水路系統設計范文

摘要：隨著經濟建設的不斷發展，水環境重金屬污染現狀越來越復雜，嚴重影響著人類的健康質量。對人類的健康生活產生嚴重影響。本文對水環境重金屬污染現狀作出了簡要分析，對檢測系統設計展開論述，以供廣大同行參考。

關鍵詞：重金屬元素；檢測系統設計；污染現狀

水是生命的起源，在人類發展生活中居于至關重要的地位。隨著經濟全球化的迅速發展，人類的用水需求不斷增加。如今，人類淡水資源的消耗量越來越多，許多廢水沒有經過相關處理就隨意排放，對水體環境造成了污染，對生態系統的結構、功能、水資源的利用具有嚴重影響，以至于許多國家水資源短缺的現象[1]。工業廢水排放，是導致水環境污染的重要因素，水質由于工業生產的不同需要有所差異，許多與原料相關的物質，其儲存形態也不相同，不同企業排除的廢水千差萬別，進入河流、湖泊的重金屬元素沉積，增加了水體自凈的負擔，造成了比較嚴重的水環境污染，對經濟發展產生不良影響，不利于人類的健康生活。

1水環境重金屬污染現狀

湖泊、水庫、生活飲用水等水體資源統稱為水環境。水環境重金屬污染，是因為工業廢水的大量排放造成的，導致水質環境發生嚴重改變。地球上的水資源比較豐富，但是人們開發利用的淡水資源比較少。由于農業生產污染、工業、生活用水污染等，造成水環境比較嚴峻[2]。在農業生產生活中大量使用有機氯農藥，在降水的作用下，殘留的藥物滲入地下水體中。工業生產過程中，產生大量廢水，有些廠家沒有根據嚴格要求對廢水進行處理，就將廢水排入河流，造成水環境污染加劇。人類過度使用水資源、過度開采，不利于植被生物的生長，導致嚴重的水土流失等相關問題，還會加重水體環境的污染程度。農藥成分大多是持久性的有機污染物，進入土層之后很難降解，會越積越多，加快了土壤的污染程度，降雨之后隨著雨水流入湖泊，加快水體污染的速度，這些都是息息相關的。水體環境的重金屬污染，是因為過度開采礦石、企業排放廢水造成的。水體環境中的重金屬污染影響水體生物的生長，嚴重影響著人類的健康。隨著工業水平的不斷提升，水環境中即使農戶污染現狀不斷加重，不利于人類的發展。飲用水主要來源有河流、湖泊等淡水，其中主要的污染物就是汞，其次就是鉻和鉛污染。據研究顯示，長江上游因為工業廢水的排放，使水體環境污染程度不斷加重，有些重金屬污染物沒有得到科學處理就排放，嚴重影響生物的健康安全。太湖、松花湖的重金屬元素污染也呈現逐漸上升趨勢。工業廢水的排放，由于空氣污染造成酸雨現象，河流中的沉積物匯入大海，造成重金屬元素污染的狀況不斷加重。水體環境的重金屬污染，不僅會對水中生物造成嚴重損害，還會間接影響人們的飲食生活安全。所以，水環境重金屬元素污染的處理迫在眉睫，如果不嚴加監管，會造成更加嚴重的生態失衡。

2水環境中重金屬元素檢測系統設計

2.1整體結構

水環境中重金屬元素檢測系統，包括水路系統、檢測電路、電極系統等內容。檢測電路工作主要是合理控制工作流程，做好數據收集工作，實現水路系統控制、傳輸相關功能。水路系統是為了儀器的控制，在實際檢測過程中導入不同溶液，在檢測完成之后清洗管道。由于單通筏多管道系統水路相對復雜、實際操作過程比較復雜，為了解決這一問題，系統實現注射泵配合多通筏設計代替原先的結構。為了實現系統的穩定性功能，應用傳統三電極系統。系統使用無線收發模塊與遠程PC端進行數據交換，通過微處理器對相關數據進行分析，對實驗結果進行及時記錄，并且記錄相關的工作數據，發送至PC端實施深度處理。傳輸實現后，微處理器借助泵閥控制水路，對管路進行清洗，接下來開展下一階段的檢測，見圖1。

