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關(guān)鍵詞:樓宇智能化 實驗室 建設(shè)
中圖分類號:G48 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-9082(2015)06-0208-02
引言
智能建筑是智能化建筑環(huán)境內(nèi)的系統(tǒng)集成中心(System IntgratedCenter,SIC)通過建筑物綜合布線系統(tǒng)(Generic Cabling System,GCS)或通信網(wǎng)絡(luò)(CN)與各種信息終端連接,收集數(shù)據(jù),“感知”建筑環(huán)境各個空間的“狀況”,并通過計算機處理,得出相應(yīng)的處理結(jié)果,通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)出指令,指令到達通信終端后,終端做出相應(yīng)動作,使建筑物具有某種“智能”功能。智能建筑通常由4個子系統(tǒng)構(gòu)成,既建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)(BAS)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Communication Network System,CNS)、辦公自動化系統(tǒng)(Office Automation System,OAS)和綜合布線系統(tǒng)。具有這幾個子系統(tǒng)的建筑稱為智能建筑。智能建筑是由智能化建筑環(huán)境內(nèi)的SIC利用GCS連接和控制其他子系統(tǒng)組成的。
樓宇智能化實驗室的建設(shè),主要是以安全高效,節(jié)約成本,智能化管理和生態(tài)綜合建設(shè)等為建設(shè)理念為基礎(chǔ),以達到現(xiàn)代實驗室的標(biāo)準(zhǔn)。而當(dāng)今世界上的實驗室的樓宇智能化,主要是以以發(fā)達國家為主,實驗室基本完成了樓宇智能化的建設(shè),而我國也許因為現(xiàn)正處于發(fā)展中階段的國家,實驗室的樓宇智能化并未得到普及,以我國的公辦學(xué)校或211工程的重點學(xué)校為例,能夠真正實現(xiàn)樓宇智能化的其實也不多,也許是因為經(jīng)費不足或校風(fēng)問題不等而無法實現(xiàn)。而在本科獨立學(xué)院的同類之間,也許是因為經(jīng)費充足以及現(xiàn)代化思想逐漸在這類學(xué)院間普遍化,實驗室的樓宇智能化已越來越被重視。
一、樓宇智能化實驗室實訓(xùn)項目
為符合各獨立學(xué)院的現(xiàn)狀,以及建設(shè)一所能夠高效安全的實驗室,我們考慮了以下五項實訓(xùn)。
1.對講門禁及室內(nèi)安防系統(tǒng)實訓(xùn)
(1)實驗室室外的主機、實驗室室內(nèi)的分機和管理中心機實現(xiàn)聯(lián)通,能夠?qū)崿F(xiàn)可視對講或不可視對講。
(2)設(shè)立獨立的ID卡,以實現(xiàn)刷卡開鎖。
(3)設(shè)置解鎖密碼,以備緊急使用。
(4)實驗室室內(nèi)的分機可以使用緊急密碼開鎖。
(5)對講機能夠完成記錄信息和報警的任務(wù),并且實驗室室內(nèi)的分機能夠為實現(xiàn)安防的功能。
(6)實驗室室內(nèi)分機設(shè)有緊急報警按鈕,并且能夠通知中心管理機。
2.閉路視頻監(jiān)控及周邊系統(tǒng)防范系統(tǒng)實訓(xùn)
(1)監(jiān)視器系統(tǒng)化能夠完成圖像的調(diào)整、視頻的切換、瀏覽的設(shè)置等功能。
(2)矩陣視頻要能夠?qū)崿F(xiàn)多功能的切換,并且獨立完成控制云臺輸出,調(diào)節(jié)鏡頭等功能。
(3)硬盤錄像機能夠完成多畫面同時切換,并且控制云臺轉(zhuǎn)出和調(diào)控鏡頭等功能
(4)實驗室的錄像須實現(xiàn)手動和定時錄像的功能,并且能夠查詢錄像。
(5)硬盤錄像機報警聯(lián)動錄像,實現(xiàn)外部報警輸入、動態(tài)監(jiān)測報警輸入、聯(lián)動錄像、報警、云臺自動控制及錄像查詢。
3.消防系統(tǒng)實訓(xùn)
(1)設(shè)備聯(lián)動功能要求:任何消防探測器動作或消防報警按鈕按下,消防警鈴開啟。
(2)感煙探測器、感溫探測器響或消防報警按鈕動作時,立即啟動排煙設(shè)備,延遲5s啟動消防水泵滅火,延時10-20s秒降下防火卷簾門。
(3)感煙探測器動作,并且同時手動按鈕按下,立即啟動消防泵滅火。
4.綜合布線系統(tǒng)實訓(xùn)
(1)程控交換機應(yīng)用:能通過程控交換機設(shè)置,實現(xiàn)整個實訓(xùn)環(huán)境中所有電話都能實現(xiàn)相互通話。
(2)網(wǎng)絡(luò)交換機應(yīng)用:能通過網(wǎng)絡(luò)交換機設(shè)置,實現(xiàn)整個實訓(xùn)環(huán)境中所有網(wǎng)絡(luò)都能正常使用。
5. DDC系統(tǒng)控制實訓(xùn)
(1)當(dāng)DDC系統(tǒng)采用手動控制時,兩組燈的開啟與關(guān)閉由監(jiān)控畫面上的相應(yīng)按鈕控制。
(2)當(dāng)DDC系統(tǒng)采用自動控制時,則由光控開關(guān)控制或定時控制。
(3)光控開關(guān)控制,是根據(jù)光控開關(guān)的運行狀態(tài),從而控制樓道照明燈的亮與滅。光控開關(guān)響應(yīng)動作時,燈開啟;光控開關(guān)無響應(yīng)動作時,燈關(guān)閉。
二、綠色智能建筑的應(yīng)用
為符合現(xiàn)代智能樓宇的設(shè)計,我們還另外引入了綠色建設(shè)的實訓(xùn)方案。
1.太陽能供電系統(tǒng)實訓(xùn)
(1)室內(nèi)所有供電均有太陽能裝置提供。
(2)室內(nèi)所有溫、熱水供應(yīng)均由太陽能水熱加熱系統(tǒng)提供。
