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光电检测技术在生活中的应用论文

发布时间:2024-07-03 00:31:50

光电检测技术在生活中的应用论文

传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,下面我给大家分享一些检测与传感技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

传感器与检测技术课程教学探索

摘 要:传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,文中针对课程的特点及现存的问题,对该课程的教学内容调整与 教学 方法 改进进行了有益的探讨,以期获得更好的教学质量与效果。

关键词:传感器与检测技术;教学改革;教学方法

中图分类号:G71 文献标识码:A

文章 编号:1009-0118(2012)05-0132-02

传感器与检测技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,主要研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术课程。传感技术是自动检测系统,更是控制系统的前哨,它广泛的应用于各个领域,在在促进生产发展和现代科技进步方面发挥着重要作用。学生学好这门课程不仅能为后续课程打下好的基础,也对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,自从2005年课程教学大纲调整以后,在教学中出现了一些新的问题,原有的传统教学模式很难获得良好的教学质量与效果。

一、课程教学现存的问题

自2005年起我校重新制定了自动化专业的教学大纲,其中将传感器与检测技术由考试课调整为考查课,并将课时由64学时更改为32课时,通过几年的 教学 总结 出该课程在教学中存在的一些困难:

(一)教学内容多而散

课程内容多且散,涉及知识面广,有物理学,化学,电子学,力学等等,属于多学科渗透的一门课程,学生学习有难度,特别是对于一些基础不太好的同学更是有困难。

(二)典型应用性

传感器与检测技术属于典型的应用课程,要学习各种传感器的原理,并掌握它的使用,在此基础上掌握搭建检测系统的方法,单靠理论的学习必定是有差距的。而实验课时不充裕,实验条件也有限。

(三)学时越来越少

学校目前对学生的定位是“培养优秀的工程应用型人才”,为了加大实践环节的因此对课程设置与课时作了调整,本课程课时被缩减至32课时。

(四)学生的学习主动性差

由于本课程被定为考查课,所以有相当一部份同学从 学习态度 上不太重视,没有投入必要的精力和时间,学习主动性差,直接影响教学效果。

二、教学内容与教学方法的探索

(一)教学内容的调整

目前大部分的传感器与检测技术的教材多侧重于传感器的工作原理、测量线路及信息处理等方面,而对具体应用涉及较少,针对课程的内容多课时少的情况,教学时无法做到面面俱到,教学内容必须做适当调整。根据学校对工科本科生工程应用型人才的定位,教学内容的调整遵循以下原则:

1、避免繁琐的理论推导过程,以避繁就简的方式向学生讲解传感器的工作原理。例如:用幻灯片演示使用酒精灯分别燃烧热电偶的两端,在两端存在温差的时候两电极间即出现电势差,无温差时电势差消失,通过这个实例讲解电势差之所以存在的原因,可以配以大家能够理解的简单的公式推导,而不把重心放在构成热电偶的温差电动势和接触电动势形成的公式推导上。

2、重点讲述传感器的实物应用。增加实际案例是学生能够对传感器的应用有更感性的认识。

3、适当补充传感器与系统互联的方法。在先期几种传感器的应用中加入传感器接入控制器的方式介绍,使其思考所学课程之间的关联,对所学专业课程之间的联系能更加深入的认识,建立起系统的概念。

(二)教学方法的改革

为了克服课程教学中客观存在的困难,获得良好的教学效果,在课堂教学使用多种教学方法和手段,力求将教学内容讲解得更加生动、具体。

1、采用多媒体技术,使用现代化的教学手段来提升教学效果和教学质量

采用多媒体课件教学,一方面可以省去教师用于黑板板书的大量时间,克服课时减少的问题;另一方面,以动画的形式生动形象的演示传感器的工作原理,展示所学传感器的各种照片、复杂检测系统的原理图或线路图,使学生能够直观地认识传感器,更容易理解传感器的工作原理和应用。例如,学习光栅传感器时,使用传统的教学手段,很难使同学们理解莫尔条文的形成及其移动过程,使用对媒体课件就可以以动画的形式使同学们直观的明暗相间的莫尔条纹是什么样子,还可以以不同的速度使指示光栅在标尺光栅上进行移动,清晰的看出条纹移动的方向与光栅夹角及指示光栅移动方向的关系。学习增量式光电编码器时,很多同学很难理解编码器的辨向问题,通过使用幻灯片展示编码器的内部结构,直接了解光栏板上刻缝、码盘及光电元件的位置关系后,同学们就能更容易的理解辨向码道、增量码道与零位码道形成脉冲的相位关系,佐以简单的辨向电路就可以使同学们更高效的学习该传感器的工作原理及应用方法。

总而言之,利用多媒体技术使学生能够获取更多的信息,增强学习的趣味性和生动性。

2、重视绪论,提升学生的学习主动性

很多教材的绪论写的比较简略,但我个人认为这不代表它不重要,特别是面对学生主观上不重视课程的情况下,更要下大力气上好绪论这第一次课,吸引学生的注意力,激发学习兴趣,使学生认识到这门课程的实用价值。通过幻灯片演示传感器与检测技术在国民经济中的地位和作用,使同学们了解到小到日常生活,大到航空航天、海洋预测等方面都有着传感器与检测技术的应用,更根据各种行业背景中需要检测的物理量,自动控制理论在实现过程中传感器与检测技术的关键作用,使学生认识该课程的重要性。另一方面,我校长年开展本科生科研实训项目,在开设本课程时已有部分同学成功申请实训课题,一般本专业的同学还是围绕专业应用领域申请课题,其中大部分会涉及传感器与检测技术的内容,所以也就他们正在进行的课题中使用传感器解决的具体问题进行讨论,更加直接的体会到本课程的关键作用,从而提升学生学习的兴趣,增强主动性,克服考查课为本课程教学带来的部分阴影。

3、加大案例教学比重、侧重应用

根据培养工程应用型人才的目标,本课程教学的首要目的是使学生能够合理选择传感器,对传感器技术问题有一定的分析和处理能力,知晓传感器的工程设计方法和实验研究方法。所以在教学中注意分析各类传感器的区别与联系,利用大量的具体案例分析传感器的应用特点。

例如,教材中在介绍电阻应变式传感器是,主要是从传感器的结构、工作原理及测量电路几个方面进行分析介绍的,缺乏实际应用案例。在教学中用幻灯片展示不同应用的实物图,譬如轮辐式的地中衡的称重传感器,日常生活中常见的悬臂梁式的电子秤、人体称、扭力扳手等。用生动的动画显示不同应用下的传感器的反应,例如,进行常用传感器热电偶的学习时,展示各种类型热电偶的实物照片,补充热电偶安装的方式,以换热站控制系统为案例,分析热电偶在温度测量上的应用,重点讲解传感器的输出信号及与控制系统互连问题。在介绍光电池传感器时补充用于控制的干手器、用于检测的光电式数字转速表及照度表的应用案例,通过案例是同学们对传感器应用的认识更加深入。

4、利用学校的科研实训提升学生的学习兴趣、加强学生的实践能力

我校学生自二年级起可以开始申请科研实训项目,指导老师指导,学生负责,本课程在学生三年级第一学期开设,在此之前已有部分同学参加了科研实训项目,在这些项目中,譬如智能车项目、数据采集系统实现等实训项目中都包含传感器与检测技术的应用,上课前教师了解这些项目,就可以就实际问题提出问题,让学生带着问题来学习,提升学习的兴趣。另外可以在学习的同时启发同学们集思广益,与实验中心老师联系,联合二年级同学进行传感器的设计制作,或者进入专业实验室进行传感器应用方面的实训实验,鼓励同学申报的科研实训项目,提高学生的实践能力。

三、结束语

通过几年的教学与总结,对教学内容、教学方法进行了分析研究,作了适当的改革。调整的教学内容重点更突出,侧重应用,补充了丰富的案例,激发了学生的学习兴趣,多媒体的教学方法增强了教学的生动性,与科研实训的相结合,对课堂教学进行拓展,加强了学习的主动性,提升了实践能力。从近几年的网上评教结果来看,所做的教学调整与改革受学生的欢迎和好评,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]袁向荣.“传感器与检测技术”课程教学方法探索与实践[J].中国电力 教育 ,2010,(21):85-86.

[2]陈静.感器与检测技术教学改革探索[J].现代教育装备,2011,(15):94-95.

[3]周祥才,孟飞.检测技术课程教学改革研究[J].常州工学院学报,2010,(12):91-92.

[4]张齐,华亮,吴晓.“传感器与检测技术”课程教学改革研究[J].中国教育技术装备,2009,(27):42-43.

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最常见的就是防盗应用了。通过加装红外探头来监控门窗入口部位的情况。

我只知道在机械方面的应用

两大应用领域推动MEMS传感技术应用MEMS传感器目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。消费电子领域中,任天堂公司曾在Wii无线游戏机中使用 MEMS器件,允许使用者通过运动和点击互相沟通和在屏幕上处理一些需求,其原理是将运动(例如挥舞胳膊模仿网球球拍的运动)转化为屏幕上的游戏行为。早前,任天堂和ADI宣布将ADI的ADXL330 iMEMS加速度计整合到任天堂的Wii游戏控制台中。加速度计帮助任天堂把视频游戏提升到一个新的水平。目前大多数手机都含有MEMS传感器实现重力加速计和陀螺仪的功能,例如被用在iPhone中。通过对旋转时运动的感知,iPhone可以自动地改变横竖屏显示,以便消费者能够以合适的水平和垂直视角看到完整的页面或者数字图片。在汽车应用中,用到越来越多的MEMS传感器。包括安全气囊中的汽车安全气囊感应器、悬架控制、翻滚等。另外还包括汽车MEMS压力传感器和轮胎气压自动监测系统,MEMS压力传感器适合于任何类型的轮胎,在轮胎胎壁埋设一小块感压力敏芯片,自动测量轮胎气压、温度、转速和其它一些数据,并用特定的代码发送出来。另外,汽车导航中的GPS信号补偿、气缸内压力测量等等大多数汽车子系统中。 iPhone 4上的MEMS 传感器iPhone4 上用到的MEMS 传感器大致一下几种。影像传感器:简单说就是相机镜头,由于只牵涉到微光学与微电子,没有机械成份在里头,即便加入马达、机械驱动的镜头。磁阻传感器:简单讲就是感测地磁。感应地磁就是指南针原理,将这种地磁感应电子化、数字化,就称为数字指南针(DigitalCompass)。老实说,数字指南针技术比较偏玩具性,因为用来感测地磁的磁阻传感器,很容易受环境影响(如高压电塔旁、马达旁),必须时时校正才有用。磁阻传感器目前没有被视为热门的MEMS组件,有些MEMS组件会追加整合磁阻感测能力。声波传感器:学名声波传感器,俗名麦克风。是的,iPhone4为了强化声音质量,使用2组麦克风与相关运算来达到降噪(降低噪音)的效果,这种技术称为数组麦克风 (ArrayMIC),事实上早在Apple实行之前,2004年就已经在PC上提出过,差别是苹果用于手机,Wintel用于PC。麦克风需要微型化吗?相当需要。且使用一个以上的麦克风,麦克风的体积缩小需求就更迫切,麦克风也牵涉到机械(声波会使微型机械振动),并将机械振动转换成电子信号,因此微型化的麦克风,是个不折不扣的MEMS传感器。加速度传感器:俗称加速规、G-Sensor,可以感应物体的加速度性。事实上加速度传感器的实现方式也是许多种,MEMS只是手法之一,用MEMS实现加速度传感器确实是目前的趋势。加速度传感器一般有“X、Y两轴”与“X、Y、Z三轴”两种,两轴多用于车、船等平面移动为多,三轴多用于飞弹、飞机等飞行物。而不用多说,Wii遥控器也是用三轴,iPhone可以感应实体翻转而自动对应翻转画面,靠的就是这个传感器。角加速度传感器:iPhone4确实是率先使用陀螺仪的手机。更简单讲就是陀螺仪,陀螺仪实现技术有机械式与光学(红外线、雷射)式,第六项的加速度传感器比较能感测平移性,但对于物体有个轴心,进行角度性的移动, 则其感应效果不如陀螺仪好。除了以上提到的部分常见的应用外,MEMS还在解决一些全球问题上发挥了重要作用。例如,MEMS传感器正在用于能源领域,帮助寻找和开发新的能源:地震检波器用于勘探石油和天然气,惯性传感器用于随钻测量,通过改善工业流程、高效住宅取暖和精确计费系统来充分利用当前的能源。MEMS也在帮助解决其它社会问题,如老龄化和肥胖,还可以提供针对老人的侵入性较小的监控方式,实现成本适当的、连续性的诊断,以更好和更舒适地给药。MEMS已进入我们的生活,从技术到医药到健康无所不在,2011年这种趋势必将更加明显。

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随着社会的不断进步,人民对提高生活质量的需求,尤其是对视力保健的关注度越来越高。统计数据表明, 中国 在校小学生佩戴眼镜的人数比例达到30%,中学生为50%,而大学生则达到了75%,成为名符其实的眼镜王国”。 一、应社会需求 发展 起来的新学科 1988年,中国计量 科学 研究院(以下简称“计量院”)组织了新中国成立以来首次、也是北京市第一次眼镜市场的产品质量调查。根据英国标准化协会(BSI)的标准,京城20多家大眼镜店被抽查的上千副眼镜的质量合格率不足10%。 为此,我国著名光学专家王大珩院士率先向社会发出呼吁:眼镜是保健用品,不是一般的商品,全社会都应陔关注消费者的视力健康!一些政协委员和人大代表电纷纷提出提案,建议国家有关部门对眼镜行业进行治理和整顿。 眼镜质量问题引起了原国家技术监督局的高度重况和关注.眼镜立即在“质量万里行”活动中被列为重点监督的产品。计量院正是从这时开始涉足眼科光学领计量和检测标准的研究的。近20年过去了,具有中国旖色的眼科光学计量取得了长足的发展和进步。 二、眼科光学与相关产业密切结合、与其他学科相巨交叉 眼科光学是集眼科学、计量学、光学和光学仪器、验光学、眼镜学、像质评价技术、光电检测技术、光谱光度学、神经学、生物学、材料学、制造工艺等为一体的新兴的边缘学科。眼科光学计量是眼科诊断、 治疗 、视力矫正和眼保健的基础保证。 根据国际标准化组织(ISO)的专业划分,至少有五大产业领域与眼科光学密切相关,它们是眼镜镜片、眼科仪器、角膜接触镜、人工晶体和个体眼部防护用品。由此可见,眼科光学又是医疗卫生、眼镜行业和光学 工业 的结合体。 三、具有中国特色的眼科光学计量体系 根据日益增长的国际市场和贸易全球化的需要,20世纪80年代中期,ISO在IS0C172“光学和光子学”标准化技术委员会下面设立了SC7“眼科光学和仪器”标准化分技术委员会。由于信息不畅以及行业划分的制约,中国的眼科光学计量研究与国际IS0C172,sC7的建立虽然同步,却又毫不相干。而国际计量界的同行们,无论是德国联邦物理技术研究院(PTB)、美国国家标准与技术研究院(NIST),还是英国国家物理实验室(NPL),都还没有开展这一领域的研究。 命运注定,中国眼科光学计量的生存、确立和发展必须自主创新。 1。独创性 由于有了计量院这样一支实力雄厚的技术队伍的实质性介入,仅仅十几年,中国已经开始步人国际先进水平的行列。 在国家质检总局的大力支持下.计量院会同全国质监系统先后研究建立了顶焦度计量基准、验光机顶焦度工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准等一系列有代表性的基、标准装置,并在全国范围内建立了具有中国特色的顶焦度量值传递和溯源体系,如图1所示。 纵观国际眼科光学大家庭,中国的眼科光学计量颇具独创性。正如国际计量局局长瓦拉德于2005年下半年参观计量院眼科光学实验室时所说的:“我在你们这里看到了一片新天地。” 2.建标与量值传递的新模式 传统的计量工作,往往是先投入巨资研究检测装置,待建立计量基准或计量标准后,再对社会开展周期检定和量值溯源。 计量院在开展眼科光学计量研究的初期.面临着技术上走哪条路的抉择。由于服科光学计量服务的对象是一个个不同的生命体,从某种意义上说.如果初期没有选择好突破口,计量检定方法不能通过临床医学的考验,就不可能得到今天医学界的承认,更不会被国内外市场广泛使用并接受,也绝无可能发展到今天的规模和水平。回顾 历史 ,眼科光学计量所实现的突破在于: (1)选择了以动态或在线检测为研究目标 事实证明,这种模式能够较好地适应眼镜行业或医学界在使用现场进行动态测量或在线校准和检测的需求显然,传统的、基于静态或分量程的工业计量模式,以及高成本低使用率的计量建标和检定模式.不适于眼科临床医学的需求。而中国自主研发的各种眼科光学计量标准器具,如标准镜片和标准模拟眼等,则以其高科技含量、低成本高使用率、便于携带等显著特点.一下子就被国内外客户广泛接受,并占领了市场。 (2)以Map手段实现量值传递的新模式 面对具有3.6亿用户的眼镜市场,我们只有通过大面积的建标和计量检定,才能有效控制眼镜行业的产品质量,才能保证全国范围内顶焦度量值的统一。而Map了用客传递手段,就像勾画一张全国地图一样,把顶焦度一级或二级标准、验光机顶焦度标准、瞳距仪检定装置、透射比计量标准装置、角膜曲率计检定标准等通过自上而下的逐级推广、很快就覆盖了全国除 台湾 和西藏以外的大部分省、市地区计量所,甚至远销海外。这种新模式,满足了我国眼镜行业分布区域大、计量检定贯穿始终、无所不在的市场的需求。 四、计量基标准与科研成果转化 眼科光学领域内的基本物理量是顶焦度——VertexPowero 围绕着顶焦度这个重要物理量,我国先后研究建立了各项基(标)准,并将其迅速转化为市场上可流通的商用计量标准器具。例如:“顶焦度标准镜片”、“主观式和客观式标准模拟眼”、“接触镜顶焦度专用标准镜片”、“眼镜片透射比测量装置”、“瞳距仪计量检定装置”和“商用瞳距仪样机”、“角膜曲率计标准器”等。 上述计量标准器具均可直接用于对眼科光学计量仪器进行强制检定和计量校准,且具有包容性强、较长期的适应性、研究费用低廉、易于操作和大范围推广等优点,有利于调动地方质监部门的积极性。 上下齐抓共管大好局面的形成,使我国政府对眼科光学领域的产品质量实施市场监督的目标能够落到实处。 五、发挥龙头作用、形成计量院与地方技术机构双赢的局面 眼科光学计量之所以能够在短短十几年里取得如此快速的发展.并为提高我国眼镜行业产品质量的提高作出举足轻重的贡献,除了计量院自身的努力之外,另一个重要的原因就是这项工作得到了全国各地质监部门的积极响应和大力协助。 目前.除台湾、西藏以外的大多数省市级的计量和质检机构都开展了眼科光学计量检定和产品质量监督工作.各地技术机构直接使用计量院提供的计量标准器具。这种“统一研制、统一推广、统一培训、统一周期检定”的“四个统一”模式有效解决了巨大市场需求下的量值溯源和量值统一问题,使将原来看起来十分复杂和困难的技术管理和市场监督工作变得简化和顺畅起来。 眼科光学计量走出了一条计量为国民 经济 服务、为社会发展服务、为提高人民生活质量和身体健康服务的新思路,不但使社会和国民从中受益,也形成了计量院与地方技术机构双赢共进的新局面。 六、中国眼科光学计量研究实现“从零的突破到质变的跨越” 眼科光学计量所走过的路。为计量科学技术的发展开拓了广阔的研究领域,使计量科学更贴近生活,更贴近国民经济。也锻炼和造就了一批了解市场、了解 企业 需求。通过为社会服务而发现和寻找科研方向的新型的科技人员。 顶焦度计量标准(基准)、验光机工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准的相继研发成功。确立了计量院在国内眼科光学领域的“科研龙头”地位.同时。为提高中国在国际眼科光学界的地位赢得了关键的一票。

