時間:2024-02-19 15:27:54
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇科學(xué)技術(shù)的缺點,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
在整個小學(xué)階段,學(xué)生的思維發(fā)展表現(xiàn)為由具體形象思維向抽象思維過渡?!白罱l(fā)展區(qū)”理論認(rèn)為:兒童思維的發(fā)展有著很大的潛力,正確的教育可極大地促進(jìn)兒童抽象思維的發(fā)展,因此,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有一定的難度,讓學(xué)生“跳起來摘桃子”。然而,目前的一些CAI課件,瞄準(zhǔn)了計算機出圖迅速、圖像富有色彩及動態(tài)的功能,在一些可要可不要的地方陳列了圖像,動靜態(tài)圖像泛濫成災(zāi)。教師的教學(xué)表面上看起來很順利、很完美,熱熱鬧鬧,無懈可擊,其實,這樣做無疑過分強化了學(xué)生的形象思維而忽視了抽象思維的訓(xùn)練。同時,學(xué)生容易對圖像產(chǎn)生依賴而養(yǎng)成思維的惰性,不利于學(xué)生的思維產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。如很多應(yīng)用題的教學(xué),老師們都把應(yīng)用題的情境、線段圖等設(shè)計成課件,讓學(xué)生一目了然,直觀形象,一眼看上去就會解答了。這其實只是一種表象的達(dá)到教學(xué)目標(biāo),學(xué)生的分析思考能力,解決問題的能力并未真正得到提高。一旦離開了課件的幫助,就會覺得茫然無措。
另外,計算機輔助教學(xué)雖然是一種先進(jìn)的教學(xué)手段,但它主要是刺激學(xué)生的視聽感官,對其它器官的刺激較少。如學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)。俗話說:“百聞一如一見,百看不如一干”。很多抽象的數(shù)學(xué)知識如讓學(xué)生動手操作、集體討論,效果可能更好。如:教學(xué)“圓錐的體積計算”、“圓面積的計算”時,與其用CAI課件演示,不如讓學(xué)生自己動手操作。一些教師誤以為先進(jìn)的教學(xué)就是計算機輔助教學(xué),只看到其優(yōu)點,排斥其它的教學(xué)手段,這樣教學(xué)效果反而更差,特別是沒有給學(xué)生創(chuàng)造動手“做數(shù)學(xué)”的機會。
再有,現(xiàn)在許多的公開課都習(xí)慣于在上課之前在大屏幕上用CAI課件展示出本節(jié)課所上的課題內(nèi)容,執(zhí)教老師單位和姓名等。其實這種直觀的顯示對有的課題來說起到了負(fù)面的作用。如“三角形的分類”、“三角形面積的計算”等內(nèi)容,如果讓學(xué)生在完全不知道本節(jié)課的內(nèi)容的情況下展開探討,可能效果更好。而讓學(xué)生事先知道課題內(nèi)容,學(xué)生可能會忍不住看一看書中的方法,無形中限制了其思維的發(fā)展。
而有些課件直觀形象的展現(xiàn)畫面的確起到了讓學(xué)生“耳目一新”、“豁然開朗”的作用。如在教學(xué)“周長和面積的比較”這一內(nèi)容時,如果制這樣一個教學(xué)軟件:一塊長方形的草地上,一只螞蟻正圍著它的四周爬行。師提問:螞蟻所行走的路線是長方形的什么?這一軟件的使用就很有效地突破了教學(xué)中的難點,讓學(xué)生聯(lián)系實際,形象地進(jìn)行觀察、比較。充分發(fā)揮了多媒體的優(yōu)勢。
反思二:復(fù)雜與簡化的關(guān)系
是否只要運用CAI 課件,便是最有效的?其實不然,教學(xué)方法有多種,計算機輔助教學(xué)只是其中的一種。雖然我們可以認(rèn)為這是發(fā)展的主流,但不是只要用它,便最有效。更不是只有用它,才最有效。如教學(xué)“角的大小與所畫邊的長度無關(guān)”這一內(nèi)容時,許多老師都制作了非常形象生動的課件來說明這一道理,這樣的理解是很透徹,但是最有效嗎?我們就讓學(xué)生在學(xué)習(xí)畫角的過程中增加一個環(huán)節(jié):把所畫的角的兩條邊再畫長一點或擦短一點,讓學(xué)生看一看,想一想,這個角的大小有沒有變化。不是更簡單更明了嗎?再如“圓柱的側(cè)面展開圖”的教學(xué),有的老師也是費了許多工夫去制作軟件,希望讓學(xué)生直觀的看到圓柱側(cè)面展開后是個長方形,可是如果我們在課堂上直接出示一個圓柱形的罐頭筒,再把它的側(cè)面標(biāo)簽撕下來,不是更直觀更了事嗎?何況這與學(xué)生的生活實際聯(lián)系更緊密,讓學(xué)生真正學(xué)習(xí)生活當(dāng)中的數(shù)學(xué)。
而在教學(xué)完“平行四邊形認(rèn)識”后,如果我們可以用多媒體人機交互式的界面(在學(xué)校有這樣的條件的情況下)來設(shè)計這樣一個練習(xí):四根木條釘成一個長方形框,固定其中一對對角,動態(tài)演示不斷地拉或壓,使其變形為平行四邊形。每個學(xué)生可以在自己的電腦中任意點擊一次,然后在電腦的演示下計算出這個平行四邊形的面積和周長各是多少,最后老師把每位同學(xué)的答案在電腦中匯總,讓學(xué)生觀察,看能發(fā)現(xiàn)什么?這樣一來,有多少個學(xué)生就在多少個答案,每位學(xué)生只需計算一次,但能觀察全班得出的數(shù)據(jù),很快發(fā)現(xiàn):“周長不變,面積變了”這個結(jié)論。這樣的設(shè)計就能有效的簡化學(xué)生的計算過程,又讓學(xué)生充分體驗到自己發(fā)現(xiàn)的樂趣。轉(zhuǎn)貼于
反思三:固定與可變的關(guān)系
課件流程設(shè)置的固定性剝奪了課堂教學(xué)的可變性,削弱了課堂教學(xué)的藝術(shù)性。課堂本身是靈活多變的,因為學(xué)生的主體作用的發(fā)揮在實際操作的過程中絕不會像預(yù)先設(shè)計的那樣。精確的設(shè)置,程序化的流程,本身就是對學(xué)生主體地位的定位偏頗。有可以應(yīng)付萬變的老師,沒有可以應(yīng)付萬變的課件。如在教學(xué)“圓面積的計算”一課時,老師一般只設(shè)計了用若干個近似三角形拼成近似長方形的環(huán)節(jié),老師們卻沒有想到,其實放手讓學(xué)生自己想辦法推導(dǎo),會出現(xiàn)許多種方法。有拼成近似三角形的,近似梯形的,在這其中又有拼成一個大近似三角形或梯形的和拼成幾個近似三角形或梯形的。甚至于不拼就直接用圓平均分成若干份后的一份,那個近似三角形來推導(dǎo)的。這些方法都能夠推導(dǎo)出圓面積的計算公式。難道為了配合課件的設(shè)計,就只讓學(xué)生用書本中的一種方法推導(dǎo)完成就可以了嗎?這對于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維有利嗎?而如果要設(shè)計軟件,你又如何能夠控制學(xué)生的思維先想到哪種,再想到哪種,最終能夠想到多少種呢?甚至于有些方法是老師都沒有想到而學(xué)生卻想到的,我們能因為課件的設(shè)置而抑制學(xué)生的思維嗎?