(3)當(dāng)由于天氣的影響而導(dǎo)致太陽能裝置無法正常使用時,自動轉(zhuǎn)化為緊急備用電池使用或者正常電線線路通入。
2.中水回用系統(tǒng)實訓(xùn)
(1)實驗室室內(nèi)所有污水均由中水回用系統(tǒng)自動收集,并且由低成本的分流式中水處理系統(tǒng)處理成可二次利用的中水。
(2)大部分實驗室室內(nèi)用水(對水質(zhì)沒有太高要求的部分)均由中水回用系統(tǒng)供應(yīng)。
(3)消火栓水源供水由中水回用系統(tǒng)提供。
(4)中水回用系統(tǒng)的管道接通其他建筑,并且達到共同回收和共同利用的目的。
3.太陽能水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)實訓(xùn)
(1)室內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)由太陽能水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)控制并調(diào)節(jié)。
(2)太陽能水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)可由實驗室內(nèi)遙控直接控制。
(3)太陽能水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)可由管理中心機直接或間接控制。
(4)太陽能水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)能夠自動根據(jù)室外室內(nèi)的溫差,自動調(diào)節(jié)室內(nèi)適應(yīng)的溫度和濕度。
(5)空調(diào)系統(tǒng)在太陽能供電不足時可自動轉(zhuǎn)換成太陽能儲備電池供電。
4.室內(nèi)照明系統(tǒng)實訓(xùn)
(1)實驗室室內(nèi)的照明燈均使用LED節(jié)能燈(沒有特殊要求的情況下)。
(2)照明系統(tǒng)的開關(guān)使用光控和手動控制共同控制。
(3)照明系統(tǒng)可由管理中心機直接或間接控制。
(4)實驗室室內(nèi)備有緊急照明燈。
三、結(jié)束語
實驗室實的現(xiàn)智能樓宇化逐漸成為各高校所追求的目標(biāo),因為智能建筑已成為現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一,實驗室的先進與落后大概呈現(xiàn)出了學(xué)校教學(xué)水平的高低。實驗室實現(xiàn)智能樓宇化的同時,也實現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的與時俱進化和安全舒適化,因而建設(shè)樓宇智能化實驗室我們都已蓄勢待發(fā)。另外,為了符合人與自然,以及可持續(xù)發(fā)展這等理念,對于建筑的綠色建設(shè)我們也不能懈怠,這才符合新現(xiàn)代化樓宇化實驗室的名號。
參考文獻
[1]鄭潔、伍培.智能建筑概論;重慶大學(xué)出版社,2006.
[2]謝秉正. 智能樓宇實驗室的設(shè)計與構(gòu)建;南京郵電大學(xué),2013.
本文主要從對網(wǎng)絡(luò)可視化管理煤礦系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境進行介紹,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)思軟件的總體設(shè)計,最后形成軟件的總體設(shè)計,促進煤礦管理的信息化和數(shù)字化發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)可視化管理;煤礦軟件;設(shè)計
煤礦工業(yè)是我國能源發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié),在我國的國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要的經(jīng)濟地位,隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展進步,煤礦管理的信息化和數(shù)字化進程也大大加快,并且成為了二十一世紀(jì)最整個能源生產(chǎn)行業(yè)的必然趨勢,其中網(wǎng)絡(luò)可視化技術(shù)的集成研究是當(dāng)今煤礦數(shù)字化發(fā)展和建設(shè)的重要前沿。本文主要將可視化圖形等計算機技術(shù)與傳統(tǒng)的煤炭行業(yè)結(jié)合起來,并對煤炭的開采、管理等進行空間信息表示、安全信息管理、三維建模及可視化等相關(guān)技術(shù)進行研究,并在此基礎(chǔ)上思考煤礦工程網(wǎng)絡(luò)可視化管理的軟件設(shè)計系統(tǒng),主要的研究方面包括:煤炭工程動態(tài)可視化管理系統(tǒng)軟件構(gòu)造;煤炭工程屬性數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)研究;煤礦工程銜接計劃編制管理研究;煤礦工程安全信息管理研究和煤礦工程三維可視化模型設(shè)計與實現(xiàn)。
一、網(wǎng)絡(luò)可視化管理煤礦系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
(一)軟件開發(fā)環(huán)境
軟件開發(fā)環(huán)境采用WindowsXP操作系統(tǒng),以及Autodesk公司開發(fā)生產(chǎn)的AutoCAD2002圖形支撐軟件,系統(tǒng)的硬件環(huán)境為普通的高配微機,另外需要相應(yīng)的數(shù)字化儀、掃描儀、打印機等。
(二)開發(fā)工具的選擇
