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中图分类号: TK47文献标识码:A 文章编号:
引言
城市燃气(包括天然气、液化石油气以及人工煤气)是一种清洁的、可高效利用的能源。发展城市燃气,对优化能源结构,减轻城市大气污染,实现城市可持续发展有着十分重要的作用。
一、我国城市燃气行业近期的发展趋势
1.1 扩大内需等经济政策将带来大量投资
虽然天然气价格方案尚未正式出台,但天然气管道建设已经如火如茶展开。预计到2015年,我国将新建天然气管道2.1万公里。届时,我国横跨东西、纵贯南北的全国性天然气基干管网基本形成。其中,中石油的天然气管道总里程将达到4.2万公里。据了解,为保障天然气供应的平稳和安全,在天然气消费市场附近和管道沿线将配套兴建大型地下储气库、LNG接收站等调峰设施,并与管道连接,形成点线互联的天然气供配气管网,实现资源多元化、供应网络化、调配自动化的多气源、多用户的供应格局。
天然气管网建设的大提速,其直接动力在于天然气消费端的“需求拉动”。十五初期,国家通过建设西气东输工程,推进广东LNG试点,开发东海天然气、加快中亚、中俄管道天然气项目谈判等重大项目实施供给推动型的天然气战略。事实证明,这种战略成功启动了大众城市能源结构转换需求,刺激了大型工业投资项目用气需求高速增长,推动国内天然气需求直线上升,潜在需求十分可观,需求拉动已经成为我国天然气工业发展的动力。
居民用气是天然气应用的主要方向之一。随着我国城市化进程不断加快,造成城市人口的快速增加,扩大了用气人口的基数。而我国家庭亦正在加速小型化,家庭数量的增长将导致城市燃气接驳业务需求量的增加和人均燃气消费量的增加。另外,我国目前城市管道燃气使用率仅为30%左右,较发达国家乃至东南沿海一线城市80一90%的管道燃气使用率尚有巨大的提升空间,为城市管道燃气提供商提供了广阔的市场机会。
1.2 我国燃气细分行业发展前景广阔
(1)天然气供求发展趋势
我国天然气的产量与消费量的增长速度之间存在较为明显的互相影响。2000年和2003年曾出现年消费量增速大幅高于年产量增速的情况,从而导致次年产量增速大幅上升。自2004年后,我国天然气的年产量与年消费量增速大致相当,可见行业的库存一直都比较低,且能保持相对稳定。随着一系列大型气田的发现,我国天然气储量增长迅速。2006年估算探明天然气储量达到3万亿立方米,2007年新增6974亿立方米。2007年我国生产天然气693.1亿立方米,比上年增长18.38%,我国2008年生产天然气达到761亿立方米。但是随着我国经济的发展,潜在缺口很大。预计2010年,供气城市将增加到270个,天然气消费将达到1400亿立方米。届时中国天然气供需缺口约300亿一400亿立方米。我国目前除加强天然气使用政策的规划外,采取部分进口的策略来保障国内需求,如2007年7月中石油己与土库曼斯坦签署协议,每年从其引进300亿立方米天然气。因此,预测在2010年之前,我国天然气供不应求的局面不会发生变化。
(2)管道天然气发展趋势
天然气最主要的成分是甲烷,基本不含硫,无色、无臭、无毒、无腐蚀性,具有安全、热值高、洁净和应用广泛等优点,目前已成为众多发达国家城市必选的燃气气源。
由于天然气的密度比空气轻,即使不小自外泄,也会很快在空气中挥发掉,不容易产生聚集;天然气的爆炸下限比液化石油气高出2倍多,在同样浓度的情况下,天然气达到危险程度的时间要迟,能够及时发现处理,所以引发各类燃气事故的概率相对较小,因此,要比其它燃气安全得多。
(3) LNG发展趋势
