标，更容易识别。”类似这样反复的修正，几乎在每个图标上都发生过，一个图标反复改四五遍是常事。王雪皎近一年半的时间几乎都是在这样反复修改的过程中度过的。

就在采访开始前，王雪皎刚刚收到了鸟巢那边给他的反馈，在鸟巢场馆使用的图标里，有些还需要修改，有些需要补充。王雪皎说，每个场馆都会跟他们有这样的交流。粗略地数，鸟巢这边至少还有55个待定图标。采访结束后，王雪皎就要为这55个图标开始奋战了。

他说设计起来困难的有很多，比如宗教，最后采用的根本不是王雪皎最初设计的图形，而干脆用文字代替；再比如残疾人维修，画了很多；残疾人的轮椅，到底选用普通轮椅，还是竞赛轮椅，最初都很难定夺。最后都是吸纳了残联、卫生部等多个部门提出的不同意见才确定下来。

设计师不得不适应的还有相对弱势的阐述权。他们的设计理念只能通过汇报文件表述，却没有什么当面交流的机会。所以说一个成功的设计很不容易，得到国际奥委会和北京奥组委的认可更难。

最终的设计是最和谐的，但不是最优秀的

设计师要时常停下来思考一些设计之“外”的问题。

十几年前，国家标准委员会就出台了一套国家标准的标识系统，就是我们日常生活中看到的标识系统。但依照历届奥运会的惯例，都会由设计人员设计一套更专业的标识系统为奥运会服务。就在王雪皎筹备标识设计一年以后，大部分图标设计已经完成的时刻，来自国家标准委员会的否定之声对几位设计师来说真如五雷轰顶。

“当我们的设计做完上报后，国家标准委员会不肯接受，他们坚持用国标。在我们设计师看来，历届奥运会都是重新设计一套标识，这是潮流。而且我们的设计更能表现出中国、北京的独特形象与精神。奥组委很努力地和国标委员会交涉。从去年10月份国标委员会提出用国标、否定我们的设计开始，我们每天都很担心，过不了怎么办？过不了怎么办？如果定下国标，我们所有的工作都白做了！我们对奥运设计的投入不是一般人的投入。那段时间，对我们几个设计师来说最辛苦。毕竟我们希望一套与国际水平接近的标识系统能够服务奥运会。

这种心灵上的考验对于每位参与标识系统的设计师都是残酷的，尤其是王雪皎。这套标识就像他一手带大的孩子。“我们就是作设计，只想把标识做好，没有别的想法。我们也不知道国标是不能被替代的。我们只能坚持一点，国标只是被建议用，并不是一定要用。”

后来奥组委交涉的结果，是国家标准委员会和设计团队各作了妥协。交通类和消防类图标被强制性使用国标，其余的图标选用美院设计的。设计师的妥协，其实也算是对标识系统的另一种完善。王雪皎说：“因为牵扯到一些安全性问题，比如999救火，如果改了别人不认识，会引发事故，所以沿用国标也是对的。”如果不是我们亲眼所见，也不相信两套标识风格会如此不同。

设计师也不能只为设计而设计，很多时候他们也需要妥协。所以说，奥运会看到的设计不见得是最好的，但一定是最和谐的。

陈慰平：从香港到北京，全为奥运

俊朗、帅气的陈慰平在接受我们采访时，侃侃而谈。不卑不亢回答问题的他透出设计师的优雅和镇定。陈慰平是当年唯一考进美院的香港学生，现在已经留校当老师，并兼任奥运艺术研究中心设计主管。他除了上课，其他的工作时间都在作奥运设计项目。目前，陈慰平正负责火炬接力景观设计——所有火炬接力时的背板、车体、道旗以及接力过程中用的礼品样式都出自他手。

2004年下半年，随着一队武警将奥运会印章运到中央美院，奥运艺术设计中心就成立了。该中心是北京奥组委唯一授权认可的设计中心。陈慰平简单地介绍了中心所做的设计工作。正在进行的有包括规范设计和景观设计的火炬景观设计，奥运会的门票设计，奥运会邮票设计，奥运会纪念品设计等等。

奥运景观设计刚开始两个月，它的辐照面比奥运会还大，实地会遇到哪些情况是设计师很难预料的，要等来年年初实践之后才知道。其中，由陈慰平负责的火炬接力景观设计相对复杂。由于火炬接力要经过很多国家、城市，沿途的彩旗、汽车、海报，包括制服都需要个别设计。

陈慰平对此倒是很镇定，他说每天碰到问题，解决问题，这就是他们的工作。

团队精神，岂是空口说白话

在奥运设计研究中心，一个几十平米的工作室里，聚集了20多名年轻的设计师，平均年龄只有20来岁。他们有的是美院刚毕业的研究生，有的已经在社会上工作了两三年，而现在，都为了完成奥运设计这个共同的梦想聚首磨炼。在这间工作室里，每台电脑之间少了公司中常见的隔断，开放式的空间共享让大家更像伙伴而非同事。正像陈慰平说，不同于公司的模式，也是他们能做成这么多奥运设计的原因所在。“我们的环境很宽松，让大家作自己喜欢的设计。我们相信，好的设计不是在压迫的情况下作出来，设计师需要开阔的心态。”

工作室的伙伴们通常是集体行动，一起吃饭、一起休息、一起游戏、一起享受。如果赶上谁过生日，大家会抽出时间为他庆祝，怎么能让伙伴的生日湮没在没完没了的工作中呢！由于近来大家没白天没黑夜地赶做奥运官方海报，为了犒劳自己，他们决定趁周末结伙去雾灵山庄轻松两天。陈慰平无奈地说：“做了好几个奥运项目，都是在过节的时候提案。一次是在去年‘十一’，还有一次在圣诞节。奥组委的领导不休息，我们肯定也不会休息啦！”当被问到牺牲了那么多假期有没有怨言时，陈慰平一下子严肃起来：“这个工作埋怨不了，奥运的工作就是作奉献的工作。我们不是为钱而来，也不是为什么目的而来，只是有一股为奥运奉献的精气神。”陈慰平的话很真诚，确实，奥运工作，就是作奉献的工作。这些年轻的设计师不可能在这个工作室里发家，他们的收入甚至比不了在社会公司里打工。但这并不影响他们乐观上进。平日里工作累了，找块空地踢踢毽子，拼张桌子打打牌，挑间餐馆聚聚餐，就是令他们开怀的享受了。

遇到分歧，彼此间也会争得脸红脖子粗，可这是业务交流，与感情无关。碰到分组完成项目时，每个人手头的工作是不一样的，但经常会做到一半，几个人交换了座位，你帮我推进，我帮他进行。时常来视察设计进程的雅典奥运会艺术总监希奇地感叹：“中国人怎么会互相帮忙做起来？我们那里是绝对不会管别人事的。”其实，奥运设计本就不是一个人完成的，它背后肯定有一支和谐亲密的团队。

记者手记：

一群设计师，为了13亿人的理想——北京奥运，敞开了自己奉献的胸怀。他们为了设计而苦而乐而付出而收获，令人不得不羡慕他们活得如此纯粹与精彩。奥运设计——一个全世界所有设计师都期待的设计项目，参与奥运设计的设计师都已经站在了自己的梦想中，只差成功。

工厂仓库火灾预警系统的设计 篇4

现代工厂仓库储存量大、集中, 且大部分是可燃易燃物品、极易发生火灾。为了保证仓库中物品以及周边人员的安全, 火灾预警和扑救的及时性亟待解决。

在此提出一种利用CMOS图像传感器检测火焰, 以智能小车作为系统载体的工厂仓库火灾预警系统。本文将从硬件和软件方面介绍工厂仓库火灾预警系统的具体设计方案, 并且通过实验验证了系统稳定可靠, 能实时检测火灾发生, 及时发出火灾预警信息, 与传统火灾检测技术相比, 利用CMOS图像传感器检测火灾, 大大提高了火灾预警的准确性与及时性, 有效降低火灾危害, 利用小车代替人“巡逻”, 节约了人力资源, 有较好的应用前景。

1 系统设计与工作原理

本设计的火灾检测模块以STM32F407 作为控制和检测核心, 利用OV7670 图像传感器检测火源, 利用PWM (脉宽调制) 技术控制智能车行驶、转向, 检测到火源后, 立即通过NRF905 无线发送模块发送火灾信息, 同时通过VS1003b MP3 模块语音播报预警信息。

中心接收模块由NRF905 无线接收模块接收后通过RS 232 串口发送给PC机, PC机立即向消防部门发出火灾信息, 并启动固定消防设施, 如二氧化碳灭火系统、自动喷水系统等, 在火势尚未蔓延前实施扑救。系统框图如图1 所示。

2 系统硬件设计

2.1 系统主控模块

智能灭火小车采用ST公司的STM32F407 处理器, 其特点为:32 位ARM Cortex-M4F RISC内核;低功耗, 最高工作频率为168 MHz;片内具有1 024 KB可编程FLASH; (192+4) KB片内SRAM数据存储器;集成了单周期指令和 (, 浮点单元) , 提升了计算能力, 可以进行一些复杂的计算和控制。

2.2 火焰检测模块

火焰检测模块是本设计中最为重要的部分, 在复杂的外界环境中准确的检测出火焰是技术难点, 主要由图像采集、火焰识别两部分组成。

2.2.1 图像采集部分

图像采集使用OV公司生产的一颗1/6 寸的CMOS VGA图像传感器OV7670, 该传感器体积小、工作电压低、提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制, 可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率为8 位的影像数据。

OV7670 的像素时钟 (PCLK) 最高可达24 MHz, STM32F407 的I/O口直接抓取, 是非常困难的, 也十分占耗CPU资源。所以, 本设计并不是采取直接抓取来自OV7670 的数据, 而是通过FIFO芯片读取, FIFO芯片用于暂存图像数据, 解决OV7670 与STM32 速率不匹配的问题。摄像头采集的数据经FIFO暂存后被STM32 读取, 不再需要单片机具有高速I/O, 也不会过度耗费CPU资源。采集到的图像存储后待后续处理时读取。

