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關(guān)鍵詞：汽車(chē)電路；電氣系統(tǒng)；檢測(cè)；維修

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.159

1 汽車(chē)電路與電氣系統(tǒng)的基本組成

汽車(chē)整車(chē)電器設(shè)備包括滿(mǎn)足車(chē)輛運(yùn)行的基本設(shè)備和為了提高車(chē)輛安全性、舒適性而增加的一些電子控制系統(tǒng)組成。其主要的電氣設(shè)備包含有：電源系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、照明信號(hào)與警告系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)以及其他輔助電器。電子控制系統(tǒng)包含有：電子控制燃油噴射系統(tǒng)（EFI-Electronic Fuel Injection）、電控自動(dòng)變速器（AT-Automatic Transmission/ Transaxle）、電控懸架系統(tǒng)（Electronic suspension system）、電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS- Electronic Power Steering）、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS-Anti-lock Brake System）、輔助乘員保護(hù)系統(tǒng)（SRS-Supplemental Restraint System（安全氣囊）、自動(dòng)空調(diào)（A/C-Air Condition）。

汽車(chē)的種類(lèi)很多，但其電器電路的設(shè)計(jì)一般都遵循一定的規(guī)律。汽車(chē)電路結(jié)構(gòu)，工作過(guò)程和故障性質(zhì)等方面具有共同特點(diǎn)，汽車(chē)電氣系統(tǒng)的電路特點(diǎn)如下：

其一是所有的汽車(chē)電路結(jié)構(gòu)都采用低壓供電的單線(xiàn)制接入方式，目前汽車(chē)所用的蓄電池電源一般是直流電源，其通用的電壓通常為12福特，汽車(chē)上所有用電設(shè)備是并聯(lián)的，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)等金屬機(jī)體，作為各種電器的公用電路，由用電器到電源只需一條導(dǎo)線(xiàn)。

其二是用電設(shè)備的并聯(lián)狀態(tài)，汽車(chē)上所有的電氣設(shè)備都各自串聯(lián)在支路中，與電源并聯(lián)，并且各支路由單獨(dú)的開(kāi)關(guān)控制，互相獨(dú)立，互不干擾。

其三體現(xiàn)在汽車(chē)電路的保護(hù)裝置上，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，汽車(chē)電氣設(shè)備都必須負(fù)極接鐵，并安裝了保護(hù)裝置，一般串接在元器件回路中。

2 汽車(chē)電路與電氣系統(tǒng)的常見(jiàn)故障檢測(cè)方法

2.1 直觀(guān)診斷法

直觀(guān)診斷法實(shí)際上是汽車(chē)電路與電氣檢測(cè)的第一步，也是其他診斷方法的基礎(chǔ)步驟，許多有經(jīng)驗(yàn)的維修人員，能夠憑借自身的直覺(jué)以及經(jīng)驗(yàn)來(lái)做到準(zhǔn)確的診斷出電路故障所在的地方。直觀(guān)診斷法的主要通過(guò)利用人體的感覺(jué)器官來(lái)對(duì)汽車(chē)電器進(jìn)行外觀(guān)檢查，例如當(dāng)汽車(chē)電路中出現(xiàn)短路故障，較為常見(jiàn)的現(xiàn)象為冒煙、焦臭、異響等現(xiàn)象，都可以通過(guò)直觀(guān)感覺(jué)看見(jiàn)或者觸摸、聞到氣味，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的汽車(chē)維修人員，往往能夠直觀(guān)診斷確定故障所在的大致范圍，繼而縮小了對(duì)電路的故障的排除范圍。

2.2 搭鐵試火診斷法

搭鐵試火診斷法是一種最為簡(jiǎn)便、常見(jiàn)的汽車(chē)電路診斷方法，它的主要原理是利用用電設(shè)備與金屬部分鏈結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的火花強(qiáng)弱來(lái)判斷故障。搭鐵試火的診斷方法分為直接搭鐵和間接搭鐵兩種。直接搭鐵是一種根據(jù)未經(jīng)過(guò)負(fù)載而直接搭鐵所產(chǎn)生的火花來(lái)判斷線(xiàn)路狀況的方法。例如懷疑照明總開(kāi)關(guān)至制動(dòng)開(kāi)關(guān)一段線(xiàn)路有故障時(shí)，可拆下制動(dòng)開(kāi)關(guān)上的線(xiàn)頭直接搭鐵碰試，若出現(xiàn)強(qiáng)烈火花，說(shuō)明這段線(xiàn)路正常；如火花較弱，說(shuō)明這段線(xiàn)路中某一線(xiàn)頭接觸不良或臟污；若無(wú)火花出現(xiàn)，說(shuō)明這段線(xiàn)路斷路。間接搭鐵則是根據(jù)通過(guò)汽車(chē)電器的某一負(fù)載而搭鐵所產(chǎn)生的火花來(lái)判斷線(xiàn)路或負(fù)載故障的方法。

2.3 儀器儀表診斷法

儀器儀表診斷法是對(duì)汽車(chē)電路系統(tǒng)最為科學(xué)、結(jié)果最為可靠的診斷技術(shù)，它主要利用了精密度儀器例如示波器、萬(wàn)用表來(lái)對(duì)電子控制系統(tǒng)進(jìn)行精密的檢測(cè)，通過(guò)對(duì)比相關(guān)的電路參數(shù)來(lái)確定故障發(fā)生的電路，一般來(lái)說(shuō)，儀器儀表診斷法的精度最高，但這種測(cè)試方法必須要求使用者能夠熟練操作儀器儀表，并且能夠熟悉各種汽車(chē)的主要電路參數(shù)，必須具備有一定的判斷能力。

2.4 換件排除法

換件排除法主要用來(lái)檢測(cè)大范圍的故障問(wèn)題，這種方法與電腦維修中的檢測(cè)卡診斷方法類(lèi)似，指用規(guī)格相同、性能良好的電器去代替懷疑有故障的電器設(shè)備以進(jìn)行比較和判斷故障的方法。

3 汽車(chē)電路與電氣系統(tǒng)的維修注意事項(xiàng)

汽車(chē)電路與電氣系統(tǒng)的線(xiàn)路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在維修過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)方面的事情：

首先，要詳細(xì)了解汽車(chē)電路與電氣系統(tǒng)各組成體系的主要工作原理，了解各種電子元件的特點(diǎn)，并具有良好的電路基本功，做好詳細(xì)的準(zhǔn)備工作。

其次，在汽車(chē)維修工作中，應(yīng)該做到對(duì)所有電氣元件的輕拿輕放，并注意對(duì)溫度敏感的電路元件進(jìn)行優(yōu)先考慮，避免在焊接過(guò)程中造成對(duì)溫敏元件的損壞，產(chǎn)生新的故障。

第三，拆卸蓄電池時(shí)，應(yīng)先拆下負(fù)極接線(xiàn)；裝上蓄電池時(shí)，則應(yīng)最后連接負(fù)極接線(xiàn)。拆下或裝上蓄電池時(shí)，應(yīng)確保點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和其他開(kāi)關(guān)都已斷開(kāi)，否則會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體元器件的損壞。同樣，拆卸和安裝元器件時(shí)，應(yīng)切斷電源。

第四，對(duì)于不可拆卸的電子電路元件，特別是涉及到電子元件內(nèi)部的故障出現(xiàn)時(shí)，檢測(cè)和維修的原則主要為由外到內(nèi)的逐一排查方法，大膽假設(shè)，小心作業(yè)，在保證不產(chǎn)生維修導(dǎo)致的人工破損的前提下找到故障發(fā)生的地方。特別是在對(duì)進(jìn)口車(chē)的維修中，有許多維修工人為了省時(shí)省事，在沒(méi)有原裝電子元件的條件下采用國(guó)產(chǎn)件代替，而實(shí)際上，國(guó)產(chǎn)件與進(jìn)口件往往存在一定的參數(shù)差異，貿(mào)然替換實(shí)際上也是一種故障隱患。

第五，在焊接維修過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制電烙鐵的功率和溫度，避免電烙鐵對(duì)汽車(chē)電路元件產(chǎn)生破損情況。一般情況下，應(yīng)該選用恒溫的電烙鐵，其功率應(yīng)該小于75W，在焊接過(guò)程中應(yīng)該保證焊點(diǎn)與元件引腳之間保持合適的距離。

第六，在采用儀器與儀表來(lái)進(jìn)行診斷監(jiān)測(cè)過(guò)程中，要確保檢測(cè)人員熟練操作相關(guān)的儀器儀表，避免隨意的進(jìn)行檢測(cè)，特別是在檢測(cè)小功率晶體管過(guò)程中，不能使用歐姆表，利用萬(wàn)用表檢測(cè)也不能夠使用低阻歐姆檔，避免過(guò)載。

第七，要巧妙的利用汽車(chē)自己搭載的智能診斷系統(tǒng)的自我診斷結(jié)果，一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代汽車(chē)的自我診斷精度較高，在維修過(guò)程中應(yīng)該講實(shí)際診斷與自我診斷相互結(jié)合起來(lái)，以節(jié)約診斷工作時(shí)間，提升維修效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王勤，房友田.汽車(chē)電控系統(tǒng)基本檢修方法及應(yīng)注意的問(wèn)題[J].汽車(chē)維修，2012（02）.

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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；電力電子電路；電力電子系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 20-0000-01

就現(xiàn)階段而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲入到各行業(yè)及領(lǐng)域當(dāng)中。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在電路與系統(tǒng)分析中的應(yīng)用對(duì)電力電子技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)及技術(shù)的開(kāi)發(fā)有著十分關(guān)鍵的作用，這是因?yàn)樵摷夹g(shù)的應(yīng)用能提高電力電子領(lǐng)域技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、提高電路設(shè)計(jì)的完善性以及改進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品的性能等。因此，文章將對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的概念和應(yīng)用進(jìn)行介紹，并對(duì)該技術(shù)相關(guān)優(yōu)化提出建議。

一、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的簡(jiǎn)介

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是在現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)綜合性技術(shù)，該技術(shù)綜合了原理相近的不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)，包括了信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形及圖像處理技術(shù)、多媒體技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及系統(tǒng)工程技術(shù)等，其目的是對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和運(yùn)行進(jìn)行了解。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)具有涵蓋量廣、應(yīng)用范圍大、自動(dòng)集成化高等特點(diǎn)，目前常用的計(jì)算機(jī)仿真軟件有matlab、pspice、saber等[1]。

二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在電力電子電路與系統(tǒng)分析中的應(yīng)用

（一）電力電子電路及系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

電力電子電路系統(tǒng)主要由電力電子主線(xiàn)路、控制電路以及異步電動(dòng)機(jī)等幾部分組成。其中，主線(xiàn)路包括了理想供電電源、受控供電電源、電力電子部件、電阻、互感電感器以及電容，控制電路包括了信號(hào)源、代數(shù)運(yùn)算、快遞函數(shù)以及輸出等幾大模塊，異步電動(dòng)機(jī)主要包括直流電動(dòng)機(jī)及交流電動(dòng)機(jī)。

（二）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)軟件的應(yīng)用

單相boost功率因數(shù)矯正電路是電力電子領(lǐng)域的典型電路工作原理圖，現(xiàn)就pspice及Power System Blocksets兩種計(jì)算機(jī)仿真軟件在該電路中的應(yīng)用做出闡述。

1.Pspice仿真軟件的應(yīng)用

根據(jù)電路原理圖在Pspice軟件中建立仿真電路圖，并采用開(kāi)放電壓環(huán)控制，對(duì)仿真電路波形進(jìn)行繪制并分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)電流與電壓的跟蹤輸入情況進(jìn)行判斷，最后對(duì)電路的功率因數(shù)進(jìn)行校對(duì)。

