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【Abstract】Along with the rapid development of image sensor and embedded technology, machine vision is more and more widely used, It is possible to locate sand pouring cup position through the machine eye . Therefore, this paper adopts ARM embedded platform and PLC electric control system, using CMOS image sensor, image acquisition of casting machine, and image processing, feature extraction, and then achieve the intelligent automatic pouring.
【Key words】Casting machine; Machine vision; Image processing; ARM
0 前言
铸造是获得机械铸件的主要工艺和重要基础环节。提高浇注的智能化程度,是实现高精度、高品质铸件生产的保障,还是工人从繁重的从事浇注工作的体力劳动和恶劣的生产环境中解放出来的重要手段。
1 系统整体方案设计
本论文通过工业可编程序控制器(PLC)和嵌入式技术(ARM)的数字化平台,采用机器视觉[1]液位定位技术、伺服控制技术,实现了自动瞄准浇口杯,自动检测铁水液面变化,模拟人工示教的方法自动完成浇注过程。实时补偿浇注包,因金属液体长时间高温浸蚀挂渣所导致的浇注状态的恶化,进一步提高了自动浇注机的精确度,改善了自动浇注机的性能。
2 电气控制系统的软硬件设计
2.1 电气控制系统的硬件设计及选型
电气控制系统整体结构:PLC变频器控制柜、伺服驱动控制柜、人机界面及按钮、浇注机。
PLC选型:根据项目任务需要,该项目选择S7-300 315-2 DP作为该系统电气控制系统主控单元。
变频器选型:变频器选择高精度、高性能的SINAMICS S120 变频器。
伺服电气选型:选择德国SEW伺服电机及其驱动器。
该浇注机主要由孕育剂给料机、卷扬机、倒铁水槽、浇包、上行车、下行车、底座、电控系统等几个重要部分组成。
(1)孕育剂给料机
孕育剂经过减速电机驱动的螺旋体进入孕育剂接管,通过气流带动与铁水同时流入砂型内,即随流孕育。孕育剂接管可手动调节其角度。
(2)卷扬机
卷扬机由带有制动器的减速电机驱动,带动钢丝绳连接的浇包盖,使其掀起。
(3)倒铁水槽
倒铁水槽内也需要搪耐火材料,当浇包内铁水温度达不到浇注工艺要求或由于机器故障等原因需要长时间停机时,需将浇包内铁水通过此槽倒出。
(4)浇包及浇包模
浇包是整台浇注机的核心部分。本机浇包为扇形浇包,铁水出口在扇形圆心附近。浇包内放入浇包模并定位后,将混合好的耐火材料倒入,待凝固后可形成约140mm厚的耐火层。浇包由伺服电机带动链条驱动绕扇形中心旋转,控制精度高。
(5)上行车
上行车控制浇包X方向移动(与造型线垂直方向),此运动由减速电机变频驱动,并设有机械限位和电气限位。上行车也是浇注系统的架体,其上放有浇包平轮支架以及浇包小V型轮支架,此二支架支撑并导向浇包的旋转运动,此外倒铁水槽、孕育给料机也固定在上行车上。
(6)下行车
下行车控制浇包沿Y方向移动(与造型线平行方向),此运动由减速电机变频驱动,并设有机械限位和电气限位。
(7)底座
底座为下行车车轨,并设有机械限位和电气限位,以保证下行车运动顺畅。
2.2 电气控制系统的软件流程图
3 电子控制系统的软硬件设计
3.1 电子控制系统的硬件设计及选型
电子控制系统的结构主要为ARM和图像传感器。ARM选择四核1.6Ghz的ARM cortex-A9,图像传感器选择功耗低、价格便宜、像素高的CMOS传感器OV5640,500万像素。
3.2 电子控制系统的软件结构
ARM的软件部分,完成了图像的采集,图像的预处理,图像的特征提取[2] ,模具的定位以及部分图像信息的存储。
4 实施效果及性能检测
浇注机加满铁水后,在自动浇注生产线上配合砂型成型机,连续浇注50个铸件,浇注完后检测浇注的准确度、铸件的合格率,以及浇注机的浇注效率,这三个指标与该厂普通的浇注机的检测值进行比较计算,测试的数据如下所示:
从以上结果可看出,浇注铸件的合格率达98%,浇注机效率相对于扇形浇注机提高了1倍,相对于传统的人工操作提高了2倍多 ,浇注的准确度高达98%。经检验,控制系统达到的指标与设计性能指标一致。
电气设备分为运行、备用(冷备用和热备用)、检修三种状态。将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸,所进行的操作叫倒闸操作。
1.主变停送电顺序的原则
主变停电顺序是先低压后高压,先断路器(开关)后隔离开关(刀闸),先负荷侧后母线侧;送电合闸操作应按与上述相反的顺序进行。严防带负荷拉合闸。
2.电气倒闸操作的执行及注意事项
倒闸操作必须按值班电力调度或值班负责人命令,由受令人复诵无误后执行。命令应准确、清晰、使用正规操作术语和设备双重名称,即设备名称和编号。发令人使用电话命令前,应和受令人互报姓名,受令人接受命令要做好命令指示记录,并进行复诵确认命令无误,此过程要有电话录音。接到电气倒闸操作命令后,操作人填写倒闸操作票前要明确操作任务、运行方式、设备状态,并根据现场实际情况填写操作票。免费论文。
每张操作票只能填写一个操作任务。
操作票填写的项目:应拉合的断路器(开关)和隔离开关(刀闸),检查断路器(开关)和隔离开关(刀闸)的位置,检查接地线是否拆除,检查负荷分配,装拆接地线,安装和拆除控制回路或电压互感器回路的熔断器(保险),切换保护回路和检验是否确无电压等。
操作票应填写设备的双重名称,即设备名称和编号。
操作术语:1.开关和刀闸;2.拉开或合上;3.拉至或推至;4.操作直流保险、动力保险或动力刀闸;5.在开位或在合位;6.装设或拆除接地线;7.投入或停用保护回路;8.检查××表计指示正确;9.验电确无电压;10.××设备由运行(或备用)转检修(或备用)或××设备由检修(或备用)转运行(或备用)。
倒闸操作必须由两人进行,其中一人对设备较为熟悉者做监护,另一人操作,监护人不得进行操作。
操作票应用钢笔或圆珠笔填写,票面要清楚整洁,不得随意涂改。操作人和监护人应根据模拟图板或结线图核对所填写的操作项目,并分别签名,然后经值班负责人审核签名,盖“以下空白”(最后一项内容的左下角)和“检查”(任务的后边)章。
开始操作前,应先在模拟图板上进行核对性模拟操作,无误后,再进行设备操作。操作前应对设备进行“四对照”,即核对设备名称、编号、位置和拉合方向,操作中应认真执行监护复诵制。免费论文。、复诵操作命令必须严肃认真,声音宏亮清晰。必须严格按操作票填写的顺序逐项进行,每操作完一项,应检查无误后打“√”,全部操作完毕后进行复查,盖“已执行”(最后一项内容的右下角)章。
操作中发生任何疑问时,应立即停止操作,并向值班电力调度或值班负责人报告,弄清楚问题后,再进行操作。不准擅自更改操作票,不准随意解除闭锁装置。
在交接班时间中应避免操作,如工作需要进行操作时,操作中间不得进行交接班,待全部操作完毕,并确认操作无误后,方可进行交接班。操作中严禁换人。
用绝缘棒拉合隔离开关(刀闸)或经传动机构拉合隔离开关(刀闸)和断路器(开关),均应戴绝缘手套。雨天操作室外高压设备时,绝缘棒应有防雨罩,还应穿绝缘靴。接地网不符合要求时,晴天也应穿绝缘靴。雷电时,禁止进行倒闸操作,如遇事故处理,远方控制的开关允许操作。
电气设备停电后,即使是事故停电,在未拉开有关隔离开关和做好安全措施以前,不得触及设备或进入遮栏,以防突然来电。
在发生人身触电事故时,为了解救触电人,可以不经许可,立即切断有关设备的电源,进行救人,但事后必须立即报告上级。
下列各项工作可以不用操作票:
1.事故处理;
2.拉合断路器(开关)的单一操作;
3.拉开接地刀闸或拆除全厂(所)仅有的一组接地线。
上述操作应记入操作记录簿内。
3.倒闸操作时造成误操作事故的原因
误操作是电力安全生产中因违章作业而产生的危害最大的人为责任事故。它性质恶劣,后果严重。
3.1常见误操作有六种:
1.误拉、误合断路器或隔离开关;
2.带负荷拉合隔离开关;
3.带接地线合闸;
4.带电挂接地线(或带电合接地刀闸);
5.非同期并列;
6.误投退继电保护和电网自动装置。
此外,防误入带电间隔、防人身触电,也是倒闸操作须注意的重点。
3.2分析其发生的原因,主要有三个方面:
3.2.1有章不循。
某些电业职工安全观念淡薄,执行“两票”(工作票和操作票)“三制”(岗位责任制度、交接班制度、设备定期巡回检查制度)不严,工作不认真,不模拟、不唱票、不监护,习惯性操作,有的甚至无票操作,造成事故。
