时间：2023-03-07 14:57:55
导语：在计算机控制技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0273-03
一、前言
项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”，是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法，是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求，适时安排教学计划，制定和设计项目合同，组织学生以小组工作的方式加以实施，在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征：首先，学习过程是理论知识与实践相结合的过程；其次，增强了学生学习的主动性和创新能力；最后，项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的，这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外，在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补，培养了学生的团队合作精神[1-3]。
项目教学法起源于美国，盛行于德国。上个世纪80年代开始，德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践，取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法，可以查阅到大量的相关教学论文，已有基于项目教学法的教材出版，例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响，课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入，高校教师开始对传统教学模式进行反思，在一些实践性较强的课程教学中，已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用，在专业课程教学中普遍采用了项目教学法，已取得了比较好的成效[7]。
二、计算机控制技术课程教学现状
“计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一，它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法，介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发，培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。
在传统计算机控制技术理论教学方法中，多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法，教学以教师讲授为中心，对教学信息进行加工处理后，通过语言、文字等形式呈现给学生，学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验，缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位，学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。
“计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程，教学内容的实践性强，适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中，完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切，学生在“做中学”，能够调动学生的学习积极性。
三、基于项目教学的改革思路
1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革，选择合适的项目是关键。通过创设问题情境，把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去，对项目进行分析、设计和探索研究，引导学生针对项目展开讨论，可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识，提高分析问题、解决实践问题能力的目的。
通过走访兄弟院校和工矿企业，结合我校电类专业定位，构建了计算机控制技术课程的知识体系，制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容：（1）计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式；（2）输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术；（3）逐点比较法插补原理和步进电机控制技术；（4）数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制；（5）计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等；（6）工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统；（7）计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。
根据我校的实验条件，我们构建了三个教学项目，通过这些项目的实施，基本上可以涵盖上面所提出的教学内容，能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。
2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节，学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题，学生要组织自评和互评，发现自己的不足及别人的长处，从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节，教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况，综合给出一个合理的考核分数。
四、教学改革中需要探索的问题
1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多，每个项目涉及的知识点要满足课程要求，不能有过多的重复内容，难度不宜过大，需要的实验条件基本能够满足，等等。
2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成，任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况，很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。
3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计，基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招，实验设备台套数严重不足，因此，项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。
4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来，国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材，其中大多数项目实施过程编写得过于详细，类似于验证性实验，而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合，如何介绍项目的内容和实施过程，是教材编写者需要思考的问题。
