時(shí)間：2023-03-08 15:35:33
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1.1電力工程技術(shù)人員綜合素質(zhì)較低
電力工程技術(shù)涉及到各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，需要技術(shù)人員不僅熟練的掌握各種電網(wǎng)施工的技能，還要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才能夠確保電力工程技術(shù)得到充分的發(fā)揮，同時(shí)，隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，很多技術(shù)的更新水平很快，電力工程技術(shù)人員要不斷的學(xué)習(xí)，緊跟時(shí)展的潮流，將一些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中。然而，我國的技術(shù)人員在這方面的能力非常欠缺，導(dǎo)致一些有關(guān)電力工程的科研項(xiàng)目與西方發(fā)達(dá)國家相差較遠(yuǎn)，這不僅是技術(shù)人員自身能力的缺陷，也與國家政策的鼓勵(lì)機(jī)制有關(guān)，我國在電力工程技術(shù)的研究與應(yīng)用方面不重視，沒有加大投資的力度，尤其的對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)力度不夠，很多技術(shù)人員將學(xué)習(xí)的理論與實(shí)踐脫節(jié)，起不到切實(shí)的創(chuàng)新功能，更容易導(dǎo)致施工過程中的失誤，增加電網(wǎng)建設(shè)的負(fù)擔(dān)，甚至有些技術(shù)人員違規(guī)操作，造成電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的損失。
1.2電力工程技術(shù)很難落實(shí)到實(shí)處
我國的電力企業(yè)遍布全國各個(gè)地區(qū)，一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)在電力工程技術(shù)的應(yīng)用方面就存在很多限制性因素，其中包括當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、政策等，使得先進(jìn)的電力工程技術(shù)無法應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中，還有一些電力企業(yè)為了節(jié)約成本而限制先進(jìn)設(shè)備的購進(jìn)，這不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率，還會(huì)對(duì)電網(wǎng)的質(zhì)量造成影響，嚴(yán)重制約電力企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。實(shí)際上，電力工程技術(shù)的落實(shí)需要注重各個(gè)環(huán)節(jié)，包括電力工程的設(shè)計(jì)和施工等方面，尤其是技術(shù)管理過程中要嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，將個(gè)人的利益與企業(yè)利益結(jié)合在一起，確保電力工程技術(shù)的應(yīng)用落實(shí)到實(shí)處。
2解決電力工程技術(shù)問題的有效舉措
2.1強(qiáng)化電力工程技術(shù)管理的控制
電力工程技術(shù)的管理是確保整個(gè)電力企業(yè)正常運(yùn)營的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，建立健全電力工程技術(shù)管理機(jī)制是不容忽視的，首先，對(duì)于電力工程技術(shù)管理的控制要結(jié)合企業(yè)實(shí)際的發(fā)展情況，通過深化改革轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的發(fā)展觀念，尤其是國家電網(wǎng)的建設(shè)是關(guān)乎我國民生的重大的問題，對(duì)于技術(shù)的管理與控制也就是實(shí)現(xiàn)電力事業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)。其次，電力工程技術(shù)的理念的提升需要滿足經(jīng)濟(jì)市場發(fā)展大環(huán)境，可以充分借鑒西方發(fā)達(dá)國家的電力工程技術(shù)管理理念，尤其是電網(wǎng)施工中的技術(shù)問題與安全問題，幫助企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地，與此同時(shí)，可以使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助電力工程的管理，例如施工材料、設(shè)備以及進(jìn)度的控制等，從而提升電力工程技術(shù)的管理質(zhì)量。最后要強(qiáng)調(diào)的就是電力工程技術(shù)人員綜合素質(zhì)的提升，電力企業(yè)可以聘用專業(yè)技能高的專業(yè)型人才，也可以對(duì)現(xiàn)有的員工進(jìn)行培訓(xùn)，尤其是電網(wǎng)施工的技術(shù)人員，通過測試確保其能夠?qū)λ鶎W(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的工作當(dāng)中，同時(shí)實(shí)行相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度，鼓勵(lì)技術(shù)人員創(chuàng)新性和主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，為電力工程技術(shù)的發(fā)展儲(chǔ)備力量。
2.2電力工程技術(shù)的合理化應(yīng)用
要想讓電力工程技術(shù)得到更好的應(yīng)用就應(yīng)當(dāng)建立一種完善的管理機(jī)制和施工流程，也就是確保電網(wǎng)施工的有序進(jìn)行，通過科學(xué)、合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)使得電力工程技術(shù)功能最大限度的發(fā)揮。在工程招標(biāo)結(jié)束后，制定詳細(xì)的施工設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)于細(xì)節(jié)部分的施工技術(shù)要有嚴(yán)格的要求，合同的簽訂要包含技術(shù)指標(biāo)，在施工之前最好與用電客戶之間做好協(xié)商，保障電力工程施工質(zhì)量，即使出現(xiàn)突發(fā)的情況也能夠采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段予以解決。
2.3電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
最近幾年，我國更加重視智能電網(wǎng)的修建工作，這就涉及到電力工程技術(shù)的應(yīng)用問題，智能電網(wǎng)為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)，尤其是其開放性的通信系統(tǒng)提高了電網(wǎng)的智能化、自動(dòng)化，不僅給人們的生活提供方面，更為電力企業(yè)成本的節(jié)約和供電質(zhì)量的提升提供幫助。電力工程技術(shù)能夠提供堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ?，建立靈活、安全的供電體系，然而，在全國性的電能分配上卻存在一些問題需要強(qiáng)化電力工程技術(shù)，智能電網(wǎng)施工中涉及到高壓建設(shè)，這無疑給電力工程技術(shù)提出了更高的要求，為了促進(jìn)電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展可以優(yōu)化電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，將智能化的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與微網(wǎng)電源連接到一起，因此，技術(shù)人員一定要具備長遠(yuǎn)發(fā)展的眼光，推動(dòng)智能電網(wǎng)的建立與發(fā)展。最后要強(qiáng)調(diào)的就是電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用離不開高級(jí)的電力設(shè)備，這是確保先進(jìn)技術(shù)得到發(fā)揮的基礎(chǔ)，電子設(shè)備能夠控制和改善電網(wǎng)的供電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)換，尤其是數(shù)字化控制技術(shù)可以應(yīng)用于故障電流的限制、靜止同步補(bǔ)償器以及多功能的固態(tài)開關(guān)等，總之，電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景極為廣闊，需要技術(shù)人員不斷研發(fā)與創(chuàng)新。
