自动化管理范文

时间:2024-01-09 17:34:25

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自动化管理

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档案信息自动化系统是一项需要运用多种学科知识,多专业配合,多部门协作,多环节配套的复杂系统工程,系统建设发展到目前阶段,研究探讨对系统的协调组织、加强管理和科学决策,是十分必要的。

加强对档案信息自动化系统管理的目的在于开发应用,离开推进应用水平的提高,就脱离了实际。加强管理的指导思想,一是要积极进取,开拓创新,争取条件采用先进技术;二是要充分掌握系统的综合性、系统性、统一性,统筹兼顾,全面安排,调动各方面的积极性;三是要从现实出发,循序渐进。如何提高应用水平,需要深入考察与自动化系统相关的诸多方面的情况及变化趋势,分析存在的问题,寻求解决的途径。本文试从经常遇到的几个问题,阐述个人的一些看法。

一、推进自动化,必须提高档案标准化、规范化水平

目前,档案信息自动化系统的现状是档案标准化、规范化滞后和应用软件多乱,这些都严重影响了系统整体水平的提高。目前系统的主要矛盾不是硬件设备的缺乏,而是硬件的功能并没有充分发挥。笔者认为对这一问题取得共识是系统建设思想上的一次飞跃,它使我们的观察视野从计算机系统扩大到整个档案信息管理。这一认识上的转变给我们的启示是:档案信息自动化的内涵包括档案工作的各个方面和各个环节,其中首要的是档案业务要规范,档案标准要建立健全和真正实施。档案标准和规范本身也是一个系统工程,要推进档案自动化建设,必须抓好档案标准化、规范化,掌握好两者相辅相成、互相促进的辩证关系。

二、自动化建设要着眼于提高系统的整体水平

根据系统论思想和集成化要求,档案信息自动化建设的着眼点应是整个系统,组成系统的纵向和横向的各个节点都应达到一定水平,并通过网络加以联通,这样才能发挥整体优势,提高系统的综合能力。部分节点甚至一个重要节点的障碍,都可能造成系统的梗阻。当然,要求每个节点的装备水平和应用能力齐头并进是不现实的,不可能“齐步走”。鼓励和支持先进单位提高水平,在一些单位进行较高水平的试点,以取得值得推广的经验,对整个系统是有利的,但其基本出发点应是为了提高系统的整体水平,只有少数先进的节点不可能组成先进的系统。

三、有重点地抓好数据库建设

目前档案信息自动化系统从总体上看仍处于由文件处理向信息管理系统的过渡阶段,完成这一步的关键在于数据库建设。开发和建设数据库系统是国家档案信息工程的核心和基础,是工程的主体。数据库的含义是依托先进的信息技术对资料进行科学的管理和方便的使用。建立数据库系统是一项长期的任务,要经过由低到高、由单个到群体的循序渐进过程。经过试点,数据库经验中最主要的有:领导重视,统一认识,坚持计算机技术人员同档案业务人员协同配合;面向应用,建立“活库”,以利用频率和使用效率考核数据库的“活性”;突出重点,由单一库向系统库发展等。当前若能把综合数据库的完善提高和各单位档案目录库建立起来,通过网络联接形成开放的分步式数据库群,将使自动化系统效率大大提高一步。

四、慎重选定技术路线

信息技术的飞速发展成为当代技术革命的主要特征。目前,对我国档案信息自动化工程影响最大的技术是微机工作站、服务器性能的提高,网络技术的成熟及数据库技术和应用软件开发工具的发展。网络技术的发展促使局域网、广域网以及信息高速公路的建设和开通。在信息技术发展日新月异的条件下,选择档案信息自动化系统的技术路线是十分重要的,应当推行适应的先进技术,使经济效益的合理性和技术的先进性相统一,技术路线的选择要符合我们的实际。档案部门对先进技术的潜在需求很大,但现实的需求又往往跟不上,宏观监测需要的信息量和使用频率同微观经济需求有很大差别,因此不断发生买了设备不能充分利用,建了网络而传输量很少的情况。要实事求是地分析现状,充分考虑先进技术的发展,再进行每一项具体的决策。

五、实事求是地改进管理体制

集中统一是管理任何社会化大生产所必需的方式,信息自动化这一高新技术系统也不例外。人机结合是自动化系统的建设方针,其含义为档案业务人员直接使用微机开展工作,这亦是研究自动化系统管理时必须考虑的原则之一。档案信息自动化系统的管理体制,要能使高度集中管理和方便使用相结合。目前我国档案信息自动化系统的管理体制,同时存在集中统一管理不力和使用不方便的问题,主要方面是集中统一管理不力,这同我国档案工作是在各专业基础上发展起来的和系统建设从“微机起步”有关。应下决心解决分散现象,从管理制度上保证业务技术规范、标准,硬软件的选用,上下各个层次和各专业办公自动化等都应纳入统一的档案信息自动化系统管理之中,实行集中统一管理,不能各行其是自建系统,造成信息分割和资源浪费。也要下决心解决方便使用的问题,如长期将档案部门的“硬任务”集中于一个部门,在档案部门这一信息系统之内再组建一个“档案信息系统”,就很难提高档案工作整体水平。建立集中统一管理下的分散式系统,是较理想的模式,但这种高技术结构,必须有较强的管理能力和技术能力,不具备这些条件,从集中向分散过渡,反倒有可能退回到分散式。六、充分发挥系统建设资金的使用效益

档案自动化系统建设是档案部门投资最大的项目,在资金筹集和管理使用方面,较好的做法是多渠道筹措资金,实行中央拨款、地方拨款、单位自筹和争取外援相结合,资金使用上做到按项目管理,进行项目论证并跟踪考核。目前存在的主要问题之一是没有在国家和地方财政长期建设发展计划中立项,档案信息自动化项目资金大多通过领导特批解决,为此耗费了各级档案部门领导很大精力。“九五”建设规划被国家经济信息化联席会议作为国家经济信息化优先发展的重要工作之一,定名为“金信工程”,为档案信息自动化系统列入国民经济和社会发展计划打下了良好基础,但要落到实处,还有许多工作要做,各地也应及早积极争取。存在的问题之二是在资金管理上不够科学合理,有分散和浪费现象。如有的项目因各种原因不能充分发挥应有作用,这都有待于今后注意改进。

七、重视人才管理

推进档案信息自动化的关键是人才。加强培养教育,造就一大批复合型人才的重要性,已被广泛关注。档案信息自动化系统的骨干力量是计算机技术队伍,其素质水平直接影响自动化水平的提高。当前有些单位的队伍不稳,有人才流失现象。计算机技术人员的培养教育和管理是一个重要课题,要有针对性地对他们进行政治思想教育,培育其事业心和奉献精神;有计划组织进修,掌握信息技术的新知识;在工作条件和生活待遇上给予关心和照顾,解除其后顾之忧;研究专门人才成长和流动的规律,以形成最佳人才结构等方面都需要给予重视。在管理上,还需要研究如何增强计算机机构和人员的活力,例如>引入竞争机制,对某些项目实行项目管理,在保证完成档案建设的前提下,开展对社会有偿服务等等。

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关键词:自动化 设备 管理

1、引言

在工业生产中,各类机械设备和生产线也在不断地升级与改进,自动化发展的速度越来越快,自动化程度也越来越高,自动化设备的生产效率高和出品质量稳定等优点,使得企业的经济效益大大地提高,在经济效益提升的同时,自动化设备管理的重要性也日益突出起来,怎样才能科学、合理地管理自动化设备,使其得到充分地利用?以下就自动化设备的管理技术作了综合分析。

2、自动化设备管理介绍

什么样的设备才算自动化设备呢?自动化设备都是由控制系统、传感器部分和执行元件组成。控制系统常见的有DCS、PLC、SCADA等;传感器按感知功能分热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等;执行元件根据输入能量的不同可分为电动、气动和液压三类,电动执行元件常用的有电动机、电磁制动器、继电器等,气动执行元件常用的有气缸和气动马达等,液压执行元件常用的有液压缸和液压马达等。

自动化设备管理包括设备资产管理、设备档案管理、设备维修管理、备品备件管理、设备状态管理和统计分析管理等六个重要部分组成。

2.1 设备资产管理

设备资产管理指的对设备运行过程中的实物形态和价值形态的某些规律进行分析、控制和实施管理。设备资产管理是通过设备管理部门、设备使用部门和财务部门互相配合的一项工作。

设备固定资产是决定企业生产能力的重要因素。为了确保企业资产完整,设备效能的充分发挥,提高生产技术装备水平和经济效益,必须严格实施设备资产管理。

设备资产管理的资料包括设备资产卡片、设备台账、设备清点登记表和设备档案等。

2.2 设备档案管理

设备档案管理是指设备从规划、设计、制造、安装、调试、使用、维修、改造、更新直至报废的全过程所形成的图纸、文字说明、凭证和记录等文件资料,通过收集、整理、鉴定等工作归档建立起来的动态资料系统。设备档案应由设备档案管理部门管理,并提出建档要求和规定;其它相关部门应负责设备档案资料的建立和填写,并及时归档。

设备档案是设备制造、使用、修理等工作的存储信息,是设备管理与维修过程中不可缺少的基本资料。

设备档案管理的资料包括:设备选型和技术经济论证报告;设备购置合同;设备购置技术经济分析评价;自制专用设备设计任务书和鉴定书;制造厂家的技术检验文件、合格证、技术说明书、装箱单;开箱检验记录;进口设备索赔资料;设备安装调试记录和验收移交书;设备附件和工具清单;精度校验及检验记录;设备运行记录;设备操作规程;使用单位变动情况记录;设备故障分析报告;设备事故报告;定期检查和监测记录;定期维修和检修记录;设备改装、更新技术资料;大修竣工验收记录;设备封存单和启用单;设备报废记录等。

2.3 设备维修管理

设备维修管理是指依照企业的生产经营目标,通过一系列的技术、经济和组织措施,对设备寿命周期内的所有设备物质运动形态和价值运动形态进行的综合管理工作。设备使用部门负责设备的小修管理及实施,设备管理部门负责设备的大修和中修的管理及组织实施。

2.3.1 维修级别

小修:对设备的个别零件进行检修,基本不拆卸设备的复杂部分,一般利用空班或交接班时间,由使用部门组织实施进行。例如:更换已磨损的个别零件;更换油;对设备进行清洁和日常检查等。

中修:对设备的主要部件进行解体检修。例如:清洗复杂部位的零件;更换损坏的轴承等。

大修:使设备完全恢复正常运转和达到额定能力而进行全面解体检修。例如:更换重要的大型部件;调整整个机械和电气操作系统等。

2.3.2 维修体制

事后维修指的是设备发生故障后,再进行维修的维修方式。缺点:修理时间长,耽误正常生产。

预防性维修是指定期对设备进行检查,根据检查结果,对设备进行计划修理的维修方式。优点:有计划性,做好修理前准备工作,使修理时间缩短,提高设备利用率,延长设备有效寿命。缺点:维修工作量增多,造成过分保养。

生产维修是指重点设备采用预防维修,对生产影响不大的设备采用事后修理。优点:即做好了维护保养工作,又节省了维修费用。

维修预防是指在设备的设计、制造阶段就考虑维修问题,提高设备的可靠性和易修性,最大达可能的减少或不发生设备故障,一旦发生故障,也能使维修工作顺利进行。

状态维修是指把PLC直接连接到一台在线计算机上,实时监控设备的状态,如与标准正常公差范围发生偏差,将自动发生报警。这种维护系统成本高,但大大提高设备的使用水平。

智能维修是指把远距离设备的传感数据连续提供给中央工作站,通过中央工作站,维护专家可以得到专家系统和神经网络的智能支持,以完成决策任务,然后向远方的现场命令,开始维护例行程序。

2.4 备品备件管理

备件管理是指为了缩短设备修理停歇时间,事先组织采购、制造和储备一定数量的配件为备件。设备管理部门负责备品备件的计划申请、出入库、维护保养、报废申请;采购部门负责备品备件的采购和入库;仓储部门负责备品备件的保管和出入库。

备件管理的目的是用最少的备件资金,合理的库存储备,保证设备维修的需要,不断提高设备的可靠性、维修性和经济性。备件管理是维修活动的重要组成部分,只有科学合理的储备与供应,才能使设备的维修任务完成的既经济又能保证进度。

备件管理按工作内容分类:

(1)备件的技术管理是指备件管理的基础工作。包括:备件图纸和图册的编制,备件统计卡片和储备定额等基础资料的设计、编制工作等。

(2)备件的计划管理是指从编制备件计划到备件入库这一阶段的工作。包括:自制备件计划,外购件年度及分批计划,备件修复计划等。

(3)备件的库房管理是指从备件入库到发出这一阶段的工作。包括:备件入库检查、登记上卡、上架存放,库房清洁与安全,备件消耗量、资金占用额和周转率的统计分析和控制等。

(4)备件的经济管理是指备件的经济核算与统计工作。包括:备件库存资金的核定,入库账目的管理,备件的成本的审定,备件的各项经济指标的统计分析等。

2.5 设备状态管理

设备状态管理是指对自动化设备和生产线的状态信息和生产工艺信息实施定期或连续监测,全面动态地掌握系统状态和功能情况,并对数据进行有效的分析和管理,提炼出对生产和设备有价值的信息,实现对设备状态的分类和预警功能、查询及历史信息数据库的应用管理,为生产和设备管理人员及时提供早期的故障信息和维修决策依据。

2.5.1 监测手段

计算机化的监测系统、表盘式的监测系统、数据采集器、便携测试表。

2.5.2 监测技术及应用

无损探测技术有渗透探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法、超声波探伤法、射线探伤法、光学探伤法。适用于关键零部件的故障检测。

油液监测技术有光谱分析和铁谱分析法。适用于齿轮箱、设备系统、电力变压器等。

温度监测技术有接触式测温发、非接触式测温法。适用于热力机械、电机、电器等。

噪声监测技术直接用传感器监测。适用于往复机械、轴承、齿轮等。

振动监测技术直接用传感器监测。适用于旋转机械、往复机械、齿轮等。

2.5.3 设备技术状态的评价方法

设备技术状态的评价是指把设备使用过程中的技术能力、生产能力、生产效率及有关技术质量标准与设备原给定值作比较,并用定量表示的方法反映其磨损程度的大小,以此为依据分析存在的差异,以提高设备技术状态的管理水平。常用的有:设备完好状态的评定;设备综合精度的评定;设备工程能力指数的评定。

2.6 统计分析管理

统计分析管理可以对运行记录、停机记录、点检、完好检查、定期检查、精度检查、故障记录、事故记录等原始数据,通过常规管理方法和现代化技术手段,分析设备运行的可靠性与经济性,为制定合理的维修策略,提供量化的依据。

统计分析管理主要包括:设备技术指标、设备经济指标、设备维修帕累托分析、点检记录统计分析、备件库存统计、能源消耗和环境监测数据统计、设备综合效率指标统计等。

3、结语

随着社会的发展,科技水平的提高,高科技设备的普及,自动化设备的管理越来越引起企业的重视。以上介绍了自动化设备的管理中比较重要的几个环节,特别是设备状态管理,更是自动化设备应该重视的环节,即是自动化设备管理技术研究的重要课题,又是自动化设备研究发展的趋势。

参考文献

[1]张友诚.现代企业设备管理[M].北京:中国计划出版社,2006.

[2]李葆文.现代设备资产管理[M].北京:机械工业出版社,2006.

[3]王汝杰.现代设备管理[M].北京:冶金工业出版社,2007.

[4]徐保强.规范化的设备备件管理[M].北京:机械工业出版社,2008.

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关键词:图书馆;自动化管理;数字图书馆

一、图书馆自动化的范畴

图书馆自动化管理是指充分利用计算机、数据通信、多媒体等现代化先进技术来取代当前的图书馆办公事务的管理流程。图书馆自动化管理能充分合理地利用信息,提高工作效率、工作质量及事务管理水平,增强信息资源管理和信息利用能力来适应信息化图书馆的发展。

当前,世界范围内,网络环境下图书馆的主要业务包括书刊收藏与借阅、声像服务、人员培训、信息咨询、专家诊断以及资源数字化等等。其中网络环境下的图书馆业务开始逐渐扩展到数据库使用培训、在线信息咨询、资源数字化、特色数据库建立等业务。国内图书馆自动化管理的业务具体包括:首先是技术服务管理下的内部资源管理;采访、编目、流通、期刊等。其次是信息检索服务;如OPAC、电子数据库检索等。再次是馆际合作;主要是扩展信息服务,如合作编目、馆际互借、文献传递等。最后是数字资源;主要是电子书、电子期刊、电子数据库、馆藏数字化等。

二、我国图书馆自动化管理的现状和特点

(一)国内图书馆自动化管理现状

1.高校图书馆自动化现状

高校图书馆是我国各类型图书馆中自动化建设水平最高的,所有高校图书馆基本上都实现了自动化管理。近几年来,国家教委对于高校图书馆自动化建设在资金的投入上,给以不同程度的倾斜,尤其是211高校,有力地促进了高校图书馆计算机应用的普及,加快了高校图书馆自动化进程。我国高校图书馆自动化自1994 年以来,取得了重大发展,并开始向网络化方向发展。高校图书馆自动化建设的成绩不仅体现在宏观上,微观上各高校图书馆的自动化程度及水平也在明显提高。各馆不仅引进了较先进的国内外图书馆自动化集成管理系统,实现了图书馆传统业务流程的计算机管理;而且依托各集成管理系统的功能特点,开展了网上文献信息服务,利用这些数据库资源开展网上信息检索服务。

2.公共图书馆自动化现状

公共图书馆的自动化建设起步晚,进程相对缓慢些,其自动化水平与高校图书馆也有一定差距,主要原因在于公共图书馆资金有限,除了购书经费外,没有更多的资金用来改善图书馆的各种设备。当然,领导的重视及读者的需求也是公共图书馆自动化水平不高的原因之一。目前,我国公共图书馆自动化的基本情况是:省级以上的图书馆全部实现了自动化管理,引进了国内外较先进的图书馆自动化集成管理系统;地市级以上的图书馆基本上实现了业务管理自动化;发达地区的县区级图书馆基本上实现了业务管理自动化。但是,公共图书馆里大多数图书馆处于手工操作阶段,尤其在一些经济不发达的地区,图书馆的处境还较艰难。在发达省份,公共图书馆自动化水平比得上高校图书馆。

(二) 国内图书馆自动化管理的特点

首先是我国图书馆自动化建设已初具规模。从 20 世纪 90 年代中期以来,我国图书馆自动化建设取得了较大的成绩,图书馆自动化技术日趋普及并且不断完善,传递信息的骨干网络在一天天地延伸。高校图书馆系统的 CALIS 网络,建成了全国中心,地区中心及高校图书馆三级网络系统,CALIS 的成员馆正在迅速地增加,其功能与服务也在不断地拓展与完善。

其次是总体上的不均衡性。我国图书馆自动化发展的不均衡性表现在两个方面:一是高校图书馆与公共图书馆、其它类型图书馆自动化发展的不均衡性,高校图书馆自动化整体水平远远超过其它类型图书馆,在自动化程度、系统的先进性、服务的水平以及图书馆本身的技术实力方面都优于其它类型图书馆;另一个方面就是在同一系统内的图书馆自动化建设的不平衡性,这主要表现为公共图书馆自动化建设主要集中在经济发达地区;高校和科研系统图书馆的自动化建设主要集中在一些重点院校和单位等

最后是数据库的建设缺乏统一的规划和分工协作。数据库的建设是图书馆自动化的关键,是建设数字图书馆的基础。在我国图书馆界中,有相当一部分高校图书馆和少数公共图书馆都以本馆的特色资源为基础建成了数据库,从已建成的数据库来看,产品较单一,尚未形成协作建库机制,缺乏统一的规划和分工协作,基本上是单馆制作,所以数据库的规模较小,使用价值不高;同时,在数据库的制作技术方面显得不够成熟,数据的标准化程度还有待进一步的提高。

三、图书馆自动化管理的趋势

第一、从文献采访的角度来看 , 在采访编目系统中应强调批功能 , 能 够对各种形式的数据进行转换;在外出采访中能够时时与图书馆书目数据库进 行数据交换,通过访问OPAC来实现图书馆的订购和到馆情况的统计。文献 也以实体典藏向数字化典藏、镜像文档等方向转变。今后的采访系统应该能支持由购买整本书、整本期刊、整张光盘向特定章节的过渡。

第二、从系统数据库选择看,在图书馆底层数据库的选择上要充分考虑该数据库的管理系统的有效性、成熟性、稳定性, 考虑数据库的易维护性、易升级性、开放性、通用性和可靠性 , 能够快捷地在业界进行信息共享和技术交流; 兼容字符界面和图形界面,方便对系统进行二次开发。

第三、从系统服务看,要强调人性化的管理。能够提供与电信的接口, 通过无线上 网来实现信息的时时更新; 通过手机定制服务来实现更加有针对性的读者服务, 方便读者的信息浏览、查询,读者也能够方便地在网上讨论和交流。

参考文献:

[1]杨思洛.国内图书馆自动化系统分析研究[ J] .新世纪图馆,2004 .06

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关键词:自动化 监控机 无人值班

变电站是电力系统中联系发电厂与用户之间不可缺少的环节。变电站的安全运行是电力系统安全运行的重要组成部分,如果变电站发生事故会直接影响电网的安全运行,迫使电力系统的运行方式发生变化,严重时会导致供电中断,造成大面积停电。变电运行工作平凡而责任重大,确保变电站设备的安全运行是变电运行工作的重中之重。变电站综合自动化系统是电网自动化系统的一个重要组成部分,变电站综合自动化系统对变电站内的设备进行统一的监控、管理,与电网调度自动化系统进行实封信息交换、信息共享,提高了电网的安全稳定水平。本文对变电站自动化系统运行进行了探究。

一、关于后台监控机的几个问题

1、后台监控机运行管理。在实际运行中,已经多次出现了后台监控机由于人为和监控机本身等原因导致瘫痪不能工作,严重影响变电站的整体运行。为防止这种情况发生,一是要制定变电站后台监控机的运行和管理制度并严格执行,对值班人员进行约束,防止利用后台监控机玩游戏、上网,防止私自使用软盘和光盘使监控机感染病毒等。二是加强管理部门的定期和不定期检查,发现问题,立即处理,不留后患。三是设置操作系统和监控软件密码管理办法,只有管理部门和变电站站长掌握密码,普通值班人员不掌握密码,防止随意进入操作系统和启动、停运监控软件,防止使用后台监控机的软、硬件资源并遭到破坏。四是用监控软件封装操作系统,如东方电子生产的DF系列自动化系统的后台监控软件具有启动后封装操作系统的功能。监控软件封装操作系统是指当第一次启动后台监控机时,监控机自动启动操作系统后继续启动监控软件,直至启动到监控软件界面,如果停运监控软件,需要输入密码,只有掌握密码的人才能停运监控软件,进入到操作系统。目前,有一些变电站自动化系统的后台监控软件不具备这种功能,应与厂家技术人员共同解决。监控软件封装操作系统功能在防止后台监控机被别人使用和被破坏等方面是十分有效的。在选择后台监控软件时,应注意选择具有这种功能的产品。

2、后台监控机机型的选择。由于后台监控机要求实时运行,处理的数据量比较大,响应速度快,而且处在强电磁环境,所以一般普通计算机无法满足要求,在选择时应选择高性能工控机。高性能工控机能够在强电磁环境工作,抗干扰性能强,能够实时运行,硬件设备工作稳定性好,能够满足变电站后台监控系统的要求。目前在一些变电站,由于后台监控机使用商用机、家用机和其它计算机,已经出现后台监控机损坏而不能工作情况。高性能工控机能够保证变电站后台监控系统的安全稳定运行。

3、后台监控机不间断电源的解决方案。在一些变电站中,没有为后台监控机配置不间断电源,使用的是站用变交流电源。使用站用变交流电源存在下列弊端:一是当系统停电时,后台监控机失去电源,不能工作;二是站用变交流电压波动较大,电压质量有时不合格,有时电压高,烧毁计算机,有时电压低,计算机不能工作,不能给后台监控机提供合格的电源;三是当站用变一次熔断器熔断时,后台监控机失去电源;四是当10kV系统接地时,站用变交流电源受到严重的谐波干扰,影响后台监控机的正常工作。所以,综合变电站后台监控系统应配备不间断电源,以防止站用电出现故障时确保监控系统正常工作,特别是在发生事故后可以保证各种信息不至于丢失。但是,配置不间断电源会增加变电站的建设成本,而且,电池的使用寿命也较短,容量也不大,故而可以采用如下方案:配置能将直流逆变成交流的逆变器,以站内直流蓄电池为逆变器的直流电源,逆变成交流后供给后台监控机使用,容量选择1 000 VA左右。配置这种逆变器,不用另外购置直流蓄电池,节省投资,而且变电站蓄电池具有容量大、寿命长、输出稳定等优点。

