化学改良技术范例(3篇)
化学改良技术范文篇1
关键词暗排技术;农田;土壤改良;应用
中图分类号S156.4文献标识码A文章编号1007-5739(2014)19-0242-04
ResearchProgressonApplicationofSubsurfacePipeDrainageTechnologyinDifferentTypesof
FarmlandSoilAmendment
LIHua
(ShanghaiVocationalCollegeofAgricultureandForestry,Shanghai201699)
AbstractSubsurfacepipedrainagetechnologywasusedinthedevelopmentofsaline-alkaliandwaterloggedwasteland,aswellastransformationofmedian-andlow-yieldfarmlandinrecentyearsinChina.Thetechnologyhastheadvantagesofsavingland,effectivesaltelimination,controllingthegroundwaterlevel,andreducingthemaintenancecost.Thispaperexpoundedthedevelopmentandapplicationofthesubsurfacepipedrainagetechnology,summeduptheresearchprogressonissuessuchasdeterminingengineeringtechnicalparameters,improvementeffectandwaterandsaltmovement,andprospectedoffutureresearchofthistechnique.
Keywordssubsurfacepipedrainagetechnology;farmland;soilimprovement;application
耕地是人类赖以生存的基本资源和条件,确保耕地的数量和质量是农作物安全稳定生产和农业可持续发展的前提和基础。近年来,我国人口数量不断增长与耕地面积逐年退化之间的矛盾日趋严峻,而开发利用盐碱涝渍荒地,改造中、低产田,不仅可以提高土地资源的利用率和农业生产力,缓解人地矛盾,而且在改善生态环境和增加农民收入等方面也发挥了重要作用。
目前,对于开发利用盐碱涝渍荒地,改造中、低产田的技术手段主要包括生物化学改良、节水灌溉、水利改良等。暗管排水技术是国际上应用较广的水利改良措施,是通过在地下埋设有孔的排水暗管,控制地下水位,排除土壤中过多的水分,通过灌溉、淋洗等手段去除土壤中过多的盐分,并防止盐分在土壤表层聚积,为作物生长创造良好的水土环境[1]。该技术具有节省耕地,排盐效果好,有效控制地下水位,减少维护费用等优点,近年来在我国被广泛应用。而由于暗管降渍排盐效果受到暗管布设模式、土壤特性、气候条件、水文地质、盐渍化种类及程度等因素制约,还需考虑当地经济条件和农业生产特点,因此其技术实施具有地域性。本文阐述了暗排技术发展及应用概况,同时对我国不同类型盐碱涝渍土壤的暗管工程技术参数的确定、改良效果及基于暗排下的水盐运移特征等问题的研究进展进行归纳总结,并提出该技术的研究方向。
1我国暗排技术发展及应用概况