2.2.2 火焰识别部分

为准确识别出火焰, 本设计主要从火焰的形状与颜色两方面考虑。

火焰形状识别主要依据描述火焰形状的有关特征, 比如:矩特征、曲率特征等。为得到图像中的火焰形状, 系统对采集部分得到的图像每隔一段时间进行处理, 处理方法采用图像处理中的边缘检测方法。在图像中, 边缘是指图像中对象的边界, 即反映图像中像素值剧烈变化的曲线, 边缘的确定与提取对于整个图像场景的识别与理解是非常重要的, 它能勾勒出目标物体的轮廓, 将目标与背景区分开来, 在本设计中就可以利用边缘检测技术描绘出火焰的形状、大小、位置等信息。

但只根据火焰的形状特征判断检测到火焰, 不仅造成算法相对复杂, 且误判率较高。这里仍从火焰的颜色特征对火焰进行检测。火焰区域的颜色一般介于红黄之间, 火焰颜色识别是基于RGB颜色模式的, RGB颜色模式认为所有的颜色是通过对红 (R) 、绿 (G) 、蓝 (B) 三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的, 且有如下结论:当RGB时, 能够说明该颜色是红黄色的。以此为依据, 设定颜色阈值, 将满足条件的像素提取出来, 达到一定范围即可判断火灾发生。

利用火焰的形状与颜色特征两者相结合, 大大提高了火焰检测的可靠性。

2.3 电机驱动模块

本设计的小车的电机驱动模块采用L298N控制芯片。电机驱动原理图如图2 所示。这里使用STM32 引脚产生PWM信号分别对左侧和右侧的电机转速进行调节。此模块可以控制灭火小车前进、后退, 同时还可以通过控制小车左右两侧车轮的转速不同实现小车转向, 使系统能够在仓库中按既定路线“巡逻”。

2.4 语音播报模块

为了能够实时语音播报系统目前的工作状态, 本设计采用VS1003b作为声音源的解码芯片, 使语音播报具有多种长时间的声音输出, 不但具备清晰的播放功能, 而且可以通过普通喇叭实现语音扩音功能。首先将语音片段如“检测火源”、“发现火源”等存入SD卡中, 实际运用时根据系统当前所处的工作状态, 由主控芯片STM32F407 通过串行外设总线接口SPI与VS1003b进行通信, VS1003b解码SD卡中的相应语音片段, 播报系统当前工作状态, 很大程度上提升了系统的交互能力, 若周围有仓库管理人员在, 听到语音片段播报火灾信息也可在火势尚小时及时扑救。

3 系统软件设计

3.1 总体软件流程

该系统软件部分主要包括火灾检测模块的软件设计以及中心接收模块的软件设计。火灾检测模块系统初始化后, 由图像传感器识别仓库路边标志物使小车按既定路线在仓库中“巡逻”, 一旦发现火源, 通过无线模块立即发送预警信息, 并语音播报火灾信息。中心接收模块接收到火灾信息后, 通过RS 232 串口将火灾信息传送给PC机, PC机通过专门火灾预警系统将预警信息发送给相关部门。 软件实现流程如图3, 图4 所示。

3.2 边缘检测算法分析

图像边缘检测技术是目标识别领域十分重要的基础, 本设计采用目前比较常见的CANNY边缘检测算法, CANNY边缘检测算法实现主要为如下几步:

(1) 对图像进行灰度化;

(2) 对图像进行高斯滤波;

(3) 用一阶偏导的有限差分求梯度的幅值和方向;

(4) 对梯度幅值进行非极大值抑制;

(5) 用双阈值算法检测和连接边缘。

4 实验结果

实验过程中, 以蜡烛模拟火源, 在确保仓库安全的前提下, 在仓库A, B, C, D四个区域分别摆放一只蜡烛, 将火灾监测模块与中心接收模块上电, 并打开用C++编写的“火灾预警系统”上位机软件, 观测系统能否识别出火焰并发出预警信息。实验结果如图5 所示。

为了进一步测试该系统的准确性与及时性, 主要测试内容包括:预警信息发送成功率、预警信息误报次数、预警信息发布平均耗时。在仓库A、B、C、D四个区域随机放置蜡烛, 小车从仓库随机位置出发, 观察系统的准确性与及时性。具体测试结果见表1。

实验结果表明, 在实验场地的各个区域共计200 次的实验中, 该系统能够准确检测到火灾并发出预警信息, 成功率接近100%, 误报次数为0。从蜡烛被摆放到试验场地, 平均耗时约为1 min。实验测量数据可以证明该系统的及时性与准确性很好。

5 结语

本设计经过开发、调试, 最终达到预期效果。设计采用高性能、低功耗的ARM Cortex-M4 内核STM32 处理器, 能够迅速采集并处理传感器数据, 并发出相应的预警信息。该设计较传统火灾检测技术有较大改进, 改进之处在于设计主要采用OV7670 图像传感器识别火焰, 与传统火灾预警技术相比, 由于感烟检测、感温检测和感火焰检测等采用的传感器性能与现场环境变化会直接影响识别、检测的可靠性和准确性, 存在较大缺陷, 本设计采用OV7670 图像传感器, 在实际运用中, 有效提高了设计的及时性与准确性。但是, 系统设计仍有部分问题需要改进, 如何更快的发出火灾预警信息, 保证火灾预警100%成功等等, 在后续研究中将努力提升系统性能。

参考文献

[1]张飞飞, 杨雪松, 高爱宇.基于STM32的智能灭火机器人设计[J].甘肃科技, 2013, 29 (12) :14-15.

[2]王明明, 王志霖, 袁昊, 等.基于MSP430的实用粮仓温湿度检测系统[J].现代电子技术, 2012, 35 (2) :10-12.

[3]潘方.RS 232串口通信在PC机与单片机通信中的应用[J].现代电子技术, 2012, 35 (13) :70-71.

[4]杨博, 冒晓莉, 葛益娴.基于MSP430的远程无线体温测量系统[J].电子设计工程, 2011, 21 (16) :70-71.

[5]李茜, 杜刚, 魏利卓, 等.智能灭火机器人的控制系统设计与实现[J].辽宁工业大学学报:自然科学版, 2012, 32 (4) :228-230.

[6]李德明, 韩剑, 江国强.基于OV7670的图像及显示系统设计[J].仪器仪表学报, 2010, 31 (8) :30-32.

[7]黄智伟, 于红利, 宁志刚, 等.基于STM32F417的图像采集系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用, 2012, 10 (8) :48-50.

[8]何敏.基于MSP430微处理器的低功耗无线传感器网络节点设计[J].现代计算机, 2012 (19) :55-57.

[9]梁森.自动检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社, 2006.

食品工厂设计 篇5

生产纲领、产品方案：即生产纲领。指食品工厂全年生产主要产品品种，年产量，生产量，班次，劳动生产率，生产实践的计划。可行性研究（Feasibility Study），是指在调查的基础上，通过市场分析、技术分析、财务分析和国民经济分析，对各种投资项目的技术可行性与经济合理性进行的综合评价简答题（每小题6分，共36分）简述食品工厂厂址选择的原则。

一、厂址的位置要符合城市规划和工厂要求。

二、接近原料、燃料、市场、水、电源。

三、良好的交通。

四、厂地利用情况，并有远景规划。

五、基建设施和投资后的协作条件。

六、有利于三废处理保护生态环境。什么是产品方案？简述制定产品方案时应遵循的原则。产品方案：即生产纲领。指食品工厂全年生产主要产品品种，年产量，生产量，班次，劳动生产率，生产实践的计划。原则：四满足：1.满足主要产品产量的要求；2.满足原料综合利用的要求；3.满足淡旺季平衡生产的要求；4.满足经济效益的要求。五个平衡：1.产品产量与原料供应量应平衡；2.生产季节性与劳动力应平衡；3.生产班次要平衡；4.设备生产能力要平衡；5.水、电、汽负荷要平衡。简述车间布置设计的原则。

生产纲领、产品方案：即生产纲领。指食品工厂全年生产主要产品品种，年产量，生产量，班次，劳动生产率，生产实践的计划。可行性研究（Feasibility Study），是指在调查的基础上，通过市场分析、技术分析、财务分析和国民经济分析，对各种投资项目的技术可行性与经济合理性进行的综合评价简答题（每小题6分，共36分）简述食品工厂厂址选择的原则。

