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包装技术趋势实用13篇

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包装技术趋势

篇1

1快递物流包装技术现状

1.1过度包装现象严重

如果将网购、快递物流、快递物流包装看作是一条产业链,那么三者之间就是产业链的上下游关系。当网购发展成为一种自然趋势时,会推动快递物流行业的高速发展,自然也会有越来越多的快递需要包装。2017年1-2月份,广州、上海、深圳在快递业务量和快递业务收入两个指标均位于全国前三位。但即便是在这些城市中,重复使用快递包装的比例尚不足10%。卖家采用纸箱包装、多重胶带封装等包装技术多是从保护内装物的角度出发,防止物品在运输过程中受到损坏导致买家给出差评;而对于快递企业来说,如果商品在运输过程中受到损坏,将给企业带来纠纷并影响企业的信誉,因此,快递企业也选择层层包装或过度包装。在一项快递包装情况调查中显示,采用纸箱包装的比例为61%,采用塑料包装的比例为37%,另有2%为空包。有些淘宝店主为了保险起见,在包装盒内要塞满泡沫、垫满报纸,在外包装上要一层又一层的缠上胶带。很多时候我们会发现,快递的包装部分比货物本身的体积都要大,拆包装时更是需要借助外物;此外,非易碎品包裹中也常常出现大量塑料、泡沫、纸团等填充物。过度包装不仅是对资源的极大浪费,也给买家的拆卸带来了极大不便。

1.2回收率低及环境污染

卖家和快递企业出于各种目的选择过度包装来保护商品不受损坏,但是当买家收到快递后如何处理包装袋、纸盒、胶带,以及这些东西对环境产生的影响,并不在他们的考虑范围内。2016年全年快递业务量达312.8亿件,相当于平均每个人都收到或寄出24个快递;以每个包裹包装箱重量为0.2公斤估算,会产生600多万吨的包装垃圾。如果能够将快递垃圾严格回收再利用,1吨废纸经过回炉化浆后,能够生产出0.8吨的再生纸,相当于减少砍伐17棵树木。但事实上,无论是快递企业,还是买家卖家,在快递垃圾回收利用方面都欠缺积极性。快递公司没有专门的人力物力用于快递包装的回收,买家或卖家通常直接将包装扔到垃圾桶中。这也直接导致大部分快递垃圾无法真正实现回收再利用,更多的是送至垃圾焚烧厂进行焚烧。但是目前市场上使用较多的包装材料是聚乙烯、气垫膜、胶带、纸板等。其中塑料袋、胶带等包装材料的焚烧将给环境造成巨大的危害。塑料袋属于不可降解材质,含有大量塑化剂等有毒有害物质,只能采用填埋或焚烧的方式进行处理,这对人们身体健康的自然环境都有很大的危害。胶带的主要成分是聚氯乙烯,需要百年以上的时间才能降解。虽然市场上有可降解或可回收利用的包装材料,但由于其成本相对较高,且国家对于快递包装并没有具体规定,在快递单件价格持续下降的情况下,很少有企业愿意使用成本相对较高的绿色包装材料。

1.3客户体验不佳

卖家和快递公司里三层外三层的对快递进行包装,在一定程度上能够有效降低物品在配送运输过程中损坏的可能性,但是这种过度包装不仅影响快递件的整体美观,更会对收货一方打开外包装过程造成极大不便。淘宝中有一些销售坚果的卖家,会在外包装的胶带上粘附一个方便用来拆卸包裹的塑料刀,虽能够改善用户拆包裹的体验效果,但整体来说,在现有的快递物流包装技术影响下,客户收到包裹时往往很难有较好的体验。

2快递物流包装技术发展趋势

2.1为快递物流包装

“瘦身”买家和卖家作为买卖交易链上的两端,可以在保证商品完好度的前提下,主动协商对商品进行轻量化、合理化的包装,避免“过度”包装的现象。买家既是消费者,也是评价方,应注重商品本身的好坏而非快递包装,要增强环保理念,理解和支持快递包装回收,有效减少包装材料的浪费,增加物流的效率。卖家应选择服务质量更优的快递企业,避免运输过程中因野蛮分拣造成的商品损坏,从而减少过度包装。同时,卖家可在发货前就包装问题与消费者进行沟通和协商,鼓励买家选择简单包装方式。在包装时,应优化包装结构,尽量贴合产品,减少填充物等缓冲材料使用。同时加大对包装纸箱防震、防潮包装技术的研究,选取新型环保包装材料或轻量化包装材料进行产品包装,既减轻商品重量提高运输效率,又降低损坏便于商品存储。此外,国家相关部门应出台快递物流包装政策,对快递物流包装的体积、重量、空间等参数进行规范。

2.2建立快递包装回收机制

随着我国快递物流行业的发展和快递垃圾的增加,快递物流包装回收机制的建立已经迫在眉睫。具体来说,可从三个方面入手。一是在快递收发服务点、快递代收点或小区快递柜建立回收平台。买家在收发服务点或快递柜中取到快递以后,可以现场打开包裹进行验收,同时将已经拆开的快递包装箱或塑料袋放置于回收点;二是建立快递包装回收信息平台。在快递收寄查询软件中,买家可以实时查询快递信息、随时预约快递员寄送快递。如果在软件中增加快递包装回收功能,并设置奖励政策鼓励消费者随时预约快递员上门回收快递包装,将增进快递包装回收机制的成效。三是建立正规的快递物流包装垃圾处理站。通过科学的分级方式,将纸箱、填充物、不可降解材料等包装材料按类型区分并进行科学处理。目前,京东、唯品会等B2C电商企业物流正在对包装进行改良,以便回收再利用;一些淘宝卖家也推出了快递箱回收积分兑换返利的制度;在回收信息平台方面,已出现可预约快递员回收废弃纸箱的APP。

2.3环保材料促进快递物流包装绿色化

目前我国对快递物流包装的规范标准并不具备强制性,且快递包装所使用的塑料袋并不在“限塑令”限制范围内,成为无人管辖的灰色地带。而新型环保塑料袋虽然能够缓解部分污染问题,但其成本支出相对较大。在利益的驱动下,快递公司多选用最便宜也是污染严重的黑色塑料袋进行包装。快递物流包装垃圾带来的环境污染已经逐渐引起社会的重视。在构筑循环经济社会,走可持续发展道路的大背景下,采用可降解环保材料,实行绿色化包装已经成为行业发展的趋势。政府及相关行业协会要加大对绿色包装理念的宣传力度,全面推行快递包装材料绿色化,鼓励商家及快递物流企业使用满足轻量化、可回收、可重复利用、可循环再生、可降解五个基本原则的新型环保材料,推动绿色包装材料生产、销售、使用、回收全链条闭环管理。此外,政府应尽快出台具有快递物流包装材料环保标准,制定严格的监管处罚机制,避免快递企业为了降低成本、在竞争中获益而使用不合格的包装材料。

2.4隐形面单代替电子面单

虽然电子面单取代传统的手写面单,能够有效缩小收货人信息泄露的途径;但是收货人的姓名、住址、电话仍然显示在快递单面上,在包裹运输过程中,仍有多个途径有可能造成个人信息泄露。当前,我国部分地区正试行“隐形面单”,隐形面单上并未显示收货人的姓名、地址、联系方式等全部信息,仅是显示其中一小部分内容及快递单号、二维码。快递员利用专业设备扫描面单上的二维码图标,读取消费者的具体信息,从而有效保护消费者个人信息不外泄。目前,电子面单已经在京东、唯品会等电商企业中启用,并逐步推广到其他快递公司。此外,快递物流企业还可利用无线射频识别技术,用射频识别标贴代替快递面单上的信息,既有助于保护收货人的个人信息安全,又有助于减少快递人员的工作量。

3结语

随着网络信息技术的发展、人民生活水平的提高以及人们购物方式的转变,电子商务取得了巨大的成功,促进了快递物流行业的飞速发展。快递物流包装相关企业应意识到目前的包装技术对经济和环境的影响,以安全性和环保性为基本前提,加大快递物流包装新技术、新产品的研究力度,积极研发并使用新型环保材料。同时,还需要提高消费者的环保意识,健全相关制度,并进一步完善包装相关的国家标准。

[参考文献]

[1]刘晨阳,霍李江.快递物流包装技术现状与发展分析[J].科技展望,2016,26(27).

篇2

气动技术,全称气压传动与控制技术,是生产过程自动化和机械化的最有效手段之一,具有高速高效、清洁安全、低成本、易维护等优点,被广泛应用于轻工机械领域中。在食品包装及生产过程中也正在发挥越来越重要的作用,奶粉充填包装机、酸奶塑杯成型灌装封切机、饮料啤酒灌装机、果冻充填包装机、饼干和面包包装机、薯片充填包装机、灌酱机、肉类包装机等均有大量使用,可以缩短加工辅助时间,减轻工人劳动强度,充分发挥设备的高效性能。

但由于食品包装机械必须要符合食品机械安全的相关要求和规定,而且工作现场环境一般又较为复杂苛刻,如果使用了不适当的气动元件,往往会出现不正常现象;而现代的食品包装机械,通常是集机械、电气、液压、气动等于一体的设备,组成设备的各部分之间具有密切的联系,其中任何一部分发生故障均会影响其他部分的正常工作,大型食品包装设备内有成千上万只元器件,故障的检查、维修难一向是最棘手的问题之一,因此,在食品包装机械中的气动设计与应用显得尤为重要。

1 气动技术在食品包装机械中的应用

在食品生产中,不同的生产区对卫生有不同要求,欧洲的EN 1672-2 标准将食品加工机械的环境定义为三个工作区,分别为食品区、飞溅区和非食品区。根据不同的区域,所需要使用的气动技术及产品也不尽相同。

(1)在食品区和飞溅区,气动技术主要用于分配、装瓶、成形、灌装、配剂、密封等装置中。由于气动元件需要直接或间接与主要生产原料接触,为了防止产生对最终产品产生污染的可能性,其材质应为无毒、无吸收性、耐腐蚀的不锈钢 ;如果使用铝合金,则应具有一定抗腐蚀能力、无毒性、无吸收性 ;元件内部所使用的橡胶制品如密封件等应符合相应的卫生要求,在工作环境中应具有耐热、耐酸碱、耐油的稳定性,可接受正常清洗和消毒,不溶解,无毒性、无吸收性,不得有影响产品的气味;工作空气过滤装置应保证不得使5μm以上的尘埃通过;结构及表面应平滑、耐久、易于清洁并达到良好的洗净效果。尽管飞溅区的设计需要和食品区域相似,但材料要求可酌情降低,同时必须保证该设计对食物产品无负面影响。

