系统的优化教学设计

系统的优化教学设计（精选8篇）

系统的优化教学设计 篇1

教材分析：

系统优化是系统分析的深入和延伸，系统分析和系统优化是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节。

本节教材中分三个部分：

第一部分：案例分析

“建造隔音墙”案例，目的是为了阐述系统的意义。从实例分析入手，降低教学难度，运用系统的思想定性分析的方法，进行研究、优化，在分析过程中体验系统优化的意义。

为了让学生体会分析和优化仅仅靠定性的分析是远远不够的，还需要更多的定量计算才行，以“为江边码头选址”为例，让学生们建立数学模型并计算。

第二部分：根据案例分析总结阐述系统优化方法和一般性步骤，分析影响系统优化的因素。要求学生运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，确定研究课题、进行分析研究、评价比较、优化方案。总结归纳出系统最优化方法的含义。

第三部分：通过试一试和技术试验的活动，让学生亲自完成一个系统优化的过程，体验系统是如何优化的。

学情分析：

学生在具体分析过程中往往会局限在具体问题的深入探究上，不能运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，进行优化系统。要及时对学生进行指导，帮助学生从宏观上把握系统分析和系统优化的全过程，注重学生的体验和感悟。

教学目标：

知识与技能：

1、理解系统优化的意义

2、能分析影响系统优化的因素

3、初步掌握系统最优化的方法

4、能够对一个简单系统运用最优化的方法进行分析

5、运用系统最优化方法的一般性步骤对简单系统进行优化

过程与方法：通过讨论、案例分析，使学生懂得用所学的知识解决有关问题

情感态度与价值观：体验系统优化的意义，指导学生把系统优化的思想延伸到整个生活和学习当中。

教学重点与难点：

重点：系统最优化方法和一般性步骤

难点：系统优化的过程分析

教学准备：多媒体

教学流程：

教学内容与过程：

★复习巩固：：

教师提问：什么是系统？

学生1回答：由相互依存的若干要素组成的、具有特定功能的有机整体。

教师提问：系统的基本特性是什么？

学生2回答：系统的基本特性可归纳为：整体性、相关性、目的性、环境适应性。

教师总结：作为系统，它们就具有整体性、相关性、目的性、环境适应性，就构成系统的的基本思想。对系统分析的基本方法就是运用系统的思想和定性定量相结合的方法对系统及性分析。

★引入：

教师讲述田忌赛马的故事，引出系统优化的问题。

田忌赛马

战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。

一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢了齐王。

田忌的赛马共有6种方案——

田忌齐王

田忌齐王

（1）上马：上马中马：中马下马：下马

（2）上马：上马中马：下马下马：中马

（3）上马：中马中马：下马下马：上马

（4）上马：中马 中马：上马 下马：下马

（5）上马：下马 中马：上马 下马：中马

（6）上马：下马 中马：中马 下马：上马

在以上各方案中，齐王与田忌的赛马结局有以3：0赢的，也有以2：1赢的，但只有一种情况是田忌以2：1取胜于齐王的，孙膑正是把这种方案推荐给了田忌，就是上述方案（3）。

教师：作为一个系统，通常就会有这样或那样的问题。如：效果不佳；或是投入的人力、物力、财力不是最小；或是某种性能不理想等等。因此系统需要改善，需要优化。

在现实生活中，由于受环境和条件的限制，不可能找出一切方案，也不可能对所有方案进行全面比较，漫无边际地去研究所有方案，无论在时间上还是人力上都不允许，运用科学的方法就更为重要，缺乏资料，缺少对资料的科学计算和分析，只靠拍脑袋无法寻找到最优方案。

★新课教学：

一、案例分析

案例1：通过“建造隔音墙改善车流噪音污染”的案例定性的分析，体验系统优化的意义

学生朗读：

XX年的新春，南京市人大十三届三次会议上，王湘等10位代表共同提交议案，呼吁为城西干道沿线的民居和学校解决车流噪音污染问题。

“城西干道从大桥南路到赛虹桥立交桥，是南京市贯穿城市交通的大动脉。城西干道全线贯通于XX年，因为有了城西干道，许多从大桥过来的车辆不必经过市中心就可以便捷地通过包括城西干道在内的绕城公路通行。

城西干道的出现，除了带来交通便捷，也给沿线的数十万市民带来了噪音之苦。从大桥经过城西干道的大多数是重型载货车和大客车，而且城西干道的每天的车流量非常大。据调查，白天畅通时城西干道上的车辆平均时速为80迈，晚上可以达到100迈。重量大、速度快是城西干道上车辆的一大特点，车身和空气的摩擦声、发动机马达声是噪音的主要。

城西干道沿线分布着大量的居民区，按照国家相关环保划分标准，这些居民区属于商业、居民、文教混合区，白天最大噪音值是60分贝，晚上最大噪音值是50分贝。但是两边的居民区噪音全线超标，在离高架不到15米的重噪音区圣淘沙花城19楼的一户人家，更是测出了开窗峰值81.6分贝、谷值65.8分贝，关窗峰值66.7分贝、谷值54.2分贝的超标噪音。长期生活在噪音中，人的健康会受到损害，可能导致心血管疾病和神经系统疾病。

城西干道沿线不仅有民居还有学校，有的学生戴耳机睡觉；老师上课用喇叭讲课;有的学生说：“在城西干道边上住了4年，记得刚进校的时候整整一个星期就没睡着觉。后来终于慢慢习惯了，如今到了夜里打雷都不醒，只是时常觉得精神疲劳、头疼，还有点健忘。”噪音已经伤害到这些学生的神经系统。

21世纪的城市人居环境不仅要讲究安逸更要讲究健康，现在正在建的城东干道高架已经做了隔音墙的规划，希望有关部门能考虑到城西干道沿线众多居民区和学校的存在，也在这一区域安装隔音墙，免去市民的噪音之苦。”

教师：问题提出来了，怎样能够改善城西干道周围附近噪音的污染，优化居民楼、学校等大环境系统。

学生3：降低车体本身的噪音；

学生4：让车流在此路段减速通过；

学生5：让车道远离学校……

学生6：修建隔音墙√

教师：隔音墙作用的本质是改变噪音的传播途径，以达到改善污染的目的。

交流讨论

分小组讨论，派代表发言

隔音墙的高度、长度如何考虑？

学生：具体测量噪音严重的程度。

通过实地调查城西干道车流附近学校、居民楼或其他建筑的规模数据来确定；

隔音墙的墙体结构及外形怎样考虑？

学生：隔音墙的墙体结构外形因该市墙体垂直或略向车流一侧倾斜；

墙的头部形状略向内侧适度弯曲；

如果道路两侧的建筑比较高时；修建的隔音墙的高度就要很高，应该建成封闭式的；

墙体内侧表面应该做吸收声音处理。

隔音墙体的主材料怎样选用为好？

学生：利用隔音墙可以将噪音反射到上空，但仅将噪音反射到上空也是不够的，还要使用很好的隔音材料。拿出几套采用不同材料的方案，列表比较说明，在坚固、美观、经济（造价、维修）等因素间权衡、比较、决策。

建造隔音墙的投入与改善车流噪音污染的总效果应如何评价？

学生：从做到投入最小和效果最好；

做必要的验证试验。

教师：系统被改善了系统优化

北京市崇文区的夕照寺和幸福北里紧邻京山铁路，京山铁路进出北京站必经这个居民区，每天有140多列火车通过，在铁路两侧修建了隔音墙。共有1100m长，高度分别是4.0m和5.2m，用隔音材料制成。这一段是距铁路最近，人口最稠密的地段，做建设隔音屏障前后对比监测表明，噪音平均降至61-62分贝，比过去降低8.6-11.4分贝，低于国家规定的70分贝。

