第一篇:智能家居控制系統研究背景目的意義及國內外現狀與發展趨勢
只能家居控制系統研究背景目的意義及國內外現狀與發展趨勢 智能家居控制系統概述 1.1智能家居的簡介 2國內外的現狀及發展趨勢
2.1國外的發展現狀 2.2國內發展現狀 2.3發展趨勢 3研究的目的和意義 智能家居控制系統概述
蒸汽機的發明掀起了人類歷史邁向工業的新篇章,而網絡的出現無疑將信息化深深的烙印在了人類文明的璀璨長卷上。電子信息技術,控制技術的日益提升,社會信息化的逐步加快,促使人們的生活、工作、學習以及通訊的關系日漸緊密,信息化社會在改變人們生活習慣和工作方式的同時,也對我們的傳統住宅提出了挑戰。環視周遭,我們很容易的發現,人們對家居的要求早已不再只是簡單的物質空間,更為關注的是一個高度安全、舒適以及美觀方便的居住環境,先進的通信設施,完備高效的信息終端,自動、智能的家電,網絡化的資源管理及購物方式等等。現今社會人們日益膨脹的需求使得家居智能化已然成為一種趨勢。
1.1智能家居的簡介
家居智能化系統的概念起源于上世紀70年代的美國,隨后,傳播到歐洲、日本等國并且得到了很好的發展。在我國,智能家居這一概念推廣較晚,約在90年代末家居智能化系統才得以進入國內,但發展速度驚人,至今已存在相當數量的智能化小區及住宅。
所謂智能家居是現代電子技術、自動化技術及通信技術相結合的產物。它能夠自動控制和管理家電設備,對家庭環境的安全進行監控報警,并且能夠為住戶提供安全舒適、高效便利的學習生活及工作環境。家居智能化系統將家庭中各種與信息相關的通信設備、家用電器以及家庭保安裝置通過有線或無線的方式連接起來,并進行集中或異地的監控、管理,保持家庭住宅環境的舒適、協調。與普通的家居相比,智能家居不僅具備傳統的居住功能,提供舒適溫馨,高效安全的高品位生活環境,還將一個被動靜止的居住環境提升為一個有一定智慧協助能力的體貼的生活幫手,進一步優化住戶的生活質量。
許多國家先后提出了不同的智能家居方案,例如,早期新加坡模式的智能化家居系統包括:安防報警、可使對講、三表抄送、監控、家居控制、智能布線箱、寬帶網絡接入等。而現今的智能化家居系統擁有更加優越切復雜的配置。例如,0
網上購物、遠程報警、緊急求助等新功能就是根據現在社會的發展,人們日益暴漲的需求而開發設計的。
2國內外的現狀及發展趨勢
智能家居的發展分為三個階段:
首先是家庭電子化(Home Electronics)階段,這個時期主要是面向單個的電器,家庭電器之間并沒有形成網絡,亦沒有大的聯系。
其次是住宅自動化(Home Automation)階段,這個時期是面向功能的階段,一部分的家庭電器之間形成了簡單的網絡,主要是為了實現某個特定單一的功能,例如單一的自動抄表功能。
最后是家居智能化(歐洲稱為Smart Home,美國稱為 Wise House)階段,這個時期是面向系統設計的階段,系統通過家庭分布總線把住宅內各種與信息相關的通信設備、家用電器、報警裝置并到網絡節點中進行集中的監控、管理,保持家電與環境的協調,提供生活、工作、學習以及娛樂的各種優質服務,營造一種溫馨舒適的家庭氛圍。
智能家居控制系統提供高效、舒適的家居環境,確保住戶的生命財產安全;集中或遠程調節家居環境的溫度、濕度以及風的速度等,同時檢查空氣成分,提高空氣質量;調節音響,電視等娛樂設施,愉悅心情;合理利用太陽能活周遭環境的變化,盡可能的節約能耗,達到合理利用資源;提供現代化的通信、信息服務。2.1國外的發展現狀
1984年,世界上第一幢智能建筑在美國康涅迪格州落成,這棟意義非凡的建筑只是對一座舊式大樓的一定程度的改造而完成的。它只是采用計算機系統對大樓的空調、電梯、照明等設備進行監控,并提供語音通信、電子郵件、情報資料等方面的信息服務。2000年,新加坡有近30個社區的約5000戶家庭采用了這種家庭智能化系統,而美國的安裝住戶高達4萬戶。2003年,網絡化家居的建設帶來了高達4500億美元的市場價值,這其中有3700億美元是智能家電硬件產品的價值,剩余的部分則是軟件和技術支持服務的費用。現在,國外的智能家居系統技術己日趨成熟,預計今年,50%以上的新房將具有一定的“智能型家居”功能。于此同時,由于技術的日益標準化,這些新型智能家居系統將比比爾.蓋茨耗資6000萬美元的高端別墅便宜得多。
在智能家居系統研發方面,美國及一些歐洲國家一直處于領先地位。近年來,以美國微軟公司及摩托羅拉公司等為首的一批國外知名企業,先后擠身于智能家居的研發中。例如:微軟公司開發的“夢幻之家”、摩托羅拉公司開發的“居所之門”、IBM公司開發的“家庭主任”等均已日趨成穩得技術強占家居市場。此外,日韓新等國的龍頭企業紛紛致力于家居智能化的開發,對家居市場更是躍躍欲試。
目前市場上出現得智能家居控制系統主要有:
(1)X-10系統(美國),該系統是利用電力線作為網絡平臺,采用集中控制方式實現。這套系統的功能較為強大,與其它家居控制系統如ABB、C_BUS等比起來更容易接收,使用也相對簡單。因為實現同樣的功能,X-10家居控制系統是利用220v電力線將發射器發出的X-10信號傳送給接收器從而實現智能化的控制,因此采用這套系統不需要額外的布線,這也是這套系統的最大的一個優勢,因為其它系統基本上都需要布低壓線,在墻上或地面開槽、鉆孔,施工難度大、費用高、工期長。但由于缺乏在國內市場推廣的條件且價格昂貴,該系統在國內應用極少。
(2)EIB系統(德國),該系統采用預埋總線及中央控制方式實現控制功能。但由于其工程要求復雜嚴苛,并且價格較高,因此一直無法打開國內市場。
(3)8X系統(新加坡),該系統采用預處理總線跟集中控制方式來實現功能。它的優點在于利用的產品對系統進行擴展,系統較為成熟,比較適合中國國情。但是由于系統架構、靈活性及產品價格等方面還難以達到要求,所以目前在國內還較少應用。2.2國內發展現狀
