发布时间:2023-09-24 15:32:55
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇建筑结构逻辑,期待它们能激发您的灵感。
在我国众多民族中,侗族是我国一个古老而神奇的少数民族,主要分布在黔、湘、桂等地。在人类建筑的历史长河中,侗族人民以其特有的民族特色创造了侗族辉煌灿烂的民族文化,其中,建筑艺术是最具有代表性的侗族民族文化之一,侗族鼓楼、桥、寨门、居民楼房等建筑,是侗族建筑艺术的表征,这些建筑不仅承载着侗族的民族文化,而且蕴含着丰富的审美意蕴。这些建筑风格的设计具有较高文化价值,是我国建筑历史文化的重要分支,是珍贵美学建筑设计的文化资源。所以,我们要对侗族的建筑结构设计特点进行保护与发展,对侗族的建筑进行整体的规划、探索。
二、侗族建筑的布局
侗族特有的建筑美学民族文化,使侗族建筑有别于其他少数民族建筑,侗族传统建筑经历丫多年的文化建筑发展过程,以其特有的建筑布局形态,为文化脉络勾_r它发展的轨迹。传统侗族建筑民俗文化形象由其建筑整体形态及环境布局构成。以贵州肇兴镇侗族传统村落为例,贵州县地区以多山地为主,侗族村寨多建造于狹长谷地,侗族建筑布局紧密、错落有致,形成特有的侗族建筑群体的布局风格。从侗族村落建筑文化布局上可分为设计学的点状、线状和面状三类。
点状建筑文化形象以侗族村落的五座鼓楼为代表。侗赛鼓楼是侗族村落全寨中最高的建筑物,并且分布于村寨五个建筑团体的中心,鼓楼居于中心,民舍环鼓楼而建造,鼓楼是村寨的标志性建筑。线状建筑文化形象有从村寨中穿行而过的溪流,在溪流之上分别有六座风雨桥,并以它独特的侗族建筑风格为整个侗族村寨添加了一道亮丽的风景线。面状建筑设计特点则为狭长地区民居建筑的建造形式,侗族村寨的布局是围绕着村寨的五座鼓楼的各自中心而展开的。村寨由五个环形建筑体系组成,分别被称为仁、义、礼、智、信等建筑团体。这种面状建筑群虽然有部分现代建筑穿插于其中,但是由于建筑规划布局集中,在整体上并没有破坏建筑设计美学的面状整体性。
三、侗族的建筑设计结构
建筑作为侗族文化表现方式之一,侗族结构建筑在民族文化建筑中更加标新立异,其民间结构营造技艺及建筑美学结构设计的结合更是令人叹奇。下面从建筑美学结构设计手法的角度分析侗族建筑美学结构的特点。
1.建筑特性结构设计构成新的设计语言符号。建筑材料的性格特点不同、切割的形态不同,所构成的构件具有不同的性质,在建筑力学上也有不同的表现特质。根据建筑力学结构构件互相作用传力的特点,来确定构件的材质和形态,充分利用各种材料的特性以更好地发挥其在建筑屮的作用。梁、析架、索、拱、柱等重要建筑组件,可以在建筑中构成不同的符号和建筑设计语言系统。
2.抽象儿何图形结构的建筑设计。几何图形是一种经过抽象概括形成特有的形态,如长方形、圆形、三角形、多边形、方形、菱形、圆锥形等。在自然界中以几何形状而真正存在的并不多。所以抽象儿何形状的建筑设计显示出改造自然的抽象美、人工美、理性美。与此同时,也表现一种人工精美雕琢留下的建筑痕迹。在侗族建筑中,抽象的儿何形态设计,体现了理性逻辑思维,建筑力学上承蜇力受力均衡、施工简易,所以是侗族建筑结构设计较为常见的类型。
3.等比复形的内部结构。等比的网状结构是采用重复的线形构件,通过特定的建筑设计结构的结合点,按照侗族民族文化建筑设计语言的特点和组合规律,组装成特有的侗族立体的建筑结构骨架。连续的、等比的网状结构是侗族建筑空间杆系的结构体系。当结构为二维时即为等比的网状结构,等比的网状结构为曲面时具有建筑三维空间的壳体结构特性。
