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叶片轴技术在燃机维护中的运用论文
燃气轮机是天然气输送的主要动力设备之一，在天然气长输管道增压中应用较广。燃气轮机周期保养工作一般由用户组织人员在现场完成，大中修(航改型燃气轮机25000h为中修，50000h为大修;工业轻型燃气轮机30000h为大修)一般返回制造厂由原始设备制造商(OEM)完成，可以根据实际情况选择零部件的损坏、更新和修复方式。以某压气站Taurus70燃机的一次事故维修为例，介绍燃机现场维修叶片排序配平方法以及轴对中关键技术，以期为燃机现场维修提供指导。
1Taurus70燃机主体结构与故障描述
Taurus70燃气轮机由美国索拉公司生产，设计功率7MW，主体结构为:14级压气机叶片(其中包括4级可调静叶)、环形燃烧室、2级燃气涡轮和2级动力涡轮(图1)。机组以气动方式启动，起动机为蜗杆式气动马达。附属齿轮箱位于进气侧的轴端，安装有气动马达和主滑油泵。润滑油系统由两台油泵(主滑油泵和辅助滑油泵)及辅助管路组成，辅助滑油泵主要为泵体起动和紧急停机提供润滑油，由不间断电源(UPS)供电。除启动系统和润滑油系统外，还包括燃料气系统、空气系统、控制系统和消防系统等。某压气站Taurus70燃机燃料气中含有重烃组分，出现故障时，1级涡轮静子叶片部分烧蚀，1级涡轮转子叶片全部轻微烧蚀，燃机压气机状态完好。由于更换受损的热部件不会对转子动平衡产生太大影响，而且现场需要尽快恢复生产，因此，决定由OEM厂商提供专用工具并派专业工程师现场更换受损部件。
2叶片配平技术
2.1概述由于燃机不同叶片之间存在质量差异，且各个叶片的质心位置不完全相同，如果不重新排序而仅仅更换叶片，将会破坏涡轮盘的平衡状态而出现不平衡量。较大的不平衡量会引起机组振动，当振动超过一定范围时，不仅会使燃气轮机紧固件松脱、失效，而且还会诱发各种受力零部件的疲劳损伤，甚至发生疲劳断裂，直接影响燃机的工作可靠性和使用寿命。因此，在安装或更换叶片过程中，需要改变叶片在涡轮盘上的排列顺序，调整转子质量分布，将不平衡量控制在最小范围内，该过程叫做叶片配平。通常情况下，叶片配平首先由计算机完成复杂的预排序过程，然后在动平衡机上进行试验验证，不平衡量满足要求时才可装配使用;或是将数据传真给生产厂家，由生产厂家通过计算机程序模拟计算后，提供叶片排序方案。若不具备上述条件，则需要采取简易的人工排序方法。人工排序方法既可用作确定平衡机上的初步试验方案，又可确定叶片的实际排序方案。
2.2方法假设燃机涡轮盘是平衡的，叶片配平方法主要有2种:简单排序法(如逆序插值法[1])和优化排序法[2]。两种配平方法均采用尽量使所有叶片的总不平衡质量矩最小的原则。实际上，涡轮盘的不平衡量一定存在，因此，为了确保结果的准确性，Taurus70现场维修更换涡轮转子叶片时，考虑了涡轮盘的不平衡量。Taurus70燃机第1级涡轮转子叶片共有52片，由于每片叶片的过热烧蚀情况大致相同，基本不会影响整个转子的动平衡。因此，按照旧叶片的质量分布对新叶片进行排序配平:①分解前，用标记笔在旧叶片的叶形表面上顺时针标记序号1~52，同时，在涡轮盘相对应的`榫槽位置上标记序号1~52;②拆除所有旧叶片并称重，将叶片质量按顺序输入计算机排序软件，得到不平衡质量矩的大小和方向;③对新叶片称重，按照质量从轻到重依次标记序号1~52，将质量数值输入计算机叶片排序软件中进行运算，使不平衡质量矩的大小与旧叶片近似相等;④安装叶片时，调整涡轮盘与新叶片的角度，使新叶片不平衡量的角度方向与旧叶片方向基本一致(最多相差半个相邻叶片角间距)，确保叶片更换前后整个叶轮的平衡。该排序方法没有叶片数量的限制，且考虑了涡轮盘的不平衡量，但不适合旧叶片质量损失较大或者变形较严重的情况。
3轴对中技术
旋转机械故障大多与对中不良有关，若设备对不良，运动中会发生振动、联轴器损坏、轴承磨损、油膜失稳、轴挠曲变形等故障。对于高速运转的燃气轮机，对中尤其重要。
3.1基本原理与数学模型轴对中目的是使燃气轮机轴与压缩机轴在同一条直线或近乎在同一条直线上。在现场维修过程中，压缩机轴已经固定，只需要调整燃气轮机两个支点的位置来实现燃气轮机轴与压缩机轴同轴。在安装过程中，经常遇到的不对中偏差主要有2类:平行偏差和角度偏差。平行偏差是指相互连接的两轴在互相平行时发生错位;角度偏差是指两轴的轴线不平行，相交成一定角度。以压缩机输入轴为基准，利用千分表测量燃机输出轴上、下、左、右4个位置的端面跳动量(A1、B1、C1、D1)和径面跳动量(A2、B2、C2、D2)(图2)。理论上，A1+C1=B1+D1，A2+C2=B2+D2，这也是复核测量数据准确与否的依据。测量时，假设A点为基准点，则A1与A2均为0，记录其他各点跳动量。对中时，压缩机轴水平，燃机轴中心线与压缩机轴中心线之间的夹角可以分解为燃机轴与水平面之间的夹角和燃机轴与压缩机轴所在竖直平面的夹角(图3)，然后利用端面跳动的4个数值进行计算。在竖直平面内，两轴之间的几何位置关系(图4)为:式中:Y1为燃机左右支撑点的高度差，mm;Y2为燃机左支撑点与压缩机轴的高度差，mm;L为燃机左右支撑点沿燃机轴向的距离，mm;D为测量端面圆跳动时千分表测针的直径，mm。如果不考虑垫板弹性变形，燃机右端应提高的高度为Y=Y1+Y2，燃机O端应提高的高度为Y2。水平平面内角度的调节原理与上述竖直平面相似。在水平平面内，压缩机轴与燃机轴的几何位置关系(图5)为:式中:X1为燃机左右支撑点相对压缩机轴所在竖直平面的距离，mm;X2为燃机左支撑点与压缩机所在竖直平面的距离，mm。为了使燃机轴移动至压缩机轴所在竖直平面内，燃机的右支撑点应该首先水平移动X1距离，然后燃机在水平方向上整体向压缩机轴所在竖直平面平移X2距离。
3.2冷态对中补偿燃机机组对中通常是在冷态条件下进行，而绝大多数设备运行时均存在一定程度的热膨胀。只有明确机组的热膨胀量，才能确定热对中数据以及冷态对中的补偿量[3-4]。Taurus70燃机冷态对中补偿量通常由OEM厂商提供。定义Y>0为冷态对中补偿量，则A2+Y=C2-Y，即C2-A2=2Y，这就是Taurus70燃机冷态对中补偿时调整高度方向的依据。
3.3轴对中方法与步骤
3.3.1方法轴对中方法较多，比较常用的有三表对中法、双表对中法和单表对中法，此外，还可以利用角尺、塞尺以
及激光对中仪进行对中，所有的对中方法本质上是相似的。安装燃气轮机时，双表对中法较适用，该方法采用2个千分表(图6)，其中一个用于测量轴向偏差，主要测量燃气轮机轴是否与压缩机轴平行;另一个用于测量径向偏差，主要测量两轴平行时燃气轮机与压缩机轴的同心度。如果两轴在轴向上存在窜动量，则需要采用三表法利用千分表测量轴向偏差并消除窜动量。
3.3.2步骤燃机对中时，高度的调节通过加减支架与基座之间的金属垫片实现;水平方向的调节，通过旋拧水平方向的顶丝实现。对中时，首先调节高度方向，使燃机轴线与压缩机轴线在同一水平面内，然后校正两轴在水平方向的夹角直至平行，最后整体水平移动燃机，使燃机轴与压缩机轴在同一竖直面内，同时，还要确保两轴轴向间距在一定范围内。轴对中的具体操作步骤:①测量燃气轮机输出轴端面跳动B1和D1两点的偏差值，判断燃机轴偏离压缩机轴的方向。②以B1和D1为基准点，调整P端水平顶丝，旋转表架所在压缩机轴，监控千分表B1和D1两点数值的变化，直至B1-D1蛟诠娑ǚ段内停止调整。③测量燃机涡轮输出轴径面跳动B2和D2两点的偏差值，根据结果判断平移燃机的方向。④利用O、P两端的水平顶丝同步推动燃机，同时旋转表架所在的压缩机轴，监控千分表B2和D2两点数值的变化，直到B2-D2蛟诠娑ǚ段内，停止调整。为了保证燃机两端移动距离相等，可事先在两端架设两块量表并调零，移动时只需保证两表显示的移动距离一致即可。⑤拧紧燃机地脚螺栓至规定力矩;测量燃机输出轴端面跳动A1和C1两点的偏差值，利用三角形相似原理，计算燃机P端所需增减的垫片厚度值;松开地脚螺栓，增减垫片。⑥再次拧紧地脚螺栓至规定力矩;利用千分表测量径面跳动的A2和C2两点的偏差值，通过在O点和P点增减垫片来判断A2和C2的差值;松开地脚螺栓，增减垫片。此时，对中的粗调工作已全部完成，接下来按照上述步骤进行对中的微调。微调时，首先测量并调整垫片厚度，使燃机轴与压缩机轴在同一水平面内，然后进行水平摆动的调整，需要反复调整直至端面跳动量和径面跳动量均在允许范围内。
3.4轴对中调整注意事项(1)Taurus70燃机与ManTurbo压缩机通过联轴器连接，联轴器的两个轴端均采用了挠性轴设计(考虑热膨胀问题)。安装千分表座时应首先拧紧压缩机联轴器的顶丝，拧紧后弹簧钢板不再起作用，挠性轴变为刚性轴。利用千分表测量端面跳动和径面跳动时，应测量联轴器安装座的止口处，且测量面应擦拭干净并涂上润滑油。(2)燃机两个支撑点一共有4组垫片，每次增减垫片时，应保持左、右地脚增减垫片的厚度相同，使左持水平。(3)注意垂度的影响。千分表的测量端头由于受到重力以及千分表架刚度的影响，在测量标准圆的3:00、6:00、9:00和12:00位置时均存在读数误差，此误差称为垂度[5]。通常采用专用的工具来确定千分表架垂度的大小，只有在表架刚度足够好时才可以忽略垂度。综上所述，Taurus70燃气轮机对中采用了双表对中法，取得了较好的效果，燃机一次性启机成功，且振动指标等均满足要求。随着输气管道用燃气轮机的不断增加，燃气轮机的场站现场维修工作日益频繁，只有不断总结实践经验，才能使燃气轮机现场维修技术得到快速完善和发展。
BIM技术在工程造价中的运用论文
摘要:通过对BIM技术及其优势进行概述，分析了BIM技术在建筑工程造价管理应用中存在的一些问题，并根据这些问题提出了相应的解决方案，以此来探讨BIM技术如何在建筑工程造价管理的各个阶段中应用，希望能够为建筑工程造价管理的发展做出贡献。
关键词:BIM技术，建筑工程，造价管理
1基本概述
1．1定义BIM
