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只有创新才能发展。就金属矿产勘查而言,这一工作不仅具有较强的专业性和复杂性,整个工作所消耗的人力、物力以及材料也较大。因此,为了更好地确保矿产勘查成效的提升和优化,必须在勘查技术上多下功夫。笔者列举了如下几种新技术和新方法。
1 勘查新技术在金属矿产勘查中的应用
在金属矿产勘查工作中,目前的勘查新技术主要有蚀变流体填图技术和地球化学勘查技术,现将两种新技术分别简称为A技术和B技术,具体如下:
A技术:在金属矿产勘查时,由于流体在地幔、地壳和地表中广泛的分布较为复杂,因此在实际应用的过程中,勘查队伍应加强学习地质科学先进理论及技术的实际应用要点,对一定区域内的流体活动的痕迹给予系统性地完善,并在图面上进行真实的填绘,从而才能将这一区域内流体的基本情况和相互之间的关系以及时空演化的历史充分地体现出来,也才能利用流体的示踪原理分析、研究流体的成因及性质等。同时,在对金属矿产进行勘查时,勘查队伍还应注重资料的收集及流体地质的调查工作。这是由于流体活动与成矿的作用均有着密切的关系,因此,在应用这一技术时,应将结合流体同源性质和演化的过程作为理论依据,全面结合流体多次脉动所形成的流体的记录进行填图,以确保流体的记录工作得到有效开展,也方便工作人员及时对不同流体的记录情况进行分析,从而充分掌握具体的矿物组成特征及要素。另外,还需在此基础上建立蚀变体的标志,将蚀变流体的记录和标志进行归纳、整合,并结合流体的活动规律针对性地对流体系统与填图单位进行划分,从而才能更好地促进矿产资源的寻找[1]。
B技术:在进行金属矿产勘查时,需对地球的化学异常进行定性和定量的评价,促使地球化学勘查技术在勘查隐伏矿中得到实际地应用;同时,重视地球的化学分散模式的分析,并注意结合形成的地球化学异常情况等,从而才能更好地对矿床进行追踪。目前该技术在上世纪的30-70年代的前苏联的班岩型铜矿的勘查中得到了有效的应用,且在上世纪70年代,该技术在美国和加拿大的铀矿勘查中也得到了很好的应用[2]。
2 勘查新方法术在金属矿产勘查中的应用
在金属矿产勘查中,除了上述的新技术外,还有很多勘查新方法,且勘查新方法的种类较多,常见的勘查新方法主要有以下几种:
2.1 地面瞬变电磁法
地面瞬变电磁法在金属矿产勘查中的应用原理是在不接地回线或者接地线源往地下发送一次脉冲电磁场。若地下存在良导电矿体时就会在地下导体的内部中形成感应旋涡电流,而矿体内的旋涡电流则会随着一次耐冲电磁场的间歇期间形成交变磁场,也就是二次场或者异常场;同时,由于涡流形成的二次场并不会因为一次场消息的影响而马上消失,因此存在瞬变的过程。而通过接收机对二次场观测之后,再与时间之间的关系进行研究,能更好地对地下导体电性分布的结构与空间形态进行确定。
2.2 地面高精度重力勘查法
地面高精度重力勘查法具备重力观测仪和GPS三维定位技术的优势特点,并具有较大的观测精度和较高的分辨率,因此不仅能解决传统方法在戈壁和高山地区勘查时的定位问题,还能方便技术人员对重力差值进行直接测量,更能利用自动化功能进行读数、记录以及更正等。另外,该方法在金属矿产勘查中的应用,主要是对重力数据及对异常定量进行处理与解释,故有助于促进地面勘查精度的提升[3]。
2.3 地面高精度磁测法
地面高精度磁测法是目前观测精度较高且较为完善的技术方法。主要作用于磁测解释理论和方法方面的突破;同时,该方法不仅能为金属矿的地面磁法勘查技术提供转化的可能,还能对磁性界面和磁性层磁场进行正演,并对磁性界面、三维磁异常进行自动反演与解释等,从而有利于磁异常曲面地自动延伸和拓展[4]。
2.4 地下电磁波法
地下电磁波法在金属矿产勘查中的应用原理主要是通过无线电波在坑道或钻孔中进行发射与接收,并结合不同位置所接收磁场强度的大小来对地下不同介质的分布进行确定的物探方法。其中,最为常见的就是双孔法。在进行金属矿产勘查时,该方法不仅能寻找井与井之间的盲矿体,还能对两孔间矿体相连与否进行判断,从而有助于确定矿体的产状。
2.5 金属地震法
金属地震法是目前用于深部隐伏金属矿体找矿的主要方法之一。方法在金属矿产勘查中的应用原理主要是针对地下深部物质给地震反射波带来的差异及时对深部矿控的整体构造进行探查,并能直接对深部的盲矿体进行寻找的一种方法。其中,该方法在数据的采集、处理以及解释等方面均得到了广泛的应用[5]。
3 结束语
综上所述,在现代金属矿产勘查工作中,我们必须注重新工艺技术和新方法的应用,并结合实际需要,加强对技术方案的确定,从而才能促进勘查成效的提升。而为了确定技术方案能得到高效地执行,相关人员必须加强对实际需求地分析,并重视多种金属矿产勘查新技术和新方法的结合,从而才能更好地促进勘查成效的提升。此外,还应结合实际对矿产勘查技术方案进行不断地优化和完善,从而才能更好地适应未来发展的需要,并最终促进我矿业事业的发展。
参考文献
[1]李同选.金属矿产勘查中的新技术与新方法[J].中外企业家,2016(21):215.
