混合型应用

2024-11-18

混合型应用(精选12篇)

混合型应用 篇1

混合型超级电容器的发展开始于20世纪60年代, 是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型的储能装置。由于他具有很多的优点, 比如容量大, 能量高, 工作温度范围宽, 功率密度高, 寿命长, 而且又环保, 可以说综合了传统电容器和电池的优点, 应用前景非常广阔, 是一种新兴的储能装置。尤其是近几年电动汽车, 太阳能装置的快速发展, 使各国都看到了超级电容器的发展前景, 于是纷纷投入巨大的人力物力进行研究。

一、混合型超级电容器的应用方向

在便携式仪器仪表中, 超级电容器可以代替电池工作, 如果由于瞬间负载变化引发操作上的失误, 使用混合型超级电容器就可以避免这种情况的发生。

在照相机以及拍照手机使用超级电容器, 照相机能够连续使用, 拍摄效果更佳。拍照手机也能够使用大功率的LED。

混合型超级电容器瞬时充电放电能力强大, 功率大, 所以在使用脉冲方式进行联络的移动无线通讯设备中也得到了广泛的应用。

混合型超级电容器功率大, 所以在使用大功率的电力系统的一些大型企业中, 比如大型石化、电子、纺织等领域超级电容器的稳压稳流的作用也是不可替代的。

超级电容器在短时UPS系统, 太阳能电源系统, 汽车防盗, 汽车音响等系统上也得到了广泛应用。风力和太阳能发电虽然经济环保, 但是风力和太阳能的不稳定性, 容易导致蓄电池反复充电, 这样会缩短蓄电池的寿命, 而混合型超级电容器能够吸收或者补充电能的波动, 正好解决了这一难题。

混合型超级电容器还在电动汽车, 混合型燃料汽车和特殊载重车辆方面也得到了广泛的应用, 市场潜力巨大。电动汽车在刚开始得到发展时, 在平稳的路面行驶时很稳定, 一旦在凹凸不平的路面或者爬坡时, 动力就严重的不足, 容易造成蓄电池大电流放电, 损坏蓄电池, 超级电容器可以瞬时放电, 瞬时充电, 这样就可以在爬坡时提供强大的电流来获得爬坡的动力, 在刹车时提供能量, 超级电容器可以对这些能力进行瞬间回收, 可以说超级电容器在新能源电器, 尤其是新能源汽车方面的作用是不可低估的。正是超级电容器这些优点, 使得超级电容器的研究又上了一个新的台阶。

二、超级电容器的市场现状

超级电容器的这种经济环保的新型储能产品被越来越多的国家争相研制和生产。1991年第一界国际双电层电容器与混合能量储存器年会中, 松下公司设计的容量470F, 电压2.3V是当时最大的单体电容器。到了现在, 松下公司生产的电容器容量和能量已经比过去的单体电容器增加了好几倍, 可见超级电容器发展之迅速。不止日本的松下公司, 世界上好多公司都开始在超级电容器这一领域开始投入极大的人力和物力进行研究了。像美国的Maxwell公司是大型的电化学电容器生产厂家, 德国的EPCOS公司等等在这一领域都取得了娇人的成就。各国研究的重点就是要使电容器产品和那些电子设备和脉冲功率用电器达到配套使用。

近几年来, 我国的一些公司也开始在这一领域涉足, 而且也有了一些技术实力, 比如北京的集星公司, 合众汇能, 上海奥威公司等等。

目前电动汽车生产规模迅速扩大, 电动汽车主要动力就是电池, 最开始使用的电池是铅酸电池, 现在技术已经很成熟了, 目前主要应用于电动自行车, 但是这种电池污染严重, 所以不会有什么发展空间了。还有金属氢化物镍电池, 污染较小但是价格太贵, 行驶距离也短, 所以在电动汽车上也不会得到应用。现在又出来一种磷酸铁锂电池, 价格也比较贵, 但是这种电池比较轻便, 一次充电可以行驶100~120km, 但是这种电池有可能出现过热发生爆炸的危险。超级电容动力电池, 可以说综合了各个电池的优点, 价格便宜, 使用寿命长, 很快就会取代以前的电池成为主流。

在我国, 已经正式出台了私人购买新能源汽车的财政补贴政策, 可以说这将促进超级电容器的进一步发展。目前的电动汽车是锂离子电池和超级电容器配合使用。锂离子电池可以储存较多的能量, 给汽车提供持久的动力, 而超级电容器则可以在汽车启动和加速时提供大功率足够的动力, 在汽车怠速时收集并且储存能量, 这样避免了电池的损伤。可以说二者的结合使电动汽车的动力源性能更加稳定, 更加节能环保。

三、结语

总之, 超级电容器行业是一个非常具有发展前景的行业, 当然这方面技术还有待于进一步提高, 进一步提升产品的性能, 拓展他的应用空间, 降低产品价格。尤其在新能源汽车方面更是具有广阔的前景和投资价值, 值得去投资研发出更先进的产品。

摘要:混合型超级电容器是一种新型储能装置, 也是混合电动汽车的常用电源, 与传统电容器相比, 容量大、能量高, 有着显著的优势。本文主要针对混合型超级电容器的应用进行分析。

关键词:混合型超级电容器,应用,特点

参考文献

[1]杜嬛, 王成扬, 陈明鸣, 焦旸.纳米Fe3O4-活性炭混合超级电容器电化学性能的研究[J].无机材料学报, 2008 (06) .

[2]谭忠富, 董力通, 刘文彦, 于超, 宋艺航.发电机组污染排放约束下电量互换合作博弈优化模型[J].电工技术学报, 2012 (05) .

[3]赵洋, 张逸成, 孙家南, 梁海泉, 韦莉, 顾帅.混合型水系超级电容器建模及其参数辨识[J].电工技术学报, 2012 (05) .

[4]杨俭, 李发扬, 宋瑞刚, 方宇.城市轨道交通车辆制动能量回收技术现状及研究进展[J].铁道学报, 2011 (02) .

混合型应用 篇2

(2)学校买来80本科技书,分给六年级35本,剩下的分给其它5个年级,平均每个年级分到多少本?

(3)百货商店有40台洗衣机,卖了18台,又运来20台,还有多少台?

(4)二年级一班有42人,二班有43人,全年级有10人体育没达标,达标的有多少人?

(5)学校有8个篮球,又买来20个,现在有篮球多少个?

(6)学校有12个篮球,借出去8个,又买来20个,还有多少个?

1.老师有4盒乒乓球,每盒6个,借给同学8个,老师现在还有几个?(用两种方法解答)

2.有20个苹果,吃了2个,把剩下的每6个放入一盘,可以放几盘?(用两种方法解答)

3.饲养员养了10只公鸡,14只母鸡,每4只放入一个笼子,需要多少个笼子?(用两种方法解答)

4.妈妈买来9个桃,爸爸买来15个桃,把这些桃平均放在4个盘里,每盘放几个桃?(用两种方法解答)

5.妈妈买一双皮鞋花52元,买一双布鞋花12元,付给售货员100元,应该找回多少元?(用两种方法解答)(1)体育老师买了一条36米长的绳子,做长跳绳用去15米,还剩多少米?(2)体育老师买了一条36米长的绳子,做长跳绳用去15米,做短跳绳用去8米,还剩多少米?(3)学校用80元买体育用品,买篮球用去60元,还剩多少元?(4)学校用80元买体育用品,买篮球用60元,剩下的买了4根跳绳,每根跳绳多少元?(5)菜站运来60筐黄瓜,一个食堂拉走30筐,剩下的分给6个副食店,平均每个副食店分到多少筐?(6)水泥厂一天生产了98袋水泥,上午运走50袋,下午运走23袋,还剩多少袋?(7)自行车厂要生产80辆自行车,已经生产了50辆,剩下的每天生产6辆,还需要多少天? 8 老师有4盒乒乓球,每盒6个,借给同学8个,老师现在还有几个? 9.有20个苹果,吃了2个,把剩下的每6个放入一盘,可以放几盘? 10.饲养员养了10只公鸡,14只母鸡,每4只放入一个笼子,需要多少 个笼子? 11 妈妈买来9个桃,爸爸买来15个桃,把这些桃平均放在4个盘里,每

混合技术的应用对商业插画的影响 篇3

一、混合技术应用影响下的商业插画风格新迹象

处于数字时代的商业插画随着计算机绘图软件的开发和应用,插画的应用范围得到了更为广阔的拓展。插画艺术具有开阔的取材范围、丰富的想象力和多样的表现形式,越来越多的人们被插画这种艺术形式所吸引。人们通过不同的方式、个性化的语言自由地表达情感、记录生活。

就目前我们常见的商业插画中所常见的风格有,时尚风格荒诞风格、唯美风格、写实风格、科幻风格、卡通风格、涂鸦风格、无厘头风格、几何装饰风格等。任何视觉艺术都具有自己独有的视觉特征和艺术风格。当商业插画艺术建立在数字视觉技术基础上时,必然会具有数字视觉技术所创造出来的不同于其它视觉艺术的“数字视觉特征”,即数字风格。它具体表现为:

第一,综合性。如同版画中的 “综合版”,油画中的“综合材料”等,数字时代的商业插画由于其工具材料的特殊性,它所具有多种技术混合的效果同时作用的功能是传统的视觉艺术所无法比拟的。例如Photoshop软件的“图层”功能,使得多种艺术效果的融合成为可能,可以创造出更加绚丽的艺术效果,这是其它艺术手段很难达到的。

第二,模拟性。利用数字技术能在屏幕上模拟出现实的视觉形象,而且它所具有的模拟能力不会受到很多现实规律的约束因此,通过数码技术模拟出来的“现实”不仅是实际中看不到的“现实”,更是对于“实际现实”的再创造和思维升华。

第三,秩序性。由于数码影像是通过电脑计算而生成的,因而它在本质上是有秩序的,例如由“路径”生成的光滑轮廓线、规则整齐的渐变,“羽化”产生的平稳过渡、规律感的材质贴图等,都具有一种秩序性;

商业插画利用完善的混合技术不仅可以制作出几乎所有传统风格的插画,而且还带来了更加适合现代“信息社会”、“数字时代”的全新而另类的“数字风格”,正是这种风格使得商业插画重新焕发新的朝气。混合技术的介入为商业插图艺术打开了一个新局面。

二、混合技术的应用对商业插画传播媒介的影响

数字时代的到来为商业插画的传播开辟了多方位的传播媒介。随着文化的载体从传统的纸媒介到现代电脑的普及,以及被称为"第四媒介"的网络的出现;传播方式从手抄到书籍到网络;表现形式从一维到二维到三维以及伴随网络出现的四维空间的变化。

