動力系統分析精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇動力系統分析范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

城市空間結構研究的兩個層次，一是城市外部地域空間結構，把城市作為區域中的點，從城市體系的角度進行研究：二是城市內部地域空間結構，把城市作為一個面，從城市形態和功能分區的角度進行研究。本文立足于城市空間結構變化的原因，以及城市在城市體系和區域中承擔職能的調整對城市空間結構進行研究，側重于對空間結構演進的動力系統進行分析。

二、城市空間地域結構演變的動力系統

城市空間結構在自組織力作用下經歷集聚―擁擠―分散―新的集聚的過程。在這一過程中，經濟結構及產業內部結構的變化，交通及通訊技術的發展，重大投資項目的推動，自然生態因素等具有最為顯著的影響。另一方面。城市建設中一直存在有意識的人為干預，即政府加以規劃調控及政策引導。通過法律、經濟、技術、規劃決策及實施等方面的作用，使城市空間結構演化盡可能符合人類發展愿望和要求，這就是空間的被組織機制。城市空間結構的成型和演變正是通過城市空間內部組織過程和空間被組織過程相互交替逐步朝著理性的方向發展。這種組織與被組織機制發揮作用的過程，不僅受城市自身要素規模和組織結構的影響，而且受所處城市體系內部各城市之間相互作用機制和強度的影響，是經濟、社會、公共政策和自然生態基礎等內外力產生合力的大小和方向綜合作用的結果，也是城市按照復雜巨系統運動規律發展在一定時期內呈現出的結構圖形。

(一)自組織機制申的經濟動力

1　自組織力是城市空間結構演變的源動力

城市空間結構演變中存在著自組織過程，其根本的原因就是空間中存在著類似于自然界的不同生態位勢差。這種生態位勢差在城市發展的早期可能是由于具體的地理環境、區位條件的差異而造成在城市發展的過程中，各種社會經濟要素在不同場所以不同的方式集聚、擴散，這種聚集和擴散產生磁場和場強，導致生態位勢的改變。城市空間結構增長的自組織機制實質是對系統平衡與恒定的否定，并能在一個新的層次上達到相對穩定有序的結構，以實現空間的發展進化，即“漲落有序”過程。

2　經濟發展是城市空間結構演變的最主要動力

經濟發展對城市空間結構演變的影響，主要是通過三種方式：一是城市經濟發展所必然帶來的經濟規模的擴張、人口的集中和生產要素的聚集。由此城市經歷土地利用規模的擴大、城市空間的外向擴張以及土地利用集約化，極大地改變了城市景觀。二是城市經濟發展過程中伴隨的經濟結構的調整。城市經濟結構的調整，將引起生產要素流向新的戰略支撐產業和先到產業，這些產業的聚集區就成為新的要素聚集地，要素聚集地的位移，特別是人口的集中地和資金的投向區位的改變。將對城市要素空間整體布局造成影響，進而導致城市空間結構的調整和變化。同時，城市要素空間布局的優化還能相應地提高城市空間的利用效率。三是城市經濟發展中呈現出的周期性特征。城市經濟和國民經濟增長周期相似。都是一個不穩定的波動性過程，其經濟增長速度在不同時期會起伏變化。一般說來，伴隨著城市經濟的周期性波動，城市空間結構表現出“分散―集中―再分散―再集中的螺旋式循環上升”和“高速―低速―再高速―再低速的外向型用地擴展”的運動特點。

3　技術進步是城市空間結構演變的基礎條件

城市空間結構的發展演變是在技術進步的推動下進行的。技術創新對城市空間結構演變的影響，不僅影響城市內部空間結構的垂直擴展和水平擴展，改造了城市景觀：而且使得城市體系中各城市之間的作用通道更加通暢，作用強度逐漸增強。其中，建筑技術創新推動了城市空間結構的垂直擴展，交通通信技術的發展和普及推動了城市空間結構的水平擴展。聚集效應較高的地區，土地的供給有限，只能依靠現代的建筑技術，拔高其立體空間，也就逐漸形成了目前CBD高樓林立的局面。交通通訊技術的擴展改變著城市擴展的方向，也改變著城市的空間形態。隨著知識經濟的到來，網上辦公、網上購物將成為現實，人們面對面的接觸將大大減少，有利于人們向郊區遷移，城市空間形態更加分散化。

4　大型項目建設是城市空間結構演變的偶然性動力

大型工程的建設不僅占據大量的空間，也產生巨大的經濟效應和環境效應。大型項目建設的完成，引起處于同一產業鏈條的企業和生產要素的集聚，從而產生眾多的經濟地域綜合體，使得城市空間結構根據專業化部門與綜合發展部門的關系，以專業化部門的企業布局為中心，結合區域的資源分布、人口分布、城鎮分布等情況，合力布局綜合發展部門而形成的圈層空間結構模式，城市內部空間結構也相應地呈現出若干的人口和產業集聚核心區域。此外，大型項目建設所產生的經濟效應和環境效應超過城市本身的承載力時，也會改變原有的城市空間結構或者城市的整體搬遷。

(二)行政因素所引致的催化效用

1　城市規劃的引導和預測作用

第一，城市規劃應體現城市的整體利益，是對城市社會經濟發展的空間布局做出合理安排的一種法規調控手段或措施，也是城市發展戰略在空間上的展開。其本質是基于當地自然和人文資源、對一定時期內人類追求財富和生活質量改善的過程進行空間部署的過程，城市規劃對城市空間結構的擴展具有重要的導向功能。政府部門擔負的公共職能，正是通過城市規劃，對城市空間和土地的分配和使用進行引導、產業活動空間在不同區位的配置，引導著城市空間結構的發展方向。第二，城市規劃也是一種科學的預測，是按照城市的性質、規模和條件，確定各個功能區的布局和城市各要素的布置，為城市建設的各個方面制定措施服務。從這種意義上講，公共政策是城市規劃的重要組成部分。作為預測，城市規劃不僅和國民經濟總體發展規劃相銜接，而且要體現政府部門發展和管理城市的意圖，這就是城市規劃在導向過程中出現了偶然性和非連貫性。不同階段不同政府部門發展的思路不同，使得城市空間結構的演變會在一定時期、一定程度上背離諸多因子作用下的城市發展規律，空間結構的演變偏離人們的預測，人口集中和要素集聚沒有完全依據城市空間結構演變的趨勢進行。其次，發展思路的不同，通過調整大項目布局和基礎設施建設，對城市土地利用結構、經濟結構、交通網絡結構、社會空間結構、生活空間結構等產生影響，從而使得城市空間結構的調整出現不規則的斷點和斷面，呈現出明顯的非連貫性特征。

2　城市新區功能定位的影響

經濟是城市的命脈，產業是城市發展的基礎，也是城市新區開發與建設的首要問題。城市新區是城市產業發展戰略的重要載體，也是城市空間發展戰略的體現者，其空間格局很大程度上決定了城市將來的產業布局，可以說，新區的產業一方面要實現城市整體的產業發展目標，另一方面要實現城市的空間發展目標，城市新區成為了二者的共同歸結點。城市新區的產業功能定位要求城市

空間發展戰略與之相呼應。產業的發展意味著產業布局的演變，它將導致土地利用方式的轉換；由此影響城市的空間形態。

(三)社會因素長期穩定的侵蝕作用

1　居民居住綜合體產生的聚集作用

在城市空間結構演變的過程中，居民居住綜合體的出現極大地改變著城市景觀，以往簡單功能分區導致的樹形城市結構，其根源在于對城市事實上應當存在的復雜結構難以處理和理解，從而不自覺地通過簡單化加以逃避。亞歷山大指出：半網絡形結構城市比樹形結構更合理之處在于更多地考慮了人作為社會人對城市空間結構的影響。因為人不同于機械，不可能總是按部就班，城市生活中無時無刻沒有偶然性、隨機性的存在。受現代城市功能分區規劃思想的影響和我國長期計劃經濟體制所限，我國各大系統、單位對城市用地的條塊分割、封閉管理所造成的城市空間的不連續、不流動，城市空間無法形成有機的整體。進入市場經濟以后，對城市空間結構影響較大的則是如今如火如荼的小區建設。小區建設過程中，注重于微觀的調整，以消除嚴格功能分區帶來的弊病，形成“大尺度分區、小尺度綜合”的居民居住綜合體，從而改變著城市空間微觀結構。

2　經濟社會空間分異產生的社會影響

此外，近年來經濟體制改革和社會主義市場經濟制度運行對城市社會結構的影響日益加強，經濟一社會系統“中間狀態或階層(相對)縮減削弱、而強弱富貧等性質對立的兩極狀態或階層(相對)擴大增強”的結構演化趨勢越來越明顯。城市地理學所關注的是經濟一社會極化在不同空間層面的映射一“空間極化”主要體現為經濟社會資源在空間不平衡分配、流動組合所帶來的不同區域之間差異強烈化、差距擴大化，在資源輻合匯流中心往往伴有經濟一社會系統極核的形成或強化，這種變革的社會結構正在重建城市的空間結構。一方面，制造業向廉價的勞動力和土地區位轉移，尤其是城市邊緣地帶；另一方面，大規模的服務業在中心集中導致內城區城市更新速度加快。

(四)自然基礎通過城市生態系統產生的傳導動力

1　自然基礎的制約性影響

城市空間結構所依托的城市地質構造條件的差異，導致城市在開發時要充分考慮地質條件對大規模建設的承載能力。結合主體功能區劃，適宜規劃為重點開發的可以進行大規模開發，適宜優化開發的則需要控制人口和產業集聚規模，不合適開發的則需要避免人口和產業的進一步集中。地質構造不僅影響城市空間結構的布局，而且一旦地質構造劇烈變化，還將導致城市的衰退或毀滅，從而引起城市空間結構的重構或變遷。同時，由于城市大規模開發和建設超過城市地質構造的承載能力，或者過度使用地下水導致地下漏斗的出現以及礦產資源開采引起的地表塌陷，都會誘導地質構造被動地對城市空間結構影響作用。

2　生態城市建設目標的影響

篇(2)

[關鍵詞] 混合動力； 電動汽車； 機電耦合系統； 歸類； 功率耦合； 分析

在實際運行過程中，混合動力的電動汽車主要是一種通過內燃機以及電動機兩種機械設備的混合動力作用，實現驅動運行以及應用的一種車輛類型，而混合動力電動汽車運行過程中，這種混合動力驅動作用下的動力作用，主要是通過一種機電耦合系統的動力耦合作用實現的，因此，對于混合動力電動汽車來講，機電耦合系統對于車輛的運行實現有著非常重要的影響和作用意義。通常情況下，混合動力電動汽車中的機電耦合系統，不僅對于混合動力電動汽車的運行工作模式具有決定性的作用，而且也是混合動力電動汽車在進行內部運行功率分配實現中的重要依據，同時，機電耦合系統還對于混合動力電動汽車運行的動力性能以及排放性、經濟性有很大的影響和作用。

