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篇1

AbstractDiscussestherequirementsformonitoringandmanagementofthescopesfromboilerhousesforheating,steam-waterandwater-waterheatexchangers,smallscaleheatingnetworkstolargescaledistrictheating,therelatedhardwareconfigurationandtheapproachestorealisetherequiredfunctions.

Keywordscomputercontrol，heating，boiler

5.1供暖熱水鍋爐房?jī)?nèi)監(jiān)測(cè)與控制的主要目的應(yīng)為：

·提高系統(tǒng)的安全性，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行；

·全面監(jiān)測(cè)并記錄各運(yùn)行參數(shù)，降低運(yùn)行人員工作量，提高管理水平；

·對(duì)燃燒過程和熱水循環(huán)過程進(jìn)行有效的控制調(diào)節(jié)，提高鍋爐效率，節(jié)省運(yùn)行能耗，并減少大氣污染。

對(duì)于熱水鍋爐，可將被監(jiān)測(cè)控制對(duì)象分為燃燒系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩部分分別進(jìn)行討論。整個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制管理系統(tǒng)可按圖5-1形式由若干臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)（DCU）和一臺(tái)中央管理機(jī)構(gòu)成。各DCU分別對(duì)燃燒系統(tǒng)、水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，中央管理機(jī)則顯示并記錄這兩個(gè)系統(tǒng)的在線狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)供熱狀態(tài)況確定鍋爐、循環(huán)泵的開啟臺(tái)數(shù)，設(shè)定供水溫度及循環(huán)流量，協(xié)調(diào)各臺(tái)DCU完成各監(jiān)測(cè)控制管理功能。

5．1．1燃燒系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制

對(duì)于鏈條式熱水鍋爐，燃燒過程的控制主要是根據(jù)對(duì)產(chǎn)熱量的要求控制鏈條速度及進(jìn)煤擋板高度，根據(jù)爐膛內(nèi)燃燒狀況及排煙的含氧量及爐膛內(nèi)的負(fù)壓度控制鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，從而既根據(jù)供暖的要求產(chǎn)生熱量，又獲得較高的燃燒效率。為此需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)有：

·排煙溫度：一般使用銅電阻或熱電偶來測(cè)量；再配之以相應(yīng)的溫度變送器，即可產(chǎn)生4～20mA或0～10mA的電流信號(hào)，通過DCU的模擬量輸入通道AI即接入計(jì)算機(jī)。

·排煙含氧量：目前較多采用氧化鋯傳感器，可以對(duì)0.1%～21%范圍內(nèi)的高溫氣體的含氧量實(shí)現(xiàn)較精確的測(cè)量，其輸出通過變送器后亦可轉(zhuǎn)換為4～20mA或0～10mA電流信號(hào)。

·空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度：同上述測(cè)溫方法。

·爐膛、對(duì)流受熱面進(jìn)出口、省煤器出口、空氣預(yù)熱器出口、除塵器出口煙氣壓力：測(cè)點(diǎn)可根據(jù)具體要求增減，一般采用膜盒式或波紋管式微壓差傳感器，再通過相應(yīng)的變送器變?yōu)?～20mA或0～10mA電流信號(hào)，接入DCU的AI通道。

·一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)壓，空氣預(yù)熱器前后壓差：測(cè)量方法同上。

·擋煤板高度測(cè)量：通過專門的機(jī)械裝置將其轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)，再變成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，送入DCU的AI通道。

·供水溫度及產(chǎn)熱量：由水系統(tǒng)的DCU測(cè)出后通過通訊系統(tǒng)送來。

燃燒系統(tǒng)需要控制調(diào)節(jié)的裝置為：

·爐排速度：由可控硅調(diào)壓，改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)速

·擋煤板高度：控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，通過機(jī)械裝置帶動(dòng)擋板運(yùn)動(dòng)

·鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量：調(diào)鼓風(fēng)機(jī)各風(fēng)室風(fēng)閥或通過變頻器調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

·引風(fēng)機(jī)風(fēng)量：調(diào)引風(fēng)機(jī)風(fēng)閥或通過變頻器高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

為了監(jiān)測(cè)上述調(diào)節(jié)裝置是否正常動(dòng)作，還應(yīng)配置適當(dāng)?shù)氖侄螠y(cè)試上述調(diào)節(jié)裝置的實(shí)際狀態(tài)。爐排速度和擋煤板高度可通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)械機(jī)構(gòu)結(jié)合霍爾元件等位置探測(cè)傳感器來實(shí)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)則可以通過風(fēng)閥的閥位反饋信號(hào)或變頻器的頻率輸出信號(hào)得到。

燃燒過程的控制調(diào)節(jié)主要包括事故下的保護(hù)，啟停過程控制，正常的燃燒過程調(diào)節(jié)三部分。

·事故保護(hù)：這主要是由于某種原因造成循環(huán)水停止或循環(huán)量過小，以及鍋爐內(nèi)水溫太高，出現(xiàn)汽化。此時(shí)最重要的是恢復(fù)水的循環(huán)，同時(shí)制止?fàn)t膛內(nèi)的燃燒。這就需要停止給煤，停止?fàn)t排運(yùn)行。停止鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)。DCU接收水溫超高的信號(hào)后，就應(yīng)立即進(jìn)入事故處理程序，按照上述順序停止鍋爐運(yùn)行，并響鈴報(bào)警，通知運(yùn)行管理人員，必要時(shí)還可通過手動(dòng)補(bǔ)入冷水排除熱水，進(jìn)行鍋爐降溫。

啟?？刂疲?jiǎn)?dòng)點(diǎn)火一般都是人工手動(dòng)進(jìn)行，但對(duì)于間歇運(yùn)行的鍋爐，封火暫停機(jī)和再次啟動(dòng)的過程則可以由DCU控制自動(dòng)進(jìn)行。封火過程為逐漸停止?fàn)t排運(yùn)動(dòng)，停掉鼓風(fēng)機(jī)，然后停止引風(fēng)機(jī)。重新啟動(dòng)的過程則是開啟引風(fēng)機(jī)，慢慢開大鼓風(fēng)機(jī)，隨爐溫升高慢慢加大爐排進(jìn)行速度。

正常運(yùn)行調(diào)節(jié)：正常運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)主要是使鍋爐出口水溫度維持在要求的設(shè)定值，同時(shí)達(dá)到高燃燒效率，低排煙溫度，并使?fàn)t膛內(nèi)保持負(fù)壓。這時(shí)作為參照的測(cè)量參數(shù)有爐膛內(nèi)的溫度分布、壓力分布、排煙含水量氧量等。鍋爐的給煤量可以通過爐排速度和擋煤板高度（即煤層厚度）確定，鼓風(fēng)機(jī)則可以根據(jù)空氣預(yù)熱器進(jìn)出口空氣的壓差判斷其相對(duì)的變化，此時(shí)可以調(diào)整控制量有爐排速度、煤層厚度（調(diào)整擋煤礦板高度）、鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、各風(fēng)室風(fēng)閥、引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或風(fēng)閥。上述各調(diào)節(jié)手段與各可參照的測(cè)量參數(shù)都不是單一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此很難用如PID算法之類的簡(jiǎn)單控制調(diào)節(jié)算法。目前，控制調(diào)節(jié)效果較好的大都采用"模糊控制"方法或"規(guī)則控制"法，都是根據(jù)大量的人工調(diào)節(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)出的調(diào)節(jié)運(yùn)行方法。

當(dāng)燃燒充分時(shí)，鍋爐的出力主要取決于燃煤量，因此鍋爐出口水溫的控制主要靠爐排速度及煤層厚度來調(diào)節(jié)，煤層厚度與煤種有很大關(guān)系，爐膛內(nèi)燃燒狀況可以通過爐膛內(nèi)溫度分布及煤層風(fēng)阻來確定。燃燒充分時(shí)爐膛內(nèi)中部溫度最高，爐排尾部距擋渣器前煤已燃盡，溫度降低。鼓風(fēng)機(jī)則應(yīng)根據(jù)進(jìn)煤量的增減而增減送風(fēng)量，同時(shí)通過觀測(cè)排煙的含氧量最終確定風(fēng)量是否適宜。引風(fēng)機(jī)則可根據(jù)爐膛內(nèi)負(fù)壓狀態(tài)決定運(yùn)行狀態(tài)，維持爐內(nèi)微負(fù)壓，從而既保證煤的充分燃燒，又不會(huì)使煙氣和火焰外溢。根據(jù)如上分析，可采用如下調(diào)節(jié)規(guī)則：

每h一次，根據(jù)爐膛內(nèi)溫度分布調(diào)整煤層厚度及爐排速度，最高溫度點(diǎn)后移，則將爐排速度降低5%，同時(shí)將擋煤板提高5%，當(dāng)最高溫度點(diǎn)前移時(shí)，則將爐排速度提高5%，同時(shí)將擋煤板降低5%。

每2h一次：若出水溫度高于設(shè)定值2℃以上，則將爐排速度降低5%，若出水溫度低于設(shè)定值2℃以上，則將爐排速度加大5%，加大和減小爐排速度的同時(shí)，還要相應(yīng)地將鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速開大或減小。當(dāng)采用風(fēng)閥調(diào)整鼓風(fēng)量時(shí)，則調(diào)閥，觀察空氣預(yù)熱器前后壓差使此壓差增大或減少10%。

每15min一次：若排煙含氧量高于高定值，則適當(dāng)減少鼓風(fēng)同風(fēng)量（降低轉(zhuǎn)速或關(guān)小風(fēng)閥），若低于高定值，則增加鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量。

每15min一次：若爐膛負(fù)壓值偏?。ɑ蜃?yōu)檎龎海?，加大引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或開大風(fēng)閥，若負(fù)壓值偏大，則降低引風(fēng)機(jī)風(fēng)量。

以上調(diào)節(jié)規(guī)則中，所謂"合理的爐膛溫度分布"取決于鍋爐形式及測(cè)溫傳感器安裝位置，需通過具體運(yùn)行實(shí)測(cè)分析后，給出"合理"，"最高溫度前移"，"最高溫度后移"的判據(jù)，然后將其再寫入DCU控制邏輯中。同樣，排煙含氧量的設(shè)定值，含氧量出現(xiàn)偏差時(shí)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的修正等參數(shù)也需要在鍋爐試運(yùn)行后，根據(jù)實(shí)際情況摸索，逐步確定。當(dāng)然這幾個(gè)修正量參數(shù)也可以在運(yùn)行過程中通過所謂"自學(xué)習(xí)"的方法得到，在這里不做過多的討論。

5．1．2鍋爐房水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制

鍋爐房水系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證系統(tǒng)的安全性；對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行計(jì)量和統(tǒng)計(jì)；根據(jù)要求調(diào)整運(yùn)行工況。

·安全性保證：保證主循環(huán)泵的正常運(yùn)行和補(bǔ)水泵的及時(shí)補(bǔ)水，使鍋爐中循環(huán)水不會(huì)中斷，也不會(huì)由于欠壓缺水而放空。這是鍋爐房安全運(yùn)行的最主要的保證。

·計(jì)量和統(tǒng)計(jì)：測(cè)定供回水溫度和循環(huán)水量，以得到實(shí)際的供熱量；測(cè)定補(bǔ)水流量，以得到累計(jì)補(bǔ)水量。供熱量及補(bǔ)水量是考查鍋爐房運(yùn)行效果的主要參數(shù)。

·運(yùn)行工況調(diào)整：根據(jù)要求改變循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)或改變循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)整循環(huán)流量，以適應(yīng)供暖負(fù)荷的變化，節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)。

圖5-2為由2臺(tái)熱水鍋爐、4臺(tái)循環(huán)水泵構(gòu)成的鍋爐房水系統(tǒng)示意圖。圖中還給出建議的測(cè)量元件和控制元件。

2臺(tái)鍋爐的熱水出口均安裝測(cè)溫點(diǎn)，從而可了解鍋爐出力狀況。為了了解每臺(tái)鍋爐的流量，最好在每臺(tái)鍋爐入口或出口安裝流量計(jì)，一般可采用渦街式流量計(jì)。渦街式流量計(jì)投資較高，可以按照?qǐng)D5-2那樣在鍋爐入口調(diào)節(jié)閥后面安裝壓力傳感器，根據(jù)測(cè)出的壓力p3，p4與鍋爐出口壓力p1之壓差，也可以間接得到2臺(tái)鍋爐間的流量比例。2臺(tái)鍋爐入口分別安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來調(diào)整流量，可以使在2臺(tái)鍋爐都運(yùn)行時(shí)，流量分配基本一致，而當(dāng)?shù)拓?fù)荷工況下1臺(tái)鍋爐停止或封火，循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)也減少時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)流量分配，使運(yùn)行的鍋爐通過總流量的90%以上，封火的鍋爐僅通過總流量的5%～10%，僅維持其不至于過熱。

圖5-2鍋爐房水系統(tǒng)原理及其測(cè)控點(diǎn)

溫度傳感器t3，t4，t5和流量傳感器F1一起構(gòu)成對(duì)熱量的計(jì)量。用戶側(cè)供暖熱量為，GF1cp(t3-t4)，其中GF1為用流量F1測(cè)出的流量。鍋爐提供的熱量則為GF1cp(t3-t5)，二者之差是用于加熱補(bǔ)水所需要的熱量。長(zhǎng)期記錄此熱量并經(jīng)常對(duì)其作統(tǒng)計(jì)分析，與煤耗量比較，既可檢查鍋爐效率的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐可能出現(xiàn)的問題，與外溫變化情況相比較，則又可以了解管網(wǎng)系統(tǒng)的變化及供熱系統(tǒng)的變化，從而為科學(xué)地管理供暖系統(tǒng)的運(yùn)行提供依據(jù)。

泵1～4為主循環(huán)泵。壓力傳感器p1，p2則觀測(cè)網(wǎng)路的供回水壓力。安裝4臺(tái)泵時(shí)的一般視負(fù)荷變化情況同時(shí)運(yùn)行2臺(tái)或3臺(tái)水泵，留1臺(tái)或2臺(tái)備用。用DCU控制和管理這些循環(huán)水泵時(shí)，如前幾講所述，不僅要能夠控制各臺(tái)泵的啟停，同時(shí)還應(yīng)通過測(cè)量主接觸器的輔助觸點(diǎn)狀態(tài)測(cè)出每臺(tái)泵的開停狀態(tài)。這樣，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)泵由于故障而突然停止運(yùn)行時(shí)，DCU即可立即啟動(dòng)備用泵，避免出現(xiàn)因循環(huán)泵故障而使鍋爐中循環(huán)水停止流動(dòng)的事故。流量傳感器F1也是觀察循環(huán)水是否正常的重要手段。當(dāng)外網(wǎng)由于某種原因關(guān)閉，盡管循環(huán)水泵運(yùn)行，但流量可以為零或非常小，此時(shí)也應(yīng)立即報(bào)警，通過計(jì)算機(jī)使鍋爐自動(dòng)停止，同時(shí)由運(yùn)行值班人員立即手動(dòng)開啟鍋爐的旁通閥V4，恢復(fù)鍋爐內(nèi)的水循環(huán)。

泵5，6與壓力測(cè)量裝置p2，流量測(cè)量裝置F2及旁通閥V3構(gòu)成補(bǔ)水定壓系統(tǒng)，當(dāng)p2壓力降低時(shí)，開啟一臺(tái)補(bǔ)水泵向系統(tǒng)中補(bǔ)水，待p2升至設(shè)定的壓力值時(shí)，停止補(bǔ)水。為防止管網(wǎng)系統(tǒng)中壓力波動(dòng)太大，當(dāng)未設(shè)膨脹水箱時(shí)，還可設(shè)置旁通閥V3來維持壓力的穩(wěn)定。長(zhǎng)期使一臺(tái)補(bǔ)水泵運(yùn)行，通過調(diào)整閥門V3來維持壓力p2不變。補(bǔ)水泵5，6也是互為備用，因此DCU要測(cè)出每臺(tái)泵的實(shí)際啟停狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的泵突然停止或需要啟動(dòng)的泵不能啟動(dòng)時(shí)，立即啟動(dòng)另一臺(tái)泵，防止系統(tǒng)因缺水而放空。流量計(jì)F2用來計(jì)算累計(jì)的補(bǔ)水量，它可以是渦街流量計(jì)，也可以采用通常的冷水水表，或有電信號(hào)輸出的水表。

5．1．3鍋爐房的中央管理機(jī)

如圖5-1所示，可采用一臺(tái)中央管理計(jì)算機(jī)與各臺(tái)DCU連接，協(xié)調(diào)整個(gè)鍋爐房及熱網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)與管理。中央機(jī)主要工作任務(wù)為：

·通過圖形方式顯示燃燒系統(tǒng)、水系統(tǒng)及外網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，記錄和顯示這些參數(shù)的長(zhǎng)期變化過程，統(tǒng)計(jì)分析耗熱量、補(bǔ)水量、外溫及供回水溫度的變化。

·根據(jù)外溫變化情況，預(yù)測(cè)負(fù)荷的變化，從而確定供熱參數(shù)，即循環(huán)水量及泵的開啟臺(tái)數(shù)、供水溫度、鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)。將這些決定通知相應(yīng)的DCU產(chǎn)生相應(yīng)原操作或修改相應(yīng)的設(shè)定值。負(fù)荷的預(yù)測(cè)可以根據(jù)測(cè)出的以往24h的平均外溫w來確定：

(5-1)

式中為Q0設(shè)計(jì)負(fù)荷，t0為設(shè)計(jì)狀態(tài)下的室外溫度，Q為預(yù)測(cè)出的負(fù)荷?？紤]到建筑物和管網(wǎng)系統(tǒng)的熱慣性，采用時(shí)間序列的方法來預(yù)測(cè)實(shí)際需要的負(fù)荷，可能要更準(zhǔn)確些。

式（5-1）中的負(fù)荷盡管每h計(jì)算一次，但由于是取前24h的平均外溫，因此它隨時(shí)間變化很緩慢。每hQ的變化ΔQ僅為：

（5-2）

其中tw,τ-tw,τ-24為兩天間同一時(shí)刻溫度之差，一般不會(huì)超過5℃，因此ΔQ的變化總是小于Q的1%，所以不會(huì)引起系統(tǒng)的頻繁調(diào)節(jié)。

根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷可以確定鍋爐的開啟臺(tái)數(shù)Nb：Nb≥Q/q0，其中q0為每臺(tái)鍋爐的最大出力。由此還可確定循環(huán)水泵的開啟臺(tái)數(shù)。

要求的總循環(huán)量G=max（Q/(Δt·cp）Cmin)，其中Gmin為不產(chǎn)生垂直失調(diào)時(shí)要求的最小系統(tǒng)流量，Δt為設(shè)定的供回水溫差。由于多臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)，總流量并非與開啟臺(tái)數(shù)成正比，因此可預(yù)先在計(jì)算機(jī)中預(yù)置一個(gè)開啟臺(tái)數(shù)成正比，因此可預(yù)先在計(jì)算機(jī)中預(yù)置一個(gè)開啟臺(tái)數(shù)與流量的關(guān)系對(duì)應(yīng)表，由此可求出要求的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。

·分析判斷系統(tǒng)出現(xiàn)的故障并報(bào)警。鍋爐及鍋爐房可能出現(xiàn)的故障及由計(jì)算機(jī)進(jìn)行判斷的方法為：

--水冷壁管或?qū)α鞴鼙苁鹿蚀藭r(shí)補(bǔ)水量迅速增加，爐膛內(nèi)溫度迅速下降，排煙溫度下降，爐膛內(nèi)溫度迅速下降，排煙溫度下降，爐膛內(nèi)壓力迅速由負(fù)壓變?yōu)檎龎骸?/p>

--水側(cè)升溫汽化事故此時(shí)鍋爐熱水出口溫度迅速提高，接近達(dá)到或超過出口壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。

--鍋爐內(nèi)壓力超壓事故測(cè)出水側(cè)壓力突然升高，超過允許的工作壓力；

--管網(wǎng)漏水嚴(yán)重測(cè)了水側(cè)壓力降低，補(bǔ)水量增大；

--鍋爐內(nèi)水系統(tǒng)循環(huán)不良測(cè)出總循環(huán)水量GF1減少很多，壓差p3-p1或p4-p1加大；

--除污器堵塞測(cè)出總循環(huán)水量GF1減少，當(dāng)閥門V1、V2全開時(shí)壓差p3-p2、p4-p2仍偏小，說明壓力傳感器p2的測(cè)點(diǎn)至循環(huán)水泵入口間的除污器的堵塞。

--爐排故障測(cè)出的爐排運(yùn)動(dòng)速度與設(shè)定值有較大差別；

--引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵故障相應(yīng)的主接觸器跳閘，或所測(cè)出的空氣壓差或水循環(huán)流量與風(fēng)機(jī)、水泵的設(shè)計(jì)狀況有較大出入。

利用計(jì)算機(jī)根據(jù)上述規(guī)則及實(shí)測(cè)運(yùn)行參數(shù)不斷進(jìn)行分析判斷，即可及時(shí)發(fā)現(xiàn)上述事故或故障，并立即采取報(bào)警和停爐等相應(yīng)的措施，從而防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大或故障轉(zhuǎn)化為事故，提高運(yùn)行管理的安全性。

5．2蒸汽-水和水-水換熱站的監(jiān)測(cè)與控制

對(duì)于利用大型集中鍋爐房或熱電廠作為熱源，通過換熱站向小區(qū)供熱的系統(tǒng)來說，換熱站的作用就同上一節(jié)的供暖鍋爐房一樣，只是用熱交換器代替了熱水鍋爐。

圖5-3為蒸汽-水換熱站的流程及相應(yīng)的測(cè)控制元件。水側(cè)與圖5-2一樣，控制泵5、6及閥V2根據(jù)p2的壓力值補(bǔ)水和定壓；啟停泵1～4來調(diào)整循環(huán)水量；由t2，t3及流量測(cè)量裝置F1來確定實(shí)際的供熱量。與鍋爐房不同的是增加了換熱器、凝水泵的控制以及蒸汽的計(jì)量。

蒸汽計(jì)量可以通過測(cè)量蒸汽溫度t1、壓力p3和流量F3實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)3可以選取用渦街流量計(jì)測(cè)量，它測(cè)出的為體積流量，通過t1和p3由水蒸氣性質(zhì)表可查出相應(yīng)狀態(tài)下水蒸氣的比體積ρ，從而由體積流量換算出質(zhì)量流量。為了能由t和p查出比體積，要求水蒸氣為過熱蒸汽。為此將減壓調(diào)節(jié)閥移至測(cè)量元件的前面，如圖5-3中所示，這樣即使輸送來的蒸汽為飽和蒸汽，經(jīng)調(diào)節(jié)閥等焓減壓后，也可成為過熱蒸汽。

實(shí)際上還可以通過測(cè)量凝水量來確定蒸汽流量。如果凝水箱中兩個(gè)液位傳感器L1、L2靈敏度較高，則可在L2輸出無水信號(hào)后，停止凝水排水泵，當(dāng)L2再次輸出有水信號(hào)時(shí)，計(jì)算機(jī)開始計(jì)時(shí)，直到L1發(fā)出有水信號(hào)時(shí)，計(jì)時(shí)停止，同時(shí)啟動(dòng)凝水泵開始排水。從L2輸出有水信號(hào)至L1開始輸出有水信號(hào)間的流量可以用重量法準(zhǔn)確標(biāo)定出，從而即可通過DCU對(duì)這兩個(gè)水位計(jì)的輸出信號(hào)得到一段時(shí)間內(nèi)的蒸汽平均質(zhì)量流量，代替流量計(jì)F3，并獲得更精確的測(cè)量。當(dāng)然此處要求液位傳感器L1、L2具有較高靈敏度。一般如浮球式等機(jī)械式液位傳感器誤差較大，而應(yīng)采取如電容式等非直接接觸的電子類液位傳感器。

加熱量由蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)閥V1控制。此時(shí)V1實(shí)際上是控制進(jìn)入換熱器的蒸汽壓力，從而決定了冷凝溫度，也就確定了傳熱量。為改善換熱器的調(diào)節(jié)特性，可以根據(jù)要求的加熱量或出口水溫確定進(jìn)入加熱器的蒸汽壓力的設(shè)定值。調(diào)整閥門V1使出口蒸汽壓力p3達(dá)到這一設(shè)定值。與直接根據(jù)出口水溫調(diào)整閥門的方式相比，這種串級(jí)調(diào)節(jié)的方式可獲得更好的調(diào)節(jié)效果。

供水溫度t3的設(shè)定值，循環(huán)泵的開啟臺(tái)數(shù)或要求的循環(huán)水量的確定，可以同上一節(jié)一樣，根據(jù)前24h的外溫平均值查算供熱曲線得到要求的供熱量，并算出要求的循環(huán)水量。供水溫度的設(shè)定值t3,set可由調(diào)整后測(cè)出的循環(huán)水量G、要求的熱量Q及實(shí)測(cè)回水溫度t2確定：

t3,set=t2+Q/（cp·G）

隨著供水溫度t3的改變，t2也會(huì)緩慢變化，從而使要求的供水溫度同時(shí)相應(yīng)地改變，以保證供出的熱量與要求的熱量設(shè)定值一致。

對(duì)于一次網(wǎng)為熱水的水-水換熱站，原則上可以按照完全相同的方式進(jìn)行，如圖5-4。取消二次供水側(cè)的流量計(jì)F1，僅測(cè)量高溫?zé)崴畟?cè)的流量F3，再通過即可和到二次側(cè)的循環(huán)水量，一般高溫水溫差大，流量小，因此將流量計(jì)裝在高溫側(cè)可降低成本。測(cè)量高溫水側(cè)供回水壓力p3、p4可了解高溫側(cè)水網(wǎng)的壓力分布狀況，以指導(dǎo)高溫側(cè)水網(wǎng)的調(diào)節(jié)。

