设备设计十篇

发布时间:2024-04-25 00:53:01

设备设计篇1

【关键词】e-e舱设备架;强迫风冷;自然冷却;CFD

avionicsCompartmentRackVentilationDesignandSimulation

LiUmuYUanJian-xin

(ShanghaiaircraftDesignandResearchinstitute,Shanghai201210,China)

【abstract】thisarticleintroducestheaircraftavionicscompartment(abbreviation:e-ebay)rackventilationdesignrequirements,theequipmentsarrangementintherackandtheventilationscheme.CFDisappliedinthisarticletocalculateandsimulatethetemperaturefieldsurroundingthee-ebayrack,andtheventilationperformanceofthedesignisverified.

【Keywords】e-ebayrack;Forcedventilationcooling;naturalcooling;CFD

0引言

随着民用飞机技术发展,机载电子设备的数量和种类不断增加,热功耗也越来越高,优化e-e舱内部设备布局,规范电子设备冷却设计接口标准和要求,提高电子设备冷却系统的效率越来越成为民用飞机环控系统设计的重要内容。

一般民用飞机机载电子设备集中安装在e-e舱的电子设备架上,设备架与通风系统相连,为电子设备提供统一的通风冷却接口,同时设备架周围的环境温度也需满足相应的要求,以保障电子设备的可靠性。

本文从民用飞机电子设备通风冷却系统设计角度出发,介绍了e-e舱通风冷却系统设计要求与工作原理、e-e舱设备架通风设计方案、和e-e舱通风冷却系统安全性要求,并选取舱设备架典型区域进行仿真计算,综合分析验证了e-e舱设备架强迫风冷与自然冷却设备混装的设计是否满足系统性能要求。

1e-e舱设备架通风系统设计要求

如图1所示为e-e舱设备架通风系统示意,对于设备架内存在强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域,需要向强迫通风冷却的电子设备内部提供冷却空气,同时将该层所有设备散发的热量通过顶部排气孔和风道排出机外。图1所示为e-e舱强迫风冷设备和自然冷却设备混装设备架通风设计示意。

电子设备通风冷却系统正常工作时,应确保飞机电子电气设备舱的环境温度在RtCa/Do-160[1]第中规定的a2类环境温度范围内;对于安装在e-e舱内需要电子设备通风冷却系统提供强迫通风冷却的电子设备,应符合aRinC600[2]标准要求。

根据上述要求,e-e舱通风系统设计须满足aRinC600和RtCa/Do-160中规定的强迫通风冷却和e-e舱环境温度两方面的要求,具体见表1和表2。

该设备架顶层采用排风管道进行通风,设备架的中间层和底层都具有通风功能。对于设备架内存在强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域,需要向强迫通风冷却的电子设备内部提供冷却空气,同时将该层所有设备散发的热量通过顶部排气孔和风道排出机外。

对于强迫风冷设备,通过调节设备托架上孔板(图3所示)的开孔数量控制进入每个设备的冷却空气流量,以满足aRinC600要求。

通过设备架顶部排气孔(图4所示)将设备散发的热量排至设备架热风腔内,再通^e-e舱通风系统的排风管路排出机外,以控制e-e舱环境温度维持在aRinC600和Do-160规定的范围内。

3e-e舱设备架仿真计算

假设e-e舱设备架设备布置,分别选取具两层具有强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域作为对象,采用icepak软件对区域的温度场和流场进行仿真计算。

3.1计算假设与边界条件

根据aRinC600标准和Do-160中对电子设备舱环境温度的要求,为了保守起见假设计算域外部自由流动环境温度为55℃。

根据aRinC600中规定的电子设备冷却系统设计点性能参数,假设强迫风冷设备进口温度为aRinC600规定的设计点40℃,冷却空气流量为220kg/hrkw,设备顶部出风口排气温度为56.4℃。根据aRinC600设备表面温度不超过65℃,取极限值65℃。设备表面为对流换热和辐射边界条件,不考虑设备与托架之间的导热。

对于自然散热冷却设备,假设热载荷均匀分布,设备表面为对流换热和辐射边界条件。设备内部不参与计算,不考虑设备与设备架之前的导热。

计算区域两侧为绝热边界条件,不考虑对流换热和导热,计算区域前后表面为自由流动开口,顶部为绝热表面,顶部开孔模拟设备架顶部排气孔,排气孔直径假设为D。

计算考虑设备布置,电子设备热载荷,强迫风冷设备出口尺寸,强迫风冷设备出口流速,设备顶部排气孔个数,排气孔流速等参数和输入条件。

3.2仿真计算模型

采用icepak软件,非结构化网格,三维稳态仿真计算,设备及隔板采用HollowBlock处理,设备出口和设备架进出口为opening。

e-e舱设备架1计算收敛后得到区域的温度场和流场,。由计算结果可见,计算区域环境温度(距离设备发热表面75mm处)低于aRinC600规定的65℃,最高温度为自然冷却设备LGCU壁面处71.5℃。

e-e舱设备架2计算收敛后得到区域的温度场和流场。计算区域环境温度(距离设备发热表面75mm处)低于aRinC600规定的65℃。最高温度为图中自然冷却设备壁面处84℃,考虑到实际情况设备内部通过设备表面开孔与环境之间存在对流换热以及设备外壳与设备架之间的导热,通过设备表面的发热量小于计算假设值,热备表面温度应低于此值。

4结论

本文介绍了飞机电子设备舱设备架通风设计要求,以及设备架内部通风设计、设备布置等特点。通过选取设备架的典型区域进行CFD仿真计算,分析验证了设备架内部流量分配和设备周围环境温度的性能要求,可保证e-e舱电子设备工作的可靠性。

【参考文献】

设备设计篇2

关键词:机械设备;设计;流程

引言

现今,随着国家经济的发展,科技水平的提高,原来的一些机械设备已经不能达到加工生产的需要了,这就需要我们开发新的机械设备。机械设备无论是在加工制造行业,或是科研生产都是十分重要的,因此新的机械设备的设计开发工作十分重要,文章将就设备研发中的一些问题进行阐述。

1计划阶段

在计划阶段中,应对所设计的机器需求情况做充分的调查研究和分析,通过分析,进一步明确机器所应具有的功能,并提出所具有的约束条件,明确设计任务的全面要求和细节,做出设计任务书。设计任务书大体上应该包括:机器的功能,经济性及环保性的估计,制造要求方面的大致估计,基本使用要求,以及完成设计任务的预计期限等。

2方案设计阶段

这一阶段对设计的成败其关键的作用。首先要进行机器功能的分析,就是要对设计任务书提出的机器功能中必须达到的要求、最低要求及希望达到的要求进行综合分析,即这些功能能否实现、功能之间是否有矛盾,相互间能否替代等。最后确定出功能参数,作为进一步设计的依据。确定出功能参数后,即可提出可能的解决办法,亦即提出可能采用的方案。寻求方案时,常用的办法是先从执行部分开始讨论。讨论设备的执行部分时,首先是关于工作原理的选择问题(必须不断研究和发展新的工作原理)。根据不同的工作原理,可以拟定多种不同的执行机构的具体方案。原动机部分的方案当然也可以有多种选择。现在大部分的机械都优先选用电动机作为原动机。传动部分的方案就复杂多样了,在如此众多的方案中,技术上可行的仅用几个,对这几个可行的方案,要从技术方面和经济环保等方面进行综合评价,从经济性进行评价时,既要考虑到设计及制造时的经济性,也要考虑到使用时的经济性。进行机器评价时,还必须对设备的可靠性进行分析,要把可靠性作为一项评价的指标。从可靠性的观点来看,盲目的追求复杂的结构往往是不明智的,设备越复杂,发生故障的可能性就越高。环境保护也是设计中必须认真考虑的重要方面。通过方案评价,最后进行决策,确定一个据以进行下步技术设计的原理图或机构运动简图。在方案设计阶段,要正确处理好借鉴和创新的关系。同类机器成功的先例应当借鉴,原先薄弱的环节及不符合现用任务要求的部分应当加以改进或根本改变。应当把握好积极创新和对原先合理经验的平衡。

3技术设计阶段

技术设计阶段的目标是产生总装配草图及部件装配草图。通过草图设计确定出各部件及零件的外形和基本尺寸,包括各部件之间的连接,零部件的外形及基本尺寸。最后绘制零件的工作图,部件装配图和总装图。

为了确定主要零件的基本尺寸,必须做以下工作:

(1)设备的运动学设计。根据确定的结构方案,确定原动件的参数(功率、转速、线速度等)。然后做运动学计算,从而确定个运动构件的运动参数(转速、速度、加速度等)。

(2)设备的动力学设计,结合各部分的结构及运动参数,计算各组要零件所受载荷的大小及特性。

(3)零件的工作能力设计。已知主要零件所受的公称载荷的大小和特性,即可做零部件的初步设计。设计所依据的工作能力准则,须参照零部件的一般失效情况、工作特性、环境条件等合理的拟定,一般有强度、刚度、寿命准则等。通过计算或类比,即可决定零部件的基本尺寸。

(4)部件装配草图及总装配草图的设计。根据已定出的主要零部件的基本尺寸,设计出部件装配草图及总装配草图。草图上需对所有的零件的外形及尺寸进行结构化设计。

(5)主要零件的校核。有一些零件在上述第(3)步中由于具体的结构未定,难于进行详细的工作能力计算,所以只能做初步计算及设计。在绘出部件装配草图及总装配草图后,所有零件的结构及尺寸均为已知,相互邻接的零件之间的冠以也为已知。只有在此时,才可以较为精确定出作用在零件上的载荷,决定影响零件工作能力的各个细节因素。只有在此条下,才有可能并且必须对一些重要的外形及受力情况复杂的零件进行精确的校核计算。并根据校核结果反复修改零件的结构及尺寸。知道满意为止。

4加工、安装和调试

当技术设计阶段完成后,就进入了零件的加工制造环节,在进入加工前,要与加工企业做技术交底,对一些存在的问题进行讨论,确保加工制造要按照设计意图来执行,加工出合适的零部件。

4.1零件加工

在将设计图纸送交给加工企业并就图纸进行了技术交底后,设计人员要经常与加工企业进行保持联系,就加工进度保持关注同时注意解决加工中出现的一些问题,同时对这些问题做好详细记录,以备以后使用。

