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關(guān)鍵詞計(jì)量;數(shù)據(jù)采集;網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
1引言
安鋼計(jì)量信息平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì),包括硬件及軟件兩部分,主要描述的是該系統(tǒng)的組成與運(yùn)行過(guò)程。按照計(jì)量信息需求及的實(shí)際情況,系統(tǒng)采用瀏覽器/Web/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三層分布式結(jié)構(gòu)。計(jì)量信息共享平臺(tái)是一個(gè)人機(jī)對(duì)話系統(tǒng),從物理機(jī)構(gòu)上看,它主要是由計(jì)算機(jī)、硬件設(shè)備、軟件、數(shù)據(jù)和用戶組成。
為達(dá)到本系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo),在設(shè)計(jì)中遵循以下幾個(gè)原則:實(shí)用性,可用性,先進(jìn)性,易用性,人機(jī)分工合理性幾個(gè)方面。根據(jù)信息平臺(tái)的實(shí)際情況,對(duì)各個(gè)具體功能和細(xì)節(jié)進(jìn)行分析和系統(tǒng)開(kāi)發(fā),根據(jù)用戶需求,在Windows環(huán)境下,采用當(dāng)前最為流行的開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行開(kāi)發(fā),建立人機(jī)友好,可視化的用戶界面,輸入方便快捷,輸出信息易讀易懂。
2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本信息共享平臺(tái)采用三層B/S結(jié)構(gòu),B/S結(jié)構(gòu)中只安裝一個(gè)服務(wù)器,而客戶端采用瀏覽器運(yùn)行軟件。在數(shù)據(jù)管理層和用戶界面增加了一層結(jié)構(gòu),稱為中間件,使整個(gè)體系結(jié)構(gòu)分為三層。中間件主要提供以下功能:負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器間的連接與通訊,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫(kù)的高效連接。這種三層結(jié)構(gòu)在層與層之間相互獨(dú)立,任何一層的改變不會(huì)影響其它層的功能。
3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
圖1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)系統(tǒng)的要求,在建立計(jì)量信息共享平臺(tái)之前,首先做好數(shù)據(jù)的采集工作。統(tǒng)一數(shù)據(jù)是建立信息共享平臺(tái)的基礎(chǔ)。在計(jì)量信息共享平臺(tái)上,數(shù)據(jù)層是基礎(chǔ),通過(guò)數(shù)據(jù)的共享和交換處理形成信息,然后利用技術(shù)手段把信息總結(jié)、分類和歸納形成知識(shí)層,在此之上提供管理與決策支撐。根據(jù)系統(tǒng)的需求分析,確定系統(tǒng)的功能如下:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、電能計(jì)量、動(dòng)力量數(shù)據(jù)處理、軌道衡數(shù)據(jù)處理、工作計(jì)劃、供應(yīng)處數(shù)據(jù)、管理查詢、權(quán)限管理、設(shè)備維護(hù)、設(shè)備信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)維護(hù)、采集數(shù)據(jù)上傳、原始數(shù)據(jù)查詢、組織機(jī)構(gòu)等功能。整個(gè)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
4整體網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)
安鋼計(jì)量信息共享平臺(tái)的建設(shè),首先是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè),整體網(wǎng)絡(luò)采用千兆義太網(wǎng)技術(shù),在硬件網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計(jì)上采用了分層的結(jié)構(gòu),分為:核心層、匯聚層、接入層。
