前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的合成技術及應用主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】合成 基鉆井液 應用
隨著能源問題與環境問題的逐漸突出,以及石油鉆探技術的高速發展,人們對于能源開采尤其是石油開采提出了越來越高的要求。傳統的水基鉆井液適用范圍較窄,在當今逐漸復雜化的井下情況,越來越不能滿足需求,而油基鉆井液因為對環境有較大的污染,迫于相關環保法規的約束,一直難以推廣使用。因此,作為二者的替代體系出現的合成基鉆井液在既保留水基鉆井液的環保特性的同時,又很好的繼承了油基鉆井液的性能特點,成為了海上復雜地層以及其它敏感陸地區域鉆井過程中必不可少的鉆井液體系。根據現場的使用情況反映:合成基鉆井液具有攜砂能力強,性好以及抑制頁巖等一系列優點,同時其有效地避免了油基鉆井液所出現的污染環境、影響測井和試井資料等問題。
1 合成基鉆井液組成特點
合成基鉆井液一般由人工合成或由改性有機物連續液相、分散液相、分散固相作為基液,通過加入乳化劑、降濾失劑、穩定劑、流型改進劑和加重劑等來合成,是一種非水溶性合成油基鉆井液,因此其具有油基鉆井液的特性。其中,連續液相主要有酯類、醚類、聚α-烯烴類、線性石蠟、線性α-烯烴和異構烯烴等;分散液相一般為CaCI2飽和鹽水;分散固相一般為有機土。
合成基鉆井液因很好的融合了水基鉆井液的環保特性以及油基鉆井液的性能特點,同時其所具有的效果能夠有效的提高鉆速,是近年來發展較快的一類鉆井液。與傳統的鉆井液相比,其具有以下特點:
(1)較好的抑制性能以及較強的抗污染能力。合成基鉆井液由于在其濾液中不含有水相,故具有黏土抑制能力,能有效的降低井壁失穩,同時還能有效的避免鉆屑的水化分散,從而達到較強的抗污染能力。
(2)流變性能、熱穩定性能優良。一般情況下,合成基鉆井液的黏度較高于油基鉆井液,約油基鉆井液的2~4倍,但在高溫情況下,黏度較小且長時間下不會發生熱降解,熱穩定性能優良。
(3)良好的性能。合成基鉆井液的基液一般均由極強性的物質組成(尤其是第二代合成基液),具有優良的性能,其性能充分滿足鉆井需求,可作為界面劑使用。
(4)極強環境兼容性。合成基鉆井液正是因毒性小、可生物降解,符合環保要求而廣受歡迎,其蒸氣中不含芳香化合物,對哺乳動物幾乎無毒,完全達到國際排放標準,適用于世界各地。
(5)綜合使用成本低廉。雖然合成基鉆井液的單價高于油基鉆井液,但考慮到采用合成基鉆井液可有效提高鉆速、鉆井穩定性、節省了處理鉆屑的成本和治理環境污染的費用,以及可多次重復使用的特點,其綜合使用成本還是低于油基鉆井液和水基鉆井液,陳本低廉。
2 合成基鉆井液分類以及研究現狀
2.1 第一代合成基鉆井液
第一代合成基鉆井液體系主要有酯基鉆井液、醚基鉆井液、聚α-烯烴鉆井液和縮醛基鉆井液四種。其中,酯基鉆井液是通過有機植物脂肪酸在水存在的條件下與醇反應并以酸為催化劑合成,是最早研制成功并投入使用的合成基鉆井液;醚基鉆井液的基液通過醇的縮合和氧化作用制得,是R1-O-R2型化合物的總稱,與酯基有類似的物理性質,不含任何芳香烴物質。使用變體二乙醚基鉆井液比使用單醚基鉆井液更容易產生微生物降解,環保性能更好;聚α-烯烴鉆井液的基液由乙烯聚合制成,其聚合程度較高,在分子鏈末端保留有雙鍵,易產生微生物降解。基液中不含芳香烴和環烴化合物,無毒且易于生物降解;縮醛基鉆井液基液通過醛類縮合制成,其具有運動黏度和閃點低于酯、醚基液的優點,但相對成本較高,實際采用偏少。
2.2 第二代合成基鉆井液
第二代合成基鉆井液主要有 線型α-烯烴鉆井液、內烯烴基鉆井液、線性烷基苯鉆井液和線型石蠟基鉆井液四種。其中,線型α-烯烴鉆井液目前應用最為廣泛,其較其他合成基鉆井液,特有基液黏度低、傾點低、在鉆屑上殘留少、單位成本低等優勢;內烯烴基鉆井液與線型α-烯烴鉆井液結構相似,具有黏度低、成本低的優點,但毒性較大;線性烷基苯鉆井液基液的化學性質與甲醛相似,其具有運動黏度低及陳本低的優點,但因其含有芳香烴等有毒物質而在實際中使用較少;線型石蠟基鉆井液是最具代表意義的第二代合成基鉆井液,其自身所具有相對成本較低、性能穩定、降解速率適中等一系列優點都凸顯出第二代鉆井液的優異性能。線型石蠟基鉆井液的毒性略高于酯基、聚α-烯烴,適用于各類環境復雜、鉆井液環保要求較高的區域。
3 合成基鉆井液的發展前景分析展望
合成基鉆井液作為油基鉆井液的替代品出現并逐漸發展起來,其所具有的優良特性,是目前鉆井行業中較理想的鉆井液,在環境復雜、鉆井液要求較高的區域替代水基和油基體系,具有很高的實用價值。在今天這個污染日益嚴重的環境下,人們的環保意識空前強烈,合成基鉆井液憑借其污染?。ɑ驘o污染)的優勢勢必受到廣大鉆井企業的歡迎,其發展前景較好。但隨著合成基鉆井液在海上油田的廣泛使用,也出現了一些新的問題,合成基鉆井液普遍存在流變性調控方面的問題,包括井眼凈化、重晶石沉降、高循環壓耗,原因主要是溫度對流變性影響明顯,低溫時鉆井液黏度過高,高溫時鉆井液黏度太低,特別是動切力太低,不足以有效攜帶鉆井液中的固相。同時,研究應用表明,合成基鉆井液在高溫乳化穩定性、油水比、
鉆井液密度方面有一定的閾限值,要使這些鉆井液完全成為人們所接受的油基鉆井液替代品,還需要解決許多問題。
針對以上問題,對合成基鉆井液體系下一步的研究,應在在尋求和改進合成基鉆井液的基液、乳化劑及流型調節劑方面下功夫,進一步提高體系的高壓高溫穩定性,進一步改善體系的流變性,提高其密度閾限值,并在滿足環境要求的前提下降低成本。同時,應在合成基鉆井液的回收和可循環利用方面開展研究,進一步提高其使用效能,真正達到降低成本、保護環境的目的。
參考文獻
[1] 李秀靈,沈麗,陳文俊. 合成基鉆井液技術研究與應用進展[J].承德石油高等專科學校學報,2011(2):21-24
關鍵字語音合成,文語轉換,語音人機界面
1引言
由人工通過一定的機器設備產生出語音稱為語音合成(SpeechSynthesis)。語音合成是人機語音通信的一個重要組成部分。語音合成研究的目的是制造一種會說話的機器,它解決的是如何讓機器象人那樣說話的問題,使一些以其它方式表示或存儲的信息能轉換為語音,讓人們能通過聽覺而方便地獲得這些信息。
語音合成從技術方式講可分為波形編輯合成、參數分析合成以及規則合成等三種。
波形編輯合成,這種合成方式以語句、短語、詞或音節為合成單元,這些單元被分別錄音后直接進行數字編碼,經適當的數據壓縮,組成一個合成語音庫。重放時,根據待輸出的信息,在語料庫中取出相應單元的波形數據,串接或編輯在一起,經解碼還原出語音。這種合成方式,也叫錄音編輯合成,合成單元越大,合成的自然度越好,系統結構簡單,價格低廉,但合成語音的數碼率較大,存儲量也大,因而合成詞匯量有限。
參數分析合成,這種合成方式多以音節、半音節或音素為合成單元。首先,按照語音理論,對所有合成單元的語音進行分析,提取有關語音參數,這些參數經編碼后組成一個合成語音庫;輸出時,根據待合成的語音的信息,從語音庫中取出相應的合成參數,經編輯和連接,順序送入語音合成器。在合成器中,通過合成參數的控制,將語音波形重新還原出來。
規則合成,這種合成方式通過語音學規則來產生目標語音。規則合成系統存儲的是較小的語音單位(如音素、雙音素、半音節或音節)的聲學參數,以及由音素組成音節、再由音節組成詞或句子的各種規則。當輸入字母符號時,合成系統利用規則自動地將它們轉換成連續的語音波形。由于語音中存在協同發音效應,單獨存在的元音和輔音與連續發音中的元音和輔音不同,所以,合成規則是在分析每一語音單元出現在不同環境中的協同發音效應后,歸納其規律而制定的如共振峰頻率規則、時長規則、聲調和語調規則等。由于語句中的輕重音,還要歸納出語音減縮規則。
現在展開大量研究和實用的是文語轉換系統[1](Text-To-SpeechSystem,TTSSystem),它是一種以文字串為輸入的語音合成系統。其輸入的是通常的文本字串,系統中的文本分析器首先根據發音字典,將輸入的文字串分解為帶有屬性標記的詞及其讀音符號,再根據語義規則和語音規則,為每一個詞、每一個音節確定重音等級和語句結構及語調,以及各種停頓等。這樣文字串就轉變為符號代碼串。根據前面分析的結果,生成目標語音的韻律特征,采用前面介紹的合成技術的一種或者是幾種的結合,合成出輸出語音。
本文所討論的語音合成應用系統就是一種面向TTS應用的語音系統。該系統的設計目標是作為人機交互的一種反饋手段,用于將計算機中的數據或狀態以語音的形式加以輸出。該系統的應用背景是作為衛星測試系統的一個子系統用于增強人機交互能力。通過引入語音合成技術,將原本需要測試人員主動觀察的數據、狀態或指令等內容以語音的形式即時播報出來,相應的測試人員只需被動收聽即可,只有在敏感內容出現時才加以主動觀察,從而降低測試人員的工作強度,改善工作環境和條件。在這樣的應用背景下,對語音合成系統的要求是響應速度快,計算復雜度和存儲空間復雜度低,具有良好的可擴展性和合成語音清晰度高、可懂性強,適于科學術語、符號和單位的發音合成等。基于以上系統需求,我們開發了專門針對科學應用特別是航空航天領域內常見的科學術語、符號、計量單位和數學公式等文本分析模塊,以及新型的基于規則和參數的語音合成技術。