暗管排水是相对于明沟而言的。长期以来,我国农田普遍采用明沟排水,明排存在沟坡不稳定、沟道淤积、占用耕地、易生杂草等诸多问题。20世纪60年代,河南、江苏等省率先开展暗管排水试验,目的是为了解决农田排涝问题。此后,该技术逐渐由排水发展至降渍排盐双重功能,并作为我国改良土壤盐渍化的一项重要工程措施,在滨海盐碱土、干旱半干旱地区盐碱土、苏打盐碱土、大棚次生盐碱土、涝渍地土等不同类型土壤的多个地区开展了不同程度的应用研究。
随着暗管工程技术的逐步成熟,暗管铺设方法已由手工铺设发展为机械铺设,排水管材也由波纹塑料排水管取代了最初应用较广的水泥管、陶管,排水管外包过滤材料由传统的砂砾滤料发展为土工织物[2]。1999年,我国编制了《农田排水工程技术规范》[3],对暗管排水工程规划、设计、施工和管理作出明确规范。
目前,暗排技术研究的热点问题集中在基于暗排条件下的土壤水盐运移特征及模型模拟、暗管工程技术参数的确定、排盐降渍工程技术条件优化、排盐降渍效果及效益分析等问题。
2暗排技术在不同类型土壤改良中的应用
2.1滨海盐碱土
沿海地区由于长期遭受海水侵渍,致使土壤中Cl-含量高,因而形成滨海盐碱土,其具有地下水埋深浅、矿化度高、土壤盐分重、土壤水盐季节性变化强烈等特征[4]。对于滨海盐碱地的暗排技术应用研究自20世纪70年代起,近年来在河北、山东、江苏、上海、天津等地针对滨海盐碱良开展了不同程度的研究。
张兰亭等[5-7]对山东粉沙壤土盐碱区1978―1984年规划设计的万亩暗排试区的规划设计、工程施工、改良效果、适宜条件等进行了总结分析,结果表明:暗排可增加排水排盐量,降低潜水位,提高土壤排蒸比,加速土体脱盐和潜水淡化,增产粮棉,防止粉砂壤土明沟塌坡,是改良滨海盐土的有效途径。魏开基等[8]于1984―1986年在辽宁盘锦轻度盐渍型水稻土区埋设泥烧瓦管进行排水试验得出结论:暗管排水比明沟排水稻谷增产9.1%~18.0%,且当埋深或间距一定时,间距小或埋管深的地块增产效果更佳。
暗排工程技术参数的确定及条件优化,特别是暗管的埋深、间距及管径的确定,是改良效果的关键。周明耀等[9]和刘永等[10]分别通过田间对比试验得出滨海盐碱区最佳暗管布设模式为间距15m,埋深1.1~1.4m。张金龙等[11]通过田间试验,验证了漫灌淋洗期间排水暗管间距对滨海盐土淋洗脱盐效果影响较大,结果表明,吸水管埋设间距越小,排水排盐效率越高,且土壤脱盐较均一。
近几年,暗管埋设条件下的水盐运移模型模拟研究逐渐成为热点。运用模型模拟暗排条件下的水盐运移情况,并结合田间试验,不仅能够合理地优化工程技术参数,同时可对排水脱盐效果进行预测。张金龙等[12]把暗管排水条件下盐碱土冲洗改良水分运动视为二维稳定流,运用Vedernikov入渗方程、VanderMolen淋洗方程、水量平衡方程等推求盐碱土灌排工程改良暗管间距、淋洗定额等技术参数,提出了适应天津市滨海新区自然环境的灌排改良工程技术参数估算方法,指出可以通过合理规划灌排时间和脱盐目标,确定合理的暗管间距,以降低综合改良成本。
张月珍等[13]运用溶质运移理论分析了脱盐标准与冲洗时间及冲洗定额之间的关系,研究了暗管工程设计参数(埋深、间距、管径)的影响因素及其理论模型,从而确定了滨海盐碱地区暗管工程设计参数,并在典型滨海滩涂盐碱地莱州市开展了实地试验。刘浩杰等[14]应用DRAINMOD模型对河北沧州近滨海暗管排水排盐试验区(暗管埋深1.2m,间距30m)的地下水埋深进行模拟,并对不同控制性排水方案下地下水埋深的变化进行了预测。刘文龙等[15]也应用该模型模拟黄河三角洲暗排系统排水效果,并提出“浅密型”布设模式。