欢迎来到易发表网,发表咨询:400-808-1701 订阅咨询:400-808-1721

关于我们 期刊咨询 科普杂志

控制技术论文优选九篇

时间:2023-03-22 17:44:01

控制技术论文

控制技术论文第1篇

首先,设计经验非常重要。在传统的机械制造行业中,与设计中用到的各种公式、器械的基本知识相比,设计经验非常重要。这是因为在实际工程的设计过程中,对于中间过程的控制若仅使用理论知识进行计算和分析则会导致实际设计结果与理论分析的误差较大,甚至出现严重偏差。在这种背景下,为了得到正确的设计结果,需要采用经验公式或对理论设计过程中相应数据做权重处理。而这些处理过程和经验公式中各系数的选取需要大量的设计经验作为支撑,才能得到理想的设计结果。其次,设计成本较低,设计时间长。在传统的机械制造领域中,对于某个零部件的设计和制作通常需要相关工作人员运用机床来实现。具体的操作步骤为:首先,设计人员根据设计任务书给出设计方案和设计图纸;其次,工作人员根据图纸和方案,对机床进行相应的操作,以实现设计;最后,操作人员需要与设计人员进行沟通,同时对机床加工的产品进行反复的测量和修改,以实现设计方案的最终实现。通过对设计的具体步骤的分析可以得出:在传统机械制造行业中,由于采用人操作机床的方式完成设计,因此在这种设计下设计成本较低。同时,由于在这个设计过程中需要对产品进行反复的测量和精加工,因此设计的时间较长。最后,不能完全发挥机床的作用,降低了工作效率。机床是采用电机来驱动刀具高速旋转,来实现对加工材料的切、削等操作。其中,驱动刀具的电机具有非常良好的性能;而刀具的设计和制作过程也非常严格,以确保刀具的质量和切削物体的效率。在操作的过程中,机床上有精密的刻度来确保操作的精确性。可以看出,机床的作用就是使操作者可以实现精密的操作过程,以达到理想的设计产品。然而,在实际使用的过程中由于现在对于制造业误差的控制非常严格,要求也很高,这导致了操作者不能充分发挥出机床原有的高效、高精度的功能,降低了机床的工作效率和在设计中的作用。

2.将数控技术应用于机械制造中

使传统机械制造技术变革为数控机械制造技术,这给机械制造行业带来了新的特点,主要体现在:首先,提高机床的效率。通过前文分析可知,传统机械制造技术中机床的效率较低。当将数控技术应用于机械制造中时,可以用计算机实现对加工部件的定位,以及对机床电机的启动和停止的控制,同时还可以对切刀的切换进行控制。由于这些控制过程都有计算机根据预先设定的指令来实现。这与人工操作相比,将大大提高每一步操作的精确度,从而提高了机床的工作效率。其次,改变了原有的设计思想。在传统的机械制造设计中,设计思想和设计思路在围绕相关设计理论的同时,还要加入一定的设计经验。对于很多的设计工作而言,设计经验往往比设计理论更为重要。当数控技术应用于机械制造行业后,这种原有的设计观念和设计思想将发生根本性的变化:一方面,需要新的设计理论来对设计的相关工作进行指导。新的设计理论中,不仅要包含经典机械设计中的所有理论,同时还要包括数控技术的相关理论,设计者在对设计方案进行理论分析时,要同时结合这两个理论进行分析,以找到最优的设计方案;另一方面,在设计的过程中,设计经验在整个设计中占的比重会非常小。当设计理论与设计经验之间存在冲突时,设计者需要根据新的设计理念和设计思路进行[2]衡量,来确实最终的设计选择。最后,设计周期将大幅缩短,同时设计方案的借鉴性变强。当数控技术应用于机械制造领域中时,由于设计的主要工作都围绕对于相关理论的研究和方案的选择过程中,在这个过程中由于不涉及具体方案的实施,因此这与传统机械设计相比,会大大缩减设计时间和设计周期。同时,对于较为成熟的设计方案,由于设计方案均建立在计算机的全面控制基础上,因此这种设计方案有较高的借鉴性和重复利用价值。然而,需要指出:在现阶段虽然数控技术应用于机械制造行业对行业有着诸多有利的影响,但存在其成本较高、相关技术还处于发展阶段且不成熟、技术的掌握有一定的难度等问题。但不可否认,数控技术应用于机械制造行业将是未来行业的发展趋势。因此,如何解决上述问题将是未来数控技术应用于机械制造行业的发展方向。

3.总结

控制技术论文第2篇

关键词:分散控制系统DCS应用技术故障分散

1引言

DCS(DistributedControlSystem)系统在火电厂发电机组过程控制中的应用已有十多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。当今流行的DCS系统有C&E的MOD-300,HONEYWELL的TDC-3000,FOXBORO的I/AS,日本横河的CENTUMXL,WESTINGHOUSE的WDPF,BAILEY的INFI-90,SIEMANS的TELEPERMME/XP。就目前这几家主要DCS厂商所提供的系统来看,在应用上均不同程度地存在一些问题,例如系统可靠性,实时性,系统组态的灵活便捷性等都有待进一步突破。本文对DCS系统在实际应用中存在的一些问题加以分析探讨。

2DCS系统推出的初衷

DCS系统的推出并逐步发展成为过程控制领域的主角是由于以下一些原因:

(1)现代化的生产工艺系统日趋大型化,复杂化,需要检测和控制的参数大量增加,使得传统的仪表控制系统显得难以胜任,势必得另辟蹊径。

(2)传统的仪表控制系统通常使用多个生产厂家提供的产品,使得工艺生产所需的备品备件品种繁多,为此而化费大量人力物力,并且工艺生产在相当程度上依赖这些仪表生产厂商。这一状况也希望有所改变。

(3)数字电路技术的迅猛发展,尤其是大规模集成电路技术的应用,集成度以及成品率大幅度提高,使得在过程控制中大量使用微处理器在成本上成为可能。

(4)自动化控制理论的发展,特别是连续系统离散化理论,采样理论,这些理论大大地推进了过程控制从传统的仪表控制系统向DCS系统变革的进程。

(5)通讯理论和技术的发展,在对局域网(LAN)的大量研究过程中,通讯理论和技术得到了极大的发展和完善,这方面对DCS系统发展的影响是举足轻重的。

(6)计算机应用技术的发展,尤其是微软公司的WINDOWS-95这样的操作系统软件的推出,为计算机在过程控制系统中的应用奠定了基础,计算机和操作人员之间有了良好的界面,使不具备计算机专门知识的操作人员乐于接受。

(7)计算机集中控制系统存在固有的一些缺陷如故障集中,因此为了提高可靠性而需要巨大的费用,集中控制系统需要较大规模的计算机,价钱昂贵。相对来说DCS系统所用的微处理器和微机要便宜得多,故障相对分散,并且DCS系统中的微机或微处理器是并行运行的,相对于集中控制系统计算机的串行运行来说处理速度也大大提高,因此具有更高的实时性指标,这些是DCS系统优于集中控制系统而得到迅速发展的关键所在。

以上列举了足以说明为什么DCS系统会在过程控制领域一显身手的主要原因。现在来看看最初推出DCS系统的一些初衷。

DCS系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机(或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研究基础上发展起来的,是过程控制专家们借用计算机局域网的研究成果,把局域网变成一个实时性、可靠性要求很高的网络型控制系统,运用于过程控制领域。专家们把这样的一个网络型控制系统称之为DCS。专家们的初衷应该是,这样的控制系统至少带来以下一些好处:

(1)故障分散。这是推出DCS系统的最大理由,DCS系统就是要解决集中控制系统致命的弱点,“故障集中”。故障分散的理由是DCS系统采用了大量的微处理器,各个微处理器承担一个范围较小的(地域上)控制任务,某个微处理器故障不会影响整个系统的正常工作。

(2)缩小控制室尺寸或控制表盘的长度。

(3)大量缩减控制系统所需的电缆。

(4)大量减少控制系统所需的备品备件种类及数量。

(5)减少工艺生产的运行对仪表控制设备厂商的依赖,减少仪控人员培训所需的费用。

(6)提供了控制系统构成的灵活性,具有组态便利和可扩展性。

(7)实现过程实时参数和历史数据的管理,提供性能计算,设备寿命计算功能。这一点是传统的仪表控制系统所望尘莫及的。

3目前阶段市场能提供的DCS系统的实际能力

从在浙江省电力系统发电厂中应用的BAILEY的INFI-90,C&E的MOD-300以及SIEMENSR的TELEPERM-ME/XP等DCS系统来考察,笔者的见解如下:

(1)关于故障分散。相信大多数DCS系统生产厂商现阶段所提供的系统在实际应用中并非想象的那么“故障分散”。事实上,由于DCS系统在应用技术方面尚存在一些问题,1台由DCS系统控制的火电厂单元发电机组,因DCS系统的某些故障而被迫停运的情况时有发生。这一点与传统的仪表控制系统相比后者似乎要优于前者。正因为这样,DCS系统的构成越接近传统的仪表控制系统,即微处理器或多功能控制器所承担的控制任务从地域上越分散,越能做到故障分散。从这一点上看,SIEMAMS的系统做得较好,它的一块控制卡件(带有微处理器,可与其他卡件或通过通讯总线与其他子系统如操作员站工程师工作站等通讯)只承担2~4个电动机或电动门的开环控制回路,或1~2个闭环控制回路,并且这块卡件既承担逻辑控制功能,又承担与这些逻辑控制有关的I/O功能。这样做对故障分散是十分有利的。然而,其它的系统通常把许多过程控制任务集中在少数多功能控制卡件或微处理器身上,把过程控制的输入输出即I/O功能集中在I/O卡件上。这些系统客观上是把过程控制的故障集中起来而不是把它们分散,似乎有悖于“DCS”这个名称。不过SIE-MANS的系统也有问题,它的ETHERNET与ME系统的通讯还有些问题需要解决。SIEMANS的TELEPERM-ME系统是一个非常成熟的系统,ME系统加上ETHERNET网络就是最新推出的TELEPERM-EM/XP系统(浙江台州发电厂四期两台330MW机组中应用),因为是新的系统,相信许多应用软件(尤其是那些有关通讯的软件)还得经历时间的考验。如果这些问题得到了解决,则无论从故障分散这个角度还是其它方面例如制造工艺来看,它都占有一定程度的优势。DCS,故障分散,似乎SIEMANS的路子是走对了,因为他们的系统最接近传统的仪表控制系统,控制功能比较分散,要做到故障分散,一定得把控制功能分散。