20世紀90年代后期,我國的智能小區日益興起。眾所周知,我國的智能化住宅建設最早起于上海、廣州和深圳等沿海城市,并逐漸向內陸發展。在97香港回歸之際,在建設部“97跨世紀住宅小區案競賽活動”中,上海中皇廣場被建設部科技委員會列為全國首家“智能住宅示范工程”,揭開了全國智能小區發展的序幕。1999年,建設部勘察設計司、建設部住宅產業化辦公室聯合組織實施全國住宅小區智能化技術示范工程,標志著我國住宅小區智能化進入了一個新階段。隨著信息化走進了千家萬戶,由國家經貿委牽頭成立了家庭信息網絡技術委員會,而信息網絡技術體系研究及產品開發已經被列為了國家技術創新的重點專項計劃。據建設部要求,截止今年,我國將有70%以上的家庭擁有Internet入網設備,大中城市中50%的住宅要實現智能化。
我國的智能家居相對于國外起步較晚,尚未形成一定的國家標準。目前,主要采用國外的一些技術產品,但也有一些企業推出了自己的產品,主要有:
(1)e家庭(海爾),該系列產品以海爾電腦作為控制中心,各種網絡家電作為終端設備,海爾移動電話作為移動數字控制中心。海爾在技術上同微軟合作,利用微軟的Windows Me技術和海爾的網絡家電,使“e家庭”已具雛形,已推出了網絡洗衣機、網絡冰箱、網絡空調、網絡微波爐等一系列網絡家電。
(2)e-home數字家園(清華同方),該智能家居控制系統是專門針對中國家庭設計的,遵循國際技術標準,采用嵌入式軟、硬件技術,提供網絡、網絡節點及末端設備。產品以功能模塊開發為主,基于國外成熟的智能家居標準之上。其智能家居控制系統主要有以下三個部分:
A系列:遵循EIB協議的家庭控制產品,適用于中高檔住宅區。B系列:遵循X-10協議的家庭控制產品,適用于中檔住宅區。易家三代:配電箱集中安裝式家庭控制產品。
國內各大軟、硬件機構正在積極的研制、開發更為符合市場的智能化家居設備,以解決當前智能化產品實用性差、使用復雜及產品價格昂貴等缺點,而技術創新性也逐步向國際先進水平靠攏,這樣的未來值得期待。2.3發展趨勢
經過去年的哥本哈根會議,我國更加明確了節能減排,綠色建筑的目標,這就使住宅智能化凸顯出了其合理規劃,最大限度的節約能源的優勢。如果我國大力推廣綠色建筑,僅在鋪設智能化系統上所需的新設備的生產上就有2000億到3000億人民幣的新市場。而中國“智能家居網絡”必在“智能化住宅”的框架下形成一個新型IT產業,而這一切必將對未來幾十年我國房地產的健康有效發展起著深遠的影響。
由于智能家居系統還缺乏統一明確的國際標準,許多公司開發出的產品都是基于自己組的網絡和信息交換協議,很多產品是針對特定的組網環境開發的,部分核心技術沒有對外公布,技術復雜,直接導致了使用范圍的局限性。再者,缺乏對應的第三方產品,各個接入設備之間不能兼容,互操作性差,不利于產品的擴充,因而進一步局限了產品的發展。再加上,有的系統成本過高,嚴重影響了產品的普及。因此設計一個符合國家國情和規范的集遠程控制和本地控制為一體的智能家居控制系統是非常具有現實意義的,且勢在必行。
作為智能家居的核心系統的智能家居的控制系統,它的設計功能的完善必將推動住宅智能化的發展。而系統功能的集成化、用戶使用的傻瓜化以及市場的平民化將是智能家居控制器的發展趨勢,系統也將逐步邁向綠色化。最終,我想全人類的夢想是智能家居控制系統將囊括所有的家事雜物,讓我們真正的享受舒適
溫馨的家庭生活。
3研究的目的和意義
根據前面提到的一些調查結果及數據可以看出,雖然目前智能家居系統有了一定的發展,并且市場上也開始出現相應的產品,但從總體的發展來看,不容樂觀,特別是統一標準和權威產品的缺乏嚴重影響了家居智能化的發展。隨著科技的提高,經濟的發展,人們的物質生活水平的提高,對家居環境的要求也越來越高,作為家居智能化的核心部分——智能家居控制系統也越發顯得重要。家居智能化控制的開發和建設是未來國家、經濟發展的必然趨勢。
智能家居控制器可以為系統提供智能控制方案,使住戶的控制更便捷,更高效,更能為家庭的日常活動節約不必要的能耗。而且在現在這個注重綠色環保的世界里,智能的為住戶控制好空氣的濕度、溫度等,檢查分析空氣成分,讓住戶安心入住。同時,智能家居控制器可以根據住戶的要求調整方案,加強緊急處理,危機救護等急救控制,充分達到只要是“用戶想要的,就是我們追求的”宗旨。
第二篇:人力資源管理系統研究背景意義及國內外現狀
人力資源管理系統研究背景意義及國內外現狀研究背景國內外發展現狀研究意義研究背景
隨著時代的發展,社會的進步,越來越多的企業建立、發展、壯大、成熟。企業是國民經濟的基本單元,企業發展得越好,經濟進步就越快。然而隨著企業的發展,人員的增多,每年人力資源管理的成本也會不斷地增加,這一問題不僅耗費企業大量的資金,也耗費了大量的人力。當企業規模較小時,人力尚且比較容易完成信息管理,但隨著企業規模增大,人員增多,老式的紙質管理方法就會出現許多弊端,比如說,保存困難、不易查詢、耗費大量人力卻仍然工作效率低下,工作出錯率增高等,這種方法已經跟不上時代。
人力資源管理系統產生于20世紀60年代末期,當時的計算機技術已經進入實際應用階段,同時大型企業用手工來計算和發放薪資既費時、費力又非常容易出錯,為了解決這個矛盾,第一代的人力資源管理信息系統應運而生。經過將近40年的發展,如今大多數公司普遍使用的是第三代人力資源管理信息系統。第三代人力資源管理信息系統界面友好,支持多平臺,并提供了強有力的報表生成工具、分析工具和信息共享,使得人力資源管理人員得以擺脫繁重的日常工作,集中精力從戰略的角度來考慮企業人力資源規劃和政策。企業人力資源管理系統的出現是企業管理的一個重要里程碑,公司的各種資源的實際情況是各不相同的,一款人力資源管理系統不能適用于所有公司,一個可以安全的、規范的,自動化的、適合的企業人力資源管理系統對企業的發展是必不可少的。國內外發展現狀
近些年,一些較大的企業經常自行開發人力資源管理軟件,這樣做有一定的好處,如成本低廉,上級單位一次開發,基層單位可以重復利用,而且一定程度上能滿足個性化需求。但是實踐證明,這種開放方式一般難以成功。一方面,企業內部開發人員往往缺乏項目經驗,導致與最終用戶的需求相悖;另一方面,這
種形式的軟件開發不參與市場競爭,僅僅是供給內部使用,有可能導致開發人員敷衍了事,開發的系統不能真正起到作用。
