射击技术在手持相机中的应用

第一篇：射击技术在手持相机中的应用

手持相机拍摄时，正确的姿势是确保拍出清晰照片的基础之一。大部分摄影爱好者都有一些自己摸索出来的技巧，网上也有很多基本的讲解。来自美军的Alex Jansen，结合自己在军队中练习射击的知识和经验，从头、背、肘、腿几个方面，详细论述了在站、蹲、坐及有辅助支撑的情况下，如何能最有效地保持相机稳定。其中有一些内容是我们大多已经了解的，但还有一些是我们未曾想到，非常值得一看。站姿

只有在无法找到有效支撑的情况下，才考虑采用站姿拍摄。以下几种姿势都可以采用，大家可以根据自己的习惯具体选择。在直立站定时，应该保持身体成一条直线，很多摄影爱好者会不自觉地身体前倾，这是需要注意的。除了直立之外，还可以像举重运动员一样将背部弯起，两腿分开站立，这也是一种很稳定姿势。注意双脚的跨度要大于肩宽。将身体向后倾，同时腰部向前突出的姿势并非所有人都喜欢，但可以选择。

除了上面三种姿势外，还有一种侧身站立的方式。著名摄影师Joe MacNally就采用类似的方式拍摄。不过Alex的姿势中使用左手托住相机，相比Joe的靠肩部支撑相机适用机型更广一些。

蹲姿

与很多人的习惯不同，下蹲时支撑相机的手臂不应将肘部而应将上臂架在膝盖上。

在下蹲时，后脚的摆放姿势有两种，可以任选一种适合自己的。

坐姿

最基本的坐姿是盘腿而坐，将双臂肘部撑在膝盖内弯处。除此之外，还可以采取双脚脚底相对的姿势。

在第二种姿势，可以根据需要调整身体的高低。此时肘部不再提供支撑，取而代之的是三头肌。

倚靠

在能够找到墙面倚靠时应该尽量采用这种姿势。无论是用肩部或背部靠著坚硬的墙面都能给你提供有效支撑。

在有门框、柱子或墙端时都可以采用肘钩的倚靠方式。

肘钩

在有门框、柱子或墙端时都可以采用肘钩的倚靠方式。

C型夹

同样情况下你还可以用手做出C型姿势来倚靠在建筑上。

桌面支撑

这也是一种非常常见的姿势，用肘部在桌面上提供支撑。双臂或单臂都可以。

第二篇：手持技术在原电池教学中的应用

手持技术在原电池教学中的应用

杨延光

王东录（安徽省合肥一中，230601）

摘要：通过教学实践，探索手持技术在原电池教学中的应用，使先进的仪器能发挥提高教学有效性的作用，对学生初步掌握如何控制变量来研究问题。关键词：手持技术；原电池；教学有效性；控制变量

手持技术，顾名思义，在掌上就可以操作的技术，它是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的定量采集和处理数据系统，并能与计算机连接完成各种后期处理的实验技术系统。手持技术可以广泛应用于理科实验中，可以方便而迅速地收集各类物理、化学、生物、环境等数据，如电流、电压、光强度、温度、力、气压、磁场、音量、距离、pH、溶解氧、电导率、CO2 浓度、色度以及Ca2+、NO3-、NH4 +、Cl-的浓度、相对湿度、心电图、光强度等等。手持技术是一种高科技的、现代化的方法，是实验改革和发展的有效手段，使实验更加现代化。

笔者在人教版必修二原电池教学中采用传统的做法，使用了电流计、音乐卡上的声光组件等定性地表明了电流的产生，在选修四《化学反应原理》采用了手持技术，突出了手段的信息化、现代化，在教学生初步掌握如何控制变量来研究问题方面取得了良好的教学效果。笔者使用的仪器是宁波华茂电子有限公司出产，一台数字化实验系统主机，八个传感器及副件（图1）。

图1

1、加深对盐桥作用的理解

通过必修教材的学习，学生已了解原电池的基本组成，但对原电池的理解还是不深，对原电池存在单池的思维定势，知道如何判断电流的有无，但对实用电池的原理尚不清楚。在原电池中设置盐桥不是一个普通的技术改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破。过去认为氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子的转移，而现在，是使氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移，为原电 池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发［１］奠定了理论基础。

通过手持技术，学生直观地看到没有盐桥时与有盐桥时２４h电流强度图形（教师事先做好）是不一样的，从而以事实表明使用盐桥的必要性。盐桥有利于电池的实用化，没有盐桥，单池原电池是没有任何实用价值的。

2、探究不同电极对电流的影响

在必修一中学生已知构成原电池的条件之一是要有不同的电极，通常活泼的作负极，不活泼的作正极。那么当用稀硫酸为电解质溶液，用铜片与锌片做电极时和用铜片与镁条为电极时电流强度有何不同呢？利用手持技术可以很快得到答案（图2），并作出初步假设：其他条件相同时，当电极的活泼性相差比较大时电流较强。课后再组织研究性学习小组对此作进一步的探究。

图2

通过课堂演示几种代表性的原电池可以防止学生对电极材料产生片面认识，同时又可以练习电极方程式的书写。笔者演示了如下几种：铝铜浓硝酸原电池，由于铝与浓硝酸发生钝化，所以铜作负极被氧化；氯化铁，Ｃ||Ｃ，碘化钾原电池；做镁-铝-氢氧化钠原电池时，手持技术的优越性更是表现明显，通过电流强度直观的图形呈现结果可知开始十来秒是镁作负极，之后是铝作负极，经同学们讨论可得如下结论：开始因铝表面有氧化膜先与碱反应，所以是镁条发生吸氧腐蚀，之后镁不与碱反应而铝与碱反应，所以金属活泼性弱的铝反而当负极。

3、探究不同溶液对电流的影响

使用相同的电极材料，更换不同种类的相同浓度的电解质溶液，或同种溶质不同浓度的溶液，探究其对电流强度的影响。在教师用书中就有补充实验：观察比较铜锌硫酸原电池与铜锌硫酸铜原电池产生电流大小，这表明定量研究是在定性研究基础上进行的更高一个层次，有利于学生思维能力的培养。通过实验表明：相同PH值的稀盐酸与稀硫酸作电解质溶液时前者电流强度大，相同浓度的硫酸与硫酸铜作电解质溶液时后者电流强度大。