张展羽等[16]利用典型滨海盐碱地区实测土壤、气象、作物等资料,用DRAINMOD模型对不同排水暗管布置方案的地下水埋深进行了长序列模拟,并在模拟率定参数的基础上,用DRAINMOD-S模型对0~80cm土壤层剖面含盐量进行了模拟。金斌斌[17]在上海市郊农场的田间排水试验的基础上,选择暗管排水条件下的土壤含水量、含盐量作为耦合变量,构建麦田水盐运移模型,同时结合非稳定流计算公式和经济效益指标,提出麦田排水暗管布局的二维非线性规划优化模型,继而确定出长江下游滨海地区满足麦田降渍脱盐标准最优布局。
谭莉梅、刘慧涛等[18-21]在河北滨海盐碱地区开展了基于暗排技术的系统性研究。包括运用GIS和RS技术,估算暗排技术实施区域耕地面积潜在增量及耕地增产潜力;针对该区域降水特征及其对暗排技术的影响进行分析;以及针对该地区的农业特点和作物限制因子,根据生态工程原理,整合适合该区域的农田生态工程技术手段,最终提出“补水―增盐―洗盐―养分流失―土壤培肥”的年周期模式。黄河三角洲滨海盐碱区也引进荷兰的暗管改碱技术,开展了以暗排技术为核心,结合生物治碱、深松隔碱、蓄淡压碱等治碱方法,辅以相配套的种植模式的盐碱地改良系统工程[22]。
2.2内陆盐碱土
内陆干旱、半干旱地区由于蒸发量大且干燥少雨,土壤中上升水流占优势,淋溶和脱盐过程十分微弱,因而形成具有地表积盐剧烈、盐分组成复杂等特点的盐碱土。内陆地区基于暗排技术的盐碱地改良研究始于20世纪60年代[23],主要集中在新疆、宁夏和甘肃等地的灌区。
多位学者[24-27]开展了田间对比试验,研究结果均表明,干旱盐碱区暗排技术在排水脱盐、淡化地下水及作物增产增收方面的效果明显优于明沟排水,且暗管埋深1.5~2.0m,间隔50~70m为宜。虽然暗排一次性投资大,但其具有提高土地利用率、减少清淤、方便田间机械作业、增产增收等优点,并可长期受益,且投资成本4年内可全部收回。
由于内陆干旱、半干旱地区水资源短缺,近年来,将明、暗排水技术与灌溉技术相结合,形成“节水灌溉―排水脱盐―水资源再利用”的农田管理模式逐渐成为热点研究问题。孙建书等[28]利用HYDRUS-1D模型对不同灌排模式下土壤水盐运移进行一维数值模拟,分析比较了节水和常规灌溉、暗排和无排水对盐碱地的改良效果。该研究成果从盐分调控的角度,论证了在宁夏银北灌区暗排条件下实施节水灌溉的可行性。孟江丽[29]运用MODFLOW模型和HYDRUS模型对新疆阿瓦提县丰收灌区农田中的水盐运动进行模拟,分析了灌溉水量、地下水位、土壤质地等特征因素对土壤盐分、作物长势的影响,并通过完善排水系统,确定了较为合理的灌溉、脱盐和满足作物生长的用水量,以及有效的排水规划方案。代涛[30]在甘肃疏勒河灌区也进行了类似的研究。
2.3松嫩平原苏打盐碱土
松嫩平原地区由于春季干旱、表土积盐,夏季降雨集中、排水不畅等原因,最终形成苏打盐碱土。此种盐碱土不仅盐碱性强,而且透水性较差,如果仅应用暗排技术,势必会影响排盐效果。因此,必须将暗排技术与其他土壤改良技术相结合[31-32]。
