时间:2023-03-30 10:35:16
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇数字经济论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
2环境艺术设计中数字技术的具体应用探究
(1)设计师理念的更新。随着数字技术的出现,设计师们在环境艺术设计中产生了许多新的想法,并且会在以往设计的基础上,融入数字技术,从而进行全新的尝试。对于设计师来说,为了使数字技术能够合理、有效地应用在环境艺术设计过程中,也对自身又了更高的要求,比如数字技术的应用必须能够起到改善环境艺术设计及优化环境艺术设计的作用。要充分解决传统设计观念与现代设计观念之间存在的矛盾。这样,数字技术才能够顺利地在环境艺术设计中加以应用。对于环境艺术设计来说,属于艺术及科学两者的有机融合,环境艺术设计之所以能够迅速发展起来,与相关技术的融入是存在较为密切的关联性的。数字技术的融入,为环境艺术设计的创作提供了全新的理念,同时也丰富了设计内涵,使得设
计的美观、舒适感及艺术效果得到有效增强。对于设计师来说,需要重视社会中新技术的出现,认清新技术的价值作用及优势,充分利用,方能使设计效果更加优化,更具艺术感及层次感。(2)数字技术使环境艺术设计步伐加快。数字技术在环境艺术设计中的应用是非常突出的,利用数字技术能够对文字进行有效处理,同时也可以对图形及图像进行有效处理,与传统模式下的环境艺术设计是极为不同的。对于一些刚刚接触环境艺术设计的人而言,能够很好地应用数字技术,并且传达出很好的效果。具体来说,数字技术的融入使得环境艺术设计的步伐得到有效加快。环境艺术设计理念是满足消费者的生活需求的,我们知道传统模式下的环艺设计采取手工绘图的发光法的,这样修改起来就显得较为麻烦,而用数字技术取代传统的手工绘图便能够使后期设计修改更为简单,并且还使得设计更加精准、规范,进一步为设计艺术效果的完美传达提供了有效依据。
(3)数字技术使环境艺术设计速度得到有效加快。在环境艺术设计过程中,充分利用数字技术,能够使图像声音及文字以数字的形式传达出来,这样便能够为设计者构象及方案的成立提供便利。并且还方便设计的修改。数字技术通过部分先进的图形展现技术,让技术和艺术很好地融合在仪器,从而使数字技术的优势充分展现出来。与此同时,通过与传统白描及渲染等技巧的融合,数字技术更加具备表现力及感染力,从而使环境艺术作用更具层次感及优越感。大致上分析,数字技术使环境艺术设计速度得到有效加快,改善了传统手工绘图难以修改的缺陷,使得环境艺术设计效率得到有效提升。
(4)数字技术使环境艺术设计在市场的竞争力度得到有效增强。数字技术中的图文、声像等信息均是一类以数据格式存储的数字文件,通过对有关图形软件的应用,便能够对这些数字文件进行有效转换,用户便能够将这些数字格式的文件调出来,并进行加工处理,进一步使环境艺术设计的效果得到有效增强。在环境艺术设计中融入数字技术,能够使设计成本得到有效降低,同时减低设计错误率,使设计质量得到有效提升,进一步使设计作品在同类设计作品中的竞争力度得到有效增强。充分融入数字技术,对作品的复制拷贝也是极为便利的,同一类稳健能够进行反复印刷及打印,不会导致文件受到损坏,很好地保护了文件的质量。与此同时,通过与网络互交技术及信息传输技术的融合,还能够实现远程文件共享,从而使工作效率得到有效提升。大致上分析,在环境艺术设计中充分利用数字技术,能够使设计产品在市场竞争中的地位得到有效提升,能够提高业主的满意度,从而赢取业主的充分信任。
数字技术的出现对于媒介生态的改变是明显且巨大的;而且这项传播革命仍然在迅速地推进与演化之中。面对数字技术的重大冲击与快速扩展,既有媒介的经营势必遭受重大的挑战。如何力挽狂澜,自然是媒介经营者必须积极面对的课题。媒介融合就是这种时空背景下的产物;强调的是透过不同的方式进行跨媒体的资源整合,以强化现有媒介的生存与竞争能力。这方面的思考与研究近年来成为媒介经营的研究重点。
然而,不论以哪种方式进行融合,其主要诉求仍然在于资源效率的提升;(AndrewNachison,2001)而没有对市场结构的变化,作出太多的探索与因应。这样的取向是危险的,因为当市场结构与市场边界都已经改变或重划的时候,不根据现况进行策略调整,就直观地将解决方案设定为资源效益的提升与费用的节省之上,就很可能会因为策略的偏差而陷入资源虚掷的窘境。因此,对于市场结构的探索,及进行经营策略的修订,应该是比资源整合更为优先的议题。据此,媒介经营的探索应该以市场的改变为观察基础,以企业竞争力的提升为策略修改的方向,然后透过媒介融合作为绩效提升的手段,才能真正为媒介经营效益的提升作出实质的贡献。
从这个角度思索,在思索如何进行媒介融合之前,针对未来媒介经营的探索至少应该包含下列层面:(一)数字技术带来的变化,(二)竞争层面与竞争对手的变化,(三)媒介经营战略的思考,(四)主要策略行动的建议。
一、数字技术带来的变化
回顾媒介发展的历史,不难发现媒介产业的结构变化,多与传播科技的重大发明关系密切。具体言之,没有印刷术(Printing)的成熟,纸质媒介就无从产生;没有菲林(Film)的问世,电影工业就无从发轫;没有模拟(Analog)技术的发明,广播与电视就无法成为现实。当然没有数字技术(Digital)的诞生,互联网也就无从着床与成长。(让•诺埃尔,2007)不过,值得注意的是数字技术发明之前,每次传播科技的变革虽然都会改变媒介生态,并且重新划分媒介市场,但是这些传播技术各有其局限性,因此新生媒介无法完全取代既有媒介。正因为这样,互联网出现之前,媒介产业的竞争基本上是同类媒介之间的捉对厮杀;即报纸与报纸竞争,广播与广播互比苗头,电视与电视相互比拼。
这种因为技术壁垒而形成的市场区隔与竞争态势,在数字技术发明之后,至少在理论上已经发生了根本性的变化,主要原因是:
1、数字技术能够将各种类型的传播信息转化成为统一的数字格式加以储存与传送(文字、图片、影像、声音),并且可以在同一接口上,还原为原本的信息格式,同时呈现给信息受众;并且这种数字格式的信息可以长久保存于互联网和数据库之中,供全球网民随时主动取阅、复制、收藏与转发。
2、以数字技术为基础的个人计算机系统,让长期以来处于被动的信息受众,具备了主动发送信息的能力。这种转变让长久以来,以专业人士为范围的媒介竞争发生了改变。更具体说,在茫茫网海中的任何一个网民,都有可能因为散发了吸引受众的信息,而迅速地成为广受欢迎的信息来源,并且可能因此名利双收。
3、数字技术带来的设备变革,让信息传递几乎不用成本。尽管互联网的建设与维持费用十分惊人,但是这笔费用却是由网络平台的经营者与全球网民共同分担,因此任何信息的产制者都能够以几乎不花成本的方式进行信息传递。特别是互联网提供的免费电子邮件功能,更是让任何类型的信息产制者(包含:专业与业余,持续性与间歇性)都可以随时主动出击。(戴维•史陶,2004)这种改变打破了进入媒介产业的财务门坎,让任何人都可以在互联网上,建构自己的媒介组织和受众社群,因而对现有的各种专业性媒介造成了巨大的营运威胁。
