状态优化（精选10篇）
状态优化 篇1
引言
鞋垫作为鞋的重要组成部分, 对其舒适性的研究显得尤为重要。鞋垫的软硬度参数是评价鞋垫舒适性的一项重要指标[1]。不同厚度、硬度的鞋垫, 人脚的直接感知不同。随着电子测量技术和计算机技术的发展, 人们对足底压力的研究逐渐趋于成熟。本研究基于足底压力分布研究的基础, 测量穿着相同材质、不同厚度和硬度的鞋垫时受试者的足底压力分布, 探讨厚度和硬度对鞋垫舒适性的影响, 通过分析峰值压强数值, 确定适合各种运动状态下穿用的鞋垫的最优参数。
1 试验部分
1.1 试验对象
受试者为2 0名男性在校大学生, 个体差异较小, 年龄 (2 2.4 5±1.3 9) 岁, 体重 (63.8±4.5) kg, 身高 (172±3) cm, 鞋码为41码。下肢无伤残, 无受伤史, 无扁平足等畸形足, 身体状况及运动能力良好。
1.2 试验仪器、材料
本试验所用测试鞋垫由福建省晋江市益利鞋材有限公司提供, 统一采用EVA材质制作, 为尽可能减少试验误差, 此次鞋垫形状相同, 厚度有4mm、5mm、前5mm后7mm和7mm等四个梯度, 硬度为23°、32°、40°三个梯度。由于试验条件限制, 厚度、硬度组合中缺少一种厚度为4mm、硬度为23°的鞋垫, 试验鞋垫共计11双。本次试验采用德国Novel-pedar X鞋垫式足底压力测量系统, 对受试者进行动力学数据的采集。
为方便对数据的整理和统计, 对各参数的鞋垫编号如表1所示。
1.3 试验方法
对于鞋压力舒适性的客观评价法, 主要通过使用鞋垫式足底压力测试仪, 对受试部件在不同状态下的足底压力分布的测试, 并通过峰值压强等指标进行数据分析, 来判定其舒适性[2]。
在本次试验中, 首先测试鞋中不塞鞋垫, 用鞋垫式足底压力测试仪进行一次裸足测试 (站立、步行、慢跑3种状态) , 作为后期峰值压强对照的基础。然后分别将11个测试鞋垫塞入测试鞋中, 让20位受试者进行站立、步行、慢跑3个状态的足底压力测试。
为排除速度对试验结果带来误差, 步行和慢跑的测试用跑步机进行速度控制。设定步行速度3.0km/h, 慢跑速度5.0km/h。测试前对受试者的步行和跑步方式进行训练, 并给予适应时间, 以保证每次测试步态的一致性。同时, 为了便于研究, 将足底分为了3个分区[3]:前掌 (forefoot) 、中足 (midfoot) 和后跟 (rearfoot) , 足底分区如图1所示。
2结果与讨论
2.1站立状态下鞋垫参数优化
在站立状态下足底前掌、中足和后跟三个分区测得的峰值压强如表2。前掌区域处穿着11号鞋垫测得峰值压强最低, 为28.40k Pa, 相对裸足峰值压强下降35.6%;中足区域处穿着2号鞋垫测得峰值压强最低, 为56.67k Pa, 相对裸足峰值压强下降13.0%;后跟区域处穿着2号鞋垫测得峰值压强最低, 为87.08k Pa, 相对裸足峰值压强下降17.6%。综上可知, 在站立状态下鞋垫的优化参数:前掌厚度为7mm, 硬度为40°;中足和后跟的厚度分别为6mm和7mm, 硬度为23°。
2.2步行状态下鞋垫参数优化
由表3数据得知, 在步行状态下, 硬度大的鞋垫在运动中配合鞋有更多的能量回归, 软的鞋垫能够吸收更多的冲击力, 且当鞋垫厚度为5~6mm、硬度为23°时, 对中足和后跟部位的峰值压强改善较大, 优化较好。但由于试验条件限制, 使用同一双鞋进行试验, 鞋装入鞋垫后, 鞋腔变小, 使得帮面对足底产生挤压, 同时, 由于该鞋的鞋面为绑带设计, 绑带力度的不同, 也影响前掌部位的受力, 使得前掌部位峰值压强优化不明显。
2.3慢跑状态下鞋垫参数优化
慢跑状态下测得的足底峰值压强如表4所示。由表4数据可知, 前掌、中足和后跟3个区域中均是穿着2号鞋垫 (前掌厚度5mm, 中足厚度6mm, 后跟厚度7mm, 硬度为23°) 时的峰值压强最低, 相对裸足状态下的峰值压强分别下降-11.1%、13.9%和15.2%。
k Pa
k Pa
由表4数据得知, 慢跑状态下鞋垫越柔软, 鞋垫的缓冲减震性能越好, 能更好的分散足底压力。通过以上优化鞋垫峰值压强的下降数值得知, 当鞋垫厚度为前5mm后7mm、硬度为23°时, 鞋垫对中足和后跟区域峰值压强有很大改善作用。
3 结论
(1) 鞋垫能有效分散足底压力, 降低足底峰值压强。
(2) 适合长时间站立工作的鞋垫厚度和硬度的最佳参数为:前掌厚度为7mm, 硬度为40°;中足和后跟的厚度分别为6mm和7mm, 硬度为23°。
(3) 适合行走的鞋垫厚度和硬度的最佳参数为:前掌和后跟的厚度为5mm, 中足厚度为6mm, 硬度为23°。
(4) 适合慢跑的鞋垫厚度和硬度的最佳参数为:前掌厚度为5mm, 中足厚度为6mm, 后跟厚度为7mm, 硬度为23°。
k Pa
参考文献
[1]汤运启, 秦蕾, 万蓬勃, 等.运动鞋鞋垫厚度、硬度对青年女性足底压力舒适性的影响[J].皮革科学与工程, 2012, 22 (4) :38-40
[2]刘卉, 刘静民, 郑秀媛, 等.鞋的触觉舒适性研究进展[J].皮革科学与工程, 2012, 22 (4) :44-51
[3]宋雅伟, 孙天瑜, 蔡奕玺, 等.不同硬度的鞋底对人体行走中足底力值变化的影响[J].首都体育学院学报, 2010, 22 (6) :89-92
状态优化 篇2
《手形的联想》一课旨在通过多种方式的手形表演与联想，使学生在轻松愉悦的游戏式的活动中，体会简单的、变化的手形带给我们的丰富联想与无穷乐趣，培养学生丰富的想象力和浓厚的学习兴趣和对创造发明的良好愿望，并鼓励学生通过平面绘画和立体彩绘的方式尝试将自己借助手形联想到的形象表达出来。引导学生借助手形展开联想是本课的一个重点，启发学生寻找到手形与实际形态之间的联系是一个难点。
一、关注学生的参与状态
在本课的教学设计中，为了实现学生的真正参与，激发他们良好的参与状态，我不断提出新的问题，给予学生多角度的外部刺激，并努力挖掘教材的兴趣教学因素，注重用自己的语言进行情感渲染，唤起学生对新知识的兴趣。例如，在导入新课时，教师直接用手蘸颜料快速印出大树的树枝和树干，在强烈的视觉冲突下，学生的视线一下子被吸引住了，同时，老师用启发性的语言问：“边看边想，老师是用什么来画树枝和树干的?”引导学生参与观察与思考。接下来，老师又问：“谁能像我这样很快地给大树披上绿衣服?”学生急于表现、向往参与的状态被激发。在学生上台印手印时，老师问：“怎么只有大叶子，你能加点小叶子吗?”通过一个个新问题的设计，学生的情绪一次次被调动起采，参与的愿望显得那么地强烈。有了学生参与的愿望、意识与情绪，在强调学生的感受、体验和学习的游戏性的前提下，我进一步鼓励学生借助手形自由表现、大胆创造，用语言、绘画、人体彩绘、表演等各种形式外化自己的情感与认识，使每个学生都能全身心地主动参与活动。
整课的教学设计中，从平面手印图形——看立体实物、做立体手形——平面绘面表现——立体彩绘，我不断激发学生的兴奋点，不断创设参与情境，使学生做到全程参与。在关注学生参与的广度、深度时我做了许多尝试，如：在本课引导学生做手形展开联想时，我不仅设计了伸手出来做手形的环节，还设计了“你是怎么想的?”“能教教我吗?”“我学得好吗?”等提问，使学生既参与了想、做、说，还参与教与评。
总之，以学生为中心开展教学设计，不仅要强调学习的结果，更强调学生学习的过程，参与的状态，使学生在课堂上人人参与；全程参与，多方位参与。
二、关注学生的交往状态
在学生充分参与的状态下，他们有了表达的欲望、与人交往的欲望。在本课的教学设计中，“看看这个东西怎么做?”给学生提供了相互交流、共同切磋的机会； “把你们组摆手形想到的都画在一张大纸上”，让学生更多地体验到互相帮助、共同合作、共同分享的快乐；“需要同学帮忙吗?”让学生在个体、群体的交往中，学会沟通、学会互助，“把你劳动的成果展示给你的好朋友看一看”，使学生学会分享，既能够尊重他人、理解他人、欣赏他人，同时也能使自己更好地得到他人的尊重、理解与欣赏。
除了给学生间生生交往的机会，教学中还创造出了师生交往的和谐环境，整个教学过程中，教学者与受教育者的痕迹被淡化了。师生间呈现出厂种自由舒畅、无拘无束、彼此尊重、相互交流的氛围，如：教师抛开权威的状态，走进学生的心灵，以平等对话的方式问学生，“你想得可真好，你是怎么想到了?”“你做的手形真有趣，能教教我吗?”“我学对了吗?谢谢你!”在这样的氛围里，学生意识到自己的力量与存在，乐意发表自己的观点、吐露真情，大大缩短了师与生、生与生之间的心理距离。
三 关注学生的生成状态
在本课教学之初，为了应对学生课堂上出现的种种可能的突发现象，我做了大量的前期工作，如我收集了许多有关手形的信息，了解生活中的常用手语、聋哑人的手语、舞蹈中的手形、佛教中的手形、特殊职业，如交警、裁判的手势等等；了解了艺术作品中手形的运用，如标志、雕塑作品等等；搜集了许多儿童用手形进行的游戏„目的就是为了令自己知道得更多一点，以备学生在课堂上的突发提问，争取令学生满意。又如，在学生做手形进行联想时我不直接问学生：“你会做手影的游戏吗?”而是从学生在课堂上的反应-中寻找，发现学生中做手影手势的现象，并及时把学生请出来，引导学生从做手形看影子中进一步体会手形能带给我们的联想。
就此看来，在本课的教学中，学生借助手形联想并创造出作品的本身并非最终目的，老师更多地开始关注通过这个教学途径学生吸收了哪些经验，有了哪些发展，如学生遇到类似的问题是否有了独立思考与解决的能力，课堂的学习能否延伸到课余的生活，这种学习对学生将来的工作生活有何意义等等。
状态优化 篇3
摘 要：针对城市公共交通系统中公交优化调度问题的具体特征，提出一种基于状态空间模型的实数编码智能优化算法（SIA）。SIA引入遗传算法（GA）的基本理念。通过构造状态进化矩阵来指导算法的搜索方向，再通过选种池的优胜劣汰的选择机理来实现算法朝最优解逼近。将该算法与GA分别应用到公交优化调度问题中，考虑发车时间间隔的约束，建立以企业和乘客的利益最大化为目标的数学模型。实例仿真结果表明，SIA在寻优精度和计算量方面优于GA，验证了该算法的有效性。
关键词：公交调度；时间间隔；状态空间模型；状态进化矩阵；选种池
中图分类号：U491.2TP18 文献标识码：A
Abstract：An intelligent optimization algorithm with real strings based on state space model （SIA） was presented to solve bus dispatching problem in urban public transport system. The basic idea of genetic algorithm （GA） was introduced to SIA. The state evolution matrix was constructed to guide the search direction of the algorithm， then through the selection mechanism of selection pool to approach optimal solution. This algorithm and GA were applied to the public transport optimization dispatching problem. Mathematical model was set up by considering the time interval，and the benefit maximization of enterprises and passengers. The results of example simulation show that SIA is better than GA in optimization accuracy and amount of calculation.
