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導(dǎo)語:在計算機控制技術(shù)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

關(guān)鍵詞:項目教學(xué)法;課程教學(xué);計算機控制技術(shù)
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)15-0273-03
一、前言
項目教學(xué)法也稱為“基于項目活動的研究性學(xué)習(xí)”,是由美國著名教育家、伊利諾易大學(xué)教授凱茲博士和加拿大教育家、阿爾伯特大學(xué)教授查德博士共同創(chuàng)建的一種以學(xué)生為本的活動教學(xué)法,是一個全新的教學(xué)方法。它的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、情境學(xué)習(xí)理論和杜威的實用主義教育理論。在項目教學(xué)中教師根據(jù)各學(xué)期學(xué)習(xí)領(lǐng)域的教學(xué)要求,適時安排教學(xué)計劃,制定和設(shè)計項目合同,組織學(xué)生以小組工作的方式加以實施,在整個教學(xué)活動中學(xué)生的積極性和求知欲望被有效地調(diào)動。項目教學(xué)法具有鮮明的特征:首先,學(xué)習(xí)過程是理論知識與實踐相結(jié)合的過程;其次,增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新能力;最后,項目教學(xué)法是以“學(xué)習(xí)任務(wù)”為載體來引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索的,這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中清晰地意識到自身的學(xué)習(xí)目標(biāo)。此外,在教學(xué)過程中同學(xué)之間的交流與合作、組員之間的優(yōu)勢互補,培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神[1-3]。
項目教學(xué)法起源于美國,盛行于德國。上個世紀80年代開始,德國的應(yīng)用科技類大學(xué)就已經(jīng)廣泛開展了項目教學(xué)法的教學(xué)實踐,取得了令人矚目的成績[4]。我國職業(yè)教育的課程教學(xué)已經(jīng)普遍采用項目教學(xué)法,可以查閱到大量的相關(guān)教學(xué)論文,已有基于項目教學(xué)法的教材出版,例如單片機技術(shù)、PLC技術(shù)、磨具設(shè)計等教材[5-6]。我國普通高等教育由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響,課程教學(xué)多數(shù)還是“理論教學(xué)+驗證性實踐環(huán)節(jié)+期終考試”的模式。近年來隨著我國普通高等改革的不斷深入,高校教師開始對傳統(tǒng)教學(xué)模式進行反思,在一些實踐性較強的課程教學(xué)中,已有教師引入了項目教學(xué)法進行課程教學(xué)改革。有部分地方院校的電視新聞學(xué)專業(yè)和機械設(shè)計專業(yè)在人才培養(yǎng)模式中強調(diào)項目教學(xué)法的應(yīng)用,在專業(yè)課程教學(xué)中普遍采用了項目教學(xué)法,已取得了比較好的成效[7]。
二、計算機控制技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀
“計算機控制技術(shù)”是我校電氣工程及其自動化專業(yè)的主要專業(yè)課程之一,它是繼“自動控制理論”之后的一門專業(yè)主干課程。本課程主要介紹計算機控制系統(tǒng)的基本理論和計算機控制器的設(shè)計方法,介紹計算機控制系統(tǒng)的分析及系統(tǒng)的實現(xiàn)。從計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用的角度出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生對計算機控制系統(tǒng)的分析能力和設(shè)計能力。
在傳統(tǒng)計算機控制技術(shù)理論教學(xué)方法中,多為老師講解為主學(xué)生聽課為輔的教學(xué)方法,教學(xué)以教師講授為中心,對教學(xué)信息進行加工處理后,通過語言、文字等形式呈現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生則通過自己的感官接受教師的教學(xué)信息。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要是做驗證性實驗,缺乏綜合性和設(shè)計性實驗項目。教師在教學(xué)過程中處于絕對的主動地位,學(xué)生在被動的環(huán)境中學(xué)習(xí)。學(xué)生的的主動性和創(chuàng)造性受到極大的壓制。
“計算機控制技術(shù)”課程是一門電類專業(yè)的主干課程,教學(xué)內(nèi)容的實踐性強,適合項目教學(xué)法。教師和學(xué)生可以在實施項目的過程中,完成該課程的教學(xué)內(nèi)容。項目的設(shè)計與生產(chǎn)實際聯(lián)系密切,學(xué)生在“做中學(xué)”,能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
三、基于項目教學(xué)的改革思路
1.教學(xué)內(nèi)容和方式的改革。課程教學(xué)實行項目教學(xué)法改革,選擇合適的項目是關(guān)鍵。通過創(chuàng)設(shè)問題情境,把所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容巧妙地隱含在每一個項目中去,對項目進行分析、設(shè)計和探索研究,引導(dǎo)學(xué)生針對項目展開討論,可以使學(xué)生通過完成項目內(nèi)容達到掌握所學(xué)知識,提高分析問題、解決實踐問題能力的目的。
通過走訪兄弟院校和工礦企業(yè),結(jié)合我校電類專業(yè)定位,構(gòu)建了計算機控制技術(shù)課程的知識體系,制定了計算機控制技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容。主要教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包含以下內(nèi)容:(1)計算機控制系統(tǒng)的組成和計算機控制系統(tǒng)的典型形式;(2)輸入輸出通道、典型接口和硬件抗干擾技術(shù);(3)逐點比較法插補原理和步進電機控制技術(shù);(4)數(shù)字PID控制、最少拍控制和純滯后控制;(5)計算機控制系統(tǒng)的程序設(shè)計技術(shù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、軟件抗干擾技術(shù)等;(6)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集散控制系統(tǒng)介紹和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng);(7)計算機控制系統(tǒng)設(shè)計的原則與步驟、設(shè)計舉例等。
根據(jù)我校的實驗條件,我們構(gòu)建了三個教學(xué)項目,通過這些項目的實施,基本上可以涵蓋上面所提出的教學(xué)內(nèi)容,能夠達到我們預(yù)期的教學(xué)要求。三個項目的要求如右表。
2.對學(xué)生考評的改革。項目的評估總結(jié)是項目教學(xué)法的重要環(huán)節(jié),學(xué)生項目的評估總結(jié)過程是學(xué)生一個學(xué)習(xí)、提高的過程。學(xué)生在項目實施的過程中會發(fā)現(xiàn)各種問題,學(xué)生要組織自評和互評,發(fā)現(xiàn)自己的不足及別人的長處,從而提高自己的各種能力。我們?nèi)∠擞嬎銠C控制技術(shù)課程期末考試的環(huán)節(jié),教師主要通過考核出勤、工作態(tài)度、項目的硬件設(shè)計與制作、項目的軟件編寫、項目的調(diào)試和結(jié)果、項目報告書、項目組成員的答辯等情況,綜合給出一個合理的考核分數(shù)。
四、教學(xué)改革中需要探索的問題
1.選擇合適的項目是進行教學(xué)成功與否的關(guān)鍵。進行項目教學(xué)的課程項目不宜過多,每個項目涉及的知識點要滿足課程要求,不能有過多的重復(fù)內(nèi)容,難度不宜過大,需要的實驗條件基本能夠滿足,等等。
2.如何合理地給出項目組成員的考評成績。項目一般需要小組合作的形式來完成,任課教師不能時時刻刻了解每個學(xué)生的情況,很難公證公平地對每個學(xué)生給出合理的成績。
3.現(xiàn)有實驗設(shè)備多數(shù)為驗證性實驗項目設(shè)計,基本上不符合設(shè)計性實驗要求。由于近年來高校擴招,實驗設(shè)備臺套數(shù)嚴重不足,因此,項目教學(xué)對實驗室設(shè)備的采購和管理提出了更高的要求。
4.缺乏適合本科層次的項目教學(xué)教材。近年來,國內(nèi)職業(yè)教學(xué)已經(jīng)出現(xiàn)了一些按照項目教學(xué)編寫的教材,其中大多數(shù)項目實施過程編寫得過于詳細,類似于驗證性實驗,而且其廣度和深度不符合本科教學(xué)的要求。如何在教材中將理論與教學(xué)項目進行結(jié)合,如何介紹項目的內(nèi)容和實施過程,是教材編寫者需要思考的問題。
5.高?,F(xiàn)有的體制很難對實施項目教學(xué)的教師一個合理的評價。
五、結(jié)論
1.教師的教學(xué)圍繞項目展開,教學(xué)過程有了變化,重點講解項目所需要的主要知識點,教師給出項目名稱,讓學(xué)生在“做中學(xué)”,可以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。
2.計算機控制技術(shù)的教學(xué)項目將采用單片機(DSP或嵌入式系統(tǒng))、PLC和工控機作為控制器,可以充分利用現(xiàn)有實驗室的條件,拓展實驗室功能,提高設(shè)備的利用率。
