時間：2022-10-14 02:44:20
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇設備設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
為保證設備設計在核電項目管理中有效實施，實現項目管理目標的最優化，在設備設計管理策劃過程中要堅持針對性、全局性、程序性的原則。
1.1針對性核電工程項目相比其他行業的工程項目，具有如下特點：①對核安全和核質量的特殊要求；②具有高技術特點的接口眾多的系統工程；③資金強度大、建設周期長（一般需5～7年）[2]。因此，進行設備設計管理策劃時必須根據具體核電項目的特點，集合外部環境條件，制定針對性的方案措施，才能合理制定符合具體項目的設備設計策劃。一般在進行核電廠核島設備設計策劃時如下因素需予以考慮：①具體核電項目的合同形式；②核電廠設計承包形式（總包院或總體院）；③長周期設備供應合同采購計劃；④核電工程建造周期（包括第一罐混凝土FCD時間點）；⑤具體核電工程的廠址條件；⑥核安全當局審評問題；⑦核電項目的設備國產化率。
1.2全局性設備設計涉及物項分級、標準規范選取、接口管理、分析管理、審查管理、變更管理、資質許可管理等諸多內容。以接口管理為例，設備設計在核電設計院內部與總體、工藝、水、電、氣、土建、焊接、探傷、應力分析等專業均有功能接口和實體接口，在外部則與設備采購、制造、運輸、安裝、調試也有接口關系。因此，在進行設備設計管理策劃時需要將整個核電項目涉及的所有管理要素作為一個有機整體，理順各要素之間的相互促進和相互制約的關系，要有全局意識，這對項目管理成功與否至關重要。
1.3程序性設備設計管理策劃需要對整個過程進行考慮，制定合理可行的管理程序是確保設備設計活動順利實施的關鍵和保證。管理程序是質保體系的一個重要組成部分，設備設計活動必須在程序規定的要求下開展設計與管理工作，這樣才能保證核電廠核島設備設計活動是有章可循的。結合S院在核電項目中設備設計管理實踐，設備設計管理策劃確定需要編制的管理程序文件見表1。
2設備設計管理策劃的主要內容
核電項目的設備設計管理策劃可以是獨立成文的設備設計策劃書，也可在項目的設計策劃中體現。但針對核電廠核島設備設計的特點，設備設計策劃書除了包括項目概況基礎信息（例：工程項目合同依據、廠址情況、項目名稱等）外，一般應包括如下內容：
2.1設計質量管理設備設計過程中的設計質量管理是設計策劃的組成部分。應把質量目標和質量控制的要求具體化，應覆蓋設計策劃的各個方面，并提出措施，以便在設計過程中組織實施，保證設計質量。對于有設計質量保證大綱的項目，質量目標和質量控制要求可在核電項目的質保大綱中予以明確。
2.2確定組織機構項目（設計）經理應根據項目范圍或規模明確項目組織機構和人力資源配備，主要涉及到項目的各部門構成、職能設置和權責關系等。以S院為例，按需從項目管理至專業技術人員進行分層明確，通過合理配置達到人力需求與配置的最優化。例如：①項目管理和技術領導崗位；②專業所（部門）負責人、專業負責人、設備主設人；③編制、校核、審核人員。
2.3確定設計原則核電廠核島設備設計原則可結合項目的安全性、經濟性、先進性，以及業主的要求等合理確定設計原則，一般而言，核電廠核島設備設計應考慮的主要設計原則包括：①遵守中國核電法規（如國務院第500號令、HAF601等）；②遵守強制執行的國家標準，以國外核電先進國家的規范標準作為補充；③滿足先進輕水堆用戶要求（URD）；④采用成熟設計，逐步提高設備國產化率；⑤采用模塊化設計，縮短建造周期（針對非能動核電項目）；⑥相比某參考核電廠，適當提高安全性和經濟性。
2.4設計階段劃分核電廠核島設備設計階段一般分為方案設計(概念設計)、初步設計和施工設計。根據設備的重要性和成熟度，一般按如下原則進行階段設計范圍的確定：①核工程中的核安全級設備，輔助系統中的主要設備通常采用三段設計方法，但對于在以往項目中使用過成熟技術，可以根據重要性和復雜程度酌情考慮采用二段設計方法。②不屬于以上設備設計的其它機械設備、工具、吊具等可采用二段設計方法，即方案設計（或技術設計）、施工設計。在各設計階段設備設計策劃需要完成的主要設計文件見表2。
2.5設備設計計劃設備設計計劃的編制一般需結合核電項目設計合同談判，深入理解和把握設計合同和二級進度計劃的要求，對合同范圍內的設備設計工作進行合理的工作包分解，配置相應的活動和邏輯關系，最終編制合理可行的設備設計三級進度計劃。項目（設計）經理可以根據設計工作范圍、項目負責程度、項目生命周期對進度計劃開展合并、拆分、分步等操作措施。
2.6設計過程控制必須制定措施對設計過程進行控制，設計過程控制策劃內容一般包括：①設計輸入；②設計接口；③設計分析；④設計驗證；⑤設計輸出；⑥設計變更；⑦設計確認。這些策劃必須遵循HAF003《核電廠質量保證安全規定》“設計控制”章節的相關要求。
2.7設計文件控制通過對文件的編制、校對、審核、批準、發放、變更等進行控制，確保參與活動的人員能夠了解并使用正確合適的文件。文件控制措施制定時需考慮：①文件由合格人員按規定格式進行編制；②按程序進行校審，保證文件的技術合適性和實際可操作性；③由程序規定的人員進行批準；④文件控制部門建立文件分發清單，定期公布已分發的文件清單；⑤文件的修訂情況必須及時通知所有的有關單位和人員。
2.8許可資質管理對于核電項目中涉及核安全設備，應根據HAF601《民用核安全設備設計制造安裝和無損檢驗監督管理規定》的要求，履行核安全設備設計活動的報告備案，按照監督計劃在核安全設備監管部門實施監督檢查前應做好接受監督檢查的準備，針對監督檢查中提出的問題及時制定并落實相應的整改措施。
2.9設計服務管理根據合同或協議所規定的內容，策劃設計服務工作的主要內容（例：設計交底、技術澄清、工程變更申請、不符合項審查等）、主要流程和實施途徑，包括設計院向設備制造廠派駐專業人員以及建立設計現場經理部等，以確保設計服務工作的范圍、進度和質量符合合同的要求。
3結語
關鍵詞：化工生產設備;設計;安全問題;腐蝕問題;探究
中圖分類號： TQ053.3 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）30-182-2
0 引言
近年來，我國化工生產行業發展較快，化工生產在滿足人們需求的同時，也使得人們對于它的要求越來越高。因此，提高化工生產水平是關鍵所在，而化工生產水平很大程度上受化工生產設備所影響。設備是企業生產的核心所在，對于化工企業更是如此，由于化工生產中會有很多的強酸強堿以及腐蝕性的物質，因而其對設備的要求相比于其他生產更加嚴格。因此，相關化工設備設計人員在對化工設備設計時，要綜合考慮安全、環保等多方面因素，更好地保證化工生產環節的順利進行，從而促進我國化工行業的進一步穩定、高效的發展。
1 化工設備設計需要注意的安全問題
安全對于企業生產來說是前提，更是關鍵，在化工生產中亦不例外，安全問題是化工設備設計需要注意的首要問題。目前很多的化工廠出現了較為嚴重的爆炸事故，追其原因，很多都是化工設備設計過程出現問題，從而造成的悲劇。由此可見，化工設備設計中的安全問題是多么重要，化工設備設計不合理不僅制約了化工企業的生產和發展，而且會給人員的安全構成威脅。因此，在化工設備設計中要優先考慮其安全問題，主要從以下三方面考慮。
第一，化工生產工作中存在的安全隱患比較多，所以在化工設備設計中一定要注意設計結構的合理性，所有承壓部件的焊縫必須要采用全焊透的焊縫結構型式。
第二，化工生產過程會伴隨著大量的化學反應，這些化學反應很多都是未知的，在反應過程中，由于環境因素以及其他各方面因素很有可能導致反應發生劇變，使得反應容器受損，嚴重的甚至發生爆炸。因此，對于反應器的設計要全面、綜合的考慮到各方面因素，以防止反應劇變所造成的安全事故。
第三，化工生產中還會伴隨著大量有毒有害氣體生成，這些有毒氣體一旦逸散到空氣中，會給生產人員生命健康造成威脅，嚴重的甚至導致死亡。因此，在對化工設備設計生產時，要嚴格對其氣密性進行控制，防止在化工生產過程中化學反應所產生的有毒有害氣體逸散到空氣中，保證物料生產安全性的同時，使人員生命健康也得到保障。總之，在化工設備設計生產過程中，安全問題事關重要，它關乎著化工企業的發展和人員的生命健康。因而，在設計時要將安全問題放在第一位，還要要綜合考慮可能發生的一切嚴重后果，嚴格注意化工設備設計中的細節問題，從而保障化工設備在生產過程中的安全與高效。
2 化工設備設計需要注意的腐蝕問題
腐蝕問題是化工設備設計時需要注意的核心問題，由于化工生產過程伴隨著大量強酸強堿以及腐蝕性的物質生成，使得設備會受到嚴重的腐蝕，導致設備出現損壞，從而造成一系列不可預知的后果，給企業造成嚴重損失的同時，也給人員生命安全構成威脅。因此，筆者從以下幾方面詳細論述化工設備設計需要注意的腐蝕問題。