技术指的是建筑信息模型技术，是BuildingInformationModeling的缩写。BIM技术根据建筑工程的各种各样的数据和信息，使用数字模型将建筑的真实状态展现出来，进而完成对建筑工程的管理，其内容主要包括主建模、仿真、优化和模拟现实这四个主要因素。通常来说，BIM技术是仿真性、信息完整性等特点，这项技术第一次被提出是在20世纪70年代的美国，自21世纪后，BIM技术得到了突破性的发展，目前，BIM技术已经成为了一种建筑领域里面的不可或缺的重要技术，在建筑里面有着不可代替的作用。
1．2优势BIM
技术作为建筑领域里不可或缺的重要技术之一，其优势主要有着以下几个方面:一是测试，在工程开工之前能够对工程项目进行了解，并巧妙的运用已有的数据来对建筑设计的科学性与合理性进行验证;二是沟通，通过使用相应的软件来制造一些数学信息模型，以此来保证每个施工环节都可以获得细致的观察与充分的理解，以此来确保各个分包商之间沟通;三是检查，使用BIM技术能够对造价预算进行查漏补缺从而解决不合理的预算投入;最后则是模拟，在建筑施工之前将施工目标进行模拟，来保证施工的进度。
2建筑工程造价存在的问题
2．1缺少全面性
近几年随着我国社会的进步和人民生活水平的提升，我国的建筑行业也在进行着蓬勃的发展。但是建筑行业一直面临着现代化进程过慢的问题，特别是在工程造价管理上缺少完善且全面的管理制度和体系，并且由于工程的施工周期通常都不短，面对缺乏管理制度和体系现状，施工方就很难对工程造价进行掌控，并且还存在许多的建造商没有全面管控意识，与部门之间的没有做好协调与沟通的请况，长此以往工程造价管理呈现出一片混乱。
2．2信息没有协同共享
随着建筑行业的蓬勃发展，在当下越来越多的工程造价管理机构如同雨后春笋般的冒了出来，但是由于这些机构所使用的规章制度都不尽相同，各个机构之间没有联系，所以导致相关工程造价人员无法实现信息的协同共享，从而令工程造价管理的质量不高。现阶段许多的机构所使用的技术和格式有一定缺陷存在的，这些缺陷也对信息的协作共享造成了一定的影响，较为严重的降低了工程造价的效率。
3有效应用
3．1招投标阶段
众所周知，在招投标阶段的工程造价工作是最为繁琐的，其工作量尤其的`大，特别是在目前建筑工程大环境下，招标方和投标方都十分有必要对工程量一遍又一遍的计算，其中招标方还额外需要计算该标的定额消耗工程量，因此需要大量的工作人员对其数据进行分析，制成表格，但也正是由于计算之时的工作人员比较多，导致其工程量的计算结果都有各种不同。而随着BIM技术的有效应用，在进行工程造价的时候能够使用BIM技术进行检索，以此来制成出高质量的工程量清单，以此来降低计算失误率，从而减少纠纷的出现。
3．2投资阶段
投资阶段是每一项建筑工程最开始的阶段，在这个时候所进行的工程造价管理对于这项工程的后续阶段会有极大的影响，所以该阶段的工程造价是具备十分重要的意义的。通常来讲，在投资这一阶段的时候，以往的工程造价管理都是使用图纸来进行数据积累的，但这种传统方式十分容易受到外界因素的影响，以致于经常出现各种各样的误差，而如果使用BIM技术的话，由于其数据库里面拥有海量准确数据进行比对，在使用三维数字模型进行展示，就能够让投资方按照预定的计划和方案来修改，从而形成新的三维数字模型，并且还可以自动计算造价数据和施工量，由此可见在BIM技术在投资阶段的工程造价管理中有着十分重要的现实意义。
3．3设计阶段
BIM技术设计阶段的合理使用也是能够最大化的将工程造价管理的有效性进行提高，而设计阶段作为工程造价里面最重要的阶段之一，只要能够做好该阶段的造价管理，就一定可以极大的提高工程造价管理的工作效率。从当下的大环境来看，限额设计在工程造价管理的过程里获得了较多的使用，主要是按照投资预算来展开设计，使用限额设计来进一步控制投资支出，以此来保障投资可以进行合理有效的分配，而在这时将BIM技术进行应用的话，就能够对数据展开整合，令每个部门都参与进来，并在细致的讨论和分析后，将工程的设计进行完善，从而减少因为设计变化所造成的资金浪费现象。
3．4施工阶段
施工阶段是一项工程的关键时期，在这个阶段的工程造价的质量与工程作业质量有着十分紧密的联系，且由于建筑作业周期通常较长，就会被许多的其他因素所影响，从而导致工程造价管理的失误率较高。所以，从这个角度来分析，加强BIM技术的应用是势在必行的，毕竟由于工作时期是一个动态且长期的过程，在其过程里受到各种因素影响的地方很多，比如说:材料采购的资金尚未完全落实、混凝土采购费用超出等，因此，必须要利用BIM技术进行工程造价的控制。
3．5竣工阶段
BIM技术在竣工阶段进行应用也是有极其重要的意义的，能够进一步将工程造价信息的公开性进行提高，以此来将各种各样的纠纷的发生进行减少。另外BIM技术还能够较为归纳总结出完整的工程资料，并对完整数据进行整体对比与分析，为工程造价管理奠定信息数据基础。
4结语
BIM技术在建筑工程造价管理中的使用，是建筑领域进一步发展的未来趋势，更是对我国建筑领域的产业优化和现代化有着十分的重要的促进作用。BIM技术在建筑工程造价管理中的应用最为广泛，该技术的使用能够有效弥补造价管理出现的问题。所以，积极的探究BIM技术在建筑工程各个阶段的造价管理应用是十分有必要的。由此可见大力发展BIM技术在建筑领域的应用，必定是时代大趋势，更是加速建筑领域发展的重要措施。
参考文献:
［1］杜启杰．BIM技术在建筑工程造价管理中的运用效果分析［J］．住宅与房地产，(36):207．
［2］石磊．基于BIM技术在工程造价管理中的应用分析［J］．城市建设理论研究(电子版)，(1):94-95．
［3］来进琼．基于BIM和IPD协同模式下的工程造价管理［J］．建筑技术，2017，48(4):398-401．
自动控制技术在农业机械中的运用论文
摘要:随着农业机械技术的发展，农业机械对自动化技术的要求越来越高，近年来，自动化控制技术在农业机械中的应用也越来越广泛。以自动化在农业机械使用中的重要作用为中心，介绍了农机自动化的发展现状、优缺点以及技术应用，说明了自动化是农业机械发展的大趋势，强调了农业机械化发展中信息化和智能化的作用，倡导了农机自动化通用标准的制定与相关要求的完善。
关键词:农业机械;自动化控制;规范化;智能化
当今时代，农业生产是每个国家的重中之重，农业机械化的程度直接影响了一个国家的经济与未来，这是国计民生的头等大事。科学技术的快速发展使得自动化技术逐渐成为机械与电气合作开发的主流方向，现阶段逐步使用虚拟仪器代替过去的微处理器，促进了信息的沟通和交流。随着计算机技术、智能传感技术以及网络通信技术被广泛应用于各个领域之间，农业机械的发展也面向了自动化和信息化，这有别于传统的农业机械，结合了先进控制设备的农业机械已经不是简单的代替农业劳动力生产，而是向着更为先进的智能化和信息化方向发展。更加重视从产前到产后的全产业链中农业机械化水平的整体提高。如今，我国已经全面进入信息社会，农业机械信息化的发展关乎着每个人的生活，以现阶段农业机械发展为前提，传感器等电气控制元件在农业机械领域的应用也越来越广泛，这对播种与收获的精确定位和农业产品的品质分析，提供了更多的可能性以及广阔的发展空间，对于现代农业机械技术，在农作物的播种、生产、收获、贮藏与运输的过程中，多种多样的传感器可以发挥重要作用。因此，农业机械的自动化系统仍需进一步发展，向着更加完善的集成化、智能化方向积极探究。
1农机自动化发展现状
美国的农业机械化发展极其迅速。是目前世界上技术最发达的农机化国家之一，其研究水平也较为领先。近年来，美国开始广泛在农业机械上安装GPS系统来进行农业作业监控，并向着农业机械作业的精准化方向发展。日本如今的农机作业从耕种到收获也已经全面实现了自动化控制，并将自动化技术应用到了饲养业等方面。随着进一步研发，日本农业机械的'研究比较注重大型高性能农业机械装备的发展。欧洲很多国家的农业生产以旱作物为主，这些国家在小麦、玉米等粮食作物的各个生产环节均已全部实现机械自动化，其中一部分农业机械还安装了GPS系统来进行更为精确的农业机械作业。近年来，欧洲农业机械市场趋向于饱和，更加广阔的农业机械现代化市场已在中国形成。
2自动控制农业应用的优点
(1)实时控制。由于农业机械自动控制系统设计和开发以电气控制为基础，信号传输的时间短，速度极快。由于信号处理及时和程序运行速度块，自动控制用于处理农业机械控制装置的安全防护。可以满足多种农业机械的实时控制和安全防护。
(2)可靠性高。农业机械控制中所有的I/O输入输出信号均采用光电隔离，使农业机械工作时的外部电路与控制器内部电路之间实现电气系统隔离。各输入端均采用合理的滤波器，并选择适合的滤波时间常数。控制系统的各模块均采用相应的屏蔽措施，以防止农业机械在恶劣的工作环境所造成的干扰，同时需要对电控元件进行严格筛选，选用耐用的传感器及开关电源等。
(3)自我故障诊断。应用自动化控制的农业机械，多种传感器的使用，使得故障的检测变得更加容易，由于农业机械在恶劣工作环境下时常出现故障，这是得益于自动控制下农机具有良好的自诊断功能，在工作过程中农业机械的某个部件运转发生故障，则可在第一时间开启诊断，引发警报、自动运行停止或自我修复。同时科学技术的快速发展研发的高性能处理器和处理系统也保证了采取措施修复故障的有效性。
(4)配置简单灵活。现阶段国际化的控制器及传感器技术发展成熟，I/O卡件种类丰富，国际大厂生产的自动控制元件及系统成熟且使用趋向于简单化，组合趋向于灵活化，针对于不同农业机械工作时自动控制工程的要求选择不同的现场信号，如脉冲或电位;开关量或模拟量;强电或弱电;电压或电流等，有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备等。自动化控制系统多采用模块化结构，为了适应各种农业机械控制的需要，除了某些单元式小型控制器之外，绝大多数的控制器均采用了模块化结构。控制器不同组件，例如CPU，电源，I/O等组件均采用模块化设计，由机架及电缆将不同模块连接起来，农机控制系统的功能和规模以不同的使用要求自行组合。(5)售后成本降低。自动控制系统的介入提升了农业机械的适应能力，降低了农机的故障率，提高了机械替代人工操作的效率，减轻了售后服务人员的的劳动强度，提高了生产作业效率。
3农业机械内部的自动控制技术
自动控制技术已经在发达国家的各种类型农业机械上广泛使用，例如在农业机械内部安装控制系统与电子监视应用等。如今，拖拉机等现代农业机械的自动化控制技术的发展趋势更加趋向于智能化以及网络化，分布式控制技术得到了长足的发展。对于一些大马力拖拉机、收获机械等现代农机装备来说，其系统中所涉及到的电子控制单元，是一个高度智能化的计算机控制终端系统，它具有非常独立的信息处理与控制的能力，并包含很多标准化的接口，这使得网络通信协议和控制局域网络等技术得以应用在农业机械领域。
现阶段以大马力拖拉机为代表的各类农业机械上智能化自动控制单元的技术进步，这就需要在此情况下建立相对应的标准，以规范农机控制行业的发展，强化此领域控制技术的通用程度。例如:在大型收获类农业机械的驾驶室内安装适用于收获不同作物的通用型的智能显示屏幕，并通过双绞线或光纤电缆来组成控制数据的通信线路。它是基于电子控制单元总线技术的串行总线结构，针对收获机械不同工作要求的部件和对应的电子控制单元都可以设计成具有与总线相连接的标准接口，这样有利于保证农业机械内部的各个电子控制单元都能够实现与中央控制器及其显示部件之间的信息传递，并可以准确和及时的完成相关的控制。与此同时，收获机上所采用的标准化接口还可与其他同种类机械甚至不同农机进行数据交换，这对于农业机械技术的发展，尤其是农业机械控制技术及网络控制技术的发展非常有利。
为了更好的保证农业机械在自动控制系统内部具有良好的兼容性和通用性，在农机行业内部建立可以通用的总线通信设计标准就很有必要，这就使得控制元件的采购、更换以及升级变得更加容易且成本更低，网络平台的介入，使得零件的使用趋向于优质化，且不需要考虑购买元件能否使用等问题。图1为大马力拖拉机自动控制系统的相关组件，通过GPS和控制系统可实现拖拉机在制定路径的自动行驶，还可在拖拉机连接部位装配喷药机，旋耕机等相关组件，控制喷药及旋耕的工作并监控作业效果。在发达国家的某些大型农场，农业机械作业时农场办公室计算机与移动作业机械间无线连接，这就建立了如图1类似的通过无线通信进行数据交换的管理信息系统。这就使得工作人员通过农场管理中心的计算机操作在田间作业的农业机械，并按照主观意图随时进行调整，同时对田间作业数据等资料可以进行远程调用和研究，并且直接保存到相应的数据库之中，供日后作业时参考，很大程度上提高了数据采集与分析的效率。
4农机自动化普及存在的问题
4．1自动化技术在农业机械领域受重视程度低
目前，我国的农业机械专业领域对农机自动化技术不够重视。虽然有很多厂家以及专业技术人员已经意识到了农机自动化技术对我国现代农业发展的重要作用和意义，但是现代化的自动化技术的应用到农业机械领域就要求得到农业网站以及农业气象部门等许多职能机构和政府相关部门的帮助，很多部门对于农机自动化技术在农业机械领域的应用还不够重视，没有进行过细致和深入的研究工作，这就使得农机自动化技术对我国现代农业的促进作用难以充分的发挥出来，这同时造成了我国目前与发达国家之间在农业机械自动化方面存在较大的差距。因此，提高农机自动化技术的认可度是目前需要亟待解决的问题。
4．2自动化技术在农业机械领域的技术资金投入少
农机自动化技术的普及需要大量的资金和设备做保障，对农业机械自动化的研究和投入相对于其他高新技术要少很多，农业机械自动化的发展需要配备大量研究型和技术型的高素质人才。从目前看来，我国目前在农业机械自动化方面的投入还相对不足，也就在一定程度上限制了农业机械自动化的研究和更深层次的探索。
4．3自动化技术在农业机械领域技术研究能力较弱
与世界发达国家比较，我国农业机械的发展较为缓慢，技术较为落后，信息化水平低，依托国际农机技术严重等问题在很大程度上制约了我国农业机械先进的自动化技术应用效率。农机自动化的相关标准也急需完善，近年来，农业机械技术研究的针对方向和我国位置区域有很大的关系。例如，大多数的农业机械只适合在平原地区使用，而对于我国丘陵或山地等复杂区域农业机械研究也相对较弱，适应能力较弱，没能全面发展。
5结束语
综上所述，我国未来农业机械发展的趋势必然是自动化与智能化相结合。在农业技术相对发达的国家，自动控制技术、GPS技术、传感器技术、控制器技术、图像识别技术等现代科技已经被广泛应用在农业机械领域，农业机械设备可以自动、智能、高效、精准地完成各种农业作物的作业任务，这已经大大的不同于传统的农业机械技术，而是具备了更为先进的卫星定位技术、传感器、集成处理系统等智能控制系统的复合型农业机械，是未来农业发展的必然趋势。我国政府及科研机构应对农业机械的自动化发展给予足够的重视与支持，积极鼓励各大企业及科研机构探索先进的农业机械全自动化技术，推出农业机械自动化技术相关标准，促进农机自动化模块技术的发展与推广，切实保证我国的农业机械技术走到世界前列，努力成为机、电、液一体化发展的现代化农业机械大国。
1 概述
生物制剂生产过程中的吸附法、溶剂萃取法、离子交换法和沉淀法是传统的提取方法，每种方法都有其各自的特点，但是一般都具有工艺复杂繁琐、所需时间长、易变性失活、浪费大量原材料、耗能高、回收率低、废水污染不易处理等劣势。 而膜分离技术作为一种新型的分离、浓缩、提纯及净化技术，具有操作简便、不破坏产品结构、节能、少污染和可在常温下连续操作、可直接放大、可专一配膜等特点，且各种膜过程具有不同的分离机制，适于不同对象和要求。因其具有适于热敏物质的分离的特点，在生物制药领域得到广泛应用，主要涉及的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、液膜分离和反渗透的技术。
2 膜分离技术应用的概况
2.1 膜分离技术的发展史
膜在生物体内广泛存在，但是对膜的认知、利用、研究及现在的人工合成却是个漫长的发展过程 . 1958 年，我国从 研究离子交换膜开始，20 世纪 60 年代是个开创的时期，1965 年开始反渗透的探索，1967 年开始全国海水淡化会战， 开启了我国膜技术的初期发展。 进入 20 世纪 70 年代后，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组件都相继得到开发。 20 世纪 80 年代跨入推广阶段，膜技术得以广泛应用，同时一些新的膜技术不断被开发利用。
2.2 膜分离技术的现状
20 世纪 80 年代以来我国的膜分离技术跨入应用阶段 ,这项技术已从实验室过度到工业生产的大规模应用，同时我国也建立了关于膜技术的国家重点科技攻关项目，使得新的膜技术在不断的被开发利用。 目前膜技术在生物制药、食品、环保、水处理、化工等领域内得到了大规模的开发和应用， 这一新兴的行业正在快速发展阶段，为各个企业带来了巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
3 膜分离技术的应用
3.1 膜分离技术的原理
是通过人工材料（ 膜）实现不同介质分离的技术，多以压力、浓度差、电位差等作为驱动力进行分离。
3.2 膜技术在生物制药领域分离纯化中的应用
相较于传统的提炼工艺，采用膜分离技术工艺可简化为：发酵液→超滤→。纳滤（ 反渗透）→脱色→干燥→产品。 并以简化工艺、减少一次性投资、操作简单、运行费用低、节约资源，不破坏产品结构、分离效率高、产品收率和质量高及溶剂消耗大幅简单而减少废水处理难度等优势被广泛应用于生物制药领域。
根据截留组分直径的大小，将膜过程分为微滤、超滤、纳滤（ 反渗透）、渗透蒸发、渗析、电渗析、气体分离等。
微滤膜是利用分子筛的原理，用以截留直径在 0.01- 10um 以上的粒子，主要用于细胞的收集，还可做为超滤的预处理对固液进行分离。
超滤膜是利用高分子膜选择渗透性，以一定的压力和流速作为驱动力，在常温下使小于膜孔径的.低分子透过膜而大分子物质被截留。 目前开发出的超滤膜可以按照截留分子的大小选择适合孔径的滤膜（ 孔径一般在 2- 50nm），主要用于酶、病毒、蛋白质和多糖等大分子物质的截留，从而达到对目标产物进行纯化的目的。
反渗透是利用溶解扩散的原理，溶剂可通过，盐、氨基酸等小分子物质被截留，主要用于小分子有机物的浓缩。
纳滤膜表面具有负电性，具有抗水垢污染的优良特性，利用其对小分子有机物的较高截留性可用于对目标产物的浓缩，一般它的孔径为 2nm 左右。
a.超 / 微滤膜系统是主要的澄清纯化 系统 ,它可取代传统工艺中的自然沉降、离心机分离、溶媒萃取、树脂提纯、活性炭脱色等工艺过程，所得产品为纯溶液，产品的稳定性好，具有较高的分离收效率，因其纯化过程不需添加化学试剂、溶媒溶剂等，所以也不会引入二次污染物。
b.纳滤膜系统是主要的浓缩提纯技术 ,常被用于溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整、溶液体系的分离、精制、浓缩工艺中，取代传统工艺中的冷冻干燥、薄膜蒸发、离子交换除盐、树脂工艺浓缩和中和等工艺过程。 具有不破坏有效成分、工艺收率高、可提高产品纯度及可回收溶液中的酸、碱、醇等物质的优点。
结束语
膜分离技术在生物制药领域将的到越来越广泛的应用，但是它本身也存在一些问题。 例如与色谱法比较分离精度不高，同时也无法做到组分之间的分离；容易在膜上形成附着层，造成膜通量降低；膜的清洁工作也很难操作；膜的耐用性差，寿命有限。 这几点都影响膜分离技术在生物制药领域的应用，改进和解决上面几个问题就成为了膜技术未来发展的一大方向。
膜分离技术作为一种新型的分离技术在不断的发展， 在未来，膜技术将在与其他学科交叉的的基础上逐渐形成比较完整的体系，不断扩大这项技术的应用领域。
参考文献
[1]王湛。膜分离技术基础[M].北京：化学工业出版社，.
[2]何 毅，李 光明，苏 鹤翔，等。纳 滤膜分离技术的研究进展[J].过 滤与分离，,13（3）：5.
[3]孙 富强，崔 英德，刘 永等。膜分离技术及其应 用研究进展 [J].华 工科技，,10（4）：58-63.
[4]谢蕾。膜分离技术在微生物制药中的应用[J].魅力中国，,4:92.
[论文关键词]虚拟现实技术 虚拟实验室
[论文摘要]在教学中运用虚拟现实技术不但能有效的提高教学效果，激发学生的学习兴趣，而且还能提升教学过程中的科技含量。阐述虚拟现实技术在教学中的重要作用，重点探讨在各基础学科中虚拟现实技术的运用。
一、引言
随着计算机技术的飞速发展，虚拟现实技术已经从前沿的航天、军事领域开始进入教育领域，并涉及高等教育的各个学科。计算机变成实验台，软件变成仪器，网络变成实验室的虚拟现实技术能形象生动地表现各个学科的教学内容， 有效地营造随技术发展的教学环境，提高教学质量。
二、虚拟现实技术概述
虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及显示技术，生成三维的虚拟环境，介入者利用键盘、鼠标等输入设备，或者带上头盔、数据手套等传感设备进入虚拟环境，在虚拟环境中进行实时交互，并且能够感知和操作虚拟环境中的各种对象，获得身临其境的感受和体验。
虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和想象力三个基本特征。在具体的教学实验中，学生可以作为主角存在于虚拟环境中，对虚拟环境内的物体进行操作并从环境中得到自然的反馈，而且当学生沉浸在多维信息空间中时，能够主动地获取知识，寻求解答，形成新的概念。
虚拟现实技术以其诸多的优点决定了它在教育领域中的重要作用。
一是避免真实实验或操作所带来的各种危险并降低真实实验的实验用品损耗；
二是在虚拟实验中可以获得与真实实验一样的学习效果，还可根据实验教学发展需求“引入”新设备，不断对新设备进行扩展。三是彻底打破空间与时间的限制。总之，虚拟现实技术结合多媒体技术和计算机网络，能提高实验效果与效率，充分发挥教学优势。
三、虚拟实验室的实现
虚拟实验室是由虚拟现实技术生成的.一类适于进行虚拟实验的实验系统，包括相应实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源等。在虚拟实验室中，学生能够在计算机建立的三维的模拟实验场景中从不同的视角观察一个实验对象，通过鼠标的选择或者拖曳操作便可完成与虚拟实验对象之间的交互。
（一）仿真实验
虚拟实验室实际上就是数字化的仿真技术在实验教学中的应用，一个真正的虚拟实验教学系统的前台是多媒体或是虚拟化的环境，后台是实时仿真的过程。
目前的仿真软件很多，如EASY-T、VT-LINK3.3、SPW、Cadance、Mentor、MatLab、Protel、LabView、OpenGL、MultiGen等。在构建虚拟实验时，应根据具体需求，选择合适的开发工具。如何将计算机仿真技术与虚拟化的仪器或多媒体环境有机的结合起来是虚拟实验室建立的关键和核心技术。
（二）支持技术
目前国内外对虚拟实验室的开发大致采用以下几种方法 ：
1．使用JAVA+VRML进行开发。Java目前已经成为跨平台应用软件开发的一种规范，主要讨论对象行为。VRML 是一种虚拟现实建模语言，着重于虚拟场景中对象的特征。采用JAVA+VRML混合编程是实现较复杂动态场景控制等高级交互功能的有效方法。但基于VRML虚拟现实的虚拟实验在制作上较复杂，客户端需要有大量的专业的设备（如头盔、触觉手套等），附加成本较高，并且运行VRML对客户端计算机的性能要求也很高。 "
2．使用ActiveX控件进行开发。ActiveX技术是Microsoft为适应网络发展的需要而将OLE技术在Internet上的重定义。在虚拟实验室的开发过程中，代码复用性对于持续开发过程尤为重要。可以利用VB、VC++、Delphi、Builder等任何一种支持COM规范的开发工具来进行ActiveX控件的开发。由于ActiveX控件只能运行在基于Microsoft Windows的操作系统，因而移植性和通用性较差。
3．使用QuickTime VR进行开发。QuickTime VR（简称QTVR）是新一代的、基于静态图像处理的实景建模的虚拟现实技术。QTVR可以应用照片、录像或数字图像等离散数据来创建虚拟环境，完成三维空间及三维物体的造型，并实现全方位观察。具有更高的真实感、更丰富的图像和更鲜明的细节特征。QTVR制作简单、周期较短、可控性也很强，对开发一些简单的网络实验教学软件的难度不大。
4．使用FLASH进行开发。FLASH是一种基于矢量的图形系统，具有短小精悍、任意缩放、兼容性良好、嵌入ActionScript脚本功能等特点。而且Flash中的工作组功能极为强大，包含一套新的工作流程，可自动更新Flash网站的数据驱动，从而大大节约了开发者的时间。因此，FlashActionScript是网上教学虚拟实验室开发的最佳平台。
（三）功能模块设计
无论建设哪个学科的虚拟实验系统，从功能模块上均可划分为三个部分。
1．网络服务。用户可通过网络注册个人信息并经过验证后登录虚拟实验系统。登录该系统后学生可自主选择将要进行的实验，并根据实际需要获得相关的指导。
2．仿真实验。采用计算机仿真技术来构建实验模型，设计出用于测试的虚拟仪器设备、实验线路或回路、实验元器件或构件库、判别实验效果的评价标准等。用户选择相关的仿真实验以后，根据提示进行相关的操作，观察实验现象并记录实验结果。
3．数据库。为虚拟实验系统提供相关的数据服务。维护虚拟实验系统的数据信息及用户的相关权限，为仿真实验提供支持。
四、结束语
如何将虚拟现实技术很好地运用于教学中是目前教育领域发展的一个新热点。虚拟现实技术在教学中具有广阔的应用和发展前景。虚拟实验的普及能更好的提高教学效率，优化教学过程，达到更好的教学效果。
参考文献：
[1]许又泉、谭敏生、邓轶华，网络虚拟实验室及其实现方法研究[J].邵阳学院学报（自然科学版），20XX（03）.
摘要:首先针对BIM技术的概念进行阐述，并在此基础上就BIM技术当前在我国的使用情况进行论述，并详细探讨了基于BIM技术的建筑工程设计管理内容，最后就BIM技术在建筑工程设计管理中的实现方法提出了相应的看法。
关键词:BIM技术；建筑工程；设计管理
在建筑工程设计管理过程当中，合理使BIM技术可以处理建筑结构设计遇到的许多难题。BIM技术在开展建筑工程设计管理时可以让管理流程大幅度简化，管理路径得到大幅度压缩，实现信息共享，消除信息割裂，提升设计管理的效率。
1BIM
概述BIM是英文BuildingInformationModel的缩写，其含义为“建筑信息模型”。人们提到的BIM技术，实际上指的是把建筑工程项目当中的基本框架当作设计元素，把描绘框架元素的几何数据、材料信息、物理特点等一系列信息有机组合起来，构成一个建筑系统综合信息数据库。建筑框架当中的全部数据信息都将存储在这一数据库当中，并由这个数据库建立起建筑工程项目对应的数据模型。建筑工程施工企业为了可以更好地开展工作，可以针对数据库进行信息的提取、插入、更新、编辑等操作。模型当中各部分的数据信息并非是独立的信息个体，它们彼此之间还存在有逻辑关系与空间关系，以此来作为BIM模型这一虚拟化数字建筑工程构成部分，共同组成了完整的、有层次性的建筑工程数据系统[1]。BIM技术已经逐渐成为我国建筑工程设计管理工作信息的桥梁，给传统建筑工程设计方式带来了更加科学合理的信息数据与设计管理新概念，在建筑工程设计管理工作中发挥着越来越重要的作用，显著提升了建筑工程的整体水平。
2BIM技术应用
在我国，大型建筑工程设计单位已经开始关注BIM技术在建筑工程设计管理当中的使用。国内的一些大型建筑工程设计院已经针对BIM技术对员工开展了专项培训，并组建了自己的BIM技术队伍。为了解决当前我国BIM技术人员匮乏的问题，BIM技术的咨询服务、BIM技术的教育服务相继出现。近几年，越来越多的建筑工程项目的参与者、建筑工程方面的专家学者都对BIM技术产生了浓厚的兴趣。但值得注意的是，我国BIM技术在发展过程中依然存在很多问题，例如:在BIM技术发展前期，成本投入过大。这些成本投入涵盖有软件投入、硬件投入、人才培养投入等。BIM技术的使用效果无法在很短的时间内达到预期的要求，存在投资回报过低的现象。在使用BIM技术前应对设计人员进行指导，这是因为在建筑工程设计当中信息技术和BIM技术是相互依存的。BIM技术目前已经进入到了建筑工程设计的核心环节。我国现代建筑设计水平的提高必须依托于BIM技术的应用。为了让BIM技术更好地满足建筑工程设计的要求，可以对BIM技术进行革新，绕开技术障碍，彰显其BIM技术。为了让BIM技术能够更好地使用于建筑工程设计管理，我国建筑设计单位必须做好以下几个方面的工作:首先,在BIM技术与计算机设备相互兼容的前提下，保障BIM技术在建筑工程设计管理中的使用频率,达到提升技术人员工作效率的目的。其次,为了能够让建筑工程设计管理变得科学化和合理化，在采用BIM技术的过程中,应增强BIM技术信息数据和建筑工程设计标准的管理，并且为重要文件的权限设立和技术管理平台提供技术上的支持。
3使用BIM技术的建筑工程设计管理
3.1优化设计
建筑设计单位需要关注BIM技术设计流程。优化及BIM技术设计组织建设。这种做法能够让建筑设计单位更好地开展建筑工程的设计活动。
3.2管理要素
在建筑工程进入到整体设计阶段时，BIM模型的作用是将建筑结构、给排水系统、电气工程、暖通工程进行结合。BIM整体设计模型需要分析相关的专业结果,例如,建筑工程设计当中的碰撞检查、ELV专项分析、重要区域净空分析、建筑工程管线结构分析、预留洞位置校验等，便能够得到相关的专业报告。将这些分析报告进行综合整理，便能够形成专业的BIM设计模型[2]。
3.3管理平台
建筑设计单位需要做的是对建筑工程当中网络设计的有关数据进行安全管理，对文件的访问权限进行设置，并对文件管理平台的建设给予高度的关注，科学选择和使用文件管理平台。
4实现途径
为了能够完成建筑工程专业间的合作设计，在建筑工程项目的准备阶段，建筑设计单位需要对BIM技术设计信息交流平台进行确认，所涉及到的每一个专业都必须在这个平台上进行设计内容的共享和交流。接下来，建设工程设计单位需要确定开展协同设计需要什么样的硬件和软件，选出科学、合理的三维设计软件开展BIM模型的设计工作。建筑工程各专业在自己长期使用、操作熟练的软件操作页面下进行专业设计样板的制作，完成建筑工程项目设计的所有前期准备工作。在建筑工程中，开展协同设计的重点是实现各专业信息资源的共享，各专业要把自己对应的专业信息分享到指定的建筑工程专业设计交流平台上，每一个专业的设计人员都可以在共享平台上进行最新模型资料的阅读，这样做才能满足人们对于建筑多样化的要求。
5结语
建筑工程设计是否科学合理，建筑工程施工进度是否符合要求，建筑工程施工在经济上是否做到了优化，都是建筑工程设计管理中十分重要的内容。长期以来，我国建筑工程设计单位都是凭借贯标体系开展管理与控制的。这种管理形式因为技术手段匮乏，绝大多数停留在形式主义这一层面。但是BIM技术让建筑工程的设计管理，凭借互联网网络中的相关程序传达到建筑工程项目设计阶段的每一个模型之中。建筑设计单位可以建设独立的样本文件、出图样板等标准化文件，把技术管理的相关要求放置其中，由此作为模型建立的重要理论依据，保障所有建筑工程设计项目的技术要求呈相对一致的状态。
参考文献:
[1]易晓园,刘钒颖.基于BIM技术的建筑工程设计管理[J].经营管理者,(34):360.
[2]尚其伟.基于BIM的建筑工程设计管理初步研究[J].居业,(18):39-40.
摘要：铁路信号设计采用传统二维设计方式容易出现“错、漏、碰、缺”等问题。利用BIM技术建立信息化模型库，实现信号专业的碰撞检查及设计合理性检查。分析信号专业传统二维设计存在问题的原因，从实现三维可视化和精确定位、实现碰撞、遮挡综合检查以及管线径路合理布置方面验证采用BIM技术可展现信号设计优势；从交付成果可视化和碰撞、遮挡综合检查方面分析BIM技术在信号工程设计中价值和意义。
关键词：BIM技术；铁路信号；工程设计；信息化技术；模型库
0引言
随着信息化技术的不断发展，铁路基建行业的设计方式随之改变。铁路信号设计需要与站场、线路、桥梁、隧道等多专业协同设计，采用传统的二维设计方式，容易出现“错、漏、碰、缺”等问题[1]。因此，采用BIM技术建立完善的信息化模型库，利用信息化技术实现信号专业的碰撞检查、设计合理性检查，并与其他专业进行协同设计以减少设计失误尤为重要[2]。利用信息化技术的可传递性，实现模型数据在设计、施工、运维过程中的有效传递和共享，将设计单位、施工单位、设备厂家有机结合，可增强图纸设计和基建施工过程的准确性，提高运维管理水平[3]。
1传统二维设计存在的问题
现阶段铁路信号工程设计主要基于CAD绘图软件，交付成果以平面图纸及相关说明文件为主，几乎全部采用二维交付模式。虽然在设计过程中严格采用统一的绘图标准和注释说明，并在设计过程中采用基于CAD二次开发的计算机辅助软件来提高设计效率，以减少人为操作错误。但在基于二维的设计过程中，最终交付的设计成果只能以颜色、线型、图标、图块及说明文字等抽象信息表达[4]。以这种方式交付存在因理解与判断的差异，造成设计人员之间、设计方与业主方之间、设计方与施工方之间、施工方与业主方之间理解偏差，导致设计、施工、运维等过程中出现“错、漏、碰、缺”等问题，这些问题主要反映在以下2个方面：（1）目前，信号专业的图纸设计多以图形符号代表具体设备，图纸中仅反映设备相对于信号楼的位置，或设备里程值，并没有反映信号设备限界等问题。图纸设计时，设计人员遵照设计规范，通过站场图的简要轮廓及个人经验进行设计，存在许多不确定因素。如信号设备布置的实际距离是否满足规范；设备限界是否满足限界条件；信号显示设备显示距离是否满足要求；信号显示是否存在遮挡等问题。这些问题关系到铁路运行安全，而现有的二维图纸无法给出直观体现，一旦在施工中发现问题，需要重新调整造成设计返工。（2）由于信号设备需要采用电缆、光缆连接，站内和区间的电缆排布径路设计工作量大，同时还需兼顾隧道区段与桥梁区段的电缆管线和站内电缆管线设计原则，兼顾与其他专业电缆、水井的隔离保护等，无法通过二维图纸解决，时常出现管线径路设计与实际情况不符，需要设计人员赶到现场进行协调和重新布设管线径路，影响施工进度。
2BIM技术信号设计优势
针对铁路信号工程项目，采用BIM技术进行设计、模拟施工和运维具有明显优势。在信号专业BIM模型设计过程中，针对不同种类、不同型号的设备采用分别建模方法，结合设计规范及设备生产厂家提供的'相关资料进行设计，将设备翻模转化为三维空间模型，再通过BIM技术，将模型放置到线路对应的位置上，实现三维可视化设计。在设计过程中可发现很多隐藏的问题，这些问题往往不涉及规范，但与专业配合紧密相关，传统的单一专业审校很难发现。与传统的二维设计相比，采用BIM技术的设计优势主要体现在以下2个方面。
2.1可实现三维可视化和精确定位
现有的信号工程设计中，信号专业设计交付件为二维成果的信号平面图和双线图等，图纸中仅以坐标或里程位置标注，线路位置以图形位置示意为主，并不直观，而在施工中出现很多信号设备外缘侵入到线路限界，或设备外缘限界不能满足要求等问题。采用BIM技术后，站前专业先期开展对站场、线路、桥梁、隧道、路基等地理建模，可将站前工程施工完成后的整体效果呈现出来。这种直观表达效果对站后专业开展设计极为有利，可对设备模型精确定位（见图1）。设备模型的尺寸数据精确，布设时可直观看到模型与线路的位置、角度等关系，避免了设备侵限等问题。
2.2可实现碰撞、遮挡综合检查及管线径路合理布置
采用BIM技术设计可有效解决碰撞、显示遮挡及管线径路选择等问题。由于现有二维图纸是以各专业为单体独立开展设计，所设计的图纸往往只能反映本专业的设备及管线布设情况，而各专业间的系统协同设计并未有明确的集成图纸，施工中经常出现各专业、各系统间的碰撞与遮挡。如信号与接触网、通信、电力、桥梁、隧道等多个专业都具有碰撞和遮挡的可能性。利用BIM技术可实现设备的模型化，在站前工程BIM设计成果基础上开展站后多专业协同设计，及时发现设计过程中的碰撞、遮挡问题。利用BIM技术的设计灵活性，可对出现问题的工点及时进行修正，保证最终交付成果的设计合理性、安全性、合规性和准确性，减少设计返工，降低设计成本，有效避免工期延误。
3BIM技术在信号工程设计中价值和意义
3.1交付成果可视化
根据信号专业设备的特点，将涉及到的所有设备，采用BIM技术平台进行翻模，组建模型库。如信号机模型库（见图2）。一方面方便设计单位调用相关模型；另一方面增强设计成果交付价值。设计单位采用BIM技术将三维可视化设计成果交给施工单位，施工单位按照统一的交付标准接收，继而开展施工。交付成果的可视化极大降低了从设计到施工中出现的纰漏，同时也可对出现的问题进行及时修正，降低返工设计成本。此外，采用BIM技术完成的设计成果能够在虚拟系统中为设备模型附加属性，使设备特性及安装须知一目了然。同时，也在最大程度上展现单系统与多系统、单专业与多专业之间的关系。
3.2碰撞、遮挡综合检查
在铁路信号工程中，设备的碰撞、遮挡检查尤为重要，主要包括对专业内部设备的碰撞检查、专业之间的碰撞检查、显示设备的遮挡检查、电气设备所处位置的安全净距离检查等。专业内部的碰撞检查主要考虑信号专业自身设备在设计中，其设计位置是否存在重叠或因尺寸问题造成空间不足等问题；专业之间的碰撞检查主要考虑信号专业设备是否与其他专业设备设施发生碰撞；信号显示设备遮挡检查主要针对信号机设备；信号专业电气设备安全净距离检查则是考虑信号设备所处位置是否满足电气特性要求的安全净距离。采用BIM技术可有效地对设备的碰撞、遮挡进行检查，减少设计过程中存在的问题及隐患，并可及时进行修正，保障设计交付成果正确指导施工。
4结束语
分析信号专业二维设计中存在的不足，探讨采用BIM技术在工程设计中的优势和应用价值及意义，采用BIM技术对铁路信号工程开展深化设计和精确建模。通过三维模拟技术，全面检查和系统优化，实现精确化设计，有效提高施工效率，减少返工导致的材料和人力浪费，对缩短工期、降低工程造价和提高工程质量有重要意义。
5参考文献
[1]刘占省，赵雪峰.BIM技术与施工项目管理[M].北京：中国电力出版社，2015.
[2]刘厚强，易旭鹏，朱聪.基于BIM的三维铁路路基建模应用研究[J].铁道标准设计，2015(7)：20-23.
[3]卢祝清.BIM在铁路建设项目中的应用分析[J].铁道标准设计，(10)：4-7.
[4]李海涛．基于BIM的建筑工程施工安全管理研究[D].郑州：郑州大学，2014.