4、数字技术带来的信息爆炸,让专业性媒介的重要性日益下降。专业性媒介是透过信息产制与递送来赚取利润的事业单位。为了创造信息的价值,专业媒介投入了巨大的人力、物力与财力,来搜集、撰写与编制各种信息成为商品。但是,不论组织规模再大,资源再丰沛,都无法与广大、匿名且充满各种不同专业技能的网民相比,尤其网民并不是固定的职业,而是各种社会专业人士的另一种身份。(翟本端,2001)尤有甚者,网民并不依靠产制与散播信息为生,且没有必须产制信息的义务,因此往往是在信息与他们的专业知识与技能极度相关的状况下,才会主动出击。尽管这种信息产制与发送方式在组织性与时效性上,仍难与专业媒业媲美,但是在信息的专业性上,有时比专业媒介所涵盖的层面更广,更深入,也更精确。
透过上述对于数字技术的研析,可以发现数字技术的发明是对传播设备,信息产制技术、信息发送方式及媒介经营环境等层面,所同时发动的一场根本性的传播革命;而这场革命牵动的层面不只是媒介组织的内部变革,而是对媒介组织的存在方式所展开的一场严峻挑战。
二、竞争层面与竞争对手的变化
虽然媒介在社会体系中,被赋予了许多不同的角色,但是纯就经营层面而言,媒介与其他产业相同,无法规避财务压力的制约,因此开发与维持资金流的顺畅自然是研究媒介经营的首要议题。从营销的角度来看,任何产品如果可以为组织带来金流,就表示这项产品的质量、功能与价值被市场所接受。相对于此,则表示不具备市场价值。(查尔斯史,2003)再从投资的角度来看,如果商品带入的交易金额大于投入的资本,就表示有效投资。相对于此,则代表无效投资。在有效投资的状况下,即使资源的使用较为浪费,充其量也只是收益的衰减而已。但是,在无效投资的状况下,则无论资源被多么有效的整合与运用,也会因为没有市场,而产生不了任何收益。(刘凤鸣,2005)
现实的状况当然比这个简单的陈述复杂的多,因为同类商品的供货商有许多,因此只有具备竞争力的厂商,才能因为获得市场的支持而存续与发展;至于不具备价格、功能、品牌或质量优势的供货商,即便市场存在,也难免被淘汰的命运。这样的逻辑固然更为周延,但是却没有将环境的变化纳入考虑。在科技飞速发展的时代,市场不断地被消灭与重生;市场的边界也不断地被争夺与重划,因此以既有产业边界内的对手为竞争对象的思维已经不敷使用。事实上,现代科技的发展结果常常是创造一些新兴产业的同时,也造成一些产业的衰败。对于新兴产业而言,规模再小也是生机无穷;但是就衰败产业而言,则常常是大鲸鱼跟小虾米一起灭亡。(金伟灿,莫伯尼,2005)
为了提升竞争力的分析高度,竞争力大师麦可•波特(MichaelPorter)建构了著名的五力分析模型。(麦可•波特,1998)他认为企业不但需要注意既有的竞争对手(existingcompetitors),更不可以忽略潜在进入者(potentialentrants)、替代者(substitutes)、供货商(suppliers)和买主(buyers)的影响力。从麦可.波特的理论,可以很容易理解录音机、八厘米摄影机、录放机为何迅速消失。用相同的理论架构来分析媒介产业,也可以清楚地理解为何当互联网用户急遽上升的时候,各种既有媒介的经营会压力日重。
在五力分析模型的架构之上,波特进一步为企业竞争力的提升提供了三种通用策略,分别是:全面成本领导策略(overallcostleadership)、差异化策略(differentiation)与焦点集中策略(focus)。全面成本领导策略的重点就是追求最低成本的策略。这个策略的核心与媒介融合的要义基本相同,都是透过资源整合与效益扩张的方式,来降低成本与提升企业的竞争能力。不过,全面成本领导策略往往是企业在遭遇市场滑落或是激烈的价格竞争时,才会实行的策略。差异化策略的重点在于利用各种方式,让消费者感觉到产品与众不同,因为无法接受替代品而对企业产生忠诚度,进而使得竞争力能够提升。对于注重品牌策略的企业来说,差异化策略是他们的策略核心;其要意是透过展现各种层面(质量、功能、质感、知名度)的不同与卓越,来规避价格竞争的压力。从营销的角度来看,这个策略就是透过强化产品的附加价值来强化企业竞争力的策略思维。(菲立普•科特勒,1993)焦点集中策略则是针对中小企业或者是遭逢重大市场变革的大型企业所设计的策略,其核心概念是透过锁定特定目标或自己的核心专长来提供服务或产品,以降低风险及增加效益。例如:当全球争相进入庞大的计算器市场时,英特尔选择焦点集中策略,集中资源成为全球中央处理器的龙头。(提姆,1998)
根据波特提供的三种策略来分析媒介经营,可以发现媒介融合的取向,其实就是全面成本领导策略的延伸。这种策略取向固然表面上对于以大众市场为目标的媒介产业十分合适,但是却没有对产品的差异化与市场结构的变化做出太多的思考。事实上,从产品差异化的角度来看,媒介经营如果能够创造出差异化,是可以掌握市场,产生经济效益的。例如:在互联网已经大行其道的时候,苹果日报于2003年在台湾开始发行。透过独特的编辑政策与版面设计,立即获得广大的市场占有率。虽然对于苹果日报的批评始终不断,但是丰沛的收入却不得不让其他媒介眼红。同样地,当各家有线电视流血厮杀,竞逐日渐萎缩的广告收入时,HBO大胆放弃广告市场,首创“全天候,无广告”的电影滚动播映模式;结果大受欢迎,成为最成功且收费最贵的电影有线频道。(彭吉象,2006)
相对于此,许多历史悠久的媒介,却因为抱残守缺,一成不变,而必须面对江河日下的营收与负债累累的压力。例如:号称历史最悠久的瑞典报纸——《邮政与国内新闻报》(PostochInrikesTidiningar)(北方网,2006),具有九十年历史的美国威斯康星州首府麦迪逊的晚报——《首都时报》(CapitalTimes)(北方网,2008),具有七十几年历史的中国党报——《中央日报》(南方周末,2006)都纷纷停止印刷版的发行,只保留了网络版的持续发行。与甫上报架、即被横扫一空的Vogue时尚杂志和壹周刊相比,这些报业老兵必定为自己的无力回天而潸然泪下。更可悲的是当这些老牌媒体的香消玉殒根本无法引起关注与同情。例如:《纽约时报》的发行人沙兹伯格接受以色列《国土》报访问时说:“《纽约时报》正处转型期,转型之旅的终点就是停止印刷纸张形式的《纽约时报》。”他说:“我真的不知道(印刷版的)《纽约时报》会不会在5年内停掉,但你知道吗?我根本不在乎(这件事)。”(中国评论新闻网,2007)
