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篇(1)

城市空間結(jié)構(gòu)研究的兩個層次，一是城市外部地域空間結(jié)構(gòu)，把城市作為區(qū)域中的點，從城市體系的角度進行研究：二是城市內(nèi)部地域空間結(jié)構(gòu)，把城市作為一個面，從城市形態(tài)和功能分區(qū)的角度進行研究。本文立足于城市空間結(jié)構(gòu)變化的原因，以及城市在城市體系和區(qū)域中承擔職能的調(diào)整對城市空間結(jié)構(gòu)進行研究，側(cè)重于對空間結(jié)構(gòu)演進的動力系統(tǒng)進行分析。

二、城市空間地域結(jié)構(gòu)演變的動力系統(tǒng)

城市空間結(jié)構(gòu)在自組織力作用下經(jīng)歷集聚―擁擠―分散―新的集聚的過程。在這一過程中，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，交通及通訊技術(shù)的發(fā)展，重大投資項目的推動，自然生態(tài)因素等具有最為顯著的影響。另一方面。城市建設(shè)中一直存在有意識的人為干預，即政府加以規(guī)劃調(diào)控及政策引導。通過法律、經(jīng)濟、技術(shù)、規(guī)劃決策及實施等方面的作用，使城市空間結(jié)構(gòu)演化盡可能符合人類發(fā)展愿望和要求，這就是空間的被組織機制。城市空間結(jié)構(gòu)的成型和演變正是通過城市空間內(nèi)部組織過程和空間被組織過程相互交替逐步朝著理性的方向發(fā)展。這種組織與被組織機制發(fā)揮作用的過程，不僅受城市自身要素規(guī)模和組織結(jié)構(gòu)的影響，而且受所處城市體系內(nèi)部各城市之間相互作用機制和強度的影響，是經(jīng)濟、社會、公共政策和自然生態(tài)基礎(chǔ)等內(nèi)外力產(chǎn)生合力的大小和方向綜合作用的結(jié)果，也是城市按照復雜巨系統(tǒng)運動規(guī)律發(fā)展在一定時期內(nèi)呈現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)圖形。

(一)自組織機制申的經(jīng)濟動力

1　自組織力是城市空間結(jié)構(gòu)演變的源動力

城市空間結(jié)構(gòu)演變中存在著自組織過程，其根本的原因就是空間中存在著類似于自然界的不同生態(tài)位勢差。這種生態(tài)位勢差在城市發(fā)展的早期可能是由于具體的地理環(huán)境、區(qū)位條件的差異而造成在城市發(fā)展的過程中，各種社會經(jīng)濟要素在不同場所以不同的方式集聚、擴散，這種聚集和擴散產(chǎn)生磁場和場強，導致生態(tài)位勢的改變。城市空間結(jié)構(gòu)增長的自組織機制實質(zhì)是對系統(tǒng)平衡與恒定的否定，并能在一個新的層次上達到相對穩(wěn)定有序的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)空間的發(fā)展進化，即“漲落有序”過程。

2　經(jīng)濟發(fā)展是城市空間結(jié)構(gòu)演變的最主要動力

經(jīng)濟發(fā)展對城市空間結(jié)構(gòu)演變的影響，主要是通過三種方式：一是城市經(jīng)濟發(fā)展所必然帶來的經(jīng)濟規(guī)模的擴張、人口的集中和生產(chǎn)要素的聚集。由此城市經(jīng)歷土地利用規(guī)模的擴大、城市空間的外向擴張以及土地利用集約化，極大地改變了城市景觀。二是城市經(jīng)濟發(fā)展過程中伴隨的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整。城市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，將引起生產(chǎn)要素流向新的戰(zhàn)略支撐產(chǎn)業(yè)和先到產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)的聚集區(qū)就成為新的要素聚集地，要素聚集地的位移，特別是人口的集中地和資金的投向區(qū)位的改變。將對城市要素空間整體布局造成影響，進而導致城市空間結(jié)構(gòu)的調(diào)整和變化。同時，城市要素空間布局的優(yōu)化還能相應地提高城市空間的利用效率。三是城市經(jīng)濟發(fā)展中呈現(xiàn)出的周期性特征。城市經(jīng)濟和國民經(jīng)濟增長周期相似。都是一個不穩(wěn)定的波動性過程，其經(jīng)濟增長速度在不同時期會起伏變化。一般說來，伴隨著城市經(jīng)濟的周期性波動，城市空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出“分散―集中―再分散―再集中的螺旋式循環(huán)上升”和“高速―低速―再高速―再低速的外向型用地擴展”的運動特點。

3　技術(shù)進步是城市空間結(jié)構(gòu)演變的基礎(chǔ)條件

城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展演變是在技術(shù)進步的推動下進行的。技術(shù)創(chuàng)新對城市空間結(jié)構(gòu)演變的影響，不僅影響城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的垂直擴展和水平擴展，改造了城市景觀：而且使得城市體系中各城市之間的作用通道更加通暢，作用強度逐漸增強。其中，建筑技術(shù)創(chuàng)新推動了城市空間結(jié)構(gòu)的垂直擴展，交通通信技術(shù)的發(fā)展和普及推動了城市空間結(jié)構(gòu)的水平擴展。聚集效應較高的地區(qū)，土地的供給有限，只能依靠現(xiàn)代的建筑技術(shù)，拔高其立體空間，也就逐漸形成了目前CBD高樓林立的局面。交通通訊技術(shù)的擴展改變著城市擴展的方向，也改變著城市的空間形態(tài)。隨著知識經(jīng)濟的到來，網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上購物將成為現(xiàn)實，人們面對面的接觸將大大減少，有利于人們向郊區(qū)遷移，城市空間形態(tài)更加分散化。

4　大型項目建設(shè)是城市空間結(jié)構(gòu)演變的偶然性動力

大型工程的建設(shè)不僅占據(jù)大量的空間，也產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效應和環(huán)境效應。大型項目建設(shè)的完成，引起處于同一產(chǎn)業(yè)鏈條的企業(yè)和生產(chǎn)要素的集聚，從而產(chǎn)生眾多的經(jīng)濟地域綜合體，使得城市空間結(jié)構(gòu)根據(jù)專業(yè)化部門與綜合發(fā)展部門的關(guān)系，以專業(yè)化部門的企業(yè)布局為中心，結(jié)合區(qū)域的資源分布、人口分布、城鎮(zhèn)分布等情況，合力布局綜合發(fā)展部門而形成的圈層空間結(jié)構(gòu)模式，城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)也相應地呈現(xiàn)出若干的人口和產(chǎn)業(yè)集聚核心區(qū)域。此外，大型項目建設(shè)所產(chǎn)生的經(jīng)濟效應和環(huán)境效應超過城市本身的承載力時，也會改變原有的城市空間結(jié)構(gòu)或者城市的整體搬遷。

(二)行政因素所引致的催化效用

1　城市規(guī)劃的引導和預測作用

第一，城市規(guī)劃應體現(xiàn)城市的整體利益，是對城市社會經(jīng)濟發(fā)展的空間布局做出合理安排的一種法規(guī)調(diào)控手段或措施，也是城市發(fā)展戰(zhàn)略在空間上的展開。其本質(zhì)是基于當?shù)刈匀缓腿宋馁Y源、對一定時期內(nèi)人類追求財富和生活質(zhì)量改善的過程進行空間部署的過程，城市規(guī)劃對城市空間結(jié)構(gòu)的擴展具有重要的導向功能。政府部門擔負的公共職能，正是通過城市規(guī)劃，對城市空間和土地的分配和使用進行引導、產(chǎn)業(yè)活動空間在不同區(qū)位的配置，引導著城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。第二，城市規(guī)劃也是一種科學的預測，是按照城市的性質(zhì)、規(guī)模和條件，確定各個功能區(qū)的布局和城市各要素的布置，為城市建設(shè)的各個方面制定措施服務。從這種意義上講，公共政策是城市規(guī)劃的重要組成部分。作為預測，城市規(guī)劃不僅和國民經(jīng)濟總體發(fā)展規(guī)劃相銜接，而且要體現(xiàn)政府部門發(fā)展和管理城市的意圖，這就是城市規(guī)劃在導向過程中出現(xiàn)了偶然性和非連貫性。不同階段不同政府部門發(fā)展的思路不同，使得城市空間結(jié)構(gòu)的演變會在一定時期、一定程度上背離諸多因子作用下的城市發(fā)展規(guī)律，空間結(jié)構(gòu)的演變偏離人們的預測，人口集中和要素集聚沒有完全依據(jù)城市空間結(jié)構(gòu)演變的趨勢進行。其次，發(fā)展思路的不同，通過調(diào)整大項目布局和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對城市土地利用結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、社會空間結(jié)構(gòu)、生活空間結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生影響，從而使得城市空間結(jié)構(gòu)的調(diào)整出現(xiàn)不規(guī)則的斷點和斷面，呈現(xiàn)出明顯的非連貫性特征。

2　城市新區(qū)功能定位的影響

經(jīng)濟是城市的命脈，產(chǎn)業(yè)是城市發(fā)展的基礎(chǔ)，也是城市新區(qū)開發(fā)與建設(shè)的首要問題。城市新區(qū)是城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要載體，也是城市空間發(fā)展戰(zhàn)略的體現(xiàn)者，其空間格局很大程度上決定了城市將來的產(chǎn)業(yè)布局，可以說，新區(qū)的產(chǎn)業(yè)一方面要實現(xiàn)城市整體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標，另一方面要實現(xiàn)城市的空間發(fā)展目標，城市新區(qū)成為了二者的共同歸結(jié)點。城市新區(qū)的產(chǎn)業(yè)功能定位要求城市

空間發(fā)展戰(zhàn)略與之相呼應。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意味著產(chǎn)業(yè)布局的演變，它將導致土地利用方式的轉(zhuǎn)換；由此影響城市的空間形態(tài)。

(三)社會因素長期穩(wěn)定的侵蝕作用

1　居民居住綜合體產(chǎn)生的聚集作用

在城市空間結(jié)構(gòu)演變的過程中，居民居住綜合體的出現(xiàn)極大地改變著城市景觀，以往簡單功能分區(qū)導致的樹形城市結(jié)構(gòu)，其根源在于對城市事實上應當存在的復雜結(jié)構(gòu)難以處理和理解，從而不自覺地通過簡單化加以逃避。亞歷山大指出：半網(wǎng)絡(luò)形結(jié)構(gòu)城市比樹形結(jié)構(gòu)更合理之處在于更多地考慮了人作為社會人對城市空間結(jié)構(gòu)的影響。因為人不同于機械，不可能總是按部就班，城市生活中無時無刻沒有偶然性、隨機性的存在。受現(xiàn)代城市功能分區(qū)規(guī)劃思想的影響和我國長期計劃經(jīng)濟體制所限，我國各大系統(tǒng)、單位對城市用地的條塊分割、封閉管理所造成的城市空間的不連續(xù)、不流動，城市空間無法形成有機的整體。進入市場經(jīng)濟以后，對城市空間結(jié)構(gòu)影響較大的則是如今如火如荼的小區(qū)建設(shè)。小區(qū)建設(shè)過程中，注重于微觀的調(diào)整，以消除嚴格功能分區(qū)帶來的弊病，形成“大尺度分區(qū)、小尺度綜合”的居民居住綜合體，從而改變著城市空間微觀結(jié)構(gòu)。

2　經(jīng)濟社會空間分異產(chǎn)生的社會影響

此外，近年來經(jīng)濟體制改革和社會主義市場經(jīng)濟制度運行對城市社會結(jié)構(gòu)的影響日益加強，經(jīng)濟一社會系統(tǒng)“中間狀態(tài)或階層(相對)縮減削弱、而強弱富貧等性質(zhì)對立的兩極狀態(tài)或階層(相對)擴大增強”的結(jié)構(gòu)演化趨勢越來越明顯。城市地理學所關(guān)注的是經(jīng)濟一社會極化在不同空間層面的映射一“空間極化”主要體現(xiàn)為經(jīng)濟社會資源在空間不平衡分配、流動組合所帶來的不同區(qū)域之間差異強烈化、差距擴大化，在資源輻合匯流中心往往伴有經(jīng)濟一社會系統(tǒng)極核的形成或強化，這種變革的社會結(jié)構(gòu)正在重建城市的空間結(jié)構(gòu)。一方面，制造業(yè)向廉價的勞動力和土地區(qū)位轉(zhuǎn)移，尤其是城市邊緣地帶；另一方面，大規(guī)模的服務業(yè)在中心集中導致內(nèi)城區(qū)城市更新速度加快。

(四)自然基礎(chǔ)通過城市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的傳導動力

1　自然基礎(chǔ)的制約性影響

城市空間結(jié)構(gòu)所依托的城市地質(zhì)構(gòu)造條件的差異，導致城市在開發(fā)時要充分考慮地質(zhì)條件對大規(guī)模建設(shè)的承載能力。結(jié)合主體功能區(qū)劃，適宜規(guī)劃為重點開發(fā)的可以進行大規(guī)模開發(fā)，適宜優(yōu)化開發(fā)的則需要控制人口和產(chǎn)業(yè)集聚規(guī)模，不合適開發(fā)的則需要避免人口和產(chǎn)業(yè)的進一步集中。地質(zhì)構(gòu)造不僅影響城市空間結(jié)構(gòu)的布局，而且一旦地質(zhì)構(gòu)造劇烈變化，還將導致城市的衰退或毀滅，從而引起城市空間結(jié)構(gòu)的重構(gòu)或變遷。同時，由于城市大規(guī)模開發(fā)和建設(shè)超過城市地質(zhì)構(gòu)造的承載能力，或者過度使用地下水導致地下漏斗的出現(xiàn)以及礦產(chǎn)資源開采引起的地表塌陷，都會誘導地質(zhì)構(gòu)造被動地對城市空間結(jié)構(gòu)影響作用。