5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。
五、结论
1.教师的教学围绕项目展开，教学过程有了变化，重点讲解项目所需要的主要知识点，教师给出项目名称，让学生在“做中学”，可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。
2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机（DSP或嵌入式系统）、PLC和工控机作为控制器，可以充分利用现有实验室的条件，拓展实验室功能，提高设备的利用率。
3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中，为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。
4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试，在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。
参考文献：
[1]钟启泉.现代课程论[M].上海：上海教育出版社，2003.
[2]钟增胜.项目驱动式教学的实践与研究[J].重庆工商大学学报（社会科学版），2009，（10）：159-160.
[3]李军.项目导向教学方法研究和实践[J].科教导刊，2011，（12）：111-112.
[4]李坤.德国职教项目教学法的理论研究与实践及推行策略[J].吉林工程技术师范学院学报，2009，（3）：25-27.
[5]向学军，刘平，夏昌浩.基于项目的学习模式在虚拟仪器技术课程的应用[J].南京：电气电子教学学报，2006，28（3）：18-20.
[6]冯遵安，蒋琴.任务驱动与项目教学法在电气控制教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2009，（2）：195-196.
[7]柳邦坤.广播电视新闻学专业引入项目教学法的实践探讨[J].新闻界，2011，（8）：144-146.
关键词：微灌，计算机控制，推广应用
1.工程概况
莱芜市钢城区黄庄镇，是中国黄金桃之乡，优质黄金桃种植生产基地，该项目位于黄庄镇东北部黄金桃主产区，控制灌溉总面积4000亩，项目区原无灌溉设施，经常遭受干旱威胁，严重威胁黄金桃产量和品质。近年来实施了计算机控制微灌工程项目，共建成了中心控制管理房及附属设施1处、蓄水池5座、各类灌溉管道 40km。自动控制部分安装中心控制计算机1套，在田间埋设各类控制信号模块40个、进口2英寸电磁阀40个、土壤墒情传感器4个；沿干、支管道铺设电源线、信号线、计算机网络线、电磁阀控制线8km，金属屏蔽管3km，在支管管道安装水表、压力表等量测设备，另外还配备UPS电源、避雷器等稳压和过电压保护装置。
2.计算机控制系统的工作原理及配置
2.1 自动化控制系统工作原理
计算机控制系统主要是接收土壤水分传感器采集的数据，当采集数据达到土壤含水量下限值时，控制系统发出开阀指令，控制器打开电磁阀门，按照预先设定的灌水强度和灌水量进行灌溉，本组灌溉完毕打开下一组电磁阀，同时关闭本组电磁阀，直到整个灌溉过程结束。在整个灌溉过程中，灌溉强度、灌水量均可根据不同作物品种、当时的土壤含水量进行人工设定。系统可对土壤含水量、管网压力、流量、灌水量等进行实时控制，并将灌水时间、日期、灌水总量等数据存储并可随时打印。
2.2 自动化控制系统的配置
自动控制系统由上位机和采集控制模块相结合，是目前配置较为可靠的方案。采集控制模块对于系统的扩展灵活方便。土壤水分传感器是自动控制系统的关键部件，其灵敏度和可靠性直接关系到能否适时启闭供水设备可靠灌溉。论文格式。管道上的电磁阀均按照预先分组连接到控制模块上，启闭受计算机软件控制。
2.3 系统的软、硬件设计及功能
系统软件分为上位机监控软件和采集控制模块软件两部分。上位机软件包括通讯程序、监控画面和打印程序。采集控制模块采用梯形图编写。
系统硬件设计按功能可划分为监控、控制两部分。系统监控部分由上位机和打印机组成，用来实时处理采集控制模块采集的数据并据设定值进行逻辑判断，向控制站采集控制模块发送控制命令。系统控制部分由采集控制模块、土壤水分传感器、压力流量传感器及电磁阀等组成。该部分作用是采集流量压力信号并送入上位机进行处理，同时执行上位机发送的控制命令，对电磁阀进行控制操作。
3.自动化控制系统方案设计
3.1 自动化控制系统站点布局
整个高效经济作物种植区内，控制灌溉总面积4000亩，全部采用小管出流灌溉，分布于项目区内的5座蓄水池为灌溉水源，由安置于中央控制室内的计算机分别负责控制5座水池按需供水。每种灌溉区域和每座水池都安装一套中心测控单元——测控终端。包括：采集控制模块，用来完成数据采集和控制驱动任务；传感器，完成数据测量与传输任务。测控终端通过Rs485信号网络与中心控制室内主计算机相连，自动进行数据采集、传输、指令接收和驱动控制，实现远程测控功能，从而使田间地块灌溉自动化。
3.2 自动化控制系统网络结构布局
由于本项目区周围需灌溉的农田面积较大，各测控点距中央控室距离不等，为此，控制系统采用了二级分布式网络化测控系统拓扑结构。该结构具有以下先进特点：(1)保持网络距离、测控终端的扩展、传感器和伺服机构的增加，在原有工程的基础上扩大系统规模。(2)不同种类、不同通讯协议、不同传输速率的智能终端共用网络介质，进一步提供了系统扩展的灵活性。(3)部分远程测控终端的故障或脱网维护，不影响其他部分的正常工作。
3.3 自动化控制系统布线
微灌工程中埋设了各类管线，其中有不同管径的灌溉输水管道、强电电缆线、弱电信号线等。现场弱电信号总线采用4芯1.5mm2铜芯电缆，其中2芯传输 24VDC电源，另外2芯传输RS-485网络信号。论文格式。电磁阀驱动线采用每电磁阀1．5mm2的2芯24VAC电缆。通信网络采用RS-485双绞线，通信波特率9600bps、自定义奇校验、帧协议、帧校验格式，自动切换。
4.计算机控制系统的特点
本项目系统测控选择了高性价比的测控设备，具有高可靠性、直观性、安全性等特点。系统不但支持测控对象数量、测控终端数量、软件功能、远程信息共享等方面的开放扩展性，而且对于操作人员的技术水平要求较低，技术维护工作简单易行，完全能够满足农业生产的野外工作环境要求。本项目实现了以下技术创新：(1)设计了多媒体动画界面，可对全灌区实时动态动画模拟，对灌溉作业远程实时操作。(2)根据作物品种、土壤含水量，编制科学合理的灌溉计划，避免了大水漫灌和灌水不足，为作物稳产高产奠定了基础。(3)使用了1:1隔离变压器，有效避免了雷击、过电压等强电干扰对设备的损害，延长了设备的使用寿命。(4)测控终端使用了通用采集控制模块代替了传统PLC可编程控制器，既方便了管理又降低了工程造价。
5.自动化控制系统的应用效果
计算机控制系统在微灌工程中的成功应用，是自动化控制技术在其适用领域内一个很大的突破，实现了根据不同作物不同需水量，实时科学灌溉和水资源的高效利用，经济效益和社会效益显著，推广应用前景广阔。论文格式。工程运行证明，该系统具有节水、省工等特点，降低了农业生产成本和管理成本。果园小管出流与地面灌相比，桃树每亩增产220kg，每亩年节水175m3,节水61％。该工程提高了灌溉水的利用率，减少了深层渗漏和棵间蒸发，节省了水资源。为微灌计算机控制和微灌工程建设探索出了成功经验，推动了微灌技术的发展。
主要栏目
综述与评论、综合自动化系统、过程控制及应用、智能控制技术及应用、优化控制技术及应用、企业资源计划系统、制造执行系统、计算机控制系统及软件
投稿须知