對于煤礦軟件的開發(fā)工具來說,都需要選擇合適的開發(fā)工具,如VB、VBA、AutoCAD系統(tǒng)內(nèi)嵌的Visual lisp語言等。首先,VB也就是Visual basic,是一種基于對象的額可視化程序開發(fā)工具,其便捷、簡易的特點能夠幫助軟件成功的建立Windows應(yīng)用程序。Visual basic是在原有的BASIC語言的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展得來的,他是微軟公司自行研制的一種快速應(yīng)用開發(fā)工具,具有簡易、高校的輔助開發(fā)特點。而VB進行AutoCAD二次開發(fā),在功能方面則變得更強大,還能實現(xiàn)僅用AutoCAD不能達到的效果,整體性強,運行速度快,整體配合起來,功能十分完善。
二、煤礦軟件總體設(shè)計
(一)煤礦軟件總體設(shè)計原則
面向?qū)ο笤瓌t。此方法是目前使用最為普遍的方式,它通過對實體進行抽象歸納,將實體屬性與操作進行封裝并形成類。
模塊化設(shè)計原則。煤礦工程軟件設(shè)計應(yīng)該采用結(jié)構(gòu)化和原型化相結(jié)合的方法,根據(jù)管理需要,自上而下的進行軟件系統(tǒng)功能的解析與模塊劃分,在用戶需求的基礎(chǔ)上明晰軟件系統(tǒng)子模塊,通過對子模塊的累積而逐漸形成上層模塊,完善整個管理過程。
應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)分離的原則。為保證煤礦軟件系統(tǒng)能有良好的可移植性和可維護性,在軟件的結(jié)構(gòu)化組織中堅持程序代碼與圖形數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫分離的原則。
軟件界面友好原則。軟件的用戶界面是用戶與計算機進行交流的中間媒介,也是應(yīng)用程序中用戶直觀的系統(tǒng)運行部分。友好性應(yīng)該滿足軟禁系統(tǒng)簡單、操作對象突出、快捷現(xiàn)實幫助等條件,并遵循煤礦管理高校、規(guī)范和穩(wěn)定的原則。
(二)煤礦軟件總體設(shè)計特點
為更好的解決煤礦工程的網(wǎng)絡(luò)可視化管理問題,應(yīng)該結(jié)合礦井、采掘等具體的請況,從可視化模型出發(fā),研究開發(fā)煤礦工程可視化管理系統(tǒng)。
煤礦管理軟件系統(tǒng)采用屬性數(shù)據(jù)混合管理模式管理數(shù)據(jù),即采用圖像屬性化模式和數(shù)據(jù)庫模式,讓軟件系統(tǒng)的集成化程度和數(shù)據(jù)處理效率大大提高;其次,軟件有設(shè)計圖形圖素處理工具,滿足了煤礦管理工程動態(tài)管理中圖素屬性數(shù)據(jù)化處理的要求;最后,軟件的設(shè)計采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法,是軟件程序更具有通用性、可靠性和可移植性。
三、煤礦網(wǎng)絡(luò)可視化軟件程序結(jié)構(gòu)設(shè)計
(一)組織程序結(jié)構(gòu)方法
1.數(shù)據(jù)流驅(qū)動組織管理程序
在這種程序結(jié)構(gòu)的組織方法中,要把對煤礦的數(shù)據(jù)處理的管理放在第一位,而把程序的優(yōu)化放在其次。也就是說要按照數(shù)據(jù)處理的自然先后順序,讓每個數(shù)據(jù)流與一個相對獨立的程序流對應(yīng)。而在現(xiàn)實的煤炭管理中,數(shù)據(jù)流不會是一個簡單的樹狀圖形式,而是一種復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如果用強制的方式把這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變成樹型就會是程序的語句變得急劇膨脹,增加了管理錄入的難度和失誤率。
2.菜單驅(qū)動組織程序結(jié)構(gòu)
隨著計算機窗口技術(shù)的發(fā)展,使用菜單的用戶越來越普及,對于煤炭管理來說,菜單系統(tǒng)的使用更能從程序上對煤炭的管理建立簡潔的結(jié)構(gòu)組織,并在此基礎(chǔ)上建立一些子系統(tǒng)模塊的劃分,讓整個煤炭管理的菜單功能的可維護性大大提高。
(二)組織程序結(jié)構(gòu)策略
1.劃分軟件功能,縮小程序規(guī)模
應(yīng)縮小程序,每個程序控制在一百行以下,這樣的小程序有在應(yīng)用和構(gòu)造方面有很多的優(yōu)勢。首先小程序的可讀性能好,因為對于煤礦工程來說,整個工程量復(fù)雜且多樣,而一個一個小的模塊就相當(dāng)于把巨大的工程分給了很多小的部分,結(jié)構(gòu)簡單,處理起來也方便,對整個工程的管理控制也有很好的優(yōu)化作用。其次,小程序因為作用單一,目標(biāo)明確,重復(fù)使用的次數(shù)就多,在不同的項目中都能運用到這樣的小模塊,這也加快了不同系統(tǒng)的設(shè)計過程,實用性強。最后,因為小程序的文檔容易編寫,這對整個軟件的組成質(zhì)量也是很好的把握。
2.分層組織煤炭管理程序
把對整個煤礦管理的小程序組合起來就是最終的軟件程序,對這些字程序的管理應(yīng)該從程序的組織形式上進行考慮,一個層就是一個子程序庫,要建立相應(yīng)的軟件使用制度,上層程序只能直接調(diào)用下屬程序,不能跨層調(diào)用,下層程序也不能調(diào)用上層程序。層與層之間盡量使用參數(shù)的形式,少用全局變量,這樣的組織為軟件子程序維護和軟件的下一步開發(fā)帶來了很大的方便,保證了軟件程序可移植性的同時,對其他相關(guān)的程序也不會有任何影響。
(三)界面設(shè)計
良好的界面設(shè)計可以提升煤礦管理的效率,并對從用戶的角度進行軟件的界面設(shè)計,因為對于windows的操作系統(tǒng)平臺來說,是被大家廣泛接受的,所以煤礦管理軟件就是采用了windows標(biāo)準(zhǔn)。
綜合來說,對煤炭的開采、管理等進行空間信息表示、安全信息管理及可視化等相關(guān)技術(shù)進行研究,并在此基礎(chǔ)上對煤礦工程網(wǎng)絡(luò)可視化管理軟件進行系統(tǒng)設(shè)計,從而加快煤礦管理的信息化和數(shù)字化進程。