三、混合技术的应用对商业插画表现手法的影响

商业插画在数字时代的进程中得到了空前广泛的应用,随之商业插画的概念得到了延展,继而商业插画在表现手法上也得到进一步的发展。数字时代下的商业插画的表现手法有:

动漫——动漫有本意与引申意两种概念,本意是动画与漫画的合成。但是我们现在所说的动漫往往指的是它的引申意,即动漫风格。它是一种现代词汇,对其判断的标准主要是它的风格与表现形式,造型卡通,风格夸张,技术手段多采用计算机辅助设计的方法,现在的动漫消费群体不仅包括儿童、青少年还包括成人,发布的媒介也十分广阔,伴随着国家动漫产业的提出,它也越来越为人们所熟知,传统的讽刺性漫画,传统的连环画,“小人书”等我们一般不把它看成动漫。

动画——基于人的视觉原理创建运动图像,在一定时间内连续快速观看一系列相关联的静止画面时,会感觉到连续动作,每个单幅画面被成为帧。它通常包括二维动画与三维动画两种,发布的媒介主要是电影、电视与网络。现在兴起的Flash动画,也属于一种常见的动画类型(附图四十九)。

四、混合技术的应用对商业插画特点的影响

混合技术应用影响下的商业插画与传统商业插画相比有着自身独特的特点,集中表现在:

依存性——混合技术应用影响下的商业插画要给我们一种审美质感,必须依托于一定的艺术形象。数字时代背景下的商业插画的生成和表现都依附于数字技术的发展。数字技术的发展程度基本决定了商业插画的艺术高度。

虚拟性——与传统艺术形式不同,数字时代背景下的商业插画是基于数字形式存在的,本质上是一个虚拟的数字世界。互联网技术的发展,使得我们能够通过网络感受更多的艺术世界。

交互性——所谓交互性,就是将设计者的个人表达与创意延伸到观众中,以加强观众的参与性。交互性有两种,一种是作者设定好的交互性,就像我们点击、打开网页一样,一切都在作者的事先控制之中;一种是更高级、更自由的交互性,它会因为观众的加入而影响作品的呈现过程、呈现方式乃至最终结果。

时尚性——数字技术在社会领域里都具有前瞻性,因而混合技术应用影响下的商业插画自然而然地具有了时尚性。

五、混合技术作用下商业插画呈现的审美特征

数字时代下商业插画的发展,需要传统文化精神理念的介入;而介入最有效的媒介剂就是提高作品的人文性,因为人文性是能够打动人们心灵深处唯一的东西,而心灵又是唯一能够拯救艺术形态的救世主。当前形勢下的商业插画正处在一个复苏、觉醒的过程,要使商业插画达到一种和谐的状态(包括与自然的和谐),达到均衡发展的目的,起到安抚现代人们精神世界的作用,需要我们特别加强在人文性教育方面的投入。

艺术家要加强个人的艺术修养,拓宽知识面,注意吸取传统文化的精髓,只有这样艺术家才能通过数字与数字的交融,创作出既有高超的技术,又充满了人文精神和富于想象力的插画作品。

六、混合技术的应用对商业插画设计者思维的影响

目前从事商业插画的插画家可以说是幸福的,如此之多的技术、媒介、市场等有利条件的存在是以往商业插画创作环境所不具有的。这一方面是科技发展带来的便利和实惠,另一方面是插画设计者自身对新形式、新工具的职业敏感和渴望,使他们中的很多人开始采用电脑图形设计工具创作插图,两方面进行了良好互动的结果。数字设备和软件解决了插图画家思维上不断变化的需求。

实践与理论,再加上数字技术带来的新主题,开创了一系列全新的工作方式,并定义了一种全新的视觉美感——“混乱”的美学出现了。传统创作材料和方法与数字技术的混合,不同数字技术的混合,等等可能性的混合都将为商业插画的创作刷上一道道具有时代特征的鲜活的色彩,这都赋予作品永恒的深度。并在混合中形成独特的个人视觉语言和创作风格。不断尝试新材料,敢于冒险,勇于探索未知事物会帮助商业插画设计者探索未知事物,打开不断变革的创作之门。

混合型应用 篇4

木工机械作为危险性较高的产品, 包含了如机械危险、电危险、噪声危险等, 同时机械的危险可能来自机械自身、机械的作用对象、人对机器的操作, 以及机械所在的场所等。有些危险是显现的, 有些是潜在的;有些是单一的, 有些交错在一起, 表现为复杂、动态、随机的特点。因此, 必须把人、机、环境这个机械系统作为一个整体研究对象, 用安全系统的观点和方法进行评价[1,2,3,4]。

1 混合型风险评价方法的特点

目前, 机械安全风险评价方法主要有5种类型: (1) 风险矩阵法; (2) 风险图法; (3) 评分法; (4) 定量风险评价法; (5) 混合型方法[5]。混合型方法由前面1~4方法中的两种方法复合组成, 相对单一类型的风险评估, 混合型风险评价方法有以下几个方面的优势。

(1) 评估范围全面。混合型方法评估一般通过建立工作小组来进行, 评估的内容包括电气设计、机械设计方面, 同时兼顾考虑安装工程师和说明书技术编辑的意见。通过熟悉运用混合型风险评价方法的人作为总体评估的领导, 能够全面地对各个部分的内容进行充分的评估。这种全面性在用作设计审查的时候, 可以确保所有方面的安全被考虑到, 同时不会产生太多的安全措施冗余。

(2) 危险描述更灵活和直观。混合型方法可以针对不同类型机械的特点以及使用环境等采用各种不同的评价组合方式, 既可以是对定性参数的量化, 也可以将危险的层次进行定量, 同时将一定数量的定量集成到定性方法中去。因此, 相对单一的风险评估方法, 其描述的方式更加灵活、直观, 并且更加贴近实际应用。

(3) 适用性强。目前, 混合型风险评价方法和工具已经用于全世界的包装工业很多年, 一些官方监督部门也在使用该方法。同时, 混合型风险评价方法也可以用于任何与机械相关的产品和相关的工业。以木工机械为例, 通过评分法和矩阵法结合使用, 可以简单直观地对各种危险因素进行识别、评级以及列出采取的相关措施。

2 建立混合型的木工机械风险评价系统

2.1 设置风险评价的顺序

建立风险评价系统前, 首先要设置风险评价的步骤, 并确定相关的机械评价范围和限制内容。主要评价顺序可分解为以下三个步骤。

(1) 步骤1:预风险评价

预风险评价在设计初始阶段阶段进行, 在没有细节设计的情况下, 根据机械的主要功能和系统进行评价。评价的结论可以影响要采取的装置和防护措施, 例如木工机械联锁装置的采用、光栅防护栏的设置和吸尘口的布置等。

(2) 步骤2:中间风险评价

中间风险评价主要在研制过程中根据预风险评价的要求, 指出了详细的保护措施, 并在保护措施落实后进行再评估。应该注意的是, 在实际机器变更相关设计时, 要对设计评审同时进行风险评价, 评价改进后出现的新风险。

(3) 步骤3:跟踪风险评价

跟踪风险评价是对已经采取的防护措施进行进一步的评价, 跟踪风险评价主要考虑到采取保护措施后综合风险水平。当出现新的风险或某种风险在采取保护措施后仍然处于超出范围的水平, 则要求对新风险和不足的防护措施再次进行跟踪风险评价。由于不同的状态和时间, 同一个危险可能多次重复该步骤。

确定评估方法的顺序后, 根据木工机械危险多样性的特点, 本混合型风险评价系统将采取将评分法和矩阵法融合的方式, 达到综合评估的作用。

2.2 建立基本参数

根据混合型风险评估的特点, 主要参数分为发生概率 (Pr) 、暴露频率 (Fr) 、可能的伤害程度 (Se) 、伤害等级数 (Cl) 、规避 (Av) , 每个参数都有具体的分值对应的具体的量化指标 (见表1) 。

其中, Se (可能伤害程度) 分为4个等级, 其数值0.1、0.5…15是与其他因素的运算因子, 同样, Cl (伤害等级数) 也分为4个等级, 其数值 (0~5) 、 (5~50) … (>500) 是与其他因素的运算因子。两者的区别是, Se是以操作者为对象的风险描述;Cl是以机械本身的风险水平为对象的描述。

2.3 建立评价规则

Cl通过Pr、Fr、Av的参数因子进行计算和评级, 同时通过防护措施的要求达成情况, 体现出Pr、Fr、Av因子对Se发生的后果的影响 (见表2) 。

N——不需要采取防护措施;

O——采取适当警示;

R——采取适当防护措施;

M——必须采取严格防护措施。

Pr、Fr、Av为动态评估输入参数, 通过Se与Cl的矩阵确定需要采取的防护措施等级类别 (N、O、R、M) , 然后根据防护需要的程度, 做出相应的改进措施, 中间过程中可以再次进行评估并改变表内Pr、Fr、Av的参数, 使得产生的危险达到可接受的水平。

3 混合型风险评价示例

本例是木工机械中的木工切床, 主要采用电力驱动、手持送料操作的工作方式。根据预风险评价, 其危险主要是主电路中的电击危险和运行过程中对板料进行压料、切料时产生的机械伤害, 以及由于人工上下料中重复性弯腰、抬举动作导致的人类工效学伤害。表3为压料和切料装置进行的风险评估。

(1) 电击危险评估。由于装置主电路为380 V的高压供电, Se等级达到4。在充分防护的情况下, Pr参数评估为1。根据平常检修的需要 (平均约每个月一次) , Fr评估为1, Av评估为1。根据表2的评价规则, 输出结果为R, 但本例的电路设计已经按照相关电气要求采取了防护的技术措施, 可评估为充分安全等级。

(2) 机械危险评估。压料和切料等造成的手指伤害属于不可恢复的伤害水平, 可能伤害的程度Se为3。压料和切料每个动作过程都有可能造成伤害, Fr评估为5。当危险发生时已经不存在规避可能, Av评估为4。压料为切料的前置动作, 从防护位置来说, 压料防护可包括切料的防护, 因此, 压料的Pr评估为5, 输出结果为M, 要求必须采取有效的防护措施;切料的Pr评估为2, 输出结果为R, 要求采取适当的防护措施。

由于是人工进给送料的方式, 在进料的过程中不可能完全进行防护。因此, 装置前面可设置活动式防护, 在压料动作之前在板料的上方落下防护装置防止手指的进入, 同时, 在外围采用红外感应的联锁装置, 当手臂或部分手掌进入危险区域时, 不能进行压料和切料动作。采取上述风险减少的方法后, Pr降低到0.033的水平, 跟踪风险评价达到安全水平。

(3) 人类工效学危险评估。在送料过程中, 若高度设计不当还存在弯腰、提举等动作风险, Se评估为2;根据动作的频繁, 将Fr、Pr设置为5;由于是可预见的风险, 可通过个人调节站立的工作台上下料, 因此Av评估为2。通过表2的评价规则输出结果为N, 但由于Cl为50, 为输出评估结果N与O的临界值, 可适当增加安全冗余, 如在说明书中对此产生的人类工效学危险作相关说明。

4 结论

单一的风险评估办法有其简便易用的特点, 但对于识别和描述木工机械在使用过程中可能产生的各种危险、危险状态以及预测可能发生的危险事件的描述在某些方面存在一定的局限性。通过混合型方法对木工机械安全进行风险评估, 可以发挥其全面灵活的特点, 使风险评估的过程更加直观和明确。

参考文献

[1]张慧玲.出口木工机床安全检验要求[J].检验检疫学刊, 2012 (1) :74-76.