與此同時,由于我國正處在由傳統管理方式向人力資源管理過渡的轉型時期,企業中的管理方法從思想到行動都發生著巨大的變化,處于摸索中的人力資源管理隨時都可能發生這樣那樣的變革,這就對人力資源管理軟件提出了巨大的挑戰,軟件如果不能夠隨著變革而自行適應,那么,這個軟件就沒有生命力。
國外人力資源管理系統與國內的相比,優勢主要體現為:具有雄厚的實力,在技術力量的培養、研發、市場推廣等方面大力投入;具有一定包括硬件廠商、數據庫公司、咨詢公司在內的合作伙伴,形成強強聯手的格局。國外人力資源管理系統伴隨著管理理論的發展,其設計思路蘊涵了先進的管理理念;國外人力資源管理系統起步較早,完整性和成熟度高,開發出了適用于不同行業的解決方案。西方發達國家已廣泛使用人力資源管理系統,其他一些軟件系統如ERP(企業資源計劃)、WFM(工作流管理)等在開發過程中預留了與人力資源管理系統的接口,使得國外的人力資源管理系統今后的擴展難度降低。國外人力資源管理系統對于基于互聯網技術的研究和支持不遺余力,以PeopleSoft為例,其最新版本是完全基于互聯網架構的版本,使得其易用性大大加強。
從某種意義上來說,國外雖然有著較為成熟的產品,在成熟度、先進性上都要優于大多數的國內產品,但在我國大多數公司人力資源管理制度并不規范,這就導致了國外的產品實用性、有效性大打折扣,而且其價格過于昂貴,讓國內企業難以接受。另一方面來說,我國企業受中華民族源遠流長的文化影響,人力資源管理上比西方企業更強調人性化,而非制度化。這也是的國外軟件開發商很難開發出符合中國企業需要的產品。研究意義
在民營企業、中小型公司高速蓬勃發展的今天,本系統是重點針對中小型企業開發的一款人力資源管理系統,經過市場調查分析發現了民營企業人力資源管理在績效考核、薪酬管理、任務管理方面存在問題。目前民營企業績效考核存在著考核結果主觀化、考核結果沒有廣泛應用、考核意識淡漠等方面的問題。薪酬管理主要存在缺乏激勵性的問題,具體表現在人力資源管理方面的混亂。本系統重點就是針對這些問題進行的設計與開發。利用現代高效的運作方式來開發和管理組織中最重要、最昂貴的資源,實現人力資源管理精細化、自動化,為公司的發展做出正確的決策,提高人員的利用率,為公司發展和人才儲備提供良好的平臺。
第三篇:國內外水表現狀與發展趨勢
國內外水表現狀與發展趨勢
摘要:敘述了國內水表應用狀況。對國內新型水表的發展以及國外水表發展情況進行了介紹,同時還對影響水表發展方向的因素進行了分析。關鍵詞:水表應用情況新型水表國外水表發展現狀
流量計量是科學計量的一個重要組成部分,而水流量計量又是其中最重要的內容之一,在貿易結算、能源計量、過程控制、環境保護等方面起到重要的作用。近年來隨著能源和水資源的全球性匱乏,隨著南水北調等國家重點工程的啟動,隨著法制計量的不斷完善,全社會對水計量的要求越來越高。因此,研究和探索滿足新形勢下適合我國各種使用條件的水表或流量計,并擴大其流量測量范圍、延長水表的工作壽命、提高儀表智能化程度等已成為水表行業研究人員不懈的追求。
水表在各種流量計中屬于結構簡單、應用最廣泛的流量儀表,也是最重要的法制計量儀表。按最新的國際標準和國際建議,水表是按其使用用途來定義和劃分的,即任何用于測量封閉管道中可飲用冷水的具有累積流量顯示的流量儀表都為水表,這當中既包括了我們通常概念中的旋翼式水表、螺翼式水表、活塞式水表等基于機械原理工作的流量計,也有基于電子或電磁原理工作的流量計,如電磁流量計、超聲流量計等。另外帶電子裝置水表是一種在機械式水表上添加了各種輔助裝置的水表,以滿足管理和控制的需要,如各類預付費水表和電子遠傳水表。總體而言,水表的內涵比以前大大豐富了。在實際工作中,隨著電子技術的發展和成熟,電子類水表和帶電子裝置水表正發揮越來越大的作用。水資源的商品化、“一戶一表”工程的發展、階梯式水價等節水政策的實施需求更促進了這類水表的發展。
水表測量的對象是水,水在各種流體介質中是變化相對穩定的介質,其粘度、密度、清潔程度、壓力、溫度等在額定工作條件范圍內是比較理想的和穩定的。但因為流量計量的動態特性、供水過程中水壓脈動和含氣量變化以及各種安裝條件,仍會對水表的工作產生很大的影響。雖然近年來流量測量技術及儀表比以往的選擇面寬了許多,但還有許多不盡人意之處。我們所選用的水表除要適應所使用的條件并符合法制計量要求之外,還要考慮很多其它因素,如流量范圍、靈敏度、壓力損失、安裝防護要求、價格等,電子水表和帶電子裝置水表還要考慮抗干擾等電磁環境因素。因此,為了適應不同的介質條件、不同的環境條件,不同的使用要求,各種水表應運而生。可以說只要有一個新的技術發展起來,就會有人嘗試著將它應用到流量計量當中去,也就可能應用到水表中去。
每一種水表都會有其最適用的場所,在市場經濟浪潮中顯示出頑強生命力。但由于這些水表在性能上的差別細微或需要認真地分析其特點,實際上在很多情況下都沒有將它們使用到它們最適合的場所或調整最佳的使用狀態,導致計量不準確、容易損壞等等。因此,客觀公正地描述各種水表(或相同用途的流量計)的特點,正確地選用水表是水表制造商和水司用戶所要關注的。
從1999年以來,水表的國際標準ISO4064和國際建議OIML R49頻繁改動,反映了國際上對水表發展有著比以前更多的關心和重視,我國的水表國家標準和水表國家檢定規程也同步在進行修訂,預計年內可以出臺、明年可批準實施。國內新制訂的行業標準(如CJ/T224-2006《電子遠傳水表》)已批準實施,原CJ/T133《IC卡冷水水表》等也已修訂完成。結合各類技術標準修訂過程中了解到的情況,根據政府管理部門、行業協會、水表制造行業的朋友提供的信息和近年來申請新產品型式評價的產品類型,以及水表市場反映出的現象,我們大致可以看出國內外水表的現狀和發展趨勢。1.國內普通民用水表情況
現階段,在國內的各種民用水表中,旋翼式濕式水表以其結構簡單、計量穩定、價格低廉在國內得到廣泛的應用。液封式計數器的廣泛采用克服了較早濕式水表產品的度盤容易因管道水質積垢而污損缺點,解決了水表清晰抄讀的問題,得到了廣泛的應用。行業里普遍認為液封式水表是目前較適合國內管材和水質的水表。