摘要：通過分析一種電飯煲提手塑料零件的結構工藝性，利用NX12.0軟件設計模具結構，并根據HsCAE3D對模具澆注系統和冷卻系統的分析結果改進模具結構，實現了注塑工藝的優化，控制塑件的翹曲變形量絕大部分在0.1mm之內，局部為0.16mm。

關鍵詞：模具設計；澆注系統；冷卻系統；翹曲變形

1引言

隨著CAD/CAE技術的發展，模具設計流程發生了很大的變化，從依靠設計者的主觀經驗分析轉變為借助CAD/CAE軟件進行系統分析。在模具設計過程中，可以分析澆注系統、冷卻系統、脫模機構、頂出系統的結構干涉；在塑料注射工藝參數選擇過程中，可以對充模、冷卻、保壓進行分析從而優化注塑工藝[1]。許多大型CAD軟件都提供了模具設計模塊，如Siemens公司的NX12.0的MouldWaids；在注塑工藝分析過中，Autodesk公司的Moldflow被廣泛的應用；華塑軟件研究中心的HsCAE3D軟件逐漸成熟[2]。通過CAE分析可以提高模具的設計、制造效率，提高設計制造質量，減少試模修模時間，從而縮短從塑料產品設計、模具設計、模具制造及產品注塑生產的整個周期。本文利用NX12.0的模具設計模塊MoldWizard和HsCAE3D完成一種電飯煲提手的模具設計，同時優化了注塑成型工藝。

2塑料件的結構工藝分析

圖1為一種電飯煲提手塑件的塑件產品圖。該塑件材料為聚丙烯，收縮率為1.5%。設計的原始數模為STP的格式的文件，可以導入NX，另存為STL格式的文件；把文件為STL格式的文件導入HsCAE3D軟件，利用其快速分析功能獲得如表1所示的塑件基本信息。尺寸精度為一般精度要求MT5級，故對應模具相關零件的尺寸加工精度容易保證。塑件壁厚較均勻，2mm左右，最小壁厚0.4mm，符合最小壁厚原則[3]，塑件均為圓角過渡，結構工藝性良好。表1中節點數和單元數為CAE網格文件的參數，滿足分析要求，如果不滿足可通過華塑網格管理器進行修復。

3模具結構的設計

3.1成型零件的設計

摘要：隨著新能源政策的推廣，純電動清洗車廣泛地應用在市政環衛清洗作業中。小型純電動清洗車在設計研究中，需綜合考慮整車的清洗性能、整車結構尺寸、連續作業時間等。本文以市場上常見的一款純電動清洗車為例，就產品的開發設計進行一定分析和探討。

關鍵詞：純電動；清洗車；開發設計

隨著藍天保衛戰的實施推進，純電動環衛車越來越廣泛的應用在市政環衛作業中。相比傳統燃油環衛車，純電動環衛車具有綠色環保、零排放等優點，將極大的改善人居環境及提升城市管理形象。而作為環衛設備中的主力車型，清洗車具有作業范圍廣、噪聲低、清洗作業效率高等特點。根據城市精細化管理需求，深圳、上海等一些大型城市，已要求人行道、非機動車道等路面實行機械化作業。小型純電動清洗車產品應運而生，小型純電動清洗車在開發設計時，產品既要考慮在較小空間下布置一定量的水箱及其他作業裝置，也要考慮整車充滿電連續作業時間滿足一天需求。本文以市場上常見的一款純電動清洗車為例，就產品的開發設計進行一定分析和探討。

1整車結構設計

1.1整車設計原則

開發此款產品的目的滿足新能源政策需求，同時產品能在人行道、非機動車道等路面進行清洗作業。以市場及客戶需求為導向，考慮作業場景等因素，產品設計原則如下：①底盤及上裝均采用純電動驅動，整車綠色環保；②產品尺寸及總重量確保能適應輔道等場景作業；③整車清洗能力強；④整車電控系統可靠性高；⑤產品成本可控，產品性價比高。