2系統結構
圖1中給出了本文討論的語音合成系統的結構框圖。
從外部接口上看,該系統的輸入為文本輸入接口,用戶將要發聲的文本內容通過此接口送入系統,輸入的文本不需特別的格式;輸出為音頻輸出接口,系統將合成的聲音以某種編碼方式由此輸出;此外系統中所有語音信息模型均存儲于語音模型庫文件中,各種符號、單位標注、單詞字母以及詞匯的發音等均存儲于詞庫文件中,這些庫文件作為語音合成系統的內部輸入。
圖1語音合成系統結構
從內部結構上看,輸入的文本主要通過規范化處理和符號轉化,將其中的特殊符號、縮寫、英文單詞以及計量單位等轉換為可識別的發聲單元標識。在分詞模型中,對輸入的文本按預置的分詞規律進行單詞的劃分,通過分詞處理就基本確定了句子的韻律結構以及多音字的發音。韻律預測決定各詞發音;協同發音決定了各詞之間的連接關系。選詞模塊按照韻律要求及詞的發音在詞庫中選擇最優的發音,經過語音重構將波形恢復出來。各詞的語音波形經過拼接模塊在拼接參數的控制下完成最終語句的合成。
3聲學單元的選擇及生成
為使合成語音具有較高的清晰度、可懂度以及自然度,通常采取基于波形的語音合成技術。波形拼接語音合成中的合成單元是從原始自然語音中切分出來的,保留了自然語音的一些韻律特征。根據自然語言的語音和韻律規律,存儲適當的語音基元,使這些單元在確定的存貯容量下具有最大的語音和韻律覆蓋率。合成時經過聲學單元選擇、波形拼接、平滑處理等步驟后輸出語音。通過精心設計語料庫,并根據語音和韻律規則從音庫中挑出最適合的聲學單元,使系統輸出高質量的語音。
常見的語音單元候選可以有詞組、音節、音素和雙音素等。就詞組而言,無論是中文還是西方語系,都和確定的語義相對應,因此使用詞組作為聲學單元可以比較容易的解決合成語音的可懂度問題[2],但是由于詞組的類別非常多,而且在不同韻律環境下有著明顯不同的表現,這樣會造成所需的聲學單元趨向于無窮大。所謂音節,一般都是由元音和輔音構成的,元音是音節的主干部分[3]。以漢語為代表的一些東方語系,音節數目較少,而且音節基本上是“輔音-元音”結構,但是對于一些西方語言,音節數目較多,結構比較復雜,而且使用它并不但不能避免大多數協同發音的影響,而且會引起音庫容量的急劇增大。音素是最小發音單位,可以使語料庫設計時的靈活性好,但由于音素受相鄰語音環境的協同發音影響很大,對這些影響考慮的不合理時,就會造成音庫在語音和韻律上的不平衡。另外在挑選單元時,由于音素的聲學變體很多,所選擇的樣本不合適時,會導致相鄰音素間存在基頻和共振峰上不連續,需要采用譜平滑法進行處理,這必然會降低合成音質。
綜合上述對音節、詞組、音素的分析可以知道,它們各有優缺點,因此在構造波形拼接所需要的語料庫時,可以結合不同類型樣本的優缺點,例如對于自然語流中經常出現的一些協同發音強的音素、音節組合,在通過波形拼接形成目標語音時,應該盡量避免在這些協同發音影響大的音素組合之間進行拼接,否則單元挑選的稍有不合適,就會造成聽覺上的難以接受。所以在構造實用合成系統時所采取的聲學單元的類型和長度都將是不固定的[4]。
在選擇聲學單元構造語音庫時,通常利用某種損失度函數來描述具有相同大小語音庫的合成能力。一個典型的損失度函數可以表達為:
(1)
其中f為當前聲學單元的詞頻,d為聲學單元的預測時長,c為該單元中所包含的音素之間協同發音的大小[4]。在不考慮韻律條件下,構造由聲學單元組成的語音庫時,應使由(1)表示的損失度函在該語音庫上的取值最小為目標。用于拼接的聲學單元通常由連續語流中切分獲得。通過檢索含有大量航天、電子通信、計算機以及衛星領域內關鍵字的文獻,并通過對這些文獻進行文本處理,將文獻切分成詞和句。通過對詞匯的統計可以得到詞頻信息,并在詞頻信息的指導下挑選由文獻獲得的句子,使得選出的句子對高頻詞具有較好的覆蓋,這些挑選出來的句子成為稍后需要錄制的腳本。
挑選合適的播音員,對照腳本進行合理朗讀,并且錄音。將錄音所得的語音波形數據按腳本以及聲學單元的劃分進行切分,通常對于漢語可以切分為詞、字(CV結構)而英文通常需要切分到詞以及少量音素或雙音素,從而構成發聲單元庫。對切分得到的聲學單元按其在原句子中的位置(前中后)以及前后相連的字詞進行標注。這些標注信息對選詞模塊的判決提供依據。
4韻律的生成
韻律的聲學參數一般包括基頻、時長、能量,對于一個TTS系統,韻律生成和控制是十分重要的。韻律參數對于控制合成語音的節奏、語氣語調、情感等具有重要意義,而對漢譜普通話,基頻是和聲調直接相關的物理參數。漢語的構成原則可歸結如下:由音素構成聲母或韻母,韻母帶上聲調后成為調母,由單個調母或由聲母與調母拼接成為音節。漢語有陰平、陽平、上聲、去聲、輕聲5個調,1200多個有調音節。一個音節就是一個字的音,即音節字。由音節字構成詞,最后再由詞構成句子[5]。
基于規則的韻律生成。通過對漢語語音學和語言學的研究總結一些通用的韻律規則,利用這些先驗知識,可以建立一個基于規則的韻律生成系統。通常規則系統包括兩個方面:一是通用規則,比如四個調的基本形狀,上聲連接的變調規則,時長變化,語氣語調的音高變化等;二是目標說話人的特定韻律規則,比如個人的基本調高、調域、語速和停頓等。此外在連續語流中,每個字的發音是會相互影響的,連續語流中一個字的發音的聲調與這個字單獨發音時的聲調會有所不同,在合成的連續語流中,只有具有這種聲調變化才能使合成的語音具有較好的可懂度,否則將只會是單字語音的生硬連接。漢語普通話語句中的變調以二字詞的變調最為主,因為二字詞所占比例約為74.3%。它的調型基本上是兩個原調型的相連的序列,但受連讀影響使前后兩調或縮短、或變低。
基于機器學習的韻律生成。雖然目前已經得到了許多關于韻律的規則,但這些規則對于形成非常貼近自然的韻律還相差很遠。為能夠發覺隱藏而且難以描述的韻律規則通常利用機器學習的方法來實現韻律的生成。常用的算法模型有隱馬爾可夫模型(HMM)、人工神經網絡(ANN)、支持向量機(SVM)以及決策樹等[5][6]。
基于參數化模型的韻律生成?;跈C器學習的韻律模型提取一些人工無法分析的細則,大人降低人工參與分析的工作量,但這種方法同時也存在如下問題:首先,一般的學習算法都要求比較多的數據資源,特別是屬性特征比較多的時候;其次,如果己有數據資源分布不均勻,將造成訓練的整體偏差,影響分析結果;再次,專家知識沒有很好的結合利用進來,是一種信息浪費;第四,訓練模型沒有和語言特征和人的感知掛鉤,無法進行轉移和調整。基頻和時長是影響人的韻律聽感的直接聲學參數,兩者都是隨時間變化和環境變化的。參數模型利用先驗知識,先分析基頻時長和語言特征、人的聽感的關系,對此關系建摸,提取基頻時長和語言特征及人的聽感直接相關的參數。這樣的模型有效利用了專家知識,就可以用不多的數據訓練出文本語言特征和參數的關系,同時通過調整模型參數就可以達到改變聽感的韻律特征的目的[7]。
Fujisaki模型是一種廣泛使用的基頻參數化模型[8][9],它主要通過模擬人的發音機理來預測基頻的變化。Fujisaki認為基頻的改變主要有兩個原因:韻律短語邊界(Phrase)的影響和音節調(Accent)的影響?;l曲線的產生是按照聲帶振動的機理,以Phrase和Accent作為預測系統的輸入,以基頻曲線作為系統的輸入,其中以脈沖信號的形式產生Phrase形狀,以階梯函數產生Accent形狀。在該模型下基頻曲線可以表示為:
(2)
其中函數Gpi(t)以及Gaj(t)的表達式分別為:
(3)
(4)
在表達式(2)、(3)及(4)中各參數含義如表1中所示。
表1Fujisaki韻律模型參數
Fmin基頻最小值αi第i個Phrase命令控制系數
IPhrase元素數量βj第j個Accent命令控制系數
JAccent元素數量θAccent命令最大值參數
T0i第i個Phrase命令的時間標記Api第i個Phrase命令幅度
T1j第j個Accent命令開始時間Aaj第j個Accent命令幅度
T2j第j個Accent命令結束時間
Fujisaki模型的機理很簡單,對于每個phrase命令,就是以一個脈沖信號通過phrase濾波器,相應的基頻值上升到最大點,然后逐漸衰減。對于連續的phrase命令,基頻曲線則產生連續的波動。Accent命令由一個階梯函數初始化,因為accent濾波器的參數α遠大于β,使得Accent元素很快達到其最大值,然后迅速衰減。
5系統實現及應用
整個語音合成系統由一系列動態鏈接庫構成,分別對應圖2中的各組成部分,各動態庫由C語言書寫。這種動態庫的使用方便未來對局部進行修改。通過對動態庫的加載,可以方便的將該語音合成系統集成到任何應用環境中。該合成系統輸入以漢語為主,允許混合少量英文單詞、希臘字母以及其它通用符號。