在这两种环境中应用典型的气动产品有不锈钢气缸、洁净型气缸、易清洗阀岛、不锈钢气源处理元件等。而其中最具有代表意义的,是洁净型气缸,具有自排水功能,所以液体可以直接流掉,还可进行反复清洗,具有可替换性,甚至连安装件也都采用标准件,安装维修都极为方便。

(2)在非食品区域,气动技术主要用于封袋、包装、贴标、检测、加盖等装置中。尽管这个区域的气动元件不需要接触生产原料,但通常仍然需要具有标准化、易清洗、智能环保、结构紧凑等特点。由于现在的食品包装设备要求在有限的空间内实现更多的功能,因此对于气动元件的尺寸也要求越来越紧凑、集成、模块化;此外,先进的食品包装设备普遍采用由过滤器、减压阀和不供油的阀、气缸等组成的无给油气动系统。这种系统在元件需要处预先封入脂,无需油雾器,可长时间工作而不需补充脂,可降低油耗、改善环境、成本低、维修方便、性能稳定。

2 气动技术在食品包装机械中的应用发展趋势

随着食品加工工艺的日益提高,食品包装的自动化水平也在不断提高,目前,食品包装机械的研发正朝着高速、多功能化及控制智能化的方向发展,工业机器人、微电子、电脑、智能型和图像传感技术等将会得到越来越广泛应用,而应用于食品包装机械气动技术的智能化、网络化也就将成为必然。

这些智能化、网络化的高新气动技术已经在一些西方国家得到了开发和应用,实现了食品包装机械进一步智能化,通过对这些技术的了解和研究吸收,国内食品包装机械的水平也有望得到提升和发展,减少食品加工过程中的人为或机器差错,确保食品机械的可靠运行,实现安全生产和清洁生产,实现食品包装过程的连续化生产,早日与国际接轨。

篇3

1现代茶叶包装主要形式

在广阔的中国地域出产着丰富多样的茶叶种类,主要有绿茶、黄茶、白茶、青茶、红茶、黑茶六大茶系。神农至唐代以前由于考古证据不足或者没有注重保存,关于茶叶包装的资料较少。唐代陶瓷业兴盛,开始使用陶瓷瓶贮存茶叶。唐代赵璘《因话录•徵》就有“茶必市蜀之佳者,贮于陶器,以防暑湿”之记载。“喜温燥而恶冷湿,喜清凉而恶蒸郁,宜清独而忌香臭。”是明代王象晋在《群芳谱》中提出的对茶叶保存和储藏的要求。古代的茶叶包装主要只是起到存放茶叶的作用,真正意义的茶叶包装设计还是民国和近现代的成就[1]。现代茶叶包装针对不同种类茶叶所需要的不同存放条件,不同消费人群的风格喜好,使用不同形式的包装。一般的茶叶包装主要有以下类型:

1.1纸袋包装

纸袋包装又称为袋泡茶,它小巧,在出行时便于携带,适合现代人的快节奏生活,基本的茶叶种类都可以使用这种包装形式,在国际市场上很受欢迎。

1.2塑料复合薄膜袋包装

塑料复合薄膜袋包装不易破损、重量轻、成本便宜,它的密封性好,适于茶叶的防潮保香,利于设计师对包装的色彩、图案、文字等设计的发挥,更能吸引顾客、促进销售。

1.3金属罐包装

金属罐包装作为最为常见的一种茶叶礼盒包装,它在外观上比复合薄膜包装袋更加美观、精致,但包装颜色的选择性没有前者大,而且成本较高,包装的重量也大大高于商品本身,这会增加一定的运输费用,精致的金属罐通常用来包装高档茶叶。

1.4纸盒包装

纸盒包装是用白板纸、灰板纸等经印刷后成型,它轻便、不易破损,主要有方形和圆筒形,它的形式简洁大方,印刷性也较好。1.5塑料盒包装塑料包装盒美观、轻便,包装盒的形状可由设计师设计发挥的空间也较大,陈列展示效果好,但它的密封性不到位,不能很好地为茶叶防潮保香,所以在茶叶包装中多用作外包装,再在包装内用复合薄膜塑料袋封装。

2茶叶包装的艺术特色

现代茶叶包装设计不仅具有保护与存放茶叶的功能,还具有独特的艺术特色,为消费者带来更高的审美享受,提升了商品销售时的附加价值,带来了更高的经济效益。

2.1茶叶包装设计的三大元素

2.1.1图形设计中国历史悠久的茶文化为茶叶包装的图形设计提供了丰富的素材。首先,汉字书法就是一种茶叶包装的常用装饰图形。书法之美是中国独有的,不仅可以传达文字信息,还具有很强的艺术装饰效果。比如由陈幼坚设计的“竹叶青”品牌下的《论道》系列茶叶包装(图1),它不同于一般包装,没有浮华绚烂的图案与外观,而是简单直接地将文字做为包装盒的主要图形,在金属的材质上使用工艺将字体凸起,显示出设计者特殊的文化品位,带来一种古朴、有韵味的感觉,浓浓的中国风就蕴藏在商品之中。其次,在茶叶包装中常用国画为主体图形,国画是我国经典的传统美术,意境高深悠远,正与茶叶的气质相吻合,作为茶叶包装的主体图形非常适宜[2]。第三,许多茶叶包装运用中国的传统装饰纹样、吉祥图案、少数民族装饰图案以及民间剪纸来做包装上的装饰元素,实现茶叶包装与民族气息融合,使包装更具民族风情与传统韵味[3]。2.1.2色彩设计茶叶包装中首先能吸引人的目光的就是它的色彩,同时它具有一定的象征意义,能标示出茶叶的不同类型,也能显现出茶叶的不同风格。由于许多茶叶是绿色,而且茶叶的生长环境在青山绿水之中,所以在茶叶包装设计中,很多都采用绿色。其他常见的颜色还有红黄、绿蓝、金银、灰白、紫橙棕褐等色彩搭配。红黄色有热情、温暖的感受,适合表现红茶和黄茶;绿蓝有健康、高雅、清凉等特点,适合表现绿茶、保健茶和花茶;金银有华丽、尊贵、大气等特点,适合表现乌龙茶和白茶;灰白有清洁、雅致的气质,适合表现白茶和花茶;紫橙有高贵、华丽、庄严的特点,适合表现保健茶和乌龙茶;棕褐有古朴、庄重的感觉,适合表现黑茶和乌龙茶。近年的包装设计中的色彩常将崇尚平淡自然、朴素写意传统色彩与简洁明快现代色彩相融合,产生了既具有中国传统神韵又不失时尚的效果,各种独特的色彩组合满足了消费者不断发展变化的审美心理[4]。2.1.3文字设计现代茶叶包装中的文字,不仅仅停留在以字面意义传递商品有关的信息,它本身也成为一种视觉图形,构成特殊的趣味。在字体上,茶叶比较适合用比较稳重的字体,比如宋体、黑体、楷体,或对这些字体进行适当地设计。茶叶包装还常利用书法字体来体现茶文化丰厚的底蕴,除了使用书法字体,还可以在书法艺术的基础上加以局部的变化,比如把文字的某个笔画替换成合适的图形,但要注意文字的可读性。在陈幼坚的《论道》系列的茶叶包装中包装盒的顶面凸起的字体部分使用了较普通宋体笔画更为纤细的字体,正面的“论道”二字使用了书法字体,“竹叶青”的品牌名使用了整体被拉长的宋体周围还分布着文字竖向排列的语句。这样文字与文字群的组合形成了点、线、面的视觉要素。整个包装的留白、疏密以及结构都恰到好处。

2.2茶叶包装的文化性

首先茶叶包装体现着不同地域的文化。各地域都适合种植不同品种的茶叶,如杭州出产西湖龙井,福建出产铁观音,云南则出产普洱茶等等。这些茶叶包装的设计中就常常能展现出茶叶产地的文化特色。比如,产于安徽黄山的茶叶的包装上,就可以见到许多与黄山有关的素材,黄山优美的自然风光常以照片或者书画的形式出现在茶叶包装上,如图2的“山水诗”茶叶包装将黄山风景以国画的形式展现在包装上,显现出黄山茶叶得天独厚的生长环境。在消费者品茶的同时,引导消费者根据茶叶包装产生美好的联想,仿佛置身黄山之中,领略到黄山的自然风光。设计中体现的地域文化因素,除了优美的地方风光,还可以是浓郁的民俗风貌,独特的地方神话传说等。让人从包装设计中传达的信息辨识出茶叶的品种与产地,还能让消费者通过这件小小的商品了解到生产地的风俗文化[5]。其次,茶叶包装的文化性还体现在各种茶不同风味带来的不同文化气质。每种茶叶都有着不同的口感,给人以不同的文化感受。绿茶清新淡雅,它的包装就传递清新爽口的感受;红茶浓郁醇厚,它的包装就带来高贵华丽的感觉;花茶芳香怡人,它的包装就给人柔和优雅的气质。不同种类茶叶这些独特的文化品质,在包装中有着充分的体现。

3茶叶包装设计存在的问题和发展趋势

3.1过度包装现象和雷同现象

茶叶包装,它的首要作用就是保护和存放茶叶,所以设计茶叶包装时,首先要考虑到的是其结构与材料是否合适存放这种茶叶。随着科技和经济的发展,出现了新型的包装技术,消费者的消费能力也有很大的提高,有的消费者在选择茶叶作为礼品时,盲目地追求外观的奢华。有的设计者为了迎合这种需求,或者为了提高商品的价格追求经济利益,在设计茶叶包装时出现了过分包装的情况。这脱离了包装本身主要是为了解决保护与存放的作用,盲目地追求表面的高档华丽的装饰,将包装做成了浮夸的工艺品,使茶叶偏离了茶叶本身高深淡雅的属性。在整个茶叶包装行业中,一旦市场上出现了某个销量很好的产品,就会产生跟风的情况,茶叶包装互相模仿,就造成了设计雷同的现象。这样盲目的跟风,没有自主的创新,容易导致整个行业的停滞不前。