通常情況下，在對于混合動力電動汽車機電耦合系統的研究分析中，將機電耦合系統分為串聯、并聯以及混聯等三種混合耦合聯接形式。也有在對于混合動力電動汽車的機電耦合系統進行研究分析中，按照混合動力耦合的位置以及耦合部件的不相同情況，將混合動力電動汽車機電耦合系統分為傳動系統耦合、變速箱耦合以及行星機構耦合等多種不同的耦合系統類型。但是，在這些對于混合動力電動汽車機電耦合系統類型的研究分析中，對于機電耦合系統的類別劃分都比較概況，在實際應用中也具有很大的局限性。本文主要采用數學模型的計算方法，在對于混合動力電動汽車機電耦合系統的耦合條件進行歸納分析的情況下，按照混合動力電動汽車機電耦合系統的耦合條件與原則要求，實現對于機電耦合系統進行轉矩耦合、功率耦合以及轉速耦合三種機電耦合系統類型的歸類分析。

1 混合動力機電耦合系統的定義概述

混合動力電動汽車在運行過程中，主要是依賴內燃機以及電動機兩種動力的混合驅動作用，而混合動力電動汽車中的這兩種混合驅動動力作用，又是在電動汽車機電耦合系統的耦合作用下實現的，因此，才構成了混合動力電動汽車的運行實現過程。而在混合動力電動汽車中，電動汽車機電耦合系統的機電耦合作用，主要是內燃機以及電動機動力設備與系統動力輸出之間的一個相互影響作用關系，并且在混合動力電動汽車運行過程中，電動汽車的機電耦合系統能夠促使電動汽車中內燃機以及電動機、動力輸出裝置之間相互聯系并且影響。如下圖1所示，即為混合動力電動汽車機電耦合系統的示意圖。

根據上圖所示關系作用情況可知，在混合動力電動汽車的機電耦合系統中，內燃機裝置設備傳遞給機電耦合系統的汽車動力轉矩以及轉速情況，以及電動機裝置設備傳遞給汽車機電耦合系統的轉矩以及轉速情況，和汽車機電耦合系統中輸出的轉矩和轉速情況之間，存在著一定的影響規律和作用關系，這也是電動汽車機電耦合系統的耦合作用。

2 混合動力機電耦合系統的類型劃分

根據之前對于混合動力電動汽車機電耦合系統的類型劃分情況，比如，并聯式、串聯式以及混聯式的機電耦合系統劃分類型，以及根據機電耦合系統耦合位置以及耦合部件情況，對于機電耦合系統的類型劃分方法與相關研究。由于這些機電耦合系統的類型劃分，類型劃分過程中比較籠統概況的劃分特點，導致類型劃分結果在實際應用中，具有很大的局限性。本文所要論述的進行機電耦合系統類型劃分的方法，主要是根據機電耦合系統的耦合條件，在通過相關數學計算模型的計算分析下，實現對于混合動力電動汽車機電耦合系統類型的劃分實現，具體類型劃分過程如下。

首先，根據上文中對于電動汽車機電耦合系統的定義分析，將電動汽車機電耦合系統中耦合作用條件，按照轉矩以及轉速兩個參數因素，進行平穩定運行條件下，混合動力電動汽車的機電耦合系統的耦合作用和類型。

其中，以轉矩作為機電耦合系統的耦合條件，只要電動汽車運行運行過程中的轉矩參數滿足下列（1）所示的計算條件，那么，混合動力電動汽車的機電耦合系統就可以實現耦合運轉。

根據上述的計算分析可以知道，混合動力電機電耦合系統在至少滿足上述的一種假設條件情況時，都可以實現電動汽車機電耦合系統的混合動力耦合作用。因此，根據這種情況，就可以將混合動力電動汽車的機電耦合系統劃分為三種基本類型。第一種為混合動力機電耦合系統的耦合運行實現中，只有轉矩耦合條件滿足耦合運行要求，而轉速耦合條件并沒有實現；第二種是混合動力機電耦合系統運行中，只有轉速耦合條件得到實現并進行滿足，而轉矩耦合條件并沒有得到滿足和實現；第三種為混合動力機電耦合系統耦合運轉實現情況下，轉矩耦合條件以及轉速耦合條件都得到了滿足。根據上述混合動力機電耦合系統運轉實現中的耦合條件，以及運轉實現對于耦合條件的要求情況，對于上述三種不同耦合條件下的機電耦合系統耦合運轉情況，可以將混合動力電動汽車的機電耦合系統分為三種類型，對應上述三種耦合條件分別為轉矩耦合系統、轉速耦合系統以及功率耦合系統。

3 混合動力機電耦合系統的歸類分析

根據上述對于混合動力電動汽車機電耦合系統的歸類依據以及具體類別劃分情況，下文將對于混合動力機電耦合系統的轉矩耦合系統、轉速耦合系統以及功率耦合系統三種歸類類別分別進行分析。

3.1 轉速耦合系統分析

首先，對于混合動力電動汽車機電耦合系統中的轉速耦合系統類型進行分析，可以根據混合動力電動汽車中的行星排機構原理進行分析實現。通常情況下，作為混合動力電動汽車機電耦合系統中的常用機構，行星排主要有單行星排、雙行星排以及多行星排多種形式，并且在混合動力機電耦合系統中，行星傳動混合動力裝置在穩定情況下動力輸入以及輸出之間關系可以通過下列公式（3）進行表述。

在實際應用設計中，對于混合動力行星傳動混合動力裝置系統中的輸入、輸出以及行星排之間可以任意進行組合，以形成更多的類型形式，并且不管是哪種形式類型，其輸出以及輸入量之間的關系都滿足上示（3）公式中的計算關系。此外，在另一種比較典型的混合動力機電耦合系統中，也就是定子浮動式電動機裝置，根據其穩定狀態情況下的輸入以及輸出量關系情況，可以得知這樣的系統類型在運行實現過程中，都是滿足轉速耦合條件，但是不能滿足轉矩耦合條件的系統類型，也就是所謂的轉速耦合系統類型。

3.2 轉矩耦合系統分析

對于混合動力電動汽車機電耦合系統中的轉矩耦合系統類型，對于該種機電耦合系統類型的分析，主要依賴于混合動力電動汽車機電耦合系統中的傳動系耦合的動力耦合方式的分析。這種動力耦合方式的機電耦合系統也被稱作是傳動系耦合系統，其在穩定狀態情況下的動力作用關系，可以轉化為下列公式（4）所表示的計算關系。

根據上述的計算關系公式，在假設一定條件成立的情況下，則可以根據計算關系看出，這種傳動系機電耦合系統在耦合運行過程中，就能夠滿足轉矩耦合條件，但是不能夠對于轉速耦合條件進行滿足，因此這種類型的機電耦合系統，也就是上述分類中的轉矩耦合系統類型。此外，在一些混合動力電動汽車中，使用電動機進行混合動力電動汽車機電耦合系統中的動力耦合實現，這種機電耦合方式下的機電耦合系統，根據其動力輸出以及輸入量關系情況，也屬于耦合條件分類標準下的轉矩耦合系統類型。

3.3 功率耦合系統分析

在混合動力電動汽車機電耦合系統類型中，功率耦合系統是一種系統運行實現過程中，其動力輸出以及輸入量關系，既滿足轉矩耦合條件，同時也滿足轉速耦合條件的機電耦合系統類型。對于這種機電耦合系統類型的分析，如上述對于轉速耦合系統類型中，行星排混合動力機電耦合系統一樣，在單行星排機電耦合系統中，如果兩個電機裝置中，一個電機設備裝置為發電機，一個電機設備裝置為電動機，那么對于其動力輸入以及輸出量之間的關系描述，可如下公式（5）所示。

在實際設計應用中，一些混合動力電動汽車中的混合動力裝置，就采用的是雙行星排機電耦合系統裝置，并且混合動力裝置系統中的兩個電機裝置，就一個是電動機一個是發電機，通過上述混合動力輸入量以及輸出量之間的關系計算公式，進行計算分析就可以知道，上述動力輸出量以及輸入量之間的關系情況，同樣滿足該混合動力機電耦合系統動力裝置。此外，還有一種雙轉子電機耦合系統，其系統在混合動力耦合作用下，進行運行時同樣滿足上述輸入量以及輸出量關系，也就是機電耦合系統在運行實現過程中，同時滿足轉矩耦合條件以及轉速耦合條件，屬于功率耦合系統類型。

此外，隨著混合動力耦合系統技術的發展，在滿足上述混合動力機電耦合系統運行耦合條件的情況下，還逐漸出現了雙模式的耦合系統類型，它是在對于上述三種基本耦合系統的合理組合下，實現的一種以耦合條件為標準的耦合系統類型，具有提高電動汽車整體性能的優勢特征。

4 結束語

總之，本文所論述的混合動力電動汽車機電耦合系統分類方法與分類原則，與傳統的系歸類相比，不僅在類型劃分上更加的具體詳細，并且對于實際設計應用也有很大的積極作用和意義。

[參考文獻]

[1] 黃援軍，殷承良，張建武，浦金歡，董悅航.并聯式混合動力城市公交車動力系統參數匹配[J].上海交通大學學報.2007（2）.

[2] 高建平，何洪文，孫逢春.混合動力電動汽車機電耦合系統歸類分析[J].北京理工大學學報.2008（3）.

[3] 岳東鵬，張峻霞.混合動力軸系機電耦合振動的理論研究[J].拖拉機與農用運輸車.2010（3）.

[4] 李練兵，陳 鵬，史廣奎，王華君.混合動力汽車用雙轉子電機的建模與仿真[J].電機與控制學報.2008（4）.

[5] 張峻霞，岳東鵬.機電耦合對MHEV動力系統軸系振動的影響[J].農業機械學報.2007（5）.

[6] 岳東鵬，苗德華，張峻霞.機電耦合作用下混合動力系統軸系動力學分析[J].汽車工程.2008（3）.