2.1 化工設備腐蝕的分類
化工設備種類較多，受到腐蝕的情況也各不相同，按照不同的分類標準，可以將其分為以下幾類。
第一，按腐蝕面積對化工設備進行分類，可將其分為局部腐蝕和全面腐蝕兩類。局部腐蝕是指設備的其中一部分受到腐蝕，例如縫隙、小孔等;而全面腐蝕是指設備整體遭到腐蝕，這一情況相對較為嚴重，對設備影響較大，不加以控制會出現嚴重的后果。
第二，按腐蝕材質進行分類，可將其分為金屬腐蝕和非金屬腐蝕兩類。金屬腐蝕按腐蝕類型進行分類，又可分為物理腐蝕、化學腐蝕和電化學腐蝕三類，其中電化學腐蝕是最為嚴重的一類，對設備的危害也最嚴重，而物理腐蝕和化學腐蝕相對較弱。
2.2 化工設備受到腐蝕的原因分析
2.2.1 內部原因
一些化工設備在設計中沒有按照規定的要求進行制作，導致其質量出現嚴重的問題，設備抗腐蝕能力也相對較低，這使得化工設備在后期的化工生產中很容易就受到一些化學物質的腐蝕，從而受到損壞。另外，化工設備的抗腐蝕能力還與其外部形狀和內部構造有關，一旦設備設計中忽略了這一要素，必然導致化工設備腐蝕現象的發生。
2.2.2 外部原因
本文主要分析三種常見的金屬腐蝕發生的原因。
第一，電化學腐蝕。它是化工設備腐蝕中最為嚴重的一類腐蝕，由于化工生產過程會伴隨大量的酸堿物生成，使得環境中也出現這些酸堿物質，這些酸堿物質在環境中很容易形成電解質溶液，進而與金屬設備形成原電池，導致金屬設備發生電極反應受到腐蝕，這類腐蝕現象十分嚴重，會對設備造成嚴重的影響;
第二，化學腐蝕。僅次于電化學腐蝕的是化學腐蝕，它是由于金屬設備直接與環境中的酸堿等物質發生化學反應而出現的腐蝕現象，這類腐蝕相對較弱;
第三，物理腐蝕。物理腐蝕是由于設備運行生產過程中受到摩擦、碰撞等物理因素而發生的設備損壞、腐蝕的現象，這一類腐蝕比較容易控制，對設備的損壞程度較小。
2.3 化工設備發生腐蝕的危害
化工生產中一旦設備受到腐蝕，必然會導致其生產能力受到影響，嚴重的甚至直接導致設備損壞，無法繼續使用，這就給生產過程造成嚴重的困擾，大幅度降低了化工企業的經濟效益，同時也給設備后期維修工作造成巨大壓力。因此，在化工設備的設計中對于防腐能力的考慮十分關鍵，對于化工生產環節的順利進行起到重要的促進作用。
2.4 化工設備的防腐蝕設計
化工設備中的防腐蝕設計要求要按照以下兩個方面進行。
第一，選材設計。在對化工設備進行選材時，要選擇抗腐蝕能力強的材料，這對于設備后期的生產十分關鍵。目前，很多企業在設計化工設備時為了減小成本，選擇一些抗腐蝕能力較差的材料進行生產，這使得生產出來的設備在后期運行和生產中很容易受到腐蝕，從而給生產廠家造成更加嚴重的損失。因此，在選材上要優先選擇抗腐蝕能力強的材料。
第二，結構設計。在對化工設備進行外形設計時，要對其結構進行嚴格要求，盡量避免接縫情況的發生，因為接縫越多其抗腐蝕能力越差，在后期生產中越容易受到腐蝕。
3 化工設備設計需要注意的環境生態問題
化工設備設計中還要注意環境生態問題，在化工設備設計中，安全問題是首要問題，腐蝕問題是核心問題，而環境生態問題則是根本問題，它是時代要求下的一種可持續發展的理念，需要貫穿到整個化工生產當中。化工生產在滿足人類需求的同時，也對人類生存的家園造成破壞，化工生產過程中廢氣、廢液的生成對于環境造成嚴重的污染，制約了可持續發展理念的深入和落實。因此，在化工設備設計中，要將環境生態問題考慮在內，以可持續發展作為設計理念，從而對化工設備進行設計生產，以保證資源的有效利用，從而實現綠色生產。另外，還要對化工設備設計人員進行綠色生態文化教育，給他們灌注“節約資源，保護環境”的生態理念，使其以這種可持續的生態理念去進行化工設備的設計和開發，從而更好地讓設備在化工生產中體現出綠色生產的價值。
4 結束語
綜上所述，化工設備對于化工企業的生產來說至關重要，化工設備設計在一定程度上決定著化工生產過程能否順利進行。因此，對于化工設備的設計一定到科學、合理，要綜合考慮安全問題、腐蝕問題以及環境生態問題，使得化工設備在實際生產中不會存在安全隱患，而且達到綠色生產的理念。只有化工設備設計中全面考慮到了以上三點問題，才能確保化工生產環節的順利進行，保證企業取得良好經濟效益的同時，也在一定程度上推動化工企業的長久、穩定、健康的發展。
參 考 文 獻
機械設備的設計研發工作是企業創新工作的一個重要組成部分，無論是新產品的制造，還是新技術的實施，都要有新的機械設備的支持。使機械設備的設計研發工作科學，合理，規范地展開，促進技術創新整體水平的提高，因此，很有必要對機械設備設計研發的過程展開討論，由于在國民經濟中，產品生產類設備占有很大比重，本文的討論就主要針對此類機械設備的設計研發工作。
2機械設計的過程
2.1機械設備設計研發的目的
機械設備設計研發的目的歸納起來講，就是根據用途和實際需要，設計研發出能有效地實現一種或多種功能的機械裝備，滿足社會的需求。
2.2機械設備設計研發的基本步驟
一般來說，機械設備設計研發應按如下步驟進行：
2.2.1需求申請：機械設備的設計研發，首先必須有需求，由需求者提出申請。
2.2.2需求的確認：機械設備的需求申請必須由主管部門或領導確認并批準。
2.2.3設計研發任務書的下達：機械設備的需求申請被確認批準后，必須將需求申請中的具體要求細化成設計研發任務的內容和要求，使設計研發者明確任務及目標，便于組織實施，并將任務書下達到承擔任務的部門。
2.2.4組建設計研發項目組：承擔設計研發任務的部門收到設計研發任務書后，應根據任務書的內容、要求，選配適當的各類專業人員，組成設計研發項目組，并明確項目組成員的各自責任。
2.2.5初步確定方案：設計研發項目組根據設計任務書，組織對設計研發方案的討論，并形成最初的設計方案。如果是大型或成套的機械設備，應先進行小樣機或關鍵功能部件的方案設計。
2.2.6方案草圖的設計（形成總圖及部分主要部件圖）：根據初步擬定的方案，有關人員進行相關部分的草圖設計。
2.2.7設計方案草圖的評審：設計草圖完成后，項目組應再次組織相關人員對設計方案展開評審，對方案的關鍵環節和主要部分的合理性進行深入研討，并綜合各方面的建議和意見，形成修改方案。
2.2.8方案修改、正式設計：根據修改方案，對原設計方案進行修正，并開展正式設計。
2.2.9圖紙審核、批準：設計完成后，由相關人員進行審核，經領導批準后正式出圖。
2.2.10交付加工制造：圖紙設計完成后，交付加工單位加工制造之前，要與加工制造單位針對圖紙做深入溝通，對圖紙上的一些疑問進行磋商，確保加工制造單位對設計思路和要求有較清楚的認識，并且便于施工。
2.2.11跟蹤加工制造過程：圖紙交付加工后，設計人員應與加工制造單位保持經常性的溝通，及時了解加工進度及遇到的問題，除了對出現的問題做出及時反應外，還應對問題做好詳細記錄，以備今后查閱和參考。
2.2.12機械設備的驗收：機械設備加工制造完成后，設計人員應到加工制造單位進行設備驗收，盡可能讓機械設備進行連續試運轉，觀察其運行動作和可靠性是否達到設計要求，發現問題要求加工制造單位及時糾正。驗收合格后，方能允許發貨，以避免設備到達安裝場地后發現問題難以處理。
2.2.13機械設備的安裝、調試：機械設備到達安裝現場后，設計人員應親臨現場，對設備安裝、調試的全過程進行監控、跟蹤和技術指導，這一時期的工作對于設計人員來說既很重要也非常必要。可以說，安裝、調試階段的工作質量，對機械設備的最終使用效果起著極為重要的作用。
2.2.14試產鑒定：機械設備安裝、調試完成后，設計人員與生產管理人員共同組織機械設備的試產，并對其使用效果進行評價和鑒定。如果達到使用要求，交付使用;如未達到要求，需找到原因，采取措施，修正調試后再行試產，直至滿足要求。如果是小樣機或關鍵部件的研制，此步驟完成后，應當對此前的整個過程進行認真總結，并提出中試設備的改進設計方案，進入新一輪中試設備的研制。如果有必要，也可再進行一輪樣機及關鍵部件研制試驗。
2.2.15交付使用：機械設備試產達標后，設計人員必須整理出機械設備操作、工藝、維護的相關圖紙和資料交付使用部門，并對機械設備的使用、操作人員進行必要的培訓，在此基礎上，機械設備才能正式交付使用。
3設計研發的方法及需要注意的問題
在上述設計研發程序的執行過程中，每個階段都有自己的工作重點，都應正確把握方法，確保設計研發取得良好的效果。在整個過程別要注意系統性、科學性和合理性。
3.1研制階段的工作方法及需要注意的問題
研制階段是設計方案實現的基礎階段，機械設備制造質量的高低，直接影響到能否取得設計的預期效果，甚至影響到設備能否正常使用。在此階段，除了制造加工的承擔單位應當注意嚴格按照圖紙設計要求合理安排制造工藝外，還應當加強設計者與制造者之間的溝通。設計者應積極、主動地經常關心制造過程的情況，與制造者共同商討合理的加工工藝方法，并虛心聽取制造現場技術人員及工人的意見和建議，及時對零件結構、加工精度等做適當的調整。切不可認為：制造加工只是制造加工單位的事，與設計者無關;能否按圖紙設計要求進行加工，也都是制造加工者自己的事。機械設備的設計者應當知道，對于制造能力、加工手段和加工工藝，制造加工單位最有發言權，他們的許多意見和建議，甚至判斷，是很有價值的，有時是決定性的。
