Abstract： The project decision-making and design stage is the most important stage of project investment control、 By analyzing and researching the technical and economic indexes and main influencing factors of the highway mine tunnel， this paper can help the designers to quickly quantify the economical efficiency of different programs in the design and decision-making stage so as to choose a reasonable design， to control investment and reduce project cost targets、
关键词： 矿山法；山岭隧道；指标；公路
Key words： mine method；mountain tunnel；index；highway
中图分类号：U455、2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）33-0056-04
0 引言
决策和设计阶段发生的费用比例不到项目投资的10%，但是决定了项目80%左右的投资，因此控制项目的工程造价应将重点放在项目的前期决策和设计阶段，设计单位正是决策阶段和设计阶段的参入主体，提高设计单位的投资控制意识和水平，对于控制项目的工程造价具有重要意义。目前公路山岭隧道主要采用矿山法施工，与盾构法、明挖法等施工工法不同，矿山法隧道技术经济指标变化范围大，与围岩等级强相关。目前关于矿山法隧道技术经济指标的研究主要以定性分析为主，设计人员进行方案技术经济比较时，很难定量确定不同方案的工程造价差异。为了解决这一难题，本文通过分析既有工程的设计和造价资料，采用定量分析方法，研究公路矿山法山岭隧道技术经济指标及主要影响因素，以提高设计人员方案比选的工作效率和精度，对于有效控制公路山岭隧道工程投资具有重要的指导意义。
1 公路矿山法山岭隧道土建费用组成
公路隧道指供汽车和行人通行的隧道，一般分为汽车专用、汽车与行人混用的隧道。与城市隧道和水下隧道一致，针对不同的修建场所，山岭隧道则是指贯穿山岭或丘陵的隧道。公路隧道按其长度可分为四类：①特长隧道：长度L>3000m；②长隧道：1000m
公路矿山法山岭隧道土建工程费用主要包括土石方、超前支护、初期支护、临时支护、二次衬砌及防水、附属工程、地基加固、施工监测等费用，如图1所示。
从图1可以看出，超前支护主要包括超前管棚、超前小导管、超前锚杆等费用；初期支护主要包括喷射混凝土、锚杆或小导管、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架等费用；临时支护主要包括临时钢架、临时喷射混凝土、锁脚钢管或锚杆等费用；二次衬砌及防水主要包括现浇混凝土、钢筋、仰拱回填混凝土、防水工程、排水管等费用；附属工程主要包括水沟及电缆沟、装修工程、路面工程等费用；其它主要包括施工监测、地基加固等费用。
2 公路矿山法山岭隧道技术经济指标分析
围岩等级是影响公路矿山法山岭隧道技术经济指标的主要因素，本文以单洞双车道公路矿山法山岭隧道为主要研究对象，研究其技术经济指标及主要影响因素。
2、1 单项技术经济指标分析
通过对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的公路矿山法山岭隧道主要分部分项工程编制预算，测算得出了分部分项工程单项技术经济指标，如表1所示。
如表1所示，土石方开挖技术经济指标随着围岩等级增加而降低，其他分部分项工程单项技术经济指标与围岩条件无直接关系。其中，各分部分项工程技术经济指标主要影响因素如下：
土石方开挖及外运技术经济指标主要受围岩等级、外运距离、隧道长度影响。围岩等级越低，外运距离越远，隧道长度越长，指标越高。管棚、小导管技术经济指标主要受管径和注浆量影响，管径越大，每延米管棚或小导管注浆量越多，指标越高。装饰工程技术经济指标主要受装修标准影响，若采用装饰板等材料装修，指标较防火涂料装修高。路面工程技术经济指标主要受路面材料影响，若采用沥青路面，指标较砼路面高。锚杆、喷射砼、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架、模筑砼、衬砌钢筋等指标比较稳定，主要受人材机单价影响。
由此可见，除了人材机单价等客观因素外，注浆参数、装修、路面材料是影响分部分项工程技术经济指标的重要因素，进行方案比选时，设计人员应重点关于注浆参数、装修及路面材料的选择。
2、2 土建技术经济指标分析
由表2可以看出，随着围岩等级的不断提高，单洞两车道公路矿山法山岭隧道的土建技术经济指标明显增加，其中Ⅲ级围岩下土建技术经济指标约为3、05万元/m，Ⅳ级围岩下土建技术经济指标约为4、66万元/m，Ⅴ级围岩下土建技术经济指标约为7、53万元/m，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩技术经济指标比值约为1：1、5：2、5。
2、2、1 土石方技术经济指标分析
由表3可知，围岩等级对单洞两车道公路矿山法山岭隧道的土石方技术经济指标影响较小，主要原因是围岩等级越高，开挖断面越大，但开挖单价越低，两者综合以后，土石方每延米技术经济指标相差不大，指标约为1、5万元/m，其主要受土石方运距影响。土石方运距主要受弃土场的位置影响，因此设计人员应根据现场情况，尽量选择距离隧道洞口较近的弃土场。
2、2、2 初期支护技术经济指标分析
初期支护包括超前支护、初期支护和临时支护三部分。由表4可知，初期支护综合指标随着围岩等级增加变化显著，初期支护在Ⅲ级围岩下指标约为4300元/m，Ⅳ级围岩约为20500元/m，Ⅴ级围岩约为40500元/m，比值约为1：4、76：9、40，围岩等级越高，初期支护技术经济指标越高，主要原因是围岩等级越高，施工工法越复杂，超前支护、初期支护及临时支护工程量越大，导致初期支护指标越高。
超前支护一般采用超前管棚、超前小导管或超前锚杆，围岩等级越高，超前支护措施越强。Ⅴ级围岩下超前支护一般采用超前管棚及超前小导管，Ⅳ级围岩下超前支护则仅采用超前小导管或超前锚杆，而Ⅲ级围岩下一般无需采用超前支护。其中：超前管棚Ⅴ级围岩下技术经济指标约为2000元/m，Ⅳ级、Ⅴ级围岩一般不设置超前管棚；超前小导管或超前锚杆Ⅳ级、Ⅴ级围岩下指标约为2300元/m，Ⅲ级围岩一般不设置超前小导管或超前锚杆。
初期支护措施主要包括锚杆、喷射砼、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架等，围岩等级越高，初期支护措施越强。随着围岩等级的增加，喷射砼、锚杆、钢筋网指标均差异显著，其中：喷射砼Ⅲ级围岩技术经济指标约为2300元/m，Ⅳ级围岩下约为5300元/m，Ⅴ级围岩下约为7800元/m，其比值约为1：2、3：3、4；锚杆Ⅲ级围岩技术经济指标约为1250元/m，Ⅳ级围岩下约为2450元/m，Ⅴ级围岩下约为4100元/m，其比值约为1：1、95：3、3；钢筋网Ⅲ级围岩技术经济指标约为170元/m，Ⅳ级围岩下约为380元/m，Ⅴ级围岩下约为660元/m，其比值约为1：2、2：3、8；钢架Ⅲ级围岩技术经济指标约为580元/m，Ⅳ级围岩下约为5300元/m，Ⅴ级围岩下约为12700元/m，其比值约为1：9：22。
临时支护措施主要包括临时钢架、临时喷射砼、锁脚锚杆或锚杆等，围岩等级越高，施工工法越复杂，临时支护措施越强。Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下一般需架设临时支护，Ⅲ级围岩稳定性较好，一般无需设置临时支护。其中：临时钢架Ⅳ级围岩技术经济指标约为620元/m，Ⅴ级围岩下约为2300元/m，约为Ⅳ级围岩指标的3、7倍；临时喷射砼Ⅳ级围岩指标为770元/m，Ⅴ级围岩下约为4500元/m，约为Ⅳ级围岩指标的5、8倍；锁脚钢管或锚杆Ⅳ级围岩指标为1000元/m，Ⅴ级围岩下约为4200元/m，约为Ⅳ级围岩指标的4、1倍。
由此可见，初期支护技术经济指标主要受围岩等级影响，因此进行方案比选时，设计人员合理确定围岩等级至关重要。
2、2、3 二衬及防水技术经济指标分析
由表5可以看出单洞两车道隧道二次衬砌的模筑砼、钢筋受围岩等级影响很大。二衬及防水在Ⅲ级围岩下技术经济指标约为7000元/m，Ⅳ级围岩下约为10000元/m，Ⅴ级围岩下约为19000元/m，比值约为1：1、45：2、73，围岩等级越高，二衬及防水指标越高。其中：模筑砼Ⅲ级围岩技术经济指标约为5000元/m，Ⅳ级围岩下约为6400元/m，Ⅴ级围岩下约为8300元/m，其比值约为1：1、3：1、7；衬砌钢筋Ⅲ级围岩技术经济指标仅约为76、5元/m，Ⅳ级围岩下约为560元/m，Ⅴ级围岩下约为7550元/m，其比值约为1：7、4：99。主要原因是围岩等级越高，模筑砼厚度越厚，衬砌钢筋含量越高，导致二衬技术经济指标越高。防水工程技术经济指标受围岩等级影响较小，技术经济指标相对稳定。其中防水板技术经济指标约为900元/m、排水管技术经济指标约为200元/m、施工缝技术经济指标约为400～550元/m。
由此可见，二衬及防水技术经济指标主要受围岩等级影响，因此进行方案比选时，设计人员合理确定围岩等级至关重要。
2、2、4 附属工程技术经济指标分析
如表6所示，附属工程受围岩等级影响较小，技术经济指标相对稳定，指标约为4200～4400元/m。其中管沟砼技术经济指标约为1600～1800元/m、装饰工程技术经济指标约为1300元/m、路面工程技术经济指标约为1250元/m。
由此可见，附属工程技术经济指标比较稳定，不是方案比选时技术经济比较的重点。
2、2、5 土建技术经济指标与隧道断面面积、周长关系
由表7可以得出：
土石方技术经济指标与隧道净空面积的比值约为220（元/m）/m2；初期支护技术经济指标与隧道净空周长的比值受围岩等级的影响较为明显，其中初期支护在Ⅲ级围岩下比值约为145（元/m）/m，Ⅳ级围岩约为690（元/m）/m，Ⅴ级围岩约为1360（元/m）/m，比值约为1：4、76：9、4；二衬及防水技术经济指标与隧道净空周长的比值受围岩等级的影响较为明显。其中二次衬砌及防水工程在Ⅲ级围岩下比值约为230（元/m）/m，Ⅳ级围岩约为340（元/m）/m，Ⅴ级围岩约为640（元/m）/m，比值约为1：1、45：2、73；附属工程技术经济指标与隧道净空周长的比值约为140（元/m）/m。通过测算土石方、初期支护、二衬及防水、附属工程与隧道净空断面面积和周长的关系及指标，可以方便设计人员快速测算不同净空断面面积和周长的隧道技术经济指标。
3 主要结论
通过上述研究与分析，本文得出随着围岩等级的不断提高，单洞两车道公路矿山法山岭隧道的土建技术经济指标明显增加。其中围岩等级对土石方、防水工程、附属工程技术经济指标影响较小，土石方其指标主要受土石方运距影响。初期支护、二次衬砌技术经济指标受围岩等级影响显著，围岩等级越高，初期支护措施越强，模筑砼厚度越厚，衬砌钢筋含量越高，其技术经济指标越高。同时，本文采用定量分析方法，确定了单洞两车道公路矿山法山岭隧道各部分费用的技术经济指标以及其与隧道净空断面面积、周长的关系，解决了设计人员快速测算、定量比较不同方案工程造价的难题。
参考文献：
[1]中华人民共和国交通部、公路工程预算定额[S]、北京：人民交通出版社，2007、
[2]中华人民共和国交通部、公路工程估算指标[S]、北京：人民交通出版社，2011、
[3]飞、围岩级别分类对高速公路隧道造价的影响[J]、黑龙江交通科技，2012（11）、
【关键词】杂交稻；种三产四；栽培
龙山县是农业部以及我省首批20个超级稻“种三产四”丰产工程重点示范县，主要种植超级稻组合有“N两优2号-2”、“Y58s/1101”、“Y两优一号”等。据了解，我县自推广种植超级稻以来，已累计创办超级杂交稻高产示范片27个，推广种植超级杂交稻64867hm2，新增粮食16、54万吨，为我国超级稻的研究与推广应用做出了突出贡献。2013年，我们继续承担国家杂交水稻工程技术研究中心下达的超级稻“种三产四”丰产工程项目，完成面积6867hm2。平均667产656、2kg，比项目区前五年平均单产483、6kg，667增产172、6kg，增产35、69%，为确保粮食安全、农民增收、农业增效作出了突出贡献，我县总结出示范基地采用的主要栽培技术以及实施效果如下。
1 基本情况
1、1 项目总面积及分布
本项目在我县水稻主产区的华塘等25个乡镇，成建制实施面积6867hm2，覆盖31676农户，112669人。
1、2 万亩示范片面积及分布
面积1335hm2，分布在华塘街道、石羔镇、三元乡、召市镇、桂塘镇、贾坝乡六个乡镇（街道）的27个村。
1、3 千亩片面积及分布
两个千亩片144hm2：一是在召市镇的大兴、前卫村74hm2；二是在石羔中南、正南村71hm2。
1、4 百亩核心示范片面积及分布
三个百亩核心示范片20、7hm2。一是石羔镇中南村百亩示范片6、75hm2；二是召市镇大兴村百亩示范片6、8hm2；三是苗儿滩镇星火村百亩示范片7、15hm2。
