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嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司（以下簡稱“公司”）從工程批準立項時起，就把生態(tài)環(huán)境的保護放在工程建設(shè)的首位，提出和制定了“綠色亭子口”的環(huán)保目標，提升生態(tài)文明水平，造福老區(qū)人民。為此，公司與樞紐工程建設(shè)同步進行了環(huán)境保護與建設(shè)的探索與實踐。
2環(huán)境保護和水土保持目標的設(shè)定
由于工程所在區(qū)域地質(zhì)、地貌、土壤和氣象的特殊性而存在的主要環(huán)境問題：一是水土流失嚴重。庫區(qū)水土流失面積占總面積的50%以上。二是部分支流水污染嚴重，水質(zhì)較差。特別是聞溪河支流接納了劍閣老縣城的工業(yè)廢污水，水體污染嚴重，水質(zhì)惡化。三是自然災害頻繁。由于降水量的區(qū)域性和季節(jié)性嚴重不平衡，導致區(qū)域干旱和洪澇災害發(fā)生頻率較高，嚴重影響人民的生產(chǎn)、生活，威脅江河沿岸居民的生命財產(chǎn)安全。亭子口水利樞紐工程的環(huán)境保護針對該區(qū)域主要環(huán)境問題，落實國家環(huán)?；緡撸栽旄＠蠀^(qū)人民的更高要求提出了“綠色亭子口”的工程建設(shè)環(huán)境保護總目標。其具體要求是：水土流失治理程度達到97.6％，棄渣攔渣率98.5%，土壤流失控制比為1.0，植被恢復系數(shù)達到98.7%，林草覆蓋率達到34.5％。施工期，要確保生活垃圾統(tǒng)一收集并衛(wèi)生處理；確保施工過程中易揚塵的物料覆蓋封閉運輸，以防止運輸揚塵污染；確保定期灑水，以消除道路揚塵；確保有效降低工地噪聲和施工作業(yè)人員的個人防護。在工程建設(shè)中和建成后，還要確保壩區(qū)和水庫移民安置區(qū)供水以及生活飲用水的安全；確保生產(chǎn)、生活廢水處理后達標排放，不降低原有功能和水質(zhì)級別；對主要污染源聞溪河進行工程治理；對移民集鎮(zhèn)和農(nóng)村移民安置點，按照現(xiàn)代集鎮(zhèn)和新農(nóng)村標準，配套規(guī)劃和建設(shè)環(huán)保設(shè)施。在移民安置區(qū)發(fā)展林果綠色產(chǎn)業(yè)，增加植被、凈化空氣、減少水土流失，使“綠色亭子口”名符其實。
3環(huán)境保護的設(shè)計與規(guī)劃
3.1編制環(huán)境影響報告書
配套、完善的制度性安排，保證了環(huán)保治理和建設(shè)的高標準。2007年，在樞紐工程的準備階段，國家發(fā)展和改革委批復了《嘉陵江亭子口水利樞紐項目建議書》；與此同時，業(yè)主委托長江水資源保護科學研究所編制的《嘉陵江亭子口水利樞紐環(huán)境影響報告書》得到了四川省環(huán)保局的批準；它深入、系統(tǒng)地研究了項目區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀，進行了影響因子的評價和環(huán)境風險分析，提出了環(huán)境保護的對策措施。環(huán)境影響評估證明了該工程在采取相應的生態(tài)環(huán)境保護及工程建設(shè)期污染防治措施后，不存在制約工程可行性的環(huán)境問題。該報告書是工程得以建設(shè)的環(huán)保通行證，也是工程環(huán)保規(guī)劃的基本依據(jù)。
3.2制定環(huán)境保護和水土保持規(guī)劃
為了實現(xiàn)環(huán)境保護目標，公司依據(jù)環(huán)境影響報告書制定了《嘉陵江亭子口水利樞紐初步設(shè)計報告———環(huán)境保護、水土保持規(guī)劃》?！兑?guī)劃》確定了水源地、魚類“三場”、國家重點保護動物和古樹名木等重點保護對象。其中，要求保證水源保護地12個取水口、居民點、14個集鎮(zhèn)在工程建設(shè)期和運行期的水質(zhì)和水量；保證壩址以上嘉陵江干流、白龍江支流、聞溪河以及壩址以下蒼溪河段的魚類產(chǎn)卵場、索餌場和越冬場得到保護；保證對該區(qū)域內(nèi)國家重點保護的13種動物的保護和生境、生態(tài)協(xié)調(diào)的完整性；保證水庫淹沒區(qū)涉及的61株名木古樹通過遷移得到保護；對水環(huán)境保護、陸生生態(tài)保護、水生生態(tài)保護、施工區(qū)環(huán)境保護移民安置區(qū)環(huán)境保護和人群健康保護進行了系統(tǒng)設(shè)計；對工程建設(shè)的生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境管理與環(huán)境監(jiān)理提出了要求；水土保持規(guī)劃著重對水土流失的防治措施進行了設(shè)計，同時進行了本工程的環(huán)保、水保投資概算。
3.3編制水土保持方案
亭子口水利樞紐工程處于亞熱帶季風氣候區(qū)，多年平均降水量1023.4mm，水土流失是該區(qū)域突出的環(huán)境問題，是嘉陵江中上游水土流失重點治理區(qū)，水土保持是該區(qū)域環(huán)保的主要任務。根據(jù)水土流失預測結(jié)果，本項目的移民安置工程共擾動地表面積331.14hm2，產(chǎn)生棄渣311.85萬m3。為此，專門編制了水土保持方案，重點對移民安置工程建設(shè)區(qū)受擾動可能帶來水土流失的區(qū)域制定了詳盡的工程、植物和臨時防護等防治措施。
4環(huán)境保護工作的運行與管理
4.1壩區(qū)和庫區(qū)分類實施
根據(jù)壩區(qū)和庫區(qū)的不同特點，將壩區(qū)環(huán)境保護責任納入工程承包合同，作為樞紐工程建設(shè)合同的一部分，由承包商負責實施，主要目標是樞紐工程建設(shè)過程中的污染治理和控制。庫區(qū)移民搬遷安置和移民工程建設(shè)過程中的污染治理和控制，由其移民實施主體的地方政府負責落實。環(huán)保的工程治理措施，包括聞溪河污水深度處理工程、魚類增殖放流站、8片防護工程等，則由業(yè)主直接投資建設(shè)。
4.2建立環(huán)保水保監(jiān)理機制
為了確保環(huán)保目標的實現(xiàn)，工程建設(shè)單位決定建立監(jiān)理機制。通過招投標，確定了由深圳市江源環(huán)?？萍加邢薰境袚ぷ涌跇屑~工程施工區(qū)和水庫移民安置區(qū)的水保與環(huán)保專項監(jiān)理工作。監(jiān)理單位按照合同約定，在施工、建設(shè)過程中不間斷地對治污措施和效果進行監(jiān)督，提出整改意見。監(jiān)理單位每月向業(yè)主提供監(jiān)理月報，對重要情況及時報告，確保業(yè)主實時掌控工程環(huán)保實施情況。
4.3實行施工期環(huán)境監(jiān)測制度
招投標確定了廣元市環(huán)境監(jiān)測站負責工程及影響區(qū)域內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測，分包委托四川光洋環(huán)保工程有限公司負責水生態(tài)監(jiān)測。重點對生活飲用水源從嚴監(jiān)控，對飲用水源的34項指標每天監(jiān)測一次，一月一報。
4.4建立健全環(huán)保管理體系
工程水保與環(huán)保管理體系包括監(jiān)管層、決策層、協(xié)調(diào)管理層和實施執(zhí)行層，分別由外部行政和行業(yè)主管部門、建設(shè)單位決策機構(gòu)、工程現(xiàn)場管理部門、水保與環(huán)保專業(yè)監(jiān)理單位、工程建設(shè)監(jiān)理單位、水保與環(huán)保措施實施單位(包括承建單位、環(huán)境與水土保持監(jiān)測單位、設(shè)計單位、水保與環(huán)保設(shè)施運行管理單位等)組成；同時，制定了與上述管理體系配套的主要管理制度。業(yè)主單位將水保與環(huán)保管理工作納入工程項目建設(shè)管理體系，確定由公司移民工作部具體負責；工程建設(shè)部、機電物資部等有關(guān)部門積極配合、協(xié)助。到2011年，亭子口工程建設(shè)逐步建立起了業(yè)主對工程建設(shè)水保與環(huán)保工作的統(tǒng)一管理、水保與環(huán)保監(jiān)理單位協(xié)助業(yè)主進行水保與環(huán)保監(jiān)督管理，工程建設(shè)監(jiān)理單位對水保與環(huán)保設(shè)（措）施建設(shè)與運行進行全方位和全過程監(jiān)理，各承建單位對水保與環(huán)保設(shè)（措）施進行分級管理，水保與環(huán)境監(jiān)測單位和工程設(shè)計單位參與管理，地方政府對工程建設(shè)水保與環(huán)保設(shè)（措）施進行監(jiān)督控制的綜合管理體系———“水保與環(huán)保專項實施與綜合管理”新模式。
5環(huán)境保護工作的主要措施
5.1與樞紐工程建設(shè)進度同步落實環(huán)保任務
公司按照工程進度每年下達環(huán)保年度任務，由負責環(huán)保的移民工作部等部門與監(jiān)理單位一起組織召開各工程項目水保與環(huán)保工作會議，向各參建單位進行分解落實，作為監(jiān)理和考核的依據(jù)；同時，指導各承建單位編制施工項目水保與環(huán)保方案和制訂防止突發(fā)性環(huán)境污染與水土流失等事故的應急預案及年度施工項目水保與環(huán)保工作計劃
5.2建立環(huán)保工作聯(lián)席會議制度
聯(lián)席會議由業(yè)主、政府移民工作部門、監(jiān)理、參建單位等組成，每半年召開一次。會議定期聽取環(huán)保工作情況匯報，研究解決環(huán)保實施過程中出現(xiàn)的突出問題，協(xié)調(diào)有關(guān)各方配合開展工作。
5.3落實人員，專題培訓，建立環(huán)保水保臺賬
在參建單位落實環(huán)保工作分管領(lǐng)導和專、兼職環(huán)保工作人員后，與業(yè)主簽訂目標責任書。由業(yè)主單位牽頭對所有參與環(huán)保工作的人員進行環(huán)保業(yè)務培訓；建立承建項目水保與環(huán)保工作臺帳制度，為日常管理工作保留了實施記錄和運行資料，也為將來水保與環(huán)保專項驗收保存歷史檔案。
5.4現(xiàn)場檢查環(huán)保工作開展情況
現(xiàn)場檢查是確保環(huán)保工作落到實處的主要措施。其主要檢查：樞紐建筑物、施工道路、永久占地區(qū)內(nèi)施工附企設(shè)施等的用地建設(shè)開挖邊坡及臨時堆土等防護措施，部分零星邊坡綠化，道路兩側(cè)行道樹和各棄渣場排水箱涵、邊坡防、擋防護措施以及棄渣平整等情況；水庫移民安置區(qū)飲用水源地的保護及消毒處理，生產(chǎn)用水、糞便無害化處理，排水系統(tǒng)的清理管護，生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)以及衛(wèi)生填埋狀況等情況；庫區(qū)植被恢復、陸生動物和古木大樹遷移等陸生生態(tài)保護措施實施情況；交通專項復建工程中的等級公路、大中型橋梁和其他農(nóng)村道路等建設(shè)過程中的棄渣場、料場及其他臨時用地的防護措施；農(nóng)田防護工程中的低地回填、護岸整治、截洪溝及土地復耕等工程建設(shè)過程中的料場、臨時堆土場及其他臨時施工用地的防護等。檢查的重點是各項設(shè)施完成的工程量與投資、合同要求、使用情況與功能效果等。其方法主要為：現(xiàn)場查看、抽取樣本、翻閱臺賬、座談討論、查找問題、督促整改。僅2012年，就現(xiàn)場解決具體問題60余件。
5.5考核獎懲，兌現(xiàn)承諾
由水保與環(huán)保監(jiān)理單位每月嚴格按照《嘉陵江亭子口水利樞紐施工區(qū)環(huán)境保護、水土保持考核管理辦法》的要求和各項考核指標，對各參建單位及其承包的施工項目逐項進行檢查、評定，按合同的約定兌現(xiàn)獎勵或處罰。項目業(yè)主按照監(jiān)理合同的約定，考核監(jiān)理單位，兌現(xiàn)獎懲。由于合同單位業(yè)績突出，業(yè)主僅2012年就兌現(xiàn)獎勵4萬多元。
5.6優(yōu)先滿足環(huán)保投資
公司勇于承擔業(yè)主的社會責任，優(yōu)先保證了對環(huán)保水保的投資。在工程設(shè)計階段，公司按照環(huán)保規(guī)劃足額預算了1.95億元的環(huán)保水保投入。在工程建設(shè)中，確保環(huán)保水保資金的優(yōu)先撥付和使用。
6環(huán)境保護取得的成果
[論文摘要]環(huán)境工程專業(yè)作為集 自然科學、社會科學和工程技術(shù)為一體的交叉學科，它的教學改革和課程體系建設(shè)正處于不斷完善和發(fā)展的進程中。傳統(tǒng)教育體制背景下發(fā)展起來的環(huán)境工程專業(yè)課程體系尚存在諸多問題，本文對高校環(huán)境工程專業(yè)課程體系進行了研究，對環(huán)境工程專業(yè)專業(yè)課程、實踐性環(huán)節(jié)的改革提出了建議，并提出將創(chuàng)新教育理念融入課程體系改革中，培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)的學生。
進入20世紀70年代以來，我國工業(yè)企業(yè)的環(huán)境污染事故經(jīng)常發(fā)生，自然生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)了明顯的惡化。
在此背景下，1973年，國務院了《關(guān)于保護和改善環(huán)境的若干規(guī)定》，明確指出，“有關(guān)大專院校要設(shè)置環(huán)境保護的專業(yè)和課程，培養(yǎng)技術(shù)人才”。1979年9月通過的《中華人民共和國環(huán)境保護法(試行) 》對環(huán)境教育作出了明確規(guī)定。高等學校從1977年開始，設(shè)立了工科環(huán)境類本科專業(yè)；1981年開始，設(shè)立環(huán)境工程碩士點；1983年開始，設(shè)立環(huán)境工程博士點；1999年開始，建立環(huán)境科學與工程一級學科博土后流動站。至此，培養(yǎng)不同層次環(huán)境專業(yè)人才的高等學校工科環(huán)境類專業(yè)教育體系日臻完善。
