安全生产与数字化范文第1篇
冲压模具数字化设计与制造技术赛项
(教师组)
任 务 书
1
二〇一六年十月十日
注意事项
1.本届冲压模具数字化设计与制造技术比赛参赛选手需要进行产品冲压成形CAE分析、模具CAD、模具CAM编程、模具装调与成形、制件检测与质量分析(含机器人简单操作)。竞赛时间为连续360分钟(6小时)，其中试模不能超过90分钟，选手必需分配好各自承担的任务，协同完成整个项目。
2.参赛选手应在规定时间内完成。比赛时间到，比赛结束，选手应立即停止操作，根据裁判要求离开比赛场地，不得延误。
3.赛场提供的冲压制件三维数据(.igs)等比赛资料信息，在U盘的“冲压模具数字化设计与制造技术赛项”文件夹内。 4.参赛队的任务书用比赛场次、赛位号标识，不得写上姓名或与身份有关的信息，也不得在任务书做任何标识，否则成绩无效。
5.不准私自携带移动存储器材，不准携带手机等通讯工具，不准携带超过赛项规定的刀具夹具，违者取消竞赛资格。
一、竞赛任务概述
(一)产品冲压成形CAE分析
1. 根据冲压产品三维数模(提供产品三维数模如图1，igs格式)，选手进行工艺分析，包括工艺补充面设计、工序布局等。
2.应用给定的CAE软件进行成形分析，撰写CAE分析报告。
(二)模具CAD 1.根据比赛提供的条件，应用赛场提供的CAD软件进行拉深模3D结构设计。 2.完成主要部件凸模、凹模和压边圈的二维零件图设计。
(三)模具加工工艺方案设计与CAM 完成凸模、凹模和压边圈加工工艺设计与CAM编程
2
(四)模具装调与成形
根据现场提供的成品模具零件，完成模具装配并将模具装到成形设备上，最终冲出合格制件。
(五)制件检测与质量分析
1.选手需要把自选的1件最优产品放到赛场指定的智能检测平台上，通过示教器完成检测前机器人的轨迹规划，启动检测，收取最终产品质量检测报告。
2.撰写质量分析报告
三、项目任务
某模具公司接到客户冲压零件，材料为08号钢，料厚0.8mm(如图1所示)的模具设计、分析与制造项目订单,大批量生产。已确定用拉深、冲孔、切边三副冲压模具，本次比赛将设计制造一副拉深模具，根据赛题要求，按赛场提供半成品模具和零件毛坯，设计合理的模具结构，并应用相关设备加工主要零件，装调模具并拉深成形零件，成形后产品回弹小，减薄率不超过15%, 表面边界无毛刺、符合产品的公差要求，外观不允许出现开裂起皱等缺陷。
图1 冲压零件图
(一)产品冲压成形CAE分析
1.项目要求
(1)对产品的可成形性进行分析、完成冲压方向、压料面、工艺补充、拉深件设计(如图2);
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图2 冲压方向、压料面、工艺补充图
(2)利用现场提供的分析软件进行拉延成形模拟分析，并优化工艺; (3)CAE分析结果必须要求没有明显的开裂和起皱等缺陷; (4)完成三维工法设计，为模具CAD提供坯料线，分模线; (5)CAE分析结果需要保留，提交报告。
(二)模具CAD 1.项目要求
(1)完成拉延模具3D设计
(2)凸模、凹模和压边圈的二维零件图设计 2.输出图样及要求
(1)整体模具结构三维数据模型(X_T格式) (2)模具主要零件二维图纸
1)用PDF虚打印机输出4号图纸(210×297); 2)布局合理、各结构(零件)表达清楚; 3)关键重要尺寸要标注合理; 4)标题栏及零件明细表填写正确; 5)技术要求表述清楚合理。
(三)模具加工工艺方案设计与CAM 1.项目要求
(1)根据设计的模具凸模、凹模及压边圈零件图样，完成加工工艺设计。 (2)完成CAM编程;
(四)模具装调与成形
1.项目要求
4
(1)利用赛位提供的相关设备，完成模具组装。
(2)装配后的模具要求所有零部件可拆卸。如果使用常规手段无法拆卸，并导致零件尺寸不能检验，该部分零件尺寸检验分数视为零分。
(3)选手将组装好的模具自行送到指定的压床工位，在专业工作人员协助下进行试模，每队试模不能超过3次，试模期间，选手可以选用赛场提供的修模工具进行修配、抛光和研磨。在规定竞赛时间内，试模最多可以试冲6件产品，选手自行选择1件作为比赛产品，由专业工作人员完成切边。大赛预先提供2种规格，基本规格120mmX45mmX0.8mm和放大规格160mmX80mmX0.8mm的板料成形毛坯供选用，放大规格需要选手自行用赛场设备或工具进行裁剪。
(4)参赛选手需要做好调试记录，对调试过程中问题与结果进行分析，撰写试模报告。
(五)制件检测与质量分析
项目要求
(1)将成形好零件放在检测平台上，规划扫描路径，自动完成检测产品 (2)撰写检测报告
四、竞赛结束保存目录及当场提交的成果与资料
竞赛结束时，按大赛规程的要求，参赛队须当场提交以下成果与资料：
(一)CAE分析
1.CAE分析结果文件，保存在E:2016CHMJSCAE目录下 2.产品可成形性分析报告，PPT格式
文档命名要求“CAE-BEW-日期(如: 20161209).PPT” 3.拉延成形 CAE分析报告，PPT格式
文档命名要求“CAE-FAW-日期(如: 20161209).PPT” (二) 模具设计：
1.完整的模具三维设计(X_T格式)，三维总装图名称“3DZP”; 2.保存在E: 2016CHMJS 3D目录下
3.完整的凸模、凹模、压边圈二维工程图设计，名称“TM”“AM” “YB”; 4.保存在E:2016MJ2D目录下 (三) 数控加工加工工艺设计：
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1.保存在E: 2016CHMJS CAM目录下
2.填写主要零件数控铣削加工工艺卡(WORD文档);
3.主要零件的加工设置及相应的G代码文件放入CAM文件夹的相应位置; (四)模具试模工艺设计
1.填写冲压成形试模工艺卡(WORD文档) (五)最后提交：
1.将E: 2016CHMJS 目录全部刻入大赛提供的光盘中，并上交裁判; 2.装配模具、合格产品零件、检测报告上交裁判。 附件：
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图3拉深模具装配图
图4凸模坯料图
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图5凹模坯料图
图6压边圈坯料图
安全生产与数字化范文第2篇
现代的信息技术对于教育的改变是非常明显的, 从传统的课堂教学到多媒体教学, 就是一大进步, 但未来我们可能从传统的教学向数字化教学和虚拟教学转变。
虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界 (Virtual World) 的计算机系统。此种虚拟世界由计算机生成, 可以是现实世界的再现, 亦可以是构想中的世界, 用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界, 并通过头盔显示器 (HMD) 、数据手套等辅助传感设备, 提供用户一个观测与该虚拟世界交互的三维界面, 使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化, 产生沉浸感。VR技术是计算机技术、计算机图形学、计算机视觉、视觉生理学、视觉心理学、仿真技术、微电子技术、多媒体技术、信息技术、立体显示技术、传感与测量技术、软件工程、语音识别与合成技术、人机接口技术、网络技术及人工智能技术等多种高新技术集成之结晶。其逼真性和实时交互性为系统仿真技术提供有力的支撑。