聲學庫中的語音波形分別采樣AMR及MFCC兩種編碼方式,此外MFCC編碼后再進行矢量量化處理,由此形成多種碼率的聲學單元庫。采用不同的單元庫將獲得不同音質的合成結果輸出。系統的錄音為女聲,可以通過一定的算法,如基音同步疊加技術(PitchSynchronousOverlapAdd,PSOLA)算法,在輸出端對音色進行修改。
該系統作為我所研制的衛星測試系統的一個關鍵技術在實際應用中取得了良好的效果。通過該系統所構造的VoiceUI提供了一種全新的人機界面。計算機通過語音將衛星的實時狀態匯報給監視人員,極大的降低了監視人員的觀察強度,提高了人機系統的工作效率。
參考文獻
[1]D.H.Klatt,Reviewoftext-to-speechconversionforEnglish,J.Acoust.Soc.Am.,82(3):737-793,1987
[2]R.Linggard,ElectronicSynthesisofSpeech,CambridgeUniversityPress,Cambridge.1985
[3]J.Allen,M.S.HunnicuttandD.Klatt,FromTexttoSpeech:TheMITalkSystem,CambridgeUniversityPress,Cambridge,1987
[4]陳永彬,王仁華.語言信號處理.中國科學技術大學出版社,1990
[5]陶建華,蔡蓮紅.漢語TTS系統中可訓練韻律模型的研究.聲學學報,2001
[6]初敏.自然言語的韻律組織中的不確定性及其在語音合成中的應用.第七屆人機語音通訊學術會議,廈門,2003
[7]倪晉富,王仁華.模型化F0曲線中的升降模式控制機制.聲學學報,1996
關鍵詞: 多媒體教學; 有機合成
中圖分類號: G427 文獻標識碼: A 文章編號:1009-8631(2010)06-0141-02
有機合成制備精細有機化工產品,如醫藥、農藥、香料、染料等的重要方法,也是實驗室中合成復雜有機物、提供樣品的有力手段[1]。有機合成化學是一門對現代自然科學和國民經濟比不可少的重要學科,國內外高等院校的化學、化工專業都開設有有機合成的課程。由于有機合成中化學反應方程式多而復雜,合成設計圖及工藝流程圖較多,傳統的教學已經無法滿足當今教學的需要,在這樣的背景下,多媒體在有機合成教學的地位顯得格外重要。下面根據有機合成化學多媒體教學的實踐經驗,對多媒體課件的制作以及具體教學中存在的問題進行一定的討論。
一、有機合成化學多媒體課件的制作
針對我院選擇的教材及本院化學專業與化工專業學生的所學基礎課的不同以及就業方向的差異,在保留教學內容的基本性、基礎性和范例性原則的基礎上,合理配置各章節的教學內容,針對不同專業分別制作了多媒體教學課件。兩套課件內容側重點不同,比如化工專業可偏向于合成反應在工業生產的應用,而化學專業就應偏向于化合物合成路線的設計。
在編輯課件的時候,我們首先仔細鉆研教材,設想每節課的教學過程,針對教學內容和教學環節,設計動畫效果以輔助教學。比如在講解實例時,先在幻燈片上給出原料和產物,讓學生有一定的思考時間,并在教師的引導下分析合成路線,經討論后得到結論后,再將結論以反應方程式的形式展現在幻燈片上。實踐表明,采用動畫描述過程時,學生的注意力明顯提高。另外考慮到多媒體教學中課件內容有限且不斷刷新,不能像板書一樣留在黑板上,課件制作時使用了超鏈接,使相關內容可以方便的聯接上,并且每一個知識點都能鏈接到大綱幻燈片上,同時對重點內容及時進行總結,以避免學生對所講知識不能整體把握,產生支離破碎的感覺。
在有機合成課件設計過程中,最多的是化學反應方程式的編寫,對于這些相對單調的部分,我們一般遵循簡潔清晰的原則。在屏幕布局方面,屏幕背景主要使用干凈的白色,文字使用醒目的黑色,對于需要突出重點的部分,使用紅色表示。在屏幕內容方面,將描述性的內容精煉化,用盡量少的文字分幾點來進行表述,以避免滿屏文字造成視覺疲勞。對于例題的處理,我們這里主要根據步驟在屏幕上一步一步地去顯示,讓學生有充分的時間去思考和接受。同時,屏幕上的內容是有限的,在授課的過程中,各個部分的連接以及解釋和分析性的講述都是建立在老師課前良好的備課基礎上的。只要將課件與老師的講述有機的結合,課件才能算是成功的課件。
二、有機合成化學多媒體教學的優勢
多媒體教學作為一種新穎的教學手段,其信息容量大,生動形象,使用方便自如,圖文并茂,有效地將文字、圖像、動畫等多種信息表達方式集成一體,為學生提供了一個豐富多彩的教學界面,將難于用語言表達的課程內容生動地表現出來,在提高了學生學習興趣的同時也提高了其學習的效率[2]。
(一)利用多媒體技術,多媒體技術使教學內容豐富,表達簡捷、靈活
有機合成中,內容抽象、構造復雜、難以描述的教學內容并不少見:大量復雜的化學反應方程式,工藝原理圖,設備示意圖等。在傳統教學中是通過板圖、掛圖來講解的,效果不明顯而且費時間。教師講課講得口干舌燥,學生卻難以聽懂[3]。但是,采用多媒體技術,此難題便可迎刃而解。同時,運用多媒體技術,還可將相關學科的前沿動態信息和要求等以連接的方式制作于課件中,從而解決了課本內容與現實發展不同步的問題,使學生與實際工作崗位上的應用需求更接近,縮短了崗前培訓時間,達到了在有限的時間里獲得最大的教育效果的目的。
(二)多媒體教學加大了課堂信息傳輸量,節省時間,提高了授課效率
在傳統的教學方式中,教師的板書占用了大量的時間,不僅降低了課堂信息的傳輸量,而且也給學生造成了很多的等待時間,使課堂變得枯燥。應用多媒體進行有機合成化學教學,可以把課上要講的內容,如化合物的構造式、結構式、反應方程式等預先制成課件,上課時,點擊鼠標,把教學內容工整、規范、形象、清晰地展示給學生,同時用不同的顏色或加特殊標記把重點標示給學生,以引起學生的注意,這樣,既節省了時間,又提高了教學效果。
(三)充分利用網絡平臺和資源開展立體化教學
多媒體教學不應只局限于課堂上的教學,而應充分利用網絡平臺和資源,開展立體化教學[4]。教案在線,使得學生在任何時候,都可以通過網絡了解教學的進度、授課的內容以及每堂課的要點所在。課前播放多媒體教案,可以方便的預習;課后翻閱在線教案,,可以輕松的復習。另外, 在自己的空間自學,也不失為優等學生獵取更多知識的一種好途徑。有很多學生已經養成在課后瀏覽多媒體教案進行復習的好習慣。利用網絡平臺,可以及時解決學生學習中的問題。傳統的答疑方式主要是利用課間時間,由于時間不充足,來答疑的學生又很多,不能滿足學生的需求。采取在校園網上開設《有機合成化學》的精品課程網站。除了必要的教案以及授課課件等資料外,最主要的是可以進行網上答疑。具體方法是學生可隨時上網提問,任何一個有機化學的任課老師都可以給予學生及時地回答,另外還可利用電子郵件與學生進行溝通。通過這種方法,使得教學互動,在學生中形成了一個很好的學習氣氛。
三、有機合成化學多媒體教學的不足
運用多媒體技術進行有機合成課堂教學具有許多優勢,但在實際教學過程中發現存在有一些問題需進一步探討和研究。
(一)學生不記課堂筆記
在傳統教學過程中,板書設計是一項重要的教學研究內容,合理的板書內容可使課堂結束時,黑板上依然保留有本次課堂教學的知識結構及重點、難點內容,容易使學生系統的作好課堂筆記。而在使用多媒體授課的過程中,發現有許多學生上課時只帶有教學參考書和筆,在上課過程中不記筆記,這可能是由于多媒體課件的播放速度較快,信息的出現和消失速度往往也較快,不能有較長的時間保留下來,使得學生顧了聽,顧不了記;顧了記,顧不了聽,學生很難記好課堂筆記,一堂課下來,學生往往沒有一個完整的筆記,因此對于多媒體課件所展示的內容,尤其是重點、難點內容課件的制作需認真研究。
(二)老師講課的主觀能動性受到限制
有的老師在上課過程中過分依賴多媒體課件,忽略了講課技巧,結果在多媒體課堂上難以自己的講課思路,坐在電腦前一動不動,像播音員一樣按照課件逐一念下來,缺乏語言的抑揚頓挫和必要的眼神或肢體動作,這樣一堂課如一潭死水,毫無生氣可言,更別提師生間的交流互動了。特別是當課堂氛圍發生變化時,如果學生對某個問題理解不了,表情變得沉重,老師就顯得比較被動。所以多媒體教學更重要的是強調教師仍面向學生而不是計算機。
(三)課程進度過快
多媒體最大的特點是不用寫板書,但這也導致老師單純說課的時間大幅度的增加,在一定程度上使課程的進度過快,同時每堂課的信息量也過大,學生的接受能力是有限的,不可能在短時間能接受大量的信息。在實際的教學中,針對這一問題,我們解決辦法之一是每次課都抽出一定的時間進行課堂習題講解。通過課堂習題講解不僅能讓學生加強對課堂知識的進一步理解,同時也適當的減緩了課程的進度。此外,我們在授課的過程中,也適當地加強對前面課程的復習與總結,使學生更好的建立起課程的前后聯系。多媒體無論多么先進,也只是輔助教學手段,教師的講解才是課堂教學的重點,是影響教學效果的重要因素。有機合成化學教學,多媒體教學方法和傳統教學方法應相互結合,建立“以教師為主導,以學生為主體”的師生互動過程[5],安排合理整個教學活動,揚傳統教學之長,避多媒體教學之短,充分發揮兩種教學方法的優勢,最大程度的提高教學效率。
參考文獻:
[1] 王貴林.現代有機合成[M].西安:西北大學出版社,1993,8:1.
