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主要特点
避雷器计数器是用来记录交流无间隙金属氧化物避雷器遭受雷击动作次数的一种装置。
计数器动作的可靠性对于电力系统非常重要，它是记录避雷器在正常运行中受到雷击次数统计的一个重要参数。它能为电力系统的工作人员提供有针对性对避雷器进行检验的重要依据，
测试避雷器计数器能否可靠动作可以使用避雷器动作计数器。
GD-IV避雷器动作计数器起着监测避雷器泄漏电流和记载雷击次数作用。避雷器泄漏电流的大小直接反映避雷器性能的好坏，试验人员一般都将泄漏电流值当作避雷器是否正常工作的重要依据；另外，每当雷雨季节来临之前，工作人员都要测试计数器能否可靠动作。避雷器计数器检测仪正是满足现场这种需要的实用仪器，检测避雷器计数器动作与否的专用测试仪器。--HV Hipot Electric Co., Ltd
电力系统防雷技术应用研究论文
摘要： 雷击对电力系统的破坏会产生严重后果，因而电力系统内外部的防雷要求也越来越高了。因为科技进步使得防雷技术不断发展，而雷电这种自然现象对电力系统的危害还是会一直存在，故而要想让电力系统安全供电，重点还是应该做好防雷工作。文章主要通过雷电对电力系统运行的影响论述来探讨电力系统防雷技术的应用，以期为电力系统的安全运行提供有益建议。
关键词： 电力系统；防雷技术；应用
作为自然现象之一的雷电会对电力系统造成击穿、线路损害、设备失灵等不同的损坏，而且还雷电涌流还会进入系统二次设备，让相关保护装置出现失灵之类的恶性事故，由此严重威胁电力系统的安全运行。也正是因为如此，人们一直在研究雷电及相关的防雷技术，通过大量的研究来研发更为有效的雷电保护装置，为电力系统的安全运行保驾护航。
1雷电与电力系统运行
尽管雷电属于自热现象，但是却是电力系统运行中的不可抗力，雷电是因为正电极存在负电荷而产生，能够在电场周围形成强大的高压，让空气绝缘被影响，受到损坏，而雷电间各种电极不断进行大量放电，尽管放电时间短且不会超过100，不过电流强度却高达100000A。闪电在放电中产生电火，在短时间内周围空气突然膨胀后爆鸣，从而产生了自然雷电现象。电力系统很容易被雷电所袭击，电力、设备与系统都会被电磁、热力影响，造成线路、电线等出现熔毁问题。并且电雷带来的高强度电压、电磁会极大影响电路与电线的绝缘体，只要存在高强度电压，电压强度就会很大，由此出现闪络问题，而这种问题在电力设备、线路等绝缘物体上发生就会让电力系统设备与线路出现损坏。尽管雷电会破坏电力系统的安全运行，不过只要采取合理的防范方法，就能够预防雷电灾害。当下，避雷针（线）安装、电力系统设备绝缘性提升、避雷保护装置设置等是比较常用的雷电防护措施。
2防雷技术在电力系统的应用
避雷器作为雷电流泄放通道，还可以被看成是等电位连接体，安装要对地，而在线路上并联，一般都处于高阻抗环境。雷击可以在一瞬间被避雷器导通，把雷电电流引向地上，同时让设备、线路、大地在等电位上，让电力系统不会因为强电势差而被损坏。雷击能量就打，只使用避雷器是无法完全把雷电流引入地上，也会损坏自身。所以，应该将功能不一样的避雷过压保护器件放置在各个电磁场强度空间。不同器件分工合作，让电流入地，保证低残压，也让避雷器的使用寿命更长。
电源系统防雷
所谓电源系统防雷就是利用避雷过压保护计算机系统电源与相关的交流配电部分，蒋避雷器安装在雷电波可能侵入的电力进线部位。电源系统有很多不一样保护级别。电源避雷器的'选择应该要与额定通流容量、电压保护水平相适应，让避雷器能够抵御雷电冲击。电影避雷器中残压特性十分重要，要想避雷器的保护效果更好就应该要使其残压更低。另外，必须兼顾避雷器能够具有很高的最大连续工作电压。原因就是如果最大连续额定工作电压不够高，避雷器会很快损坏。电源避雷器需要贴上失效警告指示，还有方便监管、维护的遥测端口。电源避雷器要有阻燃作用，防止失效与自毁情况下的起火问题。电源避雷器通常都具有失效分离装置。如果不能避雷就会自动断开电源系统，而且电源系统也会正常运行。在安装电源避雷器的过程中，要注意和电源系统的连接线越短越好，所使用的阻燃型多股铜导线的横截面面积不能超过25mm2，要紧密地并排，可以绑扎布放。避雷器接地线所使用的25mm2到35mm2的阻燃型多股铜导线，要么尽量就近入地，要么就近和交流保护接地汇流排或者直接和接地网连接。
通信系统防雷
一般数据线路上会串联接口避雷器，而且是以不影响数据传输作为应用依据。数据接口的工作带要宽、物理接口要合适，并且还要考虑到接口速率，以更好地保护避雷器。数据设备接口的连接为了增加插损，要少用转接方法，这样才可以让信号更好地传输。而在选择速率高的数据设备接口时，要考虑起驻波比、极间电容、漏电流小、响应时间快的数据避雷器。从信号工作电压层面选择动作电压、限制电压合理的数据接口，以保护避雷器。选择抗雷电冲击力强的数据避雷器时，应该要充分了解设备接口抗雷电要求。数据避雷器的接地连接一定要有效，就近连接接地线与被保护数据设备的地线，而接地线截面不能低于25mm2。
机房接地改造
接地系统在电力系计算机系统避雷过压保护技术中有十分重要的作用。防静电接地、防雷接地、保护接地等都属于接地技术。这些接地的用途、意义、要求都不一样，糖醋分设每个独立接地体是较为常见的，不过，由于雷击环境中，防雷接地系统和别的接地系统有电势差，所以很容易出现反击事故，让电子设备被损坏。所以，需要等电位连接全部接地系统。
3结语 总之，电力系统在不断发展，而且被运用在社会生产生活的各个行业，因此其作用极大。我国经济发展日盛，电量需求巨大，电力供应异常重要。因此，需要对电力系统进行有效保护。一直以来，雷击对电力系统的影响尤甚，因而电力系统中防雷技术的应用受到高度重视。在电力系统防雷技术应用中，我们必须要通过具体的实际情况来采取科学、有效的防雷措施。在对电力系统的防雷工作中，要积极地采取新技术新措施，保证电力系统的正常运行，为人们的生产生活创造安全、稳定的环境。
参考文献：
[1]张金国.电力系统防雷措施研究[J].科技创业家,2013(4):63
[2]王少先.电力系统防雷工程设计浅谈[J].科技资讯,2012(2):51
避雷器在电力系统应用中的问题分析论文
摘要：文中阐述了避雷器自身防护问题及其对电力系统的影响，简单的论述了避雷器的保护特性，分析了氧化锌避雷器在应用中的问题及解决问题的技术措施，探讨了防雷界的热点问题。
关键词：避雷器特性应用问题分析技术措施
1.应用中的问题探讨
避雷器自身过电压防护问题
避雷器是过电压保护电器，其自身仍存在过电压防护问题。对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压，避雷器泄流能起限压保护作用。对能量是无限（有补充能源）的过电压，如暂态过电压（工频过电压和谐振过电压的总称），其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍，与工频电源频率总有合拍的时候，如因某些原因而激发暂态过电压，工频电源能自动补充过电压能量，即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减，暂态过电压如果进入避雷器保护动作区，势必长时反复动作直至热崩溃，避雷器损坏爆炸，因此暂态过电压对避雷器有致命危害。如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器，称之为暂态过电压承受能力强，反之称暂态过电压承受能力差。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强，但由于运行中动作特性稳定性差，常因冲击放电电压（保护动作区起始电压）值下降，仍可能遭受暂态过电压危害。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压（可近似地把参考电压当作拐点电压）偏低，仅～（最大相电压），而有些暂态过电压最大值达～，故有暂态过电压承受能差的缺点。对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内，使避雷器免受其危害。串联间隙氧化锌避雷器有此独具优点。
避雷器自身对电力系统不安全影响
保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后，保护回路再也没有限流元件，保护动作都要造成接地故障或相间短路故障，保护作用增多电力系统故障率，影响电力系统的正常、安全运行。应用氧化锌避雷器，从根本上避免保护作用产生接地故障或相间短路故障，且不用自动重合闸装置就能减少线路雷害停电事故。
避雷器其连续雷电冲击保护能力
有时高压电力装置可能遭受连续雷电冲击，连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百μs至数千μs，间隔时间极短。碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流，切断续流时耗最大达10000μs，一次保护循环时间要远大于10000μs才能恢复到可进行再次动作能力，故碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流，雷电流泄放（小于100μs）完毕，立即恢复到可进行再次动作能力，故氧化锌避雷器具有连续雷电冲击保护能力，这对于多雷区或雷电活动特殊强烈地区的防雷保护尤为重要。
工频能源的浪费
只关注防雷器件泄放雷电流的限（降）压保护作用，轻视或忽视有些器件同时泄放工频电流浪费能源作用。保护间隙或管型避雷器保护动作可能伴随短路电流（几kA至几十kA）对地放电，碳化硅避雷器保护动作有工频续流（避雷器FS型为50A，FZ型为80A，FCD型为250A）对地放电，而造成能源浪费，使用氧化锌避雷器可彻底避免保护作用带来的工频能源浪费。
2.避雷器保护特性
避雷器的保护特性参数
各种型号的避雷器在同用途同电压级时，其雷电残压参数相同或接近，这是因为各生产厂都是按国标规定决定残压值的。有人认为既然雷电残压值一样，它们的保护作用和效果也应是一样的，随意选用哪种型号都可以。这是一种偏见，因为除雷电残压外，还有其它保护参数，如工频放电电压值，冲击放电电压值，是考察避雷器暂态过电压承受能力，保证其长期正常运行的参数；又如是否有雷电陡波残压值，是标示避雷器防雷保护功能完全的重要参数。综合来看，只有串联间隙氧化锌避雷器齐备上述保护特性参数，也就是说它有齐全的防护功能。
避雷器动作特性运行稳定性
碳化硅避雷器保护动作要泄放雷电流和工频续流，动作负载重，经计算每次动作泄放雷电流为～电荷量，工频续流为～电荷量，后者与前者相比一般为11～17倍，且其间隙数量多隙距，常因动作负载重使部分间隙烧毛烧损，另外瓷套外壳脏污潮湿也会影响内间隙电容分布，这些都可能使部分间隙失效而降低冲击放电电压值，即动作特性稳定性差，可能增加保护动作频度，或遭受暂态过电压危害，而加速损坏。串联间隙氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流而无续流，动作负载轻，间隙不需具有灭弧及切断续流能力，故间隙数量特少，3～10kV避雷器仅一个间隙，35kV避雷器为3个间隙串联，间隙的工频放电电压值与碳化硅避雷器相同，符合GB7327规定，故间隙隙距大，动作特性可保持长期运行稳定。