3.2.2防误闭锁装置本身存在问题。
许多装置达不到“五防”(防误拉合断路器、防带负荷拉合隔离开关、防误入带电间隔、防带电挂接地线、防带接地线合闸)目的,运行维护中又由于安全管理制度执行不到位,失去应有的防误闭锁作用。还有的防误装置安装质量不良,以致失灵,经常被迫解锁,而现场运行人员对防误装置的管理不了解,其变化情况掌握不及时。
3.3.3人为的失误。
不进行验电或验电时敷衍了事,造成带电挂地线;操作人脱离监护操作而走错间隔、看错设备、接受命令不复诵造成误听等管理方面存在问题。
4.如何有效避免误操作事故发生
4.1加强管理力度,严格执行“两票”“三制”制度和《电业安全工作规程》。免费论文。
在送电前应充分作好准备工作,确认命令无误,倒闸操作票要规范、正确、具体,做好“四对照”,必须确保排除故障,绝缘正常后,再进行操作,操作中严格执行监护复诵制,逐项操作,做好动项的每项检查工作,不敷衍了事。停电操作前要核对设备的名称、编号、位置,还要检查开关的指示灯、开关机构的位置指示、电流表指示是否归零、电度表是否已停转、联锁开关断开,方可进行操作。
4.2加强电气运行人员技术培训、安全思想教育。
操作人员要时刻保持头脑清醒,了解系统运行方式、设备参数,认真监盘,掌握负荷变化,做好记录,发现问题及时报告、处理。
5.结束语
1人员技术素质不高
电气设备的倒闸操作要求电气运行人员具有丰富的电网运行知识,熟悉设备、系统和基本原理;熟悉操作和事故处理;熟悉本岗位的规程和制度,必须掌握(1—2)次设备的操作配合以及倒闸操作的技术原则。
2不遵守倒闸操作的规定,习惯性违章
运行人员习惯性违章操作的表现归纳起来有以下几种:(1)不执行复诵命令:(2)不认真填写与审核操作票;(3)不进行模拟预演;(4)不认真进行监护复诵制度;(5)一次操作多带或少带操作票;(6)不按操作票的顺序进行操作,跳项、漏项或倒项操作;(7)操作中使用不合格的安全用具,没有养成使用前首先检查安全用具的良好习惯;(8)装设接地前不验电或不按照验电“三步骤”执行;(9)无票操作;(10)单人操作;(11)操作前不认真核对操作位置,不核对设备的名称、编号、不核对模拟图;(12)不详细认真做好操作记录;(13)岗拉交接班制不严,交接不认真、不清楚;(14)对操作质量不认真检查;(15)盲目解锁。
3防误闭锁装置不完善或管理不严
防误闭锁装置是防止电气误操作事故的强制性技术措施,当人为的因素造成失误时,只要有完善可靠的防误闭锁装置,也可防止误操作事故的发生。目前我们使用的防误闭锁装置多为机械式程序锁、电磁锁和微机闭锁装置。由于推广使用时间不长,性能尚不稳定,部分产品制造质量和安装调试质量不良,以及运行人员使用维护不当等原因,容易造成防误闭锁装置卡涩、失灵等故障,延误、影响操作时间和事故处理,该开的时候打不开,不该开的时候又打开了。造成该装设的程序锁不装设,该完善的防误区闭锁装置不完善,并且在使用中只要锁打不开,不论什么原因就盲目解锁,不按规定使用总母钥匙,甚至将锁砸坏,使防误闭锁装置未能完全发挥作用造成误操作。
4精神状态不良,忙中出错
在电气设备上工作的人员必须经医师鉴定,无妨碍工作的疾病。这方面我们不提倡操作人员和工作人员带病上班,对思想上存在问题,精神不集中,体力消耗过大的人员应尽量避免上岗,以防误操作事故的发生。
电气误操作的防范措施
1加强安全思想教育,提高职工安全责任心
“安规”是我们电气工作人员的保命规,“两票”是我们电气工作人员的生命票。设备是我们电气工作人员的衣食父母。不严格执行“安规”、“两票”等于拿自己的生命开玩笑。电气运行人员是设备的主人,是电气倒闸操作的直接执行者,提高他们的安全责任心,充分发挥其主观能动性,才是防止电气误操作事故发生的根本和基础。如举办安全知识竟赛、安全知识演讲会,开展安全论文、漫画、安全警句征集、反事故预演、强化训练等活动,全员参加。各单位领导要经常下现场、班组,不要只停留在学习文件和事故通报上,要引导结合本单位实际情况,对照存在问题,制订措施加以改进,做到坚持不懈、警钟常鸣,居安思危,不伤害自己,不伤害他人,不被他人伤害,进一步提高职工安全责任心和自我安全保护意识。
2推行标准化、规范化、程序化操作
工序管理、全过程管理是现代化管理的重要组成部分。管理现代化、标准化在电力企业已广泛推行,电气运行岗位也可将倒闸操作从接受操作任务到操作终了汇报的全过程实行工序管理。即可以分为:(1)接受调度操作任务;(2)指定合格的操作人、监护人,并交待操作任务;(3)填写操作票;(4)审核操作票;(5)进行模拟预演;(6)准备操作工具;(7)接受操作执行命令;(8)实际操作;(9)操作后全面复查;(10)操作终了汇报;(11)盖章;(12)做好各种记录;(13)操作评价等13道工序。这就是操作票规定的工序标准和程序。
3加强技术培训,提高人员素质
随着电力系统新设备、新技术的不断推广使用,对运行人员除进行新设备、新技术的原理、性能等理论知识的培训,在倒闸操作方面进行(1~2)次设备操作配合的强化训练,才能避免因运行人员业务不熟悉,操作票漏项、顺序填倒造成的误操作事故。
4完善防误闭锁装置,加强防误操作装置的管理
(1)要提高各级领导对防误闭锁装置的认识,要舍得在防误闭锁装置上投资。(2)要选用可靠性高、设计合理、功能完备的防误闭锁装置。要加强运行人员,安装检修人员对防误闭锁装置的安装、使用、检修的培训教育,提高运行检修人员对防误闭锁装置性能、构造的了解,掌握正确的使用和检修方法。(3)要制订切实可行的防误闭锁装置运行维护规程和管理制度,加强对防误闭锁装置的维护管理,确保已装设的防误闭锁装置正常运行。只有这样,才能真正做到“五防”:即防止带负荷拉合刀闸;防止带地线合闸;防止带电挂地线;防止错误拉合开关;防止误入带电间隔和误登带电设备。
5实施监护到位,严把现场质量关
对于每年的春秋两检和比较重要的操作都必须有专业人员在现场把关,就是一般的操作也应做到监护到位,谨慎操作,3秒思考。同时要认真执行省局制订的《防止误操作的反事故措施》,填写操作票必须做到“四个对照”,操作时执行“五不操作”,工作开工结束时切实做到“四不开工、五不结束”。在班组经常开展“六无”竞赛活动(六无是:无事故、无障碍、无未遂、无轻伤、无异常、无差错)。实践证明,实施操作监护到位,严把现场质量关,及时纠正习惯性违章,不仅能有效地防止电气误操作事故的发生,而且对提高运行人员操作水平,缩短操作时间,提高设备利用率具有重要意义。
6作好政治思想工作,解除职工后顾之忧
在安全生产中及时有效地作好职工的政治思想工作。要关心职工疾苦及时帮助他们解除后顾之忧,成为职工的贴心人。加强职工的心理训练,增强心理承受能力和自我调节能力,消除不必要的心理压力,树立稳定而乐观的工作态度,做到不恐不慌,不忧不乱,不急不燥。始终以最佳的精神状态投入到工作中去。
7严格执行安全生产奖罚制度
为了加强电气工程专业的建设,不断提高教学质量和教学水平,系领导积极向学院申请经费,购置实验设备,满足实验教学需要。经统筹考虑,学院拨款50万元,购买新的实验设备,以满足电力电子技术、电气控制与PLC应用、自动控制理论、计算机控制技术等专业理论课的实验教学需要。2010年5月,在教务处和国资处领导的大力支持下,经过招标,购置了THSMS-B型可编程控制器实验装置(含配套电脑)10台、THMPE-2型电力电子技术实验装置(含配套LDS21010型数字存储示波器)10台、THKKL-5型控制理论/计算机控制技术实验箱(含配套电脑)10台。上述设备较好地满足了对应课程的实验教学需要,极大地改善了电气工程专业的实验教学条件。为迎接省级示范性实践教学中心的合格评估,加大本专业所开设的实验项目中三性实验所占的比重,达到省级示范性实践教学中心三性实验占比达到75的要求,我们对已有的实验项目进行综合性改造,使电力电子技术和电气控制与PLC应用2门课程的实验项目不断朝综合性和设计性方向改进。为此,需要为THSMS-B型可编程控制器实验装置添置一些四层电梯和十字路通灯等控制对象模型,为THMPE-2型电力电子技术实验装置添置若干实验挂箱、配件、电机导轨和相应的电机模型。此外,为进一步完善电气工程专业的实践教学体系,提出组建传感器技术和运动控制系统两个新的实验室[3]。这一要求得到了院系两级领导的积极支持,目前资金已经全部到位,设备也即将完成调试安装。这两个实验室的建成,提高了三性实验的占比,将确保达到省级示范性实践教学中心合格评估的要求;为电气工程专业的学生开展课程设计和毕业设计提供可靠的实习基地。
加强实验教学队伍建设
