時間：2023-04-08 11:31:40
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論文摘要：介紹了濟源市核桃低效園綜合改造技術，包括實生樹或劣種樹高接換優(yōu)、放任核桃樹的改造以及加強核桃園管理等內(nèi)容，以期為當?shù)睾颂覉@的高產(chǎn)高效提供參考。
濟源市位于河南省西北部的太行山南麓，山區(qū)、丘陵區(qū)面積占88％，自2000年實行退耕還林工程以來，共退耕還林9333.3hm2，其中栽植核桃3600.0hm2。由于良種核桃苗緊缺，栽植了部分實生核桃樹及部分品種不對路的核桃樹，致使核桃園產(chǎn)量低、品質(zhì)差、總體效益甚微,農(nóng)民的積極性受到極大的損傷。為此，筆者開展了核桃低效園綜合改造技術，取得了明顯成效，最高收益達64275元/hm2?，F(xiàn)將有關技術介紹如下。
1實生樹或劣種樹高接換優(yōu)
1.1高接換優(yōu)園確定
選擇立地條件好、土層深厚、樹勢生長旺盛、無病蟲害、樹齡3~15年的實生或劣種樹。對于立地條件較差、樹勢較弱的實生樹或劣種樹，先擴穴改土，加厚土層，增施有機肥，樹勢由弱轉(zhuǎn)強后再進行改接；否則在改接后由于產(chǎn)量提高較快，營養(yǎng)跟不上，導致樹勢早衰或死亡。對于過密的核桃園，可以進行隔株改接，未改接的樹，待高接樹成活后予以間伐，利用早實品種改接留450～600株/hm2為宜，晚實品種保留225～300株/hm2較好。
1.2品種選擇
選擇在當?shù)卦囋员憩F(xiàn)優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗性強的品種，如綠波、中林5號、薄豐、香玲，各品種間可互為授粉。高接時不同品種分行安排或按比例呈帶狀或交叉狀配置，以提高授粉能力。
1.3高接方法
1.3.1嫩枝芽接換種。①早春修剪截枝。萌芽前，對計劃采用芽接換優(yōu)的核桃園，可先行粗略修剪，選留3～5個方向、位置較適宜，直徑10cm以下的主枝作為骨干枝，去掉無用的交叉大枝、重疊枝、密擠枝、病蟲枝，同時注意平衡樹勢，樹冠上部擋光的大枝、枝要適當疏除。對主干上的輔養(yǎng)枝或骨干枝上的側(cè)枝在距主干或骨干枝5～10cm處截枝，促發(fā)新梢。主干或骨干枝上有較長光禿帶，可通過刻、鋸等造傷，促使隱芽萌發(fā)新梢，便于嫁接。當新梢長到10～15cm時，每個截留枝上選取1～2個健壯新梢，其余全部抹除。②適時嫁接。當嫁接枝上新梢長到60cm以上，基部基本木質(zhì)化時，即可進行芽接，以5月下旬至6月下旬嫁接為宜。芽接的接穗在優(yōu)質(zhì)健壯的良種母樹上采取，剪下的接穗要立即去掉復葉，保濕貯存，運到目的地陰涼處備用。芽接采用大方塊芽接法。芽接好后，在砧木接口上留2片復葉剪砧，促接芽萌發(fā)，并及時抹去砧木上的萌蘗。
1.3.2多頭枝接改優(yōu)。①枝接部位選擇。萌芽前，選留3～5個方向、位置較適宜，直徑在10cm以下的主枝和直徑3～5cm的側(cè)枝，在距主干或主枝15～20cm處截去，鋸口保持平滑。②枝接時期與方法。嫁接時期以萌芽期至展葉期最佳。嫁接方法采用多頭插皮舌接法。一般在秋末冬初選擇母樹上髓芯小、芽子飽滿、生長健壯的當年生發(fā)育枝作接穗，冷藏或埋在濕砂中備用。嫁接前把接穗剪成15～20cm枝段，在95～100℃石蠟中速蘸進行蠟封。同時在砧木基部間隔5cm用鋸鋸2刀，深達木質(zhì)部，進行放水處理。
1.4接后管理
改造樹根系發(fā)達，樹體長勢旺，嫁接成活的新梢生長量大，需及時除萌、解綁，新梢長到50cm左右時，要綁縛支柱，以防風折。春季枝接成活后，特別注意分3次放風，切忌放風過猛影響成活率。接后要注重肥水管理，接穗萌芽后，結(jié)合澆水追施尿素0.5kg/株；6～7月根據(jù)不同枝的位置，選留好主枝，對留作側(cè)枝的，可摘心促使分枝，增加枝量，同時去除雜亂枝，保持良好骨架。
2放任核桃樹的改造
2.1放任生長樹的特點
大枝過多，層次不清，結(jié)果部位外移，內(nèi)膛空虛，病蟲害嚴重，樹勢衰弱，坐果率低，落花、落果嚴重，產(chǎn)量低且隔年結(jié)果現(xiàn)象嚴重。
2.2放任樹改造修剪的方法
2.2.1調(diào)整樹形。根據(jù)放任樹的樹形、樹齡和大枝分布情況，確定適宜改造的樹形。先疏除過多的大枝，改善通風透光條件，然后調(diào)整結(jié)果枝組，使各枝組交錯排列，互不影響。對內(nèi)膛萌發(fā)的徒長枝，采取先放后縮或先截后放的方法，經(jīng)2～3年培養(yǎng)成健壯的結(jié)果枝組。在去大枝的同時，對枝要適當疏間，以疏外養(yǎng)內(nèi)，疏前促后，使整個樹體上小下大，外疏里密。樹形改造1～2年完成。2.2.2平衡樹勢。樹體結(jié)構調(diào)整完成后，要進一步調(diào)整結(jié)果母枝與營養(yǎng)枝的比例，約為3∶1，對過多的結(jié)果母枝可根據(jù)空間去弱留強，充分利用空間。在枝組內(nèi)調(diào)整結(jié)果母枝留量的同時，應預留1/3左右交替結(jié)果的結(jié)果母枝；對冗長的細弱枝、下垂枝，以三抬一或五抬二的方法進行適度回縮，抬高角度，增強長勢。對于較旺的壯齡樹，大枝應分年疏除，以穩(wěn)定整個樹體生長與結(jié)果的平衡。
3加強核桃園管理
3.1深翻擴樹盤
于每年秋末春初，在核桃樹周圍進行深翻擴樹盤，深度為20～40cm。山地核桃園還可通過客土來增加土層厚度，為以后豐產(chǎn)奠定基礎。
3.2施肥灌水
3.2.1施肥。①基肥。在采收后到落葉前施入最好，常與樹盤深翻同時進行，肥料以優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥為主，每株成樹每年放射狀施入農(nóng)家肥100～150kg。②追肥。一般在開花前、幼果膨大和果實硬核3個時期追肥，前期以氮肥為主；后期氮磷鉀三要素配合施用。一般每株每次分別追施尿素1kg、磷肥1.5kg。③葉面噴肥。噴肥時期在開花期、新梢速長期、花芽分化期及采收后進行，常用的噴肥種類為0.1%～0.2%的硼酸、0.3%的尿素和0.3%的磷酸二氫鉀。
3.2.2灌溉。每次施肥后，應及時進行灌溉。8月中旬秋梢停長前要注意控水，以控制新梢后期生長，使枝條組織充實。初冬灌好封凍水。
3.3搞好花果管理
3.3.1疏雄。衰弱樹雄花較多，疏除全樹雄花芽的90%，使雌花序與雄花序比例達1∶30～60。
3.3.2輔助授粉。提前采集雄花粉，在雌花的盛花期，雌花柱頭開裂并呈倒八字形，柱頭羽狀突起分泌大量黏液時，集中人工授粉，將花粉配成花粉、蔗糖、水比例為1∶50∶3000的營養(yǎng)液，在上午9～10時或下午3～4時進行噴霧授粉，可促進花粉發(fā)芽和受精，提高坐果率。
參考文獻
全國大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃工作已經(jīng)圓滿完成，但從規(guī)劃審查中所接觸的一些問題看，大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造的技術論證和決策，仍是一個有待進一步研究和總結(jié)的問題。不同地區(qū)、不同條件、不同類型的大型灌區(qū)應該因地制宜、科學地論證和選擇自己的技術方案和技術路線、本文僅就規(guī)劃審查中反映出的共性技術問題，談幾點對北方大型灌區(qū)節(jié)水改造的認識，供參考。
2.北方大型灌區(qū)節(jié)水改造任務艱巨
根據(jù)水利部1999年組織的大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃成果，規(guī)劃灌溉面積30萬畝以上的大型灌區(qū)共402處，現(xiàn)狀有效灌溉面積2.37億畝，占全國耕地面積的12.2%，規(guī)劃灌溉面積2.88億畝。其中位于北方地區(qū)的大型灌區(qū)有252處，占總數(shù)的62.7%，現(xiàn)狀有效灌溉面積1.55億畝,占全國現(xiàn)狀有效灌溉面積的65.4%，規(guī)劃灌溉面積1.82億畝，占大型灌區(qū)規(guī)劃灌溉面積的63.2%。由此可見，北方大型灌區(qū)在節(jié)水改造中占有非常重要的位置。
北方大型灌區(qū)和全國大型灌區(qū)同樣面臨工程不夠配套、建設標準偏低、老化失修、管理落后等一系列問題，還面臨灌溉水量不足的嚴峻問題。通過節(jié)水改造，不但要解決現(xiàn)狀缺水，而且在不增加灌溉用水總量的前提下，還要在灌區(qū)控制范圍內(nèi)擴大灌溉面積。大型灌區(qū)節(jié)水改造建設周期長，綜合性強，投入巨大，技術方案和技術路線既要立足于生產(chǎn)上已經(jīng)得到驗證的成套技術，同時應有必要的前瞻性，制定科學、合理的改造標準，積極、慎重地采用新技術、新材料、新工藝，以增加灌區(qū)改造的科技含量、提升灌區(qū)功能，保證工程質(zhì)量，降低建設費用和運行成本，提高灌區(qū)經(jīng)濟效益。
3.北方大型大型灌區(qū)節(jié)水改造共性技術問題
北方和南方大型灌區(qū)所處氣候條件有顯著差異，節(jié)水改造方向和技術路線也有明顯的差別，但就北方大型灌區(qū)而言，節(jié)水改造技術決策也存在一定的共性，可歸納為下述幾個主要方面：
3.1以水資源承載能力確定灌區(qū)發(fā)展規(guī)模