2.Power System Blocksets仿真軟件的應(yīng)用

在仿真軟件中建立電路系統(tǒng)模型，包括功率電路以及控制電路的模擬圖，使用雙閉環(huán)電路控制系統(tǒng)、內(nèi)外環(huán)電壓環(huán)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，得出仿真電路波形圖并繪制出來(lái)。根據(jù)所得出的仿真結(jié)果，對(duì)輸入電流量、輸入電壓量進(jìn)行跟蹤分析，從而對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行矯正。

（三）幾種計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)軟件的對(duì)比

就現(xiàn)階段而言，在電力電子相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用頻率較高、應(yīng)用范圍較廣的計(jì)算機(jī)仿真軟件之一是Pspice，該仿真軟件實(shí)現(xiàn)了仿真電路與原電路理論設(shè)計(jì)圖緊密連接，基本上實(shí)現(xiàn)了電力電子電路的動(dòng)態(tài)仿真和系統(tǒng)分析。由于該仿真軟件中的電路原件的建模特點(diǎn)與實(shí)際電路原件的特點(diǎn)相似程度較高，且該軟件的仿真電路波形與實(shí)際電路測(cè)量所得的結(jié)果誤差率較低，因此該仿真軟件在電力電子電路及系統(tǒng)分析中的應(yīng)用對(duì)于電路的設(shè)計(jì)起到了指導(dǎo)性的作用。另一方面，由于該軟件的數(shù)據(jù)處理規(guī)模大并復(fù)雜，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，該軟件的運(yùn)行速度不高，對(duì)系統(tǒng)分析的效率造成了影響，從而阻礙了該軟件的進(jìn)一步推廣。

除了Pspice之外，Power System Blocksets是一款在Matlab的Simulink圖形圖像處理基礎(chǔ)上建立起來(lái)的大規(guī)模計(jì)算機(jī)仿真軟件，該軟件使用方便，且基本上滿(mǎn)足了目前電力電子電路仿真的要求[2]。該軟件具有操作方便、數(shù)據(jù)分析效率高、處理精準(zhǔn)、兼容性高等特點(diǎn)，現(xiàn)已經(jīng)在電子電力領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并逐漸代替Pspice軟件。

三、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在電力電子電路與系統(tǒng)分析中應(yīng)用的優(yōu)化建議

在使用計(jì)算機(jī)仿真軟件建立電力電子電路及系統(tǒng)模型時(shí)，由于各類(lèi)仿真軟件的智能性和自動(dòng)化程度高，因此在建模時(shí)只需要在建模窗口中加入所需要的板塊、調(diào)整好相關(guān)參數(shù)并接好線(xiàn)路即可。然而，在操作過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意以下幾方面問(wèn)題，以提高仿真的準(zhǔn)確程度。

首先，在電力電子線(xiàn)路連接過(guò)程中要注意線(xiàn)路連接的完整性。在線(xiàn)路連接完成后要注意各個(gè)連接部位箭頭的變化情況，當(dāng)單箭頭轉(zhuǎn)變?yōu)榧哟旨雍诘募^時(shí)，即為連接完成。

第二，避免供電電源以及變壓器短路。在供電電源與變壓器之間設(shè)置隔離裝置，注意各個(gè)部分的公共連接部位，防止短路，必要時(shí)可以采用接地模塊或總線(xiàn)模塊。

第三，關(guān)閉后臺(tái)窗口。在建立電子電力系統(tǒng)模型的過(guò)程中，要注意仿真軟件中是否有暫不使用的后臺(tái)窗口，包括輸入端子以及輸出端子，此時(shí)需要采用接地模塊及終止模塊分別對(duì)其進(jìn)行關(guān)閉，以免仿真軟件發(fā)出警告提示或故障。

第四，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于電力電子系統(tǒng)的模型建立與實(shí)際電路存在的差距，因此在應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行建模時(shí)要調(diào)節(jié)好相關(guān)參數(shù)，包括仿真的初始時(shí)間、仿真結(jié)束時(shí)間、仿真計(jì)算方式、仿真過(guò)程中誤差范圍、步長(zhǎng)參數(shù)等。在對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行設(shè)定與調(diào)節(jié)時(shí)，要根據(jù)所需創(chuàng)建的電力電子系統(tǒng)模型而改變，以提高仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是新時(shí)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，將其應(yīng)用于電力電子技術(shù)領(lǐng)域中能顯著提高電力電子電路的運(yùn)行效率，并簡(jiǎn)化電力電子系統(tǒng)的分析過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]裴云慶，段雅莉，王兆安.電力電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真及參數(shù)優(yōu)化算法[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，11（20）：221-223.

篇3

“電路分析”與“信號(hào)與系統(tǒng)”課程是兩門(mén)獨(dú)立的傳統(tǒng)課程，但是這兩門(mén)課程有著相同的地方，它們都是方法的研究，電路分析從電路的角度研究其中的規(guī)律，信號(hào)與系統(tǒng)進(jìn)一步從電路的系統(tǒng)研究其中的分析方法，所以信號(hào)與系統(tǒng)是電路分析的繼續(xù)與深化。正因如此，兩門(mén)課程在具體內(nèi)容上有很多重合之處。因此將兩門(mén)課程進(jìn)行有機(jī)的整合，從分析方法的角度學(xué)習(xí)電路與電路的系統(tǒng)，從電路系統(tǒng)的角度學(xué)習(xí)電路的分析方法，把“電路”的內(nèi)容作為“信號(hào)與系統(tǒng)”的基礎(chǔ)，把“信號(hào)與系統(tǒng)”的內(nèi)容作為“電路”的繼續(xù)與延伸，在內(nèi)容上兩者不再重復(fù)，而是基礎(chǔ)與深化。特別是針對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，電路課程的學(xué)時(shí)少，比起電子專(zhuān)業(yè)要求略弱，因此更有必要將這兩門(mén)課程整合在一起，最大限度地提高課堂教學(xué)的效率。

2.當(dāng)前課程改革的狀態(tài)

根據(jù)調(diào)研，西安電子科技大學(xué)教授張永瑞率先面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)在西安電子科技大學(xué)建設(shè)了電路、信號(hào)與系統(tǒng)課程，并于2010年在機(jī)械工業(yè)出版社出版了《電路、信號(hào)與系統(tǒng)》教材。北京郵電大學(xué)“電路、信號(hào)與系統(tǒng)”教研室面向通信與信息管理專(zhuān)業(yè)出版了《電路與信號(hào)》北京市精品課程教材及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)教材，這些有益的嘗試為我院面向計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)整合電路、信號(hào)與系統(tǒng)課程，建設(shè)院平臺(tái)課“電路、信號(hào)與系統(tǒng)”提供了學(xué)習(xí)研究的好材料，我們將予以認(rèn)真的研讀與借鑒。

3.電路、信號(hào)與系統(tǒng)課程大綱建設(shè)總結(jié)

電路信號(hào)與系統(tǒng)大綱按照電路三分之二，信號(hào)與系統(tǒng)三分之一分配學(xué)時(shí)，即總學(xué)時(shí)48，其中電路分析32，信號(hào)與系統(tǒng)16。

電路分析包含直流電路、動(dòng)態(tài)電路和交流電路三部分，涵蓋了電路分析的最主要的內(nèi)容。電路分析還有一塊屬于運(yùn)算電路，這部分內(nèi)容這次安排在“信號(hào)與系統(tǒng)”的連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析之中，如此這門(mén)課程將包括電路分析的全部基本內(nèi)容。電路分析部分章節(jié)還設(shè)計(jì)了電路仿真的內(nèi)容及實(shí)際或工程應(yīng)用的內(nèi)容，教師可以指導(dǎo)學(xué)生作為課外了解內(nèi)容完成。電路分析各章節(jié)基本均安排了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，部分章節(jié)還設(shè)計(jì)了電路仿真實(shí)驗(yàn)。

信號(hào)與系統(tǒng)部分包括了連續(xù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容，即連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域、頻域和復(fù)頻域分析。這三部分內(nèi)容作為電路分析內(nèi)容的延伸，與電路分析內(nèi)容相輔相成，能夠較好地完成針對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的電路、信號(hào)與系統(tǒng)的主要內(nèi)容的講解。由于學(xué)時(shí)較少，沒(méi)有安排離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的分析內(nèi)容，但對(duì)于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)掌握連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的分析也夠用了。

實(shí)驗(yàn)部分共16學(xué)時(shí)，全部安排在電路分析部分之中，以保證學(xué)生較全面地掌握電路分析的主要內(nèi)容。信號(hào)與系統(tǒng)部分由于學(xué)時(shí)較少，征求了一下其他教師的意見(jiàn)，大綱這次暫時(shí)沒(méi)有安排。實(shí)驗(yàn)以硬件實(shí)驗(yàn)為主，安排6次，重要內(nèi)容均有實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生全面掌握；軟件部分準(zhǔn)備2次實(shí)驗(yàn)，安排在直流電路和動(dòng)態(tài)電路之中。交流部分由于學(xué)時(shí)較少，軟、硬件均未安排實(shí)驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生作為課外實(shí)踐來(lái)完成。另外，信號(hào)與系統(tǒng)部分的MATLAB仿真應(yīng)用作為了解內(nèi)容，教師可以靈活掌握。

考核：按照校教務(wù)處的要求卷面成績(jī)占總成績(jī)的50%或以上。平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的50%或以下。平時(shí)成績(jī)主要培養(yǎng)和考核學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，因此自主學(xué)習(xí)考核內(nèi)容包含自主學(xué)習(xí)報(bào)告、自主實(shí)驗(yàn)報(bào)告、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)論文等，占總成績(jī)的20%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的20%，其他出勤、課外作業(yè)等占總成績(jī)的10%。

學(xué)時(shí)分配：下表為各部分教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配表

4.教材建設(shè)的設(shè)想

電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)兩門(mén)課整合后的課程名為“電路、信號(hào)與系統(tǒng)”，教材內(nèi)容包含正文、實(shí)際應(yīng)用或工程應(yīng)用、仿真應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)幾部分。

正文部分的內(nèi)容主要為：第1章電路、信號(hào)與系統(tǒng)概論；第2章電路模型與電路定律；第3章電阻電路的等效變換；第4章電阻電路的一般分析，第5章電路定理；第6章一階動(dòng)態(tài)電路的分析；第7章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析；第8章基本交流穩(wěn)態(tài)電路的分析；第9章信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念；第10章連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析；第11章連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析；第12章連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析。

實(shí)際應(yīng)用或工程應(yīng)用部分是在重點(diǎn)章節(jié)中加入電路分析的應(yīng)用范例。

仿真應(yīng)用部分是在重點(diǎn)章節(jié)中加入電路仿真應(yīng)用的范例。主要使用作為美國(guó)國(guó)家準(zhǔn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的集成電路仿真軟件PSPICE,以及系統(tǒng)仿真軟件MATLAB,等等。

實(shí)驗(yàn)部分穿插在各章之中，包括函數(shù)發(fā)生器與示波器的使用等。

5.精品課程建設(shè)的設(shè)想

電路、信號(hào)與系統(tǒng)這門(mén)課要想建設(shè)成為精品課程，需要在以下幾個(gè)環(huán)節(jié)上下工夫：（1）特色教材；（2）互動(dòng)網(wǎng)站；（3）教學(xué)理念；（4）教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

