動力系統分析范文
時間：2023-05-31 15:22:28
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篇1
西部與東部的差距，首先是觀念、精神上的差距。西部地區由于歷史上延續至今的自給自足的小農經濟，不斷滋生的隨遇而安、知足常樂、得過且過的觀念與行為，使人們缺乏接受新事物的愿望與能力，缺乏艱苦創業的精神與動力。如果這種觀念和精神狀態得不到徹底改變，即使國家加大扶持力度，其他地區傾力給予協助，外資注入不斷增多，西部開發也將難以實現既定的宏偉目標。所以，西部開發尤其是開發初期，必須以轉變觀念和形成精神動力為先導，喚起人們強烈的經濟發展意識，以加快開發的進程。
1.強化競爭意識。市場經濟的本質在于形成經濟主體之間相互競爭的態勢。這種競爭不分所有制、民族和地域，是一種公平、公正和公開的競爭。在我國加入WTO之后，西部已成為市場競爭的熱點地區，競爭主體已不僅是國內組織或個人，而且國外一些實力雄厚的企業也已進入西部市場展開角逐。所以，西部在開發之初就要有搶先競爭、爭取市場主動權的意識，通過競爭振奮精神，以積極的心態融入大開發的主戰場。
2.倡導協同意識。西部開發是一項浩大的系統工程，涉及到基礎設施建設、生態環境改善、文化教育事業發展等諸多領域，單靠自身現有的資源和技術力量是力不從心的。所以，西部開發既要有自力更生的精神，也要借助外力，將開發的視野放在國內外客商的廣泛參與上，充分利用自身所具有的自然條件、經濟基礎和人文環境，以及國家所采取的各種優惠政策措施，堅持開放與合作的方針，以開放的市場和靈活的政策，大膽引進優秀人才、先進技術和急需資金，與其他地區開展多渠道、多形式、多領域的協作，在平等互利的基礎上，形成相互促進、共同發展的機制，實現“雙贏”的目的。
3.注重特色意識。目前，西部地區在地理位置、經濟基礎、資金條件等方面與東部地區差異明顯，如果不分析自己的優勢和劣勢、長處和短處，急于求成，采取均衡式發展戰略，勢必會增加機會成本，影響開發的進度。西部地區的優勢在于擁有豐富的自然礦產資源、農林牧資源、勞動力資源，以及建國以來尤其是“三線”建設時期所積累的具有一定規模和特色的基礎工業和國防科技工業技術存量。西部地區必須一方面采取若干投資傾斜和優惠扶持政策，重點發展資源開采加工、重化工業和知識技術密集型產業，如能源原材料工業、重型機械制造業、汽車工業、電子工業、科技產業；另一方面，又要積極發展農、牧業和勞動密集型產業，如輕紡、食品、建筑材料工業等。同時為解決西部地區“瓶頸”制約，還要大力發展交通通訊等基礎設施部門。[1]只有這樣，西部地區才能人盡其才、物盡其用，贏得發展的速度。
4.樹立創新意識。創新是一切事物發展的動力源。市場經濟貴在創新，沒有創新就沒有發展。西部地區應著力進行以下幾方面的創新：一是通過制度創新，規范人們的相互關系，提供人們競爭、合作的框架和規則，創造公平競爭的市場秩序，減少信息成本和不確定風險，從而為實現合作創造條件，促進經濟的繁榮與發展。二是通過市場創新，培育和形成新的市場競爭主體，增強市場活力；拓展新的市場發展空間，不斷擴大市場的外延；充分發揮市場配置資源的功能，在企業、居民和農戶之間架起一道商品交換的橋梁。三是通過產品創新，生產出適合區內資源條件和國內外市場需要的優勢名牌產品，擴大市場占有份額，提高西部地區的知名度。
二、投資動力：西部開發的基礎
區域經濟增長的最初動力是資本投入的增長。資本稀缺是阻礙落后國家經濟增長和發展的關鍵因素。我國西部地區落后的一個重要原因是資金匱乏、投入不足。以固定資產投資為例，1996年固定資產投資額東部地區14292.67億元，中部地區5091.33億元，西部地區2881.53億元，占全國的比重分別為62.21%、22.16%、9.93%。說明西部地區投資能力明顯偏低。顯然，西部大開發必須克服資本投入“瓶頸”。但我們應清醒地認識到，國家預算內資金占全社會固定資產投資的比重將會越來越小，尤其是對競爭性領域的投資更會不斷減少。因而，西部開發單純寄希望于國家進行巨量投資已不現實，即使國家從扶持的角度給西部多安排一些投資項目，也不能從根本上解決西部地區投資的短缺。對此，西部地區應采取多元化投資戰略，內引外聯，增加開發資金。
1.積極爭取國家西傾的投資政策。如國家投入一定資金幫助西部地區更新企業技術設備，提高產品技術含量；設立專門的開發基金，提高西部地區基礎設施與生態環境的可持續發展能力；鼓勵東部地區的管理人才和技術人員向西部流動，引導東部地區的一些傳統企業向西部轉移等，以加快產業結構調整和優化的步伐，實現區域經濟的協調發展，尤其是加快西部地區的發展。
2.充分調動社會投資的積極性。改革開放使我國城鄉居民收入穩步增加，其儲蓄存款余額2001年末達到7.8萬億元，今年一季度投資增長的一個明顯變化是個體投資增幅比去年同期提高6.1個百分點。這表明，在有關政策的鼓勵和引導下，民間投資出現了回升勢頭。民間投資的增長，對于逐步擺脫我國投資增長對國債投資的依賴，形成投資增長的良性循環，將起到十分積極的作用。西部地區應拓寬投資渠道，把社會閑散資金更多地轉化為區域開發建設資金。如通過允許組建投資基金，吸收民間資金進入西部亟待發展的產業；允許民間力量自主創辦教育機構和研究開發機構，促進西部教育和科技事業的發展，增強科技對經濟發展的推動力。[2]在放寬民間資金進入西部經濟發展領域的同時，要對做出突出貢獻的組織和個人給予物質和精神上的鼓勵，并依法保護他們的合法權益，提高他們的投資積極性。
3.不失時機地大量引進外資。隨著我國加入WTO，來華投資的外商將會日益增加。過去，外商投資大多集中在東部地區，如今我國發展戰略的重點轉向開發西部。在市場經濟利益機制的驅動下，無疑會將外商的投資逐漸引向西部，加之西部地區資源豐富，勞動力成本低，市場前景會被外商所看好。因此，西部地區應借鑒東部經驗，搶抓機遇，大力引進外資，切實改變投資環境，使外商在西部享有比其他地區更大的政策優惠；對于是否允許外商進入某些重要產業領域，政府應對東西部采取區別對待的政策，以加快西部開發的速度和縮小東西部之間的差距；除了直接吸引外商到西部地區投資外，有條件的企業要大膽走向國際資本市場，通過直接上市或發行債券等手段籌集國外資金，為開發奠定資金基礎。
4.增強自身資金積累能力。西部地區是我國能源、原材料生產的重要基地，但由于價格偏低，致使大量價值流失，直接影響到本地企業利潤和職工收入的增加，導致資金積累速度比較緩慢。因此，西部地區應以市場為導向，深化價格改革，理順比價關系，減少能源、原材料的價值流失量。只有這樣，才有利于提高資金積累能力，擴大資金投入，緩解西部開發與資金短缺的矛盾。三、科技動力：西部開發的關鍵
科技進步是實現區域可持續發展的重要保證。西部地區的可持續發展，沒有科學技術的支撐和推進是不可想象的。因而在欠發達地區尤其是貧困地區，一般都是通過科技創新，解決生產力中的一些關鍵問題，實現經濟社會的可持續發展。當前，我國西部地區的經濟競爭力不強，關鍵是科技研究與開發的能力比較低。所以，西部開發必須高度重視科技創新，形成推動科技進步的有效機制。
1.全面提高人口綜合素質。科技進步在人才，人才培育靠教育。西部開發必須振興教育事業。通過靈活多樣的辦學形式，盡快培養和造就一批懂技術、善經營、會管理的復合型人才，提高人口的綜合素質，為西部開發提供智力支持和技術支持，使西部地區發展建立在依靠科技進步和高素質勞動者的基礎之上。
2.多渠道增加科技投入。根據我國國力和西部實際，推動西部科技進步，既要爭取中央和地方投資，也要激活其他方面投資的積極性。在當前情況下，政府通過發行國債籌集一部分資金作為企業技術改造貼息，帶動銀行貸款，推動企業技術改造和技術創新，無疑是一項重大措施。但從長遠看，必須形成技術進步的市場化投資機制。對企業來講，應通過發行股票、債券等手段籌集技術進步的資金。[3]這將會使科技投入多元化，籌集更多的發展資金，為西部地區的科技進步提供資金保障。
3.加大技術改造的力度。據有關部門對我國15個工業行業的調查，關鍵技術的掌握和應用以及大中型企業普遍的技術水平，比國際先進水平落后5-10年，有的行業甚至落后20-30年。西部地區的企業在此方面更為落后，傳統產業技術改造的任務十分繁重。由于企業技術設備更新改造遲緩，導致勞動生產率低、產品質量差、經濟效益不高，虧損和破產的企業愈來愈多。因此，西部地區應積極引進先進的科技成果，及時對傳統的、落后的企業進行技術改造。通過技術改造，提升企業市場競爭力，促進區域經濟的更快發展。
4.著力培育高新技術產業。從工業結構看，西部地區采掘工業和原材料工業比重高，高附加值制造業特別是高新技術產業比重低，帶有明顯的資源型結構。按工業總產值計算，采掘工業和原材料工業占36.5%，比全國平均值高7.6個百分點，比東部地區高10.8個百分點。但客觀地分析，西部地區發展高新技術產業仍具有不少有利條件：現有44個大中型城市，9個國家級高新技術產業開發區。其中，西安是我國僅次于北京和上海的第三大科技教育中心，擁有高等院校47所，各類科研及技術創新機構4000多個，專業技術人員40萬人。重慶、成都、蘭州等大城市的科技實力也較為雄厚。西部地區應充分利用這些城市的科技基礎，以高新技術產業開發區為依托，積極培育具有西部特色的高新技術產業，以此帶動產業結構升級和區域經濟騰飛。
5.優化科技創新的制度環境。國家和地方政府要制定一系列鼓勵和支持西部進行科技創新的法律和法規，加大宣傳教育的力度；同時政府要通過財政和稅收政策支持和鼓勵企業提高科技創新能力，如利用稅收優惠支持企業進行研究與開發的投入；通過設立政府投資基金，扶持企業的技術創新活動；通過財政補貼和貼息貸款，降低企業技術創新的投入成本和創新的“門檻”等。