电气工程专业是一个新开设专业,原有教师队伍中能够胜任该专业教学任务的人相对较少。因此,为了加强师资力量,更好地完成专业的理论和实践教学任务,我们每年都有计划地从外部引进应届毕业的电气工程专业方向的研究生,来充实教研室和实验室的师资队伍。5年来,累计引进理论课教师4人(次),实验教师3人(次),打造了一支能够较好地满足本专业实验教学要求的师资队伍。积极支持教师进修和深造,不断提高专业知识水平。5年来,累计有教师5人考取脱产或在职研究生,进入著名高校深造。另有10(人)次前往其他高校进行中短期进修,有针对性地提高了业务水平。此外,实验室还邀请实验设备生产厂家的技术人员来校,进行实验教学技能培训,使教师熟悉实验设备的性能,能独立操作设备完成实验,5年来累计完成培训22人(次)。利用假期,组织教师到实验设备厂家参观访问,了解实验设备的最新发展情况,更新实验教学内容[4]。
推动实验项目的综合性改造
鼓励开展实验科研工作,对现有实验项目进行综合性改造,开发新的综合性实验,提高三性实验占比,使学生接受更具有挑战性的实验任务,主动参加实验,变“要我学”为“我要学”,提高学生上实验课的积极性,推动了实验教学效果的改善[5]。例如,电路分析实验课,原来只有基本元件的伏安特性的测绘、基尔霍夫定律的验证、叠加定理的验证、诺顿定理/戴维南定理的验证、电压源与电流源的等效变换和受控源VCCS,CCVS的研究等6个实验项目。其中只有基本元件的伏安特性的测绘、电压源与电流源的等效变换和受控源VCCS,CCVS的研究等3个实验是综合性实验,其余都是验证性实验项目。通过积极努力,我们开发出了RC一阶电路响应测试和RC二阶电路动态响应研究2个新的综合性实验。这2个实验都要用到示波器,都需要自己去总结归纳实验现象和规律,实验的难度相对更大,也更有挑战性,学生普遍反映很有兴趣。而对叠加定理的验证和诺顿定理/戴维南定理的验证2个实验,我们在保留原来的验证部分内容的基础上,还增加了要求学生应用定理分析解决实际问题的内容,完成了实验项目的综合性改造。学生反映实验项目内容充实,很有挑战性,获益匪浅。经过上述实验项目的改造和拓展,电路分析实验课程可以开出8个实验项目,其中7个是综合性和设计性实验,只有基尔霍夫定律的验证1个验证性实验,三性实验占比达到87.5,完全达到了省级示范性实践教学中心的评估要求。鼓励将实验科研的成果固化为论文,5年来累计发表实验教学论文26篇,有力地推动了电气工程专业实验教学水平的提升,为达到省级示范性实践教学中心合格评估的要求打下了坚实的基础。
积极编写实验讲义
为巩固和保留实验教学成果,提高实验教学水平,鼓励教师积极编写实验讲义。通过实验讲义,学生可以有针对性地提前预习,减少了抄写实验报告的时间,增加了用于实验操作的有效时间,大大提高了学生实验课的效率和实验的成功率。尊重教学基本规律,充分认识实验讲义的编写有一个从低到高,不断改进的过程;要求实验讲义一年一改版,保障了讲义的水平逐年提升[6]。为提高编写讲义的积极性,对参与实验讲义编写的教师给予一定的物质奖励,对高质量实验讲义予以优先出版。目前已有7门实验课程编写了15种实验讲义,其中5门课程的实验讲义已经更新到第二版,2门课程的实验讲义更新到第三版,即将正式出版2本实验教材,有效地满足了实验课程对讲义的需求,推动了实验教学水平的不断提升。
改进教学教法
鼓励并提倡老师对分层次、启发式、研讨式等实验教学法大胆尝试,寻找适合于自己和学生的实验教学方法,力争达到最佳的实验教学效果[7]。提倡同学多向老师提问,把老师当做一个平等的讨论伙伴,互相交流思想,促进学生逻辑思维的形成。教师更多地做一个旁观者和监督者,而不是参与者,把实验课的主动权还给学生,还给学生一个自由探索的学习氛围,真正培养学生的独立探索能力。
强化规范,改进教学质量
0 概述
地铁机电系统设备功能要求特殊,安全性要求高,相关系统众多、专业性强,被控设备种类多,自动化程度高,设备管理任务繁重。在2010年5月28日开始又有41座车站投入运营。目前南京地铁运营维护人员尚有较大缺口,工作量大,任务繁重。安全管理任务的繁重与人员的缺乏是一个很难解决的矛盾。针对地铁建设中忽视标识作用,造成标识不全、标识不清的情况,对机电系统设备针对性地进行了分析,建立了一个南京地铁统一的机电系统设备标识标准,确保设备房各类设备的标识清楚、整洁醒目和标准统一。
1 南京地铁机电系统设备特点
1.1 功能要求特殊
地铁属于公共交通行业,是城市交通的一面“ 窗口”。面向于乘客的优质服务,反映了地铁的先进程度。这种服务除了人的因素以外,设备的安全、可靠、高效、节能所带来的舒适感、安全性也非常重要。不同于智能楼宇侧重于办公自动化、通信自动化、长时间工作下环境智能调节的要求,地铁建筑监控系统则更侧重有利于安全行车管理、变化客流下的环境调节、灾害情况下的疏散导引、相关设备在各种情况下的有效运行。
1.2 被控设备种类多,自动化程度高
地铁被控设备种类繁多南京地铁机电系统设备,包括各类风机、风阀、水泵、冷水机组、各类传感器、蝶阀、自动扶梯、供配电设备、照明设备、防淹门、屏蔽门、各种导向标志、电梯、自动扶梯等。地铁的安全运营管理对电气设备控制自动化和智能化程度要求越来越高。
1.3 相关系统众多、专业性强
地铁工程主要配备车辆、供配电、通风空调、给排水及消防、通信、信号、自动扶梯和电梯、自动售检票、防灾报警、设备监控、综合信息管理、导向、人防、安全或屏蔽门等系统。各个系统关联度高、专业性强,相关机电设备维保技术含量高。
2.机电系统设备标识设计
2.1 机电设备标识的现状分析
⑴ 标识信息量不足
近年来地铁投入运营的线路越来越多,设备维护问题的显现和科技水平的不断发展对设备标识工作提出了新的要求,而我国设备标识标准缺乏先进方法和理论模型的指导,一定程度上影响了标识工作的科学性和统一性。长期以来,我国没有系统、规范、协调的整体性的设备标识标准体系研究,造成设备标识信息缺乏,数据偏少,数据针对性性不强,满足不了设备维护的需要。现有设备标识没有加载反映配置、功能、应用、维护等信息,无法方便维护、兼顾资产管理。
⑵ 设备与线缆标识不规范、不统一
国内没有统一的设备与缆线的标识标签,造成目前使用的标签异彩纷呈:使用扣取纸的,使用计算机打印纸的,使用白胶布的,使用普通不干胶的等等。这些标签大小不一,颜色单调,既不耐磨,也不防潮,字迹容易模糊,特别是背面胶的黏性差、对温度变化敏感、非常容易脱落,甚至有时会在设备和缆线上造成污迹。同时设备及线缆的标识的字体、字号和颜色往往没有统一的标准。而在复杂的环境中,嘈杂的视觉背景、短暂的识认时间、有限的识认距离,增加了人们对设备标识识别的困难。
⑶ 标签信息易丢失
由于使用的标签材质各异,其使用寿命无法满足要求,也不能保证标签长时间不变型,不褪色,耐溶剂,耐高温,耐磨损等性能也不能满足要求。同时,标签上的记录文字容易变形、褪色、磨花,标签上信息难以长期保存,易丢失,就可能给设备与线缆维护和管理工作带来莫大的困难南京地铁机电系统设备,造成难以想象的损失。
2.2 机电设备标识内容设计
⑴ 设备标识
设备标识内容分为四个部分。第一部分为设备管理信息:包括设备名称、设备编号、管理责任人,同时设置了巡更装置或预留电子PDA信息系统标签密贴;第二部分为设备信息:包括设备生产厂家,设备代号、设备型号;第三部分为设备参数:包括设备功率、电压电流、设备性能参数、设备重要保护参数;每四部分为设备维护管理资料:包括设备基本信息、故障管理资料、单点课程(或提案改善建议)及其它技术文件。
⑵ 线缆标识
现行规范要求:电缆敷设时应排列整齐,不宜交叉,加以固定,并及时装设标识牌。 标识牌的装设应符合下列要求:
① 在电缆终端头、电缆接头、拐弯处、夹层内、隧道及竖井的两端、人井内等地方,电缆上应装设标识牌。
② 标识牌上应注明线路编号。当无编号时,应写明电缆型号、规格及起讫地点。标识牌的字迹应清晰不易脱落。
③ 标识牌规格宜统一。标识牌应能防腐,挂装应牢固。
南京地铁机电工程设计图纸已对设备房、设备间、电力电缆、电线、控制电缆、电源线与接地线等采用了统一明确的编号标准和编号方法,设备标识系统将相应信息通过标识这个载体反映出来,建立了图纸与实际的电缆之间紧密的联系。这样的标识管理对电信设备、缆线的物理管理和逻辑管理共同提升有莫大的益处,使得设备房、设备、缆线的管理井然有序。
⑶ 配电柜、配电箱回路标识
地铁内绝大多数用电设备与配电柜、配电箱相距较远,在同一个区域内也会存在着工作照明、节电照明、应急照明、广告照明和安全照明等多种灯具,因此在配电柜、配电箱内标识每个回路的用途、供电区域对维护人员来说有很好的针对性,当需要检修某回路线路时,可只分断该回路的控制开关,而其它回路可保持正常的工作。
3 结论
南京地铁机电系统设备的标识凸显了设备“生机”和“活力”,深入贯彻设备房标识系统“以人为本”的设备关爱与具体要求;规范了设备与人之间的沟通与技术转移,也有利于新员工技能的培养和对设备运营管理的规范化要求;提高了突发事件下人员对设施故障的响应速度和应急抢险处置能力。
参考文献:
[1]徐六生.电力生产管理标志[M].北京:中国电力出版社,2007
中图分类号 TE832 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0153-01
1 工艺指标的控制