調(diào)整電動(dòng)閥門V1改變高溫水進(jìn)入換熱器的流量，即可改變換熱量?？梢园凑涨笆龇椒ù_定二次側(cè)供水溫設(shè)定值，由V1按此設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在實(shí)際工程中，高溫水網(wǎng)側(cè)的主要問題是水力失調(diào)，由于各支路通過干管彼此相連，一個(gè)熱力站的調(diào)整往往會(huì)導(dǎo)致鄰近熱力站流量的變化。另外，高溫水側(cè)管網(wǎng)總的循環(huán)水量也很難與各換熱站所要求的流量變化相匹配，于是往往造成外溫降低時(shí)各換熱站都將高溫側(cè)水閥V1開大，試圖增大流量，結(jié)果距熱源近的換熱站流量得到滿足，而距熱源遠(yuǎn)的換熱站流量反而減少，造成系統(tǒng)嚴(yán)重的區(qū)域失調(diào)。解決這種問題的方法就是采用全網(wǎng)的集中控制，由管理整個(gè)高溫水網(wǎng)的中央控制管理計(jì)算機(jī)統(tǒng)一指定各熱力站調(diào)節(jié)閥V1的閥位或流量，各換熱站的DCU則僅是接收通過通訊網(wǎng)送來的關(guān)于調(diào)整閥門V1的命令，并按此命令進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。高溫水側(cè)面管網(wǎng)的集中控制調(diào)節(jié)。將在一下節(jié)中詳細(xì)介紹。

5．3小區(qū)熱網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)

小區(qū)熱網(wǎng)指供暖鍋爐房或換熱站至各供暖建筑間的管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)。小區(qū)熱網(wǎng)的主要問題也是冷熱不均，有些建筑或建筑某部分流量偏大，室內(nèi)過熱，而另一些建筑或建筑的另一部分卻由于流量不足而偏冷。這樣，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中心任務(wù)就是掌握小區(qū)各建筑物的實(shí)際供暖狀況，并幫助維護(hù)人員解決冷熱不均問題。

測(cè)量各戶室溫是對(duì)供暖效果最直接的觀測(cè)，但實(shí)際系統(tǒng)中尤其是對(duì)住宅來說，很難在各房間安裝溫度傳感器。比較現(xiàn)實(shí)的方法就是測(cè)量回水溫度，根據(jù)各支路回水溫度的差別，就可以估計(jì)出各支路所負(fù)責(zé)建筑平均室溫的差別。如果各支路回水溫度調(diào)整到相同值，就意味著各支路所帶散熱器的平均溫度彼此相同，因此可以認(rèn)為室溫也基本相同。一般住宅的回水溫度測(cè)點(diǎn)可選在建筑熱入口中的回水管上。對(duì)于大型建筑，可選在設(shè)備夾層中幾個(gè)主要支路的回水干管上。

要解決冷熱不均問題就需要對(duì)系統(tǒng)的流量分配進(jìn)行調(diào)整，在各支路上都安裝由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥成本會(huì)很高，同時(shí)一旦各支路流量調(diào)節(jié)均勻，在無局部的特殊變化時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)保持冷熱均勻的狀態(tài)，不需要經(jīng)常調(diào)整。因此可以在各支路上安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)與人工手動(dòng)調(diào)節(jié)相配合的方法實(shí)現(xiàn)小區(qū)供暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和管理。為便于人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，希望各支路的調(diào)節(jié)閥有較準(zhǔn)確的開度指示。目前國(guó)內(nèi)推廣建研院空調(diào)所等幾個(gè)單位研究開發(fā)流量調(diào)配閥，有準(zhǔn)確的閥位指示，閥位可鎖定，并提供較準(zhǔn)確的閥位-阻力特性曲線，采用這種閥門將更易于計(jì)算機(jī)指導(dǎo)下的人工調(diào)節(jié)。

根據(jù)上述討論，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要測(cè)出各支路的回水溫度，并將其統(tǒng)一送到供暖小區(qū)的中央管理計(jì)算機(jī)中進(jìn)行顯示、記錄和分析。測(cè)出這些回水溫度的方法有如下兩種方式：

集中十余個(gè)回水溫度測(cè)點(diǎn)設(shè)置1臺(tái)DCU。此DCU僅需要溫度測(cè)量輸入通道。再通過專門鋪設(shè)的局部網(wǎng)或通過調(diào)制解調(diào)器經(jīng)過電話線與小區(qū)的中央管理聯(lián)接。當(dāng)這十幾個(gè)溫度相互距離較遠(yuǎn)時(shí)，溫度傳感器至DCU之間的電纜的鋪設(shè)有時(shí)就有較大困難，溫度信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸亦會(huì)有一些干擾等影響。這種方式僅在建筑物較集中、每一組聯(lián)至一臺(tái)DCU的測(cè)溫點(diǎn)相距不太遠(yuǎn)時(shí)適用。

采用內(nèi)部裝有單片機(jī)的智能式溫度傳感器，可以連接通訊網(wǎng)通訊或通過調(diào)制解調(diào)器搭用電話線連至中央管理計(jì)算機(jī)。這樣，可以在距測(cè)點(diǎn)最近的樓道墻壁上掛上一臺(tái)帶有調(diào)制解調(diào)器的溫度變送器，通過一根電纜接至回水管上的溫度傳感器，再通過一根電纜搭接鄰近電話線。目前這類設(shè)備每套價(jià)格可在1000～1500元人民幣之間。如果每1000～3000m2建筑安裝一個(gè)回水溫度測(cè)點(diǎn)，則平均每m2供暖建筑投資在0.50～1元間。

小區(qū)的中央管理計(jì)算機(jī)采集到各點(diǎn)的回水溫度后，可在屏幕上通過圖形方式顯示，使運(yùn)行管理人員對(duì)當(dāng)時(shí)的供熱狀況一目了然。還可根據(jù)各支路間回水溫度的差別計(jì)算各支路閥門需要的調(diào)整量。對(duì)于一般的帶有閥位指示的調(diào)節(jié)閥，這種分析只能采用某種基于經(jīng)驗(yàn)的規(guī)則判斷法，下面為其一例：

找出溫度最高的10%支路的平均溫度max，溫度最低的10%支路和的平均溫度min，全網(wǎng)平均回水溫度。

若max-min<3℃，不需要再做調(diào)節(jié)。

若max->2℃，將溫度最高的10%支路閥門都關(guān)小，與相比溫度每高1℃關(guān)小3%5～%；

若max-<-2℃，將溫度最低的10%支路閥門都開大，與相比溫度每高1℃開大3%～5%；

根據(jù)上面的分析結(jié)果，計(jì)算機(jī)顯示并打印出需要調(diào)節(jié)的支路及其調(diào)節(jié)量。運(yùn)行管理人員根據(jù)計(jì)算機(jī)的輸出結(jié)果到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。在供暖初期每3天左右進(jìn)行一次這種調(diào)節(jié)。一般經(jīng)過6～8次即可使一個(gè)小區(qū)基本實(shí)現(xiàn)均勻供熱。

采用流量調(diào)配閥時(shí)可以使調(diào)節(jié)效率更高，效果更好。此時(shí)需要將現(xiàn)場(chǎng)各流量調(diào)配閥的實(shí)際開度、流量調(diào)配閥的開度-阻力特性性能曲線及小區(qū)管網(wǎng)的連接關(guān)系圖輸入中央管理計(jì)算機(jī)，有專門的算法可以根據(jù)調(diào)整閥門后回水溫度的變化情況識(shí)別出管網(wǎng)的阻力特性及熱用戶的熱力特性，從而可較準(zhǔn)確地給出各流量調(diào)本閥需要調(diào)整的開度[4]，每次調(diào)整后，調(diào)整人員需將實(shí)際上各調(diào)節(jié)閥的調(diào)整程度輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)進(jìn)而計(jì)算了下一次需要的調(diào)整量，像這樣一次高速可間隔2～5d。模擬分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一般只要進(jìn)行3～4次調(diào)節(jié)，即可使各支路的回水溫度調(diào)整到相互間差值都在3℃以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)較好的均勻供熱[8]。

目前，許多供熱公司和有關(guān)管理部門開始提出裝設(shè)熱量計(jì)，以按照實(shí)際供熱量收供暖費(fèi)，各種采用單片計(jì)算機(jī)的熱量計(jì)相應(yīng)出臺(tái)。這種熱量計(jì)多是由一臺(tái)轉(zhuǎn)子式流量計(jì)和兩臺(tái)溫度傳感器配一臺(tái)單片計(jì)算機(jī)構(gòu)成。轉(zhuǎn)子式流量計(jì)每流過一個(gè)單元流量即發(fā)出一個(gè)脈沖，由單片機(jī)測(cè)出此脈沖，得到流量，再乘以當(dāng)時(shí)測(cè)出的供回水溫差，即可行到相應(yīng)的熱量，由單片要對(duì)此熱量值進(jìn)行累計(jì)和其它統(tǒng)計(jì)分析就成為熱量計(jì)。目前的單片機(jī)稍加擴(kuò)充就可以具有通訊功能，通過調(diào)制解調(diào)器將它與電話線連接，就能實(shí)現(xiàn)熱量計(jì)與小區(qū)供暖的中央管理機(jī)通訊。這樣，不但各用戶的用熱量能夠及時(shí)在中央管理機(jī)中反映，各用戶的回水溫度狀況還能隨時(shí)送到中央管理計(jì)算機(jī)中，從而可以對(duì)網(wǎng)的不平衡發(fā)問進(jìn)行分析，給出熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)方案。這樣，將熱量計(jì)、通訊網(wǎng)與小區(qū)中央管理計(jì)算機(jī)三者結(jié)合，就可以全面實(shí)施小區(qū)熱網(wǎng)的熱量計(jì)量、統(tǒng)計(jì)與管理、運(yùn)行調(diào)節(jié)分析三部分功能，較好地解決小區(qū)熱網(wǎng)的運(yùn)行、管理與調(diào)節(jié)。

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5．4熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱網(wǎng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理

熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱網(wǎng)可以分成兩部分：熱源至各熱力站間的一次網(wǎng)，熱力站至各用戶建筑的二次網(wǎng)。后者的控制調(diào)節(jié)已在前幾節(jié)討論，本節(jié)討論熱源至各熱力站間的一次網(wǎng)的監(jiān)控管理。

一次網(wǎng)有蒸汽網(wǎng)和熱水網(wǎng)兩種形式，對(duì)于蒸汽網(wǎng)，各熱力站為前面討論過的蒸汽-熱水換熱站，一次網(wǎng)的管理主要是各熱力站蒸汽用量的準(zhǔn)確計(jì)量，這在前面也已討論。下面主要研究熱水網(wǎng)的監(jiān)測(cè)控制調(diào)節(jié)。

若忽略熱網(wǎng)本身的慣性，則系統(tǒng)各時(shí)刻和熱力站換熱量之和總是等于熱源供出的總熱量，此外各熱力站一次網(wǎng)循環(huán)水量之和又總是等于熱源循環(huán)泵的流量，不論是冷凝式、抽汽式還是背壓式熱電廠，其輸出到熱網(wǎng)的熱量都不是完全由各熱力站的調(diào)節(jié)決定，而是由熱電廠本身的調(diào)節(jié)來決定，取決于進(jìn)入蒸汽-水換熱器的蒸汽量。由于熱電廠控制調(diào)節(jié)輸出熱量時(shí)很難準(zhǔn)確了解各熱力站對(duì)熱量的需求，同時(shí)還要兼顧發(fā)電的要求，不能完全根據(jù)各熱力站需要的熱量調(diào)整，于是熱源供出的熱量就很難與各熱力站實(shí)際需求的熱量之和一致，這樣，就導(dǎo)致控制調(diào)節(jié)上的一些矛盾。

為簡(jiǎn)單起見，假設(shè)熱電廠向蒸汽-水加熱器送入固定的蒸汽量Q0，如圖5-5，若此熱量大于各熱力站需要的熱量，則各熱力站二次側(cè)調(diào)節(jié)紛紛關(guān)小。以減小流量。由此使總流量相應(yīng)減少，導(dǎo)致供回水溫差加大。如果電廠維持蒸汽量Q0不變則各熱力站調(diào)節(jié)閥的關(guān)小并不能使總熱量減少，而只是根據(jù)網(wǎng)的特性及各熱力站調(diào)節(jié)特性的不同，有的熱力產(chǎn)流量減少的多，使得供熱量有所減少；有的熱力站流量減少的幅度小，則供熱量反而電動(dòng)閥加。同樣，如果Q0小于各熱力站需要的總熱量時(shí)，各熱力站的調(diào)節(jié)閥紛紛開大，使流量增加，由此導(dǎo)致供回水溫差減小。熱力站1，2可能由于熱量增大的幅度大于水溫降低的幅度，供熱量的需求得以滿足，但由于流量增大，泵的壓力降低，干管壓降又減小，導(dǎo)致3，4的資用壓頭大幅度下降，閥門開大后，流量也增加不多，甚至還要下降，這樣，供熱量反而減少。由此可見在這種情況下各熱力站對(duì)一次側(cè)閥門的調(diào)節(jié)實(shí)際是對(duì)各熱力站之間的熱量分配比例的調(diào)節(jié)，而不是對(duì)熱量的調(diào)節(jié)，如果各熱力站都是這樣獨(dú)立地根據(jù)自己小區(qū)的供熱需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，而熱電廠又不做相應(yīng)的配合，則整個(gè)熱網(wǎng)不可能調(diào)整控制好。實(shí)際上熱電廠也會(huì)進(jìn)行一些相應(yīng)的調(diào)節(jié)，例如發(fā)現(xiàn)t供升高時(shí)會(huì)減少蒸汽量，t供降低時(shí)會(huì)增加蒸汽量，但Q0總是不可能時(shí)刻與各熱力站總的需求量一致，上述矛盾是永遠(yuǎn)存在的。

因此，就不宜對(duì)各個(gè)熱力站按照第5.1、5.2節(jié)中的討論的，根據(jù)外溫獨(dú)立調(diào)節(jié)。既然各熱力站一次側(cè)閥門的調(diào)節(jié)只解決熱量的分配比例，那么對(duì)它們的調(diào)節(jié)亦應(yīng)該根據(jù)對(duì)熱量的分配比例來調(diào)節(jié)。一種方式是如果認(rèn)為供熱量應(yīng)與供熱面積成正比，則測(cè)出每個(gè)熱力站的瞬時(shí)供熱量，根據(jù)各熱力站的供熱面積，計(jì)算每個(gè)熱力站的單位面積q。對(duì)q偏大的熱力站關(guān)小調(diào)節(jié)閥，對(duì)q偏小的則開大調(diào)節(jié)閥，這樣不斷修正，直至各熱力站的q相同為止。再一種方式則是認(rèn)為各散熱器內(nèi)的平均溫度相同，房間的供熱效果就相同。由于散熱器的平均溫度等于二次側(cè)的供回水平均溫度，因此可以各熱力站二次側(cè)供回水平均溫度調(diào)整成一致目標(biāo)，統(tǒng)一確定熱力站二次側(cè)供回水平均溫度的設(shè)定值，根據(jù)此設(shè)定值與實(shí)測(cè)供回水平均溫度確定開大或關(guān)小一次側(cè)調(diào)節(jié)閥。按照這一思路，對(duì)各熱力站的調(diào)節(jié)以達(dá)到熱量的平均分配為目的，以實(shí)現(xiàn)均勻供熱。熱電廠再根據(jù)外溫變化，統(tǒng)一對(duì)總的供熱量進(jìn)行調(diào)整，以保證供熱效果并且不浪費(fèi)熱量。由于整個(gè)熱網(wǎng)所供應(yīng)的建筑物效果并不浪費(fèi)熱量。由于整個(gè)熱網(wǎng)所供應(yīng)的建筑物均處在同一外溫下，因此，一旦系統(tǒng)調(diào)整均勻，對(duì)各熱和站調(diào)節(jié)閥的調(diào)整很少，熱源的總的供熱以數(shù)隨外溫改變，各熱力站的調(diào)節(jié)閥則不需要隨外溫而變化，只當(dāng)小區(qū)二次系統(tǒng)發(fā)生一些變化時(shí)才需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

要實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)方式，就必須對(duì)全網(wǎng)各熱力站的調(diào)節(jié)閥實(shí)行集中統(tǒng)一的控制調(diào)節(jié)。可以在每個(gè)熱力站設(shè)一臺(tái)DCU現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)，測(cè)量一、二次側(cè)的水溫、壓力、流量及二次側(cè)循環(huán)泵狀態(tài)，并可控制一次側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。通過通訊網(wǎng)將各熱力站連至中央管理計(jì)算機(jī)。由于熱力站分布范圍很大，通訊距離較過遠(yuǎn)，這時(shí)的通訊可通過調(diào)制解調(diào)器搭用電話線，也可以隨著供熱干管同時(shí)埋設(shè)通訊電纜，使用雙絞線按照電流環(huán)方式通訊。中央管理機(jī)不斷采集各熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度、壓力、流量，定期計(jì)算熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度、壓力、流量，定期計(jì)算熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度的設(shè)定值與和各熱力站實(shí)測(cè)值的比較，直接命令各熱力站DCU開大/關(guān)小電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。各熱力站二次側(cè)回水溫度的變化是一慣性很大且緩慢的過程，因此應(yīng)采有0.5～1h以上的時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止振蕩。

除對(duì)熱網(wǎng)工況進(jìn)行高速外，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還應(yīng)為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。當(dāng)熱力站采用直連的方式，不使用熱交換器時(shí)，最常見的事故就是管道內(nèi)超壓導(dǎo)致散熱器脹裂，DCU可直接監(jiān)視用戶的供回水管壓力，發(fā)現(xiàn)超壓立即關(guān)閉供水閥，起到保護(hù)作用。無論直連還是間連網(wǎng)，另一類嚴(yán)重的事故就是一次網(wǎng)漏水。嚴(yán)重的管道漏水如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切斷和修復(fù)，將嚴(yán)重影響供熱系統(tǒng)和熱電廠的運(yùn)行。根據(jù)各熱力站DCU監(jiān)測(cè)的一次網(wǎng)供回水壓力分布，還可以從其中的突然變化判斷漏水事故及其位置，這對(duì)提高熱網(wǎng)的安全運(yùn)行有十分重要的意義，這類系統(tǒng)壓力分析與事故判斷的工作應(yīng)屬于中央管理機(jī)的工作內(nèi)容。

5．5參考文獻(xiàn)

1溫麗，鍋爐供暖運(yùn)行技術(shù)與管理，北京：清華大學(xué)出版社，1995。

2陸耀慶主編，實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993。

3李祚啟，集中供熱管理微機(jī)自控優(yōu)化系統(tǒng)，建設(shè)電子論文選編，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994。

4江億，集中供熱網(wǎng)控制調(diào)節(jié)策略探討，區(qū)域供熱，1997，（2）。

5江億，城市集中供熱網(wǎng)的計(jì)算機(jī)控制和管理，區(qū)域供熱，1995（5）。

6YiJiang,Faultdetectionanddiagnosisindistrictheatingsystem.Pan-pacificsymposiumonbuildingandurbanenvironmentalconditioninginAsia.Nagoya,Japan,1995,..

篇2

1裂縫的性質(zhì)

引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的因素很多，既有地基、溫度、干縮，也有設(shè)計(jì)上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及缺乏經(jīng)驗(yàn)等。根據(jù)工程實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫有兩大類，一是溫度裂縫，二是干燥收縮裂縫，簡(jiǎn)稱干縮裂縫，以及由溫度和干縮共同產(chǎn)生的裂縫。

溫度裂縫

溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹、冷縮，當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí)，墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上，如在門窗洞邊的正八字斜裂縫，平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫，以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因，是頂板的溫度比其下的墻體高得多，而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多，故頂板和墻體間的變形差，在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端附近較大，中間漸小，頂層大，下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定，不再繼續(xù)發(fā)展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。

干縮裂縫

燒結(jié)粘土磚，包括其它材料的燒結(jié)制品，其干縮變形很小，且變形完成比較快。[KG-*2]只要不使用新出窯的磚，一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。[KG-*2]但對(duì)這類砌體在潮濕情況下會(huì)產(chǎn)生較大的濕脹，而且這種濕脹是不可逆的變形。[KG-*2]對(duì)于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，隨著含水量的降低，材料會(huì)產(chǎn)生較大的干縮變形?！糑G-*2〗如砼砌塊的干縮率為0.3～0．45mm/m，它相當(dāng)于25～40℃的溫度變形，可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快，如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形，以后逐步變慢，幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會(huì)發(fā)生膨脹，脫水后材料會(huì)再次發(fā)生干縮變形，但其干縮率有所減小，約為第一次的80%左右。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋內(nèi)外縱墻中間對(duì)稱分布的倒八字裂縫；在建筑底部一至二層窗臺(tái)邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫；在屋頂圈梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫；在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會(huì)導(dǎo)致墻體開裂。如樓板錯(cuò)層處或高低層連接處常出現(xiàn)的裂縫，框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現(xiàn)的裂縫；空腔墻內(nèi)外葉墻用不同材料或溫度、濕度變化引起的墻體裂縫，這種情況一般外葉墻裂縫較內(nèi)葉墻嚴(yán)重。

1.3溫度、干縮及其它裂縫

對(duì)于燒結(jié)類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫，面對(duì)非燒結(jié)類塊體，如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，也同時(shí)存在溫度和干縮共同作用下的裂縫，其在建筑物墻體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合，或因具體條件不同而呈現(xiàn)出不同的裂縫現(xiàn)象，而其裂縫的后果往往較單一因素更嚴(yán)重。另外設(shè)計(jì)上的疏忽、無針對(duì)性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計(jì)施工規(guī)程、砌體強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，以及缺乏經(jīng)驗(yàn)也是造成墻體裂縫的重要原因之一。如對(duì)砼砌塊、灰砂磚等新型墻體材料，沒有針對(duì)材料的特殊性，采用適合的砌筑砂漿、注芯材料和相應(yīng)的構(gòu)造措施，仍沿用粘土磚使用的砂漿和相應(yīng)的抗裂措施，必然造成墻體出現(xiàn)較嚴(yán)重的裂縫。

2砌體裂縫的控制

2.1裂縫的危害和防裂的迫切性

砌體屬于脆性材料，裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量，如整體性、耐久性和抗震性能，同時(shí)墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國(guó)墻改、住房商品化的進(jìn)展，人們對(duì)居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，對(duì)建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴(yán)格。由于建筑物的質(zhì)量低劣，如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評(píng)判建筑物安全的一個(gè)非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)，特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施，已成為工程量、國(guó)家行政主管部門，以及房屋開發(fā)商共同關(guān)注的課題。因?yàn)檫@涉及到新型墻體材料的順利推廣問題。

2.2裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)問題

實(shí)際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)(限值)，是一個(gè)宏觀的標(biāo)準(zhǔn)，即肉眼明顯可見的裂縫，砌體結(jié)構(gòu)尚無這種標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)其最大裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性，如裂縫寬度對(duì)鋼筋腐蝕，以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國(guó)到現(xiàn)在為止對(duì)外部構(gòu)件(墻體)最危險(xiǎn)的裂縫寬度尚未作過調(diào)查和評(píng)定。但根據(jù)德國(guó)資料，當(dāng)裂縫寬度≤0.2mm時(shí)，對(duì)外部構(gòu)件(墻體)的耐久性是不危險(xiǎn)的。

對(duì)砌體結(jié)構(gòu)來說，墻體的裂縫寬度多大是無害呢?這是個(gè)比較復(fù)雜的問題。因?yàn)樗€涉及到可接受的美學(xué)方面的問題。它直接取決于觀察人的目的和觀察的距離。對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)，裂縫寬度＞0.3mm，通常在美學(xué)上是不能接受的，這個(gè)概念也可用于配筋砌體。而對(duì)無筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標(biāo)準(zhǔn)放寬些。但是對(duì)于客戶來講二者是完全一樣的。這實(shí)際上是直觀判別裂縫寬度的安全標(biāo)準(zhǔn)。

3現(xiàn)有控制裂縫的原則和措施

長(zhǎng)期以來人們一直在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的實(shí)用方法，并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對(duì)性的提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上，形象地引出“防”、“放”、“抗”相結(jié)合的構(gòu)想，這些構(gòu)想、措施有的已運(yùn)用到工程實(shí)踐中，一些措施也引入到《砌體規(guī)范》中，也收到了一定的效果，但總的來說，我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)裂縫仍較嚴(yán)重，糾其原因有以下幾種。

3.1設(shè)計(jì)者重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)而忽略抗裂構(gòu)造措施

長(zhǎng)期以來住房公有制，人們對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的各種裂縫習(xí)以為常，設(shè)計(jì)者一般認(rèn)為多層砌體房屋比較簡(jiǎn)單，在強(qiáng)度方面作必要的計(jì)算后，針對(duì)構(gòu)造措施，絕大部分引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集，很少單獨(dú)提出有關(guān)防裂要求和措施，更沒有對(duì)這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查或總結(jié)。因?yàn)榱芽p的危險(xiǎn)僅為潛在的，尚無結(jié)構(gòu)安問題，不涉及到責(zé)任問題。

3.2我國(guó)《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性

我認(rèn)為這是最為重要的原因?！镀鲶w規(guī)范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條，一是第5.3.1條：對(duì)鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開裂，可采取設(shè)置保溫層或隔熱層；采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋；控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時(shí)間和防止雨淋。未考慮我國(guó)幅原遼闊、不同地區(qū)的氣候、溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應(yīng)性。二是第5.3.2條：防止房屋在正常使用條件下，由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫，應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。從規(guī)范的溫度伸縮縫的最大間距可見，它主要取決于屋蓋或樓蓋的類別和有無保溫層，而與砌體的種類、材料和收縮性能等無直接關(guān)系。可見我國(guó)的伸縮縫的作用主要是防止因建筑過長(zhǎng)在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)豎向裂縫，它一般不能防止由于鋼砼屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體裂縫。

