時(shí)間:2022-02-23 23:29:10
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇節(jié)能控制論文,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。
1.自動(dòng)化穩(wěn)壓技術(shù)。通常來說,路燈配電系統(tǒng)是長線配電模式,電纜末端容易發(fā)生電壓過低的情況。深夜時(shí),電網(wǎng)電壓明顯升高,升高的電壓通常達(dá)到245V-250V,過高的路燈電壓會(huì)加大路燈電能損耗。本系統(tǒng)配備自動(dòng)穩(wěn)壓功能,借助單燈節(jié)電控制器、區(qū)域路燈控制終端合理調(diào)節(jié)單燈電壓和區(qū)域電壓,單燈節(jié)電控制器能有效調(diào)節(jié)遠(yuǎn)端或近端路燈的電壓,避免出現(xiàn)線路末端低壓情況。區(qū)域路燈控制終端對(duì)區(qū)域路燈供電實(shí)施穩(wěn)壓調(diào)節(jié),降低電壓波動(dòng)過大引發(fā)電能損耗的情況。
2.環(huán)境亮度控制技術(shù)。根據(jù)路燈節(jié)點(diǎn)控制器環(huán)境亮度檢測信息,對(duì)路面的實(shí)際照度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)實(shí)際照明需要合理調(diào)節(jié)路燈照度。在人流高峰期,路燈要保持在高照度狀態(tài),夜深人靜時(shí)、車流量小,可適當(dāng)降低路燈照度,減少電能損耗的情況。
二、節(jié)能型路燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
路燈智能控制系統(tǒng)是根據(jù)某個(gè)區(qū)域的功能、不同時(shí)間。室外光亮度等把調(diào)整照明結(jié)果手段進(jìn)行整合,促使上述因素相互系統(tǒng)達(dá)到自動(dòng)控制照明的目的。不管何種路燈智能控制系統(tǒng),均要實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,這離不開通訊網(wǎng)絡(luò)的支持。網(wǎng)絡(luò)通訊包括Internet、電信網(wǎng)絡(luò)等。其中Interner具有速度快、效率高等特點(diǎn),通過該網(wǎng)絡(luò)促使分控制器接受主控制中心的遠(yuǎn)曾命令和管理指令,且它可以根據(jù)所需的信息數(shù)據(jù)實(shí)施及時(shí)的反饋,具體設(shè)計(jì)如下。
(一)設(shè)計(jì)合理的監(jiān)控終端硬件模塊選擇合理的硬件方案。智能控制柜主要功能如下:①控制柜可以及時(shí)采集各方控制信號(hào);②采用GSM無線通信系統(tǒng)能把有關(guān)數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心;③實(shí)時(shí)接收從監(jiān)控中心傳輸?shù)母鞣N指令和數(shù)據(jù)并實(shí)施相對(duì)應(yīng)的操作。智能控制柜的核心部位是單片機(jī)系統(tǒng),電壓實(shí)施整流、濾波、降壓等處理后,獲得<5V模擬電壓輸送至單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換引腳,實(shí)施AD轉(zhuǎn)換后獲得數(shù)字量與已設(shè)置的節(jié)點(diǎn)等級(jí)電壓標(biāo)準(zhǔn)展開比較,達(dá)到那個(gè)節(jié)電等級(jí),單片機(jī)采用軟件控制繼電器動(dòng)作,從而達(dá)到控制節(jié)電等級(jí)的目的。如果檢測得出電壓處在205—220V之間,步入輕度節(jié)電模式;電壓處在220—240V時(shí),進(jìn)入中度節(jié)電模式,若電壓為240—260V則進(jìn)入深度節(jié)電模式。若電壓大于260V或低于205V,則不會(huì)接受降壓處理。當(dāng)RS-232與GSM通信模塊相互連接,來達(dá)到與后臺(tái)監(jiān)控中心通信的目的。溫度傳感器能有效監(jiān)測變壓器的溫度,若溫度大于65oC,合理控制繼電器的工作,促使風(fēng)扇進(jìn)行工作,達(dá)到降低變壓器溫度和保護(hù)變壓器的目的。若溫度<65oC時(shí),費(fèi)電在繼電器控制下不接受工作。
(二)合理設(shè)置路燈節(jié)點(diǎn)控制器。路燈節(jié)點(diǎn)控制器作為路燈節(jié)能控制的基本元素,傳統(tǒng)路燈主要采用經(jīng)緯儀對(duì)相同區(qū)域或不同區(qū)域路燈的開關(guān)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一控制,這種功能單一的控制模式無法滿足不同路況及環(huán)境的照明需求。采用智能控制器可以實(shí)時(shí)對(duì)單燈進(jìn)行控制并采集相應(yīng)的環(huán)境信息。本次設(shè)計(jì)的路燈節(jié)點(diǎn)控制器包括如下模塊:1.測量模塊。測量模塊主要由環(huán)境亮度檢測及電壓電流測量兩個(gè)部分組合而成。環(huán)境亮度檢測部分主要構(gòu)成成分為光感1元件,用來感應(yīng)路燈周圍的環(huán)境信息,從而合理控制路燈照度。電壓電流部分及時(shí)監(jiān)測路燈供電電源的電流電壓數(shù)據(jù),為穩(wěn)定電壓提供重要依據(jù)。2.控制模塊??刂颇K作為路燈節(jié)點(diǎn)控制的關(guān)鍵內(nèi)容,根據(jù)測量模塊收到的數(shù)據(jù)信息,綜合上級(jí)區(qū)域的指令形成控制決策,完成合理控制單燈照度、調(diào)整電壓、故障警報(bào)等功能。3.通訊模塊。通訊模塊主要負(fù)責(zé)與同個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器,上級(jí)區(qū)域控制終端之間進(jìn)行通信,根據(jù)區(qū)域路燈分布情況選定無線、有線或電力線載波等不同通訊方式。4.規(guī)則庫及電源。規(guī)則庫為控制模塊形成合理決策提供相應(yīng)的控制規(guī)則,電源模塊為所有路燈節(jié)點(diǎn)控制器進(jìn)行供電。
(三)設(shè)計(jì)路燈監(jiān)控中心。路燈監(jiān)控中心位于整個(gè)控制系統(tǒng)的最上層,配備監(jiān)控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、GPRS收發(fā)器等設(shè)施。為確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行,監(jiān)控計(jì)算機(jī)使用雙擊冗余方式進(jìn)行配置,GPS時(shí)鐘能接收準(zhǔn)確的天文時(shí)鐘,促使監(jiān)控中心時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)鐘處在一致狀態(tài)。本次設(shè)計(jì)采用DALLAS公司生產(chǎn)的時(shí)鐘芯片DS1302,運(yùn)用串行通信方式,這種芯片具有電池充電和切管功能,在系統(tǒng)掉電時(shí)也能對(duì)時(shí)鐘電路進(jìn)行單獨(dú)供電。DS1302時(shí)鐘芯片可以顯示秒、分、年、月、日等信息,對(duì)<31d的月末日期實(shí)施調(diào)整。DS1302與單片機(jī)通信只需設(shè)置三條線,即:復(fù)位線、數(shù)據(jù)線、串行時(shí)鐘線,數(shù)據(jù)根據(jù)每次一個(gè)字節(jié)多多字節(jié)的形式傳送信息。監(jiān)控中心借助網(wǎng)絡(luò)GPRS收發(fā)器及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口與不同區(qū)域路燈控制終端實(shí)時(shí)通訊。監(jiān)控中心主要配備的軟件包為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、路燈監(jiān)控管理系統(tǒng),路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)采用地理信息技術(shù),達(dá)到良好的可視化及人機(jī)交互設(shè)計(jì)模塊。
目前,建筑工程節(jié)能施工單位還沒有針對(duì)建筑工程建立一套完整的質(zhì)量控制體系,這就導(dǎo)致相關(guān)的施工質(zhì)量控制工作沒有具體的規(guī)章制度來進(jìn)行參考比照,最終導(dǎo)致建筑施工單位的節(jié)能質(zhì)量控制工作中難以發(fā)揮出自己應(yīng)有的作用。近幾年來,隨著市場化經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑施工單位對(duì)節(jié)能施工質(zhì)量控制的體制已經(jīng)不再適合如今建筑行業(yè)的發(fā)展,這就需要我國建筑工程節(jié)能施工質(zhì)量能夠緊跟時(shí)代形式,尋找出一種適合目前市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律與法律特征的法律法規(guī)對(duì)建筑企業(yè)建筑工程的質(zhì)量控制。由于我國地理面積比較大,我國不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)差異性很大,這就導(dǎo)致我國各個(gè)地區(qū)的建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)存在很大的差距。因此,在日常的建筑工程節(jié)能施工質(zhì)量控制工作中,就難免產(chǎn)生各式各樣的質(zhì)量問題,建筑工程施工單位難以找出徹底解決的方案。
2建筑工程施工企業(yè)沒有規(guī)范化的節(jié)能施工質(zhì)量控制體系
目前,許多的建筑工程施工企業(yè)為了盡可能的減少企業(yè)的運(yùn)營成本而獲取更高的利益,不惜違背國家的相關(guān)法律法規(guī),根本沒有制定規(guī)范化的節(jié)能施工質(zhì)量控制體系。這就導(dǎo)致在施工過程中,建筑工程的節(jié)能施工質(zhì)量得不到有效保證,建筑工程的節(jié)能施工質(zhì)量控制也就成為了依據(jù)空談,在短時(shí)間內(nèi),建筑施工企業(yè)可能會(huì)獲得一些經(jīng)濟(jì)利益。一旦建筑工程施工單位為了追求更高地利益而以較差的節(jié)能施工質(zhì)量為代價(jià),不僅會(huì)給建筑施工單位的長遠(yuǎn)發(fā)展埋下隱患,甚至還會(huì)威脅到人民群眾的生命安全。
3建筑施工企業(yè)的施工人員整體素質(zhì)水平較低
很多的建筑施工單位的施工人員整體素質(zhì)水平難以滿足具體工作的需求,而且建筑施工單位很少對(duì)企業(yè)內(nèi)部的施工人員進(jìn)行專業(yè)技能知識(shí)的培訓(xùn),這就導(dǎo)致建筑施工人員質(zhì)量控制意識(shí)淡薄,不能熟練的進(jìn)行施工操作,面對(duì)緊急出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題也無法及時(shí)解決。
二加強(qiáng)建筑工程節(jié)能施工質(zhì)量的控制措施
1建筑工程施工團(tuán)隊(duì)要嚴(yán)控
建筑工程節(jié)能施工材料的質(zhì)量只有保證了建筑工程節(jié)能施工材料質(zhì)量,才能夠保證建筑工程節(jié)能施工質(zhì)量,這就需要建筑施工單位在引進(jìn)節(jié)能施工材料的時(shí)候,仔細(xì)審查材料的性能,并根據(jù)工程的具體需要進(jìn)行材料的選取工作,通過這樣的方式,可以有效地保證建筑工程節(jié)能施工的質(zhì)量。截至目前為止,我國還沒有形成嚴(yán)格的建筑工程節(jié)能施工質(zhì)量控制體系,價(jià)格符合統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料市場,從而導(dǎo)致很多不符合建筑節(jié)能工程的施工材料被使用。針對(duì)目前越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,人們對(duì)建筑節(jié)能工程施工材料的要求也越來越高。在建筑節(jié)能工程施工過程之中,如果建筑施工單位想要更改建筑節(jié)能施工的材料,必須要申報(bào)監(jiān)督控制部門,經(jīng)過認(rèn)可之后才能夠更改建筑節(jié)能工程的施工材料。
2建筑工程施工單位要不斷優(yōu)化
