時(shí)間：2023-03-20 16:15:08
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論文摘要：隨著醫(yī)學(xué)成像和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展，從二維醫(yī)學(xué)圖像到三維可視化技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)，本文介紹了醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)圖像分割、紋理分析、圖像配準(zhǔn)和圖像融合技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進(jìn)行了綜述。在比較各種技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出了醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展所面臨的相關(guān)問題及其發(fā)展方向。
1．引言
近20多年來，醫(yī)學(xué)影像已成為醫(yī)學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，其結(jié)果使臨床醫(yī)生對(duì)人體內(nèi)部病變部位的觀察更直接、更清晰，確診率也更高。20世紀(jì)70年代初，X-CT的發(fā)明曾引發(fā)了醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，與此同時(shí)，核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超聲成像、數(shù)字射線照相術(shù)、發(fā)射型計(jì)算機(jī)成像和核素成像等也逐步發(fā)展。計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)作為這些成像技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)，帶動(dòng)著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷正產(chǎn)生著深刻的變革。各種新的醫(yī)學(xué)成像方法的臨床應(yīng)用，使醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，同時(shí)將各種成像技術(shù)得到的信息進(jìn)行互補(bǔ)，也為臨床診斷及生物醫(yī)學(xué)研究提供了有力的科學(xué)依據(jù)。
在目前的影像醫(yī)療診斷中,主要是通過觀察一組二維切片圖象去發(fā)現(xiàn)病變體,往往需要借助醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來判定。至于準(zhǔn)確的確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀及與周圍生物組織的空間關(guān)系,僅通過觀察二維切片圖象是很難實(shí)現(xiàn)的。因此,利用計(jì)算機(jī)圖象處理技術(shù)對(duì)二維切片圖象進(jìn)行分析和處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)人體器官、軟組織和病變體的分割提取、三維重建和三維顯示,可以輔助醫(yī)生對(duì)病變體及其它感興趣的區(qū)域進(jìn)行定性甚至定量的分析,可以大大提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。此外,它在醫(yī)療教學(xué)、手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)仿真及各種醫(yī)學(xué)研究中也能起重要的輔助作用。
本文對(duì)醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)中的圖像分割、紋理分析、圖像配準(zhǔn)和圖像融合技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進(jìn)行了綜述。
2．醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)
2.1三維可視化概述
醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化的方法很多，但基本步驟大體相同，如圖.。從#$/&’(或超聲等成像系統(tǒng)獲得二維斷層圖像，然后需要將圖像格式（如0(#1&）轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)方便處理的格式。通過二維濾波，減少圖像的噪聲影響，提高信噪比和消除圖像的尾跡。采取圖像插值方法，對(duì)醫(yī)學(xué)關(guān)鍵部位進(jìn)行各向同性處理，獲得體數(shù)據(jù)。經(jīng)過三維濾波后，不同組織器官需要進(jìn)行分割和歸類，對(duì)同一部位的不同圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和融合，以利于進(jìn)一步對(duì)某感興趣部位的操作。根據(jù)不同的三維可視化要求和系統(tǒng)平臺(tái)的能力，選擇不同的方法進(jìn)行三維體繪制，實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)。
2.2關(guān)鍵技術(shù)：
圖像分割是三維重構(gòu)的基礎(chǔ)，分割效果直接影像三維重構(gòu)的精確度。圖像分割是將圖像分割成有意義的子區(qū)域，由于醫(yī)學(xué)圖像的各區(qū)域沒有清楚的邊界，為了解決在醫(yī)學(xué)圖像分割中遇到不確定性的問題，引入模糊理論的模糊閥值、模糊邊界和模糊聚類等概念。快速準(zhǔn)確的分離出解剖結(jié)構(gòu)和定位區(qū)域位置和形狀，自動(dòng)或半自動(dòng)的圖像分割方法是非常重要的。在實(shí)際應(yīng)用中有聚類法、統(tǒng)計(jì)學(xué)模型、彈性模型、區(qū)域生長(zhǎng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等適用于醫(yī)學(xué)圖像分割的具體方法。
由于可以對(duì)同一部位用不同的成像儀器多次成像，或用同一臺(tái)儀器多次成像，這樣產(chǎn)生了多模態(tài)圖像。多模態(tài)圖像提供的信息經(jīng)常相互覆蓋和具有互補(bǔ)性，為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，需要對(duì)各個(gè)模態(tài)的原始圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合，其整個(gè)過程稱為數(shù)據(jù)整合。整合的第一步是將多個(gè)醫(yī)學(xué)圖像的信息轉(zhuǎn)換到一個(gè)公共的坐標(biāo)框架內(nèi)的研究，使多幅圖像在空間域中達(dá)到幾何位置的完全對(duì)應(yīng)，稱為三維醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)問題。建立配準(zhǔn)關(guān)系后，將多個(gè)圖像的數(shù)據(jù)合成表示的過程，稱為融合。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，不同模態(tài)的圖像還提供了不互相覆蓋的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)信息，比如，當(dāng)CT提供的是骨信息，MRI提供的關(guān)于軟組織的信息，所以可以用邏輯運(yùn)算的方法來實(shí)現(xiàn)它們圖像的合成。
當(dāng)分割歸類或數(shù)據(jù)整合結(jié)束后，對(duì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行體繪制。體繪制一般分為直接體繪制和間接體繪制，由于三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量很大，采用直接體繪制方法，計(jì)算量過重，特別在遠(yuǎn)程應(yīng)用和交互操作中，所以一般多采用間接體繪制。在圖形工作站上可以進(jìn)行直接體繪制，近來隨著計(jì)算機(jī)硬件快速發(fā)展，新的算法，如三維紋理映射技術(shù)，考慮了計(jì)算機(jī)圖形硬件的特定功能及體繪制過程中的各種優(yōu)化方法，從而大大地提高了直接體繪制的速度。體繪制根據(jù)所用的投影算法不同加以分類，分為以對(duì)象空間為序的算法（又稱為體素投影法）和以圖像空間為序的算法!又稱為光線投射法"，一般來說，體素投影法繪制的速度比光線投射法快。由于三維醫(yī)學(xué)圖像的繪制目的在于看見內(nèi)部組織的細(xì)節(jié)，真實(shí)感并不是最重要的，所以在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的繪制要突出特定診斷所需要的信息，而忽略無關(guān)信息。另外，高度的可交互性是三維醫(yī)學(xué)圖像繪制的另一個(gè)要求，即要求一些常見操作，如旋轉(zhuǎn)，放大，移動(dòng)，具有很好的實(shí)時(shí)性，或至少是在一個(gè)可以忍受的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)完成。這意味著在醫(yī)學(xué)圖像繪制中，繪制時(shí)間短的可視化方法更為實(shí)用。
未來的三維可視化技術(shù)將與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，不僅僅是獲得體數(shù)據(jù)的工具，更主要的是能創(chuàng)造一個(gè)虛擬環(huán)境。
3．醫(yī)學(xué)圖像分割
醫(yī)學(xué)圖像分割就是一個(gè)根據(jù)區(qū)域間的相似或不同把圖像分割成若干區(qū)域的過程。目前,主要以各種細(xì)胞、組織與器官的圖像作為處理的對(duì)象，圖像分割技術(shù)主要基于以下幾種理論方法。
3.1基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法
