實驗室方案設計范文

時間:2023-04-07 21:48:23

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實驗室方案設計

篇1

關鍵詞:視頻公開課;錄播系統(tǒng);技術標準

中圖分類號:G434 文獻標識碼:B 文章編號:1673—8454(2012)17—0020—03

《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》提出“加快教育信息化進程”的要求,并制定了“到2020年基本實現教育現代化,基本形成學習型社會,進入人力資源強國行列”的戰(zhàn)略目標。[1]為了更好地利用現代信息技術手段,加強優(yōu)質教育資源開發(fā)和普及共享,進一步提高高等教育質量,服務學習型社會建設,教育部啟動了國家精品開放課程建設工作(教高[2011]8號),并納入“十二五”期間實施的“高等學校本科教學質量與教學改革工程”。國家精品開放課程包括精品視頻公開課與精品資源共享課,是以普及共享優(yōu)質課程資源為目的、體現現代教育思想和教育教學規(guī)律、展示教師先進教學理念和方法、服務學習者自主學習、通過網絡傳播的開放課程。[2]

針對視頻公開課建設項目,教育部還特別制定了視頻公開課拍攝制作技術標準(教高司函[2011]105號文件),包括錄制場地、錄制方式及設備等前期錄制要求,視頻信號源、音頻信號源的數據采集技術指標,后期制作、網絡傳輸基本技術規(guī)范等。[3]根據要求,在視頻制作過程中,要求視頻制作者應根據課程內容,盡量采用多機位拍攝,機位設置應滿足完整記錄課堂全部教學活動的要求。攝像機要求不低于專業(yè)級數字設備,推薦使用高清數字設備,錄音設備采用若干個專業(yè)級話筒,以保證教師和學生發(fā)言的錄音質量。

一、現有錄播手段存在的問題

目前,我校采用奧維亞(AVA)科技公司開發(fā)的PROPRE 9移動式錄播系統(tǒng)進行視頻課程的錄制與網絡直播,其結構如圖1所示,包括系統(tǒng)前端、管理端和播放端,主要由錄播主機、音視頻信號采集系統(tǒng)(包括教師攝像機、學生攝像機、VGA信號采集)、管理電腦、遠程客戶端(視頻直播/點播)等幾部分組成,具有同步錄制、實時直播、在線點播、遠程導播和后期編輯等功能。

學?,F有的錄播系統(tǒng)主要用于精品課程錄像、視頻會議、網絡培訓、專家講座等視頻的錄制與網絡直播,并在全校范圍內推廣應用,拍攝的視頻資源經后期處理后上傳至學校專用的資源服務器,并提供師生在線點播觀看?,F有錄播系統(tǒng)基本能夠滿足教學需要,但與精品視頻公開課技術標準尚有一定差距,無法滿足視頻上網的更高層次要求。

與教育部視頻公開課所要求的技術標準相比較,如表1所示,現有錄播系統(tǒng)在錄制場地、視頻錄制模式、音視頻采集方式等方面存在以下不足:

1.錄制場地不固定,難以保證設備安裝的安全和信號的穩(wěn)定

拍攝場地不固定,容易造成設備不必要的意外損傷,不能很好地保護錄播主機。如地面視頻線、音頻線、網線布局錯綜復雜,容易造成線纜移動接觸不良;接口頻繁拆裝造成接觸不良,頻繁地移動容易降低設備的使用壽命。

2.現有的拍攝場地不能充分保證視頻的質量

普通的教室采光和隔音效果較差,錄制的視頻畫面質量不高。

3.現有的單機位—手動導播模式無法滿足現場的交流和互動

在教學過程中,教師需要寫板書、操作電腦、與學生交流等,視頻拍攝時則通過控制攝像頭的移動控制畫面,但是頻繁地移動畫面,容易使觀看者產生視覺疲勞,影響視頻美觀。此外,操作人員在進行手動導播時,由于單機位操作,使得工作強度加大,容易手忙腳亂,出現切換不及時、視頻定位不準確、教師走出攝像范圍等情況。

4.現有的設備不能滿足高質量的視頻錄制需求

視頻拍攝的質量不單單取決于操作人員水平的高低,更受到硬件設備的影響,高質量的拍攝設備在畫面清晰度、移動定位的平順性、光線變化反應速度、對焦速度等方面都有很大的優(yōu)勢,這些正是我?,F有設備所不足的。

5.現有的設備難以滿足高質量的音頻錄制需求

優(yōu)質的錄音對于視頻來說是不可缺少的,我校現有的錄音設備只能滿足普通音頻錄制需求,存在音域不廣、降噪不強、音質還原不夠等問題。

6.現有設備無法滿足未來的視頻文件存儲需求

根據我校網絡課程建設目標規(guī)定,通過5年左右時間的建設,使大部分本科主干課程建有網絡課程。我校現有網絡課程200余門,按現有網絡課程視頻錄制安排和現有設備拍攝的畫面質量來計算,共需要約1500G的磁盤空間。隨著網絡課程數量的增加,按照教育部要求采用高清技術標準拍攝,磁盤空間需求必定翻倍甚至更多,將使得原本緊張的服務器資源更加匱乏。

隨著學校教育信息化的不斷推進,優(yōu)秀的教學視頻上網已提到議事日程,參照教育部視頻公開課技術標準建設專用錄播實驗室已迫在眉睫。

二、智能型錄播實驗室建設方案設計

1.錄播實驗室的場地與環(huán)境要求

依據教育部精品視頻公開課拍攝技術標準,錄播實驗室場地、環(huán)境參數按照以下標準設計:

(1)面積約為50平方米的專用錄播教室,6平米左右導播室,預留雙層玻璃視察窗。

(2)房間內裝飾盡量簡樸,墻壁顏色應盡量選用中性、非白色的色調,如淺灰、淺藍等。避免在室內陳設鏡子、懸掛藝術品、放置植物花卉等。否則這些與教學內容無關的背景信息會在攝像頭轉動或變焦時產生干擾,造成圖像編碼質量的下降。

篇2

關鍵詞:云計算;大數據;遙感;GIS;集群

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)44-0227-02

一、前言

社交網絡、視頻監(jiān)控、智慧地球等應用的逐步普及,預示著真正進入一個大數據的時代,而云計算無疑是解決大數據的好方式。云計算提供可用、便捷、按需的網絡訪問,是傳統(tǒng)分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化等計算機和網絡技術發(fā)展融合的產物。

為了適應發(fā)展各大高校計算機專業(yè)也逐步開設了云計算的課程,但其教學的方式大多還處于基礎的理論探討和現有國外成熟系統(tǒng)的比較分析,使學生很難對云計算有一個直觀、透徹的認識。急需要一個云計算的實驗教學平臺,從理論教學向實踐教學轉變,才能使學生撥開云計算的“神秘面紗”,走進內部剖析的關鍵技術。

二、選用遙感云GIS平臺作為云計算的實驗教學平臺的優(yōu)勢

1.遙感云GIS是利用計算機技術對地球表面空間相關地理分布數據進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示的技術。其天然的海量數據的管理、計算,是云計算的良好的應用背景。

2.經過幾十年的發(fā)展,已經有較為成功的遙感云計算平臺,如google earth為代表的平臺,將全球海量的遙感影像數據放在一個平臺上,通過一個輕量級的客戶端訪問所有數據,能讓學生更容易理解。

針對以上情況,本文設計一種開放性的云計算實驗教學方案,采用以學生開發(fā)為主、教師啟發(fā)指導為輔的實驗教學模式,拓展學生的理論和實踐能力。

三、遙感云計算平臺系統(tǒng)架構

遙感云計算平臺為了應對遙感海量數據存儲和高吞吐量的計算的需求,采用“存儲―計算”一體化的集群架構,整個集群采用星形拓撲結構,主服務器連接多個節(jié)點服務器。主服務器響應外部請求,管理元信息;節(jié)點服務器,存儲數據和計算工具,避免計算過程中的大量數據遷移、方便性能和存儲的擴展。

從邏輯結構上,采用自底向上、層層虛擬化的方式,分別構架資源引擎、數據引擎、計算引擎,最上層采用服務總線統(tǒng)一協(xié)調引擎工作并對外提供集群服務。

資源引擎:負責底層所有硬件資源的管理和通訊技術,提供集群文件并行讀寫的技術支持,使得硬件環(huán)境向上透明,上層引擎模塊只需要關心邏輯節(jié)點,而不再關心硬件服務器。

數據引擎:管理集群內部的所有的遙感、GIS數據的元數據信息,并提供集群數據存儲、讀取、查詢的各種接口,負責數據的遷移、備份、導入、導出等功能。

計算引擎:管理所有的計算工具,進行分布式計算任務的分配、管理等功能。

服務總線:響應來自外部的服務請求,將請求分解到資源、數據和計算,并協(xié)調運算,最后響應請求。

在這樣的服務體系結構下提供多種遙感云GIS數據服務接口,同時提供二維、三維客戶端、智能終端等多種類型的基礎功能的客戶端。行業(yè)應用的開發(fā),只需要根據實際的業(yè)務需求在基本客戶端的基礎上調用數據服務接口進行二次開發(fā),從而大大降低了實驗過程中用于基礎平臺和客戶端開發(fā)所用的時間。

四、遙感云GIS實驗教學方案設計

遙感云GIS實驗教學內容主要突出對云計算知識的綜合運用能力的培養(yǎng),通過基于該模擬的云計算平臺的實驗了解云計算的應用模式,并逐步掌握云計算的內部技術架構。實驗包括自主服務搭建、平臺服務接口二次開發(fā)、計算工具研發(fā)等三個方面的內容,從難度上具有一定的層次性,適合不同程度的學生實驗。

(一)自主搭建服務

可在虛擬機環(huán)境下安裝服務器程序,如圖2從下到上逐層實現虛擬化,底層服務器節(jié)點是單個服務器主要用于存儲數據及計算工具之上運行節(jié)點守護進程;往上通過四大引擎(資源、數據、計算、可視化)對底層節(jié)點實現虛擬化;最上層由主服務和可視化服務對四大引擎實現二次虛擬化,實現對外服務的統(tǒng)一接口;各種客戶端通過主服務提供的http接口實現和服務端程序的交互。

學生通過自己動手安裝全套遙感服務程序,了解輕量級遙感云服務工作模式,對云計算入門非常有幫助。

(二)平臺服務二次開發(fā)

該平臺的主要功能在于通過網絡服務的方式提供基于遙感GIS的二次開發(fā)接口,在具體的應用中利用這些接口快速實現遙感服務應用,同時平臺提供多種類型的客戶端基礎模型。

為學生設計多種遙感應用的案例,通過該云服務平臺快速完成行業(yè)應用的解決方案。

1.林業(yè)應用。要求實現對林地區(qū)域的管理,以遙感影像作為底圖,用矢量數據繪制出林木種類、林區(qū)所屬等信息,并且在這個基礎上實現林區(qū)屬性數據的查詢等功能。利用平臺的開放遙感GIS服務接口能夠較快速的實現遙感影像及矢量數據的疊加顯示,并進行簡單的矢量交互查詢操作。

2.土地執(zhí)法應用。通過對某一個區(qū)域的不同時間的影像對比,系統(tǒng)自動對變化區(qū)域進行提醒報警,方便執(zhí)法人員主動到現場進行執(zhí)法調查。該應用利用了調用平臺的影像對比工具對指定的影像進行匹配比較,這就是應用了平臺的計算服務接口。

3.數字校園應用。主要功能是展示校園的三維場景,在實驗中學生自行用3dmax等工具設計學校的建筑物,并導入平臺,設定模型的具置。利用平臺提供的三維客戶端展現在影像地圖上的三維場景。該部分的實驗主要通過云平臺的應用,進一步了解云服務的應用模式,并且在實驗開展過程中設計出更多的應用案例,此實驗適合具有一定開發(fā)能力的學生。

(三)計算工具研發(fā)

平臺本身除了提供豐富的遙感GIS計算工具之外,也對外開放工具開發(fā)接口。設計實驗讓學生在符合平臺工具開發(fā)標準的基礎上開發(fā)自己的處理工具,設計個性化、專業(yè)化的數據處理工具,這要求學生具有一定的專業(yè)知識,并具有較高的開發(fā)能力,對研究生的科研具有幫助。

五、結語

本文提出一種開放性的基于GIS的云計算實驗教學方案,涵蓋了集群硬件、網絡分布計算、遙感GIS大數據存儲等關鍵技術,是對云計算實驗教學的一種探索與嘗試。通過該實驗方案能讓學生直接感受到云計算的實際應用,同時激發(fā)學生對云計算的學習興趣。

在近兩年的教學過程中,學生基于該實驗方案進行設計開發(fā),師生普遍反映對學生云計算的入門和提高有很大的幫助。

參考文獻:

[1]任伏虎,王晉年.遙感云服務平臺技術研究與實驗[J].遙感學報,2012,16(6).