王涛等[33]将暗排技术与土地深松相结合,在管理模式一致的条件下,进行田间对比试验。结果表明:在暗排条件下,土地深松处理能提高土壤的渗透性,改善土壤理化性质,且深松0.6m的处理对苏打盐碱土的改良效果最好。安丰华[34]研究了不同埋深和间距对苏打碱土性质的影响。结果表明,暗管埋深0.8m、间距5m的处理对苏打盐碱土的改良效果最好。李明敏[35]研究了基于暗管和深松条件(埋深0.8m、间距5m、深松0.6m)下MM、OSJF、K-OS、PT等4种改良剂对苏打盐碱土理化性质的影响及水稻生长方面的作用。结果表明:4种改良剂均能够不同程度地降低土壤紧实度,增大土壤渗透性,有利于苏打盐碱土的改良。王涛等[36]监测了暗管改碱水稻示范区2011―2012年间地下水位、pH值、电导率、总碱度、钠离子吸附比等指标随时间的变化情况,得出了暗管能将地下水位控制在临界深度以下,而且随着暗管洗盐排碱及种稻的进行,地下水pH值、电导率、总碱度、钠离子吸附比等指标呈现下降趋势,地下水水质逐渐改善的结论。
2.4涝渍地土壤
涝渍地是由于地势低洼所导致的常年或季节性滞水的低产农业用地,其土壤具有湿黏、温度偏低、缺乏有效养分、含还原性有毒物质等特点,且地下水位较浅,作物生长受到抑制[37]。我国涝渍土壤的暗排技术研究开始于20世纪60年代,主要集中在湖北、广东、广西、安徽、上海等渍害严重地区。
多位学者[38-41]开展了田间排水降渍效果试验研究,结果均表明:应用暗排技术可降低地下水位、加快降雨过后的地下水回落速度、提高土壤温度、改善土壤理化性状、排出含亚铁离子和硫离子的毒水,从而使水稻、小麦、棉花等农作物的产量和品质提高。关庆滔等[42]指出由于黏土类渍害土壤具有胶体含量高及随含水量变化产生干裂膨胀的特点,因此不能单纯依靠暗管排水,还应当利用其失水干缩的特性,将暗排技术与湿润、露田、晒田等田间管理方法相结合,以达到改土目的。
考虑到排水降渍要求,水、旱作物种植种类及土壤黏重程度的差异,各地区暗管的埋深、间距有所不同。张思农等[43]运用田间经验数据和理论公式方法,同时考虑工程成本,得出上海郊区的青紫泥水稻土最合理的暗管埋深和间距分别为0.8~1.0m和15m。广东省珠江三角洲地区稻田排水暗管埋深为0.6~0.8m,间距14~20m。湖北省四湖流域根据当地特点,并按水旱轮作模式设计方案,采用排水暗管埋深和间距分别为0.8~1.0m和16m[44]。
许多学者证实了暗排技术可加快降雨过后的地下水回落速度,但也加剧了化肥和养分的流失。张瑜芳等[45]在湖北江陵的丫角试验站和上海市青浦农田水利试验站进行了淹水稻田在排水条件下氮流失试验,研究表明:暗管水中氮素流失主要为NH4+-N,排水和施肥量增加均会导致氮流失量增加,特别在施肥1~2d后,而无施肥期间氮素流失量较低。因此,渍害田暗排需做到合理控制施肥后的排水时间和排水量,减少肥料流失对水环境的污染[46]。刘培斌等[47]在荆州市四湖工程管理局排灌试验站的试验结果表明,稻田施肥后7d内按10mm/d的排水强度连续排水,第8~15天停止排水,此后按正常排水强度排水,这样可以省水、保肥和提高氮肥利用率,对环境的负面影响也最小。可应用暗管控制排水方式,通过在排水出口处安装控制装置增加或减少排水量,减轻由农田过度排水造成的农业面源污染,也是近年来暗排技术的研究热点问题[48]。
2.5设施盐渍化土壤
由于温室、大棚等设施栽培条件下的土壤缺少雨水淋洗,土壤温、湿度及通气状况较特殊,加之设施栽培高集约化、高复种指数、高肥料施用量等特点,导致了土壤次生盐渍化的产生[49]。目前,对于温室大棚等设施应用暗排技术的研究报道较少。
张洁等[50]采用田间对比试验的方法,研究暗管排水对土壤理化性质及番茄产量的影响。结果表明:埋设暗管可降低土壤的EC值和体积质量,而使总孔隙度升高;番茄单果质量和产量均提高;埋深和间距分别为0.7m和8m的布设模式土壤盐渍化改良效果优于0.4m和6m的布设。张瑜等[51]也通过对比试验的方法证明了暗排对改善番茄外观和品质的作用。周复雄等[52]对控制排水2个月后的大棚土壤盐分变化进行分析,结果表明:土壤脱盐量与地下水埋深呈正相关,随着控制深度的增加,地下水埋深增大,土壤盐分脱减量变大。