關鍵詞：機械設備；設計；問題
1 前言
機械設備的設計研發工作是企業創新工作的一個重要組成部分，無論是新產品的制造，還是新技術的實施，都要有新的機械設備的支持。使機械設備的設計研發工作科學，合理，規范地展開，促進技術創新整體水平的提高，因此，很有必要對機械設備設計研發的過程展開討論，由于在國民經濟中，產品生產類設備占有很大比重，本文的討論就主要針對此類機械設備的設計研發工作。
2 機械設計的過程
2.1 機械設備設計研發的目的
機械設備設計研發的目的歸納起來講，就是根據用途和實際需要，設計研發出能有效地實現一種或多種功能的機械裝備，滿足社會的需求。
2.2 機械設備設計研發的基本步驟
一般來說，機械設備設計研發應按如下步驟進行：
2.2.1 需求申機械設備的設計研發，首先必須有需求，由需求者提出申請。
2.2.2 需求的確認：機械設備的需求申請必須由主管部門或領導確認并批準。
2.2.3設計研發任務書的下達：機械設備的需求申請被確認批準后，必須將需求申請中的具體要求細化成設計研發任務的內容和要求，使設計研發者明確任務及目標，便于組織實施，并將任務書下達到承擔任務的部門。
2.2.4組建設計研發項目組：承擔設計研發任務的部門收到設計研發任務書后，應根據任務書的內容、要求，選配適當的各類專業人員，組成設計研發項目組，并明確項目組成員的各自責任。
2.2.5初步確定方案：設計研發項目組根據設計任務書，組織對設計研發方案的討論，并形成最初的設計方案。如果是大型或成套的機械設備，應先進行小樣機或關鍵功能部件的方案設計。
2.2.6方案草圖的設計（形成總圖及部分主要部件圖）：根據初步擬定的方案，有關人員進行相關部分的草圖設計。
2.2.7設計方案草圖的評審：設計草圖完成后，項目組應再次組織相關人員對設計方案展開評審，對方案的關鍵環節和主要部分的合理性進行深入研討，并綜合各方面的建議和意見，形成修改方案。
2.2.8方案修改、正式設計：根據修改方案，對原設計方案進行修正，并開展正式設計。
2.2.9圖紙審核、批準：設計完成后，由相關人員進行審核，經領導批準后正式出圖。
2.2.10交付加工制造：圖紙設計完成后，交付加工單位加工制造之前，要與加工制造單位針對圖紙做深入溝通，對圖紙上的一些疑問進行磋商，確保加工制造單位對設計思路和要求有較清楚的認識，并且便于施工。
2.2.11跟蹤加工制造過程：圖紙交付加工后，設計人員應與加工制造單位保持經常性的溝通，及時了解加工進度及遇到的問題，除了對出現的問題做出及時反應外，還應對問題做好詳細記錄，以備今后查閱和參考。
2.2.12機械設備的驗收：機械設備加工制造完成后，設計人員應到加工制造單位進行設備驗收，盡可能讓機械設備進行連續試運轉，觀察其運行動作和可靠性是否達到設計要求，發現問題要求加工制造單位及時糾正。驗收合格后，方能允許發貨，以避免設備到達安裝場地后發現問題難以處理。
2.2.13機械設備的安裝、調試：機械設備到達安裝現場后，設計人員應親臨現場，對設備安裝、調試的全過程進行監控、跟蹤和技術指導，這一時期的工作對于設計人員來說既很重要也非常必要。可以說，安裝、調試階段的工作質量，對機械設備的最終使用效果起著極為重要的作用。
2.2.14試產鑒定：機械設備安裝、調試完成后，設計人員與生產管理人員共同組織機械設備的試產，并對其使用效果進行評價和鑒定。如果達到使用要求，交付使用;如未達到要求，需找到原因，采取措施，修正調試后再行試產，直至滿足要求。如果是小樣機或關鍵部件的研制，此步驟完成后，應當對此前的整個過程進行認真總結，并提出中試設備的改進設計方案，進入新一輪中試設備的研制。如果有必要，也可再進行一輪樣機及關鍵部件研制試驗。
2.2.15交付使用：機械設備試產達標后，設計人員必須整理出機械設備操作、工藝、維護的相關圖紙和資料交付使用部門，并對機械設備的使用、操作人員進行必要的培訓，在此基礎上，機械設備才能正式交付使用。
3 設計研發的方法及需要注意的問題
在上述設計研發程序的執行過程中，每個階段都有自己的工作重點，都應正確把握方法，確保設計研發取得良好的效果。在整個過程別要注意系統性、科學性和合理性。
3.1 研制階段的工作方法及需要注意的問題
研制階段是設計方案實現的基礎階段，機械設備
制造質量的高低，直接影響到能否取得設計的預期效果，甚至影響到設備能否正常使用。在此階段，除了制造加工的承擔單位應當注意嚴格按照圖紙設計要求合理安排制造工藝外，還應當加強設計者與制造者之間的溝通。設計者應積極、主動地經常關心制造過程的情況，與制造者共同商討合理的加工工藝方法，并虛心聽取制造現場技術人員及工人的意見和建議，及時對零件結構、加工精度等做適當的調整。切不可認為：制造加工只是制造加工單位的事，與設計者無關;能否按圖紙設計要求進行加工，也都是制造加工者自己的事。機械設備的設計者應當知道，對于制造能力、加工手段和加工工藝，制造加工單位最有發言權，他們的許多意見和建議，甚至判斷，是很有價值的，有時是決定性的。
3.2 安裝調試使用階段的工作方法及需要注意的問題
將用戶放在第一位
在動態環境中，教學設計師需要從用戶的角度看待設計。當我們把用戶放在第一位時，應該由用戶的需求來驅動設計過程，包括以下轉變：
?教學設計流程從“以產品為核心”轉變到“以學員為中心”。重點不再是開發產品本身，而是要使產品切實滿足用戶需求。
?該流程從瀑布式（垂直而下的分析、設計、搭建、測試、評估等環節）轉變為迭代式（敏捷開發方式，制作原型，快速測試，迅速發現不足之后立刻改進，再進行新的迭代）。
?組織一支跨部門的協作團隊，而不是啟用傳統的個人設計師。
?與其讓需求驅動原型開發，不如讓快速開發出來的原型來幫助需求出現和進化。
開發有效的視覺語言
許多公司都意識到強大的視覺語言的重要性，并且做了很多工作來開發屬于自己的可立即識別的視覺元素。例如谷歌的材料設計（Material Design），蘋果的接口設計（Interface Design），以及IBM的視覺設計語言（Visual Design Language）等。
一個設計優良的學習體驗包括基本的教材，也包括了一些組織、引導、激勵學習過程的圖形元素。這種視覺語言有助于將多媒體元素和互動界面組件相融合，進一步說明和強調已經解釋過的內容，同時推動協作與監控流程。
優秀的教學設計會采用系統化的方式來運用圖形元素。其基礎組成部分包括顏色、形狀、字體等。每一個圖形元素都有自己的“職責”――強化重點，組織主題，幫助用戶進步。
正確使用科技
【關鍵詞】煤礦污水處理站；自動控制設備；
1 自動控制系統組成及控制設備
1.1 自動控制系統組成
PLC控制部分包括： PLC 模塊、控制系統電源、各種在線檢測儀表或傳感器、系統交換機、分站、工業控制計算機等，是生活污水處理站自動控制系統核心； 電纜部分包括： 動力電纜、控制電纜、通訊電纜，自動控制系統靠電纜來傳輸電源、各種開關量、模擬量信號及系統通訊。
1.2 設備配置及選型
煤礦污水處理站的自動控制設備設計時，設備選型既要考慮設備性能、又要考慮設備造價，同時要考慮生活污水處理站潮濕的環境，在滿足環境要求的前提下，盡量選擇性價比高的產品。動力配電柜： 考慮動力配電柜設在配電室內，對環境無特殊要求，設計選用使用非常成熟的 GGD 配電柜，其特點是造價低、可靈活選擇主電路方案，與MNS 抽屜柜相比，造價可降低 15% ～ 20% 。柜內塑殼斷路器、接觸器、馬達保護器等主要元器件均選用國產知名品牌，確保整個系統供電的可靠性。控制部分設備： ①PLC ( 可編程控制器) 。目前市場上 PLC 品牌比較多，本工程在設計選型時，根據使用環境、控制要求、投資概算、設備性價比、售后服務等因素，結合煤礦已有部分單體工程PLC 使用情況，選擇了羅克韋爾公司的 1756 型 PLC模塊，該產品具有良好的實時性、抗干擾性、擴展性以及與其它產品的兼容性。②控制系統電源。控制系統電源設置在 PLC 控制柜內， 220 V 電源由動力配電柜引來。本工程中大部分在線檢測儀表或傳感器采用 220 V 電源供電，因此設置多回路儀表或傳感器供電電源。控制系統電源所選元器件均按常規選擇，無特殊要求，所以設計時只給出了訂貨所需技術參數； ③在線檢測儀表或傳感器。煤礦生活污水處理站需要檢測的參數比較多，生活污水處理站內環境潮濕、局部場所存在有腐蝕性液體、氣體，因此，所選產品必須具有防水、防腐功能。本工程設計選用上海 E + H 公司產品； ④工業控制計算機( 上位機) 。本工程設計兩臺 IPC610L 工業控制計算機，采用雙機熱備型式，由 UPS 電源供電；配置 SyncMaster 943SN 顯示器及 HP LJ 5200L 激光打印機； ⑤交換機。本工程設計選用 EDIMAX ES 綠色環保千兆以太網交換機，可減少 30% ～50% 耗電量，支持流量控制。工業控制計算機、激光打印機通過交換機接入，生活污水處理站自動控制系統通過交換機與礦井計算機管理系統聯網； ⑥控制系統分站。本工程設計水信污泥處理部分控制系統分站，通過 Control NET 網與主控制系統連接。分站不設上位機，PLC 選型與主站相同，本文不再詳述。