我國農(nóng)業(yè)面臨的水資源嚴峻形勢不僅表現(xiàn)為水資源的人均占有量和畝均占有量低，而且更突出地表現(xiàn)為水土資源配置失衡。黃河、淮河、海河三大流域的土地面積占全國的13.4%，耕地占39%，人口占35％，GDP占32％，而水資源僅占7.7%，是水資源最為緊張的地區(qū)。我國西部大部分灌區(qū)墾殖率僅為50％左右，即灌區(qū)控制范圍有近一半的面積為各類荒地。充足的光熱資源和豐富的土地資源誘發(fā)起人們以擴大灌溉面積發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的愿望，但往往忽視了水資源承載能力的限制，造成上游開荒、下游棄耕，湖泊干涸，河道斷流，綠州萎縮，自然生態(tài)惡化的嚴重后果。因此大型灌區(qū)改造必須正確把握水資源的承載能力，確立以水資源承載能力決定灌區(qū)發(fā)展規(guī)模的技術原則。
水資源承載能力主要取決于水資源條件，一般而言，水資源豐富地區(qū)的水資源承載能力大，而水資源匱乏地區(qū)的水資源承載能力小。但是，水資源的承載能力又表現(xiàn)出明顯的可變性，廣義上講開源、節(jié)流都是為了提高水資源的承載能力，當然這種提高是有限制的。水資源開發(fā)程度超出安全限度意味著水資源的承載風險加大；超出技術、經(jīng)濟合理性的節(jié)流，也必然帶來運行、管理上的風險。水資源承載能力還表現(xiàn)為相當大的彈性，例如超采淺層地下水的短期合理性與長期危害性是并存的。正確利用水資源承載能力的彈性可以大大提高水利工程的經(jīng)濟合理性，超出限度則最終會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
在考慮水資源承載能力時，還必須考慮對生態(tài)環(huán)境的影響。水資源短缺的北方地區(qū)，在當前技術水平下，提高水資源對經(jīng)濟發(fā)展的承載能力，不能不影響到生態(tài)環(huán)境用水，因此生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)應首先保證必要的生態(tài)環(huán)境用水，其他地區(qū)也要同時從長遠上考慮生態(tài)環(huán)境的承受能力。
3.2根據(jù)作物要求分別確定灌溉標準
大型灌區(qū)通常采用單一灌溉設計保證率，例如有關規(guī)范規(guī)定的影響因素中，作物影響是以“作物組成”的形式出現(xiàn)的，并未明確同一灌區(qū)的不同作物可采用不同的灌溉設計保證率。這種狀況與我國農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)上強調(diào)糧食生產(chǎn)有關，也與規(guī)劃設計的粗放有關。大型灌區(qū)節(jié)水改造中如何正確選擇灌溉設計保證率是一個有爭議的問題，一方面北方水資源短缺，不可能選擇過高的灌溉標準，另一方面灌區(qū)節(jié)水改造的效果又應該體現(xiàn)在灌溉保證率的提高上。
我國大型灌區(qū)多建于50~70年代，灌溉設計保證率是根據(jù)當時的水文氣象、水土資源、作物組成、灌區(qū)規(guī)模等因素確定的。80年代以來全國氣候呈現(xiàn)北旱南澇的態(tài)勢，北方河流年徑流量明顯減少，不少灌區(qū)的灌溉實際保證率并未達到設計保證率。例如山西省有65％的灌溉面積每年只能灌水1~2次，且遠低于設計灌溉定額。因此，北方大型灌區(qū)節(jié)水改造的效果首先不是體現(xiàn)為提高灌溉設計保證率，而應該體現(xiàn)在恢復灌溉保證率上。
我國農(nóng)業(yè)種植面臨重大結(jié)構調(diào)整，即由目前以糧為主的“糧、經(jīng)”二元結(jié)構變?yōu)椤凹Z、經(jīng)、飼”均衡發(fā)展的三元結(jié)構，農(nóng)業(yè)用水形態(tài)呈多樣化趨勢。優(yōu)質(zhì)、專用糧食作物和大多數(shù)經(jīng)濟作物因產(chǎn)值高、適用水肥條件好等原因，要求較高的灌溉保證率，而耐旱牧草和一般糧食作物則不要求較高的灌溉保證率，因此同一灌區(qū)應該針對作物要求確定不同的灌溉設計保證率，這是適應農(nóng)業(yè)種植結(jié)構調(diào)整，發(fā)展灌區(qū)經(jīng)濟的必然選擇。
采用多種灌溉設計保證率給灌區(qū)規(guī)劃設計和運行管理帶來技術上的難度，解決的辦法應依水源條件不同而異。在單一水源條件下，可通過調(diào)整作物種植布局和實行作物區(qū)域種植、規(guī)模經(jīng)營的方法解決，在多水源特別是開發(fā)利用地下水的條件下，應在供水保證率高的水源受益地區(qū)種植要求灌溉保證率高的作物。渠道也可以參照國外經(jīng)驗，采用既適合大流量輸水，也適合較小流量輸水的形式。
3.3實現(xiàn)水資源的合理開發(fā)和聯(lián)合運用
我國大型灌區(qū)均以河流、湖泊、水庫等為主水源，但通常并未對區(qū)內(nèi)全部水資源實行有效的統(tǒng)一管理。
降雨形成的土壤水是水資源的重要賦存形式，有效利用降水是提高農(nóng)田水份生產(chǎn)效率，解決水資源短缺的重要技術方向。除西北部年降水量小于200mm的地區(qū)外，北方大部地區(qū)屬補充灌溉農(nóng)業(yè)，對降水有較大的依賴性。據(jù)有關研究表明，北方地區(qū)土壤水的資源量占降水資源量的60%~70%，小麥生育期土壤水可達其全部耗水量的1/3，但多數(shù)地區(qū)土壤水并未得到充分利用。北方地區(qū)有為數(shù)不少的高揚程灌區(qū)，總揚程達200~300m，運行費用高，多年來一直由地方政府給予補助或享受優(yōu)惠電價，但農(nóng)民負擔仍然很重。有效利用降雨給高揚程灌區(qū)節(jié)水改造提示了新的出路。例如陜西省東雷灌區(qū)實行九級揚水，最高揚程331.7m，平均揚程214.7m，因運行費用高，有的二級泵站不能正常開機，灌溉效益也無法發(fā)揮。當?shù)剞r(nóng)民針對這種情況，開始在有效利用降水，種植果樹上做文章。但是降水集中在7、8、9三個月，春季少雨，為此農(nóng)民打水窖，分散集蓄雨水，降水不足時則少量利用渠水補足蓄水，形成了“渠引窖蓄”的用水模式。這種用水模式大大減少了灌溉用水量，對該類灌區(qū)節(jié)水改造方向影響深遠。
地下水是北方灌區(qū)的重要水資源，我國在井渠結(jié)合方面取得了不少經(jīng)驗，地下水開發(fā)利用對大型灌區(qū)的意義并不僅僅是增加可供水量，而且能控制耕地鹽漬化，為種植結(jié)構調(diào)整提供便利的水利條件。西北地區(qū)降水少，淺層地下水主要靠灌溉補給；淺層地下水往往礦化度較高，且在垂直方向和水平方面呈不均勻分布；灌區(qū)墾殖率低，灌區(qū)內(nèi)各類荒地大量分布，潛水蒸發(fā)損失大，這些因素都給西北灌區(qū)的地下水開發(fā)利用帶來多方面的特殊性。實行井渠結(jié)合是大型灌區(qū)節(jié)水改造的重要內(nèi)容，但處于不同自然條件的西北大型灌區(qū)，實行井渠結(jié)合的技術方案、工程布局、工程形式、管理方式等，仍有必要認真研究和總結(jié)。
3.4骨干渠道應是渠道防滲的重點
大型灌區(qū)渠系復雜，渠線長、渠道的工程地質(zhì)條件和施工條件不同，輸水損失大，以渠道防滲作為節(jié)水改造主要措施是符合實際情況的。但是渠道防滲耗資巨大，而且還普遍存在凍漲破壞的威脅，如何正確選擇渠道防滲重點是大型灌區(qū)節(jié)水改造面臨的技術決策。骨干渠道與田間渠道比較有以下特點：①骨干渠道一般按續(xù)灌方式運行，行水時間長；田間渠道一般按輪灌方式運行，行水時間短。②各級渠道的合計設計流量，田間渠道一般為骨干渠道的幾倍至十幾倍，即一級田間渠道的合計斷面遠大于一級骨干渠道的合計斷面。③比較單條渠道長度，骨干渠道較田間渠道要大得多，但比較單位灌溉面積的渠道長度，結(jié)果正好相反。由此可以看出，骨干渠道輸水損失水量一般大于田間渠道輸水損失水量，骨干渠道防滲畝均費用一般小于田間渠道防滲畝均費用。因此，從投入的有效性考慮，大型灌區(qū)的渠道防滲應以骨干渠道為重點。
渠道的功能主要是輸水、配水，但同時還要求不沖、不淤，盡可能減少洇滲對周圍農(nóng)田的影響，縮短行水時間，保證行水安全等等。從這些要求上看，骨干渠道防滲也應優(yōu)先于田間渠道防滲。井渠結(jié)合灌區(qū)，渠道通常都有引水補源的作用，因此田間渠道除確有必要的渠段外，一般不易采取防滲措施。
3.5田間工程運行應與骨干工程運行相協(xié)調(diào)
大型灌區(qū)節(jié)水改造要求田間工程與骨干工程同步進行，以充分發(fā)揮改造效益。從技術上看，田間節(jié)水灌溉工程選型必須考慮田間用水過程和渠道供水過程的一致性。如前所述，大型灌區(qū)的田間渠道多以輪灌方式運行，盡管灌區(qū)灌水周期一般為15~20日，但某條田間渠道的行水時間不過1~2日。采用地面灌溉方式可以適應田間渠道的這種運行特點，但如采用噴灌、微灌，則供水過程往往難以滿足用水過程?？梢酝ㄟ^修建田間調(diào)節(jié)池解決這個問題，但一是需增加投資，二是調(diào)節(jié)池的蒸發(fā)滲漏損失不容忽視，技術上、經(jīng)濟上應進行論證。
北方大型灌區(qū)的田間工程，技術上應以改進地面灌溉為主要方向，有地形條件的應積極發(fā)展低壓管道輸水灌溉。農(nóng)業(yè)種植結(jié)構調(diào)整要求采用噴灌、微灌等灌溉方式時，盡可能實行井渠結(jié)合，以地下水作為水源。
3.6適度發(fā)展噴灌、微灌，支持種植結(jié)構調(diào)整。