平板显示技术现状与发展趋势分析 姓 班 学 名: 级: 号: 指导老师: 日 期: ~ 1 摘 要:平板显示与 CRT 显示技术简介与对比,介绍平板显示 的主要技术类型以及主流产品。 分析中国平板显示市场现状以及发展 趋势,对该产业的发展提出具体建议。 关键词:平板显示;显像管技术;液晶显示技术;等离子显示技 关键词 术; 发展现状;前景。 An Analysis of the Current Situation and Development Trend of FPD Technology LIU gui-liang (Class 3,College major of Electronic Science and Technology,SCAU.) Abstract:Differents between the FPD and CRT the main technology and mainstream products of of the current stage and development trend of suggestion. Keyword: flat panel display; television picture tube technology; liquid-crystal display; plasma display panel; situation of development; future prospect. 目录 一.引言 …………………………………………………………3 …………………………………………3 二.平板显示技术概述 .阴极射线管(CRT) …………………………………3 .液晶显示器(LCD) …………………………………5 .等离子显示器(PDP) ………………………………6 .其他平板显示产品 四.中国平板行业前景 五.发展规划 六.结论 参考文献 …………………………………6 ……………………………7 三.中国平板电视行业的发展现状 …………………………………………7 ……………………………………………………8 …………………………………………………………9 …………………………………………………………9 一.引言 2 从 1999 年-2009 年,中国平板行业走过了不平凡的十年。十年来中国平板 电视行业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的成长历程。在这波澜壮阔的发 展进程中,造就了一批行业明星,同时也倒下了一些辉煌一时的品牌。 10 年对于中国平板电视行业,是一段曲折崛起的峥嵘岁月。总结过去经验, 我们可以很清楚地看到自身优势与不足;立足现在,我们可以坦然地面对困惑与 问题,寻找突破之道;展望未来,我们期待中国的平板电视行业能突破瓶颈,取 得关键性进展。 本文立足于各种显示技术特点以及中国平板显示行业自身特点, 对此行业目 前的境况作出较为客观的分析。 二.平板显示技术概述平板显示(FPD)技术,顾名思义,就是采用平面屏幕显示的技术,它是相 对于传统阴极射线管作比较而言的一类显示技术,主要包括液晶显示(LCD)、 等离子显示 (PDP) 有机电致发光显示 、 (OLED) 表面传导电子发射显示 、 (SED) 等几大技术类型的相关产品。 平板显示器与传统的阴极射线管(CRT)相比,具有薄、轻、功耗小、辐射 低、没有闪烁、有利于人体健康等优点。下面将分类简单介绍几种主要显示技术 的主要原理。 阴极射线管(CRT) 阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。 电子枪发射出 一束经过图像信号调制的窄电子流,经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光 粉上使之发光。电子枪以一个相当快的速度发射电子流,同时偏转线圈控制电子 束方向,逐行在屏幕上扫过,达到显示图像的目的。CRT 显示图像是是不断连 续刷新着的,因此此类显示器看上去给眼睛一种“闪烁”的感觉。容易引起眼睛 疲劳损坏视力。 CRT 有黑白和彩色两种,黑白的显像管构造相对简单。图 1.为黑白显像管 的构造示意图。 3 图 1.阴极射线管 彩色显像管与黑白显像管的区别是前者有三个电子枪, 前端多一个布满微小 孔洞的 “荫罩” 以及荧光粉是红绿蓝三种原色排列的。 , 彩色显像管显示图像时, 三个电子枪发射出三束电子,在同一个荫罩小孔上通过,分别打在三种颜色的荧 光粉上,人眼看到的效果会自动把三种色光混合,组成一幅图像。如图 2. 图 2. 彩色显像原理 4 荫罩的作用就是保证三个电子共同穿过同一个荫罩小孔,以激发荧光粉,使 之发出红、绿、蓝三色光。不同形状的荫罩有不同的透光率、对比度、分辨率等 参数。制造成本也不同。有一种栅条状的荫罩其透过率达到 95%。如图 3. 图 3. 孔状荫罩(左上)、沟槽状荫罩(右上)以及栅条状荫罩(下) 液晶显示器(LCD) 液晶显示器的关键物质是液晶材料,此类显示器也因此而得名。液晶材料具 有一个特别的特性:当它被加上适当电压时,液晶材料的分子会发生偏转,引起 其透射率变化,从而由“遮光”状态变换到“通光”状态,达到显示的目的。如 图: 5 图 1.液晶显示器件构成示意图 按照不同的分类方式,液晶显示有多种类型,根据所采用的液晶材料不同而 异:分别有扭曲向列型(TN)等多种,并不一一列举。根据显示像素构成不同, 液晶显示器分为无源矩阵液晶显示器(PM-LCD)与有源矩阵液晶显示器 (AM-LCD) 较早期的扭曲向列型 。 (TN) 液晶显示器与超扭曲向列型 (STN) 液晶显示器均同属于无源矩阵液晶显示器。新一代的薄膜晶体管液晶显示 器(TFT-LCD)等属于有源矩阵液晶显示器。作为 STN 的换代产品具有响应 速度快、不产生闪烁等优点。 AM-LCD 与 PM-LCD 的差别在于前者每象素 加有开关器件,可克服交叉干扰,可得到高对比度和高分辨率显示。 等离子显示器(PDP) 等离子显示器是利用两块玻璃基板之间的惰性气体电子放电,产生紫 外线激发所涂布的红、绿、蓝荧光粉,呈现各种彩色光点的画面。PDP 适 合应用于中大型尺寸(约 40-70 寸)显示器。等离子体显示器具有阴极射 线管的优点,但其超薄体积与重量远优越于传统大尺寸 CRT 电视,在高解 析度、不受磁场影响、视角广及主动发光等胜于 TFT-LCD 的特点,图像具 有丰富的层次。缺点是功率大,比较耗电。 其他平板显示产品 除了 LCD、PDP 外,还有应用于各种智能家电、汽车仪表、数码电子 产品显示屏、投影设备以及电子纸等等多种显示技术,都属于平板产品的 范畴。 6 三.中国平板电视行业的发展现状从行业的技术与产品成熟程度来看,虽然经过不断地改进,平板电视的画质 和产品性能都已经达到比较稳定和舒适的水平,特别是 LED 背光模组的大规模 应用,确实带动了液晶电视的响应速度和画面质量取得较大进步。但是与国外起 步早的大型企业相比,中国平板行业还有较大差距,各种自主知识产权的关键技 术并不多。这也是中国平板行业脚步沉重的一大因素。 从市场形态来看,2009 年,平板电视的零售量占比达到 80%,零售额占比 超过 95%, 平板电视在市场消费形态上已经为彩电行业的绝对主流, 这说明平板 电视对 CRT 电视的市场替代已经基本实现。 从消费需求看, 平板电视已经逐渐成为老百姓购置新家电的首选, 少量 CRT 电视的购买者主要集中在流动人口、低保户家庭和边远乡村。随着平板电视的价 格进一步下降,这一部分 CRT 人群还会快速转化; 从厂家的产品策略来看,一线品牌已经停产 CRT 电视,二线品牌还在少量 维持,但是从总体趋势看,都已经把 CRT 作为补充和辅助,预计 2010 年各厂家 的 CRT 产品线将基本上处于清理库存状态; 从产业链来看,平板上下游相关的面板、模组、玻璃、IC 和化学材料等企 业都与日韩企业有较大差距。 中国平板若要真正立足世界市场一方,整个产业链势必要经过大幅度升级。 以目前的状况观察,此路虽远但并非遥不可及。我国政府在十一五的后期已经把 显示产业的复兴上升到国家意志,并通过《电子信息产业振兴规划》和其他的科 技发展规划,加大了对平板显示产业的扶持力度,赋予平板显示产业链建设以重 要任务和使命;预计在十二五规划中,显示产业的重要性和产业地位将会更加突 出。作为平板显示产业的重要支撑和重要支柱,平板电视行业将会从以上扶持政 策中得到最直接的支持。各地方政府和社会投资的持续跟进,将为平板电视产业 链的建设和为发展提供强大的资金来源、技术合作支持和人才培养支持。所以可 以推断中国平板电视行业在未来十年将迎来前所未有的宽松政策环境。 四.中国平板行业前景总体来说,中国平板在未来的十多年将会是机遇与挑战并存的局面。 旺盛的市场需求为中国平板行业提供稳定的成长空间。人民生活水平提高、 新增家庭、 旧彩电自然淘汰、 家电下乡政策城市化进程、 房地产发展、 商用市场、 国际市场需要等等,都将成为中国平板行业稳步快速发展的契机。 7 而起步晚,设备旧,世代早等等,是限制中国平板发展的绊脚石。中国的平 板行业比起日韩等普遍晚 2-3 年,世代线也较之落后。还要避免产业链建成即落 后的风险、现有品牌格局被颠覆的风险、对行业方向判断错误和反应迟钝的风险 等等,都将影响中国平板行业前行的脚步。 五.发展规划中国平板行业过去凭借着一定的优势,已经取得较为瞩目的成就。但是未 来是否能继续保持,就不但是要看行业的机会,更要看企业能否抓住机遇,规避 风险,还要看政府的支持和引导是否得力而有效。关键的几点是: 1、需要借鉴韩国和台湾地区在平板显示产业的发展经验 2、必须推动行业的核心技术研发 3、在下一代显示技术上的及早布局 4、借助行业标准力量规范和引导行业发展 5、建立和完善资本进出机制,加强行业融资渠道建设 从整个行业层面上,需要有正确的战略布局: 要推动行业整体的联合和协作,解决一些单个企业无法解决的行业共性问 题;比如由中国电子视像行业协会牵头成立的中彩联,积极主动的应对国外专利 公司的谈判,大幅度降低了企业的专利费用标准,取得了非常重大的专利授权突 破; 要通过集体协作,通过争取国家主管政府部门的支持,在行业标准建设、 行业准入门槛和行业游戏规则的制定等方面,进行持续努力和推动,为中国彩电 行业的长远发展和整体竞争力的提升创造条件。比如在产品的接口标准规范、尺 寸规范、售后服务规范等方面,积极行动起来,为推动行业的健康和有序发展创 造条件。 为了应对下一代显示技术核心技术的专利限制,我们可以推动行业骨干企 业成立联合技术研发开发小组,共同进行前沿技术的战略性投入,这样可以使行 业花最小的代价获得最高程度的收益。 从企业层面看,为了企业的长远发展,提前做好战略布局是十分有必要的。 要解决核心资源的站队问题。在平板时代,没有核心上游面板资源供应的 支持,就意味着要流血和被其他竞争对手伤害。但是这个资源的来源,究竟是自 己建还是选择与现有主力面板供应商合作,是和其中主要的少数几家合作,还是 货比三家全面合作,这都是值得深思熟虑的问题。由于在 2010 年-2011 年期间 全球平板显示产业还会不定期出现面板资源相对紧张的局面, 因此要避免断货和 供应不及时的问题,就首先要考虑好如何站队的问题 8 要找准自身的行业定位,在技术、资源和产品的持续建设上,梳理出适合 自身特征的阶段性发展目标。 要时刻保持清醒,做好企业应对彩电行业转型和升级的具体战略规划。 六.结论总而言之,一个行业的崛起离不开核心技术和扶持力量。若具备了这两方面 的有利因素,中国平板显示技术行业迅速跟上世界领先脚步,将会是时间问题而 已。 参考文献:《平板显示技术》 《液晶显示技术》 《等离子体技术及应用》 应根裕等 毛学军 赵青, 刘述章, 童洪辉 北京人民邮电出版社,2002 北京电子工业出版社,2008 北京国防工业出版社,2009 9