[2] 唐鑫,鐘勝奎.探討多媒體手段在物理化學教學中應用[J].廣東化工,2009,36(6):237.
[3] 葉勇.多媒體技術在有機化學教學中的應用[J].光盤技術,2009,10:57-58.
關鍵詞:語音識別過程;動態時間規整;隱馬爾科夫模型;人工神經網絡;語音識別的應用
中圖分類號:TN912.34
1 語音識別技術基本原理及過程介紹
語音識別系統由語音信號預處理、特征提取、模式匹配三部分構成。第一步預處理,主要有A/D變換、預加重和端點檢測部分。經過預處理之后的語音信號,要進行第二步特征提取,該過程就是在原始語音信號中提取出所需要的特征參數,從而得到特征矢量序列,特征提取完成后,接下來就是語音識別的核心,也就是第三步模式匹配,也就是模式識別。系統框圖如下[1]。
圖1 一般語音識別系統框圖
2 語音識別方法
目前,主要的語音識別方法主要有特征參數匹配法、隱馬爾可夫法和人工神經網絡法。
2.1 動態時間規整
動態時間規整(DTW)是早期的模式匹配方法。由于語音信號是一種隨機性非常大的信號,例如相同的字,不同人說時的發音會不同,時間長短也會不同,即便是同一個人說相同的語句,發音結果也會不同,于是,在模式匹配時,要識別字詞的時間軸將不斷扭曲,以測試模板與參考模板對齊。DTW是一個比較典型的優化問題,它用滿足一定條件的時間規整函數W(n)描述測試模板和參考模板的時間對應關系,求解兩模板匹配時累計距離最小所對應的規整函數。動態時間規整也存在一些問題,它的計算量大,比較適合同一個人說話語音的識別,而且不能對樣本做動態訓練,語音信號的時序動態特性并沒有很好地利用,所以DTW多用于孤立字詞的識別。
2.2 隱馬爾可夫模型
隱馬爾可夫模型(HMM)是一種統計模型,用來描述隨機過程的統計特性。它是由馬爾可夫鏈演變來的。[2]
HMM可用三元組表示:λ=(π,A,B)
A:狀態轉移概率的集合。
B:觀察概率的集合,表示每個狀態輸出相應觀察值的概率。
π:系統初始狀態的集合。
這三個元素π,A,B可以分為由π、A描述的Markov鏈和由B描述的隨機過程。
HMM是一種理想的語音信號模型,如今,連續語音識別,非特定人識別系統大多是基于HMM模型的。HMM是對語音序列的時間序列結構建立統計模型的,HMM是數學上的雙重隨機過程:一個是具有有限狀態數的Markov鏈來模擬語音信號統計特性變化的隱含的隨機過程,另一個是與Markov鏈的每一個狀態相關聯的觀測序列的隨機過程[3]。
盡管馬爾可夫模型是一種理想的語音信號模型,但是它還有很多不足。HMM有三個不現實的重要假設,假設一“狀態轉移的Markov假設”:系統在當前時刻的狀態向下一時刻所處的狀態轉移的狀態轉移概率僅僅與當前時刻的狀態有關,而與以前的狀態無關。假設二“不動性假設”:狀態與具體時間無關。假設三“輸出值的Markov假設”:輸出僅與當前狀態有關。這三個假設之所以不合理,是因為任一時刻出現的觀測值的概率不僅是依賴于系統當前所處的狀態,也可能依賴于系統之前時刻所處的狀態[4]。
2.3 人工神經網絡
人工神經網絡(ANN)是在模擬人腦神經組織的基礎上發展起來的全新計算機系統。ANN是模擬人類思維中“信息的處理是通過神經元之間同時相互作用的動態過程來完成思維”。ANN是一種非線性動力學系統,它的特點在于信息的分布式儲存和并行協同處理。單個神經元的結構簡單,但是大量的神經元所構成的神經網絡卻是一種復雜的網絡。ANN更接近于人的認知過程。人工神經網絡也存在一些不足,它的訓練、識別時間較長、動態時間規整能力較弱并且不容易實現。
3 語音識別的應用和前景
如今的科技領域,幾乎每天都有新的技術,新的研究成果出現,而語音識別也是這科技研究的一熱門領域,也應用到了人類生活的方方面面。
語音識別的應用非常廣泛,語音輸入技術的出現,可以使人們通過說話,而非手動輸入來作出正確的響應,這樣使輸入變的更加簡單,提高了工作學習的效率。語音識別技術可以應用于汽車,可以使駕駛員用語音指令操縱車載設備,提高汽車駕駛的安全性和舒適性。將語音識別、語言理解與大量的數據庫檢索和查詢技術相結合,就能夠實現更輕松的信息查詢方式。比如,圖書館的資料信息將能夠對來自用戶的語音輸入進行理解,并將它轉化為相應的指令,從數據庫中獲取結果并返回給用戶。這種技術同樣可以運用于銀行服務、醫療服務等方面。語音識別技術還可以應用于口語翻譯,例如,可以讓與聾啞人對話的對方帶上一個智能語音識別的微型攝像裝置,或者給聾啞人帶上一種特制的手套,然后,就可以通過語音合成技術和語音識別技術將手語翻譯成聲音語言,同時,系統還能夠完成將正常人的語言翻譯成聾啞人的手語,這種口語翻譯一種語音輸入翻譯為另一種語言的語音輸出。除此之外,語音識別在軍事,航空等領域也有廣闊的應用空間。語音識別將不斷發展,不斷豐富人類的生活。
參考文獻:
[1]趙力.語音信號處理第2版[M].北京.機械工程出版社,2009(05).
[2]何彥斌,楊志義,馬薈.一種基于HMM的場景識別方法[J].計算機科學,2011(04):254-256.
[3]呂云芳,基于模板匹配法的語音識別系統研究與基本實現[D].天津:河北工業大學,2005.
[4]劉云中,林亞平,陳治平.基于隱馬爾可夫模型的文本信息抽取[J].系統仿真學報,2004(03):507-510.
Abstract: Combined with the characteristics in Numerical Control Technology course for application-oriented undergraduate, this paper introduces the existing problems of the assessment method in traditional curriculum, analyzes the change of curriculum teaching way, discusses the new assessment method. It points out a way of reform for more effectively achieving teaching reform of the application-oriented undergraduate talents cultivation objectives.