我國農(nóng)業(yè)面臨農(nóng)業(yè)資源特別是水資源不足的制約，同時還面臨比較效益低和加入WTO的挑戰(zhàn)，農(nóng)業(yè)結(jié)構特別是種植結(jié)構的調(diào)整勢在必行。大型灌區(qū)具有較好的水利條件，而且不少都位于大中城市周圍的經(jīng)濟圈、經(jīng)濟帶內(nèi)，進行種植結(jié)構調(diào)整既是大型灌區(qū)面臨的挑戰(zhàn)，也是大型灌區(qū)發(fā)展的機遇，因此大型灌區(qū)節(jié)水改造應高度重視提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益和有利于發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟。噴灌、微灌是先進的灌溉方式，對經(jīng)濟作物有廣泛的適用性，應適度發(fā)展。其技術上的考慮是：不應照搬國外通過修建田間調(diào)節(jié)池協(xié)調(diào)田間用水過程和渠道供水過程的作法，而應提倡合理開發(fā)利用地下水，實行井渠結(jié)合運行模式。
3.7農(nóng)藝措施是充分發(fā)揮節(jié)水改造效益的關鍵
提高降水利用率和生產(chǎn)效率的農(nóng)藝措施主要是：以平整土地為中心的坡地整治措施，以秸稈和地膜覆蓋為重點的覆蓋保墑措施，以少耕、免耕為主的耕作保墑措施，以平衡施肥和施用抗旱劑為重點的化學調(diào)控措施，以選用抗旱品種為重點的生物節(jié)水措施，以優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源配置為主的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展措施等等。大型灌區(qū)節(jié)水改造的目的是為了提高水利用率和水分生產(chǎn)效率，應在技術方案和技術路線中明確農(nóng)藝措施的重要作用，也應對農(nóng)藝措施的篩選和配套提出指導性要求。
北方大型灌區(qū)多數(shù)面臨水資源短缺的困擾，提倡非充分灌溉的呼聲很高。但是應該看到，農(nóng)業(yè)技術進步已經(jīng)迫使人們對充分灌溉重新認識。例如棵間蒸發(fā)被認為是作物需水量的一部分，傳統(tǒng)上對其合理性并未有過什么苛求，僅僅要求進行較好的耕作和管理。但據(jù)河北省的試驗資料，桔稈覆蓋麥田可減少35%~66%的土壤水分消耗，其中大部分為棵間蒸發(fā)減少量。顯然這種覆蓋措施并不會造成作物水分的虧缺，也不會對作物生長環(huán)境造成顯著影響。因此在決定采用非充分灌溉之前，首先應該研究農(nóng)藝措施對作物需水量的影響，使充分灌溉和非充分灌溉都建立在當代科學的基礎上。
3.8以信息化推動灌區(qū)生產(chǎn)服務的社會化
信息技術在大型灌區(qū)的傳統(tǒng)應用是水管理自動化和辦公自動化，顯而易見這種信息技術應用僅局限于灌區(qū)管理機構內(nèi)部，并非服務于灌區(qū)社會。
基于對信息化認識的不斷深化，有些灌區(qū)已經(jīng)在探索服務于灌區(qū)社會的信息化道路。例如山西省夾馬口灌區(qū)利用信息技術把農(nóng)戶用水情況完全向社會公布，使農(nóng)民理解節(jié)約用水和自身利益是息息相關的，收到很好的節(jié)水效益和經(jīng)濟效益，也為大型灌區(qū)信息化提示了新的思路。
4.北方大型灌區(qū)節(jié)水改造的幾項關鍵技術
北方大型灌區(qū)的具體條件不盡相同，面臨的問題有其特殊性，對節(jié)水改造技術需求有顯著差異，但其中也有一些比較具有共性的需求：
4.1灌區(qū)水循環(huán)的模擬和評價技術
灌區(qū)引水量的減少以及渠道防滲等節(jié)水措施的廣泛采用將影響灌區(qū)水循環(huán)，特別是地下水的補給和消耗將發(fā)生顯著變化，并進一步影響到土壤鹽分運動以及自然植被、人工植被的生態(tài)耗水。如何依據(jù)節(jié)水改造實施前后條件的變化比較準確地推演未來的狀況和變化趨勢，是對這項技術的基本要求。
4.2渠道防凍漲技術
造成北方防滲渠道破壞的主要原因是凍漲，這種狀況與北方灌區(qū)普遍進行冬灌、秋澆等有直接關系。冬灌、秋澆一般定額較大，抬高了地下水位，特別是骨干渠道沿線的地下水位有時甚至高于渠底，致使凍漲量過大。國內(nèi)外渠道防凍漲研究成果和成功經(jīng)驗不少，技術上似乎沒有大的障礙，問題在于防凍漲措施的有效性往往和建設費用、運行費用成正比，對于發(fā)展中國家尚難以承受。北方灌區(qū)渠道防凍漲問題不宜單純依靠防凍漲措施解決，應提倡針對渠段實際情況采用綜合措施解決。例如，骨干渠道兩側(cè)地下水補給條件好，水質(zhì)也較好，可以沿渠布設機井（或埋設水平排水管），將地下水提入渠中，一方面增加了可供水量，另一方面也可有效降低骨干渠道兩側(cè)的地下水位，減輕凍漲威脅，比單純排水的經(jīng)濟性好。
4.3管道輸水技術
管道輸水、配水系統(tǒng)在井灌區(qū)已有較廣泛應用，但在大型灌區(qū)除水泵進出水管道外，尚未得到真正應用。從節(jié)水改造初步規(guī)劃來看，少數(shù)具有地形條件的灌區(qū)已經(jīng)注意到這項技術的應用前景。北方灌區(qū)中有為數(shù)不少的高揚程灌區(qū)，運行費用很高，減少輸水損失不僅節(jié)約用水，而且減少能耗，經(jīng)濟上、技術上都是可行的，應著手該項技術的開發(fā)和應用。如何根據(jù)灌區(qū)的基本條件合理規(guī)劃設計配套完善的管道輸配水系統(tǒng)，開發(fā)低成本大口徑管材，解決管道輸水管理上的困難等等是對管道輸水技術的主要需求。
4.4大規(guī)模、高精度平整土地技術
高精度平整土地是提高大型灌區(qū)田間水利用率的基礎性工作，以往用人工和推土機進行這項工作，精度不高，耕地大平小不平，致使灌水仍不夠均勻，灌水定額過大。目前提高田間水利用率的有效措施是劃小畦塊，縮短溝長，但不利于農(nóng)機作業(yè)。國外降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高競爭能力的方向是擴大地塊，并同時采用激光平地，保證灌溉效率。激光平地在我國尚處于試驗階段，應該在大型灌區(qū)節(jié)水改造中推廣該項技術，這符合農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的長遠要求。激光平地除機械、電子設備外，還應包括測量技術、規(guī)劃技術、施工技術等等。
4.5非充分灌溉技術
非充分灌溉是北方相當一部分缺水灌區(qū)的必然選擇，但如前所述，由于農(nóng)藝節(jié)水技術的進步和廣泛應用，充分灌溉和非充分灌溉界限已發(fā)生明顯變化。故這里所講的非充分灌溉，應該是在較好農(nóng)藝節(jié)水措施條件下進行的灌溉。對于大型灌區(qū)，普遍采用非充分灌溉的關鍵在于需要對灌溉系統(tǒng)功能重新定位，對灌區(qū)運行調(diào)度也提出嚴格要求，否則如果按照目前的工程條件和調(diào)度能力，作物水分的“短期虧缺”很可能成為“永久虧缺”。
4.6耕地鹽漬化的控制技術
西北地區(qū)的大型灌區(qū)因降水稀少，蒸發(fā)強烈，以及排水工程不配套等原因，開灌后都不同程度存在鹽漬化問題，因此必要的排水配套措施應該是這次灌區(qū)節(jié)水改造的重要內(nèi)容之一。引黃灌溉曾在60年代初期發(fā)生過鹽漬化的問題，部分灌區(qū)一度被迫停灌，此后在鹽漬化綜合治理方面積累了不少經(jīng)驗，但是這些經(jīng)驗在多大程度上適合于西北的干旱、半干旱條件尚缺乏分析和驗證。
4.7灌區(qū)分析評價技術
灌區(qū)分析評價包括二方面的目的：一是對現(xiàn)狀灌排設施進行調(diào)查，總結(jié)經(jīng)驗，找準問題；二是根據(jù)水資源條件、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構等變化趨勢，提出灌區(qū)節(jié)水改造的目標、標準、技術方案、技術路線、經(jīng)濟技術指標、管理體制等等。灌區(qū)分析評價是灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃工作的基礎，也是一項重要的前期性研究工作，但目前這項工作非常薄弱，仍停留在常規(guī)現(xiàn)場調(diào)查的水平上。
4.8信息技術
大型灌區(qū)節(jié)水改造對信息技術的需求是明顯的，但對信息技術的定位又很不明確。信息技術不同于傳統(tǒng)的自動化技術，它除采集數(shù)據(jù)和執(zhí)行指令外，更強調(diào)信息的共享性。因此用于大型灌節(jié)水改造的信息技術將涉及信息網(wǎng)絡、信息平臺、信息倉庫、信息決策、信息服務等廣泛的領域，信息技術只有更直接地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟服務，才能發(fā)揮提升傳統(tǒng)灌排工程系統(tǒng)的作用。
論文關鍵詞毛竹林；培育；筍用；材用
安徽毛竹林多系人工栽培，大別山區(qū)是毛竹自然分布區(qū)的北緣。毛竹枝細葉茂，蒸騰作用強，春筍與幼竹生長發(fā)育階段要求充足的水分與較高的相對濕度，鞭根稠密，根系呼吸代謝旺盛，極不耐積水，一旦林地排水不良，在數(shù)天之內(nèi)即導致窒息死亡，故要求土壤濕潤，疏松通氣。土壤以發(fā)育在砂巖、頁巖、千枚巖、花崗巖等母巖、有機質(zhì)豐富的酸性壤土為好?，F(xiàn)將毛竹林的培育技術介紹如下。
1材用毛竹林的培育
1.1護筍養(yǎng)竹