陈林等[53]在田间试验的基础上,应用水管理软件DRAINMOD模拟各种大棚农田水管理措施下土壤含盐量的变化过程。结果表明:采用常规灌溉和暗管排水的基础上,在高温多雨时节揭棚淋雨并控制排水,是比较理想的设施土壤改良措施和水管理方案。他们还应用DRAINMOD软件,以SEW30、0~60cm土层盐分脱减率及排水量作为评价指标,比较不同暗管控制排水深度及灌水量模式的土壤改良效果,分析研究地不同降雨水平年的水管理措施[54]。结果表明:丰水年,以排涝为主,控制排水深度在0.8m,无需加大灌水量;平水年控制排水深度在0.5m,无需加大灌水量;枯水年控制排水深度在0.5m,需加大灌水量10%来淋洗土壤盐分。
3暗排技术发展方向
由于暗排技术具地域性特征,各地区的排盐降渍需求各不相同,因此不宜制定统一的技术标准。但可按土壤类型分类,结合当地的实际需求,制定具有地区适宜性的暗排及相应配套技术的技术标准和实施规程。
虽然多地区开展了针对基于暗排技术的排灌模式研究,但将暗排技术与其他耕作制度整合,形成排灌技术及耕作制度相配套的农田生态工程技术体系的研究刚刚起步。在今后的研究过程中应因地制宜,形成与暗排技术配套的耕作制度和灌溉模式,同时考虑降雨、地下水的季节性规律,以及技术实施的可持续性等问题,切忌造成水环境的污染,最终实现作物生长与土壤水盐变化耦合,以达到改良土壤、增产增收的目的。
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化学改良技术范文
[关键词]景东甘蔗;品种改良;发展对策
蔗糖业是景东县的优势产业,是地方财政增收、蔗农致富的一大经济支柱。2011年景东县种植甘蔗面积达3000hm2,旱地甘蔗面积占76%以上。由于甘蔗品种老化、粗放管理、投入不足、甘蔗生产条件较差,制约了甘蔗单产和糖份的提高。甘蔗良种是发展蔗糖生产的关键措施,它不但能增加亩产蔗量,产糖量,降低生产成本还能提早开榨,延长榨期,提高糖厂设备利用率,获得最佳的经济效益。为实现甘蔗良种化的持续发展,景东县将从品种改良与推广入手,以达到提高甘蔗单产和蔗糖份,实现甘蔗糖料的高效生产。
一、景东甘蔗发展现状
景东县位于滇西南中部,坐落在澜沧江以东,哀牢山西侧与无量山之间,境内最低海拔795m,最高海拔3371m,年平均气温18.3℃,日平均温度≥10℃的积温为6448℃,年平均降水量1087mm,年日照时数2132h,平均相对湿度77%,无霜期327d,属南亚热带和中亚热带两种气候类型。2010年末全县总人口近33万人,现有耕地面积29507hm2,适宜发展种植甘蔗的热区面积有13333hm2,全县农业总产值14893.6万元,甘蔗种植面积3000hm2,占耕地面积的10.2%,农业产量达16.5229万t,农业产值达5204.714万元。由于受市场、产业结构企业改制等诸因素的影响,使我县的蔗糖产业面积不稳定,最高年1999年全县甘蔗种植面积达5906.7hm2,甘蔗总产量达32.44万t,最低年2006年全县甘蔗种植面积只有2833.3hm2,甘蔗总产量只有13万t。2010年开始景东县委、政府对蔗糖产业比较重视,为恢复和巩固好这一产业,出台了一系列加快甘蔗生产发展的政策措施,积极探索新措施、新对策、新思路,积极进行产业结构调整,实现蔗区布局的优化、整合,使蔗糖业生产在困难重重的情况下保持稳步增长,在巩固中得到提升,提出全县规划面积4600hm2,产量31.05万t,调整甘蔗品种早、中、晚熟达到3:4:3的合理搭配,以品种改良,推广新一代甘蔗良种,结合甘蔗高产,高糖栽培技术为措施,提高甘蔗单产,提高甘蔗含糖分在14%左右。
