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[作者簡介]房三虎（1977- ），男，華南農業大學教務處，講師，研究方向為高等教育管理。（廣東 廣州 510642）
[課題項目]本文系2013年度廣東省高等教育教學改革項目“基于協同創新理念下的地方農業院校卓越農林人才培養模式探索與實踐”（項目批準號：粵教高函[2013]113號）和2013年度華南農業大學教育教學改革項目“高等教育大眾化視域下大學生學習動力系統分析與構建研究”（項目編號：JG13091）的階段性研究成果。
[中圖分類號]G647 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2014）33-0177-03
學習動力系統的提出源于“動力”內涵。動力，據漢語詞典解釋為“使機械作功的各種作業”。引入學習中，學習動力是指推動大學生（學習主體）學習活動不斷強化與發展，激勵學習行為持久并達到預定目標的學習作用力。學習動力系統是各種學習力量按照一定關系組成的一個系統，它不直接介入學習，而是轉化為相應的動力，激發學習的積極性，挖掘學習潛能，調節學習活動的進行。大學生學習動力是一個包括外部因素和內部因素、客觀因素和主觀因素、需要和利益、目的和手段等各種要素在內的、動態的動力系統。
一、研究對象與方法
為深入了解影響大學生學習動力的因素，探討提高大學生學習動力的途徑與方法，筆者調查了華南地區某綜合性高校大學生的學習動力狀況。本次調查采用隨機抽樣調查的方法，共計發放問卷500份，回收有效問卷481份，有效率96.2%；調查對象中農村學生占58.8%，城鎮學生占41.2%；男生占58.2%，女生占41.8%；大四學生占23.1%，大三學生占20.4%，大二級學生占25.6%，大一學生占31.0%；學科涵蓋工科、理科、文科、農科。
二、結果與分析
1.學習目標。學習目標決定著學習的方向，學習目標的大小影響學習動力的強弱。學習目標明確則注意力和能量集中于同一個方向，個人的滿足感和成就感明顯，學習動力足；學習目標不明確則會分散注意力和精力，容易造成學習的迷茫和困惑，自我滿足感和成就感低，削弱學習動力。學習目標遠大能提供持久而強烈的學習動力源；若學習目標短淺，則一旦實現了自己的學習目標，其學習的動力強度便會降低。對于學習目標的調查顯示，17.7%的學生“非常明確”、59.5%的學生“比較明確”、17.3%的學生“不太明確”、5.6%的學生“沒有目標”。
可見，大部分學生的學習目標比較明確，極少一部分學生沒有目標。然而，超過六成的學生缺乏“為中華崛起而讀書”的宏大情懷，一半以上的學生缺乏“在大學里努力學習報效祖國”的遠大理想。
2.學習態度。積極的學習態度能夠為學習帶來正向效應，消極的學習態度則產生負向效應。對于“大學學習60分萬歲”，26.2%的學生選擇“有點不符合”，38.9%的學生選擇“完全不符合”。對于“大學生就應該勤奮學習”，39.5%的學生選擇“完全符合”，34.1%的學生選擇“比較符合”。對于“大學生應具備豐富的知識”，41.0%的學生選擇“完全符合”，49.3%的學生選擇“比較符合”。對于“我堅信學習可以改變命運”，26.0%的學生選擇“完全符合”，34.1%的學生選擇“比較符合”。
由此表明：對于大學學習，大部分學生持有正確的認識，不再只注重分數，而更注重自身能力與綜合素質的提升。
3.專業滿意度。社會上一度流行所謂“熱門專業”和“冷門專業”的觀念，并深受學生、家長和高校的廣泛關注。在現行的高考志愿填報制度中，專業的選擇在一定程度上決定考生能否被大學錄取，影響著考生的未來職業路徑和人生發展方向。由于高考錄取分數線和專業錄取分數線的雙重因素，部分考生難以被錄取到自己滿意的專業，學習興趣與所學專業不匹配，使得一部分學生進入大學后失去了學習動力。對于“滿意的專業會激勵我一直努力學習”這一問題，27.0%的學生選擇“完全符合”，48.0%的學生選擇“比較符合”，沒有學生選擇“完全不符合”。對于“如果能轉到更滿意的專業，我的學習動力比現在會更足”這一問題，24.7%的學生選擇“完全符合”，38.5%的學生選擇“比較符合”。由此可見，專業的滿意度左右著大部分學生的學習動力。專業滿意度高則學習動力強，反之則學習動力弱。
4.就業壓力。在高等教育大眾化的背景下，高校畢業生人數逐年擴大，大學生就業壓力加大，謀求一份好工作已經成為畢業生們的共同心聲。對于“想到面臨的就業壓力，我不得不努力學習”，29.5%的學生選擇“完全符合”，49.3%的學生選擇“比較符合”。對于“看到周邊的師兄師姐找工作難，我暗自下決心多學些知識”，28.5%的學生選擇“完全符合”，48.2%的學生選擇“比較符合”。可見，外部的就業壓力促使大部分學生刻苦學習、不斷進取。
5.家庭教育。家庭教育是人生的第一課堂，父母是子女的第一人生導師，對子女的成長成才影響深遠。國內的學生較多是在父母和老師的“管教”中成長，學習和生活的依賴度高，獨立能力較低，讀大學的初衷和動機往往是為了回報父母。對于“父母的期盼讓我不得不努力學習”，18.1%的學生選擇“完全符合”，62.4%的學生選擇“比較符合”。對于“想到家人含辛茹苦把自己撫養大，我不忍心不好好學習”，24.3%的學生選擇“完全符合”，53.2%的學生選擇“比較符合”。對于“父母積極的表現為我學習樹立了好的榜樣”，18.3%的學生選擇“完全符合”，50.3%的學生選擇“比較符合”?？梢姡彝ヘ熑?、父母期盼以及父母的積極表現等，能為大學生的學習提供動力源泉。
6.教師教學行為。“師者，所以傳道授業解惑也。”教師是學生的直接教育者，教師的一言一行對學生學習會產生潛移默化的影響。對于“老師的敬業精神對我的學習具有積極的感染力”調查顯示，20.8%的學生選擇“完全符合”，52.2%的學生選擇“比較符合”。對于“老師課上得好會激發我對該課程的興趣”調查顯示，28.1%的學生選擇“完全符合”，45.3%的學生選擇“比較符合”。對于“老師的嚴格要求會激發我的學習動力”調查顯示，18.3%的學生選擇“完全符合”，48.2%的學生選擇“比較符合”。
可見，教師的教學投入、敬業精神、教學水平以及對學生嚴格要求，能夠激發學生的學習興趣，增強學習動力。
三、結論與討論
1.內在因素對大學生學習動力的影響：學習目標與學習態度。從大學生自身內在因素分析，學習目標和學習態度決定著學習的方向及學習的內在驅動力。學習態度端正、學習目標明確、學習目標遠大能給大學生學習提供穩定而持久的動力源。此外，學習態度端正能抑制和排除不正確的學習價值觀。不容忽視的現狀是，由于專業不滿意、就業壓力大等外部因素影響，部分大學生將學習的動機過多關注自身發展，而忽略了對社會的責任感和使命感，學習的功利性強了，學習的社會責任感弱了，長遠的學習理想與抱負少了。為此，在大學生日常教育中，要將學業教育與理想教育有機結合，短期學習與長遠發展密切聯系。
2.外在因素對大學生學習動力的影響：專業滿意度與就業壓力。專業滿意度與大學生的學習動力密不可分。能夠讀自己理想專業的學生，他們對專業有著較強的認同感，專業滿意度高，并且能激勵他們自動自發地強化專業知識的學習與探索。專業滿意度低的學生，對所學的專業排斥性強，難以建立穩定的學習目標，學習缺乏熱情，學習動力不足。
隨著高校畢業生人數的不斷增加，外部就業壓力像一張無形的手推動著大學生必須努力學習。然而，就業壓力作為學習的外部驅動力，對提高大學生的學習動力也有一定的限度。一是同等的就業壓力對不同心理特質學生的作用力具有一定的差異性。心理素質較好的學生，能將外部的就業壓力化作學習的動力；心理承受能力弱的學生則會因就業壓力大而失去了學習的信心與動力。二是當外部就業壓力降低或消除時，就業壓力對大學生學習動力的推動作用也將減弱。外部就業壓力對大學生學習動力的影響具有不穩定性、短期性和局部性。
3.學習環境因素對大學生學習動力的影響：集體生活環境與教師教學行為。寢室是大學生學習生活的重要場所，是大學生活中重要的“微觀環境”之一。寢室里良好的學習氛圍與寢室成員的專業學習、技能訓練、學習紀律和成才等有著密切關系。據研究，寢室學風與總體學業滿意度、專業學習滿意度、職業技能（指外語和計算機等通用技能）發展滿意度存在極顯著正相關，與興趣特長發展滿意度存在正相關。此外，比寢室稍大的班級集體與大學生的學習也密切相關。學風優秀的班集體具有較強的集體凝聚力和集體榮譽感，能夠無形地激勵著學生勤奮學習，形成你追我趕積極向上的學習氛圍，為學生提供源源不斷的學習動力源。而學風較差的班集體，學生的集體主義觀念比較淡薄，班級凝聚力弱，同學之間的團結度低，學習熱情不高，從而制約學生的學習動力，不利于大學生的學習與成長。
高校教師在大學生的學習中具有重要的主導地位，教學效果的好壞，直接關系到學生對課程的興趣大小。優秀的教師能將刻板的知識講得有板有眼、生動風趣、引人入勝，激發學生的學習興趣和學習熱情，提升學習動力；而教學較差的教師則無法調動學生的課堂氣氛和學習興趣，學生對課程的學習采取抵觸或懈怠的態度，學習情緒低落，表現出學習動力不足。此外，教師對學生的嚴格要求能夠增強學生對學習的重視度，提高學生的學習投入，進而提升學生的學習動力。
四、對策與建議
1.以生涯規劃為引領，構建大學生學習目標。生涯規劃是一個人盡其所能地規劃未來生涯發展的歷程，在考慮個人的性格特征、興趣愛好、價值觀，以及外部環境的前提下，科學規劃，以期自己能適得其所。進入大學，高考指揮棒從此消失，大學里學什么、如何學、所學專業的未來發展前景如何、如何正確認識自我等職業生涯發展問題，是困擾大學生學習的現實問題。由于職業生涯發展路徑不明，致使許多大學生對大學的學習和生活感到迷茫，學習目標模糊，學習動力不足。為此，在大學新生入學后，高校應積極開展大學生職業生涯規劃教育，通過性格分析、興趣探索、技能分析、價值觀探索、專業認知以及工作環境認知等，讓學生充分地了解自我、了解專業、認知職業，制定科學、清晰的大學四年及未來發展的路線圖，建立短、中、長期發展目標，使學生更清楚、更自信、更努力地完善自我、發展自我、成就自我。
