流体技术范文

时间:2023-12-20 17:55:19

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流体技术

篇1

三年以来,根据厂和车间安排,我首先在二棒担任流体点检员工作。2012年10月参与一棒大修技改工作与一棒二期流体项目技改工作,2013年到至今担任流体技术员工作。工作中,在厂和车间领导的帮助下,在同事们的大力支持下,我负责的工作取得了一定的成绩,各方面也有一定的提高。现将我在工作、学习和思想情况汇报如下:

一、主要完成的工作

根据厂和车间安排,我首先在二棒担任流体点检员工作期间参与自主管理活动“降低热锯辊道跑钢概率”, 获得厂二等奖,公司三等奖;为减少热锯泵故障,更改热锯泵形式取得良好效果。2012年10月参与一棒大修技改工作与一棒二期流体项目技改工作,主要负责流体安装调试和一棒二期技改流体项目安装调试,保证了技改整体进度和质量,确保顺利过钢和二期技改项目顺利投产,2013年到至今担任流体技术员工作,负责一棒全线流体设备管理工作。当时制约生产影响生产节奏的几个突出的问题:如平立转换轧机自动下降问题,汽化冷却系统问题,轧机液压系统油耗高问题、收集区气动设备故障率高问题,水处理化学除油器溢流问题,水处理泥浆坑泥浆坑堆积问题,地沟容易堵塞问题,18架后电缆沟及管沟排水故障,活套气缸改型以适应现场需求。通过分析在较短时间内得以解决,由其是地沟基本无堵塞现象,有效的减少了岗位工人的劳动强度。

在设备趋于稳定状态后,为进一步提高流体设备管理水平,更好的服务于生产,又先后完成了如下工作:

1、加强控制能耗指标,如对轧机液压系统进行改进如对14架轧机升降缸、18架轧机联轴器油缸、水平轧机的马达油管、18架轧机的马达油管进行改进,减少漏油点努力控制油耗。

2、简化现场气动阀型号。一棒投产时气动系统较多,同时气动阀型号也丰富,为解决由于气动阀型号过多导致备件过多问题,对现场使用气阀进行改型,基本统一型号有效减少了气动阀备件型号过多问题,节约了备件费用。

4、针对汽化冷却系统问题,采取一系列的整改及改善措施,降低了设备故障率。

5、一棒地沟容易堵塞,为解决这一问题,通过对冲渣水量、地沟新贴铸石板、增加挡板等措施,有效解决这一难题。

6、收集区气动设备故障率高,严重影响生产的进行,为解决这一难题,逐渐利用现有管道新增备用气动换向阀,有效地减少了由于气动阀损坏造成严重影响生产问题。

7、活套气缸改型以适应现场需求,对2#、3#、7#活套气缸进行改型,重新设计制作安装底座,气缸叉头的措施以满足生产工艺需求。

8、水处理化学除油器溢流问题,一棒泥浆坑过小导致化学除油器清洗过程中经常发生溢流事故,通过加装清水泵,新增放水管路等措施。从而有效解决了化学除油器溢流问题. 

二、述学与思想

流体控制是一项飞速发展的技术,为了不落后于技术的发展,保持旺盛的创新能力,虚心向同事和专业技术人员学习,并反复进行摸索、总结和提高。

工作中敢于承担工作压力和责任,善于开展工作创新。从不计较个人得失,团结团队,对个人要求高标准。

篇2

关键词:磁流体发电;等离子体;汽车尾气

1 等离子体概念及其电磁性质

随着温度升高,一般物质依次表现为固液气态,物质分子排列的有序程度逐次降低。当气体的温度再进一步升高,其中大量的分子或原子将由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子,这时物质进入新的一种状态,这种由大量电子和离子以及不带电的中性粒子所组成,在整体表现出电中性的电离气体称为等离子体。普通气体与它的区别主要在电磁性质上。在普通气体中,粒子主要进行的是热运动,而等离子体除此之外还能产生等离子体振荡,特别是有外加磁场时,等离子体因有大量的电子而成为良导体。但普通馓迨蔷缘体,它对电磁场几乎没什么反应。

2 磁流体发电原理、分类及特点

磁流体发电技术是一种高效且新型的发电技术,其原理就是让等离子体高速流过磁场切割磁感线产生电流。磁流体发电相比其他发电技术有很明显的优势,从能量转换角度来看,磁流体发电的能量转换经过了燃料化学能、烟气热能、电能三个阶段。由此可见,磁流体发电中间转换过程少,能量损失少,能够有效提高发电效率。

磁流体发电的分类:

就循环类型来看,磁流体发电可分为开环、闭环磁流体发电。开环磁流体发电是让工质在燃烧室中产生高温等离子体,通过喷嘴对其加速后释放,切割磁力线而发电。闭环磁流体发电是把液态金属作为工质或以惰性气体为工质并在其中加入铯等金属为种子,再用换热器对其加热后穿过磁场而发电。

磁流体发电主要特点:

(1)效率比较高

磁流体发电本身效率虽不高,但释放的排烟温度很高,可以送往锅炉燃烧形成水蒸气驱动汽轮机旋转,以组成联合循环发电系统,其热效率可达50%-60%,明显高于火电厂的效率,大幅度提高能源利用率。

(2)环境污染较小

普通火电厂对环境的污染,除了排烟中的氮氧化合物造成大气污染,还有大量的冷却水排出,使河水温度上升,造成热污染。而磁流体发电技术本身要求需加入钾盐作为种子,钾与硫又易于结合,能形成硫酸钾,起到脱硫的作用,降低对空气的污染。

(3)启停速度快

磁流体发电以等离子体代替了一般发电设备的转子,以磁体代替了定子,省去了机械旋转部件。它启停迅速,从点火到满负荷运行,只需几十秒。

3 国内外磁流体发电的研究情况

前苏联是世界上对磁流体发电研究投入最多的国家,烧天然气的半工业性试验电站U-25于1971年建成,能发出的最高发电功率为20.4兆瓦。苏联解体后,在Y-500基础上俄罗斯建成Y-25G磁流体发电装置,主要用于研究燃煤发电试验。

最早进行磁流体发电技术研究的是美国,在20世纪60年代主要发展军用短时间发电,并研制成功工作时间能够持续约1min、功率可达18、32MW的机组,证实了大功率发电可行性。随着环境污染日益严重以及能源紧缺,磁流体发电凭借其转换效率高、环境污染低,成为美国确定的主要研究方向,重点发展以煤为燃料的商用磁流体发电。

20世纪60年代日本开始对磁流体发电试验的研究,东芝公司研制成功功率达100kW、烧煤油的磁流体发电装置。石油危机后开始转向燃煤磁流体发电的试验,把烧油煤浆的磁流体发电试验作为主要研究对象。

于1962年,我国开始了对磁流体发电的研究,主要进行的是关于燃油磁流体发电的研究。考虑到煤作为我国主要能源,于1982年转向对燃煤磁流体发电的研究。整个工作由高温燃煤燃烧室、余热锅炉、磁流体发电通道、超导磁体、逆变系统、电离种子回收、已有电站磁流体发电改造的概念设计八个方面构成。

4 磁流体发电的应用前景及所面临的问题

随着我国汽车工业的高速发展,汽车已进入寻常百姓家,在它给人们生活带来便利的同时,却对能源与环境提出了挑战。汽车尾气的排放已成为我国空气污染不断恶化的主要原因,有效治理汽车尾气污染便成为突破口。将磁流体发电技术应用在汽车尾气上,不仅能有效地提高燃料的利用率,直接将热能转化为电能,还能有效地减少氮氧化合物的形成,减少对环境的污染。要想实现磁流体发电必须满足较高的电导率导电流体、流体流速、磁感应强度三个条件。已有相关研究表明以汽车尾气为等离子体源,通过在高温气体中加入少量电离电位较低的物质如碱金属盐类,可实现在较低温度下气体获得一定的电导率,再利用加速设备几何喷管和具有较高电磁强度物质,结合设计合适的等离子发电通道、磁体和电极,通过数值模拟和相关仿真证明利用尾气进行磁流体发电具有可行性。能够实现满足汽车用电需要和小容量用电器的电量,但要将理论研究真正推广到生产利用,还应进行大量的后续工作如解决汽车行驶过程中,速度变化大,尾气排放量变化大,输出电压不稳定等问题,但这对于今后的小型磁流体发电装置的研究具有现实意义。此外,由于我国主要以燃煤发电为主,推广将磁流体发电技术与传统的火力发电相结合形成联合循环发电系统,能够有效提高发电效率,并且降低对环境的污染,这必将成为未来发展的趋势。同时,对磁流体发电进行改造也将应用在较广的领域中。通过设计合适的磁场通道,把电解质溶液经泵加压后,使其高速通过磁场通道,溶液中的正负离子相互分离,并可产生无离子的水,此技术可应用于海水淡化及综合利用、造纸厂污水处理。

