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随着计算机硬件技术、软件技术的高速发展。各种计算机应用程序的开发形成了这一批结构工程师从走出校门,就在计算机上进行结构工程计算、设计。他们不再经历老一代结构工程师们通过手工计算的过程。甚至迷信计算机,以为计算机是解决工程问题的源泉,简单地信赖计算机。随着大量的计算机软件的开发,但又缺乏对计算机软件的质量的保证,包括对软件开发者和其技术支持的技术资质证明;软件开发商的质量保证、质量控制过程的严格评价,软件中所用技术的理论依据的严格评价;简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较;等等很多威胁到工程结构安全的问题,被计算机软件应用的发展所掩盖了。
在当今世界,计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全,计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而很少有人在想,特别是年轻的结构工程们更很少去想,如果没有计算机,结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信,他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。
在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响,它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机,以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中,工程结构,特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的,计算机不可能识别上千万种工程设计思想,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。
现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想,依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件,让程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样,结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值,在进行分析时是否用了足够的模型、状态,或计算机建立数学模型的理论是否正确,是否符合工程实际的特征,分析结果对工程结构敏感部位是否敏感,计算结果是否在条件允许范围之内,是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中,都变得模糊不清。
很多软件开发商,在对计算机知识的精通之外,毕竟不是结构工程师,专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具,不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累,计算机能处理大量的信息,但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的,程序对工程建立的数学模型也不会很完善,在计算中,即使是错误的信息,计算机也不可能识别,同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握,来控制设计计算中的偏差。
在软件的实际应用方面,那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤,也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的,无法怀疑计算机作出的所有结果,以及用独立的例题校验结果。
2在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术
首先,在年轻一代的结构工程师中,应让他们对工程设计的危险性、对公众安全的威胁、对工程建筑设计的责任感有一定的认识,结构工程师应该知道,工程结构特性是由结构工程设计的质量决定的。真正的结构工程师,应该不用计算机就能工作,计算机应用技术本身并不是坏事,问题的核心是在结构工程计算中计算机的使用方法,不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师应在参加工作的最初一段时间内,对结构工程设计计算进行手工求解,了解手工求解的原理、基本原则和提炼模型、识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。对计算机的计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践学习工程设计,强调从那些资深的或有经验的结构工程师那里学习结构工程设计。不依赖计算机解决工程问题,经常怀疑计算机,在没有深入的谁以前不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前,假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前,必须先知道答案。不崇拜计算机,而崇尚知识和经验,提倡全面了解工程理论和实践中的所有经验。
计算机在为人们提供很多方便、快捷的图像、文字、数值计算等信息处理技术的同时,要认识到计算机不可能成为人类知识、经验、远见、灵感、创造力、想象力、独立思维的替代品。虽然在结构工程实践中计算机是非常有价值的工具,但是结构工程师们必须认识到对工程学的原理、方法、标准等等的全面了解,比对计算机操作方法的了解要重要得多。计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。
一个称职的结构工程师,应具备不依赖计算机解决工程问题的能力,应具备经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和对工程的设计思想的能力。能独立地靠学识、创新和丰富的经验,而不是依赖计算机找出结构工程问题的正确解答。计算机只能回归到工具的位置,只是一种方便快捷的计算、图像、文字处理等信息技术工具的位置。
物流管理专业的特点决定了其教学必须通过研究性教学模式展开,而应用性技术大学物流管理专业展开研究性教学则具有明显的优势。
1.物流管理专业的特点。物流管理专业是我国近年来兴起的一门综合性较强的文理交叉的学科专业,其特点主要表现在以下几个方面:
(1)综合性、系统性较强。物流管理专业是一门由管理学、经济学、计算机与信息科学、数学等多门学科相互交叉而形成的学科,与数学、信息技术等联系非常紧密,要掌握的知识点很多。
(2)实践性、应用性强。企业里的物流管理工作尤其是基层一线特别强调物流人员的实践能力、动手能力和解决问题的能力,因此物流管理专业的教学应特别重视实践与实际应用。
(3)物流管理专业是一门较新的学科。2001年教育部才批准物流管理作为目录外本科进行首次招生,因此,有很多问题还没有得到很好地解决,需要不断地探索研究。
(4)物流管理专业知识更新周期短。互联网时代的物流管理因其与电子商务、信息技术的紧密联系知识更新非常快,要求学生能够学会学习、具有可持续发展的学力。物流管理专业的特点,决定了高校如果采用传统教学模式就无法培养出满足企业需求的高素质的物流专业人才,因此,必需进行教学模式的改革。
2.研究性教学的特点研究性教学是指教师创设出一种类似科学研究的情境,鼓励学生对当前教学内容中的主要知识点自主学习、深入探究并进行小组合作交流,从而较好地达到课程要求和学生创造力培养的一种教学模式。其主要特点有:
(1)主体性。在教学过程中由学生自己发现问题、分析问题,并应用所学知识去解决问题,整个过程中学生才是学习真正的主人。.