再就焦点集中策略的角度来看,也可以发现过去媒介以匿名大众为目标顾客的“大市场理论”已经逐渐失效。反而是那些针对某些族群的特殊需求,或是以满足社会大众某方面兴趣为目标的媒介能够屹立不摇。例如:英国的太阳报就是以追逐名人的私生活为主要诉求的报纸。尽管该报强调的“狗仔文化”饱受各方抨击,但是营收的不断扶摇直上也是不争的事实。(郑保国,2004)此外,在加拿大率先推出新闻播报之后,英国、美国、日本都认为市场潜力广大,而纷纷起而效尤。(北方网,2006)当然,这并不是说所有的媒介都必须放弃立场,走回“黄色新闻”的老路,但是却点出了未来媒介的经营不能只专注于信息的产制与发送而已,而是必须同时与社会大众的某种需求相结合。
三、媒介经营战略的思考
这是个快速变动的世界,几乎没有任何组织可以永远屹立不摇。除了奇异和国际事务机器等极少数的企业之外,过去许多名闻遐迩的国际级企业,例如:迪吉多计算机(彼得•圣吉,1994)、王安计算机(陈中兴,2007)等,现在都已经积弱不振了。造成这些企业衰败的原因不是资金、技术和品牌,而是忽略市场的策略失误。媒介经营也是一样。根据市场所进行的策略思考往往是决定兴衰的关键。如果迪吉多计算机的创办人兼总裁欧森(KenOlson)不要武断地认为全世界只需要五台超级计算机;如果王安计算机不要乎视随机存取内存的市场前景,今天全球计算机市场的状况不会如此。同样地,如果媒介经营者忽略互联网的优势,或者是找不出因应的对策,那么就很可能被市场淘汰。
蓝海战略就是在这种思维下被建构出来的。金伟灿和莫尼伯(Kim,W.Chan&MauborgneRenee)认为,在既有疆界里的竞争,势必因为同构型过高,而让产品与服务失去特殊性,于是造成价格竞争,利润降低,最后厂商彼此厮杀,血流成河,让整个市场成为“红海”一片。败者固然退出市场,胜者也元气大伤。因此,他们建议跳脱既有思维,藉由重划市场边界的作法,找出新的需求,才能让自己摆脱竞争,悠游在清凉的“蓝海”之中。他们并举出太阳马戏团、星巴克咖啡、西南航空、黄尾袋鼠葡萄酒、四季饭店等快速窜升的企业为例子,来印证他们的理论。质言之,蓝海战略的核心概念就是主动重新划分市场边界;而不是等待市场的改变。同时,由于市场边界的改变,竞争对手与竞争方式也都会连带的改变。因此,蓝海策略可以说是藉由改变游戏规则,来赢得市场优势的策略。
这个道理对于媒介产业来说也是一样的。现在,既有媒介的主要竞争者绝对不是同业,而是互联网的经营者与骨干线路的提供者。先以报纸来说,当报业拼命降低售价与广告费的同时,互联网却是免费提供各种信息,而且速度更快,取得更方便,也可以复制与储存。再以电视来说,当电视台仍在拼命拉广告的时候,有线电视与互联网则是以抽成分红的方式,对观众进行直接销售,向厂商展现具体效益。广播电台的情形也好不到哪去,在网络广播提供的频道中,听众可以收听到几乎全球各个电台的播音。电影的情形更是让人担忧,除了网上免费下载之外,骨干线路的提供者也已经积极朝向随选电视(VideoonDemand,VOD)的方向迈进,观众可以透过以个别节目付费的方式,在自己方便的时间观赏电影与电视节目。(彭群弼,2008)与此同时,手机也不甘寂寞,除了可以接收手机报,收听广播,下载歌曲,玩电动游戏之外,3G技术的逐渐成熟势必会与随选电视结合,对电视台的营运造成影响。(布兰登博格,2004)
根据墨尔(Moore)的创意扩散曲线图,可以知道任何新的创意与技术,在开展初期都只有少数的“创新者”会接受与使用;随着技术的成熟,“早期接受者”将成为市场扩张的基础,其后“早期主力消费者”及“后期主力消费者”会带动市场的移动,让新的创意与技术成为市场主流。不过,墨尔的研究也指出不管市场是否已经移转,总是还有部分的“后知后觉者”,很少使用或拒绝使用新的创意与技术。(SethGodin,2003)从这个角度来看,既有媒体仍然能够持续存在的原因,应该是新创意与新科技的发展与扩散过程仍然没有完成。但是,随着创意与技术的日渐成熟,既有媒介的市场虽然不会完全消失,但是势必大幅度萎缩。因此,执着于既有疆域的竞争策略,应该是无法振衰起敝的。
四、主要策略行动的建议
美国有句名言:“如果打不过他,就加入他。”(Ifyoucannotbeatthem,jointhem.)今天,虽然以互联网与手机为主角的新媒体仍然在蜕变与成长之中,但是对于既有媒体的市场瓜分已经开始。媒介经营者应该积极思考的是如何因势利导,而不是奋力抵抗。根据蓝海策略的理念,创新的概念不是将现有的产品与服务完全扬弃,而是根据未来市场的环境,找出自己的核心优势,然后在这个基础上,进行市场边界的移转。从这个理论来看,根据既有媒介的主要优势与劣势,可以归纳下列几个主要的策略行动如下:
1、信息搜集:既有媒介多是专业型的组织,信息采集的方式是系统化与组织化的。不过,再大的组织都无法将信息搜集的触角伸到每个角落,因此在信息的搜集能力上,是很难与广大如海的网民相抗衡的。但是,作为专业性的组织,既有媒介的工作者的确比缺乏专业素养的网民,在专业性及接近重大事件的方面享有优势。因此,既有媒介应该集中资源在网民无法接近的信息来源,挖掘有价值的信息,以提升自己的信息质量与社会公信力。至于,菲重要性的信息,可以参考西南航空的方式,(凯文•傅莱伯,贾姬•傅莱伯,1999)以“特约记者”或“义工”的方式,来降低运作成本及扩展信息的搜集面。
2、内容产制:既有媒介的工作者具有专业素养;而网民则具备巨大的信息搜集能力。将二者善加结合就是改变现有模式的作法。换言之,将网民提供的信息,加以查证后,再以专业手法改写与编辑,就能够以较低的成本,产制大量的信息。促使这种策略变革成功的关键在于采访力量与编辑力量的调整。
3、信息传递:固然“后知后觉者”仍然会坚守既有的传播管道,但是以互联网与手机为骨干的新媒体正在迅速扩张。由于新媒体的“平台”特性,各种传播管道(文字、图像、影像、声音)都会被整合,既有媒介在传播管道上,可谓疲态渐露。面对这种颓势,既有媒介如果仍然苦思待变,似乎不是明智之举。相对于此,从“竞争”思维转化为“竞合”思维,(布兰登博格,2004)应该才是较为可行的方式。借用麦可波特的产业链理论,既有媒介可以思考缩减过去从信息采集、信息产制、信息配送的一条龙作法,将自己定位为专业的信息产制者,与新媒体的平台共荣共利,而不是壁垒分明,一决胜负。
4、信息纵深:长久以来,既有媒介传播的信息都有消逝性的缺憾。通常的状况下,报纸的信息存活只有一天;广播与电视当播送完毕,就难以回溯;电影只要下片,就只能等待下次上映。数字技术发明之后,这些障碍迅速消除,也为既有媒介创造出另一片天空。从长尾理论的角度来看,在广大的阅听人中,其实有许多对过去资料的需求被忽略。以Rhapsody网络唱片行为例,经过调查,他们在网络上专门销售那些销量很少的音乐。因为所有的音乐销售场所,都把注意力放在畅销歌曲的销售上,Rhapsody反而可以独占那些只有少数欣赏者的音乐市场。虽然每首音乐的销售量很少,但是这也正是他们能够以极低的价格取得音乐授权的筹码。透过庞大的音乐数据库,即便每首歌的购买者不多,但是加总起来,也可以创造极大的利润。(克里斯•安,2006)同样的道理,既有媒介长期以来累积的信息内容,可能正是一个未被发掘的宝库。透过与互联网结合,加上电子邮件、付费下载、RSS(ReallySimpleSyndication)订阅及大量客制化等功能,原本储藏在媒介数据室里的信息,都可以摇身一变成为产生价值的产品。