操作压力和温度的控制:是两个主要的工艺控制指标。控制要点是:控制管道不超过最高工作压力和极限工作温度。
超压可导致管道变形、泄露,严重者导致管道开裂、爆裂、爆炸。另外还应控制升降压的速度(一般常温时小于0.5 MPa/min,高温时小于0.2 MPa/min),否则会使管道连接处密封失效,管道应力增大,加速原有裂纹地扩展,管件受损。
超过最高温度,可使材料的强度降低,甚至发生蠕变破坏,加速材料腐蚀、开裂或氧化起皮。过低的温度会使材料韧性下降,产生低温脆性破坏,物料结晶析出、堵塞管道。另外应控制升降温速度(小于40℃/h),否则有可能对管道产生热应力和热冲击。
2 交变载荷的控制
管道如果长期在长复交变载荷的作用下,就会产生疲劳破坏的情况,主要表现就是金属的低周疲劳,它的特点就是由于应力较大而使交变频率较低。在几何结构不连续处和焊缝附近存在应力集中,有的可能达到和超过材料的屈服极限,如果交替的加载与卸载,将会使受力较大的晶粒产生塑边并逐渐发展为细微的裂纹。由于应力周期的不断变化,裂纹将逐步扩展,以致最后会导致破坏。
管道交变应力产生的原因:
1)因间断输送介质而对管道反复的加压和卸载、升温和降温;2)运行中压力波动较大;3)运行中温度发生变化;4)因其他设备、支撑的交变应力和受迫振动。
为了防止管道的疲劳破坏,就应尽量避免不必要的频繁加压和卸压,避免过大的压力、温度波动,力求平稳操作。
3 腐蚀性介质含量的控制
腐蚀介质含量的超标、原料性质的恶劣,必然对管道产生危害。如对于高强钢压力管道,H2S含量超过一定值,并伴有水分的情况下,可能产生应力腐蚀开裂。当焊缝的硬度值HB大于200,如H2S含量超标,及易导致焊缝的应力腐蚀。此外,腐蚀介质成分、含水多少、气相液相的不同、高速流动状态差异、颗粒的大小,都会影响腐蚀失效的程度。对于介质超标等违反工艺规程、操作规程的行为,使用单位必须作出明确规定,加以制止。
4 建立岗位责任制
这就要求操作人员熟悉本岗位压力管道的技术特性、系统结构、工艺流程、工艺指标、对可能发生的事故应采取的措施。操作人员要掌握“四懂三会”:懂原理、懂性能、懂结构、懂用途,会使用、会维护保养、会排除故障。
在运行过程中,操作人员应严格控制工艺指标,正确操作,严禁超压、超温运行,加载和卸载的速度不宜过快,高温或低温条件下工作的管道,加热或冷却应缓慢进行,管道运行时应尽量避免压力和温度的大幅度波动,尽量减少管道的开停次数。
平时应加强巡回检查,划分区域,明确职责,制定严格的巡回检查制度。制度中要明确检查人员、检查时间、检查部位、应检查的项目。要作好检查记录,如果发现有异常情况应该及时向上级汇款并做好相应的处理。
4.1 巡回检查的项目
各项工艺操作指标参数、运行的情况、系统的平稳情况;
管道接头、阀门及各管件密封无泄漏情况;
防腐层、保温层是不是完好无损;
管道振动情况;
管道支、吊架的紧固、腐蚀和支承情况,管架、基础完好情况;
管道之间、管道与相邻构件的摩擦情况;
阀门等操作机构的是否良好;
安全阀、压力表、爆破片等安全保护装置运行状况;
静电跨接、静电接地、防腐蚀阴阳极保护装置的运行、完好状况;
其他缺陷等。
4.2 对下列管道应特别加强检查和维护
生产流程有很多要害的部位。比如说加热炉的出口部分,塔底部,反应器的底部,高温高压机泵,压缩机进出口等等地方的管道。穿越河流,桥梁,铁路,公路以前各居民点的管道等等。
容易输送出现易燃,易爆,有毒或者腐蚀性介质的一些管道。
管道上很多容易被忽视的地方以及容易形成“盲肠”的地方。
工作条件苛刻,受交变应力的管道。
城市公用管道上违章修筑的建筑物、构筑物和堆放物品。
5 压力管道的维护保养
维护保养工作是延长压力管道使用周期的基础。维护保养的主要内容就是日常的维护保养措施,应写入操作规程。
对压力管道的防腐措施要做到经常检查,这样才能更好的保证它的完好无损,要避免对管道表面不必要的碰撞,保持管道表面的光洁,从而减少各种电离、化学腐蚀。
对阀门的操作机构要对其经常进行除锈处理、上油并配置保护塑料套管,定期进行活动,保证其开关灵活。
要经常擦拭安全阀,压力表,确保其灵活、准确,并按时进行检查和校验。
紧固螺栓是否完好需要做定期的检查工作,做到齐全、不锈蚀、丝扣完整,连接可靠。
压力管道因外界因素产生较大振动时,要对振源进行隔断,并且加强支撑等减振措施,发现摩擦等情况的时候,需要及时的采取相应的措施。
6 压力管道的特护措施
1)建立严格的介质定期采样制度,加强腐蚀环境的监测和分析。2)必须建立定点、定时、定材料挂片测腐蚀速率的制度,做好记录、积累数据、定期分析。3)采取积极有效措施,对腐蚀环境进行严格控制。如降低腐蚀性介质浓度,进行腐蚀分析,并强调制度的落实等。4)加强对特定或重要管道的检测、检验工作。
参考文献
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6[P].2008,09,24.
25K型提速列车自运行以来反映良好,但仍存在一些问题,其中,旅客对车辆动力学性能方面的意见较多,特别是列车纵向冲动问题。为此,铁道部运输局等有关部门专门立项进行研究,找出了影响旅客列车运行性能的原因,并研究了部分解决方案。其中,密接式车钩替代15号车钩的方案已应用于第5次提速用25T型客车上。通过几个月的运用考验证明,25T型提速列车的纵向冲动要比25K型提速列车小得多。
1纵向冲动问题
1. 1纵向冲动现状
铁路经过几次提速,提速客车的一些关键部件都有了很大的发展,但车钩缓冲装置直到2001年都变化不大。25K型列车仍然采用15号车钩加G1型缓冲器的钩缓装置。15号车钩连挂间隙较大,由于列车中各个断面的间隙累积效应,使25K型列车在运行过程中发生纵向冲动;G1型缓冲器的性能不能完全适应提速要求,在正常运行过程中基本不吸收能量,导致车钩之间发生刚性碰撞,造成列车纵向冲动加剧。在这种情况下,纵向冲动问题成为影响提速旅客列车运行平稳性的一个重要因素。
对不同车辆装备、不同运行条件下的25K型列车运行品质数据进行实时检测记录,发现25K型列车纵向冲动的发生概率相对其他25型车要小,但列车在加速、制动停车、运行调速或过道岔、过长大坡道时仍有发生冲动的可能,有时甚至在几分钟的时间内连续发生几次或十几次较大的冲动。例如,25K型列车在山地运行下长大坡道时,发生纵向冲动的纵向加速度峰值很高,19以上的冲动时有发生,测试到的最大冲动加速度为1. 55 g,瞬时加速度变化率高达200 g/s ^- 500 g/s,冲击能量主要集中在10Hz以下的低频段。
1. 2影晌列车纵向冲动的主要因素
1.2.1车钩纵向连挂间隙
纵向连挂间隙是影响列车纵向运行品质的一个重要因素。减小列车车钩纵向连挂间隙,不但可以降低列车在不同速度级下平稳运行、启动、制动和运行调速等不同工况下的纵向振动水平,而且可以减小纵向冲动发生的概率,甚至消除冲动现象。图1为装有密接式车钩、15号小间隙车钩和普通15号车钩的列车在京沪线北京一天津间平稳运行一定时间段内纵向加速度的分布情况。可以看出,在同样的线路条件下,装备密接式车钩的列车纵向加速度最小,最大加速度的期望值在。. 05 g左右;装备小间隙车钩的列车纵向加速度次之,最大加速度的期望值为0. 068 g;装备普通15号车钩的列车在3列车中纵向运行品质最差,最大加速度的期望值为0. 081 g。从图中还可以明显看出,装备密接式车钩的列车纵向加速度基本上是对称分布,也就是说没有明显的冲动发生;装备小间隙车钩的列车因为有一些较小的冲动,纵向加速度呈明显的偏态分布;而装备普通15号车钩的列车冲动最为严重。
1.2.2客车制动系
旅客列车调速、停车均需要由制动系统来完成,由于制动系统的不同、制动工况的制动波速不同、基础制动装置动作的不一致性、闸瓦摩擦因数的不稳定性等会造成列车中车辆间产生相对的速度,从而在列车运行过程中产生纵向冲动。
1.2.3车端阻尼
按新造客车进行了动力学计算,通过比较单辆车的动力学计算结果、具有不同车端阻尼的编组列车的动力学计算结果,可得出如下结论:车端纵向阻尼对降低车辆纵向冲动非常有效,增大车端纵向阻尼,车辆纵向冲动将会减少。
1. 2. 4缓冲器性能
现在提速车普遍采用的G1型缓冲器由于初压力大、阻抗力高、吸收率小,在正常运行过程中,由于车钩的作用力达不到缓冲器的初压力,缓冲器不动作,基本不吸收能量。当列车运行过程中纵向力发生变化时,车钩之间就会发生刚性碰撞,造成列车纵向冲动加剧,还使列车平均车钩力提高,引起车钩异常磨耗。尤其在目前不断采用新型车钩,车钩的连挂间隙和车钩作用力减小的情况下,G1型缓冲器的性能没有得到同步改善,问题更加突出。
2影响运行性能的其他问题
2. 1转向架
从调查中发现,车辆走行部分暴露出的问题比较严重,主要有:(1)车轮的擦伤、剥离;(2)抗侧滚扭杆橡胶节点老化或破损;(3)各部件磨耗比较严重。
2. 2制动系统
列车提速后,制动变得尤为重要,现车辆制动系统存在的问题主要有:(1)制动同步性能差,成为列车纵向冲动大的主要原因;(2)客车双管供风与机车的配置协调问题没有解决;(3)制动缸快装管漏气。