護筍就是護養(yǎng)冬筍與小年竹筍，冬筍能生長成竹而且材質(zhì)較好。毛竹林入秋后逐漸進入孕筍階段，每年都有大量鞭芽萌發(fā)，其中80％以上不能出土而死亡，或出土后成為退筍。竹鞭上發(fā)筍多的、瘠薄地段、距離母竹遠的退筍多，尤其是露尖早的淺鞭筍與密生筍，退筍率最高。對材用竹林最好不挖冬筍，對筍廠加工或大年需要挖冬筍的，要有計劃合理挖筍，挖筍后將筍穴填平。清明至谷雨發(fā)筍最多，約占筍期總數(shù)的75％。一般出土較早的竹筍，成林質(zhì)量和數(shù)量都較好。春筍合理留養(yǎng)，分期適當挖去孱弱、個體小或稠密的竹筍，以利于留下的竹筍旺盛生長。留養(yǎng)小年竹是解決大小年提高竹林產(chǎn)量的重要措施之一。露土的春筍40％～50％不能成竹，成為退竹，要及時挖掉。大別山區(qū)大量退筍的時間為4月15～20日。
1.2撫育措施
1.2.1劈山。陡坡、土層瘠薄、易于水土流失的稀竹林，以5~7月劈山撫育為宜，適當清除雜草灌木。此時雨量多，氣溫高，灌木雜草枝葉幼嫩，砍后1～2月即能全部腐爛，肥效高。白露后，氣溫逐漸下降，劈山的枝椏已木質(zhì)化，不易腐爛。冬季劈山，雜草第2年萌芽較旺盛，影響劈山的效果。如果連續(xù)劈山數(shù)年，可收到抑制灌木雜草再生之效。
1.2.2挖山。土層板結(jié)、老鞭崇塞的竹林，以挖山、埋青為宜，均以大年的6～7月毛竹生長旺季為宜。挖山一般約15cm或更深。立竹周圍竹鞭稠密處、嫩鞭附近和土壤疏松處宜淺挖；林中空地、竹鞭稀疏處、老鞭附近和土壤板結(jié)處可深挖。除挖老鞭、浮鞭外，對排水不良的低洼地應開溝排水。
1.2.3埋青。開溝埋青法，土層深厚立竹稀疏的竹山，開寬約50cm呈“U”字形的橫溝。將砍下的樹枝雜草放入溝內(nèi)，然后在其上方開設第2道橫溝，取土覆在下面橫溝的雜草上，依次向上。客土埋青法，鞭淺根多的林地，劈山后將樹枝雜草平鋪林地約30cm，然后客土覆蓋埋青1次，可在7～8年內(nèi)，連年生長大竹。
1.2.4松土。松土可以改變土壤的容重，有利于出筍、成竹。同時，還可把林內(nèi)表層的一些枯枝落葉翻入土壤作肥料，把含有礦物質(zhì)營養(yǎng)的底土翻到地表，使之風化成為有效養(yǎng)分。松土6月初至8月底為宜，松土深度20～30cm。如結(jié)合松土再施入土雜肥，則效果更好。對荒蕪林地，第1次松土效果很好，即使不施肥也可增產(chǎn)20％左右。
1.2.5施肥?；士稍谕谏胶笕鍪┗蚺胶髼l施；廄雜肥可采取穴施，施用未經(jīng)消毒的雜肥，筍期筍夜蛾較多，注意防治。竹伐樁內(nèi)施肥，肥料有碳酸氫銨、尿素、氯化銨、復合肥等。毛竹伐樁內(nèi)施化肥有下列優(yōu)點：一是可節(jié)省勞力和費用；二是伐樁內(nèi)施肥，肥料不會被雜草吸收，不易揮發(fā)散失和流失；三是碳酸氫銨一類肥料溝施容易造成爛鞭，淺施則肥效不高，而在竹蔸內(nèi)施，不僅成本低、肥效高，而且竹蔸爛的快，又不傷鞭。
1.3合理采伐
1.3.1采伐季節(jié)。竹林采伐具有明顯的季節(jié)性，伐竹應在大年竹伐的秋后，小年竹林的春前。伐竹技術較復雜，要識別竹齡，掌握密度與留竹度數(shù)。
1.3.2采伐年齡。采伐年齡大小關系著竹林復壯、更新與竹材使用價值。毛竹的繁殖能力以三至六年生最強，其中三至四年生竹母發(fā)筍率最高，竹材的力學強度以五至九年生最好，竹齡低的竹株蔑性好，竹材易加工，采伐年齡以四年生為宜；培養(yǎng)特大徑級的毛竹林，伐齡可推遲至8～9年；造紙用竹以當年的新竹進行砍伐為宜。
1.3.3保留密度。土壤疏松肥沃的條件下，砍伐后密度3750株/hm2左右；立地條件較差的竹林2250～3000株/hm2。密度過稀的過伐竹林應暫緩采伐，使其盡快恢復。
2筍用毛竹林的培育
2.1選擇適宜的竹林改造
（1）立地優(yōu)良。地勢平緩，背風向陽，土層厚度50cm以上，土壤疏松肥沃、濕潤而不積水。
（2）生長正常。無嚴重病蟲害，立竹度1500株/hm2以上。
（3）經(jīng)營條件較好。交通方便，水源充足。
2.2墾翻林地，增施肥料
首次林地的翻墾，大年5～6月、小年10～11月進行，清除
雜灌，挖除“三頭”，再進行墾挖，深度25cm。此后2～3年內(nèi)，5～6月和10月翻墾，深度40cm。翻墾要結(jié)合施肥，以有機肥為主，化肥為輔。2月至3月上旬施速效催筍肥，在挖筍早期施筍穴肥，以促進筍芽分化和竹筍生長。
2.3合理砍伐留養(yǎng)，調(diào)整竹林結(jié)構
留養(yǎng)4度的毛竹林，竹材和竹筍的產(chǎn)量均高。對于生長穩(wěn)定，立竹較密的毛竹林砍五留四，竹齡結(jié)構保持1～4度竹比例為3∶3∶3∶1；對于生長衰退，立竹較低的毛竹林，砍四留三，竹齡結(jié)構保持1～3度竹各1/3，以促進竹林復壯，增加立竹度。一般立竹數(shù)應在2400～3300株/hm2。
2.4適度鉤梢，防治病蟲害
材用竹林改建筍用竹林初期，應適度鉤梢。鉤梢可結(jié)合冬季砍竹同時進行，鉤梢強度以留枝13～17盤為宜。每年的新竹，要在當年白露后鉤梢。冬季林地墾挖，要注意滅殺在土中越冬的幼蟲或蟲繭。發(fā)現(xiàn)病蟲竹筍，要及時挖除，以防傳播；病蟲害較嚴重的，可采用化學藥劑防治。
參考文獻
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【關鍵詞】鑄鋁合金動葉片動葉可調(diào)全封閉軸承箱喘振報警
一、前言：
冀中能源邯礦集團云駕嶺煤礦使用的主通風機為2K60—4NO、24軸流通風機，由于使用時間長，風葉、集風器、導葉等部件都已嚴重銹蝕，又由于礦井提升能力由90萬噸/年提高到150萬噸/年，井下增加一個采面、兩個掘進面，各頭面用風量都不能滿足要求，這樣必須對主通風機進行改造，改造后的通風量必須能滿足礦井的需求。
二、主要技術改造內(nèi)容：
為了不影響礦井生產(chǎn)，必須一臺風機運轉(zhuǎn)，另一臺通風機進行改造，由于原有風機的地腳螺栓都已銹蝕，地腳螺栓不能重新用，又由于兩臺通風機座在一個整體基礎上，如果將舊基礎拆除，重新澆注新基礎，將影響礦井生產(chǎn)達一個月，必須研究一種方案既不拆除基礎又能將風機地腳螺栓更換，實現(xiàn)一臺工作，一臺進行改造。
2.1主機部分及基礎螺栓的改造：如果將風機的設備全部拆除，包括風機機殼、集風器、擴散器、傳動軸、聯(lián)軸節(jié)、電機將達到二十天，經(jīng)礦研究決定在原由基礎上對電機、傳動軸、風機機殼進行改造，其它設備不拆除，這樣可以減少改造時間，盡量減少單臺通風機運行時間；基礎不拆除，地腳螺栓不能用，必須將螺栓拆除，再澆注上新螺栓，才能安裝新通風機，經(jīng)研究利用鉆機在原來基礎的螺栓上打孔，鉆頭直徑為120mm，將地腳螺栓掏出，再預澆注新螺栓，這樣就不用拆除通風機基礎，只更換通風機的地腳螺栓，礦井不用停產(chǎn)就可以更換風機。
2.2電機部分的改造：原有舊電機功率為380KW，改造后的電機功率為710KW，舊電機基礎螺栓孔間距小，地腳螺栓不能用，經(jīng)測量研究，利用原來電機的四條舊螺栓，再在邊上澆注兩條新螺栓，澆注的兩條新螺栓的基礎用鋼筋和舊基礎連接，使它們成為一個整體，再在上邊做一個鋼結(jié)構的基礎，將電機固定在鋼結(jié)構的基礎上。
2.3新通風機：
2.3.1新通風機更換成GAF22.4-15-1軸流通風機，采用機械式停車動葉可調(diào)機構，并配置制動器，當切斷電機電源并降至一定轉(zhuǎn)速后，制動器可自動啟動，迅速制動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，以縮短惰轉(zhuǎn)時間。
2.3.2風機軸承箱軸承稀油池侵入式，當軸承轉(zhuǎn)速較高時，外置油站強制循環(huán)，軸承溫度有8只電阻溫度計監(jiān)視；為減少氣流在彎道中的氣流損失，并使氣流均勻流入垂直擴壓器，在彎道內(nèi)設有導流葉片和導流鼻；為了使風機的振動不傳至進排氣管道和維修時拆卸方便，機殼與整流環(huán)、擴散器之間采用圍帶擾性連接。
2.3.3機殼是風機的主要部件之一，轉(zhuǎn)子、油管路系統(tǒng)等重要部件均安裝在機殼內(nèi)，機殼有內(nèi)筒、外筒、后導葉及軸承箱支承環(huán)等組成，機殼采用水平剖分結(jié)構，上下半機殼在中分面法蘭上用四個定位錐螺栓及螺栓聯(lián)結(jié)，此種結(jié)構便于安裝和維修；機殼內(nèi)外筒后導葉焊接連結(jié)，其中一片是空心導葉通過它將軸承箱的進排油氣管、溫度計導線引出機殼外；為防止動葉與機殼內(nèi)壁碰擦，產(chǎn)生火花，在機殼內(nèi)壁動葉片相對位置設置了銅襯板。
2.3.機轉(zhuǎn)子是整臺風機的心臟部件，轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)正常與否將直接影響到整臺裝置的可靠性；轉(zhuǎn)子由帶動葉片的葉輪、動葉機械式調(diào)節(jié)機構、整體式軸承箱和剛擾性聯(lián)軸器等部件組成，葉輪與主軸采用過盈帶鍵配合，裝卸時用專用的液壓裝拆工具拆裝，為適應風機變工況運行和礦井反風要求，葉輪殼內(nèi)裝有一套機械式調(diào)節(jié)機構，該套機構包括調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)軸、鉸鏈聯(lián)軸器、蝸輪箱中心圓直齒輪、大錐齒輪、及軸承等，當需要調(diào)節(jié)動葉角度時，將調(diào)節(jié)桿放在調(diào)節(jié)軸上，然后旋轉(zhuǎn)，使葉柄旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)直要求的動片角度；調(diào)節(jié)桿僅在停機后調(diào)節(jié)葉片時使用，用完后必須從風機上拿下，關閉調(diào)節(jié)視孔蓋和調(diào)節(jié)操縱桿插入孔蓋，才能啟動風機；動葉片采用高強度鑄鋁合金，葉片的葉盤與葉柄法蘭采用特制高強度螺釘連接，并用螺釘套作為抗咬墊圈，為確保葉柄轉(zhuǎn)動靈活，防止銹蝕咬死和灰塵進入堵塞，在葉柄法蘭與輪殼孔的裝配部位采用含石墨的迷宮密封型鑄銅軸襯和彈性密封圈，葉柄軸襯與葉柄法蘭滑動配合，具有支持軸承的作用。