3結(jié)束語
【摘要】分析我院在電氣工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)中存在的不足,提出一項(xiàng)教學(xué)改進(jìn)措施,即對(duì)原有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提煉和整合,增加有關(guān)電子產(chǎn)品制作方面的內(nèi)容,加強(qiáng)電工電子技術(shù)在訓(xùn)練中的應(yīng)用,推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)和現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)踐的緊密結(jié)合。
【關(guān)鍵詞】電工電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)生產(chǎn)實(shí)踐
1引言
電氣工程訓(xùn)練是我院面向工科非電專業(yè)及大文科專業(yè)開設(shè)的一門公共實(shí)踐課程,學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容就是安全用電常識(shí)和基本的電工電子技術(shù)知識(shí)及實(shí)踐操作技能。
2實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀和改進(jìn)措施
(1)實(shí)踐課程簡介
根據(jù)專業(yè)的不同,電氣工程訓(xùn)練有兩個(gè)教學(xué)模式。對(duì)于工科非電專業(yè),開設(shè)電氣工程訓(xùn)練A,共40學(xué)時(shí);圍繞三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制,訓(xùn)練工科學(xué)生一些簡單的電氣控制方法、控制手段,使之理解電氣控制方面的基本知識(shí)和操作技能,了解電氣控制在工程中的應(yīng)用。對(duì)于大文科專業(yè),開設(shè)電氣工程訓(xùn)練B,共40學(xué)時(shí);通過室內(nèi)照明電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與檢修實(shí)踐,讓學(xué)生懂得安全用電,學(xué)習(xí)常用電工工具和儀表的使用,掌握最基本的電工技能。
(2)實(shí)踐教學(xué)存在的不足之處
從近三年的教學(xué)實(shí)踐過程看,存在的不足之處有兩點(diǎn):
第一,教學(xué)內(nèi)容不夠充實(shí),學(xué)生做起來前緊后松。為期一周的電工訓(xùn)練,前三天的實(shí)踐內(nèi)容是理論教學(xué)和基礎(chǔ)實(shí)踐;后兩天的內(nèi)容是創(chuàng)新設(shè)計(jì),占用時(shí)間偏長。
第二,教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容和現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合度不夠,電工電子技術(shù)含量偏低。電氣工程訓(xùn)練A的實(shí)踐內(nèi)容是交流電動(dòng)機(jī)的交流接觸器控制線路;電氣工程訓(xùn)練B的實(shí)踐內(nèi)容是照明電路的安裝實(shí)踐,在電路中用的是電感式鎮(zhèn)流器。在科技發(fā)展日新月異的今天,這些電路已不是最常用的電路了。
(3)實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)措施
針對(duì)在電氣工程訓(xùn)練中存在的現(xiàn)狀,對(duì)原有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提煉和整合,在電氣工程訓(xùn)練中增加電子產(chǎn)品制作的內(nèi)容。對(duì)于非電專業(yè)的學(xué)生,可以選擇制作一些和已有的實(shí)踐項(xiàng)目相關(guān)且簡單實(shí)用的電氣產(chǎn)品。參加電氣工程訓(xùn)練A的學(xué)生,可以選作PLC控制器;參加電氣工程訓(xùn)練B的同學(xué),可以選作電子鎮(zhèn)流器。學(xué)生在電工實(shí)踐過程中,通過對(duì)電氣產(chǎn)品的研制、組裝和調(diào)試的親身體驗(yàn),了解電工電子技術(shù)的應(yīng)用,探知最前沿的科學(xué)技術(shù),推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)和現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)踐的緊密結(jié)合。
3實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)后的實(shí)施方案
(1)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
電氣工程訓(xùn)練實(shí)踐經(jīng)過改進(jìn)后的教學(xué)內(nèi)容可概括為四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)、六大教學(xué)模塊。四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)踐、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制作;六大教學(xué)模塊包括元器件認(rèn)識(shí)、工具儀表使用、電路原理和電路設(shè)計(jì)、線路板制作、組裝和配線、調(diào)試和檢修。
在教學(xué)實(shí)踐過程中,六大教學(xué)模塊的實(shí)施是滲透在四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中完成的?？梢钥闯?和電氣工程訓(xùn)練B相比,電氣工程訓(xùn)練A的電工電子技術(shù)信息含量大、實(shí)踐操作難度高。
(2)教學(xué)實(shí)施方案
教學(xué)內(nèi)容的難易程度以及時(shí)間安排不是一成不變的,在教學(xué)過程中需要把握三點(diǎn):
第一,理論與實(shí)踐相結(jié)合。理論教師在理論教學(xué)環(huán)節(jié)主要講解安全用電常識(shí)、元器件認(rèn)識(shí)與檢測、電氣原理圖識(shí)圖、實(shí)踐操作技能四方面知識(shí)。脫離實(shí)踐操作的理論知識(shí)不用講,和實(shí)踐操作聯(lián)系不大的理論知識(shí)要少講。通過理論教學(xué),學(xué)生可以運(yùn)用掌握的理論知識(shí)指導(dǎo)自己的電氣工程實(shí)踐,這才是理論教學(xué)的真正目的。
第二,因材施教。專業(yè)不同,采用的教學(xué)方法和教學(xué)手段就不同,講授的教學(xué)內(nèi)容也不同;專業(yè)相同基礎(chǔ)不同,教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)就不同,對(duì)三表學(xué)生要突出應(yīng)用能力和實(shí)踐技能的[培養(yǎng),對(duì)素質(zhì)高、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生要進(jìn)行精英培養(yǎng)。
第三,課內(nèi)教學(xué)與課外活動(dòng)相結(jié)合。對(duì)于參加電氣工程訓(xùn)練興趣高、產(chǎn)品制作有獨(dú)到見解的學(xué)生,教師要積極引導(dǎo),把課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生課外科研活動(dòng)、素質(zhì)教育活動(dòng)有機(jī)結(jié)合起來,并給予必要的指導(dǎo)。
(3)激發(fā)學(xué)生興趣的方法
為了更好地完成教學(xué)任務(wù),實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)踐的主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。