[2]劉展鑫.基于云計算的GIS架構模式研究[J].黑龍江科技信息,2012,(11).

[3]范協(xié)裕,任應超,楊崇俊,等.基于集群技術的可伸縮云GIS服務平臺研究[J].計算機應用研究,2012,29(10).

[4]丁浩格.云計算環(huán)境下虛擬現實實驗教學網站的設計與實現[D].漳州:閩南師范大學,2014.

篇3

關鍵詞:實踐教學;創(chuàng)意;創(chuàng)新;創(chuàng)業(yè);綜合訓練;機電

中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0110-03

一、概述

在大工程的背景下,為了提高學生的工程實踐能力和綜合工程素質,加強“厚基礎、寬口徑、創(chuàng)新性、復合型”高素質的人才培養(yǎng),同時,為適應新形勢下學生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)精神和綜合能力的培養(yǎng),提高實踐教學和綜合能力訓練力度,必須堅持復合型和創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)的實驗教學指導思想,注重多學科融合,強調機電設計、制造、控制與管理相結合以及人文藝術素養(yǎng)兼顧的綜合培養(yǎng)模式。在完善理論教學的同時,大力加強實驗與實踐教學改革,著力推進實踐教學內容、方法、手段、管理以及實驗教學模式的改革與創(chuàng)新。立足浙江、面向全國的經濟發(fā)展大環(huán)境、迎合企業(yè)對人才的要求,改變新形勢下學生就業(yè)尷尬的局面,把工程素質教育與文化藝術素質教育有機地聯系起來,并加以綜合運用。培養(yǎng)學生工程技術基礎扎實、人文藝術素養(yǎng)優(yōu)良的綜合能力,促進學生知識、能力和素質協(xié)調發(fā)展。在實踐教學內容安排上,我們將綜合訓練項目貫穿整個大學的培養(yǎng)過程,利用綜合創(chuàng)新訓練平臺,通過各種綜合創(chuàng)新及創(chuàng)業(yè)設計和各類學科競賽,培養(yǎng)學生設計制造、成本分析、工業(yè)工程管理、創(chuàng)業(yè)策劃和團隊合作等綜合能力。“認知―綜合”兩端式實踐教學方案及綜合訓練項目的實施,對建立多學科融合和交叉的綜合實踐能力訓練,探索新時期高校新型人才培養(yǎng)模式,具有重要的意義。

二、實踐教學方案

在教學理念上打破傳統(tǒng)的實踐教學培養(yǎng)模式,突出“認知―綜合”兩端式實踐教學環(huán)節(jié)。認知訓練,使學生提前介入綜合訓練項目的學習和研究;綜合訓練項目培養(yǎng)學生的綜合創(chuàng)新能力,進一步強化認知的效果?!罢J知―綜合”兩端式實踐教學環(huán)節(jié),貫穿整個大學的培養(yǎng)過程,從而激發(fā)學生學習的積極性和主動性,為又好又快地培養(yǎng)多學科融合和交叉實踐能力的高素質人才創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。

在學生入學初期,通過工程訓練中心的認知訓練,為剛入校的學生展示現代制造全過程,使他們了解現代制造所涉及的機、電、管、控等多學科融合的全貌。在認知訓練階段結束時,要求學生確定綜合實踐訓練項目,使學生提前介入綜合訓練項目的學習和研究,工程訓練中心起到了現代制造的“入學教育”和專業(yè)引導作用。此后,學生帶著綜合實踐訓練的任務進入各專業(yè)知識的強化訓練和學習階段,無形中增加了學習的主動性和針對性,分別由各專業(yè)實驗室完成實踐教學的中間階段―基礎訓練與專業(yè)訓練,同時鼓勵學生通過輔修第二專業(yè)的形式跨學科強化專業(yè)知識學習。最后,學生進入高年級后又回到工程訓練中心,利用綜合創(chuàng)新訓練平臺,通過各種綜合創(chuàng)新設計以及綜合競賽,對不同學科的知識加以綜合運用,并完成綜合訓練項目。

圖1 “認知―綜合”兩端式實踐教學環(huán)節(jié)

以現代制造業(yè)的“大工程”為主線,結合“機電一體化”系統(tǒng)和“管控一體化”過程進行多學科融合,重點突出“認知―綜合”兩端式的實踐教學,最終培養(yǎng)學生的“三創(chuàng)”(創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè))能力和綜合實踐能力。綜合創(chuàng)新訓練平臺如圖2所示。學生在完成基礎課實驗與專業(yè)課實驗后,進入綜合訓練階段。首先學生根據興趣和意向選擇綜合訓練項目,以滿足學生個性化學習的需要。通過綜合訓練方案制訂、開題報告、具體實施、答辯評分等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生系統(tǒng)地、科學地應用現代工程知識的能力、創(chuàng)新能力和工程實踐能力。綜合訓練項目包括定制項目、課外科技活動、競賽、教師課題、新苗計劃、開放實驗室項目等,圍繞機電一體化工業(yè)系統(tǒng)及管控一體化制造過程,要求體現跨學科、跨專業(yè)、以及創(chuàng)意設計、創(chuàng)新理念、創(chuàng)業(yè)計劃等內容。通過綜合訓練階段,完成所學知識與社會需求之間的對接,全面提高學生的綜合實踐和“三創(chuàng)”能力,使學生基本具備走向社會的就業(yè)、工作和創(chuàng)業(yè)能力。實驗室全天開放,創(chuàng)新教學團隊提供指導。同時,面向全校學有余力的學生,提供模塊式的培養(yǎng)方案,制訂個性化綜合訓練項目,由專門老師跟蹤指導,最后在工程訓練中心完成訓練項目和答辯。針對有發(fā)展?jié)摿Φ捻椖浚苯舆M入學校大學生科技創(chuàng)業(yè)園進行創(chuàng)業(yè)孵化。最終達到“自行設計、自主研學、自由創(chuàng)造”的教學目標。

圖2 綜合創(chuàng)新訓練平臺

實踐教學體系從認知到基礎和專業(yè)訓練,再到綜合訓練,符合人才培養(yǎng)的科學規(guī)律。各階段的訓練內容配置,以“現代制造業(yè)”的理念為指導,以提高學生工程能力、創(chuàng)新能力和綜合素質為目標,具有漸進、互動、模塊、開放等特點。

三、綜合訓練項目

針對綜合性工程訓練的教學特點和復合型工程應用人才的培養(yǎng)要求,綜合訓練特色項目設置堅持“機電、經管、控制”多學科融合的原則,通過特色項目的實踐教學,培養(yǎng)學生在機電產品設計制造、工藝和成本分析以及工程管理等方面的綜合能力和“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”能力。綜合訓練特色項目設置如表1所示,設置了7個規(guī)定的項目、學生自擬題目、各類學科競賽以及工程訓練中心項目。其中7個規(guī)定的項目來自教師的科研項目,結合學院的學科方向,符合“機電、經管、控制”多學科融合的原則,曾作為“挑戰(zhàn)杯”的作品參加過比賽。學生自擬題目可以結合教師的科研項目、學生的各類科技創(chuàng)新項目而確定,通過學院教學工作委員會審定。各類學科競賽的題目,應滿足學科競賽的要求,要有設計制造、成本分析、工業(yè)工程管理、創(chuàng)業(yè)策劃等內容。工程訓練中心項目是指根據學院實驗室發(fā)展的需求而提出的實驗設備自制計劃,除設計制造外,補充成本分析、工業(yè)工程管理、創(chuàng)業(yè)策劃等內容。綜合訓練按以下步驟實施。

1.第一步完成選題與組隊。根據學生的興趣與意向,以4~5個同學為小組,選擇綜合訓練項目。在充分調研和分析的基礎上,進行概念和創(chuàng)意設計。

2.第二步完成方案設計。綜合運用所學的知識,在概念和創(chuàng)意設計基礎上,對訓練項目進行方案設計。在方案設計中,增加對項目市場營銷、成本分析、工程管理、財務預測等方面的考慮,做出全面、系統(tǒng)、合理的方案,以培養(yǎng)學生的“三創(chuàng)”能力以及團隊協(xié)作精神。

3.第三步加工與裝配。根據設計的技術要求,制訂合理加工工藝,以使在給定批量條件下加工成本最低。在學院實驗示范中心中,進行零件加工、裝配。在這一階段,主要培養(yǎng)學生基本工程素質和操作能力。同時,結合項目進行制造成本分析,通過對制造過程的組織和管理,提高學生成本分析及控制和工業(yè)工程管理的能力。

4.第四步質量檢驗與誤差分析。對制作完成的作品進行質量檢驗與性能測試,檢驗產品是否符合設計任務書規(guī)定的要求,分析誤差、不足及產生的原因,提出改進的措施。通過質量分析、管理與控制環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生分析問題與解決問題能力,提高工程管理素質。

5.第五步制訂創(chuàng)業(yè)計劃。對制作完成的作品,根據生產批量,制訂創(chuàng)業(yè)計劃。結合所學的企業(yè)管理、市場營銷、財務管理等方面的知識,對創(chuàng)業(yè)計劃進行可行性分析,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)業(yè)能力。

6.第六步答辯與考核。按照各階段的方案報告、生產報告、市場報告和創(chuàng)業(yè)計劃書打分,結合現場答辯和辯論情況評分,最后得出綜合分。

四、結束語

堅持復合型和創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)的實驗教學指導思想,注重多學科融合,強調機電設計、制造、控制與管理相結合以及人文藝術素養(yǎng)兼顧的綜合培養(yǎng)模式。在完善理論教學的同時,大力加強實驗與實踐教學改革,著力推進實踐教學內容、方法、手段、管理以及實驗教學模式的改革與創(chuàng)新。以人為本,加強和發(fā)揮學生的自主性和能動性。以能力培養(yǎng)為核心,注重培養(yǎng)學生的實踐能力和“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”三創(chuàng)能力。促進學生知識、能力和素質協(xié)調發(fā)展。夯實基礎、拓寬知識、學科交叉、突出綜合、體現特色、培養(yǎng)“三創(chuàng)”和提升素質。本文提出的“認知―綜合”兩端式實踐教學方案以及綜合訓練項目,經過三年多的實踐證明,學生的興趣、積極性、自主性得到了極大的發(fā)揮,促進了“三創(chuàng)”能力和綜合素質的提高。從我校機械工程學院學生來看,近年來各類學科競賽成績優(yōu)異。學科競賽既能提高學生的工程與“三創(chuàng)”能力,又能培養(yǎng)團隊合作精神。學生能力和素質的提高,使畢業(yè)生就業(yè)率一直在全省高校中名列前茅,贏得了用人單位的好評。同時,學生自主創(chuàng)業(yè)的數量逐年上升,為建立創(chuàng)新型國家奠定了未來的基礎。

篇4

南昌航空大學無人機工程實驗室秉承學校以民族振興和中國航空航天事業(yè)不斷進步為己任,堅持“立足江西、面向全國,服務地方、服務國防”的服務面向,積極服務江西地方經濟社會發(fā)展,將主要致力于低成本中小型無人機研發(fā)和設計技術的產業(yè)化,逐步形成無人機系統(tǒng)總體設計、飛行器設計、飛行控制系統(tǒng)設計、發(fā)射與回收系統(tǒng)設計的設計體系和從超低空、低空至中、高空,金屬機體或非金屬機體的,固定翼或旋翼的軍用靶機或民用多功能無人機的生產體系,推動中、低端無人機制造企業(yè)和相關產業(yè)的發(fā)展,為無人機相關產品的產業(yè)化、標準化提供行業(yè)性的技術服務平臺和合作交流的溝通平臺。