2　生態(tài)城市建設(shè)目標的影響

篇(2)

[關(guān)鍵詞] 混合動力； 電動汽車； 機電耦合系統(tǒng)； 歸類； 功率耦合； 分析

在實際運行過程中，混合動力的電動汽車主要是一種通過內(nèi)燃機以及電動機兩種機械設(shè)備的混合動力作用，實現(xiàn)驅(qū)動運行以及應用的一種車輛類型，而混合動力電動汽車運行過程中，這種混合動力驅(qū)動作用下的動力作用，主要是通過一種機電耦合系統(tǒng)的動力耦合作用實現(xiàn)的，因此，對于混合動力電動汽車來講，機電耦合系統(tǒng)對于車輛的運行實現(xiàn)有著非常重要的影響和作用意義。通常情況下，混合動力電動汽車中的機電耦合系統(tǒng)，不僅對于混合動力電動汽車的運行工作模式具有決定性的作用，而且也是混合動力電動汽車在進行內(nèi)部運行功率分配實現(xiàn)中的重要依據(jù)，同時，機電耦合系統(tǒng)還對于混合動力電動汽車運行的動力性能以及排放性、經(jīng)濟性有很大的影響和作用。

通常情況下，在對于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)的研究分析中，將機電耦合系統(tǒng)分為串聯(lián)、并聯(lián)以及混聯(lián)等三種混合耦合聯(lián)接形式。也有在對于混合動力電動汽車的機電耦合系統(tǒng)進行研究分析中，按照混合動力耦合的位置以及耦合部件的不相同情況，將混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)分為傳動系統(tǒng)耦合、變速箱耦合以及行星機構(gòu)耦合等多種不同的耦合系統(tǒng)類型。但是，在這些對于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)類型的研究分析中，對于機電耦合系統(tǒng)的類別劃分都比較概況，在實際應用中也具有很大的局限性。本文主要采用數(shù)學模型的計算方法，在對于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)的耦合條件進行歸納分析的情況下，按照混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)的耦合條件與原則要求，實現(xiàn)對于機電耦合系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)矩耦合、功率耦合以及轉(zhuǎn)速耦合三種機電耦合系統(tǒng)類型的歸類分析。

1 混合動力機電耦合系統(tǒng)的定義概述

混合動力電動汽車在運行過程中，主要是依賴內(nèi)燃機以及電動機兩種動力的混合驅(qū)動作用，而混合動力電動汽車中的這兩種混合驅(qū)動動力作用，又是在電動汽車機電耦合系統(tǒng)的耦合作用下實現(xiàn)的，因此，才構(gòu)成了混合動力電動汽車的運行實現(xiàn)過程。而在混合動力電動汽車中，電動汽車機電耦合系統(tǒng)的機電耦合作用，主要是內(nèi)燃機以及電動機動力設(shè)備與系統(tǒng)動力輸出之間的一個相互影響作用關(guān)系，并且在混合動力電動汽車運行過程中，電動汽車的機電耦合系統(tǒng)能夠促使電動汽車中內(nèi)燃機以及電動機、動力輸出裝置之間相互聯(lián)系并且影響。如下圖1所示，即為混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)的示意圖。

根據(jù)上圖所示關(guān)系作用情況可知，在混合動力電動汽車的機電耦合系統(tǒng)中，內(nèi)燃機裝置設(shè)備傳遞給機電耦合系統(tǒng)的汽車動力轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速情況，以及電動機裝置設(shè)備傳遞給汽車機電耦合系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速情況，和汽車機電耦合系統(tǒng)中輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速情況之間，存在著一定的影響規(guī)律和作用關(guān)系，這也是電動汽車機電耦合系統(tǒng)的耦合作用。

2 混合動力機電耦合系統(tǒng)的類型劃分

根據(jù)之前對于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)的類型劃分情況，比如，并聯(lián)式、串聯(lián)式以及混聯(lián)式的機電耦合系統(tǒng)劃分類型，以及根據(jù)機電耦合系統(tǒng)耦合位置以及耦合部件情況，對于機電耦合系統(tǒng)的類型劃分方法與相關(guān)研究。由于這些機電耦合系統(tǒng)的類型劃分，類型劃分過程中比較籠統(tǒng)概況的劃分特點，導致類型劃分結(jié)果在實際應用中，具有很大的局限性。本文所要論述的進行機電耦合系統(tǒng)類型劃分的方法，主要是根據(jù)機電耦合系統(tǒng)的耦合條件，在通過相關(guān)數(shù)學計算模型的計算分析下，實現(xiàn)對于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)類型的劃分實現(xiàn)，具體類型劃分過程如下。

首先，根據(jù)上文中對于電動汽車機電耦合系統(tǒng)的定義分析，將電動汽車機電耦合系統(tǒng)中耦合作用條件，按照轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速兩個參數(shù)因素，進行平穩(wěn)定運行條件下，混合動力電動汽車的機電耦合系統(tǒng)的耦合作用和類型。

其中，以轉(zhuǎn)矩作為機電耦合系統(tǒng)的耦合條件，只要電動汽車運行運行過程中的轉(zhuǎn)矩參數(shù)滿足下列（1）所示的計算條件，那么，混合動力電動汽車的機電耦合系統(tǒng)就可以實現(xiàn)耦合運轉(zhuǎn)。

根據(jù)上述的計算分析可以知道，混合動力電機電耦合系統(tǒng)在至少滿足上述的一種假設(shè)條件情況時，都可以實現(xiàn)電動汽車機電耦合系統(tǒng)的混合動力耦合作用。因此，根據(jù)這種情況，就可以將混合動力電動汽車的機電耦合系統(tǒng)劃分為三種基本類型。第一種為混合動力機電耦合系統(tǒng)的耦合運行實現(xiàn)中，只有轉(zhuǎn)矩耦合條件滿足耦合運行要求，而轉(zhuǎn)速耦合條件并沒有實現(xiàn)；第二種是混合動力機電耦合系統(tǒng)運行中，只有轉(zhuǎn)速耦合條件得到實現(xiàn)并進行滿足，而轉(zhuǎn)矩耦合條件并沒有得到滿足和實現(xiàn)；第三種為混合動力機電耦合系統(tǒng)耦合運轉(zhuǎn)實現(xiàn)情況下，轉(zhuǎn)矩耦合條件以及轉(zhuǎn)速耦合條件都得到了滿足。根據(jù)上述混合動力機電耦合系統(tǒng)運轉(zhuǎn)實現(xiàn)中的耦合條件，以及運轉(zhuǎn)實現(xiàn)對于耦合條件的要求情況，對于上述三種不同耦合條件下的機電耦合系統(tǒng)耦合運轉(zhuǎn)情況，可以將混合動力電動汽車的機電耦合系統(tǒng)分為三種類型，對應上述三種耦合條件分別為轉(zhuǎn)矩耦合系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速耦合系統(tǒng)以及功率耦合系統(tǒng)。

3 混合動力機電耦合系統(tǒng)的歸類分析

根據(jù)上述對于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)的歸類依據(jù)以及具體類別劃分情況，下文將對于混合動力機電耦合系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩耦合系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速耦合系統(tǒng)以及功率耦合系統(tǒng)三種歸類類別分別進行分析。

3.1 轉(zhuǎn)速耦合系統(tǒng)分析

首先，對于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速耦合系統(tǒng)類型進行分析，可以根據(jù)混合動力電動汽車中的行星排機構(gòu)原理進行分析實現(xiàn)。通常情況下，作為混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)中的常用機構(gòu)，行星排主要有單行星排、雙行星排以及多行星排多種形式，并且在混合動力機電耦合系統(tǒng)中，行星傳動混合動力裝置在穩(wěn)定情況下動力輸入以及輸出之間關(guān)系可以通過下列公式（3）進行表述。

在實際應用設(shè)計中，對于混合動力行星傳動混合動力裝置系統(tǒng)中的輸入、輸出以及行星排之間可以任意進行組合，以形成更多的類型形式，并且不管是哪種形式類型，其輸出以及輸入量之間的關(guān)系都滿足上示（3）公式中的計算關(guān)系。此外，在另一種比較典型的混合動力機電耦合系統(tǒng)中，也就是定子浮動式電動機裝置，根據(jù)其穩(wěn)定狀態(tài)情況下的輸入以及輸出量關(guān)系情況，可以得知這樣的系統(tǒng)類型在運行實現(xiàn)過程中，都是滿足轉(zhuǎn)速耦合條件，但是不能滿足轉(zhuǎn)矩耦合條件的系統(tǒng)類型，也就是所謂的轉(zhuǎn)速耦合系統(tǒng)類型。

3.2 轉(zhuǎn)矩耦合系統(tǒng)分析

對于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩耦合系統(tǒng)類型，對于該種機電耦合系統(tǒng)類型的分析，主要依賴于混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)中的傳動系耦合的動力耦合方式的分析。這種動力耦合方式的機電耦合系統(tǒng)也被稱作是傳動系耦合系統(tǒng)，其在穩(wěn)定狀態(tài)情況下的動力作用關(guān)系，可以轉(zhuǎn)化為下列公式（4）所表示的計算關(guān)系。

根據(jù)上述的計算關(guān)系公式，在假設(shè)一定條件成立的情況下，則可以根據(jù)計算關(guān)系看出，這種傳動系機電耦合系統(tǒng)在耦合運行過程中，就能夠滿足轉(zhuǎn)矩耦合條件，但是不能夠?qū)τ谵D(zhuǎn)速耦合條件進行滿足，因此這種類型的機電耦合系統(tǒng)，也就是上述分類中的轉(zhuǎn)矩耦合系統(tǒng)類型。此外，在一些混合動力電動汽車中，使用電動機進行混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)中的動力耦合實現(xiàn)，這種機電耦合方式下的機電耦合系統(tǒng)，根據(jù)其動力輸出以及輸入量關(guān)系情況，也屬于耦合條件分類標準下的轉(zhuǎn)矩耦合系統(tǒng)類型。

3.3 功率耦合系統(tǒng)分析

在混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)類型中，功率耦合系統(tǒng)是一種系統(tǒng)運行實現(xiàn)過程中，其動力輸出以及輸入量關(guān)系，既滿足轉(zhuǎn)矩耦合條件，同時也滿足轉(zhuǎn)速耦合條件的機電耦合系統(tǒng)類型。對于這種機電耦合系統(tǒng)類型的分析，如上述對于轉(zhuǎn)速耦合系統(tǒng)類型中，行星排混合動力機電耦合系統(tǒng)一樣，在單行星排機電耦合系統(tǒng)中，如果兩個電機裝置中，一個電機設(shè)備裝置為發(fā)電機，一個電機設(shè)備裝置為電動機，那么對于其動力輸入以及輸出量之間的關(guān)系描述，可如下公式（5）所示。

在實際設(shè)計應用中，一些混合動力電動汽車中的混合動力裝置，就采用的是雙行星排機電耦合系統(tǒng)裝置，并且混合動力裝置系統(tǒng)中的兩個電機裝置，就一個是電動機一個是發(fā)電機，通過上述混合動力輸入量以及輸出量之間的關(guān)系計算公式，進行計算分析就可以知道，上述動力輸出量以及輸入量之間的關(guān)系情況，同樣滿足該混合動力機電耦合系統(tǒng)動力裝置。此外，還有一種雙轉(zhuǎn)子電機耦合系統(tǒng)，其系統(tǒng)在混合動力耦合作用下，進行運行時同樣滿足上述輸入量以及輸出量關(guān)系，也就是機電耦合系統(tǒng)在運行實現(xiàn)過程中，同時滿足轉(zhuǎn)矩耦合條件以及轉(zhuǎn)速耦合條件，屬于功率耦合系統(tǒng)類型。

此外，隨著混合動力耦合系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，在滿足上述混合動力機電耦合系統(tǒng)運行耦合條件的情況下，還逐漸出現(xiàn)了雙模式的耦合系統(tǒng)類型，它是在對于上述三種基本耦合系統(tǒng)的合理組合下，實現(xiàn)的一種以耦合條件為標準的耦合系統(tǒng)類型，具有提高電動汽車整體性能的優(yōu)勢特征。

4 結(jié)束語

總之，本文所論述的混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)分類方法與分類原則，與傳統(tǒng)的系歸類相比，不僅在類型劃分上更加的具體詳細，并且對于實際設(shè)計應用也有很大的積極作用和意義。

[參考文獻]

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[5] 張峻霞，岳東鵬.機電耦合對MHEV動力系統(tǒng)軸系振動的影響[J].農(nóng)業(yè)機械學報.2007（5）.

[6] 岳東鵬，苗德華，張峻霞.機電耦合作用下混合動力系統(tǒng)軸系動力學分析[J].汽車工程.2008（3）.