盡管八位指針式的C型表從指示方式上比其它型式顯得不方便和落伍,甚至行業人士呼吁淘汰C型表,但目前似乎還有不少市場。全國經濟發展、生活水平不平衡自然是一個重要原因。
與國外水表外殼采用的銅材料不同,國內民用水表大部分為鐵殼水表,行業人士也曾提議逐步淘汰,但在現有國情下還難以實施,這也是衛生技術要求暫時不能寫入行業標準《居民飲用水計量儀表安全規則》的主要原因。
高靈敏度小口徑旋翼式水表這幾年在紛紛揚揚的議論中出臺了,并擠占著原來普通表的市場。這類水表在商業名稱上頗有吸引人的地方,但也混淆了一些概念。首先計量的概念是需要符合規定最大允許誤差的測量,而不僅僅是對被測量有響應。目前這類水表的大多數只是結構的設計改變來提高水表對微動流量的響應,從計量的意義來說還沒有真正提高水表的測量范圍。在型式評價(樣機試驗)中,還沒有形成一個對靈敏性能的長期可靠性進行評價的方法,在水表的國家標準和國際建議中也沒有專門的規定,現行的85年版的水表檢定規程要求對檢定項目雖然有始動流量檢定但要求并不高。由于客觀上國內一些水暖器具的質量導致微滲漏現象和少部分家庭的不道德的滴水存積方式,使得供水部門對這類水表產生興趣和需要。但在法制計量管理上對水表的靈敏度性能并無特別高的要求。實際使用中這類水表對水壓脈動的抗擾能力,即不用水自轉的可能性增大,這些也會帶來另類的麻煩。在水表新的國際標準和國際建議中,都明確一點在零流量下水表不應累積。有一些企業在開發出了計量等級達到C級的旋翼式水表,高靈敏度也高,這才是真正提高了水表的質量檔次。
一戶一表政策實施以來,水表出戶較為普遍,由于銅材價格飛漲,使水表材料成本增加,社會上偷水表銅部件時有發生,成為城市偷窨井蓋后又一新的社會問題。十多年前研究過的全塑水表現在又提到桌面上來研究了,這種水表現在仍存在方方面面的質疑,主要集中在材料的長期衛生安全性和塑料材料的檢驗手段的局限性。未來全塑水表是否能夠在供水系統中采用,完善的標準、簡捷的檢驗手段和行業政策的批準允許是關鍵的。國外在一些氣候環境變化不是太嚴酷的國家和地區(如南非和南美一些國家)也有用塑殼水表的。可能這種產品需要經過若干年的試用后才能進行較全面的評估。
2、國內直飲水水表和智能水表的情況
國內目前用于直飲水的場合一般采用計量等級C級或D級的活塞式結構的水表,外殼有銅,也有特制不銹鋼的。
電子遠傳水表、預付費水表,包括IC卡(插卡式和射頻式)水表、TM卡水表等這些智能型水表都是因水費收取制度、方式的改革而出現的水表產品,同時支持了一戶一表、階梯式水價的政策的實施,這些產品發展很快,在世界上也算是領先的,但實際使用中出現了的問題也不少,特別是帶閥門的預付費類水表,這可能與采用了閥門、電池和惡劣的使用環境以及人為的惡意攻擊有關。
總體而言,平時不用電、抗攻擊能力強的即時直讀式的電子遠傳水表更具有優勢和發展前景。
3、國內大口徑水表的情況
大口徑水表中,傳統的水平螺翼式水表及可拆卸式水平螺翼式水表仍有較大的市場。可拆卸式水平螺翼式水表具有結構簡單、通用性好、可不停水檢修等特點受到歡迎。但水平其流量范圍不寬,一般B級表的流量比只有1:67,在許多場合滿足不了要求。部分地區還用大口徑旋翼式水表,與水平螺翼式水表相比,雖然這種水表的工作抗擾性相對較好,但其流通能力小、壓力損失大以及龐大的重量體積都成為了缺點。這幾年垂直螺翼式水表、渦輪式水表及復式水表逐漸興起,為用戶提供了新的選擇。
與行業中部分企業熱衷于高靈敏度的小口徑民用水表的研發和制造相比,另一些企業關注著大口徑水表的微小流量計量能力的提高問題。因為從每種管徑的用水量分析,大口徑水表在低流量下的漏計率占的比率更多。研究用水量的組成特點,選用合適的水表,會給供水企業帶來更大的效率。
在目前國內大口徑水表的流量測量范圍普遍不夠的情況下,WPD型渦輪式水表、復式水表等或許是解決這一問題的選擇。
4、電磁水表、超聲水表等新型水表
隨著大管道流量計量的發展,超聲流量計、電磁流量計以其無可動部件、無壓損的特點得到越來越多的應用。特別是當超聲波流量計從單聲路發展到多聲路,直至16聲路的研制成功,使對流量計上游直管段長度的要求大大降低。同時,流量計自診斷和報警技術的成熟,使得流量計的使用具有更好的可靠性。由于超聲流量計具有優異的測量重復性,也常作為核查標準使用。電磁流量計在電路方面更為成熟,比如對導電率要求降低,高低頻率的交替使用提高了零點穩定性和大流量時的靈敏度,開發了能方便清洗探頭的外插式探頭,在現場核查方面也有所發展等等。電磁流量計、超聲波流量計等基于電或電子原理的流量計逐漸取代了原來的一些插入式流量儀表和機械式水表,這在國內外都是正在形成的趨勢。這些流量計新的國際標準和國際建議已將其歸類到水表的范圍中,并制定了相應的試驗要求。國內不少生產廠已建立了1m口徑以上的試驗裝置,最大的測試管道口徑已達到4m。
這些感應式水表在智能化方面相對于傳統機械水表有著無可比擬的優勢,且幾乎無壓力損失。但也有其局限性,如量程較小、易受管振、電磁環境干擾,還有就是大口徑流量計的周期檢定和現場測試始終是個難題,尚未得到有效解決。另外,這類水表的法制計量管理還有待加強。
從長遠看,感應式水表與傳統機械式水表會是互存的,而不會取而代之。
5、國外水表的發展情況
我國水表生產廠眾多,但規模大多偏小,與國外水表生產廠家相比在規模和技術方面存在著較大的差距。英國肯特公司、德國邁內克公司和瑞納公司、法國愛拓利公司、意大利邁特姆里那等都是國際上較有名的水表公司,在世界各地擁有大量分支機構,他們控制著世界水表市場。
在發達國家,由于管道直飲水較普遍,容積活塞式水表成為主要采用的產品,計量等級普遍為C級。旋翼液封式水表和單流式水表也不少,單流束水表還具有材料節省、結構小巧的優點。總體來說,國外的民用水表產品注重高計量等級和使用壽命。
