设备设计精选(九篇)

第1篇：设备设计范文

关键词：船用；设备管控

中图分类号：TP302    文献标识码：A     文章编号：

1.引言

信息化管理已经在不同领域不同程度的得到应用，用信息化管理系统来装备一个单位，已经成为一个单位的管理的重要工具。信息化技术为企业的发展提供了快捷有效的数据,为企业在市场竞争中提供支持。信息化是一个长期的任务,它有很多方面都要进行深入的挖掘,所以想要真正做到完全与需求匹配,还需要一个过程。就如何运用信息技术增强企业竞争力,结合企业实践,以信息化作为现代化管理的重要工具,充分证明了信息技术是在增强企业竞争力中的重要作用。船用设备管控系统属于一个全新的系统，如何利用信息化这一有力工具对船用设备更好的管理成为了一门很具有研究价值的课题。

2. 需求分析

建设一套船用设备管控系统，用于对设备的日常信息管理，为设备全生命周期管理提供平台，提升设备管理的自动化程度；实时收集、掌控、监视设备的状态，提高设备保障水平。系统的主要用途是：

2.1 为设备管理、维护、保障提供统一的信息管理平台，提供从设备计划申报、到设备研制、采购、使用、维护等全寿命周期各个环节的高效、持续的科学管理手段，提升船用设备管理、保障的信息化水平。

2.2 实时收集、监视设备在各种环境下的状态信息，并进行整理、归类和分析统计，为设备的管理、使用、维护、维修提供科学的依据。

2.3 依托网络将具备信息互通能力的设备与船用设备管控中心连接为一体，保障船用船用设备管控人员可以及时了解、掌握设备的实际状态。

2.4 收集、积累日常管控信息，通过对故障率、维修情况、使用时间等数据的分析统计为设备研发、采购提供有益的参考依据。

3.系统体系结构

船用设备管控系统的体系结构，如图 1所示。

3.1 信息获取层

主要指管控终端，包括设备终端和用户终端。

3.2 信息传输层

主要完成各类信息的实时、事后传输。

3.3 信息处理层

主要指系统开发工具、数据库管理软件及数据处理软件，用于原始数据和信息的汇集、加工、存储、分发。

3.4 信息应用层

     主要指面向各业务管理部门需求的日常管理、监视显示、指挥决策等应用软件。

4. 系统主要功能

船用设备管控系统负责对设备全系统、全寿命、全过程信息的收集、处理、管理，对设备实施技术状态监测、故障诊断。

4.1 设备建设管控

实现设备建设计划及实施过程信息的动态管控，具有设备建设计划和设备研制过程信息的收集录入、处理、分类查询、报表生成、打印以及超过阈值提醒等功能。主要内容包括：

（1）设备计划管理：具有对船用设备建设计划信息及相应计划执行情况信息管理功能。

（2）设备研制管控：依据设备建设计划，具有研制基本信息、文档资料信息的管理和研制质量、进度的管控功能。通过甘特图、曲线图直观反映项目各计划节点（标识里程碑节点）的计划完成和实际完成的情况进行对比，同时根据对比情况，提供分析人员对项目的完成情况数据进行分析，具有超过阈值提醒功能。

4.2设备日常管理

实现对船用设备进行全生命周期的过程动态管理，对设备关键信息进行监控，并按照设备管理要求，对设备管理遗漏的环节或出现的问题进行即时通信提示或报警。主要管理内容包括：

（1）设备台账管理：用于详细记录设备的相关信息（包括自身属性、在使用过程中的状态变化以及各种附件等），对设备实施全生命周期管理,实时掌握设备从采购、合同、验收、出库、使用、维护、维修到报废的全过程详细信息。

（2）设备状态汇总与统计：提供设备日常管理、维护、维修、使用等信息和历史状态信息的查询、统计，同时提供对设备日常技术状态的月、季度报表功能，为设备管理、维修等提供参考。

（3）设备日常管理：具有对设备状态信息、故障信息、工作时间信息、备品备件信息、主要部件信息、设备信息、运行维护信息、关键事件信息、计量、安全管理、维护保养、检查等信息进行管理和统计。

(4)日常工作监控：对各型设备关键信息异常情况、日常管理节点工作进行智能监控，按照设备管理要求，对设备信息异常、管理遗漏的环节或出现的问题进行即时通信提示或报警。根据工作计划，对工作完成情况进行检查，对待办工作进行自动提醒。

(5)仓库日常管理：对资产、设备、器材的出入库及状态情况等信息进行管理，可根据出、入库信息、现有库存情况、最低库存量等信息进行库存预警，并可按指定要求进行库存情况统计，生成报表。

4.3 设备维修管控

实现设备维修项目计划申报、审批、维修过程、结果的一系列维修信息以及标准计领信息的管理，主要内容包括：

(1)维修计划管理：具有通用船用设备的维修计划申报、审批、计划执行情况等信息的管理功能。

(2)维修项目管理：具有对设备大、中修及改造过程的信息管理功能。根据批复的设备维修计划，对设备管理部门组织招标、签订维修合同、设备维修实施、验收等工作中的相关信息进行管理，具备设备维修项目信息的记录、统计和查询功能。

(3)计领标准维修管理：具有小修、维护的信息管理等功能，对标准计领经费超计划或不适合开支进行提示，对过程事件、内容不全或缺项进行提示。

(4)设备故障管理：对设备使用、维护保养过程中发现的故障进行录入，并结合设备实时管控系统导入故障信息一并进行管理，具有设备故障查询、统计功能。

4.4 设备保障管控

实现设备保障计划、方案及完成情况等信息的管理，主要内容包括：

(1)信息及文档管理：对设备保障相关文档资料进行收集、归档，完成设备保障过程信息的录入、管理、查询和统计。

(2)设备保障态势显示：依托设备保障方案，综合设备日常管理和实时管控系统收集、显示内容包括设备布局、设备状态、任务完成情况、数据处理、安全保障、物资保障情况等。

设备基础信息管理

实现各种设备基础信息的管理，包括信息数据的收集录入、处理、整合、统计、查询、报表生成及打印，主要内容包括：

(3)计量管理：具有对计量业务管理功能。

4.5 系统维护管理

实现系统使用用户、数据权限、系统数据库、交互界面以及过程控制策略等 管理，主要内容包括：

(1)用户管理：具备用户信息添加、修改、删除操作，能够维护和管理用户部门信息、角色信息、用户权限信息以及用户授权和认证，实现分级、分系统管理。

(2)数据权限定制：数据库中所有数据生成或录入时必须同时设置访问权限，如单位、部门、岗位、公开、特定用户、待审查标志、更新标志等属性。其中待审查属性数据必须在指定用户审查后才能被其他满足权限的用户使用；

(3)数据库高级管理：对单位、业务系统等的数据库结构进行定制以及数据库结构更改、拓展。

(4)交互界面定制：具备根据用户业务内容及操控习惯定制用户主界面，页面中能够添加图表，图表内容每次启动自动更新。在交互界面具有消息窗口，显示系统消息、本用户待处理事件和其他用户提供的需处理事件消息（如待审查消息）。

(5)过程控制策略定制：具备根据法规、质量体系作业指导书定制设备建设、维修、日常管理的控制策略，用于对设备建设、维修、使用、日常管理进行控制，对所有违反控制策略的操作，自动给出提示或警告。

