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3月26-28日,農業裝備產業技術創新戰略聯盟在河南省鄭州市組織召開了“十二五”國家科技支撐計劃重大項目“現代多功能農機裝備制造關鍵技術研究”課題驗收暨成果展覽會,科技部農村司、河南省科技廳、農業部農業機械化技術開發推廣總站、中國機械工業聯合會、中國農機工業協會、中國農機學會、農業裝備產業技術創新戰略聯盟有關領導、專家出席指導。課題負責人、主要研究人員等150多人參加了會議。
“現代多功能農機裝備制造關鍵技術研究”重大項目是“十二五”國家科技計劃管理改革農村領域先行先試的試點,由農業裝備產業技術創新戰略聯盟組織實施,積極探索了統籌規劃、申報入庫、系統布局、組裝立項等國家科技計劃管理改革方式,充分調動了行業內外參與積極性和優勢的協同發揮,推進了創新要素向企業聚集,促進了項目重大成果產出和產業化同步;積極探索和實踐了項目專員制、法人責任制以及課題分項任務合約、經費集中管理等管理模式,做到目標管理與過程控制結合、指導服務與督導檢查結合、技術創新與產業協同結合,取得了很好經驗和成效。
項目取得了一批支撐技術進步和產業發展的重大標志性科技成果,突破了農機先進設計制造、重型拖拉機無級變速傳動系CVT技術、大喂入量脫粒分離、作業導航及控制等關鍵共性技術150多項,開發了400馬力級重型拖拉機及配套多功能田間作業裝備、10kg/s通用型谷物聯合收割機、三行通用型和六行采摘與打包一體化采棉機、番茄和甘蔗等典型經濟作物收獲機、禽蛋等產地商品化處理裝備等高性能裝備近100種,申請專利近350項,其中發明專利近200項,獲得軟件著作權近50項,390多篇,成果轉化應用收入超過億元,對農業裝備產業技術升級、產品結構優化調整,推進先進裝備技術在農業應用起到了巨大作用,為全面完成農業裝備產業科技“十二五”發展目標奠定了堅實基礎。
在2014全國農業機械及零部件展覽會上舉辦了項目成果展覽會,展出了400馬力重型拖拉機、無人駕駛旋耕機、施藥無人機、三行通用型采棉機、西紅柿采收機、甘蔗收獲機、花生收獲機、甜菜切頂機等23種代表大型化、智能化發展方向以及先進適用技術方向的成果。
關鍵詞:智能控制;機電一體化;應用
社會的飛速發展,經濟的不斷進步,人民對于生活質量的要求越來越高,社會的進步對于生產力也提出了更高的要求,為了滿足現階段社會對于智能控制技術的需求,我們應當更加注意高科技在生產力方面的運用問題。機電一體化領域是現代生產力發展的主要貢獻者,更加需要通過科技進行改善。本文針智能控制及其在機電一體化系統中的應用現狀,結合我國的國情進行了探討。
一、智能控制現狀以及出現的問題
(一)智能控制的現狀
近些年隨著科學技術的迅猛發展,高科技已經滲入到社會生活的各個方面,高科技為人們的生活帶來極大的快捷,其中智能控制及其在機電一體化系統中的運用最為廣泛,智能控制作為高科技的產物之一,智能控制在無人干預的情況下能夠自主的驅動智能機器實現自動控制技術,從20世紀80年代以來,計算機技術和信息技術的快速發展,推動了控制科學和工程研究的相互滲透,只能控制系統的發展將引領潮流,成為人們生活中不可或缺的技術。在實際的操作過程中,我們可以發現機電一體化系統的有效運作是一個非常復雜的運作過程,在機電領域中,機電一體化系統涉及眾多領域與眾多專業學科知識,這就需要一個高素質的人才能控制,而且不僅是要有高素質、高技能,還要對設備有極高的責任感,對設備有保護意思,能夠確保設備能夠正常的工作。智能控制技術可以通過計算機網絡的編程對機電一體化設備進行自動化運作控制,智能控制技術可以很好的控制機電一體化工作,能夠代替人進行工作,這種復雜煩瑣的工作,人類工作極易產生錯誤,智能控制技術還能降低失誤率,在企業工作室實現電氣設備自動化的運作,能夠提高工作效率,還能減少人力資源成本。
(二)智能控制在機電一體化系統中的應用
智能控制技術在機電一體化控制中的應用中,在故障診斷和電氣事故過程有很重要的作用,我們知道,模糊理論、神經網絡、專家系統技術是智能控制技術重要的組成部分,在實際的工作過程中,機電一體化容易出現故障,而且一出現故障將會對企業造成巨大的經濟損失,所以在工作之前都要對機電一體化設備進行檢查,智能控制技術在機電一體化設備中應用后,能準確的檢查出機電一體化設備的故障,能夠提前檢查出機電一體化設備存在的故障,避免在生產的過程中出現不可挽救的事故,智能控制技術通過迷糊理論和神經網絡的有效配合,能夠巧妙地解決機電一體化設備存在的問題,并且大大的提高工作效率。
二、智能控制在機電一體化系統中的應用效果
(一)智能控制在建造行業的應用
在建造行業中,智能化控制主要表現在兩個方面:第一、合理利用照明燈方面。智能控制技術主要通過互聯網輔助控制,對制造行業每一個時段的照明系統進行控制,主要控制照明的時間和照明系統。第二、在冬季對空調進行智能控制。冬季的智能控制和夏季的不同,在冬季需要將空調的風閥進行智能的調節,來保證室內空氣的溫度,同時減少對電的消耗。智能控制技術在現代科技領域中是一門新的技術科學,對于計算機技術來講是最重要的組成部分之一,智能控制系統主要是以計算機理論作為重要基礎,同時它還與許多專業學科有關聯。智能控制系統功能已經從愿望變成了現實,智能控制技術已經在現實生活中運用,具體有以下幾個方面:第一、數控的采集和處理功能。數控的采集和處理這個功能可以實現智能控制技術對于機電一體化設備的開關量和模擬量的數控進行采集和處理,還可以對處理過的數控進行儲存。第二、系統運行監視以及時間報警功能。這個功能不僅可以監控機電一體化系統的主要設備的模擬數量,還可以監控設備的開關量狀態,這個功能具有事故事故報警的功能,對于發生的事情進行報警,以便于發生故障時工人能夠及時的補救,防止錯過最佳補救時間。第三、操作控制功能。智能控制技術在機電一體化控制中可以借助鍵盤或者鼠標控制斷路器,還可以對開關進行電動隔離,對電流進行調整。
(二)智能控制在數控領域中的應用
數控領域的操作步驟比較煩瑣,操作過程相對于其他操作系統也比較嚴格,因此在操作的過程中很容易出現問題,操作的過程一旦出現了問題就會引起很大的故障,造成不可估計的損失。智能控制技術的引入能夠將數控領域的日常復雜的操作變得簡單,并且能提高操作的效率和準確性,保證系統運行安全。現階段,隨著經濟技術的飛速發展,智能控制技術也逐步成熟,國家電網和廣州電網等等的電網公司都相繼運用了智能控制技術,智能控制技術建設的智能電網在實際的運作中取得了非常好的效果,這樣的技術應當大力推進,國家應當積極的重視,社會各界也應當加大對這類技g的支持,為社會的進步貢獻一份薄利。在數控領域,還可以利用遺傳進化算法,找到最佳的數控系統加工路徑,運用只能控制中的預算和預測功能,在數控在高速加工的時候能夠控制數控的綜合運動,現階段數控系統對其性能有很高的要求,不僅要求可靠性、精準度,還要求有高速的運算能力。所以,為了實現這些功能,在數控領域必須應用只能控制,運用智能控制降低數控領域工作的復雜性。
三、總結
智能控制技術對于現代人來講,是人類智力技術的代替、延伸和發展,在當前的生產和控制力下,智能控制技術發揮了極大的作用,為人們的生產和生活提供了高質量的服務??偠灾悄芸刂瓶刂萍夹g在機電一體化中能夠廣泛應用,無論是數控領域還是機器人領域,智能控制都能實現傳統的機械自動化技術無法實現的功能。
關鍵詞:智能城市;現狀;發展;研究
1“智慧城市”簡介
“智慧城市”是當今社會最熱門的話題之一,也是國內最前沿的研究課題之一,引起了社會的特別關注。目前,智慧城市的建設已經在我國全面展開,發展速度較快的城市已經進入了建設階段,其它城市也逐漸開始進行規劃與設計。作為近幾年來對人類城市發展起著至關重要作用的“智慧城市”也逐漸被越來越多的國家和社會公眾所接受。其實智慧城市并沒有大家所想象得那么神秘,它的很多功能已經在我們的日常生活中得到充分體現,如校園通、手機掛號、手機銀行、短信群發、電子政務等,都早已經在一些比較發達的城市推廣應用。智慧城市應該以發展為主要動力,把每個城市自身特征和發展優勢結合起來,尋找他們各自的建設和發展之路。在發展過程中,可以通過采用創新城市管理模式、制約和平衡智慧城市建設、融入已有的規劃體系和完善智慧城市標準體系,建立健全法律法規制度等方式,樹立智慧城市的規范性準則,發揮各自的優勢、適應社會發展的總趨勢。
2城市建設技術的現狀
作為信息化發展的重要支撐和基礎的信息基礎建設的水平是衡量一個國家或者地區經濟社會發展的重要尺度,也是衡量綜合競爭力和現代化程度的重要標準之一。在城市建設中提升信息化技術水平,促進我國經濟的轉型升級勢在必行。當今,我國大多數發展速度較快的城市都能把本城市的定位和本城市的特色緊密結合起來,確立智慧城市的發展目標、思路和突破點,創造具有特色的城市品牌。比如,現如今北京的智慧城市建設目標之一就是將“文化智能傳承”,這目標充分體現了作為全國文化中心大城市北京的需求;除了北京之外,東莞也充分結合自身“世界工廠”的優勢,把智慧應用建設與智慧產業協調發展看得極其重要。隨著社會各界和各個領域對智慧城市認識的不斷加深、不斷積累智慧城市建設實踐經驗,智慧城市評價指標體系也在不斷完善。然而當前,在全國智慧城市建設的熱潮中,智慧城市建設中還存在一些問題,一部分城市的智慧城市建設盲目跟風,并沒有把城市的特色和優勢緊密結合,使得建設壓力與投資風險并存。杜平認為:數據化是智慧城市建設的重要基礎,如果沒有傳輸的數據,沒有加工儲存和再加工利用的數據,智能化的管理和智能化的建設就只是空談。但是現在仍然有一些地方忽視了這個基本條件,甚至還存在著許多的紙質文件,在這種情況下,沒法搞智能化,更別提智慧城市。有些地方追求高大上,熱衷于形象工程。國際上許多智慧城市是從一個點一個領域開始著手建設,效果明顯。但是國內智慧城市的建設有許多地區喜歡搞全面發展,這往往是欲速則不達的。除了這些問題,渠道單一、模式陳舊的問題大為存在。一般我們會認為,人們是智慧城市建設的主要責任人和承擔著,但實際上政府才是智慧城市的主要建設者,這樣就存在了一些觀念上的誤導,然而政府又因為各種原因跟不上社會發展的步伐,于是就產生了社會上很多的政企工程。政府作為智慧城市的建設主體,應在實踐探索的基礎上不斷創新發展,以城市在區域經濟和社會發展格局中的總體定位為基礎,對智慧城市建設進行統籌規劃和進一步設計,并制定出符合當地的智慧城市發展戰略,保證智慧城市項目的可實施性。
3技術在城市建設中的應用
3.1信息模型(BIM)技術
隨著建筑信息模型(BIM)技術的不斷推廣和應用,為已建和新建的建筑空間數字化提供了合理的技術路線。BIM技術是工程設計建造領域一次重要改革,是從二維圖紙到三維設計和建造的革命,BIM技術徹底地改變工程建設的設計、建造和運維方式;與此同時,BIM技術也在為實現城市的徹底數字化做出巨大的努力,對建筑領域的發展帶來深遠的影響,同時也不斷促進建筑領域的不斷發展。
3.2傳感技術
實現對城市建設的管理各方面監測可以合理巧妙地運用傳感技術。智慧城市利用各種各樣的感知設備和智能化系統,自動識別和感知城市環境、位置等信息的變化,并能通過信息的變化對數據進行分析、處理,與業務流程智能化實現積極主動響應,對城市各個關鍵系統和諧高效地運行起著不可替代的作用。
3.3物聯網技術
通過寬帶,就可以實現互聯。智慧城市可以通過利用全方位存在的寬帶網絡,實現城市中人和物的全面聯系,對于智慧城市作為自適應系統的信息獲取、實時反饋、智能服務的能力的增強發揮著巨大的作用。不僅可以通過廣泛的寬帶,還可以借助云計算平臺,實現智能融合。借助云計算平臺的工程構成了智慧城市的“大腦”,智能融合技術的廣泛合理的應用實現了對大量數據的存儲、計算與分析,除此之外,還可以利用綜合集成法(綜合集成研討廳),通過人的“智慧”參與,不斷提升決策支持的能力,全面推動城市實現智能化和融合化。多元化的數據采集、感知技術是以物聯網的智慧物流為基礎,面對的是各式各樣、信息關系十分復雜的各種數據,而多元化的數據采集和感知技術,為智慧物流提供了巨大的技術支撐。隨著物聯網的發展,在全方位的網絡支撐下的數據傳輸技術將成為信息通訊網絡的基礎設施,在與其它網絡聯系的基礎上,給智慧物流提供了可靠的數據傳輸技術,提供給人們各類準確信息。除了智能的網絡,還有智能導航系統。智能導航系統可以根據司機需求和交通實時信息,為司機推薦最短路徑、時間最優路徑,甚至為出租車司機推薦人口流動量較大的路線來節約出租車司機的時間。除此之外,系統還可以動態地顯示車位占用情況,實時監控停車場的整個使用狀況;還可以根據快速路徑算法,指導汽車迅速地進入空閑地車位,并且還能夠統計停車場的分時段使用率,有助于停車管理合理安排,促進智慧交通的發展。
4促進智能城市技術發展的措施
高度重視、積極發展、融合推進。作為加快區域城市化和信息化這兩個現代化基本任務的重要結合點的城市智能化建設,將給城市的建設、管理和發展起到了根本性和全面性的作用,是推動轉型升級、再創發展新優勢的重要支點。因此,政府應當從區域全局發展給予高度重視,要建立一個強有力的主導部門和相應的系統設施有序地推進智慧城市建設工作順利進行,除此之外,也應該成立智慧城市建設的工作協商組和決策咨詢專家指導組兩個強有力的專門機構,建立健全《智慧城市實施方案》,明確智能城市的發展目標、產業布局、建設規劃以及公共技術服務平臺建設的計劃,并合理制定智慧城市建設的相關產業的政策,以便政府批準后,制定的方案能盡快出臺實施。明確目標,分段逐步實施。推進智慧城市建設的基本前提是明確與本城市的發展水平相匹配的定位和分階段目標,一定要牢牢把握近期要突破的重點,尤其是對于中小城市來講,一定要先搞好城市信息化建設和數字城市的建設,再逐步向智慧城市邁進,腳踏實地,朝著一個個目標前進。搞好基礎設施建設,抓好引進大項目。建設智慧城市必然離不開互聯網、現代通信網和物聯網,通過這些全方位的網絡把城市中的物理基礎設施、社會基礎設施、信息基礎設施商業基礎設施有效地銜接起來,建設成新世紀的智慧化基礎設施;同時也要不斷落實運營項目,包括智慧的交通、智慧的公共服務管理和智慧的教育等;而且還要涉及發展與物聯網、“云計算”密切聯系的產業領域。目前,我國企業尚未掌握自主知識產權,在傳感器、芯片等核心技術層面還需進一步努力。合理統籌規劃,創新發展思路。目前,在智慧城市建設的浪潮中,很多著手于智慧城市的建設存在一定程度的盲目性,導致建設壓力與投資風險并存。政府作為智慧城市的建設主體應該在實踐探索的基礎上創新思路,借助城市在地區經濟和社會發展格局中的總體定位,統籌規劃智慧城市建設的頂層設計,并合理制定出符合本地智慧城市發展戰略,以確保智慧城市項目的可實施性和可落實性。
5結束語
隨著社會各個行業各個領域對智慧城市認識的不斷加深,不斷積累智慧城市建設實踐經驗,加快產業轉型升級、推動創新型城市建設的重大戰略舉措之一是建設智慧城市,智慧城市評價指標體系的不斷完善,有助于推動智慧城市朝著更安全、更高效、更便捷、更綠色的方向發展,同時也推動了城市建設技術水平不斷的創新和發展。
作者:趙靜 單位:開封市建設工程質量檢測站
參考文獻
【關鍵詞】建筑節能;回顧和展望;關鍵技術;趨勢;現狀
前言:
在國內外許多建筑行業都在向節能化和輕量化消耗方向發展。所有的國家都在盡可能的發展本國的建筑節能關鍵技術,這樣才能最大程度上的節約本國的資源,讓建筑行業更加完善同時創造最大的利益和價值。
一.建筑節能關鍵技術在國外的發展現狀以及發展趨勢
1.房間空調器
日本一直是世界上空調制造行業的翹楚,可以說,大部分的市場都被日本所占有,同時日本的電子制造技術一直維持在世界的前列,其空調的制造水平也較高。其空調制造主要有三個方面的優勢,第一便是空調的高效節能優勢。日本的空調相比較其他國家的空調來講更加小型化,同時空調的能耗較低,沒有過多的早已你,不易損壞,很少出現損耗,同時空調的制冷以及制暖效果都十分良好,讓室內環境相對變得十分舒適,同時日本的空調已經不再是單一的溫度控制,而是更具室內特性進行自主的綜合控制,十分先進和人性化、多功能化。
相對于日本的高技術空調,美國的中央空調普及率十分高,最主要的原因便是美國的經濟水平較為發達,因此其居民的生活水平以及經濟收入都較高,這邊導致了電子產品尤其是空調這類必備的電子產品在美國的家庭中十分普及,同時,美國的居民往往對于生活質量的要求十分高,這種情況也間接的促進了美國小型中央空調的使用和普及。另外,相比較其他國家的建筑,美國的建筑大多是寬敞高達的別墅型住宅,空間面積巨大,因此美國對于空調的使用質量以及舒適性要求也十分高,風管式系統空調是美國居民的首選,十分普及。
2.綠色建筑
所謂綠色建筑,是最近幾年逐漸流行的詞語,指的是一種可以為居民提供健康舒適的生活環境的建筑空間,同時,最大限度的讓能源的使用效率達到最高,保證建筑物不會影響周圍的環境,另外最大程度上減少不可再生資源的消耗,作為一個世界性的課題,綠色建筑的理論已經較為完備,以歐盟國家為例,許多國家對于綠色建筑技術十分關注,歐盟國家曾通過對于多種能源進行測試,進行綠色建筑技術的檢驗,如使用太陽能技術、地熱能技術以及水能資源的利用技術等,進行實踐和應用,最終取得了十分巨大的成就。
3.熱電冷聯供技術
隨著世界熱電聯產的飛速發展,熱電冷聯供技術逐漸被人們所關注,以美國為例,其熱電聯產裝機的容量也在不斷提升,到目前為止工增加容量45GW。同時在日本的能源供應市場中,熱電聯產系統提供的能源僅次于燃氣以及電力等能源的供給量,并且十分普及。在歐洲的一些國家,丹麥、荷蘭以及芬蘭幾個國家熱電聯產發電量已經達到了國內能源發電量的三分之一,二氧化碳的排放量直接減少了兩億噸,極大的保護了周圍的環境。
4.智能建筑控制技術
隨著科學技術的不斷發展,智能建筑的建造技術已經成為了世界建筑行業的主流形式,讓智能建筑的建造技術也在不斷的提高著,智能建筑具有多元化以及舒適化的優勢,是當前社會中的一種理想住宅。所謂智能建筑值得是通過使用智能的管理以及控制方法對于與住宅進行智能管理,同時連接居室內部的多種安全措施以及信息設備、家用電器等控制系統的線路連接起來,最終達到構成完整的家庭智能系統的目的,同時將控制系統與網絡連接起來,串聯起整個小區的物業管理系統,讓智能住宅控制系統更加完善。
智能住宅最早由斯坦福提出設計概念,并在一九形成了粗略的空調移機電力供應控制的智能體系,住宅智能控制系統在美國發展較快,主要由于美國的住宅相對獨立,智能系統建立技術比較簡單,研究理論相對成熟,更加獨立和人性化。
二.我國未來建筑節能關鍵技術展望
1.將建筑節能作為發展的重點關注方面
單單的限制技術的發展不能隊友建筑的能耗進行有效的減少,相反還會起到反效果,想要發展建筑節能技術,需要扶正觀念,樹立真確的節能理念,從節約開始,節約能源的同時將每一份能源以及資源都得到最大程度的利用,讓建筑物的能耗降低,讓建筑物可以通過使用最少的能源來創造最大的經濟效益,這樣才能保證我國可持續發展的戰略目標,獲得最大的經濟效益同時滿足現代人時刻增加的生活需求。同時只有從兩個方面共同對于建筑節能工作進行展開才能對于建筑的節能情況進行有效的推動,這兩個方面主要包括降低房間符合以及提高能源的利用效率。降低房價見的符合指的是降低房間的冷熱負荷,需要設計人員使用最新的節能材料來降低房間的符合,例如降低燈光、電氣設備等的放熱產生的能源損耗問題。提高建筑耗能系統的效率主要指的是冷熱源以及輸配系統和末端設備的效率進行提高,需要提高這部分的能源利用率,減少資源的浪費。
另外到目前為止,我國的建筑節能改造工程還需要進行改建和加強,由于改造的成本過高,我國在當前的建筑改造過程中進展不大,在最近幾年需要對于兩千年之后建造的新型樓層的建筑節能改造進行有效的考慮,同時開發新技術,推廣和普及建筑節能關鍵技術,增加施工人才。而對于建筑本身來說,作為民用建筑需要設計人員對于建筑本身的材料和資源進行節能設計,對于自身的方案進行優化,這個樣才能做到發展建筑設備新技術以及節能減排可持續兼顧發展,同時作為商業建筑以及公共建筑應該優先考慮空調等必備的設備的節能優化控制技術,例如對于商業建筑的空調采暖技術進行有效的改造,減少其能耗,讓其功率最大的同時節約資源,保證能源的使用效率,這樣才能推動節能改造技術的進步。另外在進行建筑節能技術的研究的同時,需要加強建筑節能技術的應用,經常進行時間安裝,同時政府應該加大支持力度,從多方面考慮節能技術的發展,對于建筑節能機制以及節能標準進行強化和貫徹落實,同時設立供熱供冷計量的收費制度,依靠法律法規對于節能技術的發展進行推動,另外建立獎懲機制,對于節能的建筑設計進行高額的獎勵,提高建筑節能改造和建設的速度。
三.結束語:
和世界其他國家相比,我國的建筑節能關鍵技術還并不完善,存在許多的不足和問題,需要建筑設計人員以及研究人員對于我國建筑的當前情況進行研究和調查,最終研究出符合我國當前建筑情況的最科學、合理以及完善的建筑節能關鍵技術,不斷的推動節能技術的發展。
參考文獻:
[1]康艷兵;李亞平;;我國建筑節能的障礙及對策研究[J];暖通空調;2006年08期
關鍵詞:建筑電氣;節能;措施
一、引言
我國是電能需求大國,對電能需求量的不斷增加以及電能的稀缺性使電能供求矛盾日益突出,電能短缺已嚴重制約著國民經濟的發展,節約電能已迫在眉睫。
隨著我國工業化和城鎮化進程加快,建筑行業迅速興起并高速發展,建造及使用建筑物所消耗的電能亦隨之增長。由于電能在建筑總能耗中占有的比例在60%~90%之間不等[1],因此建造及使用建筑物中消耗的能源大部分以電能為主,這嚴重制約了我國建筑業快速發展的步伐,在此形勢下,關于如何解決建筑物節能的問題顯得尤為重要,這亦是每個建筑電氣從業人員必須面對的問題。
二、建筑電氣節能設計
建筑電氣節能設計一般由建筑設計院或專業公司完成。兩者設計的側重點不同,所產生的設計效果亦不相同。建筑電氣節能設計既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價,也不能盲目為節能而增加投資,從而給企業造成巨大經濟負擔。因此,電氣節能設計應遵循適用性、經濟性和節能性等原則。
《公共建筑照明節能設計標準》(GB50189-2005)中要求:在保證不降低作業面的視覺要求、不降低照明質量的前提下,利用電能、太陽能等能源,力求最大限度地減少照明系統中的能耗損失。[2]
針對以上標準,在設計建筑電氣系統時,要以滿足在建筑物內創造良好人工環境必需的能源為前提,以建筑設備運行提供必需動力為原則,在把整個建筑電氣系統劃分出若干子系統的基礎上,充分考察負荷容量、供電線路、區域地貌地形和用電設備分布特點等因素,切實考慮實際經濟效益,合理選用節能設備及材料,在較短的時間內使由節能所增加的投資與節能減少下來的運行費用大致持平。同時還應仔細研究功能及價值和該建筑產品的使用要求,采取措施減少或消除與發揮建筑物功能無關的電能消耗,多角度全方位分析建筑電氣系統,合理選擇設計單位,嚴謹設計,從而創造一個高效、舒適、安全、經濟、簡單可靠、有益環境的電氣系統。
三、變壓器
由于變壓器損耗占實際消耗的2%~3%,所以建筑電氣中的變壓器必須是節能型產品,而變壓器節能措施的實質就是降低損耗及提高運行效率。
在變壓器實際運行時,要定時巡查輕載或空載變壓器數量,對長期輕載或空載的變壓器,應按實際負荷更換小容量變壓器或卸載該變壓器,從而加強變壓器運行管理,降低經濟成本,提高使用效率,實現變壓器的經濟運行,達到變壓器降低損耗的目的。
根據實際需要和負荷情況,綜合考慮投資和變壓器的年運行費用,對負荷進行合理分配,充分考慮變壓器容量與電力負荷相適應的原則,從而合理選擇變壓器的容量、臺數及型號,以達到提高運行效率的目的。
四、照明系統
(一)照明方式的選擇
照明方式一般分為一般照明、局部照明和混合照明。在滿足標準照度的條件下,根據使用頻率,采取分區控制燈光或適當增加照明開關點的方式,節約電能。
(二)燈具的選擇
燈具開關的節能方法可以按照以下措施實行:控制開關控制的光源數量不宜少于2個,但控制的光源數量也不宜太多;燈具按與側窗平行分別控制;對部分光源實施聲、光控制或全夜、半夜控制。[3]例如,人員密集及照明要求較高的場所設置調光開關;時間性用電采用定時控制開關;室外及路燈照明可采用太陽能照明系統分組控制;人員短時停留區域設置聲感開關等措施。
鎮流器的選擇在《建筑照明設計標準》中規定為:自鎮流熒光燈應配電子鎮流器;直管形熒光燈應配電子鎮流器或節能型電感鎮流器;高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配節能型電感鎮流器;在電壓偏差較大的場所宜配恒功率鎮流器;功率較小者可配電子鎮流器。[4]在選取時,可按實際情況和要求選擇鎮流器。
(三)照明光源的選擇
在選擇照明光源時,要充分利用自然光源作為照明光源。例如,對于臨近室外的建筑部分,應加大門窗面積,采用透光率較好的玻璃窗,以充分利用自然光的目的。同時,還可以通過采光窗、光導管、光導纖維等設施及材料,將自然光引入室內,從而降低照明器的使用時間,減少照明器的使用頻率,這樣既減少了照明功耗,又降低了照明器及其配套設施的損耗,從而達到節約電能的目的。
在選擇人造照明光源時,應根據使用場合、光效、色溫、壽命和價格等多因素選擇高效節能型光源。例如,由于大部分白熾燈只有少于10%的能量會成為光,所以除頻繁開關、瞬時啟動、連續調光、要求嚴格的防止電磁干擾及照明時間較短等場所外,在建筑電氣中要盡量減少白熾燈的使用。熒光燈是應用最廣泛、用量最大的高效節能光源。它具有結構簡單、光效高、發光柔和、壽命長等優點。金屬鹵化物燈具有發光效率高、顯色性能好、壽命長等特點,適合對照明質量有較高要求的場所。LED光源耗能低、能量轉化效率高、節能效果顯著、壽命長,光色純正,防潮、抗震動等優點而在建筑電氣節能方面具有較大優勢。
五、智能控制系統
長期以來,在我國智能控制系統一直未被重視,絕大多數建筑物仍然沿用傳統的方式控制建筑電氣運行。從長期運行角度看,采用智能照明控制系統能夠有效地對照明進行控制,以節約電能。
智能控制系統不僅要控制建筑電氣系統總運行,更要根據該建筑電氣系統的使用情況來調節負載以適應實際需求,同時還要考慮到管理智能化、操作簡單化和控制方式變更靈活化等要求,讓智能控制系統使用更簡單、管理更方便。例如,通過監控電腦即可監視和控制整個建筑的照明及空調系統,又可以用溫度測控系統監測各區域的實際溫度并按照設定值給予實時調節。又如,通過時間控制系統定時控制照明、制冷制熱系統等。通過智能控制系統,所有的建筑電氣系統都可達到按需使用的目的,有效地降低建筑電氣的能耗?
六、結束語
建筑電氣節能系統是一項繁雜浩大的系統工程。它涉及面廣,與土建安裝有一定的聯系,但其節能潛力巨大,其考慮的不是單純的節約,而是在不降低建筑物使用功能的前提下,選擇合理的設計方案,正確設計建筑電氣系統,選用節能型產品,找出有效可行的節能措施,實現建筑電氣系統的經濟運行,有效地減小電能損耗,提高建筑系統運行的經濟性,從而達到真正節約電能的目的。
建筑電氣節能系統對提高電能的利用率、節約電能、促進經濟可持續發展和建設節約型社會具有重要的意義。
參考文獻:
[1] 韓運學、于天明、侯艷玲.淺談建筑電氣設計中的節能措施《建筑節能》 2007年09期
[2] 《公共建筑照明節能設計標準》GB50189-2005
關鍵詞:綠色船舶;綠色制造;綠色運營;綠色拆解
一、引言
隨著全球經濟一體化的加快,航運業越來越起到重要的作用,全球貿易的90%都是通過海上運輸來完成的[1]。船舶作為海上的交通運輸工具,但是,其帶來的環境污染問題也越來越嚴重,例如硫氧化物、氮氧化物的排放問題,含TBT涂料的污染問題以及拆船造成的污染問題等,也成為了社會關注的焦點。船舶帶來環境污染問題貫穿整個船舶的生命周期,隨著國際公約的實施和人們環保意識的加強,對船舶的要求也越來越嚴格,因此,綠色船舶的概念應際而生。本文針對綠色船舶的概念進行分析,對綠色船舶設制造、運營及拆解全過程的關鍵技術進行了研究,以期待我國在綠色船舶的制造中,能夠提高船舶制造工藝,加強對船舶營運管理,從而提高船舶質量,達到綠色船舶節能減排的目的,最終使我國船舶業在全球中處于有利地位。
二、綠色船舶的概念
所謂綠色船舶是指船舶在制造、運營、拆解的全生命過程中,以“綠色”為設計理念,在確保船舶質量、滿足船舶的使用功能基礎上,最大程度地降低成本,減少污染,提高船舶的資源及能源的利用率,打造環境友好型和資源節約型船舶[2]。綠色船舶的核心內容就是要保護人們的身體健康和人類生存的環境,促使經濟可持續發展。綠色船舶概念中的“綠色”,主要是指船舶制造人員的環保意識,以人為中心的理念以及在船舶營運過程中能夠節能減排。綠色船舶的關鍵技術,采用先進的科學技術,將制造、生產、管理集于一體,是一項容合性的技術。對于綠色船舶,源頭是綠色制造,通過綠色的工藝技術,進行綠色運營管理,最后能進行綠色拆解。
三、綠色船舶的制造
1.綠色材料的選擇
首先要選用沒有害毒的材料,在材料的制造生產過程中要避免對人們的健康帶來危害和給環境造成污染;其次選用的材料要是可再生的,并使用相對較少類型的材料,設計較簡化,盡量的少使用復合材料,減少使用短缺的和不可再生的資源量,盡量使用能替代的物資;最后選用材料要具有優良的性能,以便降低零件的加工難度和減少零件的廢品率,并減少在零件的加工過程中的能源消耗,且使產生的廢料不給環境造成污染??傊?,綠色船舶的制造要盡可能的使用零污染、質量輕、抗氧化性強、耐腐蝕的材料。
2.綠色加工技術
(1)干式切削在船舶加工的過程中,不用任何切削液的干切削,不僅可以省去切削液的過濾、傳輸、回收等一些裝置和相應的費用,也省去了切削液與切屑的分離裝置及相應的電氣設備,簡化了生產系統,降低了生產成本,同時使機床的結構更緊湊,減少了占地面積;而且還使切屑干凈、清潔、無污染,易于回收和處理。
(2)凈成形技術凈成形技術就是在零件成形后,僅需少量的加工或者不需要再進行加工,就可直接作為機械構件的一種成形技術。它不但使傳統毛坯的成形技術得到改造,使機械構件由粗糙成形變成優質、高效、輕量化、高精度的成形技術,而且對制造的構件或零件可直接或者經過稍微處理就能變為成形的產品,從而降低了能源消耗和減少了原材料的使用。長久以來,國內的大多船廠采購的鋼板都是按照鋼廠相關規定尺度,造成了剩余大量的邊角材料,并且在使用碳刨切割時又給環境造成了污染。而國外的船廠,鋼板原則上都是由鋼廠直接軋制成型并且進行噴涂,然后根據造船廠的要求進行切割供應,因此鋼材利用率極高,不會產生邊角余料,而且無污染[3]。
(3)分段無余量建造技術分段無余量建造技術是指零件下料就不會產生余量或只預留一定的補償量,經歷一系列的加工工藝階段后,分段不需要修整就能滿足使用的精度要求。采用分段無余量建造技術不僅能提高造船的產量和效率,并且減少投資成本、能較快的成形。
(4)智能制造技術智能制造技術是利用計算機來模擬船舶制造業專家的分析、判斷、推理、構思和決策等一系列的智能活動,并將這些智能活動用在船舶的制造過程中。在零件的焊接、切割、分段鑄造及其管理環節,使用智能制造技術,不僅可以降低資源的使用和減少能源的消耗,而且還可以提升船舶產品的質量和提高船舶的生產效率。
3.綠色焊接技術
綠色焊接技術主要是使用高效的、節能的焊接電源,選擇無粉塵污染、無弧光的焊接材料和合適的焊接設備,采用高效焊接方法的技術。高效的焊接方法包括了熔化極活性氣體保護焊、氣體保護焊等,它們具有高效率、操作便利、速度快、焊接質量高及節約能源等優點。
4.綠色涂裝技術
船舶的涂裝分成鋼板預處理與二次除銹涂裝。對于造船比較先進的國家往往不進行二次除銹,因為進行二次除銹,不但要浪費資源,而且還降低了生產效率。我國在引進區域造船方法的時候,也在嘗試著減少二次除銹涂裝,而使用跟蹤補涂技術。目前使用的傳統溶劑涂料由于對人體的健康有危害并對空氣也有一定的污染,因此不能滿足綠色船舶涂裝材料的要求,取而代之的應該是一些節省資源、減少使用能源、零污染的綠色涂料。
四、綠色船舶的運營
1.船舶結構優化
優化船體結構,對船體主尺度與線型進行優化,不但會影響空船的船艙容量、質量、航行的阻力等技術指標,也會影響船舶的航行速度、能耗、裝載貨物量等經濟指標,更會對船舶的安全性能產生影響。船體的上層建筑在運營中會受空氣的阻力,合理優化上層建筑的結構,將會減低船舶阻力,提高船舶經濟性;也可以采用船體航行縱傾優化技術、降低空船重量結構優化技術、船底空氣技術等以減少船舶阻力,能夠有效降低船舶的燃油消耗,優化船體的結構,也能減少船舶的壓載水所造成的環境污染[4]。
2.節能減排技術
對于綠色船舶節能減排是經過優化船舶零部件結構、改進相關技術,可以改善相應的效果,從而使船舶節省能源并減少污染物的排放,進一步提高船舶能效。在船舶燃燒方面采用節能減排技術是通過改善柴油機的燃燒效果并控制柴油機的排放物和廢氣排放量,節能減排技術主要包括前端技術和后端技術。前端技術是對柴油機的燃油噴射和燃燒過程及進氣過程進行優化來提高柴油機的燃燒能效,從而達到節能減排的目的。后端技術是指對柴油機的排放進行控制和對余熱的回收利用,從而來實現節能減排。
3.減振降噪技術
船舶會發生劇烈的振動,將會使船舶乘客的舒適性降低,還會影響船舶工作人員的身體健康以及他們的工作效率;造成船舶自身結構和一些機械設備部件出現疲勞破壞;影響船舶上的機器及設備的正常使用,還會增加相應的維護費用。特別對軍艦,劇烈的振動將意味著其作戰系統將會不能正常發揮作用,同時其隱蔽性也會降低。為了減小船舶振動,可以采取防振技術、減振技術和隔振技術。對于船舶,其噪聲不但使船內的儀器、設備的正常使用受到影響,而且還會使船舶的安全性、隱蔽性、可用性和居住性等受到影響,因此,船舶在運營時,必須要注意采取控制噪聲的措施,船舶的噪聲控制主要包括三個方面:一是從根源上控制:控制噪聲聲源;二是控制噪聲的傳遞途徑;三是使用接收器等噪聲防護設備。
4.智能航行技術
智能航行技術使通過高科技裝備來實現無人化操縱的目標,即能夠正確的判斷出船體的具置并自動行駛,能自動的選擇最合適的航線和航速,在航行的過程中能自我判斷出現的風暴,并能避免出現撞船的危險。智能航行技術包括航線優化技術、能效控制技術、電力管理技術、狀態監控技術、遠程維護技術等。
五、綠色船舶的拆解
綠色拆解是綠色船舶生命周期中的最后一個階段。綠色拆解不僅可以降低環境污染,還可以讓零部件和產品重新使用及材料的再生利用,從而減少資源的消耗。土耳其最近有研究表明:從赤鐵礦中冶煉1t鋼就需要消耗7,400MJ的能量并且排放2,200kg的CO2,而從拆船業獲得1t鋼只消耗1,350MJ的能量并且只排放280kg的CO2[5]。由此可見,船舶的綠色拆解既可以使資源可持續利用,也可以很大程度的降低污染環境。
六、總結
隨著人類環保意識的提高,綠色船舶被我國的造船業廣泛接受并推廣。綠色船舶本著“以人為本”和“以自然為本”,打造環境友好型和資源節約型船舶。綠色船舶的實現,需要對綠色建造、綠色運營到綠色拆解全生命周期每一個環節的關鍵技術進行研究,并且不斷的改進,才能最大程度的實現低污染、低能耗、安全健康和高能效的多重目標。綠色船舶的發展不僅是我國節能減排的重要措施,還降低船舶的生產成本,減少對環境的污染,并且能很大程度的提高我國航運業和船舶業在國際上的競爭力。
參考文獻:
[2]李碧英.綠色船舶及其評價建指標體系研究[J].中國造船,2008,49(183):27-29.
[3]張躍.走新型工業化道路,設資源節約和綠色環保企業[J].上海造船,2007,(2):52-54.
[關鍵詞] 綠色建筑 發展 分析
中圖分類號:G267 文獻標識碼:A 文章編號:
綠色建筑的定義:
目前,國際上比較認可的綠色建筑的定義是:綠色建筑是指為人類提供一個健康、舒適的活動空間,同時最高效率地利用能源、最低限度地影響環境的建筑物,其目標是為人類提供健康、舒適、高效的工作、居住、活動的空間,同時盡可能地節約能源和資源,減少對自然和生態環境的影響。綠色建筑主要體現在節能高效、舒適環保、可持續發展等方面。
一、綠色建筑的發展及現狀:
1969年,美國建筑師伊安·麥克哈格的《設計結合自然》一書的出現標志著生態建筑學正式誕生。
1992年 “聯合國環境與發展大會”的召開使可持續發展思想得到推廣,綠色建筑逐漸成為發展方向。
隨后,在美國、香港、加拿大等國家和地區相繼提出了各自的綠色建筑標準。
國外在綠色建筑理念上已經做出了大量的示范和實踐。比較典型的如:英國BRE的環境樓(Environmental Building)為21世紀的辦公建筑提供了一個綠色建筑樣板。該大樓為三層框架結構,建筑面積6000m2,其設計新穎,環境健康舒適,不僅提供了低能耗舒適健康的辦公場所,而且還有用作評定各種新穎綠色建筑技術的大規模實驗設施。該大樓最大限度利用日光,南面采用活動式外百頁窗,減少陽光直接射入,既控制眩光又讓日光進入,并可外視景觀。采用自然通風,盡量減少使用風機。采用新穎的空腔樓板使建筑物空間布局靈活,又不會阻擋天然通風的通路。頂層屋面板外露,避免使用空調。白天屋面板吸熱,夜晚通風冷卻。埋置在地板下的管道利用地下水進一步幫助冷卻,安裝綜合有效的智能照明系統,可自動補償到日光水準,各燈分開控制。建筑物各系統運作均采用計算機最新集成技術自動控制,用戶可對燈、百頁窗、窗和加熱系統的自控裝置進行搖控,從而對局部環境擁有較高程度的控制。環境建筑配備47m2建筑用太陽能薄膜非晶硅電池,為建筑物提供無污染電力。該建筑還使用了8萬塊再生磚;老建筑的96%均加以再生產或再循環利用;使用了再生紅木拼花地板;90%的現澆混凝土使用再循環利用骨料;水泥拌合料中使用磨細粒狀高爐礦渣;取自可持續發展資源的木材;使用了低水量沖洗的便器;使用了對環境無害的涂料和清漆。
我國的綠色建筑理論和實踐還處于起步階段,對管理與評估工作的研究也是剛剛開始,目前已有的評估工具最新的有國家建設部于2005年10月出臺的《綠色建筑技術導則》和為《綠色建筑技術導則》提供評價標準的于2006年6月出臺的《綠色建筑評價標準》。我國在綠色建筑建設上也取得了一定的進展,2011年我國綠色建筑評價標識項目數量得到了大幅度的增長,綠色建筑技術水平不斷提高,呈現出良性發展的態勢,根據《2013-2017年中國綠色建筑行業發展模式與投資預測分析報告》[1]顯示,截至到2011年底,我國取得綠色建筑標志的項目達353項,2647棟建筑,3488萬平方米,其中設計標識項目330項,建筑面積為3272萬平方米;運行標識項目23項,建筑面積為216萬平方米。其中2011年,全國獲得綠色建筑標志的項目是241項,1950棟建筑,建筑面積2504萬平方米。
二、綠色建筑分析
綠色建筑設計:
綠色建筑的特性往往體現在一些細節上,這樣,綠色建筑的設計就尤為重要,綠色建筑的設計理念應該從如下方面出發:
(一)以合理的設計達到建筑建造的節約。在建造的設計過程中,在滿足結構要求的基礎上節約材料,充分發揮材料的性能,例如水泥中添加一些添加劑減少水泥的用量;另外還可通過建筑體形設計達到節能效果,如平面布局、平面形狀、長寬比和朝向,合理設計建筑的墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區及有效遮陽,提高護結構的保溫隔熱性能,同時,也對建筑材料的節約有著重大意義。
(二)充分利用自然資源以達到節約能源的目的。例如,太陽能的利用:設計太陽能住宅,最簡單的光電效應可以將太陽能直接變為電能。利用這個原理硅太陽能電池廣泛應用在計算器、收音機、汽車上,此外,太陽能熱水器的設置也可以很好的將太陽的熱能很好的收集利用。風能的利用:例如利用風力發電,通過獨立運行方式,通常是一臺小型風力發電機向一戶或幾戶提供電力,它用蓄電池蓄能,以保證無風時的用電。
(三)選擇環保的建筑材料。環保型材料主要分為:1.基本無毒無害型。如石膏、滑石粉、砂石、木材、某些天然石材等。2.低毒、低排放型、對人類健康不構成危險的裝飾材料。如甲醛釋放量較低、達到國家標準的大芯板、膠合板、纖維板等。
環保裝飾材料主要有:1.環保地材:植草路面磚是各色多孔鋪路產品中的一種,采用再生高密度聚乙烯制成。2.環保墻材:新型加氣混凝土砌磚,可用木工工具切割成型,用一層薄沙漿砌筑,表面用特殊拉毛漿粉面,具有阻熱蓄能效果。3.環保墻飾:草墻紙、麻墻紙、紗綢墻布等產品,具有保濕、驅蟲、保健等多種功能。4.環保管材:塑料金屬復合管,是替代金屬管材的高科技產品,其內外兩層均為高密度聚乙烯材料,中間為鋁,兼有塑料與金屬的優良性能,而且不生銹,無污染。5.環保漆料:生物乳膠漆。 6.環保照明:。通過科學的照明設計,利用高效、安全、優質的照明電器產品,以達到節約電能、保護環境為目的。
綠色施工:
綠色施工是可持續發展思想在工程施工中的應用體現,是綠色施工技術的綜合應用。在建筑施工現場減少對場地的干擾,減少對綠色植物的破壞,減少噪音,減少環境的污染,減少水資源的利用等等。從而實現實施科學管理,保證施工質量,消減污染,滿足環境需求,最終實現綠色施工體系。
在許多情況下,建造和清除擾亂了場地上現存的自然資源,代之以非自然的人造系統;建造和拆除所產生的廢棄物占填埋廢物總量的比重較大;在建造過程中散發出的灰塵、微粒和空氣污染物等會造成健康問題。而具有可持續發展思想的施工方法則能夠顯著減少對場地環境的干擾、填埋廢棄物的數量以及在建造過程中使用的自然資源,綠色施工可以通過切實有效的管理制度和工作制度,最大程度地減少施工活動對環境的不利影響。同時,還可將建筑物建成后對室內空氣品質的不利影響減少到最低限度。因此,實施綠色施工對可持續發展戰略的實現具有重要意義。
綠色經濟:
綠色建筑是一個廣泛的概念,但是,綠色并不意味著高價和高成本。例如,新疆有一種具有當地特色的建筑,它的墻壁由當地的石膏和透氣性好的秸稈組合而成,保溫性很高,再加上非常當地化的屋頂,就是一種典型的鄉村綠色建筑,其造價只有800元/平方米,可謂價廉物美。
綠色建筑的環境效益和社會效益毋庸置疑是有利于社會可持續發展的。雖然其初始投資成本高要比傳統建筑高5%~10%,投資回報一般需要較長時間,但是從長遠出發能帶給生產者一定的收益,節約能源消耗,減少了二氧化碳的排放,保護了環境,為后代和同代人了節約了能源。所以,綠色建筑的推廣在當前形勢下是勢在必行的。
結束語:21世紀人類共同的主題是可持續發展,對于建筑來說亦必須由傳統高消耗型發展模式轉向高效綠色型發展模式,綠色建筑正是實施這一轉變的必由之路,是當今世界建筑發展的必然趨勢。
參考文獻
[1] 前瞻產業研究.《2013-2017年中國綠色建筑行業發展模式與投資預測分析報告》:前瞻產業研究院,2013.
[2]中國建筑科學研究院.GB/T 50378—2006綠色建筑評價標準[S].北京:中國建筑工業出版社,2006.
關鍵詞:海洋石油 鉆井技術 技術特點 發展方向
一、引言
海洋石油產業的快速發展離不開海洋石油開發裝備產業的支撐,而海洋石油鉆井平臺就是海洋石油發開所需要的關鍵的裝備。海洋石油鉆井平臺技術的發展不僅能有效保障海上石油資源的順利獲取,而且對我國的國家能源發展的穩定性與持續性有著重要的影響。隨著海洋石油產業的快速發展,海洋石油鉆井平臺技術也在飛速的發展與革新。
二、我國的海洋石油鉆井平臺技術的現狀
2.1建造技術逐步成熟
我國的海上石油開采技術已經經歷了幾十年的發展,現有幾十座海上移動式鉆井平臺,為我國的石油資源的開發做出了巨大的貢獻。目前我國的海上石油鉆井平臺技術已經日益趨于穩定與成熟,在發展過程中擁有了海上平臺及船體的豐富的建造經驗,已逐步的縮小與世界先進水平之間的差距。
2.2配套設備性能趨于穩定
海洋石油平臺技術的配套設備要比陸地鉆井所需的設備要求更為苛刻,主要體現在配置的可靠性、安全性以及自動化程度上。目前我國的石油平臺技術配套設備中鉆井泵、驅動鉆機以及鉆井控制設備等都趨于穩定,可以滿足幾千米以內的海洋石油資源的開發需求[1]。
2.3深海石油開發技術及設備迅速發展
我國現在的海洋石油鉆井技術的應用較多的集中在較淺的海域中,但是由于淺水區的石油資源有限,近海海域的石油資源已經不足以滿足日益增長的能源需求,因此對于發展深海海域的石油開發工作顯得十分重要。雖然我國的深海石油開發技術仍處于起步階段,但是隨著科學技術的不斷發展以及相關部門的重視程度的不斷增加,深海石油開發技術將會逐步成熟。
三、海洋石油鉆井平臺技術特點
3.1鉆井平臺作業范圍較廣
我國的石油鉆井平臺并不是固定的,而是會根據海域、海深、石油的儲量、作業情況以及質量安全要求的不同移動式作業,其作業的范圍較廣。不同的鉆井平臺工作的區域及深度都不同,技術及設備先進的鉆井平臺作業深度可達到3000米。
3.2鉆井平臺可靠性系數較高
鉆井平臺由于要長期泊在海面上,長期受到海面上包括海風、海浪、地震、海嘯等惡劣的工作環境的影響,鉆井平臺的強度、使用壽命、設計及建造工藝以及使用過程中的生產管理都具備高標準。此外隨著石油鉆井平臺向深海海域的發展,對于作業技術、生產管理以及安全因素的貫徹和管理都提出了更高的要求,因此鉆井平臺的可靠性系數較高[2]。
3.3鉆井平臺技術復雜程度較高
海洋石油的開采技術是一門錯綜復雜的技術,包括了結構力學、機械工程、流體力學、海洋環境以及船舶技術等多個領域的學科。因此在石油鉆井過程中要綜合運用力學分析技術、環境檢測技術、船舶建造技術以及衛星自動化技術等,才能有效解決鉆井過程中出現的系列問題,保證鉆井平臺技術穩步持續發展。
四、海洋石油鉆井平臺技術缺陷帶來的不利影響
由海洋石油鉆井平臺的技術特點可以看出,在鉆井技術應用過程中必然存在著諸多的缺陷,具體有復雜性、可燃性以及多樣性等缺陷,此外我國的設備國產化程度較低以及現有鉆井平臺的數量不足等都制約著鉆井平臺技術的發展,下面是鉆井平臺缺陷所帶來的不利影響[3]。
4.1鉆井平臺容易引起火災
海上石油鉆井平臺在運行過程中接觸的可燃物的種類及數量較多,這些可燃物接觸到很小的火源就有可能引發重大的火災。同時由于在海上作業時受到環境的影響較大,比如海上風浪影響火勢的方向趨勢不容易把握,因此發生火災時難以進行控制。
4.2鉆井平臺容易破壞環境
由于開采出的石油多為原油,其中含有的各種元素的含量都較大,一旦出現泄漏現象將會對鉆井平臺周圍的海域造成難以恢復的影響。此外,在原油中還含有大量的對環境有害的多種氣體,經風一吹將會對大范圍的空氣造成嚴重影響,若氣體進入高空伴隨雨水降落對環境的影響更大。
4.3鉆井技術容易造成經濟損失
深海石油鉆井平臺技術涉及的領域廣、實施的難度大以及設備的高精度與現代化程度導致了鉆井技術是一門耗費經濟極大的技術,而一旦出現火災或者其他事故所引起的經濟損失也必然是巨大的。不僅對精密設備及技術造成嚴重影響,還對工作人員的生命財產安全造成巨大的威脅。
五、海洋石油鉆井平臺技術的發展趨勢
科學技術的發展帶動了海洋石油鉆井技術向更高水平進一步的發展,其在鉆井平臺技術中的應用大幅度的提升了海洋石油資源的開采效率,對于石油資源的開采量及開采速度的提升、開采難度的降低以及開采范圍的擴大都做出了巨大的貢獻?,F在發達國家已經基本實現了開采作業的現代化、一體化、自動智能化等特點,這也是我國努力追趕的目標和方向。
5.1鉆井平臺自主操縱技術的增強
在海洋石油鉆井平臺技術應用中,依靠計算機形成的自動化操縱技術是未來石油開采行業的發展方向,工作人員可以在平臺總利用自動操縱技術實現人機操作,并實現作業過程中的探測、數據獲得、數據分析處理、決策以及通訊管理等的自動化,可以加強對石油開采設備的自動化控制。
5.2自升式鉆井平臺載荷不斷增加
利用現代化技術增大平臺上載荷的安全可靠能力,在原材料的選擇方面選用高強度鋼以提高平臺上載荷、平臺的排水量以及平臺作業深度與平臺自身重量的比例。平臺載荷的不斷增加就要求鉆井平臺有長時間連續工作能力,并不斷地輔助以現代化設備。
5.3鉆井平臺的集成能力增強
未來的鉆井平臺已經不再局限于某種功能,而是要綜合集成鉆井、修井、適應多種環境的采油需求,可以在平臺上分別配備動力系統、維修系統、生產系統以及控制系統等,使之在有限的空間內發揮更多的功效。
5.4數據挖掘系統的完善
通過數據挖掘系統能夠將石油資源開采過程中的數據實現統一調配運行,并且可以根據實際情況通過數據分析得到下一步的戰略部署,以指導進一步的開采作業,這是自主智能控制技術的延伸。
六、結語
海上鉆井平臺是保證海洋石油資源能夠順利開采的重要保障,能夠有效的對石油開采技術進行革新,大幅度提升石油的開采效率與安全。而目前,我國的石油開采設備仍與發達國家存在一定的差距,較多的關鍵設備的主要來源仍然是進口,這就要求我們不斷發展與創新石油鉆井技術,早日實現石油開采設備與技術的國產化與現代化,推動我國海洋石油資源開采事業的進一步發展。
參考文獻
[1]吳萍.我國石油鉆井技術現狀及發展趨勢初探.企業技術開發(中旬刊),2012(3).
編者按:通過參觀eNeo研究所和他們的成功作品,記者發現歐州的智能家居市場值得國內智能家居企業學習的地方不僅僅是他們先進的技術。他們處處從用戶角度考慮,將用戶的需求貫穿于整個公司業務全過程的經營理念是不是也值得我們借鑒呢?
國內的智能家居市場才剛剛起步,相信對國外智能家居業的一線介紹會對我們的讀者大有裨益。本刊將陸續為您報道一些國外智能家居和數字社區的發展現狀和一些成功案例。
12月中旬的巴塞羅那陽光明媚,本刊特約汜者在西班牙eNeo智能建筑研究所的盛情邀請下,在一個周末午后驅車參觀他們最新的設計成果。車行至eNeo研究所的大門外,遠遠就可以看到圍墻里eNeo設計的智能房屋。從遠處看,這幢房是坐落在一個漂亮草坪中央的二層復式住宅樓,與我們一路過來時所看到的普通的高檔居住住宅并沒有什么區別。但是它的設計者――eNeo的工作人員卻一再聲稱它是歐洲最先進的房子。讓我們進去探一探究竟:
下車后,我們隨著向導漸漸走近時,才發現它的設計的確與一般房屋大有不同。
安放在屋頂上的天氣感應器能夠隨時得到氣候、溫度的數據,在下雨的時候它會自動關閉草地灑水噴頭、關閉水池;而當太陽光很強的時候,它會自動張開房間和院子里的遮陽篷:
當室內自然光充足的時候,帶有感應功能的燈光燈會自動熄滅,減少能源消耗。(這種燈的感應強度可以山室主根據需要手動調節)。地板上不均勻分布著的黑孔是自動除塵器,只需要輕松遙控,它們會在瞬間清除地板上的所有灰塵、垃圾……眼中看到的這一切,都好像是科幻電影里的場景。
其實這些科技早在十幾年前就已經在美國和日本出現了,并且早已經產品化。歐洲的智能建筑科技這些年也在迅速發展,并且在某些領域大有超越美國的勢頭。
建筑領域里的一些專家則認為在建筑設計有效節約和利用能源這一方面,一些歐洲的科研機構和企業已經超過美國和日本,擁有世界領先的技術。
早先我在采訪美國卡耐基?梅隆大學的建筑學教授VolkerHartKopf時,他談到歐洲的智能家居技術發展時就認為盡管智能家居在美國早已經得到廣泛的應用和發展,但在有效利用能源的研究方面,歐洲的確走在美國的前頭。
這間由西班牙eNeo建筑實驗室建造的房屋造價昂貴,家居配置上極盡奢華。但據設計者介紹,它的設計主要著眼點仍然是在房屋居住者的基本需求上:在房屋前門配備的電子鑰匙和電子眼保證了屋主不在時房屋的安全;監控攝像機分散的放置在房間的周圍,戶主可以通過互聯網或移動電話隨時隨地監視到每個房間的情況;另外,為了保證房間的清潔衛生,房間的底層還設計有垃圾清理通道,將前面所提到的自動除塵設備里的臟物和一些生活垃圾直接傳送到院里的垃圾整理系統,并將垃圾分類整理成堆,等待垃圾回收公司來定時收集。
能夠給普通家庭帶來輕松愜意的家庭娛樂也沒有被忽視。大屏幕的觸控LCD屏幕分散的分布在房屋的周圍,手指輕點便可以輕松地連接到存儲電影,電視錄制和MP3文件、家庭電子相冊的硬盤存儲器上。
不僅如此,它還是一個功能齊備的智能控制臺,屋主只需要通過輕松的選擇就可以瞬間營造一個完美的場景模式。
比如,早晨起床時選擇“早安場景模式”,它將為您打開收音機、卷起窗簾、打開電熱咖啡壺,并且為您準備好洗澡水;工作一天回到家后,選擇“家庭影院模式”,它將根據您事先的設定調低房間的燈光、放下窗簾、將電話轉換到自動答錄模式,然后為您打開電視屏幕。
所有的這一切,的的確確讓我們感受到了智能家居中智能的概念,同時也暗暗為研究所對住宅用戶細致入微的考慮欽佩不已。
“我們的目標是:科技將成為日常生活的一部分,科技真正能夠幫助人們,讓我們的生活更加輕松,快樂…”eNeo研究所的總經理Javier Zamora在參觀中,反復向我們重復了研究所的工作理念。Ipbox―eNeo研究所,智能家居住宅的大腦。
在談到智能建筑居高不下的建造成本時,Zamora介紹說,其實事實并非完全如此,如果僅僅將您的房屋通過加入一些配置使其變成智能建筑的話大約只會花費房屋價格的1%左右。但是如果考慮到配置一些硬件設備諸如警報系統、觸控屏和攝像頭的話則會使造價進一步提高。
盡管目前智能家居的制造成本價格不菲,但是eNeo研究所的商業運營官仍然樂觀地預計智能家居在不遠的將來不會僅僅局限于高檔小區。“到2007年,我們預計在西班牙將會有10000個家庭選擇采用我們的智能家居設計…”Zamora說,“我完全有理由相信在未來的四至五年內,智能家居將會在全世界更加普及。十年內,我們將會看到智能家居成為住宅設計的主流?!?/p>
eNeo研究所介紹
坐落于巴塞羅那的eNeo智能建筑研究所創建于2002年4月,是一所專門從事智能建筑產品研發、為智能家居產品提供技術服務支持的專門性商業機構。