第一,確定靈活、直觀的教學(xué)方法。在理論和實(shí)踐教學(xué)過程中,結(jié)合板書、多媒體課件及實(shí)物展示等教學(xué)手段,采用演示教學(xué)和漸進(jìn)式啟發(fā)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式,在激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)自學(xué)和獨(dú)立思考能力等方面下功夫,使教學(xué)效果不斷提升。對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)踐項(xiàng)目,主要以演示教學(xué)為主,通過演示教學(xué),學(xué)生把容易理解和接受的感性知識(shí)上升為可以指導(dǎo)自己實(shí)踐操作的理性知識(shí)。對(duì)于創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目,主要以漸進(jìn)式啟發(fā)教學(xué)為主。通過啟發(fā)教學(xué),開闊學(xué)生的思路,培養(yǎng)同學(xué)們獨(dú)立完成實(shí)踐項(xiàng)目的能力。
第二,采用不同的考核標(biāo)準(zhǔn)。在教學(xué)過程中,要根據(jù)不同專業(yè)、不同基礎(chǔ)的學(xué)生,調(diào)整實(shí)踐項(xiàng)目在量和質(zhì)上的要求,制定相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn),讓每個(gè)學(xué)生都能體驗(yàn)到完成實(shí)踐項(xiàng)目的成就感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生有了興趣,教學(xué)目的就容易達(dá)到了。
第三,實(shí)行多方位的獎(jiǎng)勵(lì)制度。在基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié),可以把一個(gè)班級(jí)分成幾組,組和組之間比賽,哪個(gè)組完成的又快又好,哪個(gè)組就有額外加分,并把名次寫在黑板上。這樣就能激發(fā)學(xué)生之間團(tuán)結(jié)合作、協(xié)同作戰(zhàn)的意識(shí)和動(dòng)力。在產(chǎn)品制作實(shí)踐環(huán)節(jié),可以把課內(nèi)教學(xué)和課外的素質(zhì)教育活動(dòng)相結(jié)合,給成績優(yōu)異者頒發(fā)獲獎(jiǎng)證書和獎(jiǎng)金,鼓勵(lì)學(xué)生參加科研活動(dòng)。
心電圖機(jī)是一種具有很高的技術(shù)指標(biāo)和精密度的醫(yī)用電子檢測儀器[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)的電子技術(shù)越來越普遍地被應(yīng)用到心電圖機(jī)上,新技術(shù)新工藝的應(yīng)用,一方面使得心電圖機(jī)性能越來越先進(jìn),功能越來越完善,更具體積小重量輕、結(jié)構(gòu)簡化的特點(diǎn),但另一方面醫(yī)院使用心電圖機(jī)過程中也出現(xiàn)了一些問題,涉及病人的安全,心電檢測結(jié)果的準(zhǔn)確及對(duì)心電圖機(jī)本身的養(yǎng)護(hù)與內(nèi)部檢修等諸多方面[1]。
為此,本文筆者結(jié)合自己近幾年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),闡述醫(yī)院使用心電圖機(jī)過程中應(yīng)注意的相關(guān)事項(xiàng)。
1使用前應(yīng)加強(qiáng)人身安全方面的保護(hù)措施
當(dāng)前,我國很多醫(yī)院使用的都是ECG6511、ECG6151等型號(hào)心電圖機(jī),雖然這些儀器均采用了浮地設(shè)計(jì),可以較好地防避電擊事故,但是在使用中為保證病人及使用者的人身安全,以及減少外界對(duì)心電圖機(jī)的干擾其外殼仍然需要接地。各級(jí)醫(yī)院心電圖室可根據(jù)自身的條件對(duì)儀器外殼作接地處理,最好安裝獨(dú)立的地線,也可利用自來水管或與大地接觸良好的金屬體作為接地線[3]。這里需要強(qiáng)調(diào)的是,在進(jìn)行接地線連接時(shí)要除去接觸部位的銹斑或油漆,而煤氣管等有爆炸危險(xiǎn)或有帶電危險(xiǎn)的管線是絕對(duì)禁止用來接地的。
當(dāng)心電圖機(jī)與其他一些檢測設(shè)備配合使用時(shí),要求醫(yī)院心電圖室必須設(shè)置具有良好接觸的公共接地點(diǎn)。針對(duì)現(xiàn)在國內(nèi)少部分醫(yī)院仍在使用無浮地隔離設(shè)計(jì)、輸入RL(黑線、接右腳)導(dǎo)程線直接與外殼相連的心電圖機(jī)的狀況,本文建議應(yīng)立即停止使用這類儀器,以免發(fā)生電擊危險(xiǎn)。
2使用中應(yīng)盡量避免心電檢測的各種干擾
醫(yī)院的醫(yī)護(hù)人員使用心電圖機(jī)給病人做心電圖時(shí),其所采集心電信號(hào)的準(zhǔn)確性受到各種因素的干擾,因此,我們必須有針對(duì)性的采取措施來盡量避免心電檢測所受到的干擾[4]?，F(xiàn)分述如下:
2.1克服電磁干擾,避免人為加大干擾
通常醫(yī)院處在一個(gè)復(fù)雜的電磁場空間里,其中交流電網(wǎng)、無線通訊以及電子儀器都會(huì)產(chǎn)生干擾電壓,并且實(shí)際干擾電壓一般都大于人體心電信號(hào),所以抗干擾準(zhǔn)確檢測心電信號(hào)變得非常重要。現(xiàn)代心電圖機(jī)通過采用數(shù)字技術(shù)、屏蔽技術(shù)等來盡可能的抑制干擾電壓,但是在醫(yī)院操作使用過程中,還需要采取一定的防范措施[4]。例如,給病人做心電圖的地點(diǎn)要遠(yuǎn)離X光室、理療室、電梯、配電房、高壓線、電力線等,以盡可能地減少或避免電磁干擾,而且一般心電圖室本身還要有屏蔽設(shè)置。
2.2規(guī)范操作,避開電極和導(dǎo)聯(lián)線干擾
醫(yī)護(hù)人員使用心電圖機(jī)時(shí)要規(guī)范操作,絕不可將銀/氯化銀電極和鍍銀電極同時(shí)混用,否則會(huì)由于材料不同而產(chǎn)生很大的極化電壓;不能將使用的導(dǎo)電膏等電解質(zhì)與電極外面的導(dǎo)聯(lián)線插頭等部件接觸,否則同樣會(huì)由于材料不同而使極化電壓增加;相關(guān)檢測結(jié)果表明,使用導(dǎo)聯(lián)線的走向不當(dāng)也會(huì)造成干擾,正確的導(dǎo)聯(lián)線走向需要與病人身體方向相同[3]。另外,在做心電描記時(shí),必須將全部導(dǎo)聯(lián)都與人體相應(yīng)部位相連接,不得有部分導(dǎo)聯(lián)空置不接,進(jìn)而可以有效地預(yù)防干擾的介入。
2.3調(diào)節(jié)好病人狀態(tài),準(zhǔn)確采集心電信號(hào)
醫(yī)護(hù)人員在給病人做心電圖時(shí),務(wù)必要使其處于放松狀態(tài)且四肢可以自然擺動(dòng),否則極有可能出現(xiàn)肌電干擾現(xiàn)象;還有一點(diǎn)需要特別注意的是,如果病人的情緒不太穩(wěn)定、呼吸頻率過快且每次吞吐量過大,這將會(huì)導(dǎo)致其自身心電信號(hào)發(fā)生漂移現(xiàn)象[4]。所以,對(duì)于上述可能會(huì)產(chǎn)生的兩種不良情形,筆者認(rèn)為醫(yī)護(hù)人員需要先調(diào)節(jié)好病人的狀態(tài)才能進(jìn)行心電檢測,或者等到病人的狀態(tài)恢復(fù)到符合心電檢測要求的狀態(tài)時(shí)再檢測,絕對(duì)不可以在病人處于不正常狀態(tài)下就對(duì)其采集心電信號(hào)。
3心電圖機(jī)保養(yǎng)與內(nèi)部檢修過程中的注意事宜
醫(yī)院從購進(jìn)心電圖機(jī)起就要面臨儀器保養(yǎng)與內(nèi)部檢修的問題,這既需要醫(yī)護(hù)人員在平時(shí)的使用過程中注意易損壞部件的保養(yǎng),還需要醫(yī)院內(nèi)部儀器維護(hù)人員進(jìn)行相關(guān)的檢修[5]。下文就這兩方面逐一加以介紹:
3.1心電圖機(jī)在使用過程中要注意保養(yǎng)
心電圖機(jī)作為一種精密度很高的電子醫(yī)療儀器,其作用簡單講是將微弱的人體電生理信號(hào)準(zhǔn)確檢出,并放大輸出至顯示屏上。我們從這里便可以很容易想象,心電圖機(jī)前級(jí)檢出信號(hào)的準(zhǔn)確與否直接決定了后級(jí)及整體輸出的準(zhǔn)確性,最終的輸出結(jié)果將可能出現(xiàn)幾十倍以上的誤差[4]。關(guān)于心電圖機(jī)電極和導(dǎo)聯(lián)線的使用與保養(yǎng),醫(yī)護(hù)人員需要注意以下五點(diǎn)[3]:①電極每次使用完應(yīng)擦凈表面的導(dǎo)電膏或鹽水,從而盡可能地減少對(duì)電極的腐蝕;②如果發(fā)現(xiàn)鍍銀電極表面出現(xiàn)氧化或銹斑,這時(shí)使用絨布擦試即可,而決不能使用砂紙打磨;③如果發(fā)現(xiàn)電極變形、銀皮剝落或因磨損而使部分銅質(zhì)曝露,這時(shí)就不能再繼續(xù)使用該電極;④心電圖機(jī)更換了的新電極不要立即使用,使用前應(yīng)放在氯化鈉溶液中浸泡數(shù)小時(shí);⑤導(dǎo)聯(lián)線使用完拔除各插頭時(shí),必須用手捏住插頭拔出,不可拉著導(dǎo)線拽出,否則極易傷線甚至于斷線。
