導語：如何才能寫好一篇電路設計方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：有機發光二極管；驅動電路；設計

1.有機發光二極管的概念

1.1 有機發光二極管和液晶顯示器優缺點對比

有機發光二極管又叫有機電激光顯示和有機發光半導體，它和液晶顯示有著不同類型的發光原理的，有機發光二極管的顯示技術和液晶顯示器相比是有自發光、光視角、高對比度、低耗電、高反應等特殊的優點；但是也存在著成本高、壽命短、分辨率等缺點。下文筆者會詳細介紹。

1.2 有機發光二極管的分類

有機發光二極管可以根據色彩和驅動方式來分：

按色彩分，可以分為單色、多彩、全彩等主要種類，其中制備最難的是全彩類的有機發光二極管；

按驅動方式分，可以分為主動式和被動式有機發光二極管。

1.3 有機發光二極管的發展階段

主要分為三個階段：

第一階段：20世紀末，是有機電致發光器件由實驗室轉為市場化的萌芽階段，這個時候，主要適用于手機、數碼相機等小型產品上；

第二階段：21世紀前期，是有機電致發光器件市場化的發展階段，相對20世紀規格單一、多采用無源驅動、單色或區域彩色的情況；

第三階段：21世紀中期，有機發光二極管正式進入了顯示市場，越來越多的顯示器件開始選擇有機的材料。器件的尺寸也從試行階段的較小面板發展到了寸左右的顯示面板。

2.有機發光二極管的顯示原理分析

有機發光二極管的顯示原理為電致發光，即電場發光。電場發光是自然界中很普遍的物理現象，也是光電變化中的一個最基本的步驟。電致發光物質而言，可以分為有機電致發光和無機電致發光兩種，其中，有機電致發光又可以分為發光物質，是由高分子聚合物發光和發光物質為小分子有機突光的小分子發光器件。

有機發光二極管的發光原理主要是對元件施加正向偏壓時，電子和空穴受電壓能量的驅動，再分別由陰極和陽極注入到器件中去，這時電子和空穴會相遇，并產生結合，最終會形成電子-空穴對。當分子受到外來能量刺激后，如果電子自旋和基態電子成對，那么所釋放的光就為突光；反之，如果電子自旋和基態電子不成對，則為雙重激發態，那么釋放的光就為磷光。

3.有機發光二極管的具體特點

從有機發光二極管的結構和驅動電路等方面來看，主要具有下面的特點：

成本低，材料的消耗較低，制備的工藝也比較簡單，方便大規模的生產；

主動發光，發光的亮度可以超過1.4*105cd/m2，視角一般可以達到160度；

質量輕，超薄的膜結構，核心厚度可以小于1mm，質量可以小于1kg；

反應速度快，可以達到微秒至數十微秒，顯示活動的圖像；

適應能力強，全固態的結構，完全能夠適應振動等比較惡劣的環境，在低至-40℃都能正常顯示；

有機發光二極管無需背光的照明；

有機發光二極管的眾多特點優勢決定了其明朗的應用前景。

4.有機電致發光顯示器件的驅動技術

機電致發光顯示技術有著獨特的優點，從而成為了最有潛力的顯示技術之一，筆者本文主要根據平板顯示器為例，分析一種模擬視頻信號輸入的驅動電路系統，驅動電路結合有機發光二極管顯示器的特點和專用的視頻動芯片功能的特性，完成了視頻顯示系統電路的設計，分析了無源矩陣驅動方式和有源矩陣驅動方式。平板顯示的驅動電路和液晶顯示器一樣，可分為無源驅動方式和有源驅動方式兩類，相當于直接尋址和薄膜晶體管矩陣尋址兩類。

4.1 無源矩陣驅動方式

直接尋址用的是普通的矩陣交叉屏，在電極加上正電壓，金屬電極加上負電壓，則在其交叉點像元上即能得到發光；薄膜晶體管矩陣要求每一個發光單元都由TFT尋址獨立控制，工藝非常復雜。

4.2 無源矩陣驅動方式

無源矩陣驅動的基本過程是，對某一行需要發光像元的相應列都加上正電壓，不需要發光像元的相應列都接地，當該行電極接地時則該行需要發光的像元都能發光而其他的像元都不發光。如此逐行掃描，就可得到所需顯示的圖像。

5.結論

本設計主要針對現在市場較大的平板顯示器為例，分析一種模擬視頻信號輸入的驅動電路系統，驅動電路結合有機發光二極管顯示器的特點和專用的視頻驅動芯片功能的特性，完成了視頻顯示系統電路的設計。得出有機發光二極管想要成為顯示市場中的主流，必須要有效降低OLED顯示系統的成本。就要選擇單高度集成的片上系統，可靠性強、成本低等優點的產品，不僅增強顯示系統的靈活性，而且大幅度降低系統的生產成本，對有機電致發光顯示的實用化和產業化有著重大意義。

參考文獻

[1] 蔣泉，成建波，何其銳，楊健君，張磊，陳文彬，饒海波，楊剛，鐘建，王軍，林慧. 全彩OLED屏顯示系統的設計[J]. 光電子.激光. 2008（01）.

[2] 才華，司玉娟，郎六琪，劉式墉. 彩色有源OLED顯示屏上像素仿真及驅動電路設計[J]. 發光學報. 2006（04）.

[3] 張雷，楊良勇，呂國強，劉勁松. 一種微型OLED顯示屏驅動接口電路[J]. 液晶與顯示. 2006（06）.

[4] 王麗杰，張彤，劉式墉. Poly-SiTFT有源驅動OLED單元像素電路的參數設計[J]. 吉林大學學報（理學版）. 2005（03）.

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【關鍵詞】舊路加寬；土工合成材料；不均勻變形

隨著國民經濟的快速發展 ，道路 交通 運量迅猛增長，既有公路、城市道路等舊路加寬加鋪改造工程也隨著大量的付諸實施。本文結合大齊（大慶～齊齊哈爾）公路加寬改造工程的實施，提出舊路加寬綜合處治方案設計時的幾點考慮。

1 大齊試驗路路基加寬方案設計的比選

1.1 大齊試驗路的基本概況

大齊公路位于黑龍江省西部，屬于我國東北凍融交替區，春季干旱風大，夏季短促多雨，秋季低溫早霜。大齊路沿線地勢平坦，草原、濕地和沼澤約占全線總長的20%。其地質條件主要屬于第四紀沉積層，地表土多為粉質中液限黏土和中液限黏土、并間有弱堿性鹽漬土的交錯分布，其下為圓礫土、砂礫土和粉質黏土。地表排水不良，土壤含水量較大，對路基的穩定性與工程施工均有較大的影響。

1.2 大齊試驗路路基加寬方案設計

經技術經濟分析，分別在單側和雙側加寬地段各選擇了一個試驗路段，共設計了7種方案進行試驗研究。其中，單側加寬試驗路位于K74 600～K74 900，共3種方案；雙側加寬試驗路位于K96 100～K96 400，共4種方案。

1.2.1 基本處治措施

（1）基底清淤與換填

舊路修筑時因就地取土而在路基邊坡外側形成了沿路線走向約1.5m深的積水溝，溝底堆積了大量的淤泥。因此，必須徹底清除邊溝內的淤泥以提高路基基底強度，減小由此而造成的新舊路基間的不均勻沉降。

（2）臺階開挖與構筑

為增加新舊路基的整體穩定性，在填筑前須先將舊路路基邊坡面開挖成臺階狀。單側加寬部分第一級臺階寬350cm，高100cm，其上三級臺階的寬×高均為150cm×100cm。雙側加寬部分均開挖成寬120cm，高分別為120cm、80cm、80cm的三級臺階。

1.2.2 舊路路基單側加寬方案

方案一(S1)：二灰填筑方案。

在路基頂面以下1.0m范圍內采用粉煤灰∶熟石灰=0.9∶0.1(質量比)的比例均勻拌和后填筑，以構成輕質路堤。二灰作為輕質路堤填料具有很好的工程性質：其后期強度高、整體穩定性好，能夠有效地減小新舊路基間的剛度差；其自重荷載小，能有效地減小路堤因自重荷載作用而產生的壓縮變形，對確保路基的容許工后沉降非常有利。

方案二(S2)：三層土工網方案。

土工合成材料（本試驗路用土工網）加筋路堤不僅可以增強新舊路基間的整體穩定性，而且還可以使新加寬路基的強度和剛度得到很大的提高，從而可有效地減小新舊路基間的剛度差異。土工合成材料還具有減小新加寬路基的不均勻沉降和側向位移的作用，從而使得路基橫斷面上的沉降趨于均勻。

1.2.3 舊路路基雙側加寬方案

方案一(D1)：粉質土填筑方案。

在粉質土路堤的內部和頂面各鋪設一層不透水土工布，可起加筋和隔離防滲的作用。由于不透水土工布的加筋作用可增強新舊路基間的整體穩定性好，減小路基的不均勻沉降；由于不透水土工布的隔離防滲作用，可防止墊層砂礫料的陷入，并能防止雨水浸入對路基的破壞，同時也可在一定的程度上減少路堤自身的壓縮變形。