課程網(wǎng)站作為學(xué)生課外的補(bǔ)充學(xué)習(xí)平臺(tái)，要起到輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的作用，能讓學(xué)生通過(guò)瀏覽網(wǎng)站獲得課堂上學(xué)不到的東西，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的能力。除傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和題庫(kù)外，還應(yīng)有疑難點(diǎn)解惑、學(xué)生自測(cè)與自動(dòng)評(píng)分系統(tǒng)、學(xué)生在線(xiàn)答疑、習(xí)題解答與提示、與其他同類(lèi)課程網(wǎng)站的鏈接，等等。

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關(guān)鍵詞：電力線(xiàn)載波 通訊技術(shù) 線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）001-070-02

社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的大力支持使得我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造得以大規(guī)模的完善，不斷強(qiáng)化了我國(guó)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及硬件設(shè)施等，有效保障了電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效。但電是攸關(guān)人們生活與生產(chǎn)的重要資源，人們對(duì)供電服務(wù)以及電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，這就要求在現(xiàn)有配電網(wǎng)不斷改善的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立相關(guān)電壓檢測(cè)管理系統(tǒng)或是配變監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)等以實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、集中化、精細(xì)化以及數(shù)字化的配電管理，以使電能質(zhì)量及供電服務(wù)能得到有效提高，不斷加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)。

1電力線(xiàn)載波通訊技術(shù)

電力線(xiàn)載波通訊技術(shù)包括軟件結(jié)構(gòu)與硬件結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面的支持。

1.1硬件結(jié)構(gòu)

硬件結(jié)構(gòu)主要包括：數(shù)字信號(hào)接口、單片機(jī)控制、電力線(xiàn)信號(hào)調(diào)制解調(diào)、信號(hào)接收線(xiàn)路、信號(hào)發(fā)射線(xiàn)路、電力耦合、低壓電力線(xiàn)。其中，將50Hz低頻電網(wǎng)通過(guò)電力載波擴(kuò)頻芯片構(gòu)建成隔離的高頻通信網(wǎng)，有效降低隨機(jī)干擾與電網(wǎng)負(fù)載變化的影響，為電力線(xiàn)載波通信創(chuàng)造良好的條件。電力線(xiàn)載波通信硬件結(jié)構(gòu)如上圖所示，為使頻率較高的載波傳輸信號(hào)時(shí)暢通無(wú)阻，并且能有效將高壓與低壓隔離開(kāi)來(lái)，考慮采用信號(hào)耦合變壓器，通過(guò)載波信號(hào)輸入/輸出通路即耦合電路來(lái)實(shí)現(xiàn)220V/50Hz工頻的隔離，這就是電力線(xiàn)耦合部分的作用。信號(hào)接收部分主要有可濾除帶外雜波且能保證前后級(jí)阻抗匹配以順利傳遞信號(hào)的前級(jí)帶通濾波器與可將濾波信號(hào)在不失真的基礎(chǔ)上放大至少80倍并能滿(mǎn)足本級(jí)增益30dB以上的增益放大器。信號(hào)發(fā)射部分則為轉(zhuǎn)換高壓開(kāi)漏輸出為功率輸出的功率放大電路，由于功率放大器正常發(fā)射時(shí)間較短，因此要根據(jù)其功率參數(shù)來(lái)選擇三極管參數(shù)。電力線(xiàn)信號(hào)調(diào)制解調(diào)部分主要針對(duì)低壓電力線(xiàn)的低速率通信市場(chǎng)，是通過(guò)調(diào)制解調(diào)技術(shù)以及擴(kuò)頻通信技術(shù)并利用基于CMOS技術(shù)的數(shù)?；旌蠈?zhuān)用電路的專(zhuān)用擴(kuò)頻調(diào)制解調(diào)器芯片。單片機(jī)控制部分采用的是高集成MCS.5l系列單片機(jī)，具有高性能、高集成度以及功能豐富等特點(diǎn)的微控制器，為開(kāi)發(fā)智能控制系統(tǒng)提供基礎(chǔ)保障。數(shù)字信號(hào)接口部分包括數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收兩部分，其中單片機(jī)與調(diào)制解調(diào)器芯片發(fā)揮主要作用。

1.2軟件結(jié)構(gòu)

單片機(jī)控制器通過(guò)電力載波調(diào)制解調(diào)器芯片的設(shè)置片選輸入端、同步設(shè)置時(shí)鐘輸入端以及設(shè)置數(shù)據(jù)與狀態(tài)輸入/輸出端來(lái)進(jìn)行對(duì)該芯片的設(shè)置。

2電力線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理

通過(guò)作為通信載體的被監(jiān)測(cè)線(xiàn)纜，安裝于被監(jiān)控電纜首端的電力線(xiàn)路監(jiān)測(cè)集中器可以將查詢(xún)數(shù)據(jù)包定時(shí)發(fā)送至安裝于被監(jiān)控電纜末端的電力線(xiàn)防盜終端，而監(jiān)測(cè)集中器可通過(guò)已確認(rèn)接收數(shù)據(jù)包的防盜終端返回的應(yīng)答數(shù)據(jù)包來(lái)確定該線(xiàn)纜運(yùn)行的正常穩(wěn)定。若有線(xiàn)纜出現(xiàn)故障而使通信載體斷路，并中斷了監(jiān)測(cè)集中器與防盜終端的通信，則在通信終端確認(rèn)后，會(huì)由監(jiān)測(cè)集中器通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)與路燈監(jiān)控管理裝置的通信，再由路燈監(jiān)控管理裝置根據(jù)實(shí)際情況選擇數(shù)據(jù)傳輸方式以將電纜警情信息發(fā)送至監(jiān)控中心。

為了保證長(zhǎng)時(shí)間停電情況下，系統(tǒng)能夠正常而穩(wěn)定的運(yùn)行，電力線(xiàn)路集中器會(huì)自動(dòng)在供電電纜停電時(shí)切換至本地供電方式，提供+24V的電源至防盜終端，這樣不僅提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，還有效降低了電池維護(hù)費(fèi)用及運(yùn)行成本。

正常情況下，監(jiān)測(cè)集中器距防盜終端的工作距離應(yīng)為500m，若是出現(xiàn)電力線(xiàn)路情況惡劣的現(xiàn)象，或是供電電纜過(guò)長(zhǎng)等，可根據(jù)具體情況決定信號(hào)中繼的配置。

3電力線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

電力線(xiàn)載波通訊技術(shù)的線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要是由電力線(xiàn)路報(bào)警終端、電力線(xiàn)路報(bào)警集中器、路燈監(jiān)控裝置、遠(yuǎn)程GPRS/CDMAlx無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心以及低壓電力線(xiàn)路等共同組成。其中電力線(xiàn)路報(bào)警終端是在骨干線(xiàn)路某些節(jié)點(diǎn)以及臺(tái)區(qū)線(xiàn)路負(fù)荷末梢上進(jìn)行安裝，而電力線(xiàn)路報(bào)警集中器則是在路燈配電變壓器的出線(xiàn)側(cè)進(jìn)行安裝。利用電力線(xiàn)載波，電力線(xiàn)路報(bào)警集中器可進(jìn)行對(duì)線(xiàn)路報(bào)警終端狀態(tài)的通信查詢(xún)，同時(shí)還能讀取報(bào)警終端所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。通過(guò)低壓電力線(xiàn)載波通信以及移動(dòng)GPRS無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通道，電力線(xiàn)載波線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以有更廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，并且不需要網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用投資，而且數(shù)據(jù)傳輸安全高效且移動(dòng)靈活。

通過(guò)低壓線(xiàn)路三相四線(xiàn)回路與電力線(xiàn)路報(bào)警終端的直接接通，可利用微處理器對(duì)各相線(xiàn)路的電源狀態(tài)進(jìn)行判斷，并且還能與低壓電力載波通信技術(shù)相結(jié)合以準(zhǔn)確判定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的故障狀態(tài)。通過(guò)路燈監(jiān)控管理終端，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流電壓、功率頻率以及電能量等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還能有效計(jì)算負(fù)荷率，同時(shí)可以在產(chǎn)生告警信息、定時(shí)數(shù)據(jù)以及故障信息時(shí)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)時(shí)間間隔的設(shè)定而將數(shù)據(jù)信息主動(dòng)發(fā)送給電力線(xiàn)路報(bào)警集中器。而電力線(xiàn)路報(bào)警集中器功能較多，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、故障判定與告警以及數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)龋瑘?bào)警集中器是基于GPRS通信技術(shù)以及電力線(xiàn)載波通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，并通過(guò)報(bào)警終端通信狀態(tài)、監(jiān)測(cè)信息以及報(bào)警終端監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)等對(duì)故障的具體情況進(jìn)行判斷和分析。

電力局通過(guò)APN專(zhuān)線(xiàn)獲取移動(dòng)公司提供的相關(guān)信息，而電力線(xiàn)路報(bào)警集中器又通過(guò)APN通道以及GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與電力局的數(shù)據(jù)交互，再由防盜報(bào)警系統(tǒng)客戶(hù)端軟件對(duì)故障線(xiàn)路實(shí)行準(zhǔn)確定位告警并將告警信息發(fā)送給監(jiān)控中心，方便管理維護(hù)人員對(duì)故障進(jìn)行維修。

4電力線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)

電力線(xiàn)路的運(yùn)行狀態(tài)主要是由電力線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的報(bào)警終端通過(guò)對(duì)電壓信號(hào)的采樣分析來(lái)進(jìn)行識(shí)別，以便系統(tǒng)在電力線(xiàn)路或變壓器在發(fā)生斷路、斷電、缺相或人為破壞等故障時(shí)，對(duì)故障做出實(shí)時(shí)的判斷與分析，并對(duì)故障的具體情況包括時(shí)間、線(xiàn)路位置、配變名稱(chēng)、編號(hào)以及發(fā)生原因等進(jìn)行報(bào)警處理，電力線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有信息反應(yīng)快、報(bào)警信息準(zhǔn)且自動(dòng)識(shí)別和分析故障的特點(diǎn)，可以有效識(shí)別故障的具體原因并在很短時(shí)間內(nèi)對(duì)故障相關(guān)的信息做出準(zhǔn)確報(bào)警。該系統(tǒng)還可以識(shí)別較高水平的盜竊手段，例如是盜竊臺(tái)區(qū)內(nèi)的某一段主干線(xiàn)路還是某一支線(xiàn)的任一回路，是全臺(tái)區(qū)斷電后的竊線(xiàn)還是用電低谷時(shí)對(duì)某一段線(xiàn)路三相相線(xiàn)的盜竊等。電力線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還采用分層、分布式的管理思想，有分布式以及可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論是主站通信前置設(shè)備，還是硬件或軟件模塊設(shè)備等，都為方便系統(tǒng)擴(kuò)展創(chuàng)造了了良好的基礎(chǔ)保障。同時(shí)，該系統(tǒng)集中了路燈監(jiān)控管理裝置與電力設(shè)備防盜，只需要一個(gè)通信通道就可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，使得系統(tǒng)建設(shè)成本大大降低。并且遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)采用低成本、高效率且無(wú)運(yùn)行維護(hù)等的GPRS/CDMAlx通道，使得系統(tǒng)建設(shè)有著較高的投入產(chǎn)出比。而通過(guò)電纜傳輸監(jiān)控信號(hào)，避免了線(xiàn)路鋪設(shè)安裝，有效降低了維護(hù)及運(yùn)行成本。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基于電力線(xiàn)載波通信技術(shù)兵綜合應(yīng)用了其他先進(jìn)現(xiàn)代化技術(shù)而設(shè)計(jì)的電力線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以利用監(jiān)測(cè)線(xiàn)控實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，并通過(guò)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的報(bào)警信息等讓管理維護(hù)人員能及時(shí)掌握電力線(xiàn)路故障并采取有效措施解決問(wèn)題，該線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅大大降低了維護(hù)管理人員的工作強(qiáng)度與負(fù)擔(dān)，更重要的是有效提高了配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也滿(mǎn)足了人們對(duì)電能質(zhì)量及供電服務(wù)的更高要求。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】廣域網(wǎng) 輸電線(xiàn)路 CLIENT/SERVER