篇(3)

關鍵詞：海洋工程；綜合電力推進系統；技術研究

中圖分類號：U664.14 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0012-02

當前，隨著我國綜合電力推進技術的發展和進步，促進了大容量電力電子元件的快速發展，革新了傳統船舶動力系統的關鍵技術，通過深入研究船舶綜合電力推進技術發展思路，結合當前船舶工業的現狀和市場發展需求，提出了船舶綜合電力推進技術發展的新思路。綜合電力推進技術是將船舶動力系統與輔機電站系統進行有機結合，實現能源的最大化利用，提高船舶操作的靈活性，體現了海洋工程船舶推進裝置的動力定位功能。

1 船舶綜合電力推進特點與優勢

海洋工程的船舶動力系統由原動機與推進系統進行有機結構構造而成的，其中，原動機是動力系統的動力來源，推進系統是實現船舶高效運作的的高效機動。

當前，我國海洋工程的推進系統主要有機械式直接推進和電力推進兩類，其中，電力推進又分為傳統電力推進和綜合電力推進兩種推進技術。

綜合電力推進系統普遍采用中高壓交流電制，提升了系統的功率大幅度上升與響應速度，提高了電機轉矩密度和發電機功率密度，廣泛應用于高技術船舶運作。

1.1 綜合電力推進的基本特點

綜合電力推進系統的主要特點如下：

第一，綜合電力推進系統的復雜程度較高，具有較強的集成性；

第二，綜合電力推進系統是典型的高新技術產品；電壓等級與功率密度較高、容量較大；

第三，綜合電力推進系統具有優良的可操控性和隱身性，是水面艦艇動力系統的發展趨勢。

1.2 綜合電力推進的優勢

與傳統電力推進系統相比，綜合電力推進具有如下優勢：

其一，具有更好的綜合性、經濟性、科學性，降低了綜合運行費用的同時，減少了污染排放量；

其二，具有更高的可靠性；

其三，具有更舒適的艙室環境，大幅度提高航行舒適度；

其四，具有更大的有效艙容以及更強的操縱性能。

2 國內外船舶綜合電力推進技術發展狀況

2.1 國外船舶綜合電力推進技術發展狀況

俄國科學家雅柯賓通過直流電機和蓄電池的相關試驗，首次 提出了“電力推進 ”的概念，至今已有一百多年的歷史，其發展歷程可分為以下三個階段：

第一階段為1908―1945年的傳統電力推進早期應用階段，第一艘以直流電力推進作為主動力的消防船，開創了船舶電力推進技術應用的先河；

第二階段為1945年―1980年的傳統電力推進特殊應用階段，受電工技術發展條件的制約，傳統的低壓直流電力力推進系統存在一定的不足，但在潛艇和特種工程船等仍然發揮重要作用；

第三階段為1980年至今的綜合電力推進快速發展階段，隨著我國電子技術的不斷發展，船舶綜合電力推進技術取得突破性進展。

2.2 我國船舶綜合電力推進技術發展狀況

二十世紀的數十年來，我國的船舶配套技術發展緩慢，幾乎處于停滯狀態。進入二十一世紀后，在市場需求的牽引下，我國逐漸關注于船舶行業對綜合電力推進技術的發展，但尚不具備自主研發能力，推進系統大多是從國外引進，換言之，我國當下的電力推進系統還不完善。

3 海洋工程船舶推進電動機基本要求

推進電動機作為當下海洋工程船舶的重要推進動力，與傳統電機相比，它不僅要考慮船舶的使用環境，同時還要考慮艙室內的布置等要求，換言之，船舶推進電動機的基本要求是高轉矩密度、低振動噪聲、高可靠性。

4 綜合電力系統關鍵技術探析

4.1 中性點接地技術

當前，我國海洋工程船舶中對高壓供電網絡中性點接地處理方式的選擇是一個較為綜合的問題，通過系統分析可知，與傳統低壓電力系統相比，中高壓電力系統首要需要考慮的就是絕緣問題。目前，在我國海洋工程船舶中，中高壓電力系統電壓等級較高，當發生單相接地故障時，電弧不僅不能自我熄滅，同時還進一步擴大了故障的影響力，產生重大的安全事故。因此，在進行船舶中高壓電力系統設計時，設計人員要重點考慮電容電流問題。

當前，我國海洋工程船舶綜合電力系統推進中，對中性點接地的處理方式主要包括：中性點不接地、經消弧線圈接地等，同時還應該考慮電流、成本、安裝技術等方面的影響。

近年來，隨著我國科技的不斷發展，海洋工程船舶大多使用經高阻接地的接地方式，這種方式可以保障在發生接地故障時，所產生的電壓和電流都是零序的，起到了保護裝置和限制故障電流為目的。

總而言之，高電阻接地在設計上滿足通過高阻接地裝置的電流等于或稍大于系統的電容電流的設計原則，所以可以得知，在進行中性點接地技術，如何確定系統的電容電流是確定接地電阻的關鍵。

除此之外，同步發電機是海洋工程船舶電力系統最重要的設備之一，因此設計人員應該從發電機的安全性角度出發，確定高阻接地阻值。

4.2 系統保護技術

相對于傳統的低壓電力系統，海洋工程中的船舶中高壓電力系統在系統保護方面做了較大的調整，除了常規的保護外，中高壓電力系統還要考慮中性點接地方式、接地保障的監測與保護以及差動保護等保護技術。海洋工程船舶綜合電力推進系統大多采用多電站并聯的運行方式，與低壓電力系統通過空氣斷路器本身保護不同，中高壓電力系統是通過采用數字式綜合繼電保護裝置和真空斷路器來完成保護工作的，而我國海洋工程船舶電氣綜合推進系統保護技術又分為如下兩類：

①縱聯差動保護。

根據我國有關IEC標準和船級社規范，當發電機的容量超過一定數值后，在其內部應用大量的大容量發電機組和變壓器，設置短路故障保護。

②零序保護。

對于海洋工程船舶中高壓電力系統來說，除了某些特定的船舶外，大多的綜合電力推進系統采用中性點接地處理方式，這樣就可以確保在發生故障時，系統中會產生較大的零序電流和零序電壓，從而保障相關設備。

4.3 諧波抑制技術

當前，我國的電力綜合推進系統廣泛地應用于海洋工程船舶上，但也由此帶來大量的諧波問題，對電力系統的運行造成一定的危害，污染電網波，影響各種用電設備的正常工作。

因此，企業應該必須針對當下電力推進系統中的諧波問題通過采取有效的措施，進行及時的治理，避免電網因諧波問題而造成不無可挽回的嚴重后果。目前，針對諧波問題，國內外普遍采用THD指標來對電網中的電能質量進行客觀系統地分析與評價，并對其進行了規范標準。

近年來，隨著我國科技的不斷進步，變頻器抑制諧波的方法主要有補償性和預防型兩種。前者主要指的是在諧波處加濾波器，而濾波器又分為無源濾波和有源濾波器。后者主要指的是從電力系統的本身出發，經過相關數據試驗，設計出不會產生諧波的交流器。

4.4 區域直流配電技術

在海洋工程船舶運作過程中，除了考慮推進器等變頻驅動外，還應該考慮多方位的變頻驅動設備，即通常包括變壓器、逆變器、直流母線、逆變器、斬波電路和負載設備等。中壓配電板的工作原理為：通過聯絡電纜向區域直流配電中心輸送電能，則該區域中心不僅主要負責電能變換和分配，同時還反映了如海洋工程船舶起重和錨絞車等多臺大功率集中設備的變頻電機分布的情況，從而實現實現多臺電機的饋電共享和循環利用，緩解當下我國資源短缺的現狀以及傳統變頻控制裝置的弊端，優化系統構架的同時，減少了點擊作業時穿插電纜和變頻設備的數量，降低了系統的濾波復雜程度，提高了系統的生命力等特點。

在船舶的起重、鋪管等過程中，電動機狀態的轉變會產生大量的再生電能，三相交流電動勢被三相全控橋整流，從而反饋到直流配電板上，促使區域直流配電板電壓持續升高。在一定程度上雖然會促進直流技術的發展，但從長遠來看，倘若直流配電板電壓超過荷載范圍，則會對區域直流配電系統和變頻器產生危害。帶來嚴重的安全隱患。

除此之外，當區域直流配電的放電電流約為電動機額定電流的一半時，為了確保變頻器不受損壞，流過制動電阻的電流應該為額定電流，其電阻值應為制動電阻的最小值。

5 結 語

綜上所述，本文主要基于我國現有的IEC相關標準以及船舶發展規范，闡述了船舶綜合電力推進特點與優勢，分析了國內外發展狀況，并對海洋工程船舶綜合電力推進系統中的區域直流配電技術、中性點接地技術、諧波抑制、系統保護技術等關鍵技術進行詳細探究，為后續綜合電力推進系統的設計提供參考。

參考文獻：

[1] 繆燕華，吳斐文.海洋工程船綜合電力系統應用概述[J].船舶技術，2009，1：38-42.

篇(4)

【關鍵詞】火力發電廠 熱能動力 設計 裝置 設備維護與檢測 維護

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）35-070-01

1 熱能動力設計

熱能動力設計必須做到：第一，加大全行業投入，包括人力、物力、財力上的投入；第二，加強熱能動力專業的理論研究和科研工作，通過各種途徑積極培養高素質設計人才；第三，加強宣傳與規范，理順整個設計工作的程序，保證設計人員素質和設計方法的一致性，改變整個熱能動力設計的被動局面。

1.1規劃設計

規劃設計是一個非常重要但是又很容易被人輕視的工作，為了使設計更加合理，就必須做好設計前的各項準備工作，它包括以下三個步驟：

第一，用戶需求分析。設計人員首先應通過與業主口頭交談、討論和分析、研究，收集用戶對熱能動力系統所提出的各種設想、要求，制定熱能動力系統所要達到的目標。在此基礎上，設計人員需要認真整理用戶的需求，對業主的要求進一步明確化、定量化，形成科學的、嚴格的、可操作的具體目標，從功能、性能、費用等方面結合現有的產品和各類相關技術確定本系統的目標。

第二，提出規劃設計方案。在確定熱能動力系統目標基礎上，設計人員應該圍繞用戶的各種需求和建筑物的自身功能，從宏觀上進行敘述和論證熱能動力系統的總體規模和性能指標、各個子系統的規模和性能指標、所選用的技術和實現途徑等，做到對用戶系統有一個總體概念和了解，為今后的實施方法步驟和經費情況做到心中有數，同時它也是系統分析階段的重要文檔資料。規劃設計方案一般應包括以下三個方面的內容：①目標系統的總體概貌； ②目標系統的總體結構；③各子系統的描述，包括系統目標、系統布線結構、系統實施計劃、系統經費概算。規劃設計方案最好能以圖文并茂的形式和使用通俗易懂的語言，將設計意圖充分表達出來，以供有關決策和技術人員作為論證和評價的基礎。

第三，可行性研究。在規劃設計方案出臺以后，就需要進行可行性研究了，也就是主要對該熱能動力系統建設的必要性、技術的先進性、經濟的合理性作出明確合理的的判斷，只有在調查判斷分析的過程中確認建設該系統符合上述三條時，才能夠進行下一步設計。

1.1.1建設的必要性。雖然許多熱能動力子系統具有很高的優越性，但是我們一定要根據使用部門的實際情況，在十分必要的場合才能安裝此系統。通過調查來確定不同的技術方案后再通過方案對比，證明安裝此熱能動力系統具有明顯優點的時候，才可以實行。

1.1.2技術的先進性。所謂技術的先進性是指這種設計方案既能達到國家規定的技術指標，而且還能達到目前國際上比較先進的水平，同時又能滿足用戶的要求與技術水平。

1.1.3經濟的合理性。經濟的合理性包括了兩個方面含義，一是指設備的選型和工程的投資費用應該合理：二是指該系統建設的投入產出必須合理。

1.2總體設計

總體設計階段是一個從目標系統到具體實現的逐步細化的設計過程，大體可以分為兩個前后銜接又相對獨立的階段：即總體設計階段和詳細設計階段。概括起來講，總體設計就是對目標系統的統籌和設計，以及對初步設計的修改、補充、完善和深化，它主要包括以下幾個方面的工作：環境設計、系統功能設計、集成設計、應用設計、邏輯設計、流程設計、協調設計等。