2 主推技术
2、1 选用良种，合理布局
本项目主推品种4个。即：①、Y两优2号（面积3918hm2）；②、Y两优7号（面积1637hm2）；③、准两优527（面积738hm2）；④两优1128（570hm2）。高产示范品种（组合）N两优2号-2（面积6、75hm2）。500m海拔以下地区：种植Y两优2号、Y两优7号、两优1128、准两优527；500～800m海拔地区种植Y两优2号。
2、2 适时播种，培育壮秧
500m以下地区冬闲田，3月28日～4月5日播种，500～800m地区及500以下地区的油菜、马铃薯等作物田，4月5日～15日播种，统一采用旱育方式育秧：移栽一亩大田备足苗床面积30，播种前用使百克5ml兑水2、5～5kg浸泡种子1、5～2、5斤kg，浸种12h杀菌。播种时拌旱育保姆，按1：2～2、5的比例：即0、5kg旱育保姆，1～1、25kg浸泡12h后沥干种谷，拌匀后播种。播种后拱膜覆盖，未出苗前不揭膜，以保温为主，出苗后至三叶前，晴天揭两头散热防高温烧苗，雨天不揭，三叶后逐步炼苗和揭膜。2、5～2、7叶施断奶肥，30m2苗床施稀人畜粪水100～150kg以后每长一片叶追施一次人畜粪水。移栽前5～7d施送嫁肥，30m2苗床用尿素0、25kg对稀粪水50kg泼浇。
2、3 精细耕地，全层施肥
冬闲田，于栽秧前10～15d第一次耕整，栽秧前2～3d第二次耕整，并施底肥：亩施人畜粪水1000～1200kg，氮磷钾三元复合肥40～50kg，过磷酸钙50kg，氯化钾5kg，锌肥1kg，施肥后耙田，此次耕田做到田平、泥融而不烂。
2、4 适时移栽，合理密植
移栽叶龄：4、7～5、3叶，每亩栽插密度海拔500m以下地区11000～12000蔸；海拔500～800m地区12000～13000蔸。种植规格是30cm×（18-20）cm。
2、5 早施分蘖肥，化学除草
移栽后5～7d施分蘖肥：亩施尿素7、5kg，并用一包野老与尿素拌匀后撒施化学除草。
2、6 适时施穗肥
于幼穗分化三期末四期初追施穗肥，亩施氮磷钾三元复合肥（15：15：15）5～7、5kg，氯化钾5kg。
2、7 喷施壮籽肥
在始穗期、齐穗期各亩用一包谷粒饱兑水50kg喷雾。
2、8 科学管水
浅水插秧，浅水分蘖，够苗晒田，有水抽穗，干湿壮籽。
2、9 综防病虫
根据县植保站提供的病虫情报及田间调查结果，认真组织项目农户搞好病虫防治。6月3～8日，药剂防治第一代稻纵卷叶螟及二化螟；6月22～25日药剂防治卷叶螟、二化螟；7月6～10日，药剂防治卷叶螟、二化螟、纹枯病；破口期、齐穗期药剂防治穗颈瘟、纹枯病、二化螟、蜢子。治虫药剂：48%毒死稗、1、8%阿维菌素、扑虱灵。治病药剂：80%三环唑、稻瘟灵、井冈霉素。
2、10 适时收获
水稻完熟期时进行收获。
2、11 稻草还田
项目区稻草除一部分作为耕牛饲料外，其余的全部进行还田。
3 效益显著
3、1 经济效益显著
根据项目区定点15户农户生产成本详细记录及25户农户投入产出调查，本项目667产稻谷658、1kg，667产值1974、3元（稻谷按现行市场价每公斤3、0元计算），667生产成本1197元（种子55元、肥料254元、人工工资70元/个×11=770元、农药83元、其他开支35元），667纯收入777、3元，比前五年平均667增稻谷174、5kg，667增产值523、5元，667增纯收入383、1元（减去种子、肥料、物化投入同比增加140、4元），本项目总增纯收入3945、93万元。
3、2 社会效益显著
一是直接参与项目实施的农户获得增产增效实惠。参与项目实施的31676户农户，户平增加稻谷559、28kg，户平增加纯收入1245、08元，人平增加纯收入350、04元。二是提高了农民种粮的积极性，特别是当前受种粮比较效益低，青壮年农民纷纷外出务工的影响，粮食生产受到严峻挑战，如果不能大幅度提高单产，增加效益，将严重影响种粮积极性。三是提高了农民科学种田水平。四是提高了土地利用率，增加单位面积产出。五是确保了粮食安全、社会稳定。2012年龙山县实施的超级稻“种三产四”丰产工程项目被评为龙山县人民最满意的十件大事之一。
（1）在写方案之前一定要先想清楚，理顺思路，最好把提纲列出来。
（2）一定要注重方案的可操作性、实用性，不需要炫耀文藻，把意思表达明白就行。
（3）要注意基本格式的和版面布局技巧，避免基本的文字错误等，要方便传阅讨论。
（4）写的过程中一定要时刻牢记自己企业定位和核心价值要素，紧紧围绕这个写才会形成比较好的方案。
（5）实事求是的态度。在写的过程中一定要实事求是特别是在预算这块，往往是老板最为关注的，一定要实事求是的分析。
推广方案（一）
一、指导思想
紧紧围绕保障国家粮食安全和实现全县粮食总产6亿斤的总体目标，以超级稻示范推广项目为载体，以超级稻高产示范区建设为抓手，以推广超级稻品种及配套高产栽培技术为核心，坚持突出重点、以点带面、整合资源、共同推进的工作措施，加大超级稻良种及配套集成技术示范推广力度。开展超级稻生产经营主体培训，着力构建“农科教、企社户”紧密联合的超级稻技术创新与示范推广运行机制，促进超级稻生产技术进村入户，实现“双增一百”目标，促进农业增产、农民增收。
二、目标任务
**年在全县25个乡（镇）全面组织实施超级稻示范推广项目，早、晚稻示范推广面积各10万亩（具体见附表），重点在、等重点示范乡（镇）推广应用面积9万亩。辐射带动全县其他乡（镇）完成推广应用超级稻面积20万亩，实现百亩示范方双季亩产1100公斤，万亩示范片双季亩产1000公斤。全县培训超级稻技术骨干200人次，科技示范户1500户以上。
三、实施内容
今年，超级稻示范推广工作的重点是按照良种良法配套，开展技术集成创新，通过培育科技示范户，组织好高产创建。同时，要发挥科技示范村的带头作用，搞好现场观摩，加大宣传力度，扩大影响，促进超级稻面积推广应用。
1、示范推广超级稻主导品种：根据我县生产现状，确定推介一批超级稻主导品种。早稻：淦鑫203、03优66、新丰优22、金优458；中稻深优9516、天优华占、甬优12号、Y优1号；晚稻：五优308、五丰优T025、丰源优299、天优998、天优华占、甬优12号。
2、集成配套高产技术：各乡镇要针对当地水稻生产制约因素，因地制宜开展专题试验，实行重点突破，集成2-3项简便实用，农民易掌握的超级稻高产栽培技术。综合应用双季超级稻“早、壮、强”、水稻“三高一保”、水稻精确定量栽培、水稻“三控”施肥、超级稻“三定”栽培等栽培技术原理指导超级稻生产，重点抓好超级稻合理选种、培育适龄壮秧，科学控苗增穗，氮肥后移，施好穗粒肥等关健技术，充分发挥超级稻穗大粒多，高产稳产优势。
3、科学选择万亩示范片：根据我县实际，确定建立以等三个乡镇相对集中连片2个万亩超级稻高产示范片建设活动；在镇文院村、镇村建立两个百亩核心示范区；每个核心示范区将树立一块标志牌，主要内容为：行政责任人、技术负责人、主导品种、主推技术、实施面积、产量指标等，同时对核心示范区参与农户进行造册登记，建立工作台账。
4、深入开展超级稻主体培训：围绕超级稻主导品种主推技术，充分利用科技入户和新型农民科技培训的平台，采取室内培训与现场培训、“专项技术培训”与实用技术培训相结合培训方式，广泛培训超级稻示范户，县农粮局重点培训乡镇农技人员、种粮大户、示范片核心区农户。各乡（镇）农业技术推广综合站培训不少于50—80户示范户，示范户田块要尽可能连片，优先选择种粮大户、便于参观学习的农户作为示范户。做到示范区村村都有示范户，充分展示超级稻增产、增收效果，积极引导农民自觉示范推广超级稻，今年，我县超级稻示范户培训不少于1500户。
四、主要措施
1、加强领导，强化责任。县农粮局成立超级稻示范推广工作领导小组和技术专家指导组。由县农粮局局长任组长，分管种植业的副局长任副组长，县农机局、农技中心、土肥站、植保站、种子站等单位负责人为成员，负责全县示范推广工作的组织实施和督察指导；抽调农业系统具有副高以上技术职称的人员成立专家技术指导组，实行首席专家责任制，专家技术组负责做好本地适宜超级稻主导品种和主推技术的筛选、栽培技术规程制定、示范推广工作的检查指导、编印相关技术资料等工作。根据工作需要在超级稻示范推广过程中，采取县专家组成员负责核心示范区、每人包3—4个乡（镇），乡镇农业综合站人员结合本乡镇的实际制定推广实施方案，每人负责3—4个行政村，每逢农事季节或生产关键期，务必深入田间地头，手把手、面对面向农户传授新技术，确实解决好生产过程的各种问题，确保项目的顺利实施。
2、加大宣传，强化培训。县乡两级农技推广部门要充分利用广播、电视、标语等各种宣传手段，广泛动员科技人员以及广大农民积极参与超级稻示范推广工作，充分调动农民的积极性，吸引农民广泛参与，发挥示范户的积极作用，加强技术培训、强化技术指导促进各项措施到位，搞好技术服务。万亩高产示范片乡（镇）要充分发挥高产示范样板作用，在关键季节分别组织1—2次现场观摩会议和2次技术培训，技术指导员直接参与核心区的全程技术培训和技术指导，全面提高超级稻技术入户率。
3、整合资源，提高效果。超级稻示范推广需要多部门的合作，要强化农科教企结合，调动推广部门、农业企业、农民合作组织、种植大户等多方面的积极性，要把超级稻示范推广项目与粮食丰产科技工程、阳光工程、测土配方施肥、种子工程、植保工程、水稻高产创建活动、基层农技推广体系改革与建设农业科技入户项目等工作相互衔接，充分利用这些项目建设和实施的有利平台，在更大程度上、更广范围上推动超级稻发展，发挥超级稻品种的产量潜力和增产效果。
4、抓好测产验收，宣传经验典型。2014年超级稻测产验收工作将由省厅组织专家现场验收，客观公正评价我县超级稻实验效果。乡镇各地要及时总结超级稻示范推广的先进经验和高产典型，及时汇报超级稻工作进展，提交工作总结。同时，通过召开现场会、经验交流会等形式扩大辐射力，通过新闻媒体广泛宣传，扩大影响，推动大面积超级稻发展。
五、工作安排
（一）方案制定
1—2月，按照省厅工作方案制定本地具体实施方案，宣传推介超级稻主导品种和主推技术，落实超级稻万亩高产示范片建设地点和示范乡（镇）1500户超级稻示范农户，落实有关技术试验。
（二）组织实施
3—7月，超级稻早稻示范工作落实和技术培训与指导。项目技术专家组及各示范乡镇分级开展技术培训，并深入基层开展市场调研和技术服务，现场指导稻农生产，抓好早稻集中育秧，了解各地超级稻市场及示范推广中的问题和典型经验，提出促进超级稻示范推广的对策措施。同时，做好早稻测产和总结。
8—10月，超级稻晚稻示范工作落实和技术培训与指导。项目技术专家组及各示范乡镇分级开展技术培训，并深入基层开展生产调研和技术服务，现场指导稻农生产，了解各地超级稻生产及示范推广中的问题和典型经验，提出促进超级稻示范推广的对策措施。开展流动现场观摩，做好晚稻测产和总结。
（三）总结验收
11—12月，项目年度总结和验收，提交项目总结至县农技中心。
推广方案（二）
一、宣传主题
xx湖——心灵的绿洲
二、宣传口号
xx湖，给女人一整天
三、宣传内容
“一个成功的男人背后，必有一位伟大的女性支持！”一年到头，忙忙碌碌，为人妻为人母，疲了，累了。三八妇女节，是女性的节日，请你们为自己放一天假，也请广大的男同胞放你们一天假，让你们做女人一整天。放下工作，放下压力，放松心情，相约知己，一起来xx湖，洗涤身心，保养心灵。
三八节——女人游xx湖有特权，女人带男人游xx湖有优惠
都说“女人半边天”，今年的三八妇女节，xx湖给女人一整天。3月1日至15日期间，xx湖给所有女性游客特权，女人带男人游xx湖有优惠。
特权一：3月1日至15日期间凡是3月8日生日、结婚、38周岁（1973年出生）、结婚38周年（1973年登记结婚）的女性游客，游览xx湖东南湖区门票免票。
特权二：3月1日至15日期间女性游客（除1、2米以下女性儿童）游览xx湖东南湖区门票半价，由其所携带一名男性游客同样半价。
特权三：3月5日至9日女性游客游览xx湖可参与“‘野娇娇’杯3·8妇女节xx湖爱之旅”
特权四：3月1日至15日期间女性游客游览xx湖森林氧吧、林海归真、九咆界景区也享受特权一、特权二同样的优惠；3月份游览xx湖龙川湾景区的所有团队享受门票3、8折优惠。
特权五：凡是3月份生日的女士，在3月份入住xx湖绿城度假公寓酒店享受前台房价的对折优惠，赠送人体成份测试（全国仅2台机器）和健康指导，且3月8日当天生日的女士3月份入住酒店赠送生日蛋糕一份，客房免费升级。（咨询电话：凡3月份生日的女士在3月份入住xx湖名湖大酒店享受挂牌价3、8折优惠，并赠送精美礼品一份，且3月8日当天生日的女士入住酒店赠送生日蛋糕一份，客房免费升级。
3月8日当天入住xx湖开元度假村、浙旅温馨岛度假酒店、龙庭开元、海外海假日等酒店的女士都有机会获得精美礼品和优惠。
xx湖——心灵的绿洲，女人保养的天堂
1）赏千岛美景，养眼
多看绿色，可以让眼睛缓解疲劳。xx湖95%的森林覆盖率，100%的绿视率，如诗如画的山水风光，是您让眼睛休息的最佳选择。黄山尖景点是一个登高望远的好地方，由九十多个天然岛屿形成的“公”字跃然眼前，看后心旷神怡。天池景点是南宋采石遗址，目前建成了中国最大的鸟笼，有精彩的鸟类表演、捧腹的鹦鹉学舌，悠然的鸳鸯戏水，还有刺激的4D电影。蜜山是一座湖中仙苑，三个和尚没水喝的故事传说发生在此，蜜山禅寺常年香火鼎盛，是游人、香客祈福的最佳选择地。
乘船地点：xx湖东南湖区旅游码头
游湖班船：每天上午8:20开始首发班船，9:00至下午13:00，每间隔20分钟发一班船。
2）住滨湖酒店，养心
xx湖临湖度假酒店大多临湖而建，面湖向阳，景色秀丽且阳光普照。试想，xx湖畔，落地窗旁，一壶香茗抑或一杯咖啡，听着舒缓的音乐，看着休闲的杂志，晒着慵懒的阳光，惬意洋溢，使您的心灵充分洗涤，重新焕发她的光彩。
推荐酒店：万向洲际酒店、喜来登度假酒店、开元度假村、绿城度假公寓、浙旅温馨岛度假酒店。
3）吃有机食品，养胃
xx湖一流的生态环境和独特的小气候造就了众多纯天然的农家果蔬、山珍野味和绝品湖鲜。573平方公里的湖面，水上水下生活着1800余种植物、2100多种野生动物以及87种淡水鱼。你可以来xx湖品尝春笋、地衣、蕨菜、清明R、高山土鸡、暖锅等特色风味；当然那浩瀚湖水中蕴藏的百味湖鲜更是令人垂涎欲滴，有机鱼头自然是必不可少；再加上清爽可口的xx湖啤酒、农夫山泉，可以把你的胃清洗一遍。
推荐场所：xx湖鱼味馆、xx湖品鱼馆、岛外新岛、喜满堂食府、xx湖周边农家乐。
4）享休闲运动，养身
xx湖2200公里湖岸线，可以为你提供各种骑行、自驾、垂钓、高尔夫球、徒步等各种休闲服务项目。即使您不想户外运动，在xx湖四星以上的酒店也有室内恒温泳池，可以让您用xx湖天然的农夫山泉泡个纯水澡，使你的身体重新充满生机活力。
推荐项目：沿湖自驾、沿湖骑行、休闲垂钓、水上高尔夫等。
四、操作办法
1、3月8日生日、38周岁的女性游客凭身份证办理免票；3月8日结婚的、结婚38周年的女性游客凭结婚证办理免票；
2、非免票的女性游客，东南湖区门票半价：75元/人；由其携带的一位男性游客同样享受东南湖区门票半价：75元/人。
3、旅游团队操作：如一团队26位游客，其中女性10位，男性16位，那么10位女性游客、10位男性游客享受半价优惠，其余6位男性游客购买团队门票。（检票时请一女带一男顺序通过）
4、1、2米以下女性儿童不享受携带男性的权利。
关键词：校直；过应力脆断；碳含量超标；斑点状偏析
1、引言
太原某锻压公司生产的锻件辊子，主要生产工序为钢锭锻件锻后处理检验（合格品入库，不合格品返修或报废）。编号为2012103A-2的辊子经检验发现轴线方向弯曲角度过大，属可返修锻件。在对其校直处理时，辊子横断，导致产品报废。
2、试验分析
2、1 宏观试验分析
辊子在位于变截面处横断，断口清洁、无油污。断裂为起源于圆周上一点，呈放射状或人字纹状快速横向脆断。锻件酸浸结果为：一般疏松2、5级，中心疏松1、0级，区域偏析1、0级，斑点状偏析2、5级。断口为：结晶状。试验结果表明，锻件斑点状偏析超级，不合格，断口属正常断口。
2、2 化学成分分析
，结果表明碳含量超标，属不合格。
2、3 微观试验分析
辊子锻件，纯净度按GB/T 10561-2005评定，A类硫化物>3、0e，严重超级，组织为铁素体+珠光体，属鍛后组织
3、讨论与分析
3、1 辊子化学成分碳含量超标，不符合45材质要求。锻件纯净度A类硫化物超级。不合格。硫化物超级形成原因系冶炼脱硫工艺过程不佳，或过高的锻件利用率，使锻件位于钢锭头/尾等区域，均有可能导致类似夹杂超级缺陷。斑点状偏析超级不合格，一般认为是由于钢锭结晶条件不良，钢液在结晶过程中冷却较慢产生成份偏析所致。辊子微观组织为铁素体+珠光体，属锻后组织。
3、2综合分析认为，辊子斑点状偏析超级，A类硫化物夹杂超级均严重破坏金属基体连续性，碳含量超标对材料脆性有增大作用，加之变截面处易产生应力集中，在校直过程中，一旦锻造应力超过材料在该温度下的破断极限，则迅速断裂。
4、结论
4、1 辊子化学成分不合格，碳含量超标。
4、2 辊子锻件纯净度不合格，斑点状偏析超级不合格。
4、3 辊子锻件组织属锻后组织。
4、4 辊子横断为校直过程中产生过应力所致。过应力主要系材料本身存在缺陷，降低材料综合性能所致。（作者单位：太原重工理化检定中心）
参考文献
[1] 大型铸锻件行业协会，大型铸锻件缺陷分析图谱编委会、大型铸锻件缺陷分析图谱[M]、机械工业出版社、
6月17日，在德国莱比锡召开的第41届国际超级计算大会上，国际TOP500组织正式世界超算500强排名，国防科大研制的天河二号以每秒33、86千万亿次的浮点运算速度，成为全球最快的超级计算机。这也意味着在时隔两年半后，中国超级计算机运算速度重返世界之巅。
“打个比方，天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算1000年，其存储总容量相当于可存储每册10万字的图书600亿册。”天河二号副总设计师胡庆丰研究员介绍。
另一个更为生动的例子则是电影《阿凡达》。当时《阿凡达》的动漫渲染制作动用了众多超级计算机资源、耗时一年多才完成，如果用天河二号，1个月足矣。
天河二号内存总容量1400万亿字节，存储总容量12400万亿字节，最大运行功耗17、8兆瓦。相比此前排名世界第一的美国“泰坦”超级计算机，天河二号每秒33、86千万亿次的计算速度是“泰坦”的2倍，计算密度是“泰坦”的2、5倍，能效比相当。与此前研制的天河一号相比，天河二号计算性能和计算密度均提升了10倍以上，能效比提升了2倍，二者占地面积相当，执行相同计算任务的耗电量只有天河一号的1/3。中国科学院超级计算中心主任迟学斌的统计表明，最近10年，美国超级计算机性能提升了500倍，而中国超级计算机性能则提升了5000倍。
2010年11月17日，国防科大研制的天河一号凭借每秒4700万亿次的峰值速度和每秒2566万亿次的持续速度，让中国人首次站到了超级计算机世界冠军的领奖台上。
然而，仅过了不到8个月，日本超级计算机“京”就将天河一号挤下冠军台。之后，美国研制的 “红杉”、“泰坦”超级计算机先后坐上世界第一的交椅，天河一号排名滑落至第8位。
从银河到天河，从天河一号到天河二号……凭着雄厚的技术积累和预先研究取得的成果，国防科大成功立项国家科技部863计划信息技术领域“高效能计算机研制”重大项目。今年5月，峰值速度达5、49亿亿次的天河二号亮相。
那么，王者归来的天河二号能在世界第一的位置上维持多久？“相互超越很可能会成为今后世界超算强国竞争的常态。我们有能力也有信心，不断缩小与发达国家的差距。” 天河二号工程总指挥、总设计师廖湘科研究员说。
“一是高性能，峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录。二是低能耗，能效比为每瓦特19亿次，达到了世界先进水平。三是应用广，主打科学工程计算，兼顾了云计算。四是易使用，创新发展了异构融合体系结构，提高了软件兼容性和易编程性。五是性价比高。”
2013国际超级计算大会上，天河二号的介绍引来阵阵掌声。
世界超级计算机的发展历程表明，计算能力每提高一个量级，都需要体系结构的创新和一系列关键技术的新突破。尽管有天河一号研制的技术积累和工程经验，但要突破亿亿次级超级计算机关键技术并非易事。超级计算机运算性能的提升，决不是量的简单叠加，而是全系统质的跨越。
体系结构是高性能计算机的“筋骨”。研制人员在总结天河一号成功经验的基础上，自主创新了新型异构多态体系结构，实现了多类型计算资源、输入输出资源和服务资源的灵活配置，在强化科学工程计算的同时，可高效支持大数据处理、高吞吐率和高安全信息服务等多类应用，显著扩大了天河二号的应用领域。
随着系统规模的扩大，用电量随之大增。天河二号通过采用综合化的能耗控制，设计实现了面向高效能计算的层次式优化框架、自适应能耗控制算法及低损耗、高效率的电源设计，有效提高了系统的能效比，达到了世界先进水平。
科研人员还介绍，如果不能有效解决超级计算机的体积问题，系统的安装调试、运行管理等都将成为很大的难题。天河二号设计实现了高密度、高精度的结构工艺，采用了多机柜封闭循环的水风混合冷却方案，有效缩减了系统体积，与美国“泰坦”相比，体积小了15%。
天河二号工程副总指挥李楠研究员介绍，天河二号的体系结构、高速互连技术、操作系统等实现了中国创造，拥有自主知识产权，而CPU芯片和应用软件还没有完全国产化。但值得一提的是，由国家重大专项支持、国防科大自主研制的新一代FT1500CPU，是当前国内主频最高的通用CPU。
其实，利用“天河”渲染制作的国产电影《关云长》、新版电视剧《西游记》以及美国电影《生化危机2》等，早已走进影院、搬上荧屏。这只是超算应用于老百姓生活的一个缩影，“天河”已经广泛应用于食、医、行、娱等领域。
据了解，2010年天河一号在国家超级计算天津中心投入使用后，“天河”超级计算机的用户迄今已超过600个，在石油勘探、地震数据处理、土木工程设计、航空航天、生物医药、天气预报与气候研究、海洋环境研究、新能源、新材料、宇宙科学研究、动漫与影视渲染等领域得到广泛应用。
而在天河二号上，若干典型应用的运算规模、计算效率、精细度均已超过天河一号。如研发一款新型车，采用传统手段要经过上百次的真实碰撞，历时两年多才能推出，而利用天河二号进行碰撞模拟和空气动力学模拟，只需3到5次真实碰撞，两个月即可完成。
目前，天河二号已应用于生物医药、新材料、工程设计与仿真分析、天气预报、气候模拟与海洋环境研究、数字媒体和动漫设计等多个领域，开始为多家用户单位提供超级计算服务。
【关键词】超级电容储能系统 低电压穿越 风力发电 控制方案
1引言
随着经济的发展和科技的进步，以及新能源产业的快速发展，风力发电越来越受到重视，技术上也越来越成熟，但在实际的应用过程中也存在诸多的问题，如风具有间歇性与波动性，导致并网风电场发出的电能也具有波动性，对电力系统的安全性与稳定性造成了不利影响，并且风力发电相关技术标准也不够完善，这就要求在风力发电过程中增加储能装置具有十分重要的作用。其中超级电容储能系统在近年来得到了快速的发展，技术上得到了社会各界及专家学者的认可和广泛关注，本文就结合超级电容储能系统在风力发电低电压穿越中的应用进行分析，以提高风力发电长的安全性和经济性。
2超级电容器储能系统简介
超级电容储能系统是用超级电容器储能，通过逆变器把储存能量释放出来。系统正常工作时，通过IGBT逆变器将直流侧电压转换成与电网同频率的交流电压，其主电路主要包括三部分：整流单元、储能单元和逆变单元。
超级电容器是近些年来出现的一种电化学元件，之所以成为“超级”是因为与常规电容器不同，其容量可达到法拉级甚至数千法拉。超级电容器内不存在介质，通过极化电解质来储能，储能过程中并不发生化学反应，能量以电化学能的形式储存在电池内，其储能系统可以在短时间内将能量迅速释放出来，而且使用寿命长，效率高，并且储能过程是可逆的。超级电容器电容量大小取决于电极间距离和电极表面积，为了获得较大的电容量，超级电容器尽可能的缩小电极间距离、增加电极表面积，为此超级电容器采用了双电层原理和活性炭多孔化电极。
超级电容器优点很多，如电容容量大、具有很高的能量密度，具有电压记忆功能，电压保持时间长。充放电性能好，且无需限流和充放电控制回路，可快速充电。储存和使用寿命长，维修费用很小。使用温度范围广，比蓄电池安全。
3 风力发电低电压穿越中存在的问题
（1）在电网出现电压跌落时，双馈风机输出端电压迅速减小，而其内部所产生的电能却不能全部及时输出，会造成风机变流器直流母线电压急剧上升，因此多余的电能只能由风电机组组自身内部消耗；此外，这也将引起系统内电流发生较大范围的波动。电压跌落导致电磁转矩出现大幅度震荡，同时也会造成风机传动链巨大的扭切力冲击，对设备使用寿命产生较大影响。因此，在研究风力发电系统发电机低电压穿越问题时，在电压跌落时以及故障消除后，需要对发电机电磁变量和机械变量进行定性定量的分析；其次，对在变流器系统采用Crowbar 电路的风电机组来说，撬棒电路的参数设计与投入切出时机不好确定。
（2）电网电压瞬间跌落会导致风机控制系统电压急剧跌落，偏航系统、变桨系统、及其他辅助控制设备都会因为失去电源而停止工作，主控系统检测到以上故障后会报故障停机导致低穿失败。目前现有的解决方案是将传统的UPS柜用于控制回路的支撑，典型的低穿UPS额定功率为40KVA，在电网电压跌落时投入UPS维持主控系统相关设备工作。但目前存在的问题是现有UPS柜储能使用铅酸电池，铅酸电池放电曲线决定了其放电时间必须小于2C，完全放电不能小于半小时（1800秒）否则会导致电池损坏，而实际在每次低穿过程中，根据国标要求，只需要对系统进行2S的支撑即可。也就是说UPS设计容量超过了需要量的至少900倍，造成了巨大的浪费。另外，风机UPS柜放置于风机塔基，塔基在风机运行时温度可达50℃，在这种高温环境下铅酸电池寿命非常短，通常2年就要对铅酸电池进行一轮彻底更换，造成了极大的维护工作量和备件成本。
4超级电容器储能系统在风电低电压穿越中的控制方案
由上述风机在低电压穿越中存在的问题以及对风力发电系统的要求可知，在低电压穿越时如果需要迅速解决此问题，就要求变流器储能装置必须具有瞬时充电功率大的特点，而对于控制回路也应具备快速大电流放电、免维护等特点，所以结合超级电容储能系统来解决风机在低电压穿越中存在的问题将是很好的解决方案。
当风力发电电网发生故障并网点电压跌落时，风机的并网功率将减小，但是由于惯性作用，风轮机不会立刻静止，其发出的机械功率维持不变，因此风机发电机功率不变，但是其输出功率减少，则多余的能量只能灌入双向直流变流器，造成直流母线电压突升，这些多余的能量如不能很好地利用和处理，将会对电力电子器件造成不可逆的损坏。
超级电容器储能系统通过双向直流变换器连接在直流母线侧，其有三种工作状态：（1）低电压穿越故障时，超级电容器储能系统吸收低电压穿越时的能量，为储能状态；（2）低电压穿越过程结束后，超级电容器储能系统为下次低电压穿越做准备，进行放电，为放电状态；（3）电网正常运行时，检测待机状态。