传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,这是我为大家整理的传感器与检测技术论文,仅供参考!传感器与检测技术论文篇一 传感器与检测技术课程教学探索 摘 要:传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,文中针对课程的特点及现存的问题,对该课程的教学内容调整与 教学 方法 改进进行了有益的探讨,以期获得更好的教学质量与效果。 关键词:传感器与检测技术;教学改革;教学方法 中图分类号:G71 文献标识码:A 文章 编号:1009-0118(2012)05-0132-02 传感器与检测技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,主要研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术课程。传感技术是自动检测系统,更是控制系统的前哨,它广泛的应用于各个领域,在在促进生产发展和现代科技进步方面发挥着重要作用。学生学好这门课程不仅能为后续课程打下好的基础,也对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,自从2005年课程教学大纲调整以后,在教学中出现了一些新的问题,原有的传统教学模式很难获得良好的教学质量与效果。 一、课程教学现存的问题 自2005年起我校重新制定了自动化专业的教学大纲,其中将传感器与检测技术由考试课调整为考查课,并将课时由64学时更改为32课时,通过几年的 教学 总结 出该课程在教学中存在的一些困难: (一)教学内容多而散 课程内容多且散,涉及知识面广,有物理学,化学,电子学,力学等等,属于多学科渗透的一门课程,学生学习有难度,特别是对于一些基础不太好的同学更是有困难。 (二)典型应用性 传感器与检测技术属于典型的应用课程,要学习各种传感器的原理,并掌握它的使用,在此基础上掌握搭建检测系统的方法,单靠理论的学习必定是有差距的。而实验课时不充裕,实验条件也有限。 (三)学时越来越少 学校目前对学生的定位是“培养优秀的工程应用型人才”,为了加大实践环节的因此对课程设置与课时作了调整,本课程课时被缩减至32课时。 (四)学生的学习主动性差 由于本课程被定为考查课,所以有相当一部份同学从 学习态度 上不太重视,没有投入必要的精力和时间,学习主动性差,直接影响教学效果。 二、教学内容与教学方法的探索 (一)教学内容的调整 目前大部分的传感器与检测技术的教材多侧重于传感器的工作原理、测量线路及信息处理等方面,而对具体应用涉及较少,针对课程的内容多课时少的情况,教学时无法做到面面俱到,教学内容必须做适当调整。根据学校对工科本科生工程应用型人才的定位,教学内容的调整遵循以下原则: 1、避免繁琐的理论推导过程,以避繁就简的方式向学生讲解传感器的工作原理。例如:用幻灯片演示使用酒精灯分别燃烧热电偶的两端,在两端存在温差的时候两电极间即出现电势差,无温差时电势差消失,通过这个实例讲解电势差之所以存在的原因,可以配以大家能够理解的简单的公式推导,而不把重心放在构成热电偶的温差电动势和接触电动势形成的公式推导上。 2、重点讲述传感器的实物应用。增加实际案例是学生能够对传感器的应用有更感性的认识。 3、适当补充传感器与系统互联的方法。在先期几种传感器的应用中加入传感器接入控制器的方式介绍,使其思考所学课程之间的关联,对所学专业课程之间的联系能更加深入的认识,建立起系统的概念。 (二)教学方法的改革 为了克服课程教学中客观存在的困难,获得良好的教学效果,在课堂教学使用多种教学方法和手段,力求将教学内容讲解得更加生动、具体。 1、采用多媒体技术,使用现代化的教学手段来提升教学效果和教学质量 采用多媒体课件教学,一方面可以省去教师用于黑板板书的大量时间,克服课时减少的问题;另一方面,以动画的形式生动形象的演示传感器的工作原理,展示所学传感器的各种照片、复杂检测系统的原理图或线路图,使学生能够直观地认识传感器,更容易理解传感器的工作原理和应用。例如,学习光栅传感器时,使用传统的教学手段,很难使同学们理解莫尔条文的形成及其移动过程,使用对媒体课件就可以以动画的形式使同学们直观的明暗相间的莫尔条纹是什么样子,还可以以不同的速度使指示光栅在标尺光栅上进行移动,清晰的看出条纹移动的方向与光栅夹角及指示光栅移动方向的关系。学习增量式光电编码器时,很多同学很难理解编码器的辨向问题,通过使用幻灯片展示编码器的内部结构,直接了解光栏板上刻缝、码盘及光电元件的位置关系后,同学们就能更容易的理解辨向码道、增量码道与零位码道形成脉冲的相位关系,佐以简单的辨向电路就可以使同学们更高效的学习该传感器的工作原理及应用方法。 总而言之,利用多媒体技术使学生能够获取更多的信息,增强学习的趣味性和生动性。 2、重视绪论,提升学生的学习主动性 很多教材的绪论写的比较简略,但我个人认为这不代表它不重要,特别是面对学生主观上不重视课程的情况下,更要下大力气上好绪论这第一次课,吸引学生的注意力,激发学习兴趣,使学生认识到这门课程的实用价值。通过幻灯片演示传感器与检测技术在国民经济中的地位和作用,使同学们了解到小到日常生活,大到航空航天、海洋预测等方面都有着传感器与检测技术的应用,更根据各种行业背景中需要检测的物理量,自动控制理论在实现过程中传感器与检测技术的关键作用,使学生认识该课程的重要性。另一方面,我校长年开展本科生科研实训项目,在开设本课程时已有部分同学成功申请实训课题,一般本专业的同学还是围绕专业应用领域申请课题,其中大部分会涉及传感器与检测技术的内容,所以也就他们正在进行的课题中使用传感器解决的具体问题进行讨论,更加直接的体会到本课程的关键作用,从而提升学生学习的兴趣,增强主动性,克服考查课为本课程教学带来的部分阴影。 3、加大案例教学比重、侧重应用 根据培养工程应用型人才的目标,本课程教学的首要目的是使学生能够合理选择传感器,对传感器技术问题有一定的分析和处理能力,知晓传感器的工程设计方法和实验研究方法。所以在教学中注意分析各类传感器的区别与联系,利用大量的具体案例分析传感器的应用特点。 例如,教材中在介绍电阻应变式传感器是,主要是从传感器的结构、工作原理及测量电路几个方面进行分析介绍的,缺乏实际应用案例。在教学中用幻灯片展示不同应用的实物图,譬如轮辐式的地中衡的称重传感器,日常生活中常见的悬臂梁式的电子秤、人体称、扭力扳手等。用生动的动画显示不同应用下的传感器的反应,例如,进行常用传感器热电偶的学习时,展示各种类型热电偶的实物照片,补充热电偶安装的方式,以换热站控制系统为案例,分析热电偶在温度测量上的应用,重点讲解传感器的输出信号及与控制系统互连问题。在介绍光电池传感器时补充用于控制的干手器、用于检测的光电式数字转速表及照度表的应用案例,通过案例是同学们对传感器应用的认识更加深入。 4、利用学校的科研实训提升学生的学习兴趣、加强学生的实践能力 我校学生自二年级起可以开始申请科研实训项目,指导老师指导,学生负责,本课程在学生三年级第一学期开设,在此之前已有部分同学参加了科研实训项目,在这些项目中,譬如智能车项目、数据采集系统实现等实训项目中都包含传感器与检测技术的应用,上课前教师了解这些项目,就可以就实际问题提出问题,让学生带着问题来学习,提升学习的兴趣。另外可以在学习的同时启发同学们集思广益,与实验中心老师联系,联合二年级同学进行传感器的设计制作,或者进入专业实验室进行传感器应用方面的实训实验,鼓励同学申报的科研实训项目,提高学生的实践能力。 三、结束语 通过几年的教学与总结,对教学内容、教学方法进行了分析研究,作了适当的改革。调整的教学内容重点更突出,侧重应用,补充了丰富的案例,激发了学生的学习兴趣,多媒体的教学方法增强了教学的生动性,与科研实训的相结合,对课堂教学进行拓展,加强了学习的主动性,提升了实践能力。从近几年的网上评教结果来看,所做的教学调整与改革受学生的欢迎和好评,取得了较好的教学效果。 参考文献: [1]袁向荣.“传感器与检测技术”课程教学方法探索与实践\[J\].中国电力 教育 ,2010,(21):85-86. [2]陈静.感器与检测技术教学改革探索\[J\].现代教育装备,2011,(15):94-95. [3]周祥才,孟飞.检测技术课程教学改革研究\[J\].常州工学院学报,2010,(12):91-92. [4]张齐,华亮,吴晓.“传感器与检测技术”课程教学改革研究\[J\].中国教育技术装备,2009,(27):42-43. 传感器与检测技术论文篇二 传感器与自动检测技术教学改革探讨 摘要:传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课,传统授课方法侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。 关键词:传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维 “传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课,是一门必修课,也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术,现代检测系统通常集光、机、电于一体,软硬件相结合。 “传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授,重知识,轻技能;教师之间也缺乏沟通,教学资源不能得到充分利用,教学效果不理想,学生学习兴趣不高。 一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析 笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年,最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲,由于研究型大学是以培养研究型人才为主,而独立学院是以培养应用型人才为主,在人才培养目标上有较大差异,在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位,存在以下几方面的问题。 1.重理论,轻实践 该课程是应用型课程,其中也有大量的理论知识、数学推导,而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主,在课堂上大篇幅讲解传感器的原理,进行数学公式推导,相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍,导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构,而不知道如何用,在哪里用。 2.教学模式单一 该课程传统上以讲授的教学方式为主,将现成的结论、公式和定理告诉学生,学生不能主动地思考和探索,过程枯燥乏味,导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。 3.教学实验安排不合理 传统的实验课程安排,验证性实验比例高达80%,综合设计性实验极少,缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心,重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力,以在学生 毕业 时达到企业对技术水平与能力的要求,使学生毕业后能尽快适应工作岗位。 二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革 传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践,教学模式单一,教学实验以验证性实验为主,这种方案能够培养研究型人才,但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中,笔者潜心研习,并反复实践,总结出以下几个可以改革的方面。 1.优化教学内容,注重工程思维 本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理,传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉,而本人则认为针对应用型人才培养,充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可,涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解,其他则可作为学生的自学内容,让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣,培养学生应用型工程学习思维。 2.改革教学方法,改变教学模式 传统的教学是“灌输式”的方法,无论学生是否接受,直接把要讲的内容全部讲述给学生,而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学,实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法,发挥学生在教学活动中的主体地位。 3.与工程实际相结合,与其他课程相结合 教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例,精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时,要培养学生的系统观,让学生明白这不是一门独立的课程,而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的,以达到融会贯通的学习效果。 4.实验环节改革 实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验,学生容易感到枯燥无味,毫无学习积极性,很少有学生进行独立思考并发现问题,实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育,笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上,增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。 5.改革教学评价方法,提高课堂教学效率 高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段,目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈,可以采用每一个章节布置一道设计型题目,让学生更加广泛地查阅资料,并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容,进而从更深的层面分析解决问题,以达到深度、广度相结合的效果。 本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案,提出了三个方面的问题,并根据四年的教学积累,在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和 措施 。本方案以实际工程应用实例为核心,在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解,以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程思维和能力,重视实验环节,以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。 参考文献: [1]吴建平,甘媛.“传感器”课程实验教学研究[J].成都理工大学学报. [2]曹良玉,赵堂春.传感器技术及其应用.课程改革初探[J].中国现代教育装备. [3]李玉华,胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场. (作者单位 重庆邮电大学移通学院)

生物技术在生活中的应用论文

生物技术的利与害 专家预言,21世纪是生物学的世纪,生物技术将成为世界经济的支柱产业。中国已将其列为优先发展的战略重点。 现代生物技术已逐渐进入人类生活,但它在应用中是否安全呢?专家建议采取预防手段是必要的,但不必夸大其危害。目前还找不到一个生物技术真正导致危害的实例。 我国的生物技术起步较晚,目前的生物产品大多属无风险的Ⅰ级,极少部分属于低度风险的Ⅱ级,不会对人类造成危害。 现代生物技术经过短短20多年的发展,给人类带来了巨大的收益,将人类带入一个前所未有的领域。有专家预言,21世纪是生物学的世纪,生物技术将成为世界经济的支柱产业。 生物技术应用前景十分广阔。例如利用基因治疗疾病、制造生物药品、种植转基因作物等,都将给人类带来福音。 不久前,俄罗斯医学家成功地将小鼠的胰岛素移入一位患病儿童的体内,用于疾病的治疗。这种被称为基因治疗的现代生物技术,是将有特定基因的细胞移入人体缺乏此种基因的器官内,以弥补病人的遗传性基因缺陷。今后基因治疗将越来越多地应用于癌症、艾滋病、乙肝等疑难杂症。 制造生物药品是生物技术医学利用的另一重要方面。13年前第一种生物药品--用于治疗糖尿病的人造胰岛素问世。目前,美国已有1300多家公司投入这项研制,约有50%的新药是生物药。在中国,业已开发出ɑ-干扰素等生物药品。 农业生产中,化肥和农药的大量施用带来的一系列问题,使人类粮食供给陷入新的危机。而现代生物技术不仅可以大量用于作物的抗病毒、抗虫性、抗除草剂和抗真菌细菌病害,给农业带来持续增产;运用转基因手段,还可以在体外将不同种属植物的基因分子以特殊的方法连结,构成一种新的基因分子,突破了传统育种技术只能在同种属内植物间进行的限制,创造出新优质高效品种。同时,它还可以对果实延熟保鲜,提高作物的抗寒抗盐性。 据统计,1997年,全世界种植转基因玉米320多万公顷,平均增产7%,获得直接经济效益11300万美元。而1998年全世界转基因植物种植面积已达2780万公顷,经济效益相当可观。如计入使用生物技术后化肥农药污染减少的环境效益,无疑是一个更诱人的数字。 此外,生物技术还被广泛应用在食品开发和环境保护等领域。世界各国纷纷将现代生物技术作为21世纪优先发展的重点领域,据悉,中国业已将其列为优先发展的战略重点。 不知不觉中,生物技术走入人类前行的进程。但迅猛发展的生物技术给人类带来的是福还是祸?它的应用是否安全呢?专家建议采取预防是必要的,但不必夸大其危害。 70年代初,当科学家第一次利用重组基因技术把大肠杆菌的λ噬菌体病毒和猿猴的SV40病毒构建成重组基因分子时,人们产生了一种恐惧,用这种方法会不会制造出人类无法控制的超级病毒或者超级生物,给人类和自然造成毁灭性的破坏?于是科学家开始关注现代生物技术的安全性问题,即生物安全。 专家们认为,现代生物技术存在着广泛性、潜在性、长期性的危险,可能会出现影响环境中非目标性生物生态结构,改变物种的竞争关系,出现转基因植物杂草化和部分产品的毒性、致病性和过敏性等一系列问题。 如何看待这些潜在的危险呢?专家们认为,生物技术的潜在危险应当引起重视,采取预防手段是必要的,但不要夸大生物技术的危害。一些可预见到的潜在危险通过生物安全手段是可以避免的,并不象人们想象的那么可怕。例如,转基因植物的杂草化问题,现在的大多数栽培作物经人工驯化后,在自然条件下已失去适应性和自然竞争能力,其退化为杂草的可能性是微乎其微的。 涉及生物安全性的另一个方面就是基因漂移。转基因作物会不会发生基因漂移,改变非目标生物的生态结构和物种的竞争关系?基因漂移只能在亲缘关系较近的种属之间进行,有的作物与其属于同一种的杂草亲戚,如十字花科的油菜,它的基因有可能会转移到此类杂草上,增加了杂草的抗虫或抗除草剂的能力,提高其生存适应性。在种植这种转基因作物时,一般会采取各种物理或生物的隔绝等安全措施,如使转基因作物与杂草的花期错开,漂移是可以避免的。我国现在大面积种植的转基因棉花和玉米在我国都没有与其同属一个种的杂草,不会发生基因漂移。但在墨西哥,许多野生的玉米是杂草,种植转基因玉米时就需要采取安全措施。 目前,现代生物技术的确会对农业生态造成一定影响,如抗虫害的转基因作物的长期大量种植,会使作为清杀对象的目标害虫发生群体改变,产生抗性,更难清杀。国外目前采用“避难所”的安全措施,在种植转基因作物同时也种植一定数量的常规作物,使转基因作物上的有抗性的害虫与常规作物上无抗性的害虫共同繁殖,以稀释这种抗性基因,延缓抗性出现,为研制开发新的抗虫害基因争取时间。 在生物技术开发中,要注意避免人为扩大生物的毒性、过敏性,致病性。美国一实验室曾试图用巴西坚果中的2S清蛋白作基因工程,后来发现2S清蛋白是一种过敏源,重组其基因,全使一些原本不含该过敏源的生物也具有过敏性,扩大了过敏的范围,出于生物安全的考虑,实验最终被停止了。 我国的生物技术起步较晚,转基因植物种植面积不到全世界总面积的%,生物产品也相对较少。依据1993年12月原国家科委发布《基因工程安全管理办法》,生物产品按其风险大小划为四个等级。目前我国的生物产品大多属无风险的Ⅰ级,极少部分属低风险的Ⅱ级,不会对人体造成危害。 目前在世界范围,我们还找不到一个生物技术真正导致危害的实例,因为人们在生物技术发展的初始阶段,就认识到其潜在的危险,而加以防范。随着生物技术的进一步发展,生物安全日益显露其重要性,它将不再局限于生物技术本身,而在国际贸易、基因资源保护等方面发挥重要作用。 预计下一个世纪,生物技术将逐步商品化和产业化,生物安全将不仅是生物技术开发利用的科学管理规范和对未知危险的防范,还将成为其产品商品化和产业化的重要保障

2个问题 都回答了``` 不一样的2篇论文 你可以参考下摘 要 针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护1 我国生态环境现状目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。2 现代生物技术与环境保护现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。(2) 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。3 现代生物技术在环境保护中的应用 污水的生物净化污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。污染土壤的生物修复重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 白色污染的消除废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 化学农药污染的消除一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。参考文献1 孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京:高等教育出版社,20002 陈坚. 环境生物技术[J], 生物工程进展,2001(5)3 姜成林,徐丽华. 微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社,2001

