發(fā)布時(shí)間:2024-03-06 14:40:19
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇傳統(tǒng)能源的應(yīng)用,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程傳輸;智能化;物聯(lián)網(wǎng);井場(chǎng)數(shù)據(jù)
0引言
在油田信息化系統(tǒng)中,井場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝浴⒎€(wěn)定性一直是油田生產(chǎn)過程中難以解決的問題,油田井場(chǎng)往往在比較偏遠(yuǎn)的山區(qū)曠野,如沙漠等惡劣環(huán)境,管理方式多為人工每日值守,記錄相關(guān)數(shù)據(jù),獲取的井場(chǎng)信息通過租用衛(wèi)星通道或使用遠(yuǎn)距離微波進(jìn)行傳輸,但由于惡劣的天氣或其他原因常常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路中斷。為了彌補(bǔ)上述不足,確保井場(chǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集和高效穩(wěn)定傳輸,本文提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能井場(chǎng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng),該系統(tǒng)利用智能采傳儀(采傳一體化設(shè)備)進(jìn)行多源信息的集中采集和基于WITS標(biāo)準(zhǔn)(井場(chǎng)信息傳輸規(guī)范標(biāo)準(zhǔn))的數(shù)據(jù)傳輸和共享,為基地用戶提供可靠安全的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了智能采集傳輸一體化,滿足了對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的需求,同時(shí)為多專業(yè)協(xié)同作業(yè)、遠(yuǎn)程決策及生產(chǎn)指揮提供數(shù)據(jù)支持。
1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
1.1系統(tǒng)部署
智能井場(chǎng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)在油田的部署,主要體現(xiàn)在利用傳感器等設(shè)備對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)情況的監(jiān)測(cè),整個(gè)系統(tǒng)的部署情況如圖1所示。
圖1中反映了井場(chǎng)傳感器和其他設(shè)備的數(shù)據(jù)借由通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至基地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的完整過程。具體地,采集儀器將傳感器數(shù)據(jù)傳送到儀器控制機(jī)和智能采傳儀;智能采傳儀將數(shù)據(jù)通過AP組網(wǎng)、WIFI網(wǎng)絡(luò)、3G通訊網(wǎng)絡(luò)等傳送至工房區(qū)域和基地;在工房區(qū)域用戶的設(shè)備終端配備有系統(tǒng)的客戶端,可以將智能采傳儀或其他源頭的數(shù)據(jù)選擇正確的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)上傳;系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器則規(guī)劃指定在大后方基地,集成了各種數(shù)據(jù)服務(wù)以供基地用戶監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
1.2系統(tǒng)的構(gòu)成和功能
本系統(tǒng)由智能采傳儀、井場(chǎng)信息處理平臺(tái)和監(jiān)控中心組成。在此,將針對(duì)每一部分給出功能闡析與設(shè)計(jì)論述。
1.2.1智能采傳儀
油田現(xiàn)場(chǎng)采用鉆井參數(shù)儀、LWD/MWD、巖心掃描儀、綜合錄井儀等眾多儀器來采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),但這些設(shè)備存在接口形式眾多、數(shù)據(jù)格式不同的問題。基于這一實(shí)際探討,本系統(tǒng)采用智能采傳儀將各個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)采集接口按照統(tǒng)一規(guī)范同步封裝,并對(duì)各類傳感器數(shù)據(jù)和儀器數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)整定有一體化采集,經(jīng)過相應(yīng)處理后實(shí)現(xiàn)基于WITS標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸和共享。智能采傳儀的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。
在進(jìn)行傳輸時(shí),智能采傳儀通過RJ45連接至用戶工作區(qū)域內(nèi)的自建網(wǎng)絡(luò)、通過RS232接口和USB接口來連接現(xiàn)場(chǎng)儀器設(shè)備,獲取相關(guān)數(shù)據(jù);提供現(xiàn)場(chǎng)具有ZigBee協(xié)議和433MHZ協(xié)議的無線儀器儀表的連接處理模塊:提供小范圍WIFI覆蓋(100 m2)和AP覆蓋(半徑300 m或者500 m)。目前支持的各類儀器有:SLZ2A、SLZ-ACE、DIS4.5、DLS5.0、AIS2、Advantage、SL-EXPLORE、SKl.4.0.5、SKl.5、SKI.6、CPS2000、CPS3000、CMS、Drillbyte、wellstar、GWLWD、恒泰系列、海藍(lán)系列、BakerHughes儀器、Haliburton儀器、威德福儀器、斯倫貝謝儀器、GE、基于4-20 mA儀表、基于ZigBee無線傳感器、基于433 MHzo線傳感器、基于232和485的各類儀器儀表、基于WIFI的儀器儀表等等,實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種傳感器及設(shè)備數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。
1.2.2井場(chǎng)信息處理平臺(tái)
井場(chǎng)信息處理平臺(tái)包括傳輸客戶端和數(shù)據(jù)接收服務(wù)器端,兩者之間的數(shù)據(jù)通信如圖3所示。為此,研究將逐步展開詳述如下。
1.2.2.1傳輸客戶端
客戶端主要由系統(tǒng)設(shè)置、配置管理、數(shù)據(jù)傳輸、工具、視圖等模塊組成。
1)系統(tǒng)設(shè)置:連接、斷開服務(wù)器連接和退出。遠(yuǎn)程服務(wù)器連接用于接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊傳送的數(shù)據(jù),在鏈路正常時(shí),將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)、正確地傳輸?shù)椒?wù)器;如果TCP鏈路不通,則將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存起來,系統(tǒng)隨后會(huì)在網(wǎng)絡(luò)連接重新建立后,將緩沖數(shù)據(jù)打包成文件,自動(dòng)通過FFP文件傳輸模塊上傳到服務(wù)器。同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,判斷當(dāng)前鏈路狀態(tài),對(duì)于已經(jīng)斷開的鏈路要及時(shí)處理,重新連接服務(wù)器,建立新的鏈路,保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸通暢。該模塊支持多服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸,可以同時(shí)連接多個(gè)服務(wù)器,建立各自的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸通道,將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)往各個(gè)服務(wù)器,對(duì)各個(gè)服務(wù)器的發(fā)送狀態(tài)進(jìn)行獨(dú)立的控制。
