气象技术与工程范文

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气象技术与工程

气象技术与工程篇1

效果。

关键词 人工液态水含量;人工影响天气;应用

中图分类号P4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)145-0057-01

人工降水是一项先进的科学技术,它主要是对需要进行降水地区的云层实施降水技术。在人工影响天气作业中,云中液态水含量的相关数值很重要,它是决定是否能够进行人工降雨的重要因素。近几年,云中液态水含量在人工影响天气中的应用是气象研究者的研究热点,在研究过程中,运用有效的探测方法来研究云中液态水含量,并对该技术在人工降雨中的推广做出前景展望。下面我们就来具体分析一下。

1 云中液态水在人工影响天气中的意义

云中液态水可以保持大气中的水分收支平衡,它的分布特征与演变规律是气象研究者的研究重点。云中液态水的意义很深远,它并不是独立的个体,与其他水分子之间是相互作用的,并对全球气候的变化产生有重要的影响。在气象学与物理学研究过程中,云中液态水含量是比较重要的云物理参数,它是气象研究者研究云物理过程的主要参考,也是气象局进行人工降雨作业的重要指标。另外,云中液态水含量的高低可以直接影响人工降雨的效果,可见云中液态水在人工影响天气中的重要作用。

人工影响天气作业过程中,云中液态水含量包含过冷水含量,实际上过冷水含量在人工降雨过程中是很重要的参照指标,以我国北方进行人工降雨目标云系来说,主要将该云系分为三个层次,并且需要从上到下进行分层,主要有冰晶层、冰晶与冷水滴共存层、水滴层。其中,冰晶层主要在-25℃到-30℃之间的区域。另外,冰晶的浓度相对较高,经过凝华后增长到最高点会自由下落,自由下落的过程中会播种目标云系中间层的冰晶,从而形成冰晶与冷水滴共存层,这一层次的温度一般在零摄氏度以下,它是根据冰水的转化进而形成的,也可以说它有“饲养”冰晶的作用。在目标云系的最底层,由于过冷水滴比较繁多,相对成熟的冰晶通过对过冷水滴的获取逐渐开始变大,从而形成了雪花。目标云系中的水滴层,温度一般在零摄氏度以上,中间层的冰晶落入水滴层后由于温度的升高会融化成雨滴,雨滴在掉落过程中就会因相互摩擦而逐渐增大。通过以上的分析我们可以了解到,在目标云系中的中间层与最下层中,过冷水滴与云中液态水含量都与降水有着很密切的联系。

2 云中液态水的探测方法

为了更好的观测气候变化与灾害天气的发生,气象部门要有计划地测量云中液态水,这对更好的掌握人工降雨的指标也具有重要意义。云和雨在气象部门研究中变化指数都很大,并且具有一定的复杂性和多变性。所以,科研人员在进行云中液态水含量的探测过程中,难度也比较大。目前,我国气象部门的探究重点就是要及时、准确的探测出云中液态水含量,这将是一个巨大挑战。对于云中液态水含量的探测方法有很多种,运用比较多的探测方法为微波辐射计探测、卫星遥感探测、飞机探测与雷达探测。这四种探测方法各有利弊,在探测过程中要根据实际状况选择合适的探测方法才能够取得理想效果。

近几年,微波辐射计探测技术应用比较广泛,相对其他探测技术也比较成熟,在云中液态水含量的探测过程中,由于所需的探测时间比较长,所以需要探测技术具有很好的连续性。但是微波辐射计探测技术的缺点是获取的信息具有局限性,并不能全面、系统的探测出想要得到的相关数据。如果运用微型遥感探测技术来探测云中液态水含量,可以获取比较广泛的探测信息,而它的缺点则是会因为时间与空间影响分辨率,人工发出的作业要求不能及时回应,从而会延误工作进度。目前,只有飞机探测才可以直接探测到云中液态水含量,由于条件有限,我国的增雨飞机只有增雨一个用途,并不能做云中飞行探测工作。同时,在降雨过程中飞机并不能探测到整个降雨过程,针对云中水含量中的数据也无法进行探测,因此,如果气象局在人工降雨中有实时探测的需求,飞机探测是做不到的。

在对云中液态水含量进行探测过程中,只有雷达最能满足探测的需求,它不仅可以保证空间探测的连续性,还可以在所有空间范围内进行探测,在人工影响天气作业中雷达探测技术可以发挥出它的全部优势。近几年,雷达产品与探测技术相继被提出,在人工影响天气中被广泛应用,它可以准确的获取云中液态水含量,还可以实时的了解水含量在云中的分布状况,对人工降雨来说是一项重要的指标。根据研究表明,雷达技术可以从不同高度、不同角度探测出云中液态水含量,可以给人工降雨的区域实时的提供有效的数据,从而推动我国人工影响天气技术的不断发展。

1998年,我国新一代天气雷达网出现,它对于人工影响天气的作业有至关重要的作用。在垂直积分液态水含量被提出后,它可以直接的反映空中水资源的分布状态,因此为人工降雨工作带来重要的参考数据,从而也在人工影响天气作业中被广泛应用。经过反复的研究试验,可以了解到,虽然垂直积分液态水含量在目前被广泛的运用,但是它也有不足之处,它不能准确的分辨清楚云中降水粒子的性质,在整个云层中,垂直积分液态水含量主要是根据不同雨滴建立的雷法反射率因子和液态水含量获得的,根据云层的变化和降水粒子的不同,雷达所反射出来的因子和云中液态水含量中有不一样的关系,因此,垂直积分液态水含量在计算过程中就会存在一定误差。

3 云中液态水含量探测技术在人工影响天气中的应用前景

随着我国经济的发展,科学技术的水平也在不断进步,在气象研究中,雷达技术以及其他探测气象技术设备在不断的更新与完善,此后将利用高新技术精准的探测云中液态水含量。随着探测技术的不断完善,探测技术的准确度与连续性也相继提高,给人工影响天气的作业带来一定的参考价值。在目前来看,云中液态水含量的探测技术还存在许多问题,需要将不同的探测设备相互结合,弥补技术中的不足,这个问题也是未来气象研究员需要研究的重点。