參考文獻:
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在改革開放之后,我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展建設(shè),社會經(jīng)濟在發(fā)展內(nèi)對于V產(chǎn)資源需求量不斷提升。我國國土面積廣闊,礦產(chǎn)儲存量十分豐富,但是由于地質(zhì)勘探工作質(zhì)量低下,進而造成礦產(chǎn)資源無法得到有效勘測。可視化技術(shù)在進一步發(fā)展建設(shè)過程中,在地質(zhì)勘探內(nèi)應(yīng)用,可以有效解決地質(zhì)勘探所存在的問題,精確勘測礦產(chǎn)資源數(shù)量,推動我國地質(zhì)勘探工作進一步發(fā)展建設(shè)。與此同時,可視化技術(shù)在與先進技術(shù)相結(jié)合之后,在水文及地貌方面具有重要意義。
可視化技術(shù)
可視化技術(shù)含義。可視化技術(shù)實際上就是采取建模及渲染形式,將復(fù)雜繁瑣數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)移為圖形形式。可視化技術(shù)在應(yīng)用內(nèi),需要借助計算機技術(shù)和圖形處理技術(shù)。與此同時,可視化技術(shù)還包含較多關(guān)鍵技術(shù),例如集成技術(shù)、資源技術(shù)等。所以,可視化技術(shù)在分析研究過程中,需要對圖像分析結(jié)果,了解數(shù)據(jù)所存在的變化,這樣才能夠充分發(fā)揮出可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)信息處理上面的作用。
可視化技術(shù)特征。可視化技術(shù)在實際應(yīng)用內(nèi),具有較多特征,主要體現(xiàn)在三個方面:首先,交互性。可視化技術(shù)所具有的交互性,可以對數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)深入管理,同時對數(shù)據(jù)信息深度挖掘;其次,多維度。可視化技術(shù)多維度特征,用戶可以對數(shù)據(jù)信息特點及變化深入了解,對數(shù)據(jù)信息進行類別劃分,進而顯示出數(shù)據(jù)信息所具有的價值;最后,可視性。可視化技術(shù)可視性特征,主要表示繁瑣數(shù)據(jù)信息在轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形方式之后,通過二維或者是三維形式表現(xiàn)出,了解不同數(shù)據(jù)信息之間所存在的關(guān)聯(lián)。
可視化關(guān)鍵技術(shù)在地質(zhì)勘探內(nèi)作用
地質(zhì)勘探在應(yīng)用到可視化技術(shù)之后,地質(zhì)勘探工作質(zhì)量及效率可以顯著提高,并且對地質(zhì)勘探工作環(huán)境改善,方便地質(zhì)勘探工作人員開展日常工作,縮短地質(zhì)勘探時間。可視化技術(shù)可以將復(fù)雜數(shù)據(jù)類別將其轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形形式,更加直觀展現(xiàn)到用戶面前,提升地質(zhì)勘探工作趣味性。即便是地質(zhì)勘探人員數(shù)據(jù)信息分析能力十分低下,可視化技術(shù)是良好手段,可以對數(shù)據(jù)信息價值深入分析,數(shù)據(jù)信息理解也更加容易。與此同時,數(shù)據(jù)信息在轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形之后,為勘探人員提供良好想象空間,增加對地質(zhì)結(jié)構(gòu)深入理解,找到地質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)礦產(chǎn)資源。
可視化關(guān)鍵技術(shù)在地質(zhì)勘探內(nèi)應(yīng)用
地質(zhì)勘探工作在開展內(nèi),需要運用到多種方式或者是方法,了解地質(zhì)勘探結(jié)果。借助地質(zhì)勘探結(jié)果,可以有效對地質(zhì)情況全面分析了解,最常見的勘探方式為采集樣本,然后對樣本進行分析研究。借助樣本分析研究,在與地質(zhì)方面有關(guān)知識相結(jié)合,可以對地質(zhì)有著全面了解,進而了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)。
礦產(chǎn)資源的開發(fā),實際上就是對地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)進行研究。需要特別注意的是,樣本在采集內(nèi),存在一定隨機性及誤差性,所以僅僅通過樣本及經(jīng)驗總結(jié),就對礦產(chǎn)資源類別及數(shù)量等信息確定,安裝針對性設(shè)備,完成地質(zhì)開采工作,地質(zhì)勘測工作性得不到保證,甚至還會造成嚴(yán)重經(jīng)濟損失。
所以,可視化技術(shù)在地質(zhì)勘探內(nèi)應(yīng)用,地質(zhì)勘探方面問題可以得到有效解決,地質(zhì)勘測工作精確度也可以得到保證。可視化技術(shù)在對電磁波技術(shù)結(jié)合之后,通過電磁波對礦產(chǎn)地質(zhì)位置了解,通過三維立體形式將礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)展示在顯示設(shè)備內(nèi)。