二、建設內容和規(guī)劃

無人機工程實驗室擬在現有的無人機裝配車間、桌面聯調車間,發(fā)動機試車車間(臺)的基礎上,進一步建設和完善無人機發(fā)動機綜合實驗室、桌面聯試實驗室和全機機靜態(tài)聯試實驗室。

1、發(fā)動機綜合實驗室

主要進行發(fā)動機的功率、耗油率、螺旋槳推力、冷卻系統(tǒng)、試驗,發(fā)動機定期檢修與測試;可實現發(fā)動機起動、熄火控制、風門控制、點火控制、狀態(tài)監(jiān)測、螺旋槳扭矩及推力測量,進行無人機全機動態(tài)聯試試驗。

2、飛機靜態(tài)聯試實驗室

主要進行無人機總裝調試,無人機全機靜態(tài)聯試,無人機重量、重心測量,全機靜力試驗等。

3、桌面聯試實驗室

桌面聯試實驗室主要進行以下系統(tǒng)試驗:

電氣系統(tǒng)試驗:包括用于內場維修的二次檢測設備含發(fā)電機校驗臺一套,電氣控制器檢測箱,火工品控制設備檢測箱,三相靜止變流器檢測箱,電纜自動檢測設備,蓄電池組檢測設備,舵機性能綜合測試系統(tǒng);用于外場測試的一次檢測設備,采用一套通用地面供電測試設備,對無人飛行平臺供電,外場電源車用于提供外場電源,包括柴(汽)油發(fā)電機、直流穩(wěn)壓電源、車載蓄電池,能提供交流三相四線制380V/50Hz電源,直流28.5V電源。

無線電測控系統(tǒng)試驗:無線電測控系統(tǒng)采用數據電臺作為上、下行數據鏈路、擔負地面與飛行器之間的聯絡。完成地面控制指令上行發(fā)送、機載數據的實時下行傳遞以及飛行參數的實時顯示等試驗。

飛控系統(tǒng)試驗:無人機飛控技術實驗室由系統(tǒng)集成/綜合檢測與調試系統(tǒng)、外場檢測與調試系統(tǒng)和動態(tài)物理仿真系統(tǒng)等。系統(tǒng)集成/綜合檢測與調試系統(tǒng)是飛控綜合設計以后轉向工程實現的關鍵階段。系統(tǒng)集成的各個部件和傳感器,需要分別進行動靜態(tài)性能測試與標定,系統(tǒng)集成以后全系統(tǒng)需要進行綜合測試、故障檢測和定位等。這就需要相應的先進的部件測試和綜合測試設備。

三、建設方案與投資估算

無人機工程實驗室項目建設方案及經費需求見表1。

表1 建設項目及經費需求表

序號 建設項目名稱 投資估算(萬元) 計劃建設期

1 發(fā)動機綜合實驗室 100~120 3年

2 桌面聯試實驗室 80~100 5年

3 全機靜態(tài)聯試實驗室 60~80 3年

4 配套建設 50 3年

合計 290~350 3~5年

其中:

發(fā)動機綜合實驗室主要設備包括發(fā)動機試驗臺架、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、發(fā)動機燃油系統(tǒng)、發(fā)動機參數采集監(jiān)測系統(tǒng)等;

飛機靜態(tài)聯試實驗室主要設備包括無人機稱重系統(tǒng)、靜力試驗系統(tǒng)及壓氣機、臺鉆、平臺、水平儀、工具等;

桌面聯試實驗室主要設備包括無線電測控系統(tǒng)檢測設備、電氣系統(tǒng)二次檢測設備、電氣系統(tǒng)一次檢測設備、數字邏輯混合信號示波器、信號分析儀、通用函數發(fā)生器、數字采集裝置、高度/速度傳感器和磁航向傳感器測試、標定系統(tǒng)、導航系統(tǒng)仿真設備、多目標任務處理、航路規(guī)劃設計驗證系統(tǒng)、三維數據生成器、速率陀螺測試轉臺、陀螺平臺綜合參數測試轉臺、集成電路與分立器件測試系統(tǒng)、無人機外場綜合自檢測系統(tǒng)、檢測設備標定系統(tǒng)、慣導衛(wèi)星實時仿真器、景象目標模擬器等。

四、經濟與社會效益分析

篇5

1 兩個改進實驗

擴束原理 激光是點光源,但它垂直經過圓柱形細玻璃棒之后,由于折射就變成了線性方向垂直玻璃棒的線光源。讓激光平行于底板且使線性方向垂直底板入射,就能顯示光的路徑。如圖1所示,光垂直全反射棱鏡的斜邊入射的情景;如圖2所示,光垂直全反射棱鏡的直角邊入射的情景。

丁達爾原理 在“彎曲的有機玻璃棒能導光”實驗中,由于橫截面是圓,上述擴束原理無效。筆者利用膠體的丁達爾現象,在彎曲的有機玻璃管中注入折射率較大的膠體封裝,用高亮綠激光入射,讓學生看到了清晰的全反射光路,如圖3所示。

2 原創(chuàng)實驗

全反射的產生條件是本課的重點。但國內過去各種版本的教材以及現行新課程各種版本的教材都沒有設計專門的實驗進行研究,都是借用引入全反射概念的半圓形玻璃磚實驗進行分析。為了突出本課的重點,筆者設計了一個專門的實驗進行產生條件的演示,強化了學生對全反射產生條件的認識,收到了很好的教學效果。

制作的材料 玻璃棒(摩擦起電用的玻棒)、激光筆(帶支座)、甘油、膠頭滴管、大泡沫板、鐵架臺(附鐵夾)、一頭有螺絲的短鐵棒。

制作與使用 用鐵架臺上的鐵夾將玻璃棒傾斜向下固定;用萬向夾將一端有螺紋的短鐵棒固定在鐵架臺上端,在短鐵棒的另一端通過螺母使大泡沫板與玻璃棒成45°豎直固定;利用萬向支座將激光筆傾斜向上固定。打開激光筆電源開關,將一束激光從玻璃棒的橫截面傾斜入射,如圖4所示,觀察到泡沫板上只是玻璃棒的一端有明亮的光斑,其他地方無光,說明光在玻璃與空氣的界面發(fā)生全反射。用膠頭滴管吸少許甘油,滴在玻璃棒側面的入射點上,立即觀察到原亮斑的上方有大面積的光出現,并且原亮斑的亮度有所降低,如圖5所示,說明光泄漏了,讓學生思考是全反射的什么條件不滿足。

原理與解釋 如圖6所示,光射到玻璃棒側面時,同時滿足全反射的兩個條件:①光密介質進入光疏介質;②入射角大于臨界角,所以發(fā)生全反射。當一滴甘油滴上時,我們知道,甘油的折射率和石英玻璃是一樣的,光由玻璃進入甘油時方向不變,但甘油粘滯性使它形成暫時凸起,從而使光由甘油進入空氣的入射角小于臨界角,而折射進入空氣中,不滿足全反射的第二個條件,如圖7所示。

3 “變臉魔術”實驗

關于全反射棱鏡,新課程各版本教材以及歷屆教材中在這塊設計的實驗不多,這使得學生對全反射棱鏡及其應用的認識不夠,印象不深。為此,筆者在本課中設計了一個“變臉魔術”實驗,創(chuàng)新了實驗教學模式。學生興致盎然地觀看魔術,動腦動手地揭秘魔術,不知不覺地加深對全反射棱鏡的認識。

原理 如圖8所示,透明有機玻璃制成的立方體容器,被兩塊有機玻璃沿對角線隔成兩等腰直角三角形截面的容器,平面鏡平行隔板放置。當兩容器盛水而隔層不盛水時形成兩等腰直角形截面的棱鏡,即全反射棱鏡。如圖8所示,在觀看位置的對面貼上藍臉,側面貼上紅臉時,紅臉經左棱鏡全反射出現在觀看位置的左側,藍臉經右棱鏡全反射又經平面鏡反射出現在觀看位置的右側。當隔層間也盛水時,就不形成全反射棱鏡,藍臉經水、有機玻璃折射后直接被看到而出現在左側,紅臉經水、有機玻璃折射、經平面鏡反射被看到而出現在右側,如圖9所示。這樣,觀看位置的左側由紅臉變成藍臉,右側由藍臉變成紅臉。當隔層間的水通過下方的注射器緩慢注入時,以上變臉是個漸變過程,非常生動有趣,具有魔術般的效果。

制作 選取3 mm厚的透明有機玻璃(太薄隔板易變形,太厚沒有必要)按如圖10、圖11所示的尺寸切割、粘合。粘合時一定要保證45°和90°角的精準,否則影響實驗效果。如圖11所示,容器底部安裝兩50 ml的一次性注射器;如圖10所示,隔層底部打兩小孔;通過軟管連接小孔與注射器。選取兩合適大小的胸牌,剛好能插入或拔出藍、紅臉為宜,把胸牌用雙面膠粘貼在觀看位置的對面和側面,制作完成。

使用 第一步:注水,在兩等腰直角形截面的容器內注滿水;第二步:上藍臉,在觀看位置的對面胸牌中插入藍臉;第三步:上紅臉,在觀看位置的側面胸牌中插入紅臉;第四步:插卡,將一不透光的塑料卡片插入隔層之間,發(fā)現卡的插入,并不擋住任何圖片臉,隨后拔出卡;第五步:變臉,見證奇跡的時候,通過下方注射器向隔層注水,隨著隔層水位升高,變臉逐漸進行,當水位相平時,變臉完成。如圖12變臉前,如圖13變臉中,如圖14變臉后。

4 系列趣味實驗

全反射是一種光的自然現象,我們周圍有許許多多的全反射現象,就看能否發(fā)現它。于是在課堂上開展發(fā)現全反射的競賽活動,創(chuàng)新了實驗教學的組織方式和教學模式。在各小組桌面均提供了6個教材上沒有的自制教具實驗。它們是:豆子神秘消失;水中氣泡更明亮;神秘湯勺;自行車尾燈明亮;水流導光;塑料光纖。通過課堂競賽活動的開展,學生的積極性充分地調動起來,一些同學的成功發(fā)現,啟發(fā)著更多同學的積極思考,越來越多的發(fā)現方案設計出來,同學們的發(fā)現潛能得到了充分的釋放。

5 “海市蜃樓”實驗

海市蜃樓是自然奇觀,可遇而不可求,在教室做海市蜃樓模擬實驗,學生的積極性被充分調動。筆者用水和飽和食鹽水的折射率不同而形成擴散層模擬了自然界中的海市蜃樓。學生興致盎然地觀看蜃景,筆者適時引入:為了揭秘海市蜃樓,我們今天來學光的全反射。

制作 將8 mm厚的玻璃做成長60 cm、寬30 cm、高50 cm的玻璃缸;將飽和食鹽水倒入缸內至1/3深度,再加少許食鹽攪拌,呈略過飽和狀態(tài);將長60 cm、寬30 cm烙滿小孔的泡沫板放入缸內,浮在食鹽水上;將略浸濕的白紙與泡沫板密貼,且與缸內壁密貼,形成“紙缸”;利用虹吸將清水注入“紙缸”中,清水的量為1/3深度,由于泡沫板密度小于水,泡沫板逐漸上升,清水慢慢滲入;靜置、等待2~3小時(放置期間不可振動、晃動裝置),可看到“分層”的液面即擴散層的形成,待達一定厚度即可進行實驗;側面用燈光照射被觀察物體,如圖15所示。在物體正對的一方觀察即可看到蜃景,如圖16所示。

一般原理 飽和食鹽水的密度和折射率均比水大,當水和飽和食鹽水“安靜”地“碰”在一起時會引起擴散,擴散層的密度和折射率形成梯度化,模擬了海面上空氣因溫度的梯度變化而形成空氣層的密度與折射率的梯度變化。如圖17所示,物體發(fā)出的光線在擴散層不斷折射,入射角越來越大,以致發(fā)生全反射,并返回擴散層又不斷折射,最后進入眼睛,眼睛認為光是直線傳播,逆著入眼光線“找”物而看到蜃景。用激光斜向上射入食鹽水,如圖18所示,彎曲的光路印證了以上的分析。