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP393.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009―9646(2008)08(b)-0234-01

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電力工業(yè)發(fā)展迅猛,同時(shí)隨著我國(guó)電力體制改革的深化,電力用戶(hù)的用電意識(shí)日益增強(qiáng),其對(duì)電能質(zhì)量的要求也日益提高。電力用戶(hù)要求有安全、持續(xù)、穩(wěn)定的電能供應(yīng)。而輸電線(xiàn)路是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它將發(fā)電廠(chǎng)、變電站、配電設(shè)備和電力用戶(hù)連接成一個(gè)有機(jī)整體。輸電線(xiàn)路的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和用戶(hù)的用電安全以及用電設(shè)備穩(wěn)定的工作。提高輸電線(xiàn)路的運(yùn)行管理水平,對(duì)提高電力系統(tǒng)可靠性、安全性有重要作用。必須利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立生產(chǎn)MIS系統(tǒng),加速生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的處理、交換和共享,這是供電企業(yè)提高生產(chǎn)管理水平的必由之路。

國(guó)內(nèi)外針對(duì)輸電線(xiàn)路管理系統(tǒng)方面開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品眾多,但是由于管理目標(biāo)和實(shí)際情況不同,都存在一些問(wèn)題和不足。有的輸電線(xiàn)路管理系統(tǒng)由于采用的是基于三維GIS的平臺(tái),資料管理員需要直接維護(hù)地理信息資料,這就加大了管理員工作量。這使得基于GIS平臺(tái)的輸電管理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中面臨許多困難和問(wèn)題。同一供電單位不同部門(mén)之間不能實(shí)現(xiàn)信息共享,以致信息傳遞仍然要靠傳統(tǒng)的方式通過(guò)報(bào)表來(lái)傳送。為了解決以上問(wèn)題,使電力管理部門(mén)提高線(xiàn)路運(yùn)行管理水平,就需要開(kāi)發(fā)一套能夠運(yùn)用于市、縣、區(qū)各級(jí)供電局、省網(wǎng)公司各個(gè)級(jí)別部門(mén)的輸電線(xiàn)路信息管理系統(tǒng),使電力生產(chǎn)的輸電管理工作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,滿(mǎn)足電力工業(yè)發(fā)展的需要。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)采用C/S三層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器和客戶(hù)端的分離。三層結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)處理過(guò)程分為三部分:第一層是客戶(hù)端(用戶(hù)界面層),提供用戶(hù)與系統(tǒng)的友好訪(fǎng)問(wèn);第二層是應(yīng)用服務(wù)器,專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn);第三層是數(shù)據(jù)服務(wù)器,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)、訪(fǎng)問(wèn)及其優(yōu)化。由于業(yè)務(wù)邏輯被提取到應(yīng)用服務(wù)器,大大降低了客戶(hù)端負(fù)擔(dān),因此也稱(chēng)為瘦客戶(hù)(Thin Client)結(jié)構(gòu)。三層結(jié)構(gòu)大大增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性和可維護(hù)性并為今后的系統(tǒng)升級(jí)提供了極大的便利性。

(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

面向輸電線(xiàn)路班組以及生產(chǎn)的全過(guò)程,使得供電企業(yè)的各個(gè)部門(mén)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,數(shù)據(jù)的上報(bào)回退在廣域網(wǎng)內(nèi)自動(dòng)完成。解決以往輸電線(xiàn)路管理系統(tǒng)中存在的重視線(xiàn)路設(shè)備管理,輕視生產(chǎn)管理的問(wèn)題。引入工作流技術(shù),能夠根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)流程在廣域網(wǎng)上進(jìn)行上報(bào)、審核、回退等工作。

(2)系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)描述

系統(tǒng)總體模塊共包括四個(gè)方面。

輸電線(xiàn)路臺(tái)帳管理是線(xiàn)路管理中最基礎(chǔ)的內(nèi)容,包括線(xiàn)路臺(tái)帳錄入、線(xiàn)路變更以及附屬設(shè)備臺(tái)帳建立、變更四大模塊。它的內(nèi)容包括線(xiàn)路電壓等級(jí)、輸送容量、聯(lián)結(jié)方式、起止點(diǎn)、回路數(shù)、路徑、線(xiàn)路長(zhǎng)度、線(xiàn)路名稱(chēng)、線(xiàn)路建設(shè)和啟用時(shí)間等內(nèi)容。為了解決輸電線(xiàn)路數(shù)據(jù)屬性難以統(tǒng)一的問(wèn)題,系統(tǒng)把輸電線(xiàn)路數(shù)據(jù)分為屬性數(shù)據(jù)和空間地理數(shù)據(jù)。如此可解決輸電線(xiàn)路數(shù)據(jù)紛繁復(fù)雜的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了線(xiàn)路管理的方便快捷。

輸電線(xiàn)路運(yùn)行、檢修記錄登記是線(xiàn)路管理的重中之重,它的好壞直接決定了線(xiàn)路管理系統(tǒng)的優(yōu)劣。包括線(xiàn)路巡視和檢查,部件缺陷及后續(xù)的消缺處理登記、消缺查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)及生成各種生產(chǎn)指標(biāo)以及工作票的編制和生產(chǎn)計(jì)劃的制定,生產(chǎn)任務(wù)的制定四大模塊。該單元處理線(xiàn)路日常管理中的絕大部分工作,操作簡(jiǎn)單,使現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員從繁復(fù)的日志記錄中解脫出來(lái),達(dá)到真正的無(wú)紙化辦公,使得日常工作的重點(diǎn)放在巡視和檢查上。這是本系統(tǒng)的特色之一。

特殊區(qū)域管理是線(xiàn)路管理中的薄弱環(huán)節(jié),也是管理中的難點(diǎn)。特殊區(qū)域包括污穢區(qū)、鳥(niǎo)害區(qū)、雷擊區(qū)、人為外力破壞區(qū)、覆冰區(qū)舞動(dòng)區(qū)等。該單元管理的內(nèi)容包括特殊區(qū)域的臺(tái)帳建立和圖形化表示,記錄相關(guān)大氣環(huán)境和典型氣象資料,污源分布信息,記錄鹽密點(diǎn)檔案信息,處理方案等內(nèi)容及歷史污穢區(qū)的調(diào)閱與打印等模塊。

線(xiàn)路設(shè)備查詢(xún)統(tǒng)計(jì)計(jì)報(bào)表的打印單元。包括送電線(xiàn)路運(yùn)行和檢修月報(bào),安全月報(bào),設(shè)備評(píng)級(jí)月報(bào),年度綜合月報(bào)等,以及各種電壓等級(jí)線(xiàn)路長(zhǎng)度查詢(xún)結(jié)果的打印。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

(1)本系統(tǒng)解決了同桿并架回路臺(tái)帳建立的問(wèn)題。臺(tái)帳建立是按照不同線(xiàn)路建立的,采用名義桿塔和實(shí)際桿塔兩張數(shù)據(jù)庫(kù)表,這樣就解決了不同線(xiàn)路對(duì)應(yīng)的桿架相同的問(wèn)題,使桿架臺(tái)帳數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在兩張表中,使得桿塔、線(xiàn)路的管理和維護(hù)變得簡(jiǎn)單。

(2)輸電線(xiàn)路走向復(fù)雜,距離較長(zhǎng),在某些特殊線(xiàn)路有可能出現(xiàn)兩個(gè)或更多供電企業(yè)共管線(xiàn)路的情況。不同的供電企業(yè)就會(huì)給同一條共管線(xiàn)路分別建立臺(tái)帳,這樣同一條線(xiàn)路就會(huì)有兩份不同的臺(tái)帳,造成臺(tái)帳數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。為了共管線(xiàn)路臺(tái)帳合并,本系統(tǒng)采用設(shè)置管理員權(quán)限,合并共管線(xiàn)路臺(tái)帳線(xiàn)路。

(3)采用C/S三層體系及基于RBAC的權(quán)限管理使系統(tǒng)安全性和開(kāi)放性都滿(mǎn)足要求。隨著各種新技術(shù)的不斷應(yīng)用,人們對(duì)電力系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不斷加深,對(duì)其各組成部分的屬性、狀態(tài)描述信息也不斷豐富,這些都要求在輸電線(xiàn)路管理系統(tǒng)中要有開(kāi)放的數(shù)據(jù)庫(kù)。同樣軟件的安全性也不容忽視。為保證系統(tǒng)的安全性:普通用戶(hù)應(yīng)該可以修改自己的口令和密碼,可以在自己權(quán)限范圍內(nèi)對(duì)臺(tái)帳內(nèi)容作出修改,但是要保留修改者的修改時(shí)間等重要信息。電力生產(chǎn)系統(tǒng)使用人員眾多、機(jī)構(gòu)設(shè)置復(fù)雜、崗位設(shè)置靈活,整個(gè)生產(chǎn)流程的權(quán)限設(shè)置、任務(wù)流轉(zhuǎn)、責(zé)任隔離等功能的完成都是建立在角色的基礎(chǔ)上由于本系統(tǒng)將用于輸電線(xiàn)路工區(qū)、縣市供電局以及省電力公司的相關(guān)部門(mén),使用人員眾多,崗位設(shè)置靈活,不同的角色在系統(tǒng)中的任務(wù)與權(quán)限都不一樣。

3 結(jié)論

開(kāi)發(fā)出一套適合實(shí)際的輸電線(xiàn)路管理系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線(xiàn)路臺(tái)帳記錄、運(yùn)行管理及綜合指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)與匯總,實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路、桿塔的信息輸入、管理、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)及統(tǒng)計(jì)報(bào)表輸出等功能,滿(mǎn)足輸電線(xiàn)路的規(guī)劃、維護(hù)、施工和管理的需要,為線(xiàn)路管理、運(yùn)行等部門(mén)提供準(zhǔn)確可靠的電力線(xiàn)路的分布、走向等狀態(tài)信息及各桿塔及附屬部件屬性信息,使得各種線(xiàn)路數(shù)據(jù)在供電公司內(nèi)部或各供電公司之間進(jìn)行信息共享。

參考文獻(xiàn)

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篇6

擋風(fēng)玻璃洗滌器：當(dāng)車(chē)身控制模塊檢測(cè)到擋風(fēng)玻璃洗滌控制開(kāi)關(guān)啟動(dòng)時(shí)，車(chē)身控制模塊會(huì)啟動(dòng)洗滌器泵繼電器，將蓄電池電源提供給洗滌器泵。車(chē)身控制模塊將同時(shí)啟動(dòng)擋風(fēng)玻璃刮水器保持連續(xù)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。擋風(fēng)玻璃洗滌控制開(kāi)關(guān)停用后，刮水器控制模塊(BCM)將停用洗滌泵繼電器，同時(shí)將停止刮水器電機(jī)工作。除非一些裝備水滴刮水功能的車(chē)輛。將啟動(dòng)水滴刮水功能，提供擋風(fēng)玻璃的追加刮水。擋風(fēng)玻璃洗滌功能可檢測(cè)洗滌控制開(kāi)關(guān)是否卡滯。前照燈洗滌器：當(dāng)裝備有前照燈洗滌器時(shí)，由于長(zhǎng)時(shí)間啟動(dòng)擋風(fēng)玻璃洗滌開(kāi)關(guān)，前照燈上才會(huì)噴淋洗滌液。為了節(jié)約洗滌液，僅當(dāng)啟動(dòng)近光或遠(yuǎn)光前照燈時(shí)，該功能才能啟用。此外，在首次執(zhí)行前照燈洗滌操作后，在接下來(lái)4次擋風(fēng)玻璃洗滌啟動(dòng)或48h(以先到者為準(zhǔn))內(nèi)將不再執(zhí)行前照燈洗滌的操作。一旦系統(tǒng)檢測(cè)到前窗清洗開(kāi)關(guān)卡滯，前照燈清洗功能將被停用。