礦產(chǎn)資源數(shù)量在不斷增加情況下,勘探技術(shù)也愈加完善成熟,原有地質(zhì)勘探技術(shù)在礦產(chǎn)資源內(nèi)應(yīng)用,無法采集礦產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息。可視化技術(shù)在地質(zhì)勘探內(nèi)應(yīng)用之后,傳統(tǒng)地質(zhì)勘探問題可以得到有效解決。與此同時,可視化技術(shù)在應(yīng)用之后,可以精確了解到礦產(chǎn)資源儲藏方面所存在的數(shù)據(jù)信息,了解到礦產(chǎn)資源類別,為礦產(chǎn)資源開采提供更加精確數(shù)據(jù)信息,為地質(zhì)勘測工作人員提供地質(zhì)勘測精確施工方案,有效延長礦產(chǎn)資源應(yīng)用時間。
摘要:隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國各行業(yè)對于能源的需求也不斷增加。石油作為經(jīng)濟發(fā)展過程中的重要能源供給基礎(chǔ),其勘探與開發(fā)對于我國的經(jīng)濟有著重要的影響。石油勘探技術(shù)的不斷發(fā)展使得傳統(tǒng)方式難以發(fā)現(xiàn)的油田不斷出現(xiàn)在人們的視野中,為我國的石油勘探提供良好的發(fā)展基礎(chǔ)。文中就石油勘探技術(shù)中虛擬技術(shù)的應(yīng)用進行了簡要的分析。
關(guān)鍵詞:石油勘探技術(shù);虛擬技術(shù);應(yīng)用分析
科技進步不斷深化了人類對世界石油資源的認(rèn)識。世界油氣資源的蘊藏量雖然是一個常量,但隨著科一技的進步,人類對石油資源的認(rèn)識卻是一個不斷深化的過程。20 世紀(jì)70 年代第一次石油危機期間,“石油枯竭論”一度盛行,認(rèn)為石油工業(yè)將很快走入窮途末路。然而30 多年過去了,我們看到的事實是:隨著技術(shù)進步,人類認(rèn)識到的世界石油資源量并非越來越少,而是越來越多。
一、世界石油科技發(fā)展的總趨勢
回顧石油科技的發(fā)展歷程,面對新的形勢與挑戰(zhàn),世界石油科技總的發(fā)展方向可以概括為:著眼令局,充分掌握信息;綜合集成,正確判斷動態(tài);快速反應(yīng),準(zhǔn)確接觸目標(biāo);有機聯(lián)系所有資產(chǎn),實時一閉環(huán)優(yōu)化經(jīng)營;以人為本,和諧、可持續(xù)發(fā)展。因此,世界石油科技發(fā)展的總趨勢表現(xiàn)為以下幾個方面。
1.向信息化和數(shù)字油田方向發(fā)展。
高性能計算機、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通訊、數(shù)據(jù)銀行等為主的信息技術(shù)應(yīng)用,對石油工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動作用,成為了推動石油工業(yè)發(fā)展的強大技術(shù)引擎。信息技術(shù)的應(yīng)用縱向貫穿石油工業(yè)整個產(chǎn)業(yè)鏈,橫向覆蓋技術(shù)、管理、決策、戰(zhàn)略各個層次。
2.向集成化方向發(fā)展。
面對環(huán)境惡劣化、油氣目標(biāo)復(fù)雜化和資源劣質(zhì)化的挑戰(zhàn),任何單項技術(shù)都難以保證石油工業(yè)未來的持續(xù)發(fā)展,因此多學(xué)科技術(shù)集成是解決勘探開發(fā)、煉油化工生產(chǎn)重大問題的最佳途徑,是當(dāng)代石油科技發(fā)展的最明顯的方向和趨勢。
3.向智能化方向發(fā)展。
以人工智能專家系統(tǒng)、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、旋轉(zhuǎn)閉環(huán)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、智能完井技術(shù)、數(shù)字油田、智能清管檢測器等為標(biāo)志的一大批關(guān)鍵技術(shù)不斷發(fā)展與完善,推動了油氣生產(chǎn)與經(jīng)營向智能化方向發(fā)展。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、旋轉(zhuǎn)閉環(huán)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)大大提高了井眼軌跡的控制效率與精度。智能完井技術(shù)形成了數(shù)字油田的基礎(chǔ)和核心。
4.向可視化方向發(fā)展。
20 世紀(jì)90 年代以來,可視化趨勢日臻明顯,地震成像技術(shù)、成像測井技術(shù)、鉆井過程可視化監(jiān)控及可視化研究中心等,為優(yōu)化控制、多學(xué)科集成研究與決策提供了最佳途徑。特別是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引進。
二、虛擬勘探技術(shù)的簡述及應(yīng)用
1.虛擬勘探技術(shù)簡述。
虛擬技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用主要是通過虛擬顯示技術(shù)將理想的數(shù)據(jù)進行分析、對石油儲層進行建模分析、對鉆井軌跡進行設(shè)計等。其主要是通過可視化軟件、以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)將石油勘探形成數(shù)字化、一體化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、協(xié)同化的石油開發(fā)平臺。減少傳統(tǒng)石油勘探的弊端、加快對隱藏性石油儲備資源的勘探與開發(fā),解決世界能源短缺的局面。其是計算機信息化技術(shù)在石油勘探領(lǐng)域應(yīng)用的最佳案例。
2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在石油勘探領(lǐng)域的應(yīng)用。
(1)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的可視化實現(xiàn)。