(2)关于控制室的尺寸和表盘长度。这一点所有的DCS系统都做得到。不过与传统的仪表控制系统相比,电子室的尺寸和设备相对增加,这一点DCS系统给我们带来的实际利益并不显著。

(3)关于节约电缆。由于DCS系统所采用的设备器件在现阶段来说仍然是比较娇贵,对现场环境的要求比较高,例如需要防尘和空调,REMOTEI/O还不能大量使用,因此,DCS系统的主要设备都需要安置在条件比较好的电子室,大量的现场信号仍然需用电缆接到电子室。所以说,与传统的仪表控制系统相比,电缆有所缩减,但效益有限。

(4)关于减少备品备件的种类和数量。备品备件的种类和数量有所减少,并且需要与之打交道的仪表控制设备制造厂商也有所减少。

(5)关于减少机组运行对仪表控制设备制造厂商的依赖,减少仪控人员技术培训所需的费用。由于DCS系统在应用技术方面还不能尽如人意,因此,机组运行对DCS系统生产厂商的依赖不但没减少反而有所增加,尤其在机组新建成投产期间,DCS生产厂家派往工地的专家服务似乎成了机组投产调试期间必不可少的了。为了用好DCS系统需要培训的工程技术人员也有所增加,因此培训所需费用也有所增加。

(6)关于控制系统构成的灵活性,组态的便捷性和系统的可扩展性。系统构成的灵活性以及系统的可扩展性,这一点确实是传统的仪表控制系统无法与之相比的。大多数DCS系统的组态也是比较方便的。不过多数系统在在线组态功能方面尚有许多工作可做,好多系统为离线组态,在工程师站编程,然后编译,再下载。并且有些系统这一过程比较费时,在调试期间这一问题尤其突出。关于这个问题,SIEMANS的系统较有特色,它不但在线组态,而且设计有仿真功能,这给调试工作带来极大的方便。

(7)关于DCS系统提供了一些独特的控制功能,如历史数据和实时数据的管理,性能计算等等。这一点是传统的仪表控制系统所无可比拟的,正是由于DCS的这些优势,把过程控制推向一个新的更高层次的领域。

综上所述,现阶段市场所能提供的DCS系统在应用中带来的益处远没有象我们想象的那么多。当然,DCS系统解决了现代化大生产中过程控制传统的仪表控制系统难以胜任这一问题,而相对于计算机集中控制来说故障还是分散的,在许多方面有其独特的优点,是传统的仪表控制系统和计算机集中控制系统所无法比拟的。

4应用中存在的一些问题

现在的DCS系统在应用技术方面尚有以下一些问题:

(1)故障分散。目前的DCS系统还没有做到真正意义上的故障分散,这一方面是由于目前的器件仍然比较娇贵,因此控制系统在地域上做到分散还不能实现(尽量接近传统的仪表控制系统)。工业控制的现场条件一般是比较恶劣的,粉尘,温度,湿度对现阶段厂商所能提供的远程I/O卡来说仍然难以适应。如北仑电厂1号机有些I/O卡只能相对集中放置在现场,在调试期间也曾经发生过因为这些I/O柜进水而影响整个系统的正常运行。再如北仑电厂3号机在循泵房设置了远方I/O柜,电缆当然是节约一些,但I/O柜上设置了小空调,费用仍然省不了多少。另一方面,设计上控制功能还不够分散,包括DCS系统本身的设计和工程设计两方面。如MOD-300系统,它的I/O太集中,I/O卡的故障会影响系统的正常工作。另外,机组的辅机控制是由可编程逻辑控制器即PLC系统完成的,它与MOD-300系统之间通讯用了一个GATEWAY,这个GATEWAY成了整个控制系统的一个瓶颈,一旦它发生故障,就会影响机组的正常运行。再如北仑电厂3号机的系统,机组的辅机控制由它的SCS子系统完成,SCS子系统的一个MFP设计了300点左右的I/O卡,并且一块I/O卡16点又设计成用于不同的控制对象,即一个被控对象要用到好几块I/O卡。因此,一块I/O卡故障,要影响好几个控制对象的正常工作,一个控制对象要检修,要牵涉到好几块I/O卡。另外,一个MFP所包含的被控对象也太多,一块MFP卡的故障会影响好些控制回路的正常工作。象这样设计的控制系统,势必对卡件或者系统的可靠性要求很高。

文献[1]和文献[3]都谈到了目前已有一些厂商在研究或已推出一种称为FCS的系统,即现场智能仪表结合现场总线技术构成的过程控制系统。显然,这样的系统十分接近传统的仪表控制系统。从理论上讲,智能化的控制仪表就放置在被控设备附近,控制功能在地域上可以彻底分散,因此,故障也可以彻底分散。但是,实际上就目前的元器件生产技术水平以及计算机技术通讯技术现状来说,FCS也许同样得面临DCS所面临的困难。首先,FCS得解决工业控制现场环境十分恶劣的问题。其次,现场控制设备空间分布,地域上十分分散,现场总线的连接不是一件易事,通讯上也将面临节点太多的困难。

(2)实时性。过程控制要求控制系统有很高的实时性。目前的系统由于通讯技术和计算机技术的限制,在实时性方面仍然有待提高,如早期的MOD-300系统,操作一个阀门,从操作员按键发出命令到在屏幕上看到反馈信号要十几秒时间。后来经过硬件升级,更换成新一代芯片,问题才得以解决。有些系统因为画面打开速度慢,操作一个设备要切换好几幅画面,使得在紧急情况下,操作人员感到很不方便;另外,通讯所需的时间(或者DCS系统响应的时间)恶化了控制对象的特性,使闭环控制系统的过渡过程品质指标下降。

(3)组态的便捷性以及必要的权限保护。关于系统组态,现在的DCS系统大都采用计算机窗口技术,一般来说是方便的,但在在线组态方面仍然有需要研究的地方。多数系统在工程师站进行组态,然后下载到控制子系统或者说控制卡件中去,而一般这个过程是十分费时的,尤其在调试过程中,组态的修改是经常性的事,需要寻求一种既方便又安全的在线组态方法。

(4)制造工艺和安装工艺。影响DCS系统正常使用的很重要的一个因素是制造工艺和安装工艺。有时就是因为一个小小的插件质量不好,接触不良而酿成了重大的故障或事故。有些系统提供的硬件制造工艺不能令人满意,提供的卡件、接插件做得不够可靠,一些卡件故障,有时去拔一下,插一下,或者摇几下故障就消失了。这方面是DCS生产厂商必须引起高度重视的一个问题。如果所提供的系统在工艺上都不能满足可靠性的要求,那么原理上再吸引人也难以令人接受。另一方面是安装工艺,这也是DCS系统应用技术要加以研究的一个方面。

(5)应用软件的可靠性、成熟性。DCS系统由于应用的实践还处在不断的积累过程中,许多应用软件还不是很成熟,它的可靠性还有待时间的考验。这方面DCS系统生产厂商应加强研究,使已付诸使用或即将付诸使用的DCS系统软件具有足够的可靠性。

5结论

以上从推出DCS的理由以及DCS为什么会成为过程控制领域的主流的原因出发,进而提出了现阶段市场能够提供的DCS系统在应用技术方面尚存在的一些问题,这些问题有:(1)有关故障分散方面的;(2)有关实时性方面;(3)有关组态的便捷性以及必要的权限保护;(4)有关制造工艺和安装工艺方面的;(5)有关应用软件的可靠性方面的。可归纳为设计的问题,元器件生产技术的问题,工艺的问题。DCS系统应从过程控制的实际需要出发,针对自身的不足,无论在结构上、所采用的器件上,还是所采用的技术上,不断地提高和发展。使DCS系统在应用技术方面有新的突破。

参考文献:

[1]王常力,罗安主编.集散型控制系统的选型与应用.清华大学出版社,1996年6月第1版.

控制技术论文第3篇

关键词:智能化技术;电气工程;自动化控制;应用

智能化技术,是在我国科学技术不断发展中所研发出的新型技术手段,在智能化技术出现后,因其各种优势已经在我国各个领域当中被广泛的运用起来,尤其在电气工程自动化控制系统当中,随着被逐步的运用在电气工程的各项领域当中,为我国电气工程领域的发展奠定非常有利的基础。

1智能化技术的主要理论基础分析

在二十世纪五十年代人工智能就已经问世,通过几十年的不断研究与探索,智能化技术也被广泛的运用起来,在人们生活当中、工作当中都被人工智能化产品所占据,它们能够像人类一样有感应,能行动和思索,因其自身拥有高精度、高效率以及高协调性的特点,已经远超传统的控制技术,当前随着计算机的快速发展,能够有效的实现运用人的思维能力去模拟到机器人身上,在运用计算机编程语言技术,普及增加智能化模拟的可实施性,进而实现科技的快速发展。

2在电气工程自动化控制中应用智能化技术的主要意义

2.1能够对自动化控制模型进行简化

在电气工程自动化控制工作中,主要就是通过建立模型来实现的,但是因此模型相对比较复杂繁琐。例如,建立的模型与实际情况出现不符的情况或实际操作中出现与模型不统一的情况,对于这些问题来说一般情况下多以电气工程自身调节能力来进行处理,但在实际操作中,还是会出现一些无法预测和估计的问题,影响着电气工程自动化控制的正常运作。而在电气工程自动化控制中应用智能技术,能够在一定程度上去防止类似突发事件的发生,从而提升电气工程自动化控制工作的准确度。

2.2能够实现电气工程自动化控制的一致

电气工程自动化控制主要是以建立模型来实现的,而应用智能化技术在电气工程自动化控制中,能够避免模型复杂的问题,进而保障其控制工作的顺利完成,利用控制电气工程中的有关设备与数据,让电气工程自动化控制变得更加一致化,不仅能够提升电气工程自动化工作效率,还能改进电气工程自动化的整体服务质量。

2.3对电气工程系统控制水平进行提升

在电气工程系统控制中应用智能化技术,能够有效提升其控制水平,不仅能够控制电气工程自动化程序设备中的相应系统数据,并且还能对电气工程自动化安全隐患进行警戒,在一定的情况下避免自动化控制中出现不必要的问题,提升电气工程系统控制水平,为电气工程领域发展提供有利条件。