4、后台监控软件的备份问题。后台监控机无论使用质量多好的后台计算机,都有可能损坏,所以在变电站新投产时,都应该对后台监控软件进行备份,而且这种备份工作应随变电站设备的变更及时更新。虽然有些厂家备份了某些变电站的后台监控系统软件, 但是厂家毕竟是面向全国市场,其备份不太完善、可靠,因此,还是建议继电保护管理部门做好各站后台监控软件的备份工作,并妥善保管,以防不测。后台监控软件的备份可以保存在移动硬盘或者光盘上。

二、无人值班变电所运行模式

无人值班变电所是变电所一种先进的运行管理模式,以提高变电所设备可靠性和基础自动化为前提,借助微机远动技术,由远方值班员取代变电所现场值班员,实施对变电所设备运行的有效控制和管理。目前随着高科技的发展,无人值班变电所已成为趋势。但要真正做到安全运行,无人值班管理已成为关键问题。

1、正确理解“无人值班变电所”

(1)无人值班变电所是一种先进的运行管理模式。并不是不需要任何技术措施的无人管理,相反而是更需要充实训练有素的高素质人员,利用先进的设备,互相协调共同搞好管理工作,以达到减人增效的目的。

(2)就现实来说,有些改造后的变电所,从安全角度看,一些具体操作必须有人员到现场,再说有些设备隐患并不能通过自动化系统完全显示出来,为此必须配备专业人员巡视变电站。以便发现问题及时处理。

2、明确运行管理的职责分工

责任不明确就易形成无人负责的局面,所以必须做到职责分明、政策合理、协调配合共同搞好运行管理的目的。

(1)集控操作人员负责设备巡视、倒闸操作、两票管理和办理工作许可手续等工作。

(2)加强对集控中心人员的业务培训,使其具有简单事故、缺陷分析处理能力,这样在反馈给调度员时可以尽量过滤无用的信息,节省调度人员处理事故、缺陷的时间。

(3)试修人员的职责是对变电所一、二次设备,远动/自动化系统进行定期预防性试验和调试,并完成电气设备的大小修,消除缺陷及事故检修。

三、结论

总之,变电站自动化系统是变电站的核心,选择一套高质量的变电站自动化系统对于变电站的安全、稳定运行十分重要。

参考文献

[1]王先培,张其林,赵宇. 基于IEC 61850的变电站自动化系统连锁故障分析[J]. 电力系统自动化.

[2]唐杰,牟佳媛. 电气工程中自动化技术的运用[J]. 科技创新与应用. 2013(01)

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关键词:电力系统;自动化;管理系统;分析

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

电力是现代社会使用最广泛的二次能源。电力的安全、稳定和充足供应是国民经济全面、协调、可持续发展的重要保障条件,事关经济发展、社会稳定和国家安全大局。自从1998年全国装机容量超过277GW,跃居世界第2位以来,我国电力仍以较高的速度和更大的规模在迅猛发展,预计到2011年底,我国电力装机总容量,全国全口径发电装机容量将超过10.4亿千瓦。电力自动化管理系统首先要有一个计算机平台。该计算机平台在操作系统、数据库、人机界面、通信规约上遵守现行的工业标准,应是一个开放系统,是一个可以不断集成和扩展的灵活的计算机系统。在这一点上,与调度自动化EMS系统的计算机平台是一样的。不同的是,它面对的是信息量特别大,而通信又较为薄弱的配电网。

1 电力自动化管理系统的特点

1.1电力自动化管理系统的终端设备多,数据库庞大,管理复杂。DMS的监控对象为电源进线及变电站、10kV开闭所、小区变电站、配电变电站、分段开关、补偿电容器、用户电能表和重要负荷等,因此站点非常多,通常要有成百上千甚至上万个。数量繁多的终端设备不但给系统组织带来较大的困难,而且在控制中心的计算机网络上,处理这么大量的信息并进行设备管理,比输电网更繁琐。特别是在图形工作站上,若要较清晰地展现配电网的运行方式,困难将更大。

1.2电力自动化管理系统的大量终端设备不在变电站内,要求设备可靠性更高。输电网自动化系统的终端设备一般可以安放在被测控的变电站内,行业标准中对这类设备按户内设备对待,只要求其在10℃―55℃环境温度下工作即可。而配电网自动化系统中的大量终端设备不能安置在室内,如测控馈线分段开关的馈线RTU,就必须安放在户外。其工作环境恶劣,通常要求在―25.75℃、湿度高达95℃的环境下工作,所以设备的关键部分就必须采用工业级的芯片,还要考虑防雨、散热、防雷等因素,这类设备不仅制造难度大,而且造价也较户内设备高。此外,因配电网的运行方式需要经常调整,对电力自动化管理系统的终端设备进行远方控制的频繁程度比输电网的高得多,这就更要求电力自动化管理系统的终端设备具有较高的可靠性。

1.3电力自动化管理系统的通信方式多样复杂。承担传送数据和通话任务的配电网通信系统,由于包含有各种类型侧控装置,因而常常具有多种通信方式。配电网终端设备的数量非常多又比较分散,也大大增加了配电自动化通信系统的复杂性。但其通信速率,由于配电网不必考虑系统的稳定性问题而不如输电系统要求得那么高。

2 电力自动化管理系统的功能

2.1配电网的SCADA功能

配电网的SCADA系统是通过监测装置来收集配电网的实时数据,进行数据处理以及对配电网进行监视和控制。监测装置除了变电站内的RTU和监测配电变压器运行状态的TTU之外,还包括沿馈线分布的FTU (馈线终端装置),用以实现馈线自动化的远动功能。配电网SCADA系统主要功能包括数据采集、四遥、状态监视、报普、事件顺序记录、统计计算、制表打印等功能。

由于配电SCADA系统的监控对象既包含大的开闭所和小区变电站,又包括数金极多但单位容量很小的户外分段开关,因此常将分散的户外分段开关监控集结在若干点(称做区域站或集控站)以后再上传至控制中心。若分散的点太多,还可以做多次集结。当配电网设备比较密集时,可按距离远近划分小区,将区域站设置在距小区中所有测控对象均比较近的位置,通信通道适合采用电缆或光纤。而当配电网比较狭长时,可将区域站设置在为该配电网供电的110kV变电站内,此时最好采用配电载波通信方式传输信息。

2.2配电变电站自动化

配电变电站自动化SA有以下基本功能:对配电所实施数据采集、监视和控制,与控制中心和调度自动化系统(SCADA)通信。

2.3馈线自动化

馈线自动化FA是指配电线路的自动化,在正常状态下,实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况,实现线路开关的远方或就地合闸和分闸操作。在故降时获得故障记录,并能自动判别和隔离馈线故障区段,迅速对非故障区域恢复供电.

2.4用户自动化

用户自动化主要包括负荷管理和用电管理。负荷管理是根据需要来控制用户负荷,并能帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划。用电管理主要包括自动计量计费系统等。

2.5配电网高级应用软件

高级应用软件(PAS)主要是指配电网络分析计算软件,包括负荷预测、网络拓扑分析、状态估计、潮流计算、线损计算分析、电压/无功优化等。高级应用软件是有力的调度工具,通过高级应用软件,可以更好地掌握当前运行状态。配电自动化中的这些软件与调度自动化的相类似,但配电网中不涉及系统稳定和调频之类的问题。当前电力自动化管理系统的高级应用件可以分成三个层次开发:①基本应用软件,即网络分析软件;②派生类软件,如变电站负荷分配、馈线负荷分配等;③专门应用软件,如小区负荷预报、投诉电话处理,变压器设备管理等。

3 电力自动化管理系统技术的发展

3.1变电站自动化的新进展

变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和现代通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的RTU方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。

3.2电网调度自动化的新进展

电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全经济运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。网络安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面,从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行;另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。

4 结束语

电力自动化管理系统可以是集中式的,即由一个配电管理自动化主站,实现对整个配电网的数据采集,并和馈线自动化、变电站自动化、用户管理等集成为一个系统;电力自动化管理系统也可以是分层、分布式结构的,如在变电站中设立二级主站,整个电力自动化管理系统由一个一级主站及若干个子系统(如负荷管理等子系统)集成。这样的信息收集和处理也是分层和分布的,适合采用计算机网络技术实现。

参考文献:

[1] 张丽英.电网调度系统安全性评价(网、省调部分)[M].中国电力出版社,2007.

[2] 韩富春.电力系统自动化技术[M].中国水利水电出版社,2007.

篇6

【关键词】集控站;信息;优化

1.前言

随着集控站在全省范围内的逐步推广和使用,远动自动化信息优化意义重大。从集控站和电网调度关系的层面来说,变电站事故主要由集控站监控人员进行决策、判断和处理,电网调度负责整个电网运行方式执行及事故决策和处理。

2.集控站远动自动化信息分层分类范围和目标

本文以沱河集控站为例,进行集控站自动化系统信息优化,实现远动自动化信息分层分类。

远动自动化信息性质层面上的分层分类。根据电网信息的重要性,集控站自动化系统需将电网事故、异常信息按不同类别在告警窗口上分类显示;编制远动自动化信息分类规范,为今后变电站自动化信息接入范围提供标准。

集控站用户界面层面上的信息分类。编制典型的用户交互界面,为集控站监控人员进变电站的设备巡视和事故处理,提供方便、快捷的手段。事故处理时,能依据事故来源进行迅速溯源。通过事故告警,定位变电站一、二次系统,通过一二次设备的关联信息,使运行值班人员迅速定位事故发生地点。

3.远动自动化信息分层分类的主要做法

3.1变电站自动化信息分类

将变电站运行信息分为四种基本类型:事故信号、第一类告警、第二类告警及第三类告警。

事故信号:事故信号事故总,保护、自动装置动作,断路器跳闸信号

第一类告警:设备故障告警,异常运行或过负荷等信号;第二类告警:系统波动干扰,参数越线等信号;第三类告警:正常运行信号,操作信息、主变调节分接头,特殊控制等。

将变电站一、二次设备状态、动作信号进行分类,在变电站新建、改造时,该分类作为该变电站远动基本的和必需接入的信息。

事故类:变压器各种电气量保护动作、保护出口信息;变压器各种非电气量保护动作及保护出口信息;变压器开关变位信息;开关各种保护动作、保护出口信息、开关变位信息;压变二次空气开关跳、压变二次回路断线;所用变低压总开关跳及故障;直流系统接地及交流输入输出故障

第一类告警:变压器过负荷、油位高低、压力释放动作、保护装置告警、闭锁调压、超温、冷却装置故障类的信息、冷却装置电源故障;开关控制回路断线、弹簧未储能、气体压力低类、气压低闭锁操作类、液 压机构压力低、保护装置异常告警、液压机构压力低、保护装置异常告警、保护闭锁、机构箱内的各种异常告警信息;电压回路断线、电流回路断线、互感器气压低、互感器需补气等信息、计量用电压 消失、保护用电压消失;交直流回路缺相等、交流系统设备运行故障告警

第二类告警:各级母线电压越线

第三类告警:遥控操作信息、正常操作开关变位信息、主变分接头调节信息、刀闸变位信息、压变二次并列信息、保护装置及远动装置上的操作信息、远动及监控系统运行信息、开关把手远方就地信息、变压器冷却装置运行

3.2集控站用户界面层面上的信息分类

在集控站自动化系统上,通过信号关联和画面制作,完成典型用户交互界面的编制。

变电站正常运行时,显示绿色,发生事故或告警时,该变电站时显示为红色。分类依据:以每个变电站分别定义为独立的信息对象个体,当该站任何动作事件而没有复归确认时,光子牌信号显示红色。点击某个变电站则进入该站的平面布置图。

某变电站发生事故或告警时,显示该变电站平面图内。变电站平面图内容包括:主控制室、110kV设备区、35kV设备区、1#主变设备区、2#主变设备区、10kV开关室等,每个设备区内均显示各间隔的运行状态,异常时,该设备区某间隔光子牌显示为红色。点击某个设备区,则以弹出式窗体,列出该设备区内各间隔所有信号状态。其中,为了事故处理时能及时掌握现场情况,加入了“微机保护动作查询”功能。需要一提的是,所有二次设备信号均归类到相应的一次设备间隔内,目的是减少监控人员操作画面的次数,以提高事故处理的效率。

3.2.1开关类

进入该区域后,系统将按照一次开关等设备间隔,显示该开关及其机构的状态信息。

信息分类规则:按设备间隔(110kV变电站开关类间隔信息内容)