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分子生物技术在微生物降解环境 污染物中的应用 [摘要〕介绍了与环境微生物关键降解酶基因的筛选、克隆及应用相关的分r生物技术,包括聚合酶链式反应技 术、基因重组技术、荧光原位杂交技术和生物信息学等技术,并对这些技术在污染物降解基因检测、筛选和克隆方 面的应用进行了阐述与探讨、 [关键词]分子生物技术;微生物;基因;环境污染物;降解 随着现代j:\地技术的发展,多环芳烃、含氯有 机物和硝基苯类化合物等人工合成井难以降解的 污染物大量排放,造成世界范围内的环境污染和生 态破坏,严重地威胁人类和其他生物的正常生存和 发展。利用微生物修复技术对受污染的水体及土 壤进行处理,凸显了其重要的意义和可行性。研究 人员发现并筛选到一些微生物,它们不仅对环境有 较高的适应性、对污染物有较高的耐受性,而且对 污染物有较强的降解效率和专一性。然而环境中 存在的大量微生物中仅有少于1%可通过传统的培 养方法进行培养、分离和纯化,绝大多数细菌需要 非常严格的营养条件川。因此,为了对修复环境有 所贡献却难以培养的微生物进行更全面了解,也为 了筛选到更多有利于降解环境污染物的微生物菌 种及其关键酶基因,分子生物技术和手段逐渐被广 泛应用到环境可降解污染物及降解机理方面的研 究中。 本文对近年来发展起来的聚合酶链式反应 (PCR)技术、基因重组技术、荧光原位杂交(FISH) 技术和生物信息学等多种分子生物技术进行了介 绍,并总结了它们在污染物降解基因检测、筛选和 克隆方面的应用。 1与环境污染物降解相关的分子生 物技术 及其相关技术 PCR是一种利用脱氧核糖核酸(DNA)半保留 复制原理,在体外扩增位于两段已知序列之间的 DNA区段从而得到大量拷贝的分子生物技术。根 据其模板、引物来源或扩增条件的不同,PcR技术 可分为以下几种:(l)反转录pCR(RT一PeR)技 术,将mRNA反转录为cDNA后再对其进行PCR 扩增,可用来构建cDNA文库,分析不同生长时期 的mRNA表达状况和相关性以及mRNA的定量测 定等;(2)巢式PCR技术,在扩增大片段目的DNA 时,先用非特意性引物扩增再用特意性引物对第一 次扩增产物进行第二次扩增,以获得可供分析的 DNA;(3)竞争PCR技术,是一种定量PCR,向PCR 反应体系中加人人工构建的带有突变的竞争模板, 通过控制竞争模板的浓度来确定目的模板的浓度, 对目的模板作定量研究;(4)实时荧光定量PCR技 术,在PCR反应体系中加人荧光基团,利用荧光信 号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线 对未知模板进行定量分析,该法已广泛用于基因表 达研究、转基因研究等方面;(5)扩增的rDNA限制 酶切分析技术,根据原核生物rDNA序列的保守性, 将扩增的rDNA片段进行酶切,通过酶切图谱来分 析菌间的多样性;(6)RNA随机引导PCR技术,基 于任意寡核昔酸引物与RNA之间可能的配对,在 低严谨度条件下经聚合酶催化使链延伸,将细胞总 RNA或InRNA作为反转录反应的模板,此技术结 合单链构象多态性,用非变性胶分辨大小相同而构 象不同的片段,可用于诊断遗传突变及分析污染条 件下序列的多态性;(7)随机扩增多态DNA (RAPD)技术,是一种基于PCR检测PCR引物结合 位点序列改变的方法,通常以10bp的寡核昔酸序 列为引物,对基因组DNA随机扩增,电泳分离染色 扩‘增产物,再分析多态性。 技术 FISH技术利用荧光标记的探针在细胞内与特 异的互补核酸序列杂交,通过激发杂交探针的荧光 来检测信号。荧光探针比放射性探针更安全,具有 较好的分辨力,不需要额外的检测步骤。近年来, 由于FISH技术具有灵敏、便捷等优点,迅速发展完 善成为研究环境微生物的有力工具。此外,可用不 同激发和散射波长的荧光染料标记探针,在一步反 应中同时检测几个靶序列。该技术主要包括试样 固定、预处理、预杂交、探针和试样变性、杂交、漂洗 去除未结合的探针、检测杂交信号等步骤。由于 165rRNA具有遗传稳定性,因此成为FISH技术检 测最常用的靶序列。 基因重组技术 基因重组技术是从供体生物的基因组中通过 酶切扩增等手段获取目的基因,与载体连接形成重 组DNA分子,再导入到受体细胞中,让外源基因得 以表达。在已经分离出的许多菌株中,与降解能力 有关的基因多在质粒体上。由于质粒很容易在细 菌的繁殖过程中遗失,对细菌降解能力的长期稳定 非常不利,可将其与污染物降解有关的酶基因重组 到大肠杆菌等微生物中进行表达,以此构建的各种 生物降解特性增强的重组菌可用于污染环境的治 理修复或发酵某些废弃物。 生物信息学 20世纪后期,生物学的迅猛发展,从数量上和 质量上极大地丰富了基因组数据库、蛋白质数据 库、酶数据库和文献数据库等许多生物科学的数据 资源。已有多个国家和国际科研组织建立了生物 信息数据库,如欧洲分子生物学实验室(Eur叩ean MolecularBiologyLaboratory)核酸序列数据库和美 国国家生物技术情报中心(Nationaleente:fo:Bio- technologyInformation,NCBI)基因序列数据库等。 科学家利用计算机及生物信息分析软件分析这些 数据资源,确定大分子序列、结构、表达模式和生化 途径与生物数据之间的关系,区分生物个体间遗传 差异,揭示DNA多样性。例如,基本局部比对搜索 工具(BasieLoealAlignmentSearehTool,BLAST), 是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似 性比较的分析工具。它基于Altschul等的方法「2〕, 在序列数据库中对查询序列进行同源性比对工作。 BLAST程序可对一条或多条、任何数量、任何形式的 序列在一个或多个核酸或蛋白序列库中进行比对,甚 至将有缺口的比对序列也考虑在内,利用比较结果中 的得分对序列进行相似性说明。基因的序列分析可 揭示出生物物种之间的关系,在污染治理研究中可用 于生物基因组特殊区域或特异基因的测序。 2分子生物技术在环境污染物降解 中的应用 土壤试样总DNA的提取 用适当方法直接从土壤中提取DNA并纯化, 是从分子生物学角度对土壤微生物进行研究的前 提条件,而后可进行酶切、PCR扩增、核酸分子杂交 等分子生物学技术操作。从土壤中提取微生物 DNA主要分为汽接法和间接法}’{。直接法是在 ogram等的方法基础卜发展起来的,其主要包括2 个步骤:(l)原位细胞裂解;(2)DNA提取和纯化。 直接法提取的DNA超过细菌总DNA的60%且省 力,但提取的DNA常常有折断、腐殖酸污染、甚至 提取物中还夹杂有未知的胞外DNA和真核生物的 DNA。最先报道间接法的是Faegri等[‘〕,其主要包 括4个步骤:(l)分散土壤;(2)分离细胞与土壤; (3)细胞裂解;(4)DNA纯化。间接法提取DNA 产量低且费力,但纯度较高、DNA损伤小,提取的 大片段DNA可用来构建cos而d和细菌人工染色体 文库等。 采用PCR及相关技术扩增分析DNA片段 可降解污染物的微生物必然能产生分解代谢 该污染物的酶。selvaratnam等L’l用编码苯酚单加 氧酶dmpN摹因的RT一PCR技术来检测序列间歇 式活性污泥反应器‘{一,降解酚的假单胞菌。检测结 果表明,RT一PCR技术不仅能检测微生物降解酚的 能力,还能测量dmpN基因的转录水平,从而确定假 单胞菌特殊的分解活性,发现了在转录水平下,酚 浓度与通气时间之问存在正相关关系。 将PCR技术和变性梯度凝胶电泳(DGGE)结 合起来,在变性条件适当的情况下能分辨一个碱基 对,分辨率较高。染色后的凝胶用成像系统进行分 析,可在一定程度l几反应试样的复杂性。条带的多 少能反应试样「 一 }1微生物组成的差异,条带的亮度能 反应试样中微生物的多少。基于以上优点,日前该 技术在微生物群落结构的分析和动态研究方面得 到了厂‘泛应用。DGGE可通过分析PCR扩增的基 因点突变来探索微生物的复杂性。徐玉泉等[“〕从 某废水中分离出一株能以苯酚为惟一碳源的菌株 PHEA一2,使用PCR一DGGE技术对该菌165 rDNA进行分析,发现该菌与醋酸钙不动杆菌同源。 M盯sh等r了)利用PcR一DGGE技术获得了活性污泥 中真核微生物的种群变化情况。王峰等下8〕采用 PCR一DGGE技术对城市污水化学生物絮凝处理中 活性污泥和生物膜微生物种群结构进行了分析,结 果表明活性污泥培养前后微生物种群结构发生r 很大改变。 RAPD技术也是一种应用比较广泛的以多态性 引物来扩增某些片段的技术。RAPD技术可用于检 测含有混合微生物种群的各种微生物反应器中微 生物的多样性。用RAPD技术分析检测实验室规 模的油脂淤泥培养料中的细菌菌群发现,用油脂淤 泥改良过的培养料比未改良的更适于不同的微生 物种群生长[9j。vainio等t’。〕从516种孤立的菌落 中提取出165rDNA,经PCR扩增后进行测序,检测 活性污泥中微生物种群的结构。这些组合技术的 应用显著增强r对微生物的检测和鉴定能力,为理 论研究工艺优化及提高生物处理效率提供了条件。 基因重组 基因工程技术应用于环境保护起始于20世纪 80年代。其基本原理是通过基因分离和重组技术, 将目的基因片段,比如可编码降解某种污染物的 酶,转移到受体生物细胞中并表达,使受体生物具 有该目的基因表达显现的特殊性状,从而达到治理 污染的目的。找到特定污染的抗性基因,利用基因 重组技术转基因后也可获得其他抗性植株以及筛 选到可转化污染物的植物,还可开发超量积累植物 进行污染土壤的生物修复。 罗如新等L”〕用放射性同位素标记tfdc基因片 段作探针,Southemblot杂交定位Ll菌株的邻苯二 酚1,2一双加氧酶基因位于Pstl的I片段和BamH I的M、N片段,回收并将其直接克隆至表达载体 pKT230卜,获得的重组子能转化不具开环酶活性 的甲胺磷降解菌P2,得到高于天然宿主21倍的邻 苯二酚1,2一双加氧酶。stingley等{”〕通过构建基 因文库和重组质粒等基因工程方法证实了NidAB 双加氧酶是降解菲的关键酶类,并首次鉴定出此基 因通过磷苯二甲酸实现降解功能。chae等‘”}发现 不能降解苯酚的su如lobusso扣taricu、98/2菌株中 的儿茶酚2,3一双加氧酶基因与能降解苯酚的 sulfolo右u,,o如taricu、咫有[6J源区,分析得知它们 是山共同祖先进化而来。把儿茶酚2,3一双加氧酶 基因克隆到大肠杆菌中表达,可获得有较高降解活 性的双加氧酶。 重金属污染是环境污染的重要方面之一。随 着分子生物学技术的发展,越来越多的修复性蛋白 基因正被从植物、微生物和动物中陆续分离出来, 如汞离子还原酶基因、有机汞裂解酶基因、汞转运 蛋自基因、金属硫蛋白基因、植物络合素合成酶基 因、铁离子还原酶基因和锌转运蛋白基因L’‘〕。这些 基因通过基因工程的改造,重组到合适的受休细胞 中表达相应的蛋白质和酶,达到治理难以降解的有 毒有害污染物的目的。sorsa等〔”〕把MTS插人 LamB序列的153位点,在中表达MTs,解决 r细胞内MTs对金属离子有限的吸附能力。综L 所述,基因重组技术具有快速、高效的特性,已逐渐 成为环境生物技术的研究热点。 技术 FISH技术利用核糖体内长度适中(约1500bp)、 高度保守的165:RNA序列作为理想的基因分类靶 序列,其中使用的165:RNA寡核普酸探针一般是 进行了荧光标记的20bp左右特异性核昔酸片段, 利用该报告分子(如生物素、地高辛)与荧光素标记 的特异亲和素之间的免疫化学反应,经荧光检测系 统对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。 FISH技术能提供处理过程中微生物的数量、空间分 布和原位生理学等信息。 硝化细菌是一类生理上非常特殊的化能自氧 菌,传统的研究方法要经过富集、分离、分类和鉴定 步骤,耗时长。HSH技术的引人解决了上述困难。 FlsH技术还被广泛用于活性污泥系统、硝化流化床 反应器和膜生物反应器等废水处理系统}’61。 基因工程微生物越来越多地被用于农业害虫 控制和环境污染的生物修复,对人类健康和环境的 影响引起广泛关注。1994年出现了一种新的标记 系统:绿色荧光蛋白(GFP),由于GFP基因表达产 物对细胞没有毒害作用,且由GFP产生的荧光标记 检测卜分方便、简单。在某些被污染的环境中可分 离出降解该污染物的细菌,通过基因重组等手段使 用GFP分子标记,可更容易的分离检测被标记的 细胞叫。 Bastes等[’8]进行了苯酚降解菌染色体GFP基 因标记实验。通过PCR和Southemblot分析,证明 GFP基因已成功整合到宿主细胞的染色体中。对 标记菌与野生型的降解能力比较结果证明,GFP分 子标记的插人并不影响细胞的苯酚降解能力。 用G即标记Pseudomonasputida,研究活性淤 泥中细菌存活情况{’9飞。Pseudomonasputida被转到 活性淤泥2min后,观察到细胞在淤泥絮凝物间自 由游动;培养3d后,发现荧光细胞减少,大部分已 被合并到淤泥絮凝物中,以防止细菌被原生动物捕 食。用oFP标记石.eozi和Serraliamarceseern,考 察菌株附到絮凝物卜的过程{’()j。使用表面荧光显 微镜能将带有GFP标记的细胞从活性污泥中区分 开,井进行观察和记数。而聚焦激光扫描显微镜 (cLsM)可使GFP标记细菌产生三维轮廓,结合表 面荧光显微镜和CLSM观察GFP标记细胞,结果表 明,细胞表面疏水性在细菌附到絮凝物的过程中起 重要作用,两种细菌附在絮凝物上的模式有很大不 同,通过这种方法可更好地理解细菌赫附机理,有 助于提高废水处理效果。 3结语 分子生物技术的应用使研究人员可从微观的 角度更细致深人地了解微生物对污染物降解的具 体生理生化机制,在分子水平 _ _ [揭示生物体吸收、 迁移、积累有害物质最终被毒害,及适应、抗性等生 态问题,从而筛选到更多有利用价值的微生物。随 着越来越多微生物全部基因序列的解码,对各种细 菌体内可降解基因的分布和表达会有更深人的了 解,有关技术的发展和成熟必将对污染物的降解过 程有一个整体的、生态水平上的认识。 参考文献 l李凤,刘世贵 . 分子生物学技术在环境微生物研究中的 应用 . 世界科技研究与发展,2003,25(4):88一92 2AltsehulSF,GishW,MillerW, mentsearehtool . 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检测技术在电力行业的应用论文

关于智能技术在变电站中应用探究论文

在日复一日的学习、工作生活中,大家一定都接触过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。写起论文来就毫无头绪?以下是我帮大家整理的智能技术在变电站中应用探究论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

随着科技的不断创新、改革,当前电力企业当中,智能技术有了突飞猛进的发展,具备智能化、集成化、标准化等特点。智能技术在变电站中的应用非常广泛,能够应用在设备层面、间隔层面以及站控层面,智能技术的合理应用不仅能够降低变电站对人工的依赖性,还能够显著提升变电站数据的收集、数据正常性判断的准确性等。本文主要分析变电站中智能技术的应用。

近些年,智能化技术在不断的创新,越来越多的先进技术在各个行业当中逐渐普及。智能技术在当前已经较为成熟,在工业产业当中,智能技术本质上就是代替人工进行一些分析、操作。相关研究报道,合理应用新型设备、自动化设备、电子计算机、新技术以及新工艺等智能技术能够显著改善电力行业的经济价值,能够达成高效、高产、低能耗以及低成本的企业目标。

1、智能技术在变电站的使用现状

我国当前主要的枢纽性变电站数量大约有1000座左右,其中大部分已经基本实现自动化管理、运作。智能技术在其中有着较多的使用,并且取得的经济效益十分是显著。采用先进的智能数据整理、收集与对比系统,能够给予变电站非常多的自动化、智能化功能。在新型变电站中,主要有全部分散、局部分散以及集中配屏等多种模式,智能系统在多个模式当中具备的功能大致相同,具备基本的监控功能、保护、防误操作、事故紧急修复、经济运维处理、设备实施管理等等。传统变电站与智能技术变电站而言其体系结构全然不同,其信息的交替效率也有所不同。想要将传统变电站全面改造成为智能化变电站,在技术上、安全性上以及造价成本等方面都有相当的难度。对此,智能技术应用在变电站中的优化工作重点应当是新变电站的建设方面。

我国终端站以及受控站的数量大约有1万左右,其因为人力资源以及资金等方面的限制,当前还无法真正、全面的实现智能化。在当前,新建变电站已经能够全面完成智能化管理。而对于常规变电站而言,变电站的无人化、自动化问题仍是问题解决重点。在未来的工作中,应当尽量将变电站向无人值班转变。对此,就需要电气设备具备更加强大的自动控制功能和更高的安全性。

2、智能技术在变电站当中的应用

引入控制端

引入计算机终端,促使变电站具备自动化控制功能。计算机终端系统能够按照实际的要求检测变电站的电能转变、运输等情况,判断运输电力时的电压、时间等情况,从而判断故障的发生。此外,计算机终端还能够通过数据的实时监控,实现自动化控制的功能,从而降低突发事件所引发的变电站故障,从而提升供电的可靠性。

分级控制技术

基于电力安全运输、管理的要求所创造的分级式控制技术,在站控层、间隔层以及设备层等方面实现了基本相对应的分级控制模式,这不仅能够显著的降低中央处理设备的负荷,还能够促使设备体现较高的使用效率,从而实现集中式控制,并且消除潜在的安全风险。

光纤技术的应用以及电力装置的集成性

智能变电站能够借助光纤技术完成变电站与变电站之间的各个控制层局域网管理目的,在控制中心可以分别对站控层、间隔层以及设备层的实时信息,实现自动传播信息。与此同时,局域网当中的控制层能够借助光纤技术更加稳定、可靠的传输各类数据。电力装置的集成性配合光纤技术能够将电力装置的所有运行参数进行集成化传输、管理,从而节约数据收集的时间,节约设备的维护繁琐性。

实现全局或局部智能控制

智能设备在变电站当中的合理使用能够基本满足智能化控制的需求。通过对变电站各级设备的优化控制,能够完成电流闭锁装置、电流互感器以及控制柜等设备的智能化管控,从而实现设备半自动、全自动化管理。

智能技术在变电站中的突出应用

智能技术在变电站当中的应用能够促使变电站实现高压配电设备具备智能化,完成小范围内的智能化电网建设工作。基于智能传感器的实时监控能力,监控电力设备的运行状况,并根据监控结果进行实时的调整、控制。智能技术在变电站中能够使一次变电设备实现一体化控制、检测。对于高压设备的断路器实现一体化设计,从而实现一体化管理的目的。

智能技术在变电站中基于计算机终端,通过站控系统便可以实现全面的设备检测,并可以按照实际需求不断的完成电力设备运行数据的实时监测以及各类型智能变电装置的工作信号的监控,检测变电站的输出、输入状态。智能技术在变电站当中大量应用,能够极大程度的控制无效数据的采集量,并提升变电站的整体监控效率。

采用先进的数据采集智能系统,能够促使智能变电站具备相当庞大的信息收集能力。基于先进的数据处理技术,智能变电站便具有非常显著的信息处理效果。借鉴在线处理技术以及数据库模型技术,智能变电站能够具备基本的故障诊断能力以及状态监测能力,工作人员需要将变电站内部的设备正常工作状态时的特性、参数输入到数据库当中,系统便可以根据输入的参数、特性与当前检测到的数据是否一致来判定变电站是否处于正常工作状态,并在协议允许范围之内进行自主整改、调整,能够在一定周期之内完成变电站基本设备的实时工作状态监测、评估以及上报等工作。

3、总结

综上所述,智能技术在变电站当中的巧妙应用,不仅能够降低工作的复杂性、繁琐性,还能够极大程度的提升变电站的自动化程度,对于变电站而言有着极其重要的意义。电力企业的创新必然需要依靠智能技术,通过改善智能技术优化电力企业变电站的运维质量,从而实现智能化发展。

摘要

随着科技的发展,社会的进步,国家电网快速发展,智能变电站的建设也越来越多,智能变电站由智能设备和智能高级应用两个特征,具有多信息融合,智能化监控设备状态、智能化变电站防误闭锁等高级功能。智能变电站的普及为实现我国变电站的自动化运行和管理会带来深远的影响,具有重大的技术和经济意义。

【关键词】智能变电站防误

智能化变电站由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)以及网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)构建,它建立在IEC61850标准和通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能变电站为采用先进、可靠、集成、低碳、环保智能设备,并以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,采用自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,能够实现变电站运行操作自动化、变电站信息共享化、变电站分区统一管理、利用计算机仿真技术实现智能化电网调度和控制的基础单元。智能变电站体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。

1、智能变电站的智能特征

智能变电站是与传统电网相对而言的一种新型电网,其智能主要包含智能设备和智能高级应用在两个方面。

智能变电站的智能设备

智能变电站的智能设备由一次设备和智能组件有机结合而成,智能变电站系统由过程层、间隔层和站控层3层组成,

智能变电站的过程层由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端组成,能够完成变电站电能的分配、变换、传输、测量、控制、保护、计量以及状态监测等相关的功能。