1.2整車結構組成

整車由底盤、罩殼、高壓水路系統、電控系統等組成，該車外形美觀、駕駛舒適、操作簡單、機動靈活、噪聲小、可靠性高。

《四川建筑雜志》2014年第四期

1南京城區內澇成因分析

1.1自然因素

1.1.1雨島效應引發強降雨南京屬亞熱帶季風氣候，雨量充沛。隨著城市化進程大規模推進，城市人口工業集中，汽車保有量劇增，鋼筋混凝土覆蓋面增大，城市生態環境被改變，城市“雨島效應”作用突出［6］，導致城市上方空氣結層不穩定，延長了降雨時間，增大了降雨強度，特別是在6月、7月往往容易出現極端暴雨天氣。據中國統計年鑒記載，南京從2000年至2012年6月、7月降水量隨著年代有微弱的增加趨勢，尤其是近5年7月份降雨量相比之前明顯增加。

1.1.2特殊地形地勢的影響加速水流匯集山洪災害易發地區的地形往往山高、坡陡、谷深，切割深度大，其地質大部分是滲透強度不大的土壤，極有利于強降雨后地表徑流迅速匯集，一遇到較強的地表徑流沖擊時，從而形成山洪災害。鎖金村片區地處主城區東北部，位于紫金山北麓，西鄰玄武湖。地形上以紫金山為高點，玄武湖為低點。地塊整體走勢順應紫金山的山脈走向。板倉街西北側地勢較為平坦，沒有復雜的地形起伏;板倉街東南側地勢較陡，且有相對復雜的地形起伏。其中，主要有三條垂直地塊的谷溝。強降雨發生時，山上的水快速匯集并流向山腳，由于排水能力較弱，山上的水不能完全通過排洪渠道排入就近的水體———玄武湖，山洪繼續流向地勢低的地方，最終作為客水進入城市。城區排水管徑是根據地表徑流來計算的，很多沒有考慮客水的流入，其排水能力不能承受客水的侵入，因而造成了城市內澇。

1.2城市規劃建設失誤導致內澇加劇

1.2.1用地選址不當導致建設區位于內澇高風險區南京大規模的城市開發建設，也是內澇災害頻發的重要誘因。改革開放以來，當南京市老城區的用地無法滿足其日益增長的用地需求時，便開始向四周快速擴張，環紫金山地區也基本上都變成了城市建設用地［7］。鎖金村位于紫金山的北麓，處于山洪內澇高風險區。雨量較大時，已有的排洪管道不能完全接納山洪，地面徑流過大，部分直接沿著坡地沖到山腳，進入城市建成區，從而造成內澇。

1.2.2城市用地權屬變更導致排水路徑改變由于用地權屬的變更，原來所屬權相同的一個大地塊被分割成幾塊所屬權不同的小地塊，各地塊的業主單位為了自己的利益，未能協調處理整體的排水問題，導致了部分地塊受山洪影響嚴重。例如，鎖金村片區原南京電影機械廠地塊，隨著電影機械廠的遷址，原工廠地塊被賣給了南京鴻興達房地產開發有限公司、南京新麗都房地產開發有限公司和南京順天實業集團有限公司三家開發商，分別建設了紫鑫城小區、南京新世界花園和世界之窗產業園。這一系列用地權屬變更造成了紫鑫城小區逢暴雨必澇的現狀，其內澇形成過程如下:2006年之前，大雨引起的山洪都是從紫鑫城和產業園南面的空地排出的，因此未受到山洪的嚴重影響。到2006年，新麗都房地產開發有限公司在此空地上建造新世界花園，為了防止小區內部受到山洪侵襲，在小區四周筑起圍墻，致使原有的排水路徑被截斷。由于圍墻的阻截，從紫金山傾瀉而下的山洪無處可泄，最終對圍墻形成強大的壓力，導致流水路徑再次被迫改變。一到雨季，洪水無法從原路徑排除，便直接沖向產業園。由于產業園與紫鑫城之間有圍墻隔斷，雨水無法順著重力作用往下流便積聚在圍墻邊，到一定程度便沖垮了圍墻。2011年時就發生過圍墻被沖垮事件。順天集團為了防止這類事情再發生，便在產業園新砌的墻上留了一個泄水口，以便山洪快速排出。此后山洪便被直接排入紫鑫城小區，于是，紫鑫城從2011年之后便成了此區域內澇最嚴重的地塊。原本產業園的排水管道經由空地下方的泄洪通道排出，由于新世界花園的建造，此排洪通道被切斷，產業園的排水管道只能改接到紫鑫城下的排水管道排出，排水系統的整體性被破壞。紫鑫城的地下排水管道原本主要用于小區排水，管道建設標準較低，管徑較細;產業園的地下管道主要適用于工業排水和泄洪通道，其排水標準較高，管徑較粗。改建之后，暴雨發生時，紫鑫城下方的排水管壓力明顯增大，無法及時將雨水排除，最終導致小區的內澇災害。由此可見，用地權屬變更之后，相關管理部門未能協調好各地塊關系，開發商為了自己的利益，不惜將山洪引入其他地塊以免除本地水患，紫鑫城最后成為了這場權益之戰的犧牲品。