对于控制回路，使用超级电容替代铅酸电池储能，利用其快速大电流放电的特点，所需存储的电量只需铅酸电池的约1/900即可，可以大幅缩减UPS重量、体积和成本。加上超级电容耐高温和免维护的特点，可以保证UPS柜在风机设备整个寿命周期内不需要维护。
5 结语
目前超级电容储能系统在电动汽车、公交车、地铁、轨道列车以及新能源发电等行业迅速发展，本文主要针对风力发电行业作为研究对象，对超级电容储能系统以及低电压穿越中存在的问题进行了分析，提出了利用超级电容储能系统解决双馈电机低电压穿越过程中问题的控制方案。
参考文献：
关键词：焊接质量；超声波探伤；无损检测；工程设备检测；钢结构 文献标识码：A
中图分类号：TU391 文章编号：1009-2374（2015）11-0076-02 DOI：10、13535/ki、11-4406/n、2015、11、038
在我国的现代工程建设以及相应的设备安装过程中往往都需要确保相应的钢结构焊接质量，而超声波探伤无损检测的应用能够促进钢结构焊接质量得到有效的提升。因此在这一前提下对于焊接质量的超声波探伤无损检测进行研究与分析就具有极为重要的经济意义和现实意义。
1 超声波探伤无损检测简析
超声波探伤无损检测是一项系统性的工作，这主要是通过技术要求、应用要点、仪器校准等环节得以体现。下文从三个方面出发对超声波探伤无损检测进行
分析：
1、1 技术要求
超声波探伤无损检测的进行有着相应的技术要求。例如工作人员在超声波探伤检测方法的实际应用过程中应当首先了解相应的结构图纸。除此之外，超声波探伤无损检测的技术要求还包括了对GB 50205-95的遵循，即对于钢结构工程施工及验收规范的有效遵循和执行。另外，超声波探伤无损检测的技术要求还包括了当焊缝焊接质量等级为一级时并且其评定等级为n级时需要进行10%的超声波探伤，而对于图纸要求焊缝焊接质量等级为二级时其评定等级为u级时需要按照相应的技术要求进行20%的超声波探伤，从而在此基础上促进超声波探伤无损检测的顺利进行。
1、2 应用要点
超声波探伤无损检测的进行需要相应的应用要点的有效支撑。在这一过程中需要注意的是超声波探伤应当用于全熔透焊缝并且其探伤比例应当按照每条焊缝长度的百分数来进行计算，并且需要确保其长度不应当小于220mm。除此之外，超声波探伤无损检测的应用要点还包括了当进行局部探伤的焊缝时如果工作人员发现了不被允许的缺陷时，工作人员应当在该缺陷两端的延伸部位增加探伤长度，并且确保增加的长度应不应当小于该焊缝长度的15%，在这一过程之后如果仍然存在不允许的缺陷时，工作人员应当对该焊缝进行10%的探伤检查。另外，超声波探伤无损检测的应用要点还包括了对于探伤时机的有效明确。例如碳素结构钢应当在焊缝冷却到环境温度后12小时后才进行，而与此相对应的是低合金结构钢应当在焊接完成后24小时之后才可以进行焊缝探伤检验，从而能够在基础上促进超声波探伤无损检测应用效率的有效提升。
1、3 仪器校准
仪器校准是超声波探伤无损检测的重要环节。工作人员在每次探伤操作之前都应当通过标准试块的有效应用来合理地校准仪器的综合性能。在这一过程中工作人员应当注重校准面板的曲线，从而有效确保探伤结果的准确性。除此之外，在仪器校准的过程中工作人员应当注重探测面的修整。例如工作人员应当注重清除焊接工作表面存在飞溅物和氧化皮以及凹坑和锈蚀等杂质，从而有效确保仪器的粗糙度得到有效的控制。另外，在仪器检测的过程中工作人员应当对于耦合剂进行合理的选择。在这一过程中工作人员应当考虑到黏度、流动性、附着力、腐蚀性、清洗难度等因素，以这些为基准来对耦合剂进行选择，并且同时考虑到其他的经济因素和综合因素，从而在此基础上促进超声波探伤无损检测整体水平的有效提升。
2 焊接质量的超声波探伤无损检测
焊接质量的超声波探伤无损检测工作需要诸多环节的有效支持，其主要内容包括气孔检测、夹渣检测、裂纹检测等内容。以下从三个方面出发，对焊接质量的超声波探伤无损检测进行分析：
2、1 气孔检测
气孔检测是焊接质量的超声波探伤无损检测的基础和前提。众所周知，单个气孔的回波高度往往较低并且波形通常为单峰，这使得其能够保持较高的稳定性并且能够从各个方向进行探测。而与此相对应的是反射波虽然大体相同，但是其稍一动探头波形就往往会消失。除此之外，在气孔检测过程中密集气孔往往会出现一簇反射波，并且波高会随着气孔的大小而发生变化，当探头做定点转动时其会出现此起彼落的现象，需要注意的是产生这类缺陷的主要原因是焊材没有按照规定的温度进行烘干，从而导致了焊条药皮变质脱落，并且焊芯锈蚀以及焊丝清理不干净和手工焊时电流过大，因此在气孔检测过程中工作人员应当对这些问题进行有效的
解决。
2、2 夹渣检测
夹渣检测对于超声波探伤无损检测的重要性是不言而喻的。通常来说点状夹渣的回波信号往往与点状气孔相似，并且条状夹渣的回波信号通常多呈现为锯齿状，因此这使得其波幅不高。除此之外，条状夹渣的波形有时也会呈树枝状，并且主峰边上存在其他小峰同时探头平移波幅有变动，工作人员对其进行检测可以发现从各个方向探测时反射波幅均不相同，具体来说这类缺陷产生的主要原因包括焊接电流过小或者是速度过快以及熔渣来不及浮起和焊缝边缘清理不干净，因此工作人员应当通过正确选用焊接电流并且合理选择运条角度焊接速度，促进超声波探伤无损检测应用水平的有效提升。
2、3 裂纹检测
裂纹检测是焊接质量的超声波探伤无损检测的重中之重。通常来说裂纹的回波高度往往较大并且波幅较宽，同时会出现多峰的情况，而当探头平移时反射波通常会出现连续变动。除此之外，在探头转动时，裂纹的波峰通常会出现上下错动的情况。需要注意的是，裂纹是一种非常危险的缺陷，这一缺陷的存在不仅会影响到焊接接头的强度，并且还会使得热应力过于集中，这通常也会成为结构断裂的起因。因此工作人员在进行裂纹检测的过程中应当通过提高焊条或焊剂的碱度，并且采用合理的焊接顺序同时提高焊缝收缩时的自由度，最终促进焊接质量的超声波探伤无损检测检测效率的持续
提升。
3 结语
随着我国国民经济整体水平的持续提升和工程建设发展速度的持续加快，在现代工程设备检测过程中超声波探伤无损检测的应用得到了越来越多的重视。因此在这一前提下工作人员应当对超声波探伤无损检测的内容有着清晰的了解，从而能够在此基础上通过实践工作的有效进行来促进超声波探伤无损检测整体水平的有效
提升。
参考文献
[1] 张红、焊接质量检测对超声波探伤的应用研究[J]、科技传播，2014，2（23）、
[2] 石锋，谢建平，梁桠东、超声波探伤检测的影响因素分析及监督与控制[J]、科学技术与工程，2012，9（8）、
[3] 郑君、基于嵌入式系统超声波探伤的研究[D]、北京交通大学，2008、