但对于类似于香港城市高楼林立的情况，再高速公路两侧如果修建隔音墙必须修得很高才可以，如果墙修得太高，那么抗风暴的能力就会大大减弱，为增加抗风暴能力，选材时就会大大提高成本，这样修建隔音墙就不是合适的优化方法。

教师：系统优化的意义就是以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。

再举例：

如：在蔬菜、西瓜的种植中，要使蔬菜防病和提高产量，要使西瓜抗御低温的能力，就应采用嫁接技术，这是一项增产增收的栽培技术，嫁接的西瓜比自根西瓜增产1倍以上。

如：建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。

教师：对于比较复杂的系统，人们对其特征了解不够，所以需要运用一定的数学的手段描述它，进而找到合适的解决方案。

在前一节的学习中，我们就曾接触到数学模型的问题，比如龙舟赛艇案例分析中，可以根据牛顿第二定律进行定量描述a=F/m，这就是一个描述运动特性的数学模型。

系统建模的目的是要将系统的原型抽象为数学模型，并运用已有的数学方法分析求解得出数学结论，再运用这一结论来解决实际系统中的问题。

案例2：

在江边一侧有A、B两个厂，它们到江边的距离分别是2km和3km，设两厂沿江方向的距离是3.5km，现在要在江边修建一个码头，使得两厂的产品能够顺利过江，问码头应建在什么位置，才能使运输路线最短？

本问题属于系统的优化问题。

学生分析：

根据要求可画出上图，在江边DE上求一点c，使c到A、B两厂的距离之和为最短。

数学模型为：Smin=Ac+Bc

过A点作关于直线DE的对称点A1，连接A1B与DE相交于c，这一点既为所求的码头的地点。

根据相似三角形原理，求得Dc=1.4km，码头建在与A厂到江边垂直距离位置相距1.4km处，运输路线最短。

教师：从“为江边码头选址”这个例子，可以看出优化仅仅靠定性的分析是远远不够的，还需要更多的定量计算才行。

二、总结：

1、系统优化的一般性步骤

①提出需要优化的问题；

如：城西干道噪音污染问题就是需要进行优化的问题；码头的选址也是一个系统优化问题。

②需要收集有关资料和数据，确定变量、建立定量计算方程（数学模型）和约束条件，选择合适的最优化方法

如:具体测量噪音的严重程度；为保持方案可行，必须勘测、预算；建立隔音墙防噪音的数学模型及墙体参数条件，求解数学解；墙体结构与材料与定量计算有关；经费预算包括：购买器材、设备费用；外请工程设计与施工技术人员费用民工费用、机动调动费用……

③验证和实施。

条件校验：逐项校验修路工程所需的人力、物力、财力是否具备。

实施与调整：实施计划的过程

2、影响系统优化的因素

①优化追求的目标要适度。

②希望投入最小，而取得的效益最大

效/耗比性/耗比性/价比（比值越大，就越接近或达到最优化）

③系统优化使离不开条件，条件是否具备直接影响优化。

④某些不确定的或不可预见的因素也会影响系统的优化。

3、最优化方法

最优化方法是系统学中的一个重要方法，它通常是指在一定的人力、物力和财力资源的条件下，使取得的效果（如生产产值、利润、效益等）达到最大，而投入（如能源、资金、人力、时间等）达到最小的一种方法。

①要用定性和定量分析相结合的方法是系统最优化

②坚持系统整体的最优化。运用好权衡理念，舍卒保车，弃车保帅，这是为了保证对弈的最终胜利。

③不间断地寻求最优化，系统的发展具有阶段性，系统的优化是具有相对性的，要遵循系统的动态观点，推动系统不断进步。

教学反思：

系统的优化教学设计 篇2

在制药、食品、日化等行业中, 80%的产品都是以粉体形式存在的。对于粉体的计量 (即分装) 目前主要有2种方式:称重式计量和容积式计量。其中, 容积式计量由于其具有快速高效的性能而在批量生产中被广泛使用, 而螺杆式分装是容积式计量的主要形式。

螺杆式分装机的主要优点是分装速度快、分装精度高、无粉尘飞扬、结构紧凑、调节简便、维护方便、运行成本低。然而, 螺杆分装系统的设计需要非常专业的技术。对螺杆分装系统而言, 可通过改变螺杆的参数来扩大计量范围, 通过调整螺杆转数来控制计量精度。螺杆分装系统的设计优化对计量精度要求较高的制药行业 (如粉针剂、颗粒剂、干混悬剂等) 有着尤其重要的意义。

随着产品市场的不断发展, 产品剂型也在不断变化, 大剂量、小剂量、微剂量品种增加, 加上原粉本身性质、质量存在差异, 这些都对粉体分装机的功能和精度提出了更高的要求。随着伺服电机与PLC/HMI控制技术的应用, 螺杆式粉体分装在稳定性、计量精度及微量调节方面显示出了独有的优势。

1 最佳分装密度理论

众所周知, 容积式粉体计量设备的基本特征是用容积来间接计算重量, 即重量=容积×密度。可见, 要想获得精确的装量, 应从容积和密度2个方面考虑。理论上, 物料的密度是一定的, 只要保证容积精确, 即可达到装量要求。螺杆分装利用螺旋内槽的容积来计量物料, 由于每个螺距都有一定的理论容积, 因此, 只要精确地控制螺杆的转数, 就能获得较为精确的计量值。

每次充填物料的重量G可由式 (1) 求出:

式中V———每圈螺旋内槽的容积, cm3;

ρ———粉体的密度, g/cm3;

n———充填1次螺杆的转数, r。

可见, 若想取得精确的装量, 应从容积、密度和螺杆的精确转数3个方面着手。随着伺服电机及PLC控制技术的应用, 控制螺杆驱动电机转速的精度已达到万分之一每转, 精确地控制螺杆转速已不成问题。螺杆作为计量执行机构的核心部件, 螺杆的加工精度和安装精度必须得到充分保证。可通过先进的数控加工、精细抛光和定性处理技术, 以确保螺杆的表面质量和内在质量。

另外要解决的就是粉体物料的密度问题。粉体的特征表现为宏观上的连续性和微观上的离散性。粉体物料是成分复杂的独特材料, 既有固相 (颗粒) , 又有液相 (存在于颗粒表面或者结构内部的水分) , 还有气相 (颗粒之间的空气) , 拥有各种不同的性质, 无法用单一参数来描述。因此, 很难将粉体的各种性质 (如气体、液体) 用数学模式来描述或定义。通常粉体物料的密度值只是理论上的统计算术平均值, 在实际生产加工过程中, 粉体的行为特征是复杂多变的。具体到粉体在分装系统内的运动中, 其密度是动态变化的。国内外研究表明, 在影响螺杆式计量系统精度的因素中, 50%以上与物料密度有关。可见, 物料密度是影响分装精度的关键。

可以说分装精度的关键在密度、核心在螺杆。要想达到高速、精确计量的目的, 加大粉体密度使其局部密度更趋均一是必要的前提条件, 特别是对于比重轻、粒子形状不规则且呈悬浮状的粉体, 加大密度是使料管出口处各个部位局部密度更趋均一的前提条件。然而, 实践证明当粉体密度加大到某一个值时, 粉体就会与螺杆或料管因粘结而导致堵塞, 使分装不能顺利进行。既能确保粉体不与螺杆或料管粘结, 又能使螺杆停转时不漏粉的最大密度值就是该粉体的最佳分装密度。最佳分装密度是粉体处于分装过程中的动态密度, 与平时所说的密度概念不同。这里应该指出的是, 以往在堆密度下进行分装, 其充填系数≤1, 而在最佳分装密度下进行分装, 其充填系数≥1。