4.仿生的建筑设计语言的构成,表现在建筑物仿生形态的外观结构。仿生设计是在进行建筑规划与设计时不可或缺的设计手段,也是建筑结构形态的设计语言。多种仿生形式的结合和演变,创新了仿生设计手法特有的建筑设计语言。同象征一样,仿生可以确定建筑主题与建筑形体、空间和符号的关联,而使体验者产生联想和共鸣,从而传递情感,它对表现建筑的主题有着直接明晰的效果。树状结构是在德国工程师弗莱?奥托的倡导下,经长期研究,逐步成熟,得以应用的结构形态。将原始建筑学之美转换成现代的建筑,即轻型的、节能环保的、灵活适应性强的现代建筑。树状建筑结构是用仿生美学的构建特点与天然树木极为相似的空间结构,以其多级分杈,向上生长的结构形态赋予建筑以旺盛的生命力,强烈地体现其是从底部支柱逐级“生长”起来的,并融为一体。节点釆用相贯形式,力的传递顺畅自然。建筑往往模仿自然物象的形态及其特殊的组织关系来构图和表达立意,可以取得新颖独特的效果。侗族鼓楼的优美造型就像一只展翅飞翔的小鸟,飞向苍穹。侗族建筑从形态仿生美学设计角度进行设计,形成了侗族特有的建筑风格。
四、侗族建筑发展趋势
侗族建筑由于更多地扎根在历史,所以会带上一些封闭和保守的建筑设计性格,侗族在现代化建筑设计迅速发展的技术革命面前,可能有一些传统设计结构特征被削弱。但侗族建筑在可持续发展的引导下,可以更具有民族性,同时与社会的可持续发展,全球性、民族性和地域性之间也会有更好的互助发展。
1.和谐共生的建筑设计理念。侗族建筑作为人工产物的中华建筑文化,是侗族人与自然和谐共生的建筑文化结晶。它所传达的是一种属于侗族所特有的建筑文化信息,同时侗族建筑精神文化的理念也传播在其他少数民族建筑中,建筑一精神一人一自然,是侗族建筑文化的主旨。
2.恢复原有的面貌并加以保护。侗族建筑承袭中国传统建筑以木质建造结构为主的建造体系,但随着时间的推移,建筑表面的油漆彩绘脱落损坏。因此,侗族建筑民俗文化遗产应该引起现代社会的注意,并采取相应的维修手段进行保护和复原。
3.应开拓性地、创造性地看侗族传统建筑文化。侗族建筑是地区建筑、民族的建筑。在现代建筑文化设计风格的发展过程中,侗族形成了独具自身民族特色的文化氛围。我们应弘扬先进文化与民族精神,扩大对侗族建筑历史文化遗产的开拓性和创造性。使侗族传统建筑文化这颗璀璨之星更加夺目。
结语
通过对侗族的建筑形式的分析,客观地反映了侗族人民在村寨选址、布局、营造,以及审美和文化上追求“万物有灵”“神人合一”的哲学思想。另外,传统的侗族建筑文化至今也未被现代建筑所吞噬。相反,倒是以新的面貌站在民族文化建筑的前端。但是,作为民族文化遗产的侗族建筑也正在受到来自人类自己的威胁。对侗族传统建筑的保护不应是孤立的保护,而要合理地给予它在功能和景观方面的有效利用,也要努力使它融入社会现代化发展中来。有效利用侗族传统建筑,并继承发挥着原有的功能,是对侗族传统建筑最好的保护利用方式,侗族传统建筑和历史环境是不可再生的资源,应以人类的合理活动赋予侗族传统建筑以新的活力。
建筑形式的发展历史就是结构建造技术的发展历史。纵观从古希腊建筑、古罗马建筑、哥特式建筑直到现代建筑的发展历程,随着结构材料与建造形式的发展与突破,各种新的建筑形式也不断得以实现,留下无数建筑形式与结构相得益彰的经典之作。到了现代,奈尔维、萨里宁和卡拉特拉瓦等人更通过对仿生原理的运用,将建筑形态与结构的融合发展到一个新的高度。
1 高铁西安北站
西安北站位于西安城区北部,是我国铁路六大枢纽性客运中心之一。车场规模全国第一,为34 个站台面34 线,总建筑面积33.2 万m2。
西安北站用现代结构逻辑体现古都西安的唐风汉韵。屋盖由11 个折板钢网架结构单元体组成,每个单元体在中间高起的屋脊处开以梭形的天窗自然采光和通风,形成优美的弧形屋脊,与舒展的两翼形成出檐深远的庑殿顶意向,折板结构运用使得用钢量控制在60kg/m2 左右,折板屋面配合吸声吊顶的应用也使得声场均匀,混响时间控制在1.5s,广播清晰度好。