Key words：pubic transport dispatching；time interval；state space model；state evolution matrix； selection pool
1 引 言
随着现实世界中交通拥堵情况日趋严重，调节城市公共交通运营工作成为舒缓交通状况、改善城区生活质量的重要手段之一。城市公共交通运营工作可以转化为公交优化调度问题进行处理，而本文以公交线路发车间隔的设定来进行公交优化，即要求在一个调度周期（公交线路一天的运营时间）内，根据车流情况，在满足整体社会效益和经济效益的情况下，优化各时段的发车时间间隔，以使得公交公司和乘客花费成本最低。随着对公交优化调度问题研究的不断深入，国内外许多学者提出了大量方法来解决该问题，取得了一定的成果。如Qing和Han[1-2]等人从发车间隔对公交系统的影响出发，提出用遗传算法进行公交车发车时间间隔优化；Gong和Cheng[3-5]等人了改进型遗传算法用以优化发车频率问题；文献[6]通过两种算法融合，采用优势互补的特点为优化公交调度问题提供了一种有效途径；文献[7-9]则分别介绍了不同算法在求解公交调度问题最优解过程中的方法。
以上所提及的优化方法对于本文进行优化公交车调度问题具有重要的指导意义。本文提出一种基于离散系统状态空间模型的实数编码智能优化算法[10]。由于状态空间模型的引入不仅能把种群信息以最小信息形式描述出来，而且还能清楚显示算法迭代寻优过程中个体的状态变化，因而该模型可以将问题的求解过程表示为动力学求解过程。基于此，该算法通过构造一个状态进化矩阵来替代遗传算法中的交叉与变异算子功能来产生一组进化解。通过选种池的选择作用产生较优解。相比于遗传算法易陷入早熟停滞、计算量大和局部搜索能力差等缺点[11]，本文提出的算法具有计算量较小、计算精度较高、计算速度较快等特点。最后给出一个公交车发车时间间隔优化实例，仿真结果验证了这种算法的有效性。
2 基于状态空间模型的智能优化算法
2.1 概述
近年来，国内外有不少学者热衷于用不同的方法来解决公交调度优化问题。其中，遗传算法成为人们寻求解决优化问题的重要途径，它通过迭代执行选择、交叉、变异三个遗传算子的遗传操作，使问题的解逐步向最优解方向靠近。本文提出的基于状态空间模型的实数编码智能优化算法是一种以离散系统状态空间模型为基础，引入遗传算法理念的优化算法。它将实数编码问题的解方便地以状态空间模型的方式表示，使得问题的求解过程更直观、高效。
基于状态空间模型的智能优化算法将问题的求解过程表示为离散系统的动力学求解过程，即X′（k+1）=GX（k）（1）其中，状态向量X（k）表示为第k代群体，它是一个N×M矩阵（N表示为种群中个体总数量，M为每个个体包含的变量数）。G为状态进化矩阵（N×N方阵），G的构造是本算法研究的核心内容，可以依照遗传算法的基本思想构造。本文以遗传算法的基本理念构造G，此矩阵替代了在遗传算法中起交叉、变异的遗传操作。本算法采用在约束范围内随机生成的方式来产生初始群体X（0），再通过G矩阵生成群体X′（1），即种群X（k）通过G矩阵生成新的种群X′（k+1）（k=0，1，….）。在种群X′（k+1）中判断其个体是否满足算法约束条件，若不满足，则需进行约束处理，再将包含X（k）与X′（k+1）的共2N个投入选种池。选种池是依照遗传算法中优胜劣汰的思想启发而设计，通过计算2N个个体适应度函数值选择适应度值较大的N个个体组成新一代群体X（k+1），再置X（k+1）为X（k），如此循环迭代，直到满足停机条件后结束，如图1所示。
3 SIA用于公交优化调度
3.1 公交优化调度问题的数学描述
1）模型假设条件
公交发车时间间隔模型的建立要考虑到多种因素的影响，如公交公司满意度、乘客满意度、运行环境等。在同一时段内，若发车间隔较短，公交公司发车次数较多，平均每辆车的载客量减少，环境污染指数升高，不利于公交公司的经济效益和社会效益；若发车间隔较长，乘客平均等待时间较长，乘客的时间损失较大，会影响乘客的情绪，车内人流拥挤，也会影响乘客的舒适度，从而进一步影响乘客一天的生活和工作质量，乘客损失费用较高；若公交车运行环境拥挤，平均每辆车走完全程耗时相对较多，影响公交公司和乘客的整体利益，应适当的调整发车间隔，以舒缓城市交通环境。综上所述，本文对此模型作如下假设：
（1）公车各时段运行环境良好，且营运期间无特殊状况发生；
（2）公车运行期间为恒速行驶；
（3）公车额定载客人数相同；
（4）公车运营一趟的成本为固定值；
（5）同一时段公车发车频率相同；
（6）各时段内到达站点的乘客服从均匀分布；
（7）将乘客上下车时间算入等车时间；
（8）全程实行统一票价，票价2元/人。
2）数学模型的建立
从以上仿真结果可以看出，在α=0.7的情况下，即充分考虑公交公司利益时，发车间隔明显比其他两种情况大；α=0.3时，充分考虑乘客利益，发车间隔明显比其他两种情况小，符合现实情况。同时，根据表2中的客流情况可以看出，时段1和时段4的客流量相对较大，在仿真结果中，这两个时段的发车间隔整体较其他时段小，达到了根据客流合理分配发车间隔的目的。对比GA和SIA优化的发车间隔及其对应的目标函数，可以看出SIA的优化结果明显优于GA，SIA有效性得到验证。
相较于传统遗传算法，SIA的优势在于，通过状态空间模型中矩阵的乘法操作来搜索可行域区间，替代了GA的交叉和变异操作，也在一定程度上减小了算法的计算量。同时，SIA采用实数编码，虽然需要对连续的可行域区间进行离散化，但离散化的计算量较小。而一般情况下，GA采用二进制编码，编码长度决定了算法的寻优精度，精度要求越高，算法编码越长，过长的二进制编码在解码的过程中大大增加了算法的计算量，影响算法效率。故在对寻优精度要求更高的情况下，SIA的优势更加突出。
5 结 论
本文针对公交车调度优化中传统智能算法的不足，提出了一种基于离散系统状态空间模型的实数编码智能优化算法。主要分析了SIA相较于GA在寻优精度和计算量方面的优势。仿真结果表明，在相同的算法条件下，SIA的优化结果明显优于GA，验证了SIA的有效性。参考文献
[1] 韩印.基于遗传算法的智能公交发车频率优化研究[J].计算机工程与应用，2008，44（33）：243-245.
[2] 覃运梅，王玲玲.基于遗传算法的公交发车间隔模型[J].交通标准化，2009，（2）：190-192.