統(tǒng)計(jì)方法是近年來比較流行的醫(yī)學(xué)圖像分割方法。從統(tǒng)計(jì)學(xué)出發(fā)的圖像分割方法把圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度值看作是具有一定概率分布的隨機(jī)變量,觀察到的圖像是對(duì)實(shí)際物體做了某種變換并加入噪聲的結(jié)果,因而要正確分割圖像,從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度來看,就是要找出以最大的概率得到該圖像的物體組合。用吉布斯（Gibbs）分布表示的Markov隨機(jī)場(chǎng)(MRF)模型,能夠簡(jiǎn)單地通過勢(shì)能形式表示圖像像素之間的相互關(guān)系,因此周剛慧等結(jié)合人腦MR圖像的空間關(guān)系定義Markov隨機(jī)場(chǎng)的能量形式,然后通過最大后驗(yàn)概率(MAP)方法估計(jì)Markov隨機(jī)場(chǎng)的參數(shù),并通過迭代方法求解。層次MRF采用基于直方圖的DAEM算法估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有限正交混合(SFNM)參數(shù)的全局最優(yōu)值,并基于MRF先驗(yàn)參數(shù)的實(shí)際意義,采用一種近似的方法來簡(jiǎn)化這些參數(shù)的估計(jì)。林亞忠等采用的混合金字塔Gibbs隨機(jī)場(chǎng)模型,有效地解決了傳統(tǒng)最大后驗(yàn)估計(jì)計(jì)算量龐大和Gibbs隨機(jī)場(chǎng)模型參數(shù)無監(jiān)督及估計(jì)難等問題,使分割結(jié)果更為可靠。
3.2基于模糊集理論的方法
醫(yī)學(xué)圖像一般較為復(fù)雜，有許多不確定性和不精確性，也即模糊性。所以有人將模糊理論引入到圖像處理與分析中，其中包括用模糊理論來解決分割問題。基于模糊理論的圖形分割方法包括模糊閾值分割方法、模糊聚類分割方法等。模糊閾值分割技術(shù)利用不同的S型隸屬函數(shù)來定義模糊目標(biāo)，通過優(yōu)化過程最后選擇一個(gè)具有最小不確定性的S函數(shù)，用該函數(shù)表示目標(biāo)像素之間的關(guān)系。這種方法的難點(diǎn)在于隸屬函數(shù)的選擇。模糊C均值聚類分割方法通過優(yōu)化表示圖像像素點(diǎn)與C各類中心之間的相似性的目標(biāo)函數(shù)來獲得局部極大值，從而得到最優(yōu)聚類。Venkateswarlu等[改進(jìn)計(jì)算過程，提出了一種快速的聚類算法。
3.2.1基于模糊理論的方法
模糊分割技術(shù)是在模糊集合理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它可以很好地處理MR圖像內(nèi)在的模糊性和不確定性,而且對(duì)噪聲不敏感。模糊分割技術(shù)主要有模糊閾值、模糊聚類、模糊邊緣檢測(cè)等。在各種模糊分割技術(shù)中,近年來模糊聚類技術(shù),特別是模糊C-均值(FCM)聚類技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。FCM是一種非監(jiān)督模糊聚類后的標(biāo)定過程,非常適合存在不確定性和模糊性特點(diǎn)的MR圖像。然而,FCM算法本質(zhì)上是一種局部搜索尋優(yōu)技術(shù),它的迭代過程采用爬山技術(shù)來尋找最優(yōu)解,因此容易陷入局部極小值,而得不到全局最優(yōu)解。近年來相繼出現(xiàn)了許多改進(jìn)的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究熱點(diǎn)。FFCM算法對(duì)傳統(tǒng)FCM算法的初始化進(jìn)行了改進(jìn),用K-均值聚類的結(jié)果作為模糊聚類中心的初值,通過減少FCM的迭代次數(shù)來提高模糊聚類的速度。它實(shí)際上是兩次尋優(yōu)的迭代過程,首先由K-均值聚類得到聚類中心的次最優(yōu)解,再由FCM進(jìn)行模糊聚類,最終得到圖像的最優(yōu)模糊分割。
3.2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法
按拓?fù)錂C(jī)構(gòu)來分,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可分為前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。目前已有各種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像分割,如江寶釧等利用MRI多回波性,采用有指導(dǎo)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器,對(duì)腦部MR圖像進(jìn)行自動(dòng)分割。而Ahmed和Farag則是用自組織Kohenen網(wǎng)絡(luò)對(duì)CT/MRI腦切片圖像進(jìn)行分割和標(biāo)注,并將具有幾何不變性的圖像特征以模式的形式輸入到Kohenen網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行無指導(dǎo)的體素聚類,以得到感興趣區(qū)域。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)分割技術(shù)越來越多地得到學(xué)者們的青睞,黃永鋒等提出了一種基于FNN的顱腦MRI半自動(dòng)分割技術(shù),僅對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理前和處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化和去模糊化,其分割結(jié)果表明FNN分割技術(shù)的抗噪和抗模糊能力更強(qiáng)。
3.2.3基于小波分析的分割方法
小波變換是近年來得到廣泛應(yīng)用的一種數(shù)學(xué)工具，由于它具有良好的時(shí)一頻局部化特征、尺度變化特征和方向特征，因此在圖像處理上得到了廣泛的應(yīng)用。
小波變換和分析作為一種多尺度多通道分析工具，比較適合對(duì)圖像進(jìn)行多尺度的邊緣檢測(cè)，典型的有如Mallat小波模極大值邊緣檢測(cè)算法[6
3.3基于知識(shí)的方法
基于知識(shí)的分割方法主要包括兩方面的內(nèi)容:(1)知識(shí)的獲取,即歸納提取相關(guān)知識(shí),建立知識(shí)庫(kù)；(2)知識(shí)的應(yīng)用,即有效地利用知識(shí)實(shí)現(xiàn)圖像的自動(dòng)分割。其知識(shí)來源主要有:(1)臨床知識(shí),即某種疾病的癥狀及它們所處的位置；(2)解剖學(xué)知識(shí),即某器官的解剖學(xué)和形態(tài)學(xué)信息,及其幾何學(xué)與拓?fù)鋵W(xué)的關(guān)系,這種知識(shí)通常用圖譜表示；(3)成像知識(shí),這類知識(shí)與成像方法和具體設(shè)備有關(guān)；(4)統(tǒng)計(jì)知識(shí),如MI的質(zhì)子密度(PD)、T1和T2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。Costin等提出了一種基于知識(shí)的模糊分割技術(shù),首先對(duì)圖像進(jìn)行模糊化處理,然后利用相應(yīng)的知識(shí)對(duì)各組織進(jìn)行模糊邊緣檢測(cè)。而謝逢等則提出了一種基于知識(shí)的人腦三維醫(yī)學(xué)圖像分割顯示的方法。首先,以框架為主要表示方法,建立完整的人腦三維知識(shí)模型,包含腦組織幾何形態(tài)、生理功能、圖像灰度三方面的信息；然后,采用“智能光線跟蹤”方法,在模型知識(shí)指導(dǎo)下直接從體積數(shù)據(jù)中提取并顯示各組織器官的表面。
3.4基于模型的方法
該方法根據(jù)圖像的先驗(yàn)知識(shí)建立模型,有動(dòng)態(tài)輪廓模型(ActiveContourModel,又稱Snake)、組合優(yōu)化模型等,其中Snake最為常用。Snake算法的能量函數(shù)采用積分運(yùn)算,具有較好的抗噪性,對(duì)目標(biāo)的局部模糊也不敏感,但其結(jié)果常依賴于參數(shù)初始化,不具有足夠的拓?fù)溥m應(yīng)性,因此很多學(xué)者將Snake與其它方法結(jié)合起來使用,如王蓓等利用圖像的先驗(yàn)知識(shí)與Snake結(jié)合的方法,避開圖像的一些局部極小點(diǎn),克服了Snake方法的一些不足。Raquel等將徑向基網(wǎng)絡(luò)(RBFNNcc)與Snake相結(jié)合建立了一種混合模型,該模型具有以下特點(diǎn):(1)該混合模型是靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)模型的有機(jī)結(jié)合；(2)Snake的初始化輪廓由RBFNNcc提供；(3)Snake的初始化輪廓給出了最佳的控制點(diǎn)；(4)Snake的能量方程中包含了圖像的多譜信息。Luo等提出了一種將livewire算法與Snake相結(jié)合的醫(yī)學(xué)圖像序列的交互式分割算法,該算法的特點(diǎn)是在少數(shù)用戶交互的基礎(chǔ)上,可以快速可靠地得到一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像序列的分割結(jié)果。
由于醫(yī)學(xué)圖像分割問題本身的困難性，目前的方法都是針對(duì)某個(gè)具體任務(wù)而言的，還沒有一個(gè)通用的解決方法。綜觀近幾年圖像分割領(lǐng)域的文獻(xiàn)，可見醫(yī)學(xué)圖像分割方法研究的幾個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）學(xué)者們逐漸認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有任何一種單獨(dú)的圖像分割算法都難以對(duì)一般圖像取得比較滿意的結(jié)果，因而更加注重多種分割算法的有效結(jié)合；（2）在目前無法完全由計(jì)算機(jī)來完成圖像分割任務(wù)的情況下，半自動(dòng)的分割方法引起了人們的廣泛注意，如何才能充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，使人僅在必要的時(shí)候進(jìn)行必不可少的干預(yù)，從而得到滿意的分割結(jié)果是交互式分割方法的核心問題；（3）新的分割方法的研究主要以自動(dòng)、精確、快速、自適應(yīng)和魯棒性等幾個(gè)方向作為研究目標(biāo)，經(jīng)典分割技術(shù)與現(xiàn)代分割技術(shù)的綜合利用（集成技術(shù)）是今后醫(yī)學(xué)圖像分割技術(shù)的發(fā)展方向。
4．醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)和融合
醫(yī)學(xué)圖像可以分為解剖圖像和功能圖像2個(gè)部分。解剖圖像主要描述人體形態(tài)信息，功能圖像主要描述人體代謝信息。為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，常常需要將有效信息進(jìn)行整合。整合的第一步就是使多幅圖像在空間域中達(dá)到幾何位置的完全對(duì)應(yīng)，這一步驟稱為“配準(zhǔn)”。整合的第二步就是將配準(zhǔn)后圖像進(jìn)行信息的整合顯示，這一步驟稱為“融合”。