2. 3车上电气装置
(1)电子整流器电压不稳定,适应的电压范围较窄;(2)电瓶性能不稳定。
2. 4车钩缓冲系统
(1)旅客列车提速后,列车车钩钩头下垂、钩尾框上偏的问题较为严重,车钩尾部上跳,冲击车体底部防跳板,甚至引起钩尾框断裂;(2)车钩的磨耗速度加快,磨耗程度严重。
2.5其他
(1)空调系统风道设计不太合理,卧铺车上铺旅客感觉冷,下铺旅客感觉热,出风口噪声大;(2)活窗不密封,车内端部噪声尤其大;(3)中空玻璃漏气、漏水问题较难解决。
3改进方案探讨
3. 1减少纵向冲动拟采取的方案
3.1.1采用性能良好的制动系统
制动系统应具有较高的制动及缓解波速、较好的制动缸升压及缓解特性、良好的紧急制动性能,这将有效地减小列车在调速或紧急制动时产生的纵向冲动。
3.1.2采用小间隙车钩或密接式车钩加弹性胶泥缓冲器
缩小车钩连挂系统的纵向间隙是降低列车纵向冲动的最为有效的措施之一。客车用小间隙自动车钩及大容量缓冲器已在我国研制成功并装车运用考验。根据西南交通大学等单位的理论计算结果,采用15号小间隙车钩和新型弹性胶泥缓冲器的20辆编组提速列车在牵引工况、常用制动工况、紧急制动工况及常用制动缓解工况下,最大车钩力幅值相对于15号车钩加G1型缓冲器可减少37. 6%,车辆最大加速度幅度值减少45. 2-79。从装有小间隙车钩的提速列车运用情况来看,整列车的纵向冲动水平优于同样编组数量的非提速列车,车钩运用状态正常。
密接式车钩加弹性胶泥缓冲器已在第5次提速用25T型客车上批量运用。对南车四方机车车辆股份有限公司生产的25T型客车所做的运行试验表明:运行过程中最大纵向加速度为。. 15 g,发生在40 km/h初速度紧急制动过程中的制动开始瞬间;列车在常用制动和紧急制动开始时都出现了纵向冲动,但由于密接式车钩的使用,纵向冲动对列车纵向加速度的影响被大大减小;不同速度级稳态运行和启动加速工况纵向加速度都在0. 02 g以下,运行过程中不同速度级调速过程也没有出现纵向冲动,人体基本没有调速的感觉。
运用结果表明:密接式车钩加弹性胶泥缓冲器用于25K型提速客车能明显改善纵向动力学性能。
3. 1. 3采用有一定阻尼的风档
虽然风挡设备对列车纵向运行性能的影响不明显,但可以改善部分横向性能,因此,选择有一定阻尼的风挡对改善列车的运行性能有一定的作用。
3. 2提高运行性能的其他措施建议
(1)减少车轮擦伤、磨损。采用技术参数合理的高性能电子防滑器;研制性能好、擦伤剥离少的新型车轮。
(2)提高空调系统性能。对风道进行改进,确定具有优良性能的风道结构。
(3)降低噪声及列车对环境的影响。采用水封装置;采用集便装置;选择好的端部结构。
一、10KV配电线路的雷击故障分析
1、雷击造成输配电线路跳闸24次,占跳闸总数的57.1%。
2、鸟害造成输配电线路跳闸4次,占跳闸总数的9.5%。
3、外力破坏造成输配电线路跳闸1次,占跳闸总数的2.4%。
4、用户自管设备检查维护不到位造成的跳闸9次, 占跳闸总数的21.4%。
5、其他原因造成输配电线路跳闸4次,占跳闸总数的9.5%。
针对这些事故我们进行认真分析,找出引发配电线路故障的主要因素,输配电线路设备的防雷害、大风等自然灾害措施不够坚强有力,雷区的确定不够准确、范围小,防雷设备投入少、量不够。根据上述问题进行了预防整改措施,有效的提高了线路、设备运行维护水平,防范事故于未然,进一步保证农电配网供电可靠性。
二、雷过电压的影响
通过对上面的输配电线路遭雷击造成的跳闸进行分析,发现同样是被雷击,可是出现的结果却不一样。在雷击过程中破坏性最大的是过电压,它不仅造成设备中敏感电子器件损坏,同时引起线路保护、线路监控系统误动作,甚至会造成停机的严重后果。可是,雷电引起的过电压也是有分别的。具体有以下两种:
1、感应雷过电压:雷闪击中电气设备附近地面,在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备上感应出的过电压。感应雷可由静电感应产生,也可由电磁感应产生,形成感应雷电压的机率很高,对输配电线路威胁巨大,这也是输配电线路的防雷工作重点。
2、直击雷过电压:雷直接击中地线或绕击到导线上,雷电流在接地电阻上或导线的阻抗上的电压降叫直击雷过电压,其值可达几百万伏以上。直击雷一般通过避雷针将雷电安全导入大地中去。
三、过电压保护措施
从2003年国家加大对农村电网的投资以来,包头地区电网发展迅速,截止2007年已达到户户通电。但随着经济的快速发展,逐渐显露出配电线路管理上的不足,特别农村配电线路,受地理位置影响,地区开阔,时常发生雷击跳闸事故,事故率居高不下,严重影响农村配网线路的安全运行。为保证村民的生产、生活用电,提高供电可靠性,农网安全运行的重点正慢慢转移到配电线路的防雷措施上来。
1、配电线路加装硅胶绝缘子
在配电线路中瓷绝缘子更换成硅胶绝缘横担是全面提高线路绝缘水平的重点。只有加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻,使雷击后不发生闪络,雷电也因爬距加大而无法建弧,有效的提高了线路的绝缘水平。
优点:不用专门的人员进行维护,提高配电线路的缘绝水平。
缺点:造价高,在防止绝缘导线断线方面效果不明显。
2、保护间隙
它是一种最简单的灭弧装置,在雷击过程中将电弧拉长,使电网电压不能维持电弧燃烧。
缺点:必须借助于自动重合闸配合来切断电弧;间隙电压扰动将影响电能质量;间隙放电可能导致线圈形式的设备陡波击穿。
3、防雷金具和悬垂线夹闪络保护器
它们在原理上是相同的:防雷金具绝缘导线固定处剥离绝缘层,加装特殊设计的金属线夹,避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。
采用悬垂线夹和其它装置作为闪络保护器。
缺点:防雷金具的绝缘导线影响机械拉伸性能,对供电的可靠性和电能质量有所降低。悬垂线夹抗震性能较差,尤其包头地区风沙大,在大风天气里常发生故障,对供电的可靠性和电能质量有所降低。
4、增长闪络路径
只要绝缘路径足够长,就可以阻止工频续流建弧并切断工频续流。
优点:投资成本较低,免维护。
缺点:在保待距离方面很难解决,间隙电压影响电能质量。
5、限流消弧角
将放电线夹穿透绝缘导线的绝缘层,当线路出现雷电过电压时,间隙首先放电,其次限流元件截断工频续流,防止了绝缘线路在雷击时断线的事故发生。
6、安装金属氧化物避雷器
农村地域广阔,很适合使用金属氧化物避雷器。在安装时,一定要在配网设备的柱上开关、配变、电缆头等处须安装。
缺点:保护范围较小;长期承受运行电压加速了电阻片的劣化而损坏;在消弧线圈接地系统中,如果发生避雷器击穿,将会造成接地。
7、自动重合闸。
一般线路缘绝都会有自我恢复性能,大多数配电线路在雷击后造成的绝缘闪络在线路跳闸后都能够自行消除,因此一定要配置智能开关。最重要的是要正确的设置开关的动作电流。这样不仅减少了瞬间冲击电流影响跳闸的次数,还避免了不同位置上的开关同时动作的同情发生,大大缩小停电的范围。
四、取得效果
1、鸟害造成的跳闸2次,占跳闸总数的11.8%,与2008年同期相比减少2次。
2、挂异物造成输配电线路跳闸5次,占跳闸总数的29.4%,与2008年同期相比增加5次。
3、电缆击穿造成的跳闸2次,占跳闸总数的11.8%,与2008年同期相比增加2次。
4、用户设备原因造成的跳闸4次,占跳闸总数的23.5%,与2008年同期相比减少5次。
5、其他原因造成输配电线路跳闸4次,占跳闸总数的23.5%,与2008年同期相比持平。
通过有计划的组织职工进行安全知识和业务技能的培训,严格执行《领导干部生产现场到岗到位规定》。加强输配电线路的运行维护管理,严格执行《生产设备责任化管理制度》,将线路、设备、台区落实到人,明确责任,对出现的责任性故障严格考核。组织一次线路、设备接地电阻的测量工作,对个别时间较长的接地网进行开挖检查,不合格的立即采取整改措施。加大配电线路防雷设备的投入力度,在划定的雷害区安装间隙避雷针240组,避雷器80组,以此减少因雷害造成配电线路的频繁跳闸。在线路初设时,按照气象条件、地形、划定的雷害区加装防雷设施。雷击跳闸事故明显降低,说明上述措施还是有效可行的。
五、结束语
配电线路是电力系统与用户直接相连的重要环节,它的运行环境比较复杂,运行水平的好坏直接影响到人民的生产、生活水平。为提高配电线路的运行水平,我局生产部门不断的摸索、学习,对配电线路的防雷工作积累了一些经验。配电线路的防雷保护是一个系统工程,需要多方位全面地考虑问题。现在,面对电力体制深化改革的形势下,电力企业只有不断提高自身的运行维护水平,才能满足市场经济的需求,这是获得持续发展的基础。因此,我们应该重视配网的管理,因地制宜,制定良好的防雷保护措施,使之有效地防止雷害事故的发生,加强供电能力,提高供电的可靠性,更好地满足社会经济发展需要。
参数文献:
[1] 齐文高,2011.基于供配电系统的研究.科技信息.