由此可見，《砌體規(guī)范》的抗裂措施，如溫度區(qū)段限值，主要是針對(duì)干縮小、塊體小的粘土磚砌體結(jié)構(gòu)的，而對(duì)干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的砼砌塊和硅酸鹽砌體房屋，基本是不適用的。因?yàn)槿绻凑枕牌鰤K、硅酸鹽塊體砌體的干縮率0.2～0.4mm/m，無筋砌體的溫度區(qū)段不能越過10m；對(duì)配筋砌體也不能大于30m。在這方面，國(guó)外已有比較成熟的預(yù)防和控制墻體開裂的經(jīng)驗(yàn)，值得借鑒：一是在較長(zhǎng)的墻上設(shè)置控制縫(變形縫)，這種控制縫和我國(guó)的雙墻伸縮縫不同，而是在單墻上設(shè)置的縫。該縫的構(gòu)造既能允許建筑物墻體的伸縮變形，又能隔聲和防風(fēng)雨，當(dāng)需要承受平面外水平力時(shí)，可通過設(shè)置附加鋼筋達(dá)到。這種控制縫的間距要比我國(guó)規(guī)范的伸縮縫區(qū)段小得多。如英國(guó)規(guī)范對(duì)粘土磚為10-15m，對(duì)砼砌塊及硅酸鹽磚一般不應(yīng)大于6m；美國(guó)砼協(xié)會(huì)(ACI)規(guī)定，無筋砌體的最大控制縫間距為12-18m，配筋砌體控制縫間距不超過30m。二是在砌體中根據(jù)材料的干縮性能，配置一定數(shù)量的抗裂鋼筋，其配筋率各國(guó)不盡相同，從0.03%～0.2%，或?qū)⑵鲶w設(shè)計(jì)成配筋砌體，如美國(guó)配筋砌體的最小含鋼率為0.07%，該配筋率又抗裂，又能保證砌體具有一定的延性。

關(guān)于在砌體內(nèi)配置抗裂鋼筋的數(shù)量(含鋼率)和效果，是普遍比較關(guān)注的問題。因?yàn)樗婕暗接娩摿亢驮靸r(jià)的增幅問題。

4防止墻體開裂的具體構(gòu)造措施建議

本文在綜合了國(guó)內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)抗裂研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的具體情況，提出的更具體的抗裂構(gòu)造措施。它是對(duì)“防”、“放”、“抗”的具體體現(xiàn)。筆者認(rèn)為這些措施可根據(jù)具體條件選擇或綜合應(yīng)用。該措施已反映到我院為大慶油田砌塊廠編制的《砼砌塊建筑構(gòu)造圖集》中。

4.1防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂，宜采取下列措施

4.1.1屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層；

4.1.2在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不大于30m；

4.1.3當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長(zhǎng)度大于12m時(shí)，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫；

4.1.4建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》BGJ3-88第5.3.2條的規(guī)定外，宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不宜大于30m。

4.2防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一：

4.2.1設(shè)置控制縫

4.2.1.1控制縫的設(shè)置位置

(1)在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；

(2)在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；

(3)在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫；

(4)在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫；

(5)豎向控制縫，對(duì)3層以下的房屋，應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置；對(duì)大于3層的房屋，可僅在建筑物1-2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置；

(6)控制縫在樓、屋蓋處可不貫通，但在該部位宜作成假縫，以控制可預(yù)料的裂縫；

(7)控制縫作成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。

4.2.1.2控制縫的間距

1對(duì)有規(guī)則洞口外墻不大于6mm；

2對(duì)無洞墻體不大于8m及墻高的3倍；

3在轉(zhuǎn)角部位，控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m；

4.2.2設(shè)置灰縫鋼筋

1在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側(cè)長(zhǎng)度不應(yīng)小于600mm；

2在樓蓋標(biāo)高以上，屋蓋標(biāo)高以下的第二或第三道灰縫，和靠近墻頂?shù)牟课唬?/p>

3灰縫鋼筋的間距不大于600mm；

4灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm；

5灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片，網(wǎng)片的縱向鋼筋不小于25，橫筋間距不宜大于200mm；

6對(duì)均勻配筋時(shí)含鋼率不少于0.05%；局部截面配筋，如底、頂層窗洞上下不小于38；

7灰縫鋼筋宜通長(zhǎng)設(shè)置，當(dāng)不便通長(zhǎng)設(shè)置時(shí)，允許搭接，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于300mm；

8灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中，錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于300mm；

9灰縫鋼筋應(yīng)埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護(hù)層，上下不小于3mm，外側(cè)小于15mm，灰縫鋼筋宜進(jìn)行防腐處理；

10當(dāng)利用灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時(shí)，其配筋量應(yīng)按計(jì)算確定，其搭接和錨固長(zhǎng)度尚不應(yīng)小于75d和300mm；

11不配筋的外葉墻應(yīng)設(shè)控制縫，控制縫間距不宜大于6m；

12設(shè)置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。

4.2.3在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶

1.在樓蓋處和屋蓋處；

2.墻體的頂部；

3.窗臺(tái)的下部；

4.配筋帶的間距不應(yīng)大于2400mm，也不宜小于800mm；

5.配筋帶的鋼筋，對(duì)190mm厚墻，不應(yīng)小于2ф12，對(duì)250～300mm厚墻不應(yīng)小于2ф16，當(dāng)配筋帶作為過梁時(shí)，其配筋應(yīng)按計(jì)算確定；

6.配筋帶鋼筋宜通長(zhǎng)設(shè)置，當(dāng)不能通長(zhǎng)設(shè)置時(shí)，允許搭接，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于45d和600mm；

7.配筋帶鋼筋應(yīng)彎入轉(zhuǎn)角墻處錨固，錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于35d和400mm；

8.當(dāng)配筋帶僅用于控制墻體裂縫時(shí)，宜在控制縫處斷開，當(dāng)設(shè)計(jì)考慮需要通過控制縫時(shí)，宜在該處的配筋帶表面作成虛縫，以控制可預(yù)料的裂縫位置；

9.對(duì)地震設(shè)防裂度≥7度的地區(qū)，配筋帶的截面不應(yīng)小于190mm×200mm，配筋不應(yīng)小于410；

10.設(shè)置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m；

4.3也可根據(jù)建筑物的具體情況，如場(chǎng)地土及地震設(shè)防裂度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置型式、建筑物平面、外形等，綜合采用上述抗裂措施。

參考文獻(xiàn)

篇3

20世紀(jì)末，我國(guó)分別頒布了《內(nèi)部控制和審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)》《國(guó)家審計(jì)基本準(zhǔn)則》等有關(guān)內(nèi)部控制的法律和法規(guī)，可是我國(guó)這些法律法規(guī)缺少內(nèi)在聯(lián)系，不能指導(dǎo)高校的實(shí)際情況，高校沒有一套完整的內(nèi)部控制理論作為指導(dǎo)，導(dǎo)致高校內(nèi)部控制不能完全發(fā)揮作用。

1.2高校缺乏完善的內(nèi)控會(huì)計(jì)制度

高校缺乏完善的內(nèi)部會(huì)計(jì)控制制度，不重視會(huì)計(jì)制度設(shè)計(jì)，財(cái)務(wù)的主要職責(zé)是核算、監(jiān)督以及管理。大部分高校財(cái)務(wù)只履行基本的核算職能，缺乏內(nèi)部控制制度或者存在滯后的內(nèi)部控制制度，不能有效約束相關(guān)人員和適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，導(dǎo)致高校經(jīng)常發(fā)生經(jīng)濟(jì)糾紛，嚴(yán)重?fù)p害了高校的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，也影響了高校正常的教學(xué)科研活動(dòng)以及黨風(fēng)廉政建設(shè)等。

1.3高校缺乏良好的內(nèi)部審計(jì)

高校傳統(tǒng)的內(nèi)部審計(jì)已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，高校沒有認(rèn)清內(nèi)部審計(jì)工作的重要性，主要體現(xiàn)在職責(zé)定位模糊、工作制度不規(guī)范、審計(jì)觀念落后、審計(jì)方法單一、人員素質(zhì)不高等方面。有些人認(rèn)為高校并非生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)性單位，內(nèi)部審計(jì)并不重要，且和其他部門的職能產(chǎn)生沖突。這些問題嚴(yán)重阻礙了高校在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。

1.4高校缺乏風(fēng)險(xiǎn)管理

風(fēng)險(xiǎn)指的是某一行動(dòng)具有不確定的結(jié)果。高校過去處于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制中，由國(guó)家統(tǒng)一安排教育經(jīng)費(fèi)、招生計(jì)劃，學(xué)生事業(yè)支出不要求核算培養(yǎng)成本，也不用考慮辦學(xué)效益，所以高校缺乏較高的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)防范能力?？墒亲罱鼛啄?，高校不斷深化體制改革，其所處的內(nèi)部和外部環(huán)境也發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，國(guó)內(nèi)外高校之間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，特別是招生和就業(yè)壓力不斷增加，高校面臨很大的風(fēng)險(xiǎn)，特別是財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。所以高校要提高風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)，并且采取有效措施，提高自身的綜合實(shí)力。

2高校內(nèi)部控制管理的完善措施

2.1構(gòu)建完善的法律體系

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促使我國(guó)既要不斷總結(jié)國(guó)內(nèi)內(nèi)部控制理論，還要廣泛研究國(guó)外內(nèi)部控制理論的實(shí)際執(zhí)行情況，以目前的《內(nèi)部會(huì)計(jì)控制規(guī)范——基本規(guī)范（試行）》為基礎(chǔ)，不斷完善其他具體操作規(guī)范，構(gòu)建一個(gè)完整的內(nèi)部控制規(guī)范和法律體系，指導(dǎo)和規(guī)范組織內(nèi)部控制制度建設(shè)。

2.2加強(qiáng)內(nèi)部控制意識(shí)

高校領(lǐng)導(dǎo)者要樹立內(nèi)部控制意識(shí)，不斷更新自己的觀念，加強(qiáng)管理。首先，高校要成立專門的財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組，精心組織和審核學(xué)校重大經(jīng)濟(jì)事項(xiàng)，規(guī)范財(cái)務(wù)管理活動(dòng)；其次，高校要重視財(cái)務(wù)管理崗位，將財(cái)務(wù)管理崗位作為一個(gè)重要的技術(shù)崗位，提升財(cái)務(wù)人員業(yè)務(wù)水平。

2.3健全高校內(nèi)部審計(jì)

高校要?jiǎng)?chuàng)設(shè)良好的內(nèi)部審計(jì)環(huán)境。高校應(yīng)重視審計(jì)工作，關(guān)心和支持審計(jì)工作，加強(qiáng)宣傳內(nèi)部審計(jì)工作，提高每一個(gè)職工的內(nèi)部審計(jì)意識(shí)。不斷完善內(nèi)部審計(jì)規(guī)章制度，依照有關(guān)法律進(jìn)行審計(jì)和開展高校的各項(xiàng)活動(dòng)；同時(shí)，建立健全內(nèi)部審計(jì)的激勵(lì)和責(zé)任機(jī)制，使內(nèi)部審計(jì)工作更加法制化、制度化和規(guī)范化。此外，高校要拓展內(nèi)部審計(jì)的領(lǐng)域。高校內(nèi)部審計(jì)以后勤管理、教學(xué)管理為中心，為教師和學(xué)生提供更好的服務(wù)。此外，還要加強(qiáng)離任審計(jì)、工程項(xiàng)目審計(jì)、績(jī)效審計(jì)，提高審計(jì)效果，有效發(fā)揮預(yù)防、引導(dǎo)、監(jiān)督以及服務(wù)職能，不斷深化改革，切實(shí)提高辦學(xué)效果。

2.4加強(qiáng)高校的風(fēng)險(xiǎn)管理

為了有效發(fā)揮內(nèi)部控制對(duì)高校的推動(dòng)作用，使高校發(fā)展更加健康和快速，高校自身要加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)管理。有效控制財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的重點(diǎn)在于維持一個(gè)相對(duì)合理的負(fù)債水平。第一，高校為了拓展自身的規(guī)模和增加辦學(xué)投入，可以充分利用舉債發(fā)展這個(gè)辦法；第二，避免高校因?yàn)檫^度負(fù)債而面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此，高校有必要提高外籌決策機(jī)制的規(guī)范性，加強(qiáng)對(duì)籌資項(xiàng)目立項(xiàng)、評(píng)估、決策以及實(shí)施等環(huán)節(jié)的控制，降低財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。而高校在控制其他內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)時(shí)可以采取各種防范措施，建立健全內(nèi)部控制制度，有效管理風(fēng)險(xiǎn)。此外，高校還要不斷建設(shè)財(cái)務(wù)人才隊(duì)伍，因?yàn)槿魏沃贫榷夹枰扇藖韴?zhí)行。高校要有計(jì)劃地聘用和選擇財(cái)務(wù)人員，也要加強(qiáng)對(duì)這些人員的培訓(xùn)，全面提高他們的素質(zhì)，確保高?？梢杂行?zhí)行各種內(nèi)控制度。

篇4

壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制是指壽險(xiǎn)公司的一種自律行為，為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，控制經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，確保投保人利益，保證經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的合法、合規(guī)，以全部業(yè)務(wù)活動(dòng)為控制客體，對(duì)其實(shí)行制度化管理和控制的機(jī)制、措施和程序的綜合。

壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制主體是指對(duì)壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制承擔(dān)直接和間接作用的單位和個(gè)人，包括董事會(huì)及高級(jí)管理層等公司領(lǐng)導(dǎo)層、內(nèi)審部門、保險(xiǎn)監(jiān)督管理部門和外部審計(jì)機(jī)構(gòu)以及公司的所有員工。壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制的客體是壽險(xiǎn)公司的全部經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)。所要達(dá)到的目標(biāo)是確保國(guó)家法律、法規(guī)和行政規(guī)章的執(zhí)行和實(shí)施；保證壽險(xiǎn)公司謹(jǐn)慎、穩(wěn)健的經(jīng)營(yíng)方針能夠貫徹執(zhí)行；識(shí)別、計(jì)量、控制壽險(xiǎn)公司經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)和資金運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)，確保公司穩(wěn)健運(yùn)營(yíng)；保證公司資產(chǎn)的安全，各項(xiàng)報(bào)表、統(tǒng)計(jì)數(shù)字的真實(shí)性和及時(shí)性；償付能力符合監(jiān)管要求；提高工作效率，按質(zhì)按量完成公司的各項(xiàng)工作任務(wù)等。壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制采取的手段不是通過一些單獨(dú)的、狹義的管理制度來達(dá)到，而是一個(gè)涵蓋壽險(xiǎn)公司經(jīng)營(yíng)各環(huán)節(jié)的有特定目標(biāo)的制度、組織、方法、程序的制度體系。因此，其采取的手段不是孤立的，而是有機(jī)聯(lián)系在一起的，構(gòu)成了整個(gè)壽險(xiǎn)公司經(jīng)營(yíng)管理的基礎(chǔ)。壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度設(shè)計(jì)要遵循合法、全面、有效、系統(tǒng)、預(yù)防、制衡、權(quán)責(zé)明確以及激勵(lì)約束的原則。壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度由控制環(huán)境、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、控制活動(dòng)、信息與溝通以及監(jiān)控等五個(gè)要素構(gòu)成。根據(jù)這五個(gè)要素，壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制應(yīng)該包括組織機(jī)構(gòu)、決策、執(zhí)行、監(jiān)督和支持保障等系統(tǒng)，每一個(gè)系統(tǒng)又包括許多子系統(tǒng)，它們共同構(gòu)成了壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度體系。

二、國(guó)內(nèi)外壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度發(fā)展情況

（一）國(guó)外壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度發(fā)展情況

從企業(yè)追求利潤(rùn)最大化和持續(xù)經(jīng)營(yíng)等目標(biāo)的角度看，建立管控經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)部控制制度體系是壽險(xiǎn)運(yùn)行經(jīng)營(yíng)的前提和基礎(chǔ)。國(guó)外壽險(xiǎn)業(yè)在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展以后，充分認(rèn)識(shí)到償付能力對(duì)保險(xiǎn)公司持續(xù)經(jīng)營(yíng)的重要性，因此，壽險(xiǎn)公司在堅(jiān)持穩(wěn)健經(jīng)營(yíng)的前提下，建立了較為完善的內(nèi)部控制制度體系，并成為壽險(xiǎn)公司風(fēng)險(xiǎn)管控的第一道防線和重要組成部分。具體來說：

1.政府監(jiān)管促進(jìn)了壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度的建設(shè)

從國(guó)際上政府監(jiān)管與壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度建設(shè)的關(guān)系來看，保險(xiǎn)監(jiān)管者一個(gè)非常有效的監(jiān)管方法就是督促保險(xiǎn)公司完善其內(nèi)部控制制度，完善的內(nèi)部控制制度是實(shí)施以償付能力監(jiān)管為核心監(jiān)管制度的基礎(chǔ)和前提。從償付能力監(jiān)管的第一個(gè)層次來看，保險(xiǎn)公司的內(nèi)部控制制度建設(shè)涵蓋產(chǎn)品開發(fā)、銷售、承保、理賠、投資等保險(xiǎn)經(jīng)營(yíng)的全過程，其中重點(diǎn)包括人力資源、業(yè)務(wù)、財(cái)務(wù)、資產(chǎn)、負(fù)債、費(fèi)用、法律以及信息技術(shù)管理等方面。

國(guó)際保險(xiǎn)監(jiān)管官協(xié)會(huì)在其有關(guān)保險(xiǎn)監(jiān)管核心原則中，將內(nèi)部控制作為單獨(dú)的一項(xiàng)原則提出，該原則指出，保險(xiǎn)監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)可以監(jiān)管經(jīng)董事會(huì)核準(zhǔn)和采用的內(nèi)部控制制度，在必要時(shí)要求其加強(qiáng)內(nèi)控；可以要求董事會(huì)進(jìn)行適度的審慎監(jiān)管，如確立承保風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)、為投資和流動(dòng)性管理確立定性和定量的標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)管者有權(quán)要求保險(xiǎn)公司董事會(huì)、高級(jí)管理人員對(duì)公司進(jìn)行適當(dāng)?shù)乜刂坪椭?jǐn)慎地進(jìn)行各項(xiàng)工作。在歐盟，這些工作主要是通過一個(gè)相當(dāng)普通的要求來實(shí)現(xiàn)的，即要求董事和管理者進(jìn)行“良好而謹(jǐn)慎的管理”，而“適當(dāng)?shù)目刂啤眲t包括保險(xiǎn)公司設(shè)立識(shí)別和控制承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)和再保險(xiǎn)的各種衡量指標(biāo)。

隨著加拿大和美國(guó)的動(dòng)態(tài)償付能力測(cè)試（dynamicsolvencytesting，DST）的發(fā)展，促進(jìn)了壽險(xiǎn)公司內(nèi)控制度的建設(shè)。動(dòng)態(tài)財(cái)務(wù)分析包括監(jiān)測(cè)保險(xiǎn)公司對(duì)將來可能發(fā)生的負(fù)面不利變動(dòng)情況的抵御能力，這些是通過分析在許多種假設(shè)組合下對(duì)現(xiàn)金流量的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)得到的。動(dòng)態(tài)財(cái)務(wù)分析（dynamicfinancialanalysis）報(bào)告由保險(xiǎn)公司指定精算師負(fù)責(zé)，此報(bào)告被視為指定精算師與董事會(huì)和管理人員進(jìn)行交流的一種工具，這樣可以使風(fēng)險(xiǎn)更明確，并且有利于制定適當(dāng)?shù)牟呗砸詼p少和管理風(fēng)險(xiǎn)。而且這一專業(yè)報(bào)告的特點(diǎn)是由指定精算師個(gè)人簽署，并以個(gè)人的專業(yè)責(zé)任對(duì)其負(fù)責(zé)。指定精算師有責(zé)任從專業(yè)角度保證報(bào)告合乎要求。由精算師協(xié)會(huì)制定精算實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)，以提高這些報(bào)告的一致性，確保重要的事項(xiàng)包含于報(bào)告中。英國(guó)的監(jiān)管部門現(xiàn)在要求保險(xiǎn)公司內(nèi)部的指定精算師（在專業(yè)指導(dǎo)中）對(duì)該公司進(jìn)行動(dòng)態(tài)財(cái)務(wù)分析，并且及時(shí)向公司的董事會(huì)及監(jiān)管部門匯報(bào)動(dòng)態(tài)財(cái)務(wù)分析結(jié)果。

2.將內(nèi)部控制納入公司整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)管理體系中

國(guó)外許多公司在實(shí)際經(jīng)營(yíng)中將內(nèi)部控制納入公司整體風(fēng)險(xiǎn)管理體系，構(gòu)建了專門的風(fēng)險(xiǎn)管理部門或者由專門的部門負(fù)責(zé)相應(yīng)的公司內(nèi)部和外部風(fēng)險(xiǎn)的管理。通過對(duì)比分析加拿大宏利人壽保險(xiǎn)公司和臺(tái)灣地區(qū)國(guó)泰人壽的風(fēng)險(xiǎn)管理組織框架?？梢钥闯觯瑑晒静扇×藘煞N不同形式的內(nèi)部控制和風(fēng)險(xiǎn)管理的組織架構(gòu)和模式。加拿大宏利人壽保險(xiǎn)公司設(shè)有首席風(fēng)險(xiǎn)官和專門的風(fēng)險(xiǎn)管理部門，而國(guó)泰人壽則采取了專門業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)特定風(fēng)險(xiǎn)管理和內(nèi)部控制的模式。兩種模式都對(duì)公司面臨的內(nèi)部和外部風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)管理。從國(guó)外壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制和風(fēng)險(xiǎn)管理的實(shí)踐看，盡管不同公司采取的風(fēng)險(xiǎn)管理模式存在一定的差異，但是其內(nèi)部控制一般都是通過完善的制度設(shè)計(jì)和有效實(shí)施機(jī)制來完成的。

3.制定了完善的內(nèi)部控制制度體系

國(guó)外許多壽險(xiǎn)公司都建立了規(guī)范和齊全的內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)，將內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)融入到流程設(shè)計(jì)和流程改造中，大量地進(jìn)行員工培訓(xùn)和教育，將內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)深入到所有員工的日常工作和行為中，以降低壽險(xiǎn)公司的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)避一些非正常商業(yè)行為的發(fā)生，維護(hù)公司良好的社會(huì)形象和股東利益。在崗位設(shè)置上，與國(guó)內(nèi)壽險(xiǎn)公司相比，國(guó)外壽險(xiǎn)公司的最大特點(diǎn)是在于制度化的崗位設(shè)置。每一項(xiàng)工作實(shí)行程序化的控制，根據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)的程序進(jìn)行崗位設(shè)置，需要什么崗位以及每一崗位的職責(zé)是什么都非常清楚，并做到重要崗位相互分離和監(jiān)督制衡。同時(shí)，國(guó)外壽險(xiǎn)公司非常重視內(nèi)部控制制度的執(zhí)行力度，建立了較為完善的激勵(lì)約束機(jī)制。例如對(duì)于某一崗位的人員，一般年初會(huì)根據(jù)制度的要求明確應(yīng)該完成的工作任務(wù)，同時(shí)提出完成任務(wù)存在的困難，在公司滿足完成工作目標(biāo)的條件后，對(duì)于達(dá)到目標(biāo)的員工給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)未能完成任務(wù)的員工加以懲罰。

4.形成了比較完善的權(quán)限管理制度

國(guó)外壽險(xiǎn)公司強(qiáng)調(diào)權(quán)力和責(zé)任間的制衡性。組織機(jī)構(gòu)、管理部門和業(yè)務(wù)管理崗位間相互監(jiān)督，彼此制約的特征十分明顯。公司內(nèi)部強(qiáng)調(diào)行政和業(yè)務(wù)雙向管理，講求制度第一、權(quán)力第二。重要職能與關(guān)鍵崗位的設(shè)立也存在一定的制衡。公司總經(jīng)理在行政管理上，可行使直接決策權(quán)，但在涉及風(fēng)險(xiǎn)選擇和業(yè)務(wù)決策上，卻需要業(yè)務(wù)垂直管理的部門決策。同時(shí)，配備專職核保、核賠人員，實(shí)行承保與理賠職責(zé)分離，展業(yè)與核保分離；建立承保和理賠人員的分級(jí)授權(quán)制度，規(guī)定各級(jí)承保和理賠人員的授權(quán)范圍和職責(zé)。同時(shí)，重視授權(quán)工作并嚴(yán)格權(quán)限管理。在核保權(quán)、核賠權(quán)、核單權(quán)、查詢權(quán)、報(bào)賬權(quán)、法人授權(quán)等日常權(quán)限管理中，比較廣泛地使用雙簽制度，雖然在某種程度上影響效率，但可增加透明性和少出差錯(cuò)。

5.注重發(fā)揮內(nèi)部稽核的監(jiān)控職能

國(guó)外壽險(xiǎn)公司一般在總公司設(shè)有獨(dú)立的稽核部門，直接對(duì)公司董事會(huì)負(fù)責(zé)，定期或者不定期地對(duì)下屬單位的內(nèi)控制度執(zhí)行情況采取不事先通知或隨機(jī)查詢的方式，重點(diǎn)多是權(quán)限的控制和執(zhí)行情況，制度建設(shè)是否完備，財(cái)務(wù)制度和會(huì)計(jì)規(guī)則是否有效執(zhí)行等。

（二）國(guó)內(nèi)壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度發(fā)展情況及存在問題

我國(guó)有關(guān)內(nèi)部控制的行政規(guī)定起步較晚，1996年12月財(cái)政部了《獨(dú)立審計(jì)具體準(zhǔn)則第9號(hào)內(nèi)部控制和審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)》，其中將內(nèi)部控制定義為：內(nèi)部控制是指企業(yè)為了保證業(yè)務(wù)活動(dòng)的有效進(jìn)行，保證資產(chǎn)的安全和完整，防止、發(fā)現(xiàn)、糾正錯(cuò)誤與舞弊，保證會(huì)計(jì)資料的真實(shí)、合法、完整而制定和實(shí)施的政策與程序，由控制環(huán)境、會(huì)計(jì)系統(tǒng)和控制程序構(gòu)成。很明顯，它是基于當(dāng)時(shí)占主導(dǎo)地位的內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)理論，它的目標(biāo)定位較低，局限于會(huì)計(jì)查弊糾錯(cuò)，忽視了提高經(jīng)營(yíng)效果和效率也應(yīng)是內(nèi)部控制的重要目標(biāo)，況且它是從審計(jì)的角度用來對(duì)企業(yè)內(nèi)部控制作出評(píng)價(jià)的。