丰富的感觉能力与3 D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。由于在娱乐方面对VR的真实感要求不是太高, 故近些年来VR在该方面发展最为迅猛。如Chicago (芝加哥) 开放了世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统, 其主题是关于3025年的一场未来战争;英国开发的称为“Virtuality”的VR游戏系统, 配有HMD, 大大增强了真实感;1992年的一台称为“Legeal Qust”的系统由于增加了人工智能功能, 使计算机具备了自学习功能, 大大增强了趣味性及难度, 使该系统获该年度VR产品奖。另外在家庭娱乐方面VR也显示出了很好的前景。
在虚拟制造技术中, 采用实物和虚物相结合的方式, 构造虚实结合的虚拟教学培训系统。
(1) 数字化教育与虚拟课件。
在课堂教学中, 使用虚拟制造技术, 可以把课程中的插图、抽象的原理采用虚拟的可操控的模型及动作表达出来, 使抽象的、难以表达的东西变得简单易懂。
例如:过去老师讲授化学元素周期表、离子、电子云、化合价, 是非常抽象的, 有了虚拟技术, 可以做出每一个元素的模型, 可以反过来、正过来观察、还可以让电子旋转, 形成电子云, 更可以观察化学反应的机理, 学生一目了然, 理解容易且深刻, 老师少费好多的口舌, 徐称眼见为实。再如电磁场、光的波粒两重性, 有了虚拟技术, 表达就极其容易。
在实验教学中, 老师在课堂上就可以操作虚拟的实验设备, 讲授实验原理、操作步骤和注意事项, 学生通过网络就可做虚拟实验。在虚拟实验室, 设备和器件的内脏可以扒开来看个究竟, 可以看到电子芯片的内部电路构造、电子的移动过程, 电路的运转方式, 信号输入输出的方向。
(2) 职业培训扩展。
职业培训对虚拟制造技术的需求是迫不及待的。例如:高危工种的培训, 没有虚拟技术其效率将会大打折扣, 成本也居高不下, 如消防、矿井救援、高空作业、电站操控、电网调度、飞机航天器操控等等的培训场合。
就是简单的汽车维修培训, 也是离不开的。一方面, 购买的实物发动机可以教学, 但是, 如何讲授原理?另一方面, 发动机拆装对于新学员来说第一次是困难的, 机件损耗也很大, 再者, 学校不可能购买市场上所有型号的发动机, 即使有购买力, 也不能卖到所有的, 或者时间上跟不上。虚拟制造技术可以帮助解决这些问题。
在汽车驾驶学校, 真正使用虚拟制造技术所完成的模拟驾驶器, 其逼真程度和驾驶感觉都非常接近实车驾驶, 根据专家测试, 对于新学员, 用它来代替1/4时间的驾驶培训, 其效果比全部使用实车驾驶来得好, 但他能减少路面交通压力、降低事故、节约汽油, 如果全国采取此种模式, 每年可直接节约汽油3.76亿公升, 其它间接效益更是可观。而开发使用虚拟制造技术所花费的成本在这里面是极其微小的。
对于这种桌面式虚拟仿真应用系统的开发一般有两种模式。一种模式是直接使用底层图形接口如O p e n G L、D i r e c t 3 D、Java3D等, 另一种模式是使用位于底层图形接口之上的开发平台, 如国外著名的商业产品OpenGVS、VEGA、Virtools和开源平台OSG, 以及国内图形平台BH.Graph等[5]。第一种模式的特点是可以完全自主控制应用系统的底层细节, 灵活性强, 可以较好体现应用系统需求方意愿, 第二种模式需借助于已有仿真图形平台, 系统开发自主性不高。同时, 这些仿真平台软件的价格往往比较昂贵, 系统开发经济性不高, 但可以实现快速开发。
基于开发平台的开发流程如下。
(1) 在商用CAD系统中建立产品的装配模型, 通过CAD系统提供的二次开发接口进行数据转换, 将CAD系统中的零件信息以中性文件的形式进行存储。
(2) 建立装配信息和规则库, 如装配顺序规划基本准则、标准件联接和装配的原则、尺寸链的查找和装配评价准则等, 建立基于装配语义的装配关系表达。
(3) 虚拟环境中装配语义识别:根据设计者的交互操作, 当装配零件运动到己装配零部件附近时, 通过两者装配特征属性匹配, 自动识别出装配零部件间的装配关系。在准确捕捉设计者装配意图的基础上, 实现虚拟装配建模过程中零件的约束运动, 确保设计者能准确自如地进行产品装配建模操作。
(4) 以装配精度模型为基础, 利用属性拓扑图进行装配公差传播方向和公差累积的分析计算, 解决产品的可装配性分析。
(5) 交互式装配顺序规划:对虚拟环境中的装配模型进行交互拆卸, 基于“可拆即可装”的假定, 通过拆卸得到可行序列;对于几种可能的装配序列, 根据装配操作的稳定性、装配操作中零部件的定位和定向次数及装配序列的并行度等进行优化及选择。
(6) 装配仿真:以装配顺序为基础, 对初始路径及其关键点位姿进行实时交互修改与调整, 同时对装夹工具的可达性、装配空间的可操作性进行仿真, 检查各条装配路径上零件在装配过程中是否存在干涉情况。
(7) 虚拟环境接受速度或者位置输入, 并根据有关的物理模型计算出相应的力, 通过适当的耦合匹配, 由力再现装置反馈给操作者。反馈对物体的重力感受。
基于底层图形接口的开发流程如下。
(1) 实体模型向3DS表面模型的转换。
(2) 3DS模型的简化。
(3) V C++环境中O p e n G L, 读入外部模型数据并进行实时交互控制显示。
(4) 通过建立装配约束关系来简化对虚拟拆装中碰撞检测的编程实现。
(5) 机械机构运动仿真。
VC++应用程序打包生成.exe文件或安装文件后可以脱离VC++环境独立安装运行, 本文提出的I-DEAS+OpenGL+VC++虚拟仿真系统开发方案有着广泛的适用性;VC++和OpenGL底层开发法, 还具有能够实现用户的个性化需求, 满足计算机通讯实时性的优点, 但它的缺点是要求用户掌握较深的编程知识;机械CAD三维实体模型数据的文件大且结构复杂, 直接进行场景驱动对硬件水平要求高, 编程困难, 利用本文提出的几种方法实现了将机械CAD实体模型进行格式转换和优化, 得到了文件格式简单、占用内存少、便于添加渲染效果的3DS表面模型 (本文中所举例机械装置在I-DEAS环境中的模型文件大小为800多兆, 而最终得到的整个虚拟仿真系统文件大小低于100兆, 且模型仿真视觉效果更佳) , 使得低硬件条件下的场景实时驱动成为可能, 从而为从现有机械CAD模型出发进行视觉仿真和交互开辟了一条新途径;最后, 通过建立装配约束关系来减少碰撞检测相交测试, 效果显著, 大大降低了应用程序复杂度。
当然我们现在的数字化教育和虚拟仿真课件还多停留在模拟特定环境或特定的流程这种模式, 并多以演示教学为主, 真正能与学生完全互动的数字化教育和虚拟仿真课件还没有出现, 但相信在不久的将来, 将会有越来越多的仿真教学系统和专业仿真软件出现在我们的课堂上, 我们也会有越来越多的人才投身到各种仿真系统的开发中。我们的教育将不再受时间地点的约束, 我们的教育将出现翻天覆地的变化, 改革的时代即将到来。
摘要：时代的进步, 创造了许多的新技术, 将这些新技术应用于教育将是教育信息化的一个发展趋势, 目前信息化教育还是多以信息技术课程的形式对学生进行信息素养的培养和教育, 以后会各种方式融合到其他学科教育中去, 比如虚拟仿真课件。
关键词：信息技术,虚拟仿真
参考文献
[1] 谢叻, 肖波, 吴巧教, 等.虚拟装配技术及应用[J].模具技术, 2006 (1) .
[2] 贺少华, 吴新跃.基于VC++和OpenGL的大型机械装置虚拟教学训练系统的开发[J].系统仿真学报, 2009 (4) .
[3] 洪凯.现代虚拟制造技术及应用前景分析[J].大众科技, 2006 (8) .
