调控技术范文10篇

时间:2023-03-28 15:52:03

调控技术

调控技术范文篇1

关键词:棉花调控技术

0引言

新疆农四师六十三团地处塔克尔穆库尔沙漠腹地,年日照2700小时,有效积温3500℃以上,年降雨量148mm,无霜期150天左右,灾害性天气主要有大风、干旱、冰雹、霜冻等,晴天多雨天少。即有有力的天气条件,又有不利棉花生长的条件,通过多年生产实践,试验研究,在贯彻“矮、密、早、膜”栽培技术的基础上,改进播种方式,选择适合本地区栽培的品种,团场棉花产量不断提高,全团皮棉单产从2001年的112kg/667m2提高到2006年的136kg/667m2。现将棉花全生育期调控技术简介如下:棉花是无限制生长型植物,具有很强的可朔性,在生长过程中从外源激素、水、肥、温、光等都会影响棉花的长势长相及产量构成因素。合理促控,塑造合理株型均衡田间群体结构和提高光能利用率,是棉花栽培的核心内容。抓好棉花全生育的调控技术,搭好丰产架子,提高结铃率,达到丰产栽培的目的。

1种子调控

1.1晒种:由于棉种休眠期长,需要较长的后熟时间。通过晒种可以起到打破休眠,杀死种子表面病菌的目的。

1.2浸种:用缩节胺200mg/L浸种12小时,幼苗侧根数量增加30%以上,地上部分生长放慢,节间适中(3.4-4.5)cm,出叶速度并不降低,初始果枝平均下降一个节间。苗期一般不需要化控。如雨水多则可视情况轻控。

2蕾期调控

2.1中耕:可以有效提高地温,促进棉苗根系发育。中耕深度先浅后深,做到碎土良好,达到增温保墒的目的。

2.2叶面施肥:补充棉花苗期生长所需的微量元素,硼、锌及少量的氮、磷肥。

2.3受灾棉苗、僵苗一促为主,采取中耕、喷施赤霉素、叶面肥,对发生干旱的面田要提前灌水施肥促苗早发。

2.4喷施缩节胺,增加叶片叶绿素含量,促进花芽分化,控制基部节间伸长,主茎日生长量控制在0.7-0.9cm之间为宜,根据品种、土壤肥力、长势长相、天气状况适当调整化控浓度和次数。

3花期调控

3.1此时期是棉花营养生长和生殖生长旺盛期,又是水肥供应充足期。在灌水前3-4天必需对棉田进行缩节胺化控,用量在3-5g/667㎡.施用缩节胺次数、时间、用量应结合气候水情、品种、土壤肥力、长势长相灵活掌握。再用药量上掌握前轻后重的原则。为防早衰进行二次追肥,施尿素8-10kg/667m2。

3.2打顶整枝:通过择除顶心,去掉顶端优势,抑制营养生长,促进生殖生长,使养分有效的运输到生殖器官,防止早衰,保证秋桃成铃。

3.3打群尖:抑制叶枝和果枝生长,改善群体通风透光条件,保证蕾铃正常发育。

3.4去叶枝、推株并垄:改善田间通风透光条件,促进底部棉铃的发育。

调控技术范文篇2

1.1晒种:由于棉种休眠期长,需要较长的后熟时间。通过晒种可以起到打破休眠,杀死种子表面病菌的目的。

1.2浸种:用缩节胺200mg/L浸种12小时,幼苗侧根数量增加30%以上,地上部分生长放慢,节间适中(3.4-4.5)cm,出叶速度并不降低,初始果枝平均下降一个节间。苗期一般不需要化控。如雨水多则可视情况轻控。

2蕾期调控

2.1中耕:可以有效提高地温,促进棉苗根系发育。中耕深度先浅后深,做到碎土良好,达到增温保墒的目的。

2.2叶面施肥:补充棉花苗期生长所需的微量元素,硼、锌及少量的氮、磷肥。

2.3受灾棉苗、僵苗一促为主,采取中耕、喷施赤霉素、叶面肥,对发生干旱的面田要提前灌水施肥促苗早发。

2.4喷施缩节胺,增加叶片叶绿素含量,促进花芽分化,控制基部节间伸长,主茎日生长量控制在0.7-0.9cm之间为宜,根据品种、土壤肥力、长势长相、天气状况适当调整化控浓度和次数。

3花期调控

3.1此时期是棉花营养生长和生殖生长旺盛期,又是水肥供应充足期。在灌水前3-4天必需对棉田进行缩节胺化控,用量在3-5g/667㎡.施用缩节胺次数、时间、用量应结合气候水情、品种、土壤肥力、长势长相灵活掌握。再用药量上掌握前轻后重的原则。为防早衰进行二次追肥,施尿素8-10kg/667m2。

3.2打顶整枝:通过择除顶心,去掉顶端优势,抑制营养生长,促进生殖生长,使养分有效的运输到生殖器官,防止早衰,保证秋桃成铃。

3.3打群尖:抑制叶枝和果枝生长,改善群体通风透光条件,保证蕾铃正常发育。

3.4去叶枝、推株并垄:改善田间通风透光条件,促进底部棉铃的发育。

4吐絮期调控

针对贪青晚熟的棉田。于9月20日前,在最高温度高于20℃前的几天使用40%乙烯利120-150g/667m2加水3.5kg均匀喷施在全株棉叶上。

调控技术范文篇3

1.1晒种:由于棉种休眠期长,需要较长的后熟时间。通过晒种可以起到打破休眠,杀死种子表面病菌的目的。

1.2浸种:用缩节胺200mg/L浸种12小时,幼苗侧根数量增加30%以上,地上部分生长放慢,节间适中(3.4-4.5)cm,出叶速度并不降低,初始果枝平均下降一个节间。苗期一般不需要化控。如雨水多则可视情况轻控。

2蕾期调控

2.1中耕:可以有效提高地温,促进棉苗根系发育。中耕深度先浅后深,做到碎土良好,达到增温保墒的目的。

2.2叶面施肥:补充棉花苗期生长所需的微量元素,硼、锌及少量的氮、磷肥。

2.3受灾棉苗、僵苗一促为主,采取中耕、喷施赤霉素、叶面肥,对发生干旱的面田要提前灌水施肥促苗早发。

2.4喷施缩节胺,增加叶片叶绿素含量,促进花芽分化,控制基部节间伸长,主茎日生长量控制在0.7-0.9cm之间为宜,根据品种、土壤肥力、长势长相、天气状况适当调整化控浓度和次数。

3花期调控

3.1此时期是棉花营养生长和生殖生长旺盛期,又是水肥供应充足期。在灌水前3-4天必需对棉田进行缩节胺化控,用量在3-5g/667㎡.施用缩节胺次数、时间、用量应结合气候水情、品种、土壤肥力、长势长相灵活掌握。再用药量上掌握前轻后重的原则。为防早衰进行二次追肥,施尿素8-10kg/667m2。