(2)探究性。研究性教学的“研究”并非指学术性研究,而是通过调查、观察、实验等方法去了解未专业建设知的、非预定的、没有标准答案的事物,从而培养学生具有某些科学家的气质,如通过实验解决问题、独立自主、创新等。
(3)实践性。强调学生主动参与,而不是被动接受,培养学生的实践动手能力。
(4)开放性。学习的内容跳出课堂、教材、校园的限制,来源非常广泛,可能是某学科的,也可能是几个学科综合交叉的。
(5)过程性。相比于传统教学模式比较重视结果,研究性教学更重视过程,注重学生在研究过程中的体验和思维方式的转变,在探究的过程中培养了实践动手和解决问题的能力以及创新的精神。
3.物流管理专业开展研究性教学的必要性应用技术大学物流管理专业的培养目标是为生产、管理、服务一线培养实践能力强、高素质应用型物流人才,其核心是培养学生的实践能力及理论知识的应用能力。而传统教学模式基本上是“教师讲、学生听、黑板写、本子记”,重教材上确定性知识的传授,而轻从实践中获取非线性知识。在实践课程里,也是重机械重复的操作技能训练,轻思考改进的智力技能培养。而在研究性教学过程中,学生以小组的形式进行合作学习和研究,在不断的探究过程中不仅加强了对理论知识的理解,而且也提高了分析问题和解决问题的能力,更有助于组织协调能力及沟通能力的提高。因此,打破传统的教学模式,实施研究性教学是由物流管理专业的特点及其培养目标所决定的,应用技术大学物流管理专业开展研究性教学刻不容缓。
4.应用技术大学物流管理专业开展研究性教学的可行性及优势
(1)应用技术大学具备研究性教学的物质基础。首先,相对于传统高校而言,应用技术大学更重视实践教学,有较好的实践教学平台和企业实训基地,为学校展开研究性教学提供了物质基础。其次,应用技术大学丰富的竞赛活动,包括各种学术讲座和交流活动也为研究性教学建立了良好的基础。
(2)物流管理专业和研究性教学的特点之间具有相通性。就开放性而言,研究性教学鼓励教学内容广泛不拘泥于专业,而物流管理专业本身就是一门综合叉性的学科;研究性教学和物流管理专业都强调实践能力和动手能力;研究性教学强调探究性,而物流管理作为一个新学科同时内容更新较快,很多问题没有解决或不断地产生新问题,为研究性教学提供良好的前提和基础。所以物流管理专业采用研究性教学有明显优势,效果会更好。
(3)新生代大学生具有对未知事物的探知欲望。针对应用技术大学学生基础相对较差能否进行自主性研究性学习的疑虑,必须指出,正确地认识学生是开展研究性教学的前提,教师应该相信每个学生都有潜在的创造力,只要加以科学的指导,学生的创新潜力就能被挖掘出来。事实上,互联网时代成长起来的新生代大学生视野广阔、思维活跃,对新事物接受快,本身就有对于未知事物的探究的欲望。因此,在应用技术大学实施研究性教学会受到学生的欢迎并得到很好的配合。
二、应用技术大学物流管理专业实施研究性教学的基本模式
从当前理论界的见解和一线教师的探索来看,应用技术大学物流管理专业开展研究性教学的模式由易而难主要有以下几种:
1.微型研究性专题讲座微型研究性专题讲座可以作为针对低年级学生开展研究性教学的先导,专题讲座要切合学生实际,内容可以是关于物流管理的,也可以是其他专业的,还可以是关于研究方法的,可考虑选择一些一般性的社会课题,着重提高学生参与研究性教学的兴趣。例如开设《生活中的物流信息技术》、《顺丰如何做到次日送达》、《丰田如何成为世界第一》、《文献查阅》、《社会调查》、《科研报告及论文的写作》等。专题讲座应坚持讲解少而精、以案说理,现身说法。讲解过程中要加强互动,鼓励学生大胆提问。讲座可由本校有特长教师开设,也可以从工商企业、科研机构等邀请有工作经验的人来开设。
2.开设研讨班研讨班的主要活动形式就是讨论,这种模式产生于19世纪初期洪堡创立的柏林大学。研讨班开展讨论的前提是真理尚不存在,讨论过程中取消所谓的最高标准,鼓励学生自由发表意见。通过无拘无束、毫无顾忌的讨论来大胆探索,进而发现真理和趋近真理。对于物流管理专业的学生而言,研讨班讨论的主要内容可以是企业运作的实际案例,通过对没有标准和统一答案的案例进行头脑风暴式的讨论可以提高学生分析问题和解决问题的能力。
3.小课题研究研究性教学是一种问题解决模式,要解决的问题可以通过课题的形式来进行。在教师指导下,提出和选择课题,制定和实施方案,最后完成研究报告。通过课题的研究来增强学生的学习兴趣,加强书本知识和实际应用的结合,提高学生实际动手能力。可供选择的课题主要有以下几种:一是知识探究型。这是研究课题中的最低层次。物流管理专业的学生学到某一方面的知识后,例如库存的基本概念及其利弊后,然后在教师指导下拓宽学习范围并开始思考库存在各类企业中到底是如何形成的,企业预防过多库存产生的最有效的方法是什么等等。通过知识探究来获得学习体验,甚至形成学习报告。二是社会调查型。学生走出课堂走向企业和社会,通过对与物流相关的政治、经济、交通、科学技术等方面进行调查研究,例如汽油价格波动对物流成本的影响程度,营改增对中小物流企业的影响,RFID技术在企业里的应用效果等等,通过对相关课题进行调查然后撰写出调查报告。三是创造发明型。研究性教学中最高的研究层次应当属于设计和创新发明。物流管理专业的学生可以通过自身的努力对现有的物流系统进行优化设计,对现有的物流设施设备进行改造发明进而为企业创造出一定的效益。需要说明的是,课题的选择是研究性教学设计的关键,选题的主体应是学生,学生根据自己的爱好与特长自主选题,教师只是起一个指导作用。学生所选的课题并不受物流专业的限制,可以是运用物流管理专业知识就能解决的问题,也可以是需要综合运用其他学科知识才能解决的课题。
4.建立物流管理研究性教学基地建立研究性教学基地是应用技术大学研究性教学制度化的体现。研究性教学基地的建立使得研究性教学活动有了固定的活动场所,在表现形式上可以是实验室也可以是企业实践教学基地。学校会建立专门的机构来组织、促进、管理包括物流管理专业在内的全校范围的研究性教学活动,并给与一定的经费资助。学生要保证在四年本科教育期间至少参加一次这种基地活动。在这种制度化的研究性教学模式下,基地的研究性氛围能更好地培养学生的团队意识和合作能力,也能大幅度地提高项目的成功率。
三、实施过程过中的注意事项
1.培养高素质的师资队伍教师自身的素质是保证在研究性教学过程中对学生进行有效指导的最根本的条件。研究性教学客观上使教师从过去的知识的传授者转变为研究问题的引导者和参与者,这种转变势必对教师本身的素质提出更高的要求。为了培养高素质的师资队伍,应用技术大学要培养更适合进行研究性教学的“双师”型教师,同时改革考评体系和薪酬制度,将教师的研究性教学成果与职称评定、工资收益等挂钩,推动教师的自我转型。
2.师生角色的转变研究性教学模式下师生之间的关系开始重构为一种新型的师生关系,课堂的中心由教师转向学生,教师由居高临下的权威者向平等的合作者转变,由知识的传授者向问题的引导者转变。