1、来稿要求论点明确、数据可靠、逻辑严密、文字精炼，每篇论文必须包括题目、作者姓名、作者单位、单位所在地及邮政编码、摘要和关键词、正文、参考文献和第一作者及通讯作者（一般为导师）简介（包括姓名、性别、职称、出生年月、所获学位、目前主要从事的工作和研究方向），在文稿的首页地脚处注明论文属何项目、何基金（编号）资助，没有的不注明。
2、论文摘要尽量写成报道性文摘，包括目的、方法、结果、结论4方面内容（100字左右），应具有独立性与自含性，关键词选择贴近文义的规范性单词或组合词（3～5个）。
3、文稿篇幅（含图表）一般不超过5000字，一个版面2500字内。文中量和单位的使用请参照中华人民共和国法定计量单位最新标准。外文字符必须分清大、小写，正、斜体，黑、白体，上下角标应区别明显。
4、文中的图、表应有自明性。图片不超过2幅，图像要清晰，层次要分明。
5、参考文献的著录格式采用顺序编码制，请按文中出现的先后顺序编号。所引文献必须是作者直接阅读参考过的、最主要的、公开出版文献。未公开发表的、且很有必要引用的，请采用脚注方式标明，参考文献不少于3条。
6、来稿勿一稿多投。收到稿件之后，5个工作日内审稿，电子邮件回复作者。重点稿件将送同行专家审阅。如果10日内没有收到拟用稿通知（特别需要者可寄送纸质录用通知），则请与本部联系确认。
7、来稿文责自负。所有作者应对稿件内容和署名无异议，稿件内容不得抄袭或重复发表。对来稿有权作技术性和文字性修改，杂志一个版面2500字，二个版面5000字左右。作者需要安排版面数，出刊日期，是否加急等情况，请在邮件投稿时作特别说明。
8、请作者自留备份稿，本部不退稿。
9、论文一经发表，赠送当期样刊1-2册，需快递的联系本部。
关键词：自动化技术，纺织工业，应用
随着我国纺织工业持续快速的发展，现代纺织技术将以电子信息技术为主导，以智能化生产为主要特征，进入90年代以来，现场总线技术以及基于该技术的控制系统在国内外引起人们高度重视，成为世界范围内的自动化技术发展的热点，它综合运用了微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术，将微处理器置入现场自控设备，在没有人的直接参与下，机器设备或生产治理过程通过自动检测、信息处理、分析判定自动地实现预期的操作或某种过程。对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、治理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗和确保安全等目的。论文参考网。正是由于自动化技术在纺织工业上的广泛应用，推动着纺织新工艺、新技术的不断成熟和推广，日益改变着世界纺织工业的生产技术面貌。
一、基于现场总线技术的纺织生产控制系统
现场总线是当今3C(Computer、Communication、Control)技术发展的结合点，也是过程控制技术、自动化仪表技术和计算机网络技术发展的交汇点，是信息技术、网络技术的发展在控制领域的集中体现，是信息技术、网络技术延伸到现场的必然结果。纺织工业的信息化建设是未来几年纺织工厂的追求和建设重点，而数字化的纺织生产体系正是其不可或缺的基础。它将全面提升纺织工厂的管理水平，对工厂的技术、质量、经济和服务推动的进步都将产生直接的明显的推进作用。
数字化的纺织机械采用现代先进的控制技术：以CPU为核心的控制器，以电力电子技术为基础的新型驱动技术，以现场总线技术为代表的网络及高速数据通讯技术。实现数据的实时准确采集和高速传输，实现分布式、现场化和抗干扰性能的提高，实现生产过程的自动化、智能化，完成纺织机械与现代先进控制技术的结合，为纺织企业的信息化从设备层打下坚实的基础。
现场总线控制层是各种生产信息的来源。各种棉纺、织造、印染机械的控制器只要具有现场总线通讯接口，通过适当的编程，就可以将机械的运行数据实时传送到监控系统。现场总线监控层完成车间级设备检测和控制。应用组态软件编程和现场总线网络，整合车间内各个单台机械设备控制系统，以清晰友好的人机界面实现全车间设备的生产状态、产量、效率的监视，同时还可以对设备的工艺参数进行统一设置，故障报警、参数记录、显示历史趋势和实时曲线，生成和打印各种生产报表。管理层是工厂级的信息管理系统。控制系统均可以按照用户的需求，通过多种总线、工业网络建立数据库，对数据进行处理并分类送到各个管理部门，实现数据的查询、统计、分析和数据报表。现场总线信息层将控制过程、信息管理、通信网络融为一体，实现数据共享，有关人员登陆到Web服务器，就可根据各自的权限监控到生产现场的设备的运行情况。
二、PLC、变频器、人机界面三大自动化产品大量应用
PLC、变频器、人机界面三大主要自动化产品的应用面已经覆盖到我国纺织机械行业的纺纱设备、织造设备、非织造布设备、染整设备、化纤设备等绝大多数设备领域，用于构成纺织机械设备的控制系统。近年来纺织机械每年新机配套用的三大自动化产品需求量均已达到相当的规模：变频器的主机配套用量约为15万台以上，如果再加上纺织企业的老机改造和公用工程的需求，整个纺织机械行业变频器的年需求量约为20万台以上；PLC的主机配套用量约在7万套以上，整个纺织机械行业的年需求量在10万套以上；人机界面是PLC的“姊妹产品”，一般情况下，采用PLC的设备必用人机界面，因此其年需求量接近于PLC，目前纺织机械正在逐步以触摸屏人机界面替代文本式人机界面。
三、单轴驱动、多电机同步传动技术得到广泛应用
纺织机械行业机电一体化的主要技术特点就是单轴驱动和多电机同步传动技术，目前该技术已经广泛应用于我国纺机的整个领域。这项技术的应用使得机械结构简化、工艺调整方便，可以充分满足工艺对设备的要求，同时适应高品质、多品种、小批量的市场需求。具有代表性的纺织机械如粗纱机，国内各纺织机械厂均推出四轴单独驱动的新型粗纱机，已成为粗纱机竞争的技术标志；又如国内各纺织机械厂推出了七轴单独驱动的浆纱机，该机实现了对纱线伸长率、卷绕张力等工艺参数的精确控制，为后道工序提高无梭织机织造效率创造了有利条件。
四、过程控制技术应用逐步深入
4.1自动化技术应用于清梳联设备，保证了成纱质量和稳定性
国产清梳联设备配用的高产梳棉机采用混合环控制，对喂入棉层的厚度进行检测，控制短片段不匀；采用喇叭口压力检测或采用凹凸罗拉、阶梯罗拉检测输出棉条的粗细，控制长片段不匀。论文参考网。两处检测到的信号，送入控制器经计算机运算，控制给棉罗拉的速度，达到自调匀整的目的。清梳联单机和全流程采用的光电检测、压力传感、位移传感、信号转换、伺服系统控制、计算机处理、变频凋速、自调匀整、计算机综合监控等技术提高了全流程运行的稳定性、可靠性，保证了全流程连续、同步、平稳运行，使输出棉条长片段、超长片段、甚至短片段的均匀度都能稳定在一定范围内，从而保证了成纱质量和稳定性。
4.2自动化技术应用于并条工序，稳定了棉条支数
国外产的RSB-D30型并条机及HSR-1000机，除配有开环或闭环自调匀整装置以外，还配有质量监控系统，发生质量超限故障立即停车报警，自调匀整装置很灵敏，传感器对棉条发生的探测信号可保持每1.5～4mm匀整一次，这相对于高速并条机，单位时间里控制频率很高，匀整频率达毫秒级，因此棉条均匀质量高，可将土25％的棉条均整到土1％以内。这种并条机生产的棉条不必再由试验室控制支数偏差，因此在组成新的转杯纺工艺过程中可不再考虑棉条重量偏差的离线检测试验。
4.3自动化技术应用粗纱机，改善粗纱条干水平
新型的粗纱机均由计算机控制多台变频器，交流伺服驱动器，再分别控制多台电动机的同步传动系统，从而简化了复杂的机械结构，取消了锥轮变速装置、三自动成形机构、计长装置等。利用计算机储存多品种的最佳工艺，更换品种十分方便；采用传感技术，检测纱线张力，通过计算机实现张力控制；采用计算机软件来完成粗纱的卷绕成形功能和实现经轴、织轴的理想卷绕，使机构简化，操作方便，性能改善，质量提高，提升了设备的档次和水平。
4.4自动化技术应用于环锭纺纱系统，使之向全流程连续化生产发展