2.以學生自主發展為導向，改革高校人才培養機制。由于高考招生制度及高校學科專業基礎的制約，每年高校招錄的學生中總有一部分學生因高考分數和專業限制等原因，不得已而被錄取到自己并不喜歡的專業。這部分學生由于對所學專業不滿意，無法培養學習的興趣、激發學習的動力。在高等教育大眾化時代，高等教育已經不是遠離社會的“象牙塔”，而是推動經濟社會發展的“助力器”。經濟社會發展既需要拔尖創新型人才，又需要各類復合應用型人才和專業技能型人才，人才需求呈現多樣化的格局。高等教育的大眾化使得學生來源的異質性增強，學生的個性發展和訴求亦呈現多元化趨勢?；诖?，高校應進一步改革人才培養機制，積極構建滿足學生個性發展和學生自主發展的柔性的、分層次的培養方案，擴大學生專業選擇自由度和跨專業、跨學院、跨校際選擇課程的自由度；進一步擴大轉專業、主輔修專業和攻讀雙學位的面；改革按照專業招生和專業培養的傳統教學管理模式，實行大類招生、分段培養、強化通識教育、注重專業基礎教育，滿足學生自主發展的訴求，提高學生專業選擇的適配度，增強學生專業學習的滿意度和動力度。
3.以師資隊伍建設為核心，提高教師教育教學質量。教育教學質量是高校生存與發展的生命線，教師是保障教育教學質量的核心要素。沒有一流的師資，就難以培養一流的學生，二者相輔相成。高校應從教師選聘、發展培養、管理考核、獎懲措施、教學技能比賽等方面加強師資隊伍建設。在制度設計上，適度擴大教學效果在職稱評聘條件中的比重，引導教師重視教學。教師自身在工作中應注重再學習、再提高、再完善，不斷提升自身素質和教學水平，改革創新教學方法和教學手段，開展探究型、啟發式、互動式教學，改革傳統的“填鴨式”“滿堂灌”“單向型”的教學方式，注重激發學生的學習熱情，啟迪學生的自我思考，提高學生的學習動力。
4.以優化學習環境為目標，創新大學生教育管理模式。宿舍、班級、學生社區是與學生密切相關的日常學習和生活場所，其管理方式、學習氛圍、社區文化等對大學生的學習具有潛移默化的作用。宿舍“小環境”對學生發展有“大影響”。宿舍管理中要對宿舍成員約法三章，建立宿舍管理的共同目標，營造良好的宿舍文化。同時，高校定期開展文明宿舍建設與評比活動，加強宿舍違規違紀的懲治力度，營造健康文明的宿舍文化氛圍，為學生的學習創造優良的環境。
班級管理中，注重培養學生的自主性和自發性，由學生共同商議自行制定班紀班規和班級發展與管理目標。通過規章制度和目標統一班級思想、凝聚班級力量，使爭創優秀班集體成為班級成員的共同行動指南，充分發揮學生在班級事務管理中的主體性，增強學生的責任感和集體感，形成向“優秀看齊、向優秀學習、你追我趕”的班級學習氛圍，促進班級成員的學習動力。
高校辦學規模的不斷擴大，高校的布局日益呈現出“一校多區”的局面，給高校的安全穩定和學生的教育管理提出了新要求、新挑戰。伴隨高校后勤社會化改革和學分制改革，傳統意義上的專業、年級、班級等分類概念逐步削弱，學生管理逐步走向社區化管理模式。以此要求高校的學生事務管理工作要重心下移，把學生社區建設與管理作為開展學生工作的主陣地和主戰場，培養學生的社區主人翁意識，建立有利于學生的學習與成長的社區文化，充分發揮社區的育人功能。
[參考文獻]
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中圖分類號：TK43 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-00-01
1 故障樹分析法簡介
從20世紀60年代以來，在一些復雜系統的故障分析中，形成和發展了一種新的故障樹分析法。這是一種從系統到部件再到零件的下降形式分析方法。它是從系統開始，通過邏輯符號與具體單元、零部件相聯系；與失效的的狀態事件相聯系；構成一幅樹狀分支圖，稱為故障樹。故障樹分析法首先將分析的系統故障事件作為第一階（即第一行―頂事件），再將導致該事件發生的直接原因（包括硬件故障、環境因素、人為差錯等）并列為第二階段。用適當的事件符號表示，用邏輯門把他們與系統故障事件聯結起來。其次將導致第二階段延長事件發生的原因列出為第三階段。兩階之間同樣用事件符號和邏輯門聯系。這樣逐段展開，直到把最基本的原因都分析出來為止，這樣的邏輯圖便是故障樹。利用故障樹去分析系統發生故障的各種途徑和可靠性特征量，這就是故障樹分析法。
2 故障樹分析法主要特點
（1）它是一種直觀的圖形演繹法。把系統的故障與引起故障的因素，用圖形比較形象的表現出來。用它來分析系統失效事件發生的概率，也可用來分析零、部件或子系統的失效事件對系統失效的影響。從故障樹圖由上往下看可知：系統的故障與那些單元有關系？有怎樣的關系？多大關系。從圖由下往上看：知道單元故障對系統故障的影響，什么影響？影響途徑怎樣？程度有多大？（2）故障樹分析可作定性分析還可作定量分析；不僅可分析單一機件引起系統失效的影響，而且可以分析多機件構成的子系統對系統影響；不僅可反映系統內部單元與系統故障的關系，也能反映系統外部因素（環境因素和人為因素）對系統的影響。（3）故障樹分析不僅可用于指導設計，也可用于指導正確的維修管理。（4）故障樹的建造工作量十分繁重和復雜，需要較高的技術。
3 故障樹的組成
（1）頂事件的選取。它是系統分析的目標和對象，要選擇一個具有明確意義，可用概率度量，能夠向下分解，最后找出失效原因的故障事件。（2）故障樹的建造。這是故障樹分析中的關鍵一步。要由多方技術人員通力合作，經過細致的綜合分析，找出系統失效事件的邏輯關系。首先分析事故鏈確定主流程，然后確定邊界條件，給出故障樹的范圍，最后利用事件符號和邏輯符號畫出故障樹。（3）故障樹的圖形符號。有兩種圖形符號，即：邏輯符號和事件符號。他們都有各自的具體圖形符號和意義。（4）故障樹的基本結構。
4 故障樹的建造
4.1 確定頂事件和邊界條件
頂事件是針對所研究對象的系統故障事件。是在各種可能的系統故障中篩選出來的最危險的事件，對于復雜的系統，頂事件不是唯一的，分析的目標、任務不同，應選擇不同的頂事件。在很多情況下，頂事件就選定故障模式和影響分析中識別出來的致命度高的事件。必要時還可把大型復雜系統分解為若干相關的子系統，以典型的中間事件當作若干子故障樹的頂事件進行建樹分析，最后再加以綜合。這樣可使任務簡單化，并可同時組織多人分工合作參與建樹工作。
根據選定的頂事件，合理地確定建樹的邊界條件，以確定故障樹的建樹范圍，故障樹的邊界條件包括：（1）初始狀態。當系統中的部件有數種工作狀態時，應指明與頂事件發生有關的部件的工作狀態。（2）不容許事件。指在建樹的過程中認為不容許發生的事件。（3）必然事件。指系統工作時在一定條件下必然發生在一定條件下必然發生的事件和必然不發生的事件。
4.2 逐層展開建樹
汽車轉向系統是用來改變或保持汽車行駛方向的機構。其性能直接關系到汽車的操縱穩定性和舒適性。汽車轉向系統的發展歷經了無助力轉向系統、液壓助力轉向系統（HPS）、電控液壓助力轉向系統（EHPS）、電動助力轉向系統（EPS）、線控轉向系統（SBW）。電動助力轉向相比于液壓助力轉向，改善了汽車的轉向助力特性，減少了能量消耗，結構緊湊，質量降低，維護方便，對環境的影響減少。近20幾年來，隨著電子技術的發展，傳感器、電機及其控制理論的發展和完善，EPS技術日趨完善，EPS的助力型式也從低速范圍助力型向全速范圍助力型發展，并且其控制形式與功能也進一步加強。新一代的EPS則不僅在低速和停車時提供助力，而且還能在高速時提高汽車的操縱穩定性。主要體現在模型創新與試驗創新2個方面。
1 EPS系統的基本結構
根據助力電機布置位置的不同，電動助力轉向分為轉向齒條助力式、轉向齒輪助力式、轉向軸助力式，如圖1所示。
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Dynamics Modeling and Analysis of Electric Power Steering
Ding Zhigang，Zhong Yong
一、引言
常規的人工采棉機械效率低、收獲期長、用工量大、條件艱苦且勞動強度大，每年采棉季節動用大量的勞動力。機械采棉技術既可以減輕采棉勞動強度，又有利于擴大棉花規?；a經營，降低棉花生產成本、提高棉花生產綜合效益。
全世界采棉機的主要生產國有美國、前蘇聯、以色列和中國等4 國。現有的采棉機傳動系統大多都是液壓傳動或者其他高級方式。液壓馬達雖然傳動方式簡單直接，但是成本很高，與經濟性設計思路相背離。其他先進復雜傳動方式多存在零部件互換性差，維修時間長，機子無法作業將導致采收效率大幅降低，甚至錯過棉花采收的黃金期，對棉花產量和質量都造成了影響。于是采用傳統式的機械傳動，不僅調節方便，而且易拆易換，且取材方便，成本很低。
在本文的研究中是采用多剛體系統動力學理論中的拉格朗日方程方法，建立系統動力學方程，對虛擬系統進行靜力學、運動學和動力學分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。由于篇幅所限文章僅列舉個別分析結果。
二、建立ADAMS 虛擬傳動系統模型
根據采棉機整機設計，總傳動系統的位置結構如圖1 所示。將SolidWorks里面建好的三維實體模型導入ADAMS 軟件里面，在ADAMS 中給傳動系統加上初始條件，配合約束、驅動約束、阻力和阻力矩等。
1. 施加約束副
從SolidWorks 中建立的三維實體模型導入ADAMS以后，只有該虛擬系統的幾何位置關系，需要添加約束關系，具體添加方法及參數在此不一一贅述。系統中除了這些約束以外，還需要給不運動的零部件如變速箱箱體，帶座立式軸承等加上對大地的固定約束。另外應當給各零部件逐一添加對應的材料屬性，并確定整機系統的重力方向，即可得到各零部件的質量屬性參數。
2. 初步驗證載荷的確定
進行仿真分析之前，首先應該檢驗樣機模型，以便及時發現和排除建模過程中隱含的錯誤，以確保后續仿真分析的順利進行。本文主要通過兩個方面對樣機模型進行初步驗證。
(1) 人工檢驗樣機模型基本參數：對照實際設計模型詳細檢驗樣機各零部件的參數單位、質心位置、質量以及初始裝配位置，及時修正樣機系統與實際模型有差別的部分。
(2) 使用ADAMS 自檢工具檢驗：利用ADAMS 自帶的自檢工具“ModelVerify”，能夠檢查出仿真系統是否存在沒有約束或過約束的構件，還能計算出樣機的自由度等。