开关机构异常类:开关弹簧未储能、气体压力低类、气压低闭锁操作类、液压机构压力低、保护闭锁、机构箱内的各种异常告警信息、开关状态信息

保护动作类:开关控制回路断线、两侧刀闸状态、保护装置异常告警、保护闭锁、保护电压消失、各种保护动作及出口信息、保护装置的操作信息、远控/就地把手状态

互感器类:电压互感器的低压空气开关跳、互感器气压低、互感器需补气等信息、计量用电压消失两侧刀闸状态、压变二次并列、PT失压、二次回路断线等状态信息

3.2.2主变设备区,按照变压器本体及保护两类按照变压器间隔合并归类变压器本体动作类:油位高低、压力释放动作、闭锁调压、超温、冷却装置故障类的信息、冷却装置电源故障、有载调压装置故障类的信息、有载调压装置电源故障、中性点刀闸位置等变压器保护动作类:过负荷、各种电气量保护动作及保护出口信息、各种非电气量保护动作及保护出口信息、变位信息

3.2.3交、直流设备类型

交流系统:所用电电源故障、所用电空气开关跳等信号

直流系统:电压过高、电压过低、母线接地、充电机故障、直流系统交流失电等状态以及异常信息

4.推广应用

通过集控站远动自动化信息优化,提高电网监控效、减少电网故障处理时间,有利于保障电网安全可靠运行。在集控站自动化系统上,通过信号关联和画面制作,完成受控站典型用户交互界面的编制。

某变电站发生事故或告警时,显示该变电站平面图内。变电站平面图内容包括:主控制室、设备区、主变设备区、开关室等,每个设备区内均显示各间隔的运行状态,异常时,该设备区某间隔光子牌显示为红色。信息分类依据:以每个设备区内设备间隔定义为独立的信息对象个体,当该设备间隔内任何动作事件而没有复归确认时,光字牌信号显示红色,点击某个设备区,则以弹出式窗体,列出该设备区内各间隔所有信号状态。其中,为了事故处理时能及时掌握现场情况,加入了“微机保护动作查询”功能。需要一提的是,所有二次设备信号均归类到相应的一次设备间隔内,目的是减少监控人员操作画面的次数,以提高事故处理的效率。

由于二次保护部分已归类到相应的一次设备间隔中去,主制室设备区主要包含交流系统、以及直流系统等类型。分类依据:按交、直流设备类型。

篇7

是国家果茶良种场XX省优质果茶良种繁育场,是国家“九五”种子工程在湖南实施的重点项目,建于1998年8月,1999年三月由农业部授名为“国家(湖南)果茶良种场”。

厂址位于XX市西郊雷锋大道7公里处,占地面积620亩。为加速实施全省农业结构的调整,先后从美国﹑法国﹑埃及﹑日本及国内10多个省市科研育种单位引进优质果茶品种资源158个,优质果茶种苗40多万株,建成果茶母本园150亩。每年可向社会提供优质果茶苗木200多万株,果茶母(接)穗1万公斤以上,生产优质果茶产品1000吨以上。

果茶场也是省城第一座以品茶、园艺、垂钓为主题的农业观光园。这里空气清新,景色怡人。春有草莓、樱桃、“明前”茶;夏有枇杷、苹果、葡萄、桃、李、杨梅、无花果与瓜类;秋有板栗、柿、枣、梨、猕猴桃;冬有柑桔、橙类等。一年四季。百果飘香,是个名副其实的“百果园”。

该厂第二期工程将于2003年完成,面积将扩至1000多亩。年生产优质果茶苗木将达到1000万株,优质果茶产品产量也将成倍增加,更多的农业高新技术将落户该场。果茶苗木和产品的生产、检测、采后处理、加工和多种农业观光设施将全部完善和配置。届时,一个全新的高科技生态农业示范、观光园将会展现在你的面前。

百果园是农业高科技的结晶,而滴灌系统是其中的重中之重。百果园现建成的620亩果园,全部由从以色列引进的先进滴喷灌系统控制,该园地势起伏较大,最高处海拔达86.60m,最低处64.72m,传统灌水方式很难进行,而先进的滴灌系统由于对地形的适应能力强,而且特别适应山地丘陵地区,所以滴灌正好大施其能,由低处水库中取水,经过过滤加压,然后由遍布全园的各种管道把带有肥料、除虫剂的水准确地送到每片需水地园中,保证果树的正常需水。不过其系统自动化程度不高,全园仅能使用微机控制电磁阀的开启,不能精确实现作物的轮灌、对灌水时间和灌水量还不能实现有效的控制,有望进一步提高。

2滴灌系统

滴灌就是滴水灌溉技术,它是利用低压管道系统,使滴灌水成点滴地、缓慢地、均匀而又定量地浸润作物根系最发达的区域,使作物主要根系活动区的土壤始终保持在最优含水状态。滴灌不同于传统的地面灌溉湿润全面积土壤,因此滴灌有节约灌溉用水量、促进作物生长和提高产量的作用,是一种很有发展前途的局部灌水技术。

百果园主要种植柑桔、葡萄、水蜜桃、茶等低矮果树,如果采用其它灌水方法,不仅浪费水资源,而且很难保证满足果树的需水量,而滴灌具有省水节能、省工省地省肥、操作简单,易于实现自动化、对土壤地形适应性强、保护和保持生态环境等优点,所以滴灌成为了百果园地首选。

2.1百果园滴灌系统的组成

百果园滴灌系统主要由水源、首部枢纽、输配水管网和尾部设备灌水器以及流量、压力控制部件和测量仪表等组成,如图所示。全园滴灌系统组成示意图:

1.水源2.水泵3.供水管4.蓄水池5.逆止阀6.施肥开关7.灌水总开关8.压力表

9.主过滤器10.水表11.支管12.微喷头13.滴头14.毛管(滴灌带、渗灌管)

15.滴灌支管16.尾部开关(电磁阀)17.冲洗阀18.肥料罐19.肥量调节阀20.施肥器21.干管

2.1.1水源

江河、湖泊、水库、井、渠、泉等水质符合微灌要求的均可作为水源,百果园采用从园中的水库中取水。

2.1.2首部枢纽

百果园的首部枢纽包括泵组、动力机、肥料罐、过滤设备、控制阀、进排气阀、压力表、流量计等。其作用是从水库中取水增压并将其处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。百果园中采用五级加压式离心泵,在水库中取水,现取现用,计划建一水塔蓄水。

2.1.3输配水管网

输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器。包括干、支管和毛管三级管道,毛管是微灌系统末级管道,其上安装或连接灌水器。微灌系统中直径小于或等于63毫米的管道常用聚乙烯(PE)管材,大于63毫米的常用聚氯乙烯(PVC)管材。百果园中干、支管采用PVC管和UPVC管,毛管采用PE管。

2.1.4尾部设备

尾部设备是微灌系统的关键部件,包括微管和与之相联的灌水器(小微管、滴头、微喷头、滴灌带、渗灌头、渗灌管等)插杆等。灌水器将微灌系统上游所来的压力水消能后将水成滴状、雾状等施于所需灌溉的作物根部或叶面。

2.2百果园滴灌灌溉系统

灌溉系统的第一期工程是由以色列的普拉斯托公司负责承建,全园采用先进的滴、喷灌相结合的微灌节水技术,是我国南方发展节水农业的典范,其具体情况见下:

2.2.1设计原则

滴灌灌溉系统设计除了满足节水、节能、省力等之外,通常应遵循以下主要原则:

①必须满足果园果树生长对水分的要求;

②灌溉系统设计应结合耕作实际,便于操作;

③应使所选择的灌水方法既能满足作物的灌溉要求,又不因灌溉而造成病害、虫害的发生;

④在尽可能的情况下,灌溉系统设计时应考虑施肥及喷药装置;

⑤在尽可能的情况下,应使灌溉系统在满足灌溉要求的同时,工程建设的综合造价最小。

2.2.2设计步骤

2.2.2.1资料的收集在系统设计时,必须掌握以下资料:

①地形资料:根据实际情况测绘大比例尺地形图,其中包括果园的平面布置、道路、水源位置、高差等。

②土壤资料:主要是土壤理化性质、地下水埋藏深度和土层厚度等。土壤理化性质主要包括土壤类别、干容重、含盐情况、土壤田间持水率等。

③气象资料:区域年均降雨量及季节分布、平均气温、极端气温(包括最高、最低气温)、最大冻土层深度、无霜期、蒸腾蒸发资料等。

④水源资料:水源属性(个人或集体)、种类、水源位置、水质、含沙情况、水位、供水能力、利用和配套情况等。若水源为机井时,还应调查机井的静水位和动水位,当地下水水位较浅时,一定要调查清楚地下水位及其周年变化规律。若水源为渠水时,应调查清楚水源的含泥沙种类、含沙量、水位、供水时间、可能的配水时间等。同时,还应特别注意水源的保证率问题,不论是只用于果园的水源还是与周围大田混用的水源,都应考虑这个问题。

⑤百果园作物种植资料:其中包括作物的种类、种植密度(其中最主要的是行距和株距)等。

⑥百果园的环境资料:包括百果园周围的地形、交通和供电等。

2.2.2.2灌水方法的选择灌水方法选择适当与否,除了影响工程投资外,还直接影响着灌溉系统的效益发挥和灌溉保证率。因此,应根据作物种类、作物的种植制度、种植季节、水源情况、果园设施情况、工程区社会经济情况等,合理地选择相对投资较省、灌溉保证率较高且有利于果园果树生长的灌水方法。百果园灌溉系统的灌水方法采用以滴灌为主,滴喷灌相结合的方式。

2.2.2.3滴灌系统布置,百果园滴灌系统的管道分干管、支管和毛管等三级,布置时干、支、毛三级管道要求尽量相互垂直,以使管道长度和水头损失最小。通常情况下,园内一般出水毛管平行于种植方向,支管垂直于种植方向。

2.2.2.4滴灌灌溉制度的拟定

①灌水定额:是指作为滴灌系统设计的单位面积上的一次灌水量,如果用灌水深度表示,可用式(4-8)计算,即

H——计划湿润层深度(米),一般蔬菜0.20-0.30米深根蔬菜或果树0.3-1.0米;

p——土壤湿润比,70%-90%。

②设计灌水周期:滴灌设计灌水周期是指按一定的灌水定额灌水后,在作物适宜土壤含水率的条件下,保障作物正常生长的可能延续时间T,用式(4-9)计算,即

③一次灌水延续时间:一次灌水延续时间是指把设计灌水定额水量,在不产生径流的条件下,均匀分布于果园田间所用的灌水时间,用式(4-10)计算,即

i.轮灌区数目的确定:(a)对于固定式滴灌系统,轮灌区数目可按式(4-11)计算:(b)对于移动式滴灌系统,则有:

ii.一条毛管的控制灌溉面积:(a)对于固定式滴灌系统,毛管固定在一个位置上灌水,控制面积为

f=SeL(4-13)

式中f——每条毛管控制的灌溉面积(平方米)

L——毛管长度(米),移动式滴灌系统中为出流毛管长度。

(b)对于移动式滴灌系统,一条毛管控制的灌溉面积为

2.2.2.5滴灌系统控制灌溉面积大小的计算在灌溉水源能够得到充分保证的条件下,滴灌面积的大小取决于管道的输水能力。对于水源流量不能满足整个区域需要时,滴灌面积为

2.2.2.6管网水力计算滴灌系统各级管道布置好以后,即可从最末端或最不利毛管位置开始,逐级推算各级管道的水头损失(包括沿程水头损失和局部水头损失)。在设计中,同一条支管上的第一条毛管最前端出水孔处水头与最末一条毛管最末端出水孔处水头之间的差值,不超过滴头设计工作压力的20%,流量差值不超过10%;对于采用压力补偿式滴水器时,仅要求区域内滴头流量差值不超过10%,并据此确定支、毛管的最大设计长度;在滴灌中,由于管网中水流压力通常小于0.3兆帕,所以多选用PVC塑料管道。管道中水流在运动过程中的压力损失通常包括沿程阻力损失和局部阻力损失。工程设计中塑料管道的沿程阻力损失常选用式(4-16)、(4-17)计算,局部阻力损失常用式(4-18)计算。①沿程阻力损失hf