方案二(D2)：粉煤灰填筑方案。

D2方案的地質條件相對較差，采用粉煤灰二灰的輕質填料填筑路堤，不僅可以降低新路堤自重，減小路堤的壓縮變形，而且還可以提高新路堤的強度和剛度，并可減小路基在行車荷載作用下的塑性累積變形。輕質填料路堤同時起到了減小新舊路基間剛度差異和不均勻沉降的作用。

2 舊路加寬的地基沉降與路基穩定性分析

在舊路加寬改造中，沉降的處理就是在路基施工過程中加速因新修路基而引起的地基沉降，從而減小路基的工后沉降。對于穩定性的處理則必須增大新修路堤及地基的強度。

3 舊路加寬的路基土壓縮變形分析

路基土在其自重和路面結構等靜荷載作用下的變形主要表現為土體的壓縮變形，可通過室內試驗測定土的相應變形指標，得到路基與地基的總變形量、不均勻變形量、不均勻變形范圍以及變形與時間的變化關系等控制指標。

4 路基土在行車荷載作用下塑性累積變形的探索分析

路基土作為一種非線性彈-塑性變形體，在行車荷載作用下除產生彈性變形外，還會產生部分不可恢復的塑性變形。塑性變形會隨著行車荷載作用而逐漸累積，在行車道中央輪跡帶范圍內的路基土所承受的荷載較大，荷載作用次數也較多，因此產生的塑性累積變形也較其它位置要大，從而導致路基的不均勻變形。

路基土塑性累積變形可采用如下的計算方法 ：①沿深度方向將路基土劃分為若干個子層，運用三變量塑性應變方程分別計算各個子層的塑性應變；②根據路基土某一子層塑性應變的大小和厚度得出該層的塑性變形；③采用分層總和法將不同深度處各子層的塑性變形累加得到路基土頂面某一點處的塑性累積變形；④綜合考慮水平方向不同位置荷載在同一計算點所引起的塑性變形的疊加，得出路基土頂面某一點的最終塑性累積變形。

因此，可采用如下的計算公式進行路基土的塑性累積變形的分析。

δp=∑δjp =∑∑εijphI=∑∑a(σijd/σis)m(Nl fj)bhi (i=1,2,…n； j=1,2,…p)

式中：δp――計算點處路基頂面總的塑性累積變形；

fj――第j個軸載作用位置，fj代表軸載在該位置出現的概率，共有p個作用位置；

δjp――第j個作用位置處的軸載在計算點處產生的塑性累積變形；

i――第i個計算子層，hI代表該子層的厚度，σis代表該子層土的靜態抗壓強度，共分n個子層；

εijp――處于j位置的軸載在第i個計算子層內產生的平均塑性應變；

σijd――處于j位置的軸載在第i個計算子層內產生的平均偏應力；

Ni――代表第l個車道累計標準軸載作用次數；

a，m，b――回歸系數，稱為永久變形參數。

計算深度取決于容許誤差的大小，可通過控制應力比(σd/σs)的衰減程度來確定。如可采用應力比(σd/σs)的衰減至10%時的深度作為計算深度。如果取固定的計算深度和等層厚可使計算得到簡化經過這樣處理得出的計算結果仍能夠滿足要求。

5 舊路加寬試驗路的觀測測試

在試驗路單側加寬段的每個橫斷面均埋設了6對沉降板和土壓力盒，雙側加寬段各埋設了5對沉降板和土壓力盒。

土壓力盒均埋設在沉降板的一側，可用來了解在路堤填筑過程中及路堤填筑完成后的土壓力變化狀況、沉降與土壓力間的相互關系等。

6 結束語

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【關鍵詞】10kV輸電線路；設計施工；優化措施

1 10kV輸電線路的具體設計和施工方案

1.1 10kV輸電線路具體設計方案

具體的設計過程往往由前期的設計階段、初步的設計階段、以及最后的定稿階段徹底的把施工圖制定出來。一般經過這三個過程就可以保證輸電線路設計的準確性。避免輸電線路存在設計缺陷。

前期設計階段：在這個階段主要是一些理論方面的探討，確定工程的可行性，對工程的可行性進行研究，然后確定可行性的報告。

其一，確定輸電線路的研究對象，然后明確所要針對的具體的問題。其二，對線路設計的相關的各個方面的因素進行探討，以完善輸電線路可行性報告的主要內容。根據輸電線路可能帶來的社會以及經濟效益進行充分的模擬預測，使得投資有依可尋，保證投資方的利益。這就要求在制定可行性報告的時候，一定要把握當前的具體環境政策，不允許存在偏差。其三，對于輸電線路的前景進行預測，對于輸電線路在以后施工和運營可能存在的具體的問題進行分析，并且準備好解決的方案。其四，論證，這是確定輸電線路是否可行的最后一步，也是最關鍵的一步，這就要求對輸電線路相關的各種因素展開探討，為輸電線路的具體建設的實施提供準確的可行性的報告，保證工作前期設計工作的順利完成。

初步設計階段：有了工程的可行性報告以后，就可以根據是否可行，進行輸電線路初步設計階段，輸電線路初步設計是整個輸電線路設計中的核心，輸電線路設計的大部分內容都是在這個過程得以完善實施的。該階段也是確定各種設計原則的階段。

其一，輸電線路的路徑的選擇是輸電線路設計中比較重要的一步，對輸電線路的路徑進行選擇的時候，要先確定幾種可行性方案，在根據經濟性以及當地環境的問題進行探討，選出最優的可行性方案。其二，輸電線路現在大多都是在空中搭設的，而桿塔又是輸電線路的架設的基礎，要對所選擇的線路的經過的地方進行科學考察，確定出適合的桿塔的類型。其三，因為輸電線路都是高空，且無遮擋，所以避雷的工作是必不可少的，要根據資料的規定，選擇合適的避雷措施，以及配套的絕緣設備，保證輸電線路在雷雨天氣的正常的運行。

最后定稿階段即施工圖設計：這個階段主要是根據初步設計階段的設計內容進行具體施工圖的確定，細化施工的內容，使得施工作業有依可尋。主要的內容就是細化施工圖，對于施工的材料，設備，人員的配備等方面進行詳細的說明。同時對選定的路線進行放線測量等工作，為輸電線路的施工做好充足的準備，保證施工工作的順利的進行。

1.2 10kV輸電線路的施工方案

由于施工工作的復雜性，詳細的施工方案必須的，在保證施工質量的同時也可以提高施工的效率。繪制恰當施工施工組織圖，保證施工的順利進行。

（1）施工準備，由于輸電線路的施工時一項綜合性的施工，由多工種，多樣設備的配合施工下才能完成。在施工進行前對施工的設備，材料，技術做好準備，這對施工的質量是一種保障。同時為施工有序的進行提供了條件。

（2）施工工序安排，根據工期，繪制流水作業圖，抓住主要工序，對于土石方的開挖，桿塔的架立等提供足夠的材料，設備以及人力，次要工程，在主要的工程資源有剩余的情況下再進行施工。不但保證了工期，而且對施工質量的提升也有幫助。

（3）制定工期保障措施。在施工的過程中，由于種種原因導致工期的延誤，一定要分析延誤的原因，并趕工期做好相應的對策。例如：可以同時把大量的人員投入到關鍵工序上面去，使得關鍵工序的工期趕上。

2 10kV輸電線路設計與施工中的注意問題及完善措施

針對10kV輸電線路設計與施工中的注意問題，充分的分析了問題的關鍵，并提出了完善的建議，使得輸電線路的建設有更好的發展。

2.1 設計中的注意事項

（1）輸電線路的選擇方面。輸電線路的選擇對于整個工程影響都是很大的，它要求設計人員經驗豐富且專業知識雄厚。在線路的選擇的時候，主要考慮的是對附近環境影響的最小化，其實是施工的難易度，再次就是造價，要避開環境敏感區域，例如：水庫，湖泊，農田區域等。對于桿塔的位子，也要做好經濟的選擇，但是不能影響周圍的交通。

（2）桿塔選型方面。總成本中大概有40%的費用是花在桿塔上，因此對桿塔類型的選擇就顯得特別的重要，一般的情況下可以選擇直線水泥桿，比較節約些，但是遇到占用農田，轉彎等情況，要用穩定性比較高的角鋼塔，這樣根據不同的環境選擇不同類型的桿塔，對于運輸，施工，以及日后的維護都提供了很大的方便。

（3）抗冰設計方面。2008年，由于雪災，使得國家的很多供電系統直接陷入癱瘓，究其原因，主要就是在設計的時候，沒有充分的考慮抗凍性設計。輸電線路并不是怕凍，而是抗壓承載力，抗彎，抗剪承載力不足以支撐過多的冰雪覆蓋，然后直接導致線路的整體穩定性的喪失，最終發生破壞。當地的多年的氣候條件是進行抗凍設計的主要的依據。所謂抗凍，主要就是防止輸電線路的覆冰，覆冰過重導致線路斷裂時輸電線路的主要的受災問題，因此，對于不同環境下的路線的抗凍采用不同的設計的標準，將有效的提升輸電線路的抗凍的能力。