磁流体发电所面临的问题:

(1)高温问题。由于磁流体发电中温度一般在2000K以上,为了尽量减少燃烧室热量损失,保证较高的燃烧效率下,对燃烧室的结构、材料提出了更高要求。

(2)超导问题。在磁流体发电中,要想得到较高的输出功率,磁场强度是关键。超导体磁感应强度可达5T或更高,而且基本不消耗电能。所以,要发更大的功率,必须使用超导体,必须加大对超导体相关技术的研究。

(3)通道排渣问题。燃煤磁流体发电,在燃烧室燃烧过程中形成的灰渣会随气流进入发电通道,所以必须把这部分灰渣除掉,否则发电通道的性能和寿命将会受到很大影响,所以要想将燃煤磁流体发电应用于实际生活,必须解决通道排渣问题。

5 结束语

目前,我国仍然是以燃煤发电为主的国家,传统的燃煤发电方式对能源的需求量很大,同时对环境也造成很大污染,所以发展磁流体发电技术将成为我国发电方式转型的突破口。但磁流体发电技术的发展并不是孤立的,它有赖于其他领域的科学技术作为支撑。面对当前磁流体发电发展存在的问题应加大科研投入,加速难题的突破进程,相信随着技术难题的攻克,磁流体发电技术必将为我国现代化事业发展提供巨大支持。

参考文献

[1]孔庆毅,李淑英,李晓明.浅析磁流体发电技术[J].东北电力技术,2009,9.

篇3

关键词:硝酸;冷却循环水;系统优化;节能降耗

中图分类号:TE08文献标识码: A

一、引言

根据国家“十二五”规划,节能减排关系着我国经济结构调整和经济发展方式转变,国家将加大对节能减排政策的扶持力度,促进企业进行节能降耗,不仅有利于国民经济良性发展,还有利于企业可持续发展。硝酸行业节能降耗切入点较多,如工艺优化、换热设备热平衡优化、循环水系统优化等,本文重点阐述冷却循环水系统从运行管理、技术改造两个方面达到节能降号的目的。

二、当前硝酸行业循环水能耗现状

稀硝酸一般是以氨为原料进行生产的, 生产步骤分为氨的接触氧化和氧化氮吸收两步:

4NH3+5O2─4NO+6H2O+226kJ(放热)

2NO+O2─2NO2+57kJ(放热)

3NO2+H2O2HNO3+NO+59Kj(放热)

硝酸(包括浓硝酸等)在发生化学反应过程中,发出大量的热量,为了提高硝酸领域生产速度,降低生产过程中消耗的能耗,所发出大量热需要通过冷却循环水进行冷却,以便维持持续生产。

据调查,目前我国硝酸领域冷却循环水系统普遍存在着高能耗现象,主要由于以下几个方面原因:

1、水管网系统存在水力不平衡现象,为了满足某部分换热瓶颈,加大供水量;

2、泵站设备配置(循环水泵)由于机械加工水平、偏工况运行等使运行效率低下,未能达到高效供水,能耗偏高;

3、用水装置处于粗放管理方式,未能根据负荷变化进行即时、有效地调节水量,增加泵送能耗;

4、泵站管道附件(如阀门等)质量不高,存在“跑冒滴漏”现象比较严重,流量有效利用率不高;

5、按照常规思路,当初系统设计存在“富裕量”偏大,各参数设计层层加码,导致系统存在“大马拉小车”现象,增加泵送能耗;

6、泵站配置缺乏经济运行模式,不便于经济运行管理,整体运行效率不高。

三、流体输送Go・well技术在硝酸领域的应用

1、技术思路

以最佳工况运行、最合理能耗为指导原则,从影响水泵能耗最根本的三大要素(输送流量、合理阻抗、高效运行)入手,着眼于系统整体优化。首先凭借专有的参数采集标准和计算机仿真模拟等技术手段,通过检测复核系统当前运行工况,准确判断引起高能耗的各种原因,提出系统节能的最佳解决方案。然后通过整改网络不利因素、解决换热瓶颈、优化水力参数设定、量身定制高效节能泵等多种技术手段,消除因设置不合理引起的高能耗;对负荷变化较大的系统,再针对性安装变流量控制系统,实现变工况节能运行。标本兼治,整体节能,达到最佳节能效果!

2、技术手段应用说明

2.1水力平衡优化调整

系统水力平衡是循环水系统经济运行关键,直接影响到系统实际需水能力即泵站需要供水量,对循环水系统能耗起着直接、决定性的作用。制酸系统装置用水换热器数量多,种类各不相同,性能也有所差异,各换热设备通过管网进行连接,形成一个大的管道网络,因管道规格、施工现场实际情况、设备布置高低不一、换热器结垢导致换热性能下降等各种原因,导致整个管网很容易存在水力失衡现象,在正常供水指标情况下,轻则导致局部换热器换热效果欠佳,重则出现局部换热器回水温度严重偏高或根本使水流无法通过,要使系统全部换热设备达到正常换热效果,目前管理人员普遍使用加大供水量、提高供水压头的方法,一方面能够使换热效果原本不好的换热器使用效果得到改善,另外一方面也为原本换热效果正常的装置提供更大的水量,泵站整体能耗大幅上升。针对系统水力失衡现象,可以通过以下手段进行处理:

2.1.1调节各支路阻力系数,达到合理分配水流量目的

整个供水管网可以看成一个并联系统,即并联于供水总管于回水总管之间,各支路供回水压力差P相同,各支路供水流量与该支路阻力系数关系如下:

P1=ξ1×Q12

P2=ξ2×Q22

P3=ξ3×Q32

……

则:ξ1×Q12=ξ2×Q22=ξ3×Q32……

通过调整各支路换热器进出口阀门,改变该支路阻力系数,从而改变该回路供水流量,此方法适用于系统水力失衡现象不太严重情况,也是最简单、最快捷的一种手段,只需要平时加强装置管理。

2.1.2采取局部加压,解决高区或远区换热瓶颈问题

中大型硝酸生产装置供水最高点一般均在30米以上,因此供水泵站常规设计需要按照最高供水点满足正常用水条件为首要条件,使整体供水压力提高,而一般用水设备布置位置不高,按照最高点设计供水压力绰绰有余,存在着能耗浪费现象,虽然某些系统可以适当下调供水压力,但高位压力控制根不合理,往往会产生水汽化形成断流、扰流形成非满管流增加管路阻力等不利影响。如一般高度用水设备需水压力0.3MPa,为了满足高点使用要求,供水压力提高到0.35MPa,所需要水泵供水扬程提高16.7%。据水泵消耗功率计算公式:

即水泵所消耗功率与扬程一次方成正比,水泵能耗也增加16.7%

因局部高点需水量所占整体供水量不大,因此系统压力按照正常换热器要求进行设计,对局部高点进行局部加压,可使系统能耗大幅降低。该方式我公司成功应用于江苏大和氯碱有限公司、嘉兴庆安化工有限公司、张家港华昌化工有限公司等企业,取得良好的使用效果,节电率基本达到30%以上。

2.1.3采取局部降温,降低该支路供水温度,提高换热器冷却效果:

针对局部加压处理方式,主要是针对高区换热设备供水压力欠缺的系统,但当前往往存在系统换热瓶颈不是在高区,而是在低区,由于换热器本身设计缺陷等原因,通过加大供水量还不能有效解决换热效果问题,我公司开发出针对单个支回路管道进行局部降温技术,该技术通过半导体使通过该支路水温较整体循环水供水温度下降4℃左右。使夏季在冷却塔正常冷却能力达到32℃时供水温度,通过局部降温技术处理,供应给该支路温度只有28℃左右。

2.2更换现场处于低效率运行水泵为与系统相匹配的高效节能泵

现有水泵效率低下,主要由两个方面导致:一、本身机械性能、水力模型不优秀;二、水泵性能曲线与管路特性不相匹配,导致偏工况运行,偏离高效区。水泵额定工况与实际运行工况关系图如下:

ECOWELL高效节能泵采用先进水力模型,每台泵出厂之前需经严格地性能试验,确保泵体本身水力性能优异。同时,更换高效节能泵之前,对系统运行数据进行详细调查测试,并通过计算机模拟软件分析,能够准确分析出管路特性曲线,并根据管路特性曲线,提供与系统相匹配、“量身定做”的高效节能泵,能够使水泵处于高效区运行。

2.3提供能源管理系统,为泵站经济运行提供管理、决策依据

泵站作为循环水系统消耗能源主要部分,对于配置多台水泵、多种规格的泵站,按照泵站经济运行原则,我公司开发具有针对性的泵站能源管理系统,硝酸生产过程中,需水量需要根据不同负荷进行有效调节,对系统在需要特定供水能力前提下,通过各种规格水泵性能参数叠加、组合、模拟等手段,提供开机模式决策依据,包括开启哪种组合模式,该种模式下各台水泵运行在什么样的工况下,使供水能耗最低。该系统可以集成以下功能:

A、显示系统运行参数。包括流量、压力、温度、设备开启状态等,可以为现场操作人员提供集中监控的人机界面;

B、判断运行模式合理性。根据当前供水要求及实际运行模式,判断当前运行模式是否合理、经济,若不经济,系统自动提示合理的运行模式,指导操作人员合理操作;

C、提供每台泵运行合理工况决策。对于复杂系统,在正确的操作模式下,能够根据预先编制程序自动计算出各台设备具体运行工况,使能耗最低,如某系统实际需要供水能力为9300t/h,开启泵位号为A#、B#、C#,并计算出维持三台泵出口压力分别为多少为该系统最经济的运行方式;

D、统计设备运行时间及定期更换易损件提示,现在绝大部分系统或企业只是在换易损件损坏时再更换,达不到预防效果,该系统增加易损件维修记录窗口,根据实际运行时间,及时提示易损件需要更换,提高设备运行保障能力;

E、该集成系统可以独立组成一个系统,也可以根据需要,与现有DCS等系统对接,方便企业操作管理。

四、应用案例

从四年开始,目前流体输送Go・well技术已经成功应用于国民经济各行各业,包括钢铁、石油、化工、中央空调、铝业、热电、合成氨等,并为国内多家硝酸系统成功进行节能技改。

序号 企业名称 技改前功率

(kW) 技改后功率

(kW) 小时节电量

(kW) 节电率

(%) 备注

1 山东华鸿化工有限公司 164.7+164.7+115.2 131.3+135.9+58.09 119.31 26.8

2 山东华阳迪尔化工有限公司 223+224.8+223.9 197.4+199.3+197.3 77.7 11.56

3 山东宁阳迪尔化工有限公司 128.3+125.7 109.2+106.9 37.9 14.92

4 广西柳州化工股份有限公司 842.5+793.4+700.4 638.6+610.8+572.0 514.9 22

5 南京化学工业有限公司 1761.7(总) 1186(总) 575.7 32.6 稀硝酸系统

6 南京化学工业有限公司 401.7+401.7 320+320 163.4 20.3 浓硝酸系统

篇4

关键词:多媒体教学;工程流体力学;教学效果

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2010)03-0247-01

一、前言

随着计算机技术的普及和网络技术的迅速发展,多媒体教学已被高等院校广泛采用,并深受广大师生的欢迎。因此,利用多媒体教学手段开发学习资源,构建新的教学模式,达到最佳教学效果,成为国内外提高教学质量、改革教学方式的重要手段。

本文通过工程流体力学教学实践,探讨多媒体教学在授课过程中产生的效果。提出了在工程流体力学教学活动中将多媒体技术与传统教学手段相结合,活跃课堂气氛,提高学生学习的积极性和主动性。达到优化教学效果的目标。

二、传统教学模式的利与弊

传统教学模式历史悠久,教育理论成熟,已经积累了丰富的经验。在传统教学中,通过教师的形象、生动的讲述,学生易于接受,师生之间可以面对面地探讨疑难问题。对于工程流体力学而言,教学内容不可避免地会涉及到数学公式的推导,传统的板书教学方式即可以留给学生更多的思考时间,同时又可以加深学生对公式推导过程的理解,加强记忆。然而传统式教学主要依靠粉笔与黑板的教学条件,是以教师为主体的教学模式,从而大大降低了教学效率,也扼杀了学生个性的发挥和创意的产生。

三、多媒体教学的特点

多媒体教学以其鲜明的教学特点,丰富的教学内容,形象生动的教学情景,在教学过程中发挥了重要的作用:

第一,激发学习兴趣,有利于提高课堂效率。兴趣是学生获取知识、拓宽视野、丰富心理活动最主要的推动力。多媒体技术综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动,激发学生的学习兴趣,从根本上改变了传统教学模式的单调性。而且多媒体教学可以充分发挥学生听觉、视觉等器官对信息的接收,对学生的眼、耳等器官进行多重刺激,从而活跃学生的思维,增强学生记忆力,提高课堂效率。第二,直观、易懂,有利于提高教学质量。流体力学是从力学的观点出发,主要研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物体之间的相互作用规律的科学,在日常生活和各种工程实际中具有广泛的应用领域,是动力工程和流体机械专业一门重要的专业基础课。与固体的运动规律相比,流体在运动过程中存在诸如激波、接触面间断、两相流体之间相互掺混等复杂现象。多媒体教学手段能够通过图片、动画和视频资料等直观、清晰地观看复杂的流动现象,使学生较容易地掌握相关内容,提高教学质量。第三,增加教学容量,节约空间和时间。工程流体力学研究内容较多,涉及范围较广,在有限的课时内传授给学生的信息量较大。传统教学中知识的传播主要靠教师的口授与黑板板书,在一定程度上限制了课堂信息的含量,多媒体教学充分地利用了电脑能够存贮大量信息的优势,授课的信息量明显增多,教学内容更加丰富,使学生在有限的时间内接收更多的知识,开阔了学生视野,增加课堂知识的容量,提高了教学的效率。

四、多媒体教学手段与传统教学方式相结合

多媒体教学的发展并不意味着摒弃一切传统的教学方法和手段,而是将多媒体教学与传统教学方式相结合,扬长避短,发挥各自的优势,更好地服务于教学工作。

工程流体力学教学内容主要包括两大部分,理论教学和流体力学实验教学。

工程流体力学理论教学部分包含大量流体力学的基本概念、基本方程和一些复杂的流动现象。例如在教学过程中,流体静力学基本方程的推导过程依然使用传统教学中的板书,这样既可以留给学生足够的思考时间,又可以加深学生对公式推导过程的理解,加强学生的记忆能力。而对于某些基本概念和特定的流动现象,可以通过多媒体教学手段,加深学生对基本概念和流动现象的理解。

流体力学实验是流体力学教学中的重要组成部分之一,贯穿于课程始终。现行流体力学教学实验多为验证性实验,实验方法单一,同时,还受实验老师较少、实验课时有限以及设备等多种因素的影响,学生选择的范围极小,在很大程度上制约了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力,不能很好地达到流体力学实验教学的要求。然而引入多媒体教学手段以后,学生可以灵活地改变实验条件,演示各种实验现象。

参考文献:

篇5

关键词:电池集流体;孔隙率;图像处理技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.242

.0 引言

目前,电池工业正处在前所未有的高速发展与扩张时期,特别是新型电池材料、电池工艺与装备技术、电极集流体发展迅速。事实上,电池性能的改善,一方面有赖于电池材料的改正、电池工艺与装备技术的进步,同时电池零部件质量及其表面处理技术的提高也有非常重要的作用。电极集流体是电池的重要组成部件,它既是电池活性物质的载体,同时又是电极的导电骨架,起到集中传导电子,均匀分配电流的作用。集流体材料的性能对正负极板、电池的充放电性能和价格成本等都有重大影响。集流体一般采用大比表面的金属网、穿孔金属或泡沫金属,以容纳更多的活性物质。所以集流体的孔隙率是判定该集流体好坏的一个重要因素。但由于生产条件的关系,生产出的孔隙往往不一样大小。因此,电池集流体孔隙率的测量是电池工业中的一项重要技术。