当管道有多个出水口时,管道的沿程阻力应考虑多口出流对沿程阻力的折减问题,多口出流折减系数k,对应计算公式

②局部阻力hj

工程设计中为了计算方便,局部阻力损失也常按沿程阻力损失hf的10%估算。

2.2.2.7管道系统设计包括各级管道的管材与管径的选择、各级固定管道的纵剖面设计、管道系统的结构设计。

①管材的选择:可用于灌溉的管道种类很多,应该根据滴灌区的具体情况,如地质、地形、气候、运输、供应以及使用环境和工作压力等条件,结合各种管材的特性及适用条件进行选择。一般情况下,对于地理固定管道,可选用钢筋混凝土管、钢丝网水泥管、石棉水泥管、铸铁管和硬塑料管。钢管易锈蚀和腐蚀,最好不要选用。随着材料工业的发展,地埋管道多选用塑料管。选用塑料管时一定要注意,不同材质的塑料管在几何尺寸相同的情况下可承受的工作压力相差甚远,特别是在使用低密度聚乙烯管(PE管)时,一定要注意管壁的厚度是否达到了能承受系统所要求压力的厚度,若没有达到,千万不能使用,否则将会埋下隐患,造成运行时管道发生爆破,甚至导致整个管道系统瘫痪。用于滴灌地埋管道的塑料管,最好选用硬聚氯乙烯管(UPVC管)。对于口径150毫米以上的地埋管道,硬聚氯乙烯管在性能价格比上的优势下降,应通过技术经济分析选择合适的管材。塑料管经常暴露在阳光下使用,易老化,缩短使用寿命。因此,地面移动管最好不采用塑料管。

②管径的选择:当轮灌编组和轮灌顺序确定之后,各级管道在每一轮灌组所通过的流量即可知道。通常选用同一级管道在各轮灌组中可能通过的最大流量,作为本级管道的设计流量,依据这个设计流量来确定管道的管径。若某一级管道,其最大流量通过的时间占管道总过水时间的比例甚小,也可选取一个出现次数较多的次大流量,作为管道的设计流量来确定管径。同一级管道的不同管段通过的最大流量不同时,可分段确定设计流量。(a)支管管径的确定:支管是指直接安装竖管和滴头的那一级管道。支管管径的选择主要依据灌溉均匀的原则。管径选得越大,支管运行时的水头损失就越小,同一支管上各滴头的实际工作压力和灌水量就越接近,灌溉均匀度就越接近设计状况。但这样增大了支管的投资,对移动支管来说还增加了拆装、搬移的劳动强度。管径选得小,支管投资减少,移动作业的劳动强度降低,但由于运行时支管内水头损失增大,同一支管上各滴头的实际工作压力和灌水量差别增大,结果造成果园各处受水量不一致,影响滴灌质量。为了保证同一支管上各滴头实际出水量的相对偏差不大于20%,国家标准GBJ85-85规定:同一支管上任意两个滴头之间的工作压力差应在滴头设计工作压力的20%以内。显然,支管若在平坦的地面上铺设,其首末两端滴头间的工作压力差应最大。若支管铺设在地形起伏的地面上,则其最大的工作压力差并不见得发生在首末滴头之间。考虑地形高差Z的影响时上述规定可表示为

许的水头损失即为从式(4-20)

可以看出:逆坡铺设支管时,允许的hw的值小,即选用的支管管径应大些;顺坡铺设支管时,因Z的值本身为负值,其允许的hw的值可以比0.2hp大些,也就是说因支管顺坡铺设时,因地形坡降弥补了支管内的部分水力坡降,选用的支管管径可适当的小些。当一条支管选用同管径的管子时,从支管首端到朱端,由于沿程出流,支管内的流速水头逐次减小,抵消了局部水头损失,所以计算支管内水头损失时,可直接用沿程水头损失来代替其总水头损失,即h''''f=hw,式(4-20)可改写为

滴头选定后,满头的设计工作压力可从滴头性能表中查得。两滴头进水口高程差(实际上就是两滴头所在地的地面高差)可以从系统平面布置图中查取。则h''''f即可求出。利用公式h''''f=FfLQm/db,在其他参数已知的情况下反求管径d,d就是该支管可选用的最小管径的计算值。因管材的管径已标准化、系列化。因此,还需按管材的标准管径将计算出的管径规范取整。对滴灌系统的支管,考虑到运行与管理的方便,最大的管径一般不超过100毫米,并且应尽量使各支管取相同的管径,至少也需在一个作业区中统一。对于固定管道式滴灌系统,地理支管的管径可以不同,但规格不宜太多,同一条支管一般最多变径两次。(b)支管以上各级管道管径的确定:一般情况下,这些管道的管径是在满足下一级管道流量和压力的前提下按费用最小的原则选择的。管道的费用常用年费用来表示。随着管径的增大,管道的投资造价(常用折旧费表示)将随之增高,而管道的年运行费随之降低。因此,客观上必定有一种管径,会使上述两种费用之和为最低,这种管径就是我们要选择的管径,称之为经济管径。经济管径中对应的流速称为经济流速。图4-7就是用最小年费用法计算经济管径的原理示意图。用这种方法确定管径概念清楚,但计算相当繁琐,往往需要分别计算出多种管径的年投资和年运行费,比较后再确定。随着科学技术的进步,计算机技术的飞速发展,许多优化设计方法,如微分法、动态规划法等已在管道灌溉管网的设计中得到应用,具体方法可参阅有关书籍。对于规模不太大的滴灌工程,也可用式(4-22)、式(4-23)的经验公式估算管道的直径:

应该指出的是,由于管道系统年工作小时数少,而所占投资比例又大。因此,一般在灌溉系统压力能得到满足的情况下,选用尽可能小的管径是经济的,但管中流速应控制在2.5~3米/秒以下。

③管道纵剖面设计:管道纵剖面设计应在系统平面市置图绘制后进行,设计的主要内容是确定各级固定管道在平面上的位置及各种管道附件的位置。管道的纵剖面应力求平顺,减少折点,有起伏时应避免产生负压。

ⅰ埋深及坡度:地埋管的埋深指管径距地面的垂直距离,埋深应根据当地的气候条件、地面荷载和机耕要求确定。一般管道在公路下埋深应为0.7~1.2米;在农村机耕道下埋深为0.5~0.9米。地埋管的坡度主要视地形条件而定,同时也应考虑地基好坏及管径大小。一般在地形条件许可的情况下,管径小、基础稳定性好的管道坡度可陡一点;反之应缓些。总的来说,管道坡度不得超过1:1,通常控制在1:1.5~1:3以下。

ⅱ管道连接及附件:地埋管道的连接多采用承插或黏接的形式,转向处用弯头,分水处用三通或四通接头,管径改变处采用异径接头,管道末端用堵头。为方便施工和安装,同类管件应考虑其规格尽量统一。

为了按计划进行输水、配水、管道系统上应装置必要的控制阀。白果园中为了实现灌水的有效控制,设置了30多个电子阀.而且各级管道的首端还设了进水阀或水分阀;当管道过长或压力变化过大时,设置节制阀。为保证管道的安全运行,还安装一些附设装置。自压系统的进水口和各类水泵吸水管的底端应分别设置拦污棚和滤网,管道起伏的高处应设排气装置,自压系统进水阀后的干管上设高度高出水源水面高程的通气管,管道起伏的低处及管道末端设泄水装置,管道可能发生最大水锤压力处设置安全阀。

2.3评价

从整体上来看,XX白果园的滴灌系统是建设的比较完善的一套滴水灌溉系统,设计施工都符合现代滴灌的要求,是一套先进的现代化滴水灌溉系统,而且产生了很好的经济效果。不过当时考虑到经济条件的限制,其毛管采用了单行直线布置,灌水均匀度不高,鉴于对多种毛管布置形式的比较分析,笔者认为百果园应改进为双行毛管平行布置;而且其控制系统自动化程度不高,全园仅能使用微机控制电磁阀的开启,不能精确实现作物的轮灌、对灌水时间和灌水量都不能实现有效的控制,故需进一步对其控制系统加以设计改进。正在建设的二期工程应该吸收一期工程中的好的经验,改进一期工程中的不足,特别是应该实现灌水的全自动控制。

3灌溉自动化控制系统

灌溉中的滴灌系统,能很方便实现自动化控制,灌水的自动化控制能有效的实现节水灌溉,也是农业实现现代化的要求。对微灌的自动化控制,根据控制系统运行的方式不同,一般可分为手动控制、半自动控制和全自动控制三类:

①手动控制系统

系统的所有操作均由人工完成,如水泵、阀门的开启、关闭,灌溉时间的长短,何时灌溉等等。这类系统的优点是成本较低,控制部分技术含量不高,便于使用和维护,很适合在我国广大农村推广。不足之处是使用的方便性较差,不适宜控制大面积的灌溉。

②全自动控制系统

系统不要人直接参与,通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参数可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。这种系统中,除灌水器、管道、管件及水泵、电机外,还包括中央控制器、自动阀、传感器(土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等)及电线等。

③半自动控制系统

系统中在灌溉区域没有安装传感器,灌水时间、灌水量和灌溉周期等均是根据预先编制的程序,而不是根据作物和土壤水分及气象资料的反馈信息来控制的。这类系统的自动化程度不等,有的一部分实行自动控制,有的是几部分进行自动控制。

为了对先进的滴灌自动化控制系统有具体认识和了解,下面我们将对滴灌的自动化控制作详细介绍:

3.1滴灌首部控制枢纽

滴灌自动化系统的基本控制方法有:时间控制、水量控制和反馈控制三种。时间控制系统是按预定好的时间放水或关水;水量控制系统是按照设计的配水量放水或关水;反馈控制系统是根据灌区内湿度感受器的反应,然后将信号传送到首部控制枢纽部分来关水或放水。滴灌系统更便于完全实现自动化,这在地多人少、劳力紧张的边远地区,沙漠地带的防护林区,铁路路基沿线,经济力量雄厚的城郊蔬菜种植区显得特别重要。目前,国外发达国家在滴灌区普遍使用了计算机管理系统,并通过专用的滴灌系统软件来控制和检测作物生长、土壤状况和气象趋势,取得了良好的效果。大大提高了现代化的土壤水分、作物生长测定技术的可能性和实用性,具有农艺上的综合性,为人们充分利用现代化仪器设备在滴灌系统中应用提供了巨大的潜力。滴灌系统软件根据作物对水分的需求和土壤墒情制定出合理的灌溉计划和作物管理计划。

3.2作物生产管理计划制定

控制软件系统应能提供一套科学的管理系统,它通过提高作物产量和品质以及减少用水量来提高水分利用效率,能给农民及有关用户提供一套针对灌溉方案制定作物生产管理的先进、完善的管理系统,用户能够使用它获得他们的每一块农田的土壤水分状况图,方便的数据资料存取能够得到每一块农田的准确土壤水分含量,还能够确定准确的日水分利用量,能够给每块农田制定出合理的灌溉管理决策,能够根据每一块农田各自的灌水量需求对不同农田进行灌溉优先排序,以便制定优化灌溉计划使农场或用户获得整体最高产量。

控制软件系统应能允许灌溉管理者根据作物水分需求和作物对灌溉的反应制定合理的灌溉计划,作为一个完整的灌溉计划和作物生产管理软件包,它能够对灌溉决策的制定和作物管理进行数据资料存储、运算处理、显示输出。土壤水分数据资料主要由中子探测仪、石膏电阻块和张力计测定获得。天气数据资料由自动气象站获得,作物生长资料如籽粒大小(直径)、株高和叶片硝酸盐含量等可直接田间测定,根据相应的作物响应,作物生长资料结合土壤水分资料能够制定出合理的灌溉计划,通过实际调查能够提高作物产量、品质和水分利用效率的管理技术能够详细地验证作物生长、土壤水分和气候之间的关系,因此能很好地解决一些灌溉管理和作物生长问题,其中包括过量灌溉导致的灌溉水排渗问题、肥料向根部以下淋溶损失问题以及为了达到高产稳产目标的籽粒重和穗粒数或结果率的控制管理问题。

3.3滴灌系统灌溉计划制定

滴灌系统灌溉计划一般是指确定何时进行灌溉及应该的灌溉量,灌溉计划的应用可消除代价巨大的不可预测的农业灾害,如在作物生长临界期由于土壤类型和作物自身生长能力,不同的农田具有不同的土壤水分亏缺量和日水分利用量,因此不同的农田需要不同的灌溉计划。农民通过土壤水分测定技术利用软件处理和显示不同层次土壤水分特征,能加深对发生于土壤内的各种过程的理解,以便进行更精细的灌溉计划和灌溉管理决策的制定,以确保土壤水分总是保持作物生长所需的最佳含水量。

