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關(guān)鍵詞:支線機(jī)場;氣象數(shù)據(jù)庫;交換;服務(wù)
1 概述
在中國民航過去十幾年的快速增長過程中,支線機(jī)場的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用,因此在“十二五”規(guī)劃中,支線機(jī)場成為了民航業(yè)的重點發(fā)展對象。由于發(fā)展速度過快,目前支線機(jī)場還存在一些問題,其中最典型的就是航空氣象服務(wù)水平相對較低,保障空中交通管制任務(wù)的壓力較大,這無疑對飛行安全造成了一定的隱患。因此民航總局提出明確要求,新建支線機(jī)場上必須提供基于民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的氣象服務(wù)。
2 民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)現(xiàn)狀
民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由民航氣象中心、民航地區(qū)氣象中心、機(jī)場氣象臺(站)三級氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)承擔(dān),其結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1所示??展芤惑w化改革后,民航新疆空管局下設(shè)阿克蘇分局。新疆機(jī)場集團(tuán)有限責(zé)任公司下設(shè)23個支線機(jī)場。氣象部門設(shè)置為民航新疆地區(qū)氣象中心(即烏魯木齊氣象中心)、阿克蘇氣象臺以及23個支線機(jī)場航務(wù)部氣象臺。
目前在支線機(jī)場的體系結(jié)構(gòu)中,在民航氣象方面,各個站點之間已經(jīng)實現(xiàn)了較高程度的資源共享,提供了協(xié)調(diào)一致的分級式服務(wù),且貫徹“民航氣象中心-地區(qū)氣象中心-機(jī)場氣象臺”這一運(yùn)行主線,將各個站點有機(jī)的結(jié)合為一個整體,通過逐級的運(yùn)行管理和業(yè)務(wù)指導(dǎo),確立了業(yè)務(wù)產(chǎn)品、分級質(zhì)量控制、系統(tǒng)狀態(tài)實時化通報和航空氣象用戶的分級服務(wù)等機(jī)制,服務(wù)水平得到了顯著的提升。
3 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計
支線機(jī)場的民航氣象服務(wù)系統(tǒng)按照功能和層次劃分可分為硬件平臺系統(tǒng)和軟件應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分。首先,硬件平臺系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的基礎(chǔ),其運(yùn)轉(zhuǎn)情況決定整個系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。各局域網(wǎng)均由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)設(shè)備構(gòu)成,應(yīng)用層面包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫存儲和通信傳輸系統(tǒng),同時與民航新疆地區(qū)空管氣象中心新配置的對外接口服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互傳輸;其次,軟件應(yīng)用系統(tǒng)和氣象業(yè)務(wù)直接相關(guān),它包括通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和氣象信息服務(wù)系統(tǒng)三個部分:(1)通信系統(tǒng)的主要功能是通過ATM線路、PSTN線路實現(xiàn)各類型交換航空氣象信息的及時交互,將這些信息及時傳輸至控制站點,經(jīng)匯總、分析和處理后再將其傳輸至預(yù)先指定的目的地,以供各個分支站點查詢。(2)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)負(fù)責(zé)與民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對接,存儲和管理相關(guān)數(shù)據(jù)資料,主要實現(xiàn)州市機(jī)場內(nèi)及上一級數(shù)據(jù)交換平臺各類氣象資料的入庫、歸檔、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)資料文件管理等方面的任務(wù)。(3)氣象信息服務(wù)系統(tǒng)主要功能是為民航專業(yè)氣象預(yù)報人員提供全面、完整的專業(yè)氣象數(shù)據(jù)和信息,從而為氣象預(yù)報提供一個方便、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐平臺和產(chǎn)品展示平臺。
4 子系統(tǒng)功能設(shè)計
在完成框架結(jié)構(gòu)設(shè)計之后,需要對具體的功能該模塊進(jìn)行設(shè)計,本系統(tǒng)的主要功能可以分為通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)和氣象信息服務(wù)子系統(tǒng)三個主要模塊,現(xiàn)分別介紹如下:
4.1 通信子系統(tǒng)
由于氣象服務(wù)的特殊性,要求通信子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全天候24小時的持續(xù)運(yùn)行,且具有一定程度的自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力,同時對安全穩(wěn)定性和操作簡單性也有明確的要求。結(jié)合國家民航總局《民用航空飛行氣象情報與交換辦法》中的具體條例,將通信系統(tǒng)運(yùn)行的基本流程分為兩條分支,分別為資料收集和處理,以及資料發(fā)送。具體的傳輸媒介采用專線網(wǎng)絡(luò)來完成,保障了數(shù)據(jù)的安全性,目前已覆蓋新疆機(jī)場集團(tuán)所屬所有支線機(jī)場。
4.2 數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)負(fù)責(zé)對接民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并管理所有的數(shù)據(jù)資料,主要實現(xiàn)支線機(jī)場和中國民用航空新疆地區(qū)空中交通管理局氣象中心數(shù)據(jù)交換平臺各類氣象資料的入庫、歸檔、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)資料文件管理等方面的任務(wù)。目前處理的資料有:飛行氣象情報,常規(guī)天氣圖、剖面天氣圖及溫度-壓力對數(shù)圖等圖形產(chǎn)品資料,常規(guī)報文資料及要素場形式的資料,自動觀測系統(tǒng)和氣象雷達(dá)的探測資料,以及氣象衛(wèi)星云圖產(chǎn)品。
在數(shù)據(jù)接口方面,數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)采用統(tǒng)一規(guī)范的SOA接口方式,以便于其他的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)方便的對接,同時也便于系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的維護(hù)與管理。接口功能分為五種,分別為:報文檢索接口SA、衛(wèi)星云圖檢索接口SP、雷達(dá)圖(雷達(dá)回波)檢索接口FC、自動觀測檢索接口FT和天氣圖檢索接口WA。
4.3 氣象信息服務(wù)系統(tǒng)
氣象信息服務(wù)系統(tǒng)的主要功能就是根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的各種信息和資料完成匯總分析并得出相關(guān)的天氣預(yù)測結(jié)論,主要包括:預(yù)報員工作平臺、觀測員工作平臺、管制員氣象信息。
以上三種信息化服務(wù)系統(tǒng)在構(gòu)建時均采用了流行的MVC模式,功能模塊間可實現(xiàn)良好的弱耦合性,在有效減少了開發(fā)周期的同時,也確保了系統(tǒng)的邏輯清晰度,同時各個功能模塊間的相互影響也得到了有效的控制,滿足了氣象服務(wù)對系統(tǒng)的易用性、易維護(hù)性和可靠性方面的需求。
(1)預(yù)報員工作平臺。該平臺的基本目的是用功能更強(qiáng)大的、更加及時的多資料源系統(tǒng),并保持向上兼容現(xiàn)有圖形系統(tǒng)的文件和輸出格式,提供更加靈活方便的人機(jī)交互的操作平臺,以滿足民航業(yè)務(wù)對氣象服務(wù)需求的快速增加,下轄的主要功能有氣象報文檢索功能、飛行文件提取功能、衛(wèi)星云圖檢索功能、實況航危報填圖功能等。(2)觀測員工作平臺。該平臺同時具備對兩路以上的RS232鏈路的支持,滿足RS232接口O備對系統(tǒng)的連接,為觀測工作平臺獲取提供外接設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行支持。觀測員工作平臺可分為如下的五個功能:自動觀測顯示功能、氣象情報編發(fā)功能、自動信息采集功能、自動發(fā)報、觀測報表等功能。(3)管制員氣象信息檢索平臺。該平臺主要功能有:氣象情報檢索功能、飛行文件提取功能、衛(wèi)星云圖檢索功能、雷達(dá)圖像檢索功能、自動觀測顯示功能、天氣圖檢索功能。
5 結(jié)束語
本文根據(jù)長期的工作經(jīng)驗,針對支線機(jī)場在氣象業(yè)務(wù)方面的欠缺之處和存在的問題展開研究,并設(shè)計研發(fā)了一套行之有效的氣象數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng),目前已在新疆地區(qū)各支線機(jī)場投入使用,獲得了良好的效果,顯著提高了氣象資料的獲取、傳輸和分析的效率,為新疆地區(qū)支線機(jī)場氣象臺等相有關(guān)人員做出科學(xué)有效的決策提供了可靠的依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
聯(lián)系方式:胡小勇(曲岸),;QQ:472275060
教學(xué)設(shè)計概述
思路概述
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出“注重使學(xué)生在現(xiàn)實生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)”,倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中深入理解生物學(xué)的核心概念,并能運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法參與公眾事務(wù)的討論或作出相關(guān)的個人決策。《生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系》,就是通過有效使用信息技術(shù)來實現(xiàn)上述課程理念的教學(xué)設(shè)計和實踐。
本教學(xué)內(nèi)容是上海市高中生命科學(xué)高二年級第二學(xué)期《生態(tài)系統(tǒng)》(教材《生命科學(xué)》,上??茖W(xué)技術(shù)出版社)中的第一單元。由于本校高二學(xué)生已經(jīng)接受過信息技術(shù)課程教學(xué),能夠熟練地操作電腦并掌握了概念圖軟件Mindmanager的使用方法,同時還具備一定的分析問題、解決問題能力,因此將教學(xué)設(shè)計思路定位為“基于信息技術(shù)的分組自主學(xué)習(xí)”。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)針對核心問題“生態(tài)系統(tǒng)的成分及它們之間的關(guān)系”,把學(xué)習(xí)設(shè)置在有意義的問題情境中(設(shè)計一個微型生態(tài)系統(tǒng),讓其維持一定時間的運(yùn)轉(zhuǎn))。通過讓學(xué)生合作解決真實問題,來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的生物科學(xué)知識,形成解決問題和自主學(xué)習(xí)的能力。教學(xué)設(shè)計還特別強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生對設(shè)計實驗、分析實驗現(xiàn)象和改進(jìn)實驗過程的體驗,從而理解“非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者、生態(tài)系統(tǒng)”等教學(xué)重點和難點。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識和技能:掌握生態(tài)系統(tǒng)的概念與成分,及各成分在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用;認(rèn)識影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素;培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力;培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、科學(xué)分析實驗和預(yù)測結(jié)果的能力。
過程和方法:引導(dǎo)和組織學(xué)生使用Mindmanager工具軟件開展自主學(xué)習(xí)和協(xié)作探究。
情感、態(tài)度和價值觀:學(xué)生首先通過自己動手制作生態(tài)瓶并分析維持其平衡的必要條件,認(rèn)識到對于一個生態(tài)系統(tǒng)來說,非生物成分和生物成分是缺一不可的。其次,通過了解美國生物圈II號失敗的教訓(xùn),認(rèn)識到地球是我們唯一的家園,每個人都有責(zé)任保護(hù)地球,人類的一切活動都要遵循生態(tài)平衡的客觀規(guī)律。
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容包括“認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的成分和功能”、“分析地球之外是否有適合于人類居住的生態(tài)系統(tǒng)”兩部分,共設(shè)計了三個探究活動。我們采用概念圖軟件Mindmanager,將學(xué)習(xí)活動建構(gòu)繪制成一個可擴(kuò)展的動態(tài)結(jié)構(gòu)支架,如圖1所示。在學(xué)習(xí)過程中通過按步驟展開概念圖,可以獲取學(xué)習(xí)資源,生成知識,解決問題。在每個活動中,都設(shè)計了有意義的問題情境,逐層遞進(jìn),從而有效地落實教學(xué)目標(biāo)。
圖1 基于Mindmanager的教學(xué)活動框圖
活動1:通過觀察微型生態(tài)球和Flash課件,初步認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)有哪些成分和它們之間的關(guān)系。達(dá)成知識目標(biāo)“掌握生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的重要作用”、達(dá)成能力目標(biāo)“細(xì)心觀察,發(fā)現(xiàn)問題”。
活動2:通過模仿設(shè)計生態(tài)瓶并思考如何讓它維持的時間更長久,進(jìn)一步深入認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的成分和它們之間的關(guān)系,初步認(rèn)識到這是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。達(dá)成知識目標(biāo)“認(rèn)識影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素”,達(dá)成能力目標(biāo)“設(shè)計實驗、分析實驗現(xiàn)象和改進(jìn)實驗”。
活動3:通過分析生物圈II號失敗的原因,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到“遵循生態(tài)規(guī)律,保護(hù)地球,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)野生動植物資源,就是保護(hù)人類自己”,逐步樹立人與自然和諧共處的理念。達(dá)成情感目標(biāo)“地球是人類唯一的家園,人類的一切活動都要遵循生態(tài)平衡的客觀規(guī)律”等。
在教學(xué)過程中,應(yīng)用到的教學(xué)資源和材料主要包括:供學(xué)生自主學(xué)習(xí)參考的學(xué)案;Mindmanager學(xué)習(xí)概念圖、Flash課件、PPT課件、數(shù)字圖片,以及中國科普網(wǎng)絡(luò)資源等。
學(xué)生活動:觀察研討
教師播放Flash課件,讓學(xué)生觀察風(fēng)靡歐洲的生態(tài)球,如圖2所示,激發(fā)學(xué)生思維:“為什么完全密閉的玻璃球中的小蝦能自由自在地生活?”
圖2 生態(tài)球
學(xué)生觀察生態(tài)球由哪些材料做成,然后歸類。
有了這些材料,生態(tài)球是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的?(觀看兩個Flas,得出結(jié)論)
通過活動,學(xué)生概括出生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的作用,明確生態(tài)球能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的原因。
學(xué)生活動:模仿實驗
學(xué)生模仿生態(tài)球,自主嘗試動手做一個微型生態(tài)系統(tǒng),同時思考:“如何讓它維持的時間更長久?”
學(xué)生交流分享,通過比較不同的實驗設(shè)計方案,推選出最佳組合方案。
師生共同總結(jié),概括出生態(tài)系統(tǒng)的概念。
學(xué)生活動:展示交流
學(xué)生代表作PPT展示:了解為了試驗人類離開地球能否生存,美國建造了完全封閉的“生物圈II號”實驗基地,如圖3所示。它是一個更大型的模擬生態(tài)系統(tǒng),從成分上看,什么都不缺,但是最終這個計劃失敗了。
圖3 生物圈II號
應(yīng)用所學(xué)的生物原理思考和交流:你從“生物圈II號”的失敗中得到了什么啟示? 總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn):人類在茫茫宇宙中只有地球這一處家園,地球不是實驗室,我們輸不起,只有善待和保護(hù)她才是我們真正的出路。
課堂實施效果
關(guān)鍵詞:汽車電動; 技術(shù)分析; 助力; 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
中圖分類號:TP271 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-3315(2015)04-176-001
一、EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理
1.EPS的結(jié)構(gòu)及工作原理
電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同車上的結(jié)構(gòu)部件盡管不盡一樣,但是基本原理是一致的。它一般是由轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器、電子控制單元ECU,電動機(jī)、電磁離合器以及減速機(jī)構(gòu)成。
其基本工作原理是:當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時,扭矩傳感器將檢測到的轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)化為電信號送至電子控制單元ECU,ECU再根據(jù)扭矩信號、車速信號、軸重信號等進(jìn)行計算,得出助力電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和助力電流的大小,完成轉(zhuǎn)向助力控制。
2.EPS的關(guān)鍵部件
2.1扭矩傳感器。精確、可靠、低成本的扭矩傳感器是決定EPS能否占領(lǐng)市場的關(guān)鍵因素。扭矩傳感器主要有接觸式和非接觸式兩種。常用的接觸式(主要是電位計式)傳感器有擺臂式、雙排行星齒輪式和扭桿式三種類型,而非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器主要有光電式和磁電式兩種。前者的成本低,但受溫度與磨損影響,易發(fā)生漂移,使用壽命較低,需要對制造精度和扭桿剛度進(jìn)行折中,難以實現(xiàn)絕對轉(zhuǎn)角和角速度的測量。因此扭矩傳感器類型的選取根據(jù)EPS的性能要求綜合考慮。
2.2電動機(jī)。電動機(jī)根據(jù)ECU的指令輸出適宜的轉(zhuǎn)矩,一般采用無刷永磁電動機(jī),無刷永磁電機(jī)具有無激磁損耗、效率較高、體積較小等特點。電機(jī)是EPS的關(guān)鍵部件之一,對EPS的性能有很大的影響。
2.3電磁離合器。電磁離合器是保證電動助力只在預(yù)定的范圍內(nèi)起作用。當(dāng)車速、電流超過限定的最大值或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障時,離合器便自動切斷電動機(jī)的電源,恢復(fù)手動控制轉(zhuǎn)向。
2.4減速機(jī)構(gòu)。減速機(jī)構(gòu)用來增大電動機(jī)傳遞給轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩。它主要有兩種形式:雙行星齒輪減速機(jī)構(gòu)和蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)。由于減速機(jī)構(gòu)對系統(tǒng)工作性能的影響較大,因此在降低噪聲,提高效率和左右轉(zhuǎn)向操作的對稱性方面對其提出了較高的要求。
二、EPS的電流控制
EPS的上層控制器用來確定電動機(jī)的目標(biāo)電流。根據(jù)EPAS的特點,上層控制策略分為助力控制、阻尼控制和回正控制。
EPS的電流控制方式控制過程為:控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出Th和車速傳感器的輸出V由助力特性確定電動機(jī)的目標(biāo)電流Imo,然后電流控制器控制電動機(jī)的電流Im,使電動機(jī)輸出目標(biāo)助力矩。因此EPS的控制要解決兩個問題:(1)確定助力特性;(2)跟蹤該助力特性。整個控制器可分為上、下兩層,上層控制器用來根據(jù)基本助力特性及其補(bǔ)償調(diào)節(jié),進(jìn)行電動機(jī)目標(biāo)電流的決策,下層控制器通過控制電動機(jī)電樞兩端的電壓,跟蹤目標(biāo)電流。
1.助力控制
助力控制是在轉(zhuǎn)向過程(轉(zhuǎn)向角增大)中為減輕轉(zhuǎn)向盤的操縱力,通過減速機(jī)構(gòu)把電機(jī)轉(zhuǎn)矩作用到機(jī)械轉(zhuǎn)向系(轉(zhuǎn)向軸、齒輪、齒條)上的一種基本控制模式。步驟如下:
(1)輸入由車速傳感器測得的車速信號;(2)輸人由轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器測得的轉(zhuǎn)向盤力矩大小和方向;(3)根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向盤力矩,由助力特性得到電動機(jī)目標(biāo)電流;(4)通過電動機(jī)電流控制器控制電動機(jī)輸出力矩。
2.回正控制
當(dāng)汽車以一定速度行駛時,由于轉(zhuǎn)向輪主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的存在,使得轉(zhuǎn)向輪具有自動回正的作用。隨著車速的提高,回正轉(zhuǎn)矩增大,而輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)卻減小,二者綜合作用,使得回正性能提高。在轉(zhuǎn)向盤回正過程中,有兩種情況需要考慮:(1)回正力矩過大,引起轉(zhuǎn)向盤位置超調(diào);(2)回正力矩過小,轉(zhuǎn)向盤不能回到中間位置。對前一種情況,可以利用電動機(jī)的阻尼來防止出現(xiàn)超調(diào)。后一種情況需要對助力進(jìn)行補(bǔ)償,以增加回正能力。
根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動的方向,可以判斷轉(zhuǎn)向盤是否處于回正狀態(tài)?;卣刂频膬?nèi)容有:低速行駛轉(zhuǎn)向回正過程中,EPS系統(tǒng)H橋?qū)嵭袛嗦房刂?,保持機(jī)械系統(tǒng)原有的回正特性;高速行駛轉(zhuǎn)向回正時,為防止回正超調(diào),采用阻尼控制。
3.阻尼控制
阻尼控制是針對汽車高速直線行駛穩(wěn)定性和快速轉(zhuǎn)向收斂性提出的。汽車高速直線行駛時,如果轉(zhuǎn)向過于靈敏、“輕便”,駕駛員就會有通常說的“飄”的感覺,這給駕駛帶來很大的危險。為提高高速行駛時駕駛的穩(wěn)定性,提出在死區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行阻尼控制,適當(dāng)加重轉(zhuǎn)向盤的阻力,最終體現(xiàn)在高速行駛時手感的‘穩(wěn)重”。
三、EPS的特點
與傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向(HPS)相比,EPS具有以下特點:
(1)EPS能在各種行駛工況下提供最佳力,減小路面不平度所引起的對轉(zhuǎn)向系的擾動,改善了汽車的轉(zhuǎn)向特性。(2)EPS只在轉(zhuǎn)向時電動機(jī)才提供助力,相比液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可節(jié)約燃油3%~5%,因而燃油經(jīng)濟(jì)性有了很大的提高。(3)EPS取消了油泵、皮帶、密封件、液壓軟管、液壓油及密封件等,其零件比傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系大大減少,因而質(zhì)量更輕,結(jié)構(gòu)更緊湊,在安裝位置選擇方面也更為方便,并且可以降低噪聲。(4)HPS的參數(shù)一經(jīng)確定,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能也隨之確定,很難改正,而EPS可以通過改變和設(shè)置不同的程序,改變轉(zhuǎn)向特性,裝配自動化程度更高,能與不同的車型匹配,縮短生產(chǎn)和開發(fā)時間,提高了效率。
四、EPS的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢
目前,很多研究人員對影像資料分析方法的學(xué)習(xí)和理解存在一定困難,尤其初學(xué)者對繁雜的概念、復(fù)雜的計算公式、數(shù)據(jù)資料性質(zhì)判斷以及如何選擇合適統(tǒng)計學(xué)方法等問題難以深刻理解。針對這些問題,王良等[1]建議采用以下模式:判斷資料類型、根據(jù)研究目的選擇分析方法、其他適宜方法。
1.1根據(jù)資料類型初步確定方法
臨床研究中產(chǎn)生的各種不同原始資料,而不同數(shù)據(jù)資料類型采用的統(tǒng)計分析方法也不同。定量資料常用的方法有t檢驗、方差分析、非參數(shù)檢驗、線性相關(guān)與回歸分析等。定性資料可用的方法有χ2檢驗、對數(shù)線性模型、logistic回歸等,影像醫(yī)師可根據(jù)不同需要選用不同統(tǒng)計方法。值得一提的是有些資料類型確定后,統(tǒng)計方法的選用對其有序性有相應(yīng)要求;而多種方法聯(lián)合應(yīng)用或者使用部分少見的分析方法時還需要在選定統(tǒng)計方法后,利用統(tǒng)計軟件(如SAS、SPSS)對應(yīng)的不同命令進(jìn)行初步分析試驗。
1.2根據(jù)研究目的選擇方法
1.2.1差異性研究
差異性分析是指評價比較組間均數(shù)、頻數(shù)、比率等的差異。根據(jù)研究需要可選用的方法有χ2檢驗、t檢驗、方差分析、非參數(shù)檢驗等。臨床上研究兩組、多組樣本比率或構(gòu)成比之間的差別關(guān)系時最常用χ2檢驗,也是針對計數(shù)資料進(jìn)行假設(shè)檢驗的一種常用的統(tǒng)計學(xué)方法,而對兩組定量資料分析常用t檢驗和秩和檢驗,多組資料分析則常用方差分析;Fisher精確概率法主要適用于總體樣本頻數(shù)小于40或四格表中最小格子T值<1。雖然Fisher精確檢驗不屬于χ2檢驗,但仍可以作為有效的補(bǔ)充,而也有人認(rèn)為在統(tǒng)計軟件普遍易得的當(dāng)下,F(xiàn)isher精確概率法也同樣適用于大樣本四格表的資料。如彭澤華等[6]在探討冠狀竇-左心房肌連接的雙源CT冠狀動脈成像(DSCTCA)形態(tài)特征時針對冠狀竇-左心房肌連接的類型在兩組類別變量采用聯(lián)表的χ2檢驗,結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.115,P=0.944)。Teefey等[7]在研究超聲表現(xiàn)及白細(xì)胞計數(shù)預(yù)測急性膽囊炎壞疽變化關(guān)系時使用Fisher精確分析。t檢驗適用于兩組定量資料分析且資料滿足方差齊性和正態(tài)性兩個基本條件;同樣t檢驗適用于完全隨機(jī)設(shè)計的單因素兩水平的資料,在選用t檢驗時應(yīng)注意對資料進(jìn)行相應(yīng)的變量變換,若資料不能滿足基本條件則選用適合分析偏態(tài)分布的非參數(shù)檢驗(如:秩和檢驗)進(jìn)行分析。如Wang等[8]在研究不同侵襲性的前列腺癌組織和正常前列腺組織以及外周帶前列腺癌Gleason評分與腫瘤信號對比時采用t檢驗。Kung等[9]在研究化膿性髖關(guān)節(jié)炎的臨床和放射學(xué)預(yù)測指標(biāo)時也使用t檢驗分析。秩和檢驗包括基本秩和檢驗(Wilcoxon等級檢驗、Mann-WhitneyU-檢驗)和高級秩和檢驗(Kruskal-Wallis、Friedmantests、Kolmogorov-Smirnov擬合檢驗)。當(dāng)研究資料為兩方差齊且呈正態(tài)分布的總體,而總體分布類型未知或者不滿足參數(shù)檢驗的條件時,采用t檢驗對樣本進(jìn)行比較;但若無需比較總體參數(shù)只比較總置的分布是否相同且總體資料分布類型未知時需要采用非參數(shù)的Wilcoxon秩和檢驗進(jìn)行比較。針對兩組或多組樣本的定性資料使用秩和檢驗比較時,需要混合兩樣本數(shù)據(jù)、編秩(從小到大)、計量T值、查表或計算求得P值。如Saindane等[10]在對“空蝶鞍”的臨床意義判定因素研究中針對顱內(nèi)壓增高和偶然發(fā)現(xiàn)空蝶鞍患者兩組資料對比時采用Wilcoxon秩和檢驗。Filippi等[11]在研究DTI測量兒童Ι型神經(jīng)纖維瘤病胼胝體派生指標(biāo)時運(yùn)用Wilcoxon秩和檢驗。事實上在影像資料分析中經(jīng)常見到多重組間比較的情況,方差分析(analysisofvariance,ANOVA)就是用來推斷兩個或者多個總體之間是否有差別的檢驗,又稱F檢驗。多重組間比較不能單純選用兩樣本均數(shù)比較的t檢驗,但是可以根據(jù)資料類型選用ANOVA檢驗。若來自兩個隨機(jī)樣本資料呈正態(tài)分布且方差齊性同的定量資料,應(yīng)采用兩因素(處理、配伍)方差分析(two-wayANOVA)或配對t檢驗。通過F檢驗可以比較可能由某因素所至的變異或隨機(jī)誤差,同時可了解該因素對測定結(jié)果有無影響。當(dāng)不滿足方差分析和t檢驗條件時,可對數(shù)據(jù)進(jìn)行變換或采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計資料的FriedmanM檢驗。Obdeijn等[12]在研究乳腺術(shù)前MRI能減少術(shù)中切緣和乳腺保守術(shù)后再次手術(shù),使用ANOVA分析兩組資料,結(jié)果對照組(29.3%)相比術(shù)前MRI病例組(15.8%)有效減少切緣和再次手術(shù)(P<0.01)。
1.2.2相關(guān)性分析
相關(guān)性分析不等同因果性,也不是簡單的個性化相比,其涵蓋的范圍和領(lǐng)域較為廣泛。統(tǒng)計學(xué)意義中的相關(guān)性分析包含相關(guān)性系數(shù)的計算,其過程為:每個變量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)單位后,乘積的平均數(shù)即為相關(guān)系數(shù)。相關(guān)性分析可以用直觀地用散點圖表示兩個或者多個變量的離散,當(dāng)其緊密地靠近于一條直線時,即變量間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。相關(guān)分析常用的方法有Pearson相關(guān)性分析、Spearman等級相關(guān)分析和卡方檢驗。臨床中對兩個或者多個均為定量變量的資料,且變量均呈正態(tài)分布時可選用Pearson相關(guān)分析,但多數(shù)情況下Pearson相關(guān)分析適用于兩組資料的相關(guān)性分析。判斷兩變量之間線性關(guān)系的密切程度主要用Pearson積差相關(guān)系數(shù),其范圍為-1~+1。若相關(guān)系數(shù)的絕對值越接近1,即兩變量間相關(guān)性越密切;反之,相關(guān)系數(shù)的絕對值越接近0,其相關(guān)性越差。實際上在高質(zhì)量期刊論文中使用Spearman等級相關(guān)分析的研究也很常見,其通過相關(guān)系數(shù)進(jìn)行變量間線性關(guān)系分析來判定兩個變量間相關(guān)性的密切程度。而密切程度的量化指標(biāo)則通過計算樣本相關(guān)系數(shù)r,根據(jù)實際計算r絕對值所屬范圍來推斷兩個來自總體變量的線性相關(guān)程度,從而推斷總體的相關(guān)性。根據(jù)實際分析需要,將相關(guān)關(guān)系密切程度分為6等:當(dāng)IrI=0時,說明兩變量完全不相關(guān):當(dāng)0<IrI<0.3時,說明兩變量不相關(guān);當(dāng)0.3<IrI<0.5時,說明兩變量低度相關(guān);當(dāng)0.5<IrI<0.8時,說明兩變量顯著相關(guān);當(dāng)0.8<IrI<1說明兩變量高度相關(guān):當(dāng)IrI=l時,說明兩個變量完全相關(guān)。王效春等[13]在研究磁敏感加權(quán)成像與動態(tài)磁敏感加權(quán)對比增強(qiáng)MR灌注加權(quán)成像聯(lián)合應(yīng)用在腦星形細(xì)胞瘤分級中的價值一文應(yīng)用Spearman等級相關(guān)分析,結(jié)果顯示腫瘤內(nèi)磁敏感信號與相對血容量最大值和病理分級呈正相關(guān)(IrI分別為0.72、0.89,P值均<0.01),相對血容量與病理分級呈顯著正相關(guān)(r=0.78,P<0.01)。又如Lederlin等[14]在比較幾何參數(shù)、相關(guān)功能與組織學(xué)特性在哮喘患者的支氣管壁CT衰減性關(guān)系中同時使用Pearson相關(guān)分析和Spearman等級相關(guān)分析,其r=0.39~0.43,表明與對照組相比常規(guī)CT衰減參數(shù)在哮喘患者平常支氣管的CT參數(shù)、氣道壁衰減方面更好的區(qū)分哮喘患者,同時也更好地區(qū)分氣道梗阻。值得提及的是對資料有序或無序無法作出初步判定,且明確資料類型為定性資料時還可以選擇使用卡方檢驗和Spearman等級相關(guān)分析。
1.2.3影響性分析
由于事物之間的聯(lián)系是多種多樣的,而某一結(jié)局可能受到來自其他多個方面的影響,此時為分析某一結(jié)局發(fā)生的影響因素可采用的資料分析方法有線性回歸(一元或多元)、logistic回歸、Cox比例風(fēng)險回歸模型(生存分析)等。在影像資料分析中一元線性回歸是將影像資料中一個最主要影響因素作為自變量來解釋因變量的變化。多元回歸定義為某一因變量的變化受多個重要因素的影響,而此時需要用兩個或多個影響因素作為自變量來解釋因變量的變化,且多個自變量與因變量之間是線性關(guān)系(多個因變量之間相互獨立)。實際研究中多元線性回歸模型在影像資料分析應(yīng)用較為廣泛。Langkammer等[15]在磁敏感系數(shù)繪圖在多發(fā)性硬化中應(yīng)用研究中使用多元線性分析,結(jié)果顯示各種影響因素中年齡是預(yù)測磁化率影響最強(qiáng)的因素。Logistic回歸是研究二分類和多分類觀察結(jié)果與某些影響因素自己建關(guān)系的一種多變化分析方法,其經(jīng)常需要分析疾病與各影像指標(biāo)之間的定量關(guān)系,同時又需要排除一些混雜因素影響。Logistic回歸在統(tǒng)計學(xué)上屬于概率型非線性回歸,其分析思路與線性回歸大致相同,能有效解決過高或過低水平因素以及分析因素少而樣本量大等問題。相比多元線性回歸,Logistic回歸在處理分類反應(yīng)數(shù)據(jù)方面更為常用,且適用于結(jié)局為定性影像資料。如Lee等[16]研究高分辨率CT在發(fā)現(xiàn)小蜂窩樣特發(fā)性間質(zhì)肺炎纖維化的連續(xù)變化和預(yù)后應(yīng)用中使用logistic回歸分析,結(jié)果表明高分辨率CT在網(wǎng)狀和磨玻璃狀范圍內(nèi)評價普通肺炎與非特異性纖維化肺炎之間差別明顯(P<0.01)。在臨床實際工作中常常需要分析生存時間與影像資料之間的關(guān)系,Kaplan-Meier法就是常用的一種分析方法,其又稱乘積極限法,對大小樣本資料分析均適用。實踐中習(xí)慣上以時間為橫軸、生存率為縱軸回執(zhí)的階梯狀圖稱為Kaplan-Meier生存曲線(survivalcurve),也稱K-M曲線。Cox比例風(fēng)險回歸模型是另一種生存分析方法,包括參數(shù)與半?yún)?shù)模型兩類,其主要是進(jìn)行多因素生存分析的一種方法,同時可分析眾多變量對生存時間和生存結(jié)局的影響。Saad等[17]在經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門體靜脈分流術(shù)在肝移植受者的技術(shù)分析和臨床評估研究中比較成功施行肝移植與非移植病人開展門體分流術(shù)(transjugularintrahepaticportosystemicshunt,TIPS)后的臨床療效評估,使用了Kaplan-Meier法,結(jié)果顯示6~12個月、12~24個月、24個月以上,移植成活率分別為43%、32%和22%。生存期大于1年的晚期肝臟疾病模型存活評分低于17分、等于17分或大于17分的存活率分別為54%和8%(P<0.05)。
2其他適用方法
2.1ROC曲線
ROC(receiveroperatingcharacteristic)曲線是歐美影像學(xué)期刊中應(yīng)用較為常見的統(tǒng)計學(xué)方法,國內(nèi)期刊應(yīng)用相對較少。ROC曲線根據(jù)一系列不同的分界值以真陽性率(靈敏性)為縱坐標(biāo),假陽性率(特異性)為橫坐標(biāo)繪制的曲線。ROC曲線分析結(jié)合靈敏度(sensitivity)和特異度(specificity)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷,也應(yīng)用于影像診斷及人群篩查。ROC曲線根據(jù)曲線下面積(areaundertheROCcurve,AUC)的大小對診斷試驗作定量分析。理論上,AUC值在0~1間。根據(jù)實際情況將診斷分為不符合診斷(AUC<0.5)、無診斷價值(AUC=0.5)、低準(zhǔn)確性(0.5<AUC<0.7)、一定準(zhǔn)確性(0.7<AUC<0.9)、較高準(zhǔn)確性(0.9<AUC<1),AUC越接近于1,表明診斷準(zhǔn)確性越高。Hyodo等[18]在研究乏血管少結(jié)節(jié)的慢性肝臟疾病患者發(fā)展成富血管性肝細(xì)胞癌風(fēng)險因素一文中使用ROC曲線分析,結(jié)果顯示后續(xù)發(fā)展成血管性結(jié)節(jié)平均增長率明顯高于非血管過渡性結(jié)節(jié)。
2.2Kappa檢驗
Kappa檢驗主要用于評價不同資料間一致性程度,常用Kappa值評價一致程度。Kappa系數(shù)適用于兩項和多項無序分類變量資料。在影像學(xué)試驗中常需要判斷多名醫(yī)師測量同一研究對象或者同一醫(yī)師多次測量同一對象的一致性,Kappa一致性檢驗便是最佳選擇。Kappa檢驗還可通過計算Kappa值對兩種非金標(biāo)準(zhǔn)的診斷方法進(jìn)行診斷結(jié)果一致性分析。一般而言,評價Kappa一致性需要計算Kappa系數(shù),但在研究考察新的診斷試驗方法是否優(yōu)于金標(biāo)準(zhǔn),或者檢驗是否與金標(biāo)準(zhǔn)一致時,還需要計算特異度、靈敏度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值等指標(biāo)。目前公認(rèn)的Kappa系數(shù)分為六個區(qū)段即一致性極差(Kappa值<0),一致性微弱(Kappa值0~0.2),一致性弱(Kappa值0.21~0.40),中度一致Kappa值(0.41~0.60),高度一致(Kappa值0.61~0.80),一致性極強(qiáng)(Kappa值0.81~1.00)。
2.3Levene檢驗
摘要 我國是世界上最大的銅消費國,但是在世界市場上我國對于銅價卻沒有定價權(quán),銅是極其重要的工業(yè)原材料,若要是我國經(jīng)濟(jì)保持健康有序的發(fā)展,必須熟悉對銅各方面的經(jīng)營與管理。銅期貨價格是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須關(guān)注,銅期貨價格對我國經(jīng)濟(jì)周期影響深遠(yuǎn)。
關(guān)鍵詞 銅 期貨價格 經(jīng)濟(jì)周期 相關(guān)性
本文通過對金屬銅期貨價格的介紹,對經(jīng)濟(jì)周期的介紹,在聯(lián)系兩者的相關(guān)性來闡述金屬銅其貨價格與經(jīng)濟(jì)周期的相關(guān)性。
一、金屬銅期貨價格
銅期貨是以銅為標(biāo)的物的期貨品種,交易代碼--CU。銅是我國歷經(jīng)風(fēng)雨仍然保持一定規(guī)模的唯一品種。SHFE與現(xiàn)貨及LME三者的價格趨于一致。國內(nèi)銅期貨交易不曾發(fā)生重大的風(fēng)險,履約率為100%,銅期貨價格已成為我國行業(yè)的權(quán)威報價,日益受到企業(yè)與投資者的重視。因而,銅期貨交易的合約已成為可靠的投資與套期保值工具。
(一)影響銅期貨價格變動的因素
1、供求關(guān)系:消費量、生產(chǎn)量、庫存量、進(jìn)出口量。
2、國際國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)形勢:銅是重要工業(yè)原材料,其需求量和經(jīng)濟(jì)形勢相關(guān)。
3、國家進(jìn)出口政策與關(guān)稅:長期以來我國銅資源不足卻是用銅大國,因此進(jìn)出口政策一直采用“寬進(jìn)嚴(yán)出”,銅和銅制品平均進(jìn)口稅率為2%,近兩年來隨全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展,我國逐漸降低銅出口關(guān)稅,銅基本上自由進(jìn)出口,從而使我國內(nèi)與國際的銅價互相影響。
4、國際上與銅相關(guān)市場價格:如LME、COMEX價格的影響。 5相關(guān)行業(yè)的發(fā)展趨勢及變化。
6、銅的生產(chǎn)成本。
7、有關(guān)商品的價格波動
(二)國際國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)形勢
銅是極其重要的工業(yè)原料,其需求量和經(jīng)濟(jì)形勢存在相互影響的作用。經(jīng)濟(jì)上升時,銅的需求量增加就帶動銅價上升;經(jīng)濟(jì)蕭條時,銅的需求量下降就導(dǎo)致銅價下跌。
分析宏觀經(jīng)濟(jì)市場時,其中兩個指標(biāo)是重要的,一個就是工業(yè)生產(chǎn)增長率,另一個是經(jīng)濟(jì)增長率,也可以說是GDP 的增長率。
(三)相關(guān)商品對銅價產(chǎn)生的影響
原油與銅都是國際性的重要工業(yè)原料,它們的需求是否旺盛最能反映一個國家經(jīng)濟(jì)好壞。所以從長期看,油價、銅價的高低與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度息息相關(guān)。正因為原油與銅都和宏觀經(jīng)濟(jì)相關(guān),因而就出現(xiàn)了銅價和油價一定程度上的正相關(guān)性,不過這只是趨勢上的正相關(guān)。從短期看,原油價格和銅價格的正相關(guān)性并不明顯。
二、 經(jīng)濟(jì)周期
(一)經(jīng)濟(jì)周期的定義
經(jīng)濟(jì)周期也稱商業(yè)周期或景氣循環(huán), 它指經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張和經(jīng)濟(jì)緊縮的交替更迭、循環(huán)往復(fù)的一種周期性現(xiàn)象。它是國民的總產(chǎn)出、總收入與總就業(yè)的波動,是國民收入或是總體經(jīng)濟(jì)活動的擴(kuò)張與緊縮交替或周期性的波動變化。過去被分為繁榮、衰退、蕭條、復(fù)蘇四個階段,現(xiàn)在一般被叫做做衰退、谷底、擴(kuò)張、頂峰四個階段。
(二)經(jīng)濟(jì)周期的成因
1、外因論
外因論認(rèn)為,經(jīng)濟(jì)周期源于經(jīng)濟(jì)體系之外的因素:太陽黑子、革命、戰(zhàn)爭、金礦以及發(fā)現(xiàn)新資源、科學(xué)突破或者技術(shù)創(chuàng)新等等。
2、內(nèi)因論
內(nèi)因論認(rèn)為, 經(jīng)濟(jì)周期源于經(jīng)濟(jì)體系內(nèi)部的因素:成本、收入、投資在市場機(jī)制下的必然現(xiàn)象。
3、綜合論
經(jīng)濟(jì)周期的形成是許多因素之間共同作用的結(jié)果;眾多因素之間存在復(fù)雜的的交互影響;在不同社會條件下,眾多因素之間產(chǎn)生不同的組合和作用,故而經(jīng)濟(jì)周期具體的進(jìn)程多有不同;經(jīng)濟(jì)周期具體的進(jìn)程對成因也有重要影響。按照對經(jīng)濟(jì)周期生成的主次作用,經(jīng)濟(jì)周期成因被分為基礎(chǔ)因素和影響因素。
基礎(chǔ)因素:指對經(jīng)濟(jì)周期生成產(chǎn)生根本作用的原因。如“按資分配”、 “貨幣職能進(jìn)化”、 “市場機(jī)制”、“私有制”、“人類自身特性”等。
影響因素:指對經(jīng)濟(jì)周期生成有影響作用的原因。如各種天災(zāi)人禍、科技進(jìn)步等等。
成因之間的相互關(guān)系:經(jīng)濟(jì)周期成因的交互影響中,融合了人們心理活動(如理念、信心、欲望等)的巨大影響,心理活動在基礎(chǔ)因素與影響因素中,常?;橐蚬陌l(fā)生作用……
成因的組合作用:經(jīng)濟(jì)周期成因交互影響生成的組合作用。
周期成因和周期進(jìn)程循環(huán)影響:經(jīng)濟(jì)周期的成因在不同社會條件下,有不同的表現(xiàn)形式且產(chǎn)生不同的組合和作用,因而每次經(jīng)濟(jì)周期的具體進(jìn)程多有不同。經(jīng)濟(jì)周期具體的進(jìn)程對經(jīng)濟(jì)周期的成因亦有重要影響。
三、金屬銅期貨價格與經(jīng)濟(jì)周期的相關(guān)性
近幾年來,國內(nèi)外的學(xué)者在不同交易場所對銅證券價格相關(guān)性、影響中國銅期貨因素、銅證券的價格等方面做了不少理論與實證研究。倫銅與滬銅作為國際兩個主要期銅交易的市場,它們之間相關(guān)的關(guān)系日漸重要。證券市場是一個典型的復(fù)雜系統(tǒng),銅證券市場是經(jīng)濟(jì)周期是外因影響。以具體價格為基礎(chǔ),以公司盈余來研究基于銅價市場風(fēng)險度量和隨機(jī)控制,是經(jīng)濟(jì)周期的內(nèi)因影響。經(jīng)濟(jì)周期的形成反過來對銅期貨價格也有一定程度上的影響,于是形成了一定程度上的循環(huán)影響。銅期貨價格受供求關(guān)系、國內(nèi)與國際的經(jīng)濟(jì)形勢和稅收政策、生產(chǎn)成本等的影響;經(jīng)濟(jì)周期的成因有外因與內(nèi)因以及兩者的共同作用的影響。于是,銅期貨價格既是影響經(jīng)濟(jì)周期的內(nèi)因,也是影響經(jīng)濟(jì)周期的外因。經(jīng)濟(jì)周期對銅期貨價格也有一定程度的影響,因而兩者相互影響,相互關(guān)聯(lián),形成相關(guān)性。
結(jié)論:我國作為世界上最大的銅消費國,必須熟練的運(yùn)用銅期貨價格與經(jīng)濟(jì)周期之間的相關(guān)性,以便最合理、最優(yōu)化的利用銅資源,更促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展。
摘要:目的保證機(jī)器人紙箱套裝系統(tǒng)穩(wěn)定工作,提高包裝質(zhì)量與效率。方法對系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃后,確定紙箱套裝系統(tǒng)的軌跡點,對不同的運(yùn)動過程分別在關(guān)節(jié)空間中和笛卡爾空間中進(jìn)行軌跡規(guī)劃,并生成各關(guān)節(jié)插值曲線。借助Matlab對機(jī)器人進(jìn)行仿真實驗,得出各關(guān)節(jié)角度規(guī)劃曲線,并將之與軌跡規(guī)劃所得結(jié)果進(jìn)行比較。利用機(jī)器人實物對軌跡規(guī)劃進(jìn)行驗證。結(jié)果各關(guān)節(jié)插值曲線與角度規(guī)劃曲線吻合,角度規(guī)劃曲線平滑。結(jié)論選用的套箱機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法可行,結(jié)果正確。
關(guān)鍵詞:機(jī)器人紙箱套裝系統(tǒng);工業(yè)機(jī)器人;整體規(guī)劃;軌跡規(guī)劃;Matlab;方案驗證
紙箱套裝是生產(chǎn)的重要流程之一,其質(zhì)量的好壞、速度的快慢是影響生產(chǎn)效率的重要因素。隨著生產(chǎn)要求的不斷提高,傳統(tǒng)裝箱過程中資源浪費嚴(yán)重、工作效率低下等問題日益凸顯,機(jī)器人紙箱套裝系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。套裝機(jī)器人是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品[1]。在實際工作中,為了有效延長機(jī)器人壽命,要盡可能避免機(jī)器人速度、加速度、位移的突變,保證運(yùn)動軌跡曲線的平滑[2―3],因此要對機(jī)器人進(jìn)行軌跡規(guī)劃,即對機(jī)器人運(yùn)動路徑、軌跡進(jìn)行描述,實時求解出機(jī)器人運(yùn)動的速度、加速度和位移,從而生成運(yùn)動軌跡[4]。這里擬基于以上要求和實際情況,確定機(jī)器人紙箱套裝系統(tǒng)軌跡點,在此基礎(chǔ)上對機(jī)器人進(jìn)行軌跡規(guī)劃;借助Matlab對機(jī)器人進(jìn)行軌跡仿真實驗,將生成的曲線圖與軌跡規(guī)劃插值曲線圖進(jìn)行對比;用工業(yè)機(jī)器人實體進(jìn)行試驗,驗證軌跡規(guī)劃的正確性。
1機(jī)器人紙箱套裝系統(tǒng)介紹
機(jī)器人紙箱套裝系統(tǒng)主要由套箱機(jī)器人、輥筒輸送機(jī)、定位液壓缸、PLC控制柜等部分組成,機(jī)器人紙箱套裝系統(tǒng)見圖1。紙箱套裝機(jī)器人是紙箱套裝系統(tǒng)的核心部分,由工業(yè)機(jī)器人和安裝在其末端的吸附式紙箱夾持機(jī)構(gòu)組成。它的主要作用是在接收到套箱工作指令后,機(jī)器人各部分協(xié)同運(yùn)動到達(dá)指定的位置,由紙箱夾持裝置夾持紙箱,運(yùn)動到待套裝商品的上方,放下紙箱,完成套裝工作。輥筒輸送機(jī)上裝有精確定位裝置,利用紅外線傳感器監(jiān)測待套裝商品的位置,并與定位液壓缸協(xié)同作業(yè),確保待套裝商品始終處于同一位置,方便機(jī)器人的重復(fù)定位[5],提高工作準(zhǔn)確率。機(jī)器人紙箱套裝系統(tǒng)的工作流程為:系統(tǒng)開始運(yùn)行機(jī)器人運(yùn)動至指定位置,夾起紙箱待套裝商品運(yùn)輸至指定位置機(jī)器人運(yùn)動至商品上方,開始套箱完成一次套箱工作。
2紙箱套裝系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計
2.1系統(tǒng)軌跡規(guī)劃方法的確定
在確定軌跡方法時,應(yīng)首先定義不同的坐標(biāo)系以體現(xiàn)在空間中的機(jī)器人的位姿[6]。紙箱套裝系統(tǒng)中定義的坐標(biāo)系見圖2,其中{B}為基坐標(biāo)系,{S}為工作臺坐標(biāo)系,{T}為工具坐標(biāo)系,{G}為目標(biāo)坐標(biāo)系。為了進(jìn)行軌跡規(guī)劃,需要將軌跡點位姿轉(zhuǎn)換到機(jī)器人基坐標(biāo)系{B}下,再通過工具坐標(biāo)系{T}與各關(guān)節(jié)的變換關(guān)系,求出各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度。
2.2c0c1段軌跡規(guī)劃
由于c0c1段不需嚴(yán)格要求末端執(zhí)行器在兩點之間的幾何路徑,且兩點間路徑的各關(guān)節(jié)運(yùn)動形式簡單,故選擇三次多項式進(jìn)行插值計算[7―10]。
3軌跡規(guī)劃的分析驗證
3.1基于Matlab的軌跡規(guī)劃合理性驗證
3.1.1運(yùn)動學(xué)建模
根據(jù)機(jī)器人的相關(guān)參數(shù),調(diào)用RoboticsToolbox工具箱[13—14]中的link和robot函數(shù)分別創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動模型。
3.1.2c0c1段軌跡規(guī)劃分析驗證
已知c0c1這段軌跡的機(jī)器人各關(guān)節(jié)角度表達(dá)式如式(2)。3.1.3c2c3c4段軌跡規(guī)劃分析驗證該段采用圓弧插補(bǔ)算法進(jìn)行笛卡爾空間軌跡的插補(bǔ),在驗證算法的正確性時,不僅需要對機(jī)器人末端的位置、姿態(tài)進(jìn)行仿真,還需要對各關(guān)節(jié)角度進(jìn)行仿真。對整段圓弧曲線的關(guān)節(jié)角度及姿態(tài)進(jìn)行仿真時,需要分成c2c3,c3c42段進(jìn)行,已知c2,c3,c4各關(guān)節(jié)的角度值,根據(jù)速度限制及各關(guān)節(jié)變化量,求各關(guān)節(jié)變換時間,取最大值。設(shè)定c2c3和c3c4這2段軌跡的運(yùn)行時間分別為0.2和0.4s。
3.2基于ER20-C10機(jī)器人的軌跡規(guī)劃合理性驗證
這里通過機(jī)器人的實際運(yùn)動來驗證夾持裝置軌跡規(guī)劃的合理性,其運(yùn)動通過運(yùn)行預(yù)先編制的程序來進(jìn)行。選取套箱過程的幾個關(guān)鍵點,對機(jī)器人進(jìn)行手動操作,使夾持中心到達(dá)預(yù)先設(shè)定的位置。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:醫(yī)院統(tǒng)計;影響因素;策略
中圖分類號:R197.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)10-0-02
統(tǒng)計管理作為醫(yī)院管理工作的一個重要組成部分,起著舉足輕重的作用。醫(yī)院要實現(xiàn)現(xiàn)代化管理,離不開統(tǒng)計信息的應(yīng)用,必須加強(qiáng)醫(yī)院統(tǒng)計工作,充分發(fā)揮統(tǒng)計信息的能動作用,為醫(yī)院決策提供科學(xué)的依據(jù),從而推動整個醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。在新形勢下,如何提高統(tǒng)計管理水平,確保統(tǒng)計質(zhì)量,這是醫(yī)療工作者必須考慮并解決的重要問題。
一、醫(yī)院統(tǒng)計工作的現(xiàn)狀
就目前醫(yī)院的統(tǒng)計工作來看,還存在很多不足之處,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.領(lǐng)導(dǎo)對統(tǒng)計工作不夠重視
就醫(yī)院的管理人員來看,對統(tǒng)計工作還缺乏足夠的認(rèn)識,把統(tǒng)計工作的主體僅僅看作是計算機(jī)室和病案室,由于統(tǒng)計部門無法直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,很多領(lǐng)導(dǎo)對此沒有引起足夠重視,導(dǎo)致統(tǒng)計部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)沒有權(quán)威性,統(tǒng)計工作流于形式,起不到應(yīng)有的作用。
2.統(tǒng)計人員自身素質(zhì)普遍不高
主要表現(xiàn)為:一方面,醫(yī)療統(tǒng)計人員統(tǒng)計知識有限,在統(tǒng)計分析中,只能進(jìn)行簡單的數(shù)字羅列,不能把數(shù)字變化和業(yè)務(wù)情況聯(lián)系起來,無法做出高水平的分析;另一方面,統(tǒng)計人員業(yè)務(wù)工作實踐能力薄弱,對醫(yī)院各科業(yè)務(wù)不夠熟悉,不能直接取得統(tǒng)計數(shù)據(jù),在進(jìn)行統(tǒng)計分析時,無法與業(yè)務(wù)實際情況相結(jié)合。
3.統(tǒng)計手段較為滯后
就目前醫(yī)院的統(tǒng)計管理工作來看,僅僅局限于單機(jī)運(yùn)行統(tǒng)計軟件,無法滿足現(xiàn)代化的醫(yī)院管理需求,統(tǒng)計手段的滯后已不能適用集醫(yī)院業(yè)務(wù)管理、財務(wù)管理、行政管理以及后勤管理為一體的綜合醫(yī)院管理。
二、影響醫(yī)院信息系統(tǒng)運(yùn)行中統(tǒng)計質(zhì)量的因素
在醫(yī)院信息系統(tǒng)運(yùn)行過程中,還存在一系列因素影響著統(tǒng)計質(zhì)量,主要包括以下幾個方面:
1.人員因素
醫(yī)院信息系統(tǒng)的應(yīng)用,改變了以往醫(yī)院粗放式的管理模式,使醫(yī)院管理趨向于集中化、細(xì)化管理。醫(yī)院信息系統(tǒng)具有較廣的覆蓋面,涉及到醫(yī)務(wù)統(tǒng)計、綜合查詢子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息等等,任意一個站點的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或是錄入錯誤,將會對整個醫(yī)院的統(tǒng)計質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,這就需要對醫(yī)院人員有較高的要求,這是保證統(tǒng)計質(zhì)量的關(guān)鍵所在。
2.環(huán)節(jié)因素
隨著醫(yī)院信息化系統(tǒng)的建立,醫(yī)療過程所涉及到的統(tǒng)計信息,如患者門診診療全過程,是由信息發(fā)生地產(chǎn)生和完成的,每一個環(huán)節(jié)包括掛號、就診、檢查、治療、取藥,都與統(tǒng)計質(zhì)量密切相關(guān)。各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量如何對于統(tǒng)計信息的準(zhǔn)確與否有重要的影響。
3.應(yīng)用因素
醫(yī)院統(tǒng)計的最終目的就是將統(tǒng)計信息運(yùn)用于醫(yī)院管理,為醫(yī)療工作的發(fā)展規(guī)劃提供決策依據(jù)。統(tǒng)計信息的準(zhǔn)確與否以及信息分析技術(shù)的應(yīng)用都與統(tǒng)計質(zhì)量息息相關(guān)。
三、提高醫(yī)院信息系統(tǒng)運(yùn)行中統(tǒng)計質(zhì)量的策略
1.建立以人員為主的統(tǒng)計管理模式
就目前醫(yī)院的統(tǒng)計工作來看,主要是設(shè)置專門的統(tǒng)計科室或是建立以業(yè)務(wù)科室為主的統(tǒng)計管理模式。隨著醫(yī)療改革的不斷深入,新形勢下,無論是獨立統(tǒng)計科室的宏觀統(tǒng)計還是以業(yè)務(wù)科室為主的業(yè)務(wù)統(tǒng)計都無法全面反映醫(yī)療工作的細(xì)節(jié),不能滿足現(xiàn)代化醫(yī)院管理的需求。為此,在現(xiàn)代化的醫(yī)院統(tǒng)計管理工作中應(yīng)建立新的管理模式,即以人員為主的統(tǒng)計管理模式。這一統(tǒng)計管理模式,能夠?qū)崿F(xiàn)信息公開化,便于患者了解有關(guān)的詳細(xì)情況,消除患者與醫(yī)院之間的信息不對稱。以人員為主的統(tǒng)計管理模式,更貼近于基層,同時有專業(yè)知識的介入,這樣以來使統(tǒng)計工作更加準(zhǔn)確、全面,有助于提高統(tǒng)計質(zhì)量。
2.加強(qiáng)網(wǎng)上數(shù)據(jù)監(jiān)控
一是建立系統(tǒng)檢測制度。就醫(yī)院信息系統(tǒng)來說可分為五大類,分別為:臨床系統(tǒng)、藥品系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、輔診系統(tǒng)以及統(tǒng)計查詢系統(tǒng),一般來說,可歸納為三個方面,分別為:醫(yī)療管理層、環(huán)節(jié)管理層以及數(shù)據(jù)監(jiān)控層。根據(jù)這三個方面按職責(zé)分工應(yīng)分別設(shè)置前臺、后臺數(shù)據(jù)檢控員,實施數(shù)據(jù)監(jiān)控管理。前臺數(shù)據(jù)檢控員主要負(fù)責(zé)前臺的數(shù)據(jù)監(jiān)控,每月對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評估,一旦發(fā)現(xiàn)問題,及時解決。后臺數(shù)據(jù)檢測員主要分管各大系統(tǒng)的后臺信息,做到定期查對信息,追蹤問題并解決問題,真正的實現(xiàn)前臺數(shù)據(jù)、后臺數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、全面反映醫(yī)療活動的目的。
二是嚴(yán)格落實責(zé)任制。實施責(zé)任制,將責(zé)任落實到個人,這是確保網(wǎng)上統(tǒng)計數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的有效手段之一。醫(yī)院應(yīng)建立明確的獎懲制度,對那些網(wǎng)上數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時的科室或個人給予獎勵,對那些造成網(wǎng)上統(tǒng)計數(shù)據(jù)錯誤的科室或個人進(jìn)行嚴(yán)厲處罰。
3.建立科學(xué)分析體系,利用統(tǒng)計分析技術(shù)深層次提高統(tǒng)計質(zhì)量
隨著信息時代的到來和醫(yī)療改革的不斷深化,醫(yī)院必須從傳統(tǒng)的統(tǒng)計資料工作模式中解方出來,把醫(yī)療質(zhì)量統(tǒng)計、經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計以及社會效益統(tǒng)計結(jié)合起來分析,真正的實現(xiàn)信息資源共享,資料綜合利用,充分發(fā)揮統(tǒng)計信息的能動作用。從醫(yī)院的實際情況出發(fā),實施現(xiàn)代化的統(tǒng)計管理,建立一套科學(xué)、完整的分析體系,將統(tǒng)計工作納入辦公自動化網(wǎng)絡(luò)中,通過軟件匯報、網(wǎng)絡(luò)輸出等提高統(tǒng)計信息的準(zhǔn)確性和及時性。此外,利用統(tǒng)計分析技術(shù)對不同時期的統(tǒng)計指標(biāo)進(jìn)行對比分析,找出差距;與同級醫(yī)院進(jìn)行橫向?qū)Ρ纫约澳繕?biāo)完成情況進(jìn)行分析,找出影響醫(yī)療工作的各種因素,并提出合理化建議。運(yùn)用科學(xué)的分析方法可以深層次的提高統(tǒng)計質(zhì)量,更好地為醫(yī)院的現(xiàn)代化管理服務(wù)。
四、進(jìn)一步提高醫(yī)院統(tǒng)計工作的思考
在瞬息萬變的信息時代,醫(yī)院統(tǒng)計工作如何得以生存和發(fā)展,這是每一位醫(yī)務(wù)統(tǒng)計工作人員必須思考的問題。為加強(qiáng)醫(yī)院的統(tǒng)計工作,提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠性,更好地服務(wù)于廣大群眾,就此提出了幾點建議:
1.醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)高度重視統(tǒng)計工作
醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)重視是做好統(tǒng)計工作的關(guān)鍵。統(tǒng)計工作具有一定的專業(yè)性、綜合性和廣泛性,統(tǒng)計部門是醫(yī)院信息流通的媒介,要做好統(tǒng)計工作,確保統(tǒng)計信息的準(zhǔn)確、及時全面,僅僅依靠統(tǒng)計部門是難以實現(xiàn)的,還需要醫(yī)院各個部分的大力支持和配合,統(tǒng)計部門的許多信息資料都是由相關(guān)部門提供的。為此,醫(yī)院的領(lǐng)導(dǎo)層必須對統(tǒng)計工作引起足夠重視,將統(tǒng)計工作提到議事日程上。
2.強(qiáng)化統(tǒng)計人員業(yè)務(wù)素質(zhì),提高專業(yè)水平
統(tǒng)計工作具體較強(qiáng)的專業(yè)性和科學(xué)性,醫(yī)院應(yīng)培養(yǎng)一批既具備良好的統(tǒng)計學(xué)知識又懂得計算機(jī)技術(shù)的統(tǒng)計人才,并使統(tǒng)計人員掌握科學(xué)的統(tǒng)計技術(shù)和方法,在信息系統(tǒng)的分析與統(tǒng)計方面有一定的造詣,為領(lǐng)導(dǎo)決策提供科學(xué)依據(jù)。統(tǒng)計工作者要有緊迫感和使命感,不斷吸取新知識,拓寬知識面,對本專業(yè)的最新動態(tài)、新方向要有及時的了解,通過參加有關(guān)學(xué)術(shù)活動,在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗,以提高自身專業(yè)水平。統(tǒng)計工作人員應(yīng)充分利用所掌握的資料,發(fā)揮統(tǒng)計在反映醫(yī)院過去、現(xiàn)在和預(yù)測未來方面的作用。
3.統(tǒng)計工作應(yīng)向綜合管理方面發(fā)展
所謂綜合統(tǒng)計管理就是將統(tǒng)計工作滲透到經(jīng)營管理中去,充分發(fā)揮統(tǒng)計在醫(yī)院管理中的主觀能動性,為醫(yī)院的經(jīng)營管理提供有力保障。要做好綜合管理統(tǒng)計工作,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計資料,針對醫(yī)院管理中存在的問題、出現(xiàn)的新情況,以及未來的發(fā)展趨勢和影響進(jìn)行綜合分析,并提出合理化建議,積極參與領(lǐng)導(dǎo)決策。
五、結(jié)語
隨著人們對醫(yī)療衛(wèi)生信息需求的不斷增長,對醫(yī)院統(tǒng)計提出的要求也越來越高。要做好醫(yī)院統(tǒng)計工作,就必須結(jié)合醫(yī)院的經(jīng)營管理水平,從醫(yī)院的實際情況出發(fā),在統(tǒng)計管理工作中勇于探索,大膽創(chuàng)新,不斷總結(jié)經(jīng)驗,只有這樣,才能為醫(yī)院的科學(xué)決策提供及時準(zhǔn)確的信息,從而推動整個醫(yī)療事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,更好地為社會公眾服務(wù)。
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關(guān)鍵詞 燃?xì)廨啓C(jī);冷卻系統(tǒng);經(jīng)濟(jì)型;數(shù)學(xué)模型
中圖分類號:TK473 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)21-0188-01
實踐經(jīng)驗表明,隨著用電高峰的到來或者環(huán)境氣溫的升高,燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部溫度會上升,進(jìn)而影響整體的機(jī)組輸出能力。根據(jù)業(yè)內(nèi)已有研究,我們發(fā)現(xiàn)了“一對一”的溫度影響燃?xì)廨啓C(jī)的規(guī)律,即外部環(huán)境的溫度每升高百分之一,則燃?xì)廨啓C(jī)的輸出動力下降的極限也是百分之一,二者負(fù)相關(guān)的關(guān)系顯而易見。當(dāng)前解決這一問題最有效的手段就是加裝進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)。研究進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響,對于指導(dǎo)今后生產(chǎn)起到重要作用。
1 燃?xì)廨啓C(jī)基本概況與加裝氣冷卻系統(tǒng)的必要性
燃?xì)廨啓C(jī)是一種將化學(xué)能以及其他形式的能量轉(zhuǎn)化為有用功的內(nèi)燃式動力機(jī)械,一般而言都有連續(xù)的氣體作為載質(zhì)起到帶動輪葉進(jìn)而有效運(yùn)行。燃?xì)廨啓C(jī)是典型的技術(shù)密集型工業(yè)產(chǎn)品,擁有一套嚴(yán)密而復(fù)雜的動力機(jī)械體系。21世紀(jì)的工業(yè)工程領(lǐng)域與燃料科學(xué)領(lǐng)域,燃?xì)廨啓C(jī)這一領(lǐng)域的結(jié)晶。但是燃?xì)廨啓C(jī)的使用也有其局限性,即經(jīng)典的“一對一”溫度影響規(guī)律,引入進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)的引入很好地解決了這一問題,使得燃?xì)廨啓C(jī)能夠適應(yīng)更加復(fù)雜的實際工業(yè)環(huán)境。
2 余熱利用的進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)基本認(rèn)識
當(dāng)前最為人們廣為使用的是余熱利用的輪機(jī)進(jìn)氣冷卻系統(tǒng),這一燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)主要由制冷機(jī)、表冷器、冷卻塔三大部分組成。其中制冷機(jī)借由驅(qū)動熱源、凝結(jié)水與外部交換熱量,表冷器借由冷卻后的空氣 冷卻前的空氣與外部交換熱量,制冷機(jī)與表冷器之間借由冷卻水交換熱量。一般而言,鍋爐產(chǎn)生的余熱蒸汽或者高溫?zé)煔獗蛔鳛轵?qū)動熱源,導(dǎo)入制冷機(jī)中,進(jìn)而產(chǎn)生溫度很低的液態(tài)水,低溫液態(tài)水作為主要媒介在表冷器的作用下對燃?xì)廨啓C(jī)起到冷卻作用。冷卻目標(biāo)溫度被設(shè)定的越低,則要求更大的表冷器換熱面積與更大的制冷量,相應(yīng)也要追加更多的冷卻水與更多的動力支持,表冷器壓損比例也會隨之
增大。
3 進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)溫度降低與經(jīng)濟(jì)性關(guān)系的數(shù)學(xué)模型
為提高本文可讀性,在不影響事實表述的前提下,本文數(shù)學(xué)模型的建立將用文字加以描述,感興趣的讀者可以在參考文獻(xiàn)相關(guān)書籍中查閱對應(yīng)數(shù)學(xué)公式。
1)進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)制冷量的確定。進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)制冷量數(shù)學(xué)模型的確定需要分兩種情況,該數(shù)學(xué)模型中使用了濕空氣的焓數(shù)這一概念。濕空氣焓數(shù)(h)是一動態(tài)變化的物理量,其計算需要空氣干球溫度和空氣含濕量。
情況一,當(dāng)目標(biāo)冷卻溫度比露點的溫度高時,所需制冷量(Q)等于干空氣質(zhì)量流量(D)與濕空氣焓變化量的乘積,即Q= D * Δh;情況二,當(dāng)目標(biāo)冷卻溫度比露點的溫度低,所需制冷量計算較為復(fù)雜。首先計算冷卻后凝結(jié)水焓與空氣含濕量的乘積,我們記為θ;隨后濕空氣焓變化量減去θ,記為β;最后,干空氣質(zhì)量流量與β相乘即可,即Q = D *(Δh - θ)= D * β。
2)燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組輸出變化關(guān)系。給燃?xì)廨啓C(jī)加裝進(jìn)氣冷卻裝置后,輪機(jī)機(jī)組的輸出會呈現(xiàn)出如下四大變化:①燃?xì)廨啓C(jī)空氣載質(zhì)的溫度顯著降低,輪機(jī)的輸出比率增大;②進(jìn)氣壓里損失比增大,輪機(jī)的輸出比率降低;③隨著制冷量的不斷提高,制冷系統(tǒng)的整體功耗也不短加大;④輪機(jī)部分動力作為制冷動力被使用,導(dǎo)致系統(tǒng)輸出能力下降。因而其數(shù)學(xué)表達(dá)式較為繁瑣,最終輸出變化的確定可以有計算機(jī)獲得。
3)投資收益的變化關(guān)系。我們提取冷卻溫度作為研究元素,討論制冷量與投資規(guī)模的關(guān)系。我們設(shè)定這樣一種數(shù)學(xué)關(guān)系,假定常數(shù)與常數(shù) b是和系統(tǒng)相關(guān)的常數(shù),可以經(jīng)由經(jīng)驗獲得,那么即系統(tǒng)的初投資額(I)就等于制冷量(Q)與常數(shù)乘積再加上常數(shù)b,即I= * Q + b。僅僅考慮制冷量與投資規(guī)模的關(guān)系遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還要考慮凈收益與輪機(jī)輸出收益、燃料額定成本虧損、系統(tǒng)日常維護(hù)虧損的關(guān)系。假定 A為電力價格與機(jī)組輸出變化量的乘積,B為制冷量與燃料價格的乘積,那么凈收益(S)等于A與B的差值再與年運(yùn)行小時數(shù)(H)相乘,最后減去日常維護(hù)虧損(M),即S=(A-B)* H - M。我們將系統(tǒng)的初投資額與凈收益相比,即可得到投資回報周期(T),即T=I/S。
4 結(jié)束語
加裝進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)能夠很好地解決隨著用電高峰的到來或者環(huán)境氣溫的升高,致使燃?xì)廨啓C(jī)效率降低的問題。當(dāng)我們的冷卻目標(biāo)溫度降至露點以下時,絕大部分制冷量將被耗損,拉低投資的收益比率。只有科學(xué)的利用數(shù)學(xué)模型,才能夠?qū)⑸a(chǎn)中的變量數(shù)據(jù)化、可視化,才能經(jīng)有一定的運(yùn)算可以實現(xiàn)科學(xué)方略的推導(dǎo),制定出切合實際的工作策略,才能可以很好的實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的,進(jìn)而有力的指導(dǎo)了實際生產(chǎn),實現(xiàn)了對于氣輪機(jī)進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響這一問題的科學(xué)認(rèn)識與正確處理。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】固井 封固系統(tǒng) 初始作用力 影響 分析
在固井作業(yè)完成之后,直至固井封固系統(tǒng)形成,這一時間段內(nèi),可以將作用于固井封固系統(tǒng)當(dāng)中的外力、以及由固井封固系統(tǒng)內(nèi)部相關(guān)部件所聯(lián)動產(chǎn)生的作用力統(tǒng)稱為固井封固系統(tǒng)所對應(yīng)的初始作用力。大量的實踐研究結(jié)果證實:固井封固系統(tǒng)所表現(xiàn)出的初始作用力在很大程度上關(guān)系著固井封固系統(tǒng)界面膠結(jié)性能的發(fā)揮以及封固有效性的實現(xiàn)水平,值得特別重視。為此,本文重點研究了固井封固系統(tǒng)所涉及到的初始作用力,及其對固井封固系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行性能的影響關(guān)系,希望能夠為相關(guān)實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
1 固井封固系統(tǒng)初始作用力分析
在水泥漿表現(xiàn)為流體狀態(tài)的情況下,套管內(nèi)所分布的流體為頂替液流體。實踐數(shù)據(jù)證實:在此種狀態(tài)作用之下,固井封固系統(tǒng)套管部件內(nèi)壓與外壓之間的差值在2MPa~3MPa單位范圍之內(nèi)。從這一角度上來說,所鉆開井眼各部分之間的相互作用可簡化為如下圖(見圖1)所示狀態(tài)。在該示意圖當(dāng)中,水泥漿分別作用于套管以及地層,該作用力為靜液柱壓力。與此同時,套管內(nèi)部所流動的頂替液流體也會相對于套管自身施加一定的靜液柱壓力。在此過程當(dāng)中,靜液柱壓力的取之情況與水泥漿在環(huán)空狀態(tài)下的返升高度有極為密切的關(guān)系。圖1 水泥漿流體狀態(tài)下初始作用力示意圖
在水泥漿表現(xiàn)為塑性狀態(tài)的情況下,水泥漿內(nèi)部會自動形成一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生與形成可使得水泥漿在膠凝強(qiáng)度方面有所提升。不僅如此,膠凝強(qiáng)度的提高使得上文中所提到的:水泥漿分別作用于套管以及地層的靜液柱壓力,該作用力將逐步降低。通常將這一現(xiàn)象稱之為“水泥漿失重”。也正是在這一過程當(dāng)中,水泥漿開始自流體狀態(tài)發(fā)展變化成為塑性狀態(tài)。在此過程當(dāng)中,所鉆開井眼各組成部分相互之間的作用情況可簡化為如下圖(見圖2)所示。在該示意圖當(dāng)中,一界面位置的套管不但受到了剩余靜液柱壓力的影響。同時,水泥漿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所傳遞的地層孔隙壓力也屬于一界面所需要承擔(dān)的初始作用力。同樣的,對于二界面位置而言,地層在受到剩余靜液柱壓力影響的同時,水泥漿柱通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳遞方式所施加的反作用固―固作用力也需要由二界面位置承擔(dān)。圖2 水泥漿塑性狀態(tài)下初始作用力示意圖
在水泥漿表現(xiàn)為凝固狀態(tài)的情況下,借助于水泥環(huán)傳遞而施加于套管部件之上的地層孔隙壓力達(dá)到了max數(shù)值狀態(tài)。結(jié)合對鉆開井眼各部分關(guān)系的分析,可將鉆開井眼中各部分之間的相互作用簡化為如下圖(見圖3)所示。在該示意圖當(dāng)中,對于一界面位置而言,水泥環(huán)可相對于套管施加一定程度上的初始作用力,而在二界面位置當(dāng)中,水泥環(huán)則可相對于地層表面施加一定程度上的反作用力。上述兩類初始作用力均屬于固―固作用力。與此同時,形成于一界面位置當(dāng)中的初始作用力數(shù)值略低于形成于二界面位置當(dāng)中的初始作用力數(shù)值。圖3 水泥漿凝固狀態(tài)下初始作用力示意圖2 固井封固系統(tǒng)初始作用力的影響分析