國外水表產品的優勢更多體現在大口徑水表產品上,其制造工藝精致,并在一些產品上采用葉輪平衡技術,使得產品測量范圍大(可達到計量等級C級)、安裝方式適應性好(可以水平、垂直或傾斜),并可選配遠傳裝置滿足檢定或抄讀的需求,產品執行EEC標準,在流量測量能力方面優于以前版本的國際標準ISO4064。
由于美國的水表產品標準并不執行國際標準而是國內ANSI/AWWAC700系列行業標準,其設計和特點是不一樣的。除了外形尺寸獨特并采用英制單位外,產品設計更強調長期功能穩定性、使用的安全性,葉輪和計數齒輪的轉速設計較慢,相對來說對計量性能的要求不苛刻。
在其它發展中國家如東南亞、南美、非洲,大多還是與我國相同的水表產品,有些國家也在嘗試采用預付費IC卡水表和塑殼水表。還有部分國家對水表的法制管理要求并不高,因此對水表各部件的材質的要求很低,類似國內的一些劣質水表產品。
6、影響水表的發展方向的幾個因素
政策法規、技術標準和市場需求是引導水表產品發展的最重要的三個方面。
水表基本上用于貿易結算,用戶面大量廣,無疑是最重要的法制計量器具之一。水表必須符合所使用的國家法規的要求。在我國水表列為重點管理計量器具,屬強制性檢定計量儀表并有具體的實施方法;國內很多地區開展實施的不入戶抄表、一戶一表、階梯水價政策需要適用可靠的水表產品支持,電子遠傳水表、智能型水表有著廣闊的前景。生活品質的提升會有更多的城市實現管道直飲水,高計量等級、流量測量范圍寬的水表將會有更多的市場,水資源的緊張導致的水價提高是不爭的趨勢,也會使優質水表價有所值。在節能方面,國家在十一五期間非常重視量化的、可操作的節能考核,在GB 17167-2006《用能單位能源計量器具配備與管理通則》對相應的計量器具都提出了要求,其中對作為載熱介質的水的計量按大小口徑(以250mm劃分)分別提出了1.5%和2.5%的準確度要求。水表有多個規程支撐著其檢定工作,但許多人又疑惑,法規中的檢定周期能否保證在用水表的準確性,這樣的懷疑不是沒有道理的。由于使用場合和介質的復雜性,很多水表還沒有到檢定周期就已經超差了。近年來采用現場核查的方式來越來越普遍,這對保證水表(乃至流量計和其它計量器具)的正確可靠性,尤其是在涉及貿易結算而又無法按計劃拆卸或送檢的流量計是可行的方法。國際法制計量組織也開始起草這方面的國際文件,以科學合理、經濟可行的態度來對在用中的水表、電表、燃氣表和熱能表的性能進行評判。
我國的水表國家標準等同采用國際標準,國家計量檢定規程也等效采用國際建議,按目前計劃,這二個重要的水表技術法規會從明年開始批準實施。新的標準和規程在水表的技術參數表達方面與現行的方法有很大的不同:
1)現行的計量等級名稱將被代表流量范圍的一組可選的比值來代替,工作溫度和壓力也詳細等級化:
2)一般水表的準確度等級為2級,而大口徑水表的準確度等級可以選為1級; 3)水表除了原來的試驗外,增加了水溫影響試驗、水壓影響試驗和流動干擾試驗;
4)電子水表和帶電子裝置水表需做環境試驗和電磁兼容試驗等。這些規定一方面是考慮了新標準規程吸收了電磁水表等產品的技術特性,也是鼓勵水表產品提高測量范圍能力,適應更嚴酷的環境要求和運行壽命要求。
市場的需求是多方面的。一個參數的理想測量結果的獲得依賴產品本身的性能和正確的選用、安裝和使用。水表的發展趨勢除了其本身產品的改進外,更重要的是針對不同的情況場合選用對應合適的水表,同時可能還要借助其它儀表和軟件技術進行輔助,如無線遠傳、總線制方式遠程抄讀、管道漏損判斷報警。制造商不能為產品而做產品,而應考慮用戶的使用目的而選型、策劃、設計和改進。真正優秀的水表產品性能特點是計量準確穩定、流量測量范圍寬、壓損小、對水質要求不是太高、使用壽命長、附加的裝置功能可靠、材料省。盡管某些產品的商業宣傳會有一些誤導,但市場最后接受的肯定會使支持國家用水節水政策、真正做到公平計量、為企業帶來經濟效益的水表產品。
我國的水表行業面臨良好的機遇也面臨著嚴峻的考驗.一方面要捍衛國內龐大的市場,另一方面還要借鑒外國強勢企業的管理、技術、營銷等先進經驗,提高自己,增強國際競爭力,這需要水表制造商、水司用戶、相關行業協會、政府管理部門和技術檢測機構共同努力,多參與國際交流,參加到國際產品標準的制訂修訂,將水表大國做成水表強國,向全球用戶提供我們先進的、精工制造、性能一流、價格優惠的計量產品。
第四篇:國內外工業激光現狀與發展趨勢
國內外工業激光現狀與發展趨勢
1.國外工業激光現狀與趨勢
國外以美、德、日為代表的幾個發達國家在激光加工產業領域的發展速度驚人,它們在主要的大型制造產業,如汽車、電子、機械、航空、鋼鐵等行業中基本完成了用激光加工工藝對傳統工藝的更新換代,進入“光制造”時代。激光在工業制造中所顯示出的低成本、高效率以及應用的巨大潛力,成為世界主要工業國家間互相競爭的動力,紛紛將激光技術作為本國重要的尖端技術給予積極支持,加緊制定國家級激光產業發展計劃。美國通過其“精密激光機械加工(PLM)協會”來激勵其新工藝技術的發展,力求使美國工業激光器技術在世界上處于領先的地位,并在世界市場中獲得較大的份額。德國在1994-2002年制訂了國家激光發展計劃,促使德國激光器和激光工業應用后來居上,位于世界領先地位。激光設備在德國汽車和機械制造中的廣泛應用,使其在這些領域內的競爭能力近年來得到顯著提高。并制訂了德國“2002-2006光學促進計劃”,將激光技術作為重中之重,認為未來所有制造加工業中有12%以上的加工工藝需要用激光技術來替代。除此之外,英國“阿維爾計劃”、日本“激光研究五年計劃”,甚至俄羅斯、韓國、新加坡、印度也制訂有專門的激光技術發展計劃。
根據國際激光行業權威刊物《LASER FOCUS WORLD》每年發布的統計資料表明,全球激光器產業市場發展迅猛,激光產品銷售每年平均以高于10%的速度增長,并呈現出加速增長的趨勢。2008年世界激光產業僅激光器(不包括廣泛用于通信和家電的半導體激光器)年產值就超過了70億美元,激光加工裝備年產值超過了130億美元。