关键词:
建筑;室内;设备;设计
一、对室内设计有影响的设备研究
现代建筑是多个学科的综合体,在建筑装饰、室内设计和建筑设计中,为了提高建筑整体使用价值,充分发挥建筑的功能,必须对建筑设备予以重视,综合考虑、协调处理建筑设备与建筑装饰、建筑结构、建筑布局等系统之间的关系,使得建筑的综合功能达到较高的水平。建筑、结构、给排水、暖通、电气是室内设计领域里关系极为密切的五个部分,这五个专业在设计过程中相互配合的好坏直接影响设计作品的质量。防火消防区的划分主要靠建筑专业,建筑的防火门、卷帘门要靠电气控制;给排水管道和各种卫生器具,从选择造型到安装施工都与建筑室内装饰密切相关;商场、酒店、宾馆等大型公共建筑中的自动喷水设备、空调和通风设备以及照明、音响等装置,也直接影响了室内界面的装饰效果;因此在室内设计过程中,建筑设备对室内装饰设计产生了很大的影响,应进行充分的协调。室内设计师应当充分掌握建筑设备的系统构造、特点,了解在不同的建筑环境中建筑设备所采用的不同处理形式,在此基础上,再来决定室内设计的装修方案。建筑设备的设计者,也应当在满足设备功能要求的前提下,尽可能达到建筑设备作为装饰元素的美观性要求。
1暖通空调设备暖通空调对于室内设计的美观性有着很大的影响,暖通空调设计艺术包括室外和室内两大部分。影响室外美观性的暖通设备有冷却机、空调室外机、烟囱、排风口、新风口、外墙排风机各种室外管道、屋顶空调机等;影响室内美观性的暖通设备包括明装的换气机、室内散热器、排风机以及各种风口、管道、风机盘管、空调室内机等。暖通空调设备对室内建筑美观性影响的主要因素包括设备管道的外观、颜色、数量、种类、安装位置、排列方式和装饰情况。
2散热器设备散热器设备是供暖系统的主要组成部分,承担向室内空间释放热量,保持室内要求的温度。散热器应具有一定机械强度和承压能力,且结构尺寸要小、散热面积要大、安装方便,散热效果好。以前,散热器的外观与室内装饰不协调,为了美观,通常用木框或铝合金框把散热器罩起来,再包上各式各样的装饰材料。现在,散热器式样很多、功能齐全,可供选择的余地大,完全可以通过设计、选择、艺术处理达到理想的室内设计效果。在环境要求高的商场、宾馆、饭店等大型公共建筑内,暖通设备管道及散热器设备造型要求尽量美观,与建筑室内装饰风格相一致。为了适应市场需求,出现了散热器外观的美化设计,许多厂家都已设计研制出不同规格、不同材质、造型各异的较为美观的散热器。其中,彩色暖气片克服了传统暖气片外观粗糙、难看的缺点,室内设计效果好,很受市场欢迎;另外不同材质暖气片也很受欢迎,如陶瓷暖气片、钢质管式散热器、铜质散热片等,造型美观、质量优良,适合各类空间使用,满足不同消费层次,应用广泛。
3室内外管线的敷设与室内设计的结合设备管线是室内装饰中曝露最多的设备,布置室内管线时,应力求管道最短,维护管理方便且不影响室内美观。同时,要符合暖通设计规范和施工安装规程的要求。管道的安装有明装和暗装两种,一般民用建筑、公共建筑及厂房都为明装,明装也要讲究装饰的美观性。但有些公共建筑装饰要求高,也可暗装,如剧院、礼堂、大型商场、高档餐厅、展览馆、宾馆及某些特殊建筑常采用暗装,把设备管线埋藏在建筑结构里。
二、顶棚对室内装饰的影响
当人进入一个室内空间时,首先会对头顶上的一片天有直观的感受,顶棚的造型样式总能第一时间进入人的眼帘,这个进入眼帘的画面就是观赏面,紧接着室内其它画面被一一呈现出来,因此这个观赏面就是最直接的视觉焦点。在室内设计装修中,好的顶棚装修装饰会营造一个理想、美观、舒适的室内空间环境,是一个不容忽视的重要部分。良好的顶棚除了要与墙面、地面、装饰风格、装饰格局相协调外,还必须同时具有良好的功能用途与艺术造型。在功能性方面,照明、空调、声学、消防及管线等设施都是要通过顶棚装修技术进行处理的范畴,通过装修把应有功能体现出来,以满足人们对室内环境的需要;在艺术性方面,通过材料选择、造型、图案、色彩搭配等手法勾勒出“观赏面”,突出风格和主题,从而取得理想、美观、丰富的室内空间效果。
1顶棚的构造顶棚的装修装饰一般分为两类:第一类是室内上部顶面的直接装修装饰,不附加其它设施,常用于较小空间;第二类是在室内顶面附加设施,由室内顶面基层往下悬挂,成为吊顶,常用于大型公共建筑。顶棚的构造形式有很多,从材料上来讲一般有木质顶棚、石膏板顶棚、金属顶棚、矿棉板顶棚、抹灰顶棚等;从造型上看,又有活动装配式平面吊顶、开敞式吊顶、分层跌落吊顶、删格式吊顶、悬浮式吊顶等。随着建筑技术的发展,顶棚装饰的形式更加多样化、个性化,更加丰富多彩,装饰设计人员要与时俱进,密切关注建筑结构、建筑设备以及新材料和新工艺的变化发展,不断调整设计思路,不断创新顶棚装修。
2悬吊顶棚的构造悬吊式顶棚的一切吊顶形式在构造上,基本上都是由悬挂的吊筋、基层、面层三个部分组成。面层的作用除了装饰室内空间外,还有一些其他功能,如吸声、反射等。在选择饰面材料时,应选择质量轻、防火性能好、吸音效果佳、隔热保温好的材料;在施工装修时,注重先后秩序和工艺流程,忠实于原创设计,力争达到最好的艺术效果。悬吊式顶棚的装饰表面与屋面板、楼板等之间留有一定的距离,在这段距离的空间里,通常要布置各种建筑设备,如灯具、空调、灭火器、烟感器、各种管道和设备等。悬吊顶棚的形式不必与结构层的形状相对应,甚至可利用空间高度的变化做成立顶棚。悬吊式顶棚的装饰效果较好,形式变化丰富。
3悬吊式顶棚的类型(1)活动式装配吊顶:这种吊顶形式,是将吊顶面板直接嵌在金属材质的龙骨上,便于安装以及更换设备。这种龙骨有明式与暗式两种。明式龙骨即是吊顶的承重构件,具有很好的可装饰性,检查维修比较方便,吊顶承重较小,属于轻型吊顶。(2)隐蔽式吊顶:又称为固定式吊顶,这种吊顶形式是将吊顶面板直接固定在龙骨下面,使龙骨完全被遮盖起来。通过罩面板的造型样式来达到整体饰面效果。(3)开敞式吊顶:开敞式吊顶通过特定形状的单元体组合而成,形成单体构成的韵律感,既若隐若现的独特装饰效果。吊顶的饰面是敞口的,如木格栅吊顶、铝合金格栅吊顶。吊顶饰面开口有方形、多边形、圆形、条形等,形式多样,其中挂片吊顶的金属挂片可以高低错落。开敞式吊顶使顶棚产生立体感,丰富了室内空间效果,具有良好的装饰性,多用于重要房间的局部装饰。
三、建筑遮阳设备
建筑遮阳设计是建筑设计的重要组成部分,对节约建筑能耗、改善室内光环境和夏季室内热舒适度有着重要的意义。建筑遮阳能够有效的防止眩光,起到改善室内光环境的作用。建筑遮阳分为建筑内遮阳与建筑外遮阳
1水平遮阳水平遮阳是我们最为常见的方式。在欧洲大陆,广大夏热冬冷地区,最简单也最有效的方式就是利用冬季、夏季太阳高度角的差异来确定合适的水平遮阳,在遮挡住夏季灼热阳光的同时又不会阻隔冬季温暖的阳光。如德国柏林的波茨坦广场建筑,来用了水平的陶瓷遮阳板,黄色流线型截面的遮阳板密密覆盖在窗户外侧,与整个墙面融为一体。
2垂直遮阳决定垂直遮阳效果的因素也是太阳方位角,由于它能够有效地遮挡高度角较大,从窗侧面斜射过来的阳光。但弱点是,对于从窗口正上方投射的阳光,或者接近日出日没时正对窗口照射的阳光,垂直式遮阳都起不到遮阳的作用。
3百叶遮阳百叶产品分为垂直帘和水平帘两大类;从驱动方式来看,分为手动式和自动式两种。百叶是一种最为广泛使用的遮阳方式,国内外的许多遮阳设计研究也是集中于这个方面。法兰克福商业银行采用了先进的自动控制百叶遮阳系统,轻质的铝合金百叶遮挡住夏季的直射阳光,而将柔和的漫反射光线引向室内。
4遮阳板遮阳板一般可由建筑师自主设计,再指定工厂进行加工,也有厂家专门生产各种型号的板材产品。例如波尔多航空港就是使用的遮阳板。a条形板固定式遮阳、根据不同地区的日照情况及建筑物不同部位的要求,通过选用不同开口率的龙骨,来决定条形板遮阳片的布置角度,从而达到不同透光率的要求。b玻璃遮阳板、玻璃遮阳百叶一般采用热反射玻璃为材料,其最大好处是其能反射掉相当部分的热量,而又不会造成视线遮挡,并能给人们简洁、明快和通透的感觉。玻璃百叶是利用玻璃的特性和专门的机构来实现不同光照的效果。蓬皮杜艺术中心蓬皮杜艺术中心占地十万平方米,文化中心的外部钢架林立、管道纵横,并且根据不同功能分别漆上红、黄、蓝、绿、白等颜色。这些外露复杂的管线,其颜色是有规则的,空调管路是蓝色、水管是绿色、电力管路是黄色而自动扶梯是红色。顶部三层楼为国家现代艺术博物馆。仿佛未来建筑,给人以挑战又浪漫的机械感。风口设备在建筑的外部环境中进行了大胆巧妙的艺术处理。
阿拉伯世界研究中心建筑必须有文化定位。它的含义包括,为了得到既适用于全球、又有地方特色的设计方案,要能放弃轻易到手的现成设计。阿拉伯世界研究中心的设计就是这样,不落俗套,设计创新,把某些象征性元素用在设计中,比如阿拉伯式的格屏,以形状、大小不断变化的多边形,最有表现力的地方是在南立面的处理上营造出一系列几何构造:立面上构造金属方格窗,被称为照相感光的窗格,每一个方格窗按图案方式安排了大大小小的孔,而每一个空洞如同一个照相机的光圈,孔径随外界的光线强弱而变化,靠这个装置调节室内采光,使整个立面变得活跃灵动。从城市的角度看,这座研究中心是两种文化和两段历史之间的连接点。如果说,建筑南立面上以机械控制的金属膜是一种对东方文化的当代表达,那么,北立面则可以毫不夸张地说是一面反映西方文化的镜子;塞纳河对岸的巴黎城市景观映在外墙玻璃上,如同显像纸表面产生的化学反应。而北立面上的线条和各种标志则形成了当代艺术的呼应。在设计师看来,所谓建筑、室内空间和家居设计之间的隔阂是人为虚构的。所以,设计师设计了包括展柜、座椅和展览设施等在内的整座博物馆。在阿拉伯世界研究中心,光的主题除了反映在全部为照相机般的控光装置的南立面之外,还有各种光影的重叠、混响、反射和阴影变化之中都得到体现。建筑设备作为装饰元素在室内设计中应用的前景展望与艺术相似,室内设计的构成越来越多元化,建筑设备在装饰空间里既体现了功能性原则又体现了美饰原则。室内环境设备艺术就为室内设计师找到了新的起点,建筑设备作为装饰元素应用于室内设计将成为一个新的方向,值得设计师们不断学习与研究。
参考文献
[1]金招芬,朱颖心.建筑环境学[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.12
[2]李祥平阎,增峰.建筑设备与环境控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.3.8
[3]赵荣义,范存养.空气调节(第三版).北京:中国建筑工业出版社,1994.