四、改革動力：西部開發的路徑
伴隨著西部大開發的進行，西部的各項實踐證明，在全國市場化改革進程中，一個區域的市場化程度越高，其競爭力也就越強，同時與其他區域進行經濟交往的體制和政策障礙也就越少。因此，加快區域經濟市場化改革，不僅有利于本區域經濟的發展，也有利于區域之間經濟發展的協調。當前，西部地區的市場化改革，不能僅僅局限于對企業的改革，還必須對地方政府本身的經濟職能、行政職能乃至機構設置進行全面徹底的改革。
1.深化國有企業管理體制改革。西部地區國有企業較多，但真正具有規模和市場競爭力的企業卻較少。為此，西部地區應發展一批具有國際競爭力的大公司和企業集團，促進企業通過體制和機制創新增強生機與活力，同時為企業發展創造符合現代市場經濟要求的外部環境；進一步推進現代企業制度建設，規范股份制改革，使產權重組更加有效，法人治理結構更加合理，企業管理更加科學規范；加強企業文化建設，改變西部國有企業長期以來過分依賴國家支持和保護的心態，形成勇于開拓進取的經濟活動主體；根據WTO規則，強化企業內部管理，降低生產成本和費用，使企業在市場競爭中處于有利境地；明確企業的市場定位，生產自己獨特的產品，開發獨特的技術，逐步建立一批技術和市場領先的現代企業，從而全面提升企業的核心競爭力。
2.調整和優化所有制結構。西部地區經濟運行的一個明顯特點，就是國有經濟所占比重很高。這種所有制格局，既占用和浪費了大量國有資本，又限制了各種非國有資本的進入。西部大開發要取得實質性的成效，必須對已經調整的所有制結構進一步加大調整的力度。一是國家最新出臺的調整政策，如債轉股、兼并破產、多元化公司制改組、股票上市、技改財政貼息、國有資產有償轉讓等，應切實向西部地區傾斜。二是應把國有獨資企業減少到最低限度，積極引導各類企業到西部投資建廠或參與國有企業改革，尤其要大力扶持和加快發展非國有制經濟，形成各種經濟成分充分競爭的格局。
3.實現政府職能的轉變。我國加入WTO，首當其沖的是政府部門的管理行為和方式不適應。西部開發中存在的一個突出問題是，政府在職能轉變上未能真正取得突破性進展，過多的管理環節、審批手續和對經濟活動的非正常干預，在一定程度上對開發形成了行政管理。為此，西部地區的政府管理體制要朝著辦事高效、運轉協調和行為規范的方向改革。一要按照市場經濟的要求，把政府職能切實轉變到宏觀調控、社會管理和公共服務方面，把生產經營的自真正交給企業。二要按照精簡統一、提高效能的原則，調整組織結構，減少專業經濟管理部門。同時抓緊建立健全行業中介組織，充分發揮其作用，降低管理成本。三要統一稅費政策，對國內外各類企業采取一視同仁的“國民待遇”和非歧視政策，為企業創造公平的發展環境。四要徹底清理計劃經濟特征鮮明的行政審批制度，調整政府部門的職責權限，明確劃分部門之間的職能分工，克服多頭管理、政出多門的弊端。隨著政府職能的轉變及辦事效率的提高，將會使西部開發迅速啟動，取得實質性的成效。
【參考文獻】
[1]鄭曉幸，傅澤平.論西部地區邁向21世紀的經濟大開放[J].理論與改革，1999,(6).
篇2
[關鍵詞]物流系統；系統動力學；分析
[中圖分類號]F250 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2008)45-0024-02
系統動力學(Systematic Dynamics)是一門分析研究信息反饋系統，認識系統問題和解決系統問題的學科。它適用于分析研究信息反饋系統，它通過研究系統的結構模型，分析系統內部各因素之間的因果關系，借助計算機仿真技術，定量地分析信息反饋系統結構、功能和行為之間的動態關系。
由于系統動力學可用于各種動態系統研究，而物流系統是由不同的動態系統組成的復雜社會系統，系統動力學完全在物流系統中得到廣泛的應用，如庫存系統、供應鏈系統、區域物流系統，系統動力學成為定量研究物流系統的方法之一。
1物流系統分析
對于物流國內外目前尚未有系統的描述和界定，按照中國物流標準術語一般定義，認為物流是物品從供應地向接收地的實體流動過程。根據實際需要，將運輸、儲存、搬運、包裝、流通加工、配送、信息等基本功能實施有機結 合。
1．1物流系統及其復雜性
1.1.1物流系統概念
按一般對物流系統的定義和理解，認為物流系統是指在特定的社會經濟大環境由所需位移的物資和載運工具、包裝設備、搬運裝卸設備、倉儲設備、人員和通信聯系等若干相互制約的動態要素構成，由運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、配送、流通加工、物流信息等各個環節所組成，具有特定功能的有機整體。
1.1.2物流系統復雜性
物流系統由物流節點及物流線路組成，由于物流對象、范圍、工具等不同，使物流系統成為一個復雜系統。同時物流系統也是一個可分系統，按照物流活動覆蓋的范圍，可以將物流分為國際物流子系統、國家物流子系統、區域物流子系統、企業物流子系統；按物流運輸方式分為水路物流子系統、管道物流子系統、陸路物流子系統、航空物流子系統；按物流產品對象又可分為多種。
1．2物流系統的界定
對物流系統的研究可以分兩個層面，一是從宏觀物流層面，不僅要研究物流系統的運作形態，也是物流系統運輸及分撥網絡的優化等問題；二是站在企業微觀角度，來研究物流系統的結構、運作模式及其系統優化等問題。
1．3系統動力學在物流系統中應用的可行性
1.3.1系統動力學可用定性和定量方法研究物流系統問題
物流系統存在于物資生產和流通全過程中，由儲存、運輸、加工、包裝、裝卸及信息子系統組成。物流子系統大量存在隨時間序列而變化的狀態，如物資產量、運輸量、庫存量、搬運量、生產速度、進貨速率等。因此，物流系統由不同子系統組成的動態系統，可以應用系統動力學進行研究。
1.3.2物流系統的動態特征包含了時間序列的動態和空間序列的動態
系統動力學研究的是動態系統，而物流系統的動態包括時間序列的動態，還包括空間序列的動態，即位置的變化。因而系統動力學提供了研究物流系統的基礎，在此基礎上結合規劃方法、灰色系統等方法將會使物流系統研究更加深入。
2應用系統動力學分析物流系統的主要步驟
2．1物流系統分析
物流系統分析是用系統動力學解決問題的第一步，其主要任務在于分析問題，剖析要因。調查收集有關物流系統的情況與統計數據；了解用戶提出的要求、目的與明確所要解決的問題；分析物流系統的基本問題與主要問題，基本矛盾與主要矛盾，變量與主要變量。
2．2物流系統的結構分析
分析物流系統總體的與局部的反饋機制；劃分物流系統的層次與子塊；分析物流系統的變量、變量間關系，定義變量(包括常數)，確定變量的種類及主要變量；確定回路及回路間的反饋耦合關系；初步確定系統的主回路及它們的性質；分析主回路隨時間轉移的可能性。
2．3建立數學的規范模型
建立L，R，A，C諸方程；確定與估計參數；給所有N方程、C方程與表函數賦值。
2．4物流系統模型模擬與政策分析
以系統動力學的理論為指導進行模型模擬與政策分析，更深入地剖析系統；尋找解決問題的決策，并盡可能付諸實施，取得實踐結果，獲取更豐富的信息，發現新的矛盾與問題修改模型，包括結構與參數的修改。
3系統動力學物流庫存子系統應用實例分析
3．1系統動力學在物流庫存子系統應用分析
傳統進行庫存子系統管理的方法有ABC管理法、經濟訂購批量（EOQ）、定期訂貨法、定量訂貨法等方法。然而傳統管理方法存在著若干問題。管理庫存責任通常是分配給各個部門，采購部門可負責原材料和外購物品的采購，生產部門負責在制品，營銷部門負責成品。這種分工導致不同組織從各自利益出發而產生利益沖突。由此可見，庫存系統的問題不能孤立處理，它和分銷問題、倉庫問題、生產問題、運輸問題、采購問題、營銷問題、財務問題等都有緊密聯系，它應服務于整個系統的總目標。傳統的方法過分重視庫存本身，而沒有重視與其相關的其他過程。而系統動力學在解決整體化問題時具有很強的能力。
3．2實例分析――配送中心庫存控制模型的建立及其分析
如何確定城市物流中心、配送中心的庫存量，也可以通過系統動力學模型來解決。結合實際情況和相關的研究，下圖是按步驟建立的模型。
模型中各參數的說明：
OR1為區域物流中心訂貨率；SR2為區域物流中心發貨率；RINV為區域物流中心實際庫存；DINV1為城市物流中心期望庫存；OT1為城市物流中心訂貨時間；OR2為城市物流中心訂貨率；SR2為城市物流中心發貨率；CINV為城市物流中心實際庫存；DNV2為配送中心期望庫存；OT2為配送物流中心訂貨時間；TINV為配送物流中心實際庫存；OR3為顧客訂單；SR3為發貨速率；AOR3為平均顧客訂單；Kl，K2，K3，K4為常數；IPD1，IPD2為延遲時間。
上述模型是針對單一商品的，若要得出各物流中心的總商品庫存量，可以將各種商品的有關參數分別代入模型進行運算，最后求和即可。可見，用這種方法進行物流中心合理容量的估計是可行的，也是比較簡潔的，相對于其他各種預測方法而言，這一模型更多地考慮了供應鏈中各種社會經濟因素的相互影響關系，較為符合實際情況;另外，該模型基本上不依賴于歷史數據，這可以更好地符合物流中心缺乏歷史統計數據的狀況。
4結束語
隨著我國經濟與世界接軌，物流的作用將越來越突出。將系統動力學引入物流系統分析的過程，就是用系統的觀點和思路來分析、思考物流領域中各環節的行為方式及其結果，從全局、整體的角度考察物流系統的運行機制，這對解決物流系統中存在的問題，提高整體運作效率，提升物流產業的整體水平具有十分重要的意義。
參考文獻：
[1]賈仁安,丁榮華.系統動力學――反饋動態性復雜分析[M].北京:高等教育出版社,2002:35-38.