一、厂址的位置要符合城市规划和工厂要求。

二、接近原料、燃料、市场、水、电源。

三、良好的交通。

四、厂地利用情况，并有远景规划。

五、基建设施和投资后的协作条件。

六、有利于三废处理保护生态环境。什么是

产品方案？简述制定产品方案时应遵循的原则。产品方案：即生产纲领。指食品工厂

全年生产主要产品品种，年产量，生产量，班次，劳动生产率，生产实践的计划。原

则：四满足：1.满足主要产品产量的要求；2.满足原料综合利用的要求；3.满足淡旺季

平衡生产的要求；4.满足经济效益的要求。五个平衡：1.产品产量与原料供应量应平

衡；2.生产季节性与劳动力应平衡；3.生产班次要平衡；4.设备生产能力要平衡；5.水、电、汽负荷要平衡。简述车间布置设计的原则。

简述食品工厂工艺流程设计的原则。1选用先进、成熟、可靠的新工艺、新技术、新

设备，生产过程尽量地连续化和机械化。2采用先进可行的工艺指标，能达到该工艺

指标的前提下，尽量缩短工艺流程图的线路，减少输送设备。3充分利用原料，在获

得高产品得率和保证产品质量优良的同时，尽量做到中和利用。4要考虑加工不同原

料和生产不同产品的可能性。5要考虑生产调度的许可性，估计到生产中可能发生的故障，使生产能正常进行。6保证安全生产，工艺过程要配备较完善的控制仪表和安

全设施。简述食品工厂工艺设计的依据1加工原料的性质2产品质量和品种3生产

能力4地方条件5辅助材料，如水、电、汽、燃料的预计消耗量和供应量。简述

食品工厂公用系统的基本要求。1满足生产需要2符合卫生要求3运行可靠，费用经

济。简述食品工厂用水分类及水质要求。1产品用水2生产用水3生活用水4锅炉

用水5冷却循环补充水6绿化、道路的浇洒水及汽车冲洗用水7未预见水量及管道网

漏失量。8消防用水量。水质要求：一般生产用水和生活用水的水质要求要符合生活

饮用水标准。特殊用水一般由工厂自设一套进一步处理系统。冷却用水和消防用水，在理论上，其水质要求可以低于生活饮用水标准，但在实际上由于冷却水往往循环使

用，用量不大，为便于管理和节省一些投资，大多并不另设供水系统。食品工厂用水的水源有哪几类？各自有何特点？ 有自来水、地下水、地面水 特点

水源类别 优点缺点自来水 技术简单，一次性投资省，上马快，水质可靠。水有害

物质，价较高，经常性费用大地下水可就地直接取水，水质稳定，且不易受外部污

染，水温低，且基本恒定，一次性投资不大，经常性费用低。水中矿物质和硬度可能

过高，甚至有某种。抽取地下水会引起地面下沉。地面水水中溶解物少，经常性费

用低 净水系统管理投资复杂，构筑 物多，一次性较大，水质、水温随季节变化较大

从化验室检验对象的角度，试述化验室的任务。1对原辅材料、包装材料、燃料进

行检验，为生产提供原辅材料、包装材料、燃料的基本数据，有利于进行经济核算和

科学合理的组织生产2对半成品、成品进行检验，以便对生产进行控制，也便于对生

产过程进行分析、改进，以确保和提高产品品质。3对水质进行检验，确保生产、生

活及其用水量的质量 4检验工业“三废”（废水、废气、废渣），对环境进行检测

简述设计概算的作用。（1）是编制建设项目投资计划、确定和控制建设项目投资的依据。（2）是签订建设工程合同和贷款合同的依据。（3）是控制施工图设计

和施工图预算的依据。（4）是衡量设计方案技术经济合理性和选择最佳方案的依

据。（5）是工程造价管理及编制招标标底和投标报价的依据。（6）是考核建设

项目投资效果的依据

计算题（14分）

1、盈亏平衡点及盈亏平衡产量的确定（10分）{会画盈亏平衡图}

一、盈亏平衡点的计算

二、盈亏平衡点又叫做盈亏临界点，就是盈利与亏损的分界

点，在平衡点上，“项目总收 益 = 项目总成本”。所谓盈亏平衡点产量，就是指当

销售收入等于产品总成本时的产品产量（销售税额计入产品的变动成本）。一般的，平衡点产量计算方法如下： 产品销售收入＝产量*单价，表示为：Q*P ； 产品总成本＝产量*单位变动成本+固定成本，表示为：Q*V+F ； 令两者相等：Q*P＝

Q*V+F 可求出盈亏平衡点产量：Q1 =F/（P-V）式中Q——表示产量或销售量； P

——表示产品单位销售价格； V——表示单位产品变动成本。F——表示固定成本；

2、班产量确定（4分）Q班=Q/K(3T旺+2T中+T淡)：Q班—班产量（吨／班）Q－年产量（吨）K－设备不均衡系数，可取K＝0.7～0.8T旺、T中、T淡－旺季、中季、淡季的生产天数。

食品工厂设计总结基本建设的阶段（P3）：建设前期阶段；建设实施阶段；

竣工验收，生产期阶段基本建设程序：1.项目建议书：根据国民经济长期发展规划

和工业布局要求，进行初步调查研究，而后提出项目建议书。2.可行性研究报告：根

据有关单位批准的项目i建议书，进行预可行性研究或可行性研究，同时选择厂址。

3.可行性研究报告经过评估、获得批准后，编制设计计划任务书。4.根据批准的设计

计划任务书，进行勘察、设计、施工、安装、试产、验收，最后交付使用基本建设

程序的主要阶段：1.项目建议书2.可行性研究报告3.设计任务书4.设计文件设计工

作包括：初步设计阶段和施工图设计阶段项目建议书：项目拟建单位或业主根据国

民经济发展规划、行业发展规划和地区社会经济、产业发展规划及本单位的具体情况，经初步调查研究，提出的基本建设项目建议。可行性研究报告：是对一个项目的经

济效果和价值的研究。是对拟建项目在工程技术经济及社会、环境保护等方面的可行

性和合理性的研究。作用：是在项目决策前对项目的技术经济进行综合分析论证的技

术文件，是项目投资决策的依据。可用于判断在技术上是否先进、适用、可靠，在经

济上是否合理。工厂设计类型：新建，改建或扩建；局部修建，其中以新建工厂的设计工作量最大，牵涉面最广，最有代表性设计阶段的划分：P9总平面设计的内

容P14：平面布置，竖向布置。风向玫瑰图：表示当地的风向和频率，是由食品工

厂建设当地气象台站提供的重要风向资料。作用：建筑物和构筑物的朝向和布置与当

地的生产风向密切相关。风向频率是指在一定时间内各个方向风向出现次数占总风向

次数的百分比。图中最长线段就是当地的主导风向。食品工艺设计：是整个设计的主体和中心，决定食品工厂生产工艺的先进性和合理性，并对工厂建设的投资费用以

及产品质量，生产成本、劳动强度有着重要影响，同时又是其他专业设计的依据。

工艺设计内容：生产工艺（流程）设计、车间工艺（设备布局）设计、工艺计算（物

料衡算、热量衡算、用水量、用气量计算）、设备计算与选型、管路设计。工艺设

计步骤：P23

工艺流程图：把各个生产单元按照一定的目的和要求，有机的组合在一起、形成一个

完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来。类型：物料流程图、生产工艺流程图、工艺管道及仪表流程图。工艺计算概念、内容（P49）公称直径：就是为了使管子、法兰和阀门等的连接尺寸统一，将管道用的零部件的直径加以标准化以后的标准直径。以DN表示。公称压力：将管道及所用的标准零件所承受的压力，分为若干规定的压力等级，这种规定的标准压力等级就是公称压力。以PN表示。管道附件：短管、弯头、三通、异性管、法兰、盲板，阀门管道热补偿器类型：a）n 形b）Ω形

c）波形d）填料式气力输送概率、原理（P133）：是利用气流在管道中输送粉粒

状物料的一种方法，也就是利用具有一定压力和一定速度的气流，来输送粉状物质的一种输送装置。食品工厂卫生要求（P215）：食品在“原料→加工→成品→包装→

贮运→市场”的全流程中，物料至始至终处于安全卫生和不被污染的环境之中。

食品工厂卫生设计时要注意的问题（P215），要求：1.环境要求：①厂区环境：远离

污染源、远离有害场所，厂区卫生清洁，物品堆放整齐②车间环境：保持整

洁，空间充足便于清理，防霉防腐。生产设备和设施条件：①设备要求：保证产品质

量安全卫生，无毒，耐腐蚀，易清洗，易消毒②原料处理厂房或场所要求：保证产品质量，通风，温度和湿度满足相关规范要求③加工车间要求：人货分流，安全的采光照明及通风设施④贮存仓库要求：清洗卫生，保证原材料

和成品不变质，不失效⑤更衣室、消毒间要求：其设施和布局不得对车

间造成潜在污染风险 3.加工工艺及过程条件：①科学划分生产区域：防止交叉污染②严格控制加工过程：严防人流与物流交叉污染，原料与半成品，成品交叉污染4.检

验设备条件：企业应配备与生产相适应的检验设备 5.贮运条件：①贮运要求：根据贮

存产品选择适宜的条件②运输要求：运输工具应符合卫生要求

无功功率补偿：应用各种无功功率调节措施改善电网无功功率分布和电压水平。

目的：为了提高功率因素，减少电能损耗，增加设备能力，减小导线截面，节约有色

金属消耗量，提高网络电压的质量措施：1.提高电动机的负载率，避免“大马拉小车”的现象2.感应电动机同步化3.采用同步电动机以及其他方法等 蒸汽锅炉分类（P）：1.按用途分：动力锅炉、工业锅炉、取暖锅炉2.按蒸汽参数分类：低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉 3.按蒸法量分类：小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉4.按锅炉炉体分类：火管锅炉、木管锅炉、水火管混合式锅炉

制冷装置类型：1.压缩式制冷机2.蒸汽喷射式制冷机3.吸收式制冷机制冷剂：制冷系统中吸收被冷却介质（或载冷剂）热量的介质。载冷剂：采用间接冷却方法进行制冷所用的低温介质，常称冷媒。冷媒必须具备以下几个条件：

1.冰点低2.热容量大3.对设备的腐蚀性小 4.价格低制冷剂的选择：1.沸点低

2.制冷剂能与水互溶，对金属无腐蚀，化学性质稳定，高温下不分解3.无毒性，无窒息性及刺激作用，且易于取得，价格低廉工业废水中的污染物：1.浮在废水中的固体物质2.悬浮物质3.水溶物质4.泥沙等物质5.虫卵和菌体工业废水特点：其中的有机物和悬浮物含量较高，易腐蚀，一般无毒性。

常用治理方法:1.物理处理法：①水质调节②过滤③沉淀法④离心分离法2.化学处理法：①中和②化学絮凝③化学沉淀④氧化还原3.物理化学处理：①吸附法②离子交换法③电渗析④反渗析⑤超过滤4.生物处理法：①好氧生物处理②活性污泥法③厌氧生物处理法溶解氧（DO）：指溶解于水中的氧，以每升水所含氧的质量（mg/L）表示生化需氧量（BOD）:指水中有机物在好氧菌作用下分解成稳定状态需要的氧气量，单位mg/L化学需氧量（COD）：指用化学氧化剂氧化水中需氧污染物时消耗的氧气量，单位mg/L总有机碳（TOC）：表示废水中所含的全部有机碳的数量关系：1/2COD≤TOC≤2COD1/2BOD≤TOC≤2BOD设计概算书：指在设计单位在初步或扩大初步设计阶段，用科学的方法计算和确定建筑安装工程全部建设费用的经济文件作用：1初步设计概算是编制总体计划、确定和控制基本建设投资的依据2.设计概算是进行项目技术经济分析的依据