我國環(huán)境工程專業(yè)設(shè)置已由1977年的7所高校發(fā)展到2004年的247所高校、每年2萬余本科畢業(yè)生的規(guī)模。據(jù)相關(guān)報道，2010年應屆生創(chuàng)歷史新高，達630萬人，環(huán)境工程專業(yè)就業(yè)市場同樣是機遇與挑戰(zhàn)并存。1998年國家環(huán)?？偩趾蛧医涛?lián)合主持的“中國高等環(huán)境教育發(fā)展戰(zhàn)略研究”課題組預測，2000-2010年我國對環(huán)境工程專業(yè)人才年均需求量為1147萬人，但事實卻并不盡如人意，環(huán)境工程專業(yè)人才在各種畢業(yè)生招聘會上普遍受冷遇，本科畢業(yè)生一次就業(yè)率達不到50%[1]。面對嚴峻就業(yè)形勢，很多高校的環(huán)境工程專業(yè)面臨著“縮招，減招”的尷尬處境，學生對環(huán)境工程專業(yè)的嚴峻就業(yè)形勢普遍有了認知，于是在“就業(yè)”這個指揮棒指揮下，更多的學生全傾向于其他更為“熱門”的理工類專業(yè)。環(huán)境工程就業(yè)的崗位是典型的“越老越值錢”，各用人單位需要的是有很強設(shè)計、動手能力，同時懂管理、懂相關(guān)法規(guī)的復合型人才，因而多會傾向于選擇有相關(guān)從業(yè)經(jīng)驗的人才，而在我國傳統(tǒng)教育模式下培養(yǎng)出的高校畢業(yè)生，缺少實際工作實驗，動手能力也較差，無法在短時間內(nèi)為用人單位創(chuàng)造價值。我國高校目前環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)模式及課程設(shè)置存在較多問題，致使學生在學校學到的知識體系單一，動手能力普遍較差。為了改變這一現(xiàn)狀，我國高校環(huán)境工程專業(yè)的課程改革勢在必行。
一、強化專業(yè)基礎(chǔ)知識教學，適當提高專業(yè)課學時
對于環(huán)境工程專業(yè)教學計劃，大多數(shù)院校一般都遵循教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄及專業(yè)介紹》中所規(guī)定主干課程，設(shè)置相關(guān)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課，對于主干課設(shè)置要求可以看出，對于本專業(yè)培養(yǎng)目標，主要是圍繞水處理工程展開的，或者說主要偏重于水處理工程[2]。
為了適應時展要求，環(huán)境工程專業(yè)改革應以9門核心課程（環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程微生物學、環(huán)境工程原理、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、物理性污染控制工程、環(huán)境規(guī)劃與管理、環(huán)境評價）為主干課程，強化專業(yè)基礎(chǔ)教育。
目前高校環(huán)境工程專業(yè)的公共基礎(chǔ)課和學科基礎(chǔ)課學時學分普遍較多，如武漢大學公共基礎(chǔ)課、學科基礎(chǔ)課和專業(yè)課學分比為46：38：16，學分多，專業(yè)課課時少。目前環(huán)境工程專業(yè)課主要有水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、物理性污染控制工程、環(huán)境規(guī)劃與管理、環(huán)境評價、清潔生產(chǎn)、生態(tài)工程，等，一般集中在大學三四年級學習。以水污染控制工程為例，在《高等學校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范中規(guī)定》規(guī)定為64學時、4學分，但很多高校此課程的學時低于此值，甚至只有30-40學時，這種課時安排，學生很難對水污染控制方向的基礎(chǔ)知識有比較全面深刻的理解，專業(yè)基礎(chǔ)知識方面的缺陷使得很多學生在走向工作崗位后遇到實際問題無從下手，無法勝任工作。
二、重視和加強實踐環(huán)節(jié)，合理增加專業(yè)性實踐環(huán)節(jié)
我國高校環(huán)境工程專業(yè)的實踐性環(huán)節(jié)主要包括課程實驗、課程設(shè)計、專業(yè)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計。實踐教學有利于培養(yǎng)學生重視實踐的觀念，提高實際工作的能力，因而環(huán)境工程專業(yè)教學過程中應重視現(xiàn)場教學和可視化教學相結(jié)合[3]。
（一）基本實驗教學環(huán)節(jié)的改革
基本實驗教學是促進學生深化理論知識、掌握基本實驗技能方法、培養(yǎng)嚴謹工作作風的基本方式，目前環(huán)境工程專業(yè)教學中對于基本實驗教學，存在著以下問題：
（1）各高校環(huán)境工程實踐性環(huán)節(jié)學時普遍不足。以課程實驗為例，環(huán)境監(jiān)測實驗、環(huán)境工程專業(yè)實驗等實驗環(huán)節(jié)，一般在10-20學時，課程實驗的目的是使學生在實驗過程中掌握知識同時提高動手能力，若一味壓縮課程實驗的學時，不利于學生對相關(guān)知識的掌握和動手能力的提高，這就造成了很多學生升入研究生后科研能力較弱，創(chuàng)新能力不強。
（2）實驗教學內(nèi)容不利于提高學生的工程實踐應用能力。傳統(tǒng)實驗教學往往大量開設(shè)驗證性實驗，綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗較少，不利于提高學生的實踐和知識運用能力，應在實驗教學體系中進行優(yōu)化設(shè)計，精簡教學內(nèi)容，增設(shè)設(shè)計性、綜合性實驗。
（二）校內(nèi)實踐教學環(huán)節(jié)的改革
我國高校環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)實習、畢業(yè)實習等認識性實踐環(huán)節(jié)，往往并未真正的深入實際，研究實際問題。以專業(yè)實習為例，一般高校安排學時為三周左右，但很多時候往往只是走馬觀花，并未使學生真正的動手動腦并深入生產(chǎn)第一線，因而很多學生在從事工作后會“紙上談兵”，解決實際問題的能力較差。
在環(huán)境工程專業(yè)實習與設(shè)計方面，需積極探索開放實習的途徑，一方面使學生深入生產(chǎn)第一線，利用現(xiàn)有條件增加學生接觸實踐的機會，另一方面在實踐教學的內(nèi)容方面，應通過能體現(xiàn)應用性、先進性、綜合性內(nèi)容的課程設(shè)計及培養(yǎng)學生綜合能力和大工程意識的畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，模擬工程應用的實際訓練過程，真正使學生通過實踐教學環(huán)節(jié)，形象直觀的學習專業(yè)知識，拉近與專業(yè)的距離[4]，并能進一步激發(fā)學生對專業(yè)的學習興趣。
?。ㄈ┊厴I(yè)論文（設(shè)計）環(huán)節(jié)的改革
畢業(yè)論文（設(shè)計）是高等學校實踐教學的重要環(huán)節(jié)，是對學生在校學習的總結(jié)和檢閱，也是提高學生運用知識能力的重要環(huán)節(jié)，目前環(huán)境工程專業(yè)學生論文（設(shè)計）一般有三種形式，即綜述性論文、實驗及污染治理工藝設(shè)計，依據(jù)不同高校的硬件設(shè)施實際情況，三類畢業(yè)論文形式比例不同。對于實驗性畢業(yè)設(shè)計（論文）來說，目前普遍存在著指導教師短缺、實驗室緊張的問題。為解決這一問題，可以采取與有科研能力、工程設(shè)計能力的研究院所、工廠和環(huán)保企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的方式，與相關(guān)單位研究人員或工程技術(shù)人員讓學生通過參與實際研究或工程項目得到更全面的鍛煉[5]。
在畢業(yè)論文（設(shè)計）課題選擇方面，存在著課題缺乏創(chuàng)新性的問題，很多課題只是導師課題某一部分或某一方面的簡單重復，導師將相關(guān)資料如實驗方法等直接呈現(xiàn)給學生，學生則按照導師指令進行實驗，這種方式不利于學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)，另外也使得學生參與畢業(yè)課題缺乏主動性。因而在畢業(yè)論文（設(shè)計）過程中，選題除了要從實際出發(fā)外，更要著重發(fā)揮學生的創(chuàng)造力和參與意識，設(shè)計創(chuàng)新性的開放實驗，鼓勵學生大膽參與，由學生設(shè)計實驗過程并動手實踐。另外在畢業(yè)論文（設(shè)計）的選題方面，可采用“目標”培養(yǎng)模式，比如允許和安排考取研究生同學結(jié)合研究生導師的科研課題做畢業(yè)論文，讓已經(jīng)就業(yè)同學做其相關(guān)工作領(lǐng)域的畢業(yè)課題，題目設(shè)置面可以放寬一些，以保證同學能夠較早的適應未來的工作、學習。
三、面向市場需求設(shè)置課程
高校環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)置應面向市場需求，環(huán)境工程專業(yè)學生就業(yè)難，知識結(jié)構(gòu)不合理是一個重要原因，畢業(yè)生雖多，但通才型人才、實踐型人才和特色型人才較少。因此在設(shè)置課程時，應適當考慮市場需求，科學制定培養(yǎng)計劃、培養(yǎng)方案，將應用性強的課程引入課堂，還可以實行“工程師進課堂”、“將環(huán)境工程課程體系與注冊環(huán)保工程師制度結(jié)合”等形式。注冊環(huán)保工程師考試是我國高校制定教學改革計劃、確定人才培養(yǎng)規(guī)格和進行課程設(shè)置提供重要參考，有利于提高學生相關(guān)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識及工程管理知識水平。以注冊環(huán)保工程師為例，學生除需要掌握環(huán)境專業(yè)相關(guān)知識外，還要掌握數(shù)學、計算機應用基礎(chǔ)、物理學、化學、工程制圖、建筑力學等相關(guān)內(nèi)容，更有如施工技術(shù)與組織管理、給水排水工程概預算、工程法規(guī)等專業(yè)課內(nèi)容[6]，實施環(huán)境工程課程與注冊環(huán)保工程師制度結(jié)合，可以使學生的知識結(jié)構(gòu)更為完備，也為今后參加工作打下良好基礎(chǔ)。
四、環(huán)境工程專業(yè)的創(chuàng)新教育
創(chuàng)新教育是一種以培養(yǎng)學生具有一定創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力及創(chuàng)新個性為主要目標的教育理論和方法，使學生一方面牢固系統(tǒng)的掌握學科知識，同時發(fā)展創(chuàng)新能力，即培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì)[7]。創(chuàng)新教育作為一種思潮而生，現(xiàn)在被廣泛使用，引起社會各界的廣泛關(guān)注，在這種大環(huán)境下，我國高等學校環(huán)境工程專業(yè)的教育改革，應以創(chuàng)新教育為指導思想和目標，努力營造創(chuàng)新環(huán)境，提高學生創(chuàng)新能力及創(chuàng)新素質(zhì)。
環(huán)境工程專業(yè)的教學也加應強創(chuàng)新教育，例如可以調(diào)整課程設(shè)置，引入通識教育；更新教學內(nèi)容，教材與時俱進；教學方法方面變“滿堂灌式”教學方式為“啟發(fā)式”、“研討式”教學；課程考核方式多樣化，等。特別對于環(huán)境工程專業(yè)的學生，動手實踐能力很重要，所以應建立創(chuàng)新實驗基地，鼓勵學生自主設(shè)計，自選課題，自由探索，將環(huán)境工程專業(yè)的實踐性環(huán)節(jié)與創(chuàng)新教育相結(jié)合。
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關(guān)鍵詞：工程監(jiān)理； 進度；質(zhì)量
Abstract: quality, schedule and cost control is to decide the construction project success or failure of the three important factors in engineering project cost control scope, strive for progress and environmental supervision construction cost control is very important. The paper discusses the construction environment supervision engineer in the construction engineering construction environment quality supervision and the main content progress supervision work.