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[3]高凯.浅析机械安全风险评价的方法及其应用[J].林业机械与木工设备, 2010 (4) :52-53.

[4]周友涛, 张元榕, 郭金泉, 等.RBI技术在港口门座起重机风险评价中的应用[J].机电工程, 2013 (6) :645-648.

二年级数学混合运算应用题 篇5

应用题

1.体育老师买了一条36米长的绳子,做长跳绳用去15米,还剩多少米? 2.体育老师买了一条36米长的绳子,做长跳绳用去15米,做短跳绳用去8米,还剩多少米? 3.学校用80元买体育用品,买篮球用去60元,还剩多少元? 4.学校用80元买体育用品,买篮球用60元,剩下的买了4根跳绳,每根跳绳多少元? 5.菜站运来60筐黄瓜,一个食堂拉走30筐,剩下的分给6个副食店,平均每个副食店分到多少筐? 6.水泥厂一天生产了98袋水泥,上午运走50袋,下午运走23袋,还剩多少袋? 7.自行车厂要生产80辆自行车,已经生产了50辆,剩下的每天生产6辆,还需要多少天? 8老师有4盒乒乓球,每盒6个,借给同学8个,老师现在还有几个? 9.有20个苹果,吃了2个,把剩下的每6个放入一盘,可以放几盘? 10.饲养员养了10只公鸡,14只母鸡,每4只放入一个笼子,需要多少个笼子? 11妈妈买来9个桃,爸爸买来15个桃,把这些桃平均放在4个盘里,每盘放几个桃? 12.妈妈买一双皮鞋花52元,买一双布鞋花12元,付给售货员100元,应该找回多少元?(用两种方法解答)13.商店原来有25筐桔子,卖出18筐后,又运进40筐,这时商店有桔子多少筐? 14.商店上周运进童车50辆,这周又运进48辆,卖出17辆.现在商店有多少辆童车? 15校园里有8排松树,每排7棵.37棵松树已经浇了水,还有多少棵没浇水? 16商店有7盒钢笔,每盒8支,卖了28支,还剩多少支? 17.(1)学校买来54盒粉笔,用去34盒,还剩多少盒?(2)学校买来了30盒白粉笔,24盒彩色粉笔,用去34盒,还剩多少盒? 18.水果店运来一批苹果,上午卖出16筐,下午卖出18筐,还剩12筐.运来多少筐? 19老师有4盒乒乓球,每盒6个,借给同学8个,老师现在还有几个? 20食堂买来50棵白菜,第一次吃去12棵,第二次吃去15棵.还剩多少棵?(用第二种方法解答)21.一本《我们爱科学》有90页,小明看了4天,每天看9页,还剩多少页? 22同学们分5组给解放军叔叔写慰问信,每组写8封,后来又写了15封,一共写了多少封? 23.妈妈买来99米纱布,做蚊帐用去56米,做被用去24米,还剩多少米?(用两种方法解答)24.果园里有果树98棵,其中苹果树36棵,梨树38棵,其余的是桃树,桃树有多少棵?(用两种方法解答)25同学们分5组给解放军叔叔写慰问信,每组写8封,寄出30封,还有多少封信没有寄出? 26妈妈带了50元,买了4包饼干,每包4元,还剩多少元? 27小华有一些邮票,送给同学16张后,把剩下的贴在集邮册上,每页贴8张,贴了7页,小华原来有多少张邮票? 28李老师拿100元钱,买足球用去36元,买排球用去55元,还剩多少元?(用两种方法解答)29水果店运来30筐苹果,上午卖出14筐,下午卖出9筐.还剩多少筐?(用两种方法解答)30商店原来有25筐桔子,卖出18筐后,又运进40筐,这时商店有桔子多少筐? 31.商店上周运进童车50辆,这周又运进48辆,卖出17辆.现在商店有多少辆童车? 32.校园里有8排松树,每排7棵.37棵松树已经浇了水,还有多少棵没浇水? 33.商店有7盒钢笔,每盒8支,卖了28支,还剩多少支? 34.(1)学校买来54盒粉笔,用去34盒,还剩多少盒?(2)学校买来了30盒白粉笔,24盒彩色粉笔,用去34盒,还剩多少盒? 35水果店运来一批苹果,上午卖出16筐,下午卖出18筐,还剩12筐.运来多少筐? 36.果园里有4行苹果树,每行8棵,还有12棵梨树,一共有多少棵果树? 37老师有4盒乒乓球,每盒6个,借给同学8个,老师现在还有几个? 38.比较下面一组题有什么是相同的,有什么是不同的,然后再解答.(1)食堂里有15袋大米,又买来40袋,现在有多少袋大米?(2)食堂里原有大米42袋,用去27袋,又买来40袋,现在有多少袋大米? 39食堂买来50棵白菜,第一次吃去12棵,第二次吃去15棵.还剩多少棵?(用第二种方法解答)40一本《我们爱科学》有90页,小明看了4天,每天看9页,还剩多少页? 41同学们分5组给解放军叔叔写慰问信,每组写8封,后来又写了15封,一共写了多少封? 42妈妈买来99米纱布,做蚊帐用去56米,做被用去24米,还剩多少米?(用两种方法解答)43.果园里有果树98棵,其中苹果树36棵,梨树38棵,其余的是桃树,桃树有多少棵?(用两种方法解答)44同学们分5组给解放军叔叔写慰问信,每组写8封,寄出30封,还有多少封信没有寄出? 45.妈妈带了50元,买了4包饼干,每包4元,还剩多少元? 46小华有一些邮票,送给同学16张后,把剩下的贴在集邮册上,每页贴8张,贴了7页,小华原来有多少张邮票? 47李老师拿100元钱,买足球用去36元,买排球用去55元,还剩多少元?(用两种方法解答)48水果店运来30筐苹果,上午卖出14筐,下午卖出9筐.还剩多少筐?(用两种方法解答)49二(1)班有48人,平均分成6个劳动小组,每个小组有多少人? 50有53本课外书,分给7个组,每组6本,还剩下多少本? 51会议室里有6张3人沙发和15张单人沙发,此会议室一共可以坐多少人?

52用20元钱,买2枝钢笔,钢笔每枝9元。应找回多少钱?

53小明每分钟剪纸花5朵,小英5分钟剪纸花35朵。谁剪得快?每分多剪几朵?

54故事书每本7元,连环画每套有4本,每套20元。买一本连环画比一本故事书便宜多少元?

55粉笔盒里有一些粉笔,王老师、张老师、李老师和陈老师每人拿走7支,还剩5支。粉笔盒里原来有粉笔多少支?

56牙刷每个7元,香皂每个9元。买一个香皂和5个牙刷一共要多少元?

57小轿车有5辆,每辆限坐4人,一辆大客车限坐24 人。算一算一共能坐多少人?

58一支钢笔10元钱,5支圆珠笔15元。一支钢笔比一支圆珠笔贵多少钱?

59有40个桃子,分给5只猴子,每只猴子分到6个桃子。还剩多少个桃子?

60把45朵花平均分给7个同学,每人最多可以分到几朵,还剩下几朵?

61科幻书每套有3本,每套12元,漫画书每本8元。买一本科幻书和一本漫画书共要多少元?

62有6艘小船,每艘限坐6人,一艘客轮限坐35 人。算一算一共能坐多少人? 63 5只牙膏30元,一袋洗衣粉8元。买一只牙膏比一袋洗衣粉便宜多少元?

64二(A)班有男生22人,女生20人。如果把他们平均分成6组,每组有多少人?

65小林看一本故事书,前四天看了30页,后三天看了26页,正好看完。平均每天看多少页?

66张老师和7个小朋友做大红花,张老师做了8朵,小朋友每人做5朵。一共做了多少朵?

67牛奶每箱56元,洗衣粉每袋4元。妈妈拿着80元钱买了一箱牛奶,余下的钱买洗衣粉,可以买几袋?

68小红有27朵红花,小兰有18朵红花。他们把这些花平均送给5个小朋友,每个小朋友能分到几朵红花?

69坐一次太空船要4元,你有20元钱,坐3次太空船。还剩下多少钱?

浅议混合光源在演播室的应用 篇6

【关键词】演播室;混合光源;灯光设计;色温;照度;光比

文章编号:10.3969/j.issn.1674-8239.2015.08.009

【Abstract】Take the live studio of 10th anniversary events of Macao's return as an example, the writer discussed how to make the perfect fusion of real studio and outdoor in the application of the hybrid light source in the studio.