[2]初良勇,謝新連.基于系統動力學的水上石油物流系統建模與仿真[J].大連海事大學學報,2006(5):55-56.
篇3
關鍵詞：城市交通系統；系統動力學；供需關系；模擬仿真；交通需求管理
中圖分類號：F294
文獻標志碼：A文章編號：16716248（2017）03003107
Supplydemand analysis model of urban traffic system
based on system dynamics
MA Shuhong1， SUN Chaoxu2
（1. School of Highway， Changan University， Xian 710064， Shaanxi， China；
2. Zhejiang Jinquli Gas co.， LTD， Hangzhou 310016， Zhejiang， China）
Abstract： Urban transportation system is a multivariable， multifeedback， and nonlinear complex system. There are mutual restrictions between its elements， and it is necessary to scientifically describe the dynamic mechanism of this system. This paper set the boundary of urban traffic system by use of the method of system dynamics， analyzed the causal feedback effect relations between various elements of the internal system， and presented a flow chart of urban transportation system. Based on that， a system dynamics model of urban traffic system was established， and the relationship between supply and demand of urban traffic system was studied to present the main equations of the model. Taking Xian as an example， this paper simulated the model and estimated the development trend of supply and demand. The analysis results show that there are serious imbalances in the proportion of longterm supply and demand. Some proper traffic demand management policies can be adopted to ease the contradiction between demand and supply， such as taking Transit Priority Policy， developing urban public traffic system.
Key words： urban transportation system； system dynamics； relationship between supply and demand； simulation； traffic demand management[GK-2！-2]
城市化和C動化的快速發展給城市交通系統帶來了巨大的壓力，導致其供需矛盾日益突出，道路擁堵、交通事故、環境污染等問題日益嚴重。交通系統的供需關系不僅關系到城市的經濟活動效率，也會影響到城市居民的日常生活，需要重點關注。目前，對城市交通系統供需關系的研究，主要集中于內涵、評價方法和專門技術等方面，并以平衡分析為主，主要有平衡理論和彈性理論兩種方法[1]。平衡理論認為道路交通的供需平衡不僅體現在總量上的平衡，還體現在結構上的耦合；彈性理論針對有附加條件的交通成本與需求量、交通成本與供給量之間的關系進行分析。事實上，對交通系統供給和需求的分析，不僅要單獨分析供給與需求兩個方面，還要系統考慮兩者之間的關系，可以用系統動力學來進行分析。已有成果主要應用系統動力學方法從可持續發展、宏觀政策、城市發展、區域經濟與交通相互關系、交通運輸方式與結構等角度對相關問題進行研究[23]，而在城市交通系統方面，則主要著眼于城市經濟與交通的互動協調以及城市綜合交通系統內部各種因果關系的研究[4]。基于此，本文擬采用系統動力學的原理與方法，對城市交通系統進行研究，在重點分析供給與需求相互作用關系的基礎上，研究產生交通系統外部特性的內在作用機制，從宏觀上給出交通問題的產生原因及應對策略，從而更好地實現城市及其交通系統的協調和可持續發展。
一、系統動力學概述
系統動力學（System Dynamics）是一門分析研究信息反饋系統的學科，其認為系統的行為模式與
特性主要取決于其內部的動態結構與反饋機制[5]。相比于傳統的系統學科，系統動力學更注重系統的內部機制與結構，強調單元之間的關系與信息反饋，可處理高階數、多回路和非線性的時變復雜系統與巨系統問題[6]，其解決問題的過程與步驟如圖1所示。
城市交通系統是一個復雜的，涉及諸多方面且隨時間不斷變化的大系統，系統內部各因素之間相互影響和制約，其行為表現出明顯的非線性特征。從圖1可以看出，基于系統分析―結構分析―建立模型―模擬評估―政策制定的系統動力學分析過程與一般情況下分析和解決交通問題的過程一致，故可以采用系統動力學模型按照圖1的基本思路來確定交通系統內部各個要素間的因果反饋關系，從城市交通系統需求與供給兩方面入手，分析與它們存在聯系的各個要素，建立城市交通系統動力學模型，模擬交通系統供給與需求在系統中的轉化過程及相互作用機理，在此基礎上對交通系統的發展趨勢進行預測和分析。
二、系統動力學模型與交通供需分析
以分析城市交通系統供需關系為建模目的，根據系統動力學解決問題的一般步驟，確定建立的模型包括人口、經濟、交通需求和交通供給等要素，通過研究系統各個部分的反饋關系和設定各種變量（方程）來建立模型。
（一）系統的界限
系統的界限（或邊界）規定哪些應該劃入模型，哪些不應歸入模型，它是一個想象的輪廓，把建模目的所考慮的內容圈入，并c其他部分（環境）隔開。對城市交通系統來說，供需矛盾是當前導致城市交通問題的主要原因，而交通需求和交通供應的影響因素眾多，其中城市人口、經濟發展水平、機動車數量、現狀路網情況等對供應和需求的影響明顯[7]。以此為基礎進行分析后，應用系統動力學方法重點研究城市交通系統的供需關系，并確定模型包含的主要要素有：
（1）GDP。GDP是一個重要的經濟指標，它與交通基礎設施建設的投資以及機動車出行比例的增長都有直接的關系，而且交通系統的運行情況在某種程度上會影響GDP的增長。
（2）人口。人口的增長會直接導致出行量的增長，使機動車出行量不斷增加。
（3）交通需求。造成一系列城市交通問題的主要原因是小汽車出行，因此可用小汽車的出行量來表示交通需求。在需求方面，存在著一定的延遲，即從出行者有意圖選擇小汽車這種出行方式到最終將其實現之間存在一個時間間隔。所以將需求分為潛在需求和需求兩個部分，潛在需求表示出行者選擇小汽車出行的意愿，它經過一定的時間就會轉化為實際的交通需求。
（4）交通供給。采用道路網長度與平均單車道容量（VKT）的乘積來表示。同樣存在著延遲的問題，這是因為道路在建設階段是無法形成供給能力的，投資的道路建設項目往往需要經過一定時間的建設后才能形成實際的供給能力，因此供給也可分為計劃供給和供給兩個部分。同時，考慮到城市用地的限制，道路網不可能永無止境的擴張，存在著一個最大值，將其定義為最大供給能力，當供給能力達到這個水平后將不再進行道路的建設。
（二）因果反饋關系分析
從供給與需求兩個方面來重點研究城市交通系統內部各個要素的主要反饋關系，分析得到系統內部包含的主要反饋回路如下，其中箭頭表示因果關系，正負號表示正效應或負效應。
（1）從需求出發的負反饋回路。GDP+人均GDP+機動車出行比例+潛在需求+需求-供需比例-GDP影響因子-GDP。
這是一個負反饋回路，表示經濟的增長會刺激小汽車出行需求的增長，但在需求增長的同時會造成供給方面的不足，使得交通運行的效率降低，反過來會影響經濟的持續快速發展。使用“GDP影響因子”來表示交通系統供需求關系對社會經濟的這種影響。
（2）從需求出發的正反饋回路。需求+投資比例+交通投資+計劃供給+供給+供需比例+轉化率+需求。
這是一個正反饋回路，表示交通需求的增長會刺激道路建設投資的增長，人們試圖通過交通基礎設施建設來滿足不斷增長的需求，但是隨著供給能力的不斷提升，反而會加快潛在需求的轉化，產生更多的交通需求。使用“投資比例”來表示交通需求增長對投資增長的這種作用。
（3）從供給出發的正反饋回路。經濟+交通投資+建設率+計劃供給+供給+供需比例+經濟。這是一個正反饋回路，表示隨著經濟的增長，交通基礎設施投資也會相應增多，道路網建設速度加快，形成了更加充足的供給能力，最終保證了經濟的持續快速發展[8]。
（4）從供給出發的負反饋回路。供給-差值+建設率+計劃供給+建成率+供給。這是一個負反饋回路，表示交通的供給能力并不是隨著需求的增長而不斷增長的，在實際中道路網會受到土地利用等因素的限制，不可能無休止地進行建設。
四、模型應用
以西安市交通系統為例，采用系統動力學軟件Vensim PLE來模擬運行建立的城市交通系統動力學模型，基礎數據來自西安市統計年鑒和居民出行調查報告。
（一）模型的參數估計
根據西安市歷史和現狀的相關統計數據和調查數據，通過參數擬合和回歸分析，獲取和標定GDP增長率、出生率、人均出行次數、平均出行距離等各個參數。遷入率和人均機動車出行比例的函數通過回歸分析計算確定，如式（18）（19）所示，其他模型參數見表1。
（二）模型的檢驗
為了驗證模型是否較好地反映系統的特征，選取城市人口和GDP這兩個指標，以2000年為起始年，2010年為終止年，運行模型輸出預測結果與實際統計數據相比較，并計算兩者的相對誤差，結果如表2所示。
