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“嫦娥二號”――刷新了中國新高度
早于“嫦娥三號”升空的,是“嫦娥二號”衛(wèi)星?!版隙鸲枴北毁x予的任務(wù)是進(jìn)一步完成“嫦娥一號”月球科學(xué)探測使命,同時(shí)肩負(fù)著為“嫦娥三號”探路的“擔(dān)子”。2010年10月1日,“三號”丙運(yùn)載火箭從西昌發(fā)射中心拔地而起,一舉把“嫦娥二號”直接送入奔月軌道。
“嫦娥二號”于2010年10月9日進(jìn)入飛經(jīng)月球南北極、距月面100千米高的圓形工作軌道運(yùn)行,周期為118分鐘?!版隙鸲枴痹瓉碓O(shè)計(jì)工作壽命為半年,到2011年4月1日,已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)。鑒于它仍然有不少燃料,航天專家們決定讓它開展三項(xiàng)拓展性試驗(yàn)任務(wù)。第一項(xiàng)是補(bǔ)全月球南北兩極的圖像,第二項(xiàng)是再次降至近月點(diǎn)15千米軌道高度,對月球虹灣地區(qū)進(jìn)行高分辨率的成像;這兩項(xiàng)試驗(yàn)己經(jīng)在2011年5月23日全部完成。剩下的第三項(xiàng),也就是擇機(jī)從月球“逃逸”,飛往更遠(yuǎn)的深空。
2011年6月9日,“嫦娥二號”成功飛離月球,奔向距離地球150萬千米的太空更遠(yuǎn)地帶,開始了它的新任務(wù),這一飛馳,對中國航天而言,是航天器第一次飛向如此遙遠(yuǎn)的深空。隨后,“嫦娥二號”衛(wèi)星繼續(xù)向更遠(yuǎn)的深空飛行,已于2013年1月5日成功突破與地球1 000萬千米的距離,5月24日突破4 000萬千米,11月26日突破6 000萬千米,2014年2月14日突破7 000萬千米,不斷刷新著中國高度,到2014年7月已經(jīng)突破1億千米!
“嫦娥二號”計(jì)劃于2029年前后回歸至距離地球700多萬千米的近地點(diǎn)?!版隙鸲枴币殉蔀槲覈讉€(gè)人造太陽系小行星,它最后不會回到地球,將在太空自由飛行,直到能源耗盡。
“嫦娥三號”――月球上玩“互拍”
早在2013年的12月2日,西昌衛(wèi)星發(fā)射場上空繁星滿天,“三號”乙運(yùn)載火箭托舉著“嫦娥三號”直沖云霄,火紅烈焰劃破夜空,在天幕上形成一道明亮光帶。這是人類第130次探月之旅?!版隙鹑枴庇芍懫骱捅环Q為“玉兔”的月球車組成,總重約3.8噸。在夜幕中飛行19分鐘后,火箭把“嫦娥三號”送入近地點(diǎn)高度210千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約36.8萬千米的地月轉(zhuǎn)移軌道。12月14日,“嫦娥三號”平穩(wěn)落月于虹灣著陸區(qū)。
值得一提的是“嫦娥三號”的登月是中國航天領(lǐng)域中較為復(fù)雜、難度較大的一次任務(wù),需要突破月面軟著陸、兩器分離、月地間遙操作、月面生存、測控通信和地面試驗(yàn)驗(yàn)證等多重難關(guān)。在實(shí)現(xiàn)軟著陸之后,月球車成功分離是開展后續(xù)工作的第一步。
自2013年12月14日“嫦娥三號”成功軟著陸于月球虹灣地區(qū),并于15日釋放了“玉兔號”月球車,隨即開展“測月、巡天、觀地”科學(xué)探測以來,所搭載的8臺科學(xué)儀器就獲得了大量數(shù)據(jù)資料。同時(shí),研究人員在月球淺表層地質(zhì)結(jié)構(gòu)、月基天文觀測以及地球等離子體觀測等方面取得了一系列創(chuàng)新性科學(xué)研究成果。到2016年的11月末,“嫦娥三號”探測器已經(jīng)在“月宮”待了37個(gè)月夜,這一時(shí)間刷新國際上探測器月面工作時(shí)間的最長紀(jì)錄。
“舞娣”――“嫦娥五號”的“探路者”
“嫦娥五號”再入返回飛行試驗(yàn)器,綽號“舞娣”,是“嫦娥五號”月球探測器發(fā)射前的一顆探路星。
“舞娣”試驗(yàn)器由服務(wù)艙和返回器兩部分組成。它于2014年10月24日從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空,到11月1日,服務(wù)艙與返回器分離。最終返回器在完成了備受關(guān)注的最后階段的旅程后,于內(nèi)蒙古四子王旗回收場境內(nèi)著陸。
與返回器分離后,服務(wù)艙經(jīng)過兩次變軌,返回到遠(yuǎn)地點(diǎn)54萬千米、近地點(diǎn)600千米的大橢圓軌道上,開展拓展試驗(yàn)任務(wù)。艙器分離10個(gè)小時(shí)后,運(yùn)行在繞地大橢圓軌道上的服務(wù)艙轉(zhuǎn)入了長期管理階段,計(jì)劃實(shí)施長達(dá)半年的拓展試驗(yàn)管理任務(wù),以驗(yàn)證未來“嫦娥五號”任務(wù)相關(guān)飛行控制技術(shù)。