篇(3)

關(guān)鍵詞：海洋工程；綜合電力推進系統(tǒng)；技術(shù)研究

中圖分類號：U664.14 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0012-02

當前，隨著我國綜合電力推進技術(shù)的發(fā)展和進步，促進了大容量電力電子元件的快速發(fā)展，革新了傳統(tǒng)船舶動力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，通過深入研究船舶綜合電力推進技術(shù)發(fā)展思路，結(jié)合當前船舶工業(yè)的現(xiàn)狀和市場發(fā)展需求，提出了船舶綜合電力推進技術(shù)發(fā)展的新思路。綜合電力推進技術(shù)是將船舶動力系統(tǒng)與輔機電站系統(tǒng)進行有機結(jié)合，實現(xiàn)能源的最大化利用，提高船舶操作的靈活性，體現(xiàn)了海洋工程船舶推進裝置的動力定位功能。

1 船舶綜合電力推進特點與優(yōu)勢

海洋工程的船舶動力系統(tǒng)由原動機與推進系統(tǒng)進行有機結(jié)構(gòu)構(gòu)造而成的，其中，原動機是動力系統(tǒng)的動力來源，推進系統(tǒng)是實現(xiàn)船舶高效運作的的高效機動。

當前，我國海洋工程的推進系統(tǒng)主要有機械式直接推進和電力推進兩類，其中，電力推進又分為傳統(tǒng)電力推進和綜合電力推進兩種推進技術(shù)。

綜合電力推進系統(tǒng)普遍采用中高壓交流電制，提升了系統(tǒng)的功率大幅度上升與響應速度，提高了電機轉(zhuǎn)矩密度和發(fā)電機功率密度，廣泛應用于高技術(shù)船舶運作。

1.1 綜合電力推進的基本特點

綜合電力推進系統(tǒng)的主要特點如下：

第一，綜合電力推進系統(tǒng)的復雜程度較高，具有較強的集成性；

第二，綜合電力推進系統(tǒng)是典型的高新技術(shù)產(chǎn)品；電壓等級與功率密度較高、容量較大；

第三，綜合電力推進系統(tǒng)具有優(yōu)良的可操控性和隱身性，是水面艦艇動力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

1.2 綜合電力推進的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)電力推進系統(tǒng)相比，綜合電力推進具有如下優(yōu)勢：

其一，具有更好的綜合性、經(jīng)濟性、科學性，降低了綜合運行費用的同時，減少了污染排放量；

其二，具有更高的可靠性；

其三，具有更舒適的艙室環(huán)境，大幅度提高航行舒適度；

其四，具有更大的有效艙容以及更強的操縱性能。

2 國內(nèi)外船舶綜合電力推進技術(shù)發(fā)展狀況

2.1 國外船舶綜合電力推進技術(shù)發(fā)展狀況

俄國科學家雅柯賓通過直流電機和蓄電池的相關(guān)試驗，首次 提出了“電力推進 ”的概念，至今已有一百多年的歷史，其發(fā)展歷程可分為以下三個階段：

第一階段為1908―1945年的傳統(tǒng)電力推進早期應用階段，第一艘以直流電力推進作為主動力的消防船，開創(chuàng)了船舶電力推進技術(shù)應用的先河；

第二階段為1945年―1980年的傳統(tǒng)電力推進特殊應用階段，受電工技術(shù)發(fā)展條件的制約，傳統(tǒng)的低壓直流電力力推進系統(tǒng)存在一定的不足，但在潛艇和特種工程船等仍然發(fā)揮重要作用；

第三階段為1980年至今的綜合電力推進快速發(fā)展階段，隨著我國電子技術(shù)的不斷發(fā)展，船舶綜合電力推進技術(shù)取得突破性進展。

2.2 我國船舶綜合電力推進技術(shù)發(fā)展狀況

二十世紀的數(shù)十年來，我國的船舶配套技術(shù)發(fā)展緩慢，幾乎處于停滯狀態(tài)。進入二十一世紀后，在市場需求的牽引下，我國逐漸關(guān)注于船舶行業(yè)對綜合電力推進技術(shù)的發(fā)展，但尚不具備自主研發(fā)能力，推進系統(tǒng)大多是從國外引進，換言之，我國當下的電力推進系統(tǒng)還不完善。

3 海洋工程船舶推進電動機基本要求

推進電動機作為當下海洋工程船舶的重要推進動力，與傳統(tǒng)電機相比，它不僅要考慮船舶的使用環(huán)境，同時還要考慮艙室內(nèi)的布置等要求，換言之，船舶推進電動機的基本要求是高轉(zhuǎn)矩密度、低振動噪聲、高可靠性。

4 綜合電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)探析

4.1 中性點接地技術(shù)

當前，我國海洋工程船舶中對高壓供電網(wǎng)絡(luò)中性點接地處理方式的選擇是一個較為綜合的問題，通過系統(tǒng)分析可知，與傳統(tǒng)低壓電力系統(tǒng)相比，中高壓電力系統(tǒng)首要需要考慮的就是絕緣問題。目前，在我國海洋工程船舶中，中高壓電力系統(tǒng)電壓等級較高，當發(fā)生單相接地故障時，電弧不僅不能自我熄滅，同時還進一步擴大了故障的影響力，產(chǎn)生重大的安全事故。因此，在進行船舶中高壓電力系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計人員要重點考慮電容電流問題。

當前，我國海洋工程船舶綜合電力系統(tǒng)推進中，對中性點接地的處理方式主要包括：中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地等，同時還應該考慮電流、成本、安裝技術(shù)等方面的影響。

近年來，隨著我國科技的不斷發(fā)展，海洋工程船舶大多使用經(jīng)高阻接地的接地方式，這種方式可以保障在發(fā)生接地故障時，所產(chǎn)生的電壓和電流都是零序的，起到了保護裝置和限制故障電流為目的。

總而言之，高電阻接地在設(shè)計上滿足通過高阻接地裝置的電流等于或稍大于系統(tǒng)的電容電流的設(shè)計原則，所以可以得知，在進行中性點接地技術(shù)，如何確定系統(tǒng)的電容電流是確定接地電阻的關(guān)鍵。

除此之外，同步發(fā)電機是海洋工程船舶電力系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一，因此設(shè)計人員應該從發(fā)電機的安全性角度出發(fā)，確定高阻接地阻值。

4.2 系統(tǒng)保護技術(shù)

相對于傳統(tǒng)的低壓電力系統(tǒng)，海洋工程中的船舶中高壓電力系統(tǒng)在系統(tǒng)保護方面做了較大的調(diào)整，除了常規(guī)的保護外，中高壓電力系統(tǒng)還要考慮中性點接地方式、接地保障的監(jiān)測與保護以及差動保護等保護技術(shù)。海洋工程船舶綜合電力推進系統(tǒng)大多采用多電站并聯(lián)的運行方式，與低壓電力系統(tǒng)通過空氣斷路器本身保護不同，中高壓電力系統(tǒng)是通過采用數(shù)字式綜合繼電保護裝置和真空斷路器來完成保護工作的，而我國海洋工程船舶電氣綜合推進系統(tǒng)保護技術(shù)又分為如下兩類：

①縱聯(lián)差動保護。

根據(jù)我國有關(guān)IEC標準和船級社規(guī)范，當發(fā)電機的容量超過一定數(shù)值后，在其內(nèi)部應用大量的大容量發(fā)電機組和變壓器，設(shè)置短路故障保護。

②零序保護。

對于海洋工程船舶中高壓電力系統(tǒng)來說，除了某些特定的船舶外，大多的綜合電力推進系統(tǒng)采用中性點接地處理方式，這樣就可以確保在發(fā)生故障時，系統(tǒng)中會產(chǎn)生較大的零序電流和零序電壓，從而保障相關(guān)設(shè)備。

4.3 諧波抑制技術(shù)

當前，我國的電力綜合推進系統(tǒng)廣泛地應用于海洋工程船舶上，但也由此帶來大量的諧波問題，對電力系統(tǒng)的運行造成一定的危害，污染電網(wǎng)波，影響各種用電設(shè)備的正常工作。

因此，企業(yè)應該必須針對當下電力推進系統(tǒng)中的諧波問題通過采取有效的措施，進行及時的治理，避免電網(wǎng)因諧波問題而造成不無可挽回的嚴重后果。目前，針對諧波問題，國內(nèi)外普遍采用THD指標來對電網(wǎng)中的電能質(zhì)量進行客觀系統(tǒng)地分析與評價，并對其進行了規(guī)范標準。

近年來，隨著我國科技的不斷進步，變頻器抑制諧波的方法主要有補償性和預防型兩種。前者主要指的是在諧波處加濾波器，而濾波器又分為無源濾波和有源濾波器。后者主要指的是從電力系統(tǒng)的本身出發(fā)，經(jīng)過相關(guān)數(shù)據(jù)試驗，設(shè)計出不會產(chǎn)生諧波的交流器。

4.4 區(qū)域直流配電技術(shù)

在海洋工程船舶運作過程中，除了考慮推進器等變頻驅(qū)動外，還應該考慮多方位的變頻驅(qū)動設(shè)備，即通常包括變壓器、逆變器、直流母線、逆變器、斬波電路和負載設(shè)備等。中壓配電板的工作原理為：通過聯(lián)絡(luò)電纜向區(qū)域直流配電中心輸送電能，則該區(qū)域中心不僅主要負責電能變換和分配，同時還反映了如海洋工程船舶起重和錨絞車等多臺大功率集中設(shè)備的變頻電機分布的情況，從而實現(xiàn)實現(xiàn)多臺電機的饋電共享和循環(huán)利用，緩解當下我國資源短缺的現(xiàn)狀以及傳統(tǒng)變頻控制裝置的弊端，優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)架的同時，減少了點擊作業(yè)時穿插電纜和變頻設(shè)備的數(shù)量，降低了系統(tǒng)的濾波復雜程度，提高了系統(tǒng)的生命力等特點。

在船舶的起重、鋪管等過程中，電動機狀態(tài)的轉(zhuǎn)變會產(chǎn)生大量的再生電能，三相交流電動勢被三相全控橋整流，從而反饋到直流配電板上，促使區(qū)域直流配電板電壓持續(xù)升高。在一定程度上雖然會促進直流技術(shù)的發(fā)展，但從長遠來看，倘若直流配電板電壓超過荷載范圍，則會對區(qū)域直流配電系統(tǒng)和變頻器產(chǎn)生危害。帶來嚴重的安全隱患。

除此之外，當區(qū)域直流配電的放電電流約為電動機額定電流的一半時，為了確保變頻器不受損壞，流過制動電阻的電流應該為額定電流，其電阻值應為制動電阻的最小值。

5 結(jié) 語

綜上所述，本文主要基于我國現(xiàn)有的IEC相關(guān)標準以及船舶發(fā)展規(guī)范，闡述了船舶綜合電力推進特點與優(yōu)勢，分析了國內(nèi)外發(fā)展狀況，并對海洋工程船舶綜合電力推進系統(tǒng)中的區(qū)域直流配電技術(shù)、中性點接地技術(shù)、諧波抑制、系統(tǒng)保護技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進行詳細探究，為后續(xù)綜合電力推進系統(tǒng)的設(shè)計提供參考。

參考文獻：

[1] 繆燕華，吳斐文.海洋工程船綜合電力系統(tǒng)應用概述[J].船舶技術(shù)，2009，1：38-42.

篇(4)

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠 熱能動力 設(shè)計 裝置 設(shè)備維護與檢測 維護

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）35-070-01

1 熱能動力設(shè)計

熱能動力設(shè)計必須做到：第一，加大全行業(yè)投入，包括人力、物力、財力上的投入；第二，加強熱能動力專業(yè)的理論研究和科研工作，通過各種途徑積極培養(yǎng)高素質(zhì)設(shè)計人才；第三，加強宣傳與規(guī)范，理順整個設(shè)計工作的程序，保證設(shè)計人員素質(zhì)和設(shè)計方法的一致性，改變整個熱能動力設(shè)計的被動局面。

1.1規(guī)劃設(shè)計

規(guī)劃設(shè)計是一個非常重要但是又很容易被人輕視的工作，為了使設(shè)計更加合理，就必須做好設(shè)計前的各項準備工作，它包括以下三個步驟：

第一，用戶需求分析。設(shè)計人員首先應通過與業(yè)主口頭交談、討論和分析、研究，收集用戶對熱能動力系統(tǒng)所提出的各種設(shè)想、要求，制定熱能動力系統(tǒng)所要達到的目標。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員需要認真整理用戶的需求，對業(yè)主的要求進一步明確化、定量化，形成科學的、嚴格的、可操作的具體目標，從功能、性能、費用等方面結(jié)合現(xiàn)有的產(chǎn)品和各類相關(guān)技術(shù)確定本系統(tǒng)的目標。

第二，提出規(guī)劃設(shè)計方案。在確定熱能動力系統(tǒng)目標基礎(chǔ)上，設(shè)計人員應該圍繞用戶的各種需求和建筑物的自身功能，從宏觀上進行敘述和論證熱能動力系統(tǒng)的總體規(guī)模和性能指標、各個子系統(tǒng)的規(guī)模和性能指標、所選用的技術(shù)和實現(xiàn)途徑等，做到對用戶系統(tǒng)有一個總體概念和了解，為今后的實施方法步驟和經(jīng)費情況做到心中有數(shù)，同時它也是系統(tǒng)分析階段的重要文檔資料。規(guī)劃設(shè)計方案一般應包括以下三個方面的內(nèi)容：①目標系統(tǒng)的總體概貌； ②目標系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)；③各子系統(tǒng)的描述，包括系統(tǒng)目標、系統(tǒng)布線結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)實施計劃、系統(tǒng)經(jīng)費概算。規(guī)劃設(shè)計方案最好能以圖文并茂的形式和使用通俗易懂的語言，將設(shè)計意圖充分表達出來，以供有關(guān)決策和技術(shù)人員作為論證和評價的基礎(chǔ)。

第三，可行性研究。在規(guī)劃設(shè)計方案出臺以后，就需要進行可行性研究了，也就是主要對該熱能動力系統(tǒng)建設(shè)的必要性、技術(shù)的先進性、經(jīng)濟的合理性作出明確合理的的判斷，只有在調(diào)查判斷分析的過程中確認建設(shè)該系統(tǒng)符合上述三條時，才能夠進行下一步設(shè)計。

1.1.1建設(shè)的必要性。雖然許多熱能動力子系統(tǒng)具有很高的優(yōu)越性，但是我們一定要根據(jù)使用部門的實際情況，在十分必要的場合才能安裝此系統(tǒng)。通過調(diào)查來確定不同的技術(shù)方案后再通過方案對比，證明安裝此熱能動力系統(tǒng)具有明顯優(yōu)點的時候，才可以實行。