蜃景倒正

1)問題的提出?!昂J序讟恰睂嶒灥男掳l(fā)現:有的位置觀察居然看到了倒立蜃景。因為現行教材和歷屆教材,凡是涉及海面上海市蜃景的描述都是正立的,原因都說是全反射。將這個問題融入這堂課,一則科學探究得到了深入,二則學生的科學態(tài)度得到了培養(yǎng)——敢于質疑。

2)倒立蜃景成因。根據前面的觀察經驗,又有利全班同學看到倒立蜃景的產生過程,筆者使用了投影儀的攝像頭代替眼睛,降低攝像頭位置,拖退物置,學生驚奇地發(fā)現,屏幕上出現了倒立蜃景,如圖19所示。倒立蜃景如何形成?用激光筆檢驗,調整傾角,使這條激光射入攝像頭,如圖20所示。再看擴散層光路,問:有沒有全反射?答:有。然后光路分析,如圖21所示。結論:因為有全反射,所以蜃景倒立。

3)正立蜃景成因。那最初看到的正立蜃景是如何形成的?攝像頭回到最初位置并使物體前進一些,屏幕出現最初的正立蜃景。依然用激光筆檢驗,增大傾角,使激光射入攝像頭,如圖22所示。再看擴散層光路,問:有沒有全反射?答:沒有。然后光路分析如圖23所示。結論:只有折射,所以蜃景正立。

篇6

 

(XXX市政投資開發(fā)有限公司)

 2018年11月

 

第一章   項目概況

 

一、項目名稱:XXX新區(qū)紫金路延長線配套用房及市政道路建設項目

二、建設性質:新建              

三、建設單位:XXX市政投資開發(fā)有限公司

(一)法人代表:XXX

(二)聯系電話:XXX

(三)聯系地址:XXX新區(qū)審計局五樓 

(四)郵    編:XXX

四、建設地點:XXX紫金路延長線(園丁小區(qū)農貿市場商住樓旁)。 

五、建設時間:開工時間:2019年1月;竣工時間:2019年4月                

六、建設規(guī)模及內容:1.XXX新區(qū)紫金路延長線空地范圍內建蓋小區(qū)配套設施:項目規(guī)劃用地1351平方米,總建筑面積732.34平方米。項目建成后預計有20間商鋪。本項目為臨時性房屋建筑。2.地塊周圍市政道路等基礎設施建設:擬建8米寬市政道路56.2米,9米寬市政道路70.4米。項目的實施旨在提高周邊小區(qū)居民生活質量及小區(qū)配套設施建設,為周邊生活小區(qū)居民提供便利;

七、項目投資概算及資金籌措方案

1.投資概算:項目概算總投資230萬元,其中:    。

2.資金籌措方案:由公司自籌。            

 

第二章   項目概況

 

由于XXX園丁小區(qū)農貿市場商住樓已建成投入使用,因此為進一步提高和完善小區(qū)功能,方便廣大住戶生活,根據新城區(qū)總體建設規(guī)劃,結合小區(qū)實際情況,經公司研究,擬在XXX新區(qū)紫金路延長線空地范圍內建蓋小區(qū)配套設施以及地塊周圍市政道路等基礎設施的建設。地塊為XXX地塊,由我公司負責建設。公司為有限責任公司。經營范圍為:承擔縣城老城區(qū)及新區(qū)市政建設等項目的開發(fā)、投資及管理,包括道路交通、供排水、電力、學校、醫(yī)院、菜市場等基礎配套設施項目的融資、投資和經營管理;扶貧項目開發(fā)投資。

 

第三章  建設規(guī)模、技術標準、建設方案及進度計劃

一、項目建設內容

1.XXX新區(qū)紫金路延長線空地范圍內建蓋小區(qū)配套設施:項目規(guī)劃用地1351平方米,總建筑面積732.34平方米。項目建成后預計有20間商鋪。本項目為臨時性房屋建筑。2.地塊周圍市政道路等基礎設施建設:擬建8米寬市政道路56.2米,9米寬市政道路70.4米。項目的實施旨在提高周邊小區(qū)居民生活質量及小區(qū)配套設施建設,為周邊生活小區(qū)居民提供便利。

二、技術標準及工程建設方案

《鋼結構設計規(guī)范》

《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》

《建筑結構荷載規(guī)范》

《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》

《城鎮(zhèn)道路工程與質量驗收規(guī)范》

《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》

三、進度計劃

為確保本項目有計劃有步驟地組織實施,按期完成建設任務,作項目實施進度安排如下:

(一)第一階段: 2018年11月–2018年12月完成實施方案編制審批等前期工作。

(二)第二階段:即項目實施階段,2019年1月–2019年4月,完成項目建設任務。

(三)第三階段:2019年5月完成項目的驗收工作。

 

第四章  投資概算及資金籌措

一、投資概算

本項目概算總投資為230萬元,分項投資如下:

1、紫金路延長線配套用房建設預計投資200萬元;

2、地塊周圍市政道路等基礎設施建設預計投資30萬元。

二、資金籌措

本項目概算總投資230萬元;

資金籌措方案為:公司自籌。 

第五章  環(huán)境保護及安全生產方案

 

一、環(huán)境保護目標及措施

 貫徹環(huán)保“三同時”方針,即環(huán)境治理設施應與項目的主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用,遵循“預防為主、防治結合、綜合治理”的環(huán)保原則,做到技術可行、經濟合理、效益顯著,盡可能使建設對周邊環(huán)境降低到最小影響。

排除噪音及粉塵污染。項目在施工過程中,可能因施工機械的運轉產生一定的噪音及粉塵,從而造成對周邊環(huán)境的低度污染。因此,要求施工隊伍依據對周圍環(huán)境的影響程度加以防范,變更附近的生活環(huán)境的作業(yè)時間,對于噪音大的機械設備增加隔音裝置,對粉塵多的部位要采取噴水除塵處理,采取振動較小的施工方法,確保施工現場環(huán)境不受污染。

二、安全生產

(一)安全要求

項目單位要嚴格執(zhí)行國家安全生產法規(guī),并與施工單位簽訂安全、環(huán)保相關合同,切實做到“安全第一”。使用搬運等機構設備,在開工前應加強安全生產培訓,操作時嚴格按照操作規(guī)程,杜絕責任事故發(fā)生。要注意降塵降噪,以保護工人的身心健康。認真貫徹“安全第一,預防為主”的方針,確保項目經營符合職業(yè)安全衛(wèi)生的要求,保障職工在勞動中的安全健康,嚴格執(zhí)行勞動部《建設項目勞動安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定》。在所有用電設備和設施處落實完善安全措施,以確保操作員安全生產。崗位操作人員應熟悉設備技術性能,定期檢查,安全操作。

(二)防范措施

根據國家有關勞動安全衛(wèi)生政策規(guī)定,本項目擬采用的勞動安全防范措施有:

1.粉塵的防范措施

工作過程中,會產生少量的粉塵,長期接觸會影響身體健康,造成不良影響,為了防止產生的粉塵累積,在施工作業(yè)中可采取灑水降塵和通風措施。

2.墜落意外傷害防范措施

在施工過程中,應加強對施工地段基礎開挖的觀察,防止滑坡、高空墜落物對人體的傷害,對危險地段和部位要切實采取防護措施加強安全防范工作。

3.人身防護措施

嚴格管理生產勞動過程中易燃、易爆物品的使用,根據工作環(huán)境特點配備各種必要的防護用具和勞保用品。

4.安全教育

對所有工人要進行安全教育,施工過程中,安全標識、標志設置要嚴格按設計安放設置,并有專人負責,保證其運行、使用的可靠性。

 

第六章  節(jié)能措施

 

節(jié)約資源,保護環(huán)境是我國的基本國策之一。為了使建設項目得到有效節(jié)約并合理利用資源,應始終貫徹節(jié)約資源、保護資源的原則。根據國家發(fā)改委、國家建設部等有關部門的規(guī)定,在項目選址、設備、設施選型、建筑設計、施工、材料、能源等必須考慮節(jié)能高效問題。

 

第七章  招投標方案

 

一、招投標依據

(一)《中華人民共和國招標投標法》;

(二)《工程建設項目招標范圍和規(guī)模標準規(guī)定》(中華人民共和國國家發(fā)展計劃委員會第3號令);

(三)《工程項目自行招標試行辦法》;

(四)《云南省建設工程招標投標管理條例》;

(五)《玉溪市房屋建筑和市政基礎設施建設項目招標投標管理規(guī)定》

(十)XXX建設工程招投標管理制度。

二、招標組織原則

(一)嚴格執(zhí)行國家及云南省招標制度;

(二)遵循公開、公平、公正和誠實信用的原則,保證招標人平等、便捷地獲取招標信息,嚴格評標規(guī)定,保證評標活動的公正性。

 

第八章  效益分析

 

一、經濟效益

項目建成后預計有20間商鋪,實現經濟效益25萬。

二、社會效益

提高周邊小區(qū)居民生活質量及小區(qū)配套設施建設,為周邊生活小區(qū)居民提供便利;地塊周圍市政道路建成后,方便車輛行駛,有效的避免堵車,降低了交通事故發(fā)生的概率。

 

第九章  組織管理措施

 

一、項目資金管理

加強資金管理,建立會計制度,項目資金實行專戶管理、??钍褂?,并加強審計和監(jiān)督,嚴格經費的使用支出。

二、項目建設管理

嚴格工程建設程序,實行項目行政首長負責制,加強工程質量管理,嚴把技術質量關。

三、項目后續(xù)管理

加強后續(xù)工程管護。項目建成后,建立相應的后續(xù)工程管理辦法,對項目進行跟蹤問效,并接受監(jiān)督部門和上級的監(jiān)督檢查。

四、項目檔案管理

篇7

Abstract: In order to resolve the problems in network design of real-time distribution system for logistics, the article analyzed systematically its each link and its features, aiming at logistics corporate put forward resolution, which used integer programming to design network plan to achieve the goal of improving efficiency and saving costs. At last, it provided a new way for network design of real-time distribution systems for logistics.