3在电气工程自动化控制中智能化技术的主要应用

3.1对电气工程自动化控制中的病因进行合理诊断

对电气工程系统进行病因诊断时,对于传统的诊断形式来说,是相对比较复杂且繁琐的,不仅仅对工作人员有着很高的要求,还无法对其病因进行精准的诊断,导致电气工程自动化控制中会出现一些无法避免数据问题等。而职能化技术则能够利用自身优势,对其病因进行有效的诊断,还能因其问题提出合理的解决策略,不仅能够有效找出病因,还能更好的提升其工作效率,因此电气工程自动化控制中要有效利用智能化技术,在对其设备进行情况的诊断,从而避免相关问题对工作的影响,更好的促进电气工程自动化控制工作有效进行。

3.2对电气工程的设计形式进行优化

在传统的电气工程的设计中,主要是通过工作人员进行反复实验和改良才能够完成,而在工作人员不能全面的考虑到实际情况时,就会出现一些复杂的问题影响正常工作,并且这些问题也不能得到及时的解决,而且在对电气工程进行设计时,对工作人员的要求也是非常高的,不仅要运用良好的设计知识和专业知识,也要拥有一定的综合能力,才能刚好的将该工作完成。而对于智能化技术来说,运用在电气工程自动化中,设计人员可以利用计算机网络或相关软件,对电气工程自动化控制的进行设计,这样不仅仅能够提升设计所用数据的准确性,还能够对设计的样式进行丰富,能够更好的解决数据问题,从而保证电气工程自动化控制工作的良好运作。

3.3实现自动化控制整个电气工程

电气工程控制系统中的环节有很多,所以,智能化技术的应用能够有效对整个电气工程进行自动化控制工作。智能化技术利用模糊控制、神经网络控制以及专家系统控制,来实现对电气工程的自动化控制,利用智能化技术实现对电气工程的全面控制,这样不仅能够保证该工作的顺利完成,还能大大提升其工作质量,增强其整体水平,也能为电气工程领域的发展奠定坚实有利的基础。

4结论

在电气工程自动化控制中应用智能技术,这不仅仅是一个非常大的成就,还是促进智能化技术在其他各个领域当中的良好应用,发挥其作用,更好的让智能化技术为我国经济发展奠定良好基础,并能稳定推动电气工程领域实现长期可持续发展目标。

作者:闫鹏 单位:包头市九原区住房保障和房屋管理服务中心

参考文献

控制技术论文第4篇

烟叶仓库根据类型不同,面积大小不一(标准库每层面积在120m2)。烟叶包通常打包为80×60×40cm3,烟叶堆的堆叠大小没有明确限定,通常不高于2m,烟叶堆之间预留至少2m的通道。根据烟叶仓库的堆放格局,结合物联网技术的烟叶存储温湿度控制系统电气布置如图1所示,系统由3部分组成:射频传感标签、阅读控制器和烟叶存储上位机监控平台。射频传感标签由两部分组成:固定在电气外包装顶端的射频标签和固定在传感轴上的温湿度传感器。射频标签设置在顶端可以有效避免干扰和物理机械损伤,用于获取位置和时间信息,并进行射频通信。传感器通过电气连接线连接,用于获取每一个烟叶堆中心轴的温湿度分布。阅读控制器通过有线和无线方式完成射频传感标签与上位之间的数据通信。烟叶存储监控系统的上位机采用PC机,完成信息通信、数据分析处理等功能。

2射频传感模块

射频传感模块各个功能组成采用分离放置,通过接地固定底座和电气外包装固定,经电气连接线完成布局布线。如图1所示,距离地面最近的一个温湿度传感器与地面距离为20cm,高度低于2m的温湿度传感器以50cm的间距布局,其主要依据是烟叶包的大小及温湿度控制需求。烟叶包将围绕着每一个烟叶堆放中心轴进行堆放,通过射频技术完成对每一个烟叶堆中心轴的温湿度采集,以确定是否存在安全隐患。

2.1模块硬件设计射频传感模块由射频模块(nRF24LE01)、温湿度传感模块(SHT75)及电路组成,分为四个功能模块:微处理器(8051内核)、射频模块(nRF24L01+)、温湿度传感模块(SHT75)和电源管理模块。nRF24LE01提供2.4GHz无线收发模块(nRF24L01+)和微处理器(增强型8051内核)完成数据处理和射频通信,其μm级CMOS工艺满足系统模块设计需要[3]。温湿度传感器采用集成一体化传感器SHT75,相较于其他温度传感器(如DS18B20),该传感器的优势在于具备通过传感标签I/O端口识别传感器功能,在更换传感器是不需要重新定位写入地址[4]。

2.2模块软件构架射频模块nRF24LE01提供了增强型8051单片机完成对温湿度数据的接收和处理后,送入A/D转换模块,完成数据打包,然后经nRF24L01+射频模块完成发送,发射配置流程图如图2所示。模块基于C语言进行模块化软构建开发,射频收发模式采用EnhancedShockBurstTM模式,进行4种工作模式、6种状态的调配,状态图如图3所示。

3阅读器设计

阅读控制器射频模块采用nRF24LE01,与射频传感标签的软构建复用。微处理器选择MSP430F449,MSP430F449提供A/D转换模块,通过SPI串口与nRF24LE01进行信息通信。

3.1阅读控制器的拓扑结构设计大型烟草仓库会有不同类型的烟叶仓库组群而成,且仓库之间、仓库与监控中心之间都有一定的传输距离。为了降低数据传输干扰,提供数据处理效率,系统阅读控制器采用2层网络拓扑结构,如图4所示。

3.2阅读控制器的MultiCeiver模式设计nRF24LE01提供MultiCeiver接收模式,可连接6路独立的并行数据通道,每路数据通道都能够完成增强型shockburst功能,每个数据通道有固定的物理地址,如表1所示[5]。

4温湿度控制平台设计

上位机基于VS平台、C#语言,结合GDI+图像处理功能与数据库管理技术,完成6大功能模块设计,提供实时数据串口通信、监测数据接收、存储,以及温度值超限报警等功能。通信模块:提供串口参数设置及串口通信功能。监测控制:提供监测方式选定(系统提供了测试数据自动定时上传、手动控制上传、预警过渡区上传等方式)、监测方式转换、监测启止控制等功能。显示控制:系统提供监测数据的数据库显示、二维曲线显示、三维曲线显示。该模块提供了不同模式的选择、切换等功能。数据管理:该模块完成上传的监测数据保存和处理,并提供本地报表生成、本地报表上传等功能。预警、报警程序:根据温度预警区间值,提供预警、报警功能。冗余接口模块:该模块基于软构建设计思路,系统采用模块化设计,并预留模块端口提供与烟草系统其他平台和功能模块的通信、升级和移植设计。