[4] 唐秋华.分布式虚拟环境建模研究[D].武汉理工大学, 2005.
安全生产与数字化范文第3篇
摘要：碎片化时代不断发展的认知盈余给专业领域的知识学习带来了革命性变化，教师学习同样面临基于认知盈余的变革。认知盈余的发展对教师学习产生了巨大影响，如更新教师学习的知识基础，不断增强教师学习的自主性等。要实现认知盈余促进教师学习在数字时代的变革，需要促进教师认知盈余形成共享和分享，改进基于认知盈余的教师学习方法，同时要注重优化技术平台提升教师的学习体验。
关键词：认知盈余；碎片化；教师学习
* 本文系国家社会科学基金教育学一般课题“基于模糊定性比较分析的地方教育治理创新模式研究”（课题编号：BFA200073）研究成果。
面向教育现代化，教师队伍建设的目标和任务应当体现鲜亮的时代色彩，教师的素质水平、专业发展和创新能力状况都应当有更多的新形式、新结构与新内涵。推动教师终身学习和专业自主发展，既是重要的战略目标，又是必经的战略选择。进入数字时代，教育活动的结构性深层变革已经展开，教师专业发展面临着新技术的冲击和挑战。同时，数字时代也给教师学习和专业发展提供了一个重要的契机——碎片化带来的认知盈余将为教师学习提供新模式、新路径和新方法。事实上，数字时代产生的碎片化问题并不必然有利于学习的改进，只有碎片化的知识和时间重新拼接整合为认知盈余才可能成为学习渠道和资源。无论是一般常识的认知，还是专业知识的习得，认知盈余都可以在很大程度上改进我们的学习。基于认知盈余的教师学习将教师拥有的自由支配时间和丰富的知识背景融合在一起，通过彼此间的知识分享和创造行为为教师学习提供不竭的动力，促进教师专业发展转型升级，从而适应新时代对教师素质的新要求。
一、认知盈余的提出：直面碎片化学习的焦虑
克莱·舍基最早发现了认知盈余（Cognitive Surplus）中蕴藏着强大的变革力量。他认为，受过教育并拥有自由支配时间的人，他们有丰富的知识背景，同时有强烈的分享欲望，这些人的时间汇聚在一起，能够产生巨大的社会效应[1]。认知盈余是一种特殊的知识形态，强调知识的创造与分享[2]。这一概念自诞生以后迅速流行，引起了学者们对于其内涵、产生、表现形式等的探讨。然而，目前认知盈余理论及其运用的实践主要集中在媒体和传播领域，它在学习领域所蕴藏的巨大潜力和价值却鲜有人问津。运用于学习领域，认知盈余便是学习者利用自由可支配的时间、知识与经验，参与学习共享和分享而汇集成的可供使用的学习资源，其本质仍然是数字时代的“剩余价值”，来自于个体和群体的时间、知识与经验的网络化集聚而产生的溢出效应，以可供学习、传播与再生产的知识和信息为表现形式。数字技术、互联网和新媒体的发展给认知盈余提供了技术平台，认知盈余所扮演的角色是让高价值信息被编码、汇集和呈现在网络中，并得以更好地分享与传播。如果每个互联网用户利用可支配的自由时间，进行自主且带有集成性的知识和信息分享，将会出现一种新的学习活动的范式，并最终带来学习领域的深刻变革。教师学习同样面临着转型，这场由认知盈余带来的变革无疑将有助于教师应对日益凸显的碎片化学习问题。
（一）碎片化学习的转型：正视数字时代的学习方式
由于数字技术的进步与发展，信息和知识数据得到了海量积累。同时，数据的复杂程度加深，信息的可靠性减弱，有价值知识的提取难度逐渐增大，人类被带入了碎片化时代[3]。碎片化时代的问题已经深刻影响了今天人们的学习，包括专业领域的学习在内，碎片化学习已经越来越普遍。碎片化学习带来了全新的学习体验和效果，然而其弊端也逐渐显现，不加甄别的利用往往伤及学习本身。严重的碎片化问题可能会把人的认识和学习肢解，那些系统化、深度化的专业领域开始排斥碎片化学习。无论是作为“社会人”还是“专业人”，学习者在面对碎片化学习时开始呈现出一种“不得已”而又必须“为之”的踟躇，甚至显示出某种学习焦虑。面对碎片化问题，认知盈余将使用者拥有的弹性时间、专业性的知识和分享的热情聚合成一种融合性的学习资源，碎片化学习被重新整合为一种新的学习模式。这种学习模式在数字时代不断累积资源，在规模体量、类型和结构上逐渐自成一体，并将使互联网的运用从一种媒介行为逐步转化为学习行为。
在数字时代，数字技术和互联网连接一切的能力使无数个体的碎片化存在汇集成一个庞大的整体，它与之前原子化社会中人们接收知识与信息如阅读书报和收看电视等媒介使用行为有着截然不同的效果[4]。虽然都是利用闲暇时间，但是原子化社會人们使用传统媒介只是一种“消费”空余时间的方式，很少再创造新的价值。伴随着技术的进步，发展到网络媒体时代，由于互联网的使用社会成员个体打破了之前相互独立、彼此分割的原子社会的界限，个人的碎片化时间与创造性行为通过无处不在的终端连接起来，构成蕴含丰富资源的知识网络和人际网络，使人们的角色从单纯的媒介“消费者”转变为认知盈余“生产者”和“创造者”。它不增加额外的精力和物质成本，只是利用了互联网用户的碎片化时间、精力和知识，并对这些碎片进行了重新融合，形成了新的学习资源。同时，这也放大了学习者的主体性，学习效能提高，为单向度的被动学习转变为交互性的建构学习提供了可能。学习者利用自己可支配的自由时间，自主进行零散而又集体性的知识分享、内容贡献，实现其社会参与感，满足其创造性体验[5]。碎片化学习正日益成为常态化的学习行为，教师学习也必须直面这种学习转型。
（二）认知盈余促生学习变革：重塑碎片化学习
在崭新的数字时代，大量种类繁多、形式各异的信息资源不断涌现，人们在海量信息中自由穿梭学习并获取各种有意义的知识碎片[6]。与此同时，这一过程也激发和衍生出新的知识、时间和注意力碎片。特别是当碎片化积累到一定体量，或者自觉具备一定体系性和结构性特征的时候，便促进了认知盈余的形成与发展。认知盈余某种程度上是网络媒体消费形态变化——造成大量知识、时间和注意力的碎片所带来的“注意力增量”，这些“增量”多到即使微小的变化都能累积成巨大的后果，这既给信息流通和常识认知带来了变化，更是给专业领域的学习带来革命性的影响，并在一定程度上破解了对学习转型的焦虑。
一方面，认知盈余借助数字技术优化了学习资源配置。数字技术为知识活动提供了全新的学习平台，使知识开始从“原子赋型”向“比特传播”变革，它对知识、技术与媒介进行系统化、同一化重构，消解了传统上线性延展、脉络清晰、边界固定的物理时空对人类认知的规限，建构了自由开放、弥散流动、虚实交互的数字学习时空[7]。在这个时空中，几乎每个人都掌握了潜在的以认知盈余形式存在的学习资源，人们可以前所未有地参与到各种知识活动之中，自由进行知识的共享与分享。知识学习本身具有非排他和非竞争的特性，新技术平台和学习时空形成的共享知识活动在更大程度上实现了非竞争性和非排他性，无疑将知识的溢出效应无限放大。由此，知识的流动和溢出加速，知识获取的成本降低，知识在传播扩散的过程中实现价值最大化[8]。这种感知有用性进一步激发了学习者的分享热情，越来越多的人愿意在互联网提供的虚拟社区里分享盈余知识，“盈余”被不断整合利用，其价值也得到认可与发挥。由此，知识领域出现了类似共享经济（Sharing Economy）模式的知识共享活动，推动了知识生产和配置的变革，极大地改变了学习资源的配置格局。
另一方面，认知盈余改变了学习内容和方式。利用数字技术平台，通过群体协作和个人行为，认知盈余便可汇聚成公共性的学习资源，并又通过互联网让学习者方便地分享与使用学习资源。相对于正式学习，基于认知盈余的学习在内容和方式上都有区别于以往的特点。其中，最为突出的表现便是知识碎片化、时间碎片化和注意力碎片化等的系统深度整合。碎片化知识是离散的、零碎的，缺乏整体性和系统性；碎片化时间是人们工作和正式学习之余的零散的、随机的时间；技术和制度的剪切也把人们的注意力分割为细小片段。认知盈余的系统深度整合最大可能地保持了知识单元完整性，同时通过技术接入与学习者的碎片化时间无缝结合，方便参与者共享与分享，实现学习的成本降低，学习效果提升显著。由此，认知盈余实现了知识汇集、时间链接和注意力聚焦，改进了碎片化的学习。当然，认知盈余还需要在知识单元建构、促进参与者共享和分享、增强学习粘性和持续深入探究等方面不断完善。系统化的设计和人工智能技术已经逐步在解决这些问题，认知盈余的优化利用正在稳步发展。我们必须认识到，认知盈余是数字时代的发展给予所有学习者的馈赠，它通过一种超低成本的方式获得所需的知识，是一种全新的学习革命。
二、认知盈余的意义：何以推动教师学习变革
教师学习是教师专业发展的基礎，教师学习既产生于职前，同时更多的会在教师专业发展的过程中持续创生与更新。特别是不断变换的教学内容、场景和对象等，让教师在专业发展过程中不断碰撞出新知识、新思想和新方法的火花，最终形成丰富的专业认知盈余。通过教师认知盈余的共享与分享，就可以优化教师间的协作、对话与交流，满足学习需求，实现教学实践的改善、知识水平与学科素养的提升以及专业品质的养成。因此，利用教师的认知盈余可以缔造出一种全新的专业知识生产及传播的方式，为教师学习变革带来新动力。
（一）隐性知识的关注：改变教师学习知识基础
认知盈余对接了教师专业发展显在和潜在的知识需求，为专业发展提供了知识储备。特别是新技术为隐性知识的转化和利用提供更多可能，隐性知识在教师学习中的作用和地位不断提升，改变了教师学习的知识基础。所有的显性知识都是基于隐性知识而产生和发展的，教师对于显性知识的理解和把握也依赖个体隐性知识的构成；隐性知识在很大程度上支配着教师教学实践的各个方面，为教师的认知活动提供了最终的解释框架以及知识信念[9]。隐性知识虽然转化和利用的难度较大，但在促进教师专业发展中的作用是持续的和更具生命力的。教师的隐性知识主要来源于日常教学活动，这部分知识经过实践的检验与打磨，与教师个人积淀的教育教学经验相结合，逐步汇集和转化成了教师的认知盈余。但由于隐性知识在结构性和规范性上存在不足，很难通过基于显性知识构建的传播方式进行共享和分享。数字化时代的认知盈余恰好为教师隐性知识的传播提供了新的平台和渠道，甚至可以认为，认知盈余中隐性知识的比例高于显性知识。认知盈余共享和分享的核心内容可分为信息与对话两类，前者侧重于求知和寻求建议，后者通过征求建议来模拟讨论场景，更侧重自我表达[10]，这有效解决了隐性知识的传播门槛较高的问题。当教师在共享社区彼此间进行认知盈余共享和分享，教师便在不断的动态对话和表达中获取到他人蓄积下来的隐性知识，知识与知识之间成倍叠加完成了增殖。此外，认知盈余提供的隐性知识更多是实用的情境化知识，它与具体的教学场景密切相关，是教师专业发展中的堵点、难点和痛点，更容易在教师学习者的实践中被再现和印证，更容易引起教师共鸣和反响，也更容易满足教师专业发展的需求。
（二）非正式学习的凸显：重塑教师学习自主性
认知盈余把带有偶然性的碎片化学习提升为具有自主性、系统性和稳定性的非正式学习，内容自助、选择自主和安排自由的非正式学习将成为教师专业学习的重要趋势。传统的教师学习主要依赖于从国家到学校层面的制度化安排，无论大规模集中培训抑或小规模分散研修，多是基于外力支撑的刚性学习活动。专门的培训研修在空间和时间上造成了教师学习的人为割裂，特别是脱离教育教学实境的教师学习，体验不能令人满意，长此以往将消解教师主动学习的意识。常规培训研修还可能存在导致教师的教学思维固化成统一模式的弊端，因为课程灌输式学习缺乏针对性，很难顾及到学习内容对每个教师是否都适用，容易导致教师自主思考的意识不足。此外，Collinson V.在教师时间研究中发现，教师缺乏可支配与同侪合作与分享的时间，缺乏可自主支配的学习时间，缺乏反思的时间[11]。事实上，教师时间匮乏问题在数字时代已经转化为碎片化问题，教师在面对碎片化时的无力感也抑制了教师学习的主体性和自主性，教师学习动力不足。基于认知盈余可以形成具有灵活弹性的非正式学习模式，非正式学习模式支持教师建构无处不在且能随时随地的学习[12]，给教师学习提供了能动性。教师自主利用闲暇时间，根据适合自身专业发展的需要有选择地学习他人共享和分享的认知盈余，并以知识传导者的身份贡献自己累积的认知盈余。在智能化的学习平台上，学习者的学习行为数据都能够留存下来，学习分析技术支持持续跟踪学习，通过对数据的实时采集与深度挖掘分析，可以全面、客观地了解学习者的学习状态、学习偏好、优势与不足，精准地向学习者推送相关学习资源[13]，提供高效的知识利用。因此，基于认知盈余的自主学习能够促进教师清楚地认识到自己的学习需求，真正聚焦所需要的学习资源。他们就某些针对专业感兴趣或教学中存有困惑的问题自觉发起交流与探求，更能真正获其所需，学习的主动性显著增强。
（三）跨界学习的演进：从共同体到伙伴关系
近二十年以来学习理论的发展阐明，学习不仅仅是单一领域知识纵向增长的过程，也是横向发展的过程，横向学习发生在不同领域的跨越过程中[14]。因此，教师学习也需要跨越不同领域的认知盈余，参与认知盈余共享和分享的教师主体间可以形成跨界伙伴关系。伙伴关系是一种能够突破教研组的对立，弥合校际间的界限，跨越区域间的隔阂，能够广泛地“接触、卷入与外部世界的多重话语实践中，从而生发出反映世界多重声音的内在对话”[15]，并且以情感为纽带联结的关系。学校作为学习型组织，教师必须加强团队学习，结成专业学习共同体。但是共同体关系发展到今天已经不再满足现代学校组织对教师学习更高标准、更高效率的要求，教师之间需要建立更亲密更广泛的伙伴关系。认知盈余共享为加强教师间的深度交流搭建了桥梁。对比学习共同体内部传统的面对面交际，或组织的书本阅读、培训等学习方式，认知盈余共享的虚拟社区能帮助用户建立全新的专业信任关系[16]，让教师消除对共享对象的防备与隔阂。在信任关系下，共享与分享的认知盈余糅合了教师教学实践的感悟、信念、情绪，是“活”的知识，“有温度”的知识，能夠打通教师间情感交流的渠道。在情感的驱动下，教师学习会有奉献精神和向心力，人际关系、团队协作将更加融洽。而且，技术已经实现了认知盈余以空前的速度被人们分享和使用，教师的认知盈余早已打破了共同体的边界，边界隐含着学习资源，含有丰富的认知盈余。国内关于教师跨界学习的研究虽然不多，但这将是未来教师学习的一大趋向。教师的认知盈余横跨各个知识与学科领域，甚至其他职业也有值得去跨界学习的认知盈余，极大地扩展了教师学习的宽度与广度。