串联间隙氧化锌避雷器
碳化硅避雷器因其间隙结构（隙距小，数量多）带来一些缺点：如没有雷电陡波保护功能；没有连续雷电冲击保护能力；动作特性稳定差可能遭受暂态过电压危害；动作负载重寿命短等。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压较低，有暂态过电压承受能力差，损坏爆炸率高和寿命短等缺点。串联间隙氧化锌避雷器既有间隙又用ZnO阀片，其间隙结构不同于碳化硅避雷器，因其间隙数量少，当过电压达到冲击放电电压时间隙无时延击穿，同时因隙距大动作特性稳定，故它可避免碳化硅避雷器间隙带来的一切缺点。串联间隙氧化锌避雷器的间隙已将全部暂态过电压限定在保护死区内免受其危害，故它可避免无间隙氧化锌避雷器因拐点电压偏低带来一切缺点。串联间隙氧化锌避雷器仍有前两种避雷器保护性能优点，而避免它们的缺点。
避雷器运行工况监测
避雷器失效的主要特征是泄漏电流增大，运行中不易发现，有可能长时带病运行，以致扩大事故，故有必要监察其运行工况。碳化硅避雷缺乏监察手段，靠每年定期普遍测试筛选淘汰这样作事倍功半，还不能随时剔除失效品。氧化锌避雷器可附带脱离器，当其失效损坏时，脱离器自动动作（30mA时不大于8min）退出运行，以免造成更大损失和事故，提高运行安全可靠性。
3.避雷器应用
避雷器外形尺寸
制造避雷器均按户内外两用条件决定其瓷套绝缘强度，其外形尺寸与阀片材料有关。当其用于架空线路或户外变配电设备时，因其相间距大，避雷器外形尺寸不会带来不良影响。户内手车式开关柜因其体积尺寸较小，避雷器外形尺寸大时会带来不良影响。碳化硅避雷器的SiC阀片其单位通流容量仅为ZnO阀片的1/4，在相同通流能力（5kA）条件下，SiC阀片直径较大，避雷器外径也大；在相同额定电压和残压条件下，碳化硅避雷器高度比氧化锌避雷器大。尤以35kV级的更为显著。如JYN1－35型手车柜的112方案，原用FYZ1－35型无间隙氧化锌避雷器，高仅650mm，装在柜后部隔室内简易手车上，上部有隔离插头，因该产品已停产，工程设计坚持改用FZ3－35型碳化硅避雷器，高1500mm，隔室高度不够，只得将母线室与隔室间隔板取消，避雷器直接与主母线相联，这样避雷器的测试或更换必需在整段主母线断电下进行，运行维护困难，而避雷器外径较大，相间空气净距不够，加装的相间绝缘隔板，有老化受潮绝缘事故隐患。氧化锌避雷器外径和高度相对较小，35kV级还可作成悬挂式，如Y5CZz－42/110L型串联间隙氧化锌避雷器，高度仅640mm。小型化避雷器更有利于手车柜内安装使用。
避雷器性能价格比
无间隙氧化锌避雷器的阀片运行中长期承受电网电压，工作条件严酷，产品制造时要对阀片严格测试筛选，合格率低成本高，故价格也高；因它有暂态过电压承受能力差的致命弱点，不适于在我国3～35kV电网中推广使用。串联间隙氧化锌避雷器因有间隙，大大改善阀片长期工作条件，产品制造时对阀片测试筛选要求相对低些，合格率高成本低，价格也就便宜，串联间隙氧化锌避雷器价格比无间隙氧化锌避雷器普遍便宜，有时也比碳化硅避雷器（如3～10kV的FZ型）便宜，同时它对其它防雷器件都有扬长避短作用，实为当代最先进防雷电器，具有高的性能价格比，是避雷器更新换代的普及和推广产品。
避雷器使用寿命问题
避雷器使用寿命与许多因素有关，除制造质量，密封失效受潮及其它外界因素外，避雷器阀片的老化速度是影响寿命的关键因素。碳化硅避雷器因其动作和负载重，续流大，动作特性稳定差，可能遭受暂态过电压危害等原因，加速阀片老化，寿命不长，一般7～10年，甚致有仅3～5年的。无间隙氧化锌避雷器的阀片长期承受电网电压，工作条件严酷，拐点电压低，动作频度大，还可能遭受暂态过电压危害，温度热损伤等原因，迅速加快阀片老化，寿命较短，有的比碳化硅避雷器还短。串联间隙氧化锌避雷器的间隙可保证阀片只在过电压保护动作过程承受高电压，时间极短（100μs内），在其它情况下阀片对于电网电压，或处于隔离状态（纯间隙时），或处于低电位状态（复合间隙电阻分压），大大改善阀片长期工作条件，还可免受暂态过电压危害和温度热损伤，保证阀片温度不超过55℃，从而保证避雷器寿命达20年以上。
4.氧化锌避雷器运行中的问题分析
我公司应用氧化锌避雷器始于80年代，运行至今在110KV母线上共发生6起事故，均为氧化锌避雷器本体爆炸，其运行寿命最长达110个月，最短的仅有11个月煴1为我公司110KVⅢ段母线避雷器爆炸统计表。
从运行时间上、安装的环境、气候、及生产厂，对损坏的氧化锌避雷器进行技术分析，造成氧化锌避雷器运行中爆炸的原因可归纳如下几项：
氧化锌避雷器的密封问题
氧化锌避雷器密封老化问题，主要是生产厂采用的密封技术不完善，或采用的密封材料抗老化性能不稳定，在温差变化较大时或运行时间接近产品寿命后期，造成其密封不良而后使潮气浸入，造成内部绝缘损坏，加速了电阻片的劣化而引起爆炸。
电阻片抗老化性能差
在氧化锌避雷器运行在其产品寿命的后期，电阻片劣化造成泄漏电流上升，甚至造成与瓷套内部放电，放电严重时避雷器内部气体压力和温度急剧增高，而引起氧化锌避雷器本体爆炸，内部放电不太严重时可引起系统单相接地。
瓷套污染
由于工作在室外的氧化锌避雷器，瓷套受到环境粉尘的污染，特别是设置在冶金厂区内变电所，由于粉尘中金属粉尘的比例较大，故给瓷套造成严重的污染而引起污闪或因污秽在瓷套表面的不均匀，而使沿瓷套表面电流也不均匀分布，势必导致电阻片中电流IMOA的不均匀分布（或沿电阻片的电压不均匀分布），使流过电阻片的电流较正常时大1—2个数量级，造成附加温升，使吸收过电压能力大为降低，也加速了电阻片的劣化。
高次谐波
冶金企业电网随着大吨位电弧炉、大型整流、变频设备的应用及轧钢生产的冲击负荷等的影响，使电网上的高次谐波值严重超标。由于电阻片的非线性，当正弦电压作用时，还有一系列的奇次谐波，而在高次谐波作用时就更加速了电阻片的劣化速度。
抗冲击能力差
氧化锌避雷器多在操作过电压或雷电条件下发生事故，其原因是因电阻片在制造工艺过程中，由于其各工艺质量控制点控制不严，而使电阻片的耐受方波冲击能力不强，在频繁吸收过电压能量过程中，加速了电阻片的劣化而损坏，失去了自身的技术性能。
5.技术措施
针对冶金电网的特点及氧化锌避雷器几次事故分析的.结论，要保证氧化锌避雷器在网上安全可靠运行，应采取以下措施：
设计选型
在设计选型上，应首选有多年稳定运行实践的产品，在选择生产厂时，应选择有先进的工艺设备和完善的检测手段的生产厂，才能保证所选用的氧化锌避雷器具有高的抗老化、耐冲击性能，以使在产品的寿命周期内稳定运行。
在线监测
增设氧化锌避雷器的在线监测仪，并加强对在线监测仪的巡检力度，特别是在雷雨后和易发生故障的部位（有电弧炉负荷的母线段、氧化锌避雷器寿命已到后期）增加巡次数。定期给氧化锌避雷器进行各项电气性能测试及在线监测仪的校验。
防污措施
采用必要的避雷器瓷套的防污措施，如定期清扫或涂以防污闪硅油，在氧化锌避雷器选型上选用防污瓷套型的氧化锌避雷器。
谐波治理
加强电网谐波的治理力度，在有谐波源的母线段增设动态无功补偿和滤波装置，以使电网的高次谐波值控制在国家标准允许范围内。
技术管理
加强对氧化锌避雷器的技术管理工作，即对运行在网上的每一只氧化锌避雷器建立技术档案，对出厂报告、定期测试报告及在线监测仪的运行记录均要存入技术档案，直至该避雷器退出运行。
据国外有关技术资料统计，氧化锌避雷器损坏的原因有雷电和操作过电压，受潮、污闪、系统条件、本身故障等，但仍有一定比例损坏的原因不详，故仍有其在运行中对事故原因不明确的问题。又因氧化锌避雷器的劣化速度的离散性，及雷电、操作过电压、谐波、运行环境等的随机性，都决定着氧化锌避雷器的安全运行的可靠性，故需在今后的工作实践中去研究、实验、探索和总结，以使得其在运行中的不安全因素可得以预防和完善。
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电力系统防雷技术应用研究论文
摘要： 雷击对电力系统的破坏会产生严重后果，因而电力系统内外部的防雷要求也越来越高了。因为科技进步使得防雷技术不断发展，而雷电这种自然现象对电力系统的危害还是会一直存在，故而要想让电力系统安全供电，重点还是应该做好防雷工作。文章主要通过雷电对电力系统运行的影响论述来探讨电力系统防雷技术的应用，以期为电力系统的安全运行提供有益建议。
关键词： 电力系统；防雷技术；应用
作为自然现象之一的雷电会对电力系统造成击穿、线路损害、设备失灵等不同的损坏，而且还雷电涌流还会进入系统二次设备，让相关保护装置出现失灵之类的恶性事故，由此严重威胁电力系统的安全运行。也正是因为如此，人们一直在研究雷电及相关的防雷技术，通过大量的研究来研发更为有效的雷电保护装置，为电力系统的安全运行保驾护航。
1雷电与电力系统运行
尽管雷电属于自热现象，但是却是电力系统运行中的不可抗力，雷电是因为正电极存在负电荷而产生，能够在电场周围形成强大的高压，让空气绝缘被影响，受到损坏，而雷电间各种电极不断进行大量放电，尽管放电时间短且不会超过100，不过电流强度却高达100000A。闪电在放电中产生电火，在短时间内周围空气突然膨胀后爆鸣，从而产生了自然雷电现象。电力系统很容易被雷电所袭击，电力、设备与系统都会被电磁、热力影响，造成线路、电线等出现熔毁问题。并且电雷带来的高强度电压、电磁会极大影响电路与电线的绝缘体，只要存在高强度电压，电压强度就会很大，由此出现闪络问题，而这种问题在电力设备、线路等绝缘物体上发生就会让电力系统设备与线路出现损坏。尽管雷电会破坏电力系统的安全运行，不过只要采取合理的防范方法，就能够预防雷电灾害。当下，避雷针（线）安装、电力系统设备绝缘性提升、避雷保护装置设置等是比较常用的雷电防护措施。
2防雷技术在电力系统的应用
避雷器作为雷电流泄放通道，还可以被看成是等电位连接体，安装要对地，而在线路上并联，一般都处于高阻抗环境。雷击可以在一瞬间被避雷器导通，把雷电电流引向地上，同时让设备、线路、大地在等电位上，让电力系统不会因为强电势差而被损坏。雷击能量就打，只使用避雷器是无法完全把雷电流引入地上，也会损坏自身。所以，应该将功能不一样的避雷过压保护器件放置在各个电磁场强度空间。不同器件分工合作，让电流入地，保证低残压，也让避雷器的使用寿命更长。
电源系统防雷
