血糖平衡调节

血糖平衡调节（精选八篇）

血糖平衡调节 篇1

一、素质教育的主渠道是课堂教学, 而学生的求知欲是提高素质的前提

在课堂教学中, 教师要激发学生的求知欲和学习兴趣, 与学生积极互动、共同发展, 注重培养学生的独立性和自主性, 引导学生质疑、调查、探究, 在实践中学习。因此, 教师的教学方法则成为提高素质的关键。授课时, 我提供教材“问题探讨”中的材料, 并逐一出示下列问题: (1) 根据材料计算, 如果仅靠血液中的葡萄糖, 运动员能跑多长时间? (2) 长跑时消耗了大量的葡萄糖, 你认为血糖的浓度会下降吗? (3) 研究表明, 在长跑过程中, 尽管血糖在不断被消耗, 但它的含量基本维持在0.9g/L左右。血糖可以通过哪些途径得到补充? (4) 饭后, 大量的葡萄糖被吸收到了体内, 但是正常人的血糖含量只有短暂的升高, 很快就恢复正常, 这是为什么?由“马拉松运动员如果仅靠血液中的葡萄糖能跑多久”的问题开始, 一下子吸引了学生的注意力, 他们表现出很高的学习兴趣, 使枯燥的知识变得生动, 也激发了学生的求知欲望。“当学习充满乐趣时, 才更为有效”, 所以创设良好的情境, 能激发学生的求知欲, 使之乐于主动地去学习知识。

二、重视模型建构, 突出知识产生的过程——质疑和探究

讲述:血糖浓度的相对稳定受到多种因素的影响, 其中激素是很重要的调节因素。

提出问题:回忆我们初中的学习或者联系生活实际, 听说过哪种或哪些激素能影响血糖的含量?

讲述:除了胰岛素外, 胰高血糖素也与血糖的调节密切相关。

(图示胰岛A细胞和胰岛B细胞, 说明它们所分泌的激素)

思考讨论:胰岛素和胰高血糖素是如何通过控制血糖的来源与去路来调节血糖的平衡呢?

归纳总结:胰岛素通过抑制来源和促进去路来降低血糖。胰高血糖素通过促进来源和抑制去路来升高血糖。

师:请同学们阅读课本“建立血糖调节的模型”的活动介绍。

要求学生分组活动, 分别模拟两种情景:饭后胰岛是怎样进行分泌调节的?马拉松运动中, 胰岛又是怎样进行分泌调节的?

小组活动并要求小组交流构建模型的过程和结果, 然后请一组学生示范活动方法, 并根据活动讨论以下问题: (1) 甲、乙、丙分别代表什么? (2) 当身体不能产生足够的胰岛素时, 将会发生什么情况?当身体产生的胰岛素过多时, 又会怎么样呢?要求小组讨论并绘制血糖调节机制示意图, 将其投影展示。

由于模型和模型方法在现代生命科学中起着越来越大的作用, 也成为现代高中学生必须了解和应用的重要的科学方法。它不仅对学生学习生物科学有帮助, 而且有助于学生将来进行科学研究, 走入社会参加工作, 更好地解决生活和工作中的问题。同时, 这种科学方法的学习和应用, 不仅有利于学生形成系统的科学认知观, 还强化了与其他学科 (如数学、物理、化学等) 的内在联系。因此, 生物学新课程标准依据国际科学教育的发展, 将模型和模型方法列入了课程目标之一。由此, 在本节课中, 我先请学生推测胰岛素和胰高血糖的生理功能, 再通过模型建构来验证推测。在实验过程中, 学生积极思考、讨论、分析, 并请学生上台模拟饭后的反应和运动时的反应, 而其他学生通过观察这些同学的模拟过程发现问题, 并及时提问解决。学生最终建构出血糖平衡调节的模型, 从而深刻理解并掌握了以下知识:乙代表胰岛, 丙代表肝脏而不是肌肉组织;血糖平衡调节的机制;激素一旦发挥它的调节作用后就会灭活。通过实验, 也使学生懂得实验在学习中的意义, 而这方面的收获不亚于知识的获得, 对学生今后的学习和发展有着重要意义。

三、培养学生运用所学知识解决生活实际问题的能力

在概括反馈调节概念的基础上, 请学生举例日常生活中反馈调节的实例, 最后大家讨论分析糖尿病的病因及防治、人工胰岛设计的时候要考虑哪些主要的问题。

联系实际, 让学生充分意识到生物学科的实用性, 激发学生关注日常生活问题。同时提出糖尿病的问题让学生自己探究得出结论, 并从生活中熟悉的实例入手, 为类比分析提供了基础。在这个过程中, 培养了学生的学习兴趣, 让学生乐学、好学, 使学习内化为学生的自觉行为, 也就是实现从“学会”到“会学”、从“要我学”到“我要学”、从“苦学”到“乐学”的转变。

参考文献

[1]杨九俊.学习方式的变革.江苏:江苏教育出版社, 2006.

[2]傅道春.新课程中教师行为的变化.北京:首都师范大学出版社, 2001.