3.注重学生自我管理能力的培养和提高由于研究性教学活动中,学生以小组为基本活动单位,活动地点远非教师视野所及,管理和监控的实施相对困难,只能通过间接地量表、汇报来了解学生的学习情况。因此,学生个体的自我管理能力成为决定课程质量的关键。
4.对研究性教学的评价应更注重过程研究性教学的目的是改变传统教学模式重学科知识传授、轻实践能力培养的缺陷,因此教学评价的价值取向应是重过程、重应用、重体验、重参与,而不是重结果,即重点关注学生从过程中学习或领悟到了什么,对于学生最终的研究成果则不需过于关注。
四、结论
关键词:分散控制系统DCS应用技术故障分散
1引言
DCS(DistributedControlSystem)系统在火电厂发电机组过程控制中的应用已有十多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。当今流行的DCS系统有C&E的MOD-300,HONEYWELL的TDC-3000,FOXBORO的I/AS,日本横河的CENTUMXL,WESTINGHOUSE的WDPF,BAILEY的INFI-90,SIEMANS的TELEPERMME/XP。就目前这几家主要DCS厂商所提供的系统来看,在应用上均不同程度地存在一些问题,例如系统可靠性,实时性,系统组态的灵活便捷性等都有待进一步突破。本文对DCS系统在实际应用中存在的一些问题加以分析探讨。
2DCS系统推出的初衷
DCS系统的推出并逐步发展成为过程控制领域的主角是由于以下一些原因:
(1)现代化的生产工艺系统日趋大型化,复杂化,需要检测和控制的参数大量增加,使得传统的仪表控制系统显得难以胜任,势必得另辟蹊径。
(2)传统的仪表控制系统通常使用多个生产厂家提供的产品,使得工艺生产所需的备品备件品种繁多,为此而化费大量人力物力,并且工艺生产在相当程度上依赖这些仪表生产厂商。这一状况也希望有所改变。
(3)数字电路技术的迅猛发展,尤其是大规模集成电路技术的应用,集成度以及成品率大幅度提高,使得在过程控制中大量使用微处理器在成本上成为可能。
(4)自动化控制理论的发展,特别是连续系统离散化理论,采样理论,这些理论大大地推进了过程控制从传统的仪表控制系统向DCS系统变革的进程。
(5)通讯理论和技术的发展,在对局域网(LAN)的大量研究过程中,通讯理论和技术得到了极大的发展和完善,这方面对DCS系统发展的影响是举足轻重的。
(6)计算机应用技术的发展,尤其是微软公司的WINDOWS-95这样的操作系统软件的推出,为计算机在过程控制系统中的应用奠定了基础,计算机和操作人员之间有了良好的界面,使不具备计算机专门知识的操作人员乐于接受。
(7)计算机集中控制系统存在固有的一些缺陷如故障集中,因此为了提高可靠性而需要巨大的费用,集中控制系统需要较大规模的计算机,价钱昂贵。相对来说DCS系统所用的微处理器和微机要便宜得多,故障相对分散,并且DCS系统中的微机或微处理器是并行运行的,相对于集中控制系统计算机的串行运行来说处理速度也大大提高,因此具有更高的实时性指标,这些是DCS系统优于集中控制系统而得到迅速发展的关键所在。
以上列举了足以说明为什么DCS系统会在过程控制领域一显身手的主要原因。现在来看看最初推出DCS系统的一些初衷。
DCS系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机(或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研究基础上发展起来的,是过程控制专家们借用计算机局域网的研究成果,把局域网变成一个实时性、可靠性要求很高的网络型控制系统,运用于过程控制领域。专家们把这样的一个网络型控制系统称之为DCS。专家们的初衷应该是,这样的控制系统至少带来以下一些好处:
(1)故障分散。这是推出DCS系统的最大理由,DCS系统就是要解决集中控制系统致命的弱点,“故障集中”。故障分散的理由是DCS系统采用了大量的微处理器,各个微处理器承担一个范围较小的(地域上)控制任务,某个微处理器故障不会影响整个系统的正常工作。
(2)缩小控制室尺寸或控制表盘的长度。
(3)大量缩减控制系统所需的电缆。
(4)大量减少控制系统所需的备品备件种类及数量。
(5)减少工艺生产的运行对仪表控制设备厂商的依赖,减少仪控人员培训所需的费用。
(6)提供了控制系统构成的灵活性,具有组态便利和可扩展性。
(7)实现过程实时参数和历史数据的管理,提供性能计算,设备寿命计算功能。这一点是传统的仪表控制系统所望尘莫及的。
3目前阶段市场能提供的DCS系统的实际能力
从在浙江省电力系统发电厂中应用的BAILEY的INFI-90,C&E的MOD-300以及SIEMENSR的TELEPERM-ME/XP等DCS系统来考察,笔者的见解如下:
(1)关于故障分散。相信大多数DCS系统生产厂商现阶段所提供的系统在实际应用中并非想象的那么“故障分散”。事实上,由于DCS系统在应用技术方面尚存在一些问题,1台由DCS系统控制的火电厂单元发电机组,因DCS系统的某些故障而被迫停运的情况时有发生。这一点与传统的仪表控制系统相比后者似乎要优于前者。正因为这样,DCS系统的构成越接近传统的仪表控制系统,即微处理器或多功能控制器所承担的控制任务从地域上越分散,越能做到故障分散。从这一点上看,SIEMAMS的系统做得较好,它的一块控制卡件(带有微处理器,可与其他卡件或通过通讯总线与其他子系统如操作员站工程师工作站等通讯)只承担2~4个电动机或电动门的开环控制回路,或1~2个闭环控制回路,并且这块卡件既承担逻辑控制功能,又承担与这些逻辑控制有关的I/O功能。这样做对故障分散是十分有利的。然而,其它的系统通常把许多过程控制任务集中在少数多功能控制卡件或微处理器身上,把过程控制的输入输出即I/O功能集中在I/O卡件上。这些系统客观上是把过程控制的故障集中起来而不是把它们分散,似乎有悖于“DCS”这个名称。不过SIE-MANS的系统也有问题,它的ETHERNET与ME系统的通讯还有些问题需要解决。SIEMANS的TELEPERM-ME系统是一个非常成熟的系统,ME系统加上ETHERNET网络就是最新推出的TELEPERM-EM/XP系统(浙江台州发电厂四期两台330MW机组中应用),因为是新的系统,相信许多应用软件(尤其是那些有关通讯的软件)还得经历时间的考验。如果这些问题得到了解决,则无论从故障分散这个角度还是其它方面例如制造工艺来看,它都占有一定程度的优势。DCS,故障分散,似乎SIEMANS的路子是走对了,因为他们的系统最接近传统的仪表控制系统,控制功能比较分散,要做到故障分散,一定得把控制功能分散。
(2)关于控制室的尺寸和表盘长度。这一点所有的DCS系统都做得到。不过与传统的仪表控制系统相比,电子室的尺寸和设备相对增加,这一点DCS系统给我们带来的实际利益并不显著。