4、探究电极面积对电流的影响

组装好铜锌硫酸电原电池，调节锌片的位置，使锌片下端恰好与硫酸溶液接触，然后开始测量，数据为1次/秒，采集500个数据，通过图像能清晰地看出电极表面变小时电流强度变小，在154秒时锌片与溶液脱离，电流为零。（图3图4）

图3

图4

影响电流强度的其他因素探究可作为研究性学习小组课后内容。

实验能力不只是简单的操作技能，它是思维与实践能力的综合。无论是实验之前，实验过程中，还是取得实验数据之后，都需要通过思维来对需要研究的问题进行归纳和整理，分析解释所观察到的现象或测量到的数据。由于技术上的改进和手段上的更新，仪器会自动显示给学生清晰的实验结果而不需进行复杂的数据处理工作，符合中学生学习的认知规律，这样原本难于理解的科学概念和原理，借助于手持技术的实验变得容易认知。通过使用手持技术进行原电池的教学，有利于培养学生定量研究意识以及变量控制观点与实践，提高学生进行科学探究和解决问题的能力。

科学实验与技术的进步密切相关的，技术的进步使我们能够看得更远、更细，测得更准、更快，极大地拓宽了科学实验的范畴，提高了科学实验的可信度。相信手持技术在中学化学教学实践中会有更多的应用，对提高教育教学质量起到极大的推动作用！

参考文献

[1]选修４化学反应原理教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2007 [2]钱扬义,手持技术在理科实验中的应用研究[M].北京:高等教育出版社,2003 3

第三篇：手持技术-实施方案(初稿)

《手持技术与中学数学新课程整合》

课题研究实施方案

2011—2012学

北京市东方培新学校《手持技术与中学数学新课程整合》课题组

一、课题的提出及理论依据

课题的提出：随着教育改革的深入，人们逐渐认识到掌握现代教育技术，改变教学模式的迫切性。尤其在多媒体教学方面，为更多的教育工作者所接受。尤其在数学教育教学优化课堂教学的研究中，经过多年的艰难探索和实践中，数学学科的多媒体辅助教学，取得一定的成果，但却仍存在着较突出的困难，主要的问题是现在很多数学方面的应用软件都是基于教师在上课时辅助教学，如功能强大的几何画板就是一个很好的辅助教学教学软件。但也存在着不足的地方，因为几何画板必须在电脑上才能运行，而做到每一个学生人手一部电脑却不是很现实，这就造成学生的参与性不强。这就需要一种能够让学生参与性强的仪器且价格不是太高较容易普及，从而改变以传授和灌输为主要方式的课堂教学模式，实现以学生为主体的课堂教学。

在这样的背景下，由教育部课程中心与美国惠普公司合作，由教育部“数学与复杂系统重点实验室”(简称教育部重点实验室)组织实施了国家级“手持技术与中学数学新课程整合”课题。主要的实验仪器惠普公司提供的HP 39gs图形计算器。它在矩阵计算、作图、编程、统计分析等方面与电脑有着相近的功能，基本包括了中学数学学习中所需要的各种功能；采用菜单式设计，使用方便快捷；体积小巧、携带方便，可以在普通教室、家庭甚至行进途中随时随地使用。

课题研究的理论依据：

实验研究的假设：

运用手持图形计算器辅助教学，建构以学生为主体的课堂教学模式，能够优化学生学习的过程，促进学生自主学习、主动发展，培养学生的创新能力，促进学生综合素质的提高。

假设的理论依据是：

1、布鲁纳的认知结构学习理论

布鲁纳的认知结构学习理论提倡发现学习，即让学习者自己去发现教材的结构、结论和规律，并认为发现学习有助于开发学习者的智慧潜力，有利于调动学习者的内部动机，有利于学习者学会探索的方法。

2、以学生为主体的教学模式，是以主体教育思想为指导，以教师指导学生主体参与学习全过程为基本特点，以培养学生主体意识和能力为目标的课堂教学实践活动结构。在教学设计方面，变教师为教学出发点为以学生为出发点；变以传授知识、技能为教学目标，为在传授知识技能的过程中，培养学生主体意识和能力；在教学组织方面，变教师的教学过程中的主角转向“平等中的首席”；变 1

课堂教学中只关注学生学习结果为关注学生的全面发展。

二、课题实验的目的开展课题“手持技术与中学数学新课程整合”的研究的目的：探索研究把手持技术应用于中学数学课堂教学中，促进学生数学学习方式的转变；教师的教学方法、教学内容呈现方式等的转变；创建师生交互式共同学习的新环境；构建手持技术下的教学研究平台，促进校本培训活动开展，推进教师专业化发展。

三、研究的内容

本课题主要是通过学生经常而恰当地使用图形计算器进行教学实验，对手持技术与数学新课程的全方位整合进行系统的研究，主要内容包括：

1）手持技术对于不同学生数学学习方式的研究；

2）手持技术对学生的数学理解、能力发展和学业成就影响的研究；

3）手持技术环境下教学有效性的研究；

4）手持技术环境下评价标准与评价方法的研究。

四、课题研究的基本过程

根据上述理论依据，我们制订了本课题研究的实施策略：

1、课题研究过程中要关注的事件

（1）教师方面：在课堂教学中，手持技术在课堂教学中的科学应用。

本课题研究中主要指HP 39gs图形计算器在课堂教学中的开发、运用。按照假设理论依据模式，研究过程中要关注课堂教学设计和课堂教学组织。

教师在实验过程中，根据教材内容，或是在知识的产生和形成阶段，或是在知识的拓展与应用方面，运用手持技术的强大功能创设教学情境，确定手持技术与教材整合模式，为学生的主动发展提供了广阔的空间；根据认知学习理论预先制订教学设计方案，从而避免盲目的实践探索；由课题组组织召开专题研讨会，就教学设计的方方面面进行详细论证，最后形成教学设计方案；实验教师根据研究课题要求上实验公开课，教研组老师参加听课同时进行评课活动，并对课题开展情况提出反思与建议。