高铁西安北站
2 呼和浩特铁路客运东站
呼和浩特东站是京包铁路线上的最重要的枢纽站之一。其圆形穹顶建筑形态源自草原上最具有代表性的建筑形式——蒙古包,恢宏而简洁的圆形透光穹顶与进站综合厅、候车空间密切联系,不仅彰显了极具地域特色的建筑形象,也形成视觉效果强烈、激动人心的室内空间,形式功能相统一。车站整体造型中部隆起、两翼舒阔,恰似翱翔的雄鹰,流畅舒展,表达了蒙古族文化中象征勇敢、自由和强健的美好寓意。
3 武汉理工大学体育中心
武汉理工大学体育场、体育馆与游泳馆平面构图以“椭圆-圆-方”产生对话,形式均衡。游泳馆建筑屋顶由一条极富张力的曲线联系北侧的体育馆平台,使得两个场馆融为一体,并将流动、伸展的主题贯穿室内外。其屋顶表面的台阶构成横向线条,与各场馆的立面相呼应,也表征了“书山有路勤为径”的造型意向。结构采用钢桁架,通过建筑手法弱化垂直的桁架构件,强化了水平向的联系钢架,形成流动、伸展的水平线条,水平线条间可以自然采光和通风。
武汉理工大学的体育中心
4 北京铁路枢纽丰台高铁站
丰台站为北京铁路枢纽内最大的高铁车站, 位于北京城区西南,三环与四环之间,站房建筑面积30 万m2。候车大厅为176m×176m 超大跨度无柱空间,这样跨度的火车站目前在国内乃至全世界也是首例。屋盖为380m×380m,采用大跨度交叉钢桁架结构形成覆斗的形状,发挥拱的效应,受力性能好。该空间设计视觉无遮挡,布局清晰,视觉引导效果好,提高了旅客进出站的效率,尤其适合特大型铁路旅客车站。
建筑强调理性的结构之美,避免装饰与功能分离,把大跨度空间交叉桁架和梁柱结构完全暴露出来,所有构件均设计成方形截面并组成方格状,巧妙而充分地体现了中国传统木构架的神韵。建筑设计强调模数的运用,不论是结构柱网、桁架杆件、门窗幕墙、地面铺装、墙面吊顶均严格按照建筑的模数来分隔,不同材质间完全对缝:竖向基本模数采用1.1m,水平向基本模数采用1m,将所有元素统一在一个模数里,形成既传统又现代的严谨的建筑风格。
5 福厦高速铁路厦门西站及站区交通枢纽
厦门西站客运用房总建筑面积50 147m2,站台雨篷面积49 800m2。采用巨型空间桁架支撑网架结构体系创造出体现结构力学之美的轻盈的屋盖,宛如腾飞的双翼。屋脊主桁架像动物的脊椎;屋盖主跨136m,为目前国内已建成的铁路车站屋盖跨度之最。巨型空间桁架支撑网架结构体系与建筑形态完美结合,体现了闽南民居“燕尾脊”的意象。
6 高铁兰州西站
高铁兰州西站是一个拱结构体系,设计形态创意源于兰州百年铁桥——中山桥,也即五孔拱桥,当然也可寓意兰州是丝绸之路起点。结构体系是从大自然的“花瓣”里面找到的灵感,师法自然,受力合理,建筑形式跟结构逻辑高度统一。
7 高铁乌鲁木齐东站
建筑创意为“盛世雪莲,和谐赞歌”,以“雪莲”母题塑造建筑形态,表达“盛世花开”的主题。取“花瓣簇合”意象,彰显“和谐团结”之意。采用现代化的连续拱券结构体系,形成理性而优美的流畅曲线韵律。优美的“花瓣”曲线同时也体现了结构力度感,受力合理的结构构件本身也传达着建筑形式的美。合理而经济的结构形式摈弃了多余的装饰,采用清水混凝土建造,使得有可能以较少的造价而获得一座经典传世的现代化车站,清水混凝土富有沧桑感的厚重质感与西北城市的个性也非常契合。
一、从组织建设入手,健全了四级调解网络