【Key Words】studio; hybrid light source; lighting design; color temperature; illumination; light ratio

近年来,电视节目的竞争日趋激烈,电视制播技术也在不断创新,开放式演播室、通透式演播室等新形式的演播室也应运而生。这些演播室录制节目时,经常面临混合光源的问题:如色温不统一、光比过大等。笔者就上述两种演播室的混合光源应用情况进行探讨。

1 开放式和通透式演播室灯光浅析

1.1 开放式演播室

开放式演播室更多地作为新闻直播演播室来使用,它将演播区、导播区、设备系统控制区、编辑区等功能区域有机融合在一个空间里,工作场景成为实时演播的背景,以虚拟和实景结合制作,更好地呈现新闻现场和新闻直播状态。传统的演播室灯光设计一般情况只考虑一种光源,不受其他光源变化的影响,而开放式演播室除了演播区还有编辑区、导播区等,因此会有色温各异的光源,例如自然光(5 600 K)、日光灯(4 800 K)、卤素灯(3 200 K)、白炽灯(2 800 K)等。如何选用主光源、确定光源的色温,混合色温的合理搭配使用,光比的控制,这些对灯光设计显得尤为重要。

图1的开放式演播室采用的是演播区和工作区相结合的方式,演播区采用的是人工照明,工作区除了有室内照明,还有窗外投射进来的自然光。为了尽量统一光的色温,可采用与自然光色温(5 600 K)接近的灯具对演播区进行布光,工作区的室内照明也可选用与自然光色温接近的日光灯。这样使电视画面还原的色彩更真实自然。另外需要注意的是,自然光自然不受控制,但是可以控制它进入工作区的光通量。图1中的光比把握不太好,演播区和背景亮度相近,画面看起来没有层次、分不出主次;可以在演播区灯光照度不变的情况下,通过调整窗户的百叶窗决定投射进来的光照度,取得理想的光比。

1.2 通透式演播室

通透式演播室一般以透明玻璃幕墙和幕墙外的景观为背景,多用于一些大型活动、体育赛事电视直播时,以增强节目的现场感和观赏性。由于它受到自然光线的影响更大,自然光的色温、照度及光线的投射角度不断变化,变得更加不可控,灯光操作起来难度更大。

图2是2014年巴西世界杯期间,英国独立电视台(ITV)在里约热内卢设立的通透式演播室,用于与参赛国家球队的球员、教练和裁判、评论员等的访谈直播。演播室采用室内与室外实景相结合的方式,背景是一面大的透明玻璃幕墙,透过幕墙后是美丽的科帕卡巴纳海滩。由于直播是在晚上进行,宁静的海滩没有太多的光线干扰,只有路灯勾勒出海岸线,因此,灯光师可以专心对室内的灯光进行布置。只要选用合适的光源,把握好正确的光比就可以。设计师把主持台和背景框架用蓝色LED灯管勾勒出来,主持台前是体现访谈主题的世界杯标志灯箱。为了不让画面显得太冷,主持台的台面采用了暗红的色彩。光的布置重点在人物身上,照度要比主持台和背景略高,这样使画面有主次、有层次感。

2 澳门回归10周年直播演播室灯光设计

笔者以亲历的澳门回归10周年活动直播演播室为例,谈谈灯光设计心得。

2.1 演播室搭建

2009年12月,为迎接澳门回归10周年,澳门特区政府举办了一系列的官方和民间的庆祝活动,中央电视台中文国际频道从12月初到12月30日每天都进行直播。制作部门在澳门终审法院旁的南湾湖边搭建了一间临时性的外场直播演播室,见图3。珠海广播电视台作为澳门回归系列转播活动的合作单位,也派出了相关的技术人员支持。笔者参与了该演播室灯光的搭建和直播过程。

制作部门聘请了澳门当地专业的建筑和装修公司进行演播室搭建。由于是临时使用的性质,采用铝合金桁架做框架,用夹板做墙体,并对演播室室内进行了声学装修,安装了吊挂灯具用的吊杆,从里面看和常规的演播室并无太大区别。唯一的不同是,在主持人的身后,把演播室的一面玻璃幕墙留出空间,以演播室外的南湾湖及新葡京、永利酒店等地标性建筑作为背景,把演播室和户外实景融为一体。

2.2 布光挑战及解决方案

演播室作为直播的枢纽单位,每天担负着重要的任务:从早上8点到晚上11点,不同的时段配合外景记者与主持人连线、嘉宾访谈等直播。由于演播室采用与实景结合的形式,且直播时间跨度大,加上12月天气变化较大、昼夜色温差距也很大。如何把握好光线的色温、照度和光比,如何让演播室和实景完美融合,如何让电视画面真实地呈现在观众面前,这对演播室的灯光设计来说是一个不小的挑战。

技术人员针对不同的直播时段,配置了两套不同的灯光系统:一套是白天直播使用的高色温灯具,一套是晚上直播使用的低色温灯具,设备清单见表1。

考虑到白天直播不同时段,室外光线的亮度变化较大,配置了功率大小不一的镝灯(色温与室外光线接近),应对不同的亮度变化而相应使用不同功率、数量的灯具,以求达到被照射人物与背景亮度尽可能接近,也就是提供合适的光比,达到电视画面亮度的均衡。白天室外太阳在地面形成的照度最高可达到130 000 lx,阴天时只有1 000 lx。如此大的反差,即使增加一倍数量的灯具,在演播室内也达不到与室外照度匹配的效果,而且对于主持人来说,刺眼的灯光,也会严重影响其直播效果。

要解决这个问题,唯一可行的办法就是把一部分室外的光线拒之门外,只允许适量的光线进入演播室,进入摄像机内。技术人员想到把黑纱网做成一幅大“窗帘”挂在“大窗口”,作为一道减光屏障,阻挡一部分光线进入到演播室。黑网纱黑色吸光、挡光,而且不会在电视画面出现,是最佳的减光材料。另外,还多制作了一副黑纱网留作备用,以备出现极端天气时再增加一道屏障(后来直播过程没有出现极端状况,因此没有派上用场)。

直播节目每天有5~6个时段,每个直播时段的时间从30分钟到90分钟不等,在直播前,技术人员都会测量室外投射光线的照度,以决定使用灯具的数量,见图4。直播过程随时监看电视画面,如室外光线发生变化,会在电视画面切换间隙调整灯具,使电视画面始终保持良好的效果,白天直播效果见图5。

晚上的直播相对来说就较为好办,因为室外的景观照明灯多为低色温灯具,为此技术人员采用了3 200 K的三基色冷光灯做主要面光;2台1 kW的聚光灯做辅助面光,根据采访不同人数的嘉宾而相应增减使用;3台1 kW的聚光灯作为逆光。为使电视画面获得合适的景深,把摄像机的光圈控制在5.6左右,这样需要把灯光的照度控制在1 500 lx左右。但是灯光照度在1 500 lx时,室外的夜景就显得有点昏暗。经过不断调试,把白天使用的黑纱网取下,适当加大光圈以求达到一个最佳平衡点,让窗外美丽的澳门夜景作为背景,很好地融合到电视画面中,见图6。

经过工作人员的共同努力,历时近一个月的迎接澳门回归10周年系列活动直播顺利圆满完成,也得到上级领导和各方人士的赞誉。

小结

澳门回归10周年直播活动虽然已过去近6年,但其中涉及的对色温、照度和光比等灯光参数的设置方式等问题,仍对今天有一定的借鉴意义。今天,LED灯具已经大量进入演播室,应用效果良好,其可变色温的特性,也在一定程度上缓解了混合光源的困扰。未来,随着技术的进步,仍会有新的演播室布光及光源运用等课题,需要灯光工作者去不断研究探索。

(编辑 张冠华)

混合型应用 篇7

关键词:谐波治理,智能建筑,有源电力滤波器,混合补偿法

0 引言

随着智能建筑及智能小区的迅速发展, 智能建筑中大量的电子设备及电气设备谐波源产生的谐波对配电系统污染严重, 若治理不力这种污染愈来愈重, 将成为公用电网的主要污染源。因此, 综合治理好智能建筑的谐波和无功功率, 对提高公用电网的电能质量以及提高智能建筑的功能和效益等方面有十分重要的意义。

1 智能建筑中谐波源分类及危害

1.1 智能建筑中谐波源分类

1.1.1 含有半导体非线性元件的谐波源

UPS电源、直流屏、变频调速器、软起动器、气体放电灯、电子镇流器、家用电器及办公电器的直流电源、可控硅调光器、交流调压器等电力电子装置[1]。它们所产生的谐波电流主要为奇次谐波, 也是民用建筑配电系统中主要的谐波源。

1.1.2 含有电弧和铁磁非线性设备的谐波源

交流电动机、变压器、特种光源、断路器和熔断器动作电弧等, 一般情况下同步电机所产生的奇次谐波与异步电机所产生的间谐波和次谐波并不严重, 可以忽略[2]。变压器所产生的谐波电流大小与其铁芯饱和程度有关。

1.1.3 严格意义上讲, 电力网络的每个环节, 包括发电、输电、配电、用电都可能产生谐波, 其中产生谐波最多位于用电环节上。

充气电光源和家用电器更是常见的谐波源, 如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯应用气体放电原理发光, 其伏安特性具有明显的非线性特征。计算机、电视机、录像机、调光灯具、调温炊具、微波炉等家用电器, 因内置调压整流元件, 会对电网产生高次奇谐波;电风扇、洗衣机、空调器含小功率电动机, 也会产生一定量的谐波[3]。这类设备功率虽小, 但数量多, 也是电网谐波源中不可忽视的因素。

1.2 谐波对智能建筑用电设备的危害

(1) 谐波电流使变压器线圈发热, 加速绝缘老化, 寿命缩短, 引起损耗增加和噪声。

(2) 谐波会对保护、自动控制装置产生干扰, 造成误动或拒动。

(3) 使照明设施的寿命缩短。

(4) 电压表、电流表、电能表等仪器受谐波影响造成测量误差。

(5) 对邻近通信线路产生谐波电压的静电干扰和谐波电流的电磁干扰。

(6) 谐波容易引起电网与用于补偿电网无功功率的并联电容器发生串/并联谐振。

(7) 谐波电流使配电线路损耗增大, 输电能力降低。

(8) 谐波对电子设备有不良影响。

(9) 无功功率的增加, 会导致电流的增大和视在功率的增加[4]。

(10) 设备及线路损耗增加。

2 几种常见的谐波治理方法

抑制谐波的总体思路有三个:其一是设置谐波补偿装置来补偿谐波;其二是对电力系统装置本身进行改造, 使其不产生谐波, 且功率因数可控为1;其三是在电网系统中采用适当的措施来抑制谐波[5]。具体方法有以下几种:

(1) 选用适当的电抗器;

(2) 选用适当滤波器;

(3) 采用多相脉冲整流;

(4) 开发新型的变频器;

(5) 选用D-YN11接线组别的三相配电变压器。

3 混合型谐波 (HAPF) 治理方法及工程设备仿真

有源电力滤波器可动态地补偿谐波、无功及负序电流, 而又不会与系统发生谐振, 所以滤波效果比无源电力滤波器好得多。但由于单独使用的有源电力滤波器容量大、成本高, 因而其应用受到限制。将有源电力滤波器与无源电力滤波器混合使用, 充分发挥二者的优点无疑是一种较好的选择。

3.1 混合型谐波治理系统结构及工作原理

如图1示。其中, 无源滤波器由3, 5, 7, 9次单调谐滤波器支路及高通滤波器支路组成。有源滤波器由8个IGBT、直流电容及滤波电感构成, 直流电容可为有源滤波器提供一个稳定的直流电压;滤波电感可减小有源滤波器产生的高频开关频率谐波。有源滤波器和无源滤波器串联后并入电网。由于有源滤波器不是直接对谐波电流进行消除, 它所产生的补偿电压中只含有谐波电压, 故其功率容量很小, 具有良好的经济性, 从而可降低系统成本。