4.2设备组装调试

在零部件加工完成后,就计入了组装环节,设计人员应到现场指导按照,使其能够按照设计的意图安装,保证安装环节不出现问题。安装完成后,就进入了调试阶段,调试是看设备安装是否到位,看机器是否正常运转,同时对机器进行最优化调整,使其能够在稳定、高效的状态下工作。

4.3机械设备的验收

在机器设备安装调试完成后,应组织相关人员对机器进行验收,看机械设备是否能达到设计的设计性能。

4.4设备的试生产

在机械设备安装、调试完成后,应该及时组织人员进行试生产,看看功能和产量是否能够达到设计预期,如果达到了预期,就可以投入使用,如果未达到预期,应该原因进行查找,找到原因后,找出解决办法,同时就设计不合理的地方进行调整,调整后继续进行试生产,指导设备能够满足要求。

4.5设备投入使用

设备经过试生产合格后,设计人员就设备的械设备操作、工艺、维护的相关资料和图纸整理成册,而后将其交付给使用部门,同时应对设备的操作人员进行必要的培训,使其能够按照使用手册来规范的操作设备,此后,机械设备方能投入使用。

5对设计研发过程中需要注意的问题进行分析

5.1研制阶段需要注意的问题

在这个阶段,设备加工制造的好坏,直接关系到设备的性能是否达到设计的预期。在这个阶段,设计者应时常与加工单位进行沟通,确定合理的加工工艺,保证能够按照图纸设计要求来加工制造,同时要与加工人员进行讨论,取得加工单位的加工能力,有了问题及时调整,确保加工顺利进行。

5.2安装调试阶段需要注意的问题

在前期设计、加工制造完成后,设备的安装调试是影响设备性能的最后环节,这个阶段的好与坏也是十分重要的。在这个阶段,设计人员要来到现场对设备的安装进行指导,对于安装过程中出现的问题及时解决,同时及时记录这些问题进行分析,从中查找改进的方法,确保下回设计中不会出现类似的问题。在安装、调试阶段完成后,将进行试生产,看看功能和产量是否能够达到设计预期,如果达到了预期,就可以投入使用,如果未达到预期,应该原因进行查找,找到原因后,找出解决办法,同时就设计不合理的地方进行调整,调整后继续进行试生产,指导设备能够满足要求。设备经过试生产合格后,设计人员就设备的械设备操作、工艺、维护的相关资料和图纸整理成册,而后将其交付给使用部门,同时应对设备的操作人员进行必要的培训,使其能够按照使用手册来规范的操作设备,此后,机械设备方能投入使用。

6结束语

文章机械设备设计研发的流程进行了说明,并就整个流程中应该注意的一些问题进行了阐述。设计过程中应注意这些问题,设计出更好的机械设备。

设备设计篇3

1设计师工作中对设备的需求如何让自己高效快速又灵感充沛地作业,无疑是办公区域最重要的使命。现代化的机器办公手段已经取代了原始的手工操作,电脑、打印机、复印机和扫描仪等办公设备几乎覆盖了所有的家庭办公,也逐渐成为他们办公的好帮手。对于一些家庭办公的设计师来说,分别购置单一功能的办公设备增加了预算压力,又浪费了有效空间,工作效率更是受到了很大的影响。而目前市场上的最新状况表明,多功能一体机因为其占用空间小,功能多样,使用方便等特点而逐渐成为设计工作室的首选。它能轻松地帮助设计师们消除烦恼,提高他们的工作效率的同时也节省了空间,高品质、高效率的办公用品成为最合适的办公助手。而一体机也成为的家庭办公设备的发展趋势。

2设计师对个性化设备的需求在竞争激烈的当代社会中,设计师的压力大,工作繁忙,家既是他们的栖身之地,又是工作空间,对于办公设备的依赖程度比较高。从事设计的工作者除了要求办公设备实用和灵活以外,还能突出其个性化,展现其个人品味,所以,办公设备需要为他们带来精神上的愉悦。由此可见,办公设备与设计师的关系上升到精神功能层面,即以实现某种使用功能为基础,营造出某种具有风格意向的办公氛围。主要是从办公设备的形态、色彩、质感、灯光营造等方面考虑。以往的办公设备太注重体现工业时代的机械化、科技感,造型方正平直,色彩冷漠,材质多选用钢材、玻璃等科技感强烈的材料,只是考虑提高效率,没有考虑人的心理需求。我们应当引入生活美学,在冷色为主的办公设备中加入暖色,如红色系、橙色系等,将冷暖相互搭配。

3办公空间与设备的关系:办公设备、办公家具和室内空间有着千丝万缕的联系,设备的用途、摆放位置等都取决于它的“空间”传达出来的信息。设备作为一种产品,不仅具备使用功能,也具备精神功能。它可以分隔空间、填补空间、改善空间效果、利用空间,使其发挥最大的使用效率。不少人对家庭办公室的看法却往往停留在“一台电脑配打印机、一部电话带传真机、一条aDSL就足矣!”对此,设计师认为,功能的配备诚然重要,但要真正提高办公效率,却还得在家庭办公室的格调地方下些功夫。选择房间、风格定位、费用预算、办公设备、家具挑选、灯光设置、色彩搭配、装饰配衬等具体细节都得一一考虑。空间的表达形式除了利用实物分隔之外,还可以利用一些视觉感知形成一定的心理空间,例如色彩、灯光等。不同的色彩可以在视觉上对空间结构进行划分并对建筑结构本身的一些问题起到修正作用。设备设计中同样存在色彩设计,色彩不但可以利用色彩的变化达到“间”的作用,对设备的不同构造部分采用不同的色彩搭配,划分出不同的空间,从而营造出一种心理空间。

二、设计师办公设备的设计构想:

通过调查分析,对于设计师的职业特征与家庭办公设备的特点需求有了更进一步的了解。设计师生活上没有固定的规律,办公空间不仅要满足工作的需要,还要与居家生活协调。上文通过论述分析了设计师职业特征及其办公环境的特点,对办公设备提出了一些设计需求,现针对办公设备提出一些设计构想。

1设计师家庭办公设备系统设计:在分析设计师工作流程后,为方便设计师的工作,构想一个适合设计师家庭办公的设备系统(如图表所示)。整个系统主要分为资料输入、资料编辑、资料输出三大部分组成。资料输入包括记录、录音、扫描、收纳的功能。可以利用当今的科学技术,构想设计一个电子板将设计师调研时记录的图文资料及随手纪录的创意手稿即时记录保存,并可上传到电脑转换成数字文字与图形,进行数字化管理与应用,让使用者方便储存、编辑与分享。由于设计师经常需要手绘一些a3以上的设计草图作为概念的展示,为了保存手稿至电脑里进行修改及与客户交流分享,但是通常扫描后都需要采用pS软件进行拼合。为此,系统中的扫描功能构想以手动形式完成,造型轻巧,可以直接手握在书籍等文本资料上进行扫描纪录,同时也可以上传至电脑进行格式转换,方便使用随时进行编辑。收纳功能是可以利用信息技术,构想一款电子书夹,把大量层叠的设计草图、文案资料等所有的材料都分类放置,条分缕析,在使用者需要查找翻阅时,只需要在系统终端输入文件名等相关信息,电子书夹就会有发光或发声提示,让使用者可以及时找到所需要的文本资料。使整个办公环境井井有条,更加舒适自然,从而提高工作时的效率。当今网络空间的建立,系统中所储存的资料信息可以通过网络进行信息交流、传递输出,有利于资料的共享,增加与客户沟通的便利性,有助于设计的决策。

2设计师家庭办公空间与设备设计:考虑到居室面积的局限性,尽可能不用固定的隔断来划分和组织各功能单元,而是采用灵活的办公设备与家具来围合出不同性质的空间,这种方式会让各个空间功能变得更加灵活。而对于办公设备的设计要处理好家居气氛与办公气氛的矛盾,应该尽可能的将两者协调起来,将办公间与其他的功能空间进行统一规划,并形成统一的基调。在不破坏家居氛围的前提下,在工作空间区域添加一些比较明快的色彩,可以振奋人的精神,从而提高工作时的效率。

3设计师家庭办公设备的个性化设计:在办公环境中整日忙碌,人容易疲劳,容易导致心理压抑,而不同的办公设备会带给人不同的生活观念和工作方式,因此要充分考虑设计师的心理感受,办公设备应满足设计师的需要,更显多样性、个性化。构想办公设备在色彩上要更具个性化,在色调上打破黑灰的主色,以明快的橙、绿、蓝等色调满足设计师个性化需求。材质上趋向健康多样化,可以尝试采用不同的材料搭配,实木的厚重,皮质的奢华,玻璃、金属的冷艳等,都能展示出唯美特色。而在造型上,兼备舒适度与艺术性,除了传统的方正造型外,还可以设计成半圆形、U形以及不规则形的几何造型,使之仿佛是美轮美奂的艺术品的同时也能更加方便使用者的操作,体现出人性化的设计。

三、结论

设备设计篇4

关键词:搪玻璃设备,性能,特点,使用,维护

abstract:glassliningequipmentmainlyincludingreactionpotdistillation,storagetanks,tank,condenser,similartotheglassonthesurface,andbymakingenamelindiscreteinmetallicirontiresurface,acidresistance,strongKangFuXingandstrengthofthemetalandchemicalstability,etc.arewidelyusedinindustrialproductionandscientificresearch,toreplaceexpensivestainlesssteelandnon-ferrousmetals,inindustrialproductionismainlyusedinchemical,pharmaceutical,dye,pesticide,organicsynthesis,petroleum,foodmanufacturinganddefenseindustries,scientificresearchinthereaction,evaporation,concentration,synthesiscanbeappliedtotheglassliningequipments.Visibleglassliningequipmentwidelyused,glassliningequipmentperformanceandcharacteristicsarediscussedinthispaper,theuseandmaintenanceofglassliningequipmentdesign,toenhanceourunderstandingofglassliningequipmentdesign.