5结语

控制技术论文第5篇

论文摘要:深井灌注活动具有双重属性,它既是一种排污行为,同时也是一种使地表水和地下水免受污染的环境保护措施,应该受到肯定和鼓励。基于技术本身存在的风险及地球纳污资源的有限性,必须对其进行必要的管理和控制。基于深井灌注技术对环境产生的影响及自身的特性,必须将其纳入环境法的调整范围。目前我国并没有针对深井灌注技术的专门立法,对该问题只是在目前环境法的法律框架中有一些相关性的规定。对深井灌注技术立法的发展和完善应首先考虑管理体制、环境影响评价、污染防治立法完善、许可管理、制定标准、分类管理、污染转嫁防范等重点领域。 论文关键词:深井灌注、环境保护、法律 深井灌注技术简称UIC(Underground injection Control Industrial Waste)技术, 是通过井将液体污染物(灌注液)注入地下多孔的岩石和/或土壤地层的污染物处置技术。该技术将灌注液排放到地下饮用水资源下面一段距离的深地质层,由于有岩石层隔离,灌注液不会污染地下饮用水层。地下灌注技术是一种新的污水处理技术,实践证明,同其它处理技术相比,具有污染风险小、处理成本低的特点,可以作为工业、城市处理、储存液体污染物的手段。[①]但是,由于该项技术并不能完全避免污染风险,仍需加强和完善相关的立法,通过对该项技术的引导和规范,防范在技术运行中存在的风险。 一、环境法对深井灌注技术进行调整与规范的必要性 通过环境法对深井灌注技术进行调整和规范是十分必要的,这不仅因为深井灌注技术必然对地下环境产生现实的影响,而且还因为深井灌注本身也是一种污染防治的措施。 地下环境包括水、矿产资源、地下岩层等环境要素,地下岩层和地下水、矿产资源一样,都应该纳入到法律调整范畴。因为,人类地质活动早已深入地下深层,大规模的地质勘探开发已经使人类对地下岩层的状况有所认识,只不过限于技术的发展,人类有关地下岩层的活动一直停留在科学研究的层次。随着近几十年深井技术的运用,人类正在对地下岩层的实用价值予以重视,考虑到岩层良好的隔离性和防渗漏性,将岩层深处作为废弃物的存放场所已经变成现实。美国是最早利用深井进行废液灌注的国家,时至今日,每年有超过7500亿加仑的废液注入地下,其灌注井数量也已超过65万口,这样大规模的灌注活动,必然会对地下岩层乃至整个地下环境产生影响,这就产生了法律调整客观需求。自1961年美国德克萨斯州成为第一个实施深井灌注法律的州开始,美国当前有关深井灌注的法律可谓完备,一切UIC技术均在法律的严格监管下有条不紊的运行。虽然我国现阶段的环境立法没有对地下岩层做出明确规定。但是,《环境保护法》第2条有关“环境”的定义中指出,“本法所称的环境,是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体……”。由此可知,这种定性界定的概念,对于“环境”的理解将会随着人类活动的发展不断扩充内容,地下岩层也必将会包括在其涵义当中。 就深井灌注技术本身而言,它主要是利用地下岩层的隔离作用,将灌注的污水等有害废弃物与周围的环境安全隔绝,以达到废弃物处置和污染防治的目的。但尽管深井灌注技术在污水等废弃物的处置方面具有自身的优越性,然而从环境科学的角度来说,其存在的潜在风险也是非常明确的,因为,“对地球科学家来说,隔离能够永久性地解决环境问题是毫无事实根据的,任何被隔离存放的废弃物总会在将来的某一时刻发生泄露,因此只有在所处置物质随时间自行丧失其毒性的情况下,或者因为还没有可利用的合适环卫技术而作为一种暂时性措施时,隔离才应予接受。”[②]这就充分说明,深井灌注技术 作为一种污染防治措施,需要通过环境法针对性的调整和规范,降低和防范技术运行中的风险,确保该项技术在环境保护过程中最大限度地发挥其作用。 我国现阶段的环境立法规范没有对地下岩层做出明确规定。但是,《环境保护法》第2条有关“环境”的定义中指出,“本法所称的环境,是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体……”。由此可知,这种定性界定的概念,对于“环境”的理解将会随着人类活动的发展不断扩充内容,深层地下也必将会包括在其涵义当中。当然,这也是基于法律滞后性特点而采取的权宜做法,更根本的,应当是根据实际适时修改法律,将地下岩层明确写入法律条款当中,以便彰显法律的确定性。 我国环境立法对“污染”的界定同样遵循着抽象和列举相结合的方法。现行环境保护法列举的环境污染是指人们在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质等对环境的污染和噪声、振动、电磁波辐射等对环境的危害。[③]深井灌注是人们在生产建设或其他活动中排放废弃物的活动,应该属于环境保护法中所指的环境污染行为,并受到排污许可制度、现场检查制度、污染事故报告制度、严重污染限期治理制度、防止污染转嫁制度的规范。但是,由于该行为运用先进的污染物处置技术,相关法律制度的运作实施应该符合该行为的自身特点,并做到掌控适度,确保这一行为的自身生存和未来发展。 二、美国深井灌注法制实践 美国有关深井灌注的立法管理是由各州自行制定法规管理逐步演进到建立一套全国性的监察程序。1961年德克萨斯州成为第一个拥有深井灌注法律的州。从那时起,全美各州结合自身的实际,相继制定各自的深井灌注管理法规,初步确定了法律控制标准。但是,由于各州对水质级别标准以及地下水保护要求方面的不统一,使得各州对于深井的管理有着极大的差异。随着深井数量的增加,这种没有统一标准进行管理的局面引起了美国环保署的担忧。但是,由于深井灌注避开了废物的地面处理,导致联邦当时的现行立法不能对其加以规范,环保署遂于1970年决议,阐明地下排放废液必须防止对地下水的污染的政策。随后,这一政策在1972年的《联邦水污染控制法案修正案》和1974年的《安全饮用水法案》中得到了支持,特别是《安全饮用水法案》(SDWA)对地下灌注问题做出了专门的规定,内容涉及到了所有类型的灌注井,从而解决了深井灌注行为缺乏有效法律调整的时代。 依据《安全饮用水法案》的授权,1980年,美国环保署制定了《地下灌注控制》统一标准,并由各州执行,这一标准使各州将深井灌注活动的技术风险降到了最低。此后,1984年有害和固体垃圾增补法案,以及禁止土地处置法;1988年美国环保署关于无转移豁免法规;1996年土地处置计划适应性法案;2001年关于土地处置计划,向国会提交的报告-与地下灌注井有关的风险研究,均使得美国政府有关深井灌注管理的制度得到加强和完善。 三、现阶段我国对深井灌注的法律控制 目前,我国并没有针对深井灌注的专门立法,现阶段我国对深井灌注的法律控制主要体现在两个方面:第一,我国环境保护基本法所确立的一些基本的法律原则和制度;第二,环境影响评价、水污染防治、矿产资源法、水资源、地质灾害防治等环境保护单行法律法规中所包含的一些 与深井灌注相关的法律规定。 (一)环境保护基本法的基本法律原则与制度 环境保护基本法所确立的基本法律原则和制度,为我国环境 保护领域的法制建设和完善确立了基本的框架。其中,基本的法律原则是我国环境保护工作的基本方针和政策在法律上的体现,而基本的法律制度则规定了环境法应调整和规范的主要方面和领域。因此,我国环境保护基本法所确立的基本法律原则和制度是我国环境保护立法的一般性规定,是在环境保护工作开展过程中都必须予以遵守的。 深井灌注是随着环境保护工作的深入进展和技术进步而出现的新问题,虽然目前对该问题还没有专门的针对性的法律规定,但对它的规范和调整无疑需要将其纳入环境法基本法律原则和制度所确立的法律框架之中,今后针对深井灌注技术所进行的专门性立法更多地应表现为对环境法基本法律原则和制度的细化和具体化。就目前的情况来说,一方面,在目前没有专门立法的情况下,对深井灌注技术的调整和规范应首先符合环境法中有关法律原则和制度的一般性规定,这也是基本法律原则和制度的基本功能所在;另一方面,环境法的基本法律原则和制度应成为深井灌注技术立法发展和完善的基本起点和重要参照,这一点对于保证整个环境法律体系内在逻辑的一致性非常重要。 (二)环境保护单行法中所包含的一些相关规定 目前,在我国的环境立法中虽然没有针对深井灌注的专门性规定,但在环境保护单行法律法规中所包含的一些规定,在实际上与深井灌注的问题却有着很强的相关性。 第一,根据《环境影响评价法》的规定,对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响应当进行环境影响评价。据此原则性的规定,对深井灌注技术的环境影响评价应该从两个方面展开:其一,把深井灌注工程作为建设项目,在实施前充分进行环境影响评价,对可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,并进行跟踪监测;其二,对于拟定建设包括深井灌注项目在内的政府专项规划,也应该事先编写环境影响报告书,作为审批机关批准的必要条件。 第二,《水污染防治法》中的有关规定。《水污染防治法》中专设有“防止地下水污染”一章,该章中对利用隔离地层输送、存储有毒废液和污染物、地下工程设施以及地下勘探和采矿活动在防止地下水污染方面的有关规定,应该可以适用于对深井灌注行为的规范。实际上,可能对地下水源造成的污染,是深井灌注技术的主要风险所在,因此,结合深井灌注的特殊需要,对《水污染防治法》及时进行针对性的完善,是今后在深井灌注方面进行立法的重点所在。 第三,《矿产资源法》中的有关规定。深井灌注技术最早起源于矿产资源开采中的深井作业,到目前为止依然和各种地下的矿产资源开发利用活动有着密切的联系。