1.3工程施工設計

工程施工設計是系統技術設計和施工平面圖設計的總稱，其中最重要的是系統施工圖設計，一般情況下在系統初步設計和工程實施方案設計后就可以進行施工圖設計。工程施工圖設計就是對系統初步設計和施工方案做細致全面的技術分析和工程參數計算，將取得的確切的技術數據繪制在施工平面圖紙上。

工程施工圖設計的深度必須滿足以下幾個方面的要求：作好熱能動力設備機房和熱能動力的電源和接地預留；土建施工所需預留的孔洞、線槽和預埋件、橋架的定位、尺寸以及走向的工藝與敷設的要求；中央監控室、各類熱能動力機房的位置大小、平面布置要求；相對不變層、層面部分區間、大樓接入網的管道預埋；系統現場控制器、監控點的定位及安裝要求；系統設備線路端接的編號和方式；系統配線規格和布線要求。

系統工程施工圖紙一般應包括圖紙目錄、施工總體說明、各熱能動力子系統系統圖、系統管線平面圖、機房的布置詳圖、系統配線與端接圖。如果在以上圖紙上表達不清楚的，可以在施工總體說明或者相應的圖紙中加上一些文字說明來對施工圖紙的補充。

1.4修改完善設計

修改設計就是指在熱能動力系統施工安裝后，經過系統、分系統聯試并對系統的功能、

指標測試，只有通過修改設計，才能發現功能、性能指標不達標或不完善的地方，進而滿足系統的應用需求。通過對熱能動力設計的闡述，我們很容易看出熱能動力設計的一般流程和設計思路，即：規劃設計、總體設計、詳細（施工圖）設計、修改、擴充完善設計。設計是一切工程成敗之源，因此，只有充分認識到熱能動力設計工作的重要性嚴格按照設計的一般思路和流程進行設計，才能造就熱能動力的精品工程。

2 熱能動力裝置的檢測與維護

電力行業既是能源的生產者，又是能源的主要消耗者，在國家經濟發展和社會進步中發揮著舉足輕重的作用。我國的電力基礎能源行業隨著改革開放和經濟發展，得到了迅速發展，具備了一定的規模。因此培養出具有高素質的專業型人才，對熱能動力裝置進行有效的檢測與維護尤為重要，提高專業技術人員的技術水平是社會發展的需要。

2.1.火力發電廠

2.1.1工作原理：火力發電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產生的熱能來加熱水，使水變成高溫、高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動發電機來發電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發電廠統稱為火電廠?；鹆Πl電系統主要以燃料系統即鍋爐為核心，通過對水的兩次加熱可以提高熱效率，從而提高發電效率。

2.1.2生產過程：火力發電廠由鍋爐、汽輪機、發電機及相應的輔助設備組成，通過管道或線路相連構成生產主系統：燃燒系統、汽水系統和電氣系統。它的生產過程是煤在燃燒系統中燃燒，形成煤粉，通過對鍋爐中的水加熱后形成蒸汽，將蒸汽通過管道送入汽輪機中，帶動與汽輪機同軸的發電機發電。發出的電則由主變壓器升高電壓后，經變電站高壓電氣設備和輸電線送往電網。

2.2熱能動力裝置-鍋爐

2.2.1保障鍋爐的安全運行：①進行鍋爐操作的人員必須嚴格按照鍋爐的安全操作規范進行操作，按照鍋爐運行的流程進行工作，科學的使用設備，對設備進行看管。②在鍋爐運行前，應該檢查軟化水箱中的水位是否達到運行標準，如果水位過低應該及時進行補水，以免運行中使設備出現故障。③檢查鍋爐內的水位是否在合理的范圍內，并及時加減。④觀察壓力是否能夠正常的運行鍋爐。⑤觀察溫度是否正常，按照操作規范執行，降低危險系數，保證鍋爐可以安全持續的運行和電廠的正常生產。

2.2.2對鍋爐及時檢查定期檢修：①經常清掃鍋爐，保證鍋爐的清潔整齊，只有清潔整齊的鍋爐才是保證鍋爐正常運轉和觀察準確的必要條件，便于對鍋爐內部各個部件的運行進行觀察。②每日都對鍋爐進行檢查，保證管道暢通。管道的泄露會使水蒸汽的溫度達不到生產所需的要求，而管道的堵塞則無法傳送熱能，使熱能轉換成電能，完成發電。③保證人孔、手孔的正常情況，防止泄露。④保證一、二次鼓風系統的正常風量，防止漏風。⑤及時檢查蒸汽、管路及閥門的漏氣、漏水情況，保證鍋爐的正常運行。⑥及時發現爐排速度的變換，保證煤量的正常供應，使鍋爐運行正常。

2.2.3鍋爐的保養與維護：①每天對鍋爐的水位和閥門進行檢查，保證鍋爐的正常運行，并給滑動部位加劑，沖洗水位計并排污。②每周進行停爐試驗，開啟手動安全閥并復位，擦拭電眼，對燃氣管路系統進行檢漏試驗。③燃氣管路上的過濾器可以每月清洗一次。④每半年對鍋爐進行一次徹底的清理，保養水位電極，檢查鍋爐的內部構造是否安全，有無部件的松動。⑤每年對鍋爐進行全面的保養，校驗一次安全閥，以防生產過程中事故的發生。⑥在一定的時期后對鍋爐進行停爐保養，并對鍋爐的內部和外部進行全面的清理，對鍋爐進行濕法保養，即關閉所有的閥門后在鍋爐中加入軟化水至最低水位線，用特定的堿性保護液注入鍋爐。在夏季多用于干法保養，適用于停爐時間長的。另外還有充氣保養。

2.3.設備的檢修

2.3.1方式：通過設備的檢修可以判斷設備的異常，預先檢測到設備可能遇到故障的地方，通過先進的狀態監視和診斷技術提供的設備狀態信息。火力發電廠實施設備狀態檢修要選擇不同的檢修方式，以提高設備的可靠性、降低發電成本。但是設備的檢修并不能替代定期檢修，以保證設備的可用性，降低安全隱患。

2.3.2目的：現在科技的發達要求可以隨時準確掌握設備狀態，保證設備的安全、可靠和經濟運行。對設備進行實時監測，并進行定期的檢修，合理的安排檢修項目，可以有效的降低檢修成本，提高設備的可用率，形成符合狀態檢修要求的管理體制，提高企業的運行效率，降低檢修成本。

2.3.3原則：一是保證設備的安全運行。對廠內各設備的檢修期進行合理的配置，加強設備的監測和維護，制定相應的管理制度，做到每日一報，并把報告寫成書面文件交給上級主管部門，以便對設備進行及時的檢修。二是總體規劃，分布實施。對現行檢修管理制度的改革也就是實施設備狀態的及時檢修，對設備的及時檢修從車間開始推廣，逐步到整個工廠。在實施過程中要注意及時總結經驗，調整規劃，使全廠設備保證良好的生產運行狀況。三是充分利用科學技術，實施實時監測。在充分利用廠內所有的資源的基礎上，設備狀態的實時監測要利用先進的科學技術和相應的軟件，對各個設備進行實時監測，及時上報處理問題，避免影響正常的生產用電。

2.4.明確機構職責

在發電廠內部應該建立起健全的設備檢測的組織結構，明確各部門的職責，職責到人，有賞罰制度，對不認真負責的人給予警告處理。

運行值班員要熟悉熱力設備的工作原理，掌握熱力設備的運行機理，掌握熱力設備的運行規則，具備處理運行故障的能力。熟悉鍋爐設備結構及運行調節；熟悉熱力設備各種故障狀態的判斷與處理；熟悉各種工況下鍋爐汽輪機及輔機的啟停操作；熟悉汽輪機結構及其運行調節；熟悉除氧器、加熱器、凝汽器等輔助設備的操作和運行維護；會辦理各類工作票和填寫操作票。

檢修工要熟悉熱力設備的工作原理，掌握熱力設備的基本結構，掌握熱力設備的檢修工藝與流程，具備判斷、修復設備缺陷的能力。正確填寫測量數據、設備缺陷處理情況等檢修技術記錄。

熱能動力的主要裝置就是鍋爐，在日常的生產過程中只要嚴格按照鍋爐的操作方法進行操作，對鍋爐進行定期的檢測，合理的保養，保證發電廠的生產安全。對鍋爐進行正確的使用和定期檢測，并配有專業人員的操作，定期對鍋爐進行清理和維修，檢查鍋爐的內部狀況，保證鍋爐的安全運行，保證電力生產。

參考文獻：

篇(5)

1.研究目的

進入大學，可供自由支配的時間變多，學習方式也發生了變革，學習不再是單純的死記硬背和反復記憶，受到的影響因素也變多。學習能力既是基礎能力，又是核心能力，是大學生未來發展的核心競爭力。所以對大學生學習能力的組成因素的研究和評估成為了一個重要的課題。

本文希望通過研究大學生學習能力的構成指標，通過層次分析法構建大學生學習能力評價體系，以此為搭建智能學習規劃平臺提供大學生學習能力評價模型支持。

2.文獻綜述

學習能力的影響因素和組成指標，諸多文獻出于不同角度有不同的理解。本文綜述了一些國內研究的文獻的成果。

魏萍認為學習能力可類比物理學中“力”的特征要素進行分析，分為作用點、方向、大小、速度、持續時間及效果等六方面。

李清平認為信息時代的大學生學習能力是由大學生在學習過程中所必需的八種能力所組成。

3.模型的構建方法

近年來，在教學與學生質量評價模型方面主要包括加權平均法、單項因子評價法、多元線性回歸、層次分析法、灰色關聯法、模糊聚類分析法、神經網絡結構等方法。本文選取了層次分析法、灰色關聯法、模糊聚類分析法進行介紹，并做出比較。

3.1層次分析法

3.1.1 層次分析法的含義

層次分析法（Analytic Hierachy Process，AHP）是國外Saaty于20 世紀70 年代末提出的一種新的系統分析方法，目的在于將復雜問題系統化，簡化為幾個簡明扼要的層級。

3.1.2 層次分析法的實施步驟

① 確定要研究的問題和分層

首先要確定研究的主要問題，明確研究的問題定義，弄清楚決策的目的，充分掌握研究問題的方向，提出總目標，對評價要素分層。

② 建立層次結構

以層次分析法處理決策問題，首先需要將決策問題的目標特性分寫成上下串聯的層級，且每層級中需盡可能納入與總目標相關的所有決策屬性，要考慮完整性，每個層級內要考慮所有決策元素的不同性質。

③ 進行重要性比較，構建判斷矩陣

美國運籌學家薩蒂（T.L.Satty）在20 世紀70 年代首次提出9 標度層次分析法。9 標度層次分析法的基本方式就是對各層次因素重要性進行兩兩對比，即對每一層下的所有因素進行重要性等級比較，假設當前層次上的因素為 ，相關的上一層因素為C，則可針對因素C，對所有因素 進行兩兩比較，得到數值 。

記 ，則A為因素 相應于上一層因素C的判斷矩陣。

④ 各級指標權重的計算

記A的最大特征值為 ，屬于 的標準化的特征向量為 ，則 給出了因素 相應于因素C的按重要或偏好程度的一個排序。對于判斷矩陣的最大特征根和相應的特征向量，一般采用近似計算，主要有方根法和和積法。