2)配置管理:服務(wù)器參數(shù)、井基本參數(shù)、儀器參數(shù)、完井庫(kù)參數(shù)、工況狀態(tài)維護(hù)等的配置。其中,服務(wù)器參數(shù)包括服務(wù)器的名稱、IP地址、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)端口、FFP端口等。井基本參數(shù)包括井場(chǎng)名稱、井場(chǎng)密碼、指令附件存儲(chǔ)目錄、未發(fā)送數(shù)據(jù)累積保存的文件路徑等。用戶可根據(jù)不同的錄井儀器配置對(duì)應(yīng)的儀器參數(shù)、數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔、數(shù)據(jù)采集過程中累積數(shù)據(jù)數(shù)目的閾值等。完井庫(kù)參數(shù)則為完井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的路徑、密碼。工況狀態(tài)維護(hù)即是對(duì)工況進(jìn)行自動(dòng)判斷和手動(dòng)更改并傳輸。
3)數(shù)據(jù)傳輸:?jiǎn)?dòng)采集、停止采集、工況傳輸、數(shù)據(jù)補(bǔ)采。啟動(dòng)采集重點(diǎn)是對(duì)從錄井儀采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)引入必要的處理,形成系統(tǒng)所需要的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),提交至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸模塊進(jìn)行傳輸。如果在某個(gè)時(shí)間段未采集數(shù)據(jù),系統(tǒng)提供了歷史數(shù)據(jù)補(bǔ)采機(jī)制,支持自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式補(bǔ)采數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)補(bǔ)采根據(jù)設(shè)定好的日期或者井深處進(jìn)行數(shù)據(jù)的歷史采集,補(bǔ)采的數(shù)據(jù)按照一定的格式保存到文件。補(bǔ)采結(jié)束后,系統(tǒng)自動(dòng)提交FTP文件傳輸模塊,并壓縮上傳到數(shù)據(jù)接收服務(wù)器。
4)工具:完井庫(kù)上傳、分類文件上傳、指令回復(fù)等。在研究中,完井庫(kù)上傳是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)查新和壓縮上傳到數(shù)據(jù)接收服務(wù)器。分類文件上傳則用于實(shí)現(xiàn)如地質(zhì)日?qǐng)?bào)、油氣專報(bào)、鉆井設(shè)計(jì)、地質(zhì)完井報(bào)告、完井測(cè)試報(bào)告等以Word、Excel連同多種形式存在的各類文件的上傳、下載。而指令回復(fù)就是根據(jù)平臺(tái)下達(dá)的指令做出回復(fù)。
5)視圖:文件傳輸記錄、指令歷史記錄、消息歷史記錄。分別對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的文件傳輸時(shí)間、路徑、上傳的目的地信息,將平臺(tái)下達(dá)的指令部門、內(nèi)容、附件大小、附件名稱,對(duì)上傳的各類文件及上傳狀態(tài)進(jìn)行記錄。
1.2.2.2數(shù)據(jù)接收服務(wù)器端
數(shù)據(jù)接收服務(wù)器端主要提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)、FFP服務(wù)、解壓寫庫(kù)服務(wù)、后臺(tái)監(jiān)控服務(wù)等。各類服務(wù)的內(nèi)容設(shè)計(jì)可作如下解析展示。
1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù):用戶管理、鏈路維護(hù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收、指令下達(dá)、文件上傳結(jié)果回復(fù)。服務(wù)器端要及時(shí)接收客戶端的連接請(qǐng)求,如果連接請(qǐng)求通過用戶認(rèn)證,則記錄相應(yīng)的鏈路信息,并實(shí)時(shí)監(jiān)視客戶、服務(wù)器之間的鏈路狀態(tài),判斷當(dāng)前鏈路狀態(tài),對(duì)于已經(jīng)斷開的鏈路要及時(shí)處理,回收其占用資源,等待處理客戶端新的連接。服務(wù)器端同時(shí)接收多個(gè)客戶端傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù),由于客戶端是按照一定的時(shí)間間隔向服務(wù)器傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),因此,服務(wù)器必須在很短的時(shí)間,調(diào)度操控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā);否則,就會(huì)造成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的積累、丟失,達(dá)不到實(shí)時(shí)系統(tǒng)的預(yù)定目標(biāo)。指令下達(dá)功能是為了方便將用戶通過平臺(tái)發(fā)出的指令、通知等信息,及時(shí)傳輸給指定用戶。對(duì)于FFP服務(wù)來說,偶爾會(huì)出現(xiàn)上傳加載的文件無法正常解壓的現(xiàn)象,這時(shí)服務(wù)器就不能得到客戶上傳的信息,而客戶端又不知道上傳文件出現(xiàn)錯(cuò)誤,不會(huì)重發(fā)該文件。因此,及時(shí)、正確地將文件上傳是否成功的信息反饋回客戶端就顯得尤為重要。
2)FFP服務(wù):用戶管理、文件管理、文件信息入庫(kù)。系統(tǒng)首先要保證接收數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,為了使文件傳輸對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸產(chǎn)生盡可能小的影響,系統(tǒng)要求對(duì)FIT并發(fā)服務(wù)用戶進(jìn)行限制,對(duì)同時(shí)提請(qǐng)文件上傳、下載的用戶數(shù)規(guī)定了上限,當(dāng)用戶到達(dá)上限后,即拒絕此后的用戶請(qǐng)求。文件管理要求用戶對(duì)上傳文件進(jìn)行分類,服務(wù)器對(duì)于不同的文件提供了相應(yīng)的服務(wù)處理邏輯,對(duì)于用戶上傳推送的各類文件,F(xiàn)FP服務(wù)器會(huì)將其分類保存在適當(dāng)?shù)哪夸浵隆N募畔⑷霂?kù)模塊在文件上傳接收后,要將文件的詳細(xì)信息作為一條記錄寫入數(shù)據(jù)庫(kù),保證解壓服務(wù)能夠通過這條記錄找到相應(yīng)的文件。
3)解壓、寫庫(kù)服務(wù):由于文件是在壓縮后上傳到服務(wù)器的,即使得在進(jìn)一步處理前需要首先進(jìn)行文件的解壓縮處理。系統(tǒng)定時(shí)查詢數(shù)據(jù)庫(kù),獲取當(dāng)前已經(jīng)上傳結(jié)束但還沒有解壓的文件記錄,并通過該記錄信息,鎖定記錄文件轉(zhuǎn)入解壓縮處理,并將解壓是否成功的信息寫入數(shù)據(jù)庫(kù),以便實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)向客戶端傳輸文件回復(fù)。成功解壓后,根據(jù)文件類型展開后續(xù)處理,對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)庫(kù)文件,采取寫庫(kù)操作,其他類型的文件轉(zhuǎn)移到平臺(tái)的目錄,并向數(shù)據(jù)庫(kù)寫入文件信息,便于平臺(tái)文件。
4)后臺(tái)監(jiān)控服務(wù):是一個(gè)通用服務(wù),定時(shí)查詢當(dāng)前監(jiān)控進(jìn)程是否有響應(yīng)回傳,若被監(jiān)控進(jìn)程在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有響應(yīng),則將強(qiáng)制終止該進(jìn)程,重新啟動(dòng)運(yùn)行,保證系統(tǒng)7x24小時(shí)內(nèi)均能維系正常工作。
1.2.3監(jiān)控中心
監(jiān)控中心主要是通過顯示終端對(duì)采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),觀察各種參數(shù),如發(fā)現(xiàn)有參數(shù)超過危險(xiǎn)臨界值等情況,對(duì)其經(jīng)過全面分析后調(diào)取各類定制處理,避免事故的發(fā)生,提升了井場(chǎng)作業(yè)的安全性。
