Goldisthal抽水蓄能电站的创新设计 论文
作者：A.kristoff 时间：2007-11-25 12:04:00 来源：论文天下论文网
摘要：2003年9月30日，德国图林根州为1060MW的Goldisthal抽水蓄能电站举行了正式的落成典礼。本文着重对发电机组及其在线监测系统的创新设计做了总结回顾。
关键词：Goldisthal 抽水蓄能电站 创新设计
经过了六年多的施工建设，2003年2月3日，Vattenfall Europe Generation(VE-G) 1060MW的Goldisthal抽水蓄能电站第一台水泵-水轮机投入运行。
Goldisthal电站位于德国图林根州南部的Schwarza河上，是欧洲最大的抽水蓄能电站之一。最早的两个电站装机容量都是265MW，已经投入使用，并且成功地为Vattenfall的高压输电网送电。2004年伊始，另外两个变速机组也将投入运营。Goldisthal电站将会跻身于世界上最大的、最先进的抽水蓄能电站行列。
负责水泵-水轮机组（Konsortium Goldisthal水力发电站）的集团包括VA TECH Escher Wyss股份有限公司、Voith西门子水力发电站和CKD Blansko工程部门等等。发电机由ARGE AEV集团提供，包括Alstom Energietechnik股份有限公司和VA TECH ELIN股份有限公司。
土建工程包括发电主厂房、隧洞和上游水库，其承建者是ARGE PSW Goldisthal集团。
上游水库环形坝的沥青衬砌是由瑞士的Walo Bertschinger施工，下库主坝的沥青衬砌由Strabag完成。
1.创新与协作
Goldisthal是德国新近修建的唯一一座最大的水力发电设计方案，至少超前20年。由于它包括4个发电能力331MVA的机组，它不仅是世界上同类电站发电量最多的一座，最具能量的设备之一，而且还有一些创新点。
完全自动化环形焊接技术（TIG-Hot金属丝过程）首次应用于焊接钢制隧道内衬的环形接缝，达到了很高的安全性和焊接质量，其效率是手工焊接的两倍，而且证明对于高强度QT钢焊接是最好的。在点焊前，所有的焊接参数和程序都已经在VA TECH 水力发电站的林茨工厂按1∶1的比例原形展现。焊工的培训以及焊接程序的测试也将随后进行。
VA TECH Hydro对Goldisthal的提供范围包括变速异步发电机和同步发电机的详细设计，活动部分、轴承、轴和转动部分的生产，交流线圈的安装，所有装置安装和投入运营的监督管理，以及DIA Tech追踪诊断体系的安装。较大的水力发电设备，包括节制闸、叉管和所有的进、出口的水工钢结构都是由VA TECH Hydro和Linz提供的，电动机是由VA TECH Hydro和澳大利亚的Vienna/Weiz提供的。
2.提高效率
8400t钢隧道内衬是在一个临时的野外制造厂现场生产出来的。节制闸门和钢隧道内衬总共有320000t，其中160000t是在临时的施工现场生产的。
这种电动发电机的主要优点之一就是可以在分载涡轮运转方式（标准操作）下显著提高效率。为了实现变速运转，四台发动发电机其中两台是带有旋转炉双馈异步电机。
与正常的同步电机不同的是其转子是由三相交流电提供能量，这就可以通过用一个低频率变化的转动场传动转子来改变转动，而且是有计划地设计一套可确保高效运作的程序。在水泵运转中，为了高压输电网的稳定输出，可以控制输出量。这些机器额定电能331MVA、额定电压18KV和300347的转速（535转/分钟），另外的两台设计成常规的静态激振同步电机。
该级别的异步电机在欧洲是特有的。类似产品只有在日本生产过。在欧洲和美国使用的许多大电机都是VA TECH Hydro生产的。
在德国，VA TECH Hydro与他的合作伙伴Voith Siemens Hydro和CKD Blansk已经协作完成设计、供货并将完成安装、委托代理这四台水泵-水轮机，包括附件。在机械上，已经实现了水泵-水轮机组设计上的创新。最显著的设计特性包括一个带有轻型调速环导叶运行装置设计理念、FEM计算、最优化的蜗壳设计和在没有水压力的情况下埋置蜗壳。用于Goldisthal水泵-水轮机预应力导叶轴承证实了VA TECH Hydro的技术在一些年前已经有所发展，尤其应用于水泵-水轮机组。
VA TECH Hydro作为水泵-水轮机协会的领导者，应对水泵-水轮机的基础工程技术负责，提供一套座环的蜗壳、两套完整的带有导叶的导叶装置、上下机盖、两套转轮、专门为安装水泵-水轮机建起的成套工具等等，还有发电站的高低压系统。
3.监测和故障早发现
鉴于生产最大化和成本最小化的重要性，先进的监测和诊断系统对环境改变下的监测指示，对于分析趋势和超越警戒水面提供警告是十分重要的。它们应该提供在发生严重破坏之前非正常老化和故障变异原因的快速诊断，这些分析和诊断结果可以帮助电站操作员、技术专家和电站业主作出明智的选择，这样就可以降低维修费用和提高发电效率。
硬件和软件的利用是根据现代系统概念面向未来的发展和补充，也应支持溶合现有的监测部件要素和一定用户的扩充。
早期故障诊断、减少不定期的运转中断和缩短修理时间是将来运作过程的主要目的。此外，长时间的电子存储精确的结果能够更容易地了解历史数据，不仅在数据分析时具备巨大的优势，而且还可以帮助改善电站经营。达到峰值能量供应表明提高了效率。
为了完成这些目标，在Goldisthal的抽水蓄能电站上装备了DIA TECH监测和诊断系统。
4.在线智能监测系统
在一定程度上DIA TECH系统和国际供电公用公司合作发展。软件和硬件是由微软公司生产的“视窗”操作系统的技术发展而来的。它的模数体系结构使得对单个操作者的专用方案增强和补充发展成为可能。这种开放式的系统体系结构允许三方成果的简单综合。
各种诊断模块（已知模块）对于机械、绝缘和热力问题的鉴定是有用的，验证和监测不同的运转方式（停止、启动、稳定状态、关闭）和模型（例如发电、同步电容器运转、水泵作用运转）。
使用这种在线智能监测系统，能够较早发现主要机器部件的状态改变，而且更容易判断应力的大小，从而事先提供一个基本可靠的维修策略。这使得监控机器管理简化，与此同时改进电站的实用高效。
5.气候和地貌
旱季水库将提供2.9 106m3的水量并在雨季水库能起到控制增大洪水的作用。由于上下库水位差很大，因此，两库的水都允许使用。
在站点，特殊的气候条件要求所有的安装制作必须在抗寒的条件下完成。必须严格地遵从许多的环境规律，尤其是对于野外装配工作。与土木承包商的密切合作对隧洞工程的完成也是至关重要的。
上库坐落在Farmdenkopf山上，是一座沥青混凝土密封、填石环形水坝。上库蓄水能力为12 106m3，经由钟形入口，连接两个920m长直径为6.2m的钢纹压力隧洞，通往发电站的洞室。
主要的洞室长137m，宽26m，高49m。该发电站由水泵-水轮机、发电机、球形阀和附属设备四部分组成。两条380m长直径为8.2m的尾水渠通向下库的出口，下库由Schwarza河上67m高的填石水坝构成，也组建了一个小型的电力设备。
6.环境保护
Goldisthal工程的目的是为了开发可靠并且环保的水电能源。通过建造地下发电站，让庄稼继续在地面上生长，业主和建筑队都能够保护环境，则可避免主要的环境变化。地下洞室式发电站的运转也将是比较经济的。
电站除了提供1060MW的能量外，还将带来其它方面的利益，包括调节高压输电网和其他后备电站的主次功率。另外，在工程建设时期将用到近1000多个工人，还将有50个永久性工作岗位。另外将为当地的服务和维修部门创造80个工作岗位。
精密的规划设计和施工上库占地55公顷，包括截流，钻4.74 km长的隧洞进入山脉，开挖大量的石头。为了避免地质上的断层，涡流洞窟干线的位置不得不改变。不管工程多么巨大，采用简单易行的方式。
过去通常采用大块岩石锚固，再喷混凝土和钢啮合以保护桥墩和一些内部通道。开挖出的大约155000m3的原料作为水坝的填石。为了不影响风景，下游主坝的迎水面斜坡和环形水坝的外坡用草皮覆盖并且管理部门的建筑按照当地的建筑风格建造。
在整个工程中，Vattenfall不断地监测当地的动植物群落并采取积极的措施预防和纠正由工程引起的失衡和破坏。在德国的东部，为了保护自然环境和促进环境与工程相适应，已经和德国协会建立了合作基金会。[
家具设计毕业论文`
前言
中国现代紧凑的空间、家庭和人口结构的变化以及通过设计追求独特的生活理念，要求设计师具有更严密的设计思维。在过去，或许某些设计给人们带来很大的方便和经济效益，而在今天却造成了严重危害。(如泡沫快餐盒给人们生活带来了很大的方便，却造成了今天严重的白色污染，现在还有很多的人在用。)设计存在误区,主要的原因是设计师的设计思维不够严密，消费者的环保意识不够强。随着现代生活节奏加快，各种问题困扰着人们，环保意识也有所提高，人们重视的主题是文化、环境、生态和个性。于是，人们重新冷静地去思考一种产品存在的意义，判断一种产品存在的意义，应该是生物学意义和语义学意义而不是工业学意义，设计师的责任就是使得人和环境之间的和谐发展，为人们设计更美好，更合理生活。因此，产品设计开发在考虑工业意义的同时，应该多一点从消费者的角度去思考，多一点从企业的长远利益去思考，这样也为产品争取更大的市场空间。这便是我客厅家具设计前做市场调查的目的。
一、2004年家具市场概况
人们越来越不习惯让屋子被家具塞得满满当当，也越来越不习惯，让家具的繁缛花饰来打扰心灵的安静。所以，客厅家具越来越简约清瘦，正成为流行的一种理由。
1、家具市场价格动态
今年客厅家具市场的价格走向，仍呈现出了不同层次，名牌产品因含金量高和浓郁的文化艺术品味，将保持其质优价优，物有所值的水平（如左图这套休闲椅，优美的、符合人体工程学的曲线及其工艺的精细，市场上可卖到1500元）对消费者来说，不仅是买一种使用功能，更是买一种文化，这也体现了生理学意义和语义学意义给家具所带来的附加值；中低档客厅家具的价格稳中略有下降；某些经营者价格水分过多，或者“漫天要价，就地还钱”的现象虽明显减少，但仍时有发生，这一现象将随着市场的逐步规范而销声匿迹。入关初始，进口客厅家具市场的反响并不强烈，价格浮动非常小，但随着关税的逐渐下调，进口客厅家具的价格有了一些动作，比如某些国际大品牌的进口客厅家具的价格下调了２０％～３０％，基于进口家具高昂的设计费和运费，它们的价格仍然是普通消费者望尘莫及的。不过，随着关税的进一步下调，进口家具的价格将有所降低。 一个物品的价格在某些情况下是由消费者对它的评价来决定的,而与它的成本关系不大。这个价格叫做消费者的需求价格。当需求者急需得到某种物品的时候,该物品对需求者而言效用就高,因而也就愿意花较高的价格来购买它;反之,需求者愿意出的价格就低。所以，面对国外高水平的设计，我们只能提高自己的设计品位，这才能开拓我们的市场。
2、家具新消费
光顾家具市场的群体及其所期望的家具性能已经发生了很大的变化。据某高校对经常光顾家具市场的消费群体在年龄、学历、收入，住房面积四个方面进行调查后所得出的数据显示：
1.年轻一代是家具消费的主流，经常光顾家具市场的人群中20-30岁的消费者占42%，31-40岁占22%，41－50岁占16%，50－60岁占10%。
2.消费群体知识结构与生活态度在发生变化，经常光顾家具市场的人群中有78%的学历均在大专学历以上。这一群体已不仅仅满足家具的功能需求，而且在寻找一种新的生活方式，以期与他们的文化层次与个人品位相吻合。（如右图的组合柜，既有满足功能需求，又有购买灵活性和空间灵活性，还可以体现一种随意的个性。）而一般文化程度人群去光顾家具市场的则寥寥无几。
3.收入的高低直接反映了消费者购买家具的欲望和能力。家庭月收入在3000元以上的人群了光顾家具市场人群的74%，家庭月收入在1000-3000元的占26%。
4.经常光顾家具市场的人群中有38%的住房面积在100平方米以上，有30%的住房面积在100平方米以上，有30%的住房面积在60-80平方米，有20%的住房面积在80－100平方米。人们住房条件的改善为家具配套提供一个发展空间。
3、家具设计“国际化”
家具的设计一直是业内人士关注的热点问题，许多企业采用各种设计合作形式进行产品创新，有的引进设计“外援”，有的则与大专院校的设计专业挂钩，产品在设计含量上得到提升。“联邦椅”的出现，成为中国现代家具的优秀作品，近20年对中国当代客厅家具设计起了很好的典范作用（如左图）。但是家具设计目前仍存在的一个严重的误区就是“仿冒设计”，尽管设计越来越接近“国际化”，但与国外家具款式的惊人相似导致了设计含量的降低，这也许是家具生产发展到现阶段的一个“必然”，消费者仍然渴望看到我们自己的设计师设计出的经典家具。
4、未来客厅家具变化的流行热潮
一些客厅家具材质纸板化目前国外兴起了用纸板制作客厅家具的热潮。这种新产品的设计，巧妙地利用力学原理，使做成的家具有足够的强度，同时在家具表面涂上保护漆，经过特殊处理，解决了不堪重负和怕水忌潮的两大弱点，使纸制的家具具有一定的防潮、防水、防霉、防虫蛀等功能。更令顾客倾心的是它可以染成各种各样的颜色。（如有图，普通的纸板，主要结构好，就能达到很大的支撑力。）
5、消费者对客厅家具的要求
浅析现代标志中的文字创意
摘要：文字不仅是标志设计中的重要组成部分，而且是最能发挥人聪明才智的设计载体。文字在标志中的具体应用，不仅仅是作为视觉形式的表现，更是一种具有深层含义的精神内涵，展示了这个时代多彩多姿的精神风貌。现代标志中的文字更是一种文化的载体，承载着标志主体赋予它的伟大使命。
关键字：汉字 字母 数字 综合 书法 民族
在这个信息化的时代，文字从来没有象现在一样呈现出如此蓬勃的生命力，从丰富的商品到精彩的电视节目，以及街头缤纷夺目的广告……文字及其符号包围了我们，无处不在。文字不仅是标志设计中的重要组成部分，而且是最能发挥人聪明才智的设计载体。在数字化迅速发展的今天，字体符号无疑具有更强的艺术表现力和视觉感染力。通常所讲的文字设计，包括汉字型、字母型、数字型。字体作为人类传达思想的一种视觉符号，本身就包含有特定的造型意念。以文字构成的标志，文字既是语言信息的载体，又是具有视觉识别符号特征的符号系统。文字不仅表达概念，同时也通过视觉的方式传递信息，具备了传达语言概念和强化视觉识别的双重功能，因此普遍为设计者及其客户所看好。汉字型汉字经历了上下数千年的发展与演化，有着博大精深的文化内涵和异乎寻常的艺术魅力，本身就是一个内涵深广的宝藏。中国文字久远的历史，文字结构、虚实、承转的规律具有独特的美学特征，自身的图案美，通过笔划、结构加以美化、变形、夸张、组织等就能创造出形式感强烈、个性鲜明独特的标志来。
现举例分析：王国伦教授的92国际拍卖会标志源于汉字“拍”的字体形象，运用标准字体，只是将“白”字一撇重构处理，就传达了一锤定音的专业性形象。简洁明快，凝练概括。中国铁路的标志设计也是笔简意周，将“工人”二字作艺术处理，合而为一呈符号图形，几乎不需任何多余的赘饰，简明扼要描绘了火车头和铁轨端面的形象。王粤飞先生为香格里拉干红设计的标志，直接用汉字“香格里拉”构成，只用藏文形态加以处理，就传达了醒目的效果，既揭示了藏族文化内涵，同时又形成一种全新的视觉感受。汉字是表达思想语言的符号，同时也是一门独特的艺术。中国的汉字起源于“图画文字”，从一开始就有着形象的依据性和高度概括的标识性，并且在不同时期有不同的传统形式、地方风格、民族特征，大大地丰富着标志的表现形式，其特有的造型语言越来越多地在标志设计中有所体现。今天的汉字形式早已发展为一门形式独特，并可鉴赏把玩、陶冶性情的书法艺术。从字体上的草、隶、篆、行等，另有民间的云、水、如意纹等象形文字，都是我们进行创意的源泉，是其他任何文字无可比拟的优势，充分利用和开发，就能创造出民族性与时代感高度统一的标志。 字母型随着我国设计行业与国际化接轨的步伐加快，字母标志应用也日渐广泛，正大显身手施展着不可替代的魅力。英文26个字母作为设计师发挥创意的源头，其几何形的外部形态，变化多端，可塑性极强。运用到标志设计中，常常构思巧妙、造型独特。每个字母皆可单独设计成标志，利用字母内空间变化，笔划变异、装饰等手法，丰富其造型。尤其多字母组合更具有表现力和挑战性，通过各种技巧运用组成庞大气势，来表达预期的构思意图，比如局部视觉焦点，文字组合图形，重复韵律感等。韩家英先生为新大洲设计的标志，以企业英文名称首写字母“S”为设计要素，简洁富有变化，粗犷的“S”代表了新大洲的坚实基础和实干精神，与“S”相连的弧线，仿佛大鹏展翅，冲击力强烈，标明新大洲公司勇于挑战的信心和勇气。广东银城酒店的标志是由陈汉民教授设计的，取“S”为造型元素，涵盖了Satisfactory（满意），Silvery（银），Safe（安全）。整体又似连环的“S”,寓意国家、集体和个人全面发展，阴文 “H”则代表Hotel（酒店）之意。标志简约易懂且内涵丰富。 应用字母的标志创意，重点在字体的个性和编排设计上，形式创造要突破常规，依据字母各自的性格特征，对其进行相应的夸张美化，以独特的图形符号再现，增强其联想性特征，才会给人们带来丰富的审美感受。 数字型阿拉伯数字作为一种世界通用的语言符号，可以超越各民族语系的障碍，正在今天的国际舞台上发挥越来越重要的作用。
数字型标志的应用，主要以阿拉伯数字为主，尤其是0－9这十个数字，简洁而易于变换，加以造型变化运用到标志设计中，具有很强的表现力，风格独特，形态变化无穷。操作中常要根据美术字的造型，辅以图形化的联想与发挥，去达到良好的视觉效应。 数字型标志尤其大量运用于企业周年喜庆和各种纪念活动等题材，为提升人们对标志记忆值发挥着重要功效。这方面的典范有：第九届全国美展的标志，以四个“9”字为创意主线，其概念取向为1999年的第九届，四个“9”同时寓意中华人民共和国诞辰于1949年，四个“9”又组成一朵绽放的花蕾，象征“美”的盛宴。书法用笔来表现“美术”的特征，主题明显。著作权70周年活动，以汉字“著”为设计题材，将“土”和“日”结合，加入了数字“70”的元素，稍加变化，便使主题一目了然，简单明了，效果突出。 综合型 标志设计以形达意，以意造形，手法不拘一格。综合型是指文字、图形相结合的一种形式，有汉字与图形的组合，也有字母或数字，要适时选择合适的搭配。有一定相近的文字和图案的结合会更容易进入境界，利于随心所欲达到自己的目标。这种综合应用是字和图的共存共生，兼顾两者形象，都要有识别性，是在似与不似之间追求标志设计的最高境界，也恰是其趣味之处。这方面的成功案例不胜枚举：香港著名设计师靳埭强的任白慈善基金标志，以“任白”两字为切入点，这是源于粤剧大师任剑辉与白雪仙的纪念基金。