(3)关于节约电缆。由于DCS系统所采用的设备器件在现阶段来说仍然是比较娇贵,对现场环境的要求比较高,例如需要防尘和空调,REMOTEI/O还不能大量使用,因此,DCS系统的主要设备都需要安置在条件比较好的电子室,大量的现场信号仍然需用电缆接到电子室。所以说,与传统的仪表控制系统相比,电缆有所缩减,但效益有限。
(4)关于减少备品备件的种类和数量。备品备件的种类和数量有所减少,并且需要与之打交道的仪表控制设备制造厂商也有所减少。
(5)关于减少机组运行对仪表控制设备制造厂商的依赖,减少仪控人员技术培训所需的费用。由于DCS系统在应用技术方面还不能尽如人意,因此,机组运行对DCS系统生产厂商的依赖不但没减少反而有所增加,尤其在机组新建成投产期间,DCS生产厂家派往工地的专家服务似乎成了机组投产调试期间必不可少的了。为了用好DCS系统需要培训的工程技术人员也有所增加,因此培训所需费用也有所增加。
(6)关于控制系统构成的灵活性,组态的便捷性和系统的可扩展性。系统构成的灵活性以及系统的可扩展性,这一点确实是传统的仪表控制系统无法与之相比的。大多数DCS系统的组态也是比较方便的。不过多数系统在在线组态功能方面尚有许多工作可做,好多系统为离线组态,在工程师站编程,然后编译,再下载。并且有些系统这一过程比较费时,在调试期间这一问题尤其突出。关于这个问题,SIEMANS的系统较有特色,它不但在线组态,而且设计有仿真功能,这给调试工作带来极大的方便。
(7)关于DCS系统提供了一些独特的控制功能,如历史数据和实时数据的管理,性能计算等等。这一点是传统的仪表控制系统所无可比拟的,正是由于DCS的这些优势,把过程控制推向一个新的更高层次的领域。
综上所述,现阶段市场所能提供的DCS系统在应用中带来的益处远没有象我们想象的那么多。当然,DCS系统解决了现代化大生产中过程控制传统的仪表控制系统难以胜任这一问题,而相对于计算机集中控制来说故障还是分散的,在许多方面有其独特的优点,是传统的仪表控制系统和计算机集中控制系统所无法比拟的。
4应用中存在的一些问题
现在的DCS系统在应用技术方面尚有以下一些问题:
(1)故障分散。目前的DCS系统还没有做到真正意义上的故障分散,这一方面是由于目前的器件仍然比较娇贵,因此控制系统在地域上做到分散还不能实现(尽量接近传统的仪表控制系统)。工业控制的现场条件一般是比较恶劣的,粉尘,温度,湿度对现阶段厂商所能提供的远程I/O卡来说仍然难以适应。如北仑电厂1号机有些I/O卡只能相对集中放置在现场,在调试期间也曾经发生过因为这些I/O柜进水而影响整个系统的正常运行。再如北仑电厂3号机在循泵房设置了远方I/O柜,电缆当然是节约一些,但I/O柜上设置了小空调,费用仍然省不了多少。另一方面,设计上控制功能还不够分散,包括DCS系统本身的设计和工程设计两方面。如MOD-300系统,它的I/O太集中,I/O卡的故障会影响系统的正常工作。另外,机组的辅机控制是由可编程逻辑控制器即PLC系统完成的,它与MOD-300系统之间通讯用了一个GATEWAY,这个GATEWAY成了整个控制系统的一个瓶颈,一旦它发生故障,就会影响机组的正常运行。再如北仑电厂3号机的系统,机组的辅机控制由它的SCS子系统完成,SCS子系统的一个MFP设计了300点左右的I/O卡,并且一块I/O卡16点又设计成用于不同的控制对象,即一个被控对象要用到好几块I/O卡。因此,一块I/O卡故障,要影响好几个控制对象的正常工作,一个控制对象要检修,要牵涉到好几块I/O卡。另外,一个MFP所包含的被控对象也太多,一块MFP卡的故障会影响好些控制回路的正常工作。象这样设计的控制系统,势必对卡件或者系统的可靠性要求很高。
文献[1]和文献[3]都谈到了目前已有一些厂商在研究或已推出一种称为FCS的系统,即现场智能仪表结合现场总线技术构成的过程控制系统。显然,这样的系统十分接近传统的仪表控制系统。从理论上讲,智能化的控制仪表就放置在被控设备附近,控制功能在地域上可以彻底分散,因此,故障也可以彻底分散。但是,实际上就目前的元器件生产技术水平以及计算机技术通讯技术现状来说,FCS也许同样得面临DCS所面临的困难。首先,FCS得解决工业控制现场环境十分恶劣的问题。其次,现场控制设备空间分布,地域上十分分散,现场总线的连接不是一件易事,通讯上也将面临节点太多的困难。
(2)实时性。过程控制要求控制系统有很高的实时性。目前的系统由于通讯技术和计算机技术的限制,在实时性方面仍然有待提高,如早期的MOD-300系统,操作一个阀门,从操作员按键发出命令到在屏幕上看到反馈信号要十几秒时间。后来经过硬件升级,更换成新一代芯片,问题才得以解决。有些系统因为画面打开速度慢,操作一个设备要切换好几幅画面,使得在紧急情况下,操作人员感到很不方便;另外,通讯所需的时间(或者DCS系统响应的时间)恶化了控制对象的特性,使闭环控制系统的过渡过程品质指标下降。
(3)组态的便捷性以及必要的权限保护。关于系统组态,现在的DCS系统大都采用计算机窗口技术,一般来说是方便的,但在在线组态方面仍然有需要研究的地方。多数系统在工程师站进行组态,然后下载到控制子系统或者说控制卡件中去,而一般这个过程是十分费时的,尤其在调试过程中,组态的修改是经常性的事,需要寻求一种既方便又安全的在线组态方法。
(4)制造工艺和安装工艺。影响DCS系统正常使用的很重要的一个因素是制造工艺和安装工艺。有时就是因为一个小小的插件质量不好,接触不良而酿成了重大的故障或事故。有些系统提供的硬件制造工艺不能令人满意,提供的卡件、接插件做得不够可靠,一些卡件故障,有时去拔一下,插一下,或者摇几下故障就消失了。这方面是DCS生产厂商必须引起高度重视的一个问题。如果所提供的系统在工艺上都不能满足可靠性的要求,那么原理上再吸引人也难以令人接受。另一方面是安装工艺,这也是DCS系统应用技术要加以研究的一个方面。
(5)应用软件的可靠性、成熟性。DCS系统由于应用的实践还处在不断的积累过程中,许多应用软件还不是很成熟,它的可靠性还有待时间的考验。这方面DCS系统生产厂商应加强研究,使已付诸使用或即将付诸使用的DCS系统软件具有足够的可靠性。
5结论
以上从推出DCS的理由以及DCS为什么会成为过程控制领域的主流的原因出发,进而提出了现阶段市场能够提供的DCS系统在应用技术方面尚存在的一些问题,这些问题有:(1)有关故障分散方面的;(2)有关实时性方面;(3)有关组态的便捷性以及必要的权限保护;(4)有关制造工艺和安装工艺方面的;(5)有关应用软件的可靠性方面的。可归纳为设计的问题,元器件生产技术的问题,工艺的问题。DCS系统应从过程控制的实际需要出发,针对自身的不足,无论在结构上、所采用的器件上,还是所采用的技术上,不断地提高和发展。使DCS系统在应用技术方面有新的突破。
参考文献:
[1]王常力,罗安主编.集散型控制系统的选型与应用.清华大学出版社,1996年6月第1版.