網(wǎng)絡(luò)核心層采用2臺(tái)高性能萬(wàn)兆路由交換機(jī)ExtremeAspen8810交換機(jī)組成,放置在數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為核心設(shè)備,提供與四個(gè)匯聚交換機(jī)的互連和服務(wù)器的連接。網(wǎng)絡(luò)匯聚層設(shè)置四個(gè)節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)絡(luò)交換中心),分別放置在回皮軌道衡、計(jì)控部、熱送稱、黑河路,每個(gè)匯聚層節(jié)點(diǎn)配置一臺(tái)高性能的Extreme的SummitX450匯聚交換機(jī)。對(duì)于接入層,有的地方使用已有的DlinkDES系列交換機(jī),有的地方節(jié)點(diǎn)數(shù)較少,甚至只有一個(gè)節(jié)點(diǎn),就直接連到匯聚層交換機(jī)上。接交換機(jī)的地方有:回皮軌道衡交換中心在計(jì)控倉(cāng)庫(kù)、焦粉稱、西站配置三臺(tái)接入層交換機(jī);計(jì)控部交換中心在250t/300t稱配置一臺(tái)接入層交換機(jī);熱送稱交換中心在進(jìn)廠稱配置一臺(tái)接入層交換機(jī);黑河路交換中心在三煉軌道衡配置一臺(tái)接入層交換機(jī)。四個(gè)交換中心共配置6臺(tái)接入層交換機(jī)。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2安鋼計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)
5.1軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
操作系統(tǒng):選用MSWindows2000高級(jí)服務(wù)器;數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng):選用MSSQL2000;系統(tǒng)采用三層B/S的邏輯體系結(jié)構(gòu),前端用戶界面為瀏覽器。在數(shù)據(jù)庫(kù)和前端業(yè)務(wù)界面之間為業(yè)務(wù)邏輯層。采用微軟.NET框架開(kāi)發(fā)。對(duì)外的服務(wù)功能以Web服務(wù)的形式提供。
5.2信息共享平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
從邏輯功能角度分析,把該系統(tǒng)分為應(yīng)用系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)兩大部分。支撐系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)繼承的物質(zhì)基礎(chǔ),包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和工具層。應(yīng)用系統(tǒng)是建立在支撐系統(tǒng)之上,根據(jù)在子系統(tǒng)中的作用領(lǐng)域又分為計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集兩個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng),兩者之間通過(guò)支撐系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物理集成,通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息集成。系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
.3數(shù)據(jù)采集層系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集層完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集,包括能源量采集系統(tǒng)的升級(jí),物資量采集軟件的編制與更新,它是信息共享平臺(tái)的數(shù)據(jù)來(lái)源。
能源量采集網(wǎng)絡(luò)采用”893”單總線結(jié)構(gòu)。硬件上把所有能源量計(jì)量網(wǎng)絡(luò)劃分為四個(gè)小的子網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)采集子站,由子站完成各子網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集,子站就近通過(guò)光纖在義太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡(luò)控制,同時(shí)設(shè)立一個(gè)中心站完成數(shù)據(jù)的匯總、分析和網(wǎng)絡(luò)傳輸。軟件使用北京亞控公司的組態(tài)王軟件對(duì)能源量采集系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。對(duì)電量采集數(shù)據(jù),使用自編的數(shù)據(jù)采集軟件把全部電站的結(jié)算電表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù),并進(jìn)入數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)平臺(tái),由數(shù)據(jù)中心按不同用戶的需要對(duì)授權(quán)用戶提供數(shù)據(jù)查詢與監(jiān)控。