3.设计概算书是确定和控制项目阶段投资额度的依据4.设计概算是编制建设项目建设计划的依据5.设计概算是确定项目贷款额度的依据6.设计概算是进行项目管理的依据.技术方案的确定性分析（P363）：投资回收期法，现值法，内部收益率法技术方案的不确定性分析（P367）：盈亏平衡分析法，敏感性分析法

CIP（Cleaning In Place）原位清洗系统：指不用拆开或移动装置，即采用高温、高浓度的洗净液，对设备装置加以强力作用，把与食品的接触面洗净,对卫生级别要求较严格的生产设备的清洗、净化。SSOP（Sanitation Standard Operation Procedures）卫生标准操作规范：是食品企业为了满足食品安全的要求，在卫生环境和加工要求等

工厂三维设计管理系统 篇6

随着我国工业的迅速发展，以及国家对工业的大力支持，工厂厂房的质量也随之增加。其中厂房的设计过程也受到工艺专业的要求，在注意与消防、结构梁柱、节能以及建筑物本身等诸多方面的协调兼顾。在暖通设计中，厂房建筑自身的生产工艺的要求下，决定了其多样性的特点，我们应予以足够的重视，做到设计有所针对。

1. 负荷计算方面

工业厂房的采暖热负荷及空调冷负荷与一般民用建筑不同。根据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)，工业厂房的冬季采暖设计温度在12℃～21℃；我们平时遇到的厂房大多数为机械加工厂房，采暖室内设计温度可以取14℃～l6℃，夏季空调室内设计温度可以取26℃～27℃。如果单从室内设计温度就妄断厂房车间类建筑的冷热负荷并不大，那就错了。实际上，各类车间的负荷大小和组成千差万别。由于生产工艺的要求，有的厂房的要求新、排风量比较大，其新风负荷在总负荷中所占比例比较大。有的厂房常年进行热加工处理，厂房内部发热量比较大，而有的厂房内人员数量略多，劳动强度比较大，因而空调冷负荷中，人员湿负荷比较大。

2. 工业厂房暖通空调设计中冷热源的选择

厂房类建筑多是布置在工业区内，通常有厂区锅炉房提供蒸汽。当厂区只有采暖用热或以采暖用热为主时，宜采用高温热水作为热媒。当厂区供热以工艺用蒸汽为主时，在不违反卫生、技术和节能要求的条件下，可采用蒸汽作为热媒。一般情况下，车间厂房类建筑是不采用电采暖的，原因很简单，工业用电价格比较高。即使是民用建筑如果没有拿到当地供电部门的特殊优惠，其运行价格也令业主难以承受。如果厂区内没有蒸汽或热水热源，某些不存在易燃危险的车间可以采用燃气辐射采暖，这也是一种比较经济的采暖方式。对于冷源的选择，也应结合厂区的实际情况，在尽可能减少投资的前提下，选用高效节能环保产品。可倾向使用蒸汽热源溴化锂吸收制冷机组或使用VRV制冷机组。对于非严寒地区，可以使用风冷热泵机组，夏季供冷，冬季供热。

3. 厂房大门的空气幕设置

厂房的大门多为长时间开启的大门，造成室外冷（热）风侵入负荷比较大。寒冷地区的工业厂房，大门上方应尽可能地设置空气幕。有的设计师为了省事，将大门空气幕与暖气片串联在一起，这是不可取的，并且违反了《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019.2003)第4.8.2条。厂房的主出入口大门一般都比较高大，贯流式空气幕的送风距离一般都无法满足使用要求，所以应选择离心式空气幕。对于超大的出入口，应选择装配式厂房热空气幕，装配式热空气幕安装在大门的上方，风口在大门的两侧，同时相对吹热风，从而形成一道热风幕，防止室外冷空气侵入，保证了室内所须的温度。另外值得注意的是，厂房的热空气幕尽可能选择热水或蒸汽热源的，不要选择电加热的。厂房的大门冷风侵入负荷比较大，选用电加热空气幕，动辄几十千瓦，一个稍大点的厂房，光空气幕一项就会占用上百千瓦的电负荷。

4. 厂房内采暖通风空调方式的选择

4.1 厂房车间的通风

工业厂房的通风不局限于可开启外窗的自然通风方式。同一个工种相同的车间内，可以做全室的通风换气。工种不同的车间，若局部区域有污染物产生或局部区域散热量较大，可以做局部除尘或局部排风处理，以减少不必要的通风量。当车间内的散热量不是特别大的时候，为了节能减排，也可以选用屋顶自然采光通风器，靠热流的自然上升，实现无动力散热排风。但是某些面积超大的车间，由于生产的需求，散热量比较大，以自然通风方式是无法满足通风散热要求的。厂房的通风除了要满足新风要求、散热要求，还要满足除尘要求，排烟要求。一些厂房的生产会产生有害的气体或烟尘（比如焊接车间），对于此类车间，设计师应与工艺专业密切配合，确定有害烟尘或气体的量。并根据生产规模来确定，是做全车间烟尘净化，还是局部排风净化处理。对于有害气体、烟尘的排放，还应在排放前做相应的处理，使之满足《工业企业设计卫生标准》。对于宽度超过6Om的大车间，仅靠四周外墙上的窗户，是无法完全满足自然通风排烟要求的，可在厂房中间部位的屋顶上，每隔一定距离就设置一台排风兼排烟的双速风机，平时排风，着火时排烟。

4.2 散热器的选择

散热器的选择，总的来说要遵循这样几个原则。设备要实用、适用且经济。对于负荷比较大的车间，可以选用钢制翅片管散热器，由于其散热面积大，单位体积的散热器其散热量很大，如果仍然不能满足负荷需求，就需要增设暖风机辅助采暖了，当然这也需要征得工艺专业的同意。对于粉尘比较多的车间，这类散热器就不适用了，由于其翅片内会积对粉尘，难于清理，时间稍长，就会大大影响散热效果，应选择钢制柱式散热器。对于有腐蚀的厂房，还应选择耐腐蚀型的散热器。厂房车间的辅助用房，经济条件允许，可以选择铜铝复合散热器或钢制柱型散热器。对于热负荷不大的车间，我们还可以选择光管散热器，同时它还有容易清理的优点。对于希望节省造价的车间，当然要选择铸铁散热器了。厂房的空间一般比较高大，选择加热全车间内的空气温度是比较耗费能源的，可能的话，严寒地区的工业厂房应采用区域辐射采暖或地板辐射采暖。需要注意的是地板辐射采暖，仅适用于地面结构荷载不大的轻工业厂房。

5. 其他应注意的问题

5.1 通风管道的布置

在重工业的车间内，一般布置有铁轨，供火车和轨道小车使用；柱子的牛腿上布置轨道，供门式吊车使用。这些条件限制了我们暖通专业管道的布置。有铁轨的地方一般很难布置暖沟，管道架空敷设时，应与多个专业相配合，与压缩空气管道，电气桥架，乙炔管道等保持合适的间距，积极主动做好设计阶段的协调工作。管道系统的设计中，不光是要考虑到车间内的气流组织，同时要注意了解车间内的可动机械设备的动作范围和生产流程，避免出现管道布置的位置与吊车或滑轨等工艺装置的冲突。车间内的空调设计更为灵活。除了设置风管机，靠风管送风外；当厂房内由于桥式起重机等设备的存在或由于生产工艺的要求，限制了风管的布置时，可以选用屋顶式高大空间通风单元空调或大空间区域空调机，这种空调形式，免去了风管的布置，既可以将机组布置在屋顶，也可以将机组布置在侧墙上，设计更为灵活。

5.2 热加工车间的隔热设计

有热加工工种存在的车间，不光是考虑以上提到的一般性内容，还有一项隔热设计。一些车间内工作区域内温度过高，需要为工人提供相应的隔热防护措施，防止工人中暑或烫伤。同时应设计有供工人降温休息的区域性小房间。

5.3 洁净通风空调设计的关注点

对于有洁净度要求的厂房，要设计洁净通风空调系统。设计时，要严格遵守工艺的洁净度等级要求。洁净空调的设计有几个需要注意的地方：①明确人流、物流组织；②确定是否为单向气流，选择合适的气流方向，是水平气流还是垂直气流。③选择合适的空气过滤器，除了初效过滤器，中效过滤器外，高效过滤器的选择也尤为重要。此外过滤器的阻力损失，和使用寿命，也是关键的参数。④洁净空调系统内的，吹淋室、传递窗是容易被设计者忽视的地方，注意排风的设置。⑤洁净空调系统内各个区域的压差的设定是整个系统能否正常运作的关键。

5.4 暖通空调设计一定要遵循节能减排原则

工业厂房车间类建筑占地面积大，空间也相对比较高大，能耗方面不容小觑。为了响应国家的低碳环保号召，厂房类建筑的暖通空调设计，也要尽可能地做到节能减排，以减少工厂平时通风空调设备的运行费用，同时减少对环境的污染破坏。厂房类建筑的节能，不仅包括对冷热媒体管道和容器的保温设计，还包括整个采暖、通风、空调系统的运行节能设计，更为重要的是采暖、通风空调形式的选择，因为后者对于整个系统节能与否至关重要。比如对于高大空间的车间，就可以合理地利用置换通风，为生产员工提供舒适的工作环境，还能节省通风空调运行费用。新风和排风量比较大的车间，一定要设置热回收机组，或分散设置，或集中起来与空调机组布置在一起。工业建筑粉尘污染多比较严重，不建议使用翅片热回收器，而应使用转轮式热回收器。

5.5 厂房的设计，应优先满足生产工艺要求

厂房和车间的设计应以工艺专业为主，其他各个专业，都应辅助其功能的实现，同时满足消防的需求。有些新设计师，在设计厂房的过程中，没有注意到工艺专业的特殊要求，或不了解生产工艺流程，设计完成后，等各个专业汇总到一起时，才发现自己的系统不能满足使用要求，不得不推翻原设计重新来。所以，大家在设计工业厂房车间类建筑时，一定对工艺专业的要求以足够的重视。因为他们的要求，才是厂房车间存在的必要。