5.结束语

船用设备管控系统的成功开发和使用将大大提高相关业务管理人员的工作效率，对提高船用设备的保障水平有着非常重要的作用，当然，船用设备管控系统的研究还处于起步阶段，如何能更好的发挥软件系统的作用，更大程度的提高船用设备管理水平，还有待于针对不同需求、不同的管理模式以及特点进一步研究。

参考文献：

第2篇：设备设计范文

关键词：冶金设备设计；工业设计；问题

中图分类号：S611文献标识码： A

一、冶金设备设计的工业设计现状

近年来， 随着钢铁工业的发展， 冶金设备的产品种类和产量迅速增加，但国产冶金设备在外观设计、色彩、人机工程学方面与国外先进设备相比，有很大的差距。在冶金工厂，尤其是轧钢生产车间，在外观上可以直接分辩出国产设备和引进设备，操作差距更为明显。由于冶金设备的特殊性，大多数国内设计者尚未意识到工业设计的重要性，相关的设计内容尚停留在经验和模仿阶段。由于设计人员没能总结出具有品牌意义的设计理念，因此，不能够对后继的设备设计提供指导性的经验，同时也难以形成冶金产品外观设计方面的知识产权。我国作为制造业大国，冶金设备的设计制造是产品设计的重要组成部分，因此，提升冶金设备设计制造的工业设计水平，改变国产设备的外观形象，使其更为人性化，是冶金设备设计者应该努力的方向，也是从事工业设计工作的专业人员的职责。

二、设备设计当前的设计环境及质量控制的重要性

目前我国钢铁行业发展极为迅猛，工程项目繁多且覆盖面广，而工期一般压缩的很紧。像一般的小型棒线材车间，工期甚至压缩到十个月以内，只能采取边设计边施工的交叉作业方式。这给机械设备设计工作带来很大难度。设备专业是两头受挤的专业，留给设备设计的时间少得可怜。现在一般都是一边进行方案设计一边提交土建、电气等专业设计资料，还要提交设备制造单位毛坯图以满足紧张的制造周期。而近几年设计队伍急剧扩充，人员素质参差不齐，即使这样，人员仍然紧张。在这种状况下，如何保证设计质量，尽可能避免设计质量问题给工程造成返工或损失，是机械设备设计质量控制的重中之重。

三、冶金设备现代设计理论与方法

近年来，随着计算机系统的飞速发展，现代设计理论和方法的发展进入更为广阔的空间和越来越多的设计领域。对于冶金设备的设计来说，设计人员应使用 CAD 计算机辅助设计系统，应用相应的现代设计理论和方法，在最初的设计阶段考虑最大限度地提高冶金行业生产设备的安全和效益。

（一）计算机辅助设计技术

CAD（计算机辅助设计）是一种利用计算机系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术。对于相对成熟的冶金设备，在设计中应用 CAD 技术可实现模块化设计以及 CAD/CAPP/CAM 一体化设计。诸多的CAD 软件为我们提供了广阔的设计平台，我们可以使用 AutoCAD 进行平面和三维设计，利用 UG 强大的造型功能来设计复杂的机械结构曲面，使设备各零件在受力、磨损、平衡等方面更合理，以增加其寿命，减少不安全因素；我们也能够利用 Pro\E 或SOLIDWORKS 灵活的装配功能，对设备进行整体装配并观察各部分的运动、协调以及干涉情况，以进行动态设计，减少设计周期。利用 CAD 软件不仅可以对设备进行模块化设计、标准化设计，在提高设计效率的同时也提高了产品的安全性能。

（二）有限元法设计技术

有限元法是一种现代数值计算方法，它是将复杂的研究对象简化为有限数量单元组成的集合体，分别对每个单元体进行求解后，再将各单元拼合起来，以代替原来的整体进行分析的方法。使用有限元方法既可分析工程中复杂非线性问题、非稳态问题的，又可用于工程中复杂结构的力学分析。目前已有许多成熟的大型有限元分析软件如A N S Y S 、 M S C . M a r c 、 A D I N A 、 A B Q U S等。冶金设备工况条件的复杂性正好适用于有限元法来分析。例如，轧钢机的轧辊和轴承的结构和受载在设计中一直采用工程计算法，即将其作为承受弯曲变形的梁来处理。这种方法只能确定危险截面处的应力，而不能确定组成轧机关键部件每块钢板的应力分布。但是使用有限元分析方法则可以很好的解决此类问题，并在冶金设备在最初设计环节减少不稳定因素，从而提高设备的可靠性。

四、测控系统

冶金设备自动化装备水平的提高，势必要求提高其计算机控制系统的可靠性和可用性。这除了提高软硬件自身的可靠性外，还可以通过控制系统的软硬件冗余和先进的测试技术来提高整个系统的安全性。

（一）控制系统软硬件冗余技术

计算机热备冗余系统是一种通过使用计算机集群技术来实现的双机热备系统。集群计算机技术是指将一组独立的计算机通过特定的硬件和软件连接起来，它可以在短时间内检测到故障的发生及时并启用备用设备以保证设备的平稳运行。对于使用 PLC 的基础自动化来说，它的工作原理与计算机操作系统工作原理不同，PLC内嵌的应用程序是按照顺序执行，循环扫描的方式工作来运行的。扫描周期对于既定的应用有着严格的执行时间。

（二）测控系统的软件抗干扰技术

在工业环境中，对于实际应用的微机测控系统，有很多强烈的干扰来自系统内设备的运行。在设计和开发冶金设备的测控系统时，一般很难考虑到在实际应用过程中可能发生的各种干扰和设备自身的随机性故障，尤其是现场恶劣的环境很有可能使计算机系统在运行过程中发生异常。此类问题需要借助于特殊软件措施使计算机摆脱困境，当出现故障时及时使用修复或启用备用系统。软件“看门狗技术”、指令冗余技术、数据冗余技术以及软件陷阱技术均可解决此类问题。

五、加强冶金设备设计的措施

（一）加强工业设计知识的普及教育

冶金设备的特点是造价高、品种多、功能单一、批量少、成套使用、使用环境特殊、服役期长，因此，在设计过程中，设计人员往往只注重设备的功能设计，而忽略了设备造型、色彩、布局和人机工程学方面的要求。提高冶金设备设计人员的工业设计意识，从根本上改变国内冶金设备的“傻、大、黑、粗”形象，使生产线和单机设备更加人性化，生产车间环境更加和谐。

工业设计的教育在我国刚刚起步，现在从事设计工作的设计人员大多没有经历过工业设计知识的学习，因此，很难在设计工作中自觉地考虑与工业设计有关的内容。要改变这种局面，应该加强工业设计知识的普及教育，重视培养和提高现有冶金设备设计人员的工业设计意识，逐步将冶金设备的功能设计与美学设计结合起来，使冶金设备更加美观。

（二）采用工业设计理念对传统设备进行改进

科学和美学是相通的，功能设计与美学设计是协调一致的。对传统设备，包括一些已经淘汰的设备进行分析，找出其中优秀的设计理念和设计范例，为今后的设计所用。例如，随着高速线材的发展和吐丝机的应用，线材卷取机已被逐步淘汰，但是随着大棒材卷取的需要，原来各种类型的卷取机的结构、造型仍有借鉴之处。

（三）制订相关标准和规范

与其他产业设备相比，冶金设备的工业设计标准和规范是比较少的。由于用户的要求不同，设计制造的厂家不同，很难做到对冶金设备的机组、整机和基础件的通用性设计。由于缺乏工业设计方面的标准和规范，对冶金工厂的设备仅限于色彩选择、设备的操作标准的确定等，人性化的设计还没有提及。例如，轧制设备距地面的高度是否对操作者产生压抑感；千米以上作业线的长度是否使车间内的操作者有疲倦感；车间设备的色彩单一性是否对人的视觉有害等，这些课题需要通过对大量的测试数据分析整理后才能完成。