2.新君威雨刷系統(tǒng)控制電路(圖3、4)

控制原理：根據(jù)控制開(kāi)關(guān)選擇不同功能(高、低、間歇1～5、除霧、關(guān)閉)，控制開(kāi)關(guān)將不同的電阻器組連接至電路。從而在車(chē)身控制模塊的數(shù)模(轉(zhuǎn)換)輸入上產(chǎn)生不同的電壓。通過(guò)監(jiān)測(cè)此電壓，車(chē)身控制模塊可以確定如何控制刮水器電機(jī)接通，斷開(kāi)繼電器。應(yīng)注意的是高速、低速和除霧功能在此信號(hào)電路上的值相同。車(chē)身控制模塊通過(guò)對(duì)兩個(gè)輸出信號(hào)和一個(gè)輸入信號(hào)的監(jiān)測(cè)來(lái)控制擋風(fēng)玻璃刮水器電機(jī)操作。這兩個(gè)輸出信號(hào)(一個(gè)高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)，一個(gè)低壓側(cè)驅(qū)動(dòng))用來(lái)控制兩個(gè)外部刮水器電機(jī)繼電器：擋風(fēng)玻璃刮水器電機(jī)接通／斷開(kāi)繼電器和刮水器高／低速繼電器。車(chē)身控制模塊使用的輸入信號(hào)來(lái)自刮水器電機(jī)總成內(nèi)的停止開(kāi)關(guān)。

速度控制：為了啟動(dòng)低速操作，車(chē)身控制模塊只對(duì)擋風(fēng)玻璃刮水器電機(jī)接通／斷開(kāi)繼電器通電。為了啟動(dòng)高速操作，車(chē)身控制模塊使擋風(fēng)玻璃刮水器電機(jī)接通／斷開(kāi)繼電器和刮水器高速／低速繼電器同時(shí)通電。刮水停止：刮水器僅在低速刮水器模式下停止。如果在刮水器處于高速操作模式時(shí)需要停止，車(chē)身控制模塊將通過(guò)停用刮水器高速／低速繼電器將刮水器切換至低速。

除霧操作：除霧開(kāi)關(guān)是按下松開(kāi)型，當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)移至除霧位置并松開(kāi)時(shí)，低速刮水器電機(jī)操作啟動(dòng)并持續(xù)工作到一個(gè)循環(huán)結(jié)束。如果刮水器開(kāi)關(guān)移至并保持在除霧位置時(shí)。刮水器電機(jī)將在低速模式下工作，直到開(kāi)關(guān)松開(kāi)。

間歇操作：擋風(fēng)玻璃刮水器間歇性操作是低速刮水器電機(jī)的一個(gè)功能。延遲時(shí)間可設(shè)置為1～5擋。間歇刮水器操作對(duì)車(chē)速較為敏感。如果提速時(shí)操作，經(jīng)速度補(bǔ)償?shù)拈g歇功能，將使間歇刮水器的延遲間隔變短。隨著車(chē)速降低，延遲間隔將更接近于預(yù)先設(shè)定時(shí)間。

3.英朗雨刷系統(tǒng)控制電路(圖5、6、7、8)

篇7

隨著信息化系統(tǒng)的大量應(yīng)用，單位內(nèi)部都出現(xiàn)了多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)在用的現(xiàn)狀，員工迫切需要只登錄一次就可進(jìn)入各個(gè)系統(tǒng)，單點(diǎn)登錄系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，從信息系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)來(lái)討論單點(diǎn)登錄及實(shí)現(xiàn)方式。

【關(guān)鍵詞】信息系統(tǒng)；單點(diǎn)登錄

單點(diǎn)登錄（Single Sign On），簡(jiǎn)稱(chēng)為SSO，是目前比較流行的企業(yè)業(yè)務(wù)整合的解決方案之一。SSO的定義是在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，用戶(hù)只需要登錄一次就可以訪(fǎng)問(wèn)所有相互信任的應(yīng)用系統(tǒng)。

市場(chǎng)上有眾多的單點(diǎn)登錄系統(tǒng)，從收費(fèi)上分有收費(fèi)和開(kāi)源二類(lèi)，從技術(shù)上分CS、BS系統(tǒng)，從編程語(yǔ)言上分有Java、.NET、ASP、Delphi、PD、Flex、HTML、CSS、JavaScript、VBScript、JSP等。

單點(diǎn)登錄基礎(chǔ)功能包括二方面，一個(gè)是登錄，一個(gè)是選擇子系統(tǒng)。單點(diǎn)登錄示例如圖所示：

單點(diǎn)登錄示例系統(tǒng)功能說(shuō)明：

（1）單點(diǎn)登錄系統(tǒng)主要功能是將用戶(hù)的登錄信息和用戶(hù)信息庫(kù)相比較，對(duì)用戶(hù)進(jìn)行登錄認(rèn)證；認(rèn)證成功后，單點(diǎn)登錄系統(tǒng)應(yīng)該生成統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)志（ticket），返還給用戶(hù)。

（2）用戶(hù)選擇某個(gè)子系統(tǒng)后，由系統(tǒng)自動(dòng)將認(rèn)證標(biāo)志（ticket）和用戶(hù)選擇的子系統(tǒng)信息提交到認(rèn)證系統(tǒng)，由單點(diǎn)登錄系統(tǒng)負(fù)責(zé)驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后，并根據(jù)維護(hù)的用戶(hù)對(duì)照信息生成子系統(tǒng)登錄接口，然后通過(guò)接口自動(dòng)轉(zhuǎn)入子系統(tǒng)。

1 單點(diǎn)登錄技術(shù)基礎(chǔ)

單點(diǎn)登錄實(shí)質(zhì)就是維護(hù)本系統(tǒng)用戶(hù)與各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)內(nèi)用戶(hù)的映射關(guān)系表，系統(tǒng)根據(jù)映射關(guān)系表和各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的登錄接口API生成相應(yīng)的登錄命令，然后用登錄命令完成登錄，并向用戶(hù)返回登錄后的獨(dú)立系統(tǒng)界面及數(shù)據(jù)。

各類(lèi)單點(diǎn)登錄系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，引入安全管理和各種接口API。保證本系統(tǒng)的用戶(hù)安全，通過(guò)各種接口API模版滿(mǎn)足不同類(lèi)型獨(dú)立系統(tǒng)的接口要求，方便終端用戶(hù)使用。

單點(diǎn)登錄系統(tǒng)的安全管理包括自身用戶(hù)信息的安全管理和各獨(dú)立系統(tǒng)登錄接口的安全二方面，通過(guò)對(duì)登錄數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸和加密存儲(chǔ)可以達(dá)到安全要求。在用戶(hù)方面可以通過(guò)采用USBKEY進(jìn)一步提升用戶(hù)的安全性要求，避免知道用戶(hù)名通過(guò)技術(shù)手段破解密碼的風(fēng)險(xiǎn)。

單點(diǎn)登錄系統(tǒng)與各種獨(dú)立系統(tǒng)的接口方案有二大類(lèi)：一個(gè)是由單點(diǎn)登錄系統(tǒng)完成各種獨(dú)立系統(tǒng)的模擬登錄，不用對(duì)各種獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行登錄部分重編程，方便宜用；另一類(lèi)就是需要對(duì)獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行重新編寫(xiě)程序，以達(dá)到可以使用單點(diǎn)登錄系統(tǒng)的統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)志（ticket），當(dāng)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)志（ticket）時(shí)，就轉(zhuǎn)入登錄過(guò)程，否則直接進(jìn)入系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

最近給某設(shè)計(jì)院做了一套簡(jiǎn)單的單點(diǎn)登錄系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)他們?cè)?個(gè)BS系統(tǒng)的統(tǒng)一身份認(rèn)證，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)登錄一次后，進(jìn)入其它的系統(tǒng)就不用輸入用戶(hù)名密碼了，設(shè)計(jì)院用戶(hù)采用USBKEY方式登錄。

由于5個(gè)不同的應(yīng)用系統(tǒng)由不同的軟件公司開(kāi)發(fā)，因而不可能將所有系統(tǒng)的用戶(hù)賬號(hào)都統(tǒng)一成一個(gè)，設(shè)計(jì)院?jiǎn)吸c(diǎn)登錄機(jī)制針對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)了用戶(hù)的身份對(duì)應(yīng)關(guān)系表。用戶(hù)只需要把自己在不同系統(tǒng)中的名字和密碼保存到單點(diǎn)登錄的身份對(duì)應(yīng)表中，系統(tǒng)就可以把這些名字統(tǒng)一在一起。單點(diǎn)登錄系統(tǒng)同時(shí)要維護(hù)5個(gè)系統(tǒng)的登錄接口表，可以動(dòng)態(tài)維護(hù)5個(gè)系統(tǒng)的登錄接口。系統(tǒng)在登錄某個(gè)系統(tǒng)時(shí)，只要將對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的用戶(hù)信息和接口信息組合成登錄命令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)登錄。

情景舉例說(shuō)明：

例如：姓名為“張紅”的用戶(hù)是“zhanghong”，密碼為“zhe$rt”，在協(xié)同辦公OA的帳號(hào)是“zhangh”，密碼是“z1972”，在門(mén)

窗設(shè)計(jì)系統(tǒng)的帳號(hào)是“bg_zhh”，密碼是“z1895”……。張紅可以在“單點(diǎn)登錄系統(tǒng)”配置頁(yè)面中把自己在各應(yīng)用系統(tǒng)中的用戶(hù)名和密碼與登錄系統(tǒng)的用戶(hù)名捆綁在一起。

然后，張紅可以用USBKEY登錄單點(diǎn)登錄系統(tǒng)，然后通過(guò)登錄系統(tǒng)就可以直接訪(fǎng)問(wèn)其它系統(tǒng)，他甚至不必再記其它系統(tǒng)的帳號(hào)。

3 結(jié)論

設(shè)計(jì)院?jiǎn)吸c(diǎn)登錄系統(tǒng)運(yùn)行半年來(lái)，用戶(hù)反饋情況表明，系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)目的，運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，大幅提高了用戶(hù)使用方便性，降低了系統(tǒng)管理員的操作復(fù)雜度。

參考文獻(xiàn)：

篇8

關(guān)鍵詞：供熱；節(jié)煤；節(jié)電

中圖分類(lèi)號(hào)： TU833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

拿東基熱源廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有63MW熱水鍋爐兩臺(tái)，13座換熱站，131萬(wàn)m2的熱用戶(hù)。按照一般的運(yùn)行管理水平，每個(gè)采暖期需耗煤39000噸（4500Kcal/kg），耗電近380萬(wàn)度。經(jīng)過(guò)我們的不懈努力，2012―2013年采暖期實(shí)際耗煤36000噸（4500Kcal/kg）,耗電280萬(wàn)度，分別節(jié)約了3000噸煤和100萬(wàn)度電。實(shí)踐中我們是如何做到的呢？

一、節(jié)煤

首先，從煤炭上說(shuō)，根本的節(jié)約途徑是提高鍋爐熱效率。如圖所示：鍋爐負(fù)荷與效率的關(guān)系。當(dāng)鍋爐在70%―100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行時(shí)，效率最高且穩(wěn)定，我們的實(shí)際做法是確保鍋爐出力在70%―100%之間運(yùn)行。