2關(guān)鍵技術(shù)
本次研究系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)接收服務(wù)器的負(fù)載均衡技術(shù)、接口設(shè)計(jì)等。這里將提出設(shè)計(jì)綜述如下。
2.1井場(chǎng)數(shù)據(jù)采集
除了智能采傳儀采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),專業(yè)整理數(shù)據(jù)、地質(zhì)日?qǐng)?bào)、巖心圖片等數(shù)據(jù)在經(jīng)由基層技術(shù)員、地質(zhì)師、工程師通過現(xiàn)場(chǎng)資料收集系統(tǒng)匯總填報(bào)后,傳輸回服務(wù)器。
2.2數(shù)據(jù)傳輸
在油田現(xiàn)場(chǎng),對(duì)于采集到并成功加密的信息,數(shù)據(jù)傳輸處理模塊會(huì)設(shè)計(jì)推進(jìn)數(shù)據(jù)分包、網(wǎng)絡(luò)連接測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控、傳輸隊(duì)列管理、異常處理等一系列工作來確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性和準(zhǔn)確性。系統(tǒng)使用無線通信網(wǎng)絡(luò)(GPRS、CDMA)為傳輸手段,依據(jù)TCP/IP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)智能采傳儀與工房移動(dòng)終端和網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸:在客戶端與服務(wù)器端之間建立TCP連接,來進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、聊天數(shù)據(jù)、命令等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸。在基地接收到數(shù)據(jù)后,再進(jìn)行數(shù)據(jù)解密、解壓,數(shù)據(jù)拆解等處理,同時(shí)存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)據(jù)入庫(kù),并及時(shí)更新各種數(shù)據(jù)庫(kù),以利于后續(xù)生產(chǎn)的研發(fā)使用。系統(tǒng)提供的FTP服務(wù),則是方便和滿足了用戶在服務(wù)器上傳和下載文件的需求。
2.3服務(wù)器的負(fù)載均衡
由于訪問服務(wù)器的用戶眾多,單個(gè)處理器無法應(yīng)對(duì)大量用戶訪問,故需要多臺(tái)服務(wù)器提供負(fù)載均衡服務(wù)來將用戶的訪問分發(fā)到合適的服務(wù)器,以滿足用戶的訪問需求。系統(tǒng)主要利用隨機(jī)算法來進(jìn)行平衡與合理的分配,可以保證用戶請(qǐng)求基本是分散的,從而達(dá)到理想的均衡效果;同時(shí)配合使用加權(quán)輪詢調(diào)度算法,根據(jù)權(quán)值的高低順序并按照輪詢的方式將任務(wù)請(qǐng)求分配到各結(jié)點(diǎn),來響應(yīng)用戶的訪問請(qǐng)求。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性,采用健康檢查的方法來對(duì)服務(wù)器開放服務(wù)的可用狀態(tài)構(gòu)建通盤檢查,以防止由于服務(wù)器突然出現(xiàn)故障而影響接收的情況,該方法可以設(shè)定好檢查的時(shí)間間隔和嘗試次數(shù),對(duì)出現(xiàn)問題的服務(wù)器及時(shí)采取各類有效措施。在處理用戶請(qǐng)求的過程中,常常會(huì)出現(xiàn)同一個(gè)用戶多次訪問的情況,負(fù)載均衡設(shè)備會(huì)根據(jù)不同的應(yīng)用配置相應(yīng)的會(huì)話保持,用來保持會(huì)話的連續(xù)性和一致性。
2.4接口設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)采集傳輸一體化,系統(tǒng)提供了軟件、硬件、通信三大類型的接口。具體來說,軟件接口主要是井場(chǎng)數(shù)據(jù)采集發(fā)送子系統(tǒng)和綜合錄井軟件系統(tǒng)之間的接口,井場(chǎng)數(shù)據(jù)采集發(fā)送子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)淖酆下季軟件系統(tǒng)中得來,通過網(wǎng)絡(luò)通信接口、串行通信接口、第三方組件或直接從綜合錄井軟件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)存盤的數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取資料等。硬件接口是為了使井場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的資料直接從綜合錄井軟件系統(tǒng)采集得到,不和綜合錄井儀的傳感器發(fā)生直接關(guān)系。井場(chǎng)數(shù)據(jù)采集發(fā)送子系統(tǒng)和基地資料接收、管理、服務(wù)及應(yīng)用子系統(tǒng)都不直接和硬件發(fā)生聯(lián)系。系統(tǒng)通過WinSock接口(基于Socket模型的接口)與基地資料接收、管理系統(tǒng)進(jìn)行通信,用于傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和成批歷史資料。
3應(yīng)用實(shí)例
本系統(tǒng)將油田現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在基地用戶終端顯示,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。如圖4即是對(duì)浙江油田某井進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的場(chǎng)景,技術(shù)人員可以監(jiān)測(cè)到諸如井深、鉆頭位置、鉤載、扭矩等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),同時(shí)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)生成曲線,便于了解每個(gè)參數(shù)的變化情況,從而規(guī)劃生成下一步的決策。
關(guān)鍵詞:多元智能;信息技術(shù);傳統(tǒng)文化;游戲化教學(xué)
一、引言
多元智能理論在世界教育教學(xué)改革中產(chǎn)生了廣泛的積極影響,學(xué)習(xí)和研究這一理論,對(duì)于推進(jìn)我國(guó)高等教育改革具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
中華傳統(tǒng)文化主要包括:古文、詩(shī)、詞、曲、賦、民族音樂、民族戲劇、曲藝、國(guó)畫、書法等;傳統(tǒng)節(jié)日(均按農(nóng)歷)有:正月初一春節(jié)(農(nóng)歷新年)、正月十五元宵節(jié)、四月五日清明節(jié)、清明節(jié)前后的寒食節(jié)、五月五日端午節(jié)、七月七日七夕節(jié)、八月十五中秋節(jié)、臘月三十除夕以及各種民俗等;包括傳統(tǒng)歷法在內(nèi)的中國(guó)古代自然科學(xué)以及生活在中的各地區(qū)、各少數(shù)民族的傳統(tǒng)文化也是中華傳統(tǒng)文化的組成部分。中華傳統(tǒng)文化是民族之魂,是中華民族對(duì)人類的偉大貢獻(xiàn),是我們先輩傳承下來的豐厚遺產(chǎn),是歷史的結(jié)晶[1]。對(duì)于我們來說弘揚(yáng)和發(fā)展中華傳統(tǒng)文化責(zé)無旁貸,毋庸置疑。
那么探索全新的傳統(tǒng)文化教育之路刻不容緩。迎面襲來的多元智能理論與信息技術(shù)潮流帶來更多可拓展的空間。在信息技術(shù)日新月異的今天,合理利用信息技術(shù)、學(xué)生的多元智能,來提高大學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的認(rèn)識(shí)、理解及重視程度大勢(shì)所趨。最終培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生成為時(shí)代的主人,中華傳統(tǒng)文化傳承的有生力量當(dāng)務(wù)之急。深入思考、探索,最終走出一條具有特色的傳統(tǒng)文化教育之路迫在眉睫。
二、弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化的意義