激光工業裝備制造企業由研究型的單臺特種設備制造企業,發展到標準化、規模化生產的跨國公司。國外許多知名激光企業均通過兼并重組快速發展壯大。德國通快公司(Trumpf)通過兼并、重組,成為擁有7家從事激光產品生產的企業,成為當今世界上激光裝備制造產業的霸主。美國相干公司(Coherent)在2001年初將醫療激光集團出售給以色列ESC/Sharplan公司后,購買了幾家從事工業激光產品制造的公司,專著于工業激光領域的技術研究和產品開發。這些大型企業的形成,一方面推動了激光應用技術與產業走向新的發展階段,另一方面也表明這些廠商正在謀求規模化發展,提升激光設備的性能價格比,以便壟斷市場。國外工業激光的發展趨勢體現在以下幾個方面:
(1)鮮明的產品差異化特色,核心競爭力明顯
鮮明的差異化產品特色也成為國外著名激光企業的核心競爭力。典型代表有:德國Trumpf公司生產的高功率軸快流CO2激光器和碟片激光器及其加工系統、德國Rofin公司生產的板
條激光器、Synrad公司的射頻激勵連續中小功率激光器、Coherent公司的射頻激勵脈沖中小功率激光、美國PRC公司的軸流CO2激光器、IPG公司的光纖激光器。
(2)新的應用領域不斷拓展延伸
發達國家激光技術新應用開發速度驚人,它們在主要的大型制造業,如汽車、電子、機械、航空、鋼鐵等行業中基本完成了用激光加工工藝對傳統工藝的更新換代,進入“光制造”時代。由于激光具有高的時間及空間分辨率,在需要高度精密加工的場合得到進一步推廣和應用,如電子、半導體、微納機械制造、生物、環保等行業。
(3)產業鏈專業分工越來越細
國外激光產業發展的一個顯著特點是產業鏈專業化分工越來越明細,相關器件達到了同行業最高水平,打造了一個完善的激光產業鏈。
美國的II-VI公司和德國的Kugler公司成為激光器光學鏡片的著名專業供應商,產品覆蓋全球。
德國Fraunhofer、Nutech研究所、漢諾威激光研究所、慕尼黑技術大學的IWB研究所是國際上進行激光技術應用開拓研究的專業機構,其研究開發的激光切割、焊接、熔覆、激光再制造等方面的工藝成果已廣泛應用在奔馳、寶馬、奧迪、大眾等汽車公司和空客飛機公司。德國Trumpf公司的系列軸快流CO2激光器產品中的射頻電源和Rofin公司系列板條CO2激光器中射頻電源、美國PNA公司CP系列激光器中的高壓開關電源均由專門的電源公司為其提供。隨著半導體激光器的普及,也誕生了Lumonics等幾家著名的電源專業配套公司。德國Precitec、HighYAG、Laser Mech、Laserline、Fraunhofer和Scansonic專等專業公司開發的激光切割頭、焊接頭和專用熔覆頭成為各激光加工裝備制造商的首選核心器件。
德國Siemens、日本Fanuc和西班牙Fagor等專業公司開發的激光加工數控系統成為激光加工裝備制造行業的壟斷產品。
(4)傳統激光器向高功率發展,新型激光器不斷涌現
隨著技術的進步和對高效率和高利潤的不斷追求,傳統的氣體和固體激光器逐漸向更高的功率和更高的性價比方向發展。如德國Trumpf推出的萬瓦級軸快流CO2激光五軸切割、焊接和表面處理系統是這一發展趨勢的典型代表。
美國、德國和日本成為新型激光器研發的主力軍,新型激光器也成為推動激光產業發展壯大的核心。光纖激光器、半導體激光器、紫外激光器等新型激光器產品相繼出現并日趨成熟。主要發展方向是高功率、高光束質量、高可靠性、高智能化、固態化和低成本。高亮度大功率半導體泵浦固態激光器、紫外激光器、超短脈寬固體激光器(皮秒和飛秒)成為未來新型
激光器發展的重點。
(二)國內工業激光現狀與發展趨勢
我國激光技術研究與國外同時起步,是當時與國外技術差距最小的高科技領域。在國家“六五”至“十一五”科技項目的支持下,逐步形成了以華中科技大學和中科院四大光機為典型代表的研究機構,在激光器的一些核心技術研發上已形成較全面的技術成果,形成了5個國家級的激光技術研究中心。其中,激光技術國家重點實驗室、激光加工國家工程研究中心、武漢光電國家實驗室(籌)和最早開設激光學科的華中科技大學均坐落在武漢,成為我國激光技術的發源地。
我國激光加工產業一直呈指數增長,目前我國已經形成華中、珠三角、長三角、環渤海四大激光產業帶,有21個省市、地區生產和銷售激光設備,常年有定型產品生產和銷售,并形成一定規模的企業有200家左右,以激光產品為主業的上市公司有兩家。2008年全國激光產業銷售總額達到了80億元。
中國工業激光的發展也正在緊跟國際發展的趨勢,主要體現在:
(1)通過上市融資,龍頭企業正在形成中國第一個以工業激光為主打產品的上市公司是華工科技股份責任公司,2005年深圳大族激光公司緊跟著成為第二家工業激光上市企業。華工科技以生產高端的激光工業設備為主,大族激光以生產量大面廣的低端激光工業設備為主。但大族激光通過2008年再次融資9億元,目前正在向高端激光工業設備進軍。2009年華工科技股份責任公司也實現了再次融資4.58億元,將主要投向5個項目:高檔數控等離子切割機生產線建設項目、先進固體激光器產業化項目、激光特種制造裝備、半導體材料激光精密制造裝備以及激光加工工藝研發中心建設項目。
(2)走國際合作道路和引進高層次人才,核心競爭力正在形成為應對市場競爭,中國工業激光企業必須形成自己的核心競爭力,以抗衡國外激光工業設備大量進入中國的現狀。深圳大族激光公司正在建設激光研究院,聘請國內外知名激光專家進行研究工作,并聘用了曾在德國Rofin公司長期工作的呂啟濤博士為公司的技術老總。華工科技公司也引進了閻大鵬博士,開發生產出了光纖激光器。武漢法利萊激光公司收購了澳大利亞激光企業,提升了激光切割機的技術水平。武漢華俄激光公司引進了俄羅斯的固體激光切割機技術,在國內首次成立了中俄合資的激光公司。
(3)國民經濟支柱行業正在加大使用激光制造設備的力度
武漢鋼鐵公司正在建設“激光加工工藝研究中心”,并與激光企業聯合開發激光冷軋板拼焊設
備、東風汽車公司越來越重視轎車車身的激光焊接、南車集團也開始將激光設備用于火車制造、武昌造船廠已購買多臺激光切割機。
(4)中國激光產業鏈正在形成隨著市場的不斷擴大,中國激光企業正在尋求自身的定位,逐步在形成產業鏈。如北京卓立漢光專門生產激光調節支架、廣東許多中小企業專門生產激光設備的機箱、河南南陽生產氣體激光器的風機、湖北老河口生產大型激光工作臺、成都東駿激光公司專門生產固體激光晶體。