3.2心電圖機(jī)內(nèi)部檢修過程中的注意事項(xiàng)
(1)在檢修心電圖機(jī)之前必須掌握儀器的操作方法,了解心電圖機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),弄懂電路工作原理[5]。這就告訴醫(yī)院的儀器維護(hù)人員,只有在掌握了心電圖機(jī)操作方法、清楚其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及電路工作原理的前提下,才能夠正確、高效地辨別儀器的真假故障,避免誤操作。
(2)在對(duì)儀器拆卸修理之前應(yīng)注意檢查是否有人為故障因素,如在遇到干擾嚴(yán)重或某些導(dǎo)聯(lián)無心電信號(hào)的故障時(shí),不要忙著拆卸主機(jī)[5]。儀器維護(hù)人員通過對(duì)環(huán)境因素及導(dǎo)聯(lián)線電極進(jìn)行檢查,可以簡單快捷地判斷出一些因醫(yī)護(hù)人員操作不規(guī)范而造成的電極與導(dǎo)聯(lián)線間導(dǎo)聯(lián)無信號(hào)的故障。
(3)在使用儀器進(jìn)行信號(hào)跟蹤檢查時(shí),一定不要使導(dǎo)聯(lián)線空載,要將導(dǎo)聯(lián)線接好模擬信號(hào)產(chǎn)生器之后再通電檢查。這是因?yàn)樾碾妶D機(jī)屬于靈敏度很高的儀器,在導(dǎo)聯(lián)線空接的情況下,特別是在接觸人體時(shí)會(huì)感應(yīng)到很大的干擾信號(hào),極有可能產(chǎn)生新的心電圖機(jī)故障[4]。
4結(jié)束語
縱觀全文,本文主要對(duì)醫(yī)院使用心電圖機(jī)所涉及的人身安全保護(hù)、心電檢測干擾規(guī)避以及對(duì)心電圖機(jī)本身的養(yǎng)護(hù)與內(nèi)部檢修方面的進(jìn)行了探討,這對(duì)于當(dāng)前國內(nèi)醫(yī)院如何科學(xué)使用心電圖機(jī)具有重要的指導(dǎo)意義。同時(shí),使用心電圖機(jī)還有許多需要注意的地方,如開機(jī)前的準(zhǔn)備工作,電極的正確安放,機(jī)內(nèi)電池正確使用,心電圖機(jī)的定標(biāo),阻尼調(diào)整等諸多細(xì)小問題,希望使用者在使用過程中加以注意和總結(jié)。
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電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)與人們的日常生活是息息相關(guān)的，他滲透到我們生活中的各個(gè)方面，例如人們平時(shí)使用的插座、開關(guān)都是電氣工程及其自動(dòng)化在生活中的具體表現(xiàn)，由于人們?cè)陔姎夤こ痰男枨罅咳找嬖黾?，所以電氣工程的發(fā)展也越來越快，現(xiàn)今，電氣工程自動(dòng)化已經(jīng)進(jìn)入到高校的教學(xué)課程之中，隨著學(xué)生們對(duì)電氣工程自動(dòng)化知識(shí)的學(xué)習(xí)，也會(huì)使得未來工業(yè)的發(fā)展有著源源不斷的復(fù)合型人才。
2電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)
在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)應(yīng)該從軟件和硬件兩方面來考慮，在一般情況下，硬件的設(shè)計(jì)要放在軟件設(shè)計(jì)的前面，根據(jù)實(shí)際電氣工程的需要，對(duì)電子元器件進(jìn)行針對(duì)性選擇，第一步，應(yīng)該設(shè)置一個(gè)中央服務(wù)器，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為整個(gè)電氣工程自動(dòng)化的核心；第二步，對(duì)的輔助設(shè)備進(jìn)行選擇，比如控制器以及傳感器；第三步，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行連接，組成一個(gè)完整的具有發(fā)出指令、傳達(dá)指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動(dòng)化設(shè)備。然而在實(shí)際的電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要遵循以上說的理論，還要根據(jù)實(shí)際的情況，包括環(huán)境、空間等因素，對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理化更改。由于生產(chǎn)線是現(xiàn)實(shí)已經(jīng)存在的，電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)必須依靠原本的生產(chǎn)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此，對(duì)硬件的安裝也有著相當(dāng)高的要求，設(shè)備的體積不能過大，也不能過小，過大會(huì)導(dǎo)致空間的擁擠，過小又會(huì)影響操作，所以設(shè)計(jì)人員一定要到安裝地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際的考察，然后，根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的型號(hào)進(jìn)行最終的確定。在硬件設(shè)計(jì)順利完成之后，還要設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)進(jìn)市面上，有著很多不同類型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動(dòng)化水平提升到最大化，企業(yè)都會(huì)選取優(yōu)質(zhì)的軟件公司，這些軟件公司將會(huì)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況以及硬件安裝情況對(duì)自動(dòng)化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用
3.1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用電力設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的基本保障，所以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護(hù)以及調(diào)動(dòng)控制等措施是必不可少的，但是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，變電站的電力設(shè)備也逐漸增多，并且電力設(shè)備之間的聯(lián)通方式也越來越復(fù)雜，為了確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行，電業(yè)部門，投入了大量的人力物力和資金，將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入到了變電站的設(shè)備控制之中，應(yīng)用全微機(jī)化設(shè)備代替了原有的常規(guī)電磁式設(shè)備，應(yīng)用計(jì)算機(jī)光纜或者電纜作為了電力信號(hào)電纜，使得變電站控制中心對(duì)變電站設(shè)備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動(dòng)化也成為了變電站建設(shè)過程中的重要組成部分，進(jìn)而保證了變電站的自動(dòng)化調(diào)控模式的高效率，所以對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)化改造是必不可少的。
不斷升級(jí)的系統(tǒng)、不斷革新?lián)Q代的電氣設(shè)備，給電氣工程功能設(shè)置提供了多種可能，但同時(shí)，也為現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用提出了更多服務(wù)要求，其中最為突出的幾方面內(nèi)容有：
（一）能高效、準(zhǔn)確控制電氣工程現(xiàn)代控制技術(shù)以數(shù)字信息為載體，所以通常利用發(fā)送數(shù)字、代碼、信息的方式指令，來完成控制操作。為確保多個(gè)指令能夠第一時(shí)間發(fā)送出去、準(zhǔn)確傳送到指定功能模塊、正確指導(dǎo)系統(tǒng)工作，系統(tǒng)必須設(shè)置獨(dú)立、且具備抗干擾能力的信息交流中心，依靠其交互功能，實(shí)現(xiàn)信息的生成、傳播、控制與管理。