[2]陈龙,陈杰.金属矿产勘查中的新技术与新方法研究[J].科技展望,2015(30):138.
[3]高英武.浅析金属矿产勘查中的新技术与新方法[J].新疆有色金属,2011(S1):27-28.
[关键词]地基处理 教改 新方法 自主学习
[中图分类号] G424.1 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)06-0127-02
一、引言
自主学习是教育学研究中一个重点关注的长期话题,许多研究人员从自己不同的角度对自主学习都进行过相对深入的探讨与研究。Holec(1981)[1]认为是学习者对自我学习的管理。庞维国(2001)[2]认为是学生能自觉的对学习的各个方面做出控制和选择。David(1988)[3]认为是学习者独立做出学习意愿的能力。为了以示区别,本文中的自主学习指的是引导学生养成自主学习而进行的活动。齐莫曼和里森伯格理论[4] [5] [6]认为促进自主学习的方法,有以下几个方面:(l)激发学生的学习动机;(2)注重策略教学; (3)指导学生对学习进行自我监控;(4)教会学生对于社会性、物质性的资源的利用。对于工程类课程的教学而言,其重点在于对知识的理解与灵活运用,不能照本宣科,[7]而应该是以学生自主学习、理解以及运用为主。[8]因此,有必要对现在的上课模式进行改革,让学生自主进行学习,掌握知识,将理论与实践、实际工程与科研相结合。[9]
二、地基处理新技术课程特点
首先,该课程最大的特点就是实践性,很多地基处理技术都是在实际工程中应运而生的。这就决定了课程教学应与案例结合进行,让学生自主结合案例学习相应的知识。其次,该课程的另一个特点就是时代性。地基处理技术从18世纪中叶到现在,各种新技术层出不穷,所以该学科的教学也应与时俱进。最后,该课程的课时缩减,这就使得传统的教学方式不再适应。
由此可知,以学生为课堂主体,结合多媒体充分调动学生积极性,自主学习地基处理新技术的教学改革方式可以很好的适应当前该课程的教学。
三、教学改革思路
(一)引导学生自主学习
研究生教育不再是基础型教育,更注重的是对获取知识能力的培养,为后面的科研工作打下基础。
在课堂上,首先由老师提纲挈领的讲解绪论部分,让学生对于地基处理新技术这门课程有大概的了解,再附带大量的案例说明地基处理新技术在实际工程的重要性以及地基处理的复杂性、多样性,让同学们对这门课程产生好奇心与求知欲,激发学生自主学习的兴趣。
(二)课堂教学新思路
以学生为课堂主体,同学们以讨论形式对别的同学所说提出异议和不同角度的分析,各抒己见,取长补短,然后老师再给予补充或者纠正,最后由老师就本章节内容,提出一些问题,让学生们根据课堂内容来回答。
学生准备课堂资料之前必须注意的几个要点问题:(1)地基处理的新趋势在于多方法的综合运用,形成复合加固技术,包括由单一加固技术向复合加固技术发展,静力加固技术与动力加固技术的结合,以及机械加固与非机械加固的结合;(2)地基处理是为了提高地基的承载力,改善其变形性质或渗透性质而采用的人工地基处理。地基处理的方法多种多样,加固原理和范围也不尽相同,因而要根据不同的地址情况来进行选择。这门课程灵活多变,决定了不能再以原来照搬教材的方式进行讲解。
(三)结合科研进展,让学生了解该方法在目前科研方面的进展情况
为了紧密结合科研进程,可让同学们搜集国外最新的论文,把握地基处理技术最新的进展以及最热门的话题,以学术报告的形式在课堂上进行汇报,从而开阔同学们的视野,提升对地基处理技术新认识以及学术汇报的能力。
四、以注浆法为例的地基处理教学新思路
(一)学生自主学习,产生兴趣
针对地基处理新技术这门课程,学生的自主学习是学生对各种地基处理技术相关资料收集之后,通过个人初步学习,寻找发现问题以及地基处理技术的前沿进展,再通过小组团队合作,讨论解决个人发现的问题与再发现新问题的过程。在这个过程之后,各组学生将展示他们的学习成果,以学生与学生之间分享成果的方式,完成知识的传递。爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”学生对地基处理技术浓厚的学习兴趣建立在对本课程一定认识的基础之上,在自主学习过程中,学生可以了解到本学科的框架、细节与全貌,并产生好奇心与求知欲,而通过各组学习成果的分享交流,使这种兴趣得以传播。学习的兴趣驱使学生接近地基处理新技术,驱策学生对地基处理新技术进行钻研和探究,创新和追求。
