生产负荷

生产负荷（精选九篇）

生产负荷 篇1

关键词：焦炭塔,加热炉,分馏塔

一、概述

延迟焦化工艺是目前最深的脱碳工艺过程, 也是重质残渣油轻质化最成熟的技术之一。随着国内高硫高酸重质原油加工能力的逐步提高, 特别是原油变重变差, 导致炼油厂的渣油加工能力不足, 轻重原油购买成本的差异、商品渣油及燃料油出厂严重影响了炼油厂的效益, 所以多套延迟焦化装置进行了大负荷操作。

炼化延迟焦化设计为每年220万吨 (3炉6塔设计) , 先期实施建设焦化2炉4塔每年140万吨延迟焦化, 处理量渣油为166.67 t/h, 设计循环比0.8, 2014年10月大负荷生产期间焦化单元每天加工渣油221.86 t/h, 焦化单元负荷率133.1%。根据实际生产的需要, 炼化延迟焦化提高了加工负荷, 同时也带来了一些问题。

二、某炼化延迟大负荷生产下设备主要参数分析

1. 焦炭塔

焦炭塔是焦化装置的核心设备, 焦化的裂解和缩合生焦反应在焦炭塔内进行, 焦炭塔是焦化装置的反应器, 操作时直接影响到加热炉、分馏塔、吹汽放空塔、冷切焦水系统和焦炭装运系统等。

(1) 焦炭塔空塔气速 (表1) 。

焦炭塔参数:焦炭塔直径9 m;焦炭塔反应压力0.185MPa;焦炭塔反应温度420℃。

根据以上参数计算出焦炭塔空塔气速为0.136 m/s。

目前关于焦炭塔空塔气速的计算方法存在差异, 而且气速也不能过高, 部分设计部门采用的焦炭塔极限气速是0.15 m/s。国内同类企业经验气速是0.135 m/s, 由于某原油性质决定, 某原油设计焦炭塔空塔气速为0.1 m/s, 而2014年10月大负荷生产情况下, 焦炭塔空塔气速已经超出设计值。特别是在焦炭塔换塔后小吹汽情况下, 更容易引起泡沫夹带。

(2) 焦炭塔的安全空高。焦炭塔的高度根据焦炭产率、生焦时间、泡沫层高度来确定。在确定焦炭塔高度时应留有一定的安全空高, 安全空高一般为塔顶切线离泡沫层顶部的距离, 国内设计的焦炭塔一般安全空高≥5 m, 泡沫层约为3~5 m, 而某焦炭塔顶切线高度为31.8 m, 安全空高按照5 m, 泡沫层高度按照3 m计算, 生焦高度应≤23.8 m, 焦化大负荷生产下, 空高越大, 焦炭塔的利用率越低, 但油气在塔内的停留时间延长, 有利于泡沫层气泡的破裂, 对减少油气线和分馏塔内结焦有利。根据2014年10月焦炭塔焦高趋势图分析, 焦炭塔安全空高富裕度很小, 泡沫夹带严重。

(3) 存在问题。焦炭塔空塔气速过高, 安全空高过低引起泡沫夹带严重, 从而造成分馏塔有堵塞现象。

2. 分馏塔

(1) 循环比。从目前国内焦化生产情况看, 原油性质逐年恶化, 原油评价数据2013年1月残炭15.7%, 沥青质13.1%, 2014年1月残炭16.3%, 沥青质14.9%, 密度呈上升趋势, 焦化装置加工原料性质越来越重质化和劣质化 (高沥青质原料) , 采用较小的循环比操作时, 焦炭塔不同程度的出现了弹丸焦的倾向, 引起焦炭塔振动以及弹丸焦处理和分馏塔下部结焦等问题, 严重影响了装置的安全和长周期稳定生产。

2014年10月大负荷生产期间, 某炼化延迟焦化车间每天处理量在8700 t, 在此负荷下, 由于焦化炉负荷的限制, 焦化循环比约为0.62, 2009年1#某炼化延迟焦化装置进行了标定, 循环比最低可以控制在0.58 (只运行1天) , 而当循环比降至0.58时, 压力开始慢慢上升, 直至8 h以后, 压力开始加速上升和急剧波动, 有生成弹丸焦的迹象和倾向。在加热炉辐射出口压力出现急剧波动后停止标定, 根据原油性质变化情况来看, 循环比0.62已经是极限 (设计循环比0.8) 。

(2) 存在问题。在大负荷生产情况下, 循环比控制较低, 辐射油性质变差, 辐射油沥青质含量较高, 分馏塔底过滤器和辐射泵入口过滤器堵塞严重。

3. 加热炉

加热炉是整个装置的核心单元设备, 决定了操作周期与经济效益。在提高装置加工能力方面, 为确保加热炉的安全运行, 应关注加热炉的质量流量、辐射炉管外壁温度、平均热强度等几方面问题

(1) 焦化加热炉质量流速。为了避免由于炉管内介质的质量流速过大而引起加热炉热负荷不足, 应控制炉管内质量流速每秒<1800 kg/m2, 由于某原油性质决定, 2#焦化质量流速设计每秒1500 kg/m2。

根据焦化单元循环比0.65, 常压渣油221.86 t/h, 焦化炉管外径114.3 mm, 壁厚10 mm进行计算, 焦化炉质量流速为每秒1820.918 kg/m2, 炉管内介质的质量流速过大而引起加热炉热负荷不足或炉管的表面热强度过大而引起炉管结焦。

(2) 辐射炉管外壁温度。管焦的导热系数很小, 实验测得仅为钢管导热系数的1/10, 炉管结焦是导致操作后期炉管外壁温度升高或损坏的根本原因。提量后, 结焦前体物生成速率势必增加, 要想确保相同的结焦速率, 必须提高结焦前体物的脱落速率。

需要说明的是, 尽管出口处介质温度最高, 最高油膜温度不一定在出口处, 特别是燃烧不正常, 导致火焰舔管, 造成炉管表面局部热强度大的时候, 火焰舔管处油膜温度反而最高。

进行提高加工能力操作时, 由于2#焦化加热炉材料为T9, 加热炉炉膛温度控制在≤800℃, 管壁温度≤630℃, 同类装置炉膛温度控制在≤840℃, 管壁温度≤650℃, 这主要是由炉管材质和原料性质决定, 合理控制加热炉炉管的平均热强度, 避免炉管由于局部过热出现过早结焦、表面氧化爆皮、渗碳等现象。