（二）能全面監(jiān)控電氣工程運(yùn)行狀態(tài)大多數(shù)電氣工程的裝置和設(shè)備都是全天候運(yùn)行的，長時(shí)間工作，勢必會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行故障的發(fā)生，為此，現(xiàn)代控制技術(shù)還要擔(dān)負(fù)起監(jiān)控電氣工程運(yùn)行狀態(tài)的責(zé)任，24小時(shí)監(jiān)督工程內(nèi)各系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)立即報(bào)警信息，同時(shí)，指明故障位置、故障源、故障影響，以及相關(guān)故障資料。工作人員接收到信息后，可第一時(shí)間做出反映，修復(fù)系統(tǒng)、設(shè)備，使電氣工程盡快恢復(fù)運(yùn)行。
（三）具有較高的安全性對(duì)于電氣工程而言，“安全”是生產(chǎn)不可忽視的重要原則之一，因此，為避免內(nèi)、外部環(huán)境因素給電氣工程造成運(yùn)行障礙和影響，現(xiàn)代控制技術(shù)不但要具備監(jiān)控能力，還要擁有較強(qiáng)的自清自查能力，可獨(dú)立清除、控制安全隱患。同時(shí)，現(xiàn)代控制技術(shù)還應(yīng)針對(duì)電氣工程眾多管理項(xiàng)目，設(shè)置單元模塊（如：運(yùn)行監(jiān)控模塊、電氣工程設(shè)施養(yǎng)護(hù)模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、工作人員維護(hù)操作模塊、電子工程管理模塊等），通過層層過濾的方式，提高技術(shù)應(yīng)用的安全性。只有這樣，現(xiàn)代控制技術(shù)才能為電氣工程提供安全、可靠的運(yùn)行環(huán)境。
二、現(xiàn)代控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用
（一）幫助電氣工程創(chuàng)建完整的控制系統(tǒng)眾所周知，電氣工程由多個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，要想讓這些單元結(jié)構(gòu)能夠獨(dú)立、連續(xù)的完成工作，現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)承擔(dān)選擇功能、設(shè)置功能、計(jì)劃功能、解釋功能等多種責(zé)任。首先，在各功能模塊上設(shè)置監(jiān)控器，監(jiān)測它們的操作行為、運(yùn)行狀態(tài)，并以數(shù)據(jù)的形式記錄，轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫中，如此，控制技術(shù)既可以依靠“復(fù)制數(shù)據(jù)”找出控制方式，又能隨時(shí)檢索系統(tǒng)運(yùn)行信息，查找故障問題；其次，創(chuàng)建中樞系統(tǒng)、裝置、設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制機(jī)制，以“作業(yè)任務(wù)”的形式分配任務(wù)，以便于系統(tǒng)可以同步、集中處理重要“運(yùn)行信息”，不耽誤電氣工程正常工作；最后，因?yàn)殡姎夤こ滔到y(tǒng)、裝置、設(shè)備的運(yùn)行功能復(fù)雜、多樣，所以要想正確下達(dá)指令，明確指令內(nèi)容要求相對(duì)困難，利用現(xiàn)代控制技術(shù)，可將許多復(fù)雜的指令編撰成“編碼”，由翻譯器統(tǒng)一處理，如此一來，不僅方便了操作，電氣工程控制管理效率、水平也會(huì)大大提升。
（二）科學(xué)選擇控制系統(tǒng)設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，給電氣工程控制管理提供了多個(gè)便利條件、多種選擇可能，所以，作為控制管理的中樞，現(xiàn)代控制技術(shù)必須慎重選擇控制系統(tǒng)設(shè)備，使其與電氣工程形成配合，達(dá)到最佳管理效果。一方面，控制系統(tǒng)設(shè)備要具備信息分類、收集、檢索、處理功能，將復(fù)雜、且數(shù)目龐大的電氣工程數(shù)據(jù)集中整合到數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)管理、控制需要，高效檢索、準(zhǔn)確處理、順利傳遞出去；另一方面，控制系統(tǒng)設(shè)備還應(yīng)具備信息翻譯、解釋、轉(zhuǎn)換能力，因?yàn)殡姎夤こ讨械难b置、設(shè)備不可能使用統(tǒng)一的編碼、指令形式，所以如果兩個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)、裝置的指令信息代碼不同，控制設(shè)備應(yīng)能夠兼容分辨，做出正確的處理和判斷，完成智能化、自動(dòng)化控制。
（三）加強(qiáng)電氣工程內(nèi)、外部環(huán)境管理電氣工程內(nèi)、外部工作環(huán)境的監(jiān)測工作是其安全生產(chǎn)工作的重中之重，所以，現(xiàn)代控制技術(shù)管理工作的重要內(nèi)容便是環(huán)境監(jiān)測、管理，主要內(nèi)容包括：監(jiān)控電氣工程電流、溫度、濕度、電壓、電功率等基礎(chǔ)運(yùn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)階段時(shí)間內(nèi)這些指標(biāo)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大波動(dòng)變化，會(huì)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)；管理、控制電氣工程內(nèi)其他非主要工作設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，比如啟動(dòng)空調(diào)、除濕設(shè)備、穩(wěn)壓設(shè)備、變壓設(shè)備、變頻設(shè)備等。
三、現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢
未來幾年，電氣工程將走上“自動(dòng)化”發(fā)展道路，并逐步引入“智能化控制”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力、電能的高效化、安全化生產(chǎn)。由此可見，現(xiàn)代控制技術(shù)會(huì)向“智能化控制技術(shù)”、“模糊控制技術(shù)”、“非線性技術(shù)”領(lǐng)域發(fā)展。因?yàn)椋悄茉O(shè)備是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)的必要保證和唯一手段，所以無論是電氣工程的生產(chǎn)管理過程，還是信息傳遞過程，能夠獨(dú)立、自主、準(zhǔn)確完成控制行為的智能設(shè)備必然會(huì)走上電氣工程發(fā)展的歷史舞臺(tái)，成為技術(shù)發(fā)展的主力軍。此外，針對(duì)電氣工程無法在模糊條件下落實(shí)控制手段這一問題，模糊控制技術(shù)也為其提供了很好的解決方法，通過采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)形成控制與反饋的具有閉環(huán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)，其應(yīng)用價(jià)值更高。非線性控制技術(shù)的研發(fā)，主要依賴于線性控制理論發(fā)展，為向電氣工程提供穩(wěn)定、簡約的控制系統(tǒng)，非線性控制技術(shù)將電氣工程中的非線性系統(tǒng)的某一鄰域做反饋線性化的處理，同時(shí)利用微分幾何理論等現(xiàn)代控制理論進(jìn)行反饋，如此，顯性化數(shù)據(jù)便可正確、完整的呈現(xiàn)給控制管理者，幫助其做出科學(xué)、合理的控制決策。
水利水電工程往往規(guī)模大、投資多、施工難度大，因而在工程設(shè)計(jì)和管理過程中，確定合理的施工方法，優(yōu)化選擇施工機(jī)械及配套組合，制訂切合實(shí)際的施工進(jìn)度計(jì)劃，高效簡便地對(duì)施工信息進(jìn)行管理，直觀形象地反映復(fù)雜施工過程，對(duì)于確保工程建設(shè)如期完成和降低工程造價(jià)都是至關(guān)重要的。為達(dá)到上述目的，除了在施工組織設(shè)計(jì)中要充分考慮工程特點(diǎn)和具體施工各種條件外，若能在事先對(duì)工程施工的運(yùn)行發(fā)展過程和施工中各項(xiàng)活動(dòng)的協(xié)調(diào)關(guān)系等狀況進(jìn)行預(yù)測和評(píng)價(jià)，將對(duì)工程施工組織計(jì)劃的正確決策提供可靠的依據(jù)?？梢暬抡婕夹g(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展正好適應(yīng)了這種客觀需要，它為解決施工中上述問題開辟了新的途徑。