關鍵詞: 數控技術;課程;考核方式;探討
Key words: numerical control technology;course;assessment method;discussion
中圖分類號:G642.47 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)23-0293-02
0 引言
《數控技術》是應用型本科院校機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、機電一體化、模具設計與制造等專業的一門專業主干課程。由于應用型本科院校培養的目標主要是為地方或區域經濟建設與社會發展服務,著重培養面向生產、管理、服務一線的應用型人才[1],因此,《數控技術》課程就應該向應用型人才培養方面進行設置,把理論教學和實踐教學融為一體,突出學生的應用能力,而不能采用傳統的先進行集中的理論講解,再進行集中的實踐訓練模式。這樣,傳統的《數控技術》課程考核方式就需要進行相應的改革。
1 傳統的考核方式存在的問題
《數控技術》理論教學傳統的考核方式比較單一,一般都是采用“平時成績+卷面成績”考核方式,而“平時成績”占20%左右,大多是“出勤+作業”,但是這種考核方式容易導致學生為了獲得較高的平時成績,抄襲他人作業,或者部分學生為了獲得出勤成績盡量每次課都來到課堂,但是不認真聽講或者在課堂上埋頭大睡,這樣就不能有效地檢驗學生的學習效果[2]?!熬砻娉煽儭倍鄶嫡伎偝煽兊?0%,這種考核方式容易使學生養成機械的套用編程指令格式、固定的編程模式解答試題的習慣,導致學生平時無需努力只要考前幾天突擊背誦主要指令格式就能過關,一份試卷決定該課程是否通過,考完就忘的惡性循環,不能真正檢驗學生對知識的理解和應用。
《數控技術》實踐教學在傳統的考核方式上沒有充分體現過程性。一般上機考試成績在課程最終成績考核中所占有的比重較大,這樣使得考核帶有不確定性。由于零件最終的加工質量與多種因素有關,如機床本身的精度、工藝的參數設置、刀具的質量、毛坯的材料,甚至考試時因為機床自身原因撞刀或者量具誤差造成測量出錯等因素都會造成學生的綜合成績不合格,這樣就會出現平時表現很好的學生其綜合成績卻不合格的現象,影響到成績評定的客觀性和公正性,一門課程的學習不僅僅是一個結果,更應該是一個過程,學生學習效果的好壞主要取決于整個教學過程,與之相適應的考核也應貫穿于整個教學過程[3]。另外,實踐教學考核的試題形式比較單一。為了體現學生成績的公平性,每組學生的考核試題都是一樣的,并且,由于設備有限,通常一臺設備3~4人只需加工出一個工件進行考核。這樣容易導致個別學生偷懶,不自覺主動地學習,反正一組只需要加工出一個工件,只要說自己參與了加工,實際上自己沒有動手操作,甚至沒有參與加工內容,其參與性較差,不能有效地考核出學生的實際掌握情況。
2 《數控技術》課程教學方式的轉變
《數控技術》課程教學方式應該打破傳統的教學模式,采用項目驅動的教學模式,以項目為主線,整個項目始終貫穿教學的整個過程,在進行項目化教學過程中,將理論教學和實踐教學融為一體。根據應用型本科課程培養目標的要求,結合該課程自身的特點,在教學實施過程中可以先講理論知識再講實踐操作,也可以根據生產實際的需要,先接受感性認識,再從理論上加以分析、歸納和總結,提高學生的認知程度;還可以在實踐教學中,先簡練的講解理論知識,讓學生在現場進行實踐操作,然后就現場遇到的技術問題從理論上進行輔導,再實踐訓練,起到活學活用的效果,進而提高學生獨立解決問題的能力[4]。即理論與實踐相結合。由于《數控技術》課程教學方式的轉變,該課程的考核方式也應該做相應的調整。所以,必須探討新的《數控技術》課程考核方式。
3 新的課程考核方式
為了適應新的課程教學模式,避免傳統考核方式上存在的問題,進行《數控技術》課程考核方式的改革,必須從重視考核的結果到重視考核過程思想觀念的轉變,不能通過一次考試決定學生的最終成績,而應該讓考核的方式更加靈活多樣,更加突出學生的主動參與積極性??己说目偝煽儜撚刹煌A段的成績組成,如果整個課程共由5個階段組成,每個階段由于所考核內容的重要性不同可以占不同的比例。同時,每個階段的成績又可以分為平時出勤及平時遵守紀律的表現成績,實際操作表現和實際操作作業完成情況,階段任務的理論考核成績等項目,對同一階段的不同項目成績又可以設置不同的比例。這樣,最終的總成績是對學生整個學習過程的考核,能更有效地考核學生對該課程的總體掌握情況。
3.1 考核階段的劃分 《數控技術》課程可以采用一個或者多個項目完成教學任務,根據項目所包含的內容可以設置不同的階段。這樣,就好像把一個項目分成若干模塊,完成了若干模塊的學習和考核,就完成了該項目的學習和考核,如果考核通過,就掌握了該項目所涉及的數控技術方面的主要知識點,就掌握了數控技術主要的理論知識和實際操作的技能,就達到了培養應用型本科的培養目標。例如,一個項目分為5個階段,第一階段占該項目總成績的20%,第二階段占該項目總成績的30%,第三階段占該項目總成績的30%,第四階段占該項目總成績的15%,第五階段占該項目總成績的5%。
3.2 考核內容的組成 針對某一考核階段,該課程的成績可以由以下幾部分組成:平時出勤及平時遵守紀律的表現成績(占15%),對數控機床的基本操作掌握情況(占10%),完成該階段某一零件的加工過程,包括讀圖——加工工藝分析——程序編制——程序仿真——程序輸入——程序調用——對刀操作——最終的零件加工精度全過程(占50%),對該階段相關理論知識的考核(占25%),具體成績所占的比例根據不同專業對《數控技術》課程的考核要求不同可以設置不同的比例。在這個過程中需要學生手腦并用,充分發揮學生學習的主動性和積極性,激發學生的鉆研精神、質疑精神、創新能力,同時還要求學生具備沉著穩重的品格、良好的心理素質、遵守規范的自覺性和認真負責的態度,可以較為充分地反映學習過程中的要求和表現[5]??己藘热莸脑O置要涉及教學大綱的主要內容,不一定要求面面俱到。
4 結束語
應用型本科《數控技術》課程教學方式的改變要求相應的考核方式隨之改變。采用這種新的考核方式,可以有效地實現培養應用型本科的培養目標,學生只要認真地學習,通過考核將會是一件很容易的事情,不會給學生帶來太大的考試壓力,這也符合考核的基本出發點,即考查學生對相關知識的掌握情況。探討新的課程考核方式,是實現應用型人才培養模式的重要一環,對加強課程的建設,推動相關專業建設有著深遠的意義。
參考文獻:
[1]齊平,朱家勇.應用型本科院校人才培養目標調整及其實現之策略[J].高教論壇,2010(06):51.
[2]張峰.高職《高等數學》教學內容和考核方式改革的探索[J].科技信息,2012(11):236.
[3]曹林.對非考證專業的零件數控銑削課程考核形式的探討[J].職校論壇,2010(21):306.
關鍵詞:基坑支護;土釘墻;復合土釘墻;放坡
中圖分類號:U655.4文獻標識碼: A文章編號:
一、復合土釘墻技術簡介
土釘墻是用于基坑開挖和邊坡穩定的一種擋土結構,它由被加固土、放置于原位土體中以較密問距排列的細長金屬桿件(土釘)及附著于坡面的噴射混凝土面板組成,形成一個類似重力式的擋土墻,以此來抵擋墻后傳來的土壓力和其它作用力,從而使開挖坡面穩定。
對于需要嚴格控制土體變形的基坑來說,可將土釘與具有主動約束機制的預應力錨桿聯合形成復合土釘墻支護結構,達到即保證基坑開挖穩定又控制基坑變形的目的。復合土釘墻是近年來在土釘墻基礎上發展起來的新型支護結構。它是將土釘墻與預應力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁、微型樁及鋼管土釘等結合起來,形成的一種復合支護技術。
二、復合式土釘墻的構造設計
1、止水帷幕
水泥土深層攪拌樁止水帷幕效果好,應用較普遍。攪拌樁法適合于人工填土、淤泥、淤泥質土、粉土和粘性土(fsk≤120 kPa)等軟土地層。攪拌樁的排數一般為l~3排,根據工程需要,可選用壁狀或格柵狀的墻體結構型式。樁伸入基坑底部3~5m,最好能進入到坑底不透水層l~2m。
高壓旋噴樁造價比深層攪拌樁高,但適用地層廣泛,如粘性土、砂性土均可以。采用二重管法或三重管法進行旋噴,或采用定噴或擺噴方法做止水帷慕。旋 噴樁直徑600~l000mm,相互搭接100~200mm。
2、微型樁
微型樁常采用直徑100~30Omm的鉆孔灌注樁,樁插入基坑底面以下3~5m。 微型樁配置鋼筋籠或型鋼,配置型鋼時,以l6~22號工字鋼應用最多。微型樁上常設置小型冠梁或連梁,將樁連接在一起,連梁上可設置一道預應力錨桿(或土釘)。
3、土釘
目前,常用鉆孔注漿式土釘。先在土坡上鉆一定深度的橫孔,然后置入變形鋼筋,沿全長注入水泥漿填孔,漿液固結后使釘桿與孔壁土體牢牢地粘結在一起。該類土釘鉆孔直徑為φ70~φ120mm,土釘桿筋多為直徑φl6~φ32mm 的Ⅱ、Ⅲ級螺紋鋼筋。
4、預應力錨桿
對于有錨桿參與組合的復合式土釘墻,預應力錨桿可采用鋼絞線、粗鋼筋、鋼管等。錨桿頭部必須與噴射混凝土面層連接可靠,可設置承壓板和噴射混凝土連梁。預應力錨桿設計荷載一般為300KN左右。預應力錨桿起到控制土釘墻側向位移的作用,應根據基坑深度和控制變形要求,確定錨桿的層數和錨固長度 。
三、復合式土釘墻常見形式