(二)新技术介绍
高压喷射注浆法在我国简称高喷法或旋喷法,最早应用于日本的大阪市地下铁道建设工程中。高压喷射注浆法加固机理包括对天然地基土的加固硬化机理(微观机理)和形成复合地基以加固地基土,提高地基土强度,减少沉降量的机理(宏观机理)。通过专用的施工机械,在土中形成一定直径的桩体,与桩间土形成复合地基承担基础传来的荷载,具有可提高地基承载力和改善地基变形的特性。该法形成的桩体强度一般高于水泥土搅拌桩,但仍属于低黏结强度的半刚性桩。
(三)学生做ppt、视频、讲解
学生分组之后,按照要求自行收集资料,做成ppt上台演讲。学生ppt内容包括注浆法的原理、处理方法,注浆法的分类及其适用范围、承载力的计算、施工工艺等。经过了收集资料、整理资料以及思考所学的问题之后,学生对该章节的内容有了一定的了解,在此基础上,制作ppt和视频,然后到讲台上进行汇报。
现在以一个实例来进行说明。某学生收集了注浆法的一个实例,为某高速公路扩建工程中存在的地基问题。在完成路基施工时,发现局部区域附近路面有横向裂缝、纵向裂缝现象的发生,裂缝宽度约200mm,路基平均沉降为180mm,最大沉降超过300mm,并有继续发展的趋势。为控制路基沉降,采用了单管高压旋喷地基处理方法对上述局部区域进行了加固。施工步骤为:桩位侧放;旋喷钻机就位;浆液制备;浆液提升等。之后对施工过后的承载力进行验算。
讲解完毕后,其余同学进行讨论,对有疑惑的地方,讲解的同学进行答疑。最后,老师进行总结,对该学生所做的工作进行点评,指出了其中的不足并肯定了学生所做的努力。
经过收集资料、整理资料、计算、制作ppt、讲解这一系列的过程,学生对注浆法的基本施工原理、施工工艺及注意事项有了深入的了解和感悟,并对注浆法的适用性有了一定了解,达到了教学目的。
(四)结合科研进展
“产学研”一体化教学,应该体现让学生们不仅学习专业技术知识,还应该知道所学的技术知识的改进方向。同时,培养学生创新思维的能力,在现有的技术上尽心改进创新,克服课本教学的禁锢。
教学中,结合了部分科研课题,比如近期所做的桩基试验等方面的研究,并让部分同学参与试验,了解桩的制作过程、应变片安插等试验过程,增加学生们对地基处理技术的兴趣。
五、结论
以学生为中心的教学改革中,学生自己收集、整理所需要的教学资料,对所发现的问题进行初步解决,并制作成ppt和视频在课堂中进行讲解;老师对学生所做的工作进行点评、补充,然后进行提问;最后,将科研与教学相结合,将学生带到试验场地尽心教学。这种教学方式促进了学生自主学习,培养了学生的学习热情,同时,提高学生对所学的技术知识的认知能力、创新能力等,取得了良好的教学效果。
[ 注 释 ]
[1] Holec,H.The Learner as manager:Managing Learning or Managing to Learn[A].Wenden,A.& J.Rubin. ed.Learner Strategies in language Learning[C].Hertfordshire:Prentice Hall,1987.
[2] 庞维国.论学生的自主学习[J].华东师范大学学报(教育科学版),2001(2):78-83.
[3] David B.Developing student autonomy in learning[M].London:Kogan Page.New York:Nichols Publishing Company,1988:17-90.
[4] 敬凌霄,冯沈萍,孙胜.纺织工程专业学生自主学习微观模型研究[J].西南农业大学学报(社会科学版),2013(2):171-174.
[5] 于海燕,舒晓楠.构建自主学习激励机制的探索――以管理沟通课程为例[J].教育教学论坛,2013(10):251-252.
[6] 张勇,潘素萍.齐莫曼的自主学习模型理论与启示[J].高教发展与评估,2006(1):48-50.
[7] 沈南燕,林湘毅,彭秋霞.工学结合中的英语自主学习的研究[J].价值工程,2013(12):255-256.
[8] 侯建军,佟景才,鞠颂东,等.引导学生自主学习,促进学改教改互动[J].中国高教研究,2004(1):90-91.
[9] 韩清林.自主学习教改实验的若干基本问题[J].教育研究,2000(5):55-59.