物資量采集程序開(kāi)發(fā)工具使用Delphi6.0+MSDE數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行開(kāi)發(fā),完成數(shù)據(jù)采集任務(wù),并存入本地采集站的數(shù)據(jù)庫(kù)中,由遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)“存儲(chǔ)過(guò)程”完成將本地的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,經(jīng)過(guò)加工、處理后提供和授權(quán)用戶查詢。
系統(tǒng)采用上傳模型:(采集上傳的數(shù)據(jù)主要包括:能源量數(shù)據(jù)、軌道衡計(jì)量數(shù)據(jù)、汽車衡計(jì)量數(shù)據(jù)、皮帶稱計(jì)量數(shù)據(jù)、在線稱計(jì)量數(shù)據(jù)、電量計(jì)量數(shù)據(jù)。)
圖3系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖
5.4管理層系統(tǒng)設(shè)計(jì)
管理層完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量數(shù)據(jù)的采集和管理、分析與應(yīng)用等功能,整個(gè)系統(tǒng)采用三層B/S模式結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分由SQLServer2000完成,業(yè)務(wù)邏輯層使用開(kāi)發(fā)完成,表示層使用完成開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)主要完成系統(tǒng)中提供的能源量及物資量數(shù)據(jù)的歸類、處理、及相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn),是信息共享平臺(tái)的主要部分。
5.5支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)
被分為四個(gè)層次:計(jì)算機(jī)層、通訊網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)庫(kù)層、工具層。
工具層介于應(yīng)用系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)/數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之間的軟件工具的集合。包括開(kāi)發(fā)工具和集成工具。數(shù)據(jù)庫(kù)層是計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),處于通訊網(wǎng)絡(luò)層之上,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持下,為應(yīng)用系統(tǒng)提供信息存儲(chǔ)、管理、共享和集成的手段。本系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)及管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。計(jì)量信息共享平臺(tái)均采用關(guān)系模型。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是表的設(shè)計(jì),信息共享平臺(tái)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)表有兩種:本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)表;管理層數(shù)據(jù)庫(kù)表。通訊網(wǎng)絡(luò)層是計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通訊的載體和樞紐,計(jì)量信息共享平臺(tái)通過(guò)完落系統(tǒng),是計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與計(jì)量設(shè)備之間連接,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成,支持和保障了計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息集成。采用混合型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),TCP/IP協(xié)議。計(jì)算機(jī)層是支撐系統(tǒng)的底層。本系統(tǒng)要求客戶端計(jì)算機(jī)為PⅢ以上,安裝Windows2000Professionnal;服務(wù)器設(shè)計(jì)為雙冗余、群集方式,運(yùn)行MicrosoftWindows2000AdvanceServer。