当土壤水分和被作物利用的水分的准确数量被测定后,通过软件可以计算下一次滴灌的日期和准确的灌水量,它将考虑当前每天水分利用状况、天气变化和历史资料来帮助管理者制定以后的灌水计划。它把农田从最干到最湿分为不同等级。了解需要灌溉补充的水量有助于协调不同用户之间和同一用户内部的水分供给,充分了解雨后何时开始灌溉能使农民最大限度地利用自然降水,而把灌水过多和灌水不及造成地危险减到最小。

3.4土壤水分时间图和深度图的应用

3.4.1时间图时间显示某一指定土壤容积含水量、根区土壤含水量或作物响应随时间的变化。时间图的基本显示:直线表示根区土壤含水量的饱和点和需灌溉补充点;供给的和有效的灌溉和降雨情况;箭头指示预测的灌溉日期;关于水分饱和点、需灌溉补充点、当前和过去的土壤水分测定值及计划安排的灌水日期和灌水量的总结表;作物生长及其对灌溉管理技术措施的响应;该软件所做的时间图可进行大小调整,通过调整纵坐标轴上的最大值和最小值及横坐标上的日期范围能够把图形中用户想要的区域或作物生长期内的某特定阶段的图形放大。图形能够进行叠加来同时比较不同地点的田块或不同年份的数据。当季和前季的作物的生长,土壤水分和天气资料的叠加图形比较灌溉管理达到高度的协调一致。用户可以选择任何关键数据来建立相互作用关系图。

3.4.2深度图深度图显示土壤容积含水量沿土壤剖面随深度的变化而变化的情况,通过该软件和现代化仪器结合能够迅速直接测定和分析土壤水的剖面分布情况。根区吸收水分模式可以在深度图中看到,对深度图分析能使农民确定每一种农作物包括块根作物在土壤剖面中被研究的土壤体积范围和土壤剖面的每一深度层的作物利用的水分数量、土壤紧实度、土壤质地变化、高石灰岩含量、地下水位和盐分等问题能够通过对根部活动的仔细分析而发现。深度图也可以用来确定渗入和排出土壤剖面的水分的运动状况及深度和数量,从中能够给定灌溉饱和点和需灌溉补充点的准确设计值。灌溉或降水后从土壤的根区排出的水分数量能够通过深度图准确测定,根据可以调节灌溉所用时间以避免水分从土壤剖面排出而损失,控制土壤剖面排出水的数量将防止地下水水位地升高和土壤养分的淋溶损失,同时也将降低灌水及滴灌水及抽水的成本。深度图是一个非常有用的工具,能够解决在不同类型土壤中灌溉水的水平和垂直运动的关键问题,通过分别绘制灌溉前和灌溉后距滴管不同距离的各个点的土壤水分含量图可比较灌溉水的运动状况,用户能够利用研究所得的结果来减少水分和肥料排渗,同时确保作物根系能够一直得到适量的水分。

3.5软件的程序特点

3.5.1程序结构滴管软件的数据存储于一个树状结构,这使得制定灌溉方案是查询数据资料非常方便。管理人员可能负责管理几个农场或几块农田,每个农场或农田可能有许多检测点,每一个检测点都有一套不同时间收集的实际测定的读数记录。输入的数据经过计算机软件处理,能显示有关每一单个田块的详细资料,还能够向农民分别显示每一年的作物种植的详细资料。能够显示农场的每个监测田块或某一年份的每一监测点的情况,指明灌溉饱和点和需灌溉补充点,当前作物日水分使用情况,土壤水分平衡和预测出的三次灌溉的日期,土壤水分含量和作物日用水量的测定值,对未来作物在整个生长季节的长期的用水量作出估算。显示某一具体的时期的每一深度层的土壤水分含量的读数记录和根区的总水分含量,同时显示土壤水分需要量,中子仪测定并估算的日水分使用量。利用滴灌软件可进行数据资料综合分析,从中总结重要的信息形成报告,以帮助制定每日的管理决策方案。同时也可以编辑出前几个生长季的作物生长、水分管理。土壤等数据资料,并进行综合分析,为以后的灌溉方案制定提出更合理更完善的评价标准。该软件程序的所以结构层次能为所选择的农场、监测点和某一日期建立报告。报告分为五种:深度图、时间图、记录读数报告。监测点报告和灌溉计划报告。用户可以根据自己的需要已及自己微机系统对程序进行修改编译,选择公制和英制计量单位进行数据资料综合分析,将田间测定得到的数据读数记录自动粘贴到没一个具体的农场栏、监测点栏和日期栏。每一个监测点的测定日期,时间及估计的水分日利用量能够在粘贴之前输入。

3.5.2数据输入在读数记录屏幕中可以人工录入和显示田间实际收集的数据,如土壤水分张力计的读数、作物籽粒大小。有关作物的数据可以测定得到,作物生长参数与土壤水分含量相关联可以确定作物生长期的水分需求量。气候数据资料可以人工输入或由气象站自动装载。天气数据参数的个数没有限制,它可以与任一个作物生长测定值和任一水平的土壤水分含量相关联制作相互作用关系图。从气象数据资料中可以得到蒸发损失的总水分量的数据并且把它与测定的日水分使用量相比较来调整该地区的作物灌溉计划。

3.5.3软件的数据处理利用滴管软件可以计算使土壤剖面达到灌溉饱和点所需的准确时间数。同时计算自从播种或其他生长时期(如发芽、开花等)以来的天数,使土壤水分能够与过去多年的作物生长资料数据参数同步分析,以确定作物水分利用效率。使用作物累积日水分方程。能够很好地评估作物总产量,尤其是对于玉米、小麦和棉花。可以通过作物-水分方程和气象资料估算理论产量。通过速率方程,计算作物生长速率。计算作物当前日水分利用量占整个生长季日水分利用量地比例。同时也可计算不同水分含量地土壤水分变化速率,这些速率地变化表明土壤紧实问题和土壤干旱地程度。滴灌软件可以分析某一作物在生长季内日水分利用状况地资料。结合现代先进地土壤水分测定仪器使用,该软件能够指导我们最有效地利用有限的水资源获得最大农业效益。例如能够确定每次灌溉的准确时间和灌水量。同时减小过量灌溉和水分不足对产量的影响。建立各种不同作物之间水分利用及水分利用效率的差异;建立如不同品种、土壤紧实情况、不同的耕作史等不同条件下水分利用及水分利用效率的差异;建立现代耕作技术和传统耕作技术条件下的水分利用效率的关系。确定灌溉和降水的利用效率,用以观察分析根系吸收水分模式。有助于合理管理地下水和盐化问题,能够减少土壤养分的淋溶损失问题。建立土壤水分含量、作物长势及天气状况的数据库以使作物产量和质量获得持续稳定的提高,使高效农业可持续发展。

3.6灌溉自动化控制系统

要实现灌水的自动化,必须有自动灌溉控制器,该装置由土壤湿度传感器、控制器和电磁阀组成,能够按土壤墒情和作物需水特性实施自动灌溉(沟灌、喷灌、滴灌、渗灌),达到高产、高效、和节水的目的。适用于庭院花圃、苗圃、果园、菜地和农地。随着经济发展,庭院花圃、苗圃水分的自动灌溉倍受欢迎。它能省水省事,使花木生长更好。一亩庭院花圃、苗圃地投资1.0-1.5万元,可以建立自动灌溉控制系统。自动灌溉控制系统可以实现科学灌溉,节能、省水,使菜地和农地产量和质量明显提高。智能化,精准化灌溉技术是伴随着计算机应用技术、传感器制造技术、塑料工业技术的提高而逐步实现的

自动化计算机灌溉控制系统大约在80年代初由雨鸟公司、摩托罗拉等几家公司开发、研制成功,并投入使用。由于技术复杂、应用难度大,价格高昂,这种控制设备最早应用于高尔夫球场灌溉系统的控制上。90年代,计算机工业的硬件、软件飞速发展,使得灌溉系统中央计算机系统操作难度越来越小,功能越来越丰富,价格也逐渐降了下来。这种系统在园林绿化上用得也越来越多了起来,雨鸟公司针对不同用途,研制、开发出了中央计算机控制系统:Maxicom

智能化灌溉中央计算机控制系统具有如下功能:

①动采集各种气象数据,计算并记录蒸发蒸腾量ET;

②根据前一天的ET值自动编制当天灌溉程序并实施灌溉;

③可由连接的土壤湿度传感器、风速传感器、雨量传感器等干涉程序,启动、关闭、暂停灌溉系统;

④连接流量传感器可自动监测、记录、警示由于输水管断裂引起的漏水及电磁阀故障;最大限度利用管网输水能力;

⑤运行程序而不起动灌溉系统(干运行),测试程序合理性,不合理时预先修改;

⑥自动记录、显示、储存各灌溉站的运行时间;自动记录、显示、储存传感器反馈数据,以积累资料,修改程序,修改系统等。

⑦频繁灌溉功能:可将设计好的灌水延续时间分成若干时段,以便提供足够的土壤入渗时间,减少坡地或粘性土地地面径流损失。

⑧一套中央计算机系统可控制无数台田间控制系统(称为卫星站),一套中央计算机控制系统可控制小到一个公园,大到上百个公园,甚至全城的所有灌溉系统。

⑨储存数百套灌溉程序;一台田间控制器(卫星站)可使4个轮灌区独立灌溉或同时灌溉。

⑩手动干涉灌溉系统:可在阀门上手动启、闭系统,可在田间卫星站上手动控制系统,也可在计算机上手动启、闭任何一站,任何一个电磁阀。可控制灌溉系统以外的其它设备,如:道路或公共场所灯光,大门、喷泉、水泵等

自动化中央计算机控制系统主要由中央计算机,集群控制器(CCU),田间控制器(卫星站),电磁阀构成。中央计算机可装置在任何一个地方。比如:一套中央计算机系统控制50个公园的灌溉系统。中央计算机可安装在市园林局认为合适的位置。CCU安装在各个公园内。中央计算机与CCU之间的通讯,可采用有线连接(近距离),无线连接,电话线连接或移动通讯方法连接。一台CCU最多可连接28个田间控制器。CCU与田间控制器之间同样可选上述数种通讯方式。由中央计算机到终端电磁阀的工作过程为:中央计算机编程,并将程序下达到CCU。CCU将各轮灌区灌溉控制程序再发到相关田间控制器。田间控制器依中央计算机制作的程序启闭各轮灌区电磁阀。如下图所示:

中央计算机上的初始程序由控制人员编制,之后,计算机每日自动收集由气象站采集的气象数据,计算ET值,并不断对原有程序自动修改。如遇传感器传来异常信息(如降雨,过分干燥,系统漏水...),自动中断或暂停程序,待异常情况排除后,继续恢复程序运行。

如果将智能泵站连接到中央计算机控制系统上,则效果会更好。这样从水泵到电磁阀之间复杂的系统将由一个高度智能化的系统管理起来,可做到最大限度地节水、节能,最大限度地保护系统设备运行,避免灌溉系统常发生的下列几种问题:

①过量灌溉或灌水不足,浪费水资源或不能满足植物需水;

②管网破裂,漏失水;

③系统运行压力不合理;

④水泵运行效率低下;

⑤地形起伏不平时或土壤入渗率低产生地面径流,浪费宝贵的水资源;

⑥降雨时,灌溉系统照常灌溉;

⑦管理、维护成本高。

3.7百果园灌溉的自动化控制设计

百果园一期工程灌水基本实现了半自动化控制,可以使用电脑控制各电磁阀的开启。我们可在其基础上加以改进与提高,使其实现灌水的全自动化,具体见下:

3.7.1控制原理

自动化控制采用电子技术对田间土壤温湿度、空气温湿度等技术参数进行采集,输入计算机,按最优方案,控制各个阀门的开启及水泵的运行状态,科学有效地控制灌水时间、灌水量、灌水均匀度,为项目区作物提供一个良好的地、水、肥、气、热条件,促使其高产、稳产。同时进行控制软件及优化灌溉制度的研究,最终形成灌溉专家决策系统。另外,通过变频器控制改变电机转速,调节管道压力,为管道、滴灌等其他灌溉工程的自动化提供依据。具体包括以下几个方面:

①田间土壤含水量、盐分、地温、空气温度、湿度、降水、风速、管道压力等参数的自动化采集

②自动化控制设计安装

③监控软件设计

④变频系统设计,通过改变水压力,为微喷、滴灌等工程的自动化提供依据

⑤系统运行管理模式评价,包括系统评价、灌水指标、灌溉制度等

3.7.2控制系统的组成

欲实现真正意义上的全自动控制,需要控制田间参数及对象很多,例如土壤湿度、盐分、空气温度、相对湿度、降水量、风速、管道压力、阀门开启、水泵电机旋转等,都要送入控制器。考虑到要控制的对象较多,又要满足良好的人机界面要求,可以采用工业控制计算机作为整个控制系统的核心,来协调各部分的工作。