现代社会危机频繁发生,各种突发危机事件威胁着人类安全,并影响到社会稳步发展,这使危机管理成为了一个重要的研究课题。图书馆作为社会的重要有机组成部分,当然也需要重视危机管理。并且随着计算机和网络信息技术的飞速发展以及用户需求的不断变化,图书馆的服务功能面临着各种危机,这就要求图书馆员应强化图书馆的危机意识,加强对图书馆的危机管理研究。本文正是基于此开展的一项研究。
1数字环境下图书馆面临的危机类型
1.1资源危机
这里的资源包含了基础设施资源、信息资源和人力资源。具体是指馆舍建筑、文献信息资源、服务设施、馆员队伍。图书馆馆舍建筑是读者利用图书馆获取信息的公共空间,馆舍面积的不足、设计的不合理,不但影响馆藏资源的收藏,而且影响读者利用图书馆。文献信息资源是图书馆提供文献信息保障能力的物质基础,也是读者利用图书馆的根本所在。缺乏完整的信息资源保障体系将导致图书馆失去吸引力,从而进一步失去竞争力,逐步被其他信息情报机构所替代,逐渐地失去存在地价值,导致生存危机。数字环境下的图书馆需要配置相应的设备,网络设备建设的滞后、服务设施建设的不完善,进而影响图书馆各项服务工作的开展。人才是图书馆系统存在与发展的关键,数字时代对图书馆人力资源提出了更高的综合素质需求。人员素质普遍不高和缺少高水平的专业技术人才,严重地制约和限制了图书馆地发展。
1.2服务危机
随着数字化、网络化的趋势日益明显,到图书馆地读者越来越少,面对面地交流相应地减少,服务更多地强调服务内容和手段地多样化,能否满足读者的需求是服务的关键。通过调查和分析数字网络环境下读者对图书馆信息资源服务的需求与资源供给方面存在的矛盾,对图书馆存在潜在的危机。
1.3信息安全危机
随着图书馆信息网络的蓬勃发展,图书馆信息安全保护格外受到重视。病毒、木马传播感染以及黑客攻击破坏、用户非法访问和下载而导致的设备损坏与数据丢失,严重影响了图书馆的网络信息服务开展。数字技术快速发展给图书馆版权的公共豁免权带来了挑战,诸多数据库商要求图书馆将服务范围控制在一定的区域或限制一定的流量。个别读者不间断地连续下载某些数据库,结果导致数据库商断开链接,中止数据库查询与下载服务。图书馆、数据商、著者与用户存在着一定的版权纠纷,图书馆也屡屡被告上法庭,甚至不得不进行赔偿,这给图书馆形象、声誉、资源建设和信息服务带来了巨大影响。
2数字环境下图书馆危机管理策略
2.1树立危机意识,增强危机防范能力
只有对危机形成统一认识,树立良好的忧患意识,才能居安思危,防患未然。在数字环境下:一要,加强图书馆网络舆情收集,分析图书馆潜在的危机。成立危机信息监测部门,系统地收集与图书馆相关的网络舆情信息,并进行分析、研究和处理。建立高度灵敏的危机信息监测系统,及时发现和识别潜在的或现实的危机因素,并及时采取相应的措施,可起到“防患于未然”的效果,将危机隐患消灭于萌芽状态。如图书馆可收集网络上与图书馆相关的新闻评论、BBS论坛、博客、播客、聚合新闻、新闻跟帖及转帖等舆情信息,对这些信息进行分析、归纳和整理,及早地发现图书馆潜在的危机,采取应对措施,及时化解危机。二要,超前决策,预先制订危机管理计划和处理预案。在掌握及时、准确、可靠信息的基础上,针对可能引发危机的因素,预先制订详细的危机处理预案,及时排除全部或部分危机因子,以减少危机对图书馆带来的不良影响,控制事态的进一步发展和恶化。如图书馆可利用官方微博对读者反映的图书馆资源建设、服务内容、服务手段等方面的意见进行解答,尽可能消除读者对图书馆的抱怨情绪、抵触情绪,减少图书馆服务危机事件的发生。
2.2推动图书馆数字化建设,优化馆藏结构
针对信息用户资源需求日益多元化与馆藏资源数量、结构失衡的供求矛盾,图书馆应经常对本校的信息用户阅读倾向、文献需求层次进行分析研究,以信息需求为导向,适时、适度地对图书馆的馆藏配置比例进行有计划、有方向的优化与调整,提高馆藏文献的质量。如根据信息需求随时调整印刷型资源与电子型资源、实体资源与虚拟资源、学科收藏比例,建立合理的分级典藏制;图书馆应根据发展目标、馆藏资源、人员知识结构等情况,建立特色数据库,为读者提供全面新颖的相关文献。应积极开展与其他图书馆的交流与合作,共建共享学科数据库,通过优势互补避免重复建设。
2.3加强人才队伍建设
人才是图书馆能否提供优质服务的关键。针对目前图书馆因人力资源配置不合理而造成的人才外流和专业人才紧缺等危机,图书馆应抓住现代网络和信息技术给图书馆人才利用带来的契机,构建图书馆信息服务人才资源数据库,培养一支专业化的学科骨干队伍,提高信息服务水平。第一,图书馆要破除传统的封闭式人才利用模式,大胆引进一批应变能力强、具有开拓创新精神,既懂得专业图书情报理论知识又具有较高的专业外语水平、计算机应用能力,并擅长将馆藏信息资源与网络资源进行整合加工的复合型通才。第二,针对本馆文献信息服务人员的实际情况,加强馆员的继续教育和业务培训,完善员工的专业知识和技能结构体系,提升馆员的信息素质和信息服务能力。第三,图书馆要制订科学有效的激励机制,灵活运用不同的激励手段,激发员工的主观能动性,充分调动员工的积极性和创造性。
3结束语
在充满竞争的时代,图书馆危机的发生难以避免。只要图书馆管理者及馆员能树立危机意识,采取科学的危机管理措施,图书馆危机就能成功化解,并且可利用处理危机的契机,广泛宣传图书馆的作用,以吸引大量潜在读者利用图书馆。
作者:程璇 单位:陕西中医药大学图书馆
参考文献:
新媒体时代下,人与人之间的信息交流更为便捷,每一天,人们都在用自己的感官体验同身边的事物进行互动交流.交互设计是近些年在设计界提出的较热门的设计理念,它多用于产品设计,以人与产品的互动为主,旨在让顾客有效而愉悦的使用产品.目前,互动式设计在新媒体领域的运用越来越广泛,如网页界面的图标设计、网页广告互动等,在街头也有很多广告融入各种媒体技术,集声、像、互动于一体,表现出其震撼的广告效果,加多宝自动售货机,只要路人在其机器前大喊一声“过年来罐加多宝!”声音的分贝数达到售货机的标准,加多宝售货机就会自动掉下一罐加多宝.这种通过互动就能得到奖励的广告吸引了围观的路人,一罐饮料可以换来那么多行人的关注,其广告效果成几何倍数增长.得到很多群众的赞叹:竟然有如此有创意的宣传方法.这个有趣诙谐的创意来自于澳大利亚的“人体实验自动贩卖机”,在参与者按照机器的指示操作之后,就可以获得薯片.自然的将广告融入生活,吸引顾客与其互动,在引起顾客兴趣的同时起到了宣传的作用,这就是互动式设计的魅力所在.