摘要:近几年，BIM技术在国内不断地推广，更多的桥梁项目运用到了BIM技术，以此来辅助桥梁设计与施工人员更好的完成桥梁的设计与施工。将BIM技术运用到桥梁工程中，能大幅降低桥梁施工中的安全隐患;有效提高桥梁的工程质量;提高项目的经济效益。文章主要研究了BIM技术的核心建模软件和BIM技术在桥梁设计、施工中的应用，以期为现代桥梁建设提供一些有价值的参考。
关键词:桥梁工程；BIM技术；设计阶段；施工阶段
1BIM基本概念及发展现状
1．1BIM基本概念
建筑信息建模/管理(BuildingInformationModeling/Management，BIM)是一种实现建设项目的物理功能特性的数字描述和管理的新型技术，它的目标是建立从项目论证开始，到建筑设计、施工、运用维护，直至最终拆除的全生命周期数据库，并实现项目数据的共享和运用。BIM技术的推广被看成CAD技术的普及运用后的又一次意义重大的革新。从长远看，BIM技术必将引领建筑信息化的发展潮流，从各个方面很大程度的提高土木工程信息集成化的程度。
1．2BIM国内外发展现状
(1)国外发展现状。BIM的起源地是美国，在北美，有超过一半的建筑行业使用者BIM，或者BIM的相关技术软件，而经过资料的对比，在北美地区BIM的使用率比之前两增加了75%左右。BIM应用始于美国，美国总务管理局于推出了国家3D－4D－BIM计划，并陆续发布了系列BIM指南。美国联邦机构美国陆军工程兵团在制定并发布了一份(－)的BIM路线图。还有很多大学或则相关机构都致力于工程项目的信息化研宄，由此可见BIM在北美的研究应用还是比较深入广泛的。由于BIM性能的强大，在欧洲、日本等发达国家也被业内人士认可，并得到了广泛的运用。Autodesk公司突出的Revit系列软件为代表的建筑信息模型软件模型，在各个发达国家正在以很快的速度普及在各个领域，并且在许多工程中的到了广泛的运用。(2)国内发展现状。由国内外的调查资料得出:在中国，BIM技术只是出于宣传和科普阶段，广大业界人士只是知道这一门技术或者解除了一些基本的操作，还未被广泛运用到工程实际操作中，同时，也说明对于BIM的技术研发也还处于一个起步阶段，并没有在国内形成很完善的系统。业界人士对于BIM技术也只有一个模糊的概念或者仅有本专业的理论知识，在实践方面都或多或少的有些欠缺。BIM技术在我国有许多方面的问题，不论是技术还是经济，不论是管理还是法律，这些问题都亟待解决。
2BIM技术在桥梁工程中的运用
2．1BIM技术在桥梁设计阶段的主要运用
(1)前期设计。桥梁工程在进行设计建设的时候需要将业主方、设计方、施工方等参与进来的单位的意见集合统一起来，然后决定最后的建设方案。由于各个单位的专业水平不同，在前期设计阶段，设计方的意图在平面白纸上很难很好的将想法传递给业主单位，从而达到意见的统一的难度大大增加。然而，利用BIM技术的特性，我们可以将设计项目进行参数化、信息化和数字化的三维建模，从而将设计项目更直观的表现在设计方和业主单位眼前，使前期设计方案的选择高效快捷。(2)后期设计。后期设计阶段的任务就是对前期设计的BIM模型进行各种审核和验算，看这个模型是否能够达到规范要求，同时对荷载的承受能力是否合格。因为桥梁建设中，对于各种指标的要求比较高，为了提高设计质量，利用BIM模型能够使设计人员更好的完成设计结果测试，及时发现设计问题并做相应的调整。在用BIM建模的过程中，我们在检验的时候能有效及时的发现我们建模时的错误与瑕疵，这样做能防止施工时发生错误，对整个工程造成重大损失。后期设计的基础是前期设计的BIM模型，在此模型上进行进一步的修改和细化，从而达到设计要求。在采用BIM软件进行校核时，能同时生成分析柏高，根据报告我们能发现问题，然后再进行修改、建模，反复这个过程，知道达到技术指标。
2．2BIM技术在桥梁施工阶段的应用
(1)数字信息化施工。运用数字信息化手段可以预制桥梁结构，然后通过工厂化的生产制造手段防控施工中的各种不利因素，以确保构件质量达标，同时进一步桥体施工周期，提高效益。(2)施工模拟。运用BIM技术的4D桥梁施工模拟技术，我们可以模拟出施工过程，编写科学合理的施工组织计划，实现场地资源配置优化，这样在实际施工过程中，能有效的控制全桥的施工过程和进度，从而使整个工程质量提高，同时更加的节约陈本，提升经济效益。(3)安全数据信息管理。BIM技术的桥梁安全数据信息管理平台能够管理施工过程中的关键数据，以BIM为平台进行共享，让各个单位能清楚明确桥梁施工过程中的安全信息，能帮助制定更加合理的施工组织方案，有效的避免因完全信息不全或滞后所引起的安全事故。
2．3物料设备管理
BIM技术的桥梁信息模型能够有效的弥补使用RFID技术只能识别一部分信息，无法掌握全桥施工过程的缺陷，使得设备管理更加完善。
2．4协同作业
协同作业是BIM技术的又一强大功能的运用，通过协同协同作业，各个单位能将除设计之外的各种设计文件、管理方案、等进行共享，从而使各个单位之间文件的流通方便快捷，各单位间也能更加清楚工程项目的安排、进度和管理，保证施工过程的合理化，从而使施工能够更加高效的进行。BIM技术不仅在施工领域发挥巨大的作用，并且对提高设计、运营领域的效率、节约成本也将起到积极的推动作用。
3存在的问题
在国内，各个行业对于BIM成果的验收并没有统一的技术标准，另外，大部分设计院自身内部没有明显的BIM技术的标准。BIM技术在国内的普及与成熟大远不及欧美等发达国家，这使得在国外软件的设计与国内的现实情况相悖的时候，国内并没有足够的研发能力去研发新的核心软件，从而使工程的设计模型不能达到预期效果，对设计造成阻碍。因为运用BIM技术去完成项目，不可避免的会有很多不同行业共同参与到建模过程中，那么就需要一个共同的规范去管理这些不同专业的模型，从而达到模型的有效传递，使模型传递过程中保持它的完整性和可读性。
4结论与展望
BIM技术作为桥梁工程中的新兴技术，相较于AutoCAD、MIDAS、桥梁博士之类的我们都耳熟能详的软件，对于大多数人来说是陌生的。在桥梁工程这块领域，主流的作图计算软件还是AutuCAD与MIDAS之类的软件。BIM作为一款功能强大的软件是被很多人期许的，他的优点有很多，而且能将一个工程的各个部分集合到一个模型上，直观的表现出设计施工的效果，可阅读性大大的增强，并且能直观的展现出设计缺陷和各个部分设计之间的冲突，方便验收和修改。BIM没被广泛运用到桥梁工程的原因还有，他的许多研究计算的地方还不够完善，这使得很多计算也只能依赖其他软件，使得BIM相对比较鸡肋。但是，我相信，是金子总会发光的，在主流环境和国家的大力推广运用下，BIM这项技术将会有巨大的发展，总有一天他将会取代其他软件成为主流。
参考文献
［1］刘智敏，王英，孙静，等．BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究［J］．北京交通大学学报，(06)．
［2］何关培．BIM和BIM相关软件［J］．土木建筑工程信息技术，(04)．
摘 要：消防系统主要是由自动报警系统、灭火控制系统和防排烟系统构成。自动化技术的应用提高了设备灭火效率，是消防工程发展的标志。文章分析了消防工程主要系统的使用原理和在灭火中的具体应用，以降低火灾损失，确保人身和财产安全。
关键词：自动化技术；消防工程；火灾报警系统
消防工程中的自动化系统主要包括火警触发系统、灭火控制系统和防排烟系统。火灾威胁建筑、财产甚至人身安全，实现消防系统的自动化运行能够提供及时准确的火灾信息，同时提高火灾的处理效率，将损失将至最低。
一、火警触发系统及其应用
基于自动化技术的火警触发系统主要分为感光型、感温型和感烟型三种。三种形式可独立或联合存在，其特点以及应用如下：
（一）感光式火警触发系统
感光式火警触发系统的主要原理是通过对火光的敏感性触发系统报警装置。主要用于晚期火灾报警，通常火势较大的场所适用于该报警器。温度过高导致燃烧物发光，从而触动感光式报警系统。但该系统常与另外两种模式同时使用。
（二）感温式火灾触发系统
感温式火灾触发系统是自动消防系统的常见设备，其原理是对温度变化的感知触发系统报警装置。这种装置主要分为三种。其中定温式系统设有固定温度值，一旦火灾导致燃烧物的温度达到该数字将引起报警；差温式是根据当地环境发生温度变化引起的报警，一般差温系统将先进行报警。二者共用即形成第三种感温式火灾触发系统。
（三）感烟式火灾触发系统
感烟式火灾触发系统的原理是对物体燃烧后的微小颗粒敏感而触发报警系统，是早期火灾报警最常用的设备。该系统感应较快，能够及时发出报警信号，帮助消防人员在最佳时段消除火灾。主要适用于发热少、发光少或尚未发光但烟比较大的火灾。
二、灭火控制系统及其应用
（一）自动喷淋灭火系统
自动喷淋灭火系统主要分为干式、湿式和雨淋式三种。基于火势蔓延较快的特点，自动喷淋灭火系统多为雨淋式装置。其核心零件为湿式报警阀，其原理为将水体流动信号转化为电信号从而触动报警装置，报警后触动压力开关，启动灭火系统，实现灭火。
（二）消火栓灭火系统
消火栓灭火系统是由蓄水池、水泵和室内消火栓构成，主要用于固定场所的建筑灭火。该系统的要消火栓静水压力应小于0.80Mpa，而出水口压力则应小于0.50Mpa。净水压力的具体设计应根据建筑高度的数值而定，一般情况下，100米以下的建筑物净水压力低于0.07Mpa，随着楼层的升高，净水压力逐渐增大。
（三）气体自动灭火系统
气体自动灭火系统是由监控系统、灭火剂储存系统及相关管道与喷嘴构成。其中监控系统提供火灾信号和预警装置，主要组成设备为探测器、报警装置以及操控设备等。主要灭火装置为连接系统上的气瓶，多数为自动启动，并能够在探测器监测到火灾并提供报警信号30s后启动灭火装置，实现灭火。
三、防排烟系统及其应用
（一）防排烟系统
排烟是灭火的主要步骤之一，烟是造成人员伤亡的重要原因。该系统主要采用的是机械式加压系统进行排烟，其原理是利用排烟风机产生的负压，将空气输入到风机前室。并对送风设备进行自动加压，将空气输送至火灾现场。降低火灾现场的烟量，为火灾中的人员提供安全逃跑路线，获取足够可呼吸的空气，降低了经济损失和人员伤亡。
（二）防火隔离装置
防火隔离装置是通过系统的隔离作用将一定区域的火势进行阻挡，从而获得相对安全的空间。通过该装置可阻止火灾继续蔓延。防火卷帘就是一种典型的防隔离装置，其原理是火灾预警后，通过电动设备发出卷帘触动信号，从而放下卷帘，对火势未蔓延区域进行隔离。
（三）消防广播系统
消防广播系统是自动化装置的重要组成部分之一，通过自动化装置提供火灾应急处理广播系统。消防广播系统可建立消防部门人员之间的联系。了解火灾控制情况，实现及时、快速灭火。
四、总结
消防工程在生产生活中具有十分重要的作用。而自动化技术是促进消防系统效率提高的关键。报警系统为消防工程提供了火灾信息，并在灭火和排烟装置的配合下完成灭火，将损失将至最低。文章分析了消防工程中的自动化灭火装置的应用。要做到及时灭火，还需要提高消防意识，控制火灾的发生。并且对自动化消防装置应进行定期保养和检查，以确保其实用性。对于火灾，要做到及时处理，并且完全处理。