结束语

冶金设备的设计制造是产品设计的重要组成部分，因此，加强冶金设备的设计制造水平是非常有必要的。只有将工业设计理念和思维贯彻到冶金设备的产品设计中，进行功能和美学方面的创新性设计，为提升我国的机械制造业水平做出贡献。

参考文献

第3篇：设备设计范文

White电子设计公司了一款专为嵌入式计算应用量身制作的工业QWERTY键盘。PicoPad是人造橡胶密封的键盘，防污染且方便用户清洁和消毒键盘表面。该键盘采用场致发光背光照明，适用于低亮度环境，还为光标控制设计了迷你操纵杆。评估工具包每个79美元，键盘定价为每100个59美元。

Newport嵌入式服务器

Newport嵌入式iServer可将任何串行设备(RS-232，RS-485和TTL)连接到以太网和因特网。用户可将这些设备放到TCP／IP以太网上而无需编写一行代码。iServer包括一个嵌入式Web服务器和支持TCP、UDP、ARP、Telnet、DHCP、DNS、HTTP、Modbus／TCPModBus协议的IP堆栈。通过共享网络和国际互联网可以远程访问、管理和控制许多设备，如：时钟、安全报警、钥匙卡访问控制器、无线通信设备、条形码阅读器、电力表、测试测量仪器、PLC和收款机等。

AmprO具有Intel Core Duo的嵌入式模块计算机

Ampro推出一款高性能插入式兼容设备，主要面向为采用新技术而需重新设计ETX基板的嵌入式系统制造商。Ampro’sXTX 830嵌入式模块计算机(COM)充分利用了Intel2．0GHzCoreDuo处理器(“Yonah”)的特点，使得OEM在下一代图像处理、存储、广告牌、通信和安全应用中可以转换到模块架构上。XTX830模块包含2GHz的Intel Core Duo CPU，其带有高达1GB的DDR2 SODIMM RAM。该模块还含有六个USB2．0端口、IDE(并行ATA)和串行ATA接口、四个PCIExpress通道(在发送和接收方向上都可达10Gbps)、10／100M以太网、32／33PCI总线扩展、ACPl2．0支持包括S3内存唤醒、最新高性能带CRT和LVDSLCD接口的嵌入式图形处理，并符合RoHS。

AmprOETX取代模块

Ampro推出了一款用于商业嵌入式系统的成本最优的产品，该系统正受非RoHSETX模块已面临供援停止(EOL)境况的影响。通过使用RoHS的AMDGeodeLX 8800单芯片处理器和北桥，Ampro的ETX610融入现有的ETX底板设计，面向大批量的商业应用，从楼宇自动化到电子投票机。这一模块还有500MHz AMD Geode LX 800处理器，集成了2D图形，存储控制器和PCI桥。CPU为额定功率为3．9W的低发热设计，适用于无风扇系统设计。据称1GB的DDRSODIMMRAM能够降低成本。该模块还有USB2．0端口，EIDE和串行ATA(SATA)接口，10／100兆比特以太网，ACPI电源管理，PCI扩展以及ISA总线扩展，可以在ETX底板上自定义电路。支持LVDS平板LCD。

第4篇：设备设计范文

LLPC产品工业设计中需要满足加工效率高、安全性、良好人机与操控、良好维护性等要求。因此，对应地，设计过程中考虑分析加工各个功能模块的布局，获得高效率的加工方式;考虑在设备加工过程中操作人员的安全性问题;考虑人员操作的易用性，获得良好的精确操作及监视需要;考虑使用后的定期维护需要，需要将控制模块进行独立布局，而不影响其他模块。概括地，该产品的特点有:(1)体量大;基于计算机辅助设计的设计方法容易造成尺度把握不当而造成装配误差。同时该产品的人机尺度与交互关系成为设计要点，设计过程中应注重计算机数据对人机尺度的检测与验证。通过分析确定的人机尺寸数据输入前期的模块化设计中，为后期造型与结构设计作重要参考。(2)零件多;大型机床功能较繁琐，实现功能的零件多，设计过程中需要利用计算机辅助设计软件基于零件的三维数据构建三维模型，佘月明等人对复杂层次关系的造型做了研究［5］，必要时候采用逆向工程方法进行三维数据采集。(3)构造复杂，需要提前进行产品布局设计;大型机床产品功能模块多，因此构造必然复杂，零件装配点多而连接关系复杂，因此，在计算机辅助设计时，应先构建主体零件，次要零件的尺寸、位置及装配关系。(4)生产方式与材料特性对造型风格影响大;确定功能模块的布局后，则需要导入生产方式的考虑，以建立造型设计的基本工程要求。魏专等人研究的造型比例关系在数控机床造型设计中的应用［6］，提供了一定参考。

2LLPC产品的多目标体系构建

针对该产品的多个特点及设计的要求，在产品计划阶段我们对该产品的要求进行目标化，构建出多目标的体系，如图1所示，通过目标体系对产品设计的指导，加强产品的设计的方向和过程控制。(1)整体性:该部门要求产品具有整体感的结构与外观设计。产品的复杂性与零件数量多，要求在产品设计过程中，对整体结构进行统一规划，避免产生多个零件群的链接关系，及产品设计装配时考虑都与一个共同体进行链接。另外对产品的外观需要保持整体性，避免结构零件的外露而破坏整体性。(2)维护性:该目标要求是产品应具有灵活的维护性，产品构造上可采用模块化装配方式，每个模块相对独立，如果某个部件出现故障需要维修，只需在对局部该模块进行修理和维护，不改变其他模块的链接关系，无需拆解整体结构，这与传统整体式结构相比体现出了高效性、便利性和较低的成本。著名奥运场馆水立方的外墙设计采用了模块化的结构，整体造型的局部每块覆膜都是独立装嵌的，如果某一个模块受损坏，只需要根据该模块编号更换该模块的一个覆膜即可，维护非常方便。这种理念是设计师在整体风格与系统性因素分析所获得的。导入维护性目标，在大型激光加工中心产品结构上，系统分析功能模块与布局。(3)外观品质:该目标要求是产品外观风格设计具有一定品质感，框架式构造与外壳的加工方式对外观风格影响明显，可利用加工方式获得的造型特点进行整体造型设计，通过外观主型面的造型分割形成设备品质感较强的风格。(4)可靠性:该目标要求是研发流程可控性好，风险低;基于框架式构造的产品设计流程稳健可靠，属于比较规范合理的产品设计流程，通过对功能布局、整体结构、框架结构等几个关键环节的质量控制，确定了整体结构后，该产品设计即可定型，后期的可变因素很小，大大降低了设计风险。在产品周期中，如果那个部件出现问题，可更换或者局部改良，不影响其他零部件品质。(5)拓展性:该目标要求产品的更新换代可行性。对于大型机床产品，产品的系列化与延续性对于品牌的战略尤其重要，单一的产品系列势必导致片面的市场格局。在保证产品品质的基础上可根据市场细分，基于同一平台拓展出不同功能定位的产品。这一策略在汽车品牌的车型开发中常见。模块化结构形式有助于功能的模块化定义，对于影响终端界面的模块可进行更新换代，而共用的基础部分保持不变，即可根据产品的系列化定位进行基于平台架构的不同功能组合延展，在不增加太多成本的基础上实现不同产品系列的拓展。(6)易用性:该目标要求整体产品在人机交互过程中，保证操作人员从尺寸、操作范围、操作过程等方面便于使用。对于体量大的LLPC产品，人机易用性是产品设计重要的目标。