为了适应新时期人民调解工作的需要,使人民调解工作有组织、有领导、有人抓、有人管,更好地落到实处,我们从抓组织建设入手,编织了以“武宁县人民调解工作领导小组”为龙头的县、乡、村、组四级调解网络。县里成立了由县委政府分管政法工作的副书记、副县长为正副组长的“人民调解干作领导小组”;全县21个乡镇(街道办、开发区)均按要求建立了人民调解委员会;全县村级调解委员会、社区(居民)调解委员会进一步健全和完善,并在有关行政企事业单位设立了人民调解委员会和相邻地区设立联合调解委员会;在村民小组和楼院设有人民调解员和纠纷信息员。四级调解组织的建立和健全,在全县织牢了一张人民调解网络,从组织上保证了调解工作层层有人管,级级有人抓,做到矛盾纠纷发本资料权属文秘家园放上鼠标按照提示查看文秘家园生在哪里就调处化解在哪里。在硬件建设上做到了五有:有名称招牌、有办公场所、有工作人员、有办公经费、有工作报酬;在软件建设上做到了三有:有工作纪律和制度、有工作程序和流程、有工作计划和安排。具体操作中做到“二图”、“三簿”、“四制度”张贴(挂)上墙,使当事人一目了然,接受群众监督。“二图”就是调解区域图、工作一览图;“三簿”就是民间纠纷排查登记簿、纠纷受理调处登记簿、纠纷回访登记簿;“四制度”就是人民调解委员会学习、会议制度,民间纠纷排查调处工作制度,人民调解协议审核制度和回访制度,民间纠纷月报告和零报告制度。全县形成了“横向到边、纵向到底,依托基层,多方参与”的人民调解新格局。
二、从制度建设入手,建立了四项工作机制
组织健全加上制度规范才能把工作落到实处。为此我们狠抓了四项工作机制的建立和完善。
1、健全矛盾纠纷信息月报制度。县乡村组建立健全了矛盾纠纷信息网,做到正常工作月月报,突发事件及时报。落实责任人,形成逐级上报制度。对重大疑难纠纷向县委、县政府主要领导汇报,制订预案,未雨绸缪,从宏观和微观上掌握化解矛盾纠纷的主动权。2、建立了纠纷调处工作督办机制。县综治委和司法局及时分析研究全县矛盾纠纷状况,确定调处重点,落实责任制, 限期调处,对比较重大的矛盾纠纷实行挂帐督办。如去年,在全县统一开展的矛盾纠纷排查中,查出了7件山林土地权属,环保等方面跨乡镇难度较大的纠纷,这些纠纷仅靠各乡镇调委会是无法解决的,县司法局将情况汇总后向县委政法委作了汇报,政法委牵头组织了国土、林业、环保、公安、司法等部门进行集中解决。3、建立了矛盾纠纷调处奖励机制。一是每年在全县调解组织中开展创“十佳调解主任”评比活动,在全县政法工作会上,对全县“十佳调解主任”进行表彰,给予一定的物质奖励。二是对提供有价值信息,及时化解群体纠纷的人员给予重奖。4、建立了纠纷激化责任追究机制。把矛盾纠纷排查调处列入年终综治考评内容;对排查调处不力,造成群众集体上访或纠纷激化的追究有关领导责任,并予以一票否决。
三、从规范管理入手,突出了四个重点
如果说组织建设是基础,制度建设是保障,那么强化管理就是使调解组织更好地发挥作用,调解工作真正出成效的不可或缺的重要手段。规范化管理我们主要是突出对人的管理,重点抓好四个方面:
一是选配好合格的人民调解员。调解员的素质决定调解工作的成败。同样一起纠纷,经验丰富、素质高的人去调解就能成功,否则就调解不成。我们对全县235个村(社区、企业)调委会成员进行了重新配制和合理调整,几年来,更换了126名年龄偏大、素质较低的调解员,选聘了189名初中以上文化具有一定法律政策水平,热心调解事业的人员充实到调解队伍中。并坚持每年调整一次。
二是加强了对人民调解员的培训,完善考核评比。经常组织调解主任;调解员集中培训、现场参观,不断提高他们的法律政策水平和调解能力。司法所长、司法助理员每年都由县司法局进行培训;村级调解主任和调解员一般由各乡镇进行培训,县司法局重点调训,如今年8月10—12日县司法局就对全县110多名司法助理员、调解主任进行了集中培训。