（四）学习成果的升华：推动教师专业知识再造
认知盈余在网络世界里被不断共享和分享，历经争论和澄明，甚至经受质疑和检验，最终可以升华为教师专业素养提升的重要动力。认知盈余利用一系列知识转化与再创造实现了这一过程。教师共享和分享认知盈余的价值不仅在于一个人拥有两个或多个人的知识，更大的价值在于共享和分享过程中，教师间思维碰撞之后对知识的转化与再创造，有助于教师达到学习的高境界即创造新知。因此，把认知盈余当作简单的知识交换或消费都是对它价值的窄化，开发“时间盈余”创造出新的知识才是认知盈余共享和分享的更高追求。数字时代教师面对的学生是具有鲜明个性和创新意识的复杂主体，受到环境影响的思想更加成熟化和多元化，他们熟练运用各种数字技术和信息技术，自由获取丰富的网络资源与信息，所涉猎的知识领域之广，学习速度之快都远超传统意义上的学生，教师的知识权威面临被颠覆的危机。在这种背景下，教师需要不断学习同行或各个知识与学科领域知识贡献者优质的认知盈余，更新教学理念，创造新的教学方式手段，把知识创造作为重要任务。传统的教师培训、研修和学习在不对等的关系下很难对知识进行质疑和反思，知识再创造的空间也极为有限。相反，在认知盈余的学习平台上，教师可以凭借平等的身份进行共享和分享，去中心化和去权威化的表达与交互能够不断激起教师的共鸣和讨论，不同参与者的认知盈余在交流碰撞中被不断锤炼锻打。同时，线上认知盈余的学习成果会不断在线下的教育教学实践中被应用和检验，从而更会引起教师参与者的反思与重构，由此推动学习成果升华为教师的专业知识再造。专业知识的再造是一个动态连续的过程，它会随着教师专业发展环境的变化而变化，随着教师认知盈余的样态、体量和结构的变化而变化。正是这样一个动态连续的知识再造过程为教师发展提供了源源不断的动力。
三、认知盈余的利用：教师碎片化学习的整合
认知盈余在学习型社会和学习型组织构建中的作用已经显现，它在专业领域学习中的变革之力已开始发挥作用。然而，不同于大众传播的是，教师的学习极具专业性，教师专业发展具有系统性，要真正发挥好认知盈余促进教师学习变革的作用，必须在教育体系的顶层设计中科学构建数字时代的教师学习系统，在促进教师认知盈余形成共享和分享、改进基于认知盈余的教师学习方法以及优化技术平台提升教师的学习体验等方面加强创新。
（一）促进教师认知盈余形成共享和分享
教师个人在实践中习得与积累的认知盈余是确保自己专业地位的重要因素，然而个体的认知盈余积累非常有限，高层次的教师群体的专业发展必须借助于整个教师群体认知盈余的发展。在现有的制度环境中，因为绩效、职称晋升的压力导致教师竞争非常激烈，同业者之间必然存在专业知识和教学能力的技术壁垒。由于损失厌恶效应和信息不对称，作为一种“复杂人”的教师在分享有助于专业发展的认知盈余时可能有所保留，不愿意贡献自己的认知盈余而削弱比较优势。事实上，在更长周期和更大范围内，基于认知盈余共享和分享的教师合作能够实现教师群体的帕累托改进，需要通过制度设计和氛围引导促进教师合作。
第一，把认知盈余共享和分享纳入教师评价体系。认知盈余的积累是过程性和生成性的，因此对认知盈余共享和分享的评价便是一种过程性和生成性的评价，这也在某种程度上解决了教师发展性评价的难点。对于资深教师、优秀教师而言，能够把经过检验有效的教育教学认知盈余共享出来，让更多同业者和学习者分享，可以判断和评价其在达到一定专业水平后的持续发展与贡献。新入职教师学习和吸收前辈群体中的优秀经验，加快适应教学实践，可以判断和评价其专业发展的阶段、层次和效率。第二，建立教师认知盈余共享和分享的学分银行。为了促进不同领域和发展阶段的教师都能积极参与认知盈余共享和分享，可以建立以学分为核心的成果认证和交换制度，包括区块链在内的技术新进展为教师专业发展评价提供了认证渠道。在学分银行体系中，教师的学习将实现可认证、可检测和可监督，其记录结果更可以作为指标接入教师晋职、晋级、先进优秀评比体系之中。第三，建立教师认知盈余共享和分享的激励反馈机制，注重引导共享和分享行为。制度激励应当让教师作为参与者的内在动机得到回报，进而引导教师共享和分享认知盈余的持续行为。激励反馈机制应当通过群体声望、社区嘉奖、增强影响力等形式满足教师在职业理想、专业和社会地位等自我实现方面的内在需求，激发教师持续共享和分享的热情，扩大教师认知盈余共享的参与度。其中，引入市场机制激励教师学习的认知盈余共享和分享是重要举措。因为市场机制在配置资源方面有着天然的优势，大众传播中知识付费的成功无疑创造了认知盈余在商业领域的奇迹。教师的学习异于大众传播和通识学习，教师专业的认知盈余也不可能像知识付费活动一样借助于价格机制实现共享和分享。但是，仍然可以借鉴知识付费的原理建立适于教师学习和专业发展的知识共享和分享机制，包括确定类似于一般等价物的共享和分享交换介质，确定共享和分享活动原则与程序，建立共享和分享的记录与认证，保护原创性认知盈余等。
（二）改进基于认知盈余的教师学习方法
互联网技术和移动终端设备的普及利用为认知盈余提供孵化环境，同时也创生了大量基于认知盈余产出和利用的新学习方法，如新型的个性化学习、深度学习、泛在学习和移动学习等。面向数字时代的教师，需要持续更新自我的认知体系和知识网络，加快改进学习方式，提升学习成果。基于认知盈余的视角，教师可以并且应当借鉴新方法改进教师学习，破解碎片化造成的学习困顿。
第一，鼓励与引导教师个性化学习。进入数字时代后，以大数据、云计算、人工智能（AI）为代表的新技术日趋进步，通过对在线学习数据的贮存、选取、运算处理等一系列过程，就可以为学习者量身定制符合其特点及发展需求的学习计划和方法，实现真正的个性化指导。数字时代快速更迭的知识体系也要求人实现个性化发展。由此，人们突破体制化学校学习而转向适应性、个性化、按需式的非正式学习，为实现个性化学习奠定基础。在个性化学习视角下，教师要树立自主专业发展的意识，综合考量与分析决定个人专业能力提升的各个因素，及时反思与总结学习内容和学习过程，合理安排并有效学习分享与共享的认知盈余。第二，使深度学习成为教师学习的动力来源。互联网设备基于对个人信息终端设备的灵活应用为用户提供了一种新的信息服务模式，同时也丰富了用户本身在信息获取与使用中的角色[17]，为深度学习提供技术支撑。以深度学习作为动力来源，教师认知盈余共享的丰富的信息资源将得到最大化利用，促进专业知识的再造和创新。第三，推动教师树立泛在学习理念。泛在学习依托不断更新的互联网和迅速发展的新媒体技术，打破了传统的校园壁垒，重置了学习的时空结构，使得学习者可以按照自己的意愿与兴趣随时随地地进行学习。基于认知盈余的学习和其他使用泛在学习工具进行的学习一起构成了泛在学习方式，这种学习方式倡导“人人、处处、时时皆可学”的平等、持续学习精神。吸纳泛在学习理念优化教师基于认知盈余的学习，可以有效变革教师的学习范式，提高教师专业自主发展意识，结合实际教育工作实现灵活化、终身化学习。第四，为移动学习提供服务与支撑。智能手机、便携式手提电脑等移动电子产品的出现让学习不再受物理条件的束缚，学习者步入移动学习时代。提升教师移动学习的效果必须建立快速、简捷、有效的资源系统，即是要建立扁平化和去中心化的教师认知盈余资源系统。现有的教师学习资源本身还停留在传统的业务模式和技术架构中，它们多是提供机械和固定的访问内容，这在某种程度上与教师认知盈余积累和传播的方式背道而驰。因此，应当建立一个自由度更高、资源更丰富和使用更加便捷的教师认知盈余资源系统支撑移动学习，这个系统通过共享和分享提供去中心化的验证和分布式的存储方式，教师的移动学习更加灵活和自由，资源也更加扩展，可接受度也更高。