2.3.5軸承箱為整體式全封閉結(jié)構，軸承箱體固定在機殼內(nèi)筒的支承環(huán)內(nèi)，與機殼下半支承環(huán)采用螺釘連接。轉(zhuǎn)子由滾動軸承支承，兩只支承軸承和兩只推力軸承將承受轉(zhuǎn)子的徑向負荷和風機的正反軸向負荷，軸承箱內(nèi)軸承為帶油站強制循環(huán)，為了不使軸承箱的油池低于規(guī)定的最低油位，在油位指示器上安裝了浮子開關，當浮子低到最低油位時，其接觸開關閉合，向控制臺發(fā)信號報警。
2.4通風機的監(jiān)控：為了防止風機進入喘振區(qū)運行，在風機上安裝有防喘振報警裝置。該裝置由裝在葉輪動葉前的比特曼管和差壓開關組成，比特曼管用于感受強烈的脈沖壓力，差壓開關將此壓力轉(zhuǎn)換成電信號輸出，并報警。
三、技術關鍵與創(chuàng)新點：
3.1風機調(diào)整采用機械式停車動葉可調(diào)機構，在機殼外對風機的角度進行了調(diào)整。在機殼上開設了角度調(diào)節(jié)視孔和調(diào)節(jié)操縱桿插入孔，調(diào)節(jié)視孔處配有刻度指示牌，指示牌上的刻度值與葉輪轂上其中一動葉片的刻度指示值應一致。
3.2為防止通風機動葉與機殼內(nèi)壁碰擦，產(chǎn)生火花，在機殼內(nèi)壁動葉片相對位置設置了銅襯板，動葉片采用高強度鑄鋁合金，保證了動葉片的強度及通風機的安全。葉片的葉盤與葉柄法蘭采用特制高強度螺釘連接，并用螺釘套作為抗咬墊圈。
3.3聯(lián)軸器采用剛撓性聯(lián)軸器，能補安裝和運行引起的電機軸和風機軸的徑向、軸向和角向偏移。
3.機安裝了防喘振報警裝置，防止了通風機在喘振區(qū)運行，保證了風機運行的可靠性。
3.5采用鉆機取出舊螺栓的方法進行新舊螺栓的更換，不用破壞基礎，為礦井能正常提升鑒定了堅實的基礎。兩臺風機固定在一個基礎上，考慮到通風機風量的加大，地基基礎必須加大，在風機兩側(cè)分別對基礎加寬1.5米，利用在舊基礎上注鋼筋的方法使新舊基礎連成一體。
中核運行三廠核電站是我國首座商用重水堆核電站，裝機容量為兩臺70萬千瓦級核電機組。從2003年7月2#機組提前112天投入商業(yè)運行后，中核運行三廠兩臺機組實施了上千項技術改造，未出現(xiàn)重大技術安全問題，改造效果良好。這與企業(yè)重視安全文化建設和技術改造中有效的安全管理分不開的。中核運行三廠重視安全文化的建設與培育，創(chuàng)立了“安全無借口，贏在執(zhí)行，以人為本，追求卓越”的安全文化理念，并把安全文化理念融入到安全管理之中，以安全文化促進安全管理，提高機組的安全運行水平。在技術改造過程中，始終貫徹公司的安全文化理念，把安全放在第一位，在安全管理方面持續(xù)改進創(chuàng)新，保證了技術改造工作的順利進行。研究了技術改造方案準備，現(xiàn)場具體實施，經(jīng)驗反饋等各個環(huán)節(jié)不同特點，進行了有效的安全管理。
二、方案準備中的安全管理
中核運行三廠在技術改造工作中，始終堅持“安全第一、預防為主、保守決策”的安全工作原則。在管理實踐中，逐步培育安全文化，提高技術人員的安全意識，并在技術管理中注重落實這些安全工作原則。
1.培育安全文化是安全管理的核心
中核運行三廠，非常重視企業(yè)文化建設，培育安全文化是其中的一個重要方面，也是安全管理核心。只有人人認識到安全重要性并在行動中落實安全，安全才能得到真正保障。為了培育和發(fā)展核安全文化，中核運行三廠制定了明確的核安全政策，倡導“安全無借口，贏在執(zhí)行，以人為本，追求卓越”的安全理念；具體到人因事故預防，提出了“質(zhì)疑的工作態(tài)度、審慎的工作方法、清晰的溝通表達、嚴格的遵守程序、細致的自我檢查、認真的工前會議”6個期望；為了防止機組狀況良好時，可能產(chǎn)生對安全要求上的松懈，提出了“永遠不要認為自己是最好的，永遠將安全放在第一位”的工作信念。公司領導定期召開安全生產(chǎn)月度例會，關注安全質(zhì)量問題。定期編制安全簡報，報道廠內(nèi)安全狀況和國內(nèi)外其它重大安全事故并介紹宣傳安全知識。在員工剛?cè)霃S時就安排工業(yè)安全與核安全文化的培訓，并定期對所有員工進行安全知識的復訓。經(jīng)過幾年的培育和積淀“，安全無借口，贏在執(zhí)行，以人為本，追求卓越”的安全理念已根植于員工的思想和行動中。在公司安全文化的培育過程中，技術改造人員逐步掌握了木桶理論、冰山法則等新的安全理論知識，養(yǎng)成了質(zhì)疑的工作態(tài)度，樹立了正確的安全意識，強化了“保守決策”的思想。
2.遵循標準規(guī)范是安全管理的基礎
遵循法律、法規(guī)、規(guī)章制度、標準、行業(yè)規(guī)范是進行技術改造安全管理的基礎。中核運行三廠技術改造中需要遵循的標準規(guī)范主要包括我國的核安全法規(guī)、國家標準、行業(yè)規(guī)范，國際上通用的ASME標準，加拿大CANDU電站設計要求的地震、消防、環(huán)境鑒定等相關的安全設計導則。中核運行三廠重視標準規(guī)范的培訓，分別邀請上海核工程設計研究院、國家環(huán)?？偩趾税踩行牡膶＜遥啻芜M行電站設計標準體系、核安全法規(guī)等知識培訓。此外，先后派出大量技術改造工程師，直接到上海核工程設計研究院進行實踐鍛煉，盡快熟悉技術改造相關的法規(guī)、標準。經(jīng)過請進來與送出去相結(jié)合的全方位培訓，技術改造工程師在技術改造方案制定、設備選型、安全等級的確定中，能夠嚴格遵循標準要求。在遵循標準規(guī)范的基礎上，多利用國際上成熟的經(jīng)驗與技術，借鑒同行實踐，采取保守決策，確保技術方案的安全。技術改造工程師經(jīng)過培訓及設計經(jīng)驗的積累，逐漸樹立了自己的設計權威，就連國內(nèi)的資深設計專家，在看到中核運行三廠自己制定的技術改造方案時都連連稱贊，認為改造方案考慮符合法規(guī)標準、詳細周到。
3.充分的安全分析是安全管理的重要保證
技術改造是在原有系統(tǒng)或設備基礎上進行的永久性改變，必須慎重對待。由于原設計都是經(jīng)過了安全分析和驗證的，因此在進行新的技術改造時也必須重視安全分析工作。在核電領域，因安全分析不到位而造成技術改造失敗的事例并不少見。同時核電站不同的系統(tǒng)之間存在相互關聯(lián)，任何一個系統(tǒng)或設備的改變，可能會對其他相關系統(tǒng)或設備的運行產(chǎn)生影響。因此任何技術改造方案確定過程中，必須對預期給電站系統(tǒng)和設備安全運行帶來的風險，對施工中人員和設備的工業(yè)安全、輻射防護安全等進行安全分析。只有通過了這些安全分析，提出并落實針對性的應對措施，才能使技術改造的安全得到保證。例如，慢化劑覆蓋系統(tǒng)排氣變更中，最初的設計方案為，覆蓋氣體掃氣時直接排到反應堆廠房通風系統(tǒng)。隨后經(jīng)過全面的安全分析，認為該方案可能會產(chǎn)生慢化劑系統(tǒng)氚排放少量增加，并從輻射防護安全最優(yōu)化的角度，對該方案進行了改進優(yōu)化，增加了干燥床的吸附裝置，經(jīng)過吸附處理后再排到反應堆廠房通風系統(tǒng)。
4.進行獨立審查是安全管理的有力武器
在中核運行三廠，對于重要技術改造方案，都需要進行獨立的第三方審查。一般技術改造方案制定完成后，由中核運行三廠內(nèi)部的運行、維修等責任部門進行審查，從不同角度完善詳細方案。對于重要的技術改造，還需要由專業(yè)的設計院進行審查，或者邀請國內(nèi)相關領域的資深專家，舉行安全評審會，對方案進行詳細的審查和鑒定，以確保改造方案安全可靠。例如，在汽輪機功率提升的技術改造項目中，先通過廣泛咨詢國內(nèi)汽輪機專家、熱力系統(tǒng)設計單位，并對熱力系統(tǒng)進行分析和研究，形成了總體改造方案，然后邀請10余名國內(nèi)汽輪機領域?qū)＜?，舉行安全評審會對方案進行審核。在2006年度進行的二號機組第二次大修中，依照方案對相關系統(tǒng)實施了技術改造工作，最后的性能試驗結(jié)果表明技術改造達到了預期效果。
5.核安全評審是核電技術安全的重要環(huán)節(jié)
根據(jù)核安全法規(guī)要求，對于影響到頒發(fā)運行許可證依據(jù)的安全構筑物、系統(tǒng)和部件等的修改為安全重要修改。對于安全重要修改，營運單位必須向國家核安全局提交修改申請，并且在修改申請批準后，才允許現(xiàn)場實施。中核運行三廠，對于安全重要修改，除了進行獨立的第三方審查，還按照核安全法規(guī)要求報批國家核安全局進行安全評審。通過這些有著豐富經(jīng)驗的專業(yè)技術人員的評審，可以發(fā)現(xiàn)技術方案可能存在的安全問題，消除方案中的不安全因素。
三、技術改造現(xiàn)場施工安全管理
技術改造方案經(jīng)過充分安全分析，并經(jīng)過相關部門批準后，才可以開始進行現(xiàn)場施工。大部分技術改造項目需要在機組大修期間進行，并且同其他檢修工作交叉作業(yè)，因此在具體施工階段，需要從各個方面加強現(xiàn)場的安全管理。
1.制定詳細的施工方案
在技術改造項目施工之前，施工單位需要根據(jù)每項技術改造特點，編制詳細的施工方案與檢查和試驗計劃。檢查和試驗計劃中選取停工待檢點（H點），見證點（W點），審查點（R點），并經(jīng)過技術人員批準后，方可允許現(xiàn)場實施。這樣在技術改造現(xiàn)場施工的每個重要節(jié)點，都需要技術改造工程師現(xiàn)場見證簽字并確認完全滿足安全、技術等設計要求后，才可進行下一階段工作，使得整個施工的安全工作都處于受控狀態(tài)。
2.施工現(xiàn)場安全采用星級6S管理