3多目标作用下的产品框架方式创意

在产品设计的工程结构中，一般会采用单体式结构，即每个主体零件都成为结构的一部分，结构上并没独立承重与支持的单体，这种结构方式简单实用。另一种整体式结构是框架式结构，当需要考虑产品的稳定性和扩展性时，可采用这种设计理念，它对产品起整体支撑作用，其他零件则只需设计与它的装配关系。框架式结构的产品具有便于拆卸、维护、更换、重组、升级等优点。LLPC产品设计开发过程将面临着模块布局、人机界面、安全性、操作性、维护性等多个目标要求，多重因素的叠加促使该产品的结构主体成为重要的关键点。提出框架式设计理念对以上目标问题进行整合规划设计，以求获得实用功能布局、友好人机关系、便利功能维护、高效操作性的设计结果，提高产品的品质与形象。

4框架式结构应用的可行性对比分析

基于以上初步讨论，我们需要将两者进行对比性分析，寻找框架式理念的优势与LLPC产品多目标要求的吻合度，同时对比传统单体式结构。大型激光加工中应用框架式结构设计的可行性是LLPC产品自身的产品特点分别与应用框架式与单体式结构设计对比分析，寻找其多元性系统性的关系，根据对比结果评估其应用的对应情况，见表格1。从上表对比可见，框架式结构理念对于LLPC产品的工业设计具有较好的优势，符合多个目标的要求，此对比情况对于产品开发初期的规划与设计定位具有重要的指导作用。

5设计过程验证———框架式结构的应用过程

基于多目标体系的构建，我们综合了相关的产品设计方法，应用该结构形式对LLPC产品进行了工业设计的过程应用，进一步验证其作用，以多个目标为导向，我们应用了功能定量优化设计、人机交互设计、外观特征造型设计、计算机辅助设计等多种设计方法，研究过程包括:(1)产品规划设计初期，我们对所需完成的工作作出一个计划性安排，流程的规划主要包括:功能定量优化法优化功能分区与结构机构———基于结构优化的框架搭接———基于布局方案与品牌形象外化的外观造型设计———基于装配与维护的细节设计———基于计算机辅助评价方法———基于基础零件标准化的生产监控。(2)产品结构机构设计在LLPC产品设计前期，以整体性目标导向，导入框架式理念，对产品进行模块化布局设计，根据优化的模块方案，进行了产品框架结构与机构的设计，设计结果见图2。(3)外观创意设计完成产品整体框架构建后，以外观品质、易用性目标导向，导入生产方式与框架式特指进行外观创意设计。主要完成内容有外观造型的风格化、色彩方案、人机界面、观察门的开合方式等。其中重点是在框架范围内根据合理的人机关系进行功能细化的设计;然后根据生产方式及产品风格进行外观造型特征营造设计，设计结果如图3所示。(4)零件标准化完成外观方案设计及三维数据建立后，则进行结构设计阶段。考虑到产品装配过程中涉及到较多的装配位置及装配误差问题，以可靠性目标导向，基于简化原则。结构零件中的连接零件采用统一标准设计，仅在链接孔位预留装配余地，大大减少了零件数量简化了生产工序与装配流程。连接零件的设计采用可调式设计方案，装配时可根据零件尺寸误差进行局部调整。(5)三维数据的评估完成LLPC产品整体外观结构数据构建后，即可基于计算机辅助软件进行零件装配，图4所示，装配的顺序应根据零件的重要性与尺寸从大到小分别装配。完成产品整体零件模拟装配后即可进行结构分析与装配干涉分析，以验证数据的可靠性与可行性。分析检查过程中，如发现零件的干涉(装配过盈)，则根据零件的重要性进行逐级调整参数。(6)设计完成的产品实物将生产完成的产品结构、外观零件根据预先设计的装配流程进行装配工装。完成装配的产品实物如图5所示，最后根据产品实物进行人机操作验证，见图6。根据系列设计方法的指导与辅助，完成了多目标导向的框架式结构在LLPC产品工业设计中的应用研究与实践，有效验证了多目标作用的效果与框架式结构在大型产品机床设备中的应用设计可行性。

6结束语

第5篇：设备设计范文

关键词：仪器设备 计算机管理 设计

中图分类号：TP202　文献标识码： B 文章编号：1002-2422(2008)01-0010-02

1 数据库的设计

数据库设计了两张表，一张是有关仪器类别的表Iden-tifv；另一张是具体某一仪器相关信息的表Product。

1.1建表方法

(1)在主菜单中选择要创建的数据库版本；

(2)创建数据库名；

(3)建表；

(4)生成表。

1.2为系统添加一个数据源

(1)进入Windows中的控制面板；

(2)在控制面板中双击ODBC；

(3)在User DSN选项卡中单击添加按钮：

(4)在Create New Source中选择microsoft accessdriver(*.ndb)，然后单击完成；

(5)根据窗口提示填写数据源名称；

(6)进行数据库名称选择，本系统的数据源名称为：zjpro。

2 系统结构

系统由启动界面、登录界面，5个二级子模块和众多的三级模块构成，采用窗口技术、下拉式菜单。系统中的基础数据库表主要有：仪器类别表、仪器基本信息表。

2.1系统管理模块

(1)登录系统：在进入系统之前要输入用户名和密码来登录系统；

(2)类别维护。对类别进行增加、删除、修改操作。在类别表中共有两个字段，一个是类别名称，另一个是类别编号；

(3)退出：退出仪器设备管理系统，返回Windows操作平台。

2.2设备管理模块

(1)设备增加：将设备的基本信息录入计算机，包括设备编号、名称、类别、型号、生产厂家、购置日期等信息。当要增加一个设备时，系统首先自动判断该设备的类别是否存在，若不存在，则要进行类别的增加，然后才能输入设备的相关信息。设备的编号共十位，前四位是类别号，后六位是输入该类别中的设备条数；

(2)设备修改：可通过条件查询或综合查询得到该设备的编号，在相应文本框中进行修改即可；

(3)设备删除：通过查询得到设备编号，将设备的相应信息删除即可。

2.3设备查询模块

(1)综合查询：通过设置12个单选框，如根据设备编号、设备名称、厂家、国别、单价等12个相应字段，可从任意字段查询任一仪器或任一类仪器的任一信息；

(2)按设备名称和领用人查询：通过输入设备的名称和设备的领用人，可查询到该领用人所领用的该类所有设备的所有信息；

(3)按设备名称、设备型号、使用现状查询：设备的使用现状分为“在用”，“空闲”或“坏”。

2.4报表打印模块

打印已输入的所有设备的帐目明细信息。

2.5帮助模块

3 系统主要特点

(1)界面灵活多样；

(2)简单、方便、易学；

(3)系统具有一定的安全性和可靠性。

4 结束语

第6篇：设备设计范文

一、机房得热量及冷负荷

(一) 机房得热量

在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个空调房间的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。如果得热量为负值时称为耗热量。根据性质不同，得热量又分为显热和潜热，而显热又包括对流热和辐射热两种成分。

1. 机房显热量来源

(1)透过外窗进人室内的太阳辐射热量。

(2)通过围护结构传人室内的热量。

(3)设备散热量。

(4)人体散热量。

(5)照明散热量。

(6)新风散热量。

2．机房潜热量来源

(1)工作人员人体散热量。

(2)渗透空气及新风换气散热量。

(二) 机房冷负荷

在某一时刻为保持房间具有稳定的温度、湿度，需要向房间空气中供应的冷量称为冷负荷。相反，为补偿房间失热量而需向房间供应的热量称为热负荷。为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。