《矿产资源法》第三十二条规定:“开采矿产资源,必须遵守有关环境保护的法律规定,防止污染环境。”这一规定,实际上就为深井灌注技术运行中防止环境污染的义务提供了可供援引的法律依据。 第四,《水法》中的有关规定。《水法》第二条明确规定:“本法所称水资源,包括地表水和地下水。”因此,在深井灌注运行中可能对地下水或水工程设施造成影响的,应当遵守《水法》的有关规定。比如《水法》第三十一条规定:“开采矿藏或者建设地下工程,因疏干排水导致地下水水位下降、水源枯竭或者地面塌陷,采矿单位或者建设单位应当采取补救措施;对他人生活和生产造成损失的,依法给予补偿。”第四十三条规定:“在水工程保护范围内,禁止从事影响水工程运行和危害水工程安全的爆破、打井、采石、取土等活动。” 第五,《安全生产管理法》中的有关处置废弃危险物品的规定。该法第三十条规定:“ 生产经营单位使用的涉及生命安全、危险性较大的特种设备,以及危险物品的容器、运输工具,必须按照国家有关规定,由专业生产单位生产,并经取得专业资质的检测、检验机构检测、检验合格,取得安全使用证或者安全标志,方可投入使用。检测、检验机构对检测、检验结果负责。 涉及生命安全、危险性较大的特种设备的目 录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制定,报国务院批准后执行。“ 第三十二条规定:“ 生产、经营、运输、储存、使用危险物品或者处置废弃危险物品的,由有关主管部门依照有关法律、法规的规定和国家标准或者行业标准审批并实施监督管理。 生产经营单位生产、经营、运输、储存、使用危险物品或者处置废弃危险物品,必须执行有关法律、法规和国家标准或者行业标准,建立专门的安全管理制度,采取可靠的安全措施,接受有关主管部门依法实施的监督管理。“ 第六,地质灾害防治方面相关的法律规定。深井灌注是以地球化学过程中的隔离作用为基础而发展起来的环境技术,而且其前提是必须首先进行具有一定深度要求的钻井工程,这个过程必然会对工程所在地的地址状况产生不同程度的影响,如果处理不当,必然存在诱发地质灾害的风险。针对这个问题,有关的法律法规也作出了一些原则性的防范规定。《地质灾害防治条例》第二十一条规定了在地质灾害易发区内进行工程建设的地质灾害危险性评估制度,第三十五条还规定:“因工程建设等人为活动引发的地质灾害,由责任单位承担治理责任”,明确了有关的法律责任。除此之外,还有国家安全生产监督管理局、国土资源部等部门针对钻探工程的基础要求、地质环境监测等方面的一些专门的规范性文件。至于由于地质灾害所引发的深井灌注的废液等废弃物泄露而导致的污染事故,则完全可以适用《环境保护法》中有关污染事故报告和处理的规定,及时作出针对性的调查和处理。 四、我国深井灌注立法发展和完善的优先领域 任何方面的立法都必然是一个不断发展、逐步完善的过程,针对深井灌注的立法完善也应当遵循这样的规律。目前我国并没有针对深井灌注的专门立法,在这方面的研究工作首先需要的是明确立法的优先领域,勾勒出深井灌注立法的大致框架,然后逐步地由粗到细,不断增强在该领域立法的现实针对性和可操作性。就目前的现实情况来看,以下几个方面是我国今后有关深井灌注立法应首先引起重视的问题: (一)有关管理体制的问题 根据《环境保护法》的有关规定,我国实行的是统一管理与分部门监管相结合的环境监督管理体制,从目前的现实情况来看,这种管理体制在实际运行中存在着一些问题,突出表现为统管部门和分管部门之间的权力冲突与矛盾。而对深井灌注活动的管理,必然会涉及到环境、水行政、地质矿产、土地、城市规划、安全生产等行政主管部门,在现有的环境管理体制中,首先需要解决的就是这些部门之间的权力分配问题。对这个问题的解决可以借鉴《海洋环境保护法》中有关海洋环境监督管理体制的规定。虽然海洋环境问题表现多样而且涉及部门众多,但根据《海洋环境保护法》的规定,在坚持统管和分管相结合的管理体制的前提下,对海洋环境问题进行了分类,并将不同类别的海洋环境问题的管理权限明确地在环境行政主管部门、海洋管理部门、港务监督、渔政渔 港监督、军队环境保护部门之间进行了分配,较好地解决了统一主管和分工负责的权力分配问题。在深井灌注技术的管理体制构建方面,有必要参照《海洋环境保护法》中的有关规定。 (二)关于环境影响评价问题 对深井灌注行为必须适用环境影响评价制度,这一点是毫无异议的。但为了更好地推动环境影响评价制度在深井灌注活动中的贯彻和实施,需要及时在现行的《环境影响评价法》所确立的法律框架的基础上,根据深井灌注技术的特点和要求,起草和制定专门的有关深井灌注技术的环境影响评 价技术导则。在《环境影响评价法》的法律体系中,这个环节是非常重要的,比如目前已经存在的有关危险废物和医疗废物、铁路建设项目等方面的具体规定,这种配套法规的建设是一个逐步丰富和完善的过程,但对于后来出现的新的评价对象,技术层面法规的及时形成的确非常重要。 (三)污染防治立法的针对性完善 地下水的污染防治是对深井灌注技术进行风险防范与控制的重中之重。如前文所述,在现行的《水污染防治法》中已经有一些防止地下水污染的法律规定,与深井灌注的风险防范有一定的相关性,但并不充分,有进一步完善的必要。 另外,在我国污染防治立法中所确立的一些主要的管理制度,比如征收排污费制度、污水的达标排放和总量控制制度等,这些制度是否要适用对深井灌注活动的规范和管理,必须结合深井灌注技术的实际情况,重新进行评估和论证。从本质上来说,深井灌注活动具有双重属性,它既是一种排污行为,同时也是一种使地表水和地下水免受污染的环境保护措施,应该受到肯定和鼓励。但另外基于技术本身存在的风险及地球纳污资源的有限性,还必须对其进行必要的管理和控制。因此,深井灌注并不等同于单纯的排污行为,那么对深井灌注活动的法律控制,也必须对原有的污染防治法律制度进行适当的调整和改进,对这个问题应当在充分考虑制度设计的初衷以及深井灌注的特殊属性等因素的基础上,进行深入的专项研究。 (四)加强对深井灌注活动的许可管理 许可是我国在环境管理领域广为运用并卓有成效的一项管理制度,大多单行的环境保护法律法规都对该项制度有着明确的规定。许可制度不仅有效地加强了对有关方面的资质管理和市场准入管理,而且也在根本上体现了管理法治化的基本要求。深井灌注技术复杂而且要求高,技术运行的潜在风险大,因此,必须依据我国《行政许可法》的基本规定,并充分考虑深井灌注技术的特点,对深井灌注许可的设定、实施机关、实施程序等问题作出明确的规定。及时建立和完善专门的深井灌注许可制度,是将深井灌注活动纳入法制化轨道的重要途径。 (五)有关标准的问题 环境标准是我国环境法体系中一个非常特殊和重要的组成部分,是具有法律性质的技术规范,针对已经出现的环境问题,我国已经形成了较为完备的环境标准体系。对于类似于深井灌注这样的在环境保护工作遇到的新问题,也必须按照法定程序及时制定针对性的标准,相关标准的出台和完善,不仅是有关深井灌注立法制定与实施的重要基础,而且也是在对深井灌注活动进行日常监督和管理过程中,对与深井灌注活动相关的各种行为的合法性进行判断的基本参照和依据。标准的问题必须引起充分的重视,就美国在该方面的成功经验而言,正是因为美国环保署在1980年制定了《地下灌注控制》的统一标准,使得各州将深井灌注活动的技术风险降到了最低。 (六)有关分类管理的问题 深井灌注本身是一个概括性的说法,但若具体到管理而言,则有必要将特定的与深井灌注有关的管理对象进行细化,分别使用不同的管理措施。比如,钻井的深度不同,对地下环境产生的影响程度也不一样,管理措施当然应该有所区别;又比如,灌注废液的毒性和危险性不同,发生泄露对地下环境形成污染的风险程度必然也会不一样,那就需要采用不同的风险防范措施。在美国,根据钻井深度和主要用途的不同对深井灌注活动进行分类管理,是对深井灌注一种基本的管理方式。 (七)有关防止污染转嫁的问题 深井灌注技术属于国外先进的污染治理技术,发达国家单纯将该技术(国外已成功实施)转让给发展中国家,不会出现污染转嫁问题。如果是技术转让的同时,伴随实施该技术的外商投资企业的排污行为,而且这种技术的实施能够有效地减轻排污的危害,显然也是应予肯定的,但应加强法律的规范。如果国外厂商以帮助发展中国家开发此项技术为条件,在发展中国家设立 企业,从事污染严重的生产活动,并将生产过程中产生的废弃物利用深井技术直接排入到企业驻在国地下,廉价掠夺并大量占用了发展中国家的深层地下的纳污资源,这就产生了污染转嫁的可能性。针对这个问题,需要通过《环境保护法》和水污染防治、固体废物污染防治的单行法规,以及我国参加的《控制危险废物越境转移及其处置巴赛尔公约》当中有关污染转嫁的专门规定,严格执法,杜绝与深井灌注活动有关的污染转嫁行为 参考文献: 周珂著:《生态环境法论》,法律出版社2001年版。 王灿发:《论我国环境管理体制立法存在的问题既其完善途径》,载《政法论坛》2003年第4期。 刘曼明:《美国安全饮用水法简介》,载《海河水利》2002年第4期。 高焰 王东海 孔庆珍:《关于的思考》,载《环境保护》2003年第3期。 汪劲:《论我国的现状和修改定位》,载《环境保护》2003年第6期。 [注释] [①]布鲁斯·J·科比尔斯基: 地下灌注控制(UIC)计划, 中美地下灌注与监控技术研讨会专家报告集,2004。 [②] 王烨等:《地球化学工程与环境保护》,载《地质地球化学》2002年第3期第85页。 [③]参见周珂著:《生态环境法论》,法律出版社2001年版,第187-188页。 中国人民大学·周珂 华东政法学院·张璐 天津科技大学·吕明德