剛剛勝利閉幕的十八屆三中全會(huì)給了傳統(tǒng)文化明確的定義:“一個(gè)國(guó)家的歷史、形象和尊嚴(yán)的代言是這個(gè)國(guó)家的傳統(tǒng)文化。”
中國(guó)文化的根蒂是濃厚的中華民族傳統(tǒng)文化。增強(qiáng)國(guó)家文化軟實(shí)力也必須以領(lǐng)悟、尊重中國(guó)傳統(tǒng)文化為基本條件。近年來國(guó)家大力度進(jìn)行的深化文化體制改革中,一直把弘揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)文化作為著力點(diǎn),從而完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育。
三、當(dāng)前傳統(tǒng)文化教育的現(xiàn)狀
與國(guó)家的大力號(hào)召相反傳統(tǒng)文化在傳承中卻受到了“冷遇”,在教育中遭遇了“瓶頸”。全面分析當(dāng)今大學(xué)生的傳統(tǒng)文化教育我們不難發(fā)現(xiàn)以下問題:
(一)忽略傳統(tǒng)文化教育
1.家庭傳統(tǒng)文化教育缺失、斷層
目前我國(guó)的家庭教育中家長(zhǎng)對(duì)傳統(tǒng)文化的理解偏差,家長(zhǎng)的傳統(tǒng)文化教育意識(shí)淡薄,子女受其影響而表現(xiàn)出來的消極和抵觸情緒,以及其他各方面的因素導(dǎo)致了當(dāng)前我國(guó)傳統(tǒng)文化的傳承不力,甚至在很多方面都出現(xiàn)了缺失和斷層。
2.學(xué)校傳統(tǒng)文化教育系統(tǒng)建設(shè)不完善
2012年,某教育機(jī)構(gòu)對(duì)全國(guó)100家高校的傳統(tǒng)文化教育課程設(shè)置進(jìn)行統(tǒng)計(jì),僅有30家高校開設(shè)了傳統(tǒng)文化教育選修課程,其中配備對(duì)口專業(yè)教師的僅有20%。就學(xué)生學(xué)習(xí)情況來看,課程出席率小于35%。
(二)學(xué)校對(duì)傳統(tǒng)文化教育過度的課程化,任務(wù)化,教育推廣面狹窄單一。
灌輸式教育,填鴨式教學(xué),不利于學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的真正理解。使傳統(tǒng)文化的傳承成為僅僅是對(duì)傳統(tǒng)文化知識(shí)的介紹。
(三)中國(guó)的傳統(tǒng)文化教育缺乏情景式教育
中國(guó)的傳統(tǒng)文化教育具有適應(yīng)性,產(chǎn)生于特定的生產(chǎn)生活環(huán)境,同時(shí)也反作用于生活環(huán)境,與環(huán)境共融形成一種“共生”關(guān)系。當(dāng)前的傳統(tǒng)文化教育使其脫離了賴以生存的環(huán)境,成為無本之木,無根之水,空中樓閣,成為了書本的文化,“僵死”的文化。
四、多元智能理論與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持下對(duì)傳統(tǒng)文化教育的探索
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的今天,大多數(shù)新興事物、外來文化迅速占領(lǐng)市場(chǎng),成為現(xiàn)代生活不可或缺的部分。人們除了關(guān)注這些“異”物對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)文化的沖擊面前,我們不能只是愛么能助,望洋興嘆,更應(yīng)該看到的是他們帶來的活力與生機(jī)。那么利用多元智能理論結(jié)合信息技術(shù)實(shí)施多元多維、情景性、發(fā)展性的教育模式,正適合傳統(tǒng)文化的教育。
近年來,隨著互連網(wǎng)走入千家萬戶,我們進(jìn)入了“全城一家零距離,珠穆朗瑪在身邊”開放、虛擬的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。那么,讓新一代的信息技術(shù)與傳統(tǒng)文化之間碰撞出絢麗的火花,是下一步應(yīng)該探索的問題。
(一)利用網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為傳統(tǒng)文化安個(gè)“家”。
在信息技術(shù)的支持下虛擬仿真出全世界的旅游勝地,使人們足不出戶就能領(lǐng)略世界的風(fēng)采,是經(jīng)濟(jì)旅游的新潮流。那么基于網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)顯著的技術(shù)特點(diǎn)為中國(guó)傳統(tǒng)文化安個(gè)“家”,是初步探索的方向。
(二)傳統(tǒng)文化教育利用多元智能原理與游戲化學(xué)習(xí)的“臉對(duì)臉”。
讓網(wǎng)絡(luò)游戲?yàn)閭鹘y(tǒng)文化的學(xué)習(xí)和傳承提供更加有效的方法和途徑,同時(shí)讓傳統(tǒng)文化為網(wǎng)絡(luò)游戲填加豐富的內(nèi)涵。網(wǎng)絡(luò)游戲的虛擬環(huán)境成為傳統(tǒng)文化教育賴以生存的土地。
網(wǎng)絡(luò)游戲是網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的一種,隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的日益成熟,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)游戲也成了新興產(chǎn)業(yè)。正引發(fā)越來越多的社會(huì)問題――青少年沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲的事件層出不窮。網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)計(jì)的暴力,不規(guī)范占絕大部分因素。從網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)計(jì)中入手改善網(wǎng)絡(luò)游戲的不足,并在網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)計(jì)中將中華民族優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化融入現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)游戲之中,賦予傳統(tǒng)文化騰飛的羽翼,同時(shí)也賜予網(wǎng)絡(luò)游戲以圣潔的靈魂,實(shí)現(xiàn)游戲化學(xué)習(xí)。
根據(jù)眾學(xué)者的研究,筆者認(rèn)為,游戲化學(xué)習(xí)的難點(diǎn)主要在于游戲與學(xué)習(xí)之間相互融合的問題,游戲與學(xué)習(xí)之間的比重問題。
五、小結(jié)
根據(jù)游戲化學(xué)習(xí)的意義我們用情理的精神,利用傳統(tǒng)的文化改造虛擬游戲的不足,填補(bǔ)虛擬游戲的漏洞。
利用多元智能理論使學(xué)生能無意識(shí)的在網(wǎng)絡(luò)游戲中領(lǐng)悟、學(xué)習(xí)傳統(tǒng)文化的意義,相反傳統(tǒng)文化也在游戲中起到引導(dǎo)的作用,抑制其弊端,避免沉迷的現(xiàn)象。有機(jī)的將傳統(tǒng)文化,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,學(xué)生的意識(shí)結(jié)合到一起。三維一體的立體式隱性學(xué)習(xí)模式。
改變“填鴨式”教學(xué),使學(xué)習(xí)成為一場(chǎng)有趣的游戲,從學(xué)習(xí)中感受快樂,使人們不再是對(duì)游戲成“癮”,而是對(duì)學(xué)習(xí)成“癮”。
傳統(tǒng)文化中的很多東西,在我們現(xiàn)代社會(huì)都有其重大的意義,通過多元智能理論與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持,我們更大程度的優(yōu)化高等教育中的不足,并將傳統(tǒng)文化傳承,保存下來是非常必要的。
人們的生活離不開能源的開發(fā)。能源是自然中能夠進(jìn)行能量傳遞,同時(shí)轉(zhuǎn)換為人們需要的能量。自然中的能源,能為人類社會(huì)帶來基礎(chǔ)物質(zhì)。動(dòng)力工程中研究的問題,就是將能源進(jìn)行最大限度轉(zhuǎn)化和利用的問題,使有限的能源在利用過程中,能夠提升其使用效率,減少污染物的排放,促進(jìn)自然于人類的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的能源與動(dòng)力工程,主要是針對(duì)傳統(tǒng)能源進(jìn)行利用,對(duì)新能源進(jìn)行開發(fā)的過程。提升能源的利用率,可以從兩方面著手。第一,提升對(duì)煤炭等傳統(tǒng)能源的利用效率。第二,開發(fā)風(fēng)能、核能等新型能源。這兩方面都涉及到我國(guó)科技領(lǐng)域中的節(jié)能技術(shù)。