5.6人機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)
監(jiān)控畫(huà)面是人機(jī)交互的界面,一個(gè)軟件系統(tǒng)是否成功,最終的檢查標(biāo)準(zhǔn)是它能否使用戶感到滿意。本系統(tǒng)人機(jī)交互包括兩個(gè)方面:一方面是人對(duì)系統(tǒng)的輸入,包括向系統(tǒng)下達(dá)的命令,提供的命令參數(shù)和系統(tǒng)所需要的其它輸入信息;另一方面是系統(tǒng)向人提供信息,即輸出。輸出信息一般有三種:提示信息;系統(tǒng)向人報(bào)告的計(jì)算或處理結(jié)果;系統(tǒng)對(duì)輸入操作的反饋信息。本著使用簡(jiǎn)便、界面一致、及時(shí)反饋與美觀的原則,結(jié)合計(jì)量信息共享平臺(tái)的功能需求,應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)。
6結(jié)束語(yǔ)
以上詳細(xì)論述了安鋼計(jì)量信息平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì),將整個(gè)系統(tǒng)按照橫向和縱向分層介紹,采用具體的方案設(shè)計(jì)了安鋼信息計(jì)量平臺(tái)。該系統(tǒng)在實(shí)際中得以很好的應(yīng)用。
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校園是學(xué)生學(xué)習(xí)的地方,要培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的新人才。校園自身也要與時(shí)俱進(jìn)。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展,應(yīng)用廣泛。能夠提供資源的共享,節(jié)省時(shí)間與空間對(duì)應(yīng)的資源。校園發(fā)展當(dāng)然要把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)納入其中,讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)揮作用??s短師生間的距離,節(jié)省人力資源,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)的科學(xué)管理。從應(yīng)用角度說(shuō),開(kāi)放性的校園工作平臺(tái)可以設(shè)置多種功能。校園工作功能,使得領(lǐng)導(dǎo)和教師以及行政人員,快速溝通,提高工作效率;考試功能,隨時(shí)可以根據(jù)考試要求,準(zhǔn)備考試內(nèi)容,開(kāi)放服務(wù)器端允許登錄,實(shí)現(xiàn)各種考試;學(xué)習(xí)功能:提供多方面交流,作業(yè)、討論、答疑都可在此進(jìn)行;留言與論壇功能:實(shí)現(xiàn)學(xué)生間的溝通,獲取需要的信息。教務(wù)功能:讓學(xué)生可以了解本學(xué)期課程情況,同時(shí)有更充裕的時(shí)間進(jìn)行課程選修。
2校園平臺(tái)應(yīng)用情況與存在問(wèn)題研究
在高等院校中,校園網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)的搭建工作還是覆蓋率較高的?;旧隙寄軌?qū)崿F(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)互通,使用如教務(wù)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)式平臺(tái)。能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)選修,網(wǎng)絡(luò)成績(jī)基于PAGERANK算法的校園平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究孫麗麗哈爾濱信息工程學(xué)院150028姜海紅哈爾濱應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院150078查詢等基本功能。可以說(shuō)取得了一定的成績(jī)。但成績(jī)不能讓前進(jìn)的步伐停滯。校園平臺(tái)還是存在很多問(wèn)題的。首先,高校使用的網(wǎng)絡(luò)校園平臺(tái),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的企業(yè)不同造成水平相差較多。有些網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)經(jīng)不住長(zhǎng)期使用的考驗(yàn),同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有預(yù)留拓展空間,不能滿足教育改革進(jìn)程中的新需要新要求。其次,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中的資源陳舊,不能及時(shí)更新。學(xué)生找不到適合課程的好的學(xué)習(xí)資源。校園平臺(tái)實(shí)時(shí)性差。