在地震解釋、建造三維油藏模型與模擬循環(huán)和復(fù)雜井眼設(shè)計等常規(guī)工作中,虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)的使用不僅能夠提高工作效率,同時也加強了工作質(zhì)量。大型可視化虛擬現(xiàn)實技術(shù)采用大屏幕可視化環(huán)境和計算機輔助可視化環(huán)境等兩種VR可視化系統(tǒng),將石油勘探中理論數(shù)據(jù)通過圖形與建模、三維動態(tài)模擬圖形等形式表現(xiàn)出來。其圖像采用三個投影儀和一個平面、柱面或球面大屏幕顯示,屏幕的形狀和大小決定著浸入的程度,屏幕越大覆蓋用戶的視野越大,浸入的程度越高;用戶接口采用標(biāo)準(zhǔn)工作站系統(tǒng),用戶可以用常規(guī)手段運行程序;些簡單系統(tǒng)可以運行不做修改的原工作站程序,另一些復(fù)雜的系統(tǒng)需要運行特殊的運行軟件。并且采用全封閉的顯示方式實現(xiàn)了全浸入的效果,并使用體視顯示方法,加深了現(xiàn)實效果的模擬性;采用頭盔指示方式和手持傳感器使用戶與虛擬目標(biāo)密切接觸;可以更好地觀察和了解三維數(shù)據(jù)體和模型,且具有多人共享虛擬可視化目標(biāo)的能力,因而能夠提高多學(xué)科工作組的工作效率,有利于快速、準(zhǔn)確地制定勘探?jīng)Q策。
(2)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在石油勘探領(lǐng)域應(yīng)用所具有的特點分析。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為服務(wù)于油氣勘探開發(fā)的有效技術(shù)手段正廣泛應(yīng)用于國際石油工業(yè)界。其突出優(yōu)勢在于是一種全沉浸式大場景、多數(shù)據(jù)類型一體化的顯示環(huán)境,是一個多學(xué)科協(xié)同式的、全新的工作方式和工作流程。其發(fā)展趨勢為:系統(tǒng)平臺規(guī)模正向“小型化”和“大型化”兩個方向發(fā)展,分布式虛擬現(xiàn)實(DVR)系統(tǒng)正伴隨網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展逐漸被采納,通過對地表露頭的地質(zhì)信息采集而形成與真實地層相同顯示效果的立體地質(zhì)圖像,其觸覺、味覺和聽覺等多維感知信號正逐步被加入。
(3)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在隱蔽性石油儲層勘探的應(yīng)用分析。
巖土物理研究作為隱蔽性石油儲備勘探的主要研究方向,虛擬現(xiàn)實技術(shù)對其研究有著重要的推動作用。隨著油氣勘探開發(fā)面臨的地質(zhì)條件日趨復(fù)雜,傳統(tǒng)的地震采集、處理、解釋技術(shù)已經(jīng)不能滿足實際應(yīng)用的需要,特別是對地震數(shù)據(jù)的分析已經(jīng)從單純的構(gòu)造解釋發(fā)展到預(yù)測巖性、孔隙度、飽和度等儲層參數(shù),并要求為開采監(jiān)測提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。針對此種情況,虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過綜合應(yīng)用高精度三維地震、多分量地震、井中地震以及時延地震等技術(shù)的綜合,從構(gòu)造、巖性、物性以及流體性質(zhì)等方面,對油藏進行全方位預(yù)測和解釋,得到一個三維立體的油藏模型,并對油氣的生產(chǎn)過程進行監(jiān)測,從而使制定的開發(fā)方案更為合理,開采效率也相應(yīng)提高。通過結(jié)合巖石物性測試分析成果,針對地震資料解釋和反演中從已知井資料的認(rèn)識向未知區(qū)域橫向預(yù)測具有一定盲目性的不足,提出一種與常規(guī)地震儲層預(yù)測不同的方法技術(shù)。該方法技術(shù)綜合巖心物性參數(shù)和巖石物理模擬,以正演結(jié)果指導(dǎo)油氣層地震響應(yīng)特征研究,進行儲層預(yù)測,即以實際測井和巖心物性參數(shù)為基礎(chǔ)進行虛擬井分析,通過合成地震記錄,分析巖石物性變化引起的地震響應(yīng)變化,建立更符合實際地質(zhì)特征的儲層地質(zhì)模型,優(yōu)選地震屬性,用自組織映射對地震屬性進行分類,最后用實際地震資料進行儲層預(yù)測來驗證其確定性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)對巖土物理研究的作用將地址勘探基礎(chǔ)理論與模型試驗技術(shù)等綜合,加快了我國石化探區(qū)油氣地質(zhì)勘探,同時也對我國由于油氣開采后的地質(zhì)恢復(fù)起到了一定的參考作用。
三、結(jié)論
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用,為我國的石油勘探帶來的新的機會。但是,石油勘探企業(yè)也必須認(rèn)識到,技術(shù)的應(yīng)用需要人才的應(yīng)用才能將新技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來。因此,在我國已經(jīng)建立的虛擬實驗室基礎(chǔ)上加快人才引進與培養(yǎng),加快投入系統(tǒng)的利用,為我國現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)能源供應(yīng)提供更多穩(wěn)定的油田是目前我國石油勘探企業(yè)的重要任務(wù)。
參考文獻:
[1]關(guān)雷.虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述[J].多媒體科技,2008,6.