2.2 施工中的常見問題及處理措施

（1）穿越問題。由于輸電線路的架設過程中，一般都會穿越其他的輸電線路，這時就發生問題了，按照標準，同一地段的輸電線路的高度應該都是一樣的，但這就帶來了問題，10kV高壓線路的避雷針與線路導線的電器距必須大于3米。因此只有3個方法，要么降低桿塔，要么增高桿塔要么加設避雷設施，若采用降低桿塔，可能使得桿塔過低，這樣對地面的影響較大，不建議采用。或者在保證對地面的影響較小的情況下降低桿塔，并且在地下區域設置路障。而采用增高桿塔就顯得不經濟，一般實際工程中很少采用。采用最多的地方，就是在輸電線路的其他地方增設避雷設施，這樣可以保證避雷的正常，也可以解決線路交叉的問題。

（2）桿塔與沿線公路距離過近。當桿塔與沿線公路較近的時候，無法正常的施工，或者強制性施工，可能對交通帶來一定的影響，這個時候，可以采取把桿塔向外移動20m的方式來解決。

（3）線路跨越公路及房屋。不能采取垂直跨越的方式，因為這樣會影響交通以及居民的正常的生活。所以解決措施有，跨越公路一定要保證角度大于450，跨越房屋的時候，控制垂直通過的路線長度大于4米。從而減小輸電線路運行過程中對交通以及居民的影響。

3 結語

10kV輸電線路的設計與施工對一個國家一個地區的發展很重要，輸電線路的的可靠性成了考慮的重點。要保證輸電線路的安全可靠性，就要在輸電線路的設計與施工的時候嚴格把關，防止安全隱患。針對10kV輸電線路的設計與施工方案進行探討，從輸電線路的現狀出發，發現10kV輸電線路的設計與施工還存在的問題，例如線路的選擇，桿塔類型的選擇，以及穿越其他線路，穿越房屋道路等，對于這些急需要解決的問題，文章都做了具體的回答。

參考文獻：

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1.1嚴格按照程序進行方案建設

方案的建設必須按照規定的程序執行，方案建設所需要的合同、招標文件、標書以及聯合設計必須按照相關文件進行報批和評審。

1.2應該認真貫徹國家的相關法律、法規

1.2.1對合同管理制度進行嚴格執行在方案建設管理過程中，必須嚴格遵循相關法律和法規，應該按照中標單位簽訂的合同書、評標報告以及招標文件要求來執行。在工程方案建設過程中，一定要做到按照合同規定辦事。1.2.2對項目監理制度進行嚴格執行應該嚴格遵守項目監理制度，通過透明度高的招標方式，從中選擇符合招標條件、監理制度完善以及能夠獨立完成好方案設計的單位。2.2.3對招投標制度進行嚴格執行按照國家相關規定，機電工程方案的確定應該采取公開、公平以及競爭的方式進行承包商的確定。機電工程方案的建立也應遵守交通部門的相關規定，通過正規渠道進行選擇。

1.3高速公路機電工程的通訊系統

應該在管理監測中心用電纜連接高速公路上的各個通信點，并且應分別設立遠程控制電話中心和數據中心。

1.4高速公路機電工程的監控系統

監控系統主要由兩部分組成，包括閉路電視和計算機系統，同時設有二級管理機構。監控中心的計算機系統一般分為三等級：第一級是中心級計算機，第二級是中心計算機，第三級是外場設備，它以微處理器作為核心。監控中心的面積必夠大，以便布置、安裝需要的設備和設施。還應在橋梁、隧道、收費站、車道、場、特殊路段等安裝監控設施，在監控交通情況的同時，也可以對車輛是否作做出判斷。

1.5重視機電工程方案建設所需軟件和設備選擇

1.設備的選擇和安裝需要根據國內標準進行。2.采用先進技術，合理配置設。3.軟件應用要充分體現管理理念，要為管理數據服務。4.遵循對內防止作弊，外防止逃費的要求。

1.6高速公路機電工程方案設計思路

以聯合開發和設計作為基本思路，這種思路具有設計理念獨特新穎、運用靈活、功能強大、能充分體現開發者要求和思想的特點。高速公路機電工程方案建設時，其系統的維修和維護較為靈活，又因為軟件具有針對性特征，所以設施選型和配備比較方便。

2對高速公路機電工程方案進行優化

高速公路機電工程建設所需要的設備，除了少部分設立在高速公路管理中心外，很大部分設立在高速公路沿途收費站或者兩側外場。使機電工程順利實施并且保證其質量的前提就是選適合的設備并且優化設計方案。機電工程方案建設的原則就是成本能夠控制、質量得到保證、功能能夠滿足、立意先進等。機電工程方案建設的原則就是在保證其質量、滿足其基本功能的前提之下，最大程度地節約費用。選擇機電工程設備的原則就是對故障率高低、性價比是否合適、性能是否穩定等進行綜合考慮，并且確定其功能是否符合使用要求。路段管理中心與高速公路收費站設備、外場設備、其他路段管理中心、聯網結算中心之間每分每秒都在進行數據傳輸。因此在高速公路設備中，通訊設備最為重要。相比于高速公路外場或者收費站，停車區、服務區的數據傳輸非常少，所以采用光端機來進行傳輸。光端機不僅滿足了數據傳輸等基本功能，也使成本大大降低。

現階段，服務器的性能和質量都在不斷進步，相信不久之后，服務器的可靠性和穩定性將會有一個質的飛躍。之前幾年，立柱式和門架式可變情報板的應用得到了廣泛的推廣，它們可以實時路況信息，控制和引導路上行駛的車輛，使交通便利程度大幅提高。在一些廣場設置LED顯示屏，一些交通情況或政策信息，雖然這是收費的，但是應用卻比較普遍。在實際的高速公路運營管理過程中，對一些有可能去高速路行駛的車輛宣傳限載、限速信息、實時交通情況也十分重要。在對監控系統進行設計時，應該按照規定對懸臂式監控系統的相關技術、規格是否適合、情報板數量等進行重點設計。安裝監控系統，不只為了監控一些違規行為，而且體現了高速公路管理者對司乘人員的關心。

3結論

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一、人才培養方案設計思路

人才培養方案的設計和制訂是整個人才培養過程的基礎和保障，只有建立了科學合理的人才培養方案才能確保各種培養措施的正確實施，培養目標的真正實現。人才培養方案就要確定“培養什么樣的人”和“如何培養”兩個問題，主要包括培養目標、培養規格、課程體系和課程配置等要素。根據高職教育的目標和特點，我們按照以下思路進行人才培養方案的設計：

1.圍繞企業需求和職業面向確定培養目標。高職院校服務地方經濟建設和社會發展，應通過廣泛、深入的市場調查和企業調研，了解用人單位的需求，根據專業的職業面向和就業崗位群確定專業培養目標，使高職人才培養具有明顯的職業方向性和崗位針對性。同時在確定專業培養目標時還要考慮崗位適應性，既要確定直接就業目標還要確定崗位發展目標，體現高職教育的基本崗位操作能力與可持續發展能力的統一。

2.圍繞職業能力要求確定能力體系。在明確了就業崗位和專業培養目標后，要進行職業崗位分析，通過對各崗位的具體工作范圍、工作任務和工作過程的分析，總結典型工作任務，明確職業崗位群的職業能力和素質要求，形成定位準確、內容具體、具有可操作性的職業能力體系。

3.圍繞知識、能力、素質目標設計課程體系，進行課程配置。在能力體系的基礎上，進行能力分解，明確完成工作任務所需的知識點、能力點和職業素質，以培養技術應用能力和基本素質為主線，以實現知識、能力、素質目標為出發點，建立相應的課程體系，并進行課程配置。

二、應用電子技術專業人才培養方案設計

1.職業崗位與職業能力分析，確定培養目標。我們通過實地考察、問卷調查、電話訪談、網上調研等多種方式，針對專業的就業需求、職業面向、就業崗位任職條件等問題進行調研，明確專業所面向的職業崗位群及職業技術能力與素質要求，確定專業培養目標和能力體系。

根據以上的分析，最終確定本專業的培養目標定位。應用電子技術專業畢業生可在裝備制造業、電子裝備制造業配套的電子企業及電子產品制造類企業中的電子產品生產、檢修和研發領域，從事電子產品裝配、檢測、調試、工藝管理、產品維修、產品輔助設計等工作，可從事的工作崗位有生產線裝配工、產品在線質檢員、生產線工藝員、電子產品維修員、PCB板設計助理工程師、電路設計助理工程師等。簡而言之，即培養具有良好的職業道德意識、精湛的專業技能和可持續發展的學習與適應能力的德、智、體、美等方面全面發展的高素質技能型專門人才。