三是实行人民调解员等级制和持证上岗制,为了做好这项工作,县委办、县政府办就加强基层调解组织规范化管理工作专门发文,提出明确要求。去年在南市乡开展的人民调解组织规范化管理试点工作中,把人民调解员等级制和持本资料权属文秘家园放上鼠标按照提示查看文秘家园证上岗制作为重要内容。通过考核,把该乡的118名调解员分为首席、一级、二级、三级共四个等级,由县司法局统一制发上岗证。今年对澧溪、船滩、石门楼、罗坪、鲁溪、泉口、石渡、新宁等八个乡镇的调解员由县司法局核实统一制发了上岗证。全县人民调解员持证上岗制我们计划在三年内完成。目前全县已发上岗证的首席调解员有29人,一级调解员136人,二级调解员245人,三级调解员488人。同时县司法局还对全县21个乡镇(街道办、开发区)的司法助理员统一制发了工作证,方便他们开展工作。
四是落实好调解员的工资报酬。全县各乡镇(街、道办、开发区)都解决了村(社区)调解主任的工资和调解员的报酬。有的乡镇还结合实际为工作满20年的调解主任买了1份养老保险。调解员的工资报酬得到了落实,有效地调动了他们的工作积极性,这也是我县做好人民调解工作的前提保证。
四、从规范程序入手,抓好了四个环节
人民调解工作要做到及时、合法、公正,就必须从规范工作程序入手抓好四个环节。
一是抓好了矛盾纠纷的预测排查环节,分析、掌握矛盾纠纷隐患。以乡镇(街道、开发区)为单位,每季开展一次纠纷隐患排查活动,及时了解、掌握民间纠纷发生的苗头和隐患动态,消除不安定因素,并向县委政法委和司法局报告。同时,县政法委和司法局每年都联合组织在全县范围内开展一次纠纷隐患集中排查调处活动,目的是对一些跨地区、跨乡镇和重大疑难民间纠纷进行排查和解决。如今年7月至8月在全县开展的矛盾纠纷排查调处“百日行动”中,共查出各类纠纷隐患88件,当地调解组织调处了76件,建议当事人向法院提起诉讼的9件,有3件是由政法委牵头组织相关部门联合解决的。
二是抓好纠纷调处环节,有效化解矛盾纠纷。为了更好地做好这项工作,2000年县综治委出台了《武宁县民间纠纷调解处理办法》,就纠纷受理、调解程序、调解笔录、协议书制作等方面都作了具体规定,向各级调解组织统一印发了调解申请书、调解登记表、调解,协议书、纠纷移送单等文书表格。各级调解组织和人民调解员在开展人民调解工作中,调解人员持证上岗,切实做到合理、合法、公平、公正,认真调查取证,仔细做好各种笔录,在查明事实的基础上,依法调解,促使纠纷当事人消除隔阂、化解矛盾,自愿达成协议。对发生在村民小组内的小纠纷由组里的调解员调解,进行登记,但一般不制作调解协议书;对发生在行政村范围内的纠纷,由村调委会进行调解,并有一名一级调解员参加,进行登记,调查取证,除当时就能履行的以外,都制作了调解协议书发给各方当事人;对跨村的民间纠纷,或者影响较大,或者调处难度大的纠纷,由乡镇调委会联合纠纷发生地的调委会进行调解,或由乡镇调委会单独调解,但必须有一名首席调解员参加,每件纠纷调解后都制发了调解协议书。同时尊重当事人意愿,不强迫调解。今年1—6月,全县各级调解组织共调处各类纠纷632件,调成6ll件,成功率达96%以上。甫田乡司法所(法律服务所)所长黄修辞认真总结调解工作经验,结合农村调解工作实际撰写了《如何做好疑难纠纷调解的记录工作》,并在司法部《人民调解》上发表。
王杨林总经理首先代表公司对郝会长一行来公司考察指导表示热忱欢迎,感谢中国建筑金属结构协会多年来对海螺的关心和支持。他简要介绍了公司的基本情况及1-9月份经营业绩,同时汇报了公司在管理转型、技术创新方面开展的工作,重点对系统门窗研发、高端产品推广情况进行了介绍,并结合当前的房地产和供应市场形势,就行业健康稳定发展与郝会长进行了交流。