[5]吴继红,李佐周.中央空调工程设计与施工[M].北京:高等教育出版社,2001
[6]迪恩•霍克斯韦恩•福斯特.建筑[M].工程与环境.大连.大连理工大学出版社,2003
再次围绕如何实现建筑设备功能性与装饰性的结合为重点,以建筑设备应用于室内设计系统过程中所遇到的问题和采取的解决方法,以及对建筑设备进行优化展开了深入剖析,通过具体的案例分析,对课题加以论述。
最后,对整篇文章做出结语,得出了建筑设备与室内设计融合的方法以及原则,并对设备生产厂家、室内设计有了新的展望。
关键词:建筑 室内 设备 设计
中图分类号:TU-8
文献标识码:A
文章编号:1003-0069(2016)01-0130-02
一 对室内设计有影响的设备研究
现代建筑是多个学科的综合体,在建筑装饰、室内设计和建筑设计中,为了提高建筑整体使用价值,充分发挥建筑的功能,必须对建筑设备予以重视,综合考虑、协调处理建筑设备与建筑装饰、建筑结构、建筑布局等系统之间的关系,使得建筑的综合功能达到较高的水平。
建筑、结构、给排水、暖通、电气是室内设计领域里关系极为密切的五个部分,这五个专业在设计过程中相互配合的好坏直接影响设计作品的质量。防火消防区的划分主要靠建筑专业,建筑的防火门、卷帘门要靠电气控制;给排水管道和各种卫生器具,从选择造型到安装施工都与建筑室内装饰密切相关;商场、酒店、宾馆等大型公共建筑中的自动喷水设备、空调和通风设备以及照明、音响等装置,也直接影响了室内界面的装饰效果;因此在室内设计过程中,建筑设备对室内装饰设计产生了很大的影响,应进行充分的协调。室内设计师应当充分掌握建筑设备的系统构造、特点,了解在不同的建筑环境中建筑设备所采用的不同处理形式,在此基础上,再来决定室内设计的装修方案。建筑设备的设计者,也应当在满足设备功能要求的前提下,尽可能达到建筑设备作为装饰元素的美观性要求。
1 暖通空调设备
暖通空调对于室内设计的美观性有着很大的影响,暖通空调设计艺术包括室外和室内两大部分。影响室外美观性的暖通设备有冷却机、空调室外机、烟囱、排风口、新风口、外墙排风机各种室外管道、屋顶空调机等:影响室内美观性的暖通设备包括明装的换气机、室内散热器、排风机以及各种风口、管道、风机盘管、空调室内机等。暖通空调设备对室内建筑美观性影响的主要因素包括设备管道的外观、颜色、数量、种类、安装位置、排列方式和装饰情况。
2 散热器设备
散热器设备是供暖系统的主要组成部分,承担向室内空间释放热量,保持室内要求的温度。散热器应具有一定机械强度和承压能力,且结构尺寸要小、散热面积要大、安装方便,散热效果好。以前,散热器的外观与室内装饰不协调,为了美观,通常用木框或铝合全框把散热器罩起来,再包上各式各样的装饰材料。现在,散热器式样很多、功能齐全,可供选择的余地大,完全可以通过设计、选择、艺术处理达到理想的室内设计效果。
在环境要求高的商场、宾馆、饭店等大型公共建筑内,暖通设备管道及散热器设备造型要求尽量美观,与建筑室内装饰风格相一致。为了适应市场需求,出现了散热器外观的美化设计许多厂家都已设计研制出不同规格、不同材质、造型各异的较为美观的散热器。其中,彩色暖气片克服了传统暖气片外观粗糙、难看的缺点,室内设计效果好,很受市场欢迎;另外不同材质暖气片也很受欢迎,如陶瓷暖气片、钢质管式散热器、铜质散热片等,造型美观、质量优良,适合各类空间使用,满足不同消费层次,应用广泛。
3 室内外管线的敷设与室内设计的结合
设备管线是室内装饰中曝露最多的设备,布置室内管线时,应力求管道最短,维护管理方便且不影响室内美观。同时,要符合暖通设计规范和施工安装规程的要求。
管道的安装有明装和暗装两种,一般民用建筑、公共建筑及厂房都为明装,明装也要讲究装饰的美观性。但有些公共建筑装饰要求高,也可暗装,如剧院、礼堂、大型商场、高档餐厅、展览馆、宾馆及某些特殊建筑常采用暗装,把设备管线埋藏在建筑结构里。
二 顶棚对室内装饰的影响
当人进入一个室内空间时,首先会对头顶上的一片天有直观的感受,顶棚的造型样式总能第一时间进入人的眼帘,这个进入眼帘的画面就是观赏面,紧接着室内其它画面被一一呈现出来,因此这个观赏面就是最直接的视觉焦点。在室内设计装修中,好的顶棚装修装饰会营造一个理想、美观、舒适的室内空间环境,是一个不容忽视的重要部分。良好的顶棚除了要与墙面、地面、装饰风格、装饰格局相协调外,还必须同时具有良好的功能用途与艺术造型。在功能性方面,照明、空调、声学、消防及管线等设施都是要通过顶棚装修技术进行处理的范畴,通过装修把应有功能体现出来,以满足人们对室内环境的需要;在艺术性方面,通过材料选择、造型、图案、色彩搭配等手法勾勒出“观赏面”,突出风格和主题,从而取得理想、美观、丰富的室内空间效果。
1 顶棚的构造
顶棚的装修装饰一般分为两类:第一类是室内上部顶面的直接装修装饰,不附加其它设施,常用于较小空间;第二类是在室内顶面附加设施,由室内顶面基层往下悬挂,成为吊顶,常用于大型公共建筑。
顶棚的构造形式有很多,从材料上来讲一般有木质顶棚、石膏板顶棚、金属顶棚、矿棉板顶棚、抹灰顶棚等;从造型上看,又有活动装配式平面吊顶、开敞式吊顶、分层跌落吊顶、删格式吊顶、悬浮式吊顶等。随着建筑技术的发展,顶棚装饰的形式更加多样化、个性化,更加丰富多彩,装饰设计人员要与时俱进,密切关注建筑结构、建筑设备以及新材料和新工艺的变化发展,不断调整设计思路,不断创新顶棚装修。
2 悬吊顶棚的构造
悬吊式顶棚的一切吊顶形式在构造上,基本上都是由悬挂的吊筋、基层、面层三个部分组成。面层的作用除了装饰室内空间外,还有一些其他功能,如吸声、反射等。在选择饰面材料时,应选择质量轻、防火性能好、吸音效果佳、隔热保温好的材料;在施工装修时,注重先后秩序和工艺流程,忠实于原创设计,力争达到最好的艺术效果。
悬吊式顶棚的装饰表面与屋面板、楼板等之间留有一定的距离,在这段距离的空间里,通常要布置各种建筑设备,如灯具、空调、灭火器、烟感器、各种管道和设备等。悬吊顶棚的形式不必与结构层的形状相对应,甚至可利用空间高度的变化做成立顶棚。悬吊式顶棚的装饰效果较好,形式变化丰富。
3 悬吊式顶棚的类型
(1)活动式装配吊顶:这种吊顶形式,是将吊顶面板直接嵌在金属材质的龙骨上,便于安装以及更换设备。这种龙骨有明式与暗式两种。明式龙骨即是吊顶的承重构件,具有很好的可装饰性,检查维修比较方便,吊顶承重较小,属于轻型吊顶。
(2)隐蔽式吊顶:又称为固定式吊顶,这种吊顶形式是将吊顶面板直接固定在龙骨下面,使龙骨完全被遮盖起来。通过罩面板的造型样式来达到整体饰面效果。
(3)开敞式吊顶:开敞式吊顶通过特定形状的单元体组合而成,形成单体构成的韵律感,既若隐若现的独特装饰效果。吊顶的饰面是敞口的,如木格栅吊顶、铝合金格栅吊顶。吊顶饰面开口有方形、多边形、圆形、条形等,形式多样,其中挂片吊顶的金属挂片可以高低错落。开敞式吊顶使顶棚产生立体感,丰富了室内空间效果,具有良好的装饰性,多用于重要房间的局部装饰。
三 建筑遮阳设备
建筑遮阳设计是建筑设计的重要组成部分,对节约建筑能耗、改善室内光环境和夏季室内热舒适度有着重要的意义。建筑遮阳能够有效的防止眩光,起到改善室内光环境的作用。建筑遮阳分为建筑内遮阳与建筑外遮阳
1 水平遮阳
水平遮阳是我们最为常见的方式。在欧洲大陆,广大夏热冬冷地区,最简单也最有效的方式就是利用冬季、夏季太阳高度角的差异来确定合适的水平遮阳,在遮挡住夏季灼热阳光的同时又不会阻隔冬季温暖的阳光。如德国柏林的波茨坦广场建筑,来用了水平的陶瓷遮阳板,黄色流线型截面的遮阳板密密覆盖在窗户外侧,与整个墙面融为一体。
2 垂直遮阳
决定垂直遮阳效果的因素也是太阳方位角,由于它能够有效地遮挡高度角较大,从窗侧面斜射过来的阳光。但弱点是,对于从窗口正上方投射的阳光,或者接近日出日没时正对窗口照射的阳光,垂直式遮阳都起不到遮阳的作用。
3 百叶遮阳
百叶产品分为垂直帘和水平帘两大类;从驱动方式来看,分为手动式和自动式两种。百叶是一种最为广泛使用的遮阳方式,国内外的许多遮阳设计研究也是集中于这个方面。法兰克福商业银行采用了先进的自动控制百叶遮阳系统,轻质的铝合金百叶遮挡住夏季的直射阳光,而将柔和的漫反射光线引向室内。
4 遮阳板
遮阳板一般可由建筑师自主设计,再指定工厂进行加工,也有厂家专门生产各种型号的板材产品。例如波尔多航空港就是使用的遮阳板。
a 条形板固定式遮阳、根据不同地区的日照情况及建筑物不同部位的要求,通过选用不同开口率的龙骨,来决定条形板遮阳片的布置角度,从而达到不同透光率的要求。
b 玻璃遮阳板、玻璃遮阳百叶一般采用热反射玻璃为材料,其最大好处是其能反射掉相当部分的热量,而又不会造成视线遮挡,并能给人们简洁、明快和通透的感觉。玻璃百叶是利用玻璃的特性和专门的机构来实现不同光照的效果。
莲皮杜艺术中心
蓬皮杜艺术中心占地十万平方米,文化中心的外部钢架林立、管道纵横,并且根据不同功能分别漆上红、黄、蓝、绿.白等颜色。这些外露复杂的管线,其颜色是有规则的,空调管路是蓝色、水管是绿色、电力管路是黄色而自动扶梯是红色。顶部三层楼为国家现代艺术博物馆。仿佛未来建筑,给人以挑战又浪漫的机械感。风口设备在建筑的外部环境中进行了大胆巧妙的艺术处理。
阿拉伯世界研究中心
1 加强通信设备的过电压防护
以大规模集成电路为核心的通信设备随着信息科学技术的发展而得到广泛应用,比分立元器件设备体积小、运行速度快、功耗小、故障率低、便于维护管理是其显着的优点。但它绝缘强度低,工作电压低,承受过电压能力弱,是属于低电平、微电流系列的电子设备。当受到电网过电压或雷电干扰时,电子通讯设备往往会受到较大的破坏。据有关研究显示,过电压对电子通信设备造成的故障损坏比重占到总事故的三至四成。因此加强通信设备的过电压防护,降低设备故障率,已经成为通信维修工作的重中之重。
1.1 加强电源设备的雷电过电压防护
电源是通信设备安全运行的基础,一个良好的电源系统,为通信设备的安全运行提供了坚实的基础。首先要消除由于雷电干扰引起的过电压对通信电源的不良影响。信息产业部了专门的通信电源防雷标准,对各种通信站的电源防雷提出了具体要求,主要是两条:一是电力电缆应有金属屏蔽层,且必须埋地进出通信站。其次是在电源上逐级全面加装电源防雷器,实现多等级防护。即在变压器的低压侧加装低压防雷器,高压端加装高压防雷器,在直流配电屏和交流配电屏分别加装直、交流防雷器。防雷设计是保证通信电源系统可靠运行的不可缺少的环节,雷电对信息设备产生危害的根本原因在于雷电电磁脉冲,这种雷电电磁脉冲包括雷电流和雷电电磁场。产生过电压的根源是雷电流,而雷电电磁场则是产生感应过电压的根源。对于通信设备来说,雷电过电压来源主要包括直击雷/感应雷过电压、雷电侵入波和反击过电压。在一般情况下,通信电源必须采取概率防护、系统防护和多级防护的防雷原则,通信电源系统应采用多级防雷体系。而采用防雷器件时还应该考虑到防雷器件对系统的影响,包括工工作电流、作电压、工作频率、谐波干扰、工作温度、绝缘等级、泄漏电流、插入损耗、结构形式、远程监控、操作与维护等,还有安规的影响等。
1.2 通信线路防止过电压
各种通信设备的入口和出口,必须通过通信电缆才能与用户发生联系,而设置保安配线柜(架) 则就是为方便安全配线。有的公司只用一个分线箱就进行出线、入线的汇接而没有安装保安配线柜(架),这种做法极易造成通信设备的损坏。通信的特点是可靠性高、容量小,通信电缆沿电力杆路架设强电、故受强电磁场干扰的概率大。特别是在住宅区,电话线沿电力杆路与照明线同杆架设和通信音频电缆,交叉处的绝缘层发生损坏,导致强电侵入。吊挂通信电缆的钢绞线,由于城区地形不一、一些照明线、灯箱线交错,容易引起强电侵入或干扰。雷电干扰或是一些线路故障、产生电流突变时,会产生瞬变强电磁场,从而造成对通信线路的强电磁感应过电压。有时会产生程控电话交换机大面积烧坏、停运的故障,因此,通信电缆进入机房务必得接入保安配线柜。保安配线柜应装有抑制电缆线对纵向对过电压、过电流的限幅装置。 压敏电阻或固体(气体)放电管与正温度系数热敏电阻,组成抑制过电压能力强,响应速度快,通流量大的保安单元。当一些通信线路与电力线接触时或遭受到雷电干扰,固体(气体)放电管放电(或压敏电阻限幅)将高压入地,使危险电压下降到安全范围。如线路遭受幅值在350mA以上电流时,正温度系数热敏电阻的阻值会迅速增加,使线路呈现断开状态,回路电流幅度减小,从而保护了室内通信设备。当过过电流、电压消除后,保安单元就会自动恢复正常。所以,保安配线柜的使用对于防止通信线路干扰过电压,降低设备故障率是非常必要的。
1.3 防止静电引起的过电压
静电是是一种处于静止状态的电荷。与流电相比,静电电量虽然很小但电位很高,静电能量累积到一定程度就可能干扰通信设备中内部电子元件工作甚至放电损伤通信设备。静电引起的通信设备过电压,主要通过静电对设备内部半导体器件或集成电路放电,这类似于直击。其次是静电的高电位引起设备信号地(直流地)电位较大变动,这类似于反击;静电的放电电流瞬时流经设备机壳,也可能使设备内部电子器件或集成电路等产生感应噪声,这类似于感应过电压;静电也能以过电压波形式通过信号线、电源线进入设备内部,这类似于过电压波入侵;静电放电时的接触部分产生的电磁波能对设备信号线产生辐射噪声,这类似于电磁脉冲过电压等等。静电过电压引起的设备故障往往是随机故障,重复性不强,一般不容易被维护人员觉察,因此更应该引起重视。所以在通信机房必须安装加湿器、空调、湿度计、挂设温;用湿抹布擦地,增加湿度,用湿棉抹布,降低静电产生的条件。在检修通信设备时,先带防静电手环,或者用手先摸机壳放电后,再进行设备检修,这些均能够有效地降低因静电引起的通信设备故障。
1.4 通信设备的接地
通信设备的接地,一般分为两类:工作接地和保护接地,工作接地是将电气设备外壳与大地直接连接,当发生漏电时,通过外壳传入地下,减小通过人体电流防止发生触电伤亡事故;保护接地是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分,以大地作金属性连接,以保证人身安全。如结构架、金属外壳等。通信设备的接地,有屏蔽、均压、分流等作用。接地为各种干扰过电压、过电流的泄放,提供一个出口,是各种过电压、过电流保护的基石,因此是要引起足够的重视。相关规程规定:通信局(站)的接地方式,应按联合接地的原理设计,即单点接地方式。其优点是易获得较小的接地电阻、可以避免因接地之间产生的电位差产生干扰影响、起到相应的屏蔽作用等。在实际工作中,人们一般比较重视接地而不容易注意接地线的布放,从而造成地线上的电流不均衡、引起电路干扰、设备运行不正常、甚至造成设备损害。在通信机房内,防雷地线、工作地线、保护地线、配电盘(低压)的均应单独布放,并要在地线排上汇接,然后经过接地线到单点接地体入地。 要保证电力通信设备的安全运行,就必须要认真分析通信设备的运行状况,找出并克服危及运行的弱点。由事后性被动检修,转变成预防性主动维护,提高通信设备运行效率,保障电力通信网的畅通,确保电网安全、稳定、经济的运行。
2 建立健全新的维护机制和制度
要对大规模的通信网提供安全可靠的供电并保证通信不间断,同时在人员较少的清况下还要对种类繁杂、数量众多、分布广泛的电源设备进行日常维护和故障抢修,因此建立一套科学完善的通信电源维护机制和制度,实现维护工作效率最大化、科学化,使管理水平日益增高,以适应行业的更快速发展,就变得势在必行,这也是通信电源专业追求的目标。当前要结合以集中维护、集中管理、集中监控为特征的本地网一体化维护管理体制,利用动力和环境监控系统的平台来进行维护体制改革。不同地方可以按照自身不同的特征来设计属于自己的维护机制。在制度方面要完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度,实行故障的集中报障和闭环处理的政策。把维护管理的重点放在维护规范的执行和落实方面。在基础管理工作上,务必倡导主动维护、预防性维护,以消除故障苗头为目标;在故障发现和抢修方面,要利用各种监控手段,及早发现故障,然后集中技术力量,以最快的速度处理,做到及早、及时以减少故障造成的损失。