[3] 龚成清.改进遗传算法在公交调度优化中的应用[J].微型电脑应用，2012，28（10）：48-51.
[4] 陈玲玲，苏勇.改进遗传算法在公交车优化调度中的应用[J].科学技术与工程，2009，9（12）：3567-3569.
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[8] 王敏.免疫克隆算法求解公交发车频率问题[J].计算机应用研究，2010，27（12）：4483-4485.
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[10]李茂军，贾玲. 一种基于状态空间模型的进化算法[J]. 计算技术与自动化. 2014，33（2）：85-88.
优化教学措施关注学生的学习状态 篇4
关键词：语文,教学,措施
当前的素质教学, 有别于传统的应试教学, 老师要面向全体学生, 促使他们主动的获得更为全面的发展, 课堂教学是基础教育的主要方式与基本途径, 也是素质教学的主阵地, 语文课堂教学需要优化教学设计, 突显学生的主体地位, 让每个学生能主动的学习, 成为真正的学习上的主人。那么, 在具体的初中语文教学中, 如何优化教学措施, 让学生以全新的状态进行学习呢?
1. 设计好导入, 让学生尽快进入学习状态
好的开端就是成功的一半, 能不能使学生迅速的进入学习状态, 常常与课堂教学的导入有关。好的课堂导入, 不仅能迅速的集中学生的注意力, 还能激发学生的学习兴趣, 它是课堂教学的一个重要组成部分。课堂导入应该具有趣味性, 简洁性、针对性与启发性。趣味性能激发学生的学习兴趣, 调动学生的学习积极性, 简洁性能迅速的进入主题, 而启发性能激活学生的思维, 培养他们的思维能力。富有艺术的课堂导入, 就像敲在学生心房上的第一锤, 能产生共鸣, 引起学生的高度关注, 能牢牢的抓住学生的注意力, 从而产生较高的教学效果。
2. 创设教学情境, 提高学生参与教学活动的程度
课堂教学是学生学习的主要场所, 而教学过程就是师生合作的过程, 也是学习自我构建与发展的过程。学生能不能积极的参与到课堂教学活动中去, 关键看他们的学习兴趣。一般说来, 学生的学习积极性常常与面临的问题有关, 假如老师能创设教学情境, 让学生置身于真实的问题面前, 他们就会不得不得去思考, 从而能主动的构建与发展, 因此, 创设教学情境是打造高效课堂教学的一个重要环节。学生的参与状态、参与程度直接影响着教学的效果, 因为真正有效的学习必须是在积极的参与下进行并达成的, 参与的广度与深度, 决定了参与是否充分、积极、有效。参与状态良好的学生, 总能积极踊跃、满怀热情地投入到课堂教学之中。俗话说的好, 听到的忘记快, 看见的记得牢, 动手的学的好, 这句话也能运用到教学上, 欲提高课堂教学的质量, 提高学生的学习成绩, 不能靠学生去听, 而应该尽可能让学生的手、眼、脑、口、耳等多种感官共同参与。例如:在《驿路梨花》、《春》、《济南的冬天》及唐宋诗词等的教学中, 可以鼓励、引导学生尝试以诗配文、以画衬文, 鼓励会电脑的学生, 根据他们对课文的理解与感受去设计制作课件。这样, 通过动手与动脑, 充分激活了学生的生活积累, 有利于表达学生的独特的感受和体会, 焕发其生命活力。同时这样的课堂也必然会形成学生富有激情、个性和灵性的创造性参与, 提高参与的程度、力度。
3. 优化教学过程, 培养学生的思维能力
我们知道, 语文教学有个核心的任务, 那就是要丰富学生的语言, 培养学生的语感, 还要发展学生的思维能力。这里特别要强调的是思维能力, 它是学生智力水平的核心因素, 不培养学生思维能力的教学是没有意义的。如何在语文教学中培养好学生的思维能力呢?我们知道, 思维是从疑问开始的, 有了问题, 就有了思维的动力, 问题是思维的导火索。因此, 在设计语文教学的时候, 老师在备课的时候就要设计问题, 即使是布置的预习作业, 也要设计一些思考性的问题, 让学生带着问题预习, 并把疑难问题作为课堂教学的重点, 使课堂教学成为“生疑—质疑—释疑—激疑”的环环相扣的过程。学生思维的火花被点燃了, 就会积极主动的思考问题, 从而提高了思维能力。
4. 优化师生关系, 提高学生的学习积极性
课堂是师生互动的过程, 师生关系直接影响着学生的学习情绪, 良好的师生关系有利于提高学生的学习积极性。在传统的教学中, 老师是高高在上的, 学生坐在课堂上, 内心是紧张的, 不自在的, 这种紧张的心情不利于他们开展思维活动, 学习的效果是很受影响的。学生的思维活动只有在宽松的环境下才能顺利进行, 因此, 构建和谐的师生关系, 不仅能使学生的心情愉悦, 还能提高他们的学习效率。在具体的教学中, 老师要以真挚丰富的感情吸引、启发和激励学生, 当学生回答问题出错的时候, 要鼓励他们再思考, 而不是一味的批评;当学生在课堂上走神的时候, 要善意的提醒, 引起他们的注意, 从而使他们的思绪重新回归课堂, 尽量以情激学, 开发学生的非智力因素, 使学生的智力和情感能够在学习中得到发展。在教学中, 老师要构建民主、平等、合作的新型师生关系, 运用“亲其师信其道”的心理效能, 把爱心、微笑、激励带进课堂营造一种民主愉悦的氛围, 使学生有积极性参与教学活动。
5. 利用科学、合理的评价, 鼓励学生学习
评价的教学作用, 以前是被很多老师忽视的, 其实, 合理、科学的评价有利于调动学生的学习积极性。在以往的教学中, 多数课堂是没有评价这个环节的, 即使有评价, 也是老师应付式的说“对”, “很好”之类的话而已, 其实, 应试教学主要以老师讲解为主, 学生最多是回答老师所提出的问题, 因此, 老师也只有对学生的回答进行简单的评价。新时期的教学以学生自主学习为主, 不是以老师的讲解为主, 学生在学习活动中, 有的是自主发现问题, 有的是与同学合作、讨论, 学习活动的形式是多样的, 因此, 老师要及时的对学生的学习活动进行评价, 不仅要评价他们的学习结果, 还要评价他们的学习方法与学习过程。尤其要重视对学生的学习过程的评价, 不要只重视学习的结果。
总之, 语文教学只有当学生真正成为学习主人的时候, 才会充满着活力, 而学生能不能成为真正的学习上的主人, 需要我们老师精心设计教学活动, 优化教学措施, 让学生满怀热情的参与到各种学习活动中去。因此, 优化教学措施, 对教学活动进行科学的设计是衡量每个老师有没有业务能力的重要指标, 只要我们勇于在实践中探索, 就一定摸索到适合自己学生学习的良策来。
参考文献
[1]陈瑾.朱自清语文教育思想对当前中学语文教学的启示[D].湖南师范大学.