智能变电站的间隔层设备一般由继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备构成,能够实现使用一个间隔的数据并作用于该一次设备的功能,即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。

智能变电站的站控层功能高度集中,能够在一台计算机或嵌入式装置中实现,同时也可在多台计算机或者嵌入式装置中实现。它主要由自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统构成,能够实现面向全站或者一个以上一次设备的测量和控制功能,能够完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。

智能变电站的智能高级应用

智能变电站的智能是与传统的变电站相对而言,传统的变电站大都也实现了自动化控制,但是这种自动化是被动式的,与现在意义上的智能变电站是有区别与差异的。智能变电站具有良好的互动功能,可以与调度机构友好互动,其采集数据信息量非常大,全景采集,经站内信息一体化平台和电站自动化系统高级应用模块,来对数据进行初步的挖掘、分析,以便实现智能告警、顺序控制、设备状态可视化、事故综合分析决策等智能功能

2、 多信息融合,智能化监控设备状态功能

智能变电站采用信息融合(数据融合)技术对多种信息的获取、表示及其内在联系进行综合处理和优化。多信息融合技术能够从多视角进行处理及综合,可以得到各种信息的内在联系和规律。智能变电站现在已经实现了广泛的在线监测,可有效获取电网运行状态数据,掌握各种智能电子装置的故障动作信息及信号同路状态。而状态监测与诊断系统的有机结合,可以对变电站设备进行综合故障诊断:根据获得的被监测设备状态数据,利用多信息融合技术、结合被监测设备的结构特性和参数对设备进行综合故障诊断,结合其运行历史状态记录以及环境因素,对被监测设备工作状态和剩余寿命做出科学、合理的正确评估,以减少故障,确保设备安全、稳定运行。

3、智能化变电站防误闭锁功能

智能化变电站防误闭锁系统根据IEC61850标准三层架构体系构建,分为站控层防误主机、间隔层智能防误装置、过程层智能闭锁单元、机械和电气锁具、闭锁附件,及电脑钥匙等部分。其中防误主机、智能防误装置层以及智能闭锁单元之间所采用的均为IEC61850规范完成变电站内各种操作的防误闭锁,能够有效实现智能变电站防误闭锁的强制性和全面性要求,同时实现与监控系统站内模型信息共享,监控系统与防误闭锁系统信息交互免配置等功能。其主要功能特点如下:

标准统一、信息共享

智能化变电站各设备及系统之间数据采用统一的IEC61850标准进行交互,为防误闭锁装置和自动化装置互联与互操作性提供了技术上的支持,所以两者之间的数据能够好的进行交互访问,能够在误闭锁装置独立的基础上实现信息统一和共享。

全面防控、强制闭锁

智能化变电站系统根据IEC61850标准三层架构体系构建,能对五防主机和监控系统提供设备操作的所有五防功能,实现了间隔层防误。同时,为了防止过程层网络GOOSE报文错误或者监控系统未经防误系统解锁直接操作智能电动开关设备而可能导致的误操作,在过程层上设置智能闭锁单元,能够实现防误闭锁的强制性要求,智能闭锁单元同时支持就地操作时使用电能钥匙对其进行解闭锁操作功能。

顺控操作

顺控操作由间隔层智能防误闭锁装置和监控系统配合完成,顺序控制操作方式是指通过监控中心的计算机监控系统下达操作任务,再由计算机系统独立地按顺序分步骤地实现操作任务。按防误操作方式可分为:远、近控均采用逻辑防误加本间隔电气节点防误。智能防误闭锁装置具有良好的开放性以及互操作性,融合了从权限管理、唯一操作权限管理、模拟预演、实时逻辑判定、闭锁元件五个方面,能够完整的实现对设备操作的防误功能,最大限度地实现防误功能。

智能变电站是智能电网的重要基础和支撑,同时是变电站建设和发展的方向,我们要结合我国智能电网发展的情况,充分发挥智能变电站的功能,做好我国智能变电站的建设工作,为促进我国电网向自动化、信息化发展做出应有的贡献。

参考文献

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作者简介

董德永(1981-),男,现为国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司工程师。研究方向为高电压电气设备绝缘。

作者单位

国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司辽宁省辽阳市111000

摘要:介绍智能变电站的涵义、结构、应用,分析其关键技术并提出智能变电站的一些应用。智能化变电站是在数字化变电站的基础上,根据标准的通信协议体系,考虑到智能电网中分布式电源的大量接入和与用户的互动性要求,应用数字化测量等智能技术构建的智能电网枢纽;智能变电站建设是智能电网发展的基础。

关键词:智能变电站技术功能

中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1007—3973(2012)009—042—02

1、引言

目前,国家电网公司正在大力推广智能电网的建设,作为智能电网的一个重要组成部分智能变电站正在越来越称为今后电网建设的主流,虽然关于智能变电站的相关技术、规范还处于不断的改进、修订过程中,智能变电站在实际工程中的应用已经在不断的扩大,技术、经验也已经不断的成熟。下面我们对智能变电站的一些技术、功能等方面作一简单介绍。

2、智能变电站的涵义

目前,广为认可的对智能变电站的定义是“采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站”。

3、智能变电站的结构

智能变电站内的设备

智能变电站内的设备按照功能的不同可分为三大类(有时常被称为三层):

过程层:主要指一次设备,变压器、断路器、互感器、刀闸等;

间隔层:主要指二次设备,保护装置、测控装置、在线监测装置、自动装置等;

站控层:基于计算机主机的后台系统、监控系统、远动、视频安防。

智能变电站与传统变电站的区别

智能变电站与传统变电站相比一个很大的区别在于:二次设备和一次设备的功能重新定位,并且一次设备的智能化改变了传统变电站中继电保护设备的结构。

其中,一次设备的变化主要体现在一次设备的智能化:

(1)互感器方面的变化。由电子式互感器取代以前的常规互感器,这里包括电流、电压互感器。AD变换装置移入电子式互感器,并配备高速数据接口。(2)开关方面的变化。由智能化开关取代以前的常规开关,开关量输出DO、输入DI移入智能化开关,保护装置发布命令,由一次设备的执行器来执行操作。表1为常规互感器与电子式互感器优缺点的比较。

电子式互感器就其结构原理分为有源式和无源式两种类型,目前广为采用的是有源式结构。

从电压等级上区分,大体上也分为两种:

(1)110kV及以上采用数字输出的电子式互感器,需要合并单元;

(2)10kV、35kV采用模拟输出电子式互感器直接接入就地四合一智能单元。与电子式互感器配合使用的设备被称为“合并单元”,它是实现电子式互感器与二次设备接口的关键装置。它的作用主要有以下几个方面:

1)数据合并:合并单元同时接收并处理三相电流和电压信号,并按照IEC60044—8或IEC61850—9—2格式输出;单间隔内IEC61850—9传输,跨间隔60044—8/FT3传输;

2)数据同步:合并单元实现独立采样的三相电路和电压的信号同步;

3)信号分配:智能二次设备从合并单元获取一次电流电压信息;

4)激光供能(户外支柱式电流互感器);

5)完善的自检功能,如CT断线等。目前,真正意义上的智能开关还未得到广泛的生产及应用,在实际中应用较多的是在传统开关上,安装智能装置,提供开关量输出DO、输入DI,接收保护装置发出的命令,由一次设备的执行器来执行操作。实现此功能的设备被称为“智能终端”,通过它实现输出DO、输入DI信号的光电转化。

它的作用主要有以下几个方面:

a)给传统断路器或变压器提供数字化变电站接口,接入GOOSE网络和MMS网络;

b)在开关端子箱安装智能终端:对刀闸等进行状态采集和控制,就地操作箱功能;

c)在变压器端子箱安装智能终端,实现变压器测控功能:采集温度、档位、非电量、中性点地刀等状态,控制风扇和档位。

可见,目前被广泛使用的“智能开关”是由一个“传统开关”,一个“合并单元”以及一个“智能终端”组成的集合体。它所实现的功能已经基本具备了真正意义上的“智能开关”的一些常用的功能了。

在电子式互感器进行采样时,涉及到同步的问题,即需要使相关的几种设备之间传输、交换的数据达到相对的同步。这有点类似于传统变电站保护测控装置中的所使用的GPS对时功能。

在这里我们采用的是在过程层构建独立的采样同步网,这里我们采用了IEEE1588精密对时协议,它的优点主要体现在以下几个方面:

(1)硬件对时精度在ns级别,满足计量需要;

(2)与数据网络合一,减少了故障点,增加了系统的可靠性;

(3)支持绝对时间;

(4)光纤纵差保护可以借助硬件1588实现与合并单元的同步;

(5)软件1588可以实现事件“打时标”的要求。

说到信息通信,我们不得不提到GOOSE网络,它与传统变电站中的通信网络系统相比有以下几个特点:

(1)GOOSE(面向通用对象的变电站事件)以快速的'以太网组播报文传输为基础,代替了传统的智能电子设备(IED)硬接线的通信方式,为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法;

(2)GOOSE服务支持由数据集组成的公共数据的交换,主要用于保护跳闸、断路器位置、联锁信息等实时性要求高的数据传输;

(3)GOOSE服务的信息交换基于发布/订阅机制基础上,同一GOOSE网中的任一智能电子设备,既可以作为订阅端接收数据,也可以作为发布端为其他设备提供数据。这样可以使得设备之间通信数据的增加和更改变得更加容易实现。

可以说,引入了GOOSE通信技术后,变电站内的信息通信系统变得更加强大了。

目前,对一次设备进行智能化改进,主要包括:断路器智能化、变压器智能化。

其中,断路器智能化方案包括:

(1)研制功能合一化的智能组件装置;

(2)合并单元+开关控制器合一的智能组件;

(3)保护+测控+开关控制器+合并单元,四方面功能合一的智能组件;

(4)监测功能组主IED;

(5)优化检测设备传感器的配置;

(6)一体化设计智能组件与机构,简化回路;

(7)使用软件联锁替代硬件联锁;

(8)研制机构控制器;

(9)简化断路器和刀闸机构;

(10)从机构到智能组件柜实现光纤替代电缆;

(11)用自动控制替代手动控制。

同时,当以GIS设备为代表的等设备的智能化方案中,GIS智能组建柜内包括:主IED、断路器机械特性在线控制IED、局部放电IED、SF6密度及微水监测IED、避雷器在线监测IED、智能终端、合并单元。

现在普遍使用的变压器智能化方案,主要是采用“传统的变压器+智能终端”的方法,实现以下几个方面:

(1)现阶段智能终端已实现的功能;

(2)档位上传与控制;

(3)中性点地刀控制;

(4)非电量及其他信号测量;

(5)主变温度等测量;

(6)冷却控制。

变压器智能组件柜内包括:主IED、控制测量IED、冷却控制IED、局放监测IED、油中气体在线监测IED、分接开关监测IED、套管在线监测IED、非电量保护、合并单元、本体保护。

保护与控制系统和传统保护控制设备的主要区别:

(1)接口。传统保护只需支持传统的5A/100V的模拟量接口,数字化保护需支持GOOSE和SV点对点模式、组网模式等多种接口,接口方式多样。(2)通讯规约。传统保护为103规约,数字化保护需支持IEC61850规约。

4智能变电站的智能高级应用

智能变电站系统除具备以上最基本的应用功能外,还包括以下方面的高级应用功能。

一体化信息平台

在实现传统综自变电站当地监控功能的基础上,利用一体化信息平台,对变电站的全景数据进行综合分析和应用,以实现支持电网的安全优化运行。一体化信息平台的主要功能包括:

(1)实时自动控制;

(2)智能调节;

(3)在线分析决策;

(4)协同互动;

(5)其他高级功能。

从而提高运行管理的自动化程度,减少系统的维护工作量,减轻变电站和调控运行人员的劳动强度。

图形化的配置工具与源端维护

其中,“源端维护”是指利用SCD文件直接生成一体化信息平台的数据库,图形可导出为SVG格式供远端系统使用,从SCD文件导出变电站一次设备连接的拓扑关系,并且从SCD文件导出符合IEC61970标准的CIM模型。

智能告警及分析决策

在目前的变电站监控系统中,告警的方式比较单一,功能也比较有限,基本上信息按照时间顺序全部显示,未作筛选和推理判断处理。一旦发生事故后,信息多,值班人员很难从大量的信息中获取到重要告警信息,影响对事故的正确判断。因此,智能告警与分析决策能够实现:分类告警、信息过滤、在线实时分析和推理变电站运行状态、自动报告变电站异常并提出处理指导等功能。

智能视频

可以实现视频系统与监控系统联动。

(1)正常遥控时。操作人员点击主接线图面上的设备进行遥控时,视频系统能够通过调度编号等信息定位显示设备现场画面,并且在监控机上显示现场的视频。

(2)事故异常时。当发生事故导致站内设备动作时,视频系统能够通过事故总和SOE告警信息主动推出动作设备的现场视频。

此功能需遥视设备厂商与监控系统厂商合作进行。

设备在线监测

采集主要一次设备(变压器、断路器等)的状态信息,进行状态可视化展示并发送到上级系统,为实现优化电网运行和设备运行管理提供基础数据支撑。

采集的数据主要包括:

一体化在线五防

(1)五防规则在监控系统统一制定,在监控系统实现防误闭锁功能;

(2)五防规则由监控系统传递到间隔层测控装置,取消传统电脑钥匙,遥控回路采用硬接点闭锁;对于手动操作设备采用在线式锁具闭锁。

此功能需五防设备厂商与监控系统厂商合作进行。

程序化顺控

(1)可接收和执行调度/集控中心和本地后台系统发出的控制命令,经安全校核正确后,自动完成相关运行方式变化要求的设备控制,具备投退保护软压板功能,具备急停功能,可在站内和远端实现可视化操作。

(2)在顺控控制过程中,变电站可以及时向调度/集控中心反馈执行过程的信息,如当前执行步骤、遥控超时、逻辑闭锁等,以便远端系统能更全面的掌控。

5、结语

智能化变电站是数字化变电站的升级和发展,在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站的相关技术及应用正在不断的成熟与积累经验的过程中,相信在不久的将来,智能化变电站的相关技术将越来越成熟、完善,能够为我国电网的建设、运行提供越来越多的帮助。