随着一次能源消费结构的调整,中国LNG市场会有较大发展空间,但其发展规模和速度应有理性思考。当前我国经济持续快速的发展势头仍在继续,但是为保障经济的能源动力却极度紧缺。引进LNG对优化我国能源结构,有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题,实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。结合国际LNG和国内LNG发展,国际LNG价格会有一个缓冲期出现,我国如何在加速中和放缓中扮演好其中角色,这是一个值得认真解决的问题。
(4)液化石油气发展趋势
天然气、电、二甲醚等替代资源和谐共生,相互补充。多种能源消费格局的形成,是未来国内能源革命的发展趋势。不论城乡,居民可在国家打造“环境友好型和经济节约型”的政策指引下,根据自身的经济实力和灵活消费原则,选择多元化能源产品。其中液化气由于自身不受地理位置限制、热值高等独特优势,在相当长的时间内仍然是居民燃料的重要选择。
二、我国城市燃气行业发展的前景
2.1 发展模式以开放性和相对集中相结合
城市燃气行业作为我国基础产业的一部分,不仅是单纯的商业行为,更重要的是要承担保证居民安全平稳用气的社会责任。大型专业化燃气公司有技术、管理和运营方面的经验,能够提高大中型城市用气的保障性;各地方企业、民间投资更熟悉当地环境,经营灵活。根据国务院2010 年5 月7 日的《国务院关于鼓励和引导民间投资健康发展的若干意见》(国发〔2010〕3号)第八条。(八)鼓励民间资本参与石油天然气建设。的要求,当地企业和民间投资可积极参与当地县区级城市燃气事业,整体形成开放性和相对集中的发展模式。
2.2 形成在政府引导、监督下有序竞争的市场环境
从天然气行业本身的意义和国外发展经验来看,城市燃气行业的发展不能脱离政府的监管。政府在城市燃气天然气定价、市场准入、安全平稳供气监管等方面应发挥监督、核查作用,要建立天然气市场价格形成机制,加快建设和完善天然气行业的法律框架。在政府制定的天然气定价机制、市场准入及特许经营权授予条件的引导下,各燃气企业依靠气源供应保障能力、资本实力、管理和技术水平有序参与城市燃气市场竞争。
2.3 逐步建立价格市场形成机制
为充分反映天然气市场的供求关系和天然气资源的价值,以市场定价为目标,逐步有序地推进定价机制改革。将天然气定价(井口价)机制首先由政府定价转向市场定价与政府监督相结合的过渡性定价机制,定价方法从成本加成过渡到市场替代原则,在市场逐步成熟时,放开价格管制,实行市场定价。城市燃气终端用户付给燃气企业的费用包括井口价、管输费用和配送费用3 部分,为保障公共利益,其中管输费用和配送费用以。成本加成。法为基础,由政府进行监管。
2.4 经营过程中要严格进行安全管理
城市燃气行业的安全运营包括供气安全和运行安全两方面。供气安全包括气源保障、应急和调峰能力等,各燃气企业要完善和加强应急调峰储运设施的建设;运营安全包括储运设施的安全运行、安全用气的宣传、安全检查制度的建立等,各燃气企业要统一认识,真正把安全工作放到首位。政府主管部门要对燃气企业的安全管理工作进行监督和严格检查。
结束语
总之,随着现代社会的不断高速发展,在改善生活环境以及进一步提高人们生活平的基础上,我国城市燃气行业在其中有着举足轻重的作用,借助当今社会的发展很难趋势以及国际相关支持政策,城市天然气在后期的发展中必将有着更加广阔的前景。
参考文献:
[1]徐忠堂.关于城市燃气企业资质管理中几个主要问题[J].城市燃气,1995(02).