Keywords:glasscoatingequipment,performance,characteristics,useandmaintenance

中图分类号:tQ173文献标识码:a文章编号:

搪玻璃设备是一个专业性很强的产品,搪玻璃设备制造过程中,要做好每一个步骤,严格按照标准执行,才能更好的保证质量。如何选择质量好的设备,不仅要求制造者要严格做好每一道工序,保证市场的设备的可行性,同时,用户也要了解相关的知识,选择性价比高的设备。搪玻璃设备的质量是由外在质量和内在质量共同决定的。目测和仪器检测是检测外在质量的最好方法,而内在质量无法用任何手段检测,需要在制作过程中保证质量。制造者应该在制造过程中在选材、成型、焊接、表面处理、搪烧等各个方面,严格控制每一道工序,保证质量,这样才不会造成设备使用过程中运行困难。

第一,搪玻璃设备设计性能与特点

搪玻璃设备是由含硅量高的玻璃质釉喷涂在钢板表面经920℃~960℃多次高温搪烧、使玻璃质釉密着于金属胎表面而成。搪瓷的性能主要体现在它的耐腐蚀性能、不粘性、绝缘性、隔离性和保鲜性。耐腐蚀性能使得它更好的应用于化学化工生产中,比如说能耐有机酸、无机酸、有机溶剂及pH值小于或等于12的碱溶液,但是搪玻璃设备也有自身的一些缺陷,比如对强碱、HF及含氟离子介质,以及温度大于180℃,浓度大于30%的磷酸等不适用;搪玻璃设备的表面比较光滑,容易清洗,色泽均匀,对介质不粘,具有很好的不粘性;玻璃质釉将介质与钢板很好的分隔开来,具有很好的绝缘性,适用于介质过程中易产生静电的场合;搪玻璃设备的隔离性是指玻璃层将介质与容器钢胎隔离、铁离子不溶入介质;而且搪玻璃设备还有很好的保鲜性,玻璃层对介质具有良好的保鲜性能,使得介质保存的更好。

搪玻璃设备作为涂烧在金属钢坯表面上的无机玻璃瓷釉有很多优点,主要体现在两个方面:一、通过在金属表面进行瓷釉涂搪可以防止金属生锈,使金属在受热过程中不会形成氧化层并且搪玻璃具有防腐蚀的能力能抵抗各种液体的侵蚀从而保护好我们的金属表层;二、搪玻璃不仅安全无毒且易于洗涤洁净,可以广泛地用作日常生活中使用的饮食器具和洗涤用具,所以我们把搪玻璃搪烧在金属表层后在特定的条件下还具有硬度高、耐高温、耐磨以及绝缘等优良性能,瓷釉涂搪在金属坯体上表现出的这些特性使得我们的搪玻璃设备更实用于化工医药等行业,所以搪玻璃设备有了更加广泛的用途。

第二,搪玻璃设备设计使用

搪瓷设备在化工行业和医药行业的用途非常广,它搪瓷层能耐大多数无机酸、有机酸、有机溶剂等介质,尤其在盐酸、硝酸、王水等介质中具有优良的耐腐蚀性能。但有些条件下不能使用搪瓷设备。首先在任何浓度及任何温度的HF都不能耐腐蚀;浓度30%以上、温度大于180℃时腐蚀强烈的磷酸;盐酸在浓度10~20%,温度大于150℃时,腐蚀强烈;硫酸在浓度10~30%,温度大于200℃时不能耐腐蚀。

用户一定要正确使用搪玻璃设备,既要根据使用条件选择质量好、规格适宜、品种合适的搪玻璃设备,还要严格遵守各种操作、安全规定。只有正确的使用搪玻璃设备,才能大大提高搪玻璃设备的寿命,在实际操作应注意的几点:搪玻璃设备表面看起来非常结实,实则不如外表,所以加料时避免用任何坚硬物体敲打碰撞设备,对于大块硬质物料,应粉碎后加入,减少过度的碰撞与摩擦,严防夹带块状金属或杂物。同时还应尽量避免过大的温差,如果温差过大将会引发一些事故,避免空罐加热料和热罐加冷料,严格按照设备的技术指标规定。

搪玻璃设备操作运转时的注意事项主要有这几个方面:在使用有夹套的设备时,要徐徐加压升温。要预先通入0.1mp的压力,保持一刻钟后,再缓缓通入蒸气达操作压力。设备运转中,要注意法兰、接盘、人孔及填料箱的密封情况,如发现泄漏应立即采取措施,保证运行过程中的安全。在出料时有时候会遇罐底堵塞,应该用竹竿或塑料棒、木棒轻轻捅开,不能用金属设备铲掉,这样容易造成设备的损坏。反应结束需要冷却时,必须待罐内温度自然下降到一定程度后再向夹套内通冷却水,严防骤冷。在使用工程中酸、碱交替时,会大大的缩短非耐碱搪瓷设备的使用寿命,因此在选择设备的时候应当关注选择耐碱性较好的搪瓷设备。

化工搪瓷设备其实经不起敲打与磕碰,所以在运行过程中一定要非常的注意使用的规则。搪瓷终究是由玻璃陶瓷体与金属共同形成的复合体,在机械强度上比玻璃、陶瓷设备有优势。他们虽然有一些共同点,但是也有不同点,都是经不起磕碰、敲打和冲击,而不同在于搪瓷设备有金属外壳,当瓷釉层损伤时并不像玻璃、陶瓷设备那样马上失去使用价值,而是需要有一段显露被破坏的时间才会失去使用价值。这样可以使它的应用范围更加广泛,给用户以安全感,但是容易使一些人产生错觉,以致忽视安全使用条件。只有注意安全标准和使用条件,才能延长搪瓷设备的寿命,正确使用搪瓷设备包括既要根据使用条件选择质量好、规格适宜和品种合适的搪瓷制品外,还要严格遵守各种安全操作规定。

第三,搪玻璃设备设计维护

要做好搪玻璃设备的维护,才能更好的延长搪玻璃设备的寿命,减少运行中的不必要的麻烦。

首先在运行过程中如果发现裂纹或爆瓷等损坏的现象,应该及时修补,不能延迟懈怠,经常做好检查工作。同时,做好清洁工作是必不可少的,要定时刷防护漆,定期清洗设备。

其次,清洗夹套不得用盐酸,这样容易引起罐内壁“鳞爆”;清除瓷面上的粘附物时,不可使用金属敲铲,设备毕竟比较脆弱,不耐敲打。保管工作做好才能保证设备的使用寿命延长,对于不用或暂时不用的搪瓷器件,要做好保护和存放工作,防止磕碰和雨淋,注意夹套、温度计套管内不要进水,冬季里水结冰会将瓷层胀裂;工作人员也要经常检查搪瓷村里、传动部件,密封情况等是否正常,若发现异常应及时处理,不可延误,一定要给设备加一定的液,保证各运转部位的正常工作,才能更好的延长设备的寿命,保证正常运行。

最后,夹套中无论是加热还是冷却用的媒体,均应呈中性,不得夹带任何酸液,否则将会因“氢鼓泡”导致玻璃衬里发生鳞爆;夹套内若使用除垢剂除垢,应在尽可能短的时间内完成,并随之对夹套内反复冲洗,检验残液应呈中性。

搪玻璃设备是易损品,使用不当、维护不好,搪玻璃设备的使用寿命就会大大缩短,给用户造成损失。正确使用搪玻璃设备既要根据使用条件选择质量好、规格适宜、品种合适的搪玻璃设备,还要严格遵守各种安全操作规定,这样才能保证设备的正常使用。搪玻璃设备广泛适用于化工、医药、染料、农药,具有耐腐蚀,稳定性强各种优点且外表光滑,色泽均匀,比较漂亮,所以受到用户的青睐。

参考文献:

【1】中国大百科全书总编辑委员会《化工》编辑委员会.中国大百科全书——化工.北京:中国大百科全书出版社,1987

【2】p.t.阿纳斯塔斯,J.C.沃纳(美国)著;李朝军,王东译.绿色化学.北京:科学出版社,2002

【3】朱宪.绿色化学工艺.北京:化学工业出版社,2001

【4】闵恩泽,吴巍等.绿色化学与化工.北京:化学工业出版社,2000

【5】徐汉生.绿色化学导论.武汉:武汉大学出版社,2002

设备设计篇5

论文摘要:利用89C系列为核心开发的温湿度控制仪,性能稳定可靠,不仅可用于电力部门,对温湿度要求较高的库房粮仓等场所也十分适用。此设计为用电单位和一些环境比较潮湿的工作场所设计的提供环境温湿度的检测和控制系统。利用单片机采用数字piD控制系统,由检测系统、控制系统和执行环节三部分组成。

中图分类号:tp216文献标识码:a文章编号:1009-2374(2009)18-0036-02

温、湿度控制广泛应用于人们的生产和生活中,人们使用温度计、湿度计来采集温度和湿度,通过人工操作加热、加湿、通风和降温设备来控制温湿度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。即使有些用户采用半导体二极管做温湿度传感器,但由于其交换性差,效果也不理想。在某些行业中对温湿度的要求较高,特别是在大型的电力系统中,由于温度过高或过低引起的元器件失效或由于环境湿度过高而引起的漏电事故时有发生,对电力系统的可靠运行造成非常大的影响,甚至危及到电力系统局部及操作人员的安全。为了避免这些故障,需要在配电柜柜体内安装控温、除湿设备。由于采用了新型单片机对温湿度进行控制,所以特别适用于对温湿度控制要求较高的继电保护柜、仪表箱、计量柜等设备。通过加热去湿使其干燥获得一个独立的温湿度可以自动控制的恒温恒湿空间。

一、系统硬件平台

本系统以89C系列单片机为核心,将采集到的信号送给温度传感器、通过HS系列湿度传感器对所接收到的温度、湿度等信号进行采集,送到89C系列单片机系统中对数据进行分析处理,通过单片机系统的外设对获取的信号进行显示、控制,这样就将采样到的非电信号转化为电信号加以实现,从而解决了对温湿度的电气控制方案。本系统的工作原理是当配电柜内的温度低于系统中所设定值的最低值或设备内部的环境湿度大于系统所设定的最高值候,单片机将输出低电平,这是系统会自动启动加热系统使电加热元件开始升温工作,对设备内部进行温度升高,干燥环境;当配电柜内的环境温度高于系统所设的最高值或测试到空间湿度小于系统的最小值候,系统电路将输出高电平,对加热电路控制,停止加热;当工作环境温度值超过通过循环风来降低工作温度的上限设定值时,系统处理器会输出低电平,促使风扇工作的控制电路开始工作,排风散热降温;当设备内部温度值小于排风降温设定得最低值时,微处理器将输出高电平,停止风扇工作。对环境的温、湿度可以得到有效的控制。以89C系列为核心的温湿度控制系统主要由如下几部分组成:输入电路,数据转换电路,警示及加热控制电路和排风控制电路,还有一些外设电路构成。该控制系统以微处理器为控制器中心,采用数字piD算法,经过详细核算、调试确定出参数Kp、Ki及KD的数值,达到满意的控制效果从而构成一个循环的控制系统。提高环境温、湿度的控制精度,达到用电单位所提出的精度要求。