曾經(jīng)有多次在聽公開課時都出現(xiàn)了這樣的情況,學(xué)生的回答沒有按老師課件中的順序來答,老師只好讓學(xué)生重新回答,直至與已經(jīng)設(shè)計好的課件相吻合,數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的靈活性在這一個個的“重新回答”中“變味”了。所以一堂高度體現(xiàn)其民主、自由、發(fā)展、創(chuàng)新的課,往往不多見對CAI課件的運用。
此外,雖然現(xiàn)在我們用到的教材相對是較統(tǒng)一的,但由于每個教師教學(xué)風(fēng)格的不同,教學(xué)設(shè)想不同,面對的教學(xué)對象不同,決定了每堂課的教學(xué)結(jié)構(gòu)、方法都會不同。因此,市售的大部分的教學(xué)軟件真正能用到課堂教學(xué)中的寥寥無幾。這也是由于教學(xué)軟件的程序相對固定和課堂教學(xué)要求絕對的靈活之間的矛盾所導(dǎo)致的。
但是由于計算機軟件開發(fā)技術(shù)的不斷更新,目前許多更靈活、更人性化的軟件工具已運用到我們的課件制作當(dāng)中,在使用課件和過程中讓我們能更靈活、隨意。當(dāng)然,最重要的還是要求我們的教師能精心備教材,充分的“備”學(xué)生,做到心中有數(shù),胸有成竹。
反思四:精美與浪費的關(guān)系
[中圖分類號]P271 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-1-141-1
隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,人們對工程質(zhì)量的要求也越來越高,為了能夠?qū)⒐こ探ㄔO(shè)中所涉及到的土地問題有效解決,從而提高工程質(zhì)量,越來越多的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)被應(yīng)用到地籍測繪中,GPS全球定位系統(tǒng)就是應(yīng)用最廣泛的一個。這種技術(shù)巨頭高精度、成本低、抗干擾性強等優(yōu)點,在我國目前地籍測繪工作中起到了重要的作用,很大程度上促進(jìn)了我國建筑工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 GPS定位系統(tǒng)定位基本原理及特點分析
GPS定位系統(tǒng)主要是指在全球范圍內(nèi)實時進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)。隨著我國建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展,GPS定位系統(tǒng)在地籍測繪工作中也得到了廣泛應(yīng)用,并且發(fā)揮了重要的作用。
1.1 GPS定位系統(tǒng)定位基本原理
GPS定位系統(tǒng)定位的基本原理是在已知衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,將衛(wèi)星作為飛行的控制點,以GPS衛(wèi)星和用戶接收機天線之間的距離為實際觀測量,在觀測的過程中,衛(wèi)星不間斷的發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息,用戶接收到這些信息后,通過對其計算求出接收機的三維位置,三維方向以及運動速度和時間信息。
1.2 GPS定位系統(tǒng)的特點
1.2.1 觀測時間短
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,GPS系統(tǒng)中所應(yīng)用的軟件也在不斷更新,觀測所需的時間也在逐漸縮短。目前,20KM以內(nèi)相對靜態(tài)定位,僅需15-20分鐘;快速靜態(tài)相對定位測量時,當(dāng)每個流動站與基準(zhǔn)站相距在15KM以內(nèi)時,流動站觀測時間只需1-2分鐘,然后可隨時定位,每站觀測僅需幾秒鐘。
1.2.2 定位精度高
定位精度高也是GPS定位系統(tǒng)的一個特點,實踐證明,GPS相對定位精度在50KM以內(nèi)可達(dá)10-6,100-500KM可達(dá)10-7,1000KM可達(dá)10-9。在300-1500M工程精密定位中,1小時以上觀測的解其平面位置誤差小于1mm,與ME-5000電磁波測距儀測定得邊長比較,其邊長較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm。
1.2.3 可提供三維坐標(biāo)
經(jīng)典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。GPS可同時精確測定測站點的三維坐標(biāo)。目前GPS水準(zhǔn)可滿足四等水準(zhǔn)測量的精度。
2 GPS地籍測繪優(yōu)劣勢分析
近幾年來,隨著GPS技術(shù)在地籍測繪工作中的廣泛應(yīng)用,其優(yōu)點也表現(xiàn)的越來越明顯,受到了廣大地籍測繪人員的青睞。同時,GPS在地籍測繪中也存在一些缺點卻要完善,從而使其更好的應(yīng)用到地籍測繪工作中。
2.1 GPS在地籍測繪工作中的優(yōu)點
GPS在地籍測繪工作中的優(yōu)點包括很多方面:首先,GPS技術(shù)具有定位精度高,各個測站之間不需要進(jìn)行通視。正是因為GPS具備這種優(yōu)點,所以即使在沒有現(xiàn)成基準(zhǔn)控制點的條件下,也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位計算,為工程勘察提供可靠的數(shù)據(jù)資料;其次,GPS還有操作簡便,容易使用的優(yōu)點。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,應(yīng)用于GPS定位系統(tǒng)中的測量設(shè)備也越來越先進(jìn),操作起來也相對要容易很多,給地籍測繪工作帶來的很大的方便。
除了上述優(yōu)點之外,GPS在地籍測繪工作的優(yōu)點還體現(xiàn)在能夠在很大程度上減少人力費用以及三維系統(tǒng)精確、全天候作業(yè)等諸多優(yōu)勢。隨著GPS技術(shù)的不斷更新與完善,其在地籍測繪工作中的優(yōu)點也必然會表現(xiàn)的越來越明顯。
2.2 GPS在地籍測繪工作中的缺點
GPS在地籍測繪工作中還存在一些有待改進(jìn)和完善的地方,首先,購買設(shè)備所投入的費用較高,很大程度上提高了工程的造價。其次,衛(wèi)星可見度問題也是GPS在地籍測繪工作中的缺點之一。由于衛(wèi)星系統(tǒng)的位置會發(fā)生不同的變化,因此,在一段時間里,衛(wèi)星所覆蓋的區(qū)域是有限的。最后,天空中仍然還會受到一些障礙物的影響,比如說高層建筑物、大樹等等。
3 GPS在地籍測繪中的應(yīng)用分析
3.1 GPS技術(shù)引入地籍細(xì)部測量
地籍細(xì)部測量主要是通過一些方法對土地的權(quán)屬界址點位置、形狀以及面積等基本情況進(jìn)行測量,在地籍調(diào)查中占據(jù)著重要的位置。地籍細(xì)部測量傳統(tǒng)的方法主要是有解析法、圖解法以及部分解析法等。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,GPS技術(shù)在地籍細(xì)部測量的應(yīng)用也越來越廣泛,并且發(fā)揮了重要的作用。
3.2 GPS技術(shù)在土地勘測定界中的應(yīng)用
眾所周知,當(dāng)前農(nóng)業(yè)是以工業(yè)化生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ),緊密融合到社會化服務(wù)體系之中,運用科學(xué)理念來經(jīng)營管理的農(nóng)業(yè)。其內(nèi)涵是:現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在某種意義上說是“大農(nóng)業(yè)”形態(tài)。從功能角度審視,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有很強的吸收勞動力與擴大農(nóng)民就業(yè)增加收入之功能;積極開發(fā)所有可以利用的農(nóng)業(yè)資源,這是農(nóng)業(yè)逐步擔(dān)負(fù)保護生態(tài)環(huán)境、休閑旅游、文化繼承等各種功能。尤其值得一提的是,新技術(shù)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)投入越來越多。而新技術(shù)廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè),讓農(nóng)業(yè)的發(fā)展從過去純粹依賴農(nóng)業(yè)資源,轉(zhuǎn)到基本依賴提升農(nóng)業(yè)資源利用效率、確保持續(xù)發(fā)展方面。從舊式農(nóng)業(yè)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的變化過程中,科學(xué)技術(shù)承擔(dān)為構(gòu)建社會主義新農(nóng)村提供強有力保障的根本任務(wù)。因此這是構(gòu)建社會主義新農(nóng)村形勢下的農(nóng)業(yè)科技新聞傳播的重點。
2.運用科學(xué)之精神對相關(guān)農(nóng)業(yè)科技新聞進(jìn)行報道
運用科學(xué)之精神對相關(guān)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)行傳播,以實際行動踐行“真實乃新聞之精髓”,它是傳播農(nóng)業(yè)科技新聞之基礎(chǔ),也是科技傳播方向的根本要求。以科學(xué)、嚴(yán)格、謹(jǐn)慎和樸實態(tài)度乃科技新聞傳播之核心要素。正是科技新聞的科學(xué)與正確性才極具旺盛的生命力。尤其要指出來的是農(nóng)業(yè)科技新聞傳播,民眾不但可以見到科學(xué)合理之結(jié)論,更要見識科技全部過程還有此過程之中提煉出的科學(xué)思想、方法與理念,它是科技新聞傳播方向的基本方面。不但要講科技促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展,更要講科學(xué)技術(shù)能夠左右民眾思維、日常行為方式,還能對民眾的價值觀、人生觀有積極影響??茖W(xué)技術(shù)不但能創(chuàng)造寶貴的物質(zhì)財富,其還有精神上的科學(xué)思想觀念。
3.重視實用,推動和社會緊密融合
科學(xué)技術(shù)是推動社會發(fā)展的根本動力,也是社會發(fā)展的內(nèi)在要素。而社會經(jīng)濟發(fā)展不但給科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了切實的物質(zhì)保障,還給科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展提供源源不斷之需要?,F(xiàn)今相關(guān)農(nóng)業(yè)科技新聞的傳播上有很多問題:比如純粹展現(xiàn)生產(chǎn)力的太多,展現(xiàn)生產(chǎn)關(guān)系的不多;純粹反映技術(shù)指標(biāo)的太多,很少反映科學(xué)技術(shù)與經(jīng)營融合??茖W(xué)技術(shù)傳播的具體實踐表明,兩者緊密結(jié)合,科技與經(jīng)濟才能相輔相成??萍夹侣剛鞑ミ^程中,其不僅要說清楚科學(xué)技術(shù)到了某種水平,且要說清楚科技作用以及轉(zhuǎn)化的結(jié)果,將科學(xué)技術(shù)成果很好地展示在人民大眾眼前??茖W(xué)技術(shù)和經(jīng)濟緊密融合,使新聞報道的領(lǐng)域大大拓寬,不但推動了科學(xué)技術(shù)的推陳出新,還推動經(jīng)濟快速發(fā)展。另外,人們要由農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)角度對社會各個領(lǐng)域進(jìn)行報道,由社會經(jīng)濟與老百姓興趣需要之視角對農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)最前沿進(jìn)行報道。尤其是那些關(guān)于現(xiàn)代社會的重大問題,應(yīng)該是農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)新聞傳播重視和拓展的方面,這里面,不但包涵有價值材料,還有很大的社會經(jīng)濟效益。農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)新聞傳播務(wù)必要在推動科學(xué)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化上多多下工夫。
4.掌控好適用性,強化接受群體的研究
該新聞傳播的適用性源自于對接受群體的研究,表現(xiàn)在有目的地迎合人們的現(xiàn)實需要。接受農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)新聞傳播的人群是廣大農(nóng)民、農(nóng)村干部群體、從事相關(guān)農(nóng)業(yè)經(jīng)營的人群等等。這種看法長時間左右著中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)新聞傳播的報道理念、采寫原則、人群定位。事實上,在現(xiàn)今高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會,接受農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)新聞的人群不但涵蓋上面所提到的人群,還有很多城市人群也是農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)新聞傳播的接受者。此外,隨著農(nóng)民自身文化素養(yǎng)的提升與物質(zhì)財富的增加,農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)新聞傳播的內(nèi)容也逐步加入那些高科技內(nèi)容、科學(xué)小常識,還有防治疾病強身健體等內(nèi)容。
中圖分類號:TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
Application and Development of Modern AC Variable Speed Technology
DENG Xiaoxiang, LIU Yuanyi, MENG Jiaoru
(Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin, Heilongjiang 150027)
Abstract AC variable speed occurs in the nineteenth century, comparable to DC conversion technology, but because of technical performance DC speed than AC variable speed performance is much better, so the technology can not replace the traditional AC variable speed DC drive technical position in the field of electric drive. With the continuous development of science and technology, promoting the development of AC variable speed technology, to promote the application and development of modern AC variable speed technology, at present, has been beyond the modern AC variable speed DC converter technology trends.