經過兩種檢查可以看出，虛擬樣機模型建立正確，可以進行后續仿真分析工作。
3. 施加力
在系統中，所有軸的軸線都是與坐標系x 軸平行，所以所有的軸受到的來自帶傳動或者鏈傳動的徑向力都在y-z平面內?？筛鶕S上各零部件裝配位置，軸段的長度等其他參數分別計算出各軸支座反力。
4. 施加阻力矩
壓棉桿軸、撥輪軸以及螺旋輸送器軸都受到外來力矩作用，因此在仿真模擬中，加入相應阻力矩。
此處以壓棉桿軸所受阻力矩計算為例。在梳齒式采棉機作業過程中，拖拉機帶動整機行駛，棉花被經過的梳齒間的縫隙夾持，隨著整機前行最終被擄下來。在這個過程中，壓棉桿的作用就是防止被夾持的棉株連根拔起。壓棉桿上的防拔輥分布有具有方向性的鋸齒形狀的齒牙。在棉桿受到梳齒的拉力的情況下，壓棉桿上的齒將棉桿向下壓倒，從而實現防拔起棉桿的功能。棉桿在防拔起的時候要求棉桿表面纖維不被破壞，而棉桿的抗壓強度（橫紋）σ=3.5MPa。
因此可以將壓棉桿軸上所受的垂直地面向上的力看成均布載荷，它的正應力應該小于或者等于棉花的抗壓強度（σ=3.5MPa）。即該軸上受到的最大阻力矩可按均布荷載σmax=3.5MPa 來計算。
三、系統動力學仿真分析
1. 初始條件分析
在進行靜力學、運動學和靜力學分析之前，ADAMS會自動進行初始條件分析，以便在初始系統模型中各物體的坐標與各種運動學約束之間達成協調，這樣可以保證系統滿足所有的約束條件。本系統中，所有零部件的初始位置一定，初始速度都為零。因此，不用單獨求解。
2. 運動學分析
建立系統仿真模型時，將系統中的運動副（構件與地面或構件與構件之間）用系統廣義坐標表示為代數方程，即可寫出其運動學約束方程組。系統中驅動約束是系統廣義坐標和時間的函數，可以將系統運動學約束和驅動約束統一表示為：
對上式求導，即有速度約束方程；再次求導即可得加速度方程。在此，僅以變速箱輸出軸與風機一級傳動軸轉速為例，仿真得到圖2、圖3 所示結果。
變速箱輸出轉速為30005.5deg/s（圖2），風機一級傳動軸轉速為60009.75deg/s（圖3），即可得知，風機一級傳動軸與變速箱輸出軸轉速比約為2 ∶ 1。滿足實際設計轉速。
由以上分析可知，動力傳動系統自建立模塊運動關系正確，能夠合理地表示出該傳動系統的運動關系。
3. 動力學分析
（1）動荷系數的研究：靜荷是指無加速度或加速度可以忽略的受力狀態；動荷有加速度的受力狀態。本文中構件等角速轉動也為動荷的一種研究狀態。在虛擬樣機的動力學分析中，可以得到運動過程中各軸承座上的約束反力，這些結果可以與設計過程中求解的靜平衡狀態下的支座反力進行比較得到載荷的動荷系數，該結果可以反作用于設計過程，確保整機的安全性。
由于軸段同一位置的力和應力值成正比，所以動荷系數也可以表示為：
接變速箱右端輸出的主軸上軸承處的靜載荷為：FAd=320N，FBd=169N。而從整個運動仿真過程中測得兩支座的動載荷如圖4 所示。
由圖4、5 可以算出kd max：
由靜強度分析結果知道該軸上應力最大處的σst max=16.558MPa，因此σd max=36.1MPa，σd max ＜ [σ] 該軸在運動過程中的強度可以通過校核。
（2）變速箱動態特性分析：本文是基于IMPACT 函數的接觸模式來定義的接觸力，接觸碰撞模型以Hertz 彈性撞擊理論分析為基礎，能比較準確地模擬變速箱內齒輪嚙合時接觸力的響應。
該傳動系統中兩齒輪均為運行速度較慢的齒輪，所以齒輪材料選擇20CrMnMo，又因為變速箱是要實現等速換向的功能，所以兩齒輪結果材料均相同。兩齒輪都需經過滲碳淬火，表面硬度HRC60_2，心部硬度大于HRC30。因此得出齒輪對剛度系數為：K=7.53×105N/mm 。
另外，根據反復試驗取碰撞指數e 取2.2；阻尼系數取100N/(s·mm)，即其阻尼為7.53×103s；變形距離d取0.1mm。兩個齒輪碰撞時的摩擦按處理，取動摩擦系數為0.1，靜摩擦系數為0.16。
由圖6、圖7 可以分析得到，在轉速加載階段，隨著速度的增加，嚙合力的波動幅度增加，達到峰值后逐漸變?。唤佑|力基本呈現周期性變化，每個周期接觸力都是如正弦波形一樣先從最小值逐漸增至峰值然后逐漸回落變小。它形象地反映出了齒輪之間的嚙合情況，兩嚙合齒輪從即將進入嚙合區，然后逐漸嚙合，然后到嚙合區域中心，最后逐漸脫離開。兩齒輪碰撞力最大達到了703N。從圖中可以發現齒輪的碰撞力有明顯的動載成分，碰撞力圍繞著一個定值上下震蕩，表明齒輪在嚙合傳動的過程中存在著明顯的沖擊振動。
兩齒輪第一次出現峰值的時間為1.17s，此時接觸力為674.5N； 第二次出現峰值是在第3.3s 處， 接觸力為637.8N；碰撞力在沖擊振動作用下在第13.9s 處出現了最大接觸力，為703N。從圖中可以看出接觸力波動周期為1.13s。在過高的接觸應力的多次重復作用下，齒面表層就會產生細微的疲勞裂紋，裂紋的蔓延擴展使齒面的金屬微粒剝落下來而形成凹坑，容易出現疲勞點蝕導致齒輪失效。本文中經過虛擬仿真測得的最大接觸力也只有703N，說明本機中的變速箱內的齒輪對的強度足夠，不會因為齒輪嚙合時的沖擊載荷而發生失效。
（3）模態分析：模態只與結構的剛度和質量及結構阻尼有關，與外在作用無關。分析中忽略系統阻尼對其自身振動特性的影響，不施加任何載荷，只施加簡化后的約束。本文中先分析各個關鍵軸的模態，運用常用的有限元計算軟件ANSYS 中WORKBENCH 模塊進行分析。整機系統的結構較為復雜且零件尺寸大小差異很大，在ANSYS 中進行分析的計算量過大，因此選用了ADAMS 結合計算出整機的模態參數。
右端主軸的激振頻率為8.33，該軸的前6 階固有頻率值分別為：1 階4.48e-004，2 階496.84，3 階497，4 階1191.1，5 階1191.4，6 階1328.6。右端主軸的激振頻率不接近該軸的任何一階固有頻率，因此該軸避開了破壞性很強的共振區。其振型圖如圖8 所示。
第一階軸的振型主要表現為擠壓變形；第二、三階為彎曲和扭轉的組合變形，且變形量對稱分布，軸向中點附近振動最強；第四、五階振型表現為拉伸和彎曲組合，主要發生在連接變速箱輸出軸一端的軸頭，此段軸頭連有滾子鏈聯軸器，且為扭矩的輸入端；第六階固有頻率下，軸的振型表現為彎曲和扭轉組合，過軸的軸向中點的橫截面對其振型的對稱截面。
（4）靜強度分析：靜強度分析研究結構在常溫條件下承受載荷的能力，通常簡稱為強度分析。靜強度分析的內容（應力分布、變形形狀和屈曲模態等）可通過靜力試驗測定或驗證。本文采用有限元法進行分析計算，使用的軟件為ANSYS WORKBENCH。
接變速箱右端輸出的主軸的強度分析結果如圖9 所示，其等效應力最大值為16.558MPa，主要出現在軸上與皮帶輪配合的軸段上，變截面的地方為應力集中的地方，這些截面積發生變化的軸段處應力值急劇增加。但是該軸上的最大等效應力值小于該軸的許用應力，說明該軸的強度通過校核。
四、結語
本文研究的傳動系統是基于4MSC-3000 采棉機整機設計的，4MSC-3000 采棉機是朝著經濟型及適用型發展的一種新型采棉機。通過4MSC-3000 采棉機傳動系統動力學仿真分析得到以下結論。
（1）通過運動學分析，證實了本虛擬傳動系統的模型建立很準確，該系統可以準確地表達出真實傳動系統的各項參數，為后續力學研究做好了準備。
中圖分類號：TH132 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2011)12-0207-01
隨著計算機圖形學技術的迅速發展，系統仿真方法論和計算機仿真軟件設計技術在交互性、生動性、直觀性等方面取得了較大進展，它是以計算機和仿真系統軟件為工具，對現實系統或未來系統進行動態實驗仿真研究的理論和方法。
運動學仿真就是對已經添加了拓撲關系的運動系統，定義其驅動方式和驅動參數的數值，分析其系統其他零部件在驅動條件下的運動參數，如速度，加速度，角速度，角加速度等。對仿真結果進行分析的基礎上，驗證所建立模型的正確性，并得出結論。
本文中所用的動力學仿真軟件是ADAMS軟件。ADAMS軟件使用交互式圖形環境和零件庫、約束庫、力庫，創建完全參數化的機械系統幾何模型，其求解器采用多剛體系統動力學理論中的拉格郎日方程方法，建立系統動力學方程，對虛擬機械系統進行靜力學、運動學和動力學分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預測機械系統的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。虛擬樣機就是在ADAMS軟件中建的樣機模型。
1、運動參數的設置
先在造型軟件UG中將齒輪傳動系統造型好，如下圖所示。在已經設置好運動副的齒輪傳動系統的第一級齒輪軸上繞地的旋轉副上給傳動系統添加一個角速度驅動。然后進行仿真。在進行仿真的過程中，單位時間內仿真步數越多，步長越短，越能真實反映系統的真實結果，但缺點是仿真時間也隨之變長，占用的系統空間也就越大。所以應該在兼顧仿真真實性與所需物理資源和仿真時間的基礎上，選擇一個合適的仿真時間和仿真的步長。
在仿真之前先設置系統所用到的物理量的單位，在工程實際中，角速度一般使用的單位是r/min，所以在系統的基本單位中把時間的單位設為min,角度的單位設成rad，而在ADAMS中轉速單位為rad/min。本過程仿真的運動過程為：系統從加速運動到額定轉速，平穩運動一段時間后，再減速運動直到停止。運動過程用函數來模擬，輸入的角速度驅動的函數表達式為：STEP( time ,0 ,0 ,2.5 ,9168.8)+ STEP(time ,7.5 ,0 ,10 ,-9168.8)，此函數表達式的含義為：系統從開始加速運動一直到2.5s時達到了系統的額定轉速9168.8rad/min(1460r/min),從2.5s到7.5s的時間段內，系統以額定轉速運動，在7.5s到10s的時間段內，系統從額定轉速減速行使，直到停止。打開ADAMS，選擇Import a file，將測試數據輸入到ADAMS/View中。
2、模型驗證