節(jié)能施工工序的質(zhì)量控制建筑節(jié)能工程的施工工序是一個(gè)復(fù)雜的工序,這段工序包含著一系列相互聯(lián)系交叉的建筑節(jié)能工作。眾所周知,一個(gè)工程工序的最基本要求是保證工程工序的施工質(zhì)量,只有保證了工程工序的施工質(zhì)量才能保證整個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量。因此,在進(jìn)行建筑工程節(jié)能施工的過程之中,一定要嚴(yán)格控制工程每一個(gè)工序的質(zhì)量,并對(duì)施工工序的質(zhì)量進(jìn)行不斷的優(yōu)化處理:首先,施工團(tuán)隊(duì)要做到嚴(yán)格遵守建筑節(jié)能工程施工的具體施工工藝,在這個(gè)過程中必須嚴(yán)格執(zhí)行;其次,要加強(qiáng)對(duì)建筑節(jié)能工程的工序質(zhì)量檢驗(yàn),并對(duì)建筑節(jié)能工程的工序質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)分析,做到動(dòng)態(tài)處理建筑節(jié)能工程施工過程之中存在的質(zhì)量問題;最后,要根據(jù)建筑節(jié)能工程施工過程之中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的工序進(jìn)行工序質(zhì)量控制點(diǎn)的安排與設(shè)置,這樣就可以保證在原有建筑節(jié)能工程施工過程之中容易出現(xiàn)問題部位的有效的監(jiān)控,保證整個(gè)建筑節(jié)能工程施工過程都處于優(yōu)良的工作狀態(tài)。綜合的來說,就是根據(jù)建筑節(jié)能工程施工的具體特點(diǎn),分析在整個(gè)工序中可能出現(xiàn)的問題,對(duì)工程的只來能夠進(jìn)行有效地控制。
3完善建筑工程節(jié)能施工質(zhì)量控制
有關(guān)的法律體系只有我國相關(guān)政府部門給建筑節(jié)能工程質(zhì)量控制樹立一套完善的質(zhì)量控制體系,才能夠保證建筑節(jié)能工程質(zhì)量控制工作在合理的軌道上運(yùn)行。在具體的法律法規(guī)制定過程中,我國政府部門要充分參考市場經(jīng)濟(jì)下建筑行業(yè)的行業(yè)特點(diǎn),與此同時(shí),還要注意提升建筑節(jié)能工程質(zhì)量控制的水平。為了實(shí)現(xiàn)這一過程,就需要我國政府的各級(jí)控制部門根據(jù)自己區(qū)域的實(shí)際情況,切實(shí)去履行政府對(duì)建筑節(jié)能工程施工行業(yè)的質(zhì)量控制監(jiān)督工作,加強(qiáng)市場和建筑工程節(jié)能施工質(zhì)量控制的合作。在建筑工程節(jié)能施工質(zhì)量控制重要嚴(yán)格控制,把一切威脅到建筑節(jié)能工程質(zhì)量問題都進(jìn)行有效地處理。
4加強(qiáng)建筑工程施工企業(yè)自身工程質(zhì)量控制的力度
一個(gè)建筑工程施工單位想要實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,就應(yīng)該對(duì)自己企業(yè)的施工項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,這樣才能保證企業(yè)的建筑節(jié)能工程都是精品工程,提升企業(yè)的綜合競爭能力。針對(duì)這樣的情況,在建筑工程施工企業(yè)進(jìn)行招標(biāo)的時(shí)候,一定要根據(jù)國家具體要求,按照國家的法律進(jìn)行招標(biāo)工作,以保證建筑工程施工單位具備一定的實(shí)力完成建筑節(jié)能施工工程。
5建筑工程施工單位要提升
施工人員的整體素質(zhì)建筑工程施工單位的一線施工人員是影響一個(gè)建筑節(jié)能工程的重要因素之一,針對(duì)目前許多建筑工程施工單位一線施工人員的綜合素質(zhì)水平較低等問題,給建筑節(jié)能工程施工帶來極大的隱患,相關(guān)建筑工程施工單位要聘請專業(yè)人員對(duì)一線施工人員進(jìn)行質(zhì)量控制知識(shí)的普及,并定期開始專業(yè)知識(shí)講堂,以求提升一線施工人員的綜合素質(zhì)水平,確保整個(gè)建筑節(jié)能工程的施工質(zhì)量,從而提高整個(gè)建筑工程的施工質(zhì)量。
0引言
隨著單片機(jī)性能價(jià)格比的大幅度提高,把計(jì)算機(jī)和微處理器技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制特別是增加低壓電器智能化功能,具有較大的市場經(jīng)濟(jì)潛力。我們在交流接觸器智能控制方案和具體實(shí)施中做了大量的研究和可行性分析,開發(fā)了一種具有智能化功能的裝置。把該裝置和交流接觸器相組合,就可以增加交流接觸器的智能化功能。它具有設(shè)置簡單、使用可靠、節(jié)能控制、在線更改設(shè)置和顯示等功能。單片機(jī)在接到閉合或分?jǐn)嘀噶顣r(shí),可以根據(jù)最佳分?jǐn)?、閉合相角輪流控制三個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)行過零分?jǐn)嗯c閉合,減小了火花能量。利用它與中央控制計(jì)算機(jī)的雙向通訊,可以形成局域控制網(wǎng)絡(luò)和簡單DCS系統(tǒng)。它在工業(yè)、油田、煤礦、農(nóng)村(灌溉系統(tǒng))和城市等領(lǐng)域和地區(qū)有廣泛的應(yīng)用前景。
1接觸器智能化內(nèi)容和工作原理
我國目前使用的接觸器、斷路器和保護(hù)器(例如熱繼電器)均為機(jī)械非智能型的。一般為交流吸合、交流吸持和隨機(jī)分?jǐn)?,且線包電壓有220V和380V之分。實(shí)驗(yàn)告訴我們,不論是220V還是380V的線包,只要加上不低于160V的直流電壓,接觸器均能可靠吸合,并且不會(huì)產(chǎn)生一、二次彈跳。此時(shí),只要維持吸持電壓不低于直流15V,就可以穩(wěn)定地保持吸合狀態(tài)。分?jǐn)噙^程一旦發(fā)生,必然伴隨有電弧產(chǎn)生。確定分?jǐn)噙^程何時(shí)發(fā)生的唯一原則就是在時(shí)間允許的前提下使電弧總能量最小。對(duì)于單相電磁電路,觸點(diǎn)合斷的最佳時(shí)刻應(yīng)該是主電路電流過零之時(shí),而對(duì)于三相電磁電路來說,如果分?jǐn)噙^程發(fā)生在某一相電流過零時(shí)刻,此時(shí)三相電弧的總能量應(yīng)該為最小。輪流控制三個(gè)觸點(diǎn)的過零分?jǐn)?,可以使它們有相同的使用壽命?/p>
視控制對(duì)象和要求,本方案采用繼電器或可控硅作為控制接觸器線包通斷的元件。在單片機(jī)的控制下,系統(tǒng)按設(shè)置要求運(yùn)行并顯示。整個(gè)電路構(gòu)成簡單,運(yùn)行平穩(wěn)。當(dāng)啟動(dòng)過程結(jié)束,高壓自行撤除,續(xù)流電路維持吸合狀態(tài)??傮w控制原理如圖1所示。
根據(jù)框圖可以看出,接通電源以后,整流回路、穩(wěn)壓電源回路及單片機(jī)系統(tǒng)得電。相電流設(shè)置完成后,單片機(jī)就開始采樣并與設(shè)定值進(jìn)行比較,啟動(dòng)回路和續(xù)流回路系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)。單片機(jī)在對(duì)電源電壓和相位的不斷采樣、比較、記錄的同時(shí),等待啟動(dòng)信號(hào)。如果得到信號(hào),就會(huì)在不大于20ms的時(shí)間內(nèi)適時(shí)通過啟動(dòng)回路給線包加上一個(gè)相應(yīng)的高電壓,動(dòng)觸點(diǎn)在強(qiáng)激磁產(chǎn)生的吸力作用下,克服彈簧推力和慣性,迅速向靜觸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。單片機(jī)可以通過傳感器判斷觸點(diǎn)的吸合情況并控制續(xù)流回路,及時(shí)提供合適的吸持電壓。一旦發(fā)現(xiàn)電源電壓小于釋放電壓,單片機(jī)立刻選擇合適的相位,停止向線包供電,觸點(diǎn)在彈簧的作用下復(fù)位。顯然在啟動(dòng)過程中,相電流會(huì)激增甚至超過設(shè)定值,電流激增的程度和激增持續(xù)的時(shí)間與電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)荷有關(guān)。這可以根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求,增加相關(guān)程序,就可以很好地區(qū)分不同的負(fù)荷情況甚至短路而自動(dòng)選擇相應(yīng)的啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間,使電動(dòng)機(jī)可以帶載啟動(dòng)。
2單片機(jī)的選用和基本硬件的設(shè)計(jì)
為了安裝與使用的方便,輸入電壓可以設(shè)計(jì)成自適應(yīng)型的。傳感器是在磁環(huán)或矽鋼片上繞一個(gè)繞組并通過整流裝置送入單片機(jī)。單片機(jī)通過傳感器取樣比較后,最終輸出的是一個(gè)電平信號(hào)或某一頻率的脈寬信號(hào),用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。而強(qiáng)電強(qiáng)磁的干擾往往使之產(chǎn)生誤動(dòng)作。為此,需要采取多項(xiàng)措施抗干擾,除了屏蔽、光電隔離等傳統(tǒng)措施以外,還可以通過帶通濾波和采樣算法來抑制干擾。單片機(jī)分別選用美國Motorola公司的M68HC系列和Microchip公司的PIC系列單片機(jī)。Motorola公司的單片機(jī)在汽車上的應(yīng)用非常普遍,有很強(qiáng)的抗干擾性能,而Microchip公司的PIC系列單片機(jī)由于內(nèi)部有A/D,其電路就相對(duì)簡單了。由于這些單片機(jī)的內(nèi)部資源比較豐富,采用分時(shí)動(dòng)態(tài)掃描模式進(jìn)行顯示,其外部元件非常少,不但降低了成本,而且使可靠性大大提高。
3單片機(jī)主程序框圖
交流接觸器智能化程度的高低,主要取決于控制方案的選取和軟件的編制。程序的總體框圖如圖2所示。
程序在執(zhí)行時(shí),首先要對(duì)電網(wǎng)電壓取樣,若電網(wǎng)電壓的不平衡度大于30%,程序拒絕繼續(xù)執(zhí)行,并用發(fā)光二極管對(duì)此項(xiàng)進(jìn)行顯示。此項(xiàng)檢測通過以后,單片機(jī)根據(jù)相位同步信號(hào)和上次吸合、分?jǐn)噙^零觸點(diǎn)的記錄,選擇下一個(gè)觸點(diǎn)作為目標(biāo)觸點(diǎn),同時(shí)根據(jù)采樣電壓的數(shù)值,選擇合適的吸合相角,進(jìn)入控制待機(jī)狀態(tài)。吸合命令一到,單片機(jī)立刻執(zhí)行吸合子程序。吸合結(jié)束,單片機(jī)便使主控器件截止,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入吸持階段,線包以低電壓、小電流維持勵(lì)磁吸合狀態(tài)。
4實(shí)驗(yàn)研究
可行性實(shí)驗(yàn)是在開發(fā)裝置上進(jìn)行的??紤]到系統(tǒng)的抗干擾能力和操作方便,選擇擦寫方便的89C52單片機(jī),和蘇州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的JZ7型號(hào)中間繼電器(380V,5A)組合,進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn),基本情況如下。
(1)吸合及分?jǐn)噙^程
接觸器繞組的工作電壓為380V,在交流220V的條件下無法完成吸合。和智能裝置進(jìn)行組合,同樣在220V的情況下,吸合一次完成。用示波器觀察,吸合指令和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的時(shí)間誤差最大不超過40ms,76%以上在20ms以內(nèi)。在不產(chǎn)生一、二次彈跳的前提下,吸合電流為0.12A,而吸持電流僅為6mA,效果相當(dāng)理想。當(dāng)外電壓降到160V,觸點(diǎn)自動(dòng)斷開,單片機(jī)處于采樣、待機(jī)狀態(tài)。
大量的實(shí)驗(yàn)告訴我們,對(duì)于同一類型的接觸器和斷路器,它們彈簧彈力和動(dòng)點(diǎn)質(zhì)量基本相同,因而具有相同的慣性。電網(wǎng)電壓的波動(dòng)使磁力克服慣性移動(dòng)相同距離的時(shí)間是不同的,因而導(dǎo)通相角和導(dǎo)通時(shí)間也應(yīng)該不同。把不同型號(hào)的接觸器和斷路器在不同電壓下的最佳吸合相角和吸合時(shí)間制成表格,單片機(jī)以查表的方式進(jìn)行控制,可以使接觸器工作在最佳狀態(tài)下。
分?jǐn)噙^程有相似的結(jié)論。這里單片機(jī)要做兩項(xiàng)工作:更換取樣觸點(diǎn)和確定分?jǐn)鄷r(shí)刻。后一項(xiàng)工作也是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上查表完成的。目前正在利用新的傳感技術(shù)和過程取樣技術(shù),完善過零分?jǐn)嗟拈]環(huán)控制,通過自學(xué)習(xí)功能自動(dòng)更新表格中的相關(guān)數(shù)據(jù),提高模塊的智能化程度。
(2)吸持過程