2.能力分解，設計課程體系。實際工作中應用電子技術專業所面向的職業崗位對本專業的高職學生有一定的層次要求。一般高職學生在企業的首崗主要是生產線操作工，經過1?3年后約50%的人員會轉崗到管理崗位，如設備維護、售后服務、運行管理、質量檢測與監督、工藝管理、線段負責人等，在小型電子企業還有10%左右的人員會轉崗從事電子產品開發與設計工作。

因此，我們確定本專業的首崗為生產一線裝配工。目標崗位—是生產線工藝員、質檢員、現場管理者、產品售后服務人員，能從事相應技術應用與服務工作；二是中小型電子企業的產品設計、開發人員，能自主完成一般小型電子產品、協助完成中型電子產品設計、開發和技術推廣，經過3?5年的工作實踐后，可以成為企業的核心技術人員。我們對能力體系進行了層次上和內容上的分解，確定了知識、能力和素質目標。

在此基礎上，我們以能力培養為主線，構建以職業素質課程和專業基礎能力課程為基礎，專業核心能力課程為重點，提高專業拓展能力的理論學習與實踐訓練相結合的課程體系。實行三階段能力遞進式人才培養模式，在課程設置上注重理論與實踐課程的融合，在人才培養的初期、中期和后期設置了電工技能實訓、電子產品制作實訓、電子電路設計實訓、電子產品維修實訓課程，分別側重培養學生的電子產品裝配、設計和維修等專業核心能力。在實踐課程中采用任務驅動教學法，以真實電子產品為載體，讓學生在學習過程中完成電子產品的設計、裝配、調試維修全過程，使教學過程與學生的工作過程相結合，通過選取的產品載體逐級增加難度和復雜程度，實現學生能力的遞進培養。

三、關于人才培養方案設計的思考

1.注重課程的優化和整合。高職教育的職業性、針對性和實用性要求課程設置瞄準職業崗位群的實際需要，當職業崗位群的職業技能要求由于經濟和科技發展變化而發生變化時，專業課程和教學內容也要隨之調整，這就要求我們要以職業崗位要求的素質、知識、能力為構架，對原學科體系課程進行改造、整合和優化，不斷調整、充實新的教學內容。

篇6

【關鍵詞】鐵路信號；設備防雷；危害

引言

隨著我國現代化科技飛速發展，鐵路信號電氣化設備電子化程度大幅提高，先進的設備在雷雨季節能否安全穩定的運用，是擺在我們面前的一個新課題。雷擊放電誘發電磁脈沖過電壓和過電流會經電源系統、信號傳輸通道等途徑損壞信號設備，直接威脅鐵路正常的安全生產。所以，加強信號設備防雷工作尤為重要。

1　當前鐵路信號電氣化設備防雷的危害分析

1.1　雷害問題

1.1.1　直接雷：直接侵入設備或與設備相關聯的傳輸線上的雷電。但襲擊信號設備的概率很小。

1.1.2　感應雷：由于電磁感應作用，在電氣設備上感應出的雷電壓，在設備中流過感應電流。其又分為縱向和橫向感應雷兩種。感應雷發生機率高，襲擊信號的次數相當頻繁。

1.2　雷電侵入信號設備的主要途徑

1.2.1　由交流電源侵入雷電沖擊波侵入高壓電線路傳至高壓變壓器，若未裝設避雷器或其失效，容易侵入低壓設備。

1.2.2　軌道電路軌道電路用鋼軌作為傳輸線，它一般高出地面，容易遭雷擊。

1.2.3　由電纜侵入鐵路信號的室內、室外設備通過電纜連接起來，雷電從電纜侵入，并傳輸至室內設備。

1.3　縱向電壓和橫向電壓

縱向電壓指導線或設備對地電壓，每條導線上的折射電壓或反射電壓。橫向電壓指兩導線問的電位差。這兩種電壓對人身安全和信號設備的正常運行都會帶來極大的危害。縱向過電壓將使設備絕緣閃絡、擊穿，甚至起火。橫向過電壓回擊穿、燒毀信號設備尤其是電子器件。

1.4　信號設備的防雷

1.4.1　信號設備的防雷要求在有雷電活動的地區，交流電源外線、電子設備、軌道檢查裝置、遙信遙控設備等與外線連接的信號設備必須裝設防雷裝置。不同雷電活動地區，應采取相應的防雷措施。

1.4.2　信號設備雷電防護的原則防雷裝置和被防護設備之間絕緣應匹配，將雷電感應電壓限制到被保護的沖擊耐壓水平以下。正常情況下，防雷裝置不應影響被防護設備的工作，受雷電干擾時，應保證信號設備不得錯誤動作。采用多級防護時，各級防護元件應配置合理。

1.4.3　信號設備防雷元件的安裝和設備的要求外部防護用防雷元件宜安裝在線路終端。安裝應牢固可靠，便于檢測，集中安裝。

2　鐵路信號電氣化設備綜合防雷整治方法

2.1　鐵路信號電氣化設備雷電防護分析

鐵路信號電氣化設備遭受雷擊過電壓和過電流的類型主要可分為三種，即：直擊雷、感應雷和傳導雷。結合信號設備的分布特點及雷電攻擊的途徑分析，鐵路信號電氣化設備雷電防護存在以下特點。

2.1.1　信號設備占地面積較大，且很多設備分布在山區、曠野等易遭受雷電攻擊的地區。

2.1.2　鐵路的鋼軌是雷電流的良好導體，與鋼軌連接的相關鐵路信號電氣化設備，如信號機、軌道電路、電動轉轍機等較容易受到雷電流的威脅。

2.1.3　自動閉塞、半自動閉塞等信號條件線、控制線，在非電化區段大部分使用架空線，它們均架設于信號與通信混合線路或自動閉塞高壓信號線路上，由于它們暴露在曠野郊外，在雷雨季節容易遭受到雷電的襲擊，線路中的大電流會串入信號機房內部，從而引起對內部設備的損壞。

2.1.4　雷電防護的原則是“等電位”，由于機房存在多類接地系統，其沖擊接地電阻不均衡，在雷擊發生時，雷電流引起地電位差，也容易造成“地電位反擊”，使人員或設備遭受損害。

從以上分析中可以看出：為了提高鐵路信號電氣化設備安全性及機房設備、計算機的運行可靠度，整個車站信號設備的雷電防護一定要有良好的避雷設施、下引線和統一的接地網，采取完善的直擊雷、感應雷防護措施。同時必須在供電系統、信號采集傳輸系統、計算機網絡系統、機房接地系統等進行可靠有效的防護，在攔截、分流、均衡、接地、布線、布局等方面做完整的，多層次的綜合防護。

2.2　鐵路信號綜合防雷整治的原則

鐵路信號電氣化設備本身的電磁兼容性應符合規定要求。鐵路信號防雷綜合整治總的原則是：經等電位連接，使過電壓（或電流）以最直接的路徑盡快泄漏到大地，達到保護設備的目的。電磁兼容防護總的原則是：利用室內的金屬物有機地構成一個“法拉第籠”，進行接地連接。站場綜合防雷設計本著安全可靠、技術先進、經濟合理的原則，達到防御或減輕雷電災害、提高防雷安全度的目的。

2.3　鐵路信號整治方案設置

2.3.1　既有機房建筑物直擊雷防護和屏蔽

信號機械室的建筑物采用法拉第籠進行電磁屏蔽，法拉第籠由屋頂避雷網、避雷帶、引下線和接地系統構成。計算機聯鎖機房采用室內發拉第籠屏蔽。

2.3.2　室外信號設備直擊雷防護和屏蔽

包含信號設備的箱、盒、柜等殼體應具有良好的電氣貫通和電磁屏蔽性能，殼體內設專用接地端子（板）。室外信號設備的金屬箱、盒殼體必須接地，屏蔽電纜的金屬屏蔽層應接地。

2.3.3　接地系統

（1）一般要求

信號設備應設安全地線、屏蔽地線和防雷地線，上述地線均由共用接地系統的地網引出；室內信號設備的接地裝置應構成網狀（地網）；接地導線上嚴禁設置開關、熔斷器或斷路器。

（2）地網

地網由各接地體、建筑物四周的環形接地裝置相互連接構成。環形接地裝置由水平接地體和垂直接地體組成，應環繞建筑物外墻閉合成環，受條件限制時可敷設成“U形”或“L形”，機械室不是獨立建筑、兩側有其他建筑時，在信號樓前后設“一字形”接地裝置，但應盡可能沿建筑物周圍設置，以便與地網連接的各種引線就近連接。垂直接地體可采用石墨電極、銅包鋼、銅材、熱鍍鋅鋼材（鋼管、圓鋼、角鋼、扁鋼）或其它新型接地材料，電力牽引區段宜采用石墨接地體。

（3）貫通地線

貫通地線在信號機房建筑物一側每隔2-3m用50mm2裸銅線與環形接地裝置連接，兩端各連接兩次，設置貫通地線的區段，站內的各種室外信號設備的各種地線均應就近與貫通地線連接。