復合土釘墻將土釘墻與預應力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁、微型樁及鋼管土釘等結合起來,常見的有以下幾種基本形式。見圖一。
圖一 復合土釘墻常見形式
1、土釘支護+土層錨桿
對于基坑周圍變形要求比較嚴格的情況,常采用土釘與錨桿復合式支護技術,可以有效地控制基坑變形,大大提高基坑邊坡的穩定性,應用非常廣泛。
預應力錨桿一般施作在基坑頂部的第1~2 排,對主動區土體施加初始力,限制基坑的位移,把土壓力荷載傳遞到深部的穩定地層中,調動深部穩定地層的潛能,土釘支護體系、錨桿、深部穩定土層緊密聯系在一起,共同承受荷載,使基坑邊壁穩定并減小位移。土釘與錨桿二者結合可以有效地提高土體的力學強度,比之單獨土釘支護或錨桿更有效,是復合土釘支護常用而有效的形式。但是這種復合支護方式要求面層和自由段的土體應有足夠的抗壓強度,因此在土、砂土等不良地質土層中,預應力達不到設計值,不宜使用該種支護方式。
2、土釘支護+止水帷幕
當基坑有防滲要求,防止因基坑外地下水位下降過大而引起地面沉降過大時,可以采用土釘與止水帷幕復合支護形式。基坑開挖前,先采用深層攪拌法或高壓噴射注漿法形成水泥土止水帷幕,然后再分層開挖施工土釘和噴射混凝土面層 。
止水帷幕的作用在于阻止基坑開挖后土體滲水,保證開挖面土體局部的自立性,減少基坑底部的隆起。這種形式適用于軟弱土層。
3、土釘支護+超前微型樁
基坑開挖前,在開挖線外側垂直打入鋼管,在鋼管內高壓注入水泥漿,形成沿基坑開挖線以一定間距分布的一組微型樁。基坑開挖過程中,按照土釘施工方法,分層開挖,分步設置土釘與噴射混凝土面層,并與微型樁聯成一個整體。
這種支護方式適用于土質松散,自立性差的土體。對于限制基坑的變形、增加邊坡的穩定性是十分有利的,但不能起到止水隔水的作用。
4、土釘墻+放坡+外加劑(粘稠劑、密實劑)
該種土釘墻,我們稱復合放坡土釘墻。一般的土釘墻都作直坡,或稍微傾一點,放坡土釘墻是根據庫爾曼公式分層計算確定各土層的開挖密度及坡角,在基坑開挖至設計深度后,配合挖土每開挖一段就澆筑一段坡腳矮墻,該矮墻既可保護邊坡穩定,同時也可作為澆注基礎底板的外模使用,便于后期土建施工,放坡有利于開挖和邊坡的穩定性,為了提高它的安全程度,保證坡體的整體效應,擊入土釘,對土體潛在滑動面進行加固,同時主體中應加適當的外加劑。
復合土釘墻在有的工程中是以上幾種方法綜合使用,在土釘墻的施工中,不但要做好支護方案,同時也要作好一些隔滲、防水、降水措施,還要不斷的進行變形觀測,開挖后立即筑墻,擊土釘,對于特別軟弱的地基應采取超前加固措施。
四、復合式土釘墻支護方案選用建議
1) 土質條件好,基坑開挖較深( ≥5 m),應優先選用土層錨桿參與組合的復合式土釘墻支護。
2) 若基坑上部不能放坡開挖時,土釘墻部分應垂直支護,如土層軟弱,需在土釘墻與護坡樁之間加設水泥土攪拌樁止水帷幕進行超前支護,即構成土釘墻 +止水帷幕+護樁+支錨系統的復合支護體系。攪拌樁雙排布置時,后排樁是否需要插入型鋼,應視支護工程實際情況而定。
3) 遇較厚的淤泥或淤泥質粘土時,可采用土釘墻與微型樁(或S.M.W工法)組成的復合支護。如基坑較深,具備內支撐作業條件時,采用土釘墻+護樁+內支撐系統組成的復合支護較好。
4) 對于流塑、軟塑粘土層中深大基坑,為控制擋墻側向位移,提高土體抗剪強度指標(內摩擦角φ、粘聚力c),降低護坡樁的入土深度,在基坑開挖前可采用深層攪拌法、高壓旋噴注漿法或靜壓注漿等方法對墻前土體進行加固,加固深度3~6 m,寬度5~9 m 。
5) 有深攪樁等止水帷幕參與復合式土釘墻支護時,只在基坑內側設置降水井點(或明溝排水)即可;并應按水土分算法計算基坑外側的水平荷載標準值,以確保支護結構受力計算的安全性。
五、結論
1) 復合式土釘墻是在傳統土釘墻的基礎上,配合采用預應力錨桿、水泥土攪拌樁、超前樹根樁(微型樁)等技術措施,以控制土釘支護的變形,滿足環境對支護技術要求而形成的一種復合支護技術?;庸こ虒嵺`證明,該項支護技術應用效果顯著 。
2) 對于垂直開挖的基坑,如采用復合式土釘墻支護的設計方案,既擴大了土釘墻的應用范圍,又確保了支護體系的安全性,最大限度地降低經濟成本。
3)對于周圍場地較寬闊,具備放坡條件的基坑,采用放坡與土釘墻支護相結合的復合支護方式,往往既能整個保證基坑結構的安全,又能降低經濟成本,取得比較好的經濟效益。
4)在實際工程中,由于土層的復雜性及施工中各方面因素的影響,單獨使用某種支護形式,有時往往達不到工程要求。為了控制基坑開挖過程中變形,提高基坑的穩定性,以達到安全、經濟、實用的目的,通常根據具體工程情況,將各基本形式加以組合,對基坑進行支護。常見的有土釘墻+止水帷幕+預應力錨桿、土釘墻+微型樁+預應力錨桿、土釘墻+止水帷幕+微型樁+預應力錨桿等組合形式。
參考文獻:
[1] 陳肇元,崔京浩.土釘支護在基坑工程中的應用[M ]北京:中國建筑工業出版社,l998.
[2] 龔曉南.土釘和復合土釘支護若干問題[J].土木工程學報,2003,36(10):80—83.
[3] 楊志銀,張俊,王凱旭.復合土釘墻技術的研究及應用[J].巖土工程學報,2005,27(2):l53—156.
[4] 張飛,劉忠臣,陳國剛.預應力土層錨桿與土釘墻復合支護的力學工作機理研究[J].巖土力學,2002,23(3):292— 296.
關鍵詞:有機化工合成;應用;過氧化氫;技術
在我國化工產業快速發展的形勢之下,人們意識到化學污染的治理難度及其不可逆的后果,為此,在環保綠色的社會可持續發展理念之下,綠色化學的概念應運而生,人們在制造和應用化學產品的過程中,要避免使用有毒或危險性的試劑和溶劑,過氧化氫就成為了綠色化學中的極為重要的綠色化工產品,它運用新型的反應器,并基于過程集成與強化的視角,將氫氧直接合成過氧化氫的工藝與其他生產工藝相集成,從而實現了過氧化氫在有機化工合成應用中的安全性和環保性。
1過氧化氫應用概念分析
過氧化氫的化學式為H2O2,它在溶液的狀態下被稱為雙氧水。過氧化氫具有自身獨特的特性,它既具有氧化功能,同時還具有還原性能,可以當作催化劑在化工合成中加以應用。它在酸性介質中的氧化性能強于在堿性介質中的氧化性能;而恰恰相反,過氧化氫在堿性介質中的還原性能強于在酸性介質中的還原性能。過氧化氫的分子結構如下圖所示:過氧化氫的氧化反應或還原反應,都會生成沒有污染、沒有毒性的水和氧氣,可以說,是一種極為理想的綠色化學反應試劑。它在自然界中的植物和動物之中有少量的存在,如:放屁甲蟲。過氧化氫最早是采用硝酸酸化過氧化鋇制備而成,隨著時代的進步和發展,過氧化氫的全球產量已經超過了220萬噸,并且其制備方法也改為蒽醌自氧化法(AO)制備。還有采用酸處理的碳載體Au—Pd納米催化劑催化O2和H2,即可以直接合成過氧化氫,這種新型方式極為經濟,也較好地避免了蒽醌自氧化法的污染大、能耗高的劣勢。隨著過氧化氫的綠色化特性的不斷實現,普遍性地應用于社會各個領域,如:紡織、造紙、電子、衛生、軍工等。在過氧化氫中的催化活性組分,主要表現為:(1)Pd基催化劑。它在氫氣和氧化的直接合成過氧化氫的技術運用中,極為普遍。相較而言,單金屬Pd催化劑則無法獲得這種高選擇性和高產率的過氧化氫。這種Pd基催化劑摻雜有第二金屬活性組分,如:Pt、Ce、La、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Cd、Cu等,這些不同的第二金屬組份可以極大地提升Pd催化劑的活性,但是對催化劑活性的影響卻不盡相同。(2)Au基催化劑。Au催化劑對于氫氧直接合成過氧化氫的過程,具有一定的活性影響。如:SiO2—Al2O3、Al2O3、ZnO、MgO等載體,都可以產生對過氧化氫的催化活性影響。在氫氧直接合成過氧化氫的反應中,還有諸多新型的反應器的參與,這些新型的反應器,極大地提高了合成反應的安全性和生產能力。它們主要包括有:(1)膜催化反應器。在這種新型的膜催化反應器之中,主要是由膜分離技術和催化反應技術合成,在這個新型的反應器之中,可以使反應物選擇性地穿透膜,進入到反應區內,實現對某一反應物或產物的濃度調節。這種致密無機膜還可以將氫氣和氧氣活化為原子態或離子態,提高反應的選擇性,并在無機膜的隔離作用之下,使易燃易爆的反應物從膜的兩側進料,從而極大地提高了反應的安全性。(2)介質阻擋放電型反應器。這種新型的介質阻擋放電,是指在放電區域內插入絕緣介質的氣體放電,并使絕緣介質覆蓋于電極之上,當放電電極間施加有足夠高的電壓時,電極間的氣體就會被擊穿,而生成介質阻擋電壓。(3)微通道反應器。這種新型的反應器具有良好的傳熱性能,由于其微通道的寬度和深度較小,反應物可以在流動中快速、充分地融合;合成反應中的反應物的用量也較少,對于昂貴、有毒的反應物的用量大量減少,對環境的污染也隨之減少,提供了環境友好合成研究的技術平臺;在連續流動的方式下實現反應過程,可以精準地控制反應物的反應時間。尤其適應用于異常激烈的合成反應,可以較好地規避爆炸的風險。
2過氧化氫人名反應簡述