Keywords: engineering supervision; Progress; quality
中圖分類號： U415.1 文獻標識碼：A文章編號：
近年來，隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，監(jiān)理行業(yè)也面臨著前所未有的機遇與挑戰(zhàn)，這類工程對環(huán)境的影響開始于勘探、選線階段，重點發(fā)生于施工建設(shè)期，到工程竣工驗收時，許多環(huán)境問題早已發(fā)生，尤其是對自然保護區(qū)、生態(tài)功能保護區(qū)、濕地、珍稀動植物及其棲息地、自然景觀的破壞已不可逆轉(zhuǎn)。因此，需要環(huán)境監(jiān)理對其實施過程中所出現(xiàn)的環(huán)境和生態(tài)影響問題進行監(jiān)督管理。論文首先提出了建設(shè)項目環(huán)境管理的概念，明確了環(huán)境監(jiān)理的工作范圍，并重點探討了施工環(huán)境監(jiān)理如何開展工程項目管理中的進度及質(zhì)量控制。
1環(huán)境監(jiān)理概述
環(huán)境監(jiān)理工作是落實環(huán)境影響評價和環(huán)境工程設(shè)計中提出環(huán)境保護措施的關(guān)鍵工作，是對現(xiàn)行的建設(shè)項目環(huán)境管理制度的完善和補充，對控制污染、減輕破壞、改善環(huán)境有著重要的作用。環(huán)境監(jiān)理應包括項目建設(shè)前期的咨詢、工程招標和施工期的環(huán)境監(jiān)理。它包括兩部分內(nèi)容，第一，監(jiān)理工程主體工程的各項施工行為應符合環(huán)保要求，如噪聲、廢氣、污水等排放均應達標，稱為環(huán)保過程監(jiān)理，又稱為“環(huán)保達標監(jiān)理”;第二，對保護營運和施工期的環(huán)境而建設(shè)的各環(huán)境保護單項工程進行監(jiān)理，稱為“環(huán)保(單項)工程監(jiān)理”，包括環(huán)保設(shè)施(如污水處理、聲屏障)、邊坡防護、排水、綠化等。
總的來看，我國環(huán)境監(jiān)理面臨以下問題：監(jiān)理體制落后；由于尚處于起步階段，缺乏專業(yè)人員，環(huán)境影響評價的研究設(shè)計單位或高等院校，他們環(huán)保專業(yè)知識豐富，但工程監(jiān)理專業(yè)知識較為薄弱；機構(gòu)之間協(xié)調(diào)不夠；環(huán)境影響評價工作覆蓋面小。在我國，國家一直是建設(shè)項目的投資主體，尤其是大型建設(shè)項目。環(huán)保意識不強。目前，環(huán)境監(jiān)理的效果在很大程度上取決于業(yè)主對環(huán)境保護的重視程度，此外，在設(shè)計階段，工程設(shè)計方案本身沒有真正落實環(huán)評文件及批復的環(huán)保措施，在施工階段，部分施工人員的環(huán)境保護意識淡薄，“重質(zhì)量、趕進度、輕環(huán)?！钡乃枷氡容^嚴重，甚至個別施工人員對開展環(huán)境監(jiān)理有抵觸情緒，經(jīng)常和環(huán)境監(jiān)理人員發(fā)生沖突。
2施工環(huán)境質(zhì)量監(jiān)理控制
1）制訂環(huán)境監(jiān)理實施方案和實施細則等技術(shù)文件環(huán)境監(jiān)理在施工準備階段，在進行深入工程分析的基礎(chǔ)上，參照環(huán)境監(jiān)理大綱編制環(huán)境監(jiān)理實施方案，作為此后開展環(huán)境監(jiān)理工作的基礎(chǔ)文件。環(huán)境監(jiān)理應在環(huán)境監(jiān)理實施方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同分項、分部以及單位工程環(huán)境保護工作的實際要求制定有針對性的環(huán)境監(jiān)理實施細則，作為施工階段環(huán)境監(jiān)理工作的依據(jù)。2）建立、完善工程環(huán)境管理體系。在實施環(huán)境監(jiān)理的條件下，工程環(huán)境管理體系包括政府環(huán)境保護行政主管部門的監(jiān)督、建設(shè)單位的統(tǒng)一管理、環(huán)境監(jiān)理機構(gòu)的監(jiān)督檢查以及承包商的環(huán)境保護等諸方面。3）工程設(shè)計管理。工程施工準備階段，檢查、會審工程設(shè)計文件是環(huán)境監(jiān)理進行事前控制的重要手段之一。對設(shè)計的臨時工程進行位置確認，如臨時棄渣場、臨時污水沉淀池等等，并初步分析其合理性。對設(shè)計的環(huán)保工程進行位置確認，特別是對聲屏障的位置確認，確保位置正確，充分發(fā)揮隔聲降噪的功能。依據(jù)施工圖對線位進行現(xiàn)場熟悉，發(fā)現(xiàn)施工中將會對其產(chǎn)生隱性環(huán)境影響的敏感點，確保環(huán)境監(jiān)理方案制定的完整性。這是環(huán)境監(jiān)理開展事中控制的重要環(huán)節(jié)。4）熟悉合同文件，明確補充問題。合同文件中往往有許多表示不很清楚的地方，如綠化工程中關(guān)于苗木的種類、標準、數(shù)量等，污水處理工程監(jiān)理的收納水體狀況，處理裝置詳細說明，出水后的詳細去處等，聲屏障監(jiān)理中的聲屏障材料，施工進度等。補充合同中未出現(xiàn)的一些環(huán)境保護的具體條款，增加環(huán)境監(jiān)理工作的可操作性，提高環(huán)境監(jiān)理的實施效果。5）加強施工工藝管理。對施工機械操作過程進行巡視，必要時及時進行監(jiān)測，如噪聲、揚塵等。特別是拌和站設(shè)施檢查，主要是及時督促檢查己制定的施工工藝文件是否得到認真執(zhí)行，是否嚴格遵守操作規(guī)程等，是否進行相關(guān)的除塵、降噪等要求，對不符合操作規(guī)程規(guī)定的操作及時糾正，及時整改，必要時上報業(yè)主部門，防患于未然。對工程施工中臨時用地的相關(guān)環(huán)境保護措施及恢復利用效果進行檢查，如使用臨時用地邊界的標志設(shè)置、施工便道的灑水降塵等等。工程臨時占地結(jié)束后施工單位進行恢復平整后進行自檢，自檢合格后申請監(jiān)理工程師檢查認可，可填寫《臨時工程檢查申請批復單》。6）監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境監(jiān)理開展工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是環(huán)境監(jiān)理的重要手段之一。7）工程驗收。環(huán)境監(jiān)理要有效的進行工程質(zhì)量控制，還必須嚴格做好工程驗收的質(zhì)量控制。環(huán)境監(jiān)理開展質(zhì)量控制，必須通過各種監(jiān)測、檢查手段，定性或定量的評價承包商各項環(huán)境保護措施的落實情況，對于其中符合工程要求的應予以認可，不符合工程要求的則應視情況采取相應的補救措施。
3施工環(huán)境質(zhì)量進度控制
3.1論證并分解進度目標，抓好宏觀總體進度控制
要有效地進行工程進度控制，環(huán)境監(jiān)理工程師必須對進度目標進行論證和分解，抓好宏觀總體進度控制。因此，對于承包商提交的施工進度計劃（包括年、季、月進度計劃）及施工組織計劃，環(huán)境監(jiān)理工程師應給予足夠的重視，從環(huán)境保護的角度論證進度計劃的合理性，對存在的問題和環(huán)境隱患應提出調(diào)整建議，這也是監(jiān)理工程師進行事前控制的重要手段之一。
3.2嚴格控制工程進度
1）表示各項工程的環(huán)境保護內(nèi)容、尤其是關(guān)鍵控制節(jié)點的開始和結(jié)束時間；合理安排各主要工序，體現(xiàn)出相互銜接，其環(huán)境保護的側(cè)重點也應具備銜接性；有利于基本上均衡安排勞動力，盡可能避免現(xiàn)場勞動力數(shù)量急劇起落，這樣可以提高工效和節(jié)省臨時設(shè)施(如施工營地、臨時性建筑等等)；例如：水利工程中的河道、庫區(qū)清理、開發(fā)都是在枯水期進行的；施工噪聲對環(huán)境敏感目標的影響有晝間夜間之分；2）在涉及動物遷徙時，需要控制夜間施工噪聲、燈光等。因此。環(huán)境監(jiān)理參照各環(huán)境影響預防措施的背景進度條件，嚴格控制承包商施工進度。3）壓縮部分工作的持續(xù)時間:壓縮部分工作持續(xù)時間是在不降低環(huán)境質(zhì)量標準為前提，把環(huán)境保護置于第一位的條件下，不改變工作之間順序關(guān)系，通過縮短網(wǎng)絡(luò)計劃中部分工作上的持續(xù)時間來縮短己被延長的工期。4）調(diào)整施工方案。如為了趕工期，減少后續(xù)工作對環(huán)境、工程質(zhì)量的影響，原準備置于雨季過后施工的橋涵工程，可以提前至雨季施工，但為了減少雨季施工帶來諸多的環(huán)境問題和工程問題，如增加地表水污染、增加建筑材料垃圾、影響工程質(zhì)量等。
4結(jié)語
環(huán)境監(jiān)理是建設(shè)環(huán)境保護的重要組成部分，在生態(tài)逐漸惡化的今天，建設(shè)環(huán)境監(jiān)理將發(fā)揮重要的作用。本文從環(huán)境監(jiān)理的基本概念、特點以及工程項目管理三個方面論述了建設(shè)項目環(huán)境監(jiān)理的意義，重點探討了施工環(huán)境監(jiān)理如何開展工程項目管理中的進度及質(zhì)量控制。
參考文獻：
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堅持以科學人才觀為指導，重能力、重業(yè)績、重貢獻，鼓勵優(yōu)秀人才脫穎而出；堅持評價標準普遍性與特殊性的辯證統(tǒng)一，尊重人才的多樣性、層次性和相對性，不拘一格選拔人才；堅持通過實踐檢驗人才，注重業(yè)內(nèi)和社會認可。
二、職稱評審的綠色通道
1、從國家“985”工程高校、中國科學院系統(tǒng)引進的聘任滿1年以上的高層次教學科研人員，與我市高校按照原單位聘任的專業(yè)技術(shù)，簽訂3年以上期限聘用合同的，及時報送省公務員局、省人力資源開發(fā)辦公室確認專業(yè)技術(shù)職務任職資格。
2、海外留學回國的高層次人才，來我市創(chuàng)辦企業(yè)或與我市企事業(yè)單位簽訂3年以上期限工作（聘用）合同，在國外已取得與國內(nèi)相對應的專業(yè)技術(shù)職務的，及時報送省公務員局、省人力資源開發(fā)辦公室確認專業(yè)技術(shù)職務任職資格。
3、比照國內(nèi)同等資歷人員首次申報相應級別專業(yè)技術(shù)職務任職資格，因申報時間等因素與各系列（專業(yè)）年度評審銜接不上，不能及時參加相應系列（專業(yè)）主管部門組織評審的海外留學回國來我市工作的高層次人才，及時報送省高級專業(yè)技術(shù)職務專門評審委員會評審專業(yè)技術(shù)職務任職資格。
4、取得以下執(zhí)業(yè)資格之一，可申報在我市組織評審的與執(zhí)業(yè)資格專業(yè)相一致或相近的中級專業(yè)技術(shù)職務任職資格：
（1）一級注冊結(jié)構(gòu)工程師、建筑師、建造師；
（2）注冊城市規(guī)劃師、土木工程師、化工工程師、環(huán)保工程師、電氣工程師、公用設(shè)備工程師、造價工程師、安全工程師、測繪師；
（3）環(huán)境影響評價工程師。
5﹑取得前款所列職業(yè)資格之一，但申報評審專業(yè)與執(zhí)業(yè)資格專業(yè)不一致或不相近的，應具備以下條件之一方可申報：
（1）與申報專業(yè)相關(guān)的大專及以上學歷；
（2）在正式出版發(fā)行的省級以上本行業(yè)刊物、大學本科學校主辦的學術(shù)刊物或大專學報獨立發(fā)表3篇以上本專業(yè)學術(shù)論文；
（3）在設(shè)區(qū)市級以上出版社正式出版過個人本專業(yè)專著（獨立作者或第一作者）；
（4）在所申報專業(yè)領(lǐng)域，工作實績得到市級以上主管部門表彰、獎勵。
6、不具備相應系列（專業(yè)）職稱申報評審的學歷、資歷要求，但在專業(yè)技術(shù)工作方面具有比較突出才能，取得較好業(yè)績，做出較大貢獻的特殊人才，可以根據(jù)從事專業(yè)、研究方向、實際工作需要等，申報參加相應系列（專業(yè)）和等級的專業(yè)技術(shù)職務任職資格評審：