⑤ 求同一層次上的組合權系數

設當前層次上的因素為 ，相關的上一層因素為 ，則對每一個 ，由④ 可求得一個權向量 。如果已知上一層 個因素的權重分別為 。

如此一層層自上而下求下去，一直到最低層所有因素的權系數（組合權系數）都求出來為止，根據最低層權的分布即可給出一個關于各方案優先程度的排序。

⑥ 一致性檢驗

歸一化處理數據后，進一步檢驗所得到的權重系數是否符合邏輯。常用一致性指數（CI）檢驗，一般認為CI

判斷矩陣的一致性指標CI與同階平均隨機一致性指標RI之比，稱為隨機一致性比率。通常要求CR小于0.10 ，此時可以認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需要對判斷矩陣進行調整。

3.2灰色關聯度分析

3.2.1 灰色關聯度的含義

灰色關聯度是灰色數學中的一種方法，用來研究事物相互關聯、相互作用的復雜因素的影響作用，確定影響事物的本質因素，各種影響因素之間的“灰色”關系清晰化。關聯度是事物之間、因素之間關聯性大小的量度。

3.2.2 關聯度的計算

① 原始數據的處理

由于各因素各有不同的計量單位，因而原始數據存在量綱和數量級上的差異，不同的量綱和數量級不便于比較，或者比較時難以得出正確結論。因此，在計算關聯度之前，通常要對原始數據進行無量綱化處理。其方法包括初值化、均值化等。

1 ）初值化。即用同一數列的第一個數據去除后面的所有數據，得到一個各個數據相對于第一個數據的倍數數列，即初值化數列。

2 ）均值化。先分別求出各個原始數列的平均數，再用數列的所有數據除以該數列的平均數，就得到一個各個數據相對于其平均數的倍數數列，即均值化數列。

② 計算關聯系數

設經過數據處理后的參考數列為：

與參考數列作關聯程度比較的p個數列(常稱為比較數列)為：

上式中，n為數列的數據長度，即數據的個數。

從幾何角度看，關聯程度實質上是參考數列與比較數列曲線形狀的相似程度。 凡比較數列與參考數列的曲線形狀接近，則兩者間的關聯度較大；反之，如果曲線形狀相差較大，則兩者間的關聯度較小。 因此，可用曲線間的差值大小作為關聯度的衡量標準。將第k個比較數列(k＝1 ，2 ，…，p)各期的數值與參考數列對應期的差值的絕對值記為：

對于第k個比較數列，分別記n個 中的最小數和最大數為 和 。 對p個比較數列 ，又記p個 中的最小者為 ，p 個 中的最大者為 。 這樣 和 分別是所有p個比較數列在各期的絕對差值中的最小者和最大者。

可見，關聯系數反映了兩個數列在某一時期的緊密程度。 例如，在使 的時期， ，關聯系數最大；而在使 的時期，關聯系數最小。由此可知，關聯系數變化范圍為 。

顯然，當參考數列的長度為n時，由p個比較數列共可計算出 個關聯系數。

③ 求關聯度

由于每個比較數列與參考數列的關聯程度是通過n個關聯系數來反映的，關聯信息分散，不便于從整體上進行比較。 因此，有必要對關聯信息作集中處理。 而求平均值便是一種信息集中的方式。 即用比較數列與參考數列各個時期的關聯系數之平均值來定量反映這兩個數列的關聯程度。

不難看出，關聯度與比較數列、參考數列及其長度有關。而且，原始數據的無量綱化方法和分辯系數的選取不同，關聯度也會有變化。

④ 排關聯度

由上述分析可見，關聯度只是因素間關聯性比較的量度，只能衡量因素間密切程度的相對大小， 其數值的絕對大小常常意義不大，關鍵是反映各個比較數列與同一參考數列的關聯度哪個大哪個小。當比較數列有p個時，相應的關聯度就有p個。按其數值的大小順序排列，便組成關聯序。 它反映了各比較數列對于同一參考數列的“主次”、“優劣”關系。

3.3模糊聚類分析法

3.3.1 聚類分析法的含義

聚類分析法又稱群分析法，是對多個樣本（或指標）進行定量分析的一種多元統計分析方法。樣本聚類分析的結果可由聚類圖展示出來。

3.3.2 模糊聚類法的實施步驟

常用的模糊聚類分析法有基于相似性關系和模糊關系的方法、基于模糊等價關系的傳遞閉包、基于模糊圖論的最大樹法、基于目標函數的算法等。本文介紹基于模糊等價關系的傳遞閉包法進行模糊聚類。

數據標準化

設 是n個待分類的樣本點，每個樣本可由m 個變量指標來刻畫，即

。以每個樣本向量為行向量形成如下原始數據矩陣：

利用 空間的閔氏距離可以刻畫不同樣本點之間的相似程度。若不同指標的量綱不同或指標值變異范圍相差懸殊，則需要在計算樣本的相似度之前，利用極差變換對數據進行標準化處理，對于兩個樣本類 和 ，為了判斷它們能否各自聚為一類，選用類平均法來進行類間的相似性度量。

模糊聚類分析

根據樣本矩陣 構造模糊相似矩陣 這里 表示樣本 ， 間的相似程度。顯然， ， 。由于模糊相似矩陣只具有自反性和對稱性，不滿足傳遞性，我們需要改造相似關系為等價關系。運用平方法求模糊相似矩陣R 的傳遞閉包，令 ， ，…，直到 ，即求得模糊等價矩陣 。這里“ ”表示“ ”最小值或“ ”最大值運算。對任意的 ，生成模糊等價矩陣 的 截矩陣，將模糊等價矩陣轉化為等價的 截矩陣，即布爾矩陣，可以得到有限論域上的普通等價關系，等價關系是可以分類的。當 變動時，由 可以得到不同的分類。事實上，當 且 時， 所決定的分類中的每一個類是 所決定的分類中的某個子集，即 的分類是 的分類的加細；當 從1 遞減變化到0 時， 的分類由細變粗，逐漸歸并，形成一個動態的聚類圖。

模糊綜合排序算法

基于模糊聚類方法，我們能夠依據多個指標、多個單位，建立一個分類測評的綜合指標體系，對研究的對象進行綜合評價。下面給出基于模糊聚類的綜合排序算法。

第1 步：利用極差變換 將原始數據標準化，得到矩陣

第2 步：將標準化后的數據矩陣增加一行指標值全為1 的樣本，記其樣本編號為0 。根據公式計算樣本 和 之間的相似程度 ，構造模糊相似矩陣 ；再利用平方法求出模糊相似矩陣 的傳遞閉包，即模糊等價矩陣。

第3 步：根據模糊等價矩陣中不重復的元素值確定 的取值集合。根據分類要求，選取合適的 ，利用公式 將模糊等價矩陣轉化為等價的布爾矩陣 進行分類，其中 的每行代表一類，取值為1 的位置代表對應樣本屬于該類。讓 遞減變化得到分類由細到粗的動態聚類過程，則按照與0 （樣本）歸并的先后順序對其進行排序。

3.4模型的選取

由于灰色理論對長期預測和波動性較大數據列的擬合效果較差，模糊數學定權存在主觀因素的問題，影響模型精度，故本文選擇層次分析法來進行學習能力綜合評價模型的構建。

4.數據收集

4.1指標選取

學習能力，是指學生對學習材料、技能技巧和外界信息的認知、模仿、吸收、編碼、儲存、整合、優化、提取、使用和創新的能力和本領。綜合分析認為，學習能力的要素包括: 其一，動力系統；其二，行為系統；其三，調節系統; 其四，環境支持系統。

4.2指標說明

4.2 .1 動力系統

動力系統是大學生學習的驅動力所在，本文主要從六個方面進行衡量：① 學習定位。② 學習態度。③ 學習動機。④ 學習毅力。⑤ 學習興趣。⑥ 學習情感。

4.2 .2 行為系統

行為系統是大學生學習的硬實力所在，本文主要從十一個方面進行衡量，鑒于層次分析法的使用，又將這十一個方面歸類為三個大方面：① 知識輸入。② 知識加工。③ 知識輸出。

4.2 .3 調節系統

調節系統是大學生學習能夠持續高效的關鍵，本文主要從五個方面進行衡量：① 學習的自我評價。② 自我監控。③ 學習的方法策略。④ 學習規劃。⑤ 學習效率。

4.2 .4 環境支持系統

環境支持系統是影響大學生學習能力的外界環境因素，本文主要從三個方面進行衡量：① 學習條件。② 學習氛圍。③ 學習獎懲制度。

4.3原始數據的收集

根據大學生綜合學習指標評價體系結構圖設計問卷（問卷見附錄），不同指標進行兩兩比較，共計進行52 次比較。問卷共計收回34 份，剔除無效樣本4 份，有效樣本共30 份。

5.數據分析過程

5.1 構建層次結構模型

層次結構模型是指分析系統中各因素的邏輯歸屬及重要性級別進行分層排列，進而形成的一個自上而下的梯階層次結構。此處目標層是大學生學習能力評價指標，下含一級指標（4 個）、二級指標（17 個）和三級指標（11 個）。將目標層與各級指標層連接起來，就構成了層次結構模型。