(3) 存在问题。相对常减压-焦化装置而言, 提高加工能力后, 由于脱盐设备的不配套, 普遍存在装置辐射炉管的结焦 (结盐) 问题。

加热炉负荷较大, 再加上辐射计量仪表不准确和辐射控制阀管径与原料性质不匹配造成焦化炉结焦速率增加。

四、防范措施

(1) 降低小吹汽流量, 减少油气的焦粉夹带。建议适当降低小吹汽流量, 小吹汽量控制在2.5 t/h。

(2) 急冷油、消泡剂在焦炭塔切换后延迟30 min切换。

(3) 焦化炉注汽量与焦化原料量之比≥1.5%, 保持炉管内合适的介质流速及升温速率, 避免炉管结焦, 使产品分布更为合理。

(4) 炉管内质量流速范围控制在每秒≤1650 kg/m2。

(5) 焦炭塔安全空高<9 m时, 缩短生焦周期, 生焦周期由30 h更改为24 h。

(6) 根据原油性质变化, 2#焦化循环比设防值0.65, 焦化加工量每天应控制在4432.8 t (2炉4塔) 。

以上防范措施, 应尽可能的满足。超负荷运行时, 应根据设计值及设计富裕度选择合适的装置负荷, 并制定详细方案进行。

五、建议

国内各个焦化装置都对提高处理量进行了尝试, 若实施不当会对装置构成严重影响。因此建议采取以下措施来确保安全生产。

1. 加热炉

为了避免因炉管内介质的质量流速过大而引起加热炉热负荷不足, 应控制炉管内质量流速每秒≤1800 kg/m2。合理控制加热炉管表面平均热强度、油膜温度等参数, 避免炉管由于局部过热或油膜温度过高 (>530℃) 出现结焦、表面氧化等现象。建议加热炉炉膛温度控制在≤820℃, 且炉膛各点温度检测值之差≤30℃, 炉管外壁温度≤600℃ (Cr5Mo材料) 或≤650℃ (Cr9Mo材料) 。保持炉管内合适的介质流速及升温速率, 避免炉管结焦, 使产品分布更为合理, 应确保加热炉注汽 (水) 量与焦化原料量之比>1.5%。辐射出口温度控制在490~502℃, 避免由于反应温度过低或过高而降低装置的经济性或使生产周期缩短。为了使提高加工能力与节能有效结合起来, 加热炉在操作中应控制:排烟温度≤170℃, 排烟CO含量≤100×10-6, 出对流氧含量≤5%, 炉体外壁温度≤80℃, 确保加热炉运行热效率≥90%。在确保加热炉稳定运行的同时, 尽量避免硫腐蚀对设备造成的损坏, 燃料系统应保持压力≥0.3 MPa, H2S含量≤20×10-6。

管理方面要通过加强现场巡检、进一步完善加热炉运行监控手段 (增加壁温检测点、红外测温仪定期检测等) , 确保加热炉始终处于正常燃烧状态, 避免非正常燃烧状态导致介质结焦速率激增, 造成炉管损坏。

2. 焦炭塔

加强消泡剂的优选, 降低泡沫层高度。泡沫层高度一般是3~6 m, 当向焦炭塔内注入消泡剂后, 泡沫层的高度应减少30%~50%, 在关注消泡剂运行效果的同时, 尽量选择低硅或无硅型, 使用含硅消泡剂时, 建议加氢装置增设补硅催化剂, 以延长催化剂的使用寿命。

适当降低小吹汽流量, 减少油气的焦粉夹带, 避免油气线及分馏塔底部高温部位的结焦。焦炭塔切换前安全空高较低, 小吹汽初期焦炭塔内空塔气速较高, 易造成油气中夹带大量焦粉, 建议适当降低小吹汽流量。建议急冷油、消泡剂在焦炭塔切换后延迟30 min切换, 降低油气线及分馏塔高温部位的结焦倾向。装置提高处理量后, 焦炭塔切换前空高较低, 小吹汽初期焦炭塔内空塔气速较高, 且油气温度较高, 焦炭塔内泡沫层仍然存在, 所以, 建议焦炭塔切换30 min后停注急冷油和消泡剂, 以降低高温油气及泡沫层对高温部位的结焦影响。

利用肉眼检查、着色渗透检查、断面激光遥控系统等检测技术, 或采用组合手段等加强焦炭塔的检测。通过上述方法进行的在线检测, 既便于确定焦炭塔变化情况及变形速率, 还可根据这些信息确定修补对策, 保证装置的安全生产。

定期对焦炭塔的寿命进行评估, 以确保装置的安全生产。由专门的评估单位采用科学的分析方法, 对焦炭塔的寿命进行评估, 通过分析和检测的结果, 发现并改变影响焦炭塔损伤的过程和操作方法, 以达到延长焦炭塔使用寿命及消除隐患的目的。

完善焦炭塔料位监控系统, 及时了解塔内的生焦高度, 避免泡沫层冲塔。有条件时应对料位监测点数过少、且不能实现连续监测料位计系统进行升级, 补充监测点数>3点, 且最顶部应为连续性料位计。

3. 分馏塔

建议对分馏塔底循、辐射过滤器采用双阀切断, 由于介质含焦粉, 切断阀尽可能竖立安装, 确保设备的安全切除。

合理控制分馏塔顶温度, 避免结盐。国内大部分焦化分馏塔顶 (顶循段) 都有不同程度的结盐, 加工负荷提高后情况更加明显。从炼厂运行经验来看, 适当提高分馏塔顶温度至120℃以上, 会改善结盐状况。同时要增加分馏塔顶部水洗流程, 在不停工的条件下, 能够进行结盐水洗操作。

为了避免重蜡油集油箱结焦而影响分馏塔操作, 应注重蜡油集油箱的操作调整。对于采用原料进分馏塔的焦化工艺技术, 在降低循环比操作时, 会造成含有易结焦成分的夹带, 进而上升到重蜡集油箱, 长期操作会造集油箱结焦堵死, 重蜡油不能抽出, 加剧分馏塔的结焦, 影响装置的正常生产。建议采取控制重蜡油集油箱温度365℃和适当提高循环比的办法来解决这一问题。

4. 其他方面 (吸收稳定、气压机、除焦系统)

(1) 建立设备特护制度, 尤其是除焦设备, 确保不会因为设备故障影响装置安全运行。应成立专门的设备维护班组 (倒班班组) , 确保及时处理设备故障。

(2) 做好除焦前的各项准备和确认工作, 根据焦层高度等情况控制好除焦速度, 工艺、设备等管理人员除制定好生产网络外, 还要要求操作人员、除焦人员对网络节点的执行进行确认, 确保装置的安全生产。

(3) 加强腐蚀检测。加工过程产生的活性硫对设备的腐蚀非常严重, 为保证装置安全运行, 一定要加强设备、管线的定期检测和高温部位的巡检, 同时密切关注低温部位的工艺防腐效果。

生产负荷 篇2

在少年体育教学中,教练是否能合理安排和调节少年的运动负荷和心理负荷,往往直接关系到一节课是否成功,是否达到锻炼少年身体的目的.因此,这个问题必须引起广大体育工作者的.极大重视.

作 者：王海坤  作者单位：哈尔滨市南岗区体校,黑龙江,哈尔滨,150000 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)：2009 “”(12) 分类号：G80 关键词：运动负荷   心理负荷  

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生产负荷 篇3

关键词：生产负荷平衡,混流装配,选装频率

0 引言

随着客户需求的不断变化, 传统的单一品种、大批量的生产方式已经不能满足市场要求[1], 取而代之的是准时化生产方式下的混流装配[2,3]。多品种混流装配生产模式是提高生产系统柔性、提高企业竞争力的有效手段[4], 它可以按照客户的订单来生产多品种小批量的产品, 提高了企业对于市场环境变化的能力, 使“在需求时刻, 按需求数量, 生产所需求的产品”的目标得以实现。负荷平衡是生产线平衡设计的一个重要方面, 负荷平衡的生产线不仅可以给操作人员一种公平感, 而且可以减少在制品的库存, 增加产品的产出[5]。