（1）長期從事專業(yè)技術(shù)工作，屬單位專業(yè)技術(shù)骨干，并取得一定專業(yè)工作業(yè)績的人員，可以申報初級專業(yè)技術(shù)職務任職資格的評審。
（2）參加專業(yè)技術(shù)革新、發(fā)明、創(chuàng)造，取得設(shè)區(qū)市及以上部門專業(yè)技術(shù)成果表彰或認定的，可以申報中級專業(yè)技術(shù)職務任職資格的評審。
（3）在專業(yè)技術(shù)工作方面有特殊才能，取得突出業(yè)績、做出重大貢獻的特殊人才，以及在海西人才高地服務或按《省人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)省科技廳等部門關(guān)于更加廣泛地動員和組織科技人員服務企業(yè)行動方案的通知》﹙政辦［］106號﹚選派到企業(yè)服務，且在科研成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)轉(zhuǎn)移方面取得顯著經(jīng)濟效益和突出成果的人員，可以委托省高級專業(yè)技術(shù)職務專門評審委員會評審高級專業(yè)技術(shù)職務任職資格。
三、職稱聘用的綠色通道
1、從“985”工程高校、中國科學院系統(tǒng)和海外引進的，在原單位已聘任專業(yè)技術(shù)職務的高層次人才，在報送省公務員局、省人力資源開發(fā)辦公室確認專業(yè)技術(shù)職務任職資格的同時，聘用單位可以先按其原有專業(yè)技術(shù)職務聘任。聘用到事業(yè)單位的，可按首次崗位聘用的規(guī)定，聘用相應等級的專業(yè)技術(shù)崗位。
2、根據(jù)我市人才引進目錄引進的我市急需緊缺人才，在按照規(guī)定的程序和權(quán)限及時確認專業(yè)技術(shù)職稱任職資格的同時，可以先按其原有的專業(yè)技術(shù)職務聘任。聘到事業(yè)單位的，可按首次崗位聘用的規(guī)定，聘用相應等級的專業(yè)技術(shù)崗位。
四﹑職稱評審綠色通道的工作程序
1、個人申報。符合申報條件的人員，對照申報條件，申請參加相應系列和級別專業(yè)技術(shù)職務任職資格評審。
2、單位考核推薦。單位對申報人所提交的申報材料和有關(guān)證件進行認真審查，并在復印件上簽字蓋章。同時應對申報人的業(yè)務工作經(jīng)歷、職業(yè)道德、學術(shù)（專業(yè)）技術(shù)水平、實際工作能力、科研成果和業(yè)績貢獻等進行全面考核，形成書面考核推薦意見，并進行公示。
3、主管部門審核?？h（市、區(qū)）和市直主管部門在用人單位考核推薦意見的基礎(chǔ)上，對用人單位所報送的材料進行認真審核并簽署審核意見。
4、資格審查。市、縣（市、區(qū)）人事職改部門負責對申報人員的申報材料進行資格審查。
5、評委會評議。評委會通過正常的評審程序?qū)ι陥髮ο蟮钠返?、學歷、資歷、業(yè)績、成果等進行客觀、公正、全面的評價，以評定申報對象的實際專業(yè)技術(shù)水平和能力。
五、職稱評審綠色通道申報人員需提供的相關(guān)材料
1、《專業(yè)技術(shù)職務評審表》（一式3份）；
2、《評審簡明表》（高級一式25份，中、初級一式20份）；
3、最高學歷、學位證書原件及復印件（在國外所取得的學歷、學位應提供學歷認證證明）、身份證或護照復印件、任職資格證書、業(yè)務工作總結(jié)各1份；
4、反映本人專業(yè)技術(shù)水平的專業(yè)經(jīng)歷證明、業(yè)績成果、論文論著等材料原件各1份；
5、評審文件規(guī)定的其他材料。
六、其他
1、專業(yè)技術(shù)職務聘任按現(xiàn)行的程序和權(quán)限規(guī)定執(zhí)行。
2、申報職稱評審人員除了按省物價部門的規(guī)定交納正常的評審費外，不需再交其他費用。
【關(guān)鍵詞】畢業(yè)設(shè)計；農(nóng)業(yè)院校；環(huán)境工程
環(huán)境工程專業(yè)源于土木工程中的市政工程，作為一門邊緣交叉性學科，其發(fā)展目標是解決不斷涌現(xiàn)的各種實際環(huán)境問題。經(jīng)過20多年的發(fā)展，其所涉及的領(lǐng)域越來越廣泛，已成為一門集自然、社會和技術(shù)科學為一體的綜合性學科。環(huán)境工程學科不僅研究水、氣、固廢、噪聲等主要環(huán)境污染和公害的防治技術(shù)和措施，還研究自然資源的保護和合理利用，探討廢物資源化技術(shù)，以及對區(qū)域環(huán)境進行系統(tǒng)規(guī)劃和科學管理，以獲得最優(yōu)的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。目前，我國設(shè)置有環(huán)境工程專業(yè)的高校已超過300所。由于各高校的基礎(chǔ)和重點學科存在明顯差別，其環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展的側(cè)重點也有所不同。大多數(shù)理工科類院校的環(huán)境工程專業(yè)都源于土木工程中的市政工程，其本科生培養(yǎng)方案注重于對學生工程思維和設(shè)計能力的培養(yǎng)。我校的資源環(huán)境學院準備新設(shè)環(huán)境工程專業(yè)，在環(huán)境工程的人才培養(yǎng)方案上不能照搬理工科類大學，一定要突出農(nóng)業(yè)院校的特色并發(fā)揮現(xiàn)有優(yōu)勢，找準適合自己的立足點。
安排在第七學期末開始的畢業(yè)設(shè)計（論文）是環(huán)境工程專業(yè)實現(xiàn)培養(yǎng)目標的一個重要的實踐教學環(huán)節(jié)，是對學生所學理論和技能的綜合運用和檢驗，也是保證本科教學質(zhì)量的最后一道防線。畢業(yè)設(shè)計（論文）輔導環(huán)節(jié)對學生的要求主要體現(xiàn)在三個方面：1.鞏固與擴展所學的基本理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)提高學生綜合應用所學知識、獨立分析、解決本學科領(lǐng)域的實際問題和初步進行科學研究的能力；2.培養(yǎng)學生樹立正確的設(shè)計和研究觀念，發(fā)揚理論聯(lián)系實際的工作傳統(tǒng)；3.使學生在方案設(shè)計、材料調(diào)查與搜集、工程繪圖、理論計算、實驗研究、數(shù)據(jù)處理、外文閱讀、使用計算機、查閱文獻、經(jīng)濟分析、工具書的使用、文字表達等基本技能方面得到進一步的訓練和提高。鑒于畢業(yè)設(shè)計階段對于本科生培養(yǎng)的特殊重要性，本文就農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計設(shè)置安排存在的問題和解決的途徑提出一些個人的看法，希望能為我校環(huán)境工程新專業(yè)的建設(shè)提供一些可供參考的建議。
和理工科類院校不同，農(nóng)業(yè)院校的環(huán)境類專業(yè)一般都源于土壤學、生物化學、生態(tài)學等學科，其本科課程設(shè)置主要是幫助學生形成以土壤、農(nóng)業(yè)化學和農(nóng)業(yè)生態(tài)資源等專業(yè)的知識體系。因此，農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)在畢業(yè)論文（設(shè)計）任務書的安排上，也應與一般的工科院校有所不同。從目前來看，農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)的畢業(yè)論文（設(shè)計）主要存在以下幾個問題：
1.本科畢業(yè)論文（設(shè)計）任務書的設(shè)置比較單一，重實驗輕設(shè)計。很多農(nóng)業(yè)院校的環(huán)境專業(yè)本科生畢業(yè)只有畢業(yè)論文可做，而無畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容供學生選擇。由于農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)一般建設(shè)較晚，在師資、課程體系、實踐環(huán)節(jié)方面和工科院校相比都有一定差距。在工程設(shè)計及應用的教學、科研方面，農(nóng)業(yè)院校環(huán)境類專業(yè)的基礎(chǔ)顯得更加薄弱。因此，目前很多農(nóng)業(yè)院校的環(huán)境工程專業(yè)的師資力量尚難以開展對學生進行畢業(yè)工程設(shè)計的指導；同時，由于學生們受專業(yè)課程設(shè)置所限，他們的工程思維和設(shè)計能力與工科學生相比都有較大差距，因此很多學生也不愿意選擇他們感覺更為吃力的畢業(yè)設(shè)計工作。然而，目前環(huán)境工程本科生就業(yè)的去向主要還是與環(huán)保工程設(shè)計、施工、運行等相關(guān)的公司和企業(yè)，而諸如環(huán)境管理部門、環(huán)境監(jiān)測站等事業(yè)單位現(xiàn)在大多都呈人才飽和狀態(tài)，可接受的本科畢業(yè)生非常有限。由于農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生在工程設(shè)計能力方面的弱勢，在就業(yè)時與工科院校同類專業(yè)的畢業(yè)生競爭時就處于明顯的劣勢。因此，有必要通過畢業(yè)設(shè)計來加強農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)學生的工程思維和設(shè)計能力，使他們能夠具有環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生所需要的基本工程設(shè)計基礎(chǔ)和能力，從而在一定程度上扭轉(zhuǎn)我校該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)時面臨的不利局面。
2.本科畢業(yè)論文（設(shè)計）任務書的設(shè)置未能充分突出農(nóng)業(yè)院校的特色，尚未充分體現(xiàn)農(nóng)業(yè)院校學生現(xiàn)有知識體系的優(yōu)勢。與工科院校相比，農(nóng)業(yè)院校的環(huán)境工程專業(yè)在專業(yè)的歷史沿革、學科組成和行業(yè)特性上都有自身的特殊性。因此，為了提高農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)人才的競爭力，需要在畢業(yè)論文（設(shè)計）這一人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)上充分體現(xiàn)農(nóng)業(yè)院校的特色與優(yōu)勢。農(nóng)業(yè)院校的環(huán)境工程人才培養(yǎng)模式不能照搬工科大學的方法，而應走有生態(tài)特色的辦學之路，培養(yǎng)出可投身于農(nóng)村環(huán)境污染防護的人才。農(nóng)業(yè)院校一般都具有生物、生態(tài)學科的優(yōu)勢地位，畢業(yè)生相對于工科院校的學生具有更扎實的生態(tài)學知識。此外，當前環(huán)境工程畢業(yè)生就業(yè)的一個重要方向是環(huán)境影響評價咨詢工作，生態(tài)環(huán)境影響評價又在其中占據(jù)主要地位。因此，可以考慮讓一部分學生在完成畢業(yè)論文（設(shè)計）時從事生態(tài)環(huán)境評價的工作。這樣一來可以發(fā)揮農(nóng)業(yè)院校學生生態(tài)學基礎(chǔ)扎實、生態(tài)知識結(jié)構(gòu)較全面的優(yōu)勢，提高畢業(yè)論文（設(shè)計）的質(zhì)量，二來可以提高學生的社會競爭力并適應市場需要，為從事生態(tài)環(huán)境評價特別是農(nóng)村地區(qū)環(huán)境評價的單位輸送可用人才。