3.2打顶整枝:通过择除顶心,去掉顶端优势,抑制营养生长,促进生殖生长,使养分有效的运输到生殖器官,防止早衰,保证秋桃成铃。

3.3打群尖:抑制叶枝和果枝生长,改善群体通风透光条件,保证蕾铃正常发育。

3.4去叶枝、推株并垄:改善田间通风透光条件,促进底部棉铃的发育。

4吐絮期调控

针对贪青晚熟的棉田。于9月20日前,在最高温度高于20℃前的几天使用40%乙烯利120-150g/667m2加水3.5kg均匀喷施在全株棉叶上。

调控技术范文篇4

本文作者:工作单位:安徽埃夫特智能装备有限公司

从控制系统设计角度来说,可以采用辩证法内外因基本原理来分析影响重载机器人控制品质的因素,首先,如果系统存在动力学耦合、柔性等非线性因素,仅仅采用传统的线性控制很难获得良好的控制品质,底层伺服回路的控制缺陷是影响机器人控制品质的内因。第二,如果运动规划环节处理不当,传输给底层运动控制回路的运动指令不合理,即存在位置不连续,速度不连续,加速度跃变等情况,对系统会产生严重的冲击,即便底层伺服控制设计再优秀,同样也会严重影响系统控制品质,这就是所谓的外因。下面就从内外因角度对目前在机器人运动规划和底层伺服控制方面的相关进展进行综述。机器人运动规划方法运动规划与轨迹规划是指根据一定规则和边界条件产生一些离散的运动指令作为机器人伺服回路的输入指令。运动规划的输入是工作空间中若干预设点或其他运动学和动力学的约束条件;运动规划的输出为一组离散的位置、速度和加速度序列。运动规划算法设计过程中主要需要考虑以下三个问题:(1)规划空间的选取:通常情况下,机器人轨迹规划是在全局操作空间内进行的,因为在全局操作空间内,对运动过程的轨迹规划、避障及几何约束描述更为直观。然而在一些情况下,通过运动学逆解,运动规划会转换到关节空间内完成。在关节空间内进行运动规划优点如下:a.关节空间内规划可以避免机构运动奇异点及自由度冗余所带来种种问题[1-4];b.机器人系统控制量是各轴电机驱动力矩,用于调节各轴驱动力矩的轴伺服算法设计通常情况也是在关节空间内的,因此更容易将两者结合起来进行统一考虑[5,6];c.关节空间运动规划可以避免全局操作空间运动规划带来的每一个指令更新周期内进行运动规划和运动学正逆计算带来的计算量,因为如果指令更新周期较短,将会对CPU产生较大的计算负荷。(2)基础函数光滑性保证:至少需要位置指令C2和速度指令C1连续,从而保证加速度信号连续。不充分光滑的运动指令会由于机械系统柔性激起谐振,这点对高速重载工业机器人更为明显。在产生谐振的同时,轨迹跟踪误差会大幅度增加,谐振和冲击也会加速机器人驱动部件的磨损甚至损坏[7]。针对这一问题,相关学者引入高次多项式或以高次多项式为基础的样条函数进行轨迹规划,其中Boryga利用多项式多根的特性,分别采用5次、7次和9次多项式对加速度进行规划,表达式中仅含有一个独立参数,通过运动约束条件,最终确定参数值,并比较了各自性能[8]。Gasparetto采用五次B样条作为规划基础函数,并将整个运动过程中加速度平方的积分作为目标函数进行优化,以确保运动指令足够光滑[9]。刘松国基于B样条曲线,在关节空间内提出了一种考虑运动约束的运动规划算法,将运动学约束转化为样条曲线控制顶点约束,可保证角度、角速度和角加速度连续,起始点和终止点角速度和角加速度可以任意配置[10]。陈伟华则在Cartesian空间内分别采用三次均匀B样条,三次非均匀B样条,三次非均匀有理B样条进行运动规划[11]。(3)运动规划中最优化问题:目前常用的目标函数主要为运行时间、运行能耗和加速度。其中关于运行时间最优的问题,较为经典是Kang和Mckay提出的考虑系统动力学模型以及电机驱动力矩上限的时间最优运动规划算法,然而该算法加速度不连续,因此对于机器人来说力矩指令也是不连续的,即加速度为无穷大,对于真实的电驱伺服系统来说,这是无法实现的,会对系统产生较大冲击,大幅度降低系统的跟踪精度,对机械本体使用寿命也会产生影响[12]。针对上述问题Constantinescu提出了解决方法,在考虑动力学特性的基础上,增加对力矩和加速度的约束,并采用可变容差法对优化问题进行求解[13]。除了以时间为优化目标外,其他指标同样被引入最优运动规划模型中。Martin采用B函数,以能耗最少为优化目标,并将该问题转化为离散参数的优化问题,针对数值病态问题,提出了具有递推格式的计算表达式[14]。Saramago则在考虑能耗最优的同时,将执行时间作为优化目标之一,构成多目标优化函数,最终的优化结果取决于两个目标的权重系数,且优化结果对于权重系数选择较为敏感[15]。Korayem则在考虑机器人负载能力,关节驱动力矩上限和弹性变形基础上,同时以在整个运行过程中的位置波动,速度波动和能耗为目标,给出了一种最优运动规划方法[6],然而该方法在求解时,收敛域较小,收敛性较差,计算量较大。

考虑部件柔性的机器人控制算法机器人系统刚度是影响动态性能指标重要因素。一般情况下,电气部分的系统刚度要远远大于机械部分。虽然重载工业机器人相对于轻型臂来说,其部件刚度已显著增大,但对整体质量的要求不会像轻型臂那么高,而柔性环节仍然不可忽略,原因有以下两点:(1)在重载情况下,如果要确保机器人具有足够的刚度,必然会增加机器人部件质量。同时要达到高速高加速度要求,对驱动元件功率就会有很高的要求,实际中往往是不可实现(受电机的功率和成本限制)。(2)即使驱动元件功率能够达到要求,机械本体质量加大会导致等效负载与电机惯量比很大,这样就对关节刚度有较高的要求,而机器人关节刚度是有上限的(主要由减速器刚度决定)。因此这种情况下不管是开链串联机构还是闭链机构都会体现出明显的关节柔性[16,17],在重载搬运机器人中十分明显。针对柔性部件带来的系统控制复杂性问题,传统的线性控制将难以满足控制要求[17-19],目前主要采用非线性控制方法,可以分成以下几大类:(1)基于奇异摄动理论的模型降阶与复合控制首先针对于柔性关节控制问题,美国伊利诺伊大学香槟分校著名控制论学者MarkW.Spong教授于1987年正式提出和建立柔性关节的模型和奇异摄动降阶方法。对于柔性关节的控制策略绝大多数都是在Spong模型基础上发展起来的。由于模型的阶数高,无法直接用于控制系统设计,针对这个问题,相关学者对系统模型进行了降阶。Spong首先将奇异摄动理论引入了柔性关节控制,将系统分成了慢速系统和边界层系统[20],该方法为后续的研究奠定了基础。Wilson等人对柔性关节降阶后所得的慢速系统采用了PD控制律,将快速边界层系统近似为二阶系统,对其阻尼进行控制,使其快速稳定[21]。针对慢速系统中的未建模非线性误差,Amjadi采用模糊控制完成了对非线性环节的学习[22]。彭济华在对边界层系统提供足够阻尼的同时,将神经网络引入慢速系统控制,有效的克服了参数未知和不确定性问题。连杆柔性会导致系统动力学方程阶数较高,Siciliano和Book将奇异摄动方法引入柔性连杆动力学方程的降阶,其基本思想与将奇异摄动引入柔性关节系统动力学方程一致,都将柔性变形产生的振动视为暂态的快速系统,将名义刚体运动视为准静态的慢速系统,然后分别对两个系统进行复合控制,并应用于单柔性连杆的控制中[23]。英国Sheffield大学A.S.Morris教授领导的课题组在柔性关节奇异摄动和复合控制方面开展了持续的研究。在2002年利用Lagrange方程和假设模态以及Spong关节模型建立柔性关节和柔性连杆的耦合模型,并对奇异摄动理论降阶后的慢速和快速子系统分别采用计算力矩控制和二次型最优控制[24]。2003年在解决柔性关节机器人轨迹跟踪控制时,针对慢速系统参数不确定问题引入RBF神经网络代替原有的计算力矩控制[25].随后2006年在文献[24]所得算法和子系统模型的基础上,针对整个系统稳定性和鲁棒性要求,在边界层采用Hinf控制,在慢速系统采用神经网络算法,并给出了系统的稳定性分析[26]。随着相关研究的开展,有些学者开始在奇异摄动理论与复合控制的基础上作出相应改进。由于奇异摄动的数学复杂性和计算量问题,Spong和Ghorbel提出用积分流形代替奇异摄动[27]。针对奇异摄动模型需要关节高刚度假设,在关节柔度较大的情况下,刘业超等人提出一种刚度补偿算法,拓展了奇异摄动理论的适用范围[28]。(2)状态反馈和自适应控制在采用奇异摄动理论进行分析时,常常要同时引入自适应控制律来完成对未知或不精确参数的处理,而采用积分流形的方式最大的缺点也在于参数的不确定性,同样需要结合自适应控制律[29,30]。因此在考虑柔性环节的机器人高动态性能控制要求下,自适应控制律的引入具有一定的必要性。目前对于柔性关节机器人自适应控制主要思路如下:首先根据Spong模型,机器人系统阶数为4,然后通过相应的降阶方法获得一个二阶的刚体模型子系统,而目前的大多数柔性关节自适应控制律主要针对的便是二阶的刚体子系统中参数不确定性。Spong等人提出了将自适应控制律引入柔性关节控制,其基于柔性关节动力学奇异摄动方程,对降阶刚体模型采用了自适应控制律,主要采用的是经典的Slotine-Li自适应控制律[31],并通过与Cambridge大学Daniel之间互相纠正和修改,确立一套较为完善的基于奇异摄动模型的柔性关节自适应控制方法[32-34]。(3)输入整形控制输入整形最原始的思想来自于利用PosicastControl提出的时滞滤波器,其基本思想可以概括为在原有控制系统中引入一个前馈单元,包含一系列不同幅值和时滞的脉冲序列。将期望的系统输入和脉冲序列进行卷积,产生一个整形的输入来驱动系统。最原始的输入整形方法要求系统是线性的,并且方法鲁棒性较差,因此其使用受到限制。直到二十世纪九十年初由MIT的Signer博士大幅度提高该方法鲁棒性,并正式将该方法命名为输入整形法后[35],才逐渐为人们重视,并在柔性机器人和柔性结构控制方面取得了一系列不错的控制效果[36-39]。输入整形技术在处理柔性机器人控制时,可以统一考虑关节柔性和连杆柔性。对于柔性机器人的点对点控制问题,要求快速消除残余振荡,使机器人快速精确定位。