關鍵詞:物流工程;實時配送;網絡設計;整數規(guī)劃

Key words: logistics engineering;real-time distribution;network design;integer programming

中圖分類號:U491 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)25-0031-02

0 引言

所謂實時物流(Real Time Logistics,RTL)就是指通過應用現代物流技術與信息技術來主動消除企業(yè)物流系統(tǒng)中的管理與執(zhí)行的延遲,從而提高企業(yè)整個物流系統(tǒng)的反應速度與競爭力,提升物流服務水平的物流理念,與物流企業(yè)通常所提的“JUST IN TIME”不同。 實時物流不僅關注物流各個環(huán)節(jié)的成本最低,而且更關注整個物流系統(tǒng)乃至企業(yè)的反應速度與能力,最終目標是要通過實時物流系統(tǒng)的實時采購、實時制造、在線倉儲管理、實時配送、實時追蹤、實時反饋等,使“四流”(商流、信息流、物流、資金流)同步合一,真正實現企業(yè)追求“實時”的理想目標。

物流實時配送系統(tǒng)走向計劃化、規(guī)?;?,任何企業(yè)要想保持持久的競爭力,就必須對市場環(huán)境變化做出實時反應,以便在激烈的競爭中搶占先機,實時企業(yè) (Real Time Enterprise,RTE)理念,提出了成就RTE的6項原則,即標準、集成、協(xié)同、集中、敏捷、平臺。物流企業(yè)如果由有經驗的專人進行制定配送計劃,則工作量比較大,且效率低下,同時不能適應企業(yè)今后發(fā)展的需要。在配送中心每天的業(yè)務量很大時,幾乎平均每分鐘一個訂單,計劃員要依據客戶的編號來查找客戶的實際地址,又要制定配送計劃,因此工作量會相當大;同時企業(yè)不會只配送一種貨物,而是應該利用自己的網絡優(yōu)勢,進行其它業(yè)務的擴展。因此,建立物流實時配送信息網絡系統(tǒng)是企業(yè)成功的關鍵。

1 物流實時配送系統(tǒng)的典型流程分析

物流管理中,物流實時配送系統(tǒng)起到商品集散的作用,它通過商品的集中采購、集中儲備和統(tǒng)一配送,成為一個有力的保障系統(tǒng)。在整個物流系統(tǒng)中,配送中心是一個關鍵的節(jié)點。配送中心的功能包括:商品進銷功能,倉儲保管功能,商品配送功能,商品流通功能,信息提供功能。配送中心主要業(yè)務流程有:①接受訂貨的業(yè)務②入庫系統(tǒng)的業(yè)務③配貨系統(tǒng)的業(yè)務④在庫系統(tǒng)的業(yè)務⑤出庫系統(tǒng)的業(yè)務⑥配送系統(tǒng)的業(yè)務等。

在此基礎上,物流實時配送的網絡信息系統(tǒng)建設是配送中必不可少的重要內容。為了實現多品種少量、多頻度的實時配送要求,減少缺貨率、降低配貨的差錯,提高勞動效率、使配送中心作業(yè)簡單化、省力化并達到降低成本的目的,就必須依靠信息系統(tǒng)的完善管理。

2 KJS企業(yè)概況

KJS是家國內一流的快運企業(yè),企業(yè)總資產超過3億元,分支機構超過300家,員工超過8000人,車輛超過1500臺,年貨物周轉量超過3000萬件。KJS于1994年1月18日成立KJS商標源于董事長的構想。猴子使人想到靈敏快捷一個跟頭十萬八千里的孫悟空;拎著的包裹代表從事的小件快運;圓圈寓意門到門服務;綠色象征生命,象征宅急送永遠充滿活力。

截止2010年,KJS全國擁有480家全資分支機構,10000個代收點及1000多家特許加盟經營合作網絡,業(yè)務覆蓋全國2000多個城市和地區(qū),年貨物周轉量達7000萬件,年業(yè)務量保持45%的增長率。多次被中國物流與采購聯合會、中國交通運輸協(xié)會評為“中國最具成長性物流企業(yè)”、“中國最具競爭物流企業(yè)”、“中國百強物流企業(yè)23名”。

KJS的網絡優(yōu)勢體現在以點帶面、班車連線,通過兩次“綠色割據”,KJS建立起一張覆蓋率僅次于EMS的快遞網絡。KJS網絡優(yōu)勢不僅體現在滿足自身的業(yè)務需求上,還體現在向同行業(yè)開放,滿足國際、國內其他貨運公司的需求上。

信息系統(tǒng)的優(yōu)勢主要表現在宅急送的ERP(綜合管理)系統(tǒng)由17個子系統(tǒng)構成,分運營、客服、綜合管理三大類。從最前端的COMMERCR使用,到倉庫管理系統(tǒng)(WMS)、條碼技術(BAR CODE)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、客戶資源定位(CRM)、路由管理系統(tǒng)(RRM)和客戶網上查詢系統(tǒng)。全國所有分公司及其下級營業(yè)網點均已聯網,運營信息實時共享;各分公司與總公司服務器間采用硬件加密設備,保障信息的安全;通過各種技術手段已經實現與部分客戶、合作網絡公司的信息系統(tǒng)對接。

信息技術方面,公司率先搭建了“物流信息網絡平臺”,開單,查詢,結帳等業(yè)務可輕松在網上完成;貨物條碼跟蹤系統(tǒng)(Bar Code)和車輛全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的采用,使客戶能夠快速,準確的跟蹤貨物信息;KJS公司CALL+CENTER的投入使用,使客戶與公司聯系更加便捷。KJS正從一個以卡車為主的傳統(tǒng)快運公司向著以信息技術為牽引的現代快運企業(yè)飛速發(fā)展。

KJS有一只270人的信息研發(fā)隊伍,企業(yè)有很強的自主開發(fā)改造能力,目前使用比較高端的工業(yè)級PDA,通過GPRS網絡實現遠程任務指派、工作單基礎信息實時錄入與傳遞、簽收信息反饋、簽單影像掃描等應用,徹底實現信息前置,大大提高運營能力。

KJS在華北基地建立自動分揀線,在四個主要城市建立呼叫中心,在特一級分公司建立使用高架立體倉儲中心,同時,KJS還大量使用叉車、尾板車,這使KJS從傳統(tǒng)的運輸模式中走出來,成為現代化的物流企業(yè)。信息技術優(yōu)勢的確立使其服務優(yōu)勢、成本價格優(yōu)勢、產品優(yōu)勢等有了堅實的基礎。

3 KJS陜西配送系統(tǒng)網絡設計方案

西安分公司成立于2003年1月,網絡覆蓋全省內9個地級城市,在西安市內設有5個取派送網點,擁有各種類型的汽車28輛,員工200人。

KJS陜西配送網絡是由上行總公司負責的開發(fā)建設的。公司在陜西的分支機構12個如表1所示。

網絡內所有營業(yè)所均已投入使用,要充分利用現有的營業(yè)所,在滿足企業(yè)快速貨運要求的同時,降低投資成本。根據網絡的綜合情況分析,將網絡劃分為13個區(qū)域,即增加西安KJS快運有限公司安康分公司。在整個綜合營運網絡內將設5個節(jié)點,每個節(jié)點專設相應的配送中心,我們稱其為站點。每一個站點都將根據所服務區(qū)域的實際需求配置相應的設備,所有設備均為能按照設計的技術指標完成相應區(qū)域各營業(yè)所要求的各項綜合快速貨運業(yè)務。如圖1所示。服務站點與相應服務區(qū)域的位置,其中①,②,③,④,⑤表示服務站點,1,2,…,13表示服務區(qū)域,由于地理位置的差異,隨各站點到相應區(qū)域距離的不同,因而在考慮縮短站點與相應服務區(qū)域距離的同時,合理布置站點位置,分配相應服務區(qū)域。圖1中虛線表示各區(qū)域由哪個站點負責,無虛線聯系的,表示為不負責。

根據現有的設計規(guī)劃,上行總公司提出,在滿足各服務區(qū)營業(yè)所的需求,及時準確地提供相應快速貨運服務的前提下,能否減少站點的數目。表2給出了各站點到各服務區(qū)總投資量,上行總公司希望在保證各區(qū)域營業(yè)所的需求下減少站點的數目,并根據表中提供的投資量的分布情況,適當地調整各站點相應的服務區(qū)域,使得站點到相應服務區(qū)域的支路網絡投資總量最小。

根據當時所處的條件和公司的目標,我們可以建立如下的數學模型:

MIN(18X11+60X12+26X21+25X22+6X31+29X41+6X42+22X51+22X52+25X62+20X63+17X72+11X73+30X82+23X83+19X84+40X93+6X94+45X95+31X104+36X105+40X114+10X115+31X125+21X135)

S.T.

(1)X11+X12=1;(2)X21+X22=1;(3)X31=1;(4)X41+X42=1;(5)X51+X52=1;(6)X62+X63=1;(7)X72+X73=1;(8)X82+X83+X84=1;(9)X93+X94+X95=1;(10)X104+X105=1;(11)X114+X115=1;(12)X125=1;(13)X135=1;(14)Xi,j=0或1。

注:X135=1表示第13個區(qū)域由第5個站點提供服務,其他類似。由管理運籌學軟件計算可得。

將上述數據輸入管理運籌學軟件,可得到如下的求解結果。

最優(yōu)函數值=3226.000

由計算結果分析:第1個區(qū)域由第1個站點提供服務,第2個區(qū)域由第2個站點提供服務,第3個區(qū)域由第1個站點提供服務,第4個區(qū)域由第2個站點提供服務,第5個區(qū)域由第1個站點提供服務,第6個區(qū)域由第3個站點提供服務,第7個區(qū)域由第3個站點提供服務,第8個區(qū)域由第4個站點提供服務,第9個區(qū)域由第4個站點提供服務,第10個區(qū)域由第4個站點提供服務,第11個區(qū)域由第5個站點提供服務,第12個區(qū)域由第5個站點提供服務,第13個區(qū)域由第5個站點提供服務。只有這樣才可以保證各區(qū)域企業(yè)的需求下減少站點的數目,并根據實際投資量的分布情況,使支路網絡投資總量最少為218萬元。比機械按順序投資節(jié)約336-218=118萬元。

4 主要研究結論

為了適應我國經濟快速發(fā)展及物流產業(yè)信息化的基本要求,以提高我國物流企業(yè)管理效率為目標,利用現代信息網絡與3G(GPS/GSM/GIS)技術,建立一個集科學化、可視化、智能化于一體的物流管理系統(tǒng),為物流企業(yè)科學、高效管理物流物資配送過程,提供方便快捷的管理決策工具。本文通過對物流實時配送系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的深入系統(tǒng)研究,分析了物流實時配送系統(tǒng)網絡的特征,針對具體物流企業(yè)提出了具體的解決物流實時配送系統(tǒng)網絡設計的解決方案,即采用運籌學中整數規(guī)劃的方法設計配送網絡方案,使企業(yè)達到提高效率,節(jié)約成本的目的。

實際物流系統(tǒng)集成的程度越來越高,物流決策者面臨的問題也就越來越復雜。但是針對不同業(yè)務類型企業(yè),其中所包含的內容是不同的,企業(yè)包含的內容才是系統(tǒng)的靈魂,這個靈魂就是算法結構??梢愿鶕髽I(yè)業(yè)務種類的大小,選擇不同的算法結構和建立不同的運籌學模型。通過對算法結構的深入研究和改進,比如對于網絡線路可以運用圖論的算法,對于倉儲問題用庫存論,對于班次管理用線性規(guī)劃、車輛配載優(yōu)化采用動態(tài)規(guī)劃等,結合計算機系統(tǒng)升級,進一步提高物流實時配送系統(tǒng)的效率。隨經濟的發(fā)展和貨運的少批量多品種,采用多樣化的運輸工具,則配送方案也需要不斷改進。

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篇8

關鍵詞:深基坑;支護;方案優(yōu)化

Abstract: deep foundation pit supporting engineering which involves many factors, support type is various, also the whole supporting system is a multi-factor, there is the necessity of optimizing design. Deep foundation pit supporting was introduced in this paper the basic principles of optimization and scheme optimization was studied with practical example.

Key words: deep foundation pit; Support; Scheme optimization.