Key words AC variable speed technology; DC converter technology; application and development
1 現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用
1.1 變級調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用
所謂變級調(diào)速就是有效調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)磁場使其運行速度一致,這是最簡單的調(diào)節(jié)方法。采用交流調(diào)技術(shù)就是通過利用電動機的改接技術(shù),實現(xiàn)電機從一個級數(shù)到另一個級數(shù)的轉(zhuǎn)變,從而實現(xiàn)了不同步電動機的有級調(diào)速。變級調(diào)速系統(tǒng)操作簡單、設(shè)備價格低,工作輕松且具有可靠性,但僅限于有級調(diào)速,其速度一般可分為兩種速度,在現(xiàn)實中三種速度以上的變級電機,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣等原因,在現(xiàn)實中很少應(yīng)用。電機繞組設(shè)計是采用變級調(diào)速技術(shù)的關(guān)鍵,因此,最佳的電機技術(shù)性能指標(biāo)就是采用最少的繞組線圈改接與引出頭。
1.2 串級調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用
串級調(diào)速系統(tǒng)也稱為繞線轉(zhuǎn)子不同步電動機串級調(diào)速系統(tǒng),其原理是將電動機轉(zhuǎn)差功率加以利用的一種節(jié)能、高效、經(jīng)濟實用的調(diào)速方法。在轉(zhuǎn)子回路中串入阻值大小不相同電阻,從而得到電動機不同斜率的機械性能,有效實現(xiàn)了電動機的速度調(diào)節(jié)功能,這是傳統(tǒng)改變電動機轉(zhuǎn)差率的方法,同時也是一種簡短的操作方法,缺點是調(diào)速是有級的、不平滑,并且由于電動機的轉(zhuǎn)差功率大多都消耗在電阻發(fā)熱上面,降低了轉(zhuǎn)差效率。隨著大功率的電子器件產(chǎn)品的誕生,傳統(tǒng)采用在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)的電阻轉(zhuǎn)變?yōu)榫чl管功率變換器,有效實現(xiàn)轉(zhuǎn)差功率的作用,同時也構(gòu)成了晶閘管串級調(diào)速系統(tǒng),是由繞線不同步電動機與串聯(lián)晶閘管變換器兩者組成。這種方法的采用,不僅增加了轉(zhuǎn)子回路中的電勢,同時也改變了轉(zhuǎn)子回路中的轉(zhuǎn)差功率值,因此,也改變了不同步電動機的功率因數(shù)。①
1.3 變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用
變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)是各種不同步電動機調(diào)速系統(tǒng)中,具有高效率、高性能的最好的調(diào)速系統(tǒng)。變奪變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速原理是,同時對定子電源電壓與電源頻率進(jìn)行有效調(diào)節(jié),在這種情況下,機械特性大體上處于上平行移動狀態(tài),而電動機的轉(zhuǎn)差功率保持不變。變頻調(diào)速系統(tǒng)是現(xiàn)代交流調(diào)速的主要發(fā)展趨勢。變頻調(diào)速系統(tǒng)具有高效率性、高性能、高精度性以及寬調(diào)速范圍等優(yōu)勢,是現(xiàn)代最具有發(fā)展前景的調(diào)速方式。現(xiàn)代交流電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)分為很多種,例如最早的電壓源型變頻器、電流源型變頻器、脈寬調(diào)制型變頻器等。
1.4 調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用
不同步電動機電機轉(zhuǎn)矩與輸入電壓基波的平方成正比的關(guān)系,因此有效改變電動機電機的電壓,可以有效改變不同步電動機的機械特性等,有效實現(xiàn)了不同步電動機的調(diào)速功能。不同步電動機調(diào)壓調(diào)速是一種操作比較簡單的調(diào)速方法。在二十世紀(jì)五十年代以前,工業(yè)電動機調(diào)速方法是采用串飽和電抗器的方式,對電動機進(jìn)行調(diào)速。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代大多采用雙向晶閘管調(diào)壓的方式實現(xiàn)電動機的交流調(diào)壓調(diào)速功能。采用雙向晶閘管調(diào)壓的方式主要有兩種:一種是整周波斬波控制方法調(diào)壓,而另一種是相控技術(shù)。但采用整周波斬波控制方法的缺點是調(diào)速不平滑,因此,在實際應(yīng)用中大多數(shù)工業(yè)都采用相控技術(shù)。②
2 現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展研究
2.1 新型電力電子器件的研制
限制現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)中電力電子技術(shù)應(yīng)用的因素主要有以下四個方面:(1)是指基于電力電子技術(shù)的控制手段與控制策略的因素;(2)是指電動機變換器的結(jié)構(gòu)限制因素;(3)是指電子電子器件的性能限制因素;(4)是指電力電子器件的價格因素。伴隨著現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,電力電子器件由原來的不可控制到現(xiàn)代的可控制技術(shù),由原來的低電壓等級到現(xiàn)在的高電壓等級,同時也促進(jìn)了各種新型電動機變換器的誕生,形成了各種新的控制理論在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,推動了交流調(diào)速技術(shù)的不斷進(jìn)步,對電力電子器件提出了更高的要求,有效促進(jìn)了先進(jìn)的、新型的電力電子器件的誕生,以滿足現(xiàn)代應(yīng)用系統(tǒng)的高效性、智能性、集成性、統(tǒng)一性、數(shù)字性以及高頻性等一系列的發(fā)展要求。與此同時,電力電子器件應(yīng)用所產(chǎn)生的諧波,會對電動機電機產(chǎn)生一種轉(zhuǎn)矩脈沖,不僅增加了電動機的附加損耗量,也形成了噪音污染,而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩呈現(xiàn)周期性的波動,大大影響了電動機電機的調(diào)速范圍與穩(wěn)定性,因此電力電子器件應(yīng)用所帶來的污染問題,也是目前研究的重點課題。③
2.2 數(shù)字化控制系統(tǒng)
為了有效使現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)與現(xiàn)代先進(jìn)的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能技術(shù)有效結(jié)合,同時還可以有效提高現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)的性能,因此,必須使現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)全數(shù)字化控制。在過去的交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用中,廣泛應(yīng)用的是單片機,然而隨著新的交流電動機電機的控制理論的不斷推陳出新,電動機電機的控制技術(shù)、控制方法以及控制策略等也趨向于復(fù)雜性控制、自適應(yīng)化控制、智能化控制、模糊化控制、個性化控制等,在現(xiàn)代交流電動機電機的直接矩控制與入存量控制中得到廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,單片機受自身性能限制,已無法滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。④
3 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)已相對成熟,并在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而隨著新的科學(xué)技術(shù)手段、新的電子產(chǎn)品以及新的控制方法的誕生,豐富了現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的功能,滿足了現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展需求,現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展具有很大的發(fā)展?jié)摿εc空間。⑤
項目:《東北老工業(yè)基地轉(zhuǎn)型升級背景下卓越人才培養(yǎng)模式的改革與探索》,黑龍江科技學(xué)院教學(xué)研究基金項目,年限2012.03
注釋
① 肖倩華,廖世海,劉華民.現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J].科技廣場,2009.14(6):187-189.
② 楊曉麗,沈愛弟,俞宏生.現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)在船舶電力推進(jìn)中的應(yīng)用[J].大連海事大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2009.46(9):223-224.