嚴(yán)寒期一定要連續(xù)運(yùn)行。多數(shù)情況下，我們是運(yùn)行一臺(tái)63mW熱水鍋爐，只有再加溫時(shí)再運(yùn)行一臺(tái)，從而有效的避免了因鍋爐負(fù)荷低，間斷運(yùn)行造成的煤炭損失。

其次，提高鍋爐的燃燒效率，由于每批次煤炭含碳量、熱量、揮發(fā)分差異很大，這就要求有針對(duì)性的對(duì)鍋爐參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)揮發(fā)分高，灰量較少的煤，要適當(dāng)增加煤層厚度，降低爐排轉(zhuǎn)速，反之則相反。要根據(jù)煤種給出合適的風(fēng)量，保證燃燼又不至于過(guò)多的剩余空氣量。

再有，經(jīng)過(guò)我們的實(shí)際運(yùn)行觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)排煙熱損失占整個(gè)鍋爐熱損失的20%以上。

造成排煙熱損失的主要原因：一是積灰、隔煙墻短路，從而是傳熱能力下降，排煙溫度升高。二是空氣過(guò)剩系統(tǒng)過(guò)大，多數(shù)時(shí)候鍋爐的排煙溫度并不是很高，但熱損失很大，實(shí)則與空氣過(guò)剩系數(shù)是理論值的4―8倍，甚至更高，產(chǎn)生的原因是鼓風(fēng)量過(guò)大，爐門(mén)不嚴(yán)，爐排側(cè)密封間隙大，爐體漏風(fēng)等等。

發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，我們就有針對(duì)性的解決。利用停爐的間歇時(shí)間，對(duì)尾部受熱面積灰進(jìn)行清理，夏季三修對(duì)爐排、爐墻等關(guān)鍵部位重點(diǎn)維修，對(duì)鼓風(fēng)量，全方面調(diào)整。所有這些努力最終體現(xiàn)在耗能的數(shù)據(jù)上，幾個(gè)采暖期下來(lái)，我們節(jié)省的煤達(dá)10000噸，合計(jì)人民幣700萬(wàn)元。

二、節(jié)電

供熱公司往往不注重節(jié)電，認(rèn)為電耗從屬于煤耗和供熱需求，其實(shí)這是認(rèn)識(shí)誤區(qū)。在現(xiàn)有的耗電水平上，采取必要的措施，就可以實(shí)現(xiàn)每平方米節(jié)約0.5―0.8KWh的目標(biāo)。東基熱源廠(chǎng)把用電量每平方米3.05KWh降低到2.19KWh，一個(gè)采暖期下來(lái)就節(jié)約110萬(wàn)度，節(jié)約人民幣100多萬(wàn)元。

鍋爐房供熱系統(tǒng)的主要耗電設(shè)備是風(fēng)機(jī)和水泵，從風(fēng)機(jī)和水泵的特性曲線(xiàn)上看(如圖)

上中下依次為Q2H、Q2N、Q2η

選對(duì)合適的風(fēng)機(jī)和水泵至關(guān)重要，尤其要讓風(fēng)機(jī)和水泵在工作范圍內(nèi)工作，依照公式

n1、H1、Q1、N1―改變轉(zhuǎn)速前的轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程、流量、軸功率

n2、H2、Q2、N2―改變轉(zhuǎn)速后的轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程、流量、軸功率

由此可知流量降低一半，轉(zhuǎn)速降低一半，功率僅為原來(lái)的12.5%，揚(yáng)程降低一半，功率僅為原來(lái)的35.3%，有了變頻調(diào)速技術(shù)，使得轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)成為可能，而轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)達(dá)到了流量、揚(yáng)程調(diào)節(jié)的目的。

我們知道水是熱的載體，管道中輸送的熱量是流量與溫差的乘積。顯然，輸送同樣的熱量，溫差越大，流量越小，因而保證一、二級(jí)網(wǎng)循環(huán)水的溫差，對(duì)節(jié)電至關(guān)重要。他不僅通過(guò)降低流量而降低了轉(zhuǎn)速，還因?yàn)榱髁康慕档?，降低了流速，而流速的降低減少了阻力損失，從而降低了揚(yáng)程。在實(shí)際運(yùn)行中，一定要根據(jù)鍋爐的產(chǎn)熱量，及時(shí)通過(guò)變頻來(lái)調(diào)整流量。東基熱源廠(chǎng)的做法是，當(dāng)鍋爐運(yùn)行的熱負(fù)荷高，需要熱量大時(shí)，調(diào)節(jié)變頻器使之在39Hz―40Hz之間運(yùn)行，當(dāng)熱負(fù)荷降低時(shí)，將變頻降至35Hz―37.5Hz之間運(yùn)行。

循環(huán)水泵的電機(jī)頻率與電流的對(duì)照表如下：

注：東基熱源廠(chǎng)有循環(huán)水泵3臺(tái)，額定功率P=355KW 額定電流I=623A

流量Q=1260m3/h揚(yáng)程H=77mH2O

運(yùn)行參數(shù)如下：東基熱源廠(chǎng)從供暖開(kāi)始至結(jié)束只運(yùn)行一臺(tái)水泵，頻率在35―40Hz，當(dāng)頻率在35Hz―37.5Hz時(shí)，電僅為208―245A之間，僅占額定電流的33%―40%，當(dāng)頻率在39Hz―40Hz時(shí)，電流為272―297A，占額定電流的44%―48%，正是運(yùn)行時(shí)的靈活調(diào)節(jié)使循環(huán)泵的耗電量大大降低。

降低了循環(huán)泵，我們對(duì)鍋爐房供暖系統(tǒng)的其他節(jié)電環(huán)節(jié)也做了大量工作。比如鼓引風(fēng)機(jī)的配比及風(fēng)量調(diào)節(jié)。一二級(jí)網(wǎng)的平衡，查失水減少局部損失，取下節(jié)流環(huán)節(jié)，除污器堵塞及時(shí)清理等等。

篇9

（1.渤海大學(xué)工學(xué)院，遼寧錦州121000；2.中國(guó)民航大學(xué)航空自動(dòng)化學(xué)院，天津300300）

摘要：針對(duì)凸極同步發(fā)電機(jī)發(fā)生匝間短路故障時(shí)諧波電流檢測(cè)問(wèn)題，提出一種新的基于Duffing混沌系統(tǒng)的檢測(cè)方法。該方法首先通過(guò)多回路分析理論建立凸極同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)仿真模型，給出故障諧波電流仿真信號(hào)，然后利用Duffing系統(tǒng)靈敏的弱信號(hào)檢測(cè)特性，通過(guò)識(shí)別Duffing系統(tǒng)由混沌狀態(tài)到大尺度周期狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過(guò)程來(lái)確定故障諧波電流的存在。仿真計(jì)算結(jié)果表明Duffing混沌系統(tǒng)可以檢測(cè)出諧波電流，檢測(cè)方法是有效的。

關(guān)鍵詞 ：Duffing系統(tǒng)；凸極同步發(fā)電機(jī)；匝間短路；諧波電流；故障檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN707?34；TM622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004?373X（2015）18?0158?05

收稿日期：2015?02?29

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51277011）

0 引言

定子繞組內(nèi)部故障是同步發(fā)電機(jī)常見(jiàn)的破壞性故障之一。內(nèi)部故障的短路電流既會(huì)產(chǎn)生附加電磁力，對(duì)電機(jī)繞組具有機(jī)械破壞性，也會(huì)燒毀繞組和鐵心。定子繞組短路電流可以產(chǎn)生極大的非同步磁場(chǎng)，對(duì)轉(zhuǎn)子造成損傷。當(dāng)同步發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障時(shí)，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生大量諧波電流和諧波磁場(chǎng)，諧波的存在使得研究電機(jī)電氣參數(shù)時(shí)常用的對(duì)稱(chēng)分量法不能使用，理想電機(jī)模型也不再適用。而將相繞組作為一個(gè)整體來(lái)計(jì)算參數(shù)的相坐標(biāo)法也因?yàn)閮?nèi)部故障時(shí)的相繞組不再是一個(gè)整體而不能使用。目前關(guān)于同步發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)電氣參數(shù)的研究，普遍采用多回路分析法[1?3]。

通過(guò)檢測(cè)故障電機(jī)相電流中的正弦諧波信號(hào)可以估計(jì)電機(jī)中故障的存在，在眾多的正弦信號(hào)檢測(cè)方法中，新的Duffing 混沌系統(tǒng)檢測(cè)方法具有探索意義，文獻(xiàn)[4?7]表明，Duffing系統(tǒng)對(duì)正弦信號(hào)檢測(cè)具有較高的檢測(cè)靈敏度和較低的檢測(cè)信噪比。本文運(yùn)用Duffing系統(tǒng)對(duì)同步發(fā)電機(jī)匝間短路故障時(shí)的故障電流參數(shù)進(jìn)行了有效檢測(cè)。

1 多回路分析法建立同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型

在文獻(xiàn)[8?9]研究的基礎(chǔ)上，本文采用多回路分析法對(duì)凸極同步發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障建立數(shù)學(xué)模型。多回路分析法實(shí)際上就是采用回路電流法建立回路電壓方程，在電機(jī)回路方程列寫(xiě)中參數(shù)主要包括相支路自感和互感、相支路電阻；勵(lì)磁支路自感和互感，勵(lì)磁支路電阻；負(fù)載支路自感和電阻等。

（1）定子支路方程。支路電壓列寫(xiě)原則是對(duì)每個(gè)未發(fā)生內(nèi)部短路的繞組分支列寫(xiě)一個(gè)支路電壓方程。對(duì)發(fā)生繞組內(nèi)部短路分支，從短路點(diǎn)開(kāi)始把該分支分成2 個(gè)支路。設(shè)凸極同步發(fā)電機(jī)定子每相并聯(lián)支路數(shù)為a ，相數(shù)為m ，無(wú)故障時(shí)，定子內(nèi)部支路總數(shù)為N = ma ；當(dāng)發(fā)生同分支匝間短路時(shí)N = ma + 1 ；當(dāng)發(fā)生不同分支間短路時(shí)N = ma + 2 。以支路電流為未知量，電機(jī)任一支路Q(chēng) 的微分方程為：

式中：iS ,iQ ,ifd 分別為定子S 支路，Q 支路電流，勵(lì)磁回路電流；MQ,S 為定子S 支路和Q 支路的互感系數(shù)；rQ 為Q 支路電阻。

定子負(fù)載側(cè)電壓方程為：

式中：rT ，LT 分別為折算電阻和電感，uA′ ，uB′ ，uC′ 為電網(wǎng)相電壓。

（2）轉(zhuǎn)子回路方程。勵(lì)磁回路電壓方程為:

式中：MS,fd 為定子S 回路與勵(lì)磁回路的互感系數(shù)；Lfd為勵(lì)磁回路的自感系數(shù)；rfd 為勵(lì)磁回路電阻。

定、轉(zhuǎn)子電壓方程寫(xiě)成矩陣形式為:

將式（4）簡(jiǎn)記為：

式中：U 、I 為支路電壓和電流；R 為支路電阻；矩陣L 是時(shí)變的，定子與轉(zhuǎn)子各電壓方程都是時(shí)變系數(shù)的微分方程。

（3）回路狀態(tài)方程的建立。以上定子電壓方程是支路電壓，可以采用回路電壓方程求解支路電流，無(wú)故障時(shí)定子回路如圖1所示。按無(wú)故障定子回路圖可得回路變換陣：