2 结构功能与操作优化

如何达到和保持被分装粉体的最佳分装密度是分装的关键与核心。为了方便阐述和容易理解, 可以首先从最佳分装密度的形成过程谈起。在被分装的粉体由料管喉部流动到料管尾部的过程中, 使螺杆的螺旋与料管所构成的容积逐渐变小 (且呈阿基米德螺旋线式) , 使粉体的密度在运动中逐渐加大, 同时粉体的局部密度也在运动中更趋均一, 当运动到料管尾部时, 刚好达到该粉体的最佳分装密度。因此, 要想达到物料的最佳分装密度, 可从以下2个方面考虑。

2.1 分装系统的结构与功能设计

一个螺杆分装系统主要由料斗、螺杆、螺杆连接轴、料管、出料嘴等组成。螺杆是其核心部件, 其他为辅助件。每个部件的结构及尺寸都会对物料分装过程的运动产生影响, 因此是一个复杂的多变量系统。对这些部件进行合理的设计与优化, 使之具有相应的结构元素与功能特性, 这才是实现最佳分装密度的硬件基础。

2.1.1 分装螺杆的选择

2.1.1. 1 目的

以往使用的分装螺杆通常是圆柱等距螺杆, 粉体是在堆密度情况下进行分装, 所以分装速度慢、装量精度低, 遇到流动性特好、流动性特差或微小装量的产品时, 往往难以顺利分装。为保证某种粉体分装时, 能在料管的出口处达到最佳分装密度的解决方法是通过对螺杆的外径、底径、螺距、齿形、螺旋头数等结构要素进行合理组合, 使螺杆与料管之间所形成的容积从料管喉部到料管尾部逐渐变小, 这样粉体粒子在料斗—料管—出料口的运动过程中反复地揉搓、撞击、变换容积等。在粉体密度逐步加大的同时, 其各局部密度更趋均一, 到料管出口时, 正好达到被分装粉体的最佳分装密度, 以此来初步确定螺杆的整体结构。

2.1.1. 2 方法

因为粉体的物理性状参数 (流动性、止息角、堆密度、压缩比、吸湿性、粘结性、粒子的形状与大小等) 千差万别, 国产的分装设备与各个用户的操作习惯均不同, 可以通过对上述因素进行分析、归纳、总结、概括, 让复杂的问题简单化, 让无序的问题有序化、条理化。

总的来说, 在分装螺杆选择上, 根据粉体的流动性, 大体上可分为通用性选择和特殊性选择2种。

通用性选择:该种选择主要用于流动性一般的粉体。首先, 根据装量要求和用户现有生产条件来选择螺杆的规格及其系列。然后, 根据粉体的其他物理性状参数 (如吸湿性、粘结性、粒子的形状与大小等) 选择含有相应功能特性的结构元素。上述的功能特性主要指加大粉体密度、提高粉体局部密度的均一性、防漏粉、防粘结、防缠绕、防破损等。

特殊性选择:该种选择主要用于流动性特好的粉体、流动性特差的粉体、易破损的丸状体和易缠绕的絮状体等。其选择的程序与通用性选择相同, 根据装量要求选择规格, 根据粉体的其他物理性状参数选择含有相应功能特性的结构元素。

通过以上这2种选择, 基本可以确定分装某种粉体所需螺杆的规格与相应功能特性的结构元素。接下来可以对上述相应功能特性的结构元素进行合理组合, 在组合中应遵循的基本原则是最佳分装密度理论和整个分装系统的匹配与优化。

在最终确定螺杆的整体结构之前, 还必须验证整个分装系统是否匹配, 并进一步优化设计。在这一步工作中, 应充分结合用户的现有生产条件, 尽量做到少花钱、多办事, 快速解决问题, 为长足发展做技术储备。应考虑的问题有以下几点:

(1) 螺杆的有效长度:一般为3~5 t (t为螺距) 。流动性好的粉体取大值, 流动性差的粉体取小值, 流动性一般的粉体取中值。

(2) 螺杆最佳螺旋角度的选择:一般为16°~25°, 流动性好的粉体取大值, 流动性差的粉体取小值, 流动性一般的粉体取中值。

(3) 螺杆齿厚与齿形的选择:在保证使用强度与寿命的情况下, 减小齿厚, 可降低粉体与螺楞或料管内壁之间的摩擦。不同的齿形将对粉体产生不同的导流作用, 上凹形齿可以防止漏粉;下凹形齿可以防止粉体离散;弧形齿可以防止粉体粘结等。

(4) 螺杆的长径比:长径比过大, 造成加工成本高、螺杆弯曲变形, 无法确保设计精度。从使用功能来看, 如果螺杆的有效长度过长, 粉体在分装过程中不但容易粘结, 而且粉体在螺旋槽内时间过长容易受热, 使其化学成分发生变化。

2.1.2 推料器与收集器

推料器与收集器这2种辅助件是刚柔可调的通用性附件。对于生产企业来说, 应该是必备附件。只要有了这2种配套附件, 对于流动性特好或特差粉体的分装, 则可解决全部问题。

2.1.2. 1 流动性特好的粉体

鉴于国内制药行业各原料药生产厂家和同一原料药生产厂家不同批次的同一种原料药的物理性状参数相差较大, 为了统一解决其分装过程中的漏粉问题, 可在螺杆的尾部加装一个挡料盘, 在料斗的下部加装一个收集器 (图1) 。其工作原理是利用粉体的止息角, 当螺杆旋转时, 落在挡料盘上的粉体由于离心作用被抛入收集器, 再向下流入被分装的瓶 (袋) 内。当螺杆停转时, 则阻止粉体流出挡料盘的边缘。根据装量的大小, 可更换挡料盘的大小, 或调整料管底部与挡料盘之间的距离。

2.1.2. 2 流动性特差的粉体

流动性特差的粉体在分装过程中的主要问题是粘结、空洞现象和装量不稳等。为彻底解决此类问题, 除可将螺杆芯部制成六棱形外 (防粘结) , 其在螺杆的柄部加一推料器 (图2) 是非常必要的。该种推料器既可防止产生空洞现象, 又可使料管喉部粉体的密度加大并趋于均一, 以确保分装速度和装量精度的提高。该种推料器张角大小和上下位置可任意调整, 以适应不同物理性状参数粉体的分装要求。

分装系统的其他结构设计方面, 如料斗及料管设计、出料口选择、搅拌形式与尺寸等, 都是必须考虑的因素, 因为只有合理正确的组合, 才能发挥最大效用。

2.2 分装系统操作的优化

为达到最佳分装密度, 分装系统的操作也是至关重要的一个方面。这是实践性非常强的问题, 如料斗的通风、料斗料位的高低、环境温湿度的影响、螺杆转速的设定、搅拌速度等都是决定分装精度的重要因素。这些因素的影响和优化, 笔者将另文专述, 本文不再讨论。

3 设计精度、制造精度、安装精度

我国的制药设备制造行业正从粗放低端向精细高端转型升级, 提高科技含量, 坚持创新驱动发展战略是未来市场发展的趋势。以往对螺杆分装系统选择的目的性很简单, 就是能否分装粉体。而在市场细分和品种多样化的今天, 这种简单的选择显然有些落后于时代了。这是一个从“粗”到“精”的升级, 具体到分装设备上, 就是精度要求。

3.1 设计精度

这里的设计精度主要指分装设备的设计精度和螺杆的设计精度。就目前而言, 螺杆外径与料管内径双边间隙的选择一般为0.4~1.0 mm。流动性好的粉体取小值, 流动性差的粉体取大值。然而, 有的分装设备的设计精度竟然设计为1.5 mm, 这对于流动性特好和微小装量的产品而言, 显然不能满足分装要求。

螺杆的设计精度同样也是保证顺利分装的前提条件, 如螺杆柄部与螺旋部分的同轴度、螺杆柄部与连接轴的同轴度 (也就是螺杆螺旋部分与料管内表面的同轴度) 、螺旋表面的粗糙度等。