3.2茶叶包装设计的发展趋势

3.2.1绿色设计目前在整个设计领域都兴起绿色设计,茶叶这种生长在青山绿水自然环境中的绿色饮品,其包装设计更不例外。在设计茶叶包装时要时刻注意体现“绿色”意识,注重环保。比如在材料的选择上,在保证包装防潮、保香性能的前提下,尽量选择对环境污染较小或者能够重复利用的材料。另外一点就是要在材料的使用上注意节省耗材。在许多过度包装的设计中,常有的情况就是一层又一层繁琐的包装,或者是给份量并不多的茶叶配上很大的礼品盒,这都是对包装材料的浪费。如今保护环境刻不容缓,我们设计师必须尽自己的努力在每一个设计细节都注意绿色设计的理念,推动绿色包装继续发展,把保护环境的观念渗透到消费者的心中。3.2.2个性化设计工业化大生产的环境下,茶叶包装的趋同越来越严重。而消费者的经济能力提高了,在商品的选择上往往追求个性,如今私人订制非常热门,我们对茶叶包装的设计也需要针对不同市场进行特殊订制。对市场定位进行细分,在大众市场,寻求性别化设计;在国内市场,寻求地域个性化设计;在国际市场,寻求民族个性化设计。性别化是指在包装风格上的性别化倾向,主要指的是女性消费市场。以往我们印象中爱饮茶的以中老年男性居多,而现在女性也渐渐成长为一个庞大的茶叶消费群体,茶叶生产商也开始发展一些针对女性消费者的产品,比如保健纤体茶、美容花茶等,茶叶的包装设计也随之产生符合女性审美的新风格,主要的特点就是色彩清新亮丽,结构细腻优美,材料自然有亲和感。比如纸质、玻璃和木材。如图3的“凤凰花茶”包装设计,使用玻璃瓶身搭配木质瓶盖,材质与色彩上显得纯净自然,包装整体的形状线条优美柔和。这样的设计更符合女性的审美需求,能吸引更多女性消费者。地域个性化就是结合各个地区的文化特色去树立本地特色茶叶产品包装。可以从两个方面来做。一是利用本地自然材料来设计制作体现当地文化特色的包装,这样不仅更为环保,还能增加产品的文化附加值。比如四川地区的茶叶就常采用竹筒来做茶叶的包装,充分利用了带有地方特色的材料,既有浓郁的地域文化色彩,又有精美性和人文气息,还可重复利用,十分环保。地域个性化的另一个途径,就是将本地的自然风光或人文背景体现在茶叶包装上。比如西湖龙井茶就可以在包装上再现杭州西湖的美景或者西湖的神话传说,让消费者品茶时引发有益的联想。民族个性化主要是将自己民族的民族品格和民族情感在设计中体现出来。茶承载着数千年厚重而又丰富的民族文化和精神积淀,这决定了茶叶的包装具有民族性特色。不仅可以运用传统的民族图案,而且可以在它的基础上进行创新,把传统中国文化用现代设计手法表现出来,使包装具有民族性的同时又不失现代感,焕发出更迷人的光彩。3.2.3品牌化设计中国名茶种类繁多,像龙井、普洱、铁观音等等虽知名度很高,但由于茶叶商家缺乏品牌意识,没有形成知名茶叶品牌,与国际市场上的知名品牌无法相提并论。这样即使产品质量再好,也不能在消费者心中留下深刻的印象,不能引导消费者下一次的购买,茶叶包装设计急需品牌化的变革。在设计时,总体上要统一品牌风格与传统,对于品牌内某一系列或某一产品的包装,在统一的风格上又有自己的独特之处,让消费者可以轻松地靠平常所产生对某一品牌风格的印象,来找到这一品牌的某一个商品,又能容易地区分同一品牌内的不同产品,同时也又一次强化了消费者对这一品牌产品的印象。

4结语

茶叶是具有浓厚的中国传统文化内涵的典型产品,而茶文化更是历史悠久、底蕴深厚,融入着中国传统文化之精髓。而现代包装设计行业不断发展,各种新技术、新想法不断涌现,将这两者巧妙地结合,设计创造出具有民族特色又有时代感的茶叶包装,增强我国茶叶产品的竞争力,从而更好地将我国的茶叶推向国际市场,也是让优秀的中国传统文化走向世界。

参考文献

[1]束立茹,王强.浅析现代茶叶包装设计中的茶文化[J].艺术与设计(理论),2013,(7):49-51.

[2]徐茂,刘玲.茶叶包装设计研究[J].茶叶通讯,2010,37(2):33-35.

[3]李立锋.中国传统文化元素在茶叶包装设计中的运用[J].艺苑,2012,(2):105-107.

篇4

Keywords: wall insulation; characteristics; development trends

中图分类号:文献标识码:A 文章编号:

当今世界,“低碳生活”、“可持续发展”等环保理念渗透了我们生活的方方面面,建筑节能作为国家环境保护和节约能源政策的主要内容,已经成为了实现“二十一世纪可持续发展战略”的重要措施之一。随着经济技术的不断发展,我国建筑节能工作也取得了巨大的成果。由屋面、墙体、地面和门窗构成的护结构是建筑能耗损失的最主要部分,其中外墙体面积较大(约为总面积45%),其传热造成的能耗占到25%,因此,研究墙体保温技术对建筑节能起着至关重要的作用。

墙体保温技术现状和特点

能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类,各自有其优缺点,具体介绍如下:

1.1外墙内保温施工技术的优缺点

外墙内保温施工是在外墙结构的内部加做保温层。内保温具有施工进度快、造价相对较低的优点。内保温技术起步时间比较早,因此相对比较成熟。通常是外墙内表面使用预制保温材料粘贴、拼接、抹面或直接做砂浆,以达到保温目的。外墙内保温就是外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料,从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法等都属于内保温技术。然而,外墙内保温技术结构热桥的存在使局部温差过大导致产生结露,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。

1.2外墙外保温施工技术的优缺点

外保温是一种更为先进的建筑保温节能技术。与内保温相比,其具有明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术适用范围广泛,新楼和旧楼改建均卓有成效,外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝.提高了居住的舒适度。目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。

1、聚苯板薄抹灰外保温隔热构造设计

这是比较常见的外墙外保温技术。这类外保温隔热通常采用粘贴法固定在墙体的外侧,然后在保温板上抹面砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆中。但是此种方法也容易造成建筑裂缝。从抗裂保护层受热应力的因素上看,该体系膨胀聚苯板和抗裂砂浆的导热系数相差极大,聚苯板保温隔热层热阻有效组织了热量传导,所以,昼夜温差较大时,对抹灰砂浆的柔韧性和网格布的耐久性提出了相当高的要求。当聚苯板的温度超过70℃时,聚苯板收缩变形,造成较为严重的开裂变形,这种情况在高温干燥地区更为明显。

2聚苯板与墙体一次浇注成型

该技术是在混凝土框一剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。有点在于外墙主体与保温层一次成活,效率和施工安全性得到极大提高。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减

少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬。影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省时间和材料。其造价也相应降低。但此两种做法都采用了钢丝网架,相对于其他形式的外墙外保温技术,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。

3无网聚苯板外保温外饰面粘贴面砖的缺陷

从构造设计上看,直接在玻纤网布复合抹灰砂浆的无网聚苯板外保温外面粘贴面砖是不合理的。应用于外保温的聚苯板通常采用点粘法,由于其具有受力变形的特性,由聚苯

板直接承受面砖饰面层(包括粘结砂浆)荷载,必然会发生徐变,短期或许不会发生严重事故,但长期的变形将导致受力的失衡从而引发开裂甚至脱落。从防火性能上看,体系本身就存在整体连通的空气层,火灾很快形成“引火通道”使火灾迅速蔓延。聚苯板外墙外保温体系在高温辐射下很快收缩、熔结,在明火状态下燃烧,即在火灾发生时,聚苯板外墙外保温体系将很快遭到破坏。

二、强体保温材料的发展趋势分析

保温隔热涂料是通过低导热系数和高热阻来实现隔热保温的一种涂料,涂刷在建筑物的外墙体上可以达到一定的保温隔热效果。将保温隔热涂料与保温材料组合用于外墙保温系统是墙体保温技术的发展方向之一。近年来,国内外开发了一系列高性能、多功能、环保利废型的保温隔热涂料,主要有无机隔热反射墙体涂料、薄层隔热反射涂料、水性反射隔热涂料、辐射隔热涂料、真空绝热保温涂料、纳米孔超级绝热材料等。

才外,近几年来,各发达国家均在烧结建材产品的开发和应用方面给予了极大的关注和高度重视,新型烧结墙体屋面材料得到了飞速发展。烧结保温砌块作为一种烧结材料,其本身是抗燃和阻燃的,烧结多孔自保温砌块的消防安全性更不必多言。填充复合烧结保温砌块,由于其填充物位于纵向互不连通的孔内,纵向码砌后,墙体内外表面均无填充物暴露,无论填充物的抗燃性能如何,均不存在点燃条件,其消防安全性勿庸置疑。烧结保温砌块可以根据不同地区保温系数的不同要求,设计其相应的孔型、孔洞率和孔型排列方式,以满足不同的建筑保温要求。烧结保温砌块的材质稳定性及砌筑后的密闭性、烧结材料的蓄热放热平衡性保证了其保温性能的稳定性,而这种稳定性又因烧结制品的长久可靠的品质而实现了长久的保持。由此可见烧结保温砌块将是统筹解决墙体保温与消防安全的有效途径。

结束语

目前我国外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温作为一项系统工程,已涉及保温材料及其配套材料选取、系统性能优化、工程设计、施工及验收等诸多方面。其基本要求在于优选保温材料的前提下,保障系统的整体性、耐久性、有效性和安全性;努力实现保温设计、材料生产和施工一体化,达到因地制宜,因时制宜的设计理念。

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这种对话常在面试情景中出现,有些求职者为了能进入某家中意公司的大门,无论对方招聘什么岗位的人员,都先去试试再说。其实,对于很多专业性较强的岗位,如果你技能或长处并不在行的话,最好不要轻易尝试。即使你侥幸过了关,日子久了,你自然会露出马脚。从事一份力所不能的工作,整日在强压下上班,也不利于你的事业发展,甚至会让你感到痛苦。找一份适合自己的工作才是最重要的。

只看眼前几个月

对于很多大学生来说,大四下半学期的日子就在找工作中度过,投简历、面试、等通知。在没有回音的日子里,真是既痛苦又迷茫。

其实,坐以待毙终究不是长久之计,何不利用这段空闲多考几张证?四级英语可以抓紧升级了;口语不好的,即使不考“高级口译”,那起码也得多去英语角练练嘴吧;知道你是计算机老手,但口说无凭啊,劳烦考张等级证书,好歹可以拿得出手呀。总之,让自己充充电,亡羊补牢绝对不算晚。

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随着人们对环境保护和动植物安全的重视,世界各国对农药的使用都做出了不同程度的限制,农药使用技术不断向低量、精确的方向发展,以确保农药在限制的用量范围内发挥出最大的效用。农药使用安全法律更加强调对农药使用者的安全保护,减少人与农药直接接触的机会。这些要求促进了植保机械在使用过程中不断地改进、完善。

我国农作物种植面积居世界前列,但农产品的产量却远远落后于发达国家,农药残留超标事情经常发生。最主要的原因就是农作物在种植与生长过程中,缺乏先进的植保机械和施药技术对其进行保护。使用的植保机械作业效率低、性能差,农药使用技术仍停留在大容量、大雾滴喷雾技术水平上。中国农药的产量和使用量均居世界第一,而有效利用率只有10% ~30%,远低于发达国家50%的平均水平[1]。因此,研究设计制造具有自主产权的植保机械,解决植保机械的增效、雾化和漂移问题,具有十分重要的意义。