國外從20世紀(jì)70年代開始提出循環(huán)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)（CYCLONE），至今已發(fā)展了一系列的工程仿真應(yīng)用軟件，但這些研究成果及仿真軟件主要應(yīng)用于土木工程施工如高層建筑施工、土石方工程等。20世紀(jì)80年代初，天津大學(xué)率先在全國開展水利水電工程施工過程仿真方法研究，在近20年的發(fā)展中取得了大量開拓性的成果和社會(huì)效益。近年來，又在推動(dòng)水利水電工程設(shè)計(jì)和管理向可視化、數(shù)字化方向發(fā)展方面做了大量研究工作。借助于計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和工程科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，重點(diǎn)研究了三維動(dòng)態(tài)可視化仿真理論與方法及其在水利水電工程中的應(yīng)用，獲得了一系列富有創(chuàng)新性的理論方法與應(yīng)用研究成果。
在開展可視化仿真及其在水利水電工程中的應(yīng)用研究工作中，存在以下三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題：
1．可視化技術(shù)與系統(tǒng)仿真技術(shù)結(jié)合的途徑
建立基于GIS的交互式可視化仿真系統(tǒng)框架，將可視化技術(shù)與系統(tǒng)仿真的各個(gè)環(huán)節(jié)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)仿真建?？梢暬?、仿真計(jì)算可視化、仿真結(jié)果可視化。
2．可視化仿真技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用問題
根據(jù)水利水電工程的特點(diǎn)和實(shí)際需要，將可視化仿真技術(shù)與具體的工程問題相結(jié)合，提出可視化仿真技術(shù)在水利水電工程中應(yīng)用的具體途徑。
3．可視化仿真軟件的通用化問題
水利水電工程施工系統(tǒng)仿真軟件的通用化不僅是關(guān)鍵技術(shù)問題之一，而且是推廣應(yīng)用的前提。
二、基于GIS的三維動(dòng)態(tài)可視化仿真技術(shù)
1．可視化仿真涵義
可視化仿真（VisualSimulationVS）是計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)和系統(tǒng)建模技術(shù)相結(jié)合后形成的一種新型仿真技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是采用圖形或圖像方式對(duì)仿真計(jì)算過程的跟蹤、駕馭和結(jié)果的后處理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)仿真軟件界面的可視化，具有迅速、高效、直觀、形象的建模特點(diǎn)。使用可視化技術(shù)以后，系統(tǒng)的子模塊用形象的圖形來表示，并可通過鼠標(biāo)在屏幕上直觀形象的操作，就可以完成整個(gè)仿真任務(wù)。一般可視化仿真包含三個(gè)重要的環(huán)節(jié)，即仿真計(jì)算過程可視化、仿真結(jié)果可視化、仿真建模過程的可視化。
2．全過程動(dòng)態(tài)仿真理論與方法
全過程動(dòng)態(tài)仿真理論融合了面向?qū)ο蟮膱D形輔助建模、動(dòng)態(tài)仿真、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃分析與優(yōu)化、動(dòng)態(tài)演示、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，把整個(gè)施工過程作為一個(gè)整體，對(duì)施工全過程進(jìn)行跟蹤模擬。
全過程動(dòng)態(tài)仿真理論的特點(diǎn)就是體現(xiàn)了系統(tǒng)工程的思想。它是針對(duì)整個(gè)水利水電工程施工系統(tǒng)進(jìn)行的，所有的優(yōu)化及調(diào)配目標(biāo)是使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)，而不是局部達(dá)到最優(yōu)。它把整個(gè)施工過程作為一個(gè)大的系統(tǒng)，綜合考慮系統(tǒng)中各個(gè)單項(xiàng)工程之間、各個(gè)工作面之間相互影響、相互制約的關(guān)系，分析整體的施工進(jìn)度、施工強(qiáng)度等關(guān)鍵問題，獲得更為真實(shí)的施工情況，從而達(dá)到為施工組織設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)的目的。仿真流程圖見圖1。
3．面向?qū)ο蟮膱D形輔助仿真建模技術(shù)
仿真是一種基于模型的活動(dòng)，建模是仿真過程中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。如何能夠?qū)崿F(xiàn)簡化而又靈活的建模過程是仿真研究的重要課題。
面向?qū)ο蠓椒ǖ膽?yīng)用使建模過程變得自然直觀，用戶可以把被仿真系統(tǒng)的各種活動(dòng)都看成對(duì)象，并根據(jù)這些對(duì)象的類屬關(guān)系和本身特性直接構(gòu)造仿真模型。這種建模過程十分類似于人類所習(xí)慣的對(duì)客觀世界中事件分類的思維過程，所以使仿真用戶感到由物理模型到計(jì)算機(jī)模型的過渡非常自然。面向?qū)ο蠓椒ǖ睦^承性，使仿真系統(tǒng)十分容易擴(kuò)充。同時(shí)，利用對(duì)象類層次結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，可以達(dá)到最高的代碼重用率。
在系統(tǒng)仿真中應(yīng)用圖形技術(shù)，能夠描述許多用語言難以表達(dá)的信息，圖形輔助建模就是利用鼠標(biāo)在計(jì)算機(jī)屏幕上繪制系統(tǒng)模型或用模型庫中已有的系統(tǒng)元件拼合系統(tǒng)模型。
面向?qū)ο蟮膱D形輔助建模的基礎(chǔ)是系統(tǒng)的可分性，即認(rèn)為系統(tǒng)是由子系統(tǒng)組成的，而子系統(tǒng)又可分解成更原始的子系統(tǒng)。由于這種性質(zhì)的存在，構(gòu)造模型的方式是通過連接組成系統(tǒng)模型的成分模型（子模型）來建造總體模型。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的施工系統(tǒng)而言，按施工系統(tǒng)的層次性，可將其分解為相對(duì)簡單和獨(dú)立的子系統(tǒng)，而子系統(tǒng)間的相互聯(lián)系和影響可在子系統(tǒng)模型間設(shè)置相應(yīng)耦合接口而加以協(xié)調(diào)，這樣可將各個(gè)子模型拼接起來而構(gòu)成整體系統(tǒng)模型。施工系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律通過施工系統(tǒng)模型中各實(shí)體的屬性與狀態(tài)的變化來反映和體現(xiàn)。根據(jù)上述，便形成了面向?qū)ο蟮膱D形輔助仿真建模思想。
4．基于GIS的較全面的仿真三維動(dòng)態(tài)數(shù)字模型構(gòu)造及其可視化方法
（1）數(shù)字地形模型建立
地表數(shù)字地形模型（DigitalTerrainModelDTM）是整個(gè)工程施工三維數(shù)字模型的重要組成部分，這里既是所有工程建筑物布置及施工活動(dòng)的場所，也是施工過程中地形動(dòng)態(tài)填挖的受體。水利水電工程一般均建在地形起伏較大的高原和山區(qū)，因此施工區(qū)地表DTM采用TIN模型來實(shí)現(xiàn)。建立工程地表DTM由地形等高線原始數(shù)據(jù)按一定的算法生成TIN模型。
（2）動(dòng)態(tài)實(shí)體參數(shù)化數(shù)字建模
按照實(shí)體對(duì)象的屬性，可將其分別用點(diǎn)、線、面、體等四類圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表達(dá)。動(dòng)態(tài)實(shí)體的數(shù)字模型尚需反映其屬性信息，幾何圖形與其屬性的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系建立可利用GIS的空間數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)為反映工程施工的動(dòng)態(tài)過程，在其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中除了描述幾何特征及屬性外，還體現(xiàn)時(shí)間特征。