一、科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展過程中的應(yīng)用
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對試油技術(shù)的促進(jìn)作用??茖W(xué)的試油技術(shù)工程都是由一系列的單項技術(shù)組成的,其中包括了中途測試技術(shù),優(yōu)質(zhì)試油壓井液、射孔液,還包括油管輸送負(fù)壓射孔技術(shù),地層測試技術(shù),地面油氣分離計量技術(shù)測試資料處理解釋技術(shù)等,我國的試油技術(shù)起步相對比較晚,在二十世紀(jì)七十年代末期,我國還沒有自己獨創(chuàng)的試油工藝技術(shù),大部分都是模仿著前蘇聯(lián)的石油工藝技術(shù),大家都知道當(dāng)時沒有所謂的地層的測試,也沒有測試資料處理來用于解釋技術(shù)內(nèi)容,這就造成了很多的麻煩,還有許多的缺點缺陷,比如試油周期相對來說比較長,我們獲取的地層的參數(shù)也比較的少,沒有自己的測試資料,這就造成了資料的實用性以及可信度比較的差,資料的質(zhì)量認(rèn)為的因素影響比較的大,當(dāng)然現(xiàn)在我們都習(xí)慣上成這些為常規(guī)的試油的方法,這些試油的方法在評價低滲透油層方面仍然還具有它自己獨特的優(yōu)勢。
二、科技發(fā)展帶來的試油新技術(shù)
大約我們在七十年代末期的時候我國就率先引進(jìn)了美國的一些方法工藝,來提高我過的試油工藝。這些測試的技術(shù)包括底層的一些測試技術(shù)還有測試資料處理解釋的一些空間,還包括油管傳輸射孔、地面油氣水分離計量等等的一系列的技術(shù)。這些技術(shù)的發(fā)展都離不開科技發(fā)展的作用,在科技發(fā)展的影響日益嚴(yán)重的現(xiàn)代,好多技術(shù)都是不斷的穿插使用,來借此提高科技發(fā)展在經(jīng)濟發(fā)展之中的作用,試油技術(shù)的發(fā)展離不開科技的發(fā)展與創(chuàng)新,由于射孔等技術(shù)的不斷發(fā)展,我國的深穿投射孔技術(shù)得到了很大的發(fā)展,從七十多槍九十槍一百多槍到1md3彈射孔工藝技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)有,射孔混凝土靶測試的結(jié)果顯示為平均856mm,平均的孔徑12.4mm,這些已經(jīng)是我國國內(nèi)在目前為止穿透深度達(dá)到了最深的射孔工藝技術(shù)了,相比較普通的傳統(tǒng)射孔工藝來說,這種工藝技術(shù)強度平均提高了百分之二十前后,這些都是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果,沒有科學(xué)技術(shù)的發(fā)展就沒有這些成果的產(chǎn)生,再比如稠油根本不能從底層中流入油井底,即使能夠流到油井地下,也沒有辦法產(chǎn)生舉升的情況,這些麻煩的情況,在以前依靠傳統(tǒng)的試油工藝技術(shù)是沒有辦法實現(xiàn)的,所以也就不能獲取地質(zhì)資料了,這樣的情況如是不能解決的話 ,那么我們不能搞清楚油井的產(chǎn)量產(chǎn)能,液性資料,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我們發(fā)明了一些新的方法,對上述的這種狀況不再束手無策。那就是蒸汽吞吐試油工藝技術(shù),蒸汽吞吐試油技術(shù)工藝主要特點是油井油層套管必須是預(yù)應(yīng)力固井,并且固井水泥為特有專用的熱井水泥,第二個特點,油層厚度應(yīng)該大于十米,第三個特點注蒸汽使用專用高壓大排亮蒸汽鍋爐,并且井下管柱經(jīng)常用的是隔熱管,第四個特點是根據(jù)地層地下油層情況注氣,悶井后自噴求產(chǎn)或者是泵抽求產(chǎn)及測試。這些都是伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的結(jié)果,都是科技創(chuàng)新的產(chǎn)物。
三、試油技術(shù)對科技的促進(jìn)作用
試油工藝技術(shù)也促使著科技的發(fā)展。打比方說,對于一些出沙井來說,油井出沙使得地層沙一起隨著流動體流入到了井里面,還有一種情況就是沉淀與井里面的某一個部分,或者干脆被一起抽出,逮到了地面上來,出較少的情況下,地層沙沉入井底之后填埋口袋,這樣就不能一次性的完成整個的一套試油工藝技術(shù)流程;甚至在出較嚴(yán)重的情況下油井根本就沒有辦法正常的測試,這些問題的根本的主要原因就是地層沙膠結(jié)比較疏松,導(dǎo)致地層較的容易剝落下來,當(dāng)然也有可能是一些外部的原因,比如說生產(chǎn)壓差比較的過大,或者說建立生產(chǎn)壓差過度的快些等等,但是我們就那前一種主觀的原因來說,這樣的問題我們采用的試油工藝就發(fā)生了變化,而這種變化皆是因為試油工藝的問題,試油工藝的落后,導(dǎo)致試油的時候發(fā)生問題,而不能夠解決,那么我們就必須發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,這就促使了科技的發(fā)展,下面我們簡單的說一下剛才的那個問題的解決方法,那就是出沙井的試油管柱的完成深度我們必須保證在油層以上,而且生產(chǎn)的壓差不要過大,我們要采用一些抽吸求產(chǎn)的方法來加以定時和定深,而不是采用汽化水,或者是地層測試大負(fù)壓值的方法等,再就是我們必須采用先進(jìn)的先防沙后試油的辦法,對出較嚴(yán)重的一些油井我們可以采用這種方法—先期我們防沙才試油,這些問題的產(chǎn)生,導(dǎo)致了一個比較好的現(xiàn)象,就是促進(jìn)了我們科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展;
四、試油技術(shù)在高溫高壓方面的發(fā)展
人臉識別技術(shù)看似與我們沒有什么關(guān)系,但是現(xiàn)階段很多的行業(yè)都在使用人臉識別技術(shù),比如:銀行、機場、公司考勤、警察局等,都不同程度的對人臉識別技術(shù)進(jìn)行使用。經(jīng)過不斷的使用和實踐,人臉識別技術(shù)已經(jīng)獲得了很大的進(jìn)步。本文對人臉識別技術(shù)的概念、特點、以及基于視頻的人臉識別技術(shù)發(fā)展的程度。對人臉識別技術(shù)中對視頻的使用進(jìn)行分析,簡單的介紹這類技術(shù)的優(yōu)點和缺點,對其中的問題提出相應(yīng)的解決方案,并根據(jù)現(xiàn)階段的實際情況,對人臉識別技術(shù)未來發(fā)展的方向進(jìn)行簡要的分析。
1 人臉識別
1.1特征
人臉識別技術(shù)在一定程度上能夠?qū)呙璧娜四樳M(jìn)行精準(zhǔn)的識別,識別技術(shù)方便快捷,只需要站在掃描設(shè)備前即可,有十分良好的直觀性,能夠?qū)ψR別這有很好的適應(yīng)性,對于需要識別的人臉又有著相對的保密性,不會泄露使用者的資料,安裝比較方便,兼容性強,安全性高,對于想要破壞的因素會自動報警。使用這種識別系統(tǒng)還能夠保證衛(wèi)生,不需要接觸就能夠達(dá)到身份驗證的目的[1]。
1.2 發(fā)展的現(xiàn)狀
早期的人臉系統(tǒng)并不是全自動的系統(tǒng),還需要人進(jìn)行操作,隨著科技的發(fā)展,人臉識別系統(tǒng)已經(jīng)成為了全自動化的系統(tǒng),有著自己獨有的人臉數(shù)據(jù)庫,能夠?qū)ζ渲械娜四樳M(jìn)行掃描,將通過測試的人臉進(jìn)行特征分析。現(xiàn)階段所使用的人臉識別系統(tǒng)的算法基本都能夠保證有良好的使用價值,達(dá)到理想的效果,但是還存在著很多的不足,需要逐一改正。
2 人臉識別技術(shù)的優(yōu)點與缺點
2.1 優(yōu)點
人臉識別系統(tǒng)相對于其他的身份識別系統(tǒng)來說有很多的優(yōu)點。人臉識別系統(tǒng)具有很高的隱蔽性,能夠?qū)Π踩矫娴膯栴}進(jìn)行監(jiān)控,比較常見的就是在監(jiān)獄中,對犯人進(jìn)行監(jiān)控,對其進(jìn)行有效地管理。而且人臉識別系統(tǒng)不用與信息采集設(shè)備進(jìn)行直接接觸,對于很多的人來說,他們會覺得這種不用接觸的設(shè)備會更加的衛(wèi)生,也更容易被人們所接納。相比其他的身份識別系統(tǒng),人臉識別系統(tǒng)還具有一定的追蹤能力,人們通過識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫,可以很快的對其中的信息進(jìn)行觀察,方便了人的工作,數(shù)據(jù)對比的工作效率也會更高。而且人臉識別系統(tǒng)的設(shè)備相對于其他的識別系統(tǒng)還比較低廉,使用攝像頭即可,無須其他的設(shè)備,就能夠完成識別。其他的識別系統(tǒng)相對來說人們沒有辦法對其中的信息進(jìn)行審核,但是人臉識別系統(tǒng)可以,能夠有效地提升系統(tǒng)的可靠性[2]。
2.2 缺點
現(xiàn)階段,人臉識別技術(shù)還不是很完善,在其中還包含著很多的缺點,比如,對人臉的特征掃描不具備一定的穩(wěn)定性,人臉可能會因為各種外部原因造成特征的變化,比如:受傷、化妝、甚至于微整形。當(dāng)人臉特征有了一些改變的時候,人臉識別系統(tǒng)就會出現(xiàn)不識別的情況發(fā)生。而且現(xiàn)階段,人臉識別系統(tǒng)還具有不完全性,比如兩個長得比較像的人,系統(tǒng)會對其進(jìn)行掃描,很可能出現(xiàn)信息的混亂或者都不識別,還需要人工進(jìn)行輔助工作。人臉識別系統(tǒng)還可能會因為很多的外界因素造成識別失敗的現(xiàn)象,比如光照的強弱,周圍的環(huán)境,識別的距離還有識別的視角。都會造成一定的識別問題的出現(xiàn),對于其中的問題,科研組織也在不斷地進(jìn)行完善,爭取將人臉識別技術(shù)達(dá)到最良好的效果[3]。