2節(jié)能技術(shù)在能源與動(dòng)力工程中的應(yīng)用分析
(1)在傳統(tǒng)能源工程中的應(yīng)用。節(jié)能技術(shù)在傳統(tǒng)能源工程的應(yīng)用中,主要針對(duì)的是煤炭資源。我國(guó)的煤炭資源產(chǎn)量豐富,煤炭中也含有十分高的能量。但是,煤炭的燃燒會(huì)產(chǎn)生許多對(duì)人類有害的碳化物和硫化物,同時(shí),煤炭資源內(nèi)部含有的硫元素排放到空中容易形成酸雨,對(duì)環(huán)境造成污染。因此,節(jié)能技術(shù)在其中的應(yīng)用,主要是對(duì)煤炭資源進(jìn)行改造。改造中要求對(duì)開采出的煤炭資源進(jìn)行脫硫處理。處理后的煤炭不僅可以減少對(duì)空氣與環(huán)境的污染,還能夠提升資源的利用效率。另外,節(jié)能技術(shù)中要求,使用煤炭資源的企業(yè),需要設(shè)立氣體收集系統(tǒng)。其主要目的是及時(shí)的對(duì)排放氣體進(jìn)行檢測(cè),收集對(duì)大氣有害的氣體,提升節(jié)能減排的效果。(2)在石油能源中的應(yīng)用。石油能源的使用歷史雖然沒有煤炭資源的使用歷史悠久。但是,石油能源在現(xiàn)代也被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中,具有超乎想象的能源功效。然而不得不肯定的是,石油資源同樣屬于一次能源。石油資源會(huì)隨著人類社會(huì)需求量的增多而不斷減少,最后導(dǎo)致石油能源枯竭。因此,這就要求人們?cè)谑褂檬湍茉吹耐瑫r(shí),對(duì)石油能源進(jìn)行保護(hù),具有節(jié)能意識(shí)。與煤炭能源不同,石油能源屬于清潔能源,其燃燒后的產(chǎn)物不會(huì)對(duì)環(huán)境造成實(shí)質(zhì)性的影響。針對(duì)此類能源,可以尋找其能源的替代品。比如甲醇和乙醇等。替代物是可以通過人為來生產(chǎn)的,符合節(jié)能技術(shù)中的持續(xù)發(fā)展思想。(3)在新能源開發(fā)中的應(yīng)用。對(duì)于新能源的開發(fā)和應(yīng)用,是當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)必然趨勢(shì),也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。新能源的開發(fā),可以有效解決能源短缺問題,是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要前提。當(dāng)今已經(jīng)開發(fā)出的能源種類很多,包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等。每種能源的使用,需要符合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)情況進(jìn)行有效率的使用。同時(shí),節(jié)能技術(shù)在其中的應(yīng)用,需要?jiǎng)恿こ碳夹g(shù)能夠?qū)⑵涞V產(chǎn)資源和新能源,轉(zhuǎn)化為人們需要的熱能、核能等,再通過相應(yīng)的技術(shù),將其轉(zhuǎn)換為動(dòng)能。
3節(jié)能技術(shù)在能源與動(dòng)力工程中的應(yīng)用前景
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛的幾年來,犧牲的是我國(guó)的資源和環(huán)境。為了盡快扭轉(zhuǎn)這一局勢(shì),致力于減少環(huán)境的污染,提升能源的利用率等工作刻不容緩。良好的生活環(huán)境,是當(dāng)今人們的基本要求。面對(duì)此種形勢(shì),我國(guó)必須加大對(duì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和研究。另外,還要大力開發(fā)新能源,環(huán)節(jié)我國(guó)環(huán)境污染問題,改變能源短缺的現(xiàn)狀,將我國(guó)的科技與經(jīng)濟(jì)齊頭并進(jìn)。如今,我國(guó)已經(jīng)投入大量的人力和物理,對(duì)能源的開發(fā)與使用進(jìn)行了研究。許多新型能源的開發(fā)也得到了國(guó)內(nèi)各大企業(yè)的支持,新能源將慢慢普及到人們的日常生活中。隨著社會(huì)的發(fā)展,以及可持續(xù)發(fā)展理念的傳播,能源與動(dòng)力工程節(jié)能技術(shù),將大程度的改變環(huán)境污染,使能源利用效率大幅度的提升。
4結(jié)論
節(jié)能技術(shù)在能源與動(dòng)力工程中的應(yīng)用,可以極大節(jié)約各企業(yè)的生產(chǎn)成本和效率,對(duì)社會(huì)的發(fā)展也具有不可估量的作用。本文針對(duì)節(jié)能技術(shù)在能源與動(dòng)力工程中的應(yīng)用研究,是從能源與動(dòng)力工程概述入手,對(duì)節(jié)能技術(shù)在能源與動(dòng)力工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,包括在傳統(tǒng)能源工程中的應(yīng)用、在石油能源中的應(yīng)用、在新能源開發(fā)中的應(yīng)用等重要內(nèi)容。最后,本文對(duì)節(jié)能技術(shù)在能源與動(dòng)力工程中的應(yīng)用前景展開了論述。希望本文的研究,能為提升我國(guó)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用水平提供一份借鑒,使節(jié)能技術(shù)能夠在我國(guó)大力發(fā)展。
作者:周林元 單位:新疆工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)前我國(guó)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要戰(zhàn)略方針,結(jié)合這種節(jié)能手段的落實(shí)而言,相應(yīng)的可再生能源利用是比較重要的一種手段,這種可能再生能源的運(yùn)用能夠較好促使其表現(xiàn)出較為理想的能耗控制效果,本文就重點(diǎn)圍繞著可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中的利用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和論述,希望具備一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:
可再生能源;建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用
1引言
隨著現(xiàn)階段社會(huì)的不斷發(fā)展,其能耗越來越受到,對(duì)于能源的需求量也越來越大,傳統(tǒng)能源的供給效果已經(jīng)很難滿足于當(dāng)前發(fā)展需求,這也就需要重點(diǎn)做好節(jié)能工作,環(huán)節(jié)當(dāng)前存在的能源短缺壓力。建筑行業(yè)可以說是能耗較為突出的一個(gè)方面,較好促使建筑行業(yè)具備理想的節(jié)能表現(xiàn)也就需要進(jìn)行詳細(xì)全面的分析和探索,尤其是對(duì)于各類節(jié)能技術(shù)手段的運(yùn)用而言,更是需要進(jìn)行不斷研究,其中可再生能源的利用就是比較有效的一種手段,這種可再生能源的運(yùn)用價(jià)值還是比較突出的,值得引起高度重視。
2可再生能源的基本特點(diǎn)分析
結(jié)合可再生能源的應(yīng)用來看,其之所以具備著較為突出的應(yīng)用價(jià)值效果,主要就是因?yàn)槠渥陨淼奶攸c(diǎn)能夠較好滿足于社會(huì)發(fā)展的能源需求,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)無限性特點(diǎn)。對(duì)于可再生能源而言,其最為突出的一個(gè)特點(diǎn)就是“可再生性”,也就是無限性,這種無限性也就表明相應(yīng)可再生能源能夠源源不斷的出現(xiàn),并不會(huì)因?yàn)槿藗兊膽?yīng)用而減少,進(jìn)而也就體現(xiàn)出了極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值效果。這種取之不盡用之不竭的可再生能源應(yīng)用特點(diǎn)也就值得在各個(gè)方面重點(diǎn)探索其應(yīng)用方式,最終提升其應(yīng)用價(jià)值。