電纜： 供電選用 VV －1000 電力電纜； 控制電纜選用 KVVP － 500 帶屏蔽控制電纜； 通訊電纜采用UTP － 4 超五類數字電纜。
2 控制功能設備控制及在線檢測儀表
2.1 系統控制功能
本工程設計全部工藝設備均具有集中自動控制和就地手動控制功能，兩種控制功能在就地控制按鈕盒或按鈕箱上操作轉換，就地控制按鈕盒或按鈕箱具有現場緊急停車功能。全部工藝設備允許起動信號、就地啟動信號、斷路器合閘信號、運行返回信號、運行過載信號以及其他各種開關量、模擬量信號均接入 PLC 模塊，參與系統控制。在集控室設兩臺工業控制計算機顯示器實時顯示工藝流程狀態、趨勢、設備運行工況、各種在線檢測儀表或傳感器測量數據、異常情況的報警信號等。控制系統可實現工藝運行數據的存儲、記錄、打印等功能，并可進行班、日、月、年報表，圖表及各類參數、控制曲線的制作和打印。控制分站不設上位機，因為集控室上位機完全可以替代其功能，把人工遙控權統歸集控室，便于生產管理，減少網絡節點，有助于提高網絡性能，減少微機臺數及價格昂貴的人機界面軟件。控制分站可獨立完成工況輸入、數據采集、工藝設備自動起停控制等功能。
2.2 主要設備控制
機械粗、細格柵： 正常情況下粗、細格柵由其各自柵前水位控制運行，高水位運行，低水位停止運轉，柵渣壓榨輸送機與格柵聯動控制； 另外設置現場手動控制按鈕； 柵前水位及格柵、柵渣壓榨輸送機工況通過分站與主站聯網通訊在集控室顯示。調節池攪拌機： 調節池攪拌機采用自動控制，并設置現場手動控制按鈕，攪拌機運行工況在集控室顯示。在調節池設靜壓式在線液位檢測儀，測量調節池液位并將其傳送至集中控制室，并對超最高設計水位自動報警。
污水提升泵： 根據調節池液位對污水提升泵進行由高水位至低水位或由低水位至高水位自動控制。最高水位時同時啟動 2 臺提升泵，當中水位時停 1 臺泵，最低水位時全部停泵； 低水位升至中水位時啟一臺泵，升至高水位時啟第二臺泵。循環啟動可供使用的水泵。根據每臺泵的啟動次數和總的運行小時安排，按一定順序進行維修，按初始設定每一臺泵的運轉時間相等。控制系統監控泵的啟動和停止，如泵故障則報警并自動選擇代替的泵。潷水器： 潷水器工作時由步進驅動器控制，使潷水器的出水堰從最高水面與水面下降速度同步移至最低設計水面，等速均勻地放水，以保證始終潷出上清夜。至潷水最低水位停止工作。
2.3 在線檢測儀表
生活污水處理站需要檢測的參數比較多，各種參數是實現自動控制的依據，必不可少。在線檢測儀表的使用改變了傳統的人工化驗、數據檢測模式，降低了人員編制，提高了勞動效率。在污水提升泵總出水管上設電磁流量計及 pH在線檢測儀，對污水進水流量、pH 值進行測量，在集控室顯示，以便調節 SBR 生物反應池的工作周期并記錄污水累積量。SBR 反應池設置超聲波液位檢測儀，對池內污水液位進行檢測、報警； 設置溶解氧檢測儀、污泥濃度儀、污泥界面儀； 在 SBR 反應池進風總管設在線差壓孔板流量計。在每臺鼓風機出風管設置壓力檢測儀表，測量出口風壓； 設溫度感應儀一臺，采集風溫。在各個調節水池及每臺格柵前設置超聲波液位計，測量液位。所有在線檢測儀表數據均通過 PLC 模擬量輸入模塊接入控制系統，在上位機上顯示各種參數，無需二次顯示儀表。一次儀表設計選用帶現場顯示型，方便值班人員現場巡視、掌握現場實際情況。
3 結語
煤礦污水處理站采用自動控制設備設計，完全實現了現場無人值守、系統自動運行，自動生成班、日、月、年報表、圖表及各類參數、控制曲線，并可打印輸出，有效降低了人員編制，提高了生產效率。由于系統根據現場實測數據和設備工況自動運行，杜絕了設備的無效空轉，節約能源，降低了生產成本。同時，生活污水通過深度凈化處理，減少了有害污染物的排放甚至實現零排放，經過處理后的水還可以重復利用。煤礦生活污水理站采用自動控制系統設計，更有利于實現國家提倡的節能減排要求，對于改變礦區生產、生活環境有重要意義。
參考文獻：
[1]煤礦礦井水處理站實現自動控制[J]。煤礦機械，2011，(9)。
[2]梁治河。 煤礦機械對自動控制系統的要求[J]。 民營科技，2011，(8)。
關鍵詞: 建筑設計; 建筑設備; 設備層
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
前言
建筑設備設計是指對建筑物內的給水、排水、供熱、通風、空氣調節、燃氣供應、供電、照明、通訊等等設備系統的設計。建筑設備置于建筑物內, 要想與建筑物、結構及生產工藝等一系列相互協調, 就得了解和掌握建筑設備的功能和一般的設計原則, 從而才能具有建筑主體綜合設計的能力。這樣才能使整個建筑設計和工程達到經濟、實用和多功能的效果要求。
一、設備在建筑中的發展回顧
隨著現代科技的迅速發展, 建筑中的設備, 消防設施是日趨復雜完善, 有線電視, 通訊設施也是日趨的普遍繁雜。在80年代以前, 建筑設備專業還只有水電兩項, 而且設備更是極其的簡單, 設備在建筑所占的比重極小。在現代建筑中, 設備費用可以與建筑、結構的投資并駕齊驅。可以說, 設備專業與建筑、結構專業的配合是尤為重要的。
二、設備與建筑設計不協調的后果
一座外形美觀、雄偉、結構堅固的建筑物, 是設計師與施工隊相結合的智慧的結晶, 如果因為建筑設計與建筑設備設計配合得不合理, 那將會給使用者造成很多不便, 并且在視覺、聽覺和嗅覺上也會造成不良結果, 甚至會讓人感到建筑物不安全或不能使用的感覺。曾經有一則刊物曾刊登了一座高層的建筑物, 功能齊全。就因為在設計階段, 兩位專業人員未進行共同的商討, 在施工中只能臨時找位置設置管道井。這樣不但增加了占地面積和工程造價, 還延長了工期。再有，有些設計單位為了迎和建設單位的意圖, 為了趕時間, 視《建筑規范》于不顧, 嚴重違反設計程序, 未進行圖紙綜合會審, 便交圖施工, 在施工中進行其它專業設計, 更有甚者, 為了降低工程造價, 無視消防法規, 任意砍掉消防設施, 造成了不可補救的火災隱患。
三、建筑設計與建筑設備專業設計的若干問題
1.管道布置
一個完善的優質的建筑物必然是要與土、水、電等設備工程組成的統一體。在按照建筑的格局進行布置的同時,還要不影響結構,安全范圍而穿墻越戶,建筑物內各種管線縱橫交錯,立管林立, 因此要安排協調,劃分好空間才能取得良好的統一效果。如插座多設在內側墻體, 暖氣片設在外側墻體, 這樣既使插座遠離了發熱體, 又可避免電氣管線與暖氣的靠近。一些有經驗的建筑師在建筑方案初具規模時, 會在草圖階段直接與設備專業人員進行探討, 以求平面管道, 立管排列到最佳位置的方案。把那些不協調的因素, 扼殺在萌芽之中, 使設計人員們能夠有充余的時間交換意見。這樣就減小了因各專業不協調而修改圖紙的工程量。在建筑設計中, 暗裝的立管應注意與土建協調配合, 要按所需尺寸預留管槽, 管道安裝應在墻壁抹灰之前完成。埋在地下管道穿過承重墻或設備基礎時, 應預留孔洞。在廁所設計中應盡量減小廁所用水點的錯位, 為了不給設備專業人員造成困難, 在廁所下不能設怕水房間。
2.衛生間的布置及大小
旅館中客房衛生間設計的好壞, 是評定經營等級標準極其重要指標之一。衛生間的好壞比客房的裝飾程度更為重要。衛生間的平面尺寸, 在建筑設計未定型之前, 應和設備設計人員商討。
客房附設衛生間, 衛生間不應設在餐廳、廚房、食品貯藏、變電配電室等有嚴格衛生要求或防潮要求用房的直接上層, 衛生間的地板應為現澆板, 以防滲漏。
3.管道井的設置要求及大小
管道井是設備設計人員在高層建筑, 如: 旅館、公寓、 商業樓內, 為使所用豎井管線的集中與安裝,檢查方便或在客流量大的非高層公共建筑內，以便使建筑內部美觀, 施工方便而設置的從上到下的建筑構件。井壁應為耐火極限不低于100 h 的不燃燒體, 井壁的檢查門應為丙級防火門。另外, 在建筑高度不超過100 m 高層建筑中, 管道井應隔2~ 3 層在樓板處做防火分隔, 在建筑高度大于100 m 高層建筑中, 應把每層樓板處都做防火分隔。建筑專業希望管道井的面積越小越好, 在國內目前還未有具體的規定, 暫可按國外平均為 3% ~ 5% 的數據考慮。
4.設備層的布置和要求