郝际平会长对公司的经营发展表示充分肯定,他说:“西安建筑科技大学和海螺集团有着密切的联系,以前就知道海螺、知道海螺水泥和海螺型材,这次有机会到海螺来,切身感受到了海螺的雄厚实力。今天我先后参观了公司绿色建材体验馆、世界上单产规模最大的海螺型材三分厂和模具车间,印象非常深刻,公司生产现场井然有序,技术研发成效突出,精细化管理水平非常高。同时,海螺型材作为行业龙头企业和协会副会长单位,多年来为行业发展和国家建筑节能事业做出了重要贡献。”
结合现场考察和座谈交流,郝会长对公司下一步发展提出了希望和要求:
第一,坚定对塑料型材行业发展的信心。当前国家经济形势总体向好,水泥、钢材价格回升,国家“三去一补”政策成效逐步显现,受经济规律滞后效应影响,建材行业发展暂时存在一定困难,但走势将逐步趋好。同时,塑料门窗节能、环保、隔音等物理性能优势明显,产品本身符合国家节能减排政策导向和绿色发展理念,还有很大的发展空间,一定要坚定信心,把握国家宏观经济政策走向,坚守产品质量,再创行业辉煌。
第二,加快公司发展。我国正在实施“一带一路”和创新驱动发展战略,将推动世界经济复苏,促进全球资源配置,强化经济增长内生动力,海螺作为行业领军企业,要抓住国家战略发展机遇,实现跨越式发展。一是加大研发创新。公司要坚持走高端路线,加大研发投入,抓好产品及技术创新,不断增强竞争优势。二是要注重人才的积聚。公司管理层都很年轻,在人才培养上走在了很多企业的前面,西安建筑科技大学就为海螺集团办过骨干干部培训班,参加培训的学员现在都在关键岗位担任重要职务,希望公司在留住现有人才的同时,通过机制创新吸引和引进外部优秀人才,打造企业人才高地,创造更多的先发优势。三是引领行业发展。公司要瞄准国际先进企业,致力于在产品质量、技术和管理上都走在行业乃至国际的最前端,积极拓展国内、国际两个市场,促进型材和模具等关联产业同步发展,走高端路线。四是维护品牌形象。海螺型材是行业第一品牌,产品质量好、性能优,希望公司不断提高门窗质量和节能标准,提升品牌的影响力和美誉度。
最后,郝会长表示,行业协会将尽职尽责为会员单位提供服务,急企业所急,想企业所想,更好地发挥国家与企业间的桥梁纽带作用,合理传递企业诉求,及时帮助企业解决发展中遇到的困难,在市场协同、质量标准提升及行业自律等方面发挥积极作用,促进建筑门窗行业健康稳定发展。
座谈会前,在公司领导的陪同下,郝会长一行参观了公司绿色建材体验馆和生产现场。
关键词:辅助车间控制系统;网络结构
中图分类号:TM73文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)04-0217-02
一、概述
随着大型火电机组的运行和管理水平不断提高,分散控制系统(DCS)和可编程控制器(PLC)在火电厂自动化控制中已得到大量应用,目前许多新建及改造300MW及以上容量机组基本上都采用机、炉、电集中控制方式,优化辅助车间和附属生产系统控制、提高辅助系统的自动化水平和管理水平,合理的按工艺系统或地理位置设计控制系统或控制点,实现全厂辅助车间和附属生产系统集中监控,提高系统运行安全性和经济性,增强电厂的市场竞争力,也已成为火电厂自动化的发展方向。同时也是一个电厂自动化程度高低的直观体现。
针对华润贺州电厂一期(21000MW)工程及国华台山电厂二期(21000MW)辅助车间控制方式、控制系统设备选型及控制系统网络设置,对辅助车间是否设置辅助车间集中监控网、辅控系统采用什么形式网络结构进行分析和比较,进行辅控系统的优化,进一步提高全厂自动化水平,最大程度的提高性价比。
二、国内辅助车间控制系统现状