关于血糖平衡调节四个误区的解析 篇2

人的生理活动能量直接来源于血液的血糖，血糖来源于

小肠等消化器官从食物中获取的营养物质。人饿的原因是血液

里面的血糖浓度减少，进而会有的正常的生理反应。这个时候

应该补充食物（也就是吃东西），如果这个时候不即时补充食

物，稍微时间长点的话，生理反应会促使分解肝糖原（来自细

胞脂肪分解物，由胆汁完成进程）。这个时候人会感觉饿过去

了，反而不饿了。

二、血糖浓度下降时，肾上腺素分泌调节问题

当血糖浓度下降时，升高血糖的激素如胰高血糖素和肾上

腺素的分泌都会增加，但两种激素分泌的调节有细微的差别。

我们可以看出胰岛A细胞和B细胞即可直接感受血糖浓度的刺

激，也可通过下丘脑发出的交感神经支配分别分泌胰高血糖素

和胰岛素，这是调节方式为神经一体液调节。而肾上腺髓质分

泌肾上腺素不能直接感受血糖浓度的刺激，只能通过下丘脑发

出的交感神经的支配分泌肾上腺素，即肾上腺素分泌调节方式

只有神经调节。

例1 下列关于人，高等动物及植物激素调节方式的叙述，正确的是

（ ）

A.人体饥饿状态下，血糖降低，直接刺激肾上腺分泌肾上腺素，

使血糖升高。

B.在正常蝌蚪的饲料中加入一定量的甲状腺制剂，蝌蚪短时间内

发育成大型青蛙。

C.顶端优势是指顶芽优先生长，侧压受抑制，侧芽的生长素来自

于自身产生和顶芽运输。

D.利用秋水仙素培育三倍体无籽西瓜过程中不需要生长素。

解析：本题易错选A，肾上腺素不能直接感受血糖浓度的刺激，其

他选项，甲状腺激素主要是促进发育，而不是生长。三倍体无子西瓜培

育也需要生长素的刺激。（答案：C）

三、胰岛素和胰高血糖素的作用机理及相互关系问题

胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是

机体内唯一降低血糖的激素，其作用是通过“三促两抑”来降

低血糖，既促进氧化分解，合成糖原，转化为非糖物质；抑制

肝糖原分解，非糖物质转化为糖类物质。

胰高血糖素与胰岛素的作用相拮抗，通过刺激糖原分解

提高血糖，但很多同学认为他们的作用機理完全相反。其实两

者的相互关系是胰岛素分泌增加会抑制胰高血糖素的分泌，这

个不难理解当人体饱食后血糖浓度升高，胰岛素是细胞中唯一

降低血糖的激素，而升高血糖的激素除了胰高血糖素，还有甲

状腺激素，糖皮质激素，肾上腺素等。升高的因素比降低的因

素多，当胰岛素降低血糖时，抑制升高因素，才能让胰岛素降

低，否则很难实现。而胰高血糖素的分泌增加却促进胰岛素的

分泌。这是什么原因呢？为什么出现不对称关系？当机体因消

耗而使血糖由正常浓度继续降低时，胰高血糖素的分泌增加，

其主要作用是促进肝糖原的分解升血糖。但是，如果肝糖原分

解太快将造成血糖水平过高，那么，机体如何精细调控的呢？

首先，胰高血糖素的分泌促进肝糖原的分解升高血糖，不过我

们注意到胰高血糖素的分泌增加对胰岛素的分泌起促进作用，

胰高血糖素促进肝糖原的分解的同时，胰岛素的分泌增加很快

发挥相反的降血糖作用。这样，就能保证血糖在正常浓度范围

内较小幅度波动段。这就像骑车下坡时，刹闸和松闸相结合，

保证速度在一定范围内既不太快失控也不太慢停滞不前。这

里，胰高血糖素好比负责松闸，胰岛素负责刹闸，使血糖在正

常浓度范围内。

例2 下列有关胰岛素和胰高血糖素的叙述正确的是（ ）

A.胰高血糖素通过增加糖的来源和抑制糖的所有去路提高血糖浓

度

B.胰岛素可通过抑制糖的来源和增加糖的去路降低血糖浓度。

C.胰岛素分泌和胰高血糖素分泌相互抑制

D.胰岛素分泌和胰高血糖素分泌相互促进

解析：本题易错选C胰岛素有“三促两抑”来降低血糖，方式有抑

制血糖来源和促进血糖去路，但胰高血糖素升高血糖浓度时不能抑制糖

的氧化分解，否则会影响细胞正常的新陈代谢。两者激素分泌不是简单

的促进或抑制，胰岛素分泌增加会抑制胰高血糖素的分泌，胰高血糖素

的分泌增加却促进胰岛素的分泌。（答案：B）

例3 当人体饥饿时，体内胰岛素和胰高血糖素的变化情况是（ ）

A.胰高血糖素分泌量增加，胰岛素分泌量增加。

B.胰高血糖素分泌量增加，胰岛素分泌量减小。

C.胰高血糖素分泌量减小，胰岛素分泌量减小。

D.胰高血糖素分泌量减小，胰岛素分泌量增加。

解析：此题比较容易，直接运用知识点，饥饿时，血糖浓度降低，

需要胰高血糖素增多来升高血糖，同时促进胰岛素分泌量增加来促进血

糖进入细织细胞利用，为人体提供能量。（答案：A）

四、肌糖原不能转化为血糖的问题

当人饱食后一部分血糖会转化成肝糖原和肌糖原储存起

来，以备血糖减低时用，那么糖原分解并不是直接产生葡萄

糖，而是产生6磷酸葡萄糖。6磷酸葡萄糖不能穿过膜进入血

液。在肌肉中缺乏6磷酸葡萄糖酶，所以不能转化为葡萄糖。

也就没有直接的升高血糖的功能了。但是，当无氧呼吸发生

时，6磷酸葡萄糖可产生乳酸，乳酸可以通过糖异生途径产生

葡萄糖。所以，肌糖原只能间接的转化为血糖，因此我们的高

中教材里明确规定肌糖原不能分解成葡萄糖来补充血糖，只能

为肌肉提供能量。

（作者单位：陕西宁强县荣程中学）

供热系统的平衡调节 篇3

综合并优化治理供热系统水力失调“是行业”十、五“科研规划中的一个课题。基于”节能供暖、节能管理,节能控制的思想,建立一个稳定、先进、高效率的节能供暖系统,提高整个系统的管理水平,从而达到节省能源的目的,做到供暖系统平衡运行。主要针对供热系统运行平衡如何调节、全面合理有效的利用热能,以致达到节能降耗问题展开研究。

第一部分供热系统水力失调

供热系统水力失调是指热水热网各热力站(或热用户)在运行中的实际流量与规定流量的不一致现象。也就是说,热网不能按用户(热力站或热用户)需要的流量(热量)分配给各个用户,导致不同位置的泠热不均的现象。

供热系统水力失调的程度用水力失调度来衡量。水力失调度定义为热力站(或热用户)的实际流量与规定流量的比值,其数学表达式是:

式中,X为水力失调度;G为实际流量(m3/h);G0为规定流量(m3/h)。

水力失调有三种情况:

a.当系统各个用户的水力失调度分别都大于或小于1时,称为一致失调。出现一致失调的情况是各个用户流量都大于,或者都小于规定流量;前者导致采暖房间过热,浪费能源,后者导致采暖房间达不到舒适标准要求,影响人民生活质量。

b.当系统各个用户的水力失调度有的大于1,有的小于1时,称为不一致失调。出现不一致失调的情况是有的用户流量大于规定流量,有的小于规定流量;前者导致采暖房间过热,后者导致房间过泠。

c.当系统各个用户的水力失调度分别都相等时,称为等比失调。出现等比失调的情况是各个用户的流量大于或小于规定流量,其比值是相同的;其导致采暖房间的过热或过泠程度是一样的。可以看出,凡等比失调一定是一致失调,而一致失调不一定是等比失调。