生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发,旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法,使之成为高品位的能源,提高使用热效率,减少化石能源使用量,保护环境,走可持续发展的道路。
七十年代,由于中东战争引发的能源危机以来,生物质的开发利用研究,进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家,以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源,投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。
我国生物质能研究开发工作,起步较晚。随着经济的发展,开始重视生物质能利用研究工作,从八十年代起,将生物质能研究开发列入国家攻关计划,并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍,并取得了一批高水平的研究成果,初步形成了我国的生物质能产业。
2、生物质能应用技术的研究开发现状
2.1国外研究开发简介
在发达国家中,生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。
生物质能气化是在高温条件下,利用部份氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注,对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划,目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站,年供应10×109MJ能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月了由Freel,BarryA.申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。1999年,瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中,26是生物质。
美国在利用生物质能方面,处于世界领先地位,据报道,目前美国有350多座生物质发电站,主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂,这些工厂大都位于郊区。装机容量达7000MW,提供了大约66000个工作岗位,根据有关科学家预测,到2010年,生物质发电将达到13000MW装机容量,届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料,同时,可按排170000个以上的就业人员,对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。
流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。反应温度较固定床低等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点。包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。印度Anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立了一个中试规模的流化床系统,气体用于柴油发电机发电。1995年美国Hawaii大学和Vermont大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。Hawaii大学建立了处理生物质量为100T/d的工化压力气化系统,1997年已经完成了设计,建造和试运行达到预定生产能力。Vermont大学建立了气化工业装置,其生产能力达200T/d,发电能力为50MW。目前已进入正常运行阶段。
生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发,主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。目前,已开发的技术有:林产品加工厂的废料(如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等)的专用燃烧蒸汽锅炉,国外造纸厂几乎都有专门的设备,用来处理废弃物。由于生物质形状各异,堆积密度小较松散,给运输和贮存以及使用带来了较大困难,影响生物质的使用。因此,从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。
成型燃料应用于二个方面:其一:进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;其次是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。日本、美国、加拿大等国家,开发了专用炉灶。在北美有50万户以上家庭使用这种专用炉灶作为取暧炉。
将生物质能进行正常化学加工,制取液体燃料如乙醇、甲醇、液化油等;是一个热门的研究领域。利用生物发酵或酸水解技术,在一定条件下,将生物质转化加工成乙醇,供汽车和其它工业使用。加拿大用木质原料生产的乙醇上产量为17万吨。比利时每年用甘蔗为原料,制取乙醇量达3.2万吨以上,美国每年用农林生物质和玉米为原料大约生产450万吨乙醇,计划到2010年,可再生的生物质可提供约5300万吨乙醇。
生物质能的另一种液化转换技术,是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中,添加催化剂或无催化剂,经化学反应转化成液化油。美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作,液化油的发热量达3.5×104KJ/kg左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了三个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/hr的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用。该技术制得的液化油得率达70,液化油低热值为1.7×104KJ/kg。
生物质能催化气化研究,旨在降低气化反应活化能,改变生物质热处理过程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热解;同时降低气化温度,提高气化速度和调整生物质气体组成,以便进一步加工制取甲醇或合成氨。欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发,研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并且已经在工业生产装置中得到了应用。
2.2国内研究开发
我国生物质能的应用技术研究,从八十年代以来一直受到政府和科技人员的重视。主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。