4 结论

本文通过对云中水含量在人工影响天气中应用的分析可以了解到,气象部门要想更好的掌握人工影响天气的重要指标,就必须准确的探测出云中液态的水含量。除此之外,气象研究人员还需要利用相应的云中液态水探测技术,来准确的获取云中液态水含量。云中液态水含量的数据在人工影响天气作业中及其重要,因此要具有准确性。在未来的人工影响天气工作中,气象研究员要完善并运用云中探测高新技术,精确的探测出云中液态水含量,从而会在一定程度上提升气象部门人工降雨的效果,也可以大大满足人们对降雨的需求。

参考文献

[1]袁健,赵姝,张维全,等.云中液态水含量在人工影响天气中的应用[J].安徽农业科学,2011(1):508.

[2]邵洋,孟旭,缪旭明.耕云播雨润万物 防灾减灾保民生――人工影响天气服务气象应急公国[J].中国应急管理,2012(6).

气象技术与工程篇2

关键词:气象工程;评估方法;应用研究

中图分类号:P412 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)03-0058-02

气象工程的评估方法方式以及应用对于气象工作的开展实施发挥着至关重要的作用,气象工程评估主要是从工作需要的角度来进行气象的技术评估以及应用评估并且从多个方面对气象工程进行评价为使用信息者提供多方面的信息及意见,气象工程评估方法的合理选择以及正确实施对于气象工作的展开有非常重要的意义,本文重点关注的是气象工程评估方法以及对其应用的研究同时气象现代化工程项目的建设对于气象事业的发展目标的实现具有巨大的推动作用。

1 气象工程内涵

气象工程服务技术主要是指应用一定的气象工程技术手段对一定的生产对象或者用户系统所处的气象环境本身或者生产对象、气象环境与用户系统之间的相互影响来进行调节改造和控制来达到趋利避害的效果,进而提高气象工作对于服务对象的社会经济和生态效益的目的所进行的气象服务。从以上的分析可以得出气象工程技术的基本理论基本上是建立在气象学工程学特别是建立在应用气象科学技术和多专业学科的基础上所形成的一门相互融合、相互渗透的边缘学科,气象工程已经运用在了农业气象、海洋气象、建筑气象等多种学科中,这些都表明了气象工程的实施和评估应用有着坚实的理论基础和深刻的内涵意义。

2 气象工程评估方法分析

气象工程多属于非生产性投资项目,也就是气象工程项目的投资是不以营利为目的的而是要服务于社会公众为目的,因此对于气象工程项目的评估方法就要遵循一般项目的特性,同时也要充分考虑在评估过程中气象工程项目所特殊的性质。根据气象工程项目的特点通过对项目评估工作的实践分析出气象工程评估所包含的一些方法以及主要内容。

(1)对气象工程的必要性和项目概况进行一定的评估,包括以下几方面:①必要性评估,主要是为了评估这种气象工程项目对于气象工作的顺利开展以及对于服务社会大众是否具有最直接的利益,是否符合气象行业和部门发展的规划以及能否满足气象现代化水平和服务水平的提高,最后更好满足社会需求;②建设单位的评估,主要是为了评估气象建设单位的技术能力以及业务状况和综合实力,借以判断建设单位是不是具备一定的实力来承接气象工程项目,进而保证项目的准确实施和顺利进行;③气象工程项目建设程序评估,主要是为了审查项目是否符合气象工程基本建设的程序以及各方面条件是否成熟、是否规范;④气象项目建设条件实施评估,主要是为了评估气象工程项目的建设条件是否满足项目正常实施的需要以及满足各方面的利益需求,尤其是配套设施和已有的基础设施能否满足工程进度和建设条件。

(2)对气象技术方法所进行的评估,主要包括了所选择的气象工程评估的技术方案能否顺利实施以及满足各层次目标和最终目标,气象工程的实施过程中对于气象技术要求非常高,是否具有坚实的专业技术以及专业素养对于气象工程的实施发挥着至关重要的作用,如果技术不过关那么气象工程的评估必将受到较大的影响,同时也不能满足项目的要求。

(3)气象工程投资方案的评估测算,主要是为了评估气象工程投资的总金额以及资金的筹措方案和使用方法等,在气象工程的实施过程中资金保证是作为重要的一环来进行的,如果在项目实施过程中缺乏资金的保证,那么再好的技术和评估方法都是纸上谈兵无法实施,关键是要做好资金预算和安排工作将资金的运转和使用形成一个晚上的流程。

(4)气象工程效益以及影响的评估,主要是评估此次气象工程的实施是否产生了合理的效益、有哪些未考虑到的因素会对气象工程产生重大影响,同时要重点考虑项目对社会生态效益的影响。

(5)对气象工程的总评估得出,此次气象工程的结论以及对相应的问题进行归纳总结,提出经验对以后的工作形成一定的借鉴作用。

3 气象工程评估方式的应用研究

气象工程评估如何才能在应用中发挥出它的作用要从以下几个方面着手:

(1)要加强社会对气象工程的认可和理解,气象工程要创造自身的优质工程才能逐渐被社会所认可,只有将社会的意识进行一定的转变,才能将气象工程从传统的提供背景知识转移到一个新的行业水平和技术水平上,同时通过创建优秀的气象工程研究实体来加强气象工程项目评估以及具体应用的可行性。

(2)要订立标准的气象工程制度和规章来保证工程技术的规范,这样便于气象工程工作的统一进行以及操作比较便捷,就目前现状来看,现存的气象工程工作并没有有效发挥出防御的作用,且没有按照国家的标准来进行操作使得产生了很多偏差,要加强气象工程人员对专业技术的掌握,合理完善自身工作流程。

(3)要按照国家的有关标准来进行管理和实施,进而建立气象行业自身的价值和标准,如何在各种规范手册中来保证气象工程评估方法的有效实施是重要的一个环节,如何使气象工程评估方法在实际中发挥出它的应用价值才是具有重要意义的。

参考文献:

[1]陈联寿等主编.中国气象事业发展战略研究――能力建设与战略措施卷[M].北京:气象出版社,2004.