一汽解放卡车的整车生产过程存在着品种多、每个品种需要的选装件各不相同的问题。每辆卡车需要装配零件或多种选装件, 如果操作者连续装配某种选装件过多, 会导致操作者疲劳, 造成生产任务在生产节拍内难以完成, 甚至导致整个生产线停线。为了实现整车装配过程的各工位的生产负荷平衡, 在连续装配的一定数量卡车中, 需要某种选装件车的数量必须控制在一定范围内, 称为该选装件的选装频率[6]。因此, 在实际生产过程中, 每种选装件都有一个选装频率的上限, 通过常用HX:NX表示, 即在连续生产NX个产品中, 至多只能有HX个产品选装部件x。如果超出这个值, 就可能使得装配人员在节拍内不能完成第HX+1个产品的装配任务, 进而导致生产线被迫停线[4]。因此, 本文采用遗传算法解决混流装配线上产品的排序问题, 以满足不同选装件的选装频率, 使得混合流水线实现一个流的均衡生产, 企业的生产效率才能得到提高。

1 基于生产负荷平衡的混流装配线数学模型建立

生产负荷平衡问题的目标是合理分布产品的排列顺序以满足选装项的装配频率, 为方便形式化描述生产负荷平衡排序问题的模型, 定义如下符号:

①B:卡车型号的集合, 即卡车型号的种类数为|B|。

②ET:一个生产区间中所有卡车的生产序列, 它是一个有序的集合, 因此, 该生产区间的总产量为|ET|。

③Wb:ET中第b种型号卡车的集合, 则第b种型号卡车的数量为|Wb|, 且有∑b∈B|Wb|=|ET|。

④Ej:生产序列ET中第j个卡车所属的型号。

⑤Sjb:生产序列中第j个位置是b种类型卡车的标志。因此, 可得∑b∈BSjb=1。

⑥Q:选装项集合。q表示某选装件, q∈Q;

⑦abq:b卡车装配选装件q的标志, 若b卡车装配选装件q, 则为1, 否则为0。

⑧Mx:Nx:在生产序列中, 任意连续的Nx辆卡车中至多只能有Mx辆卡车需要装配选装项x (x∈Q) 。

生产负荷平衡排序问题可表示为由式 (1) ~ (4) 描述的一个约束满足问题。其中, 式 (1) 表示生产序列中某位置一定装配某种类型的卡车, 式 (2) 表示生产序列中包含的b类型卡车的数量, 式 (3) 表示从任何一个位置开始连续的Nx辆卡车中需要装配x选装件的卡车数不能超过Mx辆, 式 (4) 表示生产序列中某位置j是否是b类型卡车的状态集合。

为了满足生产负荷平衡, 所要解决的问题是合理分配卡车总装配线上的卡车的顺序, 使各工位在装配选装件的过程中满足选装频率的次数最多, 因此, 将生产序列中满足各选装件的选装频率次数最大作为优化的目标, 其目标函数Z见式 (5) , 约束条件见式 (6) ~ (8) , 其中n为生产序列中卡车的总数量。

2 基于GA算法的混流装配线计划排序仿真实验

由于混流装配线计划排序问题属于NP难题, 根据第2节建立的混流装配线计划排序模型, 采用遗传算法 (GA) 求解一汽解放公司卡车装配线优化的计划排序。根据一汽解放卡车总装配线某日生产计划需求, 需要生产6种车型, 共35辆卡车。每种车型的生产计划数量及所需要的选装件配置见表1, 各选装件的选装频率见表2。

遗传算法采用整数编码方式, 种群大小设为80, 根据目标函数 (5) 设计适应度函数见式 (9) , 交叉概率设为0.65, 变异概率设为0.2, 遗传进化1500代, 生产计划序列中符合选装件选装频率次数随遗传进化代数的变化如图1所示。经过1122代, 生产计划的排序中符合选装件选装频率的次数由81次增加到96次, 并达到最优, 35辆卡车混流装配生产计划的优化排序见式 (10) 。优化目标随遗传进化代数的变化如图1所示。

由图1可见, 随着遗传代数的增加, 卡车装配序列中符合选装件选装频率的次数在不断增加, 到1122代以后稳定并达到最优, 此时违反选装件频率的次数降为0。由此可见, 最优生产计划排序最大限度地提高了卡车总装配线的生产效率, 实现了总装车间各工序的生产负荷平衡, 满足了一汽解放卡车JIT生产模式的需要。

3 结束语

本文根据一汽解放公司卡车厂的生产实际需求, 建立了多品种小批量混流装配计划排序的数学模型, 采用遗传算法验证了该模型的有效性, 为实现一汽解放卡车总装车间的生产计划优化, 提高生产效率和产品质量提供了理论依据和方法。本文的研究成果还可应用到其他多品种小批量混流装配企业的生产计划优化排序中。

参考文献

[1]王亚婷.平准化在一汽轿车生产组织中的应用研究与创新[D].天津大学, 2012.

[2]赵伟, 韩文秀, 罗永泰.准时生产方式下混流装配线的调度问题[J].管理科学学报, 2000 (04) :23-28.

[3]柯昌英.基于JIT的一种混流生产排序模型[J].科技进步与对策, 2005 (05) :112-113.

[4]蔡苗.混流装配线上物料配送系统的研究[D].机械科学研究总院北京机械工业自动化研究所, 2007, 12.

[5]周亮, 宋华明, 韩玉启.基于遗传算法的随机型生产线负荷平衡[J].机械制造, 2003 (03) .

供电负荷审批制度 篇4

为了确保井上下供电系统安全、可靠，提高供电系统保护灵敏度，加强机电部门对供电网络的实时监控，杜绝乱接乱拉现象，特下发本制度，望各单位认真执行。

1、井上下各用电地点增减负荷时，由施工单位的机电队长（厂长）或机电班长，提前三天向机运科供电管理组提出书面申请。申请内容必须注明：接火（解火）地点、负荷情况（新增减用电设备台数，负荷统计），掘进单位新开门地点还应提供巷道布置图、安全监控系统安装申请。机运科批复改接火审批单，施工单位可根据审批单在公司生产调度会上申请停电施工时间并告知影响范围。对不办理负荷接火、解火及停送电申请手续，私自改接火、解火的一经查实，进行罚款。

2、机运科供电审批应本着安全、经济、可靠、合理的原则对电缆及供电设备进行选型，在接火审批回执单上，应详细注明接火地点的开关或接线盒编号、开关容量、电缆截面及开关整定值。接火单位根据接火审批单，领用设备、电缆、接线盒；当接火地点不隶属接火单位管辖时，接火单位根据接火审批单与原用电单位递交业务联系单，任何单位或个人不得无故拒绝。对负荷变动的地点，各单位应按审批要求对定值进行调整，避免因增减容量出现跳闸或据动现象。

3、接火单位应严格按照接火审批单接火，不得私自改变接火地点，并按标准要求整挂电缆。接线盒及开关喇叭口处电缆应留有一定垂度，保证喇叭口高于出口处电缆，防止进水受潮。

4、需要安装接地极的地点，应严格按照标准安装，接地母线应使用合格的镀锌扁铁，安装时要平直。接地极连接部位应露出便于检查，接地连线应用合格的镀锌扁铁、钢绞线或铜线通过线鼻子与主母线连接，接地扁铁上的螺丝连接孔严禁用气割割孔，接地极接地电阻不得大于2欧姆。

机电部

分析运动生理负荷和运动负荷 篇5

1、运动性生理负荷

1.1、概念

运动性生理负荷指的是人体在进行体育运动的过程中,身体系统的内部机能状态发生改变的量。在特定的体育活动当中,人体通过有意识的变换体位与姿态,主动形成了一种刺激方式,进而使得人体机能系统内部也在不断地发生变化,这个因体育运动而产生的额外生理负担,就被称为生理负荷。并且,随着主动的体育运动时间增加,机能状态改变量的累积也就随之逐渐增多。由于生理符合与体育运动之间的联系较为紧密,所以生理负荷也被称为“运动生理负荷”。