3.畢業(yè)論文（設(shè)計）立題與實際聯(lián)系還不夠緊密，約束性題目難以調(diào)動學生的創(chuàng)新熱情。由于教師設(shè)計的畢業(yè)論文（設(shè)計）題目未能全部追逐科技前沿或來自于實際的工程項目，部分題目陳舊甚至經(jīng)年不變，擺在學生面前的是一些舊知識舊問題，使得設(shè)計成果沒有實用價值和科學意義。這在一方面打擊了某些學生在完成畢業(yè)論文（設(shè)計）的熱情和積極性，也使得某些本來就對畢業(yè)設(shè)計（論文）重要性認識不足的同學更加放松了對自己的要求，對工作應付了事。
為提高農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)本科生的畢業(yè)論文（設(shè)計）的完成質(zhì)量，進一步加強農(nóng)業(yè)環(huán)境類專業(yè)學生的市場競爭力，在畢業(yè)論文（設(shè)計）的設(shè)置和指導上可以考慮以下的一些改進措施：
1.加入一些和農(nóng)村環(huán)境保護治理相關(guān)的設(shè)計類題目。由于目前工科院校的環(huán)境工程大多是在給水排水專業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，因此，工科院校的環(huán)境工程專業(yè)在畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容上受給水排水專業(yè)的影響較大。在水污染控制方面主要為排水管網(wǎng)和城市污水處理廠的設(shè)計。農(nóng)業(yè)院校如果照搬工科院校的設(shè)計內(nèi)容，由于專業(yè)基礎(chǔ)所限，無法與之進行有力的競爭。因此，應在設(shè)計內(nèi)容上著眼于和農(nóng)村地區(qū)和農(nóng)業(yè)環(huán)境相關(guān)的工程。如目前農(nóng)村受污染地下水的治理和農(nóng)村污水的處理都是國家十二五規(guī)劃的重要內(nèi)容，相關(guān)的工程也建設(shè)了不少。可以設(shè)定一些如農(nóng)村小型給水站或分散性生活污水處理站的課題。在處理工藝選擇上，由于農(nóng)村地區(qū)的特殊條件，一般應選擇操作較簡單且成本較低的常規(guī)處理工藝，這樣更符合農(nóng)村地區(qū)的實際需要。比如用吸附工藝處理污染地下水，或用人工濕地處理畜禽類廢水，都是可行的設(shè)計題目。學生經(jīng)過這些設(shè)計工作的鍛煉，將有助于他們在畢業(yè)后從事農(nóng)村環(huán)保治理的相關(guān)工作，不僅提高學生的就業(yè)率，也可為農(nóng)村環(huán)境的治理培養(yǎng)可用人才。為達到這一培養(yǎng)目標，學校在青年教師的引進和培養(yǎng)上也要考慮有工程背景的環(huán)境工程專業(yè)人才，同時可以通過幫助青年教師去設(shè)計類單位進行工程實踐等措施，提高他們的工程素養(yǎng)和設(shè)計能力，從而達到輔導學生的要求。
2.在本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）工作中體現(xiàn)資源與環(huán)境的緊密結(jié)合，設(shè)置適量的生態(tài)環(huán)境影響評價的題目。工科院校的環(huán)境專業(yè)一般更側(cè)重于各種污染治理技術(shù)工藝的開發(fā)與研究，對環(huán)境與資源的重視不足。農(nóng)業(yè)院校則注重于從宏觀側(cè)面上分析環(huán)境與資源的關(guān)系，將自身對土壤學、氣象學和生態(tài)學等學科的研究優(yōu)勢體現(xiàn)在資源和環(huán)境管理方面。為進一步體現(xiàn)農(nóng)業(yè)環(huán)境院校學生在這方面的特點，有必要在畢業(yè)設(shè)計時通過設(shè)置合適的環(huán)境影響評價的課題來提高學生的相關(guān)能力。另一方面，環(huán)境影響評價咨詢工作在當前對環(huán)境工程本科畢業(yè)生來說是一個重要的就業(yè)方向，其中主要的一個部分就是生態(tài)環(huán)境影響評價。和做工作設(shè)計不同，由于農(nóng)業(yè)院校學生在生態(tài)學方面有較扎實的基礎(chǔ)，因此和工科院校學生相比并不遜色，甚至某些方面他們做的比工科院校的學生要更加深入，相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)也更加全面。為本科生畢業(yè)設(shè)計設(shè)置適當?shù)沫h(huán)境影響評價課題，不僅發(fā)揮了農(nóng)業(yè)院校學生在生態(tài)環(huán)境評價方面的一些優(yōu)勢，也可為學生的就業(yè)提供有效的幫助。當然，這同樣也對學校的師資力量提出了更高的要求。不僅在課程設(shè)置上需要加入環(huán)境影響評價的課程，對青年教師的引進和培養(yǎng)，也要做好相關(guān)的準備工作。一個可取的方法是鼓勵青年教師考取國家的環(huán)境影響評價注冊工程師，通過提高教師隊伍的素質(zhì)來保障本科生培養(yǎng)的質(zhì)量。
3.將畢業(yè)論文與教師主持的科研項目或課題聯(lián)系起來，培養(yǎng)學生的科研素養(yǎng)。環(huán)境工程專業(yè)由于本科就業(yè)的壓力較大，相當一部分的學生選擇畢業(yè)后繼續(xù)攻讀本專業(yè)的研究生。對于準備攻讀研究生的本科生，特別是已取得報送推免資格的學生而言，在本科畢業(yè)階段通過完成畢業(yè)論文來得到一定的科研能力的鍛煉是很有必要的。對于無需復習考研和找工作的保送生，可以安排他們盡早進入畢業(yè)論文的課題。在課題的選擇上，應盡量從老師的在研項目中選取適當?shù)囊徊糠肿寣W生來參與并完成，而不是只是簡單的讓本科生給在讀碩士生打下手。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，只要老師進行有效的輔導，并選取學生力所能及的課題，充分發(fā)揮他們的主觀能動性，本科生同樣可以參與到實際科研項目中，并做出較好的科研成果，有些本科生的科研成果在高度上甚至不遜于在讀的碩士研究生。對于要復習考研和找工作的畢業(yè)生，也要盡早安排他們進入畢業(yè)論文的課題。老師要幫助學生按安排好時間，一方面要讓他們認識到畢業(yè)論文的重要性，另一方面也要照顧到學生復習考研和找工作的實際情況，盡量做到兩頭兼顧。
綜上所述，為了提高農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程本科生的培養(yǎng)質(zhì)量，有必要在畢業(yè)論文（設(shè)計）環(huán)節(jié)的進行適當?shù)恼{(diào)整，提高畢業(yè)內(nèi)容的多樣性，加強其實踐性，并突出農(nóng)業(yè)院校的特色，為培育出更多可投身于農(nóng)村環(huán)境治理的人才而貢獻一份力量。
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關(guān)鍵詞：反電暈，間歇供電，除塵效率，節(jié)能
1、 引言
反電暈現(xiàn)象是電除塵器收集高比電阻粉塵時出現(xiàn)的重要現(xiàn)象之一。反電暈現(xiàn)象的產(chǎn)生會降低電場的擊穿電壓、產(chǎn)生異號空間電荷并中和起收塵作用的電荷，造成嚴重的二次揚塵，導致除塵效率大幅度下降或使得除塵器難以正常工作，另外還消耗大量的電能。目前為除塵器研究合適的供電電源技術(shù)，已經(jīng)成為電除塵器節(jié)能提效的關(guān)鍵。高頻高壓供電電源具有控制方式靈活、輸出高電壓波形可控、閃絡(luò)后關(guān)閉速度快和重啟迅速等優(yōu)點，是當今國內(nèi)外靜電除塵電源的主要研究發(fā)展方向。其中瑞典ALSTOM公司和丹麥SMITH等公司的產(chǎn)品是國外高頻高壓電源的典型代表。國內(nèi)以福建龍凈環(huán)保股份有限公司和武漢國測數(shù)字技術(shù)有限公司等企業(yè)也開展了富有成效的工作。研究高頻高壓供電電源，使電除塵器的實際排放濃度不僅能達到國家允許排放標準，而且顯著降低電除塵器的運行電耗，具有十分重要的經(jīng)濟意義。
2、影響除塵效率與電能消耗的主要因素
2.1 粉塵比電阻對除塵效率的影響[1-3]
粉塵比電阻是衡量粉塵導電性能的指標。靜電除塵器適合于捕集比電阻介于104～5×1010Ω?cm之間的粉塵。粉塵比電阻過高或過低都會導致除塵效率下降。當粉塵比電阻小于104Ω?cm時，粉塵的導電性能好，帶負電的粉塵到達集塵極后，粉塵的負電荷被中和并帶上與集塵極相同的正電荷。由于極性相同，會把帶電的粉塵推向氣流中，粉塵在集塵極板上產(chǎn)生跳躍現(xiàn)象，不能很好的吸附，最后可能被氣流帶出電除塵器。若粉塵的比電阻超過5×1010Ω?cm時，電除塵器的性能就隨著比電阻的增高而下降。這是因為沉積在集塵極表面上的高比電阻粉塵層限制了電暈電流的通過，最終將導致除塵效率大幅度下降。若粉塵的比電阻超過 1011Ω?cm時，粉塵的導電性能差，粉塵所帶的電荷不易釋放，隨著沉積在集塵極板上的粉塵層的增厚，釋放電荷就更加困難。當粉塵到達集塵極后，粉塵層與極板中間就容易出現(xiàn)一個短距離的新電場。此時，一方面由于粉塵層表面電荷極性與放電極極性相同，而排斥后來的荷電粉塵；另一方面由于粉塵層電荷釋放緩慢，在層間逐步形成較大的電位梯度。結(jié)果電除塵的收塵場強大大降低，電暈顯著減少，空間電場強度減弱，收塵效率變得很低[2,3]。除塵效率與粉塵比電阻的關(guān)系如圖1所示。
圖1比電阻與除塵效率的關(guān)系
2.2反電暈現(xiàn)象對除塵效率和電能消耗的影響[4,5]
反電暈就是指沉積在集塵極板表面上的高比電阻粉塵所產(chǎn)生的局部放電現(xiàn)象。根據(jù)歐姆定律，集塵極和粉塵層中間的反電暈電場強度為；
（1）
式中， 為反電暈場強，V；
J為粉塵層的電流密度，A/cm2；
為粉塵層的厚度，cm；
為粉塵比電阻， 。
從上式可看出，帶負電的粉塵越積越多，新電場就越來越強。當粉塵層中的電場強度大于其臨界值時，在某些部位空隙開始電離，出現(xiàn)粉塵層局部擊穿。結(jié)果形成與原來的電暈放電方向不一樣的反電暈放電現(xiàn)象。電除塵器的除塵過程和反電暈現(xiàn)象如圖2所示。當產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象時，產(chǎn)生與電暈極極性相反的正離子，所產(chǎn)生的正離子向電暈板運動，碰撞從電暈極向集塵極驅(qū)進的負電離子并產(chǎn)生中和。反電暈現(xiàn)象使得塵粒脫離集塵極，向放電極運動。其結(jié)果是二次電壓下降，二次電流增大，粉塵二次飛揚嚴重。這些都影響除塵器的性能，降低除塵效率，消耗大量的電能。反電暈現(xiàn)象在高比電阻粉塵工況下很嚴重。由此可知，必須抑制反電暈現(xiàn)象，才能達到提高效率與節(jié)約電能的目的。
（a）電除塵器的除塵過程示意圖
(b) 電除塵器的反電暈過程示意圖
圖2電除塵器的除塵過程與反電暈示意圖
2.3除塵所需的電能分析[6-8]
在正常工況下，隨著電暈電流的增大，電場空間中的自由電荷也隨之增多。這使得更多的粉塵顆粒荷電，收塵效果也越好。然而，如果僅僅提高供電電壓，隨著電暈電流的增大，空間中自由電荷增多，沒有與粉塵粒子荷電而直接流向集塵電極的自由電荷數(shù)量也增加，這部分電能不是作用于收塵，而是白白地消耗掉了。并且在工況不變的情況下，這種電能的浪費隨著電暈功率的提高而增大，雖然提高了除塵效率，但卻以電能的大量消耗為代價，得不償失。
美國學者懷特對電除塵分離粉塵粒子所需要能量做了深入的研究，認為從氣體中分離出粉塵粒子所需的電能很小，這是根據(jù)氣流塵粒的粘滯力和粒子向著集塵電極運動所經(jīng)過的距離計算出來的。理論計算的結(jié)果表明，不論是什么樣的塵粒，分離出粉塵粒子所消耗的電能量都是很少的，整個電量消耗大約只占除塵電量的2%左右。理論上功率消耗值與實際運行的電除塵器所消耗的功率值偏差很大。雖然可能有其他沒有估計到的因素，但至少從上述分析可知，電除塵器節(jié)能潛力很大。
經(jīng)過分析研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)如此大的差距主要是因為火花整定方式下的電能利用率極低。電除塵器在實際運行過程中，用于高壓除塵的電能消耗可分為3類：第一類是“有效”電能，用于粉塵的荷電與捕集：第二類是“反效”電能，對粉塵的荷電與捕集起破壞作用，如反電暈、二次揚塵等：第三類是“無效”電能，是介于上述兩者之間，既不有利也不有害的電能，如電暈放電過程中沒有作用于粉塵的電荷與集塵極捕集到的多余電荷等。