[2]气象服务效益评估研究课题组编著.气象服务效益分析方法与评估[M].北京:气象出版社,1998.

Research on Assessment Methods and Applications of Meteorological Works

Hao Guosong

Abstract: Using the assessment methods and applications theory of meteorology engineering, the article analyzes the importance of assessment methods and applications in meteorology engineering work, through theoretical analysis method can be easily obtained meteorological engineering assessment method and its application having the importance of meteorological work. The research results that the analysis and application of assessment methods for meteorological project play a crucial role in improving the meteorological work.

气象技术与工程篇3

[关键词] 福建省 气候可行性论证 现状 问题 对策

1 近五年来福建气候可行性论证服务的现状及特点

2006年~2011年,福建省气候中心在气候可行性论证服务(以下简称气候科技服务)方面,总共签订合同78个,合同额1200多万元。项目主要涉及核电、风电、火电、港口、高速公路、铁路桥梁、水泥厂、化工厂、造船厂、输电线路、石化项目等重大工程的气候可行性研究和气象环境评价,为福建经济社会发展做出了应有的贡献,同时也体现出气候科技服务鲜明的特征。

1.1 气候服务发展与地方经济建设具有关联性

从气候服务的背景上分析,关联性主要体现在气候服务与地方经济发展密切相关。“十一五”期间,福建加强能源、交通等基础设施建设,我们承接的气候服务项目几乎都集中在这些领域,包括核电、风电、火电、公路、石化等,气候服务的目标和规模随着当地的经济建设导向变化而改变。

2009年以前,由于福建加快核电站的建设,全省9个地市均开展核电项目气象专题服务,因此气候可行性论证的重点是在核电方面。仅核电项目就签订了11份合同,占总合同份数的24%。随着核电工程的前期工作相继完成,气候可行性论证服务项目数据急剧下降。

1.2 气候可行性论证服务具有很强的专业性和多样性

气候可行性论证属于技术密集型的科技服务,不同类型的气候可行性论证项目涉及的技术方法完全不同,开展一个新类型气候可行性论证项目需要进行创新性的方法研究,服务产品难以规模生产,这也给技术人员带来了极大的挑战。

从气候服务的范畴看,涉及的内容包括常规气候概况、极端最高(低)气温、极端降水量、极端风速,以及热带气旋、龙卷风等气象灾害,尤其极端气象现象和极端气象参数对工程设计是极其重要的。从这方面看,气象部门在资料完整率和准确率、资料处理能力、综合分析能力等方面具有明显的专业优势,其严谨、细致、周到、热心的服务得到了业主的认可。

1.3 气候服务具有准公益性

从社会公共安全角度出发,开展重大工程气候可行性论证是一项利国利民的好事。重大工程离不开前期的气象论证,相关法律法规也明确规定了重大工程应该做气候可行性论证。2008年因雪灾引起的交通瘫痪、民众对三峡工程的质疑、因暴雨造成的城市水患问题等等再次从一个侧面说明了气候可行性论证的重要性。有专家提出,为适应气候变化,在建的许多重大工程都需要在设计、施工、运行过程中提高适应气候变化能力,努力减少气候变化可能造成的损失。

从企业的角度看,灾害性气象因子已成为影响工程的安全性设计、投资成本和运营效益的关键因子,灾害强度和概率风险已成为制约重大工程建设的重要因素之一。气候可行性论证服务成为企业控制风险和经济成本的重要参考依据。

2 福建开展气候可行性论证服务的具体方式

2.1 了解需求,扩大宣传,密切联络,热心服务

针对气候服务关联性,我们认为既是机遇,也是挑战,机遇大于挑战。为把握机遇,做好气候服务,我们的主要做法是:一是关注经济社会的发展,及时了解需求。我们走访省发改委等有关部门,了解福建发展规划,同时宣传气象部门在这方面的优势和能力。二是加强气候服务业务的宣传,提高部门知名度。三是坚持诚信服务,质量至上的原则。耐心解释业主关于气象资料管理的质疑,细心分析业主的需求和进度,热心参与前期工作,让业主切实感受到我们服务优先的真诚态度。

2.2 规范管理,合理分工,虚心学习,提高能力

从管理层面上看,加强气候服务机构、专业队伍、激励机制等方面的建设,对促进工作起到了一定的作用。

首先,明确气候服务的许可,促进气候服务的规范化。2010年初,福建省气候中心成为全国首批获得气候可行性能力确认的机构,2011年气候中心又取得了收费许可证。技术许可和收费问题有了国家认可,使得气候服务更加规范。

其次,加强技术队伍建设。气候中心内部以气候应用服务室为主,其他科室为辅,发挥技术人员的专业特长,按照工作属性,合理分工,及时掌握新技术,适应新要求,积极派人参与GIS、环评软件等新技术,虚心向兄弟省份同仁学习。通过人才资源的调配和新技术的掌握,有效提高了气候服务的能力。同时,从大局出发,认为气象部门就是气候服务的大团队。2010年,为了加强气候服务队伍建设,在全省各市气象局聘请了11名专家。

第三,增设业务发展部的工作机构。指定专人负责项目接洽、谈判和开拓等商务工作,使得技术人员可以更专心做技术。随着社会的快速进步和经济的迅猛发展,对气候服务能力建设的需求越来越高,气候服务领域的拓展工作日益紧迫,气象部门与其他部门的接触也越来越广泛。一方面要努力提高技术人员的水平,另一方面越来越需要一部分能将气象专业知识和市场需求相结合起来的复合型人才,在成立业务发展部之后,我们开始有意识加大培训力度,努力提高该部门人员的综合素质,以便做出更好的业绩。