啟動(dòng)過程結(jié)束以后,線包就在低電壓、小電流狀態(tài)下工作。單片機(jī)在維持這種狀態(tài)的同時(shí),對(duì)吸合電壓及電網(wǎng)不平衡度進(jìn)行監(jiān)視,一旦有短路、斷相、電網(wǎng)電壓不平衡度超過30%或者電網(wǎng)電壓低于160V及啟動(dòng)運(yùn)行電流超過設(shè)定值,控制回路立刻按過零要求進(jìn)入分?jǐn)嘧映绦蜻M(jìn)行失電分?jǐn)?,從而保護(hù)設(shè)備的安全。
(3)通信聯(lián)網(wǎng)
通過單片機(jī)的串行口與微機(jī)RS232相聯(lián),從微機(jī)鍵盤或鼠標(biāo)修改單片機(jī)的控制參數(shù),同時(shí)將單片機(jī)的各路電流采集值讀回微機(jī)顯示。這樣聯(lián)網(wǎng)后可對(duì)各被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控,易于操作。
5結(jié)論
選擇不同的單片機(jī),可以組成具有較強(qiáng)抗干擾能力和運(yùn)行可靠性的產(chǎn)品,其抗干擾能力雖然不如PLC,但其較高的性能價(jià)格比,運(yùn)行效果仍然令人滿意。和新的傳感技術(shù)相結(jié)合,可以增加包括監(jiān)測觸點(diǎn)溫度在內(nèi)的具有學(xué)習(xí)功能的智能化產(chǎn)品,和我國大量的接觸器、斷路器相組合,將是我國低壓電器擺脫落后局面、走出低谷的有利契機(jī),必將為提高我國低壓電器的檔次作出貢獻(xiàn)。
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1.1環(huán)保工程
隨著時(shí)展,全球各國都開始注重環(huán)境保護(hù),以降低環(huán)境問題對(duì)人類生存和生產(chǎn)的危害,因此越來越多環(huán)保工程應(yīng)運(yùn)而生。中國一直將環(huán)境污染治理作為基本國策之一,在各行各業(yè)發(fā)展中都將保護(hù)環(huán)境作為生產(chǎn)的原則之一。在這個(gè)背景下,環(huán)境工程成為近年來發(fā)展較快的行業(yè)。尤其是環(huán)保工程常常涉及到燃料脫硫過程,在這個(gè)過程中應(yīng)用電氣控制技術(shù),能提升生產(chǎn)效率,并保障生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。將電氣控制技術(shù)運(yùn)用到煤炭脫硫生產(chǎn)過程中,能有效避免生產(chǎn)過程中的安全問題,且操作人員能采用遠(yuǎn)程操作方法來實(shí)現(xiàn)脫硫工作,不僅效率得到提升,也避免了有毒物質(zhì)對(duì)人體傷害。
1.2高爐鼓風(fēng)機(jī)
由于中國建筑行業(yè)快速發(fā)展,對(duì)鋼材的需求不斷提升。而電氣控制技術(shù)在高爐鼓風(fēng)機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。a)電氣控制技術(shù)的穩(wěn)定性和連續(xù)性能更好地防止高爐鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行中的故障,降低運(yùn)行事故發(fā)生概率;b)電氣控制技術(shù)能實(shí)現(xiàn)高爐鼓風(fēng)機(jī)整體性能的大幅提升。通過電氣控制技術(shù)的使用,能有效改進(jìn)高爐工作,使整體煉鋼水平得到提升。同時(shí)要對(duì)鼓風(fēng)機(jī)低電壓跳閘的電氣控制技術(shù)、二次控制電源的電氣控制技術(shù)及瞬時(shí)斷電的電氣控制技術(shù)進(jìn)行大力技術(shù)改造。
1.3鐵路起重設(shè)備
在電氣控制技術(shù)起步階段,中國的鐵路起重機(jī)在運(yùn)行過程中存在很多局限性,且涉及到很多協(xié)調(diào)工作,無法滿足鐵路救援工作需求,而在當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件下無法大量引進(jìn)國外發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備,使得起重機(jī)控制工作非常困難。隨著電氣控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,中國鐵路起重設(shè)備逐步向著智能化、高集成度、自動(dòng)化方向發(fā)展,使鐵路救援工作更加靈活,成本低廉且便與維修。其中,PLC技術(shù)的出現(xiàn)成功解決了鐵路起重設(shè)備中的問題。PLC是一個(gè)以微處理器為核心,數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置,專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì),它采用可編程序的存儲(chǔ)器,用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令,并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口,控制各種類型機(jī)械或生產(chǎn)過程。通過PLC技術(shù)應(yīng)用,使中國擺脫了國外技術(shù)控制,鐵路運(yùn)輸業(yè)得到了飛速發(fā)展。
2對(duì)電氣控制技術(shù)未來發(fā)展趨勢的展望
隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,以人工智能技術(shù)為主的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯等技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用,相關(guān)應(yīng)用研究也在不斷進(jìn)行。電氣控制技術(shù)涉及內(nèi)容比較多,不僅涉及到電氣原理、線路、系統(tǒng)設(shè)計(jì),也涉及到編程方法及生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)電力控制方法也比較多,在很大程度上需要結(jié)合電氣控制技術(shù)。下面就電氣控制技術(shù)未來發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。
2.1電氣控制技術(shù)向著智能化趨勢發(fā)展
在科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)下,中國電氣控制技術(shù)逐步向著智能化方向發(fā)展,以人工智能技術(shù)為主要技術(shù)核心的各種技術(shù)目前已應(yīng)用到電氣控制技術(shù)當(dāng)中,并且與此相關(guān)的各種技術(shù)也在不斷研究和發(fā)展中。從當(dāng)前研究成果可看出,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已成為解決復(fù)雜問題的關(guān)鍵技術(shù),通過對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用,可以對(duì)各種故障樣本進(jìn)行分析,并找出解決問題的方法,當(dāng)再次出現(xiàn)故障時(shí),就可以在最短時(shí)間內(nèi)排除故障。通過各種智能技術(shù)與電氣控制技術(shù)的結(jié)合,能將兩者優(yōu)勢充分發(fā)揮、使用,更好地解決電氣系統(tǒng)中存在的問題。
2.2電氣控制技術(shù)向著開放性趨勢發(fā)展
電氣控制技術(shù)當(dāng)前不斷創(chuàng)新和發(fā)展,其硬件系統(tǒng)不斷更新,新電氣控制技術(shù)不但安全性高、運(yùn)行穩(wěn)定,并且具有很強(qiáng)的靈活性和可靠性,能在生產(chǎn)中提供更多發(fā)展平臺(tái)。在信息技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)下,電氣控制技術(shù)也向著開放性方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新為電氣控制技術(shù)提供了更多溝通和交流方式,使得電氣控制設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合,不斷呈現(xiàn)多樣化趨勢。電氣控制技術(shù)的開放性趨勢,也會(huì)使電氣系統(tǒng)的整體性能和特殊性能得到進(jìn)一步提升。由此可見,開放性趨勢已成為電氣控制技術(shù)的必然發(fā)展趨勢。
2.3電氣控制技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)化趨勢發(fā)展
目前電氣控制技術(shù)的優(yōu)勢是強(qiáng)大的自我診斷和修復(fù)功能,使其能精準(zhǔn)有效地切除故障以防止事故發(fā)生。但為了更進(jìn)一步提升系統(tǒng)安全性,就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改進(jìn),增強(qiáng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信功能。電氣設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)化能加強(qiáng)對(duì)故障位置、故障距離、故障性質(zhì)的分析和確定,使電氣設(shè)施能得到更加密切的保護(hù),從而提升電氣設(shè)施可靠性。在電氣設(shè)施保護(hù)技術(shù)中,可通過網(wǎng)絡(luò)將不同母線保護(hù)進(jìn)行高度集成,從回路流量和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)流量中獲取電流量信息,進(jìn)而為故障和母線的隔離打下基礎(chǔ),盡可能降低母線被切除的發(fā)生率。采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能進(jìn)一步提升電氣設(shè)施和設(shè)備的可靠性,降低電氣設(shè)備故障發(fā)生概率。從這個(gè)角度看來,電氣控制技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展對(duì)電氣系統(tǒng)和電氣設(shè)備都有著深遠(yuǎn)影響。電氣控制技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化,也將會(huì)給電氣控制設(shè)計(jì)及發(fā)展帶來更多新思路,提高電氣控制技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性,在一定程度上也會(huì)使電氣控制裝置局部性和整體性的提升成為可能。因此,網(wǎng)絡(luò)化趨勢已經(jīng)成為電氣控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
1 建筑節(jié)能外墻外保溫技術(shù)的優(yōu)勢
在建筑節(jié)能備受關(guān)注的當(dāng)今時(shí)代,采用合理的方法進(jìn)行保溫工程的施工十分必要,以節(jié)能保溫外墻的保溫效果而言,外保溫技術(shù)相比于其他施工技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。外保溫的手段可以利用與新建的建筑,也可以用于固有建筑保溫系統(tǒng)的改造,施工過程在建筑外側(cè)進(jìn)行,避免了住戶臨時(shí)搬遷帶來的生活困擾,擾民程度較??;新建建筑的外保溫工程可以與室內(nèi)的裝修同步進(jìn)行,二者之間不會(huì)互相影響,能加快工程進(jìn)度;采用外墻保溫技術(shù),可以在保溫材料之外鋪上裝飾材料,使建筑的整體外形更加美觀。
外墻外保溫系統(tǒng)能夠有效延長建筑的使用壽命,在外墻的內(nèi)部粘貼保溫層的做法是建筑的外墻和內(nèi)墻出現(xiàn)溫度差,內(nèi)墻以及室內(nèi)環(huán)境的年溫度變化在60-80攝氏度左右,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定,而外保溫系統(tǒng)的保護(hù)材料位于外墻之外,能夠防治建筑的主體結(jié)構(gòu)受到風(fēng)吹雨打等自然因素的影響,增強(qiáng)了建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。熱橋是保溫系統(tǒng)常見的隱患,既增加了室內(nèi)熱源的消耗,額外的熱損失以及冬季的返冰現(xiàn)象極大地影響了建筑的居住效果,建筑的外墻是建筑重要的承重部位,為了實(shí)現(xiàn)保溫必然采用增厚墻體厚度的措施,以保溫層的手段可以使建筑的墻體厚度適當(dāng)變薄,內(nèi)保溫的手段增厚了保溫層,既影響了室內(nèi)的建筑面積,在外墻更薄的情況下容易形成熱橋,使墻面返霜的現(xiàn)象嚴(yán)重化,外保溫的手段則能有效避免熱橋的形成,減緩室內(nèi)熱能的流失。
2 外墻外保溫技術(shù)存在的問題