1999年11月頒布、2000年7月實(shí)施的《會(huì)計(jì)法》明確提出各單位應(yīng)當(dāng)建立健全本單位內(nèi)部會(huì)計(jì)監(jiān)督制度，要求會(huì)計(jì)工作中職務(wù)分離，對(duì)重大事項(xiàng)決策與執(zhí)行程序，財(cái)產(chǎn)清查和定期內(nèi)部審計(jì)等進(jìn)行內(nèi)部控制，它是我國(guó)第一部體現(xiàn)了內(nèi)部控制要求的法律，對(duì)我國(guó)內(nèi)部控制理論和實(shí)踐產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。財(cái)政部于2001年6月22日推出了《內(nèi)部會(huì)計(jì)控制規(guī)范基本規(guī)范》，這是我國(guó)第一部從企業(yè)自身管理角度出發(fā)制定的內(nèi)部控制規(guī)范。

我國(guó)有關(guān)金融企業(yè)的內(nèi)部控制制度的行政規(guī)章推出也較晚，1997年5月16日，中國(guó)人民銀行頒布了《加強(qiáng)金融機(jī)構(gòu)內(nèi)部控制的指導(dǎo)原則》，這是我國(guó)第一部有關(guān)金融企業(yè)內(nèi)部控制的監(jiān)管文件。它對(duì)我國(guó)金融機(jī)構(gòu)加強(qiáng)內(nèi)部控制建設(shè)起到了歷史性的作用，但是由于其內(nèi)容與國(guó)際上主流的內(nèi)部控制理論上存在一定的差距，且其內(nèi)容不夠全面和完整。2002年，根據(jù)國(guó)內(nèi)金融業(yè)的發(fā)展情況，中國(guó)人民銀行對(duì)這一文件進(jìn)行了修改和完善。

為防范經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，建立健全保險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度，促進(jìn)保險(xiǎn)事業(yè)的穩(wěn)步、健康發(fā)展，1999年8月5日，中國(guó)保監(jiān)會(huì)制定了《保險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度建設(shè)指導(dǎo)原則》。該原則頒布之后，國(guó)內(nèi)各壽險(xiǎn)公司按照其要求制定了相關(guān)的內(nèi)部控制制度，并按照業(yè)務(wù)發(fā)展要求和監(jiān)管要求，不斷完善內(nèi)部控制制度體系。2002年3月，保監(jiān)會(huì)頒布了《保險(xiǎn)公司高級(jí)管理人員任職資格管理規(guī)定》，以加強(qiáng)對(duì)保險(xiǎn)公司高級(jí)管理人員的管理，保障保險(xiǎn)公司的穩(wěn)健經(jīng)營(yíng)，2003年7月又對(duì)該規(guī)定進(jìn)行了修改。2004年4月保監(jiān)會(huì)頒布了《保險(xiǎn)資金運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)控制指引（試行）》，以規(guī)范保險(xiǎn)資金運(yùn)用，完善風(fēng)險(xiǎn)控制機(jī)制，推動(dòng)保險(xiǎn)公司、保險(xiǎn)資產(chǎn)管理公司進(jìn)一步加強(qiáng)保險(xiǎn)資金運(yùn)用管理，有效防范投資風(fēng)險(xiǎn)。

盡管保險(xiǎn)監(jiān)管部門頒布了一些有關(guān)壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度建設(shè)的規(guī)章，許多壽險(xiǎn)公司也在內(nèi)部控制制度方面進(jìn)行了大量的探索與創(chuàng)新，但目前在建設(shè)和實(shí)施方面還存在許多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.對(duì)內(nèi)部控制制度重視不夠

部分壽險(xiǎn)公司還沒有將內(nèi)部控制制度建設(shè)作為頭等大事來抓，沒有站在影響公司生存發(fā)展的戰(zhàn)略高度上重視公司內(nèi)部控制機(jī)制建設(shè)，重業(yè)務(wù)輕內(nèi)控仍然是某些壽險(xiǎn)公司的“通病”。部分壽險(xiǎn)公司對(duì)內(nèi)部控制的認(rèn)識(shí)還停留在比較原始的階段，認(rèn)為內(nèi)部控制就是內(nèi)部監(jiān)督，把內(nèi)部控制看作是一本本的手冊(cè)、各種文件和制度；也有的企業(yè)把內(nèi)部成本控制、內(nèi)部資產(chǎn)安全控制等視為控制；有的企業(yè)甚至對(duì)內(nèi)部控制的認(rèn)識(shí)還未理性化，沒有意識(shí)到內(nèi)部控制給公司帶來的利益；有些內(nèi)部控制制度對(duì)部分分支機(jī)構(gòu)的管理者缺乏必要的約束和監(jiān)管，難以保證會(huì)計(jì)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，內(nèi)部稽核和外部審計(jì)制度形同虛設(shè)，削弱了內(nèi)部控制制度的監(jiān)督效率，增加了保險(xiǎn)公司經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)和保險(xiǎn)監(jiān)管的難度和成本。實(shí)際上，目前在保險(xiǎn)市場(chǎng)經(jīng)常發(fā)生的分支機(jī)構(gòu)違法違規(guī)行為，反映出上級(jí)公司仍然存在著以保費(fèi)規(guī)模論英雄，以規(guī)模為發(fā)展目標(biāo)的經(jīng)營(yíng)指導(dǎo)思想。存在這種問題的原因主要在于外部環(huán)境對(duì)國(guó)內(nèi)壽險(xiǎn)公司強(qiáng)化內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)的要求不高，導(dǎo)致公司并不關(guān)心內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)公司能夠帶來的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)利益，公司認(rèn)為所謂的走“球”似的路線能夠幫助公司獲得期望的利益，而沒有考慮到由于內(nèi)部控制失效對(duì)公司造成的損害可能是致命的。

2.內(nèi)部控制目標(biāo)過于簡(jiǎn)單化和形式化

目前，國(guó)內(nèi)壽險(xiǎn)公司的內(nèi)部控制目標(biāo)僅僅局限于查錯(cuò)糾弊、會(huì)計(jì)資料的真實(shí)合法和保證業(yè)務(wù)活動(dòng)的有效進(jìn)行等方面。這與國(guó)外COSO的目標(biāo)定位相比有相當(dāng)大的差距，缺乏動(dòng)態(tài)性和前瞻性。對(duì)內(nèi)部控制的目標(biāo)往往單純從會(huì)計(jì)、審計(jì)的角度出發(fā)，關(guān)注的范圍僅僅局限于企業(yè)作業(yè)層的控制，甚至有些公司把內(nèi)部控制僅僅理解為內(nèi)部牽制，還沒有形成對(duì)內(nèi)部控制系統(tǒng)、整體的把握。另外，缺乏對(duì)內(nèi)部控制的前瞻性思考，往往過多地考慮先行條件的限制，側(cè)重于對(duì)內(nèi)部控制的準(zhǔn)則、條例的制定與修改，使目標(biāo)流于形式。主要表現(xiàn)：一是制度內(nèi)容相對(duì)陳舊，不能客觀地反映保險(xiǎn)市場(chǎng)的實(shí)際情況；二是制度要求相對(duì)滯后，不能及時(shí)地跟進(jìn)監(jiān)管法規(guī)的相關(guān)規(guī)定；三是內(nèi)控指標(biāo)比較單調(diào)，缺乏對(duì)違規(guī)經(jīng)營(yíng)行為的全面真實(shí)反映功能問題，側(cè)重于靜態(tài)控制，不能對(duì)經(jīng)營(yíng)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警；四是內(nèi)控技術(shù)手段落后，基本上沒有全面運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段識(shí)別、檢索、匯集、分析和處理信息資料，及時(shí)發(fā)出有效監(jiān)控指令；五是內(nèi)控處理措施乏力，一些保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)內(nèi)控部門由于受主客觀因素的影響，對(duì)內(nèi)控檢查發(fā)現(xiàn)的違規(guī)問題，往往采取避重就輕的辦法進(jìn)行象征性地處理，導(dǎo)致內(nèi)控處理措施乏力。

3.內(nèi)部控制環(huán)境有待改善

內(nèi)部控制作為由管理當(dāng)局為實(shí)施各項(xiàng)管理目標(biāo)而建立的一系列規(guī)則、政策和組織實(shí)施程序，與公司治理結(jié)構(gòu)及管理是密不可分的。由于目前國(guó)內(nèi)還沒有頒布專門的保險(xiǎn)公司治理結(jié)構(gòu)指引，壽險(xiǎn)公司治理結(jié)構(gòu)按照一般股份公司的要求來設(shè)置。盡管各壽險(xiǎn)公司相應(yīng)地設(shè)置了獨(dú)立的股東大會(huì)、董事會(huì)和監(jiān)事會(huì)以及各專門的委員會(huì)，制定了專門的議事規(guī)則，但是在實(shí)際工作中，監(jiān)事會(huì)、董事會(huì)的監(jiān)控作用嚴(yán)重弱化，其內(nèi)涵和經(jīng)營(yíng)機(jī)制距離有效的法人治理結(jié)構(gòu)要求還有很大的距離，個(gè)別壽險(xiǎn)公司甚至存在著嚴(yán)重的缺陷，企業(yè)未能從根本上建立起符合企業(yè)發(fā)展需要的公司治理機(jī)制。在組織架構(gòu)和崗位設(shè)置方面，存在著沒有嚴(yán)格按照業(yè)務(wù)運(yùn)作程序設(shè)置部門、崗位設(shè)置職責(zé)不清等方面的問題。在企業(yè)文化方面，由于許多國(guó)內(nèi)壽險(xiǎn)公司成立時(shí)間較短，企業(yè)文化建設(shè)關(guān)注不夠，在內(nèi)部控制制度建設(shè)和實(shí)施中還沒有發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。

4.財(cái)務(wù)控制作用有待加強(qiáng)

現(xiàn)在財(cái)務(wù)核算或管理軟件已經(jīng)獲得了極大的普及，各個(gè)層次或功能的財(cái)務(wù)管理或核算軟件能夠幫助財(cái)務(wù)人員提高效率和確保核算數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性。但是，壽險(xiǎn)公司的基礎(chǔ)財(cái)務(wù)管理水平與管理層對(duì)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的要求有一定的差距，財(cái)務(wù)控制的作用發(fā)揮有限。一些壽險(xiǎn)公司在管理過程中，財(cái)務(wù)控制并沒有起到監(jiān)管及控制業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的作用，而是流于形式或者只是為了完成必要的程序；許多內(nèi)部控制常用的工具和技術(shù)，如預(yù)算管理、內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)、財(cái)務(wù)預(yù)警機(jī)制等并沒有在壽險(xiǎn)公司內(nèi)部得到運(yùn)用。

5.激勵(lì)約束機(jī)制不健全

我國(guó)企業(yè)內(nèi)部控制的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)就是激勵(lì)約束機(jī)制不夠健全、有效。制度可能是好的，但由于考核和檢查主體缺位或者沒有認(rèn)真地進(jìn)行考核，只是搞形式、走過場(chǎng)。因此，無論內(nèi)部控制制度多么先進(jìn)、多么完善，在沒有有效控制、考核的情況下，都很難發(fā)揮出它應(yīng)有的作用。目前壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度實(shí)施中缺乏有效的激勵(lì)約束機(jī)制，對(duì)違反規(guī)定的人員沒有明晰的處罰條款，執(zhí)行主體缺位，使得各項(xiàng)內(nèi)部控制制度運(yùn)行效果不理想。例如壽險(xiǎn)公司制定了相應(yīng)的授權(quán)審批制度，但由于缺乏及時(shí)高效的內(nèi)部信息傳遞機(jī)制，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和制止越權(quán)行為。

6.內(nèi)部審計(jì)功能發(fā)揮有限

由于有關(guān)文件只提供指導(dǎo)性意見，各公司在制度落實(shí)上主要依靠自律。許多公司雖然有較為健全的內(nèi)部控制制度，但是各項(xiàng)內(nèi)部控制制度落實(shí)不到位，制度執(zhí)行的自覺性和執(zhí)行效果卻大打折扣，存在著制度上寫的是一套，做的是另一套的現(xiàn)象。這其中的原因在于內(nèi)部審計(jì)功能發(fā)揮有限，盡管國(guó)內(nèi)各壽險(xiǎn)公司總公司設(shè)立了獨(dú)立的稽核部門，但是由于長(zhǎng)期以來形成的觀念以及組織、人事制度和權(quán)限等方面的原因，內(nèi)部審計(jì)部門的人員相對(duì)比較少，僅僅從事一些必要的離任審計(jì)和常規(guī)審計(jì)，沒有充分發(fā)揮公司內(nèi)部審計(jì)的職能。

三、壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度未來發(fā)展趨勢(shì)

內(nèi)部控制理論與實(shí)踐的產(chǎn)生和發(fā)展已經(jīng)有了很長(zhǎng)一段歷史，隨著企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境的變化，經(jīng)營(yíng)者應(yīng)該以全新的經(jīng)營(yíng)理念賦予其中，內(nèi)部控制將會(huì)發(fā)生一場(chǎng)深刻變革。隨著國(guó)際金融業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)境的日趨復(fù)雜，國(guó)際壽險(xiǎn)業(yè)面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素也發(fā)生了較大變化，壽險(xiǎn)業(yè)面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)由承保風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)向投資風(fēng)險(xiǎn)，資產(chǎn)負(fù)債匹配風(fēng)險(xiǎn)日益受到重視。展望未來，國(guó)際壽險(xiǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理表現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：（1）風(fēng)險(xiǎn)管理理論創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步將對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)踐起到巨大的推動(dòng)作用；（2）風(fēng)險(xiǎn)管理的模式將不斷創(chuàng)新，全面風(fēng)險(xiǎn)管理模式將會(huì)逐步成為壽險(xiǎn)公司風(fēng)險(xiǎn)管理的主流模式。（3）風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)和方法的通用性將不斷增強(qiáng)。在壽險(xiǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理發(fā)展的趨勢(shì)影響下，壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制的未來發(fā)展將會(huì)呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)：

1.企業(yè)全面風(fēng)險(xiǎn)管理將成為壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度發(fā)展的未來方向

企業(yè)全面風(fēng)險(xiǎn)管理的思想是基于風(fēng)險(xiǎn)因素之間的相關(guān)性，從宏觀上抓住了企業(yè)內(nèi)部各種風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。企業(yè)全面風(fēng)險(xiǎn)管理不僅重視資產(chǎn)負(fù)債管理和整體運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)管理，更重視通過投資組合優(yōu)化管理和資源優(yōu)化分析的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)算方法來提高企業(yè)的盈利能力和競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)全面風(fēng)險(xiǎn)管理強(qiáng)調(diào)壽險(xiǎn)公司風(fēng)險(xiǎn)的全面性，要求對(duì)壽險(xiǎn)公司運(yùn)作的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的分析和調(diào)查，利用全面風(fēng)險(xiǎn)管理模型能夠?qū)垭U(xiǎn)公司許多潛在的風(fēng)險(xiǎn)加以量化，并根據(jù)每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)企業(yè)危害的大小及其相關(guān)性來制定相應(yīng)策略。從內(nèi)部控制和風(fēng)險(xiǎn)管理的關(guān)系看，全面風(fēng)險(xiǎn)管理作為一種全新的風(fēng)險(xiǎn)管理方法，涵蓋了壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制的所有內(nèi)容。因此，壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制的未來發(fā)展也將隨著這種模式的不斷實(shí)施而不斷創(chuàng)新和發(fā)展。在壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制的未來變革中，人們將更多地把風(fēng)險(xiǎn)管理的職能賦予內(nèi)部控制，內(nèi)部控制也將逐步成為企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、評(píng)估和控制的重要手段和途徑。

2.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將成為未來企業(yè)內(nèi)部控制建設(shè)的重要內(nèi)容

由于社會(huì)公眾和股東越來越關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，越來越多的企業(yè)信奉企業(yè)全面風(fēng)險(xiǎn)管理（Enterprise-wideRiskManagement，ERM），人們期望貫穿組織的所有風(fēng)險(xiǎn)都能得到持續(xù)的和規(guī)范化的管理，對(duì)戰(zhàn)略、財(cái)務(wù)和經(jīng)營(yíng)等風(fēng)險(xiǎn)全面考慮。在內(nèi)部控制未來的變革中，人們將更多的把風(fēng)險(xiǎn)管理的職能賦予內(nèi)部控制，而內(nèi)部控制也將逐漸成為企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、評(píng)估、控制的主要手段和途徑，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將成為內(nèi)部控制制度建設(shè)的重要內(nèi)容。企業(yè)在設(shè)計(jì)和評(píng)估內(nèi)部控制時(shí)，將會(huì)充分考慮風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評(píng)估問題，例如公司面臨風(fēng)險(xiǎn)的性質(zhì)和程度、公司可承受風(fēng)險(xiǎn)的程度和類型、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性、公司減少事故的能力及對(duì)已發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響、實(shí)施特殊風(fēng)險(xiǎn)控制的成本以及從相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)管理中獲取的利益等。

3.信息和溝通在內(nèi)部控制中的地位將更加突出

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)將成為最重要的經(jīng)濟(jì)資源，獲取、共享和利用知識(shí)的能力將成為壽險(xiǎn)企業(yè)生存和成長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。不論是獲取、共享知識(shí)，還是利用知識(shí)，都需要信息與溝通系統(tǒng)作為載體。信息與溝通是否良好，決定著壽險(xiǎn)公司能否及時(shí)收集到大量的內(nèi)部和外部信息，能否實(shí)現(xiàn)信息在企業(yè)各層次、各部門之間迅速地傳遞和交流，能否率先在已有信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新，占領(lǐng)市場(chǎng)制高點(diǎn)，獲得發(fā)展的先機(jī)。對(duì)于壽險(xiǎn)公司而言，建立一個(gè)統(tǒng)一、高效、開放的信息與溝通系統(tǒng)，是其他一切內(nèi)部控制的運(yùn)行平臺(tái)，將成為壽險(xiǎn)公司內(nèi)部控制制度成功實(shí)施的關(guān)鍵。

4.人力資源將成為內(nèi)部控制制度建設(shè)成功的關(guān)鍵和重點(diǎn)

在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，壽險(xiǎn)公司的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將主要取決于其人才技術(shù)優(yōu)勢(shì)和組織管理優(yōu)勢(shì)，而不是傳統(tǒng)的資金和資源優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上，組織管理優(yōu)勢(shì)也需要通過有效的人才配備才能發(fā)揮出來。企業(yè)內(nèi)部控制制度的實(shí)施是由人來執(zhí)行的，有了嚴(yán)密的企業(yè)內(nèi)部控制制度，而無相應(yīng)素質(zhì)和品行的人去執(zhí)行，內(nèi)部控制依然會(huì)落空，因此企業(yè)員工的文化素質(zhì)和道德修養(yǎng)的高低是企業(yè)內(nèi)部控制有效與否的重要因素。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人力資源將成為企業(yè)中最核心的要素，人的主觀能動(dòng)性決定了人力資源發(fā)揮作用的程度，一切內(nèi)部控制制度都將圍繞這一點(diǎn)進(jìn)行。不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境要求企業(yè)要迅速作出反應(yīng)，迫使企業(yè)減少管理層次，進(jìn)行分散決策，豐富工作內(nèi)容，留給員工更多的自主空間。壽險(xiǎn)公司只有通過主動(dòng)的建立和加強(qiáng)良性的控制環(huán)境，引導(dǎo)、激勵(lì)人們正確地履行責(zé)任，實(shí)現(xiàn)公司的目標(biāo)，將外來的壓力變成人們內(nèi)生的動(dòng)力，充分發(fā)揮人力資源的主觀能動(dòng)作用。

「參考文獻(xiàn)

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4.宋健波著，《企業(yè)內(nèi)部控制》，中國(guó)人民大學(xué)出版社，2004.2

篇5

Abstract:Asabusinessmanagementsystem''''sinsub-system---internalcontrol,producesfromituntilnow,hasexperiencedhasdevelopedandconsummatestwostages.Byitshistoricaldevelopment,maydiscoverthattheinternalcontroltheproductionandthedevelopmenthaveitsprofoundroot,namely:Economicalrootandsocialroot.

keyword:Inenterprise;Internalcontrol;Controltheory;Controlenvironment;Riskassessment

一、內(nèi)部控制產(chǎn)生與發(fā)展的歷史回溯

20世紀(jì)40年代以后，內(nèi)部控制實(shí)踐與理論得到了廣泛的應(yīng)用與突飛猛進(jìn)的發(fā)展，內(nèi)部控制完成了其主體內(nèi)容的構(gòu)建，其各項(xiàng)構(gòu)成要素和控制措施也零星可見，散布于企業(yè)各項(xiàng)管理制度和實(shí)務(wù)中，但未從理論上進(jìn)行總結(jié)，把內(nèi)部控制當(dāng)作管理的附屬。1949年美國(guó)會(huì)計(jì)師協(xié)會(huì)的審計(jì)程序委員會(huì)在《內(nèi)部控制，一種協(xié)調(diào)制度要素及其對(duì)管理當(dāng)局和獨(dú)立注冊(cè)會(huì)計(jì)師的重要性》的特別報(bào)告中，承認(rèn)內(nèi)部控制超越了與財(cái)務(wù)部門直接相關(guān)的事項(xiàng)。1958年10月，該委員會(huì)的第29號(hào)審計(jì)程序公告《獨(dú)立審計(jì)人員評(píng)價(jià)內(nèi)部控制的范圍》，對(duì)內(nèi)部控制的定義重新進(jìn)行了表述，將內(nèi)部控制劃分為內(nèi)部會(huì)計(jì)控制和內(nèi)部管理控制兩類。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，內(nèi)部控制理論的研究又有了新的進(jìn)展，西方學(xué)術(shù)界在對(duì)內(nèi)部控制理論進(jìn)行研究時(shí)，亦已認(rèn)識(shí)到內(nèi)部會(huì)計(jì)控制和內(nèi)部管理控制的不可分割性和相互聯(lián)系性，但重點(diǎn)逐步從一般含義向具體內(nèi)容深化。這一變化的標(biāo)志是1988年4月AICPA的《審計(jì)準(zhǔn)則公告第55號(hào)》，規(guī)定從1990年1月起以文告取代1972年的《審計(jì)準(zhǔn)則公告第1號(hào)》。該公告的頒布和實(shí)施是內(nèi)部控制理論研究的突破性成果，它首次以“內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)”一詞代替原有的“內(nèi)部控制”。指出：“企業(yè)的內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)包括為提供企業(yè)特定目標(biāo)的合理保證而建立的各種政策和程序?！辈⒚鞔_解釋了內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)的三要素，即控制環(huán)境、會(huì)計(jì)制度、控制程序及它們的具體內(nèi)容。20世紀(jì)90年代后，由美國(guó)會(huì)計(jì)學(xué)會(huì)、注冊(cè)會(huì)計(jì)師協(xié)會(huì)、國(guó)際內(nèi)部審計(jì)人員協(xié)會(huì)等組織參與的“發(fā)起組織委員會(huì)”（簡(jiǎn)稱為COSO）報(bào)告《內(nèi)部控制———整體框架》。1996年美國(guó)注冊(cè)會(huì)計(jì)師協(xié)會(huì)發(fā)《審計(jì)準(zhǔn)則公告第78號(hào)》，全面接受COSO報(bào)告的內(nèi)容，并從1997年1月起取代1988年的《審計(jì)準(zhǔn)則公告第55號(hào)》。公告中指出內(nèi)部控制是由一個(gè)企業(yè)董事會(huì)、管理階層和其他人員實(shí)現(xiàn)的過程。旨在為實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)的效果和效率、財(cái)務(wù)報(bào)告的可靠性、符合適用的法律和法規(guī)等目標(biāo)提供保證。將內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)分為控制環(huán)境、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、控制活動(dòng)、信息與溝通、監(jiān)督5個(gè)要素。

縱觀內(nèi)部控制的產(chǎn)生和發(fā)展歷史軌跡，其理論和概念的演變就本質(zhì)而言，可以分為兩個(gè)階段，即形成階段和發(fā)展與完善階段。20世紀(jì)80年代前，人們對(duì)內(nèi)部控制的認(rèn)識(shí)源于內(nèi)部牽制的理論假設(shè)，這一階段的特點(diǎn)為：在企業(yè)內(nèi)部形成了比較系統(tǒng)的內(nèi)部控制措施、程序和方法，基本上形成了業(yè)務(wù)處理程序化、業(yè)務(wù)分工標(biāo)準(zhǔn)化、企業(yè)員工間協(xié)作與制約制度化，以及與經(jīng)營(yíng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)化的理論格局。另一方面，我們也可以發(fā)現(xiàn)這一理論在于以內(nèi)部會(huì)計(jì)控制為主，重點(diǎn)集中在如何防弊糾錯(cuò)上，使內(nèi)部控制在面對(duì)企業(yè)管理實(shí)際時(shí)顯得過于消極和狹窄。鑒于此，20世紀(jì)80年代以后，受系統(tǒng)論、控制論等理論的影響，以及90年代信息產(chǎn)業(yè)和高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)興起的沖擊，學(xué)術(shù)界對(duì)內(nèi)部控制的研究發(fā)生了較大的變化，具體表現(xiàn)為內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)和內(nèi)部控制整體框架兩種觀點(diǎn)。雖然二者存在有一定的差異，但這一階段的理論特點(diǎn)則反映了人們對(duì)內(nèi)部控制研究重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，即逐步從一般向具體深化，并將內(nèi)部控制“要素化”，體現(xiàn)了內(nèi)部控制源于管理階層的經(jīng)營(yíng)方式與管理過程相結(jié)合的特點(diǎn)。