传统孔隙率的测量方法有照相法、溶液浸泡法、剪纸称重法,这些方法有各自的优点,但也存在一定的缺陷,这些缺陷会使测量结果产生一定的误差[1]。

照相法在照相底板上显影,定影,从而得到有黑斑点的照片,使孔隙一幕了然。其缺点是需要人工计数,操作繁琐,小而曲折的地方难以发现。

剪纸称重法是将做好的图打印出来,称重后进行裁剪,将孔隙的地方裁剪出来,称剩下的质量,然后进行比较。这种方法简便可行,但操作繁琐,实验误差较大[2]。

为了消除传统孔隙率测定方法的影响,本研究采用扫描电子显微镜或光学显微镜采集集流体的图像,通过图像处理技术完成对图像的后续处理。操作过程简单,得到的结果具有一定的准确性。

1 试样制备

电池集流体为工厂集中生产的某批次产品中的一个,主要成分为镍。取3*3cm大小的一小块,放入5%的双氧水中浸泡5min,除去集流体表层的污渍和碎屑,再放入蒸馏水中浸泡3min,取出后用滤纸吸取水分,干燥,用来制备光学显微镜和电学显微镜的图像。

2 电池集流体孔隙率的计算

电池集流体的孔隙率的自动测定的流程为:试样处理―图像采集―特征测量―孔隙率数据。得到试样采集照之后,可以得到利用程序知道电池集流体的特征属性。本研究与传统方法不同的是没有人工计数,得到的结果较为准确。

2.1 电池集流体图像的采集

为了消除实验结果的误差性,我们随机从处理好的碎片中随机抽取1个进行取样统计。将样品放在电子显微镜下进行取样,根据孔隙的大小分布分别选择不同的放大倍数,放大倍数太大就会漏掉大尺寸的孔隙,太小就会忽略点微小的孔隙,不能完全表达电池集流体的孔隙分布状况。本实验采集所得的图像见图1。

2.2 图像处理技术的原理

在扫描电镜对样品拍照的时候,孔隙的地方背景是导电胶带,取色的时候可以保证颜色值完全一致。比如:取图1中孔隙中(260,437)像素点的RGB值为(81,81,81)。当在程序中选定孔隙中的像素点,程序就会根据所选点的RBG值和所控制的阈值来确定下一步要取得的像素点的RGB值的范围,最后进行统计和计算,得到所求的孔隙率。其程序的工作原理为:图像包括多个区域,每个区域代表一个孔隙,需要通过标记把它们分别提取出来。区别图像每个区域的简单而有效地方法就是检验的像素点的RGB值和其他像素点的RGB的相似程度及他们的连通性。所以采用像素标记法进行测定[3]。

像素标记法实际上就是将不同的区域各像素点标记上不同的记号,像素点RGB值相近的标记为同一记号,RGB值不同的标记为不同记号。

完成了对不同像素点的标记之后,像素点被标记成(1―N),这样N就是整个像素点的个数,然后可以计算出符合RGB值范围内的像素点的个数为M,则孔隙率P=M/N。

2.3 图像处理技术的使用过程

(1)打开需要的测定孔隙率的扫描电镜图片,

(2)选取孔隙中的某一点作为参考,并调整合适阈值。

(3)经过统计得出最后结果。

(4)经计算可得该电池集流体孔隙率为31.81%。

3 方法讨论

这类方法不仅适用于扫描电镜所拍摄的灰黑图片(R值、G值、B值完全相同相同)的情况下,还可适用于光学显微镜所拍摄的彩色图片,如图3所示,在使用光学显微镜拍摄的图片时,方法与上述完全一致,为了得到好的取色结果,我们可以在拍摄的时候在样品下面加一个黑色的背景物,以保证孔隙的地方取色一致,得到的结果如下图3。

这里需要注意的是,孔隙率的具体数值和图像采集的区域有很大关系,对试样的不同区域进行图像采集后计算结果是不同的。由于本方法采用自动计数,避免了人工计数所带来的人为误差。而且程序会自动扫描图像上的所有像素点,不会漏掉任何细小的孔隙,因此计算孔隙率的准确率较高。本方法的误差主要来自阈值对程序计算的不同影响,和小孔隙的RGB值得影响[4]。

4 结论

通过自行开发的计算机程序,电池集流体孔隙率的测定实现了简单化、自动化,准确化的发展,避免了由于人工误差所带来的影响。操作方法多样化,不仅适用于大型仪器(如扫描电镜)所拍摄的图像,还适用于手机这种小型仪器拍摄的图像,所以此方法有较高的实用型。

参考文献:

[1]秦襄培,刘洪涛.图像技术在镀层孔隙率测定上的应用[J].湖北:材料保护,2005(09):70-72.

[2]王静.基于图像处理的植物叶片面积测量方法研究[J].山西:山西师范大学学报,2014(09):49-52.

篇6

1、流媒体的出现

    长期以来,由于受到网路带宽的限制,互联网上的数据都是以文字、图片之类的静态内容为主,而那些音频、视频数据很难在网上,因为一般非压缩的广播级品质视频需要160Mbps的网络带宽;非压缩CD音质的音频则需要大约2.8Mbps的网络带宽。目前大部分网络用户的带宽还只是56Kbps,这与音频、视频的传播要求相差甚远。网络带宽很难在短期内得到迅速提升,因此要实现网上音频、视频传播就必须在传播文件本身下功夫,这样就出现了流媒体(Streaming media)。所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式,而流式传输方式则是将整个A/V及3D等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。

     流媒体技术的开发创意是从传统的TCP/IP协议对通过网络传送信息的控制方法中得到的。当我们通过TCP/IP协议下载文件时,服务器会按照一定的次序将文件分成若干个独立的数据包,然后依次发送出去。而客户端的程序会将这些数据包重新组装起来,最终形成和原来完全一样的完整的文件。这时候,我们就可以对这个文件进行任何可能的操作了。流技术则不然。流技术能够按照特定的顺序将文件发送出去,而播放程序则可以边接收数据边播放他们。

2、流媒体形式简介

    目前,在Internet/Intranet上提供流媒体服务的软件中应用广泛、成熟的产品还不多。 根据媒体形式的不同,流媒体可分为如下五类:

1)、流式音频。网上流式音频主要有数字化声音、音乐和语音识别三种形式,如ToolVox,RealAudio,Crescendo MIDI等。

2)、流式视频。如VDO Net公司的VDO Live,CISCO公司的IP/TV, XING Technology公司的StreamWorks等。

3)、流式动画。如Macromedia公司的FLASH矢量动画。

4)、流式图象。新推出的RealPlayer G2支持RealPix流式图象文件格式。

5)、流式文本。新推出的RealPlayer G2支持RealText流式文本文件格式。

二、流媒体实现的关键技术---流式传输

    流式传输的定义很广泛,现在主要指通过网络传送媒体(如视频、音频等)的技术总称。其特定含义为通过INTERNET将影视节目传送到PC机。

1、 流式传输的方式

     实现流式传输有两种方法:顺序流式传输(progressive streaming)和实时流式传输(Realtime streaming)。

1)、顺序流式传输(progressive streaming)

     顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看再线媒体,在给定时刻,用户只能观看已下载的那部分,而不能跳到还未下载的前头部分,顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件,也不需要其他特殊协议,它经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的,这种方法保证电影播放的最终质量。这意味着用户在观看前,必须经历延迟,对较慢的连接尤其如此。

     顺序流式文件是放在标准HTTP 或 FTP服务器上,易于管理,基本上与防火墙无关。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频,如:讲座、演说与演示。它也不支持现场广播,严格说来,它是一种点播技术。

2)、实时流式传输(Realtime streaming)

     实时流式传输总是实时传送,特别适合现场事件,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。理论上,实时流一经播放就可不停止,但实际上,可能发生周期暂停。

    实时流式传输必须配匹连接带宽,这意味着在以调制解调器速度连接时图象质量较差。而且,由于出错丢失的信息被忽略掉,网络拥挤或出现问题时,视频质量很差。如欲保证视频质量,顺序流式传输也许更好。实时流式传输需要特定服务器,如QuickTime Streaming Server、RealServer与Windows Media Server。这些服务器允许你对媒体发送进行更多级别的控制,因而系统设置、管理比标准HTTP服务器更复杂。实时流式传输还需要特殊网络协议,如:RTSP (Realtime Streaming Protocol)或MMS (Microsoft Media Server)。这些协议在有防火墙时有时会出现问题,导致用户不能看到一些地点的实时内容。

2、流式传输的原理

1)流式传输的实现途径与过程

     首先,多媒体数据必须进行预处理才能适合流式传输,这是因为目前的网络带宽对多媒体巨大的数据流量来说还显得远远不够。预处理主要包括两方面:一是降低质量;二是采用先进高效的压缩算法。