所谓电源系统防雷就是利用避雷过压保护计算机系统电源与相关的交流配电部分，蒋避雷器安装在雷电波可能侵入的电力进线部位。电源系统有很多不一样保护级别。电源避雷器的'选择应该要与额定通流容量、电压保护水平相适应，让避雷器能够抵御雷电冲击。电影避雷器中残压特性十分重要，要想避雷器的保护效果更好就应该要使其残压更低。另外，必须兼顾避雷器能够具有很高的最大连续工作电压。原因就是如果最大连续额定工作电压不够高，避雷器会很快损坏。电源避雷器需要贴上失效警告指示，还有方便监管、维护的遥测端口。电源避雷器要有阻燃作用，防止失效与自毁情况下的起火问题。电源避雷器通常都具有失效分离装置。如果不能避雷就会自动断开电源系统，而且电源系统也会正常运行。在安装电源避雷器的过程中，要注意和电源系统的连接线越短越好，所使用的阻燃型多股铜导线的横截面面积不能超过25mm2，要紧密地并排，可以绑扎布放。避雷器接地线所使用的25mm2到35mm2的阻燃型多股铜导线，要么尽量就近入地，要么就近和交流保护接地汇流排或者直接和接地网连接。
通信系统防雷
一般数据线路上会串联接口避雷器，而且是以不影响数据传输作为应用依据。数据接口的工作带要宽、物理接口要合适，并且还要考虑到接口速率，以更好地保护避雷器。数据设备接口的连接为了增加插损，要少用转接方法，这样才可以让信号更好地传输。而在选择速率高的数据设备接口时，要考虑起驻波比、极间电容、漏电流小、响应时间快的数据避雷器。从信号工作电压层面选择动作电压、限制电压合理的数据接口，以保护避雷器。选择抗雷电冲击力强的数据避雷器时，应该要充分了解设备接口抗雷电要求。数据避雷器的接地连接一定要有效，就近连接接地线与被保护数据设备的地线，而接地线截面不能低于25mm2。
机房接地改造
接地系统在电力系计算机系统避雷过压保护技术中有十分重要的作用。防静电接地、防雷接地、保护接地等都属于接地技术。这些接地的用途、意义、要求都不一样，糖醋分设每个独立接地体是较为常见的，不过，由于雷击环境中，防雷接地系统和别的接地系统有电势差，所以很容易出现反击事故，让电子设备被损坏。所以，需要等电位连接全部接地系统。
3结语 总之，电力系统在不断发展，而且被运用在社会生产生活的各个行业，因此其作用极大。我国经济发展日盛，电量需求巨大，电力供应异常重要。因此，需要对电力系统进行有效保护。一直以来，雷击对电力系统的影响尤甚，因而电力系统中防雷技术的应用受到高度重视。在电力系统防雷技术应用中，我们必须要通过具体的实际情况来采取科学、有效的防雷措施。在对电力系统的防雷工作中，要积极地采取新技术新措施，保证电力系统的正常运行，为人们的生产生活创造安全、稳定的环境。
参考文献：
[1]张金国.电力系统防雷措施研究[J].科技创业家,2013(4):63
[2]王少先.电力系统防雷工程设计浅谈[J].科技资讯,2012(2):51
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电动机单相运行的原因及预防在现代工业生产中，电动机的应用非常广泛，但是在生产当中电动机因缺相运行而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例，怎样减少这些问题的出现，全面提高电动机的使用效率，是一个值得认真思考的问题，我根据自己多年的工作实际和有关资料，现提出预防电动机单相运行的措施，仅供参考，不足之处，请提出宝贵意见。 一、电动机单相运行产生的原因及预防措施 １、熔断器熔断 ⑴故障熔断：主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。 预防措施：选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路，并要定期加以检查，加强日常维护保养工作，及时排除各种隐患。 ⑵非故障性熔断：主要是熔体容量选择不当，容量偏小，在启动电动机时，受启动电流的冲击，熔断器发生熔断。 熔断器非故障性熔断是可以避免的，不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下，熔体的容量尽量选择小一些的，这样才能够保护电机。我们要明确一点那就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故，它绝不能作为电动机的过负荷保护。 ２、正确选择熔体的容量 一般熔体额定电流选择的公式为： 额定电流＝Ｋ×电动机的额定电流 ⑴耐热容量较大的熔断器（有填料式的）Ｋ值可选择～。 ⑵耐热容量较小的熔断器Ｋ值可选择４～６。 对于电动机所带的负荷不同，Ｋ值也相应不同，如电动机直接带动风机，那么Ｋ值可选择大一些，如电动机的负荷不大，Ｋ值可选择小一些，具体情况视电机所带的负荷来决定。 此外，熔断器的熔体和熔座之间必需接触良好，否则会引起接触处发热，使熔体受外热而造成非故障性熔断。 在安装电动机的过程中，应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。 ⑴对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头，如没有铜铝接头，可在铜接头出挂锡进行连接。 ⑵对于容量较大的插入式熔断器，在接线处可加垫薄铜片（），这样的效果会更好一些。 ⑶检查、调整熔体和熔座间的接触压力。 ⑷接线时避免损伤熔丝，紧固要适中，接线处要加垫弹簧垫圈。 ３、主回路方面易出现的故障 ⑴接触器的动静触头接触不良。 其主要原因是：接触器选择不当，触头的灭弧能力小，使动静触头粘在一起，三相触头动作不同步，造成缺相运行。 预防措施：选择比较适合的接触器。 ⑵使用环境恶劣如潮湿、振动、有腐蚀性气体和散热条件差等，造成触头损坏或接线氧化，接触不良而造成缺相运行。 预防措施：选择满足环境要求的电气元件，防护措施要得当，强制改善周围环境，定期更换元器件。 ⑶不定期检查，接触器触头磨损严重，表面凸凹不平，使接触压力不足而造成缺相运行。 预防措施：根据实际情况，确定合理的检查维护周期，进行严细认真的维护工作。 ⑷热继电器选择不当，使热继电器的双金属片烧断，造成缺相运行。 预防措施：选择合适的热继电器，尽量避免过负荷现象。 ⑸安装不当，造成导线断线或导线受外力损伤而断相。 预防措施：在导线和电缆的施工过程中，要严格执行“规范”严细认真，文明施工。 ⑹电器元件质量不合格，容量达不到标称的容量，造成触点损坏、粘死等不正常的现象。 预防措施：选择适合的元器件，安装前应进行认真的检查。 ⑺电动机本身质量不好，线圈绕组焊接不良或脱焊；引线与线圈接触不良。 预防措施：选择质量较好的电动机。 二、单相运行的分析和维护 根据电动机接线方式的不同，在不同负载下，发生单相运行的电流也不同，因此，采取的保护方式也不同。 例如：Ｙ型接线的电动机发生单相运行时，其电机相电流等于线电流，其大小与电动机所带的负载有关。 当△型接线的电动机内部断线时，电动机变成∨型接线，相电流和线电流均与电动机负载成比例增长，在额定电流负载下，两相相电流应增大倍，一相线电流增加到倍，其它两相线电流增加√３／２倍。 当△型接线的电动机外部断线时，此时电动机两相绕组串联后与第三组绕组并联接于两相电压之间，线电流等于绕组并联之路电流之和，与电动机负荷成比例增长，在额定负载情况下，线电流增大３／２倍，串接的两绕组电流不变，另外一相电流将增大１／２倍。 在轻载情况下，线电流从轻电流增加到额定电流，接两相绕组电流保持轻载电流不变，第三相电流约增加倍左右。 所以角型接线的电动机在单相运行时，其线电流和相电流不但随断线处的不同发生变化，而且还根据负载不同发生变化。 综上所述，造成电动机单相运行的原因无非是以下的几种原因造成的： １、环境恶劣或某种原因造成一相电源断相。 ２、保险非正常性熔断。 ３、启动设备及导线、触头烧伤或损坏、松动，接触不良，选择不当等造成电源断一相。 ４、电动机定子绕组一相断路。 ５、新电机本身故障。 ６、启动设备本身故障。 只要我们在施工时认真安装，在正常运行及维护检修过程中，严格按标准执行，一定可以避免由于电动机单相运行所造成的不必要的经济损失。
我国输变电工程设备维修对策探讨摘要：电力工业是设备，技术，资金密集的工业，为争取达到获得输变电工程设备寿命周期总费用最低的目的，提高设备的可靠性、经济性以适应电力生产．建设的迅速发展，本文初步探讨了输变电工程设备管理中设备的维修方法。如何借鉴国内外现有维修理论和实践的发展成果，结合电力行业自身的探索得到的经验，依靠科技进步，选择合理高效的输变电设备维修策略，是供电企业期待研究的一项重要课题。关键词：输变电设备维修对策1我国电力工程设备维修存在问题近几年来，国内供电企业由于固定投资的大量增加，设备数量增长较快，而企业由于减人增效的需要，维修人员数量增长不大，同时，由于供电可靠性等要求的提高，使得很多设备难以进行停电维修，因此，基于定期维修的计划预修体制己逐步不适应现有企业的要求。此外，设备质量的提高，也使得维修策略的改变成为可能。在这种情况下，国内供电企业以设备状态维修为突破口，开展了设备维修策略改进的实践和探索。国内供电企业设备状态维修主要是利用现有成熟的技术手段和方法对设备运行状况进行监测，利用专家系统对设备在线和离线测试数据进行分析并综合判断设备的运行状态，对设备未来的运行状态进行预测，以达到延长设备维修间隔时间、提高设备维修合理性、降低整体维修费用的目的。所采用的技术手段主要是设备在线检测披术和设备状态评估技术，前者主要是对变压器、开关、电容型设备、避雷器等的电气和机械状态参数进行实时测量；后者则是通过对历史和实时数据的分析，采用模糊数学、专家系统、神经网络等技术评估和预测设备的状态，实现方式主要体现为计算机维修管理系统(CMMS)。2输变电工程设备维修对策输变电工程设备维修对策涉及较多，主要包括复杂大系统可靠性评价、先进的传感技术、信息采集处理技术、干扰抑制技术、模式识别技术、故障严重性分析、寿命估计等领域。其中以先进的传感技术以及故障诊断的信息处理技术为研究热点。先进的传感器是实现预测性维修的重要手段，是一个长盛不衰的研究热点。这是因为，故障诊断技术的发展首先决定于能否获取尽可能多的有用信息，这是数据处理和诊断决策的基础。为了提高故障诊断水平，研究各种新型传感器便成为电力界的研究热点。原来用于军事的传感技术，也有一部分移植到电力设备的状态监测上来。美国电力研究院已开发出一种直接测量分析油中气体的半导体传感器，它可在线直接测量和分析油中的4种气体并监视其变化趋势，现已用于一些电力部门的变压器。下一步工作是把测量微水的传感器和它集成起来，并配合负荷电流测量，进一步研究油中气体、水分随负荷的变化关系。对采集到的信号加工处理，要比采集信号本身更为困难，信号加工和处理的目标有：从现场中人量的背景干扰信号中提取有用的信号；根据测得的信号进行故障分类；判断故障的严重程度，以便决定设备是否需要退出运行。为抑制现场测量中不可避免的干扰，除了应用硬件滤波器和数字滤波技术以外，近年的研究发现小波变换技术可有效地滤除稳态信号(如现场测试中经常遇到的载波信号干扰和噪杂声干扰)，可以把有用信号从比信号强几个数量级的干扰中提取出来。故障信号的分类则是更为困难的研究课题。过去用频谱来区分故障类型的方法有很大的局限性。因为许多不同类型的故障信号频谱往往有一部分甚至大部分是重叠的，在频域内很难加以区分。研究故障的“指纹特征”以及提取和识别指纹特征的方法便成为故障诊断研究的一个重要的分支。