第二部分供热系统水力失调现象及产生原因

水力失调的根本原因:是由于在该运行状态下热网特性不能在用户需要的流量下实现各用户环路的阻力相等,也就是我们通常所说的阻力不平衡。产生水力失调的客观原因:产生水力失调的客观原因很多,仅就其主要而言如下几个方面:

a.热网管道规格的离散性使热网设计不可能在不经过人为调节而实现各个用户环路的水力平衡。在热网设计时,一般是满足最不利用户点所必需的资用压头,而其它用户的资用压头都会有不同程度的富裕量。在这种自然状态下分配各个用户流量,必然产生水力失调。

b.循环水泵选择不当,流量、压头过大或过小,都会使工作点偏离设计状态而导致水力失调。

c.系统中用户的增加或减少,即网路中用户点的变化,要求网路流量重新分配而导致水力失调。

d.系统中用户用热量的增加或减少,即用户流量要求的变化,也要求网路流量重新分配而导致水力失调。

e.目前,2005年以前绝大多数的用户系统是单管上供下回式采暖系统缺少必要的调节设备,用户系统无法调节,也会导致水力失调。

第三部分目前解决供热系统水力平衡的主要方法

近年来,国内一些单位为能解决系统的水力平衡调节问题进行一些探索工作,取得了一些成果,主要调节方法有:

a.温差法:此法是利用在用户引入口安装压力表温度计,对系统进行初调节。

首先使整个系统达以热力稳定。为提高系统初调节的效果,可使网路供水温度保持60℃以上的某个温度不变化,若热源的总回水温度不再变化。就可以认为整个系统已达到热力稳定。此时记录下热源的总供水及回水温度和所有热用户处、回水压力和供、回水温度。

先调节供回水温差小于热源总供回水温差的热用户,并按照用户的规模大小和温差的偏离程度大小,确定初调节次序。先对规模较大且温差的偏离也较大的热用户进行调节。根据经验对其用户引入口装置中的供水或回水阀门进行节流。待第一轮次调节完毕系统稳定运行几小时后,现重新记录总供水温差及各用户入口处供回水压力及温度进行下一轮的调节。

该调节方法调节周期时间长,需要反复进行,它适用于保温较好的网络。如果网路保温较差,网路供水的沿途温降较大,则对于供水温度较低的热用户,或室内供暖系统水力不平衡的用户将较差,可能出现新的水力失调。但此调节方法属于粗调,调节效果不准确。

b.比例法:此法是利用两台便携工超声波流量计,或可测得流量的阀门(如平衡阀新型入口装置)及步话机(用于调节时人员之间的联系)来完成的,比例法的基本原理为如果两条并联管路中的水流量以某比例流动(例如1:2),那么当总流量在+30%范围内变化时,它们之间的流量比仍然保持不变(1:2)。但用比例法调节时相互间不易协调,对操作人员素质要求较高,并需要两台相同的流量计,初投入较大。

c.CCR法:CCR法是在严格的对全系统刊物阻力分析计算的基础上,对全系统实行一次调整的新方法,它由采集数据,计算机计算和现场调整三步构成。CCR法的基本思路是先测出被测管网现状的各管段阻力数S值,再根据所要求的各支路流量计算出各调节阀所相应的开度,最后根据计算结果一次将各调节阀调节到所计算的开度,使系统这到所要求的分配流量,此方法相应的初投资较大,而且测量各管段实际阻力数S值不易。但降低了运行费用,是未来发展的方向。

在实际的供热工程中,由于各个供热管网和各个室内供暖系统循环方式的不同、散热器选择形式不同(参数)安装方式不同,其修正系数也不同,导致系统的阻力各不相同。因此,应根据各种供热形式及热符合要求,有针对性地实施不同的调节方法。

摘要：集中供热系统(一次管网)中,经过换热站换热后,通过二次管网将热输送到用户,常常出现末端用户不热而前端用户过热的现象,这种供热系统失调的主要原因是由于系统内部流量分配不均,当满足用户所需的流量时,难以实现各用户环路阻力相等,从而导致出现近热远冷的不平衡现象。解决的关键是要在运行期进行系统平衡调节,使供热系统逐步接近水力平衡。供热系统的平衡对提高供暖质量和节约能源具有重要的意义。

关键词：供热系统,水力失调,综合治理

参考文献

[1]贺平,孙刚.供热工程.新一版,1993.

[2]供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社.

[3]石兆玉,狄洪发.城镇供热技术,2006,9.

血糖平衡调节 篇4

近年来,不平衡数据集(Imbalance Data Set,IDS)的分类问题因其在实际应用中的广泛出现,越来越受到数据挖掘和模式识别方向的关注和重视,已经成为机器学习领域的研究热点[1]。

不平衡数据集是指某类样本数量明显少于其它类样本的数据集,标准的机器学习分类方法在处理不平衡数据分类问题时,会出现不平衡现象,即分类判决总会倾向于多样本类,而导致少样本类分类精度很低。为描述方便,用负类特指多样本类,用正类特指少样本类。

国内外学者对不平衡数据集问题做了大量的研究工作,提出了许多不同的处理方法。主要包括从两个角度来处理问题: ①重构数据集方法, 分为两种方式, 一种是缩小多类样本, 另一种是扩大少类样本, Chawla等提出SMOTE方法, 在相距较近的正类样本之间插入人造的正类样本[2]; 李正欣等利用SMOTE方法增加正类样本,提出SMOTEBoostSVM集成方法[3]; 吴洪兴等利用遗传交叉运算, 生成新的正类训练样本, 重构数据集方法的核心是将不平衡数据集转换为平衡数据集[4]; ②分类器算法修正,Zhou等将不平衡问题视为代价敏感问题, 对每个类赋予不同的错误代价[5]; Alejo等在文献[5]的基础上, 引入代价函数用于错误代价的评估[6]; Veropulos等对SVM分类的两个类别施加不同的惩罚权值,降低两类样本数量不平衡对分类器的影响[7]。分类器算法修正的本质是:通过对分类器权重参数进行调整,使分类器对正类敏感。

以上不平衡数据集处理方法,都需要预知数据集为不平衡数据集,而事实上,样本分类在何种情况下会发生不平衡现象,且分类判决向负类倾斜的程度如何,都是未知的。因此,原有处理方法需要利用人工经验对数据集类型进行确定。同时,第一种方法中数据的采样率的确定以及第二种方法中权重参数的调整,也包含了人为因素的成分。当训练样本集从平衡态变为不平衡态时,所训练得到的分类器的分类判决受到训练样本分布的影响,标准支持向量机仅仅利用由少量的支持向量所构造的最优超平面作为分类标准,忽略了样本分布对分类决策的影响,从而导致分类精度的不均衡[8]。