1.2、表现形式

运动生理负荷的总值取决于在人体进行体育运动时生理机能的状态指标,与人体安静时生理机能状态的指标。人体在运动与安静之间表现出来的生理状态指标差,就是我们所说的运动生理负荷量。在安静时,人与人之间表现出来的生理状态指标就存有差异,所以在体育运动中所表现出的运动生理机能指标相应会存有差异,进而反映出的运动生理负荷也就不同。因此,在体育运动当中所安排的运动负荷应该按照人体机能的不同来制定不同的方案。在实际的体育运动当中,人体的运动状态时急时缓,时间也是长短不等,因此表现出来的运动生理负荷量自然也会忽大忽小。总的来说,其表现形式分为两种:一是瞬时生理负荷。这种形式是指某一时间段内产生的生理负荷,其值的变化取决于运动状态的激烈程度与否。运动状态越为激烈,对于人体机能产生的影响就越大,自然人体机能状态进行的变化也就越大,生理负荷也会随之增大;二是时段生理负荷。这种形式是指在某个时间段以内,人体机能状态指标的变化量,也是瞬时生理负荷经过时间进行的积累量。瞬时生理负荷的量越大,时间段越长,那么生理负荷也就越大。

1.3、衡量指标

(1)生理测定指标:血压、呼吸频率、肺活量、心跳、脉搏等;

(2)生化指标:尿蛋白、血乳酸等;

(3)心理负荷指标:人体在运动中承受生理负荷时,心理也会随之有所变化,会产生运动后感觉(如不累、累、很累、精疲力尽)与生理、生化指标密切相关。

2、运动负荷

2.1、概念

运动负荷指的是在一定时间内,对人体活动构成的定量描述,它的多少取决于运动的时间以及状态,运动的时间越长,那么运动负荷自然也就越大。基本上讲,对运动状态产生影响的因素分为以下几种:

(1)运动强度。

运动强度是指在一定时间内所用的功。在很多的周期性练习当中,比如跑步、游泳等,都是以人体最快速度的百分比来表示运动强度,而这个值的大小直接影响到瞬时生理负荷的大小。在实际的体育训练当中,目的是为了训练的质量,提高时段性生理负荷,因此不会在练习当中要求最大的运动强度。通过人体最大强度的80%-90%进行日常基本训练,就能有效提高训练质量。在非周期的训练当中,运动强度以负荷的质量与单位时间内负荷的数量进行参数的衡量。

(2)运动数量。

这个概念是指在单位时间段内完成运动练习的次数、距离以及质量,既可以反映训练内容的安排情况,也能反应进行不同训练内容的量。对运动数量进行研究以及分析,能够对运动训练的改善起到帮助,同时能够反映训练的着重点,以便加强训练质量。

(3)运动密度。

这一概念指的是训练的时间与总时间的比率。在常规运动训练当中,训练内容与下一个训练内容之间需要一定的过渡时间,可通过改变训练内容或方式来缩短训练内容间的过渡时间。但是在实际训练当中,为了使下一个训练内容质量更高,内容完成度更加流场,训练内容间最好还是安排一定量的过渡时间,以便人体得到精神上与生理上的放松。过疏的运动密度会使运动质量下降,过密的运动密度会导致人体受到生理机能层面的伤害。

3、运动生理负荷与运动负荷的关系

两者表现出来的意义不同,概念不同,所代表的变化量也不同,但是,两者间却有紧密不可分割的联系。在体育运动当中,人体接受了运动负荷后,自然会引发生理机能的变化,这一点是客观存在的。因此在实践当中,通常要通过运动生理负荷的指标来衡量运动负荷量的多少。

一般来说,运动负荷对于人体来说是一种主动的刺激行为,这种刺激的出现,必然会对人体内部生理系统产生变化,随着时间的推移,运动负荷的不断增强,运动生理负荷也就相应的不断增加,两者相辅相成,互相推进。所以,运动生理负荷与运动负荷在时间上有着绝对的统一性,即一方增加,另一方必然增加。当一次体育运动结束之后,运动生理负荷不再增加,但身体机能内部却自发产生改变来调整运动后的影响,因此运动生理负荷在衡量的标准上较运动负荷有一定的延迟。

参考文献

[1]凌超超.浅析运动生理负荷和运动负荷[J].山西师大体育学院学报,2000.

中期电力负荷预测及负荷模型的研究 篇6

1预测模型与预测方法

本文在中期电力负荷预测研究中, 负荷的时间范围设置为一个月。同时, 对用户每天24小时产生的负荷进行预测。在具体的时间序列内, 中期电力负荷呈现出上升、下降或者保持不变的特点。另外, 中期电力负荷在特定的年份、季度中呈现出的变动趋势, 应该与其在某一时段中的变化趋势一致[1]。

1.1负荷时间序列样本分析与时间段变动趋势预测

在中期电力系统中, 技术人员利用近期的负荷曲线数值, 建立了时间序列样本。该样本能反映出一年365天每天24小时的电力负荷储存量。假设t为时间, p为负荷值, 则储存的格式为: (tn, pn) , n=1, 2, …, 8760.

在分析时间序列样本时, 要求以历史资料为标准, 对平年、闰年, 月份, 周进行分解。同时, 标示出每周工作日、休息日以及节假日。然后, 研究电力负荷变动的规律。比如, 以上述样本 (tn, pn) 为例, 找出对应的负荷值。然后, 建立新的时间序列。这些序列由上面被提取出来的时间组成。假设k代表工作日, i代表休息时间, j代表节假日。那么, 每个月的储存方式为:

然后, 根据以上的储存方式, 再利用最小二乘法分析。假设yi为每天预测的负荷值, ti为时间。那么, 二者之间的关系可以用下面的多项式来表达。

式 (1) 中, C1代表工作日的回归系数, C2代表休息日的回归系数, C3代表节假日的回顾系数。这几个数据是预测电力负荷的基础。然后, 根据时间序列计算出每月、每季度以及每天的修正系数。通过这些修正系数可以看出序列的增长率。最后, 结合误差分析方法、最小二乘法, 得出每个时间段负荷变动的平均值[2]。负荷时间序列样本以及趋势预测流程图如图1所示。

1.2中期负荷预测

第一, 按照以上办法, 确定出每月工作日、休息日以及节假日24h的基础负荷曲线。第二, 根据每年电力负荷的增长速度, 对各个时间段的趋势进行修正, 得出最终的中期负荷曲线。第三, 以中期优化调度为标准, 重新排列出三种曲线的顺序, 然后制定对应的持续负荷曲线。

2中期负荷模型的研究

2.1趋势外推法

趋势外推法指的是季节波动比较小, 电力负荷随着时间变化呈现出一种上升、变化的趋势。根据这种变化的特点, 用函数曲线来反映。假设t代表时间, y为因变量, 可以得到模型:y=f (t) 。如果这种趋势不断向前发展, 只要带入t值, 就能够计算出时间序列的未来值。该模型在应用过程中具有数据少、计算方便的优点。但是, 由于电力负荷存在一定波动, 很容易产生误差, 具有很大的缺陷[3]。

2.2弹性系数法

弹性系数法是国内生产总值与电量平均增长率的比值。根据弹性系数以及当前国内的用电生产总值, 可以对未来的用电总量进行规划。因此, 弹性系数法与国民经济发展的速度和用户的总用电量有很大关系。弹性系数法具有计算简单、操作方便的优势。缺点是, 应用前, 需要做大量的调研工作。