状态优化 篇5
关键词：状态数据；高职院校；VBA；数据源表
中图分类号：P315.69 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2016）03-0023-03
2008年4月，《教育部关于印发<高等职业院校人才培养工作评估方案>的通知》（教高〔2008〕5号）推动高等职业院校人才培养工作跨入了一个崭新的阶段，而其显著特点之一就是要求各院校建立“高等职业院校人才培养工作状态数据采集平台”（以下简称“状态数据采集平台”）。
初期，状态数据采集平台采用单机Excel版的形式（以下简称“标准版”），各院校均采用单机版采集数据。由于单机版的局限，2009年，教育部批准了“高等职业院校人才培养工作状态数据采集平台优化研究”的课题立项（教高司函〔2009〕234号），推介部分省市陆续开始使用网络版，使得平台不仅成为采集状态数据的主要工具，而且逐步成为教育主管部门和学校日常管理、宏观调控、社会监督的重要工具，得到有关方面的关注与重视。
虽然状态数据采集平台存在标准版以及网络版两个版本，并且教育部相关部门也一直推荐和鼓励各院校使用网络版，但根据截止2015年初的一个调查结果显示，全国仍有约700多所高职院校使用标准版采集状态数据，可见标准版在一定时期内还有存在的价值，从而，标准版和网络版一样，仍需不断进行优化改善。
一、标准版现存的问题
标准版虽然经历多次修改及完善，但仍存在以下问题：
（1）在标准版中，数据普遍存在不唯一的现象。例如在表中7.1.1开设专业表中的专业与其他工作表中的专业经常出现不一致的现象；另外，教工、课程等方面的数据也会出现不一致的现象。
（2）在标准版中，数据容易出现岐义现象。例如馆藏图书资料的纸质图书（万册）、3.5固定资产（万元）的教学、科研仪器设备资产总值等数据项，容易出现歧义数据，但这些数据对评估一所高职院校的办学条件至关重要。
（3）在标准版中，相关数据表的数据缺乏逻辑检测的机制。例如，表中7.5产学合作的专业合计数在逻辑上应该与7.1.1开设专业表中的专业合计数相等，但由于这两张表的数据可能是由不同的人进行采集的，从而往往导致这两个数出现不相等的现象。
（4）标准版难以多人协同工作。由于标准版是一个单机的Excel文件，所以，多人协同采集数据显得十分困难。
（5）在标准版中，多记录的数据表容易出现数据重复现象。例如，对于校内专任教师基本情况表、校内兼职教师基本情况表等多记录的数据表，应该以教工号作为表的关键字，即不允许出现教工号重复的现象，但平台没有有效的检测重复关键字的机制。
（6）往年标准版的数据难以重用。在平台中有相当一部分属于学院的静态数据（即不会经常变化或变化较少的数据，如办学条件、专业设置、教师基本情况等），但平台缺乏对静态数据进行重用的机制。
（7）标准版在当年版本发布后，难以持续改进。软件制作的特点，决定了发布的软件一定会存在或多或少的错误。但标准版发布后，如果发现错误，修改十分麻烦，因为用户可能已经开始使用旧版的标准版采集数据，而将这些数据移植至新版的标准版中的操作十分繁琐。
二、标准版的优化升级
针对标准版存在的问题，结合Excel文件的操作特点及VBA编程技术，笔者对标准版采取了如下的一些优化升级的技术手段：
（1）导入去年的静态数据。在标准版中设置一键导入去年静态数据的机制，通过VBA程序将去年的静态数据逐格放入本年度的标准版相对应的单元格中。根据统计，标准版中约50%的数据属于静态数据，这一举措可节省标准版50%的数据采集工作量。
（2）在标准版中将六张数据表定义为数据源表：校内专任教师基本情况表、校内兼职教师基本情况表、校外兼职教师基本情况表、校外兼课教师基本情况表、开设专业表以及课程设置表。用户在采集数据时，必须先采集这六张数据源表的数据，然后，在其他表的数据采集中，只需输入教工号、专业代码、专业方向代码或课程代码，然后通过VBA程序自动导入相对应的教工姓名（以及相对应的教师基本情况）、专业名称、专业方向名称和课程名称。
例如，在专业带头人表中，当用户输入教工号以及选择教师性质后，系统采用vlookup函数自动导入教师的姓名、性别、出生日期、学历、学位以及工作单位名称，如图1所示。
（3）在标准版中用VBA程序实现分拆导出及合并导入功能。首先，该功能可分别将六张数据源表的每条记录，分拆导出成为单记录单文件的形式，以方便将这些文件分发给每个人进行数据采集；然后，将各人的单记录单文件存放在一个指定的文件夹后，又可以合并导入至源表中，从而在标准版中初步实现了协同操作的功能。
（4）在标准版的多记录数据表中，如果在逻辑上该表应存在关键字段，则在该表中设置判断关键字段是否重复检测列。
例如：在校内专任教师基本情况表中，教工号应是不允许重复关键字段，因此，可在该表设置检测教工号是否重复的检测列，然后在每一行中使用数组公式检测该行的教工号是否重复。
例如，检测公式为：
=IF（$C11=""，""，IF（COUNTIF（$C$11：$C$1500，$C11）>1，"重复"，"不重复"））
（5）在标准版中建立逻辑检测机制，用VBA程序自动检测标准版数据的逻辑合理性。
在2015年的标准版中，共对19项的相关数据进行检验，如表所示。
（6）在标准版中，对部分关键数据项设置合理范围检测机制，一旦输入的数据超出合理范围，则对用户进行提醒，如图2所示。
（7）在标准版中，设置导入当年旧版数据的功能模块，以方便标准版的持续改进。
三、数据智能同步系统
使用标准版采集完数据后，需将数据上报教育部，为此，专门开发了一个数据上报系统“数据智能同步系统”，以将数据统一打包成XML文件，然后将数据包上传教育部云中心。
数据智能同步的操作步骤如图3所示：
由于标准版在采集数据过程，难以避免地会出现各种错误（特别是当用户采用复制、粘贴的方式从别的Excel中复制数据时），因此，在数据上报教育部云中心前，需进行多重的数据错误检测（如对下拉列表的正确性、时间格式的正确性、数据格式的正确性以及长度的正确性等进行检测）。
四、总结
截至2014年底，全国已有31个省（区、市）和新疆生产建设兵团的1300多所独立设置的高职院校借助状态数据采集平台完成了状态数据采集工作，累计采集数据量达数亿条记录。其中，大部分的院校都使用标准版作为主要的数据采集工具。今后，标准版仍会继续使用，其主要作用体现在下面三个方面：
（1）作为状态数据采集与管理的数据标准。每年教育部都会公布状态数据采集的标准，而标准版则是数据标准的具体表现。
（2）作为各种网络版与教育部交换数据的标准接口。当前，可供各院校使用的状态数据采集平台网络版有多个版本，这些版本的数据只需导出至标准版，然后就可以通过数据智能同步系统将数据统一上传教育部云中心。
（3）作为部分院校的状态数据采集工具。由于地区及管理的差异，不一定每间高职院校都具备条件使用网络版进行数据采集，因此，标准版可供部分不具备网络采集条件的高职院校使用。
参考文献：
[1]杨应菘.高职高专院校人才培养工作水平评估实践回顾与思考[J].中国职业技术教育，2006（16）.
[2]李萃.高职数据采集平台制度建设应把握的几个问题[J].宿州教育学院学报，2013（4）.
状态优化 篇6
关键词：TRT同步发电机,运行状态,分析优化,P-Q运行极限图,发电量
TRT同步发电机的正常安全运行, 关系到整个发电机组的稳定运行和发电量的多少。因此, 分析掌握同步发电机基本运行原理和运行状态, 通过技术、操作等方面的优化提高发电量也就成为必然的研究方向。
现结合TRT的实际运行故障分析, 探索发电机运行状态对发电量的影响, 以便优化操作提高发电量。
1 高炉TRT同步发电机工作原理及意义
TRT是高炉煤气余压回收透平发电机组的简称 (Top Pressure Recovery Turbine Unit) , 利用高炉煤气的压力能和热能在透平机中膨胀做功, 带动同步发电机发电。
TRT发电机组并网后, 机组各种工作状态围绕同步发电机组P-Q图进行, 其稳定运行状态为发电机过励磁迟相运行状态, 其余运行状态在系统运行参数允许时尽量调整为过励迟相运行。一旦没把握好各种运行状态参数的合适范围, 必将导致发电机组停机, 降低TRT机组的发电量。因此, TRT机组的稳定运行对提高发电量减少经济损失至关重要。
2 TRT同步发电机组P-Q图及运行分析
2.1 发电机的P-Q图
发电机的安全运行极限即P-Q图, 是指同步发电机带感性负荷, 作出的电压相量图。如图1所示。
图1中, ϕ为功率因数角, δ为的夹角即功角δ=ϕEO-ϕu。以0点为原点的PQ直角坐标系和以0'为起点的相量图结合在一起, 可以反映发电机电枢电流的大小 (oa线段) , 励磁电流的大小 (o'a线段) , 电压与电流的相位角ϕ, 发电机的有功功率P和无功功率Q。
根据图1介绍的电压相量图中各线段含义, 可作出同步电机的全平面P—Q图, 如图2所示。即发电机运行状态需在P—Q图内, 以下据运行a点所在范围来分析发电机各种运行状态。
2.2 同步电机运行状态及TRT实际故障分析
(1) 发电机过励磁迟相运行。
过励迟相运行通常是TRT发电机的稳定状态。运行点a在P—Q图的第一象限 (P>0, Q>0) , 发电机在此工况下输出有功和无功。
(2) 发电机正常励磁同相运行。
发电机正常励磁同相运行。运行点a在图2+P轴上, P>0, 发电机输出有功, Q=0, U&与I&同相。
2007年5月高炉慢风, 机组励磁同相运行。透平机进口压力30 k Pa左右波动, 机端电压UG为6.1 5 k V, 励磁电流IFD为0.19 A, 有功功率P 1为5 MW, 无功功率Q为0 MVar, 功率因数Cosϕ为-0.125。
励磁同相运行时, 随欠励深度增加进入欠励进相运行, 及时调节励磁调节器参数, 使发电机参数运行在稳定状态, 避免欠励过深发电机被迫停机, 降低机组发电量。
(3) 发电机欠励磁进相运行。
欠励进相运行在TRT发电机组中对机组有不利的一面。运行点a落在P—Q图的第Ⅱ象限, P>0发出有功, Q<0, 发电机运行在欠励进相运行。
2007年2月出现了运行停机故障, 发电机组深度欠励磁进相运行导致机组停机。机端电压UG为6.31 k V, 励磁电流IFD为0.31 A, 有功功率P1为0.3 MW, 无功功率Q为-1.6 MVar, 功率因数Cosϕ为-0.185。
2007年8月机组出现运行中进相。机端电压UG为6.41 k V, 励磁电流IFD为1.23 A, 有功功率P 1为1.6 M W, 无功功率Q为-0.8 MVar, 功率因数Cosϕ为-0.896。
当Q=-0.8 MVar欠励进相运行时, 及时调节励磁调节器参数使发电机进入正常迟相运行。避免了深度进相造成发电机进入电动运行, 影响发电量。
(4) 同步发电机调相运行。
同步发电机调相运行。过励磁调相运行P=0, Q>0发出无功, 运行点a点在+Q轴上。欠励调相运行, P=0, Q<0, 运行点a在-Q轴上。
当高炉短时休风, 机组向电动转变时, 发电机运行在调相状态的时间较多, 易造成进相运行或励磁调节器欠励动作。
2007年6月高炉短时休风, UG为6.15 k V, 励磁电流IFD为0.19A, 有功功率为0, 无功功率Q为-1.4 MVar, 功率因数Cosϕ接近零。立即调节相关参数使发电机避免运行在进相欠励过深而停机, 使发电机组稳定运行。
(5) 同步发电机正常励磁空载运行。
发电机正常励磁空载运行, 此时a点与0点重合, I&=0, P=0, Q=0, E&o=U&
高炉休风时, 机组向电动过渡时短时间内会出现类似空载状态。励磁调节器易误判断出现保护误动作使发电机停机。
2007年8月, 高炉短时休风, 励磁调节器和保护动作, 机组停机。参数为UG8.18 k V, IFD:2.82 A, 有功功率、无功功率和功率因数均为0。
(6) TRT电动机欠励磁迟相运行。
欠励迟相运行运行点a落在P—Q图的第Ⅲ象限, P<0, Q<0。欠励过度易引起励磁调节器退出运行发电机组停机。当高炉顶压较低, 机组无法进行发电时易导致欠励过度使发电机组停机。
(7) TRT电动机过励磁进相运行。
过励进相运行, 运行点a落在P—Q图的第Ⅵ象限, P<0, Q>0。当发电机运行过励磁进相运行与在欠励迟相运行状态时机组不再发电, 而是变成电动机, 将从电网消耗电量。
3 发电机运行状态与发电量分析
TRT在运行中在高炉顶压波动较大时电气参数变化易导致停机或电动。如未及时调节参数造成发电机组停机或发电机进入电动状态, 发电量将受到很大影响。
当发电机进入电动状态, 从发电转为用电, 以TRT两台3000 k W机组功率计算, 每月电动时间最少20 h, 每年将耗电72万k Wa, 同时电动状态减少发电量26000 k W/h以上;高炉TRT进相运行过深造成的机组停机事故, 每年至少10天, 按高炉TRT小时发电量1350 k W/h计算, 每次停机将减少发电量32.4万千瓦时, 经济损失至少16.2万元。对一台功率为3万千瓦的发电机组, 至少降低发电量150万度, 则每年的经济损失至少300万。
4 结论
(1) 发电机最佳的稳定运行状态为过励迟相运行, 其余状态都会导致发电机的停机事故或变成电动机消耗电能。据发电机运行状况及时优化调整发电机参数是提高发电量的关键所在。
(2) TRT同步发电机发电量优化操作的关键, 就是在机组运行状态发生变化时, 调节励磁调节器以保障发电机组及时回归稳定运行状态。
参考文献
[1]王爱霞, 张秀阁.电机学[M].中国电力出版社, 2005.