外墻的外保溫層常年暴露在外界環(huán)境中,承受外界環(huán)境的侵蝕,加之室外的氣溫變化,會(huì)出現(xiàn)裂縫。裂縫是保溫建筑通病中的重癥,因此外保溫技術(shù)需要解決的一個(gè)重要技術(shù)問題就是裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因很多,受到自然界的各種環(huán)境的影響。保溫層外的抗裂防護(hù)層只有3~20mm,且保溫材料具有很大的熱阻。在接收相同熱量的情況下,保溫層的溫度變化較小;當(dāng)溫度突降時(shí),由于保溫板的熱容量較大,保溫層的溫度變化較小,但抗裂砂漿層的炕溫差能力卻較差,會(huì)產(chǎn)生較大的溫差,同時(shí)由于其柔韌性的限制,難以滿足由溫差引起的體積變化,于是產(chǎn)生了裂縫。
3 建筑節(jié)能外墻保溫施工的質(zhì)量控制措施
3.1 加強(qiáng)對(duì)材料質(zhì)量的管理
施工材料在進(jìn)入施工現(xiàn)場之前要進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)量檢查及驗(yàn)收,仔細(xì)分析圖紙對(duì)保溫材料的要求,確保所使用的材料相互匹配。防止有質(zhì)量問題及與圖紙不符的材料使用到施工中,給外層保溫施工質(zhì)量帶來嚴(yán)重的威脅。由于使用的材料過多,很多施工單位都采用抽樣調(diào)查的方法來對(duì)施工材料進(jìn)行檢查,這種做法雖然方便,但是給材料安全帶來了隱患。因此,施工現(xiàn)場管理人員盡可能的對(duì)施工材料進(jìn)行全面的管理,確保所有材料質(zhì)量符合施工規(guī)范。施工中所涉及到的施工材料都應(yīng)按照施工平面布置圖規(guī)定的地點(diǎn)進(jìn)行擺放,并使其整齊、一致、穩(wěn)固。材料的堆放不能超過一定高度,并且嚴(yán)禁在圍欄或者其他建筑物墻壁堆放,材料與材料之間的距離應(yīng)大于50厘米,兩頭空間應(yīng)密封,防止有人入內(nèi),引起意外事故。對(duì)于施工過程中一些剩余材料或者拆卸下來的材料應(yīng)按照類別進(jìn)行回收、清理,并且⑵渲械畝ぷ擁任O瘴鍥煩去或者打磨,防止搬運(yùn)人員產(chǎn)生刮傷等現(xiàn)象。對(duì)于油漆類或具有揮發(fā)性物質(zhì)的材料,應(yīng)防止在通風(fēng)較好、嚴(yán)禁煙火的倉庫。
3.1.1 使用保溫材料?;⒅橥獗叵到y(tǒng)
?;⒅樯皾{外墻外保溫系統(tǒng)是現(xiàn)在常用的外墻外保溫系統(tǒng)中的一種,這種外墻外保溫系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢有以下幾個(gè)方面。第一,這種外保溫墻系統(tǒng)施工工藝較為簡單,可以隨意造型,在建筑立面豐富的建筑物中經(jīng)常會(huì)被運(yùn)用;第二抗壓強(qiáng)度高,抗壓強(qiáng)度高這個(gè)優(yōu)勢可以同時(shí)保障保溫外墻的保溫性能和保溫材料強(qiáng)度,讓兩者同時(shí)得到兼顧;第三,整體性好,在整個(gè)保溫外墻中沒有空腔,滲漏的情況不容易發(fā)生;第四,蓄熱和隔熱性能比較好,可以有效防止內(nèi)部熱量的散失和外部熱量的進(jìn)入,對(duì)夏季炎熱、冬天寒冷的地區(qū)特別適用;第五,可以有效防火,這種外墻保溫系統(tǒng)是A級(jí)不燃材料,可以有效阻止火勢的蔓延,并且在火災(zāi)發(fā)生時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生有毒的氣體,更好保障人的生命健康;第六,這種外保溫墻使用壽命較長,一般與建筑物的存在相同步,首次施工完成后不需要再進(jìn)行保溫施工;第七,透氣性和收縮性好,可以有效防止外部濕氣往室內(nèi)滲透,也能使保溫墻外部尺寸保持穩(wěn)定。
3.2 加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的管理
施工技術(shù)關(guān)系著外墻保溫質(zhì)量是否能夠符合建筑產(chǎn)品的規(guī)范,對(duì)于施工質(zhì)量有著重要的作用,良好的施工技術(shù)能夠使施工達(dá)到事半功倍的效果。為了能夠使施工技術(shù)進(jìn)行最大限度的發(fā)揮,在使用之前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn),并且將試驗(yàn)結(jié)果編寫成技術(shù)操作指南,供參與施工的人員閱讀和學(xué)習(xí)。在施工過程中,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人員應(yīng)對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督與管理,當(dāng)發(fā)現(xiàn)施工技術(shù)不符合操作規(guī)范時(shí),要及時(shí)叫停并勒令整改,指導(dǎo)施工人員按照行業(yè)內(nèi)規(guī)范完成施工。應(yīng)積極在施工中引入計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)來提升外墻保溫施工的質(zhì)量和效果。
4 結(jié)語
作為我國節(jié)能工作的重點(diǎn),建筑節(jié)能在能源和資源得到充分有效利用的前提下,能夠創(chuàng)造健康舒適的生活環(huán)境、使建筑物的使用功能更加滿足生活的實(shí)際需要,建筑節(jié)能外墻保溫施工技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑物整體的可持續(xù)發(fā)展有著重要的影響和作用,所以相關(guān)部門應(yīng)該在實(shí)踐中不斷創(chuàng)新與發(fā)展建筑外墻保溫技術(shù),促進(jìn)這種技術(shù)的普及,真正實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能,有效提高建筑物的利用率。
1建筑外墻節(jié)能保溫技術(shù)分類特點(diǎn)
(1)外墻內(nèi)保溫也就是在建筑物的外墻采用保溫材料達(dá)到整體保溫的目的。外墻內(nèi)保溫一般會(huì)選取苯板、保溫砂漿等原材料。外墻內(nèi)保溫技術(shù)在建筑施工應(yīng)用中,顯示出很多優(yōu)勢,比如施工便捷,同時(shí)對(duì)外墻垂直度沒有過高的要求,施工周期比較短等。
(2)外墻外保溫技術(shù)是在建筑物外墻的外側(cè)以安置保溫隔熱材料的方法達(dá)到整體保暖的目的。該方法建筑主體在結(jié)構(gòu)上不會(huì)受到嚴(yán)重的影響,因此這種外墻外保溫技術(shù)是施工單位常采用的方法,應(yīng)用比較廣泛,施工體系建設(shè)相對(duì)比較完善。外墻外保溫技術(shù)主要采取在外墻的結(jié)構(gòu)中施工增加保溫層,實(shí)現(xiàn)建筑保溫,操作簡單工期短,如果施工人員能夠熟練操作,可以大大的提升工作效率,加快工程進(jìn)程。
(3)內(nèi)外混合保溫技術(shù)即將外墻體分為兩部分,一部分是承重部分,另一部分是保溫,這兩部分之間留下2~5cm空隙,用來填充保溫材料,也可以直接設(shè)計(jì)為空氣層。
2建筑外墻節(jié)能保溫現(xiàn)場施工要點(diǎn)
2.1溫度條件與材料儲(chǔ)運(yùn)注意要點(diǎn)
(1)溫度條件:在空氣溫度高于5℃和墻面溫度低于30℃時(shí),保溫層的粘結(jié)和裝修層抹灰面施工才可以正常施工作業(yè),否則是不符合和溫度要求的。如果采用加熱器進(jìn)行溫度升溫的話,一定要注意使用的安全性,還要注意加熱均勻,不能造成局部過熱的情況出現(xiàn)。
(2)材料儲(chǔ)運(yùn):在進(jìn)行聚苯乙烯運(yùn)輸和儲(chǔ)藏時(shí),要注意底面要保持平整,安置于底座堅(jiān)實(shí)離開地面的運(yùn)輸工具上。在儲(chǔ)存時(shí),要避免放置于溶劑或含揮發(fā)性的有機(jī)物例如煤焦油、瀝青等物質(zhì)附近;還要遠(yuǎn)離明火、火源或電焊處。對(duì)于所預(yù)拌膠漿、粉料、涂料等材料應(yīng)該儲(chǔ)存在干燥的環(huán)境下,上面要有加蓋物質(zhì),避免潮濕。另外,材料還要避免冰凍和受熱的情況出現(xiàn)。
2.2對(duì)基層進(jìn)行處理的要點(diǎn)
保溫層的基底應(yīng)該具備堅(jiān)實(shí)和干凈的基礎(chǔ)條件。因此,在開展施工工作前,要對(duì)墻面的污染物、抹灰層粉塵及油漆等,進(jìn)行徹底的清除。舊墻面往往已經(jīng)長有苔蘚,要使用殺蟲劑進(jìn)行徹底的清潔。凹凸不平的位置,要提前進(jìn)行修補(bǔ),保證基面層面的平整。對(duì)于新砌磚的磚縫,要用砂漿抹平芡實(shí),進(jìn)行密封,避免出現(xiàn)透縫。對(duì)于其他的埋設(shè)件如垃圾箱、管道口及窗臺(tái)板等應(yīng)提前做好安置工作。
2.3保溫層施工注意要點(diǎn)
對(duì)保溫板開展粘結(jié)施工,應(yīng)該按照從邊至內(nèi)的方式依次開展。先從外墻底部的邊角開始黏貼,把握緊靠對(duì)齊的原則,依次進(jìn)行。上下板材注意要錯(cuò)縫排列,墻角位置的板材做到咬口錯(cuò)位。在黏貼時(shí),要注意動(dòng)作強(qiáng)度不要太大,對(duì)板材要輕柔的拍壓,做到整齊排列。門窗角部的保溫板加工成刀把狀使用,不可以在角部接板。底層墻面外表面上要提前做好防潮處理才可以進(jìn)行保溫板的黏貼施工,這樣才可以避免有水分在毛細(xì)作用下滲入到保溫層中,從而影響了保溫層的保溫效果及壽命。
3建筑外墻節(jié)能保溫質(zhì)量控制的措施
3.1施工前要做好準(zhǔn)備
施工人員要在建筑外墻項(xiàng)目開展施工前就做好準(zhǔn)備工作,不但要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行反復(fù)核查和改進(jìn)優(yōu)化,還要進(jìn)行施工材料和設(shè)備的反復(fù)質(zhì)檢,施工流程進(jìn)過反復(fù)驗(yàn)證后作出最佳改進(jìn)方案,確保施工的順利開展和施工的進(jìn)度。施工材料一定要進(jìn)過反復(fù)的檢驗(yàn),在確保質(zhì)量的情況下才可以投入使用,以保證施工的最終質(zhì)量。
3.2做好基層處理工作
1.變頻調(diào)速技術(shù)的現(xiàn)狀
電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、控制裝置和信息裝置三部分組成。電氣傳動(dòng)可分為調(diào)速和不調(diào)速兩大類,調(diào)速又分為交流調(diào)速和直流調(diào)速兩種方式。免費(fèi)論文。不調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接由電網(wǎng)供電。但是,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,原本不調(diào)速的機(jī)械越來越多地改用調(diào)速傳動(dòng)以節(jié)約電能,改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)量。以我國為例,60%的發(fā)電量是通過電動(dòng)機(jī)消耗的。因此,調(diào)速傳動(dòng)有著巨大的節(jié)能潛力,變頻調(diào)速是交流調(diào)速的基礎(chǔ)和主干內(nèi)容,變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使頻率變?yōu)榭梢猿浞掷玫馁Y源。近年來。變頻調(diào)速技術(shù)已成為交流調(diào)速中最活躍、發(fā)展最快的技術(shù)。
1.1國外現(xiàn)狀
采用變頻的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,大約已有40年的歷史,但變頻調(diào)速技術(shù)的高速發(fā)展,則是近十年的事情,主要是由下面幾個(gè)因素決定:
1.1.1市場有大量需求
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高和能源全球性短缺,變頻器越來越廣泛地應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油、化工、紡織、造紙、食品等各個(gè)行業(yè)以及風(fēng)機(jī)、水泵等節(jié)能場合,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
1.1.2功率器件發(fā)展迅速
變頻調(diào)速技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的。近年來高電壓、大電流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模塊IPM等器件的生產(chǎn)以及并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,使高電壓、大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。在大功率交―交變頻(循環(huán)交流器)調(diào)速技術(shù)方面,法國阿爾斯通已能提供單機(jī)容量達(dá)30000kW的電器傳動(dòng)設(shè)備用于船舶推進(jìn)系統(tǒng)。