冷负荷与得热量在数量上有时相等，有时则不等。围护结构热工特性及得热量的类型决定了得热和负荷的关系。在瞬时得热中的潜热得热及显热得热中的对流成分是直接散放到房间空气中的热量，它们立即构成瞬时负荷。机房内计算机的散热则大部分构成瞬时负荷，例如CPU 散热片与CPU 表面直接接触，CPU 表面的热量通过热传导传递给CPU 散热片，散热风扇产生气流通过热对流将CPU 散热片表面的热量带走i 而机箱内空气的流动也是通过热对流将CPU 散热片周围空气的热量带走，直到机箱外。而显热得热中的辐射成分，如外窗的瞬时日射得热及照明辐射热，不能立即构成瞬时冷负荷，因为镭射热透过空气被室内各种物体的表面所吸收和储存，这些物体的温度会升高，一旦其表面温度高于室内空气温度时，它们又以对流方式将储存的热量散发给空气。

二、如何计算恒温恒湿机房内所需的冷量

为了确定空调机的容量，以满足机房温度、湿度、洁净度和送风速度的要求(简称四度要求) 。必须首先计算机房的热负荷。

机房的热负荷主要来自两个方面：

其一是机房内部产生的热量，它包括：室内计算机及外部设备的发热量，机房辅助设施

和机房设备的发热量(电热、蒸气水温及其它发热体) 。这些发热量显热大、潜热小；照明发热(显热) ；

工作人员的发热(显热小、潜热大) ；

由于水分蒸发、凝结产生的热量(潜热) 。

其二是机房外部产生的热量，它包括：

传导热。通过建筑物本体侵入的热量，如从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房的热量(显热) ；放射热(也称辐射热) 。由于太阳照射从玻璃窗直接进入房间的热量(显热) ；对流产生的热量。从门窗等缝隙侵入的高温室外空气(也包含水蒸气) 所产生的热量(显热、潜热) ；

为了使室内工作人员减少疲劳和有利于人体健康而引入的新鲜空气所产生的热量(包括显热和潜热) 。

总之，人体放出的热量、缝隙风侵入的热量和换气带进的热量，不仅使室温升高，也会增加室内的含湿量，因此需要除湿。这部分热负荷称为潜热负荷，而机房内所有设备散发的热量只是室内的温度升高，这种热负荷称为显热负荷。与一般宾馆、办公室、会议室等潜热占有相当大比例所不同的是，计算机、程控机机房内的热负荷是以显热负荷为主。因此对于热负荷状况不同的场合应选用不同类型的空调机。通常用显热比(SFH)作为空调机的重要指标。

概略计算(也称为估算)

在机房初始设计阶段，为了较快的选定空调机的容量，可采用此方法，即以单位面积所需冷量进行估算。

计算机房（包括程控交换机房）：

楼层较高时，250～300kcal/m2h

楼层较低时，150～250kcal/m2h（根据设备的密度作适当的增减）

办公室（值班室）：90kcal/m2h

简易热负荷计算

计算机房空调负荷，主要来自计算机设备、外部设备及机房设备的发热量，大约占总热量的80%以上，其次是照明热、传导热、辐射热等，这几项计算方法与一般空调房间负荷计算相同。计算机制造商，一般能提供设备发热量的具体数值。否则根据计算机的耗电量计算其发热量。

a. 外部设备发热量计算

Q ＝860N¢(kcal／h)

式中：N ：用电量(kW)；¢：同时使用系数(0.2～0.5) ；860：功的热当量，即lkW 电能全部转化为热能所产生的热量。

b. 主机发热量计算Q ＝860×P×h1×h2×h3

式中，P ：总功率(kW)；

h1：同时使用系数；

h2：利用系数；

h3：负荷工作均匀系数。

机房内各种设备的总功率，应以机房内设备的最大功耗为准，但这些功耗并未全部转换成热量，因此，必须用以上三种系数来修正，这些系数又与计算机的系统结构、功能、用途、工作状态及所用电子元件有关。总系数一般取0.6～0.8之间为好

c. 照明设备热负荷计算

机房照明设备的耗电量，一部分变成光，一部分变成热。变成光的部分也因被建筑物和设备等所吸收而变成热。照明设备的热负荷计算如下：

Q ＝C×Pkcal／h

式中，P ：照明设备的标称额定输出功率(W)；

C ：每输出lW 的热量(kcal／hW) ，通常自炽灯0.86，日光灯1.0。

d. 人体发热量

人体内的热是通过皮肤和呼吸器官放出来的，这种热因含有水蒸汽，其热负荷应是显热和潜热负荷之和。

人体发出的热随工作状态而异。机房中工作人员可按轻体力工作处理。当室温为24℃时，其显热负荷为56cal ，潜热负荷为46cal ；当室温为21℃时，其显热负荷为65cal ，潜热负荷为37cal 。在两种情况下，其总热负荷均为102cal 。

e. 围护结构的传导热

通过机房屋顶、墙壁、隔断等围护结构进入机房的传导热是一个与季节、时间、地理位置和太阳的照射角度等有关的量。因此，要准确地求出这样的量是很复杂的问题。

当室内外空气温度保持一定的稳定状态时，由平面形状墙壁传入机房的热量可按下式计算：

Q ＝KF(t1-t2)kcal／h

式中，K ：围护结构的导热系数(kcal／m2h ℃) ；

F ：围护结构面积(m2)；

t1：机房内温度(℃) ；

t2：机房外的计算温度(℃) 。

当计算不与室外空气直接接触的围护结构如隔断等时，室内外计算温度差应乘以修正系数，其值通常取0.4～0.7。常用材料导热系数如下表所示：

材料导热系数(kcal/m2h℃) 材料导热系数(kcal/m2h℃)

普通混凝土1.4～1.5石膏板0.2

轻型混凝土0.5～0.7石棉水泥板1

砂浆1.3软质纤维板0.15

熟石膏0.5玻璃纤维0.03

砖1.1镀锌钢板38

玻璃0.7铝板180

木材0.1~0.25

f. 从玻璃透入的太阳辐射热

当玻璃受阳光照射时，一部分被反射、一部分被玻璃吸收，剩下透过玻璃射入机房转化为热。被玻璃吸收的热使玻璃温度升高，其中一部分通过对流进入机房也成为热负荷。

透过玻璃进入室内的热量可按下式计算：

Q ＝KFq(kcal／h)

式中，K ：太阳辐射热的透入系数；

F ：玻璃窗的面积(m2) ；

q ：透过玻璃窗进入的太阳辐射热强度(kcal／m 2h) 。

透入系数K 值取决于窗户的种类，通常取0.36～0.4。

太阳辐射热强度q 随纬度、季节和时间而不同，又随太阳照射角度而变化。具体数值请参考当地气象资料。

g. 换气及室外侵入的热负荷

为了给在计算机房内工作人员不断补充新鲜空气，以及用换气来维持机房的正压，需要通过空调设备的新风口向机房送入室外的新鲜空气，这些新鲜空气也将成为热负荷。通过门、窗缝隙和开关而侵入的室外空气量，随机房的密封程度，人的出入次数和室外的风速而改变。这种热负荷通常都很小，如需要，可将其拆算为房间的换气量来确定热负荷。

h. 其它热负荷

在机房中，除上述热负荷外，在工作中使用示被器、电烙铁、吸尘器等都将成为热负荷。由于这些设备的功耗一般都较小，可粗略按其额定输入功率与功的热当量之积来计算。此外，机房内使用大量的传输电缆，也是发热体。其计算如下：