(一)辅助车间工艺系统越来越复杂,工艺子系统的控制点越来越多,运行方式差异越来越大,各系统的监控相互独立,没有充分考虑资源的共享。
(二)在辅助生产控制系统设备选型上以PLC+上位机系统为多,设备选型及软件多样化,schneider、AB、SIEMENS等公司PLC产品多样化。造成对人员要求复杂化、维护不便。
(三)辅助系统虽多采用车间集中控制,但控制室布置较多,每个控制室又须设置数名运行值班员,形成多个孤立控制区,使得运行管理不能集中,同时考虑到运行多班轮换值班问题,增大运营成本,造成各种资源的浪费。
三、不同案例辅助车间附属生产系统范围及特点分析
(一)常规火力发电厂辅助车间和附属生产系统主要包括下列系统
1、水务系统:包括化学补给水处理、循环水加药系统、工业废水处理系统、制氯站、凝结水精处理系统(包括机组排水)、汽水取样及炉水加药等系统:工艺系统复杂,I/O点多,控制水平要求高。
2、除灰系统:包括气力除灰系统和灰库系统以及全厂仪用及厂用压缩空气系统:工艺系统简单,I/O点多,但控制水平要求一般。
3、烟气脱硫脱硝系统:工艺系统复杂,I/O点多,控制水平要求高;且目前国家对烟气排放要求严格,大多数厂直接把脱硫脱硝纳入主控网,或采用单独DCS系统进行控制。
4、输煤系统(包括含煤废水处理系统):相比其它辅助系统而言监控信息量较大,且监控人员与现场联系频繁。为避免对其它辅控系统监控的干扰,除可实现全厂辅控集中监控外,推荐设置独立监控点,也可视具体情况灵活选择。
(二)工程案例一:台山电厂辅助车间附属生产系统的布置
(辅助车间集中监控为主+部分分散监控为辅的混合搭配监控模式)
台山电厂为部分集中+部分分散监控网络方案,炉管泄漏报警系统、吹灰程控系统、脱硝系统纳入DCS监控。化学补给水处理、循环水加药系统、工业废水处理系统、制氢站、制氯站、灰渣控制系统网络集中在主控室辅网盘监控由值长直接协调,灰渣系统PLC主站及控制器布置0M辅控电子间+远程I/O,其他系统集中在主控室监控但PLC主站及控制器则分布在各个系统附近。脱硫系统采用独立远程DCS+I/O控制操作员站布置在主控室辅网盘工程师站与主机工程师站一起布置。输煤系统及精处理系统等系统就地布置和独立监控。
台山项目的混合布置虽减少了人员配置、提高机组集中控制能力,但是控制器及I/O大量集中对工程造价材料节约有不足,调试运行维护工作方便进行,但控制器的大量集中也增加了故障发生的可能性。
(三)工程案例二:华润贺州电厂辅助车间附属生产系统的布置
(辅助车间集中监视+全分散控制)
贺州电厂为集中监控+控制系统分散+就地I/O网络方案,集中在辅控楼监控,化学补给水处理、工业废水处理系统、制氢站、灰渣控制系统、输煤系统等网络集中在主控室辅网盘监控,但各系统PLC控制器及I/O则分布在各个系统附近。脱硫系统采用独立远程平PLC+I/O控制操作员站及工程师站布置在脱硫控制室。仅启动锅炉房及精处理系统等系统就地布置和独立监控。辅控网部分主要信号送入主机DCS远程I/O供主控室监视。
贺州项目的分散布置同样起到了减少了人员配置、提高机组集中控制能力的意图且比台山电厂有所提升,控制器分散也分散了故障发生的可能性,但也有缺点就是调试运行维护期间工作地点分散程度过高不易展开。
(四)远程I/O的应用
对辅助车间控制系统的讨论就需要涉及到远程I/O的应用。通过案例比较明显看出,两例工程都在人员配置上做了一番功夫,因此控制器的布置和远程I/O的应用直接影响了一次投入。
远程I/O具有以下的优点:
1、物理分散性好。远程智能I/O安装于现场设备附近,使大量的分散信号得到就近处理,在实现功能分散的基础上,真正实现了物理分散。大大缩短了接入I/O柜的信号电缆长度,很大程度减少材料费用、电缆安装调试费等,节省维修和二次开发费用,提高了系统的性价比。