在研究的故障分类方法有：神经网络、专家系统、小波分析、分形维分析等。3输变电工程设备策略的实现(1)开展状态检修需要观念更新国内由于多数供电企业中长官意志、总工的水平往往左右着技术的开发和投入，对于新技术的探索和应用发展极不平衡，左的路线下大上特上在线检测设备，研究探求实施对电器设备的状态检修，右的思想影响下不认可在线技术和设备，仍抱着运行规程实行周期维修。而同时由于进行在线检测设备研究制造的公司、研究所或大专院校，仍然停留在研究的水平上，成型的技术还不能确证，可靠的、大批量、廉价的设备还不能推出，供电公司电气设备实行完全意义上的状态维修确实不具备条件。因此状态检修首先要在剖析现行各专业规程的基础上，结合设备现状制定出一个可靠、有效、客观的指导性文件。既保证专业规程规定的技术条件、标准、工艺等的执行，又要对设备检修的“周期规定”逐步改革。(2)开展状态检修需要加强管理，综合考虑经济性开展状态检修工作首先要领导重视。在科学管理的基础上，领导要敢于承担技术责任，要建立起负责、策划，组织、协调并指导状态检修工作的领导小组；以协调变电、配电、检修、继保、试验及其他相关专业部门的分工、配合、衔接、实施等各项具体工作。安装在线检测设备，对于一个220kV变电站动辄四、五十万元，而像邯郸供电公司拥有的变电站和设备数量，全部落实在线检测就需要两、三千多万元，且检测设备本身的运行可靠性受元器件、通讯技术等的影响，也存在相当大的不稳定性，其自身的维护成本亦不低，还不能达到减人增效的目的。(3)开展状态检修需要考虑技术先进性和成熟性电力设备的状态监测技术、状态诊断技术、状态检修技术等，目前都处在不断完善和发展的过程中，几是有利于及时、准确地了解设备状况的各种手段，无论是在线的、离线的，电气的、非电气的方法都值得考虑。利用各种新老手段所监测到的参数与人们最关心的设备强度、残余寿命之间并没有一一对应的关系。而充分运用专家经验及人工智能建立的专家系统将十分有利于做出较为正确的综合诊断分析，从而该试的试、该修的修，而在实验和维修工程中所暴露出的新情况又丰富了经验、完善了专家系统。目前对设备状态的诊断主要是建立在大量数据的统计分析上。历年来的试验、运行、检修等数据，设备异常，事故记录的反复调用、比较分析等，随着计算机技术和人工智能技术的发展，形成了设备诊断的专家系统。使设备管理工作的标准化、程序化及数据资料的完整化应用于指导检修实践，用专家系统进行综合判断，不但减少人力、减少出错，而且由于已总结了大量的专家知识和相应的有关规程、标准，同时将模糊数学、人工神经网络、小波分析、遗传算法诊断等技术应用到电力设备的绝缘诊断中，使诊断的准确度高、速度快，诊断过程更接近人类的科学思维程序。(4)开展状态检修需要提高人员素质状态检修涉及的专业面广，需要各类专业人员协同工作。特别是大型变电站的设备检修、预防性试验，均需大量专业人员的参与。从变电检修工作的特点看，变电检修人员必须是专职人员，才能确保变电检修的工作质量，这就需要高素质的检修人才队伍。同时，随着高电压等级变电站的增多、带电作业的增多、状态检修的推行等，对人员素质提出了更高的要求。因此，迫切需要提高专职人员的综合素质。参考文献[1】方晴．输变电设备状态维修策略．四川电力技术，2008／02．[2】马明焕．输变电设备状态检修策略研讨．吉林电力，2008／06．[3】输变电设备：发展仍将持续，一些问题亟需注意．韩伟．电力设备，2008／l1．【4】郭云鹏．输变电设备的检修策略．华东电力，2006／12．
自动计数器在日常生活中屡见不鲜，它是根据不同的情况设定的，能够通过技术功能实现一些相应的程序，如通过自动计数器来实现自动打开和关闭各种电器设备的电源。广泛用于路灯，广告灯，电饭煲等领域。 自动计数器给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了自动计数器的功能。诸如自动定时报警器、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭电路，定时开关烤箱、甚至各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以自动计数器为基础的。由于它的功能强劲，用途广泛，方便利用，所以在这个电子科技发展的时代，它是一个很好的电子产品。如在洗衣机的定时控制以及路灯等一些人们不能再现场控制的操控。都可以利用自动计数器来完成这样的功用。可见此系统所能带来的方便和经济效益是相当远大的。因此，研究自动计数器及扩大其应用，有着非常现实的意义。
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数字电子钟的设计 一、 绪论 （一）引言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。尤其在医院，每次护士都会给病人作皮试，测试病人是否对药物过敏。注射后，一般等待5分钟，一旦超时，所作的皮试试验就会无效。手表当然是一个好的选择，但是，随着接受皮试的人数增加，到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。所以，要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 （二）论文的研究内容和结构安排 本系统采用石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。由LED数码管来显示译码器所输出的信号。采用了74LS系列中小规模集成芯片。使用了RS触发器的校时电路。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。论文安排如下： 1、绪论 阐述研究电子钟所具有的现实意义。 2、设计内容及设计方案 论述电子钟的具体设计方案及设计要求。 3、单元电路设计、原理及器件选择 说明电子钟的设计原理以及器件的选择，主要从石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路五个方面进行说明。 4、绘制整机原理图 该系统的设计、安装、调试工作全部完成。 二、设计内容及设计方案 （一）设计内容要求 1、设计一个有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能的电子钟。 2、用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装、调试。 3、画出框图和逻辑电路图。 4 、功能扩展： (1)闹钟系统 (2)整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz音频信号，在59分59秒时，输出1000Hz信号，音像持续1秒，在1000Hz音像结束时刻为整点。 (3)日历系统。 （二）设计方案及工作原理 数字电子钟的逻辑框图如图1所示。它由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。 图1 数字电子钟逻辑框图 三、单元电路设计、原理及器件选择 （一）石英晶体振荡器 1、重要概念的解释 (1) 反馈：将放大电路输出量的一部分或全部，通过一定的方式送回放大电路的输入端。 (2) 耦合：是指信号由第一级向第二级传递的过程。 2、石英晶体振荡器的具体工作原理 石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中。它还具有压电效应：在晶体某一方向加一电场，晶体就会产生机械变形；反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。在这里，我们在晶体某一方向加一电场，从而在与此垂直的方向产生机械振动，有了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而使机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限制时，才达到最后稳定，这种压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 用反相器与石英晶体构成的振荡电路如图2所示。利用两个非门G1和G2 自我反馈，使它们工作在线性状态，然后利用石英晶体JU来控制振荡频率，同时用电容C1来作为两个非门之间的耦合，两个非门输入和输出之间并接的电阻R1和R2作为负反馈元件用，由于反馈电阻很小，可以近似认为非门的输出输入压降相等。电容C2是为了防止寄生振荡。例如：电路中的石英晶体振荡频率是4MHz时，则电路的输出频率为4MHz。 图2 石英晶体振荡电路 (二)分频器 1、8421码制,5421码制 用四位二进制码的十六种组合作为代码，取其中十种组合来表示0-9这十个数字符号。通常，把用四位二进制数码来表示一位十进制数称为二-十进制编码，也叫做BCD码，见表1。 表1 8421码 5421码 0 0000 0000 1 0001 0001 2 0010 0010 3 0011 0011 4 0100 0100 5 0101 1000 6 0110 1001 7 0111 1010 8 1000 1011 9 1001 1100 2、分频器的具体工作原理 由于石英晶体振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲，需要用分频电路。例如，振荡器输出4MHz信号，通过D触发器（74LS74）进行4分频变成1MHz,然后送到10分频计数器（74LS90,该计数器可以用8421码制，也可以用5421码制），经过6次10分频而获得1Hz方波信号作为秒脉冲信号。（见图3） 图3 分频电路 3、图中标志的含义 CP——输入的脉冲信号 C0——进位信号 Q——输出的脉冲信号 (三)计数器 秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”个位、十位，“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”、“分”计数器为60进制，小时为24进制。 1、60进制计数器 (1) 计数器按触发方式分类 计数器是一种累计时钟脉冲数的逻辑部件。计数器不仅用于时钟脉冲计数，还用于定时、分频、产生节拍脉冲以及数字运算等。计数器是应用最广泛的逻辑部件之一。按触发方式，把计数器分成同步计数器和异步计数器两种。对于同步计数器，输入时钟脉冲时触发器的翻转是同时进行的，而异步计数器中的触发器的翻转则不是同时。 (2)60进制计数器的工作原理 “秒”计数器电路与“分”计数器电路都是60进制，它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成，如图4所示，采用两片中规模集成电路74LS90串接起来构成的“秒”、“分”计数器。 