中圖分類號:TQ639.2文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

前言

基坑支護方法眾多,諸如人工挖孔樁、預制樁、深層攪拌樁、鋼板樁、地下連續(xù)墻、內支撐、各種樁、板、墻、管、撐同錨桿聯合支護,此外還有錨釘墻等。深基坑開挖與支護工程方案種類繁多,各方案的相互匹配可演變出多種整體支護方案和細部結構設計方案?;又ёo方案選擇應當以工程要求、地質水文條件和現場環(huán)境為依據,選出最合理和經濟的方案。

一、深基坑工程及其特點

深基坑工程主要包括基坑支護體系設計與施工和土方開挖,是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程。深基坑支護是指為保證地下結構施工及基坑周邊環(huán)境的安全,對深基坑側壁及周邊環(huán)境采用的支檔、加固與保護的措施?;又ёo體系是臨時結構,在地下工程施工完成后就不再需要。

1、基坑支護體系是臨時結構,安全儲備較小,具有較大的風險性?;庸こ淌┕み^程中應進行監(jiān)測,并應有應急措施。在施工過程中一旦出現險情,需要及時搶救。 在開挖深基坑時候注意加強排水防灌措施,風險較大應該提前做好應急預案。

2、基坑工程具有很強的個性?;庸こ痰闹ёo體系設計與施工和土方開挖不僅與工程地質水文地質條件有關,還與基坑相鄰建(構)筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性,以及周圍場地條件等有關。有時保護相鄰建(構)筑物和市政設施的安全是基坑工程設計與施工的關鍵。這就決定了基坑工程具有很強的個性。因此,對基坑工程進行分類、對支護結構允許變形規(guī)定統(tǒng)一標準都是比較困難的。

3、基坑工程具有較強的時空效應?;拥纳疃群推矫嫘螤顚又ёo體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在基坑支護體系設計中要注意基坑工程的空間效應。土體,特別是軟粘土,具有較強的蠕變性,作用在支護結構上的土壓力隨時間變化。蠕變將使土體強度降低,土坡穩(wěn)定性變小。所以對基坑工程的時間效應也必須給予充分的重視。

4、基坑工程是系統(tǒng)工程?;庸こ讨饕ㄖёo體系設計和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對支護體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開挖、步驟和速度可能導致主體結構樁基變位、支護結構過大的變形,甚至引起支護體系失穩(wěn)而導致破壞。同時在施工過程中,應加強監(jiān)測,力求實行信息化施工。

二、基坑支護的類型及其特點和適用范圍

1、放坡開挖

適用于周圍場地開闊,周圍無重要建筑物,只要求穩(wěn)定,位移控制五嚴格要求,價錢最便宜,回填土方較大。

2、深層攪拌水泥土圍護墻

深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護墻優(yōu)點:由于一般坑內無支撐,便于機械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經濟;施工中無振動、無噪音、污染少、擠土輕微,因此在鬧市區(qū)內施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護墻的缺點:首先是位移相對較大,尤其在基坑長度大時,為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環(huán)境。

3、高壓旋噴樁

高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿,它是利用高壓經過旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,用來擋土和止水。高壓旋噴樁的施工費用要高于深層攪拌水泥土樁,但其施工設備結構緊湊、體積小、機動性強、占地少,并且施工機具的振動很小,噪音也較低,不會對周圍 建筑物帶來振動的影響和產生噪音等公害,它可用于空間較小處,但施工中有大量泥漿排出,容易引起污染。對于地下水流速過大的地層,無填充物的巖溶地段永凍土和對水泥有嚴重腐蝕的土質,由于噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固,均不宜采用該法。

4、槽鋼鋼板樁

這是一種簡易的鋼板樁圍護墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長6~8m ,型號由計算確定。其特點為:槽鋼具有良好的耐久性,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能擋水和土中的細小顆粒,在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措施;抗彎能力較弱,多用于深度≤4m的較淺基坑或溝槽,頂部宜設置一道支撐或拉錨;支護剛度小,開挖后變形較大。

5、鋼筋混凝土板樁

鋼筋混凝土板樁具有施工簡單、現場作業(yè)周期短等特點,曾在基坑中廣泛應用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動與噪音大,同時沉樁過程中擠土也較為嚴重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預制,再運至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理并且可根據需要設計,目前已可制作厚度較大(如厚度達500mm 以上) 的板樁,并有液壓靜力沉樁設備,故在基坑工程中仍是支護板墻的一種使用形式。

6、鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁圍護墻是排樁式中應用最多的一種,在我國得到廣泛的應用。其多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我國北方土質較好地區(qū)已有8~9m 的臂樁圍護墻。鉆孔灌注樁支護墻體的特點有:施工時無振動、無噪音等環(huán)境公害,無擠土現象,對周圍環(huán)境影響小;墻身強度高,剛度大,支護穩(wěn)定性好,變形小;當 工程樁也為灌注樁時,可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時在高水位軟粘土質地區(qū),需根據工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題;適用于軟粘土質和砂土地區(qū),但是在砂礫層和卵石中施工困難應該慎用;樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對整體性較差,當在重要地區(qū),特殊工程及開挖深度很大的基坑中應用時需要特別慎重

7、地下連續(xù)墻

通常連續(xù)墻的厚度為600mm、800mm、1000mm,也有厚達1200mm的,但較少使用。地下連續(xù)墻剛度大,止水效果好,是支護結構中最強的支護型式,適用于地質條件差和復雜,基坑深度大,周邊環(huán)境要求較高的基坑,但是造價較高,施工要求專用設備。

8、土釘墻

土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護,其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護墻不同,它是起主動嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質較好地區(qū),我國華北和華東北部一帶應用較多,目前我國南方地區(qū)亦有應用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經濟性好、在土質較好地區(qū)應積極推廣。

9、SMW工法

SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內插入H 型鋼等(多數為H 型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等) ,將承受荷載與防滲擋水結合起來,使之成為同時具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護結構的圍護墻。SMW 支護結構的支護特點主要為:施工時基本無噪音,對周圍環(huán)境影響小;結構強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可使用,特別適合于以粘土和粉細砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設擋水帷幕;可以配合多道支撐應用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續(xù)墻,在費用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等受拉材料;則大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大發(fā)展前景。

支護工程系統(tǒng)設計中的問題

(一)支護工程系統(tǒng)設計中的原則問題

(1) 根據各種條件計算基坑邊坡土體作用力。計算理論應用庫侖理論和朗金理論(2)對圍護結構、支撐體系的設計是以能否平衡土體作用力為依據。(3)僅以用料的多少或所用材料的造價作為選優(yōu)的依據。各種施工方案僅僅作為定性選優(yōu)的參考。(4)選擇工程資料庫中列出的施工方案(5)開挖方式、降水效果均包含在土體作用力的計算結果之中。(6)定性規(guī)則與量化計算選優(yōu)相結合。(7)支護方式的篩選:任意給定一個支護方式,篩選去不能平衡土體作用力的支護方式,逐步篩直至找到能平衡土體作用力的各種支護方式(8)按三級選優(yōu)的方式進行優(yōu)化設計。

(二)地下水控制設計問題

地下水控制是基坑工程中的一個難點,因土質與地下水位的條件不同,基坑開挖的施工方法大不相同。有時在沒有地下水的條件下,可輕易開挖到6m或更深;但在地下水位較高,又是砂土或粉土時,開挖3m也可能產生塌方。所以,對于沿海、沿江等高水位地區(qū)或表層滯水豐富的地區(qū)來說,深基坑工程的地下水控制的成敗是基坑工程成敗的關鍵問題之一。

在基坑開挖中,降水排水及止水對工程的安全與經濟有重大的影響,多數基坑工程事故與水都有直接或間接的關系。一般情況下軟土地區(qū)地下水位較高,深基坑工程開挖時, 為改善挖土操作條件,提高土體的抗剪強度,增加土體抗管涌、抗承壓水、抗流砂的能力, 減少對圍護體的側壓力,從而提高基坑施工的安全度,往往對坑內、坑外采取降水。目前,降水主要有輕型井點及多層輕型井點、噴射井點、深井井點、電滲井點等。但降水過程中,由于含水層內的地下水位降低,土層內液壓降低,使土體粒間應力,即有效應力增加,從而導致地面沉降,嚴重時地面沉降會造成相鄰建筑物的傾斜與破壞,地下管線的破壞。另外,在坑內降水時,如果降水深度過深,由于水位差增加, 易出現管涌造成工程事故。為此,施工決策前,需要了解施工中可能發(fā)生的各種情況及其危害程度,以便提出最佳決策方案,獲得最佳經濟效益及保障施工安全。為了防止由于降水引起的各類意外事故,可采取以下措施:

1) 基坑四周設置的如果是不滲水擋土墻,可取消坑外降水;

2) 在坑外降水同時,在其外側(受保護對象之間)同時進行回灌;

3) 盡量減少初期的抽水速度,使降水漏斗線的坡度放緩;

4) 控制坑內降水深度,一般降水深度在基坑開挖面以下0.5m~1.0m;

5) 合理確定擋土墻的入土深度,防止管涌。

(三)建筑用地影響設計問題

由于高層建筑多處于市中心,建筑場地周圍建筑物秘籍,地下管線多,限制了基坑的放坡,往往需要垂直開挖,而在開挖中應注意到辯駁側移和地面沉降對周圍建筑物的影響。在城市,環(huán)保要求高,選擇支護方案時,應考慮到支護工程施工產生的噪音、泥漿、化學泥漿等對城市功能的影響。

四、支護結構方案的優(yōu)化與確定

(一)支護結構方案的優(yōu)化

支護結構的方案優(yōu)化是根據某一深基坑工程所要達到的目標,從眾多可行方案中選出一個最佳方案。由于深基坑工程是一個相當復雜的系統(tǒng)工程,其支護結構的優(yōu)選受許多確定和不確定因素,亦即模糊因素的制約,很難用費用最低的單目標優(yōu)化準則做出最佳決策。深基坑支護結構設計方案包括可靠性、造價、施工難度、工期、環(huán)境影響等諸多屬性,這些屬性中有些是模糊的。運用多目標決策模糊集理論,能夠較好地用于這樣一個具有多種屬J性和模糊特性的深基坑支護方案的優(yōu)選。

支護結構細部優(yōu)化。在支護方案優(yōu)選后,需更進一步對所選方案的細部結構進行優(yōu)化,在滿足支護功能前提下使支護結構工程造價最低。完成一個實際問題的優(yōu)化設計,大致包括4部分內容:決策(設計)變量、目標函數、約束條件和優(yōu)化算法。

在依據基坑安全等級和變形控制等級初步選擇方案基礎上,利用優(yōu)化設計綜合評判法進行方案的進一步優(yōu)選,在深基坑支護工程中是一個比較科學的方法。根據深基坑支護設計的基本參數,進行一級優(yōu)化設計:根據深基坑支護體系設計應滿足強度、變形和穩(wěn)定性驗算等基本原則,以及深基坑支護體系施工費用、土方開挖費用、施工監(jiān)測及檢測費用、環(huán)保費用等基本原則確定影響經濟性的因素,進行二級優(yōu)化設計;根據施工對周圍居民生活的影響、施工對周圍建筑物和地下管線的影響、施工產生的次生災害影響等基本原則確定影響環(huán)境保護的因素,進行三級優(yōu)化設計:按“安全可行、經濟合理、環(huán)境保護、施工便捷”的原則對基坑支護方案進行確定。

(二)基坑支護方案的確定

1、弄懂圖紙:弄清楚基礎埋深、長寬、地基持力層、地耐力要求,確定持力層為勘察報告中的哪一層,是否會加深,確定出自然地坪至基底的深度。 2、根據勘察報告取得各土層厚度、重度、粘聚力、內摩擦角、地下水等計算數據。 3、現場放線,丈量周圍建(構)筑物、地下管線等距基礎外邊沿的距離,基坑開挖對周圍環(huán)境影響程度,確定開挖坡度、基坑支護安全級別(安全系數)。 4、確定基坑支護結構頂面荷載大小及作用形式為靜載還是活載。5、根據基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質與水文地質、施工作業(yè)設備和施工季節(jié)等條件,初步確定支護類型。

五、深基坑支護設計與施工方案優(yōu)化實例

工程實例一

(一)工程概況

某地鐵車站是1號線與5號線的換乘站,同時又是中心公園停車場的接軌站。車站中心里程CK10+368.000,全長635.27m,有效站臺長度118m,標準段寬32.7m、高14.2m;換乘節(jié)點段最寬34.3 m、高23.2 m,采用明挖順筑法、交通疏解道路下方采用鋪蓋法施工。本站與5號線換乘關系為一島一側站臺對島式站臺的十字節(jié)點換乘。除換乘節(jié)點段采用多跨現澆鋼筋混凝土矩形框架結構外,車站其余地段采用雙層三跨、雙層四跨及雙層雙跨現澆鋼筋混凝土矩形框架結構。3號線車站基坑開挖深度約17.9m~23.5m,換乘段基坑開挖深度26.8m,支護工程安全等級為一級。

(1)工程地質

素填土:由礫質、砂質粘土組成,另夾漂石及塊碎石,局部含砂。

中粗砂:級配良好,呈透鏡狀分布。

礫(砂)質粘性土:可塑狀,成份以粘粒為主,含少量角礫土質不均。

礫(砂)質粘性土:硬塑狀,局部可塑狀,土質較均勻,含少量石英質粗砂礫。

全風化花崗巖:巖石風化強烈,遇水軟化。分布于殘積土及沖洪積砂層之下。

強風化花崗巖:巖石風化強烈,遇水軟化崩解。

中等風化花崗巖:粗粒結構,塊狀構造,硅質膠結。巖石節(jié)理裂隙發(fā)育。天然極限抗壓強度為25.9~60.1Mpa。

微風化花崗巖:粗粒結構,塊狀構造,硅質膠結。節(jié)理裂隙不發(fā)育。巖石致密、堅硬,屬極硬巖。天然極限抗壓強度為46.7~145.1Mpa。

(2)水文地質

區(qū)間范圍地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于沖洪積砂層及沿線砂(礫)質粘土層中。地下水埋深0.7~8.8m,以孔隙潛水為主,局部地段微承壓。主要由大氣降水補給。水量較豐富。