為了保證仿真分析的順利進行，在進行仿真分析之前，應該對樣機模型進行最后的檢驗，排除建模過程中隱含的錯誤。一般樣機模型容易出現的錯誤為：(1)檢查不恰當的連接和約束、沒有約束的構件、無質量構件、樣機的自由度等。(2)進行檢查所有的約束是否被破壞或者被錯誤定義，通過裝配分析有助于糾正錯誤的約束。
對于這些潛在的錯誤，用戶可以充分利用ADAMS/View提供的模型檢查功能進行樣機模型檢測：(1)對于第一種可能的錯誤，用戶可以利用模型自檢工具。(2)對于第二種可能的錯誤，用戶可以進行裝配分析。
ADAMS/View提供了一個功能強大的樣機模型自檢工具，進入主菜，選擇Model Verify命令，這時啟動模型自檢，完成自檢后，程序顯示自檢對話框。
3、樣機仿真
模型檢驗正確后，就可以進行仿真分析。仿真的分析過程如下：
在主工具箱選擇仿真工具圖標，顯示交互仿真分析參數設置欄；選擇仿真類型，ADAMS/View提供了4種仿真類型，即Default、Dynamic、Kinematic和Static。本文就用Default這種仿真類型；定義仿真分析時間，本次仿真時間為120秒；設置仿真過程中ADAMS/View輸出仿真結果的頻率，選取仿真步長數為1000步。
完成以上設置后，開始仿真分析。在仿真分析過程中，可實時顯示樣機的運動狀況。
4、仿真結果及其分析
在仿真結束后，進入ADAMS/Postprocessor后處理模塊，可以得到齒輪傳動系統的動力學仿真結果曲線圖，下圖是齒輪1曲線圖。
5、結語
以齒輪1和齒輪7為例（其它略），通過上表可以看到，各個嚙合齒輪之間傳遞力的趨勢與負載的趨勢比較相似，都在14.1秒和73.95附近出現最大值，受力有很大的變化，最大力值為623050N，工作時所允許的范圍之內。在表中，“-” 代表所受力的方向與系統默認的方向相反。仿真結果的平均值與通過計算所得的理論值之間的差別不大，說明仿真結果比較真實的反映了實際的工作狀態。
參考文獻
關鍵詞：移動通信網絡；協調建設；系統動力學
中圖分類號：TN929.5
文獻標識碼：A
文章編號：16738268（2015）05008907
2013年12月，工信部向三大運營商頒發TDLTE（time division long term evolution）牌照，標志著我國移動通信4G時代的來臨，由此形成了2G、3G和4G三代移動通信網絡同時建設的復雜局面。運營商當前所面臨的問題是，2G、3G和4G三代移動通信網絡都各有其價值，都需要建設和維護，很難在短期內全面轉向4G。這種狀況勢必造成三代移動通信網絡之間相互爭奪運營商資源、分散運營商投資方向的后果，給運營商帶來投資戰略和運營管理上的不利影響。在此背景下，如何在三代移動通信網絡建設方面進行取舍和協調，就成為了困擾運營商的戰略課題。
為探討三代移動通信網絡的協調建設問題，本文擬分別從財務、競爭和戰略三個導向出發，同時引入政策乘子因素，構建三代移動通信網絡協
調建設的系統動力學模型，通過系統仿真來模擬三代移動通信網絡建設的投資分配情況。
一、相關文獻回顧
（一）對網絡用戶遷移的研究
網絡用戶遷移直接影響網絡規劃建設，從客戶流失角度出發對電信運營企業遷移用戶進行分類，具體可分為跨網遷移客戶和網內遷移客戶。跨網遷移客戶是指從一家電信運營企業轉到另外一家電信運營企業，網內遷移客戶是指該客戶的遷移行為只發生在同一家電信運營企業的內部[1]，本文主要考慮網內遷移客戶。這類客戶產生的重要原因是：運營企業自身不斷推出新的產品和服務，客戶如果重新選擇了新產品或者服務，
那么運營企業自己的新產品或者服務就會吞噬原
來的產品或者服務。影響網絡用戶網內遷移的因素眾多，其中主要因素是網絡質量和轉網成本。在網絡質量相同的情況下，轉網成本高，客戶忠誠度就高，用戶遷移意向就低；轉網成本低，客戶忠誠度亦低，用戶遷移意向就高。在不考慮轉網成本的前提下，理性的用戶會傾向于選擇網絡覆蓋質量高的網絡，如果用戶當前所選擇的網絡覆蓋質量低于用戶期望水平，用戶將放棄該網絡而選擇能夠達到其網絡覆蓋質量要求的網絡。
（二）對網絡建設的研究
網絡建設的影響因素主要包括網絡技術的推動、用戶實際需求、運營商建設規劃、不同代網絡共存與運營平衡問題、網絡資源配置情況等幾個方面。在市場驅使和技術保障下，我國移動通信網絡由3G向4G穩定過渡具有歷史的必然性。近年來，云計算、大數據快速發展，對網絡的要求越來越高，現有網絡已經不能滿足當前用戶的需求。技術的推動作用為網絡演進提供了前提條件，LTE技術能夠使現有用戶在不換卡、不換號、不登記的情況下使用4G網絡提供的業務，保證了2G、3G和LTE網絡業務的一致性和連續性。為確保網絡演進過程中不同代網絡的協調發展，網絡建設規劃需要兼顧系統間的共存與運營平衡問題，在建設TDLTE網絡時要考慮TDSCDMA（time divisionsynchronous code division nultiple access）系統現網的實際部署情況，因地制宜規劃建設TDLTE網絡。研究發現在3G網絡投資建設初期，從收益角度考慮，3G年投入系數占比并非越大越好，而應保持在一個適當的范圍里，過大的3G年投入系數比例會使得3G的邊際收益下降，而2G的收益又受到限制，最終使得總利潤下降，導致2G與3G發展不協調。網絡演進是一個緩慢的過程，4G網絡雖然能夠帶來很好的使用體驗，但不會在短時間內覆蓋一切，2G、3G網絡仍會有很長一段的緩沖時間。
現有文獻主要對2G網絡與3G網絡的協調發展進行了深入研究，也有部分文獻對2G、3G用戶向4G遷移的可行性進行了研究，但都未能對2G、3G和4G三代移動通信網絡協調建設的投資分配進行系統分析。
二、變量設置及研究假定
（一）網絡協調建設的關鍵概念
1.投資效益。本文中的投資效益是指投資的財務效益，即指項目實施后所獲得的營業收入。在對不同網絡建設分配投資額時，如果投資者選擇財務導向，他將會傾向于投資能夠帶來高額收益的網絡。
2.市場份額。在市場大小一定的情況下，某種產品的市場份額越高，此種產品相對的競爭優勢就越明顯。同時，由于移動通信網絡存在規模經濟的作用，用戶市場份額的增加會使單位產品的成本下降，從而間接地提高財務效益。
3.長遠發展。網絡的發展是一個不斷演進和替代的過程，在進行網絡投資建設時應充分考慮網絡的應用現狀和未來的發展趨勢，在滿足當前用戶需求的情況下，要兼顧到現有的成熟技術和標準是否能夠與未來的先進技術和標準完美結合，即保障網絡的發展具有可持續性，其中包括網絡擴容的可持續性、網絡更新換代時網絡基礎設施的兼容性、網絡技術的可持續性。
4.用戶偏好演變。最能體現網絡用戶偏好演變的是網絡終端產品的演變過程，其中最具有代表性的是手機的演變過程，主要表現在手機功能上的變化。2G網絡時代，手機的主要功能是提供語音通話和收發信息，操作簡單；3G網絡時代，手機的功能不僅包括2G時代手機的功能，同時還集照相、攝像、視頻通話等功能于一體，人們可以利用手機快速瀏覽網頁、看網絡視頻、進行網絡視頻通話等；4G時代人們的通信工具已經不再局限于使用手機，越來越多的可穿戴智能設備不斷被投入市場，最具有代表性的是三星公司生產的智能手表Gear，其不僅具有郵件收發功能，還有攝像和拍照等功能。
（二）網絡協調建設的基本原則
1.短期效益與長期效益兼顧原則。目前2G網絡用戶數量最多，是運營商收入的主要來源，但是2G網絡的傳輸速率低、業務提供能力弱、數據傳輸質量差等因素，使2G網絡不能夠滿足今后人們對網絡的要求，最終會退出歷史舞臺；3G網絡的數據傳輸速率和傳輸質量可以滿足大多數用戶的需求，但是未來網絡業務要求網絡具有高的傳輸速率和傳輸質量，這就需要發展4G網絡以滿足網絡業務發展的要求。因此，應發展2G、3G以獲得短期利益，同時需兼顧到企業未來4G發展，以獲得長期效益。
2.響應并引領用戶需求的變化原則。網絡用戶的多樣化，使得網絡用戶的需求往往是多方面的，
這就需要企業去分析和引導?？梢酝ㄟ^向用戶提問、傾聽用戶談話等方法來了解用戶的不同需求，然后采取相應的措施，以滿足不同用戶的不同需求，并制定相應的策略來引導用戶。
3.保持持續的競爭優勢原則。持續競爭優勢具有兩大突出特征：一是動態性，因為競爭優勢都是有條件的，所以企業只有通過不斷的自我更新、自我超越創造滿足競爭優勢的條件，才能實現和保持可持續的競爭優勢；二是連續性，長期的可持續競爭優勢是由一系列短期的競爭優勢積累而成，這些短期的競爭優勢可能是一些小的、或者是單獨看來并不重要的競爭優勢。
（三）系統變量的設置
本文變量包括目標變量、控制變量、中介傳動變量和其他輔助變量等四大類型，其中2G、3G、4G網絡的中介傳動變量類同，僅以2G網絡為例進行闡述，各類變量的細分及其物理含義如表1所示。
（四）模型的基本假定
假定1：模型中只存在三種網絡，不會隨著仿真運行時間的延長而出現更高級別的網絡，即未來一段時間內不會有更高層級的網絡投入運營。
假定2：網絡投資決策僅有財務導向、競爭導向和戰略導向可供選擇，并且只能選擇其中的一種導向作為主要投資導向。
假定3：通過對模型中某省歷年人口數據進行分析，發現人口增長速度極其緩慢，故假定未來幾年內人口保持不變。
（五）實證演算的數據來源
本文選擇“中國移動”Y省分公司作為模擬對象，模型中“某地區人口總量”來源于Y省衛生和計劃生育委員會的人口統計信息。2G網絡用戶數量、3G網絡用戶數量和4G網絡用戶數量的初
始值來源于2013年《中國通信統計年鑒》。
三、系統動力學模型構建
基于變量設置及研究假定，構建三代移動通信網絡協調建設的系統動力學模型（見圖1）。
圖1三代移動通信網絡協調建設的系統動力學模型
為了便于模型運行，對變量之間的關系式以及變量初始值作如下規定：
1.模型運行起止時間設定為2013年至2018年；
2.地區人口數量為Y省2013年人口數量；
3.2G、3G、4G用戶數量的初始值為2013年年底的實際用戶數；
4.競爭導向、戰略導向、財務導向的取值范圍為[0，1]；
5.引導偏好乘子、培訓技能乘子、入網優惠乘子的取值范圍為[0，1]；
6.2G、3G、4G用戶年新增入網率主要受網絡相對規模、運營商的不同導向、入網優惠乘子、引導偏好乘子、培訓技能乘子的影響。以2G用戶年新增入網率為例，其算式為
2G用戶年新增入網率=2G網絡相對規模*EXP（（財務導向*5+競爭導向*2+
戰略導向*3）/5）*EXP（入網優惠乘子+培訓技能乘子+引導偏好乘子）*0.5