    其次,流式传输的实现需要缓存。这是因为Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输。数据在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等。为此,使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出,而不会因网络暂时拥塞使播放出现停顿。

    再次,流式传输的实现需要合适的传输协议。WWW技术是以HTTP协议为基础的,而HTTP又建立在TCP协议基础之上。由于TCP需要较多的开销,故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中,一般采用HTTP/TCP来传输控制信息,而用RTP/UDP来传输实时声音数据。 2) 、支持流媒体传输的网络协议

A、实时传输协议RTP与RTCP

RTP: 实时传输协议(Real-timeTransportProtocol)一种用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。

RPCP: 实时传输控制协议(Real-timeTransportControlProtocol)和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。

    RTP是用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作,其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP通常使用UDP来传送数据,但RTP也可以在TCP或ATM等其他协议之上工作。当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口:一个给RTP,一个给RTCP。RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制,也不提供流量控制或拥塞控制,它依靠RTCP提供这些服务。通常RTP算法并不作为一个独立的网络层来实现,而是作为应用程序代码的一部分。

     实时传输控制协议RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间,各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料,因此,服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率,甚至改变有效载荷类型。RTP和RTCP配合使用,它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,因而特别适合传送网上的实时数据。 B、 时流协议RTSP

    RTSP:实时流协议 (RealTimeStreamingProtocol) 定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。

     实时流协议RTSP(RealTimeStreamingProtocol)是由RealNetworks和Netscape共同提出的,该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上,它使用TCP或RTP完成数据传输。HTTP与RTSP相比,HTTP传送HTML,而RTP传送的是多媒体数据。HTTP请求由客户机发出,服务器作出响应;使用RTSP时,客户机和服务器都可以发出请求,即RTSP可以是双向的。

C、资源预订协议RSVP协议

     RSVP:资源预订协议(ResourceReserveProtocol )正在开发的Internet上的资源预订协议。

    由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更敏感,要在网络中传输高质量的音频、视频信息,除带宽要求之外,还需其他更多的条件。 使用RSVP预留一部分网络资源(即带宽),能在一定程度上为流媒体的传输提供方便

3) 、识别流媒体类型的途径--MIME

     Web服务器和Web浏览器如何识别流媒体并进行相应的处理呢?答案是MIME。MIME是MultipurposeInternet MailExtensions(通用因特网邮件扩展)的缩略词。它不仅用于电子邮件,还能用来标记在Internet上传输的任何文件类型。Web服务器和Web浏览器都基于HTTP协议,而HTTP都内建有MIME。HTTP正是通过MIME标记Web上繁多的多媒体文件格式。

     流式传输的过程一般是这样的:

1、 用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来

2、 然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。

3、 A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP),以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似,RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。

4、 A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序),一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放输出。

    需要说明的是,在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器,其基本原理如图一所示。

三、流媒体的播放方式

1、 单播

    在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道,从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。每个用户必须分别对媒体服务器发送单独的查询,而媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包拷贝。这种巨大冗余首先造成服务器沉重的负担,响应需要很长时间,甚至停止播放;管理人员也被迫购买硬件和带宽来保证一定的服务质量。

2、 组播

    IP组播技术构建一种具有组播能力的网络,允许路由器一次将数据包复制到多个通道上。采用组播方式,单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时。媒体服务器只需要发送一个信息包,而不是多个;所有发出请求的客户只需连结到这个数据流而不是连结到视频服务器,从而降低带宽的使用。网络利用效率大大提高,成本大为下降。

3、 点播与广播

     点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接。在点播连接中,用户通过选择内容项目来初始化客户端连接。用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流。点播连接提供了对流的最大控制,但这种方式由于每个客户端各自连接服务器,却会迅速用完网络带宽。

     广播指的是用户被动接收流。在广播过程中,客户端接收流,但不能控制流。例如,用户不能暂停、快进或后退该流。广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户,而不管用户是否需要。

     使用单播发送和广播方式发送的方式会非常浪费网络带宽,组播吸收了上述两种发送方式的长处,克服了上述两种发送方式的弱点,组播不会复制数据包的多个拷贝传输到网络上,也不会将数据包发送给不需要它的那些客户,保证了网络上多媒体应用占用网络的最小带宽。

四、流媒体的文件格式

1、 压缩媒体文件格式

     压缩格式有时被称为压缩媒体格式,包含了描述一段声音和图象的同样信息,尽管它的文件大小被处理得更小。很明显,压缩过程改变了数据位的编排。在压缩媒体文件再次成为媒体格式前,其中数据需要解压缩。由于压缩过程自动进行,并内嵌在媒体文件格式中,通常我们在存储文件时没有注意到这点。该过程如图二所示。

 

2、 流式文件格式

    流式文件格式经过特殊编码,使其适合在网络上边下载边播放,而不是等到下载完整个文件才能播放。可以在网上以流的方式播放标准媒体文件,但效率不高。将压缩媒体文件编码成流式文件,必须假如一些附加信息,如计时、压缩和版权信息。编码过程如图三所示。表一列举了常用的流式文件类型。

3、媒体格式

    媒体格式不是压缩格式,也不是传输协议,其本身并不描述视听数据,也不提供编码方法。媒体格式是视听数据安排的唯一途径,物理数据无关紧要,我们仅需要知道数据类型和安排方式。以特定方式安排数据有助于流式多媒体的发展,因为我们希望有一个开放媒体格式为所有商业流式产品应用,为应用不同压缩标准和媒体文件格式格式的媒体提供一个事实上的标准方法。我们也可从以相同格式同步不同类型流中获益。 总有一天,单个媒体格式能包含不同类型媒体的所有信息,如计时、多个流同步、版权和所有人信息。实际视听数据可位于多个文件中,而由媒体文件包含的信息控制流的播放。常用媒体格式如表二所示。

五、媒体服务器

1、媒体服务器的硬件平台

     视频服务器的工作模式是当服务器响应客户的视频流后,从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定的缓存中,然后此缓存中的内容送入网络接口发送到客户。当一个新的客户请求视频服务时,服务器根据系统资源的使用情况,决定是否响应此请求。系统的资源包括存储I/O的带宽、网络带宽、内存大小和CPU的使用率。

1) 、目前有三中类型的视频服务器结构:

A、通用主机方法

     最早的通用视频服务器采用计算机主机来实现其功能,它运行在一个标准的操作系统上,如UNIX系统,硬件由一系列众多的的视频磁盘阵列组成。视频服务器的主要功能是存储、选择、传送大量的数据,却很少进行数据处理。因此,将主机作为视频服务器既不利于发挥主机的主要功能,有增加了系统的成本,因为必须提供大量的并非必须的硬件和软件。因此,有必要研究具有专门的功能、结构简单的视频服务器。

B、紧耦合多处理机

     按照视频服务器功能要求,制作出大量完成某项指令或专门功能的硬件单元,然后将相关单元组合成相应的专用系统。这些系统有的擅长创建静止图象,有的是数据库管理器,还有的是网络设备和其它动态视频的数据库。最后将这些系统级联起来构成紧耦合多处理机实现的视频服务器。这种服务器费用低、性能高、功能强,具有解决专项问题的特征,但节目受到一定的限制,扩展性较差。

C、调谐视频服务器

     调谐视频服务器的主板有一个有独特微码的嵌入式仿真器控制。磁盘控制器、ATM打包器和记帐计算机接口都利用这些极高速的仿真器来提供它们的功能和各功能块间的通讯。仿真器是通过特殊的寄存器总线和微码紧密耦合的。调谐视频服务器的结构是可扩展的。只要在主板中插入更多的服务通路,就可以达到扩容的目的。

2、 视频服务器的软件平台

     网络视频平台包括媒体内容制作、发行与管理模块、用户管理模块、视频服务器。内容制作涉及视频采集、编码。发行模块负责将节目提交到网页,或将视频流地址邮寄给用户。内容管理主要完成视频存储、查询;节目不多时可使用文件系统,当节目量大,就必须编制数据库管理系统。用户管理可能包括用户的登记和授权。视频服务器将内容通过点播或直播的方式播放。对范围广、用户多的播放,可在不同区域的中心(如中国华东上海、华北北京、华中武汉等)建立相应的分发中心,协同完成播放。此外,对商业站点,还应包括计费系统等。网络视频播放的结构如图三所示。

1)任务服务(Session Service)

    建立和维持客户和服务器之间的通信通道;为特定的客户设备管理一系列的服务器资源;每一个客户设备只分配一个任务。

2)内容服务(Content Service)