在高層建筑中, 給排水、消防、熱水、電器、通訊、空調、計算機等各專業的管道密布, 必定有平面布置的現象, 特別是排水管, 還要有一定的排水坡度, 加上管道又多, 就要占很大的豎向空間。由于層高小于2.2米的設備層不計算建筑面積, 對于視建筑面積為關鍵數據的設計師門, 無疑又是一個難題。各專業設計人員一定要對設備層內置的設備的多少、大小, 梁的高度等因素共同商討, 從而定下設備層的位置、層高及個數。
5.污水處理
污水處理是指受污染的城市生活污水和工業廢水采用的物理、化學、生物等技術手段，將污水中所含的污染物質分離去除、回收利用,或將其轉化為無害物質,使水得到凈化。污水處理廠的設備主要有格柵類、水泵類、鼓風機類、自控儀表、電氣設備等等。由于污水處理的特點是水量大和連續性，這就要求污水處理設備需要穩定連續的正常運轉，才能保證合格的出水水質指標,因此對污水處理設備的維護提出了較高的要求。污水處理工藝是否能夠正常運行，其保障是設備。這就要求設備專業人員和建筑設計人員、規劃院方的密切配合, 共同商討建筑設備的建筑地點, 這樣才可以解決好污水處理的問題。
關鍵詞：微動開關 自動化 分料 抓持 安裝
中圖分類號：TN42 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）001-043-03
1引言
在集成電氣元件的設計中，微動開關以其觸點間距小、動作行程短、按動力小、通斷迅速的優點，被廣泛的應用于家用電器、軍用產品當中。但與此同時，由于微動開關體積小重量輕，結構多變而復雜，目前，在國內微動開關的安裝主要是依靠手工安裝，因而大批量安裝效果并不理想，難以保證精度，工作效率低，勞動強度大，因此實現微動開關的自動化裝配是一項十分重要的實用化工程，關系到電子電氣產品的成本和質量。
微動開關自動化裝配線是通過振動分料使微動開關姿態統一，并由后續傳動裝置將其送至安裝平臺，由機械手對其進行抓持并最終安裝到電路板上。其為可循環使用的設備，完全取代了人力完成的所有工序。由此可見，此裝配系統應有機械本體，驅動傳動系統，信號采集傳遞和控制系統組成，其中振動分料的效率，抓持機械手的精度以及控制系統的穩定性是此裝配線設計的核心部分。目前，國內對于微小元件安裝的研究并不是很廣泛，只有少數的論文提及，并沒有完整的可行性方案。
值得說明的是，微動開關內部結構種類繁多，本文以依靠兩側支腳固定于電路板上的微動開關為研究對象。其結構特點是金屬簧片觸點在零件中間，兩側有帶有倒鉤的支腳，并向外形成一定的角度。安裝時需將兩個支腳插入電路板上相應的孔中，依靠支腳上的倒鉤和其向外的角度固定在電路板上，結構視圖如圖1。
2振動分料機的結構與原理
因為微動開關體積小質量輕且多個微動開關常不規則的牽連在一起不易分離，所以微動開關振動分料機在提高裝配效率方面的作用要大于用于微動開關抓持與安裝的機械手。振動分料機主要由振動分料盤，分料導軌以及送回傳送帶組成，在分料盤，導軌以及基座上分別固定偏心電機產生振動。其主要功能是將姿態不符合要求的微動開關剔出分料軌道，重新送回分料盤進行振動分料。振動分料的結果是將所有符合要求的微動開關通過后續的傳送裝置間隔的傳輸到機械手抓持的工作臺上。在整個分料過程中一定要盡量保證相對數量多的微動開關是符合姿態要求的從而不會影響到后續的工作。
微動開關的姿態可以分為三大類五小類。第一大類是幾個開關牽連在一起或者單個微動開關發生變形出現不規則形狀而產生的不規則姿態。第二大類與第三大類都是規則姿態，其中第二大類是微動開關支腳朝上，第三大類是微動開關支腳朝下，且規則姿態的兩大類又分支腳靠左（相對分料導軌）與支腳靠右兩小類。我們通過實驗發現支腳朝上的微動開關因為重心較低，所以大多數從分料盤上振落下來的微動開關都是支腳朝上的。在支腳朝上的兩小類姿態中我們選擇支腳朝上且靠右的微動開關為我們預期的輸出姿態，這樣能夠保證盡可能多的微動開關符合我們的姿態要求。
分料主要分為三個步驟，第一步是將成堆的微動開關放到帶有孔的分料盤上，所有微動開關隨著振動連續進行微小位移，當振動到孔中則掉落下來進入分料導軌。通過第一步驟成堆的微動開關將間隔掉落下來，而且部分牽連在一起的微動開關也會在從孔中掉落或落到分料導軌的過程中因為振動和撞擊分離。微動開關在分料導軌中會因為振動與導軌的斜度繼續向前運動而且會因為導軌變細側向運動。分料的第二步是在導軌中設置一個封閉口，如圖2。根據測量，支腳朝上的微動開關要比支腳朝下的微動開關在高度上少1mm左右，通過對封閉口高度的恰當設置，支腳朝下的微動開關將不能通過封閉口而是從一側掉出分料軌道，形狀不規則的微動開關同樣無法通過封閉口。所有掉出分料軌道的微動開關將會由送回傳送帶重新送至分料盤。分料的第三步是在軌道上的右側設置導槽且軌道本身有一個向左的傾角，如圖3。剩下的兩個姿態的微動開關中支腳靠右的微動開關的支腳會進入導槽，而靠左的會因為導軌的斜度從一側滑出軌道。最終只有支腳朝上且靠右的微動開關可以順利通過分料導軌進入后續的傳送裝置。
3 抓持機械手的結構與原理
此類帶有支腳的微動開關在抓持與裝配的過程中不僅需要對其穩定的抓持，同樣需要對其支腳的角度進行調整以便順利插入電路板的孔中。我們設計的機械手的結構簡圖如圖4所示。其主要由基座1，夾持塊2，彈簧3以及兩塊下擋板4和5組成。在基座的滑槽下表面及夾持塊上加工出直圓孔，將彈簧嵌入。夾持塊整體放置于基座1的滑槽內；兩個與基座以螺釘固連的下擋板對夾持塊進行限位。整個機械手與運動機構連接實現相關運動。經過力學分析，只要選擇合適的材料與型號，夾持塊的應力以及彈簧的回復力完全可以滿足工程需要。
機械手對微動開關的抓持是依靠可移動的夾持塊實現的。具體抓持過程如下：機械手下降使微動開關的兩側支腳進入夾持塊的狹縫中，直至開關支腳頂端與下擋板的凸起相接觸，避免開關兩支腳完全進入狹縫，便于安裝。微動開關支腳進入夾持塊的狹縫即完成了對微動開關的抓持同樣將其支腳角度束縛至九十度左右。夾起微動開關后進行安裝時，微動開關的支腳露在外面的部分首先進入電路板的孔中，機械手繼續下降接觸電路板，由于受到外力作用，位于圓孔中的彈簧發生壓縮，夾持塊與下擋板發生相對運動，下擋板將微動開關下壓，使微動開關的支腳完全進入電路板的孔中，隨著微動開關與夾持塊的分離，支腳又恢復其原有角度。最終微動開關依靠支腳的角度以及支腳上的倒鉤固定在電路板中。隨著機械手的上升，微動開關與機械手完全分離，夾持塊也在彈簧力作用下恢復原始狀態，完成一次安裝。具體流程如圖5所示。
4 控制系統
我們設計的微動開關自動裝配設備的原理機利用慧魚公司開發的控制電路，其采用COM端口與計算機進行通信。該電路有2個模擬輸入接口，8個數字輸入接口，4個輸出接口。8個數字輸入接口可以連接行程開關等，檢測開關的開斷情況。4個輸出接口可連接4個電機。控制電路配套的編程軟件是LLwin 2.1，使用該軟件可以檢測和監控原理機各開關和電機的運行情況，并通過編程控制電機運動。
微動開關自動裝配設備的控制系統主要是控制振動分料機以及抓持機械手上的電機從而實現振動分料機的振動以及機械手的升降、旋轉、前進后退等運動。抓持機械手的運動主要包括微動開關定位，微動開關抓取，電路板定位，安裝微動開關等運動，其一個控制周期運動如圖6所示。
LLwin 2.1軟件是一種圖形化的編程軟件，比較類似流程圖。我們利用并行程序同時控制多個電機以提高工作效率。每個主程序可以實現子程序的調用控制具體電機的運動。圖7為并行主程序與調用的一個子程序的示例。
5結論
本文介紹了一種實用的微動開關自動化裝配設備的設計，解決了目前微動開關手工安裝的問題。該裝配設備具有結構簡單、抓持精度高、運動靈活、適應性強等特點，對抓持機械手局部結構進行調整就可以完成不同結構的微動開關的裝配。目前，微動開關自動裝配設備的原理機已經驗證了設計方案的可行性，具備了應用于工業生產線的前提條件。
參考文獻：
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（上海核工程研究設計院，上海 200233）
摘要： 本文對核電廠核島設備設計管理策劃的重要性進行了闡述，提出了設備設計策劃過程中應遵循的一般原則以及策劃的主要內容，為編制核電廠核島設備設計策劃文件提供借鑒和參考。
關鍵詞 ： 核島設備；設計管理；策劃研究
Key words: nuclear island equipment；design management；plan research
中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）17-0005-03
0 引言
