温度控制仪范文

时间:2023-04-02 08:28:15

导语:如何才能写好一篇温度控制仪,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

温度控制仪

篇1

【关键词】PCR;温度控制系统;pt100

1.引言

聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,简称PCR),又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。PCR技术应用非常广泛,广泛应用在生命科学研究、生化分析、临床诊断、药物分析、法医鉴定和疫情快速检验等各个领域。

温度控制系统的主要任务就是让样品内基因在腔体内进行高温变性(T1)、低温退火(T2)和适温延伸(T3)三个温度阶段的反复循环,使样品内基因完成增殖。温控系统升降温工作循环曲线如图1所示。

目前,PCR检测仪的变温方式主要有两种,分别是变温铝块及变温气流。其优缺点为变温铝块方式应用比较广泛,升降温速率比变温水浴要快,但因PCR管与铝块不可能完全贴使之温度均匀性较差。半导体制冷片变温结构简单,只需向半导体制冷片通电即可加热,改变电压极性即可制冷,所以变温速度较快,但是半导体制冷片容易损坏。变温气流方式,即采用电热丝进行加热,吹入冷空气进行制冷。通过调节功率输出的占空比,就可以调节温度的大小,从而可以实现对温度的升温、降温和恒温的自动控制。另一方面,由于传递热量的介质为空气,空气可以和样品之间实现无缝接触,从而样品溶液的吸热和散热的速度就会很快。

本研究设计并实现了一套适用于实时PCR仪的温度控制系统。系统采用变温气流的方式进行加热,使用常规PID算法进行温度控制。升降温速度极快,实时性强、升降温周期短,为研制商品化的实时定量PCR仪奠定了基础。

2.系统结构

温度控制系统的机械结构主体是一个风腔,采用电热丝加热,冷空气制冷。风腔设有进风口和出风口,风门由步进电机控制,可以任意控制风门的旋转角度,从而达到通过风门改变腔体内的空气流动特性,主要作用是让冷空气进入腔体,热空气从腔体流出,带走热量,达到制冷的作用。腔体内部安装有横流风机,用于加快腔体内部的空气流动,在加热时保持腔体内部空气温度的均匀,在制冷时加快空气流动达到腔体快速降温。腔体上设有装样品的盖口,用于放置样品。腔体内部结构示意图如图2所示。

温控控制系统的硬件执行部件主要包括一个横流风机、两个步进电机、两个霍尔信号传感器、温度采集模块以及加热与制冷模块。图3是整个温度控制系统的具体组成框图。

温度控制包括制冷模块和加热模块,制冷模块主要包括两个风门、一个风机。两个风门分为进风门和出风门,由步进电机控制。风机的主要作用是加快内腔空气流动,保持内腔温度均匀一致,而在降温过程中吹动从风门进入的冷空气,并将风腔内的热空气吹出,达到空气制冷效果。随着冷空气的不断进入,热空气的不断流出,样品温度会不断降低。加热模块主要包括加热装置和加热控制电路两部分。本温控系统采用变温空气加热方式,加热装置选用的电热丝的方式进行加热,而加热控制部分主要是对电热丝的通断控制,从而实现对加热量的控制。

对电热丝加热功率的控制采用PWM控制技术。图4是PWM控制示意图,ON是一个脉冲周期内高电平持续时间,假设当单片机的I/O口为高电平时加热模块工作,则该PWM的占空比=ON/脉冲周期。一般情况下加热的周期都是固定的,所以ON的大小直接决定了PWM占空比的大小,进而影响加热器的功率。而通过模糊PID运算可以得到控制量u(k)的值,并把u(k)的值转化为百分比,然后乘以周期时间,则可以得到ON值,从而得到该周期内加热模块工作的时间,实现对温度的有效控制。

温度采集模块主要由温度传感器、温度变送器、A/D数据采集三大部分组成。由于本温控系统控温范围在50℃~100℃,属于中低温测温范围,且对温度测量精度有较高的要求。基于热电阻式温度传感器的测量精度比热电偶式高,且线性度比热敏电阻式好,故选用热电阻式温度传感器。因热电阻中铂热电阻的测量精度最高,故选用pt100作为本温控系统的温度传感器。

pt100的电阻值随温度的变化而变化,其线性度虽然相对于其他传感器较好,但仍为非线性,需要对其校正,并且需要将pt100的阻值变化转变为电流信号或电压信号,方便进行A/D数据采集。本系统采用温度变送器进行电阻信号到电流信号的转变,并校正pt100的阻值与温度的非线性关系,使得采集回来的温度数据与实际更相符。

温度传感器出来的电流信号经过采样电阻转换为模拟电压信号,再通过A/D转换成数字信号。下位机控制芯片自带8路A/D转换通道,可以将温度变送器的输出信号直接接到下位机上,由下位机上单片机的A/D转换为数字信号,大大简化了系统构成。

经过A/D采集到的温度信号在一恒定温度下会有一定的波动,这是由于干扰所引起的,所以需要对A/D采集到的信号进行数字滤波处理。因为A/D的速度可以达到25万次/秒,可通过多次测量,再取平均值的方法对其滤波。本系统采用对其进行100次A/D采样,去掉最大值和最小值,再取其平均值,将之作为采样的结果。将采样结果通过串口通信传送到上位机,上位机将采样结果实时显示,并绘制实时温度曲线图。温度采集模块组成如图5所示。

3.软件设计

温度控制系统的主要任务就是实现对风腔内温度的控制,主要通过温控算法控温以及向上位机发送实时采集的温度值。为了提高升降温速度,所以在温度相差较大时,不进行PID控温,只有当温差较小时,才进行PID控温,使温度趋于平稳。上位机传送给下位机的是恒温温度、恒温时间以及变温时间三个参数。恒温温度为三个恒温温度段的温度值,恒温时间为三个恒温温度段的恒温持续时间,变温时间为升温和降温的持续时间。下位机根据上位机传送的三个参数,将温度控制分为三个阶段,分别为升温阶段,降温阶段和恒温阶段。图6为升温阶段的控制流程图,定时时间由上位机所发送的升温时间参数确定,ΔT1为设定的温度正偏差,此值一般为正的,因为这时测量的温度会比设定的温度低。因为开升温时,加热是处于全功率状态的,为了确保温度出现超调,需要提前对其关闭,通过设定温度正偏差实现。所以当温度小于温度正偏差时,关升温,停止加热,进入恒温阶段。

图7是降温阶段的控制流程图,定时时间由上位机所发送的降温时间参数确定,图4.10中,ΔT2为设定的温度偏差,此值一般为负的,因为这时测量的温度会比设定的温度高。

开降温时,将进、出风门完全打开,在每次开降温前判断风门是否打开。若风门处于打开状态则保持打开状态,若处于关闭状态则执行打开动作。开升温与之一致。

如图8,在恒温阶段的定时时间由恒温持续时间决定,恒温阶段是温度偏差比较小,这时,使用PID算法控制加热的功率,使温度处于稳定状态。

4.结束语

对温度控制系统的软硬件进行了设计与调试,达到了设计要求。升温速率可达到8℃/s,降温速率可达到10℃/s。极大的提高了温控系统的升降温速率。

参考文献

[1]Gyongy IJ,Clarke DW.On the automatic tuning and adaptation of PID controllers[J].Control Engineering Practice,2006,14(2):149-163.

[2]Dinca MP,Gheorghe M,Aherne M,et al.Fast and accurate temperature control of a PCR microsystem with a disposable reactor[J].Journal of Micromechanics and Microengineering,2009,19(6).

[3]张文超,刘晓光,吴勤勤.基因扩增分析(PCR)仪温控系统的研究与应用[J].华东理工大学学报,2004,30(2):203-206.

[4]李芸婷,万振凯.PT100温度传感器数据实时采集系统[J].仪器仪用户,2007,15(5):24-26.

[5]王冬,张新磊,冯继宏.基于PID算法的PCR仪温度控制系统设计方案[J].北京生物医学工程,2011,30(5):502-505.

篇2

关键词:单片机温度检测温度控制

Abstract: the single chip microcomputer with small size, the function is strong, the cost is low, the wide application advantages, such as, say, intelligent control and automatic control is the core of the single chip microcomputer. At present, a study and application of the climax of the single chip microcomputer in the whole society large-scale rise. The most effective method of learning single chip microcomputer is both theory and practice, this paper mainly discusses with the single chip processor as the foundation, in cars respectively temperature control system and the liquid containers temperature control system as an example, this paper expounds the application of microcomputer in the temperature control system principle.