(5)新一代工業激光器正在受到激光企業的重視
為在競爭中立于不敗之地,國內龍頭企業正在開發新一代工業激光器及其應用裝備:光纖激光器、紫外激光器及其精密加工設備、大功率半導體激光器及其焊接、熱處理設備、高功率碟片激光器及其焊接設備、高功率氣體激光器及其切焊組合設備等。
總之,隨著中國由制造業大國向制造業強國轉變,激光加工技術越來越受到制造業的重視,國內大型、重型企業也越來越關注激光加工設備的進展,中國激光加工行業的明天一定非常光明。
第五篇:抽油機國內外研究現狀與發展趨勢
抽油機國內外研究現狀與發展趨勢
一.國內抽油機研發現狀
油機是有桿抽油系統中最主要舉升設備。根據是否有游梁,可分為游梁式抽 油機和無游梁式抽油機。經過一百多年的實踐和不斷的改進創新,抽油機不管是結構形式還是在使用功能上,都產生了很大的變化。特別是近幾十年來,世界對原油的需求量不斷加大,對油田深度開采的能力有了更進一步的要求,在很大程度上加快了抽油機技術發展的速度,催生出多種類型。目前, 國內抽油機制造廠有數十家, 產品類型已多樣化, 但游梁式抽油機仍處于主導地位。根據公開發表的資料統計, 我國現有6 大類共45 種新型抽油機[ 1] , 并且每年約有30 種新型抽油機專利, 十多種新試制抽油機[2] , 已形成了系列, 基本滿足了陸地油田開采的需要。各種新型節能游梁式抽油機如雙驢頭式抽油機、前置式抽油機、異相曲柄平衡抽油機、前置式氣平衡抽油機、下偏杠鈴系列節能抽油機[ 3]和用窄V 形帶傳動的常規抽油機等均已在全國各個油田推廣應用, 并取得了顯著的經濟效益。長沖程、低沖次的無游梁式抽油機的研制也取得了一些進展, 如由勝利油田研制的無游梁鏈條抽油機, 經過國內十幾個油田稠油及叢式井的推廣使用[4], 在低沖次抽油和抽稠油方面已初見成效。此外, 桁架結構的滑輪組增距式抽油機、滾筒式長沖程抽油機已在某些油田進行了工業試驗[5];齒輪增距式長沖程抽油機的研制工作也取得了新的進展;質量輕、成本低、便于調速和調整沖程的液壓抽油機經過幾年的研制和工業性試采油, 也積累了一定的經驗[6]。其他型式新穎的抽油機如數控抽油機、連續抽油桿抽油機、車載抽油機、磨擦式抽油機、六連桿游梁式抽油機和斜直井抽油機等也正處于不斷改造和試生產過程中[7]。然而,游梁式抽油機的缺點是不容易實現長沖程低沖次的要求,因而不能滿足稠油井、深抽井和吉氣井采油作業的需要。同時,長沖程低沖次的無游梁式抽油機的性能尚有待完善(如油田正在使用的鏈條式抽油機還存在鏈條壽命短、換向沖擊載荷大和鋼絲繩易斷、導軌剛.度不足容易變形等問題),而且品種規格還很少,不能適應當前石油工業的發展[8]。液壓抽油機至今仍處在研制階段[9]
二·國外抽油機的研發現狀
目前,世界上生產抽油機的國家主要有美國、俄羅斯、法國、加拿大和羅馬
尼亞等[10]。為了減少能耗, 提高采油經濟效益,近年來國外研制與應用了許多節能型抽油機。例如異相型抽油機節電15%~ 35%;前置式抽油機節電368% 前置式氣平衡抽油機節電35% 輪式抽油機節電50%~ 80% 大圈式抽油機節電30%;自動平衡抽油機節電30% ~ 50%;低矮型抽油機節電5% ~20%;ROTAFLEX 抽油機節電25% 智能抽油機節電174%;螺桿泵采油系統節電40%~ 50% [11]。近年來國外很重視改進和提高抽油機的平衡效果, 使抽油機得到更精確平衡。近年來, 為了節約能耗、提高采油經濟效益, 國外研制與應用了許多節能型抽油機, 在采油實踐中, 取得較好的使用效果。如變平衡力矩抽油機, 可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機, 由于可在動態下調節氣平衡,平衡效果較好。氣囊平衡抽油機有90% 以上載荷得到平衡[12]。雙井抽油機可利用兩口油井抽油桿柱合理設計得到更精確的平衡。自動平衡抽油機可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[13]。近年來國外研制與應用了多種類型長沖程抽油機, 其中包括增大沖程游梁抽油機、增大沖程無游梁抽油機和長沖程無游梁抽油機[14]。1 前置式氣平衡抽油機 美國工J uf kin 公司生產的A 系列前置式氣平衡抽油機具有較好的技術經濟指標, 抽油機重量減輕40 %, 尺寸縮小3 5 % , 動載荷較小, 受力均勻, 運轉平穩, 節約電耗35 %。2 無游梁長沖程抽油機 美國R O T A F L E x 寬帶傳動抽油機實踐表明: 抽油機系統效率為5 % , 而常規抽油機只有40 %。提升液體能耗比常規抽油機減少25 % , 可使用29.4 kw 電 動機, 而同級常規抽油機須用只kw 電動機。美國W es t er n G e a : 有限公司研制的液壓驅動無游梁長沖程抽油機占地面積較小, 可節約電耗10 % 一1 5 %。美國N a ti o n al Su p p ly 有限公司研制的無游梁長沖程抽油機節約電耗10 %一20 % 3 智能抽油機 美國N a t io n al S u p p ly 有限公司研制的智能抽油機減速器峰值扭矩減少34.7 %, 電動機功率減少1 7.4 % , 產量增加19 % , 抽油機系統效率平均提高47.8 % , 投資費用減少20 % , 成本利用率提高2 0.7 %。天然氣發動機驅動抽油機 美國生產的天然氣發動機驅動抽油機可比電動機功率減少30 % , 動力費用與采油成本均較低。4 變平衡力矩抽油機 美國Pi on ne r 公司研制了變平衡力矩抽油機, 利用抽油機連桿運動以及新增加的連桿擺動機構作用原理, 使得上沖程時平衡力矩大于下沖程時的平衡力矩, 實現更精確地平衡抽油機載荷、減少抽油機電力消耗的目的三·國內抽油機的發展趨勢