图4 60进制计数电路 IC1是十进制计数器，QD1作为十进制的进位信号，74LS90计数器是十进制异步计数器，用反馈归零方法实现十进制计数，IC2和与非门组成六进制计数。74LS90是在CP信号的下降沿翻转计数，Q A1和 Q C2相与0101的下降沿，作为“分”（“时”）计数器的输入信号，通过与非门和非门对下一级计数器送出一个高电平1（在此之前输出的一直是低电平0）。Q B2 和Q C2计数到0110，产生的高电平1分别送到计数器的清零R0(1)， R0(2)，74LS90内部的R0(1)和R0(2)与非后清零而使计数器归零，此时传给下一级计数器的输入信号又变为低电平0，从而给下一级计数器提供了一个下降沿，使下一级计数器翻转计数，在这里IC2完成了六进制计数。由此可见IC1和 IC2串联实现了六十进制计数。 其中：74LS90——可二/五分频十进制计数器 74LS04——非门 74LS00——二输入与非门 2、24进制计数器 小时计数电路是由IC5和IC6组成的24进制计数电路，如图5所示。 当“时”个位IC5计数输入端CP5来到第10个触发信号时，IC5计数器自动清零，进位端QD5向IC6“时”十位计数器输出进位信号，当第24个“时”(来自“分”计数器输出的进位信号)脉冲到达时，IC5计数器的状态为“0100”，IC6计数器的状态为“0010”，此时“时”个位计数器的QC5和“时”十位计数器的QB6输出为“1”。把它们分别送到IC5和IC6计数器的清零端R0(1)和R0(2)，通过7490内部的R0(1)和R0(2)与非后清零，从而完成24进制计数。 图5 24进制计数电路 (四) 译码与显示电路 1、显示器原理（数码管） 数码管是数码显示器的俗称。常用的数码显示器有半导体数码管，荧光数码管，辉光数码管和液晶显示器等。 本设计所选用的是半导体数码管，是用发光二极管（简称LED）组成的字形来显示数字，七个条形发光二极管排列成七段组合字形，便构成了半导体数码管。半导体数码管有共阳极和共阴极两种类型。共阳极数码管的七个发光二极管的阳极接在一起，而七个阴极则是独立的。共阴极数码管与共阳极数码管相反，七个发光二极管的阴极接在一起，而阳极是独立的。 当共阳极数码管的某一阴极接低电平时，相应的二极管发光，可根据字形使某几段二极管发光，所以共阳极数码管需要输出低电平有效的译码器去驱动。共阴极数码管则需输出高电平有效的译码器去驱动。 2、译码器原理（74LS47） 译码为编码的逆过程。它将编码时赋予代码的含义“翻译”过来。实现译码的逻辑电路成为译码器。译码器输出与输入代码有唯一的对应关系。74LS47是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用，表2列出了74LS47的真值表，表示出了它与数码管之间的关系。 表2 输 入 输 出 显示数字符号 LT(——) RBI(——-) A3 A2 A1 A0 BI(—)/RBO(———) a(—) b(—) c(—) d(—) e(—) f(—) g(—) 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 X 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 X 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 2 1 X 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3 1 X 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 4 1 X 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 5 1 X 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 6 1 X 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 7 1 X 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 8 1 X 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 9 X X X X X X 0 1 1 1 1 1 1 1 熄灭 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 熄灭 0 X X X X X 1 0 0 0 0 0 0 0 8 (1)LT(——)：试灯输入，是为了检查数码管各段是否能正常发光而设置的。当LT(——)=0时，无论输入A3 ，A2 ，A1 ，A0为何种状态，译码器输出均为低电平，若驱动的数码管正常，是显示8。 (2)BI(—)：灭灯输入，是为控制多位数码显示的灭灯所设置的。BI(—)=0时。不论LT(——)和输入A3 ，A2 ，A1，A0为何种状态，译码器输出均为高电平，使共阳极数码管熄灭。 (3)RBI(——-)：灭零输入，它是为使不希望显示的0熄灭而设定的。当对每一位A3= A2 =A1 =A0=0时，本应显示0，但是在RBI(——-)=0作用下，使译码器输出全为高电平。其结果和加入灭灯信号的结果一样，将0熄灭。 (4)RBO(———)：灭零输出，它和灭灯输入BI(—)共用一端，两者配合使用，可以实现多位数码显示的灭零控制。 3、译码器与显示器的配套使用 译码是把给定的代码进行翻译，本设计即是将时、分、秒计数器输出的四位二进制数代码翻译为相应的十进制数，并通过显示器显示，通常显示器与译码器是配套使用的。我们选用的七段译码驱动器（74LS47）和数码管（LED）是共阳极接法（需要输出低电平有效的译码器驱动）。译码显示电路如图6所示。 图6 译码显示电路 （五）校时电路 1、RS触发器（见图7） 图7 基本RS触发器 R(—) S(—) Q Q(—) 说 明 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0或1 1 1 0 1或0 1 置0 置1 保持原来状态 不正常状态，0信号消失后，触发器状态不定 2、无震颤开关电路 无震颤开关电路的原理：（见图8）当开关K的刀扳向1点时，S(—)=0，R(—)=1，触发器置1。S(—)端由于开关K的震颤而断续接地几次时，也没有什么影响，触发器置1后将保持1状态不变。因为K震颤只是使S(—)端离开地，而不至于使R(—)端接地，触发器可靠置1。 当开关K从S(—)端扳向R(—)端时，有同样的效果，触发器可靠置0。从Q端或Q(—)端反映开关的动作，输出电平是稳定的。 3、校时电路的实现原理 当电子钟接通电源或者计时发现误差时，均需要校正时间。校时电路分别实现对时、分的校准，由于4个机械开关具有震颤现象，因此用RS触发器作为去抖动电路。采用RS基本触发器及单刀双掷开关，闸刀常闭于2点，每搬动一次产生一个计数脉冲，实现校时功能，电路如图8所示。 图8 校时电路 （六）调 试 毕满清等.电子技术实验与课程设计.北京:机械工业出 版社, 这本书上很全
TI图形计算器在数学教学中的运用摘要：传统数学教学模式因教学媒介、教学手段单一，容易导致学生学习的主动性和创造性缺失．TI图形计算器引入课堂成为了丰富一线教学媒介，契合现代教学理念的一种有益尝试．实践证明，结合TI图形计算器的数学教学有助于消除学生在求学过程中的畏难情绪，有助于发掘学生联系实际、主动发现问题的能力，更有助于激发学生学习数学的兴趣．关键词：TI图形计算器；数学教学；课堂效率传统数学教学模式发展至今，与现代教学理念及要求间存在着诸多不相适应的地方，集中体现在教学媒介单一，现代化教具媒体应用范围狭小；教学手段单一，融合现代信息技术的新型教学方式应用范围有待拓宽，教与学的互动性仍显不足；课程的大信息量与课堂教学的多变性、学生的消化吸收能力之间尚未实现完全的匹配协调[1-4]．通过对使用新型学习工具——TI图形计算器学习数学的70名高中学生的跟踪调查表明，新型学习平台和学习工具的创设对学生学习能力的培养、整体素质的提升以及教师教学观念的转变都将产生积极而深远的影响，最终促使数学实验教学落到实处，从而进一步拓宽课堂教学的空间．１TI图形计算器在数学教学中的应用 TI图形计算器引入教学的初衷传统的数学课堂，教师教学常常囿于一笔一尺完成教学任务，这样的教学不仅手法方式单一，容易致使课堂气氛沉闷，而且长此以往更会影响学生的学习兴趣，限制学生的发散思维，造成人为的教学瓶颈，所谓提高课堂效率只能沦为空谈．新型教学辅助工具TI图形计算器走进课堂，成为努力破解上述一系列问题的一种有益尝试． TI图形计算器的教学实践2006年下半年，上海财经大学附属中学成立了TI图形计算器班，旨在培养一批对数学感兴趣的学生，发挥其兴趣主导优势，借助新工具挖掘学生的学习潜质，从而带动学校整体数学教学质量和水平的提高．利用拓展型课程从教授TI-83图形计算器的操作方法入手，以课本中现有的习题为起点，借助TI图形计算器开展了机器解法的实验性数学学习的实践活动．在进行全局教学规划之初，将TI图形计算器学习课程有意识地进行了难度分层，设计了体验基本的计算（入门阶段，实现对工具尝试性的接触）、数的取值、精确度的含义、代数求值的应用（中级阶段，实现工具与现实数学学习的结合）、函数画图、直接绘图（高级阶段，实现学生自主学习、能动学习的效果）等教学环节．通过细心指导，使学生从最初对学习工具的懵懂到努力尝试运用，从摸索探究工具的实用潜力到合作交流，酝酿属于自己的学习“成果”．学生在结合TI图形计算器运用的数学学习过程中真正做到了“动手、用心、入脑”．通过在做中学，在学中想，再回到实际应用，将例题变式、拓展，尝试一题多解，多题一解，并初步尝试简易的编程，在循序渐进中完成对复杂多元数学体系的解构，使学生在数学学习中有了较大收获．学生朱某的学习成绩在班级前10名左右，对编程特别有兴趣，“自从得到TI图形计算器后，天天使用从未间断（学生语）”．TI图形计算器成为他学习数学不可缺少的工具．借助它帮助朱某验证了许多猜想，极大地提高了他的逻辑推理能力．在高中学习阶段，朱某对问题的思考表现出超乎寻常的缜密，思维广度也显露出优势．他对数学题中的多解问题，从未出现漏解情况．长期使用TI图形计算器发展了他的批判思维，敢于发表不同的看法，形成较强的动手能力．在学习数列这部分内容时，利用自己的课余时间认真钻研，经常提出一些有价值的问题，经过反复琢磨、推敲、修改，最后撰写完成了一篇2千多字的《斐波那契数列的程序编写》论文，受到市教委教学研究室和区教育局等上级教育部门的肯定．目前，他还积极准备参加今年的学生作品展示与评比活动，利用TI图形计算器设计了“世博，跨越，梦想”（见图1），其主题思想为：“在上海举办世博会的过程中，会有很多困难，这些困难像跨栏的栏杆一样挡在了成功的路上，我相信，上海一定能跨过去．