二、各模块组成

信号采集模块由温度检测电路和湿度检测电路组成。温度检测电路,在此系统中,由一个高性能的双运算放大器、r1、r2、r3组成比例运算,且输入信号从运算放大器的反相输入端输入;则它是一个反向比例运算放大电路。采集到的信号Ui经输入端电阻r1送到反相输入端;而同相输入端通过电阻r2接“地”。经过aD590的输入信号经双运算放大器进行iV转换后可得到电压输出,输出的电压Uout为100mV℃,最后由模数转换电路的通道CH0送给微处理器。测温传感器采用aD系列,它是集成温度传感器,其电源电压为4~30V,测温范围-55℃~+150℃。整个测温范围内精度可达±0.5℃,且线性度好,直接输出为电流(1?滋aK)由于采用了线性度良好的aD590进行温度测量,故测出的温度值不需要进行线性校正。湿度检测电路由湿敏传感器、多谐振荡器和单稳态触发器等组成,采用CV变换完成湿度检测。湿敏传感器采用电容式湿敏元件HS1101,这种元件有响应快、线性度和可靠性高、长时间工作稳定性好、长时间饱和下快速脱湿等特点。因而采用一般处理即可达到精度为±5%RH的要求。

外部电路由89C51扩展接口芯片8155来实现的6位LeD显示和24键的键盘显示器接口电路。接口芯片8155也可用8255来代替。at89C51外扩1片8155,8155的Ram地址为7e00H~7eFFH,io地址为7F00H~7F05H。8155pa口为输出口,控制键盘列线的扫描,pa口同时又是6位共阴极LeD显示器的位扫描口。pB口作为显示器的段码(字型码)口,8155H的pC口作为键盘的行线状态的输入口。

后向通道中光耦合双向晶闸管驱动器是一种单片机输出与双向晶闸管之间较理想的接口器件,它由输入和输出两部分组成,输入部分是一种一砷化镓发光二极管,该二极管杂5~15ma正向电流作用下发出足够迁都的红外光,触发输出部分,输出部分是一硅光敏双向晶闸管,在红外线的作用下可双向导通。在使用晶闸管的控制电路中,常常要求晶闸管在电源电压为零或刚过零时触发晶闸管,来减少晶闸管在导通时对电源的影响。这种触发方式称为过零触发。过零触发需要过零检测电路,有些光电耦合器内部含有过零检测电路,如moC3061双向晶闸管触发电路。去湿干燥机采用我国新型的发热材料ptC半导体陶瓷加热,其加热部件下面配有微型风扇,使热气流均匀快速流畅,它可以根据端子箱的大小尺寸配定。其功率可在300~800w之间调节,与其配套的排风机可带走端子箱内的湿气。这套去湿干燥机,结构合理、高效、节能,其热效率超过9000,并且安全可靠无明火,不会引燃物体,其使用寿命比传统电热干燥元件高十几倍。

三、软件系统

系统软件采用汇编语言编写,包括主程序、键盘显示子程序、数字piD算法子程序等模块。系统主程序流程图如图2所示:

设备设计篇6

关键词网络设备;防雷;措施

中图分类号:tm862文献标识码:a文章编号:1671-7597(2014)05-0089-01

随着计算机网络通信技术的快速发展,现代机房内计算机网络设备对防雷的要求也越来越高。为了使计算机网络系统安全可靠的运行,同时最大限度的降低雷电对计算机网络设备带来的伤害,并根据现有的相对成熟的防雷技术,对计算机网络设备进行防雷设计。

1雷电侵入的途径

雷电对计算机网络设备的危害方式主要有三种:①直击雷。直接击中建筑物或者计算机设备连接的线路,通过网络设备流入大地的雷击电流统称为直击雷,大概40%的电流会通过相应建筑物的供电系统进行分流,不到50%的电流会从建筑物等外部防雷设施的引线下释放到达地。②感应雷。由电磁感应产生的雷电,通过电力的线路,信号馈线的感应雷电压来侵入计算机网络设备,进而造成网络设备大面积破坏。当发生雷击的时候,在方圆1000米的范围内,所有导体上都会产生强度很高的感应浪涌,所有线路都会感应到雷电从而使计算机网络设备遭到危害。③雷电波入侵。雷电直接击中网络、通讯、电力的线路,之后再沿着传输线路进入设备。

2防雷设计

1)瞬态过电压保护设计。计算机网络设备过电压保护应用电磁兼容的原理对计算机网络局部的防护归到计算机机房的整体雷电过电压保护。计算机网络设备所在的建筑物作为欲保护的空间区域,由电磁兼容的角度来看,可以由外到内划分成几个雷电的保护区。以此规定各部分的区间不同雷电磁脉冲之间的严重程度。并且根据雷电保护区划分的具体要求,计算机机房的建筑物局部为雷电中直接雷的区域,这个区域内的计算机网络设备受到损害的概率非常高,危险性也最高,属于暴露区。电源的线路是雷电的过电压是侵入计算机网络设备的主要途径。从配电室的变压器低压的输出端一直到计算机机房的设备端,必须全部实行分级式保护,把雷电过电压进行降压,一直降到设备能够承受的水平。

2)电源避雷器的配置。配电室总低压的总配电柜的电源输出断通过配置三相箱式的电源避雷器作为计算机网络系统设备的第一级防雷保护。标称的放电电流通常选用50~100ka,以此来预防直击雷。计算机网络设备的建筑楼层的总配电室电箱电源引入段通过配置箱式的电源避雷器,来作为计算机网络系统设备的第二级防雷保护。通过配置的三相箱式避雷器,标称的放电电流通常选用40ka,以此来预防感应雷击或者操作的过电压。计算机网络设备的配电箱电源通过引入端配置的电源避雷器,以此来作为系统设备的第三极防雷保护。配置的单相箱式避雷器,通常标称放电的电流选用20ka,一次来预防操作过电压或者是感应雷击。而且,重要网络机柜或设备端通过采用模块式的电源避雷器,以此来作为第四级式的防雷保护。标称放电的电流选用5ka,以此来预防操作过电压或感应雷击。

3)通信接口避雷器配置。根据目前计算机网络系统通信设备的具体情况,主要考虑从室外引进的数据信号或者视频信号线路的防雷保护。避雷器主要串联在计算机网络通信线路两端的设备接口处。服务器100m的输入端口通过安装端口信号避雷器,来达到保护计算机网络系统服务器的目的。24口的网络交换机通过串联在24口的型号为RJ45的端口信号避雷器上,避免因为累计感应或者通过电磁场的干扰而使电流通过双绞线窜入计算机网络设备从而毁坏设备。一般在DDn的专线接受设备商安装单口的RJ11端口的信号避雷器,以此来保护DDn专线上的设备。经常在卫星的接收设备的前端安装通州的端口天馈线式避雷器,以此来达到保护接收计算机网络设备的目的。

4)等电位连接的设计。通过在机房做一个接地的中总线流排,让交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地,防雷接地共四种接地的方式,共用一组接地装置。计算机机房的网络系统设备在接地汇流排下尽量安装在能够防静电的较隐蔽的地板处。并通过采取联合接地网的方式,以此来达到各个电网之间的电位差能够相应的消除,而且设备不会因为雷电的反击而破坏。

5)接地网制作设计。作为避雷技术中非常非常重要的一个环节,无论是感应雷还是直击雷,都应该采用接地的方式,把雷电引进大地中去。而且,对于相对比较敏感的数据信号和计算机网络系统设备而言,如果没有良好地接地系统,根本就不能够起到良好地避雷效果,达不到安全避雷的目的。所以,对于接地电阻大于1欧姆的大楼地网来说,需要按照相关的规定,对计算机网络系统的设备进行相应的整改活动吗,以此来达到提高计算机网络设备接地系统的安全可靠性。通常根据具体的情况,通过大楼建立出不同形式的接地网,沿着机房。并不断扩大计算机网络设备系统的接入地网有限面积,并且有效地改善地网的结构。具体做法如下,通常在大楼的周围做好接地网,并且采用相对较少的材料以及较低的安装费用,来完成相对有效的接地装置。一般来说,接地的电阻值通常要求小于1欧姆,同时,接地体应当离计算机网络设备所在的建筑物有3到5米的距离设置。而且,水平和垂直的接地体还应当埋在地下大约0.8米处,垂直接地的体长为2.5米,并且每隔三到五米就应该设置一个垂直的接地体。网络焊接的时候,通常保持焊接的面积至少应该大于6倍的接触点,而且焊点要做防腐蚀的防锈处理。计算机网络设备的各地网,应该埋在地下0.6~0.8米,且与多跟计算机网络设备所处的建筑立柱钢筋焊接。由于有些地域的土壤导电性能相对来说,比较差,通常在处理时采用敷设降阻剂法,保持接地的电阻小于1欧姆。而且,在回填土的时候,必须保证是导电状态较好的新粘土。预留接地网的测试点,与大楼的基础地网进行多点焊接的方式。通常来说,上述所述的方法,都是一种相对来说较传统的比较实用但是很廉价的接地方式,在实际中,应该根据实际情况,选择接地网材料的时候也可以尝试新型技术的接地装置。比如低电阻的接地模块,免维护电解式的离子接地系统等。

3总结

相对来说,计算机网络系统设备对雷电过压防护的要求较高,在计算网络系统且进行防雷设计的时候,应该根据计算机机房在的地理环境,综合考虑,并通过进行合情合理的雷电风险分析,进而采取有效地防护措施,以此来保证计算机网络系统设备的正常运行。

参考文献

[1]苏帮礼,等.雷电与避雷工程[m].广州:中山大学出版社,1996.