2.1過氧化氫的Fenton反應這種反應是在過氧化氫和亞鐵鹽的條件下,將α—羥基酸氧化為α—酮酸、1,2—乙二醇氧化為羥基醛。其化學反應式如下所示:2.2過氧化氫的Ruff—Fenton降解反應這種反應可以應用于糖類的減鏈或脫羧,將過氧化氫、鐵鹽與醛糖酸進行反應,可以得到減少了一個羧基的醛糖。其化學反應式如下所示:2.3過氧化氫的Baeyer—Villiger氧化反應這種反應可酮或環酮轉化成酯或內酯,這種合成反應要在過酸下實現。其化學反應式如下所示:2.4過氧化氫的Harries臭氧化反應這種反應將烯烴雙鍵斷開,并在還原條件下獲得醇或羰基化合物;在氧化條件下獲得羧酸和酮。其化學反應式如下所示:2.5過氧化氫的Dakin氧化反應這種反應是在堿性過氧化氫的存在前提下,將芳甲基醛或酮氧化轉變成酚。它的化學反應式如下所示:2.6過氧化氫的Algar—Flynn—Oyamada反應這種反應可以在堿性過氧經氫的氧化反應條件下,將2—羥基查爾酮轉變為2—芳基—3—羥基四氫苯并吡喃—4—酮。其化學反應式如下所示:2.7過氧化氫的Milas烯烴羥基化反應這種反應是指烯烴在紫外光的照射下、釩或鉻氧化物的催化條件下,被過氧化氫氧化,轉變為順式鄰二醇。其化學反應式如下所示:2.8過氧化氫的Baudisch反應這種反應是在過氧化氫和銅鹽的存在條件前提下,將苯轉化得到鄰位亞硝基苯酚。其化學反應式如下所示:2.9過氧化氫的Brown硼氫化反應這種反應屬于烯的硼氫化—氧化反應,通常應用于醇的化工合成。其化學反應式如下:由上可知,過氧化氫的有機合成人名反應,應用極其廣泛,具有極為重要的研究價值和意義。
3過氧化氫在有機化工合成中的實踐應用分析
過氧化氫在有機合成的中的實踐應用,自二十世紀九十年代開始,就有一些綠色介質如:臨界流體、氟相、離子液體等參與其中。過氧化氫在有機合成中的應用有多種如:氧化反應、羥基化反應、氧鹵化反應等,并從反應起始物和目標分子而言,可以應用于如下有機物的合成過程:(1)過氧化氫在醇的氧化應用在醇系列的化工合成過程中,過氧化氫是必不可少的化學試劑,由于醇系列如:仲醇、脂肪族伯等產物,極易與過氧化氫試劑產生氧化反應,因而應用極為廣泛而重要。醇在過氧化氫的合成作用之下,便會生成羥基化合物,形成良好的循環狀態。然而,醇的氧化與其他化合物不同,在鎢、錳、硒的化合物之中,醇系列產物起到了“催化劑”的作用。甲醇是常用的醇系列產物,它在光照的條件下,可以生成乙二醇。由此可見,醇系列的氧化反應有其常見性和特殊性,需要在化工生產中加以嚴格而有效的控制,使其產品與市場的安全標準相契合。(2)過氧化氫在烯烴的氧化應用過氧化氫在烯烴中的氧化應用也是極為常見的類型。在不同的反應條件前提下,過氧化氫可以實現對烯烴的氧化,生成類型不同的混合物,在反應過程中使用催化劑,則可以對氧化反應條件實施有效的控制,使烯烴在過氧化氫的反應作用下,轉變為環氧化物。然而,對于分子量較大的烯烴來說,其氧化反應又有所不同,烯烴要與鎢酸鹽、磷酸鹽、轉移催化劑按照1:2:1的比例,加以混合反應。在這個反應過程中,轉移催化劑主要是采用常見的甲級三辛基氯化銨的環氧化催化劑。在這個氧化反應中,由于長鏈不飽和脂肪酸酯的環氧化物是塑料的增塑劑,因而顯現出氧化反應的重要性。在氧化反應之中,由于鎢酸的作用,過氧化氫對鏈烯的氧化,可以開環生成鄰二醇,隨后在催化的反應作用條件下,過氧化氫又將烯烴輕基化,使之成為順式鄰二醇,在這個反應中,過氧化氫對鏈烯具有立體的選擇性,當生成順式鄰二醇之后,如果條件充足,鄰二醇還可以被進一步氧化,生成酮和醛式酸,實現對植物生長的合理調節,并可以廣泛應用于對芳香醛的制備生產過程之中。如:茴香腦制茴香醛。(3)過氧化氫在芳香烴中的氧化應用在金屬離子存在的前提下,過氧化氫可以與芳香化合物在氧化環境內,產生極為劇烈的反應,其反應后生成的產物錯綜復雜,具有較強的特殊性,這些反應后生成的產物主要有氧化偶聯、羥基化、支鏈氧化等混合物。在化工企業的冬麥制備芳香烴產品的過程之中,如果需要在制備條件具備的條件下,獲得最好的產品,就需要使過氧化氫與芳香烴產物充分結合,具體的方法是先利用鈷鹽、鐵實現催化作用,在過氧化氫參與的條件下,與20%~30%的苯酚產生化學反應;隨后,當化學反應終止之后,即會生成70%~80%的鄰苯二酚。這種化學反應極為迅速,也可以獲得較多的合成產物。另外,在乙酸存在的條件前提下,過氧化氫可以與芳香烴反應,使芳香烴物質的側鏈與過氧化氫產生氧化反應,生成酮、醛的化學反應,具有極為重要的工業價值和現實意義。(4)過氧化氫在羥基化合物中的氧化應用醛是相較于醇而言的更易被過氧化氫氧化的化合物,它可以在缺少催化劑的環境下,與過氧化氫發生反應作用而被氧化,并生成羥酸。但是,醛與醇不同的一點在于,芳香醛物質是極為特殊的物質,它在堿性環境下可以與過氧化氫產生“達金反應”,在這個環境作用下所生成的甲酸酯會在水的溶解下,得到比原料少一個碳的酚。它在酸性環境下,可以與過氧化氫產生反應,對環酮進行反應處理,生成二聚環烷和三聚環烷的過氧化物,在對其進行加熱和分解之后,又可以生成大環烷烴和內酯,這是制備大環化合物的重要方法,但是產率較低。另外,在酸催化的條件前提下,羥酸可以與過氧化氫產生反應,生成過氧酸,并且在反應過程中一旦產生酸,則會迅速與反應物發生反應。這種過氧酸具有比過氧化氫更為優良的氧化作用。(5)過氧化氫在含磷、氮、硫化合物中的氧化應用在堿性存在的條件前提下,含磷、氮、硫的化合物與會過氧化氫產生化學反應,得到產率較高的硫醚,硫醚還可以被氧化為亞砜或砜,在氧化反應中生成的二硫代氨基甲酸鹽與過氧化氫發生反應,便會生成四烷基秋蘭姆化二硫。硫醇、胺在與過氧化氫的氧化反應之下,可以發生偶聯反應,這種氧化反應通常用于制備炎黃酰胺。
4結束語
關鍵詞:無人機 航測 山區 電力工程 路徑優化
中圖分類號:P231 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)12(b)-0050-02
福建省位于我國東南沿海,臺灣海峽西岸,全省80%以上的地區為山地、高山地,森林覆蓋率位居全國第一。省內的電力線路工程路徑一般都遠離居民聚居區域,往往沿著人跡罕至的高山密林地區布設,盡可能減少對人居環境的影響,同時避免因為征遷引起的工程造價、時間成本的巨幅上升。這就造成了工程地形條件復雜,勘測設計難度大等現實困境。如果采用以往輸電線路勘測作業方式,需要大面積砍伐路徑通道,既不環保高效也不符合福建省政府關于“青山掛白”整治的要求。同時,由于非航測的作業方式,路徑方案需要在獲得現場測量數據之后才能確定,造成現場勞動強度大、效率低,而定下的路徑方案缺乏全局觀和整體性,往往會隨著線路往前推進,新出現的種種障礙因素對前面已選定的方案造成顛覆性的影響,最終造成重復工作量巨大、效率難以提升、工期滯后。所以采用航測手段輔助電力線路工程勘測設計已是大勢所趨。
福建省地處亞熱帶,全省大部分屬于亞熱帶海洋性季風氣候,全年降水充沛。這也造成了傳統的大飛機航攝窗口期極為短暫,另外由于山地地形,即使在晴天,也會因為山區特有的地形云而無法利用大飛機進行航攝。而且,隨著主干電網基本建成,目前省內輸電線路基本以短線路為主,以贛龍鐵路配套220 kV輸電線路工程(下稱:該工程)為例,總線路長度為82 km,分散為3段,分布在1萬平方公里的區域內,每段長度20~40 km,如果使用大飛機航飛,一方面時間窗口難以保證,另一方面航飛收費也較為高昂,從時間成本和經濟效益兩個方面來看都表現較差。
隨著近年來無人機航空攝影技術的進步,越來越多的測繪工作應用無人機獲取影像數據。無人機體積小巧、機動靈活、生產效率高、綜合成本低,在小區域和飛行困難地區的高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢。該研究利用固定翼無人機航攝系統,對該工程項目區域進行航空攝影,獲取影像數據后利用Inpho、HelavaDPS等攝影測量系統進行數據處理,生成立體場景,并在該立體場景內完成線路路徑優化選線工作。
隨著近年來無人機航空攝影技術的進步,越來越多的測繪工作應用無人機獲取影像數據。無人機體積小巧、機動靈活、生產效率高、綜合成本低,在小區域和飛行困難地區的高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢。該研究利用固定翼無人機航攝系統,對該工程項目區域進行航空攝影,獲取影像數據后利用全數字攝影測量系統進行數據處理,生成立體場景,并在該立體場景內完成線路路徑優化選線工作。
1 無人機航空攝影及航測內外業
1.1 航帶設計
依據項目任務書,在無人機航飛技術設計軟件中,進行航攝技術設計。考慮到測區為零散分布的帶狀高山密林區域,技術設計時特加寬部分區域,以確保加密分區中可以有足夠的區域選定接邊點。
1.2 航空攝影
采用燃油動力無人機執行航飛任務,搭載傳感器為佳能5DⅡ型數碼相機,焦距為35 mm,像素尺寸6.41 μm,像幅大小5 616×3 744像素。該項目一共航飛10個架次,獲取影像超2 000片。經檢驗,96.2%的像片傾角小于5°,像片旋偏角、航線彎曲度均符合規范要求。
1.3 外業控制測量與調繪
該項目外業控制測量平面采用1980西安坐標系,高斯3度帶正形投影,高程采用1985國家高程基準。航測外控作業主要利用GPS接收機進行坐標點量測,采用GPS-RTK、CORS-RTK等技術手段進行控制測量,沿線路路徑走向合理布設外業控制點。共布設主控網點15個,像控點186個,外業控制成果精度較好。