IPM投入應(yīng)用比IGBT約晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外圍的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路,有的甚至還把光耦也集成于一體,是一種更為適用的集成型功率器件。目前,在模塊額定電流10-600A范圍內(nèi),通用變頻器均有采用IPM的趨向。IPM除了在工業(yè)變頻器中被大量采用之外,經(jīng)濟(jì)型的IPM在近年內(nèi)也開始在一些民用品,如家用空調(diào)變頻器,冰箱變頻器,洗衣機(jī)變頻器中得到應(yīng)用。IPM也在向更高的水平發(fā)展,日本三菱電機(jī)最近開發(fā)的專用智能模塊ASIPM將不需要外接光耦,通過內(nèi)部自舉電路可單電源供電,并采用了低電感的封裝技術(shù),在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化、專用化、高性能、低成本方面又推近了一步。
1.1.3控制理論和微電子技術(shù)的支持
在現(xiàn)代自動(dòng)化控制領(lǐng)域中,以現(xiàn)代控制論為基礎(chǔ),融入模糊控制、專家控制、神經(jīng)控制等新的控制理論,為高性能變頻調(diào)速提供了理論基礎(chǔ);16位、32位高速微處理器以及信號(hào)處理器(DSP)和專用集成電路(ASIC)技術(shù)的快速發(fā)展,則為實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的高精度、多功能提供了硬件手段。
1.2國內(nèi)現(xiàn)狀
從整體上看我國電氣傳動(dòng)系統(tǒng)制造技術(shù)水平較國際先進(jìn)水平差距10-15年。免費(fèi)論文。在大功率交-交,無換向器電動(dòng)機(jī)等變頻技術(shù)方面,國內(nèi)只有少數(shù)科研單位有能力制造,但在數(shù)字化及系統(tǒng)可靠性方面與國外還有相當(dāng)差距。而這方面產(chǎn)品在諸如抽水蓄能電站機(jī)組啟動(dòng)及運(yùn)行、大容量風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和軋機(jī)傳動(dòng)、礦井卷揚(yáng)機(jī)方面有很大需求。免費(fèi)論文。在中小頻率技術(shù)方面,國內(nèi)學(xué)者做了大量變頻理論的基礎(chǔ)研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理論,針對(duì)交流電機(jī)具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn),采用了線性解耦和非線性解耦的方法,探討交流電機(jī)變頻調(diào)速的控制策略。國內(nèi)學(xué)者一直致力于變頻調(diào)速新型控制策略的研究,但由于半導(dǎo)體功率器件和DSP等器件依賴進(jìn)口,使得變頻器的制造成本較高,無法形成產(chǎn)業(yè)化,與國外的知名品牌相抗衡。國內(nèi)幾乎所有的產(chǎn)品都是普通的V/f控制,僅有少量的樣機(jī)采用矢量控制,品種與質(zhì)量還不能滿足市場需要,每年需大量進(jìn)口高性能的變頻器。
因此,國內(nèi)交流變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)業(yè)狀況表現(xiàn)如下:(1)變頻器控制策略的基礎(chǔ)研究與國外差距不大。(2)變頻器的整機(jī)技術(shù)落后,國內(nèi)雖有很多單位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并沒形成一定的技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模。(3)變頻器產(chǎn)品所用半導(dǎo)體功率器件的制造業(yè)幾乎是空白。(4)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)及行業(yè)落后。(5)產(chǎn)銷量少,可靠性及工藝水平不高。
2.變頻調(diào)速技術(shù)未來發(fā)展的方向
變頻調(diào)速技術(shù)主要向著兩個(gè)方向發(fā)展:一是實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)、高效率、無諧波干擾,研制具有良好電磁兼容性能的“綠色電器”;二是向變頻器應(yīng)用的深度和廣度發(fā)展。隨著變頻器應(yīng)用領(lǐng)域深度和廣度的不斷開拓,變頻調(diào)速技術(shù)將越來越清楚地展示它在一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)中的重要性。可以預(yù)料,現(xiàn)代控制理論和人工智能技術(shù)在變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用和推廣,將賦予它更強(qiáng)的生命力和更高的技術(shù)含量。其發(fā)展方向具有如下幾項(xiàng):(1)實(shí)現(xiàn)高水平的控制;(2)開發(fā)清潔電能的變頻器;(3)縮小裝置的尺寸;(4)高速度的數(shù)字控制;(5)模擬與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)。
3.變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用
縱觀我國變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用,總的說來走的是一個(gè)由試驗(yàn)到實(shí)用,由零星到大范圍,由輔助系統(tǒng)到生產(chǎn)裝置,由單純考慮節(jié)能到全面改善工藝水平,由手動(dòng)控制到自動(dòng)控制,由低壓中小容量到高壓大容量,一句話,由低級(jí)到高級(jí)的過程。我國是一個(gè)能耗大國,60%的發(fā)電量被電動(dòng)機(jī)消耗掉,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),我國大約有風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)4200萬臺(tái),裝機(jī)容量約1.1億萬千瓦,然而實(shí)際工作效率只有40%-60%,損耗電能占總發(fā)電量的40%,已有經(jīng)驗(yàn)表明,應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),節(jié)電率一般可達(dá)10%-30%,有的甚至高達(dá)40%,節(jié)能潛力巨大。
有關(guān)資料表明,我國火力發(fā)電廠有八種泵與風(fēng)機(jī)配套電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛?2829MW,年總用電量為450.2億千瓦小時(shí)。還有總?cè)萘考s為3913MW的泵與風(fēng)機(jī)需要進(jìn)行節(jié)能改造,完成改造后,估計(jì)年節(jié)電量可達(dá)25.69億千瓦小時(shí);冶金企業(yè)也是我國的能耗大戶,單位產(chǎn)品能耗高出日本3倍,法國4.9倍,印度1.9倍,冶金企業(yè)使用的風(fēng)機(jī)泵類非常多,實(shí)施變頻改造,不僅可以大幅度節(jié)約電能,還可改善產(chǎn)品質(zhì)量。
我國變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用已取得顯著成績,主要表現(xiàn)在下面二個(gè)方面:
3.1變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用范圍已發(fā)展到新階段,以石油、石化、冶金、機(jī)械等行業(yè)為例,都經(jīng)過了單系統(tǒng)試用、大量使用和整套裝置系統(tǒng)使用3個(gè)發(fā)展階段。如廣東茂名石化公司和九江石油化工廠現(xiàn)已發(fā)展到引用常減壓和催裂化變頻裝置,取得了節(jié)能、增產(chǎn)的顯著效果。
3.2變頻調(diào)速技術(shù)已成為節(jié)約能源及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施,很多用戶實(shí)踐結(jié)果證明,節(jié)電率一般在10%-30%,有的高達(dá)40%,更重要的是生產(chǎn)中一些技術(shù)難點(diǎn)也得到解決。例如包鋼1150軋機(jī)采用變頻裝置后,年平均事故時(shí)間達(dá)到工作時(shí)間的0.1%以下,大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,且年節(jié)約電費(fèi)約50萬元。
4.結(jié)束語
變頻調(diào)速技術(shù)作為高新技術(shù)、基礎(chǔ)技術(shù)、節(jié)能技術(shù),已經(jīng)滲透經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的所有技術(shù)部門中。今后我國在變頻調(diào)速技術(shù)方面應(yīng)積極作好如下工作。
4.1應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)來改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),節(jié)約能源及提高產(chǎn)品質(zhì)量,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
4.2大力發(fā)展變頻調(diào)速技術(shù),必須把我國變頻調(diào)速技術(shù)提高到一個(gè)新水平,縮小與世界先進(jìn)水平的差距,提高自主開發(fā)能力,滿足重點(diǎn)工程建設(shè)和市場的需求。
20世紀(jì)60年代中期,世界建筑業(yè)啟動(dòng)了新一輪的發(fā)展,建筑物單體的高度與體量急驟增加,二、三百米的超高層建筑,單體超過10萬平方米的大型建筑已十分普通。建筑物規(guī)模的增大與工程建設(shè)的技術(shù)難度不僅體現(xiàn)在高度與面積上,建筑物的多功能使用(同一幢建筑物內(nèi)分層區(qū)具有辦公、酒店、商場、公寓、娛樂等使用功能)。各類使用者對(duì)建筑物的服務(wù)要求多樣化與服務(wù)性能日趨提高,越來越重視生活條件與環(huán)境的舒適性、與社會(huì)和人際溝通的便捷性、生存空間的安全性、設(shè)施服務(wù)的完善性、管理組織的嚴(yán)密性等。在解決這些復(fù)雜難題的過程中逐步形成了智能建筑的概念。
1智能建筑的理論體系
長期以來,對(duì)智能建筑是否存在理論與學(xué)科特征,一直未能形成比較一致的認(rèn)識(shí)。有些人士認(rèn)為智能建筑就是把計(jì)算機(jī)、控制及電子設(shè)備運(yùn)用于建筑物,只是高新技術(shù)的綜合應(yīng)用而已,并無理論可言。
然而,筆者認(rèn)為經(jīng)過二十年的實(shí)踐,智能建筑已不如早期那么神秘朦朧,在長期的建設(shè)、應(yīng)用與管理中,已經(jīng)凸現(xiàn)其深層的特征,有必要對(duì)此進(jìn)行探討。圖1所示為智能建筑理論的結(jié)構(gòu),下面將分別進(jìn)行闡述。
a.應(yīng)用對(duì)象層。智能建筑為人類活動(dòng)提供信息化、自動(dòng)化的工作和生活場所,它的應(yīng)用對(duì)象就是建筑物的使用者、管理者與服務(wù)提供者。
b.特定功能層。只要是按現(xiàn)代化、信息化運(yùn)作的機(jī)構(gòu)所在地都有智能建筑的需求,因此智能建筑早已不是辦公建筑的專利,公共建筑、住宅建筑、工業(yè)建筑、軍事建筑都可以按智能建筑建設(shè)。近十年來,中國與全球一樣建成了大量智能型的辦公樓、酒店、體育場館、會(huì)展中心、醫(yī)院、學(xué)校、法院、圖書館、劇院、博物館、機(jī)場、車站、住宅、電子廠、食品廠、化工廠、發(fā)電廠、軍營、應(yīng)急指揮中心等建筑物,這些建筑物在世界的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)中起著極為重要的作用。在這一層面上,智能化系統(tǒng)功能需求與設(shè)備配置往往受建筑物個(gè)性、建設(shè)目標(biāo),管理模式和投資力度的影響而有較大的差別。
c.應(yīng)用技術(shù)層面。這是智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ),由通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)、信息處理技術(shù)和綜合管理技術(shù)等組成。在這些技術(shù)領(lǐng)域中,最新的技術(shù)成果及其形成的裝備會(huì)以最快的速度應(yīng)用于建筑業(yè)。如在5年前,當(dāng)軟件工程界剛開始討論中間件技術(shù)時(shí),市場上立即推出了采用中間件技術(shù)的智能建筑系統(tǒng)集成軟件IZ BMS集成化智能建筑管理系統(tǒng))。又如當(dāng)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)突破,隨即出現(xiàn)了基于工業(yè)以太網(wǎng)的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。
