時間:2023-03-30 10:35:16
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇數字經濟論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
2環境藝術設計中數字技術的具體應用探究
(1)設計師理念的更新。隨著數字技術的出現,設計師們在環境藝術設計中產生了許多新的想法,并且會在以往設計的基礎上,融入數字技術,從而進行全新的嘗試。對于設計師來說,為了使數字技術能夠合理、有效地應用在環境藝術設計過程中,也對自身又了更高的要求,比如數字技術的應用必須能夠起到改善環境藝術設計及優化環境藝術設計的作用。要充分解決傳統設計觀念與現代設計觀念之間存在的矛盾。這樣,數字技術才能夠順利地在環境藝術設計中加以應用。對于環境藝術設計來說,屬于藝術及科學兩者的有機融合,環境藝術設計之所以能夠迅速發展起來,與相關技術的融入是存在較為密切的關聯性的。數字技術的融入,為環境藝術設計的創作提供了全新的理念,同時也豐富了設計內涵,使得設
計的美觀、舒適感及藝術效果得到有效增強。對于設計師來說,需要重視社會中新技術的出現,認清新技術的價值作用及優勢,充分利用,方能使設計效果更加優化,更具藝術感及層次感。(2)數字技術使環境藝術設計步伐加快。數字技術在環境藝術設計中的應用是非常突出的,利用數字技術能夠對文字進行有效處理,同時也可以對圖形及圖像進行有效處理,與傳統模式下的環境藝術設計是極為不同的。對于一些剛剛接觸環境藝術設計的人而言,能夠很好地應用數字技術,并且傳達出很好的效果。具體來說,數字技術的融入使得環境藝術設計的步伐得到有效加快。環境藝術設計理念是滿足消費者的生活需求的,我們知道傳統模式下的環藝設計采取手工繪圖的發光法的,這樣修改起來就顯得較為麻煩,而用數字技術取代傳統的手工繪圖便能夠使后期設計修改更為簡單,并且還使得設計更加精準、規范,進一步為設計藝術效果的完美傳達提供了有效依據。
(3)數字技術使環境藝術設計速度得到有效加快。在環境藝術設計過程中,充分利用數字技術,能夠使圖像聲音及文字以數字的形式傳達出來,這樣便能夠為設計者構象及方案的成立提供便利。并且還方便設計的修改。數字技術通過部分先進的圖形展現技術,讓技術和藝術很好地融合在儀器,從而使數字技術的優勢充分展現出來。與此同時,通過與傳統白描及渲染等技巧的融合,數字技術更加具備表現力及感染力,從而使環境藝術作用更具層次感及優越感。大致上分析,數字技術使環境藝術設計速度得到有效加快,改善了傳統手工繪圖難以修改的缺陷,使得環境藝術設計效率得到有效提升。
(4)數字技術使環境藝術設計在市場的競爭力度得到有效增強。數字技術中的圖文、聲像等信息均是一類以數據格式存儲的數字文件,通過對有關圖形軟件的應用,便能夠對這些數字文件進行有效轉換,用戶便能夠將這些數字格式的文件調出來,并進行加工處理,進一步使環境藝術設計的效果得到有效增強。在環境藝術設計中融入數字技術,能夠使設計成本得到有效降低,同時減低設計錯誤率,使設計質量得到有效提升,進一步使設計作品在同類設計作品中的競爭力度得到有效增強。充分融入數字技術,對作品的復制拷貝也是極為便利的,同一類穩健能夠進行反復印刷及打印,不會導致文件受到損壞,很好地保護了文件的質量。與此同時,通過與網絡互交技術及信息傳輸技術的融合,還能夠實現遠程文件共享,從而使工作效率得到有效提升。大致上分析,在環境藝術設計中充分利用數字技術,能夠使設計產品在市場競爭中的地位得到有效提升,能夠提高業主的滿意度,從而贏取業主的充分信任。
數字技術的出現對于媒介生態的改變是明顯且巨大的;而且這項傳播革命仍然在迅速地推進與演化之中。面對數字技術的重大沖擊與快速擴展,既有媒介的經營勢必遭受重大的挑戰。如何力挽狂瀾,自然是媒介經營者必須積極面對的課題。媒介融合就是這種時空背景下的產物;強調的是透過不同的方式進行跨媒體的資源整合,以強化現有媒介的生存與競爭能力。這方面的思考與研究近年來成為媒介經營的研究重點。
然而,不論以哪種方式進行融合,其主要訴求仍然在于資源效率的提升;(AndrewNachison,2001)而沒有對市場結構的變化,作出太多的探索與因應。這樣的取向是危險的,因為當市場結構與市場邊界都已經改變或重劃的時候,不根據現況進行策略調整,就直觀地將解決方案設定為資源效益的提升與費用的節省之上,就很可能會因為策略的偏差而陷入資源虛擲的窘境。因此,對于市場結構的探索,及進行經營策略的修訂,應該是比資源整合更為優先的議題。據此,媒介經營的探索應該以市場的改變為觀察基礎,以企業競爭力的提升為策略修改的方向,然后透過媒介融合作為績效提升的手段,才能真正為媒介經營效益的提升作出實質的貢獻。
從這個角度思索,在思索如何進行媒介融合之前,針對未來媒介經營的探索至少應該包含下列層面:(一)數字技術帶來的變化,(二)競爭層面與競爭對手的變化,(三)媒介經營戰略的思考,(四)主要策略行動的建議。
一、數字技術帶來的變化
回顧媒介發展的歷史,不難發現媒介產業的結構變化,多與傳播科技的重大發明關系密切。具體言之,沒有印刷術(Printing)的成熟,紙質媒介就無從產生;沒有菲林(Film)的問世,電影工業就無從發軔;沒有模擬(Analog)技術的發明,廣播與電視就無法成為現實。當然沒有數字技術(Digital)的誕生,互聯網也就無從著床與成長。(讓•諾埃爾,2007)不過,值得注意的是數字技術發明之前,每次傳播科技的變革雖然都會改變媒介生態,并且重新劃分媒介市場,但是這些傳播技術各有其局限性,因此新生媒介無法完全取代既有媒介。正因為這樣,互聯網出現之前,媒介產業的競爭基本上是同類媒介之間的捉對廝殺;即報紙與報紙競爭,廣播與廣播互比苗頭,電視與電視相互比拼。
這種因為技術壁壘而形成的市場區隔與競爭態勢,在數字技術發明之后,至少在理論上已經發生了根本性的變化,主要原因是:
1、數字技術能夠將各種類型的傳播信息轉化成為統一的數字格式加以儲存與傳送(文字、圖片、影像、聲音),并且可以在同一接口上,還原為原本的信息格式,同時呈現給信息受眾;并且這種數字格式的信息可以長久保存于互聯網和數據庫之中,供全球網民隨時主動取閱、復制、收藏與轉發。
2、以數字技術為基礎的個人計算機系統,讓長期以來處于被動的信息受眾,具備了主動發送信息的能力。這種轉變讓長久以來,以專業人士為范圍的媒介競爭發生了改變。更具體說,在茫茫網海中的任何一個網民,都有可能因為散發了吸引受眾的信息,而迅速地成為廣受歡迎的信息來源,并且可能因此名利雙收。
3、數字技術帶來的設備變革,讓信息傳遞幾乎不用成本。盡管互聯網的建設與維持費用十分驚人,但是這筆費用卻是由網絡平臺的經營者與全球網民共同分擔,因此任何信息的產制者都能夠以幾乎不花成本的方式進行信息傳遞。特別是互聯網提供的免費電子郵件功能,更是讓任何類型的信息產制者(包含:專業與業余,持續性與間歇性)都可以隨時主動出擊。(戴維•史陶,2004)這種改變打破了進入媒介產業的財務門坎,讓任何人都可以在互聯網上,建構自己的媒介組織和受眾社群,因而對現有的各種專業性媒介造成了巨大的營運威脅。