《內燃機工程雜志》2016年第二期

摘要：

試驗研究了柴油機固態SCR系統（SSCR）銨鹽—氨基甲酸銨和碳酸銨，在系統噴射管路重結晶的對應溫度。建立了SSCR噴射系統試驗裝置，通過調節系統管路溫度使氣體在固定位置產生結晶，使激光穿過結晶部位到達光敏電阻模塊，通過光敏電阻模塊輸出電壓的變化來測定銨鹽重結晶所對應的溫度。結果表明，氨基甲酸銨的重結晶溫度高于碳酸銨，噴射壓力分別為220kPa、190kPa、160kPa、130kPa、100kPa、70kPa、40kPa時，氨基甲酸銨對應的重結晶溫度為73.8℃、71.2℃、68.7℃、66.8℃、63.4℃、60.7℃、56.8℃；碳酸銨對應的重結晶溫度為72.7℃、70.6℃、67.7℃、65.4℃、62.8℃、59.7℃、55.6℃。

關鍵詞：

固態SCR；銨鹽；重結晶；溫度

世界范圍內排放法規的持續升級，對柴油機NOx排放要求愈加嚴苛，尤其在低排氣溫度下提高NOx的脫除效率成為當前研究的熱點[1][2][3]。尿素SCR受制于尿素水溶液的分解效率，在低排氣溫度下繼續提高NOx轉化效率的能力有限。固態SCR（SSCR）可以直接產生氣態氨，并且氨氣在發動機排氣管路外部產生，可以不受排氣溫度的限制，且不對排氣溫度產生影響，按需噴入氨氣參與降低NOx的還原反應[4][5][6]。目前SSCR噴射系統氨氣來源主要集中在碳酸銨、氨基甲酸銨等銨鹽以及氯化鍶氨等金屬絡合物[7][8][9]。碳酸銨、氨基甲酸銨氨含量較高，分解溫度較低，是我國產量充足的常用氮肥，價格便宜，工業基礎雄厚，作為SSCR的氨氣來源比較適合我國國情。但是碳酸銨和氨基甲酸銨受熱分解均為可逆反應，產生的氣體在一定溫度下會重新結晶成固態粉末，如果結晶發生在噴射系統噴嘴、調壓閥、系統管路等處，會影響噴射量的精確控制甚至造成噴射系統失靈，必須對噴射系統各處采用一定的保溫措施，故此，需測定碳酸銨和氨基甲酸銨在不同噴射壓力下對應的重結晶溫度。建立了SSCR噴射系統，可以在220kPa及以下壓力穩定噴射氨氣。試驗以30kPa為步長，測定了40kPa至220kPa之間，碳酸銨和氨基甲酸銨的重結晶溫度，并探討了試驗結果的合理性，為SSCR噴射系統的設計優化提供了數據支持。

1試驗裝置及方法

1.1試驗裝置試驗裝置如圖1所示：閥；4.氣路玻璃管；5.水路玻璃管；6.激光光源；7.光敏電阻模塊；8.小循環溫度傳感器；9.閥后壓力傳感器；10.大循環溫度傳感器；11.噴嘴；12.小循環水泵、中冷器；13.大循環水泵；14.測控系統；15.控制終端。銨鹽加熱器中添加碳酸銨或者氨基甲酸銨，閥前壓力傳感器用來監測調壓閥前的氣體壓力，調壓閥帶有水路加熱腔且與氣體隔離，負責將銨鹽加熱器輸出的氣體壓力降低并穩定至試驗壓力，輸出范圍為0kPa—250kPa。光敏電阻模塊接收光源發出的激光并輸出0—4.5V的電壓信號，當光強發生改變時，輸出電壓會相應變化。小循環溫度傳感器用來監測小循環水路溫度。閥后壓力傳感器用來監測調壓閥之后氣體壓力。大循環溫度傳感器監測大循環水路溫度。噴嘴為尿素SCR噴嘴，帶水路加熱通道，噴嘴接受測控系統的噴射占空比信號。小循環水泵和中冷器負責小循環水的加熱和冷卻。大循環水泵負責加熱大循環水。小循環水路為結晶測試段。利用循環水對壓力傳感器保溫，以防止結晶產生。