(2)普遍性。對(duì)于絕大部分可再生能源而言,其都表現(xiàn)出了較為明顯的普遍性特點(diǎn),這種普遍性主要就是指相應(yīng)的可再生能源并非是集中存在,而是在各個(gè)區(qū)域都存在,進(jìn)而也就能夠方便后續(xù)應(yīng)用過程中的就地取材,比如對(duì)于太陽(yáng)能、地?zé)崮芤约帮L(fēng)能等,都是廣泛存在的各個(gè)方面,極大程度上提升了應(yīng)用的便捷性。
(3)清潔性。從可再生能源的應(yīng)用效果上來看,其還能夠表現(xiàn)出較為理想的清潔性特點(diǎn),這種清潔性主要就是指相應(yīng)可再生能源的應(yīng)用能夠避免在后續(xù)應(yīng)用過程中出現(xiàn)較為明顯的污染問題,相對(duì)于傳統(tǒng)煤炭以及石油的應(yīng)用來看,其環(huán)保效果極為突出,進(jìn)而也就能夠較好適應(yīng)于當(dāng)前越來越注重環(huán)境保護(hù)的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì),值得進(jìn)行廣泛運(yùn)用。
(4)經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于可再生能源的有效應(yīng)用而言,其還能夠表現(xiàn)出較為理想的經(jīng)濟(jì)性效果,尤其是從長(zhǎng)期的應(yīng)用過程中,這種經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)更是極為明顯,其僅僅需要在初期設(shè)計(jì)構(gòu)建中投入相應(yīng)費(fèi)用,進(jìn)而也就能夠較好降低后續(xù)維護(hù)和運(yùn)行的投資,從整體方面體現(xiàn)出了理想的經(jīng)濟(jì)性效果。此外,當(dāng)前我國(guó)對(duì)于這些可再生能源的應(yīng)用還存在著較多的鼓勵(lì)和扶持政策,進(jìn)而同樣能夠表現(xiàn)出一定的經(jīng)濟(jì)性效果。
3可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
可再生能源在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠表現(xiàn)出較為理想的實(shí)效性,建筑行業(yè)作為能耗較為突出的一個(gè)行業(yè)代表,其更是值得采取恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)手段進(jìn)行有效處理,促使可再生能源能夠得到更好的運(yùn)用,不斷提升其應(yīng)用水平。這種可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用方式和手段有以下幾點(diǎn):
(1)建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于太陽(yáng)能的應(yīng)用。對(duì)于太陽(yáng)能在我國(guó)建筑工程項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)應(yīng)用來看,其應(yīng)用效果是比較理想的,而這種設(shè)計(jì)應(yīng)用在我國(guó)傳統(tǒng)建筑中就具備著較為明顯的體現(xiàn),比如我國(guó)很多傳統(tǒng)房屋建筑都采用南北布局的方式進(jìn)行構(gòu)建,進(jìn)而也就能夠達(dá)到較為理想的太陽(yáng)光應(yīng)用效果,充分實(shí)現(xiàn)照明方面的應(yīng)用需求。此外,對(duì)于太陽(yáng)能熱力方面的應(yīng)用同樣也是比較重要的一個(gè)設(shè)計(jì)手段,太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用就得到了較為廣泛的布置,在很多建筑物中都能夠表現(xiàn)出理想的作用價(jià)值,降低了對(duì)于電力能源的依賴性。隨著當(dāng)前我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,這種太陽(yáng)能可以在建筑物中表現(xiàn)出來的作用也越來越豐富,比如從光伏發(fā)電方面來看,其發(fā)電效率越來越高,并且在建筑物的很多系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中都能夠得到較為理想的運(yùn)用,進(jìn)而也就能夠在一定程度上降低傳統(tǒng)電力資源的運(yùn)用,達(dá)到節(jié)能優(yōu)化效果。在太陽(yáng)能發(fā)電中,主動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)能夠取得較為理想的作用效果,其相對(duì)于傳統(tǒng)的被動(dòng)式發(fā)電,能夠更好提升其發(fā)電效率,促使其在建筑物中表現(xiàn)更強(qiáng)的作用價(jià)值。
(2)建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于風(fēng)能的應(yīng)用。在建筑物的具體設(shè)計(jì)過程中,合理運(yùn)用風(fēng)能同樣也能夠達(dá)到較為理想的節(jié)能優(yōu)化效果,其設(shè)計(jì)方式首先表現(xiàn)在對(duì)于建筑物通風(fēng)的有效布置上,根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)向以及相關(guān)強(qiáng)度,合理安裝建筑物的外形以及通風(fēng)口位置,進(jìn)而也就能夠有效保障其體現(xiàn)出較為理想的自然通風(fēng)效果,不僅僅能夠提升人們對(duì)于建筑物的應(yīng)用舒適度,還能夠有效提升其節(jié)能效果,降低對(duì)于機(jī)械通風(fēng)的依賴性。另外,對(duì)于風(fēng)力發(fā)電方面的探索同樣也能夠在建筑設(shè)計(jì)中取得理想的作用價(jià)值,尤其是在一些高度較為突出的建筑物中,這種風(fēng)能發(fā)電的效率還是比較突出的,值得進(jìn)行有效推廣運(yùn)用。
(3)建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于地?zé)崮艿膽?yīng)用。地?zé)崮芡瑯右彩欠植驾^為廣泛,并且極為豐富的一種可再生能源,針對(duì)這種地?zé)崮苓M(jìn)行有效的建筑設(shè)計(jì)主要就是為了促使其能夠在建筑物的暖通系統(tǒng)中發(fā)揮出較強(qiáng)的積極作用價(jià)值,進(jìn)而也就能夠降低電氣設(shè)備方面的應(yīng)用強(qiáng)度。結(jié)合這種地?zé)崮艿膶?shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)而言,其需要切實(shí)把握好相應(yīng)地?zé)岜迷O(shè)備的安裝和應(yīng)用,針對(duì)該設(shè)備進(jìn)行不斷創(chuàng)新優(yōu)化,促使其能夠體現(xiàn)出較為理想的能量轉(zhuǎn)化高效性,進(jìn)而也就能夠保障其較好實(shí)現(xiàn)建筑物暖通空調(diào)系統(tǒng)功能。
4結(jié)束語
綜上所述,對(duì)于建筑設(shè)計(jì)中可再生能源的應(yīng)用來看,其應(yīng)用價(jià)值和優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的,這些優(yōu)勢(shì)也就值得相應(yīng)建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行不斷探索和創(chuàng)新,促使太陽(yáng)能、風(fēng)能以及地?zé)崮艿瓤稍偕茉炊寄軌虿捎们‘?dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行布置,最終發(fā)揮出節(jié)能環(huán)保效果。
作者:桑月紅 陸堅(jiān) 單位:華匯工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:新能源;工程機(jī)械;節(jié)能減排
1新能源工程機(jī)械概述
1.1新能源設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀
新能源工程機(jī)械設(shè)備種類繁多,天然氣機(jī)械、電驅(qū)動(dòng)機(jī)械及混合動(dòng)力機(jī)械等是我國(guó)新能源機(jī)械設(shè)備發(fā)展的代表。目前,我國(guó)新能源工程機(jī)械研究的技術(shù)理念逐步形成,部分新能源工程機(jī)械設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,三一、柳工、山河智能及中聯(lián)等國(guó)內(nèi)大型的工程機(jī)械企業(yè)均已推出了自己的新能源工程機(jī)械設(shè)備。較國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家而言,我國(guó)新能源工程機(jī)械發(fā)展起步較晚,新能源機(jī)械的發(fā)展受到多方面因素的影響,在發(fā)展過程中,新能源行業(yè)普遍缺乏統(tǒng)一的制度化標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家應(yīng)積極組織人員制定新能源工程機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量控制及關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),通過制度規(guī)范的方式促進(jìn)新能源工程機(jī)械的發(fā)展[1]。當(dāng)前,工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中,傳統(tǒng)能源的應(yīng)用出現(xiàn)了一系列問題,能源消耗及環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。隨著節(jié)能減排及可持續(xù)發(fā)展理念逐漸深入人心,我國(guó)工業(yè)企業(yè)在新能源工程機(jī)械設(shè)備方面的研究不斷推進(jìn),新能源工程機(jī)械立足于社會(huì)對(duì)清潔能源的需求,進(jìn)行機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能的優(yōu)化,有效地踐行了綠色、節(jié)能的發(fā)展理念。
1.2制約新能源工程機(jī)械發(fā)展的因素
電驅(qū)動(dòng)工程機(jī)械設(shè)備具有零污染、不耗油、噪聲污染小的特點(diǎn),但蓄電池容量較小,造成電動(dòng)機(jī)整體功率存在局限性。蓄電池?zé)o法維持機(jī)械設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè),電驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中給企業(yè)作業(yè)帶來不便,因此,電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用會(huì)受到工作場(chǎng)地的制約,其在電源場(chǎng)所中才能正常作業(yè)。新能源工程機(jī)械設(shè)備的推廣是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,傳統(tǒng)能源在長(zhǎng)期的發(fā)展中形成了數(shù)量眾多的能源補(bǔ)給站,但新能源的補(bǔ)給站相對(duì)較少。因此,新能源工程機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用過程中存在能源補(bǔ)給困難造成的設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)問題,天然氣設(shè)備加氣方式局限于槽車與加氣站。我國(guó)天然氣配套設(shè)施不夠完善,造成天然氣保存方面的難題,天然氣對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境的要求較高,由于氣瓶無法保證隔熱,遇到周圍環(huán)境的溫度升高時(shí),瓶?jī)?nèi)的天然氣會(huì)逐漸氣化升壓[2]。當(dāng)壓力值達(dá)到極限時(shí)就會(huì)出現(xiàn)天然氣泄漏的問題,造成資源浪費(fèi),給設(shè)備使用企業(yè)帶來安全隱患。
2新能源工程機(jī)械的特點(diǎn)
2.1新能源工程機(jī)械的多樣性
我國(guó)機(jī)械設(shè)備的種類繁多,不同建設(shè)區(qū)域的具體工況及地理環(huán)境等存在明顯的差異,工程建設(shè)人員為滿足建設(shè)項(xiàng)目的需求,必須采用合適的機(jī)械設(shè)備開展作業(yè),技術(shù)人員依據(jù)工程需要設(shè)計(jì)出了不同的機(jī)械設(shè)備。現(xiàn)代新能源機(jī)械設(shè)備具有多樣性的特征,我國(guó)工程機(jī)械制造企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)研發(fā),生產(chǎn)出各種各樣的現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備,新能源機(jī)械設(shè)備的研發(fā)隊(duì)伍不斷發(fā)展壯大。2.1.1太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用世界能源危機(jī)的到來,推動(dòng)了現(xiàn)代可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,氣候變化及環(huán)境污染問題帶來了世界能源格局的變化。可再生能源具有儲(chǔ)量大、污染小的優(yōu)勢(shì),水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒊毕堋L(fēng)能及生物質(zhì)能都是可再生能源。可再生能源應(yīng)用于工程機(jī)械中,是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。太陽(yáng)能是一種很清潔能源,避免了傳統(tǒng)化石能源使用中造成的環(huán)境污染問題,利用太陽(yáng)能發(fā)電,提高了資源利用率。光伏裝機(jī)容量的推廣與應(yīng)用,促進(jìn)了我國(guó)政府光伏政策的完善,我國(guó)光伏電裝機(jī)容量呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),光伏設(shè)備的使用是現(xiàn)代新能源工程機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的典型代表[3]。在政府政策支持及技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段,產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善,光伏電池材料及相關(guān)組件的質(zhì)量得到明顯提高。建設(shè)光伏及灘涂光伏是兩種主要的光伏電機(jī)裝置,灘涂光伏在集中開發(fā)模式下與風(fēng)電項(xiàng)目結(jié)合實(shí)現(xiàn)了分光互補(bǔ)發(fā)電。在電力企業(yè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中,依據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能,人們將其分為可調(diào)試與不可調(diào)試兩種。不可調(diào)試系統(tǒng)中未設(shè)置蓄電池組,系統(tǒng)集成度高,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,系統(tǒng)的安裝及調(diào)試環(huán)節(jié)簡(jiǎn)便,其工作原理為通過對(duì)系統(tǒng)中逆變器的控制,將光伏電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并將其輸入公共電網(wǎng),應(yīng)維修或者公共電網(wǎng)故障而需要停止供電時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止供電,光伏供電機(jī)械設(shè)備降低了企業(yè)的運(yùn)維成本。含大型光伏電站的電力系統(tǒng)中,調(diào)度中心依據(jù)有功需求調(diào)整光伏電站的出力狀態(tài),并網(wǎng)逆變器及光伏電站系統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置間相互協(xié)調(diào),保證了電網(wǎng)的安全運(yùn)行,提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。2.1.2LNG工程機(jī)械的應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用天然氣作為燃料,液化天然氣(LNG)及壓縮天然氣(CNG)是工業(yè)企業(yè)中普遍應(yīng)用的兩種天然氣。LNG采用壓縮、冷凝的手段,在低溫狀態(tài)下液化后進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)。CNG通過天然氣加壓的方式,將其以氣態(tài)的方式存儲(chǔ)在容器中,其與管道天然氣的成分相同。新能源工程機(jī)械的應(yīng)用中,通常以1:3的比例配置CNG與LNG,保障發(fā)動(dòng)機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源的目標(biāo)。新能源研究中,我國(guó)的自主品牌機(jī)械研究取得了重要的成就。