1.1.2技術(shù)的先進性。所謂技術(shù)的先進性是指這種設(shè)計方案既能達到國家規(guī)定的技術(shù)指標，而且還能達到目前國際上比較先進的水平，同時又能滿足用戶的要求與技術(shù)水平。

1.1.3經(jīng)濟的合理性。經(jīng)濟的合理性包括了兩個方面含義，一是指設(shè)備的選型和工程的投資費用應該合理：二是指該系統(tǒng)建設(shè)的投入產(chǎn)出必須合理。

1.2總體設(shè)計

總體設(shè)計階段是一個從目標系統(tǒng)到具體實現(xiàn)的逐步細化的設(shè)計過程，大體可以分為兩個前后銜接又相對獨立的階段：即總體設(shè)計階段和詳細設(shè)計階段。概括起來講，總體設(shè)計就是對目標系統(tǒng)的統(tǒng)籌和設(shè)計，以及對初步設(shè)計的修改、補充、完善和深化，它主要包括以下幾個方面的工作：環(huán)境設(shè)計、系統(tǒng)功能設(shè)計、集成設(shè)計、應用設(shè)計、邏輯設(shè)計、流程設(shè)計、協(xié)調(diào)設(shè)計等。

1.3工程施工設(shè)計

工程施工設(shè)計是系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計和施工平面圖設(shè)計的總稱，其中最重要的是系統(tǒng)施工圖設(shè)計，一般情況下在系統(tǒng)初步設(shè)計和工程實施方案設(shè)計后就可以進行施工圖設(shè)計。工程施工圖設(shè)計就是對系統(tǒng)初步設(shè)計和施工方案做細致全面的技術(shù)分析和工程參數(shù)計算，將取得的確切的技術(shù)數(shù)據(jù)繪制在施工平面圖紙上。

工程施工圖設(shè)計的深度必須滿足以下幾個方面的要求：作好熱能動力設(shè)備機房和熱能動力的電源和接地預留；土建施工所需預留的孔洞、線槽和預埋件、橋架的定位、尺寸以及走向的工藝與敷設(shè)的要求；中央監(jiān)控室、各類熱能動力機房的位置大小、平面布置要求；相對不變層、層面部分區(qū)間、大樓接入網(wǎng)的管道預埋；系統(tǒng)現(xiàn)場控制器、監(jiān)控點的定位及安裝要求；系統(tǒng)設(shè)備線路端接的編號和方式；系統(tǒng)配線規(guī)格和布線要求。

系統(tǒng)工程施工圖紙一般應包括圖紙目錄、施工總體說明、各熱能動力子系統(tǒng)系統(tǒng)圖、系統(tǒng)管線平面圖、機房的布置詳圖、系統(tǒng)配線與端接圖。如果在以上圖紙上表達不清楚的，可以在施工總體說明或者相應的圖紙中加上一些文字說明來對施工圖紙的補充。

1.4修改完善設(shè)計

修改設(shè)計就是指在熱能動力系統(tǒng)施工安裝后，經(jīng)過系統(tǒng)、分系統(tǒng)聯(lián)試并對系統(tǒng)的功能、

指標測試，只有通過修改設(shè)計，才能發(fā)現(xiàn)功能、性能指標不達標或不完善的地方，進而滿足系統(tǒng)的應用需求。通過對熱能動力設(shè)計的闡述，我們很容易看出熱能動力設(shè)計的一般流程和設(shè)計思路，即：規(guī)劃設(shè)計、總體設(shè)計、詳細（施工圖）設(shè)計、修改、擴充完善設(shè)計。設(shè)計是一切工程成敗之源，因此，只有充分認識到熱能動力設(shè)計工作的重要性嚴格按照設(shè)計的一般思路和流程進行設(shè)計，才能造就熱能動力的精品工程。

2 熱能動力裝置的檢測與維護

電力行業(yè)既是能源的生產(chǎn)者，又是能源的主要消耗者，在國家經(jīng)濟發(fā)展和社會進步中發(fā)揮著舉足輕重的作用。我國的電力基礎(chǔ)能源行業(yè)隨著改革開放和經(jīng)濟發(fā)展，得到了迅速發(fā)展，具備了一定的規(guī)模。因此培養(yǎng)出具有高素質(zhì)的專業(yè)型人才，對熱能動力裝置進行有效的檢測與維護尤為重要，提高專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)水平是社會發(fā)展的需要。

2.1.火力發(fā)電廠

2.1.1工作原理：火力發(fā)電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能來加熱水，使水變成高溫、高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動發(fā)電機來發(fā)電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠。火力發(fā)電系統(tǒng)主要以燃料系統(tǒng)即鍋爐為核心，通過對水的兩次加熱可以提高熱效率，從而提高發(fā)電效率。

2.1.2生產(chǎn)過程：火力發(fā)電廠由鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及相應的輔助設(shè)備組成，通過管道或線路相連構(gòu)成生產(chǎn)主系統(tǒng)：燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。它的生產(chǎn)過程是煤在燃燒系統(tǒng)中燃燒，形成煤粉，通過對鍋爐中的水加熱后形成蒸汽，將蒸汽通過管道送入汽輪機中，帶動與汽輪機同軸的發(fā)電機發(fā)電。發(fā)出的電則由主變壓器升高電壓后，經(jīng)變電站高壓電氣設(shè)備和輸電線送往電網(wǎng)。

2.2熱能動力裝置-鍋爐

2.2.1保障鍋爐的安全運行：①進行鍋爐操作的人員必須嚴格按照鍋爐的安全操作規(guī)范進行操作，按照鍋爐運行的流程進行工作，科學的使用設(shè)備，對設(shè)備進行看管。②在鍋爐運行前，應該檢查軟化水箱中的水位是否達到運行標準，如果水位過低應該及時進行補水，以免運行中使設(shè)備出現(xiàn)故障。③檢查鍋爐內(nèi)的水位是否在合理的范圍內(nèi)，并及時加減。④觀察壓力是否能夠正常的運行鍋爐。⑤觀察溫度是否正常，按照操作規(guī)范執(zhí)行，降低危險系數(shù)，保證鍋爐可以安全持續(xù)的運行和電廠的正常生產(chǎn)。

2.2.2對鍋爐及時檢查定期檢修：①經(jīng)常清掃鍋爐，保證鍋爐的清潔整齊，只有清潔整齊的鍋爐才是保證鍋爐正常運轉(zhuǎn)和觀察準確的必要條件，便于對鍋爐內(nèi)部各個部件的運行進行觀察。②每日都對鍋爐進行檢查，保證管道暢通。管道的泄露會使水蒸汽的溫度達不到生產(chǎn)所需的要求，而管道的堵塞則無法傳送熱能，使熱能轉(zhuǎn)換成電能，完成發(fā)電。③保證人孔、手孔的正常情況，防止泄露。④保證一、二次鼓風系統(tǒng)的正常風量，防止漏風。⑤及時檢查蒸汽、管路及閥門的漏氣、漏水情況，保證鍋爐的正常運行。⑥及時發(fā)現(xiàn)爐排速度的變換，保證煤量的正常供應，使鍋爐運行正常。

2.2.3鍋爐的保養(yǎng)與維護：①每天對鍋爐的水位和閥門進行檢查，保證鍋爐的正常運行，并給滑動部位加劑，沖洗水位計并排污。②每周進行停爐試驗，開啟手動安全閥并復位，擦拭電眼，對燃氣管路系統(tǒng)進行檢漏試驗。③燃氣管路上的過濾器可以每月清洗一次。④每半年對鍋爐進行一次徹底的清理，保養(yǎng)水位電極，檢查鍋爐的內(nèi)部構(gòu)造是否安全，有無部件的松動。⑤每年對鍋爐進行全面的保養(yǎng)，校驗一次安全閥，以防生產(chǎn)過程中事故的發(fā)生。⑥在一定的時期后對鍋爐進行停爐保養(yǎng)，并對鍋爐的內(nèi)部和外部進行全面的清理，對鍋爐進行濕法保養(yǎng)，即關(guān)閉所有的閥門后在鍋爐中加入軟化水至最低水位線，用特定的堿性保護液注入鍋爐。在夏季多用于干法保養(yǎng)，適用于停爐時間長的。另外還有充氣保養(yǎng)。

2.3.設(shè)備的檢修

2.3.1方式：通過設(shè)備的檢修可以判斷設(shè)備的異常，預先檢測到設(shè)備可能遇到故障的地方，通過先進的狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息。火力發(fā)電廠實施設(shè)備狀態(tài)檢修要選擇不同的檢修方式，以提高設(shè)備的可靠性、降低發(fā)電成本。但是設(shè)備的檢修并不能替代定期檢修，以保證設(shè)備的可用性，降低安全隱患。

2.3.2目的：現(xiàn)在科技的發(fā)達要求可以隨時準確掌握設(shè)備狀態(tài)，保證設(shè)備的安全、可靠和經(jīng)濟運行。對設(shè)備進行實時監(jiān)測，并進行定期的檢修，合理的安排檢修項目，可以有效的降低檢修成本，提高設(shè)備的可用率，形成符合狀態(tài)檢修要求的管理體制，提高企業(yè)的運行效率，降低檢修成本。

2.3.3原則：一是保證設(shè)備的安全運行。對廠內(nèi)各設(shè)備的檢修期進行合理的配置，加強設(shè)備的監(jiān)測和維護，制定相應的管理制度，做到每日一報，并把報告寫成書面文件交給上級主管部門，以便對設(shè)備進行及時的檢修。二是總體規(guī)劃，分布實施。對現(xiàn)行檢修管理制度的改革也就是實施設(shè)備狀態(tài)的及時檢修，對設(shè)備的及時檢修從車間開始推廣，逐步到整個工廠。在實施過程中要注意及時總結(jié)經(jīng)驗，調(diào)整規(guī)劃，使全廠設(shè)備保證良好的生產(chǎn)運行狀況。三是充分利用科學技術(shù)，實施實時監(jiān)測。在充分利用廠內(nèi)所有的資源的基礎(chǔ)上，設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測要利用先進的科學技術(shù)和相應的軟件，對各個設(shè)備進行實時監(jiān)測，及時上報處理問題，避免影響正常的生產(chǎn)用電。

2.4.明確機構(gòu)職責

在發(fā)電廠內(nèi)部應該建立起健全的設(shè)備檢測的組織結(jié)構(gòu)，明確各部門的職責，職責到人，有賞罰制度，對不認真負責的人給予警告處理。

運行值班員要熟悉熱力設(shè)備的工作原理，掌握熱力設(shè)備的運行機理，掌握熱力設(shè)備的運行規(guī)則，具備處理運行故障的能力。熟悉鍋爐設(shè)備結(jié)構(gòu)及運行調(diào)節(jié)；熟悉熱力設(shè)備各種故障狀態(tài)的判斷與處理；熟悉各種工況下鍋爐汽輪機及輔機的啟停操作；熟悉汽輪機結(jié)構(gòu)及其運行調(diào)節(jié)；熟悉除氧器、加熱器、凝汽器等輔助設(shè)備的操作和運行維護；會辦理各類工作票和填寫操作票。

檢修工要熟悉熱力設(shè)備的工作原理，掌握熱力設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，掌握熱力設(shè)備的檢修工藝與流程，具備判斷、修復設(shè)備缺陷的能力。正確填寫測量數(shù)據(jù)、設(shè)備缺陷處理情況等檢修技術(shù)記錄。

熱能動力的主要裝置就是鍋爐，在日常的生產(chǎn)過程中只要嚴格按照鍋爐的操作方法進行操作，對鍋爐進行定期的檢測，合理的保養(yǎng)，保證發(fā)電廠的生產(chǎn)安全。對鍋爐進行正確的使用和定期檢測，并配有專業(yè)人員的操作，定期對鍋爐進行清理和維修，檢查鍋爐的內(nèi)部狀況，保證鍋爐的安全運行，保證電力生產(chǎn)。

參考文獻：

篇(5)

1.研究目的

進入大學，可供自由支配的時間變多，學習方式也發(fā)生了變革，學習不再是單純的死記硬背和反復記憶，受到的影響因素也變多。學習能力既是基礎(chǔ)能力，又是核心能力，是大學生未來發(fā)展的核心競爭力。所以對大學生學習能力的組成因素的研究和評估成為了一個重要的課題。

本文希望通過研究大學生學習能力的構(gòu)成指標，通過層次分析法構(gòu)建大學生學習能力評價體系，以此為搭建智能學習規(guī)劃平臺提供大學生學習能力評價模型支持。

2.文獻綜述

學習能力的影響因素和組成指標，諸多文獻出于不同角度有不同的理解。本文綜述了一些國內(nèi)研究的文獻的成果。

魏萍認為學習能力可類比物理學中“力”的特征要素進行分析，分為作用點、方向、大小、速度、持續(xù)時間及效果等六方面。

李清平認為信息時代的大學生學習能力是由大學生在學習過程中所必需的八種能力所組成。

3.模型的構(gòu)建方法

近年來，在教學與學生質(zhì)量評價模型方面主要包括加權(quán)平均法、單項因子評價法、多元線性回歸、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)法、模糊聚類分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方法。本文選取了層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)法、模糊聚類分析法進行介紹，并做出比較。

3.1層次分析法

3.1.1 層次分析法的含義

層次分析法（Analytic Hierachy Process，AHP）是國外Saaty于20 世紀70 年代末提出的一種新的系統(tǒng)分析方法，目的在于將復雜問題系統(tǒng)化，簡化為幾個簡明扼要的層級。