從表2中相對誤差的計算結果可以看出，模型預測得到的人口和GDP數據與實際的統計數據之間的相對誤差均在5%以內，認為建立的系統動力學模型是具有高可信度的，可用來模擬預測與相關政策分析。
（三）系統發展趨勢預測
根據前文分析，這里重點對西安市城市交通系統的供需關系進行研究。模型設定運行以2000年為起始年，2020年為終止年，仿真步長為1年，模擬運行模型并輸出每年的需求、供給與供需比例的仿真結果及其隨時間變化趨勢的曲線，如表3和圖4所示（需求與供給量的單位均為pcu）。
從圖4中可以看出，供給會隨著需求的增長而增長，但是道路網建設受到各種用地因素限制，其增長率會逐漸減小，在2015年城市道路網建設接近飽和。交通需求量因為人口和經濟的增長而繼續增長，且它的增長率慢慢變小，這是因為當需求大于供給即供需比例小于1時，就會出現道路擁堵等交通問題，影響人們對小汽車出行方式的選擇，導致潛在需求轉化率的降低。在不采取任何外部政策干預的情況下，不斷增長的需求致使供需比例持續降低，最終導致交通系統的癱瘓，其表現是實際需求無法繼續增長，供需比例嚴重失調。從2009年開始，城市交通供需比例就會隨著需求的增長而下降，由于供給能力在2014年接近極值，供需比例會持續下降，到2018年時供需比例已經嚴重失衡，需求量遠遠超出路網的供給能力，交通系統將無法正常運行。因此有必要采取一定的政策和措施來抑制需求的增長，以維持交通系統的正常運行。
五、政策分析
從供需關系的預測結果可以看出，西安市城市交通系統將會隨著需求量的不斷增長而最終癱瘓，因此有必要采取一些外部措施來改善系統的行為，抑制機動車出行需求的增長，使供需關系趨于合理化。根據國內外的經驗，單純地限制機動車出行和保有的辦法無法從根本上解決交通問題，應該采取一系列相配套的政策措施，才能到達令人滿意的效果[12]。發展公共交通被國內外一致認為是解決城市交通問題的出路，因此在限制機動車出行需求量增長的同時，要加快城市公共交通系統的建設。具體措施有：
（1）限制機動車出行需求的轉化。采取如小汽車限購、提高小汽車出行費用、擁堵收費等政策，延長潛在需求的轉化時間，降低其向實際需求的轉化率，來降低交通需求量。設定限制機動車出行需求轉化的政策干預有兩種模式：一般限制（模式1）和嚴格限制（模式2），相應的潛在需求轉化時間分別為1.5DT和2DT。
（2）發展城市公共交通系統，吸引出行者使用公共交通方式出行，如采取提高公共交通服務水平、開辟公交專用車道、建設公交樞紐、城市軌道交通系統等措施，同時限制機動車出行，使城市交通系統出行方式的結構合理化，把機動車出行比例控制在一定的范圍內。根據西安市居民出行調查結果，考慮到未來一個時期機動車出行需求的增長，設定政策干預模式為控制機動車出行比例的增長上限為30%（模式3）。
在以上兩類政策的影響下，通過軟件的模擬運行，得到不同政策模式作用后的交通需求預測結果，如圖5、圖6所示。
從圖5可以看出，在外部政策的作用下，交通需求的增長出現了減慢的態勢，特別是在不同政策的共同作用下，需求的增長明顯放緩，很好地抑制了過快的增長勢頭，絕大部分的交通需求得到了滿足，供需關系基本上保持平衡。但是值得注意的是機動車的出行需求量仍然略大于道路網的供給能力，其主要原因是交通流在時空分布上是不均勻的，高峰時段的需求量所占的比重較大，所以在早晚高峰時段機動車的出行效率會相對低一些。因此，建議進一步發展和完善具有大容量的城市軌道交通系統，以滿足高峰時段的出行需求。
六、結語
鑒于城市交通系統的動態性和非線性特征，采用系統動力學的原理與方法，在對城市交通系統供需關系及其影響因素進行研究的基礎上，建立了城市交通系統動力學模型；以西安市為實例驗證了模型的應用，并探討了在相關政策作用下交通系統行為的變化趨勢。通過建立城市交通系統動力學模型，模擬交通需求與供給如何產生并相互作用，反映交通系統的運行情況，有助于加深對交通系統供需關系的理解。應用模型對城市交通系統進行預測并分析不同政策Τ鞘薪煌ㄏ低徹┬韞叵檔撓跋歟可在了解交通系統供需發展情況的基礎上，考量各種政策作用及其對系統的影響程度，為決策和
采取相應的管理措施提供參考。
參考文獻：
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篇4
關鍵詞：電氣；自動化技術；電力系統
前言
目前，隨著我國電力自動化市場的快速發展，電力自動化技術在人們的日常生活中顯得越來越重要。電力自動化技術是應用電氣系統中關鍵的技術環節，由于傳統電力自動化的效率較低，已經不能滿足現代電力系統快速發展需求。電力自動化技術是一種新型的自動化控制技術，科學合理地運用計算機等多種高科技，能大大提高電力自動化控制的效率。目前，我國的電氣系統中的電力自動化技術得到較快的發展，并且具有非常廣闊的應用前景。
1 電力自動化技術在電力系統中運用的理論基礎
電力自動化技術在運用過程中的理論基礎包含了很多學科，主要有控制學、語言學和信息學等，電力自動化的綜合性相對較強。為了確保電力自動化技術在運用過程中具有較強的實際操作性，一般是結合計算機技術對其進行可操作性的實驗。對電力自動化技術的研究是電氣系統中的主要內容。電力自動化已經發展成為現代計算機技術中的高端技術，同時，電力自動化技術正逐漸被應用到電氣系統的自動化控制的過程中。當然，電力自動化技術在電氣系統的應用過程中已經取得了很多成果。自動化技術在電氣系統中的應用，不僅可以提高電力自動化控制過程中的工作效率，還能在一定程度上降低工程的成本，從而減輕控制人員的工作壓力，更利于實現對人力資源的合理利用。因此，認識到電力自動化技術在電力系統中運用的理論基礎對于提高我國電力自動化技術的應用水平顯得非常重要。
2 電力自動化技術的特點
2.1 技術涵蓋面廣泛
目前，電力自動化技術在我國電力系統中的應用越來越廣泛。導致電力自動化技術在電力系統中的應用也變得更加復雜。由于電力自動化技術在電力系統中的應用涵蓋的技術面比較廣泛，因而需要完全掌握電力自動化技術的應用技能。同時，現代化的電力自動化技術主要是建立在電子信息技術和網絡技術等基礎上的，電力自動化技術的技術含量比較高，因而在整個電力自動化系統設計的過程中不僅要加強對電力自動化系統硬件的設計，還需要加強對電力自動化系統軟件的設計，當然，電力自動化系統的設計應該根據使用范圍的不同而設計不同的設計方案。因此，電力自動化技術具有非常廣泛的知識面和技術涵蓋面。
2.2 對電子技術依賴性強
目前，電力自動化技術對現代化的電子技術具有很強的依賴性，尤其是對一個完整的電力自動化系統，無論是信號采集系統還是電力自動化系統中的傳感器，都需要采用現代電子計算機技術實現對信號的控制。因此，現代化的電力自動化技術是建立在電子技術的基礎上的，電力自動化技術對電子技術和網絡技術等都具有很強的依賴性。
3 電力自動化技術在電力系統中的具體應用
3.1 自動化控制
隨著我國電子科學技術的不斷發展，自動化技術在電力自動化技術中的應用也越來越廣泛，將自動化控制技術和電力自動化技術結合，應用于電力系統中，就能較好地實現對電力系統的自動化控制。電力自動化技術還能給電力自動化控制過程創造一個良好的發展空間。電力自動化技術在電力系統中的廣泛應用也在一定程度上說明了自動化技術較好的優越性。電力自動化技術在電力系統中的應用就是一個很好的說明。
3.2 優化設計
在電氣系統設計的過程中，電力系統中會涉及到不同電氣設備的設計，并且電力系統的電氣設備的設計過程又非常復雜，這一過程不僅要求設計人員掌握磁力、電氣和電路等學科有關的知識，還要能將這些知識合理地運用到實際的設計工作中去，并且它還要求設計者擁有較多的工作經驗。然而，傳統的設計方式主要是通過實驗與經驗的結合來進行，這種設計方案的效率很低，出現問題后修改的難度也比較大。而現在的設計技術可以利用計算機輔助軟件來完成，這樣不僅減少了設計時間，最重要的是設計出來的方案具有較高的質量和性能保障。
3.3 故障診斷
在電氣系統運行的過程中，電力系統的電氣設備出現故障是不可避免的，然而，在故障發生前，一定會有與故障有關的癥狀產生，在電力系統中應用電力自動化技術時，就能很好地對其進行全面且準確的診斷。變壓器是電氣設備中非常重要的設備之一，監測電力系統中電氣設備的工作人員對它的工作狀況都比較重視，這就需要檢測人員及時地對其進行檢測和維修，即使這樣做也不能完全保證電氣設備不出現故障，因此，為了能及時地將電氣設備的故障診斷出來，將電氣設備的故障所帶來損失降到最低，電力自動化技術的應用無疑就是最好的選擇。運用電力自動化技術對變壓器的故障進行診斷時，一般采用的診斷方法就是對變壓器中滲漏油的分解氣體進行檢測和分析，從而快速找到變壓器發生故障的原因，然后再進一步把故障出現的原因縮小，進而能找出發生故障的具置和原因，并對其進行檢修。因此，電力自動化技術在電力系統中的使用還具有加快故障的診斷和檢修速度的作用。
3.4 智能電網技術的應用
因為智能電網的自動化程度相對較高，這就需要在智能電網運行的過程之中時刻保持正常的工作狀態，只有在這樣的工作狀態下，才能保證智能電網提供的電力的高質量和穩定性。針對這樣的情況，需要利用電力自動化技術有效地排除諧波對電力系統的破壞，防止智能電網的正常運行受到干擾，截至目前為止，智能電網在運行的過程之中已廣泛地使用超導無功補償設置，來滿足智能電網內部無功補償的需要。
3.5 電力自動化技術在智能電網智能發電過程中的應用
近幾年來，隨著智能電網建設的逐步開展，電力自動化技術在電力系統中的應用也逐步完善起來，通過對相應的電力電子器件使用，有效完成了電力系統內部的電能之間的轉化和控制。通過將電力自動化技術在電力系統中的應用，能夠有效地降低電力系統中機電設備的損耗費用，有效提升電力系統的運行效率。因此，電力自動化技術在智能電網發電過程中的應用也顯得非常重要。
4 結束語
總而言之，電力自動化技術在電力系統中的應用不僅加強了電氣設備進行自動化控制的能力，而且它還為電氣工程的快速和安全運行打下了堅實的基礎。目前，電力自動化技術在電力系統中的應用越來越廣，與人們實際生活的關系也越來越大。但是，電力系統在利用電力自動化技術時也遇到了一些問題，從而導致電力自動化技術在電力系統不能被廣泛應用。
參考文獻
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[3]陳建明.電力自動化技術的發展現狀及方向[J].信息科技，2014（5）：143-144.
篇5
關鍵詞：軌道車輛；可靠性指標；可靠性分配
中圖分類號：U262.73 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0058-02
RAMS起源于20世紀70年代，首先應用于民航、核電、軍工等領域，從20世紀80年代起，軌道交通行業引入RAMS。目前，發達國家軌道交通行業的RAMS工程已經發展到了一個比較先進的水平，建立了系統的RAMS行業標準，形成了完整高效的工作體系。我國軌道車輛還沒有形成完整的產業鏈和合理的產業結構，在項目各階段，如何更好的應用RAMS還不夠完善。文章以內燃動車組動力系統為例，在項目方案設計階段，采用評分分配方法，展開可靠性分配，得到可靠性指標，從而為相關軌道車輛關鍵系統可靠性分配提供決策性參考。
1 軌道車輛可靠性及可靠性分配
可靠性是指產品在規定條件下和規定時間內完成規定功能的能力。表征產品故障的頻繁程度和危害程度，是產品的一種固有屬性，主要有設計決定。可靠性分配是將可靠性指標（用戶提出的或在設計任務中規定）自上而下，從大到小，從系統到子系統、零部件，即將上一級產品可靠性定量要求合理的分配到下一級產品的過程，并將其寫入相應的設計任務書或合同中，是一個演繹的分解過程。
2 可靠性分配方法
常用的基本可靠性分配方法有：等分配法、比例組合法、評分分配法、Delphi法等。文章采用評分分配法，通過有經驗的設計人員或專家對影響可靠性的幾種因素評分，對評分進行綜合分析而獲得各單元產品之間的可靠性相對比值，再根據相對比值給每個分系統或設備分配可靠性指標。應用這種方法時，時間應以系統工作時間為基準。一般假設產品服從指數分布。
[分配模型]設系統的故障率，則分配給第i個單元的故障率為：
（式1）
其中
（式2）
（式3）
（式4）
式中i=1，2，…，n――單元數
――第i個單元的評分系數
――第i個單元的評分數
――第i個單元第j個因素的評分數（這里假定m個因素）
――系統的評分數
評分因素
評分分配法通常考慮的因素有：復雜程度、技術發展水平、工作時間、環境條件。可以根據產品的特點增加或減少評分因素。
分配步驟
按以下步驟進行分配：
（1）確定待分配系統的基本可靠性指標，研究待分配系統的特點，確定評分因素。
（2）確定該系統中的“特殊件”產品及其可靠性指標。
（3）聘請評分專家，專家人數不宜太少（至少5人）。
（4）產品設計人員向評分專家介紹產品及其組成部分的構成、工作原理、功能流程、任務時間、工作環境條件、研制生產水平等情況。
（5）各專家評分，經處理給出專家綜合評分值（對偏差較大的奇異值應分析其理由）。
評分原則
以列車產品的MTBF為分配參數說明評分原則：
a.復雜程度――它是根據列車產品的組成單元的元器件、部件數量以及它們組裝的難易程度來評定。最復雜的評10分，最簡單的評1分。
b.重要度――它是根據列車產品的組成單元發生故障對產品可靠性的影響程度大小來評定的。最重要的評1分，最不重要的評10分。
c.技術水平――根據列車產品的組成單元目前的技術水平和成熟程度來評定。水平最低的評10分，水平最高的評1分；
按公式1～4分配各單元的基本可靠性指標。
在可靠性分配的過程中，往往有一些系統的子系統已經有可靠性指標，此時該子系統就不需要參加分配，可以將子系統的可靠性指標從總體指標中剔除，剔除后的可靠性指標作為新的待分配指標，進行分配。具體的剔除模型：
式中：
MTBF‘――剔除子系y后的可靠性待分配指標；
λ――原系統的故障率；
λi――已知可靠性的子系統的故障率；
k――已知可靠性的子系統的個數。
3 給定的系統可靠性指標
動力系統的可靠性待分配指標，見表1所示。
4 可靠性模型
動力系統是整個動車組的動力來源，動車組的牽引、控制、冷卻、風扇、照明等所有用電全部取自動力總成。其可靠性模型如圖1所示。
5 產品評分表
通過5名專家評分，得出產品評分分配總表如表2。
6 分配結果
可靠性分配詳細結果如表3所示。
通過以上分析，得知在動力系統的設計過程中需要注意以下幾點：
（1）根據故障導向安全的原則，合理設計系統控制邏輯。
（2）采取硬線冗余的方式保證控制裝置的可靠性。
（3）合理設計管路排布。
（4）充分考慮管路連接處的受力情況及其在車輛運行過程中的可靠性，管路連接處采用抗震動的結構。
（5）通過計算校核，合理設計動力模塊與車體安裝處的接口結構，做好受力分析，設計合理的扭矩。
參考文獻
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篇6
【關鍵詞】自動化；綜合報警系統；電力系統
隨著國民經濟的迅速發展，電網規模在不斷的擴大，出現了越來越多的無人值班變電站，這樣就對自動化系統提出了很高的要求。如果還是采用原來人工定期巡視的方法，自然無法滿足需求，因為采用原先的方法會有著特別大的工作量，并且工作效率也不高，甚至電網運行的安全性也不能得到保證。在這種情況下，自動化綜合報警系統就能夠很好的滿足需求，它的數據接口標準和報警輸出接口都是統一的，這樣就可以有效的整合原來分散的電子值班功能模塊，從而實現統一管理，也讓管理更加的規范，電網的自動化程度和運行管理的效率也得到了很大的提高。
1 系統設計
隨著時代的發展，地調自動化專業的系統已經呈現多樣化，不僅有電量采集TMR系統，還有調度自動化SCADA系統等等。依據電監會的相關要求，要按照安全分區和橫向隔離的原則來部署各個應用系統，各個分區也不能直接進行網絡連接，在這樣的技術背景之下，十分重要的一個問題就是自動化綜合報警系統的分區定位和組網方式。通常情況下，可以將組網方式分為兩種：
一種是在生產控制大區部署自動化綜合報警系統，這樣自動化綜合報警系統就會通過TCP/IP協議來直接接收生產控制大區各應用系統的報警信息，管理信息大區的各個應用系統要想將信息傳送給自動化綜合報警系統，就需要首先通過反向隔離裝置，然后利用專用的傳輸軟件來進行。如果采用這種組網方式，就需要向生產控制大區傳輸管理信息大區的數據，然后依據安全防護方案，來進行反向物理隔離裝置的安裝，同時，還需要對專用數據傳輸軟件進行編制，這樣就會增加自動化綜合報警系統部署的難度。
另一種是在管理信息大區內部署自動化綜合報警系統，這樣自動化綜合報警系統就可以通過TCP/IP來直接接收管理信息大區各個應用系統的報警信息；因為生產控制大區的各個應用系統都將WEB系統部署在了安全三區，并且利用現有軟件就可以傳輸生產控制大區的信息，這樣就不必重新進行軟件的開發。
通過上文的敘述，我們最終確定了第二種組網方式。
2 系統功能
自動化綜合報警系統主要是集中管理自動化各個應用系統的報警平臺，對機房環境監控系統、網管系統、以及自動化專業各大應用系統的電子值班功能模塊產生的報警信息進行收集，報警信息主要是通過統一的報警輸出出口來的，具體來講，主要包括這些基本功能：
一是接口形式是統一的，這樣就可以有效的收集和分類整理所有其他應用系統的報警信息，并且接口十分的簡潔，安全性和可靠性較高，還可以有效的進行擴展。
二是可以統一管理人員電話薄，并且具備信息類別管理功能，這樣在給制定的人員發送報警信息的時候，可以分類來進行。
三是可以存儲報警信息，并且還可以分類查詢歷史數據。
四是可以離線診斷各個應用系統，并且還可以及時的預警，這樣就可以有效的避免出現系統離線而無法有效的分布報警信息等問題。
五是還可以進行自我故障診斷，并且將故障信息及時的進行，同時，如果報警信息發送失敗了，還會繼續重發，這樣就可以讓報警信息的傳送變得更加可靠。
3 系統接口
一般來講，可以由兩種方式來獲取自動化綜合報警系統的報警信息，分別是主動獲取和被動獲取，主動獲取指的是自動化綜合報警系統發出查詢制定，對各個應用系統進行周期巡檢，這樣就可以將各個應用系統的報警信息和電子值班信息及時的獲取；被動獲取指的是自動化綜合報警系統主動接收各個應用系統所產生的報警信息和電子值班信息，自動化綜合報警系統并不主動巡檢，只是被動的接收。為了使其他應用系統的在線情況能夠被自動化綜合報警系統實時的監測到，從而對異常情況及時的發現，并且進行報警，那么我們建議，自動化綜合報警系統在對應用系統的報警信息和電子值班信息進行獲取的時候，采用主動查詢的方式，可以采用這樣的方案：
在管理信息大區的系統方面，可以在服務器的某一特定目錄下保存報警信息和電子值班信息；在生產控制大區的系統方面，各個系統要向WEB服務器上傳輸報警信息和電子值班信息，只需要利用已有正向物理隔離傳輸軟件即可，然后在WEB服務器的某一特定目錄下保存這些信息。
具體來講，自動化綜合報警系統要想對其他應用系統的報警信息進行主動查詢，一般可以采用兩種方式，一種是WEB WERVICES方式，在管理信息大區內，由各個應用系統提供相應的WEB SERVICES接口，這些服務可以被自動化綜合報警系統直接調用，那么報警信息或者電子值班信息就可以被及時的獲取。另一種是文件夾共享方式，指的是各個應用系統按照共享的原則來設置保存報警信息的目錄，這樣利用文件目錄的操作方式，其中的報警信息就可以被自動化綜合報警系統所及時的獲取。
通過分析研究，第一種方式有著更加規范化的接口，有著更加強大的功能，如果以后要對功能進行擴展，也十分的方便；第二種方式也有著很大的優點，比如十分的簡單，不需要利用目前的各個應用系統來對WEB SERVICES接口進行開發，這樣就可以有效的降低成本。通常情況下，我們都會選擇第一種方式，這是從接口的標準化以及內部邏輯的封裝等方面考慮的；如果要將實現成本作為考慮的重點，那么第二種方式也是不錯的選擇。
自動化綜合報警系統需要對各個系統進行周期性的自動掃描，這樣報警信息和電子值班信息就可以及時的被獲取，掃描周期是可以被設置的，通常情況下，會被設置為5秒到10秒之間，如果連續進行了3次失敗的掃描，那么系統就會認為系統處于離線的狀態；在這種情況下，自動化綜合報警系統就會自動產生報警信息，將系統離線及時的通知給相關的人員。
4 結語
通過實踐研究表明，在電力系統中應用自動化綜合報警系統，可以有效的提高工作效率，實現了自動化值班，如果出現了事故，處理速度也可以得到大大的提高。因此，自動化綜合報警系統就值得在電力系統中推廣和應用。
參考文獻：
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篇7
關鍵詞：自動化 控制與操作
1 控制可靠性
變電站的設計首要考慮的便是控制與操作的高可靠性，采用自動化系統的變電站更要將計算機監控系統縝密設計。通常用于高壓電力系統的變電站自動化產品都具有以下功能，以保證控制操作的高可靠性。
1.1 多級多地點控制功能 自動化系統的控制操作方式有遠方遙控、站控、就地(后備操作)3種方式。
遠方遙控：由調度人員在調度端發出下行控制命令。站控操作：運行人員在變電站層監控主機發出操作命令，通過交互式對話過程，選擇操作對象、操作性質，完成對某一操作過程的全部要求。就地操作：作為后備控制方式，當監控系統故障或網絡故障時，可在間隔層的測控單元的小開關手動控制或通過就地監控單元裝置上的薄膜鍵盤進行就地控制。
上述3種操作方式通過軟件或使能開關可相互切換，當切換到后備手動控制時，站控及遙控命令不被執行；當切換到站控操作時，后備手動控制不產生任何作用，計算機對一臺設備同一時刻只能執行一條控制命令，當同時收到一條以上命令或預操作命令不一致時，應拒絕執行，并給出錯信息。每個被控對象只允許以一種方式進行控制。
1.2 操作過程中軟件的多次返校
1.2.1 操作員權限設密，以杜絕誤操作及非法操作。目前成熟的監控系統的軟、硬件設備都具有良好的容錯能力，即便運行人員在操作過程中發生一般性錯誤，均不引起系統的任何功能喪失或影響系統的正常運行，對意外情況引起的故障，系統都具有恢復功能。
1.2.2 操作員工作站發出的操作指令，都必須經過選擇—校核—執行等操作步驟，返校通過后再送至該點執行下一步驟。當某一環節出錯，操作指令中斷，并告警提示。每次操作結束后，系統自動記錄操作過程并存盤。
1.2.3 監控系統的雙機配置 220 kV及以上電壓等級變電站自動化系統多作雙機雙網配置，作為人機接口的監控主站冗余配置，熱備用工作方式，可保證任意設備故障時對控制功能無影響。時下的做法，監控主站用以太網相聯并以HUB作為該以太網的管理。該網上任一裝置異常，可將熱備機切換為主機工作。
監控系統硬件的冗余配置，系統分層分布式結構，為變電站的控制與操作的可靠性提供了保證。
2 操作實現方式
為保證變電站控制與操作系統的可靠性、準確性，變電站的防誤操作的設計也是重要環節之一。因為是計算機監控，變電站不再采用繁瑣的電氣聯鎖，可方便地實現多級聯鎖。對于分層分布式自動化系統，其操作閉鎖方式也為分層分級式閉鎖而與該系統結構相適應。每個間隔的測控裝置，已引入該間隔的交流電流、電壓、斷路器位置及刀閘輔助接點作為遙測、遙信之用，這也為實現本間隔內的斷路器及刀閘操作的防誤操作提供了必要條件。智能型裝置可很方便地利用上述信息進行編程，實現該間隔的操作閉鎖功能。
對于全站的涉及多個電氣間隔和多個電壓等級間的操作閉鎖，目前有3種不同的實現方式。其一，用軟件實現，即將全站的防誤操作閉鎖用軟件編程置于監控主機之內。監控主機可從通信網上獲得全站所有開關、刀閘的狀態信息及每個間隔控制終端的操作信息，引入設備操作規則，進行軟件編程即可實現全站的操作閉鎖功能。該方式應該說是最簡單經濟可靠的方案之一。其二，硬件閉鎖，即西門子公司的8TK模式。西門子公司的LSA-678變電站自動化系統的一個主要特點便是8TK操作閉鎖裝置的相對獨立性，8TK純粹作為控制及操作閉鎖之用，每個間隔的刀閘信息進8TK1實現該間隔的操作閉鎖，各間隔的刀閘信息經重動后都進入8TK2裝置，母聯刀閘及母線地刀等直接引入8TK2裝置，8TK2裝置實現間隔之間的操作閉鎖功能。其三，軟硬相結合的閉鎖方式，間隔之間的閉鎖采用8TK及類似裝置實現閉鎖功能，監控主機內做一套全站的軟件操作閉鎖。該模式即為浙江金華雙龍500 kV變采用的操作閉鎖方式。
軟硬兩級閉鎖，其可靠性高，監控系統或網絡故障不影響全站的安全可靠操作，但該模式接線復雜，且價格昂貴，金華500 kV變的該套8TK閉鎖裝置約花費人民幣300萬元。
以軟件實現全站的操作閉鎖，對于一套成熟的變電站自動化系統來說，也應該是高可靠性的；既然整個變電站的監控功能都由監控主機實現，那么操作閉鎖軟件功能做在監控主機內也應是安全可靠的。對于雙機系統冗余配置，閉鎖軟件也為雙套設置。筆者認為對于220 kV及以下自動化系統實現的無人值班站采用這種模式可靠、安全、經濟適用。
對于一個半開關接線的500 kV變電站，筆者認為500 kV系統每個斷路器及兩側刀閘的操作閉鎖由相應測控裝置實現以外，每串內的斷路器及刀閘之間的閉鎖采用專門一套硬件閉鎖裝置以提高其可靠性。至于220 kV系統為簡化接線，節約資金，可不必配置用于間隔之間操作閉鎖的專用硬件裝置。
上述三種模式都可高效可靠地實現變電站所有斷路器及刀閘的控制。而且都具有順控功能，例如：操作某條線路送/停電、旁母代/倒線路、母線切換等各種常規順序操作，只需在監控主機的鍵盤上敲入相應指令，便可自動完成。常規站可能要花費幾個小時的操作，在這里幾分鐘便可完成。
可見變電站自動化系統的防誤操作分層分級考慮，其可靠程度明顯優于常規站的防誤設計。
3 自動化控制技術分析
分層分布式自動化系統從軟硬件上分層分級考慮了變電站的控制與防誤操作，提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動化站可采用遠方、當地、就地3級控制，而常規站只能通過控制屏KK把手控制；常規站電氣聯鎖設計聯系復雜，在實際使用中，設備提供的接點有限且各電壓等級間的聯系很不方便，使得閉鎖回路的設計出現多余閉鎖及閉鎖不到的情況。綜合自動化站可方便地實現多級操作閉鎖，可靠性高。
常規站，人是整個監控系統的核心，人的感官對信息的接受不可避免地存在誤差，其結果就會導致錯誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對于變化快的信息，有時來不及反應，可能導致不正確的處理。而且個人的文化水平、工作經驗、責任心等因素都會影響信息的處理，可以說常規站人處理信息的準確性和可靠性是不高的。運行的實踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發生。綜合自動化站的核心為系統監控主機，用成熟可靠的計算機系統實現整個變電站的控制與操作、數據采集與處理、運行監視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。
變電站自動化系統簡化了變電站的運行操作，可方便地實現各種類型步驟復雜的順控操作，且操作安全快速，對于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規站實現同樣的操作往往需要幾個小時，且仍存在誤操作的隱患。
常規變電站控制一般采用強電一對一的控制方式，信息及控制命令都是通過控制電纜傳輸。計算機監控系統控制命令的傳輸由模擬式變成數字指令，提高了信息傳輸的準確性和可靠性。特別是分層分布式自動化系統，各保護小間與主控室之間采用光纜傳輸，提高了信息傳輸回路的抗電磁干擾能力。分散式布置，控制電纜長度大為縮減，在相同控制電纜截面時，斷路器控制回路的電壓降減少，有利于斷路器的準確動作。規劃院最近將全國5個500 kV站作為綜合自動化的試點，也從側面反應電力系統業內人士對自動化監控系統可靠性的認同。
篇8
關鍵詞：自動化立體倉庫系統；AS/RS；智能化；系統架構；功能模塊
中圖分類號：TP273.5
自動化立體倉庫系統（AS/RS，Automated Storage and Retrieval System）主要由高層立體貨架、巷道式堆垛機、地面搬運機械設備等硬件設備，以及計算機管理與監控系統組成。由于具有很高的空間利用率、很強的入出庫能力、采用計算機進行控制管理而利于企業實施現代化管理等特點，已成為企業物流和生產管理不可缺少的倉儲技術，越來越受到企業的重視。
智能化AS/RS是在傳統AS/RS基礎上增加了智能模塊，可以在任務調度、貨位分配、隊列優化過程中，根據任務調度原則、貨位分配策略、隊列優化目標以及相應的約束條件，并建立相應的數學模型采用智能算法求解，獲得最優解，提高自動化立體倉庫系統的運行效率。
1 AS/RS系統構成
自動化立體倉庫主要由物料儲存系統、AS/RS出入庫系統、AS/RS管理和監控系統三大系統組成[1-3]。
（1）物料儲存系統：由立體貨架的貨格、物料承載裝置（物料包裝、托盤、周轉箱等）組成。物料安排擺放規則整齊的保存在物料承載裝置里，將物料承載裝置保存于貨格中，形成了完成的儲存系統。
（2）AS/RS出入庫系統：該系統承擔貨物存取、出入倉庫的功能，通常由巷道堆垛機、出入庫輸送機、裝卸機械等組成。巷道堆垛機是在高層貨架的窄巷道內作業的起重機，可實現沿軌道行進、垂直起降和貨叉伸縮三種運動，用于從兩側貨架的任何貨位上自動存入或取出貨物。出入庫輸送機可根據貨物的特點采用傳送帶輸送機、軋輥輸送機、鏈傳動輸送機等，主要將貨物送到堆垛機上下料位置和貨物出入庫口。裝卸機械承擔貨物出入庫裝車或卸車的工作，一般由行車、吊車、叉車等機械組成。
（3）AS/RS管理和監控系統：由客戶機、中央控制計算機和電控系統組成。AS/RS管理和監控系統不僅要管理和分析立體倉庫的物料信息、儲存狀況、倉庫運行日志，還要可以監控立體庫實時運行狀態，及時調度立體倉庫的可配置資源。
2 智能化AS/RS系統結構及流程
2.1 系統架構
自動化立體倉庫是集物流學科，控制學科和計算機學科相結合的綜合性系統、自動化立體倉庫管理與監控系統應用的方式可分為集中式、分離式和分布式，目前國際上的大多數項目都是采用分布式的系統。
如圖1所示，自動化立體倉庫管理與控制系統（WMOS，Warehouse Management and Operation System）架構通常分為應用層、服務層、控制層、設備層四個部分組成。從功能層次上看，可以將自動化立體倉庫系統分為3個層次：管理層、監控層、執行層[4]。
管理層是計算機管理系統，具有系統設置、系統信息維護、產品信息維護、出入庫業務、存查詢統計等功能。管理層主要是負責立體倉庫的作業調度、物資分布、隊列優化、故障處理等工作。監控層是自動化立體倉庫系統的重要組成部分。它根據來自管理層的指令來控制物流設備，完成管理層傳輸的任務；另一方面監控層以動畫的形式，實時監控堆垛機的狀態，將堆垛機當前的信息反饋給管理層，為工程師進行任務調度提供參考。執行層由嵌入PLC的堆垛機構成。堆垛機中的PLC接收監控層的指令，根據指令執行各種操作。
圖1 自動化立體倉庫管理和監控系統和功能層次圖
由上述的系統架構可以看出管理層是智能化AS/RS的核心，如圖2所示，其智能化的實現主要由四個重要模塊組成：作業任務智能分配模塊、物料分布智能處理模塊、作業隊列/路徑智能優化模塊、故障處理模塊。各個模塊在不同類型的作業流程中所起的作業也各不相同。
（1）作業任務智能分配模塊：根據待出入庫的物料在各存儲單元儲存狀況，合理分配出入庫作業任務，以平衡各存儲單元的工作負荷，減少作業任務等待執行時間。
（2）物料分布智能處理模塊：根據物料的出入庫頻率、物理特性、在庫分布現狀等，合理分配出入庫庫位，以提高存儲單元的出入庫效率。
（3）作業隊列/路徑智能優化模塊：根據出入庫系統性能參數，優化隊列序列或者堆垛機的作業路徑，以減少堆垛機的作業時間，提高倉儲效率。
（4）故障處理模塊：此模塊主要是處理邏輯調度故障，而非機械故障和通信故障。對邏輯故障及時處理，并追溯故障發生的根源。
圖2 智能化AS/RS關鍵模塊
圖3 智能化AS/RS體系結構
如圖3所示，智能化AS/RS的體系結構由AS/RS智能調度的方法和AS/RS庫存控制方法組成。自動化立體倉庫的智能調度方法首先是依據具體倉庫的規模、結構、出入庫系統規格、任務分配策略、物資分布處理策略等信息，利用層次分析法原理確定適用的智能調度方案。其次，按照智能調度方案，第一步從倉庫全局層面分配作業任務，將出入庫任務分配到具體的存儲單元。第二步針對具體儲存單元，進行出入庫貨位分配。第三步，按上一步中貨位分配的結果對每個存儲單元批作業隊列進行優化。智能調度方法是一個分布式調度方法，從全局的任務分配到具體儲存單元的貨位分配和隊列優化。
2.2 智能化AS/RS系統的主要流程
（1）出入庫作業流程。如圖4所示，在出入庫作業流程中，根據組盤表中記錄的待入庫物料詳情以及出庫單中待出庫物料詳情，分析立體庫中相應物料在各個存儲單元的儲存情況，分配任務到各個儲存單元。
各個存儲單元獲得相應的出入庫作業任務后，根據本存儲單元的物資分布情況，物資分布智能處理模塊給每個作業任務分配合理的貨位。
作業隊列/路徑智能優化模塊給存儲單元中等待執行的批作業任務賦予初始的優先等級，隊列優化模塊可以根據優化目標對批任務隊列進行優化，提高倉儲效率。
圖4 出入庫作業流程
（2）盤點作業流程。所謂盤點是指為確定倉庫內現存物料或商品的實際數量、品質狀況、存儲狀態的清點，是物料管理工作的控制反饋過程。
盤點作業模式有全局盤點、隨機盤點兩種模式。全局盤點具有盤點規模大，盤點周期長，單次盤點消耗資源多，影響生產等特點。隨機盤點具有盤點規模小，盤點周期短，單次盤點消耗資源少，影響小等特點。鑒于隨機盤點的特點，隨機盤點根據盤點規模大小，可以多次盤點提高倉庫的有效利用率，提高倉儲數據一致的水平。在年終統計在庫物資詳細報表時需要對倉庫進行全局盤點。
圖5 盤點作業流程
盤點作業流程如圖5所示，盤點作業涉及物資供應部門、生產部門、倉庫管理部門、銷售部門等眾多部門，所以提高盤點作業效率，節省盤點作業時間，降低對生產的影響。
（3）倒庫作業流程。如圖6所示，倒庫作業的重點是需要倒庫的庫位篩選。物資分布智能處理模塊根據物料相對集中的要求將同種物料集中存放，挑選出需要移動的庫位。確定好倒庫庫位后，通過作業路徑優化模塊明確倒庫庫位的作業序列，形成一條完整的倒庫鏈，減少堆垛機空載時間，提高作業效率。
圖6 倒庫作業流程
3 小結
自動化立體倉庫是一個離散的、動態的、多因素、多目標的復雜系統，對AS/RS的智能化管理是復雜的系統優化問題。傳統的方法求解過程不僅時間較長、成本較高，而且很難求得最優解。將現代智能優化理論與AS/RS應用相結合，可以提高空間利用率及倉儲管理水平，降低勞動強度，提高物料調節水平，加快儲備資金周轉，為企業的生產指揮和決策提供有效的依據[5]。
本文給出了智能化AS/RS系統的架構、關鍵處理模塊包括作業任務智能分配模塊、物資分布智能處理模塊、作業隊列/路徑智能優化模塊、故障處理模塊和智能化AS/RS的幾種常見的作業流程，并對其進行了深入的分析，以期對智能化AS/RS系統的相關研究起到一定的借鑒作用。
參考文獻：
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篇9
關鍵詞：配電自動化；管理系統；發展
文章編號：1674-3954（2013）09-0256-02
配電自動化技術在現代電網的建設工作中具有重要作用，實現配電自動化可以使其更好的為電網的建設工作做出貢獻。如今，配電網的管理發展正在向著數字化、規范化、集成化的方向發展。
1 配電自動化與管理系統概述
與傳統電網管理模式相比，電網自動化的實現對電力客戶、資產及運營的持續監視，提高管理水平、工作效率、電網可靠性和服務水平。智能電網是一個完整的企業級信息架構和基礎設施體系，實現對電力客戶、資產、運營的持續監視，利用“隨需應變”的信息，來提高電力公司的服務水平、可靠性和效率。隨著經濟的不斷發展和科學技術的不斷進步，配電自動化系統的發展取得了較大的成效，為電網的建設工作提供了較大的幫助。由配電自動化系統的發展進程可知，90年代是配電綜合自動化系統的大發展階段，配電自動化系統的發展受到了各方的廣泛關注，研究配電自動化系統的單位和公司不斷的建立和發展，促進了相關產業的繁榮。在當前的城市配電網規劃中，配電系統的建設相對比較落后，缺乏合理的規劃和有效的整頓，城市配電網的自動化水平和發展狀況也十分落后。落后的配電系統對于國家基礎設施建設的完善有著不利的影響，要想完善國家的基礎設施建設，保證人民的生活水平和社會發展的穩定，政府就必須對城市配電網規劃引起足夠的重視，完善城市配電系統，從而促進國民經濟的快速發展。
2 配電自動化與管理中出現的問題
2.1缺乏健全的管理規程
電力行業是我國的基礎行業，是關系到國計民生的大問題，我國目前的配電網所屬部門因為職能的劃分不清和分工的不合理，使工作變得非常復雜，缺少一個專門的配電管理部門，這樣，一旦配電網出現問題就很難確定責任，自然也就不能通過獎懲機制來提高管理效能。而在配電網的作業模式方面，由于沒有完全擺脫傳統觀念的影響，各部門之間很難進行跨專業、異地的協同工作，直接導致了配電效率低下，系統運行困難。因此，在配電網管理方面需要有一個完善、嚴謹的配電網管理規程。
2.2電網運行可靠性低
在配電網規劃過程中，由于配電網的網架結構比較薄弱，配電技術相對落后，網絡的自動化水平也達不到當前的經濟發展水平，所以配電系統的可靠性很低，這會導致配電網自身處在不確定狀態。配電網的不合理規劃，使供電企業難以建立起可靠性高、自動化水平高的配電系統，這也就會導致在供電過程中可能會出現漏電事故，對人們的生命財產安全造成威脅，對國家經濟的發展也起不到良好的促進作用。
2.3電網運行技術水平較低
在當前的經濟發展中，技術化在各個領域的應用都十分的廣泛，提高技術水平，可以提高供電企業競爭力，節省供電企業在人力物力上的支出。由于缺乏先進的科學技術輔助，在對收集到的信息數據進行整理和計算時，就很容易出現計算誤差和數據遺漏，這樣計算出來的數據必然不能代表配電系統的真實反映情況，也必然導致配電系統中心站難以及時、綜合的處理配電網中任何一個配電結點的問題，甚至引起配電網的中斷，導致斷電事故的發生，這對于減少電網運行出錯率、提高供電效率和可靠性具有阻礙作用。
2.4科技應用不到位
由于受各方面發展的限制，計算機信息技術在配電網管理中的應用還不是十分的廣泛，由于缺乏先進的科學技術輔助，在對收集到的信息數據進行整理和計算時，就很容易出現計算誤差和數據遺漏，這樣計算出來的數據必然不能代表配電系統的真實反映情況，也必然導致配電系統中心站難以及時、綜合的處理配電網中任何一個配電結點的問題，甚至引起配電網的中斷，導致斷電事故的發生。
3 配電自動化系統的發展方向
3.1集成化
現代化的計算機技術和集成電路迅猛發展，各種不同種類的大集成電路在繼電保護和整體測試、控制的系統裝置上發揮了更大的作用，這些新型的元素是配電自動化系統發展的必然產物，將這些新型的元素加入到配電自動化系統的應用中，將會對保護和測控裝置的集成化起到很大的作用，同時，高集成化還可以使數據存儲、裝置通信及數據處理能力變得更強，這樣就可以在很大程度上實現配電運行成本的降低，同時將故障的發生率降到最低，實現系統運行的暢通性，這對于電網系統的運行也是很好的方式。
3.2數字化
所謂的數字化就是指配電自動化系統整體的數字化、信息化及其與電力整體的操作協調。智能開關設備、各種智能電子裝置、電流互感器等，這些裝置都屬于配電自動化系統數字化方向發展的產物，隨著配電設備的智能化，這些裝置在配電自動化系統中的應用和發展，必然會促進配電的自動化進入數字化階段，從而實現對現有系統的保護和控制功能的改善和優化，以促進配電自動化系統的良好運行。
3.3標準統一化
隨著科學技術的不斷發展，市場經濟發展的不斷規范，對于本行業的各種行為規范也不斷的實現標準化的制約，由此，配電自動化系統也在朝著產品的標準化方向發展。市場的完善會逐漸的淘汰那些不符合標準設計的商家，在很大程度上實現對行業企業的標準化規范，以實現行業發展的標準統一化和規范化，從而達到使配電自動化系統的發展趨于良好發展方向的目的，同時也實現行業本身發展的整體水平的提高。
3.4綜合自動化技術的應用
隨著經濟和科學技術的不斷發展，綜合自動化技術在配電自動化系統中的應用越發廣泛，尤其是面向現場的配電綜合自動化技術的應用，真正的實現了無人值班的情況。保護的工況可以通過監視控制和數據采集系統來控制，對于保護的投切等情況的選擇，則可以通過調度員在調度中心實現對其的控制和管理。對于保護定值的修改、故障測距數據、故障錄波的信息收集，則通過保護人員在計算機通信中的管理信息系統上來操作以符合其需要。實行面向現場的配電綜合自動化，使相應的工程設計與其相配合，同時取消大控制室，可以實現系統運行的通暢性和可靠性，從而有效的促進配電自動化系統的良好運行。
3.5遙視系統
遙視系統在配電自動化系統領域內已經有所應用，它主要是通過將配電內拍攝的視頻圖像傳輸到調度中心或者指主控制站，使主控制站的運行人員和管理人員可以根據所收集的信息對配電設備運行的環境進行監測和控制，從而保證實現無人值班后配電運行的安全性和可靠性。遙視系統的視頻圖像監視在本質上屬于圖像獲取系統，對于圖像獲取和處理還有一定的欠缺，將計算機視覺技術運用到圖像信息的分析過程中，則可以極大的實現配電系統圖像信息的智能處理，由此可實現主控制站信息收集的可靠性和及時性，以及保證對所獲取信息處理的合理性和科學性，實現配電系統的良好運行。
篇10
關鍵詞：移動塔臺系統；結構說明；抗風能力分析；有限元計算
前言
移動塔臺多采用多塔節套裝式結構，采用專用車輛運輸，并設有舉升及鎖定機構，在設備到達預定陣地后，可以迅速展開工作；該結構具有高機動自行式、可快速架設及良好的環境適應性，在民航、氣象、通信、軍事等領域得到了廣泛應用。移動塔臺系統采用5節塔節套裝式結構，底部設置支撐平臺，可將監控設備架高至25m作業高度，并可在任意位置固定，可滿足監控設備架設不同工作高度需要，同時進行設備電力供給，進行可快速展開和撤收，長期工作性能可靠。在系統展開作業時，風載荷是影響其性能穩定的最重要因素，在相應的指標中也提出具體要求，文章對移動塔臺系統的結構情況進行說明，同時進行有限元分析計算。
1 總體結構說明
移動塔臺系統主要由運載底盤、升降塔、液壓控制單元、配電單元、支撐調平單元及附件等組成。運載底盤采用北奔1928A二類底盤運輸，其最高車速可達84km/h，上裝上裝可利用長度為6090mm，最大越野載重可達7000kg可以滿足裝載需求；在底盤上加裝車架總成、俯仰支架、運輸支撐架、抗風支撐腿等剛性結構，形成運輸及工作展開承載平臺。考慮快速展開架設及工作高度要求，將塔體設計成五節伸縮式結構，采用支撐軸與運輸平臺上的俯仰支架安裝，通過兩只俯仰油缸實現運輸時的水平狀態與工作時的垂直狀態轉換；塔體采用多節聯動起升方式，通過液壓系統提供動力，采用舉升油缸與起重鏈條進行舉升；塔體的工作垂直狀態采用液壓缸推動機械鎖定方式，并通過行程開關與俯仰、舉升動作互鎖。設置專用液壓站和電氣控制箱，對液壓元件和電氣元件進行集成安裝，通過電氣控制箱的控制面板進行系統操作，液壓站和電氣控制箱均安裝在運輸平臺適當位置。考慮系統的抗風要求，在塔頂部設置四條攬風繩，攬風繩采用自動跟繩器進行收放，展開時安裝在輔助支撐臂上，與塔節起降進行隨動同步收放。如圖1。
2 系統抗風能力分析
2.1 指標要求
抗風能力是塔臺運行工作的重要指標，其具體要求為：風速≤13.8m/s時，塔頂部水平最大擺動幅度≤±80mm，允許拉攬風繩；風速≤13.8m/s塔臺能夠正常架設和工作；風速≤20.7m/s能夠安全撤收；風速達到32.6m/s展開狀態下不破壞。
2.2 采取方案
主要采用如下方案：保證塔節剛度，各塔節采用鋼管焊接而成的桁架結構；考慮設置滑道及減小風載荷，將立柱設計成圓管；考慮定位準確將橫梁設計矩形管，斜撐采用圓管；考慮表面質量及良好的焊接性能均采用冷拔20#鋼材料，采用與已成型的塔架進行類比的設計方法，確定各截面尺寸；控制各塔節間隙：塔節采用專用工裝進行保證對角誤差控制在4mm之內；塔節之間的導向定位采用滾輪滑道形式，滾輪支座采用可調整方式，將滾輪與滑道間隙控制在2mm之內；設置攬風裝置：在第五節頂部設置4條攬風繩，攬風繩采用不銹鋼防卷鋼絲繩，頂部通過卸扣安裝，底部通過隨動跟線盤安裝在支撐腿端部，鋼絲繩抗拉強度為3.12T，完全能夠滿足架設要求；底盤調平及設置輔助支撐：設置底盤手動調平系統，并設置6只輔助支撐千斤頂，通過支撐臂使形成更大的穩定的展開支撐工作面，保證系統展開工作的穩定性。
2.3 分析校核
2.3.1 計算工況
根據系統要求，設定以下四種工況進行有限元計算；工況1：重力場載荷+風速13.8m/s風壓載荷，攬風繩拉緊狀態，正常工作，頂部水平擺動
2.3.2 有限元分析建模
本次分析的任務是計算出塔架在各種工況下的應力分布和變形情況，屬于固體結構的分析范疇，所以決定此次分析的前處理采用Hypermesh軟件，求解計算采用Nastran軟件，塔架有限元模型均以以上軟件為基礎進行構建。
由于塔架結構較復雜，為了更好地分析各部分受力及位移情況，需要在建立有限元模型時在不影響計算結果的情況下對塔體進行一些合理的簡化：把塔架各節和框架之間的焊接處簡化成節點連接，且假設各節點間的連接為剛性的；頂部設備簡化為等效集中質量作用在塔體頂部；頂部設備可能受到的最大的風載荷分解為等效的力和力矩作用在相應的位置和質心處；由于塔架結構是由一系列界面形狀和尺寸相對固定的剛梁組成的，而且考慮到計算分析的經濟性，所以決定采用梁單元賦予對應的梁截面屬性來模擬塔架結構，梁單元決定選取cbar單元形式。建立一、二節塔架的梁單元之間采用首尾相接的節點耦合方式進行連接，第二節以上的每節連接采用彈簧單元模擬，這樣可以輸出攬風繩的拉力值。
2.3.3載荷、邊界條件及材料
重力場載荷定義：考慮到實際的工作環境和使用情況，塔架是在重力場的作用下工作的，所以決定在分析中施加重力場載荷。這里統一按照重力加速度g=9.8[m/s2]計算。
風壓載荷定義：我們知道，風壓就是垂直于氣流方向的平面所受到的風的壓力，根據伯努利方程得出的標準風壓公式：Wp=0.5?r?v2/g，其中：Wp為風壓[kN/m2]，r為空氣密度取r=0.01225[kN/m3]（在標準狀態下氣壓為101.3kPa，溫度為15°C），v為風速[m/s]（由于距地面高度不同時風速應進行修正，修正系數按GJB74A第3.13.13.4條表8選取，各節間風高系數按中間位置，采用差值法計算），重力加速度g=9.8[m/s2]（緯度為45°）處，我們得到： Wp=v2/1600。F風=Wp?S，其中：Wp為風壓[kN/m2]，S為節點迎風面積[m2]（各個鋼梁均以各自最大的截面計算所受壓力，迎風面積按正投影的2倍計算）。根據公式計算出塔架結構各個鋼梁所受到的風載荷，為了安全考慮所有的風載荷都以集中力的形式平均分布在各節塔架的所有節點上，節點數根據有限元網格劃分確認，從第一節至第五節依次為：71
5/652/636/576/500，塔頂節點數為1。
邊界條件定義：約束支撐腿與地面的固定點的x，y，z三個方向的平動自由度，放開繞三個方向的轉動自由度。約束底座車架的x，y，z三個方向的平動自由度，放開繞三個方向的轉動自由度。
材料定義：塔架結構采用鋼材料，彈性模量E=2.1×105MPa，泊松比u=0.3，密度p=7.85g/mm3。
2.3.4 有限元計算結果及分析
系統按照X軸、Y軸、45°三個方向加載，計算結果如下：工況1：塔頂最大變形69.86mm，最大應力32.5MPa，攬風繩最大拉力886N，節間提升鋼絲繩拉力值6868N；工況2：塔頂最大變形73.74mm，最大應力18.5MPa，節間提升鋼絲繩拉力值7206N；工況3：塔頂最大變形132.7mm，最大應力35.6MPa，節間提升鋼絲繩拉力值13039N；工況4：塔頂最大變形88.2mm，最大應力58.9MPa，攬風繩最大拉力6314N，節間提升鋼絲繩拉力值12875N。纜風繩增加2000N預緊力后，工況1塔頂最大變形3mm，工況4塔頂最大變形9mm，攬風繩最大拉力為11890N。
根據機械手冊查得，直徑8mm鋼絲繩最小破斷力3.12T；根據數據類比可得提升鋼絲繩安全系數為：正常工作4.54；正常架設4.3；正常撤收2.38；不破壞2.4；纜風繩安全系數為：固定工作狀態35.2，不破壞狀態5.8，施加預緊力后2.6；以上說明：選擇直徑8mm攬風繩可以滿足系統要求。
頂部變形量分析：工況1塔頂最大偏移量70mm
在各個工況下的應力指標遠遠小于材料許用值，增加2000N預緊力，就會使塔頂部變形大大降低，計算結果都是滿足要求的。
3 結束語
移動塔臺系統總體結構經過系統的有限元分析計算，其抗風載能力能夠滿足性能指標要求，考慮車輛的承載能力及系統的整體協調性，經計算的相關結構未作出大的調整，該系統研制完成后經過實際模擬風載荷加載試驗，產品性能可靠。該系統多節套裝式塔架式結構，可在相類似領域得到應用。
參考文獻
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