3校園平臺(tái)開(kāi)發(fā)工具與開(kāi)發(fā)模式
由于校園平臺(tái)集成功能較多,對(duì)于安全性要求相對(duì)高。所以服務(wù)器端操作系統(tǒng)使用微軟系列的2003版本。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)使用成熟的SQLSEVER,作為校園平臺(tái)的開(kāi)發(fā),當(dāng)然是以網(wǎng)站互動(dòng)的模式呈現(xiàn)給使用者,所以腳本語(yǔ)言不可少,ASP。NET是不錯(cuò)的選擇。工作模式選擇為瀏覽器、服務(wù)器模式,客戶端、服務(wù)器端交互模式。
4pagerank算法的體現(xiàn)
精研計(jì)算機(jī)技術(shù)的人員應(yīng)該熟悉這種算法,此算法在2000年之前就已經(jīng)提出了,屬于網(wǎng)頁(yè)級(jí)算法。作用是通過(guò)計(jì)算二級(jí)、三級(jí)等分頁(yè)的鏈接數(shù)量,判斷相應(yīng)時(shí)間,然后進(jìn)行優(yōu)先權(quán)限的分配工作。在大型網(wǎng)站的建設(shè)過(guò)程中,這種算法常常應(yīng)用于搜索功能實(shí)現(xiàn)當(dāng)中。通過(guò)分級(jí)頁(yè)數(shù)的多少?通過(guò)頁(yè)面被訪問(wèn)數(shù)以及重要性來(lái)設(shè)計(jì)算法。這個(gè)網(wǎng)頁(yè)的重要性,經(jīng)常用一個(gè)專有名詞。上面就是一個(gè)該算法使用排名因子進(jìn)行計(jì)算的典型公式。算法的優(yōu)點(diǎn)在于它對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)頁(yè)給出了一個(gè)全局的重要性排序,并且算法的計(jì)算過(guò)程是可以離線完成的,這樣有利于迅速響應(yīng)用戶的請(qǐng)求。不過(guò),其缺點(diǎn)在于主題無(wú)關(guān)性,沒(méi)有區(qū)分頁(yè)面內(nèi)的導(dǎo)航鏈接、廣告鏈接和功能鏈接等,容易對(duì)廣告頁(yè)面有過(guò)高評(píng)價(jià);另外,PageRank算法的另一弊端是,舊的頁(yè)面等級(jí)會(huì)比新頁(yè)面高,因?yàn)樾马?yè)面,即使是非常好的頁(yè)面,也不會(huì)有很多鏈接,除非他是一個(gè)站點(diǎn)的子站點(diǎn)。這就是PageRank需要多項(xiàng)算法結(jié)合的原因。HITS算法的優(yōu)點(diǎn)在于它能更好地描述互聯(lián)網(wǎng)的組織特點(diǎn),由于它只是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)中的很小的一個(gè)子集進(jìn)行分析,所以它需要的迭代次數(shù)更少,收斂速度更快,減少了時(shí)間復(fù)雜度。但HITS算法也存在如下缺點(diǎn):中心網(wǎng)頁(yè)之間的相互引用以增加其網(wǎng)頁(yè)評(píng)價(jià),當(dāng)一個(gè)網(wǎng)站上的多篇網(wǎng)頁(yè)指向一個(gè)相同的鏈接,或者一個(gè)網(wǎng)頁(yè)指向另一個(gè)網(wǎng)站上的多個(gè)文件時(shí)會(huì)引起評(píng)分的不正常增加,這會(huì)導(dǎo)致易受“垃圾鏈接”的影響;網(wǎng)頁(yè)中存在自動(dòng)生成的鏈接;主題漂移,在鄰接圖中經(jīng)常包括一些和搜索主題無(wú)關(guān)的鏈接,如果這些鏈接自身也是中心網(wǎng)頁(yè)或權(quán)威網(wǎng)頁(yè)就會(huì)引起主題漂移:對(duì)于每個(gè)不同的查詢算法都需要重新運(yùn)行一次來(lái)獲取結(jié)果。這使得它不可能用于實(shí)時(shí)系統(tǒng),因?yàn)閷?duì)于上千萬(wàn)次的并發(fā)查詢這樣的開(kāi)銷實(shí)在太大。
5結(jié)束語(yǔ)
風(fēng)機(jī)吊裝平臺(tái)由浮箱標(biāo)準(zhǔn)箱模塊拼組而成。設(shè)計(jì)時(shí)考慮了主吊機(jī)與輔助吊機(jī)的放置與作業(yè)位置、風(fēng)機(jī)部件的存放、輔助器具的放置等。吊裝作業(yè)時(shí)可考慮先進(jìn)行風(fēng)機(jī)塔筒吊裝,再進(jìn)行機(jī)艙與發(fā)電機(jī)吊裝,最后進(jìn)行輪轂與風(fēng)機(jī)葉片組裝及吊裝作業(yè)。輪轂與風(fēng)機(jī)葉片組裝作業(yè)時(shí)如果空間不夠,可在局部加拼浮箱模塊對(duì)平臺(tái)進(jìn)行局部擴(kuò)展。浮箱風(fēng)機(jī)吊裝平臺(tái)主尺度為75m×40m,由84只浮箱標(biāo)準(zhǔn)箱模塊構(gòu)成;其中主吊裝平臺(tái)是徐工650t履帶吊作業(yè)平臺(tái),由64只浮箱模塊構(gòu)成,承受荷載最大,取其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。錨定方式采用投錨固定和錨樁固定相結(jié)合。投錨固定采用四爪錨或者犁錨,對(duì)平臺(tái)整移進(jìn)行基本控制;錨樁固定可以對(duì)平臺(tái)水平位移精確控制,同時(shí)樁可以在固樁架中上下移動(dòng),適應(yīng)潮位的變化。