中国一定行！”，很好地将德育、时事教育及TI图形计算器数学教学的成效诠释出来．利用TI图形计算器教学的现状及对策使用范围有待进一步拓宽如同所有新生事物一样，TI图形计算器融入教学，广泛为教师、学生和家长接受还需要一段时间的磨合和应证，但只要秉持着“以学生为本”、“尊重知识、尊重人才培养”的现代教育理念进行教学，使用现代信息技术工具支持教学的大方向就能把握住，利用新型媒介打开教学思路扩充学生技能的尝试就是有价值的．目前全市范围内有组织地进行TI图形计算器教学的学校并不多，在教学实验和开拓创新方面TI图形计算器教学显然为教育者提供了一种新的教学参考模式和大量实验数据及成果．而为实现优质学习工具最终服务学生的目的，加强前期案例积累、数据分析成为一种必要和必需，这就要求教学者自身完善灵活运用现有工具的能力，教育者建立稳定推广的机制．适用广度有待进一步发掘对待TI图形计算器这类的新型教辅工具，学校及拓展课程的指导教师要妥善处理好“探索”与“坚持”两者的关系，既要打破旧思想的窠臼，跳出固有的思维框架，又要在实际工作中不断联系现代教学方式和手段，不断发掘实用工具的另类用途，避免TI图形计算器的应用重走旧式教学工具的老路．在探索过程中，还应加强教育者的教学研究指导和创新心得交流，密切联系教材实际、学生实际和生活实际．通过在学校内部教研组及区领导课题组范围内推广使用TI图形计算器教学，协助老教师突破技术限制，在更大范围内推广了教具教学，不但利用TI-83计算器进行编程、函数列表绘图功能将函数、不等式、方程融为一体，还进一步研究了图形计算器的数列、数组功能，逐步实现“墙内开花墙外香”深层教学效果．教学梯度有待进一步明确利用TI图形计算器教学在学生数理逻辑培养，加深数学教学理解，提高发散思维等方面有一定裨益，但要注意与学生实际接受能力、具体动手能力等各方面综合素质相适应，遵循教学的客观规律，减少“教师教得累，学生听得累”的现象．在教学中，尝试联系地进行教学，指导学生通过一些函数来绘制简易标志，如肯德基、麦当劳、衣服、汽车的商标等，使学生从对直观画面的兴趣转而对其背后的数学原理公式等产生兴趣．建立TI图形计算器教学的阶段目标机制和校验检查机制，督促教学者结合教学大纲有针对性地开展现实教学活动，避免出现不一而足，参差不齐的教学进度．2 TI图形计算器在数学教学中的收效与思考打开了学生全新学习之门教育教学的改革最终能否成功取决于学生的认可程度和有效适应程度．2008年上海市举办“利用TI图形计算器画图”的活动，旨在与数学课外活动有机结合，认真组织学生利用TI图形计算器开展数学实验和创新实践，促使学生积极主动、生动活泼地学习．学生们积极参加该比赛，分别从“奥运”、“世博”和“神七”方面选题，进行“利用TI图形计算器描绘图案”的设计和制作，取得了较好的成绩．图1“世博，跨越，梦想”学生夏某在全班34人中，学习成绩一直很好，但受知识和思维的局限，数学的学习和探索潜力没有充分挖掘出来，经过对TI图形计算器实验学习和探索产生了浓厚的学习兴趣，充分调动了他学习数学的积极性，拓宽思维能力和创新能力．夏某参加了2007年“TI图形计算器教学应用研究”学生作品展示与评动，并获得了上海市三等奖的好成绩．2008年，他利用TI图形计算器设计了“冲天登月之梦”（见图２），其主题思想为：“中国成功发射嫦娥2号飞船，圆中国人‘万户’登月的梦想”．更新了教师的教育教学理念在利用TI图形计算器推进数学研究性学习中，教师的教学理念得到更新．学习数学的目的不仅仅在于学得某个数学公式、定理和结果，更要关注学生对数学知识的理解、学习的程度以及思维的深度与广度，从单纯传授一个新的知识点的思想窠臼中跳出，转而是关注学生能力的培养．弗赖登塔尔早就指出：“数学教学的核心是学生的再创造”[5]，教师应该去指导而不是单纯教他们如何去操作．教师的职责不仅仅是“传道、授业、解惑”，而是要成为具有反思能力的专家型教师．成为专业化教师的最好途径就是参与课题研究，运用现代化教学手段与技术改进教学方式、方法，不断进取，提高课堂教学的效率和效果．开创了高效的教学模式对“TI图形计算器”班和“非TI图形计算器”班进行了跟踪调查，对高一年级1年来大型考试平均成绩的数据进行统计（见表1）．表1高一年级的考试平均成绩班级中考成绩第一学期期中第一学期期末第二学期期中第二学期期末TI班 非TI班 通过数据可以看到，在入校时数学整体水平不及普通班级的TI班学生，经过1年科学、系统的TI图形计算器结合教学实践，学生在基础知识的掌握和运用方面有了明显提高，在高一4次大型考试中显性成绩均领先于非TI班，且平均分差距仍有逐步拉大的趋势．只拥有新的教学理念，没有一个良好的载体，是不能付诸于实践的．这个良好的载体就是需要有一个行之有效的教学模式——“Learning by making”（做中学）．通过TI搭建的实验平台，让学生们自己动手一起探索．在探索过程中，教师有意识地将数学研究的某些思想方法渗透到教学过程中，学生思维活跃，研究容量也较大，图形计算器的结合使用既提高了课堂效率，也丰富了学生对数学研究的方法．在鼓励他们动手的同时，激发了他们的思维，充分体现了研究性学习，取得较好的教学效果．教师追求的目标是在完成教学任务的前提下提高课堂效益．TI图形计算器为实现这一目标提供了大量的数学活动线索和丰富的数学活动机会，让学生对数学产生浓厚的学习与思考的兴趣．教师应该让学生在钻研与探索中，感受学习的快乐与辛苦，那么无论成功或失败，学生都会从中有收获、有启发．参考文献：[1]王林全．现代数学教育研究概论[M]．广州：广东高等教育出版社，2005：1-17.[2]顾鸿达．用图形计算器学数学[M]．北京：中华地图学社，2005.[3]张奠宙，李士锜，李俊．数学教育导论[M]．北京：高等教育出版社，2003：27-65.[4]张奠宙，宋乃庆．数学教育概论[M]．北京：高等教育出版社，2005：10-11.[5]弗赖登塔尔．数学教育再探[M]．上海：上海教育出版社，1999：62-68.图2冲天登月之梦
汉字图形窗口界面设计方法及函数编程技巧摘要 该文讨论了汉字图形窗口界面设计的一般方法,给出了窗口生成,窗口管理,菜单生成与管理,鼠标与键盘管理等实现的子函数,并给出了部分C语言源程序。这些函数的组合可以设计出丰富的汉字图形窗口界面。一、图形窗口设计函数主要包括窗口生成与管理函数,如窗口生成,窗口打开,窗口关闭,窗口删除等。1.窗口结构定义方法typedef struct gwin {int x0,y0,; /*窗口位置及大小*/int Border; /*窗口边框类型*/int Wcolor; /*窗口背景颜色*/char Wstate; /*窗口状态标志*/char far *Buffer; /*指向窗口缓冲区指针*/}GWIN;在GWIN中,Border为窗口的边框属性,可以根据不同要求设计出多种边框类型业,以美化窗口界面。2.窗口子函数窗口生成子函数:Gwin * GwinCreate(x0,y0,x1,y1,border,color)int x0,y0,x1,y1; /*窗口位置及大小*/BorderMode border; /*窗口边框类型*/int color; /*窗口背景颜色*/窗口显示子函数:GwinDisplay(GWIN *w)w为用GwinCreate生成的窗口指针,即此函数画出窗口。窗口打开子函数:GwinOpen(GWIN * w)此函数调用GwinDisplay来显示窗口,并存储屏幕。窗口关闭子函数:GwinClose(GWIN * w)此函数关闭已打开的窗口,恢复屏幕,但此窗口数据还保存,可再次打开。窗口删除子函数:GwinKill(GWIN * w)此窗口彻底清除窗口,不可重新打开。3.部分程序下面给出实现上述功能的C语言程序/*Windows Create*/#include <>#include <>#include <>#include <>#include <>#include <>#define CR 0x0d#define Esc 0x1b#define Left 0x4b#define Right 0x4d#define Up 0x4d#define Down 0x50#define OPEN 1 /*窗口为打开状态*/#define CLOSE 0 /*窗口为关闭状态*/#define MOUSE 0 /*是否有鼠标移动*//*定义窗口边框类型*/typedef enum {NoBorder,/*普通窗口,系统默认值*/TBorder,/*窗口有凸边框类型*/WBorder,/*窗口有凹边框类型*/TWBorder,/*窗口有凸凹边框类型*/WTBorder,/*窗口有凹凸边框类型*/CBorder,/*窗口有汉字边框类型*/... /*其它窗口类型*/}BorderMode;GWIN * GwinCreate(x0,y0,x1,y1,border,color)int x0,y0,x1,y1;BorderMode border;int color;{GWIN *w;w=malloc(sizeof(GWIN));w->x0=x0;w->y0=y0;w->x1=x1;w->y1=y1;if(border==NoBorder)w->Border=NoBorder;if(border==WBorder)w->Border=WBorder;if(border==TBorder)w->Border=TBorder;if(border==TWBorder)w->Border=TWBorder;if(border==WTBorder)w->Border=WTBorder;if(border==CBorder)w->Border=CBorder;w->Wcoloe=color;w->Buffer=NULL;return(w);}void GwinDisplay(GWIN * w){if(w->Border==NoBorder)DrawGwin(w,NoBorder);if(w->Border==WBorder)DrawGwin(w,WBorder);if(w->Border==TBorder)DrawGwin(w,TBorder);if(w->Border==WTBorder)DrawGwin(w,TWBorder);if(w->Border==TWBorder)DrawGwin(w,TWBorder);if(w->Border==CBorder)DrawGwin(w,CBorder);}void GwinOpen(GWIN * w){if(w->Wstate==OPEN)return 0;w->Buffer=(char far *)malloc((unsigned int))-imagesize(w->x0,w->y0,w->x1,w->y1)-getimage(w->x0,w->y0,w->x1,w->y1,w->Buffer);w->Wstate=OPEN;GwinDisplay(w);}void GwinClose(GWIN * w){if(w->Wstate==CLOSE)return 0;-putimage(w->x0,w->y0,w->Buffer,-GPSET);free((char far *) w->Buffer);w->Wstate=COLSE;}void GwinKill(GWIN * w){if(w->Wstate==OPEN)GwinClose(w);free(w);}二、菜单窗口界面生成与管理子函数1.