[收稿时间]2014-12-30
工程测量是各项建筑工程设计、施工及设备安装的必要工序。随着我国地铁、轨道交通 事业的发展,工程测量也获得了长足的进步,城市地铁由于其在建筑物、构筑物稠密地区修建,精度要求较高,施工线路长、施工单位多,又给工程测量增加了工作难度,因此,新的测量仪器及新的测量方法均在地铁施工中得到了应用。本文就当前地铁工程测量的现状和主要技术方法,由生产实践实际要求出发,作一些介绍和论述。
一、地下铁道工程测量精度设计的原则和要求
地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的,它不仅要保证隧道和线路贯通,而且要满足线路定线和放样的精度要求。
地下铁道测量的首要任务是保证隧道贯通,因此在地下铁道工程测量精度设计中,合理地规定隧道贯通误差及其允许值,是地下铁道测量的一项重要研究任务。目前在地下铁道测 量中使用的测量贯通误差要求,大都来自铁道部《新建铁路工程测量规范》,它是根据山岭 隧道贯通误差测量的实际统计资料计算出来的。该指标应用在主要采用盾构和喷锚构筑法进 行隧道施工的地下铁道中,广泛应用于城市地铁,是否科学值得商榷。一般认为地下铁道贯通测量误差应根据设计所给定的限界裕量(安全空隙)和隧道结构联结处的允许偏差两个主要因素来确定,当然还要考虑测量仪器设备的精度状况。如设计一般给定的隧道结构限界裕量每侧为100mm,则这100mm的限界裕量中应主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。
地铁给定的高程安全裕量比较大,一般为70—100mm,因此根据目前测量仪器和设备状况以及隧道结构的竖向允许偏差,很容易满足贯通误差设计要求,但考虑到地下铁道整体道床铺轨对高程精度的要求,高程贯通测量误差确定为±25mm.同样采用不等精度分配方法,将高程贯通测量误差分配到高程测量的各个环节:
其中:地面高程控制测量中误差 ±12mm
高程传递测量中误差 ±8mm
地下高程测量中误差 ±12mm
则高程贯通测量中误差mh为:
mh=±18.8mm<±25mm
二、定向测量
在地铁中,采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法进行竖井定向,该方法摆脱了传统悬吊钢丝的联系三角形法,不仅克服了受城市地铁施工场地狭窄制约,图形强度不易提高,占用井筒时间过长等缺点,而且采用双投点,双定向的方法,大大增加了测量 检核条件,又提高了定向精度。在地铁复八线测量中所使用的GAK—1陀螺经纬仪标称精度为一次定向中误差为±20mm″,实际作业时定向边的陀螺方位角和其改正数的测定误差,则定向边陀螺方位角误差可达到±8″。在实际工作中我们又引进GAOS自动陀螺经纬仪定向系统,不仅操作方便,定向成果可靠,提高了定向精度。
当隧道埋深较浅时,则采用导线测量方法和向地下传统坐标和方向,同样布设双导线加 强检核和提高精度。当隧道贯通距离较长时,还可采用在隧道上钻孔,通过钻孔投测坐标或测定投测点陀螺方位角的方法提高定向精度。
三、地下铁道GPS控制网测量
早在1990年5月北京地铁复八线就采用GPS进行首级控制测量,控制网由10个点组成,布 设成单三角锁形式,该网采用两台WM100单频接收机观测,异环闭合差为1.73ppm—2.89ppm, 边长中误差为±2.1mm,点位中误差为±3.5mm.
1994年由于城市建设的影响,原有GPS控制点有的被破坏,有的发生变形,需要对原控 制网进行扩充,并对原控制点的稳定性进行评价。为此,在原GPS控制网的基础上进行扩充 ,新网共选设了13个点,其中3个点为一等点,7个点为旧点,新增6个点。
考虑到地铁测量误差分配到GPS测量的误差精度要求(相邻点位中误差小于±10mm),为加强控制网整体强度,1994年采用一次布设,两级观测、整体平差的原则设计和布设GPS网 .一级网由两个重叠的大地四边形组成,二级网为一级网下加密的三角锁。
四、断面测量
在地铁隧道中断面形式多样(包括矩形、直墙拱形、椭圆形、传统形、圆形、变截面6种 ),一般要求直线段每12米,曲线段每6米测量一个断面,并根据隧道不同的断面形状,在断 面上选择与行车密切相关的位置测定其与线路中线的距离。过去很多单位采用人工直接丈量 的方法,精度低,速度慢,工作非常繁重。随着测量仪器和测量技术的发展,断面测量仪面 世后,断面测量工作有了新的突破,但该仪器不能实行一站多断面测量,而且价格昂贵,很多单位无经济能力问津。
通过几年来的实践和应用,采用全站仪、数据采集器、计算机和觇牌组成断面测量系统 进行断面测量,利用该系统进行断面测量的方法有二种,一种是将全站仪和觇牌安置在隧道中线点上,首先测量置镜点至欲测断面中线点的水平距离和高程,并将水平角置零,然后就 可连续依次测量多个断面测量点水平角和垂直角信息,并自动传输到数据采集器之中,并通 过计算机经运算既可求出待测点与中线距离。最终以数据表格和断面图形式输出观测成果。另外,为保证测量的断面垂直于中线,在觇牌上安置有简单照准装置和水平度盘装置,不管是直线、圆曲线还是缓和曲线段,都可以根据事先计算好的觇牌至仪器方向与断面夹角值标 定出断面方向。另一种方法是将全站仪或觇牌安置在隧道内任意位置,即测量仪器或觇牌在 非线路中心进行断面测量。该方法利用任意安置仪器或觇牌的点与线路关系,通过计算机确 定断面里程和议程,从而进行断面测量。上述两种断面测量方法速度快,使用方便,而且可 以充分利用本单位现有测量仪器设备,具有非常可观的社会效益和经济效益。
五、铺轨基标测量
铺轨基标是高标准轨道混凝土整体道床的轨道铺设控制点,精确地测设铺轨基标是保证 轨道施工质量的关键。即将颁布实施的《地铁施工验收规范》中地铁轨道验收标准要求:平面上轨道中心线与基标中心线允许偏差为2mm,轨道方向在直线上要远视直顺,用10m弦量允 许偏差1mm,在曲线上远视圆顺,用20m弦量正矢,根据曲线半径圆曲线,允许偏差为1—3mm ,缓和曲线允许偏差为2—5mm,高程上轨顶标高允许偏差2mm左、右股钢轨顶面水平允许偏差为1mm,在延长18m的距离范围内,无大于1mm的三角坑,轨顶高低差目视平顺,用10m弦 量不大于2mm;道岔精度除满足上述要求外,还要满足里程位置允许偏差2mm,导线及附带曲 线允许偏差1mm,附带曲线用10m弦量,连续正矢允许偏差为1mm,轨顶标高允许偏差为2mm,全长范围高低不大于3mm.