(3)工程地質及水文地質評價

未發(fā)現對本工程有影響的不良地質,特殊巖土主要表現為人工素填土和花崗巖殘積土、風化層。其中華強北站二層結構的基底主要位于;本車站三層結構的基底深入。、和層具遇水軟化、崩解,強度急劇降低特點,基坑開挖應及時封底、支護;

水文地質方面反映本工程地下水位較高,以孔隙潛水為主,水量豐富。本車站基坑挖深17.8m,換乘節(jié)點挖深26.8m,故基坑內采取明溝排水結合管井降水措施。

(4)工程范圍內的管線較多,交通疏解次數多,依據各自與工程結構的關系,在施工過程中分別涉及到管線的遷改、支吊和保護共三個方面的管線處理問題。需懸吊的管線主要有電力2根、雨水管1根、污水管2根、給水管3根、通訊管線3根等。主要有外徑1500mm的污水管、外徑800mm的雨水管和一條外徑600mm的給水管。

(二)基坑支護方案比較分析

(1)土釘墻方案

本工程場地比較小,不具備放坡條件和卸土條件,基坑開挖深度范圍內全部為淤泥土層,土釘抗拔力低,效果很差。且本場地周邊環(huán)境比較復雜,周邊道路管線及建筑對地面沉降非常敏感。本方案可靠性差。

(2)地下連續(xù)墻方案

該方案施工技術要求較高,造價也高,為確保地下室外墻不滲水,常設襯墻,這樣即增加了費用,同時也減小了地下室的空間。本方案經濟性差。

(3)邊挖邊被復方案

由于工程環(huán)境復雜,邊墻距周圍建筑物距離小,開挖深度大,開挖時放坡,勢必對周圍建筑物產生較大影響。另外,邊挖邊對地下水位以下施工有一定困難,故不宜采用邊挖邊被復方案。

(三)方案優(yōu)化

基坑支護設計方案該工程的支護設計,考慮了造價、適用性、對道路管線的影響及后續(xù)施工影響等諸多因素,分析比較了采用鋼板樁、預制樁、雙排沉管樁和鉆孔灌注樁等方案的利弊,最終選取了鉆孔灌注樁加單道鋼筋混凝土聯合支撐的形式,圍護樁采用φ700@850鉆孔灌注樁,樁頂為600mm×1200mm截面的環(huán)梁,鋼筋混凝土支撐為600mm×600mm。

基坑支護結構的設計計算

該工程支護設計計算參照國家有關規(guī)范進行,由于坑外部荷載影響較多,故按30kN/m2考慮地面荷載。土壓力按郎肯土壓力理論分層計算,并采用水土合算,即土壓力計算中不考慮水的浮重,此計算中亦不考慮工程樁對被動土壓力的影響。支護結構則按單錨深埋樁模式進行計算。樁頂環(huán)梁按連續(xù)梁計算,經天漢軟件計算的各項結果如下所示:樁身最大彎矩:608.45kN/m2?m;水平支撐力:170.7kN;樁長19.5m,實際取樁長19m;樁身配筋不均勻,依靠主要受力的兩個方面,配16Φ25,箍筋φ8@200,另加設φ14@2000加強箍。樁頂環(huán)梁按連續(xù)梁計算,各項計算結果如下所示:環(huán)梁最大彎矩:1019.7kN?m;環(huán)梁截面為:600m×1200mm,每邊配6Φ25+2Φ22,箍筋為φ8@200?;又虚g對撐采用φ609×11鋼管,四周角采用600mm×600mm截面的鋼筋混凝土;鋼管對撐承受的壓力為1638.72kN,鋼筋混凝土角撐承受力為1738.13kN,彎矩值為370.47kN?m。角撐的中部設支承樁,以便增強角撐和支承樁的穩(wěn)定性,角撐中點之間設連梁,連梁與環(huán)梁轉角處相連。

工程實例二

(一)工程概況

山東某跨河大橋工程主墩基坑深度約9米,基坑側壁安全等級較高。建設場地原始地貌為淤泥河灘,基坑支護主要土層有建筑垃圾回填土、淤泥、礫砂、殘積土及風化巖石等,其中回填土主要由建筑垃圾、碎石塊組成,細骨料為砂粘土,均勻性差;淤泥層厚度大,承載性能很差,地質構造較為復雜,基坑支護條件十分困難。擬建場地地下水主要附存于垃圾填填 土、河砂的孔隙中以及下部風化巖石 的裂隙中,地下水位最淺為0.5米,該項目為跨河橋梁,基坑周圍為營業(yè)碼頭,施工空間非常狹小有限。無法進行放坡開挖,施工要求必須進行深基坑支護。本場地基坑支護主要土層為雜填土和淤泥,地下水位較高,淤泥量大,塑狀嚴重,透水性差,固結時間不長,所以抗剪強度采用天然快剪指標進行計算 。

(二)設計優(yōu)化方案

1、該基坑因場地限制,無法放坡大面積開挖,加上場地地質條件差,所以宜采用排樁加預應力錨桿的支護方式。根據以往同地區(qū)的錨桿抗拉經驗值 ,在該種淤泥土層,采用普通的錨桿設計抗拉力不足9 K N / m, 無法達到本基坑設計的要求,且在淤泥層中制作長錨桿,施工難度大。根據本工程方型基坑四邊近似相等的特點。內部錨桿支撐設置成一個圓形鋼筋砼圈梁外加小支撐的支撐系統(tǒng),充分 發(fā)揮圓形鋼筋砼結構受力均勻等特性,減少結構集中受力受彎,達到圈梁砼均布卸荷的極佳效果。圓形圈梁支護結構截面設定為1200x 8 800mm2,后經力學計算,最大的彎距與剪力只要求圈梁構造配筋即能滿足受力要求,達到較為理想的經濟和受力效果。

2、圍護樁結構通過幾種成樁方案的探討和比較,確定該排樁采用人工挖孔樁,同時配合集水井進行場地降水,降水井在基坑四周均

布,打設深度為人中風化巖石1.5米,防止地,下水位過高給人工成孔增加難度。該種成樁方法雖然成孔難度大,但施工工期短,造價低, 樁身質量能有較大保證,故易采用。

3、排樁結構內支撐受力設計:在基坑底板相同高程處,對應每根圍護樁設置一根 3 0 0 * 3 0 0mm 的臨時支撐,支撐在基坑底板上,待臨時支撐砼強度達到設計強度后,拆除圓形內撐圈梁,圍護體系形成以臨時支撐為結點的懸臂結構。

4、圍護結構最終設計:圍護樁選用Φ800間距1500 ~1800的人工挖孔樁,為減小基坑土方開挖時淤泥層產生側向位移增加面沉降量,我們選擇在圍護樁間設置一道200 mm厚的磚砌反拱.以確保結構體系的穩(wěn)定性。

結束語

近年來深基坑工程得到了極大地發(fā)展應用,但國內對其支護方案的選擇仍具有片面性和主觀性。因此,遵循安全可行、經濟合理、施工便捷、環(huán)境保護等原則,找出一套科學合理且可操作性解決方法十分必要。

參考文獻

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篇9

關鍵詞:實驗經濟學 經濟學實驗 實驗設計 貨幣報酬 變量

上世紀50年代經濟學家張伯倫在課堂上進行供給和需求的試驗標志著實驗經濟學的誕生,1962年費農•史密斯的經典論文《競爭市場行為的實驗研究》確立了經濟學實驗方法在主流經濟學中的地位,為此后實驗經濟學的發(fā)展奠定了基礎。實驗經濟學是研究如何在可控制的實驗環(huán)境下對某一經濟現象,通過控制實驗條件、觀察實驗者行為和分析實驗結果,是檢驗、比較和完善經濟理論或提供決策依據的一門學科。

實驗經濟學的發(fā)展現狀

當今,實驗經濟學已經逐漸科學化和規(guī)范化,成為經濟研究的一種成熟工具,并且取得了豐富的成果。成功的經濟學實驗需要具備很多條件,而其中最重要的就是科學合理的實驗設計。目前,我國開展經濟學實驗的嘗試還不是很多,如何把經濟學實驗科學方法與我國的具體實驗環(huán)境相結合,探討適合我國實驗條件的經濟學實驗的一般設計步驟以及需要注意的問題,已經成為實驗經濟學領域迫切需要研究的課題。本文把這個課題作為研究目標,力爭在前人研究的基礎上有所突破和創(chuàng)新。

為便于表述,本文需定義如下術語:被試,指實驗經濟學中所進行的實驗的實驗對象;主試,指實驗經濟學中實驗的主持者。

史密斯倡導實驗經濟學應該建立一個與主流經濟學研究相銜接的體系,并將該體系總結為:環(huán)境、制度和行為。環(huán)境,即促使當事人行動或交易的初始稟賦、偏好及行動成本。制度,即對市場交流(買方出價、賣方出價)進行的定義,明確信息交流規(guī)則和行動規(guī)則,確立從信息或行動而導致某一結果的內部控制機制。行為,指在既定環(huán)境和制度條件下,參與人的決策或行動。史密斯認為,實驗經濟學主要檢驗和研究的是:在不同的環(huán)境和制度下,參與人的行為。為實現上述目標,筆者將以上三方面相融合提出一般的實驗設計步驟(見圖1)。

實驗設計步驟

實驗總體要求

首先,應該澄清一個認識誤區(qū),不是所有的經濟問題都是可以做實驗的。在經濟學實驗方法可以實現的研究問題和研究目標范圍內,可以根據研究問題,在整體上給出實驗的目的、要求和預期目標。這是實驗設計的總依據。

制定相應的實驗室交易制度

在經濟實驗中,被試按怎樣的規(guī)定進行交易是很重要的,因為實驗室交易規(guī)則看起來很小的改變可能對博弈論的預測和觀測的行為產生重大影響。為解決自己的問題,應作出盡量單純的經濟環(huán)境。經濟環(huán)境越單純,被試越易理解自身行動與報酬的關系,實驗更易受控制,實驗結果的解釋就越清晰。而復雜的經濟環(huán)境則可能造成實驗結果解釋的困難。

常用的實驗室交易制度大體有14種,如:明碼標價拍賣、雙項式拍賣、分散談判、清算拍賣、折扣制度等。根據所要研究的目標,可以對這些制度在某一方面或者某幾方面加以改變或者改變實驗室制度中的某一或某些參數,形成適合該研究目標的新的實驗室制度,也可以把兩種或兩種以上的拍賣制度加以結合,形成一種新的實驗室制度。例如:“列舉/折扣制度”就是明碼標價制度的變形。

被試的選擇及報酬支付

被試對象的選擇 與物理、化學實驗等自然科學實驗不同的是,實驗經濟學把社會中的人作為實驗對象。實驗對象的差異,即人的差異會對實驗結果產生巨大影響。

因此,在選擇被試時,就要盡量注意減少被試的差異或選擇被試差異對實驗目的無關或者影響極小的被試。對于我國來說,選擇在校本科生或者碩士研究生比較合適。由于我國高校學生所處環(huán)境比較單純,相互差異較少,學習領會能力較強,因此用于對實踐經驗沒有要求或者要求較小的經濟學實驗效果更好,更易接近現實。

被試數量的選擇 被試的數量與實驗的質量有很大關系。由于預算經費、實驗設備等限制,被試人數不宜過多,應視實驗所要描述的實際經濟系統(tǒng)而定。一般來說,實驗只要接近最小數的被試即可。例如,討論競爭市場中合理預期模型的適用性、可能性時,若利用3類交易者和兩種信息上的約束。為保證任何一個組合均有最小限的競爭,把全部的交易者分為6組,每組至少有2個人,這個市場實驗計劃至少要用12人的被試。實際上剛好用12個人就可以了。