本文提出一种平衡不平衡数据集统一分类器——自调节分类面支持向量机(self-adjusting classification-plane SVM,SCSVM),根据训练错分率对分类面进行自适应的调整,引入样本分布对于分类的影响,均衡正负类的错分率,实现平衡不平衡数据集的统一形式分类。

2 自调节分类面支持向量机(SCSVM)

2.1 支持向量机

基于结构风险最小化原理的SVM通过寻找有限训练样本情况下最优分类面,使得分类间隔达到最大。设{xi,yi},i=1,…,n为n个训练样本,xi∈Rd, yi∈{-1,1}为样本i的类别属性,为了使得算法对于测试样本具有良好的推广能力,所选择的最优分类面H应尽可能远离训练样本。设分类面方程H为:xTw+b=0, 则对于所有样本,满足约束方程:yi(xTiw+b)≥1,超平面H距离样本的距离和为2/‖w‖, 最大化间隔距离2/‖w‖对应于最小化目标函数‖w‖2/2;若训练样本为近似可分,则引入松弛变量ξi(≥0), 条件约束方程变为:yi(xTiw+b)≥1-ξi ,目标函数加上错分样本的惩罚变为$\parallel w\parallel {}^2/2+C{\displaystyle \sum _i\xi }{}_i$.利用Lagrange辅助函数得到对应的对偶问题:

$\begin{array}{l}\max L{}_D={\displaystyle \sum _{i=1}^n\alpha }{}_i-\frac{1}{2}{\displaystyle \sum _{i,j=1}^n\alpha }{}_i\alpha {}_{j}y{}_{i}y{}_j(x{}_i\cdot x{}_j)\\ {\displaystyle \sum _{i=1}^n\alpha }{}_{i}y{}_i=0;0\le \alpha {}_i\le C;i=1,\cdots ,n(1)\end{array}$

其中, xi·xj表示向量xi和xj的内积,只涉及到内积运算,可以将线性投影方程通过满足Mercer条件的核函数K(xi,xj)推广到非线性情况。判决输出函数为:

$f(x)=sign({\displaystyle \sum _{i}y}{}_i\alpha {}_i{\rm K}(x{}_i,x)+b)(2)$

2.2 样本分布对分类的影响

对于标准SVM分类,根据KKT条件,可以得到:

$\begin{array}{l}\alpha {}_i(y{}_i(w\cdot x{}_i+b)-1+\xi {}_i)=0\\ \beta {}_i\xi {}_i=(C-\alpha {}_i)\xi {}_i=0(3)\end{array}$

求解标准SVM对偶二次规划问题得到的Lagrange乘子αi包含三种情况:

①αi=0, 则ξi=0,对应的样本xi被正确分类;

②0<αi<C, 则yi(w·xi+b)-1+ξi=0, 且ξi=0, 此时,样本xi称为标准支持向量,落于分类间隔面上,分类间隔面是平行于最优超平面且离最优超平面距离为1/‖w‖的两个超平面;

③αi=C, 则yi(w·xi+b)-1+ξi=0, 且ξi≥0, 若0≤ξi≤1, 则样本xi处于超平面与间隔面之间,并被正确分类;若ξi>1, 则xi被分到最优超平面的另一侧;如果ξi>0, 称其对应的样本xi为边界支持向量,边界支持向量的比例反映了SVM的错分率。

设NBSV+和NBSV-分别表示正类和负类中边界支持向量的个数,NSV+和NSV-分别表示正类和负类中所有支持向量(边界+标准)的个数,N+和N-分别表示正类和负类中的样本数,由式(1)得:

${\displaystyle \sum _{y{}_i=+1}\alpha }{}_i={\displaystyle \sum _{y{}_i=-1}\alpha }{}_i(4)$

因为0≤αi≤C, 从而有:

$\begin{array}{l}{\rm N}{}_{BSV+}\cdot C\le {\displaystyle \sum _{y{}_i=+1}\alpha }{}_i\le {\rm N}{}_{SV+}\cdot C\\ {\rm N}{}_{BSV-}\cdot C\le {\displaystyle \sum _{y{}_i=-1}\alpha }{}_i\le {\rm N}{}_{SV-}\cdot C(5)\end{array}$

设${\displaystyle \sum _{y{}_i=+1}\alpha }{}_i={\displaystyle \sum _{y{}_i=-1}\alpha }{}_i={\rm K}$, 对式(5)分别除以N+·C和N-·C, 得:

$\begin{array}{l}\frac{{\rm N}{}_{BSV+}}{{\rm N}{}_{+}}\le \frac{{\rm K}}{{\rm N}{}_{+}\cdot C}\\ \frac{{\rm N}{}_{BSV-}}{{\rm N}{}_{-}}\le \frac{{\rm K}}{{\rm N}{}_{-}\cdot C}(6)\end{array}$

由式(6)可知, 正负类中边界支持向量与正负类样本数的比值(即SVM对于正负类样本的错分率)的上界, 受到正负类样本数的分布情况的约束, 当N+与N-相差悬殊时, 两类样本的错分率上界相差很大, 当数据集为不平衡数据集时, 标准的SVM的分类判决会倾向负类。

2.3 加权SVM分类器存在的问题

现有的处理不平衡数据的SVM改进算法[9,10],都借鉴了文献[7]的思想,即对不平衡的两类数据施加不同的惩罚权值,设C+,C-分别为正负类的惩罚权值,则式(6)转换为:

$\begin{array}{l}\frac{{\rm N}{}_{BSV+}}{{\rm N}{}_{+}}\le \frac{{\rm K}}{{\rm N}{}_{+}\cdot C{}_{+}}\\ \frac{{\rm N}{}_{BSV-}}{{\rm N}{}_{-}}\le \frac{{\rm K}}{{\rm N}{}_{-}\cdot C{}_{-}}(7)\end{array}$

通过令N+·C+=N-·C-来确定C+,C-, 达到正负类边界支持向量比的上界一致。

这种方法存在三个问题:第一,虽然通过调整权重可以使得正负类边界支持向量比的上界一致,但并不能够因此而保证正负类边界支持向量比近似相等,无法确定正负类边界支持向量比的取值与其上界存在一一对应关系;第二,若在N+与N-相差悬殊时引入不同的类惩罚权值,而判断相差悬殊的量值,并没有自动明确的方法获得,目前只能依靠人工经验确定;第三,由于处理不平衡数据集时人工经验的存在,无法得到平衡和不平衡数据集统一的分类方法,则需将平衡和不平衡数据集分割开来处理,平衡或不平衡数据集的判断存在人工经验引入。

2.4 自调节分类面支持向量机(SCSVM)

分类器构造的目的在于根据标准SVM分类器正负类错分率对分类面进行调整,使得两类样本的错分率达到均衡,即正负两类样本的训练精度保持平衡,控制两类样本获得均等的推广边际,保持两类均等的推广能力。

