發(fā)布時(shí)間:2023-09-18 16:09:08
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇數(shù)字經(jīng)濟(jì)的展望,期待它們能激發(fā)您的靈感。
【關(guān)鍵詞】 火力發(fā)電廠 自動(dòng)化技術(shù) 發(fā)展前景 熱工自動(dòng)化
我國(guó)自從改革開(kāi)放以來(lái),經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提升,經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),用電量急劇增加,這就為火力發(fā)電廠建設(shè)和發(fā)展提出了更高的要求。尤其是在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平快速發(fā)展背景下,先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用在火力發(fā)電廠中,促使火電廠自動(dòng)化技術(shù)獲得了前所未有的進(jìn)步和發(fā)展。就當(dāng)前我國(guó)火力發(fā)電廠自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看,發(fā)電機(jī)組運(yùn)行管理和監(jiān)控保護(hù)發(fā)生了顯著的變化,創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益和安全保障,有助于推動(dòng)我國(guó)火力發(fā)電廠長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。由此看來(lái),加強(qiáng)我國(guó)火力發(fā)電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和前景展望研究是十分有必要的,對(duì)于后續(xù)理論研究和實(shí)踐工作開(kāi)展具有一定參考價(jià)值。
1 火電站的自動(dòng)化系統(tǒng)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平顯著提高,我國(guó)的動(dòng)力基地生產(chǎn)制造能力隨之提高,獲得了前所未有的發(fā)展前景。為了能夠更好的適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,我國(guó)的火電機(jī)組經(jīng)歷了從小容量到大容量,控制保護(hù)系統(tǒng)從簡(jiǎn)單到更加復(fù)雜的過(guò)程。早在上個(gè)世紀(jì)八十年代,我國(guó)機(jī)械工業(yè)部就引進(jìn)了300MW和600MW的考核機(jī)組生產(chǎn)制造技術(shù),并且為熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了新的分塊控制模式。
1.1 機(jī)、爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)
機(jī)、爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是當(dāng)前火電站運(yùn)行的主控系統(tǒng),單元制機(jī)組的鍋爐和汽機(jī)之間存在密切的聯(lián)系,是不可分割的,由機(jī)、爐共同承擔(dān)著電網(wǎng)的供電量控制工作,確保風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行壓力穩(wěn)定。也就是要求由一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),對(duì)機(jī)、爐進(jìn)行控制,確保機(jī)、爐兩側(cè)的變化情況能夠降低到最小值,盡可能的減少兩者相互影響的數(shù)值,優(yōu)化參數(shù)控制[1]。
1.2 爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)
爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)則是火焰監(jiān)測(cè)和燃燒器管理,通過(guò)邏輯聯(lián)系實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的壓力保護(hù)和吹掃保護(hù)等。爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)可以根據(jù)不同的鍋爐爐型以及煤炭種類來(lái)確定合理的保護(hù)邏輯條件,這種設(shè)置主要是為了防止由于邏輯保護(hù)條件設(shè)置不合理出現(xiàn)預(yù)警信號(hào)誤報(bào)現(xiàn)象的出現(xiàn),從而影響到鍋爐安全運(yùn)行出現(xiàn)爆炸事故。這種邏輯連鎖和控制裝置經(jīng)過(guò)不斷的完善和創(chuàng)新,逐漸從最原始的繼電器或者固態(tài)元件基礎(chǔ)進(jìn)一步演化成為可編程的邏輯控制器,應(yīng)用了更加先進(jìn)的技術(shù),保證邏輯控制的安全可靠性。相應(yīng)的編輯軟件則是采用梯形圖編制,主要是為了便于后續(xù)修改控制流程[2]。火焰監(jiān)測(cè)正確與否直接影響到后續(xù)工作的有序開(kāi)展,我國(guó)上海交通大學(xué)追趕國(guó)際腳步,采用傳像光纖和CCD開(kāi)發(fā)研究出來(lái)智能鍋爐燃燒火焰檢測(cè)裝置,能夠有效避免由于煤炭種類的不同引起的燃點(diǎn)變化,從而造成火焰檢測(cè)出現(xiàn)誤報(bào)現(xiàn)象,有助于更為合理有效的了解到燃燒器火焰情況,還可以借助彩色圖像對(duì)燃燒器燃燒情況更加直觀的了解,以此來(lái)提升燃燒效率,降低能源損耗。
1.3 汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)
汽機(jī)控制系統(tǒng)最初是采用液壓調(diào)速系統(tǒng),但是隨著電器元件和控制設(shè)備可靠性的不斷提高,進(jìn)一步提出采用高壓抗燃油伺服機(jī)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)汽機(jī)轉(zhuǎn)速、壓力和電功率的回路控制,做好閥門管理,豐富系統(tǒng)功能。對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的控制從最初的盤車開(kāi)始,逐漸從沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、加速、增加負(fù)荷直到汽機(jī)正常運(yùn)行,接受電網(wǎng)的調(diào)度控制。更為重要的是,在確保電氣機(jī)組正常運(yùn)行的前提下,還應(yīng)該盡可能的延長(zhǎng)機(jī)組使用壽命,這樣才能讓機(jī)組創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益[3]。
我國(guó)最初的汽機(jī)控制同樣是應(yīng)用液壓控制系統(tǒng),在逐步發(fā)展和完善中,逐漸發(fā)展為模擬電調(diào)和數(shù)字電調(diào),主要是借助模擬控制儀表和電子計(jì)算機(jī)得以實(shí)現(xiàn),伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,應(yīng)用更加先進(jìn)的技術(shù)為機(jī)組運(yùn)行提供了更加安全可靠的保障。在上個(gè)世紀(jì)八十年代以來(lái),我國(guó)先后進(jìn)口了30套300MW的火電機(jī)組,采用川電調(diào)的控制系統(tǒng),具備機(jī)、爐協(xié)調(diào)控制功能,機(jī)組自啟動(dòng)功能,運(yùn)行參數(shù)顯示和報(bào)警功能等等。國(guó)產(chǎn)的早期數(shù)字電調(diào)系統(tǒng)主要是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),無(wú)論是硬件還是軟件配置不具備通用性特點(diǎn),所以在后續(xù)維護(hù)和檢修工作開(kāi)展中存在一系列的困難和阻礙。為了能夠有效解決此類問(wèn)題,相關(guān)數(shù)字電調(diào)廠商開(kāi)始不斷優(yōu)化系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu),在一定程度上顯著提高了軟件透明度,能夠有效提高產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享,有助于更為合理的配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。
1.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)
【關(guān)鍵詞】 自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用;前景
隨著工業(yè)革命的不斷深化,科學(xué)技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展和進(jìn)步,也給新時(shí)期的機(jī)械制造工業(yè)帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),正是機(jī)械制造在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的產(chǎn)物。對(duì)于我國(guó)而言,雖然機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的時(shí)間較短,但是已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,成為一種全新的生產(chǎn)力表現(xiàn)形式,引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注和重視,甚至直接影響著社會(huì)的穩(wěn)定和發(fā)展。
一、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展概述
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),其實(shí)質(zhì)就是將機(jī)械制造技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,對(duì)需要加工的對(duì)象,進(jìn)行自動(dòng)化、連續(xù)性的生產(chǎn)作業(yè),從而使得機(jī)械制造的生產(chǎn)過(guò)程更加高效化、安全化和自動(dòng)化,在確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),提高生產(chǎn)效率。
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)屬于一門專業(yè)性較強(qiáng)、應(yīng)用范圍較廣的學(xué)科技術(shù),一般來(lái)說(shuō),可以將其簡(jiǎn)單地理解為系統(tǒng)工程的一種表現(xiàn)形式,其系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面構(gòu)成:
(1)程序單元
是機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中,最為關(guān)鍵的組成部分,主要功能在于對(duì)系統(tǒng)的工作進(jìn)行判斷,明確系統(tǒng)“做什么”以及“怎么做”的問(wèn)題。
(2)作用單元
主要是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行能量的施加和定位明確,確保系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。
(3)傳感單元
傳感單元是機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中的基礎(chǔ)性單元,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以及對(duì)系統(tǒng)性能參數(shù)的分析。
(4)制定單元
制定單元屬于系統(tǒng)的核心部分,其主要功能是利用相應(yīng)的設(shè)備,對(duì)傳感單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行整理、對(duì)比和分析,根據(jù)分析結(jié)果,制定出相應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)。
(5)控制單元
指用于確保系統(tǒng)正常工作,對(duì)系統(tǒng)動(dòng)作進(jìn)行調(diào)節(jié)和管理的保障性單元部分。
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)的意義是十分重要的,主要表現(xiàn)在:首先,可以使機(jī)械制造的過(guò)程更加高效和迅速,從而減少制造過(guò)程中的人力成本,降低設(shè)備的成本造價(jià);其次,可以顯著提高機(jī)械制造的產(chǎn)品質(zhì)量,強(qiáng)化生產(chǎn)效率,不僅可以控制產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,便于產(chǎn)品的批量化生產(chǎn),還可以提高機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度,提升機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益;然后,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化,降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善作業(yè)環(huán)境,提高工作人員的積極性和主動(dòng)性。
二、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用
機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的發(fā)展應(yīng)用,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、自動(dòng)化應(yīng)用
自動(dòng)化的應(yīng)用是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ),也是最為關(guān)鍵的部分,涉及的應(yīng)用范圍極為廣泛,可以集中體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
(1)信息的自動(dòng)化
機(jī)械制造中的信息自動(dòng)化,主要包括對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工藝輔助設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理等,通過(guò)對(duì)設(shè)備信息的管理和分析,可以在自動(dòng)化系統(tǒng)中輸入相應(yīng)的參數(shù)信息,從而實(shí)現(xiàn)控制生產(chǎn)的目的,是產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)用性的有力保障。
(2)物資供輸?shù)淖詣?dòng)化
物資傳輸?shù)淖詣?dòng)化,可以利用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)督和管理,結(jié)合實(shí)際情況,將生產(chǎn)所需的原材料自動(dòng)運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的位置,也可以將成品進(jìn)行收集和整理后,運(yùn)出生產(chǎn)線。對(duì)于機(jī)械制造的生產(chǎn)過(guò)程而言,可以為企業(yè)節(jié)省大量的人力和物力資源,減少機(jī)械制造的生產(chǎn)成本。通常情況下,物資傳輸?shù)淖詣?dòng)化系統(tǒng),必須包括自動(dòng)傳輸裝置、自動(dòng)控制裝置和單機(jī)自動(dòng)裝置等。
(3)生產(chǎn)的自動(dòng)化
生產(chǎn)自動(dòng)化是自動(dòng)化的關(guān)鍵,是指生產(chǎn)過(guò)程中,不需要進(jìn)行人為操作,系統(tǒng)可以根據(jù)事先設(shè)定的參數(shù)和數(shù)據(jù),自動(dòng)完成生產(chǎn)過(guò)程,從原料的運(yùn)輸、抽檢、裝配一直到包裝,完全由系統(tǒng)自動(dòng)完成。在這樣的情況下,一條生產(chǎn)線往往只需要幾個(gè)管理人員,極大地節(jié)約人力資源。而由于完全由機(jī)械自動(dòng)生產(chǎn),不存在疲勞操作,可以在機(jī)械能夠承受的范圍內(nèi),進(jìn)行持續(xù)重復(fù)生產(chǎn),從而極大地提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,減少出錯(cuò)率,確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
(4)設(shè)備裝配的自動(dòng)化
設(shè)備裝配的自動(dòng)化,主要是針對(duì)生產(chǎn)設(shè)備而言。可以利用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),結(jié)合相應(yīng)的參數(shù)、規(guī)格、形態(tài)等,對(duì)生產(chǎn)中需要用到的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化裝配,之后結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和組裝,形成一條相對(duì)完整的生產(chǎn)工藝流水線。
2、集成化應(yīng)用
集成化在機(jī)械制造中的應(yīng)用,主要是指對(duì)技術(shù)功能和技術(shù)經(jīng)營(yíng)的集成。在當(dāng)前信息化時(shí)代的背景下,現(xiàn)代化信息技術(shù)獲得了飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)集成技術(shù)的應(yīng)用,可以對(duì)機(jī)械制造的過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。在機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,可以通過(guò)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、企業(yè)管理技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)等的有效集成,確保其各自的功能可以得到充分地發(fā)揮,推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。就目前而言,較為常見(jiàn)的集成方式,是CAD/CAM 為主的 CIMS工程應(yīng)用方式,可以切實(shí)保證機(jī)械制造的穩(wěn)定和發(fā)展,在機(jī)械制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和普及,基本上完成了對(duì)整個(gè)行業(yè)的全面覆蓋,其本身的適用性和有效性,也決定了在不久的將來(lái),必然會(huì)成為機(jī)械制造行業(yè)最為核心的生產(chǎn)方式之一。
3、智能化應(yīng)用
智能化應(yīng)用,是指融合了自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、人工智能技術(shù)和系統(tǒng)工程管理技術(shù)在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)措施,是在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,通過(guò)與專家系統(tǒng)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)的技術(shù)措施。智能化技術(shù)的應(yīng)用,可以使得系統(tǒng)能夠自主對(duì)生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析和處理,結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行管理和控制。就目前而言,智能化應(yīng)用的重點(diǎn)和關(guān)鍵,在于專家系統(tǒng)。所謂的專家系統(tǒng),是一種先進(jìn)的智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),其內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)中集成了大量的專家水平的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),可以利用人類專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題進(jìn)行解決。專家系統(tǒng)屬于人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合,形象地說(shuō),應(yīng)用專家系統(tǒng)對(duì)機(jī)械制造的過(guò)程進(jìn)行管理,就好比聘請(qǐng)了一位專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行管理,可以對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,確保機(jī)械制造的順利進(jìn)行。
4、柔性化應(yīng)用
柔性化,是指機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)可以在面對(duì)不同的環(huán)境時(shí),表現(xiàn)出相應(yīng)的適應(yīng)力,具備良好的可操作空間。也可以說(shuō),在這種情況下生產(chǎn)出的產(chǎn)品,對(duì)于市場(chǎng)有著極強(qiáng)的適應(yīng)力,可以從容面對(duì)市場(chǎng)的變化情況。在當(dāng)前的機(jī)械制造行業(yè),不僅需要對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行保證,還必須針對(duì)市場(chǎng)的實(shí)際需求,及時(shí)做出反應(yīng),對(duì)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品類型進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,避免生產(chǎn)與市場(chǎng)的脫離。而在當(dāng)前的技術(shù)條件下,柔性化應(yīng)用在機(jī)械制造中表現(xiàn)為敏捷制造,體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
①有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,提升產(chǎn)品的質(zhì)量;
②以客戶需求為導(dǎo)向,保證產(chǎn)品的生產(chǎn)周期;
③對(duì)信息系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行強(qiáng)化;
④對(duì)企業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,滿足市場(chǎng)對(duì)于機(jī)械制造產(chǎn)品多樣化和個(gè)性化的發(fā)展需求。
柔性化應(yīng)用對(duì)于企業(yè)發(fā)展的影響是十分巨大的。舉一個(gè)較為顯著的例子,在某縣城擁有兩家農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè),企業(yè)規(guī)模和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似,相互之間的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。在發(fā)展過(guò)程中,甲公司實(shí)行技術(shù)保密措施,固守自身的生產(chǎn)方式,一味埋頭生產(chǎn);而乙公司實(shí)行柔性管理,安排專人到農(nóng)戶家中,了解農(nóng)戶對(duì)于農(nóng)機(jī)的實(shí)際需求,并努力做好技術(shù)攻關(guān),以客戶需求為導(dǎo)向,對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和規(guī)格進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,雖然在一段時(shí)期中加大了成本的投入,但是由于順應(yīng)了農(nóng)民的實(shí)際需求,其產(chǎn)品的市場(chǎng)占有份額迅速擴(kuò)大,一舉超過(guò)了甲公司,使得企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到了巨大的提高。
三、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)前景展望
在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始逐漸向著數(shù)字化的方向發(fā)展,主要體現(xiàn)在:
①數(shù)字化環(huán)節(jié):可以使用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件,對(duì)產(chǎn)品的零件使用情況進(jìn)行模擬,從而對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,確保自動(dòng)化生產(chǎn)的合理性。
②數(shù)字化生產(chǎn):自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程,離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的支持。實(shí)現(xiàn)企業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的過(guò)程,實(shí)際上正是數(shù)字化生產(chǎn)的形成過(guò)程。
③數(shù)字化管理:數(shù)字化管理,是指通過(guò)對(duì)系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)的處理和傳輸,實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械制造過(guò)程的管理,以提高整體管理水平。
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)虛擬化的趨勢(shì)。虛擬化制造技術(shù)實(shí)際上與數(shù)字化環(huán)節(jié)存在很大的一致性,同樣是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、人工智能技術(shù)等,對(duì)機(jī)械制造的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真模擬分析,從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè),并在實(shí)際生產(chǎn)中盡量避免類似問(wèn)題的發(fā)生,從而確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行,提高生產(chǎn)效率。
綜上所述,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響下,機(jī)械制造行業(yè)面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇,但是也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,我們要高度重視自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用,將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械制造的相關(guān)工藝技術(shù)進(jìn)行融合,才能推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。同時(shí),也必須清楚地認(rèn)識(shí)到,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的機(jī)械化水平尚處于發(fā)展階段,差距巨大,但是也在不斷縮小,相關(guān)技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研究和創(chuàng)新,切實(shí)提高我國(guó)的機(jī)械化自動(dòng)化水平,推動(dòng)社會(huì)的全面進(jìn)步。
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關(guān)鍵字:智能電網(wǎng);自動(dòng)化;發(fā)展現(xiàn)狀
通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和控制理論與技術(shù)的發(fā)展。以及新的一次與二次設(shè)備(非線性優(yōu)化鎮(zhèn)定器、濾波器)等在電力系統(tǒng)中的廣泛使用,現(xiàn)代電力系統(tǒng)日趨智能化。信息傳輸方式單一、實(shí)時(shí)性差的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式已經(jīng)難以滿足智能電網(wǎng)快速響應(yīng)的機(jī)制。并且通過(guò)信息技術(shù)、自動(dòng)控制設(shè)備的應(yīng)用,電網(wǎng)不同環(huán)節(jié)對(duì)信息處理的及時(shí)性、響應(yīng)的迅速性得到滿足,同時(shí),繼電保護(hù)、故障診斷、自動(dòng)切換等電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備的可靠性和維護(hù)的效率也得到很大的提高。采用不同的算法和控制策略實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息化處理將成為智能電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要方面。
1 自動(dòng)化技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
智能電網(wǎng)的發(fā)展使電力系統(tǒng)的信息量急劇的增加,傳統(tǒng)的控制策略已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代電網(wǎng)技術(shù)的要求。采用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息處理的自動(dòng)化,能夠提高電力系統(tǒng)的信息化管理水平,對(duì)克服電網(wǎng)智能化發(fā)展的瓶頸具有重要的作用。自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要可以歸納為以下幾個(gè)方面。
1.1 信息自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
通信技術(shù)為電力系統(tǒng)提供了一個(gè)高速的信息通道,建立一個(gè)雙向的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這個(gè)通道具有雙向、實(shí)時(shí)、高速的特點(diǎn),是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)通信線路的建立,能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的自我監(jiān)測(cè)和校正提供網(wǎng)絡(luò)支持,應(yīng)用信息自動(dòng)化技術(shù),提高智能電網(wǎng)的自愈功能。通信自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)各種擾動(dòng)的監(jiān)測(cè),根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行功率補(bǔ)償,智能分配電能,避免電力事故的發(fā)生。如圖1所示,智能電網(wǎng)中,信息傳輸和存儲(chǔ)的模式,主要包括兩個(gè)方面,一是建立開(kāi)放的通信系統(tǒng),制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展,方便各種設(shè)備的開(kāi)發(fā)和維護(hù)升級(jí);二是采用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行信息處理和存儲(chǔ),提高智能的信息收集、處理的能力。
1.2 自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
智能電網(wǎng)隨著電子信息技術(shù)和光電技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展而有了許多新的變化。基于嵌入式微處理器的自動(dòng)化設(shè)備不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)能源運(yùn)輸?shù)淖枞闆r、各區(qū)域的用電狀況等內(nèi)容的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,而且能夠滿足數(shù)字信號(hào)與電力系統(tǒng)電壓、電流等采集數(shù)據(jù)的相互傳輸?shù)男枨螅沟秒娏ο到y(tǒng)生產(chǎn)自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化水平及程度越來(lái)越高,設(shè)備也越來(lái)越先進(jìn)。此外,自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備還具有計(jì)算電費(fèi)的功能,可以實(shí)現(xiàn)信息的采集和傳輸。采集的數(shù)據(jù)通過(guò)信息傳輸通道被傳輸?shù)叫畔⒋鎯?chǔ)中心,實(shí)現(xiàn)信息的集中管理。
1.3 自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
自動(dòng)化控制技術(shù)是電網(wǎng)電能調(diào)整和控制的基礎(chǔ),依靠通訊系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),控制、調(diào)整電網(wǎng)的運(yùn)行狀況,而且能夠快速診斷系統(tǒng)故障,并快速制定出相關(guān)決策,對(duì)于確保電能的安全、持續(xù)輸送有著重要的作用。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,常用的方法就是專家決策法,系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電網(wǎng)正常參數(shù)的對(duì)比,如果某些參數(shù)出現(xiàn)異常,系統(tǒng)會(huì)向設(shè)備發(fā)送控制信號(hào),進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。專家系統(tǒng)控制如圖2所示。
1.4 自動(dòng)化支持技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
自動(dòng)化支持系統(tǒng)是用工作人員能夠看明白的語(yǔ)言將電力系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)表示出來(lái),用于工作人員進(jìn)行工作記錄和總結(jié)。這些信息的轉(zhuǎn)換依賴于自動(dòng)化信息采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。自動(dòng)化支持系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、可視性強(qiáng)、運(yùn)行效率高的特點(diǎn),有效的提高了整個(gè)電力系統(tǒng)的監(jiān)管水平。自動(dòng)化支持技術(shù)建立經(jīng)驗(yàn)庫(kù),對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集的信息進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律并通過(guò)推論,輸出處理方案,并通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng),準(zhǔn)確的執(zhí)行處理方案。通過(guò)制度化支持系統(tǒng),智能電網(wǎng)的應(yīng)急處理能力,系統(tǒng)可分析性都得到很大的提高。目前,智能電網(wǎng)已經(jīng)具備了輔助決策系統(tǒng),該系統(tǒng)為電力系統(tǒng)的決策層提供了有力的支持。
2 自動(dòng)化技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)
自動(dòng)化技術(shù)與電力系統(tǒng)的融合越來(lái)越緊密,其應(yīng)用前景十分的廣泛。我國(guó)電力自動(dòng)化技術(shù)起步較晚,雖然近年來(lái)取得了很大的進(jìn)步,但是仍然具有很大的發(fā)展空間。下面將簡(jiǎn)要的介紹幾種自動(dòng)化技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用。
2.1 自動(dòng)化與信息化提升電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)
在電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,基于標(biāo)準(zhǔn)化的電網(wǎng)模型和實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),可以對(duì)電力設(shè)備、變電站和電網(wǎng)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、故障診斷及控制。電力設(shè)備和電網(wǎng)的未來(lái)運(yùn)行狀態(tài),則須根據(jù)各種輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的設(shè)備狀態(tài)信息,在專有系統(tǒng)或基礎(chǔ)平臺(tái)支持下利用狀態(tài)評(píng)價(jià)、故障診斷及趨勢(shì)預(yù)測(cè)技術(shù)分析。
在公共信息模型(CIM)和統(tǒng)一公共信息模型(UCIM)的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)相關(guān)信息的抽象描述,并以子集(Profile)形式提取,可以為建立輸變電設(shè)備狀態(tài)信息的采集、標(biāo)準(zhǔn)化管理及訪問(wèn)系統(tǒng)提供支持。綜合來(lái)看,未來(lái)信息化自動(dòng)化的發(fā)展需要涵蓋以下數(shù)據(jù):①邏輯電網(wǎng)模型,即以電網(wǎng)設(shè)備功能角度抽象描述的電網(wǎng)及電網(wǎng)設(shè)備連接模型;②電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù),如設(shè)備運(yùn)行電壓、經(jīng)由設(shè)備輸送、消耗的電能等;③設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),即表征輸變電設(shè)備自身狀態(tài)的電氣類狀態(tài)及化學(xué)類狀態(tài)數(shù)據(jù)。
2.2 自動(dòng)化變電站控制系統(tǒng)
自動(dòng)化變電站控制系統(tǒng)是以組成全所的各控制單元智能化為基礎(chǔ),加上相互之間的通信聯(lián)絡(luò),構(gòu)成的全所二次控制整體自動(dòng)化系統(tǒng)。具有以下的功能:各保護(hù)功能完整、獨(dú)立,并以智能化手段實(shí)現(xiàn);控制系統(tǒng)的功能齊備、可靠,人機(jī)界面可操作性強(qiáng),使用計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng);能將全所實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠地傳輸至相應(yīng)的SCADA系統(tǒng)等功能。隨著集成電路、微計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)等高科技技術(shù)的不斷發(fā)展,微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控裝置被廣泛采用并不斷發(fā)展,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)也從傳統(tǒng)的單項(xiàng)自動(dòng)化向綜合自動(dòng)化方向過(guò)渡,其體系結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化,性能和功能以及可靠性等也不斷提高。當(dāng)前“變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)”是以信息挖掘和信息交叉為基礎(chǔ)的,將變電站中的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控等裝置通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代通信技術(shù)集成為一體化的綜合自動(dòng)化系統(tǒng),使電力系統(tǒng)具有狀態(tài)監(jiān)測(cè)、事故預(yù)防等處理功能。
2.3 自動(dòng)化與智能化融合,提升調(diào)度可視化
可視化技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)、圖像處理、數(shù)據(jù)管理等諸多分支,可視化程度的提高有利于正確理解數(shù)據(jù)或電網(wǎng)過(guò)程。自動(dòng)化和智能化的融合,不僅提高了電網(wǎng)的處理能力,而且可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化,使電網(wǎng)具備很好的調(diào)度功能。兩者的融合主要可以實(shí)現(xiàn)以下功能:實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集;利用動(dòng)態(tài)三維圖像對(duì)有功、無(wú)功功率備用的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行形象表達(dá);可視化圖形的Web;對(duì)歷史數(shù)據(jù)的回放、重演、評(píng)估;對(duì)關(guān)鍵線路低頻震蕩模式動(dòng)態(tài)閾值可視化監(jiān)測(cè)等。
2.4 配電自動(dòng)化推出智能電網(wǎng)配電新方案
智能電網(wǎng)的要求是實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性故障處理、分布式電源接入、可靠性供電質(zhì)量。這些要求都必須要對(duì)現(xiàn)有的配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)。配電自動(dòng)化充分考慮了分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、用戶定制、智能需求管理等多個(gè)方面,有效的提高了電網(wǎng)的供電質(zhì)量和可靠性,減小了故障停電的區(qū)域和時(shí)間,甚至可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障的自愈合。配電自動(dòng)化技術(shù)是在現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)重構(gòu)建,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化管理。配電自動(dòng)化不僅需要通信技術(shù)、信息技術(shù)和智能決策信息的支持,還要求電網(wǎng)控制能力延伸至用戶室內(nèi),從而增強(qiáng)控制中心對(duì)電網(wǎng)的控制能力。AMI對(duì)配電網(wǎng)的工作狀態(tài)進(jìn)行研究,通過(guò)狀態(tài)評(píng)估、快速模擬仿真、最優(yōu)化處理等,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)快速適應(yīng)故障,大大縮短了恢復(fù)供電所需要的時(shí)間。為了滿足上述任務(wù),繼電保護(hù)、供電恢復(fù)、故障隔離、安全控制等系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化,彼此協(xié)調(diào)合作,各司其職,在很短的時(shí)間內(nèi)完成一系列的處理。配電自動(dòng)化的應(yīng)用為新型配電方案的設(shè)計(jì)奠定的技術(shù)基礎(chǔ),通過(guò)模擬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、優(yōu)化和自愈控制,實(shí)現(xiàn)改善電網(wǎng)安全性、可靠性,提升運(yùn)行效率的目的。目前,網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、電壓和無(wú)功補(bǔ)償、故障自動(dòng)定位和修復(fù)等解決方案已經(jīng)逐漸成熟,未來(lái)將從根本上改變電網(wǎng)的配電方式。
【關(guān)鍵詞】煤系高嶺土;利用途徑;技術(shù)展望
0.引言
煤系高嶺土又叫煤矸石,是煤的伴生礦物,是我國(guó)特有的寶貴資源,國(guó)外雖有,但礦層薄,不具備開(kāi)采價(jià)值。其產(chǎn)生的途徑有以下三種:(1)在井筒與巷道掘進(jìn)過(guò)程中,開(kāi)鑿排出的矸石。(2)在采煤和煤巷掘進(jìn)過(guò)程中,由于煤層中夾有矸石或削下部分煤層頂?shù)装澹惯\(yùn)到地面中煤炭含有的原矸。(3)洗煤廠產(chǎn)生的洗矸和少量人工挑選的揀矸。
由于我國(guó)煤炭資源非常豐富,隨著煤炭行業(yè)生產(chǎn)的不斷擴(kuò)展,煤矸石的產(chǎn)生量與日俱增,煤矸石產(chǎn)生量按原煤產(chǎn)量的15%計(jì),每年煤矸石至少增加1.8億噸,歷年積存下來(lái)的煤矸石已超過(guò)27億噸,占地30萬(wàn)畝以上,而且仍在繼續(xù)增加,這不僅占據(jù)了大片土地,而且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染和破壞,甚至釀成安全事故[1]。如不加緊有效利用,將影響煤炭工業(yè)的正常發(fā)展,影響周圍環(huán)境質(zhì)量。
1.煤系高嶺土的主要成分
煤系高嶺土的化學(xué)成分[2]是煤矸石煅燒后灰渣的成分,其化學(xué)成分和粘土相似,主要是SiO2、Al2O3和C,其次是Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、SO3、P2O5、N和H等。此外,也常含有少量Ti、V、Co和Ca等金屬元素。
2.煤系高嶺土資源的傳統(tǒng)利用途徑
2.1煤系高嶺性的應(yīng)用
2.1.1煤系高嶺性的分類
煤系高嶺性分為表面改性和煅燒改性。表面改性就是通過(guò)物理、化學(xué)手段對(duì)物質(zhì)表面進(jìn)行處理,從而使表面性質(zhì)按照人們的需要發(fā)生某些改變。
煅燒改性是通過(guò)物理方法對(duì)煤系高嶺土進(jìn)行熱處理。如在適當(dāng)?shù)臏囟认聦?duì)煤系高嶺土進(jìn)行煅燒,使其含有的有機(jī)物與結(jié)構(gòu)中的羥基全部脫出,而新的穩(wěn)定相(莫來(lái)石、方石英等)又尚未形成,此時(shí)硅和鋁的溶出量最大,因此這種煤系高嶺土具有很大的活性[3]。
2.1.2煤系高嶺性后在顏料生產(chǎn)方面的應(yīng)用
高嶺土的深加工主要是指白度、細(xì)度的提高以及表面改性。高嶺土表面包覆二氧化鈦就是表面改性的一種方法。覆鈦高嶺土是一種新型的白色顏料,具有穩(wěn)定的理化性質(zhì)及較好的涂料性能。覆鈦高嶺土新型顏料的開(kāi)發(fā)成功,對(duì)于煤系高嶺土資源的合理利用起到了積極的作用。
趙磊等[4]通過(guò)試驗(yàn)研究表明,在合適的鈦液濃度、酸度及溫度等條件下對(duì)超細(xì)煤系高嶺土進(jìn)行表面改性,可使其具備與鈦白粉相近的顏料性能,從而拓寬煤系高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域。
2.1.3煤系高嶺性后在橡膠及塑料填充補(bǔ)強(qiáng)方面的應(yīng)用
煤系高嶺土是是硅酸鹽礦物和類似于碳黑的有機(jī)炭質(zhì)物組成的混合體,其中的有機(jī)物與高分子應(yīng)有一定的相容性,所以可用煤系高嶺土對(duì)高分子材料進(jìn)行填充改性。目前煤系高嶺土的應(yīng)用主要集中在填充增強(qiáng)塑料、橡膠領(lǐng)域[5-7]。
改性煅燒高嶺土與膠料的表面極性相近,易被膠料濕潤(rùn),吃粉較快,可提高其分散效果,起到一定的補(bǔ)強(qiáng)效果,并且改善了生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品的力學(xué)性能。將其應(yīng)用于塑料中,可提高玻璃化溫度,提高拉伸強(qiáng)度和模量;在聚丙烯中起到成核劑作用,可以提高聚丙烯的剛性和強(qiáng)度;煅燒煤系高嶺土具有良好穩(wěn)定的電絕緣綜合性能,用于制造PVC高壓電纜的護(hù)套,可以起到良好的絕緣效果;另外煅燒煤系高嶺土具有良好阻隔遠(yuǎn)紅外線的作用,將其添加到農(nóng)用塑料大棚膜中可以有效阻隔遠(yuǎn)紅外線,并且效果好于其它非金屬礦材料,可使棚內(nèi)夜間的溫度提高2~3℃,同時(shí)農(nóng)膜的無(wú)霧滴效果也有增強(qiáng),光照均勻性有所改善,是農(nóng)膜理想的保溫助劑[8]。
李書同等[9]用不同硅烷類偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑處理煤系高嶺土,研究了煤系高嶺土活化指數(shù)的變化,制備了尼龍6煤系高嶺土復(fù)合材料,研究了材料的力學(xué)性能和結(jié)晶行為。結(jié)果表明:在尼龍6中填充用偶聯(lián)劑處理的煤系高嶺土,可起到增強(qiáng)作用,能較大幅度提高尼龍6的拉伸和彎曲性能。其應(yīng)用可較大幅度地降低增強(qiáng)尼龍6的生產(chǎn)成本。
2.2從煤系高嶺土中提取氧化鋁
一般煤系高嶺土Al2O3含量較高(35%~38%),可用作生產(chǎn)鋁鹽的原料,進(jìn)一步深加工可生產(chǎn)氧化鋁、納米級(jí)α氧化鋁等高附加值產(chǎn)品。其中生產(chǎn)鋁鹽過(guò)程中所產(chǎn)生的殘?jiān)饕煞譃镾iO2,可用來(lái)生產(chǎn)硅酸鈉、白炭黑等[10]。
任根寬等[11]采用高嶺土為原料提取氧化鋁,研究以螢石為助劑煅燒活化煤系高嶺土和溶出提取氧化鋁的條件,考察了煤系高嶺土煅燒活化和溶出條件對(duì)煤系高嶺土中氧化鋁溶出率的影響,研究得到,煅燒活化條件為:石灰石與煤系高嶺土質(zhì)量比2.5、螢石用量1%、煅燒溫度1260℃、燒成時(shí)間90min;溶出的最佳工藝條件為:溶出溫度85℃、溶出時(shí)間2.0h、Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%、液固比3.5,在此條件下,粉煤灰中氧化鋁的溶出率高達(dá)90.5%。
3.煤系高嶺土資源的綜合利用的新途徑
3.1煤系高嶺土合成堇青石
堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)具有極低的熱膨脹系數(shù)和較好的抗熱震穩(wěn)定性,已成為制造各種抗熱震穩(wěn)定性陶瓷、遠(yuǎn)紅外陶瓷及耐火材料的重要礦物。天然產(chǎn)出的堇青石很少,而且純度低,因此人工合成堇青石是堇青石制品的主要原料來(lái)源。目前,國(guó)內(nèi)外大多采用固相合成法,采用高嶺土、剛玉、工業(yè)氧化鋁、礬土熟料、焦寶石、滑石、菱鎂礦、綠泥石等原料,人工合成堇青石。趙軍等[12]以煤系高嶺土為主要原料,配以部分滑石和鎂砂的略偏SiO2的配方,在1340℃的燒成溫度下合成堇青石的效果最好,堇青石含量可達(dá)90%。
2018年5月30日,有著“互聯(lián)網(wǎng)女皇”之稱的瑪麗·米克爾了《2018年互聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》),從12個(gè)方面對(duì)全球互聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)作出判斷,特別是在互聯(lián)網(wǎng)普及應(yīng)用、大數(shù)據(jù)應(yīng)用和監(jiān)管、技術(shù)創(chuàng)新和就業(yè)、個(gè)人數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)利用和隱私保護(hù)、全球互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)力、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研發(fā)和資本支出等方面,見(jiàn)解獨(dú)到。深入分析該《報(bào)告》對(duì)我國(guó)的啟示,大力推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化,拓展經(jīng)濟(jì)發(fā)展新空間,對(duì)我國(guó)意義重大。
《報(bào)告》的主要亮點(diǎn)
(一)全球互聯(lián)網(wǎng)普及率日漸觸及天花板
《報(bào)告》顯示,全球互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和用戶數(shù)增長(zhǎng)率均趨于停滯或放緩。全球智能手機(jī)出貨量的同比增長(zhǎng)率,2010年超過(guò)70%,2017年為零增長(zhǎng)。互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)的增長(zhǎng)率從2010年的13%左右減少到2017年的7%左右。2018年,全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)將達(dá)到36億,超過(guò)了全球人口總數(shù)的50%。《報(bào)告》認(rèn)為,當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)到50%之后,全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)的增長(zhǎng)將越來(lái)越難。
(二)大數(shù)據(jù)促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提檔升級(jí)
《報(bào)告》顯示,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)正在通過(guò)對(duì)用戶數(shù)據(jù)的分析和使用,讓低價(jià)服務(wù)變得更好。Facebook、Pint er ests、Spotif ys、Netf l ixes等社交、新聞資訊、音樂(lè)、視頻類網(wǎng)站或APP,擁有數(shù)以億計(jì)的用戶,他們通過(guò)對(duì)集體數(shù)據(jù)和個(gè)人數(shù)據(jù)的分析來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品,提供個(gè)性化、定制化服務(wù),令用戶感受到這些服務(wù)的價(jià)值,使用時(shí)間將隨之增加。這些網(wǎng)站或APP的訂閱用戶增長(zhǎng)率也出現(xiàn)了較快增長(zhǎng)。
(三)技術(shù)創(chuàng)新未造成大規(guī)模失業(yè)潮
《報(bào)告》認(rèn)為,近70年來(lái),新技術(shù)促進(jìn)了GDP的快速增長(zhǎng),而失業(yè)率一直保持穩(wěn)定。以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)對(duì)就業(yè)的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是讓人們更容易找到自由職業(yè)。2014年—2017年,美國(guó)自由職業(yè)者增速是總勞動(dòng)力增速的3倍多。二是按需工作數(shù)量龐大,并保持高速增長(zhǎng)。比如,Uber2017年增長(zhǎng)率達(dá)到50%,其全球有300萬(wàn)名司機(jī),其中美國(guó)有90萬(wàn)名,每周平均工作時(shí)間17小時(shí),每小時(shí)平均收入為21美元。
(四)用戶在個(gè)人利益和隱私保護(hù)間不斷尋求動(dòng)態(tài)平衡