当有源滤波器发生故障时, 通过中断服务程序将有源滤波器停止运行, 封锁有源滤波器的驱动脉冲;并控制交流接触器动作, 从而将滤波器从电网中切除。而无源滤波器还可以正常工作, 不至于对电网造成大的冲击, 这在工程应用上是非常重要的。因此, 这种混合滤波器具有很强的实用性。

3.2 工程设备概况

本文以齐齐哈尔市某电信大楼为实例, 针对大楼产生的电气谐波进行研究, 验证混合式滤波在建筑电气谐波治理中的有效性。本楼地处齐齐哈尔市繁华地段, 地块占地面积为4500㎡;东西约63m;南北75m;建筑物呈L形布置, 主楼2~25层建筑高度为84.6m;附楼10层建筑高度为40.80m。地下室为汽车库和设备用房, 底层为门厅、展示厅、消防值班室。主楼层为综合办公会议室, 附楼二层为机房管理用房, 3~10层为枢纽机房。本工程变电所内设有四台干式变压器, 1#、2#变压器主要提供节能灯、荧光灯、计算机、电梯、变频泵、VRV主机等非线性负载电源, 3#、4#变压器主要提供节能灯、荧光灯、计算机、电梯、UPS不间断电源系统设备及开关电源等非线性负载电源。

1#、2#变压器容量分别为1250k V?A;3#、4#变压器容量分别为1600k V·A。

工程产生谐波的主要设备:

本工程谐波计算所应用的计算原则:

(1) 据甲方要求, 1#、2#变压器互为备用 (一用一备) , 中间联络开关平时均合上, 3#、4#变压器也一样。故1#、2#变压器合在一起计算, 3#、4#变压器合在一起计算。

(2) 计算按照最恶劣的负载工况进行。

(3) 本计算方法考虑正常的电感性负载, 但没有考虑电容性负载。

(4) 1250k V·A及1600k V·A变压器的短路阻抗按6%计算。

3.3 基于MATLAB的仿真计算

本工程的工作条件选择在最恶劣的工况下, 投入混合补偿器, 取得了很好的补偿效果。补偿后的平均功率因数达到了0.94。在基波电流剧烈波动的情况下, 混合补偿器亦能实现跟踪补偿。首先建立一个有源滤波装置的系统图如下图2示, 其中期望值为SCOPE5所显示的波形, SCOPE4显示的为干扰噪声的波形, SCOPE8显示的是滤波后的波形效果, SCOPE2显示的是误差值。RLS自适应滤波器单独作用, 基本结构比较简单, 期望即正弦波, 输入为正弦波与杂波混合后的谐波。

比较仅加装PPF以及加装PPF和APF两种情况下的滤波效果, 得到如图3示的仿真结果。仿真结果表明:APF能有效阻止背景谐波进入PPF, 使混合补偿器具有较强的防止串联谐振的能力。当电压源的频率发生偏移时, PPF的滤波能力下降, 系统电流的THDI由8.3%升到9.8%。此时由于APF的作用, 混合补偿器仍保持了较好的滤波能力, 系统电流的THDI为2.1%。仿真结果证明:由于采用了锁相环来跟踪电源电压的频率与相位, 并将锁相环的输出作为电压参考信号, 将此谐波及无功电流检测方案用数字信号处理芯片 (或其他微处理器) 来实现时, 检测的结果不受频偏的影响。APF能在电压源的频率发生偏移的情况下, 保证混合补偿器仍有很好的滤波能力, 此时由于装置的主要无功元件仍是电感和电容, 混合滤波器的滤波效果还是要受到频偏影响。

由图3可以直观的看到本次运行后的一个滤波效果, 可以说效果非常的明显, 有着其它滤波方式无法比拟的优越性, 但是现在由于技术和材料方面的限制, 有源滤波方式还没能达到现在电力电子方面的技术要求, 所以, 本文建议如果追求高效的滤波效果, 还是应该考虑无源-有源混合滤波方式。在图3中也可以看出, 虽然滤波的效果已经很明显, 但是仍然没有达到我们想要的接近于理想效果的波形曲线, 下面我们将要在原有的基础上再加装一个无源滤波器, 仍然以MATLAB仿真平台作为我们的实验工具, 对原装置进行优化。建立MATLAB仿真系统图如4所示, 按照控制系统的结构图进行电路设计。其中, 解算选项如下:变步长, 最大步长1e-5s, 相对精度1e-5s, 相对精度为1e-3, 算法选择ode23t (mod.Stiff/trapezoidal) , 其它选项选择默认设置。运行后的运行结果如图5所示。图5是SCOPER滤波器中得到的滤波结果, 其余示波器的显示结果此处省略。 (下转第240页)

3.4结果分析

由图5可以看出, 得到的波形已经很接近我们期望的理想状态下的波形。滤波效果达到了95%, 可以说很好的完成了滤波任务。另外, 将图3与图5进行对比可以发现, 单独加有源滤波器的效果明显不如混合式滤波方式的效果, 进一步证明了混合式滤波方式的有效性。

4 结束语

本文开发了一种谐波治理的方法, 分析了一种适用于智能建筑谐波抑制的混合电力滤波器, 对解决当前智能建筑日益严重的谐波污染问题具有重要的现实意义。仿真结果证明本文提出的混合补偿器是可行的, 采用的控制策略合理, 有益于智能建筑中电力系统的无功和谐波综合治理方案的制定与实施。

参考文献

[1]李令冬, 张昊, 等.楼宇电能质量测试实例[J].电气工程应用, 2005, 2:34-35.

[2]唐卓尧, 任震.并联型混合滤波器及其滤波特性分析[J].中国电机工程学报, 2000, 20 (5) :25-29.

[3]胡铭, 等.有源滤波技术及其应用[J].电力系统自动化, 20003, 24:66-70.

[4]刘宏超, 彭建春, 等.电力系统无功功率控制与优化综述[J].电测与仪表, 2004, 460 (41) :34-36.

混合模块及其应用 篇8

下一代半导体材料是宽禁带材料,有前途的两种是碳化硅(Si C)和氮化镓(Ga N)),都是化合物材料。Si C和Ga N器件的特点:高阻断电压,高开关速度(降低开关损耗及提高开关频率),高结温,可造出更高电压、更大功率,更高效率及更小体积装置。人们对Si C和Ga N器件的期望很高,投入大量资金和人力,由于材料生产工艺不过关,20 多年来进展不大,近期取得突破,大量样机问世,估计2020 年后能占有较大市场份额。

Ga N器件适合用于低功率、低电压(器件电压≤600 V)、高频率场合,它如果使用硅作为衬底,能获得大直径晶片,成本较低。Si C器件适合用于高功率、高电压场合(器件电压可达几千V),本文只涉及它。

Si C器件目前价高,很难快速推广应用,在器件换代过渡期,为增大器件功率及降低成本,推出Si和Si C混合模块,可能是现实的解决方案。除价格因素外,Si C器件的高开关速度也为应用带来很大困难,高dv/dt和高di/dt导致开关过程电压和电流大幅振荡见图1,严重时甚至损坏器件,要求回路寄生电感(电容、母线及模块引线)尽可能小,混合模块有助于克服该困难。从图1 可看见Si C-MOSFET的振荡严重。

本文先介绍Si和Si C混合模块(Si+Si C)的应用:第1节介绍硅IGBT和碳化硅肖特基二极管混合模块(Si-IGBT+Si C-SBD);第2节介绍硅IGBT和碳化硅MOSFET混合模块(Si- IGBT + Si C- MOSFET)。把Si- IGBT + Si C- MOSFET混合模块中的MOSFET换成廉价的传统硅器件(Si-MOSFET),构成全硅IGBT和MOSFET混合模块(全硅IGBT+MOSFET),也能获得Si-IGBT+Si C-MOSFET模块的许多好处,第3节介绍它的应用。

1 Si-IGBT+Si C-SBD混合模块

碳化硅肖特基二极管(Si C-SBD)是Si C器件中最成熟及价亷的器件,因此它是Si C器件中应用最早和最多的器件。

逆变器相支路(leg)有上下两臂(arm),每臂由1 个可控开关器件(例如IGBT)和1 个反向续流二极管构成见图2。若支路输出正向电流,上臂开通前下臂二极管续流,则在上臂开通时上器件的开通损耗及下器件的恢复损耗都取决于下臂二极管的反向恢复特性。与Si快恢复二极管相比,Si C-SBD反向恢复快,恢复电流非常小(几乎没有),用它作常规Si-IGBT的反并联续流二极管,可大幅降低器件的开通损耗和恢复损耗。Si C-SBD在国产光伏逆变器中已使用,效果好。盼将二者封装在一起,提供混合模块产品。

日本富士公司推出1600 V/400 A/2 单元SiIGBT+Si C-SBD混和模块,见图2[2],用于690 V逆变器。与全Si模块相比,Si-IGBT+Si C-SBD混后模块降低恢复损耗83%,降低开通损耗38%,恢复和开通波形及损耗[2]见图3。

日立公司推出3 300 V/1 200 A/1 单元Si-IGBT+Si C-SBD混合模块[3],用于4×150 k W牵引传动逆变器,直流母线电压Vdc=1 500 V。与传统全Si模块相比,混合模块损耗降低35%,模块尺寸减小1/3,逆变器尺寸和重量减小40%。模块损耗图见图4。模块和装置外形图见图5。

2 Si-IGBT+Si C-MOSFET混合模块

Si-IGBT和Si C-MOSFET并联的混合模块想法由美国提出[4],拟用于光伏和风能发电逆变器,进行了仿真研究。除增大器件功率及降低成本外,它还让Si C-MOSFET先通后断,使Si-IGBT零电压通断,减小开关损耗。400 A/1.2 k V(1×100 A Si C-MOSFET与3×100 A Si-IGBT并联)之Si C-MOSFET+Si-IGBT混合模块的电路及开关时序见图6。

采用这种模块的250 k W中点钳位三电平光伏逆变器效率>97%,比全用Si-IGBT模块提高1.2%~2%[4],见图7。

笔者认为,图6 中的Si-IGBT开通滞后无必要,因为Si C-MOSFET的开通比它快得多,无此滞后Si-IGBT同样近似零电压开通,在其它文献中多无此滞后。

ABB公司制出Si-IGBT(1 200 V/25 A)+Si CMOSFET(1 200 V/30 A)混合模块(50 A)样品,并完成测试[5]。ABB混合模块中的IGBT和MOSFET门极用同一个信号驱动,无图6 中之开通和关断滞后环节。该混合模块除了增大器件功率及降低成本外,它还有下述特点。