“任”、“白”两字具有图形意蕴。另有演戏用的扇子，表示两层汉字：第一是扇子作为一种道具，可以借以象征戏曲；第二是“扇形”与“善心”谐音，两扇重叠代表任、白两个的共同心愿。标志以字与图的完美结合很好的渲染了主体思想。高中羽教授的北奇神茶标志，以汉字“北”为主要设计元素，并用西方的形象素材进行改造，使“北”字的身上长出天使的翅膀，形成字图合一的形象，贴切自然。 中国传统书法的应用中国书法是中国传统图形艺术中最辉煌的冠冕，是中国的国粹，它的构成不过是几种简单的墨色线条，然而确是“造型之造型，抽象之抽象，动静之交汇，时空之凝聚，自我之至深至微的表现。”（李砚祖）。书法艺术是从观察自然界万物姿态得到启示，靠了单纯的线条架构，匠心结体而成，经过几千年的发展，演绎出千变万化的视觉艺术形象，形成了不同的个性与风格。如隶书端庄古雅、楷书工整秀丽；行书活泼欢畅、草书飞动流转。从某种意义说，中国汉字的演化历史，就是中国人运用线形设计艺术的历史。在今天，这种线形设计已经走向全世界，成为许多艺术家和设计师常常借鉴的艺术创造手法。靳埭强先生是其中很有成就的一位，他的许多标志作品，都有中国书法艺术的渗透，甚至把书法直接用于设计中。比如“丽晶酒家”，运用三个六角形的“日”字组成一个“晶”字造型，代表盛载佳肴的盘子，而盘中的美味则是用三笔墨色来表现的，同时又是“日”字的一横，揭示了酒店中式口味的经营特色。“一品廊”也是以毛笔书写的“一”字代表东方艺术，与英文首字母“A”结合，表现了画廊中西合璧的艺术风格。还有熟知的“喜之郎”果冻，标志采用草书字体、走势及大小安排，整体表达一种欢乐、喜悦的气氛。中国国际航空公司的标志、中国申奥会徽等，无不体现着中国书法艺术的精神源泉。傅抱石曾经说过：“中国艺术最基本的源泉是书法，对于书法若没有相当的认识与理解，那末，和中国一切的艺术可以说绝了姻缘。”中国书法艺术正是这样从古至今都在启发着、丰富着中国的艺术与设计，同时体现着老庄“弱之胜强，柔之胜刚”的思想，成为艺术家和设计师久用不衰的法宝 。 中国民族艺术的渗透 源远流长的中国文化，给我们留下了无数珍贵的文化遗产，彩陶纹饰、漆器、雕刻、民间绘画等，蕴涵着深厚的历史文化内涵；龙凤纹、如意纹、合耳兔等具有鲜明的民族特色和地域特征，反映了民族审美意识。倍受世界瞩目的北京2008申奥标志，整体结构是取自传统吉祥图案“盘长”，既体现了北京的“京”字，又是舞动的人，同时还蕴涵着中国结、五环的图形，体现了体育、奥运精神，使标志既有强烈的现代审美特征，又有浓郁的中国传统文化意味。恰到好处地传递出“中国结”和“运动员”两个动势与意象，并借以表达标志主题和传达人民的祝愿。 另外，中国邮政的标志也是很好地运用了传统图形来表现，其基本元素是中国古写的“中”字，并在此基础上，根据我国古代“鸿雁传书”这一典故，将大雁飞行的动势融入到标志的造型中。横与直的平行线，形与势互相结合，表达了服务千家万户的企业宗旨，以及快捷、准确、安全、无处不达的企业形象。中国极为丰富的传统图形资源在它的发展和演变中，以多样而又统一的格调，显示出独特并富有魅力的民族传统和民族精神，是设计师用之不竭的宝库。 另外还有花饰字体的浪漫优雅、飘逸灵动；变体字风格特异，视觉冲击力强等等。文字随着商业的发展，正在愈发展现出新的风采。近年现代印刷字体的出现，给字体设计提供了广阔的空间，而新的标志造型从简洁明了的现代派风格走向追求“自然、随意、繁复”的“后现代派”风格，更使文字的创意走向一个五彩缤纷的天地。文字源于生活，它的创意空间是极为广阔的，其在标志中的具体应用，不仅仅是作为视觉形式的表现，更是一种具有深层含义的精神内涵，展示了这个时代多彩多姿的精神风貌。从这个意义上讲，文字是一种文化的载体，承载着标志主体赋予它的伟大使命。