關(guān)鍵詞:汽車電控發(fā)動機(jī)臺架;遠(yuǎn)程測控;遠(yuǎn)程桌面控制技術(shù)
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)09-0164-02
汽車電控發(fā)動機(jī)臺架在汽車類專業(yè)課程教學(xué)中的作用巨大,是實(shí)現(xiàn)汽車專業(yè)課程理實(shí)一體化教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn),通過它可以真實(shí)再現(xiàn)電控發(fā)動機(jī)的工作狀況、故障現(xiàn)象,也可以用以訓(xùn)練學(xué)生查找故障、排除故障的能力。但縱觀國內(nèi)目前大多數(shù)教學(xué)儀器設(shè)備公司生產(chǎn)的電控發(fā)動機(jī)臺架,都基本由實(shí)車電控發(fā)動機(jī)和顯示面板組成,臺架占地4~5平方米,周邊能站立觀看教師演示操作的學(xué)生最多6~8個(gè),效果不好,尤其是對于學(xué)生數(shù)量較多的班級,用此類臺架教學(xué),每6~8人一組,又增加了教師的工作量。加大實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入,同時(shí)增加指導(dǎo)教師的配備數(shù)量可以解決此類問題,提高教學(xué)效果,但并不是每個(gè)開設(shè)汽車類專業(yè)的學(xué)校都有此實(shí)力。通過信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在現(xiàn)有臺架基礎(chǔ)之上進(jìn)行改造,使其具備遠(yuǎn)程測控能力,使學(xué)生坐在教室通過多媒體大屏幕觀看測試數(shù)據(jù)流、故障現(xiàn)象以及故障排除演示的全過程,可以有效解決設(shè)備投入、人員投入和教學(xué)效果教學(xué)質(zhì)量這對矛盾。
實(shí)現(xiàn)汽車電控發(fā)動機(jī)臺架遠(yuǎn)程測控的優(yōu)點(diǎn)
對原有電控發(fā)動機(jī)臺架進(jìn)行改造以滿足教學(xué)需求,有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)通過聲像采集、傳送以及大屏幕顯示,真實(shí)再現(xiàn)了電控發(fā)動機(jī)的故障現(xiàn)象,場景真實(shí),受眾面廣。(2)遠(yuǎn)程測控減少了發(fā)動機(jī)噪音、尾氣對學(xué)生、教師的危害,尤其是人為設(shè)置的發(fā)動機(jī)故障所排放的尾氣、噪音。(3)改造電控發(fā)動機(jī)臺架后所形成的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)暗合高職“空中課堂”的先進(jìn)教學(xué)理念,是高職未來課堂教學(xué)跨越時(shí)間、空間概念的具體體現(xiàn)。(4)電控發(fā)動機(jī)臺架遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)的實(shí)施,便于教師對課堂的組織、管理。(5)電控發(fā)動機(jī)臺架遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)降低了設(shè)備、人員的投入,教學(xué)效果好。
實(shí)現(xiàn)汽車電控發(fā)動機(jī)臺架遠(yuǎn)程測控的三種方案
現(xiàn)以一汽大眾捷達(dá)轎車的電控發(fā)動機(jī)臺架為例,探討三種可行的改造方案,實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程測控能力。
(一)基于遠(yuǎn)程桌面控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電控發(fā)動機(jī)臺架的遠(yuǎn)程測控
如圖1所示,基于遠(yuǎn)程桌面控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電控發(fā)動機(jī)臺架的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)主要由電控發(fā)動機(jī)臺架、診斷線、臺架旁PC(裝有VCDS5053診斷軟件)、交換機(jī)、多媒體教室主機(jī)、視頻分配器、投影機(jī)和大屏幕、電子白板、攝像機(jī)、畫面處理器等組成。