3.2 制造精度

螺杆的加工属于三维曲面加工, 为确保设计精度, 对螺杆的加工工艺和设备均有特殊要求。整体加工的螺杆由于不焊接、无变形, 精度要优于螺片焊接的螺杆。料斗内壁及螺杆螺旋等部位需进行精细镜面抛光, 尽可能降低表面粗糙度, 以减少物料与系统之间的摩擦与粘结。

3.3 安装精度

对于流动性特好、微小装量的产品, 由于其分装系统特别敏感, 其设备精度、螺杆制造精度和安装精度显得尤为重要。现实中往往由于设备制造精度欠佳或年久失修, 即使安装上制造精良的螺杆, 也不能达到顺畅分装的效果, 其装量呈有规律性的上下波动现象。究其原因是由于螺杆与料管轴不同心, 螺杆转数往往又不是整数, 每次螺杆停转的相位角不同, 螺杆与出料嘴所形成出口的截面积不同, 所以其装量呈有规律性的上下波动现象。对此, 只有对分装头进行改造或大修, 才可解决问题。

4 综合评价指标

综上所述, 对螺杆分装系统的设计和选择有一个基本的思路, 可以对整个系统设计和选择有一个综合评价指标。笔者认为, 一个良好的螺杆分装系统应达到以下4个基本要求: (1) 分装速度快; (2) 装量精度高; (3) 装量范围广; (4) 对粉体的适应性强, 而且要统筹兼顾。

对于分装速度快和装量精度高容易理解, 下面简单介绍一下装量范围广和对粉体的适应性强的含义。所谓装量范围广和对粉体的适应性强, 是指某一种规格的螺杆由于其结构是由含有相应功能特性的结构元素组成, 所以可以使某一种规格的螺杆乃至整机兼备以上4个基本要求。六棱芯螺杆、尾部双头螺杆、空心螺杆是经多家生产实践验证的异形螺杆。

六棱芯螺杆 (图3) :粉体在螺杆内运动时, 螺杆与料管之间所形成的截面积始终处于变化状态, 六棱结构能在转动时对粉体进行撞击、粉碎、振荡、容积变换等, 促进粉体流动, 有效地防止粉体形成团粒与粘结。

尾部双头螺杆 (图4) :其作用为可成倍地扩大装量范围, 提高装量精度, 同时防止漏粉。

空心螺杆 (图5) :主要用于易破损的丸状体和易缠绕的絮状体, 如食品行业的榨菜条、海带丝、面包屑、调味料等。

5 应用实例

举例分装1.0 g头孢呋辛钠粉针剂, 企业通过改造分装系统, 优化分装操作, 其成品收率可达到99%, 而有的企业仅是93%。如果一个企业有多种装量的产品, 又该如何选择呢?这就要选择装量范围广、对粉体的适应性强且极具兼容性的螺杆。它可以简化企业生产管理、减少备件库存, 轻松应对新产品的分装。

如某企业原有5条生产线, 共有5种型号分装机14台 (3个厂家) , 产品90种, 装量为0.25~3.2 g, 使用的螺杆共有29种。根据该企业的实际情况, 本着投资少、见效快的原则, 制定了如下的综合性改造思路:

(1) 对头孢3、4、5楼的分装头进行通用化改造。

(2) 根据最佳分装密度理论, 选用适合该企业产品分装要求的、功能结构合理的组合螺杆, 该螺杆要装量范围广、对粉体的适应性强。

(3) 根据某些产品的特殊要求, 选择一些必要的辅助装置, 如推料器、收集器等, 让每个分装系统形成一个刚柔可调的分装系统, 对不同原料药生产厂家或同一原料药生产厂家不同批次的同类原料药, 均能调整到最佳分装状态。

在改造设计中, 对该企业全部产品的原料标本进行了物理性状参数 (流动性、止息角、吸湿性、粘结性等) 测试, 根据测试结果, 决定螺杆的功能结构;根据装量要求, 决定螺杆的结构尺寸;根据物理性状参数和装量范围均相近的产品, 决定螺杆的规格。让每一种规格的螺杆具有最大的兼容性。某企业采纳了以上改造思路, 改造后共用8种螺杆, 便基本满足了生产需要, 取得了满意的效果。

6 结语

分装系统的选择和设计对粉体分装企业和设备制造企业来说都是一个非常重要的问题。在螺杆分装系统的选择上, 其核心是根据粉体的物理性状参数, 使粉体的粒子在从料管喉部到料管尾部的运动过程中一直处于受控状态, 也就是粉体粒子的分布、密度的变化等按设定的路径步步推进。

螺杆分装系统的设计和优化是一个较为复杂的多变量系统, 需要较强的专业知识和实践积累。石家庄振玉分装工艺研究所首先提出了最佳分装密度理论, 并在生产实践中逐步得到了验证、充实与提高, 为诸多企业解决了困扰多年的生产和设备出口难题。

石油储运监测管理系统的优化设计 篇3

摘要:本文介绍了石油储运监测管理系统的设计方案、系统组成、硬件设计与软件设计,同时采用3级故障显示报警系统提高系统的可靠性。

关键词:油料储运 可靠性 软件设计

中图分类号:TE8文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0045-01

油库中油料储存罐和输油管道所使用的各种控制阀门是油料储运过程中必不可少的现场仪表,其智能化程度的高低、所含信息的多少和对故障的诊断与容错能力直接影响到数据采集与监控系统的可靠性、稳定性和易用性。通常库区中的控制阀数量众多且分散,普通的控制阀所含信息量少而布线繁多,这在一定程度上使库区监测管理系统的设计复杂化。该系统智能阀控制设备与PLC的结合使得罐区储运监控系统布线简洁、控制方便,PLC的冗余以及Pakscan IIE主站控制器的双备保证了系统的高可靠性,也提高了控制系统的自动化程度。

1系统需求分析

①对整个罐区的温度、压力、流量、液位、可燃气体浓度、状态等参数进行检测;

②油库的数据采集、数据处理及存储归档、控制;

③对阀门的开/闭、泵的启/停进行监控;

④打印各种生产报表、输油泵故障诊断及分析、仪表故障诊断及分析等功能;

⑤彩色显示有关画面、参数及声光信号报警;

⑥与工厂信息网连网,传递有关信息。

2 系统的硬件实现

2.1 系统的设计

控制中心是本系统的调度指挥中心,操作人员在控制中心通过计算机系统即可完成对全库区的操作和运行管理等任务。其主要功能:库区管理;数据采集和处理;与第三方的监控系统或智能设备通讯;逻辑控制、连锁保护、流量计算。主站控制器是由主CPU卡、环路通讯卡、电源、液晶显示器和16按钮键盘组成的盘装智能仪表。它内部有两个固定的数据库,一个是现场单元数据库,负责接收并记录从两线环路传来的智能阀的地址、转矩、开度等数据,根据从上位机传来的读写命令控制阀门的运动,该数据库从逻辑上划分为4个区,每个区记录60个阀门的数据;另一个数据库为主站控制器状态及自诊断数据库,负责记录通讯协议的有关状态并向智能阀发布命令。通过主站控制器的按键和液晶显示器,可以实现读取智能阀的开度、转矩、地址等数据,控制阀门的开闭,接收报警信号及与PLC通讯等功能。

2.2 系统结构

该系统采用的是Modbus通讯协议,一台PLC可以连接多台Pakscan IIE主站控制器,因此,若现场智能阀较多,系统可以很方便地扩展而且连线简单。正常运行情况下,主PLC和主控制器工作,从PLC和备控制器分别与主PLC和主控制器保持同步。智能阀将数据传送给主控制器,主PLC通过RS-485接口从主控制器中读取数据,并向其发布命令,主控制器再执行命令,驱动智能阀按命令运转。当主PLC或主控制器出现故障时,系统能分别自动切换到从PLC或备控制器。