3.1.2 層次分析法的實施步驟

① 確定要研究的問題和分層

首先要確定研究的主要問題，明確研究的問題定義，弄清楚決策的目的，充分掌握研究問題的方向，提出總目標，對評價要素分層。

② 建立層次結(jié)構(gòu)

以層次分析法處理決策問題，首先需要將決策問題的目標特性分寫成上下串聯(lián)的層級，且每層級中需盡可能納入與總目標相關(guān)的所有決策屬性，要考慮完整性，每個層級內(nèi)要考慮所有決策元素的不同性質(zhì)。

③ 進行重要性比較，構(gòu)建判斷矩陣

美國運籌學家薩蒂（T.L.Satty）在20 世紀70 年代首次提出9 標度層次分析法。9 標度層次分析法的基本方式就是對各層次因素重要性進行兩兩對比，即對每一層下的所有因素進行重要性等級比較，假設(shè)當前層次上的因素為 ，相關(guān)的上一層因素為C，則可針對因素C，對所有因素 進行兩兩比較，得到數(shù)值 。

記 ，則A為因素 相應于上一層因素C的判斷矩陣。

④ 各級指標權(quán)重的計算

記A的最大特征值為 ，屬于 的標準化的特征向量為 ，則 給出了因素 相應于因素C的按重要或偏好程度的一個排序。對于判斷矩陣的最大特征根和相應的特征向量，一般采用近似計算，主要有方根法和和積法。

⑤ 求同一層次上的組合權(quán)系數(shù)

設(shè)當前層次上的因素為 ，相關(guān)的上一層因素為 ，則對每一個 ，由④ 可求得一個權(quán)向量 。如果已知上一層 個因素的權(quán)重分別為 。

如此一層層自上而下求下去，一直到最低層所有因素的權(quán)系數(shù)（組合權(quán)系數(shù)）都求出來為止，根據(jù)最低層權(quán)的分布即可給出一個關(guān)于各方案優(yōu)先程度的排序。

⑥ 一致性檢驗

歸一化處理數(shù)據(jù)后，進一步檢驗所得到的權(quán)重系數(shù)是否符合邏輯。常用一致性指數(shù)（CI）檢驗，一般認為CI

判斷矩陣的一致性指標CI與同階平均隨機一致性指標RI之比，稱為隨機一致性比率。通常要求CR小于0.10 ，此時可以認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需要對判斷矩陣進行調(diào)整。

3.2灰色關(guān)聯(lián)度分析

3.2.1 灰色關(guān)聯(lián)度的含義

灰色關(guān)聯(lián)度是灰色數(shù)學中的一種方法，用來研究事物相互關(guān)聯(lián)、相互作用的復雜因素的影響作用，確定影響事物的本質(zhì)因素，各種影響因素之間的“灰色”關(guān)系清晰化。關(guān)聯(lián)度是事物之間、因素之間關(guān)聯(lián)性大小的量度。

3.2.2 關(guān)聯(lián)度的計算

① 原始數(shù)據(jù)的處理

由于各因素各有不同的計量單位，因而原始數(shù)據(jù)存在量綱和數(shù)量級上的差異，不同的量綱和數(shù)量級不便于比較，或者比較時難以得出正確結(jié)論。因此，在計算關(guān)聯(lián)度之前，通常要對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。其方法包括初值化、均值化等。

1 ）初值化。即用同一數(shù)列的第一個數(shù)據(jù)去除后面的所有數(shù)據(jù)，得到一個各個數(shù)據(jù)相對于第一個數(shù)據(jù)的倍數(shù)數(shù)列，即初值化數(shù)列。

2 ）均值化。先分別求出各個原始數(shù)列的平均數(shù)，再用數(shù)列的所有數(shù)據(jù)除以該數(shù)列的平均數(shù)，就得到一個各個數(shù)據(jù)相對于其平均數(shù)的倍數(shù)數(shù)列，即均值化數(shù)列。

② 計算關(guān)聯(lián)系數(shù)

設(shè)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的參考數(shù)列為：

與參考數(shù)列作關(guān)聯(lián)程度比較的p個數(shù)列(常稱為比較數(shù)列)為：

上式中，n為數(shù)列的數(shù)據(jù)長度，即數(shù)據(jù)的個數(shù)。

從幾何角度看，關(guān)聯(lián)程度實質(zhì)上是參考數(shù)列與比較數(shù)列曲線形狀的相似程度。 凡比較數(shù)列與參考數(shù)列的曲線形狀接近，則兩者間的關(guān)聯(lián)度較大；反之，如果曲線形狀相差較大，則兩者間的關(guān)聯(lián)度較小。 因此，可用曲線間的差值大小作為關(guān)聯(lián)度的衡量標準。將第k個比較數(shù)列(k＝1 ，2 ，…，p)各期的數(shù)值與參考數(shù)列對應期的差值的絕對值記為：

對于第k個比較數(shù)列，分別記n個 中的最小數(shù)和最大數(shù)為 和 。 對p個比較數(shù)列 ，又記p個 中的最小者為 ，p 個 中的最大者為 。 這樣 和 分別是所有p個比較數(shù)列在各期的絕對差值中的最小者和最大者。

可見，關(guān)聯(lián)系數(shù)反映了兩個數(shù)列在某一時期的緊密程度。 例如，在使 的時期， ，關(guān)聯(lián)系數(shù)最大；而在使 的時期，關(guān)聯(lián)系數(shù)最小。由此可知，關(guān)聯(lián)系數(shù)變化范圍為 。

顯然，當參考數(shù)列的長度為n時，由p個比較數(shù)列共可計算出 個關(guān)聯(lián)系數(shù)。

③ 求關(guān)聯(lián)度

由于每個比較數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)程度是通過n個關(guān)聯(lián)系數(shù)來反映的，關(guān)聯(lián)信息分散，不便于從整體上進行比較。 因此，有必要對關(guān)聯(lián)信息作集中處理。 而求平均值便是一種信息集中的方式。 即用比較數(shù)列與參考數(shù)列各個時期的關(guān)聯(lián)系數(shù)之平均值來定量反映這兩個數(shù)列的關(guān)聯(lián)程度。

不難看出，關(guān)聯(lián)度與比較數(shù)列、參考數(shù)列及其長度有關(guān)。而且，原始數(shù)據(jù)的無量綱化方法和分辯系數(shù)的選取不同，關(guān)聯(lián)度也會有變化。

④ 排關(guān)聯(lián)度

由上述分析可見，關(guān)聯(lián)度只是因素間關(guān)聯(lián)性比較的量度，只能衡量因素間密切程度的相對大小， 其數(shù)值的絕對大小常常意義不大，關(guān)鍵是反映各個比較數(shù)列與同一參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)度哪個大哪個小。當比較數(shù)列有p個時，相應的關(guān)聯(lián)度就有p個。按其數(shù)值的大小順序排列，便組成關(guān)聯(lián)序。 它反映了各比較數(shù)列對于同一參考數(shù)列的“主次”、“優(yōu)劣”關(guān)系。

3.3模糊聚類分析法

3.3.1 聚類分析法的含義

聚類分析法又稱群分析法，是對多個樣本（或指標）進行定量分析的一種多元統(tǒng)計分析方法。樣本聚類分析的結(jié)果可由聚類圖展示出來。

3.3.2 模糊聚類法的實施步驟

常用的模糊聚類分析法有基于相似性關(guān)系和模糊關(guān)系的方法、基于模糊等價關(guān)系的傳遞閉包、基于模糊圖論的最大樹法、基于目標函數(shù)的算法等。本文介紹基于模糊等價關(guān)系的傳遞閉包法進行模糊聚類。

數(shù)據(jù)標準化

設(shè) 是n個待分類的樣本點，每個樣本可由m 個變量指標來刻畫，即

。以每個樣本向量為行向量形成如下原始數(shù)據(jù)矩陣：

利用 空間的閔氏距離可以刻畫不同樣本點之間的相似程度。若不同指標的量綱不同或指標值變異范圍相差懸殊，則需要在計算樣本的相似度之前，利用極差變換對數(shù)據(jù)進行標準化處理，對于兩個樣本類 和 ，為了判斷它們能否各自聚為一類，選用類平均法來進行類間的相似性度量。

模糊聚類分析

根據(jù)樣本矩陣 構(gòu)造模糊相似矩陣 這里 表示樣本 ， 間的相似程度。顯然， ， 。由于模糊相似矩陣只具有自反性和對稱性，不滿足傳遞性，我們需要改造相似關(guān)系為等價關(guān)系。運用平方法求模糊相似矩陣R 的傳遞閉包，令 ， ，…，直到 ，即求得模糊等價矩陣 。這里“ ”表示“ ”最小值或“ ”最大值運算。對任意的 ，生成模糊等價矩陣 的 截矩陣，將模糊等價矩陣轉(zhuǎn)化為等價的 截矩陣，即布爾矩陣，可以得到有限論域上的普通等價關(guān)系，等價關(guān)系是可以分類的。當 變動時，由 可以得到不同的分類。事實上，當 且 時， 所決定的分類中的每一個類是 所決定的分類中的某個子集，即 的分類是 的分類的加細；當 從1 遞減變化到0 時， 的分類由細變粗，逐漸歸并，形成一個動態(tài)的聚類圖。

模糊綜合排序算法

基于模糊聚類方法，我們能夠依據(jù)多個指標、多個單位，建立一個分類測評的綜合指標體系，對研究的對象進行綜合評價。下面給出基于模糊聚類的綜合排序算法。

第1 步：利用極差變換 將原始數(shù)據(jù)標準化，得到矩陣

第2 步：將標準化后的數(shù)據(jù)矩陣增加一行指標值全為1 的樣本，記其樣本編號為0 。根據(jù)公式計算樣本 和 之間的相似程度 ，構(gòu)造模糊相似矩陣 ；再利用平方法求出模糊相似矩陣 的傳遞閉包，即模糊等價矩陣。

第3 步：根據(jù)模糊等價矩陣中不重復的元素值確定 的取值集合。根據(jù)分類要求，選取合適的 ，利用公式 將模糊等價矩陣轉(zhuǎn)化為等價的布爾矩陣 進行分類，其中 的每行代表一類，取值為1 的位置代表對應樣本屬于該類。讓 遞減變化得到分類由細到粗的動態(tài)聚類過程，則按照與0 （樣本）歸并的先后順序?qū)ζ溥M行排序。

3.4模型的選取

由于灰色理論對長期預測和波動性較大數(shù)據(jù)列的擬合效果較差，模糊數(shù)學定權(quán)存在主觀因素的問題，影響模型精度，故本文選擇層次分析法來進行學習能力綜合評價模型的構(gòu)建。

4.數(shù)據(jù)收集

4.1指標選取

學習能力，是指學生對學習材料、技能技巧和外界信息的認知、模仿、吸收、編碼、儲存、整合、優(yōu)化、提取、使用和創(chuàng)新的能力和本領(lǐng)。綜合分析認為，學習能力的要素包括: 其一，動力系統(tǒng)；其二，行為系統(tǒng)；其三，調(diào)節(jié)系統(tǒng); 其四，環(huán)境支持系統(tǒng)。

4.2指標說明

4.2 .1 動力系統(tǒng)

動力系統(tǒng)是大學生學習的驅(qū)動力所在，本文主要從六個方面進行衡量：① 學習定位。② 學習態(tài)度。③ 學習動機。④ 學習毅力。⑤ 學習興趣。⑥ 學習情感。

4.2 .2 行為系統(tǒng)

行為系統(tǒng)是大學生學習的硬實力所在，本文主要從十一個方面進行衡量，鑒于層次分析法的使用，又將這十一個方面歸類為三個大方面：① 知識輸入。② 知識加工。③ 知識輸出。

4.2 .3 調(diào)節(jié)系統(tǒng)

調(diào)節(jié)系統(tǒng)是大學生學習能夠持續(xù)高效的關(guān)鍵，本文主要從五個方面進行衡量：① 學習的自我評價。② 自我監(jiān)控。③ 學習的方法策略。④ 學習規(guī)劃。⑤ 學習效率。

4.2 .4 環(huán)境支持系統(tǒng)

環(huán)境支持系統(tǒng)是影響大學生學習能力的外界環(huán)境因素，本文主要從三個方面進行衡量：① 學習條件。② 學習氛圍。③ 學習獎懲制度。

4.3原始數(shù)據(jù)的收集

根據(jù)大學生綜合學習指標評價體系結(jié)構(gòu)圖設(shè)計問卷（問卷見附錄），不同指標進行兩兩比較，共計進行52 次比較。問卷共計收回34 份，剔除無效樣本4 份，有效樣本共30 份。

5.數(shù)據(jù)分析過程

5.1 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型

層次結(jié)構(gòu)模型是指分析系統(tǒng)中各因素的邏輯歸屬及重要性級別進行分層排列，進而形成的一個自上而下的梯階層次結(jié)構(gòu)。此處目標層是大學生學習能力評價指標，下含一級指標（4 個）、二級指標（17 個）和三級指標（11 個）。將目標層與各級指標層連接起來，就構(gòu)成了層次結(jié)構(gòu)模型。

