發(fā)布時間:2023-07-14 16:34:48
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的書法的發(fā)展史樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:混合動力客車;技術(shù);發(fā)展;困難點;趨勢
分類號】:U469
混合動力(Hybrid)車采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)作為動力源,通過優(yōu)化控制策略,是現(xiàn)在不同工況下各種動力源的優(yōu)化組合,使車輛的尾氣排放更低,而工作效率更高,是符合節(jié)能環(huán)保要求的一種選擇,還可以為電動車和燃料電池車的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
混合動力客車按照動力系統(tǒng)電能的平衡原理可分為插電式和非插電式兩種。
一、混合動力客車的技術(shù)特點及優(yōu)勢
混合動力接車是通過電子控制系統(tǒng)有效地協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)、電機(jī)的工作,是法攻擊工作室中華粗語經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)域,從而使燃油經(jīng)濟(jì)型得到明顯的改善。根據(jù)電機(jī)的輔助驅(qū)動和調(diào)節(jié),發(fā)動機(jī)工況能力可分為弱混、中混和強(qiáng)混,混合動力公交客車一般采用中強(qiáng)混方案,節(jié)油率可超過30%。
電子控制系統(tǒng)根據(jù)車輛運行狀狀決定混合動力客車的工作模式,主要工作有快速啟動發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)單獨驅(qū)動、電機(jī)單獨驅(qū)動、發(fā)動機(jī)與電機(jī)共同驅(qū)動、行車發(fā)電、停車怠速發(fā)電、制動能量回收等。
與傳統(tǒng)柴油客車相比,混合動力客車具有節(jié)油效果好、基礎(chǔ)設(shè)施無需額外投資、尾氣排放低、能量物質(zhì)轉(zhuǎn)換效率高、車內(nèi)機(jī)械噪音小等優(yōu)勢。
二、我國混合動力客車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
技術(shù)發(fā)展一直是我國汽車發(fā)展需要快速突破的難題?;旌蟿恿夹g(shù)更是如此。在合資汽車企業(yè)中,技術(shù)主要掌握在外資方手中;而在自主汽車品牌中,混合動力技術(shù)有待進(jìn)一步提高、。由于自主的空間很有限,直接為混合動力技術(shù)的產(chǎn)業(yè)帶來了很大的障礙。在混合動力車輛的關(guān)鍵零部件商,目前我國主要還是依賴進(jìn)口。零件進(jìn)口的數(shù)量直接制約了部分品牌混合動力車型的產(chǎn)量話。
在關(guān)鍵零部件方面,我國研制了3個系列的混合動力客車用主電機(jī)產(chǎn)品,對能源控制系統(tǒng)研發(fā)單位與整車企業(yè)聯(lián)合開發(fā)整車多能源控制器,配置16種不用的整車。在標(biāo)準(zhǔn)和測試方面,我國已經(jīng)頒布混合動力汽車國家標(biāo)準(zhǔn)6項,混合動力汽車測試方法、試驗規(guī)程報告2項。
目前已經(jīng)形成的技術(shù)基礎(chǔ)包括以下幾個方面:
(I)驅(qū)動電機(jī)專用減速器。在已開展的研發(fā)中,通過計算和試驗已開發(fā)出行星齒輪傳動、內(nèi)置油泵強(qiáng)制、鑄鋁機(jī)殼的驅(qū)動電機(jī)專用減速器,解決了傳統(tǒng)減速機(jī)斜齒齒輪傳動裝置出現(xiàn)的溫度高、易漏油、噪聲大等難題。
(2)電傳動線束快速識別技術(shù)。針對混合動力客車低壓線束多、電傳動線束相關(guān)信息量大,且高、低壓線束并存的狀況,為了使其在生產(chǎn)、使用和維護(hù)過程中具有條理性、規(guī)范性,便于快速識別、快速安裝、快速維修,先將電傳動線束線號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)條形碼,建立以條形碼為索引的導(dǎo)線信息數(shù)據(jù)庫,用讀碼器掃描,可在電腦上輕松獲得任一根導(dǎo)線的相關(guān)信息,達(dá)到快速識別的目的。
(3)電池快速更換技術(shù)。一是根據(jù)單體電池的尺寸規(guī)格,結(jié)合電池箱空間位置設(shè)計電池包尺寸和形狀,方便電池包的防護(hù)與安裝;二是將電池包與可以推拉的滑動托盤進(jìn)行絕緣固定,從而實現(xiàn)電池的快速更換及其維護(hù),也達(dá)到保護(hù)電池不受損壞的目的。
(4)整車CAN網(wǎng)絡(luò)通訊及電動儀表設(shè)計技術(shù)。車輛以CAN網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議為基礎(chǔ),實現(xiàn)全車數(shù)據(jù)和控制信號共享,減少整車電纜布線,同時車輛運行數(shù)據(jù)可與車輛故障診斷系統(tǒng)共享,實現(xiàn)故障自動診斷,開發(fā)新型電動客車專用儀表,通過兩條不同的CAN總線把車輛常規(guī)信息和電傳動信息顯示在一塊儀表上,使駕駛?cè)藛T隨時掌握車輛的各種信息,從而提高整車的安全性和可靠性。
三、我國混合動力客車發(fā)展面臨的困難點
目前國內(nèi)的混合動力客車技術(shù)已經(jīng)逐漸走向示范運營和市場推廣,但是其關(guān)鍵零部件的性能和可靠性還有待提高,且車輛購置成本偏高?;旌蟿恿蛙嚨陌l(fā)展仍面臨著如下幾大困難點:
(I)APU系統(tǒng)。APU系統(tǒng)是串聯(lián)混合動力系統(tǒng)的核心部件,是實現(xiàn)節(jié)油和排放指標(biāo)的關(guān)鍵。針對帶外充電和不帶外充電的APU系統(tǒng),開發(fā)或改造適配的APU系統(tǒng)發(fā)動機(jī)(含CNG發(fā)動機(jī))和發(fā)電機(jī)(或ISG)是主要難點。APU系統(tǒng)的一體化控制是實現(xiàn)動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的關(guān)鍵。
(2)當(dāng)前混合動力客車方案較多,但是測試手段短缺,尚不能通過試驗評估與優(yōu)化,因此測試基地建設(shè)也需加強(qiáng)。
(3)安全防護(hù)。串聯(lián)混合動力系統(tǒng)電壓等級高,線纜復(fù)雜,各種控制信號交錯,易發(fā)生漏電、短路和信號干擾等現(xiàn)象,易給駕乘人員造成安全隱患;電機(jī)及其控制器、高壓線纜等強(qiáng)電設(shè)備容易干擾網(wǎng)絡(luò)控制信號。
(4)可靠性、行駛安全性。串聯(lián)混合動力系統(tǒng)零部件多,適配資源少,工作環(huán)境惡劣,電磁環(huán)境與系統(tǒng)復(fù)雜,制動能量回饋控制對制動性能和操穩(wěn)性能具有一定的影響因素;整車協(xié)調(diào)控制復(fù)雜等。
(5)成本問題。成本是制約混合動力客車市場發(fā)展的重要因素?;旌蟿恿蛙囋靸r比同類型普通客車要高20%~30%,其高出的部分就在于系統(tǒng)造價偏高。
(6)驅(qū)動電機(jī)與驅(qū)動橋的匹配。受電機(jī)效率限制,較高的電機(jī)轉(zhuǎn)速直接與車橋匹配較為困難,適合電機(jī)與驅(qū)動橋匹配的AMT或?qū)S米兯傺b置少。
四、我國混合動力客車的發(fā)展趨勢
在國家政策力挺的背景下,產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先的我國混合動力公交客車將步人發(fā)展快車道。2012年7月9日,國務(wù)院《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020)》,明確了當(dāng)前重點是推進(jìn)電動汽車和插電式混合動力汽車產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)路線。2012年9月4日,財政部、科技部、工業(yè)和信息化部及國家發(fā)展改革委等四部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大混合動力公交客車示范推廣范圍的有關(guān)工作的通知》,決定將混合動力公交客車(包括插電式混合動力客車)推廣范圍從目前“十城千輛”工程25個節(jié)能與新能源汽車示范推廣城市擴(kuò)大到全國所有城市。
國家對混合動力客車的支持力度加大,強(qiáng)化我國在該車型上的領(lǐng)先優(yōu)勢,使產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,給相關(guān)制造商帶來市場機(jī)遇。截至2011年底,我國累計生產(chǎn)了6700輛混合動力客車,其中南車時代累計產(chǎn)量最大,達(dá)到1398輛,占總產(chǎn)量的21%;福田汽車、廈門金旅、宇通客車分別列2,3,4位,累計產(chǎn)量分別為1278輛、902輛、679輛。
混合動力客車是新一輪競爭的切入點,也是民族汽車工業(yè)健康發(fā)展的保證,為我國汽車工業(yè)提供了跨越式發(fā)展的契機(jī)。雖然我國的混合動力客車技術(shù)研究起步相對較晚,與世界領(lǐng)先的混合動力技術(shù)有一定的差距,但在插電式混合動力技術(shù)方面差距相對較小,這為我們趕超國際先進(jìn)水平提供了一個平臺,為我國民族汽車工業(yè)堅持自主創(chuàng)新,打造民族品牌,提供了一個良機(jī)。
五、結(jié)束語
如今節(jié)能減排、新能源應(yīng)用、關(guān)注民生已經(jīng)成為中國政府工作的主題詞,新能源技術(shù)在客車上的應(yīng)用很好地契合了這一主題要求,是滿足可持續(xù)發(fā)展的城市交通的可行之路,也是科技成果轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力的具體體現(xiàn)。政府的支持將是新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的重要助推器。在國外,新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程幾乎都注人了政府的資金支持,并且政府還會通過一系列的補貼和優(yōu)惠政策來鼓勵新能源技術(shù)的應(yīng)用。因此,政府應(yīng)不斷完善包括價格補貼、減免稅收、鼓勵社會各界優(yōu)先選擇環(huán)保型車輛等內(nèi)容的政策支撐體系,為混合動力客車的批量化生產(chǎn)和商業(yè)化運營拓寬籌融資渠道,創(chuàng)造良好的社會條件。
參考文獻(xiàn):
[1]吉國光. 我國客車技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 重型汽車,2008,02:11-13+28.
[2]葛海龍. 安全 綠色 智慧[N]. 中國工業(yè)報,2013-02-08B02.
[3]葛海龍. 安全 綠色 智慧[N]. 中國工業(yè)報,2013-02-08B02.
[4]. 資訊[J]. 電源技術(shù)應(yīng)用,2011,03:8.
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫技術(shù);困境;熱點;趨勢
中圖分類號:F275 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 09-0000-02
Developing Hardship and Developing Trend of Database Technology
Luo Xingrong
(Enshi Vocational and Technical College,Enshi445000,CAhina)
Abstract:The database technology develops along with the information technology development,And obtains the widespread application in social each domain.Facing day by day complex service demand and detonation-like data growth,The database technology was still facing the difficult position.In object-oriented,has become the modern data bank technology research with the multi-disciplinary unions and the application domain aspect research the hot spot,Future the trend of development will be obvious.
Keywords:Database technology;Difficult position;Hot spot;Trend
數(shù)據(jù)庫技術(shù)從上世紀(jì)60年代興起到如今,已歷經(jīng)了四十多年的歷史。從開始的層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫,到關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),再到現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多學(xué)科技術(shù)有機(jī)結(jié)合后產(chǎn)生的分布式數(shù)據(jù)庫、并行數(shù)據(jù)庫、演繹數(shù)據(jù)庫、時空數(shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫等。隨著社會生產(chǎn)力和信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用得到不斷深入和推廣,人們對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也提出越來越多的要求。人們希望數(shù)據(jù)庫的用戶界面更友好,更易于使用、有更高的可靠性、支持大量數(shù)據(jù)的存儲,還要求異質(zhì)的數(shù)據(jù)庫能互連和互操作,以便實現(xiàn)信息共享。
一、數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的困境
在IT產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今天,面對日趨復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求和爆炸式的數(shù)據(jù)增長,以及人們對數(shù)據(jù)庫服務(wù)的不滿足,從而直接反映出了數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展中仍面臨以下困境。
(一)操作不夠簡便
操作界面簡單且友好、操作方便的軟件倍受大多數(shù)用戶歡迎。但目前對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計大多偏向于功能的實現(xiàn)上,很少有數(shù)據(jù)庫公司在用戶界面操作的簡化方面下功夫。
(二)新興數(shù)據(jù)庫類型
目前,數(shù)據(jù)庫市場不斷涌現(xiàn)各種新技術(shù)和新理念。例如,Sybase公司的列式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品就是其中之一,該數(shù)據(jù)庫具有較強(qiáng)的壓縮性,并且在海量數(shù)據(jù)的分析中也占據(jù)極大的優(yōu)勢。但是,對于這種新興起的列式數(shù)據(jù)庫,了解的人并不是很多。另外,Oracle公司的云數(shù)據(jù)庫也存在一些爭議。如何對這些新興的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理,使其正常運作,也是數(shù)據(jù)庫市場面臨的主要問題。
(三)如何管理信息
目前,有越來越多的企業(yè)開始認(rèn)識到了信息的重要性,但擁有大量信息不等于真正應(yīng)用了信息,企業(yè)必須懂得如何管理信息才能獲得競爭優(yōu)勢,而大規(guī)模的信息系統(tǒng)建設(shè)并不能解決企業(yè)在信息應(yīng)用方面的困惑。
(四)培訓(xùn)服務(wù)有待提高
目前,大多數(shù)軟件企業(yè)的產(chǎn)品的定位基本上都是應(yīng)用類產(chǎn)品。面對用戶日益增加的復(fù)雜化的產(chǎn)品和服務(wù)需求,軟件企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)在軟件服務(wù)方面的力度,多組織一些使用操作培訓(xùn)。未來的市場競爭將是服務(wù)品牌和品質(zhì)的競爭,數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品領(lǐng)域也是如此。
(五)開源數(shù)據(jù)庫
隨著經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不景氣,眾多企業(yè)用戶開始把眼光放到了開源數(shù)據(jù)庫上,通過對開放資源的應(yīng)用,在銷售價格、許可方式上均有一定松動,用戶可以在數(shù)據(jù)庫方面節(jié)省很多開支。但開源數(shù)據(jù)庫的未來商業(yè)模式以及用戶能夠免費享受多久,不是很明朗。
二、現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究的熱點
數(shù)據(jù)庫技術(shù)從出現(xiàn)到現(xiàn)在,已經(jīng)形成了堅實的理論基礎(chǔ)、成熟的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,并吸引了很多研究者的參與,形成了廣泛的研究群體。
面對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在新的應(yīng)用領(lǐng)域中存在的各種缺陷,人們對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展提出了新的要求,主要表現(xiàn)在以下三個方面。
(一)立足于面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù)
面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù)對計算機(jī)各個領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,同時也給數(shù)據(jù)庫技術(shù)帶來了機(jī)會和希望。數(shù)據(jù)庫研究人員開始借鑒和吸收面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù),提出了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型,促進(jìn)了數(shù)據(jù)庫技術(shù)在一個新的技術(shù)基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展。
(二)與多學(xué)科技術(shù)的有機(jī)結(jié)合
與多學(xué)科技術(shù)的有機(jī)結(jié)合是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的重要特征之一。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)與其他計算機(jī)技術(shù)的相互結(jié)合、相互滲透,使數(shù)據(jù)庫中新的技術(shù)內(nèi)容層出不窮。數(shù)據(jù)庫的許多概念、技術(shù)內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域,甚至某些原理都有了重大的發(fā)展和變化。
(三)適應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域的需要
現(xiàn)實中對數(shù)據(jù)的應(yīng)用是多元化的,為了適應(yīng)這種多元化要求,人們開始在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,結(jié)合各個應(yīng)用領(lǐng)域的特點,研究適合該應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫技術(shù),如數(shù)據(jù)倉庫、工程數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫、科學(xué)數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、地理數(shù)據(jù)庫等。
現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究的熱點主要集中在以下這些方面:
面向服務(wù)的體系架構(gòu)(Service-Oriented Architecture,SOA)、數(shù)據(jù)流管理(Data Streams Management)、查詢技術(shù)(Query Techniques)、XML管理(XML Data Management)、數(shù)據(jù)整合(Data Integration)、網(wǎng)路服務(wù)(Web Service)、基于P2P的數(shù)據(jù)管理(P2P Based Data Management)、數(shù)據(jù)挖掘及聯(lián)機(jī)分析處理(Data Mining and OLAP)、傳感器網(wǎng)絡(luò)(Sensor Networks)、空間和高維數(shù)據(jù)庫(Spatial and High-Dimensional Data)、時空數(shù)據(jù)管理(Spatio-Temporal Data Management)、空間和多媒體數(shù)據(jù)(Spatial and MultimediaData)、商業(yè)智能(Business Intelligence)、企業(yè)信息整合(Enterprise Information Integration)等。
三、數(shù)據(jù)庫技術(shù)未來發(fā)展趨勢
信息爆炸時代給我們帶來的不僅僅是對信息劇增的無所適從,同時還包括數(shù)據(jù)庫技術(shù)的飛速發(fā)展和琳瑯滿目的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫技術(shù)在未來的發(fā)展過程中還會表現(xiàn)出以下明顯趨勢:
(一)數(shù)據(jù)庫規(guī)模將呈“兩頭”發(fā)展
數(shù)據(jù)庫的規(guī)模的“兩頭”發(fā)展,即大的越來越大,小的越來越小。所謂“大”的,主要是指企業(yè)級數(shù)據(jù)庫的規(guī)模。隨著數(shù)據(jù)量的不斷增大,企業(yè)會需要更大的數(shù)據(jù)庫來做支撐,這就是數(shù)據(jù)庫的發(fā)展方向之一,當(dāng)然,這也是未來人們生活一個重要的方面。數(shù)據(jù)越來越多,數(shù)據(jù)庫技術(shù)想要自如應(yīng)對這樣的發(fā)展,只有越來越大。而所謂“小”,是指數(shù)據(jù)庫又會越來越小。小數(shù)據(jù)庫主要集中在移動數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域,目前現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)能夠提供很好的對其進(jìn)行支持。
(二)存儲方式將向“列存儲”靠攏
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫都是以行的形式存儲數(shù)據(jù)的,這主要是由于用戶需要的是對單條數(shù)據(jù)的讀取和存儲,隨著信息量的增大,單純的數(shù)據(jù)記錄已經(jīng)不足以支撐企業(yè)發(fā)展了,企業(yè)更需要以數(shù)據(jù)分析和決策支持來進(jìn)行各種環(huán)節(jié)的管理工作,因此,單純的一條記錄也就沒有了意義。這就需要通過“列”的概念來將所有數(shù)據(jù)的某項共性統(tǒng)計出來進(jìn)行分析。
列存儲的出現(xiàn),實際上就是對數(shù)據(jù)分析需求的增多,而分析需求則一定是對某一個列的訪問。
(三)網(wǎng)絡(luò)計算
隨著Internet和Web應(yīng)用的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化已成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的基本特征。而怎樣最大限度地利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)計算,處理大型計算任務(wù)的需求及重新利用現(xiàn)有軟硬件資源成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)必須要解決的問題。
(四)協(xié)同化與綜合應(yīng)用
協(xié)同技術(shù)是軟件發(fā)展的重要方向,同時也是現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的重要特征之一。新一代的信息系統(tǒng)不是簡單的單一數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),往往是由多系統(tǒng)、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成的。數(shù)據(jù)庫協(xié)同技術(shù)和應(yīng)用主要有工作流數(shù)據(jù)庫、XML數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、博客、即時通信、視頻會議、協(xié)同編著等。
現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫是一個不斷發(fā)展的范疇,它集成了傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)新技術(shù)、以及各個領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)的科學(xué)知識,將來新的數(shù)據(jù)庫類型將會成為人們生活的一部分,從而推動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類社會的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]湯庸.高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用[J].高等教育出版社,2008,2
關(guān)鍵詞:數(shù)字化變電站 發(fā)展趨勢 關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號:TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)05-0255-02
電網(wǎng)自動化技術(shù)是我國電網(wǎng)的六個重點技術(shù)之一,而數(shù)字化變電站技術(shù)則是電網(wǎng)自動化技術(shù)領(lǐng)域的一個重要課題。因此,建立無人值守的數(shù)字化變電站成為提高我國電網(wǎng)運行效率的重要手段。目前,我們新建變電站基本采用分層、分布式變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),并逐步對原有變電站實行改造。隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,使得在變電站自動化系統(tǒng)中的信息采集、傳輸、處理等工作可以實現(xiàn)數(shù)字化。所以,數(shù)字化變電站技術(shù)的應(yīng)用必將對電力系統(tǒng)的科技進(jìn)步帶來巨大的變革。
1、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.1 變電站控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
近年來,隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大及電網(wǎng)運行要求的提高,對變電站控制系統(tǒng)提出了越來越高的要求,為了及時掌握電網(wǎng)的運行情況,保證電網(wǎng)安全、可靠地運行,要求變電站控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、及時地反映一次系統(tǒng)的狀態(tài),同時要求變電站具有較高的可控性,進(jìn)而要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制,操作,反事故措施等,即采用無人值班的管理模式,以提高勞動生產(chǎn)率,減少人為誤操作的可能,提高運行的可靠性。另一方面,計算機(jī)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用,已改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式,系統(tǒng)簡化,信息共享,減少電纜,減少變電站占地面積,降低造價等方面已改變了變電站的面貌,變電站自動化已轉(zhuǎn)向了實用化階段并取得了顯著的成效。
1.2 電流和電壓互感器的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
電流和電壓互感器是為電力系統(tǒng)進(jìn)行電能計量和繼電保護(hù)及測控裝置提供電流、電壓信號的重要設(shè)備,其精度及可靠性與電力系統(tǒng)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運行密切相關(guān),是電力系統(tǒng)電流電壓測量的基本設(shè)備。
傳統(tǒng)的電流和電壓互感器是電磁感應(yīng)式的,具有類似變壓器的結(jié)構(gòu)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,電力系統(tǒng)傳輸?shù)碾娏θ萘坎粩嘣黾?,電網(wǎng)運行電壓等級也越來越高,目前,俄羅斯已有1150kV的骨干電網(wǎng),我國也已將原來220kV的骨干電網(wǎng)提高到了500kV,國家電網(wǎng)公司已將1000kV的輸電線路納入近幾年的發(fā)展規(guī)劃。隨著電壓等級的提高,電磁式互感器暴露出一系列固有的缺點:(1)絕緣結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,產(chǎn)品的造價也越來越高,產(chǎn)品重量大,支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(2)電磁式電流互感器固有的磁飽和現(xiàn)象,一次電流較大時會使二次輸出發(fā)生畸變,嚴(yán)重時會影響繼電保護(hù)設(shè)備的運行,造成拒動或誤動。(3)電磁式互感器的輸出為模擬量,不能與數(shù)字化二次設(shè)備直接接口,不利于電力系統(tǒng)的數(shù)字化進(jìn)程。
二十世紀(jì)后期,人們一直在尋求一種安全、可靠、理論完善、性能優(yōu)越的新方法來實現(xiàn)高電壓大電流的測量。基于光學(xué)傳感技術(shù)的無源光學(xué)電流互感器(Optical Current Transformer,簡稱OCT)和無源光學(xué)電壓互感器(Optical Voltage Transformer,簡稱OVT)以及基于空芯線圈的有源光電互感器能有效克服傳統(tǒng)電磁式互感器的缺點,近20年來一直受到美國、日本、法國和中國等國學(xué)者和工程技術(shù)人員的廣泛關(guān)注和深入研究,先后研制出多種樣機(jī)并掛網(wǎng)試運行,逐步成為互感器發(fā)展的主要方向。
2、關(guān)鍵技術(shù)
2.1 電子互感器技術(shù)
無源光互感器工作基于光學(xué)傳感的原理,存在光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、溫度影響大等影響測量精度以及傳感頭工藝一致性不易保證等缺點,有源光互感器同樣存在溫度影響大、測量部件檢修困難、加工精度不宜保證等問題。
2.2 同步采樣技術(shù)
在傳統(tǒng)的保護(hù)測控裝置中,各路模擬量的采樣是由同一個模件負(fù)責(zé)的,在同一時刻鎖定采樣值,保證了采樣的同步及測量誤差。而在使用光互感器的情況下,各相電流、電壓采樣可能由不同的采集單元完成,如何保證各相電流和電壓信息的同步,成為合并單元能否正確工作的關(guān)鍵。
2.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
變電站的信息交換特點之一是,信息長度較短,信息量較大,在電網(wǎng)發(fā)生故障的情況時,有可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴,而間隔層裝置普遍采用嵌入式系統(tǒng),其處理能力不強(qiáng),這一特點要求變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的抗風(fēng)暴能力,在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴時,各個裝置能夠正常工作。變電站信息交換的另一個特點是部分信息的實時性要求很高,比如保護(hù)裝置之間的信息交換,合并單元與間隔層設(shè)備之間的信息交換,要求變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有分級交換的能力,保證高級數(shù)據(jù)的實時性。變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)就像一個人的神經(jīng),所有的命令、信息都必須通過它傳送,網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性對變電站控制系統(tǒng)來講及其重要的,變電站控制系統(tǒng)應(yīng)該在日常運行時對網(wǎng)絡(luò)的狀況進(jìn)行監(jiān)視,及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,這就要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具有智能功能。
2.4 軟件平臺技術(shù)
軟件平臺是數(shù)字化變電站控制系統(tǒng)的重要支撐。數(shù)字化變電站需要實現(xiàn)變電站二次子系統(tǒng)的數(shù)字化和一體化,繼電保護(hù)、測量控制、故障錄波、安全自動裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測、一次設(shè)備在線安全監(jiān)測等專業(yè)監(jiān)控功能將在一個統(tǒng)一的軟件平臺上實現(xiàn),因而支撐軟件平臺的研究開發(fā)十分重要。為滿足100KV到500KV變電站的多層次的需要,該平臺需支持Unix/Linux/Windows跨平臺應(yīng)用,滿足電力系統(tǒng)信息安全要求,支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和各功能的自由分配,滿足變電站安全操作、經(jīng)濟(jì)運行等管理需求。
2.5 裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)交換技術(shù)
在數(shù)字化變電站中,采樣數(shù)據(jù)通過合并單元的網(wǎng)絡(luò)送給保護(hù)測控裝置,由于保護(hù)測控裝置的嵌入式系統(tǒng)的處理能力有限,一般將裝置的數(shù)據(jù)接收模件與數(shù)據(jù)處理模件分開,數(shù)據(jù)接收模件采用帶以太網(wǎng)協(xié)議的實時多任務(wù)系統(tǒng),數(shù)據(jù)處理模件普遍采用DSP方式,這兩個模件之間的數(shù)據(jù)交換速率在10Mbps以上。合并單元匯集多個采集單元的數(shù)據(jù),內(nèi)部模件的數(shù)據(jù)交換更加頻繁,特別是考慮到母線和變壓器的合并單元,內(nèi)部數(shù)據(jù)交換可能達(dá)到100Mbps,如何實現(xiàn)如此高速的數(shù)據(jù)交換是本項目的關(guān)鍵技術(shù)之一。
3、技術(shù)方案
通過對變電站控制系統(tǒng)和電壓電流互感器技術(shù)現(xiàn)狀的分析,現(xiàn)有的變電站系統(tǒng)雖然在近幾年取得了很大的發(fā)展和進(jìn)步,但是仍然存在著許多有待改進(jìn)、提高的地方,隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對變電站控制系統(tǒng)認(rèn)識的提高,以光互感器應(yīng)用和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為框架的數(shù)字化變電站控制系統(tǒng)正受到人們越來越多地關(guān)注,成為變電站控制系統(tǒng)發(fā)展的新焦點。220kV變電站一次接線考慮,主變壓器按本期一臺,最終2臺設(shè)計,電壓等級采用220/110/35kV考慮。
對于主變壓器間隔以及220KV線路間隔、110KV線路間隔全部實施數(shù)字化方案,即從過程層、間隔層到變電站層全數(shù)字化??紤]到35kV間隔設(shè)備安裝在開關(guān)柜內(nèi),35kV側(cè)本身保護(hù)測控一體化裝置已下放,節(jié)省電纜的需求不大,且對低電壓等級而言,光互感器的優(yōu)勢不明顯,甚至增加設(shè)備配置的復(fù)雜性,例如使用了光互感器后各間隔電壓數(shù)據(jù)的獲得、同一個間隔保護(hù)裝置與電度表數(shù)據(jù)的采集等,將使成本大幅上升,所以35KV側(cè)不配置光互感器,采用保護(hù)測控一體化裝置的方案。
4、結(jié)語
在變電站系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化改造后,在變電站維護(hù)、調(diào)試時間、土地使用、系統(tǒng)的可用性、設(shè)備安全等五個方面都將得到提高,使得設(shè)備能夠少校驗,甚至免校驗,減少維護(hù)工作量,縮減變電站的土地建筑使用面積,減少變電站系統(tǒng)調(diào)試時間,降低設(shè)備的絕緣要求,對系統(tǒng)能夠快速維護(hù),提高了互感器的安全。數(shù)字化變電站可以在總體上提高變電站的勞動生產(chǎn)率,減少人為誤操作的可能,提高運行的可靠性,促進(jìn)了變電站信息的共享,提升電網(wǎng)的技術(shù)和管理水平,提高電力工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
參考文獻(xiàn)
[1]高翔.數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù).中國電力出版社,2008.
[2]高翔,張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù),2006,30(23):67 72.
[3]IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn).
[4]李九虎,鄭玉平,古世東 等.電子式互感器在數(shù)字化變電站的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化,2007,31(7):94 98.
【關(guān)鍵詞】語音識別技術(shù);發(fā)展趨勢
語音識別是一門交叉學(xué)科。語音識別研究經(jīng)歷了50多年的研究歷程,經(jīng)過50多年的積累研究,獲得了巨大的進(jìn)展。特別是近20年來,語音識別技術(shù)取得了顯著的進(jìn)步,并逐步的走向市場。在未來的日子里,語音識別技術(shù)將應(yīng)用更為廣泛。
一、語音識別技術(shù)概述
語音識別是解決機(jī)器“聽懂”人類語言的一項技術(shù)。作為智能計算機(jī)研究的主導(dǎo)方向和人機(jī)語音通信的關(guān)鍵技術(shù),語音識別技術(shù)一直受到各國科學(xué)界的廣泛關(guān)注。如今,隨著語音識別技術(shù)研究的突破,其對計算機(jī)發(fā)展和社會生活的重要性日益凸現(xiàn)出來。以語音識別技術(shù)開發(fā)出的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,如聲控電話交換、信息網(wǎng)絡(luò)查詢、家庭服務(wù)、賓館服務(wù)、醫(yī)療服務(wù)、銀行服務(wù)、工業(yè)控制、語音通信系統(tǒng)等,幾乎深入到社會的每個行業(yè)和每個方面。
廣泛意義上的語音識別按照任務(wù)的不同可以分為4個方向:說話人識別、關(guān)鍵詞檢出、語言辨識和語音識別。說話人識別技術(shù)是以話音對說話人進(jìn)行區(qū)別,從而進(jìn)行身份鑒別和認(rèn)證的技術(shù)。關(guān)鍵詞檢出技術(shù)應(yīng)用于一些具有特定要求的場合,只關(guān)注那些包含特定詞的句子,例如對一些特殊人名、地名的電話監(jiān)聽等。語言辨識技術(shù)是通過分析處理一個語音片斷以判別其所屬語言種類的技術(shù),本質(zhì)上也是語音識別技術(shù)的一個方面。語音識別就是通常人們所說的以說話的內(nèi)容作為識別對象的技術(shù),它是4個方面中最重要和研究最廣泛的一個方向,也是本文討論的主要內(nèi)容。
二、語音識別的研究歷史
語音識別的研究工作始于20世紀(jì)50年代,1952年Bell實驗室開發(fā)的Audry系統(tǒng)是第一個可以識別10個英文數(shù)字的語音識別系統(tǒng)。
1959年,Rorgie和Forge采用數(shù)字計算機(jī)識別英文元音和孤立詞,從此開始了計算機(jī)語音識別。
60年代,蘇聯(lián)的Matin等提出了語音結(jié)束點的端點檢測,使語音識別水平明顯上升;Vintsyuk提出了動態(tài)編程,這一提法在以后的識別中不可或缺。60年代末、70年代初的重要成果是提出了信號線性預(yù)測編碼(LPC)技術(shù)和動態(tài)時間規(guī)整(DTW)技術(shù),有效地解決了語音信號的特征提取和不等長語音匹配問題;同時提出了矢量量化(VQ)和隱馬爾可夫模型(HMM)理論。
80年代語音識別研究進(jìn)一步走向深入:HMM模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)在語音識別中成功應(yīng)用。1988年,F(xiàn)ULEE Kai等用VQ/I-IMM方法實現(xiàn)了997個詞匯的非特定人連續(xù)語音識別系統(tǒng)SPHINX。這是世界上第1個高性能的非特定人、大詞匯量、連續(xù)語音識別系統(tǒng)。
進(jìn)入90年代后,語音識別技術(shù)進(jìn)一步成熟,并開始向市場提品。許多發(fā)達(dá)國家如美國、日本、韓國以及IBM、Apple、AT&;T、Microsoft等公司都為語音識別系統(tǒng)的實用化開發(fā)研究投以巨資。同時漢語語音識別也越來越受到重視。IBM開發(fā)的ViaVoice和Microsoft開發(fā)的中文識別引擎都具有了相當(dāng)高的漢語語音識別水平。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著消費類電子產(chǎn)品的普及,嵌入式語音處理技術(shù)發(fā)展迅速[2]?;谡Z音識別芯片的嵌入式產(chǎn)品也越來越多,如Sensory公司的RSC系列語音識別芯片、Infineon公司的Unispeech和Unilite語音芯片等,這些芯片在嵌入式硬件開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。在軟件上,目前比較成功的語音識別軟件有:Nuance、IBM的Viavoice和Microsoft的SAPI以及開源軟件HTK,這些軟件都是面向非特定人、大詞匯量的連續(xù)語音識別系統(tǒng)。
三、語音識別技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
語音識別技術(shù)通過全球科學(xué)家的共同努力,經(jīng)歷半個多世紀(jì)的研究,目前已經(jīng)發(fā)展到了接近實用的階段。在實驗室環(huán)境下,大詞匯量的朗讀式連續(xù)說話的寬帶語音信號的平均識別率可以達(dá)到90%以上。正式有了如此高的識別率之后,語音識別技術(shù)慢慢地從實驗室演示系統(tǒng)逐步走向?qū)嵱没唐?。以IBM Via Voice和Dragon Dictation為代表的兩個聽寫機(jī)系統(tǒng)的出現(xiàn),使“語音識別”逐步進(jìn)入大眾視線,引起了廣泛的社會關(guān)注。
由于校對和更正識別的錯誤很麻煩和浪費時間,這樣便降低語音識別的優(yōu)勢。同時,由于使用的環(huán)境或講話口音習(xí)慣等因素的影響,語音識別的內(nèi)容大大降低,識別的內(nèi)容不能達(dá)到100%的正確,所以很多人認(rèn)為目前的語音識別系統(tǒng)還無法滿足實用要求。
目前,AT&T和MIT等將語音識別技術(shù)應(yīng)用在一些有限詞匯的特定任務(wù)上,如電話自動轉(zhuǎn)接、電話查詢、數(shù)字串識別的任務(wù)中,當(dāng)講話的內(nèi)容是系統(tǒng)所存儲的內(nèi)容存在的,且使用環(huán)境的聲學(xué)特性與訓(xùn)練數(shù)據(jù)的聲學(xué)特性相差不太大時,語音識別的正確識別率可以接近100%。但是,在實際使用中如果這些條件被破壞,則會對識別系統(tǒng)造成一定的影響。
我國的語音識別研究一直緊跟國際水平,國家也很重視。國內(nèi)中科院的自動化所、聲學(xué)所以及清華大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)和高校都在從事語音識別領(lǐng)域的研究和開發(fā)。國家863智能計算機(jī)專家組為語音識別技術(shù)研究專門立項,并取得了高水平的科研成果。我國中科院自動化所研制的非特定人、連續(xù)語音聽寫系統(tǒng)和漢語語音人機(jī)對話系統(tǒng),其準(zhǔn)確率和系統(tǒng)響應(yīng)率均可達(dá)90%以上。
四、語音識別技術(shù)發(fā)展趨勢
語音作為當(dāng)前通信系統(tǒng)中最自然的通信媒介,語音識別技術(shù)是非常重要的人機(jī)交互技術(shù)。隨著計算機(jī)和語音處理技術(shù)的發(fā)展,語音識別系統(tǒng)的實用性將進(jìn)一步提高。應(yīng)用語音的自動理解和翻譯,可消除人類相互交往的語言障礙。國外已有多種基于語音識別產(chǎn)品的應(yīng)用,如聲控?fù)芴栯娫?、語音記事本等,基于特定任務(wù)和環(huán)境的聽寫機(jī)也已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用階段。這預(yù)示著語音識別技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景。隨著語音技術(shù)的進(jìn)步和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,語音識別技術(shù)將為網(wǎng)上會議、商業(yè)管理、醫(yī)藥衛(wèi)生、教育培訓(xùn)等各個領(lǐng)域帶來極大的便利,其應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)、社會效益前景非常良好.
雖然語音識別在過去的20年里有了很大的發(fā)展,但是,仍然存在很多的不足,有待于進(jìn)一步的探索,具體可分為以下幾個方面:
1.提高可靠性。語音識別技術(shù)需要能排除各種聲學(xué)環(huán)境因素的影響。在比較嘈雜的公共環(huán)境中,人的意識會有意識的排除非需要的聲學(xué)環(huán)境因素,這對語音識別系統(tǒng)而言,是很難做到的。另外,在日常生活中,人類的語言常常具有較大的不確定性,比較隨意,并帶有明顯的言語習(xí)慣。這同樣會給語音識別系統(tǒng)很大的識別麻煩。目前,在提高語音系統(tǒng)在不同環(huán)境中的可靠性,同時要應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)讓語音識別系統(tǒng)更加智能化,掌握人們語言隨意性的部分規(guī)律,以達(dá)到最佳的識別效果。
2.增加詞匯量。系統(tǒng)可以識別的詞匯的數(shù)量是系統(tǒng)能夠做什么事情的一個重要度量。一個語音識別系統(tǒng)使用的聲學(xué)模型和語音模型如果太過于局限,當(dāng)用戶所講的詞匯超出系統(tǒng)已知的范圍時,則語音識別系統(tǒng)不能準(zhǔn)確的識別出相應(yīng)的內(nèi)容,比如,當(dāng)突然從中文轉(zhuǎn)為英文、法文、俄文時,計算機(jī)就會常常輸出混亂奇怪的結(jié)果。但是,隨著系統(tǒng)建模方法的不斷改進(jìn)、搜索算法效率的提高以及硬件資源的發(fā)展,未來的語音識別系統(tǒng)可能會做到詞匯量無限制和多種語言混合,這樣用戶在使用的時候可以不必在語種之間來回切換,這樣就能大大減少詞匯量的對語音識別系統(tǒng)的限制。
3.應(yīng)用拓展。語音識別技術(shù)可以用于把費腦、費力、費時的機(jī)器操作變成一件很容易很有趣味性的事,比如,當(dāng)人們出現(xiàn)手忙、手不能及以及分身無術(shù)的場景時,通過語音識別系統(tǒng)的模型構(gòu)造,則能夠在象駕駛室、危險的工業(yè)場合、遠(yuǎn)距離信息獲取、家電控制等各個方面,語音識別技術(shù)可能帶動一系列嶄新或更便捷功能的設(shè)備出現(xiàn),更加方便人的工作和生活。其應(yīng)用的范圍和前景非常廣泛。不僅能夠應(yīng)用于日常生活,更重要的會帶來生產(chǎn)方式的革命,是下一代智能化控制的基礎(chǔ)。
論文關(guān)鍵詞:技術(shù)教育;發(fā)展;趨勢
隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展以及為適應(yīng)其應(yīng)用于生產(chǎn)等領(lǐng)域的需要,20世紀(jì)以來一種新的教育類型即技術(shù)教育在世界各國得到發(fā)展和重視。隨之我國的技術(shù)教育也應(yīng)運而生,但是我國技術(shù)教育的獨立性地位以及其向高層次的發(fā)展趨向并未得到一致性的認(rèn)同,在我國技術(shù)教育的發(fā)展始終處在技能教育和工程教育的夾縫中。本文通過對技術(shù)教育溯源的探求以及其發(fā)展的歷程及其特征的追溯,力求在新的形勢下對我國技術(shù)教育的發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。
一、技術(shù)教育的緣起
任何一種教育類型都是科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物,目前各界關(guān)于科學(xué)教育、技能教育以及工程教育的發(fā)展已很少有爭論。要想理清技術(shù)教育的發(fā)展及其未來的走向,首先必須把最基本的問題搞清楚即技術(shù)教育是什么和技術(shù)教育是從哪里來的?
(一)技術(shù)教育的界定
技術(shù)教育最早出現(xiàn)在20世紀(jì)前期,由于那時只是作為工程教育的低層次教育所以學(xué)術(shù)界并沒有對其做一個統(tǒng)一的界定。隨著技術(shù)型人才的社會作用日益突出以及技術(shù)教育的快速發(fā)展,學(xué)術(shù)界對技術(shù)教育的定義逐漸明確。聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)在1984年出版的《技術(shù)教育與職業(yè)教育術(shù)語》(《Terminology of technical and vocational education》)中專門列有“技術(shù)教育”的條目,它的解釋是:技術(shù)教育是“設(shè)置在中等教育后期或第三級教育(高中后教育)初期以培養(yǎng)中等水平人員(技術(shù)員、中級管理人員等)以及大學(xué)水平的,在高級管理崗位的工程師和技術(shù)師。技術(shù)教育包括普通教育、理論的、科學(xué)的和技術(shù)學(xué)科的學(xué)習(xí)以及相關(guān)的技能訓(xùn)練。技術(shù)教育的組成很大程度上取決于個體學(xué)習(xí)類型和教育水平”。聯(lián)合國教科文組織關(guān)于技術(shù)教育的界定得到世界大多數(shù)國家的認(rèn)可,此界定不僅明確說明了技術(shù)教育是獨立于職業(yè)教育的一種教育類型,而且對技術(shù)教育做出了比較明確的規(guī)定即技術(shù)教育的層次、技術(shù)教育的目標(biāo)、技術(shù)教育的內(nèi)容等。本文對技術(shù)教育描述即是以聯(lián)合國教科文組織關(guān)于技術(shù)教育的界定為基礎(chǔ)的。
(二)技術(shù)教育的由來
技術(shù)教育的出現(xiàn)應(yīng)歸結(jié)于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,但是具體來看主要有兩方面的原因:一方面是由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展工程型人才為了適應(yīng)科技變化而導(dǎo)致的職位空缺;另一方面是由于科技廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)等領(lǐng)域而技能型人才無法適應(yīng)這種智能化崗位要求而導(dǎo)致的崗位轉(zhuǎn)移。
1980年擔(dān)任美國俄亥俄州教育廳長的B.R. Shoemaker先生在他的《論技術(shù)教育的發(fā)展和實施》一文中寫的一段話,敘述了技術(shù)型人才作為“新水平的職業(yè)”以及培養(yǎng)這種人才的技術(shù)教育如何產(chǎn)生的原委,他寫道:第二次世界大戰(zhàn)后,“……技術(shù)革命的變化帶來了工程和其他職業(yè)的變化。工程師在理論領(lǐng)域不斷深入,迫使他們丟下一些原先要做的工作,于是工程教育模式發(fā)生了變化?!谏虡I(yè)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)中,出現(xiàn)了一種新水平的職業(yè)去填補由于工程專家升級而造成的真空,而且在教育上出現(xiàn)一個新的水平去培養(yǎng)這種人才。這種新水平的教育成為技術(shù)教育?!庇纱丝梢?,技術(shù)型人才剛出現(xiàn)的時候是作為工程師的助手,協(xié)助工程師完成某些繁雜的具體工作使得工程師能有更多的時間和精力去補充日益變化的科技理論知識和研究高新技術(shù)帶來的新問題。的確技術(shù)型人才的工作是脫胎于工程師的崗位職責(zé)的,但是不能因此把技術(shù)型人才看作是低水平的工程師。
技術(shù)教育形成的另一個關(guān)鍵原因在于技能型人才某些崗位的智能化,從而需要一種比技能型人才更適合這種高科技的工作崗位的技術(shù)型人才??茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,從兩個方面對技能型人才提出了更高要求。一方面,自動化生產(chǎn)的發(fā)展使科學(xué)原理進(jìn)一步應(yīng)用到技能型人才的具體工作上(也可稱技術(shù)領(lǐng)域),完全改變了原來工作崗位的知識能力要求,主要是提出了智能化要求;另一方面,生產(chǎn)工件不斷向大型化、精密化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化等方向發(fā)展,要求技能型人才進(jìn)一步提高技能等級。[3]所以在這種生產(chǎn)條件的要求下必須要提高技能型人才的技能等級,但是礙于現(xiàn)實的學(xué)制和學(xué)時的要求,技能型人才不可能在有限的時間內(nèi)達(dá)到這種生產(chǎn)的要求特別是一些科學(xué)理論知識的要求,因此這種高智能化的工作崗位理應(yīng)由技能型人才轉(zhuǎn)到技術(shù)型人才來承擔(dān)。由此,為了適應(yīng)這種大規(guī)模的技術(shù)型人才的需求,培養(yǎng)技術(shù)型人才的技術(shù)教育也得到快速的發(fā)展。
(三)技術(shù)教育與工程教育和技能教育的關(guān)系
由于技術(shù)型人才是在工程型人才和技能型人才之間“后生”的人才類型,人們往往誤認(rèn)為技術(shù)型人才的培養(yǎng)可以通過低層次的工程教育和高層次的技能教育來完成。要探討技術(shù)型人才的培養(yǎng)是否要通過獨立的技術(shù)教育來培養(yǎng),通常要先明確技術(shù)型人才是否是一種獨立的人才類型。關(guān)于工程型人才和技能型人才的獨立性大家都是比較認(rèn)可的,對其培養(yǎng)需要分別通過區(qū)別于科學(xué)教育的工程教育和技能教育來培養(yǎng)。技術(shù)型人才也是一種獨立的人才類型。目前國際上比較公認(rèn)的是人才分為四種類型即學(xué)術(shù)型、工程型、技術(shù)型和技能型。相對于人才分類的獨立性,教育的分類中必然包含了專門針對技術(shù)型人才培養(yǎng)的技術(shù)教育。雖然技術(shù)教育在一定程度上有脫胎于工程教育和技能教育的成分,但是卻不能把技術(shù)教育分裂于二者之內(nèi)。
與人才分類相對應(yīng)的是教育的分類,目前大家一致比較認(rèn)可的是把教育分為學(xué)術(shù)型教育、工程型教育、技術(shù)型教育和技能型教育。雖然技術(shù)教育與工程教育和技能教育的交叉重疊很多,但是技術(shù)教育與工程教育和技能教育在培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)路徑等方面具有本身不可磨滅的核心特征,所以技術(shù)教育本身仍是一種獨立的教育類型。
二、技術(shù)教育的發(fā)展階段及特征
(一)世界技術(shù)教育的發(fā)展及其特征
技術(shù)教育是隨著技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)型人才智能結(jié)構(gòu)的新需求而不斷發(fā)展變化的,技術(shù)教育是否發(fā)展最終的根源訴求在于技術(shù)的發(fā)展。縱觀世界技術(shù)教育的發(fā)展主要可以分為以下幾個階段:
20世紀(jì)初——二戰(zhàn)后:科學(xué)技術(shù)進(jìn)入生產(chǎn)的勢頭愈來愈猛,生產(chǎn)現(xiàn)場不僅工藝裝備日趨復(fù)雜精確,更主要的是工藝過程已開始作為一個整體出現(xiàn)了。它不僅是各種裝備和儀器的組合,同時又是機(jī)械、電氣、液壓、氣動、光學(xué)等多種技術(shù)的結(jié)合,已不能僅依靠技術(shù)工人的技能與經(jīng)驗來解決問題。而且,工程師也不能像原先那樣,同時負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)工藝工作了。生產(chǎn)需要專門人員來處理現(xiàn)場的技術(shù)問題。于是就出現(xiàn)了技術(shù)型人才,相應(yīng)地也就產(chǎn)生了技術(shù)教育。技術(shù)型人才最初是由中等技術(shù)教育來培養(yǎng)的。最早辦成學(xué)歷教育的是前蘇聯(lián),1928年把原有中等專業(yè)教育辦成培養(yǎng)技術(shù)員的教育。1946年美國用高中后2年的??茖W(xué)制培養(yǎng)技術(shù)員,很多國家在50年代初舉辦技術(shù)教育。這一時期的技術(shù)教育主要在高中階段實施。
20世紀(jì)60年代——70年代:國際上出現(xiàn)了許多承擔(dān)高等技術(shù)教育的院校,如美國的技術(shù)學(xué)院和社區(qū)學(xué)院、英國的多科性技術(shù)學(xué)院、法國的短期技術(shù)學(xué)院、澳大利亞的綜合技術(shù)學(xué)院和高等專科學(xué)校以及技術(shù)科學(xué)大學(xué)等。這些院校以培養(yǎng)技術(shù)型人才為其主要特征,學(xué)制大都為2一3年。這一時期技術(shù)教育在高等教育層次,首先在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家,它與世界高等教育規(guī)模擴(kuò)張和高等教育類型分化過程幾乎同步。此時技術(shù)教育的內(nèi)涵主要為“高等技術(shù)教育”,它跨越中等和高等兩個教育層次,分別培養(yǎng)技術(shù)員和技術(shù)師。60年代技術(shù)教育的發(fā)展主要定位在專科教育層次,而到70年代時技術(shù)教育可授予學(xué)士和碩士學(xué)位,并進(jìn)一步向高層次延伸。
20世紀(jì)80年代以來:世界各國區(qū)分職業(yè)教育和技術(shù)教育,用技術(shù)教育培養(yǎng)技術(shù)型人才已經(jīng)很普遍,但由于舉辦技術(shù)教育的時間不長,在具體培養(yǎng)目標(biāo)和層次區(qū)分上并不統(tǒng)一。20世紀(jì)80年代以后,高級技術(shù)型人才增長很快。例如美國培養(yǎng)技術(shù)師的在校學(xué)生數(shù),1997年為14193人,2004年發(fā)展到281538人,7年中增長將近20倍。據(jù)教育部原中專司司長李藺田先生在80年代初對117個國家和地區(qū)的統(tǒng)計:有以培養(yǎng)技術(shù)員類人才為目標(biāo)的技術(shù)教育的國家和地區(qū)116個;其中86個國家和地區(qū)分為高等和中等兩個教育層次培養(yǎng)。