2.3.4　接地匯集線及等電位連接

（1）控制臺室、繼電器室、防雷分線室（或分線盤）、機房和電源室（電源引入處）應設置接地匯集線。接地匯集線宜采用大于30mm×3mm紫銅排，可相互連接成條形、環形或網格形，環形設置時不得構成閉合回路。

（2）電源室（電源引入處）防雷箱處、防雷分線室（或分線盤）處的接地匯集線應單獨設置，并分別與環形接地裝置單點冗余連接。

（3）室內走線架、組合架、電源屏、控制臺、機架、機柜等所有室內設備必須與墻體絕緣，其安全地線、防雷地線、工作地線等必須以最短距離分別就近與接地匯集線連接。同一排不同的金屬機架、柜之間用銅導線栓接后再就近與接地匯集線連接。

（4）走線架不得布置成環型，已構成閉合回路的可加裝絕緣。在不構成閉合回路的前提下，必須保持走線架在電氣上的連續性，接地匯集線栓接，連接螺栓采用中8mm銅質，并不得少于3枚，組合架側螺栓不少于2枚。

（5）機房面積較大時，可以設置與地網單點冗余連接的總接地匯集線。控制臺室、繼電器室、計算機房的接地匯集線可分別與總接地匯接線單點連接，也可相互連接后與總接地匯接線單點連接。

（6）機房分布在幾個樓層時，各樓層可設置總接地匯集線，總接地匯集線間應采用50-95mm2的有絕緣外護套的多股銅導線加線鼻栓接。

（7）建筑物內所有不帶電的自來水管、暖氣管道等金屬物體都必須與環形接地裝置（或與建筑物鋼筋、機房屏蔽層）做等電位連接。

篇7

關鍵詞：輸電線路；系統管理；功能模塊

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.140

0 引言

隨著我國經濟的發展和電力普及進程的加快，社會的發展越來越依賴電力設備的供應，需要供電企業不斷提供高品質電源，以實現社會現代化目標。完善的輸電線路管理系統不僅需要保證基礎運行速度，還要開發更高品質的電力科學技術和高效的信息管理系統，才能實現電力企業與社會經濟發展協調運作，同時，創建專業化的輸電線路管理系統是輸電管理部門的迫切需要。

1 我國電力管理系統調度概念

我國地區電網調度以10V為界限分為配電控制管理和地區調度兩部分，配電制度管理主要運用配電管理系統功能（DMS），地區調度采用部分能量管理系統功能（EMS），DMS與EMS二者最明顯的區別在于前者負責配電和負荷，后者在于發送電力與輸送電力，在輸電線路管理系統中，EMS主要功能即網絡安全分析、數據的整理與監控（SCADA）、能量掌控（發電調控和發電計劃），而負責配電系統和配電調度中心的配電管理系統（DMS）主要功能是負荷管理、網絡分析、負荷控制以及SCADA。我國電力管理系統實行兩級調度制度，即地調管理輸電線、輸電變壓站與配調（500KV--35KV），管轄的地區電網屬于次輸電系統，配電控制中心簡稱配調，負責配電線、配電變壓站、以及饋線和負荷（10KV--220KV）。在PMS中，輸變配設備的管理均存在邏輯和物理兩個概念，在不同的應用情況下使用不同，PMS與OMS、ERP、可靠性周邊系統進行橫向集成。

2 輸電線路安全管理系統

（1）運用MIS系統促進輸電線路發展途徑。MIS系統作為輸電線路日常安全管理的輸電系統，目前運行客機/（C/S）結構體系與三層機構體系兩種系統，使系統可維護性和可拓展性增強，安全性能得以改善，電力公司可以提供敏感商業機密服務業務繼而放入專業的服務器上進行檢索，安全實現“零客戶”管理，即不需要安裝客戶端軟件，客戶直接在Internet用戶端應用運行即可，由于其本身具有數據規范與模糊查詢等功能，為運行維護、設備修理、智能服務提供有效支持，從根本上維護供電公司輸電線路上安全生產管理實施。（2）加強雷達定位對輸電線路的有效監管。雷達定位系統對輸電線路安全開展具有積極意義，在電路輸送過程中有效利用雷達定位功能，從根本上解決工作人員操作問題，減少企業財政方面的支出。在雷暴天氣情況下，應用型雷電定位系統開啟能夠實時監測偏遠地帶供電情況，高效預測某一時間段、某一地域的雷電活躍情況，消除基層工作人員雷雨天氣高空作業觸電的隱患，保障了帶電工作人員與檢修人員的生命財產安全。（3）利用GIS系統提升輸電線路安全層次。輸電線路周圍環境整潔程度決定了桿塔外壁是否處于絕緣狀態，GIS輸電系統通過將路面清潔水平與絕緣情況結合分析，使工作人員能夠在電腦地圖上直觀、清晰掌握線路周圍的污染源，GIS系統為清除線路污點和路面積污提供了前所未有的便利，確保設備安全高效的運行。GIS系統不但可以檢查出全區線路的污穢情況，而且可以將輸電塔實際基本信息、坐標定位以及相關發電材料以特殊的電腦數據程序存儲在硬盤中，這樣管理者可直接運用數據分析、檢修、查詢輸電線路等方面的信息，為輸電線路提供了一個安全智能的綜合信息平臺。

3 輸電線路信息管理系統

適當增加信息數據庫的建造，數據庫建設是實現信息管理系統的核心基礎，數據庫的選擇要從功能、性能、穩定性、兼容性等方面因素綜合考慮。目前我國廣泛應用的數據庫系統有微軟SQL Server數據庫、Sybase關系數據庫、Oracle關系數據庫三種數據庫運營平臺，對數據庫的選用，一方面要靠結合本地區管理信息系統的實際情況，適當考慮擴充運營模式方式，消耗費用和操作流程都是重點考察對象。因此，我國輸電信息系統經過反復實踐與研討，最終選用Microsoft SQL Server 2000數據庫。數據庫管理系統是輸電線路管理設計的重點，它由主干模塊與子模塊功能相互作用影響，進而形成當今完善穩定的輸電線路信息管理系統。

4 整體系統管理與功能模塊分析

（1）系統整體管理分析。電力輸送線路是一個復雜而龐大的體系，輸電線路整體結構設計采用工程原型法，供電公司電力輸送系統主要包括任務管理、系y管理、運行管理、監控管理、缺陷管理、維修管理、狀態管理、存儲管理、工程項目管理和綜合管理等模塊，進而根據有關線路和數據的整合、歸類、整理形成各個主干業務的子系統業務，即運行管理、試驗管理、安檢管理、檔案管理，除了檔案管理其余三種管理類型都要送至專業部門進行查詢檢查。對每個主任務肢解劃分透徹貫徹實行，進行大數據分析對比，最終實現數據類型完整一致的規范檢測，與前后分析結合對比檢查，確認無誤后方可進行綜合歸納，從而達到全面化、嚴格化、科學化的輸電線路管理系統。

（2）系統管理功能模塊分析。各種主干業務進一步劃分為小型業務即子模塊，系統管理包括用戶管理、打印、打印預覽、打印設置等子模塊；任務管理包括任務查詢、統計員工、組織員工等子模塊；線路安全管理有季度審查、檢修任務票、修調計劃、大修記錄等模塊；運行管理包括線路巡視、線路故障、特定地區等模塊；線路臺賬管理包括架空線路臺賬、桿塔數據統計、臺賬查詢統計、查看地形等子模塊。每一個系統輸電設備下都有與之對應的模塊體系，它存在于基本的線路信息上，作為整個功能系統穩定有序運行的必經途徑。

綜上所述，作為電網的重要環節，運用MIS、GIS等系統實現輸電流程上的準確掌控，應用到實際的開發生產中，使輸電線路系統逐步走向標準化的軌道，為輸電線路管理工作逐步信息化、科學化提供了發展動力。

參考文獻：

篇8

Abstract： This paper introduces the current situation of special line and the annual freight volume， analyzes the selection of the main technical standards from the railroad grade， number of main lines， limiting gradient， minimum radius of curve， traction type and so on. It discusses the comparison and selection process of the railway special line connection scheme and the recommendation opinions and presents a design scheme and power supply traction scheme of Beijing Jingneng Power Plant.