这类问题对于输入整形控制来说是较容易实现的,但由于机器人柔性环节较多,呈现出多个系统模态,因此必须解决多模态输入整形问题。相关学者对多模态系统的输入整形进行了深入研究。多模态系统的输入整形设计方法一般有:a)级联法:为每个模态设计相应的滤波器,然后将所有模态的时滞滤波器进行级联,组合成一个完整的滤波器,以抑制所有模态的振荡;b)联立方程法:直接根据系统的灵敏度曲线建立一系列的约束方程,通过求解方程组来得到滤波器。这两种方法对系统的两种模态误差均有很好的鲁棒性。级联法设计简单,且对高模态的不敏感性比联立方程法要好;联立方程法比较直接,滤波器包含的脉冲个数少,减少了运行时间。对于多模态输入整形控制Singer博士提出了一种高效的输入整形方法,其基本思想为:首先在灵敏度曲线上选择一些满足残留振荡最大幅值的频段,在这些特定的频带中分别选择一些采样频率,计算其残留振荡;然后将各频率段的残留振荡与期望振荡值的差平方后累加求和,构成目标函数,求取保证目标函数最小的输入整形序列。将频率选择转化为优化问题,对于多模态系统,则在每个模态处分别选择频率采样点和不同的阻尼系数,再按上述方法求解[40]。SungsooRhim和WayneBook在2004年针对多模态振动问题提出了一种新的时延整形滤波器,并以控制对象柔性模态为变量的函数形式给出了要消除残余振动所需最基本条件。同时指出当滤波器项数满足基本条件时,滤波器的时延可以任意设定,消除任何给定范围内的任意多个柔性振动模态产生的残余振动,为输入整形控制器实现自适应提供了理论基础[41],同时针对原有输入整形所通常处理的点对点控制问题进行了有益补充,M.C.Reynolds和P.H.Meckl等人将输入整形应用于关节空间的轨迹控制,提出了一种时间和输入能量最优的轨迹控制方法[42]。(4)不基于模型的软计算智能控制针对含有柔性关节机器人动力学系统的复杂性和无法精确建模,神经网络等智能计算方法更多地被引入用于对机器人动力学模型进行近似。Ge等人利用高斯径向函数神经网络完成柔性关节机器人系统的反馈线性化,仿真结果表明相比于传统的基于模型的反馈线性化控制,采用该方法系统动态跟踪性能较好,对于参数不确定性和动力学模型的变化鲁棒性较强,但是整个算法所用的神经网络由于所需节点较多,计算量较大,并且需要全状态反馈,状态反馈量获取存在一定困难[43]。孙富春等人对于只具有关节传感器的机器人系统在输出反馈控制的基础上引入神经网络,用于逼近机器人模型,克服无法精确建模的非线性环节带来的影响,从而提高机器人系统的动态跟踪性能[44]。A.S.Morris针对整个柔性机器人动力学模型提出了相应的模糊控制器,并用GA算法对控制器参数进行了优化,之后在模糊控制器的基础上,综合了神经网络的逼近功能对刚柔耦合运动进行了补偿[45]。除采用神经网络外,模糊控制也在柔性机器人控制中得以应用。具有代表性的研究成果有V.G.Moudgal设计了一种具有参数自学习能力的柔性连杆模糊控制器,对系统进行了稳定性分析,并与常规的模糊控制策略进行了实验比较[46]。Lin和F.L.Lewis等人在利用奇异摄动方法基础上引入模糊控制器,对所得的快速子系统和慢速子系统分别进行模糊控制[4748]。快速子系统的模糊控制器采用最优控制方法使柔性系统的振动快速消退,慢速子系统的模糊控制器完成名义轨迹的追踪,并对单柔性梁进行了实验研究。Trabia和Shi提出将关节转角和末端振动变形分别设计模糊控制器进行控制,由于对每个子系统只有一个控制目标,所以模糊规则相对简单,最后将两个控制器的输出进行合成,完成复合控制,其思想与奇异摄动方法下进行复合控制类似[49]。随后又对该算法进行改进,同样采用分布式结构,通过对输出变量重要性进行评估,得出关节和末端点的速度量要比位置量更为重要,因此将模糊控制器分成两部分,分别对速度和位置进行控制,并利用NelderandMeadSimplex搜索方法对隶属度函数进行更新[50]。采用基于软计算的智能控制方法相对于基于模型的控制方法具有很多优势,特别是可以与传统控制方法相结合,完成对传统方法无法精确建模的非线性环节进行逼近,但是目前这些方法的研究绝大部分还处于仿真阶段,或在较简单的机器人(如单自由度或两自由度机器人)进行相关实验研究。其应用和工程实现受限的主要原因在于计算量大,但随着处理器计算能力的提高,这些方法还有广泛的应用前景。

调控技术范文篇5

水质是养殖行业发展与进步的前提,保持良好的水质不仅杜绝了过多排泄物的出现,而且有利于养殖生物的存活,促进养殖生物的更好成长。在水产养殖的整个过程中,核心和关键就是水质的调控,有效且实时性的水质调控不仅利于优良水质的保持,而且对于水生物的健康也有一定的作用。一般来说,水质调控通常涉及物理要素、化学要素以及生物要素。

(一)物理要素通常而言,在水产养殖过程中,水体的透明度、水体温度以及水体的颜色等这些因素都是影响水体健康的重要物理要素,如果哪一个因素出现问题都会对水产养殖产生一定的影响,这是因为在水产养殖过程中,优良的水质是不可或缺的重要保障,它关系到水产的存活和成长。具体到养殖水生物过程中,应当密切关注整个水质环境的变化,并实时的针对水质情况进行全面的调控,保证良好的水质要求。水生物的存活时限、生长能力以及其他要素本质上都是由物理要素决定的,因此,物理要素在影响水质的各种要素中占据非常重要的地位。应当重点进行关注。对于养殖水产的养殖户而言,应当密切关注物理要素对水质的影响,并密切结合水生物的状态来调控物理因子,保证良好的水质,进而为水生物提供所需的良好环境,使其更好地生长。

(二)化学要素在水产养殖过程中,根据实际情况,养殖涉及到的对象也比较多,相应的也存在着各不相同的生物类型。面对这样的情况,在水质调控过程中,应该区别对待,因为不同类型的水生物很可能表现为各异的水质需要。在一般情况下,6至9的酸碱度是正常的水体可以达到的。各种生物在这其中对酸碱度的需求不同,7.5至8.5是鱼类最适应的水体酸碱度,7.6至8.5是虾类最适应的水体酸碱度,而对于螃蟹而言,它对适应的水体酸碱度是7.5至8。通过这些数据我们可以看出,当水体本身的酸碱度存在偏差的时候,整个的水产养殖就会受到一定的干扰和影响,如果这种情况得不到有效控制继续发展下去的话,严重时可能会引发水生物的大面积死亡,造成严重的经济损失,因此要特别注意。在各种类型的化学因素中,要特别关注盐类与氧气的溶解量,因为它们构成了核心性的指标,对水质会产生比较大的影响。

(三)生物要素在水产养殖过程中,生物要素是比较多涉及的内容,同时各种类型的生物因子包含于生物要素中,对水产养殖产生着比较大的影响,这主要是因为,比较大规模的生物系统在水产养殖过程中得以形成,像鱼卵以及饵料等都包含在这个生物系统中。在一定的水体环境中,为了生存,野生鱼类很可能会争夺其他生物所需的养料,在争夺过程中,其他生物的成长就会受到威胁,在这样的情况下,大范围的水生物病害或者死亡就会发生,从而给水产养殖带来较大的影响。因此,全面调控水产养殖业涉及到的生物因子是非常重要的。在这个过程中,要对整个水质进行净化处理,减少生物因子对水产养殖的影响,进而保证水质的优良。

二、水产养殖水质调控技术

为有效推进水产养殖的发展,使其获得突显的规模效益,水质的调控措施是不可或缺的。在水产养殖的过程中,整个水体质量是由水质调控直接决定的,由此可见水质调控的重要性。除此之外,水体的质量对生物本身的存活概率以及生长状态都有比较重要的影响,通过对目前水质调控技术的研究,对于水产养殖业而言,水质调控的关键技术主要有以下几种。

(一)调控水位对水位进行实时的调控对水产养殖的整个过程有着比较重要的影响,这是因为对水位进行实施调控的做法,可以有效的保证养殖效率,进而保障水生物的顺利存活,使其更好的成长。在水产养殖过程中,如果水位保持适当,对于水生物来讲,它们就可以迅速吸收养分,有了养分的保障,水生物自身的成活率以及生长速度就会有效提升,进而为水产养殖带来比较大的收益。比如在研究鱼类的水位调控时,鱼类本身的习性以及进食方式是应当密切关注的内容,而不能一味的或者没有根据的去调控水位,鱼类属于变温生物的一种类型,当遇到外界的水温比较适当时,鱼类就可以顺利进行代谢,使自身保持良好的免疫力,以应对外界环境的变化。鱼类通常习惯于25摄氏度左右的水温,过高或者过低都会对鱼类的生长产生一定的影响,如果到了炎热的夏季,为了避免出现过高或过低的水温,养殖户就要运用多样的措施来调控水温,以保持鱼类生活的水温舒适。除此之外,水位的全面调节在养殖鱼类的过程中也非常重要。全面调节水位后要保持适当的换水量和水位,以保证鱼类的良好生长。通过各种措施的综合运用,鱼类遭受的外在环境威胁就可以有效消除,同时养殖鱼类的水体环境也可以得到有效净化。

(二)调节各种因子各种较为复杂的因子是水质调控过程当中经常会涉及到的,化学因子是其中最典型和最具有代表性的因子。在具体的调控过程中,为了有效控制酸碱度和水质,就应当综合运用多样的措施和手段,以达到从全面的角度入手来控制水体酸碱度,从而保证水体酸碱度在合适的范围内。如果有必要,养殖户可以将适量的生石灰加入水体中。与此同时,也要密切关注水体的含氧量,当水体含氧量较低时,要逐步提高水体的溶氧总量。目前,增氧机是很多养殖户调控溶氧量的有效方式。除此之外,预先将适量的沸石粉投入水中也是调控溶氧量的一种方式,它对改善水质有很大的帮助。同时为了提升水质,选择在水中投入改良剂也是一种不错的方式。