（2）学生方面

学生自主学习能力、创新能力、综合能力、综合素质的提高；课堂教学质量、效率的提高。

（3）其它因素

课题研究还要关注实验环境、实验教师、不同班级不同学生在实验过程中的积极性等。因此，为了控制干扰因素，课题组要通过多种手段对实验教师进行培训，提高教师硬件操作水平和开发能力，同时对学生在图形计算器方面的应用能力加强培训。

2、实验目标的检测

实验期间各学期的期中期末考试及各级各类的公开课，以及课题的论文撰写情况。

3、实验研究方法

以行动研究法为主，经验交流法为辅等。

五、研究的阶段：

（一）准备阶段：

1、确定实验班：初一年级以兴趣小组的形式进行研究；初二年级确定六班为实验班，并以兴趣小组的形式进行研究；初三年级确定三班为实验班进行研究。

2、按照要求制定课题计划

3、进行理论研究，查询相关文件、资料，提高教师的理论素养

（二）实验组织情况：

我校课题负责人为黄清华副主任。七年级负责人为张春雨老师；八年级负责人为刘征老师；九年级负责人为吴娜老师。

（三）研究与试验阶段

1、课题研究的初步阶段（2010年8月—2011年7月）

（1）对学生的学习愿望、学习动机、学习习惯、学习兴趣等进行调查;

（2）对调查结果进行统计分析总结，确立课题研究的方式与过程；

（3）参与课题研究的学生已经熟悉计算器的基本功能；

（4）部分学生可以独立编写程序，获得全国一等奖；

（5）教师采取自修、反思、实践、研讨、交流、总结等模式，完善手持技术与数学学科的整合模式，不断提高教育教学水平，进而提高课堂教学的效率。

2、课题研究中期阶段(2011年9月—2012年7月)

（1）以年级为单位写本学年的课题研究计划；

（2）采用结对的方式，让新加入研究的学生熟悉计算器的基本功能；

（3）确定实验班，举行开班仪式；

（4）关注图形计算器在课堂教学中的开发、运用。利用教研组活动时间进行反思和交流；

（5）在每个实验班中上好关于图形计算器与课堂教学整合的课题研究课；

（6）学生在课题研究过程中记录课题研究的感悟，写好反思；

（7）教师和学生共同提高，写个人研究的案例和论文。

（8）以年级为单位写每学期的的课题研究总结。

3、课题研究总结阶段(2012年9月—2013年7月)

（1）整理实验数据，进行系统分析和总结。

（2）形成新观点、开拓新模式。

（3）撰写实验报告。

（4）评价验收推广课题研究成果。

六、预期成果

1、预计2013年完成所有预定计划。

2、学生形成自主合作学习方式，提高自主学习能力，进而提高数学课堂教学效率。

3、提高教师运用手持技术设计和组织教学的能力。

4、完成若干篇实验报告、论文或课堂实录。

2011-9-9

七、经费预算 ？

八、成果形式

1、研究报告。

2、案例和论文。

3、学生作品

第四篇：工业手持终端在石油管线巡检中的应用

工业手持终端在石油管线巡检中应用

一、方案概述

本方案提出了以地理信息系统GIS为基础，以工业手持终端进行移动互联网巡检，配合带有矢量化电子地图的终端数据采集软件和后台处理软件，应用在石油行业野外数据采集工作中的一种新思路：“石油移动定位采集系统”的方案，同时也拓展3G在石油勘探和生产管理的相关领域应用的思路，如在以地理信息为基础的石油勘探、土地征用、井区规划设计、输油管线的空间数据采集和输油管线巡检等工作中，重点解决输油管线空间数据信息的采集、更新（地图修正）问题和日常检修维护问题，为石油信息化建设提供指导性解决方案，对促进管理现代化和决策的科学化都具有重要意义。

输油管线的日常检修工作是石油管道运输领域的难点。巡线工作需要对自然环境的变化对管线造成的损坏，人为的对管道的破坏，设备老化情况，附属设备运行情况等进行巡查。当前，已经利用压力测量设备实时监测输油管道是否泄露等情况，但这种监测手段只能在事故发生后才能发现，如何防范于未然，则需要派出巡检人员实地巡查，而面对跨境大，线路长的输油管道，如何提高巡查效率，最大程度的节约人力物力资源，辅助以高效的工具就尤为重要。以往传统的检修管理方法和模式已很难适应当今运行管理要求，对管理信息化、规范化的要求越来越高，特别是地理信息技术GIS的发展为输油管线管理信息化提供了技术手段和保证。同时，掌上电脑PDA这种便携设备为终端的，全球定位系统GPS与GIS直接结合的方案，已经在石油巡线工作中迅速推广，它给传统的工作模式带来一次新的技术革新。硕腾是专业从事空间资源综合管理的高新企业，尖端的移动应用技术和自主研发的高科技工业手持终端为以往的巡检概念赋予了新的内涵。引入了成熟的RFID技术在巡检中的应用，使巡检工作和日常管道资源的管理工作有机的结合在一起。在巡检的同时还完成石油输送空间资源的普查和日常管理。结合GIS的应用，将石油管线所有空间资源以最直观的方式体现在地图信息上，支持的多种查询方式，使网络管理者更加准确、高效、全面的了解石油管线的详细资料，对于网络规划和网络优化以及管线预警，应急资源调度等工作效率提高，起到了至关重要的作用。

本系统是集数字化地理信息、线路分布结构信息等一体的管理信息系统。其突出特点就是使用丰富的地理信息系统方法来描述输油管道沿线精确详细的运行状况，构筑一个“数字管道”，使用它可以实时详尽地了解输油管线的各类信息并辅助工作人员进行业务操作与管理决策，从而对输油管线进行有效、科学的管理，提高工作效率和管理质量。

二、需求分析

石油管道管控的最终目标是降低成本、提高工作效率以及服务水平，这需要企业能够及时、准确、全面的掌握各条管道线路的详细信息。在日常巡检工作的同时完成管线资产的清查管理，实现在网设备的全生命周期管理，实现帐目与实物一致，对石油传输实现实时综合信息的掌握。现代科技、通讯技术的发展，GPS/GIS/RFID技术的成熟和GPRS无线通讯技术的广泛应用，为现代石油管控提供了强大而有效的工具。GPS/GIS/GPRS对企业优化资源配置、提高市场竞争力，将会起到积极的促进作用。