在臨床診斷上，醫(yī)生常常需要各種醫(yī)學(xué)圖像的支持，如CT、MRI、PET、SPECT以及超聲圖像等，但無論哪一類的醫(yī)學(xué)圖像往往都難以提供全面的信息，這就需要將患者的各種圖像信息綜合研究19]，而要做到這一點(diǎn)，首先必須解決圖像的配準(zhǔn)(或叫匹配)和融合問題。醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)是確定兩幅或多幅醫(yī)學(xué)圖像像素的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系；而融合是指將不同形式的醫(yī)學(xué)圖像中的信息綜合到一起，形成新的圖像的過程。圖像配準(zhǔn)是圖像融合必需的預(yù)處理技術(shù)，反過來，圖像融合是圖像配準(zhǔn)的一個(gè)目的。
4.1醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)
醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)包括圖像的定位和轉(zhuǎn)換，即通過尋找一種空間變換使兩幅圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)達(dá)到空間位置上的配準(zhǔn)，配準(zhǔn)的結(jié)果應(yīng)使兩幅圖像上所有關(guān)鍵的解剖點(diǎn)或感興趣的關(guān)鍵點(diǎn)達(dá)到匹配。20世紀(jì)90年代以來，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的研究受到了國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界和工程界的高度重視，1993年P(guān)etra等]綜述了二維圖像的配準(zhǔn)方法，并根據(jù)配準(zhǔn)基準(zhǔn)的特性，將圖像配準(zhǔn)的方法分為兩大類：基于外部特征（有框架）的圖像配準(zhǔn)和基于內(nèi)部特征（無框架）的圖像配準(zhǔn)。基于外部特征的方法包括立體定位框架法、面膜法及皮膚標(biāo)記法等。基于外部特征的圖像配準(zhǔn)，簡(jiǎn)單易行，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能夠獲得較高的精度，可以作為評(píng)估無框架配準(zhǔn)算法的標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)標(biāo)記物的放置要求高，只能用于同一患者不同影像模式之間的配準(zhǔn)，不適用于患者之間和患者圖像與圖譜之間的配準(zhǔn)，不能對(duì)歷史圖像做回溯性研究。基于內(nèi)部特征的方法是根據(jù)一些用戶能識(shí)別出的解剖點(diǎn)、醫(yī)學(xué)圖像中相對(duì)運(yùn)動(dòng)較小的結(jié)構(gòu)及圖像內(nèi)部體素的灰度信息進(jìn)行配準(zhǔn)。基于內(nèi)部特征的方法包括手工交互法、對(duì)應(yīng)點(diǎn)配準(zhǔn)法、結(jié)構(gòu)配準(zhǔn)法、矩配準(zhǔn)法及相關(guān)配準(zhǔn)法。基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)是一種交互性方法，可以進(jìn)行回顧性研究，不會(huì)造成患者不適，故基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)成為研究的重點(diǎn)。
近年來，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)有了新的進(jìn)展，在配準(zhǔn)方法上應(yīng)用了信息學(xué)的理論和方法，例如應(yīng)用最大化的互信息量作為配準(zhǔn)準(zhǔn)則進(jìn)行圖像的配準(zhǔn)，在配準(zhǔn)對(duì)象方面從二維圖像發(fā)展到三維多模醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)。例如Luo等利用最大互信息法對(duì)CT-MR和MR-PET三維全腦數(shù)據(jù)進(jìn)行了配準(zhǔn)，結(jié)果全部達(dá)到亞像素級(jí)配準(zhǔn)精度。在醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)方面引入信號(hào)處理技術(shù)，例如傅氏變換和小波變換。小波技術(shù)在空間和頻域上具有良好的局部特性，在空間和頻域都具有較高的分辨率，應(yīng)用小波技術(shù)多分辨地描述圖像細(xì)貌，使圖像由粗到細(xì)的分級(jí)快速匹配，是近年來醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的發(fā)展之一。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面作了大量的工作，如Sharman等提出了一種基于小波變換的自動(dòng)配準(zhǔn)剛體圖像方法，使用小波變換獲得多模圖像特征點(diǎn)然后進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，提高了配準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。另外，非線性配準(zhǔn)也是近年來研究的熱點(diǎn)，它對(duì)于非剛性對(duì)象的圖像配準(zhǔn)更加適用，配準(zhǔn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
目前許多醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)主要是針對(duì)剛性體的配準(zhǔn)，非剛性圖像的配準(zhǔn)雖然已經(jīng)提出一些解決的方法，但同剛性圖像相比還不成熟。另外，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)缺少實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性及有效的全自動(dòng)的配準(zhǔn)策略。向快速和準(zhǔn)確方面改進(jìn)算法，使用最優(yōu)化策略改進(jìn)圖像配準(zhǔn)以及對(duì)非剛性圖像配準(zhǔn)的研究是今后醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展方向。
4.2醫(yī)學(xué)圖像融合
圖像融合的主要目的是通過對(duì)多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)的處理來提高圖像的可讀性,對(duì)多幅圖像間的互補(bǔ)信息的處理來提高圖像的清晰度。不同的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取的影像反映了不同的信息：功能圖像（SPECT、PET等）分辨率較差，但它提供的臟器功能代謝和血液流動(dòng)信息是解剖圖像所不能替代的；解剖圖像（CT、MRI、B超等）以較高的分辨率提供了臟器的解剖形態(tài)信息，其中CT有利于更致密的組織的探測(cè)，而MRI能夠提供軟組織的更多信息。多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像的融合把有價(jià)值的生理功能信息與精確的解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，可以為臨床提供更加全面和準(zhǔn)確的資料。
醫(yī)學(xué)圖像的融合可分為圖像融合的基礎(chǔ)和融合圖像的顯示。（1）圖像融合的基礎(chǔ)：目前的圖像融合技術(shù)可以分為2大類，一類是以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法；另一類是以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法。以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法模型可以表示為：
其中，為融合圖像，為源圖像，為相應(yīng)的權(quán)重。以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法在原理上不夠直觀且算法復(fù)雜，但是其實(shí)現(xiàn)效果較好。圖像融合的步驟一般為：①將源圖像分別變換至一定變換域上；②在變換域上設(shè)計(jì)一定特征選擇規(guī)則；③根據(jù)選取的規(guī)則在變換域上創(chuàng)建融合圖像；④逆變換重建融合圖像。（2）融合圖像的顯示：融合圖像的顯示方法可分成2種：空間維顯示和時(shí)間維顯示。
目前，醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)中還存在較多困難與不足。首先，基本的理論框架和有效的廣義融合模型尚未形成。以致現(xiàn)有的技術(shù)方法還只是針對(duì)具體病癥、具體問題發(fā)揮作用，通用性相對(duì)較弱。研究的圖像以CT、MRI、核醫(yī)學(xué)圖像為主，超聲等成本較低的圖像研究較少且研究主要集中于大腦、腫瘤成像等；其次，由于成像系統(tǒng)的成像原理的差異，其圖像采集方式、格式以及圖像的大小、質(zhì)量、空間與時(shí)間特性等差異大，因此研究穩(wěn)定且精度較高的全自動(dòng)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)與融合方法是圖像融合技術(shù)的難點(diǎn)之一；最后，缺乏能夠客觀評(píng)價(jià)不同融合方法融合效果優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，通常用目測(cè)的方法比較融合效果，有時(shí)還需要利用到醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。
在圖像融合技術(shù)研究中，不斷有新的方法出現(xiàn)，其中小波變換在圖像融合中的應(yīng)用，基于有限元分析的非線性配準(zhǔn)以及人工智能技術(shù)在圖像融合中的應(yīng)用將是今后圖像融合研究的熱點(diǎn)與方向。隨著三維重建顯示技術(shù)的發(fā)展，三維圖像融合技術(shù)的研究也越來越受到重視，三維圖像的融合和信息表達(dá)，也將是圖像融合研究的一個(gè)重點(diǎn)。
5．醫(yī)學(xué)圖像紋理分析
一般認(rèn)為圖像的紋理特征描述物體表面灰度或顏色的變化,這種變化與物體自身屬性有關(guān),是某種紋理基元的重復(fù)。Sklansky早在1978年給出了一個(gè)較為適合于醫(yī)學(xué)圖像的紋理定義:“如果圖像的一系列固有的統(tǒng)計(jì)特性或其它的特性是穩(wěn)定的、緩慢變化的或者是近似周期的,那么則認(rèn)為圖像的區(qū)域具有不變的紋理”。紋理的不變性即指紋理圖像的分析結(jié)果不會(huì)受到旋轉(zhuǎn)、平移、以及其它幾何處理的影響。目前從圖像像素之間的關(guān)系角度,紋理分析方法主要包括以下幾種。
5.1統(tǒng)計(jì)法
統(tǒng)計(jì)分析方法主要是基于圖像像素的灰度值的分布與相互關(guān)系,找出反映這些關(guān)系的特征。基本原理是選擇不同的統(tǒng)計(jì)量對(duì)紋理圖像的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行提取。這類方法一般原理簡(jiǎn)單,較易實(shí)現(xiàn),但適用范圍受到限制。該方法主要適合醫(yī)學(xué)圖像中那些沒有明顯規(guī)則性的結(jié)構(gòu)圖像,特別適合于具有隨機(jī)的、非均勻性的結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)分析方法中,最常用的是共生矩陣法,其中有灰度共生矩陣(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩陣。杜克大學(xué)的R.Voracek等使用GLCM對(duì)肋間周邊區(qū)提取的興趣區(qū)(regionofinterest,ROI)進(jìn)行計(jì)算,測(cè)出了有意義的紋理參數(shù)。另外,還有長(zhǎng)游程法(runlengthmatrix,RLM),其紋理特征包括短游程優(yōu)勢(shì)、長(zhǎng)游程優(yōu)勢(shì)、灰度非均勻化、游程非均勻化、游程百分比等,長(zhǎng)游程法是對(duì)圖像灰度關(guān)系的高階統(tǒng)計(jì),對(duì)于給定的灰度游程,粗的紋理具有較大的游程長(zhǎng)度,而細(xì)的紋理具有較小的游程長(zhǎng)度。
5.2結(jié)構(gòu)法
結(jié)構(gòu)分析方法是分析紋理圖像的結(jié)構(gòu),從中獲取結(jié)構(gòu)特征。結(jié)構(gòu)分析法首先將紋理看成是有許多紋理基元按照一定的位置規(guī)則組成的,然后分兩個(gè)步驟處理（1）提取紋理基元；（2）推論紋理基元位置規(guī)律。目前主要用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法處理紋理圖像,該方法適合于規(guī)則和周期性紋理,但由于醫(yī)學(xué)圖像紋理通常不是很規(guī)則,因此該方法的應(yīng)用也受到限制,實(shí)際中較少采用。
5.3模型法
模型分析方法認(rèn)為一個(gè)像素與其鄰域像素存在某種相互關(guān)系,這種關(guān)系可以是線性的,也可以是符合某種概率關(guān)系的。模型法通常有自回歸模型、馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)模型、Gibbs隨機(jī)場(chǎng)模型、分形模型,這些方法都是用模型系數(shù)來表征紋理圖像,其關(guān)鍵在于首先要對(duì)紋理圖像的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析以選擇到最適合的模型,其次為如何估計(jì)這些模型系數(shù)。如何通過求模型參數(shù)來提取紋理特征,進(jìn)行紋理分析,這類方法存在著計(jì)算量大,自然紋理很難用單一模型表達(dá)的缺點(diǎn)。
5.4頻譜法
頻譜分析方法主要基于濾波器理論，包括傅立葉變換法、Gabor變換法和小波變換法。
1973年Bajcsy使用傅立葉濾波器方法分析紋理。Indhal等利用2-D快速傅立葉變換對(duì)紋理圖像進(jìn)行頻譜分析,從而獲得紋理特征。該方法只能完成圖像的頻率分解,因而獲得的信息不是很充分。1980年Laws對(duì)圖像進(jìn)行傅氏變換,得出圖像的功率譜,從而提取紋理特征進(jìn)行分析。
Gabor函數(shù)可以捕捉到相當(dāng)多的紋理信息,且具有極佳的空間/頻域聯(lián)合分辨率,因此在實(shí)際中獲得了較廣泛的應(yīng)用。小波變換法大體分金子塔形小波變換法和樹形小波變換法(小波包法)。
小波變換在紋理分析中的應(yīng)用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波變換(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各種小波變換被用于抽取紋理特征。傳統(tǒng)的金字塔小波變換在各分解級(jí)僅對(duì)低頻部分進(jìn)行分解,所以利用金字塔小波變換進(jìn)行紋理特征提取是僅利用了紋理圖像低頻子帶的信息,但對(duì)某些紋理,其中高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征信息(如對(duì)具有明顯的不規(guī)則紋理的圖像,即其高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征)得不到利用。使用在每個(gè)分解級(jí)對(duì)所有的頻率通道均進(jìn)行分解的完全樹結(jié)構(gòu)小波變換提取特征,能夠較全面地提取有關(guān)紋理特征。
由于醫(yī)學(xué)圖像及其紋理的復(fù)雜性，目前還不存在通用的適合各類醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行紋理分析的方法，因而對(duì)于各類不同特點(diǎn)的醫(yī)學(xué)圖像就必須采取有針對(duì)性地最適合的紋理分析技術(shù)。另外，在應(yīng)用某一種紋理分析方法對(duì)圖像進(jìn)行分析時(shí)，尋求最優(yōu)的紋理特征與紋理參數(shù)也是目前醫(yī)學(xué)圖像紋理分析中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
6．總結(jié)
隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對(duì)醫(yī)學(xué)圖像處理提出的要求也越來越高。醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展至今，各個(gè)學(xué)科的交叉滲透已是發(fā)展的必然趨勢(shì)，其中還有很多亟待解決的問題。有效地提高醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的水平，與多學(xué)科理論的交叉融合、醫(yī)務(wù)人員和理論技術(shù)人員之間的交流就顯得越來越重要。多維、多參數(shù)以及多模式圖像在臨床診斷（包括病灶檢測(cè)、定性，臟器功能評(píng)估，血流估計(jì)等）與治療（包括三維定位、體積計(jì)算、外科手術(shù)規(guī)劃等）中將發(fā)揮更大的作用。
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關(guān)鍵字：大樹養(yǎng)護(hù)水分移植管理
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城市建設(shè)水平的提高，大樹也被越來越多地應(yīng)用于各類園林綠地中，特別是重點(diǎn)工程，往往要在較短的時(shí)間內(nèi)體現(xiàn)綠化美化的效果，這就需要種植一定數(shù)量的大樹。大樹移植需要投入較多人力、機(jī)械設(shè)備和資金，同時(shí)，大樹的再生能力較幼青年樹明顯減弱，難以成活。因此，新植大樹的養(yǎng)護(hù)管理顯得尤其重要。
新植大樹的養(yǎng)護(hù)管理應(yīng)重點(diǎn)抓好以下兩大方面的工作：
一、保持樹體水分代謝平衡
大樹，特別是未經(jīng)移植或斷根處理的大樹，在移植過程中，根系會(huì)受到較大的損傷，吸水能力大大降低。樹體常常因供水不足，水分代謝失去平衡而枯萎，甚至死亡。因此，保持樹體水分代謝平衡是新植大樹養(yǎng)護(hù)管理、提高移植成活率的關(guān)鍵。為此，我們具體要做好以下幾方面的工作：
（一）地上部分保濕：
1.包干：用草繩、蒲包、苔蘚等材料嚴(yán)密包裹樹干和比較粗壯的分枝。上述包扎物具有一定的保濕性和保溫性。經(jīng)包干處理后，一可避免強(qiáng)光直射和干風(fēng)吹襲，減少樹干、樹枝的水分蒸發(fā)；二可貯存一定量的水分，使枝干經(jīng)常保持濕潤(rùn)；三可調(diào)節(jié)枝干溫度，減少高溫和低溫對(duì)枝干的傷害，效果較好。目前，有些地方采用塑料薄膜包干，此法在樹體休眠階段效果是好的，但在樹體萌芽前應(yīng)及時(shí)撤換。因?yàn)椋芰媳∧ね笟庑阅懿睿焕诒话Ω傻暮粑饔茫绕涫歉邷丶竟?jié)，內(nèi)部熱量難以及時(shí)散發(fā)會(huì)引起高溫，灼傷枝干、嫩芽或隱芽，對(duì)樹體造成傷害。
2.噴水：樹體地上部分（特別是葉面）因蒸騰作用而易失水，必須及時(shí)噴水保濕。噴水要求細(xì)而均勻，噴及地上各個(gè)部位和周圍空間，為樹體提供濕潤(rùn)的小氣候環(huán)境。可采用高壓水槍噴霧，或?qū)⒐┧馨惭b在樹冠上方，根據(jù)樹冠大小安裝一個(gè)或若干個(gè)細(xì)孔噴頭進(jìn)行噴霧，效果較好，但較費(fèi)工費(fèi)料。有人采取“吊鹽水”的方法，即在樹枝上掛上若干個(gè)裝滿清水的鹽水瓶，運(yùn)用吊鹽水的原理，讓瓶?jī)?nèi)的水慢慢滴在樹體上，并定期加水，既省工又節(jié)省投資。但噴水不夠均勻，水量較難控制。一般用于去冠移植的樹體，在抽枝發(fā)葉后，仍需噴水保濕。
3.遮蔭：大樹移植初期或高溫干燥季節(jié)，要搭制蔭棚遮蔭，以降低棚內(nèi)溫度，減少樹體的水分蒸發(fā)。在成行、成片種植，密度較大的區(qū)域，宜搭制大棚，省材又方便管理，孤植樹宜按株搭制。要求全冠遮蔭，蔭棚上方及四周與樹冠保持50厘米左右距離，以保證棚內(nèi)有一定的空氣流動(dòng)空間，防止樹冠日灼危害。遮蔭度為70％左右，讓樹體接受一定的散射光，以保證樹體光合作用的進(jìn)行。以后視樹木生長(zhǎng)情況和季節(jié)變化，逐步去掉遮蔭物。
（二）促發(fā)新根：
1.控水：新移植大樹，根系吸水功能減弱，對(duì)土壤水分需求量較小。因此，只要保持土壤適當(dāng)濕潤(rùn)即可。土壤含水量過大，反而會(huì)影響土壤的透氣性能，抑制根系的呼吸，對(duì)發(fā)根不利，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致爛根死亡。為此，一方面，我們要嚴(yán)格控制土壤澆水量。移植時(shí)第一次澆透水，以后應(yīng)視天氣情況、土壤質(zhì)地，檢查分析，謹(jǐn)慎澆水。同時(shí)要慎防噴水時(shí)過多水滴進(jìn)入根系區(qū)域。第二方面，要防止樹池積水。種植時(shí)留下的澆水穴，在第一次澆透水后即應(yīng)填平或略高于周圍地面，以防下雨或澆水時(shí)積水。同時(shí)，在地勢(shì)低洼易積水處，要開排水溝，保證雨天能及時(shí)排水。第三方面，要保持適宜的地下水位高度（一般要求－1.5米以下）。在地下水位較高處，要做網(wǎng)溝排水，汛期水位上漲時(shí)，可在根系挖深井，用水泵將地下水排至場(chǎng)外，嚴(yán)防淹根。