[2]广东省防雷中心广州市防雷减灾办公室编译.国际防雷技术标准规范汇编[S].广州:2001.

设备设计篇7

关键词:计算机,电气,安全,设计

abstract:computerbecometheindispensabletoolforinformation,computerequipmentandusesecuritybecomesmoreandmoreattentionbypeople,onceappear,majorbreakdown,canappearthelossofimportantdata,causeirreparabledamage.Combiningwiththeactualwork,thispaperanalyzesthecomputerequipmentelectricalsafetydesignandapplication.

Keywords:computer,electrical,security,design

中图分类号:S611文献标识码:a文章编号:

随着信息时代的发展,计算机成为不可缺少的信息工具。计算机设备及使用的安全性越来越被人们所关注,一旦出现重大故障,就会出现丢失重要数据,造成不可弥补的损失。因此,应予以重视,要按国家的标准实施。同时,计算机的管理人员也要合理操作,确保经济、安全、高效地运行。

1、供电系统开关设置及操作

(1)供电系统的开关设置

计算机实验室、电子阅览室及CaD机房等计算机群的供电,似乎不成问题,在很多人的眼里,只要计算机电源插头在电源插座里一插即可,其实计算机供电系统的设置合理与否,直接影响着实用性和安全性。

机房的供电一般应采用三相四线制进线,与单相电源供电相比,可以平均分配每一相的负荷,有利于三相负荷平衡,避免电压零点漂移。同时也可以降低总开关的容量。在供电线路中应分别设置三相总开关和单相分开关。总开关的作用主要是隔离并兼做短路保护,一般用于检修时断开设备与电源的联系,总开关的容量可以稍稍偏大。分开关主要是保护作用,用于在运行期间发生短路和过载时切断计算机的电源。同时也是开机/关机过程中不可遗忘的操作开关。

(2)供电系统的操作

计算机房的管理员每天都要进行开机/关机的操作,操作时一般应注意下面两个问题:

第一、关机后应切断电源有人会认为:关机总是逐台进行的,每台计算机都关掉后电源开关怎样就无所谓了。其实不然,因为即便是计算机本身的开关关掉,它也没有完全休息,主板还在耗电。据测算,每台计算机关机后它的消耗功率约为6w。如果是100台计算机的机房,每天停机14h的话,一年约浪费电能3024kwh。对于有多个机房的单位耗电量相当可观了,另外由于长时间带电,还会缩短元件的寿命。

为了解决关机状态下的耗电和影响元件寿命的问题,要求管理员每天在关机后要拉断供电电源开关,以保护设备和节能。

第二、开机前的合闸顺序

前面说过关机时应断开供电开关,因此,在开机时必须先合上电源开关。如果对每台计算机逐台检查一遍,并把显示器和主机全部关掉,改变开关操作顺序,跳闸现象就不会再现。因此,合闸顺序应为先合总开关,其次是顺次合各分回路的分开关,然后再逐台开机。另外,关机时不要忘记关掉显示器,并逐台检查,尤其是黑屏保护的更容易忽略,否则会产生很大的冲击电流。

2、装设雷电保护器

雷电具有高电压、大电流和强冲击的特点,强大的闪电会产生静电场、电磁场和电磁辐射,严重干扰各种电子设备的正常工作,同时还会造成许多电子设备的直接损坏。

据有关报导,雷击每年都将给我国造成巨大的直接经济损失,有些设备即使不是立即损坏,也会大大降低设备的安全性能,这些问题大都集中在电气、电子设备上。因此,国家在1999年颁布的《建筑防雷设施安装》相关标准中明确要求,凡是重大或贵重设备的供电都要安装雷电保护器和过电压保护器。因此,在设计新建或改造计算机房的电气系统时应考虑安装相应的保护器。

雷击和过压保护按系统的大小分为3级或4级,1级为雷电保护,2级为配电支路过电压保护,3,、4级为设备端过电压保护。雷电保护器应安装在开关之前,对直接雷击或近距离间接雷击起到保护作用,由于雷电保护器响应时间短,泄放能力强,是其他保护器件所不能替代的。雷电保护器和2级过压保护应间隔15m以上,以保证效果。过压保护器主要是对非直接雷击、静电干扰、开关过电压的保护,过压保护可根据具体情况分设不同的级数。

3、防雷接地

现代的建筑物内存在多种接地,如防雷接地、电气安全接地、交流电源工作接地、通信及计算机控制系统接地等。其中,计算机控制系统的接地种类最为复杂,在计算机控制系统中,为防止杂散分布电容耦合、静电及冲击电流的影响,保证计算机控制系统稳定可靠的工作,保证操作人员的安全,建立一个良好的接地系统是十分必要的。在计算机系统接地中,各功能的接地有六种之多,这些接地既相互联系,又相互排斥,所以,在设计时,处理得是否正确,将直接影响系统的正常工作和施工进度。

计算机接地系统的接地方式可分为独立接地和共用接地。独立接地表面看上去较完美但在实际工程中,投资高,施工困难,除非在特定条件下非这样做不可时才采用这种接地系统。从电气安全的观点看,最经济实用的措施是采用等电位联结,而总等电位联结实际上就是共用接地。即将一幢建筑物的各种接地装置共同连接到一个接地装置上。共用接地在施工中应该注意:各种接地在采用单点或多点接地时共用一个接地装置,但不能随意连接。正确的连接方法是:各设备或箱柜中的各种接地分别接至各自的接地母线上,然后将这些母线分别接到接地装置上,在这之前,设备的接地分支线和接地母线应严格地绝缘。

目前,国内计算机接地有一个混淆不清的问题,即如何正确地选择与计算机接地系统相连接的接地体,许多计算机制造厂常见的一个错误就是要求装设一组与电力系统(包括防雷)接地体分开的独立接地体。这种作法不安全,在一些发达国家的电气法规上是不允许的,因为这种作法不仅不能消除噪声,还可能成为产生计算机噪声的一种根源。许多工程实践表明,电源、逻辑、安全保护和防雷各独立接地系统被雷击损坏的几率远远高于共用接地系统。

对于要求较高的计算机系统,应在机房静电地板下加做均压网,以起到等电位连接作用,先将机房内的工作交流地(n线)、静电地、屏敞地、直流地、安全保护地等直接连接到均压网上。再通过均压网至少两处连接到机房所在的共用接地网;接地线不能有中间接头或节点,并且要有一定的强度。

设备设计篇8

筑学院城乡规划方向研究生

岳阳市公共文化设施现状及不足

岳阳位于湖南的东北部,在“3+5城市群“中是重要的一环。也是一座有2500多年的历史名城,它历史悠久、人杰地灵、英才辈出,集名山、名水、名楼、名文、名人于一体,有深厚的文化底蕴。岳阳市现有文化馆机构10个,各类文化艺术馆8个,艺术表演团体392个,公共图书馆7个(其中初馆8个,档案馆17个,已开放各类档案28.42万卷),体育馆9个(楼区5个)。近年来,随着经济和社会的快速发展,岳阳市公共文化设施建设的水平不断得到完善与提高,但也有着明显的问题与不足:

a、数量与质量岳阳市定位在生态宜居城市,而现有公共文化设施的数量和质量同城市发展目标尚有较大的差距,其数量相对较少、质量相对较差。不能满足未来城市社会需求的快速增长和变化。岳阳市部分公共文化设施陈旧落后,缺乏维护,文化活动环境较差。运营制度不合理,没有合理的经营。

b、布局与规模现状岳阳市城市公共文化设施的布局过于集中,整体发展部均衡。并且建设在事先规定好的文化区或者行政中心之内,往往孤立地矗立在城市环境中,优质设施资源集中在部分地区,核心区与组团、新区与旧城区之间存在着明显的差异。没有完全发挥其作用。

c、经营与发展虽然城市公共文化设施建设正在大量进行,但各级公共文化设施的建设模式仍然以政府投资、单项开发为主。并且其暴露出了许多不尽人意的社会问题和设计弊端。如相关机制的滞后、自然环境和文化资源的不同程度的破坏、艺术设计上的本末倒置、公共艺术的相对欠缺等。

岳阳市生态宜居城市公共文化设施的特点

所谓生态宜居城市,是指城市生态环境良好,能够提供适宜的居住条件,人人享有住房保障的城市。也就是说,生态宜居城市必须具有良好的居住条件和空间环境、良好的人文社会环境、良好的生态与自然环境、清洁高效的生产工作环境。在这样的前提下,岳阳城市公共文化设施需要具备以下特点:

a、宜居性—体现宜居城市的特点,关注居民的物质生活和精神生活,更重要的是强调满足居民在不同层次上对生活环境的各种需求。

b、动态性—是一个动态的目标,这是相对于其他城市或该城市过去而言的相对标准。

c、层次性—表现出传统公共文化设施在不同空间层次上的布局要求。

d、沿承性—其建设要按照城市及其发展的历史环境,即传统公共文化设施是基础,宜居城市建设背景下的城市公共文化设施是发展。

e、可达性—以高效、便利作为各项文化设施服务规模及半径的设定条件。

f、公平性—更加注重居民平等享用公共服务设施的权利。

岳阳市生态宜居城市公共文

化设施的规划设计策略根据岳阳市公共文化设施目前存在的问题,结合岳阳市总体规划的要求目标,在对岳阳市生态宜居城市公共文化设施的规划中提出以下构思:土地和空间使用——生态宜居城市建设背景下的公共文化设施体系构建的基本要素;设施建设及配套——保证生态宜居城市建设背景下的公共文化设施建设能够实现的最直接的控制手段;居民使用便捷程度——衡量设施是否宜居;建设开发管理——保证生态宜居城市建设背景下的公共文化设施的顺利运行于经营。根据岳阳市生态宜居城市公共文化设施规划构思的分析以及岳阳市总体规划的布局参考,结合国内外著名城市的公共文化设施规划和实践经验,对岳阳市的生态宜居公共文化设施规划设计做出以下策略:

a、设施定量——提高岳阳市公共文化设施数量和质量的规划设计策略经济发展水平是公共文化设施建设的前提条件和必要保证。岳阳市公共文化设施数量方面的主要问题是数量不足和现有图书馆、文化馆、博物馆等不能充分利用的问题。应该根据社会和经济发展水平不断有序的增加扩建公共文化设施,同时应该着重研究如何充分利用现有文化设施,将其使用率开发到最大程度。