二、內(nèi)部控制理論形成與發(fā)展的根源

（一）控制論、信息論和系統(tǒng)論等自然科學(xué)理論是企業(yè)內(nèi)部控制建立的方法論

20世紀(jì)40年代起，特別是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，引起了生產(chǎn)技術(shù)的空前提高，其結(jié)果導(dǎo)致了生產(chǎn)迅速增長(zhǎng)。一方面跨國(guó)公司大量涌現(xiàn)，形成了跨越地域的經(jīng)濟(jì)壟斷集團(tuán)；另一方面，由于企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，內(nèi)部職能部門增加，更需要從企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行協(xié)調(diào)，以達(dá)到節(jié)約資源、防止差錯(cuò)和舞弊、提高經(jīng)營(yíng)效率等經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。因此，在客觀上要求企業(yè)建立包括組織機(jī)構(gòu)、業(yè)務(wù)程序等在內(nèi)的自我控制和自我調(diào)節(jié)機(jī)制。而此時(shí)的控制論、信息論和系統(tǒng)論等自然科學(xué)的形成恰好為內(nèi)部控制的建立提供了理論上和實(shí)踐上的支持。就控制論而言，它是一種研究由各種耦合元素組成的系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制的一般規(guī)律的科學(xué)，尤其是以研究系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)過程如何發(fā)揮其功能、如何控制經(jīng)濟(jì)過程為目的的經(jīng)濟(jì)控制論，成為內(nèi)部控制的理論依據(jù)之一。這是因?yàn)閮?nèi)部控制理論在研究每個(gè)具體組織的內(nèi)部經(jīng)營(yíng)管理過程，研究每個(gè)單位如何發(fā)揮它們應(yīng)有的管理功能及如何對(duì)管理過程進(jìn)行有效調(diào)節(jié)和控制時(shí)所設(shè)立的自我調(diào)節(jié)、自我控制機(jī)制和控制的方法與手段，正是依照控制論的一般原理。產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代末的信息論也是內(nèi)部控制的理論基礎(chǔ)。從信息論的角度分析，控制實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)通過收集、篩選、加工、傳輸?shù)男畔⒎答伒倪^程，以指導(dǎo)物流和資金流，按預(yù)定目標(biāo)運(yùn)行的有效調(diào)控機(jī)制，其中信息是控制的源泉和依據(jù)。它的真實(shí)性、及時(shí)性是內(nèi)部控制有效性的關(guān)鍵因素之一。系統(tǒng)論的誕生，不僅在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域結(jié)出了累累碩果，而且給人帶來了新的思想觀念，引起了管理方式的巨大變化。依照這一理論觀點(diǎn)，把企業(yè)當(dāng)作一個(gè)由相互聯(lián)系、相互依存的若干要素組成的系統(tǒng)，而內(nèi)部控制則是這一管理系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。

（二）審計(jì)方法的改變和審計(jì)人員法律責(zé)任的增強(qiáng)是內(nèi)部控制理論發(fā)展的推進(jìn)器

在審計(jì)發(fā)展的初期，審計(jì)方法主要采取詳細(xì)審查，詳細(xì)檢查企業(yè)全部會(huì)計(jì)憑證，計(jì)算復(fù)核所有賬戶余額，進(jìn)行賬證、賬賬核對(duì)。但隨著企業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，業(yè)務(wù)活動(dòng)日趨繁雜，無疑于對(duì)傳統(tǒng)的審計(jì)方法形成了極大的挑戰(zhàn)，因此抽樣審計(jì)的方法便應(yīng)運(yùn)而生。抽樣審計(jì)方法的使用，在一定程度上緩解了日益增加的審計(jì)任務(wù)帶來的難以進(jìn)行詳細(xì)審計(jì)的問題，但卻帶來了由于審計(jì)人員主觀判斷而形成的審計(jì)結(jié)論可信度下降的現(xiàn)實(shí)情況。另外，如前所述，在兩權(quán)分離的情況下，企業(yè)凈資產(chǎn)的擁有者（投資者和債權(quán)人）迫切要求企業(yè)管理階層提供真實(shí)可靠的信息。為此，許多國(guó)家從法律法規(guī)的層面上來督促企業(yè)外部審計(jì)人員更加注重內(nèi)部控制的審查，一系列案件的發(fā)生和有關(guān)法令的頒布，在增強(qiáng)審計(jì)人員法律責(zé)任的同時(shí)，也使企業(yè)注重自身內(nèi)部控制制度的建設(shè)，以盡量避免注冊(cè)會(huì)計(jì)師拒絕接受委托審計(jì)或提出保留性的審計(jì)意見。

（三）委托理論是內(nèi)部控制理論發(fā)展和完善的內(nèi)在根源

按委托理論涉及的領(lǐng)域來分析，它主要研究企業(yè)內(nèi)部的一種契約關(guān)系。在這種契約下，人根據(jù)委托人的委托，在其授權(quán)范圍內(nèi)，以人的名義進(jìn)行相應(yīng)的活動(dòng)。從這一理論形成的現(xiàn)實(shí)背景可以看出，資本原始積累的完成，企業(yè)從個(gè)體業(yè)主形式轉(zhuǎn)向合伙制，最后變成公司制形式，是委托———這一問題產(chǎn)生的源頭；生產(chǎn)社會(huì)化程度提高，資本高度聚集和經(jīng)營(yíng)職能的高度專業(yè)化為其產(chǎn)生創(chuàng)造了條件；企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，投資主體多元化，以及財(cái)產(chǎn)所有權(quán)與經(jīng)營(yíng)權(quán)相分離，是該理論最終形成的內(nèi)在原因。從企業(yè)總體發(fā)展的趨勢(shì)及實(shí)際運(yùn)行的效果來看，公司制企業(yè)是一種最高的企業(yè)組織形式，即，投資人或股東將企業(yè)資產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)權(quán)交由經(jīng)營(yíng)管理階層承擔(dān)，財(cái)產(chǎn)所有權(quán)和經(jīng)營(yíng)權(quán)，特別是它們與控制權(quán)的分離，使委托———關(guān)系存在成為必然?？梢?，企業(yè)作為一張由各利益相關(guān)者組成的契約組織，是多種委托———關(guān)系的集合，為使企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展下去，建立健全一個(gè)有效的內(nèi)部控制系統(tǒng)是解決不利選擇和道德風(fēng)險(xiǎn)問題的內(nèi)部機(jī)理。企業(yè)內(nèi)部控制建設(shè)的實(shí)踐也證實(shí)了委托理論是其發(fā)展和完善的內(nèi)在根源。

（四）政府是內(nèi)部控制發(fā)展的主要推動(dòng)者

從內(nèi)部控制發(fā)展的實(shí)際情況看，之所以如此迅速，除企業(yè)內(nèi)部管理要求的一系列因素外，政府是推動(dòng)其發(fā)展的一種主要外部力量。20世紀(jì)70至80年代，美國(guó)政府通過一系列措施推動(dòng)內(nèi)部控制的實(shí)施。如1977年的《反國(guó)外行賄法案》中規(guī)定了每個(gè)企業(yè)應(yīng)建立內(nèi)部控制制度；針對(duì)80年代美國(guó)出現(xiàn)的一些舞弊性財(cái)務(wù)報(bào)告和企業(yè)“突發(fā)”破產(chǎn)事件，招致了國(guó)會(huì)一些議員對(duì)財(cái)務(wù)報(bào)告制度提出了質(zhì)疑，其中所關(guān)注之一，是上市公司的內(nèi)部控制的恰當(dāng)性。為此，成立了“反對(duì)虛假財(cái)務(wù)報(bào)告委員會(huì)”。該委員會(huì)的目標(biāo)之一，就是增加內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)和指南，其工作成果就是著名的COSO報(bào)告。從報(bào)告的內(nèi)容來看，既對(duì)以往內(nèi)部控制定義進(jìn)行了修正，又為設(shè)計(jì)更廣泛的內(nèi)部控制系統(tǒng)提供了指南。我國(guó)政府于1996年12月，由財(cái)政部了《獨(dú)立審計(jì)具體準(zhǔn)則第9號(hào)———內(nèi)部控制和審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)》，以及1997年5月中國(guó)人民銀行頒布的《加強(qiáng)金融機(jī)構(gòu)內(nèi)部控制的指導(dǎo)原則》等一系列規(guī)定和通知，在推動(dòng)企業(yè)加強(qiáng)內(nèi)部控制建設(shè)實(shí)踐的同時(shí)，也大大地推動(dòng)了內(nèi)部控制理論發(fā)展和完善的進(jìn)程。

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篇6

內(nèi)部控制作為由公司董事會(huì)、管理層和其他人員為實(shí)現(xiàn)相關(guān)目標(biāo)而建立的一系列規(guī)則、政策和組織實(shí)施程序，與公司治理是密不可分的，需將內(nèi)部控制納入到公司治理框架之中，即在公司治理結(jié)構(gòu)、治理機(jī)制建立過程中，設(shè)計(jì)內(nèi)部控制組織結(jié)構(gòu)及運(yùn)行機(jī)制，確立監(jiān)控機(jī)制，建立信息溝通網(wǎng)絡(luò)?；诠局卫硌芯?jī)?nèi)部控制具有重要意義：公司治理機(jī)制有效，是保證公司資產(chǎn)安全、完整，會(huì)計(jì)信息真實(shí)的基本條件；建立建全公司治理結(jié)構(gòu)才能保證內(nèi)部控制有效，才能保證公司不同層次主體內(nèi)部控制目標(biāo)的一致性，促進(jìn)科學(xué)決策與效率經(jīng)營(yíng)；同時(shí)，有效的內(nèi)部控制可以達(dá)到公司各利益主體之間關(guān)系的協(xié)調(diào)、制衡，維護(hù)利益相關(guān)者群體的整體利益，最終實(shí)現(xiàn)公司價(jià)值最大化。

一、基于公司治理的內(nèi)部控制層次

內(nèi)部控制的主體有哪些，這涉及到內(nèi)部控制層次問題，需要首先加以明確。兩權(quán)分離的公司，內(nèi)部控制有兩個(gè)層次：一是所有者或授權(quán)人對(duì)經(jīng)營(yíng)者監(jiān)控，通過制定績(jī)效目標(biāo)，對(duì)經(jīng)營(yíng)者激勵(lì)、監(jiān)督，促使其努力經(jīng)營(yíng)、正確決策；二是經(jīng)營(yíng)者對(duì)公司經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和財(cái)務(wù)活動(dòng)監(jiān)控，解決經(jīng)營(yíng)者的經(jīng)營(yíng)管理能力問題，目的是實(shí)施有效管理并實(shí)現(xiàn)績(jī)效目標(biāo)。因此，公司制企業(yè)內(nèi)部控制主體有兩大類：一類是作為投資者的股東，一類是作為經(jīng)營(yíng)管理者的經(jīng)理階層。按照AICPA審計(jì)程序委員會(huì)《審計(jì)程序公告第29號(hào)》對(duì)內(nèi)部控制概念的重新表述，內(nèi)部控制可以分為內(nèi)部會(huì)計(jì)控制和內(nèi)部管理控制。其中內(nèi)部會(huì)計(jì)控制與財(cái)產(chǎn)安全和財(cái)務(wù)記錄可靠性有直接的聯(lián)系，包括授權(quán)與批準(zhǔn)制度、從事財(cái)務(wù)記錄和審核與從事經(jīng)營(yíng)或財(cái)產(chǎn)保管職務(wù)分離的控制、財(cái)產(chǎn)的實(shí)物控制和內(nèi)部審計(jì)；內(nèi)部管理控制主要與經(jīng)營(yíng)效率和貫徹管理方針有關(guān)，通常只與財(cái)務(wù)記錄有間接關(guān)系，一般包括統(tǒng)計(jì)分析，時(shí)動(dòng)研究即工作節(jié)奏報(bào)告、業(yè)績(jī)報(bào)告、員工培訓(xùn)計(jì)劃和質(zhì)量控制等。盡管內(nèi)部控制“二分法”之后，人們認(rèn)識(shí)到會(huì)計(jì)控制與管理控制的密不可分性，但此處我們基于公司治理的不同層次的內(nèi)部控制目標(biāo)的不相同，暫且將其割裂開來。筆者認(rèn)為，在現(xiàn)代兩權(quán)分離的公司制企業(yè)，不同層次主體的內(nèi)部控制目標(biāo)及內(nèi)容是不相同的。作為第一個(gè)層次主體的股東最關(guān)心的是其投入企業(yè)資本的安全性和收益性，要求實(shí)現(xiàn)其資本保值、增值目標(biāo)。他們期望獲得真實(shí)、可靠的會(huì)計(jì)信息，據(jù)此客觀評(píng)價(jià)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成果，正確估價(jià)企業(yè)的財(cái)務(wù)狀況以便進(jìn)行正確的投資決策，因此股東進(jìn)行內(nèi)部控制的主要目標(biāo)是規(guī)范經(jīng)營(yíng)者行為，保證會(huì)計(jì)資料真實(shí)、完整，提高會(huì)計(jì)信息質(zhì)量。其主要內(nèi)容是會(huì)計(jì)控制。經(jīng)營(yíng)者層次的內(nèi)部控制主體最關(guān)心的是如何加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營(yíng)管理，全面履行其受托經(jīng)管責(zé)任，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化，確保企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，經(jīng)營(yíng)者實(shí)施內(nèi)部控制所要達(dá)到的目標(biāo)主要是：建立和完善符合現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)管理要求的內(nèi)部管理組織結(jié)構(gòu)，形成科學(xué)的決策機(jī)制、執(zhí)行機(jī)制和監(jiān)督機(jī)制，確保企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；建立行之有效的風(fēng)險(xiǎn)控制機(jī)制，強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管理，確保企業(yè)各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)的健康運(yùn)行；堵塞漏洞、消除隱患，防止并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正各種舞弊行為，保護(hù)企業(yè)資產(chǎn)的安全完整；及時(shí)向所有者提供財(cái)務(wù)報(bào)告及其他會(huì)計(jì)信息，以解脫其受托責(zé)任。因此，企業(yè)經(jīng)營(yíng)者的內(nèi)部控制應(yīng)同時(shí)包括會(huì)計(jì)控制與管理控制，且在控制過程中使二者有機(jī)結(jié)合起來。

二、公司內(nèi)部控制外部化問題

現(xiàn)代公司兩權(quán)分離導(dǎo)致其內(nèi)部控制的雙層次性：一是所有者（股東）或授權(quán)人對(duì)經(jīng)營(yíng)者的控制；二是經(jīng)營(yíng)者對(duì)公司經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)進(jìn)行的控制。因此，公司內(nèi)部控制主體有兩大類：一類作為投資者的股東，一類是作為經(jīng)營(yíng)管理者的經(jīng)理階層。這是從理論上對(duì)于內(nèi)部控制的“應(yīng)該是什么”的分析。事實(shí)上，公司管理層負(fù)責(zé)內(nèi)部控制，可自主決定內(nèi)部控制機(jī)構(gòu)的設(shè)立、人員配置，工作的中心和范圍等重要內(nèi)容，這就決定了內(nèi)部控制的內(nèi)向型服務(wù)性質(zhì)。這是實(shí)踐中內(nèi)部控制“其實(shí)是什么”的分析。關(guān)于內(nèi)部審計(jì)定位，當(dāng)前主要有以下幾種情況：由監(jiān)事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)；由董事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)；由高級(jí)管理層領(lǐng)導(dǎo)。從理論上講，由于監(jiān)事會(huì)向股東大會(huì)負(fù)責(zé)，其控制權(quán)限較大受到的阻力相對(duì)較小，由其領(lǐng)導(dǎo)內(nèi)部審計(jì)具有較高的獨(dú)立性；由董事會(huì)或高級(jí)管理層領(lǐng)導(dǎo)的內(nèi)部審計(jì)則獨(dú)立性相對(duì)較弱。但是，現(xiàn)實(shí)中我國(guó)大多數(shù)公司都采用后兩種形式的內(nèi)部審計(jì)，因而其內(nèi)部控制的監(jiān)督很大程度上只是董事會(huì)或高級(jí)管理者對(duì)中、下層職能管理部門的監(jiān)督控制，而對(duì)高層管理者自身缺乏約束。即便由監(jiān)事會(huì)作為內(nèi)部審計(jì)的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，也難以保證其人員在實(shí)質(zhì)與精神上的獨(dú)立性，因而內(nèi)部控制的獨(dú)立性和審計(jì)結(jié)論的可靠性往往受到懷疑。這也是我國(guó)目前公司制企業(yè)內(nèi)部控制存在的最大問題：即內(nèi)部控制對(duì)經(jīng)營(yíng)者有效對(duì)股東無效的矛盾狀態(tài)。所以，當(dāng)前公司主要以經(jīng)營(yíng)管理者為主體的內(nèi)部控制本身是不完整的，企業(yè)的投資者（股東）相對(duì)獨(dú)立于經(jīng)營(yíng)管理之外，他們?cè)诤艽蟪潭壬现荒芤揽科髽I(yè)的控制機(jī)制對(duì)公司經(jīng)營(yíng)決策加以監(jiān)督，而他們所希望的控制不僅是針對(duì)企業(yè)一般管理者的行為，而且也能對(duì)高層管理者甚至是董事會(huì)的管理、決策行為進(jìn)行有效的控制。這種要求對(duì)于當(dāng)前我國(guó)公司制企業(yè)自身而言是很難解決的。因此，對(duì)于這個(gè)層次的內(nèi)部控制應(yīng)提倡內(nèi)部控制外部化，即采用外部控制程序（比如政府對(duì)于內(nèi)部控制規(guī)范的制定等）替代內(nèi)部控制，以達(dá)到其特殊的控制效果。關(guān)于內(nèi)部控制外部化重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)公司高層管理者的控制上，其內(nèi)容主要是對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理合規(guī)性進(jìn)行控制。通過內(nèi)部控制外部化，一方面可以提高公司管理的專業(yè)化程度和管理效率，促進(jìn)內(nèi)部控制質(zhì)量的提高，另一方面也為外部控制提供更多的業(yè)務(wù)空間，所以內(nèi)部控制外部化是一條有益于提高當(dāng)前我國(guó)公司控制水平的重要途徑。

三、公司內(nèi)部控制與資本結(jié)構(gòu)優(yōu)化

內(nèi)部控制是保證企業(yè)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的一系列方法、措施和程序，而資本結(jié)構(gòu)是企業(yè)各種資金來源的數(shù)量及其構(gòu)成比例關(guān)系，二者之間似乎沒有什么聯(lián)系。但是，由于資本市場(chǎng)與內(nèi)部控制存在緊密的聯(lián)系，同時(shí)內(nèi)部控制對(duì)資本市場(chǎng)也產(chǎn)生反作用，使得內(nèi)部控制通過影響資本市場(chǎng)進(jìn)而影響企業(yè)資本結(jié)構(gòu)成為一種必然。自從莫迪格萊尼（Modigliani）和米勒(Miller)兩位學(xué)者提出MM資本結(jié)構(gòu)理論以來，尋求最佳資本結(jié)構(gòu)便成為企業(yè)進(jìn)行籌資決策的最終核心目的。按照MM資本結(jié)構(gòu)理論，最佳資本結(jié)構(gòu)是在一定時(shí)期使公司綜合資本成本最低且使公司價(jià)值最大的資本結(jié)構(gòu)。即在最佳資本結(jié)構(gòu)下，綜合資本成本（也稱加權(quán)平均資本成本）Kw達(dá)到最低，同時(shí)公司價(jià)值V達(dá)到最大。但是，現(xiàn)實(shí)社會(huì)存在許多不完美因素，完全市場(chǎng)不存在，諸多因素的限制使得公司只能從數(shù)量上得到一個(gè)Kw或V，卻不可能真正達(dá)到絕對(duì)資本結(jié)構(gòu)最優(yōu)。但是，公司卻能夠通過多種措施和手段，在既定限制范圍之內(nèi)盡可能優(yōu)化資本結(jié)構(gòu)，即通過降低Kw或提高V使資本結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，有效的內(nèi)部控制將會(huì)起到這種作用。

讓我們來看代表資本結(jié)構(gòu)的兩個(gè)指標(biāo)：

Ⅰ.綜合資本成本，即Kw=ΣKiWi=Kb（1-T）Wb+KsWs+KhWh[1]

Ⅱ.公司價(jià)值，即V=B+S+H

其中：Kb——債務(wù)利率

Wb——債務(wù)資金占總資金比重

Ks——公司普通股的資本成本

Ws——股票市值占總資金比重

Kh——人力資本成本

Wh——人力資本占總資金比重

B——債務(wù)價(jià)值

S——普通股市值

H——人力資本價(jià)值

T——所得稅稅率

和V相比較，綜合資本成本Kw=Kb（1-T）Wb+KsWs+KhWh沒有考慮風(fēng)險(xiǎn)因素，因此，我們將對(duì)資本結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究主要限定在企業(yè)價(jià)值V上。即看企業(yè)內(nèi)部控制怎樣影響公司價(jià)值V。

篇7

引言

步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)中的一種重要執(zhí)行元件，廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中。它是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移或轉(zhuǎn)速的控制電機(jī)，輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或前進(jìn)一步。其機(jī)械角位移和轉(zhuǎn)速分別與輸入電機(jī)繞組的脈沖個(gè)數(shù)和脈沖頻率成比例，可以通過改變脈沖頻率在大范圍內(nèi)調(diào)速，易于與計(jì)算機(jī)或其它數(shù)字元件接口，適用于數(shù)字控制系統(tǒng)。隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，DSP（DigitalSignalProcessor數(shù)字信號(hào)處理器）的性能價(jià)格比得到很大提高，使得DSP在電機(jī)控制領(lǐng)域的應(yīng)用愈來愈廣泛。本文介紹由美國(guó)TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320LF2407和SGS公司的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片PBL3717A構(gòu)成的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)。

1DSP性能簡(jiǎn)介

美國(guó)TI公司的TMS320LF2407A是專為馬達(dá)控制而設(shè)計(jì)的一款DSP。它采用高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)，使得供電電壓降為3.3V，減少了控制器的功耗；40MIPS的執(zhí)行速度使指令周期縮短到25ns(40MHz)，從而提高了控制器的實(shí)時(shí)控制能力。兩個(gè)事件管理器模塊EVA和EVB，每個(gè)包括：2個(gè)16位通用定時(shí)器；CAN總線接口模塊；16位的串行外設(shè)（SPI）接口模塊；基于鎖相環(huán)的時(shí)鐘發(fā)生器；內(nèi)置正交編碼脈沖（QEP）電路；3個(gè)捕獲單元；16通道A/D轉(zhuǎn)換器；8個(gè)16位的脈寬調(diào)制（PWM）通道。它們能夠?qū)崿F(xiàn)：三相反相器控制；PWM的對(duì)稱和非對(duì)稱波形；當(dāng)外部引腳PDPINTx出現(xiàn)低電平時(shí)，快速關(guān)閉PWM通道；可編程的PWM死區(qū)控制以防止上下橋臂同時(shí)輸出觸發(fā)脈沖；事件管理器模塊適用于控制交流感應(yīng)電機(jī)、無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電阻、步進(jìn)電阻、多級(jí)電機(jī)和逆變器。

2PBL3717A原理與步距控制方法

2.1PBL3717A的原理簡(jiǎn)介

PBL3717A是SGS公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單相繞組的驅(qū)動(dòng)電路，內(nèi)部采用的是H-橋脈寬調(diào)制電路。利用外部邏輯電路構(gòu)成的邏輯分配器或微處理器分配信號(hào)，由若干片這種電路和少量無源元件可組成一個(gè)完整的多相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，可實(shí)現(xiàn)整步（基本步距）、半步或微步距控制?？刂品绞绞请p極性、固定OFF（關(guān)斷）時(shí)間的斬波電流控制。下面簡(jiǎn)要介紹一下PBL3717A的各引腳功能。如圖1所示，它采用16腳雙列直插塑料封裝。1腳（OUTPUTB）和15腳（OUTPUTA）為輸出端，分別接一相繞組線圈的兩端；2腳（PULSETIME）外接RC定時(shí)元件；3、14腳（Vs）是繞組線圈供電電源，可在10～46V的范圍內(nèi)選擇；4、5、12、13腳（GND）接地端，可接至熱片；6腳（Vss）是IC供電電源接+5V；7、9腳（INPUT1，INPUT0）用于選擇繞組線圈電流；8腳（Phase）為相位輸入端，用于控制轉(zhuǎn)動(dòng)方向；16腳（SenseResistor）外部繞組電流采樣電阻，采樣信號(hào)通過RC低通濾波器送至10腳（ComparatorInput），與內(nèi)部電壓比較器的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；11腳（Reference）外接參考電壓，改變Reference可實(shí)現(xiàn)微步距控制，例如用1片單片機(jī)和2片DAC08088bitD/A轉(zhuǎn)換電路即可實(shí)現(xiàn)256細(xì)分控制。在整步、半步、1/4步工作方式下，REFERENCE接固定的+5V，本文僅討論這種情況。

2.2PBL3717A的步距控制方法

本文所設(shè)計(jì)的是兩修配混合式步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)，具體驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示。其中，PHASE、INPUT1、INPUT0（圖中簡(jiǎn)寫為PH、I1、I0）為輸入端，OUTPUTA、OUTPUTB（圖中以MA、MB表示）為輸出端。因?yàn)楸疚牟豢紤]細(xì)分的情況，所以可以把圖中的DAC（11引腳）直接接+5V電源。

PHASE的作用是控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子繞組中電流的方向。當(dāng)PHASE=0時(shí)，電流從MB流向MA；當(dāng)PHASE=1時(shí)，電流從MA流向MB。PBL3717A對(duì)步距的控制是通過選擇I1、I0的不同組合，從而控制繞組電流，達(dá)到步距控制的目的。電流的具體數(shù)值由VR、RS決定。計(jì)算公式如下：Im=(Vr*0.083)/Rs[A],100%級(jí)別；