5.2構建判斷矩陣

本文采用平均法求各大指標體系的判斷矩陣，結果如下表。

表 1 二級指標“知識輸入”下的3 個三級指標的比較

判斷矩陣

閱讀力

信息汲取力

記憶力

閱讀力

1

3.735873016

2.99957672

信息汲取力

0.267675051

1

1.656931217

記憶力

0.333380371

0.603525354

1

表 2 二級指標“知識加工”下的4 個三級指標的比較

判斷矩陣

思考力

理解力

判斷力

分析力

思考力

1

2.251005291

1.661798942

2.004444444

理解力

0.444245957

1

1.708148148

1.685502646

判斷力

0.601757514

0.585429315

1

1.928465608

分析力

0.498891353

0.593294827

0.518546971

1

表 3 二級指標“知識輸出”下的4 個三級指標的比較

判斷矩陣

表達力

反思力

創新力

批判力

表達力

1

1.870687831

2.635555556

1.828783069

反思力

0.534562733

1

2.617777778

1.802539683

創新力

0.379426644

0.382003396

1

1.817354497

批判力

0.546811712

0.554772807

0.550250378

1

5.3計算各評價指標權重并賦值

將專家的兩兩打分，利用方根法計算可以獲得每位專家對每層評價指標的權重系數 。公式如下：

對幾何均數 進行歸一化處理，得到該專家的權重系數打分 ，公式如下：

表 4 每層評價指標的權重系數

一級指標

權重

二級指標

權重

三級指標

權重

動力系統

0.400026299

學習定位

0.377235075

學習態度

0.21762795

學習動機

0.1522696

學習毅力

0.098063768

學習興趣

0.075242503

學習情感

0.079561104

行為系統

0.281759121

知識輸入

0.563796406

閱讀力

0.623968459

信息汲取力

0.212642173

記憶力

0.163389368

知識加工

0.264989444

思考力

0.389172531

理解力

0.250106247

判斷力

0.213516723

分析力

0.147204499

知識輸出

0.17121415

表達力

0.398475646

反思力

0.289799034

創新力

0.164740938

批判力

0.146984382

調節系統

0.197454721

學習的自我評價

0.445885766

學習的自我監控

0.207867747

學習的方法策略

0.153289142

學習規劃

0.112335707

學習效率

0.080621638

環境支持系統

0.120759859

學習條件

0.541980149

學習氛圍

0.154214586

學習獎懲制度

0.303805265

5.4一致性檢驗

歸一化處理數據后，進一步檢驗所得到的權重系數是否符合邏輯。常用一致性指數（CI）檢驗，一般認為CI

經計算，每個指標體系的CR如表

表 5 每個指標體系的CR

指標體系

學習能力

CR

0.096029404

指標體系

動力系統

行為系統

調節系統

環境支持系統

CR

0.084209793

0.032373004

0.09496

0.072793868

指標體系

知識輸入

知識加工

知識輸出

CR

0.050519494

0.041603244

0.061688

結論：CR小于0.10 ，判斷矩陣合理，接受權重系數打分。

5.5確定大學生學習能力評價指標權重

將專家對評價指標打分的權重系數進行算數平均，得出大學生學習能力的綜合評價權重表如下：

表 6 大學生學習能力的綜合評價權重表

一級指標

權重

二級指標

權重

三級指標

權重

動力系統

0.400026299

學習定位

0.150903951

學習態度

0.087056903

學習動機

0.060911844

學習毅力

0.039228086

學習興趣

0.03009898

學習情感

0.031826534

行為系統

0.281759121

知識輸入

0.15885478

閱讀力

0.099120372

信息汲取力

0.033779226

記憶力

0.025955182

知識加工

0.074663193

思考力

0.046587477

理解力

0.015876544

判斷力

0.012199172

分析力

0.029056864

知識輸出

0.048241148

表達力

0.019222923

反思力

0.013980238

創新力

0.007947292

批判力

0.007090695

調節系統

0.197454721

學習的自我評價

0.08804225

學習的自我監控

0.041044468

學習的方法策略

0.030267665

學習規劃

0.022181216

學習效率

0.015919123

環境支持系統

0.120759859

學習條件

0.065449446

學習氛圍

0.018622932

學習獎懲制度

0.036687481

6.結論分析

本文根據構建的大學生綜合學習能力評價體系，采用5 標度層次分析法，研究評價指標的權重。調查結果顯示，在四大評價系統中，動力系統是權重最高的，充分說明了動力系統是學習的源動力，而在動力系統評價體系中，學習定位的權重又是最高的，說明了樹立一個好的學習目標的重要性。由圖3 可知除了環境支持系統外，各大系統的指標權重占比大小按順序依次排列。本模型為智能學習規劃平臺的搭建提供了模型依據。

參考文獻

[1]李遠.大學生數字化學習能力現狀調查研究[D].浙江師范大學，2014.

[2]魏萍.論大學生學習力[J].黑龍江高教研究，2014(11):10-13.

[3]李清平.試論信息時代大學生學習能力的構成及其影響因素[J].法制與社會，2008(33):316.

[4]楊寧.大學生深度學習能力的現狀調查與提升策略[J].長春教育學院學報，2018，34(02):30-36.

篇(6)

［1］長期以來，不同功能系統多是相互獨立的。常規熱能動力系統的核心為熱力循環，側重于熱與功的轉換利用，局限于物理能范疇，受制于卡諾理論框架。而傳統化工生產則側重于化工工藝，想方設法把原料中的有效成分最大程度地轉化為產品。它們追求單一功能目標的思路無法破解能耗高、化學能損失大及環境污染嚴重等難題。因此，系統整合思想受到重視，多能源互補和多產品聯產已成為當今世界能源動力系統發展的主要趨勢與特征。多聯產是指通過系統集成把化工過程和熱能動力系統整合，在完成發電、供熱等熱工功能的同時生產化工產品，實現多領域的多功能綜合，其本質特征是系統集成，更合理的物質與能量綜合梯級轉換利用。圖1為某化工熱能動力多聯產示意圖。根據圖1，化工生產過程為原料的加工和轉換過程。在此過程中，需要與熱能動力系統發生諸多聯系，包括由熱能動力系統供給反應所需的蒸汽和動力裝置所需的電力等，而化工過程副產的部分蒸汽可進入熱能動力系統中，進行全廠的平衡?，F代化工生產在探求分產能效提高的同時，越來越趨向于追求總體效能的提高。例如，通過對某煤制烯烴項目的驗收，發現全廠熱能動力系統約占總耗能的28%，工藝裝置能耗占總耗能的72%。工藝系統的能源效率很難進一步提高，但是熱電的爐機配置和供電模式對全廠綜合能效影響較大，進行系統優化后可較大程度提高全廠綜合能效水平。圖2為煤氣化熱能動力多聯產在化學工業中的應用。圖2所示項目以最大限度地優化利用煤氣化產生的合成氣組分為基礎，向化工生產裝置（如，醋酸、醋酐裝置）提供CO氣體，向化工生產裝置（如，合成氨裝置）提供H2，同時充分利用合成氣中的CO2生產尿素等，從源頭上減少溫室氣體的排放，并進行酸性氣體的處理，實現脫硫；部分合成氣經過處理后進入燃氣輪機，燃機排氣進入余熱鍋爐，余熱鍋爐產生的蒸汽部分直接用于供熱，其余進入汽輪發電機組，從而實現熱能、動力多聯產。傳統煤化工產業存在能耗高、污染重、規模小、工藝技術落后等局限，其發展正面臨著原料供應、環保、新興產業沖擊等三個方面的挑戰，而燃煤電廠在發展過程中也遇到能源利用效率沒有實質性突破和環保壓力越來越大的困境。煤化工和發電兩個系統單獨運行時，對能源和資源的利用并不是最充分的。如果把發電和煤化工結合起來，可以使得溫度、壓力、物質的梯級利用達到最佳，實現效率最高、排放最小，兩者相互結合和促進。煤氣化熱能動力多聯產是將煤氣化產生的合成氣經過處理后，用于聯合循環發電和用于化工產品的生產，其比例可以調節，并且生產化工產品的弛放氣可以進入燃氣輪機發電。它是煤氣化、氣體處理、氣體分離、化工品的合成與精制和聯合循環發電五部分有機耦合的一種技術。通過整體優化，相對于獨立分產系統，其總能利用率提高，污染物排放降低，經濟效益提高，勢必成為未來能源化工產業發展的重要方向［2］。目前，煤化工熱能動力多聯產系統集成和設計優化尚未形成完整的理論體系，優化方法、評價準則等基礎問題亟待突破。對多聯產認識還存在許多誤區，如把多聯產看作是相應的化工與動力的簡單聯合，各自保持與分產時的相同流程；把多聯產簡單地理解為多產品系統等。煤化工熱能動力多聯產系統中，化工動力側多是希望運行在設計工況，而通常把熱力系統的運行工況分為設計工況和變工況。設計工況是在給定的設計參數與要求下的基準工況，隨著環境大氣條件、外界負荷或系統本身等變動，熱力系統總是處于非設計工況運行。為了避免變工況給系統分析帶來的困難，本文中采用全年運行工況，突破設計工況點的舊框架，全面考慮全部可能運行區域的特性，以及相應的評價準則與設計優化方法等。分析化工熱能動力系統的所有可能運行工作狀況（穩定工況和過渡態工況）的總和，科學地描述與評估總能系統的性能特性，對煤化工熱能動力多聯產項目的選擇具有一定的指導意義。