4、數字技術帶來的信息爆炸,讓專業性媒介的重要性日益下降。專業性媒介是透過信息產制與遞送來賺取利潤的事業單位。為了創造信息的價值,專業媒介投入了巨大的人力、物力與財力,來搜集、撰寫與編制各種信息成為商品。但是,不論組織規模再大,資源再豐沛,都無法與廣大、匿名且充滿各種不同專業技能的網民相比,尤其網民并不是固定的職業,而是各種社會專業人士的另一種身份。(翟本端,2001)尤有甚者,網民并不依靠產制與散播信息為生,且沒有必須產制信息的義務,因此往往是在信息與他們的專業知識與技能極度相關的狀況下,才會主動出擊。盡管這種信息產制與發送方式在組織性與時效性上,仍難與專業媒業媲美,但是在信息的專業性上,有時比專業媒介所涵蓋的層面更廣,更深入,也更精確。
透過上述對于數字技術的研析,可以發現數字技術的發明是對傳播設備,信息產制技術、信息發送方式及媒介經營環境等層面,所同時發動的一場根本性的傳播革命;而這場革命牽動的層面不只是媒介組織的內部變革,而是對媒介組織的存在方式所展開的一場嚴峻挑戰。
二、競爭層面與競爭對手的變化
雖然媒介在社會體系中,被賦予了許多不同的角色,但是純就經營層面而言,媒介與其他產業相同,無法規避財務壓力的制約,因此開發與維持資金流的順暢自然是研究媒介經營的首要議題。從營銷的角度來看,任何產品如果可以為組織帶來金流,就表示這項產品的質量、功能與價值被市場所接受。相對于此,則表示不具備市場價值。(查爾斯史,2003)再從投資的角度來看,如果商品帶入的交易金額大于投入的資本,就表示有效投資。相對于此,則代表無效投資。在有效投資的狀況下,即使資源的使用較為浪費,充其量也只是收益的衰減而已。但是,在無效投資的狀況下,則無論資源被多么有效的整合與運用,也會因為沒有市場,而產生不了任何收益。(劉鳳鳴,2005)
現實的狀況當然比這個簡單的陳述復雜的多,因為同類商品的供貨商有許多,因此只有具備競爭力的廠商,才能因為獲得市場的支持而存續與發展;至于不具備價格、功能、品牌或質量優勢的供貨商,即便市場存在,也難免被淘汰的命運。這樣的邏輯固然更為周延,但是卻沒有將環境的變化納入考慮。在科技飛速發展的時代,市場不斷地被消滅與重生;市場的邊界也不斷地被爭奪與重劃,因此以既有產業邊界內的對手為競爭對象的思維已經不敷使用。事實上,現代科技的發展結果常常是創造一些新興產業的同時,也造成一些產業的衰敗。對于新興產業而言,規模再小也是生機無窮;但是就衰敗產業而言,則常常是大鯨魚跟小蝦米一起滅亡。(金偉燦,莫伯尼,2005)
為了提升競爭力的分析高度,競爭力大師麥可•波特(MichaelPorter)建構了著名的五力分析模型。(麥可•波特,1998)他認為企業不但需要注意既有的競爭對手(existingcompetitors),更不可以忽略潛在進入者(potentialentrants)、替代者(substitutes)、供貨商(suppliers)和買主(buyers)的影響力。從麥可.波特的理論,可以很容易理解錄音機、八厘米攝影機、錄放機為何迅速消失。用相同的理論架構來分析媒介產業,也可以清楚地理解為何當互聯網用戶急遽上升的時候,各種既有媒介的經營會壓力日重。
在五力分析模型的架構之上,波特進一步為企業競爭力的提升提供了三種通用策略,分別是:全面成本領導策略(overallcostleadership)、差異化策略(differentiation)與焦點集中策略(focus)。全面成本領導策略的重點就是追求最低成本的策略。這個策略的核心與媒介融合的要義基本相同,都是透過資源整合與效益擴張的方式,來降低成本與提升企業的競爭能力。不過,全面成本領導策略往往是企業在遭遇市場滑落或是激烈的價格競爭時,才會實行的策略。差異化策略的重點在于利用各種方式,讓消費者感覺到產品與眾不同,因為無法接受替代品而對企業產生忠誠度,進而使得競爭力能夠提升。對于注重品牌策略的企業來說,差異化策略是他們的策略核心;其要意是透過展現各種層面(質量、功能、質感、知名度)的不同與卓越,來規避價格競爭的壓力。從營銷的角度來看,這個策略就是透過強化產品的附加價值來強化企業競爭力的策略思維。(菲立普•科特勒,1993)焦點集中策略則是針對中小企業或者是遭逢重大市場變革的大型企業所設計的策略,其核心概念是透過鎖定特定目標或自己的核心專長來提供服務或產品,以降低風險及增加效益。例如:當全球爭相進入龐大的計算器市場時,英特爾選擇焦點集中策略,集中資源成為全球中央處理器的龍頭。(提姆,1998)
根據波特提供的三種策略來分析媒介經營,可以發現媒介融合的取向,其實就是全面成本領導策略的延伸。這種策略取向固然表面上對于以大眾市場為目標的媒介產業十分合適,但是卻沒有對產品的差異化與市場結構的變化做出太多的思考。事實上,從產品差異化的角度來看,媒介經營如果能夠創造出差異化,是可以掌握市場,產生經濟效益的。例如:在互聯網已經大行其道的時候,蘋果日報于2003年在臺灣開始發行。透過獨特的編輯政策與版面設計,立即獲得廣大的市場占有率。雖然對于蘋果日報的批評始終不斷,但是豐沛的收入卻不得不讓其他媒介眼紅。同樣地,當各家有線電視流血廝殺,競逐日漸萎縮的廣告收入時,HBO大膽放棄廣告市場,首創“全天候,無廣告”的電影滾動播映模式;結果大受歡迎,成為最成功且收費最貴的電影有線頻道。(彭吉象,2006)
相對于此,許多歷史悠久的媒介,卻因為抱殘守缺,一成不變,而必須面對江河日下的營收與負債累累的壓力。例如:號稱歷史最悠久的瑞典報紙——《郵政與國內新聞報》(PostochInrikesTidiningar)(北方網,2006),具有九十年歷史的美國威斯康星州首府麥迪遜的晚報——《首都時報》(CapitalTimes)(北方網,2008),具有七十幾年歷史的中國黨報——《中央日報》(南方周末,2006)都紛紛停止印刷版的發行,只保留了網絡版的持續發行。與甫上報架、即被橫掃一空的Vogue時尚雜志和壹周刊相比,這些報業老兵必定為自己的無力回天而潸然淚下。更可悲的是當這些老牌媒體的香消玉殞根本無法引起關注與同情。例如:《紐約時報》的發行人沙茲伯格接受以色列《國土》報訪問時說:“《紐約時報》正處轉型期,轉型之旅的終點就是停止印刷紙張形式的《紐約時報》。”他說:“我真的不知道(印刷版的)《紐約時報》會不會在5年內停掉,但你知道嗎?我根本不在乎(這件事)。”(中國評論新聞網,2007)
再就焦點集中策略的角度來看,也可以發現過去媒介以匿名大眾為目標顧客的“大市場理論”已經逐漸失效。反而是那些針對某些族群的特殊需求,或是以滿足社會大眾某方面興趣為目標的媒介能夠屹立不搖。例如:英國的太陽報就是以追逐名人的私生活為主要訴求的報紙。盡管該報強調的“狗仔文化”飽受各方抨擊,但是營收的不斷扶搖直上也是不爭的事實。(鄭保國,2004)此外,在加拿大率先推出新聞播報之后,英國、美國、日本都認為市場潛力廣大,而紛紛起而效尤。(北方網,2006)當然,這并不是說所有的媒介都必須放棄立場,走回“黃色新聞”的老路,但是卻點出了未來媒介的經營不能只專注于信息的產制與發送而已,而是必須同時與社會大眾的某種需求相結合。
三、媒介經營戰略的思考
這是個快速變動的世界,幾乎沒有任何組織可以永遠屹立不搖。除了奇異和國際事務機器等極少數的企業之外,過去許多名聞遐邇的國際級企業,例如:迪吉多計算機(彼得•圣吉,1994)、王安計算機(陳中興,2007)等,現在都已經積弱不振了。造成這些企業衰敗的原因不是資金、技術和品牌,而是忽略市場的策略失誤。媒介經營也是一樣。根據市場所進行的策略思考往往是決定興衰的關鍵。如果迪吉多計算機的創辦人兼總裁歐森(KenOlson)不要武斷地認為全世界只需要五臺超級計算機;如果王安計算機不要乎視隨機存取內存的市場前景,今天全球計算機市場的狀況不會如此。同樣地,如果媒介經營者忽略互聯網的優勢,或者是找不出因應的對策,那么就很可能被市場淘汰。
藍海戰略就是在這種思維下被建構出來的。金偉燦和莫尼伯(Kim,W.Chan&MauborgneRenee)認為,在既有疆界里的競爭,勢必因為同構型過高,而讓產品與服務失去特殊性,于是造成價格競爭,利潤降低,最后廠商彼此廝殺,血流成河,讓整個市場成為“紅海”一片。敗者固然退出市場,勝者也元氣大傷。因此,他們建議跳脫既有思維,藉由重劃市場邊界的作法,找出新的需求,才能讓自己擺脫競爭,悠游在清涼的“藍海”之中。他們并舉出太陽馬戲團、星巴克咖啡、西南航空、黃尾袋鼠葡萄酒、四季飯店等快速竄升的企業為例子,來印證他們的理論。質言之,藍海戰略的核心概念就是主動重新劃分市場邊界;而不是等待市場的改變。同時,由于市場邊界的改變,競爭對手與競爭方式也都會連帶的改變。因此,藍海策略可以說是藉由改變游戲規則,來贏得市場優勢的策略。
這個道理對于媒介產業來說也是一樣的。現在,既有媒介的主要競爭者絕對不是同業,而是互聯網的經營者與骨干線路的提供者。先以報紙來說,當報業拼命降低售價與廣告費的同時,互聯網卻是免費提供各種信息,而且速度更快,取得更方便,也可以復制與儲存。再以電視來說,當電視臺仍在拼命拉廣告的時候,有線電視與互聯網則是以抽成分紅的方式,對觀眾進行直接銷售,向廠商展現具體效益。廣播電臺的情形也好不到哪去,在網絡廣播提供的頻道中,聽眾可以收聽到幾乎全球各個電臺的播音。電影的情形更是讓人擔憂,除了網上免費下載之外,骨干線路的提供者也已經積極朝向隨選電視(VideoonDemand,VOD)的方向邁進,觀眾可以透過以個別節目付費的方式,在自己方便的時間觀賞電影與電視節目。(彭群弼,2008)與此同時,手機也不甘寂寞,除了可以接收手機報,收聽廣播,下載歌曲,玩電動游戲之外,3G技術的逐漸成熟勢必會與隨選電視結合,對電視臺的營運造成影響。(布蘭登博格,2004)
根據墨爾(Moore)的創意擴散曲線圖,可以知道任何新的創意與技術,在開展初期都只有少數的“創新者”會接受與使用;隨著技術的成熟,“早期接受者”將成為市場擴張的基礎,其后“早期主力消費者”及“后期主力消費者”會帶動市場的移動,讓新的創意與技術成為市場主流。不過,墨爾的研究也指出不管市場是否已經移轉,總是還有部分的“后知后覺者”,很少使用或拒絕使用新的創意與技術。(SethGodin,2003)從這個角度來看,既有媒體仍然能夠持續存在的原因,應該是新創意與新科技的發展與擴散過程仍然沒有完成。但是,隨著創意與技術的日漸成熟,既有媒介的市場雖然不會完全消失,但是勢必大幅度萎縮。因此,執著于既有疆域的競爭策略,應該是無法振衰起敝的。
四、主要策略行動的建議
美國有句名言:“如果打不過他,就加入他。”(Ifyoucannotbeatthem,jointhem.)今天,雖然以互聯網與手機為主角的新媒體仍然在蛻變與成長之中,但是對于既有媒體的市場瓜分已經開始。媒介經營者應該積極思考的是如何因勢利導,而不是奮力抵抗。根據藍海策略的理念,創新的概念不是將現有的產品與服務完全揚棄,而是根據未來市場的環境,找出自己的核心優勢,然后在這個基礎上,進行市場邊界的移轉。從這個理論來看,根據既有媒介的主要優勢與劣勢,可以歸納下列幾個主要的策略行動如下:
1、信息搜集:既有媒介多是專業型的組織,信息采集的方式是系統化與組織化的。不過,再大的組織都無法將信息搜集的觸角伸到每個角落,因此在信息的搜集能力上,是很難與廣大如海的網民相抗衡的。但是,作為專業性的組織,既有媒介的工作者的確比缺乏專業素養的網民,在專業性及接近重大事件的方面享有優勢。因此,既有媒介應該集中資源在網民無法接近的信息來源,挖掘有價值的信息,以提升自己的信息質量與社會公信力。至于,菲重要性的信息,可以參考西南航空的方式,(凱文•傅萊伯,賈姬•傅萊伯,1999)以“特約記者”或“義工”的方式,來降低運作成本及擴展信息的搜集面。
2、內容產制:既有媒介的工作者具有專業素養;而網民則具備巨大的信息搜集能力。將二者善加結合就是改變現有模式的作法。換言之,將網民提供的信息,加以查證后,再以專業手法改寫與編輯,就能夠以較低的成本,產制大量的信息。促使這種策略變革成功的關鍵在于采訪力量與編輯力量的調整。
3、信息傳遞:固然“后知后覺者”仍然會堅守既有的傳播管道,但是以互聯網與手機為骨干的新媒體正在迅速擴張。由于新媒體的“平臺”特性,各種傳播管道(文字、圖像、影像、聲音)都會被整合,既有媒介在傳播管道上,可謂疲態漸露。面對這種頹勢,既有媒介如果仍然苦思待變,似乎不是明智之舉。相對于此,從“競爭”思維轉化為“競合”思維,(布蘭登博格,2004)應該才是較為可行的方式。借用麥可波特的產業鏈理論,既有媒介可以思考縮減過去從信息采集、信息產制、信息配送的一條龍作法,將自己定位為專業的信息產制者,與新媒體的平臺共榮共利,而不是壁壘分明,一決勝負。
4、信息縱深:長久以來,既有媒介傳播的信息都有消逝性的缺憾。通常的狀況下,報紙的信息存活只有一天;廣播與電視當播送完畢,就難以回溯;電影只要下片,就只能等待下次上映。數字技術發明之后,這些障礙迅速消除,也為既有媒介創造出另一片天空。從長尾理論的角度來看,在廣大的閱聽人中,其實有許多對過去資料的需求被忽略。以Rhapsody網絡唱片行為例,經過調查,他們在網絡上專門銷售那些銷量很少的音樂。因為所有的音樂銷售場所,都把注意力放在暢銷歌曲的銷售上,Rhapsody反而可以獨占那些只有少數欣賞者的音樂市場。雖然每首音樂的銷售量很少,但是這也正是他們能夠以極低的價格取得音樂授權的籌碼。透過龐大的音樂數據庫,即便每首歌的購買者不多,但是加總起來,也可以創造極大的利潤。(克里斯•安,2006)同樣的道理,既有媒介長期以來累積的信息內容,可能正是一個未被發掘的寶庫。透過與互聯網結合,加上電子郵件、付費下載、RSS(ReallySimpleSyndication)訂閱及大量客制化等功能,原本儲藏在媒介數據室里的信息,都可以搖身一變成為產生價值的產品。
現代社會危機頻繁發生,各種突發危機事件威脅著人類安全,并影響到社會穩步發展,這使危機管理成為了一個重要的研究課題。圖書館作為社會的重要有機組成部分,當然也需要重視危機管理。并且隨著計算機和網絡信息技術的飛速發展以及用戶需求的不斷變化,圖書館的服務功能面臨著各種危機,這就要求圖書館員應強化圖書館的危機意識,加強對圖書館的危機管理研究。本文正是基于此開展的一項研究。
1數字環境下圖書館面臨的危機類型
1.1資源危機
這里的資源包含了基礎設施資源、信息資源和人力資源。具體是指館舍建筑、文獻信息資源、服務設施、館員隊伍。圖書館館舍建筑是讀者利用圖書館獲取信息的公共空間,館舍面積的不足、設計的不合理,不但影響館藏資源的收藏,而且影響讀者利用圖書館。文獻信息資源是圖書館提供文獻信息保障能力的物質基礎,也是讀者利用圖書館的根本所在。缺乏完整的信息資源保障體系將導致圖書館失去吸引力,從而進一步失去競爭力,逐步被其他信息情報機構所替代,逐漸地失去存在地價值,導致生存危機。數字環境下的圖書館需要配置相應的設備,網絡設備建設的滯后、服務設施建設的不完善,進而影響圖書館各項服務工作的開展。人才是圖書館系統存在與發展的關鍵,數字時代對圖書館人力資源提出了更高的綜合素質需求。人員素質普遍不高和缺少高水平的專業技術人才,嚴重地制約和限制了圖書館地發展。
1.2服務危機
隨著數字化、網絡化的趨勢日益明顯,到圖書館地讀者越來越少,面對面地交流相應地減少,服務更多地強調服務內容和手段地多樣化,能否滿足讀者的需求是服務的關鍵。通過調查和分析數字網絡環境下讀者對圖書館信息資源服務的需求與資源供給方面存在的矛盾,對圖書館存在潛在的危機。
1.3信息安全危機
隨著圖書館信息網絡的蓬勃發展,圖書館信息安全保護格外受到重視。病毒、木馬傳播感染以及黑客攻擊破壞、用戶非法訪問和下載而導致的設備損壞與數據丟失,嚴重影響了圖書館的網絡信息服務開展。數字技術快速發展給圖書館版權的公共豁免權帶來了挑戰,諸多數據庫商要求圖書館將服務范圍控制在一定的區域或限制一定的流量。個別讀者不間斷地連續下載某些數據庫,結果導致數據庫商斷開鏈接,中止數據庫查詢與下載服務。圖書館、數據商、著者與用戶存在著一定的版權糾紛,圖書館也屢屢被告上法庭,甚至不得不進行賠償,這給圖書館形象、聲譽、資源建設和信息服務帶來了巨大影響。
2數字環境下圖書館危機管理策略
2.1樹立危機意識,增強危機防范能力
只有對危機形成統一認識,樹立良好的憂患意識,才能居安思危,防患未然。在數字環境下:一要,加強圖書館網絡輿情收集,分析圖書館潛在的危機。成立危機信息監測部門,系統地收集與圖書館相關的網絡輿情信息,并進行分析、研究和處理。建立高度靈敏的危機信息監測系統,及時發現和識別潛在的或現實的危機因素,并及時采取相應的措施,可起到“防患于未然”的效果,將危機隱患消滅于萌芽狀態。如圖書館可收集網絡上與圖書館相關的新聞評論、BBS論壇、博客、播客、聚合新聞、新聞跟帖及轉帖等輿情信息,對這些信息進行分析、歸納和整理,及早地發現圖書館潛在的危機,采取應對措施,及時化解危機。二要,超前決策,預先制訂危機管理計劃和處理預案。在掌握及時、準確、可靠信息的基礎上,針對可能引發危機的因素,預先制訂詳細的危機處理預案,及時排除全部或部分危機因子,以減少危機對圖書館帶來的不良影響,控制事態的進一步發展和惡化。如圖書館可利用官方微博對讀者反映的圖書館資源建設、服務內容、服務手段等方面的意見進行解答,盡可能消除讀者對圖書館的抱怨情緒、抵觸情緒,減少圖書館服務危機事件的發生。
2.2推動圖書館數字化建設,優化館藏結構
針對信息用戶資源需求日益多元化與館藏資源數量、結構失衡的供求矛盾,圖書館應經常對本校的信息用戶閱讀傾向、文獻需求層次進行分析研究,以信息需求為導向,適時、適度地對圖書館的館藏配置比例進行有計劃、有方向的優化與調整,提高館藏文獻的質量。如根據信息需求隨時調整印刷型資源與電子型資源、實體資源與虛擬資源、學科收藏比例,建立合理的分級典藏制;圖書館應根據發展目標、館藏資源、人員知識結構等情況,建立特色數據庫,為讀者提供全面新穎的相關文獻。應積極開展與其他圖書館的交流與合作,共建共享學科數據庫,通過優勢互補避免重復建設。
2.3加強人才隊伍建設
人才是圖書館能否提供優質服務的關鍵。針對目前圖書館因人力資源配置不合理而造成的人才外流和專業人才緊缺等危機,圖書館應抓住現代網絡和信息技術給圖書館人才利用帶來的契機,構建圖書館信息服務人才資源數據庫,培養一支專業化的學科骨干隊伍,提高信息服務水平。第一,圖書館要破除傳統的封閉式人才利用模式,大膽引進一批應變能力強、具有開拓創新精神,既懂得專業圖書情報理論知識又具有較高的專業外語水平、計算機應用能力,并擅長將館藏信息資源與網絡資源進行整合加工的復合型通才。第二,針對本館文獻信息服務人員的實際情況,加強館員的繼續教育和業務培訓,完善員工的專業知識和技能結構體系,提升館員的信息素質和信息服務能力。第三,圖書館要制訂科學有效的激勵機制,靈活運用不同的激勵手段,激發員工的主觀能動性,充分調動員工的積極性和創造性。
3結束語
在充滿競爭的時代,圖書館危機的發生難以避免。只要圖書館管理者及館員能樹立危機意識,采取科學的危機管理措施,圖書館危機就能成功化解,并且可利用處理危機的契機,廣泛宣傳圖書館的作用,以吸引大量潛在讀者利用圖書館。
作者:程璇 單位:陜西中醫藥大學圖書館
參考文獻:
新媒體時代下,人與人之間的信息交流更為便捷,每一天,人們都在用自己的感官體驗同身邊的事物進行互動交流.交互設計是近些年在設計界提出的較熱門的設計理念,它多用于產品設計,以人與產品的互動為主,旨在讓顧客有效而愉悅的使用產品.目前,互動式設計在新媒體領域的運用越來越廣泛,如網頁界面的圖標設計、網頁廣告互動等,在街頭也有很多廣告融入各種媒體技術,集聲、像、互動于一體,表現出其震撼的廣告效果,加多寶自動售貨機,只要路人在其機器前大喊一聲“過年來罐加多寶!”聲音的分貝數達到售貨機的標準,加多寶售貨機就會自動掉下一罐加多寶.這種通過互動就能得到獎勵的廣告吸引了圍觀的路人,一罐飲料可以換來那么多行人的關注,其廣告效果成幾何倍數增長.得到很多群眾的贊嘆:竟然有如此有創意的宣傳方法.這個有趣詼諧的創意來自于澳大利亞的“人體實驗自動販賣機”,在參與者按照機器的指示操作之后,就可以獲得薯片.自然的將廣告融入生活,吸引顧客與其互動,在引起顧客興趣的同時起到了宣傳的作用,這就是互動式設計的魅力所在.
1.2數字媒體互動式海報設計
互動式設計追求視覺表現和傳播方式上與人的互動關系,這種“互動”將成為當代海報吸引人群的關鍵.而傳統海報主要是以平面的二維方式展示,大眾看來,傳統海報是靜態的、簡單的、二維平面的,不易聯想到其動態效果.因此如何將二維靜態的平面海報轉化為能和觀眾互動的動態形式,是設計者首要解決的問題.互動式海報不是“呆板”的陳列品,它不僅僅是單方面的去陳述,而是通過從圖形、文字、色彩等編排,將原來二維轉向三維甚至四維,再結合不同的材質及人的聽覺、嗅覺、觸覺等,使人和海報產出互動和交流.而傳統的藝術設計平面海報作品是運用圖形設計元素來傳達信息,這種信息是從一個方向傳達出的,由圖形本身來告訴給觀眾,觀眾只會被動的接受這些信息.這種平面的展示效果,不能同觀眾互動交流,其傳達效果就會弱化很多.海報僅僅貼在墻上所獲得的注意度不高,很難吸引觀眾;平面型海報單方面的去表達情感信息,不一定能引起觀眾共鳴,容易被人遺忘;平面海報只能對某一地點某些受眾有作用,在發展上有局限性.這種單一的海報作品已跟不上時代的需求和人的感官體驗.由巴西聲樂公司制作的《互動聲音海報》,海報中心圖標表示此款海報能發出的聲音.其海報材質就是電影后期特殊配音材質.普通人也許不了解電影電視音效的制作,這一系列海報讓觀眾了解到部分音樂制作過程.使觀眾在觸碰的同時把聽覺也融入其中,打破傳統平面廣告單一靠視覺傳達的局限性,使海報的信息傳遞手段由生理感受上的被動接收轉向滿足心理感知的主動獲取的層面.
2互動式海報設計的特點
2.1感官性
現代社會人們在無形中已接受了各種形形的信息,因此,一般的傳統平面海報已不能給受眾帶來感官上的刺激以留下深刻印象.平面海報主要通過對作品的空間認知、材料運用、造型肌理等元素實現對觀眾感官上的刺激,達到其表現的主題.國產驚悚懸疑電影《林妹妹》,首次使用了互動式電影海報,開創了國內運用互動式海報設計的先例.畫面中出現的是男主角,毫無表情的臉隱藏在黑暗當中,背景音樂若有若無,搭配上時而一閃而過的光效,當參與者使用鼠標翻轉拼圖,拼圖下若隱若現一張女人的臉孔,整張海報驚悚恐怖的氣氛讓人不寒而栗.海報通過恐怖的音效和詭異的氣氛體現出影片中人與人之間的復雜關系.英國廣播公司(BBC)的年度海報設計,其巧妙地將海報一分為二,貼在墻面的拐角處,人們在墻的一邊只能看到海報的一部分,一眼看上去并不能看清楚整張海報,也就無法得知海報上全部信息,觀眾會用一種疑問的眼光來審視它,而當人們轉過路口后心中的疑問便豁然開朗:“SEEBOTHSIDESOFTHESTORY”,譯為片面的看待事物會影響人們正確的判斷與理解,BBC的責任就是為觀眾提供全面的報道,這種展示是通過這個轉角完美的表達出來.
2.2參與性
觀眾與作品互動產生的情趣表現也反映出人們的愛好、需求和價值觀等.互動式海報站在觀眾角度,將感受、互動過程作為設計表現方式,它滿足了參與者在接收信息的過程中選擇與參與的互動愿望.看重與觀眾的情感交流,在引導參與者的過程中發揮感染力和影響力,然后引起參與者的共鳴.《接吻互動海報》由日本某大學的設計團隊制作,當你親吻海報上的女主角時,女生就會做出例如臉紅的反應.事實上的,海報是通過探測參與者頭部與海報距離的感應機器來實現互動,當參與者與海報非常接近時,海報就會將預先設置的圖片切換過來.這種簡單的設置,引導參與者去理解“愛”的主題,從一個良好的互動溝通,達到海報傳播某種信息的目的,比平面海報更打動人.麥當勞戶外拼圖游戲海報,參與者要通過拼圖才能復原海報原貌,激發路人的參與感,從而注意到海報宣傳的產品.《解碼》互動海報實驗,來自荷蘭設計師Trapped.原有的海報內容隱藏在白紙之下,由行人自己去撕開上面的障礙,才能品味到下面的秘密.
2.3娛樂性
互動式海報的娛樂性是通過設計師的設計指引,實現觀眾與海報互動,旨在過程的有趣體驗,使觀眾的大腦在體驗中保存了這段記憶,達到了更好的傳播效果.互動式海報以游戲的方式出現在海報中,參與者有選擇的進行觀看和互動,通過詼諧的娛樂效果對受眾產生吸引力.《生肖鼠》使海報與包裝融為一體.這個作品展開為海報,按要求折疊后變為生肖玩具形象的復合形態.通過有趣味性的折疊過程,實現了二維與三維形態的轉換.大眾在折疊過程中品味到了中國傳統的“年”文化的樂趣.該組海報還設計了包裝的延伸產品,如把海報拆成賀卡、說明書等.折疊,拆分等手法體現出后現代設計的游戲心理,更貼近時代.趣味瑜伽互動式海報體現了以柔韌性為主的瑜伽運動.在這一系列廣告海報中,當路人將海報撫平時出現的是運動中的人們,接著以海報的垂墜感順勢通過瑜伽動作來體現瑜伽過程中人體驚人的柔韌性.無獨有偶,海報按照人們平常運動時手指在各種不同的運動身器材上的位置留出了圓孔,受眾出于好奇而在不自覺中完成了健身的動作,也理解了海報中的巧妙構思———“健身其實十分輕松”.這種互動式的海報更符合新媒體時代下人們的心理需求,參與者在與海報互動的過程中感受到樂趣,并輕松接收海報中的信息.
2.4主動性
互動式海報與周邊路人主動互動交流,人也能成為海報的一部分,從而在過程中詮釋海報的真正意圖.《靈感來了》是一系列表達靈感類主題的路牌招貼,獨特之處在于海報中裝置了電燈泡,每當電燈泡下有路人經過就會被感應到.當路人行走到燈泡下面時燈泡就會發光.用詼諧可愛的方法主動與路人互動并使其領悟到海報中的信息.是某音樂網站的車站海報,海報中有一個黑色的圓形圖案,當等車的路人坐在海報前,就會在無意中與海報融為一體,黑色的圖形很快使某個路人成為有著“爆炸頭”型的潮人,顯示出海報中黑人音樂的主題.
3數字媒體互動式海報設計的發展
新媒體時代數字化交互的性質是互動式海報發展的前提.當代互動式海報設計雖然處于萌芽狀態,但隨著我國互動式產品設計的推廣,互動式海報的感官性、參與性、娛樂性和主動性將在海報廣告設計中得到充分的利用.數字媒體時代下互動式海報的優勢就在于交互性,擺脫單方面的傳遞信息,用新穎的表現形式吸引參與者的注意力,在參與過程中加深受眾對相關信息的理解.隨著新媒體時代數字化的發展,互動式海報設計將加快與傳統平面海報的融合,成為海報設計的主流.
1.1森林資源過度開發森林資源是重要的生態資源和經濟資源,在維護生態環境和諧、服務百姓民生方面發揮著重要作用。客觀地說,我國現在仍處于并將長期處于社會主義初級階段,對森林資源仍有大量的需求,再加上林木的生長周期較長,這在一定程度上導致森林資源開發的速度要遠遠超過森林資源養護的速度,尤其是在過去那種以規模擴張和能源消耗為特征的粗放型增長方式下,這種情況則更為惡劣。雖然當前我國已經積極向集約型增長方式轉變,上述情況已經得到明顯改善,但仍需要進一步采取措施。
1.2林業產業化程度低產業化是林業經濟成熟的重要標志,是優化資源配置、優化產業結構、優化生產方式的有效舉措。但當前我國林業產業化區域發展極不平衡,條塊分割、分散經營的方式仍十分普遍,規模化經營和健康的林業產業鏈條尚未形成,一些林區的行業協會也只是處在成立初期,未能真正發揮作用,這必然難以形成優勢力量,與外部森林資源市場無法進行有效對接,林業經濟自然很難繼續向縱深化推進。
1.3林業執法力度不強對森林資源的保護與使用情況進行監督,對于我國林業經濟發展有著重要的意義。當前,我國已經構建了以林業基層執法檢查站為基本框架的整個林業檢查體系,依據相關法律法規對整個森林資源的開發、利用、經營狀況進行監察和管理,為推動我國林業事業的健康發展提供了重要保障。但客觀地說,我國林業執法力度仍有待于加強,林業執法環境亟待改善,部分林業管理們領導缺乏必要的經濟管理知識,部分執法人員素質有待提高、工作能力不足,部分林區工作人員及林業企業的法律意識必須加強,上述情況已經成為制約我國林業經濟發展的“瓶頸”。
2改進的幾點舉措
林業經濟是我國經濟體系的重要構成,林業經濟管理在我國社會主義各項事業發展中占據重要位置,為了更好地推進林業經濟管理工作,可以嘗試以下幾點改進策略:
2.1完善管理制度體系“沒有規矩不成方圓”,管理制度就是林業發展的規矩。完善管理制度體系,是做好林業經濟管理工作的重要前提。應積極轉變政府職能,強化政府在林業經濟發展中的服務功能,構建科學、合理、長效的林業管理機制,引導并聯合各方利益群體,積極參與林業生產活動;要完善林業產權制度。產權的歸屬是林業經濟發展中最重要的一個問題,只有產權明晰,才能明確在林業經濟發展中的責任和權利,使各項工作規范有序推進。
數字虛擬技術以信息技術為依托,改變了環境藝術設計的理念和手段,為環境藝術設計提供了新的設計方法,創新了環境藝術設計的形式。并且,數字虛擬技術的便利性和高效性促進了環境藝術設計的快速發展。但是,人們在環境藝術設計中對數字虛擬技術過度依賴,任何設計環節都依靠數字虛擬技術,缺乏對環境藝術設計的深入思考,導致環境藝術設計內涵缺失。并且,部分環境藝術設計師依靠數字虛擬技術過度追求商業利益,而忽視了環境藝術設計,環境藝術設計對數字虛擬技術的運用存在很多問題亟須解決。研究基于數字虛擬技術的環境藝術設計不僅能有效提高環境藝術設計的質量和效率,而且對環境藝術設計創新有著深刻意義。
1基于數字虛擬技術的環境藝術設計的特點
1.1設計方案的優越性
傳統環境藝術設計主要依靠手工設計操作,設計細節的修改也需要花費大量的人力和財力,甚至需要重新設計。而基于數字虛擬技術的環境藝術設計的修改和完善十分方便,能夠及時糾正環境設計中的局部問題和全局問題。具體來說,在環境藝術設計中運用虛擬數字技術可以省去復雜的人工設計操作,利用計算機輔助軟件、計算機設備的物力特征等,自由選擇設計的色溫值和照明度,并通過設計預覽來預覽設計效果,及時發現設計中的不足。
1.2互動性
基于數字虛擬技術的環境藝術設計主要根據客戶要求來進行,而設計過程中也會融入設計師的思想。但是,環境藝術作品的設計需要滿足客戶的要求,作品功能等要得到客戶的同意。因此,基于數字虛擬技術的環境藝術設計需要與客戶進行互動和溝通。并且,環境藝術設計的設計要素眾多,如果在設計之前沒有形成符合客戶需求并正確表達設計思想的設計方案,很容易激化客戶和設計師的矛盾而重新設計,浪費大量的資源。而基于數字虛擬技術的環境藝術設計能夠利用先進技術讓客戶在設計軟件上預覽設計成果,并根據客戶的意見對設計方案進行調整,進而減少不必要的浪費。
2基于數字虛擬技術的環境藝術設計原則
首先,目的性原則。基于數字虛擬技術的環境藝術設計必須堅持目的性原則,明確環境藝術設計的目標,并掌握設計內容、設計效果和設計環境,避免憑借設計師的主觀意愿進行盲目性的環境藝術設計。其次,藝術性原則。基于數字虛擬技術的環境藝術設計需要堅持藝術性原則,明確環境藝術設計的藝術審美和藝術價值,積極創新環境藝術設計的藝術表現形式,為環境藝術設計發展增添活力。為此,環境藝術設計師應該充分運用自己的創作靈感和創作經驗來創新藝術形式,向人們展示更加豐富多彩的環境藝術設計作品。另外,設計師應該熟練掌握數字虛擬技術,使用數字虛擬技術為環境藝術設計增添亮點。再次,集成性和交互性原則。基于數字虛擬技術的環境藝術設計具有較強的感染力,能夠給受眾以強烈的感官刺激。而基于數字虛擬技術的環境藝術設計的感染力和感官刺激來源于數字虛擬技術的集成性。數字虛擬技術集成了多種設計技術和設計軟件,并對不同的設計技術機型優化組合,才能呈現出良好的設計效果。另外,基于數字虛擬技術的環境藝術設計具有較強的表現力,能夠與受眾進行互動和溝通,強化受眾的情感體驗。最后,真實性和科學性原則。基于數字虛擬技術的環境藝術設計主要面向社會公眾,設計內涵必然會影響到社會發展。為提高環境設計的社會效益,基于數字虛擬技術的環境藝術設計必須堅持真實性和藝術性原則,采用科學的設計方法和現實生活中的設計材料,設計科學合理、符合社會現實的環境藝術作品。
3基于數字虛擬技術的環境藝術設計存在的問題
3.1過于依賴數字技術
數字虛擬技術、藝術、創意基于數字虛擬技術的環境藝術設計的核心要素,而在基于數字虛擬技術的環境藝術設計過程中,三種要素之間的有機整合并不是三種要素的簡單疊加,而是運用基于數字虛擬技術將創意和藝術連接起來,創造具有藝術價值的創意產品。雖然數字虛擬技術比傳統的手繪設計更加方便準確,但是數字虛擬技術也有一定的缺陷,會在一定程度上模糊設計線條和顏色,影響環境設計的整體效果。然而,在數字虛擬信息的支持下,環境藝術設計師為了節省設計時間和精力,過度依賴數字虛擬技術,忽視了環境藝術設計的藝術價值和情感表達。
3.2過度追求商業利益
虛擬數字技術創新了環境藝術設計的方式和途徑,有效提高了環境藝術設計產品的價值含量,成為環境藝術設計中的常用技術。然而,基于數字虛擬技術的環境藝術設計十分重視數字虛擬技術帶來的商業價值,數字虛擬技術成為環境藝術設計商業炒作的噱頭。因此,在環境藝術設計發展過中為追求商業價值而過度重視數字虛擬技術的運用,忽視了環境藝術設計的審美內涵和藝術魅力。另外,還有部分環境藝術設計師在過度追求商業利益的過程中陷入了唯技術論的錯誤之中,一味使用數字虛擬技術而違背了環境藝術設計的本質屬性,將數字虛擬技術放在第一位,忽視了藝術設計的內涵和審美。
3.3文化內涵缺失
基于數字虛擬技術的環境藝術設計將環境藝術設計與文化內涵相分離,忽視了環境藝術設計中的文化因素,導致環境藝術設計作品的文化內涵缺失。基于數字虛擬技術的環境藝術設計過度重視數字虛擬技術的應用,而忽視了環境藝術設計展示的時代風格和時代精神,雖然設計出了科技含量較高的產品,但是這些環境藝術設計產品由于文化內涵的缺失很難引起大眾的情感共鳴。
4基于數字虛擬技術的環境藝術設計策略
4.1合理利用數字虛擬技術
首先,基于數字虛擬技術的環境藝術設計應該正確對待數字虛擬技術,充分認識到數字虛擬技術的輔助作用和服務地位,將藝術設計放在第一位,使數字虛擬技術為藝術設計服務。其次,環境藝術設計師應該合理利用數字虛擬技術,熟練掌握虛擬技術,充分了解數字虛擬技術的缺陷,避免數字虛擬技術缺陷對環境藝術設計效果的影響。最后,環境藝術設計師不能一味地依靠數字虛擬技術來進行環境藝術設計,而應該將數字虛擬技術與傳統的手繪設計相結合,將數字虛擬技術作為設計的輔助手段,充分運用自己的創意和思維進行環境藝術設計。
4.2合理追求商業價值
基于數字虛擬技術的環境藝術設計應該科學處理環境藝術設計的社會效益和商業價值,合理追求環境藝術設計的商業價值。為此,環境藝術設計師不能一味地追求數字虛擬技術帶來的商業價值而違背和環境藝術設計的本質,要在保證藝術設計內涵的基礎上,運用數字虛擬技術來提高環境藝術設計的審美價值和藝術價值。
參考文獻:
靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中,如人們每時每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個帶電粒子;自然界的雷電;干燥季節里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上,這一切都是比較常見的靜電現象。實際上,靜電在生物工程中有著重要的應用。
一、高分子抗靜電的方法概述
高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對電荷泄放的性質,其主要泄放方式為表面傳導、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射,三者中以表面傳導為主要途徑。因為表面電導率一般大于體積電導率,所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此,通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚。抗靜電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產生的化學添加劑,添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法,而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。
(一)添加導電填料
這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中,目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
(二)與結構型導電高分子材料共混