[关于自动化技术在消防工程中的运用论文]
摘要:信息时代，市场对于产品的性能、价格、交货期的要求更加苛刻。科学技术对于制造业的发展越来越重要，如何发挥工业设计对于增强产品销售感染力和促进贸易发展的重要作用，CAID技术在工业设计中的应用具有重要的意义，可以说CAID技术在工业设计的应用是工业设计发展的里程碑。
关键词:CAID技术;工业设计;人机互动;应用
CAID技术即计算机辅助工业设计技术，依托计算机技术和工业设计理论。工业设计是从社会、经济、技术、艺术等多种角度，对批量生产的工业产品的功能、材料、构造、形态、色彩、表面处理、装饰等要素进行综合性的设计，创造出能够满足人们不断增长的物质需求的新产品。工业设计本身就包含着技术创新的潜在要求，产品的创新度直接影响了市场的占有率，工业设计对于制造业的重要意义越来越凸显。伴随全球化浪潮，我国的对外开放程度越来越深，为了推动经济发展，我国原有的以OEM生产为代表的劳动密集型产业已不适合我国经济的良性发展，我国政府高度关注和支持工业设计，力争使工业设计发挥增加产品销售感染力和促进贸易发展的重要作用。我国企业高度重视CAID技术，但是我国企业在CAID设计系统中的人机互动模式还没有取得较快的发展。CAID技术以工业设计理论为基础，采用计算机技术为辅助手段，实现产品形态、色彩、宜人设计的美学原则的量化描述来满足市场的多层次需求。CAID，即在计算机技术和工业设计相结合形成的系统支持下，进行工业设计领域内的各种创造性活动。与传统的工业设计相比，CAID在设计方法、设计过程、设计质量和设计效率等各方面都发生了质的变化，它涉及了CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、敏捷制造、优化技术、模糊技术、人机工程等许多信息技术领域，是一门综合的交叉性学科。传统的CAD技术相较于手绘设计方案，通过计算机来对产品外观进行模拟，提高了设计效率，降低了设计成本，但是我国企业正在努力实现产业转型，力争实现劳动资源密集型产业向技术创新型产业的专项能够，力争实现生产型工业设计向营销型、策略性型设计的转型，工业设计模式的转化是适应市场需求的变化的结果，随着时代的发展，市场的需求逐渐品种多样化、趣味化、个性化、小批量，传统的CAD技术已经不能完全适应市场发展的变化，CAID技术不仅为信息时代下工业设计交流和沟通提供了平台，而且因为技术本身的独特优势可以使其应对纷繁复杂的市场需求。
传统的CAD技术通过计算机和网络技术对产品的设计进行模拟，CAID本身就是计算机技术和CAD技术的结合，以工业设计理论为理论基础，深入进工业设计的各个环节，CAID技术应用于工业设计不只是在产品具体设计的应用，而是对设计调研、设计选型、设计评价、设计制造、设计创新全方位的应用。
(1)设计调研。现代工业的设计方向不仅是产品的外观设计，而且最重要的是如何让消费者满意，消费者对产品的意向成为工业产品设计所需要首先考虑的，CAID技术对于市场调研相较于传统的CAD技术具有巨大优势，CAID技术搭建了企业与消费者，工业设计和市场需求的信息互动交流平台。CAID技术通过对消费者需求和市场需求的把握，有利于产品快速占据市场。产品作为消费者了解企业的媒介，通过产品良好的设计，我国企业可以塑造自己的良好形象，提高企业本身的核心竞争力。
(2)产品造型。无论是传统的CAD技术还是现在的CAID技术都注意对产品的设计外观的模拟，通过计算机技术手段辅助工业设计，通过模拟对外观进行不断的改变，满足市场和消费者的需求，保证产品的销售。CAID技术在产品选型方面主要包括设计模块库的构建、自由曲面造型设计、草图转换。设计模块库的构建是建立在计算机技术快速发展的基础上，CAD、CAE等软件系统都会提供系统模块，包括工业设计模块、概念设计模块、草图设计模块。这些设计模块的作用都是使产品在设计环境之间设计时间的相对降低，提高工业产品设计效率，自由曲面设计是为了满足产品设计以人为本的要求，在模块基础上提高设计者的`设计自由度，使产品在设计上更加自由，不用局限于某种模式的固化，自由曲面设计也启发了设计师的设计灵感;草图转换是实现设计预想图向设计图的转换，设计方案的手绘模拟和草图重建技术作为草图转换的两个重要方面，都对设计人员设计词汇的表达起到了极大的拓宽。
(3)设计评价。市场调研获取消费者对与产品的需求意向，设计选型是通过技术手段努力将消费者的需求变为设计现实，但是在设计选型完成时我们需要设计评价来评价设计选型是否已经符合产品设计要求，CAID技术在工业设计的设计评价的应用中，建立了完整的评价体系，它通过对产品的材料、成本、技术可靠性、市场适应性、消费者满意度等信息进行汇总，建立了科学合理的全方位评价体系，CAID设计评价体系包括技术评价、用户评价、经济性评价、环境安全性评价、市场效益评价等，设计评价的评价标准都是等于或高于行业标准值的，保证产品满足行业的技术规范，保证产品的硬性保准是得到满足的，满足行业技术保准，环境安全，同时对产品本身的“软标准”进行高要求，确保产品满足纷繁复杂的市场需求，同时具有较高的经济效益。
(4)设计制造。产品的设计在本质阶段上还未参与消费环节，只有产品在设计制造完成后才实现了理论高实践的跨域。在传统的CAD设计技术虽然通过计算机技术辅助进行工业设计，进行产品外观设计的模拟，但是本质上CAD技术设计数据还是存储于设计方案中，在具体的产品制造中可能会因为现实条件，使设计数据不能完全表现为生产数据。通过技术的革新，CAID技术能够将设计数据直接转换为生产数据。我们以数字化装配为例，三维模拟可以再现产品零件的装配过程并将设计资料通过网络传输至装配后的加工和制造部门，完成从设计到制造的生产过程。
(5)设计创新。CAID技术实际上是一种人工智能，它可以实现对设计三要素的进行归纳、总结、概括，指导设计实践，并通过模糊评价，实现了筛选。设计创新的主体还是设计人员，但是CAID技术确实对于具有指导作用，它可以将设计师的创造性思维、设计观念、知识见解在科学的管理程序内实现整合，最大程度发挥了人工智能的作用，实现最大程度的创新化。
3CAID技术在开发中的难点
CAID技术本身涵盖自然科学和社会科学众多方面，CAID技术虽然是计算机技术和CAD技术的结合，但是本身对于消费心理、市场推广、产品生产周期等方面，虽然我国的CAD技术已经发展的较为成熟，但是CAID技术发展的还较为缓慢。
3．1模糊评价系统开发困难
CAID技术的亮点在于它提高了消费者的产品设计参与度，它重视消费者的消费需求意向，现代市场的需求呈现出多样化、个性化和小批量的特点。市场调研对于产品的选型具有重要意义，可是在实现产品选型后，如何对初步完成的产品设计进行评价，虽然行业本身对于产品具有行业规范和标准，但是本身的“软标准”却无法进行系统的评价，我们将基于产品设计的设计风格、设计形式、设计发展趋势等感性因素的评价称为模糊评价，模糊评价掺杂了许多感性因素，缺乏明确的评价标准，如何满足消费者多元化的个性需求前提下实现量产，如何在设计评价这一模块建立科学合理的模糊评价体系，成为摆在CAID技术发展的难点。
3．2信息筛选给CAID技术带来的挑战
CAID技术建立的信息平台可以使设计人员了解消费者的产品需求，可是因为信息过于庞杂，信息的筛选至关重要，因为市场、消费者心理等可变因素的不确定性直接导致了设计前期难以确定设计方向，影响设计进度，数字化信息平台给予设计师无限的创作灵感，但是信息的庞杂也对设计师的经验、敏感度、悟性提出了高要求，如何实现有效信息的快速提取，较少无用信息的干扰，实现信息最大效率整合也是对CAID技术发展的要求。
3．3人工智能还需发展
CAID技术作为人工智能技术，可以实现最大程度的创新型，但是我们不可否认人工智能还存在问题，在对设计创新三要素进行整合好，如何用数据语言进行表达;在设计创新过程中应遵循的原则和规范;如何在实现在人工智能和设计师想法进行可控的协调。各式各样的问题摆在人工智能的面前，人工智能的发展还有很大的发展空间和困难，CAID在设计创新模块还有很长的路要走。
4CAID技术的发展展望
CAID技术虽然在现阶段还存在技术上的一些难点，但是因为CAID技术本身具有的巨大优势，它良好的发展前景还是值得我们期待的，我们根据它现阶段的发展趋势做出以下的展望。
4．1形态生成方式的扩展
随着市场的发展，消费者的需求将对产品设计影响力逐渐增大，CAID的形态生成方式会实现由功能型方式向操作型和基于规则性延伸。实现设计过程的模型化，便于设计团队中掌握不同知识技能的人共享信息模型，由原有的单一设计选择方案派生多种设计方案，根据现实情况的变化进行方案的轮换;根据终端用户的需求驱动产品的设计，最大程度满足特定用户对特定产品的特定需求。
4．2可视化和人机交互能力的进一步强化
可视化技术使设计师在计算机上可以提前看到产品生产后的效果，伴随着基于真实光线物理辐射特性渲染引擎的应用和完善，虚拟产品的表现效果更加接近真实世界的效果，我们需要不断提高可视化技术水平，努力提高可视化精度;CAID的人机交互技术经过发展，将不仅仅局限于实现虚拟合作，而且可以对工业设计的全过程进行实时的检查、评估，最大程度发挥设计人员的积极性和创造性。
4．3基于网络的协同化和系统化
工业设计的发展趋势是协同设计、智能设计、虚拟设计、全生命周期设计，CAID技术也将顺应这一发展趋势进行发展，建立面向设计师的知识库，发展本体化的信息共享方式，通过网络来实现数据和知识系统的共享，实现知识的最大利用化，同时将其融入产品的全生命周期设计中去。
5结语
随着经济的发展，市场对于产品设计的影响越来越大，CAID技术应有于工业设计有利于保证产品新颖、个性、独特，提高产品在市场的占有率，提高企业的核心竞争力。虽然现阶段CAID技术的发展还存在一定的难点，但是本身具有良好的发展前景，CAID技术必将革新工业设计的发展。
作者:力元 单位:武汉交通职业学院
参考文献:
［1］林丽．充分应用CAID技术是工业设计发展的趋势［J］．现代机械，．
［2］张全．CAID技术在工业设计中的应用［J］．包装工程，．
［3］余隋怀，安琳，陆长德等．基于网络环境的CAID协同开发模式［J］．计算机应用研究，．
光电技术在纺织中的运用论文
摘 要： 从基于纺织品以及纤维的高性能光电池以及光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用两个方面出发，探讨光电技术在纺织中的应用。
关键词：光电技术；纺织生产；光电池；电检测
引言
随着光电技术的迅速发展以及人们对纺织品更新的需求，光电技术在纺织品的设计以及纺织生产过程中都具有新的应用。这对于增加纺织品的功能，提高纺织的生产效率和产品质量具有重要的作用。
1 光电技术在高性能纺织纤维设计中的应用