Keywords: single chip microcomputer temperature testing temperature control

中图分类号:S624.4+4文献标识码:A文章编号:

1.引言

目前国内外的温度控制方式越来越趋向于智能化,温度测量首先是由温度传感器来实现的。测温仪器由温度传感器和信号处理两部分组成。温度测量的过程就是通过温度传感器将被测对象的温度值转换成电的或其它形式的信号,传递给信号处理电路进行信号处理转换成温度值显示出来。温度传感器随着温度变化而引起变化的物理参数有: 膨胀、电阻、电容、热电动势,磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。随着生产的发展,新型温度传感器还会不断出现,目前,国内外通用的温度传感器及测温仪大致有以下几种: 热膨胀式温度计、电阻温度计、热电偶、辐射式测温仪表、石英温度传感器测温仪。

2.温度检测的主要方法

温度的测量方法多采用集成的半导体模拟温度传感器,传感器输出的电压或电流与温度在一定范围呈线性关系。通过放大,采样得到被测量。另一种温度测量方法是使用热电偶,其测量精度较高,但测试过程复杂,测量时间长,而且采用电桥测量的系统抗干扰能力较差,误差较大。随着集成电路技术的迅速发展

,新型的数字化温度传感器其精度、稳定性、可靠性及抗干扰能力都优于模拟的温度传感器。数字温度传感器也越来越的到广泛的应用。

温度检测的方法根据敏感元件和被测介质接触与否,可以分为接触式与非接触式两大类。接触式检测的方法主要包括基于物体受热体积膨胀性质的膨胀式温度检测仪表;基于热电效应的热电偶温度检测仪表。非接触式检测方法是利用物体的热辐射特性与温度之间的对应关系,对物体的温度进行检测,主要有亮度法、全辐射法和比色法等。接触式测温是使测温敏感元件与被测介质接触,当被测介质与感温元件达到热平衡时,感温元件与被测介质的温度相等。这类传感器结构简单、性能可靠、精度高、稳定性好、价格低、应用十分广泛,因此,本方案采用接触式测温法,选用相关类型的传感器。

由单片机组成的温度测控系统,通过在单片机外部添加各种接口电路,可构成单片机最小系统,用以实现对温度控制对象的温度的显示和控制。同时也能根据实际情况实现多路巡回检测、数据处理、报警及记录,对各个参数以一定的周期进行检查和测量,检测的结果经计算机处理后再进行显示、打印和报警,以提醒操作人员注意或直接用于生产控制。

3.单片机温度控制系统的组成及工作原理

在工业生产和日常生活中,对温度控制系统的要求,主要是保证温度在一定温度范围内变化,稳定性好,不振荡,对系统的快速性要求不高。以下简单分析了单片机温度控制系统设计过程及实现方法。现场温度经温度传感器采样后变换为模拟电压信号,经低通滤波滤掉干扰信号后送放大器,信号放大后送模/数转换器转换为数字信号送单片机,单片机根据输入的温度控制范围通过继电器控制加热设备完成温度的控制。本系统的测温范围为0℃~99℃,启动单片机温度控制系统后首先按下第一个按键开始最低温度的设置,这时数码管显示温度数值,每隔一秒温度数值增加一度,当满足用户温度设置最低值时再按一下第一个按键完成最低温度的设置,依次类推通过第二个按键完成最高温度的设置。然后温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。

3.1硬件系统。本系统选用ATMEL公司的AT89系列单片机中的AT89C52,AT89C52单片机是一种新型的低功耗、高性能且内含8K字节闪电存储器的8位CMOS微控制器,与工业标准MCS一51指令系列和引脚完全兼容。有超强的加密功能,其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现,数据不易挥发,编程/擦除速度快。AT89C52芯片内部有6个中断源:两个外部中断INTO和INT1.三个定时器中断(定时器0,1,2)和一个串行口中断。在本系统中涉及到AT89C52芯片的中断源有五个:分别是外部中断INT1,定时/计数器T0,T1和T2以及串行口中断。本测控系统采用电平激活方式,也即是INT1=0;一旦INT1引脚的采样值为低电平,则TCON寄对于定时器TO和Tl,通过寄存器TMOD,TCON来控制和选择定时/计数器的功能和操作模式。这些寄存器的内容靠软件设置,系统复位时,寄存器的所有位都被清零。而T2的工作是靠对T2CON寄存器进行软件设置而定义的。本系统采用定时TO来计算车厢温度采集的时间间隔,设置为工作方式1,即l6位计数定时方式:定时Tl作波特率发生器使用,选择在工作方式2,即8位自动加载方式;定时器T2用于确定混合风门步进电机输入脉冲的频率,设置位l6位常数自动重装人的工作方式。

当采用12MHz的晶振时,计数速率为lMHz.微机串口通常采用RS232电平,而单片机串口是1TrL电平,二者不兼容。所以,接口必须做电平转换处理。采用MAXIM公司的MAX232电平转换芯片。单片机串行口的TXD,RXD和GND经电平转换分别与微机的RXD,TXD和SG相连,MAX232电平转换芯片的第9,10引脚分别接单片机的l0和11引脚。DB9串口的第2,3引脚分别接MAX232电平转换芯片的7,8引脚。通过MAX232的TTL电平和RS232的输入/输出端口,自动地调节了单片机串口的TTL电平信号和RS232的串行通信信号的电平匹配。数据发送是由一条写发送寄存器(SBUF)的指令开始,随后在串行口由硬件自动加人起位和停止位,构成一个完整的帧格式,然后在移位脉冲的作用下,由TXD端串行输出。一个字符帧发送完后。使TXD输出线维持在“1”状态下,并将串行控制寄存器SCON的TI位置“1”,通知CPU可以接着发送下一个字符。

3.2软件系统。轿车空调智能温控系统的工作模式分为“正常运行模式”、“软关机模式”、“手动控制模式”和“自动控制模式”。系统上电时,软件进人上电自检状态,这时系统会首先从监控芯片x25045读入上次断电前存人EEPROM的系统状态信息,初始化各个中断并恢复空调控制器到上次关机前状态。经过上电初始化,智能温控系统会恢复到上次关机前的“正常运行模式”。此时,通过温度调节按键可以设定需要的温度值,温度传感器定时检测车厢温度,显示器显示温度设定值和温度测量值,混合风门的开度会根据温差和温差变化自动调节,温控系统能够与PC机通过串口通讯交换数据。按一下“ON/OFF”键,可使温控系统进入“软关机模式”。此时,系统不能再进行温度检测、温度设定和串行通讯,显示器熄灭,混合风门步进电机停止运转。

参考文献:

[1]李华,MCS一51系列单片机实用接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.1993.306405.

篇3

Abstract: This paper presents a new distributed temperature control system which was designed and manufactured for controlling electric fornace and monitoring interrelated temperature parameters in course of the high pressure deuterium or tritium gas soaks into tiny balls. By configuration design technique, various of functional windows were designed to achieve the good maintainability and reliability of the system above-mentioned. A set of intelligent instruments and a suit of monitoring configuration software were used as the kernel of the remote monitoring system. A graphical human machine interface was applied to display the realtime status and error treatments of the system, which made the operation of this system easier and safer for the operators. The experiments have demonstrated its reliability and effective. The temperature control system for automatic monitoring of other industrial site versatility. Monitoring system interface can be distributed across multiple site FP23 intelligent temperature controller to read and write operations can be remotely intelligent temperature controller integrated in the control network, on the one hand between the heat treatment applied to traditional technological innovation, the other applicable electric equipment in supporting new projects, which greatly facilitates the scene temperature table operation and control. Adapted to the current temperature monitoring system, we are now working with a lot of help, through this article, suggestions, we want to work with more realistic guiding significance.

关键词: 智能仪表;系统组态;PID;分布式系统

Key words: intelligent instrument;system configuration;PID;distributed system

中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)20-0208-03

0 引言

智能温控仪采用微型计算机接口技术,具有自适应、自学习的能力,具有可编程性,可记忆特性,具有四则运算、逻辑判断、命令识别等运算功能,其内置微处理器,温度控制在工业领域有着非常广泛的应用[1]。智能仪表在过程控制中可以完成自动控制的功能,提供了工业标准的RS485通信接口及相关协议,同时还能进行智能控制即集中控制和管理[2]。

1 温度控制系统控制策略的选择

温度控制系统多采用分离的温度调节仪表和基于PLC的闭环反馈控制系统两种控制方案[3]。前者多应用于经济型的温度控制系统中,该控制方案具有价格低的优势,但在控制功能上受到很多限制。后者多用于精确高档型的温度控制系统中,成本较高,内部控制策略、算法较为复杂,会降低PLC运行效率。

近年推出的智能温控表自带PID控制和模糊控制等功能,温度模拟量信号完全可以不进入PLC,温度回路的闭环调节功能由智能温控表来独立完成,实现对温度模拟量的闭环测量和控制。本文控制策略以温控仪作为控制核心,可大大减轻PLC的运行负担,提高其运行效率。另外,该策略以温控仪通信口连接上位机,可实现人机交互、图形显示、数据处理、报表打印等功能。