关键词:机电一体化技术;发展;应用;探究
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.149
0 引言
科学技术使社会的生产生活发生了日新月异的变化,机电一体化技术是现代科学技术和人类智慧的结晶,它把机械技术与现代电子技术结合在一起,它的发展和应用在提高企业产量的同时还提高了产品的技术含量,使企业更具市场竞争力,也促进了社会经济的进步。
1 机电一体化技术的概述及发展历程
机电一体化技术是一种综合技术,应用范围愈来愈广泛,它将微电子技术、控制技术、计算机技术、机械技术、光学技术相互交叉和融合,成为众多高新技术产业和装备的基础。它包括产品和技术两个方面。机电一体化技术的发展经历了三个阶段,1960 年以前是初级阶段,由于电子、机械两方面的技术水平不够完善,导致机电一体化技术开发出来的产品没有广泛的应用。1970 年至 1980 年之间属于第二阶段,机电一体化技术得到了计算机等提供的技术基础,特别是微型计算机和大规模集成电路促使其发展快速,在很多领域得到了应用。1990 年以后,人工智能、光纤、神经网络等技术的发展,使机电一体化技术迈向智能化阶段,发展前景更加广阔。
2 机电一体化技术的应用
机电一体化技术在各个行业得到了广泛运用:
2.1 在汽车行业的应用
(1)汽车的打火系统使用机电一体化技术:原来的汽车打火系统接收到的打火指令信号较弱,使用时间一长,打火会很困难,影响汽车的启动,采用机电一体化技术通过数字模式增强打火信号,提升电路传感能力,系统自动对空气和燃料质量之间进行对比,减少它们的比例,使燃料的含量提升,打火容易很多,实现发动机的快速反应。
(2)汽车的雷达系统使用了机电一体化技术:它的应用不仅使人们的生活更加方便,而且减少了危险因素。生活中,汽车在倒车、行驶、停车的时候,我们虽然也会减速对周围的环境进行观察,防止发生意外,但总会有视觉死角,在这种情况下,汽车的雷达系统检测到障碍物就会自动发出警报,给驾驶员已提醒,有效的避免了事故的发生。
(3)汽车的制动系统使用了机电一体化技术:之前,汽车的制动是靠车后轮安装的制动系统来完成的,是为了及时停车,保证安全,但是,随着汽车行驶速度的提升,原来的制动作用已经难以满足现代汽车的需要,因此,运用了机电一体化技术,能够减轻汽车质量,提升车速,使得车辆在行驶状态下遇到紧急情况也能够实现快速平稳的制动,汽车的安全性更强,制动效果更好,防止了交通事故的发生。
2.2 在建筑材料生产中的应用
施工建设要求的不断提升,对建筑材料的生产要求随之更高更严格,而具有高性能、高质量、低能耗、多功能特性的机电一体化技术为建筑材料生产行业提供了机遇,并在建筑材料的生产中发挥着至关重要的作用,得到了广泛的应用。对于现代建筑而言,材料的级配控制非常关键。如果级配出现误差,会使建筑的寿命缩短,造成安全隐患。因此,机电一体化技术的应用就可以利用微机控制最大限度的降低级配误差,提升建筑行业的竞争力。
2.3 在煤矿企业中的应用
在煤矿企业中,机电一体化技术主要用于地下开采作业。因为作业在地面以下,对工人的人身安全造成了很大的威胁。机电一体化技术的应用,可以让井下作业实现自动化、机械化,既能提高工作效率,又能保障工人的安全,因此,井下机器人的智能化操作已成为煤矿行业的发展趋势。
3 机电一体化技术的发展趋势
3.1 智能化发展趋势
机电一体化技术中智能化发展趋势越来越强烈,已将人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等融入吸收其中,使机电一体化系统具备了简单的思维能力,向其输入指令,能够按照指令完成特定的动作,提高机电产品的智能,增加机电产品的实用性。尽管机电一体化的产品不可能拥有和人类相同的智能,但它的高性能的微处理器可以使产品具有低级智能,为人们的生产生活提供方便。
3.2 网络化发展趋势
随着科技的发展,网络技术的更新换代进一步加快,在产品的生产制造、销售等过程中更是不遗余力的开发和利用这一优势,实现远程控制,人们在家里就足不出户就能享受到机电一体化技术带来的便利。所以,机电一体化向网络化发展是必然的,是时展的要求。
3.3 绿色化发展趋势
绿色环保已经成为当今社会的主题,也是各行各业发展的必然趋势。因为,工业科技的发展让人们享受美好生活的同时也带来了很多问题:环境污染、资源减少等等,所以机电一体化也必须实现绿色化发展,才能跟上时代的脚步。通过提升机电一体化技术,实现绿色化、环保化发展,不仅拓宽了机电一体化技术的运用范围,还能够减少环境污染和能源消耗。
3.4 光机电一体化发展趋势
在未来的机电一体化技g中充分发挥光学技术的优势,增加传感系统的性能,不仅减少能源的浪费,而且利于机械系统快捷、精准的运作,提升机电一体化系统的信息传导和交流能力,实现系统内部的信息交换与联动。
3.5 人性化发展趋势
人性化是每一个产品发展的必然趋势,在对产品的发展过程中必须保证人性化的发展,对于机电一体化的产品不但要保证产品的性能之外,还要更好的进行造型和色彩方面的协调,让这些产品达到广大人民群众的认同和喜爱,同时也更加贴近自然,更接近生人们活习惯。
4 结语
机电一体化技术将各种科学技术相互融合,已经成为诸多行业的核心技术,在实际运用当中体现出来的优势是无法比拟的,随着对产品要求的提高,未来机电一体化技术还将向更高的台阶发展,发展前景不可估量,将为国家带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]高亚萍.机电一体化技术的发展及应用分析[J].电子技术与软件工程,2015(07).