電控發(fā)動機(jī)的實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)或故障診斷信息經(jīng)由診斷線傳遞至臺架旁PC的USB接口,臺架旁PC上裝有大眾車系專用的診斷軟件VCDS5053,通過該軟件以及診斷線,可以對發(fā)動機(jī)臺架進(jìn)行故障設(shè)置、故障讀取、故障清除、數(shù)據(jù)流讀取、傳感器數(shù)值波形顯示、電控單元匹配標(biāo)定等操作。機(jī)旁PC通過網(wǎng)卡、網(wǎng)線及交換機(jī)連接至局域網(wǎng)絡(luò),多媒體教室主機(jī)亦通過交換機(jī)連接在局域網(wǎng)上,多媒體教室主機(jī)可以利用網(wǎng)絡(luò)通過遠(yuǎn)程桌面控制技術(shù),將臺架旁PC顯示器上的信息實(shí)時(shí)傳送至多媒體教室主機(jī)上,再經(jīng)由視頻分配器顯示在大屏幕或者電子白板上。
在診斷數(shù)據(jù)傳遞的同時(shí),機(jī)旁攝像機(jī)采集的視頻信號,經(jīng)由畫面處理器傳遞至多媒體教室主機(jī),再經(jīng)由視頻分配器顯示在大屏幕或者電子白板上。
(二)基于診斷信號放大傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)電控發(fā)動機(jī)臺架的遠(yuǎn)程測控
如下頁圖2所示,基于診斷信號放大傳輸技術(shù),實(shí)現(xiàn)電控發(fā)動機(jī)臺架的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng),主要由電控發(fā)動機(jī)臺架、診斷線、診斷線信號調(diào)制放大裝置、遠(yuǎn)程傳輸線路、診斷線信號解調(diào)裝置、多媒體教室主機(jī)(裝有診斷軟件VCDS5053)、視頻分配器、投影機(jī)和大屏幕、電子白板、攝像機(jī)、畫面處理器等組成。
臺架上電控發(fā)動機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、數(shù)據(jù)流、故障代碼等數(shù)據(jù)經(jīng)由診斷接口、部分診斷線傳遞給診斷信號調(diào)制放大器,再經(jīng)由足夠長度的屏蔽電纜傳遞給位于多媒體教室主機(jī)旁的診斷信號解調(diào)器,裝有VCDS5053的多媒體教室主機(jī)從診斷信號解調(diào)器獲取診斷數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)通過視頻分配器顯示在大屏幕或電子白板上。
在診斷數(shù)據(jù)傳遞的同時(shí),機(jī)旁的攝像機(jī)采集的視頻信號,經(jīng)由畫面處理器傳遞至多媒體教室主機(jī),再經(jīng)由視頻分配器顯示在大屏幕或者電子白板上。
(三)基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)電控發(fā)動機(jī)臺架的遠(yuǎn)程測控
如圖3所示,基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)電控發(fā)動機(jī)臺架的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)主要有傳感器、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、DataSocket Server以及多媒體教室主機(jī)瀏覽器組成。
傳感器將被測物理量轉(zhuǎn)變成電信號;信號調(diào)理把傳感器產(chǎn)生的電信號經(jīng)過放大、隔離等轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)采集卡能夠接受的標(biāo)準(zhǔn)信號;臺架旁PC通過數(shù)據(jù)采集卡獲得測試數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù),且通過網(wǎng)卡和Internet相連,多媒體教室主機(jī)通過瀏覽器監(jiān)控遠(yuǎn)程面板方式(B/S)建立與服務(wù)器端(臺架旁PC)的網(wǎng)絡(luò)通信,監(jiān)測和控制服務(wù)器端的作業(yè),接收來自服務(wù)器端的作業(yè)數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理,數(shù)據(jù)處理結(jié)果的顯示。
視頻信號的傳遞,仍由機(jī)旁的攝像機(jī)進(jìn)行采集,經(jīng)由畫面處理器傳遞至多媒體教室主機(jī),再經(jīng)由視頻分配器顯示在大屏幕或者電子白板上。
實(shí)現(xiàn)汽車電控發(fā)動機(jī)臺架遠(yuǎn)程測控的三種方案對比