二、蔗糖?工业生产现状
景东县境内有机制白糖厂二个,依托者孟糖厂和漫湾糖厂,日处理甘蔗量2000t,2008年8月我县引进了实力雄厚的恒东、恒漫制糖有限公司,为我县糖业发展注入了新的活力。景东县抓住有利时机,积极推进“市场牵头、龙头带基地、基地连农户,科、工、贸、农一体化,产、供、销一条龙”的运行机制正在逐步形成。
三、正确认识甘蔗良种发展的重要性,充分发挥甘蔗品种的种性
甘蔗品种具有很强的地域性和时限性,从景东县蔗糖生产发展的情况表明,只有不断地改良甘蔗品种,使品种一代比一代好,产量一代比一代高,才能促进蔗糖业生产的持续发展。景东甘蔗品种经历了从地方罗汉蔗—台糖108、134,印度290等到桂糖2号、川糖61/490到桂糖7号、桂糖11号、思茅11号、云蔗71/59、云蔗61/408、选3等又到新台糖16号、新台糖20、新台糖22、新台糖26、闽糖69/421、粤糖93/159、云蔗71/388、云蔗89/151、选50等再到粤糖55、云蔗99/91、云引58号、桂糖21号等为主的多种品种,蔗糖分由60年代的10%以下上升到2010年的13.7%以上,平均单产由2.5t以下上升到2010年的4.2t。目前我县甘蔗新良种的推广面积占总面积的86.8%。
四、景东甘蔗品种改良的品质要求
甘蔗良种应具有高产、高糖、高效、综合经济性状(农艺性状、工艺性状)优于当地当时其他品种且深受企业和蔗农喜爱的特点。品种突出单产高、含蔗糖份高、宿根性好、抗逆性强、甘蔗非糖份少、甘蔗糖份转化慢的甘蔗品种。
五、甘蔗良种发展对策
1.强化甘蔗良种繁殖体系建设
甘蔗品种改良更新是一项长期持续性的工作,建立良种繁殖体系是解决良种推广所需大量种苗的有效措施,为提高甘蔗良种的推广应用速度,必须强化甘蔗良种繁殖体系建设,把甘蔗新品种引进、试验、繁殖、推广、应用等环节有机结合,实现品种繁殖专业化、引试繁推一体化,生产用种良种化。良种繁殖基地的建立,防止了品种混杂,退化,保持了品种纯度,对新良种进行了品比、陶劣、速繁,为良种在本地推广提供足够的种苗。
2.甘蔗良种良法相结合
任何甘蔗优良品种都必须通过一定的栽培措施才能正常生长,品种要和相应的栽培技术相结合,才能充分发挥种性优势,获得最高的产量和糖份。甘蔗的基本生物学与生长规律相结合的配套技术:如地膜覆盖可增温保湿,提高甘蔗品种的出苗率,使品种出苗早,苗齐苗壮;配方施肥可均衡供给甘蔗不同时期的生长营养;病虫害综合防治,保证甘蔗品种全生育期不受病虫害的严重危害。同时,企业要加强原料收获管理,根据良种的糖分变化规律,合理、科学安排砍运榨,充分实现良种的经济效益。
3.甘蔗品种合理搭配
甘蔗成熟期是每个品种的种性决定的,蔗区的品种布局应根据良种对不同生态环境的适应性,同时考虑制糖工艺的需要和避免遭受毁灭性病害的威胁,在生产上不同熟期品种搭配种植,有计划地进行品种更新。防止形成新品种单一化和熟期单一化。品种更新是实现高产,高糖,高效的重要措施。合理调整品种布局即早、中、晚熟品种比例为3:4:3。
4.做好推广工作,提高蔗农科技水平,增强蔗农采用甘蔗良种科技意识,加快甘蔗良种科技成果转化