20世紀9O年代以來,我國東部各主要油田相繼進入中高含水開發期[17]。為確保高效生產,對抽油機的要求呈現兩個特點:一是急需采用長沖程抽油機,以增加油井的產液量;二是為了降低油井的單位生產成本,對抽油機的節能性提出了更高的要求[18]。其次就目前抽油機耗電量大,工作效率、能量利用率低這一現狀仍是我國抽油機研究的重點之一,在抽油機效率和節能方面,還有很大的提升空間,具有非常誘人的前景[19]。長沖程抽油機的研制應用能力不足一直是我國抽油機發展的瓶頸,長沖程抽油機具有減小沖程損失、提高系統效率、延長機桿泵的使用壽命、減少故障及提高整機運行質量等優點[20]。因此, 發展長沖程抽油機對當前我國老油田高含水井后期開采, 減緩產量遞減速度, 開采稠油、低滲透油田以及沙漠油田深井及超深井的機械開采, 都具有重要的現實意義[21]。游梁式抽油機的局限性十分突出,多方面事實說明,長沖程、低沖次、低功耗的無游梁式抽油機是今后抽油機發展的主要方向[22]。為適應油田采油需要, 在適當發展游梁式長沖程抽油機的同時, 應加速開發各類無游梁式長沖程抽油機[23]。開發無游梁曲柄搖桿輪式斜井抽油機和大型斜直井抽油機將對我國油氣資源開采有重要意義[24]。根據我國實際情況, 發展無游梁大沖程、低能耗、具有高適應性的直井抽油機和斜井抽油機, 將是我國今后抽油機發展的主要方向[25]。近年來,變頻技術在抽油機上得到了廣泛應用。利用變頻控制系統實時調整工作參數,提高電機功率因數,減小供電電流,還可以實現電機的軟起動,減小沖擊,并可根據油井供液能力實時調整沖次頻率,實現增產節能效果[26];另外,研究開發機電一體化抽油裝置,根據抽油機井特性實時控制和改變抽油狀態,實現高效智能化采油[27]。如美國NSCO公司智能抽油機,采用微處理器和自適應電子控制器進行控制與監測,具有功能多、抽油效率高、自動化程度高、經濟性好、安全可靠、適應性強等優點[28]。研發大型、高適應性的叢式井抽油機,隨著世界油氣資源的不斷開發,油層開采深度逐年加大,油田含水量的增多,大泵提液采油工藝和稠油開采等都要求采用大型抽油機[29]。現代大型抽油機應具備有高適應性,以適應多種惡劣環境和地層油層的變化,如開發一種機型能適應不同自然氣候與地貌環境的差異、地層油層的遷移改變、沖程沖次的改變、油氣層性狀的改變、連續與間歇抽油的調整等[30]。另外,由于現代大型抽油機的結構和控制的復雜性,體積的龐大,其工作面積也相應增大,同一抽油機可以對多口相鄰油井同時抽油作業,采用綜合平衡方式和節能方式,達到最好的作業效果[31
四·國外抽油機的發展趨勢
如前所述, 世界范圍內抽油機技術發展的總趨勢是向著多樣化、超大載荷、長沖程、節能型、無游梁式和自動化、智能化方向發展[32]。1.朝著大型化方向發展
隨著世界油氣資源的不斷開發,開采油層深度逐年增加,石油含水量也在不斷增多,采用大泵提液采油工藝和開采稠油等,都要求采用大型抽油機,所以近年來,國外出現了許多大載荷抽油機,如前置式氣平衡抽油機最大載荷213kN,氣囊平衡抽油機最大載荷227kN等[33]。還會出現更大載荷新型抽油機[34]。采 用長沖程抽油方式,抽油效率高,抽油機壽命長,動載荷小,排量穩定,具有較好的采油經濟效益,所以近年來國外出現了許多長沖程抽油機,如法國Mape公司抽油機,最大沖程10m[35];美國WGCO公司抽油機最大沖程24.38m,NSCO公司抽油機最大沖程27.48m;原蘇聯鋼帶式超長沖程抽油機最大沖程1500m。長沖程抽油機全部采用低沖次抽油方式,Mape公司抽油機最大沖次5min,GDCO公司抽油機最大沖次為3min[36]。2.朝著低能耗方向發展
為了減少能耗,提高采油經濟效益,近年來國外研制與應用了許多節能型抽油機。例如異相型抽油機節電15%~35%;前置式抽油機節電36.8%;前置式氣平衡抽油機節電35%;輪式抽油機節電50%~80%;大圈式抽油機節電30%;自動平衡抽油機節電30%~50%;低矮型抽油機節電5%~20%;ROTAFLEX抽油機節電25%;智能抽油機節電17.4%;螺桿泵采油系統節電40%~50%[37]。3.朝著精確平衡方向發展
近年來國外很重視改進和提高抽油機的平衡效果,使抽油機得到更精確平衡。例如變平衡力矩抽油機,可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機,由于可在動態下調節氣平衡,平衡效果較好。氣囊平衡抽油機有90%以上載荷得到平衡。雙井抽油機可利用兩口油井抽油桿柱合理設計得到更精確的平衡。自動平衡抽油機可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[38]。4.朝著高適應性方向發展
現代抽油機應具有較高的適應性,以便拓寬使用范圍[39]。例如適應各種自然地理和地質構造條件抽油的需要;適應各種成分石油抽汲的需要;適應各種類型油井抽汲的需要;適應深井抽油需要;適應長沖程抽油的需要;適應節電的需 要;適應精確平衡的需要;適應無電源和間歇抽油的需要;適應優化抽油的需要等[40]。5.朝著長沖程無游梁方向發展
近年來國外研制與應用了多種類型長沖程抽油機,其中包括增大沖程游梁抽油機、增大沖程無游梁抽油機和長沖程無游梁抽油機[41];實踐與理論分析表明,增大沖程游梁抽油機是常規游梁抽油機的發展方向;增大沖程無游梁抽油機是增大沖程抽油機的發展方向;長沖程無游梁抽油機是長沖程抽油機的發展方向[42]。6.朝著自動化和智能化方向發展
近年來抽油機技術發展的顯著標志是自動化和智能化。美國Baker提升系統公司、Delta-X公司、APS公司等均研制了自動化抽油機,具有保護和報警功能,實時測得油井運行參數,及時顯示與記錄并通過計算機進行綜合計算分析,推出最優工況參數,進一步指導抽油機以最優工況抽油。美國NSCO公司智能抽油機,采用微處理機和自適應電子控制器進行控制與監測,具有抽油效率高、節電、功能多、安全可靠、自動化程度高、經濟性好、適應性強等優點[43]。
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