工厂供电变电站系统设计研究 篇7

1 工厂供电变电站的设计思想

工厂供电变电站一般在工厂建设初期就形成了一定的规模, 现在主要对其进行改造, 新的设计方案对工厂供电变电站的改建和新建具有一定的参考价值。工厂供电变电站系统包括调度自动化系统、变电站自动化系统以及通信系统。

(1) 调度自动化系统。

工厂供电变电站要实现自动化, 首先就是这个系统能自动的收集、处理供电过程中的实时信息, 通过计算机网络把变电站和控制室有机的联系起来, 并通过计算机即时的把信息向运行人员报告, 能够及时的配置工厂所需的电能。

(2) 实时监控系统。

要对工厂供电变电站进行有效的控制, 实时的监控就十分必要。一个有效的监控系统能及时的反映变电站的运行状况, 它能实时的采集变电站的运行数据和变电站各种设备的运行状态, 通过计算机软件将它的运行情况以数据或者表格的形式反映出来, 以便及时的检测和处理。监控系统对变电站出现的问题能及时的显示问题区域, 提供必要的处理故障的信息, 能够自动储存和分析它出现的原因。实时监控系统要配置预备电源, 防止电源短路或者停电造成的不利影响。

(3) 实时处理系统。

一个有效的供电变电站要安全的运行, 对计算机搜集的信息要及时的做出处理。一个好的处理系统不仅在计算机配置上, 而且也在运行人员的配置方面。计算机网络只能及时的反映问题, 而不能处理问题, 这时制定处理突发问题的机制就十分必要, 做到出现问题及时的通报和处理。

1.2 变电站自动化系统

变电站自动化系统就是指变电站提供的包括通讯设施在的自动化, 它的功能包括控制、监视、设备维护及反馈信息, 还有变电站的自我修复功能。

(1) 站内监控功能。

要对变电站及时处理出现的各种运行问题, 站内的监控设备就发挥重要的作用, 它能够做到站内数据采集、站内数据处理、变电设备运行监视及运行状况上网报警记录, 变电设备的设备检测与诊断、计算机生成的报告修改和处理、人机交互联系, 变电设备的维护和更换、计算机统计各种监控数据、历史问题数据和运行数据记录、通讯功能等。站内的监控设备及时的把信息反馈给监控人员, 做到及时的处理和维修。

(2) 控制和调节功能。

能够使用计算机的键盘和鼠标对监控内容及时处理, 对出现问题的设备进行开合、投退和升降, 设定阈值等。控制开关可以通过计算机命令及时的做出反应, 对每一个对象都能快捷的做出处理。变电站的各种数据能够达到工厂的要求, 也就是变电设备和控制设备能够达到工厂所需要的程度, 符合工厂的用电标准, 同时控制和调节要具备完整的预警功能。

1.3 通讯系统

工厂供电变电站能够有效的运行, 除了必要的监控设备和控制设备之外, 通讯设备也是必不可少的, 它包括通讯线路、通讯电源、通讯的采集和处理。要及时的反映变电站的运行情况, 通讯系统的正常运行就十分重要, 它能及时的传送变电站的运行状态, 及时的发出预警信息, 可以说通讯系统是变电站和工厂之间的中介, 变电站的有效运行离不开它的有效作用。

通讯系统首先要配备一定的备用电源, 以防工厂突然出现的电路问题, 要能够对变电站控制设备及时的供电给予保证。其次, 要及时的维修通讯设备和通讯线路。第三, 要对维护人员的工作技能进行培训, 使各种设备之间能够有效的运行。

2 工厂供电变电站的设计原则

工厂供电变电站设计和改造时要充分利用变电站原有的设备, 做到投资少、设计方案优, 同时也要保证变电站的质量。工厂处在不断地发展之中, 要考虑到工厂以后的发展方向, 就要有长远的眼光, 使支持系统既能够既适应当前的运行环境, 又能满足长远的发展方向。

2.1 实用性原则

根据工厂的实际情况, 以工厂运行管理的实际来设计, 充分利用现有的各种资源, 防止盲目的采用最新设备。各种设备之间要做到简单实用, 结构不能太复杂。

2.2 可靠性原则

变电站系统的一个重要方面就是可靠性要强, 能够保证长期的运行要求。首先, 硬件设备的可靠性。包括自动化装置、通讯线路、控制设备的硬件平台等, 都应具备较好的质量, 保证运行时间。其次, 系统软件的可靠性。要求软件的运行不能出现较大的问题, 在使用初期要进行多次的测试, 选择兼容性较好的操作系统和软件。第三, 系统集成的可靠性。不同的厂家生产的产品标准不一样, 要做到设备的可集成化。

2.3 先进性原则

变电站的设计思想和性能要有先进性, 最好采用最新的技术和设备, 要能充分的体现当前的研究水平。在运用这一原则还是要根据工厂现有的条件, 不能生搬硬套, 做到既先进又适用。能够在一定成度上符合未来变电站的设计要求, 符合今后的发展方向。

2.4 可扩充性原则

系统的组成和设计框架比较合理, 要按照工厂的实际方案, 能够对设备的系统进行扩充。系统功能的扩充, 能够根据工厂的实际要求增加新的功能, 以满足供电系统对电能的要求, 扩充的不仅是硬件也包括软件, 这个原则是对先进性原则的补充和扩展。

3 结语

工厂中电能是工厂生产的主要能源和动力, 在工业投入中占一定比例。电能对工厂的生产规模和产量有着重要影响, 使工厂的产量增加, 质量上升, 提高劳动生产率, 改善工厂的运营费用, 有利于实现工厂的安全生产, 同时也能降低工人的工作难度, 提高自动化的运行水平。因此, 工厂供电变电站的有效运行对工厂的生产和运行起着重要的作用。工厂对自己的变电站要有一个清醒的认识, 并对它进行改建和维护, 采用最优的设备来建设, 以满足工厂的需求。

参考文献

[1]石树平.论变电站自动化技术发展现状和要求[J], 2000.

[2]杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势[J].电力系统自动化, 1995.

工厂三维设计管理系统 篇8

随着工厂物流管理系统在物流企业的应用不断深入与普及,人们除了期望及时获取所需信息外,也希望能在管理这些信息的同时有震撼的视觉享受。但是,现今大多数工厂物流管理系统的界面设计简单,只完成了所应用的功能,却忽略了用户的视觉感受。

WPF,即Windows Presentation Foundation,是微软公司推出的新一代界面设计技术。WPF运行在.NET架构下,为用户界面设计、2D/3D图形设计、媒体及文档制作提供了统一的描述和操作方法,实现了界面与代码的分离,是带给用户强烈视觉体验的Windows客户端应用程序新的设计模式[1,2,3]。

工厂物流管理系统是对整个工厂从原材料加工到成品的生产进行全程管理与实时跟踪的系统。本系统采用WPF作为界面实现技术,应用C#语言编写逻辑代码,主要介绍实现工厂物流管理系统的W P F界面设计方法及技巧,旨在说明如何高效地设计出合理、易扩展、友好的系统界面。

2 WPF简介

2.1 WPF的体系结构

WPF是Mcrosoft原有.NET框架和Direct X的产物,其体系结构如图1所示[4]。

图1中,灰色组件是WPF的核心组成部分。Milcore是一个和Direct X相互交互的非托管组件,非托管代码能带来更高效的处理,能更好地和Direct X交互,WPF所有显示都是由Direct X完成的。在Milcore的功能中,Composition引擎是非常重要的功能之一,该引擎对效率的要求很高,所以milcore放弃了一些CLR[5]特征来换取效率。图1中另外两个红色的组件都是建立在CLR基础之上,用到了.NET托管平台[6]的优势。

2.2 WPF的优点

对于企业,WPF能够运用易于快速开发的视觉效果以及独特的用户体验的技术来建立与客户的密切关系,使企业可以建立稳定的数字客户关系和独特的品牌化机会。而且,由于WPF是集成窗体、文档、视频、三维以及其他功能的综合体,因此企业可以创建持久的用户体验解决方案,并集成到用户的日常活动中。

对于开发人员和设计人员,WPF提供了统一的UI(用户界面)平台。因此,设计人员只需学习一个模式,就可以获得无限可能的UI体验。对于.NET开发人员,代码量能减少到最佳用户体验和通信逻辑所需的行数;对于设计人员,W P F提供的平台可消除内容、媒体和应用程序之间的边界。最重要的是,W P F可以使开发人员和设计人员同步紧密地合作来快速提供不同的连通体验[7]。

3 实现原理

工厂物流管理系统架构采用MVVM(Model-ViewView Model)模式。该模式专为WPF设计,其系统架构图见图2所示。View首先绑定View Model,然后执行一些命令向其请求动作。反过来,View Model与Model通迅,告诉它更新响应UI。这样的通讯机制使得系统构建非常容易。在系统界面和功能越来越松耦合的同时,功能的可测试性就越来越强[8]。

本系统前台界面采用WPF编程实现,采用了Visual Studio 2008和.NET Framework 3.5平台架构[8]。界面设计应用两种工具:微软的Expression Blend 2(以下简称EB2)和Visual Studio 2008。其中,EB2主要负责界面设计,包括控件的布局,背景色,界面的样式及自定义控件等,有助于设计出更加漂亮的界面与动画;Visual Studio 2008主要完成界面上按钮的响应及界面之间的跳转,完成系统与用户之间的信息交互。本文主要介绍如何设计好系统界面,由于本系统涉及的控件响应机制与传统的响应机制相同,因此后台的响应代码在本文不作深入讨论。

3.1 系统结构图

基于W P F的工厂物流管理系统可以分为:登录管理、库存管理、过程控制、数据查询、日常管理与系统管理六大部分,其系统结构图如图3所示。

3.2 系统登录模块设计

登录管理功能是系统的安全入口,只有通过账户验证的用户才能登录系统。

本系统中的登录界面采用单独的视窗,其优点是只有验证通过的用户才能加载主窗口的实例,因此能显著减少系统的占用资源。登录窗口由4个L a b e l、1个Text Box、1个Password Box,3个Image、一个自定义Check Box和三个自定义按钮组成。界面设计开始加入一个动画,动画完成时再渐渐显示主登录窗口。主窗口的背景是用一个渐变的透明画刷,画刷代码如下:

通过将主窗口登录窗体的Window Style属性设置为None,并且将Allows Transparency属性设置为true,就能实现半透明的视觉效果。同时,由于Window Style属性被设置为None,登录窗体就实去了最大化,最小化,关闭及拖动的功能,因此需要手动加入以下函数:

通过以上方法实现了登录窗口的大部分功能,再给窗口的控件添加动画与特效,就完成了登录管理模块的设计,实现后的登录管理的窗口截图如图4所示。

图4中,Text Box外围的效果是由其Bit Map Effect属性控制,Check Box和登录按钮及右上角的最小化退出按钮都是自制的按钮。

3.3 主窗口的设计

本系统登录成功后主窗口显示如图5所示。

主窗口由三部分组成,标题栏、工具栏及业务区。业务区有五个按钮,分别触发系统的五个子模块,W P F界面设计过程中,界面中控件之间都是并列同级或“父子”关系,其树状图如图6所示。

业务区由两个布局控件组成,分别是Main Grid和G11。其中,G11处于Main Grid的上层,当G11中包含有控件时,Main Grid部分就将被覆盖;当G11中不包含自控件时,Main Grid又将重新显示,这样就完成了主窗口与子模块的相互切换过程。

3.4 子模块的设计

子模块的设计考虑统一风格设计,其具体样式如图7所示。

上图中的大部分控件都是自定义的,由于在设计中存在许多风格一致的控件,当在其它子模块中使用这些控件时,为了达到资源重用的效果,就需要建立一些模板,将这些模板放于资源字典中。当需要对应的控件时,就会自动添加自定义的模板样式[9]。上图左侧的按钮,右侧的Listbox,textbox显示效果都是通过资源文件中样式自动添加后实现的。如果不需要模板中的样式,在代码中添加Style=”{x:null}”即可恢复默认,或在该xaml文件中设计出另外的样式,这样,资源文件中的样式由于优先级不够而不会加载到该控件上。

4 窗口切换分析

4.1 登录成功切换到主窗口

由于登录窗口和主窗口分别为两个不同的window,因此,登录成功后切换到主窗口就可以有两种不同的方式:一种在登录开始就直接实例化主窗口,另一种在登录验证成功后再实例化主窗口。本系统采用的是前者,即登录开始就直接实例化主窗口。这种方法的好外在于节省主窗口的加载时间。当系统主窗体比较复杂,系统资源的加载时间较长时,这样的方法尤其有效。但是,在登录窗口退出的代码中,须使用A p p.C u r r e n t.Shutdown()方法退出,使用this.Close()无法完成退出,这是因为当登录窗口运行时,已经实例化了两个window实例,而this.Close()只关闭了登录窗口的window实例。

4.2 子窗口显示到业务区

上节已经提到子窗口与主窗口的切换方法,本节具体分析切换过程。在系统每个子窗口的右上角都有一个退出按钮,当需要切换到其它子窗口时,必须先退出到主窗口,再进入到另外一个子窗口。实际上,点击退出按钮并非真正的退出,只是将系统挂起,系统执行this.Collapsed方法。而在触发子窗口的时候,才会将挂起的子窗口资源完全释放掉,另外也可以通过G 1 1.Childrens.Clear()方法释放掉子窗口占有的资源。本系统采用的是当触发每一个子窗口的显示操作时,系统都会判断其显示容器G11中是否有子窗口的实例,有即释放掉,如果还需要再添加要触发的子窗口,可以通过G11.Childrens.Add方法实现。

4.3 子窗口中不同子项的切换

这部分的实现方法类似于上一部分,这样做的好处在于,每切换一次,显示的子项的控件的默认值就会重置,同样起动界面刷新作用。

5 结束语

由于W P F对新的架构提供了一种全新的开发模式,因此,应用WPF实现系统界面将给Windows应用程序的开发带来一次革命。对于用户而言,系统界面更加美观,更加漂亮。对于开发人员来说,新的架构使得界面与代码将更好地分离,开发和维护越来越简单。将WPF应用于工厂物流管理系统的界面设计,无论是对终端用户还是对产品设计人员都是一次新的应用。

参考文献

[1]王鹏,崔静.新一代界面技术WPF的架构及应用[J].成都纺织高等专科学校学报,2011,(1):18-20.

[2]王少葵.深入解析WPF编程[M].北京:电子工业出版社,2008:87-168.

[3]李宁.利用WPF实现基于MSN协议的五子棋游戏[J].电脑编程技巧与维护,2009,(11):70-77.

[4]LAN GRIFFITHS,CHRIS SELLS.ProgrammingWindows Presentation Foundation[M],New York:O’ReillyPublishing House,2005:54-137.

[5]JEFFREY RICHTER.框架设计(第2版):CLR ViaC#[M].北京:清华大学出版社,2006:105-187.

[6]THAI T L,LAN H Q..NET Framework Essentials(2ndEditon)[M],New York:O’Reilly Publishing House,2001:40-127.《自动化技术与应用》2011年第30卷第12期Techniques of Automation&Applications|21计算机应用Computer Applications

[7]戴伯乐.Windows Presentation Foundations的项目部署和性能优化[J].电脑知识与技术,2010,6(1):227-228,249.

[8]黄建岗.浅谈WPF设计模式[J].中小企业管理与科技,2009,(10):150-155.

浅析工厂电气工程设计中接地系统 篇9

在工厂电气的设计过程中选择科学合理的接地系统具体十分重要的意义, 如果没有选择好接地系统, 那么在使用的过程中就很容易出现安全问题, 且发生安全问题之后难以补救, 关于工厂电气接地系统的设计, 国际上已经有了明确的标准, 对于接地系统的选择, 分为TN接地系统、TT接地系统以及IT接地系统三种, 在三种接地系统之中, 又有着不同的设计形式, 在TN接地系统中可以分为TNS接地系统、TN-C接地系统和TN-C-S接地系统三种, 其中, T是电源处接地、I是经阻抗接地或者对地隔离接地、N是电源处接地、C是保护线和中性线合为一根、S是保护线和中性线分开各用一根。

二、工厂电气工程设计中接地系统

(一) TN-C-S系统简介

TN-C-S系统是工厂电气工程设计中常用的接地系统, 在这种系统之中, 保护线与中性线一部分分开, 另外一部分是合用的, TN-C-S系统在民用的工厂电气工程中十分常用, 在实际的设计过程中, 一般会将电源线分为N线以及PE线, TN-C-S系统相对较为简单, 安全性也比较高, 在这个系统中, 由于电源线路中有电压降, 线路上的电位将会与设备的外壳中出现, 因此, 在线路接地系统的设计上, 需要将线路重复接地, 当接地电阻小于等于10欧姆的时候, 将线路分为N线和PE线, N线的设计要与地面绝缘。

(二) TN-S系统简介

TN-S系统也是常用的接地系统之一, 该系统中保护线与中性线是分开的, 保护线并不是通过正常负荷电流设置, 在这种情况下, 保护线只有在线路发生故障时才会产生电位, 因此, 该系统可以用在精密电子设备的供电中, 也可以用在民用工厂电气供电中, 但是, TN-S系统的运用并不能解决相线对地短路以及电压故障引起的点电位升高的问题, 且在该系统之中, 中性线之中会带有谐波电流、单相工作电流以及三相不平衡电流, 其中, 谐波电流会给中性线带来电源污染, 随着谐波电流的增加, 会逐渐的大于相线电流, 因此, 在供电回路中需要使用4根截面相同的电缆或者电线进行供电;单相工作电流也是一个不容忽视的问题, 由于中性线的电流与相线电流相同, 在照明时间的增加以及照明强度的增加下, 单相工作电流也会越来越大, 会产生一些负面影响, 因此, 单相工作电流也是一个不容忽视的问题;此外, 在供电的过程中也会产生三相不平衡电流, 这也是在供电系统中必然会发生的问题之一, 且随着供电时间的增加, 这种情况也会逐渐变得复杂, 由于TN-S系统的供电是根据三项不平衡电荷设置, 因此, 在线路中会有三种电流通过, 加上中性线中存在阻抗值, 且线路越长, 阻抗值就越大, 在供电的过程中也必然会产生对地电压, 因此, 在设计的过程中, 也必须要考虑以上存在的问题。

(三) TN-C系统简介

在TN-C系统中, 中性线与保护线是合用的, 在实际的设计过程中, 设备金属外壳中的保护线与中性线都是设置在PEN线中, 在PEN线除了会有正常的负荷电流通过, 还会有谐波电流通过, PEN线中的电降压也会出现在线路的金属管线以及用电设备的外壳中, 一旦PEN线路中出现碰地短路以及断线的情况时, 将会随之产生较高的对地电压, 如果同一台设备中PEN线是连通起来的, 那么当故障产生之后, 故障电压很有可能会沿着PEN线蔓延至其他的工业设备, 导致人员触电, 情况严重时还会引起火灾, 威胁着人员和设备的安全。因此, TN-C系统适合用在三相负荷平衡并且谐波电流较少的供电系统之中, 一些精密的电子设备、无保护的民用工厂以及有爆炸、火灾威胁的场所中不宜使用。

(四) 等电位联结

采取等电位联结的方式可以有效的降低预期接触电压, 这种方式的效果也比重复接地的效果要好, 也更加容易实现, 等电位联结可以分为主等电位联结以及辅助等电位联结, 主等电位联结就是用于主接地导体、保护导体以及电气装置外部的导体的连接中, 在主等电位的区域中, 其电机防护的水平要比其他区域高;辅助等电位联结就是在局部范围之内将外部的可导电部分相互连接起来, 使这一部分可以处于同一电位。

三、结束语

在电气工程设计过程中, 接地系统的设计是其中的重要工作, 因此, 电气设计人员在整个接地系统的设计中要考虑全面, 对不同方案的优势和劣势进行比较, 综合考虑各个方案的经济型、可靠性以及安全性, 选择科学合理的接地系统设计方案, 在方案设计完成后, 要对方案的每一项细节进行审查, 看是否与工程的实际设计要求向符合, 待审查完成后, 方可投入使用。