3 基于視頻序列的人臉識別系統(tǒng)
3.1 軟件的運行環(huán)境
隨著人臉識別系統(tǒng)在生活、工作中的應(yīng)用越來越廣泛,人臉識別技術(shù)也不斷的在進(jìn)步。人們對信息、身份的識別程度越來越重視,很多的場所都用上了人臉識別系統(tǒng),比如:監(jiān)獄,公安局,醫(yī)院,現(xiàn)在很多的單位將人臉識別系統(tǒng)用在考勤方面,很多的學(xué)校也在試著使用人臉識別系統(tǒng)進(jìn)行考試或者上課點到。通過攝像機的攝像頭就能夠?qū)Ψ秶鷥?nèi)的人員進(jìn)行管理,方便了很多單位、部門的工作,還能夠提升工作效率[4]。
3.2 軟件的模塊設(shè)計
以視頻序列為基礎(chǔ)的人臉識別系統(tǒng),能夠適應(yīng)很多場合的使用,使用視頻序列技術(shù)能夠使人臉識別系統(tǒng)的使用更加的完善。
3.2.1 視頻采集
在設(shè)備安裝使用后,要使用視頻對信息進(jìn)行采集,安裝了視頻頭的驅(qū)動程序,通過系統(tǒng)的激活,接收安裝指令,對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮,打開數(shù)據(jù)庫,就能夠通過視頻對人臉信息進(jìn)行采集。
3.2.2 用戶注冊
在人臉系別系統(tǒng)中的的用戶注冊模塊的使用上,要利用視頻對人臉信息進(jìn)行采集,相對于其中的信息,要進(jìn)行多次確認(rèn),對不同的光照進(jìn)行采集,利用相關(guān)的技術(shù)對采集到的信息進(jìn)行分析整理,將每一次的人臉識別都能夠通過技術(shù)調(diào)整到統(tǒng)一的質(zhì)量處理,很好的避免了光照不同識別失敗的問題。用戶在注冊的過程中,系統(tǒng)會將信息保存在系統(tǒng)內(nèi),按照男女分類或者按照年齡段分類,將信息進(jìn)行更加完善的處理,方便了后期對信息的使用。用戶注冊的過程中,系統(tǒng)可以給予用戶相應(yīng)的指令,用戶進(jìn)行一定的表情變化,信息能夠更加的精準(zhǔn)[5]。
3.3.3 人臉識別
視頻序列下的人臉識別系統(tǒng),能夠通過攝像頭對人臉信息進(jìn)行采集,先對采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理,再進(jìn)行圖像的分類,與用戶注冊時的信息進(jìn)行對比,當(dāng)系統(tǒng)對信息核實完成后,就能夠確認(rèn)信息。根據(jù)現(xiàn)階段的識別速度能夠達(dá)到約每秒七幀左右的圖片,達(dá)到了人臉識別系統(tǒng)快速識別的要求。
4 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人臉識別技術(shù)一定會應(yīng)用的越來越廣泛,隨著技術(shù)的不斷提高能夠盡可能地避免人臉識別的缺點,改進(jìn)他的不足。基于現(xiàn)階段已有的人臉識別技術(shù),在視頻序列的基礎(chǔ)上研究新的人臉識別系統(tǒng),既能夠吸收之前幾種方式的優(yōu)點,還能夠改進(jìn)其中的不足。
參考文獻(xiàn):
[1]王德慧.基于視頻的人臉識別技術(shù)在監(jiān)獄AB門控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[D].中山大學(xué),2013.
[2]李新濤.基于加權(quán)投票和關(guān)鍵幀提取的視頻流人臉識別方法研究[D].蘇州大學(xué),2011.
中圖分類號:TN215 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)23-0014-03
從現(xiàn)在的新型科技企業(yè)來說,很多企業(yè)的設(shè)備在車間生產(chǎn)線上都安裝和設(shè)置了無損檢測程序,之前也有很多傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)出現(xiàn),不過這些技術(shù)不管是在管理方面還是在實踐上都存在一定的缺點,而紅外熱成像無損檢測技術(shù)能較好的改善一些傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)不能達(dá)到的一些檢測效果,如今它在很多領(lǐng)域也得到了應(yīng)用,因為有它檢測的便捷、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點逐漸得到人們的認(rèn)可。
1 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的簡介
紅外熱成像無損檢測技術(shù)是利用紅外熱成像原理來工作的。它是由熱成像技術(shù)、紅外標(biāo)定技術(shù)、圖象處理技術(shù)和圖象壓縮與恢復(fù)技術(shù)等多項高技術(shù)的集成。舉個例子,就石油化工企業(yè)生產(chǎn)程序來說,對這個生產(chǎn)線所需要的儀器設(shè)備進(jìn)行檢測,首先是啟動設(shè)備,之后在設(shè)備工作的時候就會散發(fā)出熱量,每個儀器所散發(fā)出的熱量是不一樣的,在設(shè)備工作的時候,可以利用紅外熱成像儀器檢測被測儀器的熱量,這些熱量會發(fā)射出輻射,在自然界中一切物體都會有電磁波輻射,之后根據(jù)輻射就會在紅外熱成像儀器上成像,根據(jù)成像的不同可以判斷被測儀器的工作狀態(tài)。
2 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的原理
相位法紅外無損檢測利用調(diào)制激勵源在被測物體內(nèi)部產(chǎn)生周期熱波,由于物體內(nèi)部缺陷產(chǎn)生的反射受到入射波的干擾而在物體表面形成一個可被紅外熱像儀記錄的波形,用紅外熱像儀采集多幅熱圖像,經(jīng)過圖像序列信號重構(gòu),得到被測物體表面溫度變化信號,提取被測物體表面各點溫度變化的相位圖和幅值圖,據(jù)此判定缺陷的存在和特征。圖1給出了采用紅外相位法技術(shù)進(jìn)行無損檢測的原理。
2.1 紅外無損檢測系統(tǒng)的組成
如圖2所示,一個典型的紅外無損檢測系統(tǒng)由以下幾部分組成:熱激勵系統(tǒng)、紅外熱成像系統(tǒng)、紅外圖像采集、處理和分析系統(tǒng)。
2.2 激勵系統(tǒng)
主動式紅外無損檢測系統(tǒng)必須要有一個熱激勵系統(tǒng),用以造成被測材料內(nèi)部穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)不均勻溫度場,使被測材料內(nèi)部缺陷顯示出來。光源激勵系統(tǒng)主要包括三部分,一是函數(shù)信號發(fā)生器;二是功率放大器;三是鹵素光源。
2.3 紅外圖像采集系統(tǒng)
紅外圖像采集系統(tǒng)主要指紅外熱像儀,它負(fù)責(zé)把物體自身的紅外輻射變成人眼可識別的可見圖像,即把物體表面的溫度分布轉(zhuǎn)換成圖像,以直觀、形象的熱圖像顯示出來。由于熱像儀所獲得的是物體表面二維溫度場信息,因此普遍應(yīng)用于紅外無損檢測。
2.4 分析處理軟件系統(tǒng)
法國CEDIP軟件處理系統(tǒng)包括ALTAIRLI處理軟件和ALTAIR圖像處理軟件。ALTAIRLI軟件具有快速采集和處理信號功能,ALTAIR具有圖像增強、數(shù)據(jù)分析等功能。為實現(xiàn)對法國CEDIP公司ALTAIR紅外無損檢測系統(tǒng)采集的紅外圖像序列進(jìn)行處理與開發(fā),自行設(shè)計了后處理軟件系統(tǒng),功能框圖如圖3所示,通過讀取CEDIPMWIRJADE550紅外熱像儀采集的圖像序列,進(jìn)行提取表面熱波信號相位等信息,并可進(jìn)行信號重構(gòu)。
自行開發(fā)的紅外圖像序列處理軟件,同樣用于國產(chǎn)紅外無損檢測系統(tǒng)采集的紅外圖像序列的處理,用以實現(xiàn)缺陷的識別。
3 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的優(yōu)缺點
紅外熱成像無損檢測技術(shù)是一門先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),與其它傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)相比,它在很多方面都有優(yōu)點,但是什么東西都有兩面性,紅外熱成像無損檢測技術(shù)也有一些不如意的地方,下面就這兩方面來簡單的探討一下。
3.1 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的優(yōu)點
目前紅外熱成像的應(yīng)用還算不上是廣泛,這是因為紅外熱成像儀器還沒有普及到一般的中小企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)程序中,還有就是可能一些工廠的生產(chǎn)線上還沒有設(shè)置檢測這項程序,不過除了這些方面之外,在其它一些大型的工廠企業(yè)中,紅外熱成像無損檢測技術(shù)還是因為其優(yōu)點慢慢的得到了很好的應(yīng)用。其優(yōu)點而言主要有以下幾點:
第一,紅外熱成像無損檢測技術(shù)的安全性高。紅外熱成像無損檢測技術(shù)是利用紅外熱成像的原理根據(jù)熱量的散發(fā)檢測紅外程度,這種方法與其它技術(shù)相比更為安全可靠,檢測的時候也不需要經(jīng)過工作人員接觸性的工作,就像在石油化工企業(yè)對一些設(shè)備進(jìn)行無損檢測時,利用其他傳統(tǒng)的方法,需要工作人員對設(shè)備的操作流程十分的清楚,此外,石油化工的一些設(shè)備都是高風(fēng)險性的,如果在處理的時候,工作人員一不小心弄錯了一步,那么就可能會產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果,與此相反,紅外熱成像無損檢測只需要啟動設(shè)備,之后根據(jù)工作時的熱量差直接判斷設(shè)備的正常與否。