菜单结构定义说明typedef struct gmenu{GWIN * w; /*含有菜单的窗口*/char * * chstring;/*菜单中汉字串指针*/int xnum;/*水平方向菜单分布项*/int ynum;/*垂直方向菜单分布项*/int hzcolor/*汉字颜色*/int mnow /*光标位置*/int mtotal/*菜单总个数*/}GMENU;2.菜单生成与管理子函数菜单生成子函数:GMENU * MenuCreate(x,y,xnum,ynum,border,hzcolor,bcolor,chstring)int x,y;/*菜单左上角位置*/int xnum,ynum;/*菜单在X,Y方向个数*/BorderMode border;/*菜单边框类型*/int hzcolor; /*汉字颜色*/int bcolor; /*菜单背景颜色*/char * * chstring; /*汉字串*/菜单打开子函数:MenuOpen(GMENU * m)m为用MenuGreate生成的菜单直针。菜单驱动子函数:MenuDrive(GMENU * m)此函数提供用鼠标或键盘选择菜单项的方法。菜单关闭子函数:MenuClose(GMENU *m)此函数关闭已打开的菜单,恢复屏幕,但此菜单数据还保存,可再次打开。菜单删除子函数:MenuKill(GMENU * m)此菜单被彻底清除,不可重新打开。3.实现上述功能子函数的源程序代码GMENU * MenuCreate(x,y,xnum,ynum,border,hzcolor,bcolor,chstring)int x,y,xnum,ynum;BorderMode border;int hzcolor,bcolor;char * * chstring;{GWIN *w,GMENU *m;m=malloc(sizeof(GMENU));m->=chstring=chstring;m->=xnum=xnum;m->=ynum=ynum;m->=hzcolor=hzcolor;m->=mnow=1m->=mtotal=Number_of_Menu(m->=chstring);w=(GWIN *)GwinCreate(x,y,x+xnum * Longest(chstring),y+(ynum-1)+C0,border,bcolor);m->=w=wreturn m;}其中,Number_of_Menu(string)为求串中菜单项个数的函数,Longest(string)为求串中最长项长度的函数。其它子函数可参照窗口函数设计出,此处限于篇幅,不再给出。三、下拉式菜单设计方法有了第一,第二节的窗口设计及菜单设计函数,可以很方便的定义出下拉式及弹出式菜单,菜单可以层层嵌套,主子关系及热键可以自由定义,有了窗口及菜单函数,可以组合设计出风格迥异的应用程序界面。本节的子函数包括:根菜单生成(主菜单)、下拉式菜单生成、菜单连接、菜单初始化、菜单驱动、菜单关闭、菜单删除。1.下拉式菜单结构定义方法typedef struct pmenu{GMENU * m;/*定义菜单*/int pstate; /*下拉式菜单状态*/int pid; /*菜单标识码*/struct pmenu *Father; /*定义父菜单*/struct pmenu *Son /*定义子菜单*/char hotkey[MaxSon+1];/*定义热键*/}PMENU;2.下拉式菜单生成与管理子函数根菜单生成子函数:PMENU *Proot(pid,x,y,border,hzcolor,bcolor,chstring)int pid;/*根菜单标识码,一般为000*/int x,y;/*菜单在X,Y方向个数*/BorderMode border;/*菜单边框类型*/int hzcolor;/*汉字颜色*/int bcolor;/*菜单背景颜色*/char * * chstring;/*汉字串*/下拉式菜单生成子函数:PMENU *Pcreate(pid,x,y,border,hzcolor bcolor,chstring参数含义同上,pid值一般取为100,200,300等,利用此函数可生成普通弹出式菜单。菜单连接子函数:void Plink(PMENU * p1,int n,PMENU * p2)此函数建立两个菜单p1,p2之间的主次关系,p1为父菜单,p2为子菜单,执行此菜单,则把p2挂在了p1的第n个菜单项上。下拉式菜单初始化子函数:Pint();菜单关闭子函数:Pclose();菜单删除子函数:Pkill();菜单中定义热键子函数:HotKey(PMENU *p1,int n,int Vascii);PMENU *p1;/*下拉式菜单p1*/int n;/*菜单p1中菜单个数*/int Vascii;/*定义热键的ASCII码值*/利用此函数可定义弹出式菜单p1中任意项n的键盘热键,该键的ASCII码值为Vascii。3.实现上述功能子函数的源程序代码PMENU *RP,*CP;pmenu * Proot(pid,x,y,border,hzcolor,bcolor,chstring)int pid,x,y;BorderMode border;int hzcolor,bcolor;char * * chstring;{PMENU *p;int i;RP=CP=malloc(sizeof(PMENU));p->pstate=CLOSE;p->pid=pid;p->m=MenuCreate(x,y,Num_of_Menu(chstring),1,border,hzcolor,bcolor,chstring);p->father=NULL;for(i=1;i
计 算 机 图 形 学 简 介 课程号： 06191130 课程名称：计算机图形学 英文名称：Computer Graphics周学时：2-2 学分：3预修要求：计算方法、c语言内容简介：计算机图形学的原理、算法及系统，并用c语言编写绘图程序。主要内容包括计算机图形学的发展概况、图形设备及系统；线段、园、区域填充、线型线宽、字符、裁剪、等基本图形生成算法；样条、Bezier、B样条等常用曲线的概念、生成算法和性质；Coons曲面、Bezier曲面、B样条曲面等常用曲面的基本概念和生成算法；用c语言编写绘图程序。选用教材或参考书： <<计算机图形学>>（新版），孙家广 杨长贵编著，清华大学出版社，2003年《计算机图形学》 教学大纲 一、 课程的教学目的和基本要求 计算机图形学是随着计算机及外围设备而产生和发展起来的，它是近代计算机科学与雷达、电视及图像处理技术的发展汇合而产生的硕果。在造船、航空航天、汽车、电子、机械、土建工程、影视广告、地理信息、轻纺化工等领域中的广泛应用，推动了这门学科的不断发展。通过<<计算机图形学>>的学习，使学生掌握计算机图形学的有关原理、算法及系统，并能用c语言编写绘图程序。要求学生通过本课程学习，掌握计算机图形学的发展概况、图形设备及系统，掌握直线、园与椭园、区域填充、线型与线宽的处理、字符、裁剪、反走样等基本图形生成算法，掌握样条曲线、Bezier曲线、B样条曲线等常用曲线的概念、生成算法和性质，掌握Coons曲面、Bezier曲面、B样条曲面等常用曲面的基本概念和生成算法，利用c语言编写大量绘图程序。二、 相关教学环节安排 1、 用多媒体投影教学。2、上机实验课，每周2学时。三、 课程主要内容及学时分配 每周2＋2学时，共18周。主要内容（一）概述―― 图形设备、系统和应用 2学时1． 计算机图形学的发展及应用2． 图形的输入设备3． 图形的输出设备4． 计算机图形系统组成（二）直线的生成算法 5学时1． 数值微分法2． 中点法3． Bresenham算法4． 逐点比较法 （三）园与椭园的生成算法 5学时1． 园生成算法：中点法、数值微分法、Bresenham算法、逐点比较法2． 椭园生成算法 （四）基本图形生成算法 6学时 1．区域填充算法 2．线宽与线型处理 3．字符 4．裁剪算法 5．反走样（五）常用曲线生成算法 5学时1． 样条曲线生成算法2． Bezier曲线生成算法3． B样条曲线生成算法 （六）常用曲面生成算法 4学时1．Coons曲面2．Bezier曲面3．B样条曲面 （七）图形变换 2学时1． 图形变换基础2． 窗口视图变换 （八）图形程序设计基础（用C语言） 7学时1． 图形系统2． C语言图形函数3． 图形程序设计及编程实例 （九）上机实习 四、教材及主要参考书教材：<<计算机图形学>>（新版） 孙家广 杨长贵编著 清华大学出版社 参考书：<<计算机图形学>> 孙家广 杨长贵编著 清华大学出版社
大学计算机科学导论论文计算机科学与技术这一门科学深深的吸引着我们这些同学们，原先不管是国内还是国外都喜欢把这个系分为计算机软件理论、计算机系统、计算机技术与应用。后来又合到一起，变成了现在的计算机科学与技术。我一直认为计算机科学与技术这门专业，在本科阶段是不可能切分成计算机科学和计算机技术的，因为计算机科学需要相当多的实践，而实践需要技术；每一个人(包括非计算机专业)，掌握简单的计算机技术都很容易（包括原先Major们自以为得意的程序设计），但计算机专业的优势是：我们掌握许多其他专业并不"深究"的东西，例如，算法，体系结构，等等。非计算机专业的人可以很容易地做一个芯片，写一段程序，但他们做不出计算机专业能够做出来的大型系统。今天我想专门谈一谈计算机科学，并将重点放在计算理论上。1)计算机语言随着20世纪40年代第一台存储程序式通用电子计算机的研制成功，进入20世纪50年代后，计算机的发展步入了实用化的阶段。然而，在最初的应用中，人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下，而且十分别扭，也不利于交流和软件维护，复杂程序查找错误尤其困难，因此，软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年，第一个程序设计语言Short Code出现。两年后，Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言，Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位，并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念，如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且，它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式（BNF）定义语言文法的高级语言。