生物质气化技术的研究在我国发展较快,应用于集中供气、供热、发电方面。中国林科院林产化学工业研究所,从八十年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/hr。建成了用枝桠材削片处理,气化制取民用煤气,供居民使用的气化系统。最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料,应用内循环流化床气化系统,产生接近中热值的煤气,供乡镇居民使用的集中供气系统,气体热值约8000KJ/NM3。气化热效率达70/以上。山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉。主要用于秸杆等农业废弃物的气化。在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模。广州能源所开发的以木屑和木粉为原料,应用外循环流化床气化技术,制取木煤气作为干燥热源和发电,并已完成发电能力为180KW的气化发电系统。另外北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。
我国生物质的固化技术在八十年代中期开始,现已达到工业化规模生产。目前国内有数十家工厂,用木屑为原料生产棒状成型物木炭。螺旋挤压成型机有单头和双头二种,单头机生产能力为120Kg/hr,双头机生产能力达200Kg/hr。1990年中国林科院林化所与江苏省东海粮机厂合作,研究开发生产了单头和双头二种型号的棒状成型机,1998年又与江苏正昌集团合作,共同开发了内压滚筒式颗粒成型机,机器生产能力为250~300kg/hr,生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亚取暖器材有限公司,从美国引进适用于家庭使用的取暖炉,通过国内消化吸收,现已形成生产规模。
生物发酵制气技术,在我国已经形成工业化,技术亦趋成熟,利用的原料主要是动物粪便和高浓度的有机废水。在上海亦已建成沼气集中供气系统。
沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置,研究开发液化油的技术,和利用发酵技术制取乙醇试验。另外,中国林科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究,但尚未达到工业化生产。
3、我国生物质能应用技术的展望
生物质能是一个重要的能源,预计到下世纪,世界能源消费的40来自生物质能,我国农村能源的70是生物质,我国有丰富的生物质能资源,仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理、高效开发利用,必然愈来愈受到人们的重视。因此,科学地利用生物质能,加强其应用技术的研究,具有十分重要的意义。
目前,我国已有一批长期从事生物质转换技术研究开发的科技人员,已经初步形成具有中国特色的生物质能研究开发体系,对生物质转化利用技术从理论上和实践上进行了广泛的研究,完成一批具有较高水平的研究成果,部分技术已形成产业化,为今后进一步研究开发,打下了良好的基础。
从国外生物质能利用技术的研究开发现状结合我国现有技术水平和实际情况来看,本人认为我国生物质能应用技术将主要在以下几方面发展。
3.1高效直接燃烧技术和设备
我国有12亿多人口,绝大多数居住在广大的乡村和小城镇。其生活用能的主要方式仍然是直接燃烧。剩余物秸杆、稻草松散型物料,是农村居民的主要能源,开发研究高效的燃烧炉,提高使用热效率,仍将是应予解决的重要问题。乡镇企业的快速兴起,不仅带动农村经济的发展,而且加速化石能源,尤其是煤的消费,因此开发改造乡镇企业用煤设备(如锅炉等),用生物质替代燃煤在今后的研究开发中应占有一席之地。把松散的农林剩余物进行粉碎分级处理后,加工成型为定型的燃料,结合专用技术和设备的开发,在我国将会有较大的市场前景,家庭和暧房取暧用的颗粒成型燃料,推广应用工作,将会是生物质成型燃料的研究开发之热点。
1.1行业特点
卫生服务作为特殊的服务行业,其管理方式千差万别,但随着医疗体制改革的不断深入,卫生服务行业的管理模式正在趋于统一。作为卫生服务主体的医院等机构拥有大量的患者、医生、护士等工作人员,装备了大量的先进仪器设备,每天处理大批业务,产生了庞大的信息,医院一直是当前医学信息潮流中最活跃的领域。随着计算机和网络性能的提高,计算机技术已经在卫生服务行业中发挥着极大的作用,尤其实在医院的医疗、教学、科研、管理、等各方面得到越来越广泛的应用。医疗服务机构的医学信息化管理程度不断提高,三级以上医院全部实现了医学信息的计算机管理。各种卫生医疗机构和管理部门也都采用了对医学信息的计算机管理。
1.2教育特点
高等职业教育中,卫生职业院校的培养目标是主要是使求学者获得卫生职业或职业群所需的实际能力(包括技能和知识等),提供通向医疗卫生职业的道路。因此培养学生的实践技能操作时培养的重点方向。实践技能不仅包括医学相关的实践技能,还包括对计算机技术的使用和医学信息计算机技术的熟练使用。而当下大部分卫生类院校没有开设专门的医学信息计算机相关课程,学生在进入工作岗位前需要单独进行相关的岗前医学信息计算机技能的培训,才能进入工作岗位。由此可见在医学院校和卫生职业学院开设医学信息计算机技术课程已经迫在眉睫。
1.3计算机教学
卫生职业学院的计算机教学现今仍以计算机基础知识为主要教学内容,一般学时为54学时,主要讲授计算机基础知识、网络基础知识、Office办公自动化等方面内容。在实际的教学过程中发现许多学生在中学时代的计算机课程中已经学会了上述大部分知识,教学存在重复性,同时也无法突出卫生职业学院的特点,和医学专业的特点。不能实现与医疗卫生服务机构的岗位需求无缝对接。因此在卫生职业学院等卫生类院校开设医学信息计算机课程,已经成为了目前迫切需要解决的问题
2医学信息计算机应用技术和医学信息系统
2.1医学信息计算机应用技术
医学信息计算机应用技术是一门以医学信息为主要探究对象,以医学信息的运动规律及应用方法为主要探究内容,以现代计算机为主要工具,以解决医药工作者在处理医学信息过程中的各种问题为主要探究目标的一门新兴学科,是一门介于医学、计算机科学与信息学之间的交叉学科,应用性强有不乏自身基础理论的探究。
2.2医学信息系统医学信息系统
涵盖整个与医疗、卫生有关的信息加工、传递、存储以及利用等相关的信息系统,包括公共卫生信息系统、医疗服务信息系统(主要由医院信息系统组成),卫生行政管理信息系统所组成。
3教学计划和实施方案
3.1教材选择
医学信息计算机应用技术作为一门新兴学科,目前可供选择的教材较少,推荐使用以下教材:(1)《医学信息计算机应用技术》,高等教育出版社。该教材也是全国医学信息技术人才培养工程教材、全国医学信息技术考试管理中心岗位技能考试的制定教材。(2)《卫生信息学》,卫生出版社。
3.2教师培训
原有的卫生职业学院的计算机课教师和实验教师可以参加全国医学信息技术考试管理中心的培训,考试后获得相关的从业资格。同时鼓励教师到医院等医疗卫生服务机构进修,参观、学习,了解医学信息计算机技术的实际应用,更好地实现教学目标。3.3教学计划在第一学年即可开设,建议设54学时,其中理论12学时,实践42学时。同时针对不同专业制定不同的教学计划。
3.4教学目标及其具体实施方案
卫生职业院校开设的专业较多,以我院为例,开设了护理、口腔医学技术、医学检验技术、药学、康复治疗技术、医学营养、公共卫生管理等专业。不同的专业学生学习的专业课程完全不同,日常使用和管理的医学信息也不尽相同,可以针对专业开设不同的课程。如护理专业学生重点介绍门诊护士和住院护士的医学信息计算机技术的使用。药学专业学生重点学习药房(药局)的计算机管理系统。检验专业重点学习医学、卫生检验、检疫实验室的医学信息的管理。根据不同的专业突出不同的侧重点,在教学中可以分专业教学,从而达到医学信息计算机技术的学习目的。下面以护理专业学生为例介绍教学目标及其具体实施方案。护理专业学生可根据学习方向重点学习医院信息系统的门诊护理工作站、住院护理中心和社区卫生服务机构等卫生服务机构的医学信息管理系统软件的使用。以住院护理中心的计算机管理中,住院护士应具备以下医院信息系统的计算机操作能力,如表1,表2所示。
3.5改变教学实施策略,改革教学方式
结合医学信息管理系统软件的操作采用以实训教学为主的教学、考核方式。改革考试方式,采用实践技能操作的考试方法,模拟医院的科室设置,安装医院信息计算机管理系统,同时设置挂号室、收款室、医生诊室、药局、门诊处置室等部门,由不同专业学生扮演患者、挂号护士、收款人员、门诊医生、药局药剂师、门诊护士,分组进行操作,完成整个门诊操作流程。同时鼓励参加全国医学信息计算机应用技术认证考试。使学生毕业时获得双证。