第二,紅外熱成像無損檢測技術(shù)的靈敏度高。因為這項技術(shù)不是經(jīng)過人為的檢測,與之前一些需要人為操作的檢測方法相比,紅外熱成像無損檢測技術(shù)完全是由機器操控,通過儀器內(nèi)部零件的控制,分析設(shè)備工作時的散熱量檢測設(shè)備,這樣會避免很多差錯。
第三,紅外熱成像無損檢測技術(shù)的診斷效率高。紅外熱成像檢測技術(shù)完全是由紅外熱檢測儀器內(nèi)部自動檢測自發(fā)進(jìn)行的,由需檢測的設(shè)備在工作中散發(fā)的熱量經(jīng)過紅外熱檢測儀器,這個過程需要的時間只有幾秒鐘而已,這樣大大的提高了診斷效率,傳統(tǒng)的檢測技術(shù),不僅步驟復(fù)雜繁瑣,如需要進(jìn)行一次檢測,除了要經(jīng)過工作人員的準(zhǔn)備之外,需要的檢測儀器設(shè)備也比較多,當(dāng)然時間相應(yīng)的也就多了,而且,并不是每一次的檢測都會成功,有時只要其中一個步驟出錯了,可能這次的整個檢測就前功盡棄了,所以紅外熱成像無損檢測技術(shù)的診斷效率與其他一些傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)相比,診斷效率高多了。
3.2 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的缺點
紅外熱成像無損檢測技術(shù)就缺點方面而言主要有兩點:
第一是這項技術(shù)只能檢測儀器表面的熱量,雖然紅外熱成像技術(shù)是通過檢測熱量差來檢測儀器的好壞,但是很多儀器工作的時候,背部散發(fā)出的熱量和儀器表面的溫度是不一樣的,如果單純的通過檢測儀器表面的溫度來斷定一個儀器工作狀態(tài)的正常與否,這樣造成的差錯可能會對整個工作程序造成重大的傷害。
第二是紅外熱成像技術(shù)需要的設(shè)備是高科技的設(shè)備,而且這種設(shè)備的更新速度與其他的檢測儀器來比相對來說也比較快,所以這種設(shè)備的價格也是非常昂貴的,如果就規(guī)模一般的工業(yè)投資來說,這樣的投資對企業(yè)自身是不合算的。
4 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代石油化工企業(yè)已經(jīng)逐漸進(jìn)入到了一個高科技的生產(chǎn)模式中,很多時候石油生產(chǎn)都是自動化的流水工作流程,所以在進(jìn)行石油生產(chǎn)之前對儀器設(shè)備進(jìn)行檢測過關(guān)是十分有必要的,而且在石化企業(yè)工作也是一項高風(fēng)險的工作,面對易燃易爆的石油制品,儀器是不能出一點差錯的,而紅外熱成像無損檢測技術(shù)在石化工業(yè)生產(chǎn)中作出了貢獻(xiàn)。
在石化工業(yè)生產(chǎn)時中,設(shè)備在運行工作時無時不刻伴著溫度的變化而改變的,其中高溫設(shè)備也不少,而紅外熱成像檢測可以根據(jù)檢測高溫設(shè)備內(nèi)襯的溫度來檢測設(shè)備,這樣可以避免儀器在工作中出現(xiàn)故障而出現(xiàn)停工現(xiàn)象,石化工業(yè)設(shè)備在生產(chǎn)工作的過程中,儀器工作狀態(tài)不一樣,其內(nèi)襯溫度也不一樣,這樣的檢測方法不會出現(xiàn)較大的差錯。另外,管道保溫層的檢測在石化工業(yè)中也是很重要的一部分,因為石油主要的運輸方式是管道運輸,所以對管道保溫層進(jìn)行檢測也是一道重要的工序,如果管道中的溫度較低的話,在石油運輸過程中可能就會出現(xiàn)石油凝固的現(xiàn)象,如果管道中的溫度較高的話,就會出現(xiàn)石油爆燃的危險現(xiàn)象,這樣對石化企業(yè)來說可能不是損失一部分成本那么簡單,所以控制管道保溫層的溫度是保障石油安全的被運輸,才能保障石化企業(yè)生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行。紅外熱成像無損檢測技術(shù)能正確的檢測管道保溫層的溫度,使得企業(yè)生產(chǎn)程序正常進(jìn)行。當(dāng)然了,還不止這些方面的應(yīng)用,像對工業(yè)鍋爐和高溫管道耐火材料侵蝕和剝落情況的監(jiān)測,對高溫爐管以及其使用壽命的檢測,預(yù)防燒穿事故的發(fā)生,對鍋爐及加熱爐爐壁和保溫容器壁的監(jiān)測,尋找熱能泄露點的發(fā)生等等,紅外熱成像無損檢測技術(shù)在這些方面都可以得到很好的發(fā)揮作用,預(yù)防企業(yè)惡性事故的發(fā)生,減少企業(yè)不必要的經(jīng)濟損失。
紅外熱成像無損檢測技術(shù)在很多方面都能得到應(yīng)用,就像其他的一些電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,它利用檢測電力設(shè)備的一些的導(dǎo)流體與接線之間的溫度來判斷電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備是否完好,預(yù)防停電和火災(zāi)等惡性事故的發(fā)生。此外在其他一些航空領(lǐng)域、還有建筑設(shè)備上都可以得到很好的運用,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,可以將紅外熱成像無損檢測技術(shù)發(fā)展的更好。
5 結(jié) 語
隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,近幾年來,中國的紅外成像技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,與西方的差距正在逐步縮小,有些設(shè)備的先進(jìn)性可與西方同步或領(lǐng)先,在國防很多方面都可以體現(xiàn)出來了。紅外熱成像技術(shù)也是依賴在科技發(fā)展的基礎(chǔ)上才得以發(fā)展的,不管是缺點還是優(yōu)點都是它的特點,缺點可以在實踐中慢慢的得到改善,優(yōu)點可以在科技的進(jìn)步中得到更大的發(fā)揚,甚至是可以得到更好的改進(jìn),而且這項技術(shù)在無損檢測中有著巨大的潛力和優(yōu)優(yōu)勢。隨著社會市場的發(fā)展,紅外熱成像儀行業(yè)發(fā)展前景也是非常廣闊的新興高科技產(chǎn)業(yè),也是紅外應(yīng)用產(chǎn)品中市場份額最大的一塊。像紅外攝像機、紅外通訊、紅外光譜儀、紅外傳感器等等這些技術(shù)已經(jīng)得到市場廣泛的應(yīng)用,紅外熱成像技術(shù)在以后的發(fā)展中會更加成熟和成功。
參考文獻(xiàn):
計算機和網(wǎng)絡(luò)時代的來臨,無論是在檔案的收集、處理、加工上,還是在檔案信息的保存、傳輸上,電子檔案都具有傳統(tǒng)檔案無法比擬的優(yōu)點,它快捷、方便,易于查找,便于修改等。同時科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得檔案的建設(shè)更多的運用了現(xiàn)代化高科技的手段,如縮微影像技術(shù)與數(shù)字影像技術(shù)的區(qū)別,使得檔案管理進(jìn)入了一個新的時代。本文以微縮影像技術(shù)與數(shù)字影像技術(shù)為例闡述了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在檔案現(xiàn)代化管理中的重要作用。
一、縮微影像技術(shù)與數(shù)字影像技術(shù)的區(qū)別及融合
縮微影像技術(shù)是將原始文件經(jīng)過編排和整理之后,使用光線照射,在光學(xué)攝影的原理下,在感光膠片經(jīng)過曝光而形成潛影,再利用顯影加工使?jié)撚稗D(zhuǎn)變?yōu)榍逦脑跋瘢瑢⑦@些原件進(jìn)行縮微圖像拷貝制成縮微品,最后利用顯示、檢索、復(fù)印還原等手段對縮微品進(jìn)行妥善管理的技術(shù)方法。由于縮微影像技術(shù)是將原始信息原封不動地用影像的方式保存在膠片上,所以它屬于模擬信息技術(shù),縮微影像的模擬特性可以使縮微品保持原件的本來面貌,反映的信息真實可靠,且不易篡改。與傳統(tǒng)的紙質(zhì)介質(zhì)存儲方式相比,縮微膠片比紙質(zhì)介質(zhì)節(jié)省空間,而且縮微膠片具有保真性能好的優(yōu)點。因此,縮微影像的法律效力很強,甚至可以和原件的法律效力相同。
數(shù)字影像技術(shù)與縮微影像不同,它是將原始的影像信息使用信息化技術(shù)在一定的精度下進(jìn)行數(shù)字化,并將數(shù)字后的信息輸入計算機等存儲設(shè)備存儲起來。數(shù)字影像技術(shù)獲取文件的方式有兩種方式,對于自然景物,通常采用數(shù)碼相機進(jìn)行拍攝獲取,對于一些印刷品,如照片、美術(shù)品、文稿等,通常采用掃描儀進(jìn)行掃描獲取。獲取的原始文件輸入計算機后,使用一些軟件進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換,從而形成數(shù)字化文件,并將之存儲在光盤、磁盤和硬盤之中。光盤存儲技術(shù)在檔案管理現(xiàn)代化進(jìn)程中有廣闊的應(yīng)用前景,是一門很有發(fā)展前景的即時存儲和利用技術(shù)。數(shù)字化影像技術(shù)具有以下的優(yōu)點:第一是有利于實現(xiàn)檔案的“數(shù)字化”保存,數(shù)字化保存節(jié)約存儲空間,存儲量非常巨大。第二是有利于檔案文件的資源共享,數(shù)字化的文件很容易進(jìn)行上傳和下載;第三,數(shù)字化的文件更容易突破“空間”和“時間”的限制,利用互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng),能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上閱讀和瀏覽。