1植保机械设计制造技术发展的现状

1.1发达国家植保机械设计制造技术发展的现状

欧洲与美国是目前国际上最主要的生产植保机械的国家与地区,其产品覆盖了全球的主要市场,其技术与设备都代表着当今世界的最高水平。欧美国家的植保机械大主要分为四大类:喷杆式喷雾机、风送式喷雾机;小型植保机械。

(1)喷杆式喷雾机。欧美国家的喷杆喷雾机已由传统的机械传动、控制向液压传动、电气传动和控制转换。计算机监测、控制系统已大量应用;大型自走式机具大多采用四轮液压驱动,喷幅达到10~40 m,中型自走式机具采用先进的变速箱和发动机制造工艺,减震效果好、噪音小,操作舒适。

(2)风送式喷雾机。欧美国家的风送喷雾机设计制造工艺十分先进,其喷射部件、风筒可做成各种形状,机具的风筒可以根据作物的形状任意弯曲、组装,可任意调节喷洒方向进行针对性喷洒,风管可任意弯曲、组装,以适应不同作物的喷洒要求;风机和喷射部件可任意旋转,以适应远程喷雾和射高喷雾,最大程度地提高了风能的利用率和雾滴的穿透率、附着率,反映了发达国家在设计理念上的先进性。

(3)小型植保机械。小型植保机械主要包括背负式喷雾机和手动喷雾器2类,以日韩等人口多、土地少的发达国家为主,此类机具在欧美国家主要用于卫生防疫、庭院花卉施洒,数量和品种虽少,但产品的技术含量较高。从材质上看,以工程塑料为主,耐腐美观;从加工水平来看,无论是光洁度还是尺寸精度,都反映了较高的加工水平。

1.2中国植保机械设计制造技术发展现状

中国常用植保机械主要以小型背负式喷雾器为主,大中型植保机械市场几乎被欧美发达国家垄断。国产大中型植保机械,主要以仿造为主,难以形成自主产权,其核心部件如液泵、喷头及变速箱大部分靠国外进口。但自“九五”开始,国家加大了对植保机械的扶植力度,植保机械的设计制造正迎来较快的发展。“九五”期间,中国研制了系列低量喷头和24 m风幕式喷杆喷雾机;“十五”期间,中国研制出自动对靶喷雾机,利用红外线电子眼探测靶标[2]。目前,中国植保机械的种类和水平可归纳如下。

(1)背负式手动喷雾器。目前在中国占绝对地位,占整个市场份额的80%左右。国产小型喷雾器产品制造技术水平低,喷射部件品种单一,喷嘴型号不全,整体加工质量不高;施药量大,雾化不良,作业功效低,农药浪费现象严重,给生态环境造成严重污染。

(2)大中型喷雾器。以悬挂机型为主,喷杆长度一般在12 m左右,机械结构比较简单,喷量、喷杆高度、喷杆的折叠和打开大多由人力调节或操作,自动化程度较低[1]。部分植保机械公司生产的的自走式喷杆喷雾机,大都模仿国外机型,关键零部件的质量和种类受到了限制,使喷雾质量难以保证。

2植保机械设计制造技术发展的趋势及研究领域

2.1国外植保机械设计制造技术发展趋势

(1)计算机信息技术化。在发达国家,计算机信息技术已经普遍运用到植保机械上。主要表现在3个方面:一是在有害生物防治方面,RS技术主要用于农作物病虫害的监测。它可以通过接收到作物反射光谱的变化,及时而准确地预报病虫害发生的时间、规模、品种。二是GPS技术可用机、大型喷雾机等大面积作业的植保机具的定位、导航、导向。欧美国家大多数大型植保机械都配有GPS接口和GPS接收器。三是在有害生物防治方面,GIS技术主要用于建立动态的地理信息资料库,这些资料与有害生物的发生息息相关。通过运用计算机技术,对当时数据的采集及与库存标准资料的对比、分析,可以及时准确地对有害生物灾害提出预警。

(2)喷药技术智能化。智能化技术也称为自动对靶施药技术,是近几年才应用到植保机械上的一项高新技术。所谓智能化技术,就是让植保机械具有识别能力,此图像识别技术系统由摄像头、图像采集卡和计算机组成,计算机把采集的数据进行处理,并与图像库中的资料进行对比,确定对象是草还是庄稼,或者是何种草等,以控制系统自动决定是否喷药[3],从而做到真正意义上的对靶喷雾。

(3)安全保护绿色化。一是保护性喷洒。采用环保型的喷射部件,增加喷洒防护装置,防止雾滴外逸,这些防护装置有喷头防护罩(主要用于手动喷雾器)、喷杆防护罩(用于喷杆喷雾机)、防护刷等。二是循环式喷雾机。作业时,该机具可以把未击中靶标的雾滴进行回收,循环使用,在节省了农药的同时,又减少了农药对环境的污染。三是农药注入(DIS)和自清洗系统。方便、准确、快捷地对农药进行注入混合,并在操作完成后对药箱进行自动清洗,减少操作人员对农药的直接接触,从而最大程度地降低农药中毒的可能性。

(4)零部件生产系列化、专业化、标准化。欧美先进国家植保机械生产,基本都实现了社会化大协作和零部件的系列化、专业化、标准化生产。主机生产厂商只需考虑如何把先进的零部件按市场需要组装成整机,并体现出先进的设计理念,而零部件生产厂家则在零部件生产中精益求精。这有利于提高植保机械零部件科技含量、质量,降低生产成本。

2.2中国植保机械的技术发展方向及研究领域

根据国际上植保机械的发展趋势、方向及中国的国情(中国农村将来走农户联合作业方式),大力发展大中型植保机械、兼顾小型植保机械是必然的选择。中国植保机械的研制与开发的发展方向及重点领域如下。

(1)中国植保机械技术研究发展方向。一是开展超低量喷雾和变量施药技术研究,重点研究超低量喷雾技术的雾化原理及雾化部件的性能与结构参数,研究变量施药技术决策及执行系统,进一步完善设计方法和手段。二是开展防雾滴漂移技术研究,重点研究影响雾滴漂移的主要因素及防止和减少雾滴漂移的方法,研制喷杆喷雾机专用防漂移喷头;继续加强对静电喷雾技术的研究,尽快推出实用产品[3]。三是加强植保机械制造材料和工艺的研究,如工程塑料、陶瓷、聚甲苯和玻璃钢等新材料以及新工艺的研究和运用;创新实用新型技术,加强物理、生物等绿色、环保、无公害防治技术和机具的研究开发。

(2)中国植保机械技术研究的重点领域。一是加强基础工作部件的研制与开发,重点加强液泵、喷头及车辆的车架、驱动系统新产品的研制与开发。提高中国植保机械基础工作部件的配套性能,增加配套附件、扩展机具的通用性和一机多用性,并提高机械产品的产业化,特别是要加快喷头新产品的研制与开发,以满足各种农作物不同生长期的配套需要。二是加强新产品的研发,研制开发与蓄电池配套的节能型小型便携式低量喷雾机;适合于水稻田使用的水旱两用的远射程宽幅喷雾机;果园专用型风送式喷雾机和小型低底盘自走式果园喷雾机系列新产品;以及整地、施药、播种、施药等复式作业机系列新产品等。三是进行自走式喷杆喷雾机的研制与开发,设计具有知识产权的自走式底盘总体配置技术和自走式底盘四轮液压驱动技术,重点研究自走式底盘机架悬挂及减震技术和自走式底盘操纵与控制系统,加强喷杆自动平衡机构及液压折叠机构的研究。

3中国植保机械设计制造技术存在的问题

国内植保机械存在的主要问题包括:植保机械产品系列化程度较低,国内的系列化程度不高,无法提高竞争力,不能保证系列产品的供应,无法减低生产成本;产品品种规格少,不能满足不同作物、不同生长期、不同病虫害的防治作业需要[4];制造设备及制造工艺相对落后,加工精度低,成本高,不能保证产品质量稳定,“跑冒滴漏”严重,喷嘴喷孔加工一致性较差,机具故障多,产品的使用可靠性较低;因技术开发基础薄弱,从事植保机械研究的科研院所、大专院校科研经费不足,严重制约着中国植保机械新产品开发、老产品改进以及植保机械整体水平的提高[4]。

4参考文献

[1] 孙文峰,王立君,陈宝昌,等.农药喷施技术国内外研究现状及发展[J].农机化研究,2009(9):225-228.

[2] 何雄奎.改变我国植保机械和施药技术严重落后的现状[J].农业工程学报,2004,20(1):13-15.

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引言

随着我国社会发展对电力的需求量越来越大,以及人们对供电可靠性提出的要求越来越高,加强电力系统的安全稳定运行管理就显得迫在眉睫。在当前的电力系统运行中,一般也会利用继电保护装置来实现电力系统的保护措施。在实践中,继电保护技术在电力系统中的应用极大地保障了电力系统的安全运行。随着科学技术的不断进步,电力系统也在不断地发生变革,电力系统继电保护技术也在不断地发展。

一、我国继电保护的发展现状

随着电力系统的发展,电网结构日趋复杂,熔断器作为最简单的保护装置早已满足不了继电保护选择性和快速性的要求。改革开放后,我国断电保护和继电保护技术开始萌芽,20世纪80年代,晶体管继电保护得到了大力发展和应用。1984年,输电线路微机保护装置通过鉴定,开始应用于电力系统中。自此之后,90年来以来不同原理和不同种类的继电保护装置一一出现,经过多番研究和分析,微机保护的性能较为完善,已经成为电力系统保护。调度。监控和通信等自动化系统的重要构成部分。

二、继电保护的任务

(一)当被保护的电力设备发生故障时,应该由该设备的继电保护装置自动地、迅速地、有选择地向离故障设备最近的断路器发出跳闸命令,将故障设备从电力系统中切除,保证无故障设备继续运行,并防止故障设备继续遭到破坏及扩大故障范围。

(二)当电力系统不能正常运行时,可以根据非正常的工作情况和设备运行维护的条件的差异,发出求救信号,使得值班人员能够及时的采取相应的措施,或者由装置自动进行调整(如减负荷),避免由于干扰和不必要的动作而引起的误动作。反应不正常工作状态的继电保护,一般情况下都不需要立即动作,可带一定的延时。

(三)继电保护与自动重合闸装置配合,可在输电线路发生瞬时性故障时,迅速恢复故障线路的正常运行,从而提高供电的可靠性。

三、继电保护常见的故障分析

(一)电流互感器饱和故障

电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容,如果发生短路,则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时,电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下,电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大,当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时,由于电流互感器的电流出现了饱和,而再次感应的二次电流小或者接近于零,也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了,则会使整个配电系统出现断电的状况。