Im=(Vr*0.050)/Rs[A],60%級(jí)別；

Im=(VR*0.016)/Rs[A],20%級(jí)別。

PBL3717A能實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)行方式。在以下討論中，以A、B表示二相繞組正向電流工作，以A、B表示二相繞組反向電流工作。

（1）基本步距（整步）工作方式

可用二相激勵(lì)四拍方式，即ABABABAB實(shí)現(xiàn)，也可用單相激勵(lì)四拍方式，即ABAB實(shí)現(xiàn)。

（2）半步距工作方式

半步距方式采用二相，單相交替激勵(lì)的二相八拍方式，即ABBABAABBABA，這種工作方式是兩相激勵(lì)和單相激勵(lì)交替出現(xiàn)，每一找不到的轉(zhuǎn)距不相等。在二相激勵(lì)時(shí)的轉(zhuǎn)距是單相的1.4倍，這是因?yàn)槎嗉?lì)時(shí)的轉(zhuǎn)距是單相激勵(lì)時(shí)轉(zhuǎn)距的矢量合成。如果兩相激勵(lì)時(shí)，采用I1I0=01方式，使電流降到60%，由于磁路原先有飽和效應(yīng)，此時(shí)每相轉(zhuǎn)距可能增大到70%左右，兩相合成的轉(zhuǎn)距接近于1。這樣電機(jī)就可以近似實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)距運(yùn)行。圖3示出了在第一象限的轉(zhuǎn)矩矢量圖。

（3）1/4步距工作方式

為了實(shí)現(xiàn)1/4步距工作方式，要在整步與半步間插入一個(gè)1/4步的狀態(tài)（如圖3）。例如上方的1/4步狀態(tài)，A相繞組取100%電流，B相繞組取20%電流。在第一象限由半步A狀態(tài)到半步B狀態(tài)要經(jīng)過4步，即AA0.2BAB0.2ABB。知道第一象限的矢量圖不難推出其它三個(gè)象限的矢量圖，一個(gè)循環(huán)需6步完成，即AB0.2ABB0.2ABABA0.2BAA0.2BAB0.2ABB0.2ABABA0.2BAA0.2B，其中0.2A、0.2B分別表示A相、B相繞組取20%電流。

3硬件部分

因?yàn)镈SP采用3.3V供電，而PBL3717A的工作電壓是+5V，所以要考慮3.3V和5V的電平轉(zhuǎn)換問題。如圖4所示，為5VCMOS，5VTTL和3.3VTTL電平的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。其中，VOH表示輸出高電平的最低電平，VIH表示輸入高電平的最低電平，VIL表示輸入低電平的最高電壓，VOL輸出低電平的最高電壓。從圖中可以看出5VCMOS和3.3VTTL的電平轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)不同，因此，3.3V器件（LVC）引腳不能直接與5VCMOS器件引腳相連接。在這種情況下，可以采用雙電壓（一邊是3.3V供電，另一邊是5V供電）供電的驅(qū)動(dòng)器，如TI公司的SN74ALVC164245，SN74LV4245等。而5VTTL和3.3VTTL的電平轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)相同，所以它們可以直接相連。因?yàn)镻BL3717A是TTL兼容電路，所以可以直接將DSP的I/O口和PBL3717的相應(yīng)引腳相連。在這里，我們選DSP的端口B中的IOPB0，IOPB1，IOPB2，IOPB3，IOPB4，IOPB4分別與PBL3717A的I1B，I0B，I1A，I0A，PhaseA,PhaseB相連接（見圖5）。

4軟件部分

本文以步進(jìn)電機(jī)工作在1/4步為例設(shè)計(jì)DSP控制軟件。DSP控制軟件采用C語言編寫。從第一拍到第十六拍的控制字分別為：0x0000、0x0004、0x000c、0x0014、0x0010、0x0011、0x0013、0x0031、0x0030、0x0034、0x003C、0x0024、0x0020、0x0021、0x0023、0x0001。將以上數(shù)值存放到數(shù)組Run_Table[]中，可通過循環(huán)程序調(diào)用數(shù)組中的相應(yīng)值賦給端口B的數(shù)據(jù)和方向控制寄存器PBDATDIR，從而通過DSP的端口B來驅(qū)動(dòng)控制PBL3717A的相應(yīng)引腳來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。通過修改run_delay(intcount)延時(shí)子程序的count的值可改變電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。下面給出了兩相步進(jìn)電機(jī)1/4步方式下正轉(zhuǎn)的控制程序清單。

/*Filename:Step.c*/

/*IOPB0=I1B,IOPB1=I0B,IOPB2=I1A,IOPB3=10A,IOPB4=PhaseA,IOPB5=PhaseB*/

#include"f2407_c.h"

staticintRun_Table[]={0x0000,0x0004,

0x000C,0x0014,0x0010,0x0011,0x0013,0x0031,0x0030,0x0034,0x003C,0x0024,0x0020,

0x0021,0x0023,0x0001};

voidmain()

{inti;

InitCPU();

while(1)

{

for(i=0;i<=15;i++)

{

*PBDATDIR=Run_Table[i]|0xff00;

run_delay(10);

}

}

篇8

1概述

常規(guī)中頻電源是由AC/DC可控整流器與單相DC/AC電流型并聯(lián)諧振逆變器組成的，它在感應(yīng)加熱熔煉過程中的正常工作如圖1所示，是以負(fù)載電路中的電流iH超前其電壓uH為前提條件的。逆變電路中晶閘管的超前觸發(fā)時(shí)間應(yīng)大于晶閘管關(guān)斷時(shí)間，即

t>（γ＋δ）/ω（1）

式中：γ為晶閘管換流重疊角；

δ為恢復(fù)角；

ω為中頻電源角頻率。

設(shè)β為超前觸發(fā)角，為保證安全換流，應(yīng)考慮安全裕量角θ，則

β=γ＋δ＋θ（2）

負(fù)載電流iH的基波超前其電壓uH的角度稱為負(fù)載超前功率因數(shù)角，從圖1（b）可見

φ=γ/2＋δ＋θ（3）

當(dāng)中頻電源用于熔煉金屬時(shí)，其被熔煉材料大多為鐵磁材料，負(fù)載電路的諧振角頻率ω隨爐溫升高而增大。從式（2）可知，這會(huì)導(dǎo)致超前觸發(fā)時(shí)間

t=β/ω=(γ＋δ＋θ)/ω

減少，也會(huì)使超前功率因數(shù)角φ變小，若換流重疊角γ及θ不變，這意味著晶閘管的關(guān)斷恢復(fù)角δ減小，因而有可能導(dǎo)致逆變失敗?？梢姡?dāng)實(shí)際恢復(fù)關(guān)斷時(shí)間減小時(shí)，為確保電源的安全運(yùn)行，要及時(shí)調(diào)節(jié)觸發(fā)角β或超前功率因數(shù)角φ。

2中頻電源實(shí)現(xiàn)高效控制原理

中頻電源用于熔煉時(shí)，其理想運(yùn)行狀況應(yīng)是保持熔煉期盡可能有較大的功率輸出或恒功率輸出，以迅速提高爐溫，減少熱損，縮短熔煉時(shí)間，提高單產(chǎn)和效率。但在實(shí)際熔煉金屬過程中，由于被熔煉材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率都隨溫度的變化而變化，將引起負(fù)載等效電阻RH改變，使熔煉過程大部分時(shí)間達(dá)不到設(shè)計(jì)的最大輸出功率（即Pdmax=UdmaxIdmax）。

事實(shí)上，從圖1（a）主電路組成框圖可看出，要實(shí)現(xiàn)恒功率輸出，只要讓等效直流電阻Rd(Rd=Ud/Id)與中頻負(fù)載電路阻抗匹配就行，即當(dāng)RH變化時(shí)，采用某種方法使Rd不變，這樣中頻輸出功率便不會(huì)隨RH變化而變化。

根據(jù)并聯(lián)諧振中頻電源Rd，RH及φ的相互關(guān)系式

Rd≈0.81cos2φRH（4）

可知當(dāng)負(fù)載電路等效電阻RH變化時(shí)，只要調(diào)節(jié)功率角φ，就可以使Rd保持不變，從而實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。

3晶閘管關(guān)斷時(shí)間（TOT）控制電路的引用

以德國(guó)AEG公司，英國(guó)RADYNE公司為代表的中頻電源產(chǎn)品，都采用了TOT（turnofftime）定時(shí)控制法。其特點(diǎn)是按標(biāo)準(zhǔn)給定的TOT和實(shí)際TOT之間的差值及時(shí)對(duì)觸發(fā)角進(jìn)行調(diào)整，以便準(zhǔn)確控制逆變晶閘管的關(guān)斷恢復(fù)時(shí)間。前已述及，無論從安全運(yùn)行要求，還是確保恒功率輸出的要求，都希望調(diào)節(jié)觸發(fā)角（即超前功率因數(shù)角φ）。為此，我們從參考文獻(xiàn)[2]引用了“TOT”定時(shí)控制法的“超前觸發(fā)脈沖形成電路”，以滿足高效中頻熔煉電源輸出恒功率對(duì)φ角調(diào)節(jié)的要求。

圖2是TOT控制法“超前觸發(fā)脈沖形成電路”框圖及波形圖。該電路由中頻負(fù)載電路電壓uH和電容支路電流信號(hào)及其轉(zhuǎn)換電路，異或非門U1A，比較器B，JK觸發(fā)器U3A和斜波生成電路組成。其核心部分是保證在uH過零之前的TOT時(shí)間內(nèi)，比較器B產(chǎn)生下降沿，使JK觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，由Q及Q端輸出超前觸發(fā)脈沖。比較器B反相輸入端接斜坡電壓信號(hào)uc2；而同相輸入端接角調(diào)節(jié)信號(hào)uc1。通過uc1與uc2比較（交點(diǎn)）確定觸發(fā)脈沖位置。

圖3

4φ角的控制思想和策略

常規(guī)并聯(lián)諧振電流型中頻電源一般按下列思想設(shè)計(jì)控制電路，即在升溫初期，讓觸發(fā)角固定在某一min下，依靠調(diào)節(jié)整流橋的控制角α來提升中頻電壓uH；而在升溫后期，則靠保持最大直流輸出功率Pdmax=UdmaxIdmax完成熔煉。但由于RH的變化，使熔煉大部分時(shí)間達(dá)不到Pdmax，因而熔煉周期長(zhǎng)，熱損大，效率低。為此，可以保留升溫初期的控制過程不變，而在升溫后期，采用調(diào)節(jié)的控制方法，使Rd保持不變，維持最大功率輸出，使中頻電源由低效變成高效。

調(diào)節(jié)φ角的控制電路如圖3所示。圖中①是用于控制場(chǎng)效應(yīng)管Q1“通－斷”的比較器；②是φ角調(diào)節(jié)器；③是加法器；④是限幅電路；⑤是超前觸發(fā)脈沖形成電路。圖4給出了φ角調(diào)節(jié)過程中uHf（中頻爐線圈電壓反饋值），ud及uc1的變化曲線。系統(tǒng)在投入工作前uH＊為最大值（可根據(jù)中頻負(fù)載電路中電容器和逆變晶閘管的耐壓確定），uc1的最大值uc1max和最小值uc1min對(duì)應(yīng)于φmin和φmax。在階段Ⅰ，直流電壓ud還沒有達(dá)到最大值，uH的大小完全由原有整流橋控制角α調(diào)節(jié)，此時(shí)ud小于比較器①整定值ub1，比較器①輸出高電平，場(chǎng)效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，φ角調(diào)節(jié)器②不起作用，③輸出為最大值，④輸出為uc1的最大限幅值uc1max（φmin）；在階段Ⅱ，直流電壓ud已達(dá)到最大值，比較器①翻轉(zhuǎn)，使場(chǎng)效應(yīng)管Q1截止，φ角調(diào)節(jié)器開始工作，并自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。若調(diào)節(jié)過程中φ角大于φmax。則由④輸出進(jìn)行限幅。

5結(jié)語

本文所設(shè)計(jì)的高效中頻熔煉電源控制電路有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

篇9

廠址位于XX市西郊雷鋒大道7公里處，占地面積620畝。為加速實(shí)施全省農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，先后從美國(guó)﹑法國(guó)﹑埃及﹑日本及國(guó)內(nèi)10多個(gè)省市科研育種單位引進(jìn)優(yōu)質(zhì)果茶品種資源158個(gè)，優(yōu)質(zhì)果茶種苗40多萬株，建成果茶母本園150畝。每年可向社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)果茶苗木200多萬株，果茶母（接）穗1萬公斤以上，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果茶產(chǎn)品1000噸以上。

果茶場(chǎng)也是省城第一座以品茶、園藝、垂釣為主題的農(nóng)業(yè)觀光園。這里空氣清新，景色怡人。春有草莓、櫻桃、“明前”茶；夏有枇杷、蘋果、葡萄、桃、李、楊梅、無花果與瓜類；秋有板栗、柿、棗、梨、獼猴桃；冬有柑桔、橙類等。一年四季。百果飄香，是個(gè)名副其實(shí)的“百果園”。

該廠第二期工程將于2003年完成，面積將擴(kuò)至1000多畝。年生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果茶苗木將達(dá)到1000萬株，優(yōu)質(zhì)果茶產(chǎn)品產(chǎn)量也將成倍增加，更多的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)將落戶該場(chǎng)。果茶苗木和產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢測(cè)、采后處理、加工和多種農(nóng)業(yè)觀光設(shè)施將全部完善和配置。屆時(shí)，一個(gè)全新的高科技生態(tài)農(nóng)業(yè)示范、觀光園將會(huì)展現(xiàn)在你的面前。

百果園是農(nóng)業(yè)高科技的結(jié)晶，而滴灌系統(tǒng)是其中的重中之重。百果園現(xiàn)建成的620畝果園，全部由從以色列引進(jìn)的先進(jìn)滴噴灌系統(tǒng)控制，該園地勢(shì)起伏較大，最高處海拔達(dá)86.60m，最低處64.72m，傳統(tǒng)灌水方式很難進(jìn)行，而先進(jìn)的滴灌系統(tǒng)由于對(duì)地形的適應(yīng)能力強(qiáng)，而且特別適應(yīng)山地丘陵地區(qū)，所以滴灌正好大施其能，由低處水庫中取水，經(jīng)過過濾加壓，然后由遍布全園的各種管道把帶有肥料、除蟲劑的水準(zhǔn)確地送到每片需水地園中，保證果樹的正常需水。不過其系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高，全園僅能使用微機(jī)控制電磁閥的開啟，不能精確實(shí)現(xiàn)作物的輪灌、對(duì)灌水時(shí)間和灌水量還不能實(shí)現(xiàn)有效的控制，有望進(jìn)一步提高。

2滴灌系統(tǒng)

滴灌就是滴水灌溉技術(shù)，它是利用低壓管道系統(tǒng)，使滴灌水成點(diǎn)滴地、緩慢地、均勻而又定量地浸潤(rùn)作物根系最發(fā)達(dá)的區(qū)域，使作物主要根系活動(dòng)區(qū)的土壤始終保持在最優(yōu)含水狀態(tài)。滴灌不同于傳統(tǒng)的地面灌溉濕潤(rùn)全面積土壤，因此滴灌有節(jié)約灌溉用水量、促進(jìn)作物生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量的作用，是一種很有發(fā)展前途的局部灌水技術(shù)。

百果園主要種植柑桔、葡萄、水蜜桃、茶等低矮果樹，如果采用其它灌水方法，不僅浪費(fèi)水資源，而且很難保證滿足果樹的需水量，而滴灌具有省水節(jié)能、省工省地省肥、操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、對(duì)土壤地形適應(yīng)性強(qiáng)、保護(hù)和保持生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，所以滴灌成為了百果園地首選。

2.1百果園滴灌系統(tǒng)的組成

百果園滴灌系統(tǒng)主要由水源、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和尾部設(shè)備灌水器以及流量、壓力控制部件和測(cè)量?jī)x表等組成，如圖所示。全園滴灌系統(tǒng)組成示意圖：

1.水源2．水泵3.供水管4.蓄水池5.逆止閥6.施肥開關(guān)7.灌水總開關(guān)8.壓力表

9.主過濾器10.水表11.支管12.微噴頭13.滴頭14.毛管(滴灌帶、滲灌管)

15.滴灌支管16.尾部開關(guān)(電磁閥)17.沖洗閥18.肥料罐19.肥量調(diào)節(jié)閥20.施肥器21.干管

2.1.1水源

江河、湖泊、水庫、井、渠、泉等水質(zhì)符合微灌要求的均可作為水源，百果園采用從園中的水庫中取水。

2.1.2首部樞紐

百果園的首部樞紐包括泵組、動(dòng)力機(jī)、肥料罐、過濾設(shè)備、控制閥、進(jìn)排氣閥、壓力表、流量計(jì)等。其作用是從水庫中取水增壓并將其處理成符合微灌要求的水流送到系統(tǒng)中去。百果園中采用五級(jí)加壓式離心泵，在水庫中取水，現(xiàn)取現(xiàn)用，計(jì)劃建一水塔蓄水。

2.1.3輸配水管網(wǎng)

輸配水管網(wǎng)的作用是將首部樞紐處理過的水按照要求輸送分配到每個(gè)灌水單元和灌水器。包括干、支管和毛管三級(jí)管道，毛管是微灌系統(tǒng)末級(jí)管道，其上安裝或連接灌水器。微灌系統(tǒng)中直徑小于或等于63毫米的管道常用聚乙烯(PE)管材，大于63毫米的常用聚氯乙烯（PVC）管材。百果園中干、支管采用PVC管和UPVC管，毛管采用PE管。

2.1.4尾部設(shè)備

尾部設(shè)備是微灌系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，包括微管和與之相聯(lián)的灌水器(小微管、滴頭、微噴頭、滴灌帶、滲灌頭、滲灌管等)插桿等。灌水器將微灌系統(tǒng)上游所來的壓力水消能后將水成滴狀、霧狀等施于所需灌溉的作物根部或葉面。

2.2百果園滴灌灌溉系統(tǒng)

灌溉系統(tǒng)的第一期工程是由以色列的普拉斯托公司負(fù)責(zé)承建，全園采用先進(jìn)的滴、噴灌相結(jié)合的微灌節(jié)水技術(shù)，是我國(guó)南方發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的典范，其具體情況見下：

2.2.1設(shè)計(jì)原則

滴灌灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)除了滿足節(jié)水、節(jié)能、省力等之外，通常應(yīng)遵循以下主要原則：

①必須滿足果園果樹生長(zhǎng)對(duì)水分的要求；

②灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合耕作實(shí)際，便于操作；

③應(yīng)使所選擇的灌水方法既能滿足作物的灌溉要求，又不因灌溉而造成病害、蟲害的發(fā)生；

④在盡可能的情況下，灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮施肥及噴藥裝置；

⑤在盡可能的情況下，應(yīng)使灌溉系統(tǒng)在滿足灌溉要求的同時(shí)，工程建設(shè)的綜合造價(jià)最小。

2.2.2設(shè)計(jì)步驟

2.2.2.1資料的收集在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須掌握以下資料：

①地形資料：根據(jù)實(shí)際情況測(cè)繪大比例尺地形圖，其中包括果園的平面布置、道路、水源位置、高差等。

②土壤資料：主要是土壤理化性質(zhì)、地下水埋藏深度和土層厚度等。土壤理化性質(zhì)主要包括土壤類別、干容重、含鹽情況、土壤田間持水率等。

③氣象資料：區(qū)域年均降雨量及季節(jié)分布、平均氣溫、極端氣溫（包括最高、最低氣溫）、最大凍土層深度、無霜期、蒸騰蒸發(fā)資料等。

④水源資料：水源屬性（個(gè)人或集體）、種類、水源位置、水質(zhì)、含沙情況、水位、供水能力、利用和配套情況等。若水源為機(jī)井時(shí)，還應(yīng)調(diào)查機(jī)井的靜水位和動(dòng)水位，當(dāng)?shù)叵滤惠^淺時(shí)，一定要調(diào)查清楚地下水位及其周年變化規(guī)律。若水源為渠水時(shí)，應(yīng)調(diào)查清楚水源的含泥沙種類、含沙量、水位、供水時(shí)間、可能的配水時(shí)間等。同時(shí)，還應(yīng)特別注意水源的保證率問題，不論是只用于果園的水源還是與周圍大田混用的水源，都應(yīng)考慮這個(gè)問題。

⑤百果園作物種植資料：其中包括作物的種類、種植密度（其中最主要的是行距和株距）等。

⑥百果園的環(huán)境資料：包括百果園周圍的地形、交通和供電等。

2.2.2.2灌水方法的選擇灌水方法選擇適當(dāng)與否，除了影響工程投資外，還直接影響著灌溉系統(tǒng)的效益發(fā)揮和灌溉保證率。因此，應(yīng)根據(jù)作物種類、作物的種植制度、種植季節(jié)、水源情況、果園設(shè)施情況、工程區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況等，合理地選擇相對(duì)投資較省、灌溉保證率較高且有利于果園果樹生長(zhǎng)的灌水方法。百果園灌溉系統(tǒng)的灌水方法采用以滴灌為主，滴噴灌相結(jié)合的方式。

2.2.2.3滴灌系統(tǒng)布置，百果園滴灌系統(tǒng)的管道分干管、支管和毛管等三級(jí)，布置時(shí)干、支、毛三級(jí)管道要求盡量相互垂直，以使管道長(zhǎng)度和水頭損失最小。通常情況下，園內(nèi)一般出水毛管平行于種植方向，支管垂直于種植方向。

2.2.2.4滴灌灌溉制度的擬定

①灌水定額：是指作為滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)的單位面積上的一次灌水量，如果用灌水深度表示，可用式（4-8）計(jì)算，即

H——計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（米），一般蔬菜0.20-0.30米深根蔬菜或果樹0.3-1.0米；

p——土壤濕潤(rùn)比，70%-90%。

②設(shè)計(jì)灌水周期：滴灌設(shè)計(jì)灌水周期是指按一定的灌水定額灌水后，在作物適宜土壤含水率的條件下，保障作物正常生長(zhǎng)的可能延續(xù)時(shí)間T，用式（4－9）計(jì)算，即

③一次灌水延續(xù)時(shí)間：一次灌水延續(xù)時(shí)間是指把設(shè)計(jì)灌水定額水量，在不產(chǎn)生徑流的條件下，均勻分布于果園田間所用的灌水時(shí)間，用式（4－10）計(jì)算，即

i.輪灌區(qū)數(shù)目的確定：（a）對(duì)于固定式滴灌系統(tǒng)，輪灌區(qū)數(shù)目可按式（4-11）計(jì)算：（b）對(duì)于移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)，則有：

ii.一條毛管的控制灌溉面積：（a）對(duì)于固定式滴灌系統(tǒng)，毛管固定在一個(gè)位置上灌水，控制面積為

f=SeL(4-13)

式中f——每條毛管控制的灌溉面積（平方米）

L——毛管長(zhǎng)度（米），移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)中為出流毛管長(zhǎng)度。

（b）對(duì)于移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)，一條毛管控制的灌溉面積為

2.2.2.5滴灌系統(tǒng)控制灌溉面積大小的計(jì)算在灌溉水源能夠得到充分保證的條件下，滴灌面積的大小取決于管道的輸水能力。對(duì)于水源流量不能滿足整個(gè)區(qū)域需要時(shí)，滴灌面積為

2.2.2.6管網(wǎng)水力計(jì)算滴灌系統(tǒng)各級(jí)管道布置好以后，即可從最末端或最不利毛管位置開始，逐級(jí)推算各級(jí)管道的水頭損失（包括沿程水頭損失和局部水頭損失）。在設(shè)計(jì)中，同一條支管上的第一條毛管最前端出水孔處水頭與最末一條毛管最末端出水孔處水頭之間的差值，不超過滴頭設(shè)計(jì)工作壓力的20％，流量差值不超過10％；對(duì)于采用壓力補(bǔ)償式滴水器時(shí)，僅要求區(qū)域內(nèi)滴頭流量差值不超過10％，并據(jù)此確定支、毛管的最大設(shè)計(jì)長(zhǎng)度；在滴灌中，由于管網(wǎng)中水流壓力通常小于0．3兆帕，所以多選用PVC塑料管道。管道中水流在運(yùn)動(dòng)過程中的壓力損失通常包括沿程阻力損失和局部阻力損失。工程設(shè)計(jì)中塑料管道的沿程阻力損失常選用式（4－16）、（4－17）計(jì)算，局部阻力損失常用式（4－18）計(jì)算。①沿程阻力損失hf

當(dāng)管道有多個(gè)出水口時(shí)，管道的沿程阻力應(yīng)考慮多口出流對(duì)沿程阻力的折減問題，多口出流折減系數(shù)k，對(duì)應(yīng)計(jì)算公式

②局部阻力hj

工程設(shè)計(jì)中為了計(jì)算方便，局部阻力損失也常按沿程阻力損失hf的10％估算。

2.2.2.7管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括各級(jí)管道的管材與管徑的選擇、各級(jí)固定管道的縱剖面設(shè)計(jì)、管道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