“反效”電能與“無效”電能亦稱“浪費”電能。在電除塵器實際運行過程中，有效、反效、無效電能是交織在一起的。在總的電能消耗中，有效電能的比例很小，反效和無效電能占了絕大部分。因此，通過先進的技術(shù)措施提高有效電能比例，降低反效與無效電能比例，可進一步提高電除塵器的除塵效率、并大幅降低電能消耗。
3、高壓直流電源的控制方式[9]
高壓直流電源的控制方式基本上可分直流供電方式和間歇脈沖供電方式。
3.1高壓直流供電控制方式
高壓直流供電控制方式有穩(wěn)流供電方式和火花整定運行方式。
穩(wěn)流供電方式多用于低電壓、大電流的場合下。高壓直流供電控制采用恒流供電方式，可改善電除塵器的運行效果，避免因出現(xiàn)高能量火花而減少電暈功率及對電除塵器本體壽命的影響。該供電方式以二次電流整定值作為電除塵器運行的優(yōu)先參考標志；
火花整定運行方式用于高粉塵濃度及產(chǎn)生電暈閉塞的場合，尤其是工況惡劣、除塵效率低的場合。在這種工況下，通過提高火花率的整定值，來加強粉塵的荷電率，使除塵效果有明顯改善，可以提高除塵效率。
目前，國內(nèi)所有燃煤電廠的電除塵器幾乎都運行在火花整定工作方式下。 在火花整定狀態(tài)下雖然能取得較好的除塵效果，但電除塵器運行過程中的電能利用效率很低，大量的電能不是用于收塵，而是被白白浪費掉了。據(jù)統(tǒng)計，電除塵器的收塵耗電量約占整臺機組發(fā)電容量的0.3- 0.6%之間。為了提高電場場強，增強電暈放電效果，需要盡量提高運行電壓，直到接近火花閃絡(luò)電壓，以產(chǎn)生盡可能多的自由電子和離子。這樣雖然能夠達到提高除塵率的目的，但是由于實際產(chǎn)生的大量自由電子和離子中，僅有一小部分用于煙塵荷電，絕大部分自由電子和離子并未參與塵粒進行荷電，而是直接從電暈極（陰極）到達集塵極（陽極）板，最終以光能或熱能的形式消耗，造成電能的浪費。另一方面，當煙塵比電阻較高時，運行電壓電流達到一定數(shù)值時，電場內(nèi)將出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象。在反電暈工況下，繼續(xù)增加運行電壓電流會加劇反電暈的程度，導致電除塵器的能耗不斷增加，而除塵效率反而大幅下降。
3.2間歇脈沖供電控制方式
不少的研究與現(xiàn)場長期實驗結(jié)果表明，電壓脈動成分小、接近純直流的電壓并不是理想的除塵用電壓，含有比較多的脈動成分或者具有一定的時間間隔的電壓波形更有利于提高除塵器的性能。
間歇脈沖供電控制方式的特性就是以間歇或者脈沖的方式輸出的直流波形。該方式由于既提高了放電極與集塵極之間的單位場強，也提高了“有效”電能比例，降低“反效”與“無效”電能比例，又能有效避免電除塵器的反電暈工況，提高除塵效率，大幅降低電能消耗，而且，堆積的集塵極板上的粉塵也容易脫落，會使振打清灰電能減少。
間歇供電方式按供電與不供電半波個數(shù)比例不同，可構(gòu)成各種間歇組合。但必須保持變壓器原邊正負半波勵磁對稱，如：1：4，1：6，1：8，…，2：2，2：4，2：6，…等等。通過選擇不同的間歇比，可以適應不同的除塵工況。以間歇比1：2，1：4，2：4為例，其輸出波形如圖3所示。
圖 3。間歇脈沖供電波形實例
間歇脈沖供電對電除塵器性能的改善主要體現(xiàn)在以下幾方面：
（1）減小平均電流，破壞了反電暈的產(chǎn)生條件，有效抑制了反電暈的發(fā)生。
（2）與高壓直流供電控制方式相比，電壓波形具有脈沖形狀，火花擊穿電壓提高，運行電壓峰值提高，所以提高了粉塵粒子的荷電率。
（3）帶負電的粉塵到達集塵極后，釋放電荷就更有利，反電暈現(xiàn)象的產(chǎn)生受到抑制。
（4）由于平均電場強度下降，有利于振打除灰，可大幅度節(jié)省能耗。
4、 靜電除塵器高壓直流電源
靜電除塵電源是電除塵系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，其性能直接影響除塵器的性能。
4.1晶閘管（SCR）調(diào)壓的靜電除塵電源[10,11]
靜電除塵電源最初采用的是晶閘管相控交流調(diào)壓，經(jīng)變壓器升壓再整流的結(jié)構(gòu)。其發(fā)展到今天已經(jīng)形成了一套非常成熟的技術(shù)，典型結(jié)構(gòu)如圖4所示（圖4（a）：單相供電晶閘管靜電除塵電源結(jié)構(gòu)，圖4（b）：三相供電晶閘管靜電除塵電源結(jié)構(gòu)）。
（b）三相供電晶閘管靜電除塵電源主電路
圖4 晶閘管靜電除塵電源結(jié)構(gòu)
由于三相晶閘管調(diào)壓整流電路仍然采用移相調(diào)壓的控制方式，所以相對于單相供電的晶閘管靜電除塵電源，除了在供電平衡以及輸出電壓波動等方面有所改善外，其他方面并沒有本質(zhì)的改變，例如閃絡(luò)發(fā)生時，系統(tǒng)不能及時切斷電源。
晶閘管靜電除塵電源可以采用直流供電方式或間歇供電方式。晶閘管導通方式可以每半周輪流導通，也就是中斷幾個半周導通一個半周。這種控制方式屬于脈沖供電中的一種(毫秒級脈沖)。但由于這種電源輸入均為電網(wǎng)交流電源頻率50Hz，變壓器體積大、重量重，并且有如下缺點：
從對工業(yè)電網(wǎng)影響方面上看，由于采用移相控制，功率因數(shù)低，電磁干擾嚴重；
從輸出電壓的調(diào)壓方面考慮，由于利用交流移相調(diào)壓，輸出電源波形比較單一，對電場工況變化的適應性比較差。供電和間歇周期依賴于工頻周期，波形寬度及占空比、頻率都不能自由調(diào)節(jié)；
從除塵效率與節(jié)能方面考慮，在粉塵為中、低比電阻情況下，由于晶閘管靜電除塵電源的間歇供電方式會使除塵效率降低，所以只能采用直流供電方式，電能消耗也很大；
反電暈與閃絡(luò)發(fā)生時，由于保護時間比較長（依賴于工頻半周期）、恢復時間也長，反電暈現(xiàn)象容易出現(xiàn)，除塵效率低、電能消耗大，且不利于保護。
目前，在國內(nèi)多大數(shù)運行的電除塵器都采用了晶閘管交流調(diào)壓供電方式，原因在技術(shù)上晶閘管交流調(diào)壓供電方式已經(jīng)很成熟，隨著電源功率增加，技術(shù)方案幾乎不變，所以技術(shù)延續(xù)性好，開發(fā)時間短，可靠性也比較高。晶閘管交流調(diào)壓供電方式對于鐵芯材料及變壓器的要求比較低。
4.2高頻高壓供電電源
電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，IGBT、MOSFET等高頻大功率電力電子開關(guān)器件的出現(xiàn)，為研制靜電除塵用的新型高頻高壓電源提供了可靠的前提及保證。高頻高壓靜電除塵器電源示意圖如圖5所示。
高頻高壓電源控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)開關(guān)頻率可實現(xiàn)各種脈沖供電方式的輸出電壓調(diào)節(jié)，通過控制脈沖信號的導通時間和截止時間的比例，可以自由調(diào)整間歇供電方式的輸出電壓。
高頻電源工作頻率為20kHz-50 kHz。高頻高壓電源是與工頻無關(guān)的可變脈動電源，其電源的供電電流由一系列窄脈沖構(gòu)成（脈沖寬度在微秒級），其脈沖幅、度寬度及頻率均可以調(diào)整，為電除塵器提供從接近于從純直流到脈動幅度很大、脈動頻率很高的各種電壓波形，也就是說，控制方式靈活。根據(jù)不同的電除塵器的工況，可以提供最合適的電壓波形來提高除塵效率。采用高頻高壓開關(guān)電源可以大幅度提高電除塵器捕集中、低比電阻粉塵的效率，很好地抑制高比電阻粉塵的反電暈現(xiàn)象。同時，在粉塵帶有足夠電荷的前提下，可盡量減少無效的電場電離，從而大幅度減少電能損耗。
此種高頻高壓供電電源體積小、重量輕、直接置于除塵器頂部，無需占用地面建筑。除此以外，它還具有如下優(yōu)點：
工業(yè)電網(wǎng)影響方面，由于采用三相交流供電，供電平衡，對電網(wǎng)無電磁干擾，無缺相損耗，屬于綠色電源。效率高（93%以上），功率因數(shù)也高（98%以上）；
輸出電壓調(diào)壓方面，可為電除塵器提供各種電壓波形，在電場工況變化時控制方式靈活。間歇周期與工頻無關(guān)，波形寬度及占空比均可以自由調(diào)節(jié)；
除塵效率與節(jié)能方面，無論粉塵比電阻低、中、高，都能采用間歇供電方式提高除塵效率，節(jié)能效果很明顯。針對高比電阻粉塵，便于設(shè)置任意占空比的間歇供電方式。
目前，國內(nèi)高頻高壓供電電源的發(fā)展速度較慢，其原因為：
高頻高壓供電電源控制技術(shù)和制造工藝的難度較大，電源功率越大，技術(shù)難度亦越大。大容量與小容量高頻電源不同，隨著容量的長，技術(shù)難度大幅增大，所以開發(fā)周期也會加長；
（2）高頻損耗（IGBT損耗，變壓器損耗）不容忽視；
（3）價格高，維修較困難。
5 、結(jié)束語
限制電除塵器反電暈的能量浪費，采用間歇供電方式以及利用大功率高頻開關(guān)的晶閘管調(diào)壓式，可以在很大程度上挖掘電除塵器的節(jié)能潛力，顯著地提高靜電除塵的效率。
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作者簡介：
郭曉娜（1982-），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，學士，助理工程師，從事環(huán)保工程設(shè)計方面的研究。
李冠男（1982-），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，學士，助理工程師，研究方向為高電壓技術(shù)。
任麗芳（1972-），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，本科，助理工程師，從事環(huán)保工程設(shè)計；
更有效更低廉更環(huán)保
工業(yè)革命以后，煤炭開始大量燃燒，科技的進步給人們帶來機遇和變化，也同樣帶來了挑戰(zhàn)和矛盾。被同學們戲稱為“鍋爐哥”的董璐就在做與此相關(guān)的環(huán)保課題研究。 “我做的課題是如何除去燃煤煙氣中的污染物汞?，F(xiàn)在我國發(fā)電廠仍然以煤炭為主要燃料，大量煤炭的燃燒產(chǎn)生了大量污染環(huán)境的煙氣，這些煙氣中含有二氧化硫、氮化物和汞化物等有毒氣體。早前國家就了對燃煤電廠煙氣中硫、氮污染物排放的相關(guān)標準，因此電廠大多數(shù)都有完善的脫硫、脫硝裝置，但是這些裝置對煙氣中的汞脫除效果并不明顯?！?/p>
關(guān)于汞，董璐重點強調(diào)了一個時間――2015年1月1日，因為那一天國家新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》開始實施。在這份標準中，對燃煤鍋爐中汞排放的濃度要求限值控制為0.03mg/m3，也就是說，工廠和企業(yè)也要開始對燃煤煙氣中的汞配備專業(yè)的脫汞裝置了?！睆膰倚枨蠛褪袌鲂枨筮@個層面的角度出發(fā)，董璐和實驗組的小伙伴們開始了一系列關(guān)于燃煤煙氣中如何脫汞的調(diào)研。
董璐向我們介紹說：“汞是具有劇毒性的物質(zhì)，在燃煤煙氣中可以0價的單質(zhì)態(tài)、+1價不穩(wěn)定的狀態(tài)以及+2價化合物態(tài)存在。對于0價的單質(zhì)態(tài)汞，我們可以用活性炭直接進行吸附，+2價化合物態(tài)可以直接溶于水除去，而+1價不穩(wěn)定的狀態(tài)一般可以通過化學變化把它轉(zhuǎn)化為0價態(tài)或者+2價態(tài)來除去?！?2價的化合物態(tài)溶于水除去簡單又便捷，但用活性炭吸附除去可不那么低廉和經(jīng)濟了。在企業(yè)和工廠的實際應用中，普通的活性炭會通過一定的化學改性轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)活性炭，用商業(yè)活性炭脫除燃煤煙氣中1千克汞大約需要10萬元人民幣，而中國一年排放的燃煤煙氣中總共約300噸汞，“想想這個價格，這對注重生產(chǎn)成本的企業(yè)和工廠可是個大問題啊?！?/p>