2.保護(hù)新芽：新芽萌發(fā)，是新植大樹進(jìn)行生理活動(dòng)的標(biāo)志，是大樹成活的希望。更重要的是，樹體地上部分的萌發(fā)，對(duì)根系具有自然而有效的刺激作用，能促進(jìn)根系的萌發(fā)。因此，在移植初期，特別是移植時(shí)進(jìn)行重修剪的樹體所萌發(fā)的芽要加以保護(hù)，讓其抽枝發(fā)葉，待樹體成活后再行修剪整形。同時(shí)，在樹體萌芽后，要特別加強(qiáng)噴水、遮蔭、防病治蟲等養(yǎng)護(hù)工作，保證嫩芽與嫩梢的正常生長(zhǎng)。
3.土壤通氣：保持土壤良好的透氣性能有利于根系萌發(fā)。為此，一方面，我們要做好中耕松土工作，以防土壤板結(jié)。另一方面，要經(jīng)常檢查土壤通氣設(shè)施（通氣管或竹籠）。發(fā)現(xiàn)通氣設(shè)施堵塞或積水的，要及時(shí)清除，以經(jīng)常保持良好的通氣性能。
二、樹體保護(hù)
新移植大樹，抗性減弱，易受自然災(zāi)害、病蟲害、人為的和禽畜危害，必須嚴(yán)加防范。
1.支撐：樹大招風(fēng)。大樹種植后應(yīng)即支撐固定，慎防傾倒。正三角樁最利于樹體穩(wěn)定，支撐點(diǎn)以樹體高2／3處左右為好，并加墊保護(hù)層，以防傷皮。
2.防病治蟲：堅(jiān)持以防為主，根據(jù)樹種特性和病蟲害發(fā)生發(fā)展規(guī)律，勤檢查，做好防范工作。一旦發(fā)生病情，要對(duì)癥下藥，及時(shí)防治。
3.施肥：施肥有利于恢復(fù)樹勢(shì)。大樹移植初期，根系吸肥力低，宜采用根外追肥，一般半個(gè)月左右一次。用尿素、硫酸銨、磷酸二氫鉀等速效性肥料配制成濃度為0.5％至1％的肥液，選早晚或陰天進(jìn)行葉面噴灑，遇降雨應(yīng)重噴一次。根系萌發(fā)后，可進(jìn)行土壤施肥，要求薄肥勤施，慎防傷根。
4.防凍：新植大樹的枝梢、根系萌發(fā)遲，年生長(zhǎng)周期短，積累的養(yǎng)分少，因而組織不充實(shí)，易受低溫危害，應(yīng)做好防凍保溫工作。一方面，入秋后，要控制氮肥，增施磷、鉀肥，并逐步延長(zhǎng)光照時(shí)間，提高光照強(qiáng)度，以提高樹體的木質(zhì)化程度，提高自身抗寒能力。第二，在入冬寒潮來臨之前，做好樹體保溫工作。可采取覆土、地面覆蓋、設(shè)立風(fēng)障、搭制塑料大棚等方法加以保護(hù)。
心理障礙主要表現(xiàn)防治辦法
1當(dāng)前高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生心理障礙的主要表現(xiàn)
大學(xué)生成長(zhǎng)階段是人生的非凡時(shí)期，這一時(shí)期的最大特征是波動(dòng)性和迷惘性，他們正逐步進(jìn)入成年人的社會(huì)角色，但對(duì)社會(huì)、家庭而言，因其經(jīng)濟(jì)不獨(dú)立，思想不穩(wěn)定，世界觀尚未成型，實(shí)際仍是“未成年人”。
這個(gè)時(shí)期心理障礙常表現(xiàn)為偏執(zhí)、自負(fù)、多疑、焦慮、冷漠、狹隘和狂妄等。他們的年齡一般在18~22歲之間，他們的心理活動(dòng)有其特征，在生理和心理上都處于發(fā)育的階段，對(duì)四周事物的熟悉存在著不穩(wěn)定性，自尊心、自信心比較強(qiáng)，一方面追求理想，不斷向上進(jìn)取；另一方面對(duì)精神情緒的自我調(diào)節(jié)和控制能力比較弱，輕易產(chǎn)生極不穩(wěn)定的日間雜波。當(dāng)主觀和客觀發(fā)生矛盾，情緒受到挫折時(shí)往往悲觀失望，甚至無法解脫，緊錮在復(fù)雜的心理矛盾之中，致使心理失常而患病，輕者不承認(rèn)自己有病，雖說能堅(jiān)持上課，但是成績(jī)十分不理想；重者會(huì)做出殘害自己或者危害社會(huì)的事情，震動(dòng)全國(guó)的馬加爵殺害四名同學(xué)案就是個(gè)非凡的例子。我校也有患心理障礙的學(xué)生，他們中有的休學(xué)或者失學(xué)，有的甚至長(zhǎng)期不愈，不僅自己陷入深深的痛苦之中，更給家庭和社會(huì)造成巨大的精神負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)壓力。我校有一位男生，無緣無故的焦慮，導(dǎo)致嚴(yán)重失眠，到我校門診部求治，卻查不出任何毛病。整日生活在焦慮不安的痛苦之重，這樣的學(xué)生假如碰到非凡事情的激發(fā)非凡因素的刺激，難免會(huì)產(chǎn)生超常規(guī)的行為，這些都提醒我們要重視大學(xué)生的心理教育和心理治療，改變以往“見病不見人”的舊生物醫(yī)學(xué)模式和形而上學(xué)觀點(diǎn)。
2職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生產(chǎn)生心理障礙的主要原因
2.1適應(yīng)能力差
2.1.1難以適應(yīng)新的生活學(xué)習(xí)環(huán)境，心理落差大
職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生所面臨的人生第一次考驗(yàn)就是自我心中的落差感。他們同樣十年寒窗，他們同樣懷著更高的夢(mèng)想，想象著通過高考能夠達(dá)到人們價(jià)值觀念中所說的金榜題名。然而高考下來，無論是基于什么因素，他們未能達(dá)到夢(mèng)想中的“登堂入室”，無奈之下選擇了原本沒有什么非凡級(jí)別差異化的高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)，但這種落差不自覺顯現(xiàn)在他們的心中。落差之二便是新生活的較大改變，大學(xué)校園遠(yuǎn)比中學(xué)校園面積大，樓群林立，是個(gè)小社會(huì)。我國(guó)高校采取的是住宿制，步入大學(xué)即意味著進(jìn)入一個(gè)生疏的環(huán)境過集體生活。在中學(xué)除了學(xué)習(xí)，一切事情都由家長(zhǎng)代勞，加上獨(dú)生子女驕生慣養(yǎng)，上大學(xué)后，一切親力親為，適應(yīng)能力不強(qiáng)的就會(huì)經(jīng)常被孤獨(dú)不安、焦慮所困擾，尤其是習(xí)慣了農(nóng)村生活環(huán)境的大學(xué)生到喧鬧的城市后，易產(chǎn)生壓抑和自卑感。如一位來自農(nóng)村的大學(xué)生對(duì)滿眼灰色的樓群產(chǎn)生厭惡情緒，大腦反應(yīng)慢，經(jīng)常出現(xiàn)忘記返回路線的情況。
另外，大學(xué)生活的壓力讓學(xué)生覺得自己再不是天之驕子，一枝獨(dú)秀。校園是個(gè)小社會(huì)，不是一塵不染的圣地；獎(jiǎng)學(xué)金的評(píng)定、入黨、提干等等競(jìng)爭(zhēng)初見端倪，書呆子不受歡迎，個(gè)人的風(fēng)采和魅力最重要，不再有人把你當(dāng)作寶貝，很可能從過去的寵兒淪為不起眼的小角色。從個(gè)人中心的小圈子到無窮無盡的網(wǎng)絡(luò)中這一環(huán)，不能很好完成社會(huì)化轉(zhuǎn)換，必然產(chǎn)生挫折感，因此很多人進(jìn)入大學(xué)新奇過去后就甘于平庸，雄心壯志不復(fù)存在，所謂“60分萬歲”不是罕見現(xiàn)象。
2.1.2對(duì)學(xué)業(yè)的不適應(yīng)，對(duì)如何合理平衡職業(yè)技能學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)學(xué)習(xí)的不適應(yīng)
中學(xué)和大學(xué)都要學(xué)習(xí)，但學(xué)習(xí)目的和方法不同。中學(xué)時(shí)，教師不厭其煩地“傳道、授業(yè)、解惑”，負(fù)責(zé)的態(tài)度一點(diǎn)也不亞于父母對(duì)你的關(guān)心。大學(xué)則實(shí)行學(xué)分制，學(xué)習(xí)完全靠個(gè)人，所謂“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行靠個(gè)人”。自學(xué)能力強(qiáng)的學(xué)生脫穎而出，而有些中學(xué)時(shí)的姣姣者，由于對(duì)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式方法把握不好，加之強(qiáng)手如林，昔日的優(yōu)勢(shì)風(fēng)采不復(fù)存在，自尊心和好勝心得不到充分滿足，家長(zhǎng)和個(gè)人的期望值過高，輕易產(chǎn)生失落感。
我們把職業(yè)技術(shù)教育融入高等教育體系，就是響應(yīng)國(guó)家倡導(dǎo)，適應(yīng)人才對(duì)高等技術(shù)人才市場(chǎng)的需求，但是也存在一個(gè)職業(yè)技術(shù)和學(xué)科分配上的差異，同樣學(xué)生也存在著有的學(xué)生偏強(qiáng)于文化素質(zhì)，卻毫無專業(yè)技能的底子，有的學(xué)生則是在某些職業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里很強(qiáng)，但他們卻存在著明顯的新問題，就是綜合素質(zhì)的偏低，這些本身的客觀基礎(chǔ)的不平衡，輕易在學(xué)習(xí)過程中導(dǎo)致心理的失衡，我們有的學(xué)生是網(wǎng)絡(luò)高手，能獨(dú)立編程，甚至是某些知名門戶網(wǎng)站的版主，他們基本上能自給自足地生存，甚至月收入幾千元，他們?cè)贗T領(lǐng)域里的成就讓他們自豪，驕傲，但每每綜合考試下來，幾門不及格，一方面我們?cè)诔珜?dǎo)挖掘?qū)２牛硪环矫嫖覀円矓[脫不了應(yīng)試教育的束縛。所以說不同的價(jià)值評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，使得高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生的心理體系中輕易產(chǎn)生混淆和失衡的因素。
2.1.3對(duì)經(jīng)濟(jì)狀況的適應(yīng)
家境富裕的學(xué)生優(yōu)越感強(qiáng)，但他們卻輕易沾染社會(huì)上的不良毛病和行為方式摘要：高消費(fèi)，不知道節(jié)約，不體恤人情冷暖，歌五酒六的生存狀態(tài)，即便不出現(xiàn)偏差，也會(huì)和大多數(shù)家境一般的孩子產(chǎn)生隔閡。家境貧困的大學(xué)生大都存在著一個(gè)普遍的心理新問題，那就是更多地表現(xiàn)出自卑而敏感。人際交往困難，偶然會(huì)對(duì)社會(huì)態(tài)度不良，懷有敵意。這樣輕易導(dǎo)致性格孤僻，出現(xiàn)人格偏差，面對(duì)生活沒有信心。