7.2G、3G、4G用戶年遷出率主要受網絡相對規模的影響。以2G網絡為例，其算式為
2G用戶年遷出率=EXP（2G網絡相對規模-1）
8.2G、3G、4G用戶年增量。該指標主要受當地人口數量、用戶總量和用戶遷出率的影響。以2G網絡為例，其算式為
2G用戶年增量=SMOOTH（INTEGER（2G用戶年新增入網率*
某地區人口總量*8.1e-005-2G用戶總量*2G用戶年遷出率）， 2）
9.2G、3G、4G用戶總量。某代網絡自模型運行開始到某年本代網絡所有用戶的累積量。以2G網絡用戶為例，其算式為
2G用戶總量=INTEG（2G用戶年增量，1300）
10.2G、3G、4G年新增網絡規模。當某代網絡用戶的數量增加到一定程度、現有網絡容量已經不能夠滿足所需求容量時，則需要擴大網絡規模。以2G網絡為例，其算式為
2G年新增網絡規模=IF THEN ELSE（2G用戶年增量
11.2G、3G、4G年新增投資額。其分為兩個部分：一部分是在用戶沒有新增的情況下，現有網絡運營和維護所需要的投資；一部分是當網絡用戶增加到一定規模時需要對網絡容量進行擴大而進行的投資。以2G網絡為例，其算式為
2G年新增投資額=SMOOTH（IF THEN ELSE（2G年新增網絡規模
12.年總投資額。2G、3G、4G三代移動通信網絡年投資額之和，具體算式為
年總投資額=2G年新增投資額+3G年新增投資額+4G年新增投資額
13.2G、3G、4G年新增投資占比。某代網絡年新增的投資額占2G、3G、4G三代網絡年總投資額的比例。以2G網絡為例，其算式為
2G年新增投資占比=2G年新增投資額/年總投資額
四、系統仿真
（一）同一導向下三代移動通信網絡的投資結構仿真
通過改變不同導向取值的大小，確定某種導向為主要投資導向，對模型進行仿真分析。其中財務導向下定義財務導向的取值為0.5，競爭導向的取值為0.2，戰略導向的取值為0.2；競爭導向下定義財務導向的取值為0.2，競爭導向的取值為0.5，戰略導向的取值為0.2；戰略導向下定義財務導向的取值為0.2，競爭導向的取值為0.2，戰略導向的取值為0.5。對三種導向下的模型進行仿真，得到仿真結果如圖2所示。
由圖2（a）仿真圖形可知，財務導向下2G網絡年新增投資占比最大，雖然呈持續下降趨勢，但是在2016年之前仍大于0.25，截至2018年處于較低的水平；3G網絡年新增投資占比在2015年后開始出現大幅度下降，并于2018年同2G網絡年新增投資占比一樣處于較低水平；4G網絡年新增投資占比呈現出持續上升的趨勢，在2015年之后投資超過3G網絡年新增投資，緊接著又超過2G網絡年新增投資，之后投資占比繼續提高，在2018年超過0.75，最終成為投資建設的主要對象。
由圖2（b）仿真圖形可知，競爭導向下2G網絡年新增投資占比呈現持續下降的趨勢，并一直低于3G網絡年新增投資占比，2018年開始保持較低的水平；3G網絡年新增投資占比整體上呈下降趨勢，在2015年之前大于4G網絡年新增投資，2018年趨向于較2G網絡年新增投資占比略高的較低水平；4G網絡年新增投資占比在未來的年份里呈現持續上升的趨勢，在2015年超過3G網絡投資，到2017年超過0.75。
由圖2（c）仿真圖形可知，戰略導向下2G網絡年新增投資占比呈現持續的下降趨勢，并始終處于最低水平，在2017年之后保持很低的水平；3G網絡年新增投資占比整體上呈下降趨勢，但一直高于2G網絡的年新增投資占比，2018年開始保持很低的水平。4G網絡的投資占比在未來的年份里呈現出持續上升的趨勢，并始終高于2G、3G網絡年新增投資，2015年超過0.50，2017年高達0.80。
綜合圖2，可以看出三種導向下4G網絡年新增投資占比均會逐年增加，最終達到很高水平，這意味著4G網絡將成為未來的主導網絡；2G、3G網絡年新增投資占比均逐年降低，并在2017年之后處于低水平，表明2G、3G網絡將逐漸退出歷史舞臺。
（二）同一代移動通信網絡在不同導向下的投資結構仿真
對圖2進行重組，得到同一種網絡在三種不同導向下的仿真圖（見圖3）。
由圖3（a）仿真圖形可知，三種導向下2G網絡的投資占比最終會趨向于較低水平，這意味著2G網絡在未來5年內將逐漸退出歷史的舞臺。但在不同的導向下，2G網絡年新增投資占比存在略微差別。財務導向下2G網絡年新增投資占比明顯高于其他兩種導向下的年新增投資占比，戰略導向下2G網絡年新增投資占比最低，競爭導向下2G網絡年新增投資占比居于前兩者之間。
由圖3（b）仿真圖形可知，在不同導向下3G網絡年新增投資占比的趨勢基本相同，均是整體呈現下降趨勢。區別在于2016年之前3G網絡年新增投資占比在競爭導向下明顯高于另外兩種導向，并且高于0.25；在戰略導向下3G網絡年新增投資占比處于三種導向下的最低水平。
由圖3（c）仿真圖形可知，在不同導向下4G網絡年新增投資占比的趨勢基本相同，均是呈現逐年增加的趨勢。不同的是，在同一年份上不同導向下投資占比的幅度有所差異，其中戰略導向下4G網絡年新增投資占比最高，最低的是財務導向下4G網絡年新增投資占比。
綜合圖3，可以看出2G網絡在財務導向下投資占比明顯高于競爭導向和戰略導向下的投資占比，3G網絡在競爭導向下的投資占比高于財務導向和戰略導向下的投資占比，4G網絡在戰略導向下的投資占比遠高于財務導向和競爭導向下的投資占比。
（三）戰略導向下政策乘子對4G網絡投資結構的影響
首先，調整導向參數，使模型處于戰略導向；之后，保持3個乘子中其中2個乘子大小不變，調整另外的一個乘子大小，觀察乘子改變前后4G網絡年新增投資占比變化情況。仿真結果如圖4所示。
圖4中，1為戰略導向下各個政策乘子均為0.2時的曲線；2為戰略導向下僅把引導偏好乘子調制為0.5時的曲線；3為戰略導向下僅把培訓技能乘子調制為0.5時的曲線；4為戰略導向下僅把入網優惠乘子調制為0.5時的曲線。
由圖4可知，當三種政策乘子由0.2增加為0.5，4G網絡年新增投資占比均會升高。不同的是，不同政策乘子的改變所產生的影響程度不同，
其影響程度大小為：入網優惠乘子>引導偏好乘子>培訓技能乘子。
五、結論與啟示
針對三代移動通信網絡對投資計劃和企業資源的爭奪與矛盾，本文構建了網絡協調建設的系統動力學模型。通過系統仿真，展示了財務導向、競爭導向和戰略導向下，三代移動通信網絡的投資結構及其動態演變。從整體趨勢上看，未來五年，4G網絡的投資占比會逐漸上升，而2G和3G網絡的投資占比會逐漸下降；但在當前，財務導向下將提升2G網絡的投資占比，競爭導向將提升3G網絡的投資占比，而戰略導向將提升4G網絡的投資占比。
入網優惠、引導偏好、培訓技能等政策乘子的改變，會影響三代網絡的投資占比。運營商可以根據自己的導向偏好，運用政策乘子進行投資比例的調節，確定特定時期需要重點投資的網絡類型。
從長遠來看，選擇戰略導向加強4G網絡建設將是運營商的合理選擇。為了引導2G、3G網絡用戶向4G網絡遷移，運營商可以制定相關的轉網促進政策，比如，對新入網的4G用戶贈送免費流量，促進潛在用戶積極入網；組織4G網絡體驗活動，使用戶真切感受4G所帶來的高速流暢等。
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0 引言
動力電池熱管理（Battery Thermal Management System， BTMS）是汽車動力電池系統的重要組成部分，它不僅對電池性能、壽命、安全等有重要影響，而且它是電動汽車整車熱管理的重要組成部分，與整車熱管理有著密不可分的關系。隨著電動汽車市場推廣程度的逐漸深入，對電池系統熱管理的要求也越來越高。目前已有不少學者對動力電池熱管理系統進行研究。電池生熱理論是電池熱管理首先需要解決的問題，這個領域研究較早。有關研究系統分析了電池散熱能力的影響因素[1]。有研究提出了BTMS的設計方法，并詳細論述了各種散熱系統，包括空冷系統、液冷系統、相變冷卻、熱管冷卻和復合冷卻等[2]。但是，該研究僅僅討論了各種冷卻系統，并沒有全面分析與探討完善的熱管理系統。同樣地，有些研究把問題焦點集中在電池散熱上，包括散熱結構設計、仿真分析等等[3-4]，很少有研究從總體上較全面的討論動力電池熱管理系統設計。鑒于此，本論文對動力電池熱管理進行系統分析，并對總體設計做一論述。
1 動力電池熱管理系統結構與功能的分析
從宏觀上講，動力電池熱管理是對電池系統內部熱環境進行控制、調節和利用。其目的是為了使動力電池工作在一個最佳的熱環境，充分發揮電池的性能。同時，提供一個能量平衡的環境，實現整車能量的綜合利用。具體而言，熱管理就是在電池系統中溫度過高時，對系統進行降溫；在溫度過低時，對系統進行升溫；在特殊情況下，譬如停車等待過程中，要對系統進行保溫。根據熱管理的不同應用場合和功能，分為冷卻系統、加熱系統和保溫系統。
1.1 冷卻系統的基本構成與功能
冷卻系統是動力電池熱管理系統中最重要的組成部分。受制于目前技術瓶頸的限制，動力電池工作的溫度環境要滿足特定的要求。譬如磷酸鐵鋰電池的一般環境溫度為-20℃～60℃。電池在充放電過程中會不斷地產生熱量，電池系統內部溫度很容易超過這一范圍，因此一般的電池系統都需要引入冷卻系統。
根據冷卻介質的不同，冷卻系統通?？煞譃榭諝饫鋮s、液體風冷和相變液冷三種冷卻方式。這三種冷卻方式的散熱能力是依次增強的。同時，冷卻系統的結構復雜度也依次增加。由于相變冷卻成本比較高，考慮到降低成本的因素，目前工程技術上常采用空氣冷卻和液體冷卻兩種方式。
除了根據冷卻介質區分冷卻系統以外，冷卻系統也常常分為主動冷卻和被動冷卻兩種形式。通常被動冷卻系統直接將電池內部的熱空氣排出車體，而主動冷卻系統通常具有一個內循環系統，并且根據電池系統內部的溫度進行主動調節，以達到最大散熱能力。一般而言，被動冷卻形式具有結構簡單、零部件數量少、成本低等優點，被廣泛用于電池冷卻系統設計中。
無論是空冷系統，還是液冷系統，一個完整的冷卻系統應包含以下組成部分：①冷卻動力部件，風冷系統主要是風機或風扇；液冷系統是水泵；②傳遞路徑，是指冷卻系統介質流經的路徑，風冷系統由風管組成，液冷系統由水管組成；③接頭件，由于傳遞路徑不可避免的存在分叉，這些分叉部位需要接頭件進行連接；④密封件，通常在進出風口或液置進行安裝；⑤其它附件，主要是組成冷卻系統的一些必備連接件、防塵件、卡環等等。