實(shí)體建模若采用參數(shù)化建模方法，可大大簡化建模過程。參數(shù)化實(shí)體建模是一種通過相關(guān)幾何關(guān)系組合一系列用參數(shù)控制的特征部件而構(gòu)造整個(gè)幾何結(jié)構(gòu)模型的技術(shù)。整個(gè)建模過程可描述成一組特征部件的組裝過程，而每個(gè)部件都由一些關(guān)鍵的參數(shù)來定義。
（3）地形動(dòng)態(tài)填挖
地形填挖表現(xiàn)為DTM模型的修改，實(shí)質(zhì)上是對(duì)地形TIN模型進(jìn)行操作。即用足夠大的開挖（填筑）初始形體面轉(zhuǎn)化的TIN模型，與地形TIN兩者生成相交邊界，再從地形TIN上沿相交線切去填挖初始形體面所包含的地形區(qū)域，同時(shí)從填挖形體TIN模型中以相交線為邊界切去多余的開挖（填筑）邊坡區(qū)域，最后把兩個(gè)修正后的TIN合并構(gòu)成一個(gè)經(jīng)填挖后的地形DTM。在填挖計(jì)算過程中可同時(shí)得到填挖區(qū)域表面積與填挖體的工程量。
5．基于GIS的三維動(dòng)態(tài)演示方法
基于GIS的三維動(dòng)態(tài)演示是對(duì)任意時(shí)刻系統(tǒng)仿真面貌的再現(xiàn)，它反映了仿真系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)場的動(dòng)態(tài)變化過程。利用仿真模塊得到工程系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信息，包括時(shí)間、建筑物幾何形狀及其屬性等，生成工程施工系統(tǒng)各環(huán)節(jié)某一動(dòng)態(tài)變化單元i對(duì)應(yīng)的圖元（施工、水位單元等）任意時(shí)刻t的面貌Vi（t），則t時(shí)刻的工程整體面貌可表示為V（t）＝Σvi（t），n為總的圖元數(shù)。其中，vi（t）＝fi（Xi，Yi，Xi，t），表示在動(dòng)態(tài)施工過程中，包含時(shí)間信息的圖元的幾何形狀，它隨時(shí)間的變化而變化。把工程施工任意時(shí)刻的整體面貌貯存在圖形庫中，并與其一一對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，從而在動(dòng)畫演示時(shí)，按時(shí)間順序讀取圖形庫中的形體數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)的屬性信息，不斷更新繪圖變量和屬性變量賦值，同時(shí)不斷刷新屏幕顯示。這樣就實(shí)現(xiàn)了整體工程施工過程的三維面貌及相應(yīng)信息的動(dòng)態(tài)顯示。
6．基于GIS的交互式可視化仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
基于GIS系統(tǒng)仿真的可視化表現(xiàn)在建模過程中利用GIS的信息可視化采集，以及在仿真可視化操作過程中利用GIS的動(dòng)態(tài)信息可視化表達(dá)。由于GIS特有的空間信息組織機(jī)制，使得其實(shí)現(xiàn)這些功能有著先天的優(yōu)勢。同時(shí)，在可視化仿真系統(tǒng)中，用戶可根據(jù)顯示的圖像交互控制仿真的各個(gè)階段，直到對(duì)所模擬的現(xiàn)象獲得理解與洞察。在這一過程中，用戶可以通過系統(tǒng)提供的操作界面隨著可視化仿真系統(tǒng)反饋的結(jié)果來同步保持交互對(duì)仿真過程的控制。
圖2表示的是一個(gè)基于GIS的系統(tǒng)交互式可視化仿真的框架模型，在此模型中清晰地反映了GIS在系統(tǒng)仿真中結(jié)合的具體環(huán)節(jié)，以及用戶控制仿真進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)手段。
三、可視化仿真技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用研究
1．復(fù)雜地下洞室群施工動(dòng)態(tài)可視化仿真與優(yōu)化方法研究
地下廠房系統(tǒng)施工開挖量大，施工強(qiáng)度高，施工條件復(fù)雜，是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。由于工序的作業(yè)時(shí)間的隨機(jī)性，容易產(chǎn)生隨機(jī)排隊(duì)現(xiàn)象而影響其他作業(yè)；由于地下洞室系統(tǒng)縱橫交錯(cuò)，布置密集，高差大，施工通道少，使得各工序配合與相互干擾錯(cuò)綜復(fù)雜；在安排各個(gè)洞室施工先后順序及隧洞施工順序時(shí)，需要考慮對(duì)工程的總工期、圍巖穩(wěn)定、通風(fēng)散煙條件、施工強(qiáng)度以及交通運(yùn)輸?shù)葐栴}的影響。各個(gè)洞室施工在時(shí)間、空間上的邏輯關(guān)系復(fù)雜，傳統(tǒng)橫道圖難以直觀地揭示其復(fù)雜的時(shí)空關(guān)系。因而僅靠設(shè)計(jì)人員采用傳統(tǒng)的方法分析計(jì)算，難以確定合理的施工機(jī)械設(shè)備配套方案、制定合理的施工進(jìn)度計(jì)劃和施工組織設(shè)計(jì)方案，難以全面、快速、準(zhǔn)確地掌握施工全過程。
基于上述問題，提出了復(fù)雜地下廠房施工系統(tǒng)可視化仿真理論方法，并研制開發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件ESAS，其基本構(gòu)成見圖3。通過地下洞室群施工全過程動(dòng)態(tài)仿真，可以對(duì)施工過程進(jìn)行定量計(jì)算與分析，進(jìn)行多方案的比較和優(yōu)化，直到得出滿意方案。
2．水利水電工程施工導(dǎo)截流三維動(dòng)態(tài)可視化仿真方法研究
水利水電工程施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)和管理過程，往往需要涉及大量的數(shù)據(jù)及圖形信息，如壩區(qū)的水文、地形、地質(zhì)資料以及樞紐設(shè)計(jì)、施工場地布置和施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)等各種數(shù)據(jù)及圖紙。高效、簡便地對(duì)這些信息進(jìn)行管理，是提高設(shè)計(jì)效率及施工管理水平的關(guān)鍵之一。同時(shí)，施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)是施工組織設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，對(duì)不同的導(dǎo)流方案很難進(jìn)行直觀的比較，所以實(shí)現(xiàn)施工導(dǎo)流形象直觀的表達(dá)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
為此，提出水利水電工程施工導(dǎo)截流三維動(dòng)態(tài)可視化仿真理論與方法，并實(shí)現(xiàn)施工導(dǎo)截流可視化信息管理與三維動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)CDMIS。此系統(tǒng)充分利用地理信息系統(tǒng)（GIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析與處理能力，建立三維施工導(dǎo)截流場地布置模型，以及在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)可視化的信息查詢及管理等功能，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中信息的可視化管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)施工導(dǎo)截流三維動(dòng)態(tài)演示。水電工程施工導(dǎo)截流三維動(dòng)態(tài)可視化仿真系統(tǒng)（CDMIS）結(jié)構(gòu)圖見圖4。
3．混凝土壩施工過程三維動(dòng)態(tài)可視化仿真與優(yōu)化方法研究
混凝土壩施工，考慮到溫度、應(yīng)力、澆筑機(jī)械設(shè)備布置和澆筑能力等因素的影響，需將混凝土壩體按一定的原則進(jìn)行分縫分塊澆筑。由于混凝土壩澆筑量大，澆筑塊數(shù)以千、萬計(jì)，澆筑塊之間的施工約束條件十分復(fù)雜，這就給安排澆筑順序和進(jìn)度帶來極大閑難，使人工安排澆筑塊、澆筑順序幾乎成為不可能。目前在制定混凝土壩施工組織計(jì)劃時(shí)，傳統(tǒng)的方法是憑經(jīng)驗(yàn)用類比的方法按月升高若干澆筑層和混凝土澆筑強(qiáng)度等指標(biāo)來控制施工計(jì)劃的進(jìn)程。這種方法由于缺乏系統(tǒng)的定量計(jì)算分析，在論證施工各階段的筑壩進(jìn)度以及各混凝土壩段升高過程是否能滿足大壩施工各方面的要求時(shí)總感到論據(jù)不足。