(二)电压互感器故障

电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行非常重要,PT二次回路设备不多,接线也不复杂,但PT二次回路上的故障却不少见。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验,PT二次电压回路异常主要集中在以下几方面:PT二次中性点接地方式异常;表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样PT二次接地相与地网间产生电压,该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上,使各相电压产生幅值和相位变化,引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。

(三)微机继电保护装置故障

常见的微机继电保护装置主要包括:①干扰与绝缘因素。由于微机继电保护装置受到外界的干扰比较大,加上设备自身具有明显的绝缘性,因此,在出现干扰的情况下,将会对微机继电保护装置的使用性能造成严重的影响。②电源、静量静电尘埃问题。在电源的输出功率无法符合标准的情况下,将会严重影响微机继电保护装置的逻辑配合能力,降低微机继电保护装置逻辑功能的判断准确性。

(四)开关保护设备的选择不当

在继电保护中,开关保护设备的选择是比较重要的一项工作,在没有实现继电保护自动化的开关站内,我们可以更多的采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。

四、继电保护的维护要点

(一)变压器后备保护措施

针对变压器后备保护中存在的设备烧毁问题,应从提高设备瞬时大电流耐受能力、强化低侧保护性能等方面着手从而使故障得以预防,定期对短路灵敏器进行检修,确保其在事故发生时能及时切断电流。同时,应延长过流保护延时时间,在事故发生后为故障排除留出充分时间。此外,还应注意科学选取合理的CT安装位置,并确保各继保对象均有持续的直流电供应。

(二)微机保护

微机线路保护装置要能正常工作起来,还需要有一套完整的指挥和控制软件,微机的保护装置软件大致可分为保护软件和接口软件两大部分。保护软件是根据线路保护原理编写的以实现其保护功能的程序,包括初始化程序、调试程序、自检监视程序、采样管理程序、模拟量测量程序、故障记录程序、定值管理程序、故障滤波程序、事件记录程序等(基础软件),继电器软件“模块”和程序逻辑软件(保护软件)。接口软件是指能响应工作人员在控制面板上的可操作指令的软件,即人机接口软件。其程序一般分为管理监控程序和运行程序,操作者像操作电脑一样可通过保护装置的控制面板的功能键或功能菜单来选择执行某一部分程序。

(三)严格把握技术管理要求

在电力系统继电保护及维护环节中,存在一系列相关规定,这是技术人员在实际操作中所必须遵循的。在进行检修的过程中,必须依照状态检修原则,有重点、有次序的开展操作。同时,需严格依照相关技术管理规定展开工作,确保继电保护能够满足电力系统运行的需求。

(四)完善设备管理信息系统

为了能够在一定程度上防范由于硬件因素或者是软件因素对继电保护系统的可靠性造成的负面影响,就需要将继电保护系统纳入到设备的管理信息系统范畴之内。而在设备的管理信息系统内,则需要对继电保护系统的所有相关软硬件发生的变化进行详细的记录,通过详细的记录,从而为继电保护的状态检修提供可靠的、有效的数据支撑。

五、继电保护的未来发展

(一)计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。

(二)智能化

近些年来,人工智能技术发展迅速,如遗传算法、神经网络法、进化规律、模糊逻辑等,已经应用于电力系统的各个领域,继电保护领域也开始进行研究。例如由于距离保护难以对故障位置进行正确判断,容易造成输电线两侧系统电势电阻误动或拒动。如果使用神经网络法,通过大量故障样本训练,样本只要对各种情况进行充分考虑,就可以在故障发生时进行正确判断。其他人工智能技术也有解决复杂问题的能力。可想而知,人工智能技术会在未来的继电保护领域得到广泛应用。

(三)继电保护网络化

由于缺少强有力的数据通信手段,所以到目前为止,现有的继电保护装置除纵联保护装置和差动保护装置以外,仅仅只能反映出被保护安装处的电气量,继电保护的功能也仅仅是将故障元件的报警切除,最大限度的减小由于事故而造成的影响;继电保护中的各个保护单元还不能共享整个系统中的运行以及故障信息等方面的数据,每个独立的保护单元与重合闸装置就不能实现协调地处理这些信息和数据,系统的安全持续运行也就不能很好保证。

(四)电力系统继电保护的控制

在变电所中,综合了现代计算机技术、网络技术、自动化技术、通信技术,

为改变当前的变电站中的控制、监控、计量装置和系统分割的现状,提供了系统集成和优化组合的技术基础。在高压以及超高压方面正经历着一场技术变革。以远方终端单元(RTU)、微机保护装置为核心,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。

(五)电力系统继电保护的保护

自适应控制技术在继电保护方面可以定义为能够根据电力系统运行方式以及故障的状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。在自适应继电保护中,其主要的功能就是使保护能够最大限度的和电力系统的各种变化相适应,使得保护性能能够进一步的提高。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣,是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。

结束语

继电保护及维护技术在供配电网运作过程中发挥着十分重要的作用,必须保证保护装置运行良好,方能确保供电系统良好运营。并且随着科学技术的进一步发展,伴随着网络技术、计算机技术、自适用技术等应用,电力系统继电保护将更加朝着灵活、可靠、安全的方面发展,从而保证电力系统的稳定的运行。

参考文献:

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电力系统的飞速发展对继电保护技术不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,我国的继电保护技术在60余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性的吸收、消化,掌握了国外先进的继电保护性能和运行技术,建成了一只具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。在60年代中期我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系,这是机电式继电保护繁荣的年代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护技术已开始研究,60年代中期到80年代中期是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时代。尤其是天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的50KV晶体管方向高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500KV线路上,结束了500KV线路保护完全依靠从外国进口的历史。

我国从70年代末期即已开始了计算机继电保护技术的研究。华中理工大学、西安交通大学、天津大学、华北电力学院以及南京电力自动化研究院等都开始相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护技术的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机变压器组保护也相继于1989年、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护、西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993年和1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。

随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说,从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

二、继电保护的未来发展

继电保护技术未来发展趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

(一)计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断地发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件从8位单CPU结构的微机保护开始,不到五年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU开始,发展到工控机核心部分为基础的32位微机保护。

1988年,天津大学已开始研制以32位数字信号处理器为基础的保护、控制、测量一体化微机装置。因为32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求除了保护的基本功能外,还要求具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调动联网共享全系统数据、信息和网络资源的能力。在计算机保护发展的早期,曾试想过用一台小型计算机作为继电保护装置,但由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度和存储容量都大大超过了当年的小型机,用成套工控机作为继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护发展方向之一。

继电保护装置的微机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进一步具体深入的研究。

(二)网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因为继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,每个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络连接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。

对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息越多,对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测越准确。对自适应保护原理的研究已经取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。

(三)保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

(四)智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路,距离保护很难正确判断故障位置,从而造成误动或拒动。而如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

三、结束语

建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势,这又对国内外继电保护技术发展的研究提出了新的要求。

参考文献:

[1]He Jiali,Luo Shanshan, Wang Gang.Implementation of a Digital Distributed Bus Protection.IEEE Transactions on Power Delivery,1997,12(4).

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针对上述问题,火灾自动报警应用技术应进一步着眼于当前国际发展的新形势,加快更新改造进程,加强对数字技术和新工艺、新材料的应用,改进系统能力,使火灾自动报警应用技术向着高可靠、低误报和网络化、智能化方向发展。当前,国外火灾自动报警应用技术的发展趋势主要表现为七个方面。

1 网络化

火灾自动报警系统网络化是用计算机技术将控制器之间、探测器之间、系统内部、各个系统之间以及城市“ll9”报警中心等通过一定的网络协议进行相互连接,实现远程数据的调用,对火灾自动报警系统实行网络监控管理,使各个独立的系统组成一个大的网络, 实现网络内部各系统之间的资源和信息共享,使城市“ll9”报警中心的人员能及时、准确掌握各单位的有关信息,对各系统进行宏观管理,对各系统出现的问题能及时发现并及时责成有关单位进行处理,从而弥补现在部分火灾自动报警系统擅自停用,值班管理人员责任心不强、业务素质低、对出现的问题处置不及时、不果断等方面的不足。

2 智能化

火灾自动报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维,主动采集环境温度、湿度、灰尘、光波等数据模拟量并充分采用模糊逻辑和人工神经网络技术等进行计算处理,对各项环境数据进行对比判断,从而准确地预报和探测火灾,避免误报和漏报现象。发生火灾时,能依据探测到的各种信息对火场的范围、火势的大小、烟的浓度以及火的蔓延方向等给出详细的描述,甚至可配合电子地图进行形象提示、对出动力量和扑救方法等给出合理化建议,以实现各方面快速准确反应联动,最大限度地降低人员伤亡和财产损失,而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据。此外,规模庞大的建筑使用全智能型火灾自动报警系统, 即探测器和控制器均为智能型,分别承担不同的职能,可提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。

3 多样化

(1)火灾探探测技术的多样化。我国目前应用的火灾探测器按其响应和工作原理基本可分为感烟、感温、火焰、可燃气体探测器以及两种或几种探测器的组合等,其中,感烟探测器一枝独秀,但光纤线性感温探测技术、火焰自动探测技术、气体探测技术、静电探测技术、燃烧声波探测技术、复合式探测技术代表了火灾探测技术发展和开发应用研究的方向。此外,利用纳米粒子化学活性强、化学反应选择性好的特性,将纳米材料制成气体探测器或离子感烟探测器,用来探测有毒气体、易燃易爆气体、蒸气及烟雾的浓度并进行预警,具有反应快、准确性高的特点,目前已列为我国消防科研工作者的重点研究开发课题。

(2)设备连接方式的多样化。随着无线通信技术的成熟、完善和新型有线通信材料的研制,设备间、系统间可根据具体的环境、场所的不同而选择方便可靠的通信方式和技术,设备间可以用无线技术进行连接,形成有线、无线互补,同时新型通信材料的研制开发可弥补铜线连接存在的缺陷。而且各探测器之间也可进行数据信息传递和交流,使探测器的设置从枝状变成网状,探测器不再是各自独立的,使系统间、设备间的信息传递更方便、更可靠。

4 小型化

火灾自动报警系统的小型化是指探测部分或者说网络中的“子系统”小型化。如果火灾自动报警系统实现网络化,那么系统中的中心控制器等设备就会变得很小,甚至对较小的报警设备安装单位就可以不再独立设置,而依靠网络中的设备、服务资源进行判断、控制、报警,这样火灾自动报警系统安装、使用、管理就变得简洁、省钱、方便。

5 社区化

目前我国火灾自动报警系统只被安装在重要建筑上,而在美国、日本等发达国家,包括许多居民家庭都安装了火灾自动报警系统。随着我国经济的不断发展、人们安全意识的增强、火灾自动报警系统的进一步完善以及智能化程度的提高,在社区家庭特圳是高级住宅积极推广应用防盗、防火联动报警装置或独立式感烟探测器,对干预防居民家庭火灾是非常必要和行之有效的措施。