上述三種方案均能實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動機(jī)臺架的遠(yuǎn)程測控,改善教學(xué)效果。三種方案中,基于遠(yuǎn)程桌面控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控的方案僅需在軟件上進(jìn)行處理,對硬件改動小,實(shí)時(shí)效果僅取決于網(wǎng)絡(luò)狀況;基于診斷信號放大傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控的方案不需要變動軟件,對硬件改動較大,尤其在信號的遠(yuǎn)距離傳輸中需要處理干擾問題,實(shí)時(shí)性受信號的傳輸影響較大;基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控的方案拋開了原有的診斷軟件,從傳感器入手進(jìn)行信號采集、處理,軟硬件改動較大,需投入較多資金,技術(shù)也最為復(fù)雜,操作起來有一定的困難。
結(jié)語
綜上所述,基于遠(yuǎn)程桌面控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電控發(fā)動機(jī)臺架遠(yuǎn)程測控的方案投入小,改動小,實(shí)時(shí)效果好,在其他臺架上進(jìn)行改造時(shí)應(yīng)用的普適性較好。經(jīng)臺架改造、調(diào)試后發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程測控電控發(fā)動機(jī)臺架,進(jìn)行數(shù)據(jù)流讀取、波形顯示、故障診斷清除、電控單元匹配等操作,實(shí)時(shí)性較好,學(xué)生、教師滿意度較高。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
【關(guān)鍵詞】非線性形態(tài) 空間設(shè)計(jì) 路易?威登概念店
引言
隨著非線性科學(xué)的不斷發(fā)展,非線性已經(jīng)不再單純指數(shù)學(xué)名詞,它已經(jīng)滲透到許多其他科學(xué)研究領(lǐng)域。非線性建筑也是在此科學(xué)理論基礎(chǔ)上提出的新的概念,并且有所成果。包含在建筑中的內(nèi)部空間也隨之出現(xiàn)了非線性表現(xiàn)特征。從非線性角度來分析商業(yè)空間,闡述非線性在商業(yè)空間中運(yùn)用的發(fā)展趨勢和建構(gòu)特征,對我們多視角分析、研究綜合性商業(yè)空間來說很有意義。本文通過解析路易?威登之草間彌生概念店的空間生成、設(shè)計(jì)手法和空間理念,來探索商業(yè)空間的非線性表現(xiàn)特征。
1 非線性形態(tài)理論背景和設(shè)計(jì)策略
1.1 非線性形態(tài)理論背景。非線性從本質(zhì)上來說應(yīng)屬于數(shù)學(xué)的范疇,與之對應(yīng)的是線性,線性與非線性都是數(shù)學(xué)上線性函數(shù)的簡稱。線性是指變量與自變量之間的正比關(guān)系(如圖1),在空間和時(shí)間上代表規(guī)則和光滑的運(yùn)動,而非線性是指變量與自變量之間不成線性關(guān)系(如圖2),不是直線,而是曲線、曲面或不確定的屬性,在空間和時(shí)間上代表著不規(guī)則的運(yùn)動和突變?!靶螒B(tài)”是指事物的形狀或表現(xiàn),它不但在視覺上體現(xiàn)事物的特征,還傳達(dá)通過其他感官,包括思維過程所獲得的“情態(tài)”。因此,形態(tài)的感知既有事物的客觀體現(xiàn),又有感知者的主觀參與。建筑空間形態(tài)是人類思維活動的具體呈現(xiàn),非線性建筑形態(tài)具有不可預(yù)測性。非線性建筑形態(tài)的本質(zhì)內(nèi)涵包括兩個(gè)方面:從幾何形體的表現(xiàn)特征方面來說,非線性建筑形態(tài)呈現(xiàn)的是一種自由幾何體的外在表現(xiàn);從形成方式的設(shè)計(jì)過程方面來說,非線性建筑形態(tài)是一種自下而上的由局部到整體的形成方式。
查爾斯?詹克斯(Charles Jencks)用“非線性”來概括當(dāng)代建筑形態(tài)特征,他認(rèn)為非線性建筑是一種連續(xù)流動狀的形體。非線性建筑形態(tài)具有一定的不可描述性和不確定性,其形態(tài)特征表現(xiàn)出一種連續(xù)流動性、不規(guī)則性、隨機(jī)性、非標(biāo)準(zhǔn)性以及自由性。
1.2 非線性形態(tài)設(shè)計(jì)策略。非線性科學(xué)、復(fù)雜科學(xué)為非線性形態(tài)設(shè)計(jì)的策略與設(shè)計(jì)方式提供了新的視野與理論借鑒。從當(dāng)今的非線性建筑設(shè)計(jì)來看,建筑形式在更多的時(shí)候變成了設(shè)計(jì)的產(chǎn)物而不是設(shè)計(jì)的目標(biāo),非線性形態(tài)設(shè)計(jì)也許不都是從形式出發(fā),但最終都將以形態(tài)的呈現(xiàn)作為結(jié)束。對非線性形態(tài)研究的重點(diǎn)不僅是形式的演化及呈現(xiàn),還要關(guān)注產(chǎn)生這些形式的思想方法和設(shè)計(jì)過程,進(jìn)而歸納總結(jié)出當(dāng)代非線性建筑的演變趨勢和設(shè)計(jì)手法。