三、植物净水

调控技术范文篇6

电力自动化技术是电力系统中新兴的一种电力技术,包括调节与控制、自动检测和网络信息的自动传输等技术,是现阶段新发展的技术中最具有代表性的一种。电力调控自动化技术的作用主要是提高供电的质量并且确保电力系统能够稳定的运行,从而提高企业的管理效能以及经济效益,并且减少企业因电量过大而导致的巨大负担。电力系统最主要的构成环节是发电、输电、变电与配电等,因此要想确保电力系统的安全与稳定运行,加强一次设备的在线监控、调度控制与保护并且将计算机监控设备、测控设备以及保护设备作为二次设备是必要的。总的来说,电力调控自动化技术就是通过了解电网的实时信息来确保电力系统能够正常与安全稳定运行。

2电力调控自动化技术的发展现状

电力系统在我国的国民经济中占有十分重要的地位,由于其系统复杂,所以电力调控自动化技术是其必然的发展趋势。目前,我国电力调控自动化技术的水平得到了一定提升,在经过了长期的发展,克服了技术的限制,在各方面都取得了明显的进步。我国电力调控自动化技术不仅在事业上达到了自主研发的阶段,而且在技术上也达到了世界先进水平。在现代科技的浪潮下,我国电力调控自动化技术正在朝着含有高科技的高技术方面发展。这样的电力调控自动化技术不仅确保电力系统的工作人员及时而准确的掌握最新的电力情况,还能够进行准确的电力系统分析,对故障问题进行有效的判断及排除。我国现阶段对电力调控自动化技术提出了更为具体的要求:一是虽然实现自动化,但是要以人为本,以实际为前提,适应不同的形式和具体要求;二是以自动化技术为前提,减少事故的发生,在为企业节约投资的前提下,降低故障费用,真正实现资金节约。

3电力调控自动化技术的发展趋势

3.1实现电力调控自动化技术的智能界面化

电力调控自动化技术需要达到远程调控的作用,这个过程需要实现智能化。要使得实现电力调控自动化技术的实现远程化和可视化,这样工作人员可以直接读取数据,使得电网数据更加的灵活实时,可以实时的调控电网数据。这就需要实现电力调控自动化技术的智能界面化,它可以减少人员的技术失误,保证调控的正确与准确性,减少经济损失。

3.2实现电力调控自动化技术的信息化

因为互联网储量大、信息传递快的特点人们的生活与互联网紧密的联系在了一起。因此建立电力系统的数字通信系统有助于实现数据的大量传输,使总控室与其他单位的快速连接。我国的实时电力调控自动化技术较为发达,如果实现了电力调控自动化技术的信息化,则能够及时安全的获取信息,提高工作效率。所以信息技术是实现电力调控自动化技术的一个有效的发展方向。

3.3实现电力调控自动化技术的安全化

电力系统安全稳定的运行是与生活息息相关的,当不能保证其安全稳定的运行时,居民的生命财产安全必定会受到威胁。因此,在电力调控自动化技术的发展中,必须要考虑安全稳定的因素。同时电力调控自动化技术的安全化在保证电力系统应用过程中不出现崩溃现象起到了至关重要的作用。其不但能够确保电力系统的正常运行,还能够确保数据能够被及时的存储与恢复,避免了数据的丢失。最重要的是电力调控自动化技术的安全化能够确保工作人员的安全。

3.4实现电力调控自动化技术的市场化

我国电力调控自动化技术与市场经济是紧密联系在一起的,电力调控自动化技术所特有的管理方式和节能的高效用电方式使得越来越多的市场因素融入到了电力调控自动化技术当中,这样不仅使电力调控自动化技术走向了市场,也使的电力调控自动化技术有了另一个大的发展方向。

4电力调控自动化技术的应用

在我国,电力调控自动化技术分别在变电站、发电厂和电网调度中得到了有效应用。电力调控自动化技术在变电站的应用实现了先进技术代替人工操作的功能,减小了生产误差,提高了生产效率,扩大了监测范围并且实现了安全的目的,不但满足了自身的需要,更使电力调控自动化技术得到了更加广泛的应用。电力调控自动化技术在发电厂的应用确保了电力系统的安全正常的运行,使得电力设备的计算机远程监控更加的方便,实现了减少失误和提高经济效益的目的。电力调控自动化技术在电网调度中的应用实现了电网数据的及时采集和处理,在电网安全运行的情况下实现了控制自动发电的目的。另外,在出现紧急情况的时候,电网可以做出合适的调整,使电力系统安全稳定的运行。而且在电力系统安全稳定运行的同时,还可以满足市场的需要,因此电力调控自动化技术在电网调度中起到了至关重要的作用。

5总结

调控技术范文篇7

关键词:杜229区块;蒸汽驱;智能调控;动液面

辽河油田杜229区块构造位于辽河盆地西部凹陷西斜坡中段,属互层状边底水中厚层超稠油油藏,共规划有蒸汽驱井组20个,动用层位为兴Ⅲ3、兴Ⅳ和兴Ⅴ组,含油面积为0.76km2,油藏埋深900~1020m,有效厚度23m,地质储量为342×104t。该区块蒸汽驱开发始于2007年,先后经历了先导试验、扩大试验和规模实施阶段,目前总井数为141口,其中注汽井有20口,生产井有121口,年采油量保持在10×104t以上。油井在转入蒸汽驱开发前的蒸汽吞吐开发期间,各单井吞吐投产时间参差不齐,吞吐轮次高低不同、周期长短不一,加热半径远近有别,采出程度差异较大,同时受储层非均质性等因素影响,致使井组内注汽井与各生产井之间的热连通性不同,生产井受蒸汽驱替作用效果程度不同,造成各生产井供液能力不同。按照蒸汽驱开发要求,为了维持采注比在1.2以上,使蒸汽驱开发顺利进行,必须平衡抽油泵供排关系,保证合理的采液量。但是,实施智能调控采油技术前采用的人工操作方式,是根据手动测试的油井动液面参数调控抽油机频率转速,提降抽油杆上下往复冲次,维持抽油泵的供排平衡。人工操作方式及时性较差,甚至因为油套环空内的介质组成复杂,造成动液面参数测试误差大,进而误导调控[1-4];造成排液过快,抽油泵无功抽取,干摩损耗泵体,浪费电能;或者造成排液过慢,液量积压,影响蒸汽正常驱替推进。另外,因蒸汽驱规模扩大,井数多且位置分散,技术人员不足,人工采集动液面数据工作量大、周期较长,难以满足及时调控的需要。为了满足蒸汽驱规模不断扩大的需要,减少人员工作量,提高调控及时性,辽河油田在杜229区块蒸汽驱开发领域开展了智能调控采油技术研究,使油井供液能力与抽油泵排液速度保持合理的供排平衡关系,达到增产降耗的目的,在汽驱开发中具有很高的应用价值。

1智能调控采油系统基本工作原理

抽油机智能调控采油技术是自动化技术、通信技术和计算机信号处理技术相结合[5-8],主要通过在线自动实时监测幵录取油井油管与套管之间的环形空间内的动液面参数作为调控依据。预先设置固定合理的动液面参数后,通过实时监测动液面高度动态变化,对抽油机变频电动机进行自动变频控制调频,近而调节抽油杆带动抽油泵内活塞的上下往复冲次数。当监测到动液面超过设定值时,表示油层供液能力强,系统自动提频,上调冲次,加速排液;当监测到动液面低于设定值时,表示油层供液能力弱,系统自动降频,下调冲次,放缓排液,使抽油泵始终在理想的供液能力范围内高效排液工作。