例如,我國(guó)研發(fā)出了LNG裝載機(jī),與傳統(tǒng)的柴油機(jī)相比,其使用過程中排放的污染物較少,造成的能源消耗也較小,是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排的典范。2.1.3雙動(dòng)力工程機(jī)械的應(yīng)用與傳統(tǒng)單一動(dòng)力的機(jī)械不同,新能源雙動(dòng)力工程機(jī)械中配置有兩個(gè)動(dòng)力機(jī),其使用的能源也不同,一臺(tái)以柴油供能的方式運(yùn)作,一臺(tái)利用交流電實(shí)現(xiàn)供能,很好地適應(yīng)了工作環(huán)境的要求。國(guó)外創(chuàng)造了一種雙動(dòng)力的移動(dòng)篩分機(jī),利用柴油發(fā)動(dòng)將機(jī)械設(shè)備移至施工現(xiàn)場(chǎng),有效地節(jié)約了能源,滿足了人們工作的需要。山重建機(jī)制造的GC58DP-8雙動(dòng)力挖掘機(jī)采用上述原理,利用220V及380V電網(wǎng)工作,有效地節(jié)省了電源,降低了作業(yè)噪音,設(shè)備運(yùn)行中對(duì)人力、資金的要求較低,在遠(yuǎn)離電源設(shè)備的作業(yè)中被廣泛應(yīng)用。2.1.車田技術(shù)的進(jìn)步電力平衡發(fā)展中,風(fēng)電具有重要的地位。在風(fēng)電場(chǎng)中,通過安裝許多風(fēng)力機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電的方式建立起來的風(fēng)車田,是現(xiàn)代工業(yè)供電的典型模式。風(fēng)車田裝機(jī)采用技術(shù)先進(jìn)的中型機(jī)組,配合發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電,其單機(jī)容量較大,設(shè)備性能可靠,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電資源的開發(fā)利用。我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)量持續(xù)增加,總裝機(jī)容量也不斷增加。隨著技術(shù)的進(jìn)步及政府政策的支持,風(fēng)車田建設(shè)在工業(yè)化發(fā)電中發(fā)揮著重要的作用,避免了化石燃料造成的資源浪費(fèi)及環(huán)境污染問題。風(fēng)能作為一種可再生能源而被廣泛應(yīng)用,我國(guó)風(fēng)車田建設(shè)是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。
2.2新能源工程機(jī)械的低碳環(huán)保性
工業(yè)企業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn),但在工業(yè)化發(fā)展過程中,企業(yè)的生產(chǎn)、制造環(huán)節(jié)造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)及環(huán)境污染問題。機(jī)械設(shè)備制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫及粉塵、微粒等造成嚴(yán)重的空氣污染,電力企業(yè)技術(shù)的落后造成機(jī)械生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)重的資源浪費(fèi),傳統(tǒng)變電站運(yùn)行下,落后的電纜技術(shù)等造成了電能輸送環(huán)節(jié)的電力浪費(fèi)。電力企業(yè)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),有效地節(jié)約了煤炭資源,減少了煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的有毒氣體排放,降低了能源的消耗。汽車行業(yè)使用的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī),較傳統(tǒng)的柴油機(jī)設(shè)備而言,減少了20%的二氧化碳排放量,而二氧化硫的排放減少了70%。現(xiàn)代電驅(qū)動(dòng)機(jī)械采用電源設(shè)備或者蓄電池提供動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)了零排放,有效地減少了噪聲污染。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)機(jī)械相比,混合動(dòng)力機(jī)械節(jié)約了20%的燃油,使用過程中的污染物排放量也明顯減少。
3新能源工程機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用前景
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,新能源工程機(jī)械的種類不斷增多,在長(zhǎng)期的發(fā)展研究中,設(shè)計(jì)人員依據(jù)不同工作場(chǎng)景及環(huán)境的需要,設(shè)計(jì)出了滿足工業(yè)企業(yè)發(fā)展的多種工程機(jī)械設(shè)備,傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下的工程機(jī)械設(shè)備逐漸被大功率馬達(dá)的電驅(qū)動(dòng)工程機(jī)械設(shè)備所代替。例如,典型的JCM921D(電動(dòng))挖掘機(jī)采用電網(wǎng)提供的電能作為動(dòng)力源,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油機(jī),向外輸出功率,電動(dòng)工程機(jī)械設(shè)備節(jié)能效果好,運(yùn)作過程中產(chǎn)生的噪聲污染較小[4],實(shí)現(xiàn)了零排放,該機(jī)械在隧道、港口及城市建設(shè)的電源場(chǎng)所被廣泛應(yīng)用。電力企業(yè)常會(huì)出現(xiàn)外接電源供用不夠的情況,雙動(dòng)力工程機(jī)械的應(yīng)用有效解決了這個(gè)問題。隨著天然氣機(jī)械的普及應(yīng)用,加氣站的設(shè)立密度發(fā)生了變化,在我國(guó)市區(qū)或郊區(qū)的拌合站,周圍存在較多的天然氣站。天然氣設(shè)備在節(jié)能減排方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),天然氣作為主要的新型能源在機(jī)械工程中被廣泛應(yīng)用。例如,人們已經(jīng)開始采用天然氣機(jī)械進(jìn)行作業(yè),如天然氣裝載車、天然氣攪拌車及天然氣泵車等。但是,在偏遠(yuǎn)地域,由于加氣設(shè)備、運(yùn)輸條件及加氣站數(shù)量等多方面因素的影響,天然氣機(jī)械無法推廣應(yīng)用。我國(guó)在新能源工程機(jī)械研究中取得了一定的成果,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步及社會(huì)的發(fā)展,政府在發(fā)展新能源工程機(jī)械方面制定了相關(guān)政策,未來企業(yè)在新能源機(jī)械的應(yīng)用與開發(fā)方面將加大資金投入。我國(guó)應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家新能源工程機(jī)械的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),建立完善的新能源機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件的自主生產(chǎn)。政府應(yīng)制定更多的激勵(lì)政策,促使現(xiàn)代企業(yè)積極應(yīng)用新能源工程機(jī)械,將節(jié)能減排作為企業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。
4結(jié)語
隨著技術(shù)的進(jìn)步及傳統(tǒng)能源設(shè)備應(yīng)用下環(huán)境問題的不斷惡化,新能源工程機(jī)械設(shè)備的研究與應(yīng)用進(jìn)入新的發(fā)展階段。現(xiàn)代新能源工程機(jī)械設(shè)備具有多樣化的特征,其結(jié)構(gòu)及性能不斷優(yōu)化,有助于現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),新能源工程機(jī)械的應(yīng)用與推廣是促進(jìn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
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