Q ＝860Pl(kcal／h)

式中，860：功的热当量(kca1／h) ；

第7篇：设备设计范文

电子设备（产品）在工作过程中，随着温度达到或超过规定的温度值时，就会引起或增大电子设备的失效率，也就是过热失效。过热失效的原因主要来自电子设备中功率器件的过热。因此，做好电子设备中功率器件的热设计与散热设计是提高电子设备（产品）质量与可靠性的关键环节。本文就电子设备中功率器件的热性能、功率器件热设计、散热器设计、散热技术的发展等，做进一步的研究和探讨[1]。

1 功率器件的热性能

功率器件在受到来自器件本身工作时（内部）产生的热或受到器件壳体（外部）接触到的热源影响，又得不到及时地散热，就会导致功率器件内部芯片（有源区）的温度（结温）升高，使器件的可靠性降低无法正常工作。功率器件的热性能：结温和热阻[2]。

1.1 结温。功率器件的内部芯片有源区（如晶体管的PN结区、场效应器件的沟道区、集成电路的扩散电阻或薄膜电阻等）的温度称为结温。当功率器件的结温温度（Tj）超过其环境温度（Ta）时，由温差变化形成的热扩散流，把器件芯片上的热量传递到管壳并向外散发热能，并随着器件结温与环境温差(Tj-Ta)的变化增大而使传热量增大。

1.2 热阻。功率器件传递热量能力的大小称为热阻（Rt），热阻（Rt）的值增大时，功率器件的散热能力就减小。热阻分为内、外热阻：①内热阻是功率器件本身的热阻，并与功率器件的芯片、外壳材料的导热率、厚度和截面积等有关。②外热阻是功率器件外部的热阻，并与功率器件外部（管壳）的封装形式（如金属管壳的外热阻

2 功率器件的热设计

功率器件热设计的目的是为了防止器件工作时所产生的温度过高，致使器件（过热引起热失效）无法正常工作。在功率器件热设计过程中，不仅要作好器件内部芯片、封装形式和管壳的热设计，还要加装合适的散热器进行有效散热，保证器件在安全结温之内正常可靠的工作[3]。

2.1 器件的性能参数和环境参数。设计时要充分考虑到功率器件在正常工作时的环境温度、器件功耗和结温等。准确计算出功率器件在工作时的安全结温，超过安全结温的，必须安装散热器进行散热，对于符合要求的散热器，应根据实际工程需要进行优化设计。

2.2 器件的散热性能。设计时要充分考虑到器件本身（芯片、封装及管壳）的散热能力，当功率器件功耗较大时，依靠器件本身（芯片、封装及管壳）的散热是否满足散热设计要求。功率器件的结温超出了器件正常工作时的安全结温，就必须安装合适的散热器进行有效散热，使器件在安全结温之内能够长期正常、可靠的工作。

2.3 散热计算。为了提高功率器件的稳定性和功率器件本身的寿命，就必须降低功率器件的管芯温度，使其能够正常运行。所以，在使用功率器件时，就要设计好功率器件的散热问题。在功率器件上安装散热器，通过散热器把功率器件上的热量传递（利用自然对流和辐射进行冷却）散发到周围空间，并经散热风扇加速散热。如果是大型设备上的功率器件，还可采用流动冷水冷却板，可达到更好的散热效果。

3 散热器的设计

型材散热器的几何结构由肋片和基座构成，主要几何参数包括肋片长、肋片厚，肋片数、基座厚、基座宽等。其主要产品有矩形肋型材散热器、梯形肋型材散热器、三角形肋型材散热器、凹抛物线肋型材散热器等。型材散热器的设计主要包括：底板的设计、肋片厚度的设计、肋间距的设计、散热器的校核计算、合理选取散热器[4]。

3.1 底板的设计。底板的厚薄不仅会影响其本身的热阻变化，还会影响到散热器底板的温度分布和均匀性。所以，底板的设计要考虑好板的厚度、长度和高度。

3.2 肋片厚度的设计。肋片薄散热快，但如果肋片太薄，会给加工增加困难，所以肋片的厚度要适宜。

3.3 肋间距的设计。肋片间距小，其热阻降低，如果肋间距过小，就会影响通风，降低发散热。所以肋间距的设计要综合考虑。

3.4 肋片高度的设计。肋片及底板的散热可形成自然对流换热，肋片高散热快，但过高却失去效用（肋片超过一定高度，其散热量没有多大改变），反而占用空间。所以，肋片的高度要根据实际空间需要来设计。

3.5 散热器的校核计算。功率器件工作时其壳体温度超过100℃，就会导致故障率大增。因此，功率器件管壳体（底板）温度应低于100℃，就必须采用散热器对功率器件进行散热。如果散热器不能满足时，还可采用液体冷却、蒸发冷却、强迫风冷等散热方式，使功率器件得以正常运行。

3.6 合理选取散热器。①各种功率器件的内热阻不同，安装散热器时要考虑到功率器件与散热器之间的接触热阻不同，所以，合理选取散热器，就能有效降低功率器件的结温，提高功率器件的可靠性。②不仅要考虑到散热器与功率器件之间的匹配、环境等因素，还要考虑到电子设备的大小、重量等因素。③为了保证功率器件在安全结温工作时能正常工作，可选取功率器件的安全结温点低于允许结温点10℃左右，并使用优化的散热器进行有效散热。

4 散热技术的发展

随着微电子技术的迅猛发展，以及多芯片模块（MCM）、高密度三维组装技术和电子组装的微小型化的出现，使电子设备的热流密度越来越高，芯片级已达300W/cm2。为适应高组装密度、高可靠性的要求，必须继续研究开发高效传热技术，例如，热管散热技术、微通道散热技术、制冷芯片等[5]。

4.1 热管散热技术。热管散热技术，是通过封闭在真空管内的液体，作为热量传递的。在芯片上埋入微细热管，其微细热管的平均管路直径为10～500μm，其长为数毫米至数厘米之间。此热管断面成多角形状，通过内腔尖角区作为液态回流（毛细压差）的通道，从而实现热循环。例如，利用IC工艺制成的多根微型热管阵列，其冷却功率可达200W/cm2。

4.2 微通道散热技术。美国Cooligy公司采用了主动微通道冷却（Active Micro－ChannelCooling）技术生产的水冷式芯片产品，其散热通量达到1000W/cm2，而且体积小、重量轻，无噪声，性能稳定，可靠性高，寿命长等。

4.3 制冷芯片。制冷芯片是基于热离子换能效应而实现的，在室温下的散热通量为5kW/cm2，其优点是体积小、轻便、可靠性高等。制冷芯片实现了薄膜式的固体冷却，还可以相互串联组成阵列的形式，具有可组合性，可以适合任何形状外表的散热。

5 结束语

通过对电子设备中功率器件的热设计与散热设计，既保证了功率器件在安全结温下正常工作，又注意到功率器件在不同工作状态下，对散热器散热效果的影响，以使散热器达到重量轻、体积小、成本低的优化设计，从而使企业能够取得较好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]丁连芬等译校.电子设备可靠性热设计手册[M].电子工业出版社，1989-3.

[2]余建祖编.电子设备热设计及分析技术（第2版）[M].北京航空航天大学，2008-11.