2 非線性形態(tài)與商業(yè)空間的契合
2.1 非線性形態(tài)與品牌風(fēng)格的契合。非線性形態(tài)與品牌風(fēng)格的契合有利于塑造品牌店面?zhèn)€性。一個(gè)成功地將非線性形態(tài)與品牌風(fēng)格相契合的設(shè)計(jì),對于消費(fèi)者來說,具有很強(qiáng)的識別性。創(chuàng)造既復(fù)雜又流暢新穎的非線性店面形象,消費(fèi)者不用看到店面的標(biāo)志,就可以輕松地辨識、記住品牌概念店。例如非常具有代表性的路易?威登旗艦店,店面設(shè)計(jì)成功地契合了其品牌風(fēng)格。店面的外墻玻璃利用路易?威登的標(biāo)志性元素圖案,與此同時(shí)路易?威登店的內(nèi)部空間也隨處可見標(biāo)志性元素,通過對標(biāo)志性元素的非線性形態(tài)組合,表現(xiàn)出獨(dú)特的品牌風(fēng)格。
2.2 非線性形態(tài)設(shè)計(jì)在商業(yè)空間中的運(yùn)用基礎(chǔ)。非線性形態(tài)設(shè)計(jì)手法與品牌概念店空間表現(xiàn)契合,通過非線性形態(tài)的空間表現(xiàn)傳達(dá)了品牌新理念和新設(shè)計(jì)思想。設(shè)計(jì)的多元化與個(gè)性化的新美學(xué)追求,形成了社會生活的一種文化和哲學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變??臻g主題與風(fēng)格設(shè)計(jì)的新表現(xiàn)在不斷變化,非線性形態(tài)設(shè)計(jì)取向所產(chǎn)生的風(fēng)格與主題,之所以成功在于它打破了現(xiàn)代主義設(shè)計(jì)的美學(xué)觀念與邏輯,體現(xiàn)出復(fù)雜的美學(xué)類型。非線性形態(tài)設(shè)計(jì)在商業(yè)空間中的運(yùn)用基礎(chǔ)表現(xiàn)在:其一,非線性形態(tài)與空間主題、業(yè)態(tài)的發(fā)展、價(jià)值觀變化相關(guān)聯(lián)。新的商業(yè)模式、策劃、營銷手段促使空間設(shè)計(jì)觀念與風(fēng)格多元化;其二,非線性形態(tài)設(shè)計(jì)手法表現(xiàn)出多空間類型并置、重疊、交叉的商業(yè)空間新格局,同時(shí)也表現(xiàn)出既豐富復(fù)雜又系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的空間形態(tài);第三,注重空間設(shè)計(jì)中的形態(tài)整合、流暢、漸變、呼應(yīng)、曲面、孔洞的傾向。
結(jié)語
非線性形態(tài)設(shè)計(jì)已經(jīng)誕生,它預(yù)示著一個(gè)新的時(shí)代,展現(xiàn)了人類更自由和睦的未來。非線性形態(tài)建構(gòu)擺脫了幾何形體的束縛,表現(xiàn)出連續(xù)流動性、不規(guī)則性、隨機(jī)性、非標(biāo)準(zhǔn)性以及自由性等特征。技術(shù)的發(fā)展推動社會和時(shí)代的發(fā)展,而社會和時(shí)代的發(fā)展推動人們審美意識的變遷。商業(yè)空間設(shè)計(jì)中利用到非線性設(shè)計(jì)形式是一種新興設(shè)計(jì)方法,但也會是未來商業(yè)空間設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢,因?yàn)榉蔷€性設(shè)計(jì)方式滿足了顧客的審美新需求。
參考文獻(xiàn)
英國媒體最近選出了其中10個(gè)已經(jīng)獲得NASA認(rèn)可和資助的最瘋狂太空探險(xiǎn)計(jì)劃。盡管這些太空計(jì)劃聽起來如此瘋狂,有些甚至以前只在科幻電影中才出現(xiàn)過,但NASA科學(xué)家們相信,在不遠(yuǎn)的將來,這些受到NASA大力資助的太空探險(xiǎn)計(jì)劃都將夢想成真,并將徹底改變?nèi)祟愇磥硖仗诫U(xiǎn)的方式。
彈力探險(xiǎn)車
科學(xué)家借助火箭、降落傘和安全氣囊?guī)椭脦纵v火星車安全降落到了火星上,然而,NASA下一代行星探險(xiǎn)車或許將采用一種完全不同的降落方式。NASA科學(xué)家維塔斯?桑斯皮拉爾博士和他的同事正在研究如何將一輛機(jī)器探險(xiǎn)車安全送到土衛(wèi)六“提坦”上去,這輛新穎的“探險(xiǎn)車”沒有任何輪子,而是一個(gè)全由桿子與纜線組成的球狀物,它上面裝配著各種科研器械,由于它的結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的彈性,當(dāng)它降落“提坦”表面時(shí),完全不需要任何降落傘或安全氣囊的幫助,就能安全著陸。
宇航員冬眠去火星