状态优化 篇7
一、科学制定计划, 优化管理过程
园长要解决幼儿园管理的方向、管理的方法, 具体制定科学有效的方法, 制订长远的发展目标、中期目标和短期目标。园长要提高管理的计划职能, 积极运用教育功能, 增强管理的效果, 落实管理的发展方向, 完成工作任务, 实现个人价值。重视引导教职员工为管理者组织发展目标, 提出具体实现目标的方法, 落实管理的步骤。
二、优化组织结构, 提高教育效果
园长要重视管理职能的发挥, 优化组织结构, 明确管理的职责, 重视相互协调和发展, 改进内部组织, 形成统一的整体, 实现组织目标。提高自身的组织能力, 重视在个体的统一思想下进行行动, 创造富有挑战性的工作, 重视建立合理的组织结构, 重视形成事情的中心, 重视职业岗位的建设, 重视提升员工的素质。
1. 提高教师教研能力。
园长要重视教职工教研工作的质量提升, 重视优化组织结构, 引导教研人员提升能力, 组织专职人员提高能力, 重视教研, 促进教学, 提高工作人员的能力, 发挥岗位的作用, 重视员工素质的提高, 让优秀的教职工提升工作质量, 提升教研队伍的员工素质, 促进园里各项工作的积极开展。
2. 加强教职工分工合作。
园长要组织合理的教职员工工作结构, 保证结构正常有序地运转, 重视履行岗位职责, 抓好分工合作的能力, 重视权力的运用, 让教职员工承担责任, 实现职责、岗位、权力的综合运用, 保证园内工作目标的实现。
三、落实以人为本, 深入贯彻教育
幼儿园管理要深入落实以人为本, 充分调动教职员工的积极性, 通过管理措施培养创新、高效的管理队伍, 在幼儿园的管理工作中, 做好人的工作, 满足人的发展的需要, 提高教职员工的内在驱动力, 激发教职员工工作的积极性, 提高管理工作的质量, 满足教职员工各个层次的需要。
1. 实现教职员工感情上爱的需要。
园长在集体的建设中, 要重视发展团体的质量, 给予教职员工更多的爱, 满足教职员工的愿望, 让员工依赖这个群体, 积极做出贡献。组织员工参加活动, 让员工增进感情的了解和沟通, 实现和同行的交流, 提高对自身工作的认识, 重视增加员工对工作的理解。园长要给教职员工充分的满足感, 让员工实现感情的需要, 让教职工提升自身素质, 获得在园里工作的爱的满足。园长要让教职员工获得心灵的爱, 产生积极的集体荣誉感, 教育大家分享喜悦, 获得集体一份子的自豪感。
园长可以为教职员工举办聚餐活动, 提供早餐, 帮助解决工作餐, 使员工获得心灵的满足, 实现被爱和被关怀的需要。在教职员工过生日的时候, 园长可以给员工送去生日的祝福, 丰富员工的情感, 实现员工内心的归属感, 提高员工的集体凝聚力, 让员工体会到大家庭的温暖, 充分感受到大家庭的关爱。
2. 实现教职员工被重视的需要。
园长要对教职员工给予尊重, 园长要保证心灵的窗户始终向着教职员工打开, 教职工随时接受园长的访问, 园长还要经常组织员工谈心, 组织开展研讨活动, 让员工积极参与到队伍的建设中来, 重视员工的讨论意见, 重视满足员工自身被尊重的感觉, 满足员工职业成就感和自信心。园长要积极鼓励教职员工实现职业规划发展的需要, 让员工自觉自愿地完成好教育教学任务, 实现积极的进步。
3. 满足教职员工自我实现的需要。
园长要满足教职员工自我实现的需要, 重视引导员工通过个人主观的努力, 激发教育教学工作动力。为员工创造机会, 提供发展空间, 提高教职工自我发展的能力, 使员工在各自的岗位上充分展示自我, 提高教育的标准, 使员工能站立起来做事, 静下心来写作, 形成积极的、巨大的工作动力。
通过管理实践可以证明, 园长要提升管理工作质量, 调动教职员工工作的积极性, 充分激励员工发挥工作潜能, 重视拓展管理思路, 让员工获得自信, 满怀积极情感, 全面优化教育管理工作, 让教职工减轻工作负担, 积极充分地展示自我, 实现自我价值, 保证教职工不断提升自身素质, 从而全面提升幼儿园的管理质量。
因此, 在新时代管理背景下, 园长要全力塑造自己, 提升自己的管理能力, 提高自己的管理水平, 全面深化幼儿园管理的改革, 全力推进幼儿园管理质量的提升。
摘要：幼儿园教育是终身学习的开端, 园长要优化幼儿园管理工作, 提高教师工作状态。科学制定计划, 优化管理过程;优化组织结构, 提高教育效果;落实以人为本, 深入贯彻教育, 进而提高幼儿园的管理质量。
关键词：幼儿园管理,教师园长,工作状态
参考文献
[1]加强幼儿园岗位设置优化人力资源管理史力玲.教育导刊 (下半月) .2011年第01期
状态优化 篇8
传统的配电设备检修维护工作以预防性定期检修为主, 依据设备运行时间安排停电检修, 造成较大的人力物力浪费, 不仅增加维护成本同时设备可靠性也得不到保证。因此在故障发生前通过技术监测手段对设备故障部件、故障严重程度及发展趋势作出判断, 可合理安排检修项目及工期[1]。
配电网开关设备是配电领域中使用量大、范围广的设备之一[2]。从配电开关设备实际状态出发, 推行以开关设备运行状态量为依据的预知检修制度, 基于开关设备的巡检及例行试验、诊断性试验、带电检测、在线监测等状态信息作出开关状态的综合评判, 可使配电开关的检修具有时效性和针对性, 减少检修工作量。因此, 研制一种基于多状态量融合的配电开关设备状态监测与优化系统是有意义的。
1 系统结构
配电开关状态监测与优化检修系统采用对配电开关进行在线监测、巡检、试验等方式获取状态量信息, 实现开关运行状态的综合评价及检修策略, 系统主要包括状态监测终端、手持PDA、现场综合试验系统、状态检修辅助决策系统, 其结构如图1所示。
配电开关设备点多面广, 状态量获取需充分考虑成本问题, 采取部分状态量在线监测并结合离线测试数据综合判断开关运行状态。利用电参数模块监测开关主回路电压、电流等参数;6个测温传感器分别监测柱上开关的本体接头 (触头) 温度, 测温传感器与状态监测终端之间采用短距离Zig Bee无线通信方式, 可解决高压绝缘问题并避免布线[3,4];因开关所处环境的温湿度对开关绝缘件的绝缘特性影响较大, 增设温湿度监测模块;状态监测终端对在线监测数据实时采集处理, 将状态量越限报警信息发送至指定人员的手机。
手持PDA通过有线或无线的通信方式与状态监测终端进行数据交互, 并同时作为配电开关巡检时多种离线状态量的图文信息录入设备, 巡检后数据信息导入状态检修辅助决策系统。现场综合试验系统由一台便携式计算机和具有通信接口的交流耐压测试仪、绝缘电阻测试仪、接地电阻测试仪及开关主触头直流电阻测试仪组成, 可记录配电开关多个例行试验项的状态量信息, 测试完成后试验数据迁移至辅助决策系统。
2 状态监测与例行试验
2.1 状态监测终端硬件
状态监测终端负责接收触头温度数据、获取开关回路运行电参数、环境温湿度, 并将数据集中后传至手持PDA, 状态量信息越限转为GSM短信息发送。综合考虑开发周期、成本及稳定性等因素, 选用Rabbit公司高性能处理器RCM6700模块作状态监测终端的主处理器, 该模块主要硬件资源有:6个高速UART接口、1个以太网口、1MB快速SRAM、1MB程序FLASH、1MB串行数据FLASH、32个数字I/O口等, 与外围电路的接口采用52-pin Mini PCI, 其硬件结构如图2所示。
RCM6700的UART0经SP3232芯片作调试及程序下载口;与UART1连接的ME3000 GPRS为GPRS模块, 该模块作为短信报警, 与RCM6700通信采用双线模式, 由CPU的数字I/O口线通过三极管放大驱动GPRS/GSM模块复位、启动/关闭, 外围电路主要包括GPRS/GSM模块供电与SIM卡;与UART2连接的XBee Pro ZB为Digi公司的短距离Zig Bee无线通信模块, 该模块具有支持Zig Bee协议栈, 功能强大、性能稳定等优点, 其功耗为60 m W (+18 d Bm) , 用于接收多个测温终端温度数据;其余3个UART通过芯片MAX1487及光耦PC817提供3路带隔离的RS485通信接口, 1路同环境温湿度监测模块连接, 2路作预留;电参数监测模块选用美国ADI公司的一款逐次逼近型的双极性、16位6通道模数转换器AD7606, 该芯片内部包含了低噪声、高输入阻抗的信号调理电路, 输入端集成具有40 d B抗混叠抑制特性的滤波器, 二次互感器输出信号无需经运放可直接接入AD7606。该MCU模块还扩展了2路带隔离的开关量输入, 用于采集柱上开关的辅助触点状态。