程序设计语言的研究与发展在产生了一批成功的高级语言之后，其进一步的发展开始受到程序设计思想、方法和技术的影响，也开始受到程序理论、软件工程、人工智能等许多方面特别是实用化方面的影响。在“软件危机”的争论日渐平息的同时，一些设计准则开始为大多数人所接受，并在后续出现的各种高级语言中得到体现。例如，用于支持结构化程序设计的PASCAL语言，适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA，支持并发程序设计的MODULA-2，支持逻辑程序设计的PROLOG语言，支持人工智能程序设计的LISP语言，支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。而且，伴随着这些语言的出现和发展，产生了一大批为解决语言的编译和应用中所出现的问题而发展的理论、方法和技术。有大量的学术论文可以证明，由高级语言的发展派生的各种思想、方法、理论和技术触及到了计算机科学的大多数学科方向，但内容上仍相对集中在语言、计算模型和软件开发方法学方面。(2)计算机模型与软件开发方法20世纪80年代是计算机网络、分布式处理和多媒体大发展的时期。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计，在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计成为当时程序设计语言的一种时尚。之后，在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下，通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后，并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关，如各种并行、并发程序设计语言，进程代数，PETRI网等，它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础——计算模型。(3)计算机应用用计算机来代替人进行计算，就得首先研究计算方法和相应的计算机算法，进而编制计算机程序。由于早期计算机的应用主要集中在科学计算领域，因此，数值计算方法就成为最早的应用数学分支与计算机应用建立了联系。最初的时候，由于计算机的存储器容量很小，速度也不快，为了计算一些稍稍大一点的题目，人们常常要挖空心思研究怎样节省存储单元，怎样减少不需要的操作。为此，发展了像稀疏矩阵计算理论来进行方程组的求解；发展了杂凑函数来动态地存储、访问数据；发展了虚拟程序设计思想和程序覆盖技术在内存较小的计算机上运行较大的程序；在子程序和程序包的概念提出之后，许多人开始将数学中的一些通用计算公式和计算方法写成子程序，并进一步开发成程序包，通过简洁的调用命令向用户开放。子程序的提出是今日软件重用思想的开端。在计算机应用领域，科学计算是一个长久不衰的方向。该方向主要依赖于应用数学中的数值计算的发展，而数值计算的发展也受到来自计算机系统结构的影响。早期，科学计算主要在单机上进行，经历了从小规模数值分析到中大规模数值分析的阶段。随着并行计算机和分布式并行计算机的出现，并行数值计算开始成为科学计算的热点，处理的问题也从中大规模数值分析进入到中大规模复杂问题的计算。所谓中大规模复杂问题并不是由于数据的增大而使计算变得困难，使问题变得复杂，而主要是由于计算中考虑的因素太多，特别是一些因素具有不确定性而使计算变得困难，使问题变得复杂，其结果往往是在算法的研究中精度与复杂性的矛盾难于克服。几何是数学的一个分支，它实现了人类思维方式中的数形结合。在计算机发明之后，人们自然很容易联想到了用计算机来处理图形的问题，由此产生了计算机图形学。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试（CAT）等方向的发展。在各种实际应用系统的开发中，有一个重要的方向值得注意，即实时系统的开发。利用计算机证明数学定理被认为是人工智能的一个方向。人工智能的另一个方向是研究一种不依赖于任何领域的通用解题程序或通用解题系统，称为GPS。特别值得一提的是在专家系统的开发中发展了一批新的技术，如知识表示方法、不精确性推理技术等，积累了经验，加深了对人工智能的认识。20世纪70年代末期，一部分学者认识到了人工智能过去研究工作基础的薄弱，开始转而重视人工智能的逻辑基础研究，试图从总结和研究人类推理思维的一般规律出发去研究机器思维，并于1980年在《Artificial Intelligence》发表了一组非单调逻辑的研究论文。他们的工作立即得到一大批计算机科学家的响应，非单调逻辑的研究很快热火朝天地开展起来，人工智能的逻辑基础成为人工智能方向发展的主流。数据库技术、多媒体技术、图形学技术等的发展产生了两个新方向，即计算可视化技术与虚拟现实技术。随着计算机网络的发展，分布在全世界的各种计算机正在以惊人的速度相互连接起来。网络上每天都在进行着大量政治、经济、军事、外交、商贸、科学研究与艺术信息的交换与交流。网络上大量信息的频繁交换，虽然缩短了地域之间的距离，然而同时也使各种上网的信息资源处在一种很难设防的状态之中。于是，计算机信息安全受到各国政府的高度重视。除了下大力气研究对付计算机病毒的软硬件技术外，由于各种工作中保密的需要，计算机密码学的研究更多地受到各国政府的重视。实际上，在计算机科学中计算机模型和计算机理论与实现技术同样重要。但现在许多学生往往只注重某些计算机操作技术，而忽略了基础理论的学习，并因为自己是“操作高手”而沾沾自喜，这不仅限制了自己将研究工作不断推向深入，而且有可能使自己在学科发展中处于被动地位。例如，在20世纪50年代和20世纪60年代，我国随着计算机研制工作和软件开发工作的发展，陆续培养了在计算机制造和维护中对计算机某一方面设备十分精通的专家，他们能准确地弄清楚磁芯存储器、磁鼓、运算器、控制器，以及整机线路中哪一部分有问题并进行修理和故障排除，能够编制出使用最少存储单元而运算速度很快的程序，对机器代码相当熟悉。但是，当容量小的磁芯存储器、磁鼓、速度慢的运算器械、控制器很快被集成电路替代时，当程序设计和软件开发广泛使用高级语言、软件开发工具和新型软件开发方法后，这批技术精湛的专家，除少量具有坚实的数学基础、在工作中已有针对性地将研究工作转向其他方向的人之外，相当一部分专家伴随着新技术的出现，在替代原有技术的发展过程中而被淘汰。因此，在计算机科学中，计算比实现计算的技术更重要。只有打下坚实的理论基础，特别是数学基础，学习计算机科学技术才能事半功倍，只有建立在高起点理论基础之上的计算机科学技术，才有巨大的潜力和发展前景。计算机理论的一个核心问题我国计算机科学系里的传统是培养做学术研究，尤其是理论研究的人（方向不见得有多大的问题，但是做得不是那么尽如人意）。而计算机的理论研究，说到底了，如网络安全学，图形图像学，视频音频处理，哪个方向都与数学有着很大的关系，虽然也许是正统数学家眼里非主流的数学。这里我还想阐明我的一个观点：我们都知道，数学是从实际生活当中抽象出来的理论，人们之所以要将实际抽象成理论，目的就在于想用抽象出来的理论去更好的指导实践，有些数学研究工作者喜欢用一些现存的理论知识去推导若干条推论，殊不知其一：问题考虑不全很可能是个错误的推论，其二：他的推论在现实生活中找不到原型，不能指导实践。严格的说，我并不是一个理想主义者，政治课上学的理论联系实际一直是指导我学习科学文化知识的航标（至少我认为搞计算机科学与技术的应当本着这个方向）。我个人的浅见是：计算机系的学生，对数学的要求固然跟数学系不同，跟物理类差别则更大。通常非数学专业的所?高等数学"，无非是把数学分析中较困难的理论部分删去，强调套用公式计算而已。而对计算机系来说，数学分析里用处最大的恰恰是被删去的理论部分。记上一堆曲面积分的公式，难道就能算懂了数学？那倒不如现用现查，何必费事记呢？再不然直接用Mathematica或是Matlab好了。退一万步。华罗庚在数学上的造诣不用我去多说，但是他这光辉的一生做得我认为对我们来说，最重要的几件事情：首先是它筹建了中国科学院计算技术研究所，这是我们国家计算机科学的摇篮。在有就是他把很多的高等数学理论都交给了做工业生产的技术人员，推动了中国工业的进步。第三件就是他一生写过很多书，但是对高校师生价值更大的就是他在病期间在病床上和他的爱徒王元写了《高等数学引论》（王元与其说是他的爱徒不如说是他的同事，是中科院数学所的老一辈研究员，对歌德巴赫猜想的贡献全世界仅次于陈景润）这书在我们的图书馆里居然找得到，说实话，当时那个书上已经长了虫子，别人走到那里都会闪开，但我却格外感兴趣，上下两册看了个遍，我的最大收获并不在于理论的阐述，而是在于他的理论完全的实例化，在生活中去找模型。这也是我为什么比较喜欢具体数学的原因，正如我在上文中提到的，理论脱离了实践就失去了它存在的意义。正因为理论是从实践当中抽象出来的，所以理论的研究才能够更好的指导实践，不用于指导实践的理论可以说是毫无价值的。正如上面所论述的，计算机系的学生学习高等数学：知其然更要知其所以然。你学习的目的应该是：将抽象的理论再应用于实践，不但要掌握题目的解题方法，更要掌握解题思想，对于定理的学习：不是简单的应用，而是掌握证明过程即掌握定理的由来，训练自己的推理能力。只有这样才达到了学习这门科学的目的，同时也缩小了我们与数学系的同学之间思维上的差距。关于计算机技术的学习我想是这样的：学校开设的任何一门科学都有其滞后性，不要总认为自己掌握的某门技术就已经是天下无敌手了，虽然现在Java,VB,C,C++用的都很多，怎能保证没有被淘汰的一天，我想.NET平台的诞生和X#语言的初见端倪完全可以说明问题。换言之，在我们掌握一门新技术的同时就又有更新的技术产生，身为当代的大学生应当有紧跟科学发展的素质。举个例子，就像有些同学总说，我做网页设计就喜欢直接写html，不愿意用什么Frontpage,Dreamweaver。能用语言写网页固然很好，但有高效的手段你为什么不使呢？仅仅是为了显示自己的水平高，unique? 我看真正水平高的是能够以最快的速度接受新事物的人。高级程序设计语言的发展日新月异，今后的程序设计就像人们在说话一样，我想大家从xml中应是有所体会了。难道我们真就写个什么都要用汇编，以显示自己的水平高，真是这样倒不如直接用机器语言写算了。反过来说，想要以最快的速度接受并利用新技术关键还是在于你对计算机科学地把握程度。总的来说，从教育角度来讲，国内高校的课程安排不是很合理，强调理论，又不愿意在理论上深入教育，无力接受新技术，想避开新技术又无法避得一干二净。我觉得关键问题就是国内的高校难于突破现状，条条框框限制着怎么求发展。我们虽然认识得到国外教育的优越性，但为什么迟迟不能采取行动？哪怕是去粗取精的取那么一点点。