3 软件设计

软件实现组态化,可选用国际流行的、最为工业控制界青睐的工控组态软件,具有很高的可靠性和灵活性。

3.1 通讯程序设计

主通讯模块的程序设计有3部分内容:初始化通讯模块;读写Modbus/RTU数据;监测通讯状态。

通讯模块的初始化工作主要是配置3个初始化控制块的参数:Slave控制块(SCB),信息控制块(MCB)和通讯要求参数块(COM_REQ)。所有这些初始化参数在PLC上电或冷启动初始化的第一个扫描周期内加载到RTU主通讯模块,此后RTU主通讯模块负责与主站控制器通讯,而PLC则与RTU主通讯模块交换数据。读写Modbus/RTU数据和监测通讯状态的编程相对简单,只要读写初始化时定义的相应的PLC参数地址即可。

3.2 软件设计

上位监控站可以准确的监测和控制储运过程的所有信息和设备。通过编程、组态、连接,形象地反映实际工艺流程、显示动态数据,设置PID控制参数以及过程参数,并可以查看历史趋势、报警历史报表等。现场电动阀配置在流程的输油管线上,通过按钮可以人工启动、停止和关闭任一个阀门,并显示任意时刻的阀门状态和阀位值。设计良好的人机界面使操作简便、直观。

3.3 故障报警系统设计

在自动控制系统的设计中我们设计了3级故障显示报警系统,1级设置在控制现场各控制柜面板,用指示灯指示设备正常运行和故障情况,当设备正常运行时对应指示灯亮,当该设备运行有故障时指示灯以1Hz的频率闪烁。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上,当设备出现故障时,有文字显示故障类型,工艺流程图上对应的设备闪烁,历史事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内,当设备出现故障时,信号箱将用声、光报警方式提示工作人员,及时处理故障。在处理故障时,又将故障进行分类,有些故障是要求系统停止运行的,但有些故障对系统工作影响不大,系统可带故障运行,故障可在运行中排除,这样就大大减少整个系统停止运行时间,提高系统可靠性运行水平。

4 系统操作原则

在正常情况下,由控制中心对整个储备库进行监视和控制。调度和操作人员在控制中心通过计算机系统完成对全库区的监视、操作和管理。通常情况下,各现场监控单元无须人工干预,全库区的控制系统在控制中心的统一指挥和管理下完成各自的工作。当数据通信系统发生故障或控制中心主计算机发生故障或系统检修时,可切换成现场人工就地控制。

5 结束语

系统规模由单个罐区的分别监控,发展到将各罐区和装车站联接成储运监控系统;计算机网络在系统中也被广泛应用,包括现场总线、储运系统及全厂的生产、调度、管理在内的多级网络为用户实现采集与控制分散,信息集中提供最有力的支持,进而可以实现控制管理一体化,有力地提高企业的管理水平,提高效益。

参考文献:

[1] 吴平.油库自动化监控系统的应用研究[D].南京信息工程大学,2006 .

[2] 程书红.一种新型智能化测控系统的研究与实现[J].微计算机信息,2008.

[3] 张付卿.国内成品油库设计与建设发展趋势[J].石油库与加油站,2005.

[4] 冯宗文.油品储运过程的自动化控制[J].福建化工,2002.

[5] 张福浩.油品储运微机监控系统[J].自动化与仪表,1997.

系统的优化教学设计 篇4

摘

武春霖熊建文何绍峰

中机国能电力工程有限公司，上海61

要：结合火力发电厂压缩空气系统的设备选型及实际运行存在的问题，进行了选型举例及仪表用储气罐容积的计算，

提出了提高压缩空气系统运行稳定性及可靠性的措施。关键词：压缩空气系统;空压机;储气罐;优化中图分类号：TM621.7文献标识码：BDOI:10.13661/j.cnki.issn1001-9006..04.011

文章编号：1001-9006(2014)04-0046-02

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SHIAiyang，WUChunlin，XIONGJianwen，HEShaofeng

(ChinaSinogyElectricEngineeringCo.，Ltd.，200061，Shanghai，China)

Abstract:Focusedonselectionofcompressedairsystemforthermalpowerplantandactualproblemsencountaedinoperation，thispaperprovidesseveralcasesofequipmentselectionalongwithcalculationofairreceiverforcontrouingoperationalinstruments.Thepaperthenproposespertinentmeasurestoimprovethestablityandreliabilityofthecompressedairsystem.Keywords:compressedairsystem;aircompressor;airreceiver;optimization

火力发电厂压缩空气系统是火电厂中不可或缺的公用系统，主要作用是提供仪表控制用气、检修用气及除灰输送用气等，其可靠性直接影响整个机组的有效运行。特别是仪用压缩空气系统，关系着气动阀门执行机构能否正常动作，影响着整个火电厂的安全运行。检修及仪表用压缩空气系统所提供的压缩空气必须满足下列需要：

(1)检修用空气系统供机械设备运行、风动工具等用气。不论火电厂在何种方式下运行及设备维修，均需用该系统的压缩空气。

(2)仪表空气系统提供洁净、无油、无水的压缩空气至所有气动操作的仪表及控制设备(如气动操作阀门等)。

下面以某工程火力发电厂2×350MW机组为例，进行压缩空气系统设计的优化探讨。1

全厂压缩空气用量及品质要求

全厂需要压缩空气的有热机、热控、除灰、

脱硫等专业，各专业对压缩空气的用气量、用气品质及使用时间各不相同。某工程2×350MW机组工程各专业压缩空气用量见表1。2

全厂空压机站优化

全厂空压机站按“系统分开，集中布置”的原则，2台机组设置1个全厂供气站统一供气的方式，由全厂空压机站向除灰、热控、热机、脱硫等专业提供气源。全厂空压机站，可以提高设备利用率，另外空气压缩装置所需的总占地面积缩小，监控费用和维修费用降低。

3

仪用空压机共设置4台20Nm/min螺杆式压

缩机，2台运行，1台运行备用，1台检修备用。

3

采用3台35Nm/min螺杆式压缩机作为输送空压

机用，其中2台运行，1台运行备用。仪用空气后处理设备采用组合式空气干燥器，结合了冷干机及无热再生式干燥器的优势，具有能耗低、再生耗气量少(≤3%)、露点温度低(≤-40℃)且稳

收稿日期：2014-01-20

作者简介：施爱阳(1981-)，女，3月毕业于东南大学热能工程专业，工学硕士，工程师。现在中机国能电力工程有限公司工作，

主要从事火电厂热机专业设计工作。

2014.12.25

第28卷Vol.%28总第112期

定、结构紧凑、自动化程度高、操作更加简便等特点。厂用检修气不经过后处理直接使用，仅在

表1

序号1

用途除灰系统(干灰输送)除灰控制(仪用)热控控制(仪用)脱硫(仪用)脱硝仪用化水仪用脱硝声波吹灰厂用气

热机检修

气量70

检修时使用，其用量几乎无法准确确定。为保证电厂安全运行，杂用气可随时切断供应。

某工程2×350MW机组用气量

单位m/minm3/minm3/minm3/minm3/minm3/minm3/minm3/min

3

运行状况连续

品质

压力露点：2℃，含油量<5mg/m3，灰尘粒径<40μm，压力：0.7MPa压力露点：-40oC，含油量<1mg/m3，灰尘粒径<5μm，压力：0.6～0.7MPa