1.2 加熱系統的基本構成與功能
一般而言，加熱系統是為了滿足在低溫環境下能夠使電池能正常充電。加熱系統主要由加熱元件和電路組成，其中加熱元件是最重要的部分。常見的加熱元件有可變電阻加熱元件和恒定電阻加熱元件，前者通常稱為PTC（Positive Temperature Coefficient），后者則是通常由金屬加熱絲組成的加熱膜，譬如硅膠加熱膜、撓性電加熱膜等。由于汽車地域適用性較為廣泛，在寒冷地區要使電動汽車能正常使用，必須對電池加入額外的加熱系統以滿足要求。
PTC由于使用安全、熱轉換效率高、升溫迅速、無明火、自動恒溫等特點而被廣泛使用。其中陶瓷PTC元件較為常用，其成本較低，對于目前價格較高的動力電池來說，是一個有利的因素。陶瓷PTC元件通常不能直接用于加熱，而需要設計金屬外殼體，陶瓷PTC通過加熱外殼體而將熱量傳導給其他結構。
然而，使用陶瓷PTC作為加熱元件的缺點也很明顯。首先，包含PTC的加熱件體積較大，會占據電池系統內部較大的空間。其次，PTC的外殼是金屬件，會存在絕緣問題。除了常規的陶瓷PTC這類相對硬度較高的材質，還存在一類柔性PTC。柔性PTC是指其PTC的組織結構柔軟、重量輕、厚度?。ㄍǔ？勺龅?.5mm以下），它可以根據需要作成任何形狀。這類PTC廣泛的用于汽車坐墊加熱，目前也正逐步在電池加熱中使用。但是，這類PTC加熱器的成本會相對較高。
絕緣撓性電加熱膜是另一種加熱器，它可以根據工件的任意形狀彎曲，確保與工件緊密接觸，保證最大的熱能傳遞，并且其厚度可以達到0.25mm左右。硅膠加熱器是傳統金屬加熱器無以倫比的具有柔軟性的薄形面發熱體。它在玻璃纖維布上下二片中夾入硅膠后適壓而成的二片薄片構成，具有良好的傳熱性（標準1.5mm）。由于柔性，它可以與被加熱物體完全密切接觸。這兩種加熱器都屬于恒定電阻加熱器，其安全性要比PTC差些
1.3 保溫系統的基本構成與功能
保溫系統與加熱系統的功能有點類似，但是嚴格地講又有區別。保溫系統更多的情況下是為了滿足短期內電池系統內部溫度熱環境在正常區間內。例如，在冬天低溫下，電動汽車臨時停車2個小時后再工作，那么在2個小時時間內，必須要有保溫系統的作用，以防止電池系統內部溫度過快的下降造成的影響。保溫系統設計通常采用保溫材料或者保溫漆等，起到隔絕的作用，防止電池系統內部溫度過快的散發。
2 動力電池熱管理系統總體設計目標與流程
2.1 動力電池熱管理系統設計的基本目標
BTMS設計首先要提出明確的設計指標，包括定性指標和定量指標兩個方面。通常，定性指標根據實際情況與理論分析，相對比較容易提煉；而定量指標需要在反復設計、試驗以及論證后才能得出比較科學的數據。同時，在獲取各項指標的過程中，不僅包括要考慮與分析電池系統的結構與功能，還要充分考慮電動汽車整體系統的設計。
目前，常見的熱管理的設計指標主要包括以下三類：
（1）電池系統熱環境溫度范圍。這是熱管理系統設計的基本指標和要求。不同類型的電池對溫度范圍界定并不相同。根據理論研究與設計經驗，磷酸鐵鋰電池這個設計值的范圍大多落在-30℃～60℃之間。
（2）熱環境一致性。該設計指標非常關鍵，是評價冷卻系統優劣的重要技術指標。目前，工程技術上大多取5度范圍內，但由于pack的結構、空間等因素的限制，要滿足5度的設計指標比較困難。
（3）低溫加熱溫度控制。對于磷酸鐵鋰電池，低溫充電的性能較弱，因此通常需要引入加熱系統。低溫加熱的溫度控制也是一個重要的熱管理性能指標。
2.2 動力電池熱管理系統設計的總體流程
（1）確定外部輸入。這一部分通常是指考慮與分析整車使用要求和環境要求，比如功率、能量、放電倍率、行車工況、環境溫度等因素。
（2）根據外部輸入確定電池功率需求以及能量需求。
（3）計算電池生熱量。通常，電池生熱量可以根據電化學理論、熱力學理論等計算。但在工程中，可以用簡單的焦耳熱去代替。
（4）根據車輛使用的環境要求，確定動力電池系統是否需要設計冷卻系統、加熱系統和保溫系統。同時，在冷卻系統設計中要確定是使用自然冷卻方案、強制風冷方案還是強制液冷方案。
（5）根據1～4確定設計說明書，如果計算結果超過熱管理設計目標，那么要重新考慮電池選型或者電池熱使用環境。
（6）根據設計書進行詳細設計，包括結構設計以及仿真分析。在這一階段，CFD仿真和熱仿真占用了大量時間，結構設計根據仿真結果進行調整與完善。
（7）動力電池的試制。
（8）動力電池熱管理性能測試，包括冷卻效果測試、加熱效果測試和保溫效果測試三個基本方面。
3 總結
針對目前動力電池熱管理研究過于集中冷卻系統上，本文從理論分析與工程技術的角度，完整地討論與分析了動力電池熱管理系統的各種組成部分與功能，包括冷卻系統、加熱系統和保溫系統。同時，根據前人的有關研究與實際設計，對動力電池熱管理系統的總體設計流程進行了分析與闡述，從整體上展現了汽車動力電池熱管理系統設計的基本目標、基本流程與基本要求。
【參考文獻】
[1]林成濤，田光宇，仇斌，等.MH-Ni動力電池散熱能力影響因素分析[J].電源技術，2008，32（2）：115-119.
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.159
0引言
伴隨著網絡化對于社會的影響，電力系統管理中自動化技術安全管理的系統建設工作重要性不斷提高，同時也是優化與改進電力系統信息安全技術的多項措施，電力信息的安全管理標準屬于信息的安全管理基本標準、需求以及準則，是提高管理效果的基本措施，其中最為重要的便是構建一個關于電力系統的自動化技術安全管理。對此，探討電力系統自動化技術安全管理具備顯著現實意義。
1電力系統信息安全管理目標
強化與規范電力系統的網路安全行以及自動化管理效果，并保障自動化管理系統的整體穩定性、持續性、可靠性以及保障信息內容的完整性、可用性以及機密性，預防因為自動化管理系統本身的漏洞、故障而導致自動化管理系統無法正常的運行，在病毒、黑客以及多種惡意代碼的影響攻擊時及時起到行之有效的管理保護，對自動化管理系統內部的信息安全性實現較高的管理效果，預防信息內容和數據的丟失，預防有害信息在網絡當中的傳播，從而提高企業信息的整體管理效果[1]。
2自動化技術安全管理建設內容
2.1管理系統安全監測與風險評估管理
信息管理系統的建設必然需要管理部門的高度重視，要求管理部門以年度作為單位，對信息化的項目實行全面性、綜合性的管理，并在每一年的綜合計劃實行之后，制定這一整年在相關工作方面的創新計劃，保障系統在正式上線之前便可以有效的滿足整個系統在安全方面的需求[2]。采用的系統在建設完成之后的1個月之內，必須根據相應的“上下線管理辦法”實行申請，并通過信息管理部門專職人員進行上線申請，組織應用的系統專職和業務主管部門根據相應的標準或指南對系統進行安全性的評估，同時需要將評估的結果博鰲高發放到業務部門中。對于系統中存在的不足，業務部門在接收到報告之后需要在短時間內進行改進，并在改進之后進行復查，確保其可以滿足上線要求。
2.2信息安全專項檢查與治理
信息管理部門在管理方面的具體實施必然是借助專職人員而實現，在每一年的年初均需要根據企業的實際情況具體的檢查計劃以及年度性的檢查目標，檢查的具體內容必須按照企業中每一個部門的工作特性而決定，例如網絡設備的安全性、終端設備的穩定性以及系統版本的及時更新等[3]。對于重大隱患而言，信息安全管理人員需要及時錄入到系統當中，并組織制定重大隱患的安全防治計劃，各個部門需要在接收到反饋之后及時對問題提出整治方案，并在限期內處理。信息管理部門的安全專職人員需要對隱患庫當中所存在的隱患進行跟蹤性治理，并組織相應人員進行復查，對于沒有及時按期整改的部門，信息安全專職人員需要在短時間內上報給信息負責人，并由人力資源部門對其進行績效考核。每一個部門的信息安全專職人員需要根據計劃組織該部門的人員制定相應預案，每一份預案在制定之后需要在5天之內交到本部門負責人審批，并在審批通過之后上報信息管理部門。
2.3安全事件統計、調查及組裝整改
信息管理部門的安全專職人員必須在每一個月月初時對基層部門的信息安全事件進行統計分析。每一個系統的安全管理人員需要根據部門所發生的安全事件實行記錄記錄，并根據發生問題的原因進行針對性的分析，每一個月以書面的形式將所記錄的內容提供給管理部門，由管理部門實現工作狀況的改進與完善。如果后續查出存在漏報現象，則需要由人力資源部門進行績效考核。在發生安全事件之后，需要在5個工作日之內對事件進行分析、統計并上報，調查過程中必須根據事故調查和統計的相關規定執行，及時分析問題發生的主要原因，并堅持“四不放”的基本原則，在調查之后編制事件的調查報告，調查與分析完成之后需要組織相關人員落實具體的整改改進措施，信息安全事件的每一項調查任務都必須嚴格根據電力企業的通報制度進行，務必保障每一個行為的合理性。
3評估與改進
借助開展提高管理與標準理念以及管理標準，明確每一項工作的5W1H，在目的、對象、地點、時間、人員、方法等方面實行管理系統，促使信息管理部門與各個部門之間的接口、職責劃分清晰，達到協調性的分工合作，并借助ITMIS系統實行流程化的固定管理，嚴格執行企業各項安全管理標準，構建信息化的安全管理建設工作，實現信息化的安全管理系統建設，在標準的PDCA階段循環周期借助管理目標、職責分工、管理方法、管理流程、文檔記錄、考核要求等多個方面的管理提高整體安全性，在信息安全管理的建設中確?；A結構的搭建效果，借助行之有效的評估方式，對自動化管理系統安全檢測與風險評估管理等多個方面進行評估，并逐漸完善自動化技術安全管理的建設任務，保障安全管理系統的持續改進。
4結語
綜上所述，信息安全工作是系統性的工程，“防范”與“攻擊”、“脆弱”與“威脅”是相互成長不斷發展的。對此，在新時代之下，電力系統的自動化技術安全管理，務必從管理與技術兩個角度著手，確保網絡安全、系統安全、應用安全、物理安全、數據安全，從而實行多種管理措施，達到多層面、多角度的安全管理保障，提高電力系統自動化技術安全管理系統的整體建設效益，從而提高電網安全性。
參考文獻：
[1]魏勇軍，黎煉，張弛等.電力系統自動化運行狀態監控云平臺研究[J].現代電子技術，2017，40（15）：153-158.