1)降低通态压降和通态损耗。IGBT是双极器件,它的通态特性与二极管类似,用门槛电压+小动态电阻表征,MOSFET是单极器件,它的通态特性用电阻表征,电流小时MOSFET比IGBT通态压降小,电流大时IGBT比MOSFET通态压降小,二者并联的混合开关在小电流时电流主要流过MOSFET、大电流主要流过IGBT,从而降低导通压降和通态损耗,见图8a。与2个并联的SiIGBT和Si C-MOSFET相比,混和模块压降介于二者之间,见图8b。逆变器电流是正弦电流,时小时大,效果明显。

2)关断过程。IGBT的关断损耗由其拖尾电流产生,占总开关损耗中大部分。MOSFET无拖尾电流,关断快且损耗小,但高dv/dt和高di/dt导致电压、电流大幅振荡。混合模块利用MOSFET快速关断能力减小IGBT拖尾电流产生的损耗,又利用拖尾电流抑制MOSFET快速关断导致的电压、电流振荡和过压幅值,见图9a。混合模块的关断时间和损耗介于2 个并联的Si-IGBT和Si C-MOSFET之间,见图9b。

3)开通过程。由于Si C-MOSFET比Si-IGBT开通快及两器件门极用同一个信号驱动,开通之初电流主要流过MOSFET,IGBT在较小电流及较低电压下开通。混合模块的开通损耗主要取决于相支路另一臂反向续流二极管的恢复特性,采用Si CBCD时该开通损耗很小,开通波形见图10。

4)改善短路保护性能。单极器件MOSFFET的短路电流承受能力不如双极器件IGBT,混合模块借助双极器件改善了短路保护性能,短路保护波形见图11。测试时混合模块重复短路试验通过。

3 全硅IGBT+MOSFET混合模块的应用

把Si- IGBT + Si C- MOSFET混合模块中的MOSFET换成廉价的传统硅器件(Si-MOSFET),构成全硅IGBT和MOSFET混合模块(全硅IGBT+MOSFET),也能获得通态压降小及开关损耗小的好处。

与Si-IGBT+Si C-MOSFET混合模块不同,但由于硅MOSFET器件内存在1 个慢速反向体二极管,不能直接把该全硅混合模块用于逆变器相支路。以图2 所示相支路为例,若原状态为下臂开关导通及负载电流为正,电流经下臂续流二极管和MOSFET反向体二极管流过,在转换为下臂关断及上臂导通时,由于体二极管恢复慢,导致上臂开关器件过流。有2个解决办法[6]。

1)硬开关模式——加装1 个与MOSFET串联的低压肖特基二极管,阻止反向电流流过,见图12。它的不足是增加通态压降。

2)零电压软开关(ZVS)模式——相支路不增加器件,甚至在MOSFET体二极管够大时取消IGBT的反并联续流二极管,因为在上臂开关S1导通前,已经通过谐振电路把原流过下臂二极管的电流转移到上臂二极管,见图13(其中iRES是谐振电流,CS是谐振电容)。它的不足是软开关需增加谐振电路及其损耗。

美国弗吉尼亚理工学院把全硅IGBT+MOSFET混合开关和ZVS技术用于55 k W牵引驱动[7,8],逆变器主电路见图14。图14中,混合模块里的续流二极管是MOSFET的体二极管,无需外加;ZVS的谐振电路由辅助开关Sx1~6、耦合电抗器Lr1~6及电容C1~6构成。

该装置经美国著名的橡树岭国家实验室检验,用卡路里检测装置测总损耗,逆变器效率非常高,达99%,见图15,结果可信。在总损耗中,磁性元件损耗占11%,辅助电源(门极驱动、控制及冷却等)损耗占7%。

两室卡路里检测装置见图16[[88]],它有2 个隔热室——主室和参照室,主室中放被测逆变器,参照室放装有电加热器的保温箱,冷却介质流过逆变器和保温箱,温度稳定后根据两室温升和加热器功率Pheate算出逆变器损耗Ploss:

用此装置测出的损耗是总损耗,除主电路损耗外,还有辅助电路、冷却及谐波等损耗。

4 结论

Si C器件是下一代电力电子器件,目前价高难推广应用,在器件换代过渡期为增大功率及降低成本推出Si和Si C混合模块是现实的解决方案。除价格因素外,Si C器件的高开关速度导致开关过程电压和电流大幅振荡,也为应用带来很大困难,混合模块有助于克服这困难。

碳化硅肖特基二极管(Si C-SBD)是Si C器件中最成熟、价亷及应用最早和最多的器件。它反向恢复快,恢复电流非常小,用它作常规Si-IGBT的续流二极管,可降低器件损耗及装置体积和重量1/3左右,已有将二者封装在一起的混合模块产品。

Si-IGBT和Si C-MOSFET并联的混合模块(SiIGBT+Si C-MOSFET)除降低成本外,还具有通态压降及开关损耗小的好处,并能借助IGBT拖尾电流抑制振荡。ABB公司已制出1 200 V/50 A样品。

把Si- IGBT + Si C- MOSFET混合模块中的MOSFET换成传统硅器件,构成全硅IGBT和MOSFET混合模块(全硅IGBT+MOSFET),也能获得通态压降及开关损耗小的好处。但因硅MOSFET内存在1 个慢速反向体二极管,不能直接将它用于逆变器相支路,采取补救措施。弗吉尼亚理工学院把该混合开关和ZVS技术用于55k W牵引驱动,逆变器效率>99%。

参考文献

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混合型应用 篇9

多式联运是基于系统整合观和供应链思想以及现代信息技术的多种运输方式的最佳组合,是现代物流发展的模式与趋势[1]。作为一种新型的运输组织形式,多式联运不仅可以将各种运输方式有机地结合起来,从而追求整个运输过程的效率优化,而且能为货主提供全程负责的一站式服务,大大简化其制单与结算手续。货主只需办理一次托运,订立一份运输合同,支付一笔运费,办理一次保险,就可将货物从起运地运到目的地。据统计,国际货物运输已经实现了70%~80%的集装箱运输,以集装箱运输为主的多式联运已成为国际物流运作的主体和纽带[2],因此多式联运服务商的选择成为国际贸易企业物流外包决策中的关键问题之一。现行的第三方物流企业及运输企业的评价方法很多,主要有层次分析法、多阶段优化算法、模糊决策方法、遗传算法、数据包络分析(DEA)、神经网络等[3],还有各种组合评价方法[4,5,6]。这些研究对于指标值都采用精确实数来表示,没有考虑指标值为区间数的情况。区间分析是一种不确定分析方法,其不确定性源于数值预测中的误差,这是由于环境的不确定性,常使决策者难以对各种指标进行精确判断和把握所致。在实际的决策中,由于决策问题的复杂性,其指标常常包括定量和定性指标,混合型多属性决策模型能够同时处理定量和定性指标,比较符合实际决策情况。本文将通过对多式联运运输服务特点的分析,确定联运服务商的评价指标,运用AHP法确定各指标权重,最后运用逼近理想解排序法(TOPSIS)对候选联运服务商进行优选。

1 多式联运服务商的评价指标体系

在评价与选择多式联运服务商的过程中,很重要的—个环节就是要合理确定服务商的评价体系,以保证选出最适宜的联运服务商。在国际贸易中,交货时间是合同约定好的必须满足的条件,企业在选择多式联运服务商时,首先通过招标确定满足货物运输时限性要求且具备资质的候选服务商。在此基础上,一般而言企业选择联运服务商的目标包括:获得符合企业总体质量和数量要求的运输服务;确保服务商能够提供最优质的运输服务;力争以最低的成本获得最优的运输服务;淘汰不合格的服务商;维护和发展良好的、长期稳定的服务商合作伙伴关系。下面根据企业对联运服务商的要求,结合多式联运运输服务的具体特点确定服务商的评价指标体系。

1.1 运输费用。

运费高低是多式联运服务商选择的重要因素,包括各区段的运输费用,中转费用,以及必要时在码头、车站、机场等货运站的仓储费用。运输费用和运输方式选择有很大的关系,时效性要求高的货物一般采用空运为主的运输方式组合,而普通货物则可在满足货物运输时限要求的基础上,由联运服务商根据自身所拥有或可调配的运输资源进行运输方式的优化组合,为企业提供最合适的运输方案。

1.2 运输质量。

运输质量主要是指货物运输和中转时出现的货损、货物灭失情况。在运输和中转过程中,由于天气、温度、装卸、货物保管不善等因素,造成货物损坏或灭失。运输质量的好坏与联运服务商的运输装备技术水平和员工素质有直接的关系。

1.3 企业信誉。

信誉是一个企业通过长期经营活动在客户心目中树立起来的信任好感的程度。主要体现为联运服务商的货物担保及索赔能力、运输货物的延迟率、企业知名度的大小等。

1.4 物流网络。

多式联运服务商的客户群是国际贸易企业和跨国企业,它们分布在世界的不同区域和国家。要向客户提供真正的“门到门”准时物流服务,联运服务商能够有效控制的物流网络在空间上必须覆盖足够的范围;在业务上则必须足够的全能化,能够提供运输服务、仓储、报关等多式联运所需要的所有功能。因此,联运服务商的物流网络的完善程度是客户企业必须考虑的因素。

1.5 信息化水平。

多式联运作为组合运输方式,整个运输流程需要联运服务商统一安排、调度。在多式联运运输过程中,货物信息的准确传递显得尤为重要。信息不仅是联运服务商与客户、合作者沟通协调的基本手段,遇到特殊情况能根据需要做出快速调整;还可以让货主及时掌握货物的准确位置,实现运输过程的透明化。联运服务商的信息化水平主要反映在运输信息平台建设、货物追踪能力等方面的技术水平。

在以上五个指标中,运输费用是定量指标,一般由候选服务商提供;运输质量、企业信誉、物流网络、信息化水平等四个指标均涉及较多影响因素,而且指标内涵也不是十分清晰,很难精确量化。本文采用区间型数值表示这些指标将更加符合实际情况,由此构成目标优选的混合型多属性决策问题。

2 基于混合型TOPSIS方法的多式联运服务商评价方法

逼近理想解排序法(TOPSIS)是一种多属性决策方法。其基本思想是,通过构造评价问题各指标的理想解和负理想解,并用靠近理想解和远离理想解的程度,作为各评价方案的判断依据。混合型逼近理想解排序法步骤如下:

2.1 建立决策矩阵

令M={1,2,…,m},N={1,2,…,n}。设方案集X={X1,X2,…,Xm},属性集U={U1,U2,…,Un},权重向量w={w1,w2,…,wn}T。对方案Xi,按属性Uj进行测度,得到Xi关于Uj的属性值为区间数āij(这里若aLij=aUij,则ā退化为实数),则决策矩阵为

2.2 规范化决策矩阵

在实际的多目标决策问题中,由于各个指标的量纲不同,而且各指标变化范围有大有小,为了较好反映各个指标变化的实际情况,各指标均进行无量纲化处理,用下列规范决策矩阵的计算公式[7],构筑规范化决策矩阵