3 存在的问题

3.1 依法开展气候服务的社会环境有待完善,提高气象法令执行力步履维艰

气象技术与工程篇4

【关键词】防雷减灾;现状;对策

中图分类号: C35 文献标识码: A

一、防雷工作现状

法律法规及政策支持。目前,金华市防雷减灾工作包括雷电防护服务、防雷组织管理、防雷行政许可、雷击风险评估等,特别是加强建筑物工程防雷工作及其预警预测越来越成为气象服务向气象灾害防御领域的延伸和拓展。伴随着地方经济的发展,防雷减灾愈发重要,防雷已成为现代化城市建设、信息化建设、新农村建设的重要课题,因而愈来愈得到地方政府的高度重视。

二、存在的主要问题

目前,市、县级防雷减灾技术服务机构在机构设置、工作流程、职责、运作机制等方面较前些年规范,但仍存在一些亟需解决的问题,主要体现在以下几方面:

1、全市防雷安全形势严峻,防雷工作有待加强。目前全市防雷安全形势依然严峻,相关法律法规及规范性文件贯彻落实不到位,安全隐患较大,防雷覆盖率(即图纸审核率、竣工验收率、常规检测率)偏低。如部分建设单位在防雷减灾意识方面还比较淡薄,存有侥幸心理;有些新建项目未将防雷设施纳入整个工程同时设计、同时施工,有的单位拒绝防雷检测或接受检测但拒绝整改;有些部分学校的建设施工不能正常履行图纸审查手续即进行开工建设或投入使用,大部分小产权房建设不履行防雷手续。图纸审查是防雷安全的第一道关口,如未经防雷图纸审查将导致防雷工程的先天不足,后天很难弥补;对此应引起足够高度重视。拒绝防雷检测、图审、验收等现象时有发生,防雷执法难度较大。

2、技术力量薄弱,难以适应防灾减灾的需求。目前,全市防雷人员队伍建设不容乐观,应引起足够重视。从管理体制、人员年龄、学历等方面看,存在主要问题:一是高学历、高素质防雷专业技术人员偏少,人员编制较少,年龄结构尚可;县局受人员编制、管理体制等因素所限,防雷技术人员较少,不可避免不同程度的存在着一人兼“数职”,既从事防雷技术服务又从事管理,既当运动员又当裁判员的情况。二是技术人员对防雷新理论、新技术、新文书掌握不精,即使专门从事技术服务的人员在知识、服务水平和工作能力等方面也存在欠缺;特别是防雷装置设计图纸技术审核、竣工验收、雷击风险评估等工作,对技术人员要求更高。

3、体制不够规范。一是市、县防雷技术服务机构在防雷管理、防雷工程及与气象局的关系还没有完全理顺,界面还不十分清晰,防雷工程人员与检测验收人员重叠;由于县局人员少,服务项目多,部分防雷减灾技术服务人员有多重身份,存在既管理又服务收费的现象,政、事、企界面不清、职责不明。县级防雷技术服务机构不具备相应设计、施工资质,如承接防雷工程存在着违规违法的情形。

4、转变防雷服务发展方式的观念有待改变。部分单位和同志程度不同地存在重创收轻服务思想,影响防雷减灾工作的健康、有序和可持续发展。应从部门效益驱动向社会责任驱动转变,切实履行防雷组织管理职责和公共服务职能;从粗放式的追求经济效益发展向提升质量效益型发展转变,进一步提高防雷管理与服务的社会效益。

5、县级防雷机构在财务管理上存在政、事、企不分的现象。县级防雷减灾技术服务机构成立了分支机构(防雷所),在一定程度上解决了无检测资质从事防雷技术服务,主体不合法的问题;但由于暂没有申请到独立的基本账户,其服务收费目前仍与其他科技服务收入混在一起,存入气象科技服务部账户,存在着事、企不分的情况。同时还存在出具收费发票财务印章与签订服务合同用章不一致的现象,容易引起用户质疑,影响气象部门形象。

6、受地方政策保护措施制约。地方政府为了促进发展地方经济,出台了一系列优惠政策,对投资建设部门进行政策保护,要求对一些服务性收费减免,甚至要求只服务不收费,导致市、县级气象部门防雷减灾技术服务工作开展困难;在收费过程中,严格执行国家核定的技术服务性收费标准进行收费有一定难度,在工作中主要通过与用户协商,降低收费标准收取防雷技术服务费。

三、应对措施

1、一是针对防雷相关法规、规范性文件贯彻落实不够到位情况,建议利用多种形式,加大宣传力度,提高社会公众气象法制意识;二是加强部门间横向联合,开展联合执法检查,通过执法督促管理对象方按照法律法规规定完善防雷手续,消除防雷安全隐患,在社会上形成遵守气象法制环境。

2、人才问题制约防雷技术服务发展。针对地、县级防雷技术服务工作科技含量低,高学历、高素质技术人员偏少等实际,一是建议理顺管理体系,适当增加人员编制,加大技术人员培训力度;二是通过社会招聘引进防雷专业技术人才。

3、严格按照“政企分开、政事分开、事企分开、营利机构与非营利机构分开”的原则,以集约化发展市县防雷减灾技术服务、规范部门所属企业或实体运行为重点,进一步明确行政管理、技术服务和市场经营等三种不同性质机构的工作职责,并严格按照各自职责开展工作,不得相互交叉。县级技术服务机构要实现银行账号分离及印章分离,建议在全市推行财务集约化发展,解决暂无独立的基本账户问题。