对于边界支持向量xi, 对应松弛因子ξi≥0, 当0≤ξi≤1时,xi被正确分类,称其为可容忍边界支持向量,当1<ξi时,xi被错误分类,称其为错分边界支持向量,错分边界支持向量比(与样本数之比)决定了分类器的精确度。

设两类训练样本{xi,yi},i=1,…,n为n个训练样本,xi∈Rd, yi∈{-1,1}, 设正类样本集记为{xi,+}, 负类样本集记为{xi,-}, 分类器构造中所涉及的正负类并非文中所指的少样本类和多样本类,而仅指其类标签为±1, 表明所构造的算法不需人工经验判断数据集类型。记正负类样本中的错分边界支持向量集分别为{xi,+,ebsv},{xi,-,ebsv}。由式(2)可知,支持向量机以最优超平面H法线方向为投影轴,计算样本x基于投影轴的投影z, 实现分类,投影公式为:

$z={\displaystyle \sum _{i}y}{}_i\alpha {}_i{\rm K}(x{}_i,x)+b(8)$

其中, z∈R.

由式(2)可知,最优超平面对应为分类点z0=0, 分类间隔面对应为z=±1, 正负类样本集投影为{zi,+},{zi,-}, 正负类错分边界支持向量集投影为{zi,+,ebsv},{zi,-,ebsv}, 显然有,zi,+,ebsv∈{zi,+}, zi,+,ebsv<0, ξi,+=1-zi,+,ebsv>1, 且zi,-,ebsv∈{zi,-}, zi,-,ebsv>0, ξi,-=zi,-,ebsv+1>1, 记N+,ebsv,N-,ebsv分别为正负类错分样本数,则正负类错分率分别为$\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}}{{\rm N}{}_{+}}‚\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}}{{\rm N}{}_{-}}$。

存在以下两种情况:

①$\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}}{{\rm N}{}_{+}}=\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}}{{\rm N}{}_{-}}\ge 0$。

说明对于原分类点z0=0而言,能够保证两类的错分率均衡,但为了使得两类获得相同的推广边际(generalization margin),做如下修正,取z+=min{{zi,+zi,+,ebsv}∪{zi,-,ebsv}}, 其中{zi,+zi,+,ebsv}表示去除错分投影样本的正类样本投影集,z-=min{{zi,-zi,-,ebsv}∪{zi,+,ebsv}}, 取$z{}_0=\frac{z{}_{+}+z{}_{-}}{2}$, 显然,这样的z0能够保证$\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}}{{\rm N}{}_{+}}=\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}}{{\rm N}{}_{-}}$, 且使得少类样本取得足够的推广能力,分类判决函数为

$f(x)=sign({\displaystyle \sum _{i}y}{}_i\alpha {}_i{\rm K}(x{}_i,x)+b-z{}_0)(9)$

②$0\le \frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}}{{\rm N}{}_{+}}<\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}}{{\rm N}{}_{-}}$或$0\le \frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}}{{\rm N}{}_{-}}<\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}}{{\rm N}{}_{+}}$, 这两个不等式属于同一种情况。

不失一般性,设$0\le \frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}}{{\rm N}{}_{-}}<\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}}{{\rm N}{}_{+}}$, 即{zi,+,ebsv}≠∅, 将集合{zi,+,ebsv}中的元素按从大到小的顺序排列,即有z0=0>z1,+,ebsv≥…≥zN+,ebsv,+,ebsv.通过以下算法寻找能使正负类错分率均衡的分类点。

错分率均衡分类点寻找算法:

初始化: 令m1=0=zi,+,ebsv, m2=zi+1,+,ebsv, i=0, 以z0′=m1为分类点时有$0\le \frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}´}{{\rm N}{}_{-}}<\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}´}{{\rm N}{}_{+}}$。

迭代:

Step1 取z0″=m2作为分类点,则正类的错分样本减少一个,而负类的错分样本有可能增加。

Step2 计算调整分类点后的正负类错分率,存在两种可能:

Step2.1 分类点调整后正负类错分率依然有$\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}˝}{{\rm N}{}_{-}}<\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}˝}{{\rm N}{}_{+}}$,则令i=i+1, 若i<N+,ebsv, 仿初始化定义更新m1,m2, 转到Step1; 若i=N+,ebsv, 则取分类点z0″=m2=zN+,ebsv,+,ebsv时,有$\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}˝}{{\rm N}{}_{-}}\ge \frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}˝}{{\rm N}{}_{+}}=0$,且有取分类点z0′=m1=zN+,ebsv-1,+,ebsv时,$\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}´}{{\rm N}{}_{-}}<\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}´}{{\rm N}{}_{+}}$,退出迭代。

Step2.2 分类点调整后正负类错分率变为$\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}˝}{{\rm N}{}_{-}}\ge \frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}˝}{{\rm N}{}_{+}}$,退出迭代。

对于找到两点m1,m2, 取分类点z0′=m1时,$\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}´}{{\rm N}{}_{-}}<\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}´}{{\rm N}{}_{+}}$,而取分类点z0=″m2时,$\frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}˝}{{\rm N}{}_{-}}\ge \frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}˝}{{\rm N}{}_{+}}$。

将区间(m2,m1)与点集{zi,-}取交集,记为A=(m2,m1)∩{zi,-}。

存在两种可能:

① A=∅, 即在两点m1,m2之间,不存在集合{zi,-}的点,显然也不存在集合{zi,+}的点,则令$z{}_0=\frac{m{}_1+m{}_2}{2}$, 则对于分类点z0, 可以实现两类的错分率岿衡,且赋予两类均等的推广边际。

② A≠∅, 即在两点m1,m2之间,存在集合{zi,-}的点,不存在{zi,+}的点,记点集A={zi,-′}, 由m1,m2的特性,类似上述寻找m1,m2的迭代过程,反向递推,最终可以找到两点m1′,m2′,在区间(m1′,m2′)内不存在集合{zi}的点,且取m2′为分类点时,有$\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}^2}{{\rm N}{}_{+}}\ge \frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}^2}{{\rm N}{}_{-}}$,而在取m1′为分类点时,有$\frac{{\rm N}{}_{+,ebsv}^1}{{\rm N}{}_{+}}\le \frac{{\rm N}{}_{-,ebsv}^1}{{\rm N}{}_{-}}$,则取$z{}_0=\frac{m{}_1´+m{}_2´}{2}$。