[2]常开洪.机电一体化技术的发展与思考[J].湖南农机,2013(11).[3]孙素闪.机电一体化技术的应用和未来发展[J].科技向导,2011(30).
生产制造行业的机械构造较为复杂,通常由多个部分组成,具体有发动机以及曲柄连接、启动和专向等。技术人员若想使机械运行的工作效率得到显著提升,一定要致力于采取行之有效方法改善机械性能,并使设备的重量得以适度降低,使设备运转的效率的到有效提高。通常在生产制造过程中,钢材是大多机械产品的主要材料。如今,类似的生产方式已经逐渐显露出颓势。若技术人员想使设备的工作效率得到显著提升,首要的一点,就是改变生产机构。此外,器械生产的主材料也要适当改变。目前,非金属的高分子合成材料或者合金材料在器械生产中应用最广泛,此处所说的合金材料,主要是指强度大,重量小者。一旦器械主体的重量减轻,机械运转的效率就会有相应程度的提高,并使资源的利用效率以及机械的工作效率均得到有效提高。
2机电技术发展的基本特征
20世纪60年代,机电技术诞生之后,众多问世不久的生产制造技术慢慢应用到生产和生活的诸多领域,致使相关产业的变革得以更好地开展。虽然机电技术在我国的发展应用历史并不长,但在世界范围内,其对于促进机械生产的发展以及提高人类生产力有着非常重要的现实意义。于机械工程领域,计算机技术以及微电子技术已经得到广泛应用,并被应用到机械制造工业中,乃至形成了先进的机电技术。在这种情况下,机械产业逐渐发生了颠覆性的变革,无论是技术机构,还是产品功能、构成,以及产品的生产、管理都产生了较大的变化。鉴于此,工业化生产进入了一个崭新的阶段,其从机械电气时代逐渐过渡到以机电技术为主要模式的时代。
3机电技术应用的发展前景分析
3.1智能化的机电技术应用前景分析
近年来,随着信息技术和计算机技术日新月异的发展,机电系统的智能化水平也得到显著提升。在这种情况下,机电技术产品的全息性越发显著。智能化信息处理系统对于机电系统非常重要,技术人员可以据此更好地对系统中的相关信息进行处理。对于此类智能系统,软件技术以及芯片技术是其中最重要的部分。在机电技术中,智能化系统的有效应用能够使层次结构的复杂性得到显著提升,同时,系统的兼容程度也会有很大程度的提高。简言之,对于机电技术的发展,智能化技术非常重要,其可以看作是机电技术发展的必然趋势。
3.2光电技术的应用前景分析
光电技术的应用对于机电技术有着非常重要的价值和意义,其可以使机电技术中的传感以及动力系统得到显著改善。此外,光电技术还可以有效提高机电系统中的信息处理能力,且有利于机电产品的研发。可以说,光电技术的应用前景十分广泛。
3.3微型化的机电技术应用前景分析
目前阶段,在生产以及制造半导体产品的过程中,蚀刻技术受到很多专业人士的推崇,通过该项技术,相关技术人员已经在实验室研制出亚微米级的器械元件。若该项技术能够应用在实际产品中,可以为技术人员区分机械系统的部分装置以及控制器提供极大便利。同时,机械与电子可以更好地结合在一起,且传感器以及机体等装置也可被有效整合在一起。在这种情况下,设备的体积会减小,重量也会有所减轻,且可以有效组合成自律原件。可以说,以上是机电技术的一种重要发展趋势。
3.4仿生化的机电技术应用前景分析
综合目前的行业状况以及各项因素,不难看出,以后机电技术系统的装置会越发依赖信息。系统的智能化以及自动化程度不断提高已经是一个不争的事实,与此同时,其对于信息的依赖度也会有相应提高。如果系统结构呈现出静态状,装置的稳定性会较差;反之,若系统装置呈现出动态状,则装置的稳定性会比较强。以上状况与生物习性有一定相似性,这表明生物系统化会成为机电技术的相关产品的一项重要发展趋势。目前,该项系统还有待于研究和探索,使系统的仿生效果得以真正实现还需要更多的时间。
3.5环保化的机电技术应用前景分析