其操作过程如下:

⑴、 为当前的一个或多个视频主题查询内容;

⑵、 容服务返回一个与所需要的视频内容相关联的"assetcookie";

⑶、 客户把"assetcookie"交给流服务,准备视频内容"流化"

⑷、 流服务用节目解析器解析出"assetcookie";

⑸、 流服务定位MDS中所关联的节目内容;

⑹、 流服务指引"视频泵""流出"节目内容到客户端。

3)流服务(StreamService)

    流服务指引"视频泵"(VideoPump)以实时流的形式分发数据(MPEG-1或MPEG-2传输流)到客户端;同"视频泵"一起执行VCR控制功能(暂停、继续、快进、快退);客户端通过媒体网络(MediaNet)以流(MediaNetStream)的形式接收BLOB数据;

     -BLOB(BinaryLargeOBject)二进制大对象,如bitmap(位图)、imagestills(静止画面)及客户需要下载供本地访问的一些存储在VS中的数据,以可靠方式传输(通过MN),而实时视频流的传输往往被认为是不可靠的(如图五)。

4)媒体数据存储服务(MediaDataStoreService-MDS)

     进行文件管理(创建、存储、修改、删除)及目录管理功能;当"视 频泵"(videopump)要"播"一个视频文件时,它先给MDS目录服务器(MDSDirectoryServer)发一个消息打开文件,然后从该目录服务器得到这个文件的磁盘布局数据;由于影像文件都很大,视频服务器采用RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)存储影像文件;所有用来存储影像节目文件的磁盘称作一个卷(volume),每个卷都有一个TOC(table of contents),存储卷里面的文件及它们在磁盘阵列的位置,TOC的大小决定了一个卷能存储文件的个数;AStripe是卷上所有磁盘同样大小的一块存储空间;Striping是把一个文件分散成片(块)存储在不同的磁盘上,可以减少单块盘的访问次数和时间,以利于并发流的处理;存储节目时,先存tableofcontents(如文件的大小、创建的时间、在磁盘阵列中的位置等),然后横跨磁盘连续地存储,每一块盘上存一个stripe,当写完第一个RAID后,继续下一个RAID,当写到最后一个RAID的最后一块硬盘时,又从第一个RAID写起。当最后一个stripe没写满时,会留下空的小块,下次写盘时,又从下一个RAID开始写盘;因为采用RAID存储机制,当硬盘出现故障,不影响视频服务器正常运行,数据不会丢失。视频服务器还支持"热插拔"(hot-swap)磁盘。

5)文件(节目)上传和下载(FTPService)

     视频服务器提供远程访问MDS的能力,即mdsftp。远程客户计算机 运行FTP即可上传和下载视频服务器中的MDS文件(影像节目文件),如图六所示。

    视频服务器还提供远程两台视频服务器之间上传和下载MDS文件(影 像节目文件)的能力,这特别适合分布式大规模VOD系统的实现。

6)RTSP服务

     RTSP(RealTimeStreamingProtocol)服务处理客户与服务器之间的 通信任务;接收客户基于RTSP协议的请求;把请求映射为适当的基于媒体网络(MN)的视频服务器呼叫;执行呼叫到合适的视频服务器进程;转发视频服务器应答并返回给客户如图七。

六、未来属于流媒体

     人们常说互联网是一场革命,实际上在流媒体全面发展之前,这场革命是不彻底的。没有流媒体的互联网无声无影,所谓"虚拟的世界"的说法名与实相去太远。流媒体技术全面应用后,人们在网上聊天就不必用文字表达自己的语言了,直接语音输入就行了。如果想彼此看见对方的容貌、表情,只要双方各有一个摄像头就可以了;电子商务的货品展示也不再限于图片的二维观看了,看到感兴趣的商品,点击后,就会有讲解员和商品的影像出现,可以达到与现实完全一致的展示效果,而且你可以与讲解员进行现场交流;网上新闻也不仅仅只能用文字和图片表达,更有真实感的影像新闻也会出现。非但如此,流媒体还将给互联网带来全新的内容,如网络电视、网络影院、网上教育等。

流媒体发端于美国,目前的流媒体技术都源于美国,而且美国的带宽比国内丰富得多,因此流媒体在美国的应用已经非常广泛。像如今在美国如火如荼的MP3.COM就是得益于流媒体技术. 网络电视,相对于传统电视,它的优势是:

第一,提升电视台的形象,在国内众多的电视台网站中,能够把电视台最大的优势资源--视频节目在互联网上进行全面应用的电视台并不多,网络电视能够马上提升电视台的国内国际形象。

第二,网络电视是一个全互动的电视概念,它是双向的,对电视台和观众的沟通反馈起着非常大的作用,传统电视这方面是相当弱的,基本上,它是单向的。

第三,网络电视除了能在互联网上进行广播外,它还能让全世界的网民对电视节目进行点播,想看什么就看什么,想什么时候看就什么时候看。传统电视能做到这一点吗?不能。

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论文摘要: 突发事件由于其特殊性,对社会经济具有巨大的负面影响。建立和完善道路运输应急物流体系,对消除和缓解突发事件的影响具有重要作用。本文阐述了应急物流产生的背景,内涵以及特征;分析了道路运输应急物流体系面临和存在的问题;重点从道路运输方面,提出了应对突发事件的措施和办法。

1应急物流产生背景

尽管当今科技对自然灾害的预报水平已经提升,对于某些自然灾害可根据历史资料发掘其周期性,预报其发生地域、强度和时间,如:洪水、台风等,但是更多局部区域性的,乃至国家内或全球范围的自然灾害、公共卫生突发事件,如:地震、火山爆发、矿井安全事故等突发性灾害却时有发生,给人类带来重大损失,对人类生存和社会发展造成巨大威胁。中国1976年唐山大地震中死亡人数达33.9万人,近年来灾害造成年平均2万人死亡,直接经济损失达到国家财政收入约1/5。2003年SARS灾害蔓延到全国20多个省市自治区,全球30多个国家或地区遭受袭击。2008年1月我国发生罕见雪灾,致使交通受阻,供电中断。2008年5月12日,我国汶川发生8.0级地震造成69197人遇难,374176人受伤,18209人失踪,直接经济损失达8451亿人民币。在突发性重大自然灾害和公共卫生事件发生时,大量的应急物资成为必要,必须进行伤者救助、卫生防疫、灾后重建和恢复秩序等工作。

我国地理和气候条件复杂,自然灾害和突发性公共卫生事件常有发生,具有突发性、紧急性和危险性,发生后如不能快速做出反应,很可能会引起恐慌和动荡,造成巨大的经济损失。所以必须尽快整合社会资源,建立应急管理机制,将灾害可能带来的损失减到最低程度。因此,应该提高道路运输应急系统应对突发性自然灾害以及社会突发事件的反应速度,对道路运输应急物流应急体系建设的研究具有重要的理论及现实意义。

2应急物流内涵及其特征

应急物流是指以提供重大自然灾害、突发性公共卫生事件及公共安全事件等突发性事件所需应急物资为目的,以追求时间效益最大化和灾害损失最小化为目标,在各类突发事件中对物资、人员、资金的需求进行紧急保障的特种物流活动。应急物流由流体、载体、流向、流量、流程、流速等要素构成,具有空间、时间效用。应急物流由于其自身的特殊性,物流效率的实现是第一目标。系统高效是物流效率最大化的关键。国内很多学者对应急物流进行了研究。欧忠文、高东椰、刘新华、王宗喜等对应急物流的概念、性质特点、保障机制以及应对措施提出了相应的见解。从应急物流概念提出至今,学者们对应急物流进行了探索,对应急物流理论的探索和研究对于指导现实具有积极意义。

应急物流具有突发性、不确定性和弱经济性。由于应急物流的时效性要求非常高,必须在最短的时间内,以最安全的方式进行应急物流保障。运用平时的物流运行机制已经不能满足需要,必须要有一套应急的物流机制来组织和实现物流活动。由于突发事件的不确定性,难以准确地估计突发事件的持续时间、影响范围、强度大小等因素,由此产生的应急物流也具有不确定性。在应急物流活动中,许多意料之外的变数可能会导致额外的物流需求,甚至会使应急物流的主要任务和目标发生重大变化。在一些重大险情或事故中,应急成为最主要原则,经济效益将不再作为一个物流活动的中心目标加以考虑。