（三）优化技术平台提升教师的学习体验
互联网和数字技术给教师认知盈余共享和分享搭建了便捷平台，依托现有的微信公众号、学习类APP应用程序能够为教师学习开辟新天地。这些互联网学习平台注重个人知识的汇聚以及传播，结合移动APP、线下交流活动等多终端学习与交流服务，具有推送阅读、关注收藏、答疑、点评、投票等学习和社交功能，并且与微信、微博等其他热点社交平台对接[18]。教师可以通过在线学习社区与各行各业的精英和专业人士进行信息互动、经验交流和新知探索，形成一个泛在学习网络。但是，针对教师专业学习的平台有限，很多公众号和APP掺杂大量的无效和干扰信息，其内部架构和运行模式对教师专业学习的支撑力度和体验效果差强人意。因此，除了采取持续激励的方法增强教师学习的连续性，另外一个有效途径在于通过不断吸收析出的新技术结晶，打造一个基于认知盈余的适合教师学习的全新技术平台。搭建教师认知盈余的技术平台需要着力做好以下几点：
第一，做好用户分析。针对教师和教师职业的特点，技术平台的构架必须充分分析教师专业领域认知盈余分享的用户特点、结构和需求，既要着眼于现代网络技术促进教师专业的全领域、全周期发展，也要关注不同的教师群体和个体在学习上的阶段、类型、学科等差异。第二，在功能完善上要加强逻辑界定和厘清，在表现架构、功能类型、交互架构、应用风格、界面人性化等方面体现教师学习和专业发展的特点，充分契合教师学习的要求。第三，提升可视化内容比重，体现教师专业认知盈余和教师学习之间的情境性、关联性和一致性，在技术平台运行中注重用辨识替代记忆，依托新技术提升认知盈余的情景特质和再现能力。第四，在技术平台包括APP应用程序、社区等的运行初期，可以通过筛选服务提供者来保证服务质量，比如早期采用邀请注册制，邀请一线名师和理论专家成为第一批“种子用户”，提升吸引力。第五，优化认知盈余内容。“内容为王”是数字时代知识产品的生存之道。随着参与者和服务提供者数量的增加，网络上集聚的教师认知盈余将呈现良莠混杂的状况，优质资源所占的比重可能会降低。如果此时不加以控制，则会出现“劣幣驱逐良币”的现象，整个认知盈余资源的品质和认可度将逐步下降。基于认知盈余设计的教师学习平台其根本在于高品质的学习资源，而这需要加强管控与质量监测，时刻关注教师参与者的体验与状态，及时筛除经反馈后无意义或产生负面影响的认知盈余，保证教师学习社区认知盈余供给的质量，为教师学习提供持续不断的优质学习资源。
参考文献：
[1] [美]克莱·舍基.胡泳译.认知盈余：自由时间的力量[M].北京：中国人民大学出版社，2012.
[2] 周野.数字出版产业“认知盈余”的知识变现探究——以“知乎”社区为例[J].视听，2018，（1）：183-184.
[3] 汪建基，马永强等.碎片化知识处理与网络化人工智能[J].中国科学：信息科学，2017，47（2）：171-192.
[4] 孟建，孙祥飞.数字知识传播：创造、生产、消费、边界——关于互联网时代认知盈余与知识变现问题的学术思考[J].新闻爱好者，2017，（5）：21-24.
[5] 季芬.认知盈余时代社交问答网站知识分享研究[J].中国出版，2016， （16）：22-26.
[6] 王承博，李小平等.大数据时代碎片化学习研究[J].电化教育研究，2015，36（10）：26-30.
[7] 余宏亮.数字时代的知识变革与课程更新[J].课程·教材·教法，2017， 37（2）：16-23+60.
[8] 滕沐颖，赵云泽.基于社会网络分析的虚拟社区“认知盈余”实现过程研究[J].新闻大学，2017（3）：79-87+150.
[9] 常海洋，杜静.新时代教师专业知识建构的理性审思[J].中国教育科学（中英文），2019，2（6）：130-136.
[10] Pal A，Harper F M，et al.Exploring Question Selection Bias to Identify Experts and Potential Experts in Community Question Answering [J]. ACM Transactions on Information Systems，2012，30（2）：1-28.
[11] Collinson V.，Cook T F.I Don’t have Enough Time：Teachers’Interpretations of Time as a Key to Learning and School Change [J].Journal of Educational Adi-ministration，2001，39（3）：266-281.
[12] 曾群芳，杨刚等.基于网络的教师非正式学习研究[J].中国电化教育，2015，（9）：118-124.
[13] 潘丽芳.技术支持的教师学习环境模型构建[J].中国电化教育，2020， （10）：115-120.
[14] Akkerman，Floorr S，et al.Re-theorising the Student Dialogically Across and Between Boundaries of Multiple Communities [J].British Educational Research Journal，2013，39（1）：60-72.
[15] Levine T H.Tools for the Study and Design of Collaborative Teacher Learning：The Affordances of Different Conceptions of Teacher Community and Activity Theory [J].Teacher Education Quarterly，2010，37（1）：109-130.
[16] Sledgianowski D.and S.Kulviwat.Using social network sites：The effects of playfulness，critical mass and trust in a hedonic contexts [J]. Journal of Computer Information Systems，2009，49（4）：74-83.
[17] 李盧一，郑燕林.美国中小学“自带设备”（BYOD）行动及启示[J].现代远程教育研究，2012（6）：71-76.
[18] 张韵.“互联网+”时代的新型学习方式[J].中国电化教育，2017，（1）：50-57.