系统的组成如下图所示,整个系统的工作主要工控机和变频器两部分来控制,其中变频器主要用于控制水泵电机的旋转,工控机主要用来采集田间土壤及气象指标,按照设定的程序,控制各地块中电磁阀的开启,并通过变频器控制电机的运行状态,协调整个系统的工作。

3.7.3监控软件监控软件是工控机能够完成控制功能的重要基础,监控软件设计的好坏直接关系到整个系统的质量和可靠性。根据项目要求及滴灌的特点,笔者建议百果园采用雨鸟公司的“Maxicom”中央控制系统,该软件只需用户输入各地块种植作物种类及种植日期,系统便会自动计算当前作物所处生育期,确定出各自要求的土壤状况及气象信号,控制水泵电机的运行状态及阀门的开启,自动完成整个灌水过程,完全不需要人工干预,实现全自动控制。

该控制软件在此所完成的主要功能及特点如下:

①自动采集田间数据:系统根据软件中所预先设定的时间,自动地采集土壤湿度、温度风速、雨量等参数,进行相应的处理后,实时显示在屏幕上。

②作物生育期的判断:当管理人员输入各地块所种植的作物及种植日期后,系统便根据计算机时钟自动计算出各种作物已种植的天数,判断出作物所处的生育期,自动查找资料库中所存的原始资料,确定出当前作物最适宜的土壤含水量及灌水定额。

③滴灌的全自动控制:系统采集田间及气象数据后,将当前各地块土壤含水量与作物适宜含水量相比较,若土壤实际含水量小于作物要求下限值,便自动开启该地块的第一个电磁阀。进行灌溉。达到所需灌水定额后,自动关闭第一个电磁阀,同时开启下一个电磁阀,直到完成整个地块的灌溉任务。灌溉过程中,若出现温度过低、风速过大以及降雨过程等天气时,系统会自动暂停当前的灌溉任务,并保存当前状态。当气象条件满足时,继续进行未完成的任务。

④形式多样的控制方式:全自动控制外,系统还允许管理人员采用半自动、手动等控制方式。全自动方式只需运行人员输入各地块的作物信息,系统便会根据作物、土壤、气象等条件自动完成灌溉的全过程,无需人工干预。所谓半自动方式,是指系统允许用户根据实际情况控制开停机。用户可人为启动某个阀门,或某个地块,甚至是所有地块均轮灌一次。当然这些操作全部都是通过键盘或鼠标来完成的,而且在工控机屏幕上均有明显的提示。所谓手动方式是指人工去开启各个电磁阀,笔者建议百果园选用美国雨鸟公司生产的电磁阀:手动、电动两用阀门,既可手动,又可电动,使用非常方便。当手动打开某个电磁阀时,喷头出水,主干管道压力开始下降,系统会自动通过变频器升高水泵电机转速,维持管道压力的恒定,直到完成灌溉任务。

⑤丰富的办公自动化功能:系统在运行过程中,可自动生成各种定时、日、月、年报表,并通过打印机打印出来。其内容包括各种气象及土壤参数,可从各报表中得到土壤湿度变化曲线、日最高风速、月平均气温、全年总降水量等原始资料,为用户研究当地的气象及土壤变化情况提供翔实的依据。

⑥良好的可维持性:可维护性是衡量软件质量好坏的重要指标之一,在编写本系统时我们也充分考虑了这一点,例如用户在种植一类新作物时,可能系统的资料库中并没有该作物,便无法确定其适宜土壤含水量和灌水定额。此时,用户可按自定义按钮,通过鼠标各键盘输出这些参数,系统便会根据用户所定义的数值运行。另外,用户还可很方便地修改灌水定额、管道压力等参数,满足实际情况的需要。

⑥友好的人机界面:系统中大部分界面均为示意图形,实时显示各传感器送来的数值及系统当前的运行状态,一目了然。需要用户操作的部分全部为中文界面,工作人员无需学习便可完成所有操作。另外,在任一界面下,用户都可以通过按帮助按钮得到相应的提示,指导用户完成相应的功能。

3.7.4效果

百果园通过增加自动化控制系统后,灌水时间、灌水量和灌溉周期等完全根据果树某些需水参数自动启闭水泵和自动灌溉,人的作用仅仅是调整控制程序和检修控制设备。既提高了水的有效利用率,又节省了人力,同时也提高了果树的产量,可以产生良好的经济效果。

3.8第二期工程的设想

正在建设第二期工程计划今年完工,第二期工程的滴灌系统我建议基本上参照第一期工程建设,也采用滴喷灌相结合的方式,其水源计划应采用水塔蓄水,用以缓解枯水期水库少水的矛盾,该可以区采用先进的电脑全自动控制方式,实行精确灌水,管道布置采用固定式(干管、支管)和移动式(毛管)的有机结合。二期工程应该吸收一期工程中的好的经验,改进一期工程中毛管布置形式的不足,还特别是应该增加灌水的全自动控制部分,实现灌水的全自动化,精确控制作物的有效灌水。

4存在的问题及建议

通过对滴灌系统的学习与认识,笔者系统的学习了滴灌这种先进的果园节水灌溉方法,在实践的基础上深化了理论,并对滴灌和滴灌系统有一些不成熟的认识与建议。

4.1滴灌的优缺点

4.1.1百果园滴灌的优点

4.1.1.1水的有效利用率高,在滴灌条件下,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时,由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流,且易掌握精确的施水深度,节水效果达50%-90%。

4.1.1.2环境湿度低,滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,这样可以有效控制保护地内的湿度,使果园中作物的病虫害的发生频率大大降低,也降低了农药的施用量。

4.1.1.3提高作物产品品质,由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农产品的品质,使果园的农产品商品率大大提高,经济效益高。

4.1.1.4滴灌对地形和土壤的适应能力较强,由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。同时,滴灌还可减少中耕除草,也不会造成地面土壤板结。

4.1.2百果园滴灌的缺点

4.1.2.1滴灌的滴头很容易堵塞和磨损,产生灌水的不均,严重影响节水效果。

4.1.2.2滴灌的各管道的压力有所差异,会产生局部压力过高而使管道容易损坏,滴头的压力不均甚至会产生雾化,损坏滴头,浪费水资源。

4.1.2.3滴灌一般仅润湿作物根系区土体的一部分,所以作物根系的发展可能限制在围绕每一滴头的湿润区,这样容易产生作物根系的腐烂,进而引起作物倒伏。

4.1.2.4滴灌的管道布置要充分利用当地地势与地形,在原则的基础上加以灵活运用,如干管的布置、毛管的布置,取水方式等。

4.2滴灌的建议

4.2.1百果园应加强灌水的自动化控制,保证各种果树的精准灌水,实现精确的节水灌溉

4.2.2滴灌的水量应该有保证,应该建一水塔蓄水,确保枯水期各种果树的需水要求

4.2.3滴灌的毛管布置应采用单行带环形状态管布置和双行平行布置相结合,确保果树灌水均匀度。

4.2.4滴灌技术的应用应该和其他节水灌溉技术相结合,互相补给,更好的发挥优势。

4.2.5国家应鼓励进行滴灌技术的研究,加大科研推广投入的力度,研制开发经济实用的滴灌管材,解决滴头易堵塞的难题等,滴水灌溉技术应该在政府的规划安排下,由政府投资和农民出资相结的优惠政策下在全国范围鼓励推广发展。

篇8

关键词 电力系统;自动化技术;安全管理;研究

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)94-0046-02

随着用电量的逐渐增加,国家电网建设逐渐完善,电力系统自动化技术逐渐在国家电网运行中得到广泛地应用。但是由于电力系统自动化技术管理不当,导致一些用电事故经常出现,严重影响了居民的生活和工厂企业的生产工作。今后需要进一步加强电力系统自动化技术安全管理工作,确保用电需要得到最大程度地满足。

1 电力系统自动化技术安全管理中存在的问题

电力系统自动化技术的应用大大提高了国家电网工作的效率和水平,电力系统自动化技术的应用和发展是我国社会经济发展的需要,也是国家电网提高运行水平的需要。但是由于当前用电量逐渐增加,电力系统自动化技术难免会出现一定的问题,导致供电工作中断,影响生产生活正常进行。当前电力系统自动化技术安全管理中存在的问题主要表现在以下几个方面.

1.1电力系统自动化技术水平有待于提高

近年来社会经济逐渐发展,人们的生活水平不断提高,用电量迅速增加,国家电网虽然在电力运行中引入自动化技术,但是由于技术设计不合理或者是电量运输负荷过大,导致电力运输受到影响。由于受到地域限制或者是经济的限制,一些地区的电网建设比较落后,导致电力系统自动化技术难以满足不同电力设备之间的接口,难以实现电力的顺利输送。另外国家电网还在不断建设过程中,自动化技术也在不断的完善过程中,由于技术更新所带来的技术故障问题也容易导致一些安全故障,影响电量的输送。

1.2电力系统自动化技术设备问题

电力系统自动化技术设备问题是导致电力管理安全事故的重要原因之一, 由于当前我国的用电量逐渐增加,一些电力设备由于长时间缺少维护或者是更新,导致电力设备老化,难以承受巨大的输电负荷,出现电力故障。由于电力系统自动化技术对于电力设备质量要求比较高,一些电力设备难以满足自动化技术的要求,在实际的工作中难以达到合理的安全标准,这难免给会出现一定的电力事故,甚至还会造成电力设备的损坏。

1.3电力系统自动化技术管理不规范

由于电力系统自动化运用时间比较短,一些相关的管理工作还没有落实,导致自动化技术故障逐渐增加。一方面电力系统自动化技术缺少相对完善的安全管理规范,电力系统自动化技术管理工作缺少明确的分工,由于职责不明确,导致安全管理工作未能发挥出应有的作用。另一方面电力系统自动化管理中缺少专业化的技术人员。由于电力系统自动化技术对于技术维护人员的素质要求比较高,电力系统当前的技术维护工作人员缺少自动化技术知识,导致一些技术问题难以及时解决,造成严重的电力事故。

2 电力系统自动化技术安全管理研究

为了更好地满足用户的用电需要,国家电网逐渐完善电网建设,自动化技术逐渐应用于电力系统中,但是由于自动化技术的管理工作不到位,导致电力系统自动化技术故障增加,严重影响供电工作的正常进行。今后需要进一步重视和落实电力系统自动化技术安全管理工作,确保供电工作的顺利进行。

2.1提高电力系统自动化技术维护工作人员技术水平

电力系统自动化技术维护和管理工作对于技术人员的技术水平要求比较高,由于目前电力系统自动化技术维护工作人员的技术水平有限,导致技术维护工作难以有序进行。一方面需要加强对现有技术人员的技术培训工作,提高工作人员的自动化技术水平,及时发现自动化技术系统中存在的安全问题和技术问题,采取有效的措施及时解决。另一方面引进一些技术水平比较高的自动化技术人员,这样可以提升整体的自动化技术维护工作的水平,减少技术故障,确保供电工作顺利进行。

2.2建立相对完善的自动化技术管理规范

电力供应是人们正常生活和企业生产工作的重要保障,因此需要进一步重视电力系统自动化技术的维护管理工作,减少供电工作中的技术故障和安全问题,确保电力正常供应。一方面需要制定相应的自动化技术管理责任制度,将电力系统的自动化技术工作进行分工管理,由相关的责任人进行负责,一旦出现技术故障或者安全问题追究相关责任人的责任,提高工作人员的工作责任意识和工作积极性,减少工作中出现的分工不明确,工作效率低下问题。另一方面加强电力系统自动化技术的资金支持,由于自动化技术对于技术水平和电力设备要求比较高,应该加强资金支持,确保设备的更新和维护工作。由于我国地域辽阔,电网的建设也并不十分均衡,一些地区电网建设比较落后,自动化技术与电力设备未能进行有效地结合,因此需要不断完善电力设备建设,实现自动化技术与电力设备的结合,确保供电工作的顺利进行。另外还需要对电力设备进行定期维护,建立相应的监督检查制度,安排专业的工作人员进行巡查,定期对设备进行维护,在检查工作中如果发现技术故障或设备故障都需要引起充分重视,及时解决,尽量减少由于故障导致的供电中断。

3结论

我国当前的用电量逐渐增加,这对于国家电网提出了众多的挑战。电力系统逐渐采用自动化技术不断提高供电工作效率和水平,确保人们的生活和生产工作顺利进行。但是由于我国的电力系统的自动化技术运用时间比较短,一些相应的设备难以与自动化技术相结合,导致自动化技术经常出现一定的故障,安全管理工作难以有效地落实。电力系统管理中需要充分重视电力系统的自动化技术维护工作,提高自动化技术维护工作人员素质,加强自动化技术的安全管理,确保供电工作的顺利进行。

参考文献

[1]蒋晓光.电力系统自动化技术安全管理[J].中国电力教育,2013(8).