將式（6）左乘式（5）得：

式中：

式中：I′ 是定、轉(zhuǎn)子回路電流。

將式（8）代入式（7）得：

對(duì)式（9）進(jìn)行變換，得同步發(fā)電機(jī)多回路數(shù)學(xué)模型為：

當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生同一支路內(nèi)的匝間短路時(shí)，回路的選取如圖2所示，這時(shí)回路的轉(zhuǎn)換矩陣為：

2 定子繞組回路參數(shù)

回路電感系數(shù)的計(jì)算是分析同步電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障的關(guān)鍵，其確定公式如下：

（1）定子回路電感

凸極同步電機(jī)定子繞組自感為：

（2）轉(zhuǎn)子回路電感

轉(zhuǎn)子回路的電感系數(shù)是與轉(zhuǎn)子位置無(wú)關(guān)的常數(shù)。勵(lì)磁繞組的電感系數(shù)由2部分組成，即：

式中：Lfdδ 為勵(lì)磁繞組的自感系數(shù)；Lfdl 為勵(lì)磁繞組端部漏磁系數(shù)；wfd 為每極上勵(lì)磁繞組的匝數(shù)。

（3）定子不同相并聯(lián)支路間的互感系數(shù)

如果參考軸取為定子第0號(hào)線(xiàn)圈軸線(xiàn)，設(shè)該軸線(xiàn)與轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)的電角度為θ ，那么A相第m 極下第i 號(hào)線(xiàn)圈軸線(xiàn)的電角度可以取為(m - 1)π + iθ ，B相第n 極下第j號(hào)線(xiàn)圈軸線(xiàn)的電角度可以取為(n - 1)π + jθ ，則Q1 ，Q2兩條支路間的互感系數(shù)為：

3 凸極同步電機(jī)內(nèi)部故障仿真及檢測(cè)研究

（1）凸極同步電機(jī)內(nèi)部故障仿真

由本文第三部分確定了多回路參數(shù)后，可以采用龍格庫(kù)塔法對(duì)式（10）進(jìn)行求解，并確定定、轉(zhuǎn)子各電流的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)值。本文對(duì)12 kW 凸極同步發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障通過(guò)Matlab數(shù)學(xué)仿真軟件進(jìn)行了仿真計(jì)算與檢測(cè)，主要研究了同一支路內(nèi)的匝間短路，采用圖2中C 相某一支路匝間進(jìn)行短路實(shí)驗(yàn)。按照多回路模型編制的分析計(jì)算程序?qū)ν箻O同步發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行和同一支路內(nèi)的匝間短路故障情況分別進(jìn)行了仿真計(jì)算。無(wú)故障時(shí)，A相電路如圖3所示，A相電流信號(hào)頻譜如圖4所示，可見(jiàn)A相電流信號(hào)中只包含基波頻率信號(hào)；短路時(shí)A相電流iA 的暫態(tài)仿真波形如圖5所示，其信號(hào)頻譜如圖6所示，其頻譜包含基波、3次諧波和5次諧波。

（2）Duffing系統(tǒng)檢測(cè)電機(jī)故障電流

由于凸極同步發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障時(shí)，定子電流除基波外，還有3，5奇次諧波，可以作為凸極同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生內(nèi)部故障的特征，這樣如果能檢測(cè)到相應(yīng)的諧波出現(xiàn)就能判斷電機(jī)故障的存在。由于可以靈敏地檢測(cè)單頻正弦信號(hào)，所以本文采用Duffing 系統(tǒng)作為檢測(cè)器檢測(cè)故障諧波信號(hào)。

Duffing系統(tǒng)[10?11]是在外部周期驅(qū)動(dòng)力作用下產(chǎn)生混沌，當(dāng)檢測(cè)較高頻率諧波信號(hào)時(shí)，其動(dòng)力方程式如下：

狀區(qū)域就是系統(tǒng)的混沌帶，通常通過(guò)Duffing系統(tǒng)由混沌狀態(tài)到大周期狀態(tài)的轉(zhuǎn)換來(lái)判斷諧波信號(hào)的存在與否。

本文仿真對(duì)凸極同步發(fā)電機(jī)的基波頻率取為10 Hz，則當(dāng)出現(xiàn)匝間故障時(shí)，相電流出現(xiàn)3，5 次諧波頻率為300 Hz和500 Hz。采用動(dòng)力方程式（17）構(gòu)造Duffing檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)3，5 次諧波故障信號(hào)。圖7，圖8 是無(wú)故障時(shí)，Duffing 系統(tǒng)對(duì)3，5 次電流諧波檢測(cè)結(jié)果。圖9，圖10 是有故障時(shí)，Duffing 系統(tǒng)對(duì)3，5 次電流諧波檢測(cè)結(jié)果。從檢測(cè)結(jié)果看，當(dāng)無(wú)故障時(shí)，相電流中不包含3，5 次諧波，Duffing 系統(tǒng)狀態(tài)保持混沌不變；當(dāng)有匝間故障時(shí)，想電流中包含3，5次諧波，Duffing系統(tǒng)狀態(tài)是大尺度周期的，說(shuō)明故障電流中含有3，5次電流。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先闡述了運(yùn)用“多回路分析法”列寫(xiě)凸極同步發(fā)電機(jī)電壓方程和確定電路參數(shù)的過(guò)程，并通過(guò)數(shù)值求解的方法得到了電機(jī)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行行為，然后采用Duffing系統(tǒng)檢測(cè)方法檢測(cè)出了凸極同步發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的諧波相電流，該方法是Duffing 系統(tǒng)弱信號(hào)檢測(cè)方法的在電機(jī)故障檢測(cè)方面的新運(yùn)用。

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篇10

設(shè)計(jì)水平

自2002年初機(jī)電系統(tǒng)開(kāi)始招投標(biāo)以來(lái)，許多具有設(shè)計(jì)資質(zhì)，但設(shè)計(jì)力量薄弱的單位都加入隧道機(jī)電設(shè)計(jì)行列中來(lái)，在針對(duì)隧道的設(shè)計(jì)中，忽視隧道的特點(diǎn)，僅靠模仿、照搬其他隧道的布置、功能需求等．甚至分包給個(gè)人設(shè)計(jì)。此外．設(shè)計(jì)能力較強(qiáng)的設(shè)計(jì)單位，雖能較好地抓住各隧道的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)和管理需求．并靈活掌握標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)．但在隧道機(jī)電方面仍缺乏深入研究．創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，缺少與國(guó)外在隧道方面具有成功經(jīng)驗(yàn)和成熟技術(shù)的國(guó)家進(jìn)行交流合作．只能在原有水平上靈活應(yīng)用，起不到帶動(dòng)整個(gè)國(guó)內(nèi)隧道機(jī)電設(shè)計(jì)水平的作用，也很難適應(yīng)我國(guó)高速公路飛速發(fā)展而急需短時(shí)間內(nèi)提高設(shè)計(jì)水平的需求。

設(shè)計(jì)界面

隧道設(shè)計(jì)一般涉及到主體、監(jiān)控、安全 通風(fēng)、消防、照明、供電、房建等部分，各部分一般由不同的設(shè)計(jì)單位、不同的設(shè)計(jì)部門(mén)、不同的設(shè)計(jì)人員來(lái)設(shè)計(jì)．這就需要合理劃分設(shè)計(jì)界面，避免重復(fù)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)遺漏。但現(xiàn)在隧道設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)一些不合理的界面劃分，如隧道電力監(jiān)控一般由供配電設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)．而交通監(jiān)控一般由機(jī)電設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)．經(jīng)常出現(xiàn)電力監(jiān)控與交通監(jiān)控分威兩個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，甚至出現(xiàn)因供配電設(shè)計(jì)單位人員不熟悉信號(hào)采集、控制、傳輸和處理等而遺漏電力監(jiān)控設(shè)計(jì)。

設(shè)備選型

隧道機(jī)電系統(tǒng)實(shí)施好壞與采用的設(shè)備質(zhì)量關(guān)系很大，這就要求設(shè)計(jì)中應(yīng)細(xì)劃設(shè)備性能標(biāo)。明確設(shè)備應(yīng)達(dá)到的功能，最大限度防止一些質(zhì)量不好、未被正規(guī)檢測(cè)單位檢測(cè)的設(shè)備應(yīng)用到工程中。但現(xiàn)在很多承包人為降低投標(biāo)價(jià)或在工程實(shí)施中為提高工程利潤(rùn)，選用的設(shè)備參差不齊，有很多甚至是剛出廠(chǎng)的實(shí)驗(yàn)品，給隧道后期運(yùn)營(yíng)帶來(lái)很多問(wèn)題，尤其是一些關(guān)鍵設(shè)備在異常事故情況下影響檢測(cè)或救援．造成不必要的損失。

隧道機(jī)電研究問(wèn)題

近年來(lái)．已制定了一些隧道機(jī)電系統(tǒng)方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)模式、公路隧道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范、隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范等．一些省份也在隧道機(jī)電方面開(kāi)展了一些研究．如某特長(zhǎng)公路隧道關(guān)鍵技術(shù)研究、隧道機(jī)電控制工程關(guān)鍵技術(shù)研究、廣東省某長(zhǎng)大公路隧道建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理成套技術(shù)研究等，但總的來(lái)說(shuō)．隧道機(jī)電系統(tǒng)研究仍然存在許多問(wèn)題。

缺乏制定完善的應(yīng)急預(yù)案

隧道事故固然可怕，但在事故發(fā)生后，如果沒(méi)有相應(yīng)合理的應(yīng)急預(yù)案實(shí)施，那后果更可怕。眾所周知的原因，國(guó)內(nèi)正在積極投入高速公路的建設(shè)當(dāng)中，各科研設(shè)計(jì)單位對(duì)設(shè)計(jì) 施工當(dāng)中的課題投入的精力有限．而對(duì)于隧道的后期運(yùn)營(yíng)關(guān)心就更少了，對(duì)于隧道事故應(yīng)急預(yù)案很少有機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，即使一些隧道管理單位在實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理中形成了一些事故處理方案，但是否合理、是否可推廣使用卻沒(méi)有機(jī)構(gòu)對(duì)此做調(diào)查、分析的工作。

軟硬件設(shè)備大部分依靠進(jìn)口

縱觀(guān)國(guó)內(nèi)已經(jīng)通車(chē)的隧道，隧道或隧道管理站的絕大部分設(shè)備都是國(guó)外品牌，如一氧化碳／能見(jiàn)度檢測(cè)器、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)器、光強(qiáng)檢測(cè)器、火災(zāi)檢測(cè)器、監(jiān)視攝像機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、計(jì)算機(jī)、光端機(jī)、本地控制器、監(jiān)視器等，僅僅情報(bào)板、信號(hào)燈、車(chē)道控制設(shè)備、標(biāo)志燈、車(chē)輛檢測(cè)器等一些科技含量低的設(shè)備為國(guó)產(chǎn)品牌。國(guó)外設(shè)備價(jià)格非常高．如果在國(guó)內(nèi)沒(méi)有維修點(diǎn)．還需將設(shè)備寄回到國(guó)外維修，成本高、周期長(zhǎng)。

隧道軟件開(kāi)發(fā)方面雖然有一定的發(fā)展．但仍停留在實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的信息采集、處理、存儲(chǔ)，要完全滿(mǎn)足隧道管理的需要仍需時(shí)日。