4、应从片面追求防雷工程效益为主,逐步转变为以图纸审核、竣工验收为总抓手的行政审批引领,突出防雷技术服务,雷电服务的公益性,以竣工验收督促发现防雷工程中出现的问题,特别是对重点行业,新建工程要依法严格审查,认真履行审批管理职能,同时加强对农村、学校等弱势群体的防雷服务进行援助。

5、在发展理念和定位上找准位置,从公共气象服务的高度探索防雷技术服务集约模式的发展,实现人员一体化、资金一体化、管理一体化,促进人力、财力资源的整合2.5县级防雷机构在财务管理上存在政、事、企不分的现象。县级防雷减灾技术服务机构成立了分支机构(防雷所),在一定程度上解决了无检测资质从事防雷技术服务,主体不合法的问题;但由于暂没有申请到独立的基本账户,其服务收费目前仍与其他科技服务收入混在一起,存入气象科技服务部账户,存在着事、企不分的情况。同时还存在出具收费发票财务印章与签订服务合同用章不一致的现象,容易引起用户质疑,影响气象部门形象。

气象技术与工程篇5

关键词 电气工程;自动化控制;智能技术

中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)88-0143-02

0引言

智能技术是一种用于模拟、延伸并扩展人类智能的相关理论、技术、方法及应用系统的专门技术。作为计算机科学的一个重要分支,智能技术在工业生产过程中有广泛的应用,尤其是在当前电气自动化控制当中,利用智能技术的自动控制能力,诸如图像识别能力、语言处理与识别能力以及专家系统等,实现电气工程的自动化控制。这门技术已经逐步形成了一门用于电气系统运行、自动控制、信息处理以及电气实验分析的重要科学。

1电气工程自动化控制中智能技术的应用优势

智能控制技术及方法的实现方式很多,所采用的控制方式主要与控制系统所采用的控制类型相关。从电气工程自动化控制中智能技术的应用范畴来看,电气工程自动化控制中智能技术的应用优势主要体现在如下几个方面:

1.1 设计思路相对简单

与传统的古典控制器相比,古典控制设备通常需要根据其控制对象的具体模型特点进行设计分析,但是在模型的构建过程中又存在着诸多的不确定因素,诸如模型对象的参数改变、模型数值的具体类型等,使得对象模型的设计困难难度增加。在采用智能技术之后,通过利用智能技术中的函数近似器可以方便的实现对控制对象的控制。

1.2 性能得以强化

在采用智能控制技术之后,只需要适当对对相关参数进行适当调整即可以快速提高控制系统的相关参数及控制设备的控制性能。例如,与传统的PID控制器相比,采用模糊逻辑控制器将明显提高控制反应的响应时间,减小过冲。

1.3 提高系统的适应性

与古典控制器相比,智能控制设备能够更方便的对新采纳的数据以及新的信息等进行采纳,提高了控制系统的适应性。在控制系统当中,即使不熟悉相关专业知识,也能够利用响应信息及相关语言进行控制设计。

1.4控制的一致性好

由于传统的控制算法是针对具体的控制对象而进行设计的,所以通常只是对具体的控制对象具有良好的控制效果。但是对其他相类似的控制对象则不具有良好的控制一致性。在采用智能控制技术之后,所采用的算法不管是指定的分析对象还是对于未指定的输入数据,都能进行很好的一致性控制。

2 电气工程自动化控制中智能技术的具体应用

计算机技术在长期的发展过程中推动着电气产品及系统的设计工作逐步从传统的手工试验方式向计算机辅助设计的方向发展,在一定程度上明显缩短了电气产品及系统的开发周期。随着智能技术的发展和应用,在传统的电气产品设计过程中采用计算机辅助设计技术可以带来极大的方便,有效的提高电气产品及系统的设计效率、质量。智能控制技术在电气工程产品及系统的设计过程中所采用的系统优化设计算法主要包括遗传算法以及专家系统两种方法。其中,遗传算法尤其适合电气产品及控制系统的优化设计。广义的智能控制技术的具体应用主要包括如下几个方面:

2.1控制系统的优化设计

电气产品的优化控制技术是一项复杂的工作,它集成了控制工程的理论科学知识以及控制经验知识两方面的内容,对系统的优化者提出了更高的要求。由于传统的电气产品设计工作主要是采用将大量的设计经验进行积累和结合的方式,再结合对应的试验手段进行验证。这种优化方式不但缺乏足够的理论技术支持,同时其优化工作量大、工作效率低,难以得到最优的控制系统设计方案。伴随着计算机辅助技术的不断发展,在电气工程控制系统中广泛采用该种技术极大的缩短了电气工程控制系统从产品构思、设计,到产品成型的生产周期,使得设计工作得到了优化,控制系统的控制性能得到根本提高。

2.2 控制系统的故障诊断

由于电气设备的故障存在着非线性的特点,同时控制系统的故障点还存在着随机性以及复杂性等特点,导致传统的故障诊断方法难以保证诊断效率和针对精确度。在电气系统的故障诊断过程中,通过引进智能技术,不但可以大大的提高故障诊断的精度,同时还可以提高故障诊断的效率。

当前,在故障诊断过程中,主要采用的智能控制方法包括:专家系统、神经网络以及模糊逻辑等技术,使得故障诊断的精度得到不断提高。例如,将智能诊断技术应用于大型电动机以及发电机等设备过程中时,可以将神经网络与模糊理论相结合,这样不但保留了智能技术在故障诊断过程中的模糊性特点(提高了故障诊断的适应范围),同时还结合了神经网络学习能力强的优点(提高了故障诊断的精度),极大的提高了对大型电气设备的故障诊断进度和效率。

2.3 电气系统的智能控制

电气工程自动化是未来电气系统的发展趋势,而智能控制技术将是将来电气系统智能控制的关键节点。另外,智能控制技术已经在电气自动化控制过程中得到了广泛的应用。其主要的应用范围包括:对电气系统开关量、系统模拟量等方面的数据进行实时采集和处理;对各种主要电气设备、电气系统等进行状态运行的实时监督;通过计算机系统实现对电气系统的实时控制;对电气系统故障进行记录、在线诊断及处理。