2智能调控采油系统主要构成与功能智能监测系统

2.1.1动液面智能监测。智能调控采油的关键参数是动液面。动液面是油井生产时,油管与套管之间的环形空间内的液面。油井通过动液面计算抽油泵沉没度和井底流压,根据动液面变化制定油井工作制度[9-10]。动液面反应油井地层供液能力的强弱,地层供液能力是决定油井产量和持续性的关键性因素。动液面准确程度直接决定了智能调控采油技术能否成功应用。动液面智能监测是以音标法为基础,采用亚声波作为回波信号,频率小于20Hz的亚声波在油套环形空间内传播距离远,能量消失慢,测出率和自动识别率高。音标法采用两种方式发声:在高套压下回收套管气发声;在低套压下使用打气泵将套管气打入井中,产生亚声波声源,实现连续自动测试动液面。通过现场试验,确定了不同套压所对应的声速值,幵测出了气液过渡带的普遍厚度,从而为不具备使用回音标的油井动液面测试提供了准确的测试方法,对稠油热采井尤为适用。2.1.2示功图智能监测。由于稠油热采井油套环形空间内工冴复杂,动液面测试技术一旦出现故障,会直接影响调控。为了预防由于测不出或测不准液面而造成的调控失效,系统集成了示功图智能监测分析功能。示功图智能监测可以按照固定频率,通过示功图测试仪定期测功图,幵且可以在调控失效时立刻绘制示功图,同时提示报警。系统提示转为人工控制,方便技术人员维修,使地质人员及时对井下供液状冴做出辅助评价,保障抽油机安全稳定生产。示功图测试仪主要由位移传感器、载荷传感器、单片机处理器和小无线单元等部件组成。按照预先设定好的固定间隔时间,通过位移传感器和载荷传感器定期定时测试抽油机光杆位移与悬点载荷,同时将数据送输给单片机处理器,完成数据处理和信号转换,再通过小无线单元把数据传输给智能控制柜采集数据终端[11-13]。2.1.3优化管控箱。优化管控箱主要由RTU(远程终端单元)、控制模块、变频器、电参模块和通讯模块组成。接收到动液面的测试数据或示功图测试仪的数据后,RTU会对其进行分析计算、处理变换幵储存,绘制出光杆的移动示功图。电参模块可以按照设定时间定期测试电动机电参数据,幵传递给RTU储存。RTU会定期将数据传递给通讯模块,通过GPRS(通用分组无线服务技术)网络传输给中心控制系统的GPRS路由器。通讯模块接收到中心控制系统的管控命令后,将其传递给RTU,RTU将数据转换传递给控制模块,由控制模块调动变频器,进而控制抽油机改变冲次,使抽油泵内活塞运动的速度与泵腔内的进液速度相互匹配,达到最大泵效[14-15]。中心监督管控系统中心监督管控系统一般设置在中心站场,是数据处理中心。它包括自动分析控制软件、动液面算数软件、功图计算软件、数据库和网页显示软件等。中心监督管控系统通过GPRS路由器将各单井的数据接收、储存至数据库内,动液面算数软件和功图计算软件从数据库内提取需要的各种数据幵分析计算,再将结果储存到数据库中。技术人员通过网页显示软件与数据库进行对接沟通,从数据库中获得数据,幵自动管控命令。自动分析控制软件根据得到的多种参数和动液面设计值进行数据分析,幵将命令通过GPRS路由器传递给优化管控箱内的通讯模块[16-17]。自动保护管控系统自动保护管控系统由断路器、交流接触器、热继电器和中间继电器等组成。变频运行过程中,变频器出现故障,自动保护管控系统自动切换工频运行,保护自身变频器。当外接电网出现大电压、大电流时,主开关跳闸,自动保护管控系统切断整个供电线路,保护整个设备。当电源电压下降或瞬时停电时,直流母线电压会下降,变频器通过降低输出频率降低电机转速,电机负载的惯性能量回馈到直流一侧,维持直流电压高于欠压动作值,避免因欠压而停机。当电机带有大惯性负载幵快速停车或者在运行过程中由于负载突变等原因引起短时再生制动时,变频器的直流母线电压会上升,电机通过调整输出频率和自动延长减速时间、降低制动转矩,控制直流母线电压的稳定[18-20]。自动报警管控系统为了防止出现特殊异常状冴,管控系统增加了自动报警功能,随时监测油井状态变化。当出现下列不同异常状冴时,管控系统会自动报警:(1)运算出错、基本参数输入有误、功图和实际泵效由于断脱漏失造成异常;(2)井口温度、压力、动液面、冲次、套管压力、电机电流和最大实际载荷等超过规定范围;(3)串口设备通信、变频器、电度表读取参数出现故障;(4)出现抽油杆断杆、管漏和卡泵等特殊情冴。同时,调整油井相关参数,减少损失。不同情冴有不同的报警等级,根据报警等级,对采油系统设备进行自动控制保护。

3现场试验应用试验井组情况简介

杜32-52-K36井组隶属于杜229区块蒸汽驱开发先导试验区7个井组之一。该井组位于区块中部,开发层位为兴Ⅳ~兴Ⅴ组,含油面积为0.03km2,油层平均厚度为28.4m,地质储量为21.1×104t,2009年12月由蒸汽吞吐开发转为蒸汽驱开发。转入蒸汽驱开发后,该井组累计注汽24.4×104t,累计产液28.3×104t,累计产油4.4×104t,油汽比为0.18,采注比为1.16,阶段采出程度为54.3%。该井组为反九点正方形井网,共有9口井。其中,中心注汽井1口,周围8口生产井。开展智能调控采油技术试验前,8口生产井的平均产液量为28.1t/d,产油量为4.2t/d,含水率为85.2%,井底流压为2.5MPa。根据生产效果,可以将8口生产井分为两类:受蒸汽驱替作用效果正常的5口,效果弱的3口。由于该井组油井分布较为分散,井与井之间距离较远,人工定期监测能力有限,造成管控及时性较差,部分井的供液能力与抽油泵排液量不匹配,人工管理如果不能及时发现问题,泵效低造成泵体磨损,增加作业成本,浪费电能。因此,对8口生产井全部安装智能调控采油设备,提高系统运行效率。应用效果分析实施智能调控采油技术,对油井生产动态实时监测,根据动液面变化,自动智能变频调速,改变抽油杆冲次,实现抽油泵供排平衡,提高泵效。下面是2口典型生产井智能调控采油效果的跟踪情冴。3.2.1杜32-51-37井应用情况。该井属于井组中受蒸汽驱替作用效果较好的生产井,油层中深998m,泵深960m,泵径为57mm,光杆冲程为3m。智能调控系统安装前后的生产中,测试动液面比较稳定,冲次、产液量和泵效变化显著(见图1和图2)。安装智能调控系统后,设定自动控制动液面高度为600m。阶段生产20d后对比发现,实施智能调控后,在线监测的动液面数据与实施前的相比误差不大,基本吻合,曲线显示比较平稳,动液面数据在500~550m波动,说明该井供液情冴比较稳定,注采井间连通性较好,蒸汽驱替持续比较平稳有效。实施智能调控后,自动监测动液面较高,泵沉没度在400m以上,供液能力充足。系统自动控制电机调频提速,抽油杆冲次从实施前的5次/min提高到6次/min,抽油泵排量增加,产液量由实施前的平均23.4t/d提高到31.0t/d,泵效由实施前的平均28.4%提高到实施后的31.3%,耗电量由243kW∙h/d下降到196kW∙h/d。3.2.2杜32-54-36井应用情况。该井属于井组中受蒸汽驱替作用效果较弱的生产井,油层中深1022m,泵深980m,泵径为57mm,光杆冲程为3m。智能调控系统安装前后的生产中,安装智能调控系统后,设定自动控制动液面高度为700m。阶段生产20d后对比发现,实施智能调控后,在线监测的动液面数据与实施前的相比误差不大,基本吻合,曲线显示比较平稳,动液面数据约在800m波动,说明该井供液情冴虽然比较稳定,但是动液面较低,抽油泵沉没度在200m以下,供液能力不够充足,注采井间连通程度较差,生产井受蒸汽驱替作用效果较弱。系统自动控制电机调频减速,冲次从实施前的5次/min降低到4次/min,缓慢抽吸油液,留出充足的时间让油液入泵,提高泵效。产液量变化不大,约为15t/d,但是泵效由实施前的平均27.9%提高到实施后的34.8%,耗电量由212kW∙h/d下降到173kW∙h/d。3.2.3效果分析。通过井组整体实施智能调控采油技术试验前后的对比得知,阶段生产20d后,整体增油1100t,油汽比为0.24,采注比达到1.32,平均单井检泵次数减少1次,检泵周期平均延长32d,有效降低了因泵体损耗而检泵、检杆等作业费用,避免了抽油机系统和电能的无效损耗和浪费。智能调控采油技术系统替代人工手动操作管控调节采油,不但能够提高系统效率,节能降耗,增加经济效益,而且在油井供液量充足时,产液量也会显著增加。该系统完全适应蒸汽驱现场实际生产的需求,保证了蒸汽驱开发平稳、顺利进行。

4结论

调控技术范文篇8

关键词:葡萄;设施栽培;环境调控

葡萄设施栽培,是利用设施创造适宜生长发育的环境条件,在不适季节或不利条件下的一种现代果树保护地栽培。葡萄是主要果树之一,以露地栽培为多。生产中存在易受气候影响、病害多、品质不高、采收期集中等突出问题,严重限制了葡萄生产的发展。葡萄设施栽培可缓解上述问题,且可拓宽栽培葡萄品种的选择范围、提高葡萄品质、调节果实生育期,从而增加经济收益。因此,近年来葡萄设施栽培出现了良好的发展势头,栽培面积不断扩大。在设施中,与葡萄生长相关的温度、湿度、光照、气体要进行人为控制。因此,控制的适宜与否,是设施栽培中的关键。

1温度调控

一是休眠期温度的调控。设施葡萄7.2℃以下需要经过1000~1200h才能通过自然休眠,翌年结果才有保障。因此,设施栽培葡萄必须先满足其低温需求后再进行生产。实际生产中常在11月中旬,白天加膜盖草帘,关闭通风口;夜间将草帘揭开,并打开通风口,使温室内温度在7.2℃以下、-10℃以上。这样既增加了低温量,又使葡萄植株不致遭受冻害。12月中旬用20%的石灰氮涂抹结果母枝的冬芽,迫使其解除休眠。二是开花后至浆果采收期温度的调控。萌芽至开花前,最低温度在5~6℃,最高温度在28℃。正常情况下白天应保持在20℃左右,夜间10~15℃。如果此期内温度过高,升温过快,花器官分化发育太快而发生畸形变态,花器官发育受阻,坐果能力降低。开花期前后,白天保持28℃左右,夜间16~18℃,最低不低于15℃。幼果期白天保持25~28℃,夜间18~20℃,最低不低于15℃,但也不要超过20℃。当外界最低气温稳定通过10℃时,即可除去薄膜覆盖,使之变为露地。着色成熟期,白天28~30℃,夜间16~18℃,或更低些,这样有利于浆果着色和提高可溶性固形物的含量。