1 配電自動化簡介
配電自動化指：利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合，將配電網在正常及事故情況下的監測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質量，與用戶建立更密切更負責的關系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經濟性最好，企業管理更為有效。
配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統性工程，包含電力企業中與配電系統有關的全部功能數據流和控制。從保證對用戶的供電質量，提高服務水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統一的整體。
配電自動化包含以下幾個方面：
饋線自動化。饋線自動化完成饋電線路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構。其主要功能有：運行狀態監測、遠方控制和就地自主控制、故障區隔離、負荷轉移及恢復供電、無功補償和調壓等。
變電站自動化。變電站自動化指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作的一種自動化系統。變電站自動化以信號數字化和計算機通信技術為標志，進入傳統的變電站二次設備領域，使變電站運行和監控發生了巨大的變化，取得顯著的效益。
變電站自動化的基本功能有：數據采集、數據計算和處理、越限和狀態監視、開關操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協調和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調度控制中心或集控中心通信等項功能。
配電自動化及管理系統是利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術，將配電網實時信息、離線信息、用戶信息、電網結構參數、地理信息進行集成，構成完整的自動化管理系統，實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制和配電管理。它是實時的配電自動化與配電管理系統集成為一體的系統。
2 配電自動化及管理系統
2.1 配電自動化及管理系統的等級劃分及結構 根據配電網規模、地理分布及電網結構，分為特大型、大中型和中小型系統。主要由主站系統、子站系統、遠方終端、通信系統組成。
2.2 配電自動化及管理系統的主要功能
2.2.1 配電自動化及管理系統的主站 配電自動化及管理系統主站是整個配電自動化及管理系統的監控、管理中心。其主要功能有實時功能和管理功能：實時功能：數據采集、數據傳輸、數據處理、控制功能、事件報告、人機聯系、系統維護、故障處理等。
管理功能：指標管理、地理信息系統（GIS）、運行管理、設備管理（FM）、輔助設計（AM）、輔助工程管理、應用軟件等。
2.2.2 配電自動化及管理系統的中心站 在特大城市的配電自動化及管理系統中可設中心站，是下屬主站經加工處理后的信息匯集、管理中心。主要負責全局重要信息的監視與管理，特大城市電力部門可根據各自實際情況，確定本局配電自動化及管理系統中是否設置中心站。
2.2.3 配電自動化及管理系統子站（或稱配電自動化系統中壓監控單元）
配電自動化及管理系統子站是為分布主站功能、優化信息傳輸、清晰系統結構層次、方便通信系統組網而設置的中間層，實現所轄范圍內的信息匯集、處理以及故障處理、通信監視等功能。具體功能有：數據采集、控制功能、數據傳輸、維護功能、故障處理、通信監視等。
2.2.4 配電自動化及管理系統遠方終端 配電自動化及管理系統遠方終端是用于中低壓電網的各種遠方監測、控制單元的總稱，它包括配電柱上開關監控終端FTU（Feeder Terminal Unit）、配電變壓器監測終端TTU（Transformer Terminal Unit）、開閉所、公用及用戶配電所的監控終端DTU（Distribu－tion Terminal Unit）等。具體功能有：數據采集、控制功能、數據傳輸、維護功能、當地功能等。
3 電力自動化管理系統
3.1 規劃和建設好配電網架 規劃和建設好配電網架，是實現配電自動化及管理系統的基本條件。常用的配網接線有樹狀、放射狀、網狀、環網狀等形式，其中環網接線是配網最常用的一種形式。將配電網環網化，并將10kV饋線進行適當合理的分段；保證在事故情況下，110kV變電容量、10kV主干線和10kV饋線有足夠的轉移負荷的能力。
3.2 加強領導，統籌安排，分步實施 配電自動化及管理系統的開發和應用，是從傳統的管理方式向現代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強領導，統一規劃，因地制宜，分步實施，以實現最佳的投入產出比。
3.3 解決好實時系統與管理系統的一體化問題 由于配電自動化（DA）涉及的一次設備成本較大，目前一般僅限于重要區域的配網使用，而AM／FM／GIS則可在全部配網使用。若使用一體化可通過AM／FM／GIS系統在一定程度上彌補DA在這方面的不足，故配電自動化及管理系統的實時SCADA和AM／FM／GIS的一體化頗為重要。所謂一體化，就是指GIS作為計算機數據處理系統平臺的一個組成部分，整個系統的實時性和數據（包括圖形數據）的一致性得以保證，使得SCADA和AM／FM／GIS通過一個圖形用戶界面（GUI）集成在一起，從而提高系統的效率和效益。
3.4 配置合理的通信通道 通信系統信道的選用，應根據通信規劃、現有通信條件和配電自動化及管理系統的需求，按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。
3.5 選擇可靠的一次設備 對一次開關設備除滿足相應標準外，還應滿足配電自動化及管理系統的要求。
4 小結
配電自動化及管理系統具有實時性好、自動化水平高、管理功能強之特點，能提高供電可靠性和電能質量、改善對用戶的服務，具有顯著的經濟優越性和良好的社會綜合效益。配電自動化及管理系統的建設是一項系統工程，所以要在按照城網建設規劃的前提下，因地制宜，積極采用、合理選用、推廣應用配電自動化及管理系統。
Abstract: this paper discusses the data processing power automation, first analysis in electric power automation system of data, according to the classification and characteristics are discussed in this paper. Second spoke about the data security, from system construction to technical requirements and several other Angle to talk about how to realize the security of data processing.