d.基礎(chǔ)理論層。雖然從表面上看,智能建筑嵌人了許多令人目眩的五光十色的技術(shù),但實(shí)質(zhì)上智能建筑并不僅是新技術(shù)的綜合與新裝備的組合,而在其深層次中是有基礎(chǔ)理論的支撐。
1945年奧地利人貝塔朗菲創(chuàng)建系統(tǒng)論形成了“系統(tǒng)哲學(xué)”,這是把世界看作一個(gè)巨大組織的機(jī)體主義世界觀,它包括了系統(tǒng)本體論、系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論、系統(tǒng)價(jià)值論和系統(tǒng)方法論。系統(tǒng)理論的概念(等級(jí)秩序、漸進(jìn)分化、反饋、開放等)與方法(圖論、集論、控制論、對(duì)策論、排隊(duì)論等)是智能建筑總體設(shè)計(jì)與工作流程規(guī)劃中的重要工具。
美國人香農(nóng)在1948年奠定了信息論的理論基礎(chǔ),使人類傳統(tǒng)的科學(xué)從以材料與能量為中心的體系,轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆牧?、能量與信息為中心。當(dāng)建筑物的智能水平日益提高后,人們已不滿足僅在通信信道容量、噪聲抑制、數(shù)據(jù)加密上應(yīng)用信息論,而需要進(jìn)一步通過統(tǒng)計(jì)及隨機(jī)過程的分析來討論語義分析、信息的嫡的應(yīng)用。
“以人為本”在如今似乎已成為一句時(shí)尚的語句,但在智能建筑的功能設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理中,如果缺乏針對(duì)使用者與管理者的工作和生活便利考慮,缺乏以人機(jī)工效學(xué)對(duì)人機(jī)界面、機(jī)器與人的共享空間的設(shè)計(jì),缺乏在智能化、數(shù)字化環(huán)境下對(duì)不同職能與層次人的行為處理分析和對(duì)策,那么任何再先進(jìn)的智能化系統(tǒng)也是失敗的。
智能建筑不僅僅是當(dāng)前高新技術(shù)的盡情應(yīng)用,而且必須從可持續(xù)發(fā)展的角度對(duì)建筑物的一切進(jìn)行考量:設(shè)備與材料的環(huán)保、系統(tǒng)運(yùn)行方式的綜合能效設(shè)計(jì)、建筑物節(jié)能模式的選擇、建筑物管理的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都需要從有利于協(xié)調(diào)“自然·社會(huì)·經(jīng)濟(jì)”關(guān)系,提高“人口·資源·環(huán)境”可持續(xù)發(fā)展的水平來考慮。這些工作要有助于建立7項(xiàng)工作:選擇資源節(jié)約型的經(jīng)濟(jì)體系、推進(jìn)社會(huì)公平化的社會(huì)體系、重視提高國家綜合實(shí)力的科技體系、保持自然生產(chǎn)能力的生態(tài)體系、促進(jìn)環(huán)境質(zhì)量提高的環(huán)境體系、提高國民整體素質(zhì)的人口體系和規(guī)范合理行為的政策法規(guī)體系?!翱沙掷m(xù)發(fā)展”是我國的基本國策之一,已深人到整個(gè)社會(huì)。智能建筑自然也在“可持續(xù)發(fā)展”政策的覆蓋之下。
顯然,在智能建筑所有的相關(guān)領(lǐng)域,以上的理論都在工作過程中起著宏觀導(dǎo)向與微觀指導(dǎo)的作用。
2智能建筑理論的特征
通過上述分析可見,智能建筑不僅存在理論,而且其理論結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,還具有以下三個(gè)特征。
a.多目標(biāo)的優(yōu)化智能建筑不是機(jī)械的技術(shù)與設(shè)備集合,而是一個(gè)大系統(tǒng),需要多視角地考慮技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)、人文、環(huán)境等因素的大系統(tǒng)運(yùn)行目標(biāo),并且調(diào)動(dòng)各種手段使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的綜合目標(biāo)。即系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)為:S=f
b.多學(xué)科的綜合這一點(diǎn)是顯然的,智能建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理,所涉及的技術(shù),經(jīng)濟(jì)、管理以及法律問題,都必須有效地應(yīng)用各學(xué)科的知識(shí)成果來解決。
c.多因素的相關(guān)性智能建筑與社會(huì)信息化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、管理模式、裝備技術(shù)發(fā)展、政府導(dǎo)向等具有十分密切的關(guān)系,盡管就表面來看智能建筑僅是一種建設(shè)行為與經(jīng)營管理方法。但是從建筑物的生命周期成本(LCC Life Cycle Cost)(見圖2)來看,當(dāng)某種設(shè)備與技術(shù)采用后,可改變其生命周期中許多相關(guān)的分項(xiàng)狀態(tài)。
比如采用完善的BA(建筑設(shè)備自動(dòng)化)系統(tǒng)進(jìn)行照明系統(tǒng)的節(jié)能控制(按照度、時(shí)間、夜間最低照度、分區(qū)等),可以有效降低電耗與照明設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間,而照明設(shè)備因此而延長壽命減少了照明設(shè)備的維護(hù)更新費(fèi)用。這可使建筑物生命周期成本中的能耗費(fèi)與設(shè)備更新費(fèi)用減少。但是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要設(shè)置完善的BA系統(tǒng),要增加建設(shè)的一次投資.同時(shí),降低能耗的效益并不僅僅體現(xiàn)在LCC的圖中,它對(duì)于廣義的環(huán)境保護(hù)價(jià)值更是巨大的。
3智能建筑工程實(shí)踐的分析
近年來,隨著中國綜合國力的增強(qiáng),全國各地的智能建筑熱潮有漲無退。由于我們已經(jīng)歷了較長期的探索,在工程建筑中有許多成功的經(jīng)驗(yàn),也有不少失敗的教訓(xùn),無論是建設(shè)方/業(yè)主,工程技術(shù)人員,還是物業(yè)管理人員,都逐步趨于成熟。因而最近起步建設(shè)智能建筑的地區(qū)(暫稱為后行地區(qū)),往往可以比北京、上海、廣州等先行開發(fā)建設(shè)的大城市(暫稱為先行地區(qū))有更好的建設(shè)效果。我們將之稱為后發(fā)優(yōu)勢,見圖3
智能化系統(tǒng)工程先行地區(qū)由于一開始處于探索前進(jìn)的過程,不可避免地在早期建設(shè)中存在著各種過份的行為(控制論中稱之為超調(diào)),隨后又出現(xiàn)因失誤而放棄的行為(稱之為振蕩過程),最后趨向于合理的裝備與功能水平。而后行地區(qū)由于可以借鑒先行地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),可以比較合理穩(wěn)妥地確定自己的智能化系統(tǒng)工程建設(shè)目標(biāo)與行為,雖然起步稍遲,但最終可以與先行地區(qū)趨向于同樣的建設(shè)效果,而他所化的代價(jià)則比先行地區(qū)要小得多(如早期智能住宅小區(qū)建設(shè)成本高達(dá)230元/mz,而近年來則在60元/mz左右,而且裝備的性能與質(zhì)量更好)。
4智能建筑已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)鏈
建筑業(yè)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要抓手。中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史與現(xiàn)實(shí)清楚地告訴我們,國民經(jīng)濟(jì)狀態(tài)上升建筑業(yè)必然興旺,建筑業(yè)發(fā)達(dá)了,國民經(jīng)濟(jì)必然形勢大好。中國近年來持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長其中就有1---2個(gè)百分點(diǎn)來自建筑業(yè)貢獻(xiàn)。
隨著中國城市化進(jìn)程的加快,全國的基本建設(shè)規(guī)模不斷增大,北京市2008年的奧運(yùn)會(huì)與上海市2010年的世博會(huì),大大刺激了建筑業(yè)發(fā)展,智能建筑與智能住宅小區(qū)則成為建筑業(yè)的精品。在工業(yè)建筑物、民用建筑物、軍事建筑物與市政建筑物中的電氣設(shè)備投資已從上世紀(jì)80年代總投資的6%一7%,增長到總投資的10%----18%,并且還在不斷上升。與此同時(shí),市場中的各類智能建筑電氣設(shè)備不僅引進(jìn)了大量國外先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品,也推出了一定數(shù)量具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),與智能建筑電氣設(shè)備相關(guān)的國內(nèi)企業(yè)約有6---8千家,智能建筑電氣設(shè)備的民族企業(yè)在穩(wěn)定成長。目前智能建筑行業(yè),已基本形成了一條穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)鏈的各方關(guān)系可以用圖4來描述。
圖中箭頭表示各方的相互關(guān)系:①提供建筑化系統(tǒng)設(shè)備工程與技術(shù)服務(wù);②提供智能化系統(tǒng)設(shè)備功能信息、設(shè)備使用改進(jìn)意見;③提品與設(shè)備技術(shù)信息;④提供系統(tǒng)設(shè)備需求信息與系統(tǒng)設(shè)備功能信息;⑤人才與技術(shù)的需求與供應(yīng)。
圖4智能建筑的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D
圖4所示的關(guān)系中,工作的基礎(chǔ)是國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(注:GB/T50314為《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,GB50339為《智能建筑施工及驗(yàn)收規(guī)范》)。
5智能建筑應(yīng)用的發(fā)展趨勢
隨著文明的進(jìn)步,人們對(duì)工作與生活的環(huán)境要求不斷地提高,建筑物的功能與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也逐步提升.智能建筑作為現(xiàn)代建設(shè)技術(shù)的核心,面臨著新的挑戰(zhàn)。
20世紀(jì)60年代中期,世界建筑業(yè)啟動(dòng)了新一輪的發(fā)展,建筑物單體的高度與體量急驟增加,二、三百米的超高層建筑,單體超過10萬平方米的大型建筑已十分普通。建筑物規(guī)模的增大與工程建設(shè)的技術(shù)難度不僅體現(xiàn)在高度與面積上,建筑物的多功能使用(同一幢建筑物內(nèi)分層區(qū)具有辦公、酒店、商場、公寓、娛樂等使用功能)。各類使用者對(duì)建筑物的服務(wù)要求多樣化與服務(wù)性能日趨提高,越來越重視生活條件與環(huán)境的舒適性、與社會(huì)和人際溝通的便捷性、生存空間的安全性、設(shè)施服務(wù)的完善性、管理組織的嚴(yán)密性等。在解決這些復(fù)雜難題的過程中逐步形成了智能建筑的概念。
1智能建筑的理論體系
長期以來,對(duì)智能建筑是否存在理論與學(xué)科特征,一直未能形成比較一致的認(rèn)識(shí)。有些人士認(rèn)為智能建筑就是把計(jì)算機(jī)、控制及電子設(shè)備運(yùn)用于建筑物,只是高新技術(shù)的綜合應(yīng)用而已,并無理論可言。
然而,筆者認(rèn)為經(jīng)過二十年的實(shí)踐,智能建筑已不如早期那么神秘朦朧,在長期的建設(shè)、應(yīng)用與管理中,已經(jīng)凸現(xiàn)其深層的特征,有必要對(duì)此進(jìn)行探討。圖1所示為智能建筑理論的結(jié)構(gòu),下面將分別進(jìn)行闡述。
a.應(yīng)用對(duì)象層。智能建筑為人類活動(dòng)提供信息化、自動(dòng)化的工作和生活場所,它的應(yīng)用對(duì)象就是建筑物的使用者、管理者與服務(wù)提供者。
b.特定功能層。只要是按現(xiàn)代化、信息化運(yùn)作的機(jī)構(gòu)所在地都有智能建筑的需求,因此智能建筑早已不是辦公建筑的專利,公共建筑、住宅建筑、工業(yè)建筑、軍事建筑都可以按智能建筑建設(shè)。近十年來,中國與全球一樣建成了大量智能型的辦公樓、酒店、體育場館、會(huì)展中心、醫(yī)院、學(xué)校、法院、圖書館、劇院、博物館、機(jī)場、車站、住宅、電子廠、食品廠、化工廠、發(fā)電廠、軍營、應(yīng)急指揮中心等建筑物,這些建筑物在世界的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)中起著極為重要的作用。在這一層面上,智能化系統(tǒng)功能需求與設(shè)備配置往往受建筑物個(gè)性、建設(shè)目標(biāo),管理模式和投資力度的影響而有較大的差別。