蔗农是甘蔗良种推广应用和科技成果转化的主体,科技文化素质的高低直接决定着科技成果被采用和应用的程度。实现科技成果转化,农民是内因,是关键。多渠道、多途径、多层次做好蔗农的技术培训,提高蔗农的科技水平,增强蔗农采用科学技术的意识。根据我县蔗区蔗农科技意识不强,种植管理技术粗放、水平低下的实际状况,坚持科技部门与行政部门、制糖企业密切配合,认真做好组织、宣传、发动工作,采取各种形式技术培训,加强技术指导。
5.加强后备品种的引进试验示范和推广
大力推广应用高产、高糖、宿根性好的优良品种新台糖系列、粤糖93/159、55号,云蔗99/91、云引58号,桂糖21号。加强与科研院所联系,做好其他优良品种的引进试验和示范,筛选出适合我县蔗区种植的优良品种,为甘蔗生产不断提供优良种源,推动蔗糖业的持续发展。
6.加强引导和组织好推广工作
为加快良种的推广应用,要向蔗农广泛宣传良种种性及其相应的栽培技术,加强技术指导。蔗糖生产主管部门,农业科技部门和糖厂要互相沟通,互相配合,加强组织领导,搞好良种的生产示范,树立良种良法高产样板,印发良种种性及栽培技术资料,以增强蔗农对良种的认识。在良种推广工作上,采取有效技术,行政和经济措施,制订合理的良种收购价格,以优质优价调动蔗农的积极性。
参考文献
[1]李奇伟.现代甘蔗两种改良技术.广州:华南理工大学出版社,2000
化学改良技术范文
前言:随着我国人口红利逐渐消失,加上劳动力逐年减少、人工成本的上涨、工作环境的改变、人口老龄化和多元化的市场竞争,使各企业面临着重重压力。为了解决困境,现在越来越多的企业把目光瞄准了电气自动化设备,以此代替人工生产。种种迹象表明,工业自动化时代已渐行渐近,自动化设备有望迎来黄金发展时代[1]。在我国电子信息技术不断发展的背景下,我国的电力系统逐渐开始应用先进的电气自动化技术,从而改善自动控制水平。对电力系统中的电气自动化技术进行深入分析,符合时展的需求,具有重要的研究价值。
一、电力系统中电气自动化技术的应用现状
(一)微电子中的应用
电气自动化技术在微电子中的有效应用,能够改善微电子的半导体器件的运行质量,从而有效改善电路的安全性以及可靠性,促进系统监控效果的完善。微电子技术中有效应用电气自动化技术,主要表现为电气电子技术设备的有效引入,需要对传统微电子技术进行有效改革,从而提高微电子工艺的整体化效果[2]。以电气自动化技术作为一个新出发点,不断促进微电子技术的革新与发展,有助于优化企业的生产质量水平,同时改善其生产质量。对微电子中的电气自动化技术应用现状分析,是企业综合改善的一个重要途径,具有重要的探究意义。
(二)变化器中的应用
在变化器电力系统中有效应用电气自动化技术,能够改善变化器的电路,同时可以实现低频到高频的转换,加速电路系统的更新发展。在传统的电力工程中,多使用直流变化器实现对电路系统的流量控制,难以获得优秀的整流效果。在变化器中有效应用电气自动化技术,则可以显著改善功率,同时有效减弱谐波对电冈的影响,降低低频转矩脉动中发生不良问题的可能性,从而促进系统的完善。
(三)变流调速控制中的应用
在运输车辆的实践中,直流调速的调速性能比较好,但是具有比较高的事故发生率,制约了其有效应用。交流电所提供的交流电,应用于调速中,可以简化结构,降低消耗,提高使用寿命,但具有调速困难的问题。在交流调速控制中有效应用电气自动化技术,可以实现对电流磁场以及转矩的有效控制,可以有效改善控制性能,具有比较良好的调速效果。
二、电气自动化技术在电力系统的具体应用分析
(一)实时仿真系统