考虑配电线路故障或需停电检修等情况, 状态监测终端内置了24 V备用电池, 充放电自动控制, 停电时自动切换, 可持续供电24 h。
2.2 测温传感器及温湿度模块
测温传感器主要由CPU、测温芯片、Zig Bee无线通信模块及供电电源组成, 考虑测温传感器应对柱上开关触头温度长期监测及安装的方便性, 采用高容量电池供电方式, 系统选用2节1 000 m Ah锂电池供电并充分考虑低功耗设计, 确保5年以上不更换电池。测温传感器的CPU采用Microchip公司PIC16F690, 其具有带电保护功能的256 B EEPROM存储器用于保存测温传感器的唯一地址编号, 通过2根通信线获取温度芯片TMP102测量的温度值, CPU所带的1个UART连接Digi公司的XBee模块。测温传感器设计采用发送/无响应方式向状态监测终端主动传送数据, CPU采取每隔30 s采集一次触头温度, 正常情况下为5 min传输一次数据, 在当前值比上次温度值高2℃时或温度超过70℃时数据为即时传输。通过Digi公司的配置软件将测温传感器的XBee ZB模块设置为终端节点, 状态监测终端的XBee Pro ZB设置为协调器, 并选择一个PAN ID和信道后该无线通信网络启动并允许其它终端节点 (测温传感器) 加入, XBee模块的通信模式及参数配置内容主要包括:网络、地址、RF接口、休眠方式、I/O设置等, 其中通信模块的数据传输方式均配置为AT模式。
考虑到状态监测终端在设计上预留多个通信接口, 环境温湿度监测模块为独立设计。选用Microchip公司的16位单片机PIC24FJ64GA002作为CPU, 温湿度元件采用Sensirion公司生产的数字传感器芯片SHT11, 该芯片为二线数字接口, 具有外围电路简单、完全数字量输出等优点。CPU的1个UART通过芯片MAX1487及光耦PC817实现电平转换, 方便与状态监测终端连接。
2.3 状态监测终端软件
状态监测终端实现的功能包括开关本体接头温度、回路电参数等数据的采集、存储和传输, 采用基于μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统设计状态监测终端软件[5,6], 可方便实现多任务编程提高软件开发效率, 软件采用Dynamic C设计, Dynamic C中包含标准C库函数, 芯片外围设备及相关功能代码, 并已移植好μC/OS-Ⅱ, 适合状态监测终端复杂软件的设计要求。基于μC/OS-Ⅱ操作系统的设计首先应进行任务划分, 并根据任务实时性要求分配优先级, 此外还需根据各任务数据处理量分配栈空间。多任务的设计按照状态监测终端实现功能划分, 其软件框图如图3所示, 各任务间通过全局变量、信号量等机制通信。
1) 与测温传感器通信任务。该任务通过Zig Bee无线网络接收6个测温传感器上传的数据帧 (4个字节的测温传感器地址, 2个字节的温度数据, 1个字节帧计数器) , 解析后提取地址信息和温度信息并保存, 同时更新上一次记录的温度数据。
2) 电参数采集任务。主要完成对三相电压电流的采样, 并将采样点数据存入数据缓存区, 当线路出现故障时可实现故障录波, 记录分合闸前后的电流。应注意的是, 为保证数据采集的实时性, 该任务应放在定时器中断中完成, 其优先级为最高。
3) GSM短信任务。RCM6700采用AT指令对GPRS/GSM模块进行操作, 当所采集的状态量信息越限后采用GSM短信息发送至指定手机, 通过编辑固定的GSM短信息格式可对RCM6700模块的参数进行远程修改与设置。
4) 开关量采集任务。当柱上开关断开或合闸时记录开关的变位信息, 在满足三相交流电压信号同时断电且开关从合闸到分闸变位时累计其开断次数。
5) 温湿度采集任务。由状态监测终端按照一定的协议帧格式每间隔5 min向温湿度模块发读数据命令。
6) 数据共享任务。RCM6700内置的1个网络接口经RJ-45连接器连接外置无线路由器, 使用Dynamin C提供的DCRTCP.LIB库实现TCP/IP操作, 将触头温度、开关开断次数、故障后的录波数据以及环境温湿度作为数据共享。
7) 数据解析任务。主要完成数据帧解析与构造, 包括GSM短信息接收、温度数据接收, 并将解析后的数据与开关开断次数值、电参数构造成新数据帧供数据共享任务调用。
2.4 手持PDA与综合试验系统
手持PDA使用具有WIN7系统的平板电脑 (具备Wi Fi和照相功能) , 采用Delphi软件开发巡检记录软件, 基于软件的手持PDA以Wi Fi方式获取状态监测终端的在线监测数据, 采用的方法为:手持PDA于杆塔附近搜索Wi Fi网络并连接取得在线监测的数据, 手持PDA同时负责配电开关巡检时离线图文数据的录入。
现场综合试验系统由一台便携式计算机和GYD-3/50试验变压器 (带操作箱) 、DMH2550高压数字兆欧表、SATURN CEO XC接地电阻测试仪、5501回路电阻测试仪连接, 采用Delphi开发通信软件与所选测试仪实现通信控制, 并对试验数据做管理分析。
3 状态检修辅助决策系统
国家电网公司在2011年开始推行配网设备的状态检修, 并出台了配电变压器、柱上开关、开关柜、电缆分支箱等10多类电器设备的状态检修试验规程、检修导则、评价导则, 并制定了管理标准和工作标准[7,8,9], 为推行配网设备状态检修提供了依据。配电开关状态检修辅助决策系统的设计参照试验规程及导则等相关标准。
3.1 软件结构
软件系统的总体设计以对配电开关的运行状态进行全面有效地诊断和评价及考虑易用性、实用性、可扩展性等原则, 采用了基于Internet网络环境下的B/S模式, 选择Visual Studio 2008作为开发工具搭建以.NET为框架的系统, 运用ASP.NET技术[10,11,12], C#为开发语言, Oracle 9i为数据库。ASP.NET按照三层架构进行设计, 前端为HTML、ASP等, 主要负责处理评价人员的输入和输出结果, 包括巡检、例行试验、诊断性试验、状态评价等界面, 中间层为上下两层的纽带, 根据用户请求完成对Oracle数据库的增加、删除、查找和更新等操作, 并将结果返回客户端, 以动态链接库的形式存在, 后端层则为数据库服务器。
3.2 系统业务功能
状态检修辅助决策系统主要包含了8个业务模块, 即:系统管理、台账管理、参数配置、历次评价、巡检、例行试验、诊断性试验、状态评价。台账管理中所建立的某一真空开关的基本信息如图4所示。
辅助决策系统的数据获取、分析、处理和主要业务功能框架如图5所示。
1) 系统管理。配电开关状态检修辅助决策系统中服务平台有3类用户, 一类为系统管理人员具有最高权限, 负责辅助决策系统数据维护、管理和对其它对外服务功能;第二类为开关状态评价人员, 负责开关设备台账信息建立与维护, 可进行巡检、例行试验、诊断性试验、状态评价等其它各项工作;第三类只可浏览系统业务信息, 如历次评价信息等。
2) 台账管理。开关设备的基础数据按“电业局、运行单位、馈线、线路、杆塔”逐级创建, 如图4所示, 开关状态信息登记内容包括:设备名称、设备型号、厂家允许跳闸 (开断) 次数、主回路电阻值 (初值) 等, 同时登记设备存在家族缺陷的部件。
3) 参数配置。开关类型有柱上真空开关和柱上SF6开关两类可选, 柱上真空开关的部件分类、状态量及状态量的数据来源见表1, 其中部件P1~P7分别表示为:套管、开关本体、隔离开关、操作机构、接地、标识、电压互感器, A0表示数据来源于巡检的离线数据, A1表示巡检的在线监测数据, B、C分别表示例行试验、诊断性试验。