同2同2同2同2

备注

2345678

62410

连续连续连续连续连续不连续与1不同时

不做后处理不做后处理

注：脱硫吹扫采用蒸汽吹扫

3压缩空气系统存在的问题

实际火电厂压缩空气系统运行中有几大问

25m3的储气罐，为机务检修气源用。按以上常规设计，往往导致仪用储气罐容积过小，主要是未考虑储气罐容纳时间期内气压变动。针对仪用储气罐容积的计算过程如下：

V=

Q・t・P0P2-P1

(1)

题

[1-2]

，主要有：

(1)储气罐容积设计偏低，导致仪表用气量不够及仪表用气的压力偏低。

(2)冷却水管路采用工业水，由于冷却水水质差，冷却器换热面结垢严重，换热效果差，冷却水回水温度升高。

(3)压缩空气母管未设疏放水点，若管内积水未及时排放，将影响压缩空气的品质。

(4)气动阀无法正常开启、关闭，阀门内部运动部件沾有污物，无法顺畅活动，压缩空气无法控制、设备工作异常。44.1

压缩空气系统设计优化储气罐容积的计算

考虑到热控专业仪用压缩空气对整个系统安全至关重要，根据《火力发电厂设计技术规程》中“当全部空气压缩机停用时，热工控制压缩空气系统的贮气罐的容量，应能维持不小于5min的

3

耗气量”规定，设置2个25m的仪用储气罐，以

3

式中V为储气罐容积，m;Q为压缩空气实33

际消耗量，m/min(取31m/min);t为储气罐的

最小容纳时间，min(取5min);P0为压缩空气系统安装所在地的海拔高度的大气压(取0.1MPa);P2为储气罐内气体的初始(高)压力点(取0.8MPa);P1为使气动执行机构动作的储气罐内气体的低压力

3

点(取0.6MPa)，代入上式，得到V=77.5m，因3

此需要增加1台30m的仪用储气罐。

4.2冷却水系统优化

针对冷却水管路，提出采用闭式循环冷却水

系统冷却，这样可以很好的保证冷却水水质，避免空压机排气温度高而导致频繁跳机。另一方面，空压机排气温度的降低，容纳的水分越少，吸附式干燥机的干燥负荷越低，从而使组合式干燥器的干燥效率得到提高。4.3

疏放水管道设计

常规火电厂压缩空气管道在母管上的低点安装1个截止阀，在机组正常运行时放水仍然会出现

(下转第60页)

满足储气罐内压力下降到0.6MPa过程可持续向仪

3

用气用户供气5min的要求。设置3个25m的储

气罐，作为平稳干灰输送用气气源用;设置1个

2014.12.25

第28卷Vol.%28总第112期

涡分离边界内流动强烈，利于燃料和空气混合。

3种结构径向旋流器的最小通流面积、喉部面积、以及筒的直径相同，所以根据式(6)计算得到的几何旋流数也是相同的，均为0.855。根据式(1)得到t=40mm、t=10mm与轴向弯曲3种结构在喉部中间面的旋流数依次为0.859、0.813、0.761。两种方法的`计算值较为接近。设计是多采用几何旋流数来设计旋流器的通流面积。虽然3种旋流器结构有所差异，但是影响旋流数大小的参数没有变化。通过改变结构，虽然减小了旋流数，但是回流区变化不大，其原因是否为几何旋流数没有发生变化，有待进一步研究。4

结语

e模型计算旋流燃烧器(1)通过SST和标准k-

流场并与实验结果对比，发现SST湍流模型计算结果与实验结果吻合较好。

(2)计算得到了不同结构下的旋流数沿轴向的变化，发现旋流器出口喉部截面旋流数与几何旋流数接近，有利于径向旋流器的设计。参考文献：

[1]林宇震，许全宏，刘高恩.燃气轮机燃烧室[M].国防工业

出版社，

[2]PhilTKing，HishamS.AlKabie，GordonE.Andrews，etal.

CFDPredictionofLowNOxRadialSwirlerswithCentralFuelInjection[C].ASMEpaperGT2009-60106

[3]BeerJM，ChigierNA.CombustionAerodynamics[M].London：

AppliedSciencePublishersLtd.1972

[4]AlkabieH.S.，AndrewsG.E.，etal.LeanLowNOxPrimaryZone

UsingRadialSwirlers[C].ASMEpaper88-GT-245

(上接第47页)

积水的情况，即放水不彻底。解决的方案之一是设置2个截止阀串联布置，两截止阀的间距约500mm，如图1。解决的方案之二是在压缩空气母管的低点处安装疏水阀，以保证管道内不积水

。

供系统状态及报警信号。空气后处理设备的集控纳入中控单元范围。5

结语

(1)通过对仪用储气罐容积的计算，重新配

3

置储气罐的数量及容量，需增加1台30m的仪用

储气罐。增加了储气量，从而提高了压缩空气系统运行的稳定性和可靠性。

(2)提出了对冷却水管道和疏放水管道的优化设计，进一步提高了全厂压缩空气系统运行的可靠性。

图1

疏水站的设置

(3)采用集中控制及智能自动化调节方式有助于压缩空气系统节能降耗。参考文献：

[1]温志华，聂云峰，杨行炳，等.2×350MW机组压缩空气系统

.电站系统工程，，26(2)的优化改造[J]

[2]秦文防，郑文敬，郑尊建，等.电厂压缩空气系统工艺改造

[J].电力科学与工程，，27(4)

[3]张莲莺.华能巢湖电厂全厂压缩空气系统优化火力发电厂压缩空气系统的设计优化[J].电力建设，

2010，31(4)

[4]DL5000-2000火力发电厂设计技术规程[S][5]GB50029-压缩空气站设计规程[S]

4.4调节系统节能措施

全厂空压机站实行智能化控制，设中央控制

系统的优化教学设计 篇5

建立了有、无弹性刚度支撑的液压/燃油管道系统,采用了动力优化的有限元分析方法,分析了在一个频率约束下以质量最轻为目标的管道系统,得出了管径、支撑刚度和固有频率的`定量关系,提出了防止管道系统强迫共振的方法,最终为管道系统的安全性指导和设计提供了理论依据.

作 者：智友海 史向平刘永寿 岳珠峰 ZHI You-hai SHI Xiang-ping LIU Yong-shou YUE Zhu-feng  作者单位：智友海,ZHI You-hai(徐州工程学院,数学与物理科学学院,江苏,徐州,221008;西北工业大学,力学与土木建筑学院,陕西,西安,710129)

史向平,SHI Xiang-ping(徐州工程学院,数学与物理科学学院,江苏,徐州,221008)

轮胎压路机充气系统优化设计 篇6

轮胎压路机充气系统优化设计

轮胎压路机需要根据不同压实工况频繁调整轮胎的气压.本文针对原系统气压调节不方便、空气过滤效果不佳、系统可靠性较低、低温时系统易冻坏的问题,对充气系统进行了优化设计,使系统具有了压力调节方便、自动排水、可低温使用等优点.