从上述地铁轨道验收标准不难看出,由于为节省工程造价,地铁限界预留的安全裕量比 较小,线路在隧道中调整空间受到很大制约,因此,地铁轨道验收标准主要对铺轨基标中线与指导隧道施工的线路中线或结构中线的偏差作出规定。同时,为使线路圆顺,对单位长度 相邻铺轨基标间的相对精度也提出了要求。
转贴于
根据轨道验收标准,我们总结制定了铺轨基标测设精度要求和基本方法。
1.铺轨基标测设精度要求
为保证线路圆顺和基标相对精度,对控制基标和加密基标的测设精度制定如下要求:
(1)控制基标测设精度要求
两控制基标相邻边长间夹角平差后的值,对设计值而言误差不得超过6″,基标测设的角度测量中误差<±3″;基标高程测量的水准路线闭合差小于8 L mm;距离测量误差直线 段小于1*/5000;曲线段小于1*/1000.
(2)加密基标测设精度要求
直线段纵向误差每6m小于6mm,曲线段每5m小于5mm,偏离中线小于±1mm;相邻基标高差小于±2mm.
(3)道岔基标测设精度要求
道岔铺轨基标位置横向误差不大于±2mm,主线、侧线交角较差不大于±10″,高程误差同加密基标。
2.铺轨基标测设基本方法
由于地铁施工时车站控制点一般从地面直接投测,精度比较高,加之车站线路一般为直线,线路与站台间距限差要求很严,不易在车站进行线路调整。
(1)中线调整测量和精密水准测量
以“铺轨单位”两个车站中的中线控制点为起算控制点,与在区间隧道内的原有施工中线控制点布设通过左、右线的附合导线。如左、右隧道之间有联络线,则应布设结点网。平差后导线点坐标和原来坐标比较,当其较差不影响隧道限界时,即可用这些中线控制点进行下一步控制基标测量工作。如果影响隧道限界时,则应会同设计等有关人员改移或调整中线至允许误差内的合适位置上。
在“铺轨单位”中布设一条通过左右线的精密附合水准网,在区间埋设精密水准控制点(尽量利用施工水准点),水准点间距为100—200m,精密水准网按二等水准测量的技术要求 施测,水准网闭合差小于8 Lmm(L为水准路线长度,以千米计)。
(2)铺轨基标测量
控制基标的测设。利用调整后的中线控制点测设控制基标,控制基标分为初测、串线测量和调线测量三个步骤。
初测:根据事先计算的控制基标测设数据,用坐标法测至地面,并精确测定其位置。
串线测量:对“铺轨单位”中的控制基标进行串线测量,检测控制基标间角度、边长等几何关系是否满足设计精度要求。当控制基标间几何关系超限,并与线路存在较大偏差时应进行调线工作。
调线测量:调线前,先在室内计算控制基标间夹角实测值与理论值较差β,β值超 过6″时,可根据β和控制基标间距计算出控制基标在垂直于线路方向的改正值δ,然后 在现场对β超过6″时所涉及的控制基标进行归化改正。归化改正时要照顾到相邻基标改 正值的相互影响,往往仅改正一个点就可使相邻点几何关系满足要求。
控制基标的高程则利用上述精密水准点测定,其观测方法和限差同精密水准测量。
控制基标测设往往进行多次,控制基标高程和其之间的角度与边长不能满足限差要求时,则应重新进行调线测量,直至满足要求为止。
加密基标的测设。在曲线段依据控制基标间的方向,按加密基标的间距,在控制基标间埋设加密基标。埋设时经纬仪定向、测距或在控制基标间张拉直线、以钢尺量距等方法确定各加密基标的位置。
在曲线段将仪器安置在控制基标或曲线元素点上用偏角量距等方法设置加密基标,加密基标高程依控制基标高程测量方法测定。
关键词:无线电技术;通信方法;创新
引言
当前,在众多的信息技术中,无线电技术无疑是最受关注的一种。人们开始研究无线电技术可以追溯到上世纪70年代。一直以来,人们对此都投入了大量的时间和精力,也因此取得了显著成绩。相比于有线电通信技术,无线电通信技术不需要传输设备,不会受到地理位置的限制,传输十分灵活,有效降低了成本,因此,无线电技术在当前市场上倍受青睐。但值得注意的是,当前的无线电技术依然存在一些缺点,如:在传输过程中容易受到周围不良因素的干扰,导致传输的结果失真,较易被人截获。因此,研究无线电通信技术的通信新方法十分有必要,文章即是对此展开论述。
1 无线电通信技术概述
1885年,俄国物理学家波波夫论述了发明无线电接收机的过程。这篇无线电通信技术的论文成为无线电技术研究起点的标志,并且为了表示对他的纪念,就将5月7作为无线电的发明日期。波波夫的研究延长了无线通信的距离,他将无线电通信技术的发展引入了新的篇章。意大利发明家马可尼在1898年进行了海上通信实验,这次实验标志着无线电通信的真正实现。马可尼通信实验将无线电信号的距离又进一步的延长,并在1901年在相距将近三千多公里的两个国家之间成功进行了通信。马可尼通信实验的成功标志着人类正式进入无线电远距离通信的时代,从此以后各式多样的通信发明也相继诞生[1]。1946年,科学家八本、威玛、罗斯等用电视机进行天线信号的接收,他们实验的成功标志着无线电技术的真正普及。在当今信息社会,我们对无线电通信技术的质量要求更高,对通信技术也有了更多的期待。信息社会就要采用科学的管理措施,运用计算机、通信技术来开发各种通信应用软件,更好的为民众的通信作好基础。作为信息化服务的一大标志,无线电通信技术的发展还有很大的发展前景,其不仅在民众通信生活中扮演着重要角色,而且在军事上也发挥着不可或缺的作用。面对当今无线电通信技术中的不足,怎样研究出更好的通信方法以完善通信质量,满足民众生活、军事用途上高质量的通信要求成为无线电通信技术研究的热点[2]。