摘要：

在打印機塑料零件的模具設計時，要對塑料零件的形狀、尺寸及其精度要求以及注射成型工藝進行分析，從而確定模具分型面、型腔數目、澆口形式等。

關鍵詞：

模具設計；塑料零件；注塑成型

1注塑件的工藝分析

塑料注射成形是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將粒狀或粉狀的塑料加入到注塑機的料斗，由螺桿帶動塑料前行進入料筒，由料筒壁的加熱器及螺桿的摩擦作用使塑料在料筒內加熱至熔融狀態，在螺桿的高壓推動下，以一定的速度和壓力經澆注系統進入閉合模具中，經過保壓冷卻凝固成形后開模，模具推出機構推出制件，從而獲得具有一定形狀和尺寸的塑料制件。模具設計應根據塑件的使用要求及相應的技術指標，選擇合理的工藝方案。

（1）注塑件的結構形狀分析。該塑件是打印機上一個部件，受到振動、摩擦等情況比較多，制件材料要求韌性好，表面粗糙度低。制件結構簡單，形狀規則，大批量生產。采用單分型面注塑模有利于降低模具復雜程度，有利于模具加工制造。

（2）注塑件的性能指標及成型特性分析。工件材料為HIPS，是PS的改性材料，分子中含有5%~15%橡膠成份，韌性好、沖擊強度高，成型加工性能好、著色力強。HIPS制品不透明，吸水性低，可不需預先干燥。主要性能指標：彎曲強度13.8~55.1MPa；拉伸強度13.8~41.4MPa；斷裂伸長率為15%~75％；維卡軟化點185°~220°F。

1發動機曲軸清洗設備控制系統設計

發動機清洗設備控制系統包括2個主要的部分，即上位機觸摸屏和下位機PLC。其中，在PLC的輸入端包括液位傳感器、溫度傳感器和水質檢測傳感器等，通過這些傳感器能實現對清洗溶液池中液位、水質和蒸汽等的實時監控，并可采集相關的模擬參數。在PLC輸出端，主要與空氣壓縮泵、進步式電機、變頻器、電阻絲相連，可實現對執行設備的有效控制，在PLC輸入端，主要與噴淋按鈕、開機按鈕、停機按鈕、進水旋鈕排水旋鈕等相連，并對這些數字開關相關信號進行采集。模擬量的輸入主要包括位移傳感器、溫度傳感器、液位傳感器和水質監測傳感器等，輸出主要包括電機、水泵、電阻絲、變頻器和引風機等。開關量的輸入主要依靠各個控制旋鈕，輸出主要為水池水泵、噴淋水泵和水封閥，從而為水路循環提供暢行。在系統中，變頻器、交流接觸器與斷路器等共同組成完整的動力回路，對失壓、過載和短路等進行有效保護，從而為引風機和水泵的正常運行提供安全保障。

2發動機曲軸清洗設備控制系統中的PLC設計

PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，與個人電腦上的CPU類似，屬于某一類系統上進行數據采集處理的核心，但使用范圍、作用與一般CPU不同，且PLC是一種控制系統，具有自己的CPU，同時，配置了各種功能面板和I/O口，可通過I/O采集模擬量、開關量等進行處理。同時，具有強大的可編程能力，一般利用梯形圖程序中提供的各種軟繼電器即可實現一些復雜的邏輯控制，省去了傳統的硬件式繼電器復雜的接線和經濟成本。曲軸清洗設備控制系統的功能包括緊急停運、設置參數和選擇合理的清洗模式。其中，選擇手動清洗模式時可對設備各個作業區的工作狀態進行檢查，可及時發現并解決問題。圖2為發動機曲軸清洗設備控制系統PLC程序圖。