[3]谢德仁编.电子设备热设计[M].南京：东南大学出版社，1989-12.

[4]钟世友，漆全，刘世刚.机载电子设备功放模块的热设计[J].电讯技术，2006（05），205-207.

第8篇：设备设计范文

（一）审计目标

对医疗设备相关经济活动的经济性、效率性和效果性进行综合审查和客观评价，优化医疗设备运行的有效途径，及时发现医疗设备在投资决策、使用管理、维护与保养、运行调配、报废等环节上的薄弱点；提高医疗设备的经济效益和社会效益，保证医院资产的保值增值。

（二）审计范围

单价50万元以上的医疗设备纳入审计范围，审查一年中经济运行、设备管理等情况，以此来评价其运行能力的真实性、经济性、效益性。

二、审计方法

（一）常规审计

以医院设备采购、管理和使用中涉及的设备科、财务科、临床科室等部门为调查对象，通过调查、座谈等方式，了解医疗设备采购、管理、使用的流程和环节，对临床资源配置、资金取得、经济效益等情况进行深入调查。由相关部门提供书面材料，包括设备名称、编号、购置日期、折旧年限、购置价格等基本信息；设备购置、维修等管理制度；设备有关的收入和支出情况。从成本核算体系及医疗设备管理系统调取4个具有代表性的医疗设备样本的医疗收入、工作量和各项支出（主要是折旧费、人员工资、水电气费、耗材费等）、设备采购价、折旧年限等相关资料。按年统计汇总每台设备的收入、使用次数、折旧费、维修成本、耗材费等，进行数据处理与核实（主要是检查治疗人次、收入指标）。对于存疑的数据，要进行全面、详细的审查，以避免分析结论有误。

（二）重点分析

对医疗设备运行成本和运行效益的绩效审计，按照审计项目所需评价效益事项运用不同的分析方法。通过年现金净流量、单位边际贡献，年保本人次、安全边际量、净利润、投资回收期、投资收益率等指标进行设备成本和运行效益的分析，对经济性、效率性、效果性进行综合分析，科学合理地对设备购置的经济效益和社会效益进行审计评价。

三、审计过程

（一）审计步骤

一是审前准备。初步了解医院医疗设备总体概况、大型医疗设备总台数、总金额、占医疗设备比例、分布科室。二是选择重点。根据重要性、敏感性、典型性原则，选择投资金额大、对诊疗水平和经济效益影响大、对医疗科研比较重要、经营状况有一定代表性的设备作为审计重点。三是收集资料，拟订方案。收集设备管理制度、设备运行统计资料及相关数据，通过筛选、数据整理，拟定详细的审计实施方案。四是内控测试核实资料。通过内控测试，审阅设备收支数据，核实数据的可靠性、真实性、完整性。五是测算评价分析原因。通过对设备全面绩效评价，观察效益指标完成情况，选择评价标准，横向纵向对比。分析影响设备效益原因，综合评价后作出结论，提出建议，形成内审报告初稿。六是落实措施。及时反映医疗设备的使用情况、效益情况及存在的问题，提出审计建议，递交主管领导，为医院决策和管理提供可靠的依据和参考。

（二）审计结果分析

审计部门选取具有代表性的医疗设备样本进行绩效审计评价，分别为A、B、C和D设备的统计资料及相关数据，并通过年现金净流量、单位边际贡献、年保本人次、安全边际量、净利润、投资回收期、投资收益率等指标进行绩效分析。A设备全年检查1793人次即可保本，而实际检查3715人次，超过保本人次，营运经济效益尚可；根据投资回收期和投资收益率计算，A设备运行3.04年收回投资成本，而A设备折旧年限为8年，投资收益率为20.04%。B设备全年检查20567人次即可保本，而实际检查34987人次，超过保本人次，营运经济效益尚可；根据投资回收期和投资收益率计算，B设备运行3.97年即可收回投资成本，而折旧年限为8年，投资收益率为12.47%。C设备全年检查27.61人次即可保本，而实际检查21人次，没有达到保本人次，设备利用率较低，营运效益较差；根据投资回收期和投资收益率计算，C设备要运行7.56年才可收回投资成本，高于折旧年限6年，投资收益率为-4.16%。D设备全年检查231.61人次即可保本，而实际检查311人次，超过保本人次，营运经济效益一般；根据投资回收期和投资收益率计算，D设备运行4.28年收回投资成本，D设备折旧年限为6年，投资收益率为6%。

四、审计结论及建议

（一）审计结论

通过对选择的医疗设备绩效审计项目的审计，发现：一是大型医疗设备的使用效率和经济效益总体良好。从投资回收期来看，常见且使用率很高的大型设备回收周期较短，具备良好的经济效益，设备回收年限小于其使用年限。二是部分医疗设备利用率不高。由于设备购置后预期使用病人数与实际相差甚远、使用条件发生变化等原因导致部分医疗设备使用率不高，造成投资回收期等指标都远远低于预期值。三是在单位收费水平已定的情况下，安全边际量的高低取决于固定成本和单位变动成本的高低。在不影响医疗服务质量的情况下，可通过降低固定成本总额和单位变动成本来提高医疗设备运行的经济效益。在安全边际量不变的前提下，工作量决定利润。因此，应充分开拓医疗市场，提高设备的使用率，以提高设备运行的经济效益。

（二）审计建议

一是加强对新购医疗设备的可行性研究。在充分考虑设备先进性、适用性、科研作用、教学作用的同时，还要从财务角度分析现金流量、投资回收期，对大型设备投资应考虑资金的时间价值和投资风险价值。二是切实提高设备的使用效益，加强医疗设备使用管理的基础工作。对现存的效益不高或闲置的医疗设备，要分析原因，研究解决方法，并统筹调剂。在保证设备正常运转的情况下增加开机时间，开展新的检查项目；加强科室间的横向联合，提高设备使用率，实现资源统筹和共享，提高效益。三是控制大型设备购置成本和维修成本。大型医疗设备投资金额大，回收慢，更新周期长，维修费用高。因此，对高、新、尖的大型设备的引进要反复论证，对于同种大型医疗设备拥有多种型号和价格的，应当多方调查，要结合医院的实际情况和诊疗特点进行多方调查，注意控制大型设备的购置成本；要对医疗设备维护进行重点管理，健全设备管理制度，严格设备使用规定，防止人为造成仪器损害，努力延长使用寿命，降低维修费用，提高效益。同时在选择维修策略时，应根据各设备结构特点、效益、工作状况、是否有替代设备、备件供应以及维修工程师水平等诸多方面进行系统分析并量化处理，找到适合自身特点的最优维修策略。

五、审计启示

第9篇：设备设计范文

关键词 输电设备；状态检修；风险；检修计划

中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0194-02

随着社会经济的发展，用电需求迅猛增长，电网规模迅速扩大，社会对电网供电可靠性的要求也越来越高。设备检修作为保证电网运行可靠性的一项重要措施，其检修策略的合理与否对电网的安全经济运行至关重要。

目前我国电力系统正在从定期检修逐步向状态检修过渡，以设备状态评估为基础的单个设备状态检修策略研究是当前的研究热点，实际上单个输电设备是整个输电系统中的一个元件，设备的不同状态和检修方式与整个系统的运行特性相关。因此，电力设备的检修策略不仅要考虑设备的运行状态，更要考虑检修对电网运行带来的影响。

文献[2]建立了基于系统可靠性的发电机组检修规划模型，模型将系统可靠性指标转化成经济性指标来评价，以检修规划期内的总运行费用最低为目标函数，考虑各个时段失负荷概率、运行和检修约束。