1.2数字媒体互动式海报设计
互动式设计追求视觉表现和传播方式上与人的互动关系,这种“互动”将成为当代海报吸引人群的关键.而传统海报主要是以平面的二维方式展示,大众看来,传统海报是静态的、简单的、二维平面的,不易联想到其动态效果.因此如何将二维静态的平面海报转化为能和观众互动的动态形式,是设计者首要解决的问题.互动式海报不是“呆板”的陈列品,它不仅仅是单方面的去陈述,而是通过从图形、文字、色彩等编排,将原来二维转向三维甚至四维,再结合不同的材质及人的听觉、嗅觉、触觉等,使人和海报产出互动和交流.而传统的艺术设计平面海报作品是运用图形设计元素来传达信息,这种信息是从一个方向传达出的,由图形本身来告诉给观众,观众只会被动的接受这些信息.这种平面的展示效果,不能同观众互动交流,其传达效果就会弱化很多.海报仅仅贴在墙上所获得的注意度不高,很难吸引观众;平面型海报单方面的去表达情感信息,不一定能引起观众共鸣,容易被人遗忘;平面海报只能对某一地点某些受众有作用,在发展上有局限性.这种单一的海报作品已跟不上时代的需求和人的感官体验.由巴西声乐公司制作的《互动声音海报》,海报中心图标表示此款海报能发出的声音.其海报材质就是电影后期特殊配音材质.普通人也许不了解电影电视音效的制作,这一系列海报让观众了解到部分音乐制作过程.使观众在触碰的同时把听觉也融入其中,打破传统平面广告单一靠视觉传达的局限性,使海报的信息传递手段由生理感受上的被动接收转向满足心理感知的主动获取的层面.
2互动式海报设计的特点
2.1感官性
现代社会人们在无形中已接受了各种形形的信息,因此,一般的传统平面海报已不能给受众带来感官上的刺激以留下深刻印象.平面海报主要通过对作品的空间认知、材料运用、造型肌理等元素实现对观众感官上的刺激,达到其表现的主题.国产惊悚悬疑电影《林妹妹》,首次使用了互动式电影海报,开创了国内运用互动式海报设计的先例.画面中出现的是男主角,毫无表情的脸隐藏在黑暗当中,背景音乐若有若无,搭配上时而一闪而过的光效,当参与者使用鼠标翻转拼图,拼图下若隐若现一张女人的脸孔,整张海报惊悚恐怖的气氛让人不寒而栗.海报通过恐怖的音效和诡异的气氛体现出影片中人与人之间的复杂关系.英国广播公司(BBC)的年度海报设计,其巧妙地将海报一分为二,贴在墙面的拐角处,人们在墙的一边只能看到海报的一部分,一眼看上去并不能看清楚整张海报,也就无法得知海报上全部信息,观众会用一种疑问的眼光来审视它,而当人们转过路口后心中的疑问便豁然开朗:“SEEBOTHSIDESOFTHESTORY”,译为片面的看待事物会影响人们正确的判断与理解,BBC的责任就是为观众提供全面的报道,这种展示是通过这个转角完美的表达出来.
2.2参与性
观众与作品互动产生的情趣表现也反映出人们的爱好、需求和价值观等.互动式海报站在观众角度,将感受、互动过程作为设计表现方式,它满足了参与者在接收信息的过程中选择与参与的互动愿望.看重与观众的情感交流,在引导参与者的过程中发挥感染力和影响力,然后引起参与者的共鸣.《接吻互动海报》由日本某大学的设计团队制作,当你亲吻海报上的女主角时,女生就会做出例如脸红的反应.事实上的,海报是通过探测参与者头部与海报距离的感应机器来实现互动,当参与者与海报非常接近时,海报就会将预先设置的图片切换过来.这种简单的设置,引导参与者去理解“爱”的主题,从一个良好的互动沟通,达到海报传播某种信息的目的,比平面海报更打动人.麦当劳户外拼图游戏海报,参与者要通过拼图才能复原海报原貌,激发路人的参与感,从而注意到海报宣传的产品.《解码》互动海报实验,来自荷兰设计师Trapped.原有的海报内容隐藏在白纸之下,由行人自己去撕开上面的障碍,才能品味到下面的秘密.
2.3娱乐性
互动式海报的娱乐性是通过设计师的设计指引,实现观众与海报互动,旨在过程的有趣体验,使观众的大脑在体验中保存了这段记忆,达到了更好的传播效果.互动式海报以游戏的方式出现在海报中,参与者有选择的进行观看和互动,通过诙谐的娱乐效果对受众产生吸引力.《生肖鼠》使海报与包装融为一体.这个作品展开为海报,按要求折叠后变为生肖玩具形象的复合形态.通过有趣味性的折叠过程,实现了二维与三维形态的转换.大众在折叠过程中品味到了中国传统的“年”文化的乐趣.该组海报还设计了包装的延伸产品,如把海报拆成贺卡、说明书等.折叠,拆分等手法体现出后现代设计的游戏心理,更贴近时代.趣味瑜伽互动式海报体现了以柔韧性为主的瑜伽运动.在这一系列广告海报中,当路人将海报抚平时出现的是运动中的人们,接着以海报的垂坠感顺势通过瑜伽动作来体现瑜伽过程中人体惊人的柔韧性.无独有偶,海报按照人们平常运动时手指在各种不同的运动身器材上的位置留出了圆孔,受众出于好奇而在不自觉中完成了健身的动作,也理解了海报中的巧妙构思———“健身其实十分轻松”.这种互动式的海报更符合新媒体时代下人们的心理需求,参与者在与海报互动的过程中感受到乐趣,并轻松接收海报中的信息.
2.4主动性
互动式海报与周边路人主动互动交流,人也能成为海报的一部分,从而在过程中诠释海报的真正意图.《灵感来了》是一系列表达灵感类主题的路牌招贴,独特之处在于海报中装置了电灯泡,每当电灯泡下有路人经过就会被感应到.当路人行走到灯泡下面时灯泡就会发光.用诙谐可爱的方法主动与路人互动并使其领悟到海报中的信息.是某音乐网站的车站海报,海报中有一个黑色的圆形图案,当等车的路人坐在海报前,就会在无意中与海报融为一体,黑色的图形很快使某个路人成为有着“爆炸头”型的潮人,显示出海报中黑人音乐的主题.
3数字媒体互动式海报设计的发展
新媒体时代数字化交互的性质是互动式海报发展的前提.当代互动式海报设计虽然处于萌芽状态,但随着我国互动式产品设计的推广,互动式海报的感官性、参与性、娱乐性和主动性将在海报广告设计中得到充分的利用.数字媒体时代下互动式海报的优势就在于交互性,摆脱单方面的传递信息,用新颖的表现形式吸引参与者的注意力,在参与过程中加深受众对相关信息的理解.随着新媒体时代数字化的发展,互动式海报设计将加快与传统平面海报的融合,成为海报设计的主流.