核安全導則HAD003/06《核電廠設計中的質量保證》對“設計”一詞的明確定義：從確定設計輸入開始，直至設計輸出文件為止的技術和管理過程[1]。核電廠核島設備一般分為非標設備和通用設備，核島主要設備一般由國內核電設計院進行詳細設計的設備，主要包括：反應堆壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件、控制棒驅動機構、穩壓器、主管道、安注箱等。通用設備如泵閥、電儀、暖通、消防等則由設備制造廠承擔設計，核電設計院只需完成設備規范書。在核電項目中，設備費用約占項目總投資的50%，主要設備的設計制造質量直接關系到核電廠建成后能否安全、可靠地運行。本文以非能動核電廠核島設備設計策劃為例，介紹設備設計策劃在核電工程項目管理中的重要性、一般原則和主要內容。
1 設備設計管理策劃的重要性
核電廠核島設備設計管理與核電項目實施過程中的設備采購、施工建造、調試啟動以及核電廠建成后的運行維護等各個領域的活動密切相關。核電廠的一切技術活動都離不開設計的支持，設計不僅是決定核電廠質量與安全的基礎，也是決定工程項目進度與投資的基礎。
能否開展好設備設計，首先就要靠是否有好的設備設計策劃。“凡事預則立，不預則廢”，策劃就是對未來事件作出當前的決策。設備設計管理涉及標準規范選取、接口管理、階段劃分、質量管理、計劃管理、變更管理、資質許可管理等諸多內容，要實現設備設計全過程管理目標就需要重視設備設計策劃工作，任何策劃失誤都有可能導致設備設計管理風險，從而影響整個核電工程項目。
因此，設備設計策劃對核電項目管理成功起到至關重要的作用。
2 設備設計管理策劃的一般原則
為保證設備設計在核電項目管理中有效實施，實現項目管理目標的最優化，在設備設計管理策劃過程中要堅持針對性、全局性、程序性的原則。
2.1 針對性
核電工程項目相比其他行業的工程項目，具有如下特點：①對核安全和核質量的特殊要求；②具有高技術特點的接口眾多的系統工程；③資金強度大、建設周期長（一般需5～7年）[2]。因此，進行設備設計管理策劃時必須根據具體核電項目的特點，集合外部環境條件，制定針對性的方案措施，才能合理制定符合具體項目的設備設計策劃。
一般在進行核電廠核島設備設計策劃時如下因素需予以考慮：
①具體核電項目的合同形式；
②核電廠設計承包形式（總包院或總體院）；
③長周期設備供應合同采購計劃；
④核電工程建造周期（包括第一罐混凝土FCD時
間點）；
⑤具體核電工程的廠址條件；
⑥核安全當局審評問題；
⑦核電項目的設備國產化率。
2.2 全局性
設備設計涉及物項分級、標準規范選取、接口管理、分析管理、審查管理、變更管理、資質許可管理等諸多內容。以接口管理為例，設備設計在核電設計院內部與總體、工藝、水、電、氣、土建、焊接、探傷、應力分析等專業均有功能接口和實體接口，在外部則與設備采購、制造、運輸、安裝、調試也有接口關系。
因此，在進行設備設計管理策劃時需要將整個核電項目涉及的所有管理要素作為一個有機整體，理順各要素之間的相互促進和相互制約的關系，要有全局意識，這對項目管理成功與否至關重要。
2.3 程序性
設備設計管理策劃需要對整個過程進行考慮，制定合理可行的管理程序是確保設備設計活動順利實施的關鍵和保證。管理程序是質保體系的一個重要組成部分，設備設計活動必須在程序規定的要求下開展設計與管理工作，這樣才能保證核電廠核島設備設計活動是有章可循的。結合S院在核電項目中設備設計管理實踐，設備設計管理策劃確定需要編制的管理程序文件見表1。
3 設備設計管理策劃的主要內容
核電項目的設備設計管理策劃可以是獨立成文的設備設計策劃書，也可在項目的設計策劃中體現。但針對核電廠核島設備設計的特點，設備設計策劃書除了包括項目概況基礎信息（例：工程項目合同依據、廠址情況、項目名稱等）外，一般應包括如下內容：
3.1 設計質量管理
設備設計過程中的設計質量管理是設計策劃的組成部分。應把質量目標和質量控制的要求具體化，應覆蓋設計策劃的各個方面，并提出措施，以便在設計過程中組織實施，保證設計質量。對于有設計質量保證大綱的項目，質量目標和質量控制要求可在核電項目的質保大綱中予以明確。
3.2 確定組織機構
項目（設計）經理應根據項目范圍或規模明確項目組織機構和人力資源配備，主要涉及到項目的各部門構成、職能設置和權責關系等。
以S院為例，按需從項目管理至專業技術人員進行分層明確，通過合理配置達到人力需求與配置的最優化。例如：
①項目管理和技術領導崗位；
②專業所（部門）負責人、專業負責人、設備主設人；
③編制、校核、審核人員。
3.3 確定設計原則
核電廠核島設備設計原則可結合項目的安全性、經濟性、先進性，以及業主的要求等合理確定設計原則，一般而言，核電廠核島設備設計應考慮的主要設計原則包括：
①遵守中國核電法規（如國務院第500號令、HAF601等）；
②遵守強制執行的國家標準，以國外核電先進國家的規范標準作為補充；
③滿足先進輕水堆用戶要求（URD）；
④采用成熟設計，逐步提高設備國產化率；
⑤采用模塊化設計，縮短建造周期（針對非能動核電項目）；
⑥相比某參考核電廠，適當提高安全性和經濟性。
3.4 設計階段劃分
核電廠核島設備設計階段一般分為方案設計(概念設計)、初步設計和施工設計。根據設備的重要性和成熟度，一般按如下原則進行階段設計范圍的確定：①核工程中的核安全級設備，輔助系統中的主要設備通常采用三段設計方法，但對于在以往項目中使用過成熟技術，可以根據重要性和復雜程度酌情考慮采用二段設計方法。②不屬于以上設備設計的其它機械設備、工具、吊具等可采用二段設計方法，即方案設計（或技術設計）、施工設計。
在各設計階段設備設計策劃需要完成的主要設計文件見表2。
3.5 設備設計計劃
設備設計計劃的編制一般需結合核電項目設計合同談判，深入理解和把握設計合同和二級進度計劃的要求，對合同范圍內的設備設計工作進行合理的工作包分解，配置相應的活動和邏輯關系，最終編制合理可行的設備設計三級進度計劃。
項目（設計）經理可以根據設計工作范圍、項目負責程度、項目生命周期對進度計劃開展合并、拆分、分步等操作措施。
3.6 設計過程控制
必須制定措施對設計過程進行控制，設計過程控制策劃內容一般包括：①設計輸入；②設計接口；③設計分析；④設計驗證；⑤設計輸出；⑥設計變更；⑦設計確認。這些策劃必須遵循HAF003《核電廠質量保證安全規定》“設計控制”章節的相關要求。
3.7 設計文件控制
通過對文件的編制、校對、審核、批準、發放、變更等進行控制，確保參與活動的人員能夠了解并使用正確合適的文件。文件控制措施制定時需考慮：
①文件由合格人員按規定格式進行編制；
②按程序進行校審，保證文件的技術合適性和實際可操作性；
③由程序規定的人員進行批準；
④文件控制部門建立文件分發清單，定期公布已分發的文件清單；
⑤文件的修訂情況必須及時通知所有的有關單位和人員。
3.8 許可資質管理
對于核電項目中涉及核安全設備，應根據HAF601《民用核安全設備設計制造安裝和無損檢驗監督管理規定》的要求，履行核安全設備設計活動的報告備案，按照監督計劃在核安全設備監管部門實施監督檢查前應做好接受監督檢查的準備，針對監督檢查中提出的問題及時制定并落實相應的整改措施。
3.9 設計服務管理
根據合同或協議所規定的內容，策劃設計服務工作的主要內容（例：設計交底、技術澄清、工程變更申請、不符合項審查等）、主要流程和實施途徑，包括設計院向設備制造廠派駐專業人員以及建立設計現場經理部等，以確保設計服務工作的范圍、進度和質量符合合同的要求。
4 結語
核電廠核島設備設計管理有其自身特點與難度，需要進行科學合理的策劃。科學合理的設備設計管理策劃應該要考慮到核電工程項目管理的各個方面，從而能使設備設計活動在各個實施環節銜接更加有效，資源分配更加合理，避免很多不必要的彎路。
科學合理的設備設計策劃還需要設備設計管理實踐提供經驗，核電廠核島設備設計策劃在具體項目實施過程中當遇到問題時，應該認真分析，提出合理的解決辦法，并及時歸納總結，為下次策劃提供參考和借鑒。
參考文獻：
[1]國家核安全局.核電廠設計中的質量保證，HAD003/06[S].北京:國家核安全局，1986.
關鍵詞：設備設計；選型；安裝和管線敷設；
本文針對目前建筑工程設備設計選型、安裝和管線敷設工作存在的不足, 筆者通過中信海濱花園、中信潮華雅居、中信嘉頓小鎮、中信龍眼園、中信懷英花園、中信信華大廈、中信華府等小區的多年工作經驗，對住宅小區設備各系統配置不足之處和注意事項談一下自己的體會.
一、柴油機組
1、 尾氣排放未按要求直接天面排放，影響柴油機組環評驗收
2、 熱風出口未直接排出室外，造成柴油機冷卻效果差，如啟動時間2小時以上，柴油機房熱風出口處溫度高．不但可造成柴油機因冷卻效果較差而停機,而且對熱風出口處附近設備或從附近通道的行人存在安全威脅。
3、熱風出口截面面積
4、物業自管電房未提供市電停電信號給柴油機組控制箱，讓柴油機組在市電停電自動啟動并自投自切.
5、柴油機組容量小，未考慮市電停電時，柴油機組自動啟動并自投自切瞬間啟動電流大，柴油機組容量偏小，送到末端設備（如電梯）雙電源切換線圈電壓低，無法正常切換.
6、未考慮柴油機日常如何加柴油.