本文建立了估计设备故障率的最小二乘数学模型，在对灵敏度评估设备重要度方法分析基础上提出了更合理的设备重要度评价指标，进而建立了考虑系统负荷和设备状态变化影响的输电设备状态检修计划制定模型，通过算例分析验证了本文方法的有效性。

1 状态检修中的设备故障率计算

在电力设备状态检修决策中，设备状态不同，检修策略就会不同。特别是当从系统角度来制定状态检修策略时，设备的故障率参数是进行系统风险评估的基础，是将设备层面和系统层面联系在一起的纽带。因此，设备在不同状态下的故障率计算对最终状态检修策略的制定至关

重要。

目前我国对输电设备的状态评价方法是根据设备状态量信息和相应的评价导则，对设备各部件进行打分（扣分值），以获得设备的综合状态评分。通常设备的状态扣分越多，其健康状况越差，因此设备状态评分和故障率之间存在这样的定性关系：设备状态评分上升，故障率也随之上升：

λ=A×eB×x+C （1）

式中：λ表示设备故障率（次/年），x表示设备状态评分，A表示比例系数，B表示曲率系数，C表示位移系数。

在状态评分体制下，可以建立参数A、B、C的求解模型。

设一年里有n台设备参与统计，每台设备分别进行m次状态评分，每次时间间隔相等，则有：

（2）

式中：λi表示第i台设备的年故障率；xij表示第i台设备第j次状态评分值，i=1，…，n，i=1，…，m。

这n台设备一年里理论上的总故障次数为：

若实际中由于设备缺陷总共发生了Nf 次故障，则近似有如下关系：

（3）

若已知设备三年以上的状态评价数据，分别将每年的数据代入式中，通过最小二乘法即可求得适用于此类设备的A、B、C参数值。

2 状态检修中的输电设备重要度评价

设备重要度评价结果是运行人员制定检修计划时的重要决策依据，传统的设备重要度排序采用的是确定性方法，这些方法往往只考虑设备发生故障的后果，而没有考虑到设备发生故障的可能性，即没有考虑到设备的运行状态，所以结果通常比较保守。

用系统风险指标对设备可靠性参数的灵敏度指标来评价重要度，首先推导了电力不足期望LEDNS与元件强迫停运率f 的关系式：

LEDNS=D1+f×(D2-D1) （4）

式中：D1的物理意义是已知元件强迫停运率为0的条件下系统的风险值，D2的物理意义是已知元件强迫停运率为1的条件下系统的风

险值。

在式（4）基础上进一步得到电力不足期望对元件强迫停运率的灵敏度公式如下：

（5）

由式（5）可知，灵敏度指标本质上表示设备强迫停运率分别为1和0时的系统风险差值，而这个差值与设备当前强迫停运率是无关的，因此，灵敏度指标没有反映设备状态。本文根据设备状态对输电系统风险的影响大小来评价其重要度，即以灵敏度与设备强迫停运率的乘积为重要度评价指标：

（6）

将式（4）和式（5）代入式（6）中，得：

（7）

因为LEDNS表示设备当前状态下（即强迫停运率为 f ）的系统风险，D1表示设备强迫停运率为0（即完好状态）时的系统风险，所以Lenw的物理意义是：设备当前状态给系统带来的风险增量。

3 考虑设备状态和系统风险的输电设备检修计划数学模型

设备检修对系统风险的影响主要有两个方面。

1）停电检修意味着设备从系统中退出运行，在检修期间系统处于高风险运行状态，本文称之为风险投资期。

2）设备经过检修重新投运后，由于设备健康状况的改善系统运行风险会有所降低，本文称之为风险收益期。设备检修计划的实质就是确定一个最佳检修时机，平衡风险投资和风险收益，使得检修规划期内的系统总风险最低。

3.1 检修规划顺序

如果对所有设备的检修时段同时优化，由于这是一个不可微、不连续动态规划问题，且包含风险评估过程，传统数学规划算法难以求解，如果采用智能优化算法，由于风险评估涉及蒙特卡洛随机模拟，所以优化时间会很长。因此，本文引入检修规划顺序概念来确定各设备的检修计划，借助在第2部分提出的风险增量指标对设备进行重要度排序，越重要的设备对系统风险影响越大，应首先对其进行规划。应当指出，这种顺序并不是检修的先后顺序，而是规划顺序，从而使得对系统风险影响大的输电设备优先选择检修时段，所以在确定某个设备检修时段之前，应当考虑已安排停运设备的影响。

3.2 目标函数

在检修规划期T内，设备的强迫停运率随时间的变化关系，可以看出，整个检修规划期由于设备检修而被分割成检修前、检修时、检修后三个区间。在检修区间，因为设备处于停运状态，其强迫停运率为1；经过检修后，设备的健康状况得到了提升，所以强迫停运率相对检修前降低。

因此，单个输电设备检修计划数学模型的目标函数如下：

（8）

式中：x表示设备的开始检修时段，N表示时段个数，D表示检修

持续时间，(LEENS)i表示第i个时段的电量不足期望，、

和这三项分别表示设备检修前、检修时和检

修后这三个时段的系统风险。

3.3 约束条件

1）起始检修时段约束。

（9）

式中：xmin表示设备检修的最早时段，xmax表示设备检修的最晚时段。

2）各时段检修资源约束。

由于检修资源有限，单个时段通常不允许同时有过多的检修任务。

（10）

式中：R表示此设备需要的检修资源数量；r(x)表示第x时段已安排给其它设备的检修资源数量，r(x)max表示第x时段的检修资源数量

上限。

3）切负荷约束。

输电网不同于配电网，一般不允许因为设备的检修停运而直接对用户负荷造成影响，即使有影响也应该控制在一定的范围之内。

（11）

式中：c(x)表示设备在第x时段检修时的最小切负荷量，其计算过程采用最优负荷削减模型，Cmax表示系统允许的最大切负荷量。

3.4 计算流程

式所示的优化模型不可微、不连续，且包含风险评估过程，所以不适宜用传统数学规划和智能算法求解。在实际中，设备检修计划一般分为上半年、下半年、季度、月、日计划，以半年检修计划为例，检修规划期以周为最小单位可以分为26个时段，可以看出可行的检修时段有限，因此本文采用枚举法寻优。

4 结论

本文同时考虑设备状态和系统风险，研究了输电设备检修计划制定问题，通过对电力系统的计算分析结论如下。

1）论文所提出的评价设备重要度的风险增量指标，其物理意义明确，避免了灵敏度指标不能考虑设备状态的不足。

2）论文引入了检修规划顺序概念依次确定各输电设备的检修计划，所建立的输电设备检修计划模型，以系统运行方式和设备状态的时序变化为前提，在满足起始检修时段约束、检修资源约束以及切负荷约束的条件下，能够使检修规划期内系统总风险最低。

3）在负荷最低点检修时系统总风险不一定最低，还与网络拓扑和设备状态有关；在系统峰谷差较大的情况下，影响设备检修计划的主要因素是负荷水平；系统峰谷差较小的情况下，影响设备检修计划的主要因素是设备状态。

参考文献

[1]国家电网公司.Q/GDW 168-2008―Q/GDW 174-2008输变电设备状态检修试验规程.等七项国家电网公司技术标准[S].2008.

[2]冯长有,王锡凡,别朝红,等.基于系统可靠性评估的机组检修规划模型[J].西安交通大学学报,2009,43(8):80-85.