關鍵詞：京能；涿州；鐵路專用線；設計方案

Key words： Jingneng；Zhuozhou；special rail；design plan

中圖分類號：U212.32 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）19-0238-04

0 引言

涿州熱電項目為京津冀協同發展戰略中能源合作的重點項目，建成后替代現有燃煤散燒供熱鍋爐，給河北涿州和北京房山區兩地供熱，是區域解決霧霾的重要抓手。文章主要研究了熱電項目配套的燃煤鐵路運輸專用線設計，以地質、交通和經濟性等為約束邊界條件，研究鐵路專用線與國鐵繁忙干線-京廣線接軌方案。

1 專用線概況

京能涿州熱電聯產項目鐵路專用線項目位于河北省涿州市北部東仙坡鎮境內，地處華北平原北部，屬永定河洪積、沖積平原，地形平坦開闊，地勢自西北向東南傾斜，海拔高度在25-35m之間。

鐵路專用線自京廣鐵路琉璃河南站廣州端咽喉西側引出，沿京廣線西側向南行進，到達旅游大道前折向西進入京能涿州熱電廠，在旅游大道北側新設京能電廠站，專用線建筑長度1.7km，全線鋪軌9.77km。

2 研究年度貨運量

本項目是京能涿州熱電廠的配套工程，專用線建設應與電廠發展規劃建設相匹配，專用線運量以滿足電廠燃煤運輸為原則。京能涿州熱電廠近期新建2×350MW超臨界國產空冷燃煤供熱機組，規劃容量4×350MW級機組。配2臺1200t/h超臨界直流燃煤鍋爐，鍋爐燃煤量見表1。

根據該電廠鍋爐燃煤需求量，預測近、遠期電廠年需燃煤量分別為230萬噸和460萬噸（貨流波動系數采用1.1），均由鐵路運輸承擔。采用內蒙古伊泰集團有限公司酸刺溝煤礦區生產的煙煤作為燃煤，通過鐵路運輸至電廠。

3 主要技術標準的選擇

3.1 鐵路等級

本專用線為京能涿州熱電廠燃煤運輸服務，近期預測運量為2Mt，遠期預測運量為4.6Mt，根據《Ⅲ、Ⅳ級鐵路設計規范》GB50012-2012G的要求以及本專用線的作用，鐵路等級采用Ⅳ級。

3.2 正線數目

研究年度本專用線預測的年貨運量為：近期2.3Mt、遠期4.6Mt。從運量水平分析，本專用線應為單線。因此，正線數目推薦為單線。

3.3 限制坡度

與本專用線相鄰的京廣線限制坡度為4‰，在工程差別不大的情況下，坡度宜與京廣線相一致，故推薦采用4‰。

3.4 最小曲線半徑

本線位于涿州市范圍內，經過地區為華北平原，地形平坦，結合本專用線的性質及車流特點，最小曲線半徑采用400m。

3.5 牽引種類

本專用線為電廠專用鐵路，按照國家能源政策和鐵路技術政策，牽引種類應首選電力。從本專用線的煤炭運輸徑路分析，本專用線煤炭重車由酸刺溝煤礦呼準線京包線（呼和浩特～集寧）集張線（集寧～張家口）京包線（張家口～沙城）豐沙線豐臺西站京廣線琉璃河南站京能涿州熱電聯產項目鐵路專用線直達電廠站，運輸通道均為電氣化鐵路，為便于運輸組織，實現直通運輸和機車長交路，提高運輸效率，便于機車的運用，本線牽引種類應采用電力牽引。因此，本次設計推薦采用電力牽引。

3.6 牽引質量及機車類型

3.6.1 貨物列車牽引質量

考慮本專用線車流特點及限制坡度，并結合本項目后方通路各線牽引質量（呼準線為5000t，豐沙大4000t、5000t，京廣線為5000t）。為避免列車增減軸作業，有利于運輸組織和提高運輸效益，本專用線的牽引質量宜與后方通路協調統一，牽引質量推薦采用5000t。

3.6.2 機車類型

本專用線企業不自備調機，調機類型選擇與相鄰線一致，所以機車類型采用HXD。

3.7 到發線有效長度

本線牽引質量為5000t，到發線有效長度需采用1050m，可與相鄰線協調統一，便于組織本項目重載循環煤炭列車，故本次設計推薦到發線有效長采用1050m。

3.8 行車方式

琉璃河南站至京能電廠站間按調車辦理。

4 接軌方案比選

京能涿州熱電廠廠址經建設單位會同地方政府多次協商，并通過包括河北省軍區、河北省國土資源廳、保定市規劃局等各方進行的選址論證，確定廠址位于涿州市東仙坡鎮境內（京廣鐵路與旅游大道交叉處西北側）。

該電廠附近既有鐵路有京廣線和琉周支線，既有車站有京廣線琉璃河站、琉璃河南站、涿州站，以及琉周支線石樓站等4個，各站距離京能涿州熱電廠分別為5.1km、2.2km、9.4km以及9.2km。

其中琉周支線位于北京市房山區境內，為單線內燃、半自動閉塞鐵路，牽引定數為2800t。若采用石樓站接軌方案，則需要對琉周支線進行電氣化擴能改造，同時專用線所經北京市境內征地拆遷工程巨大，經研究后舍棄；涿州站位于涿州市區中心，鐵路專用線需從涿州站南端咽喉疏解引入，再折向北進入熱電廠，該方案在涿州城區征地拆遷工程巨大，嚴重影響涿州市整體布局及規劃發展，經研究后舍棄。

因此，本次方案研究根據擬定的京能涿州熱電廠廠址、既有京廣線走向、涿州市總體規劃、公路交通條件以及沿線地形地貌等特點，重點研究了琉璃河站接軌方案和琉璃河南站接軌方案。

4.1 方案說明

4.1.1 方案一：單線引入琉璃河南站

專用線自琉璃河南站廣州端咽喉區西側引出，沿京廣線西側向南行進，到達旅游大道前折向西進入京能涿州熱電廠，在旅游大道北側新設京能電廠站，正線長度1.7km。

詳見單線引入琉璃河南站方案示意圖（圖1）。

4.1.2 方案二：疏解引入琉璃河南站

該方案分空、重車線立交疏解引入琉璃河南站，其中重車線自琉璃河南站廣州端咽喉東側引出，與京廣鐵路并行向南，至旅游大道前展線折向西，以1-13m頂進框架形式下穿京廣鐵路，并行旅游大道北側新設京能電廠站（站內平均下挖10m），重車線長為4.0km。空車線自琉璃河南站廣州端咽喉西側機待線末端引出，向南與重車線連接，空車線長為1.176km。

在琉璃河南站站房同側（下行Ⅰ道側）新增到發線1條，有效長1050m，并設安全線1條，其它相關設施予以改造還建。該方案主要工程均在河北省涿州市境內。詳見疏解引入琉璃河南站方案示意圖（圖2）。

對于疏解引入琉璃河南站方案曾經研究過重車線上跨京廣鐵路方案，由于京能電廠距離琉璃河南站太近，重車線受限制坡度（4‰）影響，即使展線也無法跨越既有京廣線，經研究后舍棄。

4.1.3 方案三：空、重車線分別引入琉璃河南站和琉璃河站

該方案重車線自琉璃河站廣州端咽喉區3道引出，沿京廣線東側并行向南，經周莊村西側后折向西以1-13m頂進框架形式下穿京廣鐵路，并沿京廣線琉璃河南站西側，行進至旅游大道前折向西，于旅游大道北側新設京能電廠站，重車線長為6.3km。

空車線在琉璃河站接軌方案經研究后舍棄，主要是由于琉周支線呈“人”字形的兩條聯絡線分別接軌于京廣鐵路琉璃河站廣州端、琉璃河南站北京端西側，出站后折向西至石樓。空車線若接軌于琉璃河站，由于距離太近，無法以立交方式跨越琉周支線。因此，根據重車線走向，以及電廠站與琉璃河南的相對位置，另外研究了空車線接軌于琉璃河南站的設計方案。空車線自琉璃河南站廣州端咽喉區既有4道引出，并行于京廣鐵路右側，向南與重車線連接，直接進入電廠站，空車線長度僅為0.7km。

琉璃河南站新設安全線1條，相關站場設施予以改造、還建。琉璃河站既有6、8、10道有效長延長為1050m，貨物線14道有效長延長為850m，相關站場設施予以改造、還建。

該方案新建重車線有2.4km位于北京市房山區琉璃河鎮境內（其中周莊村拆遷工程較大），其余工程位于河北省涿州市境內。詳見空、重車線分別引入琉璃河南站和琉璃河站方案示意圖（圖3）。

4.2 接軌方案經濟技術比較表

4.3 推薦意見

方案二和方案三均采用立交疏解方案、運輸效率高。由于京能電廠選址緊靠京廣鐵路琉璃河南站，方案二重車線展線下穿京廣鐵路后即進入京能電廠站，但電廠站內挖方工程巨大（平均下挖深度達10m），項目所在地地勢平坦，排水、防洪工程復雜。曾以該方案為推薦方案進行電廠項目防洪評價預審，無法通過，因此方案經研究后舍棄。

方案三雖然電廠站內挖方工程量較小（平均下挖深度為2m），但是電廠站同時要與國鐵兩個車站辦理接發車作業，運營管理復雜，而且鋪軌線路長度較長，占地較多，涉及北京市和河北省涿州市兩個地區，項目審批及征地拆遷工作難以協調，工程投資太大，因此經研究后舍棄。

方案一重車線對京廣線有一定干擾，但該方案線路長度最短，并且鐵路主要工程只涉及涿州市一個地區，占地及工程投資較小，征地拆遷工作較為集中簡便。因此本次研究推薦采用方案一，即單線引入琉璃河南站方案。