在絕大多數的實驗中,同一狀況下配置2~3個被試,實驗室市場中達成競爭均衡是足夠的。如果被試數目過多,則需重復的實驗次數越多,且過多的被試使實驗不易控制,結果實驗效率并未提高太多反而耗時耗資;被試數目過少,雖然省時省資,但是實驗質量較差,不易達到實驗目的。

被試的報酬支付 為在實驗中做出受控的經濟環(huán)境,必須給被試支付現金,因為真實的貨幣更易給被試提供激勵,減少被試行為的變異性,降低甚至排除隨機行為帶來的干擾。這是實驗設計的一個關鍵環(huán)節(jié)。

對于我國的實驗環(huán)境和條件,支付大筆的現金顯然難以做到。因此探求合適的現金支付數量是經濟學實驗的重要課題,也許尋找現金的替代品作為實驗的支付手段更為實際。本文設想:如果被試是在校學生的話,用學分代替真實貨幣可能也是可行的。實驗經濟學研究表明,采用報酬手段作為誘發(fā)經濟主體(即人)的特征需要滿足三個條件:

其一,單調性(Monotonieity)。即被試認為報酬越多越好而且不存在飽和狀態(tài)。最滿足這個條件的就是貨幣報酬。因此,經濟學實驗中被試的報酬通常是真實的貨幣報酬。其二,突顯性(Saliency)。被試所得的報酬,必須與被試(以及其他被試)的行動有關,它必須由被試所理解的制度所決定。即被試的行動與報酬的關系,應該能突出顯示實驗主持者所希望的制度,被試應理解這種關系。其三,優(yōu)超性(Dominance)。在實驗中被試的效用變化來自實驗報酬,除此之外的其他原因可以忽略不計。顯然,現金可以基本滿足以上三個條件,因此通常情況下,實驗報酬多數使用的是現金。

學分雖然不完全能夠滿足上述三個條件,但至少相當接近這三個條件,作為現金的替代品也是一個較好的選擇。尤其是在價格層次不多的經濟學實驗中,學分的這種替代性可能更好。本文可以通過一個簡單的實驗來考察用學分替代貨幣報酬的可行性。這時,需要重復同一個實驗,第一個方案采用真實貨幣作為報酬支付;第二個方案采用學分作為報酬支付,然后比較分析實驗結果,看其是否存在顯著差異,若無顯著差異,則說明學分代替真實貨幣是可行的;反之亦然。

處理好主試與被試間的關系 最重要的就是不可以欺騙被試。因為被試一旦被欺騙就會對實驗中已說明的行動和報酬之間的關系產生懷疑,那么實驗的積極性就會降低,甚至可能采取一些防御措施,這樣就損害了實驗的突顯性和優(yōu)超性。即使這種欺騙行為在該次實驗中未被發(fā)現,那么在以后的實驗中也會被發(fā)現,這樣被試的后續(xù)招募就很難,即使能招募到,也可能因被試的抵觸和防范使實驗結果難接近真實。

但是,不欺騙被試并不等于一切信息公開。在某些特殊的情況下,對被試隱瞞一些信息也是必要的。比如,被試的報酬屬于私人信息,應該直至實驗結束也不公開,同時規(guī)定不可互相詢問,這是模擬經濟現實的需要,也是經濟學實驗的需要。如果被試對其他人的貨幣報酬都了如指掌,那么可能由此產生妒忌或利他主義心理,從而無法使被試自身的利益實現最大化,而無法控制激勵的效果,實驗結果就會產生偏差。

實驗指導語的正確編寫與宣讀

實驗指導語的正確編寫 實驗指導語是具體指導被試如何參加實驗的文件,應包括實驗的重要信息。如實驗的目的、實驗室交易制度、各被試可能采取的行動等,特別重要的是要明確說明被試的行動與報酬之間的關系。還應包括主試為使被試理解實驗的若干問題,必須注意主試不要在問題中有意無意地把自己的意圖告訴被試。要避免指導語中關于實驗目的的敘述成為某種期望效果的暗示,而應敘述的簡明具體,容易被試理解。指導語的編寫可參考前人已做過的類似的實驗說明書,在此基礎上根據實驗需要加以修改而成。編寫出的指導語關鍵要做到正確、明確及易于理解。

實驗指導語的宣讀 在實驗時,主試或助手應大聲朗讀實驗指導語或播放錄音。即使應用計算機在被試的終端屏幕上已有實驗指導語文字,主試也應朗讀以提高被試的注意力,以期讓被試完全理解實驗指導語中的內容。

尚需研究和探索的問題

一般來說,經濟學實驗的報酬遠遠小于現實的經濟報酬。因此,從某種意義上而言,經濟學實驗的報酬與被試的切身利益并無太大關系。因此,被試可能抱著一種好奇的心態(tài)來參加實驗,從而影響實驗結果。尤其在我國開展經濟學實驗,報酬可能較少,如何設計更能激發(fā)被試積極性的實驗方案,是一個亟待解決的問題。

實驗經濟學主要研究和檢驗的是參與人的行為,而參與人的行為同參與人的心理有極大關聯。社會和經濟系統(tǒng)的規(guī)則,能影響參與人所受到的激勵和參與人的決策。不同國家有不同的政策法規(guī)、經濟制度、傳統(tǒng)風俗,不同國家的被試經濟行為的差異不可避免。因此,研究同一經濟現象或理論問題,在選擇不同國家,或不同人種參與實驗所得結果會不同。筆者認為,這一問題也是在我國開展經濟學實驗所必須面對的一個復雜且具有挑戰(zhàn)性的問題。

參考文獻:

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2.李增剛.行為經濟學和實驗經濟學的基礎[J].經濟評論,2002 (11)

篇10

關鍵詞 臺架 工作平臺 檢修平臺 登高梯

中圖分類號:V215.2 文獻標識碼:A

0引言

輔助平臺作為鐵鳥臺架的一部分,主要作用是使工作人員在不借助專用工具或設備的條件下能夠方便地到達鐵鳥臺架的各個部位,以利于人員通行、檢查維護、試驗測試設備安裝,并保證人員和設備安全。

1輔助平臺設計要求

鐵鳥主體臺架主要由機頭段、前機身段、中機身段、機翼段、主起落架安裝臺架、后機身段、尾翼段組成。輔助平臺的尺寸設計主要是從鐵鳥試驗臺在不同位置處的功用需求和結構尺寸等方面考慮,并根據使用要求能夠承受相應的靜力載荷和動力載荷。輔助平臺的要求包括:在機頭、機翼、后機身布置登高梯;前機身、中機身及后機身段,通道按飛機通艙地板走向布置;機翼和尾翼段,保證舵面大致處于人體胸部位置(1.3m左右);后機身段,在臺架上表面布置通道;從后機身段到尾翼段,在背鰭兩側布置登高梯;起落架段臺架上表面布置通道,保證兩側機翼通暢;各段通道連接處布置連接梯,保證通暢。

2輔助平臺簡介

輔助平臺主要由護欄、登高梯、工作平臺、檢修平臺、通道等組成。根據設計要求在機頭段布置能移動的登高梯,幫助工作人員能進入駕駛艙操作,在后機身段兩側也布置移動的登高梯,利于工作人員進入鐵鳥尾翼段和機翼段進行檢修。在機翼前梁兩側對稱布置了檢修平臺,利于工作人員對機械泵進行檢修維護工作。機翼后梁的工作平臺主要是為了檢修維護飛機的操縱加載系統(tǒng)(襟翼和副翼)和液壓源系統(tǒng)。尾翼段的平臺主要是為方便人員進入鐵鳥尾翼段檢修操縱系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)(升降舵、方向舵)。

2.1登高梯設計

根據設計要求,登高梯需布置在機頭段、機翼段、后機身段三個位置處,以利于人員登上鐵鳥主體臺架進行相關技術操作。登高梯主要由梯梁、踏板和扶手三部分組成。

結構要求:

(1)梯高。由所處的工作平臺高度決定。

(2)傾角。根據國標GB 4053.3-2009的文件,安裝在建筑物或設備上的固定式鋼斜梯與水平面的傾角應為30???5啊S捎誑悸塹匠Х康紉蛩兀私謔≌嫉乜占洌ㄖ教ㄋ玫母中碧萸憬親鈧昭裎?0啊5歉嚀萏ぐ逖窳廡畏闌ㄎ聘職澹職搴穸任?mm。

(3)內徑寬度。根據設計要求經常性單向通行及偶爾雙向通行凈寬度宜為800mm,考慮到維護人員可能會攜帶維修操作工具等實際因素,最終敲定斜梯凈寬度為900mm。

(4)扶手。采取在兩側均安裝扶手。

2.2工作平臺概述(機翼段)

工作平臺是根據操作需要,安裝在設備附近按照生產作業(yè)要求高度和所需面積而設置的工作臺。工作平臺高度的確定主要是取決于當人站在工作平臺操作設備時,使其保證操縱舵面處于與人體胸部位置平齊即可。工作平臺結構主要包括梁、柱、斜撐、鋪板、梯子和欄桿等組成,從而使整個平臺結構成為一個穩(wěn)定的整體。

D600鐵鳥的工作平臺對稱布置安裝在機翼左右兩側和尾翼段,是一個獨立的簡支梁平臺。根據設計要求,平臺尺寸確定為高3.5米,寬4米,長14米。

由于工作平臺高度高于2米,根據設計要求,護欄的高度應為1.1米。

2.2.1平臺鋪板計算

(1)鋪板設計。次梁間距約為1.7m,加強肋間距為0.6m,長短邊之比為2.83≥2,可按三跨連續(xù)的簡支板計算其強度和撓度。

(2)載荷計算。根據設計標準,鋼平臺設計均布活荷載一般不小于3kN/m2,考慮到本工作平臺作為普通操作平臺使用,均布活荷載的標準值取為3 kN/m2。5mm厚的花紋鋼板的自重均布荷載值為0.5 kN/m2。則均布載荷標準值為3.5 kN/m2;均布載荷設計值為4.8 kN/m2。

(3)強度計算。根據長短邊之比為2.83,則簡支板系數 取為0.1, 取為0.11。

最大彎矩值為 0.3072kN.m;強度為 61.5N/mm2;鋪板的設計要求滿足強度和剛度的要求。

2.2.2鋪板加強肋計算

加強肋選用160?60?2的角鋼。

載荷計算:加強肋自重為0.28kN/m2;均布載荷標準值為3.78kN/ m2;均布載荷設計值為5.136kN/m2;最大彎矩值為1.6kN.m;強度為20.4N/mm2

2.2.3平臺梁計算

在本平臺結構設計中,主梁和次梁均選擇用寬150mm、厚度為6mm的方鋼型材。

(1)次梁計算最大彎矩值為9.8 kN.m;強度為61.1 N/mm2

(2)主梁計算。主梁截面積A=152-13.82=34.56cm2;主梁單位長度自重為0.256kN/m;主梁自重載荷設計值為0.3kN/m;次梁傳來的集中載荷為32.64kN;最大彎矩值為7.3kN.m;主梁截面特性為Inx=1/12?154-13.84)=1196.47cm4;Wnx=1196.47?.5 =159.5 cm3。強度計算為171 N/mm2

2.3工作平臺(尾翼段)

為減小占用廠房的空間及臺架整體結構重量,綜合利用空間,因此尾翼段的人員通道及登高梯等輔助平臺均布置在臺架內部。

通過移動登高梯進入后機身段,在臺架內部后機身位置處放置登高梯,使工作人員能到達尾翼的第二層,再設置休息平臺,通過登高梯到達尾翼第四層和第五層的工作平臺。由于尾翼總高為12m,出于安全考慮平臺的防護護欄選擇為1.2m高。

3結論

根據計算和驗證,證明了本輔助平臺的強度和剛度均滿足設計要求,滿足了人員能在不借助專用工具或設備能夠方便地到達所有鐵鳥飛機系統(tǒng)、部件、測試設備與傳感器的安裝位置進行維護檢查的要求。

參考文獻