2 FP23智能仪表通信原理

在系统的开发中选用了配置有RS485通信接口的FP23温控仪,利用该接口通过编制相应的通信驱动程序即可以实现上位计算机与温控仪的信息交互。由于计算机提供的都是RS232串口,因此计算机与温控仪的通信采用RS232/RS485转换器。上、下位机采用主、从方式进行通信,多台仪表的通信靠地址(设备号)的不同来区分。通信中,发送方需将发送线置于低阻态,发送完成后,发送线需重新恢复到高阻关闭态。接收方在接收数据完成后,又成为发送方。通讯时,上位机必须根据温控仪设定的地址,共同约定的数据格式、波特率等通讯规约,发送通信文件,下位温控仪在接收地址、字符格式和校验正确后才能进行正常的通信。FP23温控仪通信应答格式与上位机通信发送格式大同小异,具体可参照生产厂家随产品附带的温控仪通信协议[4]。

3 分布式监控系统

3.1 温度控制系统组成 该控制系统由研华IPC工控机、串口转换模块、FP23智能温控仪表、固态继电器、加热炉、热电偶等组成。该系统设计成分布式(DCS)控制系统,采用3级控制结构,上位机(最高级)采用工控微机作集中管理机,实施上位监视和控制,下位机(次高级)采用多台FP23智能仪表,实施分散控制,为确保系统的高可靠性,DCS系统应既可以由上位微机控制管理,亦可降级至控制柜面板分散控制或手动控制.温度控制系统组成见图1。

上位机选用研华工控机作为现场的监控操作站,通过RS232到RS485转换器连接多台FP23智能仪表,实现双向、高速数据通信,能够完成配方的下载、管理,关键工艺参数的设定,实现控温过程的温度曲线、运行状况记录。同时在上位机上运行监控软件,实现整个系统的工艺流程、图表显示和故障报警处理等功能。FP23智能仪表作为系统的下机位,按照上位机给定的工艺参数进行现场炉温测量与调节,亦可脱离上位机单独运行。由PID调节器输出的开关控制信号送入固态继电器,调节电炉的加热功率,来达到精确的控温效果。加热系统主要由电炉和床体两部分组成。加热系统分为3个温度区,每个分区的温度设定值可各不相同。控制系统中对象的扰动主要有:各分区间按照工艺要求所设定温度值的差异、电炉外壳冷却水流量变化带走的热量的变化等。

3.2 温度控制原理图如图2。

4 监控程序的设计

4.1 通讯设计 由于三台FP23温控仪表通过RS485通讯接口与上位机进行通讯,现对温控系统进行分布查询通讯设计,其流程如图3。

4.2 系统参数设定 为了实现温控表与PLC或上位机的串行通信,需对FP23温控表进行通信参数设定。FP23温控表的参数设定如下:Add=1-3(分别为3块温控表的地址),BPS=2(通信速率为9600bit/s),BIT=3(7位数据位,奇校验,2位停止位),INT=150(发送时间间隔为150ms)。

4.2.1 曲线运行参数设置 在上位机进行组态软件编程,按工艺流程温控要求创建温度设置曲线(多段曲线)库,存于上位机,并可随时修改温控参数(升温速率,SV,PID号等);通过组态软件在上位机的控制界面中进行曲线设置脚本程序编写,形成图4设置窗口。

4.2.2 温控仪PID参数设置 下载温度设置曲线至温控仪,在图5窗口显示设置曲线并可自动进行PID自整定,将每步PID参数自动置曲线库对应曲线的PID参数,以备工艺实验温控调用。当然也允许手动修改对应曲线的PID参数,已达到更精细的控制要求。

4.3 温度控制动态曲线监控 温控参数设置和相关数据通讯由温控仪RS485与上位机(一体机)串口实现。上位机组态软件动态曲线通过程序形窗口曲线,如图6所示,温度控制的功能是:在曲线库里选择整定后的温度设置曲线下载至温控仪,进行对应的温控对象控制,并在上位机监控界面上上载显示温度设置曲线(粗线),同时实时显示温度运行曲线(细线)运行情况。

4.4 数据管理 其文件名是由软件自动命名的文件名,包含了工艺始运行的日期、时间、炉号、工艺名称等重要信息,查找起来一目了然,可通自由报表窗口菜单项打开、查看或打印。完整的曲线是热处理品质保证的有力依据,也是技术员做质量分析的必不可少的参考资料,这意味着曲线的显示和打印是管理系统中十分重要的一环。

5 结论

该温控系统采用计算机分布式控制,利用基于组态软件设计的FP23温控仪与计算机的串口通信及,实现人机界面对工业现场仪表的实时监控,对加热电炉实行集中控制和管理,实现了生产过程自动化,并提高了控温水平。

参考文献:

[1]袁秀英.组态控制技术[M].北京:电子工业出版社,2003:18-19.

[2]李志全.智能仪表设计原理及其应用[M].上海:华东理工大学出版社,2003:23-27.

[3]何衍庆,俞金寿,蒋慰孙.工业生产过程控制[M].北京:化学工业出版社,2005:35-39.

篇4

【关键词】大体积混凝土;早期温度裂缝;控制;温度应力

近年来,随着大体积混凝土工程中的广泛应用,大体积混凝土早期开裂也已经成为困扰混凝土工程界的焦点问题。导致大体积混凝土开裂的原因有很多,比如,水泥水化热引起的温度应力和温度变形、内外约束条件的影响、外界气温变化的影响、混凝土内的收缩变形等。水泥水化热是混凝土早期温度应力的主要来源,为了保证大体积混凝土结构具有可靠的强度和耐久性能,必须在施工过程中通过控制水泥水化热,将大体积混凝土早期温度开裂的潜在危险性降至最低。

1、大体积混凝土早期产生温度裂缝的原因

混凝土在凝结硬化过程中,水泥水化产生大量水化热,这些热量积聚而导致混凝土内部温升较快;混凝土结构本身体积厚大,导热系数低,热量不易散发,从而造成与混凝土表面产生过大温差,从而产生拉应力。当拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面将开裂,产生温差裂缝。一般情况下,混凝土的内外温差不宜超过25℃,否则混凝土将产生温差裂缝。故《混凝土结构工程验收规范》(GB50204-2001)规定:大体积混凝土的浇筑温度不宜超过28℃。

2、水泥水化的放热过程

水泥的水化热释放主要集中在早期,在开始3d内大致会放出50%的水化热,混凝土1d利3d的绝热温升相应为24.4℃和30.1℃。混凝土温升的高峰一般出现在浇注后的3-4d,掺粉煤灰后可推迟至5-6d,因此,从减少混凝土早期温度应力出发,应尽量减少水泥水化热。早期混凝土在浇筑后的几个小时后混凝土内部由于温度升高会产生压应力作用,但由于此时混凝土弹性模量较低,故应力值不大。温度峰值达到之后,混凝土内部的压应力由于温度不断降低而迅速减小。混凝土逐渐处于零应力状态。处于零应力状态时,混凝土内部的温度往往仅比温度峰值低几度。随着混凝土内部温度进一步降低,拉应力逐渐产生,而此时混凝土已具有较高的弹性模量,同时随着硬度和刚度的不断提高,混凝土对于应力的释放作用减弱,故混凝土内部拉应力发展较快导致开裂潜在可能性增加。特别是大体积混凝土,当产生大量水化热时,混凝土内外产生很大温差,从而导致混凝土内部存在温度梯度。温度梯度的产生导致温度变形梯度以及层间约束形成,从而加剧了表层混凝土内部所受拉应力作用,导致表层混凝土开裂危险性的提高。

3、控制大体积混凝土早期温度裂缝措施

3.1降低早期水化放热

减少水泥水化热可以通过以下几项措施来达到目的。

3.1.1优选原材料

a.水泥

由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥。试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率。

b.掺加粉煤灰

为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,在混凝土中掺入粉煤灰可以改善混凝土的和易性,降低气温,减少收缩,提高混凝土抗浸蚀性具有良好的效果。但对低级粉煤灰,当掺量过多时,早期强度较低,温差较大时,不利于混凝土的抗裂,在温度变化较大时,不宜过量掺用,应选择优质的粉煤灰。值得一提的是:由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生生塑性收缩裂缝。因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。

c.骨料

尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小 每方方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。对于细骨料宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。

3.1.2优化混凝土的配合比

在商品混凝土原材料一定的情况下,配合比对混凝土收缩裂缝产生有重要影响,主要是单位水泥用量,水灰比,砂率等。

对配合比的控制主要有以下几点:

1)商品混凝土应对混凝土的配合比进行优化;

2)不同季节、不同的施工环境应采用不同的配合比;

3)不同用途的混凝土应采用不同的配合比;

4)原材料变化时应重新确定配合比;

5)加强原材料的计量与控制,特别要加强雨季砂、石含水量的控制;

6)商品混凝土的水灰比宜为0. 4~0.6,砂率宜为38%~45%,最小水泥用量宜为300kg/m3。

篇5

关键字水蓄冷技术温湿度独立控制双工况冷源变频运行 布水系统

中图分类号:C35文献标识码: A

AbstractThanks to the implementation of the national peak valley electricity price policy, in recent years, the thermal storage of coolingindustry had got a certain development, among which the water cooling thermal storage technology had developed faster because it has many advantages, but due to its defect of huge reservoir volume needed, this technology is not appropriate to be used in some project where few space is available for build massive pool. In conventional air conditioning for comfort, fresh wind load accounts for a bigger part about 30% ~ 40% of total load of the air condition. If the fresh wind load can be deparated alone during the day and only the cold fresh air load supply used during the day would be accumulated at night, the reservoir volume can be effectively reduced. This paper introduces a kind of combanation of water cool storage technology with temperature and humidity independent control central air conditioning system (hereinafter referred to as the "THIC - CWST"), which realizes the temperature and humidity independent control, improves air quality, takes advantage of water cool storage technology the night, andsaves the electricity fees, which is a clever combination of the two kinds of technology. By detailing its principle and system characteristics, this paper gives the design selection of the reference method, and points out keys to be noticed in the process of selection, finally analyzed economic benefit, and the conclusion.