5 京能電廠站方案研究

京能電廠站是為了滿足京能涿州熱電廠的煤炭卸車需要而設置，該卸車站為曲線車站，曲線半徑為R=600（站內曲線長569m），站坪坡度為平坡。根據煤炭的到達量，該站采用翻車機卸車，站內配屬重車線2條，有效長滿足1050m；空車線2條，有效長滿足1050m；機走線1條；臨修線1條，有效長150m。臨修線與站房間新設3.5m寬混凝土路1條，在車站尾部空車線外側新建70m×7m人工卸煤平臺2處。

6 牽引供電方案研究

本次方案研究結合線路長度、車站位置、坡度情況、接軌站的既有供電設施情況以及外部電源情況，考慮兩種可行的供電方案：

6.1 方案說明

6.1.1 方案一

從利用既有琉璃河南牽引變電所預留間隔饋出一路饋線為本專用線供電。

6.1.2 方案二

本專用線電源接觸網直接引自琉璃河站站線接觸網，連接處設置帶隔離開關的接觸網分段，正常運行時電源來自琉璃河站站線接觸網，專用線故障時人工打開分段處隔離開關恢復正線供電。

6.2 方案比較及推薦意見

方案一采用單獨饋線為專用線供電，在專用線故障時不會導致正線饋線跳閘影響正線營運，并且故障點查找方便，因此本次設計推薦采用方案一，即從利用既有琉璃河南牽引變電所預留間隔饋出一路饋線為本專用線供電。

7 結束語

京能涿州熱電聯產項目鐵路專用線是為京能涿州電廠運輸燃煤服務、是電廠的配套工程，承擔了電廠運營期間燃煤運輸任務。該專用線建成后可以滿足該熱電廠燃煤運輸需要。它的建設對保證電廠建設和電廠電煤有效供應提供運力支持，對保證熱電廠正常、安全、經濟和持續運行，以及降低熱電廠電煤運輸成本等均具有十分重要的意義和作用。熱電廠建成后將更好的滿足涿州市、北京周邊地區工業和人民對供熱的需求，改善涿州市及北京部分區域及周邊環境，完善城市功能。

參考文獻：

[1]鐵路線路設計規范[S].北京.中國計劃出版社，2006.

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    針對目前課堂教學的現狀,提出自主式課題教學法。其基本理念就是改革課堂教學,即在課堂上系統地講授電路設計方法,而不是僅僅教會學生解題。此外,將學生分成若干個學習小組,給每個小組布置不同的電路模塊設計課題,通過完成自己的課題達到初步實踐電路設計方法的目的。同時,由于學生都是帶著設計課題聽課的,這樣也會提高學生自主學習理論知識的積極性。具體實施步驟如下:

    在課程教學初期,指導學生自由組成學習小組,提供若干模塊設計課題供各小組挑選。選定的模塊設計任務伴隨該小組整個課程學習過程。這個階段的教學要點如下:①盡量保證學生按照自己的意愿組合形成學習小組,這樣小組成員在課題設計過程中才能有較好的默契,相互配合,依靠團隊的力量完成設計任務。②該階段是課程教學初期,學生對各個模塊設計課題還不了解,教師應占用一定的課堂時間對課題進行解釋和指點,充分激發學生自主學習的積極性,使學生自發地利用課余時間收集資料,選定設計方案。③當學習小組初步完成課題資料的收集和整理后,則安排一次課堂報告,由各個小組制作幻燈片向全班同學匯報其對課題的理解以及初步選定的設計方案,并由任課教師進行點評,指出其下一步工作重點。④模塊設計課題應涵蓋所講授課程的各個章節,這樣利于在講課過程中通過講解各個模塊設計方法串聯課程各章節的知識點。同時,講課內容與學生正在進行的設計任務相關聯,容易調動學生自主學習的積極性。

    在課程教學中期,將模塊設計課題融入到各個章節的課堂教學中,教會學生具體的電路設計方法,同時在實驗課上指導學生進行電路調試以及指標測試。這個階段的教學要點如下:①要求各小組通過課堂學習不斷改進自己初期擬定的電路設計方案以及元器件參數計算方法。充分體現了自主式課堂教學法的教學理念,即激發學生的學習主動性,從而自主采用課堂講授方法改進自己的電路設計,使其感受到如何將課堂所學理論知識運用到實際的電路設計中。②向學生灌輸團隊設計的理念,針對電路設計和調試過程中團隊成員間的溝通和討論,使學生認識到如何進行團隊協作,同時在教師和團隊間建立暢通的交流渠道,使學生的問題能得到解答,從而有信心完成課題設計任務。③安排課堂報告,各小組制作幻燈片向全班同學匯報課題設計進展,由任課教師對學生的設計進行中期考核并指出下一步工作重點。

    在課堂教學后期,對各學習小組制作的模塊電路進行驗收和總結。這個階段的教學要點如下:①督促各學習小組做好指標測試工作,驗證自己設計的電路是否達到設計要求,同時總結整個設計過程的經驗教訓。②安排課堂報告,各小組制作幻燈片向全班同學匯報課題制作成果,由任課教師對設計成果進行總結。③各小組提交課題設計報告,詳細介紹整個電路設計原理、參數計算過程,并記錄系統的性能指標,總結電路調試過程中發現問題、解決問題的經驗教訓。

    自主式課題教學法的應用實例

    我們在通信電子線路課上使用了這種教學法。首先,根據整個課程內容設計8個模塊的設計課題,將該課程的主要知識點都融合在這幾個課題中,課題名稱。

    第一階段:由學生自由組合形成學習小組并從這8個課題中選擇一個,作為該小組在課程學習期間的設計任務。由小組成員相互配合進行資料收集以及設計方案的論證。在課程開始后的第二個教學周,組織各小組制作幻燈片報告該小組擬定的設計方案以及設計時間安排。需要說明的是,各小組進行方案設計的時候,相應的知識點還沒有在課堂上進行系統地講授,完全由學生先自學各自課題相關基礎知識,然后進行資料收集整理,通過內部討論,最終確定課題的初步設計方案。這個階段需要學生充分發揮自己的主觀能動性去熟悉課題、討論方案以及確定初步方案。從實際情況來看,學生在這個階段常常表現出很大的學習積極性,進行方案匯報時的現場氣氛也很熱烈。此外,由于設計課題涵蓋了這門課程的主要知識點,相應課題方案的初步確定過程也是學生對課程知識的預習階段。這樣可以充分激發他們的求知欲,當教師在課堂上講到相應的知識點時,能抓住學生的注意力,獲得較好的教學效果。

    第二階段:主要完成各個章節知識點的講授,這一階段應該注意在課上重點講解如何充分運用教材中的知識完成模塊設計課題,讓學生意識到,這些書本知識并不是抽象的理論知識,只要稍加變通就可以有效地指導生產實際。例如在講到求解高頻功率放大器的題目時,計算電路輸出功率用到公式(1):200cmVPR=(1)其中P0為電路輸出功率,Vcm為電路輸出電壓幅值,R0為電路負載電阻。而在真正設計功放電路時,電路的輸出功率及輸出電壓幅值常常是已知條件(見表1),而具體的電路以及電路中所采用元器件的參數如電阻阻值是需要進行計算的。因此只需要將公式(1)轉化為公式(2):200cmVRP=(2)轉化后即可用于電路中所采用負載電阻的計算。整個課程講授過程都要將知識點具體化,讓學生意識到,只要將這些公式進行簡單的變化(常常是翻轉)就可以用于電路設計過程中元器件的參數計算,從而使學生可以一邊學習課堂知識,一邊將所學知識應用起來,真正做到活學活用。此外,在實驗課中要指導各小組的電路焊接以及調試工作,并監督其設計進度,從而掌握學生對所學內容的理解程度。在這個階段,真正實現了本教學法所強調的理論聯系實際,即學生可以做到邊學習,邊使用,邊檢驗,整個課程的教學效果良好。最后一個階段是課程的結束階段,主要做好各小組課題的驗收工作,并對各小組所設計的模塊進行點評,最后安排一次期終匯報作為整個課堂教學的結束。本教學法已經實踐了兩年,學生對這種教學法的滿意度較高。此外,學生的平時成績與模塊設計課題制作情況掛鉤,因此各學習小組都投入了較多精力用于電路模塊制作,成功率也較高。并且學生通過電路模塊的制作過程也了解到了如何運用課堂所學知識進行電路設計。

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關鍵詞：可進化硬件遺傳算法電子電路設計現場可編程門陣列

在人類的科學研究中，有不少研究成果得益于大自然的啟發，例如仿生學技術。隨著計算機技術和電子技術的發展，許多的科學研究越來越與生物學緊密相聯。在人工智能方面，已經實現了能用計算機和電子設備模仿人類生物體的看、聽、和思維等能力；另一方面，受進化論的啟發，科學家們提出了基于生物學的電子電路設計技術，將進化理論的方法應用于電子電路的設計中，使得新的電子電路能像生物一樣具有對環境變化的適應、免疫、自我進化及自我復制等特性,用來實現高適應、高可靠的電子系統。這類電子電路常稱為可進化硬件(EHW,EvolvableHardWare)。本文主要介紹可進化硬件EHW的機理及其相關技術并根據這種機理對高可靠性電子電路的設計進行討論。