对于找到的分类点z0, 分类判决函数如式(9)所示。

3 仿真实验

3.1 实验数据

试验选用卡内基·梅隆大学(CUM)Cohn-Kanade人脸表情图像数据库进行算法测试。对原始图像进行人脸图像子区域分割,截取出纯人脸图像,并通过双线性插值算法和灰度直方图修正对人脸图像进行尺寸归一化和灰度归一化处理,经过处理后的人脸表情图像大小为50×50像素大小。利用Gabor小波变换进行特征提取, 其中Gabor小波变换中的网格大小为5×5。原数据集为多类问题,为了计算的方便,将其转换为两类问题,即选取某一人脸作为正类,其他类合并为负类,正负类训练样本比例如表1所示,因为平衡或不平衡数据问题源于训练样本,与测试样本无关,所以取正负类测试样本各10例进行测试。

3.2 评价标准

对于二类分类问题,设N+和N-分别表示正类和负类中的样本数, TP为真实正例数, FP为虚假正例数, TN为真实负例数, FN为虚假负例数。原有的精确率不再适合于对不平衡数据集的评价, 因为当负类所占样本总数比例较高时, 分类器将所有样本判决为负例即可获得较高的精确率,而这样的精确率是没有意义的。选用正负例精确度的几何平均作为评价准则,计算公式为:$g=\sqrt{acc{}_{+}\cdot acc{}_{-}}$, 其中$acc{}_{+}=\frac{{\rm T}{\rm P}}{{\rm N}{}_{+}}$为正类精确度,$acc{}_{-}=\frac{{\rm T}{\rm N}}{{\rm N}{}_{-}}$为负类精确度。g值由正负类精确度共同决定,能够全面反映各类的错分情况,避免了原有整体精确度的缺陷。

3.3 试验结果

现有的各分类器需要借助人工经验判定数据为何种数据集,而且只能较好地处理特定类型的数据集;文中所设计的分类器力图避免这样的缺陷,将平衡和不平衡数据集视作一种数据问题,对各种数量比例的正负类采用无区别统一的分类方法处理。为了说明方法的有效性,采用交叉验证的方法,通过将正负类中某两类人交换,进行5次不同的测试,计算得到平均g值。同时,利用标准SVM与加权SVM进行对比实验,采用相同的实验数据和交叉验证方法,加权SVM中加权惩罚因子C+, C-确定方法为:取值C-=1, 根据$\frac{C{}_{-}}{C{}_{+}}=\frac{{\rm N}{}_{+}}{{\rm N}{}_{-}}$确定C+, 从表1可知,所提出的方法能够对各种数量比例的正负类数据集进行准确有效的分类,不需要对数据集进行人工判定。其中SVM所选核函数为高斯径向基核函数,即

${\rm K}(x{}_i,x{}_j)=\exp (-\gamma \parallel x{}_i-x{}_j\parallel {}^2)$

其中, γ为Libsvm10折交叉验证确定,γ=0.01。

4 总结

现有的平衡或不平衡数据集分类方法需要利用人工经验预知数据集为何种类型的数据集,并且只能处理特定的数据集分类,限制了分类的自动化。

本文提出了一种基于分类面自调节的支持向量机分类器,能够根据标准SVM错分率对分类面进行自适应调整,所调整得到的分类器能够均衡不平衡数据集正负类样本的错分率,反映样本分布对于分类的影响,实现对平衡不平衡数据集的统一形式的分类,并通过试验,验证了所提出算法的有效性。

参考文献

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供暖系统平衡调节的必要性 篇5

1平衡调节前供暖状况

该校区供暖面积为36万m2 (含小区 3万m2) , 自供面积为33万m2, 外网由两大支路构成:前区面积为24万m2, 管径为350 mm, 后区面积为12万m2, 管径为300 mm。两大支路又分若干小支路, 各支路所带负荷偏差较大, 各大支路之间、每一环路各单元之间及各单元的各用户之间都存在着严重的水平和垂直水力失调现象, 有的用户开窗放热, 温度达26 ℃以上, 有的温度却只有13 ℃。系统由一台160 kW, 扬程为38.5 m, 流量为1 100 t/h的循环水泵和一台75 kW, 扬程为38.5 m, 流量为480 t/h的循环水泵并联运行。各环路温差较大, 扬程高, 电机运行时间长, 浪费严重。

2调节目标及调节方案的确定

2.1 调节目标

调节时采用控制回水温度的方法, 利用温度计测定管内热媒温度, 在可调节的范围内, 力求使各栋号回水之间的温差小于5 ℃, 根据供暖热负荷测算, 理想流量为1 200 t/h, 只需一台160 kW的循环水泵即可。

2.2 调节方案

调节方案有两种:一种是按照由大到小, 从外到内, 即遵照由热源到外网再到楼内用户的调节顺序进行调节。另一种是在实施时由先调用户再调外网, 后调节热源。可能存在某栋号内部平衡, 而整体不热的现象, 要经过长期调节实践才能正常运行。从方便角度出发一般选择第一种调节方案。

3调节过程中发现的问题及改造措施

前办公楼1.1万m2原来是水平串联分两个大环路, 供水总管直径为125 mm, 管径偏小回水非常慢, 回水温度偏低, 1998年借接层之机改成3个环路。同时前片4个栋号近2万m2供水干管为150 mm, 并且前后高差很大, 管线长1 000多米, 整个回水温度极低, 为了解决此问题, 2000年进行了扩径改造, 换成管径为250 mm的管道。改造后回水温度有了很大的提高。为了便于调节, 用3年时间将各栋号的入户阀门均换成调节阀, 对不合理的栋号进行了改造, 同时将地沟管道进行了发泡保温, 减小了各栋号回水的温差, 使管网达到平衡状态, 取消了支路接力泵。

4调节效果及经济分析

管网未平衡时, 系统在非经济状态下运行, 为了使少数用户的室温达到设计温度, 就要延长运行时间, 造成了燃料的浪费, 耗水耗电。管网平衡后, 系统在经济状态下运行, 可以节约燃料用量5% 左右。该区面积为36万m2, 一个采暖期可节约12万元左右。管网调节平衡后, 在采暖前后期可将一台 75 kW的循环水泵停用, 长春的采暖前后期为75 d左右, 按平均每天循环水泵运行14 h计算, 工业用电为0.7元/度计算, 可节约电费5.5万元。

从以上分析可以看出, 供暖系统的平衡调节, 每年都能带来直接经济效益17.5万元左右, 产生的社会效益和由此而带来的节约潜力也是非常大的。因此, 供热系统的平衡调节是有意义的, 也是非常必要的。

摘要：结合具体工程实例, 分析了平衡调节前的供暖状况, 确定了调节目标和调节方案, 研究了调节过程中发现的问题, 提出了具体的改造措施, 通过对调节效果和经济效益进行分析, 指出供热系统的平衡调节是有意义的, 也是非常必要的。