導電高分子材料中的高分子(或聚合物)是由許多小的重復出現的結構單元組成,當在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過,即具有導體的性質,凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同,它屬于分子導電物質。根本上講,此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩定性差,無法直接單獨應用,一般作導電填料與其它高分子基體進行共混,制成抗靜電復合型材料,這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗靜電劑法
1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結構的有機物質,其結構通式為RYx,其中R為親油基團,x為親水基團,Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當的平衡與高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的親油基團,羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團,此類有機小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類:陽離子型抗靜電劑;陰離子型抗靜電劑;非離子型抗靜電劑;兩性型抗靜電劑。
導電機理無論是外涂型還是內加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種:(1)抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成“海一島”型水性的導電膜。(2)離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導電性。(3)介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數。概括起來一是降低制品的表面電阻,增加導電性和加快靜電電荷的漏泄;二是減少摩擦電荷的產生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細的筋狀,即層狀分散結構,而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況
我國許多科研機構和生產企業已陸續開發出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發的硬化棉籽單甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸鈉)、DPE(烷基二苯醚磺酸鉀);上海助劑廠開發目前多家企業生產的抗靜電劑SN(十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽),另外該廠生產的抗靜電劑PM(硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物)、抗靜電劑P(磷酸酯與乙醇胺的縮合物);北京化工研究院開發的ASA一10(三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物)、ASA一150(陽離子與非離子表面活性劑復合物),近年來又開發出ASH系列、ASP系列和AB系列產品,其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑;ASB系列產品則為有機硼表面活性劑(主要是硼酸雙多元醇脂與環氧乙烷加成物的脂肪酸酯)與其他非離子表面活性劑復合而成;ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復合而成,杭州化工研究所開發的HZ一1(羥乙基脂肪胺與一些配合劑復合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工業研究所開發的IC一消靜電劑(咪唑一氯化鈣絡合物);上海合成洗滌劑三廠開發生產的SH系列塑料抗靜電劑,已經形成系列產品,在使用效果和性能上處于國內領先地位,部分品種可以替代進口,如SH一102(季銨鹽型兩性表面活性劑)、SH一103、104、105等(均為季銨鹽型陽離子表面活性劑),SH抗靜電劑屬于結構較新的帶多羥基陽離子表面活性劑;濟南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。(聚氧乙烯烷基胺復合物)等;
河南大學開發的KF系列等,如KF一100(非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑)、KF-101(醚結構、多羥基陽離子永久型抗靜電劑),另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等;抗靜電劑TM系列產品也是目前國內常用的,主要用于合成纖維領域。
從抗靜電劑發展來看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產品,尤其是在精密的電子電氣領域,目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。
三、結語
我國合成材料抗靜電劑行業發展前景較好,針對目前國內研究、生產、應用與需求現狀,對我國合成材料抗靜電劑工業發展提出以下建議。
(一)加大新品種開發力度
近年來國外開發的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑;用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯;用于磁帶工業的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;適應于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,總之國內科研院所應根據我國合成材料制品要求,開發出多種高性能、環保無毒的抗靜電品種,并不斷強化應用技術研究,以滿足國內需求。
(二)加快復
合抗靜電劑和母粒的研究與生產
今后要加快多種結構抗靜電劑及其他塑料助劑的復配,向適應范圍廣、效率高、系列化、多功能、復合型等方向發展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料,如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內開發方興未艾,國內要加快抗靜電母粒的開發與研究,促進我國抗靜電劑工業發展。
參考文獻:
2智能化
火災自動報警系統智能化是使探測系統能模仿人的思維,主動采集環境溫度、濕度、灰塵、光波等數據模擬量并充分采用模糊邏輯和人工神經網絡技術等進行計算處理,對各項環境數據進行對比判斷,從而準確地預報和探測火災,避免誤報和漏報現象。發生火災時,能依據探測到的各種信息對火場的范圍、火勢的大小、煙的濃度以及火的蔓延方向等給出詳細的描述,甚至可配合電子地圖進行形象提示、對出動力量和撲救方法等給出合理化建議,以實現各方面快速準確反應聯動,最大限度地降低人員傷亡和財產損失,而且火災中探測到的各種數據可作為準確判定起火原因、調查火災事故責任的科學依據。此外,規模龐大的建筑使用全智能型火災自動報警系統,即探測器和控制器均為智能型,分別承擔不同的職能,可提高系統巡檢速度、穩定性和可靠性。
3多樣化
(1)火災探探測技術的多樣化。我國目前應用的火災探測器按其響應和工作原理基本可分為感煙、感溫、火焰、可燃氣體探測器以及兩種或幾種探測器的組合等,其中,感煙探測器一枝獨秀,但光纖線性感溫探測技術、火焰自動探測技術、氣體探測技術、靜電探測技術、燃燒聲波探測技術、復合式探測技術代表了火災探測技術發展和開發應用研究的方向。此外,利用納米粒子化學活性強、化學反應選擇性好的特性,將納米材料制成氣體探測器或離子感煙探測器,用來探測有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度并進行預警,具有反應快、準確性高的特點,目前已列為我國消防科研工作者的重點研究開發課題。
(2)設備連接方式的多樣化。隨著無線通信技術的成熟、完善和新型有線通信材料的研制,設備間、系統間可根據具體的環境、場所的不同而選擇方便可靠的通信方式和技術,設備間可以用無線技術進行連接,形成有線、無線互補,同時新型通信材料的研制開發可彌補銅線連接存在的缺陷。而且各探測器之間也可進行數據信息傳遞和交流,使探測器的設置從枝狀變成網狀,探測器不再是各自獨立的,使系統間、設備間的信息傳遞更方便、更可靠。
4小型化
火災自動報警系統的小型化是指探測部分或者說網絡中的“子系統”小型化。如果火災自動報警系統實現網絡化,那么系統中的中心控制器等設備就會變得很小,甚至對較小的報警設備安裝單位就可以不再獨立設置,而依靠網絡中的設備、服務資源進行判斷、控制、報警,這樣火災自動報警系統安裝、使用、管理就變得簡潔、省錢、方便。
5社區化
目前我國火災自動報警系統只被安裝在重要建筑上,而在美國、日本等發達國家,包括許多居民家庭都安裝了火災自動報警系統。隨著我國經濟的不斷發展、人們安全意識的增強、火災自動報警系統的進一步完善以及智能化程度的提高,在社區家庭特圳是高級住宅積極推廣應用防盜、防火聯動報警裝置或獨立式感煙探測器,對干預防居民家庭火災是非常必要和行之有效的措施。
6藍牙技術無線化
與有線火災自動報警系統相比,藍牙技術無線火災自動報警系統具有施工簡單、安裝容易、組網方便、調試省時省力等特點,而且對建筑結構損壞小,便于與原有系統集成且容易擴展,系統設計簡單且可完全尋址,便于網絡化設計,可廣泛應用于醫院、文物古建筑機場、綜合建筑和不便聯網、建筑物分散、規模較大,干擾較小的建筑。對正在施工或正在進行重新裝修的場所,在未安裝有線火災自動報警系統前,這種臨時系統可以充分保障建
筑物的防火安全,一旦施工結束,藍牙技術無線系統可以很容易轉移到別的場所。
7高靈敏化
以早期火災智能預警系統為代表。該系統除采用先進的激光探測技術和獨特的主動式空氣采樣技術以外,還采用了“人工神經網絡”算法,具有很強的適應能力、學習能力、容錯能力和并行處理能力,近乎于人類的神經思維。此外,該系統的子機與主機可以進行雙向智能信息交流。使整個系統的響應速度及運行能力空前提高,誤報率幾乎接近零,靈敏度比傳統探測器高l000倍以上,能探測到物質高熱分解出的微粒子,并在火災發生前的30min到20min預警,確保了系統的高靈敏性和高可靠性,實現早期報警。