这套系统是为石油管线巡检部门进行宏观管理、野外实地作业提供服务的多要素、多层次、多功能的空间型地理信息的综合采集管理系统。它能及时、便捷地反映输油管线的综合信息，对深化石油管线管理运行机制改革，促进决策的科学化和管理现代化都具有重要意义，也提高工作的科学性、准确性和实时性。

三、系统概述

石油管道资源管理解决方案是集全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、射频识别系统（RFID）以及GPRS无线通信技术于一体的软、硬件综合系统。系统主要由四部分组成：多功能手持终端、GPS卫星定位系统、GPRS无线数据链路和监控中心软件系统。可对井口和管线进行统一集中管理和实时监控调度指挥。

1、系统主要设计思路

由硕腾自主研发的多功能数据采集器HUGEROCK S50集成了数据终端、手机、条码扫描器、RFID读卡器、GPS定位终端、照相机的功能。全面满足用户在数据采集、定位、现场勘察、巡检管理、信息发布、任务指令等方面的需求。该终端设备具有功能强大，便于携带，使用方便的特点，可同时完成巡检工作任务，资产清查工作任务和资源空间数据采集任务，并将所有的采集数据通过GPRS模块发送到后台计算机系统处理。GPRS网络正常的时候，终端设备可通过短信方式将采集的数据信息发送给后台处理；，当终端移动至偏远地区，没有GPRS信号时，工作人员可将采集的数据存储在终端设备里，或者通过串口与计算机系统连接直接读取数据。

2、系统工作模式

1、初始化：首先要建立巡线系统的基础数据库，可以从线路管理系统中获得。为了实现智能化，还需要采集所有设备地理位置的座标。这个过程需要巡线员持终端走到每一个设备前，查询当前设备的资料，GPS模块就自动获得当前位置的坐标。并可通过终端直接拍摄设备图片，做为信息立体化表现。终端拥有的RFID功能可以与后台核实设备情况，更加方便准确详细的了解到整个石油输送管道线路的整体资料，并在地图信息上体现。整个初始化过程简单，只需巡线员从头到尾巡查一遍，系统就将获得所有设备的GPS地理位置数据，设备详细资料和图像信息。

2、日常巡查：每次工作前巡线人员会先得到系统传达的巡查工单。当移动手持终端到达所需检查的地点后，只要打开机器，智能巡线系统客户端程序就通过GPS模块自动获得当前位置坐标，然后与本地或局内的数据库中的资料进行对比，将面前的设备档案显示在终端屏幕上。巡线人员即可将现场线路设备情况记录在掌上电脑中。同时，系统自动激活GPRS无线网络，将所在的地理位置信息和当前的时间，连同现场线路情况记录一起发往局内的数据库，由后台巡检服务程序处理后进入系统数据库。如果有GIS系统配合使用，PDA可以显示电子地图，并进行导航，指引巡查路线。

3、资产清查：系统可将盘点工单发送给巡检人员，在巡检的同时完成资产盘点任务，智能终端自动完成设备清点，并根据系统发出的盘点清单，第一时间掌握盘点情况，并将数据通过GPRS发送给系统，自动生成盘亏盘赢报表。

4、强化管理：管理人员可以预先设置任务单，安排每日的巡查任务、顺序、工作量、路线等。当巡线人员工作中，系统根据任务单或预定设置自动提示巡线员下一个巡查点。同时控制中心可随时监测巡线员的工作进度和巡查情况。遇到特殊情况，管理人员可通过无线网路进行不间断的调度指挥。移动终端与后台系统数据库间保持数据实时通透，保障企业管理信息化，确保巡检的到位率。

5、为了保证可用性，系统支持在线和离线两种方式的工作状态。如果GPRS无线网络因为信号问题暂时无法接通，系统将数据暂时存储在本地。一旦无线网络可用，就自动发送数据。另外，系统还提供备用的USB/红外线数据集中传送方式以供不时之需。当因故无发使用无线网络时，巡线员可以将终端置于智能巡线服务系统的USB接口/红外线接入设备前进行同步。

3、系统特点

-采集端实时向数据中心提供地理坐标；-数据中心可以实时监控其工作状态；

-数据中心和采集端之间，保持实时在线，并且提供全透明传输通道；-强大的信息准确定位、实时监控、高效调度功能；

-提供标准的数据接口，可实现与企业管理信息系统、决策支持系统的无缝对接；-可同时支持多种通信方式，包括GSM短消息、语音、GPRS；-支持多级架构，多中心级连、分布式互联，支持移动中心；

-支持RFID功能，可完成管道设备的资产管理和清查，也可实时掌握设备的详细资料；-支持摄像功能，实时采集管道设备或周边设施的视图信息发送至计算机系统完善石油管线视图资源信息

-系统具有完整安全以及自动灾难恢复机制，保证安全稳定，降低系统维护成本。

4、系统功能简介

石油管线巡检部门为了确保所辖区域输油线路的正常运作，需要辅助一些常规监测设备，派出巡检人员定期到每条线路对输油管道及所附属的构造物(路线、沿线设施、周边环境检查、评定)进行检查，还对输油管线的管理资料(管线破坏资料、修复信息等)进行更新、存储、分析，并且为主管部门提供数据分析以提高管理质量。以便及时发现存在的问题，采取措施，防患于未然。通过巡视检查和评测工作为所辖区域的输油管道畅通及安全运行提供了保障。本方案要完成的功能是配合输油管线后台数据库，通过对输油管道和沿线设施等的空间数据和属性数据的采集，建立和完善输油管线地理信息数据库GIS和管理信息系统数据库MIS，掌握最新输油管线数据，从掌握全局、合理分配资源的管理高度，配备人力和物力资源，有针对性地开展巡线工作，同时也不断更新输油管网信息数据库。

1、工单设计：系统可根据管理部门预先制定巡检/资产清查方案计划，自动为巡线员设计工单，工单详细包括了巡检路线、地点、时间、间隔、重要事项、站点资产信息等内容。

2、现场数据采集：巡检员利用工业手持终端设备进行数据采集，包括，缺陷记录、检修记录、设备台帐、缺陷通知单、设备档案、线路条图、技术问答等；

3、终端设备能自动采集GPS数据，检查到位率，自动生成巡检轨迹图。并可与预订巡检轨迹对比，系统自动生成巡检统计分析表。基地可监控巡线人员位置和工作状况，随时了解现场故障信息，并对外勤人员进行远程技术支持；同时提供GIS系统接口，配合电子地图使用；