由于該項目是輸電線路工程,在進行像片調繪時,從滿足線路工程設計、施工的角度出發,對關注點進行詳細調繪,對其他低敏感度地物有選擇地取舍。詳細調繪了線路附近的電力線、通訊線、道路、河流以及對線路路徑走向有影響的地物和地貌,如炸藥庫、采石場等,為后續的路徑優化工作提供了準確的數據基礎。
1.4 空三數據處理
該項目按航攝分區共建立10個作業項目,每個作業項目對應一個目錄,作業項目的所有相關數據都存入對應目錄。作業項目建立后進行空三作業,依照影像輸入、內定向、圖形區域建立、自動點測量、交互式編輯、控制點量測和區域網評的步驟進行處理。表1為某分區的空三加密精度檢查表。
1.5 空三成果導出
由于航測路徑優化系統是基于HelavaDPS二次開發的軟件系統,其立體顯示模式是基于單張像片的sup文件,sup文件里記錄了該像片的位置參數和姿態參數。這一模式與前期空三處理的攝影測量軟件有所區別,所以需要進行數據格式轉換。通過自主開發的軟件工具,讀取空三數據成果文件,快速生成HelavaDPS能識別的sup文件,這樣就實現了不同攝影測量平臺的無縫兼容。
2 線路路徑優化
2.1 展繪及調整路徑
在HelavaDPS的立體場景中,選線人員將初步設計路徑展繪到全數字影像地形圖上,并做初步調整,使路徑基本成立。選線人員帶上立體眼鏡在全數字攝影測量系統上一個一個模型仔細觀察路徑兩旁的地物與地貌,如同觀看立體電影。通過其測量模塊,量測建筑物、電力線、通訊線、采石場等對線路有影響的地物到路徑的距離,以及陡峭地貌的坡度,加上對地物地貌的識別及時向他們提供線路是否跨越房以及房屋的屬性,局部地段立塔條件是否具備,能否跨越電力線,以及轉角的度數和數量、轉角間的距離等信息,從而確立路徑的成立與否。
2.2 電子模板實時排位
將數字高程模型DEM轉換成ASCII文件,運用斷面提取軟件掃描三線斷面和電子模板軟件進行桿塔的優化排位并檢驗桿塔是否符合設計書的要求。根據排位的結果,返回立體模型上觀看地面是否具備立塔條件。同時,可加入交叉跨越信息,排位的結果及相關參數全都實時顯示在屏幕上,每基塔位都可按坐標返回到立體模型上。由此可判斷在規劃的塔型下,路徑是否成立,若路徑不成立,可馬上重新調整路徑。
2.3 優化成果輸出
選線完成后,對排位中間成果、最終成果、最終路徑等數據均可存儲和導出,還可將相關數據轉換為AutoCAD支持的dwg數據格式,方便線路設計人員調取和使用。最終路徑確認后,利用出圖模塊,疊加等高線、調繪信息等內容,生產工程全線的正射影像路徑圖。
3 結語
(1)此次工程化應用,探索了在高山密林區域,以輸電線路工程的勘察設計為應用背景,對帶狀區域進行勘察測繪,應用低空無人機攝影測量技術,和Helava航測路徑優化技術做無縫對接,應用于輸電線路工程的路徑優化設計。該工程基于優化設計的線路方案,比初步方案的線路方案線路縮短了10%,節省了1 000余萬元的工程總造價,減少了拆遷量和植被破壞,取得了良好的經濟效益和生態效益。
(2)可以看出,在中小面積的面狀或帶狀測區,無人機航測相對大飛機航攝或者工程測量,具有較大的效率優勢。相對于大飛機航攝,其具有較大的效率優勢,能盡量抓住每個航攝窗口,雖后期增加了一些像控的工作量,但使用福建省連續運行衛星定位服務系統(Fujian Continuously Operating Reference Station,FJCORS)的情況下,總體仍然表現出了很強的效率優勢。相對于工程測量,航測能全面發揮其作業效率優勢,尤其在高山密林區域,生產的安全性、數據質量等都有顯著提高。
(3)此次成功的工程化應用經驗表明,在電力勘察設計領域,低空無人機航空攝影測量和航測路徑優化技術適用于風電場等電源建設、電源接入主網的中短電力線路的勘察設計、電氣化鐵路供電線路建設的勘察設計。在長大電氣化鐵路干線、長大輸電線路建設日趨飽和的大背景下,新的核電、風電等電源建設會成為建設重點,其接入主網的中短線路需求會增加,因此中小區域的勘察設計需求會進一步增加,為低空無人機航空攝影測量在電力勘察設計領域提供了大展身手的舞臺。
參考文獻
【關鍵詞】水利工程設計數據整合技術模式應用
對各種數據的整合與分析在日常工作或生活中較為常見,統計數據的分析與處理最為顯著。基于整合、分析統計數據基礎上,為公司、單位研究事物發展動向與趨勢提供有效依據。統計數據的分析與處理,屬于數據整合范疇,且最為常見,是一種以普遍結果為指導而預測未來趨勢的行為。針對水利工程設計而言,統計、分析技術數據是工程設計中所蘊含的數據整合任務,并正確反映設計結果與實際設計結果間的參考值,為綜合水利工程設計設計與實際結果創造有利條件。
1 數據整合
數據整合,即共享或合并兩個及其以上應用的數據,創建一個多功能的企業應用過程。針對數據整合的具體概念,在業界具有一定混亂性,例如,應用整合、主機整合、系統整合、數據庫整合以及存儲整合等。諸如此類的不同概念,其實質是基于不同層次和角度對計算機系統整合的內涵與外延,是計算機系統整合下的多種技術手段與整合方式。
2 分析數據資源環節
為滿足水利工程設計需要,完善水利工程數據資源體系顯得尤為重要。對于數據資源分析,需合理應用設計決策分析模式?;谠O計決策過程中,確保數據統計的有效性,促使數據體系更加完整,達到提升運作效率和效益的目的。同時,強化不同數據類型的利用與整合,統籌、協調外部結構情況與內部資源,提高數據利用有效率。然而,以實際情況為出發點,數據分析與應用在水利工程設計和決策中應用效果并不佳,難以達到預期目標,大大增加了數據分析工作量。
一方面,由于受人為因素的影響,導致水利工程數據利用率偏低。信息平臺與系統間缺乏兼容性,致使不同平臺間提出數據困難,加之不同信息系統接口與平臺未得到統一,增加數據庫集合和統計工作開展難度。另一方面,由于管理人員的疏忽,未對歷史數據進行詳細的統計與記錄,大大增加后續工作開展難度。鑒于此,為滿足決策信息系統發展需求,應用數據整合技術,高度整合辦公管理、圖檔數據資源、計劃經營管理以及項目設計流程等各項工作,實現數據集中平臺的統一性。
第一,在整合與應用數據庫資料的過程中,做好不同數據的分析與統計工作,有效控制水利工程項目決策管理與技術設計環節,保證水利工程設計與預期要求目標相一致。第二,強化數據模塊化分析,提高生產信息數據庫利用率,提高數據庫整合與分析工作效率,致使工程設計建設中數據資源分類合理化。第三,加強對水利工程設計建設流程的管理力度,確保圖檔設計與綜合辦公管理決策管理的有效性,完善水利工程數據整合分析與工程設計建設結果的對接工作,提高水利工程建設質量。針對招投標信息、競爭對手信息、工程合同以及顧客資源信息等,構建健全的信息庫。在使用合同信息過程中,以信息庫中的信息為依據,高效審核資質,保證產品交付使用合理化??傊谠O計水利工程時,必須重視項目信息環節建設工作的開展,其中,任務命令庫、項目工作信息數據庫等均屬于該范疇。在分解項目任務時,嚴格控制關鍵流程與路徑,提高任務資源分解的信息化程度。
3 優化數據整合體系
優化數據整合體系是水利工程設計與建設的重點,是提高水利工程設計水平、工程建設質量的有效措施?;诩山ㄔO信息數據庫的方式下,滿足水利工程建設數據信息整合的需求,保證SQLSERVER數據庫的應用和建設的合理化效果,協調發展工程技術與理論數據,滿足工程技術設計需求,促使數據庫性能得到優化,提升資源有效性。與此同時,強化應用觸發器功能,提升信息提出有效性,提高信息資源查詢性能。針對數據信息整合技術而言,編程開發人員工作經驗與對實際操作的理解程度是影響信息整合和提取效率的關鍵因素。另外,基于外部因素影響下,數據分析與整合效率難以得到保障。專業性與標準性不強是數據庫開發和建設普遍存在的問題,與整合、分析發展現狀難以達到統一化效果。因此,水利工程設計部門應加大對數據庫的研發與建設,促使數據整合效率得以提升。
目前,數據信息整合常見的運行模式是ETL模式。ETL模式具有協調技術數據的作用,促使數據轉換環節得到優化,提高數據抽取有效率。然而,ETL模式所具備的協調與優化作用正是水利工程數據庫建設與設計所需要的。基于ETL模式下,實現對特定目標水利數據庫的優化,達到不同數據庫間的數據整合與交換效果,與水利工程數據庫使用與設計需求相一致。ETL模式,在改善數據質量的基礎上,整合數據傳輸過程與聯系過程,迫使數據資源使用率得到提升,充分發揮數據模式在水利工程設計中的優勢與價值。以ETL模式為前提,優化處理垃圾無用數據是水利工程設計中數據庫建設需重視的問題,為數據整體性能提供保障。針對不同數據庫與信息庫而言,在優化數據平臺系統的基礎上,通過連接應用不同數據庫間的數據與資源,達到資源共享目標。同時,可借助特定數據轉換軟件,達到數據共享與應用效果,實現數據間的交流與轉換,提高數據整合效率。
4 結語
總而言之,水利工程設計合理應用數據整合模式,有助于提升工程管理決策水平,提高水利工程設計效率,為水利工程建設與設計的可靠性提供保障,達到決策科學化與合理化目的,推動水利工程設計與建設工作的發展。鑒于此,水利工程設計部門應在借鑒吸收國內外先進技術與經驗的基礎上,結合水利工程實際情況,合理應用數據整合模式,提高水利工程設計質量,推動水利工程建設事業發展。
參考文獻:
[1]崔仰彬.水利設計環節中數據整合技術研究[J].黑龍江科技信息,2014,32:215.
[2]蔣鑫,丁建彬,馬一鳴.水利工程設計中數據整合技術模式的應用解析[J].科技展望,2015,10:93.