1.1森林资源过度开发森林资源是重要的生态资源和经济资源,在维护生态环境和谐、服务百姓民生方面发挥着重要作用。客观地说,我国现在仍处于并将长期处于社会主义初级阶段,对森林资源仍有大量的需求,再加上林木的生长周期较长,这在一定程度上导致森林资源开发的速度要远远超过森林资源养护的速度,尤其是在过去那种以规模扩张和能源消耗为特征的粗放型增长方式下,这种情况则更为恶劣。虽然当前我国已经积极向集约型增长方式转变,上述情况已经得到明显改善,但仍需要进一步采取措施。
1.2林业产业化程度低产业化是林业经济成熟的重要标志,是优化资源配置、优化产业结构、优化生产方式的有效举措。但当前我国林业产业化区域发展极不平衡,条块分割、分散经营的方式仍十分普遍,规模化经营和健康的林业产业链条尚未形成,一些林区的行业协会也只是处在成立初期,未能真正发挥作用,这必然难以形成优势力量,与外部森林资源市场无法进行有效对接,林业经济自然很难继续向纵深化推进。
1.3林业执法力度不强对森林资源的保护与使用情况进行监督,对于我国林业经济发展有着重要的意义。当前,我国已经构建了以林业基层执法检查站为基本框架的整个林业检查体系,依据相关法律法规对整个森林资源的开发、利用、经营状况进行监察和管理,为推动我国林业事业的健康发展提供了重要保障。但客观地说,我国林业执法力度仍有待于加强,林业执法环境亟待改善,部分林业管理们领导缺乏必要的经济管理知识,部分执法人员素质有待提高、工作能力不足,部分林区工作人员及林业企业的法律意识必须加强,上述情况已经成为制约我国林业经济发展的“瓶颈”。
2改进的几点举措
林业经济是我国经济体系的重要构成,林业经济管理在我国社会主义各项事业发展中占据重要位置,为了更好地推进林业经济管理工作,可以尝试以下几点改进策略:
2.1完善管理制度体系“没有规矩不成方圆”,管理制度就是林业发展的规矩。完善管理制度体系,是做好林业经济管理工作的重要前提。应积极转变政府职能,强化政府在林业经济发展中的服务功能,构建科学、合理、长效的林业管理机制,引导并联合各方利益群体,积极参与林业生产活动;要完善林业产权制度。产权的归属是林业经济发展中最重要的一个问题,只有产权明晰,才能明确在林业经济发展中的责任和权利,使各项工作规范有序推进。
数字虚拟技术以信息技术为依托,改变了环境艺术设计的理念和手段,为环境艺术设计提供了新的设计方法,创新了环境艺术设计的形式。并且,数字虚拟技术的便利性和高效性促进了环境艺术设计的快速发展。但是,人们在环境艺术设计中对数字虚拟技术过度依赖,任何设计环节都依靠数字虚拟技术,缺乏对环境艺术设计的深入思考,导致环境艺术设计内涵缺失。并且,部分环境艺术设计师依靠数字虚拟技术过度追求商业利益,而忽视了环境艺术设计,环境艺术设计对数字虚拟技术的运用存在很多问题亟须解决。研究基于数字虚拟技术的环境艺术设计不仅能有效提高环境艺术设计的质量和效率,而且对环境艺术设计创新有着深刻意义。
1基于数字虚拟技术的环境艺术设计的特点
1.1设计方案的优越性
传统环境艺术设计主要依靠手工设计操作,设计细节的修改也需要花费大量的人力和财力,甚至需要重新设计。而基于数字虚拟技术的环境艺术设计的修改和完善十分方便,能够及时纠正环境设计中的局部问题和全局问题。具体来说,在环境艺术设计中运用虚拟数字技术可以省去复杂的人工设计操作,利用计算机辅助软件、计算机设备的物力特征等,自由选择设计的色温值和照明度,并通过设计预览来预览设计效果,及时发现设计中的不足。
1.2互动性
基于数字虚拟技术的环境艺术设计主要根据客户要求来进行,而设计过程中也会融入设计师的思想。但是,环境艺术作品的设计需要满足客户的要求,作品功能等要得到客户的同意。因此,基于数字虚拟技术的环境艺术设计需要与客户进行互动和沟通。并且,环境艺术设计的设计要素众多,如果在设计之前没有形成符合客户需求并正确表达设计思想的设计方案,很容易激化客户和设计师的矛盾而重新设计,浪费大量的资源。而基于数字虚拟技术的环境艺术设计能够利用先进技术让客户在设计软件上预览设计成果,并根据客户的意见对设计方案进行调整,进而减少不必要的浪费。
2基于数字虚拟技术的环境艺术设计原则
首先,目的性原则。基于数字虚拟技术的环境艺术设计必须坚持目的性原则,明确环境艺术设计的目标,并掌握设计内容、设计效果和设计环境,避免凭借设计师的主观意愿进行盲目性的环境艺术设计。其次,艺术性原则。基于数字虚拟技术的环境艺术设计需要坚持艺术性原则,明确环境艺术设计的艺术审美和艺术价值,积极创新环境艺术设计的艺术表现形式,为环境艺术设计发展增添活力。为此,环境艺术设计师应该充分运用自己的创作灵感和创作经验来创新艺术形式,向人们展示更加丰富多彩的环境艺术设计作品。另外,设计师应该熟练掌握数字虚拟技术,使用数字虚拟技术为环境艺术设计增添亮点。再次,集成性和交互性原则。基于数字虚拟技术的环境艺术设计具有较强的感染力,能够给受众以强烈的感官刺激。而基于数字虚拟技术的环境艺术设计的感染力和感官刺激来源于数字虚拟技术的集成性。数字虚拟技术集成了多种设计技术和设计软件,并对不同的设计技术机型优化组合,才能呈现出良好的设计效果。另外,基于数字虚拟技术的环境艺术设计具有较强的表现力,能够与受众进行互动和沟通,强化受众的情感体验。最后,真实性和科学性原则。基于数字虚拟技术的环境艺术设计主要面向社会公众,设计内涵必然会影响到社会发展。为提高环境设计的社会效益,基于数字虚拟技术的环境艺术设计必须坚持真实性和艺术性原则,采用科学的设计方法和现实生活中的设计材料,设计科学合理、符合社会现实的环境艺术作品。
3基于数字虚拟技术的环境艺术设计存在的问题
3.1过于依赖数字技术
数字虚拟技术、艺术、创意基于数字虚拟技术的环境艺术设计的核心要素,而在基于数字虚拟技术的环境艺术设计过程中,三种要素之间的有机整合并不是三种要素的简单叠加,而是运用基于数字虚拟技术将创意和艺术连接起来,创造具有艺术价值的创意产品。虽然数字虚拟技术比传统的手绘设计更加方便准确,但是数字虚拟技术也有一定的缺陷,会在一定程度上模糊设计线条和颜色,影响环境设计的整体效果。然而,在数字虚拟信息的支持下,环境艺术设计师为了节省设计时间和精力,过度依赖数字虚拟技术,忽视了环境艺术设计的艺术价值和情感表达。
3.2过度追求商业利益
虚拟数字技术创新了环境艺术设计的方式和途径,有效提高了环境艺术设计产品的价值含量,成为环境艺术设计中的常用技术。然而,基于数字虚拟技术的环境艺术设计十分重视数字虚拟技术带来的商业价值,数字虚拟技术成为环境艺术设计商业炒作的噱头。因此,在环境艺术设计发展过中为追求商业价值而过度重视数字虚拟技术的运用,忽视了环境艺术设计的审美内涵和艺术魅力。另外,还有部分环境艺术设计师在过度追求商业利益的过程中陷入了唯技术论的错误之中,一味使用数字虚拟技术而违背了环境艺术设计的本质属性,将数字虚拟技术放在第一位,忽视了艺术设计的内涵和审美。
3.3文化内涵缺失
基于数字虚拟技术的环境艺术设计将环境艺术设计与文化内涵相分离,忽视了环境艺术设计中的文化因素,导致环境艺术设计作品的文化内涵缺失。基于数字虚拟技术的环境艺术设计过度重视数字虚拟技术的应用,而忽视了环境艺术设计展示的时代风格和时代精神,虽然设计出了科技含量较高的产品,但是这些环境艺术设计产品由于文化内涵的缺失很难引起大众的情感共鸣。
4基于数字虚拟技术的环境艺术设计策略
4.1合理利用数字虚拟技术
首先,基于数字虚拟技术的环境艺术设计应该正确对待数字虚拟技术,充分认识到数字虚拟技术的辅助作用和服务地位,将艺术设计放在第一位,使数字虚拟技术为艺术设计服务。其次,环境艺术设计师应该合理利用数字虚拟技术,熟练掌握虚拟技术,充分了解数字虚拟技术的缺陷,避免数字虚拟技术缺陷对环境艺术设计效果的影响。最后,环境艺术设计师不能一味地依靠数字虚拟技术来进行环境艺术设计,而应该将数字虚拟技术与传统的手绘设计相结合,将数字虚拟技术作为设计的辅助手段,充分运用自己的创意和思维进行环境艺术设计。
4.2合理追求商业价值
基于数字虚拟技术的环境艺术设计应该科学处理环境艺术设计的社会效益和商业价值,合理追求环境艺术设计的商业价值。为此,环境艺术设计师不能一味地追求数字虚拟技术带来的商业价值而违背和环境艺术设计的本质,要在保证艺术设计内涵的基础上,运用数字虚拟技术来提高环境艺术设计的审美价值和艺术价值。
参考文献:
静电广泛地存在于自然界和日常生活之中,如人们每时每刻呼吸的空气每厘米就含有100500个带电粒子;自然界的雷电;干燥季节里人身上化纤衣物由于摩擦起电而粘附在身体上,这一切都是比较常见的静电现象。实际上,静电在生物工程中有着重要的应用。
一、高分子抗静电的方法概述
高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质,其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射,三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率,所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此,通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂,添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法,而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。
(一)添加导电填料