①管材的選擇：可用于灌溉的管道種類很多，應(yīng)該根據(jù)滴灌區(qū)的具體情況，如地質(zhì)、地形、氣候、運(yùn)輸、供應(yīng)以及使用環(huán)境和工作壓力等條件，結(jié)合各種管材的特性及適用條件進(jìn)行選擇。一般情況下，對(duì)于地理固定管道，可選用鋼筋混凝土管、鋼絲網(wǎng)水泥管、石棉水泥管、鑄鐵管和硬塑料管。鋼管易銹蝕和腐蝕，最好不要選用。隨著材料工業(yè)的發(fā)展，地埋管道多選用塑料管。選用塑料管時(shí)一定要注意，不同材質(zhì)的塑料管在幾何尺寸相同的情況下可承受的工作壓力相差甚遠(yuǎn)，特別是在使用低密度聚乙烯管（PE管）時(shí)，一定要注意管壁的厚度是否達(dá)到了能承受系統(tǒng)所要求壓力的厚度，若沒有達(dá)到，千萬不能使用，否則將會(huì)埋下隱患，造成運(yùn)行時(shí)管道發(fā)生爆破，甚至導(dǎo)致整個(gè)管道系統(tǒng)癱瘓。用于滴灌地埋管道的塑料管，最好選用硬聚氯乙烯管（UPVC管）。對(duì)于口徑150毫米以上的地埋管道，硬聚氯乙烯管在性能價(jià)格比上的優(yōu)勢(shì)下降，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選擇合適的管材。塑料管經(jīng)常暴露在陽光下使用，易老化，縮短使用壽命。因此，地面移動(dòng)管最好不采用塑料管。

②管徑的選擇：當(dāng)輪灌編組和輪灌順序確定之后，各級(jí)管道在每一輪灌組所通過的流量即可知道。通常選用同一級(jí)管道在各輪灌組中可能通過的最大流量，作為本級(jí)管道的設(shè)計(jì)流量，依據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)流量來確定管道的管徑。若某一級(jí)管道，其最大流量通過的時(shí)間占管道總過水時(shí)間的比例甚小，也可選取一個(gè)出現(xiàn)次數(shù)較多的次大流量，作為管道的設(shè)計(jì)流量來確定管徑。同一級(jí)管道的不同管段通過的最大流量不同時(shí)，可分段確定設(shè)計(jì)流量。（a）支管管徑的確定：支管是指直接安裝豎管和滴頭的那一級(jí)管道。支管管徑的選擇主要依據(jù)灌溉均勻的原則。管徑選得越大，支管運(yùn)行時(shí)的水頭損失就越小，同一支管上各滴頭的實(shí)際工作壓力和灌水量就越接近，灌溉均勻度就越接近設(shè)計(jì)狀況。但這樣增大了支管的投資，對(duì)移動(dòng)支管來說還增加了拆裝、搬移的勞動(dòng)強(qiáng)度。管徑選得小，支管投資減少，移動(dòng)作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，但由于運(yùn)行時(shí)支管內(nèi)水頭損失增大，同一支管上各滴頭的實(shí)際工作壓力和灌水量差別增大，結(jié)果造成果園各處受水量不一致，影響滴灌質(zhì)量。為了保證同一支管上各滴頭實(shí)際出水量的相對(duì)偏差不大于20％，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBJ85-85規(guī)定：同一支管上任意兩個(gè)滴頭之間的工作壓力差應(yīng)在滴頭設(shè)計(jì)工作壓力的20％以內(nèi)。顯然，支管若在平坦的地面上鋪設(shè)，其首末兩端滴頭間的工作壓力差應(yīng)最大。若支管鋪設(shè)在地形起伏的地面上，則其最大的工作壓力差并不見得發(fā)生在首末滴頭之間。考慮地形高差Z的影響時(shí)上述規(guī)定可表示為

許的水頭損失即為從式（4－20）

可以看出：逆坡鋪設(shè)支管時(shí)，允許的hw的值小，即選用的支管管徑應(yīng)大些；順坡鋪設(shè)支管時(shí)，因Z的值本身為負(fù)值，其允許的hw的值可以比0.2hp大些，也就是說因支管順坡鋪設(shè)時(shí)，因地形坡降彌補(bǔ)了支管內(nèi)的部分水力坡降，選用的支管管徑可適當(dāng)?shù)男⌒?。?dāng)一條支管選用同管徑的管子時(shí)，從支管首端到朱端，由于沿程出流，支管內(nèi)的流速水頭逐次減小，抵消了局部水頭損失，所以計(jì)算支管內(nèi)水頭損失時(shí)，可直接用沿程水頭損失來代替其總水頭損失，即h''''f=hw，式（4－20）可改寫為

滴頭選定后，滿頭的設(shè)計(jì)工作壓力可從滴頭性能表中查得。兩滴頭進(jìn)水口高程差（實(shí)際上就是兩滴頭所在地的地面高差）可以從系統(tǒng)平面布置圖中查取。則h''''f即可求出。利用公式h''''f=FfLQm／db，在其他參數(shù)已知的情況下反求管徑d，d就是該支管可選用的最小管徑的計(jì)算值。因管材的管徑已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。因此，還需按管材的標(biāo)準(zhǔn)管徑將計(jì)算出的管徑規(guī)范取整。對(duì)滴灌系統(tǒng)的支管，考慮到運(yùn)行與管理的方便，最大的管徑一般不超過100毫米，并且應(yīng)盡量使各支管取相同的管徑，至少也需在一個(gè)作業(yè)區(qū)中統(tǒng)一。對(duì)于固定管道式滴灌系統(tǒng)，地理支管的管徑可以不同，但規(guī)格不宜太多，同一條支管一般最多變徑兩次。（b）支管以上各級(jí)管道管徑的確定：一般情況下，這些管道的管徑是在滿足下一級(jí)管道流量和壓力的前提下按費(fèi)用最小的原則選擇的。管道的費(fèi)用常用年費(fèi)用來表示。隨著管徑的增大，管道的投資造價(jià)（常用折舊費(fèi)表示）將隨之增高，而管道的年運(yùn)行費(fèi)隨之降低。因此，客觀上必定有一種管徑，會(huì)使上述兩種費(fèi)用之和為最低，這種管徑就是我們要選擇的管徑，稱之為經(jīng)濟(jì)管徑。經(jīng)濟(jì)管徑中對(duì)應(yīng)的流速稱為經(jīng)濟(jì)流速。圖4-7就是用最小年費(fèi)用法計(jì)算經(jīng)濟(jì)管徑的原理示意圖。用這種方法確定管徑概念清楚，但計(jì)算相當(dāng)繁瑣，往往需要分別計(jì)算出多種管徑的年投資和年運(yùn)行費(fèi)，比較后再確定。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，許多優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，如微分法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等已在管道灌溉管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用，具體方法可參閱有關(guān)書籍。對(duì)于規(guī)模不太大的滴灌工程，也可用式（4－22）、式（4－23）的經(jīng)驗(yàn)公式估算管道的直徑：

應(yīng)該指出的是，由于管道系統(tǒng)年工作小時(shí)數(shù)少，而所占投資比例又大。因此，一般在灌溉系統(tǒng)壓力能得到滿足的情況下，選用盡可能小的管徑是經(jīng)濟(jì)的，但管中流速應(yīng)控制在2.5～3米／秒以下。

③管道縱剖面設(shè)計(jì)：管道縱剖面設(shè)計(jì)應(yīng)在系統(tǒng)平面市置圖繪制后進(jìn)行，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定各級(jí)固定管道在平面上的位置及各種管道附件的位置。管道的縱剖面應(yīng)力求平順，減少折點(diǎn)，有起伏時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生負(fù)壓。

ⅰ埋深及坡度：地埋管的埋深指管徑距地面的垂直距離，埋深應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地面荷載和機(jī)耕要求確定。一般管道在公路下埋深應(yīng)為0.7～1.2米；在農(nóng)村機(jī)耕道下埋深為0．5～0．9米。地埋管的坡度主要視地形條件而定，同時(shí)也應(yīng)考慮地基好壞及管徑大小。一般在地形條件許可的情況下，管徑小、基礎(chǔ)穩(wěn)定性好的管道坡度可陡一點(diǎn)；反之應(yīng)緩些。總的來說，管道坡度不得超過1:1，通常控制在1:1.5～1:3以下。

ⅱ管道連接及附件：地埋管道的連接多采用承插或黏接的形式，轉(zhuǎn)向處用彎頭，分水處用三通或四通接頭，管徑改變處采用異徑接頭，管道末端用堵頭。為方便施工和安裝，同類管件應(yīng)考慮其規(guī)格盡量統(tǒng)一。

為了按計(jì)劃進(jìn)行輸水、配水、管道系統(tǒng)上應(yīng)裝置必要的控制閥。白果園中為了實(shí)現(xiàn)灌水的有效控制,設(shè)置了30多個(gè)電子閥.而且各級(jí)管道的首端還設(shè)了進(jìn)水閥或水分閥；當(dāng)管道過長(zhǎng)或壓力變化過大時(shí)，設(shè)置節(jié)制閥。為保證管道的安全運(yùn)行，還安裝一些附設(shè)裝置。自壓系統(tǒng)的進(jìn)水口和各類水泵吸水管的底端應(yīng)分別設(shè)置攔污棚和濾網(wǎng)，管道起伏的高處應(yīng)設(shè)排氣裝置，自壓系統(tǒng)進(jìn)水閥后的干管上設(shè)高度高出水源水面高程的通氣管，管道起伏的低處及管道末端設(shè)泄水裝置，管道可能發(fā)生最大水錘壓力處設(shè)置安全閥。

2.3評(píng)價(jià)

從整體上來看,XX白果園的滴灌系統(tǒng)是建設(shè)的比較完善的一套滴水灌溉系統(tǒng),設(shè)計(jì)施工都符合現(xiàn)代滴灌的要求,是一套先進(jìn)的現(xiàn)代化滴水灌溉系統(tǒng)，而且產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效果。不過當(dāng)時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)條件的限制，其毛管采用了單行直線布置，灌水均勻度不高，鑒于對(duì)多種毛管布置形式的比較分析，筆者認(rèn)為百果園應(yīng)改進(jìn)為雙行毛管平行布置；而且其控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高，全園僅能使用微機(jī)控制電磁閥的開啟，不能精確實(shí)現(xiàn)作物的輪灌、對(duì)灌水時(shí)間和灌水量都不能實(shí)現(xiàn)有效的控制，故需進(jìn)一步對(duì)其控制系統(tǒng)加以設(shè)計(jì)改進(jìn)。正在建設(shè)的二期工程應(yīng)該吸收一期工程中的好的經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)一期工程中的不足，特別是應(yīng)該實(shí)現(xiàn)灌水的全自動(dòng)控制。

3灌溉自動(dòng)化控制系統(tǒng)

灌溉中的滴灌系統(tǒng)，能很方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，灌水的自動(dòng)化控制能有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉，也是農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的要求。對(duì)微灌的自動(dòng)化控制，根據(jù)控制系統(tǒng)運(yùn)行的方式不同，一般可分為手動(dòng)控制、半自動(dòng)控制和全自動(dòng)控制三類：

①手動(dòng)控制系統(tǒng)

系統(tǒng)的所有操作均由人工完成，如水泵、閥門的開啟、關(guān)閉，灌溉時(shí)間的長(zhǎng)短，何時(shí)灌溉等等。這類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，控制部分技術(shù)含量不高，便于使用和維護(hù)，很適合在我國(guó)廣大農(nóng)村推廣。不足之處是使用的方便性較差，不適宜控制大面積的灌溉。

②全自動(dòng)控制系統(tǒng)

系統(tǒng)不要人直接參與，通過預(yù)先編制好的控制程序和根據(jù)反映作物需水的某些參數(shù)可以長(zhǎng)時(shí)間地自動(dòng)啟閉水泵和自動(dòng)按一定的輪灌順序進(jìn)行灌溉。人的作用只是調(diào)整控制程序和檢修控制設(shè)備。這種系統(tǒng)中，除灌水器、管道、管件及水泵、電機(jī)外，還包括中央控制器、自動(dòng)閥、傳感器（土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器等）及電線等。

③半自動(dòng)控制系統(tǒng)

系統(tǒng)中在灌溉區(qū)域沒有安裝傳感器，灌水時(shí)間、灌水量和灌溉周期等均是根據(jù)預(yù)先編制的程序，而不是根據(jù)作物和土壤水分及氣象資料的反饋信息來控制的。這類系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不等，有的一部分實(shí)行自動(dòng)控制，有的是幾部分進(jìn)行自動(dòng)控制。

為了對(duì)先進(jìn)的滴灌自動(dòng)化控制系統(tǒng)有具體認(rèn)識(shí)和了解，下面我們將對(duì)滴灌的自動(dòng)化控制作詳細(xì)介紹：

3.1滴灌首部控制樞紐

滴灌自動(dòng)化系統(tǒng)的基本控制方法有：時(shí)間控制、水量控制和反饋控制三種。時(shí)間控制系統(tǒng)是按預(yù)定好的時(shí)間放水或關(guān)水；水量控制系統(tǒng)是按照設(shè)計(jì)的配水量放水或關(guān)水；反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)灌區(qū)內(nèi)濕度感受器的反應(yīng)，然后將信號(hào)傳送到首部控制樞紐部分來關(guān)水或放水。滴灌系統(tǒng)更便于完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這在地多人少、勞力緊張的邊遠(yuǎn)地區(qū)，沙漠地帶的防護(hù)林區(qū)，鐵路路基沿線，經(jīng)濟(jì)力量雄厚的城郊蔬菜種植區(qū)顯得特別重要。目前，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在滴灌區(qū)普遍使用了計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，并通過專用的滴灌系統(tǒng)軟件來控制和檢測(cè)作物生長(zhǎng)、土壤狀況和氣象趨勢(shì)，取得了良好的效果。大大提高了現(xiàn)代化的土壤水分、作物生長(zhǎng)測(cè)定技術(shù)的可能性和實(shí)用性，具有農(nóng)藝上的綜合性，為人們充分利用現(xiàn)代化儀器設(shè)備在滴灌系統(tǒng)中應(yīng)用提供了巨大的潛力。滴灌系統(tǒng)軟件根據(jù)作物對(duì)水分的需求和土壤墑情制定出合理的灌溉計(jì)劃和作物管理計(jì)劃。

3.2作物生產(chǎn)管理計(jì)劃制定

控制軟件系統(tǒng)應(yīng)能提供一套科學(xué)的管理系統(tǒng)，它通過提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)以及減少用水量來提高水分利用效率，能給農(nóng)民及有關(guān)用戶提供一套針對(duì)灌溉方案制定作物生產(chǎn)管理的先進(jìn)、完善的管理系統(tǒng)，用戶能夠使用它獲得他們的每一塊農(nóng)田的土壤水分狀況圖，方便的數(shù)據(jù)資料存取能夠得到每一塊農(nóng)田的準(zhǔn)確土壤水分含量，還能夠確定準(zhǔn)確的日水分利用量，能夠給每塊農(nóng)田制定出合理的灌溉管理決策，能夠根據(jù)每一塊農(nóng)田各自的灌水量需求對(duì)不同農(nóng)田進(jìn)行灌溉優(yōu)先排序，以便制定優(yōu)化灌溉計(jì)劃使農(nóng)場(chǎng)或用戶獲得整體最高產(chǎn)量。

控制軟件系統(tǒng)應(yīng)能允許灌溉管理者根據(jù)作物水分需求和作物對(duì)灌溉的反應(yīng)制定合理的灌溉計(jì)劃，作為一個(gè)完整的灌溉計(jì)劃和作物生產(chǎn)管理軟件包，它能夠?qū)喔葲Q策的制定和作物管理進(jìn)行數(shù)據(jù)資料存儲(chǔ)、運(yùn)算處理、顯示輸出。土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)資料主要由中子探測(cè)儀、石膏電阻塊和張力計(jì)測(cè)定獲得。天氣數(shù)據(jù)資料由自動(dòng)氣象站獲得，作物生長(zhǎng)資料如籽粒大?。ㄖ睆剑⒅旮吆腿~片硝酸鹽含量等可直接田間測(cè)定，根據(jù)相應(yīng)的作物響應(yīng)，作物生長(zhǎng)資料結(jié)合土壤水分資料能夠制定出合理的灌溉計(jì)劃，通過實(shí)際調(diào)查能夠提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的管理技術(shù)能夠詳細(xì)地驗(yàn)證作物生長(zhǎng)、土壤水分和氣候之間的關(guān)系，因此能很好地解決一些灌溉管理和作物生長(zhǎng)問題，其中包括過量灌溉導(dǎo)致的灌溉水排滲問題、肥料向根部以下淋溶損失問題以及為了達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)的籽粒重和穗粒數(shù)或結(jié)果率的控制管理問題。

3.3滴灌系統(tǒng)灌溉計(jì)劃制定

滴灌系統(tǒng)灌溉計(jì)劃一般是指確定何時(shí)進(jìn)行灌溉及應(yīng)該的灌溉量，灌溉計(jì)劃的應(yīng)用可消除代價(jià)巨大的不可預(yù)測(cè)的農(nóng)業(yè)災(zāi)害，如在作物生長(zhǎng)臨界期由于土壤類型和作物自身生長(zhǎng)能力，不同的農(nóng)田具有不同的土壤水分虧缺量和日水分利用量，因此不同的農(nóng)田需要不同的灌溉計(jì)劃。農(nóng)民通過土壤水分測(cè)定技術(shù)利用軟件處理和顯示不同層次土壤水分特征，能加深對(duì)發(fā)生于土壤內(nèi)的各種過程的理解，以便進(jìn)行更精細(xì)的灌溉計(jì)劃和灌溉管理決策的制定，以確保土壤水分總是保持作物生長(zhǎng)所需的最佳含水量。

當(dāng)土壤水分和被作物利用的水分的準(zhǔn)確數(shù)量被測(cè)定后，通過軟件可以計(jì)算下一次滴灌的日期和準(zhǔn)確的灌水量，它將考慮當(dāng)前每天水分利用狀況、天氣變化和歷史資料來幫助管理者制定以后的灌水計(jì)劃。它把農(nóng)田從最干到最濕分為不同等級(jí)。了解需要灌溉補(bǔ)充的水量有助于協(xié)調(diào)不同用戶之間和同一用戶內(nèi)部的水分供給，充分了解雨后何時(shí)開始灌溉能使農(nóng)民最大限度地利用自然降水，而把灌水過多和灌水不及造成地危險(xiǎn)減到最小。

3.4土壤水分時(shí)間圖和深度圖的應(yīng)用

3.4.1時(shí)間圖時(shí)間顯示某一指定土壤容積含水量、根區(qū)土壤含水量或作物響應(yīng)隨時(shí)間的變化。時(shí)間圖的基本顯示：直線表示根區(qū)土壤含水量的飽和點(diǎn)和需灌溉補(bǔ)充點(diǎn)；供給的和有效的灌溉和降雨情況；箭頭指示預(yù)測(cè)的灌溉日期；關(guān)于水分飽和點(diǎn)、需灌溉補(bǔ)充點(diǎn)、當(dāng)前和過去的土壤水分測(cè)定值及計(jì)劃安排的灌水日期和灌水量的總結(jié)表；作物生長(zhǎng)及其對(duì)灌溉管理技術(shù)措施的響應(yīng)；該軟件所做的時(shí)間圖可進(jìn)行大小調(diào)整，通過調(diào)整縱坐標(biāo)軸上的最大值和最小值及橫坐標(biāo)上的日期范圍能夠把圖形中用戶想要的區(qū)域或作物生長(zhǎng)期內(nèi)的某特定階段的圖形放大。圖形能夠進(jìn)行疊加來同時(shí)比較不同地點(diǎn)的田塊或不同年份的數(shù)據(jù)。當(dāng)季和前季的作物的生長(zhǎng)，土壤水分和天氣資料的疊加圖形比較灌溉管理達(dá)到高度的協(xié)調(diào)一致。用戶可以選擇任何關(guān)鍵數(shù)據(jù)來建立相互作用關(guān)系圖。

3.4.2深度圖深度圖顯示土壤容積含水量沿土壤剖面隨深度的變化而變化的情況，通過該軟件和現(xiàn)代化儀器結(jié)合能夠迅速直接測(cè)定和分析土壤水的剖面分布情況。根區(qū)吸收水分模式可以在深度圖中看到，對(duì)深度圖分析能使農(nóng)民確定每一種農(nóng)作物包括塊根作物在土壤剖面中被研究的土壤體積范圍和土壤剖面的每一深度層的作物利用的水分?jǐn)?shù)量、土壤緊實(shí)度、土壤質(zhì)地變化、高石灰?guī)r含量、地下水位和鹽分等問題能夠通過對(duì)根部活動(dòng)的仔細(xì)分析而發(fā)現(xiàn)。深度圖也可以用來確定滲入和排出土壤剖面的水分的運(yùn)動(dòng)狀況及深度和數(shù)量，從中能夠給定灌溉飽和點(diǎn)和需灌溉補(bǔ)充點(diǎn)的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)值。灌溉或降水后從土壤的根區(qū)排出的水分?jǐn)?shù)量能夠通過深度圖準(zhǔn)確測(cè)定，根據(jù)可以調(diào)節(jié)灌溉所用時(shí)間以避免水分從土壤剖面排出而損失，控制土壤剖面排出水的數(shù)量將防止地下水水位地升高和土壤養(yǎng)分的淋溶損失，同時(shí)也將降低灌水及滴灌水及抽水的成本。深度圖是一個(gè)非常有用的工具，能夠解決在不同類型土壤中灌溉水的水平和垂直運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵問題，通過分別繪制灌溉前和灌溉后距滴管不同距離的各個(gè)點(diǎn)的土壤水分含量圖可比較灌溉水的運(yùn)動(dòng)狀況，用戶能夠利用研究所得的結(jié)果來減少水分和肥料排滲，同時(shí)確保作物根系能夠一直得到適量的水分。

3.5軟件的程序特點(diǎn)

3.5.1程序結(jié)構(gòu)滴管軟件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)，這使得制定灌溉方案是查詢數(shù)據(jù)資料非常方便。管理人員可能負(fù)責(zé)管理幾個(gè)農(nóng)場(chǎng)或幾塊農(nóng)田，每個(gè)農(nóng)場(chǎng)或農(nóng)田可能有許多檢測(cè)點(diǎn)，每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)都有一套不同時(shí)間收集的實(shí)際測(cè)定的讀數(shù)記錄。輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件處理，能顯示有關(guān)每一單個(gè)田塊的詳細(xì)資料，還能夠向農(nóng)民分別顯示每一年的作物種植的詳細(xì)資料。能夠顯示農(nóng)場(chǎng)的每個(gè)監(jiān)測(cè)田塊或某一年份的每一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的情況，指明灌溉飽和點(diǎn)和需灌溉補(bǔ)充點(diǎn)，當(dāng)前作物日水分使用情況，土壤水分平衡和預(yù)測(cè)出的三次灌溉的日期，土壤水分含量和作物日用水量的測(cè)定值，對(duì)未來作物在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)的長(zhǎng)期的用水量作出估算。顯示某一具體的時(shí)期的每一深度層的土壤水分含量的讀數(shù)記錄和根區(qū)的總水分含量，同時(shí)顯示土壤水分需要量，中子儀測(cè)定并估算的日水分使用量。利用滴灌軟件可進(jìn)行數(shù)據(jù)資料綜合分析，從中總結(jié)重要的信息形成報(bào)告，以幫助制定每日的管理決策方案。同時(shí)也可以編輯出前幾個(gè)生長(zhǎng)季的作物生長(zhǎng)、水分管理。土壤等數(shù)據(jù)資料，并進(jìn)行綜合分析，為以后的灌溉方案制定提出更合理更完善的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。該軟件程序的所以結(jié)構(gòu)層次能為所選擇的農(nóng)場(chǎng)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)和某一日期建立報(bào)告。報(bào)告分為五種：深度圖、時(shí)間圖、記錄讀數(shù)報(bào)告。監(jiān)測(cè)點(diǎn)報(bào)告和灌溉計(jì)劃報(bào)告。用戶可以根據(jù)自己的需要已及自己微機(jī)系統(tǒng)對(duì)程序進(jìn)行修改編譯，選擇公制和英制計(jì)量單位進(jìn)行數(shù)據(jù)資料綜合分析，將田間測(cè)定得到的數(shù)據(jù)讀數(shù)記錄自動(dòng)粘貼到?jīng)]一個(gè)具體的農(nóng)場(chǎng)欄、監(jiān)測(cè)點(diǎn)欄和日期欄。每一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)定日期，時(shí)間及估計(jì)的水分日利用量能夠在粘貼之前輸入。

3.5.2數(shù)據(jù)輸入在讀數(shù)記錄屏幕中可以人工錄入和顯示田間實(shí)際收集的數(shù)據(jù)，如土壤水分張力計(jì)的讀數(shù)、作物籽粒大小。有關(guān)作物的數(shù)據(jù)可以測(cè)定得到，作物生長(zhǎng)參數(shù)與土壤水分含量相關(guān)聯(lián)可以確定作物生長(zhǎng)期的水分需求量。氣候數(shù)據(jù)資料可以人工輸入或由氣象站自動(dòng)裝載。天氣數(shù)據(jù)參數(shù)的個(gè)數(shù)沒有限制，它可以與任一個(gè)作物生長(zhǎng)測(cè)定值和任一水平的土壤水分含量相關(guān)聯(lián)制作相互作用關(guān)系圖。從氣象數(shù)據(jù)資料中可以得到蒸發(fā)損失的總水分量的數(shù)據(jù)并且把它與測(cè)定的日水分使用量相比較來調(diào)整該地區(qū)的作物灌溉計(jì)劃。