2傳統熱力性能評價準則

長期以來，熱力學第一定律被廣泛應用。對于單一能源輸入和單一供能輸出（如單純供熱或純發電等）的能源動力系統來說，熱效率能夠比較好地描述系統能量轉換利用的有效性與優劣，也比較簡單易懂。但對于功、熱并供與化工、動力聯產等復雜的系統，由于沒有區分功與熱、化工與電力等品位差異及其在價值上的不等價性，就不適用了。最初，功、熱并供系統常采用兩個指標（熱效率和功熱比）來綜合評估。若對比的某個系統的兩個性能指標都好，才能得出明確的結論；如果出現“一好一差”的情況，就很難評說哪一個系統更好了。有關研究相繼拓展到冷-熱-電聯產系統和熱、電分攤理論問題。盡管許多研究有了重要進展，但至今沒有解決問題，且化工-熱能-動力多聯產系統集成優化比熱-電聯產系統還要復雜得多，所以越來越多的人認識到單純從熱力學第一定律的角度，無法合理評價化工-熱能-動力多聯產系統的優劣。后來，有些學者采用熱力學第二定律?；鹩帽硎疽欢▍倒べ|在基準環境下所能做功的最大可能性，將“質”與“量”結合起來去評價能量的價值，改變了人們對能的性質、能的損失和能的轉換效率等問題的傳統看法，開拓了一個新的熱工分析理念。熱力學第一定律效率（簡稱熱效率，又稱總能利用效率）是聯產系統各種形式的能量輸出的總量Qout（包括化工產品、發電量、制冷量與供熱量）與輸入能源總能量Qin（所消耗的一次能源總量）的比值。該值越高，表明系統的熱力性能越好。熱效率把化工產品與熱工產品（功、制冷量供熱量）等不同品質與品位的能量等同看待，直接相加。因此，基于熱力學第一定律的系統熱力性能評價準則，只是反映系統能量轉換利用的數量關系。既沒有對不同有效輸出的品質與品位加以區分，又沒有合理反映產生有效輸出所消耗能量的分攤情況［4］。雖然熱效率應用得最早，而且至今還得到應用，但它通常只適用于單一功能系統，而對于化工－動力聯產系統等多功能系統來說，則是不科學與不合理的。［5］在聯產系統和參照的分產系統輸出相同的產品（化工產品種類和量與熱工產品種類和量）條件下，兩者總能耗之差的相對比值即聯產系統相對節能率Esr（或Est），Esr＝Qd-QcogQd（1）式（1）中：Qd———參照的分產系統總能耗；Qcog———聯產系統總能耗。相對節能率體現的是聯產系統與參照的分產系統的對比。關注聯產系統與參照分產系統相比時能源消耗的節約情況。鑒于聯產系統與分產系統中化工原料、產品與熱動原料、產品的類型和數量存在不一致的情況，需要界定邊界條件。例如，相同的能源輸入量或相同的產品輸出量等。此外，聯產系統和與其比較的參照分產系統生產的化工產品和熱工產品的類型和量以及它們之間比例（如化／動比等）應該有個合理的界定。不同的化／動比，計算出來的節能率并不相同，有時也會出現“化／動比越大，節能率就越高”的結論。有的學者通過建立多聯產系統化、電分攤理論模型，分析化工生產過程和熱-功轉換過程的性能特性、能耗分攤情況，使得計算結果更具有針對性。應用相對節能率作為聯產系統評價準則時，正確選擇相應的參照分產系統性能基準（簡稱參照基準）非常重要。通常采用定折合性能基準法和當量折比系數法等。定折合性能基準法是假定參照的分產系統中相關的性能均為一個定值時計算出的性能基準，如某焦爐煤氣聯合循環效率為52%，某焦爐煤氣制甲醇能耗44.9MJ／kg等。當量折比系數法是通過規定不同燃料之間熱值比值的一個當量折比系數來計算聯產系統的參照基準。如假定1kg焦炭的熱值與0.9714kg標準煤相當，表達不同能源之間關系。采用不同參照性能基準進行分析時，在數量變化率上有較大的差異，但總的變化趨勢大致相同。事實上，相對節能率與熱效率一樣，都把不同的有效輸出等同對待，沒有區分它們在品質與品位上的不等價性，仍局限于熱力學第一定律概念；且應用范圍較窄，特別是多能源輸入時，出現太多的參照分產系統（如雙能源輸入和雙產品輸出的系統就需4個），不但使得性能指標量的計算變得復雜，而且使系統性能定性比較模糊不清。許多學者嘗試應用熱力學第二定律來處理不同能量在品質與品位上的不等價性問題，它以各種能量的火用（最大理論做功能力）來進行統一評價，并由此推出基于熱力學第二定律的火用效率?；鹩眯适菍⒐εc熱合并到一個合理的綜合指標中來統一評價的準則，定義為能源動力系統輸出的總火用（Eout）與輸入的總火用（Ein）之比值，即所產功及輸出熱量中最大轉化功與輸入總火用之比值：ηex=Eout／Ein=（P+BQ）／Ein。（2）式（2）中，B為折扣系數，它指代由熱轉化為功的最大可能性，由卡諾循環效率確定，用熱力學第二定律來定量評價?；鹩眯时葻嵝矢侠碇幵谟冢夯跓崃W第一定律的評價只考慮了化工產品與熱工產品的熱性能，且忽略熱工產品中電、冷、熱之間的差別；火用效率對它們的品位或價值有不同的評價?？梢?，火用效率的確在熱力學上更加正確地看待不同能量的差異，注意到了不同輸出在熱力學方面的不等價性。但是，火用的概念是從熱轉功的最大可能性出發，并不適合于用來描述化工生產過程和制冷過程等能量轉換利用問題。另外，化工產品的火用與熱工產品的火用以及冷火用與熱火用等都難以選擇同一的基準環境。為此，作為評價準則同樣存在一定的不合理性。對于功－熱聯產系統來說，火用效率在熱力學上把能量的量與質相結合起來，將功與熱合并到一個綜合指標中來統一評價的準則。根據熱力學第二定律，功能夠全化為熱，而熱是不能全化為功的。兩者雖然可用同一量綱表達，但存在明顯的品位差別，功的品位比熱高得多，且功與熱在經濟上的價格也不是等價的。許多工程技術人員對經典的火用概念多限于理論上理解，與實踐應用相距甚遠，因此，至今未能得到普遍使用。如果從其它角度來定量評定不同能量的價值，就可以得出另一種不同能量價值比和定義出另一種評價準則，或者稱之為廣義的火用效率。經濟火用效率ηEC提出另一種規定價值比B的方法，即系統供熱與供電（功）的售價之比：B=CR／CW。（3）式（3）中，價值比B聯系實際的經濟效益，一定程度上更實際地反映功、熱并供裝置的性能，從而反映出熱力系統的能量轉換利用的優劣。經濟火用效率只考慮了熱與電（功）的售價比，沒有考慮不同燃料的價格不同。這在比較使用不同燃料（其價格可能差別很大，如汽油與原煤）的裝置時就不夠全面。為了改進這一點，可在經濟火用效率的基礎上再加上燃料價格的考慮，從而提出經濟火用系數XEC，XEC=ηEC×Cw／Cf。（4）式（4）中，Cw／Cf是單位能量電（功）與燃料的價格比，反映了燃料投入所獲得的經濟增值比例（未考慮初投資等成本）。當然，經濟火用效率和經濟火用系數是否合理，與熱／電（功）售價比、電（功）與燃料的價格比等定得正確與否有關。實際上，影響熱、電（功）售價的因素很多，經濟火用效率和經濟火用系數用來進行化工熱能動力多聯產系統的設計優化，存在一定的不確定性。

3能量綜合梯級利用率

［6］20世紀80年代初，我國著名科學家吳仲華先生提出各種不同品質的能源要合理分配、對口供應，做到各得其所，并從能量轉化的基本定律出發，闡述了熱能綜合梯級利用與品位概念，倡導按照“溫度對口、梯級利用”能源高效利用的原則。近期，相關研究從物理能（熱能）的梯級利用擴展到化學能與物理能綜合梯級利用，提出冷－熱－電聯產系統能量梯級利用率與化工熱能動力聯產系統能量梯級利用率等新準則。在能源動力系統中，物質化學能通過化學反應實現其能量轉化。因此，物質能的轉化勢必與其發生化學反應的做功能力（吉布斯自由能變化G）和物理能的最大做功能力（物理火用）緊密相關。對于一個化學反應的微分過程，存在如下關系：dE=dG+TdSηc。（5）式（5）中，dE———過程物質能的最大做功能力變化；dG———吉布斯自由能變化；TdS———過程中以熱形式出現的能量；T———反應溫度，K；dS———過程熵變化；ηc———卡諾循環效率，ηc=1-T0／T；T0———環境溫度，K。上式描述物質火用、化學反應吉布斯自由能和物理火用的普遍關系。從而揭示如何分別通過化學反應過程和物理過程實現物質dE的逐級有效轉化與利用。在此基礎上，定義表征聯產系統化學能梯級利用特征的化學能梯級利用收益率，如式（6）：Rgain=ΔEthnetEs-（Ep+Ethnet）。（6）式（6）中，Rgain———聯產系統化學能梯級利用收益率；ΔEthnet———聯產系統熱轉功循環所得熱火用相對于分產系統的增長量；Es-（Ep+Ethnet）———從分產系統看，進入系統的化學火用（Es）除部分轉移到產品中（Ep）、部分轉化為熱轉功循環的有效凈熱火用（Ethnet），其余均消耗或損失于系統內部。這部分化學火用損失即為聯產系統化學火用梯級利用的最大潛力。因此，Rgain代表了多聯產系統化學能梯級利用的收益占分產系統的化學火用損失（化學火用利用潛力）的比例，即聯產系統通過集成整合成的化學能梯級利用收益率。它是量化描述聯產系統中化學能品位梯級利用水平的一個最重要指標。若在化工動力聯產系統集成時，以化學能收益率Rgain作為優化目標，把化學能梯級利用水平與系統集成特征變量和獨立設計變量以及聯產系統性能特性等關聯起來，就可構建基于化學能梯級利用準則的多聯產系統設計優化方法。

4基于能源-環境-經濟的綜合評價體系

基于火用的概念，系統輸出熱的火用值要低于本身熱值，把它與功相比時要打一個折扣，常借助卡諾循環效率所表達的熱轉化為功的理論限度來給有效熱輸出打個折扣，以區分熱與功的不等價性。但是，化工產品的火用值與熱工能量的火用值則難以比較。隨著經濟的發展，能源、環境問題日益突出，由此而誕生的能源、環境、經濟等綜合的評價準則受到重視。專家們試圖從多目標綜合層面來評估多聯產系統。能源（Energy）、環境（Environment）、經濟（Economy）系統是一個有機的整體，同時存在著相互影響、相互制約的發展關系。近些年來，世界各國政府、研究機構以及專家學者都深刻地認識到能源、經濟以及環境之間的相互作用對于解決能源問題的重要影響，開始將三者結合起來綜合考慮能源問題，探求綜合平衡與協調發展，從而形成了3E系統理論的研究框架，并取得大量的理論與實踐成果［7］。這些問題的研究涉及多個學科領域，不同專業的學者選擇了不同的研究視角與方法，得到的結論也有所差別。然而，他們的研究都在更多地使用數量經濟學、系統工程以及運籌學的方法對能源、環境、經濟三者之間的關系和內部規律進行定量分析。國內外基于能源-環境-經濟對化工－熱能－動力多聯產進行評價研究不足，本文探索建立評價體系，利用多項指標進行測算，多角度全面刻畫出系統的特性。從而為項目的前期決策，為地區能源、環境、經濟協調發展機制的建設以及社會經濟宏觀發展目標的制定提供數據支持與決策依據。能源、環境、經濟（3E）分析一般采用協調度評價，應用的理論和采用的方法雖不盡相同，均力圖通過量化概念反映出來，但這個量化的數值沒有辦法直接表明其所處的狀態性質。本文將能源、環境、經濟分析用于化工熱能動力多聯產系統，分成一級要素和二級要素，并確定權重，根據設定的評分依據分5個等級，進行綜合評價。這樣就使得原來復雜的協調度概念變得更加簡單，同時也更加實用［5］。評價指標選取那些使用頻度較高的指標，進行分析、比較、綜合，并采用專家評分法對指標進行調整，使得評價具有可操作性［8］?；谀茉?環境-經濟（3E）對化工熱能動力多聯產項目進行綜合評價的思路及其相應步驟如下：合理選定一級及二級要素，并分別確定其權重；進行評價要素分析，根據技術發展水平等確定最優標準；計算對應化工熱能動力多聯產項目的分值，進行綜合評價。具體如下。建立評價體系分析模型，選定環境保護、資（能）源利用效率和技術經濟指標為一級要素；SO2排放強度、NOx排放強度、中水回用率、一般固廢綜合利用率、CO2減排潛力、能源轉化效率、能耗指標、水耗指標、內部收益率、區域經濟帶動等為二級要素。根據環保優先、合理和節約利用資源、效益良好和區域經濟帶動等原則，合理確定各級要素的權重，再根據業內專家調整，得到化工熱能動力多聯產項目評價體系權重。根據化工熱能動力多聯產的項目的不同，相關二級要素會有所調整，對應評價體系權重也會根據產品種類、生產規模、工藝路線、公用工程配置等諸多因素進行針對性的調整。進行評價要素分析，根據技術發展水平等確定最優標準。4.1.2.1環境保護要素特征污染物指的是能夠反映某種行業所排放污染物中有代表的部分。不同的化工生產對應的主要污染物排放并不相同。但從化工及熱能動力系統的行業特點出發，SO2、NOx為最基本的特征污染物。中水回用，一方面為供水開辟了第二水源，大幅度降低新鮮水的消耗量；另一方面在一定程度上減輕污廢水對水源的污染。目前，世界上無論是水資源豐富還是水資源相對緊缺的國家都將中水回用作為節約用水、加強環境保護的一項重要舉措?；崮軇恿Χ嗦摦a項目一般耗水量較大，務必提高中水回用率，提高水的重復利用和循環使用率。一般固廢綜合利用率指一般固體廢物綜合利用量占一般固體廢物產生量的百分率。《節能環保產業“十二五”發展規劃》中，資源綜合利用被明確為除節能和環保之外重點支持的產業。提高一般固廢綜合利用率可以實現資源利用和環境保護的雙重目標。近年來巨大的能源消耗和溫室氣體排放使我國承受了很大的壓力。我國CO2氣體減排的任務很重?；ず碗娏π袠ICO2的排放較大，有效實施化工能源動力多聯產，也是降低CO2排放的舉措。特別是煤化工項目，應采用有效控制CO2排放的能源利用技術路線。環境保護要素取值參照相關污染物排放標準、政策文件及同等項目國內外先進水平確定，在此基礎上，對項目進行評價?；ば袠I整體能源、資源消耗量大，選定能源轉化效率、能耗、水耗等要素，總體上可以體現其資（能）源利用水平。參照國內外先進水平，在此基礎上進行總體評價。能源轉化率采用熱力學第一定律計算，能耗指標按照噸產品的資（能）源消耗確定，水耗指標為加工和轉換單位資（能）源消耗的水資源。技術經濟評價要素一方面評價項目自身的財務效益，同時也關注項目建設對區域經濟帶動、產業結構調整的影響，主要包括：項目財務內部收益率及區域經濟帶動指標等。項目財務內部收益率參照行業內的先進制進行評定，區域經濟帶動綜合考慮項目對地區經濟發展的影響。［9］根據上述評價系統確定的權重和評分依據，將分值分成5個等級，進行綜合評價。隨著我國能源戰略多元化進程的加快，我國烯烴工業發展將進一步提升原料多元化，適度減少石化工業發展對原油資源的依賴，進一步提升煤制烯烴產業的發展水平。下面針對三個烯烴項目，應用能源-經濟-環保評價體系進行綜合評價。建立評價體系分析模型，合理確定各級要素及權重，如表1所示。根據煤制烯烴的先進指標，結合GB13223—2011《火電廠大氣污染物排放標準》、《大宗工業固體廢物綜合利用“十二五”規劃》、GB8978—1996《污水綜合排放標準》等相關污染物排放標準、政策文件及同等項目國內外先進水平確定（表2）。煤制烯烴產業為高耗能、耗水產業，資（能）源利用效率要素從能源轉化效率、能耗、水耗三方面評價（表3）。含財務內部收益率和區域經濟帶動兩項，見表4。根據上述評價系統確定的權重和評分依據，整理確定最終的評價標準，如表5所示。針對三個煤制烯烴項目，參照以上的評價標準進行評定，如表6所示。根據表6并結合能源-環境-經濟綜合評價法，做出如下解釋。（1）通過該綜合評價法，能夠針對不同項目或同一項目的不同方案，進行分析評價。例如，表6中項目一（方案一）雖然環保要素和資（能）源利用效率要素優異，但相對技術經濟指標較低，通過綜合考慮，總體評價分值仍較高，而項目三（方案三）以降低環保和資（能）源利用效率為代價獲取經濟效益，總體評價較低。（2）能源-環境-經濟綜合評價中，根據項目不同，選取的權重及分值標準等會有所不同，但是基本上，同類別的項目均具有一定的可比性。（3）能源-環境-經濟綜合評價適用于不同方案及不同項目的分析對比，選出在能源-環境-經濟等方面更優的方案及項目。（4）能源-環境-經濟綜合評價體系融合了能源-環境-經濟等因素，綜合協調了進行方案或項目分析時節能不環保、節能不經濟、環保不節能、環保不經濟等能源、經濟和環保之間的矛盾，平衡了相關各方的利益，力圖實現社會效益、環境效益和經濟效益的統一。（5）本文中能源-環境-經濟綜合評價評價體系有待于進一步完善，實現權重和分值的劃定更科學，計算能源-環保-經濟的協調度，并用于指導方案和項目的優化，推動技術進步。