2 无线电通信技术的特点
无线电通信技术之所以成为通信领域研究的热点方向,是因为其在通信上具有很明显的通信优势。无线电通信能够不受空间、时空的限制,通信自由,同时能够更加完善通信中图像信息、语音信息等,并且能够使信息更加高质量化,即不仅能够传递,还能够进行深入加工。在通信设备上,无线电通信技术设备具有智能化、小巧化的特点,传输数据信息容量大等这些特点就注定了无线通信技术被进行广泛深入的研究。在通信的可靠性上,无线电通信技术的可靠性主要表现在对自然灾害上的抵抗性。在水涝、泥石流等天气下,无线电通信依然能够有效进行,保证信息的有效传递。虽然,无线电通信技术有传输的可靠性,时空上的自由性等优点,但是与其他通信方式相比也存在一些不足之处,比如,无线电通信容易受到外界电磁波信号的干扰,信息容易被外界窃取。因此,对无线电通信技术的保密性研究成为各国军事信息研究的重点。在当今国际竞争日益激烈的环境下,有用信息被敌方获取对国家、企业、军事机构等造成的危害都是致命的。因此,做好无线电通信技术的保密性研究成为各界研究的热点[3]。
3 无线电通信方法的创新与研究
在信息化社会竞争日益激烈的今天,如何解决无线电通信技术中出现的各种问题成为必要。解决这些复杂问题并切实满足民用通信、军事通信上的各种需求成为我国无线电通信技术发展前进的方向。因此,在对无线电通信技术进行研究的过程中,各种改革和创新是必不可少的。现阶段,我们主要可以从以下方面重点进行创新研究[4]。
3.1 提高无线电通信网络的可持续性。无线电通信技术的各种设备如果没有较好的安装、配置与部署,那么无线电通信网络一旦受到外界的干扰,就容易导致整个网络系统的瘫痪。因此,在无线电通信的整个网络布局上,我们必须保证网络的设备性能,优化各种设备配置,采取各种有效措施以用来保证网络通信的可靠性。
3.2 采用无线电数字通信技术。数字通信技术能在很大程度上减少外界的干扰,保证通信的质量。因此,无线电通信技术要保持系统信号的稳定、提高系统频谱的利用效率、增加系统通信上的质量,就必须采用数字通信技术,以确保提高通信质量。
3.3 改进接入网络的方式。随着无线通信技术的快速发展,以及各种网络技术的融合,无线通信的发展得到了很大程度上的提高。在市场发展中,无线传统网络与新兴网络接入技术在计算机科学技术发展的支撑下,快速地推动了无线接入网络技术的发展。移动蜂窝接入,无线本地环路等接入技术的实际应用,都在很大程度上满足了人们通信上的各种需求。
3.4 推动无线通信技术宽带化发展。信息技术的宽带化发展对于光纤传输技术的发展起到了至关重要的推动作用。最近几年,光纤传输技术的快速发展更是在全国各大城市取得了显著成果。在无线通信技术发展的方向上,我国无线通信正朝着无线接入宽带化的方向逐步演进,无线通信技术的宽带化成为无线电通信的重要方向。
3.5 软件无线电技术的推广。在无线电通信侦察方面,软件无线电具有重要的应用。软件无线电在军事通信领域的运用,如果能够推广到大众生活市场,那么对于无线电通信技术的保密性研究也将是重大创新。
3.6 个人信息化技术的推广。个人信息化通信在全球上已经有着较为完善的发展体系,在通信上,个人信息化能够有效地降低无线通信传输路线的信息量,提高无线通信的传播速度。
3.7 电路交换网络的过渡。过渡电路交换网络,IP网络都将是无线通信技术的核心。在数据的处理能力上,电路交换网络的数据处理能力将得到很大程度上的提升,这在一定程度上也解决了无线通信信号易受到干扰的难题[5]。
4 结束语
文章简要回顾了无线电通信的发展历程,介绍了无线电通信的优缺点。在无线电通信技术上,传输的路线、信号稳定性、传输距离、保密性等方面的要求也越来越高。针对我国上亿人通信的要求,在无线电通信的网络规模与通信质量上都有很大的改进空间。在全球市场竞争中,我国无线电通信技术也有了巨大的发展。但是,无线电通信技术在满足用户多方位、多层次上都需要有进一步的提高。因此,我们对无线电通信技术通信方法创新的研究具有实际的意义。我们要积极快速地推进无线通信方法技术的研究,为民众生活、国家军防等提供更加安全、优质的无线通信服务。
参考文献
[1]数字与模拟通信系统.Leon W.Couch[M].电子工业出版社.