2湿度调控

土壤水分对果树的生长发育,尤其是果实的膨大及品质的构成影响很大。葡萄是一种对湿度敏感的果树,国内外近年来研究一直认为,只要改变空气湿度就可改变葡萄的光合状况达到增产目的[1]。因此,设施中湿度的调控是值得引起重视并继续深入研究的课题。一般情况下,萌芽前充分灌水,空气湿度保持在80%以上;萌芽后至开花前,灌溉小水1次,棚内空气湿度控制在80%左右;开花坐果期停止灌水,棚内空气湿度控制在50%~60%;幼果期小水勤灌,空气湿度控制在75%左右;果实着色成熟期停止灌水,及时排水,空气湿度控制在70%~80%。湿度的调节主靠覆盖地膜和通风换气,浇水在地膜下进行,这样既可降低湿度又可避免病害的发生。

3光照调控

在设施栽培中常因覆盖物导致光照减弱,而造成光合同化能力的降低。在生产中为了增强室内光照,扣棚时首选透光保温好的无滴膜,并要保持膜面的清洁;同时采用以下几种措施改变棚内的光照状况。一是铺挂反光膜。在大棚的后墙上悬挂涂有金属的塑料膜或锡纸,每隔2~3m悬挂1m。反光膜的悬挂减少墙体对热量的吸收,可以将棚内的温度提高2~3℃,同时增加棚内的光照,促进葡萄的着色。二是人工光源补光栽培。补光栽培是在12月至翌年1月白天时间较短的季节即开始加温栽培的设施,为防止树势衰弱而进行的一种措施。一般认为开始补光的季节最好是储藏养分转换前的4~5叶开始。当达到了所规定的叶面指数时就应该终止照明。但使用补光设备,需要相当大的经费,因此收益较高的栽培类型才能使用。三是采用适宜的树形与整形修剪技术。

4气体调控

二氧化碳的多少直接影响着光合产物的生成,园艺作物干物质产量的90%~95%是靠光合作用制造[2]。在一定的范围内,植物光合产物与二氧化碳的浓度呈正相关[3]。在设施栽培葡萄中,由于经常密闭,棚内的二氧化碳严重亏缺,仅能达到果树生长基本量的1/3,严重限制了光合作用。因此,适时适量的增施二氧化碳可以提高大棚果树的光能利用率,增加产量。设施内增施二氧化碳的方法有通风换气、土壤增施有机肥、人工增施二氧化碳气肥[4]。在增施二氧化碳气肥时应注意:一是二氧化碳的施肥要与葡萄生长的主要物候期相吻合。如在花芽分化期、果实膨大期等增施,效果更明显。二是二氧化碳施肥必须是在密闭的条件下进行,如果通风换气就无法提高二氧化碳的浓度。三是充足的温度和光照条件是二氧化碳施肥的基础,如果没有植物适宜的温度和光照条件,就不要进行二氧化碳施肥。四是二氧化碳的浓度也不应过高,不同的阶段二氧化碳浓度也应不同。

5参考文献

[1]晁无极.设施栽培条件下葡萄栽培品种适应性研究[J].葡萄栽培与酿酒,1995(4):18-20.

[2]郭淑凤.棚室二氧化碳施肥新技术探讨[J].北方园艺,1997(2):42-43.

调控技术范文篇9

1电力工程自动化技术的特点

随着科学技术的发展,我国的电力水平已经得到了很大的提升,同时随着国家配电网设备的不断完善,也促进了电力自动化技术的飞速发展。并且,电力工程自动化技术是一项综合性的科学技术,组成这一技术体系主要有电子技术、计算机信息技术等复杂的科学技术,通过各项科学技术相互合作,从而实现对电力系统的运行设备和操作系统进行全程的监督和管理,从而可以大大地减少不必要的资金、人力和物力的投入,并且通过各项信息技术的联合使用,还可以对电力设备中出现的故障进行全程地监督和检查,一旦发现问题就会及时地发出预警,从而最大程度的减小损失。电力自动化的特点,主要可以体现在下面3个方面:①,为了确保电力工程自动化技术能够与实际需求相适应,并且确保电力设备正常有序地运行,所以供电企业应该从电力设备的实际运行需求入手,要求工作人员对电力设备的使用规则和注意事项做到全部掌握,从而避免因为对操作设备的不了解对设备造成损坏。②在电力工程的建设过程中,积极引进自动化技术,从而最大程度地提高电力系统的安全性,避免安全事故的发生,降低电力工程建设的成本,从而为电力企业赢得更大的利润。③供电企业需要对电力设备的工作数据进行及时地、严密地分析,通过对数据进行分析找出异常的参数,一旦发现有异样的数据,就需要立即对设备进行检查,从而最大程度地避免事故发生的几率。

2自动化技术在电力工程中的应用

电力工程自动化技术主要是由电子技术和网络通信技术相互结合使用的,通过技术的联合使用从而真正地实现对于电力系统设备的全程管理和控制,不仅可以保障电力系统的正常有序地运行,而且还为我国电力行业的发展开辟了新的道路,在我国电力工程的发展中起到了至关重要的位置。以下是对自动化技术在电力工程中的应用进行的阐述,主要体现在以下方面:(1)电力工程中现场总线技术的应用。现场总线技术是电力调控自动化技术的核心部分,现场总线水平的高低决定了电力工程施工质量的好坏。现场总线技术主要是通过对终端控制设备和自动化装置进行连接,对所有设备的用电量进行数据采集和数据处理,然后通过信号通信把数据传输到控制的计算机上,然后再由控制的计算机设备对返回的数据进行分析和总结,然后做出相应的判断,最后发出口令,口令数据通过通信传输工具传输到接受设备当中并作出相应的指令,通过这个过程来对电力自动化技术进行完善和检验。一般情况下,现场总线技术是电力调控自动化技术中一个分散的技术手段,其对电力设备的控制和计算机系统的控制是独有的,通过对计算机反馈的数据进行处理,就省去了对电力工程的监督和管理,只需要对于反馈的数据进行分析,然后根据信息作出相应的调节即可,这样既方便又简单。(2)电力工程中主动对象数据库技术的应用。电力工程中主动对象数据库技术的应用主要是用于对电力系统进行监视的方面,所以,数据库技术对于电力系统的开发和继承等方面都有非常大的促进作用,有助于电力工程技术软件的更新和技术的变革。主动对象数据库技术在电力系统中得到了广泛的认可,并且可以用来支持对象设备的标准化,所以主动对象数据库与一般的数据库相比有很大的优点,其主要是对技术以及技术的主动化进行技术方面的支持。主动对象数据库技术通过对电力系统进行监视,然后利用对象函数的基本原理,从而实现对电力工程进行自动化控制的目的,并且由于触发机制的研发和使用,对于数据库的监视方面可以进行很好地调控和监管,从而大大地节省了数据被写入和输出的时间,充分地利用了数据库的管理功能,取得了技术的保证。目前,我国电力工程系统对于数据库技术的应用非常广泛,并且在监视系统的发展方面也取得了很大的进步。(3)电力工程中光互联技术的应用。电力工程中光互联技术的应用主要体现在继电系统和自动控制系统当中,可以从以下的方面体现:根据探测器的功率对扇出数进行限制,并且不会受到实际的电容性负载的影响,有利于对电力系统进行有效地监控和提升电力系统的集成度。并且根据有关的数据显示得知,通过对电力传输技术的应用和电子交换技术的应用,可以对互联网络进行相应的拓展,并且还可以实现对编程结构的重组,从而提升光互联技术对于电力系统的灵活性和有效性。光互联技术抵抗电磁干扰的能力非常强,所以通过光互联技术可以提高处理器的干涉能力,从而便于操作系统的数据通讯,使得电力工程具有安全性和可靠性。

3结语

调控技术范文篇10

关键词:水产饲料粒度加工质量

1.粒度对消化率的影响

1.1粒度与消化率

饲料被水产动物食入后,在齿嚼、肠胃蠕动等机械力作用下破碎并和消化液搅拌混合。消化液浸润并水解饲料,使其中的蛋白质、淀粉、脂肪等大分子营养物质成为可吸收利用的小分子。

饲料被消化,首先得和消化液接触。增加饲料粒子的表面积,就增加了饲料和消化液的直接接触面积,同时也加快了消化液渗透到饲料粒子内部的速度。饲料粒子表面积不容易直接测得,但可由以下公式计算饲料粒子总表面积:

式中:At:粉料粒子总表面积(cm2)

φS:表面积形状系数,球形φS=π

w:总质量(g)

φV:体积形状系数,球形φV=π/6

ρ:密度(g/cm3)

sgw:粒度几何标准差(cm)

dgww:几何平均粒度(cm)

饲料粉碎越细,粒度越小,表面积越大,和消化液接触面越大,消化液浸透饲料所需的时间就越短。虾和部分鱼的消化道很短,更有必要增加粒子表面积,以缩短饲料消化所需的时间,提高饲料消化率。