这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中,目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。
(二)与结构型导电高分子材料共混
导电高分子材料中的高分子(或聚合物)是由许多小的重复出现的结构单元组成,当在材料两端加上一定的电压,材料中就有电流通过,即具有导体的性质,凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同,它属于分子导电物质。根本上讲,此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料,但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差,无法直接单独应用,一般作导电填料与其它高分子基体进行共混,制成抗静电复合型材料,这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗静电剂法
1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质,其结构通式为RYx,其中R为亲油基团,x为亲水基团,Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的亲油基团,羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团,此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类:阳离子型抗静电剂;阴离子型抗静电剂;非离子型抗静电剂;两性型抗静电剂。
导电机理无论是外涂型还是内加型,高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种:(1)抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性,吸收空气中的水分子,形成“海一岛”型水性的导电膜。(2)离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。(3)介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻,增加导电性和加快静电电荷的漏泄;二是减少摩擦电荷的产生。
2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物,它们与基体树脂有较好的相容性,因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下,经较低的剪切力拉伸作用后,在基体高分子表面呈微细的筋状,即层状分散结构,而中心部分呈球状分布,这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻,并且具有永久性抗静电性能。
二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况
我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种,以非离子表面活性剂为主,目前常用的品种有,大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸钠)、DPE(烷基二苯醚磺酸钾);上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN(十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐),另外该厂生产的抗静电剂PM(硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物)、抗静电剂P(磷酸酯与乙醇胺的缩合物);北京化工研究院开发的ASA一10(三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物)、ASA一150(阳离子与非离子表面活性剂复合物),近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品,其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂;ASB系列产品则为有机硼表面活性剂(主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯)与其他非离子表面活性剂复合而成;ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成,杭州化工研究所开发的HZ一1(羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂(咪唑一氯化钙络合物);上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂,已经形成系列产品,在使用效果和性能上处于国内领先地位,部分品种可以替代进口,如SH一102(季铵盐型两性表面活性剂)、SH一103、104、105等(均为季铵盐型阳离子表面活性剂),SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂;济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。(聚氧乙烯烷基胺复合物)等;
河南大学开发的KF系列等,如KF一100(非离子多羟基长碳链型抗静电剂)、KF-101(醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂),另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等;抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的,主要用于合成纤维领域。
从抗静电剂发展来看,高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品,尤其是在精密的电子电气领域,目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。
三、结语
我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好,针对目前国内研究、生产、应用与需求现状,对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。
(一)加大新品种开发力度
近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂;用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯;用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求,开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种,并不断强化应用技术研究,以满足国内需求。
(二)加快复
合抗静电剂和母粒的研究与生产
今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配,向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料,如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾,国内要加快抗静电母粒的开发与研究,促进我国抗静电剂工业发展。
参考文献:
2智能化
火灾自动报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维,主动采集环境温度、湿度、灰尘、光波等数据模拟量并充分采用模糊逻辑和人工神经网络技术等进行计算处理,对各项环境数据进行对比判断,从而准确地预报和探测火灾,避免误报和漏报现象。发生火灾时,能依据探测到的各种信息对火场的范围、火势的大小、烟的浓度以及火的蔓延方向等给出详细的描述,甚至可配合电子地图进行形象提示、对出动力量和扑救方法等给出合理化建议,以实现各方面快速准确反应联动,最大限度地降低人员伤亡和财产损失,而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据。此外,规模庞大的建筑使用全智能型火灾自动报警系统,即探测器和控制器均为智能型,分别承担不同的职能,可提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。
3多样化
(1)火灾探探测技术的多样化。我国目前应用的火灾探测器按其响应和工作原理基本可分为感烟、感温、火焰、可燃气体探测器以及两种或几种探测器的组合等,其中,感烟探测器一枝独秀,但光纤线性感温探测技术、火焰自动探测技术、气体探测技术、静电探测技术、燃烧声波探测技术、复合式探测技术代表了火灾探测技术发展和开发应用研究的方向。此外,利用纳米粒子化学活性强、化学反应选择性好的特性,将纳米材料制成气体探测器或离子感烟探测器,用来探测有毒气体、易燃易爆气体、蒸气及烟雾的浓度并进行预警,具有反应快、准确性高的特点,目前已列为我国消防科研工作者的重点研究开发课题。