2浮箱模塊設(shè)計(jì)
浮箱模塊為全封閉箱形結(jié)構(gòu),主尺度為:沿通道縱向長(zhǎng)2.5m,沿通道橫向?qū)?2.5m,模塊高度1.8m。浮箱縱向與橫向均采用鉸接接頭連接,每個(gè)浮箱重量約為140kN。浮箱由6mm鋼板構(gòu)成主體框架,通過(guò)邊緣角鋼焊接在一起,甲板下和底板上都焊有T型橫梁、縱梁、縱肋、橫肋;側(cè)板和端板焊有角鋼型水平肋、T型豎肋和豎梁。模塊內(nèi)部由橫向隔艙板分隔為兩個(gè)水密艙,一側(cè)模塊端板以及橫向隔艙板上開(kāi)設(shè)有人孔以便維護(hù)與維修;為了提高箱體坐灘承壓能力,在模塊內(nèi)部橫向設(shè)置3道承壓桁架;為了縱、橫向傳力縱總強(qiáng)度需要,模塊內(nèi)部與接頭相連的縱、橫梁截面設(shè)計(jì)的較大,其它肋骨設(shè)計(jì)則以局部強(qiáng)度控制,其截面比縱、橫梁的截面小,模塊甲板及底板以縱、橫梁與肋骨組成正交異性板結(jié)構(gòu)。模塊殼板材料為CCSB,內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料為Q345,單雙支耳連接件材料為30CrMnTi。
3浮式吊裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)分析
利用大型結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS對(duì)主吊裝平臺(tái)坐灘承壓工況和浮游工況進(jìn)行了仿真分析,為平臺(tái)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。結(jié)構(gòu)分析時(shí)考慮到吊裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)龐大,采用了ANSYS結(jié)構(gòu)分析中有限元子結(jié)構(gòu)法,能夠較好地模擬拼裝式吊裝平臺(tái)這種特殊拼裝式結(jié)構(gòu)。吊裝平臺(tái)為臨時(shí)性結(jié)構(gòu),以下結(jié)構(gòu)分析中的容許應(yīng)力均根據(jù)《軍用橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》(GJB1162—91)選用。
(1)坐灘承壓:根據(jù)技術(shù)參數(shù)要求,采用溫克勒彈性地基模型,地基承載力為0.02MPa。吊裝作業(yè)時(shí),考慮吊臂方向和風(fēng)機(jī)、塔筒的重量,經(jīng)計(jì)算得平臺(tái)承受的最大荷載為8000kN。浮箱模塊子結(jié)構(gòu)、吊裝平臺(tái)母結(jié)構(gòu),吊機(jī)的兩個(gè)履帶作用在30號(hào)和42號(hào)子結(jié)構(gòu)上。經(jīng)計(jì)算分析,最不利的浮箱為30號(hào)子結(jié)構(gòu)。浮箱內(nèi)部各部件的最大應(yīng)力及最大接頭力。內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為104.42MPa,小于Q345的彎曲應(yīng)力292MPa。平臺(tái)的最大沉降量為48.59mm。
(2)浮游工況:此工況為生存工況。由于水很淺,總體分析中浮游工況只考慮靜力分析,平臺(tái)承受的最大荷載為8000kN。浮箱模塊子結(jié)構(gòu)建模、吊裝平臺(tái)母結(jié)構(gòu),母結(jié)構(gòu)由64個(gè)子結(jié)構(gòu)組成,吊機(jī)的兩個(gè)履帶作用在30號(hào)和42號(hào)單元。經(jīng)計(jì)算分析,最不利的浮箱為42號(hào)子結(jié)構(gòu)。浮箱內(nèi)部各部件的最大應(yīng)力及最大接頭力如表1所示。由表1中知,內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為134.07MPa,小于Q345的彎曲應(yīng)力292MPa。平臺(tái)的最大吃水為573.05mm,靜載吃水為311.11mm,總吃水884.16mm,則干舷為915.84mm,滿足要求。
(3)考慮到施工拼組大面積作業(yè)平臺(tái)需要,浮箱連接縱橫向均采用單雙耳。為了模擬分析接頭的受力情況,采用ANSYSWorkbench軟件分析,分析時(shí)考慮接頭間隙、連接部件之間的接觸特性以及彈塑性影響,采用Solidworks分別進(jìn)行單雙支耳的建模,然后裝配建立實(shí)體模型并導(dǎo)入Workbench中,單支耳模擬結(jié)果,雙支耳模擬結(jié)果,耳孔邊緣有應(yīng)力集中現(xiàn)象,均小于30CrMnTi的屈服應(yīng)力1176MPa。在銷中亦有應(yīng)力集中,最大等效應(yīng)力為1301.1MPa,小于30CrMnTi的局部承壓應(yīng)力1412MPa,因此接頭的設(shè)計(jì)是合理的。
4結(jié)束語(yǔ)