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关键词:电力系统;自动化;管理系统;技术

中图分类号:TP27 文献标识码:A

电力自动化管理系统首先要有一个计算机平台。该计算机平台在操作系统、数据库、人机界面、通信规约上遵守现行的工业标准,应是一个开放系统,是一个可以不断集成和扩展的灵活的计算机系统。在这一点上,与调度自动化EMS系统的计算机平台是一样的。不同的是,它面对的是信息量特别大,而通信又较为薄弱的配电网。

1 电力自动化管理系统的特点

1.1电力自动化管理系统的终端设备多,数据库庞大,管理复杂。DMS的监控对象为电源进线及变电站、10kV开闭所、小区变电站、配电变电站、分段开关、补偿电容器、用户电能表和重要负荷等,因此站点非常多,通常要有成百上千甚至上万个。数量繁多的终端设备不但给系统组织带来较大的困难,而且在控制中心的计算机网络上,处理这么大量的信息并进行设备管理,比输电网更繁琐。特别是在图形工作站上,若要较清晰地展现配电网的运行方式,困难将更大。

1.2电力自动化管理系统的大量终端设备不在变电站内,要求设备可靠性更高。输电网自动化系统的终端设备一般可以安放在被测控的变电站内,行业标准中对这类设备按户内设备对待,只要求其在10℃—55℃环境温度下工作即可。而配电网自动化系统中的大量终端设备不能安置在室内,如测控馈线分段开关的馈线RTU,就必须安放在户外。其工作环境恶劣,通常要求在—25.75℃、湿度高达95℃的环境下工作,所以设备的关键部分就必须采用工业级的芯片,还要考虑防雨、散热、防雷等因素,这类设备不仅制造难度大,而且造价也较户内设备高。此外,因配电网的运行方式需要经常调整,对电力自动化管理系统的终端设备进行远方控制的频繁程度比输电网的高得多,这就更要求电力自动化管理系统的终端设备具有较高的可靠性。

1.3电力自动化管理系统的通信方式多样复杂。承担传送数据和通话任务的配电网通信系统,由于包含有各种类型侧控装置,因而常常具有多种通信方式。配电网终端设备的数量非常多又比较分散,也大大增加了配电自动化通信系统的复杂性。但其通信速率,由于配电网不必考虑系统的稳定性问题而不如输电系统要求得那么高。

2 电力自动化管理系统的功能

2.1配电网的SCADA功能

配电网的SCADA系统是通过监测装置来收集配电网的实时数据,进行数据处理以及对配电网进行监视和控制。监测装置除了变电站内的RTU和监测配电变压器运行状态的TTU之外,还包括沿馈线分布的FTU (馈线终端装置),用以实现馈线自动化的远动功能。配电网SCADA系统主要功能包括数据采集、四遥、状态监视、报普、事件顺序记录、统计计算、制表打印等功能。

由于配电SCADA系统的监控对象既包含大的开闭所和小区变电站,又包括数金极多但单位容量很小的户外分段开关,因此常将分散的户外分段开关监控集结在若干点(称做区域站或集控站)以后再上传至控制中心。若分散的点太多,还可以做多次集结。当配电网设备比较密集时,可按距离远近划分小区,将区域站设置在距小区中所有测控对象均比较近的位置,通信通道适合采用电缆或光纤。而当配电网比较狭长时,可将区域站设置在为该配电网供电的110kV变电站内,此时最好采用配电载波通信方式传输信息。

2.2配电变电站自动化

配电变电站自动化SA有以下基本功能:对配电所实施数据采集、监视和控制,与控制中心和调度自动化系统(SCADA)通信。

2.3馈线自动化

馈线自动化FA是指配电线路的自动化,在正常状态下,实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况,实现线路开关的远方或就地合闸和分闸操作。在故降时获得故障记录,并能自动判别和隔离馈线故障区段,迅速对非故障区域恢复供电.

2.4用户自动化

用户自动化主要包括负荷管理和用电管理。负荷管理是根据需要来控制用户负荷,并能帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划。用电管理主要包括自动计量计费系统等。

2.5配电网高级应用软件

高级应用软件(PAS)主要是指配电网络分析计算软件,包括负荷预测、网络拓扑分析、状态估计、潮流计算、线损计算分析、电压/无功优化等。高级应用软件是有力的调度工具,通过高级应用软件,可以更好地掌握当前运行状态。配电自动化中的这些软件与调度自动化的相类似,但配电网中不涉及系统稳定和调频之类的问题。当前电力自动化管理系统的高级应用件可以分成三个层次开发:①基本应用软件,即网络分析软件;②派生类软件,如变电站负荷分配、馈线负荷分配等;③专门应用软件,如小区负荷预报、投诉电话处理,变压器设备管理等。

3 电力自动化管理系统技术的发展

3.1变电站自动化的新进展

变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和现代通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的RTU方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。

3.2电网调度自动化的新进展

电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全经济运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。网络安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面,从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行;另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。

结语

电力自动化管理系统可以是集中式的,即由一个配电管理自动化主站,实现对整个配电网的数据采集,并和馈线自动化、变电站自动化、用户管理等集成为一个系统;电力自动化管理系统也可以是分层、分布式结构的,如在变电站中设立二级主站,整个电力自动化管理系统由一个一级主站及若干个子系统(如负荷管理等子系统)集成。这样的信息收集和处理也是分层和分布的,适合采用计算机网络技术实现。

参考文献

[1]张丽英.电网调度系统安全性评价(网、省调部分)[M].中国电力出版社,2003.

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班级是学校教育工作的最佳单位,班级工作的量化管理搞得好,意义重大。量化管理制度的实施,让每个班级的学习和班级常规活动切实可行,“量变促成质变”,激发了班级活力,提升了学生素质和习惯养成。

“上面千条线,落实一根针”,这是班主任工作的意义。具体到班主任这一层级,将量化管理制度进一步细化,落实到具体的班级管理中,显得非常有意义。笔者结合多年的班主任工作实践,借鉴魏书生、李镇西等模范教师班主任工作经验,根据相关教育制度,制定了班级管理制度,做到了班级“人人有事干,事事有人管”,初步实现了班级管理的自动化。

一、目标管理制

目标是方向,目标是动力,目标是前行的灯塔。学生有了一个催人奋进的目标,就有了努力学习的动力,就能充分发挥自己的智慧和力量,不断用“目标”激励自己奋发向上。具体到班级来说,目标有两个层级:班主任通过商量和学生们制定的班级目标;每个学生针对自我情况制定的个人目标。

接这个班时,我就通过和同学们协商,共同明确了班级“目标”:班级要成为文明先进的班级;每个人要在班集体中争取优胜。为了实现这一目标,注意调动全班同学的积极性。针对不同层次学生的特点,进行分档个别谈话、具体指导,鼓励学生先跟自己比,并提出了“超越自我就是胜利,坚持到底一定成功”的口号,激发了学生内心的激情。

具体到每个同学来讲,每个人都制定了自我学习目标。每个人以新我战胜旧我,从自己的点滴进步中,一步步向自己更高的目标努力。工作中,帮助学生针对自己的薄弱环节,找准切入点,制定大小推进计划和改进措施。目标管理的做法,终于使每个学生思想上有了新的认识,都开始追求自己的美好的人生目标了,从而大面积激起了全体同学的热情,全班同学看到共同努力的成果,然后再引导大家奔向新的前景和目标。

二、自我管理制

“教的最高境界是不教”。班级管理也是这样,让学生进行自我管理,激发他们的自我管理积极性,可取得事半功倍的效果。要想管理好一个班级,单纯依靠学生干部来参与管理是不够的,更需要依靠全班同学的努力。为此,需要对班级管理体制进行改革。

首先,注意提高学生对管理活动的认识。管理不是教师来约束学生,而是学生在学习活动中的自我约束。通过引导学生对管理的认识,使学生自觉意识到管理的必要性,特别是自我管理的必要性,在客观效果上,减少了学生对管理的抵触以至对抗的情绪,这无疑极大地提高了教育管理的实效。

其次,大力倡导学生自我约束和自我管理,帮助他们在心里筑起第一道防线,以尽量把问题消灭在萌芽状态。

再次,强化规划、决策过程中的民主参与,通过引导学生制订班规班法,即使学生的意志与愿望通过合理渠道得到了满足,又密切了师生关系,同时由于学生有为自己的目标负责的倾向,所以它容易使学生对自己的行为产生自我约束。

最后,大胆转化管理机制,为班级建立起以学生自我管理为主的新机制,其主要表现在:全员参与,“人人有事做,事事有人做”,“人人都是管理者,人人又都是被管理者”,这样一来加强了班级管理的整体自动化。

三、值日班长制

废除传统的“班干部终身制”,施行值日班长制。面向全体学生,实行轮流上岗,使每一位学生都有参与管理的机会,全班同学轮流做值日班长,管理好一天的所有事务。班主任要求学生,要在自己干值日班长的前一天,把干好本项工作的计划、措施、活动内容、活动形式等做好打算,行成书面材料,并且要明确职责。

值日班长主要职责:记录出勤、记录学生课堂纪律,检查班级财物;维护课间秩序、处理偶发事件;督促两操、监督卫生;负责班级卫生及得分记录,及时向值日生提出建议;总结一天工作,写好班级日记。

实践证明,轮流上岗使更多的同学有机会担任班干部,当家作主。避免了传统班干部人选的相对固化而带来的弊端。长期坚持这样做,班级里担任过班干部的同学越来越多,提高了学生的当家作主意识,避免了班干部兼职过多的现象,班务工作人人有份,还减轻了学生干部的负担,使班级学生干部始终充满活力,保持旺盛的战斗力。学生都先后担任干部,他们都经受了锻炼和考验,互帮互学蔚然成风,各项工作都能顺利开展。

班主任要给每个学生创造参与班级管理的机会,只有这样,才能形成良好的集体氛围。“值日班干制”不仅是检验学生能否胜任班级管理的试金石,而且可以为每个学生创造展现自己、为班集体服务的机会。

四、班级日记制

为搞好班级工作,要在班级建立班级日记制度。班级日记的内容主要是每天的学习、出勤、纪律、卫生等各种情况。同时,建立《好人好事记录本》,传递和扩大班级“正能量”。

班级日记制度的具体操作程序为:要求值日班干部轮流记录每天班级学习、生活等各方面的表现,相当于班级全员轮流写作。班级日记随着时间的推移,逐渐增多,记录的内容也由日常生活情况,逐渐增加对班上事件的评述。每周的班会课上,每月的评比会中,一个主要的内容就是阅读班级日记,对学生进行规范养成教育、集体主义教育、人生理想教育。

根据班级日记,开展主题班会。从日记所反映的具有代表性的问题,确定班会主题,这样既有针对性,学生也喜闻乐见,而且参与的积极性也比较高。因为说的都是他们自己的事,每一个人都能找得到话说,既能在别人的身上看到优点,也能在自己的身上找到不足。

班级日记从建立的那天起就成为班级成长的忠实记录者。好人好事的正面效应,又让学生有了自己身边的道德榜样,让学生们关注发生在自己身边的好事,修正自己的行为,起到对学生进行正面教育的作用。

五、表扬激励制

表扬和鼓励可以帮助学生重新认识自我,点燃他们努力奋进的星星之火。

1.设立奖项,实行全方位鼓励。每月设立“进步奖”、“达标奖”等,对不同层次、不同学生给予全面评价和鼓励。调动每一位学生的上进心,选出优秀,树立榜样,激励先进。

2.定期评奖,采取不同形式给以鼓励。每学期进行期中、期末两次全班民主评奖活动。在小组评比中,每一个值周班委,每周结束后,对以前的工作都要在周一的班会上进行总结,指出全班同学或突出的个人在行动上的优缺点和努力方向。在月达标评比中,让值周的每个班委及时表扬和奖励表现较好的同学。

相信每一个学生,尊重每一个学生,为每一个学生的发展创造契机,这是每一个教育工作者神圣的职责。班级是学校教育教学的基本单位,班级管理在学校教育教学中有着举足轻重的地位。