c.應(yīng)用技術(shù)層面。這是智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ),由通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)、信息處理技術(shù)和綜合管理技術(shù)等組成。在這些技術(shù)領(lǐng)域中,最新的技術(shù)成果及其形成的裝備會(huì)以最快的速度應(yīng)用于建筑業(yè)。如在5年前,當(dāng)軟件工程界剛開始討論中間件技術(shù)時(shí),市場上立即推出了采用中間件技術(shù)的智能建筑系統(tǒng)集成軟件iz bms集成化智能建筑管理系統(tǒng))。又如當(dāng)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)突破,隨即出現(xiàn)了基于工業(yè)以太網(wǎng)的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。
d.基礎(chǔ)理論層。雖然從表面上看,智能建筑嵌人了許多令人目眩的五光十色的技術(shù),但實(shí)質(zhì)上智能建筑并不僅是新技術(shù)的綜合與新裝備的組合,而在其深層次中是有基礎(chǔ)理論的支撐。
1945年奧地利人貝塔朗菲創(chuàng)建系統(tǒng)論形成了“系統(tǒng)哲學(xué)”,這是把世界看作一個(gè)巨大組織的機(jī)體主義世界觀,它包括了系統(tǒng)本體論、系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論、系統(tǒng)價(jià)值論和系統(tǒng)方法論。系統(tǒng)理論的概念(等級(jí)秩序、漸進(jìn)分化、反饋、開放等)與方法(圖論、集論、控制論、對(duì)策論、排隊(duì)論等)是智能建筑總體設(shè)計(jì)與工作流程規(guī)劃中的重要工具。
美國人香農(nóng)在1948年奠定了信息論的理論基礎(chǔ),使人類傳統(tǒng)的科學(xué)從以材料與能量為中心的體系,轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆牧?、能量與信息為中心。當(dāng)建筑物的智能水平日益提高后,人們已不滿足僅在通信信道容量、噪聲抑制、數(shù)據(jù)加密上應(yīng)用信息論,而需要進(jìn)一步通過統(tǒng)計(jì)及隨機(jī)過程的分析來討論語義分析、信息的嫡的應(yīng)用。
“以人為本”在如今似乎已成為一句時(shí)尚的語句,但在智能建筑的功能設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理中,如果缺乏針對(duì)使用者與管理者的工作和生活便利考慮,缺乏以人機(jī)工效學(xué)對(duì)人機(jī)界面、機(jī)器與人的共享空間的設(shè)計(jì),缺乏在智能化、數(shù)字化環(huán)境下對(duì)不同職能與層次人的行為處理分析和對(duì)策,那么任何再先進(jìn)的智能化系統(tǒng)也是失敗的。
智能建筑不僅僅是當(dāng)前高新技術(shù)的盡情應(yīng)用,而且必須從可持續(xù)發(fā)展的角度對(duì)建筑物的一切進(jìn)行考量:設(shè)備與材料的環(huán)保、系統(tǒng)運(yùn)行方式的綜合能效設(shè)計(jì)、建筑物節(jié)能模式的選擇、建筑物管理的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都需要從有利于協(xié)調(diào)“自然·社會(huì)·經(jīng)濟(jì)”關(guān)系,提高“人口·資源·環(huán)境”可持續(xù)發(fā)展的水平來考慮。這些工作要有助于建立7項(xiàng)工作:選擇資源節(jié)約型的經(jīng)濟(jì)體系、推進(jìn)社會(huì)公平化的社會(huì)體系、重視提高國家綜合實(shí)力的科技體系、保持自然生產(chǎn)能力的生態(tài)體系、促進(jìn)環(huán)境質(zhì)量提高的環(huán)境體系、提高國民整體素質(zhì)的人口體系和規(guī)范合理行為的政策法規(guī)體系?!翱沙掷m(xù)發(fā)展”是我國的基本國策之一,已深人到整個(gè)社會(huì)。智能建筑自然也在“可持續(xù)發(fā)展”政策的覆蓋之下。
顯然,在智能建筑所有的相關(guān)領(lǐng)域,以上的理論都在工作過程中起著宏觀導(dǎo)向與微觀指導(dǎo)的作用。
2智能建筑理論的特征
通過上述分析可見,智能建筑不僅存在理論,而且其理論結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,還具有以下三個(gè)特征。
a.多目標(biāo)的優(yōu)化智能建筑不是機(jī)械的技術(shù)與設(shè)備集合,而是一個(gè)大系統(tǒng),需要多視角地考慮技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)、人文、環(huán)境等因素的大系統(tǒng)運(yùn)行目標(biāo),并且調(diào)動(dòng)各種手段使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的綜合目標(biāo)。即系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)為:s=f<技術(shù)、效率、價(jià)格、智能建筑理論與工程實(shí)踐—程大章發(fā)展、環(huán)境、人氣等)。
b.多學(xué)科的綜合這一點(diǎn)是顯然的,智能建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理,所涉及的技術(shù),經(jīng)濟(jì)、管理以及法律問題,都必須有效地應(yīng)用各學(xué)科的知識(shí)成果來解決。
c.多因素的相關(guān)性智能建筑與社會(huì)信息化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、管理模式、裝備技術(shù)發(fā)展、政府導(dǎo)向等具有十分密切的關(guān)系,盡管就表面來看智能建筑僅是一種建設(shè)行為與經(jīng)營管理方法。但是從建筑物的生命周期成本(lcc life cycle cost)(見圖2)來看,當(dāng)某種設(shè)備與技術(shù)采用后,可改變其生命周期中許多相關(guān)的分項(xiàng)狀態(tài)。
比如采用完善的ba(建筑設(shè)備自動(dòng)化)系統(tǒng)進(jìn)行照明系統(tǒng)的節(jié)能控制(按照度、時(shí)間、夜間最低照度、分區(qū)等),可以有效降低電耗與照明設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間,而照明設(shè)備因此而延長壽命減少了照明設(shè)備的維護(hù)更新費(fèi)用。這可使建筑物生命周期成本中的能耗費(fèi)與設(shè)備更新費(fèi)用減少。但是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要設(shè)置完善的ba系統(tǒng),要增加建設(shè)的一次投資.同時(shí),降低能耗的效益并不僅僅體現(xiàn)在lcc的圖中,它對(duì)于廣義的環(huán)境保護(hù)價(jià)值更是巨大的。
3智能建筑工程實(shí)踐的分析
近年來,隨著中國綜合國力的增強(qiáng),全國各地的智能建筑熱潮有漲無退。由于我們已經(jīng)歷了較長期的探索,在工程建筑中有許多成功的經(jīng)驗(yàn),也有不少失敗的教訓(xùn),無論是建設(shè)方/業(yè)主,工程技術(shù)人員,還是物業(yè)管理人員,都逐步趨于成熟。因而最近起步建設(shè)智能建筑的地區(qū)(暫稱為后行地區(qū)),往往可以比北京、上海、廣州等先行開發(fā)建設(shè)的大城市(暫稱為先行地區(qū))有更好的建設(shè)效果。我們將之稱為后發(fā)優(yōu)勢,見圖3
智能化系統(tǒng)工程先行地區(qū)由于一開始處于探索前進(jìn)的過程,不可避免地在早期建設(shè)中存在著各種過份的行為(控制論中稱之為超調(diào)),隨后又出現(xiàn)因失誤而放棄的行為(稱之為振蕩過程),最后趨向于合理的裝備與功能水平。而后行地區(qū)由于可以借鑒先行地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),可以比較合理穩(wěn)妥地確定自己的智能化系統(tǒng)工程建設(shè)目標(biāo)與行為,雖然起步稍遲,但最終可以與先行地區(qū)趨向于同樣的建設(shè)效果,而他所化的代價(jià)則比先行地區(qū)要小得多(如早期智能住宅小區(qū)建設(shè)成本高達(dá)230元/mz,而近年來則在60元/mz左右,而且裝備的性能與質(zhì)量更好)。
4智能建筑已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)鏈
建筑業(yè)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要抓手。中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史與現(xiàn)實(shí)清楚地告訴我們,國民經(jīng)濟(jì)狀態(tài)上升建筑業(yè)必然興旺,建筑業(yè)發(fā)達(dá)了,國民經(jīng)濟(jì)必然形勢大好。中國近年來持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長其中就有1---2個(gè)百分點(diǎn)來自建筑業(yè)貢獻(xiàn)。
隨著中國城市化進(jìn)程的加快,全國的基本建設(shè)規(guī)模不斷增大,北京市2008年的奧運(yùn)會(huì)與上海市2010年的世博會(huì),大大刺激了建筑業(yè)發(fā)展,智能建筑與智能住宅小區(qū)則成為建筑業(yè)的精品。在工業(yè)建筑物、民用建筑物、軍事建筑物與市政建筑物中的電氣設(shè)備投資已從上世紀(jì)80年代總投資的6%一7%,增長到總投資的10%----18%,并且還在不斷上升。與此同時(shí),市場中的各類智能建筑電氣設(shè)備不僅引進(jìn)了大量國外先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品,也推出了一定數(shù)量具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),與智能建筑電氣設(shè)備相關(guān)的國內(nèi)企業(yè)約有6---8千家,智能建筑電氣設(shè)備的民族企業(yè)在穩(wěn)定成長。目前智能建筑行業(yè),已基本形成了一條穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)鏈的各方關(guān)系可以用圖4來描述。
圖中箭頭表示各方的相互關(guān)系:①提供建筑化系統(tǒng)設(shè)備工程與技術(shù)服務(wù);②提供智能化系統(tǒng)設(shè)備功能信息、設(shè)備使用改進(jìn)意見;③提品與設(shè)備技術(shù)信息;④提供系統(tǒng)設(shè)備需求信息與系統(tǒng)設(shè)備功能信息;⑤人才與技術(shù)的需求與供應(yīng)。
圖4智能建筑的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D
圖4所示的關(guān)系中,工作的基礎(chǔ)是國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(注:gb/t50314為《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,gb50339為《智能建筑施工及驗(yàn)收規(guī)范》)。
5智能建筑應(yīng)用的發(fā)展趨勢
隨著文明的進(jìn)步,人們對(duì)工作與生活的環(huán)境要求不斷地提高,建筑物的功能與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也逐步提升.智能建筑作為現(xiàn)代建設(shè)技術(shù)的核心,面臨著新的挑戰(zhàn)。
電力電子技術(shù)誕生至今已近50年,他對(duì)人類的文明起了巨大的作用.近10年來,隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展,電氣傳動(dòng)技術(shù)面臨著一場歷史革命,即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其有益的
調(diào)速和起制動(dòng)性能、高效率、高功率因數(shù)的節(jié)電效果、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。