Key words: electric power automation; Data processing; Power grid construction
中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：
對于我國的經濟發展來說電力系統就是最重要的大動脈之一，目前隨著經濟迅速發展以及社會建設的不斷完善，我國不同行業以及各地居民對于電力系統 發展提出了更高的要求。電力系統的自動化技術，其作用就是可以更好的實現對于運行狀態的集中展示以及及時的監控，并且可以對之進行優化，同時提高安全運行的性能。在電力自動化系統中數據處理部分是其核心，也是信息流的主要表現形式。一些高新技術，比如計算機或網絡通訊技術等在電力自動化技術中的應用，讓其數據處理工作也日趨復雜，可以快速以及準確的獲取和處理數據是保證電力自動化系統正常運轉的保證。本文對此作出簡要的分析和探討。
一、電力自動化系統的數據分析
（一）數據分類
一般在電力自動化系統中，可以根據數據來源的不同將其分為原始數據以及再生數據。原始數據指的就是在現場直接采集的數據，再生數據具體是指在原始數據的基礎之上進行二次加工得到的數據。根據電力自動化系統的特點可以將數據進行更為細致的分類：
首先就是現場的實時數據，指的就是在現場實時采集到的數據，其特點就是數據量特別大，因此對于此類數據的存儲提出了更高的要求。第二就是基礎數據，指的是電力設備數學的一些數據，其屬于設備管理的基本范疇之內，例如線路或者發電機等。第三就是日常的運行數據，主要有電力自動化系統中記錄的數據以及各種職能部門在工作中處理的數據。最后就是市場數據，因為電力行業的市場化改革正在逐步進行，所以將市場數據納入數據分類中也是適應發展趨勢的必然要求。
（二）數據獲取
獲取數據也可以被稱為采集數據，指的是電力自動化的輸入，分為數據的采集以及處理和轉發等三個環節。與電力自動化系統相對應的就是數據的傳輸是采集的關鍵。目前來看針對數據的傳輸，主要有有線以及無線兩種主要方式，有線傳輸的方式包括了光纖和電纜等，無線傳輸的方式有微波以及無線擴頻等。目前我國電力系統發展中主要采用的傳輸方式是有線傳輸，但是無線傳輸在一些特殊區域發揮出重要作用，因為無線傳輸具有減少鋪設線路的優點所以在一些偏遠地區的電網數據采集來說就具有較大優勢。但是無線傳輸中的一些技術問題還是有待解決的，比如數據的實時性以及可靠性等。如果解決了這些問題，無線傳輸可能成為電力自動化系統發展的新重點。
二、電力自動化系統中數據的特點分析
（一）唯一性的特點
在電力自動化系統中存在著大量的數據，這些數據的特點就是具備一定的獨立性，但是在子系統進行交流的過程中這些數據也會包含其他子系統中的大量數據，所以子系統之間的數據會存在交叉現象，如果不能對這些數據進行妥善處理的話就會出現數據冗余的問題。一旦出現了數據的冗余很可能導致系統在處理數據時能力降低湖或者更新速度較慢，嚴重的話還可能導致系統數據的可信度降低。所以說為了能有效的保證數據的唯一性，就需要對數據庫進行統一的管理以及日常維護工作。通常來說對于離線數據庫可以比較容易進行管理，實現其唯一性難度不高，但是針對實時數據庫就需要將數據庫的信息映射到不同工作站的內存中，就需要在線進行統一管理來確保不同子工作站的數據庫進行更新來避免重復性。
（二）數據共享性
目前在數據的共享方面主要的方式有文件的共享、基于web的數據共享以及直接方位內存和網絡通訊、內存數據庫等?；趙eb的數據共享，是通過互聯網的共享數據。目前隨著我國信息化的進行以及網絡的普及，互聯網的影響已經深入到了社會的不同層面以及角落，網絡帶寬也越來越大，網速也逐步提高，這就使得web數據共享方式變得更為可行。跟其他的數據共享方式比起來，基于web的數據共享技術充分利用了互聯網技術，具有高效率低成本的優勢，但是其缺點也較為明顯，實時性較差。近年來，因為基于內存數據庫的數據共享方式具有結構簡單同時靈活性和實時性較好、訪問速度較快等優點所以得到了快速發展，這也是之后電力自動化系統發展的主要方向?；趦却娴臄祿蚕碇傅木褪前褦祿旁趦却嬷校淙秉c就是開放性不夠好。為了實現其開放性可以利用dcom技術來實現其訪問接口。
三、數據流的安全性
目前伴隨著計算機以及網絡技術的快速發展，把數據流作為信息載體的系統內部數據管理方式開始成為主流，通常來說數據流的特點就是實時性以及連續性、順序性，其過程中就是從數據進入系統開始，數據在系統內的各個環節進行流動，其運動的基本策略跟系統的功能有關。隨著我國電力系統自動化水平的不斷提升出現了越來越多的需要處理的數據流，數據的結構也更加復雜。所以只有進行合理的部署，數據流才可以逐步的提高其傳輸的效率來保證電力自動化系統的安全性以及可靠性。數據流在電力自動化系統中的關鍵，就是要解決系統的統一接口的問題以及實現子系統之間的互聯。其未來發展的基本方向就是實現電力自動化系統的數據流優化策略。
隨著電力系統中數據的存儲了急劇增加，互聯網中的病毒等也開始泛濫，但是礙于一些硬件設備的限制導致了電力系統中的數據備份等還是不夠完善，這就大大的增加了數據丟失的風險。數據丟失很可能會導致電位運行的不穩定甚至是癱瘓。所以說數據的安全問題成為了現在電力自動化發展中十分重要的問題?？梢詮囊韵聨讉€角度入手談及提高數據安全性。
第一就是制度完善來確保數據安全。要在企業內逐步制定以及完善有關計算機使用和數據安全維護的規章制度，通過加強對工作人員的思想教育來提高員工對于數據安全的重視晨讀，并且在之后的日常工作中要按照操作規范等來進行數據的傳輸以及保存，形成良好的數據安全意識。
第二就是硬件設施的安全性，針對控制室的設計等要符合建筑規范，水電的安裝要符合技術要求，同時還需要安裝防火以及防盜、防雷等措施?？刂剖乙斜匾陌踩Ｐl措施。
最后就是技術性的安全，系統要有完整性，要安裝必備的防病毒軟件，并且及時的對操作系統等進行升級，同時定式更新病毒庫。有關數據要進行及時的備份。計算機來設置密碼，重要的文件要加密。數據的刪除要進行記錄以便可以恢復誤操作的數據。要堅持網絡專用制度，把電力自動化的網絡跟商業網絡隔離開來。同級別部門之間進行互相訪問是需要設置密碼，下級對于上級網絡的訪問需要進認證，通過技術上的進步來確保數據的安全才是核心所在。
結語：電力自動化系統是一個會涉及到多方面內容的系統，其核心就是數據的處理。正確有效的數據處理是保證電力自動化系統安全有效運轉的必要手段。目前隨著計算機技術以及網絡技術的發展，在電力系統中的運用讓數據的處理凸顯出更高的價值。尤其是我國目前無線網絡逐步興起，無線網絡數據傳輸的可靠性以及實時性等問題解決之后，必將成為數據處理的重要增長點，所以基于無線網絡的數據處理等將是一個新的課題。
參考文獻：
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[2]王松月,楊福興.基于ARM 920T嵌入式通信控制系統設備驅動開發[J].電力自動化設備2006(06)
一、電力自動化系統的數據分析
(一)數據分類
一般在電力自動化系統中,可以根據數據來源的不同將其分為原始數據以及再生數據。原始數據指的就是在現場直接采集的數據,再生數據具體是指在原始數據的基礎之上進行二次加工得到的數據。根據電力自動化系統的特點可以將數據進行更為細致的分類:
首先就是現場的實時數據,指的就是在現場實時采集到的數據,其特點就是數據量特別大,因此對于此類數據的存儲提出了更高的要求。第二就是基礎數據,指的是電力設備數學的一些數據,其屬于設備管理的基本范疇之內,例如線路或者發電機等。第三就是日常的運行數據,主要有電力自動化系統中記錄的數據以及各種職能部門在工作中處理的數據。最后就是市場數據,因為電力行業的市場化改革正在逐步進行,所以將市場數據納入數據分類中也是適應發展趨勢的必然要求。
(二)數據獲取
獲取數據也可以被稱為采集數據,指的是電力自動化的輸入,分為數據的采集以及處理和轉發等三個環節。與電力自動化系統相對應的就是數據的傳輸是采集的關鍵。目前來看針對數據的傳輸,主要有有線以及無線兩種主要方式,有線傳輸的方式包括了光纖和電纜等,無線傳輸的方式有微波以及無線擴頻等。目前我國電力系統發展中主要采用的傳輸方式是有線傳輸,但是無線傳輸在一些特殊區域發揮出重要作用,因為無線傳輸具有減少鋪設線路的優點所以在一些偏遠地區的電網數據采集來說就具有較大優勢。但是無線傳輸中的一些技術問題還是有待解決的,比如數據的實時性以及可靠性等。如果解決了這些問題,無線傳輸可能成為電力自動化系統發展的新重點。
二、電力自動化系統中數據的特點分析
(一)唯一性的特點
在電力自動化系統中存在著大量的數據,這些數據的特點就是具備一定的獨立性,但是在子系統進行交流的過程中這些數據也會包含其他子系統中的大量數據,所以子系統之間的數據會存在交叉現象,如果不能對這些數據進行妥善處理的話就會出現數據冗余的問題。一旦出現了數據的冗余很可能導致系統在處理數據時能力降低湖或者更新速度較慢,嚴重的話還可能導致系統數據的可信度降低。所以說為了能有效的保證數據的唯一性,就需要對數據庫進行統一的管理以及日常維護工作。通常來說對于離線數據庫可以比較容易進行管理,實現其唯一性難度不高,但是針對實時數據庫就需要將數據庫的信息映射到不同工作站的內存中,就需要在線進行統一管理來確保不同子工作站的數據庫進行更新來避免重復性。
(二)數據共享性
目前在數據的共享方面主要的方式有文件的共享、基于web的數據共享以及直接方位內存和網絡通訊、內存數據庫等?；趙eb的數據共享,是通過互聯網的共享數據。目前隨著我國信息化的進行以及網絡的普及,互聯網的影響已經深入到了社會的不同層面以及角落,網絡帶寬也越來越大,網速也逐步提高,這就使得web數據共享方式變得更為可行。跟其他的數據共享方式比起來,基于web的數據共享技術充分利用了互聯網技術,具有高效率低成本的優勢,但是其缺點也較為明顯,實時性較差。近年來,因為基于內存數據庫的數據共享方式具有結構簡單同時靈活性和實時性較好、訪問速度較快等優點所以得到了快速發展,這也是之后電力自動化系統發展的主要方向?；趦却娴臄祿蚕碇傅木褪前褦祿旁趦却嬷?其缺點就是開放性不夠好。為了實現其開放性可以利用dcom技術來實現其訪問接口。
三、數據流的安全性
目前伴隨著計算機以及網絡技術的快速發展,把數據流作為信息載體的系統內部數據管理方式開始成為主流,通常來說數據流的特點就是實時性以及連續性、順序性,其過程中就是從數據進入系統開始,數據在系統內的各個環節進行流動,其運動的基本策略跟系統的功能有關。隨著我國電力系統自動化水平的不斷提升出現了越來越多的需要處理的數據流,數據的結構也更加復雜。所以只有進行合理的部署,數據流才可以逐步的提高其傳輸的效率來保證電力自動化系統的安全性以及可靠性。數據流在電力自動化系統中的關鍵,就是要解決系統的統一接口的問題以及實現子系統之間的互聯。其未來發展的基本方向就是實現電力自動化系統的數據流優化策略。 隨著電力系統中數據的存
儲了急劇增加,互聯網中的病毒等也開始泛濫,但是礙于一些硬件設備的限制導致了電力系統中的數據備份等還是不夠完善,這就大大的增加了數據丟失的風險。數據丟失很可能會導致電位運行的不穩定甚至是癱瘓。所以說數據的安全問題成為了現在電力自動化發展中十分重要的問題。可以從以下幾個角度入手談及提高數據安全性。
第一就是制度完善來確保數據安全。要在企業內逐步制定以及完善有關計算機使用和數據安全維護的規章制度,通過加強對工作人員的思想教育來提高員工對于數據安全的重視晨讀,并且在之后的日常工作中要按照操作規范等來進行數據的傳輸以及保存,形成良好的數據安全意識。
第二就是硬件設施的安全性,針對控制室的設計等要符合建筑規范,水電的安裝要符合技術要求,同時還需要安裝防火以及防盜、防雷等措施?？刂剖乙斜匾陌踩Ｐl措施。
最后就是技術性的安全,系統要有完整性,要安裝必備的防病毒軟件,并且及時的對操作系統等進行升級,同時定式更新病毒庫。有關數據要進行及時的備份。計算機來設置密碼,重要的文件要加密。數據的刪除要進行記錄以便可以恢復誤操作的數據。要堅持網絡專用制度,把電力自動化的網絡跟商業網絡隔離開來。同級別部門之間進行互相訪問是需要設置密碼,下級對于上級網絡的訪問需要進認證,通過技術上的進步來確保數據的安全才是核心所在。
結語:
電力自動化系統是一個會涉及到多方面內容的系統,其核心就是數據的處理。正確有效的數據處理是保證電力自動化系統安全有效運轉的必要手段。目前隨著計算機技術以及網絡技術的發展,在電力系統中的運用讓數據的處理凸顯出更高的價值。尤其是我國目前無線網絡逐步興起,無線網絡數據傳輸的可靠性以及實時性等問題解決之后,必將成為數據處理的重要增長點,所以基于無線網絡的數據處理等將是一個新的課題。
參考文獻:
[1] 黎燦兵,劉曉光,趙弘俊,文燕,李大勇.中壓配電網不良負載數據分析與處理方法[J].電力系統自動化,2008(20).