自动化程度的不断发展，使环锭纺纱技术进入了新的发展阶段。有些机型将检测结果通过变频调速直接改变工艺参数，简化了机械结构，有的机型通过检测、显示还能直接匀整输出纱条的质量。操作自动化发展到了更高的水平，自动清洁、自动调速、定位停车、自动落卷、自动落纱、自动换筒、自动接头、自动排除落棉等等，凡是需要人工操作的部位和动作，都尽可能地实现机器自动操作。不仅减少了操作治理人员，减轻了劳动强度，提高了劳动生产率，更为重要的是，由机器代替手工操作，消除了人为因素对生产的影响，提高了操作的可靠性和稳定性，因而保证了产品质量。论文参考网。在大幅度提高单机生产水平和操作自动化的基础上，环锭纺纱正向全流程连续化生产发展。
4.5新型气流纺纱机已基本上实现了生产自动化
微机控制的纺纱系统可以自动检测、显示各种生产参数并自动打印。可以自动检测和记录纱线条干，并能超限自停，能按设定要求自动控制纺纱长度。还设有接头质量自动检测装置，号称无疵点接头。此外，如纺杯自动清洁、自动落筒、防叠装置、上腊装置、机台自动启动装置等都有利于提高产品质量，方便操作治理，提高劳动生产率。
4.6自动化技术应用于无梭织机，实现织造生产自动化
自动化技术的推广应用，使无梭织机的技术水平和品种适应性不断创造新水平，使织机操作实现了自动化，如开关车的程序控制，定期自动加油，利用微机自动收集、显示织机的各种生产参数和运行情况，包括速度、产量、效率、停台及原因分析、织轴经纱存量、在机织物卷装等等，因而提高了治理水平，提高了生产效率；电子送经和电子卷取组成了经纱张力的自动控制，基本上消除了纬向疵点；电子选色，微机自动变换织纹组织，集中改变织物图形，通过单机和中心控制台的双向通讯还能实现群控；有些机型还能自动排除纬向疵点。
降低生产成本、提高产品质量是纺织企业普遍关心的问题，自动化技术、计算机技术及网络技术的迅猛发展为传统的纺织工业提供了良好的技术支持，也正好为解决这两个问题起到了关键作用，将有效保证产品质量和减少用工数量，提高纺织企业的效率。
关键词：计算机同步设备；连续千斤顶；大型钢围堰；设备管理
中图分类号：U655.54 文献标识码：A 文章编号：1006―7973（2017）05-0069-03
随着桥梁施工技术的发展，配套的桥梁设备及施工装备技术水平也得到不断发展，对桥梁施工设备管理人员的专业素质和专业管理水平提出了越来越高的要求。尤其在专业设备的选择和管理上，需要根据施工方法选择安全性高、操作容易、便于管理的专业桥梁施工设备。笔者结合自身嘉绍大桥下放设备选择和过程控制管理的工作经历，为桥梁设备管理提供思路。
1 工程背景
嘉绍大桥主航道桥为世界上首座六塔独柱四索面分幅钢箱梁斜拉桥，桥址位于钱塘江河口尖山河段，为世界三大强潮河口之首，具有河床宽浅、潮强流急、涌潮汹涌、河床变化剧烈的特点。最大涌潮潮高可达3m，最大潮差达8.59m，涌潮产生的水压力可达70kPa，桥位附近涌潮流速可达9.0～10.0m/s。 主墩承台采用双臂钢围堰施工，最大的钢围堰内壁直径大40.65m，高26.0m，入土深度约10m，围堰整体重量达800t，分两节进行沉放。
2 下放系统及设备的选型
大型围堰采用整体沉放或分节拼装、分次沉放的施工工艺，根据其施工设备的不同主要有以下3种施工方法。
（1）方法一：采用大型起重设备进行围堰沉放
（2）方法二：采用连续千斤顶进行围堰沉放
（3）方法三：采用卷扬机进行围堰沉放
而嘉绍大桥由于涌潮强烈，工况条件极其特殊，采用常规下放程序存在较大的姿态失控风险：河床冲淤变化剧烈，围堰刃脚范围内泥面高差大，下放前平均高差已超出2m，仅靠导向定位装置难以保持围堰平稳着床；围堰下沉后进一步加大局部冲淤变化，实际施工监测数据也表明，一个潮水冲刷可达5m，淤积可达3m，围堰刃脚入土深度极度不均衡，迎潮面刃脚长时间悬空，终沉仅余3m进尺时仍有部分刃脚脱空，围堰倾斜趋势明显，定位系统和围堰结构难以承受由此产生的挤压力。经研究，嘉绍大桥钢围堰施工确定采用连续千斤顶下放体系，同时利用全过程计算机控制技术，确保围堰沉放过程中实现围堰同步提升或下沉，即提吊装置自钢围堰提吊、下放、着床到最终就位全过程均参与作用，通过计算机控制中心随时调整围堰姿态，精确控制下沉状态实，该下放设备有如下特点：①用同步千斤顶控制系统，可实现围堰的整体上升及下放，避免传统设备依靠人工操作上升或下放行程不一致导致单点受力过大或围堰的整体倾斜；②由于千斤顶的精度较高，控制性较强，可精确实现围堰的整体上升或下放；③整个下放装置安装与拆除均可在围堰内实现，受围堰水文影响较小，且还有可实现结构的实时监测。④设备系统操作简单，由一名专业人员即可实现设备的集中控制，控制数据实时反映在集中控制系统。设备管理相对较为简单。
3 下放系统的设计
根据围堰自重及外界荷载情况计算分析，安装到位的钢围堰整体重量约870t。采用8个吊挂点每点1台，共8台350t的液压千斤顶进行沉放作业，另增加1台备用。计算机同步控制连续千斤顶下沉系统由8台350t连续千斤顶、4个液压泵站、8套传感器和计算机控制系统及配套悬挂装置组成；单套沉放设备系统为1套主从随动控制液压提升系统，该系统主要由提升千斤顶，液压系统和同步控制系统构成，它具有激光精密测距和计算机准确控制的功能。适用于超大、超重、超高结构的整体吊装，其同步精度达毫米级。
3.1 千斤顶下放设备的支撑体系
下放装置结构设计
3.2 计算机同步控制设备介绍与安装管理
支承体系控制系统由提升油缸及悬挂系统、泵站系统、数据采集系统和PC终端控制系统组成。荷载控制及行程控制系统，如下图示。
整个设备系统由于全部采用计算机控制系统，集成化程度高、重量轻，在施工安装过程中，将千斤顶系统、控制系统、泵站系统、锚点系统及附属系统独立采用吊车安装到位。安装到位后，进行系统的调试工作，{试正常即可进行下放试验和施工。
4 下放设备试验及施工
4.1 下放设备的试提试验
为了确保钢围堰整体顺利下放，首先进行钢围堰同步下放相关的试验，以检验钢围堰结构的安全性并获得下放经验。具体的工艺试验包括单点试提试验、整体试提试验。
4.1.1 单点试提试验
采用对各个吊点分别进行分步试提升方法进行钢围堰的单点试提试验。通过单点试提试验，检测钢围堰承重梁及挂腿结构的强度和稳定性，确保钢围堰结构在下放过程中承重系统无较大的变形和破坏，同时检查各千斤顶的性能。分步试提升的荷载分别为理论计算荷载的20%、40%、60%、80%、100%、120%。每级荷载当提升到位后持载30 分钟。
4.1.2 整体试提试验
按照理论计算荷载的20%、40%、60%、80%、100%分级对6 个吊点同时进行加载，进行钢围堰整体试提试验，以检验钢围堰结构的强度和稳定性，确保钢围堰结构在下放过程中无较大的变形和破坏，同时检查各千斤顶的性能、对千斤顶设备的影响，确保下放过程中钢护筒的稳定。另外，可检测千斤顶的同步性，包括位移同步性和荷载同步性，检验并完善其调平措施，优化修正系数，为整体下放提供有效的参考资料。
整体试提试验中还需测量监控、调整围堰的平面位置和垂直度，为正式下放做好充分准备。
整体提升离开拼装平台20cm 后持荷1 小时，检查围堰平面位置、垂直度、壁体结构、承重梁、挂腿、千斤顶荷载情况、传感器是否有效，围堰下放区域是否有障碍物等，检查无误后，立即组织人员拆除拼装平台，等候潮水准备正式下放。
4.2 下放施工
首先通过6只千斤顶同步将围堰顶升20cm高，通过千斤顶油表及计算机控制系统以确保控制各千斤顶同步受力，然后开始割除拼装平台。
下放过程中用1台油泵控制2台千斤顶，保证下放同步及各顶受力均匀。发现个别顶受力过大时，需停止排查出故障后继续下沉，切忌盲目快速下沉。
下放速度按单个顶行程按30cm控制，单个行程平均按3min控制连续下放，过程中时刻监测各顶受力情况，直至下放到位。
4.3 设备操作注意事项
（1）液压千斤顶在使用前应擦拭干净，并应检查各部件是否灵活，有无损伤，在有载荷时切忌将快速接头卸下，以免发生事故及损坏部件。
（2）液压千斤顶在使用前应放置平整，不能倾斜，底部要垫平，严防载荷偏移而使液压千斤顶倾斜或翻倒，可在液压千斤顶底部垫坚韧的枕术或钢板来扩大承压面积，以免陷落或滑动而发生事故；切勿用有油污的木板或钢板作为衬垫，防止受力r打滑，发生安全事故；重物被顶升位置必须是安全、坚实的部位，以防损坏设备。