高等職業(yè)技術(shù)教育又是個(gè)跟社會(huì)實(shí)際結(jié)合得非常密切的教育體系，對(duì)社會(huì)脈絡(luò)的把握，對(duì)時(shí)代需求的適應(yīng)，是高等技術(shù)教育得以生存的基礎(chǔ)。但是，時(shí)代進(jìn)步過程中所伴生的新問題，所出現(xiàn)的不和諧因素，會(huì)在第一時(shí)間反饋和影響到我們的學(xué)生，我們處在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下的高等教育的結(jié)合部，也是輕易遭受負(fù)面因素襲擊的易感人群。
2.1.4生活自主性的適應(yīng)
獨(dú)生子女的家長(zhǎng)過度保護(hù)孩子，以及應(yīng)試教育導(dǎo)致家長(zhǎng)學(xué)校的過度保護(hù)，導(dǎo)致他們?nèi)狈?yīng)對(duì)困難及心理承受力等的鍛煉。當(dāng)代的教育制度迫使我們的家長(zhǎng)讓我們從小就走著一條“重點(diǎn)”之路，從小要上重點(diǎn)小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)。除了學(xué)習(xí)以外的事家長(zhǎng)會(huì)一手包辦，導(dǎo)致許多學(xué)生心理發(fā)育不健全，雖為大學(xué)生心智卻還停留在小學(xué)水平。當(dāng)大學(xué)生面向社會(huì)的時(shí)候便有了許多的不適應(yīng)和不順心，而他們又缺乏良好的心理素質(zhì)，這便有了大學(xué)生心理樊籠的存在。
同時(shí)，我們高等技術(shù)教育所倡導(dǎo)的就是自主性和靈活性，我們?cè)诩寄芘囵B(yǎng)上強(qiáng)調(diào)專業(yè)技術(shù)課程的設(shè)置適合社會(huì)需要，我們?cè)谌瞬排嘤蠌?qiáng)調(diào)我們的學(xué)生將來能多專多能，能快速融入社會(huì)，能在社會(huì)生活中充當(dāng)尖刀，能快速適應(yīng)社會(huì)變化所帶來的對(duì)我們技術(shù)能力的考驗(yàn)，而這些，對(duì)于長(zhǎng)期在溫室里倍受呵護(hù)的孩子，對(duì)于還仰仗家長(zhǎng)扶持的孩子，一下子讓他丟棄拐杖，讓他從依靠的心理忽然轉(zhuǎn)變成自立自強(qiáng)的心理，是需要一個(gè)陣痛的過程，而在陣痛期，是最輕易產(chǎn)生心理裂變的。
2.2人際關(guān)系處理不當(dāng)
進(jìn)入大學(xué)，人際交往面拓寬了，復(fù)雜的人際關(guān)系往往使學(xué)生不知所措。中學(xué)里的人際關(guān)系要簡(jiǎn)單些，一心只讀“圣賢書”，而大學(xué)的交往是廣泛的，有同學(xué)、同鄉(xiāng)、師生、異性、社會(huì)活動(dòng)團(tuán)體等。同居一室的有來自五湖四海，有不同的城鄉(xiāng)背景，有不同的方言、不同的性格，他們之間的磨合是個(gè)新新問題。一些學(xué)生個(gè)性強(qiáng)以自我為中心，不會(huì)設(shè)身處地為別人著想，性格內(nèi)向的學(xué)生不合群，孤獨(dú)寂寞，甚至想逃避現(xiàn)實(shí)。激烈競(jìng)爭(zhēng)中培養(yǎng)起來的大學(xué)生擅長(zhǎng)單打獨(dú)干，易于自我封閉，不善和人交流，在懼怕失敗的心理下，不敢和人交流合作以防止自我暴露和競(jìng)爭(zhēng)力的喪失。
2.3難以排除的情感危機(jī)
情感新問題是大學(xué)生這個(gè)年齡層不可避免的新問題，談戀愛也成了這個(gè)年齡階段一個(gè)不可避諱的話題。我們的孩子有享受美好的渴望，但他們尚不具備承受痛苦的能力，在這個(gè)復(fù)雜的新問題前面他們很難成為強(qiáng)者。
生理心理的變化。高校階段是大學(xué)生由普通教育轉(zhuǎn)向社會(huì)就業(yè)的階段。在這個(gè)階段里，男女同學(xué)的發(fā)育基本上是成人水平，個(gè)個(gè)體格健壯，處處洋溢著青春的氣息。但是，生理變異是心理變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著生理上的急劇變化，大學(xué)低年級(jí)學(xué)生的心理往往具有封閉性，表現(xiàn)為內(nèi)隱、曲折、不易形諸顏色，并帶有較多的社會(huì)性、政治性，對(duì)繼續(xù)深造或者就業(yè)存在著焦慮、對(duì)社會(huì)上的某些矛盾還不大了解，情緒輕易波動(dòng)，反映比較強(qiáng)烈，具有兩極性，一會(huì)兒振奮，一會(huì)兒又失望。當(dāng)然，絕大多數(shù)同學(xué)自我意識(shí)在增強(qiáng)，并能作自我調(diào)節(jié)。但是現(xiàn)在的大學(xué)生基本上都是獨(dú)生子女，普遍受到溺愛，由于他們的非凡地位，很輕易形成孤僻、自私、任性的性格。
3心理障礙的主要辦法
（1）設(shè)置或分配專門機(jī)構(gòu)，專項(xiàng)管理學(xué)生心理新問題，把學(xué)校醫(yī)療機(jī)構(gòu)、學(xué)生管理機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)起來，主動(dòng)配合，采取辦法，做好大學(xué)生思想工作，采取體系化、科學(xué)化、制度化的常設(shè)管理機(jī)制，切實(shí)解決大學(xué)生心理新問題。
（2）選拔培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員，充實(shí)到教育管理隊(duì)伍中來，在輔導(dǎo)員隊(duì)伍中強(qiáng)化班主任對(duì)心理新問題的探究學(xué)習(xí)和把握解決新問題的方法。甚至可以考慮建立專職的心理輔導(dǎo)員隊(duì)伍，建立一個(gè)日常的解決心理新問題隊(duì)伍，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)新問題，并能第一時(shí)間解決新問題。
對(duì)于線圈的螺線管而言，通常可選用不具有磁性的材料作為線圈的骨架。在確定線圈骨架之前，還應(yīng)對(duì)線圈的內(nèi)阻、互感及誤差等因素進(jìn)行全面考慮，在實(shí)際情況中，圓形線圈的應(yīng)用較為廣泛。線圈骨架的材料可根據(jù)線圈的自積分條件進(jìn)行選取，主要分為絕緣和磁性材料。通過分析和研究得知，具有一定磁性的線圈骨架在應(yīng)用時(shí)會(huì)發(fā)揮出最佳效果，較為常見的骨架磁性材料有錳鋅鐵氧體。由此這種線圈骨架材料具有一定導(dǎo)磁率，并可用頻率函數(shù)表達(dá)，所以該磁性材料具有截止頻率，如果實(shí)際頻率超過限度，磁性材料的導(dǎo)磁率隨之受到影響，通常情況下，導(dǎo)磁率與頻率呈反比關(guān)系。與錳鋅鐵氧體相比，鎳鋅磁性材料具有更低的導(dǎo)磁率初值。所以，在高頻信號(hào)傳輸?shù)姆矫妫囦\磁性材料的應(yīng)用較為廣泛，然而在低頻信號(hào)傳輸領(lǐng)域中，錳鋅鐵氧體磁性材料具有顯著的效果。根據(jù)電力電纜局部放電的特性，應(yīng)選用鎳鋅磁性材料制成線圈的主體骨架。由于各匝線圈存在一定程度的串?dāng)_，所以應(yīng)在磁環(huán)和漆包線之間均勻涂上一層絕緣漆。為確保導(dǎo)線的均勻分布，防止震動(dòng)引起的影響，應(yīng)選用固定膠對(duì)導(dǎo)線加以固定。
2電力電纜局部放電抗干擾
2.1局部放電信號(hào)自消耗
如果電力電纜發(fā)生局部放電，則會(huì)出現(xiàn)一系列的關(guān)聯(lián)影響。在電力電纜的局部放電過程中，由于能量會(huì)在短時(shí)間內(nèi)得到釋放，所以會(huì)出現(xiàn)超聲波等類似的現(xiàn)象。這項(xiàng)特征為電力電纜局部放電的監(jiān)測(cè)提供了突破點(diǎn)，在監(jiān)測(cè)時(shí)可選用特定的傳感裝置獲取電力電纜的局部電信號(hào)，從而到達(dá)監(jiān)測(cè)的目的。在一定情況下，將多臺(tái)傳感裝置的電信號(hào)進(jìn)行結(jié)合，可有效減低局部放電監(jiān)測(cè)的誤差。目前，常用的電信號(hào)傳感器主要有三種，分別為電流型傳感器、電容耦合型傳感器以及電磁波性傳感器，在使用的過程中，可將兩臺(tái)或者是多臺(tái)傳感器進(jìn)行配合使用，達(dá)到測(cè)試電信號(hào)產(chǎn)生到終止所需時(shí)間的目的，由于局部放電信號(hào)存在一定自消耗，所以可以此為基礎(chǔ)建立濾波器，從而大幅提高電信號(hào)的信噪比。
2.2屏蔽濾波器自銷噪
在對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行屏蔽濾波器自銷噪研究時(shí)，為達(dá)到電信號(hào)銷噪的目的，還需在原有電流型傳感器上添加另外兩類傳感器，測(cè)量系統(tǒng)及設(shè)備。在測(cè)量過程中，錄波儀會(huì)將傳感器的不同電信號(hào)進(jìn)行獲取及儲(chǔ)存，錄波儀的采樣頻率為10MHz。將電力電纜局部放電的信號(hào)與其自噪聲的信號(hào)進(jìn)行疊加，得到信號(hào)。局部放電信號(hào)實(shí)質(zhì)上就是錄波儀所獲取的傳感器電信號(hào)，然而對(duì)于信號(hào)的自噪聲而言，通常會(huì)選用一個(gè)平穩(wěn)的高斯隨機(jī)過程進(jìn)行對(duì)應(yīng)的描述，并通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行操作和實(shí)現(xiàn)。
3基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電纜局部放電模式
3.1模式識(shí)別
在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的影響下，相應(yīng)的技術(shù)和方法也得到了快速的應(yīng)用，模式識(shí)別就是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的設(shè)備故障診斷法。通常情況下，可將存在一定共性的模式集合稱作模式類。模式識(shí)別實(shí)際上就是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)來完成對(duì)應(yīng)的識(shí)別任務(wù)，該方法還能將目標(biāo)對(duì)象的模式進(jìn)行科學(xué)分類。
3.2結(jié)構(gòu)算法