1)在全市建成一批体现城市特色的标志性文化设施,进一步健全完善公共文化服务体系,丰富人民群众的净胜文化生活,增强文化事业对经济社会发展的保障作用。在全市建立与城市经济社会发展相适应的公共文化服务体系,构建较为完善的“15分钟社区文化圈”。

2)提高现有公共文化设施的利用率。生态宜居社会要求城市公共文化设施在最大程度上的为广大人民所使用,让更多的人都能从中享受到服务。岳阳市公共文化设施中未向大众开放的占有一定的比例。这些未能全面利用是设施是一批很大的潜在资源,将他们利用起来能节省建设新设施所需的大笔资金。岳阳市有多所学校,如湖南理工学院、岳阳职业技术学院、青岛理工大学艺术学院、岳阳市江南工业职业技术学院,岳阳市第一中学等。特别是湖南理工学院分为多个校区,包含两个图书馆,拥有丰富的文献资源,总量达到177.79万册(件)。这些学校周围分布多个社区,对周围居民来说,路程不远,活动半径合理。所以,开放这些高校的图书馆、体育馆设施可以为周围居民的文化生活提供便捷。

3)利用已有城市资源合理改扩建。“改造成公共文化设施,是老建筑最好的命运,也是对历史建筑和城市文化的最有效的保护。”法国的卢浮宫就是合理利用现有资源改扩建最好的例子。几百年前曾是法王的宫殿,现在却以博物馆而声名渊博,迎来了它枝繁叶茂的“第二春”。

目前,岳阳市是一个拥有诸多历史文化名胜的城市,在发展中也会留下许多具有一定历史价值却又能进行新的发展的建筑。如岳阳市旧城的民居,有些没有成片,只是零星分布,这种老房子可以做成小型博物馆、图书馆对公众开放,在怀念历史的同时,又实现其现在的价值。

4)优化公共文化设施设计优秀的城市公共文化设施是可以作为城市的一件艺术品。形式是它的外在生命,它以什么样的姿态展现在公众面前,是公共文化设施设计的精髓所在。在设计中要明确对象、控制规模、特别是在选址上要慎重考虑。要给之前功能单一的图书馆、博物馆、艺术馆等赋予多元化的功能。

b、规划定性——改善岳阳市公共文化设施布局与规模的规划设计策略布局与规模是关系到公共文化设施是否切实面向岳阳市民,服务大多数人的根本前提。根据生态宜居城市的发展要求,岳阳市公共文化设施的布局与规模更应当体现出层次性、可达性和公平性。

1)按等级配置岳阳市公共文化设施。规划建设市大剧院、市博物馆、市图书馆、市等大型公共文化设施。规划建设社区级文化活动中心、图书馆、博物馆、青少年活动中心等设施。在金凤桥地段、各组团及居住中心建设小型综合性文化设施,改建工人文化馆,青少年文化宫选址木鱼山。人均用地面积达到1㎡。

2)注重岳阳市公共文化设施的可达性。随着距离的增加,市民潜在进入文化设施进行文化活动的可能性和人数会不断减少。因为到达目标地的交通费用和时间在不断增加。在规划建设公共文化设施之前要确定其服务半径。岳阳市公共文化设施主要集中在岳阳楼区,并且集中在岳阳大道和巴陵路附近,这样辐射范围就会欠缺。

3)优先发展中小型公共文化设施,并结合大型公共文化设施。大型公共文化设施耗资巨大,例如国家大剧院。其建设和维护费用过高,脱离实际消费水平,让许多群众望而却步。所以在岳阳市生态宜居建设的背景下要优化强化中小型公共文化设施的建设和发展。一方面其能深入城市,离居住区较近,可达性好,可以广泛的被市民使用;另一方面其环境适宜,消费相对不高。

c、共享互溶——岳阳市公共文化设施经营与发展的规划设计策略生态宜居城市建设背景下的公共文化设施继承了传统邻里中心土地集约利用和功能适度混合的有点,不赞成某一类或一项设施被孤立的使用,而是要与其它类别的设施混合互溶,通过聚集来发挥更大的效用。

1)结合岳阳市地域文化开发传统文化项目。文化是城市的灵魂。它是一个城市生存的基础和城市人生活的精神支柱,也是人与人之间的联系纽带。岳阳市兼具名城文化、名楼文化和湖文化。这里聚集了历代先贤“上下求索,先忧后乐”的情怀,它概括了中华名族上下几千年的思想精华,融汇了强烈的时代气息,具有鲜明的岳阳文化个性。要加强市民的精神文化的建设。在文化设施设计的时候,要突出表现这些岳阳市精神文化具有的特点。

岳阳市具有许多传统的文化项目,如赛龙舟、巴陵戏(图3)、花鼓戏等。这些传统的文化项目极具娱乐性和观赏性。多由群众自发组织进行,多利用城市居民区的宅间空地、广场公园、河岸湖边等非设施性场地。如果能把这些项目和文化馆、艺术馆的日常经营相结合,如在文化馆或艺术馆外提供场地,吸引群众进行这些文化活动,并通过岳阳市政府号召。那么这些公共文化设施的功效会更大发挥。并且会改善经营,吸引更多的市民来体验。

2)促进岳阳市公共文化设施的共享与互溶宜居城市建设背景下的公共文化设施是可以通过居民相互之间的交叉使用,形成一些非物质关系。这种微妙的关系有助于“和谐邻里”的形成。可以说,宜居城市建设背景下的公共文化设施规划的最终目的并非是让居民区使用,而是通过居民之间的公共活动去形成这种微妙的关系。所以,除了某些需要安度占地的文化设施外其他文化设施的规划建设必须加强用地兼容性,即结合土地使用的不确定强化文化设施的混合使用。例如,在邻里中心附近最好设置一些公益性的文化设施,同时规划规模适度的绿化广场等公共空间,并要有足够的停车空间,促进丰富的公共活动的形成及增强活动的便捷度。

岳阳市公共文化设施建设的保障措施

a、促进科学决策。完善项目储备机制,减少项目实施的盲目与被动,对规划项目提出科学的建设时序及合理化建议,推行项目公示和专家评议制度。

b、科学合理规划。一是严格执行城市总体规划,二是要合理布局功能分区中的居民生活设施,三是在城区某些敏感地区,要做“负规划”,即不是规划见什么,而是规划不能建什么。

c、依法规范管理。城市建设,三分在建,七分在管。必须建立法律与行政、经济手段并举的高效、合理的长效管理机制。

设备设计篇9

电能计量设备管理工作由于项目申购、项目领用,无库存管理机制的管理模式,加之工作环节交叉,涉及部门多,沟通繁琐,工作及时率不高,对电能计量设备的供货及时性、营项目结算、库存物资管理等工作造成了一定的影响,主要存在以下问题:(1)分散式管理,工作量大且效率低。按在建工程项目上报物资需求,因全局营销项目数量多,电能计量设备需求数量大,按项目采购存在物资部门组织采购及合同签订的工作量大,完成全局的电能计量设备供货周期长,导致供货不及时;各使用单位上报本单位物资需求,存在需求不准,有一定的采购风险。(2)使用策略存在壁垒,造成资源浪费,影响项目施工进度。按项目维度进行管理,项目申购、项目领用,造成同属性物资不能通用于不同项目,造成大量物资闲置而无法使用于物资需求项目,严重影响项目施工进度及库存周转,造成财力、人力资源浪费。(3)工作界面不清晰。计量物资管理涉及物资部门与营销部门多个输入、输出接口;计量仓库与一般物资仓储配送、逆向物流管理流程略有不同,且在物资管理规定难以单独明确,如一般物资到货后要求2天内验收、2天内办理入库,但计量物资需待抽检合格后方可办理入库手续,时间可能长达1个月。实际运作时,计量物资管理流程仍有一些不清晰地方。在信息系统上,物资系统与营销系统都要操作。多套系统的单轨运行造成工作量巨大和责任不清。(4)信息不互通,管理不顺畅。电能计量设备管理过程繁琐且涉及多部门管理、在缺乏信息系统支撑的情况下,各部门间信息不通,存在线下沟通信息准确度不高、工作效率低下、严重影响计量设备及时供货或供货错误。(5)供应链未能全程监控。未建立电能计量设备库存管理机制,电能计量设备的出、入库未能跟踪及管理,造成公司无法及时、准确地知晓当前电能计量设备库存量,无法制定供应商送货计划及配送至各生产部门及区局计划。(6)质量服务风险不能有效监控。计量设备在未完成两检(抽检、强检)前付款供应商,造成有检测不合格表计需换货时,供应商服务不及时,严重影响不合格表计的换货进度,存在很大的财务风险;也不利于供应商管理。

2改进思路

对于电能计量设备管理工作中存在的问题,经过分析,确定通过重新梳理工作流程、规范管理制度的方式保障电能计量设备管理工作有序开展,避免工作交叉;通过以“大仓库、大配送”总体部署,围绕“标准设计、定额存储、动态补仓”供应策略为依据,建立电能计量设备储备定额管理机制,实现动态补仓机制,解决以项目申购采购供货周期长、项目物资无法共用,造成资源浪费的问题;通过建立电能计量仓储管理机制及物资属性库区,电能计量设备的出、入库有据可循,解决无供应商送货计划、无各生产部门及区局配送计划、仓库积压但无可用(检定合格)设备的问题;通过对信息系统的功能优化,实现业务系统之间的数据共享和业务贯通,提升信息系统对于电能计量设备管理工作的有效支持。

3改进措施

3.1优化管理流程为了避免业务工作的交叉,保障电能计量设备管理工作的顺利开展,以信息系统为基础,管理部门对电能计量设备管理流程进行了优化。新工作流程主要将电能计量设备管理工作和信息系统结合开展工作,通过计量检定系统、物资系统、营销系统、项目管理系统的信息共享,各业务系统间协同开展工作,实现一站式作业,提升电能计量设备管理工作效率,保障电能计量设备供货的及时性和规范性。新电能计量设备管理工作流程如图2所示。新流程改变了当前电能计量设备管理过程中需求申报、采购、检测(质检、检定)、配送、领用、安装的顺序管理,实现定额管理、采购和发码单据同步开展;改变多个部门需要反复沟通的问题,市场营销部上报年度电能计量设备储备定额后,直接以储备定额为依据进行补仓采购并授予条形码。