（3）使用液压千斤顶时，应先将钢围堰先试顶起一部分，仔细检查液压千斤顶无异常后，再继续顶升重物。若发现垫板受压后不平整、不牢固或液压千斤顶有倾斜时，必须将液压千斤顶卸压回程，及时处理好后方可再次操作。
（4）在顶升过程中，应随重物的不断上升及时在液压千斤顶下方铺垫保险枕木架，以防液压千斤顶倾斜或引起活塞突然下降而造成事故，下放重物时要逐步向外抽出枕木，枕木与重物间的距离不得超过一块枕木的厚度，以防意外！
（5）钢围堰下放到位后，及时进行受力体系转换，液压千斤顶不可作为长时间单独支承设备。
5 结语
本文通过方案比选优化，采用计算机同步控制连续千斤顶系统，在围堰沉放过程中实现了围堰安全、同步、连续提升或下沉。作者作为设备的技术人员，与桥梁施工技术人员一起对桥梁施工专业装备和工艺进行匹配性的比选，并结合自身多年的设备管理经验和专业技能，提供了钢围堰下放的设备专业技术支撑。同时，对下放设备过程的操作同步性和安全性进行了重点监控，确保了下放过程安全。建议后续大桥桥梁施工过程，设备专业管理人员提前介入施工工艺比选和讨论，才能后后续施工中设备的进场和现场管理提供有力的支持。本工程的设备管理为后续大型钢围堰下放的设备选型和管理提供了良好的借鉴。
参考文献：
关键词：智能车辆；环境感知；传感器；多传感器信息融合
中图分类号：E91 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 14-0026-01
一、前言
随着社会的进步，汽车成为人们出行必不可少的交通工具，车辆堵塞、交通事故等问题也日益显现。汽车数量的快速增长造成了公共交通效率低下、交通事故频发。建立起现代化的智能交通系统便被提到日程上来。智能车辆（Intelligent Vehicles， IV）作为智能交通系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）的重要组成部分，也是系统的运行主体，能够提高驾驶安全性，大幅改善公路交通效率，降低能源消耗量，由于众多优点，该技术的研究日益受到国内外相关机构的关注。
智能交通系统能够有效缓解交通压力，合理调配公共交通资源和道路资源。基于机器传感技术和控制技术，驾驶系统采用信息传输技术和计算机视觉技术监测道路路面、交通标志、其他车辆、行人以及交通事故等道路环境状况，有效保证智能车辆在各种路况下的安全行驶，并能对一些异常状况进行及时处理。在过去的10多年里，相关技术取得了很大的进步，有些国家已经成功开发了一些基于视觉的道路识别和跟踪系统。其中，具有代表性的系统有：LOIS系统、GOLD系统、RALPH系统、SCARF 系统和ALVINN系统等。从这些先进技术的应用便可看出，感知外部环境模块是智能车辆的核心技术。
二、环境感知传感器在智能车辆上的应用现状
智能车辆在道路上畅行离不开相应的传感技术，其中最重要的是道路环境感知模块，该模块将先进的通讯技术、信息传感技术、计算机控制技术结合起来系统利用。智能车辆系统主要有环境感知模块、分析模块、控制模块等部分组成。环境感知传感系统主要由机器视觉识别系统、雷达系统、超声波传感器和红外线传感器组成。
（一）机器视觉识别系统
机器视觉识别系统是指智能车辆利用CCD等成像元件从不同角度全方位拍摄车外环境，根据搜集到的视觉信息，识别近距离内的车辆、行人、交通标志等。机器视觉也有其弱点，容易受到环境的影响，在能见度较低时效果不理想，因此，在传感器类别中属于被动型。与雷达系统相比较，视觉识别系统价格低廉，一辆车上可以安装多处，监测范围更大，搜集道路信息更为全面，通过对其所得的图像进行处理可以识别、检测周围路况，这些也是主动型传感器无法替代的。所以越来越多的人对利用机器视觉感知车辆行驶环境产生很大的兴趣，该系统在现实生活中随处可见，普及率最高，机器视觉在智能车辆研究领域得到广泛的应用， 成为最受欢迎的传感器之一。
（二）雷达系统
雷达系统是一种主动型传感器，利用微电磁波探测目标距离、速度、方位等。雷达不需要复杂的设计与繁复的计算。雷达系统的使用不受光线、天气等因素干扰，无论是白天还是黑夜，晴天或者下雨，雷达系统都能够正常运转。由于雷达是靠电磁波反射原理来工作的，这会导致相近的不同雷达间电磁波相互干扰而影响工作效能。但是，瑕不掩瑜，由于雷达在准确提供远距离的车辆和障碍物信息方面有着得天独厚的优势，因此在车辆的防碰撞系统中有着广阔的应用前景。
（三）超声波传感器
顾名思义，超声波传感器是指利用超声波为检测方法的传感器。使用超声波探测得来的的数据处理简单、快速，超声波传感器可以发射定向长生波，能够在较小范围内检测到物置。这种技术在医学应用上比较广泛和成熟。汽车工业上的利用首见于在欧洲销售的的BMW 车上的超声波停车装置。这种系统利用一片单片机进行控制，超声波遇到障碍反射回传后，根据传感器探测距离发出不同的提示音。
（四）红外线传感器
红外线传感器是利用红外线来进行测量工作的传感器，技术更加先进。红外线传感器不受黑暗、风、沙、雨、雪、雾的阻挡，环境适应性好，且功耗低。这些特点使它远超其他传感器。与超声波传感器相比，反应速度更快，探测范围更广，由于其探测视角小，方向性和测量精度有所提高。与机器视觉结合使用，红外线传感器可以增强机器视觉识别的可靠性，使黑夜如同白昼，因此常被用于智能汽车中的夜视系统中。
三、多传感器的综合利用
在复杂的路况环境下，单一传感器都有其局限性，仅仅安装单一传感器难以提供路况环境的全面描述，因此设计智能车辆必须配置多种传感器。例如夜间行驶时红外线传感器是必不可少的；而停车、倒车时主要使用超声波、雷达探测周边障碍物的远近；机器视觉除日常应用外与其他传感器结合起来可以使得智能车辆驾驶安全性更加可靠。
随着计算机信息技术、通信技术、控制技术和电子技术的进步，智能车辆技术研究中多传感器信息融合技术的应用取得了许多令人振奋的成果。如车载系统互联技术、欧洲的Peugeo系统、美国的IVHS系统等。Tsai-Hong Hong等利用激光传感器采集图像获得车辆前方的距离信息，在正常的路况环境下，采用彩色摄像机与激光传感器联合感知道路表面和定位道路边界。这些技术经过不断改进，相信在不久的将来引起汽车工业的革命。
四、结语
在智能车辆的环境感知模块技术研究中，传感器是智能车辆控制系统的关键。如何使传感器技术更好的应用到汽车行业上来，未来将成为传感器技术研究领域的一个发展方向。
整合各种类型的传感器技术，使其为智能车辆提供更加真实可靠的路况环境信息，对智能汽车技术的发展来说是至关重要的。由于实际的应用环境所得到信息大多数都是不确定信息，传感器回馈信息融合还原真实路况还有很大的困难。
纵观全球，我国的智能车辆研究工作还处于起步阶段，同欧美日等相比还很落后。但随着我国社会经济的发展，汽车保有量不断膨胀，严峻的交通现状迫使我们把发展智能交通尽早提到日程上来，只要我们勇于创新，结合我国具体国情，不断进行深入、细致的研究，我国智能化交通必能早日实现。
参考文献：
关键词：电气自动化;智能化;应用
Abstract: With the progress of science and technology and the improvement of people's living standard, convenient and comfortable living modern architectural goal and office environment become, electrical automation in construction applications, to achieve the intelligent modern architecture. This paper introduces the electrical and automation background and future development trends, analysis of the composition and application of electrical automation system.