3 具体案例应用

在当前工民供水系统当中广泛应用的恒压供水系统,由于该系统需要根据随机的符合变化实现供水系统的压力动态性指标表示。若采用传统的PID算法,将难以实现对应的功能和效果。虽然采用了很多进口的调节器对供水自动化系统进行设计,但是都难以达到稳定的动态性指标。所以,通过引入模糊控制方法,可以实现良好的恒压供水效果。

在具体的应用过程中,为了实现供水的全自动化及恒压供水,在实施过程中可以采用AI-808的智能调控器作为主控器,同时结合FXlN PLC逻辑控制功能模块的相关功能,提高了系统的控制精度和相应速度。

参考文献

[1]胡蝶.人工智能在电气自动化控制中的应用[J].中小企业管理与科技,2010(27):186.

[2]陈夕川.人工智能技术在电气自动化工程中的应用[J].中国科技博览,2012(14):209.

气象技术与工程篇6

【关键词】电力工程;电气自动化技术;影响因素;应用

一、电气自动化技术的概述

电气自动化技术是将现代的电子技术、信息的处理技术以及网络通信技术融为一体的基础上,发展起来的综合技术,是在电力工程的电力系统中实现远程监控以及监视管理的有效途径。电气自动化技术,为电力系统的平稳运行提供了良好的条件,并且随着发展,电力系统也得到了更为优质的服务。电力系统自动化技术的要求主要有: ①保证电力系统各部分的技术要求,以实现设备的安全以及经济,并以设备的实际运行为主要的依据,保证操作人员实际的控制和协调;②尽量的利用电气自动化技术进行安全性能的改善,从而可以减少事故,并能够节省人力,避免紧急事故的发生和发展;③还要对电力系统的整体数据以及参数进行检验、收集并对之进行处理,保证各系统的正常运行;④保证电力系统各部分的安全以及经济。

二.电力工程中的电气自动化技术

1、电网调度自动化。现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端,位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。

2、变电站自动化。电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。

3、发电厂分散测控系统(DCS)。发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(OS)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件组成。MCU 模件通过冗余的 I/O 总线与智能 I/O 模件通讯。PCU 直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。

三、影响电力工程运行的因素

1、人为因素。人为因素在电力工程的运行影响作用中重点显示在管理不完善这方面。也就是在电能的管理中,管理人员没使用任何与时的科学管理方式对电力系统实施有效管理,管理意识比较薄弱或偏离强化,在电力工程运行管理中无任何责任感,如此就极易导致电力安全问题的发生。

2、自然因素。其因素主指在电力系统运行中,输配线路必须已多个的地区和自然环境中穿插,而其地区的气候环境与天气变幻都能对电网的基础设施存在一定程度的干扰和损害,例如线路老化等方面。如此就会导致电力输配线路运行造成巨大干扰,更甚者会发生漏电、断电的情况,影响社会安定性。

3、技术设备因素。电力能源的输送,配置和管理过程中,因为电力工程人员的实践经验参差不齐,高尖综合型技术缺少,而且,电力输配网线和设备自身的质量、功能局限性,通常就会造成电力能源输配问题。

四、电力工程中电气自动化技术的应用

1、主动对象数据库技术在电力工程中的应用。数据库技术在电力工程中的应用主要是用于电力系统的监视系统中,因此,这对系统的开发、继承、封装等都有很大的作用,引发了软件技术的变革。主动对象数据库技术在电力系统得到了广泛的应用和认可,并用来支持对象标准,因此与一般的关系数据库相比,主动对象数据库主要是对技术以及主动功能的技术支持,因此,在电力工程中也得到了广泛的应用。主动对象数据库是利用系统的监视功能,对对象函数进行利用,从而可以实现电力工程中电气自动化的应用,随着触发机制的使用,数据库监视得到了很好的控制与实现,从而节省了数据写入以及读出的时间,还对数据管理功能充分的进行利用,并得到了技术上的保证。

2、现场总线技术在电力工程中的应用。现场总线技术是指在电力工程现场将智能的自动化装置以及仪表控制设备进行连接,形成一体化的多向、串行、多站和数字化的信息网络,从而可以将数字通信、控制、智能传感器以及计算机等融为一体而形成的综合性的技术。在电力工程中,现场总线技术被广泛的应用,通过现场总线技术可以将变送器所控制的总的用电量收集后,将信号进行控制后集中到主控计算机上,然后根据数学模型进行计算进而做出判断,并最终将指令发送到控制设备上,从而实现电气自动化技术的应用。现场总线技术在电力工程中的应用是通过分散电力工程中的控制功能,并配备相应的计算机进行被控设备的信息处理,将信息与计算机相连接后,便不需要实现整个现场的控制,只需对信息进行相应的调度即可。实践证明,现场总线技术在电力工程中的应用,可以实现前置机与上位机的配合,可以从下方进行电力工程的控制,并且可以通过仪表进行控制,并最终实现高性能的电力系统的控制功能。在电力调度化技术日益发展的情况下,可以满足数据以及系统的多样化需求,并最终将电力系统中各个信息进行交换以及共享,实现电力工程的顺利进行以及电力系统的日益完善。

结束语

电气自动化技术将电子技术以及网络通信技术融为一体,在实现远程监控以及监视管理方面发挥了很重要的作用。随着电力工程的发展,电气自动化程度将会越来越高,新一代的电气自动化技术,即智能电气自动化技术应运而生。

参考文献:

[1]孙 琥.科学发展观旗帜下的工业电气自动化发展[J].硅谷,2009.

[2]胡瑞华.浅析电气自动化技术发展现状[J].科教导刊,2010(33).