作者简介：
田晓伟：教授，博士生导师，研究方向为教育基本理论、教育经济与管理。
牛睿：在读博士，研究方向为教育经济与管理。
The Integration Path of Teachers’ Fragmented Learning in the Digital Age
—From the Perspective of Cognitive Surplus
Tian Xiaowei1，2， Niu Rui3
（1.Center for Studies of Education and Psychology of Ethnic Minorities in Southwest China， Southwest University， Chongqing 400715； 2.Faculty of Education， Southwest University， Chongqing 400715； 3.Institute of Educational Science， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430074， Hubei）
责任编辑：邢西深
安全生产与数字化范文第4篇
1.1 主要物料危险、有害因素分析
集气站在生产过程中涉及到的危险有害物质主要有天然气、凝析油、甲醇等。
1.2 生产运行期间危险有害因素分析
气井、进站管汇、分离设施、计量设施、天然气压缩机、管道和污水罐等处理、储存、输送的为天然气和凝析油等, 在增压集气站注入的甲醇也属于火灾危险性物质。由于这些物质都具有易燃、易爆的特性, 决定了集气站在生产运行期间具有较大的火灾、爆炸危险。
1.3 自然环境危害因素分析
雷击、暴雨、风沙等, 对集气站生产系统安全带来影响。
1.4 社会环境危险因素分析
包括人为环境影响安全生产, 以及天然气属于易燃易爆, 因高压输送、集气站分散等原因导致集输系统本身影响安全生产。
2 BOW-TI E分析
BOW-TIE分析方法将危险事件与事故的演化过程分为三个部分, 即导致事件发生的原因, 控制系统失效的原因以及事故后果控制与缓和措施。从安全管理以及安全控制的角度, 这三个部分又细分为5种维护措施, 即危险点源控制, 预防、探测、控制以及灾害缓和措施。根据集气站生产运行以及安全系统的设置特点, 将从泄漏事件预防能力、探测及报警系统能力、泄漏事件应急处理能力和消防系统能力这四个方面针对泄漏事件的安全系统进行分析。
2.1 泄漏事件预防能力分析
根据集气站生产工艺以及设备布置的特点, 将集气站划分为进站区、分离器区、压缩机区、自用气及计量外输区、污水罐区、生活区总共6个区域, 以下将从中控及工艺控制措施、巡检、作业控制措施和库存要求这4个方面对6个区域的危险事件预防能力进行分析。
(1) 进站区:进站区主要进站干管、电动球阀、放空调节阀及其配件组成, 其主要功能是对采气干管来气进行接收, 并具有放空功能。接收后进入分离器。
(2) 分离器区:在巡检期间注意检查分离器区管线和装置的保温和伴热。
(3) 压缩机区:鉴于压缩机是整个集气站生产过程中非常重要的工艺设备, 因此在冬季安排人员专门负责压缩机的巡检工作, 且每天安排数次巡检, 能够有效的预防压缩机突然出现的故障而影响站场的安全生产。
(4) 自用气及计量、外输区:在巡检时对关断阀氮气瓶压力和气源管线的检查, 确保中控对关断阀远程控制功能持续可用。
(5) 污水罐区:增加对污油罐出口电动球阀的阀位以及保温、伴热的检查。
(6) 生活区:除必要的日常巡检外, 应每个月启动一次, 并带载运行, 试验发电机的功能是否完好, 确保在必要时由天然气发电机供电的可靠性。另外, 在巡检时还应关注生活区内的消防装置的数量是否齐全、铅封是否完好、压力指示是否正常。
(7) 最低库存要求:为确保集气站的安全生产, 除在生产过程中加强对站内设备、装置的巡检外, 还应储存必要的一些备品备件, 用于设备和装置的紧急维修和定期更换。
(8) 门禁系统:集气站大门口设有门禁系统, 经常上站进行巡检和维护工作的人员使用刷卡的方式进入站内, 对于外来和非本单位人员需经过门禁系统的身份确认才能够进入, 可以有效的避免外来人员进入站内而带来的安全隐患。
2.2 探测及报警系统能力分析
集气站内在天然气易泄漏、积聚处设置可燃气体浓度检测探头, 监测可燃气体的浓度, 并在中心处理站的中控室内集中显示、报警。
(1) 探头覆盖布局:集气站区域和装置附近均设置可燃气体浓度检测探头, 为了加强探头探测可燃气体的能力, 建议为探头增加集气罩。根据相关经验宜采用电离烟探测器加紫外/红外线火焰探测器组合的方式。
(2) 在线仪表探测:对工艺流程上的仪表进行伴热保温。
(3) 视频监控系统:站内视频监控摄像头能够有效的对站内的情况进行视屏监控。
2.3 泄漏事件控制能力分析
当天然气泄漏事件发生, 应立即启动危险事件应急处理程序, 采取紧急措施, 消除危险事件, 避免更为严重的后果发生。
(1) 工艺控制能力分析:建议定期进行演习, 使人员熟悉处理应急突发事件的工作步骤和各自的应急岗位职责, 设备隔绝程度满足泄漏事件发生时的切断功能要求。
(2) 应急计划合理性分析:根据集气站内装置、生产工艺以及危险物质的特点编制抢险方案等, 较全面的包括集气站可能发生的各类危险事件, 在各应急预案和处理措施中明确各自的职责、执行程序。同时在应急预案中考虑应急事件对周围社会环境产生的影响, 建立与当地政府建立联合处理应急突发事件的机制。
2.4 消防系统能力分析
集气站内设置的灭火器材, 加强日常的演习, 保障通讯和道路畅通, 确保在发生火灾后消防车辆和人员及时到位。
3 结语
3.1 集气站安全保护层分析认为基本过程控制系统、关键报警与人员干预、安全仪表系统和物理保护着几个层次是保障集气站安全生产的首要环节, 且这几个保护层均与工艺仪控系统有关, 为集气站后续的生产和改造提供参考。
3.2 采用BOW-TIE方法针对天然气泄漏事件从预防、探测和控制这几个方面进行分析, 并对预防系统、探测系统和控制系统提出了相应措施。
摘要：本文是基于“井口-集气站-处理厂”这一生产流程中工艺和仪表控制系统进行的, 重点分析这一流程中的集气站, 在充分对数字化集气站调研的基础上, 通过集气站安全保护层分析、工艺危险与可操作性分析和泄漏事件BOW-TIE分析, 以发现数字化集气站的工艺生产装置和自控系统可能存在的安全隐患, 提出切实可行的安全对策措施, 确保数字化集气站安全有效的运行。
安全生产与数字化范文第5篇
【摘要】个人视频录像技术是以硬盘为存储媒介，通过建立本地的海量节目存储库及缓冲区，运用数字技术进行节目控制与管理的技术，对于数字电视机顶盒设备来说，个人视频录像技术的应用，能够极大的提高设备使用功能与效率，为用户带来更好的使用体验。本文主要分析个人视频录像技术在数字电视机顶盒中的应用，通过分析个人视频录像技术的关键技术点，了解其在数字电视机顶盒中的应用与结合。
【关键词】数字电视;机顶盒;个人视频录像
个人视频录像技术即PVR技术，数字电视机顶盒中应用PVR技术即为PVR机顶盒，对于机顶盒设备而言，数字化视频录放控制及编辑功能的实现，对用户有着极大的意义，而PVR机顶盒就实现了这一目的，对于机顶盒市场而言无疑是一场革命性成果。早在2006年国际范围内的数字电视用户规模就已经突破3.5亿户，而我国数字电视在近十年来普及率也得到了极大提升，可以说PVR机顶盒有着巨大的市场规模与发展前景。
1. 个人视频录像机顶盒原理
个人视频录像机顶盒使得PVR技术与机顶盒完美的融合在一起，同时实现了机顶盒数字电视技术，以及硬盘录像技术，使得机顶盒的功能得到了极大的拓展，为用户提供了更加丰富的功能体能，同时能够满足数字电视、录像相关的多种操作功能，为用户的带来的使用感受是革新性的。