4) 巡检、例行试验、诊断性试验。巡检、例行试验通常按周期进行, 诊断性试验只在诊断设备状态时有选择进行, 巡检的周期按市区线路一个月, 郊区及农村一个季度进行, 开关设备的接地电阻测试周期为每两年一次, 其余例行试验项目根据设备的重要程度确定试验周期。新建一次巡检任务后, 按《配网设备状态评价导则》中的状态评价评分表选择手动录入或由手持PDA生成EXCEL表导入, 系统支持EXCEL表数据的导入与导出, 将不同数据集成一起, 通过字典及表格定制, 生成巡检的报表上传至Web页面。当某一馈线下所有开关的巡检信息未录入完, 可下次继续未完巡检任务的信息补充, 完成后生成任务提醒列表和历史巡检信息。
5) 历次评价。历次状态评价包含了整体评价报告和单元评价报告, 在两种评价报告中可添加班组检修建议和配电运检单位 (工区) 审核意见, 整体评价报告对所属同一馈线上的各开关单元扣分状态量描述 (图文信息、扣分情况、注意状态、异常状态、严重状态) , 单元评价报告还具体包括了各部件得分情况。检修策略功能模块发布了各开关单元的状态量在注意、异常、严重状态下应采取的检修原则, 详见参考文献[8]。
6) 数据库。数据库模型的设计是整个辅助决策系统的基础, 开关设备基本信息、状态评价状态量、评价报告等各类信息的管理或评价人员的登陆验证都需对数据库操作, 根据系统的总体需求分析及功能扩展的需求, 共建立了12张数据表, 分别用于存放开关设备信息, 巡检、例行试验、诊断性试验、单元状态报告、整体状态报告、部件状态量等。
3.3 状态评价
柱上开关设备状态评价以台为单元, 如柱上真空开关包括套管、开关本体、隔离开关、操作机构、接地、标识及电压互感器等部件, 其状态评价以量化的方式进行, 各部件起评分为100, 最大的扣分值为100, 各部件得分权重代号为KP (P=1, 7) , 其状态量均有一个最大扣分值, 状态评价方法如下[8,9]:
(1) 部件评价, 某一部件的最后得分, MP (P=1, 7) =mP (P=1, 7) ×KF×KT, 其中, 某一部件的基础得分mP (P=1, 7) =100-x, x为相应部件状态量中的最大扣分值;对存在家族缺陷部件, 取家族缺陷系数KF=0.95, 无家族缺陷部件KF=1;寿命系数KT= (100-a×0.5) /100, a为设备运行年数。各部件的评分结果按量化分值的大小分为“正常状态”85~100、“注意状态”75~85、“异常状态”60~75、“严重状态”60以下4个状态。 (2) 单元评价, 所有部件都在正常状态时, 该柱上开关的状态为正常状态, 最后得分为Σ[KP (P=1, 7) ×MP (P=1, 7) ];有一个及以上部件得分在正常状态以下时, 该柱上开关的状态为最差部件的状态, 即得分为min[MP (P=1, 7) ]。
系统默认调用该线路最近一次巡检数据、例行试验数据和诊断性试验数据进行状态评价, 某一开关单元进行状态评价后生成历次状态评价信息, 并及时发布开关在非正常状态下的检修策略。
4 结语
所设计系统实现了配电开关状态监测与优化检修功能, 采取以巡检、例行试验、诊断性试验、家族缺陷、运行信息等方式获取柱上开关的状态量, 及时有效地掌握开关设备运行状况。通过辅助决策系统的应用, 能够对柱上开关设备进行状态评价, 及时给出检修策略, 此外, 该辅助决策系统还可进行扩展, 应用到其他配电设备的状态评价。
参考文献
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连续退火炉燃烧状态的诊断及优化 篇9
1.1连续退火炉概况。连续退火炉是为了满足带钢退火工艺要求、加快退火生产节奏而将带钢的加热、均热、冷却以及镀锌等段连接起来, 集表面清洗、退火、平整 (矫直) 、精整等工序于一体, 使钢带退火等各项热处理工艺能够快速连续进行的热处理炉。带钢退火工艺过程在退火炉炉内进行, 退火工艺是影响带钢的质量及性能的至关重要原因。
1.2燃烧系统诊断。DFF段垂直布置, 高度为19M, 从上到下依次分为四个区, 四区在最下面, 6个烧嘴, 其他三个区每区12个烧嘴。带钢温度在525。C至750。C的操作范围, 直燃段的还原炉子气氛限制了带钢表面任何氧化的形成。正常生产时3、4区长期投入, 开度在80%以上, 退火钢带的温度、质量比较稳定;当生产较厚的钢带投入2区烧嘴时, 钢带表面常存在氧化, 造成锌层粘附性不稳定, 限制生产线的速度, 2区燃烧状况直接影响退火炉的产量和质量。
1.3测试诊断结果分析。经过对DFF段2区诊断测试, 发现该区供热系统存在部分烧嘴前煤气、空气压力偏差较大, 烧嘴空煤气配比不合理等问题。针对这些问题, 从燃烧状况优化的角度出发, 进行分析。
烧嘴前煤气、空气压力偏大, 由于DFF段2区12支烧嘴的空煤气管道均是通过主管道直接分送到各支烧嘴, 煤气从大管径的主管流到小管径的支管, 压力损失增大;加上各支烧嘴距离主管道的位置远近不同, 烧嘴的空煤气支管的走向和长度又不尽相同, 煤气流至各支烧嘴时的压力损失也不同;同时煤气管道的流量调节阀、空气管道的手动阀的调节开度基本都不一致;
烧嘴燃料为焦炉煤气, 在输送过程中焦炉煤气中的灰尘和有害物质 (焦油) 可能会对管道造成堵塞和损坏, 利用检修期间, 对DFF段燃烧系统的煤气、空气管道系统进行了检查。经检查发现, 3、4区管道内部比较清洁, 2区烧嘴管道尤其煤气管道内壁结垢严重, 并且煤气管道上有的控制阀门滤网上被片状杂物阻塞;管道及阀门低处积存了大量的水。检查时从管道法兰连接开口处流出许多水及碎片状等杂物, 从管口向管内观察, 发现管壁四周附有非常疏松的厚约0.5-1mm的层状物, 轻轻触动层状物, 即发生脱落成为片状或粉状。
二、燃烧状态优化
2.1煤气、空气压力偏大问题的解决。针对煤气、空气管道堵塞, 对管道进行了清理和吹扫, 减少压力损失, 使烧嘴前的煤气、空气压力偏差减小。
2.2燃烧状态的调试。DFF段的各支直然段烧嘴燃烧状况较差, 空煤气配比不稳定, 热效率偏低, 空煤比为0.85-0.9。直燃炉要求还原性气氛, 正常的空煤比为0.95, 很明显现在部分烧嘴的煤气严重过剩。另外各支烧嘴的煤气、空气压力不一致, 调节烧嘴前煤气管道的流量调节阀、空气管道的手动阀, 检测烧嘴前煤气、空气压力达到基本一致, 燃烧状况趋于稳定。通过烟气成分分析发现, 烟气中的co含量降低, 空煤比提高到0.95, 有效提高了烧嘴燃烧效率, 改善了加热状况。
2.3烧嘴前管道避免冷凝水形成。管道中的冷凝水造成管道结垢, 腐蚀、阻塞管道。冷凝水的形成主要是2区烧嘴不能长期稳定投入, 造成烧嘴前的管道中冷却凝聚炉气中的气态水。原设计在烧嘴停用时, 整个2区12个烧嘴要在空气主管中通入16 m 3/h氮气来保护烧嘴, 分析认为通入的氮气量较小, 将氮气量增大为40m 3/h, 烧嘴停用时补吹的氮气在烧嘴部位形成高于炉压的正压区, 避免炉气进入烧嘴前的管道形成冷凝水。经过改进彻底消除了管道中的冷凝水。
三、结语
由于DFF段2区烧嘴的燃烧不稳定, 不能满足带钢退火工艺的要求, 严重影响了带钢的产量和质量。在解决此问题的过程中, 对该段2区烧嘴进行了各项参数的诊断测试和分析, 发现烧嘴存在管道结垢、结冷凝水、燃烧状态不佳、空煤气配比不合理等问题。针对这些问题, 从烧嘴燃烧机理、燃烧介质特性以及直然段烧嘴结垢等方面进行深入研究。
摘要：针对唐钢连续式退火炉直燃段烧嘴不稳定, 生产过程中常出现烧嘴点不着, 达不到退火工艺温度要求等问题, 对退火炉加热系统燃烧状态进行诊断。发现退火炉加热系统存在空煤配比不合理、部分烧嘴煤气压力偏低, 燃烧状态不佳, 炉温波动大等现象。为此从烧嘴燃烧状态优化的角度出发, 对直燃段烧嘴燃烧过程、空煤气配比进行研究, 利用压力表测压力等分析手段确定烧嘴的最佳燃烧效率点, 逐步调节使各支烧嘴的燃烧状况最佳, 提高燃烧效率和加热质量。
关键词：连续退火炉,燃烧效率,直燃段烧嘴
参考文献
[1]鲁崇松.连续退火炉快冷段使用及优化[J].科技风, 2012 (11) .