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[5] 唐忠国、超声波无损探伤检测钢结构焊接质量分析
苗永康周燕王健张群
（徐州工程学院数学与物理科学学院，江苏 徐州 221000）
【摘要】为解决手机等数码产品外出期间电池续航能力不足的困扰，我们将新型能源应用和新型环保技术结合，开发设计了一套“基于超级电容的太阳能应急手机充电器”。该系统利用光伏技术将太阳能转化为电能，利用新型环保的超级电容进行储存，在需要的时候方便快速的完成手机充电。该手机充电器的研发将太阳能这种绿色能源的利用和超级电容新兴储能技术有机结合，具有便捷、高效、环保等优越性。
关键词 超级电容；太阳能；充电器
0引言
为应对日益严重的能源危机和环境污染问题，世界各国均致力于新型能源和节能产品的开发应用。太阳能作为一种公认的新型、环保、可再生能源受到了广泛的关注，但由于光伏电池生产成本高、并网时的逆变成本高以及输出电压随光照强度波动较大等技术瓶颈，太阳能发电技术尚未得到普及应用。而超级电容作为近几年新兴的储能器件，具有充放电速度快、使用寿命长、温度特性好、不存在记忆效应、不会因过充过放而损坏等优点，正在逐步取代传统高污染、高能耗的储能产品，成为未来储能器件的首选。但超级电容和铝电解电容器相比内阻较大，不适于交流电路，同时储能时间等技术瓶颈也在限制着它的普及应用。本设计将两者巧妙结合，充分利用应急充电器平时长期闲置，应急时快速向手机充电的应用特点，避开了太阳能逆变以及超级电容储能时间有限等技术瓶颈，对两种新兴技术的应用进行了有效的探索。
1设计思路
该设计的基本思路是针对光伏电池、超级电容性的性能特点设计相应的智能控制电路，实现在光照充足时智能储能，在连接手机后快速充电的功能。在设计过程中，将这款“基于超级电容的太阳能应急手机充电器”分为光伏电池供能单元、超级电容储能单元和智能控制电路三部分，进行模块化开发设计。（见图1）在光伏电池供能单元的设计过程中对目前市面上各类光伏电池的性能指标进行分析对比，通过实验选择合适的光伏电池类型，并根据对充电电量、充电速度的需求计算需要光伏电池的功率。在超级电容储能单元的设计过程中，在通过大量实验全面了解超级电容主要参数和工作性能的基础上，根据充电电量、充电速度计算出所需容量，并着重解决超级电容电池输出电流不稳定、输出电压较低等技术难题。在此基础上，针对光伏电池输出不稳定和超级电容电池的工作特点设计相应的电压匹配电路、过充保护电路、充电指示电路等周边电路，重点设计充电智能控制电路，使系统能够智能化运行，实现打开关后，智能控制电路即检测超级电容储存电量，选择合适的模式进行充电，同时以LED指示灯直观显示超级电容储存电量。在智能充电控制环节的开发设计中，要实现智能检测手机剩余电量，并根据手机电池剩余电量，在大电流恒流充电、恒电压充电和涓流充电三种模式中选择合适模式对手机充电。
除此之外，在设计控制电路时，还要保证在光照充足的情况下光伏电池快速高效的向超级电容充电，以及防止在光照不足的情况下出现超级电容向光伏电池产生反灌电流。同时还要根据目前市场上手机电池的参数设置一个超级电容向手机电池充电的充电控制电路，该电路电压电流必须合适、稳定，在保证能够快速充电的前提下有效延长手机电池的使用寿命。
2设计过程
2、1核心器件的选择
目前，市场上各种型号的单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池种类很多，我们经过对各类光伏电池的核心指标进行测试对比，结合应急充电器高速充电的要求，选择了环能效率最高的单晶硅太阳能电池，并综合考虑充电器体积、充电设备电量、充电速度等指标，最终选择了6V5、5W的单晶硅太阳能电池。该光伏电池转化效率为15%左右，输出电压约为6V，输出电流最高可达900mA，满足本系统设计要求。
在超级电容储能单元的设计过程中，为均衡储能时间和放电速度两大指标，在通过大量实验全面了解超级电容主要参数和工作性能的基础上，本系统采取了6个单体电压2、7V电容500F的超级电容器两两串联、三组并联的混连方式构成储能单元。
2、2超级电容充电模块设计
为保证光伏电池稳定向超级电容充电，实现光伏电池与超级电容的电压匹配，须将光伏电池输出直流电压转换成值为5、29V的稳定直流电压。在设计过程中，我们基于开关型集成稳压芯片LM2596，设计了光伏电池与超级电容之间的智能充电控制电路（见图2）、该电路利用旁路电容C1的储能特性提高输入电压的稳定性；利用电阻R2和R1构成分压电路为LM2596提供反馈信号；利用肖特基二极管D1实现隔离和前卫保护作用；利用C2减小输出纹波的作用；电感L1和肖特基二极管构成反激式降压（back）电路。可以达到3A的最大输出电路，实现了光照快速储能。
2、3储能环节的保护电路设计
为防止超级电容组过充我们还设计了双重保护电路，并以LED灯指示充电状态（见图3）。电路以LM358为核心进行电压比较，利用电阻器R4与稳压二极管D3串联产生5、3V的电压输入电压比较器的同相输入端，利用电阻器R6与R7构成串联分压电路，采集超级电容组电压并送入电压比较器的反相输入端。当超级电容组电压低于5、3V时，比较器输出高电平，三极管Q1导通，CEN节点被拉低，使充电电路中的LM2596工作，同时红色发光二极管亮，表示正在充电；当超级电容组电压高于5、3V时，比较器输出低电平，三极管Q1截止，CEN节点被拉高，使充电电路中的LM2596停止工作，绿色发光二极管亮，表示已经充满。（下转第47页）
2、4智能充电控制电路
为实现超级电容输出电压与充电电路输入电压的匹配，我们以电压转换电路TP3605为核心设计了DC-DC直流电压变换电路（见图4），该电路还具有过温保护、关断保护、欠压保护、过流保护等保护机制，转换效率可达94%以上。
为充分利用超级电容大电流充放电的优点，我们还基于TP4056设计一款并联大电流充电电路（见图5），该电路可以根据被充电设备的剩余电量选择大电流充电或者浮充充电模式，具有防止倒充的保护功能，我们还根据其充电模式设置了LED指示灯，以红色LED2显示充电工作状态，以绿色LED1显示充电完成工作状态，电阻R4为热耗散功率电阻。
3总结
在模块设计完成后我们进行了系统集成、仿真调试并制作出了实物模型。在对模型的实测过程中，基本实现了应急充电的预期设计功能。在实测中我们也意识到，虽然超级电容具有充放电速度快、功率密度高等优点，但是目前超级电容还存在能量密度相对较低等缺点，受制于材料等因素，超级电容技术还有待完善。特别是目前市场上的充电管理芯片输入电压范围较小，导致超级电容利用率低；此外，电压变换电路输出电流偏低也导致超级电容大电流充放电的优点无法体现；如果一味提升充电电流，受到锂电池性能的影响又存在一定的安全隐患。这些问题都需要我们进一步的研究解决。