现阶段,随着工业的不断发展,人们对生活质量以及人均收入水平都得到了显著提高。与此同时,资源也在递减,且很多资源具有不可再生的特质。此外,较为粗放的管理模式也为我们赖以生存的环境带来负面影响,使环境污染问题日益严重。为此,国家相关部门应对环境保护引起足够的重视,广大群众也要树立环境保护的意识,在生产和生活中秉持可持续发展的理念,以此使我国的综合实力得到显著提升。在此基础上,机电技术可以更好地发展,在使工业生产领域产生一定经济效益的同时,可以最大限度的降低污染,对于环境起到一定的保护效果。为更好地实现这一点,相关人员要采取行之有效的对策,致力于科学技术的革新,并对污染物进行回收和有效处理,积极为机电技术的应用探索出可再生的新能源。
4结束语
关键词:机电一体化 概要 趋势
随着科学技术日新月异的发展,不同学科的知识相互渗透交融,促进了工程领域内的技术的革新,特别是机电一体化技术的发展,确立了机械工业未来的发展方向。本文主要对机电一体化技术进行了基本的概述,同时简述了国内外机电一体化技术的发展概况,进一步分析了机电一体化技术的发展趋势。
一、机电一体化概要
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
二、机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:
1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设的研究日益获得重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3 网络化
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4 微型精密化
随着纳米技术的不断深入发展,机电一体化技术也将面向微型精密化的方向发展。一般来说,机电一体化产品的微型精密化可以使机电一体化产品的应用范围更加的广泛,微机电一体化产品具有体积小,耗能低,应用广泛等诸多优点,因此微机电一体化技术具有比较广阔的发展前景。但是微机电一体化技术的发展需要精密的加工工艺以及先进的设备作为其强大的后盾。
5 环保绿色化
机电一体化涵盖了各种机械技术、微电子技术、自动操作技术、计算及编程技术等。根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。机电一体化技术并不是由机械技术和电子技术技术的拼凑,而是系统化的统一和组成,使得生产效率和技术更高。
2.石油机械机电一体化的措施
石油机械来涉及的范围非常广,从操作环境来看,可以分为海洋和陆地,不论是大型设备还是精密仪器,近几十年来,实验机械在不断发生着变化,但始终没有发生根本性的变革。同时由于该行业的风险和工作量巨大,需要耗费大量的能源并且生产效率较低。随着机电一体化的出现,在石油机械行业中引入机电一体化势在必行。具体来说,可以从以下几个方面采取措施。第一,要从思想和认识上重视石油机电一体化。石油机械机电一体化能够捕捉、识别各种综合信息,独立完成各种复杂的任务,更为先进,具有更大的灵活性和智能。因此,作为建设者和施工者应当从思想和认识上重视石油机械机电一体化的推进。在石油机械行业实现机电一体化,能够在这些领域中发挥着重大作用,如进行一些危险的施工操作,一些地下和水下作业等,可代替人进行超负荷工作。第二,要及时关注机电一体化的发展方向。由于我国机电一体化发展较晚,与西方国家相比,还存在一定的差距,因此,要首先注重国际石油机械机电一体化的发展动向。并加强与先进企业的交流合作。要注意收集和积累相关资料,对国内国际发展程度进行比较,要取长补短,对机电一体化的发展水平和趋势进行良好把握,在石油机械当中积极引进国外先进的成熟经验和技术,促进国内石油机械机电一体化的发展。第三,要搞好科研调查工作。石油机械具有自身的特点,它大都是要求野外作业,由于环境多变,施工工艺复杂,要求对石油机械行业进行深入了解。只有这样,才能明确石油机械需要的机电一体化技术。第四,要强调石油机械机电一体化的实用性。机电一体化的重要特征就是实用性,因此,要石油机械行业的实际出发,对应选几个环节进行试验,如:石油化工设备、输油管线自动化管理以及计算机操作随钻测试等。切实提高石油机械的生产效率。
3.结语