3道路运输运输物流体系面临和存在的问题

3.1 应急系统不健全目前我国各地国防动员委员会都建立有相应的交通战备办公室,但现行体制仍不合理。对道路交通、从业人员和运输工具等情况了解和掌握的信息不足,不能对所属辖区专业人员、器材物资、运输工具进行有效配置,组建道路运输保障力量的能力不足,导致了应急能力不强。特别是公路应急输送的组织和指挥没有明确指挥部门,严重制约应急物流的效率。

3.2 运载工具落后,运力不足国内大部分地区多以铁路和公路作为物资输送的主要形式,经济发展水平的不平衡致使物流运载的区域差别非常明显。一些公路区段,特别是临近大城市的一些公路区段能力不足。运输工具的落后严重影响了应急物流的运输保障效率。

3.3 交通网络不完善我国存在运输线路少,通达程度较低的问题。在公路网中等外公路仍占1/3。我国一些地区,特别是在某些边远地区,落后局面仍然存在,还有一些行政村不通公路,公路网密度远低于发达国家。一旦出现应急、突发事件,组织应急物流交通运输保障无疑将会需高昂的成本支出。在特大灾害发生时,如:在5.12地震造成道路受损,车辆无法通行,致使救援工作一度陷于困局。

3.4 应急物流交通运输法规不健全对于应急条件下交通线路的维护和抢修、临时场站建设等方面的领导体制、相关设备的征用、预案的制定、实施的程序、补偿和抚恤、经费保障、以及平时演练等方面进行规范,目前国内尚没有任何法规性文件,导致应急物流交通运输保障无法可依。

4构建道路运输应急物流系统的措施

4.1 加强应急信息网络建设道路运输应急系统建设要和城市的信息化建设结合起来。现在很多城市进行了信息化的整体规划,各个部门的信息系统都在建设,包括医疗系统,公安系统等。但是重要的是应急系统对于城市信息资源的集成。城市应急系统可由基础平台、技术平台和应用平台组成。应急指挥场所需要具备能承受潜在的、较大的突发事件以及自然灾害的能力。在技术方面,通信系统应作为主要技术支撑应急指挥;增加设备的移动性和通信性能,以及设备的图形和视频处理功能。同时,加强突发事件的预警预案建设,整合各种资源,能有效地部署资源。

4.2 提高快速反应能力建立以政府为核心的应急指挥体系,协调机构、增强办事效率,进行区域编组,有组织、有计划地进行必要演练。建立健全城市应急联动系统标准体系,保证在应急联动流程方面规范一致,进而保证国家应急联动平台标准体系的实施和推广。对地方科技力量进行普查和储备,利用高科技手段建立起专业保障队伍、交通保障经费、道路和车辆器材物资、运输机具等数据库,与各县交通战备办公室形成局域网。定期向单位和个人明确编组、集结地域、任务等,以便紧急情况时能及时归建和完成任务。同时,还要结合各城市实际情况选择建设模式。

4.3 加强基础设施建设确保应急物流交通运输路网满足经济建设需要。要以改造纵横干线、提高通过能力,新建迂回、倒运道路为重点,辅以加强配套工程建设。在线路等级上,要按三级以上修建,主要依靠地方自身建设投资,国家适当补助或引进外资修建。要对某些航线航道,改善航道条件,提高水路运输和倒运能力。建好联接铁、公、水、空、管道各运输渠道的衔接工程,以及与公路运输密切相关而又不纯属公路运输线路的工程设施。提高衔接工程的建设标准,从而提高应急能力。

4.4 完善法律和法规体系构建应急物流交通运输动员法规体系,满足经济建设和应急的需要,优先抓好敏感地区的应急物流交通运输动员法规体系建设。科学合理的统筹规划各主要交通线路。要发挥公路运输的延伸集散作用,对应急条件下的公路线路的征用、维护、抢修做出明确规定。明确规范平时和应急条件下交通线路的领导体制、相关设备贯彻应急要求、预案的制定、应急征用的实施程序、补偿和抚恤、经费保障等。使广大应急物流交通运输保障人员的行为有章可循。

5结语

建立道路运输应急物流体系的目的不仅在于组织人力、物力、财力去综合应对突发事件,有效的提高应急救援的时效,减少灾害损失,从而达到救援救助的目的;更在于采取预防措施、强化管理体制,从而避免人为灾害链的形成;使政府、组织和公众积极预防灾害的发生,并且能够在危机出现后积极地反应。因此,道路运输应急物流体系的建立十分必要。

参考文献:

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[3]谢如鹤,邱祝强.论应急物流体系的构建及其运作管理[J].物流技术,2005(5):78-80.

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【关键词】流体输配管网 课程教学 实施要点

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0241-01

在我国建筑环境与能源应用专业教学中,“流体输配管网”课程是极其重要的组成部分,其课程教学的有效进行需要教师掌握必要的实施要点。因此,对于“流体输配管网”课程教学及实施要点进行探究,具有极为重要的教学意义和现实意义。

一、“流体输配管网”课程教学简析

1.教学重要性

建筑环境与能源应用的专业内容主要包括流体输配和热质交换这两部分内容,“流体输配管网”课程教学在建筑环境与能源应用专业培养方案中有着不可替代的地位和作用,是建筑环境与能源应用专业最为核心的专业技术基础课程之一,它是建立在专业基础课程“流体力学”基础上,主要内容涉及暖通空调工程、城市燃气工程、供热工程、冷热源工程、建筑给排水工程、建筑消防工程等不同类型的工程管网所共同的流体输配原理和管网系统的设计、调控方法,学生通过对这一课程的学习,能够很好地理解实际工程中所有流体输配管网的共性问题,为空气调节等专业知识的综合应用奠定良好的基础。

2.案例关键性

案例在“流体输配管网”课程教学起着关键性的作用,高校教师在课程教学过程中,应当尤其注重加强案例分析在课程教学中的比重。此外,案例的关键性还体现在课程专业理论的教学中,教师可以采用典型工程案例来反映工程管网中抽象的理论内容,如资用压力和需用压力的计算问题,从而能够有效的能起到事半功倍的作用。最后,案例的关键性还体现在高校教师可以通过结合典型案例来系统性分析,讲解如何应用课程理论与方法解决工程问题,从而更好地使学生整体性把握课程的基本概念、基本原理与理论体系,通过生产实习、毕业设计等实践教学环节的配合,有效提升学生的专业实践能力。

3.教学内容优化

教学内容优化应当贯彻到课程的每一个章节中。举例来说,在绪论章节的教学过程中,教师可以通过流体输配管网的功能与构成的介绍,引出工程实际中所需要解决的问题及其在本书中的分布,初步明确为什么学习?学习什么?如何学习?形成初步的工程实践认知能力。

二、“流体输配管网”课程教学要点

1.突出教学重点

突出教学重点是“流体输配管网”课程教学的基础和前提。在突出教学重点的过程中,高校教师要引导学生重点关注管网系统的共性问题,如气体、液体、多相流管网的水力特征、水力共性与特性,根据管网系统水力计算的基本原理和水力计算方法来进行教学课程的安排。在这三个章节中,气体、液体、多相流管网的水力计算和特征基础理论是完全相通的,教材是先介绍各自的计算方法及特性,作者通过多年的教学发现,教师讲授时先介绍其共同的理论基础,具体到某个章节时再讲授其独特之处,条理清晰,教学效果相对较好。因此,需要对教材部分章节内容进行调整。除此之外,在突出教学重点的过程中,高校教师要注重引导对于影响因素、调整方法和管网系统的压力分布规律、压力分布图的绘制与应用进行重点讲解,从而能够在此基础上促进“流体输配管网”课程教学水平的有效提升。

2.合理阐述概念

合理阐述概念对于“流体输配管网”课程教学的重要性是不言而喻。如水力计算中需用压力和资用压力的问题,这是个很容易让学生迷糊的概念,要从根本上让学生明白其意义。在合理阐述概念的过程中,高校教师要注重对于管网图的有关概念及其矩阵表示、恒定流管网特性方程组等概念进行清晰的阐述。除此之外,高校教师还需引导注重对于环状管网的水力计算、水力工况分析软件在管网中应用,从而能够让学生更好地理解教学内容和教学重点,促进“流体输配管网”课程教学效率的持续提升。