参考文献

[1]何树生:对电气施工中电气接地装置设计的分析研究[期刊论文], 河南科技, 2010, 06 (30)

[2]郁硕彦:高层建筑电气工程中接地系统的探讨[期刊论文], 中国高新技术企业, 2008, 06 (01)

工厂三维设计管理系统 篇10

1 研究背景

随着科技的进一步发展,现代化的管理开始应用于工厂的各个部门,工厂对设备信息的监测成为工厂管理的一个重要组成部分。工厂生产中设备的检测活动直接涉及产品的质量与工厂的运行安全,是工厂现代化管理的重要内容。目前,工厂的设备信息监测依然使用落后的纸质表格,纸质表格可扩展性差,不能进行实时监控,管理人员不能及时获得检测数据。同时纸张不具有重复使用性,而且在一些精密化高的工厂中需要使用价格高昂的特殊纸张,这样造成人力和物力资源的浪费。

文中将云计算概念引入工厂信息监测系统,可以实现在不改变现有设备的情况下,通过建立工厂内部的云计算平台,充分整合信息监测体系,提高工厂信息监测以及管理效率,构建一个低成本的工厂信息监测系统。运用云计算的方式实现资源的统一调度,使管理者可以从全局的高度掌握工厂的实时状况,保证生产高效、安全、有序地进行。

2 云计算概述

2.1 云计算体系结构

云计算平台是一个强大的“云”网络,连接了大量并发的网络计算和服务,并可利用虚拟化技术扩展每个服务器的能力,将各自的资源通过云计算平台结合起来,提供超级计算和存储能力。通用的云计算体系结构如图1所示。

其中云计算体系结构中各部分的主要功能如下:

(1)云用户端。为云用户提供请求服务的交互界面,也是用户使用云的入口。用户通过Web浏览器可以注册、登录及定制服务、配置和管理用户。打开应用实例与本地操作桌面系统一样。

(2)服务目录。云用户在取得相应权限后可以选择或定制的服务列表,也可以对已有服务进行退订的操作,在云用户端界面生成相应的图标或列表的形式展示相关的服务。

(3)管理系统和部署工具。提供管理和服务。能管理云用户,能对用户授权、认证、登录进行管理,并可以管理可用计算资源和服务,接收用户发送的请求,根据用户请求并转发到相应的程序,调度资源,智能地部署资源和应用,动态地部署、配置和回收资源。

(4)监控。监控和计量云系统资源的使用情况,以便做出迅速反应,完成节点同步配置、负载均衡配置和资源监控,确保资源能顺利分配给合适的用户。

(5)服务器集群。虚拟的或物理的服务器,由管理系统管理,负责高并发量的用户请求处理、大运算量计算处理、用户Web应用服务,云数据存储时采用相应数据切割算法,采用并行方式上传和下载大容量数据[4]。

用户可通过云用户端从列表中选择所需的服务,其请求通过管理系统调度相应的资源,并通过部署工具分发请求、配置Web应用。

2.2 云计算的实现

2.2.1 MapReduce 算法

MapReduce是一种由Google开发的基于Java、Python、C++的编程工具和编程模型,用于大规模数据集的并行运算,是云计算的核心技术。它是一种分布式运算技术,也是简化的分布式编程模式,适合用来处理大量数据的分布式运算,并用于解决问题的程序开发模型。

它的概念“Map(映射)”和“Reduce(化简)”,和他们的主要思想,都是从函数式编程语言里借鉴来,具有从矢量编程语言里的特性。它方便了编程人员在不熟悉分布式并行编程的情况下,可将自己的程序运行在分布式系统上。当前的软件实现是指定一个Map(映射)函数,用来把一组键值对映射成一组新的键值对,指定并发的Reduce函数,用来保证所有映射的键值对中的每一个共享相同的键组。

2.2.2 Hadoop架构

在Google发表MapReduce后,2004年开源社群用Java搭建出一套Hadoop框架,用于实现MapReduce 算法。该框架能够把应用程序分割成许多很小的工作单元,每个单元可以在任何集群节点上执行或重复执行。此外,Hadoop 还提供一个分布式文件系统GFS(Google File System),是一个可扩展、结构化、具备日志的分布式文件系统,支持大型、分布式大数据量的读写操作,其容错性较强。而分布式数据库(BigTable)是一个有序、稀疏、多维度的映射表,有良好的伸缩性和高可用性,用来将数据存储或部署到各个计算节点上。Hadoop框架具有高容错性及对数据读写的高吞吐率,能自动处理失败节点,图2所示为Google Hadoop架构。

运用以上技术可以在大量廉价的硬件设备组成的集群上运行应用程序,为应用程序提供一种可靠的接口,构建了一个高可靠性、高效率以及良好扩展性的分布式平台。

2.2.3 Android系统

Android系统是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称。Android是一个开放、自由的移动终端平台。Android平台由操作系统、中间件、用户界面、应用软件组成。开发人员在该平台开发的应用程序,是使用Java语言编写的在Dalvik虚拟机上运行的。Android平台的架构从上到下包含5个部分:应用程序、应用框架、开发库、Android运行时环境以及Linux内核。编程人员可以利用Android的开源特性以极低的成本,便捷快速地开发出高效的移动平台客户端。

3 系统设计

工厂信息监测系统需要向信息化、智能化、功能化的方向发展,现有的工厂信息监测模式不能适应工厂的快速发展,传统的纸质表格不仅增加了使用成本、消耗了资源、降低了效率较低。而且增加了问题的响应时间,导致管理人员不能及时了解工厂设备的实时信息。云计算的使用,使得工厂信息监测系统向先进的方向发展,各种仪器设备的海量数据可以实时进行处理分析,同时管理人员也可以根据工厂的实际需要变更客户端的功能,及时与客户端进行信息传递,极大地提高了工作效率,提升了工厂的现代化水平。系统的扩展性强的特点也便于日后进行升级,有效避免了资源与投资的浪费。

3.1 系统层次结构

工厂信息监测系统一般分为3层:第一层为整个厂区主站系统,为所有车间提供相关的管理服务;第二层为各个车间的主站系统,对收集到的各车间现场信息进行实时管理检测服务;第三层为监测现场的点检系统,为整个系统提供实时监测数据,并负责管理检测现场的视频及监控设备,提供检测现场的图像和环境信息,记录各生产设备的各种仪表数据等。管理人员在监控工作站,就可以实现对工作现场检测数据、图像及检测内容的监控及管理。总体结构如图3所示。

3.2 实现服务

软件平台的核心是通过分布式云计算的计算方式,使数据监控更简单、直观、智能,提高工厂管理效率、降低成本、提升产品质量。基于云计算服务器端使用Linux操作系统,系统架构采用开源的Hadoop软件框架,使用并行计算编程模型,实现海量工厂数据的记录、智能分析、实时监控等功能[5]。

通过云计算的体系结构,主要实现以下几种服务:

(1)管理服务。系统的管理者可以通过系统的管理模块管理和分配任务给用户端,合理安排工作,便于管理。用户通过Android平板上的应用访问云,获取任务。

(2)交互服务。允许用户从菜单中选择并调用一个功能,请求会传递到云端,云端会为用户分配需要的功能及资源,同时获取用户的使用情况。

(3)信息监测服务。用户通过Android平板上的应用进行工厂信息检测收集,完成后将监测到的数据、图像、视频等上传到云端,云端负责数据的分析保存。

(4)信息管理。云端可以对监测到的信息进行智能分析处理,制作图表,使管理者可以系统性的了解工厂的各条生产线各个机器的状态,合理分配资源,制定生产计划。

管理者通过Web服务的方式在外部登录系统,可以在定制的界面中,实现对工厂数据及设备状态的检测,各类图像图表的查阅以及获得系统智能数据分析的结果。

4 结论及展望

对云计算在工厂管理中的实现方式进行了论述,设计了一种基于云计算的工厂信息监控系统。文中从云计算的架构开始分析,结合工厂实际情况阐述了系统的架构以及业务流程。通过比较分析,进一步证明该系统具有一定优势。在今后的研究中将进一步优化系统结构与资源管理方式。通过对系统的设计进行总结,可以结合云计算的各种优点推广到各个行业,开拓云计算的应用范围。

摘要：制造业中工厂需要高效的监测手段来保证产品质量和生产安全,而传统的分散式模式无法进行高效的管理,不能满足日益增长的生产需求。针对这一状况,文中将云计算技术应用于工厂信息监测中,提出了一种基于云计算的现代化工厂信息监测系统设计。该设计充分利用云计算在管理、服务等方面的优点,提高了工厂的管理效率,节省了工厂的运营成本。

关键词：云计算,监测系统,Android系统

参考文献

[1]陈康,郑伟民.云计算:系统实例与研究现状[J].软件学报,2009,20(5):1337-1348.

[2]陈全,邓倩妮.计算机及其关键技术[J].计算机应用,2009,29(9):2562-2567.

[3]罗军舟,金嘉辉,宋爱波,等.云计算:体系架构与关键技术[J].通信学报,2011,32(7):3-21.

[4]黄鹤.云计算体系结构论述[J].现代商贸工业,2010(5):325.