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进入二十一世纪以来,我国的电力发展取得了举世瞩目的成就,为我国的经济社会发展作出了重大贡献,这得益于电力技术的快速发展。下文是我为大家搜集整理的关于电力技术论文参考的内容,欢迎大家阅读参考!电力技术论文参考篇1 浅析电力技术监督管理 摘要 电力企业的技术监督管理作为电力企业管理中的重要组成部分,对整个企业技术监督的发展以及企业管理的发展都有着重要的影响作用。笔者联系我国电力技术监督管理的发展现状,结合自身工作经验,对电力技术监督管理的问题进行论述,主要突出电力技术监督管理的对策,更好促进电力企业的发展。 关键词 电力企业;技术监督;管理创新 技术监督作为企业生产中的重要组成部分,是企业管理中不可忽视的内容。作为国家重要战略资源管理的电力企业,其技术监督管理更是面临着更高的要求。电力企业一直坚决执行国家的相关管理方针和政策,贯彻电力行业的相关规定,不断建立和完善企业技术监督管理体系,注重企业技术监督管理工作人员综合素质的提高,尽力完善企业技术监督管理综合评价体系,确保企业技术监督管理的全面健康发展。在我国社会不断发展进步的背景下,电力企业面临着节能减排的高效要求,因此,电力技术监督管理工作也要求电力技术向着更低能耗的方向发展。立足于这样的趋势下,笔者作为一名电力企业工作人员,更加体会到技术监督管理的创新要求,因此,下面将对电力技术监督管理进行系统论述,主要突出其创新内容。 1 电力企业技术监督管理工作的发展现状 在我国社会不断发展进步的趋势下,我国电力行业的发展取得了一定的成绩,也还存在一定的缺陷,下面,笔者将对我国电力企业技术监督管理的现状进行论述。 电力企业不断重视企业技术监督管理工作 电力企业作为生产电能的重要产业,其生产出来的产品质量和安全系数都是备受关注的问题。在国家不断加强管理,社会不断加强监督的趋势下,电力企业也更加注重企业技术监督管理的发展了。在电力企业不断重视技术监督管理发展的背景下,企业技术监督管理得到很快发展。 电力企业的安全生产和经济效益相适应 安全生产与企业的经济效益是相互制约、相互影响的,只有在安全生产的前提下才能实现企业的经济效益,也只有确保了企业的经济效益,才能为企业安全生产提供有效保障。企业技术监督管理是保证企业安全生产的重要手段之一,在企业技术监督管理不断发展的条件下,企业的安全生产也得到了长足进步,使得企业的安全生产与经济效益得到平衡。 电力行业之间的技术监督得到协调发展 在社会不断发展的条件下,电力行业与其他行业之间的联系也不断密切了,因此,电力行业的技术监督不仅仅是电力行业自身的工作,也是电力行业与其他行业之间一起面临的工作。在电力技术监督不断发展的趋势下,电力行业与其他行业之间的技术监督也更加联系密切,并且促进了与其他行业之间的技术监督协调发展。 2 如何促进电力技术监督管理工作的发展 不断建立和完善企业技术监督管理体系 由于条件的限制,很多电力企业的技术监督管理体系还在不断探索建立和完善过程中,还没有形成完善的技术监督管理体系,因此,不断建立和完善电力企业技术监督管理体系是尤为重要的。笔者在认真调查的基础上,联系自身工作经验认为,电力技术监督管理可以建立起包括技术监督三级网络和技术监督管理部门以及技术监督深化扩展的技术研究部门的管理体系。其中,技术监督三级网络可以由电力企业的专业技术监督工作团队来担任;而电力技术监督管理部门可以由电力企业的发电运营部、项目管理部和技术监督管理的归口部门来承担,主要任务是理清三级技术监督网络的工作内容和范围,根据国家的相关规定和监督管理标准监督企业技术监督管理工作的开展,保证企业技术监督管理目标的有效实现;技术监督的研究部门主要有企业的研究部门来承担工作任务。 制度适合企业自身的技术监督标准,确保企业技术监督管理按标准进行 任何企业的技术监督管理工作都应该有相应的标准来严格要求管理工作,所以电力企业也不例外,作为国家的重要战略资源,电力的技术监督管理更是应该按照具体的标准来保证工作的顺利进行,因此,笔者提倡电力企业建立适合企业自身的技术监督管理标准。电力企业技术监督管理标准应该对发电公司的技术监督工作进行全面的界定,划清技术部门的各项职责和权限,并对企业技术监督进行全面合理的评价,确保企业技术监督管理目标的实现。 推动电力技术监督管理的信息化发展 在全球信息化不断发展的趋势下,众多企业技术监督管理都向着信息化迈进,为应对时代发展的趋势,电力企业技术监督管理也应该向着信息化发展,不断推动技术监督管理的规范化、信息化体系建设。企业根据自身发展的现状,结合企业技术监督管理模式,在企业实行按照级别管理的责任制,实现数据的有效及时管理和资源的共享。在企业技术监督管理目标指导下,促进企业技术监督信息发布平台的建设,为企业技术监督管理提供更加科学合理的支持。笔者认为电力企业的技术监督管理信息系统可以分为两个层级,即电力公司的技术监督管理信息系统以及发电公司的技术监督管理信息系统。两个层级的主要工作任务各有不同,电力公司的技术监督管理主要是对结果进行管理,而发电公司的技术监督管理则主要是完成对过程进行管理。 3 结论 在我国不断强化和谐发展战略的趋势下,电力企业也面临着更艰巨的挑战,要向着更加节能环保的方向发展。电力技术监督管理在电力企业中发挥着重要的作用,对电力企业的管理有着深刻的影响作用。笔者在文中论述了电力企业技术监督管理的发展现状,并结合自身工作经验提出了促进电力技术监督管理发展的对策。 参考文献 [1]肖云莲,王敏.做好电力技术监督的措施[J].云南电力技术,2006(1). [2]洪波,魏杰.用信息化手段建立新型电力技术监督管理体系[J].云南电业,2007(7). [3]胡青波.电力技术监督现状与发展的思考[J].天津电力技术,2004(1). 电力技术论文参考篇2 浅论电力滤波技术 【摘要】本文以电力滤波器的基本原理为分析对象,并对电力滤波技能的运用进行了阐述,最后对电力滤波器技能的发展进行了探讨。 【关键词】电力,滤波技术,探究 一、前言 电力滤波技术管理工作的主要任务是运用科学的方法建立技术管理体系,完善电力滤波技术,卓有成效地开展技术工作。 二、电力滤波器的基本原理 一般来说,谐波是沟通体系中的概念,而纹波是关于直流体系来讲的,二者有差异,更有联系。沟通滤波,是期望滤除工频(基波)重量以外的一切谐波重量,确保电源的正弦性。沟通体系的电流畸变首要是由非线性负载导致的。而直流滤波,是期望滤除负载中直流重量以外的一切纹(谐)波重量,这些纹(谐)波重量首要是由直流电(压)源(一般是由沟通电源整流取得)中的纹波电压重量在负载中导致的。而经过傅里叶剖析可知,直流体系中的纹波重量也是由各次谐波重量构成的。在这个意义上讲,沟通体系和直流体系中按捺谐波的意图是相同的:按捺不期望在电源或负载中出现的谐波重量。直流有源电力滤波器(DCAPF)与沟通有源电力滤波器,也即是咱们一般所说的有源电力滤波器(APF),都是选用自动的而不是被迫的办法或手法去吸收或消除谐(纹)波。因而直流有源电力滤波器和沟通有源电力滤波器的作业原理是相同或相近的。可是,因为效果的目标不相同,直流有源电力滤波器也有本身的特点。 三、电力滤波技能的运用 1、PPF的运用 到当前为止,高压大功率谐波管理范畴最首要的滤波办法仍然是无源电力滤波器。PPF选用LC单调谐滤波器或许高通滤波器,电感、电容接受的电压等级比电力电子开关要高得多,并且抵偿容量也要比APF大得多,因而,在高压大功率的运用场合,PPF得到了广泛运用。 2、APF的运用 依照APF的容量和运用规模可将有源滤波器分为小功率运用体系和中等功率运用体系以及大功率运用体系三大类。小功率运用体系首要是指额定功率低于100 kVA的体系,首要运用于负载和电机驱动体系。在这类运用中,一般选用技能领先的动态有源滤波器,如开关频率较高的PWM电压型逆变器或电流型逆变器,其呼应时刻相应来说一般很短,从十几微秒到毫秒。小功率的谐波管理体系运用对比灵敏,能够选用单相有源滤波器,也能够选用三相电力滤波器。当运用于单相电力体系时,选用单相有源滤波器,并且很简单经过改动电路布局完结不相同的抵偿意图。电力电子器材难以接受几百千伏的超高压,即使是最领先的半导体器材也只能接受几千伏,因而,和中等功率运用相同,因为缺少大功率高频电力器材,完结大功率的体系动态逆变器很不经济,也就约束了有源逆变器在大功率体系中的运用。有人提出选用多重化技能和相序脉宽调制技能,来处理功率和开关频率的矛盾,这是一个极好的主意,可是很难完结,并且性价比也很低。 四、电力滤波器技能的发展 1、电力滤波器的接入拓扑 电力滤波器的接入拓扑的基本方式为并联型APF和串联型APF ,并联型滤波器首要用于理性电流源型负载的抵偿,它也是工业上已投入运转最多的一种计划,但因为电源电压直接加在逆变桥上,因而对开关元件的电压等级需求较高。为战胜单独运用时面对的缺点,并联型APF常常与PF混合运用。 2、谐波检测技能 电力滤波器的抵偿效果在很大程度上依赖于能否检测到真实反映欲抵偿的谐波重量的参考信号。因而,电力滤波器规划中的关键技能之一即是找到一种可由负载电流中精确地获取谐波重量的幅值和相位的算法。这种检测办法的速度也是需要考量的重要要素。一般,谐波的检测获取技能可分为直接法和间接法两种。 (一)、基干傅立叶改换的检测办法 选用傅立叶改换(FFT)对电网电流进行核算,得到电网电流中的谐波重量。它是一种纯频域的剖析办法,其长处是能够恣意挑选拟消除的谐波次数,可是核算量大,具有较长的时刻延迟,实时性较差。 (二)、瞬时无功功率法 此办法的实时性较好,但因为检测时选用了数字低通滤波器,因而检测出的成果会有必定的延时。瞬时无功功率理论是当前电力滤波器中选用最多的一种谐波检测办法。 (三)、依据自适应的检测办法 依据自适应搅扰抵消原理,具检测精度高和对电网电压畸变及电网参数改变不灵敏的长处,但动态呼应速度较慢。其改善办法包含用神经网络完结的自适应检测法。检测精度和实时性是判断谐波检测办法的重要指标,各种检测办法都有其长处,但也都存在局限性。跟着各种谐波检测办法的不断改善,以及新的检测办法。 3、电力滤波器的电流盯梢操控战略 当精确地检测出电网中的谐波电流后,怎么操控APF主电路,使APF输出电流盯梢谐波电流改变,是电流盯梢操控战略所需完结的作业。因为谐波电流具有时变和高改变率的特点,这就需求APF电流操控器具有较快动态呼应功能和较高的操控精度,电流操控器的稳定性也是必需要思考的要素。 4、主电路布局及参数规划 当前,电力滤波器主电路首要选用PWM变流器的方式,当选用单个变流器不能满意体系容量需求时,能够选用多重化或多电平的主电路布局方式。 (一)、单个PWM变流器的主电路 布局依据主电路直流侧储能元件的不相同,能够分为电压型和电流型两种。电压型PWM变流器直流侧电容损耗较小,适宜构成大容量电力滤,也是当前干流的PWM布局。实践规划中,储能电容和接入电感的巨细对APF设备的本钱和功能有很大的影响。 (二)、多重化主电路布局方式 多重化布局是经过将多个PWM变流器串联或并联的办法,以完结运用较低开关频率,较小容量的开关器材。 (三)、多电平主电路布局方式 经过添加电力电子器材,规划多电平主电路拓扑布局,将变流器的输出由传统的两电平输出变为多电平输出。其长处是开关频率低,开关器材所接受的电压应力小,因为不运用变压器和电抗器,体积减小而功率进步。多电平主电路操控办法较为杂乱,是当前研讨和运用的方向。 (四)、参数规划 因为APF布局多样,抵偿的谐波源也多种多样,对APF的容量和谐波抵偿的功能指标也有不相同的需求。当前,关于APF主电路各项参数的规划没有一致的理论,参数的挑选过程为:首要依据被抵偿的谐波源挑选主电路布局方式。 (五)、电力滤波技能的研讨方向 怎么经过对谐波理论的进一步研讨,找出非常好的谐波检测算法是进步APF功能的有用手法;优化体系操控战略:寻求非常好的操控战略,如依据体系能量平衡的操控战略,到达对输出电流/电压的精确操控;优化电路规划:改善抵偿功能,操控体系本钱,如多电平主电路布局的研讨。这些研讨的首要意图是进步体系运转的功率,进一步削减抵偿设备的制造本钱和损耗,进步设备的可靠性和易用性,并完结一机多用。 五、结束语 电力滤波技术管理在施工生产中呈面极其重要的地位,我们不仅要努力做好各项工作,还要与其它方面协调一致、相辅相成。从而使技术工作不断得到完善和提高,为工程项目的顺利实施提供可靠的技术保障。 参考文献 [1]粟梅.矩阵变换器――异步电动机高性能调速系统控制策略研究[D].长沙:中南大学信息科学与工程学院, 2005. [2]谭甜源,罗安,唐欣,等.大功率并联混合型有源电力滤波器的研制[J]中国电机工程学报,2004 [3]姜齐荣,谢小荣,陈建业.电力系统并联补偿――结构、.原理、控制与应用[M]北京:机械工业出版社,2004. 猜你喜欢: 1. 电力技术论文范文 2. 电力技术毕业论文范文 3. 浅谈电力技术论文 4. 有关电力行业技术论文 5. 电力电气论文参考

地理信息技术在生活中的应用论文

地理信息技术 地理信息技术包括——地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和数字地球技术。 地理信息系统 地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念: 1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。 2、GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。 3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。 4、GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。 遥感 遥感是以航空摄影技术为基础,在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感,自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后,标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展,目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象,地质地理等领域,成为一门实用的,先进的空间探测技术。遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。 遥感技术主要特点: 1、可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。 2、获取信息的速度快,周期短。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。 3、获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。 4、获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。 全球定位系统 全球卫星定位系统(Globle Positioning System) 是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。全球卫星定位系统(简称GPS) 是美国从本世纪70 年代开始研制,历时20 余年,耗资200 亿美元,于1994 年全面建成。具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科,取得了好的经济效益和社会效益。 GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分—GPS星座(GPS星座是由24颗卫星组成的星座,其中21颗是工作卫星,3颗是备份卫星);地面控制部分—地面监控系统;用户设备部分—GPS 信号接收机。 1、空间部分 GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS 卫星产生两组电码, 一组称为C/ A 码( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一组称为P 码(Procise Code 10123MHz) ,P 码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。C/ A 码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。 2、地面控制部分 地面控制部分由一个主控站,5 个全球监测站和3 个地面控制站组成。监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到3 个地面控制站。地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。这种注入对每颗GPS 卫星每天一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。如果某地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的 的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常 工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统 另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。 GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。 3、用户设备部分 用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用。 全球定位系统具有六大特点:第一,全天候,不受任何天气的影响;第二,全球覆盖(高达98%);第三,七维定点定速定时高精度;第四,快速、省时、高效率;第五,应用广泛、多功能;第六,可移动定位。 数字地球 数字地球是对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题,最大限度地利用资源,并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息,其特点是嵌入海量地理数据,实现多分辨率、三维对地球的描述,即"虚拟地球"。通俗地讲,就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中,实现在网络上的流通,并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。 严格地讲,数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。地理信息技术是个比较有专业针对性的科目类别。 近几年来在地球物理信息技术的应用已经扩展至:高分辨地震勘探、岩石圈地球物理测量和数据处理、油气藏描述与油气藏表征、复杂油气田物探、地震波场模拟、基于模型的深度域地震成像、地球物理井间电磁测井及层析成像、水资源与工程环境勘查以及非地震探测、海洋地球物理勘察、复杂油气田物探石油和地球探测信息分析。 总之前途无量哦。

农田地理信息系统是实现精准农业概念的核心系统,管理精准农业所有信息,进行农作物空间分析,给出准确可靠的农事操作方案。目前用于精准农业的地理信息系统在国内尚未见报道,除一般地理信息系统的功能外,要建立适合我国国情的、今后可以推广的精准农业地理信息系统,重点需要解决:(1)适合精准农业的数据库应用;(2)适合精准农业的空间分析系统;(3)与信息采集、遥感信息、农机控制等的接口。 农田GIS 数据库系统 数据库是精准农业农田地理信息系统的基础,数据来源于地理背景、本底调查、实时农田采集、以及经济的数据,主要的数据库有: (1)地理背景数据库:试验示范地在北京的位置(行政区),试验示范地在小汤山镇的位置(行政区),1:1000地形图和全要素底图,农业设施,科学(气象站)、境界,地形,和土地利用(耕地、园地、林地、草地等)等; (2)GPS数据库:GPS控制点,土壤、环境、水分等采样点的GPS点数据; (3)土壤数据库:土壤类型、土壤剖面、土壤质地、耕作层与A层厚度、土壤养分淋洗等、土壤容重、土壤养分(土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾)、土壤微量元素(硼、锰、铜、锌等)、土壤含水量、土壤渗透性、田间持水量数据等,与地理背景数据叠加可以形成土壤要素空间分布图,不同深度土壤图等; (4)环境数据库:水(井水)、土壤、植物、空气等,分析铅、汞、镉、 砷、总氮、速效氮、总磷、速效磷、有机质、有机磷等项目; (5)气象资料数据:经纬度、海拔、日照时数、日平均温度、日温度极值、空气相对湿度、风速、日降水量、水汽压等; (6)作物数据库:作物种类、作物品种、生态适应性,生长发育,农艺形状,抗性,品质,作物营养需求(水分、养分等),病虫害等; (7)农业生产条件数据库:化肥投入、灌溉条件、播种面积、种植制度、产量水平、农药使用量、价格等; (8)化肥农药数据库:品名、价格、形状、作用等;(9)影像数据库:航片、卫星数据等; 精准农业的空间分析系统 精准农业需要特别的程序进行空间分析,以决策施肥、灌溉、播种、除草、灭虫等农事操作,要开发适合我国国情的空间分析软件。这种空间分析有: (1)作物产量空间分布; (2)土壤养分的空间分布; (3)土壤水分空间分布; (4)土壤微量元素空间分析; (5)作物需求空间分析; (6)环境空间分析等。 以及综合分析。它是专家系统的信息源之一,也是专家系统决策结果的空间分布载体,系统必须达到准确可靠,便于农业机械执行。 "精准农业"最先应用于发达国家的大型农场,它最基础的技术路线和原则是在充分了解土地资源和作物群体的基础上,因地制宜地根据田间每一操作单元的具体情况,精细准确地调整各项管理措施和各项物资投入的量,获取最大的经济效益。因此,它也适用于以县、乡(镇)、村为单元的我国农业生产。由传统模式逐步向发达国家精准农业发展模式转变过程中,GIS有着巨大作用。 GIS可以被用于农田土地数据管理,查询土壤、自然条件、作物苗情、作物产量等数据,并能够方便地绘制各种农业专题地图,也能采集、编辑、统计分析不同类型的空间数据,在精准农业中GIS可以应用于绘制作物产量分布图和进行农业专题地图分析。通过GIS提供的覆合叠加功能将不同农业专题数据组合在一起,形成新的数据集。例如,将土壤类型、地形、作物覆盖数据采用覆合叠加,建立三者在空间上的联系,可以很容易分析出土壤类型、地形、作物覆盖之间的关系。目前地理信息系统已经进入了新的发展阶段,成为一种包括硬件生产、软件研制、数据采集、空间分析及咨询服务的新兴信息产业。GIS技术的发展一方面是基于Client/Server结构,即客户机可在其终端上调用在服务器上的数据和程序。另一方面是通过互联网络发展InternetGIS或Web-GIS,可以实现远程寻找所需要的各种地理空间数据,包括图形和图像,而且可以进行各种地理空间分析。这种发展是通过现代通讯技术使GIS进一步与信息高速公路相接轨,而且借助于通讯技术,可以将遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)有机地集成起来,成为各行各业,包括农业发展和进步的有力技术手段。 地理信息系统与传统地图相比最大优点是能够很快地将各种专题要素地图组合在一起,产生出新的地图。将不同专题要素地图叠加在一起,可以分析出土地上各种限制因子对作物的相互作用与相互影响,从中可以发现它们之间的关系,如土壤pH值与产量的关系。利用已存贮的土壤背景数据库和农田灌溉、施肥、种子等数据库进行分析,作出判断,形成 "诊断图",将这些结果与MIS等相结合进行综合分析,结合社会经济信息作出投入产出的估算,提出精准农业实施计划。在土壤普查原始数据及历年农业统计报表基础上,用数据库形式,以县、乡(镇)、村为单位,建立起以土壤、作物信息等数据为基础进行技术分析并提出最佳施肥方案的GIS施肥指导系统,实现精准施肥。

浅谈GIS技术在水利工程中的应用展望论文

摘要: 近年来, GIS (地理信息系统) 技术在水利工程应用领域中发挥着技术先导的作用。文章通过分析目前GIS技术在水利规划、水资源管理等水利工程行业的具体应用形式, 结合地理信息学科的发展方向, 展望GIS在水利工程中的应用前景。

关键词: GIS; 水利工程;