4、后台软件能与石油生产管理系统和其他系统接口，数据可转化，完成石油资产的全生命周期管理以及辅助决策功能；

5、终端采集的空间资源数据包括空间位置和实物图片，配合电子地图形成管线资源空间地理图，直观体现石油管道线路信息及周围设施等情况，通过视图点击方式，树型拓扑方式，输入相关字查询方式可了解到管线资源所有详细资料，包括采购、使用、调拨、故障、维修、更换、隐患、使用段、管理部门等整个生命周期的管理资料；

6、另外还具有其他辅助管理功能，如故障预警管理、管道修缮管理、管道割接管理、故障跟踪管理、应急资源调度管理等。

5、方案特点及应用前景

■ 应用软件和中间件产品均拥有自主知识产权，确保数据可跨平台、跨数据库和跨系统交互。

■ 系统软件架构为多层结构，具有高度可伸缩性。

■ 系统的开放式设计，可以方便地与原有的或者将来的系统嵌入集成。

■ 用户界面图形化，易操作、易培训、易管理。工业手持终端支持手写输入，操作主要为直接点选。

■ 用户可自定义所有参数，进行数据初始化，对厂商依赖程度低。■ 系统管理网络化，巡检数据可被企业其他管理应用系统调用。■ 用户无需在石油管线上附加安装其它设备。

■ 前端工业手持终端和中间层设备可用于其它的应用系统，使投资被充分利用。这一由全球卫星定位系统技术、无线互联技术、自动识别技术与多功能数据采集器相结合的全新解决方案，不仅具有相对低成本、数据准确及时、安全可靠等优点，同时也能完全满足企业未来在信息处理、移动计算等多方面的需求。深圳硕腾将帮助石油企业引入和掌握最新的无线应用产品，并有效的应用这些技术到自身应用系统中去，这样可以进一步降低石油企业的运作成本，提高工作效率，必将有助于石油企业今后业务的发展。希望能通过这一高端方案，一起为石油行业带来崭新的管理服务理念和手段。同时，该系统还可用于电力、电信等对巡检有特别要求的行业。

第五篇：劈相机原理 应用

劈相机

劈相机是一种将单相电变换成三相电的特殊电机，其实质是由单相电动机和三相发电机组合而成的旋转电机。它是电力机车的专用装置。

劈相机的工作原理：在单相工频交流电力机车的辅助系统中，异步劈相机(简称劈相机)用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相，向辅助系统所有三相异步电动机供电。

劈相机的实质：是一种本身只输出一相电流的异步电机。劈相机工作状态实际上是三相异步电机在不对称条件下运行的一个特例。

异步电机进入劈相机工作状态一般应具备以下两个条件：(1)、电机轴上的机械负载不变。

(2)、三相电网中W相缺相,使W相电流反相输出。

只要具备上述条件，一般的三相异步电动机同样具有劈相机功能。异步劈相机的起动方法有辅助电动机起动法和分相起动法两种。辅助电动机起动法是在劈相机的转轴上安装一台辅助电动机，起动时先由辅助电动机带动劈相机转子转动，待劈相机转速达到一定值时，将劈相机投入单相电网，并切除辅助电动机的电源.。

分相起动法分为电阻分相起动和电容分相起动两种。这两种启动方法具有线路简单，设备成本低等优点，因而得到广泛的应用。

SS4型劈相机原理及故障分析

进型电力机车的劈相机工作原理

劈相机是SS4改进型电力机车辅助系统的主要电机之一。它的性能的好坏直接影响到其它辅助电机的正常工作。异步电动机的许多故障现象都会在劈相机上发生，但劈相机又有其自己的特性。要想快速准确地找到劈相机的故障并及时排除故障就必须对劈相机有一个全面的了解。

首先就要了解劈相机在电力机车上的作用及工作原理。SS4改进型电力机车的劈相机实际上是单相电动机与三相发电机的组合。SS4改进型电力机车上所有的辅助电动机均由主变压器的辅助绕组a6-x6供给单相电源，经异步劈相机将单相电源劈成三相电源，再供给辅助电路的所有三相异步电动机使用。异步劈相机的结构与三相异步电动机不同，转子为鼠笼式，定子绕组按三相不对称规律嵌入在定子槽内，劈相机实际上是单相电动机与三相发电机的组合。劈相机的电负荷不是固定的，是随机车运行工况的改变而变动。

电动机单相交流电通过电机定子的单相绕组时，产生交变的脉振磁场，一个脉振磁场可以分解为两个幅值一样，转速相等转向相交的旋转磁场，与电机转子的转动方向相同为正序放置磁场，与转子转动方向相反的磁场为负序旋转磁场。劈相机的电动相绕组接到单相交流电源上，在劈相机的空气隙中产生两个大小相同的磁场，当劈相机的转子静止不动时，这两个磁场在转子导体中感应的电动势和电流的大小相等，方向相反。由此而产生的两个转矩也大小相等，方向相反而互相抵消。起动转矩为零，劈相机不能自行起动。如果转子与正序旋转磁场的相对速度比较小，而转子与负序旋转磁场的相对速度比较大，转子以几乎两倍于同步转速的速度切割该负序磁场，使转子导体内感应出近两倍于电网频率的电势和电流，该电流产生的磁场几乎抵消了定子绕组产生的负序磁场。

也就是说，当转子转动时，在劈相机的气隙中主要剩下了一个正序旋转磁场，它与转子相互作用产生电磁转矩，克服了转子的机械阻力矩及转子负序电流产生的电磁阻力矩，驱使转子沿着正序旋转磁场方向旋转，同时该正序旋转磁场切割定子三相绕组，并使它感应出三相电势，于是单相电源被劈成三相电源。在劈相机定子的三相输出端接上电负载，因其中两相负载直接与单相电源相联，不需要经过劈相机而直接从单相电源得到供电，而另一相负载则由劈相机的发电相得到供电，所以劈相机是将单相交流电源劈成三相，而本身只输出一相的异步电机。（劈相机工作原理图附图3-1）