關(guān)鍵詞:熱電企業(yè);節(jié)能減排;能耗能量;能量可視化系統(tǒng)
中圖分類號:X752 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)03-0136-02
“十二五”期間節(jié)能減排工作目標(biāo)的出臺使我國大部分的高耗能企業(yè)將承受更大的壓力;對于國內(nèi)大部分高能耗企業(yè)來講,如果想完成“十二五”期間的節(jié)能減排目標(biāo),僅僅依靠引進節(jié)能減排技術(shù)、完善節(jié)能減排制度是遠遠不夠的。在這種形勢下,對于高耗能企業(yè)來講,迫切需要用一種新的模式來實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
一、我國企業(yè)節(jié)能減排管理經(jīng)歷的三個階段
根據(jù)國內(nèi)各企業(yè)之前所實施的節(jié)能減排措施,我們可將我國企業(yè)的節(jié)能減排管理分為粗放管理、計量管理結(jié)合制度管理、計量管理結(jié)合新技術(shù)改造三個階段,下面將分別做出介紹。
(一)粗放管理階段
從時間上看,節(jié)能減排粗放管理階段主要是指70年代以前。在那個時候,由于受計劃經(jīng)濟模式的影響,大眾的消費都是由國家統(tǒng)籌安排,一方面,商品的種類比較稀缺,同時從事出口的企業(yè)也比較少,因此那個時候企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營實際上對環(huán)境的破壞很小,也不涉及資源浪費方面的問題,人們的潛意識里仍是“地大物博”的概念。所以,當(dāng)時還談不到減排的概念,在這個時期企業(yè)的節(jié)能減排管理主要是通過一些簡單的管理制度和對工人的要求來實現(xiàn),實際上只是按投入產(chǎn)出控制成本角度的節(jié)約概念,節(jié)約能源主要建立在個人修養(yǎng)方面和少量技術(shù)革新方面。
(二)計量管理結(jié)合制度管理階段
80年代,隨著改革開放的不斷深化,我們國家開始步入市場經(jīng)濟時期,在改革開放的浪潮中,國內(nèi)很多大型企業(yè)開始從事出口貿(mào)易。與此同時由于受到國家政策、技術(shù)、資金等各方面的限制,國外的一些高耗能高污染行業(yè)開始轉(zhuǎn)入中國,市場競爭也越來越激烈。在這種形勢下,中國的企業(yè)開始萌生了降低產(chǎn)品成本和提高勞動生產(chǎn)率的觀念。與此同時,計量器具的發(fā)展也使得企業(yè)開始將計量工作納入到生產(chǎn)管理當(dāng)中,將節(jié)能工作與員工的自身利益結(jié)合起來,在企業(yè)內(nèi)部初步建立起比較系統(tǒng)化的節(jié)能減排管理工作。然而在這個時期,由于受到計量器具和辦公條件的限制,這種管理在實際工作中表現(xiàn)出很多的漏洞,例如:上報不及時,經(jīng)常出現(xiàn)人為出錯,出現(xiàn)問題后無法追溯根源等諸多的問題,所以說這個時期企業(yè)的節(jié)能減排管理只是初步了解了能源管理的理念。
(三)計量管理結(jié)合新技術(shù)改造階段
1997年,《京都議定書》為各國的二氧化碳排放量規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn),為響應(yīng)《京都議定書》的相關(guān)號召,中國將企業(yè)節(jié)能減排的具體指標(biāo)列入到“十一五”發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)中,國家在十一五規(guī)劃中提出:“實行節(jié)能目標(biāo)責(zé)任制和節(jié)能考核評價制度,將節(jié)能目標(biāo)完成情況作為對地方政府及其負(fù)責(zé)人考核評價的內(nèi)容”,并要求十一五期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右。在這一時期工業(yè)自動化和計量儀器儀表的水平都有了很大程度提高和改進,與此同時,企業(yè)辦公自動化的水平也是不斷的發(fā)展和完善,因此在這個階段企業(yè)內(nèi)部開始建立起了較為完整的計量管理體系,基本上避免了在前述第二階所出現(xiàn)的問題。
企業(yè)節(jié)能減排管理通過以上三個階段的發(fā)展,盡管我們在技術(shù)和硬件基礎(chǔ)上還與國外存在較大差距,但目前,可以說我們已經(jīng)開始具備追趕歐美日等世界發(fā)達國家的能力了,并且在國內(nèi)已經(jīng)有許多有實力的企業(yè)在這方面取得了不錯的成績。進入“十二五”時期,企業(yè)的節(jié)能減排工作將更加嚴(yán)峻,在十二五規(guī)劃中將要提出的節(jié)能減排指標(biāo)要求更高,范圍更廣,約束性更強。針對目前國內(nèi)外企業(yè)所采取的一些新的方法,我們可以認(rèn)為企業(yè)節(jié)能減排管理的第四階段已經(jīng)來臨。