1 GIS技术概述

20世纪60年代, 世界上第一个GIS (加拿大地理信息系统CGIS) 诞生, 其核心是用计算机来处理和分析具有空间属性地理信息。GIS技术能够有效地管理地理信息资源, 是其能够有效利用的核心技术。20世纪以来, 计算机和网络技术日的新月异极大地推进了GIS在我国的发展进程, 由于应用后能够明显地提高工作效率和经济效益, 因此, GIS技术已成为资源与环境各领域应用中不可或缺的前沿技术。

近20年, 我国经济水平持续增长, 人民生活质量稳步提高, 同时, 水资源需求与水资源利用率相对不足的矛盾逐渐加剧, 这促使水利工作者不断探索如何利用现代信息技术手段缓解这一矛盾。为有效地利用水资源, 在当前条件下最大限度地发挥水利工程的调节作用, 减少建设、管理人员的投入量, GIS技术作为信息化的体现之一, 在水利工程各环节中的应用范围不断扩大, 应用层次也逐渐深入。通过近年来的发展, GIS的应用形式已从最初单纯的可视化应用过渡为集合分析、模拟、预测等多位一体的复杂应用, 功能也提升为对多时期的地理信息变化进行动态监测和分析比较, 将数据收集、空间分析和决策过程统一打包的应用。实践表明, 通过使用GIS系统, 有利于设计人员对工程进行总体规划, 方便施工人员对实施过程进度和质量把控, 有效提高管理人员的工作效率, 从而提升水利行业整体信息化水平。

2 GIS技术在水利工程中的应用

水利工程为消除水害和开发利用水资源而修建, 重要性不言而喻, 而其本身具有一定的地理空间属性, 对工程的地理环境依赖较高。GIS的发展恰好为水利工程的空间属性提供了可行的表现途径和有效的模拟、分析方法。运用GIS技术, 矢量化地理信息数据, 搭建水利工程地理信息平台, 能够直观地展示工程环境, 结合水利资料, 实现环境分析模拟, 有利于管理人员决策[1]。

目前, GIS在水利工程方面的应用主要表现在以下几方面:

(1) 水利工程规划

GIS技术广泛应用于水库选址、复杂工程布局、工程测量[2]、库容量计算、开挖土石方量计算、工程建设监测[3]、工程变形监测等方面, 促使水利工程规划、管理科学发展。

(2) 水资源管理

运用GIS技术能够确定水资源分区, 建立科学有效的管理模式, 分析水资源量, 直观地展示水资源分布和数量的动态变化, 有助于实现水资源的合理利用。

(3) 防洪减灾

GIS应用主要表现在防汛决策支持系统[4]和洪灾损失评估, 它以GIS为基础, 实现了决策方案、防汛信息、损害范围的直观化和形象化表达, 为全国防汛决策提供有力的技术支撑。

(4) 水土保持

利用GIS技术能够进行水土流失预测和动态监测[4], 查询、统计、分析土地分区和土地利用情况, 有利于重点区域水土流失综合治理措施的制定, 提升治理效果。

(5) 水质监测

建立GIS水质监测应用平台, 能够掌握水质的实时动态变化, 及时辨析污染源头, 有利于地表水、地下水储量分析, 模拟水量调度, 提高水资源利用水平。

(6) 水文预报

通过GIS技术, 整合水文基础数据, 实现基础背景数据管理, 对空间和属性数据的查询, 统计数据以及显示检索, 为水文预报提供基础数据支撑[5]。

3 GIS技术应用展望

随着计算机技术的发展, GIS技术在水利工程应用的内容已从结合地理要素的水利信息查询展示发展到利用GIS空间运算完成水利信息的分析、计算、模拟与统计。近年来, 结合遥感、GPS等前沿技术, 构建3D、4D地理信息系统平台, 实现多维度水工建筑仿真应用已成为水利信息化应用新趋势 (如三维可视化洪水淹没分析与灾情评估系统、4D水利施工管理系统等[6]) 。水利要素具有的空间地理属性促进了GIS在水利应用中的高速发展, 纵观发展历史, 水利GIS应用的发展趋势主要表现为应用内容的发散性扩展及应用技术的融合性集成。

3。1 应用内容扩展

利用GIS技术, 实现工程环境分析模拟的形象化, 并且在一定程度上提高了获取信息的时效性和准确性, 有利于管理和决策。因此, 今后GIS技术将逐渐覆盖水利行业的各个方面, 促使水利信息化进一步发展。

(1) 洪水模拟

利用洪水历史资料, 结合GIS平台, 建立合理的流域模型, 通过可视化模拟, 分析流域洪水成因、洪水特性及其规律;通过地理信息要素分类, 分析各主要河道的自然条件;运用GIS技术, 进行上下游洪水演进模拟分析, 促使建立一定洪水标准下合理的蓄、滞、泄关系及管理措施等。

(2) 供水预案

建立供水、需水、蓄水地理信息管理平台, 通过电子地图可视化展示水源地分布, 有助于研究可能的供水方案与主要工程措施及用水管理与供水水质保证措施。

(3) 水质分析

实现水质采集自动化, 分析地质、水质信息的地理属性, 应用GIS技术研究土壤侵蚀分区;分析各类可能污染源;利用历史资料, 模拟预测不同规划水平年的污染负荷量和水质变化, 以此为基础研究保护水资源应采取的措施。

(4) 工程测量

应用无人机搭载遥感、GPS设备, 采集、处理工程测量数据, 利用GIS技术实现测量数据可视化, 减少外勘人力成本, 提高工程测量的.精度与效率, 便于数据成果的合理应用。

3。2 应用技术深入

(1) GIS技术发掘

随着GIS技术的发展, 多种空间数据结构 (如“真三维”、“时空四维”) [7]应运而生, 面向对象的数据模型和实用的界面语言正处于高速发展阶段, 数据自动输入技术不断完善, 各行各业GIS应用模型开发力度不断加大, GIS的网络共享能力 (webGIS) 不断增强。在这样的大环境中, 水利与GIS的结合必将更加深入, 具体表现为水利数据信息的表达将趋于多维度、丰富性、立体性、共享性, 水利应用模型将趋于结构化、可扩展性, 形成整个水利行业的GIS综合管理平台, 逐渐打开GIS综合系统与水利专业系统共存共荣的局面。

(2) 相关技术集成

鉴于水利空间数据的时间性和复杂性, 单一的GIS技术很难满足水利要素的处理要求。因此, 在水利工程的应用中, “3S”技术 (全球定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS) 、无人机技术的集成已成为必然的发展趋势。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段, 遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点, 为GIS不断注入“燃料”, 反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息, 而无人机则可作为遥感设备提供载体[7]。利用无人机航拍, GPS和RS赋予了GIS实时、动态属性。3S技术整体结合所构成的水利地理信息系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能, 而且能够分析和运用数据, 为水利各学科应用提供科学的决策咨询。

多媒体地理信息系统 (MGIS) 将文字、图形 (图像) 、声音、色彩、动画等技术融为一体, 为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景[8]。它能够以最直观的方式表达和感知空间地理信息, 以形象化的、可触摸 (触屏) 的甚至声控对话的人机界面操纵空间地理信息处理的技术。应用MGIS的水利地理信息系统将对结构、功能及应用模式的设计产生极大的影响, 使得各类信息的表现形式更丰富, 更灵活, 更友好。

4 结语

毋庸置疑, 水利GIS应用的基础是地理空间数据和水利专题要素数据, 相关专业 (如测量专业) 的发展将对其产生明显的限制或促进作用。因此, GIS在水利工程中的应用水平应依据各专业的发展稳步提高, 防止闭门造车, 构建海市蜃楼。

复杂技术集成的GIS在水利工程上的应用将会成为今后一段时期内水利信息化的主要趋势。搭建集工程规划、建设、管理为一体的水利工程综合地理信息平台, 能够实时、有效地展示工程运行情况, 模拟防洪工况, 提高管理决策能力, 为水利信息化事业发展添砖加瓦。

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[8]董凤服, 刘洋。GIS技术的发展趋势[J]。网络与信息, 2007 (08) :65。