除了使用傳統(tǒng)除汞方法不實惠經(jīng)濟的問題，董璐和實驗組的小伙伴們還注意到了一個問題：活性炭是一次性使用的，吸附了有毒的汞之后只能就地填埋，這無疑會造成一定的土地污染；另一方面，汞本身也有自身的用途，可以用于電子電器產(chǎn)品以及水銀溫度計等的制作，就地填埋無疑也造成了一定的資源浪費。于是他們提出了一個新的想法：有沒有可以既除去燃煤煙氣中的污染物汞，又能將汞進行回收利用的新方法？除了活性炭，還有什么更有效更低廉的脫汞方式呢？
新路子三好處
就在董璐和實驗組的小伙伴們?yōu)榱藢ふ颐摴男路ㄗ咏诡^爛額時，一個機會悄悄來臨。在一次實驗室與南京當?shù)仄髽I(yè)的合作會談中，董璐注意到一位環(huán)保工程師提到了汞的特殊性質(zhì)：汞可以與金、銀、鈀等貴金屬在低溫狀態(tài)下結(jié)合，而在高溫環(huán)境中，汞又可以與這些貴金屬分離。聽到他無意中提起的這個性質(zhì)，董璐就像在茫茫夜途中看到了指明燈一般，當即一拍腦門：“用貴金屬來作吸附劑，再結(jié)合汞的這個特殊性質(zhì)，不就可以解決既吸收汞，又回收利用的問題了？”董璐為這個意外捕捉到的靈感欣喜若狂，當天晚上回到實驗室后就開始著手查這方面的文獻和資料，以求完善自己的實驗思路。實驗組的小伙伴們也紛紛加入了進來。講起那時的情形，董璐眼里閃著激動的光：“那晚大家的情緒都十分高漲，在接下來的幾天都一鼓作氣，甚至有一天通宵工作，這股勁頭就好像在我們實驗室馬上要誕生一項影響人類的重大發(fā)明一樣！”
功夫不負有心人，在連續(xù)作戰(zhàn)兩個星期后，董璐的實驗小組對這個治汞的新方法有了相對完善的實驗思路――利用具有磁性的貴金屬作為吸附劑來脫汞。當談到這部分時，董璐才算是真正講到了自己的“主場”，他一改之前的沉穩(wěn)嚴肅，開始滔滔不絕起來：“我們的新方法主要有三個方面的好處：第一是用貴金屬作為汞的吸附劑，利用貴金屬在低溫下與汞結(jié)合，在高溫下與汞分離的特性，來達到既除去燃煤煙氣中的汞又將這部分汞回收再利用的目的。第二呢，貴金屬吸附劑不像傳統(tǒng)的活性炭吸附劑是一次性的，可以循環(huán)多次利用，這也是一種資源的節(jié)約?！?/p>
當講到第三方面的好處時，董璐給我們賣了個關(guān)子，先聊起了煤炭燃燒后的生成物――飛灰?！帮w灰也叫做粉煤灰，是煤在燃燒過程中排出的微小灰粒，如果對其不加以控制，讓其排放在大氣中，它們就成為霧霾的元兇了。在以往的環(huán)保思路中，工廠和企業(yè)一貫都是使用布袋除塵器將它收集起來，即使采用活性炭吸附了煙氣中的汞，活性炭也會隨著飛灰被吸入除塵器，后期一起被填埋處理?！边@時，董璐話鋒一轉(zhuǎn)：“飛灰也是水泥的原料之一，在原來傳統(tǒng)的方法中，吸附了汞的活性炭會污染飛灰，使得飛灰無法再被利用，于是我們就考慮，能不能使用一種新型除汞吸附劑，在吸附煙氣中汞的同時，還能將它們從飛灰中分離出來？于是，我們想到了磁性！”這可真是一個妙招！這時，董璐才自信滿滿地講起脫汞新方法的第三個好處：“用磁性處理過貴金屬后，貴金屬會附帶一定的磁性，我們便可以利用吸鐵石將貴金屬和其他物質(zhì)分開。簡單來說，就是先用貴金屬可以將汞脫去，加入磁性后，又可以將吸附了汞的貴金屬和飛灰分開，于是飛灰也可以被收集再利用了?！?/p>
從實驗臺走向工業(yè)臺
實驗思路有了，實驗計劃也有了，一切準備就緒，就等上實驗臺一決高下了！為了探究實驗方法對燃煤煙氣中汞的實際去除效率，董璐和實驗組的小伙伴們需要進行兩部分實驗，董璐笑著說：“第一部分是在實驗臺上完成，第二部分是在工業(yè)臺上完成，也就是被大家調(diào)侃的燒鍋爐了?！?/p>
所謂的第一部分實驗，就是在模擬燃煤煙氣的環(huán)境中，用一個相對簡易的裝置完成脫汞并檢測其有效。具體來講，實驗臺就是在一個由玻璃罩罩起來的密閉空間里，先將含有汞的燃煤煙氣充滿整個空間，然后用密閉空間中裝有磁性貴金屬吸附劑的玻璃反應器完成脫汞。這些吸附劑被研磨成直徑為200微米的細小顆粒，在充滿了燃煤煙氣的玻璃反應器中呈現(xiàn)出懸浮狀態(tài)，可以順著煙氣流動。在流動的過程中，吸附劑就可以與汞蒸汽進行接觸碰撞，然后以一種強于物理吸附的吸附形式結(jié)合，從而除去燃煤煙氣中的汞。
關(guān)鍵詞：PROFIBUS；通訊協(xié)議；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A
1 概述
PROFIBUS（PROCESS FIELD-BUS）誕生于1987年，1989年被立項為德國國家標準DIN19245、91、92、93、95年，PROFIBUS-FMS（DIN 19245，第1，2部分）-DP（DINl9245，第3部分）和-PA（DINl9245，第4部分）先后被批準實施。1996年3月，PROFIBUS被CENELEC-歐洲電工標準化委員會批準為歐洲標準EN50170（第2卷）。它以每年20-30％的驚人速度發(fā)展，目前全世界PROFIBUS設(shè)備安裝總數(shù)已達200多萬臺，由200多家企業(yè)生產(chǎn)的PROFIBUS產(chǎn)品已達1600多種以上，應用實例多達20多萬個，總投資達45億多美元。在我國，相應的組織機構(gòu)是CPO-China PROFIBUS Organization，成立于1997年7月3日。國內(nèi)為數(shù)眾多的企業(yè)運用PROFIBUS-DP成功地實現(xiàn)了從食品、機械、樓宇、煙草、鋼鐵、電站直至環(huán)保工程的自動化，并取得了明顯的經(jīng)濟效益。
在現(xiàn)場級（Field Level）的現(xiàn)場設(shè)備與控制室內(nèi)的自控裝置之間進行的串行數(shù)據(jù)傳輸通訊的數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，稱為現(xiàn)場總線系統(tǒng)（Fieldbus Systems）?，F(xiàn)場總線技術(shù)推動了現(xiàn)場智能設(shè)備和智能儀表的發(fā)展，使傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)與現(xiàn)場總線融合于一體，不僅形成了一個信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、全集成自動化系統(tǒng)，還推動了以現(xiàn)場設(shè)備為基礎(chǔ)形成的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng) FCS 的出現(xiàn)、發(fā)展和廣泛應用。目前在全球范圍內(nèi)被廣泛認可的現(xiàn)場總線系統(tǒng)包括：PROFIBUS、FF、ControlNet、PROFINET、PNET等十大總線系統(tǒng)。
2 PROFIBUS 現(xiàn)場總線的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1PROFIBUS 現(xiàn)場總線通訊協(xié)議
PROFIBUS協(xié)議滿足ISO／OSI網(wǎng)絡(luò)化參考模型對開放性現(xiàn)場總線系統(tǒng)的要求，構(gòu)成從傳感器／執(zhí)行器、現(xiàn)場級、單元級直至管理級的透明的通訊系統(tǒng)。根據(jù)EN50170，它有三個成員或三種類型，即FMS、DP、PA，分別適用于不同的領(lǐng)域，這三種類型均使用統(tǒng)一的總線訪問協(xié)議。
1.PROFIBUS DP：在參考模型中，使用第1、2層和用戶層。主站和從站之間采用輪循的通訊方式，主要應用于工廠與樓宇自動化中場級之間的高速數(shù)據(jù)通訊。
2.PROFIBUS PA：電源和通信數(shù)據(jù)通過總線并行傳輸，主要用于面向過程自動化系統(tǒng)中本質(zhì)安全要求的放爆場合，是PROFIBUS-DP向現(xiàn)場的延伸。
3.PROFIBUS FMS：使用參考模型中的第1、第2和第7層，定義了主站和主站之間的通訊模型，主要用于自動化系統(tǒng)中系統(tǒng)級和車間級的過程數(shù)據(jù)交換，可提供34種FMS服務，實現(xiàn)對變量的訪問、程序調(diào)用和運行控制及事件管理等。
2.2PROFIBUS 現(xiàn)場總線的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
PROFIBUS 現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)分成現(xiàn)場控制層、監(jiān)控層和企業(yè)管理層三層。
2.2.1 現(xiàn)場控制層
現(xiàn)場控制層由現(xiàn)場智能設(shè)備、現(xiàn)場智能儀表、遠程I/O 和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。現(xiàn)場控制涉及PROFIBUS 協(xié)議PROFIBUS-DP 和PROFIBUS-PA 兩個部分。
（1）PROFIBUS-DP 是高速網(wǎng)絡(luò)，通訊速率達到12M。PROFIBUS-DP 可以連接遠程I/O、執(zhí)行機構(gòu)、智能馬達控制器、人機界面HMI、閥門定位器、變頻器等智能設(shè)備， 一條PROFIBUS-DP 總線可以最多連接123 個從站設(shè)備。PROFIBUS-DP 的拓撲結(jié)構(gòu)可以是總線型、星型和樹型，通訊介質(zhì)可以是屏蔽雙絞線、光纖，也支持紅外傳輸，采用雙絞線時，不加中繼器最遠通訊距離可達1.2 公里，最多可以采用9 個中繼器，最遠通訊距離可達9 公里。采用光纖時，最遠通訊距離可達100 公里以上，其中采用多膜光纖，兩點間最遠距離可達3 公里，采用單膜光纖時，兩點間最遠距離可達3 公里。
（2） PROFIBUS-PA 是低速現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)，通訊速率為31.25kb/s，支持點對點連接、總線型、混合型、樹型拓撲結(jié)構(gòu)。PROFIBUS-PA 主要用于連接現(xiàn)場智能儀表，如壓力、溫度、液位、流量等變送器及其執(zhí)行機構(gòu)等。可以采用屏蔽雙絞線電纜，也可采用非屏蔽雙絞線電纜，可通過總線供電。
2.2.2監(jiān)控層
監(jiān)控層由高速工業(yè)以太網(wǎng)以及連接在總線上的擔任監(jiān)控作務的工作站或顯示操作站、工程師站、PLC/DCS 控制器組成。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)的通訊速率也在不斷提高，目前工業(yè)級的千兆以太網(wǎng)已經(jīng)在工業(yè)自動化領(lǐng)域大量應用。
2.2.3企業(yè)管理層
企業(yè)管理層由各種服務器和客戶機組成，主要由SIS、MIS 和ERP 系統(tǒng)構(gòu)成。其主要目的是在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，將各工藝段（例如DCS 系統(tǒng)、輔助程控系統(tǒng)等）的數(shù)據(jù)和信息（如過程數(shù)據(jù)、報警信息和設(shè)備狀態(tài)等）進行匯總，從而集成企業(yè)的各種信息，實現(xiàn)與Internet 的連接，完成管理、決策和商務應用的各種功能。通過管理層，公司和集團領(lǐng)導可以實時監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備，并通過授權(quán)還可以對各系統(tǒng)進行組態(tài)。
3 PROFIBUS 現(xiàn)場總線系統(tǒng)的優(yōu)點
3.1開放性
PROFIBUS 是一個完全開放的、與制造商無關(guān)的、無知識產(chǎn)權(quán)保護的現(xiàn)場總線標準，全球有超過250 家公司可以生產(chǎn)超過2000 種支持PROFIBUS 的系統(tǒng)和設(shè)備。PROFIBUS 的開放性保證了不同制造廠商的產(chǎn)品的互連。例如西門子公司的DCS 或PLC 可以通過PROFIBUS 連接第三方的遠程I/O、智能設(shè)備和儀表，這些連接只需要產(chǎn)品制造商提供相應的GSD文件或EDD 文件，然后進行簡單組態(tài)即可實現(xiàn)。目前國際知名的自動化系統(tǒng)制造商如：SIEMENS、ABB、EMERSON、FOXBORO 等和知名的儀表制造商如：SIEMENS、EMERSON 等都可以提供豐富的支持PROFIBUS 的產(chǎn)品。知名的PLC 品牌如：SIEMENS、MODICON、AB 也都支持PROFIBUS 總線。