实时仿真系统能够应用大量的实验数据,并同步进行电力系统的实验,可以为科研人员提供良好的协助作用。同时应用多种控制装置,有效形成闭环系统,可以提供良好的智能化保护作用。在电力系统中应用实时仿真系统,可以有效监控电力系统的负荷情况,相关技术人员应该在对电力系统实时仿真系统进行深入研究的基础上,有效构建实时仿真环境实验室,提供良好的环境支持。
(二)综合自动化技术
在我国多年研究与发展的基础上,我国的电力综合自动化技术逐渐进入世界领先水平。我国所研制的分层式综合自动化装置能够有效应用与多种电压等级的电站,同时可以在电气自动化保护装置中有效应用人工智能技术、自适应理论以及网络通信技术等,从而有效改善综合自动化控制水平,促进电力系统的安全性的改善,提高电力系统的智能化水平。
(三)人工智能技术
在电力系统中有效应用人工智能技术,可以实现对整个系统与部分元件的有效诊断,同时能够对规划进行设计[3]。在实际的电力系统发展研究中,通过有效应用模糊逻辑以及专家系统等先进的科学理论,不断深化对电力系统的实践研究,并不断促进电力系统的控制智能化发展。
(四)配网自动化技术
配网自动化技术能够有效结合国际标准公共信息模型,同时应用高级应用软件,结合人工智能技术,实现配网的自动化。我国的配网自动化技术正在不断发展中,主要应用在高级应用软件、中低压网络数字以及信息配网一体化等多种方面中。通过解决配网的载波损耗等问题,促进电力系统自动化水平的不断完善。
(五)单片机、集成电路
以MCS-51为代表白8位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M语言[4]。
(六)PLC控制技术
PLC可编程逻辑控制系统在工作流程上由数据采集、数据计算与数据输出三大部分组成。首先根据编写好的程序实现规范化的数据采集过程,将相关数据采集的电子元器件获取到的数据统一存储于系统内部,再进行具体扫描与读取工作,将采集到的数据整合为映像单元的形式。完成以上工作之后,便会自动进入主体程序的计算执行部分。当完成用户设定好的相关数据采集工作之后,将继续实现程序的执行功能。最终通过模拟/数字输出的方式,修改相应电气设备的控制参数,最终实现电气专业的自动化。
三、电气自动化技术的发展建议
(一)电气自动化与数字化的结合
电气自动化技术与数字化技术的有效结合,其典型表现为地球数字化技术,其中包含有电气自动化的多种创新经验,能够实现对高分辨率、多为空间的大量数据有效整合为坐标,最终组成为数字化地球。该技术通过在计算机中储存多种信息,结合计算机网络,可以获得电气自动化的基本数据信息。
(二)现场总线技术的创新性应用
在电力系统的电气化技术应用中,通过运用现场总线以及网络技术,可以实现对运行经验的有效积累,从而促进电气自动化设备的智能化发展水平的改善。在电气自动化技术中有效应用网络技术,并结合现场总线技术,可以突出目的性,为设施提供良好的通信渠道,从而将信息有效结合在一起,避免间隔状况的发生,从而有效节约资金以及材料,提高可靠性,同时节省电缆,达到成本控制的目的[5]。
(三)加强电气自动化企业与相关专业院校之间的合作
首先,鼓励企业到电气自动化专业的学校中区设立厂区、建立车间,进行职业技能培训、技术生产等,建立多种功能汇集在一起的学习形式的生产试验培训基地。走入企业进行教学,积极建设校外的培训基地,将实践能力和岗位实习充分结合在一起。扩展学校与企业结合的深广程度,努力培养订单式人才。按照企业的职业能力需求,制定出学校与企业共同研究培养人才的教学方案,以及相关的理论知识的学习指导。
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