Keywords:The thermal storage of cooling

Humidity independent control central air conditioning system Two working condition sourceFrequence changeing operation

Water distribution system

0引言

近年来,由于国家峰谷电价政策的不断推广,国内越来越多的地区获得了这种电价政策,而且峰谷电价比也在不断拉大,这一政策大大促进了蓄冷行业的发展。目前行业内较为常见的蓄冷形式主要有冰蓄冷、水蓄冷、共晶盐蓄冷等,相比冰蓄冷,水蓄冷技术以其系统相对简单、造价相对低廉、空调冷源效率高、系统运行稳定可靠的特点发展十分迅速,但其蓄水槽体积较大的弊端一直饱受诟病,工程案例也多集中在工厂、机场、工业园等土地较为宽裕的地方,而在市中心繁华地带土地较为紧张的写字楼项目中,须在前期土建规划时确立空调方案,并将蓄冷水池考虑进去,在降低蓄冷水池土建成本的同时,也为水蓄冷可行性提供有利条件,这样最终才有可能采用水蓄冷技术,否则,后期仅依靠体积有限的消防水池来蓄水,蓄冷效益将大幅下降,而普通水蓄冷(半蓄冷)所需水池体积容量已经较大,进行水池加建造价较为昂贵。因此,建筑物建成后,如果没有空间来做一个合适体积的蓄冷水池,水蓄冷对比冰蓄冷被采用的可能性将大大降低。

“THIC-CWST”系统采用双工况冷源主机,夜间冷源主机利用低温工况进行蓄冷,白天蓄冷水池单独供给新风系统对空调房间进行深度除湿,同时冷源主机采用高温工况供给高温末端去除室内显热负荷。由于该系统蓄冷水池只蓄存白天新风系统所需冷量,一定程度上缩减了蓄水池体积,减少了空间占用,系统实现了温湿度独立控制,不仅提高了空调品质,而且夜间所用电价为低谷电价,大大节约了电费。

1原理介绍

“THIC-CWST”系统是指采用高低温双工况主机(如低温工况为4℃/12℃直接蓄冷,高温工况为15℃/20℃间接供冷)在夜间电价低谷时段,冷源采用低温工况进行蓄冷,白天用电高峰时段冷源采用高温工况进行供冷,末端采用高温盘管,进而实现温湿度独立控制的系统。与此同时,由于在舒适性空调系统中,新风负荷约占整个系统负荷的30%~40%,采用高低温双工况冷源方案,新风全部由夜间所蓄4℃水通过板换换热进行热湿处理。而所用电价为夜间底谷电价,成本较为低廉,因此可以适当加大新风风量,增加空调品质,过渡季节还可以考虑全新风运行。

对于建筑高度不是很高的建筑物,还可以采用蓄冷水罐方式,蓄冷水罐蓄水液面须高于空调末端最高点,新风系统可以采用蓄冷水罐直接供冷方式,这样整个系统无需采用板换,减少换热损失,使系统使用效率更高,而且该情况下新风机组进水温度为4℃,低温除湿效果更好。系统原理如下图所示:

2系统特点

1独立新风系统

常规舒适性空调多采用“风机盘管+新风机组”的水―空气系统或全空气系统,在“风机盘管+新风机组”的水―空气系统中 ,新风机组一般分设在各层新风机房中或吊装于走廊内,对新风进行集中处理后再分配至各房间,风机盘管机组则直接安装于空调房间内,对室内空气进行循环热湿处理。在该系统中,新风系统设置为独立管路系统,通过板换与蓄冷水池进行热交换,新风机组设计进出水温度可为7℃/13℃。

2 冷源主机容量削减明显,节约设备初期投资

常规舒适性空调系统中新风负荷约占30%~40%,而根据国家卫生标准所要求的新风量来计算的新风,不仅承担湿负荷还可以承担部分显热负荷,通过计算可得约占整个空调负荷的50%~60%,白天主机只需要满足整个空调负荷40%显热负荷的容量要求即可,而夜间主机须能满足蓄存整个新风负荷总冷量,同时满足这二者要求,最终主机容量约为常规系统的55%左右,大大降低了设备初投资。同时也可以减少变压器容量,降低配电系统投资。

在常规舒适性空调系统中,降温、除湿都要依赖同一套空调设备,在实际运行中,空调设备只能保证房间的温度控制,湿度实际处于失控状态。环境相对湿度也是人体舒适度的重要指标,放弃对相对湿度的控制,是现有空调方案下的无奈之举。

3 冷源主机合理利用,系统运行高效

“THIC-CWST”系统采用高低温双工况主机,在夜间使用低温工况(4℃/12℃)进行蓄冷,此时主机效率约为常规工况(7℃/12℃)的90%左右,COP值约为5.5,但夜间为电价低谷期,成本较低。而在白天,主机采用高温工况(15℃/20℃)供给末端使用,此时主机COP值可以达到9.0以上,效率非常高。

4 温湿度独立控制

本文所述系统是在温湿度独立控制系统(英文简称DOAS)的基础之上建立的,所以它拥有DOAS系统的所有优点,由湿度控制设备承担空调系统全部湿负荷,负责房间的湿度控制;温度控制设备只承担室内显热负荷,负责房间温度控制。室内温湿度实现完全独立控制,可以最大限度保障环境舒适度,提高空气品质,使之成为真正意义上的“舒适性空调系统”。有关DOAS系统的文章已有很多,在这里就不做过多介绍。

4. 设备选型参考

(1)冷源选择

在进行冷源选择时,首先需要根据空调设计日逐时气象参数,进行设计日的逐时负荷计算,并绘制逐时负荷曲线。在该系统中,新风承担新风负荷、室内潜热负荷和部分室内显热负荷,干式高温末端承担剩余的室内显热负荷。通过对两个子系统承担负荷的单独计算,最终确立所需冷源容量。

在机组类型上,虽然目前普通冷水机组已经可以做到低温工况(供回水温14℃/4℃)和高温工况(供回水温15℃/20℃)这样的双工况,但是有文章指出,高温离心式冷水机组在冷却水温度低于26 ℃或者冷冻水出水温度低于12℃时,机组运行可能有出现异常的现象。而磁悬浮离心式冷水机组的出现,很好的解决了这个问题,磁悬浮离心式冷水机组不仅部分负荷下的COP明显高于其他冷水机组,更为重要的是,磁悬浮离心式冷水机组在3~20℃的冷水初始温度、8~20℃冷水温差下,仍然具有很高的COP值,这样就为本文所述系统提供了理想的高温(15℃~20℃)和低温(4℃~12℃)冷源,进一步提高了该系统的节能效果,有利于其推广应用。

(2)新风机组选择

该系统中,新风系统承担所有的建筑湿负荷,而建筑新风量是根据满足国家卫生标准的人均最小新风量来进行确定。由新风量Gx、室内湿负荷Wr和室内设计参数Tn、Dn.

Dl=dn-Wr/Gx

具体数值需根据送风参数进行详细计算。为了减轻新风机组处理负荷,建议对室内回风进行热回收处理,减少建筑能耗。

(3)高温末端选择

目前在温湿度独立控制系统中,温度控制设备主要有干盘管、辐射板、毛细管、冷梁等。由于后三种设备价格较为昂贵,其应用目前还不是很广泛,本文所述系统采用干盘管,相比同功率普通盘管,干盘管在风量和冷量上均有较大幅度下降,同样负荷情况下,选用干盘管数量要多与普通盘管,下图给出二者参数对比表,供选型参考使用。

表1基本规格比较

规格 名义风量/(m3/h) 名义供冷量/W 名义供热量/W

普通盘管 干盘管 普通盘管 干盘管

FP-34 340 1800 680 2700 1490

FP-51 510 2700 1020 4050 2240

FP-68 680 3600 1360 5400 2990

FP-85 850 4500 1700 6750 3740

FP-102 1020 5400 2040 8100 4500

FP-136 1360 7200 2720 10800 5980

FP-170 1700 9000 3400 13500 7480

FP-204 2040 10800 4080 16200 8970

FP-238 2380 12600 4760 18900 10470

注:1)普通风机盘管的名义制冷工况:干球温度27℃,失球温度19.5℃,进水温度7℃,进出水温差5℃;名义供热工况:干球温度21℃,进水温度60℃,供水量与名义制冷工况时相同。

2)干盘管名义制冷工况:干球温度26℃,湿球温度18.7℃,进水温度16℃,进水温差 5℃;名义供热工况:干球温度21℃,进水温度40℃,供水量与名义制冷工况时相同。

(4)水泵变频

在常规水系统中央空调中,由于空调末端负荷的逐时变化特性,通过设置变频冷冻水循环泵,可以节约部分能耗,能够更好的控制供回水温度及温差,实现与末端负荷匹配运行。而在水蓄冷空调系统中,不仅冷冻水循环泵可采用变频泵,由于蓄冷和放冷工况的运行特点,蓄冷泵和放冷泵设置变频泵也十分必要。以蓄冷工况为例,由于空调主机加载至最大马力需要一定时间(该时间随设备容量增大而递增),在蓄冷工况初始阶段,如果水泵未设置变频,此时管路水流量为主机蓄冷工况设计额定流量,则会出现蓄冷回水温度高于设计温度的情况,影响蓄水池温度分层,造成冷量损失。

以下图为例进行说明,蓄水池原有水温度均为12℃,如下图中(1),则在蓄冷工况始段主机加载过程中,蓄冷回水可能出现9℃(假设)的情况,如下图中(2),而当主机加载至满负荷运行时蓄冷回水达到设计温度4℃,此时蓄水池内会出现多个温度层,由于中间温度层的出现,会导致临界温度层之间互相传低热量,冷热抵消,随时间推移,变成一个斜温层,如图(3),影响蓄水池使用效率。放冷工况存在同样的情况,由此看来,由于蓄水池内斜温层的出现,水蓄冷中央空调蓄冷泵和放冷泵均有必要设置变频运行控制,以确保进出水温度的相对恒定,而且由于现在变频等自动化电气设备的普及推广,其成本也在日趋下降,价格已不再昂贵,采用变频泵不仅节约能耗,而且经济性好。

(5)布水系统

对于目前应用最广泛的自然分层式水蓄冷系统,通常我们衡量其布水系统效率高低的指标是斜温层厚度,而在水蓄冷行业已经有人提出另外一个指标―“换热余量”。何为换热余量?换热余量是指在布水管路直接抽吸区域中,永远无法被管路抽走换热的水体积与该区域水总体积的比值。以下图为例,选取下布水器两个布水孔来进行说明,由于布水孔之间存在间距,所以在实际抽水过程中,会出现类似图中阴影部分的区域的水永远无法被抽到的情况,该区域的水即是“死水”,假设其体积为V1。布水系统最下端的布水管路占有一定空间,如图中所示,体积为V2=πW2・H/4,换热余量=V1/V2。目前已有厂家的布水器产品换热余量可以做到0.3,布水效率很高,所以我们在选择布水系统的时候,应综合考虑这两个指标,以提高水池的有效蓄冷量,确保蓄冷效益。

“换热余量”示意图

此外,目前蓄冷行业常见的布水系统材质有镀锌钢管、不锈钢管、PVC工程塑料管等,相比钢管,PVC工程塑料管具有不生锈,无结垢,不生藻、寿命长、维护周期长等优点,随着系统的长期使用,管路系统内的水难免会出现各种杂质,如果是钢管材质,则会出现生锈、生藻等现象,而由于布水管路其开孔孔径大小有限(通常为几厘米),如果杂质无法被及时清理,则有可能出现阻塞管路的现象。而对于一个体积较大的水池或者水罐,清洗一次需要对其进行 放水―冲洗维护―注水 ,这个过程少则几天,多则上十天,而这期间无法进行蓄冷运行,造成蓄冷效益损失。相比而言,PVC工程塑料管则会好很多。

4经济效益分析

以空调面积40000m2的办公楼为例,设计冷负荷指标为150 W/m2,总冷负荷为6000KW,同时使用系数取0.8,常规系统可选用两台700RT离心式冷水机组与THIC-CWST系统选用一台850RT的离心式冷水机组即可,二者初投资及回报各项比较如下表。

主要设备及管材费用(不含人工费)

常规风机盘管+新风系统 THIC-CWST系统 备注

项目 规格参数 单位 数量 价格

(万元) 规格参数 单位 数量 价格

(万元)

制冷机组 500RT 台 2 160 600RT 台 1 96 按1600元/RT计

冷冻水泵 55 KW 台 2 10 55 KW 台 1 12

冷却水泵 55 KW 台 2 10 55 KW 台 1 6

蓄冷水泵 ― 台 ― ― 37 KW 台 1 3

放冷水泵 ― 台 ― ― 37 KW 台 1 3

冷却塔 16.5 台 2 40 16.5 台 2 40

板换 1750 KW 台 2 25 1750 KW 台 2 25

阀门 ― 项 1 50 ― 项 1 60

新风机组 3000m3/h 台 31 40 3000m3/h 台 31 40

末端设备 ― 项 1 55 ― 项 1 90

管路系统 ― 项 1 100 ― 项 1 105

风管 ― 项 1 40 ― 项 1 40

保温防腐 ― 项 1 20 ― 项 1 20

蓄冷水池 ― 个 ― ― 1000m3 个 1 50 原有500m3消防水池,加建1500m3

小计 550 590

年节约电费 0 50 以深圳地区为例

目前按半蓄冷来计算,常规水蓄冷的回收年限一般需要2~3年左右,而冰蓄冷则需要5~8年左右。从上表可以看出,THIC-CWST系统相比常规风机盘管+新风系统初投资仅增加7%左右,但每年却可以节约相当于总投资10%左右的电费,投资回收期仅为0.8年,回收期大为缩短。与此同时,40000m2空调面积按半蓄冷来计算,所需蓄水池体积约为4000m3,而采用 “THIC-CWST”系统,蓄水池体积可以缩减到2000m3,有效降低了土建成本。

5结论

本文通过对水蓄冷技术自身特点以及在蓄冷行业现状的分析,并结合在项目中实际使用的效果,提出将水蓄冷技术融入目前节能行业较为成熟的DOAS系统,将两种技术融合后,获得了意想不到的结果。一方面由于由于THIC-CWST系统夜间只蓄存冷量供给白天新风使用,所需水池体积相比普通水蓄冷系统(半蓄冷)要缩减40%左右,主机容量也得到消减;另一方面,有大温差双工况主机的存在,可以适当提高水池蓄冷密度,进一步缩减蓄水池体积约10%左右,最终实际需要蓄水池体积仅为普通水蓄冷系统(半蓄冷)的50%左右,有效弥补了普通水蓄冷系统水池体积大的缺点。THIC-CWST系统通过将水蓄冷技术融入DOAS系统,不仅继承了DOAS系统的优点,提高了末端空气品质,增强了空调舒适度,同时每年还为客户节约了电费,带来切实的经济效益,实现了“既节能,又省钱”的双重目标,是一种前景很好的新技术。在此,也希望业内人士对该项技术予以关注,共同研究探讨,将其不断完善并广泛推广应用。

参考文献:

[1]严德隆、张维君,《空调蓄冷应用技术 》;北京,中国建筑工业出版社,1997。

[2]《蓄冷空调工程技术规程》;北京,中国建筑工业出版社,2008。

篇6

[关键词]企业 内部控制 设计步骤

内部控制作为企业生产经营活动的自我调节和自我约束的内在机制,是现代企业重要的管理手段。内部控制的健全与否与企业成败息息相关。无内部控制或形同虚设的内部控制,遇到市场风险和内部风险,可以轻易而举地毁掉一个企业,而有效的内部控制可以把一个企业推向成功。

在商业竞争日益激烈的今天,凡是成功的企业,一是有消费者认可的产品,二是产品在市场中具有明显的竞争力,只有这样的企业才能永立不败之地。产品竞争力从何而来?无非就是同等质量比价格,质价相当比服务。能够生产出质优价廉且极具竞争力产品的企业,肯定是具有先进技术和深厚管理功底的企业,二者不可偏废,但高深的管理功底从何而来?它应当来自于企业内部有效的管理与控制。这里所谈到的控制,是指有效的内控制度的实施和执行所起到的效果。所以,企业内控制度的建立和运用,对企业的生存、发展、壮大起到非常关键的作用,这是因为,内控制度涉及到企业经营的各个层面,不同工作岗位上的员工都知道自己该做什么?如何做?做到什么程度?应该产生什么样的工作控制效果?这些在设计内控制度时均必须加以考虑。

一、内部控制的内涵

随着商品经济的快速发展,市场、社会对企业的要求也越来越高,为了适应这种要求,企业对内部控制的研究也不断深入。所谓“内部控制”是指单位为提高经营管理效率、实现单位经营管理目标而制定和实施的一系列相互制约、相互监督的方法、措施和程序的总称。内部控制先后经历了内部牵制、内部控制制度、内部控制结构和内部控制整体框架四个阶段。但是由于传统内部控制的定位比较狭窄,为此财政部联合五部委于2009年了《企业内部控制基本规范》,旨在推进企业的内部控制工作。

二、内部控制设计的步骤

内部控制设计应该按照内部控制的构成要素进行,通过对内部控制要素的整合和系统化,在此基础上开展有效的控制措施,从而实现内部会计控制的目标。

1.了解和评估控制环境

控制环境是指对内部控制的效果起到促进或削弱的因素,企业在设计内部会计控制制度时,首先应当对内部条件和外部环境进行研究和分析。各个企业的内部控制虽然有相同的原则和相近的内容,但是由于各个企业对这些原则的使用、内容的融合不同,还是存在差异的,在设计过程中,要具体根据企业的经营活动的情况来具体设计控制制度,例如:企业的经营性质、企业的组织形式的不同,决定了各种资源的使用过程和业务流程的不同,个体企业的内部控制更加关注于人员行为的约束,而股份有限公司等大的企业内部控制的设计要结合公司治理结构进行。

2.建立内部控制结构

企业在建立内部控制时,注意各个控制环节,注意各个控制环节和组织结构的联系,发挥各个组成部分的协同效应,同时要求内部控制制度要能够有效监督经营活动过程,预防和发现风险并及时纠正。企业在设计内部控制制度时,要坚持整体和局部、宏观和微观相结合,首先建立内部控制的组织结构,然后针对每个业务部门的机构设置情况进行分析,合理划分企业的组织结构,防止机构之间职能的重叠,以避免资源的重复使用和浪费。

3.确定各个业务循环的流程

(1)明确各个业务流程的起点和终点。在持续经营下,企业的各个业务都是不断循环的过程,要弄清业务流程的循环过程,首先要找到业务流程的起点,按照业务流转的特点,设计出整个流程。

(2)找到业务流程之间的联系。企业的经营活动需要建立的控制制度之间是广泛联系的,我们可以通过协同控制措施降低内部控制的成本和提高控制效率。业务流程之间的联系可以划分为不同类型,有的是逻辑联系,有的是财务资金联系,还有管理联系等。

4.找到关键风险控制点

内部控制的设计要受到经济性质原则的制约,不可能面面俱到,因此只能抓住关键的控制环节才能够建立有效的内部控制制度,关键的控制点是指业务流程和企业经营活动中容易产生风险的环节,要想找到关键控制点,首先要对各个业务流程进行风险评估,经营风险排序后确定关键点。

三、内部控制设计中应注意的问题

企业在内部控制制度的设计过程中,要注意的主要问题是要保证控制活动与企业控制目标相一致,通过有效手段加强内部控制的实施,并改善企业员工对内控制度的认识。

1.控制活动与控制目标相一致

企业内部控制设计在确定了关键控制点、业务流程和控制内容后,就要针对这些内容采取相应的控制措施或控制活动,控制活动是内部控制设计是否有效的关键。企业的控制活动是否有效,衡量的标准就是实施控制活动后其结果能否与控制目标保持一致,也就是说控制活动的执行是否能够实现控制目标的要求。

2.保证内部会计控制的有效实施

从内部控制制度的设计上分析,通常情况下,企业均能够找到关键风险业务流程,并且能够贯彻内部控制的制定原则,形成较为完善的理论框架,如果企业的各个部门能够严格遵守规定的内部控制制度,就会有效的降低企业的经营风险。但是实际情况中,往往很多都有较为完善、合理的内部控制框架或制度,却无法有效发挥作用,在执行过程中出现问题,所以,为了保证企业内部控制的有效实施,应该妥善处理好内部会计控制设计的制衡机制和内部控制设计中合理使用激励手段。

3.形成内部控制的企业文化

很多企业的管理层认为,内部控制是针对下属和普通员工进行的控制;而员工也错误的认为自己是进行内部控制的局外人,这些认识的存在就必然会降低企业各级管理者进行内部会计控制的积极性,从而影响控制的效果。内部控制中内部环境的建立,应包括单位企业文化的建立,树立单位每个员工整体的风险意识和责任意识,使管理和控制形成企业文化,根植于企业全体员工的心中,那么这项内部控制肯定是有效的控制。

在市场竞争日益激烈的今天,企业要想更快、更好地发展,必须结合自身特点设计出行之有效的内控制度,使之符合企业的管理目标,从而推动企业持续、稳健发展,迈向成功。

参考文献:

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关键词:市政;工程管理;现状;对策

Abstract: with the continuous development of the market economy, the investment by the municipal engineering construction in our country and construction management system is also in constant development and reform. Our city is becoming increasingly intensified construction, municipal engineering scale city is also more and more big, the quality of the project is related to the broad masses of the public interest and safety of life and property. Therefore, the strengthening of municipal management be imperative. This article from the current situation of municipal engineering, and puts forward some measures for the corresponding, and the quality, cost and schedule control is analyzed in detail.

Keywords: Municipal Engineering Management; current situation; countermeasures;

中图分类号:TU99

前言:随着社会经济的发展和人口的不断增长,市政工程的基础地位越来越突出,也越来越重要,近些年来,我国加大对市政基础设施建设的投入,市政工程建设进入前所未有的发展阶段。目前,我国在市政工程管理方面还存在一些问题,应积极采取措施加以解决。

一、市政工程管理的现状分析

现今市政工程在市场规范化管理方面存在着缺陷。往往为了一味的追求工期而忽视了质量,没有严格执行强制性标准,或对强制性标准理解不透彻从而导致执行力度较差。市政工程施工技术资料与工程进度不同步,表格没有统一,后补资料甚至出现虚假资料。而且现在施工企业质量管理存在薄弱环节,有些建筑企业搞内部项目承包制,项目部只给公司交管理费,这种类似转包挂靠的行为削弱了企业对项目部的质量管理,极易导致质量低劣的情况出现,极易导致工程项目设计上的功能不全或其他缺陷和施工质量隐患,造成工程质量内在品质的降低,运行后出现大量的质量问题。另外,随着建筑业的高速发展和结构调整,原来的许多分包企业逐步成长为总包企业,这些新兴的总包企业往往在分包工程的质量管理控制和现场施工质量控制上没有尽到总包单位应尽的责任,是整个工程管理的薄弱环节。

二、改善市政工程施工管理的对策

1、加强市政附属工程施工

主体市政工程质量控制固然重要,附属工程同样不容忽视,要想打造市政精品工程,就要在细化附属工程方面下工夫。针对质量和安全通病和容易忽视的质量和安全问题制定相应的对策和技术处理措施,提高附属工程施工技术水平,确保工程质量和安全,以达到市政工程整体性、协调性和实用性之目标。

2、对易发事故重点监测控制

对于一些易发事故点,如高压电线和煤气管线地段,施工单位应该格外注意,要根据不同地段,有针对性地制定施工措施和意外事故发生后的应急预案,以确保沟槽和基坑施工安全。隧道工程、桥梁工程和地下通道工程施工,施工条件复杂、技术含量高,施工企业就以高空安全作业和吊、安装运输安全,以及机械操作和桩基础施工安全为自控重点。施工企业对待这些工程要制定详细的安全施工方案,保证建筑物的结构安全,确保施工安全和质量的双丰收。

3、严控监理机制

首先,工程监理要本着透明制度,监理单位要有明确的健全工程质量监督的告知制度,变事后处罚模式为事先的服务模式,有机结合服务和执法。监督运行体制要坚持“事物监督”与“行为监督”相结合原则,监督范围不止局限在单一实物,而是要渗透到工程建设的各个方面。目前的监督方式多采用定期日常监督,应增加随机检查的次数和频率。政府和职能部门必须指派专人负责,实施项目法人责任制。这样可以有效避免无人问津,多头管理,无处问责的尴尬局面。由于市政工程是一项涉及专业知识面广的综合性工程,其质量监理是一项难度大、项目多、任务重的监理工作,而一般的专业人员只精于自己所学的专业,很难胜任市政工程的监理工作,所以要加强培训,培养知识技能全面的监理人才。

三、实施工程全过程质量管理

1、设计过程

设计过程的质量管理是全面质量管理的首要环节。在这一阶段,一定要做到耐心细致,把施工中可能遇到的问题考虑周全,对设计图中不便于施工的地方尽早提出修改意见,制定出详尽合理的施工方案和施工组织设计,便于下一阶段施工过程的进行。

2、施工过程

施工过程是工程质量形成的基础,也是质量管理的基本环节。施工过程管理的基本任务是保证工程的质量,建立一个能够稳定地生产合格工程和优质工程的管理系统。这一阶段要做好以下工作:组织好质量检验工作,包括原材料、半成品、成品的检验、施工工序的质量评定和最终质量评定工作;科学组织、严格管理、文明施工;组织好每一道工序的质量控制,建立管理点。

四、做好进度管理

进度管理是施工项目现场管理中最主要的环节,是施工项目按照合同工期顺利完成的有力保证,是企业信誉、竞争力、履约能力的有力体现。

一是加快开工前准备,一旦中标,项目部人员和工人立即进场,以最快的速度组织材料设备进场,搭设临建、布置临时用水用电线路,做好测量定位等工作,建立各类台帐,做好管理准备工作,将开工前的准备时间压缩到最短;二是竣工收尾阶段加大管理协调力度,采取强有力措施,防止因各分项工程同时施工可能发生的混乱,使各项工序积极有序地进行。过程中科学安排各工序和分部分项工程的施工作业计划,以总进度为大纲安排好月、旬、日施工作业计划和主要工期控制点,并以此为依据,合理安排劳力、材料设备进场计划,科学的组织好各工种的配合,实现分段并进、平等流水、立体交叉做,以创造更多的作业面,投入更多劳力加快施工进度,做到宏观控制好、微观调整活,各关键工期控制点均在控制期内完成;同时加大协调力度,确保各施工方按计划有序的进行施工,做到各负其责,确保政令畅通,协调有力,确保各分项工程按施工进度计划组织施工。

五、加强成本控制

成本管理是施工项目管理中的核心内容,是增加企业利润,扩大企业资金积累最主要的途径。

在成本管理方面,现场管理人员应责任明确,实行归口管理,管好项目控制投入,降低消耗,提高工效,将安全、质量、进度、成本四方面结合起来进行综合管理,并根据成本管理的目标与劳务施工队伍签订劳务施工合同,明确责任与目标,根据施工项目的实际情况编制降低成本的技术组织措施,深入挖掘各分项工程中存在的降低成本利润点,降低成本。

其次项目部应分期搞好“三算”: 开工前搞好预算,以便对盈亏作出预测;在施工中搞好阶段结算和内部承包结算,确保收入兑现;竣工后抓好施工项目成本竣工结算。

工程项目管理的总目标是使项目的投资、工期、质量的目标按预期计划实施,是在限定的时间内,在限定的资源(如资金、劳动力、设备材料等)条件下,以尽可能快的进度,尽可能低的费用(成本或投资),满足项目的功能、质量、要求,圆满完成项目任务。

六、提高企业员工素质、激发员工的积极性和推行目标管理

1、提高企业员工素质,激发员工的积极性和创造性

这是开展质量活动基础和着眼点,是企业质量管理重大的改变,确立了以“人”为中心的现代化质量管理。首先,应当尽量把每个员工放到他适合的位置上,培养他对工作的热情和积极性,做到人尽其才。只有激发每个员工的能动性,才能发挥人的创造性。其次通过激励参与,能形成员工的认知感和归属感。满足自身实现自我价值的需要。体会到被社会和企业尊重与被需要,从而激发人员在工作中的最原始的积极性和创造性。有时候,宁愿少赚到钱,每天工作舒心。就是这个道理。最后,物质激励和精神激励要有机的结合起来,给予奖金、涨工资、发放物品等物质激励能起到很大的作用,但是精神的激励能产生更持续更长久的作用。

2、推行目标管理

项目经理应该通过确立质量目标对各控制质量部门加以管理,当公司和项目部确定了质量管理目标后,就要对其进行有机的分解,转化成各控制质量职能部门和各级质量负责人的分目标,根据分目标的完成情况加以统计、总结、改正和奖惩。质量体系的建立和质量的体系认证公司层目标由由公司主要领导组织完成;质量策划、方针等目标由公司质量管理部门组织制定;项目部实现质量目标由项目部组织相关人员制定;目标的制定应与每位员工的应有成果相联系。由高向低进行目标分解和自低向高的目标期望相结合,使目标管理的建立在职工的主动性、积极性的基础上,把全员吸引到制定目标管理中来。

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【关键词】大体积;混凝土;内部温度控制;一般措施

由于混凝土的传热性能差,结构内部热量不易散发,形成内外温差,导致混凝土发生应变,另一方面结构物的约束会阻止这种应变,产生温度应力,一旦温度应力超过混凝土所能承受的极限抗拉强度时就会产生温度裂缝,而且还会因水化热温升过高导致混凝土后期强度的明显损失。混凝土浇筑凝结后,温度迅速上升,一般在3―5d达到峰值,而控制混凝土温度峰值所采取的手段主要是从设计和原材料两个方面人手,施工过程采用辅助控制为辅的原则。

1 设计措施。

1.1 大体积混凝土的强度等级在设计时宜在C20~C35范围内选用,利用后期强度R60。随着高层和超高层建筑物不断出现,大体积混凝土的强度等级设计选择有日趋增高的趋势,出现C40~C55等高强混凝土。设计强度过高,水泥用量过大,必然造成混凝土水化热过高,混凝土块体内部温度高,混凝土内外温差超过30t以上,温度应力容易超过混凝土的抗拉强度,产生开裂。对于竖向受力结构可以用高强混凝土减小截面,而对于大体积混凝土底板应在满足抗弯及抗冲切计算要求下,采用C20~C35的混凝土,避免设计上“强度越高越好”的错误概念。考虑到建设周期长的特点,在保证基础有足够强度、满足使用要求的前提下,可以利用混凝土60d或90d的后期强度,这样可以减少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土浇筑块体的温度升高。

1.2 大体积混凝土基础在设计时除了应满足承载力和构造要求外,还应增配承受水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋,以构造钢筋来控制裂缝,配筋应尽可能采用小直径、小间距。采用直径8~14的钢筋和间距在100-150mm比较合理的。

1.3 面积较大的基础及其他筏式基础、箱式基础不应设置永久变形缝(沉降缝、温度伸缩缝)及竖向施工缝。

1.4 大体积混凝土工程在施工前,应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩力进行验算,确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值,按照规范的要求,内外温差不超过25℃。

2 材料措施。

混凝土原材料的质量应满足国家颁发或部颁发的水泥、混合材 料、砂石骨料和外加剂的质量标准。必须对原材料的质量进行检测与控制,并建立一套科学的质量管理方法。对原材料进行 检测的目的是检查原材料的质量是否符合标准,并根据检测结 果调整混凝土配合比和改善生产工艺,评定原材料的生产控制水平。

2.1 为了减少水泥用量,降低混凝土浇筑块体的温度升高,可利用混凝土60d后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。

2.2 采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值,可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低,也可降低保温养护的费用,这是大体积混凝土配合比选择的特殊性。强度等级在C20~C35的范围内选用,水泥用量最好不超过380kg/m3。

用加粉煤灰和矿粉来提高混凝土的和易性,改善混凝土工作性能和可靠性,同时可代替水泥,降低水化热。通常掺合料的掺加量为水泥用量的15%―30%,可以达到降低水化热10%―20%。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入水泥重量0.25%的木钙减水剂后,不仅使混凝上工作性能有了明显的改善,同时又减少10%拌和用水,节约10%左右的水泥,延缓水泥的水化时间,从而降低了水化热。一般泵送混凝土为了延缓凝结时间,要加缓凝剂,反之凝结时间过早,将影响混凝土浇筑面的粘结,易出现层间缝隙,使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝,宜掺加膨胀剂。常用的膨胀剂有UEA,EAS等型号。

2.3 混凝土浇筑施工的措施。混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出料温度等方面的要求,并应符合下列规定:

2.3.1 当炎热季节浇筑大体积混凝土时,混凝土搅拌场站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施。

2.3.2 搅拌用水可采用冰水,深井水等降低混凝土的出料温度。

2.3.3 在夏季对浇筑完成后的混凝土表面进行蓄水降温和遮阳降温。

2.3.4 对于一次性浇筑量较大的混凝土构件,在浇筑方案安排中尽量采用“后浇缝”和“跳仓打”等施工安排,缩小一次性浇筑的面积数量和混凝土浇筑量,以此来控制施工期间的较大温差及收缩应力。

2.4 混凝土浇筑完成后的措施。混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列规定:

2.4.1 保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求。

2.4.2 保温养护的持续时间,应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制、确定,但不得少于15d,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行。

2.4.3 在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力;其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体承受外约束力的抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝的目的。同时,在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。

2.4.4 塑料薄膜、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板,在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。

2.4.5 对标高在±0.000以下部位的混凝土,只要条件具备应该及时进行回填土工作;而对±0.000以上的部位混凝土应及时加以覆盖,切记不要让混凝土长期暴露在风吹日晒的环境中。

温度控制的具体措施常从混凝土的减热和散热两方面着手。所谓减热就是减少混凝土内部的发热量,如减少水泥用量、采用低热水泥、降低混凝土的拌和出机温度,以降低入仓浇筑温度T p 等。所谓散热就是采取各种措施,加速热量的散发,在混凝土温升期采取人工冷却降低其最高温升,当到达最高温度后,采取人工冷却措施,缩短降温冷却期,将混凝土块内的温度尽快地降到灌浆温度,以便进行接缝灌浆。

参考文献:

[1]宁仁岐.建筑施工技术.北京:高等教育出版社,2002.