1.2水产饲料原料粒度标准

各种水产动物及不同生长期的同种水产动物对饲料的粉碎粒度要求不同。在我国2003年前的水产行业标准中对此提出的指标如表1。

表1水产饲料原料粉碎粒度标准

饲料名称适用期试验筛网孔尺寸/mm筛上物比例/%引自于标准

鲤鱼饲料鱼种0.425≤1SC/T1026—2002

0.250≤10

成鱼0.600≤1

0.425≤10

草鱼饲料鱼苗0.250≤15.0SC/T1024—2002

鱼种0.355≤10.0

食用鱼0.500≤10.0

大黄鱼饲料鱼苗0.20≤6.0SC/T2012¬¬—2002

鱼种0.25≤3.0

食用鱼0.25≤5.0

真鲷饲料稚鱼0.20≤5.0SC/T2007—2001

苗种0.25≤2.0

养成鱼0.25≤5.0

牙鲆饲料稚鱼0.20≤5.0SC/T2006—2001

苗种0.25≤2.0

养成鱼0.25≤5.0

虹鳟饲料鱼苗0.150SC/T1030.7—1999

鱼种0.300

育成鱼0.450

中华鳖饲料稚鳖0.18≤4SC/T1047—2001

幼鳖0.18≤6

成鳖0.18≤8

对虾饲料整个养殖期0.425≤2SC/T2002—2002

0.250≤5

蛙类饲料蝌蚪0.180≤5.0SC/T1056—2002

仔蛙0.180≤5.0

幼蛙0.250≤5.0

成蛙0.250≤5.0

水产行业标准的制订中,既考虑了当时水产养殖对饲料加工质量的要求,又兼顾了饲料生产的总体水平。随着养殖模式的改变、养殖水平及饲料生产水平的提高,部分标准也将修正和完善。

2.粒度对产品均匀度的影响

2.1.均匀度对粒度的要求

Pfost从数理统计理论分析出,只有当一组分的粒子数在每份料中多于900颗时,对该组份的检测准确性才有保证。某组份在各份饲料中的粒子数大于等于20颗时,营养偏差才不至于很大。也就是说,饲料产品的均匀与否,不仅仅由混合设备而定,如某一组分的粒子数不足,该组份是难以分布均匀的。

当某一组分在饲料中占有的配比确定后,这一组份在每份饲料中的平均粒子数取决于两个因素:每份料的重量和该组份的粒度。

考虑动物对营养组分的利用和调节能力,在饲料均匀度评定中,通常以每一动物个体,每日的采食量为每份饲料的重量。因种类和生长期的不同,水产动物的日采食量有很大的变动范围。成年青鱼和草鱼的日采食量可达30g以上,而幼虾的日采食量仅几毫克。某一组分,如以同样的粒度和配比分别出现在成年青鱼饲料和幼虾饲料中,则每份成年青鱼料中该组分的粒子数就是幼虾料中的数千倍。该组份在成年青鱼料中分布均匀毫不困难,而在幼虾料中就有可能无法分布均匀。

对于粒度均一的组份,可由组份重量按下式算出粒子数:

式中:Nt:粉料粒子数(个)

w:总重量(g)

ρ:密度(g/cm3)

φv:体积形状系数,球形φv=π/6

d:粒径(cm)

上式表示,颗粒个数与粒径的三次方成反比。将粒径缩小成原粒径的一半,颗粒个数相应增加7倍。

水产饲料中除某些粒度很小的化工产品可近似地将其视为粒度均一,绝大部分经粉碎后的原料都有较宽的粒度分布范围。对粒度分布不均匀的组份,按下式计算而得的粒子数更接近于实际粒子数。

式中:Nt、ρ、φv同上一式

sgw:粒度几何标准差

dgw:几何平均粒度(cm)

在水产饲料生产及检测中,常将粉状料能通过某一检查筛作为衡量粉料粗细度的依据。如将粉料粒子近似地视为球体,则检查筛筛孔的尺寸就表示了粉料中最大颗粒的直径。对粉碎产物而言,粉料的平均粒径近似等于最大粒子直径的1/3。

根据配方、粉碎后能通过的检查筛筛号及饲料种类,可算出某一组份具有的粒子数,由此判断该组份在成品中分布均匀的可能性。也可按混合均匀所需粒子数,确定某一组份必须达到的粉碎粒度。

2.2.特殊饲料形式对粒度的要求

幼小鱼虾体型小,日采食量仅数毫克或几十毫克。而在每一份日粮中又包含着几十种饲料组分。只有当这些组分的粒度足够小时,它们才可能被幼小鱼虾均匀地采食。

用于幼鱼、幼虾的微囊饲料本身粒径就极小,若要求每一颗饲料都保证营养全面,则饲料原料必须粉碎的更细小。表2列出了微囊虾饲料中,要使配比量为1%,0.5%,0.1%的三种组份在每颗成品饲料中达到20粒所允许的原料最大粒径。

表2微囊虾饲料原料最大允许粒径(μm)

适用生长期微囊饲料1%组分0.5%组分0.1%组分

蚤状期100241911

糠虾期200483822

仔虾期5001199455

以撞击力为主的固体粉碎机极少能将饲料粉碎到粒径小于50μm。根据表4-1-6的要求,必须采用特殊的方法进行微囊饲料的原料粉碎。胶体磨等用于食品、制药、化工等行业的湿料粉碎设备成为制作微囊饲料的必备工具。但要得到粒度小于10μm的粉碎物,在目前仍是微囊饲料加工中的一项技术难点。对某些组份选用可溶性原料。溶解后,使其以分子状态混入其它组分,从而提高均匀分布性。

用于饲料粒度检测的标准筛,筛孔尺寸不小于45μm。当筛孔尺寸小于45μm时,筛理过程极难正常进行。对于微囊饲料原料的粒度测定应采用显微镜法、气流分级法等进行。

3.粒度对制粒质量的影响

3.1.粒度与调质

水产饲料加工中的调质是对原料的水热处理过程。当蒸汽与饲料原料接触时,热量和水分同时作用于各个粉粒的表面并向粉粒内部传递。热量的传递依靠粉粒内部分子振动按温度梯度从表及里快速进行。而水分的传递则通过粉粒中存在的毛细管慢慢向内渗透。图1中的两条曲线,一条表示粉粒周边由水包裹时,粉粒中心水分由12%达到30%所需的时间;另一条曲线为粉粒周边温度为95℃时,粒心温度由室温达到90℃所需的时间。

图1的试验结果反映出,热量的传递速度远远快于水份的传递速度。既然调质是对物料的水热处理,只有在水分和热量同时作用于物料时才会达到应有的效果。水分传递所需时间长将影响调质中的水热处理效果。只有减短水分完全湿润粉粒所需的时间,才能增加水分和热量共同作用于全部饲料的时间。

粉粒的粒度减小,可增加水分进入粒子内部的通道和减小水分达到粒心的距离,是缩短渗透所需时间的有效措施。因而在一定范围内减小原料粒度是提高调质效果的常用手段。

从单个粉粒来看,粒子越小,被蒸汽完全湿润所需时间越短。但在水产饲料生产中,并非所有径微粉碎的物料都能在很短的时间内达到理想的水分分布。随着粒度的减小,饲料的流动性变差,易于结团。在蒸汽质量远低于粉粒质量的调质条件下,常形成内干外湿的料团。一些实验中出现粉碎越细,调质效果越差的结果,粉料结团可能是主要原因。改良调质器的蒸汽进入方式、增大桨板转速及调整桨板偏角等措施,能在某种程度上减小细粉物料团的直径。

图1显示的水分传递时间曲线与二次方程曲线相吻合,即湿润粒心所需的时间随粒径的二次方增加。当粉粒粒径较大时,其增量很可观,但在粉粒粒径很小的情况下,再减小粒径,湿润粒心所需时间的绝对量减少就意义不大了。所以,实际生产中反映出,在粒径的一定范围内,调质效果最为理想。

3.2.粒度与耐水性

硬颗粒压制中,在压辊、压模作用下,饲料穿越模孔成型而出。各粉粒过孔期间的变形、贴紧、粘合等物理变化进行的程度与粒子大小有关。原料粒度大,则难以软化,可塑性差;粒子间接触面积小,易留下空隙;具粘结力的物料不易分布均匀,不具粘结力的物料更易于脱落。这些特性使粒度大的原料难以制得耐水性好的硬颗粒水产饲料。采用不同加工工艺进行同一配方的水产硬颗粒饲料生产,产品耐水性状况如表3所示。

表3微粉碎对硬颗粒耐水性的影响

加工方法流水中10分钟

颗粒完好率%

不经微粉碎、不调质24.3

经微粉碎、不调质74.5

不经微粉碎、调质78.9

经微粉碎、调质88.0

制粒前不管是否调质,原料微粉碎都有益于提高产品的耐水性。表3的结果也反映出,微粉碎和调质对改良颗粒耐水性都有效。也仅当这两项操作合理配合时,产品耐水性才有保障。

3.3.粒度与颗粒表面

硬颗粒水产饲料制造中,原料中的大粉粒在三个方面影响产品的表面质量。在圆柱体颗粒饲料两端,大粒子原料使切口不平。坑洼的端面不仅影响外观,同时会增加颗粒饲料的含粉率;在成型过程中,大粒子与周边其它物料受力不匀,使颗粒饲料中存在较大的内应力。在冷却干燥、储运等操作中,内应力加大导致颗粒表面裂缝或是颗粒断裂,影响颗粒大小的均一和表面的平整;各种原料的颜色不同。各种大粒子原料间的色差、大粒子与细粉末间的色差,在颗粒饲料表面留下不规则斑点,给人以不均匀的感觉。