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2、提高可靠性和精度。传统控制系统的信号必须经过较长的电缆引到电子间的I/O机柜,带入较大的干扰。但是采用远程1/0实现信号就近处理后,信号引入电缆缩短,减小干扰。
3、减小主机的负荷。远程1/0对数据进行预处理,所有I/O口均由远程I/O站进行管理,大大减小主机的负担,便于进行功能扩展和实现高级控制与管理,提高主机处理的速度。
四、存在的问题及改进建议
(一)由于辅助车间采用集中控制,其监控点面广量大,而且各辅助系统工艺差别较大,其操作员素质要求较高,运行人员不仅要熟悉化学水、除灰渣等各个系统流程,而且也要具有各个系统的操作运行经验。
(二)目前,许多成套设备厂家供货,但某些工程所供的控制设备常存在一些问题:一方面是控制回路的设计不完善。虽然许多厂家供货多年但大多只考虑了设备本体的联锁保护要求,而未考虑工艺系统运行的连锁;有些控制方式不满足电厂运行习惯,甚至不满足规程规范;各个供货商控制系统设备多样化,造成工程人员需要掌握多个厂家控制系统知识。
(三)辅控的正常投运很大程度上取决于各控制子系统本身的自动投入情况,在设备选型时要主要选用可靠性高执行简单的产品。
(四)同时选用合适的辅助系统的控制结构,可以达到更好的效果,常见如下四种形式:1、集中DCS或PLC+本地I/O;2、分散DCS或PLC+本地I/O;3、集中DCS或PLC+远程I/O;4、分系统集中DCS或PLC+远程I/O。
集中DCS或PLC+本地I/O的形式在以往的工程中应用最多,设一套DCS或PLC用于所有辅助系统的控制,但完全集中的DCS或PLC不可避免:1、系统庞大,功能划分不清,系统组态和调试难度大;2、控制设备过于集中,不利于分散故障发生的可能性;3、需要彻底打破工艺系统设备配供控制系统的模式,在控制系统与工艺设备接口方面存在很多问题。但控制电缆及其安装费用较高。
分散DCS或PLC+本地I/O的方案可以有效地减少控制电缆及其安装费用,且从理论上讲分散了故障发生的可能性,但由于分散到各辅助系统的DCS或PLC规模较小且各自的控制内容及其重要性差别较大,位置凌乱不便于采取必要的冗余和运行维护措施。
集中DCS或PLC+远程I/O由于采用完全集中的DCS或PLC控制,故存在和集中DCS或PLC+本地I/O方式一样的问题,但I/O设备分散在各个车间,可以达到减少电缆的耗量和安装费用的目的。
分系统集中DCS或PLC+远程I/O的形式是对集中DCS或PLC+远程I/O的改进。针对各系统分区按集中DCS或PLC+远程I/O方式设置控制系统,再通过通讯接口机连接在集中控制点统设置上位机。可以有效地减少电缆及安装费用,同时又避免了集中DCS或PLC控制的缺点。
五、结论
(一)设置全厂辅助附属生产系统集中监控网络(辅控网)集中监控。并且根据情况选用合适的控制网络结构。
(二)在设置全厂辅助车间集中监控网络的同时,主要辅助车间(水、灰、煤)车间内仍配置子系统操作员站,以方便调试、检修及网络紧急事故时的备用。
(三)PLC控制方案技术上成熟、可靠,具有一定的先进性。同时DCS近几年也越来越多的被用于辅助控制系统,并且技术上已毫无问题,选用与机组相同的DCS设置+远程I/O子站或一期工程尽量采用同一厂商PLC对电厂今后的运行、维护管理、人员培训及备品备件带来很大的方便。
(四)对于目前蓬勃发展的核电站,核电安全重于泰山的理念则要求一般采用控制分散方式来风险分散化,作者参与过的几个核电站工程则采用分散DCS或PLC+本地I/O比较多。
参考文献: