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第1篇：電路設計思路范文

關鍵詞：電氣控制線路 設計方法 分析

引言

在電氣化的控制過程當中，線路的設計主要是進行重要電氣設備的設計、生產以及調控中的一個關鍵環節，也是整個電氣設備組能夠正常、可靠和安全地運行的重要保證。所以，我們必須要保證在電氣線路的控制運行當中，其線路的設計思想以及線路的設計原則保持高度的科學性及正確性。

那么，電氣控制線路的設計基本要求是：

（1） 熟悉所設計設備電氣線路的總體技術要求及工作過程，取得電氣設計的基本依據，最大限度地滿足生產機械和工藝對電氣控制的要求。

（2） 優化設計方案、妥善處理機械與電氣的關系，通過技術經濟分析，選用性能價格比最佳的電氣設計方案。在滿足要求的前提下，設計出簡單合理、技術先進、工作可靠、維修方便的電路。

（3） 正確合理地選用電氣元器件，盡可能減少元器件的品種和規格，降低生產成本。

（4） 取得良好的MTBF（平均無故障時間）指標，確保使用的安全可靠。

（5） 設計中貫徹最新的國家標準。

二、電氣控制當中線路的主要設計原則

2.1通用化原則

所謂的通用化原則，主要是指在線路的設計方案當中，能使生產的機械來加工一些不同性質方面的對象。所以，在整個的電路設計當中，要盡量的來選擇一些符合我們的設計標準要求、能滿足一定負荷及容量要求的電氣設備及元器件，并且在長期的實踐當中，能夠得到比較廣泛應用的那些控制方案，以便予更好地滿足整個生產設備及工藝方面的要求。

2.2電源的可靠性原則

我們清楚，電源是所有的電氣控制設備能夠穩定運行的一個前提條件。在線路的設計當中必須要綜合來考慮具體的配電方案和線路布局等，并且要保證電源的實際負載是在標準的范圍之內的；除此之外，還要進行有效的控制，來避免整個控制系統當中各個電路之間存在的干擾情況。通常情況下，在線路的控制比較簡單的情況下，可選擇一個電網電源來進行控制，而在生產設備的自動化程度比較高的情況下，則可以選擇直流電源。

2.3安全性原則

在線路的整體設計能夠滿足我們生產的實際需要的基礎之上，還要適度地控制電路要達到一定的經濟目標。盡量避免在同一條線路上，有多種電氣設備同時進行使用，而且還要盡量的減少一些不必要的觸點，這樣就可以達到簡化整條線路、避免更多故障的目的了。

三、電氣控制線路的主要設計方法

電氣控制線路的設計作用影響較大，常常關系著我們的日常生活，那么，如何才能夠保障整個電氣控制路線是便捷的、高效的、安全的呢，那就需要我們必須要仔細的來考慮它的具體設計方法了。

3.1 控制線路設計的具體要求

一般的電氣控制的線路設計具體包括以下這幾個方面：

（1） 要滿足整個機械生產過程的具體工藝規范和標準，并按照行之有效的、相關聯的順序進行一步步的操作。

（2） 線路的設計要保證是線路越簡捷越好，盡可能簡化線路圖，只要滿足能達到一定的控制意圖即可，而且要盡量的減少那些不必要的設計線路，從而可以避免在電氣設備運行過程中出問題后由于線路的繁雜而需逐個排除影響因素來解決故障問題，給檢修制造了困難。

（3） 其操作、調節、設定及后續的檢修工作要符合方便的原則，盡量選用標準、廣泛應用的線路控制原理思路。

3.2控制線路設計的具體方法

從目前的情況來看，電氣控制線路的主要設計方法是有以下兩種情況：

（1）經驗的設計方法

這種方法主要指的是需要依照相關工藝生產方面的要求，然后根據控制這些電動機的主要起動及控制方法，使用一些較為典型的線路來進行直接設計。這種設計的方法往往是比較簡單的，其操作也是比較方便的，但它存在一定的缺陷，比如在那些復雜的線路當中，不僅僅需要我們的工作人員要有很強的一個工作經驗，能夠繪制出各種種類繁多的控制原理圖之外，而且還需要他們在出現了多次修改之后，一定要能夠達到相關的對于線路控制的要求。

（2）邏輯設計方法

這種方法主要指將電器元件的動作狀態用邏輯代數的方式進行線路的設計，這種方法所設計出來的具體線路，其結構比較合理，同時在很大程度上可以節省元器件的數量，排除了運行過程中某個電器元件線路接觸不良造成回路斷電問題。

3.3 主要的設計順序

具體的電氣控制線路在進行設計時，涉及電氣設備正常運行相關專業設計人員必須要考慮運行主次的原則，一般電氣設備控制線路設計的具體順序應該是：主電路控制電路信號電路局部照明電路電氣連鎖。

（1） 主電路：顧名思義，主電路就是屬于整個電氣控制系統中的主要部分，某種程度上來講，是整個電氣控制系統的靈魂，因為這個主電路貫穿于整個系統的一個工程。那么，在對主電路進行設計的時侯，就要注意這個電路的電壓和電流是否能夠承受過載的情況，其接地情況是否恰當等。

（2） 控制電路：所謂的控制電路，它是屬于整個電氣控制系統的一個閘門，也就是說，它可以左右整個系統的實際運行情況。在對它進行設計的時候，就主要是要考慮它的設計是否能夠達到安全、方便以及適用的目的。我們往往為了實際的操作方便，就會在整個線路當中設置一個總停的按鈕，同時，考慮到某些的電氣設備可能需要一些重載的起動，所以為了防止在起動的時侯，所產生的重載過大情況可能會引起了熱繼電器的動作，所以可以采取以下的這樣兩個辦法來進行處理：首先，可以把熱繼電器的電流調到最大的位置，然后盡量讓它在起動的時侯不會發生任何動作；其次，在進行起動的時候，可以將熱繼電器的相應發熱元件來采取具體的短接方式。必須確保主控制回路所選用的斷路器、熱繼電器、接觸器、綜合保護裝置是否進行了數值的設定及控制線路的正確連接。

（3） 信號電路：所謂信號電路，它是屬于信號的一個傳輸通道，主要作用是采集信號和傳輸信號，它所包含的范圍也是相對較廣的，而在進行具體的信號和電路設計時，還必須要考慮到周圍的電磁對它的實際影響，必須要避開那些輻射比較強的地方。

（4） 局部的照明電路：局部的照明電路則是屬于整個電氣控制系統的一個補充電路，它在整個電路當中也是起著非常重要的作用。

（5） 電氣連鎖：隨科學技術的進步，舊的聯鎖設備不斷被安全可靠性更高、操縱和維護更簡單、技術更先進的聯鎖設備代替。從發展角度看，計算機聯鎖是發展的方向；從經濟角度看，電氣集中聯鎖在相當長的一段時間內仍被廣泛采用。

四、結束語

總的來說，電氣控制線路在進行設計時，它的基礎是這個電氣控制當中的一個重要的環節，而對于電氣的實際操作以及其設備的具體運行狀況來說，都是具有著非常直接的影響的。作為我們電氣工程技術人員，需要掌握這方面電氣控制線路設計意圖，更深地了解“設計內容、設計步驟、設計原則、設計注意事項”，從而體現出電氣控制線路的優越性，更加廣泛地應用于電氣設備控制的自動化中去。

參考文獻

[1]孫海珉.電氣控制線路設計的應用[J].中國新技術新產品，2011，（24）：166-166.

第2篇：電路設計思路范文

一、人才培養方案設計思路

人才培養方案的設計和制訂是整個人才培養過程的基礎和保障，只有建立了科學合理的人才培養方案才能確保各種培養措施的正確實施，培養目標的真正實現。人才培養方案就要確定“培養什么樣的人”和“如何培養”兩個問題，主要包括培養目標、培養規格、課程體系和課程配置等要素。根據高職教育的目標和特點，我們按照以下思路進行人才培養方案的設計：

1.圍繞企業需求和職業面向確定培養目標。高職院校服務地方經濟建設和社會發展，應通過廣泛、深入的市場調查和企業調研，了解用人單位的需求，根據專業的職業面向和就業崗位群確定專業培養目標，使高職人才培養具有明顯的職業方向性和崗位針對性。同時在確定專業培養目標時還要考慮崗位適應性，既要確定直接就業目標還要確定崗位發展目標，體現高職教育的基本崗位操作能力與可持續發展能力的統一。

2.圍繞職業能力要求確定能力體系。在明確了就業崗位和專業培養目標后，要進行職業崗位分析，通過對各崗位的具體工作范圍、工作任務和工作過程的分析，總結典型工作任務，明確職業崗位群的職業能力和素質要求，形成定位準確、內容具體、具有可操作性的職業能力體系。

3.圍繞知識、能力、素質目標設計課程體系，進行課程配置。在能力體系的基礎上，進行能力分解，明確完成工作任務所需的知識點、能力點和職業素質，以培養技術應用能力和基本素質為主線，以實現知識、能力、素質目標為出發點，建立相應的課程體系，并進行課程配置。

二、應用電子技術專業人才培養方案設計

1.職業崗位與職業能力分析，確定培養目標。我們通過實地考察、問卷調查、電話訪談、網上調研等多種方式，針對專業的就業需求、職業面向、就業崗位任職條件等問題進行調研，明確專業所面向的職業崗位群及職業技術能力與素質要求，確定專業培養目標和能力體系。

根據以上的分析，最終確定本專業的培養目標定位。應用電子技術專業畢業生可在裝備制造業、電子裝備制造業配套的電子企業及電子產品制造類企業中的電子產品生產、檢修和研發領域，從事電子產品裝配、檢測、調試、工藝管理、產品維修、產品輔助設計等工作，可從事的工作崗位有生產線裝配工、產品在線質檢員、生產線工藝員、電子產品維修員、PCB板設計助理工程師、電路設計助理工程師等。簡而言之，即培養具有良好的職業道德意識、精湛的專業技能和可持續發展的學習與適應能力的德、智、體、美等方面全面發展的高素質技能型專門人才。

2.能力分解，設計課程體系。實際工作中應用電子技術專業所面向的職業崗位對本專業的高職學生有一定的層次要求。一般高職學生在企業的首崗主要是生產線操作工，經過1?3年后約50%的人員會轉崗到管理崗位，如設備維護、售后服務、運行管理、質量檢測與監督、工藝管理、線段負責人等，在小型電子企業還有10%左右的人員會轉崗從事電子產品開發與設計工作。

因此，我們確定本專業的首崗為生產一線裝配工。目標崗位—是生產線工藝員、質檢員、現場管理者、產品售后服務人員，能從事相應技術應用與服務工作；二是中小型電子企業的產品設計、開發人員，能自主完成一般小型電子產品、協助完成中型電子產品設計、開發和技術推廣，經過3?5年的工作實踐后，可以成為企業的核心技術人員。我們對能力體系進行了層次上和內容上的分解，確定了知識、能力和素質目標。

在此基礎上，我們以能力培養為主線，構建以職業素質課程和專業基礎能力課程為基礎，專業核心能力課程為重點，提高專業拓展能力的理論學習與實踐訓練相結合的課程體系。實行三階段能力遞進式人才培養模式，在課程設置上注重理論與實踐課程的融合，在人才培養的初期、中期和后期設置了電工技能實訓、電子產品制作實訓、電子電路設計實訓、電子產品維修實訓課程，分別側重培養學生的電子產品裝配、設計和維修等專業核心能力。在實踐課程中采用任務驅動教學法，以真實電子產品為載體，讓學生在學習過程中完成電子產品的設計、裝配、調試維修全過程，使教學過程與學生的工作過程相結合，通過選取的產品載體逐級增加難度和復雜程度，實現學生能力的遞進培養。

三、關于人才培養方案設計的思考

1.注重課程的優化和整合。高職教育的職業性、針對性和實用性要求課程設置瞄準職業崗位群的實際需要，當職業崗位群的職業技能要求由于經濟和科技發展變化而發生變化時，專業課程和教學內容也要隨之調整，這就要求我們要以職業崗位要求的素質、知識、能力為構架，對原學科體系課程進行改造、整合和優化，不斷調整、充實新的教學內容。

第3篇：電路設計思路范文

教學內容的分析

首先，根據教學目標的要求確立該課程的教學內容；其次，將教學內容分解為相對獨立的知識結構，即基本電子器件、基本放大電路和實用各種放大電路；然后，明確不同教學內容間的結構關系。由于中專學生知識體系的、網絡教育兩種特殊性，要求教學內容一定得做到由淺進深，對于大多數學生工作實踐有指導意義的內容要加深，而對于大多數學生工暫時涉及不到的教學內容我們則可以指導學生選學。基本電子器件、基本大電路，在知識的積累能力達到一定廣度后進入更深更廣有關各種實用放大電路的學習。使學生由淺入深、由易到難、循序漸進地學習。同時，也保證學習者頭腦中清晰的教學流程，在教學內容安排方法上應該注意由整體到部分、由一般到個別、不斷分化，更要考慮相關學科如電工基礎、電工技能、電子技能的內容銜接問題。

學習目標的確立

學習目標是指學生完成學習任務后應該達到的行為指標。網絡教育的學習目標要根據學習者的知識水平差異性、工作環境差異性、學習情境差異性等一些特殊性來設立。認知領域。一般分為知識的了解、理解、應用、分析、全面和評價。在該課程中，當學習者對基本電子器件二極管、三極管、場效應管以及其他特殊半導體器件的知識進行了深度和廣度的知道和領會后，把所學的器件運用到具體實用的電路中，進行電路工作原理和電路方法的分析和綜合，最后對所學的知識進行自我測驗以評價。這里體現了網絡教育的優勢，教育對象的參與性、自我教育性、差異性可以充分發揮。情感領域。一般來說，當客觀事物滿足人的需要時，人就會產生肯定的、積極的情感，反之則會產生否定的、消極的情感。

在教學活動中，情感是一種非常重要的因素，它對激發學習者的學習動機、創設優良的教學、促進學習者的認知和人格的健康發展都起到積極的推進作用。網絡教學中缺乏傳統教學具有的豐富而及時的交流，則在設計中較多地采用協同學習、小組討論等教學策略。在這里我們可以設計一些需要團體小組合作完成的作業。技能領域。《模擬電子技術》是電子技術類的一門技術基礎課，學習《模擬電子技術》課程的目的是達到能夠熟練掌握常用電子器件及其基本放大電路的功能和應用，能夠自如運用一些電子技術中的基本概念基本原理和基本分析方法并且把其應用在實際的電路分析中。這是學生把理論知識應用在實踐中最為重要的部分。

教學策略的制定

現代教學理論基于學習活動和教學活動提出了兩種教學策略，即替代性策略和生成性策略。兩種策略各有優缺點，所以在網絡課程教學中，尋找一個合理的平衡點，是取得最佳教學效果的關鍵。以此為依據在本網絡課程中采用了以下幾種教學模式的有機結合方式。講授型模式。在傳統的教學過程中，經典的教學模式是以教師為主，教師講，學生聽，是一種單向溝通的教學模式。很難激發學生的學習興趣，而網絡課程教學采用此種方式突破了傳統的課堂人數、地點的限制，在網絡上實現講授，其學習人數可以無限多，而且世界各地的學生都可以參與學習，不必集中于同一地點。再有網絡信息量豐富，可以擴充書本知識以外的內容。有效輔導模式。有效指導可以在學生和教師之間通過電子郵件異步非實時地實現，這種方式學生可以隨時向教師請教，但不能馬上得到輔導，也可以通過網上在線交談方式實時實現，可以獲得教師的即時講解，如同面對面一樣，但此同步性技術要求很高。

《模擬電子技術》網絡課程設立教師信箱，學生可以采用此模式學習。伸展學習模式。由專業教師設立一些適合學習者的思考題以及作業題，要求學生解答,與此同時提供大量的與問題相關的信息資源，供學生在解決問題過程中查閱。在探索學習中，專業教師會在網上給予學生以適當的啟發或提示，有效地激發學生的學習興趣和創造性，這不僅激發了學生的學習興趣，也提高了學生的分析能力，并加深了學生對此知識點的掌握。階梯學習。由于學生做從事的工作領域不盡相同，所以所需要的知識內容并不相同，這就要求專業教師能夠在教學設計之前多做職業調研，為不同需求的學生制定適宜的學習層面，再有學生的知識水平、認知水平不盡相同，所以在這里更是體現了網絡教育的優越性，可以給學生提供指導性的知識學習空間，幫助學生有效的進行篩選學習。

第4篇：電路設計思路范文

關鍵詞：城市道路；設計思路；技術要點

引言

隨著城市建設水平的不斷提升，城市道路所承擔的功能也呈現出多樣化、復雜化的發展趨勢，道路設計的要求也越來也高。除了基本的道路工程設計內容外，現代城市道路設計還包含市政工程和景觀設計的內容，無論是涉及到的理論知識、技術規范還是需要考慮的因素都大為擴充，復雜程度急速上升。在實際工作中，由于受設計人員思路等因素影響，城市道路設計經常只關注機動車通行需求，而不是對作為道路來往通行的主體――人的需求的關注。由此引發了一些問題，降低了道路設計水平，影響了城市道路的實際使用情況。下面就針對如何正確確定城市道路設計思路以及明確城市道路設計技術要點有關問題進行闡述。希望可以給廣大道路設計工作者以參考。

1 確定正確的城市道路設計思路

作為一項系統工程，城市道路工程的設計思路至關重要。設計思路不僅會決定設計水平的高低、設計質量的好壞，對于城市道路交通運輸整體發展情況以及項目經濟效益都有著很大的影響。所以，在開展城市道路工程設計工作之初，就必須確定正確的設計思路，把握相關道路工程設計的主要方向。實際工作中，許多地方在開展城市建設時，沒有進行科學、完整的路面規劃，在確定城市道路結構、寬度、密度等要素時也沒有站在城市整體的高度上進行考慮，僅僅將道路寬度是否滿足來往通行要求作為道路規劃設計的基準。采用這個模式進行道路設計，由于道路寬度充足，通行車輛根據各自類型各行其道，安全性較高，但由于每條道路在規劃設計時都是單獨進行的，彼此間缺乏溝通、協調，導致道路建成后城市整體通行效率不高，特別是在支路或貫通性支路方面做得不夠，城市路網缺乏系統性和完整性，不同方向的車流、人流在交匯處容易彼此造成干擾，增加了交通事故發送幾率，道路安全得不到充分保障，道路交匯處通行效率不高，也降低了道路整體通行水平。為避免上述問題的發生，提高城市道路整體通行水平，在進行城市道路工程設計時，要堅持做到以下幾個方面：

一是高度重視線形設計。線形設計是道路工程設計的主體，線形設計的好壞于城市道路性能質量有著極為密切的影響。在進行線形設計時，既要考慮到道路交通安全方面的影響、車流、人流的通行效率方面的影響，還要充分考慮道路周邊景觀以及景觀和道路結合情況的影響，確保設計出來的道路與周邊景色相得益彰，給人以美的享受，從而減輕通行車輛駕駛人員的疲勞程度，使其保持良好心態，注意力更加集中，達到提高交通安全的目的。同時，線形設計要避免不必要的主干路彎道，確保其通過性。而在進行非主干道的線形設計時，可以適當選擇角度較小的曲線線形，使道路更加富于變化，也有著緩解駕駛人員疲勞的效果。

二是高度重視特色設計。現代城市，道路設施也承擔著人工景觀的職能。加強道路特色設計，創造性地開展道路美化設計，在保障道路基礎功能的同時，結合道路周邊環境，凸顯當地獨特的風格，是當前道路設計的一個重要內容。需要注意的是，在進行特色設計時，要切實保障道路與周邊環境的有機融合，同時，在對道路進行設計時，還要對交通運輸需求及生活性與游覽性等加以考慮。

2 關于城市道路設計的相關技術要點分析

2.1 做好道路路肩設計

路肩就是車行道外緣位置到路基邊緣位置的帶狀部分，具體分為土路肩及硬路肩兩種類型。道路路肩是為了保證車行道功能而存在的，同時還兼具臨時停車和路面橫向支撐兩種用途。基于路肩的功能，其鋪面結構必須滿足正常狀態下的承載能力需求。路肩設計要圍繞這個中心開展具體工作。首先要要科學選擇結構導線組合方式與施工材料，確保路肩與行車道路面間具有良好的協調，為降低降水對公路設施的負面影響，路肩還要具有排水功能，能夠將路面結構中的水及時排除，防止積存。為保障路肩鋪面強度，一般選擇水泥混凝土或瀝青面層作為施工材料。如果使用水泥混凝土，路肩面層和基層厚度要與行車道的面層、基層分別保持一致，薄面層的厚度不能低于15厘米，基層要使用級配粒料。如果使用瀝清作為施工材料，則要注意使用密實型混合料，基層材料以級配粒料或無機結合料為宜。對于行車道路面中沒有排水設施存在的情況，瀝青面層與不透水基層兩者厚度的總和不能大于行車道面層的具體厚度，同時基層下面的填充料要使用透水性粒料。

2.2 做好道路平面設計

所謂道路平面指的是道路中心線與邊線在地表上的垂直投影，該平面由直線、曲線還有加寬與緩和曲線等要素構成，是地面上道路形狀、沿線地形的具體體現，同時也包含地物具置、人工構筑物分布情況等信息。城市道路設計工作中，道路平面設計是非常重要，但又經常為人們所忽略的問題。開展道路平面設計，首先要詳細了解平面線形設計的具體要求，在滿足其基本要求的基礎上再開展相關設計工作。此外，開展道路平面設計，還要堅持以下原則，一是要在遵循道路沿線周邊環境與地形的基礎上進行平面線形設計，以保證二者相契合，力求簡潔。二是要充分考慮縱斷面和橫斷面的情況。三是要減少大角度急轉彎路段的出現，盡量選擇較為平緩的、轉彎半徑較大的彎道，保持各路段間的協調連接。四是避免復曲線和斷背曲線再平面線形設計中的應用。五是在高填方路段，要采用直線或者是緩彎設計。

2.3 做好道路縱斷面設計

縱斷面是人們了解、掌握道路沿線變化情況的重要渠道，在設計城市道路縱斷面時，要先確定兩個內容：一是當地的路網規劃，二是設計對象道路的使用要求，在此基礎上確定道路的性質和等級。之后，通過對通行車輛類型的分析，并結合當地自然環境、水文、土質以及天氣變化的影響，明確道路控制點標高和縱坡大小。縱斷面的組成要素主要有直線和豎曲線。開展縱斷面設計，要遵循下面幾個原則：一是嚴格遵循技術標準中關于最大縱坡及最小坡長和豎曲線限制值的規定，二是面對復雜水文條件或地下水位較高的情況，要適當增加路基高度，避免路面積水。三是要避免急劇升高的縱坡出現，確保汽車通過時的安全和平順。四是要注意道路途徑地區，道路內外地塊標高差異，方便車輛、行人進出。

2.4 做好道路綠化設計

要結合道路性質以及各路段具體情況，科學設置植被的種類、分布密度、高度等要素，既美化道路沿線環境，又要保證交通安全。

3 結束語

道路作為陸地交通運輸的主要基礎設施，已經與人類社會的發展緊密結合到一起。經濟的發展，社會活動的開展都離不開可靠、順暢的道路交通保障。現代城市作為人類活動的集中區域，生產物資密集，人口流動量大，交通運輸需求很高，并且隨著城市建設規模的增加，這種對交通運輸的需求會越來越高。交通運輸能力，已經成為反映城市建設水平的重要標志，同時也是城市發展建設的重要影響因素。要充分認識到城市道路設計的重要意義，牢牢把握正確的設計思路，圍繞具體設計重點，創造性地開展城市道路設計工作。要科學設置公路路肩、路面平面、縱斷面設計參數，結合周邊環境開展美化設計，做好細節處理，為優質工程的建設實施夯實基礎，推動我國道路交通事業的健康發展。

參考文獻

第5篇：電路設計思路范文

關鍵詞：新一代數據中心；局域網建設

中圖分類號：TP73+.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）33-0008-02

1 傳統數據中心架構的問題

業界從互聯網云計算的概念得到啟發，開辟了嶄新的數據中心架構模式，以解決長期困擾的業務發展與基礎資源的矛盾和瓶頸問題。即如果能夠把IT的資源當成用水用電一樣、并且以一種可量化其“質”和“量”的標準服務的方式交付給資源的使用者，就能從根本上解決問題。這種使用IT資源的方式最早形成在互聯網應用的交付過程中，互聯網應用的使用者往往不關心IT資源的具體存在形態（象云一樣無時不在、無所不在），而只需要對互聯網應用的賬號賦予可度量的成本，即可按該賬號所賦予的使用量、使用規則和質量來使用互聯網服務。對于這種IT服務的使用方式，我們就可以把更多的精力放在如何使用好它們，而不必浪費精力于IT資源本身。這就是最原本的云計算含意。云計算的重大意義在于解決了傳統IT中的建設和使用倒掛的80/20困境。

實際上云計算概念的引入，已經重新定義了傳統專網中獲取資源的模式，即使沒有互聯網的資源規模效應前提，也可以從根本上扭轉剛才提及的80/20資源應用的矛盾。我們先研究傳統IT架構是怎么導致80%精力耗費在資源的建設和維護的。具體而言存在如下問題：

①維護管理難，靈活性差：在傳統構架中業務與底層資源的關系是呈豎井方式（Silo），網絡中進行業務擴容、遷移或增加新的服務功能越來越困難，每一次變更都將牽涉相互關聯的、不同時期按不同初衷建設的多種物理設施，涉及多個不同領域、不同服務方向，工作繁瑣、維護困難，而且容易出現漏洞和差錯。

②資源利用率低：傳統架構豎井方式對底層資源的投入與在上層業務所收到的效果很難得到同比發展，最普遍的現象就是忙的設備不堪重負，閑的設備資源儲備過多，二者相互之間又無法借用和共用。

③服務策略不一致：傳統豎井架構最嚴重的問題是這種以孤立的設備功能為中心的設計思路無法真正從整個系統角度制訂統一的服務策略。

2 面向云計算的新一代數據中心局域網架構

新一代數據中心局域網的目標是構建一個可持續發展的、新一代的面向云計算的數據中心架構。將數據中心的IT資源池化，通過智能的業務調度機制、以可計量的方式按需、 保質的取用資源，滿足業務需求的同時屏蔽底層的復雜性，使用戶可以把更多精力投入到IT資源的優化應用上去。如圖1所示。

IT應用、服務器計算、I/O網絡、存儲等資源的虛擬和池化、按需調用IT資源，實際上就是云計算的“架構即服務”（IaaS）模式。這種架構下的數據中心相比之前的豎井化的傳統數據中心有如下明顯優勢：

①隨需而動的業務靈活性：上層業務的變更作用于物理設施的復雜度降低，能夠最低限度的減少物理資源的直接調度，使維護管理的難度和成本大大降低。方便隨業務的調整和變遷而靈活供給所需資源，而基礎架構保持穩定不變。

②高效資源優化復用：使得物理資源可以按需調度，物理資源得以最大限度的重用，減少建設成本，提高使用效率。一方面總硬件資源占用量降低了，另一方面每個業務得到的服務反而更有充分的資源保證了。

③全局策略一致性：統一的智能化調度屏蔽了具體設備個體的策略復雜性，能夠最大程度的在設備層面以上建立統一、一致的服務體驗。根據上層業務對服務要求的不同，可定義調用的條件和方式，從而方便的對不同業務提供相適應的策略和合規性約束，這樣整個IT將可以達到理想的服務規則和策略的一致性。

3 新豐江發電公司局域網改造設計思路

新豐江發電公司的信息化建設已比較成熟，經過多年的經營完善已取得了一些成果，有效的推動了公司的信息化辦公的發展。 由于當時的條件所限，新豐江局域網在建設初期，物理架構上采用單核心、單鏈路設計，隨著接入終端的增多，接入層使用級聯方式得到了快速擴充。在邏輯架構上，業務流量沒有得到合理的梳理，比如互聯網出口及粵電網接入在物理上可以形成了互備條件，但實際的路由配置卻未能實現。基礎網絡架構，如圖2所示。

如上圖所示，新豐江的局域網在可靠性、健壯性、數據轉發的高效性有很大的是升空間，以確保業務的永續性。為了充分滿足當前和未來的業務需求，有必要對現有的網絡進行合理規劃與升級，以此更好的滿足日益擴大的業務需求，更好的發揮發電公司在當地國民經濟中的重要作用。局域網改造應滿足以下要求。

3.1 采用新一代的云計算標準建設局域網

使用成熟的、商用化的云計算技術改造現有局域網，建立一套穩定和可持續發展的云計算數據中心局域網架構，并在此架構上規劃未來5年的業務部署，以滿足業務長期持續的擴展能力，在運營和使用中收獲長期效益。

3.2 構建面向云服務的高可靠性

整個網絡系統必須有很高的安全性、可靠性和一定程度的冗余。

3.3 網絡的預見性和架構通用性

隨著未來用戶應用規模的不斷擴大，設計必須具備一定的預見性和架構通用性，對于可預見的發展趨勢，網絡架構必須從當前設計中給予充分考慮，并提供無須進行大的架構改變而能適應未來5年網絡升級的穩定、通用的架構，最大限度保護投資，獲得總擁有成本優勢。

4 新豐江局域網改造設計模型

新豐江發電公司數據中心局域網絡將采用層次化、模塊化的設計、并采用了網絡虛擬化技術、以太網鏈路捆綁技術，極大的增加了網絡的可靠性、健壯性、及數據轉發的高效性。如圖3所示。

4.1 采用偏橫向的層次化、模塊化結構的優勢

①節約成本：局域網意味著巨大的業務投資，正確設計的局域網可以提高業務效率和降低運營成本。

②便于擴展：一個模塊化的或者層次化的網絡由很多更加便于復制、改造和擴展的模塊所構成，在添加或者移除一個模塊時，并不需要重新設計整個網絡。每個模塊可以在不影響其他模塊或者網絡核心的情況下投入使用或者停止使用。

③加強故障隔離能力：通過將網絡分為多個可管理的小型組件，企業可以大幅度簡化故障定位和排障處理時效。

④符合運維管理的基本準則：在運維管理中，對不同的變更有嚴格的系統影響評估，給予不同的變更流程。比如對核心系統的任何配置變更應經過多級嚴格審查、制定嚴格回退預案、經過專家和專門廠商技術人員的審批、并應在非生產時間完成，而對邊緣設備的變更則由于其影響較小，則會用比較簡易的流程完成。如果沒有層次劃分，那么任何變更都將被看出對核心系統有直接影響的行為，企業IT維護管理的靈活性和可用性將大為降低。

4.2 構建沒有生成樹協議的無環二層網絡

在解決二層環路的問題上，傳統的方案是運行STP協議，它邏輯上阻塞一個端口來達到無環的效果，但是這樣卻犧牲一條鏈路的帶寬，而且當網絡拓撲發生改變時，STP會重算，即使是快速生成樹協議收斂時間也要5 S以上，這對于可靠性強的網絡來說是無法忍受的。

HSRP和VRRP是最常用的FHRP，但它們只允許VLAN上的主機一次僅與一個交換機通信，因此連接核心層的冗余鏈路不傳輸任何流量。

GLBP是較為新型的協議，支持一定程度的負載均衡，將輸出流量分攤到兩個核心層路由器。但返回的流量一般在流量中占主要部分，它們可能并不進行負載均衡，因此它還是不足以滿足大多數系統的需求。

4.2.1 傳統STP網絡缺陷

傳統STP網絡結構，如圖4所示。

在新豐江的局域網改造設計中，我們把核心設備虛擬成邏輯上的單臺設備，并通過堆疊或其它虛擬化技術把匯聚也邏輯虛擬成單臺設備，這樣做除了解決毫秒級的冗余互備外，同時解決了環路的問題外，另外還有兩個好處：

①首先接入層設備兩鏈路上聯匯聚，所以兩條鏈路都走業務流量；②其次從匯聚到核心，從接入到匯聚，可以采用以太網聚合技術把兩條或多條物理鏈路捆綁起來，在增加帶寬的同時也增強了網絡的可靠性。

4.2.2 新的二層網絡結構設計

新的二層網絡結構設計，如圖5所示。

新的設計中，對核心層/匯聚層和接入層交換機來說，看似只有單一鏈路。從接入層到核心層的兩條上行鏈路作為一個以太網鏈路捆綁鏈路，為了更好的彈性，上行的鏈路在兩臺匯聚交換機上實現鏈路捆綁。因為匯聚層到每個接入層交換機只有單一邏輯鏈路，進而形成了邏輯上的星形拓撲，所以不會再出現回環拓撲結構。

4.2.3 優 勢

①不會有網絡拓撲更新需要STP重收斂，因此恢復速度加快。②不會出現上行鏈路阻塞的情況。③從接入層交換機到核心層/匯聚層的兩條鏈路通過以太通道進行負載均衡，因此輸入和輸出數據由鏈路共同傳輸，提高了鏈路利用效率。④對接入層的每個VLAN來說，核心層/匯聚層僅有一個邏輯接口。因此就不必運行第一跳冗余協議，從而簡化配置。⑤通過“NIC聚合”（802.3ad端口通道）提供高可用性和負載均衡。

5 結 語

新豐江發電公司局域網采用云計算架構的建設思路，構建的數據中心局域網就有希望走出80/20的模式，從IT資源建設上節省下的時間、精力和成本可以轉換為對IT資源更好的利用，從而更加有效的推動企業的生產力發展。

第6篇：電路設計思路范文

關鍵詞：電氣工程專業 內涵建設 改革

課題來源：2013年黑龍江省高等教育教學改革試點專項項目

課題編號：GJI201301043

TM76-4

一、電氣專業的辦學理由和就業分析

電氣工程及其自動化專業是一個歷史悠久、內涵豐富的老專業。

目前，全國已有240余所全日制本科院校和80余所經教育部批準的民辦院校設有4年制本科相關專業，每年招收3萬人，另外還有460所專科院校每年招收1萬人。且研究生的每年招生已近萬人，占本科畢業生的1/3，專科-本科-碩士-博士-博士后的完整專業教育體制相當成熟。同時，教育部和高校電類教學指導委員會正在緊鑼密鼓地建立和推行專業教學的國家標準和工程教育的專業認證。

總體上電氣專業的招生和就業都在所屬學校中位居前列，但我們的問題是本院本專業畢業生的對口就業率仍需要提高，這里說的對口就業率提高主要是指就業層次低的同學的提高。由于部分同學專業競爭能力不夠，較難拿到所期望的工作職位和待遇，因此便有部分同學只好改行從事某種本專業性質較弱的其它工作。

本專業的就業領域包括以下幾個方面：

（1）在各類傳統企業中從事電氣設備的日常維護和技術改造，如擔任設備動力部門的工程技術人員、車間設備技術員和電氣設備維護人員，以及其它生產過程的運行人員。

（2）在自動化公司中從事項目開發和售后服務，如項目工程師和施工技術員、調試人員、售后工程師和項目經理。

（3）在中小微企業中研發、生產電子和電氣產品，如從事產品設計和工藝的工程技術人員、生產線技術負責人或骨干、測試工程師、元件工程師、售后服務工程師等。

為了應聘這些職業，除了需要掌握必要的文化素質，還要接受基本電工理論和電工技能的訓練，掌握電子電路的基本原理、制作、調試和PCB的設計方法，需要熟悉計算機的軟、硬件基本技能（包括單片機應用技能和PC軟件的應用方法），同時要求掌握PLC和工控設備組建、運行、調試和設計的基本方法，了解和熟悉某些測控、電力電子和電氣傳動的典型系統。為了適應本專業寬口徑的就業特點，強調一專多能、可上可下（多次就業），以及適應現代科技發展和生產方式的學習方法。

需要指出，盡管很多同學目前掌握上面所列的基本技能要求，也有相當的差距，但總的幾年大學教育過程，對其應聘和從事各類職業工作，都還是具有一定的積極意義。

二、 課程體系和能力指標

本專業將整個教學分為入門、課程和實訓3個階段。為使學生盡快安全入門電氣工程專業，將編程類計算機課程盡量前移，同時專設入門課及其分組實踐課培養學習骨干，并以電子技術和單片機為主要內容開展課內外科技創新活動，試圖鼓勵學生在學習過程中重視英語和數學知識的運用；實訓則作為頂層學習的出口，分為嵌控、工控、測控和電控（電力電子與傳動）4組，分別進行典型系統的綜合實訓、畢設和基本能力的培訓驗收，并倒逼傳統課程的改革；而目前傳統課程則盡量尊重國家電類教學指導委員會和各任課教師的不同改革舉措，以不同方式反復地培養學生的基本能力和職業基礎，以及適于現代社會的學習方式方法。

考慮我們學生應聘職位的入門性和實用性，而非領域專家的實際情況，本專業寫入大綱的基本能力指標暫定如下：

1. 熟悉電氣工程及其自動化行業，回答基本理論和安全用電的應知常識題。

2. 自選原理圖分析，鑒別主要電路和元件，展示電路板的裝、焊、拆、調、測能力。

3. 簡單功能電路板的原理圖和PCB設計能力，展示自選中英文元件資料的閱讀能力。

4. 繼電器和PLC等工控系統的梯形圖設計能力，自選示例，并說明電氣設備的安裝、配線要點。

5. 自選單片機最小系統或應用系統，展示電路設計和編程能力，說明調試方法。

6. 展示基本測試儀器和軟件工具的使用能力，闡述自選測試任務的工作過程。

7. 說明自選典型電力電子、電氣傳動產品設備或測控系統的工作原理和特點，展示綜合分析能力。

三、本專業為完成人才培養計劃中能力指標的具體措施

（1）開設綜合技能類課程，加強技能培養

學院提出加強實踐性教學非常正確，對提高學生就業率會有很大幫助。開設綜合技能培訓課程是加強實踐性教學取得效果最好、最省時間的辦法。

開設綜合實踐課程，讓學生掌握目前電氣電子行業基本技能，擴大學生就業面和提高學生的就業競爭力。高職高專類學校對這門課程非常重視對提高學生就業率效果明顯，也是我校電氣專業的學生就業也必須的知識。雖然有些內容部分課程中已經涉及，但學生的重視程度不夠，集中授課可以達到更好的學習效果。

（2）開設《工業自動化技術》課程，提高就業競爭力

從事工業自動化類產品開發、生產、銷售、技術服務是電氣工程及其自動化專業的主要就業方向之一，非標準工業自動化設備開發是目前很熱門的行業比如工大博實，開設這門課程可以提高知識綜合運用能力，使學生掌握目前行業的主流技術，達到學習與就業接軌的目的。

（3）增加專題講座的次數，是學校教育與行業技術對接

從大一開始每學期開設專題講座每學期不少于三次，講座的內容主要包括本專業的學習內容、就業形勢和工作去向、目前行業中主流技術和發展趨勢、本專業知識應用的典型范例、就業指導等等。讓學生在學習知識的同時盡早了解和接觸以后所從事的行業，擴大視野和知識面。

（4）在專業課教學過程中增加實踐類教學內容的比例

在專業基礎課教學過程中貫穿典型案例讓學生了解所學課程的用途，提高學生的知識運用能力，擺脫學生為了考試而學習的弊端。

（5）加強校企合作，深化“應用性、職業型、開放式”人才培養模式。

為了響應學院加強企業合作，探索開放式辦學的號召，我們先后在齊齊哈爾二機床、省自動化所和哈爾濱電工儀表研究所等單位合作建立實習基地和科研合作關系，也與其它一些公辦民辦單位進行了一些合作探討。

現在我們計劃一面盡快積極提高師生的實踐能力，另一面積極發動師生繼續探索適宜的企業、內容和合作方式，并重點探討：以校區附近的工業園區為重點，在全面了解的基礎上尋找合適目標；重點尋訪工業機器人、電磁測量和信息處理協會、電控焊接設備、LED和光伏發電、智能電網和智能家居等領域的行業需求、就業渠道和合作伙伴；探索聘請校內外各層次專家參與實踐基地建設的方式和方法。

第7篇：電路設計思路范文

關鍵詞：二進制計數器；同步；異步；加法；減法；觸發器

二進制計數器是各種計數器的基礎，職高學生在設計二進制電路時總是望而生畏，往往無從著手。為了幫學生完成此類設計擺脫畏難情緒，我們把二進制計數器電路設計進行歸納，以觸發器翻轉的特點和波形圖的轉換過程為切入口，將復雜的電路設計進行簡單直觀化，使學生輕松地掌握了知識。經過多年教學實踐，效果良好，現介紹如下。

一、理論要點

統計輸入脈沖個數的功能稱為計數，能實現計數操作的電路稱為計數器。計數器在數字電路中有著廣泛應用，除用于計數，還可用于分頻、定時、測量等電路。計數器種類很多，按計數的進制不同，可分為二進制計數器、十進制計數器以及N進制計數器。按觸發器的翻轉先后次序分類，可以把計數器分為同步計數器和異步計數器。同步計數器中的同步是指當時鐘脈沖輸入時各觸發器的翻轉是同時發生的，而異步計數器中異步是指當時鐘脈沖輸入時各觸發器的翻轉有先有后之分。

二、加法電路

加法電路設計中，有同步和異步兩種設計情況。下面，從例題著手，就設計同步二進制和異步二進制的設計方法進行展開討論。例如：設計一個三位二進制加法計數器電路。

（1）分析。先看如下波形圖（二進制加法的波形圖），假設初態是從000開始的，經過8個CP后又回到了初態000，所以上述畫的波形圖就是三位二進制加法計數器的時序圖。有了這個圖，下面我們將討論如何用電路圖來實現，也就是用觸發器來實現。

（2）設計成異步的方式。異步電路結構相對簡單，而且學生容易掌握理解。異步方式，是說各觸發器的觸發不是同一時刻的，有先后次序。我們把三個觸發器各自觸發條件羅列出來，不難發現Q0的變化為（8個CP）每來一個CP翻轉一次，從圖中看它是CP的下降沿（上升沿也可），故可寫出Q0的狀態方程： Qn+1=n0 CP

再看Q1的值變化：Q1的翻轉是在Q0的下降沿后，也就是Q1也是一個計數型觸發器即T’觸發器。當Q0的下降沿到來后，Q1即發生翻轉，否則就保持，所以Q1的狀態方程可以看成：Q1n+1=n1 Qn 0

接著看Q2的值變化：從圖上看，Q2的翻轉發生在Q1的下降沿后，而其他時刻均為保持，Q2觸發器也為計數型觸發器，所以Q2的狀態方程可以寫成：Q2n+1=n2 Qn 1

綜上所述，三個觸發器均為計數型觸發器，所以可以用T’ 觸發器來實現，而一般我們用的觸發器均是JK、D有時也是T觸發器。所以，我們要掌握的首先就是觸發器類型的轉換，把JK、D、T轉成T’觸發器，畫出的電路圖如下。

因為JK觸發器的特性方程為： Qn+1=Jn+Qn，只要J=K=1時，Qn+1=n； D觸發器的特性方程為：Qn+1=D，只要D=n； T觸發器的特性方程為：Qn+1=Tn+Qn，當T=1時，Qn+1=n

當每個觸發器具有計數功能后，接下來解決如何進行連線的問題。對職高學生來說，只能一步一步來分析。本人推行的方法原則是簡略容易理解。從題意上知，要設計異步三位二進制計數器，需要三個計數型觸發器，先擺放三個觸發器具置，以剛才TTL為例，位置如下：

然后，確定觸發器之間的連線。根據剛才條件可知，如果是加法，那高位觸發器翻轉的觸發條件是當低位的輸出原態產生下降沿時。所以，對于JK觸發器，應是FF0的Q0給Q1的CP，依次類推，T觸發器也同樣，而D觸發器本身是上升沿觸發，故FF1、FF2連接時，要獲得低位輸出的下降沿，就要把低位端給高位的CP輸入端，即n0 、n1 . 它們等效于 Qn0 、Qn1 ，連線如右（T觸發器類同JK觸發器）。

若采用CMOS類型觸發器，則電路圖如下：（JK觸發器和T觸發器）

（3）設計成同步的工作方式。同樣，我們畫出波形圖如下。

我們知道，同步的工作方式是指所有的觸發器的觸發時刻由同一個CP控制，指CP的上升沿或者CP的下降沿。所以，這就給電路的設計帶來一定的難度，電路的結構要比異步工作方式難得多了。下面，我們來逐步考察。先看Q0波形變化，它能實現二分頻，來個CP翻轉一次，即：Qn+10=n0 CP （CP）。再來看Q1，先是四分頻，與Q0同一時刻要觸發，Q1的變化：0011001100，它的變化是保持或翻轉。我們不難發現，當Q0為0時，來CP，Q1保持；而當Q0=1時，來CP ，Q1翻轉。這樣具有保持翻轉功能的觸發器，我們可以設定為T觸發器（T觸發器的邏輯功能為T=0時保持，T=1時翻轉）。所以，只要Q1觸發器改成T觸發器，即T1=Q0，可以得出Q1觸發器的狀態方程為：Q1n+1=Q0n？茌Q1n CP

再來看一次Q2觸發器輸出狀態的變化。Q2前面四個CP連續為0，第四個CP后翻轉，接下來一直為1，到第八個CP才翻轉。從圖中二處翻轉處可看到，一樣是CP的下降沿，為什么會出現翻轉？再看Q0Q1，發現在二個翻轉處Q0Q1都同時為0，而其余的則Q0或Q1有一個為0。所以，可以把Q2也看做T觸發器，要么保持，要么翻轉，當T2=1時即翻轉，這個T2的輸入信號可以從Q0Q1處得到，即T2=Q0Q1，當Q0和Q1同時為1時，T2=1，即Q2翻轉。因此，Q2的狀態方程可以寫成：Q2n+1=T2？茌 Q2n=Q0nQ1n？茌Q2n CP

有了這個狀態方程和輸入方程，我們發現：如果要設計同步二進制計數器，則要把各觸發器轉換成T觸發器，同樣有JK和D觸發器，如果本身是T觸發器那最簡單了。我們把JK轉換成T觸發器其實很簡單，可以讓J=K=T，轉換圖如右。

從上面的分析，即可得到如下的電路圖。

若采用T觸發器，則更簡單，這里不畫了。

從以上分析可以得出結論：對于同步二進制加法計數器，只要把每個觸發器轉換成T觸發器，最低位的除外，然后每一個高位的輸入端與低位輸入端相與，最低位輸入為1。

上面，我們討論了二進制加法計數器電路的設計。下面，我們再分析一下減法電路的設計方法。

三、減法電路

減法電路設計中，同樣有同步和異步兩種情況。我們也從例題著手，分別就同步二進制和異步二進制的設計方法展開討論。

例如：設計一個三位二進制減法電路。

（1）根據波形圖用異步方式進行設計。我們先來看一下減法電路的波形圖。

從上面的波形圖，我們可以看出，Q0的翻轉是在CP的下降沿（也可上升沿）Q0實現CP的二分頻，而Q1的翻轉是在Q0的上升沿時刻，同樣看Q2，Q2的翻轉也是在Q1的上升沿。所以，我們不難發現，每個觸發器都工作在計數狀態，這與上面的異步二進制加法計數器是一樣的。唯一不同的是觸發條件不一樣，減法高位翻轉的條件是低位輸出的上升沿，寫出狀態方程如下：

Q0n+1=n0 CP Q1n+1=n1 Qn0

Q2n+1=n2 Qn1

所以，同樣把每個觸發器設計成T’觸發器，上面已轉換過，這里就不敘述了。下面，我們看如何連接。同樣，也放好三個觸發器的位置，由于JK在這里本是下降沿觸發，所以要轉換成上升沿觸發，那么只要把低位的端給高位的CP輸入端，即n0 、n1 ，它們等效于Q0n、Q1n，所以連線如下。

如果JK觸發器本身是上升沿觸發，那么連接時只要把低位Q端給高位的CP輸入端即可，電路圖如下。

假設是用D觸發器做，則電路圖又不一樣。把每個D觸發器轉換成T’觸發器，放好位置，接下來進行連接，同樣這三個觸發器本是上升沿觸發，那么直接低位的輸出給高位的即可，不用進行電平之間的轉換，電路圖如下。

（2）考察波形圖用同步方式設計。

從波形圖上可以看出，Q0的翻轉是一個CP翻轉一次，可以是CP的上升沿或者下降沿，而Q1的翻轉卻是當Q0=0時，否則Q1保持原來的狀態。所以，可知，Q1觸發器同樣也可設置成T’觸發器T1=Q0n（因為T觸發器為1時翻轉） ，Q0n=0時，即n0=1。再來看Q2的翻轉條件，從上面的波形圖中可以看出，當Q0n與Q1n即二個低位都為0時，則Q2產生翻轉，不然當CP脈沖來時，Q2仍保持原來的狀態。所以Q2也設計成T’觸發器，當Q0n、Q1n都為0時，Q2翻轉，則此時T2一定為1，所以T2=n0n1。我們得出結論，即高位觸發器翻轉的條件為：所有低位反態輸出狀態之與給高位觸發器的信號輸入端。而此結論恰恰與加法相反。電路圖如右。

總結：異步加法電路：低位輸出的下降沿作為高位觸發器的觸發條件；異步減法電路：低位輸出的上升沿作為高位觸發器的翻轉條件；同步加法電路：所有低位輸出原態之與作為高位的輸入信號；同步減法電路：所有低位輸出反態之與作為高位的輸入信號。因此，一般異步每個觸發器轉換為T’觸發器，若是同步，除低位外，每個觸發器一般轉換成T觸發器。以上總結，讓同學們作為一種常識先記住，再進行反復練習，效果很好。這樣，可以進一步強化對知識的理解，提高學生實際能力。

第8篇：電路設計思路范文

關鍵詞：鋼結構；設計；材料；施工

Abstract: along with the development of national economy and the acceleration of the urbanization process of the housing construction in our country for unprecedented development, people's living conditions gradually improve, the steel structure of the building also arises at. In order to show the advantages of the steel structure housing, this article simply introduces the advantages of steel structure and the design idea of the house.

Keywords: steel structure; Design; Materials; construction

中圖分類號： S611文獻標識碼：A 文章編號

前言:混凝土建筑的設計都是按照先建筑設計后結構設計的理念進行設計，而鋼結構住宅由于其特殊的材料和先進的設計軟件，得以使設計程序實現建筑結構一體化設計，即建筑設計與結構設計同時完成。目前，國外輕鋼結構企業都是遵循這樣一條理念

1、鋼結構卓越的性能

1.1．抗震、抗風、高可靠性

鋼材優良的物理、力學性能使得輕鋼結構住宅具備了整體剛度大、構件強度高、結構自重輕的特點，在地震、颶風等罕遇災害下的表現遠遠優于其它結構形式的住宅。對于軟弱地基區域，鋼結構住宅可以降低基礎成本，并減少不均勻沉降發生的概率。鋼結構體系可以精確設計分析，使鋼結構住宅的結構可靠性優于磚混住宅。

1.2．防腐、防火、耐久

鋼結構住宅中耐腐蝕鍍鋅鋼板的運用，大大增強了建筑主體結構的防腐性耐久性，合理的構造措施可以保證鋼結構的防火性能；結構徐變、泛潮和遭受白蟻、老鼠等蟲害的情況不會在鋼結構住宅中出現。

1.3．隔熱、隔音、節能

鋼結構住宅復合墻體構造保證了房屋對隔熱、防潮、隔音的需要。中空玻璃的使用使隔音指標達40加權分貝以上，除了大大減少噪音的污染，更能節省大量的能源。

1.4．能“空間自由組合”的住宅

鋼材的輕質、高強、鋼結構的體系的靈活選用為住宅空間的組合提供了最大自由度。一方面鋼結構可以提供超大共享空間，同時建筑師可以不拘泥于承重墻位置，根據設計需要自由布置各功能空間。

2、鋼結構住宅的特點

鋼結構住宅與傳統結構相比，在使用功能、設計、施工以及綜合經濟方面具有優勢，主要體現在以下方面。

2.1 設計制造周期短，設計生產一體化

現代結構設計借助于計算機和專業化結構分析軟件，使得設計周期大大縮短，設計中的修改和調整非常方便。同時，由于鋼結構具有工廠預制、現場安裝的特點，可以將前期設計和現在的生產手段相結合，通過網絡計算機和數控機床結合，使設計人員在工作室中完成設計后，即由工廠的生產線完成產品制作，具有極高的效率和精確度，可以大大減少項目建設周期。

2.2 能夠合理布置功能區間

在居住建筑中，建筑師和居民一直希望能夠有大跨的無豎向結構的空間，這樣，可以根據需求進行靈活隔斷，使室內布置呈多樣化。傳統住宅由于所用材料的性質，限制了空間布置的自由。

2.3 承載強度高，抗震性能優越

相同的荷載，鋼結構截面最小，相同的截面，鋼結構承載力最大。在抗震設防區，鋼筋砼結構有許多不足之處，而鋼結構重量輕，六層輕鋼住宅的重量僅相當于四層磚混結構的重量，因此，本身所受的地震作用小；而且，鋼材具有高延性，有較好的耗能能力，因此，抗震性能好，結構安全度高

2.4 施工方面優勢突出

現澆砼需要連續施工，在我國北方地區受到施工季節的影響。鋼結構的大部分構件在工廠生產，運往現場通過焊接或螺栓進行整體組裝，可全天候作業。施工現場作業量小，減少了施工臨時用地，與傳統建筑材料相比，對周圍環境污染小，提高了施工的機械化水平。

2.5 綜合造價低

鋼結構承載力高，可以實現結構的大開間布置，構件截面小，與砼結構和磚混結構相比，自重比較輕，地基的處理比較容易，可以采用天然基礎型式。由于基礎在工程造價中占有比重比較大，上部結構重量輕可以降低基礎的造價，從而減少整個項目的投資。鋼結構施工機械化高的特點，從另一方面減少了人工費用和模板等其它輔助材料費用。

3、鋼結構布置、鋼結構設計的基本原則

結構必須有足夠的強度、剛度和穩定性，整個結構安全可靠；結構應符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性；結構方案盡可能節約鋼材，減輕鋼結構重量；盡可能縮短制造、安裝時間，節約勞動工日；結構構件應便于運輸、便于維護；在可能條件下，盡量注意美觀，特別是外露結構，有一定建筑美學要求。按照上述原則，根據實際案例原建筑設計的布置和功能要求，綜合考慮了結構的經濟性、建筑設計的特點和施工合理性等因素，采用鋼框架―支撐和鋼框架――剪力墻結構體系，并分別進行了布置。

1.梁柱體系平面采用普通梁格體系。梁采用熱軋焊接 H 形截面鋼梁，柱為焊接箱型鋼柱。整個結構設計成剛性框架結構，豎向荷載由梁、板、柱承擔。框架的梁與梁、梁與柱、柱與基礎均按剛性連接設計，現場連接采用高強螺栓與焊接共同作用。次梁為 H 形截面單跨簡支梁，設計主次梁時均不考慮樓蓋與鋼梁的組合作用。

2.抗剪體系分析計算表明，在全部水平風荷載和地震力作用下，上述結構體系局部剛度較弱，因此鋼框架―支撐結構體系通過布置中心支撐來抵抗水平荷載。鋼框架―剪力墻結構體系的中間部分電梯井與樓梯間布置鋼筋混凝土剪力墻，來抵抗水平外力的沖擊。

3.樓蓋體系一般各層樓（屋）蓋均采用鋼筋混凝土樓（屋）蓋，樓板厚度依結構計算定為110mm，140mm.在結構計算中，認為樓蓋剛度足夠大，符合平面內無限剛性的假定。

4.基礎形式鋼框架―支撐采用柱下獨基，鋼框架―剪力墻采用柱下獨基與筏板基礎。

5.內外墻體系框――剪采用蒸壓輕質加氣混凝土板材（簡稱 ALC 板材），外墻板厚為 200mm，內墻板厚 100mm.框-支采用陶粒砼砌塊

結語

現在我國鋼結構研究已進入一個新階段，有關規范和標準已出臺，國內鋼產量充足，為鋼結構住宅的發展提供了較好的物質和技術基礎。應及時把握其發展趨勢，結合我國國情，積極借鑒并吸納國外成熟技術，注意各專業間的相互配合，促進鋼結構住宅產業化發展，相信我國鋼結構住宅的發展前景是美好的。

參考文獻:

[1]鋼結構工程施工及驗收規范，2002.

[2]路克寬.鋼結構工程便攜手冊[M].北京機械工業出版社,2003.

[3]張晨.鋼結構設計的簡單步驟和設計思路[J].山西建筑,2005.

第9篇：電路設計思路范文

關鍵詞：公路隧道；排水設計；思考

公路隧道越來越多地被用于解決經濟環保、線路長度、公路縱平面線形標準、路基深挖等一系列問題。由于經濟的快速發展，社會對公路隧道的建設要求越來越高，不僅要求滿足各項技術標準，而且要有安全流暢、清潔、干燥的洞室環境，以確保車輛安全正常地運行。因此，公路隧道的防排水問題就成為確保安全、正常運行的必要條件之一。從我國目前已建成的公路隧道情況來看，仍然存在著不同程度的滲漏水現象，主要有路面滲水、混凝土襯砌內滲水、施工縫漏水等。這不僅影響著行車安全，而且對隧道的結構、管理設施、電器設備以及隧道洞內的外觀也有很大影響。滲漏水問題已成為隧道施工的一項多發病，必須引起高度重視。

1 洞身襯砌結構防水

1.1 防水板防水

隧道洞身、橫通道及其它各種附屬洞室在初期支護和二次襯砌之間拱頂至邊墻腳下縱向排水管范圍設置防水板及無紡布，全隧道鋪滿。防水板具有強耐腐蝕，耐老化，高強力及耐穿刺的特性，且設在防水板上的防滲肋，可有效的控制滲漏范圍，可有效的、方便地尋找到漏水位置，及時處理。考慮到防水板較薄（通常不小于1.2mm），土工布一方面起到防止初期支護表面堅硬部分，刺破防水板的作用，另一方面起到反濾作用，過濾滲透水中微小土粒，防止堵塞排水管。明洞部位一般在襯砌外層鋪設雙層無紡布中夾防水板，構成復合防水層，并在洞頂回填土表面夯填50cm厚粘土隔水層。在襯砌內，特別是滲漏水地段，壓注水泥砂漿或水玻璃漿液可起到良好的防水作用。拱部以堵為主，墻部的水可引至排水溝。在軟弱圍巖區域施工時，可采用管棚超前注漿，以固結巖層，達到防水、堵水的效果。

1.2 三縫防水

所謂三縫，即施工縫、變形縫、沉降縫。以往的工程中，在施工縫處采用中埋式遇水膨脹止水條，沉降縫、變形縫采用中埋式橡膠止水帶，并在縫中填瀝青木絲板等防水材料。下圖為某項目隧道施工縫及變形縫的防排水設計。

2 防水層施工及質量

防水板種類繁多，為塑料、橡膠制品，主要的品牌有PVC、EVA、LDPF、PB等，厚度1.2～2mm，質量0.3～0.4kg/m2。土工布對防水板有保護作用，減少防水板因磨擦、張拉而破裂的可能性。防水板單幅寬2.0m，沿隧道環向鋪設，每環防水板、土工布重約30余公斤。初護之后拱頂至拱腳高度9m左右。為鋪設防水板，需制作一個可縱向移動的工作臺架。要把防水板釘在初護面上，有兩種方法：一是用鋼釘將防水板釘在初護面上，釘孔處要用防水板膠貼密封，防釘孔漏水。二是防水板與土工布在工廠已膠合的防水卷材，在土工布上已穿有繩帶，繩帶間距約0.8m×1.0m。對此類防水卷才，則先用沖擊鉆在拱墻上打眼，在眼內打釘，將防水卷材之繩帶系在釘上。此種方法目前使用較多。鋪設防水板的要求是：噴混凝土表面不得有錨桿頭或凸凹不平部位應修鑿或噴補，兩固定點間防水板不得繃緊，澆混凝土時使防水卷材要緊貼巖面或初護噴混凝土面，相鄰兩環連接，搭接寬度不少于10cm，采用電熱焊接或防水板廠家提供的防水板專用的膠劑膠接。接頭要連接緊密，不滲水，且有一定的抗拉強度。影響防水板鋪設質量因素有：

（1）開挖面或初護面凸凹不平，防不板背面有空洞空隙。

（2）開挖面或初護面有突起棱角刺破防水板。

（3）由于防水卷材自重拉斷掛繩，拉裂接頭。

（4）后道工序鋼筋拱架施工時，防水板被鋼筋刺破，被電焊燒破。

（5）二襯安裝端頭模板及端模加固件時，防水板被拉裂。防水板鋪設均在簡易的腳手臺架上進行，承包人自檢、監理復檢都得攀桿爬高，可能出現漏檢。因而雖從理論上設計解決了隧道防水問題，而實際滲漏現象常有發生。

3 嘗試用膨脹水泥混凝土防水資料整理：久久建筑資料網

隧道防水，目前普遍采用防水卷材，雖行之有效，但存在弊病，據盧堅、劉克忠等《AEC膨脹水泥特性和隧道襯砌》一文介紹，AEC膨脹水泥有良好的抗滲性能，經試驗，AEC膨脹水泥砂漿總孔隙率比硅酸鹽水泥砂漿降低了10%左右。用標準方法測定的AEC膨脹水泥混凝土滲透高為0cm～5cm。由結果表明：AEC膨脹水泥混凝土具有很好致密性和抗滲能力。二次襯砌采用AEC膨脹水泥混凝土澆筑。可以達到剛性自防水的目的。從而省去卷材防水層、減少了有關防水設施的工序，也有利于提高復合襯砌的結構受荷強度。經試驗，AEC膨脹水泥混凝土的抗裂性能、抗耐蝕性能均優于普通水泥，后期強度也高于普通硅酸鹽水泥。

4 隧道施工中混凝土初噴時的防排水措施

建議采用超前固結注漿的施工方法。具體措施是在開挖前對掌子面前方斷層、破碎帶、含水層等施作超前措施并采用單液或雙液固結注漿，不僅增強了圍r穩定性，而且對防水、堵水也起到一定作用。由于我國的隧道施工（包括公路隧道和鐵路隧道）通常都采取爆破開挖的方法，因此，對爆破的質量有著較高的要求，它的質量高低直接關系到圍巖穩定性的強弱，而且還對隧道的防排水效果有著莫大的影響。所以筆者建議如果可以采用預爆破或者光面爆破，應該盡量采用這兩種爆破方式，爆破的質量越高，對隧道防排水（主要是防水）效果的影響就越小。除此之外，我們還可以采取對不同層裂隙漏水位置設置暗埋式排水管并多層噴混凝土的方式，達到二次襯砌和防水層之間無水壓的目的。雖然我國采用此種方法的時間還不是很長，然而也正是因為此種原因，它的開放應用前景十分廣闊。在應用的過程中，注意關注歐洲國家采用此法的最新動態，學習經驗，吸收教訓，盡量少走彎路。

5 安裝橫向排水管