針對當前火災自動報警系統存在的通訊協議不一致,系統誤報、漏報頻繁,智能化程度低,網絡化程度低、特殊惡劣環境的火災探測報警抗干擾等問題較為突出的現象,提出在符合國家消防規范的基礎下采用統一、標準、開放的通訊協議,通過對新技術、新工藝、新材料和新設備的應用研究,對系統方案、設備選型的優化組合,改進火災自動報警系統的工作性能、減少維護費用和維護要求,向著高可靠性、高靈敏性、低誤報率、系統網絡化、技術智能化方向發展,為更好的預防和遏制建筑火災提供了強有力的保障,從而更好的保護國家和人民的生命、財產安全。這是火災自動報警應用技術的研究發展趨勢。
2智能化
火災自動報警系統智能化是使探測系統能模仿人的思維,主動采集環境溫度、濕度、灰塵、光波等數據模擬量并充分采用模糊邏輯和人工神經網絡技術等進行計算處理,對各項環境數據進行對比判斷,從而準確地預報和探測火災,避免誤報和漏報現象。發生火災時,能依據探測到的各種信息對火場的范圍、火勢的大小、煙的濃度以及火的蔓延方向等給出詳細的描述,甚至可配合電子地圖進行形象提示、對出動力量和撲救方法等給出合理化建議,以實現各方面快速準確反應聯動,最大限度地降低人員傷亡和財產損失,而且火災中探測到的各種數據可作為準確判定起火原因、調查火災事故責任的科學依據。此外,規模龐大的建筑使用全智能型火災自動報警系統,即探測器和控制器均為智能型,分別承擔不同的職能,可提高系統巡檢速度、穩定性和可靠性。
3多樣化
(1)火災探探測技術的多樣化。我國目前應用的火災探測器按其響應和工作原理基本可分為感煙、感溫、火焰、可燃氣體探測器以及兩種或幾種探測器的組合等,其中,感煙探測器一枝獨秀,但光纖線性感溫探測技術、火焰自動探測技術、氣體探測技術、靜電探測技術、燃燒聲波探測技術、復合式探測技術代表了火災探測技術發展和開發應用研究的方向。此外,利用納米粒子化學活性強、化學反應選擇性好的特性,將納米材料制成氣體探測器或離子感煙探測器,用來探測有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度并進行預警,具有反應快、準確性高的特點,目前已列為我國消防科研工作者的重點研究開發課題。
(2)設備連接方式的多樣化。隨著無線通信技術的成熟、完善和新型有線通信材料的研制,設備間、系統間可根據具體的環境、場所的不同而選擇方便可靠的通信方式和技術,設備間可以用無線技術進行連接,形成有線、無線互補,同時新型通信材料的研制開發可彌補銅線連接存在的缺陷。而且各探測器之間也可進行數據信息傳遞和交流,使探測器的設置從枝狀變成網狀,探測器不再是各自獨立的,使系統間、設備間的信息傳遞更方便、更可靠。
4小型化
火災自動報警系統的小型化是指探測部分或者說網絡中的“子系統”小型化。如果火災自動報警系統實現網絡化,那么系統中的中心控制器等設備就會變得很小,甚至對較小的報警設備安裝單位就可以不再獨立設置,而依靠網絡中的設備、服務資源進行判斷、控制、報警,這樣火災自動報警系統安裝、使用、管理就變得簡潔、省錢、方便。
5社區化
目前我國火災自動報警系統只被安裝在重要建筑上,而在美國、日本等發達國家,包括許多居民家庭都安裝了火災自動報警系統。隨著我國經濟的不斷發展、人們安全意識的增強、火災自動報警系統的進一步完善以及智能化程度的提高,在社區家庭特圳是高級住宅積極推廣應用防盜、防火聯動報警裝置或獨立式感煙探測器,對干預防居民家庭火災是非常必要和行之有效的措施。
6藍牙技術無線化
與有線火災自動報警系統相比,藍牙技術無線火災自動報警系統具有施工簡單、安裝容易、組網方便、調試省時省力等特點,而且對建筑結構損壞小,便于與原有系統集成且容易擴展,系統設計簡單且可完全尋址,便于網絡化設計,可廣泛應用于醫院、文物古建筑機場、綜合建筑和不便聯網、建筑物分散、規模較大,干擾較小的建筑。對正在施工或正在進行重新裝修的場所,在未安裝有線火災自動報警系統前,這種臨時系統可以充分保障建
筑物的防火安全,一旦施工結束,藍牙技術無線系統可以很容易轉移到別的場所。
7高靈敏化
以早期火災智能預警系統為代表。該系統除采用先進的激光探測技術和獨特的主動式空氣采樣技術以外,還采用了“人工神經網絡”算法,具有很強的適應能力、學習能力、容錯能力和并行處理能力,近乎于人類的神經思維。此外,該系統的子機與主機可以進行雙向智能信息交流。使整個系統的響應速度及運行能力空前提高,誤報率幾乎接近零,靈敏度比傳統探測器高l000倍以上,能探測到物質高熱分解出的微粒子,并在火災發生前的30min到20min預警,確保了系統的高靈敏性和高可靠性,實現早期報警。
針對當前火災自動報警系統存在的通訊協議不一致,系統誤報、漏報頻繁,智能化程度低,網絡化程度低、特殊惡劣環境的火災探測報警抗干擾等問題較為突出的現象,提出在符合國家消防規范的基礎下采用統一、標準、開放的通訊協議,通過對新技術、新工藝、新材料和新設備的應用研究,對系統方案、設備選型的優化組合,改進火災自動報警系統的工作性能、減少維護費用和維護要求,向著高可靠性、高靈敏性、低誤報率、系統網絡化、技術智能化方向發展,為更好的預防和遏制建筑火災提供了強有力的保障,從而更好的保護國家和人民的生命、財產安全。這是火災自動報警應用技術的研究發展趨勢。
參考文獻
[1]于瀟.淺談我國火災自動報警系統生產行業的發展概況[J].科技資訊,2005,(23).
當前,電力電子作為節能、節才、自動化、智能化、機電一體化的基礎,正朝著應用技術高頻化、硬件結構模塊化、產品性能綠色化的方向發展。在不遠的將來,電力電子技術將使電源技術更加成熟、經濟、實用,實現高效率和高品質用電相結合。
一、電力電子技術的發展
現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
1.1整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。
1.2逆變器時代
七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。
1.3變頻器時代
進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
二、現代電力電子的應用領域
2.1計算機高效率綠色電源
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品,綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高頻開關電源
通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,并同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。
現代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。
2.5變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現無級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發展方向。
2.6高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。
逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩定的直流,供電弧使用。
由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。
2.7大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變為3kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。
國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8電力有源濾波器
傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。
2.9分布式開關電源供電系統
分布式電源供電系統采用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器并聯技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展,各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加,應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。
三、高頻開關電源的發展趨勢
在電力電子技術的應用及各種電源系統中,開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。
3.1高頻化
理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統“整流行業”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造,成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
3.2模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯的續流二極管,實質上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些制造商開發了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。另外,大功率的開關電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯工作,采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。
3.3數字化
在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。
3.4綠色化