對比縮微影像技術(shù)與數(shù)字影像技術(shù)各自的特點,它們各有自己的優(yōu)缺點??s微技術(shù)是一項很好的存儲技術(shù),但縮微品保存條件較為苛刻,對庫房環(huán)境溫、濕度要求嚴(yán)格;縮微影像技術(shù)拍攝及復(fù)制工藝過程較為復(fù)雜,專業(yè)性很強,需要培訓(xùn)專業(yè)工作人員;檢索利用不快捷。數(shù)字技術(shù)最大的缺點是難以長期保存,數(shù)字信息的讀寫對軟件設(shè)備的依賴性太大,尤其是很容易修改,安全性不強,法律效力小。
二、縮微影像技術(shù)與數(shù)字影像技術(shù)的結(jié)合運用是適應(yīng)新時期檔案管理工作發(fā)展的必然趨勢
縮微技術(shù)是一項較為成熟的技術(shù),它的歷史較數(shù)字影像技術(shù)要長。目前,縮微影像技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,世界上許多國家用它管理資料、檔案、圖書情報,它也為搶救我國圖書、檔案界重要檔案、珍貴檔案做出了重大的貢獻(xiàn)。應(yīng)該說,在20世紀(jì)70、80年代,縮微影像技術(shù)是檔案管理中的主導(dǎo)技術(shù)。而到了90年代,隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,數(shù)字影像技術(shù)開始興起,而逐步取代縮微影像技術(shù)之勢。90年代末期,隨著數(shù)轉(zhuǎn)模和模轉(zhuǎn)數(shù)復(fù)合技術(shù)的問世,使縮微技術(shù)和數(shù)字技術(shù)二者優(yōu)勢互補,相互轉(zhuǎn)化,推動了檔案管理工作迅速向高水平邁進(jìn)。
從世界范圍來看,近年來發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的檔案部門大多采取兩種技術(shù)相結(jié)合的方法,采用縮微技術(shù)解決大型圖紙等的存儲、珍貴檔案、法律效力、保存期限、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的問題;采用光盤存儲及數(shù)據(jù)交換技術(shù),解決其閱讀、利用等諸多方面的問題。目前國際上高水平的檔案圖書管理中,也是采用多種技術(shù)收集、保存、利用檔案;檔案部門在其它新興技術(shù)形成規(guī)模時,仍然堅持應(yīng)用縮微技術(shù)的主要原因在于他們懂得縮微技術(shù)的重要,縮微資料在他們的館藏中占有一定的比重,形成了獨立的系統(tǒng)??梢姡s微影像技術(shù)和數(shù)字影像技術(shù)結(jié)合是發(fā)展的必然趨勢。
兩種技術(shù)的結(jié)合運用,形成了適應(yīng)現(xiàn)代潮流的新型檔案館,它將二者在檔案保存與利用中的優(yōu)勢充分展現(xiàn)出來,在檔案標(biāo)準(zhǔn)化整理、存儲、開發(fā)利用方面最大限度地實現(xiàn)了檔案的價值,為兩種技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展和完善提供了一個靈活方便的平臺。
綜上所述,對于檔案行業(yè)而言,新時期的一個重要特征是信息處理技術(shù)的迅速變遷:紙張自發(fā)明以來就被用作文獻(xiàn)永久保存的載體;近明的縮微技術(shù),使縮微膠片又成為存儲和永久保存檔案的優(yōu)良載體;隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普遍采用,一些老技術(shù)便在與新技術(shù)的結(jié)合中不斷獲得發(fā)展??s微方式和數(shù)字化方式“雙套制”并存,不是選擇某種手段管理檔案的問題,而是由于模擬信息和數(shù)字信息的不同特點,決定了它們對于不同類型檔案的管理方式側(cè)重點不同,只有二者融合才能使其優(yōu)勢得以充分發(fā)揮,滿足各類文獻(xiàn)的需求。因此在檔案管理的現(xiàn)代化進(jìn)程中,縮微影像技術(shù)與數(shù)字影像技術(shù)的結(jié)合勢在必行!檔案管理工作應(yīng)采用與時代相融合的各種技術(shù)手段,做到優(yōu)勢互補,相得益彰,走整合影像和復(fù)合技術(shù)的道路,這才是一條最有特色的檔案現(xiàn)代化管理之路。這樣,才能使檔案館的條件和面貌發(fā)生革命性的變化,充分發(fā)揮檔案記錄歷史、傳承文明的載體作用,為把檔案事業(yè)功在當(dāng)代、利在千秋的宏偉目標(biāo)落到實處奠定堅實的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
簡述雜交育種的概念;
說明雜交育種的遺傳學(xué)原理;
舉例說出誘變育種的基本原理及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.能力目標(biāo)
嘗試將信息用圖表、遺傳圖解的形式表達(dá)出來運用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實際中的問題。
3.情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)
(1)討論從選擇育種到雜交育種,再到誘變育種中,科學(xué)、技術(shù)和社會的相互作用。
(2)通過對雜交育種和誘變育種成果的了解,關(guān)注育種技術(shù)的發(fā)展。
(3)體會科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動社會發(fā)展中的巨大作用。
三、教學(xué)過程
自從孟德爾的遺傳規(guī)律問世之后,人工雜交的方法就被廣泛應(yīng)用到動植物育種。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人工誘變技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步推動了育種的步伐,后來基因工程的誕生,使人們能夠定向地改變生物的遺傳特性,創(chuàng)造出新的生物類型。育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的地位越來越重要了。請同學(xué)們結(jié)合我們學(xué)過的遺傳和變異的相關(guān)知識以及平時對這方面的認(rèn)識,說一說選育新品種的方法有哪些?(讓學(xué)生分小組互相討論一段時間后,學(xué)生起來回答。)
(選擇育種、雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種)
1.選擇育種
教師在上課之前先收集一些關(guān)于選擇育種和雜交育種的圖片,在上課的時候首先展示這些圖片,讓學(xué)生仔細(xì)觀察這些圖片,教師根據(jù)這些圖片設(shè)計問題:
根據(jù)圖片分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學(xué)原理及其優(yōu)缺點是什么?
看完圖片提出問題后,教師先讓學(xué)生閱讀教材上的基礎(chǔ)內(nèi)容,并組織學(xué)生分組討論,然后讓每一小組選出代表來回答問題。在回答問題過程中若學(xué)生不能很好地回答所提出的問題,教師可以通過對問題的分解來進(jìn)行引導(dǎo):
教師提示:(1)古印第安人培育玉米的方法稱為什么?(2)這時出現(xiàn)的選擇的具體含義是什么?(3)選擇育種的優(yōu)缺點是什么?
最后再找同學(xué)起來補充回答直到答得全面為止,教師在必要的時候可以給予適當(dāng)?shù)奶崾?,使學(xué)生牢固掌握這部分的內(nèi)容。
2.雜交育種
每種生物都有不少性狀,這些性狀有的是優(yōu)良性狀,有的是不良性狀,而且不同的優(yōu)良性狀存在于不同的品種中。人們一直設(shè)想如果能想辦法去掉不良性狀,讓優(yōu)良性狀集于一身,創(chuàng)造出自然條件下沒有的新性狀組合,突破選擇育種的局限,培育出具有優(yōu)良性狀組合的新品種。會有什么辦法呢?(學(xué)生思考、分組討論之后回答),在此基礎(chǔ)上,教師提出問題:
有兩個小麥品種:一種是高產(chǎn)不抗病(AABB),另一種是低產(chǎn)抗病(aabb),兩對性狀獨立遺傳,你們用什么方法能培育出高產(chǎn)抗病的小麥新品種呢?請將你們的設(shè)想用遺傳圖解表示出來。(課本例子)
學(xué)生思考,分組討論,討論完成后自己畫出,同時找兩位同學(xué)到黑板上來畫,先讓學(xué)生互相批改他們做的結(jié)果,并說明理由,在學(xué)生匯報的時候老師給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),讓學(xué)生展示出自己的方案,最后通過生生、師生間的交流研討,總結(jié)出可行性的方案。共同完善寫出課本例子遺傳基因型圖解。
師生共同總結(jié):F2高產(chǎn)抗病植株繼續(xù)自交,淘汰性狀分離的類型,選育純種。但是,在水稻育種過程中,我們直接利用F1代的雜種優(yōu)勢。
通過問題展示和解答,教學(xué)課件輔助,展示學(xué)生所寫的遺傳圖解。最后由學(xué)生歸納雜交育種的概念,所利用的原理及我國在雜交育種方面的成就。
(雜交育種就是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過集中在一起,再經(jīng)過選擇和培育,就得到新品種的方法;基因重組,成就略)
學(xué)情預(yù)設(shè):與選擇育種比較,雜交育種有什么優(yōu)點?