由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、算法及性能存在一定差異，所以可根據(jù)具體功能將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行分類，可將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分為反饋型及前饋型；然而如果根據(jù)性嗯呢該進(jìn)行分類，則又可將神經(jīng)網(wǎng)路分為連續(xù)性及隨機(jī)性。如今，較為常見的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有BP、Hamming及ART等。
3.3局部放電模式識(shí)別
在局部放電模式識(shí)別中，通常選用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用梯度下降法，達(dá)到權(quán)值修正的目的，進(jìn)一步進(jìn)行收斂，局部放電模式識(shí)別的計(jì)算過程主要為兩個(gè)階段，分別為前向傳播和反向傳播，重復(fù)這兩個(gè)階段的運(yùn)算，直至完成收斂，最后通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，帶入信號(hào)的特征相量，完成局部放電的模式識(shí)別。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：職業(yè)技術(shù)教育管理
世界上許多國(guó)家，特別是工業(yè)化歷史比較長(zhǎng)的國(guó)家，職業(yè)技術(shù)教育的歷史都比較久遠(yuǎn)，這些國(guó)家大都已經(jīng)形成了具有各自特色的、與社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度相適應(yīng)的職業(yè)技術(shù)教育管理體制，并且在管理方面已有不少成功的經(jīng)驗(yàn)。在此，對(duì)若干主要國(guó)家的職業(yè)技術(shù)教育管理作一些分析，以便開闊視野，學(xué)習(xí)借鑒。
一、各國(guó)職業(yè)技術(shù)教育管理的特點(diǎn)
職業(yè)技術(shù)教育在各類教育中是起步比較晚的一種，有了真正的職業(yè)教育機(jī)構(gòu)才談得上管理。也就是說，職業(yè)技術(shù)教育管理是隨著職業(yè)技術(shù)教育機(jī)構(gòu)的產(chǎn)生而慢慢出現(xiàn)的。隨著職業(yè)技術(shù)教育的不斷發(fā)展，各國(guó)對(duì)職業(yè)技術(shù)教育都采取了一系列的管理措施，進(jìn)一步完善了職業(yè)技術(shù)教育的管理制度，形成了一些職業(yè)技術(shù)教育管理的特點(diǎn)。
(一)管理手段的多樣化
1．法律手段這是職業(yè)技術(shù)教育管理的根本手段，它決定職業(yè)技術(shù)教育的管理體制、各方面的權(quán)限與職責(zé)、體制的運(yùn)行以及經(jīng)費(fèi)、師資等有關(guān)發(fā)展的重要事項(xiàng)。盡管各國(guó)的情況有所不同，但由于職業(yè)技術(shù)教育的多樣化、多元化以及復(fù)雜性，使得通過立法手段管理職業(yè)技術(shù)教育都為各國(guó)所重視。美國(guó)、德國(guó)、日本、前蘇聯(lián)等國(guó)家都制定和頒布了一系列有關(guān)職業(yè)技術(shù)教育的法規(guī)、法案。美國(guó)的教育立法相對(duì)比較完善，聯(lián)邦法典第31章就是《教育總則法》。有關(guān)職業(yè)教育的立法，主要有《喬治·巴頓法案》(1946)、《職業(yè)教育法》(1963)等。《職業(yè)教育法》還在1968年、1972年及1976年作過修正，1982年本想再作修正，經(jīng)過反復(fù)討論醞釀，終于在1984年10月通過了新的《卡爾·帕金斯職業(yè)教育法案》，法案要求聯(lián)邦政府撥款協(xié)助各州改善和發(fā)展職業(yè)教育，為條件不利學(xué)生提供職業(yè)教育，減少失業(yè)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)。為加強(qiáng)對(duì)職業(yè)技術(shù)教育的管理，法案規(guī)定設(shè)置州職業(yè)教育董事會(huì)和州職業(yè)教育顧問委員會(huì)。可見，美國(guó)的職業(yè)技術(shù)教育管理也是建立在比較完善的立法的基礎(chǔ)上的。
2．經(jīng)濟(jì)手段
職業(yè)技術(shù)教育一方面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域關(guān)系密切，另一方面，它的發(fā)展又要有充分的物質(zhì)經(jīng)濟(jì)條件。因此，經(jīng)濟(jì)手段是各國(guó)管理職業(yè)技術(shù)教育的重要手段。通過經(jīng)濟(jì)手段進(jìn)行管理主要是為職業(yè)技術(shù)教育的發(fā)展提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，保證和調(diào)節(jié)職業(yè)技術(shù)教育發(fā)展的規(guī)模、速度和方向。因此，經(jīng)濟(jì)手段是職業(yè)技術(shù)教育管理的保證手段、調(diào)節(jié)手段和控制手段。具體實(shí)施有以下兩種：
(1)通過國(guó)家財(cái)政預(yù)算、投資或規(guī)定經(jīng)費(fèi)來源進(jìn)行管理。由于各國(guó)對(duì)職業(yè)技術(shù)教育極其重視，政府通過經(jīng)濟(jì)手段主要對(duì)實(shí)施和發(fā)展職業(yè)技術(shù)教育采取保障措施。例如，瑞士政府明確規(guī)定聯(lián)邦政府給職業(yè)技術(shù)教育撥款12億瑞郎，占職業(yè)學(xué)校經(jīng)費(fèi)的1／3，其余2／3由州或市鎮(zhèn)政府承擔(dān)。而工廠和企業(yè)的培訓(xùn)費(fèi)用則由企業(yè)和職業(yè)聯(lián)合會(huì)承擔(dān)，這部分經(jīng)費(fèi)占雙元制教育全部費(fèi)用的4／5。瑞士每年職業(yè)技術(shù)教育經(jīng)費(fèi)共計(jì)180億瑞郎，按全國(guó)人口平均為人均2000美元。
(2)通過規(guī)定提高職業(yè)技術(shù)教育教師工資待遇，保證教師隊(duì)伍的穩(wěn)定和優(yōu)化，提高師資水平和教學(xué)質(zhì)量。
日本規(guī)定職業(yè)學(xué)校教師工資額比其他學(xué)校的同級(jí)教師高出10％；德國(guó)中等職業(yè)學(xué)校教師的平均工資比資歷相近的工人的工資高出50％至100％，比相同等級(jí)的國(guó)家雇員工資也略偏高。
3．行政手段
(1)規(guī)定職業(yè)學(xué)校師資的條件和考核進(jìn)修制度
為保證職業(yè)技術(shù)教育的教學(xué)質(zhì)量，許多發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)不同類型的職業(yè)技術(shù)教育師資的任職資格及考核進(jìn)修制度分別有明確的規(guī)定。各國(guó)的職業(yè)技術(shù)教育教師隊(duì)伍一般由理論課教師、專業(yè)課教師、實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師組成。由于這三類教師擔(dān)負(fù)的教學(xué)任務(wù)不同，各國(guó)都分別規(guī)定了他們的資格要求。
如德國(guó)職業(yè)學(xué)校的教師均作為所在州政府的公職人員，其中理論課教師必須接受大學(xué)教育，并通過國(guó)家考試獲得合格證書后，經(jīng)過3年左右的教育學(xué)和教學(xué)法方面的學(xué)習(xí)與實(shí)習(xí)，再通過第二次國(guó)家考試才能取得高級(jí)公務(wù)員教師資格；實(shí)踐課教師則必須是具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專科學(xué)校(師傅學(xué)校或技術(shù)員學(xué)校)或?qū)？拼髮W(xué)的畢業(yè)生，再經(jīng)過兩年的教師進(jìn)修學(xué)院學(xué)習(xí)，并通過國(guó)家考試才能取得中級(jí)公務(wù)員教師的資格。由于德國(guó)的職業(yè)技術(shù)教育形式以“雙元制”為主體，故企業(yè)內(nèi)還有大量的施訓(xùn)教師，但是施訓(xùn)教師并非是一種特定的職業(yè)，他們可以是師傅、技術(shù)員、工程師或其他專業(yè)技術(shù)人員，也可以是通過施訓(xùn)教師資格考試的有生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人。根據(jù)德國(guó)職業(yè)教育法的規(guī)定，他們可以全部地也可以部分地從事職業(yè)技術(shù)教育工作，而不像職業(yè)學(xué)校的教師那樣具有公務(wù)員的資格。
(2)規(guī)定辦學(xué)建校的審批制度
各國(guó)對(duì)建立職業(yè)學(xué)校或者職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)都有一系列的規(guī)定，建校都要經(jīng)過教育部門的批準(zhǔn)。如日本，對(duì)高等專門學(xué)校的辦校標(biāo)準(zhǔn)就有嚴(yán)格的規(guī)定，通常由國(guó)家有計(jì)劃地投資興辦，一般不準(zhǔn)私人濫設(shè)，這就保證了教學(xué)的高質(zhì)量。
(3)通過考核發(fā)證保證畢業(yè)生的質(zhì)量
美國(guó)教育部和勞工部共同推出的《由學(xué)校到就業(yè)法案》，要求實(shí)施在學(xué)校職業(yè)技術(shù)教育基礎(chǔ)上進(jìn)行企業(yè)培訓(xùn)的學(xué)習(xí)計(jì)劃。從高二年級(jí)開始至少進(jìn)行3年(包括高中后1年)的學(xué)校職業(yè)教育計(jì)劃，并在生產(chǎn)單位的崗位培訓(xùn)中學(xué)習(xí)較為廣泛的就業(yè)技能。凡完成“由學(xué)校到就業(yè)”計(jì)劃者，可同時(shí)獲得高中畢業(yè)文憑和職業(yè)技能證書。
(4)職業(yè)技術(shù)教育視導(dǎo)
視導(dǎo)即視察與輔導(dǎo)，這也是國(guó)外普遍采取的主要管理手段之一。
美國(guó)的職業(yè)技術(shù)教育視導(dǎo)工作是由各州組織進(jìn)行的，各州的職業(yè)技術(shù)教育視導(dǎo)制度又大致相同。總起來，主要有三種視導(dǎo)方式：一種是雙管制視導(dǎo)，由教育督察長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織開展視導(dǎo)工作，輔導(dǎo)工作由兩種人進(jìn)行，一是一般行政人員，對(duì)教師進(jìn)行輔導(dǎo)，二是專業(yè)輔導(dǎo)員，對(duì)教師進(jìn)行業(yè)務(wù)輔導(dǎo)；第二種是行政與輔導(dǎo)分立制，由正副督察長(zhǎng)、校長(zhǎng)和各部主任等行政人員直接對(duì)教師進(jìn)行輔導(dǎo)，而專科輔導(dǎo)人員只提供專門意見和建議，與教師不發(fā)生直接關(guān)系；第三種是聯(lián)絡(luò)分布制視導(dǎo)，這是行政與視導(dǎo)結(jié)合的制度。