3.5.3軟件的數(shù)據(jù)處理利用滴管軟件可以計(jì)算使土壤剖面達(dá)到灌溉飽和點(diǎn)所需的準(zhǔn)確時(shí)間數(shù)。同時(shí)計(jì)算自從播種或其他生長(zhǎng)時(shí)期（如發(fā)芽、開花等）以來的天數(shù)，使土壤水分能夠與過去多年的作物生長(zhǎng)資料數(shù)據(jù)參數(shù)同步分析，以確定作物水分利用效率。使用作物累積日水分方程。能夠很好地評(píng)估作物總產(chǎn)量，尤其是對(duì)于玉米、小麥和棉花?？梢酝ㄟ^作物－水分方程和氣象資料估算理論產(chǎn)量。通過速率方程，計(jì)算作物生長(zhǎng)速率。計(jì)算作物當(dāng)前日水分利用量占整個(gè)生長(zhǎng)季日水分利用量地比例。同時(shí)也可計(jì)算不同水分含量地土壤水分變化速率，這些速率地變化表明土壤緊實(shí)問題和土壤干旱地程度。滴灌軟件可以分析某一作物在生長(zhǎng)季內(nèi)日水分利用狀況地資料。結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)地土壤水分測(cè)定儀器使用，該軟件能夠指導(dǎo)我們最有效地利用有限的水資源獲得最大農(nóng)業(yè)效益。例如能夠確定每次灌溉的準(zhǔn)確時(shí)間和灌水量。同時(shí)減小過量灌溉和水分不足對(duì)產(chǎn)量的影響。建立各種不同作物之間水分利用及水分利用效率的差異；建立如不同品種、土壤緊實(shí)情況、不同的耕作史等不同條件下水分利用及水分利用效率的差異；建立現(xiàn)代耕作技術(shù)和傳統(tǒng)耕作技術(shù)條件下的水分利用效率的關(guān)系。確定灌溉和降水的利用效率，用以觀察分析根系吸收水分模式。有助于合理管理地下水和鹽化問題，能夠減少土壤養(yǎng)分的淋溶損失問題。建立土壤水分含量、作物長(zhǎng)勢(shì)及天氣狀況的數(shù)據(jù)庫以使作物產(chǎn)量和質(zhì)量獲得持續(xù)穩(wěn)定的提高，使高效農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.6灌溉自動(dòng)化控制系統(tǒng)

要實(shí)現(xiàn)灌水的自動(dòng)化，必須有自動(dòng)灌溉控制器，該裝置由土壤濕度傳感器、控制器和電磁閥組成，能夠按土壤墑情和作物需水特性實(shí)施自動(dòng)灌溉（溝灌、噴灌、滴灌、滲灌），達(dá)到高產(chǎn)、高效、和節(jié)水的目的。適用于庭院花圃、苗圃、果園、菜地和農(nóng)地。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，庭院花圃、苗圃水分的自動(dòng)灌溉倍受歡迎。它能省水省事，使花木生長(zhǎng)更好。一畝庭院花圃、苗圃地投資1.0－1.5萬元，可以建立自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)。自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉，節(jié)能、省水，使菜地和農(nóng)地產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。智能化，精準(zhǔn)化灌溉技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、傳感器制造技術(shù)、塑料工業(yè)技術(shù)的提高而逐步實(shí)現(xiàn)的

自動(dòng)化計(jì)算機(jī)灌溉控制系統(tǒng)大約在80年代初由雨鳥公司、摩托羅拉等幾家公司開發(fā)、研制成功，并投入使用。由于技術(shù)復(fù)雜、應(yīng)用難度大，價(jià)格高昂，這種控制設(shè)備最早應(yīng)用于高爾夫球場(chǎng)灌溉系統(tǒng)的控制上。90年代，計(jì)算機(jī)工業(yè)的硬件、軟件飛速發(fā)展，使得灌溉系統(tǒng)中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作難度越來越小，功能越來越豐富，價(jià)格也逐漸降了下來。這種系統(tǒng)在園林綠化上用得也越來越多了起來，雨鳥公司針對(duì)不同用途，研制、開發(fā)出了中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：Maxicom

智能化灌溉中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有如下功能：

①
動(dòng)采集各種氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算并記錄蒸發(fā)蒸騰量ET；

②
根據(jù)前一天的ET值自動(dòng)編制當(dāng)天灌溉程序并實(shí)施灌溉；

③
可由連接的土壤濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、雨量傳感器等干涉程序，啟動(dòng)、關(guān)閉、暫停灌溉系統(tǒng)；

④
連接流量傳感器可自動(dòng)監(jiān)測(cè)、記錄、警示由于輸水管斷裂引起的漏水及電磁閥故障；最大限度利用管網(wǎng)輸水能力；

⑤
運(yùn)行程序而不起動(dòng)灌溉系統(tǒng)（干運(yùn)行），測(cè)試程序合理性，不合理時(shí)預(yù)先修改；

⑥
自動(dòng)記錄、顯示、儲(chǔ)存各灌溉站的運(yùn)行時(shí)間；自動(dòng)記錄、顯示、儲(chǔ)存?zhèn)鞲衅鞣答仈?shù)據(jù)，以積累資料，修改程序，修改系統(tǒng)等。

⑦
頻繁灌溉功能：可將設(shè)計(jì)好的灌水延續(xù)時(shí)間分成若干時(shí)段，以便提供足夠的土壤入滲時(shí)間，減少坡地或粘性土地地面徑流損失。

⑧
一套中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可控制無數(shù)臺(tái)田間控制系統(tǒng)（稱為衛(wèi)星站），一套中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可控制小到一個(gè)公園，大到上百個(gè)公園，甚至全城的所有灌溉系統(tǒng)。

⑨
儲(chǔ)存數(shù)百套灌溉程序；一臺(tái)田間控制器（衛(wèi)星站）可使4個(gè)輪灌區(qū)獨(dú)立灌溉或同時(shí)灌溉。

⑩
手動(dòng)干涉灌溉系統(tǒng)：可在閥門上手動(dòng)啟、閉系統(tǒng)，可在田間衛(wèi)星站上手動(dòng)控制系統(tǒng)，也可在計(jì)算機(jī)上手動(dòng)啟、閉任何一站，任何一個(gè)電磁閥。可控制灌溉系統(tǒng)以外的其它設(shè)備，如：道路或公共場(chǎng)所燈光，大門、噴泉、水泵等

自動(dòng)化中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由中央計(jì)算機(jī)，集群控制器(CCU)，田間控制器（衛(wèi)星站），電磁閥構(gòu)成。中央計(jì)算機(jī)可裝置在任何一個(gè)地方。比如：一套中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制50個(gè)公園的灌溉系統(tǒng)。中央計(jì)算機(jī)可安裝在市園林局認(rèn)為合適的位置。CCU安裝在各個(gè)公園內(nèi)。中央計(jì)算機(jī)與CCU之間的通訊，可采用有線連接（近距離），無線連接，電話線連接或移動(dòng)通訊方法連接。一臺(tái)CCU最多可連接28個(gè)田間控制器。CCU與田間控制器之間同樣可選上述數(shù)種通訊方式。由中央計(jì)算機(jī)到終端電磁閥的工作過程為：中央計(jì)算機(jī)編程，并將程序下達(dá)到CCU。CCU將各輪灌區(qū)灌溉控制程序再發(fā)到相關(guān)田間控制器。田間控制器依中央計(jì)算機(jī)制作的程序啟閉各輪灌區(qū)電磁閥。如下圖所示：

中央計(jì)算機(jī)上的初始程序由控制人員編制，之后，計(jì)算機(jī)每日自動(dòng)收集由氣象站采集的氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算ET值，并不斷對(duì)原有程序自動(dòng)修改。如遇傳感器傳來異常信息（如降雨，過分干燥，系統(tǒng)漏水...），自動(dòng)中斷或暫停程序，待異常情況排除后，繼續(xù)恢復(fù)程序運(yùn)行。

如果將智能泵站連接到中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)上，則效果會(huì)更好。這樣從水泵到電磁閥之間復(fù)雜的系統(tǒng)將由一個(gè)高度智能化的系統(tǒng)管理起來，可做到最大限度地節(jié)水、節(jié)能，最大限度地保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行，避免灌溉系統(tǒng)常發(fā)生的下列幾種問題：

①
過量灌溉或灌水不足，浪費(fèi)水資源或不能滿足植物需水；

②
管網(wǎng)破裂，漏失水；

③
系統(tǒng)運(yùn)行壓力不合理；

④
水泵運(yùn)行效率低下；

⑤
地形起伏不平時(shí)或土壤入滲率低產(chǎn)生地面徑流，浪費(fèi)寶貴的水資源；

⑥
降雨時(shí)，灌溉系統(tǒng)照常灌溉；

⑦
管理、維護(hù)成本高。

3.7百果園灌溉的自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

百果園一期工程灌水基本實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化控制，可以使用電腦控制各電磁閥的開啟。我們可在其基礎(chǔ)上加以改進(jìn)與提高，使其實(shí)現(xiàn)灌水的全自動(dòng)化，具體見下：

3.7.1控制原理

自動(dòng)化控制采用電子技術(shù)對(duì)田間土壤溫濕度、空氣溫濕度等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行采集，輸入計(jì)算機(jī)，按最優(yōu)方案，控制各個(gè)閥門的開啟及水泵的運(yùn)行狀態(tài)，科學(xué)有效地控制灌水時(shí)間、灌水量、灌水均勻度，為項(xiàng)目區(qū)作物提供一個(gè)良好的地、水、肥、氣、熱條件，促使其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。同時(shí)進(jìn)行控制軟件及優(yōu)化灌溉制度的研究，最終形成灌溉專家決策系統(tǒng)。另外，通過變頻器控制改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)管道壓力，為管道、滴灌等其他灌溉工程的自動(dòng)化提供依據(jù)。具體包括以下幾個(gè)方面：

①田間土壤含水量、鹽分、地溫、空氣溫度、濕度、降水、風(fēng)速、管道壓力等參數(shù)的自動(dòng)化采集

②自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)安裝

③監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

④變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過改變水壓力，為微噴、滴灌等工程的自動(dòng)化提供依據(jù)

⑤系統(tǒng)運(yùn)行管理模式評(píng)價(jià)，包括系統(tǒng)評(píng)價(jià)、灌水指標(biāo)、灌溉制度等

3.7.2控制系統(tǒng)的組成

欲實(shí)現(xiàn)真正意義上的全自動(dòng)控制，需要控制田間參數(shù)及對(duì)象很多，例如土壤濕度、鹽分、空氣溫度、相對(duì)濕度、降水量、風(fēng)速、管道壓力、閥門開啟、水泵電機(jī)旋轉(zhuǎn)等，都要送入控制器?？紤]到要控制的對(duì)象較多，又要滿足良好的人機(jī)界面要求，可以采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，來協(xié)調(diào)各部分的工作。

系統(tǒng)的組成如下圖所示,整個(gè)系統(tǒng)的工作主要工控機(jī)和變頻器兩部分來控制，其中變頻器主要用于控制水泵電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，工控機(jī)主要用來采集田間土壤及氣象指標(biāo)，按照設(shè)定的程序，控制各地塊中電磁閥的開啟，并通過變頻器控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的工作。

3.7.3監(jiān)控軟件監(jiān)控軟件是工控機(jī)能夠完成控制功能的重要基礎(chǔ)，監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。根據(jù)項(xiàng)目要求及滴灌的特點(diǎn)，筆者建議百果園采用雨鳥公司的“Maxicom”中央控制系統(tǒng)，該軟件只需用戶輸入各地塊種植作物種類及種植日期，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前作物所處生育期，確定出各自要求的土壤狀況及氣象信號(hào)，控制水泵電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及閥門的開啟，自動(dòng)完成整個(gè)灌水過程，完全不需要人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制。

該控制軟件在此所完成的主要功能及特點(diǎn)如下：

①自動(dòng)采集田間數(shù)據(jù)：系統(tǒng)根據(jù)軟件中所預(yù)先設(shè)定的時(shí)間，自動(dòng)地采集土壤濕度、溫度風(fēng)速、雨量等參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的處理后，實(shí)時(shí)顯示在屏幕上。

②作物生育期的判斷：當(dāng)管理人員輸入各地塊所種植的作物及種植日期后，系統(tǒng)便根據(jù)計(jì)算機(jī)時(shí)鐘自動(dòng)計(jì)算出各種作物已種植的天數(shù)，判斷出作物所處的生育期，自動(dòng)查找資料庫中所存的原始資料，確定出當(dāng)前作物最適宜的土壤含水量及灌水定額。

③滴灌的全自動(dòng)控制：系統(tǒng)采集田間及氣象數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前各地塊土壤含水量與作物適宜含水量相比較，若土壤實(shí)際含水量小于作物要求下限值，便自動(dòng)開啟該地塊的第一個(gè)電磁閥。進(jìn)行灌溉。達(dá)到所需灌水定額后，自動(dòng)關(guān)閉第一個(gè)電磁閥，同時(shí)開啟下一個(gè)電磁閥，直到完成整個(gè)地塊的灌溉任務(wù)。灌溉過程中，若出現(xiàn)溫度過低、風(fēng)速過大以及降雨過程等天氣時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)暫停當(dāng)前的灌溉任務(wù)，并保存當(dāng)前狀態(tài)。當(dāng)氣象條件滿足時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行未完成的任務(wù)。

④形式多樣的控制方式：全自動(dòng)控制外，系統(tǒng)還允許管理人員采用半自動(dòng)、手動(dòng)等控制方式。全自動(dòng)方式只需運(yùn)行人員輸入各地塊的作物信息，系統(tǒng)便會(huì)根據(jù)作物、土壤、氣象等條件自動(dòng)完成灌溉的全過程，無需人工干預(yù)。所謂半自動(dòng)方式，是指系統(tǒng)允許用戶根據(jù)實(shí)際情況控制開停機(jī)。用戶可人為啟動(dòng)某個(gè)閥門，或某個(gè)地塊，甚至是所有地塊均輪灌一次。當(dāng)然這些操作全部都是通過鍵盤或鼠標(biāo)來完成的，而且在工控機(jī)屏幕上均有明顯的提示。所謂手動(dòng)方式是指人工去開啟各個(gè)電磁閥，筆者建議百果園選用美國(guó)雨鳥公司生產(chǎn)的電磁閥：手動(dòng)、電動(dòng)兩用閥門，既可手動(dòng)，又可電動(dòng)，使用非常方便。當(dāng)手動(dòng)打開某個(gè)電磁閥時(shí)，噴頭出水，主干管道壓力開始下降，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)通過變頻器升高水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，維持管道壓力的恒定，直到完成灌溉任務(wù)。

⑤豐富的辦公自動(dòng)化功能：系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，可自動(dòng)生成各種定時(shí)、日、月、年報(bào)表，并通過打印機(jī)打印出來。其內(nèi)容包括各種氣象及土壤參數(shù)，可從各報(bào)表中得到土壤濕度變化曲線、日最高風(fēng)速、月平均氣溫、全年總降水量等原始資料，為用戶研究當(dāng)?shù)氐臍庀蠹巴寥雷兓闆r提供翔實(shí)的依據(jù)。

⑥良好的可維持性：可維護(hù)性是衡量軟件質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一，在編寫本系統(tǒng)時(shí)我們也充分考慮了這一點(diǎn)，例如用戶在種植一類新作物時(shí)，可能系統(tǒng)的資料庫中并沒有該作物，便無法確定其適宜土壤含水量和灌水定額。此時(shí)，用戶可按自定義按鈕，通過鼠標(biāo)各鍵盤輸出這些參數(shù)，系統(tǒng)便會(huì)根據(jù)用戶所定義的數(shù)值運(yùn)行。另外，用戶還可很方便地修改灌水定額、管道壓力等參數(shù)，滿足實(shí)際情況的需要。

⑥友好的人機(jī)界面：系統(tǒng)中大部分界面均為示意圖形，實(shí)時(shí)顯示各傳感器送來的數(shù)值及系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，一目了然。需要用戶操作的部分全部為中文界面，工作人員無需學(xué)習(xí)便可完成所有操作。另外，在任一界面下，用戶都可以通過按幫助按鈕得到相應(yīng)的提示，指導(dǎo)用戶完成相應(yīng)的功能。

3.7.4效果

百果園通過增加自動(dòng)化控制系統(tǒng)后，灌水時(shí)間、灌水量和灌溉周期等完全根據(jù)果樹某些需水參數(shù)自動(dòng)啟閉水泵和自動(dòng)灌溉，人的作用僅僅是調(diào)整控制程序和檢修控制設(shè)備。既提高了水的有效利用率，又節(jié)省了人力，同時(shí)也提高了果樹的產(chǎn)量，可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效果。

3.8第二期工程的設(shè)想

正在建設(shè)第二期工程計(jì)劃今年完工，第二期工程的滴灌系統(tǒng)我建議基本上參照第一期工程建設(shè)，也采用滴噴灌相結(jié)合的方式，其水源計(jì)劃應(yīng)采用水塔蓄水，用以緩解枯水期水庫少水的矛盾，該可以區(qū)采用先進(jìn)的電腦全自動(dòng)控制方式，實(shí)行精確灌水，管道布置采用固定式（干管、支管）和移動(dòng)式（毛管）的有機(jī)結(jié)合。二期工程應(yīng)該吸收一期工程中的好的經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)一期工程中毛管布置形式的不足，還特別是應(yīng)該增加灌水的全自動(dòng)控制部分，實(shí)現(xiàn)灌水的全自動(dòng)化，精確控制作物的有效灌水。

4存在的問題及建議

通過對(duì)滴灌系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與認(rèn)識(shí)，筆者系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了滴灌這種先進(jìn)的果園節(jié)水灌溉方法，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上深化了理論，并對(duì)滴灌和滴灌系統(tǒng)有一些不成熟的認(rèn)識(shí)與建議。

4.1滴灌的優(yōu)缺點(diǎn)

4.1.1百果園滴灌的優(yōu)點(diǎn)

4.1.1.1水的有效利用率高，在滴灌條件下，灌溉水濕潤(rùn)部分土壤表面，可有效減少土壤水分的無效蒸發(fā)。同時(shí)，由于滴灌僅濕潤(rùn)作物根部附近土壤，其他區(qū)域土壤水分含量較低，因此，可防止雜草的生長(zhǎng)。滴灌系統(tǒng)不產(chǎn)生地面徑流，且易掌握精確的施水深度，節(jié)水效果達(dá)50%-90%。

4.1.1.2環(huán)境濕度低，滴灌灌水后，土壤根系通透條件良好，通過注入水中的肥料，可以提供足夠的水分和養(yǎng)分，使土壤水分處于能滿足作物要求的穩(wěn)定和較低吸力狀態(tài)，灌水區(qū)域地面蒸發(fā)量也小，這樣可以有效控制保護(hù)地內(nèi)的濕度，使果園中作物的病蟲害的發(fā)生頻率大大降低，也降低了農(nóng)藥的施用量。

4.1.1.3提高作物產(chǎn)品品質(zhì)，由于滴灌能夠及時(shí)適量供水、供肥，它可以在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí)，提高和改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，使果園的農(nóng)產(chǎn)品商品率大大提高，經(jīng)濟(jì)效益高。

4.1.1.4滴灌對(duì)地形和土壤的適應(yīng)能力較強(qiáng)，由于滴頭能夠在較大的工作壓力范圍內(nèi)工作，且滴頭的出流均勻，所以滴灌適宜于地形有起伏的地塊和不同種類的土壤。同時(shí)，滴灌還可減少中耕除草，也不會(huì)造成地面土壤板結(jié)。

4.1.2百果園滴灌的缺點(diǎn)

4.1.2.1滴灌的滴頭很容易堵塞和磨損，產(chǎn)生灌水的不均，嚴(yán)重影響節(jié)水效果。

4.1.2.2滴灌的各管道的壓力有所差異，會(huì)產(chǎn)生局部壓力過高而使管道容易損壞，滴頭的壓力不均甚至?xí)a(chǎn)生霧化，損壞滴頭，浪費(fèi)水資源。

4.1.2.3滴灌一般僅潤(rùn)濕作物根系區(qū)土體的一部分，所以作物根系的發(fā)展可能限制在圍繞每一滴頭的濕潤(rùn)區(qū)，這樣容易產(chǎn)生作物根系的腐爛，進(jìn)而引起作物倒伏。

4.1.2.4滴灌的管道布置要充分利用當(dāng)?shù)氐貏?shì)與地形，在原則的基礎(chǔ)上加以靈活運(yùn)用，如干管的布置、毛管的布置，取水方式等。

4.2滴灌的建議

4.2.1百果園應(yīng)加強(qiáng)灌水的自動(dòng)化控制，保證各種果樹的精準(zhǔn)灌水，實(shí)現(xiàn)精確的節(jié)水灌溉

4.2.2滴灌的水量應(yīng)該有保證，應(yīng)該建一水塔蓄水，確?？菟诟鞣N果樹的需水要求

4.2.3滴灌的毛管布置應(yīng)采用單行帶環(huán)形狀態(tài)管布置和雙行平行布置相結(jié)合，確保果樹灌水均勻度。

4.2.4滴灌技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該和其他節(jié)水灌溉技術(shù)相結(jié)合，互相補(bǔ)給，更好的發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。

篇10

C60級(jí)以上的高強(qiáng)混凝土工程建筑中已得到較大范圍的應(yīng)用，而目前應(yīng)用廣泛的預(yù)應(yīng)力薄管樁，其砼強(qiáng)度已達(dá)到C80?，F(xiàn)結(jié)合多年的工作實(shí)踐，就如何做好C60級(jí)以上高強(qiáng)度混凝土的質(zhì)量管理與檢測(cè)，作一粗淺論述。

一、高強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制

高強(qiáng)混凝土質(zhì)量管理的核心在于混凝土的流動(dòng)性和凝結(jié)時(shí)間，其早期強(qiáng)度與28天強(qiáng)度主要需做好以下工作：

（一）原材料的選擇與應(yīng)用

1、指定專人定期檢查、測(cè)定各種原材料和生產(chǎn)狀態(tài)，特別是對(duì)原材料的進(jìn)料、儲(chǔ)存、計(jì)量應(yīng)全方位監(jiān)控。

2、配制C60級(jí)高強(qiáng)混凝土，不需要用特殊的材料，但必須對(duì)本地區(qū)所能得到的所有原材料進(jìn)行優(yōu)選。除有較好的性能指標(biāo)外，還必須質(zhì)量穩(wěn)定，即在一定時(shí)期內(nèi)（至少在施工期內(nèi)）主要性能沒有太大的波動(dòng)。

3、強(qiáng)度等級(jí)在C80或C80以上的混凝土，在水泥水化時(shí)不可避免地會(huì)在內(nèi)部形成細(xì)微的毛細(xì)孔。為確保混凝土強(qiáng)度，必須采取措施將毛細(xì)孔填滿，以增加混凝土的密實(shí)性。因而，需要在砼配比中，加入微米級(jí)徑增密處理的超細(xì)活性顆粒。使其在水泥漿微細(xì)空隙中水化，減少和填充毛細(xì)孔，達(dá)到增強(qiáng)和增密作用。

4、高強(qiáng)混凝土要求低水灰比，高坍落度，這就需要摻入高性能的外加劑。目前，砼的外加劑品種較多，但高性能復(fù)合型外加劑國(guó)內(nèi)尚不多見，故應(yīng)作對(duì)比試驗(yàn)后確定。

（二）混凝土配比方案優(yōu)選

1、高強(qiáng)混凝土正式生產(chǎn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行試配，選定不同的配比和投料順序，施行優(yōu)選方案。

2、試配必須嚴(yán)格模擬實(shí)際生產(chǎn)條件，在原材料有變動(dòng)時(shí)應(yīng)再次試配。

3、攪拌必須均勻，采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，較普通砼延長(zhǎng)50%攪拌時(shí)間。

（三）工時(shí)質(zhì)量控制

在試驗(yàn)室配置符合要求的高強(qiáng)混凝土比較容易，而在整個(gè)施工過程中，穩(wěn)定質(zhì)量水平較為困難。一些在普通情況下不太敏感的因素，在低水灰比情況下會(huì)變得相當(dāng)敏感，這就要求在整個(gè)施工過程中必須注意各種條件、因素的變化，并且要根據(jù)變化，隨時(shí)調(diào)整配合比和各種工藝參數(shù)。主要做好幾項(xiàng)工作：

1、嚴(yán)格水灰比控制：骨料的含水量應(yīng)在用水量中扣除，每天需測(cè)定骨料含水量，每次配料時(shí)應(yīng)采用水量自動(dòng)測(cè)定儀連續(xù)測(cè)定砂子含水量，在任何情況下都不得添加額外水量；

2、探測(cè)砼拌和物溫度，必要時(shí)測(cè)定砼水化熱，控制溫升，延長(zhǎng)和保證工作時(shí)間；

3、合理安排工藝和工序，計(jì)算各階段所需時(shí)間，合理縮短砼從攪拌到澆搗完畢的時(shí)間；

4、所有參與操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，完善各項(xiàng)記錄文件。

二、高強(qiáng)砼性能檢測(cè)

判斷高強(qiáng)砼的抗壓強(qiáng)度重要之處，在于抗壓試件的采樣材料。

1、砼強(qiáng)度試件的留樣。由于高強(qiáng)混凝土變異性增大，強(qiáng)度數(shù)值受多種因素的影響，故高強(qiáng)混凝土抗壓試件的采樣頻數(shù)應(yīng)高于普通砼。

2、駐現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)拌和物性能進(jìn)行測(cè)定，并按規(guī)定留取砼強(qiáng)度試件，試件的數(shù)量應(yīng)至少能滿足提供早期及28天強(qiáng)度測(cè)定所需，每批應(yīng)不少于6組（每組3塊）。

3、由于高強(qiáng)砼水灰比很低，試件內(nèi)部容易產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，對(duì)試件宜采取水中養(yǎng)護(hù)并對(duì)溫度進(jìn)行控制?？箟簭?qiáng)度試驗(yàn)前應(yīng)在正常自然條件中存放幾天后進(jìn)行，強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果較為穩(wěn)定。

4、砼強(qiáng)度試件的強(qiáng)度測(cè)定。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，高強(qiáng)混凝土試件強(qiáng)度測(cè)定時(shí)應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)試件和高剛度承壓板試驗(yàn)機(jī)，控制勻速加荷，才能保證強(qiáng)度測(cè)定的準(zhǔn)確性和可靠性。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204—2002）和《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107）的有關(guān)規(guī)定對(duì)砼強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)定，但我們認(rèn)為用非統(tǒng)計(jì)方法對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)，其不足之處在于平均強(qiáng)度的要求對(duì)于高強(qiáng)混凝土偏高，而對(duì)最低強(qiáng)度的要求又偏低，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作分析判斷。