篇(7)

關鍵詞：車輛工程；傳感器；教學

中圖分類號：G712？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）45-0030-02

一、前言

《汽車試驗傳感器技術》課程目前作為同濟大學汽車學院汽車試驗學方向本科教學專業基礎課，面向本科生教授有關汽車和發動機試驗測試過程中所涉及的傳感器測試原理及方法。教學涵蓋內容不僅包括以往傳感器教學所涉及的數學、物理、力學、電子學、材料學、計算機科學、信號處理等多方面知識，還包括了發動機原理、汽車構造等方面知識，課程所講授內容相對來說比較分散。另外，有關傳感器原理方面的計算與公式推導多，概念難于理解。并且在教學過程中還發現，學生對測試對象工作原理理解不深刻（例如發動機的工作原理、汽車構造等），也增加了《汽車試驗傳感器技術》教學過程中的理解難度。由于車用傳感器的新知識、新內容越來越多，對學生在實踐技能和應用能力的顯現也越來越重要?！镀囋囼瀭鞲衅骷夹g》課程的教學改革重點是培養學生在汽車試驗和測試環節的應用能力、開發能力及創新能力。本文針對當前本科學生的學習特點，對傳統教學內容和方法進行教學改革和教學實踐，提出《汽車試驗傳感器技術》在教學中的新方法。

二、《汽車試驗傳感器技術》課程教學方法的探索改革

在完成對課程內容和課程體系的改革后，為了取得較好的教學效果，課程內容以及課程體系的改革可以與教學組織方式和教學設計思想相結合?！镀囋囼瀭鞲衅骷夹g》課程的教學組織方式以課堂講授為主，并綜合運用多媒體教學手段以及課堂討論、課堂啟發等教學方法[1-3]。

1.根據專業方向改革教學內容。課程的教學內容可以根據該專業學生畢業后所從事行業的專業知識進行有重點、有目的的整合。并對其余教學內容進行適當調整，突出重點。這樣既能讓學生有重點地學習，給教師的講授和學生的接受環節帶來方便。《汽車試驗傳感器技術》課程需要學生最好對汽車構造及發動機原理等專業課程知識點有明確掌握，在明確被測對象工作原理基礎上，即可以有目的地對其工作過程的物理參數，選擇合適測量方法，施加準確和有效測量。因此，在講授《汽車試驗傳感器技術》課程的過程中，需要對有關汽車專業課程和知識點進行適當的補充講述，以達到學生對專業方向的把握，加深對自身專業的理解。

2.緊密聯系實際環節，采用試驗案例式教學。對課程內容和教學方法進行改革，將基礎理論課以及試驗內容通過演繹歸納，使教學內容以及有關試驗的具體案例由淺入深，由簡到繁，由單一向綜合過度?！镀囋囼瀭鞲衅骷夹g》課程應該重視培養學生在設計以及綜合應用的效果，并且要提高教學內容的深度和廣度?！镀囋囼瀭鞲衅骷夹g》課程包含了物理、化學、機械、電子以及計算機技術等多學科內容，因此可以將汽車傳感器技術與相關的電子技術、動力機械等試驗結合起來，可增加大型綜合性試驗教學案例。還可采用項目教學的方法，即每個項目都可作為一個完整的工作過程，并且項目內容的設定可根據學生實際情況進行設定，遵循有簡單到復雜的規律，以提高學生的綜合學習技能，培養學生學會綜合應用知識的方法以及創新意識、創新能力。對于有關汽車試驗測試方面的設計性、應用性、綜合性測試要求，在教學過程中可加強討論環節，并跟隨現今汽車試驗測試技術的最新發展，充分設計和制作多媒體、視頻等課件，即能夠有效地調動學生的積極性，并且學生能夠與實際相結合，達到提高教學質量的目的。

3.歸納共性，總結規律。一是《汽車試驗傳感器技術》課程可以根據輸出量或工作原理將有共性的傳感器歸并分類，將傳感器的種類從煩瑣變為精簡。把輸出量或原理有共性的傳感器歸并成一類，既便于學生對傳感器原理的理解，又便于學生掌握這一類型傳感器可用的接口電路。二是可以根據傳感器測試對象的不同進行分類匯總，比較學習，讓學生對所學知識進行不斷總結。三是可以將測量不同被測對象同一物理量時的不同傳感器進行比較學習，為傳感器的實際應用做好鋪墊工作。

4.加強《汽車試驗傳感器技術》教材建設，拓寬學生知識面。要想深化教學改革，增強教學效果，還要非常重視教材建設，并且要向學生介紹一些國外原版教材作為參考書。教師也可以此來探索雙語教學的方法。汽車試驗方向作為同濟大學車輛工程本科專業的一個新分支，課程建設也處于新階段。而《汽車試驗傳感器技術》作為汽車試驗方向的專業基礎課，教學內容包含了汽車和傳感器等綜合知識，在整個課程建設與教學改革過程中，還需不斷借鑒其他相近專業。

教學改革作為一項永無止境的系統工程，要想切實提高《汽車試驗傳感器技術》的教學效果，不僅要從教學方法、教學手段、教學內容等方面進行全面探索和改革，還應加強教材建設和實踐教學等環節。同時還應把這門課程看作是汽車試驗技術學科方向整體的一部分。從加強學生對傳感器基礎知識的學習入手，不斷提高學生對傳感器的理解能力。在以后的教學過程中，從以上各個方面不斷實踐，不斷積累經驗。切實提高《汽車試驗傳感器技術》課程的教學質量。并在改革教學內容、教學手段、教學方法、提高教學管理水平、加強教學文獻建設等方面做好積累工作。

根據作者近兩年的教學經驗，在教學過程中可把《汽車試驗傳感器技術》的教學內容總結為一條主線，即汽車和動力系統分析、設計及應用。圍繞這條主線把教學內容劃分為幾個主要部分：（1）傳感器的一般概念。（2）數學基礎與數學模型。（3）傳感器原理的分析。（4）測量電路的分析。（5）車用傳感器系統的分析和設計。其中在傳感器原理分析這部分的講解過程中，可先仔細介紹各種傳感器的原理；而在測量電路的分析這部分的講解中，著重介紹幾種典型的分析方法，包括電橋法、調頻法、調幅法等分析方法。使學生在整個學習過程中，始終圍繞汽車與動力系統分析、設計這條主線進行，從而對整個《汽車試驗傳感器技術》教學內容有一個完整清晰的認識，而不僅僅只是應試教學。

三、結語

本文對《汽車試驗傳感器技術》課程從教學內容、方法和手段進行了教學改革探討。討論了根據專業方向改革教學內容，緊密聯系實際環節，采用試驗案例式教學，歸納共性，總結規律等課堂教學方法的探索改革。使學生學習更有目的性和針對性，從而提高學生在車用傳感器技術方面的綜合能力。由于汽車產業在迅速發展，對汽車相關專業的人才需求也越來越多。為此，結合專業方向，提高本科專業教學質量，也不斷給當前學科的教學改革提出了新的目標和要求。在不斷探索和調整教學內容，改進教學方法的同時，還需要不斷豐富教學手段，加強學生在實踐環節的理解，采取多種途徑提高教學質量，培養學生的綜合創新能力，才可以實現教與學的完美統一。

參考文獻：

[1]胡向東.對“傳感器與自動檢測技術”課程內容體系優化的思考[J].新西部，2007，（4）.

[2]姚永剛，陳新亞.《檢測技術》課程教學改革實踐[J].河南機電高等專科學校學報，2004，（1）.

[3]熊旭軍，姬五勝.對多媒體教學的思考與探索[J].甘肅科技，2006，（6）.