控制技术论文第6篇

论文摘要:深井灌注活动具有双重属性,它既是一种排污行为,同时也是一种使地表水和地下水免受污染的环境保护措施,应该受到肯定和鼓励。基于技术本身存在的风险及地球纳污资源的有限性,必须对其进行必要的管理和控制。基于深井灌注技术对环境产生的影响及自身的特性,必须将其纳入环境法的调整范围。目前我国并没有针对深井灌注技术的专门立法,对该问题只是在目前环境法的法律框架中有一些相关性的规定。对深井灌注技术立法的发展和完善应首先考虑管理体制、环境影响评价、污染防治立法完善、许可管理、制定标准、分类管理、污染转嫁防范等重点领域。 论文关键词:深井灌注、环境保护、法律 深井灌注技术简称UIC(Underground injection Control Industrial Waste)技术, 是通过井将液体污染物(灌注液)注入地下多孔的岩石和/或土壤地层的污染物处置技术。该技术将灌注液排放到地下饮用水资源下面一段距离的深地质层,由于有岩石层隔离,灌注液不会污染地下饮用水层。地下灌注技术是一种新的污水处理技术,实践证明,同其它处理技术相比,具有污染风险小、处理成本低的特点,可以作为工业、城市处理、储存液体污染物的手段。[①]但是,由于该项技术并不能完全避免污染风险,仍需加强和完善相关的立法,通过对该项技术的引导和规范,防范在技术运行中存在的风险。 一、环境法对深井灌注技术进行调整与规范的必要性 通过环境法对深井灌注技术进行调整和规范是十分必要的,这不仅因为深井灌注技术必然对地下环境产生现实的影响,而且还因为深井灌注本身也是一种污染防治的措施。 地下环境包括水、矿产资源、地下岩层等环境要素,地下岩层和地下水、矿产资源一样,都应该纳入到法律调整范畴。因为,人类地质活动早已深入地下深层,大规模的地质勘探开发已经使人类对地下岩层的状况有所认识,只不过限于技术的发展,人类有关地下岩层的活动一直停留在科学研究的层次。随着近几十年深井技术的运用,人类正在对地下岩层的实用价值予以重视,考虑到岩层良好的隔离性和防渗漏性,将岩层深处作为废弃物的存放场所已经变成现实。美国是最早利用深井进行废液灌注的国家,时至今日,每年有超过7500亿加仑的废液注入地下,其灌注井数量也已超过65万口,这样大规模的灌注活动,必然会对地下岩层乃至整个地下环境产生影响,这就产生了法律调整客观需求。自1961年美国德克萨斯州成为第一个实施深井灌注法律的州开始,美国当前有关深井灌注的法律可谓完备,一切UIC技术均在法律的严格监管下有条不紊的运行。虽然我国现阶段的环境立法没有对地下岩层做出明确规定。但是,《环境保护法》第2条有关“环境”的定义中指出,“本法所称的环境,是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体……”。由此可知,这种定性界定的概念,对于“环境”的理解将会随着人类活动的发展不断扩充内容,地下岩层也必将会包括在其涵义当中。 就深井灌注技术本身而言,它主要是利用地下岩层的隔离作用,将灌注的污水等有害废弃物与周围的环境安全隔绝,以达到废弃物处置和污染防治的目的。但尽管深井灌注技术在污水等废弃物的处置方面具有自身的优越性,然而从环境科学的角度来说,其存在的潜在风险也是非常明确的,因为,“对地球科学家来说,隔离能够永久性地解决环境问题是毫无事实根据的,任何被隔离存放的废弃物总会在将来的某一时刻发生泄露,因此只有在所处置物质随时间自行丧失其毒性的情况下,或者因为还没有可利用的合适环卫技术而作为一种暂时性措施时,隔离才应予接受。”[②]这就充分说明,深井灌注技术 作为一种污染防治措施,需要通过环境法针对性的调整和规范,降低和防范技术运行中的风险,确保该项技术在环境保护过程中最大限度地发挥其作用。 我国现阶段的环境立法规范没有对地下岩层做出明确规定。但是,《环境保护法》第2条有关“环境”的定义中指出,“本法所称的环境,是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体……”。由此可知,这种定性界定的概念,对于“环境”的理解将会随着人类活动的发展不断扩充内容,深层地下也必将会包括在其涵义当中。当然,这也是基于法律滞后性特点而采取的权宜做法,更根本的,应当是根据实际适时修改法律,将地下岩层明确写入法律条款当中,以便彰显法律的确定性。 我国环境立法对“污染”的界定同样遵循着抽象和列举相结合的方法。现行环境保护法列举的环境污染是指人们在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质等对环境的污染和噪声、振动、电磁波辐射等对环境的危害。[③]深井灌注是人们在生产建设或其他活动中排放废弃物的活动,应该属于环境保护法中所指的环境污染行为,并受到排污许可制度、现场检查制度、污染事故报告制度、严重污染限期治理制度、防止污染转嫁制度的规范。但是,由于该行为运用先进的污染物处置技术,相关法律制度的运作实施应该符合该行为的自身特点,并做到掌控适度,确保这一行为的自身生存和未来发展。 二、美国深井灌注法制实践 美国有关深井灌注的立法管理是由各州自行制定法规管理逐步演进到建立一套全国性的监察程序。1961年德克萨斯州成为第一个拥有深井灌注法律的州。从那时起,全美各州结合自身的实际,相继制定各自的深井灌注管理法规,初步确定了法律控制标准。但是,由于各州对水质级别标准以及地下水保护要求方面的不统一,使得各州对于深井的管理有着极大的差异。随着深井数量的增加,这种没有统一标准进行管理的局面引起了美国环保署的担忧。但是,由于深井灌注避开了废物的地面处理,导致联邦当时的现行立法不能对其加以规范,环保署遂于1970年决议,阐明地下排放废液必须防止对地下水的污染的政策。随后,这一政策在1972年的《联邦水污染控制法案修正案》和1974年的《安全饮用水法案》中得到了支持,特别是《安全饮用水法案》(SDWA)对地下灌注问题做出了专门的规定,内容涉及到了所有类型的灌注井,从而解决了深井灌注行为缺乏有效法律调整的时代。 依据《安全饮用水法案》的授权,1980年,美国环保署制定了《地下灌注控制》统一标准,并由各州执行,这一标准使各州将深井灌注活动的技术风险降到了最低。此后,1984年有害和固体垃圾增补法案,以及禁止土地处置法;1988年美国环保署关于无转移豁免法规;1996年土地处置计划适应性法案;2001年关于土地处置计划,向国会提交的报告-与地下灌注井有关的风险研究,均使得美国政府有关深井灌注管理的制度得到加强和完善。 三、现阶段我国对深井灌注的法律控制 目前,我国并没有针对深井灌注的专门立法,现阶段我国对深井灌注的法律控制主要体现在两个方面:第一,我国环境保护基本法所确立的一些基本的法律原则和制度;第二,环境影响评价、水污染防治、矿产资源法、水资源、地质灾害防治等环境保护单行法律法规中所包含的一些 与深井灌注相关的法律规定。 (一)环境保护基本法的基本法律原则与制度 环境保护基本法所确立的基本法律原则和制度,为我国环境 保护领域的法制建设和完善确立了基本的框架。其中,基本的法律原则是我国环境保护工作的基本方针和政策在法律上的体现,而基本的法律制度则规定了环境法应调整和规范的主要方面和领域。因此,我国环境保护基本法所确立的基本法律原则和制度是我国环境保护立法的一般性规定,是在环境保护工作开展过程中都必须予以遵守的。 深井灌注是随着环境保护工作的深入进展和技术进步而出现的新问题,虽然目前对该问题还没有专门的针对性的法律规定,但对它的规范和调整无疑需要将其纳入环境法基本法律原则和制度所确立的法律框架之中,今后针对深井灌注技术所进行的专门性立法更多地应表现为对环境法基本法律原则和制度的细化和具体化。就目前的情况来说,一方面,在目前没有专门立法的情况下,对深井灌注技术的调整和规范应首先符合环境法中有关法律原则和制度的一般性规定,这也是基本法律原则和制度的基本功能所在;另一方面,环境法的基本法律原则和制度应成为深井灌注技术立法发展和完善的基本起点和重要参照,这一点对于保证整个环境法律体系内在逻辑的一致性非常重要。 (二)环境保护单行法中所包含的一些相关规定 目前,在我国的环境立法中虽然没有针对深井灌注的专门性规定,但在环境保护单行法律法规中所包含的一些规定,在实际上与深井灌注的问题却有着很强的相关性。 第一,根据《环境影响评价法》的规定,对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响应当进行环境影响评价。据此原则性的规定,对深井灌注技术的环境影响评价应该从两个方面展开:其一,把深井灌注工程作为建设项目,在实施前充分进行环境影响评价,对可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,并进行跟踪监测;其二,对于拟定建设包括深井灌注项目在内的政府专项规划,也应该事先编写环境影响报告书,作为审批机关批准的必要条件。 第二,《水污染防治法》中的有关规定。《水污染防治法》中专设有“防止地下水污染”一章,该章中对利用隔离地层输送、存储有毒废液和污染物、地下工程设施以及地下勘探和采矿活动在防止地下水污染方面的有关规定,应该可以适用于对深井灌注行为的规范。实际上,可能对地下水源造成的污染,是深井灌注技术的主要风险所在,因此,结合深井灌注的特殊需要,对《水污染防治法》及时进行针对性的完善,是今后在深井灌注方面进行立法的重点所在。 第三,《矿产资源法》中的有关规定。深井灌注技术最早起源于矿产资源开采中的深井作业,到目前为止依然和各种地下的矿产资源开发利用活动有着密切的联系。《矿产资源法》第三十二条规定:“开采矿产资源,必须遵守有关环境保护的法律规定,防止污染环境。”这一规定,实际上就为深井灌注技术运行中防止环境污染的义务提供了可供援引的法律依据。 第四,《水法》中的有关规定。《水法》第二条明确规定:“本法所称水资源,包括地表水和地下水。”因此,在深井灌注运行中可能对地下水或水工程设施造成影响的,应当遵守《水法》的有关规定。比如《水法》第三十一条规定:“开采矿藏或者建设地下工程,因疏干排水导致地下水水位下降、水源枯竭或者地面塌陷,采矿单位或者建设单位应当采取补救措施;对他人生活和生产造成损失的,依法给予补偿。”第四十三条规定:“在水工程保护范围内,禁止从事影响水工程运行和危害水工程安全的爆破、打井、采石、取土等活动。” 第五,《安全生产管理法》中的有关处置废弃危险物品的规定。该法第三十条规定:“ 生产经营单位使用的涉及生命安全、危险性较大的特种设备,以及危险物品的容器、运输工具,必须按照国家有关规定,由专业生产单位生产,并经取得专业资质的检测、检验机构检测、检验合格,取得安全使用证或者安全标志,方可投入使用。检测、检验机构对检测、检验结果负责。 涉及生命安全、危险性较大的特种设备的目 录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制定,报国务院批准后执行。“ 第三十二条规定:“ 生产、经营、运输、储存、使用危险物品或者处置废弃危险物品的,由有关主管部门依照有关法律、法规的规定和国家标准或者行业标准审批并实施监督管理。 生产经营单位生产、经营、运输、储存、使用危险物品或者处置废弃危险物品,必须执行有关法律、法规和国家标准或者行业标准,建立专门的安全管理制度,采取可靠的安全措施,接受有关主管部门依法实施的监督管理。“ 第六,地质灾害防治方面相关的法律规定。深井灌注是以地球化学过程中的隔离作用为基础而发展起来的环境技术,而且其前提是必须首先进行具有一定深度要求的钻井工程,这个过程必然会对工程所在地的地址状况产生不同程度的影响,如果处理不当,必然存在诱发地质灾害的风险。针对这个问题,有关的法律法规也作出了一些原则性的防范规定。《地质灾害防治条例》第二十一条规定了在地质灾害易发区内进行工程建设的地质灾害危险性评估制度,第三十五条还规定:“因工程建设等人为活动引发的地质灾害,由责任单位承担治理责任”,明确了有关的法律责任。除此之外,还有国家安全生产监督管理局、国土资源部等部门针对钻探工程的基础要求、地质环境监测等方面的一些专门的规范性文件。至于由于地质灾害所引发的深井灌注的废液等废弃物泄露而导致的污染事故,则完全可以适用《环境保护法》中有关污染事故报告和处理的规定,及时作出针对性的调查和处理。 四、我国深井灌注立法发展和完善的优先领域 任何方面的立法都必然是一个不断发展、逐步完善的过程,针对深井灌注的立法完善也应当遵循这样的规律。目前我国并没有针对深井灌注的专门立法,在这方面的研究工作首先需要的是明确立法的优先领域,勾勒出深井灌注立法的大致框架,然后逐步地由粗到细,不断增强在该领域立法的现实针对性和可操作性。就目前的现实情况来看,以下几个方面是我国今后有关深井灌注立法应首先引起重视的问题: (一)有关管理体制的问题 根据《环境保护法》的有关规定,我国实行的是统一管理与分部门监管相结合的环境监督管理体制,从目前的现实情况来看,这种管理体制在实际运行中存在着一些问题,突出表现为统管部门和分管部门之间的权力冲突与矛盾。而对深井灌注活动的管理,必然会涉及到环境、水行政、地质矿产、土地、城市规划、安全生产等行政主管部门,在现有的环境管理体制中,首先需要解决的就是这些部门之间的权力分配问题。对这个问题的解决可以借鉴《海洋环境保护法》中有关海洋环境监督管理体制的规定。虽然海洋环境问题表现多样而且涉及部门众多,但根据《海洋环境保护法》的规定,在坚持统管和分管相结合的管理体制的前提下,对海洋环境问题进行了分类,并将不同类别的海洋环境问题的管理权限明确地在环境行政主管部门、海洋管理部门、港务监督、渔政渔 港监督、军队环境保护部门之间进行了分配,较好地解决了统一主管和分工负责的权力分配问题。在深井灌注技术的管理体制构建方面,有必要参照《海洋环境保护法》中的有关规定。 (二)关于环境影响评价问题 对深井灌注行为必须适用环境影响评价制度,这一点是毫无异议的。但为了更好地推动环境影响评价制度在深井灌注活动中的贯彻和实施,需要及时在现行的《环境影响评价法》所确立的法律框架的基础上,根据深井灌注技术的特点和要求,起草和制定专门的有关深井灌注技术的环境影响评 价技术导则。在《环境影响评价法》的法律体系中,这个环节是非常重要的,比如目前已经存在的有关危险废物和医疗废物、铁路建设项目等方面的具体规定,这种配套法规的建设是一个逐步丰富和完善的过程,但对于后来出现的新的评价对象,技术层面法规的及时形成的确非常重要。 (三)污染防治立法的针对性完善 地下水的污染防治是对深井灌注技术进行风险防范与控制的重中之重。如前文所述,在现行的《水污染防治法》中已经有一些防止地下水污染的法律规定,与深井灌注的风险防范有一定的相关性,但并不充分,有进一步完善的必要。 另外,在我国污染防治立法中所确立的一些主要的管理制度,比如征收排污费制度、污水的达标排放和总量控制制度等,这些制度是否要适用对深井灌注活动的规范和管理,必须结合深井灌注技术的实际情况,重新进行评估和论证。从本质上来说,深井灌注活动具有双重属性,它既是一种排污行为,同时也是一种使地表水和地下水免受污染的环境保护措施,应该受到肯定和鼓励。但另外基于技术本身存在的风险及地球纳污资源的有限性,还必须对其进行必要的管理和控制。因此,深井灌注并不等同于单纯的排污行为,那么对深井灌注活动的法律控制,也必须对原有的污染防治法律制度进行适当的调整和改进,对这个问题应当在充分考虑制度设计的初衷以及深井灌注的特殊属性等因素的基础上,进行深入的专项研究。 (四)加强对深井灌注活动的许可管理 许可是我国在环境管理领域广为运用并卓有成效的一项管理制度,大多单行的环境保护法律法规都对该项制度有着明确的规定。许可制度不仅有效地加强了对有关方面的资质管理和市场准入管理,而且也在根本上体现了管理法治化的基本要求。深井灌注技术复杂而且要求高,技术运行的潜在风险大,因此,必须依据我国《行政许可法》的基本规定,并充分考虑深井灌注技术的特点,对深井灌注许可的设定、实施机关、实施程序等问题作出明确的规定。及时建立和完善专门的深井灌注许可制度,是将深井灌注活动纳入法制化轨道的重要途径。 (五)有关标准的问题 环境标准是我国环境法体系中一个非常特殊和重要的组成部分,是具有法律性质的技术规范,针对已经出现的环境问题,我国已经形成了较为完备的环境标准体系。对于类似于深井灌注这样的在环境保护工作遇到的新问题,也必须按照法定程序及时制定针对性的标准,相关标准的出台和完善,不仅是有关深井灌注立法制定与实施的重要基础,而且也是在对深井灌注活动进行日常监督和管理过程中,对与深井灌注活动相关的各种行为的合法性进行判断的基本参照和依据。标准的问题必须引起充分的重视,就美国在该方面的成功经验而言,正是因为美国环保署在1980年制定了《地下灌注控制》的统一标准,使得各州将深井灌注活动的技术风险降到了最低。 (六)有关分类管理的问题 深井灌注本身是一个概括性的说法,但若具体到管理而言,则有必要将特定的与深井灌注有关的管理对象进行细化,分别使用不同的管理措施。比如,钻井的深度不同,对地下环境产生的影响程度也不一样,管理措施当然应该有所区别;又比如,灌注废液的毒性和危险性不同,发生泄露对地下环境形成污染的风险程度必然也会不一样,那就需要采用不同的风险防范措施。在美国,根据钻井深度和主要用途的不同对深井灌注活动进行分类管理,是对深井灌注一种基本的管理方式。 (七)有关防止污染转嫁的问题 深井灌注技术属于国外先进的污染治理技术,发达国家单纯将该技术(国外已成功实施)转让给发展中国家,不会出现污染转嫁问题。如果是技术转让的同时,伴随实施该技术的外商投资企业的排污行为,而且这种技术的实施能够有效地减轻排污的危害,显然也是应予肯定的,但应加强法律的规范。如果国外厂商以帮助发展中国家开发此项技术为条件,在发展中国家设立 企业,从事污染严重的生产活动,并将生产过程中产生的废弃物利用深井技术直接排入到企业驻在国地下,廉价掠夺并大量占用了发展中国家的深层地下的纳污资源,这就产生了污染转嫁的可能性。针对这个问题,需要通过《环境保护法》和水污染防治、固体废物污染防治的单行法规,以及我国参加的《控制危险废物越境转移及其处置巴赛尔公约》当中有关污染转嫁的专门规定,严格执法,杜绝与深井灌注活动有关的污染转嫁行为 周珂著:《生态环境法论》,法律出版社2001年版。 王灿发:《论我国环境管理体制立法存在的问题既其完善途径》,载《政法论坛》2003年第4期。 刘曼明:《美国安全饮用水法简介》,载《海河水利》2002年第4期。 高焰 王东海 孔庆珍:《关于的思考》,载《环境保护》2003年第3期。 汪劲:《论我国的现状和修改定位》,载《环境保护》2003年第6期。 [注释] [①]布鲁斯·J·科比尔斯基: 地下灌注控制(UIC)计划, 中美地下灌注与监控技术研讨会专家报告集,2004。 [②] 王烨等:《地球化学工程与环境保护》,载《地质地球化学》2002年第3期第85页。 [③]参见周珂著:《生态环境法论》,法律出版社2001年版,第187-188页。 中国人民大学·周珂 华东政法学院·张璐 天津科技大学·吕明德

控制技术论文第7篇

论文摘要:结合实船燃油辅锅炉的实际情况和具体操作要求,通过建立维模型、人机交互、Web3D网页浏览技术等米构建船舶辅锅炉虚拟操控系统,达到以虚拟操作代替实际操作,节省开支、实现远程培训、以及人机交互的目的,克服了船舶辅锅炉控制系统实际训练中不可避免的资源消耗、维护费用高等难题。

辅锅炉是船舶动力装置中的重要组成部分其控制的可靠性和经济性对保证船舶安全航行有着重要的意义。

船舶辅锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的复杂的控制对象,其实际操作必须遵循严格的步骤,在实习和教学环节中,实现每个人都进行实际操作有难度。因燃油运行成本且可能出现操作失误,会给实习和教学带来一定的困难和不安全因素。随着虚拟现实技术的产生,这些问题将逐步得到解决。

1控制系统的组成

辅锅炉是船舶上最早实现自动控制的装置之一,其控制项目包括:水位自动控制,燃烧自动控制,锅炉点火及燃烧时序自动控制和自动安全保护。

1)水位自动控制。控制给水量的多少,使进人锅炉的给水量大致大于锅炉的蒸发量。

在蒸发量比较小、蒸汽压力比较低的船舶辅锅炉中,大部分采用双水位自动控制系统。双水位控制系统指辅锅炉的水位可以在一定范围内波动,辅锅炉水位所允许的变化范围是60~120mm。当水位下降到水位下限时,自动起动给水泵,给水泵开始向辅锅炉供水,辅锅炉水位就会逐渐升高;当给水量达到一定限度,也就是水位上限时,给水泵自动停止工作,不再向辅锅炉供水。

2)燃烧自动控制。被控量是辅锅炉内的蒸汽压力,根据汽压的高低自动改变进入炉膛的喷油量和送风量。

对货船辅锅炉,燃烧自动控制系统的要求简单、可靠,对辅锅炉运行的经济性要求不是很严格,大多数这样的辅锅炉采用汽压的双位控制,少数采用比例控制,并保证辅锅炉在不同负荷下,其送风量基本适应喷油量的要求。在油船辅锅炉中,要求汽压必须稳定,同时对辅锅炉的运行经济性要求比较高,这样辅锅炉才能在不同的负荷情况下,保证有一个最佳的风油比,所以通常采用比例积分控制或更好的控制算法。

3)点火及燃烧时序控制。给锅炉一个起动信号后,按时序的先后进行预扫风、预点火、喷油点火,点火成功后对锅炉进行预热,接着转入正常燃烧的负荷控制阶段,同时对锅炉进行一系列的安全保护。

按下辅锅炉启动按钮后,自动启动燃油泵和鼓风机,关闭燃油电磁阀使燃油在辅锅炉外面循环,此时风门开的最大,以最大风量进行预扫风,防止炉内残存的油气在点火中产生冷爆。

预扫风的时间根据辅锅炉的结构形式不同而异,一般是20~6OS。达到预扫风的时问后自动关小风门,同时点火电极打出火花进行预点火,时间约为3S。然后打开燃油电磁阀或开大回油阀,或让一个油头喷油工作,即以小风量和少喷油进行点火。点火成功后,先维持一段时间低火燃烧,对辅锅炉进行预热,再开大风门关小回油阀或增加一个油头向炉膛喷油,使辅锅炉转入高火燃烧,即进入正常燃烧的负荷控制阶段。在预定的时间内若点火不成功或风机失压、中间熄火等,会自动停炉,待故障排除后按恢复按钮使时序控制恢复到起动前的状态,方能重新起动辅锅炉。

2设计的实现

该系统采用TCP/IP结构,是一个开放的模块化环境,系统的管理和三维模型的实时渲染都在web服务器上运行,客户端只要连接到Internet上的任意一台计算机,下载一个很小的网页插件就可以遍览该系统。而它的实现方式就是通过网络传输反映三维场景的模型文件,用户根据自己的需求将相应的模型文件下载到客户端,通过网页插件来提供对模型文件的动态实施和实时渲染。

3三维实体模型的建立

维实体模型是该系统实现漫游和交互的基础,模型的好坏直接影响运行的效果和客户端浏览的逼真度。粗糙的模型,不能给人视觉上的美感,失去原有实体模型的真实性;模型建得过细,就会降低场景图形的绘制效率,同时给渲染和计算机的显示带来麻烦,因此建模过程中,平衡模型细节度和复杂度显得尤为重要。

采用3dsmax进行建模。逐级对船舶辅锅炉的组成部分,各组成部分中的零部件进行分割,根据部件的形状和工作特征,选择不同的建模方法,然后把个部件组合成完整的三维场景,最后导入到虚拟编辑器(VRP编辑器),以供底层的程序进行控制,形成一个完整动态模型。图2为锅炉控制面版的三维图形。超级秘书网

4交互功能的实现

在交互功能的实现过程中,首先使用VisuaC++中的MFC框架来设计服务器的用户界面根据界面定义的功能,使用网络类作为基类来设计一个专门处理自己窗口通信消息的网络对象通过消息函数(CRemoteTestDlg::()nButtonStartVrp())调入设计的三维场景,通过控件定义相应事件处理函数来驱动三维场景,从而实现对j维场景中模型的控制。

在=三维虚拟文件与H’I’MI网页结合上采用超链接的方式:在HTMI网页中,通过超链接的设置来实现同维虚拟文件的结合。浏览者可以通过激活超链接来实现网页与虚拟现实场景的转换,双方的平面显示空间不受约束,为场景中的一些重要细节呈现提供更广阔的空间。例如,当用户点击视点切换文本框中的一个超链接,维虚拟场景中的视点就会自动切换到相对应的场景。以辅锅炉水位控制算法程序为例说明交互的实现机制。

水位控制的算法分为水位控制的运动算法和模拟水的行为算法。水位控制的运动算法相对简单,根据锅炉的运行状态,水位做相应的变化,可以匀速上升、匀速下降、加速上升、加速下降以及在某一水平线的波动。模拟水的行为算法是实现水位控制虚拟化的核心,采用四连通的五位区域采样方法,将四连通周围的五个点求平均值;通过引入阻尼系数来模拟水波上升或下降的震动效果,并反映到导航图中;然后通过激活水波使整个水位控制更接近实际,真正达到虚拟仿真的效果以下是模拟水的行为算法的部分程序:

5结束语

从开发高度逼真的船舶辅锅炉系统的实际需要开发,设计出一种纯软件控制系统,在独立的PC机上运行,将船舶辅锅炉控制系统虚拟到计算机上,操作人员调用内存中的船舶辅锅炉操控系统的维图形,(用鼠标控制浏览方向)对三维对象进行虚拟控制,利用虚拟现实技术构建虚拟动态设备,仿真出与实际设备相近的运行过程,弥补传统操作流程上真实感的不足。

同时利用虚拟现实技术提供的高速运行环境,能够实现多人远程实时操作和三维模型的浏览和交互动态演示,让操作者与电脑实现人机交互,如同身临其境,达到替代实际现场操作的目的,克服了实际操作的单一性和危险性等缺点,降低了船舶辅锅炉控制系统运行演示的成本以及船舶辅锅炉误操作的影响。

参考文献

[1]费干.船舶辅机[M].大连:大连海事大学出版社,1998.

[2]张力明,卢晓春,叶翠安.基于组态控制船用辅锅炉监控系统的设计与实现[J].船海工程,2008,37(4):55—57.

控制技术论文第8篇

1.1地质工程测量方案存在着套用的现象,与实现不符

(1)设计人员对作业情况勘察和调查分析较少。由于设计人员不深入作业一线,所以对作业区具体情况缺乏必要的勘察和调查,对于设计方案的正确性不能及时进行检查,而且发现问题后不能及时进行处理。

(2)编写依据不科学。部分设计人员对现行的法规和技术标准缺乏深入的了解,对相关的地质工程测量产品的定额管和装备标准也缺乏重视,这就导致在编写过程中存在着较多不科学的地方,由于过多的参考过进的教材和规范,则会导致所编辑的测量方案与实际存在较多不符合的地方。

(3)对利用已有资料的情况分析不全。目前在测量方案设计时,由于对所参考的资料缺乏了解,部分资料由于时间较久,或是不是本单位所测,再加之一些资料很难收集到,同时在对这些资料利用时,缺乏必要的调查和科学的分析,盲目的对这些类似资料中的分析结查进行照搬,从而导致设计方案的科学性缺乏。

(4)标准意识差。地质工程测量方案由于缺乏统一的法规和标准,这就导致无论是文字、公式、数据和图表等都存在着不准确的地方,而且有关的名词、术语、符号、代号及计量单位等在表述上也存在不一致的地方,由于缺乏一定的标准意识,这就导致在对技术方案、作业方法和设计思想的评价中存在着不客观性,普遍存在评价偏高的情况。

(5)设计不深入。在设计中,不仅没有从作业区的实际情况出发,而且在设计过程中对于各种新技术、新材料、新方法等应用的较少,这就导致所选择的设计方案不是最佳的,同时对于所选择的措施也缺乏深入的研究,无法实现取期的效果。

1.2地质工程测量项目中的问题

(1)在控制测量与碎部测量中可能难以对后期工作的需求进行认真考虑,造成后期工作的被动,增加整体测量上的工作量。

(2)在控制测量布网中可能使测区精度要求布局不合理。

(3)可能使测区有的地方控制布网漏布。后期补充布网不仅会增加控制测量的工作量。还会使原的统一性受到损害。

(4)在片面追求节省经费、缩短工期的前提下,抛弃分级布网的基本原则,采用缺乏校核条件的一次性布网形式,其结果是缺乏误差控制方法,造成误差的过大积累,精度难以满足工程要求。有时甚至出现地质事故不能及时发现,造成难以挽回的损失。这样,不仅使节省经费、缩短工期的最初目的没有达到,反而使测量工作处于极度被动的状态。

(5)有些测量人员对测量方案设计缺乏认识,甚至还往往错误使用概念,以至出现一些不应有的概念与应用错误。

2提高地质工程测量成图质量的具体措施

2.1有效提高地质工程测量人员的技术素养目前从事地质工程测量的人员多为新毕业的大中专毕业生,这些人员对于计算机较为熟悉,但缺乏实际工作经验,所以在培训过程中,需要加强对技能和基本功的培训,通过野外实则并与讲授相结合,这样有利于地质工程测量人员专业技能的提高。

2.2观测员在工作前应仔细检查仪器在测量过程中,观测号不仅需要与跑迟员之间做好配合工作,同时还要在安置好相关测量仪器后,做好仪器的检查工作,确保仪器安置与输入高度都没有差错时,还需要对后视方向相关站点进行观测检查,确保数据的正确性,所以做为一名观测员需要具有较强的责任心。

3结束语

控制技术论文第9篇

土木工程是建造各种工程设施的科学技术的总称。其不仅包括施工材料、施工设备、勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;还包括工程建设对象,也就是建造在地上、地下、水中,可能直接或者间接服务于人类生活、军事、生产、科研等的工程设施,如,房屋、铁路、桥梁、道路、港口、给排水工程等。土木工程施工发展时间比较长,起始于新石器时代,经过文艺复兴时期一直到现在。在不断的发展过程中,土木工程施工技术也得到了快速的更新。发展到现代社会,土木工程已经成为了一门综合性的大型学科,并且出现了很多的分支,如,建筑工程、铁路工程、桥梁工程、道路工程、港口工程、给排水工程等。除此之外,随着土木工程的不断发展,土木工程施工技术越来越先进,在一定程度上,促进了土木工程建设的可持续发展。并且,在科学技术水平不断提高的形势下,对土木工程施工技术的要求也越来越高,进而为了达到社会发展需求,就一定要对施工技术进行创新,同时充分应用于土木工程建设。

2土木工程施工技术控制

2.1早期施工技术

土木工程施工技术的变化是随着结构形式、施工环境、施工材料的不断变化而变化。在土木工程施工中,早期施工技术主要包括以下三项。

2.1.1桩基础施工技术

此项技术是地基基础施工技术中的基础方法。在进行桩基础施工的时候,施工人员一定要选择恰当的桩型,对单桩基与群桩设计进行全面的考虑,进而保证桩基础施工质量达到预期标准,并且,在设计群桩的时候,一定要对不均匀沉降问题进行考虑,这样才可以保证施工的顺利完成;在进行预制桩吊运操作的时候,施工人员一定要加强对吊运的控制,避免出现冲击与振动的情况,影响成桩质量;在进行桩基钻孔与灌注施工的时候,一定要尽可能完善桩的定位放线、钻机垂直度校正、钻孔清土、灌注、混凝土搅拌、钢筋笼制作与安装、成桩验收等工作,并且对成桩质量进行全面的检测,进而达到预期的施工标准,保证工程施工的社会效益与经济效益。

2.1.2混凝土结构施工技术

混凝土是现代最主要的建筑材料。在土木工程施工中,混凝土结构施工技术是一种较为常见的技术手段。此项技术中较为常用的方法就是预制法与现浇法。预制法就是指在混凝土施工结构中得到了人们的广泛认可与应用,此方法具有性能高、成本低的特点,在土木工程建设中得到了广泛的应用。除此之外,在土木工程实际施工中,一定要保证预制膜尺寸的精准,并且严格按照施工顺序展开操作。相对于预制法而言,现浇法的应用要更早一些,此种方法主要就是在施工现场中进行支模,并且展开混凝土浇筑,完成土木工程施工。

2.1.3钢结构施工技术

在土木工程施工中,钢结构施工技术也是一项非常重要的技术手段。此种技术手段主要集中于构件吊装操作中。在实际施工之前,施工人员一定要对施工现场进行全面的清理,并且开展道路修筑、装备检查、构件运输等基础工作,保证钢构件可以按照施工顺序进行有效的运输;对于运输至施工现场的钢构件而言,一定要用具有足够支承面的木枕进行垫底,尽可能将其放置在起吊位置,确保钢结构摩擦面的干燥、清洁,达到预期的质量要求。在土木工程钢结构连接施工中,一定要选择最为恰当的连接方式,保证连接位置的精确,防止出现钢结构薄弱点,影响土木工程质量。

2.2创新施工技术

随着土木工程建设规模的不断扩大,施工技术在施工过程中发挥的作用越来越重要,对工程质量安全有着决定性的作用。近些年来,施工技术在土木工程建设中得到了广泛应用与发展,出现了一些创新施工技术。

2.2.1深基坑支护技术

近些年来,随着我国经济建设与城市建设的不断发展,地下工程建设越来越多。高层建筑地下室、地下车库、地下人防工程、地铁站等工程施工中,均需要挖掘较深的基坑。随着大量深基坑工程的出现,施工工艺、设计计算理论等方面均得到了一定的提升,同时,深基坑支护技术也成为了确保工程施工顺利完成关键。各种建筑物与地下管线都要开挖基坑,一些基坑可直接开挖或放坡开挖,但当基坑深度较深,周围场地又不宽时,一般都采用基坑支护,过去支护比较简单,也就是钢板桩加井点降水,一般能满足基坑安全施工,而对于深基坑已不能满足要求,近几年来随着基坑深度和体量的增大,支护技术也有了较大进展,按功能分常用的主要包括以下几个:一是,支撑系统。常用的有钢管与型钢内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑等,功能为支承围护结构侧力与限制围护结构位移;二是,挡水系统。常用的有深层水泥搅拌桩、地下连续墙、旋喷桩等,功能为阻挡抗外渗水;三是,挡土系统。常用的有钻孔灌注桩、深层水泥搅拌桩、钢筋混凝土板桩等,功能为形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。

2.2.2新型预应力技术

一般而言,预应力混凝土结构,是在结构承受荷载之前,预先对其施加压力,使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力,用以抵消或减小外荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。新型预应力技术也可以称之为体外预应力,其具有预应力摩擦损失小、操作方便等优势,在一定程度上,提高了土木工程施工效率。

3结束语