对于效益型属性(指标体系中的运输质量,物流网络,企业信誉,信息化水平)

对于成本型属性(指标体系中的运输费用)

2.3 构造加权规范化决策矩阵

令w={w1,w2,…,wn}T为属性的权重向量,其中,

2.4 决策方法[8]

定计义算相

定义4目标Xi对最优目标的相对贴近度:S*i=Di-Di++Di-i∈M(8)

3 确定属性权重

在多属性决策问题中,权重的合理确定直接影响到决策结果的科学性。属性的权重向量λj={λ1,λ2,…,λn}T,由层次分析法得出。请客户企业对五个指标进行两两比较,从而得到各个指标相对重要性程度,用具体的标度指标值表示并将所有标度值组成判断矩阵,根据层次结构中的准则元素,两两比较并量化构成相应的判断矩阵,采用特征向量法,确定各准则的权重λj,并进行一致性检验。

权重值λj=(0.439,0.259,0.162,0.088,0.052)(经检验,满足一致性要求)。

4 实例研究

某企业要将一批货物通过集装箱多式联运从南京托运到美国芝加哥,要求在30天内完成,通过招标有4家候选联运服务商满足基本要求。运输费用由候选服务商提供,运输质量,企业信誉,物流网络,信息化水平由业内专家进行定性比较,定性语言描述对应的取值区间范围见表3。

(1)建立决策矩阵Ã

(2)由公式(1),(2)规范化决策矩阵

(3)由公式(3)构造加权规范化决策矩阵

(4)利用公式(4),(5)确定理想点和负理想点

(5)利用公式(9),(10)求出目标Xi到理想点和负理想点的距离

D1+=0.262,D2+=0.164,D3+=0.053,D4+=0.200

D1-=0.061,D2-=0.159,D3-=0.212,D4-=0.115

(6)利用公式(11)求出目标Xi对最优目标的相对接近度

S1*=0.189,S2*=0.492,S3*=0.800,S4*=0.365

由计算结果可知联运服务商优选的顺序为S3*>S2*>S4*>S1*,第三位联运服务商虽然运输费用稍高,但运输质量、企业信誉、物流网络等指标均较为理想,综合考虑是该企业的最优选择。

5 结束语

在进行服务商选择时,不同的企业以及不同的需求对各评价指标的权重会有不同的判断,采用AHP法确定指标权重难免带有一定的主观性,今后还需进一步深入研究。本文从客户企业及托运人的角度,构建了一个多式联运服务商的评价指标体系,定性评价指标以区间数形式给出,应用混合型TOPSIS法建立了服务商优选的评价模型,并通过实例对该模型的有效性和实用性进行了验证。该方法能够有效结合定性与定量分析,充分综合各指标评价信息,为多式联运服务商优选提供了一种较为简捷有效的方法。

摘要:多式联运服务商的选择是企业在国际贸易中的重要决策。针对多式联运服务的具体特点,建立了多式联运服务商选择的指标体系。考虑到信息的不确定性,以区间数形式表示定性指标值,应用混合型TOPSIS方法建立了目标优选的评价模型。最后通过一个实例对方法的有效性和实用性进行了验证。

关键词:混合型TOPSIS,多式联运,服务商,选择

参考文献

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再生沥青混合料应用探讨 篇10

1 再生技术简介

沥青的再生技术是采用再生专用设备对废旧的沥青路面材料 (RAP) 进行回收处理, 掺入一定比例的新集料、新沥青、再生剂等从而形成满足路用性能的再生沥青路面的技术。

依据再生过程中采用施工温度的不同, 再生技术可以分为热再生技术和冷再生技术。依据再生施工场地以及施工工艺的不同, 沥青路面再生可以分为厂拌再生技术和就地再生技术[1]。

2 沥青的再生机理

2.1 沥青的再生机理

目前关于沥青的再生机理普遍认为有两种理论[2]:1) 相容性理论。相容性理论认为沥青老化是因为沥青胶体系中组分之间的互溶性降低。如果掺入合适的再生剂使其组分间的相溶性增加, 就能使沥青性能得到恢复。2) 组分调节理论。组分调节理论认为由于沥青老化使得沥青中的组分比例变得不协调。如能掺加再生剂调节其组分恢复其原有的比例, 同样能使其性能恢复。

2.2 再生剂的功能与技术要求

再生剂是用来掺入老化沥青之中, 改善其流变性能, 从而保证再生后的沥青的针入度、粘度等指标满足要求的添加剂。再生剂的作用可以归纳为两点:1) 改善老化沥青的粘度。2) 通过融合分散的沥青质, 调节沥青的流变行为。再生剂对于粘度、流变性质、芳香分含量以及经济性都有一定的要求。表1为建议使用再生剂的技术指标。

3 再生沥青混合料的配合比设计

再生沥青混合料配合比设计过程中新增了旧料掺量以及再生剂的用量, 二者均会对再生沥青混合料的性能产生比较大的影响。因此, 再生沥青混合料的配合比设计要充分考虑各种因素。

我国通常采用马歇尔设计方法来进行沥青混合料的配合比设计, 《公路沥青路面再生技术规范》中也建议采用马歇尔设计方法进行再生混合料设计[3]。

由于设计变量的增加, 配合比设计的难度加大。因此, 不可盲目照搬常规沥青混合料的经验用于再生沥青混合料中。再生沥青混合料配合比设计流程见图1。

4 再生沥青混合料的性能研究

与普通沥青混合料路用性能的验证一致, 为全面反映路面在直接承受交通荷载和各种自然因素交替作用下再生沥青混合料的性能, 对其进行力学性能、高温性能、水稳性能等试验验证, 并以此衡量混合料配合比设计成果的优劣, 最终实现为再生沥青路面设计、施工及进一步推广提供理论依据。

4.1 再生沥青混合料的力学性能

采用劈裂试验对再生沥青混合料的抗拉强度进行测试, 采用单轴压缩试验对其抗压强度进行测试, 分析不同掺配率的再生沥青混合料的力学性能。1) 再生沥青混合料的间接拉伸试验。试验结果[4]显示:a.随着RAP掺量的增加, 再生沥青混合料劈裂抗拉强度呈增长的趋势, 强度值提高。b.随着RAP掺量的增加, 再生沥青混合料破坏劲度模量增大。c.再生沥青混合料随RAP掺量的增加, 混合料劈裂强度有所提高, 破坏劲度模量明显增大, 说明再生沥青混合料的柔韧性随RAP掺量的增加变差。2) 再生沥青混合料的单轴压缩试验。试验结果[4]表明:a.再生沥青混合料抗压强度值较高, 一方面体现了回收旧料的添加增大了混合料的抗压能力;另一方面反映出再生沥青混合料的集料颗粒间紧密嵌挤在一起, 相互密实填充也增加了混合料的抗压强度。b.再生沥青混合料破坏劲度模量的变化与回收旧料掺配比例成正比。c.随着回收旧料掺配比例的增加, 再生沥青混合料破坏劲度模量增加必将致使混合料柔韧性变差。综合以上力学试验结果分析, 再生沥青混合料随RAP掺量的增加抗拉及抗压强度均得到较高的增长, 但破坏劲度模量均随之增加, 所以对混合料的柔韧性存在影响。

4.2 再生沥青混合料的路用性能

1) 再生沥青混合料的高温稳定性。采用车辙试验方法测试再生沥青混合料动稳定度指标, 评价不同的旧料产配比例再生沥青混合料的高温性能。试验结果[6]表明, 掺加RAP材料的再生沥青混合料的动稳定度明显大于新沥青混合料, 其抗车辙能力也较强。再生混合料抵抗车辙的能力随着RAP材料的掺加量提高而增大。RAP掺入后, 旧料中的旧沥青与新沥青融合后, 再生的沥青较新沥青粘度增加, 软化点上升, 高温性能得以提高。因此再生沥青混合料的变形模量增大, 抵抗车辙的能力提高。

2) 再生沥青混合料的低温抗裂性能。对再生沥青混合料进行冷弯试验测得其破坏弯拉应变、抗弯拉强度, 计算破坏时的弯曲劲度模量, 来评价再生沥青混合料的低温抗裂性。试验显示[7], RAP中的老化沥青性能较差, 其混合料低温抗裂性能弱。掺入再生剂之后, 沥青性能在一定程度上有所恢复, 混合料的低温性能也有提高。如果RAP掺量增加, 再生剂的添加量也应当成比例的增加才能保证其混合料的低温性能。但是RAP的含量应当控制在一定范围之内, 超过限度即使增加再生剂的掺量, 其低温性能也是越来越差。

3) 再生沥青混合料的水稳性。采用冻融劈裂试验来评价再生沥青混合料的抗水损害能力[8]。再生沥青混合料的冻融劈裂试验测得的劈裂强度较高。说明再生混合料抗水损害的能力较强。其主要原因是老化沥青经过再生之后粘度变大, 与集料之间有更好的粘结, 因此水稳性较好。

5 结语

文章对沥青再生的基本内容进行了简要介绍, 给出了再生沥青混合料的设计方法, 通过马歇尔试验得出再生沥青混合料配比中的新沥青、RAP、再生剂等用量, 进一步对再生沥青混合料的路用性能加以研究分析。虽然室内试验效果良好, 但毕竟未完全考虑所有自然因素, 再生技术仍有待进一步完善提高。

摘要:简要介绍了沥青的再生机理, 依据再生剂的功能与技术要求, 分析了再生沥青混合料的配合比设计方法, 并对再生沥青混合料的力学性能、高温性能、抗裂性能及水稳性能等进行了试验验证, 为再生沥青路面的设计、施工及推广提供了理论依据。

关键词:再生技术,再生机理,混合料,配合比设计

参考文献

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混合型应用 篇11

【关键词】混合式学习 课程设计 《计算机应用基础》

一、引言

当前高校教育教学仍采用传统的教学形式,它是典型的“以教师为中心,以传授知识为主”的模式,教师主宰了整个教学过程,它具有有利于发挥教师的主导作用、有利于教学的组织管理和教学过程的调控、有利于师生之间的情感交流等优点,也具有忽视学生的个性特征,无法实现因材施教,教学规模受限等缺点[1]。

网络学习是指充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境进行学习,是一种全新的学习方式。这种方式与传统课堂学习方式相比,具有为学习者提供丰富的共享资源、师生之间的交流得到加强、学生的个性化学习得到更充分的体现等优点,也具有不利于系统知识的学习和掌握、缺少对学习者学习过程有效的监控等缺点。

随着高校扩招,班级容量显著增大,移动电子产品大量涌入课堂,学生的求知欲直线下降,传统的教学课堂乏味,越来越多的学生、教师对课堂教学效果表现出不满,在这样的课堂现状下如何提高课堂教学效果成为当前迫切的一项任务。