《報(bào)告》認(rèn)為,大部分消費(fèi)者會(huì)為了利益而分享個(gè)人數(shù)據(jù)。咨詢公司德勤對(duì)美國(guó)消費(fèi)者的調(diào)查顯示,79%的線上消費(fèi)者愿意為“明顯的個(gè)人好處”而共享個(gè)人數(shù)據(jù),超過(guò)66%的在線消費(fèi)者愿意和朋友親屬共享個(gè)人數(shù)據(jù)。當(dāng)利益不明顯時(shí),大部分消費(fèi)者會(huì)選擇通過(guò)卸載應(yīng)用、改變隱私設(shè)置、關(guān)閉Cook? ies、停止訪問(wèn)某些網(wǎng)站等方式,來(lái)保護(hù)個(gè)人隱私數(shù)據(jù)。
(五)中國(guó)在全球互聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)導(dǎo)力快速提升
《報(bào)告》從企業(yè)、用戶、智能手機(jī)等方面對(duì)比了美中兩國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)力方面的變化。中國(guó)在全球互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力在快速提升。從全球互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)市值排名20強(qiáng)看,5年前,美國(guó)9家,中國(guó)2家;目前,美國(guó)11家,中國(guó)9家。從智能手機(jī)出貨量的全球份額看,中國(guó)2007年為零增長(zhǎng),到2017年實(shí)現(xiàn)占比40%,美國(guó)2017年占15%。此外,中國(guó)擁有全球最大的互聯(lián)網(wǎng)用戶群,大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)具有豐富的產(chǎn)品服務(wù)生態(tài),但與美國(guó)相比還存在一定的差距。從互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)用戶規(guī)模看,美國(guó)Facebook的22億和Googl e的20億,明顯領(lǐng)先于中國(guó)騰訊的10億和阿里巴巴的7億,且Facebook和Googl e的非北美用戶占絕大部分,騰訊和阿里巴巴的用戶主要集中在中國(guó),我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國(guó)際化進(jìn)程仍顯滯后。
(六)美國(guó)科技公司高度重視研發(fā)和資本支出
《報(bào)告》顯示,過(guò)去20年全球范圍內(nèi)的科技風(fēng)險(xiǎn)資本融資和美國(guó)上市科技公司IPO發(fā)行交易一直處于較高水平。美國(guó)科技公司在美國(guó)所有行業(yè)中的研發(fā)支出和資本支出最大、增速最快,兩者占營(yíng)收的比重從2007年的13%增長(zhǎng)到2017年的18%。2017年,美國(guó)上市公司中研發(fā)支出和資本支出排名前5的企業(yè)均是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),其中,亞馬遜、谷歌、英特爾的研發(fā)支出和資本支出較2016年分別增長(zhǎng)高達(dá)45%、23%、11%。
幾點(diǎn)啟示
(一)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用加大了全球數(shù)字鴻溝
《報(bào)告》顯示,全球互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)到50%之后很難再繼續(xù)增長(zhǎng),但普及的用戶應(yīng)用還在繼續(xù)深化,導(dǎo)致全球數(shù)字鴻溝持續(xù)擴(kuò)大。發(fā)達(dá)國(guó)家利用互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用機(jī)遇,進(jìn)一步加速了經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化進(jìn)程,而不發(fā)達(dá)國(guó)家未能駛?cè)牖ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展的快車道,與發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)字化發(fā)展水平差距進(jìn)一步拉大。發(fā)達(dá)國(guó)家和不發(fā)達(dá)國(guó)家在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)資費(fèi)、教育水平和知識(shí)技能背景等方面的顯著差異加劇了上述現(xiàn)象。縮小數(shù)字鴻溝,推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)普遍服務(wù),需要從擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、降低互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)資費(fèi)、提升教育知識(shí)水平多方面協(xié)同發(fā)力。
(二)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)進(jìn)步提升了產(chǎn)業(yè)供給側(cè)服務(wù)質(zhì)量
《報(bào)告》顯示,得益于對(duì)用戶數(shù)據(jù)的收集與利用以及高度滿足用戶的個(gè)性化需求,用戶愿意為服務(wù)付費(fèi)。互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和用戶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的結(jié)合,大大優(yōu)化了用戶服務(wù)供給質(zhì)量,促進(jìn)了傳統(tǒng)要素的優(yōu)化配置和服務(wù)提檔升級(jí)。推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,能夠推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,提升供給側(cè)質(zhì)量,能夠?yàn)閷?shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能,是實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)重要路徑選擇。
(三)技術(shù)創(chuàng)新引發(fā)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化釋放了就業(yè)紅利
《報(bào)告》顯示,過(guò)去的技術(shù)快速發(fā)展并沒(méi)有帶來(lái)大規(guī)模失業(yè),總體失業(yè)率始終保持在較低水平。技術(shù)發(fā)展促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和產(chǎn)業(yè)分工細(xì)化,部分傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)退出歷史舞臺(tái),同時(shí)衍生出不少新興產(chǎn)業(yè),傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)對(duì)就業(yè)人員需求持續(xù)減少,新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)和分工細(xì)化對(duì)就業(yè)人員需求增加,相互之間此消彼長(zhǎng),使全社會(huì)失業(yè)率始終維持在一個(gè)較低水平。同時(shí),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的新變化,對(duì)人才需求也提出了新要求,要求產(chǎn)業(yè)工人不斷掌握新的產(chǎn)業(yè)技術(shù),提升自身適應(yīng)能力。
(四)隱私保護(hù)和用戶體驗(yàn)是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展矛盾體
《報(bào)告》顯示,當(dāng)個(gè)人數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)有助于提高用戶體驗(yàn)時(shí),用戶愿意讓渡部分隱私來(lái)提高其服務(wù)體驗(yàn);反之,當(dāng)個(gè)人數(shù)據(jù)利用對(duì)個(gè)人沒(méi)有顯著意義時(shí),用戶對(duì)隱私的保護(hù)就比較關(guān)注。依據(jù)服務(wù)需求,用戶在體驗(yàn)和隱私保護(hù)之間尋求一種動(dòng)態(tài)平衡。無(wú)論政府加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理還是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,都須注意用戶需求這一特點(diǎn),過(guò)于嚴(yán)格或固定的個(gè)人隱私保護(hù)政策,都不利于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和用戶服務(wù)體驗(yàn)的提升。
(五)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在重塑全球競(jìng)爭(zhēng)格局