个人视频录像机顶盒功能的实现首先通过高频头对TS流进行解调、解复功能模块，完成对用户所需视频录像的解码和存储功能。连接解复模块与解码器共有3个通道，通道1由解复模块与解码器直接相连，通道2由硬盘与解码器相连，通道3则将解复模块与硬盘相连。当用户正常观看电视节目时，高频头对节目数据解复所得的A/V数据，同时完成解码播放和硬盘存储的功能，其中在通道1实现A/V数据解码播放，在通道3将A/V数据输入并存储到硬盘中，完成解码和存储的同步功能。当用户对正在观看中的节目进行暂停、后退等操作时，通道1会断开，而通道3则继续持续解复数据并输入硬盘存储，这时的解码播放功能由硬盘存储的数据通过通道2输入解码完成节目的播放。
简单来说，用户在正常的节目播放时，A/V数据通过通道1输入解码播放，同时通过通道3对节目进行录像操作，将数据存储至硬盘中;而当用户播放已经录制的节目时，则由通道2读取硬盘存储数据进行解码播放，这时通道1是关闭状态，通常情况下通道3也是关闭状态。
另外如果要实现在观看某路节目的同时，对另外一路节目进行录制，则需要有两套高频头与解复模块。实现的功能是正常观看某一节目时，由第一套模块进行正常的节目播放与录制时，由第二套模块对另外一路节目进行录像操作，这就实现了两个TS流分别对不同节目进行边看边录的功能。
2. 个人视频录像机顶盒功能分析
2.1 硬盘节目录制功能的实现方法
硬盘节目录制功能是个人视频录像机顶盒的最基本功能，其实现原理是将要录制的节目TS流进行解复，并对相关数据和信息进行组织整理，以相应格式的信息在硬盘上进行存储。这些已经存储了的信息能够直接被解码器解码并播放。
个人视频录像机顶盒节目录制功能的实现，即对输入TS流通过多路选择器进行进行分流，并进入可编程的传输接口模块，在这个过程中，TS流通过可编程传输接口模块的处理，能够转变为可被处理的数据信息，以完成对节目数据的分析、解扰、解复接等操作。完成了这个步骤之后，录像的节目数据就能够进入可编程的传输接口模块的片内缓存区，将打包好的节目数据再由片内缓存区输入外部存储中，外部存储空间是为硬盘读写提供服务的模块，当这部分空间被写满后，会将数据自动转存入硬盘存储空间，完成节目数据的存储，即实现了节目录制功能。
在这个过程中，多路选择器有着多通道的功能，因此在节目视频录制功能工作的同时，其它通道也可以对输入的TS流节目信息进行操作和控制，例如进行节目的播放、回放、快退等，由于多通道各自对TS流数据进行分别处理，因此能够实现在正常节目录制功能的同时，对同一节目进行播放、回放、快退等操作。当然这种功能也不仅仅局限于同一个节目，当对某一TS流进行处理和存储时，多路选择器的单独通道，也可以对其它节目的TS流进行信息处理，从而实现录制某一节目时，观看另外的节目这一功能。
2.2 硬盘节目回放功能的实现方法
硬盘节目回放功能的实现，是指对已经打包存储好的节目TS包进行读取、信息解复接等操作。相对于节目录制功能而言，回放功能除了信息读取、解复接等基本操作之外，还涉及定时模式、视音频同步等功能的实现，因此对比节目录制功能，回放功能的实现要相对复杂一些。
硬盘节目回放功能主要涉及的功能模块有：节目选择、读取数据、TS流解复接、视音频解码等。由于加入功能涉及功能模块较多，因此回放体系功能结构较为复杂。
硬盘节目的回放功能实现，首先通过将硬盘上的节目信息输送到显示屏上，使用户能够对硬盘上所存储的所有节目信息有直观的感受，通过OSD菜单生成可被用户选择、读取和查询的显示界面，用户通过遥控器来对这些信息进行選择和播放。当用户选定要播放的硬盘节目内容时，回放功能进入第二个环节，数据输送过程为，读取用户选择的节目，并将已经生成TS包的节目信息输入到外部存储区，由外部存储区将TS包中的数据流经过多路选择器，运用其中的可编程传输完成节目TS数据流的解复接，将数据流解复接之后，会分别形成视频及音频流，再将解复接好的视频流、音频流输入解码器，解码之后就能够直接输出A/V数据，输入到显示设备上进行节目的播放。至此，就完成了硬盘节目回放功能的整个流程。
2.3 定时模式与视音频同步
个人视频录像机顶盒视音频同步的实现，主要依赖于定时模式的控制。在用户正常收看节目时，可编辑接口模式读取TS信息流中的节目数据时，通过定时模式对建立一个与节目信息流数据同步的定时时钟，运用这个定时时钟对可编辑接口模块提取到的信息码流进行输出控制，能够使信息码流在定时时钟的控制下，完成平稳发送，这就很好的控制了节目信息码流向视音频解码器的传输速度，从而能够有效控制视频、音频信息的同步。
而当用户通过硬盘回放功能收看节目时，硬盘上的数据无法以稳定的频率进行信息输出，因此也就无法完成由硬盘到可编辑接口模块之间的稳定数据传输，以上提到的定时时钟无法照搬使用。在实际的硬盘回放功能中，视音频同步的实现，是通过视音频解码器与可编程接口模块共同定时来实现的。具体来说，就是将视音频解码器与可编程接口模块共同作为数据请示端，首先由可编程接口模块向已经输入到外部存储区的TS数据流进行请求读取，然后再由视音频解码器向可编程接口模块发出信息请求，由被动转主动，在主动主动视音频数据并进行解码的同时，以解码速度为依据控制信息的读入速度。在解码器中的视音频同步控制，由两个FIFO来完成定时控制。视音频数据码流的FIFO分别保持在稳定状态，即不超过各自的FIFO，亦保持FIFO不下溢，即当FIFO流量下溢时能够及时补空，在这样的控制状态下，就能够实现视音频的定时控制，保障数据码流的正常速度，使视频能够正常播放。因此，通过视音频FIFO变空作为向可编程接口模块发起信息读入请求的标志，就能够实现对视音频数据码流传输的有效控制、在节目播放时解码播放需求，由解码器进行主导控制，当一帧画面的解码完成后，FIFO变空就会向可编程接口模块请求读取下一帧信息码流，由此使得解码器在对所有数据码流进行解码播放的过程中，都能够以视频的码流解码速度来有效控制视音频的输出，以视频PTS值为依据形成一个控制码流速度的定时时钟，并对音频的PTS实现依次控制，实现视音频同步。
3. 个人视频录像技术的发展与应用
个人视频录像技术与机顶盒的融合能够满足用户更加多元化的使用需求，特别是在收看某一档节目时，也能够同时对另一节目进行录像存储，并随时进行播放、快退、暂停等操作，极大了增加了机顶盒的使用便利性，能够为用户提供更多时间上的自由。虽然HDTV目前在市场上也具有一定的影响力，但相对来说，个人视频录像技术与机顶盒的融合程度更高，技术也更加成熟，因此未来的机顶盒市场，个人视频录像技术必然有着一席之地。
虽然目前我国个人视频录像技术与机顶盒融合发展起步较晚，但也受到了不少开发商的关注。而从西方市场来看，欧美等发达国家的个人视频录像机顶盒已经得到了非常广泛的使用，且一直处在稳定发展的状态。虽然国内外消费习惯存在着千差万别，但从数字电视的基础功能来看，我国市场的用户需求与国外用户的差异应当有着一定的共同点，因此开展PVR技术与机顶盒的融合，对我国机顶盒市场，未尝不是一个有良好应用前景的发展方向。当然，目前我国个人视频录像技术与机顶盒的融合尚未形成规模化发展，但许多学者也在技术层面上做出了不断深度，相信在未来的机顶盒市场，我国的个人视频录像技术，亦能够有效融合机顶盒产品中，实现PVR机顶盒的市场革新。
除了与机顶盒的融合之外，个人视频录像技术在另一个方面，也具有一定的发展前景，那便是家庭PVR。家庭PVR即家庭个人视频录像技术，是能够将广播电视、宽带、中央媒体服务器等进行有效接入的应用方案，在家庭PVR中，个人视频录像技术能够与来自于广播电视、网络，以及有着海量媒体数据存储的中央媒体服务器進行功能融合，从而使个人视频录像技术的应用功能得到进一步拓展，这一功能的实现，能够将中央媒体服务器以及硬盘上的所有媒体文件，实时传输到任一显示装置上。
4. 结语
个人视频录像技术机顶盒的应用，为人们电视生活带来了新的革新，使数字电视业务的发展得到更好的推动。虽然目前我国在相关技术上还未形成一个成熟的产业链，但这一定是未来我国数字电视机顶盒的一大发展方向。在不久的将来，个人视频录像技术与机顶盒的融合，一定能够获得更好的发展。
参考文献：
[1]蔡晓丽，郝建伟，刘丽蓉.基于数字机顶盒的多路PVR控制系统及录制，回放方法：，CN111447475A[P].2020.