纺织行业中，除了传统的服装使用以及遮盖用的纺织品外，光电技术在高性能、多功能纺织品中的应用正在不断拓展。在设计纺织材料的过程中，除了在纺织材料中嵌入各种光电材料之外，还可以与太阳能技术整合起来，作为一个重要的纺织结构材料。由此看来，可以采用光电技术将纤维和纺织材料制成为光电池。因些，可以利用光电技术制成的光电纺织物制作成轻便的新产品，或者是采用电子设备的形式将光电纺织材料整合起来，形成新的应用产品。最终，使用光电技术应用在纺织中制造出新复合材料之外，还可以生产出更具有柔软性的光电结构产品，诸如柔韧性极高的高效光电纤维等。
生产这些高效能的光电纤维，其主要是采用特殊的材料和生产工艺。尤其是随着铜、铟、镓和硒等化合物光电材料的迅速发展，而且这些材料更加环保，在柔性的纺织材料中太阳能电池中得到广泛的应用，在太空科技中有更高的应用，而使得传统的硅基材料使用程度有所减小。
在当前各种形式的太阳能电池中，在考虑柔韧性、经济性以及使用性能等多个特征的基础上，这种基于纺织纤维的高性能电池更适合于在织物中使用。当前，已经有文献对在纺织材料中添加光电太阳能电池方面进行了研究。而且对这种光电织物在推广过程中需要注意的问题进行了分析，诸如在设计的过程中更具有针对性，以市场的需求为导向，以客户的要求为基准，以免产生负面的商业影响。同时，光电膜也应该设置在织物或者是纺织产品的外层，这样可以最大程度的接受来自太阳的能量。与传统的树脂基太阳能电池相比，这种基于纤维的光电池将更加的轻质和柔韧，而且可以添加到织物的土层当中，便于其推广和应用。例如，可以将之设置到野营的帐篷或者是遮蔽材料中，有时还可以设置到户外背包中，使得在野外也可以获得电能。
2 光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用
当前的棉纤维长度检测设备主要可以分为三个基本类型：光电检测设备、分组称量型设备以及全自动测量设备。其中，分组称量型设备虽然具有原理简单、明了的特点，但是其操作过于繁琐、劳动强度较大，导致其误差的来源较多，难以控制；而光电检测设备则具有测量速度快、检测效率高以及灵敏度高的特点，在精密测试设备中得到了广泛的应用。其基本的原理就是对被测量的变化而引起的光参数变化，诸如光强度、相位、偏振以及频率等的变化，最终获得被测量数据的变化。
2.1 系统测试原理
在对棉纤维的长度进行测试的`过程中，光电检测设备需要从松散的棉纤维样品中抽取大约120g的棉纤维样品，然后采用螺旋式梳夹将其锁紧，在经过梳刷的初步处理之后，将其中的浮游纤维去掉，通过这个过程保证棉纤维的伸直和平行。然后，在一定的拉伸张力之下使得棉纤维伸展开来，然后将其通过光电检测设备。之后，使用棉纤维跟随梳夹在支架上伴随移动，随着棉纤维的移动会使得光源透射到光电接收设备之上，然后利用光电转换设备将表示纤维长度的光信号转变成为电信号，最终得到所有棉纤维的长度分布曲线图，最终统计得到棉纤维长度的各种指标曲线。这种棉纤维长度检测技术是典型的透射式光强度信号检测技术，其具有技术原理简单，操作方便，检测的灵敏度、可靠度以及精度较高的特点。
2.2 棉纤维长度光电检测系统基本组成框图
根据上面对棉纤维长度光电检测系统检测原理的表述，在对实际的检测电路进行设计的过程中，首先要设计出该系统的光电检测系统框图，其基本的流程如下图1所示。
1）检测设备光学部分的设计流程。该检测系统的光学部分主要包括光源、光源导光板、接收光线的聚光透镜以及光电接收设备pa与pb等构成的两条基本管线通路，如下图2所示。
其中，光源是采用通过精心选择，且光线强度经过严格匹配之后获得的多种发光二极管，最终形成了条状的光源。在检测工作进行的过程中，由于发光二极管的发射角通常比较小，这导致立体角方向的光能量得到迅速的提高，能够保证棉纤维束所得到的光线强度也对应的提高，便于检测设备捕获到光信号的变化。而光源导光板则是利用特殊的材料制成，保证通过该设备可以将光源所发出的光便变成一道均匀而平行的光束，且光源能够平行的照射到被检测的棉纤维之上，使得检测精度得到有效控制。
而变化光源的聚光接受透镜则是利用光的全反射原理，将透镜制作成为一个梯形的形状，使得经过棉纤维束的光线在有效宽度之内能够有效的聚集到光电接收设备的接收器Pa之上。其中，光电接收设备中利用光电二极管制成Pb，而Pa则是线性的噪声度较低，且能够在光源波长处具有最大接收灵敏度的光电池。光源中发出的光在经过光源导板之后，直接照射到被检测的棉纤维束上，而透过的光则通过接收聚光透镜，将处于有效测量宽度之内的透射光聚焦到光电接收设备Pa之上。这时，被检测的纤维束是处于光源导光板以及光线接收透镜之间的通道之中的，形成了一条测量的光路。而另外一部分光线则是直接传输到光电接收设备Pb之上，进而形成一条参考光通路。同时，将参考光路之上的光源以及光电接收设备Pb封装在一起。其中，在测量光通路上，光源导光板、光电接收设备Pa以及接收透镜，一起对场角的大小进行控制，这样可以将进入光电接收设备Pa的杂散光线，进而对背景噪声的大小进行有效控制，提高光电检测系统的信噪比，确保光学部分的信号传输尽可能的准确。
2）检测设备光电转换部分的设计。测量光路传输过来的光信号包含了被检测纤维束不同长度处的光信号，在经过光电池之后可以将之转换成为电压信号，便于分析和处理。与此同时，在参考光路上直接传输过来的光信号在经过光电二极管的处理之后也形成电压变化信号。
其次，在检测设备的设计过程中，光电池的长度要适当长出接收聚光透镜光面长度大约4mm。这样，能够尽可能的降低光电池在光电转换的过程中出现可能存在的边缘效应。确保光电池能够很好的使用电信号描述出光强度的变化。
3）调制和解调电路的设计。对于光强度检测系统的调制设备而言，导致信号的检测出现误差的重要因素是由于光源强度的漂移以及光信号受到干扰。为了达到有效去除由于测量现场光污染出现的干扰光以及光强的漂移问题，需要对光源进行调制处理，然后在两个光电接收设备的输出处进行解调，实现快速高效地提高设备的检测精度。
在长度检测系统当中，脉冲发生器产生的脉冲能够对产生光源的电源电压进行通断操作，实现对光源的调制。然后利用和输入信号同频率、同相，而且幅值足够大的方波信号作为检测光源信号的参考信号，利用相敏解调电路来对光电转换信号进行解调，达到对噪声进行抑制的目的，有效的提高了系统的信噪比，进一提高检测的精度。
3 结语
本文对纺织纤维的高性能光电池，光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用进行了较为详细的论述，分析了光电技术在纺织中的应用，拓宽了光电技术在纺织过程中的应用起到了一定的促进作用。
摘要：随着计算机的普及和网络的延伸，数字技术以一种前所未有的趋势，渗透到人们生产生活的方方面面，其中包括对景观设计的影响。数字技术在景观设计中的运用实现了人与景观之间的互动，人成为了景观的构成要素，加固了人与景观之间的联系。
关键词：数字技术；数字技术特征；景观设计
1数字技术
数字技术的出现得益于计算机技术的发展，正如美国学者尼葛洛庞帝在《数字化生存》中所说：“计算不再只和计算机有关，它决定我们的生存”。“数字技术”主要是指计算机信息处理技术，基于数字计算的技术，它是从数字的角度去认识和反映客观物质世界，它与数字、数学和计算密切相关。它借助一定的设备将各种数字信息，如文字、图片、声音、视频等，进行采集、编辑、储存、传输、建模、分析和应用。即是将各种传统的、相互分离的信息传播形式整合在一起，在经过信息的处理、传输和显示。
2数字技术的特征
数字技术是人脑功能的放大，它具有传统技术所不具备的特点。它在处理数据时更智能、更精准；它所处理的对象是信息，而不是实实在在的物体；它处理数据运行的空间不是物质空间，而是虚拟空间。为交互性的实现提供了条件，运用了数字技术的景观通过交互技术实现了人机互动，构成了人与人、人与景观、虚拟与现实之间的一种全新的生存模式。与传统景观的观赏不同，它可以通过键盘、鼠标、灯光或声音感应器等输入端口，在观众与景观之间建立起物理连接的`桥梁，进而与系统或者是其他观众产生互动，使得观众可以全身心融入到景观之中。在这里，传播者与受众两者之间的关系，已经不再是简单的反馈与交流，受众者可以将自己的信息以同样的传播方式传达给传播者。这一行为将观众的意识注入到了景观之中，从而构筑出新的视觉形象、关系，衍生出新的意义。这使得传统景观中籍由视觉的审美转换成了由视、听、触、嗅等多种感官的体验和游戏。
3.1千禧公园
千禧公园被称为“芝加哥的前院”，由法兰克盖里设计的露天音乐厅，可以容纳1500人，是建筑史上第一座具有室内音乐厅音乐品质的露天星光音乐厅。音乐厅采用环绕视听数字技术，创造了理想的音效环境，全方位地呈现出音乐的真实与美妙。这个巨大的钢构艺术将音乐、景观、人交融在了一起。皇冠喷泉是由西班牙艺术家普连萨所设计，利用电脑控制渐变影像与喷水。南北各有一座高约15m、宽7m的视讯荧屏，记录了1000位芝加哥市民的脸部表情，透过电脑控制LED灯光和色彩，以每小时6张的速度渐变，配合喷泉喷水，宛如一部精彩幽默的互动剧。这是借助先进的数字技术手段，为地处芝加哥闹市区的千禧公园建造的最具独创性的喷泉，用水、艺术形象和LED技术产生和谐的艺术效果。
3.2volume
volume是个声光的装置作品，由一系列的光柱组成。位于伦敦维多利亚阿伯特博物馆内的John Madejski花园，是John Madejski花园里美妙的一景。综合运用LED、传统照明，他们借助电脑运用相关软件技术创造出与众不同的景观体验。volume具有很好的体验交互功能，可根据人的行动而发出一系列声、光感应。当你的形体动作与volume交互时，你将体验到非凡的声光享受。能使观众参与、交流甚至“融入”作品中，并成为作品的组成部分。
volume不仅满足了照明需求，更重要的是，将观者纳入到景观之中成为其组成部分。传统的景观设计，更多注重的是景观外在形式的视觉享受，并未考虑到把观者也融入景观设计中，即把观者也作为景观中的一部分，只是设计师个人的设计表现，只表现出景观的一般功能。注入数字技术的景观设计把观者也融入到景观之中，作为景观的一部分，即把观者在环境和设计中所有的感受以及行为作为景观的本身。注重整个欣赏的过程，把过程看成是审美对象，即通过各种科学技术使视觉结合物理上不同空间的可能，把观赏这个发生在真实时间中的事件作为审美对象。打破了传统景观审美只关心景观的外在形式和某些具体价值通过具体的景观表现出来的形式。注入了数字技术的景观审美更倾向于“形成”或“观赏”的过程，它的审美情趣试图透过科技文化的转化、演变技术，与世界中看不见的某种联系形成互动。
4小结
数字技术逐渐渗透到城市景观之中，为室外空间环境注入了新的元素，加强了它的公共性和交流性。运用数字技术的景观模糊了生活与艺术的界限，强化了与人之间的心灵、行为的互动，将景观与人联系的更为紧密。景观设计与时代的科技发展具有密切关系，由于时代进步，相继出现了许多新媒体和技术，现代景观设计中大量运用这些新媒体以及新技术，从而给当代景观设计提供多种表现手段，造型不再过多的受限，设计师创作思维不再局限，打破常规的设计思维，为设计提供了广阔的设计空间，不再局限于传统的表现形式。