（二）改进型电力机车劈相机与控制电器的关系

我们了解了SS4改进型电力机车劈相机的工作原理，而它在电力机车上是如何起动和运行的，这对我们排除劈相机故障也是十分重要的。起动劈相机是电力机车动车前的预备性操作，其电路属于控制电路。在其受电弓升弓以及闭合主断路器后进行，SS4改进型电力机车的劈相机控制有手动和自动两种，它是通过对选择开关591QS进行选择，我们主要以手动为例，这样更好地认清各个电器件在劈相机起动过程中的作用。由于劈相机直接单相电源起动时只能在气隙中产生一个脉振磁场，而不能产生一个旋转磁场，起动转矩为零，劈相机必须带电阻或电容进行分相起动，起动电阻或电容必须接在劈相机电动第一相U1相与发电相W1之间，即辅助回路202母线与203母线之间，起动电阻值为0.79Ω起动电容为10个12kvar、138μF电容并联。所有辅机控制电源由605QA自动开关控制，劈相机的控制是完成其他辅机控制的先决条件。（劈相机起动原理图附图3-2）

劈相机的运转与停止是通过相应的接触器201KM控制，因为劈相机是单相电动机与三相发电机的组合，所以起动时必须在第二电动相绕组与发电相绕组之间接入起动电阻263R进行分相起动，起动电阻的接通与开断由接触器213KM来执行。由劈相机起动继电器283AK监测起动过程并控制起动电阻回路的开断。283AK的工作电源是从导线531经533KT常开联锁由导线281引入的。

首先我们按下劈相机按键（404SK）导线560经404SK与591QS，使导线564有电，劈相机中间继电器567KA得电动作，其常开触点闭合。导线560经567KA的常开触点，使导线561有电，然后分成几个支路。导线561经劈相机起动中间继电器566KA的常闭接点，使分相接触器（213KM）和劈相机起动延时继电器533TK得电动作，起动电阻将投入工作。劈相机的接触器（201KM）闭合，导线561经213KM的辅助触点，使导线572有电。经劈相机故障隔离开关（242QS），使201KM得电动作。劈相机的主回路沟通，开始起动。若起动正常，则劈相机的起动继电器（283AK）动作，其常开点闭合。导线561经283AK，使导线568有电，劈相机起动中间继电器566KA得电动作。其常闭点打开，切断213KM和533KT的供电回路，甩掉劈相机起动电阻，劈相机进入正常工作状态。同时，566KA的常开触点闭合，215QA和566KA常开触点，使566KA继续得电自锁：导线561经533KT的常闭触点，使导线577有电，为其它辅助电机的正常工作做好准备。致此，劈相机的控制顺利完成。从这一过程可以看出，电路中的控制电器与劈相机能否正常工作是密不可分的。

劈相机是SS4改进型电力机车中受力比较复杂的一种电机，它既要承受大功

率电流的负荷，而且又要受到各种扭转力矩的影响，因此在实际工作中它的故障率比其它辅助电机要高一些。从劈相机的故障分析来看主要有两种：一种是电路故障，一种是电机机械故障。

（三）劈相机电路故障分析及处理

1接触器故障分析及处理

劈相机通电后，劈相机转子不转，而且无任何反映，初步判断为劈相机接触器没有动作，这时应该拆下劈相机接触器201KM，检查其触点在通电情况下是否全部闭合良好，如果无任何反应，证明接触器已损坏，应立即更换新的接触器。在机车整备中还有一种情况是按下劈相机按键开关（404SK）后，劈相机起动信号显示不灭，到机车辅助室就会听到劈相机发出嗡嗡声，观察劈相机转轴不转或转动很慢，用手触摸感觉发热严重，这时应初步判断劈相机“走单相”，应该立刻检查劈相机接触器（201KM）和起动电阻接触器（213KM），看看是否还在动作，如果有不动作的状况，应该立刻更换接触器，从而保证劈相机能够正运转。如果接触器没有问题，表明电机内部有故障，用万用表测量该电机三相电阻可查出哪项开路，应立即对电机进行检修。

如果在机车运行中劈相机接触器出现故障不能及时处理，后果是很严重的，甚至会造成重大事故。

例：某机务段的0634号电力机车牵引1473次货物列车从南站开车时，机车轰地一声巨响，二号低压电器柜随之起火。机车立即返回段里，经过检查发现二号低压柜内的劈相机接触器201KM严重烧坏。从0634号机车二号低压柜着火烧毁情况分析，着火的原因显然是劈相机接触器201KM强烈放电引起的，而接触器触头严重松动是造成劈相机接触器“强烈放电”的根本原因，它对接触器的破坏集中在触头与导电片的电气接触面上。它对接触器的破坏性集中表现在：

①接触器在闭合瞬间，高达数百安的辅助电动机起动电流，将被迫从安装螺钉上流过，因此产生的电动斥力和焦耳热触，极易成接触器“强烈放电”。接触器闭合和断开时，将引起触头振动，在触头与导电片间产生金属桥和电弧，造成电气磨损，一旦导流截面减少到不能承受强大的辅助电动机起动电流时，接触器也会“强烈放电”。

③触头松动将加剧本身的塑性变形，形成静触头以弧形接触面与导电片接触，导流面被局限在安装孔附近一个不稳定的小区域内更加重该处的电气磨损。

例：某段0146号电力机车在库外做高压试验时，发现劈相机接触器触点焊死有放电现象，后经检查发现，原来是检修人员由于工作上的马虎，把额定工作电流75A的油泵接触器安装在额定工作电流为170A的劈相机起动电阻接触器的位置上，虽然它们的外观一样，但它们的作用却相差甚远，所以造成了这起事故。

我们检修人员在机车进行辅修时，就应该着重注意检查劈相机接触器，用500兆欧检查接触器对地及相间绝缘电阻值不小于3MΩ，在88-121VDC电压下检查接触器闭合、断开情况，闭合、断开均应可靠、动作应灵活，不许有卡住及接触器不良现象。线圈不许有过热。一旦发现有上述情况，应马上采取措施，避免造成更大的损失。因此说接触器故障是导致劈相机不能正常运转的原因之一。