[2]李雄伟,赵彦然.无线局域网的安全性及其攻击方法研究[J].2005.
[3]钱沈廉.无线电通信技术之通信方法拓新[J].中国新技术新产品,2009.
北京京仪集团有限责任公司是北京市人民政府出资设立的国有独资公司,集科研、设计、生产制造、销售服务、工程设计和系统工程成套为一体的集团公司。注册资金10亿人民币,拥有14户工业企业、1个研究总院(2个研究所)、1个科技孵化平台、1所学校,与ABB、艾默生、奥林巴斯等多家国际公司建立了长期合资合作关系。京仪集团持续保持快速发展,经济规模和效益居国内同行业前列,2010年销售收入达到92亿元人民币。
京仪集团重点发展自动化系统及仪表(C)、科学仪器(I)、电力电子和新能源(E)三大产业板块,并以此为基础向节能、环保、安全等新领域拓展。自动化系统及仪表产业,具有完整的自动化仪表产业链,具备为客户提供自动化领域全方位解决方案和“交钥匙”的工程能力。科学仪器产业,主要包括分析仪器、测绘仪器和真空仪器等,产品具有智能化、专用化、小型化和联用化的特征,同时提供环保监测、生命安全等领域的解决方案。电力电子和新能源产业,形成了具有自主知识产权的较完整的光伏产业链,同时为用户提供电力电子元件和电源装置。
京仪集团坚持体制创新,建立和完善现代企业制度,形成了以产权为纽带的母子公司管理体系,构建了战略控股型产业集团。坚持技术创新和结构调整,以京仪研究总院为核心、以企业技术中心为基础、以京仪科技孵化基地为依托,形成集团层次清晰、分工合理的技术创新体系。目前拥有7家市级技术中心和27家高新技术企业,拥有授权专利167项、软件著作权38项,完成国家部委项目13项。坚持管理创新,学习借鉴国内外先进管理经验,推行了发展战略、全面预算、运营监控三项重要管理,获得中国机械工业现代化管理企业称号。建立了集团博士后科研工作站和6个企业分站,在北京市率先建立了首席技师制度,荣获国家技能人才培育突出贡献奖,被评为全国机械工业高技能人才队伍建设先进集体。
二、京仪集团实施创新方法的必要性
京仪集团作为国内较大的科学仪器制造企业,旗下北分瑞利公司的色谱、光谱、过程分析仪器、有毒有害物质报警监测系列、水质和烟气分析等系列产品和标准气、氦气等气体产品广泛应用于工业、农业、环保、国防、卫生防疫、药检、科研和教育等领域。产品科技含量高,应用范围广,新产品多,但与国外先进科学仪器仍有差距,因此京仪集团加强培养创新思维,深入开展创新方法工作就显得更为迫切。
目前,京仪集团的所取得科研成果的数量和质量,研发的速度和水平 ,以及现有的技术创新能力依然与集团的快速发展不相匹配,不能满足科技创新对集团快速发展的支撑作用,主要体现在以下几方面:
(一)惯性思维缺乏创新性,导致技术创新方法陈旧,创新效率低下,原始创新能力亟需加强。
(二)知识条目的梳理和知识库建设的欠缺,导致技术创新要素过度分散,集成创新能力亟待提升。
(三)部分专利技术欠成熟,专利成果与市场脱节,制约了专利成果产业化的进程。
(四)新产品研发和产品升级换代满足不了市场的需求,造成了投资效益的缩水。
京仪集团不仅要将创新方法工作应用于科学仪器板块,同时也应用于自动化系统及仪表板块(C)、电力电子和新能源板块(E)以及整个集团的科研与管理工作中。
三、创新方法学习认知
“自主创新,方法先行”,创新方法是自主创新的根本之源。国际上创新型国家普遍重视创新思维的培养,超前部署原始创新方法研究和推广,设立专项资金鼓励科学仪器设备等科学工具的自主研发,不断强化本国的核心竞争力。长期以来,我国对创新方法工作重视相对不够,科学思维培育相对落后,科技活动未摆脱跟踪模仿的局面,自主创新成果较少,高精尖科学仪器设备严重依赖进口,与加强自主创新、建设创新型国家的战略要求不相适应。