Key words: electrical automation; intelligent; application
中国分类号：TU69 文献标识码：A 文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02
1电气自动化在建筑中的应用及发展趋势
电气自动化技术的发展，与智能自动控制、计算机网络、电子技术的飞速发展密不可分，各种技术的发展催生了电气自动化的繁荣。“自动化”一词出现在20世纪50年代，随之电机电力等产品相继产生，直至60年代，自动化控制理论的开始应用到各行各业中，过程自动化、机械制造自动化和管理自动化，使自动化的发展进入全新的阶段。电气专业的自动化技术成为自动控制与信息处理结合产物，电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高新技术产业的重要组成部分。现代建筑无论从建筑科学技术方面，还是在建筑设计和建筑艺术方面，都取得了巨大的进步，是以往任何时期所无法比拟的。建筑设计理念的不断提升，促使现代建筑在智能化发展方面提出更高的要求，在此背景下，电气自动化技术应运而生，90年代起，中国的智能建筑迅速发展，北京、上海等大城市的高楼大厦基本都采用了智能化系统。
随着我国经济和现代化工业的不断发展，4C技术（即Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术）在自动化系统中的应用，自动化产品不断普及，智能楼宇走向智能家居，智能化系统的广泛应用，为电气自动化技术应用提供了广阔的发展前景。为满足和迎合消费者越来越高的消费品位及消费理念，现代建筑需要不断提高建筑内涵，势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑，特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。
2 建筑电气自动化系统的组成
现代智能建筑自动化系统主要包括通信自动化系统（CAS）、楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、闭路电视监控系统（CCTV）、火灾报警及消防联动控制系统(SAS)及其相应的布线系统。
2.1通信自动化系统（CAS）
通信自动化系统为智能建筑内的用户提供高速、全面、安全可靠的语音、数据、图像等多媒体信息服务，满足办公自动化系统的要求，并能适应楼外电信部门的通信网向数字化、智能化、综合化、宽带化及个人化发展的趋势。
目前，智能建筑中的通信系统主要由两大系统组成：程控数字用户交换机和有线电视网(CATV )。随着4C技术的不断推广，现在智能建筑通信自动化系统主要包括以下子系统：综合布线系统、电视电话通讯系统、计算机网络系统等。
综合布线系统(Premises Distributed System，简称PDS)是智能化办公室建设数字化信息系统基础设施，是一种集成化通用传输系统。它是将所有语音、数据等系统进行统一的规划设计的结构化布线系统，为办公提供信息化、智能化的物质介质，支持将来语音、数据、图文、多媒体等综合应用，是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联。综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统和建筑群子系统六部分组成。
电话通讯系统通常有两种方式：数字程控交换系统和虚拟电话网系统。数字程控电话交换系统由程控电话交换机、配线架、中继进线组成。电视通讯系统应用最广的还是闭路电视系统，主要由接收信号源、前端设备、干线传输系统、用户分配网络四部分组成。
计算机网络系统是智能建筑中的主干网络，将智能大厦的计算机系统、网络通信设备、网络外部设备和局域网连接起来，形成互联互通，结构合理计算机网络系统，并在此基础上建立能满足办公的软硬件环境，更好的实现网络信息资源共享。
2.2楼宇自动化系统(BAS)
楼宇自动化系统是利用现代控制方法、对楼宇内的机电设备或系统进行自动集中控制管理，以达到节约能源的目的而构成的综合系统。系统通过集中监测和控制来提高现代建筑的管理水平，降低设备故障率和维护及营运成本。 它包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统等。楼宇自控系统中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性，实现多种控制及管理功能。
2.3办公自动化系统(OAS)
办公自动化是20世纪80年代迅速发展起来的一门综合性学科，它是利用技术的手段提高办公的效率，进而实现办公自动化处理的系统。它采用Internet/Intranet技术，基于工作流的概念，使企业内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作。系统集成主要包括运行坏境集成和技术集成。
2.4闭路电视监控系统（CCTV）
Closed Circuit Television (CCTV) 一种图像通信系统，它综合了传感技术、监控摄像技术、通讯技术和计算机技术，组成一个多功能全方位监控的高智能化的处理系统。智能建筑中闭路电视的应用，可以保护人身安全，节省时间和费用，提高效率，实现实时指挥和调度，处理和保存信息。闭路电视监控系统视频监控系统主要由前端摄像部分、控制部分、传输部分、显示与记录四大部分所组成。
2.5火灾报警及消防联动控制系统(SAS)
消防联动控制系统是当火灾发生后，联动启动各种消防设备，以达到报警及扑灭火灾的综合系统。火灾自动报警及消防联动控制系统主要由以下设备组成：主机主板、回路卡、手动控制盘、多线制控制盘、直流不间断电源、消防应急广播系统、消防电话系统、CRT系统、机箱。
3 结束语
在全球信息化的今天，信息的共享和高效显得尤为重要，智能化系统在现代建筑的应用，成就了人、信息和工作环境的智慧结合，使人们的生活和办公环境更加方便快捷，极大地提高了人类的生存质量。随着科学技术的发展日新月异，智能化小区的内涵也必将随着科技的进步不断地变化、发展。
参考文献
一、自动化机械制造规模
按规模大小FMS可分为如下4类
(一)自动化制造单元
FMC:的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。
(二)自动化制造系统
通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
(三)自动化制造线
它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于FMS,但生产率更高。