2.3灰色模型法

在应用过程中, 灰色模型法主要是对不确定性因素进行统计。通常情况下, 以某个阶段的规律为依据, 建立负荷预测模型:一种是灰色模型, 一种是最优化灰色模型。灰色模型在短期负荷预测中应用较多。该预测模型的优点是:需要考虑数值的变化, 对负荷数据要求低, 同时计算方便、精度结果高。缺点是:如果数据离散程度增高, 就会导致数据灰度增加, 从而产生很大误差。另外, 该模型不适合电力系统长后期预测。

2.4回归分析法

回归分析法指的是以过去负荷历史资料为依据, 建立数学分析的数学模型。利用回归分析法, 可以根据统计学方面的原理, 对观测到的数据进行分析, 然后预测出未来电力负荷的发展趋势。该模型分为一元线性回归、多元线性回归和非线性回归。在中期电力负荷预测中, 经常使用线性回归分析法。优点为:预测结果精准, 比较适用于中、短期预测。缺点是:统计总产值的难度比较大[4]。此外, 运用回归分析法, 只能预测电力负荷发展的综合水平, 没有办法对各供电区的负荷发展水平进行预算。

虽然通过以上办法可以得出新序列的持续负荷曲线, 但是该负荷曲线并不是中期优化调度的最终负荷模型。在电力系统优化调度中, 传统的办法为建立二阶梯模型。但是, 这种模型在反映系统功率或者水电厂收益中经常出现误差。尤其在谷差较大的情况下, 很容易产生较大的功率缺额。因此, 该建模方式存在很大的局限性。针对以上问题, 当前在电力系统优化调度中, 主要采用多阶梯数学模型。通过对电网每日的持续负荷与峰谷差进行分析, 建立四阶梯模型比较实际。该建模不但操作简单, 而且可以达到很高的精准度。同时, 在不同阶梯的时间段内, 它能够自由选择持续负荷曲线。

图2为二阶梯建模下, 形成的负荷虚线。其中, 实线代表每日持续负荷, 虚线代表二阶梯下, 计算出来的近似负荷。在电气负荷较大的情况下, 采用二级阶梯建模方式往往会产生较大的功率缺额, 因此不利于电力负荷的优化调度。与二阶梯建模不同, 采用四阶梯对电力系统进行优化调度, 不会出现以上情况。可以说, 四阶梯在电力系统优化调度中发挥着重要的作用。如图3所示。

四阶梯负荷模型在使用过程中, 要求峰荷、日发电量以及谷荷处于相对稳定的状态, 不能随意发生改变。计算公式为:

式 (2) 中, E (t) 代表每日负荷电量。TE代表调度周期中, 每个时段的指标集。Tn代表在第n阶梯中, 负荷持续的时间。具体的数值可以通过负荷曲线来计算。Pn (t) 为t时段中负荷的功率。其中, 峰荷出现在第1阶梯, 谷荷出现在第4阶梯。按照以上办法对日负荷进行分配, 不仅可以使用户每天的用电量达到均衡, 而且可使用电功率保持在正常状态[5]。除此之外, 还可促使用电计划更加准确, 从而实现对低谷、峰荷的合理分配。

3预测实例

本文以6年实际负荷为例, 对一年365天中每个工作日、休息日以及节假日的负荷进行预测。因为涉及的数据庞大, 因此只列出3月份的预测结果, 如表1所示。

从表1中的数据可以看出, 测试的结果与实际预测的结果差异较小, 误差约为3.28%。其中, 最大的误差为5.61%。在此基础上, 利用修正系数对系统进行调整, 可以将误差减小到2.9%。可见, 本文的中期电力负荷预测办法在电力系统优化调度中发挥着重要作用, 值得推广。最后, 根据表1中的数据, 可以制作出对应的日负荷曲线以及日持续负荷曲线。

4结束语

综上所述, 本文采用的中期电力负荷预测办法操作简单, 非常适用于电力系统优化调度。该预测方法不仅可以用于当年负荷预测, 而且在多年负荷预测中同样适用。根据实例分析可以看出, 得出的负荷预测结果更加精准, 比传统的测试办法具有更大的优势。同时, 采用中期电力负荷预测, 保持了用电量与用电功率的均衡, 实现了对低谷、峰值的合理分配。因此, 这种预测方法在电力系统优化调度中具有更大的发展空间与市场。

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生产负荷 篇7

电力负荷预测对于电力系统控制、运行和规划具有非常重要的意义[1,2]。电力负荷预测是电力生产部门的重要工作之一,准确的负荷预测有利于提高电力系统运行的经济性和可靠性。电力系统负荷的大小受到多种因素的影响[3,4],具有很大的随机性,无论从宏观的角度,还是从微观的角度都难以对其进行分析。长期以来,国内外学者对短期负荷预测的理论和方法作了大量的研究工作,提出了许多预测方法,如时间序列法、支持向量机算法、人工神经网络算法、极限学习机算法等。神经网络是描述非线性关系很好的工具[5],目前,基于神经网络[6]的智能负荷预测算法得到了较广泛的发展和应用[7,8]。支持向量机作为一种新的机器学习算法能够较好地解决小样本、非线性、高维数和局部极小点等实际问题,因而其在电力负荷预测中的应用研究也逐渐兴起[9,10]。

本文从短期负荷信号模型的角度出发,结合小波理论的多尺度分析特性,将电力系统历史负荷信号分解为不同尺度上的信号序列,然后用分解后的信号序列作为BP神经网络的输入训练样本对BP神经网络进行训练,建立起神经网路内部结构,用训练好的BP神经网络模型预测未来短期负荷不同尺度上的子序列,再通过小波重构还原得到未来短期负荷的预测值。

1 理论分析基础

1.1 负荷变化的连续频谱

电力负荷有逐渐增长和周期性2种基本变化趋势。在此基础上,影响负荷变化的主要因素包括:负荷构成、负荷随时间的变化规律、天气和气候的影响以及负荷的随机波动。根据负荷预测的性质可知,其基本变化规律可由线性变化模型和周期变化模型来描述。由于影响负荷变化的随机因素太多,因而难以精确描述负荷变化的数学模型。

在工程中,通常需要将其进行简化。单独的线性变化模型可以表示为:

式中:A0和B0分别为线性方程的截距和斜率;ε为误差。反映到“时频”特性上,该部分负荷可以用非周期分量来描述。

对每天同一时刻的负荷分量进行分析,发现负荷表现出24 h的循环变化特性。对负荷的日、周、年数据进行分析,均表现出了不同的周期变化规律,即各个分量均有不同的频率特性。相对负荷的整体周期变化而言,各个时刻的随机负荷分量则可以看成随机时间序列分量,反映到周期性上,可以用各种不同的频率信号来表示。在实际应用中,可以根据工程实际需求,进行以下假设:

(1)输入信号由衰减线性分量、衰减基波分量和有限个衰减谐波分量(包括整数次和非整数次)构成,即:

(2)输入信号由衰减线性分量加上稳恒基波分量和有限个稳恒谐波分量组成,即:

(3)输入信号由线性分量加上稳恒基波分量和稳恒整数次谐波分量组成,即:

在电力系统中一般将日变化频率定义为基波频率w1。

1.2 负荷变化的离散频谱

负荷变化的离散频谱只是工程上的一种近似,考虑到输入信号是高频带限的,可根据工程需求做以下假设:

(1)输入信号由稳恒线性、基波和有限个谐波分量组成,即:

(2)输入信号由稳恒线性、基波和整数次谐波分量构成,即:

上述分析表明,按照具体的负荷特性和指标要求,选择合适的输入信号分析模型,是设计负荷预测的第一步。因此,对电力负荷原始数据进行序列处理是负荷预测的重要基础。在预测前,用一定的数学手段将电力负荷分解为趋势项、周期变量项和随机模型,然后根据各种变量的特性,选择恰当的预测模型分别进行时序外推,将外推结果叠加,从而得到预测结果。

1.3 小波理论

1.3.1 连续小波变换

设函数Ψ(t)∈L2R,其傅里叶变换为Ψ(w)。当Ψ(w)满足容许性条件(7)时,称ψ(w)为一个基本小波或母小波。

将母小波Ψ(w)进行伸缩和平移,设其伸缩因子为a,平移因子为b,可以形成一组小波基Ψa,b(t),可对任意函数f(t)∈L2R进行连续小波变换:

式中:a,b∈R;a≠0;Wf(a,b)为连续小波变换系数;为的共轭运算。

可以证明,Ψa,b(t)的时频域窗口中心及半径均随尺度a的变化而伸缩。从式(8)中可以看出,原来的一维信号a、b经过连续小波变换之后,得到的是一个二维信号,这样对于分析信号的时频特性就更加方便了。

通过式(8)得到小波变化系数之后,又可以通过小波逆变换重构原始信号f(t),其重构表达式为:

1.3.2 离散小波变换

连续的小波变换一般只用作理论研究,在实际工程应用时,由于离散形式的数值计算更符合实际,因而离散小波变换(DWT)用的更广泛。通过将连续小波变换中的伸缩因子与平抑因子进行离散化,继而得到了离散小波。

取,b=nb0a0,m,n∈Z,将a,b代入式(8)中,得到表示形式如下:

由式(10)可推导出离散小波变换公式:

由此理论上已经证明了离散小波和连续小波一样能够无损地还原原始信号。

2 小波神经网络建模与实现

2.1 小波神经网络建模

由于电力系统负荷时间序列是典型的非线性非稳态序列,可以看做是多个频率成分的稳态序列的叠加,而小波分析具有多尺度分辨能力,能够有效地提取电力系统负荷时间序列不同尺度下的特征信息。根据Kolmogorov连续性定理,具有一个隐含层的前向神经网络能够对任意周期、非周期和线性、非线性函数做任意精度的逼近。基于以上特点,本文将小波分析与神经网络相结合,以实现对电力负荷的短期预测。

小波神经网络是一种典型的前馈神经网络,具有非平稳信号的全局学习能力和局部突变细节捕捉能力。由输入层、隐含层和输出层组成,其中隐含层可以有1层或者多层,如图1所示为本文采用的小波神经网络模型结构框图。

在给定了小波神经网络的层次结构后,需要对输入和输出样本进行网络训练,不断对网络权值及阈值进行学习与修正,使得网络的输入和输出满足给定的映射关系。整个学习过程分为2个步骤:第一步向神经网络输入学习样本,根据网络结构与前一个节点的阈值和权值,计算出所有神经元的输出;第二步是从网络的最后一层开始,向前修改各个阈值和权值,其修改值由计算得到的各个阈值和权值对总误差的影响确定。这2个步骤交替进行,直到网络收敛为止。

基于小波分析的负荷序列特征提取能力和神经网络学习能力,本文采用小波分析将负荷序列分解成多个子序列,用子序列作为输入训练样本来训练神经网络,再用训练好的神经网络预测各个子序列,通过小波重构实现对短期负荷预测。在训练神经网络时,将输入层、隐含层和输出层按子序列进行分类训练,使得整个神经网络对各个频率分量都能进行准确的学习和预测。

2.2 小波神经网络实现

利用小波变换对电力系统的负荷数据进行分解时,涉及到尺度选择的问题,即分解到多少层合适。如果分解到n层,则有2n个子序列。如果分解层数太小,得到的子序列比较粗糙,不能很好地将随机分量和周期分量分开,从而不能体现小波变换的优势。如果分解层数太多,得到的子序列数量很大,影响预测速度,本文对短期负荷预测进行4层小波分解。确定小波分解的层数之后,为每个尺度的小波子序列配置3个输入共12个输入节点,在隐含层为每个尺度设置5个隐含节点共20个隐含节点,输出对应4个尺度序列为4个节点。本文选择某市2012年6月10～15日负荷数据作为小波分析样本,每小时采样点数为3,将样本数据通过小波4层分解之后得到的子序列作为神经网络训练样本集。在训练好的神经网络算法中,将6月16日作为预测样本集对6月17日进行负荷预测。将6月16日样本数据经过4层分解后的各层次细节效果和逼近效果如图2和图3所示。

图2中,a0是负荷原始序列,a4是a0经过小波4层分解后的近似信号(低频部分),d1,d2,d3和d4分别为a0从尺度1到尺度4分解的细节信号(高频部分)。从4个尺度上可以看到,负荷序列经过小波分析之后,不同尺度对应着负荷序列不同的负荷变化频率,对负荷数据进行分解的尺度越小,得到的细节数据波动变化越剧烈,说明电力系统中的小负荷变化频繁,随机性强。同时可以看出,电力系统的基础负荷变动很平缓。从各分解子图上未能看到周期序列,是因为原始负荷是1个工作日内的负荷数据,没有周期性。从图3中可以看出,经过分解之后的逼近系数序列分量紧紧跟随着负荷曲线的变化趋势,可以认为这是负荷的平均趋势,细节序列分量d1～d4是负荷的不同频率的变化趋势。从细节序列中可以看出,较大负荷波动的情况并不频繁,相反,小负荷的波动却非常频繁。负荷的平均趋势与不同频率的变化趋势叠加之后,便得到实际的负荷变化曲线。

2.3 小波神经网络实现流程

(1)首先确定小波分解层数,根据小波分解层数确定每一层神经元个数。

(2)神经网络的训练就是不断地调整层间链接权值和各层节点阈值,因此在确定神经元层次和个数后,需要选择合适的学习速率和阈值处理函数。本文选用Sigmoid函数作为阈值处理函数,经过多次测试,最终选择学习速率为0.1,训练次数为200次,训练目标为0.001。

(3)选择一个具有正交性、良好紧支撑性、有高阶消失矩、良好正则性的小波函数,本文选择Daubechies小波系中的db2来对负荷数据信号进行小波分解。

(4)对电力负荷数据样本进行小波分解,然后对其进行归一化处理,以消除数据间数量级差异导致的误差,按照式(12)进行处理:

式中:xmin为样本数据中的最小数;xmax为样本数据中的最大数;xk为需要进行归一化的数据,为最终归一化得到的数据。

(5)将归一化后的子序列作为小波神经网络的训练输入样本对小波神经网络进行训练,构建小波神经网络模型。

(6)将需要预测的负荷数据进行小波分解,得到的子序列作为预测样本,将预测样本输入已经训练过的BP神经网络进行预测,得到预测子序列。

(7)将预测得到的子序列进行反归一化处理,然后通过小波重构预测负荷数据。

通过上面7个步骤可以实现短期负荷预测。如图4所示为小波神经网络对电力系统短期负荷进行预测的结果,图5为预测误差。

从图4中可以看出,采用基于信息分解模型的小波神经网络负荷预测算法能有效地进行短期负荷预测,并取得良好的效果。从图5中可以看出,利用小波神经网络对短期负荷进行预测,由于小波分解尺度受限,未能抓住负荷突变剧烈时刻的高频变化信息,导致这些时刻点的预测结果误差较大,达到了1 0%左右。大部分情况下的预测误差在10%以内,平均预测误差约为3.53%,其预测结果能够满足工程应用需求。