关键词：供暖管网,调节,必要性

参考文献

混合式泥水平衡盾构气垫调节技术 篇6

1 工程概况

南京长江隧道工程位于南京长江大桥与三桥之间,连接南京河西新区—江心洲—浦口区。盾构段起止里程为K3+600～K6+620,整条线路位于长江水位以下,最大水位埋深为60 m,土壤具透水性,隧道底部的最大工作压力达7.5 bar。其中始发段超浅埋,隧道洞口段上方覆土厚度仅6 m(约0.4倍洞径),在同类隧道中埋深最浅,对盾构开挖时开挖面稳定和地层沉降控制的技术要求极高;江底隧道埋深超浅,由于隧道线路纵断面受地形条件制约,江底有150 m长的地段,隧道上方覆土厚度不足1倍洞径(约11.49 m,仅为洞径的0.77倍),且地质为粉细砂层,施工坍塌冒顶风险极大。结合工程特点,本项目采用两台德国海瑞克制造的直径为14.93 m的混合式泥水平衡盾构机平行施工。

2 混合式盾构机气垫调节技术

2.1 基本技术原理

混合式盾构,其工作特征是由空气和泥水双重系统组成。在盾构泥水室内,装有半隔板,将泥水室分成两部分,半隔板前部为开挖舱(Excavation chamber),里面充满压力泥浆;半隔板后部为调压舱(Regulation chamber),在盾构轴线以上部分加入压缩空气,形成气垫(Air cushion),气压作用在隔板后面的泥浆接触面上。

由于在接触面上的气、液具有相同的压力,因此只要调节空气压力,就可以确定开挖面上相应的支护压力。当盾构掘进时,由于泥浆的流失或盾构推进速度变化,进出泥浆量将会失去平衡,空气和泥浆接触面位置就会出现上下波动现象。通过液位传感器,可根据液位的变化控制供泥泵的转速,使液位恢复到设定位置,以保持开挖面支护压力稳定。当液位达到最高极限位置时,可以自动停止供泥泵,当液位到达最低极限位置时,可以自动停止排泥泵。

2.2 泥膜的形成及压力控制

刀盘在膨润土中旋转、开挖隧道,挖掘的渣土与膨润土悬浮液混合。由于膨润土独特的力学性能、塑性和膨胀能力,悬浮液在压力下进入土壤并用其中包含的固体颗粒封闭隧道工作面,这样就形成了一层薄的不渗透的泥膜。随着时间的推移,泥膜的厚度不断增加,渗透抵抗力逐渐增强,当泥膜抵抗力远大于正面土压时,产生泥水平衡效果(见图1)。

此外,由于泥水中的粘粒受到压力差作用在开挖面形成一层泥膜,对提高开挖面的稳定性起到极其重要的作用,尤其在均匀系数较小的砂层中的稳定作用尤为显著。泥水的容重随土层的不同而变化,在黏性土中容重可小一些,在砂层或砂砾层中容重要大一些。

混合式泥水平衡盾构的压力控制通过气垫调节:气垫舱的压力是根据开挖面需要的支护泥浆压力而确定的,空气压力可通过空气控制阀使压力保持恒定。同时由于空气缓冲层的弹性作用,使液位波动时对支护液也无明显影响。因此间接控制型泥水平衡盾构与直接控制型相比,控制系统更为简化,对开挖面土层支护更为稳定,对地表沉陷的控制更为方便。

2.3 切口水压计算

切口水压上限值:

Pfu=P1+P2+P3+P4。

Pfu=P1+P2+P3+P4=γw×h+

K0[(γ-γw)×h+γ×(H-h)]+20+γ水h水。

其中,Pfu为切口水压上限值,kPa;P1为地下水压力,kPa;P2为静止土压力,kPa;P3为变动土压力,一般取20 kPa;P4为江水压力,根据不同的水深确定;γw为水的容重,kN/m3;h为地下水位以下的隧道埋深(算至隧道中心),m;K0为静止土压力系数;γ为土的容重,kN/m3;H为隧道埋深(算至隧道中心),m;γ水为江水的容重,kN/m3;h水为江水的深度,m,应根据潮汐表确定盾构切口上方实际水深。

切口水压下限值:

$\begin{array}{l}{\rm P}{}_{f1}={\rm P}{}_1+{{\rm P}}^{\prime }{}_2+{\rm P}{}_3+{\rm P}{}_4=\gamma {}_w\times h+{\rm K}{}_a[(\gamma -\gamma {}_w)\times \\ h+\gamma \times ({\rm H}-h)]-2\times C{}_u\times \sqrt{{\rm K}{}_a}+20+\gamma {}_{\text{水}}h{}_{\text{水}}。\end{array}$

其中,Pf1为切口水压下限值,kPa;P′2为主动土压力,kPa;Ka为主动土压力系数;Cu为土的凝聚力,kPa。

实际取值介于理论计算值的上下限之间,然后根据实际监测数据进行调整,主要参考掘进的地面沉降量。

2.4气垫调节功能

膨润土悬浮液通过气垫对隧道开挖面施加压力从而实现支撑作用。对开挖面施加的压力控制由压缩空气控制单元进行。南京长江隧道所采用的盾构机,空气压力能够在高达7.5 bar的高工作压力范围内自由调节。压缩空气调节器通过压缩气垫来补偿膨润土液位压力的差值从而使该压力保持平衡。

压缩空气调节系统是全气动操作装置,调节器调节作用的实现无需电力,因此能够持久提供支持压力。本工程采用Samson调压系统来实现压力调节,调节器安装有两套调节系统,一套是工作系统,另一套是备用系统。一旦工作系统出现故障,备用系统马上可以启用。两个独立的系统可防止不可预测的干扰,并用于维保停机阶段和断电情况(高压电缆延伸时)。隧道开挖面的支持压力从上到下增加(呈梯形)。调节器上显示的调节压力为在压缩气垫调节下处于膨润土液位的支持压力。

3结语

混合式盾构是大直径、高水压过江跨海隧道的首选。

混合式盾构机的操作(气垫调节技术)有如下优势:1)在不稳定的混合土层中能够安全地进行隧道开挖操作;2)能够在高压状态下安全地进行隧道开挖操作;3)减少地面受到影响的危险性沉降、超挖、坍塌等);4)泥水管路和保护格栅被堵塞的危险减小:挖掘的渣土与靠近出渣管(左、右)的膨润土混合,在TBM底部产生涌流效应从而使渣土易于流动;5)断电时(例如高压电缆延伸时)和泥水回路停止运转时(管路延伸、进行维保等)有效的隧道掌子面压力;6)人员能够安全进入格栅/岩石破碎机区域进行维保工作:常压(大气压)下,可进入气垫舱进行维保工作;高压下,通过安装在压力舱板内的人闸可以安全地进入气垫调压舱。