《報(bào)告》顯示,由于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的快速崛起,在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)導(dǎo)力方面,中國(guó)正在快速追趕美國(guó),全球前20大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中,中美兩國(guó)幾乎平分天下,與5年前相比,競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生了顯著變化。由于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有很強(qiáng)的滲透和融合效應(yīng),對(duì)各國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展和提檔升級(jí)具有巨大的促進(jìn)作用,各國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)方面的比拼,最終將對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局產(chǎn)生顯著和深遠(yuǎn)影響。
(六)研發(fā)和資本投入是驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的雙輪
《報(bào)告》顯示,科技公司的研發(fā)支出和資本支出,美國(guó)最高,其兩者支出所占營(yíng)收比例從2007年的13%增加到2017年的18%。在過(guò)去20年間,美國(guó)科技公司創(chuàng)新持續(xù)加快,主要得益于研發(fā)支出和資本投入雙輪驅(qū)動(dòng)。縱觀全球網(wǎng)絡(luò)科技企業(yè),頻繁投資和并購(gòu)促進(jìn)了包括人才等優(yōu)質(zhì)資源的聚集,而快速增長(zhǎng)的研發(fā)支出使得企業(yè)爭(zhēng)先恐后為未來(lái)發(fā)展提供技術(shù)支撐。美國(guó)的網(wǎng)絡(luò)科技公司緊緊抓住這兩點(diǎn),獲得了巨大成功。
對(duì)策建議
(一)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)包容性發(fā)展
一是持續(xù)推進(jìn)寬帶通信網(wǎng)絡(luò)普遍服務(wù),加快網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)改造,加快推動(dòng)5G試商用和大規(guī)模部署,以多種方式擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,不斷滿足農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)和貧困山區(qū)的網(wǎng)絡(luò)接入需求。二是持續(xù)推進(jìn)寬帶普及提速降費(fèi),提高互聯(lián)網(wǎng)資費(fèi)的可負(fù)擔(dān)性,為老百姓(603883,股吧)提供用得上、用得起和好用的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。三是加快推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)無(wú)障礙服務(wù),加大互聯(lián)網(wǎng)無(wú)障礙終端和服務(wù)供給力度,不斷滿足不同知識(shí)和技能背景的人士對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的使用需求。
(二)以互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用助推產(chǎn)業(yè)供給側(cè)改革
一是以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用促進(jìn)企業(yè)服務(wù)模式創(chuàng)新,創(chuàng)新移動(dòng)服務(wù)、個(gè)、在線服務(wù)、遠(yuǎn)程服務(wù)、O2O服務(wù)等多種模式,可以滿足不同場(chǎng)景下客戶服務(wù)新需求,釋放場(chǎng)景應(yīng)用紅利。二是以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用促進(jìn)企業(yè)組織模式創(chuàng)新,大力發(fā)展眾創(chuàng)、眾包、眾籌等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)服務(wù),提高企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)資源整合能力,促進(jìn)資源優(yōu)化配置,提升服務(wù)供給能力。三是以互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新,發(fā)展精準(zhǔn)營(yíng)銷、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)制造等新商業(yè)模式,以需求側(cè)的深度挖掘來(lái)助推精準(zhǔn)供給。
(三)加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)教育培訓(xùn)力度
一是提高全民信息素養(yǎng),推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教育從娃娃抓起,把互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技能作為全民基礎(chǔ)技能來(lái)培養(yǎng),將其納入義務(wù)教育體系。二是優(yōu)化教育人才結(jié)構(gòu),加大互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、融合、管理、治理和安全等各方面創(chuàng)新人才的培養(yǎng),滿足互聯(lián)網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域全面融合對(duì)產(chǎn)業(yè)人才結(jié)構(gòu)變化的需求。三是加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)工人互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技能培訓(xùn),完善定期培訓(xùn)機(jī)制,發(fā)展在線培訓(xùn)服務(wù),強(qiáng)化新技術(shù)、新模式和新業(yè)態(tài)培訓(xùn),提高產(chǎn)業(yè)工人適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的能力。
(四)平衡個(gè)人隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新
一是制定合理的隱私保護(hù)監(jiān)管政策,適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì),依據(jù)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段和發(fā)展水平,完善個(gè)人數(shù)據(jù)采集、流通、開(kāi)發(fā)和利用政策,加大隱私保護(hù)和監(jiān)督檢查的執(zhí)法力度,提升數(shù)據(jù)保護(hù)水平。二是鼓勵(lì)在尊重個(gè)人數(shù)據(jù)保護(hù)的前提下,鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)個(gè)人數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)利用,促進(jìn)服務(wù)優(yōu)化、體驗(yàn)提升和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。
(五)推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合
一是應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化轉(zhuǎn)型,發(fā)展以數(shù)據(jù)為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)要素的數(shù)字經(jīng)濟(jì),推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)朝著創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、共享、開(kāi)放方向發(fā)展。二是以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用助推實(shí)體經(jīng)濟(jì)服務(wù)模式、組織模式和商業(yè)模式全方位變革創(chuàng)新,提升實(shí)體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、資源整合和要素優(yōu)化等能力。
6企業(yè)財(cái)務(wù) 數(shù)字化轉(zhuǎn)型
10推進(jìn) 鄉(xiāng)村振興 數(shù)字農(nóng)業(yè) 發(fā)展路徑 探究
155加強(qiáng) 鄉(xiāng)村數(shù)字化 人才培養(yǎng) 策略
2高校 財(cái)務(wù)管理 數(shù)字化轉(zhuǎn)型 運(yùn)用
7數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代 紡織 企業(yè)管理
6計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 教學(xué) 數(shù)字孿生技術(shù) 應(yīng)用