3结论

本文从信号频谱角度对电力系统日负荷信号特性进行了模型分析,根据负荷频谱特性,通过将电力系统短期负荷序列信息进行小波分解,得到含有不同频率特性的样本小波子序列。将分解得到的样本小波子序列作为小波神经网络的训练输入样本,构建小波神经网络模型对电力系统的短期负荷子序列进行预测,然后将预测得到的负荷子序列通过小波重构,最终得到预测的负荷数据。通过对实际预测结果进行分析,表明基于信息分解模型的小波神经网络预测电力系统短期负荷具有较好的预测性能。

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生产负荷 篇8

所谓运动负荷，又称运动量或生理负荷，它是指人做练习时所承受的生理负担量。心理负荷则指人做练习时所承受的心理负担量，它一般包括认识、情绪、意志三方面的负荷。在少年体育教学中，只有运动负荷和心理负荷保持适宜，才能收到较好的教学效果，过小过大都不行。过小，则达不到锻炼的目的；过大，又超出了少年身心所能承受的限度，对少年身体的健康和教学任务的完成均十分不利。因此，合理地安排和调节少年体育课的生理和心理负荷是对教练体育教学的一项基本要求，二者是否适宜还是评价体育教学和体育活动的锻炼效果的一项重要指标。那么教练怎样才能做到合理安排和调节呢？作者认为，首先必须了解制约运动负荷和心理负荷的因素，然后再综合各因素找出科学的调节策略。

2 影响少年运动负荷和心理负荷的因素

运动强度。运动强度指单位时间内，人在运动时的生理负荷量，常用心跳频率来表示。如少年20米速跑，跑后即刻心率可达180次/分，慢跑1分钟做徒手操一套，心率在140次/分左右，显然前者强度大，后者小。在少年体育运动中，较大强度的项目有跑、跳、攀登等，而走、钻、爬、投掷等动作的运动强度则相对较小。

少年的活动时间。它包括少年连续活动的总时间和练习时间、间歇时间，其中少年的练习密度（少年做练习的时间与课的总时间的比例）是否合适较大地影响着少年的运动负荷和心理负荷。如果一节课，少年总是处于大强度的运动之中，那么，他们的运动量就偏大而且易产生厌烦和畏惧心理。

活动项目的特点。不同的活动项目对少年身体的影响也不同。如少年做直体滚动时，前庭分析器所受的刺激和意志负荷均较大，而运动负荷却不大。障碍跑时不仅全身运动负荷很大，而且认识和意志负荷也较大。连续立定跳远，运动负荷较大而心理负荷却较小。在平衡木上走、跑、过障碍、滚球、拍球时少年的心理负荷都很大。少年参加感兴趣的体育活动，一般两种负荷均较大。

练习的数量和质量。前者指练习的次数、距离的总和，它们与少年的运动负荷一般成正比。后者指练习的正确规格和要求。对练习质量的要求越高少年需负出的心理负荷则越大。

教练的教学内容、教法和组织措施。教练组织运动内容的难易是否合适，是否具有趣味性，组织措施是否得当，讲解示范是否正确形象、生动规范等都会较大程度地影响少年的运动和心理负荷。如过多的排队调换队形，分组太少而导致少年长时间的轮番等待，均易使少年产生烦燥情绪，甚至注意的分散，从而影响教学任务的较好完成。

少年的个别差异。指少年的身体机能水平和心理特点的个别差异。在少年体育运动中，往往相同的练习对不同的少年会产生不同的影响。如以同样的速度速跑完20米，有的少年心率达180次/分，有的幼儿仅168次/分；同做一个游戏，有的少年兴致勃勃，有的却感到索然无味。

3 合理调节少年运动负荷和心理负荷的策略

综合以上各影响少年体育课运动负荷和心理负荷的因素，特提出以下的调节策略：

3.1 合理安排每节课的教材和确定课的任务

这就要求教练课前的备课要做到心中有数，在安排教材内容时，应合理搭配不同性质、不同负荷、适宜数量的教材。运动量大和运动量小的练习交替安排，如强度较小的走平衡木或窄道、投掷、钻宜与强度较大的跑、跳跃、攀登、爬、滚翻等内容组合。教练要合理安排少年体育课的密度，尤其是少年的练习密度。确定任务时新教的知识、技能不宜太多太难，且必须富有趣味性。

3.2 合理调节负荷节奏

教练要根据人体生理机能能力活动变化规律和心理变化规律、教材特点、少年的实际以及器械、气候等合理确定课的运动负荷和心理负荷曲线。对运动负荷总的要求是从逐步上升到一定程度，保持一段相对平稳，然后再逐步下降到相对安静。但由于影响生理负荷的各种因素是复杂多样的，因而每节课的运动负荷曲线就要视具体的教学内容和少年的实际而合理确定。一般有标准型、双峰型、前高后低型、前低后高型等模式。标准型是指运动量由小到大逐渐上升到相当的水平，持续一定的时间再逐渐下降。双峰型指一节课中少年出现两种负荷较高的练习。前高后低型主要指课的基本部分的前半部分运动量较大，后半部分较小，运动量由大变小。前低后高型则正好相反，运动量由小变大，如课前半部分为新授教材——投掷，后半部分为复习教材——连续立定跳远。但不管采用哪一种模式，运动负荷总的调节策略应是高低结合，动静交替。如课的基本部分的前半部分是集中练习立定跳远，孩子初步掌握动作后，可结合快速奔跑加两次立定跳远约1.5分钟，后半部分就可安排运动强度较小的由走组成的平衡游戏“熊和石头人”。

心理负荷的曲线较复杂，往往要视具体的情况而定，但是，这并不意味着就无任何规律可循。一般来说，体育活动中少年的认识负荷不应太大，且需有积极愉快的情绪伴随少年，让少年在快乐中动脑筋。少年的意志负荷也不应太大，应让少年通过一定的努力就能完成任务，从而体验到成功的喜悦，增强自信心，培养活泼开朗的性格。这就要求教练在安排教材时充分考虑少年心理发展的特征，所选的内容难易适当，富有兴趣性和直观性。同时还应循序渐进，由易到难，注意个别差异因材施教。由于少年十分喜欢游戏，孩子在游戏中的认识负荷、情绪负荷、意志负荷都较高，因此，在体育运动中教练应多采用生动有趣、针对性强的体育游戏和道具，再结合教练生动形象的讲解、示范，来调动少年活动的积极性，提高少年锻炼的效果。一般来讲，基本部分的前半部分应抓住少年头脑较清醒的时机安排新的较难的教材，以增大少年的认识负荷，而后半部分则宜安排认识负荷较小的带复习性质的教材。而情绪负荷，基本部分的前半部分不应过大，以避免因少年情绪过度兴奋而影响新教材的学习掌握，在后半部分可安排适当的内容以让少年的情绪负荷达到高潮。对意志负荷，学习新教材和较难教材时应先大后小，学习较易教材或复习旧教材时则可是先小后大。