3.2可靠性
PROFIBUS 現(xiàn)場總線已安裝運行節(jié)點數(shù)超過1000 萬個，大大高于其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)，它是IEC61158 的重要組成部分，并于2001 年成為中國的行業(yè)標準JB/T 10308.3-2001。PROFIBUS 的可靠性表現(xiàn)在以下幾個方面：
1．PROFIBUS 總線上的數(shù)據(jù)傳輸是完全基于數(shù)字信號實現(xiàn)的，這樣可以大幅提高信號傳輸過程中的抗干擾能力。
2．采用PROFIBUS 總線直接連接現(xiàn)場智能設(shè)備，可以減少大量接線點，減少了由于接線不牢或接線不規(guī)范引起的故障。
3．PROFIBUS 連接智能設(shè)備，減少了A/D 轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)，提高了自動化系統(tǒng)的采集精度，為精確控制提供保障。
4．PROFIBUS 上各設(shè)備的連接非常簡單，并可以通過專用剝線工具和PROFIBUS 接頭，減少接線風險；同時PROFIBUS 接頭可以保證總線上任何一個節(jié)點故障不影響系統(tǒng)通訊。
5．支持冗余總線系統(tǒng)，提高系統(tǒng)可靠性。
3.3擴展靈活
采用PROFIBUS 總線結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，擴展非常方便靈活，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1．拓撲結(jié)構(gòu)靈活，可以支持總線型、星型、樹型、冗余環(huán)型等多種拓撲結(jié)構(gòu)。
2．支持光纖和雙絞線作為通訊介質(zhì)，采用多模光纖時，兩個光電模塊間的距離可達3KM，采用單模光纖時，兩個光電模塊間的距離可達26KM；采用雙絞線不加中繼的最遠通訊距離可達1KM，采用中繼時最遠可達9KM。
3．一條PROFIBUS-DP 總線最多可以連接123個DP從站，所有滿足PROFIBUS-DP通訊規(guī)約的設(shè)備都可以連接到系統(tǒng)中。目前全球有超過1200 家公司可以生產(chǎn)超過2000 種支持PROFIBUS 的產(chǎn)品，因此具有很強的開放性和可擴展性。
4．提供多種接口設(shè)備，用于將冗余DP總線轉(zhuǎn)換成單DP總線和將冗余DP總線轉(zhuǎn)換成PA總線，可以將DP 總線轉(zhuǎn)換成Asi 總線等，非常便于擴展。
5．PROFIBUS 同時可以支持PROFIsafe 協(xié)議，一條總線上既可以傳輸標準數(shù)字信號，也可以同時傳輸故障安全的信號。
6．提供可用于危險領(lǐng)域的接口模塊，可以支持在危險區(qū)域的應用。
3.4實時性
采用PROFIBUS 總線的系統(tǒng)具有很高的實時性，這是由PROFIBUS 總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率高所決定的。PROFIBUS-DP 總線的傳輸速率可達12M，是目前通訊速率最高的現(xiàn)場總線。
3.4.1PROFIBUS-DP 總線的響應時間
計算PROFIBUS-DP 總線的響應時間可以按下面的計算公式進行計算：
t Cycle_DP = （317 x （nSlaves） + 11 x （nBytes） ） x Tbit
317 是一個常數(shù)，表示一個DP 從站建立通訊連接所需的數(shù)據(jù)位；
第一個N 表示整個PROFIBUS-DP 總線上的從站數(shù)量；
第二個N 表示整個PROFIBUS-DP 總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總數(shù)，單位為字節(jié)。
如果總線系統(tǒng)中還有PA 總線，則PA 總線的響應時間為：
t Cycle_PA-channel = （317 x （nSlaves） + 8 x （nBytes） ） x Tbit
整個PROFIBUS-DP 系統(tǒng)的響應時間為：
t Cycle = t Cycle_PA-channel + t Cycle_DP + t Acylic
3.4.2PROFIBUS 總線系統(tǒng)的實時性
從上面的公式可以看到，一個典型的通過PA 總線連接的智能儀表的響應時間為10ms；
一個典型的通過PA 總線連接的執(zhí)行機構(gòu)的響應時間為15ms；
一個PROFIBUS-DP 從站的響應時間
4 PROFIBUS 現(xiàn)場總線系統(tǒng)的應用設(shè)計
4.1進行PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計需考慮的問題：
1．需要什么樣的網(wǎng)絡(luò)功能
2．是否用于過程自動化
3．是否需要安全協(xié)議
4．是否通過總線連接驅(qū)動設(shè)備等
5．是采用4-20 mA， 4-20mA/HART? 還是采用數(shù)字設(shè)備
6．通過PA 還是通過DP 連接
7．用于安全領(lǐng)域還是危險區(qū)域
8．現(xiàn)場需要多長的電纜，長度限制是多少
9．需要哪些過程數(shù)據(jù)（是否需要設(shè)備狀態(tài)信息
10．需要什么樣的DP主站接口，接口有什么樣的限制
11．DP 從站有什么樣的限制
12．要求的網(wǎng)絡(luò)響應時間是多少
13．DP 響應時間
14．PA 響應時間
4.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案的制定
4.2.1根據(jù)用戶的需求制定方案
當用戶的要求清楚之后，就可以根據(jù)用戶的需求設(shè)計一套適用的解決方案。以油田地下水處理程控系統(tǒng)為例來簡單說明。
油田地下水處理系統(tǒng)由預處理系統(tǒng)、化學處理系統(tǒng)、物理氧化系統(tǒng)、酸堿系統(tǒng)等構(gòu)成，主要工藝設(shè)備包括降溫塔、多級分理罐、氧化池、酸堿池、風機、水泵、交換器等，主要測量儀表包括溫度變送器、壓力變送器、差壓變送器、液位計、流量計、酸度計、堿度計、硅表、鈉表、濁度計等；另外還有大量的氣動隔膜閥、電機等。對于這樣的系統(tǒng)，我們可以采用PROFIBUS 總線來完成監(jiān)控任務。
用遠程I/O 加智能DP/PA 儀表的方式來實現(xiàn)時，采用IP65/67 防護等級的ET200X 遠程I/O 采集過程及設(shè)備的參數(shù)，把ET200X 直接安裝在現(xiàn)場，同時ET200X 提供模塊化的交換器閥模塊和馬達模塊，集中監(jiān)控氣動隔膜閥、交換器和小電機（3KW）。其他的風機、泵機、通過SIMOCODE 連接到PROFIBUS-DP。所有的儀表（溫度傳感器除外）都通過DP 或PA 總線連接到系統(tǒng)中。
4.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
根據(jù)上述分析考慮設(shè)計的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：
4.2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點
采用PROFIBUS-DP 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡潔，并具有以下特點：
（1） 設(shè)備狀態(tài)信息監(jiān)視；
（2） 基于設(shè)備狀態(tài)的檢修；
（3） 儀表控制室集中校驗；
（4） 采用智能馬達控制器，簡化電控柜接線，并可監(jiān)控電機啟停次數(shù)；
（5） 節(jié)省大量電纜；
（6） 真正分布式控制；
（7） 采用閥島模塊可以實現(xiàn)氣動革膜閥的集中控制，節(jié)約壓縮空氣；
（8） 縮短安裝周期，提前投入運行等。
5 PROFIBUS 現(xiàn)場總線系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景
5.1應用現(xiàn)狀
PROFIBUS-DP 是由國際知名的自動化公司，如：SIEMENS、ABB 等公司研發(fā)的，完全是為了滿足工業(yè)自動化領(lǐng)域應用的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，并且在各行業(yè)特別是冶金、石化、市政等行業(yè)都有很多應用。對一個自動化程度非常高的行業(yè)，如主機DCS 系統(tǒng)、脫硫DCS 系統(tǒng)以及主要輔機程控系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都存在可靠性要求高、監(jiān)控設(shè)備和對象多而復雜、實時性要求高等特點。特別是主機DCS 系統(tǒng)，涉及數(shù)百臺壓力和差壓變送器，數(shù)百臺電動或啟動執(zhí)行機構(gòu)，數(shù)百個溫度測點，系統(tǒng)要進行復雜的閉環(huán)控制、串級控制、三沖量控制、比率控制，要進行設(shè)備連鎖控制，要進行復雜的鍋爐燃燒管理、機爐協(xié)調(diào)控制。所有這些都需要有高可靠性的控制系統(tǒng)來保證整個生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定、可靠運行。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)以及日臻成熟和企業(yè)信息化要求的提高，基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)將為各行業(yè)自動化系統(tǒng)提供更好的選擇。
目前基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)應用還受到一定的制約，主要問題包括以下幾個方面：
1．支持現(xiàn)場總線的智能設(shè)備造成初期投資的提高；
2．有些設(shè)備和儀表不帶總線接口；
3．哪些設(shè)備、儀表信息可以傳送；
4．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如何變化，如何構(gòu)筑一個基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)；
5．通訊是否可靠；
6．設(shè)備選型的局限性等。
造成硬件成本升高的主要因素是自動化系統(tǒng)設(shè)備成本提高約10%，PA儀表成本升高約10%。但是可以大幅減少電纜橋架、控制電纜等附件的費用，同時可以大幅降低安裝施工和自控系統(tǒng)的安裝調(diào)試費用，縮短工期。
目前帶總線接口的儀表、執(zhí)行機構(gòu)、變頻器、智能馬達控制器、閥門定位器等的選用，條件已經(jīng)成熟，因為很多知名的儀表、設(shè)備制造商如：SIEMENS、ABB 等都可以提供多種可供選擇的成熟的帶總線接口的系統(tǒng)和設(shè)備，價格也越來越與常規(guī)智能設(shè)備接近。而且基于HART 協(xié)議連接變送器的結(jié)構(gòu)已經(jīng)在很多自動化系統(tǒng)中獲得應用，在集中校驗、提高采集精度等方面取得用戶的好評。而現(xiàn)場總線是比HART 協(xié)議更全面的總線，因此具有更好的應用前景。
5.2發(fā)展前景
對于油田的改造系統(tǒng)，例如長慶油田、克拉瑪依油田等，由于存在大量采用非智能儀表和執(zhí)行機構(gòu)，全面更換、更新可能性很小，對于這樣的系統(tǒng)更新，PROFIBUS現(xiàn)場總線也可以提供很好的解決方案?？梢圆捎眠h程I/O 的方式，通過常規(guī)I/O 模塊采集非智能儀表的信號，然后通過PROFIBUS-DP 總線連接到中央控制器。儀表和執(zhí)行機構(gòu)可以按設(shè)備生命周期逐批更換。
可以毫不夸張地說，PROFIBUS 現(xiàn)場總線是新一代過程控制系統(tǒng)的生力軍。
參考文獻
[1]崔堅.Siemens Industrial Communication Guide[R].北京西門子公司，2005-8-6.