4结语
关键词:计算机图像处理技术;数字全息
引言
全息技术是物理学中一重要发现,越来越多的应用于各个行业。伴随着CCD技术和计算机技术的发展,全息技术也得到一次质的飞跃,从传统光学全息到数字全息。传统光学全息将物光和参考光干涉得到全息照片来记录光的振幅和相位信息,而数字全息则用CCD记录物光和参考光的干涉,形成数字全息图,再通过计算机图像处理技术处理全息图。因此,影响数字全息技术发展有两个重要方面:CCD技术和计算机图像处理技术。本文将从计算机应用方面阐述图像处理技术在全息中的应用。
一、图像处理技术
图像是现代社会人们获取信息的一个主要手段。人们用各种观测系统以不同的形式和手段获得图像,以拓展其认识的范围。图像以各种形式出现,可视的、不可视的,抽象的、实际的,计算机可以处理的和不适合计算机处理的。但究其本质来说,图像主要分为两大类:一类是模拟图像,包括光学图像、照相图像、电视图像等。它的处理速度快,但精度和灵活性差。另一类是数字图像。它是将连续的模拟图像离散化后处理变成为计算机能够辨识的点阵图像。从数字上看,数字图像就是被量化的二维采样数组。它是计算机技术发展的产物,具有精度高、处理方便和重复性好等特点。
图像处理就是将图像转化为一个数字矩阵存放在计算机中,并采用一定的算法对其进行处理。图像处理的基础是数学,最主要任务就是各种算法的设计和实现。目前,图像处理技术已经在很多方面有着广泛的应用。如通讯技术、遥感技术、生物医学、工业生产、计算机科学等等。根据应用领域的不同要求,可以将图像处理技术划分为许多分支,其中比较重要的分支有:①图像数字化:通过采样和量化将模拟图像变成便于计算机处理的数字形式。③图像的增强和复原:主要目的是增强图像中的有用信息,削弱干扰和噪声,使图像清晰或将转化为更适合分析的形式。③图像编码:在满足一定的保真条件下,对图像进行编码处理,达到压缩图像信息量,简化图像的目的。以便于存储和传输。④图像重建:主要是利用采集的数据来重建出图像。图像重建的主要算法有代数法、傅立叶反投影法和使用广泛的卷积反投影法等。⑤模式识别:识别是图像处理的主要目的。如:指纹鉴别、人脸识别等是模式识别的内容。当今的模式识别方法通常有三种:统计识别法、句法结构模式识别法和模糊识别法。⑥计算机图形学:用计算机将实际上不存在的,只是概念上所表示的物体进行图像处理和显现出来。
二、计算机图像处理技术在全息学中的应用
图像处理技术在全息中的应用主要表现在:一是计算全息,基于计算机图形学将计算机技术与光全息技术结合起来,通过计算机模拟、计算、处理,制作出全息图。因此它可以记录物理上不存在的实物。二是利用图像的增强和复原,图像编码技术等对数字全息图像质进行提高以及实现的各种算法。它的应用大致可以分为两大类,即空域法和频域法:①空域法:这种方法是把图像看作是平面中各个像素组成的集合,然后直接对这一二维函数进行相应的处理。空域处理法主要有下面两大类:一是领域处理法。其中包括梯度运算(GradientAlgorithm),拉普拉斯算子运算(LaplacianOperator),平滑算子运算(SmoothingOperator)和卷积运算(ConvolutionAlgorithm)。二是点处理法。包括灰度处理(greyprocessing),面积、周长、体积、重心运算等等。②频域法:数字图像处理的频域处理方法是首先对图像进行正交变换,得到变换频域系列阵列,然后再施行各种处理,处理后再反变换到空间域,得到处理结果。这类处包括:滤波、数据压缩、特征提取等处理。
三、模拟实验
本文运用matlab软件,利用图像处理技术,编写了程序,以模拟计算全息和实现全息图像的滤波。图1是计算全息实现流程图。
本文将运用matlab程序设计语言实现计算全息的制作、再现过程。标有“涉”一字,图像尺寸为1024像素×1024像素;。模拟实验中用到的参数为:激光模拟了氦氖激光器,波长为638.2nm;再现距离为40cm;因为原始物图的尺寸用像素为单位表示,所以像素分辨率为1。:
从模拟实验中可以看出,数字全息的处理过程其实就是计算机图像处理在全息技术的应用过程。利用计算机图像处理技术对全息图进行了记录,将物光和参考光干涉得到了全息图。并利用图像的增强和复原对图像进行了处理,以消除噪声,得到更好的全息再现象。
本文仅模拟了计算全息的实现和再现过程,其实,计算机图像处理在全息技术中的应用是全方位的,用实验方法得到的全息图中包含了更多的其他无用信息(噪声),图像处理技术在这里就显得尤为重要。随着计算机图像处理技术的进一步发展,全息技术必然会迎来新的一轮发展和飞跃。
参考文献:
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[2]刘诚,李银柱,李良钰等.数字全息测量技术中消除零级衍射像的方法[J].中国激光,2001,A28(11):1024-1026.
在当前中国经济与技术的持续发展背景下,信息的内容与类别及数量都在不断的扩大,所以对信息的管理工作所面临的挑战更加的严峻,从这个方面来看,信息的管理工作人员必须把握准确的时代特征,站在时展的前沿,不断更新开拓进取,积极研究分析计算机的应用技术在信息管理当中的作用,了解怎样利用计算机的应用技术对种类繁多的信息资源进行整理,了解怎样才能最快的在数据库中找出自己所需的信息资料等。这种技术的利用对各行各业中的工作质量与管理水平起促进作用,同时还能够增强企业发展的实力,让企业平稳发展,由此可知,把计算机的应用技术和信息管理有效的整合,是现阶段各行业开展工作的发展动力。
2计算机的应用技术和信息管理整合的作用及意义
2.1能够有效的把信息管理的意识进一步提高
把信息管理的意识提高是使计算机的应用技术和信息管理实现整合的重点要素,主要原因就是现代社会是一个受到网络全面覆盖的社会,信息无所不在,随着市场经济的扩大发展,各行各业的竞争也越来越激烈,一个企业要想在当中站稳脚,在市场中占据有利的地位,信息的收集至关重要,同时对信息管理的艺术与水平的提高也起着重要的作用。由此可知,各行各业中必须不断的加强本企业的信息管理意识的提升,充分了解信息管理的重要性,积极掌握信息管理的管理要点,强化本企业各阶层人员的信息管理意识,并根据企业的实际情况与实际需求,循序渐进的加大对信息管理的资金投入,为企业的管理工作顺利的实施打下良好的发展基础。
2.2提升信息收集的质量,保证信息的价值
在目前计算机的应用技术发展中,特别是对应用计算机对信息进行管理的过程中,常常会出现一些信息重复收集的现象,使得信息的质量下降,因此,针对这个现象,必须采取有效的措施来提升信息收集的质量,确保信息的有用价值。但是,在实际的操作过程中,想要真正的把信息收集的质量提升,并使所收集的信息具有实际价值,就必须建立完善的信息数据库,并把相关的工作人员的基本信息与组织资料及工作的管理项目、工作的相关信息进行统一的整理,然后输入信息数据库当中,从而建立一个完善的信息数据系统,便于企业后期工作的实施与开展。此外,还要实现全面的计算机技术化,根据数据标准,制定新的发展要求与发展目标,而相关企业内部工作人员,也要随着时代的发展而掌握基础的计算机知识与技术,并在工作中不断的完善自身的技术水平。
2.3建立健全的信息管理机制,完善管理的系统
信息技术是从计算机技术及网络技术派生出来的,现在已经在多种不同的专业领域里产生了不同技术的应用。当用户想要开发信息管理软件的时候,需要软件开发单位和用户之间多次进行沟通和协商,以便开发出能够满足用户多方面需求的信息管理软件。但是考虑到大多数情况下,往往是由用户率先提出请求,概括地描述自己对于软件功能的一些要求,然后由软件公司对用户的需求进行分析和汇总,从而设计出满足用户要求的软件。假如用户没有能够有效而且完善地提供自己的需求信息,只是盲目地选择了相关软件来搭建自己的信息管理系统,那么建成一个合适的、行之有效的信息管理系统几乎是不可能的。
二、计算机应用技术在工程项目管理中的应用
1多媒体技术应用
多媒体技术在工程项目的建设中有着广泛的应用。由于工程项目的特性,在开发这类软件的时候仍会出现一些风险,因为工程项目的建设中会存在一些不可预知的因素,这些因素往往又对工程项目有决定性的作用。现实情况下,如果开发软件的时候企业的基础工作没有做好,或者不够严谨,都将会影响到软件的质量。
2网络技术技术应用
网络平台在大型工程的运作中发挥着重要的作用。大型工程由于其涉及部门多、工期长,十分需要一个平台来保证各方的及时、有效的沟通,只有这样,才能保证项目的各个环节能够高质量、有秩序的进行。而网络信息交流平台具有多点互联和资源共享的特点恰好能够满足这一需要。
3构建信息化资料库
工程项目的规划、建设中以及建成后的验收都会涉及到大量的信息流通和计算工作。在建设前,要通过各种渠道多方收集相关信息;在建设中,将收集到的信息整理、汇总,进而建成电子图书馆、数字资料库等数字信息源,从而为项目提供有利信息。在使用时还要注意数据库中数据的更新,从而有利于提高工程项目的质量。
4构建适合工程项目的应用软件
搭建一个完整的管理软件系统能够让工程项目得以顺利实施以及使工程质量得以保证。这一软件系统能够保证工程项目中使用的资料文件的安全,又要能够做到简化复杂的问题,从而提高工程项目建设的效率。
三、计算机应用技术在项目工程管理中存在的问题
1软件方面
计算机技术的飞速发展,使得各类软件的数量猛增,此类软件也不例外。由于工程项目中设计因素较多,不确定性大,所以在做出选择时就要面临很大问题,所以,要尽量选择一款可以兼顾现实中工程项目各方面的、适应性强的软件。
2硬件方面
计算机的软件需要硬件来支撑,只有计算机设备常换常新,才能保障计算机软件能够流畅可靠的运行,这就要求企业在更新硬件设备上上投入大量的资金。
3项目管理人员方面
无论多么先进的硬件设备还是软件系统,都是需要人来操作的,没有人员的合理应用,再好的硬件、软件也无法发挥它们的作用。企业需要在培训项目管理人员的技术水平上多下功夫,这样才能更好地让自己投入的资金为自己创造更多的利润。
四、总结
1计算机技术发展简述
第一代(1946~1957年)是电子计算机,它的基本电子元件是电子管,内存储器采用水银延迟线,外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。由于当时电子技术的限制,运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算,内存容量仅几千个字。
第二代(1958~1970年)是晶体管计算机。1948年,美国贝尔实验室发明了晶体管,10年后晶体管取代了计算机中的电子管,诞生了晶体管计算机。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管,内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。
第三代(1963~1970年)是集成电路计算机。随着半导体技术的发展,1958年夏,美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片,集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路,磁芯存储器进一步发展,并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。
第四代(1971年~日前)是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现,电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路,甚至超大规模集成电路,集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器,运算速度可达每秒几百万次,甚至上亿次基本运算。
2计算机应用技术在信息管理中的特点和优势
计算机应用技术的显著特点就是具有便利性和快捷性,把计算机技术与信息管理进行整合可以有效提升工作效率和工作质量,信息管理的工作具有复杂性和繁琐性,借助机计算机的帮助可以让工作有序而稳定的开展,避免信息的管理工作出现混乱。总的来说,计算机的优势主要体现在两个方面,一方面计算机技术的应用使信息管理者的工作更加有序和方便;另一方面,信息管理工作中应用计算机技术可以让信息管理方面的工作质量得到提高,提高信息的服务质量。目前很多行业中计算应用技术与信息管理都进行了整合,有关资料显示,计算机应用技术的科学应用对各项工作都产生了重要影响,并得到了社会的认可。例如,在高校图书馆中使用计算机技术,图书管理员可以通过计算机很方便地对图书资源进行管理,学生和教师也可以很方便地通俗计算机来查阅大量的资料。
3提高计算机应用技术与信息管理整合质量的措施
3.1充分提升信息管理意识
随着时代的发展,信息管理也要打破传统的模式,传统的信息管理思想和管理意识也要得到改变。管理人员要充分意识到计算机技术应用到信息管理中的重要性,这也是实现计算机应用技术与信息管理相结合的关键。信息管理相关部门领导要重点关注信息管理和计算机技术方面的工作,深入理解信息管理和计算机技术融合的重要意义,强化自身对信息管理的认同和理解,根据实际情况在信息管理方面投入足够的资金,让计算机技术能够有效应用于信息管理工作。同时也要加强信息管理人员的培训与学习,提高信息管理团队的意识。
3.2建立完善的信息管理体系
完善的信息管理体系是实现计算机应用技术和信息管理整合的基础,完善的信息管理体系可以信息管理提供可靠的依据。计算机在信息管理中的应用需要计算机的技术的支持要求管理人员要掌握计算机技术,充分利用计算机来进行信息管理,熟悉计算机的应用才能保证信息管理系统的安全稳定运行。科学化的信息管理系统包含网络技术、数据库以及多媒体等部分,管理人员需要熟悉计算机的操作以及各种设备的使用,有效提高信息管理的效率。另外,信息管理者还需要检查信息库中的信息,及时发现缺失和不完整的信息,并进行补充;并把信息进行分类,为以后的信息查询和检索工作提供便利。因此,完善信息管理体系对计算机在信息管理中有着非常重要的意义,
3.3提升信息质量
信息管理中应用了计算机技术以后,经常会有信息重复的情况出现,不仅为管理工作带来了困难,同时也为信息的查阅个检索带来了不便。因此,需要对信息进行管理和优化,对信息库中重复的信息进行有效的处理,精简信息,及时去除重复的信息,保留有价值的信息,节省储存空间,为信息的管理和用户的查阅提供方便。在高校的信息管理方面,信息管理者想要使计算机技术全面应用到管理工作中,对于不同类型的信息,要制定预期相应的标准,管理人员要严格按照标准来处理信息。同时,信息管理者也要不断学习计算机技术和管理方面的知识,提升使自身的综合素质,以便更好的适应信息管理工作需要。
3.4丰富库存信息
如今社会发展迅速的情况下,各种信息的变化都很大,信息的更新速度也很快,保证信息更加的完整和具有时效性,要及时对信息进行更新和增加新的信息,丰富库存信息。丰富的库存信息能够为用户提供丰富的资源,给用户更多的选择,信息还要紧跟时代的发展,避免出现库存缺乏足够的信息,无法满足用户对信息的需求的情况出现。丰富信息库存的方法有很多种,主要有归档、交换以及购买等。可以进行收集的信息的内容也很广泛,广泛的内容可以使信息更加多元化。例如企业的信息管理方面,可以收集企业工作中的内部信息资料,也可以收集企业外部与本企业或者行业相关的信息等。信息的收集形式也可以是多样化的,如电子形式的资料以及纸质资料等。信息管理者只有采取有效的方式,并合理选择具有价值的资料才能得到丰富信息的目的,满足用户对信息的需求。计算机的使用为信息的收集提供了极大的便利,管理者要充分利用计算机来进行信息库存的收集和整理工作。从各种渠道收集的信息中,不可避免的会存在虚假或者错误的信息,需要对大量的信息进行甄别,使用计算机可以快速、有效对信息进行处理,为工作人员节省大量的时间,同时确保了信息的真实可靠。
4结束语