讓宇航員以冬眠方式進(jìn)行漫長的太空旅行一直是科幻小說和電影中才有的場景。然而,NASA卻計(jì)劃讓宇航員冬眠進(jìn)行太空旅行的夢想從科幻變成現(xiàn)實(shí),研究這一先鋒性科技的美國太空工程公司總裁約翰?布拉德福德博士稱,這一方法通過降低人體的核心體溫,輔以適度的鎮(zhèn)靜劑,能使人達(dá)到某種深度睡眠的狀態(tài)。
太空3D打印
首批探險(xiǎn)火星的宇航員面臨的是一個(gè)危險(xiǎn)的任務(wù),除了太空輻射和降落火星時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)外,如果在火星遭遇意外,他們將無法獲得任何快速的救援。如果太空船上的某個(gè)重要零件在火星表面損壞了,他們沒有任何備用件可以替換。不過,NASA的“取自稀薄空氣的生物材料”計(jì)劃或許可以解決這一問題。NASA科學(xué)家目前正在研究如何從稀薄空氣中提取活細(xì)胞,并讓其和3D打印機(jī)結(jié)合制造太空船零部件。一旦研究成功,該太空3D打印機(jī)不但能打印出太空船零件,甚至還能打印出人體細(xì)胞組織。
“紙片式”火星探測器
NASA“好奇號”火星車讓人類更全面地了解了這顆紅色星球,然而它完美的著陸系統(tǒng)和先進(jìn)的科技卻耗費(fèi)了科學(xué)家數(shù)年廢寢忘食的研究,現(xiàn)在NASA科學(xué)家正在研究一個(gè)更簡單的探索火星的方式,這個(gè)名叫“兩維行星表面著陸器”的“紙片式”火星探測器名副其實(shí)得就像紙片一樣薄,它厚度只有幾毫米,面積約有一平方米,上面裝備著太陽能板、輻射傳感器、風(fēng)力傳感器、溫度傳感器和通訊電子元件等?!凹埰健被鹦翘綔y器的造價(jià)相當(dāng)?shù)土?,?dāng)數(shù)十個(gè)“紙片式”火星探測器被太空船帶到火星上空后,它們可以像紙片一樣被撒向火星表面,安全著陸的探測器將會隨風(fēng)飄動,探索這顆紅色星球。
太空“釣魚”
讓太空船降落到行星的衛(wèi)星或小行星上,挖取上面的外星物質(zhì)再飛離而去,目前來說是一項(xiàng)非常危險(xiǎn)的任務(wù)。不過,NASA科學(xué)家計(jì)劃通過一種類似“太空釣魚”的方法,無風(fēng)險(xiǎn)地“挖取”行星衛(wèi)星或小行星上的物質(zhì)。該計(jì)劃的過程是,先讓一艘太空探測器飛抵一顆小行星或一顆行星衛(wèi)星的上空,然后再從太空探測器上垂下一根幾公里長的纜繩,纜繩盡頭連著一個(gè)“挖取器”,太空探測器在飛行過程中,纜繩盡頭的“挖取器”會以巨大的加速度撞向小行星或行星衛(wèi)星表面,并挖取到上面的物質(zhì),接著纜繩會重新收回,太空探測器將帶著挖取到的外星物質(zhì)順利飛回地球。
“太陽帆”探險(xiǎn)車探索金星
金星是距地球最近的行星鄰居,然而,它上面高達(dá)460攝氏度的溫度、比地球高出90多倍的大氣壓和劇毒的硫酸雨,使金星成了一個(gè)地獄星球,任何探險(xiǎn)車都無法在金星這樣極端的環(huán)境下長期幸存下來。不過,美國NASA科學(xué)家卻計(jì)劃向金星發(fā)送一輛帶有“太陽帆”的陸地探險(xiǎn)車,通過太陽帆獲取的動力,這輛金星探險(xiǎn)車將在金星表面相對平坦的火星熔巖上航行,進(jìn)行科學(xué)數(shù)據(jù)的采集。
人工照亮月球隕石坑
如果人類宇航員重返月球,他們最希望探險(xiǎn)的地方之一就是沙克爾頓隕石坑地區(qū),隕石坑的內(nèi)部一直籠罩在永久的黑暗中。美國科學(xué)家相信該隕石坑內(nèi)部的泥土中可能包含冰,可以為未來的月球基地提供取之不盡的水源??捎捎陔E石坑中亙古不變的黑暗,探索沙克爾頓隕石坑將是一項(xiàng)相當(dāng)艱難的任務(wù)。不過,NASA的“極端環(huán)境轉(zhuǎn)變計(jì)劃”卻希望改變這一狀況,該計(jì)劃試圖利用一些折紙狀的自動化“機(jī)器鏡”,將太陽光反射到沙克爾頓隕石坑內(nèi),徹底照亮隕石坑中亙古黑暗的地面,以便讓宇航員將來能夠進(jìn)入隕石坑進(jìn)行探索。
軌道上的機(jī)器人建筑師
在許多科幻電影中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)巨大的太空船或幾十層樓高的空間站,然而以人類現(xiàn)在的科技,向太空發(fā)射這樣的龐然大物是一件極端昂貴、也是不太可能的任務(wù)。不過,美國太空科學(xué)家羅伯特?霍伊特和他的同事們?nèi)缃裾谘芯恳环N“太空機(jī)器人建筑師”,這種太空機(jī)器人可以利用3D打印技術(shù),在太空中建造出下一代的太空船或空間。
發(fā)射太空氣球望遠(yuǎn)鏡
向地球軌道發(fā)射太空望遠(yuǎn)鏡探索宇宙是一項(xiàng)非常昂貴的任務(wù),NASA科學(xué)家一直試圖采用相對低廉的方法來研究宇宙。NASA的“大氣球反射者”計(jì)劃將由兩個(gè)氣球組成,第一個(gè)直徑100米寬的氦氣球?qū)烟煳耐h(yuǎn)鏡攜帶到39公里高的空中;接著,另一個(gè)直徑20米的小氣球?qū)⒊洚?dāng)“太空鏡”,它上面一塊直徑10米寬的表面會組成一面“金屬狀”鏡子,可以幫助太空望遠(yuǎn)鏡收集星光。