(2)设备连接方式的多样化。随着无线通信技术的成熟、完善和新型有线通信材料的研制,设备间、系统间可根据具体的环境、场所的不同而选择方便可靠的通信方式和技术,设备间可以用无线技术进行连接,形成有线、无线互补,同时新型通信材料的研制开发可弥补铜线连接存在的缺陷。而且各探测器之间也可进行数据信息传递和交流,使探测器的设置从枝状变成网状,探测器不再是各自独立的,使系统间、设备间的信息传递更方便、更可靠。
4小型化
火灾自动报警系统的小型化是指探测部分或者说网络中的“子系统”小型化。如果火灾自动报警系统实现网络化,那么系统中的中心控制器等设备就会变得很小,甚至对较小的报警设备安装单位就可以不再独立设置,而依靠网络中的设备、服务资源进行判断、控制、报警,这样火灾自动报警系统安装、使用、管理就变得简洁、省钱、方便。
5社区化
目前我国火灾自动报警系统只被安装在重要建筑上,而在美国、日本等发达国家,包括许多居民家庭都安装了火灾自动报警系统。随着我国经济的不断发展、人们安全意识的增强、火灾自动报警系统的进一步完善以及智能化程度的提高,在社区家庭特圳是高级住宅积极推广应用防盗、防火联动报警装置或独立式感烟探测器,对干预防居民家庭火灾是非常必要和行之有效的措施。
6蓝牙技术无线化
与有线火灾自动报警系统相比,蓝牙技术无线火灾自动报警系统具有施工简单、安装容易、组网方便、调试省时省力等特点,而且对建筑结构损坏小,便于与原有系统集成且容易扩展,系统设计简单且可完全寻址,便于网络化设计,可广泛应用于医院、文物古建筑机场、综合建筑和不便联网、建筑物分散、规模较大,干扰较小的建筑。对正在施工或正在进行重新装修的场所,在未安装有线火灾自动报警系统前,这种临时系统可以充分保障建
筑物的防火安全,一旦施工结束,蓝牙技术无线系统可以很容易转移到别的场所。
7高灵敏化
以早期火灾智能预警系统为代表。该系统除采用先进的激光探测技术和独特的主动式空气采样技术以外,还采用了“人工神经网络”算法,具有很强的适应能力、学习能力、容错能力和并行处理能力,近乎于人类的神经思维。此外,该系统的子机与主机可以进行双向智能信息交流。使整个系统的响应速度及运行能力空前提高,误报率几乎接近零,灵敏度比传统探测器高l000倍以上,能探测到物质高热分解出的微粒子,并在火灾发生前的30min到20min预警,确保了系统的高灵敏性和高可靠性,实现早期报警。
针对当前火灾自动报警系统存在的通讯协议不一致,系统误报、漏报频繁,智能化程度低,网络化程度低、特殊恶劣环境的火灾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象,提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议,通过对新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究,对系统方案、设备选型的优化组合,改进火灾自动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求,向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展,为更好的预防和遏制建筑火灾提供了强有力的保障,从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全。这是火灾自动报警应用技术的研究发展趋势。
2智能化
火灾自动报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维,主动采集环境温度、湿度、灰尘、光波等数据模拟量并充分采用模糊逻辑和人工神经网络技术等进行计算处理,对各项环境数据进行对比判断,从而准确地预报和探测火灾,避免误报和漏报现象。发生火灾时,能依据探测到的各种信息对火场的范围、火势的大小、烟的浓度以及火的蔓延方向等给出详细的描述,甚至可配合电子地图进行形象提示、对出动力量和扑救方法等给出合理化建议,以实现各方面快速准确反应联动,最大限度地降低人员伤亡和财产损失,而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据。此外,规模庞大的建筑使用全智能型火灾自动报警系统,即探测器和控制器均为智能型,分别承担不同的职能,可提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。
3多样化
(1)火灾探探测技术的多样化。我国目前应用的火灾探测器按其响应和工作原理基本可分为感烟、感温、火焰、可燃气体探测器以及两种或几种探测器的组合等,其中,感烟探测器一枝独秀,但光纤线性感温探测技术、火焰自动探测技术、气体探测技术、静电探测技术、燃烧声波探测技术、复合式探测技术代表了火灾探测技术发展和开发应用研究的方向。此外,利用纳米粒子化学活性强、化学反应选择性好的特性,将纳米材料制成气体探测器或离子感烟探测器,用来探测有毒气体、易燃易爆气体、蒸气及烟雾的浓度并进行预警,具有反应快、准确性高的特点,目前已列为我国消防科研工作者的重点研究开发课题。
(2)设备连接方式的多样化。随着无线通信技术的成熟、完善和新型有线通信材料的研制,设备间、系统间可根据具体的环境、场所的不同而选择方便可靠的通信方式和技术,设备间可以用无线技术进行连接,形成有线、无线互补,同时新型通信材料的研制开发可弥补铜线连接存在的缺陷。而且各探测器之间也可进行数据信息传递和交流,使探测器的设置从枝状变成网状,探测器不再是各自独立的,使系统间、设备间的信息传递更方便、更可靠。
4小型化
火灾自动报警系统的小型化是指探测部分或者说网络中的“子系统”小型化。如果火灾自动报警系统实现网络化,那么系统中的中心控制器等设备就会变得很小,甚至对较小的报警设备安装单位就可以不再独立设置,而依靠网络中的设备、服务资源进行判断、控制、报警,这样火灾自动报警系统安装、使用、管理就变得简洁、省钱、方便。
5社区化
目前我国火灾自动报警系统只被安装在重要建筑上,而在美国、日本等发达国家,包括许多居民家庭都安装了火灾自动报警系统。随着我国经济的不断发展、人们安全意识的增强、火灾自动报警系统的进一步完善以及智能化程度的提高,在社区家庭特圳是高级住宅积极推广应用防盗、防火联动报警装置或独立式感烟探测器,对干预防居民家庭火灾是非常必要和行之有效的措施。
6蓝牙技术无线化
与有线火灾自动报警系统相比,蓝牙技术无线火灾自动报警系统具有施工简单、安装容易、组网方便、调试省时省力等特点,而且对建筑结构损坏小,便于与原有系统集成且容易扩展,系统设计简单且可完全寻址,便于网络化设计,可广泛应用于医院、文物古建筑机场、综合建筑和不便联网、建筑物分散、规模较大,干扰较小的建筑。对正在施工或正在进行重新装修的场所,在未安装有线火灾自动报警系统前,这种临时系统可以充分保障建
筑物的防火安全,一旦施工结束,蓝牙技术无线系统可以很容易转移到别的场所。
7高灵敏化
以早期火灾智能预警系统为代表。该系统除采用先进的激光探测技术和独特的主动式空气采样技术以外,还采用了“人工神经网络”算法,具有很强的适应能力、学习能力、容错能力和并行处理能力,近乎于人类的神经思维。此外,该系统的子机与主机可以进行双向智能信息交流。使整个系统的响应速度及运行能力空前提高,误报率几乎接近零,灵敏度比传统探测器高l000倍以上,能探测到物质高热分解出的微粒子,并在火灾发生前的30min到20min预警,确保了系统的高灵敏性和高可靠性,实现早期报警。
针对当前火灾自动报警系统存在的通讯协议不一致,系统误报、漏报频繁,智能化程度低,网络化程度低、特殊恶劣环境的火灾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象,提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议,通过对新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究,对系统方案、设备选型的优化组合,改进火灾自动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求,向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展,为更好的预防和遏制建筑火灾提供了强有力的保障,从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全。这是火灾自动报警应用技术的研究发展趋势。
参考文献
[1]于潇.浅谈我国火灾自动报警系统生产行业的发展概况[J].科技资讯,2005,(23).
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
一、电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
二、现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
三、高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。
3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
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