生活与地理密切相关,解释生活中的现象,解决生活中的问题,都需要一定的地理知识与技能。下面,就以人们的衣食住行为例加以说明:1、 服饰与地理首先,服饰材料与地理环境密切相关。桑蚕生产适宜亚热带,浙江的杭嘉湖地区、广东的珠江三角洲都是我国重要的蚕丝产地。而太阳光照好的新疆地区是我国长绒棉的最重要产区。人们喜爱的羊毛衫与皮衣,原料主要源于我国西部牧区盛产的羊毛和各种皮革。其次,服饰样式与地域特征有关。在炎热干旱的阿拉伯地区,人们喜欢身着白色宽松的长袍。在气温日较差很大的雪域高原,我国藏族牧民往往穿一个胳臂可以露出来的“不对称”的大袍。第三,服饰变化与气候变化有关。在四季分明的地区,人们一般都要准备几套与季节相对应的衣服,夏季男士的短袖衬衫、T恤与女士的连衣裙,春秋季的休闲装和羊毛衫,冬季的滑雪衫和皮夹克等。相反,在“四季无寒暑,遇雨便成冬”的我国云南昆明一带,形成了“四季服装同穿戴”的独特景观。2、 饮食与地理从主食结构上看,由于水热条件的不同,我国北方以种植小麦为主,南方以种植水稻为主,故形成了“北面南米”的格局。另外中国“八大菜系”的烹调技艺各具特色,素有“南甜北咸,东辣西酸”之说,它的形成也与地理环境有关。就拿“南甜北咸”的形成来讲,就与我国南北方的气候差异有关。我国北方地处暖温带,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,气温年较差大,在过去,即使少量的蔬菜也难以过冬,同时又不舍得一时“挥霍掉”,北方人便把菜腌制起来慢慢“享用”,这样一来,北方大多数人也就养成了吃咸的习惯。南方多雨,光热条件好,盛产甘蔗,比起北方来,蔬菜更是一年几荐。南方人被糖类“包围”,自然也就养成了吃甜的习惯。北方人不是不爱吃甜,只是过去糖难得,只好以“咸”代“甜”来调剂口味了。虽说北方现在不缺糖,但口味一旦形成,不是一朝一夕就可以改变的。3、 住房与地理传统民居的样式、材料大多受当地自然地理条件的影响。例如北美因纽特人用冰块作外墙;草原上的牧民为适应游牧的需要通常居住在搭卸方便的蒙古包里;黄土高原的居民利用黄土直立性好的特点开凿窑洞来居住;西南炎热的少数民族地区以竹楼为主。当今商品房的开发也要考虑很多地理因素,如居住的交通位置、周边配套设施的空间组合、周围环境质量综合状况、居住区内部环境设计以及房子的朝向、采光、通风、层高、间距等因素。4、 出行与地理人们的出行与地理环境密切有关。在高山峡谷中,人们利用峡谷之中的急流乘皮筏子漂流;在莽莽沙海里,骆驼成为“沙漠之舟”;在一望无际的草原上,人们骑着骏马弛骋如飞;在江南水乡,人们利用船舶在江河上穿梭往来。人们出行,无论是旅游还是出差,都要根据天气与环境情况,决定出发时间与选择交通方式。总之,生活中处处有地理,地理知识就在我们的身边。学习对生活有用的地理,不仅可以有效地帮助学生应对生活中的困难,解决生活中的问题,增强生活能力,提高对未来生活的适应能力,更大程度地满足生存的需要,而且对当今综合素质人才的培养也是十分有益的。编辑于 2013-04-26TA的回答是否帮助到你了?能够帮助到你是知道答主们最快乐的事啦!有帮助,为TA点赞无帮助,看其他答案查看全部2个回答怎样发表论文 2020年下半年插队快速见刊_【快速发表】根据文中提到的地理为您推荐怎样发表论文绿色发表渠道,审稿周期短保录用,现在提交可年底见刊,大量版面快速抢排!直发期刊,保密安全,1-3天完成审稿,1-3月见刊,即投即审,正规公司运,11年经验西宁及笄之年网络科技有限公司广告徐州 地理网课,4000万家长的选择,精英老师在线1对1根据文中提到的地理为您推荐掌门1对1地理网课,五层筛选全国优秀教师,紧扣各地教材,中小学全科在线辅导,1对1制定个性化教程,免费测评课,准确判断您孩子的学习水平上海掌小门教育科技有限公司广告2条评论热心网友1改变一个黄河鬼棺敢不敢呀呀呀查看全部2条评论— 你看完啦,以下内容更有趣 —硕士本科毕业论文修改降重_毕业论文多少钱降低重复率改重毕业论文多少钱,10年改重团队,专业修改博士硕士本科毕业论文重复率,降低重复率服务各种加急稿,疑难稿件24小时在线,纯人工改重,质量保证,合格通过后再付款。广告2020-09-30求一篇地理小论文,400字,初一水平非洲位于东半球的西南部,东接印度洋,西临大西洋,北以地中海和直布罗陀海峡同欧洲相望,东北隔苏伊士运河、红海和曼德海峡与亚洲相邻。面积3029万平方公里,是世界第二大洲。 非洲的地理位置非洲是一个高原大陆,全洲平均海拔在600米以上。整个大陆的地形从东南 向西北稍有倾斜。东部和南部地势较高,分布有埃塞俄比亚高原、东非高原和南非高原;世界著名的东非大裂谷就在东非高原和埃塞俄比亚高原上。东非大裂谷全长6000多公里,被称为“地球上最大的伤疤”。 非洲中部和西北部地势较低,分布有刚果盆地和撒哈拉沙漠。撒哈拉沙漠面积达800多万平方公里,是世界上最大的沙漠。撒哈拉沙漠中广布着沙丘、砾石戈壁,只有少数地方由于地下水流出地表而形成绿洲,是沙漠中人烟比较稠密的地方。 非洲的水力资源丰富,蕴藏量占世界总量的20%以上。尼罗河、刚果河、尼日尔河和赞比西河是非洲的四条主要河流。尼罗河全长6600多公里,是世界流程最长的河流。在干燥的沙漠里,由于尼罗河的泛滥而形成了一条带状的“绿色走廊”。这里是农业生产条件最好的地区 。 非洲地跨南北两个半球,赤道横贯中部,气候带南北对称分布。通常气温高,降水少,干旱地区广,有热带大陆之称。动、植物资源非常丰富。在茂密的热带雨林和热带草原地区,生长着许多珍稀动物,如猩猩、狮子、羚羊、长颈鹿、斑马和大象等等。咖啡、枣椰、剑麻和丁香是非洲著名的经济作物。 非洲的地下资源也非常丰富,素有“世界原料宝库”之称。黄金和金刚石的产量一直占世界首位;石油、天然气及铜、锰、铀、铝土、钨、铬等矿产储量也很大,常被称为“富饶的大 陆”。 非洲是人类的发源地之一。在非洲发现的大约200万年以前的人类化石。是迄今所见的人类最早的化石,非洲现有55个国家和地区,全洲人口亿(1985年),人种以黑种人为最多。 非洲经济呈现持续增长势头 近年来,非洲经济呈现持续增长的势头,增长的速度也高于全球经济平均水平。今年以来,许多国际机构对非洲整体经济的预测依然乐观,认为非洲经济的整体表现比以往任何时候都出色。非洲经济正以30年来最快的速度向前发展。自2003年以来,非洲经济摆脱了长期低迷的状态,开始进入稳步增长阶段。2003年非洲经济增长率为。据国际货币基金组织预计,2006年非洲经济增长率为,与去年的增速相同,但明年的增长速度可望提高到。 非洲经济快速发展主要得益于以下四个方面的因素。 第一,非洲国家近年来政治稳定,并实施了宏观经济改革和经济结构调整措施。这些改革措施客观上促进了非洲国家经济的稳定发展。大部分非洲国家的财政平衡得到改善,非洲平均财政情况已从赤字变为盈余。同时,通货膨胀也得到较好控制。 第二,非洲人口中劳动力数量在未来十几年里将会有较快增长,将促使国民收入增加和内需扩大。国际组织普遍认为,非洲国家对经济结构的不断调整,对投资环境的不断改善,加上经济的持续增长,必将加速创造新的就业岗位。 第三,全球经济强劲增长,为非洲经济增长提供了动力。中国、印度等国家经济的快速增长,对非洲经济增长产生了拉动效应,带动了非洲国家加工业和出口的增长。同时,初级产品商品价格的上涨,刺激了非洲国家的出口,改善了非洲国家的贸易状况。仅2005年一年,非洲的贸易顺差就翻了一番以上。 第四,援助和外国投资增加。仅2003年和2004年,援助就增加了100多亿美元。与此同时,外国直接投资也在逐年增长。近年来,流入非洲的外国直接投资以年均20%以上的速度增长。数据显示,在上述两年期间,经济增长速度较快的东非地区外国直接投资增加最快。 当然,非洲经济在加速发展的同时也还有一些困难有待克服。首先,面临全球高油价的挑战。如高油价持续下去,大多数非洲国家的通货膨胀将会上升,经济增长将会受到抑制。对石油靠进口的多数非洲国家来说,经济增长会受到影响。其次,面临美元贬值的威胁。如果美元进一步走低,致使美国进口减少,那么以美国为主要出口市场的非洲国家经济将受到严重影响。同时,美元贬值对非洲的石油出口国来说意味着收益的减少,因为大部分石油交易是以美元来结算的。另外,非洲农业始终面临着自然灾害的威胁。非洲农业的基础设施建设薄弱,基本上靠天吃饭,自然灾害随时可能给脆弱的非洲农业造成巨大损害,进而导致经济下滑。 世界经济已进入新的增长阶段,对非洲国家的经济振兴是一个良好的机会。人们有理由相信,非洲经济是大有希望的。 你可以删减一些。很好的非洲论文呢14赞·337浏览地理与生活有哪些联系我要写地理小论文,需从生活找例1、 服饰与地理 首先,服饰材料与地理环境密切相关。桑蚕生产适宜亚热带,浙江的杭嘉湖地区、广东的珠江三角洲都是我国重要的蚕丝产地。而太阳光照好的新疆地区是我国长绒棉的最重要产区。人们喜爱的羊毛衫与皮衣,原料主要源于我国西部牧区盛产的羊毛和各种皮革。其次,服饰样式与地域特征有关。在炎热干旱的阿拉伯地区,人们喜欢身着白色宽松的长袍。在气温日较差很大的雪域高原,我国藏族牧民往往穿一个胳臂可以露出来的“不对称”的大袍。第三,服饰变化与气候变化有关。在四季分明的地区,人们一般都要准备几套与季节相对应的衣服,夏季男士的短袖衬衫、T恤与女士的连衣裙,春秋季的休闲装和羊毛衫,冬季的滑雪衫和皮夹克等。相反,在“四季无寒暑,遇雨便成冬”的我国云南昆明一带,形成了“四季服装同穿戴”的独特景观。 2、 饮食与地理 从主食结构上看,由于水热条件的不同,我国北方以种植小麦为主,南方以种植水稻为主,故形成了“北面南米”的格局。另外中国“八大菜系”的烹调技艺各具特色,素有“南甜北咸,东辣西酸”之说,它的形成也与地理环境有关。就拿“南甜北咸”的形成来讲,就与我国南北方的气候差异有关。我国北方地处暖温带,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,气温年较差大,在过去,即使少量的蔬菜也难以过冬,同时又不舍得一时“挥霍掉”,北方人便把菜腌制起来慢慢“享用”,这样一来,北方大多数人也就养成了吃咸的习惯。南方多雨,光热条件好,盛产甘蔗,比起北方来,蔬菜更是一年几荐。南方人被糖类“包围”,自然也就养成了吃甜的习惯。北方人不是不爱吃甜,只是过去糖难得,只好以“咸”代“甜”来调剂口味了。虽说北方现在不缺糖,但口味一旦形成,不是一朝一夕就可以改变的。山西人能吃醋,可谓“西酸”之首。福建人、广西人爱吃酸笋,越酸越能显出制作者的水平。傣族人也爱吃酸,酸笋炖鸡可是一套传统名菜。山西等地的“西方人”何以爱吃酸?原因是黄土高原、云贵高原及其周边地区的水土中含有大量的钙。因而他们的食物中钙的含量也相应较多。这样,通过饮食,易在体内引起钙质淀积,形成结石。这一带的劳动人民,经过长期的实践经验,发现多吃酸性食物有利于减少结石等疾病。久而久之,他们也就渐渐养成了爱吃酸的习惯。“贵州人不怕辣、湖南人辣不怕,四川人怕不辣”之说。喜辣的食俗多与气候潮湿的地理环境有关。我国东部地处沿海,东北的朝鲜族当地气候也湿润多雨,多春阴湿寒冷,而四川虽不处于东部,但其地处盆地,更是潮湿多雾,一年四季少见太阳,因而有“蜀太吠日”之说。这种气候导致人的身体表面湿度与空气饱和湿度相当,难以排出汗液,令人感到烦闷不安,时间久了,还易使人患风湿寒邪、脾胃虚弱等病症。吃辣椒浑身出汗,汗液当然能轻而易举地排出,经常吃辣可以驱寒祛湿,养脾健胃,对健康极为有利(对当地人而言)。 3、 住房与地理 传统民居的样式、材料大多受当地自然地理条件的影响。例如北美因纽特人用冰块作外墙;草原上的牧民为适应游牧的需要通常居住在搭卸方便的蒙古包里;黄土高原的居民利用黄土直立性好的特点开凿窑洞来居住;西南炎热的少数民族地区以竹楼为主。当今商品房的开发也要考虑很多地理因素,如居住的交通位置、周边配套设施的空间组合、周围环境质量综合状况、居住区内部环境设计以及房子的朝向、采光、通风、层高、间距等因素。 4、 出行与地理 人们的出行与地理环境密切有关。在高山峡谷中,人们利用峡谷之中的急流乘皮筏子漂流;在莽莽沙海里,骆驼成为“沙漠之舟”;在一望无际的草原上,人们骑着骏马弛骋如飞;在江南水乡,人们利用船舶在江河上穿梭往来。人们出行,无论是旅游还是出差,都要根据天气与环境情况,决定出发时间与选择交通方式。 总之,生活中处处有地理,地理知识就在我们的身边。学习对生活有用的地理,不仅可以有效地帮助学生应对生活中的困难,解决生活中的问题,增强生活能力,提高对未来生活的适应能力,更大程度地满足生存的需要,而且对当今综合素质人才的培养也是十分有益的。 我国主要少数民族的服饰与地理环境 服饰是一个民族文化的象征,也是人民思想意识和精神风貌的体现。一个民族服饰的形成除受传统意识的影响外,更重要的是受其地理条件、气候环境等多方面的因素的影响。我国是一个统一的多民族的国家,少数民族有 55 个,人口虽然占全国人中的约 8% ,居住面积却约占全国面积的 50% - 60% ,由于他们居住的地区地形、气候、植物、矿产资源、农业生产,以及他们宗教信仰有相同也有不同,随之形成的服饰也有其共性和个性,他们共同组成了中华民族丰富多种的服饰艺术,让我们体会到了少数民族顺应自然,热爱生活,勤劳智慧的灿烂文化。 1、高寒区少数民族的服饰与地理环境 青藏高寒区土地面积约占全国土地总面积的 25% ,人口占全国总人口不到 1% ,在这因新构造运动大幅度的差别上升造成地势高峻,地貌复杂的山原上,居住着藏族,门巴族、珞巴族、裕固族、土族等少数民族。由于地势高、空气稀薄,气压低,日照强,高原形成了气温低、日温差大,干温季分明,干季多大风,湿季多夜雨的特点。为了适应这样的高寒气候,这些少数民族的服饰利用高原牧区丰富的动物皮毛制成皮袍、皮靴、皮帽用防寒,同时,在皮袍的制作上多采用开胸、长袖连接下身摆裙,以应付高原地区温度变化大,天气变化异常的恶劣气候,以藏族男子为例:袍内着布衣或袒胸,中午炎热时褪下缠于腰间,早晚寒冷时穿好,只露出右臂便于劳作。青藏高原是我国四大牧区之一,为方便放牧抵御猛兽,他们的服饰设计上采用腰带短、长刀、火石等饰品,由于深受佛教影响,藏族和门巴族服饰上多戴佛珠,依靠丰富的矿产资源,这些少数民族腰间挂有银饰和铜饰的品种形式繁多,走动时会发出有节奏的声响。 2、干旱区少数民族的服饰与地理环境 西北干旱区是广阔的欧亚大陆草原、荒漠区的一部分,地处内陆四周多山,夏季风的影响微弱,气候属于半干旱、干旱和极干旱,气候长期干燥,冬夏气温变化剧烈,大陆性气候显著。本区少数民族数量较多主要有蒙古族、回族、维吾尔族、哈萨克族、柯尔克孜族等,这一地区服饰的共同特点在于服装在样式上设计简洁,服装饰品少,服装面料多采用适于夏季高温干燥天气的绸子和冬季保暖性能好的土布,女装多为裙装,自胸间捏多褶,下裳宽大,男装多为长裤、长筒革靴 ( 回族除外 ) 裤腿扎进长筒靴,有防寒的功效。西北地区多信奉伊斯兰教,根据伊期兰教的礼节,如果到室外头不戴遮盖物就是对天的亵渎,所以信奉伊斯兰教的民族头戴的一般是最轻最小的圆帽或一块头巾。由于地理环境的不同新疆地区的少数民族男子多配长袍,女子多配各种绣花、坎肩,这种服装既适宜昼夜温差大的变化,又能在空气湿度极为干燥高温的夏季充当“鼓风机”的作用,而内蒙古高原地区生活的蒙古族,男女服装均大襟长袍,腰间束带,同新疆地区相比无钮扣对襟长袍更容易抵御北方的寒风侵袭。 3、季风区少数民族服饰与地理环境 西南地区深受来自印度洋的西南季风和来自太平洋的东南季风影响,大部分地区属中亚热带,西南季风活跃西部,干湿季节交换明显,东南季风活跃东部,气候终年湿润、湿度大,冬雨多,因处于三大板块相对运动的地区,山地高原多,河流纵横交错,地貌类型多样,这里聚居生活着的少数民族较多有黎族、壮族、瑶族、苗族、布依族等数十个少数民族,这些少数民族的服装共同的特点:首先是紧身、轻巧、利落,便于平时农业繁忙时提高劳动效率;其次无领、赤脚、裸露部位多,戴斗笠或缠包头可以适应湿润、降水多的气候环境,最具代表性的是男子的服装,各民族几近一致,变化较少;再次服饰在用料上采用自织布或彩绸、运用矿物和植物染料工艺加绣自己熟悉的山水、花鸟、树木等图案,明显体现出山乡的苍翠与水乡的秀美。当然这些民族服饰也有不同,象彝族的披风“擦尔瓦”,蹲着休息时自然形成小围帐,可以遮风和避雨防寒,还有羌族,因为祖先是以畜牧业为主,所以男女皆穿毛皮朝里的羊皮坎肩,其肩部与前襟下摆等处均露出长的羊毛,敞开搭在肩上,这可以看成是羌族古代服装的衍化物,除此之外还有基诺族的尖顶帽等明显反应了西南少数民族在服装上的个性。在饰品的选择上,有的民族比较简洁,有的民族非常重视,如佤族所居住的沧源和西盟地区,蕴藏着金、银、石英、云母等矿藏,女子习惯在小腿和腰间绕藤圈,上臂及手腕处戴银饰,项间还要戴上银项圈、项珠,有的挂上多串彩珠,此外景颇族的银饰,苗族的银凤冠都表现出西南少数民族丰富的想象力。尤其值得一提的是,同一个民族因散居几处而形成各自不同的特点:居山里者,裙略短,便于攀登,居平原者,裙略长,踏草行垅,居水边者,衣简洁,适于洗涤。 4、冷湿区少数民族的服饰与地理环境 东北地区从自然地理条件上看是我国比较完整的地域单元,由于纬度较高,紧邻着亚洲北部寒冷的冬季风源地,冬季长而寒冷,夏季短而温暖,冻土广布、森林资源相当丰富,野生动物种类多,这里主要生活的少数民族,有满、朝鲜、鄂伦春、鄂温克、赫哲等少数民族。居住偏北的少数民族,由于气候条件上与青藏高原地区有相似之处,其服饰上也有就地取材,脚下踩靴,用皮毛制服装,宽大遮体,以求御寒的共性,如鄂伦春族头顶的狐皮大帽,能遮住半个身体、适宜零下 40ºC 的寒冷天气,还有赫哲族,由于久居江原野以捕鱼为生,穿的是鱼皮长衫,脚下踩鱼皮靰鞡。不同的是由于东北地区昼夜温差不大,没有藏族制皮袍将一袖褪下缠于腰间的习惯。居住位置偏南的少数民族,如朝鲜、满族服饰的线条明确多用绸缎和土布,冬夏服装分明,衣着比较宽大。在饰品上东北地区少数民族除了配戴银饰外、源于渔猎部落的爱以羽毛、兽头作饰品显示其勇猛无畏。6赞·212浏览2018-04-29关於环保的地理小论文400字当生命的绿色从枝头凋零,当春天的阳光不再明媚和清新,当唯一的源泉从视野里消逝,当最后的城郭被黄沙所掩去。 我们的家园啊,已危在旦夕!我们的家园啊,已充满危机! 不要说金钱可以拯救一切,那无知者才相信,金钱可以万能! 当孩子的目光找不到鸟雀的身影,当城市的喧嚣只剩下机械的噪音,当所有的珍禽都成为书本上的文字,我们将失去那最后的绿色基因! 我们的家园啊已危在旦夕!我们的家园啊,已充满危机! 生命的代价无可替代,有绿色才有希望和光明。 请珍惜你所得到的所有资源,哪怕那只是毫不起眼的一点一滴。 绿色的家园是我们共同的期盼,只有绿色才能够唤醒沉睡的山林。 请阻止那些打着科考名义的捕猎,惟利是图的笑脸掩饰不了背后的贪心! 我们的世界啊,将危在旦夕,我们的家园啊将充满危机! 请不要再观望和犹豫,生命原本要靠我们自己来获得延续。 众志才能成城,携手才能共进! 在生存还是毁灭之间,你的言行将决定你是否获得满分! 预言 当所有的河塘都成为一潭死水,当所有的村庄被黄沙掩埋,我们的唯一水源,只是眼底最后的沉淀。 风暴将席卷一切,哭泣或者诅咒都无济于事。 那就等待死神的审判吧,这将是我们唯一的选择! 文明的创造者啊,却也是生命的掘墓人! 如果这一切都将注定,请不要埋怨,自然的法则本来就是如此公平而合理。 掠夺和过度的索取所得到的回报就是以生命,作为代价来偿还,直至所有的违规者全部出局!! 环境保护公益歌曲 醒悟 改编于《后来》 后来,我总算学会了如何去爱,可惜童年早已经远去,消失在视野外, 后来终于在眼泪中明白,有些事,一旦错过就不在。 青山在,鸟雀飞,蝴蝶翩翩起舞的日子,是多么甜蜜。我曾经种爱的地方。 看那游鱼欢畅的日子,还有蜜蜂,辛勤忙碌的场面,在我童年记忆中,是最美的时光,每当回忆起,总充满感慨。 那时候的生活,为什么就能够那样简单,可又是为什么,人年少时,是那样快乐和幸福。在这如今繁华都市里,忙忙碌碌,却找不到快乐感觉。 如果当初我们能,永不长大,现在也不那么多遗憾。 花开总有花落时,水流千载归大海,自然法则,我们无法去更改。 后来,我总算学会了如何去爱,珍惜过去,坦然面对未来的世界。后来终于在眼泪中明白,绿色未来,需要我们自己来创建。 家乡的桂花树 改编于《突然间的自我》 你看那,朝阳起又落,潮来潮往,时光如穿梭。我以习惯,你阳光下的芬芳,挥挥衣袖,有暗香盈袖。 那就不要错过,花香一去不在有,你挺立的身姿,挂一树的金秋。 我会紧紧的,将你暗香放在心头,在异乡的时候,就回忆你甜蜜。 打开怀,填入我的心扉,寂寞也带着甜蜜的回味。 暂不能相逢,可回忆在心头,家乡的桂树,她永远留在我怀中。 绿色家园靠大家 改编于《猪之歌》 风,吹过秋日的林梢,看那鸟雀翱翔在蓝天中。 云,飘荡在山水之间,看那鱼儿在滩中自由自在。 花,散落在草木之间,一朵一朵绽放的如此精彩。 蜂,辛勤在百花丛中,来来往往,是为了酿造甘甜。 自然创造一切是多么伟大,绿色家园创造要靠大家, 一分耕耘就有一分收获,靠你,靠我,靠大家! 梦想中的天堂 改编于《丁香花》 你说你最爱的地方,是家乡那开满鲜花的山岗。多么美丽的地方,鸟语花香的天堂。 当花儿盛开的时候,当蝶舞粉飞的时候,多么美丽的地方,如今只剩下了荒凉。 没有鸟语的歌唱,没有花开的景象,就这样失去了,我梦中的美丽天堂。 你看那,山岗之上,没有鸟语花香的景象,你听啊,那漫山遍野,只有山风在歌唱。 那山岗开满鲜花,是你多么渴望的美啊,这一切都成回忆,那梦中美丽的山岗。 梦想 改编于《恋恋风尘》 那天,黄昏,走在青青的山岗,看松涛随风荡漾,枫叶飘零,流水潺潺的山谷,有那蛙鸣悠扬,在夜色中,为明天歌唱。 走吧,女孩,去看那金色的麦浪,带着,你的梦想,迎风吟唱,欢笑挂在眉梢,结满幸福的畅想,是你青春最美的形象。 当岁月和美丽,已成为昨天的故事,你成熟的眼里,有对往日的追忆,流水早已经消失,蛙鸣不再悠扬,天空中鸟雀不再飞翔。 多么希望能够重回清晨,找回那昔日美丽朝阳,多么希望那绿色重回山岗,再次聆听那蛙鸣悠扬。 理想变现实 改编于《老鼠爱大米》 我曾经有个梦想,一个美丽的梦想。要让鸟语花香,充满我的家园。 我曾经希望,理想留在我的心田深处,哪怕,只有在梦中想起。 如果真的有一天,理想能够变成现实,我会加倍努力,好好保护,我美丽的家园, 不管别人怎么看,我一定会让它实现,我会辛勤努力用汗水来浇灌,来浇灌。 我爱你,爱着你,我鸟语花香的土地,不管有多少风雨,我都会依然陪着你。 我爱你,爱着你,我鸟语花香的土地,不管有多少风雨,我都会依然陪着你,我深爱的土地3赞·184浏览关于地球岩层的地理小论文400字岩层是指由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩石,而地层是指地质历史上某一时代形成的一套岩层称为那个时代的地层,包含时间概念。 类型 根据划分依据的不同,把组成地壳的岩层划分为不同类型的地层。国际上的趋向是把地层分为三大类型: ①以 岩性作为主要划分依据的岩石地层(岩性地层); ②以 化石作为划分依据的生物地层; ③以形成时间作为划分依据的时间地层或年代地层。 另外一种意见认为,年代地层也就是生物地层。因为在年代对比方法上虽然有许多种,但以 古生物的和同位素年龄测定的方法具有普遍意义。并指出,尽管同位素年龄值是 前寒武纪和寒武纪以后的深度变质地层时代对比的重要方法,但它在 显生宙地层的详细划分和对比方面,还不够完善。而古生物(生物地层)的方法,在 地质时期划分和地层的时代对比方面,具有全球的同时性。而且,迄今为止, 年代地层单位(界、系、统、阶)也象生物地层一样,都是以化石作为划分和对比依据的,因而年代地层也就是生物地层,进而主张把地层分为两大类型。 地质学家发现 地层好比是记录地球历史的

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