6 蓝牙技术无线化

与有线火灾自动报警系统相比, 蓝牙技术无线火灾自动报警系统具有施工简单、安装容易、组网方便、调试省时省力等特点,而且对建筑结构损坏小,便于与原有系统集成且容易扩展,系统设计简单且可完全寻址,便于网络化设计, 可广泛应用于医院、文物古建筑 机场、综合建筑和不便联网、建筑物分散、规模较大,干扰较小的建筑。对正在施工或正在进行重新装修的场所,在未安装有线火灾自动报警系统前,这种临时系统可以充分保障建

筑物的防火安全,一旦施工结束,蓝牙技术无线系统可以很容易转移到别的场所。

7 高灵敏化

以早期火灾智能预警系统为代表。该系统除采用先进的激光探测技术和独特的主动式空气采样技术以外,还采用了“人工神经网络”算法,具有很强的适应能力、学习能力、容错能力和并行处理能力,近乎于人类的神经思维。此外,该系统的子机与主机可以进行双向智能信息交流。使整个系统的响应速度及运行能力空前提高, 误报率几乎接近零,灵敏度比传统探测器高l000倍以上,能探测到物质高热分解出的微粒子,并在火灾发生前的30min到20min预警,确保了系统的高灵敏性和高可靠性,实现早期报警。

针对当前火灾自动报警系统存在的通讯协议不一致,系统误报、漏报频繁,智能化程度低,网络化程度低、特殊恶劣环境的火灾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象,提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议,通过对新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究,对系统方案、设备选型的优化组合,改进火灾自动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求,向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展,为更好的预防和遏制建筑火灾提供了强有力的保障,从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全。这是火灾自动报警应用技术的研究发展趋势。

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对学校教育技术装备工作进行的综合调研,重点是班班通、计算机网络教室、多媒体教室、实验室、图书室和“六大”功能室的建、配、管、用、研工作,获得了一些定性的调研结果和客观数据。我们对调研情况和数据采取了定性分析法和模糊综合评判法等评价方法进行分析,以摸清本区教育技术装备的基本情况,找出成绩和不足,寻找解决措施。

2 基本情况

教育信息技术与装备配备基本情况 全区中小学校123所,在校生12.3万人。

1)“班班通”情况:配备多媒体教学设备和“班班通”设备2314套,村小5个教学班以上、中心小学和镇街初中实现了“班班通”全覆盖,2013年秋期因学校增班,“班班通”设备尚差125套。

2)计算机网络教室情况:2011年为计算机网络教室配备计算机5105台(直属中学除外),实现计算机网络教室的全覆盖。全区中小学生机比100:5.4,与创建工作的100:8.5的标准还有差距。

3)校园网建设情况:中心校、直属中学、镇街初中都建有简易校园网,少数学校教室已通互联网,但带宽不够,不能满足教学的需要。

4)实验室配备情况:2010年为义务教育学校配备初中和小学科学仪器24套(每校为一套),2012年12套,2013年(正在采购)23套,共计79套。全区中小学实验室被挤占134间。

5)图书室建设情况:2010年配备图书79 113册、2011年配备175 557册、2012年配备图书169 944册、2013年(正在采购)156 908册,共配备581 522册,所有学校都有藏书室,但只有永中、萱花、北山、文理附中、红河小学、南华宫小学等6所学校有一定面积的阅览室,无标准阅览室。电子图书处于学生有账号,但因网速慢登录困难和无电子阅览室等原因无法正常使用。

6)“六大”功能室建设:2010年配备了106间“六大”功能室设备、2011年配备了144间“六大”功能室设备、2012年配备了199间“六大”功能室设备、2013年配备了177间“六大”功能室设备,共计626间。全区中小学“六大”功能室被挤占483间。

信息技术教师,实验、图书、六大功能室管理人员配备情况

1)信息技术教师。全区中小学信息技术教师共137人,专职教师102人,兼职教师35人,平均年龄36岁,45岁以上17,占中小学信息技术教师的12.5%。高级职称2人,占中小学信息技术教师的1.5%,中级职称19人,占中小学信息技术教师的13.9%。

2)实验室管理员。全区中小学实验室管理员应配196人,实配156人,其中专职54人,兼职102人(不少兼职管理人员只管一把钥匙而已),45岁以上85人,专职管理人员年龄普遍偏大,无高级职称实验管理员,中级职称22人,占中小学实验管理员的14%。对照课程标准、课时要求,各校实验管理人员非常紧缺。

3)图书管理员。全区中小学共有图书管理员149人,其中专职23人,兼职126人,45岁以上82人,无高级职称图书管理员,中级职称29人,占中小学图书管理员的19.5%。

4)“六大”功能室管理人员。全区都未设“六大”功能室专职管理员,音乐、体育、美术多数是由学科教师在管理钥匙,科技和劳技室基本上是教务处或后勤处在管理钥匙,卫生室基本上放在了门卫室,造成管理人员不确定,无明确的职责,管理不规范。

3 调研结果与分析

主要成绩

1)教育信息化稳步提高。据现场调查和相关数据调研分析,近几年依托薄弱学校的改造,教育装备总投入近亿元。生机比逐年优化,实验仪器配备标准、生均图书拥有量、校园网敷设等均呈稳步提高。

2)教育装备管理不断创新。相当部分学校领导对教育装备的管理和应用较为重视,有比较完善的管理制度。功能室有专职或兼职人员进行管理。萱花中学、上游小学、红河小学等学校创造性地设立了教育信息技术装备中心,管理效果很好。

3)计算机课开设持续稳定。学校计算机网络教室没有被挤占的情况,虽然部颁计划里没有单设计算机学科课程,但所有学校都在课程辅助活动中开设了每周一节的计算机教学活动,学生至少间周能到计算机网络教室上机操作。

4)“班班通”使用率高。“班班通”运用于课堂教学,使教学内容集文字、图像、视听等信息功能于一体,激发了学生的学习兴趣,从而增强教学效果,深受师生的欢迎,小学语数、中学中高考科目使用率达到90%以上。

存在问题 近几年,我区教育技术装备有了很大的提高,不管在数量、种类和质量上,都有一定程度的提高,但是也存在一些问题。

1)教育教学专用功能室严重不足。随着城镇化进程加快,城区学校、中心场镇学校超大班额现象严重,学前教育挤占中心校用房,大部分学校的功能室被挤占,存在着有设施设备无用房。能够安排出功能用房的都陈旧,分布零乱。

2)无专项教育装备维修维护经费。教育技术装备投入总额无疑在逐年增加,但学校相对重视教育技术装备配置经费投入而忽视维修维护经费投入,在维修维护经费方面,投入严重不足,影响了教育技术装备的可持续发展。

3)教育装备管理队人员不稳定。学校对教育装备管理思路不清,有的把设备管理归后勤,把应用归教务处,形成两张皮,有的学校把教育装备管理人员列入教辅人员,在政治、经济待遇上与其他教师不能同等对待,造成队伍不稳定。

4)网管和科劳技辅导员教师紧缺。随着数字校园建设的推进,学校网络和计算机的维修维护工作日益凸显,多数学校的网管员由计算机老师兼任,不能很好地完成维修维护任务。科技劳技辅导教师多由其他学科转过来,业务不熟悉。

5)实验室和图书室的使用效益不高。部分学校专职管理人员不足,加之任课教师非相关专业毕业以及不愿亲自做实验,造成设备的闲置。学校图书室藏书陈旧,人均图书册不足,学生不愿借阅图书,导致实使用效益不高。

6)优质教育资源未形成共建共享机制。片区教研、领雁工程、捆绑式发展等活动开展比较活跃,但名校强校、名师骨干教师的优质教育资源还各自为政,辐射和引领作用还未真正地通过信息化的手段发挥出来。

7)教师参加教育技术各种赛事不积极。教育技术的各种赛事经费投入较大,虽然ONC大赛纳入了高考加分项目,但参与的人也较少,特别是教师参赛或指导获奖,评职、晋级和评先评先不能加分。

4 建议与措施

加快功能教室和辅助用房建设 进一步采取有效措施加大功能教室和辅助用房建设的经费投入,要把功能教室和辅助用房建设规划纳入学校整体建设规划工作之中,超前规划,将教学用房和功能室用房相对隔离和集中。

推动学前教育和小学教育分离 加大对学前教育办学投入的力度和鼓励社会力量举办学前教育,尽快推进学前教育和小学教育的分离,将学前教育挤占小学教育的教室归还于小学 ,从而推动“六大”功能室的建设。

设立教育装备维修维护专项经费 教育信息化设施设备设计寿命一般在5年,教委要以公共财政投入为主解决教育装备的维修维护经费投入问题,将学校划分不同档次予以补助,实现教育信息化的可持续发展。

成立校级教育技术装备中心 信息化的发展给教育带来了革命性的影响,学校管理也要与时俱进,与教育信息化的发展相适应,设立教育信息技术与装备中心,解决管理和应用两张皮的现象。

加强教学设备管理平台的应用 教学设备管理平台是推进教育装备管理信息化和现代化的重要手段与途径,要将教学设备管理系统的填报作为一项重要工作来抓。要以平台促管理,以管理促应用,充分发挥教育装备的使用效益。

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LI Min-weiLU Rong

(Shijiazhuang University of Economics , Shijiazhuang , Hebei,050031)

【Abstract】The article also introduces the landslide, and put forward the landslide governance principles, analyses the measures of landslide treatment commonly used, studied and analyzed the landslide mechanism and development trend of early warning and forecasting technology, to engage in landslide governance has a certain practical value.