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【关键词】独立学院 毕业论文 质量监控 评价体系

教育部《关于加强普通高等学校毕业生设计(论文)工作的通知》中指出:“毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计(论文)在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。”2012年《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》中进一步提出要“强化实践育人环节。制定加强高校实践育人工作的办法。结合专业特点和人才培养要求,分类制订实践教学标准。增加实践教学比重,确保各类专业实践教学必要的学分(学时)。加强实践教学管理,提高毕业论文质量。” 独立学院属于高等教育的重要组成形式,发展至今已有303所 (2012年3月教育部数据),遍布全国30个省、自治区、直辖市。毕业论文也是独立学院教学工作的一个有机组成部分,是实践教学的一个重要环节。对毕业论文进行质量监控,强化毕业论文过程管理是提高论文质量的必然要求。但质量监控效果如何?如何构建对质量监控体系的评价标准是衡量独立学院毕业论文组织、管理有效性的重要内容。本文旨在对该评价体系的构建提出几点建议,以期对独立学院毕业论文质量的提高有所裨益。

一、从动静两个方面构建毕业论文质量监控评价体系

独立学院毕业论文工作作为实践教学环节的重要内容,一般安排在第8学期,有的学校从第7学期期中就开始,直到来年的5月份结束,持续6个月之久,学分达到7.5或更多。对于学院、系部、指导老师、学生而言都是工作、学习中的“重头戏”,对毕业论文质量监控体系的评价应从动、静两个方面全面考察。静的方面包括教学文件(如毕业论文工作大纲、计划、各种统计表格、评分标准等)是否齐全、师资力量是否具备、可供文献资料是否充足;动的方面包括选题环节是否安排有序,毕业论文组织、中期检查过程是否严格,指导老师指导环节是否科学合理、能否满足学生需求,学生写作态度、纪律、答辩过程管理是否严格等。对评价的各项内容分等级设定不同的标准予以评分。

二、注重师生有效联动构建毕业论文质量监控评价体系

老师和学生是教学工作的两大能动主体,教和学是相互促进,互为条件的关系,在毕业论文写作的整个过程中,应注重指导老师和学生的有效联动,既要评价教师的指导态度、指导方法,又要对学生的写作态度、学风、纪律方面进行考察,在写作中有好的态度、良好的学风及严格的纪律是毕业论文质量提高的必要前提。评价毕业论文质量决不能仅从论文本身着手,在实践中,存在学生找人的严重情况。因此,有效的质量监控体系中应包含对师生互动的管理措施,如要求指导老师每周与学生通过电话、网络等方式就论文写作情况加强沟通,通过指导日志的填写记录老师与学生的互动情况等。

三、以毕业论文质量作为评价监控有效性的重要内容

对毕业论文写作进行组织、管理最终目的,是要求学生完成高质量的论文。因此,毕业论文质量监控进行的实际效果,最关键还是要看毕业论文本身的好坏。在评价体系中应突出对毕业论文质量的考察。从选题是否符合教学要求,是否能做到结合实际、选题的深度、广度等方面,从论文的字数、格式、结构、论点、论据等各个方面分等级进行评价。另外,还应就毕业论文的相似度检测结果予以关注,近年,一些独立学院把对毕业论文进行相似度检测作为学生论文合格的必经程序,在设置具体评价标准时,大多以40%为分界线,这一举措客观上给学生造成一定压力,为了检测过关,在论文写作中,通常会有社会调查、座谈会、数据分析等内容,保证了论文的质量,收到了很好的效果。

四、重视学生对毕业论文监控体系的评价

在构建毕业论文质量监控评价体系时,要通过问卷调查、座谈会等形式,了解学生对毕业论文工作的认可度,并将此作为对指导老师进行奖励的主要依据,掌握通过写作毕业论文,认为收获较大或一般的学生比例,并进而收集学生对毕业论文工作的意见和建议,以便在今后的组织、管理中予以改进。

总之,加强独立学院毕业论文工作,对于深化独立学院教学改革,推进素质教育,实现人才培养目标具有十分重要的意义和作用。只有构建科学、合理的毕业论文质量监控评价体系,切实使学院、系部、教师、学生各个主体重视毕业论文工作,严格规范毕业论文质量监控过程,强化责任心,积极创新才能使独立学院毕业论文质量真正提高。

【参考文献】

[1]施少敏等. 独立学院本科毕业论文(设计)问卷调查分析[J]. 湖北师范学院学报(自然科学版),2013(1):115-118.

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一、进行医保基金财务内部控制制度的完善具有的实际意义

具体有以下几点:其一,进行医保基金的财务内部控制度的完善是保证医疗保险事业继续发展的基础。其二,能够借用对相关的医保财务的内部控制制度的建设,有利于提升最高管理层进行标准化以及制度化水平的提升。其三,对于基金风险的防范具有积极的意义。

二、分析医保基金财务内部管理制度的基本现状

(一)医保基金筹集方式相对较多,难以统一管理

医保基金收缴方式多种多样,医保基金涉及的管理部门相对较多,并且需要走的流程也十分复杂,再加上各个部门信息传达不及时,因此可能会出现延迟等问题,导致医保基金管理相对困难。

(二)医保基金增值能力相对较低,难以保障基金收支平衡

医保基金的增值能力十分有限,资金筹集形式主要是采用现收现付制。医保基金收支主要是由医保管理机构独自运作,而地方相关财政也没有列入补助行列,再加上参保单位经济效益与缴费意识都相对较低,难以保障基金足额到账。

(三)医保基金筹集成本相对较高

医保基金筹资成本相对较高,有些地方区域可能会存在资金挪用等违法行为,再加上当前医疗机构行为不够规范,使得基金管理产生较大问题。

(四)管理方式仍然不够完善

由于医保基金收缴程序与流程相对复杂,因此可能会产生数据传递延迟等状况,再加上财务对账制度仍然不够完善,会计核算业务量十分庞大,会计电算化资金管理模式与方法有待改善,应当及时对医保基金进行调整与管理,加快会计电算化与网络信息化建设,从而保障医保基金的稳定运行。

三、完善医保基金财务内部管理制度的应对策略

(一)增强对基金筹集的监督和管理,确保基金稳定运行

应当根据国家相关法律法规与基金财务政策对医保基金财务进行严格管理,并使用地税协议委托的形式进行医疗基金收缴,地税协议委托的主要特点是收缴成本相对较低和资金缴纳率相对较高。构建完善的监督管理机制和体系,确保医保基金的稳定运行,构建网络监管平台,通过网络平台监测医疗基金的动态变化。借助于医保网络平台能够定期监测医保病人的实际状况以及用药效果等,确保病人的基础权利不受到侵害。借助于网络平台能够清楚的了解到基金筹集、使用、存储以及支出等状况,使得资金支出和收入明细更加透明化,保障了医保资金的安全,当出现基金截留与挪用等违反国家法律法规行为时,应当立即进行追查,并追究相应的法律责任。

(二)加强对基金使用和分配的管理,维持着基金收支平衡

根据我国当前医保发展的实际状况,制定相应的医保基金保护政策,使得医保基金使用与支出更加规范化,制定处罚标准,若是出现违反法律法规的行为应当严格按照相关法律法规处罚当事人。与此同时,还应当对医保组织机构进行定期或者不定期检查,当发现问题时应当立即进行处理,避免出现更大的违纪行为。当出现问题时地方相关财政部门与政府部门应当和银行进行相互协调,并严格按照标准要求做好医保基金管理业务。对于医保基金的使用与分配都应当加强管理,减少基金管理出现超支或者结余等状况,维持着基金收支平衡。

(三)提高资金投入力度并建立健全财务审查机制

地方相关政府部门与财政部门应当加大医保资金投入力度,建立健全地方财政补贴制度,使得财政支出比重逐渐提升。开拓医保资金筹集渠道,加大医保资金投入,不断拓展社会保险的覆盖范围,并开拓至合资与私营企业等。建立健全会计管理制度与机制,使得财务账簿更加准确和真实,从而能够全程记录着基金的使用状况。形成财务内审机制,定期审查基金账目与会计凭证以及账户使用等,要求银行账户实际支出与实际收入相符。与此同时,还应当不定期的核实医保结算数据以及报销数据等基金业务数据,保障财务支出与收入符合真实状况,从而确保医保基金稳定且健康运行。

(四)积极推行会计电算化在财务管理中的应用

积极推动会计电算化在财务管理上的应用,让财务管理与核算更加的快捷和准确。会快电算化管理使得会计核算更加的标准和规范,有助于提升财务管理的基本水平。由于医保基金资金量相对较大,再加上所覆盖的范围相对广,而资金核算任务量也十分巨大,借助于会计电算化能够及时并准确的处理财务信息,规范财务凭证填制。因此,各大区域应当积极推行会计电算化,使得财务管理工作趋向于网络信息化。