二、混合式学习概述

混合式学习概念源于20世纪90年代西方发达国家的企业培训,经过不断地发展扩充,逐渐受到教育技术界的认可,并开始应用于远程教育和学校教育两个领域。那何谓“混合式学习”呢?北京师范大学何克抗教授认为,混合式学习就是要把传统学习方式的优势与E-learning(数字化、网络化学习)的优势结合起来,也就是说,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性和创造性[2]。混合式学习使得网络学习与传统课堂学习的优点进行了互补。

混合式学习理论不是以某个特定学习理论为基础的。人们熟知的建构主义学习理论、人本主义思想、教育传播理论以及活动理论等都是混合式学习理论的依据。同时,在上述理论的指导下,在进行混合式学习时,应根据不同的学习者和不同学习目标采用不同的混合式教学策略[3]。

三、混合式学习的课程设计

混合式学习的教学模式是将课堂教学和网络学习深度融合的教学模式。在进行课程建设时,教师要根据课程教学目标和学习者特征,对教学内容进行线上线下划分,选择恰当的教学媒体,完整地设计教学过程[4]。在这一过程中,一般包括三个方面的内容:教学分析、教学设计、教学评价。

(一)教学分析

混合式学习的教学分析包括学习内容分析、学习环境分析以及学习者特征分析,通过分析,形成分析文档。

1.学习内容分析,就是确定学习内容是通过传统课堂还是网络来学习,通过对学习内容的分析,制定相应的学习计划和教学组织形式,有利于混合式学习中教学媒体和学习方式的优化选择,从而促进学生对知识内容的理解与掌握。《计算机应用基础》是一门实践性较强的课程,根据课程学习内容分析和混合式学习方式及思想,制定课程的混合式学习方式(如表1所示)。

2.学习者特征分析,通过评定学习者的预备知识、学习风格、学习偏好等掌握学习者的相关特征。

3.混合式学习的环境分析,根据学习内容分析的结果,设立学习环境,把握课程教学所具备的外部环境条件。

(二)教学设计

根据学习目标定位,在教学实施中具体的教学环节主要分为学习活动设计、教学媒体选择、虚拟学习环境设计三个部分。学习活动是教学设计的核心内容,根据混合式学习理论,本教学模式的学习活动包括两部分:实验室教学和网络学习。

因为《计算机应用基础》是一门实践性很强的课程,实验室教学也即是传统的课堂教学,只是把课堂搬到了实验室而已,保证每位学生都有一台计算机可以操作。教师根据学习内容,首先在大屏幕上进行演示操作,然后布置案例,让学生自己或编组练习,有问题可以讨论或请教师帮助解决。如在word中制作表格时,给表格设置边框的线型及颜色就稍显复杂,教师首先在屏幕上演示制作过程,规则表格的制作和不规则表格的制作各演示一种,让学生根据教室现场和自己通过网络学习的情况,完成教师布置的案例。在制作过程中,会有师生的互动,这就是建构主义主体思想的体现,为学生提供了相应的学习资源和策略,辅助学生进行知识的建构。

(三)教学评价

教学评价是评定预期的教学效果。混合式学习是教师、学生及相关方共同参与的多主体教学活动。依据评价主体不同,通常有教师评价、学生自评、学伴互评等不同形式。本门课程在进行评价时精选了影响学生评价结果的多个因子,采用了模糊综合评价的方法,能够得到比较切合实际的评价结果。

四、结语

经过近两年的《计算机应用基础》课程的混合式学习,我们深刻地认识到将传统课堂与网络教学进行结合的混合式教学不但可以将二者的优势进行互补,还能体现教师的主导作用和学生的主观能动性,达到了课堂教学的“双主”效果。

【参考文献】

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混合填充采矿在生产中的应用 篇12

1 混合填充采矿概述

在社会主义市场经济条件下, 伴随着经济的飞速发展和人类生活水平的不断提高, 人们对资源需求量也在不断的提升, 这就给采矿事业增加了一定的工作难度和挑战。因此, 在目前的采矿工作中为了满足社会生产和人类生活对矿产资源的需求、降低采矿事业中地质发生率, 采矿工作人员在工作中不断的对这些问题进行了研究和实践, 一步步的完善了传统的采矿技术, 实现了混合填充采矿这一新技术, 进而增强了采矿作业安全效率。

1.1 混合填充采矿概念。

混合填充采矿技术是基于传统的填充采矿基础上形成的一种新型采矿体系。在当今的工业生产中, 常用的混合采矿主要包含有固相混合、固液混合、液相混合等。其中固相混合主要指的是不同采矿技术标准下的研究, 不同分类或者物性不同, 形状、大小以及颜色都存在着一定的差异, 是在工作中将有关技术标准综合形成的一种填充采矿体系。

1.2 混合填充采矿现状。

填充采矿在国内外采矿事业的应用中较早, 深受着人们的重视与关注。在工作中为了控制采区的地表移动要求, 在应用中通常都是采用水沙填充采矿法、干充填充采矿法等。自从二十世纪七十年代开始, 国内外专家和学者一直未曾中断过对这一技术的研究和改进, 经过几十年的研究取得了巨大的成绩。在目前的混合填充采矿技术的应用中, 主要的技术手段可以分为两个途径, 干式大体积废石填充材料和经过脱水选择出的厂区尾矿两种。其中在目前应用最多的便是干式大体积废石填充材料。在过去的填充采矿技术的应用中主要的方式有:废石干式充填工艺、高浓度充填工艺、膏体泵送胶结充填工艺等, 而所谓的混合填充采矿技术就是集这些技术为一体进行采矿的工作新技术、新方法。

2 混合填充采矿技术的发展

我国采矿领域中常采用的混合填充采矿技术的发展阶段主要可以分为三个环节, 其中第一个环节主要指的是二十世纪五六十年代, 在这个时期的采矿技术主要是以废石干式填充技术和水力填充技术为主的。在这一阶段, 由于是利用废石填充为主, 其在工作中存在着人工劳动量大、工作效率低的现象, 根本无法满足当时的矿山生产要求, 于是就产生了第二阶段的发展与研究。第二个阶段主要是二十世纪七八十年代, 在这个是阶段的采矿填充技术中, 主要是以原有的技术标准为基础, 采用尾砂凝结填充技术为主的, 是利用尾砂、天然砂作为主要的填充材料, 利用水泥为胶结剂来完成的。这种技术的利用存在着工作效率高、人工劳动量少的优势, 截至目前仍然有一部分采矿企业和单位沿用着这一技术方式。而混合填充技术发展的低三个阶段也就是上世纪末至今, 在这个时期的混合填充采矿技术研究中主要是以节能、环保、低耗为主进行的, 是以可持续发展理念对原来采矿技术进行改革的一种新手段。为了满足社会发展的这种需求, 在目前的采矿技术中以回采工艺、环保公益为主对原来填充技术更新和完善, 从而实现了混合填充采矿技术模式。

3 混合填充采矿技术的应用优势

作为充填采矿技术所用到的充填体, 不仅能够支持围岩, 而且还能很好的对地压进行有效控制, 进而缓解或阻止围岩在采空区的移动。充填采矿技术多适用在深部开采时使用, 以及对一些自然倾向的矿床和水下建筑物进行开采。充填采矿技术能够在深部矿井开采过程遇到地压过高问题时, 对采场的不平衡应力进行传递与调节, 从而平衡原有的应力场, 解除一些潜在的安全风险, 提高采矿工作的安全效率。充填采矿技术采用机械化作业方式, 对矿体开凿选用凿岩台车进行, 随后安装锚杆和锚索等作为保护项, 目的是为了提高采矿作业的安全性。随着科研资金的不断投入, 一些矿区已渐渐实现了充填料输送管路化与充填自动化, 胶凝材料也在一定程度上有了新的创新, 将水泥用高浓度的均质浆所替代, 增强了充填的强度, 还在一定程度上节约了生产成本。

4 混合填充采矿技术的未来发展现状

4.1 完善充填技术, 确保质量得到有效保证。

目前很多采矿企业在对资源进行开采时, 并没有依据矿山自身的特点选用适合该矿山实际情况的充填工艺, 所选用的充填采矿技术较为落后, 已明显不能满足当今时代快速发展的需求。而且采场的自身形状也会有形无形的对充填质量有着一定的影响, 如果在设计时就存在不合理现象, 就会严重制约着后期的充填作业与矿石回采。因此, 面对这样的问题, 就要在实际开采之前, 充分收集与掌握有关该矿山的详细数据, 对这些数据进行综合分析, 制定合理的采场设计方案, 选择最优充填工艺。材料是施工的基础, 同时也是物质条件, 所以要加强对材料质量的控制, 这样就能提高采矿质量。如果使用的材料不合格, 无论以后充填技术的方法多么正确、多么先进, 也无法解除材料所带来的影响, 所以材料方面是无可替代的。

4.2 加强新型高强度填充材料的研发。

因为充填采矿技术的施工涉及到的方面非常广泛, 施工是一个很复杂的综合过程, 再加上采矿场的位置比较固定, 并且生产的流动和结构的类型不统一, 量的要求也不同, 没有固定的施工方法。因此, 采矿企业应该着力研发新型高强度的填充材料, 对其渗水度、抗压耐温、抗剪力学强度及可压缩性进行提高。目前使用率较高的是高水材料, 其优点在于能够迅速固结填充体, 填充料能够进行无重力排水, 避免井下污染与节约排水费用, 再者可以进行远距离低浓度传输。

5 结论

总而言之, 要想满足时代的要求, 采矿企业要不断完善采矿技术以及对采矿技术进行不断的创新, 归纳总结采矿过程中充填技术中存在的问题, 对其进行修改和更正, 确保填充采矿技术切实可行, 提高采矿事业的工作效率, 满足新时期对充填采矿技术提出的新要求。

摘要:近年来的社会发展中, 无废采矿已成为现代化社会发展中最为关键的一部分, 是采矿行业发展的必然趋势。以混合填充采矿法为主进行采矿已成为提高矿物回采率、减少贫化率、提高资源利用率的主要途径, 也是有效控制地压、防止内因火灾的主要方法。文章从混合填充采矿技术现状和优势进行分析, 着重探讨了其有关工作要点, 以供同行工作参考。

关键词:混合填充采矿,矿产,矿山,应用,生产

参考文献

[1]万海涛, 方勇, 肖广哲, 等.充填采矿法的应用现状及发展方向[J].世界有色金属, 2009 (11) .[1]万海涛, 方勇, 肖广哲, 等.充填采矿法的应用现状及发展方向[J].世界有色金属, 2009 (11) .

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