2电器元件误动作

控制劈相机的电器元件误动作一般有两种情况，一种是劈相机起动后，从机车的信号显示屏上看，劈相机起动信号显示不灭，机车设置的过流保护延时不能提前动作，劈相机停止工作，表明辅机过流保护提前误动作。这时判断可能是辅机保护插件出现问题，应拔出辅机保护插件，按下劈相机接触器手动按钮，若劈相机能正常起动，则说明劈相机过流保护出现故障应更换保护插件；另一种情况是劈相机起动后，劈相机起动信号显示—熄灭—又显示，劈相机在某一转速下“爬行”或降速至停转，辅机保护动作，初步分析为起动继电器提前误动作，劈相机转速没有达到额定转速的0.9倍，起动继电器就将起动电阻切除，如果劈相机起动后，起动信号显示不灭，劈相机剧烈抖动、电磁噪音大，会看到起动电阻发红或烧断，这说明起动继电器晚动作或不动作，即起动电阻迟甩或甩不开，应立即切断电源，否则劈相机会被烧坏，所以应尽快检查和排除起动继电器故障。这时可以人为地按下起动继电器的凸键而让其动作，使常开联锁闭合，使566KA吸合，切断213KM线圈电源，甩开起动电阻，若是215EF常闭联锁故障，则可暂时把该联锁短接维持机车运行，入库处理完后再恢复正常。有时也不排除继电器本身机械故障：如批示件显示不正确或锁钩误动作等。

3、劈相机接线错误

从SS4改进型电力机车的辅助电路图可以看到，劈相机电动第一相U1端子与机车202母线相连，劈相机的电动第二相V1端是与机车201母线相连的。发电相WL端子与203母线相连，起动电阻接在U相与W相之间。如果劈相机任意两根线互换，这都会使劈相机反转。如果劈相机反转，则表明有两根线接反，就应判断为劈相机接线错误，立即打开劈相机接线盒。但有一种特殊情况：当三相接线相互反接时，劈相机转向与正常转向一致，即：劈相机电动第一相V1端子接机车201母线，劈相机电动第二相V1端子接203母线，劈相机发电相W1端子接机车202母线，V相作为发电相与起动电阻连接，由于起动电阻与V相绕组不匹配，劈相机起动困难，且由于V相绕组匝数最少，即使劈相机启动起来，由于三相电压严重不对称，使负载电机启动困难，这时劈相机带不动负载，对此我们检修人员也应打开劈相机接线盒，认真检查劈相机联线，并加以更正。

4、起动电阻值变大

起动电阻变大会引起劈相机起动困难。起动电阻值变大会使劈相机起动转矩变小，劈相机额定起动电阻值为0.79Ω，如果电阻的制造公差较大，或者由于每次起动时间较长，都会使劈相机起动电阻发烫或烧红，电阻氧化，有效截面积变小，次数多以后，劈相机起动电阻值会逐渐变大，在低网压下使劈相机起动困难，甚至不能起动，这时我们检修人员就应用兆欧表测量劈相机起动电阻值，如果大于0.79Ω，则改用另一组起动电阻，电阻值偏大的劈相机起动电阻须及时更换。

例：如哈尔滨机务段在检修SS4改进型电力机车时，由于没有形成中修检修能力只能作状态修，机车运行公里数已超出中修规定的公里范围，劈相机电阻由于长期处于超期使用，致使大量电阻内部衰变呈几何型发展。导致劈相机电阻过热并烧损，电阻更换频繁，影响了机车正常运输，浪费了大量人力物力，所以我

们要加强对机车劈相机起动电阻的检测和维护。

5、网压过低和输入电压严重不对称

劈相机起动“吃力”，噪音大，起动时间过长，引起过流保护动作，应检查电压表，观察劈相机输入电压，如果低于270V，表明网压过低，应立即停止劈相机起动。另一种情况是劈相机噪音大，发热严重，检查电机三相电压，如果低网压时，电压不对称度大于10%，高网压时大于7%，表明电压不对称度超标，谐波增大，谐波损耗增加。如果劈相机输入电压在270V至460V正常范围内，则应根据劈相机的故障判断处理。在一般情况下，劈相机连续起动次数应不超过3次，如仍然不能起动，一定要查明原因消除故障（1）更换起动电阻（2）检查连线是否接错，方可再行起动劈相机。

6、劈相机故障，通风机兼作“劈相机”分相起动

第一台牵引通风机3MA的电容分相起动电路是为劈相机发生故障而设的电路，在机车运行中，劈相机一旦发生故障，司机在无法查清原因的情况下，为保证其它辅机继续正常工作，即可切除劈相机，而以起动电容253C对风机电机3MA直接进行分相起动，这时要把劈相机故障转换开关242QS打向“1FD”位，即把283AK监测劈相机发电相电压引入线接到通风机电机3KA的第三相上，同时必须

把闸刀开关296QS倒向起动电容位（因起动电阻不能起动通风机），起动过程由起动继电器283AK控制，起动完成后283AK常开联锁闭合，使213KM线圈失电，其主触头打开，切除起动电容，即可投入其它辅机运行，值得注意的是在运用牵引通风机3MA替代劈相机作电容分相起动时，司机操纵与使用劈相机时相同，由于两节车的辅助电路未重联，因此可以一节车做劈相机电阻起动，另一节车由牵引通风机3MA电容分相起动。我们在使用这种方法时，接触网电压必须要在22KV以上时，才能用电容分相起牵引通风机电机。

（四）劈相机机械故障分析及处理

劈相机轴承工作质量的好坏，直接影响着机车的行车安全。劈相机在运行中，轴承出现故障，往往会造成劈相机严重损坏以至于整机报废。为了保证电力机车 的行车安全，就必须保证劈相机的轴承工作的可靠性。造成劈相机轴承出现故障的原因是多方面的，主要有以下几种：