3.攻克教学难点

攻克教学难点是“流体输配管网”课程教学的核心内容与重中之重。在攻克教学难点的过程中,高校教师引导注重认识到各种管网的共性和特性,从而能够更好地让高校学生掌握到压力和重力综合作用下的气体管流水力特征。除此之外,在攻克教学难点的过程中,高校教师引导注重对于泵与风机的理论性能曲线、实际性能曲线、无因次性能曲线的工程意义和使用方法等难点进行细致的讲解,从而能够在此基础上促进“流体输配管网”课程教学精确性和可靠性的不断进步。

工况点调节是“流体输配管网”的重要内容,众多的调节方法让人眼花缭乱,因此,教师教学中要善于化繁为简,从工况点的构成要素入手,介绍工况点调节方法的共性问题,以不变应万变。

三、结束语

随着我国高等教育改革的持续深化和建筑环境与能源应用专业的快速发展,“流体输配管网”课程教学及实施要点得到了越来越多的重视。高校教师应当对于“流体输配管网”课程教学的实施要点有着清晰的了解,在此基础上通过教学实践促进我国高等院校教学整体水平的有效提升。

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1、某小学举行数学竞赛,设一、二、三等奖,竞赛结果是:获一、二等奖的占参赛人数的二十五分之三,获二、三等奖的占参赛人数的十分之三,没有得奖的占参赛人数的二十分之十三,问获二等奖的占参赛人数的几分之几;

2、师徒两人共同加工一批零件,已经完成全部的百分之八十,其中百分之六十是师傅加工。已知师傅加工180个零件,问这批零件共有多少个;

3、有一摞纸,共120张,第一次用了它的五分之三,第二次用了它的六分之一,问两次一共用了多少张纸;

4、鞋厂生产皮鞋,十月份生产的双数与九月份生产的双数的比是5比4,十月份生产2000双,问九月份生产了多少双;

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关键词:计算机技术;视频压缩与播放技术;数据存储设备

中图分类号:TP393.09 文献标识码:A 文章编号:1007―9599 (2012) 14―0000―02

一、流媒体概述

流媒体是指可以利用网络作为媒介进行数据传输、可以在本地实现对数据解码、并可以实现对媒体进行实现播放的数据流。在服务器端,首先将音频文件或视频文件等多媒体文件通过某种特定的算法,将其压缩成为若干个相对独立的压缩包,并将这些压缩包不停地,连接地经由网络向客户端用户进行传送;同时,在客户端则需要对来自服务器端的压缩包不断地进行解压,并利用客户端计算机上的相关媒体播放软件将解压好的音视频文件进行播放,甚至音视频文件的其它部分内容,则由客户端计算机继续进行接收,并在后台解压,当本部分内容播放完毕后,再进行播放。

二、网络协议

网络协议主要是在网络中进行通信的计算机之间共同遵守的标准,实现流式媒体传输也需要通信的双方或多方计算机遵守相关的网络协议。当前,较为流行的流媒体网络传输协议主要有RTP(Real―Time Transport Protocol)实时传输协议;RTCP(Real―Time Transport Control Protocol)实时传输控制协议;RTSP(Real―time Streaming Protocol)实时流协议;RSVP(Resource Reserve Protocol)资源预订协议;RTMP(Real―Time Messaging Protocol)实时消息传送协议;MMS(Microsoft Media Server protocol)微软公司的媒体服务协议等。

(一) RTP/RTCP协议概述

RTP(Real―Time Transport Protocol)/RTCP(Real―TimeTransport Control Protocol)由 IETF(Internet Engineering Task Force)设计并制定,专门用于传输实时的音频或视频信息,是一种应用型的传输层协议。RTP 协议的构成主要包括两个部分:一个部分为数据报文部分(RTP 报文),另一部分为控制报文部分(RTCP)。RTP 没有连接的概念,它既可以建立在面向连接的底层协议上,也可以建立在面向无连接的底层协议上。

(二) RSVP协议概述

RSVP(Resource Reserve Protocol),即资源预订协议。通过网络传输实时的音频或视频数据,对网络的通信服务质量要求比较高,特别是对信息传输延时非常敏感。RSVP制定的目换主要是使端系统通过预约网络通信带宽的方式,为实时传输业务分配并保留一定的网络带宽,进而确保通信服务质量。

(三) MMS协议概述

MMS(Microsoft Media Server protocol),这是微软的流媒体服务器协议,MMS 是连接 Windows Media 单播服务的默认方法。[1]

三、主流流媒体技术

当前,市面上最为流行的流媒体技术主要有三种,分别为Microsoft公司的Windows Media系列、Rea1 Networks公司的Real system和Apple公司的QuickTime系列。

(一) Windows Media系列

Windows Media流媒体产品由美国微软公司设计并开发,基主要特点是与微软公司自家的各个版本的windows操作系统,包括Server服务器版结合最为紧密,且默认已安装到系统中,无需用户另行安装。该产品包括Media tools、Media Services和Media Player等组件。同时,与其它流媒体系统相比,Windows Media产品对用户的连接没有连接限制。

(二) Real System

Real System系列由Real NetWorks开发。Real System一大特点是可以实现运行在多种操作系统平台之上,如微软公司的Windows操作系统、开源的Unix或Linux等操作系统。Helix Server为服务器端软件,Real Producer Plus为客户端软件,Sure Stream,即自适应流技术是Real System特色技术之一。

(三) Quick Time系列

Quick Time系列的流媒体产品支持的平台有Windows Server、Unix/Linux、Solaris、Mac OS等。该产品包括QuickTime Pro、QuiekTime StreamingServer、QuickTime Player等组件。QuickTime pro支持实时流和快速启动流2种类型的流。[2]QucickTime Streaming Server有客户连接数限制,且连接数固定为4000。

四、 Real Media流媒体直播的实现

Real Media流媒体直播的搭建主要分为服务器端的搭建与用户客户端的搭建两个部分。

(一) Real Media流媒体系统服务器的搭建

Real Media流媒体系统采用Helix Server作为服务器端软件,并根据客户端可能最大的并发用户数量,决定将Helix Server服务器软件安装在工作组级服务器还是企业级服务器上。将Helix Server安装在服务器端后,其默认的缺省输出端口,远程监控端口,输入端口分别为554,9090,4040,管理员端口需要管理员用户自定义。如果缺省端口被占用或有其它需要,用户也可以自定义端口号。

当成功在服务器上安装Helix Server软件并成功配置好账户名与密码后,便可以对相关的参数进行配置,其主要配置主要有:

1. Maximum Client Connections(最大客户端连接数),主要用于设置最大可能客户端用户的连接数,在设置该参数时,要注意所设置的参数不能够超过系统授权连接数,当设置参数为数值0时,表示系统使用最大可能连接数。

2. Maximum Bandwidth(最大带宽),主要用于设置real系统能够使用服务器的最大网络带宽,当将参数设置为数值0时,即表示real系统可以使用服务器的全部带宽。

3. IP Binding(IP地址绑定),该参数主要用于设置Helix Server服务器的IP地址。

(二) Rea lMedia流媒体系统工作站的搭建

Real Producer Plus软件是由Real Networks公司研发的一款用于实时编码的软件,可用作网络直播的客户端软件。当用户将连接视频源和采集卡的连线正确连接后,便可以对Real Producer Plus进行相应的参数设置,其需要设置的内容主要有以下几个方面。

在Devices(输入设备)选项里的Audio设备列表中选择正确的声卡。

在Devices(输入设备)选项里的Vedio设备列表中选择正确的视频采集设备。

在Destination name(目标名称),主要是用于设置输出目的地名称,一般没有具体要求,用户可以根据自己的喜好填写。

Broadcast method(广播方式),主要是用于设置直播采用哪种方式进行播放,常用的方式包括单播,组播,广播等。网络直播通常选择默认的“Push,Account―Based Login”播放方式,即“推送,基于登录账户”方式。

Server Address(服务器地址),主要用于填写要连接的Real系统的服务器IP地址。

Username(用户名)和Password(密码),主要用于填入相应的登陆Helix Server服务器的用户名和密码。

(三) RealMedia流媒体系统的内容

RealMedia流媒体的内容可以通过浏览器点击超级链接的方式,在网页中进行收看。只需嵌入简单的html代码即可,如:

测试

其中,192.168.0.7为服务器地址,用户可以根据不同情况设置不同的服务器地址。

(四)与闭路电视的结合

将直播内容在终端电脑上播放出来,利用圆刚AVerKey300(或AVerKey500)将VGA信号转换为视频信号,通过闭路电视播控系统将节目播送出去,在安装了电视的房间内即可收看直播节目。[3]

参考文献:

[1]林华名.网络音视频直播技术的探讨[J].现代电视技术,2011