状态优化 篇10
关键词：PKI,CA,CRL,OCSP
1. 引言
随着电子商务的迅速发展,PKI(Public Key Infrastructure,公钥基础设施)技术的应用将越来越广泛。在PKI框架中,CA(Certification Authority,认证中心)的主要功能是颁发和管理证书。证书有一定的生命期,而由于某些原因(私钥泄漏等)一些证书在到期之前会被撤销,证书将不再有效。证书状态查询是PKI系统中一个重要的问题。现有PKI系统所提供的证书状态查询机制一般是基于CRL(Certificate Revoke List,证书撤销列表)的查询机制和基于OCSP协议(Online Certificate Status Protocol,在线证书状态协议)的实时查询机制。
目前,在校园网中部署CA系统的技术已经相对成熟,而且有许多开源的CA系统可供参考。使用独立的PKI系统,不仅有助于校园网统一管理,而且可以节省大量的费用。EJBCA用JAVA编写,是一个具有完整功能的证书认证体系,并提供了一个开放的、高性能的、具有独立平台和基于组件的CA。它包含有PKI中几乎所有重要的功能部件,比如RA(Registration Authority,注册中心)、CA、CSDB(Certificate Storage Database,证书存储数据库)、CRL、OCSP等。为了提高校园网安全性,这里使用EJBCA建立GDUFCA。
2. EJBCA系统的安装配置
在安装软件的配置上,这里选择最新版本的EJBCA软件,并经多方测试优化组合。相关软件均可通过开源网站下载得到。
部署EJBCA系统的过程如下:
(1)生成初步部署文件ejbca.ear。在%EJBCA_HOME%目录下,运行:ant bootstrap。生成完毕,运行%JBOSS_HOME%/run.bat文件,启动jboss。由于内存处理任务较繁重,为了防止内存溢出错误,设置ANT_OPTS变量,参数为:ANT_OPTS=-Xmx512m。
(2)安装管理C A并初始化E J B C A系统。首先启动M y S Q L数据库,然后在%E J B C A_H O M E%/下,运行以下命令:ant install,安装管理CA并初始化EJBCA系统。安装时,将“CN=AdminCA1,O=EJBCA Sample,C=SE”设置为:“CN=GDUFCA,O=GDUF,C=CN”;将“CN=localhost,O=EJBCA Sample,C=SE”设置为:“CN=localhost,O=GDUF,C=CN”。安装完毕,停止JBOSS。
(3)重新部署整个系统。在%EJBCA_HOME%目录下,运行命令:ant deploy。将重新部署整个系统,并用密钥库配置Sevlet容器。
(4)安装管理员证书。将%EJBCA_HOME%/p12/superadmin.p12证书导入浏览器,默认密码是ejbca。方法为:选择证书文件,并单击右键,在弹出的对话框中选择“安装PFX”,就会打开导入证书的对话框。
(5)重新启动JBOSS。登录http://localhost:8080/ejbca/。如果可以进入管理员(administrator)页面(要提示证书)说明安装成功。管理地址为:https://localhost:8443/ejbca/adminweb/index.jsp。分别单击左侧的“系统配置”、“个人选项”,在右侧的管理员首选项中设置Web界面默认语言为“ZH”(中文)。
3. CRL机制的实现
CRL使用证书序列号来标识每一个被撤销的证书。使用证书的系统就可以通过查询“最近发布”的CRL来查询证书的状态。“最近发布”的意思是可能随着本地策略改变,但是它通常意味着最近一次发行的CRL。
EJBCA下产生CRL是在图形界面下完成的。首先通过管理员身份,进入“基本功能”界面,单击该界面中的“创建CRL”按钮即可创建新的CRL,并能够生成最新的*.CRL文件。CRL的完整性和可靠性由它本身的数字签名保证,签名者一般就是证书的签发者。如图1所示。
CA按照正常周期(例如,每隔一小时、每天或者每周)发行一次新的CRL,这就有可能出现新的撤销是在一个正常CRL发布周期之后不久,而远离下一次发布的周期。由于CRL是定期发布的,所以不能保证证书撤销信息的实时性和准确性。
在EJBCA的CRL中,包含一个列表的颁发日期“最新日期”以及下一个CRL的颁发日期“到期日期”,由这两个日期信息,用户可以判断当前拥有的CRL是否是最新的。系统本身也应用这些信息帮助管理CRL缓冲区,即在下一个CRL颁布之前,用户可以一直使用原来CRL的数据结构。第2版的CRL扩展域其内容为一个或多个CRL扩展的序列,可以创建完全CRL,以便将某个CA域内的所有撤销信息都包括在一个CRL中。完全CRL严格按照下次更新时间进行颁布,因此在同一个时刻只有一个有效的CRL可以提供撤销的信息。
4. OCSP机制的实现
CRL具有两个缺陷:第一,在校园网络环境中,随着CRL规模的增加,在下载和保存的过程中会耗费大量的时间和存储资源;第二,在CRL的发布周期中会出现时间间隔,使得被撤销的证书仍能够通过验证,形成潜在的安全漏洞。在这种情况下,OCSP协议应运而生。OCSP协议即在线证书状态协议,是用于OCSP请求者(客户端)和OCSP响应者(服务器)之间的请求/相应协议。OCSP客户端发送一个证书状态查询请求给OCSP服务器,并且等待直到服务器返回一个响应。这个协议描述了在客户端检查证书状态和服务器提供状态之间所需要交换的数据。在合理的实现方式下,OCSP可以解决CRL的两个问题。
首先,OCSP响应器返回确定的回复时,该响应必须进行数字签名。被用来签名响应信息的密钥必须属于下列中的一个:颁发所涉及证书的CA,是一个信任的响应器(它的公钥被请求者信任),是CA指派的响应器(被授权的响应器,它具有一张由CA直接颁发的用来表示此响应器可以为本CA发布OCSP响应的特别标记证书)。一个确定的回复信息由以下几部分组成:版本号、响应器名称、对每一张被请求证书的回复、可选扩展项、签名算法、对象标识和签名值。在对每一张被请求证书的回复中都包含有证书状态。“正常”状态表示这张证书没有被撤销,“撤销”状态表示证书已被撤销,“未知”状态是表示响应器不能判断请求的证书状态。
EJBCA软件在用户通过客户端程序或者浏览器递交OCSP证书查询请求的时候,在线查询服务器先加载CA证书到缓存中,然后根据用户请求内容来确定OCSP响应器,再获得所要查询的证书的状态,并返回响应信息给客户。系统的安全管理员可以决定授权和撤销一个OCSP响应器。在EJBCA的公共界面中,单击左侧的“Fetch CA&OCSP Certificates”链接,即可了解最新的证书撤销信息。以IE浏览器为例。单击“For Internet Explorer”下的“OCSPResponder Certificate”,可以看到当前的撤销证书。如图2所示。
用户发送一个application/ocsp-request请求,服务器接收并验证是不是application/ocsp-request类型的用户请求。通过后,根据用户请求获取对应的响应器证书并产生一个基本的响应信息。该响应信息会根据不同的证书状态进行扩充,然后查询和获取用户需要查询的证书状态,形成最终的响应信息后签发该信息返回给用户。当管理员需要更新或撤销OCSP证书时,使用超级管理员登录到管理界面。这里以广东金融学院的肇庆分CA为例。单击“CA功能”下的“编辑CA”,在出现的网络界面中,对肇庆子CA(GDUFZQCA)进行编辑。在其中的“OCSP服务”中,单击“撤销并删除OCSP证书”即可进行设置。如图3所示。
其次,当OCSP响应器返回出错信息时,该响应不用签名。出错信息包括:请求编码格式不正确、内部错误、稍后再试、请求需要签名、未授权等。
5. OCSP系统的改进
实际应用中,尽管OCSP能够提供实时和最新的证书状态信息,但这并不意味着来自OCSP的响应和证书当前撤消状态相比就是零延迟。针对OCSP协议的一些局限性,本文提出了针对EJBCA的OCSP系统改进方案。对于这些参数的设置优化,可以打开/ejbca/conf安装目录,将ocsp.properties.sample重命名为:ocsp.properties,然后对配置参数进行修改。在本方案中,将OCSP作为一个独立的服务器来实现。如图4所示。
本系统主要由以下部分组成:(1)OCSP服务器,实现对OCSP协议消息流的处理。它直接接受OCSP客户端的证书状态查询请求,通过查询OCSP数据库的信息生成对查询请求的响应,并调用加密机对响应进行签名,然后将响应返回给OCSP客户端。(2)OCSP数据库。存储证书的状态信息,其内容和CA数据库中必须同步。(3)证书状态信息接收器,实现同步OCSP数据库和CA数据库中的证书状态信息。每当CA系统有证书发布或者证书撤销时,该接收器就可以接收到这些证书状态信息,并更新OCSP数据库中的相应信息。(4)证书状态信息发送器。每当CA系统有证书发布或者证书撤销时,CA系统就实时地通过该发送器向OCSP响应器发送相关的证书状态信息。(5)OCSP客户端。通过执行标准的OCSP协议向OCSP响应器提出查询请求。通过上述部件的有机组合,构成一个完整的OCSP体系。
6. 结束语
本文介绍了PKI的相关知识,结合实际在校园网中部署了开源EJBCA系统,建立学校CA认证中心,实现了CRL和OCSP两种证书状态查询方式并对它们的优缺点进行了论述,提出了一个改进的的实现方案。
参考文献
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