1、轴承有异音

在机车运行中，要严格区分轴承噪音与轻微的有害异音是比较困难的，我们只有在不断地探索和实践中积累经验，才能较准确地分清各种异音排除故障。轴承发出异音，分析其原因主要有：缺少润滑油，轴承内部有伤或损坏，轴承中侵入杂质，那么检修人员就要对号入座，逐个进行判断和处理。首先，轴承如发出干磨声，而且声音中含有与转速无关的不规则金属声，判断为轴承润滑脂过少，需要补充润滑脂，但应该注意润滑脂的质量，选用合适类型的润滑脂，并且保证润滑脂的纯度、不变质，保护其清洁度。补充润滑脂后干磨声基本消失，轴承恢复正常运转；其次轴承发出“咕噜、咕噜”声，其周期与转速成正比，我们判断为轴承的滚柱或滚珠表面有伤痕，则需要及时更换；还有轴承若发出不连续的“梗、梗”声，则表明轴承内圈或外圈破裂，也应及时更换；再者轴承如发出的声音小，而且不规则与转速无关，但也会产生“咕噜”声，表明轴承内侵入了杂质，这时检修人员应该拆下轴承进行清洗。如要更换新的轴承，首先要进行简单处理。因为新轴承上虽然涂有防锈油，但是在包装和运输过程中有可能混入细砂和灰尘，若带着污物转动，将会在轴承滚道上留下痕迹，防锈油除不净，也不利于润滑油膜的形成。这些都会引发轴承故障。因此组装前应对轴承进行彻底清洗除去污物，保证轴承的正常运转。

2、轴承过热

从轴承过热的情况分析来看主要几点；

①润滑脂过多，轴承运行阻力加大，温度增高；润滑脂过少，轴

承干磨，温度也升高，因此引起轴承发热。根据异音（和规定，轴承润滑脂应装满轴承室的1/2—2/3，二极电机装满1/2即可，四极及以上电机装满2/3即可）可判断是否应补充润滑脂。

②电机或负载转动部分不平衡量太大，电机两端轴承都出现发热现象，振动

大。如果负载是风叶，则风叶发出的声音不均匀，且随转速的变化而变化。或轴

承过热或振动过大，需拆下电机检查修理，调整电机不平衡度。

②定子、转子相擦，轴承及电机表面均严重发热，振动大，运行中能听到“嚓、嚓”声，表明电机定子、转子相擦，该电机出现故障须及时处理调整定子与转子之间的间隙。

④两端轴承装配不平衡，电机两端轴承同时出现发热、动作大、噪音大。停机后，用手扳动转动部分比较吃力。检查端盖螺栓是否有松动，地脚螺栓是否有松动。拧紧后，如仍出现轴承严重发热，需对电机进行检查及重新装配，调整电机轴承水平度。

⑤轴承若出现以下情况应立即更换轴承；

a轴承破裂或内部有缺陷，这时轴承发热严重，伴随有振动，异音出现；

b轴承“走内圈”或“走外圈”，轴承出现严重过热，噪音增大，并有明显的不连续的金属干磨声，这样会使轴承固死，引起电机绕组烧损。这表明轴承“走内圈”或“走外圈”；

c轴承中浸入杂质或锈蚀，根据轴承的异音可判断出原因，应拆下轴承进行清洗，如严重锈蚀，必须更换新的轴承；

d轴承滚道出现伤痕以及滚道呈现深蓝色或棕褐色，这说明轴承在运行中温度过高，此时滚道可能因退火而变软损伤；

e内圈出现大面积疲劳剥离；

f轴承工作面损坏。表现为疲劳损坏、电流腐蚀、裂纹、保持架磨损等。

3、劈相机有异常噪音或振动过大

（1）劈相机转子断条

电机运行中出现笼形转子断条，机身抖动较大，有时高时低的“嗡嗡”声，转子发热严重。用钳形电流表测量三相电流，电流表指针周期性摆动，电机转速比正常转速稍低。如果轴承温升过高，需及时对电机进行修理或更换转子。

（2）劈相机铁心松动

电机运行中出现“哒哒”声，快慢随转速的变化而变化。此为电机铁心齿部松动产生中频齿谐波声。应及时修理，以免刮坏绕组绝缘部分，引起短路或接地等故障。

（3）劈相机地脚螺栓松动

电机振动大，断电后，振动现象不能立即消失，随电机转速降低而衰减，观察该电机是否与其它设备或机车共振。如果没有，则应检查电机地脚螺栓是否松动。如果拧紧地脚螺栓后，振动如果仍存在，则为电机内部或负载不平衡度太大所引起的故障，需及时对电机进行修理。

例：某机务段的0429号电力机车行驶在沈阳北线，由于劈相机的地脚螺栓松动，使劈相机振动过大，固定在接线盒的螺栓被振出，致使劈相机短路，造成劈相机及其它辅机严重损坏，造成机破。通过这次事故要求检修人员要经常检查备电机接线盒螺栓是否松动及时消除机车事故隐患。

4、电机升温过高或冒烟

从电机升温过高或冒烟这种现象分析，即有机械故障的可能性，又有线路故障的可能性，首先从机械故障检查：

①轴承故障：打开轴承盖看是否缺少润滑脂或内有杂物磨擦所产生难闻的气味；再查看润滑脂是否乳化，如判断正确，则更换润滑脂。

②电机通风不畅：轴承发热但振动噪音均无异常，检查电机两端的防护网是否堵死，由于电机无法散热，所以导致电机温度升温过高，应立即除去电机防护网上的污物。

其次从线路故障检查：

①电机并联支路中有一路断路：电机发热严重但没发现有其他异常现象，测量三相电流也没有太大变化。停机后用兆欧表测量三相电阻值，如果有一项电阻值比其他两项电阻值的平均值约大20%以上，表明该项有条支路断路，需及时修理，否则没断的支路也会因过热而老化或者烧坏。

②机定子绕组匝间短路：电机局部过热，虽然匝间电压很小，但感应电势会在电阻很小的闭合回路里产生很大的感应电流，引起局部过热，并发出一股焦臭味或冒烟。如电机长期运行，最终会导致相间短路或接地，使过流保护继电器动作。该电机需及时修理，尤其不能进行重新起动，否则电机会烧损。

另外，配件质量的好坏也会引起劈相机故障，比如触头的加工工艺，轴承的硬度，电机组装加工时的间隙误差，电机绕组的绝缘程度等，这些问题也是值得我们考虑的。

综上所述，通过对电力机车劈相机的故障原因分析及处理方法，只是我个人对劈相机故障处理的一点粗浅认识，我所探讨的只是电力机车中的一小部分，只能起到抛砖引玉的作用。只有对机车的整个系统进行全面了解，而且不断地在实践工作中积累经验，作为我们检修人员才能找到“万变不离其宗”的真谛，任何故障也就可以迎刃而解了。