作 者：贾干 段乾坤 陈乐尧 刘凯 苏早 JIA Gan DUAN Qiankun CHEN Leyao LIU Kai SU Zao 作者单位：三一重工股份有限公司路机研究院刊 名：建设机械技术与管理英文刊名：CONSTRUCTION MACHINERY TECHNOLOGY & MANAGEMENT年，卷(期)：23(5)分类号：U4关键词：轮胎压路机 充气系统

系统的优化教学设计 篇7

回顾电信运营商固网计费系统的建设历程, 基本上都是由各区县计费系统逐步整合为本地网集中计费系统, 直至省集中计费系统。特别是省集中计费系统的设计和实施过程, 就是以统一的系统模型和处理过程涵盖本地的功能需求, 为满足各本地网的“客户化需求”而不断扩展程序的本地化处理架构的过程, 结果导致了版本混乱。因此, 系统建设的难度之大可想而知。而进入到系统维护阶段, 统一的业务推广但形式各异的本地化处理, 又继续成为系统对业务实现快速支撑的瓶颈。因此, 对于计费系统的设计和建设维护, 就必须“以客户化为中心”, 不断优化系统设计方法, 不断地在系统功能的扩展方面进行探索。

以客户化为中心扩展系统功能, 就必须加强系统的客户化业务处理能力。系统的客户化业务处理能力, 就是系统满足不同客户对业务的不同合理需求以及不同合理标准的能力, 是业务支撑系统需要具备的基本能力之一, 同时也是支持未来业务发展和业务扩展的重要系统要求。

参考目前系统建设的经验, 着眼于未来业务的发展方向, 我们发现, 在系统设计层面结合业务实际进行合理的系统架构和设计方法的优化, 可以明显提升系统的客户化业务处理能力。

2 优化设计模型

2.1 计费帐务处理过程的优化设计

为了能说明合理的优化系统设计可以提升系统客户化业务的处理能力, 我们以省级固网计费系统中的帐务处理过程为参考, 对其进行梳理和分析。

规范统一的帐务处理过程, 主要包括帐务初始化、周期性费用计算、代收费用处理、费用汇总、帐务级优惠、补退费处理、生成明细帐、综合帐等环节。通用业务流程如图1所示。

统一的帐务处理流程可以保证业务处理的规范性和准确性, 但在传统的系统实现过程中, 却往往为满足各本地网对于同一业务各异的合理需求, 要对帐务处理的每一个功能环节都进行二次开发, 并且不断对二次开发成果进行扩展, 因而严重制约了系统的建设进度和规范性, 并对业务的持续发展存在一定影响。由此我们可以了解, 传统的系统设计和实施过程并不能很好地满足客户的要求, 也就是说, 系统的客户化业务处理能力有待加强。

秉持“以客户化为中心”的思想, 为最大程度地满足各种本地化处理的需求, 并有利于后续业务的快速支撑和功能扩展, 在帐务处理流程设计层面, 我们将现有的业务功能处理节点进行扩展, 实现以预先处理、后续处理为补充环节的可扩展的帐务处理模型。其业务处理流程如图2所示。

(1) 预先处理, 以整理资料、处理特殊业务结构为重点, 可以分布在周期性费用处理、优惠处理等环节。

(2) 后续处理环节, 以排重和剔除资料、整合特殊业务结构输出结构为重点, 可以分布在周期性费用处理、生成明细帐、综合帐等环节。

经过了帐务处理流程的功能扩展, 优化了系统的设计架构, 从而既达到了统一业务处理流程的目的, 又可以很方便地对于不同的本地化需求进行数据层面的特殊处理。进而, 我们考虑可以对统一业务处理环节之间的预先处理和后续处理过程进行合理、规范的整合封装, 形成统一的预处理模块和后处理模块, 并与帐务处理调度控制相结合, 以形成一个较为完整的支持本地化业务扩展的帐务处理模型, 从而提升系统的客户化业务处理的能力。

2.2 客户化帐务处理模型的应用

带有预处理、后处理的帐务模块设计, 极大提高了帐务处理过程的灵活性, 同时也加强、扩展了各种特色业务的处理能力。

例如, 固网融合类产品业务是以多种主产品合并销售的形式向客户提供服务, 包括语音类产品、网络类产品及各种增值产品等, 在帐务处理时生成整体套餐费用的帐单, 套餐内各终端不再单独计费。系统实现时, 还需满足各本地网不同的套餐费用级别定义、套餐种类和套餐服务内容, 同时灵活地控制用户办理的资料形态, 以便更好地支撑融合产品的业务变更及更多类似产品的衍生推广。

实现融合业务的计费帐务处理, 除了要完全满足各本地网的需求, 还要兼顾整体业务形象的推广, 需要让客户真正地感知到融合产品的优越性。传统业务的实现往往以单一的帐务优惠为主要手段, 分层次设置优惠条件和优惠比例以满足不同类型客户的需求。但是, 客户帐单中名目繁多的优惠项目对于客户而言往往难以理解, 若是进行了帐单项目合并, 则客户对于什么费用优惠了多少钱又不能一目了然。鉴于此, 融合业务的实现首先要向客户明确地提供帐单费用条目, 所以就要对套餐费用进行整体合并, 不以费用优惠的模式进行处理, 而是以基础周期性费用的模式生成。其次, 考虑到用户灵活变更业务的需要, 要为客户保留融合业务套餐内原有各终端的有效周期性费用实例资料。另外, 各本地网资料各异的情况, 需要在进行融合业务实现的过程中支持本地化资料的特殊处理。基于以上分析, 可以合理利用帐务处理过程中的预处理、后处理模型, 结合帐务优惠费率的配置, 在周期性费用处理的环节直接生成融合业务的基本套餐费用, 并处理掉原有终端所产生的月租费用, 从而完成对融合类业务的帐务处理过程。

考虑了客户化业务处理过程的帐务处理模型, 保证了不同客户对于业务实现的不同需求, 提升了计费系统帐务处理的能力。因此, 对于融合了固话、手机 (小灵通) 、宽带的全业务融合产品, 系统只需要进行简单的业务参数配置, 就能够顺利地按照客户要求快速实现系统支撑。

2.3 结合实际优化设计模型

融合是当前计费系统建设的趋势和发展方向。鉴于此, 我们建设全业务的业务支撑系统就需全面分析统一业务需求中的本地化差异, 设计高效合理的业务处理模型, 以保证多样的业务处理方式和灵活的业务扩展能力。

经过对帐务处理模型的优化设计, 我们发现这种“客户化”的帐务处理模型体现了较合理的设计方法, 可以对其做进一步的分析, 以更大程度地提升系统的客户化业务处理能力。以帐务处理模型为基础, 将业务处理过程的某一个通用环节进行归纳提取。

如图3所示, 统一的业务处理功能节点, 实现了业务的主要功能, 而个性化的客户需求往往在设计阶段很难达到共性的归纳, 因此也就很难通过核心环节得以实现。进而在系统实施建设阶段, 会将不同类型的客户化对象和数据进行整合, 所以必须要对统一的功能环节进行较大的功能扩展, 短时间内的工作量较大, 快速支撑业务的能力因此受到了制约。所以, 我们考虑在统一处理环节之间, 设计类似于预处理或后处理的客户化业务处理节点, 以数据的优先整理或后续处理为补充, 根据需求将各异的业务数据规整为可以纳入统一环节的标准格式。

如图4所示, 客户化业务处理环节的设计, 虽然将原设计阶段的主要业务处理路径进行了拆分, 却完整保留了统一功能处理环节。在具体的系统实施阶段, 如果客户的需求较为统一, 则可以在需求确认后按照既定过程继续进行处理;如果需求较为繁琐, 则可以选择客户化业务环节进行处理, 然后再做后续的处理。在模型设计的过程中, 可以将共性的客户化业务处理环节进行合并设计, 适当地封装, 以规整的方式进行调用。如图5所示。

具备了客户化业务处理环节的设计, 我们就可以利用简单的配置信息, 快速地实现客户需求, 高效地进行业务功能扩展。配置信息的结构可以设计得较为通用, 以计费帐务处理过程为例, 可以将客户化业务处理环节的配置信息归纳如下表所示。

表1基本配置信息表, 表示在统一的业务处理环节内, 可以根据调度单位读取其对应的标志, 以判断哪些CITY具有本地化的配置信息。表2配置信息扩展表, 是根据表1的基本信息进行的客户化逻辑配置。