3.2规范管理制度管理部门同时明确了电能计量设备的管理要求,规定了各流程环节的工作时限及各岗位管理职责,改进了电能计量设备管理业务规则,明确了各管理节点岗位职责,具体如下:(1)优化品类,动态补仓。为缩短电能计量设备采购周期、解决项目物资无法共用,电能计量设备采购储备定额管理方式,由市场营销部上报年度电能计量设备储备定额量,物资部门以储备定额为依据实现动态补仓配送及动态补仓采购。(2)到货档案。采购设备到货仓库后,由该仓库仓管员2天内办理到货档案批次,并抽样送检。(3)检测(抽检、检定)。物资部门办理到货批次并送检后,由检测单位制定检测计划并安排检测工作,检测完成后通知仓管员回库。(4)配送至各生产部门及区局。各生产部门及区局发起补货需求后由仓管员2天内完成物资的配送工作。(5)补货规则,按电能计量设备采购四级补仓机制。各使用单位提出补货需求时,仓管员检查成品仓物资是否满足,满足则直接从成品仓进行补货配送;如成品仓不能满足则检查待检定仓物品量及检定计划;待检定仓物品无法满足则从待检仓进行补仓进行检定;当待检仓无法满足时检查同合供货情况,通知供应商送货或提交待检仓补仓采购需求。

3.3规范仓库管理规范物资仓库物资存储区域,划为仓库为待检区、检测区、换货区、成品区,电能计量设备存放仓库规范:电能计量设备到货后由仓管员存放至待检仓;由检测单位检测中的设备存放至检测区,检测不合格的物品存放至换货区,检测合格的物品存放至成品区,成品区的物品方可配送至各生产部门及区局安装使用。各生产部门及区局发生领用需求时,首先开具移库、配送各部门急救包的“营销计量仓”仓。这样既保证了仓库管理员账实一致,清晰掌控仓库各状态物资库存情况,保证物资供应及补货,又同时提升了工作人员的沟通效率。

3.4明确工作界面,优化信息系统功能明确工作界面,市场营销部负责营销项目下达及年度储备定额修编、物资部门负责物资供应、计量中心负责设备检测;各专业管理系统(物资系统、计量检定、营销系统、项目管理系统)根据新电能计量设备业务管理流程需求进行系统功能的优化,实现几个系统之间的信息共享及业务贯通。物资系统中可以自动依据一级仓、急救包的库存及年底电能计量设备定额自动提醒补货,物资部管理员实时根据系统的补货提醒进行补仓配送或补仓采购;到货后由仓管员收货、建立到货档案批次并抽样、送检;系统自动将抽取的样品及到货物品信息同步至计量检定系统,由检测部门检测负责人安排检测工作;检测完成后检测结果同步至物资系统;由仓管员将检测合格物品移库至成品区,成品区物品按需移库、配送至各生产部门及区局营销计量仓;各生产部门及区局根据营销系统供电服务订单情况维护工单,工单信息包含需求物资信息;工单建立完毕后自动同步至物资系统的营销计量仓管理员的领料待办提醒;营销计量仓管理员根据工单物资需求发送实物并办理领用手续;已领用电能计量设备同步至营销系统进行安装运行。

3.5建立电能计量设备生命周期档案库物资状态贯穿电能计量设备管理全过程,已签合同未到货、已到货未抽检、抽检中、抽检不合格、整批换货中、抽检合格、强检中、强检不合格、零散换货中、强检合格、已配送、已领用,运行中、已拆卸、已报废各状态物资一目了然。

4取得成效

通过对电能计量设备管理模式的优化,解决了历史上信息不能共享、项目物资不能共用导致库存积压但无项目需求可用设备、工作人员沟通繁琐、无检定计划、无补货计划、无配送计划,无库存跟踪等问题,重新规范了电能计量设备管理过程,优化了管理流程、提升了管理效率。(1)集中的储备管理策略,有效保障物资供应及时性。电能计量设备通过储备方式进行管理,围绕“标准选型、定额存储、动态补仓”供应策略,根据全局的实际需求制定科学的储备方案,并按照储备方案和实际用料需求进行实物采购和储备。改变以往按实际领料项目申购的分散管理的混乱现象,实现集中式的管理;同时,在储备方式的基础之上,制定完善的领用管理规范,破除以往领用项目难以互通的壁垒现象,形成补仓采购运作机制(资金预算、采购支付、核算机制),有效保障物资供应及时性,提升库存物资周转率,减少工程余料(定额物资)产生,提高资金使用率。从而有效提高管理的效率、降低成本,提高设备质量。(2)优化物资品类,降低采购成本。补仓采购机制的关键任务包括:标准选型及品类优化;颁布定额储备方案;落实财务预算;动态补仓机制;建立领用机制;Jit项目里程碑节点衔接;仓库分级管理;业务流程梳理及信息系统支撑。其中标准选型及品类优化是开展补仓采购工作的坚实基础,电能计量设备从以往的130多种品类优化至80种,极大程度上减少了仓储物资种类和补仓采购成本,充分发挥补仓采购管理模式的优势,提升资金的集成效益和物资服务水平。(3)规范“先抽检、后入库”运作模式,归避财务风险,保障在库设备质量。将以往“先入库、后抽检”调整为“先抽检、后入库”模式,解决以往供应商货到仓库后,由仓管员直接办理入库单,待入实物账、财务账后再进行抽检,存在的在库物资未抽检付款供应商存在一定的财务风险问题、检测不合格换货难的问题,从而归避财务风险、保障在库设备质量,缩短设备供货周期,减少在库设备量,提高仓库周转率,降低仓库管理成本。(4)补仓采购机制,缩短供货周期,减少需求误差,降低采购风险,物资供货及时率达100%。仓库结构优化为一级中心仓加急救包,根据各品类物资储备定额量,实时监控各使用单位急救包在库物资情况,自动发起补货需求,仓管员检查成品仓物资是否满足,满足则直接从成品仓进行补货配送;如成品仓不能满足则检查待检定仓物品量及检定计划;待检定仓物品无法满足则从待检仓进行补仓进行检定;当待检仓无法满足时检查合同供货情况,通知供应商送货或提交待检仓补仓采购需求。实现物资需求直接从急救包领用。提升了物资供货的时效性,减小需求误差,降低采购风险,有利于提升物资需求准确性以及计量设备管理水平。(5)己构建流畅的管理流程,提高管理规范性。制定了电能计量设备管理管理要求,明确各个部门的职责和工作界面,梳理清晰的电能计量设备管理流程并进行优化提升,使得电能量计量设备的管理能够畅通、高效。(6)全生命监控计量设备管理过程信息。通过梳理和规范电能计量设备的管理,对电能计量设备全生命管理过程的各个业务环节进行业务梳理,明确时效性要求的管理指标,保障电能计量设备的采购、检测、配送等工作有序、顺利开展;通过信息系统进行全生命周期过程进行监控,实现各信息系统之间的数据联动与共享,保证了数据的一致性及减少数据的重复录入,大大提高管理的效率和质量。(7)条形码规范化管理,单个设备管理过程清晰了然。梳理规范各类电能计量设备条码规则,合同签订环节生成条码,供应商按码生成并贴码,单个设备系统档案及实物唯对应,解决以往无法掌控到单个设备的全生命周期情况,通过实物标识实现。图3为计量物资全生命周期信息展示平台示意图。(8)建立档案批次管理机制,保障在运行设备的精确可靠、稳定性。同批到货设备建立档案批次,在运行设备抽检根据单个设备的运行稳定性跟踪该批次设备的运行情况,大大保障在运行设备的精确可靠,解决以往运行抽检只能针对单个设备进行检测、更换,无法针对整批同属性设备的质量跟踪。(9)实现电能计量设备管理的效率、成本、服务的最优化。通过以上从管理制度、管理规范、部门职责、信息化实现等多个方面进行梳理和优化,已基本实现电能计量设备管理的效率、成本、服务的最优化。

5结束语

设备设计篇10

1新型装备作战概念设计的定义

为了充分利用“概念驱动”思想促进武器装备发展,需要构建面向装备发展的作战概念———新型装备作战概念,并建立相应的设计方法。就其内涵而言,新型装备作战概念是在新型作战理论指导下,以装备发展为研究对象,对武器装备的使命或任务、作战运用方式、系统构成、关键能力、实现途径等进行的综合描述。新型装备作战概念的设计是通过分析、推理、运算、综合、归纳等过程,发现合理满意的新型装备作战概念的一种创造性活动,以使论证人员发掘武器装备运用需求,构想装备运用方式、体系构成、能力指标,实现军事需求向装备发展要求的前瞻性映射。

2新型装备作战概念设计的作用

新型装备作战概念设计在军事需求生成过程和军事需求牵引装备发展过程中具有重要作用。

2.1新型装备作战概念设计是武器装备发展的起点每型交付部队使用的装备,都是在新型作战理论指导下,通过构想作战概念而获得其基本蓝图的。任何武器装备都需要经历从概念到实体的演变过程,因此,新型装备作战概念作为起点,必然是一个从无到有、从抽象到具体的映射过程,它在整个武器装备的研发过程中处于上游阶段,也是最富有创造力的阶段。

2.2新型装备作战概念设计是武器装备发展的主线新军事变革时代,装备发展已经演进到“战争从实验室打响,概念从实验室走向战场”的模式。新型装备作战概念设计贯穿于装备发展的始终,在武器装备生命周期中的各个阶段都发挥着牵引作用,同时也不断地进行着自我完善。整个装备发展过程处于不断的生成概念、改进概念和实现概念的过程,服从螺旋式上升规律,每次提高都使新型装备作战概念更好地牵引装备的发展。

2.3新型装备作战概念设计是武器装备发展的平台新型装备作战概念设计有机融合了作战研究、装备策划、仿真评估等设计过程和论证过程,以新型装备作战概念设计为平台,将充分吸收作战、装备、后勤部门,基层部队以及科研机构人员的群体智慧,实现研制的装备项目最大可能地满足实战需要,确保论证对装备发展的有效牵引。