如今,南京长江隧道右线已掘进900多米,左线200多米,已成功渡过超浅埋始发段及长江大堤,穿越了淤泥质粉质黏土、淤泥质粉质黏土夹粉土、粉细砂、粉质黏土夹粉土等不同地层,地面沉降控制在±3 cm以内,完全满足设计要求。

摘要：结合具体工程实例,介绍了混合式泥水平衡盾构气垫调节技术,分析了该技术的基本原理,指出混合式泥水平衡盾构与传统泥水平衡盾构相比,控制系统更为简化,对开挖面土层支护更为稳定,对地表沉陷的控制更为方便。

关键词：混合式泥水平衡盾构,间接控制,气垫调节,切口

参考文献

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[2][德]Maidl,M.Herrenknecht,L.Anheuser.机械化盾构隧道掘进[M].曾慎聪,译.杭州:浙江大学出版社,2002.

碧护新型复合平衡植物生长调节剂 篇7

在作物生长期应用碧护, 一般增产15%~40%, 投入产出比1∶20~1∶50, 在高价值的经济作物上投入产出比可以翻倍, 尤其在逆境条件下 (冻害、药害、肥害、涝害、倒伏等) 应用可为农民挽回巨大的经济损失。

碧护特点: (1) 果蔬产品提早上市, 施用碧护的水果蔬菜往往提早成熟5~15天, 提早上市能占有价格优势。 (2) 改善品质, 施用碧护能避免畸形果、缩果、裂果的出现, 提高果实中糖、氨基酸、维生素及可溶性物质的含量, 而且着色均匀, 色泽亮丽, 果型好, 大小匀称。 (3) 增加产量, 在世界各地的应用结果显示, 碧护能使作物增产15%~40%。 (4) 延长果蔬储藏期, 采收前使用碧护, 好气细菌和大肠杆菌显著减少, 可溶性固形物的总量以及碳水化合物、蔗糖含量增加, 可减缓储存过程中的生理重量损耗。 (5) 节约成本, 减少农药施用30%, 减少化肥施用20%, 减少灌溉次数和灌溉量, 抗旱节水高达30%~50%。 (6) 增强作物抗逆性, 碧护能够激发植物自身防御系统, 提高作物抗逆性, 减轻或挽回各种灾害 (干旱、冻害、高温、涝害、药害、肥害、倒伏、盐碱等) 造成的损失。

供暖系统要做好平衡调节和节能降耗 篇8

1.1 经济运行的重要性

能源设备的经济运行是一项综合性的管理工作, 是企业搞好节能降耗、降低成本的重要途径。现阶段, 由于我国的能源开发落后于整个国民经济的发展, 再加上管理不善, 浪费又比较严重, 使我国的能源供应一直很紧张。要想搞好供暖的社会服务, 振兴自己的企业, 必须保证耗能设备的经济运行, 才能确保企业的社会效益和经济效益。

1.2 耗能设备经济运行的几个重要环节

(1) 把好设备选择关。选择产品质量可靠, 使用寿命长, 安装方便, 节能效果好的设备与配件。

(2) 把好原材料采购关。做到从发货、运输到接货实行全面质量验收管理, 确保产品质量。

(3) 加强设备的维护与保养。在保证“三修”的基础上, 定期对设备进行更新和技术改造。

(4) 加强设备供、回水输送系统的现场管理。对地下管网要定期进行检修与保温, 杜绝跑、冒、滴、漏现象。

(5) 严格控制启炉时间和运行时间。在确保用户室内温度达到标准的前提下, 及时调整启炉时间和运行时间 (根据室外天气的变化) , 科学地控制供、回水温度。根据气象预测和历年气象统计资料进行计算, 绘制出温度调节特性曲线 (室外温度与供水温度曲线) , 并按特性曲线指导供热。

(6) 推广应用节能效果好、经济效益明显的节能新技术, 使供暖行业早日进入科学管理。

1.3 采用新技术加强维护管理供热采暖系统

(1) 加强计量管理、严格规章制度, 从可靠性、安全性、经济性、舒适性考虑, 对热源管区、供热量、流量、热用户供热情况、各点运行温度、压力等依据监测装置设备、温度压力表、流量表、控制阀门等统计数据, 进行有效的科学管理。

(2) 采用新设备、新材料、新技术、新工艺提高能源综合利用效果。如用户的采暖入口处采用自力式流量平衡阀、热量计, 可以解决远近环路水力失调、过热过冷现象。

(3) 合理匹配循环泵, 节能省能。

(4) 采用计算机综合技术和节能水处理设备为节能降耗创造条件。

2 实例分析

2.1 平衡调节前供暖状况

该小区供暖面积为20万m2, 占地面积11万m2。小区共分六个地块, 由换热站供暖, 供暖半径为750m, 主管管径为DN250, 系统由两台45k W、扬程37m、流量270t/h的循环泵并联运行。管网半径长, 供暖支路特别多, 楼内供暖采用两根主立管室内分户供暖, 并且临近冬季, 施工工期紧, 系统各支路上均未加设平衡阀门, 各支路之间、每个环路各单元之间以及各用户之间存在着严重的水平和垂直失调现象, 最不利环路末端压差几乎为0, 有的用户室温达到26℃, 有的用户室温只有10℃。

2.2 调节目标及调节方案的确定

(1) 调节目标。调节时采用控制回水温度的方法, 利用温度计测定管内热媒温度, 在可调节的范围内力求使各支路回水温差小于5℃, 根据热负荷计算, 在非严寒期 (约60天) 运行一台45 k W水泵就能够满足要求。

(2) 调节方案。一是按照由大到小、从外到内, 由热源到外网再到楼内住户的调节顺序进行调节;另一种是先调节用户再调节外网, 后调节热源, 这种方式可能存在楼内平衡而整体不热的现象, 要经过长期调节才能正常运行。从时间和难易角度看, 一般选择第一种调节方案。

2.3 系统改造措施及平衡调节

针对外网, 在近支路管路上加设调节阀, 缩小了流量的大偏差;在入户井内加设平衡阀, 微调了流量的小偏差;在换热站内加设两台循环泵微机变频设备, 对循环泵进行全季节调节, 大幅降低电耗;并调整了管网在施工中的不合理布局。通过改造及平衡调节, 使系统逐步趋于平衡。

2.4 调节效果及经济分析