關(guān)鍵詞:狀態(tài)運(yùn)行;輸電線路;維護(hù)管理;方法
中圖分類號: TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
國民經(jīng)濟(jì)得到不斷發(fā)展的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)就是電力工業(yè)。電力需求在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展中越來越大,電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也越來越大。傳統(tǒng)的管理模式已適應(yīng)不了電網(wǎng)快速發(fā)展的生產(chǎn)管理需求,為了確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行,架空輸電線路狀態(tài)運(yùn)行與維護(hù)管理就變得尤為重要。
一、架空輸電線路狀態(tài)運(yùn)行與維護(hù)管理的相關(guān)理論概述
架空輸電線路狀態(tài)運(yùn)行與維護(hù)管理是以狀態(tài)巡視及檢修技術(shù)為基礎(chǔ),在有限的資源內(nèi),實(shí)現(xiàn)資源最大化的管理模式。輸電線路的狀態(tài)維運(yùn)管理是指運(yùn)用輸電線路的運(yùn)行與維護(hù)管理的方法對其健康狀況及重要程度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理的一種運(yùn)維模式。它是在安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)上,采用狀態(tài)運(yùn)維策略的一種巡維方法。狀態(tài)運(yùn)維是一種比較先進(jìn)的工作模式,通過運(yùn)用狀態(tài)運(yùn)維及有效的檢測手段,對輸電線路健康狀況進(jìn)行診斷,它有效的避免輸電線路因維修導(dǎo)致的失修或過修問題。狀態(tài)巡維是運(yùn)用掃面、檢查及觀察等方法對輸電線路本體及線路保護(hù)區(qū)通道的狀態(tài)信息進(jìn)行采樣的過程,它有效的利用資源,提高運(yùn)維管理效率。狀態(tài)巡維要求在巡視中發(fā)現(xiàn)特殊情況或缺陷時(shí),必須按照輸電線路運(yùn)行管理規(guī)定和缺陷管理制度等要求進(jìn)行記錄或登記,利于在進(jìn)行狀態(tài)決策或線路維修時(shí)有證可循。
二、架空輸電線路狀態(tài)運(yùn)行與維護(hù)管理目前存在的問題及原因分析
(一)架空輸電線路運(yùn)維人員少,維護(hù)難度大。輸電線路的規(guī)模在不斷發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)中快速增加,架空輸電線路的巡維工作也變得越發(fā)重要、嚴(yán)峻。調(diào)查顯示,按照原來的輸電規(guī)模配備運(yùn)檢人員已無法滿足目前的巡維工作需要,如果在正常的巡檢中投入全部的人力,那么特殊巡維以及一般的檢修工作則無法開展和滿足,更不能及時(shí)的處理線路缺陷及發(fā)現(xiàn)的問題,線路就存在安全隱患,對線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來潛在的威脅。
(二)輸電線路通道隱患的影響。輸電線路通道出現(xiàn)缺陷或者安全隱患,就會出現(xiàn)無法正常運(yùn)行的狀況。通道出現(xiàn)安全隱患的原因包括線路保護(hù)區(qū)內(nèi)的超過樹木、違章建筑、設(shè)備老化、外力破壞等自身因素和大風(fēng)引起的飄移物、鳥害等環(huán)境因素,我們要盡量避免或降低通道隱患的影響。
(三)雷害的影響。架空輸電線路大多數(shù)架設(shè)在荒郊野外,受自然環(huán)境的影響極大,雷害是其中之一。本地區(qū)相當(dāng)部分架空輸電線路處于高山地帶,地形地貌復(fù)雜,土壤電阻率高,單位落雷密度大等特點(diǎn)。從近年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,雷害占了線路跳閘總數(shù)的70%以上。當(dāng)架空輸電線路受到雷擊后,產(chǎn)生雷電過電壓,容易造成線路跳閘,若開關(guān)重合不成功,則對電網(wǎng)的危害更大。