(二)我國技術(shù)教育的發(fā)展及其特征
相比世界技術(shù)教育的發(fā)展,我國技術(shù)教育的發(fā)展也是比較早的。在1953年學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)后,我國舉辦培養(yǎng)技術(shù)員的中專教育。中等專業(yè)教育是我國最早舉辦的技術(shù)教育,但由于很多人對它的地位作用不了解,幾十年來歷盡坎坷。20世紀(jì)70年代末,我國高中階段的職業(yè)教育和技術(shù)教育都開始恢復(fù)和發(fā)展,由于它們都培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線工作的人員,借鑒國際慣例,合稱“職業(yè)技術(shù)教育”,其本意是“職業(yè)教育和技術(shù)教育”。20世紀(jì)80年代初,原國家教委部署三所中等專業(yè)學(xué)校試辦“高等技術(shù)??茖W(xué)?!?,標(biāo)志著我國的技術(shù)教育有組織、有步驟地向高等層次延伸。然而,到20世紀(jì)90年代初期,在沒有充分論證的情況下,技術(shù)教育又從“職業(yè)技術(shù)教育”中被擠了出去?,F(xiàn)在教育部把“高職高專教育”的培養(yǎng)目標(biāo)明確定位在“技術(shù)應(yīng)用性人才”,實際上是技術(shù)教育作為一種教育類型的反正與回歸,是現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
雖然我國的技術(shù)教育有所發(fā)展,但是與世界技術(shù)教育的發(fā)展相比,我國的技術(shù)教育遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界技術(shù)教育的發(fā)展。技術(shù)教育的地位在國際上來看無論是在教育界還是社會上已經(jīng)真正確立,并且與學(xué)術(shù)型教育的發(fā)展層次相平行。
三、我國技術(shù)教育的發(fā)展趨勢
我國培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才的教育國家定為高職高專教育,從國家的一系列文件中可以看出我國的高等技術(shù)教育的層次定位最終定格在了??茖哟?。與國外技術(shù)教育相比,我國的技術(shù)教育除了層次明顯低之外,還有一個很大的缺陷是高等技術(shù)教育作為高等教育的一種類型卻沒有相應(yīng)的學(xué)位制度體系。未來我國的技術(shù)教育的發(fā)展應(yīng)該力求從以下兩個方面追趕國際技術(shù)教育的發(fā)展。
(一)提高我國的技術(shù)教育層次是大勢所趨
技術(shù)教育的發(fā)展是受經(jīng)濟(jì)、社會、科學(xué)技術(shù)等一系列因素制約的,因此技術(shù)教育的發(fā)展層次是否高移不是國家政策文件所能左右的了的。目前我國給技術(shù)教育的定位就是??茖哟?,但是實際上我國已有很多本科層次的技術(shù)教育,例如一些綜合類的大學(xué)設(shè)置的技術(shù)學(xué)院以及一些高職高專升格后的本科院校。由于國家把這些院校的管理都?xì)w于學(xué)術(shù)型教育的體系之中,致使實質(zhì)上我國的技術(shù)教育層次在國家宏觀層面依然停留在??平逃龑哟?。
隨著現(xiàn)代高新技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝過程日趨多樣化和復(fù)雜化。智能化的高科技在生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用,對技術(shù)型人才的要求不僅在數(shù)量上有很大的增長,而且在技術(shù)型人才的質(zhì)量上的要求也更為明顯。20世紀(jì)90年代以來隨著高等教育大眾化的推動,我國的高等技術(shù)教育如雨后春筍般地發(fā)展起來。目前我國的高等技術(shù)教育的數(shù)量已達(dá)到一定的規(guī)模。今后,高等技術(shù)教育的數(shù)量發(fā)展趨向飽和后,隨之便是高等技術(shù)教育質(zhì)量的提高。為了適應(yīng)一線高層次高科技人才的需求,高等技術(shù)教育在加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)的同時,必須隨著人才需求層次的高移來提高自身的層次建設(shè)。國外的技術(shù)教育在20世紀(jì)70年代的時候已經(jīng)授予學(xué)士和碩士學(xué)位了,以目前我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等各方面的需求,我國有必要而且有能力進(jìn)行本科、碩士層次的技術(shù)教育。
近幾年許多學(xué)者不斷地呼吁技術(shù)教育的層次高移及納入到大的職業(yè)教育體系中,現(xiàn)在學(xué)術(shù)界多數(shù)學(xué)者認(rèn)為我國的高等技術(shù)教育不能僅僅停留在??茖哟?,我國非常有必要發(fā)展本科、甚至是研究生層次的技術(shù)教育,而且這種層次高移的需求在生產(chǎn)等領(lǐng)域也得到了大力的論證。
(二)高等技術(shù)教育向規(guī)范的學(xué)位制度靠攏也是歷史的必然
在政策層面我國的高等技術(shù)教育的發(fā)展依然定位在??茖哟?,與歐美等國甚至與我國臺灣地區(qū)相比,我國高等技術(shù)教育的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在了它們的后面。而且更為嚴(yán)重的是我國的高等技術(shù)教育體系中竟然沒有獨立的學(xué)位制度,這種狀況無論是對我國的高等技術(shù)教育本身的發(fā)展還是對我國勞動力在國際市場的競爭都是極為不利的。因此,為了促進(jìn)高等技術(shù)教育自身的發(fā)展和增強(qiáng)我國國際勞動力市場的競爭力以及最終適應(yīng)我國社會經(jīng)濟(jì)的新需求,在高等技術(shù)教育領(lǐng)域建立完善規(guī)范的學(xué)位制度已是歷史的必然。
中圖分類號TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號209 5―6363(2017)03―0042―02
1自動化技術(shù)概論
在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天,各種高端技術(shù)不斷被發(fā)明創(chuàng)造,可謂是百花齊放,而自動化技術(shù)就是這姹紫嫣紅的科技萬花筒中一朵璀璨的奇葩。說起自動化技術(shù)它與人們生活密切相關(guān),生活中處處都有著自動化技術(shù),并大大改善了人們的生活質(zhì)量、工作和生產(chǎn)方式,而且影響正日益增大。自動化技術(shù)在各行各業(yè)中被廣泛的運用,如生活中的全自動洗衣機(jī)、智能控溫空調(diào)等,人們只需提前設(shè)定好最優(yōu)期望值,剩下的工作由機(jī)器自動完成。
2自動化的核心
2.1最簡單的控制――開環(huán)控制
在自動控制中,開環(huán)控制是自動控制中最簡單的控制方式,日常生活中開環(huán)控制方式的應(yīng)用隨處可見,其中電磁爐就是一個常見的例子。如圖1,是一個以開環(huán)控制方式的電磁爐加熱系統(tǒng)框圖。
圖1所示的控制方式之所以稱為開環(huán)控制,是因為輸出變量(爐溫)沒有反饋到系統(tǒng)的輸入端,輸入信號(控制電壓)僅通過系統(tǒng)單向傳遞到輸出信號(爐溫)就終止了,沒有閉合回路使輸出、輸入變量有反向聯(lián)系。這種控制系統(tǒng)的特點在于不論輸出量有多大變化都不會對系統(tǒng)的控制作用產(chǎn)生任何影響。開環(huán)控制系統(tǒng)難以克服的缺陷是抗干擾能力差(含外部干擾和內(nèi)部干擾),但同時也具有許多優(yōu)點,主要為是成本低廉,結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)整方便等。適用于擾動影響小和對控制精度要求不高的場合,開環(huán)控制系統(tǒng)的組成可分為按系統(tǒng)的擾動控制方式組成和按系統(tǒng)的給定量控制方式組成,開環(huán)控制有經(jīng)常被稱為前饋控制或順饋控制。
2.2自動控制的精髓――反饋控制
在前面提到的開環(huán)控制方式的基礎(chǔ)上,當(dāng)把系統(tǒng)的輸出變量(爐溫)通過反饋回路反饋到系統(tǒng)的輸入端,并根據(jù)輸出量的波動調(diào)整輸入量就形成了反饋控制,如圖2是一個以反饋控制方式的電磁爐加熱系統(tǒng)框圖。
在反饋控制系統(tǒng)中,通過檢測爐溫反饋回輸入端不斷調(diào)整控制電壓就能使?fàn)t溫基本穩(wěn)定,達(dá)到穩(wěn)定的期望值。反饋控制方式的本質(zhì)是按偏差(給定電壓與反饋電壓之差)進(jìn)行的一種特殊控制方式,與開環(huán)控制相比明顯的特點是當(dāng)被控量偏離期望值而波動產(chǎn)生一個相應(yīng)的誤差時,系統(tǒng)便相應(yīng)的產(chǎn)生一個反饋量去減小或消除這個偏差,使被控量與其期望值逐步靠近,并最終達(dá)到相對穩(wěn)定。該種控制方式的特點是控制精確度較高,但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且系統(tǒng)的性能分析和設(shè)計也較困難,反饋方式可分為正反饋之和負(fù)反饋,但在實際的控制系統(tǒng)中很少采用正反饋。在反饋控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一個補償控制,這種將開環(huán)控制與閉環(huán)控制二者相結(jié)合形成的自動控制方式稱為復(fù)合控制,復(fù)合控制對波動較大的擾動幅度能夠更迅速、更靈敏地進(jìn)行補償和抑制,抗干擾和控制精度性能與反饋控制相比更優(yōu)良。
2.3最簡單的控制方法――PID控制
HD控制的歷史久遠(yuǎn),比例控制是最早采用的控制方式,這種控制方式較為簡單,后來通過實際生產(chǎn)生活中遇到的問題逐步針對性的引入了積分控制和微分控制,即形成了著名的PID控制。
HD其工作的本質(zhì)是對系統(tǒng)的誤差進(jìn)行比例放大、積分、微分后通過一定的方式合成為新的控制量,以e(t)表示系統(tǒng)的誤差,以u(t)表示系統(tǒng)的控制量,HD的控制規(guī)律可以表達(dá)為:
在控制系統(tǒng)中積分控制一般不單獨使用,而是和比例控制相互組合成PI調(diào)節(jié)器;由于微分控制作用反映的是系統(tǒng)的變化率,因此微分控制只在系統(tǒng)的動態(tài)變化過程中起作用,微分控制不獨立使用,而是和比例積分控制一起組成PID調(diào)節(jié)器,有時也和比例控制組合成PD調(diào)節(jié)器。PID控制應(yīng)用廣泛,通用性強(qiáng),但也有它的缺點和局限性。
3自動化技術(shù)的發(fā)展
自動化技術(shù)的發(fā)展凝聚了無數(shù)科學(xué)家的經(jīng)驗、智慧與汗水。在“蒸汽時代”過后,隨著電磁感應(yīng)、發(fā)電機(jī)、電磁波等的發(fā)明和應(yīng)用,人類進(jìn)入“電氣紀(jì)元”,在生產(chǎn)設(shè)備中,廣泛的采用各種接觸器、斷路器、放大器、電磁調(diào)速器等各種的電子和電氣控制裝置,大大改善了工廠的自動化水平。19世紀(jì)末至20世紀(jì)中葉是自動化技術(shù)和理論發(fā)展的頂峰時期,一些被沿用至今的經(jīng)典方法在這一時期被提出來,如李雅譜諾夫(Lyapunov)提出關(guān)于運動穩(wěn)定性的分析方法,奈奎斯特(Nyquist)的基于系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性的分析方法,伊萬思(Evans)分析系統(tǒng)性能如何隨增益變化而變化的根軌跡法等。以單輸入、輸出系統(tǒng)為核心的經(jīng)典控制理論逐步被運用到自動化技術(shù)中。
計算機(jī)的出現(xiàn)加速了自動化技術(shù)的發(fā)展,自動化技術(shù)發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。如在不改變硬件設(shè)施的前提下,僅需改變事先設(shè)定好的程序,即可實現(xiàn)簡單自動控制,也能夠?qū)崿F(xiàn)很復(fù)雜的最優(yōu)控制和模仿人類智能的高級控制,使控制系統(tǒng)到達(dá)最佳的狀態(tài),正因如此,計算機(jī)被廣泛運用于自動化系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)裝置中,這被稱為自動化技術(shù)的數(shù)字化、計算機(jī)化。在中國制造2025中,機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展是自動化技術(shù)發(fā)展中的一個重大發(fā)展趨勢,中國已成全球最大的機(jī)器人市場,但缺乏核心技術(shù)仍是制約中國機(jī)器人發(fā)展的桎梏。
在我國某些地方,彩色電視依舊是“模擬電視”占據(jù)主流,盡管“模擬電視”的播放效果能夠達(dá)到色彩艷麗并且形象逼真的效果,但是依然屬于相對落后的電視技術(shù)。從某種意義上來講,模擬電視的缺點比較明顯:比如說在電視信號的接收與傳輸方式上容易產(chǎn)生噪聲,若是經(jīng)過長距離傳輸?shù)脑挘旁氡冉?jīng)常惡化,這樣就會使得圖像的清晰度受到損傷;此外,在發(fā)送傳輸設(shè)備中,采用放大器的非線性積累效果可能會導(dǎo)致圖像對比度畸變程度變得更加嚴(yán)重;還有相位失真積累會導(dǎo)致色彩失真,這樣就會出現(xiàn)嚴(yán)重的“重影”現(xiàn)象。除了上述這些問題之外,模擬電視還有可靠性不高、穩(wěn)定度不夠好、集成度低和自動控制不易等問題,并且調(diào)整繁瑣,整個制造成本也比較高。
最近十多年以來,微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、以及超大規(guī)模集成電路技術(shù)等迅速發(fā)展,并且應(yīng)用到數(shù)字電視領(lǐng)域,促使行業(yè)出現(xiàn)了迅猛的發(fā)展。新技術(shù)的運用,促使產(chǎn)品質(zhì)量提高,數(shù)字圖像獲取與存儲、位圖打印和圖像顯示等先進(jìn)數(shù)字設(shè)備的發(fā)明與運用使得數(shù)字電視更新?lián)Q代速度加快。
所謂數(shù)字電視,是將傳統(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)過抽樣、量化和編碼轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制數(shù)代表的數(shù)字式信號,然后進(jìn)行各種功能的處理、傳輸、存儲和記錄,也可以用電子計算機(jī)進(jìn)行處理、監(jiān)測和控制。數(shù)字電視具有圖像清晰、無噪聲、無重影、多媒體、可以點播等優(yōu)點,使用戶看到更多更豐富的節(jié)目資源,受到了廣大用戶的歡迎,同時管理方又能對所有電視用戶進(jìn)行有效的控制,防止亂接、私拉等不規(guī)范現(xiàn)象的產(chǎn)生,能對用戶進(jìn)行有效收費,將給廣電帶來新的業(yè)務(wù)增長點和增值運營的機(jī)會。數(shù)字電視及高清、超清晰度、立體電視正迅速向我們走來,進(jìn)一步帶動了電視的數(shù)字化使節(jié)目制作、傳輸和接收都發(fā)生了革命性的變化。數(shù)字電視作為新的產(chǎn)業(yè)形態(tài),正在形成全新的產(chǎn)業(yè)鏈。它不管是在市場還是性能方面都要優(yōu)于模擬電視,隨著電視制作技術(shù)的成熟和傳輸技術(shù)的不斷完善,全新的數(shù)字電視時代將要到來。
我國的數(shù)字電視主要由有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視、IPTV網(wǎng)絡(luò)電視四類通道構(gòu)成,由于國內(nèi)目前是有線數(shù)字電視為主體的發(fā)展方向,所以在有線數(shù)字電視正處于高速發(fā)展之中,中國數(shù)字電視的高速發(fā)展主要依靠有線數(shù)字通道拉動。由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡使的有線電視系統(tǒng)在早期處于地方獨立運營的諸侯割據(jù)狀態(tài)。1992年中國開始進(jìn)行高清晰度電視(HDTV)的項目攻關(guān),2000年南寧開全國通首個數(shù)字電視平臺,2003年至2004年已有北京、上海、青島、江蘇、佛山、杭州、深圳、廣州、大連等地開通了數(shù)字有線電視播出。2005年,又有福州、廈門等地開通了數(shù)字電視的播放。 2007年又在重慶掀開了數(shù)字電視轉(zhuǎn)換熱潮;2008年以后的這幾年全國范圍內(nèi)都在進(jìn)行數(shù)字整轉(zhuǎn),數(shù)字化進(jìn)行到一個新的高度。在數(shù)字整轉(zhuǎn)中由于環(huán)境和地域的因素先后出現(xiàn)了“青島模式”、“佛山模式”、“杭州模式”等多種整轉(zhuǎn)方式,并不是說那種模式好,適合本地區(qū)的模式才是好的模式。
我國的數(shù)字化進(jìn)程雖然起步晚,但每年的數(shù)字電視用戶量都在穩(wěn)步增加。2006年,我國數(shù)字電視用戶市場僅有1355.6萬戶;2007年,我國數(shù)字電視用戶市場增長到2963萬戶;2008年,我國數(shù)字電視用戶市場發(fā)展到5317萬戶;2009年,我國數(shù)字電視用戶市場規(guī)模達(dá)到8326萬戶;預(yù)計到2015年,我國數(shù)字電視用戶市場規(guī)模將達(dá)到3.66億戶左右。
在整個數(shù)字電視研究中,廣大企業(yè)積極參與標(biāo)準(zhǔn)的研究和討論,包括標(biāo)準(zhǔn)頒布前的實驗、測試數(shù)據(jù)的分析等。隨著2006年8月《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的,相應(yīng)的終端產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化以及標(biāo)準(zhǔn)化工作也提上了重要議事日程。2008年以來,在國家政府部門的領(lǐng)導(dǎo)下,中國普天、清華大學(xué)、海爾、北廣科技等單位聯(lián)合開展了我國地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)海外推廣的嘗試,引起了海外多個國家的高度重視。2012年1月成為世界四大地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)之一,已經(jīng)在國內(nèi)普遍推廣,并擴(kuò)展到老撾等國家。下一階段,信息產(chǎn)業(yè)部將繼續(xù)貫徹國家數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的有關(guān)政策,從終端產(chǎn)品的性能、功能、測試規(guī)范、測試信號等多方面入手,進(jìn)一步做好終端產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)研究制訂工作,同時做好數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂,為數(shù)字電視業(yè)務(wù)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞: 可持續(xù)發(fā)展;生態(tài)建筑;設(shè)計原則;設(shè)計方法
引言
近幾年來生態(tài)建筑、綠色施工、可持續(xù)發(fā)展的建筑等名詞、概念不僅僅成為一種時尚,而且已經(jīng)成為建筑學(xué)發(fā)展的前沿學(xué)科。研究生態(tài)建筑的設(shè)計原則和設(shè)計方法對于建設(shè)領(lǐng)域?qū)嵤┛沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實意義和工程應(yīng)用價值。
1可持續(xù)建筑的定義
可持續(xù)建筑是對可持續(xù)發(fā)展有積極貢獻(xiàn)的建筑,是既滿足當(dāng)代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的建筑??沙掷m(xù)建筑觀是對可持續(xù)發(fā)展思想的回應(yīng)??沙掷m(xù)建筑觀是一種全面的建筑觀,它有別于一般的建筑思想,因為它強(qiáng)調(diào)的不純粹是形象、風(fēng)格,更主要的是強(qiáng)調(diào)設(shè)計思想和具體的技術(shù),它是一場建筑思想革命。建筑的創(chuàng)作應(yīng)尋求人工環(huán)境與自然環(huán)境和諧、共生。建筑不再是對環(huán)境的剝奪和污染,而是促進(jìn)同周圍環(huán)境的協(xié)調(diào),使人類賴以生存的家園能夠持續(xù)地向未來發(fā)展。
2生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)的有效結(jié)合
生態(tài)學(xué)是研究生命有機(jī)體和其環(huán)境之間的相互關(guān)系的學(xué)科。生態(tài)學(xué)這個字100年前來自希臘文,意思是家或住地。生態(tài)學(xué)以生物個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等不同層次的單元為研究對象,從各個側(cè)面研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,深化了人類自身及其周圍環(huán)境之間的關(guān)系的認(rèn)識。保護(hù)人類的生活環(huán)境,順應(yīng)和保護(hù)自然生態(tài),創(chuàng)造適宜人類生存與行為發(fā)展的物質(zhì)環(huán)境、生物環(huán)境和社會環(huán)境,已成為當(dāng)今世界具有迫切性的問題。生態(tài)建筑學(xué)的研究已是為了探討這些問題而出現(xiàn)的,同時也是時代特征的表現(xiàn),它既是生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)交叉滲透的產(chǎn)物,又是自然學(xué)科的多學(xué)科和社會科學(xué)等多學(xué)科更大規(guī)模結(jié)合的產(chǎn)物。生態(tài)建筑學(xué)所要研究的基本內(nèi)容首先是人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的基本原則下,運用生態(tài)學(xué)原理和方法,協(xié)調(diào)人、建筑與自然環(huán)境間的關(guān)系,尋求創(chuàng)造生態(tài)建筑環(huán)境的途徑和設(shè)計方法。生態(tài)建筑學(xué)一詞是由美國意大利建筑師帕歐羅?索列瑞提出的,他把生態(tài)學(xué)和建筑學(xué)兩個詞并為一體,提出了生態(tài)建筑學(xué)的新概念。
3生態(tài)的建筑設(shè)計的原則
對生態(tài)建筑的理解與衡量標(biāo)準(zhǔn)是會隨著時間變化而不斷發(fā)展的,但其基本的原則基于建筑在人類與自然界之間的中介地位,主要體現(xiàn)在4個方面:對自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù),盡量減少對生物圈的破壞;對使用者的關(guān)心;對于溝通人類與自然環(huán)境創(chuàng)造條件;面向未來發(fā)展的足夠彈性。生態(tài)的建筑設(shè)計是在適當(dāng)?shù)臅r間、適當(dāng)?shù)臈l件下利用適當(dāng)?shù)募夹g(shù),發(fā)展保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的物質(zhì)空間。根據(jù)各地不同的地形、地貌和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),考慮節(jié)能節(jié)水、方便美觀、適用等因素,為人們提供良好的生活環(huán)境。
3.1以生態(tài)為基礎(chǔ)進(jìn)行整體規(guī)劃和生態(tài)規(guī)劃
根據(jù)自然的本質(zhì)屬性,組織各功能分區(qū),使建筑群的能流、物流暢通無阻;從建筑物朝向、間距、形體、綠化配置、能源的循環(huán)利用等方面考慮,建筑規(guī)劃要走中小型化、花園化、智能化為一體的道路,提高綠地面積比例,降低能耗量;建筑整體規(guī)劃應(yīng)體現(xiàn)建造場地、植被的一體化;減少對資源的干擾和污染;建筑及裝飾材料的選擇應(yīng)考慮對能源消耗和對空氣、水污染的影響;全方位考慮建筑綠化,沿街綠化、樓間綠化、樓旁綠化、綠化建筑,形成多品種、多層次、立體的、廣泛的綠化環(huán)境,改善建筑小氣候,使人類貼近自然。在生態(tài)的建筑規(guī)劃設(shè)計中要把具體建筑看成是城市建筑大系統(tǒng)的一部分,與城市建筑大系統(tǒng)相聯(lián)系,使建筑內(nèi)部難以消化的廢物成為其它元素的資源。
3.2注重建筑系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的循環(huán)使用
建筑外表面應(yīng)考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱效率;設(shè)計規(guī)模恰當(dāng)有效的供熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng);充分有效地利用各種可選擇的再生能源,形成與建筑空間使用配套的能源綜合開發(fā)利用系統(tǒng),建筑生活垃圾綜合處理;從節(jié)能出發(fā)做好照明、器具設(shè)備和電氣負(fù)荷的最優(yōu)化設(shè)計;考慮建筑空間的建筑材料中易揮發(fā)的有機(jī)成分,盡量減少微生物生長的機(jī)會,提供新鮮的空氣,建筑構(gòu)造使用可循環(huán)或帶有可循環(huán)材料(如鋼材、鋁材等)的產(chǎn)品,考慮建筑構(gòu)件和建筑設(shè)備的再利用,盡可能減少建筑垃圾;為建筑物主人使用可循環(huán)設(shè)施提供方便,通過中水的再利用和節(jié)水裝置,使生活污水排放量降到最低;建筑屋頂、地面、門窗要進(jìn)行隔熱處理;廣泛應(yīng)用建筑采暖節(jié)能、制冷節(jié)能、通風(fēng)節(jié)能、照明節(jié)能等建筑節(jié)能技術(shù)。
4生態(tài)建筑設(shè)計方法
4.1生物設(shè)計法
借鑒生態(tài)系統(tǒng)的運行規(guī)律來解決建筑與環(huán)境間的沖突,是生物設(shè)計法的主要思想。生物設(shè)計法是將建筑看作是一個生態(tài)系統(tǒng),通過安排建筑內(nèi)外的物質(zhì)因素,以循環(huán)方式令資源、能源在系統(tǒng)內(nèi)有序流動,獲得一種低耗、高效、無污、無廢、生態(tài)平衡的人工環(huán)境。其中最為著名的是美國風(fēng)景建筑師麥克哈格提出的“生態(tài)設(shè)計方法”??梢詮?個方面進(jìn)行:自然過程調(diào)查,視自然過程為資源,進(jìn)行資源信息調(diào)查;生態(tài)因子調(diào)查,廣泛收集規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的自然和人文資料,進(jìn)行資源信息調(diào)查;生態(tài)因子的分析綜合,先對各種因素進(jìn)行分類分級,構(gòu)成單因素圖;再根據(jù)具體要求用圖疊技術(shù)進(jìn)行疊加或用計算機(jī)技術(shù)歸納出各種綜合圖;結(jié)果表述,對各主要因素及各種資源開發(fā)利用方式進(jìn)行適宜度分析,確定最優(yōu)的利用方式
4.2氣候設(shè)計法
氣候是生態(tài)建筑設(shè)計的原點。建筑適應(yīng)氣候要求的特征,在“自力更生”最大限度庇護(hù)人類的同時,也順應(yīng)和保護(hù)了人類的生存環(huán)境。氣候設(shè)計法是指在建筑設(shè)計中以氣候為參照物,選擇和創(chuàng)造與場地氣候相適應(yīng)的材料、構(gòu)造、建筑形式和自然能源的利用方式,其設(shè)計的生態(tài)意義在于影響建筑的舒適度和能源利用方式。氣候設(shè)計法重點突出氣候調(diào)節(jié)被動系統(tǒng)的設(shè)計,并從更高的技術(shù)起點來增強(qiáng)對自然能源的利用,其具體手法包括:①生物-氣候方法,1963年,《設(shè)計結(jié)合氣候:建筑地方主義的生物氣候方法研究》一書中,概括了20世紀(jì)60年代之前的建筑設(shè)計與氣候、地域關(guān)系的各種成果,提出了“生物氣候地方主義”的設(shè)計理論和方法?!吧餁夂虻胤街髁x”方法從影響人體的生物舒適感覺的因素出發(fā)分析氣候、地域和人體生物感覺之間的關(guān)系,進(jìn)而確定可能采用的設(shè)計策略。奧戈雅的方法建立在建筑物理知識和數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,尋找解決問題的途徑,并試圖建立起一種通用的設(shè)計模式,具有科學(xué)化、理性化的特點。但對建筑師而言,操作過程較為復(fù)雜,對環(huán)境中的多樣性估計不足。②針對上述方法的不足,氣候設(shè)計的另一個設(shè)計方法,就是重新挖掘和評價地方傳統(tǒng)經(jīng)驗和建筑做法,找到典型的氣候適應(yīng)設(shè)計模式。通常在一定的地區(qū)范圍內(nèi),氣候是比較穩(wěn)定的外在條件,對地域建筑氣候設(shè)計分析研究,可以為同一個地區(qū)或相似地區(qū)的建筑的氣候經(jīng)驗設(shè)計提供參照。借助于現(xiàn)代管理學(xué)和人體科學(xué)的成果,對傳統(tǒng)地域建筑中的生態(tài)設(shè)計策略進(jìn)行充分的分析和評估;直接采用、修改或發(fā)展這些策略,使其符合現(xiàn)代設(shè)計和生活要求。
結(jié)語
總而言之,我國是一個人口大國,面臨著許多的問題,環(huán)境狀況令人堪憂,中國的資源相對匱乏。因此,可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為社會發(fā)展的主要問題,建筑的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為建筑界的共識。如果我們能夠從生態(tài)建筑設(shè)計出發(fā),完全可以避免發(fā)達(dá)國家已經(jīng)犯過的錯誤,避免今后對大量已建工程的改造,減少有限資源的耗費。
參考文獻(xiàn)
[1]徐子蘋,劉少瑜. 英國建筑研究所環(huán)境評估法BREEAM引介[J]. 新建筑,2002,01:53-56.