7、柴油機組未配置自動浮充功能．
8、 柴油機組出線相序未校核，常備用電切換時造成電機反轉（如水泵＼風機等）
二、配電系統
1、配電房內嚴禁有敷設排水管道，凈高2.8米。
2、雙電源切換（特別水泵房、消防控制中心、電梯等重要）未采用可靠性高的元件，造成市電停電時切換為備用電工作不穩定。建議雙電源切換采用施耐德“萬高”。雙電源切換未考慮電氣和機械互鎖。
3、景觀噴泉未采用失壓保護、相序保護，考慮景觀多為提前展示，臨時電源不穩定,容易燒毀水泵。水泵應選用性能穩定、耐用的產品，如徐州“飛龍”或佛山“肯富來”。
4、物業管理的公共用電配電房內各重要分路未加計量。
5、路燈系統樹燈、雕塑燈未采用節能效果好的LED燈，也未分路控制。同時未考慮高效燈具（如T8日光燈、無極燈等）。
6、游泳池未考慮等電位連接。
三、給排水系統
1、功能變層（1―2層如架空層、鋪面；復式住宅層；天面層）排污排水管可能錯位，應復核安裝位置 (特別是廁所、廚房排污管）
2、室外首層鋪面地坪標高受室外道路限制，因此鋪面內排水管應根據鋪面地坪標高作相應調整，同時注意首層鋪面梁底、梁頂標高與排水管標高是否打架。
3、 部分高層室內排水管設置有消能機構，容易造成本層管道堵塞，同時本層與上一層噪音大。建議取消該配置。
4、 應復核天面排水點、排水量是否足夠；首層防盜門頂板排水是否遺漏；空調排水是否遺漏，特別是鋪面；空調架內、裝飾線凹槽排水是否遺漏。
5、 應考慮大門值班房給水、排糞口是否需要預留；室內排水立管、通氣管是否擋住門窗；
6、 應檢查露臺的排水未按各戶各自獨立，而不采用共用排水口； 私家花園內未預留排水口；每一鋪面均需要預留排糞管單獨排出。
7、 應注意天面排水管盡可能不從空調架穿過，以免影響空調安裝；為美觀原因首層沿街鋪面外雨水管拐入鋪面內；地漏應選用水封達到50MM的產品。
8、由于小區景觀造坡需要，部分首層架空層地坪標高比其邊緣綠化完成面標高低，造成下雨時與水流入架空層，應在首層架空層邊緣綠化配置截水溝。同時首層架空層應適當建筑走坡和增設部分排水措施，確保雨天首層架空層不積水。
9、為方便以后維修，在鋪面步道下的排污排水井應升至步道磚下。在排污排水轉彎井、進化糞池排污井、化糞池1級檢查井、間隔20米排污排水井、接地下室排出的排污排水井均需要升至路面，同時可行車的樹脂蓋。排污井井底需做30公分沉沙,排糞管道檢查井內作流槽處理,升至路面的檢查井井底也需做30公分沉沙。
10、化糞池、排污排水井應按照標準圖集施工，排污排水管敷設時管基要壓實際，防止排水管因管基沒做好變弧形。
11、高層住宅生活給水環網水摯建議不采用碟閥（因為碟閥在供水壓力高時關不緊）而采用閘閥。水景和游泳池排水也不建議采用碟閥（因為樹葉容易堵住碟閥導致關閉不緊）。
12、考慮小區大樹的樹葉需要澆水，綠化給水是否采用除市政給水外水源決定市政給水壓力；復核市政給水壓力，如市政給水壓力3.0MPA，可用市政水供水，否則應考慮加壓接口。
13、室外水景和游泳池的水要考慮循環利用，應增設水泵轉供綠化用水。
四、空調通風系統
1、應復核每一戶（包括鋪面）空調架凈空是否滿足空調安裝（特別是小套型客廳）。空調窗臺下安裝空調尺寸要求：凈高≥900MM（3匹高一般為880MM），開口≥900 MM×400 MM（3匹寬一般為360MM）。同時復核數量是否滿足使用要求，空調散熱面積是否足夠。
2、中央空調未考慮配置變頻，未考慮自控。從實際已配自控和變頻中央空調系統的小區看，節能效果明顯。建議中央空調系統配置該功能。
3、 防火分區隔墻兩側的防火閥，距墻表面應不大于200MM，增進比長邊尺寸大于630MM的防火閥，宜對其裝設獨立支吊架。
4、防排煙系統柔性短管的材料必須采用經測試認可的產品，確保柔性短管的用材為不燃材料。
五、消防系統
1、為方便管理，消防中心和監控中心一般合并在一起組成消防監控中心，需要對兩個系統中心平面進行合理安排位置，確認中心面積是否滿足要求。
2、噴淋系統 注意噴淋主管（特別在通道）水平度控制，特別穿斜梁時應采用橢圓或方型套管。
3、濕式報警閥試水和末端排水應與地下室排水系統預留排水接口。
4、為確保消防狀態時，啟動消防水泵和噴淋水泵可靠性，建議采用廣州第一水泵廠或山東博山水泵廠。
5、對消防給水或噴淋給水供水壓力大（6.0MPA），其卡箍和鍍鋅鋼管配件應選用耐用的產品如江西瑪鋼。
六、電梯
1、考慮夏天電梯機房溫度高,應配置空調。
2、雙電梯應配置并聯運行模式，同時配有刷卡功能接口。
3、應核對底坑深度是否不足(規范要求從最高層進入電梯到首層不大于60秒)。
4、應核對井道尺寸是否考慮施工誤差。
5、底坑排水容易堵塞,在電梯安裝和底坑土建處理期間應做好相應防護措施。
6、考慮節能降耗，電梯轎箱照明采用透光性好材料。
七、技防系統
1、小區技防系統
以實用經濟為原則進行配置，選用設備要求性能穩定先進、工作可靠，并且考慮可擴展性。
2、部分高層電梯轎箱內監控槍視屏效果差，干擾嚴重．建議采用雙絞線代替視屏線．
3、室外槍應選用帶紅外\低照度攝像槍,否則夜視效果差。
4、電梯轎箱內監控槍安裝位置不合理，除監控到轎箱大范圍外，未監控到轎箱內層的顯示．
5、監控槍與監示器線數未一致．
6、監控中心需配置矩陣切換功能并且配置大畫面專業監視器。同時選用需性能穩定先進硬盤錄像系統。硬盤錄像要求實時顯示和實時錄像。錄像要求存儲一個月以上。
7 、車管系統數據應按雙備份配置。前臺控制器和后臺服務器分別可儲存車輛讀卡數據資料，避免其中一個出現故障時，車輛可順利通行。車輛管理系統應配置遠距離讀卡功能和臨時收費功能.監控中心可以監視車輛進出實時情況，緊急情況可打開任意道閘。
8、 小區內要使用一卡通，車管、門禁、可視對講系統均可使用。應配置周界報警。
9、消防狀態時能自動打開防盜門。
八、燃氣或天然氣系統
1、圖紙應送防雷所備案或確認。
2、立管垂直度有相應保證措施（如吊繩）；對外墻污染應有相應控制措施。
3、燃氣管油漆應注意油漆均勻度和耐久性，具體油漆做法如下：立管用熱鍍、鍍鋅效果好、表面層油質少的材料。油鋅黃底漆，再油面漆。面漆濃度不要太濃，以免脫皮。立管接口用紅丹，再油面漆。
4、為確保管碼不生銹，管碼應選用不銹鋼材料。如主管上天面，則支架尖角要倒角圓滑處理。
5、立管安裝應注意對外墻漏水滲水控制。（穿墻孔外低內高；管碼深6公分，盡可能安裝在剪力墻。）
6、地下管道需在管道正上方10-20公分放置警示帶。
7、各戶內應配置燃氣泄漏報警器和燃氣緊急切斷電磁閥。考慮燃氣表防潮性能差，一般采用高位燃氣表。
8、要注意燃氣管顏色與立面顏色一致問題。
9、鋪面燃氣控制開關是否合理，不能在首層私家花園或者防盜門前。
10、沿街鋪面（特別是公共樓梯后鋪面）接入點確定，公共樓梯內敷設方式。
11、要注意立管分支口位置。（共用立管注意對稱）
九、泵房
1、為確保變頻器帶負菏能力，建議不采用P型（水泵通風）而選用J型（機械型），或者直接加大一級。
2、控制柜通風散熱效果不佳，造成控制器和變頻器容易死機。因此控制柜加大尺寸，
同時柜頂和兩側配置風扇排風。
3、水泵應選用工作效率高，水泵房通風效果應良好。
4、為確保控制柜的接觸器、熱繼電器容量等電器元件按水泵功率配足。
5、止回閥應采用消音，特別是高區。
6 、泵房內各泵運行和故障消防監控中心應顯示，同時水池（包括生活水池、消防水池和天面消防水池）高、低水位消防監控中心也應顯示。
7 、泵房內各泵組應配置超壓泄壓功能，減少超壓時對管道的沖擊。
十、設備各專業協調
1、 消防監控中心位置、面積應核對，中心內各系統安裝位置應統籌安排。
2、 地下室管網各系統應采用疊圖，解決排水管、通風管、電纜橋架、給水環網干管同一位置交叉問題。排水管優先安裝，通風管讓電纜橋架、給水環網干管，其他系統分分支讓通風管。
3、安裝在地下室的電表箱、配電箱、集水井控制箱、消防箱等應統籌安排安裝位置、安裝高度。各配電間內設備安裝位置和高度也應統籌安排。
4、 各單體電管道井內線槽、進管道井位置應統籌安排，各單體水管道井內生活、消防、噴淋給水管道也應統籌安排。
十一、與土建配合
1、未考慮大型設備（如中央空調主機、柴油機等）進出通道，特別是高度限制（地下室進出口一般要求>凈高2.6米）。
2、設備房門小于設備外尺寸，而設備房未預留足夠孔洞進設備，如風機、變壓器、空調主機、柴油機等。應設備進到設備房并且初檢合格才安裝設備房門。
3、地下室重要設備房內地坪應比設備房外高。配電房應高出30公分以上，水泵房內落地式電源箱、水泵控制箱安裝位置應200公分安裝臺，配電間、風機房應高出10公分以上。
4、消防監控中心房內地坪高出附近房外地坪30公分以上。電梯機房房內地坪比天面完成面高15公分以上。電梯機房門檻做臺階,防止機房門關不緊,下雨時雨水進機房。
5、通風井直通室外，未在室外地砰做高15公分混凝土墻，容易造成室外水通過通風井漏入或滲入地下室。
6、風管出機房應預留相應空洞，風機接通風井也應預留相應空洞。
十四、其它
1、對工程分期施工，預留給下一期管道接口位置（如離外墻距離、距路面高度）應該逐一在圖紙做好標記。同時考慮對下一期土建施工影響。
Abstract： Communication between devices within a computer system is required to follow a certain communication protocol. Because the system development time， the hardware condition， and the application place are different， the protocol that each equipment supports is not necessarily the same. So in different equipment interconnection， due to the different protocols supported by each device， many devices can not communicate with each other. Based on the embedded system， this paper designs a protocol conversion device to support most of the protocols that are common at present， and provides an easy way for the interconnection between different systems.