1.變頻調(diào)速技術(shù)的現(xiàn)狀
電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、控制裝置和信息裝置三部分組成。電氣傳動(dòng)可分為調(diào)速和不調(diào)速兩大類,調(diào)速又分為交流調(diào)速和直流調(diào)速兩種方式。不調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接由電網(wǎng)供電。但是,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,原本不調(diào)速的機(jī)械越來越多地改用調(diào)速傳動(dòng)以節(jié)約電能,改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)量。以我國為例,60%的發(fā)電量是通過電動(dòng)機(jī)消耗的。因此,調(diào)速傳動(dòng)有著巨大的節(jié)能潛力,變頻調(diào)速是交流調(diào)速的基礎(chǔ)和主干內(nèi)容,變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使頻率變?yōu)榭梢猿浞掷玫馁Y源。近年來。變頻調(diào)速技術(shù)已成為交流調(diào)速中最活躍、發(fā)展最快的技術(shù)。
1.1國外現(xiàn)狀
采用變頻的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,大約已有40年的歷史,但變頻調(diào)速技術(shù)的高速發(fā)展,則是近十年的事情,主要是由下面幾個(gè)因素決定:
1.1.1市場有大量需求
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高和能源全球性短缺,變頻器越來越廣泛地應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油、化工、紡織、造紙、食品等各個(gè)行業(yè)以及風(fēng)機(jī)、水泵等節(jié)能場合,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
1.1.2功率器件發(fā)展迅速
變頻調(diào)速技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的。近年來高電壓、大電流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模塊IPM(Intelligent Power Module)等器件的生產(chǎn)以及并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,使高電壓、大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。在大功率交—交變頻(循環(huán)交流器)調(diào)速技術(shù)方面,法國阿爾斯通已能提供單機(jī)容量達(dá)30000kW的電器傳動(dòng)設(shè)備用于船舶推進(jìn)系統(tǒng)。在大功率無換向器電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)方面,意大利ABB公司提供了單機(jī)容量為60000kW的設(shè)備用于抽水蓄能電站;在中功率變頻調(diào)速技術(shù)方面,德國西門子公司Simovert A電流型晶閘管變頻調(diào)速設(shè)備單機(jī)容量為10-2600kVA和Simovert PGTOPWM變頻調(diào)速設(shè)備單機(jī)容量為100-900kVA,其控制系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化,用于電機(jī)風(fēng)車,風(fēng)機(jī),水泵傳動(dòng);在小功率變頻調(diào)速技術(shù)方面,日本富士BJT變頻器最大單機(jī)容量可達(dá)700kVA,IGBT變頻器已形成系列產(chǎn)品,其控制系統(tǒng)也已實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。
IPM投入應(yīng)用比IGBT約晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外圍的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路,有的甚至還把光耦也集成于一體,是一種更為適用的集成型功率器件。目前,在模塊額定電流10-600A范圍內(nèi),通用變頻器均有采用IPM的趨向。IPM除了在工業(yè)變頻器中被大量采用之外,經(jīng)濟(jì)型的IPM在近年內(nèi)也開始在一些民用品,如家用空調(diào)變頻器,冰箱變頻器,洗衣機(jī)變頻器中得到應(yīng)用。IPM也在向更高的水平發(fā)展,日本三菱電機(jī)最近開發(fā)的專用智能模塊ASIPM將不需要外接光耦,通過內(nèi)部自舉電路可單電源供電,并采用了低電感的封裝技術(shù),在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化、專用化、高性能、低成本方面又推近了一步。
1.1.3控制理論和微電子技術(shù)的支持
在現(xiàn)代自動(dòng)化控制領(lǐng)域中,以現(xiàn)代控制論為基礎(chǔ),融入模糊控制、專家控制、神經(jīng)控制等新的控制理論,為高性能變頻調(diào)速提供了理論基礎(chǔ);16位、32位高速微處理器以及信號(hào)處理器(DSP)和專用集成電路(ASIC)技術(shù)的快速發(fā)展,則為實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的高精度、多功能提供了硬件手段。
1.2國內(nèi)現(xiàn)狀
從整體上看我國電氣傳動(dòng)系統(tǒng)制造技術(shù)水平較國際先進(jìn)水平差距10-15年。在大功率交-交,無換向器電動(dòng)機(jī)等變頻技術(shù)方面,國內(nèi)只有少數(shù)科研單位有能力制造,但在數(shù)字化及系統(tǒng)可靠性方面與國外還有相當(dāng)差距。而這方面產(chǎn)品在諸如抽水蓄能電站機(jī)組啟動(dòng)及運(yùn)行、大容量風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和軋機(jī)傳動(dòng)、礦井卷揚(yáng)機(jī)方面有很大需求。在中小頻率技術(shù)方面,國內(nèi)學(xué)者做了大量變頻理論的基礎(chǔ)研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理論,針對(duì)交流電機(jī)具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn),采用了線性解耦和非線性解耦的方法,探討交流電機(jī)變頻調(diào)速的控制策略。進(jìn)入90年代,隨著高性能單片機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理的使用,國內(nèi)學(xué)者緊跟國外最新控制策略,針對(duì)交流電機(jī)感應(yīng)特點(diǎn),采用高次諧波注入SPWM和空間磁通矢量PWM等方法,控制算法采用模糊控制,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻、磁鏈和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行在線觀測,在實(shí)現(xiàn)無速度傳感器交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究上作了有益的基礎(chǔ)研究。在新型電力電子器件應(yīng)用方面,由于GTR,GTO,IGBT,IPM等全控制器件的使用,使得中小功率的變流主電路大大簡化,大功率SCR,GTO,IG-BT,IGCT等器件的并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)應(yīng)用,使高電壓、大電流變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。在控制器件方面,實(shí)現(xiàn)了從16位單片機(jī)到32位DSP的應(yīng)用。國內(nèi)學(xué)者一直致力于變頻調(diào)速新型控制策略的研究,但由于半導(dǎo)體功率器件和DSP等器件依賴進(jìn)口,使得變頻器的制造成本較高,無法形成產(chǎn)業(yè)化,與國外的知名品牌相抗衡。國內(nèi)幾乎所有的產(chǎn)品都是普通的V/f控制,僅有少量的樣機(jī)采用矢量控制,品種與質(zhì)量還不能滿足市場需要,每年需大量進(jìn)口高性能的變頻器。
因此,國內(nèi)交流變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)業(yè)狀況表現(xiàn)如下:(1)變頻器控制策略的基礎(chǔ)研究與國外差距不大。(2)變頻器的整機(jī)技術(shù)落后,國內(nèi)雖有很多單位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并沒形成一定的技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模。(3)變頻器產(chǎn)品所用半導(dǎo)體功率器件的制造業(yè)幾乎是空白。(4)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)及行業(yè)落后。(5)產(chǎn)銷量少,可靠性及工藝水平不高。
2.變頻調(diào)速技術(shù)未來發(fā)展的方向
變頻調(diào)速技術(shù)主要向著兩個(gè)方向發(fā)展:一是實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)、高效率、無諧波干擾,研制具有良好電磁兼容性能的“綠色電器”;二是向變頻器應(yīng)用的深度和廣度發(fā)展。隨著變流器應(yīng)用領(lǐng)域深度和廣度的不斷開拓,變頻調(diào)速技術(shù)將越來越清楚地展示它在一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)中的重要性??梢灶A(yù)料,現(xiàn)代控制理論和人工智能技術(shù)在變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用和推廣,將賦予它更強(qiáng)的生命力和更高的技術(shù)含量。其發(fā)展方向具有如下幾項(xiàng):(1)實(shí)現(xiàn)高水平的控制;(2)開發(fā)清潔電能的變流器;(3)縮小裝置的尺寸;(4)高速度的數(shù)字控制;(5)模擬與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)。。
3變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用
縱觀我國變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用,總的說來走的是一個(gè)由試驗(yàn)到實(shí)用,由零星到大范圍,由輔助系統(tǒng)到生產(chǎn)裝置,由單純考慮節(jié)能到全面改善工藝水平,由手動(dòng)控制到自動(dòng)控制,由低壓中小容量到高壓大容量,一句話,由低級(jí)到高級(jí)的過程。。我國是一個(gè)能耗大國,60%的發(fā)電量被電動(dòng)機(jī)消耗掉,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),我國大約有風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)4200萬臺(tái),裝機(jī)容量約1.1億萬千瓦,然而實(shí)際工作效率只有40%-60%,損耗電能占總發(fā)電量的40%,已有經(jīng)驗(yàn)表明,應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),節(jié)電率一般可達(dá)10%-30%,有的甚至高達(dá)40%,節(jié)能潛力巨大。
有關(guān)資料表明,我國火力發(fā)電廠有八種泵與風(fēng)機(jī)配套電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛?2829MW,年總用電量為450。2億千瓦小時(shí)。還有總?cè)萘考s為3913MW的泵與風(fēng)機(jī)需要進(jìn)行節(jié)能改造,完成改造后,估計(jì)年節(jié)電量可達(dá)25。。69億千瓦小時(shí);冶金企業(yè)也是我國的能耗大戶,單位產(chǎn)品能耗高出日本3倍,法國4。9倍,印度1。9倍,冶金企業(yè)使用的風(fēng)機(jī)泵類非常多,實(shí)施變頻改造,不僅可以大幅度節(jié)約電能,還可改善產(chǎn)品質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]何慶華,陳道兵. 變頻器常見故障的處理及日常維護(hù)[J]. 變頻器世界, 2009, (04) .