(四)自动化制造工厂
FMt是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统IMS)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。
二、自动化关键技术
(一)计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
(二)模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。
(三)工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。
(四)人工神经网络技术
人工神经网络fANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。转贴于 免费论文下载中心
三、启动控制技术发展趋势
(一)FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
(二)朝多功能方向发展
由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms)国际性开发项目,属于第二代FMS:完善的第二代FMS正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
关键词：制造；安装；定位；焊接；创新；竖转
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
1 项目概况
云飞南街小凌河大桥位于锦州市云飞南街跨小凌河段，工程北起南京路、南至凌川路，沿云飞南街与女儿河大桥相通，是云飞街交通干线上关节点，也是小凌河水上公园与东湖公园的连接点。大桥全长1188.94米，其中桥梁长665米，主桥宽30米，引桥宽27米；南北引道长523.94米，宽33-50米。桥梁主桥形式为双套拱单塔双索面斜拉桥，钢塔结构为双套拱钢塔，钢梁结构为双主梁箱梁。主桥设计新颖，造型独特，双套拱构成了“天圆地方”的“中兴之门”、寓意城市南扩，拥抱海洋的开放文化。
本工程建设单位为锦州市云飞南街小凌河大桥建设指挥部；设计单位为同济大学建筑设计研究院；施工单位天津第三市政公路工程有限公司；钢结构分包单位为中铁山桥集团有限公司。工程于2009年4月开工，2009年10月31日大桥主体工程完工，2010年10月16日通车。本论文阐述该工程的施工技术创新管理。
2 工程特点及难点
2.1钢结构工程量大
加工制作在山海关，超重、超长、超大运输，运输调度组织十分艰难。钢结构大部分采用全焊接方式，部分采用栓焊结合，超厚板、高强钢。尤其是钢拱塔从施工图转化、构件加工、运输到现场吊装、卧式拼装、对接、竖向转体合拢、涂装难度大。
2.2工期紧、质量要求高
工程要求钢结构投入时间为2009年4月,2009年6月正式开工，2009年10月主体工程完工。钢结构主体要求施工图转化、原材料备料、制作在4个月内完成。同时工程为锦州市重点工程项目，质量要求高。
2.3钢结构冬期施工焊接难度大
锦州地区，进入10月份，温度低于5度，特别是河套高空环境，伴有强劲的西北风，这种气候对钢拱塔的焊接质量有很大影响。
2.4横撑装饰箱安装难度大
全桥共计43个横撑装饰箱，本工程的横撑安装工程是竣工之前的重要工作，工期紧，安装难度大是横撑安装的一大特点。
2.5项目质量目标
工程分项工程一次验收合格率100%，确保主体结构锦州市优质工程“古塔杯”、辽宁省优质工程“世纪杯”。
2.6创新
综上本工程工期要求较紧，质量要求较严，尤其是钢结构加工、制造、安装难度较大，为了满足要求，控制成本，必须进行施工技术创新。钢拱塔竖向转体的主桥内拱塔利用三角架进行竖转施工、主桥外拱塔利用内拱塔进行竖转施工、拱塔间横撑安装技术、泄砂法落梁技术、对整个结构进行立体放样加工、钢拱塔塔段无余量卧式拼装焊接等主要施工技术基本上都是首次在工程上使用。项目部针对工程项目的特点及难点，编制详细的创新施工方案，施工质量标准，预控措施及控制方法，以质量一次创优，严格管理、尽心工作，全面检查，严格控制工艺创新方案的有效实施。
3 技术创新管理过程与方法
3.1钢拱塔竖向转体施工技术创新
3.1.1主桥内拱塔利用三角架进行竖转施工
内拱塔首先在桥面上拼装完毕、卧式拼装后内拱塔底部上设置了塔铰，已经施工完成的塔根部位也设置了塔铰，塔铰通过销轴进行连接，为了提供一个起扳角度，内拱塔上设置三角架，三角架也通过塔铰与拱体连接，然后安装内拱塔起扳钢绞线，而后进行内拱塔竖转施工。内拱塔竖转扣索最大拉力约460吨，共布置4台200吨提升油缸,每个拉点的平均载荷约115吨。油缸储备为1.74，钢绞线安全系数为4.31。布置1台80L/min流量的液压泵站，采用间歇式的作业方式，转体速度可达5-6m/h。传感器布置方面，在每台提升油缸上安装油缸位置传感器测量油缸行程，在每个吊点安装1只压力传感器测量各吊点的负载压力。
3.1.2主桥外拱塔利用内拱塔进行竖转施工
在内拱塔竖转之前，在内拱塔上安装索鞍结构（同时将内拱塔与钢箱梁桥面临时固接）在内拱塔内拱塔竖转到位后，通过索鞍结构安装外拱塔起扳钢绞线，而后进行外拱塔的整体竖转。外拱塔竖转扣索最大拉力约326吨，共布置4台200吨提升油缸,每个拉点的平均载荷约81.5吨。内塔三角架锚固索最大拉力约93.3吨。油缸储备为2.45，钢绞线安全系数为6.08。横桥向两侧各布置1台80L/min流量的液压泵站，采用间歇式的作业方式，转体速度可达5-6m/h。传感器布置方面，在每台提升油缸上安装油缸位置传感器测量油缸行程，在每个拉点安装1只压力传感器测量各拉点的负载压力。
3.1.3竖转实施方案
①竖转设备安装与调试：外拱塔及内拱塔桥面拼装完毕并进行临时固接，在拱塔上安装索鞍结构、提升油缸、三角支架、钢绞线等。在设备安装完毕后，检查各种传感器信号和控制信号是否到位，初始读数是否正确，检查油管安装是否正确，检查油缸空缸动作和截止阀工作是否正常，检查提升系统各信号稳定性。
②竖转前整体检查：液压竖转系统的提升油缸、液压泵站、控制系统；竖转支撑结构的油缸支架、拉点结构、地锚支架；拱塔结构的外形尺寸、质量、关联结构、障碍物；应急预案的设备备件、人员、物资等。
③试竖转及正式竖转：为了观察和考核整个竖转施工系统的工作状态，在正式竖转之前，必须进行试竖转。经过试竖转，观察后若无问题，便进行正式竖转，正式竖转过程中，记录各点压力和高度，及时与监控单位配合加强空中位置姿态的监控。
3.1.4竖转到位后的工作
根据竖转到位的监控指令的要求，采用经过焊接工艺评定的焊接参数对环焊缝进行施焊。无损检测合格后，对钢绞线卸载，竖转设备的拆卸，并按照顺序进行斜拉索的安装调试、横撑装饰箱的安装焊接、最后一道面漆的防腐涂装。
3.1.5计算机控制液压同步提升系统技术
计算机控制液压同步提升技术是一项新颖的构件提升安装施工技术，它采用柔性钢绞线承重、提升油缸集群、计算机控制、液压同步提升原理，结合现代化施工工艺，将大体量的构件在地面拼装后，整体提升到预定位置安装就位，实现大吨位、大跨度、大面积的超大型构件超高空整体同步提升。计算机控制液压同步提升技术的核心设备采用计算机控制，可以全自动完成同步升降、实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能，是集机、电、液、传感器、计算机和控制技术于一体的现代化先进设备。
主控计算机除了控制所有提升油缸的统一动作之外，还必须保证各个提升吊点的位置同步。在提升体系中，设定主令提升吊点，其它提升吊点均以主令吊点的位置作为参考来进行调节，因而，都是跟随提升吊点。
在提升系统中，每个提升吊点下面均布置一台长距离传感器，这样，在提升过程中这些长距离传感器可以随时测量当前的构件高度，并通过现场实时网络传送给主控计算机。每个跟随提升吊点与主令提升吊点的跟随情况可以用长距离传感器测量的高度差反映出来。主控计算机可以根据跟随提升吊点当前的高度差，依照一定的控制算法，来决定相应比例阀的控制量大小，从而，实现每一跟随提升吊点与主令提升吊点的位置同步。
为了提高构件的安全性，在每个提升吊点都布置了油压传感器，主控计算机可以通过现场实时网络监测每个提升吊点的载荷变化情况。如果提升吊点的载荷有异常的突变，则计算机会自动停机，并报警示意。
3.2拱塔间横撑安装施工技术创新
为保证拱塔造型美观，使大桥富于现代气息，在拱塔之间设置了装饰横撑，横撑由外包钢箱装饰板组成，装饰箱伸缩缝处的内部垫板与一端的装饰箱焊接，另一端不焊，允许装饰横撑的自由收缩。本桥横撑装饰箱安装时，所有的斜拉索已经到位，汽车吊施展空间大为减少，且横撑装饰箱必须先安装槽型结构，这就给吊装带来了巨大的难度，且从全桥俯视图看，装饰箱互相干扰，且空间太小，这必然给挂篮、支架、操作平台的制作、焊接、安装带来一定的难度。用塔吊和专用吊具吊装横撑装饰箱，卡到塔间索，放置到钢拱塔壁板上的限位板上，先焊接装饰箱同小拱塔的焊缝，打开临时固结，通过工艺码板和小吨位千斤顶调节伸缩量，满足同大拱塔的缝隙，焊接同大拱塔的焊缝。由于单发件N1在塔间索的上面，槽型杆件必须从下面扣在塔间索上，必须设置专用吊具工装，以易于吊装和就位，箱内侧根据具体情况设置工艺隔板，避免在吊装过程中的变形扭曲。
3.3泄砂法落梁施工技术创新
斜拉索张拉之后，钢箱梁并没有脱离下面支撑点，大部分主梁的重量仍由钢管桩承担，如果落梁时直接拆除支墩，则与被拆除支墩相邻的支墩受力会顺势大幅度提高，同时支撑反力的瞬时增大也容易导致钢箱梁支撑点部位产生应力增大，进而造成钢箱梁局部屈曲破坏。固需要对钢箱梁进行落梁施工，为了保证落梁的同步与安全，施工单位采用了泄砂方法落梁技术，以保证施工过程中钢箱梁支撑点的应力及变形的安全性和临时墩的安全性。落梁过程中，施工单位设置8人泄砂组，按照监控单位给出的分级的每组泄砂高度，控制泄砂同步性，最终实现了安全落梁。桥梁结构的最终成形要经历一个结构体系的转换过程,体系转换过程前后两个不同结构体系的受力特点和变形特点均不相同。本桥采用落梁法完成体现转换，核心是确定砂箱临时墩落降量，每步各落降点的落降控制量是关键工作。随着落降过程的进行,临时墩的支反力逐渐减小,对钢箱梁的支承作用减弱,钢箱梁随着下落幅度的增大,其内力也逐渐增大,在最后临时墩完全拆除,完成斜拉桥体系转换,钢箱梁达到落梁施工过程的最大内力状态。在砂箱临时墩落降施工过程中,必须配合监控单位保证钢箱梁和临时墩的受力都在控制要求之内。
3.4对整个结构进行立体放样加工的施工技术创新
由于钢拱塔结构复杂，施工单位首次对整个结构采用三维立体放样，进行施工图转化。板单元的制作质量直接关系到钢拱塔节段块体及整体的制作质量，生产过程中对板单元的制作质量严加控制，确保板单元杆件的制作质量。主要对板单元圆弧曲线、加劲肋位置精度、横隔板尺寸公差、板单元焊接变形进行控制。塔段整体制作控制要点：箱口几何尺寸的控制、节段圆弧曲线的控制、节段扭曲变形的控制；采用组装、焊接、修整相结合的工艺原则；钢塔塔段在专用胎位上进行施焊，而且施焊主焊缝时使塔段处于水平状态，并严格按照工艺规定的焊接顺序，尽量采用对称施接，以避免扭曲变形；板单元及部件制造完成后，在总装胎架上进行组焊和预拼装；钢塔节段工地接口为焊接环焊缝，为保证工地接口间隙匀顺，制造时以钢塔节段一端为基准端，另一端预留二切量，待节段焊接修整完毕后精确划二次切割线并进行二切；为保证塔柱整体几何尺寸，在塔柱组焊、修整、焊缝检侧合格后，对非基准端进行端部二次切割。
3.5钢拱塔塔段无余量卧式拼装焊接的施工技术创新
钢拱塔塔段制造厂进行精确测量，工地进行精确定位，采取合理的焊接工艺、焊接顺序、减少焊接变形，工地无配切量的合拢段安全平稳的吊装拼接焊接。以拱段腹板单元为基面进行拼装，拼装时在桥位拼装区域设置整体平面拼装胎架。现场拼装胎架的设置根据拱肋线型进行放线，根据拱段的重量、结构位置、外形轮廓园弧曲线及焊接所产生收缩量的增补调节量等因素进行胎架的设计和制造，胎架的结构形式，结构尺寸根据胎架所承载的荷载进行设计与校核后确定，保证胎架有足够的刚度，不随拱段拼装重量的增加而变形，从而保证拱肋不因此变形。为了拱肋拼装集中荷载对桥面的影响，胎架基础采用30mm钢板点焊到桥面上并在其上做胎架，并对桥面进行受力检算。拱段整体拼装完成后，卸除拱塔拼装胎架约束，在桥面上通过激光经纬仪进行整体测量，重点测量拱塔各部位锚箱定位精度及相对位置精度。同时，在胎架解除后对拱转动轴进行复测，确保转轴无重大偏差。钢拱塔整体测量完成并提交监理验收合格后，在拱塔上安装整体提升吊耳等结构。
3.6钢结构冬季施工的施工技术创新
3.6.1钢结构保温
采用100mm厚的岩棉毡铺设在钢结构底部及侧部位，同时在钢结构顶部面上铺设100mm厚岩棉毡。岩棉毡底部铺设50mm×50mm的钢丝网，用φ8的油丝绳捆扎在钢结构上，每200mm一道，用花栏螺栓将钢丝绳拉紧，不能使岩棉毡脱落。
3.6.2钢结构环峰焊接措施
现场焊接大量采用CO2气体保护焊，该工艺焊接效率高，热量集中，焊接变形小，适用于钢结构全位置焊接。但由于该焊接方法采用CO2气体保护，所以对施焊环境中防风的措施要求严格。露天焊接，当风力较小（风速
4管理成效
（1）2010年获得锦州市主体工程“古塔杯”。
（2）2011年获得辽宁省建设工程“世纪杯”。
（3）各阶段工期目标如期实现，每一道工序都达到优质。
（4）获得集团公司优秀平安工地称号。
购物车(0)