二、我國企業(yè)節(jié)能減排管理的可視化發(fā)展新趨勢
從表面上看,我們國家的企業(yè)在經(jīng)過第三階段的發(fā)展以后,企業(yè)的節(jié)能減排管理好像已經(jīng)比較科學(xué)和完善,在節(jié)能減排工作方面似乎已經(jīng)沒有太大的發(fā)展空間了,對于國內(nèi)企業(yè)來講,下一步只能期待新的技術(shù)來進行突破了。但每一項新技術(shù)都是有其不確定性產(chǎn)生的時間,因此如果僅僅將新技術(shù)開發(fā)作為企業(yè)節(jié)能減排工作的重點似乎只是在重復(fù)第三階段,并沒有從質(zhì)上取得突破。在這種情況下,能量可視化被引用過來。
將能源的消耗展示出來,從而不斷循環(huán)改進和優(yōu)化耗能系統(tǒng)的過程,在日本將其稱為能量可視化技術(shù)。簡單地說,能量可視化就是清楚明了地看見能源耗用在什么時間、什么地點、什么環(huán)節(jié)、它的效率和產(chǎn)能如何、分析能耗過程、挖掘節(jié)能空間,達到精細(xì)化節(jié)能的目的。從這一技術(shù)的工作特點來看實際上能量可視化并不具備直接進行節(jié)能減排的能力。因為嚴(yán)格的說來它應(yīng)該是屬于能量檢測與分析的自動化系統(tǒng),由于它所帶來的節(jié)能減排效益可能十分可觀,因此在這里強調(diào)其在未來企業(yè)節(jié)能減排中所能夠起到的作用。
三、以文登市熱電企業(yè)為例分析我國熱電企業(yè)節(jié)能減排工作落實情況
文登熱電企業(yè)在做好發(fā)電主業(yè)的基礎(chǔ)上,通過引進節(jié)能新設(shè)備、開發(fā)粉煤灰副產(chǎn)品,大力發(fā)展低碳經(jīng)濟,促進企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。文登在節(jié)能減排工作中取得了一定的成績,但由于粗放型增長和結(jié)構(gòu)不盡合理,能源利用效率仍然較低,資源浪費現(xiàn)象依舊存在。各級各部門要提高認(rèn)識,強化領(lǐng)導(dǎo),把節(jié)能減排納入日常化、制度化、法制化管理,健全和完善重點企業(yè)監(jiān)管制度,嚴(yán)肅查處違反國家節(jié)能管理和環(huán)境保護法規(guī)的典型案件。要嚴(yán)格限制“兩高一資”項目建設(shè),重點引進和發(fā)展耗能少、排污少、運量少的工業(yè)項目,并通過采用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝,加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。新聞媒體要廣泛深入地開展節(jié)能減排宣傳,增強全民資源憂患意識和節(jié)約意識,努力在全社會形成“節(jié)約光榮、浪費可恥”的良好風(fēng)尚。
以文登市熱電廠為例,文登熱電廠以前給鍋爐供水采用的都是常規(guī)工頻供電,日耗電量在2.5萬度左右。2011年初,他們投資500萬元對給水泵供電進行變頻改造后,耗電量明顯降低,日節(jié)約電費近
4000元。
以前文登熱電廠通過調(diào)節(jié)門來控制給水容量,當(dāng)負(fù)荷變化時,用電量基本上是不變的,現(xiàn)在采用變頻技術(shù),通過控制電機的頻率變化來控制給水容量,這樣負(fù)荷變化的時候,用電量也跟著變化,每天節(jié)電5000千瓦時,節(jié)能效果非常顯著。文登熱電廠還先后投資600多萬元對大型風(fēng)機、送風(fēng)機、熱網(wǎng)水泵等設(shè)備進行變頻改造,降低因機組負(fù)荷變化造成的能源浪費,每天節(jié)約用電1.5萬千瓦時。
粉煤灰是文登熱電廠排出的主要固體廢物,每年總量達4.5萬多噸。為解決粉煤灰對環(huán)境造成的污染,文登熱電廠安裝了4條粉煤灰制磚生產(chǎn)線,對粉煤灰進行綜合利用,使之變廢為寶,每年為企業(yè)帶來1400萬元的經(jīng)濟收入,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和社會效益
雙贏。
四、結(jié)語
能量可視化系統(tǒng)不僅被用為企業(yè)的能管中心服務(wù),同時也為車間乃至班組開展節(jié)能減排工作提供了充足的數(shù)據(jù)支持,既可以為整個生產(chǎn)線提供能耗分析,同時也可以對單個耗能設(shè)備進行考核和分析,從而獲得最佳的解決方案。
參考文獻
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