隧道運(yùn)營(yíng)管理問(wèn)題

隧道運(yùn)營(yíng)管理對(duì)于確保隧道安全運(yùn)營(yíng)以及較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益十分重要。隨著越來(lái)越多的隧道投八運(yùn)營(yíng)之中，國(guó)內(nèi)隧道在運(yùn)營(yíng)管理方面取得了一定的成績(jī)．但仍然普遍存在問(wèn)題．特別是隧道事故數(shù)量有所增長(zhǎng)。由于隧道特殊的環(huán)境．一旦發(fā)生交通、火災(zāi)事故將導(dǎo)致人員傷亡、設(shè)施毀壞、交通中斷、甚至環(huán)境破壞．造成無(wú)法估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。

隧道普遍存在安全隱患

在隧道事故中，有許多事故是由于隧道設(shè)施配置不合理、不完善引起的。一般有如下原因：

隧道內(nèi)路面材料不合理．沒(méi)有考慮到各種環(huán)境下的使用情況，如：水泥路面在雨天或路面灰塵多時(shí)，路面摩擦系數(shù)減小容易引起交通事故：

隧道內(nèi)避難設(shè)置與路線(xiàn)銜接處的棱角易引發(fā)撞擊交通事故，如：路面滑、剎車(chē)失靈等車(chē)輛易撞到棱角處，引起嚴(yán)重的車(chē)毀人亡事故：

隧道內(nèi)主體工程的材料使用不當(dāng)，如：易燃、抗溫不高、有毒、抗暴烈不強(qiáng)的材料：

隧道內(nèi)坡度過(guò)大，對(duì)于長(zhǎng)隧道或特長(zhǎng)隧道而言坡度不易過(guò)大、過(guò)長(zhǎng)。對(duì)于上坡段行使的車(chē)輛尤其是大貨車(chē)將釋放大量的煙和有毒氣體，對(duì)于下坡路段的車(chē)輛尤其是大貨車(chē)易造成超速或剎車(chē)失靈：

橫洞、避難通道的配套設(shè)施不完善．如：橫洞無(wú)防火卷簾門(mén)、避難逃生通道無(wú)指引設(shè)備等：

隧道內(nèi)設(shè)備位置不合理，如：緊急電話(huà)應(yīng)考慮在緊急停車(chē)帶增設(shè)攝像機(jī)應(yīng)考慮在橫洞、避難逃生通道等處增設(shè)：

隧道內(nèi)設(shè)施不完善，如：橫洞指示標(biāo)志、避難逃生指示標(biāo)志、設(shè)備

指示標(biāo)志等不完善：

隧道內(nèi)通風(fēng)、照明設(shè)備不完善，如：風(fēng)力不夠、照明亮度不夠等。

運(yùn)營(yíng)管理不完善

隧道運(yùn)營(yíng)管理是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到部門(mén)協(xié)作、各種型號(hào)的設(shè)備、先進(jìn)的技術(shù)等多方面的因素。隧道運(yùn)營(yíng)管理的好壞對(duì)于減少隧道事故發(fā)生、防止隧道事故擴(kuò)大、減少事故損失具有非常重要的作用。目前，國(guó)內(nèi)隧道的運(yùn)營(yíng)主要由監(jiān)控(分)中心或隧道管理站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控．由公路管養(yǎng)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)救援及維修養(yǎng)護(hù)。對(duì)超速行使等違規(guī)行為的執(zhí)法由交警部門(mén)負(fù)責(zé)．與消防、醫(yī)療部門(mén)的聯(lián)系依靠報(bào)警電話(huà)。各部門(mén)之間相互關(guān)系松散．界面不清晰，如果洞內(nèi)出現(xiàn)事故，公路、交警部門(mén)均可拖走損壞車(chē)輛，有時(shí)還發(fā)生糾紛．不利于迅速清理現(xiàn)場(chǎng)、恢復(fù)正常交通運(yùn)營(yíng)。

應(yīng)憊救援 逃生預(yù)案不完善

目前．我國(guó)現(xiàn)已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的隧道除個(gè)別省份開(kāi)通較早的隧道已有一定的運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)外。多數(shù)隧道部處于摸索階段，沒(méi)有形成完善、成熟、有效的運(yùn)營(yíng)管理辦法，更談不上成熟、可行的應(yīng)急救援和逃生預(yù)案。有些隧道管理部門(mén)制定了復(fù)雜、煩瑣的救援預(yù)案不利于緊急情況下使用于，毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)路司乘人員，救援人員也會(huì)因現(xiàn)場(chǎng)混亂不能很好地實(shí)施預(yù)

案，鑒于國(guó)外和國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)案應(yīng)簡(jiǎn)單可行。

自救宣傳教育不夠

隧道事故、火災(zāi)時(shí)應(yīng)貫徹以防為主、消防結(jié)合、自救為主的原則，但對(duì)于如何自救的宣傳工作與國(guó)外隧道管理單位相差很多。由于對(duì)過(guò)路司乘人員沒(méi)有宣傳手段，大多數(shù)人員在事故時(shí)沒(méi)有隧道遇險(xiǎn)的自救知識(shí)，因而延誤或失去了脫險(xiǎn)的機(jī)會(huì)，造成的損失本可以避免或減輕。

常規(guī)維護(hù)不到位

目前國(guó)內(nèi)普遍存在日常維護(hù)不能堅(jiān)持按照規(guī)章執(zhí)行，由于缺乏定期維護(hù)、維修，很多設(shè)備不能正常發(fā)揮作用。尤其在交通事故、火災(zāi)發(fā)生前和發(fā)生時(shí)不能及時(shí)報(bào)警或執(zhí)行控制功能等，造成本不應(yīng)有的損失。

高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)急需解決的問(wèn)題

隧道設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理的綜合研究

隧道(特別是特長(zhǎng)隧道)的交通防災(zāi)、通風(fēng)、照明、消防、安全等綜合性研究是目前急需開(kāi)展的課題，具有現(xiàn)實(shí)意義，研究成果發(fā)揮的效益將非常顯著。在研究開(kāi)展之初可以結(jié)合部分已開(kāi)始或完成的課題．也可以對(duì)已通車(chē)運(yùn)營(yíng)的隧道進(jìn)行廣泛調(diào)查，吸取運(yùn)營(yíng)單位的成功經(jīng)驗(yàn)．縮短研究時(shí)間。

制定、修訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

我國(guó)隧道已建成很大規(guī)模，隧道標(biāo)準(zhǔn)體系急需建立。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合國(guó)外最新的動(dòng)態(tài)，對(duì)已實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行修訂，避免在工程設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)營(yíng)當(dāng)中出現(xiàn)已被證實(shí)錯(cuò)誤的條款再度使用。隨著我國(guó)道路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂，一些已制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也應(yīng)做進(jìn)一步的調(diào)整和修改。此外，在如下方面應(yīng)加緊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定：在設(shè)計(jì)方面，應(yīng)解決設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)規(guī)模、設(shè)計(jì)深度的問(wèn)題，既避免功能不足，又避免功能過(guò)剩在產(chǎn)品選型方面(目前已對(duì)部分設(shè)備制定了標(biāo)準(zhǔn))，制定公路隧道機(jī)電設(shè)備技術(shù)要求或產(chǎn)品指南，既滿(mǎn)足工程招標(biāo)的需要．又可使產(chǎn)品逐步標(biāo)準(zhǔn)化、通用化在施工方面，制定施工規(guī)程與規(guī)范，工

程嚴(yán)禁無(wú)資質(zhì)的單位施工，減少分包層次：在運(yùn)營(yíng)管理方面，制定隧道機(jī)電養(yǎng)護(hù)和救援規(guī)范，制定隧道使用手冊(cè)(包括隧道構(gòu)成、設(shè)備配置、設(shè)備功能及使用、異常情況司機(jī)、乘客的正確行動(dòng)方式等 制定隧道通行車(chē)輛管理規(guī)范等。

研究并制定緊急預(yù)案體系

根據(jù)目前已通車(chē)隧道的運(yùn)營(yíng)情況并結(jié)合國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)研究并制定適合我國(guó)的隧道防災(zāi)、救災(zāi)緊急預(yù)案體系，預(yù)案體系應(yīng)詳細(xì)規(guī)定災(zāi)害應(yīng)急救援標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序、健全救援組織機(jī)構(gòu)和設(shè)備、健全災(zāi)害應(yīng)急救援演習(xí)計(jì)劃、制定隧道管理人員訓(xùn)練計(jì)劃、制定隧道使用者應(yīng)急手冊(cè)、建立隧道設(shè)施機(jī)電系統(tǒng)備用材料程序、制定隧道機(jī)電設(shè)施養(yǎng)護(hù)手冊(cè)等。充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段、科學(xué)方法，建立合理的災(zāi)害事故救援預(yù)案，提高高速公路隧道管理水平，避免由于事故處理不及時(shí)或不正確導(dǎo)致的二次事故發(fā)生．達(dá)到簡(jiǎn)單易行的目的。

建立監(jiān)測(cè)和研究中心

目前國(guó)內(nèi)隧道科研課題并不少，但非常分散、研究力量不足。為避免國(guó)內(nèi)目前科研課題重復(fù)、科研成果分散、科研力量薄弱、隧道事故運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)缺乏交流等問(wèn)題，建議在隧道較多的省份(直轄市)設(shè)置省內(nèi)隧道監(jiān)測(cè)中心。在力量雄厚、條件卓越、便于交流的科研單位成立全國(guó)性隧道交通工程監(jiān)測(cè)和研究中心，監(jiān)測(cè)包括隧道的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)應(yīng)用、問(wèn)題解決、成功經(jīng)驗(yàn)等，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以便行業(yè)內(nèi)部人員查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)研究成果共享。

建立研究中心有利于固定研究隊(duì)伍、綜合研究成果、長(zhǎng)期觀(guān)察研究效益，避免在研究道路上花冤枉錢(qián)、走冤枉路，便于技術(shù)交流，很多發(fā)達(dá)國(guó)家都采取該方式。

規(guī)范設(shè)計(jì)市場(chǎng)

隨著我國(guó)交通行業(yè)設(shè)計(jì)市場(chǎng)開(kāi)放，吸引了大量企事業(yè)單位從事交通設(shè)計(jì)。為在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)取一席之地，很多設(shè)計(jì)單位由于自身技術(shù)力量薄弱采取不合理、惡意競(jìng)爭(zhēng)方式，甚至行賄受賄，導(dǎo)致設(shè)計(jì)質(zhì)量下降，有的設(shè)計(jì)項(xiàng)目出現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中變更單位的現(xiàn)象。相關(guān)部門(mén)應(yīng)出面規(guī)范設(shè)計(jì)市場(chǎng)。

加強(qiáng)人員培訓(xùn)和技術(shù)交流

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多企事業(yè)單位組織了隧道設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)單位的人員進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交流，取得了一定的效果，但仍然有部分人員在技術(shù)水平有限的情況下進(jìn)行著隧道的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理。相關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)和技術(shù)交流的力度。

另外，由于我國(guó)高速公路發(fā)展的時(shí)間短、科研力量薄弱，很多設(shè)計(jì)還處在不斷地照抄、照搬中，很多問(wèn)題還處在探討、摸索中，很多國(guó)外成熟的新技術(shù)、新方案仍然沒(méi)有得到有效應(yīng)用。因此，我們應(yīng)在國(guó)內(nèi)選擇經(jīng)驗(yàn)豐富、實(shí)力強(qiáng)的科研單位長(zhǎng)期和發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)部門(mén)建立合作關(guān)系，派出技術(shù)較好、接受能力強(qiáng)的技術(shù)人員去學(xué)習(xí)，交流經(jīng)驗(yàn)，并規(guī)范學(xué)習(xí)檢查驗(yàn)收制度，避免一些打著學(xué)習(xí)交流的口號(hào)出國(guó)游玩的現(xiàn)象出現(xiàn)。