新型装备作战概念的基本要素、设计机理和设计方法

1新型装备作战概念的基本构成要素

为了突出作战需求牵引装备发展、装备发展旨在作战运用的本质,新型装备作战概念的基本架构需包括四个方面。(1)使命任务,是在一定的作战环境、约束条件和作战对象下,武器装备达成特定的作战目的所执行的行动和担负的责任。

(2)运用方式,是规划武器装备的作战运用、作战样式,形成完整的作战概念方案解,实现对武器装备作战运用的初步分析判断和创造性构想。

(3)系统构成与交联关系,是为了进一步物化作战行动,将作战运用方式映射到武器装备具体的作战装备和保障装备上,提出和勾勒实现武器装备使命任务的战斗装备和保障装备连接关系及编配关系,从装备体系的层面构建武器装备运用构成。

(4)关键能力需求,是提出武器装备在一定作战环境下完成特定使命任务需要具备的性能指标、能力特征以及关键技术体系。

2新型装备作战概念的设计机理

依据新型装备作战概念的基本构成,对各个要素进行细化,将抽象层次的概念进行具体化,随着作战概念主要阶段、各阶段的主要任务以及完成任务的标志逐渐清晰和细化,设计出装备的系统结构和交联关系,并在行为和性能层次,提出武器装备主要性能指标。

3新型装备作战概念的设计方法

3.1新型装备作战概念生成和描述基础

新型装备作战概念涉及到作战、指挥、装备、技术等许多领域,属于复杂系统的范畴。系统工程中,体系结构是指系统各组成部分的结构、它们之间的关系以及制约其设计与随时间演进的原则和指南。从体系结构的视角考虑和描述新型装备作战概念,是做好新型装备作战概念设计的有效途径。

目前国外对体系结构的研究标志性成果是美国国防部体系结构框架DoDaF以及DoDaF中的视图描述思想。美国国防部根据国际系统工程领域的技术进展和美国最近20年来的军事系统研发经验,先后颁布了DoDaFv1.0、v1.5、v2.0作为指导所有军事工程项目研发的系统工程方法论。基于DoDaF,一些国家也提出了自己的体系结构框架,如英国提出了moDaF,北约提出了naF。本文利用较为成熟的体系结构描述工具进行新型装备作战概念设计,以多视图方法为指导,采用图形、图像、文本、表格和矩阵等直观的形式,从多个视角生成新型装备作战概念的主要活动和基本要素,描绘作战能力需求、任务分配、结构组成、性能参数、信息交换和其它相互关系等,实现新型装备作战概念每个细节层次的设计。

3.2新型装备作战概念设计流程

本文借鉴DoDaFV1.5版、V2.0版以及moDaF体系结构框架,通过对视图的针对性改造和构建新的视图,实现对新型装备作战概念中的每一个基本要素的生成和描述,图1是新型装备作战概念设计方法流程图,它由7个基本视图构成。

新型装备作战概念的基本要素设计

1武器装备使命任务设计

武器装备的使命任务运用“全视图”的方式进行表述,主要采用文字的形式,简明扼要地阐述需要执行的使命任务的环境、条件、目的、意义等基本情况。设计内容可包括以下五个方面的内容:

(1)作战环境,主要描述武器装备在执行特定任务时所受的所有外界环境及其影响的综合。主要分析自然环境、诱发环境和对抗环境,重点分析:战场环境对武器装备发展和运用的影响,未来作战可能面临的战场环境,战场环境可能发生的改变等。

(2)约束条件,是在武器装备作战环境分析的基础上,进一步提出的武器装备在执行特定任务时所受的几何、运动、电磁等各个方面的限定和制约。

(3)作战目标,是需要毁伤或夺取的对象,包括敌人任何直接或间接用于军事行动的部队、军事技术装备和设施、工厂、城市等。武器装备作战目标是指武器装备在执行特定任务时所要打击的对象或要控制的领域。

(4)作战目的,是武器装备执行特定任务时所要达到的预期结果或效果。

(5)意义地位,主要描述武器装备在执行特定任务中所起的作用,明确武器装备在我军武器装备中的重要性,以及发展该型武器装备的意义。

2武器装备运用方式设计

武器装备的运用方式采用“视图+文字”的形式进行描述。即:采用“高层作战视图”对整个作战构想进行初步生成和描绘;采用“作战活动模型图”对各种作战活动进行生成和描述;采用文字表述的形式对武器装备具体作战构想、想定进行宏观顶层描述。

2.1高层作战视图设计

高层作战视图是将武器装备的使命任务描述成在一个前后关联的战斗环境中的一组任务对象及其相互关系的概要图形。图2是远程打击高层作战视图示例。高层作战视图为装备发展决策者和装备研发人员提供清晰明了的武器装备作战运用的基本情况。由于图形中隐含着许多不能直接表达的信息,因此除了给出图形之外,还需要给出关键的文字,辅助描述高层作战视图。

2.2作战活动模型图设计

作战活动模型图描述武器装备在执行一项使命任务过程中正常开展的各种活动。作战活动模型图是作战活动与装备能力建立关联的关键视图,准确绘制作战活动模型图中的各个作战活动,是提出新型装备作战概念“关键能力需求”的必经环节,也是实现军事需求向装备能力的映射关键步骤。作战活动模型图有两个模板,其中,作战活动层次图以武器装备特定使命任务为背景,依据作战阶段和节点功能对整个作战过程进行分解,形成树状的作战活动层次图,如图3所示。层次作战流图是在作战活动层次图作战过程分解的基础上,建立的作战活动与各个作战子活动之间的关系。图4是根据图3中分解的作战活动所设计的层次作战流图。

3武器装备系统构成与交联关系设计

武器装备系统构成与交联关系主要采用“作战节点连接描述图”和“作战节点关联矩阵”两种视图描述装备作战节点之间的信息连接关系,反映武器装备系统构成以及相互的交联关系。

3.1作战节点连接描述设计

作战节点连接描述图,是利用图形化的方法描述武器装备体系构成以及作战节点之间的信息交换要求。其中箭头表示信息传递的方向,双箭头表示双向信息交换,如图5所示。作战节点连接描述图的设计有利于明确武器装备的系统构成和相互的关联关系。

3.2作战节点关联矩阵设计

作战节点关联矩阵,是以矩阵形式表达三个基本体系结构数据元素(作战节点、作战节点和信息流)之间的关系,反应武器装备体系的交联关系以及信息的相关度。矩阵的列是信息发出的作战节点,行是信息接受的作战节点。

4武器装备关键能力需求设计

关键能力需求采用“作战活动与作战能力关系映射矩阵”和“装备能力谱系矩阵”描述武器装备的作战能力以及关键性能指标。

4.1作战活动与作战能力关系映射矩阵设计

作战活动与作战能力关系映射矩阵,是将作战活动与作战能力进行相关,建立作战活动与作战能力的映射,提取武器装备在完成作战活动中的关键作战能力,并作为输出汇聚到装备能力谱系矩阵。

4.2装备能力谱系矩阵的绘制装备能力谱系矩阵,是以矩阵的形式,提出武器装备高级作战概念图所描述想定的具体作战性能属性和量化需求。

案例研究

为了更好地阐述本框架,现以某型飞机临近空间对抗的作战概念设计为实例,进行简要描述。

1某型飞机临近空间对抗的使命任务

1.1作战环境

某型飞机实施对抗任务在临近空间与在航空空间大为不同,重要区别在于作战环境的不同。临近空间作战环境:一是大气密度显著降低,随着高度的上升,临近空间大气密度显著降低,发动机进气条件逐渐恶化;二是气温变化剧烈,对飞机的材料和电子设备带来考验;三是气象条件相对简单,20千米~40千米的临近空间更有利机飞行;四是侵蚀现象逐渐显现,臭氧和紫外线对飞机各种材料损害加剧。

1.2约束条件

一是作战高度约束,从大气密度影响,临近空间突防有利,飞行器动力技术发展等综合情况分析,在20千米~30千米内作战,是未来某型飞机临近空间对抗的最佳作战场。二是作战速度约束,从临近空间对抗目标,冲压发动机工作要求,突破敌防空体系、发动机技术发展趋势等情况综合分析,具备3马赫的飞行速度对某型飞机临近空间对抗最为有利。

1.3作战目标

某型飞机临近空间对抗的主要目标有三类:一是低速/亚声速(小于1马赫)临近空间飞行器;二是超声速(1马赫~5马赫)临近空间飞行器;三是高超声速(5马赫以上)临近空间飞行器。

1.4作战目的

某型飞机临近空间对抗的主要目的是拦截飞经临近空间飞行器平台,截断飞行器在临近空间的飞行通道,同时在临近空间遂行其他作战活动,形成临近空间制权。

2某型飞机临近空间对抗的运用方式

2.1高层作战视图图6是某型飞机临近空间对抗高层作战视图,初步描绘某型飞机在临近空间中对抗作战构想,反映临近空间交战和防御,临近空间干扰与压制等对抗任务。

2.2作战活动模型

以某型飞机临近空间对抗作战任务为背景,依据高层作战视图中所描绘的作战阶段和实现的功能任务等对整个作战过程进行分解,形成树状的作战活动层次图,如图7所示。在某型飞机临近空间对抗作战活动层次图的基础上,按照iDeF0(功能建模方法)的iCom(输入、控制、输出、机制)标准,将各个作战活动按照高层作战概念视图中所构想的作战流程进行关联,形成某型飞机临近空间对抗层次作战流图,如图8所示。

3某型飞机临近空间对抗的体系构成与交联关系

3.1对抗作战节点

以临近空间对抗为核心,对作战节点及其交联关系进行简化处理,绘制某型飞机临近空间对抗作战节点连接描述如图9所示。

3.2作战节点关联关系

为描述某型飞机临近空间对抗的三个基本体系结构元素(作战节点、作战节点和信息流)之间的关系,反映某型飞机临近空间对抗装备体系的交联关系以及信息的相关度,绘制表1所示的某型飞机临近空间对抗作战节点关联矩阵。

4某型飞机临近空间对抗的关键能力需求

4.1作战活动与作战能力关系映射

根据某型飞机临近空间对抗作战活动的模型,提取主要作战活动,并分别映射出其临战空间对抗应具备的各种能力,见表2所示。

4.2对抗中某型飞机所需关键能力