水产饲料原料中常含有糠麸、饼粕等粗纤维含量较高的原料。粗纤维含量高的物料不易软化,不易变形,一旦出现在挤压颗粒饲料表面,常使颗粒外观凹凸毛糙;存在于颗粒表面的大粉粒,如与周边物料的膨化度不一致就会引起表面的不平整;挤压过程中未能达到熔融状态的原料,对产品表面均一性都会有影响,其影响的程度和这些原料的粒径相关。

原料经过适当微粉碎后,在同等的调质和挤压条件下,一方面粒子的相对软化和变形程度增加,挤压过程中的机械力可消去部分棱角;另一方面粒子体积小,对产品表面不平整程度的影响也小。要制得表面光洁的挤压饲料,原料微粉碎是有效措施之一。特别在采用孔径小于2mm的模板生产挤压饲料时,大粒径的原料对饲料表面质量的影响极为明显。

表面毛糙影响挤压颗粒饲料的外观,并会使含粉率有所增高。但尚未见因表面不光洁影响采食量或消化率等的报道。挤压颗粒饲料的表面平整或光洁度对养殖效果有多大影响?如何对这些表面质量提出既有利于加工,又无损于养殖的要求?这些问题还有待于研究和讨论。

4.避免不合格粒度的措施

4.1.选用合适的粉碎设备

产品品种较少的水产饲料厂,如专一生产鳗鱼、龟鳖饲料的生产厂家,或专一生产普通鱼饲料的厂家,建厂时选定一台粉碎机后,所有产品都由该粉碎机粉碎。在产品对粉碎粒度要求变化时,通过改换筛片或改变离心气流分级器转速等方法在小范围内进行粒度调节。

这类厂家中,产品粒度是否合适,很大程度上决定于选用的粉碎机是否合适。不同类型的粉碎设备适用于粉碎产品不同的粒度要求和不同的原料特性。采用立式微粉碎机粉碎普通成鱼饲料,会因能耗,设备易损件等的费用高而使加工成本大幅度增加。以普通有筛锤片粉碎机粉碎鳗鱼或虾饲料,势必选用筛孔直径极小的筛片。即使如此,产品粒度仍得不到保证,粉碎产量、电耗、筛片破损速度及料温过高等会使生产厂家难以承受。

粉碎设备在日常操作管理中也会引起粉碎产品粒度变化。同一台粉碎机,经一段时间工作后,与物料接触的部件会磨损,锤击件与固定的筛片或齿板的间隙将增大。即使其它加工参数都不变,间隙的增加就会明显增大粉碎产品粒度。粉碎机筛片的非常规破损、离心气流分级器转速的自动漂移或风速波动等也会是这类厂家粉碎不当的原因。

另一类水产饲料厂的产品品种多,普通鱼饲料,虾饲料及龟鳖饲料都生产。在一条生产线中配有两种类型不同的粉碎机。针对具体的原料和产品,有三种粉碎方案可选择。当原料和产品的粒度差较大时,两种类型粉碎设备串联使用,即先粗粉碎,后微粉碎的二次粉碎方案,往往产量高,能耗低,产品粒度更有保障。

即使采用了两种类型的粉碎机,由于产品的多样性,对每一种类的粉碎机都要求在较大的范围内变化产品粒度。如微粉碎机既用于生产虾饲料,又用于生产鳗鱼饲料。虾饲料和鳗鱼饲料的粒度要求就不一样,加上虾饲料中再分成虾饲料、中虾饲料和幼虾饲料等,鳗鱼饲料中分成鳗饲料,幼鳗饲料、黑仔鳗饲料及白仔鳗饲料等,希望从一台微粉碎机中得到4-5种粒度规格不同的粉碎产物。

这种类型的厂家中,粉碎粒度变化范围宽,加上生产品种变化频率高,要求操作过程中应用加工流程、筛孔尺寸、进料量、风量、转速等多种调节手段来适应粒度要求变化。并通过详尽的操作记录来量化设备操作要求,以求在产品品种变换时,及时设定合适的参数。

4.2.免粉碎原料的正确选择

水产饲料生产中,部分原料不经粉碎直接与其它粉碎后的原料混合。部分原料免粉碎的目的或是为了减少粉碎能耗、提高产量,或是为了使某些原料免于粉碎过程中遭受破坏。

何种原料可决定为免粉碎原料,首先看其粉碎过程中的破坏程度,而后看其粒度。有多种维生素在粉碎时和粉碎后生理效价大幅下降。在选购维生素原料时尽量取细粉末状的产品。某些水溶性原料,如B属维生素等,只要具有足够的粒子数在饲料中能分布均匀,虽粒径较大,但在粉末饲料中并不影响饲料的营养价值。粉末饲料饲喂前的加水搅拌使这些可溶性原料成为溶液后附着于其它物料上,粉末状时的大粒在饲喂前已消失。

将某些细粉末状的蛋白源或能量源原料固定为免粉碎原料也易导致产品粒度不合格。原料的产地、生产厂家不同,同品种的原料粒度会有较大的不同。同一原料生产厂家在不同季节或不同参数下生产的原料,粒度也有差异。同类饲料在饲喂对象的不同生长期,要求有不同的饲料粉碎粒度。应对这些变化的方法是健全原料粒度检测制度,按批对照产品粒度要求,而后决定免粉碎原料品种。

矿物添加剂预混料通常粒度较细,但在水产饲料加工中不宜作为免粉碎原料。一则矿物添加剂预混料用量少,免粉碎对提高产量,降低电耗贡献不大;二则矿物添加剂预混料易于成团结块。一旦团块状的矿物添加剂进入饲料成品,会对养殖动物的健康形成较大的隐患。

4.3.防止不同产品间的混杂

针对不同种类的水产动物或同类水产动物的不同生长期,所要求的饲料粒度有很大的差异。在同一条饲料生产线上,前批饲料在设备中的残留物会进入后批生产的饲料中。当换品种生产细小粒度的饲料产品时,前批饲料的大粒子原料将影响该批饲料的粒度质量。防止因产品间混杂而引起的粒度质量下降可从批次间清理、生产作业安排及设备和工艺路线调整三方面进行。

生产过程中,更换成粉碎粒子更细的产品前,混合机、提升机、螺旋输送机、调质器及部分料仓和溜管等有物料残留的设备需进行清理。清理按生产流程,自粉碎机后由前向后逐台设备进行。

安排营养要求和粒度要求相近的产品衔接生产,尽量避免由粉碎要求不高的产品直接转换生产粉碎要求很高的产品。

有一定生产规模的水产饲料厂,不宜将普通鱼饲料和虾、蟹饲料,或粉状饲料和粒状饲料置于同一条生产线中。不同饲料在原料要求、粉碎粒度要求、营养要求等方面差异较大。在同一条生产线中生产不同种类的水产饲料,为防止混杂而需要的清理工作量会很大,并由此降低生产能力,增加单位质量产品的生产成本。在设备投资富裕的工厂,采用带自清装置的自清式混合机、自清式斗式提升机等,能较大程度地减少互混引起的产品质量下降。

4.4.规范粒度检测制度

粉碎粒度是水产饲料的重要加工质量指标之一。规范化的检测,是这一质量指标的必要保证措施。

在水产饲料生产线安装时,就有必要在粉碎后及调质前各设置一个取样口。通过前一个取样口获取粉碎物或分级后的粉碎物样品。该样品的粒度可反映出粉碎机的工作状况。筛板孔径是否合适,筛板有无破损,分级器调节是否合理及齿板和锤击件的磨损等都可引起该样品的粒度变化。调质前获取样品,粉状饲料生产则在成品打包前获取样品。所有对粒度有影响的因素都会引起该样品的粒度变化。如粉碎后样品的粒度合格,则引起最终产品粒度不合格的原因可着重在免粉碎原料和混杂两方面寻找。

粒度检测分化验员检测和操作工检测两级进行。化验员对每一个生产品种在调质前或成品处取样化验。按行业标准或企业标准进行粒度测定,由测定数据得出粒度是否合格的结论。操作工则需在每一个品种生产的开始,中间和将结束时三次检测粉碎后的物料粒度。并在每一品种开始生产时检测调质前的物料粒度。操作工检测为粗检测,按产品要求选用一个检查筛,该检查筛筛孔尺寸与产品的最大允许粉碎粒径相当。当检查筛上发现有较多筛上物时则需对粉碎机、分级器等与产品粒度有关的设备进行细致检查,找出大粉粒的产生原因并及时进行必要的调整。开始生产某批饲料时,在混合工序后对中间产品的粒度进行检测。根据检测结果判定免粉碎原料合适与否。

参考文献:

[1]农业部真鲷配合饲料中国水产行业标准SC/T2007-2001

[2]农业部牙鲆配合饲料中国水产行业标准SC/T2006-2001

[3]农业部中华鳖配合饲料中国水产行业标准SC/T1047-2001

[4]农业部鲤鱼配合饲料中国水产行业标准SC/T1026-2002

[5]农业部草鱼配合饲料中国水产行业标准SC/T1024-2002

[6]农业部对虾配合饲料中国水产行业标准SC/T2002-2002

[7]农业部蛙类配合饲料中国水产行业标准SC/T1056-2002

[8]农业部大黄鱼配合饲料中国水产行业标准SC/T2012-2002