5.2構(gòu)建判斷矩陣

本文采用平均法求各大指標體系的判斷矩陣，結(jié)果如下表。

表 1 二級指標“知識輸入”下的3 個三級指標的比較

判斷矩陣

閱讀力

信息汲取力

記憶力

閱讀力

1

3.735873016

2.99957672

信息汲取力

0.267675051

1

1.656931217

記憶力

0.333380371

0.603525354

1

表 2 二級指標“知識加工”下的4 個三級指標的比較

判斷矩陣

思考力

理解力

判斷力

分析力

思考力

1

2.251005291

1.661798942

2.004444444

理解力

0.444245957

1

1.708148148

1.685502646

判斷力

0.601757514

0.585429315

1

1.928465608

分析力

0.498891353

0.593294827

0.518546971

1

表 3 二級指標“知識輸出”下的4 個三級指標的比較

判斷矩陣

表達力

反思力

創(chuàng)新力

批判力

表達力

1

1.870687831

2.635555556

1.828783069

反思力

0.534562733

1

2.617777778

1.802539683

創(chuàng)新力

0.379426644

0.382003396

1

1.817354497

批判力

0.546811712

0.554772807

0.550250378

1

5.3計算各評價指標權(quán)重并賦值

將專家的兩兩打分，利用方根法計算可以獲得每位專家對每層評價指標的權(quán)重系數(shù) 。公式如下：

對幾何均數(shù) 進行歸一化處理，得到該專家的權(quán)重系數(shù)打分 ，公式如下：

表 4 每層評價指標的權(quán)重系數(shù)

一級指標

權(quán)重

二級指標

權(quán)重

三級指標

權(quán)重

動力系統(tǒng)

0.400026299

學習定位

0.377235075

學習態(tài)度

0.21762795

學習動機

0.1522696

學習毅力

0.098063768

學習興趣

0.075242503

學習情感

0.079561104

行為系統(tǒng)

0.281759121

知識輸入

0.563796406

閱讀力

0.623968459

信息汲取力

0.212642173

記憶力

0.163389368

知識加工

0.264989444

思考力

0.389172531

理解力

0.250106247

判斷力

0.213516723

分析力

0.147204499

知識輸出

0.17121415

表達力

0.398475646

反思力

0.289799034

創(chuàng)新力

0.164740938

批判力

0.146984382

調(diào)節(jié)系統(tǒng)

0.197454721

學習的自我評價

0.445885766

學習的自我監(jiān)控

0.207867747

學習的方法策略

0.153289142

學習規(guī)劃

0.112335707

學習效率

0.080621638

環(huán)境支持系統(tǒng)

0.120759859

學習條件

0.541980149

學習氛圍

0.154214586

學習獎懲制度

0.303805265

5.4一致性檢驗

歸一化處理數(shù)據(jù)后，進一步檢驗所得到的權(quán)重系數(shù)是否符合邏輯。常用一致性指數(shù)（CI）檢驗，一般認為CI

經(jīng)計算，每個指標體系的CR如表

表 5 每個指標體系的CR

指標體系

學習能力

CR

0.096029404

指標體系

動力系統(tǒng)

行為系統(tǒng)

調(diào)節(jié)系統(tǒng)

環(huán)境支持系統(tǒng)

CR

0.084209793

0.032373004

0.09496

0.072793868

指標體系

知識輸入

知識加工

知識輸出

CR

0.050519494

0.041603244

0.061688

結(jié)論：CR小于0.10 ，判斷矩陣合理，接受權(quán)重系數(shù)打分。

5.5確定大學生學習能力評價指標權(quán)重

將專家對評價指標打分的權(quán)重系數(shù)進行算數(shù)平均，得出大學生學習能力的綜合評價權(quán)重表如下：

表 6 大學生學習能力的綜合評價權(quán)重表

一級指標

權(quán)重

二級指標

權(quán)重

三級指標

權(quán)重

動力系統(tǒng)

0.400026299

學習定位

0.150903951

學習態(tài)度

0.087056903

學習動機

0.060911844

學習毅力

0.039228086

學習興趣

0.03009898

學習情感

0.031826534

行為系統(tǒng)

0.281759121

知識輸入

0.15885478

閱讀力

0.099120372

信息汲取力

0.033779226

記憶力

0.025955182

知識加工

0.074663193

思考力

0.046587477

理解力

0.015876544

判斷力

0.012199172

分析力

0.029056864

知識輸出

0.048241148

表達力

0.019222923

反思力

0.013980238

創(chuàng)新力

0.007947292

批判力

0.007090695

調(diào)節(jié)系統(tǒng)

0.197454721

學習的自我評價

0.08804225

學習的自我監(jiān)控

0.041044468

學習的方法策略

0.030267665

學習規(guī)劃

0.022181216

學習效率

0.015919123

環(huán)境支持系統(tǒng)

0.120759859

學習條件

0.065449446

學習氛圍

0.018622932

學習獎懲制度

0.036687481

6.結(jié)論分析

本文根據(jù)構(gòu)建的大學生綜合學習能力評價體系，采用5 標度層次分析法，研究評價指標的權(quán)重。調(diào)查結(jié)果顯示，在四大評價系統(tǒng)中，動力系統(tǒng)是權(quán)重最高的，充分說明了動力系統(tǒng)是學習的源動力，而在動力系統(tǒng)評價體系中，學習定位的權(quán)重又是最高的，說明了樹立一個好的學習目標的重要性。由圖3 可知除了環(huán)境支持系統(tǒng)外，各大系統(tǒng)的指標權(quán)重占比大小按順序依次排列。本模型為智能學習規(guī)劃平臺的搭建提供了模型依據(jù)。

參考文獻

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[3]李清平.試論信息時代大學生學習能力的構(gòu)成及其影響因素[J].法制與社會，2008(33):316.

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篇(6)

［1］長期以來，不同功能系統(tǒng)多是相互獨立的。常規(guī)熱能動力系統(tǒng)的核心為熱力循環(huán)，側(cè)重于熱與功的轉(zhuǎn)換利用，局限于物理能范疇，受制于卡諾理論框架。而傳統(tǒng)化工生產(chǎn)則側(cè)重于化工工藝，想方設(shè)法把原料中的有效成分最大程度地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。它們追求單一功能目標的思路無法破解能耗高、化學能損失大及環(huán)境污染嚴重等難題。因此，系統(tǒng)整合思想受到重視，多能源互補和多產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)已成為當今世界能源動力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢與特征。多聯(lián)產(chǎn)是指通過系統(tǒng)集成把化工過程和熱能動力系統(tǒng)整合，在完成發(fā)電、供熱等熱工功能的同時生產(chǎn)化工產(chǎn)品，實現(xiàn)多領(lǐng)域的多功能綜合，其本質(zhì)特征是系統(tǒng)集成，更合理的物質(zhì)與能量綜合梯級轉(zhuǎn)換利用。圖1為某化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)示意圖。根據(jù)圖1，化工生產(chǎn)過程為原料的加工和轉(zhuǎn)換過程。在此過程中，需要與熱能動力系統(tǒng)發(fā)生諸多聯(lián)系，包括由熱能動力系統(tǒng)供給反應所需的蒸汽和動力裝置所需的電力等，而化工過程副產(chǎn)的部分蒸汽可進入熱能動力系統(tǒng)中，進行全廠的平衡。現(xiàn)代化工生產(chǎn)在探求分產(chǎn)能效提高的同時，越來越趨向于追求總體效能的提高。例如，通過對某煤制烯烴項目的驗收，發(fā)現(xiàn)全廠熱能動力系統(tǒng)約占總耗能的28%，工藝裝置能耗占總耗能的72%。工藝系統(tǒng)的能源效率很難進一步提高，但是熱電的爐機配置和供電模式對全廠綜合能效影響較大，進行系統(tǒng)優(yōu)化后可較大程度提高全廠綜合能效水平。圖2為煤氣化熱能動力多聯(lián)產(chǎn)在化學工業(yè)中的應用。圖2所示項目以最大限度地優(yōu)化利用煤氣化產(chǎn)生的合成氣組分為基礎(chǔ)，向化工生產(chǎn)裝置（如，醋酸、醋酐裝置）提供CO氣體，向化工生產(chǎn)裝置（如，合成氨裝置）提供H2，同時充分利用合成氣中的CO2生產(chǎn)尿素等，從源頭上減少溫室氣體的排放，并進行酸性氣體的處理，實現(xiàn)脫硫；部分合成氣經(jīng)過處理后進入燃氣輪機，燃機排氣進入余熱鍋爐，余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽部分直接用于供熱，其余進入汽輪發(fā)電機組，從而實現(xiàn)熱能、動力多聯(lián)產(chǎn)。傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)存在能耗高、污染重、規(guī)模小、工藝技術(shù)落后等局限，其發(fā)展正面臨著原料供應、環(huán)保、新興產(chǎn)業(yè)沖擊等三個方面的挑戰(zhàn)，而燃煤電廠在發(fā)展過程中也遇到能源利用效率沒有實質(zhì)性突破和環(huán)保壓力越來越大的困境。煤化工和發(fā)電兩個系統(tǒng)單獨運行時，對能源和資源的利用并不是最充分的。如果把發(fā)電和煤化工結(jié)合起來，可以使得溫度、壓力、物質(zhì)的梯級利用達到最佳，實現(xiàn)效率最高、排放最小，兩者相互結(jié)合和促進。煤氣化熱能動力多聯(lián)產(chǎn)是將煤氣化產(chǎn)生的合成氣經(jīng)過處理后，用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和用于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，其比例可以調(diào)節(jié)，并且生產(chǎn)化工產(chǎn)品的弛放氣可以進入燃氣輪機發(fā)電。它是煤氣化、氣體處理、氣體分離、化工品的合成與精制和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電五部分有機耦合的一種技術(shù)。通過整體優(yōu)化，相對于獨立分產(chǎn)系統(tǒng)，其總能利用率提高，污染物排放降低，經(jīng)濟效益提高，勢必成為未來能源化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向［2］。目前，煤化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成和設(shè)計優(yōu)化尚未形成完整的理論體系，優(yōu)化方法、評價準則等基礎(chǔ)問題亟待突破。對多聯(lián)產(chǎn)認識還存在許多誤區(qū)，如把多聯(lián)產(chǎn)看作是相應的化工與動力的簡單聯(lián)合，各自保持與分產(chǎn)時的相同流程；把多聯(lián)產(chǎn)簡單地理解為多產(chǎn)品系統(tǒng)等。煤化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，化工動力側(cè)多是希望運行在設(shè)計工況，而通常把熱力系統(tǒng)的運行工況分為設(shè)計工況和變工況。設(shè)計工況是在給定的設(shè)計參數(shù)與要求下的基準工況，隨著環(huán)境大氣條件、外界負荷或系統(tǒng)本身等變動，熱力系統(tǒng)總是處于非設(shè)計工況運行。為了避免變工況給系統(tǒng)分析帶來的困難，本文中采用全年運行工況，突破設(shè)計工況點的舊框架，全面考慮全部可能運行區(qū)域的特性，以及相應的評價準則與設(shè)計優(yōu)化方法等。分析化工熱能動力系統(tǒng)的所有可能運行工作狀況（穩(wěn)定工況和過渡態(tài)工況）的總和，科學地描述與評估總能系統(tǒng)的性能特性，對煤化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)項目的選擇具有一定的指導意義。