(四)巡檢質(zhì)量有待提高。輸電線路正常的巡視周期每月一次,對于偏僻、荒涼地方的線路巡視周期可適當(dāng)延長,由于這些線路所處地段偏遠(yuǎn),相對來說所受到的安全威脅較小,這樣有可能存在巡維人員巡檢時(shí)出現(xiàn)怠慢、麻痹思想,巡維不到位,造成巡檢質(zhì)量降低。要使巡檢的整體工作質(zhì)量得到提高,就要求巡維人員必須有高度的責(zé)任心和過硬的專業(yè)知識,同時(shí)還要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的運(yùn)檢標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格按照運(yùn)維策略要求開展巡維,及時(shí)消除缺陷、隱患,加大線路走廊巡檢環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控的工作力度。
三、架空輸電線路狀態(tài)運(yùn)行與維護(hù)管理的方法建議
(一)強(qiáng)化基礎(chǔ)資料建設(shè)。分析判斷設(shè)備信息資料是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ),設(shè)備評分以狀態(tài)信息為基本理論依據(jù)。因此說,狀態(tài)運(yùn)維和檢修工作離不開基礎(chǔ)資料建設(shè)。此外,以前的設(shè)備資料記錄都是利用紙張,資料管理分散,在進(jìn)行整理、歸類、查找時(shí)諸多不便,甚至有些資料在借閱后容易丟失,有些資料由于沒有及時(shí)更新,導(dǎo)致施工中資料與現(xiàn)場不符,還有因巡檢人員認(rèn)知不同,不能準(zhǔn)確表述施工環(huán)境及信息資料,使用了不完整的基礎(chǔ)資料,給線路運(yùn)行造成很多不便或錯(cuò)誤。所以,要建立完善的基礎(chǔ)資料系統(tǒng),不斷強(qiáng)化基礎(chǔ)資料建設(shè),提供全面、具體、準(zhǔn)確的運(yùn)行分析決策依據(jù)。
(二)充分利用在線監(jiān)測技術(shù)。輸電線路狀態(tài)管理水平的提高,離不開狀態(tài)評價(jià)提供的技術(shù)支撐,也需要配備新型技術(shù)的檢測設(shè)備和專業(yè)的檢測人員,設(shè)備狀態(tài)的技術(shù)監(jiān)督、分析評價(jià)、監(jiān)測診斷也不可避免,通過高效的新技術(shù)及方法,充分利用在線監(jiān)測技術(shù)來提高設(shè)備狀態(tài)的運(yùn)行水平。
(三)充分利用無人機(jī)技術(shù)。無人機(jī)技術(shù)是輸電線路巡維的發(fā)展方向,它具有成本低、機(jī)動性能好、操控方便、巡視效率高等特點(diǎn),開展無人機(jī)巡視技術(shù)的研究和探討,能有效地提高巡視效率,減少線路故障,及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患,更好地保障線路安全運(yùn)行。
(四)建設(shè)影像化的輸電線路狀態(tài)運(yùn)維智能管理平臺。為實(shí)現(xiàn)智能化的輸電線路全面監(jiān)督和控制,可建設(shè)影像化的輸電線路狀態(tài)運(yùn)維智能管理平臺。智能化管理信息平臺是指以原來的管理體系為基礎(chǔ),經(jīng)過直觀影像資料、在線監(jiān)測系統(tǒng)信息的不斷融入,分析輸電線路的控制因素及安全危險(xiǎn)點(diǎn),從而全面有效的掌握輸電線路運(yùn)行狀態(tài)。建設(shè)影像化的輸電線路狀態(tài)運(yùn)維智能管理平臺不僅能對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算、檢測及維護(hù),還可代替維護(hù)管理人員采集、統(tǒng)計(jì)及分析數(shù)據(jù),讓輸電線路的狀態(tài)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、智能化、正規(guī)化的管理。
結(jié)語
綜上所述,傳統(tǒng)的架空輸電線路狀態(tài)運(yùn)行與維護(hù)管理模式在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的發(fā)展中,其不足及弊端逐漸顯露出來。改進(jìn)管理模式,讓工作效率得到提高,是電力企業(yè)為實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)的電網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)展需要。雖然架空輸電線路狀態(tài)運(yùn)行與維護(hù)管理作為一種新型的管理模式存在很多不足,但我們可以不斷豐富管理內(nèi)容,通過科學(xué)高效的管理,不斷的探索,讓輸電線路狀態(tài)運(yùn)行與維護(hù)管理得到全面提高。
參考文獻(xiàn)
[1]胡昕.關(guān)于架空輸電線狀態(tài)檢修管理的研究[J].低碳世界,2013(16):57-58.