【Key words】The landslide;Early warning and forecast;Prevention and control technology

中图分类号:TD824.7 文献标识码:A

1滑坡的特征

滑坡的特征首先表现为发生变形破坏的岩土体以水平位移为主,除滑动体边缘存在为数较少的崩离碎块和翻转现象外,滑体上各部分的相对位置在滑动前后变化不大。

其次,滑动体始终沿着一个或几个软弱面(带)滑动,岩土体中各种成因的结构面均有可能成为滑动面,如古地形面、岩层层面、不整合面、断层面、贯通的节理裂隙面等。

第三,滑坡滑动过程可以在瞬间完成,也可能持续几年或更长的时间。规模较大的“整体”滑动一般为缓慢、长期或间歇的滑动。滑坡的这些特征使其有别于崩塌、错落等其他斜坡变形破坏现象。

2滑坡的危害

滑坡灾害是世界范围内较严重的灾害之一,也是我国地质灾害中的主要灾种之一。

世界最大的水库滑坡灾难是意大利瓦依昂水库滑坡。1960年修建,库容为1.5×108m3,1963年大暴雨诱发了10月9日晚的大滑坡 ,石灰岩山体以20M/S以上的速度滑入水库,滑体体积超过2.6×108m3 ,一部分水库被岩石碎屑填充。滑体形成的巨大气流掀翻了房屋。水柱高出水面250m,高出坝顶150m高的波浪冲出水库,并以70多米高的水墙沿瓦依昂河谷向下游的Longarone城冲去。死亡约3000人 。水库也因滑坡填入而报废。。

1985年6月12日发生了新滩滑坡,方量:3000万方,运动速度:10m/s。运动距离:80m灾害影响:摧毁新滩古镇,毁坏房屋569间,农田780亩,涌浪高54米,浪沉机动船13艘,木船64。这次滑坡成功预报,无直接人员伤亡。

2011年3月甘肃省东乡县城发生滑坡,滑坡系坡体长期累进性破坏加之近期冻融引起坡体变形下滑所致。滑坡体坡度较高,部分接近50度,斜坡临空面积较大,物质组成以湿陷性黄土为主,坡体为二元结构,属易滑坡体。

3滑坡的预警、预报

预测预报的基本内容:时间、位置、规模、类型、运动方式、运动速度、运动距离、可能造成的危害。按照预测范围的大小可分为:1区域性滑坡预测: 以一个大的区域为依据对象,确定滑 坡可能发生的区段范围。2地段性滑坡预测: 以一个地段滑坡调查资料为依据,确定将来可能发生滑坡的大致位置、可能的类型等。3场地性滑坡预测: 针对某一特定场址,预测滑坡可能发生的确切位置、范围大小、运动速度及类型。

3.1滑坡空间预测预报

空间预测:主要是通过滑坡条件分析,确定出对滑坡作用有利的因素组合,根据这些有利因素组合来预测区域上某斜坡段将来产生滑坡的可能性,圈定出可能产生滑坡变形的范围。

空间预测的理论基础――工程地质类比法:类似的工程地质环境可能发生类似的滑坡。迄今见于报道的预测方法可归纳为:统计学方法、信息量法以及各种确定性模型计算。

各种方法的共同之处:充分考虑各种地质环境因素的叠加作用来评价产生滑坡的可能性。在研究区圈出相对不安全的“危险区段”。预测结果一般都采用预测分区图的形式来表达。不同之处:预测评价过程中所采用的叠加方式不同而已。

3.2滑坡时间预报

滑坡时间预报目前常见的有六种方法:1滑坡变形前兆的现象预报法:2位移-时间曲线变化趋势判断法;3斋滕法和改进的斋滕法;4统计数学模型(回归模型、灰色理论模型、生物生长模、灾变理论模型);5黄金分割法;‘6非线性动力学模型预报法

4滑坡防治

滑坡的防治目标是减灾、防灾、保护环境。防治原则以防为主,治理为辅。应该把防灾贯穿到工程建设的各个环节,在工程规划选址、设计、施工各阶段均应注重防灾减灾。

4.1滑坡预防

滑坡灾害没有产生前,了解其存在的危险性和危害性,并采取相应的措施加以防范,使滑坡损失降至最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基础,同时提出有效的预防措施及相应的设计施工工作。防预措施包括:1绕避(改线、架桥跨越、隧道穿越);2拦截(拦石墙、拦栅网)3排水(排水沟、坡面防渗、盲沟、排水洞、排水孔);4监测预警。

4.2滑坡治理

对潜在不稳定体采取有针对性的工程措施,确保其稳定,从根本上消除隐患。治理是一项工程,它包括对灾害体的勘察、评价,提出经济合理的工程措施,并付之实施。治理措施包括:1排水措施(排水沟、坡面防渗、盲沟、排水洞、排水孔);2 削方;3支挡工程(挡土墙、锚固、抗滑桩、桩锚结合等);4 坡面防护;5固结灌浆、阻滑键(栓)。

5发展趋势

5.1基于岩土体蠕变流变理论的滑坡变形演变过程及动态趋势预测预报研究

无论学科如何发展, 依据于粘弹塑性力学的岩土体蠕变流变理论是滑坡滑动时间预报的基础。根据岩土体蠕变理论, 滑坡的变形破坏是其内部应力和岩土体强度随时间不断变化的结果, 位移、应变及其它是这种变化的直接和间接反映, 所以, 岩土体蠕变理论揭示了滑坡变形破坏的本质, 描述了滑坡应力、强度、应变位移随时间变化的内在规律。因而, 以岩土体蠕变理论为基础, 研究滑坡变形过程中应力、强度、应变、位移、应变位移速率等随时间变化的物理规律, 进而预测滑坡滑动时间, 应是滑坡滑动时间预测预报研究的突破口之一。

5.2多因子综合预测预报研究

滑坡形成过程中, 滑体在宏观和微观上有多种物理、化学表现应力、应变、位移、应变速率、岩土体强度、弹性波波速、电阻率、声发射参数、地温、地下水位、地下水化学场等。所有这些参数都可作为滑坡预报的因子, 但如何选取能够反映滑坡动态过程的最佳因子, 描述滑坡变形过程的物理、化学规律是滑坡预报的关键。

5.3基于一定数理统计理论的滑坡滑动时间预测预报模型研究

尽管已有多种数学模型用于滑坡滑动时间预报, 但尚无一成熟模型, 均需要在实践中改

进、完善。

5.4基于非线性动力学的滑坡滑动时间预测预报研究

非线性动力学思想的提出, 为建立滑坡变形过程的物理方程提供了一条新的途径, 这无疑会在今后的研究中掀起热潮。

5.5水在滑坡演变过程中的作用和定量评价研究

水地表水、地下水在滑坡变形破坏过程中作用极大, 然而其在滑坡变形破坏中的作用机理及其定量表现, 一直是滑坡预报研究中的难点, 在今后研究中, 其仍将是重点课题之一。

5.6人类活动在滑坡演变过程中的作用和定量评价研究

随着人类活动的广泛和加强, 因不合理人类活动诱发的滑坡愈来愈多, 所以人类活动在滑坡演变过程中的作用机理及其定量表现, 亦将是滑坡滑动时间预报研究的重要方向之一。

5.7滑坡变形破坏过程中岩土体强度的变化规律研究

随着滑坡变形的发展, 滑坡岩土体强度不断变化, 但各类岩土体强度的变化规律如何尚不完全清楚, 故仍需进一步研究。

对滑坡从单纯的地质现象研究到从地质灾害角度是近几十年来从观念上的一个飞跃,目前多是在运动特征研究的基础上,找出滑坡可能的危害范围,根据滑坡可能的危害范围,作出评估。今后的发展趋势是更多的运用一些检测手段、先进设备,更广泛的运用于滑坡的预警预报,做出更准确的、定量的滑坡危害预测分析。

【参考文献】

[1]王恭先. 滑坡防治工程措施的国内外现状[J]. 中国地质灾害与防治学报,1998,9(1):1-9.

[2]王恭先. 滑坡学与滑坡防治技术[M].北京:中国铁道出版社,2004.

[3]徐邦栋. 滑坡的分析与防治[M].北京:中国铁道出版社,2001.

[4]张倬元. 工程地质分析原理[M].北京:地质出版社,1981.

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一、国内外的发展现状

目前生产植保机械的地区主要集中于西方国家,他们的植保机械遍布全球各个主要市场,可以说西方国家不论从设备还是从技术上讲,都是世界上最高水平的代表,目前植保机械主要被分成几种。

提到植保机械,就不得不提到风送式喷雾机,植保机械发展至今,西方国家拥有最先进的风送喷雾机设计制造工艺,各种形状的风筒、喷射部件可以满足任何喷洒要求,而且根据农作物的形态特征,风筒和风管可以进行任意的组装和弯曲,这种针对性极强的喷洒,可以适应各种农作物的喷洒作业,而在射高喷雾和远程喷雾的过程中,喷射部件和风机通过随意的旋转,以此来满足喷洒要求,在穿透率、风能利用率都具有非常卓越的表现,如此完美的设计恰恰印证了西方国家在植保机械设计制造技术领域的高度发达。

下面介绍一下喷杆式喷雾机,西方发达国家的喷杆式喷雾机已经广泛应用了计算机控制系统,摒弃了以往的机械控制、传动,采取最先进的电气、液压传动控制,四轮液压驱动已经被广泛地应用其中,喷射距离可以达到最多40米,同时喷杆式喷雾机采取了全新的发动机制造技术和变速箱制造技术,这些技术在极大程度上弥补了噪音大、减震效果差、操作麻烦等缺点。

而小型植保机械一般被应用于日韩国家,这些国家具有人口集中、土地不足等特点,而小型植保机械在西方国家主要被应用于庭院花卉的喷洒,卫生防疫等领域,产品的具有非常高的技术含量,工程塑料是小型植保机械的主要材质,大方美观,并且耐腐蚀,尺寸的精度好,加工水准非常高。

在我国,小型背负式喷雾器是应用最为广泛的植保机械,因为西方发达国家垄断了大中型植保机械市场,我国目前仍旧以仿造为主要的生产方式,自主生产权还没有形成,而植保机械中的一些核心部件仍旧依靠国外进口,而最近几年,国家对植保机械的研发和生产也给予了一定的重视,并加大了扶植力度,这对于植保机械设计制造行业来说既是机遇,又是挑战。而就目前的现状而言,背负式手动喷雾器在中国市场仍旧占有主导地位,但是我们必须认识到,国产小型喷雾器的制造水平仍旧很低,一些部件的型号并不齐全,加工水平也相对一般,这势必会导致农药浪费的现象,作业效率更是低下,造成了严重的环境污染问题,不符合可持续发展战略的总体规划。而国产的大中型喷雾器的结构非常简单,多数仍旧采用悬挂机型,这种型号的喷雾器的喷射高度、喷雾量都需要人工进行调节和控制,自动化水平远远低于国外,而国内的一些公司模仿国外机型生产的自走式喷杆喷雾机的相关部件质量严重不合格,种类也比较单一,极大程度上限制了喷雾量。

二、植保机械设计制造技术研究的发展方向和趋势

(1)信息技术化和智能化

在西方的一些发达国家,在植保机械中广泛地应用了先进的计算机信息技术,在农作物防治虫害方面,运用先进的RS技术可以对病虫害实施全面的监测,RS技术的作用原理主要是对农作物反射光谱的变化进行接收,通过计算机分析,对病虫害发生的时间和规模进行精确地预测。此外,在大型喷雾机在进行大面积作业中应用到的GPS技术可以对植保机械进行准确地导航和定位,在西方发达国家的大型植保机械中多数都配有卫星定位接口和接收器,而GIS技术同样被应用于防治有害生物方面,它主要是通过信息资料库的建立,来预测有害生物发生的时间和规模,通过计算机对这些资料的分析,将采集的信息与历史资料进行分析对比,精确地预测病虫害。此外,目前西方发达国家已经基本实现了智能化喷药技术,喷药工作完全自动对靶,这是以植保机械为载体的一项最新技术,喷药技术的智能化使植保机械具备了基本的识别功能,通过图像采集卡、计算机和摄像头构成的智能化系统进行数据采集工作,之后再通过计算机对采集来的数据进行分析处理,将其同库中的资料比对,进而确定农作物的类型,再由智能系统决定喷药与否,真正实现了自动对靶。