2傳統(tǒng)熱力性能評價準則

長期以來，熱力學第一定律被廣泛應用。對于單一能源輸入和單一供能輸出（如單純供熱或純發(fā)電等）的能源動力系統(tǒng)來說，熱效率能夠比較好地描述系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換利用的有效性與優(yōu)劣，也比較簡單易懂。但對于功、熱并供與化工、動力聯(lián)產(chǎn)等復雜的系統(tǒng)，由于沒有區(qū)分功與熱、化工與電力等品位差異及其在價值上的不等價性，就不適用了。最初，功、熱并供系統(tǒng)常采用兩個指標（熱效率和功熱比）來綜合評估。若對比的某個系統(tǒng)的兩個性能指標都好，才能得出明確的結(jié)論；如果出現(xiàn)“一好一差”的情況，就很難評說哪一個系統(tǒng)更好了。有關(guān)研究相繼拓展到冷-熱-電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和熱、電分攤理論問題。盡管許多研究有了重要進展，但至今沒有解決問題，且化工-熱能-動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成優(yōu)化比熱-電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還要復雜得多，所以越來越多的人認識到單純從熱力學第一定律的角度，無法合理評價化工-熱能-動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)劣。后來，有些學者采用熱力學第二定律。火用表示一定參數(shù)工質(zhì)在基準環(huán)境下所能做功的最大可能性，將“質(zhì)”與“量”結(jié)合起來去評價能量的價值，改變了人們對能的性質(zhì)、能的損失和能的轉(zhuǎn)換效率等問題的傳統(tǒng)看法，開拓了一個新的熱工分析理念。熱力學第一定律效率（簡稱熱效率，又稱總能利用效率）是聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)各種形式的能量輸出的總量Qout（包括化工產(chǎn)品、發(fā)電量、制冷量與供熱量）與輸入能源總能量Qin（所消耗的一次能源總量）的比值。該值越高，表明系統(tǒng)的熱力性能越好。熱效率把化工產(chǎn)品與熱工產(chǎn)品（功、制冷量供熱量）等不同品質(zhì)與品位的能量等同看待，直接相加。因此，基于熱力學第一定律的系統(tǒng)熱力性能評價準則，只是反映系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換利用的數(shù)量關(guān)系。既沒有對不同有效輸出的品質(zhì)與品位加以區(qū)分，又沒有合理反映產(chǎn)生有效輸出所消耗能量的分攤情況［4］。雖然熱效率應用得最早，而且至今還得到應用，但它通常只適用于單一功能系統(tǒng)，而對于化工－動力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等多功能系統(tǒng)來說，則是不科學與不合理的。［5］在聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和參照的分產(chǎn)系統(tǒng)輸出相同的產(chǎn)品（化工產(chǎn)品種類和量與熱工產(chǎn)品種類和量）條件下，兩者總能耗之差的相對比值即聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相對節(jié)能率Esr（或Est），Esr＝Qd-QcogQd（1）式（1）中：Qd———參照的分產(chǎn)系統(tǒng)總能耗；Qcog———聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總能耗。相對節(jié)能率體現(xiàn)的是聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與參照的分產(chǎn)系統(tǒng)的對比。關(guān)注聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與參照分產(chǎn)系統(tǒng)相比時能源消耗的節(jié)約情況。鑒于聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與分產(chǎn)系統(tǒng)中化工原料、產(chǎn)品與熱動原料、產(chǎn)品的類型和數(shù)量存在不一致的情況，需要界定邊界條件。例如，相同的能源輸入量或相同的產(chǎn)品輸出量等。此外，聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和與其比較的參照分產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品和熱工產(chǎn)品的類型和量以及它們之間比例（如化／動比等）應該有個合理的界定。不同的化／動比，計算出來的節(jié)能率并不相同，有時也會出現(xiàn)“化／動比越大，節(jié)能率就越高”的結(jié)論。有的學者通過建立多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)化、電分攤理論模型，分析化工生產(chǎn)過程和熱-功轉(zhuǎn)換過程的性能特性、能耗分攤情況，使得計算結(jié)果更具有針對性。應用相對節(jié)能率作為聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)評價準則時，正確選擇相應的參照分產(chǎn)系統(tǒng)性能基準（簡稱參照基準）非常重要。通常采用定折合性能基準法和當量折比系數(shù)法等。定折合性能基準法是假定參照的分產(chǎn)系統(tǒng)中相關(guān)的性能均為一個定值時計算出的性能基準，如某焦爐煤氣聯(lián)合循環(huán)效率為52%，某焦爐煤氣制甲醇能耗44.9MJ／kg等。當量折比系數(shù)法是通過規(guī)定不同燃料之間熱值比值的一個當量折比系數(shù)來計算聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的參照基準。如假定1kg焦炭的熱值與0.9714kg標準煤相當，表達不同能源之間關(guān)系。采用不同參照性能基準進行分析時，在數(shù)量變化率上有較大的差異，但總的變化趨勢大致相同。事實上，相對節(jié)能率與熱效率一樣，都把不同的有效輸出等同對待，沒有區(qū)分它們在品質(zhì)與品位上的不等價性，仍局限于熱力學第一定律概念；且應用范圍較窄，特別是多能源輸入時，出現(xiàn)太多的參照分產(chǎn)系統(tǒng)（如雙能源輸入和雙產(chǎn)品輸出的系統(tǒng)就需4個），不但使得性能指標量的計算變得復雜，而且使系統(tǒng)性能定性比較模糊不清。許多學者嘗試應用熱力學第二定律來處理不同能量在品質(zhì)與品位上的不等價性問題，它以各種能量的火用（最大理論做功能力）來進行統(tǒng)一評價，并由此推出基于熱力學第二定律的火用效率。火用效率是將功與熱合并到一個合理的綜合指標中來統(tǒng)一評價的準則，定義為能源動力系統(tǒng)輸出的總火用（Eout）與輸入的總火用（Ein）之比值，即所產(chǎn)功及輸出熱量中最大轉(zhuǎn)化功與輸入總火用之比值：ηex=Eout／Ein=（P+BQ）／Ein。（2）式（2）中，B為折扣系數(shù)，它指代由熱轉(zhuǎn)化為功的最大可能性，由卡諾循環(huán)效率確定，用熱力學第二定律來定量評價。火用效率比熱效率更合理之處在于：基于熱力學第一定律的評價只考慮了化工產(chǎn)品與熱工產(chǎn)品的熱性能，且忽略熱工產(chǎn)品中電、冷、熱之間的差別；火用效率對它們的品位或價值有不同的評價。可見，火用效率的確在熱力學上更加正確地看待不同能量的差異，注意到了不同輸出在熱力學方面的不等價性。但是，火用的概念是從熱轉(zhuǎn)功的最大可能性出發(fā)，并不適合于用來描述化工生產(chǎn)過程和制冷過程等能量轉(zhuǎn)換利用問題。另外，化工產(chǎn)品的火用與熱工產(chǎn)品的火用以及冷火用與熱火用等都難以選擇同一的基準環(huán)境。為此，作為評價準則同樣存在一定的不合理性。對于功－熱聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)來說，火用效率在熱力學上把能量的量與質(zhì)相結(jié)合起來，將功與熱合并到一個綜合指標中來統(tǒng)一評價的準則。根據(jù)熱力學第二定律，功能夠全化為熱，而熱是不能全化為功的。兩者雖然可用同一量綱表達，但存在明顯的品位差別，功的品位比熱高得多，且功與熱在經(jīng)濟上的價格也不是等價的。許多工程技術(shù)人員對經(jīng)典的火用概念多限于理論上理解，與實踐應用相距甚遠，因此，至今未能得到普遍使用。如果從其它角度來定量評定不同能量的價值，就可以得出另一種不同能量價值比和定義出另一種評價準則，或者稱之為廣義的火用效率。經(jīng)濟火用效率ηEC提出另一種規(guī)定價值比B的方法，即系統(tǒng)供熱與供電（功）的售價之比：B=CR／CW。（3）式（3）中，價值比B聯(lián)系實際的經(jīng)濟效益，一定程度上更實際地反映功、熱并供裝置的性能，從而反映出熱力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換利用的優(yōu)劣。經(jīng)濟火用效率只考慮了熱與電（功）的售價比，沒有考慮不同燃料的價格不同。這在比較使用不同燃料（其價格可能差別很大，如汽油與原煤）的裝置時就不夠全面。為了改進這一點，可在經(jīng)濟火用效率的基礎(chǔ)上再加上燃料價格的考慮，從而提出經(jīng)濟火用系數(shù)XEC，XEC=ηEC×Cw／Cf。（4）式（4）中，Cw／Cf是單位能量電（功）與燃料的價格比，反映了燃料投入所獲得的經(jīng)濟增值比例（未考慮初投資等成本）。當然，經(jīng)濟火用效率和經(jīng)濟火用系數(shù)是否合理，與熱／電（功）售價比、電（功）與燃料的價格比等定得正確與否有關(guān)。實際上，影響熱、電（功）售價的因素很多，經(jīng)濟火用效率和經(jīng)濟火用系數(shù)用來進行化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化，存在一定的不確定性。

3能量綜合梯級利用率

［6］20世紀80年代初，我國著名科學家吳仲華先生提出各種不同品質(zhì)的能源要合理分配、對口供應，做到各得其所，并從能量轉(zhuǎn)化的基本定律出發(fā)，闡述了熱能綜合梯級利用與品位概念，倡導按照“溫度對口、梯級利用”能源高效利用的原則。近期，相關(guān)研究從物理能（熱能）的梯級利用擴展到化學能與物理能綜合梯級利用，提出冷－熱－電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能量梯級利用率與化工熱能動力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能量梯級利用率等新準則。在能源動力系統(tǒng)中，物質(zhì)化學能通過化學反應實現(xiàn)其能量轉(zhuǎn)化。因此，物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化勢必與其發(fā)生化學反應的做功能力（吉布斯自由能變化G）和物理能的最大做功能力（物理火用）緊密相關(guān)。對于一個化學反應的微分過程，存在如下關(guān)系：dE=dG+TdSηc。（5）式（5）中，dE———過程物質(zhì)能的最大做功能力變化；dG———吉布斯自由能變化；TdS———過程中以熱形式出現(xiàn)的能量；T———反應溫度，K；dS———過程熵變化；ηc———卡諾循環(huán)效率，ηc=1-T0／T；T0———環(huán)境溫度，K。上式描述物質(zhì)火用、化學反應吉布斯自由能和物理火用的普遍關(guān)系。從而揭示如何分別通過化學反應過程和物理過程實現(xiàn)物質(zhì)dE的逐級有效轉(zhuǎn)化與利用。在此基礎(chǔ)上，定義表征聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)化學能梯級利用特征的化學能梯級利用收益率，如式（6）：Rgain=ΔEthnetEs-（Ep+Ethnet）。（6）式（6）中，Rgain———聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)化學能梯級利用收益率；ΔEthnet———聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱轉(zhuǎn)功循環(huán)所得熱火用相對于分產(chǎn)系統(tǒng)的增長量；Es-（Ep+Ethnet）———從分產(chǎn)系統(tǒng)看，進入系統(tǒng)的化學火用（Es）除部分轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品中（Ep）、部分轉(zhuǎn)化為熱轉(zhuǎn)功循環(huán)的有效凈熱火用（Ethnet），其余均消耗或損失于系統(tǒng)內(nèi)部。這部分化學火用損失即為聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)化學火用梯級利用的最大潛力。因此，Rgain代表了多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)化學能梯級利用的收益占分產(chǎn)系統(tǒng)的化學火用損失（化學火用利用潛力）的比例，即聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)通過集成整合成的化學能梯級利用收益率。它是量化描述聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中化學能品位梯級利用水平的一個最重要指標。若在化工動力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成時，以化學能收益率Rgain作為優(yōu)化目標，把化學能梯級利用水平與系統(tǒng)集成特征變量和獨立設(shè)計變量以及聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)性能特性等關(guān)聯(lián)起來，就可構(gòu)建基于化學能梯級利用準則的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化方法。