工厂三维设计管理系统 篇11

关键词：化工厂；电路设计；电气防爆

1.化工厂设备中电路设计

1.1化工厂设备中电路设计的流程

想要保证化工厂安全稳定的发展就要把化工厂设备中电路设计放在首位，遵守电路设计的相关性原则，保证设计工作的可靠、准确进行。一般情况下可分为制定技术参数、绘制具体电路、绘制总原理图、制定相关设计目录清单。

制定技术参数。首先应该根据不同电路工作的原理，选择并确定拖动方案以及控制方式设计系统的原理框图，拟定出全部的技术要求和相关的技术参数。绘制具体电路。在设计原理总框架中将每个电路的设计，按照总电路和支路电路的特性先将具体的电路设计出来，这些电路的设计要满足各个设备的电路功能。其主要流程为主电路、控制电路、辅助电路、电路保护、总体检测和电力修改[1]。

绘制总原理图。总原理图的绘制在其他设计中处于较为困难的设计。由于总原理图设计中对技术要求较高，如果总原理图中一小部分出现差错，那么则会导致整个总原理图的设计失败，总原理图设计首先要设计各部门电路集中，再将具体的电路组合，经过拼接将各部门电路连接起来，构成总电路。制定相关设计目录清单，首先要选择原理录像中所有电器元件，根据这些电器元件制作成一个元器件的目录清单，这样的设计方案必须按照相关的设计流程来一步一步的完成，只有保证所有独立部分的电路设计才能形成一个比较完整的总体技术，以便于保证总装调试的正常进行。

1.2化工厂设备中电路设计的主要方法

化工厂设备中的电路设计主要被分为两个设计方法，其中包括逻辑设计法和分析设计法。逻辑设计法主要是利用数学中的逻辑代数来完成设计的，其原因就是所有的控制线路和控制对象之间都可以用逻辑函数来表示，一般情况下，逻辑设计法用的元件数量少且质量高，可有效的指出电力相应变化发挥的作用，不仅如此逻辑设计法还可以应用在线路简化和读图分析上[2]。

分析设计法。主要就是根据以往的设计流程而形成经验，最后所掌握的相关经验去分析和设计。分析设计法首先要根据生产的相关要求调配合适的单元电路，将所有的联锁条件相互组合，以便于完成严格要求下的完整线路总体、在设计过程中，随时的调配元器件和器件接触点，以满足系统工作的总要求和控制的条件，通过反复的修改最终得到合理的控制线路。这样的设计方法相对来所操作较为简单，没有严格的设计程序限制，在电气设计中被广为采纳，尤其是针对初学者来说更是简单易懂，容易掌握。

2.化工厂电气防爆问题

工业电气设备在工业生产领域的应用范围比较广阔，对于化工厂在生产和运行的过程中要注意好相关的电气爆炸防范措施，保证化工厂的正常运行。

2.1化工厂电气防爆的相关类型

想要保证化工厂相关设备的安全运行就必须做好电气设备的爆炸的防范措施，化工厂电气防爆具有多种类型，其中包括隔爆型电气设备防爆形式、增安型防爆形式、本质安全型防爆形式和无火花型等多种防爆形式。对于化工厂的电气设备的爆炸问题将爆炸的危险性划分为可燃性粉尘环境区域和爆炸性气体环境区域，这些区域都具有重要的危险系数，一旦发生大规模的爆炸，那么后果将不堪设想。因此一定要做好相关的电气防范措施，这些化工产的电气防爆形式可以有效的保证工厂设备的安全，降低危险的发生，电气防爆在化工产的生产和制造是至关重要的。

2.2加强化工厂电气防爆的相关措施

在相应的化工厂电气防爆中主要是通过电气设备型号和电气设备安装、运行、线路等的检测。以便于实现电气设备的安全监控，保证电气设备的安全运行，降低化工厂电器设备安全隐患的发生。想要做好化工厂的电气防爆相关措施首先要依据国家制定的电气设备的安全规章制度，检查化工厂内部的防爆设施的工作情况，与此同时还要检查化工厂是否具备防爆相关标识、是否安装安全通道和排气通风系统，以便于保证防爆设备正常的使用。其次是检查化工厂的相关安全隐患，是否有其他的安全隐患会引起电气设备的爆炸，对化工厂整体电气设施进行监控。然后注意电气设备中的电路情况，一旦电路发生短路或者电路线出现老化，那么将会引发化工厂的火灾，进而引起大规模的爆炸，给工厂带来巨大的损失[3]。最后保证电气设备接线的检测，避免对于电气设备运行造成影响，为电气设备的安全埋下隐患。一旦电气设备的发生爆炸事故，不仅会对化工厂的生产和运行造成重要的影响，还会威胁化工厂工作人员的生命和财产。

3.结论

综上所述，化工产的电路设计和电气防爆都是一项技术含量比较高的技术在设计中涉及的范围较为广阔，要根据电气设备和电气防爆的方方面面，只要严格把握相关的设计原则，重视化工产的相关企业安全问题，才能设计好设备中的电路和电气的防爆电气设备。总之，进行化工厂的电气设备电路设计和电气防爆安全检测技术的分析，有利于提高化工产电路设计水平和电气防爆检测技术，可有效的降低化工产相关的安全危害的发生，一方面可保证化工厂的安全，另一方面还可促进化工产的快速发展，保障市场经济的稳定发展。

参考文献：

[1]艾克木·尼牙孜.电路设计与电气防爆问题探讨[J].电气防爆，2011，03：8-10.

[2]王玲.工業电气设备中电气防爆安全检测技术的讨论[J].电子测试，2013，07：262-263.

工厂三维设计管理系统 篇12

关键词：工厂供配电,电力调度,SCADA系统

1 引言

工厂的供配电系统是工厂能源的分配系统, 其主要功能是把来自电网公司的电能通过降压处理之后, 再将其合理分配至各个生产车间等部门, 因而是电力系统的重要组成部分。当前, 不少大型的工厂由于用电量巨大, 已经拥有或正在筹建自备电厂实现企业供电的自给自足, 因此综自系统的设计和部署是当前不少企业重点建设的项目。而综自系统中的数据采集与监视控制系统 (SCADA) 能够协助电力调度管理部门实时查看电网当前状态, 并结合工厂用电实际进行配电网设备的设置与调整, 从而保证车间和生产现场的安全可靠供电。一旦有电力事故或者障碍发生, SCADA系统还能第一时间获取设备各类数据信息, 并依照事故预案及时对事故进行处理, 并保留处理数据供日后分析, 从而使工厂生产部门的供电可靠性极大提升, 停电时间尽量缩短。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统, 本文结合工厂生产实际, 在分析电气自动化监控系统以实时监控功能的基础上, 为其设计供配电调度SCADA系统, 本文的成果有利于提升工厂电网的可靠性, 实现生产安全。

2 系统需求分析

一般中型工厂的电源进线电压是6-10kV, 而一些大型工厂则拥有66KV的设备以及380V进线等, 通过SCADA实现供配电的监控与管理。系统所需达到的目标包括:

(1) 能够监控和管理全厂所有电压等级的设备和进线, 能够对设备进行远端操作, 对馈线开关能够实现遥控功能, 包括推进、拉出等; (2) 能够对工厂电力主变实现远程有载电压调节; (3) 引入综合保护器进行保护, 支持通用的数据通讯接口, 实现数据的传输和下载; (4) 能够管理电气智能设备, 与之通过统一配置的接口进行数据集传输, 实现数据的读取和上传; (5) 能够实现对智能配电装置的管理, 如无功补偿器、UPS不间断电源等, 与之通过统一配置的接口进行数据集传输; (6) 能够与工厂供配电的在线监测装置进行通讯, 包括气温气压监测、变压器油温监测等。

3 SCADA系统的设计

3.1 体系结构的选择

本系统是基于J2EE框架进行开发和实现的, 其优势包括: (1) 成功分离了网页内容的产生与网页内容的显示, 在JSP标准的支持之下, 网络页面的制作者能够通过超文本传输协议与XML来对所制作的最终网页进行设计。 (2) 支持重用群组件, 在JSP环境中所开发的各类页面, 都具备可重用的属性, 而且还支持系统的跨平台开发, 这样的属性就很容易实现信息系统所要求的一些复杂程度较高的各类处理。由于将组件作为开发的最小模块进行操作, 系统的开发过程被加速。 (3) 引入标识, 对网页的制作过程进行简化, JSP环境把一些常用的功能都进行了封装, 这些功能所支持的, 都是进行动态内容制作的时候必须的, 从而使开发的应用系统的扩展性更强。

3.2 系统框架结构设计与执行流程

为实现对工厂配电系统设备与装置的模拟量、信号量、遥测量、遥调量的监控和操作, 在系统框架设计中, 引入了分层化的设计模式, 分层的具体依据是结合信息系统的具体功能来划分的, 对于不一样的操作与不一样的处理, 将其分配到不一样的层次中来处理, 在信息系统具体的开发过程中, 为了使层次之间能够彼此保持更大程度的独立性, 不同的层次与层次间, 仅仅以接口来进行通信, 凡属于下一级的层次, 均具备为了满足上层调用而设置的接口。系统架构中不同层次 (数据层、中间件层、应用层) 的功能设计阐述如下:

在系统的数据层, 通过RTU进行数据信息的采集, 这些信息包括工厂配电系统设备与装置的表计、传感器、控制器等。如果发现其中的告警信息, 数据层会优先将其传递给告警功能模块。数据封装的方法有两种, 一是能够被以静态模式进行绑定, 二是可以在UDDI被发现, 再直接实现对其的调用, 有时候也可以通过编排到系统的组合服务而实现。

在系统的中间件层, 主要实现工厂配电网络的告警信息、实时查询、遥测遥控等功能。中间件层的设计也是信息平台的核心部分。业务层的设计决定了一个信息系统是否具备健壮性、灵活性。通过实时监控各类变量是否超过了阈值来判定是否产生告警信息, 通过SOAP协议获取SCADA中所需的数据信息。同时, 接收来自用户的操作信息, 并将其翻译成控制指令, 实现设备的遥测和遥控。

在系统的应用层, 通过图形界面向用户表示被监控的电器设备, 下图所示为系统工作流程。

图中, SCADA系统通过RTU实现实时数据的采集, 并存储于系统数据库, 通过图形界面的模式向用户展示工厂全部被监控的配电设备, 当其他模块调用时, 以矢量图形的格式返回给请求者, 图形显示模块会周期性地读取系统数据, 并实时监测告警信息。

4 结束语

本文所涉及的系统具有比较强的适应性, 可以应用于拥有自备电厂的大型企业, 系统运行状态非常稳定, 能够充分满足生产车间的电力供应与管理需要, 同时SCADA还可以通过工厂内部的以太网实现与办公自动化系统以及安全管理系统等连接, 实现远程的调用与管理, 有助于提升企业的经济效益和社会效益, 具有比较好的理论价值与实践意义

参考文献

[1]崔政斌.用电技术[M].北京:化学工业出版社.安全科学与工程出版中心, 2012.

[2]林永军, 施玉杰配电网自动化实用技术[M]北京:中国水利水电出版社2012.12~14