(2)生产部件专业化和标准化

西方一些发达国家植保机械生产基本都实现了标准化和专业化,机械的生产厂家只需要将各个部件进行组装即可,生产商需要提供的只是超前的设计理念,部件生产商必须要保证零部件的质量,真正实现了部件生产的专业化和标准化,如此明确的分工既保证了零部件的质量,又降低了成本。

(3)环保化

为了符合可持续发展战略的规划要求,在植保机械的设计理念中融入保护性喷洒理念,喷射部件采用环保型号,为了防止农药外溢,需要设置喷洒防护系统,循环式喷雾机可以将未击中目标的农药进行回收再利用,这在很大程度上节约了农药,在节约农药的同时,更在很大程度上减少了环境污染,而方便快捷的自动清洗系统可以在机械作业以后对药箱进行自动清洗,减少工作量的同时更加避免了人与农药的接触,避免了农药对人体造成的损害。

总结

通过文章的阐述,我们不难发现,我国的植保机械仍旧存在很多的不足和问题,这其中包括科技含量低、质量不能得到保证、加工水平相对落后、创新理念滞后等等,而目前国家为植保机械研发工作投入的经费也相对不足,这在很大程度上制约了植保机械制造技术的发展,因此要想提高植保机械的整体水平,相关部门就必须要加大投入,政府部门也应当出台一系列扶植政策,鼓励开展植保机械设计制造技术的研究工作。

参考文献:

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马铃薯是一种高产块茎作物,冬早马铃薯效益很好,发展势头强劲。据报导,英国最高单产达95.01 t/hm2,1971年我国大连市创造了单产79.50 t/hm2的记录。2008年保山市在冬早马铃薯的品种展示中,S03-3349单产达到46.32 t/hm2。隆阳区种植马铃薯的历史悠久,随着农业产业结构的调整,贫困山区脱贫致富力度的加大,冬早马铃薯种植技术逐步推广,马铃薯产业得到迅猛发展,2011年全区马铃薯种植面积超过3 333.33 hm2。近年来,保山市的其他县市和临近的德宏、大理、临沧等地的冬早马铃薯发展也非常强劲。冬早马铃薯对种薯的需求量非常大,一般需种薯用量为2 625 kg/hm2,目前这些种薯大多从滇东北的大春马铃薯产区调运,运距较远,增加了生产成本。为了在冬早马铃薯产区就近生产种薯,降低生产成本,就马铃薯种薯繁育进行探讨,以促进马铃薯生产的发展。

1 杨柳乡土地资源和气候资源概况

在保山市隆阳区杨柳乡进行种薯生产探索。隆阳区杨柳乡座落在怒江东岸怒山山脉亚高山到中山的过渡区,海拔为1 450~3 150 m。距保山城40 km,交通较为便利,由于自然条件的影响,是一个多民族聚居的贫困乡,主要种植马铃薯、包谷、白云豆、萝卜等作物。该乡的土地面积超过5 200.00 hm2,其中旱地超过3 866.67 hm2,适宜繁殖马铃薯良种的面积有1 000.00 hm2,主要在海拔2 300 m左右的地区。耕作制度为马铃薯套玉米和马铃薯套萝卜。可繁殖马铃薯良种的耕地海拔2 200~2 800 m,年降雨量1 400~1 600 mm,年平均气温13 ℃,无霜期205 d,森林覆盖率达47%。劳动力资源丰富,马铃薯种植历史悠久,常年播种在2月上中旬,属春播马铃薯,收获期在6—7月,是马铃薯理想的种源地。

2 马铃薯良种繁育现状

2.1 种薯生产现状

2011年隆阳区杨柳乡马铃薯种植面积达到333.3 hm2,占全乡全年粮食播种面积的8%,总产达到7 500 t,平均单产22.5 t/hm2,最高单产达37.5 t/hm2。种植的主要品种有中甸红、会-2号、合作88、滇薯6号、丽薯6号、丽薯7号等。其中,种薯繁殖面积133.3 hm2,生产优质种薯3 600 t,平均单产22.5 t/hm2,最高单产达40.5 t/hm2,繁殖的主要品种有中甸红、会-2号、合作88等。从播种节令上看,主要为春马铃薯;在区域布局上,海拔1 600~1 900 m的中海拔地区以加工型和菜用型的商品马铃薯为主,加工型的品种以炸片和高淀粉为主,在海拔1 900 m以上的高寒山区以高淀粉的加工型和菜用型及种薯繁殖为主,特别是在海拔2 300 m以上的高寒贫困山区,以种薯繁育为主。

2.2 科研现状

为了满足当地马铃薯生产的需求,切实加强马铃薯的繁种与推广工作,依靠技术创新提升产业层次,杨柳乡农业推广部门积极与省内科研院校靠接,积极引进马铃薯新品种(系)、新技术,参加云南省有关科研院校组织的马铃薯技术培训班,从省内引种试验筛选的中甸红、会-2号、合作88、滇薯6号、S02-367、丽薯6号、丽薯7号、宣薯2号、宣薯3号等优质马铃薯新品种(系),在乡内适宜区域积极开展种薯繁殖工作,目前已取得较好的成效。其中,引入的合作88,繁育后到冬早产地生产试验,结果表明在海拔2 500 m以上地区的种薯,完全适合冬早马铃薯生产,海拔2 200~2 500 m的地区,如果注意防蚜虫,也能生产合格的种薯。

2.3 种薯供求现状

隆阳区马铃薯种繁的供应主要是外地调入,主要从中甸、丽江、曲靖、昆明等地调入,调入量约占全区用种量的70%。隆阳区的种薯繁育由于规模尚待发展,尚不能完全满足该区用种的需要。

3 马铃薯良种繁育中存在的问题

3.1 繁殖的品种较多,尚无规模效应

目前,杨柳乡繁殖的马铃薯品种较多,主要繁殖的品种有当地老品种、自留的中甸红、会-2号等。隆阳区马铃薯种薯的供应主要是外地调入,目前是从迪庆、丽江、曲靖、昆明、大理等地调入,调入量占全区用种量的60%以上。当地的种繁基地虽然已经建成,但由于规模小,不能形成规模效应,从而无法完全满足该区的用种需要。

3.2 生产的马铃薯种薯质量较差

缺乏高质量原原种的引入,导致生产的种薯质量不达标。受传统思想和经济条件的限制,多数繁种户对种薯质量的认识不足,对马铃薯晚疫病和青枯病的防治不及时,导致所生产的种薯带菌,严重影响马铃薯种薯的质量以及大面积生产商品薯的产量、产品质量,影响种薯生产地的信誉。

3.3 种植管理较粗放,经济效益被人为缩小

由于种植管理水平较差,导致马铃薯繁种的产量不高,影响经济效益。政府的资金投入不足,没有足够的仓储条件和周转资金[1-2]。

4 马铃薯良种繁育取得成功的必需条件

4.1 提高农户对良种繁育重要性的认识

在科技部门指导下开展马铃薯良种繁育工作比传统方法繁殖种薯所生产的种薯质量提高,销售价格大幅度提升,种繁户的收入大大增加,特别是引入脱毒种薯后,种薯质量更上一个台阶,农户的收入进一步提高。

4.2 通过培训提高农户的素质

通过对农户进行马铃薯良种繁育技术的培训、印发技术资料、田间技术指导等多种途径,使农户初步掌握马铃薯良种繁育的关键技术。

4.3 提高对马铃薯种薯质量的意识

通过6年马铃薯良种繁育的实践,充分认识到种薯质量在马铃薯生产当中的作用及地位,直接影响到种薯的销售、种繁户的收入。因此,种繁户在分拣种薯时,严格按照要求进行,确保种薯质量。

4.4 积累马铃薯良种繁育的经验

通过连续几年马铃薯良种繁育的实践,种繁户总结出适宜播种期收获期及去杂、种薯分级等一系列与马铃薯良种繁育有关的技术及方法[3]。

5 发展对策

5.1 加强扶持,建立稳定的种薯扩繁基地

目前,保山市及其附近地区的冬早马铃薯发展,由于经济效益较好,处于方兴未艾的状态,对马铃薯种薯的需求很大。因此,各有关部门要加大原原种的引入、种薯生产质量控制措施的培训、种薯质量控制措施的研究等,以促进种薯生产的健康发展。

5.2 大力培植龙头企业和组织

充分利用当前有关部门招商引资的优惠政策,积极引进和引导有实力的经济实体,投资马铃薯种薯产业,政府部门加大对龙头企业的扶持力度,鼓励龙头企业以资金、技术等形式参与马铃薯种繁的基地建设,充分利用合作组织贴近农民、受农民信赖、推广的品种和技术易被农民接受,而且又有经济基础的有利条件,充分发挥专业合作组织的作用,建立种薯经营体系,真正把马铃薯种薯产业做大做强[4]。

5.3 建立种薯生产合作社

因为一家一户生产量有限,难以形成一定规模的市场,无法获得应有的经济效益,而且种薯质量也无法保证。为提高种薯质量,广大的农民群众可通过建立合作社实现种薯质量自我管理[5]。

5.4 加强对外合作

与有关部门合作,能获得必要的政策扶持;与科研单位合作,能获得必要的技术支持;与下游的购买种薯的机构合作,能保障市场,加快种薯流通的效率,减小流通的成本。

5.5 统一繁种品种

五花八门的繁种品种是不利于建立繁种基地的,也不利于发挥规模效益。从目前滇西的冬早马铃薯生产看,合作88是最主要的主栽品种。因此,繁种品种应选择合作88,淘汰中甸红等品种。

5.6 加强培训

应让广大薯农认识到种薯质量的重要性,选用健康的种薯;种植中注意防治蚜虫,同时注意观察,拔除杂株,将病毒病发病率高田块的薯块作为商品薯处理,不作为种薯使用;收获的种薯按种薯生产规程妥善保管,确保种薯质量。另外,由于目前农民生产上也存在一些问题,例如钾肥用量低,不注意防治晚疫病、青枯病,造成产量低下,这些问题也有必要通过培训加以解决。

6 参考文献

[1] 谢开云,何卫.马铃薯三代种薯体系与种薯质量控制[M].北京:金盾出版社,2011.

[2] 李世峰.云南省冬季马铃薯育种成果转化的实践和探索[J].云南农业科技,2007(6):29-30.