气象技术与工程篇7

【关键词】现代化 电子技术 气象领域 技术应用 未来发展

自我国改革开放以来,我国积极实施了气象电子系统建设工程,经过几十年的不断探索和研究,我国的气象电子系统已经逐渐成型,功能也逐渐实现多样化的发展需求。尤其近年来在我国电子信息技术的飞速发展的时代背景下,我国的气象电子系统在信息的采集获取、传输与处理等方面都有很大的突破,为气象业务的发展创造新的契机。比如各种远程遥感技术使气象信息的获取更加全面、精确;利用各种先进的气象雷达系统和电子设备加强了气象信息的传输;利用各种电子计算机建设加强了气象信息的处理,从而更加完善了气象电子系统的高效运行。

一、电子计算机技术的应用与发展

21世纪是计算机网络信息化高速发展的时代,被广泛应用于我国的教育、国防建设、工业、商业以及居民生活等各个领域,同样电子计算机技术的应用于发展也为我国的气象事业开创了一番崭新的局面。计算机在我国气象业务的应用始于本世纪40年代首台计算机的问世,气象工作人员希望应用计算机来处理天气预报以及天气研究等业务,但由于计算机的技术尚不成熟,运行速度较慢无法满足气象建设的要求,因此计算机的应用受到局限。随着时代的不断进步以及计算机技术的不断创新与发展,巨型计算机的发展与应用得到广泛认可,不仅在计算机的容量上有很大的扩展,同时可利用大规模的集成电路大大提高了计算机的运算速度,使一些以往热核聚变反应以及天体运动等无法人工计算的数据运算可以快速通过计算机的智能处理得出结果。我国气象业务利用巨型计算机容量大、运算快的特点,处理一些气象观测以及天气预报的数据极大的满足了天气预报与气象科研的高质量、高速度要求。

目前,我国的气象业务不管是在气象技术的设备、手段以及管理方面逐渐实现计算机应用的智能化体系,同时在气象数据的传输与处理以及各种自动综合探测网业务中,也大量引进了先进的计算机智能监测系统,在自动绘图、各种数值预报、天气预报作业系统以及产品的输出服务业务中也充分利用了现代化电子计算机的高速智能化。但值得注意的是,在电子计算机的应用中应不断开发和创新应用软件和系统软件,应注重结合气象业务的图象处理、数值计算和数理统计等应用程序,设计出相互协调、统一的硬件、软件相结合的计算机管理系统,从而提高计算机的运行效率。其次,应注意在引进新技术的基础上自行研发适应气象应用技术,适当提高先进设备的引进起点,充分利用最新的研究成果。同时应注重引进微型计算机的应用,可利用其体积小、成本低的特点应用单片机来进行取样、时间及终端控制,多片机可应用于自动探空及无人自动气象站等复杂系统的数据自控,从而实现气象电子系统更加智能化与高速化发展趋势。

二、气象雷达的应用与发展

气象雷达主要用于大气层的探测与研究,可以帮助气象科技人员获取获取更多的大气数据信息,也可以大大提高探测数据的准确性,丰富气象信息产品,为人们提供更多服务。气象雷达的发展与应用主要基于电子计算机技术的广泛应用,40年代初是雷达应用最早阶段,主要用于天气回波的观测;50年代的发展主要研究雷达对降雨程度的反射率之间的定量分析,达到自动显示水平;70年代引入了数字显示、彩色显示以及分层显示等数字化技术,这些新型的数字化技术大量采用了模块设计、固体化以及集成化等功能最大限度的消除杂波,具有精度高、动态大以及噪声低等优点。在气象雷达的大气探测和观测应用中,探测数据的精确度以及信息产品的多样化是人们一直关注的重点,气象雷达系统中应用电子计算机技术,更加方便雷达观测数据的采集、整理、储存以及传输等业务,加大了气象雷达的精确度和自动化程度。

三、气象通信的电子技术应用与发展

气象通信技术属于气象业务技术系统中的一个子系统,也是实现现代化气象业务至关重要的环节。气象通信具有时间性强、信息容量大、图象和电报种类多、服务广泛、高速的信号传输要求等特点,国际的气象通信技术一般采用中高速系统。现阶段,气象通信的发展特点主要包括以下3个方面:利用电子计算机技术实现通信数据的高速化;积极应用数字通信技术,提高通信系统的抗干扰性和可靠性,数据变换及设备维修业比较方便;合理利用多种通信技术组合,充分发挥各种通信技术的优势,使复杂的问题简单化,实现通信网络运行的灵活性。

纵观我国气象业务的整体发展,基于现代电子技术应用的新形势下,我国的气象业务得到了飞速发展,气象电子系统功能更加丰富、内容更加齐全、数据更加精确,为人们提供了更多便利。但与发达国家相比,我国的气象领域与世界先进水平仍有一定差距,我们应坚持不懈的不断创新与完善气象业务的各项技术,进一步推动我国气象事业的发展。

参考文献:

[1]沈镇芳・对我国气象通信现代化建设妁几点看法.气象仪器装备,2011,(3):1~4

[2]谢秉正栽国天气雷达发展中有待解决的几问题成都气象学院学报,2011.(3):15―18

[3]扬其盛・我院卫星云图接收、处理工作二十年回顾.气象仪器装备,2011,(1):46~48

气象技术与工程篇8

关键词:结构;防雷技术;重点;问题

中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:

引言

伴随着我国现代化经济与科技的快速发展,我国的建筑业的质量和设计水平也在突飞猛进。随之而来的很多高大建筑物遇到雷电袭击,有关部门对此类问题非常关注。我国近些年遭遇了各种重大自然灾害的袭击,而建筑物在雷雨天气中的防雷技术的设计和安全性已经成为建筑业中的一大重点。为了有效避免雷电给社会所造成的损失,我国雷电防雷技术等方面的专家已经采取了一些措施和不懈努力。气象防雷技术对雷电及时的预报是非常重要的,要实现雷电及时和准确的预报就不能光把目光聚集在信息系统这一方面,更重要的是从信息系统方面对防雷技术有着更具体和更深层次的认识。