3.3 灵活运用教法

由于体育课是以直接的身体练习为基本手段，因此，教练在领导少年的体育课时应精讲让少年多练，应使少年的练习密度在课的总密度中占最大的比例（一般少年在体育课中的练习密度在35%-55%较为适宜）。还应讲练结合。为了加大少年的运动负荷和练习密度，可多采用同时练习法、鱼贯练习法、循环练习法等方法。还可增加少年练习的次数，扩大其活动范围，增加障碍物，提高练习难度。

在各个年龄班，教练应尽量多地采用游戏的形式来组织教学，但所选的焦旭或教学形式绝不仅是娱乐性的，而应是针对性强，为体育教学服务。由于少年对活动结果已变得十分关心，因此可多采用竞赛法，以激发少年练习的积极性，提高练习的效果，还可培养少年的积极进取精神和集体责任感、荣誉感。

组织措施也是影响少年运动负荷和心理负荷的重要因素，因此，教练应精心设计，使一切组织措施都紧紧围绕教学目的任务。教练要充分利用时间，合理组织和调动队伍，避免让少年过多排队等待和变换队形，竞赛性教学应分组较多，以增加少年活动的机会和激发其参与意识，避免少年因等待时间太长而产生厌烦情绪和注意的分散。为了有效利用时间，应尽量避免采用让少年纯静止休息的方法，而应巧妙地把交流的讲解、示范、交代任务、评价、少年分组观摩等时间同时作为少年的休息时间。

充分利用场地、器械。事实上，每个少年的具体情况各不相同，在体育场地上，有的少年还达不到正常标准，这就需要教练开动脑筋，最大限度地提高场地利用率，多采用分组活动和分散活动。如器械不够，则可采用分组轮换型或循环练习型等形式，以加大少年的练习密度。

此外，安排运动负荷时还应考虑季节和气温因素。在炎热的夏季，可适当降低少年的运动负荷；而在寒冷的冬季，则应适当增加少年的练习密度（但运动强度仍不应太高）和运动负荷。

生产负荷 篇9

关键词：空调逐时负荷计算房间模型,EXCEL hhduct

建筑的能耗中, 空调系统的能耗占了很大的比重, 根据《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005的5.1.1明确要求, “施工图设计阶段, 必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算”, 在《夏热冬冷地区节能设计标准》及《公共建筑节能设计标准》对建筑物的节能要求中对节能后的建筑能耗有明确要求, 并提出对建筑空调系统的能耗要按动态的方式计算, 并提到空调设计手册的空调逐时负荷计算是动态计算的一种选择。本文是根据《空气调节设计手册》与《实用供热空调设计手册》 (以下均简称手册) 的公式, 结合E X C E L对数据的处理和分析功能, 通过建立空调逐时负荷计算房间模型, 将整座建筑各种功能房间的能耗计算简化为一个基本房间模型, 通过空调逐时负荷计算房间模型的能耗分析, 实现逐时负荷计算, 替代传统的手算, 并可结合EX-C E L的数据统计及分类比较等功能对计算结果的数据加以分析, 使设计人员对整个建筑的能耗有更全面的认识。

1 逐时负荷计算的概述

暖通专业的计算一般有逐时负荷计算、风管阻力计算、水管水力计算、防排烟计算等内容, 逐时负荷计算是暖通计算中比较复杂的部分, 一般要通过专业的计算软件, 或者通过查找手册中大量的表格数据进行手算.本文介绍了一种通过Excel的数据处理功能, 实现替代手算的一种尝试。

空调房间的总冷负荷一般有以下几种。

(1) 窗的辐射热和窗的传热冷负荷;

(2) 屋盖的传热冷负荷;

(3) 外墙的传热冷负荷;

(4) 人体、照明和设备的冷负荷。

其它冷负荷可以认为是稳定的, 各小时均等, 不必参加比较。

手册中有提到, 人体、照明和设备的冷负荷由于无确切资料, 也只能按稳定冷负荷计算。所以逐时负荷计算中最重要的就是围护结构的逐时负荷计算, 求出围护结构的综合最大冷负荷, 加上其它稳定的冷负荷。

2 空调逐时负荷计算房间模型的建立

由于围护结构包括窗、墙、屋顶、楼板、地面, 共同点是都和相应面积有关, 所以hhduct的负荷计算思想是通过EXCEL建立一个基表, 分别基于窗和墙建立单位面积的逐时负荷指标, 屋顶和地面, 楼板可以看作特殊的墙基表的延伸, 这样就形成一个基本的空调逐时负荷计算房间模型。

窗的得热主要是由太阳辐射得热+窗传热转化的冷负荷;墙的得热是通过墙体传热及辐射得热, 由于墙体的热惰性, 经过一段时间才会逐渐转化为室内有效的冷负荷。

为了解决窗及墙体的朝向对冷负荷计算的影响, 以及和手册中的各个朝向的参数表保持一致, 把房间的模型简化为一个有八个面 (北、西北、西、西南、南、东南、东、东北) , 上有屋盖H, 下有地面或楼板的模型, 任何形状的房间都可转化为这种基本模型进行逐时负荷计算, 根据手册中提供的数据建立每个窗或墙在不同朝向的单位面积逐时负荷分布, 不存在的面或不需要计算传热的面按其面积为0来考虑。计算时基本按有内遮阳考虑, 外遮阳由于计算比较复杂, 对减少房间的冷负荷是一个很有效的方式, 所以按没有外遮阳来计算的结果会保守些。不过具备外遮阳的面也可以建立相应的模型来分析, 分为遮挡部分和无遮挡部分, 遮挡部分的直射辐射为0 (图1、图2) 。

通过逐时负荷计算房间模型的建立, 将建筑物的逐时负荷计算转化为对几个基本逐时负荷计算房间模型的研究和计算, 逐时负荷计算房间模型的计算又转化为每一个基本面的逐时指标负荷的计算和分析。只要根据每个项目的具体情况将逐时负荷计算房间模型的每个面的技术资料加以分析完善, 衍生出具体的模型各个面的逐时负荷指标表, 在以后具体计算时只要调用相对的面模型数据就可以了。每个面, 也就是逐时负荷计算房间模型的围护结构, 由窗和墙组成, 通过手册中的相关表格的调用, 结合工程的室外气候参数和房间的室内计算参数, 就很容易得到单位面积 (门或窗) 一天的逐时热负荷。通过V B A可以获取C A D图纸中围护结构各个朝向窗与墙的面积, 综合计算后就可以计算出一个典型逐时负荷计算房间模型的建筑逐时能耗。如表1。

房间编号:103;房间功能:办公;

室内计算温度tn℃:25;室内计算相对湿度%:60;房间面积m2:35.521。

24小时内的负荷分布, 如图3。

建筑各种类型房间的负荷分布, 如图4。

建筑各层的的冷负荷分布, 如图5。

3 结语

通过空调逐时负荷计算房间模型的建立, 结合Excel的数据分析和处理功能, 将建筑物的动态空调负荷计算问题分解成单个典型空调逐时负荷计算房间模型的计算, 相对传统的查表手算的方式, 大大减少了工作量, 减少了计算时间, 减轻了空调逐时负荷计算的工作量。

建筑参数及计算结果通过EXCEL数据计算、整理、分析, 可以实现对各个房间分楼层, 分使用功能进行能耗汇总, 为合理选择冷源和空调系统提供了数据基础与分析条件。空调负荷计算由单一的计算选型转向全面分析建筑物的能耗特点进行空调系统设计, 为合理有效地节约空调系统的能耗提供一个新的思路。

参考文献

[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册 (上、下册) (第2版) [M].中国建筑工业出版社, 2008, 5.