隨著計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)仿真技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是系統(tǒng)仿真技術(shù)在復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)行中的推廣應(yīng)用，使得有可能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝上壩施工的動(dòng)態(tài)過程的仿真實(shí)驗(yàn)。事先擬定不同的混凝土壩施工方案，并對(duì)施工動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行仿真，可預(yù)測不同施工方案下混凝土施工進(jìn)程的各項(xiàng)定量指標(biāo)，這對(duì)制定合理的混凝土壩施工進(jìn)度計(jì)劃將提供科學(xué)可靠的決策依據(jù)。在充分考慮各種澆筑施工影響因素的情況下，建立混凝土壩施工系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯模型，并在此模型基礎(chǔ)上編制計(jì)算機(jī)仿真軟件。通過選取各種可能的機(jī)械配套方案及輸入不同的施工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行大壩施工過程的仿真計(jì)算，可得到最優(yōu)機(jī)械配套的數(shù)量、機(jī)械的利用率、混凝土月澆筑強(qiáng)度、逐月累計(jì)混凝土澆筑方量過程曲線。同時(shí)還可得到相應(yīng)某施工方案下大壩澆筑施工的詳細(xì)進(jìn)度計(jì)劃、各控制階段的筑壩進(jìn)程面貌等。而且通過混凝土壩澆筑仿真還可對(duì)其不同的澆筑規(guī)則對(duì)壩體上升進(jìn)程的影響進(jìn)行分析和研究。
同時(shí)，利用基于GIS的三維動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)來表現(xiàn)復(fù)雜混凝土壩施工過程。通過建立坐標(biāo)系，把現(xiàn)實(shí)世界的事物在計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)位置重現(xiàn)出來，建立實(shí)體的數(shù)字模型，并按照一定方式將實(shí)體與其屬性一一對(duì)應(yīng)，從而反映實(shí)體的靜態(tài)空間特征。同時(shí)利用過程信息，生成三維動(dòng)畫，為描述復(fù)雜的施工過程提供可視化手段。
4．水利水電工程施工總布置三維動(dòng)態(tài)可視化仿真方法研究
水利水電工程施工總布置是對(duì)工程施工場地在施工期間進(jìn)行的空間規(guī)劃。由于水利水電工程施工場地布置幾乎包括了一切地上、地下已有的、擬建的建筑物，一切為施工服務(wù)的臨時(shí)性建筑物（包括砂石加工系統(tǒng)、混凝土系統(tǒng)等），因此布置過程非常復(fù)雜。
對(duì)樞紐主要建筑物施工全過程進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各建筑物施工關(guān)系之間的協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)直觀的施工總布置形象全過程三維動(dòng)態(tài)仿真，使施工場地布置隨工程進(jìn)度計(jì)劃盡可能形象、直觀、迅速地演示現(xiàn)場施工場地變化過程。不僅能直觀顯示樞紐施工組織設(shè)計(jì)的成果，而且將極大地方便工程施工總布置決策及管理。水電站施工總布置可視化仿真系統(tǒng)（CLMIS）的總體結(jié)構(gòu)見圖5。
四、結(jié)束語
可視化仿真的理論和方法包括全過程動(dòng)態(tài)仿真理論、圖形輔助仿真建模方法、基于GIS的三維動(dòng)態(tài)數(shù)字模型構(gòu)造及其可視化方法、基于GIS的三維動(dòng)態(tài)演示方法及基于GIS的交互式可視化仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等，實(shí)現(xiàn)了仿真建模、仿真計(jì)算過程及成果的可視化。
1.在現(xiàn)場總線中應(yīng)用電力工程自動(dòng)化技術(shù)
在有著多種形式與構(gòu)架存在于現(xiàn)場的總線當(dāng)中，是利用技術(shù)處理的形式，向主控設(shè)備中傳輸電力工程設(shè)備上的相應(yīng)參數(shù)，之后通過管理人員對(duì)圖形的判斷、數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行主控，進(jìn)而有效的處理相應(yīng)的信息，并且通過回路將傳遞處理結(jié)果和科學(xué)決策迅速的傳遞給待指令的設(shè)備中，對(duì)設(shè)備的動(dòng)作有效的予以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)電力工程自動(dòng)化的控制調(diào)節(jié)有效的給予完成。在實(shí)際現(xiàn)場總線中，對(duì)電力工程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，維護(hù)和安全過程的集約化是其主要優(yōu)勢所在，對(duì)于投資控制和技術(shù)優(yōu)勢的實(shí)現(xiàn)上會(huì)帶來非常巨大的幫助，有助于電力工程自動(dòng)化目標(biāo)在高質(zhì)量、低成本和快速度的情況下有效的予以完成。例如下圖中，就充分展現(xiàn)了電力工程自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)場總線中的應(yīng)用：在這個(gè)圖中，利用遠(yuǎn)程控制中心，對(duì)施工現(xiàn)場中的站級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，之后利用CAN網(wǎng)絡(luò)相間隔層中進(jìn)行傳遞，進(jìn)而地現(xiàn)場總線中的CAN網(wǎng)絡(luò)和I/O單元進(jìn)行控制，其充分的展現(xiàn)出了自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，有效的解決了以前人工控制中的不足，大大提升了現(xiàn)場總線中的工作規(guī)范性和合理性。
2.在自動(dòng)補(bǔ)償中對(duì)電力工程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用
自動(dòng)化補(bǔ)償?shù)姆绞?，能夠有效的統(tǒng)一起來固定和動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償方式，令補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、分項(xiàng)和快速的目標(biāo)，對(duì)于傳統(tǒng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)和技術(shù)上的不足之處能夠有效的進(jìn)行優(yōu)化處理。使用智能化電容器是現(xiàn)階段自動(dòng)化補(bǔ)償?shù)闹攸c(diǎn)和關(guān)鍵所在，智能電容器對(duì)自動(dòng)而精確的投切予以實(shí)現(xiàn)，針對(duì)于電力工程的準(zhǔn)確補(bǔ)償能夠有效的予以實(shí)現(xiàn)，此外，可以很好地防止傳統(tǒng)補(bǔ)償方式?jīng)_擊影響保護(hù)功能的情況發(fā)生，對(duì)于整個(gè)電力工程的有效發(fā)展上都會(huì)帶來非常巨大的幫助。
3.建立電力工程自動(dòng)化數(shù)據(jù)庫
控制和監(jiān)督電力工程的功能可以通過數(shù)據(jù)庫來有效的給予實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于提升電力工程自身的利用價(jià)值和提升電力工程處理問題的準(zhǔn)確率上會(huì)帶來非常巨大的幫助。此外，將可靠的數(shù)據(jù)為轉(zhuǎn)化為有關(guān)操作的具體信息提供出來，將規(guī)范和準(zhǔn)確的指導(dǎo)為設(shè)備的操作提供出來。并且，在數(shù)據(jù)庫技術(shù)不斷發(fā)展的前提下，及其進(jìn)一步的研究監(jiān)控系統(tǒng)中觸發(fā)子和對(duì)象的函數(shù)，對(duì)于控制更加復(fù)雜的功能和電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視的復(fù)雜功能上也能夠有效的予以實(shí)現(xiàn)，這樣對(duì)于生活和工業(yè)生產(chǎn)的需求能夠在更大的程度上給予滿足。
二、結(jié)語