4基于能源-環(huán)境-經(jīng)濟的綜合評價體系

基于火用的概念，系統(tǒng)輸出熱的火用值要低于本身熱值，把它與功相比時要打一個折扣，常借助卡諾循環(huán)效率所表達的熱轉(zhuǎn)化為功的理論限度來給有效熱輸出打個折扣，以區(qū)分熱與功的不等價性。但是，化工產(chǎn)品的火用值與熱工能量的火用值則難以比較。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，能源、環(huán)境問題日益突出，由此而誕生的能源、環(huán)境、經(jīng)濟等綜合的評價準則受到重視。專家們試圖從多目標綜合層面來評估多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。能源（Energy）、環(huán)境（Environment）、經(jīng)濟（Economy）系統(tǒng)是一個有機的整體，同時存在著相互影響、相互制約的發(fā)展關(guān)系。近些年來，世界各國政府、研究機構(gòu)以及專家學者都深刻地認識到能源、經(jīng)濟以及環(huán)境之間的相互作用對于解決能源問題的重要影響，開始將三者結(jié)合起來綜合考慮能源問題，探求綜合平衡與協(xié)調(diào)發(fā)展，從而形成了3E系統(tǒng)理論的研究框架，并取得大量的理論與實踐成果［7］。這些問題的研究涉及多個學科領(lǐng)域，不同專業(yè)的學者選擇了不同的研究視角與方法，得到的結(jié)論也有所差別。然而，他們的研究都在更多地使用數(shù)量經(jīng)濟學、系統(tǒng)工程以及運籌學的方法對能源、環(huán)境、經(jīng)濟三者之間的關(guān)系和內(nèi)部規(guī)律進行定量分析。國內(nèi)外基于能源-環(huán)境-經(jīng)濟對化工－熱能－動力多聯(lián)產(chǎn)進行評價研究不足，本文探索建立評價體系，利用多項指標進行測算，多角度全面刻畫出系統(tǒng)的特性。從而為項目的前期決策，為地區(qū)能源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展機制的建設(shè)以及社會經(jīng)濟宏觀發(fā)展目標的制定提供數(shù)據(jù)支持與決策依據(jù)。能源、環(huán)境、經(jīng)濟（3E）分析一般采用協(xié)調(diào)度評價，應用的理論和采用的方法雖不盡相同，均力圖通過量化概念反映出來，但這個量化的數(shù)值沒有辦法直接表明其所處的狀態(tài)性質(zhì)。本文將能源、環(huán)境、經(jīng)濟分析用于化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，分成一級要素和二級要素，并確定權(quán)重，根據(jù)設(shè)定的評分依據(jù)分5個等級，進行綜合評價。這樣就使得原來復雜的協(xié)調(diào)度概念變得更加簡單，同時也更加實用［5］。評價指標選取那些使用頻度較高的指標，進行分析、比較、綜合，并采用專家評分法對指標進行調(diào)整，使得評價具有可操作性［8］。基于能源-環(huán)境-經(jīng)濟（3E）對化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)項目進行綜合評價的思路及其相應步驟如下：合理選定一級及二級要素，并分別確定其權(quán)重；進行評價要素分析，根據(jù)技術(shù)發(fā)展水平等確定最優(yōu)標準；計算對應化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)項目的分值，進行綜合評價。具體如下。建立評價體系分析模型，選定環(huán)境保護、資（能）源利用效率和技術(shù)經(jīng)濟指標為一級要素；SO2排放強度、NOx排放強度、中水回用率、一般固廢綜合利用率、CO2減排潛力、能源轉(zhuǎn)化效率、能耗指標、水耗指標、內(nèi)部收益率、區(qū)域經(jīng)濟帶動等為二級要素。根據(jù)環(huán)保優(yōu)先、合理和節(jié)約利用資源、效益良好和區(qū)域經(jīng)濟帶動等原則，合理確定各級要素的權(quán)重，再根據(jù)業(yè)內(nèi)專家調(diào)整，得到化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)項目評價體系權(quán)重。根據(jù)化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)的項目的不同，相關(guān)二級要素會有所調(diào)整，對應評價體系權(quán)重也會根據(jù)產(chǎn)品種類、生產(chǎn)規(guī)模、工藝路線、公用工程配置等諸多因素進行針對性的調(diào)整。進行評價要素分析，根據(jù)技術(shù)發(fā)展水平等確定最優(yōu)標準。4.1.2.1環(huán)境保護要素特征污染物指的是能夠反映某種行業(yè)所排放污染物中有代表的部分。不同的化工生產(chǎn)對應的主要污染物排放并不相同。但從化工及熱能動力系統(tǒng)的行業(yè)特點出發(fā)，SO2、NOx為最基本的特征污染物。中水回用，一方面為供水開辟了第二水源，大幅度降低新鮮水的消耗量；另一方面在一定程度上減輕污廢水對水源的污染。目前，世界上無論是水資源豐富還是水資源相對緊缺的國家都將中水回用作為節(jié)約用水、加強環(huán)境保護的一項重要舉措。化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)項目一般耗水量較大，務必提高中水回用率，提高水的重復利用和循環(huán)使用率。一般固廢綜合利用率指一般固體廢物綜合利用量占一般固體廢物產(chǎn)生量的百分率。《節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，資源綜合利用被明確為除節(jié)能和環(huán)保之外重點支持的產(chǎn)業(yè)。提高一般固廢綜合利用率可以實現(xiàn)資源利用和環(huán)境保護的雙重目標。近年來巨大的能源消耗和溫室氣體排放使我國承受了很大的壓力。我國CO2氣體減排的任務很重。化工和電力行業(yè)CO2的排放較大，有效實施化工能源動力多聯(lián)產(chǎn)，也是降低CO2排放的舉措。特別是煤化工項目，應采用有效控制CO2排放的能源利用技術(shù)路線。環(huán)境保護要素取值參照相關(guān)污染物排放標準、政策文件及同等項目國內(nèi)外先進水平確定，在此基礎(chǔ)上，對項目進行評價。化工行業(yè)整體能源、資源消耗量大，選定能源轉(zhuǎn)化效率、能耗、水耗等要素，總體上可以體現(xiàn)其資（能）源利用水平。參照國內(nèi)外先進水平，在此基礎(chǔ)上進行總體評價。能源轉(zhuǎn)化率采用熱力學第一定律計算，能耗指標按照噸產(chǎn)品的資（能）源消耗確定，水耗指標為加工和轉(zhuǎn)換單位資（能）源消耗的水資源。技術(shù)經(jīng)濟評價要素一方面評價項目自身的財務效益，同時也關(guān)注項目建設(shè)對區(qū)域經(jīng)濟帶動、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，主要包括：項目財務內(nèi)部收益率及區(qū)域經(jīng)濟帶動指標等。項目財務內(nèi)部收益率參照行業(yè)內(nèi)的先進制進行評定，區(qū)域經(jīng)濟帶動綜合考慮項目對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的影響。［9］根據(jù)上述評價系統(tǒng)確定的權(quán)重和評分依據(jù)，將分值分成5個等級，進行綜合評價。隨著我國能源戰(zhàn)略多元化進程的加快，我國烯烴工業(yè)發(fā)展將進一步提升原料多元化，適度減少石化工業(yè)發(fā)展對原油資源的依賴，進一步提升煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。下面針對三個烯烴項目，應用能源-經(jīng)濟-環(huán)保評價體系進行綜合評價。建立評價體系分析模型，合理確定各級要素及權(quán)重，如表1所示。根據(jù)煤制烯烴的先進指標，結(jié)合GB13223—2011《火電廠大氣污染物排放標準》、《大宗工業(yè)固體廢物綜合利用“十二五”規(guī)劃》、GB8978—1996《污水綜合排放標準》等相關(guān)污染物排放標準、政策文件及同等項目國內(nèi)外先進水平確定（表2）。煤制烯烴產(chǎn)業(yè)為高耗能、耗水產(chǎn)業(yè)，資（能）源利用效率要素從能源轉(zhuǎn)化效率、能耗、水耗三方面評價（表3）。含財務內(nèi)部收益率和區(qū)域經(jīng)濟帶動兩項，見表4。根據(jù)上述評價系統(tǒng)確定的權(quán)重和評分依據(jù)，整理確定最終的評價標準，如表5所示。針對三個煤制烯烴項目，參照以上的評價標準進行評定，如表6所示。根據(jù)表6并結(jié)合能源-環(huán)境-經(jīng)濟綜合評價法，做出如下解釋。（1）通過該綜合評價法，能夠針對不同項目或同一項目的不同方案，進行分析評價。例如，表6中項目一（方案一）雖然環(huán)保要素和資（能）源利用效率要素優(yōu)異，但相對技術(shù)經(jīng)濟指標較低，通過綜合考慮，總體評價分值仍較高，而項目三（方案三）以降低環(huán)保和資（能）源利用效率為代價獲取經(jīng)濟效益，總體評價較低。（2）能源-環(huán)境-經(jīng)濟綜合評價中，根據(jù)項目不同，選取的權(quán)重及分值標準等會有所不同，但是基本上，同類別的項目均具有一定的可比性。（3）能源-環(huán)境-經(jīng)濟綜合評價適用于不同方案及不同項目的分析對比，選出在能源-環(huán)境-經(jīng)濟等方面更優(yōu)的方案及項目。（4）能源-環(huán)境-經(jīng)濟綜合評價體系融合了能源-環(huán)境-經(jīng)濟等因素，綜合協(xié)調(diào)了進行方案或項目分析時節(jié)能不環(huán)保、節(jié)能不經(jīng)濟、環(huán)保不節(jié)能、環(huán)保不經(jīng)濟等能源、經(jīng)濟和環(huán)保之間的矛盾，平衡了相關(guān)各方的利益，力圖實現(xiàn)社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。（5）本文中能源-環(huán)境-經(jīng)濟綜合評價評價體系有待于進一步完善，實現(xiàn)權(quán)重和分值的劃定更科學，計算能源-環(huán)保-經(jīng)濟的協(xié)調(diào)度，并用于指導方案和項目的優(yōu)化，推動技術(shù)進步。

篇(7)

關(guān)鍵詞：車輛工程；傳感器；教學

中圖分類號：G712？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）45-0030-02

一、前言

《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程目前作為同濟大學汽車學院汽車試驗學方向本科教學專業(yè)基礎(chǔ)課，面向本科生教授有關(guān)汽車和發(fā)動機試驗測試過程中所涉及的傳感器測試原理及方法。教學涵蓋內(nèi)容不僅包括以往傳感器教學所涉及的數(shù)學、物理、力學、電子學、材料學、計算機科學、信號處理等多方面知識，還包括了發(fā)動機原理、汽車構(gòu)造等方面知識，課程所講授內(nèi)容相對來說比較分散。另外，有關(guān)傳感器原理方面的計算與公式推導多，概念難于理解。并且在教學過程中還發(fā)現(xiàn)，學生對測試對象工作原理理解不深刻（例如發(fā)動機的工作原理、汽車構(gòu)造等），也增加了《汽車試驗傳感器技術(shù)》教學過程中的理解難度。由于車用傳感器的新知識、新內(nèi)容越來越多，對學生在實踐技能和應用能力的顯現(xiàn)也越來越重要。《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程的教學改革重點是培養(yǎng)學生在汽車試驗和測試環(huán)節(jié)的應用能力、開發(fā)能力及創(chuàng)新能力。本文針對當前本科學生的學習特點，對傳統(tǒng)教學內(nèi)容和方法進行教學改革和教學實踐，提出《汽車試驗傳感器技術(shù)》在教學中的新方法。

二、《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程教學方法的探索改革

在完成對課程內(nèi)容和課程體系的改革后，為了取得較好的教學效果，課程內(nèi)容以及課程體系的改革可以與教學組織方式和教學設(shè)計思想相結(jié)合。《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程的教學組織方式以課堂講授為主，并綜合運用多媒體教學手段以及課堂討論、課堂啟發(fā)等教學方法[1-3]。

1.根據(jù)專業(yè)方向改革教學內(nèi)容。課程的教學內(nèi)容可以根據(jù)該專業(yè)學生畢業(yè)后所從事行業(yè)的專業(yè)知識進行有重點、有目的的整合。并對其余教學內(nèi)容進行適當調(diào)整，突出重點。這樣既能讓學生有重點地學習，給教師的講授和學生的接受環(huán)節(jié)帶來方便。《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程需要學生最好對汽車構(gòu)造及發(fā)動機原理等專業(yè)課程知識點有明確掌握，在明確被測對象工作原理基礎(chǔ)上，即可以有目的地對其工作過程的物理參數(shù)，選擇合適測量方法，施加準確和有效測量。因此，在講授《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程的過程中，需要對有關(guān)汽車專業(yè)課程和知識點進行適當?shù)难a充講述，以達到學生對專業(yè)方向的把握，加深對自身專業(yè)的理解。

2.緊密聯(lián)系實際環(huán)節(jié)，采用試驗案例式教學。對課程內(nèi)容和教學方法進行改革，將基礎(chǔ)理論課以及試驗內(nèi)容通過演繹歸納，使教學內(nèi)容以及有關(guān)試驗的具體案例由淺入深，由簡到繁，由單一向綜合過度。《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程應該重視培養(yǎng)學生在設(shè)計以及綜合應用的效果，并且要提高教學內(nèi)容的深度和廣度。《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程包含了物理、化學、機械、電子以及計算機技術(shù)等多學科內(nèi)容，因此可以將汽車傳感器技術(shù)與相關(guān)的電子技術(shù)、動力機械等試驗結(jié)合起來，可增加大型綜合性試驗教學案例。還可采用項目教學的方法，即每個項目都可作為一個完整的工作過程，并且項目內(nèi)容的設(shè)定可根據(jù)學生實際情況進行設(shè)定，遵循有簡單到復雜的規(guī)律，以提高學生的綜合學習技能，培養(yǎng)學生學會綜合應用知識的方法以及創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力。對于有關(guān)汽車試驗測試方面的設(shè)計性、應用性、綜合性測試要求，在教學過程中可加強討論環(huán)節(jié)，并跟隨現(xiàn)今汽車試驗測試技術(shù)的最新發(fā)展，充分設(shè)計和制作多媒體、視頻等課件，即能夠有效地調(diào)動學生的積極性，并且學生能夠與實際相結(jié)合，達到提高教學質(zhì)量的目的。

3.歸納共性，總結(jié)規(guī)律。一是《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程可以根據(jù)輸出量或工作原理將有共性的傳感器歸并分類，將傳感器的種類從煩瑣變?yōu)榫啞０演敵隽炕蛟碛泄残缘膫鞲衅鳉w并成一類，既便于學生對傳感器原理的理解，又便于學生掌握這一類型傳感器可用的接口電路。二是可以根據(jù)傳感器測試對象的不同進行分類匯總，比較學習，讓學生對所學知識進行不斷總結(jié)。三是可以將測量不同被測對象同一物理量時的不同傳感器進行比較學習，為傳感器的實際應用做好鋪墊工作。

4.加強《汽車試驗傳感器技術(shù)》教材建設(shè)，拓寬學生知識面。要想深化教學改革，增強教學效果，還要非常重視教材建設(shè)，并且要向?qū)W生介紹一些國外原版教材作為參考書。教師也可以此來探索雙語教學的方法。汽車試驗方向作為同濟大學車輛工程本科專業(yè)的一個新分支，課程建設(shè)也處于新階段。而《汽車試驗傳感器技術(shù)》作為汽車試驗方向的專業(yè)基礎(chǔ)課，教學內(nèi)容包含了汽車和傳感器等綜合知識，在整個課程建設(shè)與教學改革過程中，還需不斷借鑒其他相近專業(yè)。

教學改革作為一項永無止境的系統(tǒng)工程，要想切實提高《汽車試驗傳感器技術(shù)》的教學效果，不僅要從教學方法、教學手段、教學內(nèi)容等方面進行全面探索和改革，還應加強教材建設(shè)和實踐教學等環(huán)節(jié)。同時還應把這門課程看作是汽車試驗技術(shù)學科方向整體的一部分。從加強學生對傳感器基礎(chǔ)知識的學習入手，不斷提高學生對傳感器的理解能力。在以后的教學過程中，從以上各個方面不斷實踐，不斷積累經(jīng)驗。切實提高《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程的教學質(zhì)量。并在改革教學內(nèi)容、教學手段、教學方法、提高教學管理水平、加強教學文獻建設(shè)等方面做好積累工作。

根據(jù)作者近兩年的教學經(jīng)驗，在教學過程中可把《汽車試驗傳感器技術(shù)》的教學內(nèi)容總結(jié)為一條主線，即汽車和動力系統(tǒng)分析、設(shè)計及應用。圍繞這條主線把教學內(nèi)容劃分為幾個主要部分：（1）傳感器的一般概念。（2）數(shù)學基礎(chǔ)與數(shù)學模型。（3）傳感器原理的分析。（4）測量電路的分析。（5）車用傳感器系統(tǒng)的分析和設(shè)計。其中在傳感器原理分析這部分的講解過程中，可先仔細介紹各種傳感器的原理；而在測量電路的分析這部分的講解中，著重介紹幾種典型的分析方法，包括電橋法、調(diào)頻法、調(diào)幅法等分析方法。使學生在整個學習過程中，始終圍繞汽車與動力系統(tǒng)分析、設(shè)計這條主線進行，從而對整個《汽車試驗傳感器技術(shù)》教學內(nèi)容有一個完整清晰的認識，而不僅僅只是應試教學。

三、結(jié)語

本文對《汽車試驗傳感器技術(shù)》課程從教學內(nèi)容、方法和手段進行了教學改革探討。討論了根據(jù)專業(yè)方向改革教學內(nèi)容，緊密聯(lián)系實際環(huán)節(jié)，采用試驗案例式教學，歸納共性，總結(jié)規(guī)律等課堂教學方法的探索改革。使學生學習更有目的性和針對性，從而提高學生在車用傳感器技術(shù)方面的綜合能力。由于汽車產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展，對汽車相關(guān)專業(yè)的人才需求也越來越多。為此，結(jié)合專業(yè)方向，提高本科專業(yè)教學質(zhì)量，也不斷給當前學科的教學改革提出了新的目標和要求。在不斷探索和調(diào)整教學內(nèi)容，改進教學方法的同時，還需要不斷豐富教學手段，加強學生在實踐環(huán)節(jié)的理解，采取多種途徑提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的綜合創(chuàng)新能力，才可以實現(xiàn)教與學的完美統(tǒng)一。

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