在技術改造現(xiàn)場施工過程中，成立有專門的施工管理組進行現(xiàn)場安全監(jiān)督，并采用國際上先進的星級6S管理理念進行管理。在技術改造施工現(xiàn)場，除了遵守穿戴安全帽、安全鞋、防護鏡等基本的工業(yè)安全管理規(guī)定外，現(xiàn)場安全管理嚴格按"整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)和安全"的6S要求進行。6S具體要求包括：工作現(xiàn)場保持所有物品整齊，場地干凈，維持工作場所的秩序，保持良好的工作環(huán)境質(zhì)量，根據(jù)物品的具體特性進行存放，減少易燃物的存量，工作完成后做到工完料盡。例如，在中低壓開關室實體隔離技術改造中，現(xiàn)場的施工涉及到基建、消防、給排水等多個專業(yè)，并且現(xiàn)場施工的空間狹小。在施工管理組人員的監(jiān)督下，現(xiàn)場施工嚴格執(zhí)行星級6S管理要求，各單位密切配合，技術改造工作按計劃順利完成。
3.定期進行現(xiàn)場安全檢查
在技術改造現(xiàn)場項目開工多、施工工作量大時，除施工管理組人員在現(xiàn)場進行安全監(jiān)督外，還定期組織安全大檢查。檢查成員包括現(xiàn)場施工管理工程師、工業(yè)安全科人員、技術改造工程師、質(zhì)量控制QC工程師、施工單位相關人員等，檢點為現(xiàn)場的消防及工業(yè)安全、施工場地管理、工作人員行為等內(nèi)容。施工人員及時對檢查過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行整改，確保了技術改造施工過程中的安全。
四、完善的經(jīng)驗反饋體制，開放透明的安全文化
在技術改造過程中，“預防為主”是安全管理重要的指導思想。通過行之有效的經(jīng)驗反饋制度，可以獲得技術改造過程中的經(jīng)驗教訓及良好實踐。中核運行三廠倡導“融合、坦誠、開放”的工作氛圍，在技術改造過程中，鼓勵員工及時暴露一些未遂事件，以便對這些未遂事件加以分析，并有效利用分析結(jié)論中獲得的有益經(jīng)驗或教訓，從而防止更為嚴重同類事件的再次發(fā)生。中核運行三廠安全管理方面經(jīng)驗反饋工作的具體流程為：首先以狀態(tài)報告的形式及時準確記錄技術改造過程中產(chǎn)生的人因失誤或設備異常，一些未遂事件中暴露出的安全問題，并收集類似的外部事件或有價值的經(jīng)驗教訓；然后對重要的或有經(jīng)驗反饋價值的未遂事件進行根本原因分析，找出安全管理方面的薄弱環(huán)節(jié)；經(jīng)過深入分析對確定導致未遂事件發(fā)生的根本原因采取相應的糾正行動，消除事件隱患，防止類似事件重發(fā)；最后通過對糾正行動的跟蹤和檢查并進行總體趨勢分析，確保所有安全隱患都得到有效的關注和處理。通過經(jīng)驗反饋，使技術改造安全管理持續(xù)改進，很大提高了技術改造的安全管理水平。
五、總結(jié)
1.1可行性分析
EOC技術在有線電視雙向網(wǎng)絡的改造中很少單獨使用，若是單獨使用，現(xiàn)有的技術難以達到電視廣播點數(shù)的要求，目前還未出現(xiàn)EOC技術大規(guī)模使用的成功案例報告，單獨使用EOC技術改造容易出現(xiàn)EOC設備死機情況，EOC設備使用壽命很短暫，而且還存在漏電的可能性，相關的專業(yè)檢測工具一直沒有得到很好的突破，因此EOC技術在雙向改造中一般與其他技術結(jié)合在一起使用。分析EOC技術+EPON技術改造的可行性。在有限電視雙向網(wǎng)絡的改造中，采用這兩種技術的雙向改造需要增加光線的適用性，另外在樓道還需要設置光網(wǎng)絡單元等，但是從整體上分析，所投入的改造量并不是很大，用戶能夠接受，技術改造能夠同時使用在舊樓房和新樓房的改造中，能夠滿足不同操作業(yè)務的寬帶需求，運行安全性和可靠性都比較高。在雙向網(wǎng)絡的改造中，涉及到的內(nèi)容比較多，因此在網(wǎng)絡的選取中，要求網(wǎng)絡具有高性能，而且成本要求低，EOC技術的改造能夠滿足這個要求。在雙向網(wǎng)絡的改造中，不需要建設專有機房，只需要采用單芯組網(wǎng)的方式就能實現(xiàn)，極大地節(jié)省了主干光纖資源，在維護中比較方便。在雙向網(wǎng)絡的改造中，要求寬帶容量大，而且網(wǎng)絡的安全性和可靠性要求比較高，EOC技術能夠滿足這個要求，能夠向各樓層傳遞千兆寬帶，滿足用戶的不同要求，另外這種技術的應用在擴容方面具有極大地優(yōu)勢，靈活性很高，而且比較容易實現(xiàn)。
1.2EOC+EPON技術改造
在有線電視雙向網(wǎng)絡的改造中需要遵循技術成熟原則、成本低原則、產(chǎn)品故障發(fā)生率低原則等，同時改造后方便維護，EOC+EPON能夠很好的適用。EOC+EPON的聯(lián)合使用能夠很好的結(jié)合數(shù)據(jù)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)，不需用藥重復覆蓋線路，能夠分布實現(xiàn)改造，入戶簡單異性，EPON技術改造部分主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務以及電視回傳業(yè)務等，EOC技術在改造中，將頭端設備連接在EPON系統(tǒng)下端，在不改變原有網(wǎng)絡結(jié)構的技術上實現(xiàn)雙向改造，單元樓有線電視光接收機用來放置EOC頭端設備，有線電視信號光接收機的受到的電視信號進行調(diào)試，然后再將這些調(diào)制后的電視信號傳輸?shù)接脩舳恕Ｓ脩粼谶B接EOC終端設備時能夠通過任意的有線電視連接，得到相關的互動電視網(wǎng)絡。通過已經(jīng)完成的雙向改造應用現(xiàn)狀分析，小區(qū)全部割接到EPON技術后，光接收機所覆蓋的小區(qū)用戶達到了300多戶，不同小區(qū)的改造情況不太一致，每個接收機所覆蓋的用戶也不太一直，一般不會超過100戶。
2發(fā)展前景分析
有線電視雙向網(wǎng)改造的一大目的是網(wǎng)絡資源得到充分使用，并促進未來網(wǎng)絡業(yè)務的發(fā)展。目前EOC技術改造已經(jīng)使用在一些地區(qū)，經(jīng)過改造，數(shù)字電視挽留過作為廣播通道，保證了電視數(shù)據(jù)的傳輸，用戶通過終端能夠看到數(shù)字電視節(jié)目，通過以太網(wǎng)接口，用戶能夠訪問網(wǎng)絡。在有線電視雙向網(wǎng)絡的改造中，想要單獨使用EOC技術實現(xiàn)，需要解決很多的問題，需要加強下一點廣播電視網(wǎng)的研究，包括信道模型、編碼調(diào)制技術等，為保證技術使用的標準化，需要在以后的發(fā)展中制定先進的接入網(wǎng)標準。在技術方便，需要充分考慮到電磁兼容以及家庭聯(lián)網(wǎng)等。可以說任何一項技術的使用都會存在優(yōu)缺點，沒有最好，在以后的技術發(fā)展應用中，需要根據(jù)實際發(fā)展存在的問題不斷改進，促進有線電視雙向改造的開展。
3結(jié)語
關鍵詞：冬季；日光溫棚；技術改造
中圖分類號：S605 文獻標識碼：A
1 墾區(qū)冬季氣候特點
新疆兵團十師北屯市地處高緯度地區(qū)，冬季寒冷，氣候干燥，晝夜溫差大，光熱資源豐富。一直以來，本地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展主要以大田種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)為主。雖然耕地面積相對較多，但由于氣候因素，大田種植1a只能生產(chǎn)1茬作物，由此以來，所有職工1a中有半年時間既沒有活干也沒有經(jīng)濟來源，這是造成職工收入低下的普遍原因。
2 建造日光溫室的意義
設施農(nóng)業(yè)日光溫室大棚經(jīng)濟是十師市農(nóng)業(yè)增收潛在的巨大優(yōu)勢，也是農(nóng)業(yè)職工從以往的冬閑變冬忙增加收入的主要渠道。當?shù)厥卟硕臼袌鰞r格很高，市場較大，僅外來蔬菜在當?shù)乇灸?2月和次年1、2月份3個月占領北屯，阿勒泰市、8個團場和6個縣城以及40個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的市場，蔬菜消費約25萬人，日蔬菜消耗量約為70～90t，3個月消耗蔬菜總產(chǎn)約7000t，相當于200hm2（6000個）冬季蔬菜大棚的生產(chǎn)面積，變冬季（3個月）淡季為冬季生產(chǎn)，可實現(xiàn)產(chǎn)值6500～7000萬元。
3 墾區(qū)日光溫室目前現(xiàn)狀
近年來，兵團黨委提出了促進團場職工多元增收的實施辦法。十師北屯市把設施農(nóng)業(yè)作為促進團場職工多元增收的一項重要任務來抓。截止目前本市已建設施日光溫室800（26.7hm2）多座，由于棚室建造不太合理，技術管理跟不上等多種因素，冬季蔬菜生產(chǎn)仍沒有完全解決。為了能在冬季生產(chǎn)各種蔬菜，保證十師北屯市各民族同胞吃上放心的綠色蔬菜，為團場職工增加收入吸取好的經(jīng)驗，十師北屯市冬季日光溫室主要在技術和管理上加以改進。
4 通過技術改建客觀地總結(jié)冬季不能生產(chǎn)問題，進行科學研究贏得冬季高效益
必須改造傳統(tǒng)蔬菜溫室大棚生產(chǎn)技術，做到春提前秋延后生產(chǎn)周期向四季生產(chǎn)發(fā)展，爭取冬季新鮮蔬菜生產(chǎn)上市，通過增加有效積溫、更換新品種和生物植保來提高蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，適時的綠色保鮮增加效益。主要通過設施改造、高產(chǎn)新品種、保鮮增值、生物植保、灌溉技術等5個方面進行技術改造。