我们认为,对于企业来说,对创新的理解要与科学研究方法论和科学发现方法论加以区别:创新并不是科学或技术,而是一种价值。创新不只是发生于组织之间的某种事,而是组织以外的一种变革。衡量创新的应该是它对环境的影响,而不是产品。如果以产品为中心来衡量,很可能只产生一些技术上的奇迹,却并没有实际价值,这也就说不上是创新。所以,创新不是以科学中的发现或技术上的发明作为其标准,而是以实现市场价值为其判别标准。对一个企业来说,创新必须始终以市场为中心。需要特别注意的是在发现或发明的成果与这些成果转化为新产品、新服务之间存在着一个巨大的差别,它要求付出的劳动以及所花的代价比前者(即发现、发明)要大得多,困难得多。如果把专利的发明与使专利技术产业化的创新两者混淆起来,在实践中就有很大的危害性,人们误以为有了发明就有了创新,其实相比之下后者要难得多。如果认识不到这一点,那么技术发明的转化率低下是必然的。
硅谷之所以是创新的摇篮,是创新和创业精神的栖息地,就是因为它不仅仅局限在取得的科学进步或技术的突破上。硅谷与众不同的不是这里发明的技术,而是把这些技术进行开发、利用并将其推向市场中的在当地创建的企业。由上可见,创新与发现、发明并不是一回事,它们的成本和代价也都是不同的。对于企业来说,要重视发现和发明,但更要注重创新。
四、京仪集团开展技术创新方法实践进展
作为中国科协推广技术创新方法首批试点企业,京仪集团自2009年开始推广技术创新方法工作,在中国仪器仪表学会的大力支持下,与天津大学精密仪器学院的专家教授组成的培训团队进行合作,在集团企业开展TRIZ理论的培训和普及。京仪集团共选派100名科技人员完成了为期3天的科技创新方法初级培训,并在各自企业进行推广,取得初步成效。2011年,由中国仪器仪表学会推荐,京仪集团成为科技部创新方法十家应用示范企业之一。2011年4月,天津大学专家团队到京仪集团各企业进行调研,并对京仪集团提出的25个技术难题与相应技术研发人员进行讨论,并最终确定了其中的12个难题作为下一步深入开展应用TRIZ理论培训的解决目标,并将对与难题相关的企业主要技术人员开展为期6天的深度培训。通过对具体案例的剖析和演练,使技术人员加深对TRIZ理论的理解,并把他们培养成为各企业的TRIZ理论培训师。2011年9月22日协调培训专家对各单位培训人员第二次交流,确定申请专利的题目。同时,京仪集团还派专人到莱钢等其他TRIZ理论应用试点单位参观学习。
2010年,京仪集团专利申请数为45项,同比增长95.7%;新产品销售收入占主营业务收入的5.2%。2011年京仪集团专利申请数为79项,同比增长75.6%,其中发明专利18件、实用新型59件、外观设计2件,计算机软件著作权登记21件。这些成绩的取得,与TRIZ理论的推广应用关系密切。
五、经验及思考
京仪集团开展TRIZ理论工作仍在起步阶段,要想使其扎根、发芽到结果还有很长的路要走。通过对过去已开展的TRIZ理论推广应用工作的总结以及对TRIZ理论的学习和理解,我们得到四点经验,以期对今后京仪集团以及兄弟单位开展TRIZ理论推广应用工作有所帮助。
(一)高层领导重视,提供推广保障
TRIZ理论的创新方法引入我国的时间还不是很长,大多数基层一线的技术人员还不是很了解,恰恰是这些一线的技术人员是TRIZ理论的使用者和创新成果的产出者。这需要公司的高层领导从推进公司技术创新的长远战略高度对TRIZ的重要性给予高度重视,并为TRIZ理论的引入提供人、财、物等各方面的保障,形成一种自上而下的推广力量。同时也应该认识到,TRIZ理论并不是解决所有问题的万能钥匙;并不是通过培训几次就一定能出大成果的灵丹妙药。TRIZ理论能够提升受训者解决问题的能力,最终在企业形成高效的创新思维模式,形成企业的创新文化,提升企业竞争力。
(二)实行专家导入,重点自主培训
TRIZ理论并不是高深莫测的理论,它只是创新方法的一种新方法新工具,是任何一个普通员工都可以掌握并熟练运用的普通工作技能。但是,新理论的引入初期需要有对该理论有深刻认识并有相当实践经验的专家进行教授,通过对骨干力量的深度培训,使他们初步掌握TRIZ理论,在不断的学习和实践中提高认识,并通过对其他的员工帮、传、带,最终形成一种普遍的自发的创新氛围。
(三)建立培训机构,扩大培训队伍
集中对TRIZ理论有深入研究的技术带头人、核心技术人员等,鼓励他们对TRIZ理论进行深入研究和实践,扩大内部培训师队伍。并成立研究小组,探索各种培训模式,按照培育创新思维、解决技术难题、提高创新绩效、提高创新人才的目标,将技术创新方法与企业文化建设有机结合,打造创新型团队,提高全员创造力和企业发展力。
(四)通过典型带动,形成有效机制