1、气象站防雷结构

气象站的防雷结构主要涉及三个部分。其一是直击雷防护,它涉及到现场直击雷的观测,观测现场的金属设备以及数据传输线方面等,它们都要穿过风杆才可以,因为雷电袭击的时候,引下线的击穿会使得信号线被击穿,而且随着时间的推移以及长时间的恶劣环境的侵袭,被击穿的概率会日渐的增长,从而对信号线造成巨大的潜在性的危害。其二是公用接地的部分。除了观测现场的金属,其它地方的金属也要共地,并且与建筑物接地连接具有一定的可靠性;其三是防护感应雷,主要涉及对于防雷信号和雷电在发生的时候产生的信号的接受,从而保证感应雷的安全。

2、防雷技术工作风险控制

首先对于易燃易爆的场地要做好一定的防护措施,做好相应的保障措施以及发生事故时候的应急准备,相关的工作人员也要遵守一定的规章制度以及相关的操作程序,严格执行流程,要对可能存在的风险进行定期的检测,对于安全防护设备要进行定期的检查,除此之外还要对金属设备以及静电设备进行检测,地面连接线的松动要采取及时有效的措施确保安全,排除相关的风险。其次是在防雷技术应用的过程中应该加大电子信息利用的程度,严格依照相应的规范进行操作,尤其是雷雨天气,在雷雨之前以及雷雨之中,更应该注意电子设备。同时要进行防雷风险方面的评估的报告。主要涉及到防雷环境中存在的雷击风险因素以及会发生的几率情况,还要分析雷击风险的类型以及导致因素等,另外还有对防雷技术及雷击风险的后果都要进行相关的分析,最为重要的是需要针对风险采取一定的措施。

3、气象防雷技术工作中的重点分析

1)气象防雷技术的定位

定位是气象防雷技术的非常重要的环节,这主要涉及到在整体气象工作中它的重要性以及地位,特别是对于国家的财产安全方面是不可少的。雷击事件的频发对于社会生活造成的巨大危害已经使得我们看到防雷工作已经是目前最为重要的工作。对于防雷检测机构的定位也是十分的重要的,尤其是其社会生活的重要性,它不属于社会的生产部门,其工作宗旨不是直接指向于经济利益和盈利,而是为民服务,保证社会的和谐稳定,这才是它的主要的目的。气象防雷技术工作已经成为气象业务系统中的一个重要部分,而且规范制度建设方面也发挥了重要的作用,并且取得了一些成绩,不过在实际的工作执行过程中,我们的相关的工作人员并没有遵照相关的规定对防雷技术进行严格的测定,致使我们获取的防雷预测信息往往出现一些失真的情况,而导致一些意外的情况的出现,给我们的生活造成一定的损失。所以说,我们要做好防雷工作的定位以确保所获取的信息真实可靠性,这是非常重要的。与此同时气象防雷部门应该精确定位自己的角色,它不是指向于社会盈利目的的,而是基于社会职责职能而建立的功能性部门,只有准确的定位才能够确保气象防雷工作的有效运行。

2)气象防雷技术工作的投入

第二个非常重要的工作就是气象防雷技术工作的投入安排。首先气象防雷网络的投入,社会管理网络的构建需要大量的资金,要充分的考虑其经济性以及有效性问题,构建气象防雷网络有助于气象信息的及时有效的传播以及采取必要的措施。其次是要针对防雷技术的规范管理进行一定的投入。这项任务主要是基于气象管理等相关人员能够依照严格的规章制度进行实施工作,从而确保气象信息的准确性。因为只有相关的设备以及仪器的高度精密性才能够确保雷电信息的高度精确性,从而使得我们能够及时有效的传播雷电的精确信息,避免发生不必要的损失以及相关的伤害,才可以进行及时有效的预警,我们要不断的加大科研投入力度以确保防雷技术的提高。最后是要对气象相关的工作人员进行相关的教育培训等,这也需要进行一定的投入,防雷技术的应用最终是要落实到人的身上,所以这个环节是非常的必要的,它关系到我们的现实实践活动的有效性以及最终的落实情况,只有培养了一批高技术性的人才,才能够更好的开展相关的工作,所以要对相关的工作人员进行一定的培训教育,使得他们能够紧跟时代的步伐,不断的更新自己的知识体系,以新技术新方法投入到气象实践工作中。

3)运用遥测信号线进行防雷

气象站的温度、雨量以及湿度、风向采集的气象要素变化信号经过各个信号传输线汇集在专用的信号箱的信号专用传输线中,由于采集箱接口电路内有防雷击功能,所以应避免系统由于长的信号线缆带来雷电的干扰,所以在遥测信号的线缆处不用使用电涌保护器,但是应该注意将信号箱与观测的地网连接起来,从而保证信号箱接地的可靠性,并且其输出线还应该用金属线槽屏蔽,并时金属线槽首端与观测场地网连接,将其尾端与值班室中的工作地网相接,将两端接地牢固,就能够实现通过遥测信号侵入的雷电波的幅值,并将幅值保证在采集箱接口电路允许的范围内,就能够有效避免设备的损坏。还可以通过采用通信线路进行防雷,在采用通信线路防雷时,也应该将铜芯线穿过金属线槽沿着自动站线缆地沟埋地线,并引入值班室,金属线槽的两端屏蔽,同时将通信线接入MOOEN 接口的前端,并安装一个信号电涌保护器,以防止雷电从通信线路中侵入,其中信号电涌保护器的技术指标为:通流容量在5kA(8/20μs),其工作电压为 170V,响应时间在 10ns 以下,残压在230V 以下,损耗应该小于 1dB 以下,而接口方式应该为 RJ11。

4、结束语

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