1EHW的機理及相關技術

計算機系統所要求解決的問題日趨復雜，與此同時，計算機系統本身的結構也越來越復雜。而復雜性的提高就意味著可靠性的降低，實踐經驗表明，要想使如此復雜的實時系統實現零出錯率幾乎是不可能的，因此人們寄希望于系統的容錯性能：即系統在出現錯誤的情況下的適應能力。對于如何同時實現系統的復雜性和可靠性，大自然給了我們近乎完美的藍本。人體是迄今為止我們所知道的最復雜的生物系統，通過千萬年基因進化，使得人體可以在某些細胞發生病變的情況下，不斷地進行自我診斷，并最終自愈。因此借用這一機理，科學家們研究出可進化硬件（EHW,EvolvableHardWare），理想的可進化硬件不但同樣具有自我診斷能力，能夠通過自我重構消除錯誤，而且可以在設計要求或系統工作環境發生變化的情況下，通過自我重構來使電路適應這種變化而繼續正常工作。嚴格地說，EHW具有兩個方面的目的，一方面是把進化算法應用于電子電路的設計中；另一方面是硬件具有通過動態地、自主地重構自己實現在線適應變化的能力。前者強調的是進化算法在電子設計中可替代傳統基于規范的設計方法；后者強調的是硬件的可適應機理。當然二者的區別也是很模糊的。本文主要討論的是EHW在第一個方面的問題。

對EHW的研究主要采用了進化理論中的進化計算（EvolutionaryComputing）算法,特別是遺傳算法（GA）為設計算法，在數字電路中以現場可編程門陣列（FPGA）為媒介，在模擬電路設計中以現場可編程模擬陣列（FPAA）為媒介來進行的。此外還有建立在晶體管級的現場可編程晶體管陣列（FPTA），它為同時設計數字電路和和模擬電路提供了一個可靠的平臺。下面主要介紹一下遺傳算法和現場可編程門陣列的相關知識，并以數字電路為例介紹可進化硬件設計方法。

1．1遺傳算法

遺傳算法是模擬生物在自然環境中的遺傳和進化過程的一種自適應全局優化算法，它借鑒了物種進化的思想，將欲求解問題編碼，把可行解表示成字符串形式，稱為染色體或個體。先通過初始化隨機產生一群個體，稱為種群，它們都是假設解。然后把這些假設解置于問題的“環境”中，根據適應值或某種競爭機制選擇個體（適應值就是解的滿意程度），使用各種遺傳操作算子（包括選擇，變異，交叉等等）產生下一代（下一代可以完全替代原種群，即非重疊種群；也可以部分替代原種群中一些較差的個體，即重疊種群），如此進化下去，直到滿足期望的終止條件，得到問題的最優解為止。

1．2現場可編程邏輯陣列(FPGA)

現場可編程邏輯陣列是一種基于查找表(LUT,Lookupbr)結構的可在線編程的邏輯電路。它由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態，工作時需要對片內的RAM進行編程。當用戶通過原理圖或硬件描述語言（HDL）描述了一個邏輯電路以后，FPGA開發軟件會把設計方案通過編譯形成數據流，并將數據流下載至RAM中。這些RAM中的數據流決定電路的邏輯關系。掉電后，FPGA恢復成白片，內部邏輯關系消失，因此，FPGA能夠反復使用，灌入不同的數據流就會獲得不同的硬件系統，這就是可編程特性。這一特性是實現EHW的重要特性。目前在可進化電子電路的設計中，用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。

2進化電子電路設計架構

本節以設計高容錯性的數字電路設計為例來闡述EHW的設計架構及主要設計步驟。對于通過進化理論的遺傳算法來產生容錯性，所設計的電路系統可以看作一個具有持續性地、實時地適應變化的硬件系統。對于電子電路來說，所謂的變化的來源很多，如硬件故障導致的錯誤，設計要求和規則的改變，環境的改變（各種干擾的出現）等。

從進化論的角度來看，當這些變化發生時，個體的適應度會作相應的改變。當進化進行時，個體會適應這些變化重新獲得高的適應度。基于進化論的電子電路設計就是利用這種原理,通過對設計結果進行多次地進化來提高其適應變化的能力。

電子電路進化設計架構如圖1所示。圖中給出了電子電路的設計的兩種進化，分別是內部進化和外部進化。其中內部進化是指硬件內部結構的進化，而外部進化是指軟件模擬的電路的進化。這兩種進化是相互獨立的，當然通過外部進化得到的最終設計結果還是要由硬件結構的變化來實際體現。從圖中可以看出，進化過程是一個循環往復的過程，其中是根據進化算法（遺傳算法）的計算結果來進行的。整個進化設計包括以下步驟：

（1）根據設計的目的，產生初步的方案，并把初步方案用一組染色體（一組“0”和“1”表示的數據串）來表示，其中每個個體表示的是設計的一部分。染色體轉化成控制數據流下載到FPGA上，用來定義FPGA的開關狀態，從而確定可重構硬件內部各單元的聯結，形成了初步的硬件系統。用來設計進化硬件的FPGA器件可以接受任意組合的數據流下載，而不會導致器件的損害。

（2）將設計結果與目標要求進行比較，并用某種誤差表示作為描述系統適應度的衡量準則。這需要一定的檢測手段和評估軟件的支持。對不同的個體，根據適應度進行排序，下一代的個體將由最優的個體來產生。

（3）根據適應度再對新的個體組進行統計，并根據統計結果挑選一些個體。一

部分被選個體保持原樣，另一部分個體根據遺傳算法進行修改，如進行交叉和變異，而這種交叉和變異的目的是為了產生更具適應性的下一代。把新一代染色體轉化成控制數據流下載到FPGA中對硬件進行進化。

（4）重復上述步驟，產生新的數代個體，直到新的個體表示的設計方案表現出接近要求的適應能力為止。

一般來說通過遺傳算法最后會得到一個或數個設計結果，最后設計方案具有對設計要求和系統工作環境的最佳適應性。這一過程又叫內部進化或硬件進化。

圖中的右邊展示了另一種設計可進化電路的方法，即用模擬軟件來代替可重構器件，染色體每一位確定的是軟件模擬電路的連接方式，而不是可重構器件各單元的連接方式。這一方法叫外部進化或軟件進化。這種方法中進化過程完全模擬進行，只有最后的結果才在器件上實施。

進化電子電路設計中，最關鍵的是遺傳算法的應用。在遺傳算法的應用過程中，變異因子的確定是需要慎重考慮的，它的大小既關系到個體變異的程度，也關系到個體對環境變化做出反應的能力，而這兩個因素相互抵觸。變異因子越大，個體更容易適應環境變化，對系統出現的錯誤做出快速反應，但個體更容易發生突變。而變異因子較小時，系統的反應力變差，但系統一旦獲得高適應度的設計方案時可以保持穩定。

對于可進化數字電路的設計，可以在兩個層面上進行。一個是在基本的“與”、“或”、“非”門的基礎上進行進化設計，一個是在功能塊如觸發器、加法器和多路選擇器的基礎上進行。前一種方法更為靈活，而后一種更適于工業應用。有人提出了一種基于進化細胞機（CellularAutomaton）的神經網絡模塊設計架構。采用這一結構設計時，只需要定義整個模塊的適應度，而對于每一模塊如何實現它復雜的功能可以不予理睬，對于超大規模線路的設計可以采用這一方法來將電路進行整體優化設計。

3可進化電路設計環境

上面描述的軟硬件進化電子電路設計可在圖2所示的設計系統環境下進行。這一設計系統環境對于測試可重構硬件的構架及展示在FPGA可重構硬件上的進化設計很有用處。該設計系統環境包括遺傳算法軟件包、FPGA開發系統板、數據采集軟硬件、適應度評估軟件、用戶接口程序及電路模擬仿真軟件。

遺傳算法由計算機上運行的一個程序包實現。由它來實現進化計算并產生染色體組。表示硬件描述的染色體通過通信電纜由計算機下載到有FPGA器件的實驗板上。然后通過接口將布線結果傳回計算機。適應度評估建立在儀器數據采集硬件及軟件上，一個接口碼將GA與硬件連接起來，可能的設計方案在此得到評估。同時還有一個圖形用戶接口以便于設計結果的可視化和將問題形式化。通過執行遺傳算法在每一代染色體組都會產生新的染色體群組，并被轉化為數據流傳入實驗板上。至于通過軟件進化的電子電路設計，可采用Spice軟件作為線路模擬仿真軟件，把染色體變成模擬電路并通過仿真軟件來仿真電路的運行情況，通過相應軟件來評估設計結果。