3.本課程教學(xué)改革模式可以應(yīng)用到電類專業(yè)大量的計算機軟硬件課程和實踐性較強的專業(yè)課程的教學(xué)改革中,為這些課程進行“項目教學(xué)法”改革積累了經(jīng)驗。
4.本科課程教學(xué)中實施項目教學(xué)法是一種有益的嘗試,在教學(xué)過程中還有很多實際問題需要探索和研究。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:微灌,計算機控制,推廣應(yīng)用
1.工程概況
萊蕪市鋼城區(qū)黃莊鎮(zhèn),是中國黃金桃之鄉(xiāng),優(yōu)質(zhì)黃金桃種植生產(chǎn)基地,該項目位于黃莊鎮(zhèn)東北部黃金桃主產(chǎn)區(qū),控制灌溉總面積4000畝,項目區(qū)原無灌溉設(shè)施,經(jīng)常遭受干旱威脅,嚴重威脅黃金桃產(chǎn)量和品質(zhì)。近年來實施了計算機控制微灌工程項目,共建成了中心控制管理房及附屬設(shè)施1處、蓄水池5座、各類灌溉管道 40km。自動控制部分安裝中心控制計算機1套,在田間埋設(shè)各類控制信號模塊40個、進口2英寸電磁閥40個、土壤墑情傳感器4個;沿干、支管道鋪設(shè)電源線、信號線、計算機網(wǎng)絡(luò)線、電磁閥控制線8km,金屬屏蔽管3km,在支管管道安裝水表、壓力表等量測設(shè)備,另外還配備UPS電源、避雷器等穩(wěn)壓和過電壓保護裝置。
2.計算機控制系統(tǒng)的工作原理及配置
2.1 自動化控制系統(tǒng)工作原理
計算機控制系統(tǒng)主要是接收土壤水分傳感器采集的數(shù)據(jù),當(dāng)采集數(shù)據(jù)達到土壤含水量下限值時,控制系統(tǒng)發(fā)出開閥指令,控制器打開電磁閥門,按照預(yù)先設(shè)定的灌水強度和灌水量進行灌溉,本組灌溉完畢打開下一組電磁閥,同時關(guān)閉本組電磁閥,直到整個灌溉過程結(jié)束。在整個灌溉過程中,灌溉強度、灌水量均可根據(jù)不同作物品種、當(dāng)時的土壤含水量進行人工設(shè)定。系統(tǒng)可對土壤含水量、管網(wǎng)壓力、流量、灌水量等進行實時控制,并將灌水時間、日期、灌水總量等數(shù)據(jù)存儲并可隨時打印。
2.2 自動化控制系統(tǒng)的配置
自動控制系統(tǒng)由上位機和采集控制模塊相結(jié)合,是目前配置較為可靠的方案。采集控制模塊對于系統(tǒng)的擴展靈活方便。土壤水分傳感器是自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其靈敏度和可靠性直接關(guān)系到能否適時啟閉供水設(shè)備可靠灌溉。論文格式。管道上的電磁閥均按照預(yù)先分組連接到控制模塊上,啟閉受計算機軟件控制。
2.3 系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計及功能
系統(tǒng)軟件分為上位機監(jiān)控軟件和采集控制模塊軟件兩部分。上位機軟件包括通訊程序、監(jiān)控畫面和打印程序。采集控制模塊采用梯形圖編寫。
系統(tǒng)硬件設(shè)計按功能可劃分為監(jiān)控、控制兩部分。系統(tǒng)監(jiān)控部分由上位機和打印機組成,用來實時處理采集控制模塊采集的數(shù)據(jù)并據(jù)設(shè)定值進行邏輯判斷,向控制站采集控制模塊發(fā)送控制命令。系統(tǒng)控制部分由采集控制模塊、土壤水分傳感器、壓力流量傳感器及電磁閥等組成。該部分作用是采集流量壓力信號并送入上位機進行處理,同時執(zhí)行上位機發(fā)送的控制命令,對電磁閥進行控制操作。
3.自動化控制系統(tǒng)方案設(shè)計
3.1 自動化控制系統(tǒng)站點布局
整個高效經(jīng)濟作物種植區(qū)內(nèi),控制灌溉總面積4000畝,全部采用小管出流灌溉,分布于項目區(qū)內(nèi)的5座蓄水池為灌溉水源,由安置于中央控制室內(nèi)的計算機分別負責(zé)控制5座水池按需供水。每種灌溉區(qū)域和每座水池都安裝一套中心測控單元——測控終端。包括:采集控制模塊,用來完成數(shù)據(jù)采集和控制驅(qū)動任務(wù);傳感器,完成數(shù)據(jù)測量與傳輸任務(wù)。測控終端通過Rs485信號網(wǎng)絡(luò)與中心控制室內(nèi)主計算機相連,自動進行數(shù)據(jù)采集、傳輸、指令接收和驅(qū)動控制,實現(xiàn)遠程測控功能,從而使田間地塊灌溉自動化。
3.2 自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局
由于本項目區(qū)周圍需灌溉的農(nóng)田面積較大,各測控點距中央控室距離不等,為此,控制系統(tǒng)采用了二級分布式網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有以下先進特點:(1)保持網(wǎng)絡(luò)距離、測控終端的擴展、傳感器和伺服機構(gòu)的增加,在原有工程的基礎(chǔ)上擴大系統(tǒng)規(guī)模。(2)不同種類、不同通訊協(xié)議、不同傳輸速率的智能終端共用網(wǎng)絡(luò)介質(zhì),進一步提供了系統(tǒng)擴展的靈活性。(3)部分遠程測控終端的故障或脫網(wǎng)維護,不影響其他部分的正常工作。
3.3 自動化控制系統(tǒng)布線
微灌工程中埋設(shè)了各類管線,其中有不同管徑的灌溉輸水管道、強電電纜線、弱電信號線等?,F(xiàn)場弱電信號總線采用4芯1.5mm2銅芯電纜,其中2芯傳輸 24VDC電源,另外2芯傳輸RS-485網(wǎng)絡(luò)信號。論文格式。電磁閥驅(qū)動線采用每電磁閥1.5mm2的2芯24VAC電纜。通信網(wǎng)絡(luò)采用RS-485雙絞線,通信波特率9600bps、自定義奇校驗、幀協(xié)議、幀校驗格式,自動切換。
4.計算機控制系統(tǒng)的特點
本項目系統(tǒng)測控選擇了高性價比的測控設(shè)備,具有高可靠性、直觀性、安全性等特點。系統(tǒng)不但支持測控對象數(shù)量、測控終端數(shù)量、軟件功能、遠程信息共享等方面的開放擴展性,而且對于操作人員的技術(shù)水平要求較低,技術(shù)維護工作簡單易行,完全能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的野外工作環(huán)境要求。本項目實現(xiàn)了以下技術(shù)創(chuàng)新:(1)設(shè)計了多媒體動畫界面,可對全灌區(qū)實時動態(tài)動畫模擬,對灌溉作業(yè)遠程實時操作。(2)根據(jù)作物品種、土壤含水量,編制科學(xué)合理的灌溉計劃,避免了大水漫灌和灌水不足,為作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。(3)使用了1:1隔離變壓器,有效避免了雷擊、過電壓等強電干擾對設(shè)備的損害,延長了設(shè)備的使用壽命。(4)測控終端使用了通用采集控制模塊代替了傳統(tǒng)PLC可編程控制器,既方便了管理又降低了工程造價。
5.自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果
計算機控制系統(tǒng)在微灌工程中的成功應(yīng)用,是自動化控制技術(shù)在其適用領(lǐng)域內(nèi)一個很大的突破,實現(xiàn)了根據(jù)不同作物不同需水量,實時科學(xué)灌溉和水資源的高效利用,經(jīng)濟效益和社會效益顯著,推廣應(yīng)用前景廣闊。論文格式。工程運行證明,該系統(tǒng)具有節(jié)水、省工等特點,降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本和管理成本。果園小管出流與地面灌相比,桃樹每畝增產(chǎn)220kg,每畝年節(jié)水175m3,節(jié)水61%。該工程提高了灌溉水的利用率,減少了深層滲漏和棵間蒸發(fā),節(jié)省了水資源。為微灌計算機控制和微灌工程建設(shè)探索出了成功經(jīng)驗,推動了微灌技術(shù)的發(fā)展。
主要欄目
綜述與評論、綜合自動化系統(tǒng)、過程控制及應(yīng)用、智能控制技術(shù)及應(yīng)用、優(yōu)化控制技術(shù)及應(yīng)用、企業(yè)資源計劃系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)及軟件
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關(guān)鍵詞:自動化技術(shù),紡織工業(yè),應(yīng)用
隨著我國紡織工業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展,現(xiàn)代紡織技術(shù)將以電子信息技術(shù)為主導(dǎo),以智能化生產(chǎn)為主要特征,進入90年代以來,現(xiàn)場總線技術(shù)以及基于該技術(shù)的控制系統(tǒng)在國內(nèi)外引起人們高度重視,成為世界范圍內(nèi)的自動化技術(shù)發(fā)展的熱點,它綜合運用了微處理器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù),將微處理器置入現(xiàn)場自控設(shè)備,在沒有人的直接參與下,機器設(shè)備或生產(chǎn)治理過程通過自動檢測、信息處理、分析判定自動地實現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程。對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、治理和決策,達到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗和確保安全等目的。論文參考網(wǎng)。正是由于自動化技術(shù)在紡織工業(yè)上的廣泛應(yīng)用,推動著紡織新工藝、新技術(shù)的不斷成熟和推廣,日益改變著世界紡織工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)面貌。
一、基于現(xiàn)場總線技術(shù)的紡織生產(chǎn)控制系統(tǒng)
現(xiàn)場總線是當(dāng)今3C(Computer、Communication、Control)技術(shù)發(fā)展的結(jié)合點,也是過程控制技術(shù)、自動化儀表技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的交匯點,是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在控制領(lǐng)域的集中體現(xiàn),是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)延伸到現(xiàn)場的必然結(jié)果。紡織工業(yè)的信息化建設(shè)是未來幾年紡織工廠的追求和建設(shè)重點,而數(shù)字化的紡織生產(chǎn)體系正是其不可或缺的基礎(chǔ)。它將全面提升紡織工廠的管理水平,對工廠的技術(shù)、質(zhì)量、經(jīng)濟和服務(wù)推動的進步都將產(chǎn)生直接的明顯的推進作用。
數(shù)字化的紡織機械采用現(xiàn)代先進的控制技術(shù):以CPU為核心的控制器,以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的新型驅(qū)動技術(shù),以現(xiàn)場總線技術(shù)為代表的網(wǎng)絡(luò)及高速數(shù)據(jù)通訊技術(shù)。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時準確采集和高速傳輸,實現(xiàn)分布式、現(xiàn)場化和抗干擾性能的提高,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、智能化,完成紡織機械與現(xiàn)代先進控制技術(shù)的結(jié)合,為紡織企業(yè)的信息化從設(shè)備層打下堅實的基礎(chǔ)。
現(xiàn)場總線控制層是各種生產(chǎn)信息的來源。各種棉紡、織造、印染機械的控制器只要具有現(xiàn)場總線通訊接口,通過適當(dāng)?shù)木幊?,就可以將機械的運行數(shù)據(jù)實時傳送到監(jiān)控系統(tǒng)?,F(xiàn)場總線監(jiān)控層完成車間級設(shè)備檢測和控制。應(yīng)用組態(tài)軟件編程和現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò),整合車間內(nèi)各個單臺機械設(shè)備控制系統(tǒng),以清晰友好的人機界面實現(xiàn)全車間設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)、產(chǎn)量、效率的監(jiān)視,同時還可以對設(shè)備的工藝參數(shù)進行統(tǒng)一設(shè)置,故障報警、參數(shù)記錄、顯示歷史趨勢和實時曲線,生成和打印各種生產(chǎn)報表。管理層是工廠級的信息管理系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)均可以按照用戶的需求,通過多種總線、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)庫,對數(shù)據(jù)進行處理并分類送到各個管理部門,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、分析和數(shù)據(jù)報表?,F(xiàn)場總線信息層將控制過程、信息管理、通信網(wǎng)絡(luò)融為一體,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,有關(guān)人員登陸到Web服務(wù)器,就可根據(jù)各自的權(quán)限監(jiān)控到生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備的運行情況。
二、PLC、變頻器、人機界面三大自動化產(chǎn)品大量應(yīng)用
PLC、變頻器、人機界面三大主要自動化產(chǎn)品的應(yīng)用面已經(jīng)覆蓋到我國紡織機械行業(yè)的紡紗設(shè)備、織造設(shè)備、非織造布設(shè)備、染整設(shè)備、化纖設(shè)備等絕大多數(shù)設(shè)備領(lǐng)域,用于構(gòu)成紡織機械設(shè)備的控制系統(tǒng)。近年來紡織機械每年新機配套用的三大自動化產(chǎn)品需求量均已達到相當(dāng)?shù)囊?guī)模:變頻器的主機配套用量約為15萬臺以上,如果再加上紡織企業(yè)的老機改造和公用工程的需求,整個紡織機械行業(yè)變頻器的年需求量約為20萬臺以上;PLC的主機配套用量約在7萬套以上,整個紡織機械行業(yè)的年需求量在10萬套以上;人機界面是PLC的“姊妹產(chǎn)品”,一般情況下,采用PLC的設(shè)備必用人機界面,因此其年需求量接近于PLC,目前紡織機械正在逐步以觸摸屏人機界面替代文本式人機界面。
三、單軸驅(qū)動、多電機同步傳動技術(shù)得到廣泛應(yīng)用
紡織機械行業(yè)機電一體化的主要技術(shù)特點就是單軸驅(qū)動和多電機同步傳動技術(shù),目前該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國紡機的整個領(lǐng)域。這項技術(shù)的應(yīng)用使得機械結(jié)構(gòu)簡化、工藝調(diào)整方便,可以充分滿足工藝對設(shè)備的要求,同時適應(yīng)高品質(zhì)、多品種、小批量的市場需求。具有代表性的紡織機械如粗紗機,國內(nèi)各紡織機械廠均推出四軸單獨驅(qū)動的新型粗紗機,已成為粗紗機競爭的技術(shù)標(biāo)志;又如國內(nèi)各紡織機械廠推出了七軸單獨驅(qū)動的漿紗機,該機實現(xiàn)了對紗線伸長率、卷繞張力等工藝參數(shù)的精確控制,為后道工序提高無梭織機織造效率創(chuàng)造了有利條件。
四、過程控制技術(shù)應(yīng)用逐步深入
4.1自動化技術(shù)應(yīng)用于清梳聯(lián)設(shè)備,保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性
國產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備配用的高產(chǎn)梳棉機采用混合環(huán)控制,對喂入棉層的厚度進行檢測,控制短片段不勻;采用喇叭口壓力檢測或采用凹凸羅拉、階梯羅拉檢測輸出棉條的粗細,控制長片段不勻。論文參考網(wǎng)。兩處檢測到的信號,送入控制器經(jīng)計算機運算,控制給棉羅拉的速度,達到自調(diào)勻整的目的。清梳聯(lián)單機和全流程采用的光電檢測、壓力傳感、位移傳感、信號轉(zhuǎn)換、伺服系統(tǒng)控制、計算機處理、變頻凋速、自調(diào)勻整、計算機綜合監(jiān)控等技術(shù)提高了全流程運行的穩(wěn)定性、可靠性,保證了全流程連續(xù)、同步、平穩(wěn)運行,使輸出棉條長片段、超長片段、甚至短片段的均勻度都能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),從而保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性。
4.2自動化技術(shù)應(yīng)用于并條工序,穩(wěn)定了棉條支數(shù)
國外產(chǎn)的RSB-D30型并條機及HSR-1000機,除配有開環(huán)或閉環(huán)自調(diào)勻整裝置以外,還配有質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),發(fā)生質(zhì)量超限故障立即停車報警,自調(diào)勻整裝置很靈敏,傳感器對棉條發(fā)生的探測信號可保持每1.5~4mm勻整一次,這相對于高速并條機,單位時間里控制頻率很高,勻整頻率達毫秒級,因此棉條均勻質(zhì)量高,可將土25%的棉條均整到土1%以內(nèi)。這種并條機生產(chǎn)的棉條不必再由試驗室控制支數(shù)偏差,因此在組成新的轉(zhuǎn)杯紡工藝過程中可不再考慮棉條重量偏差的離線檢測試驗。
4.3自動化技術(shù)應(yīng)用粗紗機,改善粗紗條干水平
新型的粗紗機均由計算機控制多臺變頻器,交流伺服驅(qū)動器,再分別控制多臺電動機的同步傳動系統(tǒng),從而簡化了復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu),取消了錐輪變速裝置、三自動成形機構(gòu)、計長裝置等。利用計算機儲存多品種的最佳工藝,更換品種十分方便;采用傳感技術(shù),檢測紗線張力,通過計算機實現(xiàn)張力控制;采用計算機軟件來完成粗紗的卷繞成形功能和實現(xiàn)經(jīng)軸、織軸的理想卷繞,使機構(gòu)簡化,操作方便,性能改善,質(zhì)量提高,提升了設(shè)備的檔次和水平。
4.4自動化技術(shù)應(yīng)用于環(huán)錠紡紗系統(tǒng),使之向全流程連續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展
自動化程度的不斷發(fā)展,使環(huán)錠紡紗技術(shù)進入了新的發(fā)展階段。有些機型將檢測結(jié)果通過變頻調(diào)速直接改變工藝參數(shù),簡化了機械結(jié)構(gòu),有的機型通過檢測、顯示還能直接勻整輸出紗條的質(zhì)量。操作自動化發(fā)展到了更高的水平,自動清潔、自動調(diào)速、定位停車、自動落卷、自動落紗、自動換筒、自動接頭、自動排除落棉等等,凡是需要人工操作的部位和動作,都盡可能地實現(xiàn)機器自動操作。不僅減少了操作治理人員,減輕了勞動強度,提高了勞動生產(chǎn)率,更為重要的是,由機器代替手工操作,消除了人為因素對生產(chǎn)的影響,提高了操作的可靠性和穩(wěn)定性,因而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。論文參考網(wǎng)。在大幅度提高單機生產(chǎn)水平和操作自動化的基礎(chǔ)上,環(huán)錠紡紗正向全流程連續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展。
4.5新型氣流紡紗機已基本上實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化
微機控制的紡紗系統(tǒng)可以自動檢測、顯示各種生產(chǎn)參數(shù)并自動打印??梢宰詣訖z測和記錄紗線條干,并能超限自停,能按設(shè)定要求自動控制紡紗長度。還設(shè)有接頭質(zhì)量自動檢測裝置,號稱無疵點接頭。此外,如紡杯自動清潔、自動落筒、防疊裝置、上臘裝置、機臺自動啟動裝置等都有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,方便操作治理,提高勞動生產(chǎn)率。
4.6自動化技術(shù)應(yīng)用于無梭織機,實現(xiàn)織造生產(chǎn)自動化
自動化技術(shù)的推廣應(yīng)用,使無梭織機的技術(shù)水平和品種適應(yīng)性不斷創(chuàng)造新水平,使織機操作實現(xiàn)了自動化,如開關(guān)車的程序控制,定期自動加油,利用微機自動收集、顯示織機的各種生產(chǎn)參數(shù)和運行情況,包括速度、產(chǎn)量、效率、停臺及原因分析、織軸經(jīng)紗存量、在機織物卷裝等等,因而提高了治理水平,提高了生產(chǎn)效率;電子送經(jīng)和電子卷取組成了經(jīng)紗張力的自動控制,基本上消除了緯向疵點;電子選色,微機自動變換織紋組織,集中改變織物圖形,通過單機和中心控制臺的雙向通訊還能實現(xiàn)群控;有些機型還能自動排除緯向疵點。
降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量是紡織企業(yè)普遍關(guān)心的問題,自動化技術(shù)、計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展為傳統(tǒng)的紡織工業(yè)提供了良好的技術(shù)支持,也正好為解決這兩個問題起到了關(guān)鍵作用,將有效保證產(chǎn)品質(zhì)量和減少用工數(shù)量,提高紡織企業(yè)的效率。
關(guān)鍵詞:計算機同步設(shè)備;連續(xù)千斤頂;大型鋼圍堰;設(shè)備管理
中圖分類號:U655.54 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006―7973(2017)05-0069-03
隨著橋梁施工技術(shù)的發(fā)展,配套的橋梁設(shè)備及施工裝備技術(shù)水平也得到不斷發(fā)展,對橋梁施工設(shè)備管理人員的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)管理水平提出了越來越高的要求。尤其在專業(yè)設(shè)備的選擇和管理上,需要根據(jù)施工方法選擇安全性高、操作容易、便于管理的專業(yè)橋梁施工設(shè)備。筆者結(jié)合自身嘉紹大橋下放設(shè)備選擇和過程控制管理的工作經(jīng)歷,為橋梁設(shè)備管理提供思路。
1 工程背景
嘉紹大橋主航道橋為世界上首座六塔獨柱四索面分幅鋼箱梁斜拉橋,橋址位于錢塘江河口尖山河段,為世界三大強潮河口之首,具有河床寬淺、潮強流急、涌潮洶涌、河床變化劇烈的特點。最大涌潮潮高可達3m,最大潮差達8.59m,涌潮產(chǎn)生的水壓力可達70kPa,橋位附近涌潮流速可達9.0~10.0m/s。 主墩承臺采用雙臂鋼圍堰施工,最大的鋼圍堰內(nèi)壁直徑大40.65m,高26.0m,入土深度約10m,圍堰整體重量達800t,分兩節(jié)進行沉放。
2 下放系統(tǒng)及設(shè)備的選型
大型圍堰采用整體沉放或分節(jié)拼裝、分次沉放的施工工藝,根據(jù)其施工設(shè)備的不同主要有以下3種施工方法。
(1)方法一:采用大型起重設(shè)備進行圍堰沉放
(2)方法二:采用連續(xù)千斤頂進行圍堰沉放
(3)方法三:采用卷揚機進行圍堰沉放
而嘉紹大橋由于涌潮強烈,工況條件極其特殊,采用常規(guī)下放程序存在較大的姿態(tài)失控風(fēng)險:河床沖淤變化劇烈,圍堰刃腳范圍內(nèi)泥面高差大,下放前平均高差已超出2m,僅靠導(dǎo)向定位裝置難以保持圍堰平穩(wěn)著床;圍堰下沉后進一步加大局部沖淤變化,實際施工監(jiān)測數(shù)據(jù)也表明,一個潮水沖刷可達5m,淤積可達3m,圍堰刃腳入土深度極度不均衡,迎潮面刃腳長時間懸空,終沉僅余3m進尺時仍有部分刃腳脫空,圍堰傾斜趨勢明顯,定位系統(tǒng)和圍堰結(jié)構(gòu)難以承受由此產(chǎn)生的擠壓力。經(jīng)研究,嘉紹大橋鋼圍堰施工確定采用連續(xù)千斤頂下放體系,同時利用全過程計算機控制技術(shù),確保圍堰沉放過程中實現(xiàn)圍堰同步提升或下沉,即提吊裝置自鋼圍堰提吊、下放、著床到最終就位全過程均參與作用,通過計算機控制中心隨時調(diào)整圍堰姿態(tài),精確控制下沉狀態(tài)實,該下放設(shè)備有如下特點:①用同步千斤頂控制系統(tǒng),可實現(xiàn)圍堰的整體上升及下放,避免傳統(tǒng)設(shè)備依靠人工操作上升或下放行程不一致導(dǎo)致單點受力過大或圍堰的整體傾斜;②由于千斤頂?shù)木容^高,控制性較強,可精確實現(xiàn)圍堰的整體上升或下放;③整個下放裝置安裝與拆除均可在圍堰內(nèi)實現(xiàn),受圍堰水文影響較小,且還有可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的實時監(jiān)測。④設(shè)備系統(tǒng)操作簡單,由一名專業(yè)人員即可實現(xiàn)設(shè)備的集中控制,控制數(shù)據(jù)實時反映在集中控制系統(tǒng)。設(shè)備管理相對較為簡單。
3 下放系統(tǒng)的設(shè)計
根據(jù)圍堰自重及外界荷載情況計算分析,安裝到位的鋼圍堰整體重量約870t。采用8個吊掛點每點1臺,共8臺350t的液壓千斤頂進行沉放作業(yè),另增加1臺備用。計算機同步控制連續(xù)千斤頂下沉系統(tǒng)由8臺350t連續(xù)千斤頂、4個液壓泵站、8套傳感器和計算機控制系統(tǒng)及配套懸掛裝置組成;單套沉放設(shè)備系統(tǒng)為1套主從隨動控制液壓提升系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由提升千斤頂,液壓系統(tǒng)和同步控制系統(tǒng)構(gòu)成,它具有激光精密測距和計算機準確控制的功能。適用于超大、超重、超高結(jié)構(gòu)的整體吊裝,其同步精度達毫米級。
3.1 千斤頂下放設(shè)備的支撐體系
下放裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2 計算機同步控制設(shè)備介紹與安裝管理
支承體系控制系統(tǒng)由提升油缸及懸掛系統(tǒng)、泵站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和PC終端控制系統(tǒng)組成。荷載控制及行程控制系統(tǒng),如下圖示。
整個設(shè)備系統(tǒng)由于全部采用計算機控制系統(tǒng),集成化程度高、重量輕,在施工安裝過程中,將千斤頂系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、泵站系統(tǒng)、錨點系統(tǒng)及附屬系統(tǒng)獨立采用吊車安裝到位。安裝到位后,進行系統(tǒng)的調(diào)試工作,{試正常即可進行下放試驗和施工。
4 下放設(shè)備試驗及施工
4.1 下放設(shè)備的試提試驗
為了確保鋼圍堰整體順利下放,首先進行鋼圍堰同步下放相關(guān)的試驗,以檢驗鋼圍堰結(jié)構(gòu)的安全性并獲得下放經(jīng)驗。具體的工藝試驗包括單點試提試驗、整體試提試驗。
4.1.1 單點試提試驗
采用對各個吊點分別進行分步試提升方法進行鋼圍堰的單點試提試驗。通過單點試提試驗,檢測鋼圍堰承重梁及掛腿結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性,確保鋼圍堰結(jié)構(gòu)在下放過程中承重系統(tǒng)無較大的變形和破壞,同時檢查各千斤頂?shù)男阅?。分步試提升的荷載分別為理論計算荷載的20%、40%、60%、80%、100%、120%。每級荷載當(dāng)提升到位后持載30 分鐘。
4.1.2 整體試提試驗
按照理論計算荷載的20%、40%、60%、80%、100%分級對6 個吊點同時進行加載,進行鋼圍堰整體試提試驗,以檢驗鋼圍堰結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性,確保鋼圍堰結(jié)構(gòu)在下放過程中無較大的變形和破壞,同時檢查各千斤頂?shù)男阅?、對千斤頂設(shè)備的影響,確保下放過程中鋼護筒的穩(wěn)定。另外,可檢測千斤頂?shù)耐叫?,包括位移同步性和荷載同步性,檢驗并完善其調(diào)平措施,優(yōu)化修正系數(shù),為整體下放提供有效的參考資料。
整體試提試驗中還需測量監(jiān)控、調(diào)整圍堰的平面位置和垂直度,為正式下放做好充分準備。
整體提升離開拼裝平臺20cm 后持荷1 小時,檢查圍堰平面位置、垂直度、壁體結(jié)構(gòu)、承重梁、掛腿、千斤頂荷載情況、傳感器是否有效,圍堰下放區(qū)域是否有障礙物等,檢查無誤后,立即組織人員拆除拼裝平臺,等候潮水準備正式下放。
4.2 下放施工
首先通過6只千斤頂同步將圍堰頂升20cm高,通過千斤頂油表及計算機控制系統(tǒng)以確保控制各千斤頂同步受力,然后開始割除拼裝平臺。
下放過程中用1臺油泵控制2臺千斤頂,保證下放同步及各頂受力均勻。發(fā)現(xiàn)個別頂受力過大時,需停止排查出故障后繼續(xù)下沉,切忌盲目快速下沉。
下放速度按單個頂行程按30cm控制,單個行程平均按3min控制連續(xù)下放,過程中時刻監(jiān)測各頂受力情況,直至下放到位。
4.3 設(shè)備操作注意事項
(1)液壓千斤頂在使用前應(yīng)擦拭干凈,并應(yīng)檢查各部件是否靈活,有無損傷,在有載荷時切忌將快速接頭卸下,以免發(fā)生事故及損壞部件。
(2)液壓千斤頂在使用前應(yīng)放置平整,不能傾斜,底部要墊平,嚴防載荷偏移而使液壓千斤頂傾斜或翻倒,可在液壓千斤頂?shù)撞繅|堅韌的枕術(shù)或鋼板來擴大承壓面積,以免陷落或滑動而發(fā)生事故;切勿用有油污的木板或鋼板作為襯墊,防止受力r打滑,發(fā)生安全事故;重物被頂升位置必須是安全、堅實的部位,以防損壞設(shè)備。
(3)使用液壓千斤頂時,應(yīng)先將鋼圍堰先試頂起一部分,仔細檢查液壓千斤頂無異常后,再繼續(xù)頂升重物。若發(fā)現(xiàn)墊板受壓后不平整、不牢固或液壓千斤頂有傾斜時,必須將液壓千斤頂卸壓回程,及時處理好后方可再次操作。
(4)在頂升過程中,應(yīng)隨重物的不斷上升及時在液壓千斤頂下方鋪墊保險枕木架,以防液壓千斤頂傾斜或引起活塞突然下降而造成事故,下放重物時要逐步向外抽出枕木,枕木與重物間的距離不得超過一塊枕木的厚度,以防意外!
(5)鋼圍堰下放到位后,及時進行受力體系轉(zhuǎn)換,液壓千斤頂不可作為長時間單獨支承設(shè)備。
5 結(jié)語
本文通過方案比選優(yōu)化,采用計算機同步控制連續(xù)千斤頂系統(tǒng),在圍堰沉放過程中實現(xiàn)了圍堰安全、同步、連續(xù)提升或下沉。作者作為設(shè)備的技術(shù)人員,與橋梁施工技術(shù)人員一起對橋梁施工專業(yè)裝備和工藝進行匹配性的比選,并結(jié)合自身多年的設(shè)備管理經(jīng)驗和專業(yè)技能,提供了鋼圍堰下放的設(shè)備專業(yè)技術(shù)支撐。同時,對下放設(shè)備過程的操作同步性和安全性進行了重點監(jiān)控,確保了下放過程安全。建議后續(xù)大橋橋梁施工過程,設(shè)備專業(yè)管理人員提前介入施工工藝比選和討論,才能后后續(xù)施工中設(shè)備的進場和現(xiàn)場管理提供有力的支持。本工程的設(shè)備管理為后續(xù)大型鋼圍堰下放的設(shè)備選型和管理提供了良好的借鑒。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:智能車輛;環(huán)境感知;傳感器;多傳感器信息融合
中圖分類號:E91 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 14-0026-01
一、前言
隨著社會的進步,汽車成為人們出行必不可少的交通工具,車輛堵塞、交通事故等問題也日益顯現(xiàn)。汽車數(shù)量的快速增長造成了公共交通效率低下、交通事故頻發(fā)。建立起現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)便被提到日程上來。智能車輛(Intelligent Vehicles, IV)作為智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation Systems,ITS)的重要組成部分,也是系統(tǒng)的運行主體,能夠提高駕駛安全性,大幅改善公路交通效率,降低能源消耗量,由于眾多優(yōu)點,該技術(shù)的研究日益受到國內(nèi)外相關(guān)機構(gòu)的關(guān)注。
智能交通系統(tǒng)能夠有效緩解交通壓力,合理調(diào)配公共交通資源和道路資源?;跈C器傳感技術(shù)和控制技術(shù),駕駛系統(tǒng)采用信息傳輸技術(shù)和計算機視覺技術(shù)監(jiān)測道路路面、交通標(biāo)志、其他車輛、行人以及交通事故等道路環(huán)境狀況,有效保證智能車輛在各種路況下的安全行駛,并能對一些異常狀況進行及時處理。在過去的10多年里,相關(guān)技術(shù)取得了很大的進步,有些國家已經(jīng)成功開發(fā)了一些基于視覺的道路識別和跟蹤系統(tǒng)。其中,具有代表性的系統(tǒng)有:LOIS系統(tǒng)、GOLD系統(tǒng)、RALPH系統(tǒng)、SCARF 系統(tǒng)和ALVINN系統(tǒng)等。從這些先進技術(shù)的應(yīng)用便可看出,感知外部環(huán)境模塊是智能車輛的核心技術(shù)。
二、環(huán)境感知傳感器在智能車輛上的應(yīng)用現(xiàn)狀
智能車輛在道路上暢行離不開相應(yīng)的傳感技術(shù),其中最重要的是道路環(huán)境感知模塊,該模塊將先進的通訊技術(shù)、信息傳感技術(shù)、計算機控制技術(shù)結(jié)合起來系統(tǒng)利用。智能車輛系統(tǒng)主要有環(huán)境感知模塊、分析模塊、控制模塊等部分組成。環(huán)境感知傳感系統(tǒng)主要由機器視覺識別系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、超聲波傳感器和紅外線傳感器組成。
(一)機器視覺識別系統(tǒng)
機器視覺識別系統(tǒng)是指智能車輛利用CCD等成像元件從不同角度全方位拍攝車外環(huán)境,根據(jù)搜集到的視覺信息,識別近距離內(nèi)的車輛、行人、交通標(biāo)志等。機器視覺也有其弱點,容易受到環(huán)境的影響,在能見度較低時效果不理想,因此,在傳感器類別中屬于被動型。與雷達系統(tǒng)相比較,視覺識別系統(tǒng)價格低廉,一輛車上可以安裝多處,監(jiān)測范圍更大,搜集道路信息更為全面,通過對其所得的圖像進行處理可以識別、檢測周圍路況,這些也是主動型傳感器無法替代的。所以越來越多的人對利用機器視覺感知車輛行駛環(huán)境產(chǎn)生很大的興趣,該系統(tǒng)在現(xiàn)實生活中隨處可見,普及率最高,機器視覺在智能車輛研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用, 成為最受歡迎的傳感器之一。
(二)雷達系統(tǒng)
雷達系統(tǒng)是一種主動型傳感器,利用微電磁波探測目標(biāo)距離、速度、方位等。雷達不需要復(fù)雜的設(shè)計與繁復(fù)的計算。雷達系統(tǒng)的使用不受光線、天氣等因素干擾,無論是白天還是黑夜,晴天或者下雨,雷達系統(tǒng)都能夠正常運轉(zhuǎn)。由于雷達是靠電磁波反射原理來工作的,這會導(dǎo)致相近的不同雷達間電磁波相互干擾而影響工作效能。但是,瑕不掩瑜,由于雷達在準確提供遠距離的車輛和障礙物信息方面有著得天獨厚的優(yōu)勢,因此在車輛的防碰撞系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
(三)超聲波傳感器
顧名思義,超聲波傳感器是指利用超聲波為檢測方法的傳感器。使用超聲波探測得來的的數(shù)據(jù)處理簡單、快速,超聲波傳感器可以發(fā)射定向長生波,能夠在較小范圍內(nèi)檢測到物置。這種技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用上比較廣泛和成熟。汽車工業(yè)上的利用首見于在歐洲銷售的的BMW 車上的超聲波停車裝置。這種系統(tǒng)利用一片單片機進行控制,超聲波遇到障礙反射回傳后,根據(jù)傳感器探測距離發(fā)出不同的提示音。
(四)紅外線傳感器
紅外線傳感器是利用紅外線來進行測量工作的傳感器,技術(shù)更加先進。紅外線傳感器不受黑暗、風(fēng)、沙、雨、雪、霧的阻擋,環(huán)境適應(yīng)性好,且功耗低。這些特點使它遠超其他傳感器。與超聲波傳感器相比,反應(yīng)速度更快,探測范圍更廣,由于其探測視角小,方向性和測量精度有所提高。與機器視覺結(jié)合使用,紅外線傳感器可以增強機器視覺識別的可靠性,使黑夜如同白晝,因此常被用于智能汽車中的夜視系統(tǒng)中。
三、多傳感器的綜合利用
在復(fù)雜的路況環(huán)境下,單一傳感器都有其局限性,僅僅安裝單一傳感器難以提供路況環(huán)境的全面描述,因此設(shè)計智能車輛必須配置多種傳感器。例如夜間行駛時紅外線傳感器是必不可少的;而停車、倒車時主要使用超聲波、雷達探測周邊障礙物的遠近;機器視覺除日常應(yīng)用外與其他傳感器結(jié)合起來可以使得智能車輛駕駛安全性更加可靠。
隨著計算機信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電子技術(shù)的進步,智能車輛技術(shù)研究中多傳感器信息融合技術(shù)的應(yīng)用取得了許多令人振奮的成果。如車載系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)、歐洲的Peugeo系統(tǒng)、美國的IVHS系統(tǒng)等。Tsai-Hong Hong等利用激光傳感器采集圖像獲得車輛前方的距離信息,在正常的路況環(huán)境下,采用彩色攝像機與激光傳感器聯(lián)合感知道路表面和定位道路邊界。這些技術(shù)經(jīng)過不斷改進,相信在不久的將來引起汽車工業(yè)的革命。
四、結(jié)語
在智能車輛的環(huán)境感知模塊技術(shù)研究中,傳感器是智能車輛控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。如何使傳感器技術(shù)更好的應(yīng)用到汽車行業(yè)上來,未來將成為傳感器技術(shù)研究領(lǐng)域的一個發(fā)展方向。
整合各種類型的傳感器技術(shù),使其為智能車輛提供更加真實可靠的路況環(huán)境信息,對智能汽車技術(shù)的發(fā)展來說是至關(guān)重要的。由于實際的應(yīng)用環(huán)境所得到信息大多數(shù)都是不確定信息,傳感器回饋信息融合還原真實路況還有很大的困難。
縱觀全球,我國的智能車輛研究工作還處于起步階段,同歐美日等相比還很落后。但隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,汽車保有量不斷膨脹,嚴峻的交通現(xiàn)狀迫使我們把發(fā)展智能交通盡早提到日程上來,只要我們勇于創(chuàng)新,結(jié)合我國具體國情,不斷進行深入、細致的研究,我國智能化交通必能早日實現(xiàn)。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:電氣自動化;智能化;應(yīng)用
Abstract: With the progress of science and technology and the improvement of people's living standard, convenient and comfortable living modern architectural goal and office environment become, electrical automation in construction applications, to achieve the intelligent modern architecture. This paper introduces the electrical and automation background and future development trends, analysis of the composition and application of electrical automation system.
Key words: electrical automation; intelligent; application
中國分類號:TU69 文獻標(biāo)識碼:A 文章標(biāo)號:2095-2104(2012)03-0001-02
1電氣自動化在建筑中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
電氣自動化技術(shù)的發(fā)展,與智能自動控制、計算機網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)的飛速發(fā)展密不可分,各種技術(shù)的發(fā)展催生了電氣自動化的繁榮?!白詣踊币辉~出現(xiàn)在20世紀50年代,隨之電機電力等產(chǎn)品相繼產(chǎn)生,直至60年代,自動化控制理論的開始應(yīng)用到各行各業(yè)中,過程自動化、機械制造自動化和管理自動化,使自動化的發(fā)展進入全新的階段。電氣專業(yè)的自動化技術(shù)成為自動控制與信息處理結(jié)合產(chǎn)物,電氣自動化技術(shù)的發(fā)展極其迅速日臻成熟已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分?,F(xiàn)代建筑無論從建筑科學(xué)技術(shù)方面,還是在建筑設(shè)計和建筑藝術(shù)方面,都取得了巨大的進步,是以往任何時期所無法比擬的。建筑設(shè)計理念的不斷提升,促使現(xiàn)代建筑在智能化發(fā)展方面提出更高的要求,在此背景下,電氣自動化技術(shù)應(yīng)運而生,90年代起,中國的智能建筑迅速發(fā)展,北京、上海等大城市的高樓大廈基本都采用了智能化系統(tǒng)。
隨著我國經(jīng)濟和現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展,4C技術(shù)(即Computer計算機技術(shù)、Control控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù))在自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用,自動化產(chǎn)品不斷普及,智能樓宇走向智能家居,智能化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,為電氣自動化技術(shù)應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展前景。為滿足和迎合消費者越來越高的消費品位及消費理念,現(xiàn)代建筑需要不斷提高建筑內(nèi)涵,勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑,特別是數(shù)字電子化科技發(fā)展智能化已經(jīng)成為了當(dāng)今建筑界的主流方向。
2 建筑電氣自動化系統(tǒng)的組成
現(xiàn)代智能建筑自動化系統(tǒng)主要包括通信自動化系統(tǒng)(CAS)、樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)、火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)(SAS)及其相應(yīng)的布線系統(tǒng)。
2.1通信自動化系統(tǒng)(CAS)
通信自動化系統(tǒng)為智能建筑內(nèi)的用戶提供高速、全面、安全可靠的語音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息服務(wù),滿足辦公自動化系統(tǒng)的要求,并能適應(yīng)樓外電信部門的通信網(wǎng)向數(shù)字化、智能化、綜合化、寬帶化及個人化發(fā)展的趨勢。
目前,智能建筑中的通信系統(tǒng)主要由兩大系統(tǒng)組成:程控數(shù)字用戶交換機和有線電視網(wǎng)(CATV )。隨著4C技術(shù)的不斷推廣,現(xiàn)在智能建筑通信自動化系統(tǒng)主要包括以下子系統(tǒng):綜合布線系統(tǒng)、電視電話通訊系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。
綜合布線系統(tǒng)(Premises Distributed System,簡稱PDS)是智能化辦公室建設(shè)數(shù)字化信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施,是一種集成化通用傳輸系統(tǒng)。它是將所有語音、數(shù)據(jù)等系統(tǒng)進行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng),為辦公提供信息化、智能化的物質(zhì)介質(zhì),支持將來語音、數(shù)據(jù)、圖文、多媒體等綜合應(yīng)用,是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它能使建筑物或建筑群內(nèi)部的語音、數(shù)據(jù)通信設(shè)備、信息交換設(shè)備、建筑物物業(yè)管理及建筑物自動化管理設(shè)備等系統(tǒng)之間彼此相聯(lián)。綜合布線系統(tǒng)由工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)和建筑群子系統(tǒng)六部分組成。
電話通訊系統(tǒng)通常有兩種方式:數(shù)字程控交換系統(tǒng)和虛擬電話網(wǎng)系統(tǒng)。數(shù)字程控電話交換系統(tǒng)由程控電話交換機、配線架、中繼進線組成。電視通訊系統(tǒng)應(yīng)用最廣的還是閉路電視系統(tǒng),主要由接收信號源、前端設(shè)備、干線傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)絡(luò)四部分組成。
計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能建筑中的主干網(wǎng)絡(luò),將智能大廈的計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)外部設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來,形成互聯(lián)互通,結(jié)構(gòu)合理計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上建立能滿足辦公的軟硬件環(huán)境,更好的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息資源共享。
2.2樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)
樓宇自動化系統(tǒng)是利用現(xiàn)代控制方法、對樓宇內(nèi)的機電設(shè)備或系統(tǒng)進行自動集中控制管理,以達到節(jié)約能源的目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。系統(tǒng)通過集中監(jiān)測和控制來提高現(xiàn)代建筑的管理水平,降低設(shè)備故障率和維護及營運成本。 它包括建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等。樓宇自控系統(tǒng)中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式,即用分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設(shè)備的實時檢測和控制任務(wù),克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性,實現(xiàn)多種控制及管理功能。
2.3辦公自動化系統(tǒng)(OAS)
辦公自動化是20世紀80年代迅速發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科,它是利用技術(shù)的手段提高辦公的效率,進而實現(xiàn)辦公自動化處理的系統(tǒng)。它采用Internet/Intranet技術(shù),基于工作流的概念,使企業(yè)內(nèi)部人員方便快捷地共享信息,高效地協(xié)同工作。系統(tǒng)集成主要包括運行壞境集成和技術(shù)集成。
2.4閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)
Closed Circuit Television (CCTV) 一種圖像通信系統(tǒng),它綜合了傳感技術(shù)、監(jiān)控攝像技術(shù)、通訊技術(shù)和計算機技術(shù),組成一個多功能全方位監(jiān)控的高智能化的處理系統(tǒng)。智能建筑中閉路電視的應(yīng)用,可以保護人身安全,節(jié)省時間和費用,提高效率,實現(xiàn)實時指揮和調(diào)度,處理和保存信息。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像部分、控制部分、傳輸部分、顯示與記錄四大部分所組成。
2.5火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)(SAS)
消防聯(lián)動控制系統(tǒng)是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后,聯(lián)動啟動各種消防設(shè)備,以達到報警及撲滅火災(zāi)的綜合系統(tǒng)?;馂?zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)主要由以下設(shè)備組成:主機主板、回路卡、手動控制盤、多線制控制盤、直流不間斷電源、消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)、CRT系統(tǒng)、機箱。
3 結(jié)束語
在全球信息化的今天,信息的共享和高效顯得尤為重要,智能化系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑的應(yīng)用,成就了人、信息和工作環(huán)境的智慧結(jié)合,使人們的生活和辦公環(huán)境更加方便快捷,極大地提高了人類的生存質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,智能化小區(qū)的內(nèi)涵也必將隨著科技的進步不斷地變化、發(fā)展。
參考文獻
一、自動化機械制造規(guī)模
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類
(一)自動化制造單元
FMC:的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業(yè)機器人、數(shù)控機床及物料運送存貯設(shè)備構(gòu)成,具有設(shè)置應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物,其特點是實{目單機自動化化及自動化,迄今已進入普及應(yīng)用階段。
(二)自動化制造系統(tǒng)
通常包括4臺或更多臺全自動數(shù)控機床及人工中心與車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運系統(tǒng)連接起來,可在不停機的情況下實現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。
(三)自動化制造線
它是處于單一或少品種大批量非自動化自動線與中小批量多品種f:MS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC機床,亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統(tǒng)自動化的要求低于FMS,但生產(chǎn)率更高。
(四)自動化制造工廠
FMt是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系,采用從訂貨、設(shè)計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(tǒng)(C1MS)投入實際,實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)自動化化及自動化,進而實現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產(chǎn)的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)IMS)為代表,其特點是實現(xiàn)工廠自動化化及自動化。
二、自動化關(guān)鍵技術(shù)
(一)計算機輔助設(shè)計
未來CAD技術(shù)發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復(fù)雜的問題。當(dāng)前設(shè)計技術(shù)最新的一個突破是光敏立體成形技術(shù),該項新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù),通過計算機控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內(nèi)的光敏樹脂液面進行光學(xué)掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環(huán)操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數(shù)據(jù),數(shù)小時內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。
(二)模糊控制技術(shù)
模糊數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學(xué)習(xí)功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調(diào)整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更起人們極大的關(guān)注。
(三)工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進行推理,求解各類問題(如解釋、預(yù)測、診斷、查找故障、設(shè)計、計劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實及經(jīng)驗證過的理論與通過經(jīng)驗獲得的知識相結(jié)合,因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強了自動化。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在FMS(尤其智能型)中關(guān)鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術(shù),預(yù)計最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預(yù)計到21世紀初,人工智能在FMS中的應(yīng)用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(shù)fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié),借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài),在受到外界或內(nèi)部激勵時能自動調(diào)節(jié)其參數(shù),以達到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。
(四)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)fANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動控制領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),成為現(xiàn)代自支化系統(tǒng)中的一個組成部分。轉(zhuǎn)貼于 免費論文下載中心
三、啟動控制技術(shù)發(fā)展趨勢
(一)FMC將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。
(二)朝多功能方向發(fā)展
由單純加工型FMS進一步開發(fā)以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。FMS是實現(xiàn)未來工廠的新穎概念模式和新的發(fā)展趨勢,是決定制造企業(yè)未來發(fā)展前途的具有戰(zhàn)略意義的舉措。日本從1991年開始實施的“智能制造系統(tǒng)”frms)國際性開發(fā)項目,屬于第二代FMS:完善的第二代FMS正在不斷實現(xiàn)。智能化機械與人之間相互融合、自動化地全面協(xié)調(diào)從接受訂單貨至生產(chǎn)、銷售這一企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全部活動。
關(guān)鍵詞:制造;安裝;定位;焊接;創(chuàng)新;豎轉(zhuǎn)
中圖分類號:TU74文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
1 項目概況
云飛南街小凌河大橋位于錦州市云飛南街跨小凌河段,工程北起南京路、南至凌川路,沿云飛南街與女兒河大橋相通,是云飛街交通干線上關(guān)節(jié)點,也是小凌河水上公園與東湖公園的連接點。大橋全長1188.94米,其中橋梁長665米,主橋?qū)?0米,引橋?qū)?7米;南北引道長523.94米,寬33-50米。橋梁主橋形式為雙套拱單塔雙索面斜拉橋,鋼塔結(jié)構(gòu)為雙套拱鋼塔,鋼梁結(jié)構(gòu)為雙主梁箱梁。主橋設(shè)計新穎,造型獨特,雙套拱構(gòu)成了“天圓地方”的“中興之門”、寓意城市南擴,擁抱海洋的開放文化。
本工程建設(shè)單位為錦州市云飛南街小凌河大橋建設(shè)指揮部;設(shè)計單位為同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院;施工單位天津第三市政公路工程有限公司;鋼結(jié)構(gòu)分包單位為中鐵山橋集團有限公司。工程于2009年4月開工,2009年10月31日大橋主體工程完工,2010年10月16日通車。本論文闡述該工程的施工技術(shù)創(chuàng)新管理。
2 工程特點及難點
2.1鋼結(jié)構(gòu)工程量大
加工制作在山海關(guān),超重、超長、超大運輸,運輸調(diào)度組織十分艱難。鋼結(jié)構(gòu)大部分采用全焊接方式,部分采用栓焊結(jié)合,超厚板、高強鋼。尤其是鋼拱塔從施工圖轉(zhuǎn)化、構(gòu)件加工、運輸?shù)浆F(xiàn)場吊裝、臥式拼裝、對接、豎向轉(zhuǎn)體合攏、涂裝難度大。
2.2工期緊、質(zhì)量要求高
工程要求鋼結(jié)構(gòu)投入時間為2009年4月,2009年6月正式開工,2009年10月主體工程完工。鋼結(jié)構(gòu)主體要求施工圖轉(zhuǎn)化、原材料備料、制作在4個月內(nèi)完成。同時工程為錦州市重點工程項目,質(zhì)量要求高。
2.3鋼結(jié)構(gòu)冬期施工焊接難度大
錦州地區(qū),進入10月份,溫度低于5度,特別是河套高空環(huán)境,伴有強勁的西北風(fēng),這種氣候?qū)︿摴八暮附淤|(zhì)量有很大影響。
2.4橫撐裝飾箱安裝難度大
全橋共計43個橫撐裝飾箱,本工程的橫撐安裝工程是竣工之前的重要工作,工期緊,安裝難度大是橫撐安裝的一大特點。
2.5項目質(zhì)量目標(biāo)
工程分項工程一次驗收合格率100%,確保主體結(jié)構(gòu)錦州市優(yōu)質(zhì)工程“古塔杯”、遼寧省優(yōu)質(zhì)工程“世紀杯”。
2.6創(chuàng)新
綜上本工程工期要求較緊,質(zhì)量要求較嚴,尤其是鋼結(jié)構(gòu)加工、制造、安裝難度較大,為了滿足要求,控制成本,必須進行施工技術(shù)創(chuàng)新。鋼拱塔豎向轉(zhuǎn)體的主橋內(nèi)拱塔利用三角架進行豎轉(zhuǎn)施工、主橋外拱塔利用內(nèi)拱塔進行豎轉(zhuǎn)施工、拱塔間橫撐安裝技術(shù)、泄砂法落梁技術(shù)、對整個結(jié)構(gòu)進行立體放樣加工、鋼拱塔塔段無余量臥式拼裝焊接等主要施工技術(shù)基本上都是首次在工程上使用。項目部針對工程項目的特點及難點,編制詳細的創(chuàng)新施工方案,施工質(zhì)量標(biāo)準,預(yù)控措施及控制方法,以質(zhì)量一次創(chuàng)優(yōu),嚴格管理、盡心工作,全面檢查,嚴格控制工藝創(chuàng)新方案的有效實施。
3 技術(shù)創(chuàng)新管理過程與方法
3.1鋼拱塔豎向轉(zhuǎn)體施工技術(shù)創(chuàng)新
3.1.1主橋內(nèi)拱塔利用三角架進行豎轉(zhuǎn)施工
內(nèi)拱塔首先在橋面上拼裝完畢、臥式拼裝后內(nèi)拱塔底部上設(shè)置了塔鉸,已經(jīng)施工完成的塔根部位也設(shè)置了塔鉸,塔鉸通過銷軸進行連接,為了提供一個起扳角度,內(nèi)拱塔上設(shè)置三角架,三角架也通過塔鉸與拱體連接,然后安裝內(nèi)拱塔起扳鋼絞線,而后進行內(nèi)拱塔豎轉(zhuǎn)施工。內(nèi)拱塔豎轉(zhuǎn)扣索最大拉力約460噸,共布置4臺200噸提升油缸,每個拉點的平均載荷約115噸。油缸儲備為1.74,鋼絞線安全系數(shù)為4.31。布置1臺80L/min流量的液壓泵站,采用間歇式的作業(yè)方式,轉(zhuǎn)體速度可達5-6m/h。傳感器布置方面,在每臺提升油缸上安裝油缸位置傳感器測量油缸行程,在每個吊點安裝1只壓力傳感器測量各吊點的負載壓力。
3.1.2主橋外拱塔利用內(nèi)拱塔進行豎轉(zhuǎn)施工
在內(nèi)拱塔豎轉(zhuǎn)之前,在內(nèi)拱塔上安裝索鞍結(jié)構(gòu)(同時將內(nèi)拱塔與鋼箱梁橋面臨時固接)在內(nèi)拱塔內(nèi)拱塔豎轉(zhuǎn)到位后,通過索鞍結(jié)構(gòu)安裝外拱塔起扳鋼絞線,而后進行外拱塔的整體豎轉(zhuǎn)。外拱塔豎轉(zhuǎn)扣索最大拉力約326噸,共布置4臺200噸提升油缸,每個拉點的平均載荷約81.5噸。內(nèi)塔三角架錨固索最大拉力約93.3噸。油缸儲備為2.45,鋼絞線安全系數(shù)為6.08。橫橋向兩側(cè)各布置1臺80L/min流量的液壓泵站,采用間歇式的作業(yè)方式,轉(zhuǎn)體速度可達5-6m/h。傳感器布置方面,在每臺提升油缸上安裝油缸位置傳感器測量油缸行程,在每個拉點安裝1只壓力傳感器測量各拉點的負載壓力。
3.1.3豎轉(zhuǎn)實施方案
①豎轉(zhuǎn)設(shè)備安裝與調(diào)試:外拱塔及內(nèi)拱塔橋面拼裝完畢并進行臨時固接,在拱塔上安裝索鞍結(jié)構(gòu)、提升油缸、三角支架、鋼絞線等。在設(shè)備安裝完畢后,檢查各種傳感器信號和控制信號是否到位,初始讀數(shù)是否正確,檢查油管安裝是否正確,檢查油缸空缸動作和截止閥工作是否正常,檢查提升系統(tǒng)各信號穩(wěn)定性。
②豎轉(zhuǎn)前整體檢查:液壓豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)的提升油缸、液壓泵站、控制系統(tǒng);豎轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)的油缸支架、拉點結(jié)構(gòu)、地錨支架;拱塔結(jié)構(gòu)的外形尺寸、質(zhì)量、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)、障礙物;應(yīng)急預(yù)案的設(shè)備備件、人員、物資等。
③試豎轉(zhuǎn)及正式豎轉(zhuǎn):為了觀察和考核整個豎轉(zhuǎn)施工系統(tǒng)的工作狀態(tài),在正式豎轉(zhuǎn)之前,必須進行試豎轉(zhuǎn)。經(jīng)過試豎轉(zhuǎn),觀察后若無問題,便進行正式豎轉(zhuǎn),正式豎轉(zhuǎn)過程中,記錄各點壓力和高度,及時與監(jiān)控單位配合加強空中位置姿態(tài)的監(jiān)控。
3.1.4豎轉(zhuǎn)到位后的工作
根據(jù)豎轉(zhuǎn)到位的監(jiān)控指令的要求,采用經(jīng)過焊接工藝評定的焊接參數(shù)對環(huán)焊縫進行施焊。無損檢測合格后,對鋼絞線卸載,豎轉(zhuǎn)設(shè)備的拆卸,并按照順序進行斜拉索的安裝調(diào)試、橫撐裝飾箱的安裝焊接、最后一道面漆的防腐涂裝。
3.1.5計算機控制液壓同步提升系統(tǒng)技術(shù)
計算機控制液壓同步提升技術(shù)是一項新穎的構(gòu)件提升安裝施工技術(shù),它采用柔性鋼絞線承重、提升油缸集群、計算機控制、液壓同步提升原理,結(jié)合現(xiàn)代化施工工藝,將大體量的構(gòu)件在地面拼裝后,整體提升到預(yù)定位置安裝就位,實現(xiàn)大噸位、大跨度、大面積的超大型構(gòu)件超高空整體同步提升。計算機控制液壓同步提升技術(shù)的核心設(shè)備采用計算機控制,可以全自動完成同步升降、實現(xiàn)力和位移控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警等多種功能,是集機、電、液、傳感器、計算機和控制技術(shù)于一體的現(xiàn)代化先進設(shè)備。
主控計算機除了控制所有提升油缸的統(tǒng)一動作之外,還必須保證各個提升吊點的位置同步。在提升體系中,設(shè)定主令提升吊點,其它提升吊點均以主令吊點的位置作為參考來進行調(diào)節(jié),因而,都是跟隨提升吊點。
在提升系統(tǒng)中,每個提升吊點下面均布置一臺長距離傳感器,這樣,在提升過程中這些長距離傳感器可以隨時測量當(dāng)前的構(gòu)件高度,并通過現(xiàn)場實時網(wǎng)絡(luò)傳送給主控計算機。每個跟隨提升吊點與主令提升吊點的跟隨情況可以用長距離傳感器測量的高度差反映出來。主控計算機可以根據(jù)跟隨提升吊點當(dāng)前的高度差,依照一定的控制算法,來決定相應(yīng)比例閥的控制量大小,從而,實現(xiàn)每一跟隨提升吊點與主令提升吊點的位置同步。
為了提高構(gòu)件的安全性,在每個提升吊點都布置了油壓傳感器,主控計算機可以通過現(xiàn)場實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測每個提升吊點的載荷變化情況。如果提升吊點的載荷有異常的突變,則計算機會自動停機,并報警示意。
3.2拱塔間橫撐安裝施工技術(shù)創(chuàng)新
為保證拱塔造型美觀,使大橋富于現(xiàn)代氣息,在拱塔之間設(shè)置了裝飾橫撐,橫撐由外包鋼箱裝飾板組成,裝飾箱伸縮縫處的內(nèi)部墊板與一端的裝飾箱焊接,另一端不焊,允許裝飾橫撐的自由收縮。本橋橫撐裝飾箱安裝時,所有的斜拉索已經(jīng)到位,汽車吊施展空間大為減少,且橫撐裝飾箱必須先安裝槽型結(jié)構(gòu),這就給吊裝帶來了巨大的難度,且從全橋俯視圖看,裝飾箱互相干擾,且空間太小,這必然給掛籃、支架、操作平臺的制作、焊接、安裝帶來一定的難度。用塔吊和專用吊具吊裝橫撐裝飾箱,卡到塔間索,放置到鋼拱塔壁板上的限位板上,先焊接裝飾箱同小拱塔的焊縫,打開臨時固結(jié),通過工藝碼板和小噸位千斤頂調(diào)節(jié)伸縮量,滿足同大拱塔的縫隙,焊接同大拱塔的焊縫。由于單發(fā)件N1在塔間索的上面,槽型桿件必須從下面扣在塔間索上,必須設(shè)置專用吊具工裝,以易于吊裝和就位,箱內(nèi)側(cè)根據(jù)具體情況設(shè)置工藝隔板,避免在吊裝過程中的變形扭曲。
3.3泄砂法落梁施工技術(shù)創(chuàng)新
斜拉索張拉之后,鋼箱梁并沒有脫離下面支撐點,大部分主梁的重量仍由鋼管樁承擔(dān),如果落梁時直接拆除支墩,則與被拆除支墩相鄰的支墩受力會順勢大幅度提高,同時支撐反力的瞬時增大也容易導(dǎo)致鋼箱梁支撐點部位產(chǎn)生應(yīng)力增大,進而造成鋼箱梁局部屈曲破壞。固需要對鋼箱梁進行落梁施工,為了保證落梁的同步與安全,施工單位采用了泄砂方法落梁技術(shù),以保證施工過程中鋼箱梁支撐點的應(yīng)力及變形的安全性和臨時墩的安全性。落梁過程中,施工單位設(shè)置8人泄砂組,按照監(jiān)控單位給出的分級的每組泄砂高度,控制泄砂同步性,最終實現(xiàn)了安全落梁。橋梁結(jié)構(gòu)的最終成形要經(jīng)歷一個結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換過程,體系轉(zhuǎn)換過程前后兩個不同結(jié)構(gòu)體系的受力特點和變形特點均不相同。本橋采用落梁法完成體現(xiàn)轉(zhuǎn)換,核心是確定砂箱臨時墩落降量,每步各落降點的落降控制量是關(guān)鍵工作。隨著落降過程的進行,臨時墩的支反力逐漸減小,對鋼箱梁的支承作用減弱,鋼箱梁隨著下落幅度的增大,其內(nèi)力也逐漸增大,在最后臨時墩完全拆除,完成斜拉橋體系轉(zhuǎn)換,鋼箱梁達到落梁施工過程的最大內(nèi)力狀態(tài)。在砂箱臨時墩落降施工過程中,必須配合監(jiān)控單位保證鋼箱梁和臨時墩的受力都在控制要求之內(nèi)。
3.4對整個結(jié)構(gòu)進行立體放樣加工的施工技術(shù)創(chuàng)新
由于鋼拱塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工單位首次對整個結(jié)構(gòu)采用三維立體放樣,進行施工圖轉(zhuǎn)化。板單元的制作質(zhì)量直接關(guān)系到鋼拱塔節(jié)段塊體及整體的制作質(zhì)量,生產(chǎn)過程中對板單元的制作質(zhì)量嚴加控制,確保板單元桿件的制作質(zhì)量。主要對板單元圓弧曲線、加勁肋位置精度、橫隔板尺寸公差、板單元焊接變形進行控制。塔段整體制作控制要點:箱口幾何尺寸的控制、節(jié)段圓弧曲線的控制、節(jié)段扭曲變形的控制;采用組裝、焊接、修整相結(jié)合的工藝原則;鋼塔塔段在專用胎位上進行施焊,而且施焊主焊縫時使塔段處于水平狀態(tài),并嚴格按照工藝規(guī)定的焊接順序,盡量采用對稱施接,以避免扭曲變形;板單元及部件制造完成后,在總裝胎架上進行組焊和預(yù)拼裝;鋼塔節(jié)段工地接口為焊接環(huán)焊縫,為保證工地接口間隙勻順,制造時以鋼塔節(jié)段一端為基準端,另一端預(yù)留二切量,待節(jié)段焊接修整完畢后精確劃二次切割線并進行二切;為保證塔柱整體幾何尺寸,在塔柱組焊、修整、焊縫檢側(cè)合格后,對非基準端進行端部二次切割。
3.5鋼拱塔塔段無余量臥式拼裝焊接的施工技術(shù)創(chuàng)新
鋼拱塔塔段制造廠進行精確測量,工地進行精確定位,采取合理的焊接工藝、焊接順序、減少焊接變形,工地?zé)o配切量的合攏段安全平穩(wěn)的吊裝拼接焊接。以拱段腹板單元為基面進行拼裝,拼裝時在橋位拼裝區(qū)域設(shè)置整體平面拼裝胎架?,F(xiàn)場拼裝胎架的設(shè)置根據(jù)拱肋線型進行放線,根據(jù)拱段的重量、結(jié)構(gòu)位置、外形輪廓園弧曲線及焊接所產(chǎn)生收縮量的增補調(diào)節(jié)量等因素進行胎架的設(shè)計和制造,胎架的結(jié)構(gòu)形式,結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)胎架所承載的荷載進行設(shè)計與校核后確定,保證胎架有足夠的剛度,不隨拱段拼裝重量的增加而變形,從而保證拱肋不因此變形。為了拱肋拼裝集中荷載對橋面的影響,胎架基礎(chǔ)采用30mm鋼板點焊到橋面上并在其上做胎架,并對橋面進行受力檢算。拱段整體拼裝完成后,卸除拱塔拼裝胎架約束,在橋面上通過激光經(jīng)緯儀進行整體測量,重點測量拱塔各部位錨箱定位精度及相對位置精度。同時,在胎架解除后對拱轉(zhuǎn)動軸進行復(fù)測,確保轉(zhuǎn)軸無重大偏差。鋼拱塔整體測量完成并提交監(jiān)理驗收合格后,在拱塔上安裝整體提升吊耳等結(jié)構(gòu)。
3.6鋼結(jié)構(gòu)冬季施工的施工技術(shù)創(chuàng)新
3.6.1鋼結(jié)構(gòu)保溫
采用100mm厚的巖棉氈鋪設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)底部及側(cè)部位,同時在鋼結(jié)構(gòu)頂部面上鋪設(shè)100mm厚巖棉氈。巖棉氈底部鋪設(shè)50mm×50mm的鋼絲網(wǎng),用φ8的油絲繩捆扎在鋼結(jié)構(gòu)上,每200mm一道,用花欄螺栓將鋼絲繩拉緊,不能使巖棉氈脫落。
3.6.2鋼結(jié)構(gòu)環(huán)峰焊接措施
現(xiàn)場焊接大量采用CO2氣體保護焊,該工藝焊接效率高,熱量集中,焊接變形小,適用于鋼結(jié)構(gòu)全位置焊接。但由于該焊接方法采用CO2氣體保護,所以對施焊環(huán)境中防風(fēng)的措施要求嚴格。露天焊接,當(dāng)風(fēng)力較?。L(fēng)速
4管理成效
(1)2010年獲得錦州市主體工程“古塔杯”。
(2)2011年獲得遼寧省建設(shè)工程“世紀杯”。
(3)各階段工期目標(biāo)如期實現(xiàn),每一道工序都達到優(yōu)質(zhì)。
(4)獲得集團公司優(yōu)秀平安工地稱號。