P鍵詞：計算機；嵌入式；協議轉換
Key words： computer；embedded；protocol conversion
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）04-0067-03
0 引言
計算機系統內部，不同計算機系統之間，往往需要相互交換信息，而信息的交換是建立在一定的基礎之上的。要使得計算機系統的信息交互，必須遵循一定的協議。
對于計算機系統本身而言，自身大都支持一定的通信協議，但是，由于計算機系統的開發時間、開發環境、開發經費、開發目的存在很大的不同，各計算機系統所支持的通信協議往往存在一定的差異，而為了實現計算機系統的互聯，必須將不同計算機系統支持的不同的通信協議進行轉換，使得協議轉換為互聯的計算機系統的其中一種差異或者其它一種共同可轉換的協議。這樣使得不同時期、不同開發環境、不同開發目的下所設計開發的設備之間可以進行互聯，從而實現一個具有統一目標性的功能，而不需要二次開發或者重新開發相同功能設備，節約了大量的人力、物力和財力，其具有非常重要的實際意義。
1 計算機系統互聯概述
隨著科技的發展，人類需要解決和完成的任務越來越復雜，要完成一個特定的目標，一種或者有限幾種計算機系統已經很難完成需要完成的任務，而面對復雜度較高的任務，必須是多個計算機系統互相連接在一起才可以實現所要完成的任務和功能。而各系統之間互聯必須遵循相同的通信協議規范[1]，如圖1所示。
此處提出一種協議轉換設備，支持不同通信協議的協議轉換設備可以直接鏈接到協議轉換設備上，并且計算機分系統可以和協議轉換設備進行通信，同時，協議轉換設備可以將發送信息的計算機系統的信息轉換為符合接收信息的計算機系統的通信協議的信息。從而在發送、接收信息的計算機系統之間建立一種連接。
這種方案并不改變原來各個計算機分系統，可以很容易地實現將各個計算機分系統掛在到協議轉換設備上，或者將任意一個計算機分系統從協議轉換設備上卸載。這種模式增強了系統改造地靈活性，降低了系統改造成本。不同地計算機分系統可以以不同地方式通過協議轉換設備互聯，實現不同地功能，從而實現資源的有效整合，增大計算機分系統的效費比。
基于上述情況，本文提出一種基于嵌入式系統的上網實現方式，將不同的計算機系統連接到本文提出的嵌入式系統上，該系統對不同計算機分系統的通信方式和通信協議進行轉化，將不同計算機分系統所使用的不同類型的通信方式相互轉化為分系統之間可以相互識別的信號，從而實現了不同計算機分系統之間多種形式的、靈活的相互結合，完成不同的任務。
2 系統結構設計
掛載在協議轉換設備的各個子系統之間要相互通信，必須符合各分系統之間相應的通信協議要求[2，3]。對于不同計算機分系統而言，協議轉換設備需要實現：將某計算機分系統發送來的信息轉換為符合接收方通信協議標準的信息，并準確發送給接收方。
結構如圖2所示。
作為發送方的計算機分系統將數據發送出去以后，先到達協議轉換設備的接收協議轉換網關，然后數據送達數據轉換網關，經過數據轉換網關處理，將需要交互的數據本身和目標計算機分系統信息分離出來，協議的其它部分去除，然后將數據轉交給發送轉換網關，在發送協議轉換網關，對數據進行重新處理，轉換為作為接收方的計算機分系統所支持的通信協議，然后發送給作為接收方的計算機分系統。
發送協議轉換網關和接收協議轉換網關分別結合數據交換網關，分別實現了陳舊武器裝備與作戰系統網的數據發送和接收功能，符合協議轉換設備要求，并且不同的計算機分系統可以隨時從協議轉換設備上掛載或者卸載而不對協議轉換設備和其它計算機分系統產生影響，實現了系統所需要的功能，符合系統設計要求。
3 基于嵌入式系統的硬件設計
隨著計算機和網絡技術的發展，嵌入式系統在工業、農業、軍事等領域得到了廣泛的應用[4，5]。嵌入式芯片已經由最初的8位機發展到現在廣泛應用的32位機，主頻也已經發展到了上百兆，支持包括A/D、D/A、IIC、SPI等常見的外設[6]。
STM32是意法半導體公司推出的基于專為高性能、低成本、低功耗的基于ARM Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4內核的嵌入式產品。其具有很強的擴展能力，易于移植，具有豐富的外設資源（如圖3所示），主控芯片電路模塊豐富，包括ADC、DAC、CAN、SPI、IIC等接口，芯片主頻高，運算能力強，具備系統升級和擴展的空間。
發送協議轉換網關、接收協議轉換網關和數據交換網關都是以STM32為核心所開發的，計算機系統發送來的以CAN或者串口等數據發送到發送協議轉換網關，STM32驅動接收協議轉換網關將數據進行處理，然后將中間待發送數據發送至數據交換網關，STM32驅動數據交換網關將接收到的數據轉換為變成中間待發送數據；數據交換網關將數據處理完畢以后，在STM32的驅動下，發送數據網關將待處理數據轉換為符合接收方通信協議標準的通信信息，然后將數據發送給接收方計算機系統。實現了不同計算機系統之間的數據互聯。
4 系y軟件設計
系統采用的開發環境為IAR Embedded Workbench for ARM，該開發環境支持匯編語言、C/C++語言開發應用程序。以CAN通信協議與以太網互相轉化為例進行說明，系統軟件框圖如下：
本軟件以CAN總線和以太網相互轉換為例，說明了系統的軟將框架，其它類似串口通信與以太網通信轉換結構類似。實現了CAN協議與以太網協議之間的相互通信。
5 總結
本文的設計以嵌入式系統為基礎，針對不同時期、不同開發環境和不同開發背景下開發的計算機系統，為實現某一特定的目標和功能，需要任意組合互聯提供了一種不對原計算機系統進行改造的互聯方案。本方案系統實現容易，穩定性高，經濟投入低，滿足遵循不同通信協議的計算機系統為實現某一復雜任務和功能需要互聯的要求。
參考文獻：
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國內智能變電站站控層、間隔層設備集中布置在二次設備室，二次小室按電壓等級分散布置，存在以下問題：
（1）占地面積大、小室建筑投資較高；
（2）屏柜需現場安裝調試，現場施工量大、施工周期長、建設質量難以掌控、二次設備接線工作量大；
（3）二次設備組柜方案沒有統一、各站組柜方案不一，運維較為復雜。
2新一代智能站預制艙式二次組合設備優化設計方案
國內試點的220kV/110kV新一代智能變電站均采用預制艙式二次組合設備，取代了站內傳統的主控室及繼電保護小室（甚至開關柜小室）。220kV、110kV均采用監控系統、單間隔保護、多間隔保護、電源系統等設備安裝于預制艙內。艙體按電壓等級分散設置。預制艙內設置統一的光纜集中轉接柜，用于轉接與外部配合的光纜，艙內轉接柜到各屏柜間的連接由設備廠商在工廠內集成，現場通過定制的接插件完成光纜的對接，無需現場光纜熔接工作。預制艙式組合設備在現有二次設備配置方案基礎上進行了以下優化設計。
2.1裝置結構優化
常規保護、測控裝置均采用背板接線，操作顯示面板前置，屏柜前后開門方式。為了提高屏柜空間使用率，減少占地面積，可采用“筆記本式”前接線裝置，取消屏柜后開門，操作及維護均在裝置前進行。該裝置在保持現有硬件結構基本不變的情況下，保留操作顯示面板，面板和裝置插箱一體，顯示面板的一側和插箱面板通過鉸鏈相連。正常工作時，顯示屏遮擋住插箱內部的端子接線、連接器、板卡等；操作顯示屏時，只需要打開屏柜門；如果要檢修端子接線、連接器、板卡等，則需要打開屏柜門后，將面板向上旋轉，露出插箱內部的端子接線、連接器、板卡，然后進行操作。通過對現有二次裝置進行前板接線改造，形成“筆記本式”前接線裝置，設備接口布置在裝置前面，取消屏柜背開門，節省屏柜布置空間，可將柜體尺寸(高×寬×深)優化為2260mm×600mm×600mm，屏柜布置數量較多。為二次設備艙屏柜雙列布置創造條件。
2.2屏柜結構優化
在智能變電站中，隨著一體化裝置的應用、設備功能的整合、組柜方案的優化，二次屏柜與常規變電站相比具有以下優勢：
（1）端子排數量大量減少
二次設備之間信息傳輸網絡化，使得保護測控柜端子排數量大為減少，僅需保留裝置、交換機等裝置本身故障接線端子、對時端子即可。
（2）壓板數量大量較少
智能站信息采用軟報文形式傳送，取消了出口壓板及功能壓板，故壓板數量大為減少。
（3）功能元器件大量減少
二次設備之間信息傳輸網絡化，省去了裝置內部諸多功能插件，使得機箱布置緊湊，體積大為減少，而且，由于軟壓板代替傳統的硬壓板，這些都使得智能變電站的二次設備在結構上更為精簡。同時取消了二次設備屏柜上的操作把手、按鈕及模擬面板等，運行維護變得更加簡潔。
（4）低功耗電子元器件的應用
保護、測控裝置采用低功耗的電子元器件后，單裝置的功耗小于50W，經計算保護測控柜內裝置的發熱溫升不會影響裝置的正常運行。另外，智能變電站保護測控裝置組柜安裝在二次設備室，設備的運行環境良好。基于上述優勢，二次屏柜內的空間利用率大幅度提高，裝置按間隔組柜，屏柜尺寸可選擇2260mm×600mm×600mm，比常規柜體尺寸縮小了25%，在此基礎上還可以采用前接線裝置，優化屏柜結構。采用前開門結構，屏柜靠墻布置，從而顯著降低了變電站二次設備室建筑面積。
2.3預制艙內二次設備布置優化
考慮到裝置優化設計后采用前接線裝置，屏柜采用前開門結構，屏柜正面朝向艙內，背面靠艙體布置，不設后門，屏柜布置可采用雙列布置形式，節省屏后空間、增大艙內空間利用率，結合屏柜尺寸優化、布置優化及現有運輸條件，預制艙艙體尺寸按（長×寬×高）：Ⅰ型6200mm×2500mm×3133mm；Ⅱ型9200mm×2500mm×3133mm；Ⅲ型12200mm×2500mm×3133mm三種尺寸設計。與變電站二次設備室相比，建筑面積顯著降低。
3效果評價
本文以某330kV/110kV/35kV變電站為例，采用預制艙式二次組合設備后的主要計算經濟指標如下：該站終期規模主變4×1500MVA；330kV系統采用雙母線雙分段接線，進出線遠期8回；110kV系統采用雙母線雙分段接線，進出線遠期22回；35kV系統采用單母線單元接線。采用預制艙式二次組合設備，設置330kV預制艙2個，110kV及主變預制艙1個，通過裝置結構、屏柜結構、二次設備集成及組柜的優化，330kV預制艙按Ⅰ型設計，110kV及主變預制艙按Ⅲ型設計，與常規布置方案相比，330kV預制艙屏柜數量為28面，較常規方案減少36.4%，優化后的330kV二次設備建筑面積減少34.48m2，較常規方案減少69.5%；主變及110kV預制艙屏柜數量為34面，較常規方案減少29.2%，優化后的110kV及主變二次設備建筑面積減少70m2，較常規方案減少70.7%。
4結論
（1）新一代智能變電站采用預制艙式二次組合設備，由廠家集成安裝，有利于二次設備功能的整合，為設備的進一步集成優化提供條件。
（2）優化設計方案對現有裝置硬件結構改動量小，易實現；且屏位靠墻布置、布置數量多，大大減少了站內建筑面積，降低了工程投資。