若某个CITY是标准化的处理流程, 没有本地化逻辑, 就不必在表1中进行数据配置, 直接跳出判断单元, 按照标准流程向下进行后续处理;若某个CITY具有本地化配置信息, 就进而读取表2所对应的扩展内容, 进行本地化业务处理逻辑的调用。同时将类似的客户化业务处理程序进行封装, 以统一的模式进行程序调度。例如, CITY-1在处理周期性费用之前, 按照优先级, 存在两条预处理的配置信息, 程序进而根据配置信息中的处理优先级、处理方式、本地化处理模块的名称, 读取统一程序包P_A, 并根据程序包内的定义, 依次调用pc程序PRO_LOCAL_A和存储过程PRO_LOCAL_B进行本地化的数据处理, 以实现较为特殊的业务需求。

3 结束语

通过具体的模型分析, 可以看到以配置信息触发客户化业务的处理过程, 是在系统设计层面提升系统客户化业务处理能力的一种切实可行的方法。在面对新的复杂业务需求时, 系统的核心程序无须进行大幅度的结构调整和代码修改, 只要在外挂的逻辑单元中进行业务逻辑扩展, 同时扩展对应的配置信息, 并管理好优先顺序, 就能在最短时间内快速支撑客户的本地化需求。将同样属性的配置信息进行封装, 统一在业务处理调度的过程中进行管理, 就能更规范地规整业务调度过程, 提高逻辑的运行效率。若系统内的各个子系统都具有客户化业务处理的共性特征, 就可以将此设计模型形成构件化的产品, 提高其复用性, 在更合理地规整业务逻辑、更高效地进行业务支撑的同时显著降低代码数量, 提高代码的执行效率。所以, 具有了客户化业务处理模型设计, 系统的客户化业务支撑能力和扩展能力就会得到大幅度的提升。

当然, 所配置的逻辑单元越多, 整个业务处理过程的效率就会降低, 程序的版本控制也就越加困难。所以, 在考虑系统优化设计以提升客户化业务处理能力的同时, 也要加强对需求的统一管理, 更合理地进行需求整合, 才能更好地提高系统运行效率, 全面提升系统的业务支撑能力。

“以客户为中心”始终是我们在系统建设和业务支撑方面要坚持的设计理念。利用业已成型的客户化业务处理模型来提升系统的业务支撑能力, 是我们要持续思考和探索的方向。

参考文献

[1]张世富, 邢军.集中计费帐务系统建设的研究, 信息通信技术, 2009 (1)

语文教学在系统优化运行中的管见 篇8

关键词：兴趣理解 传递 练兵探讨

一、启兴引入情境，自学理解

这是通过课前导语开启学生兴趣，化作者之情为读者之情，尽快把学生引入课文情境训练语感的阶段。

古语云：“旱斯具舟，热斯具裘。”是说天旱时就准备天涝时要用的船，天热时就准备天冷时要穿的棉衣。语文教学是一门综合艺术，在开讲之前，如何精心设计突破口，起到“好的开头等于成功一半”的效用，就需教师早作准备，探讨“引人情境”的妙法。过去我曾模仿郑二中的方法，课前让学生闭目端坐，效达摩“面壁神悟”，后来又采纳魏书生之法，课前让学生练气功，但这些方法并不能挑起学生的兴奋神经。为了变学生的被动为主动，我采用“浅”知识，“深”运用的方法，把生动的、浅易的故事、笑话、警语、歌词等引进课堂，使课堂教学的前五分钟，成为兴趣学习时间。学生有了兴趣，求知之门顿开，沉重的思想包袱放下了，就用心学习了。

二、辅导破关通节，传递信息

这是通过教师的信息点拨，使学生识记重点难点和布局谋篇匠心的阶段。

俗话说：“一窍千斤”，教师引导之妙，在于开学生心中之“窍”。在辅导传递过程中，教师恰当“点拨”，能使学生的思维活动顺理、循序地破关通节，掌握要领。在这方面，我首先要求学生“活画龙”，明确学习目标，指导学生寻找规律，使学生课堂学习有的放矢，有章可循。大凡文章都熔体裁特点、结构形式、表现手法、语言个性、标点符号、语法修辞为一炉，有共性，学生可在教师传递信息之后，根据自己已有的知识，像庖丁解牛一样，找到穿针引线的“关”和“节”，把不同体裁的文章，解成不同形式的小块，然后再比葫芦画瓢，归纳合并，理出层次，挖掘出深刻的思想内涵。学生画龙之后，教师巧点睛，要“点”的是这特殊(凡本文所备、它文不备的就是特殊之处)之情。

三、练兵探讨精髓、反馈矫正

这是通过练兵、反馈矫正、解决疑难问题，发展学生的智力、培养应试能力。

爱因斯坦说过：“成功的学习应该把那种寻致深邃知识的东西筛选出来，而把许多堵塞思路并偏离主要目标的东西撇开不管”。我在语文教学中就以此为原则，当破关通节掌握要领之后，就把课堂练兵作为主要目标，让学生探讨精髓，“少讲析、多练兵”，把信息反馈回来。

（一）以读代讲，读中求真。现行语文教材是处处珠语、处处生辉的，只有多读，才能晓真谛、握重点、见精髓。妙笔生花的语言文字要背诵，如《晋祠》的“山树水”要熟读成诵。感情强烈的语言文字要朗读，如《最后一次讲演》化作者之情为读者之情；刻画人物个性的语言文字要演读。如《陈毅市长》当众表演，以达到“读书百遍，其意自见”的目的。

（二）以练代讲，练中取胜。“三天不读口生，三天不练手生”，字、词、句、篇、语法修辞等语文常识、应试知识，只有经常练习，才能烂熟于心。语文知识无穷无尽，只要动动手，收获到处有。教《孔乙己》我设计了五大项三十细项的练习题：汉字正音注释的基础练习、人物形象分析的填空练习、写法特色区别的选择练习、分析单句复句的语法练习、精要语段分析的综合练习等。让学生尽情尽意地动脑、动口、动手，进行知识反馈，摆脱满堂填鸭，教师再也不是把食品卖出去，就算了事的食品厂推销员，而是一个考虑学生胃口和体质的保育员。

（三）讲练结合，课内丰收。“学贵精而不贵博，得知十件而不到地，不如得知一件却到地也。”一篇文章不管内容多么丰富，都不必面面俱到去讲，学生通过读、练尚未挖掘出来的东西，可由教师帮助挖掘。如《我的叔叔于勒》，学生一读便知文章是揭露资本主义社会人与人之间赤裸裸的金钱关系的。但小儿若瑟夫有一句话却与思想内容大相径庭，学生不易理解用意，我干脆变反馈为传递说，这句话除了表达对于勒的同情之外，主要是写对父母拒不认亲作法的不满。他还念及骨肉之情，想以此说明年轻一代涉足社会不深，心灵还比较纯真，没有被资本主义社会的金钱关系所腐蚀，这是法国人的希望和良心之所在。这样指导之后，再设计成练习题，让学生“有意识记”，这种讲与练的调节过程就是开启思维闸门、点燃智慧火花的过程。

少讲析、多练兵，是我的教学观点，如果轻视这一观点，以讲解者的身份出现，上课不停地讲，就是喉咙生烟、脑门冒汗，也不一定有好效果，甚至會出现较大的盲目性：讲得艰深，学生如坠云雾；讲得肤浅，学生如同嚼蜡；讲得繁琐，学生昏昏欲睡；讲得简括，学生囫囵吞枣。所以，我采用情感陶冶与目标调节结合的方法，使知识的传递与接收像计算机的数学输入与输出一样，自然而省力。

四、综合延伸、迁移、深化、升华

这是经过启兴、辅导、练兵，进而向自我开发、再生创造阶段过渡。这一阶段是借助已获知识和能力，进行创造思维的训练。

“跬步不休，跛鳖千里，累土不辍，丘山崇成。”学生读书之后，获得了不少理性知识，为了化知识为能力，就需要继续练笔、异中求同、同中求异、综合归纳、再生创造。