3控制系統觸摸屏界面的設計

隨著科技水平的進步，曲軸清洗設備自動控制系統的控制和操作界面逐漸實現了觸摸屏式，采用實時多任務操作和嵌入式組態王模式，包括1個主界面和4個分界面，分界面分別為實時監控界面、幫助界面、清洗模式界面和參數設置界面。本文介紹的觸摸屏界面有5個特點：①界面簡練、直觀，僅具有1個主界面和4個分界面，為用戶操作提供了較大的便利；②在清洗模式界面中，僅保留了手工清洗和自動清洗兩種模式，能供用戶自由選擇，可在利用手動清洗模式的同時，實現對清洗設備各個工作區的檢查功能；③在實時監控界面中，主要分為4個監控區域，包括待包裝區域、防腐處理區域、清洗區以及上料區，能實現對各個區域的實時監控，為系統的正常運行提供保障；④在每個界面的右下角都設置了快捷鍵，點擊快捷鍵可返回上一個界面；⑤在幫助界面中，可以實現對設備故障的實時報警，在觸摸屏中會顯示故障，并發出報警聲。此外，通過觸摸屏能對歷史報警進行查詢，實現對相關故障的反饋，從而為用戶維修管理系統提供參考。

4結束語

經過近2年的使用和測試發現，本文中提到的發動機曲軸清洗設備自動控制系統具有很強的穩定性，基本實現了自動化控制。此外，采用這套控制系統能大大縮短曲軸清洗的時間、提高清洗效率，在極短的時間內達到企業對曲軸清洗的標準。同時，在發動機廠房中大規模的應用這種清洗設備控制系統，能提高廠房的整體效率，為廠家節約大量的成本，具有較高的經濟效益，值得大力推廣和使用。

摘要：文章提出了云南省交通運輸統計分析監測和投資計劃管理信息系統的總體設計思路，并提出了系統功能架構，同時，開展基于多種主題的交通運輸經濟運行情況分析，可有效提升云南省交通運輸行業統計和投資計劃工作效率，并為行業輔助決策提供有力支持。

關鍵詞：交通運輸；統計；分析監測；投資計劃；經濟運行

1交通運輸行業簡要介紹

交通運輸行業的統計業務數據作為客觀記錄行業歷史發展情況和規律的關鍵數據資料，是各級交通運輸主管部門全面掌握行業發展態勢、合理制定行業發展策略、實現科學決策的重要依據。通過云南省交通運輸統計分析監測和投資計劃管理信息系統的建設，可實現在新一代信息技術應用環境下進一步優化業務流程，創新管理模式，深化信息資源開發利用，實現統計、投資、規劃信息化全面普及；統計、投資、規劃等信息資源交換共享水平顯著提升；統計、投資計劃業務輔助決策分析手段明顯改善；深入推動交通運輸現代化發展。

2系統架構

2.1六大層次

（1）信息采集層：負責完成信息采集。采集方式主要包括人工錄入、外部系統接入以及終端設備采集3種。（2）網絡傳輸層：支持統計、計劃業務的聯網報送以及信息共享和服務。本系統將充分利用云南省交通運輸行業專網支撐業務系統運行，同時，利用Internet網絡為統計信息公眾服務系統提供支撐。（3）設備存儲層：支撐系統運行的基礎設施，包括數據庫服務器、應用服務器、存儲設備、網絡設備以及安全設備等，實現系統數據的傳輸、存儲及應用，保障系統功能實現及安全運行。（4）數據資源層：為應用系統層提供數據支撐。包括統計業務數據庫、投資計劃數據庫、動態監測數據庫、能耗及載荷數據庫、綜合分析數據庫、共享服務數據庫、移動服務數據庫和公共服務數據庫共計8個數據庫。（5）應用支撐層：為應用系統層提供平臺支撐。包括短信服務平臺、數據交換平臺以及GIS：地理信息系統（GeographicInformationSystem，GIS）平臺。（6）應用系統層：面向用戶實現系統功能。包括統計信息管理系統、投資計劃管理系統、動態信息監測系統、能耗及載荷在線監測系統、綜合分析系統、統計信息共享服務系統、統計信息共享服務系統移動客戶端和統計信息公共服務系統。其中，統計信息公共服務系統基于云南省交通運輸廳門戶網站擴展建設，投資計劃管理系統基于云南省已有國省道投資計劃管理信息系統擴展建設，其他5個系統均為新建。

2.2三大體系