學(xué)生思考、分組討論回答:能將兩個不同品種的優(yōu)良性狀集中在一起,產(chǎn)生新的性狀組合的新品種;育種的目的性較強。
思考與討論:綜上所述雜交育種的優(yōu)點是很明顯的,但是在實際操作中,會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現(xiàn)的類型,以及育種時間等方面,分析雜交育種方法的不足。有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢?
學(xué)生思考,分組討論回答:雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,育種進(jìn)程緩慢(一般需5至7年),過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。
思考與討論:有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢?
學(xué)生回憶學(xué)過的知識,并交流和討論:
3.誘變育種
教師引導(dǎo)學(xué)生回憶基因突變的內(nèi)容。
利用基因突變的原理應(yīng)用在育種中,就發(fā)展為一種新的方法――誘變育種。
教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P100頁,教材列舉了哪些誘變育種的實例?
學(xué)生閱讀教材并回答:如黑農(nóng)五號;衛(wèi)星“87-2”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等;青霉菌高產(chǎn)菌株等。
教師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實例。
教師總結(jié):誘變育種的概念指什么?
誘變育種就是利用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線、激光等)或化學(xué)因素(亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使生物發(fā)生基因突變。
教師引導(dǎo),組織開展生生、師生的討論:與雜交育種相比,誘變育種有什么優(yōu)點?聯(lián)系基因突變的特點,談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性,可以采取什么辦法?
近年來,在社會經(jīng)濟發(fā)展的過程中,人們?yōu)榱耸沟秒娔茌斔偷馁|(zhì)量和效益得到進(jìn)一步的提升,也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到了其中,從而促進(jìn)社會經(jīng)濟的增長。其中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用,不僅有效的改善了電力資源輸送的質(zhì)量,滿足了人們?nèi)粘I畹南嚓P(guān)要求,還使得電網(wǎng)系統(tǒng)的運行性能得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。下面我們就對高壓直流輸電技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹。
1、直流輸電的發(fā)展
早在19世紀(jì)20年代,人們就已經(jīng)發(fā)明了直流輸電機,通過電力資源的遠(yuǎn)程輸送,滿足人們生活的相關(guān)要求,這也開創(chuàng)了直流輸電技術(shù)應(yīng)用的先河。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,直流電力的輸送技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展,并且還建立了相應(yīng)的直流輸電工程,從而使得直流電力資源輸送的范圍更加的廣泛。其中可控硅技術(shù)的發(fā)展,人們也讓直流輸電技術(shù)的性能得到了進(jìn)一步的優(yōu)化,這就標(biāo)志著直流輸電技術(shù)的進(jìn)一步的飛躍,為高壓直流技術(shù)的發(fā)展奠定了扎實的基礎(chǔ)。
而在我國電力行業(yè)發(fā)展的過程中,高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用得比較晚。但是隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們通過相關(guān)的工業(yè)試驗也對高壓直流輸電技術(shù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和完善,這就使得我國的高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用水平得到進(jìn)一步的提升,從而滿足了當(dāng)前社會解決發(fā)展的相關(guān)要求。目前,在我國電力行業(yè)發(fā)展中,我國的高壓直流電源技術(shù)也逐漸的趕上了世界水平,而且我們也在傳統(tǒng)的高壓輸電技術(shù)上進(jìn)行了相應(yīng)的完善和改進(jìn),這就使得高壓直流輸電技術(shù)在我國社會經(jīng)濟發(fā)展的過程中,有著十分廣闊的發(fā)展前景。
另外,在當(dāng)前我國電力行業(yè)發(fā)展過程中,人們?yōu)榱藵M足用戶的用電需求,促進(jìn)我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,國家電網(wǎng)公司就提出了相關(guān)的管理目標(biāo)和戰(zhàn)略對策,來對高壓電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化,這就使得高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用效果得到了進(jìn)一步的提升。其中在高壓電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)的過程中,我國電網(wǎng)公司也開始對其電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行自主的研究設(shè)計,這就使得我國的高壓電網(wǎng)系統(tǒng)之間的接近了世界水平,實現(xiàn)了電壓等級高、輸送兩大、輸電距離遠(yuǎn)等方面的特點。目前在我國高壓電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的過程中,也投入了巨大的人力和物力,這就很好的保證了我國電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,滿足了人們?nèi)粘I詈蜕a(chǎn)的相關(guān)需求,進(jìn)一步的促進(jìn)了我國社會主義市場經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。
2、高壓直流輸電的優(yōu)勢
之所以高壓直流輸電能夠在全球范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展,除了歸功于整流技術(shù)的不斷進(jìn)步以及大功率整流器件的出現(xiàn)之外,更重要的是高壓直流輸電有著交流輸電不可比擬的優(yōu)勢。
⑴低耗材。傳統(tǒng)的三相交流線路需要三根導(dǎo)線,并且線路走廊寬,而直流輸電線路只需正、負(fù)兩極導(dǎo)線,其桿塔的結(jié)構(gòu)簡單,線路走廊窄,此外,一條同電壓的直流輸電線路輸送容量約為交流輸電線路的2倍,直流輸電的線路走廊,其傳輸效率約為交流線路的2倍甚至更多一點。
⑵遠(yuǎn)距離、大容量。直流輸電并不存在交流輸電的功角穩(wěn)定問題,因此不會由于靜態(tài)穩(wěn)定或暫態(tài)穩(wěn)定性能變差而降低輸送容量。這是直流輸電傳輸功率的重要特點,也是它的一大優(yōu)勢。直流輸電的輸送容量由換流閥電流允許值決定,輸送容量和距離不受兩端的交流系統(tǒng)同步運行的限制,有利于遠(yuǎn)距離大容量輸電。
⑶易互聯(lián)。對于交流輸電系統(tǒng),并網(wǎng)中的各個系統(tǒng)必須同步運行,否則可能在設(shè)備中形成強大的循環(huán)電流而損壞設(shè)備,或者停電事故。而直流輸電兩端的交流系統(tǒng)不需要同步運行,可實現(xiàn)不同額定頻率或相同額定頻率交流系統(tǒng)之間的非同期聯(lián)絡(luò),提高兩側(cè)交流系統(tǒng)互為備用以及事故緊急支援的能力,從而提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電的經(jīng)濟性。
3、高壓直流輸電的缺點
雖然直流輸電解決了很多交流輸電存在的難題,但是直流輸電本身所固有的缺點也限制了直流輸電的應(yīng)用范圍。
⑴換流器在運行時會產(chǎn)生交流諧波和直流諧波,若處理不當(dāng)將其引入交流系統(tǒng)會給交流電網(wǎng)帶來很多問題。為了降低諧波的影響需在交流側(cè)和直流側(cè)加裝濾波器組,這樣無形中就增加了換流站的占地面積和運行成本。
⑵晶閘管式換流器在直流電傳輸過程中會吸收大量的無功功率,高達(dá)有功功率的60%,這就需要加裝無功功率補償裝置來進(jìn)行控制,從而增加了換流站的成本和控制的復(fù)雜性。
4、電網(wǎng)特高壓輸電技術(shù)的研究及應(yīng)用
近年來,國家發(fā)改委正式批準(zhǔn)以南方電網(wǎng)公司為依托了相關(guān)企業(yè)為合作共建單位,建立了相應(yīng)的試驗基地,組建我國特高壓工程技術(shù)國家工程實驗室。國家工程實驗室是國家技術(shù)創(chuàng)新體系的重要組成部分,特高壓工程技術(shù)家工程實驗室是全國首批組建的6個國家工程實驗室之一。該實驗室于2008年1月開工建設(shè),占地295畝,一期工程以特高壓直流為主,總投資3.5億元。
其中在電網(wǎng)特高壓工廠技術(shù)國家工程實驗室正式啟動后,該實驗室的建設(shè)和運行填補了我國在高海拔、強紫外線實際環(huán)境下特高壓試驗研究的空白。它作為我國功能最齊全的交直流特高壓試驗基地,將在國際上發(fā)揮極大的影響力和帶動力。
特高壓直流工程不少屬于目前世界上最前沿的技術(shù)。我國電網(wǎng)公司作較好地掌握了特高壓直流輸電的核心技術(shù),形成了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、涵蓋研究、設(shè)計、安裝、施工、調(diào)試、驗收等各個方面的技術(shù)規(guī)范和工藝標(biāo)準(zhǔn),共起草國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)25項,申請或獲授權(quán)專利106項,登記軟件著作權(quán)8項。工程綜合自主化率達(dá)到62.9%,標(biāo)志著我國電力技術(shù)、裝備制造水平在世界輸變電領(lǐng)域占領(lǐng)了新的制高點。
5、結(jié)束語
由此可見,在當(dāng)前我國電網(wǎng)系統(tǒng)建筑和發(fā)展的過程中,高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用有著十分重要的意義,這不僅很好的滿足了人們?nèi)粘I詈蜕a(chǎn)的相關(guān)需求,還進(jìn)一步的促進(jìn)了我國國民經(jīng)濟的增長。雖然目前我國的高壓輸電技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中,還存在著許多的問題,但是也具有廣闊的發(fā)展空間,這樣有利于我國經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。