4.1 設施改造是基礎
當?shù)卮蠖鄶?shù)溫棚墻壁薄苗床高室內(nèi)溫度低，晝夜溫差大，有效生長積溫時間短，形成單位時間產(chǎn)量低成本高，若冬季煤炭加溫生產(chǎn)效益更低，遠遠高于批發(fā)蔬菜成本，是制約當?shù)夭宿r(nóng)冬季大面積生產(chǎn)的主要原因。墾區(qū)常規(guī)大棚1月份中午不加溫室內(nèi)溫度10～25℃、地溫0～5℃，加溫的中午25℃左右，地溫8～10℃，晝夜溫差分別20℃、15℃。地下式大棚加溫室內(nèi)溫度可達35℃、地溫 20～15℃，晝夜溫差15℃左右。所以常規(guī)大棚冬季不能生產(chǎn)，只能有限綠色保鮮。而地下式蔬菜日光溫棚墻壁厚，通過適當加溫易保溫，能滿足綠葉蔬菜（17～25℃）和部分茄果類蔬菜（25～30℃）生產(chǎn)所需要的溫度。
4.1.1 技改與效益
溫室大棚墻壁厚度1.6～2m（超過凍層厚度）的采用5cm理德板掛漿或10cm單面彩鋼苯板進行內(nèi)墻壁加厚（下入耕作層50cm），山墻最高點3.5m陽角≥40～42℃，方能達到保溫和縮小溫差提高有效積溫的效果，1棟溫室大棚投資6500～8000元，溫室大棚前屋面底腳以下1～1.2m高度貼1層5cm理德苯板掛漿，投資約1500元；地下式（耕作地面因地下水位確定，一般在地下水位以上50～60cm與原始地表以下50cm之間）下降50～60cm，有利于無限花序蔬菜生長空間和蘑菇立體種植。一座大棚投資10000元就可以冬季生產(chǎn)，約增加1～1.5萬元產(chǎn)值。
4.2 品種決定產(chǎn)量
冬季蔬菜生產(chǎn)首先選擇適合本地區(qū)耐低溫、高抗病、生育期短或生長量快產(chǎn)量高、耐運輸、活株低溫包鮮時間長的品種。除當?shù)卦绱菏卟似贩N外，如美國西芹（實心）、石河子天椒3號、9號和11號，以色列超粉19番茄、水果番茄、水果黃瓜、以及雙包菇、阿巍菇、雪蓮菇等。
4.3 保鮮增值經(jīng)營
本地大棚蔬菜秋延后活株掛果或塊根果實在臨界土壤溫度和適宜光照條件下保鮮的蔬菜，等待市場淡季銷售獲得比較好的收入，結(jié)合溫棚改造保鮮到春節(jié)前后效益更高。
4.4 無公害植保技術
4.4.1 物理防治
黑燈光誘殺。
4.4.2 生物農(nóng)藥防治
農(nóng)用抗菌素，農(nóng)用抗蟲素（螨）。
4.4.3 物理防治
臭氧發(fā)生器。
4.4.4 無公害高效低毒農(nóng)藥
如樂斯本，莫比朗等防治菜青蟲、粉虱、紅蜘蛛、潛葉蠅。
4.4.5 用石硫合劑對土壤消毒
新大棚使用前用石硫合劑土壤消毒，施用混合昆奇爾益菌1%的有機肥料（腐熟的雞豬糞）15%加5%氮磷鉀復合肥為基肥改良土壤。
4.5 大棚滴灌技術
省事 、省水有利保持土壤空隙和溫度（地溫不大起大落），便于施肥施藥，降低勞動成本。只需對高壓潛水泵附加單組網(wǎng)式過濾器和溶解水箱改裝。一根75㎝主管根據(jù)畦寬或壟距接滴灌帶間距60cm或80cm。
5 整體管理實現(xiàn)規(guī)范化、制度化
統(tǒng)一生產(chǎn)便于溫室大棚的整體管理和技術措施落實，尤其是病蟲害防治。統(tǒng)一精選分級包裝不僅運輸方便而且增加消費者優(yōu)先選擇的機會，也往往爭取價格優(yōu)勢。蔬菜集貿(mào)市場有利于集中銷售和專業(yè)化生產(chǎn)，能積極帶動墾區(qū)大棚優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。
機床作為機械制造業(yè)的重要基礎裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關注，由于計算機技術的興起，促使機床的控制信息出現(xiàn)了質(zhì)的突破，導致了應用數(shù)字化技術進行柔性自動化控制的新一代機床－數(shù)控機床的誕生和發(fā)展。計算機的出現(xiàn)和應用，為人類提供了實現(xiàn)機械加工工藝過程自動化的理想手段。隨著計算機的發(fā)展，數(shù)控機床也得到迅速的發(fā)展和廣泛的應用，同時使人們對傳統(tǒng)的機床傳動及結(jié)構的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。數(shù)控機床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創(chuàng)機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河。數(shù)控機床是以數(shù)字化的信息實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床電機的啟動和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計算機，經(jīng)過譯碼，運算，發(fā)出各種指令控制機床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。數(shù)控機床與普通機床相比，其主要有以下的優(yōu)點：1.適應性強，適合加工單件或小批量的復雜工件；在數(shù)控機床上改變加工工件時，只需重新編制新工件的加工程序，就能實現(xiàn)新工件加工。2.加工精度高；3.生產(chǎn)效率高；4.減輕勞動強度，改善勞動條件；5.良好的經(jīng)濟效益；6.有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機床已成為我國市場需求的主流產(chǎn)品，需求量逐年激增。我國數(shù)控機機床近幾年在產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品開發(fā)上取得了明顯的進步，特別是在機床的高速化、多軸化、復合化、精密化方面進步很大。但是，國產(chǎn)數(shù)控機床與先進國家的同類產(chǎn)品相比，還存在差距，還不能滿足國家建設的需要。我國是一個機床大國，有三百多萬臺普通機床。但機床的素質(zhì)差，性能落后，單臺機床的平均產(chǎn)值只有先進工業(yè)國家的1/10左右，差距太大，急待改造。舊機床的數(shù)控化改造，顧名思義就是在普通機床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現(xiàn)預定的加工工藝目標。隨著數(shù)控機床越來越多的普及應用，數(shù)控機床的技術經(jīng)濟效益為大家所理解。在國內(nèi)工廠的技術改造中，機床的微機數(shù)控化改造已成為重要方面。許多工廠一面購置數(shù)控機床一面利用數(shù)控、數(shù)顯、PC技術改造普通機床，并取得了良好的經(jīng)濟效益。我國經(jīng)濟資源有限，國家大，機床需要量大，因此不可能拿出相當大的資金去購買新型的數(shù)控機床，而我國的舊機床很多，用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機床的自動化程度，比較符合我國的國情。1984年，我國開始生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，并用于改造舊機床。到目前為止，已有很多廠家生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)?？梢灶A料，今后，機床的經(jīng)濟型數(shù)控化改造將迅速發(fā)展和普及。所以說，本畢業(yè)設計實例具有典型性和實用性。
第二章總體方案的設計
2.1設計任務本設計任務是對CA6140普通車床進行數(shù)控改造。利用微機對縱、橫向進給系統(tǒng)進行開環(huán)控制，縱向（Z向）脈沖當量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當量為0.005mm/脈沖，驅(qū)動元件采用步進電機，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉(zhuǎn)位刀架。2.2總體方案的論證對于普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造，在確定總體設計方案時，應考慮在滿足設計要求的前提下，對機床的改動應盡可能少，以降低成本。（1）數(shù)控系統(tǒng)運動方式的確定數(shù)控系統(tǒng)按運動方式可分為點位控制系統(tǒng)、點位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。由于要求CA6140車床加工復雜輪廓零件，所以本微機數(shù)控系統(tǒng)采用兩軸聯(lián)動連續(xù)控制系統(tǒng)。（2）伺服進給系統(tǒng)的改造設計數(shù)控機床的伺服進給系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。因為開環(huán)控制具有結(jié)構簡單、設計制造容易、控制精度較好、容易調(diào)試、價格便宜、使用維修方便等優(yōu)點。所以，本設計決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。（3）數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設計任何一個數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運行。在設計的數(shù)控裝置中，CPU的選擇是關鍵，選擇CPU應考慮以下要素：1.時鐘頻率和字長與被控對象的運動速度和精度密切相關；2.可擴展存儲器的容量與數(shù)控功能的強弱相關；3.I/O口擴展的能力與對外設控制的能力相關。除此之外，還應根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的應用場合、控制對象以及各種性能、參數(shù)要求等，綜合起來考慮以確定CPU。在我國，普通機床數(shù)控改造方面應用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機，主要是因為它們的配套芯片便宜，普及性、通用性強，制造和維修方便，完全能滿足經(jīng)濟型數(shù)控機床的改造需要。本設計中是以MCS-51系列單片機，51系列相對48系列指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列中，是無ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機中應用最多的是8031單片機。本設計以8031芯片為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關組成的控制系統(tǒng)。2.3總體方案的確定經(jīng)總體設計方案的論證后，確定的CA6140車床經(jīng)濟型數(shù)控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉(zhuǎn)速部分保留原機床的功能，即手動變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進給運動采用步進電機驅(qū)動。由8031單片機組成微機作為數(shù)控裝置的核心，由I/O接口、環(huán)形分配器與功率放大器一起控制步進電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)車床的縱向、橫向進給運動。刀架改成由微機控制的經(jīng)電機驅(qū)動的自動控制的自動轉(zhuǎn)位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發(fā)生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發(fā)生器同步旋轉(zhuǎn)，發(fā)出兩路信號：每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖個數(shù)和一個同步信號，經(jīng)隔離電路以及I/O接口送給微機。如圖2－1所示：
第三章微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計
3.1微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路總體方案設計本系統(tǒng)選用8031CPU作為數(shù)控系統(tǒng)的中央處理機。外接一片2764EPROM，作為監(jiān)控程序的程序存儲器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機修改的零件程序、工作參數(shù)。采用譯碼法對擴展芯片進行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統(tǒng)的輸入輸出口擴展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進電機的環(huán)形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進電機。另外，還要考慮機床與單片機之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示：圖3－28031芯片內(nèi)部結(jié)構圖各引腳功能簡要介紹如下：⒈源引腳VSS：電源接地端。VCC：＋5V電源端。⒉輸入/輸出（I/O）口線8031單片機有P0、P1、P2、P34個端口，每個端口8根I/O線。當系統(tǒng)擴展外部存儲器時，P0口用來輸出低8位并行數(shù)據(jù)，P2口用來輸出高8位地址，P3口除可作為一個8位準雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下：P3.0RXD：串行數(shù)據(jù)輸入端。P3.1TXD：串行數(shù)據(jù)輸出端P3.2INT0：外部中斷0請求信號輸入端。P3.3INT1：外部中斷1請求信號輸入端。P3.4T0：定時器/計數(shù)器0外部輸入端P3.5T1：定時器/計數(shù)器1外部輸入端P3.6WR：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通。P3.7RD：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。在進行第二功能操作前，對第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。⒊信號控制線RST/VPD：RST為復位信號線輸入引腳，在時鐘電路工作以后，該引腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平，完成一次復位操作。8031單片機采用兩種復位方式：一種是加電自動復位，另一種為開關復位。ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號。它的作用是把CPU從P0口分時送出的低8位地址鎖存在一個外加的鎖存器中。外部程序存儲器讀選通信號。當其為低電平時有效。
VPP：當EA為高電平且PC值小于0FFFH時CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。當EA為低電平時，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲器中的程序。XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時必須接地；XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時，接收震蕩信號；（2）片外三總線結(jié)構單片機在實際應用中，常常要擴展外部存儲器、I/O口等。單片機的引腳，除了電源、復位、時鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實現(xiàn)系統(tǒng)擴展而設置的，這些引腳構成了三總線形式：⒈地址總線AB地址總線寬度為16位。因此，外部存儲器直接尋址范圍為64KB。由P0口經(jīng)地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉數(shù)據(jù)總線DB數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供。⒊控制總線CB控制總線由第二功能狀態(tài)下的P3口和4根獨立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：3.1.28255A可編程并行I/O口擴展芯片8255A可編程并行I/O口擴展芯片可以直接與MCS系列單片機系統(tǒng)總線連接，它具有三個8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與設備之間的信息交換。8255A的結(jié)構及引腳功能：1、8255A的結(jié)構8255A的內(nèi)部結(jié)構如圖3－4所示。其中包括三個8位并行數(shù)據(jù)I/O端口，二個工作方式控制電路，一個讀/寫控制邏輯電路和一個8位數(shù)據(jù)總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1）三個8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。可編程為8位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。B口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。C口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，C口可分作兩個4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時的狀態(tài)控制信號。（2）工作方式控制電路A、B兩組控制電路把三個端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個控制命令寄存器，用來接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據(jù)控制字的要求對C口按位清“0”或置“1”。（3）讀/寫控制邏輯電路它接收來自CPU的地址信號及一些控制信號，控制各個口的工作狀態(tài)。（4）數(shù)據(jù)總線緩沖器它是一個三態(tài)雙向緩沖器，用于和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連，以實現(xiàn)CPU和8255A之間信息的傳送。
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