英國(guó)的職業(yè)技術(shù)教育視導(dǎo)制度分中央和地方兩級(jí)。中央的教育科學(xué)部設(shè)有視學(xué)長(zhǎng)，下屬一批視學(xué)員，分管各類教育的視導(dǎo)；各地區(qū)則設(shè)有教育委員會(huì)管理當(dāng)?shù)亟逃逃瘑T會(huì)下設(shè)教育處，處長(zhǎng)下設(shè)視學(xué)員與專科指導(dǎo)員若干人，地方視學(xué)員受教育科學(xué)部視學(xué)員的指揮，注重教學(xué)方法的改進(jìn)。
法國(guó)的職業(yè)技術(shù)教育視導(dǎo)制度比較完善，設(shè)有三級(jí)視學(xué)員。中央的職業(yè)技術(shù)教育視學(xué)員都是教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的退職教師，由教育部報(bào)總統(tǒng)任命，每年由教育部長(zhǎng)派赴各地視導(dǎo)；大學(xué)區(qū)視學(xué)員通常只有一人；初級(jí)視學(xué)員受大學(xué)區(qū)視學(xué)員的領(lǐng)導(dǎo)。
(5)職業(yè)技術(shù)教育評(píng)估
評(píng)估是現(xiàn)代教育的一項(xiàng)重要的管理措施，國(guó)外學(xué)者把課程、教學(xué)法和評(píng)估看作教學(xué)過程的三種信息系統(tǒng)。有人把評(píng)估看得比課程和教學(xué)法更重要。
(二)教學(xué)管理和實(shí)習(xí)管理緊密結(jié)合
職業(yè)技術(shù)教育就是使就學(xué)者獲得從事某種職業(yè)應(yīng)具備的知識(shí)和技能，因此，職業(yè)技術(shù)教育特別強(qiáng)調(diào)技能的培養(yǎng)，而保證受教育者充分掌握某種特定的技能當(dāng)然是職業(yè)教育管理的一項(xiàng)重要任務(wù)。這一任務(wù)往往涉及職業(yè)技術(shù)學(xué)校、實(shí)習(xí)工廠或有關(guān)企業(yè)。所以，職業(yè)技術(shù)教育管理必須保證學(xué)校、工廠和企業(yè)的緊密配合。發(fā)達(dá)國(guó)家的各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校，在教學(xué)中都很重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，將教學(xué)管理和實(shí)習(xí)管理緊密結(jié)合。實(shí)習(xí)基本通過兩種途徑，一種是在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)車間和模擬室進(jìn)行；二是在校外工廠、農(nóng)場(chǎng)和企業(yè)里進(jìn)行，以便使學(xué)生既通過間接媒體得到試驗(yàn)訓(xùn)練，又直接投入生產(chǎn)崗位從事實(shí)際操作，獲得與某種職業(yè)有關(guān)的基本技能和工作本領(lǐng)。
德國(guó)通過簽訂協(xié)議建立學(xué)校與工廠企業(yè)的掛鉤關(guān)系，明確規(guī)定各方的義務(wù)和職責(zé)，互相配合，規(guī)定每周學(xué)校學(xué)習(xí)理論一至一天半，工廠實(shí)習(xí)操作三至四天，學(xué)生的考試既考基本理論，又考專業(yè)技能，還規(guī)定企業(yè)主需付給實(shí)習(xí)學(xué)生一定的勞動(dòng)報(bào)酬。這保證了學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。新加坡也決定推行“攻讀雙軌計(jì)劃”，1991年7月起在新加坡理工學(xué)院開始推行該計(jì)劃。該計(jì)劃實(shí)行兼讀制；在校大學(xué)生每周有一天(工作日)、一個(gè)傍晚和星期六的上午到學(xué)院上課，其余時(shí)間都在公司邊工作邊接受訓(xùn)導(dǎo)員的實(shí)際工作訓(xùn)練。學(xué)生必須完成為期4年的課程才能獲取工學(xué)院的文憑。
可以看出，各國(guó)職業(yè)技術(shù)教育的管理都很重視生產(chǎn)實(shí)習(xí)的管理，通過有效的管理保證學(xué)員熟練掌握某種特定的技能。
(三)企業(yè)參與職業(yè)技術(shù)教育的管理
由于職業(yè)技術(shù)教育主要是為了培養(yǎng)技術(shù)工人、提高勞動(dòng)力的素質(zhì)和技能，因此，職業(yè)技術(shù)教育就與企業(yè)的利益息息相關(guān)，職業(yè)學(xué)校與企業(yè)的關(guān)系自然密切。所以，許多發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)就參與到了職業(yè)技術(shù)教育的管理中來，并逐漸地形成了一些行之有效的管理制度，如美國(guó)有合作教育，即攻讀課程計(jì)劃；日本搞產(chǎn)學(xué)合作；前蘇聯(lián)中等職業(yè)學(xué)校都與企業(yè)掛鉤；德國(guó)與瑞士都實(shí)行企業(yè)與職業(yè)學(xué)校共同培訓(xùn)徒工的雙元制。
企業(yè)參與辦學(xué)的形式包括提供辦學(xué)經(jīng)費(fèi)，提供實(shí)習(xí)操作場(chǎng)所，對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)操作加以指導(dǎo)，付給學(xué)生—定數(shù)量的補(bǔ)助費(fèi)，參與教學(xué)計(jì)劃的制定和對(duì)學(xué)生操作技能的考核。
在德國(guó)、日本等國(guó)，都有明文規(guī)定學(xué)生在工廠企業(yè)實(shí)習(xí)，不僅不收實(shí)習(xí)費(fèi)，相反，企業(yè)要付給學(xué)生一定數(shù)量的補(bǔ)助費(fèi)。
美國(guó)的合作教育就是企業(yè)與各級(jí)學(xué)校聯(lián)合辦學(xué)，學(xué)生一半時(shí)間在學(xué)校學(xué)習(xí)，一半時(shí)間在企業(yè)工作，學(xué)習(xí)與工作交替進(jìn)行，參與合作教育的范圍包括從高中到研究生院各層次，屬于合作教育領(lǐng)域的學(xué)生總數(shù)達(dá)80余萬人。
在企業(yè)辦培訓(xùn)方面，美國(guó)最為突出，每年美國(guó)企業(yè)用于職業(yè)培訓(xùn)的經(jīng)費(fèi)達(dá)300-500億美元。日本的企業(yè)培訓(xùn)也頗有特色：一種是企業(yè)內(nèi)培訓(xùn)，有經(jīng)常性的短期培訓(xùn)和業(yè)余培訓(xùn)，還有企業(yè)辦的各種學(xué)校，如中等職業(yè)學(xué)校和高等職業(yè)學(xué)校。例如三年制的豐田高中，四年制的卡田工業(yè)大學(xué)，學(xué)員來自企業(yè)有一定工齡的職工，入學(xué)后享受不同等級(jí)的津貼和獎(jiǎng)金，結(jié)業(yè)后還獲得某種資格、企業(yè)外培訓(xùn)是由廠外的各種培訓(xùn)中心進(jìn)行，職工學(xué)習(xí)費(fèi)用由廠方支付，培訓(xùn)期間工資照發(fā)。人們認(rèn)為日本在對(duì)外經(jīng)濟(jì)中競(jìng)爭(zhēng)性日益增強(qiáng)的原因就在于日本重視職工培訓(xùn)，勞動(dòng)力的素質(zhì)高。
(四)重視職業(yè)指導(dǎo)
重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)指導(dǎo)也是各發(fā)達(dá)國(guó)家職業(yè)技術(shù)教育管理中的一個(gè)十分突出的特點(diǎn)。
職業(yè)指導(dǎo)始于20世紀(jì)初。1908年，美國(guó)設(shè)立波士頓職業(yè)局，從事職業(yè)咨詢工作。這是美國(guó)職業(yè)指導(dǎo)的開始。
法國(guó)于1936年頒布了《法案》，提出了職業(yè)指導(dǎo)的問題。尤其是二戰(zhàn)以后，美英等同把職業(yè)指導(dǎo)作為更好地利用人力資源的一種方法。
德國(guó)就十分重視在普通中學(xué)進(jìn)行早期職業(yè)指導(dǎo)和職業(yè)定向工作。上世紀(jì)80年代以來，該國(guó)就在普通中學(xué)設(shè)立了“工作研究”課，旨在給最后兩年的學(xué)生以職業(yè)指導(dǎo)。其形式有：參觀、職業(yè)咨詢、報(bào)告會(huì)等。
職業(yè)指導(dǎo)在英國(guó)也占有重要的地位。英國(guó)在20世紀(jì)初就開展了職業(yè)指導(dǎo)活動(dòng)。1909年，國(guó)家制訂就業(yè)介紹所負(fù)責(zé)安置青年就業(yè)。英國(guó)教育家把它看作是教導(dǎo)過程中的一個(gè)獨(dú)立部分。英國(guó)還設(shè)立安置青年就業(yè)局，在綜合中學(xué)和現(xiàn)代中學(xué)里設(shè)置職業(yè)方向指導(dǎo)課，配備專職指導(dǎo)教師，幫助學(xué)生確定職業(yè)方向。
二、職業(yè)技術(shù)教育管理的趨勢(shì)
目前，世界各國(guó)都十分重視對(duì)職業(yè)技術(shù)教育的管理，加大了管理的力度，出現(xiàn)了以下一些新的趨勢(shì)：
(一)管理重點(diǎn)上移
發(fā)達(dá)國(guó)家的職業(yè)技術(shù)學(xué)校主要有中等和高等兩個(gè)層次，發(fā)展中國(guó)家的職業(yè)技術(shù)學(xué)校，有的是切等，中等、高等三個(gè)層次，有的是中等和高等兩個(gè)層次，不管是幾十層次，目前多數(shù)國(guó)家的職業(yè)技術(shù)教育已從中級(jí)層次上移到高級(jí)層次，美國(guó)、日本等國(guó)家，社區(qū)學(xué)院、短期大學(xué)一級(jí)的職業(yè)技術(shù)教育發(fā)展很快。
泰國(guó)由于金融危機(jī)的爆發(fā)，導(dǎo)致該國(guó)想在20世紀(jì)末成為經(jīng)濟(jì)強(qiáng)同的愿望不能實(shí)現(xiàn)，但是這反而增加了泰同大辦職業(yè)技術(shù)教育，特別是高等職業(yè)技術(shù)教育的決心，一方面強(qiáng)化高等職業(yè)技術(shù)教育的辦學(xué)水平，另一方面大力發(fā)展在職職業(yè)技術(shù)教育，特別是向農(nóng)村大力推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)，落實(shí)到每個(gè)村莊，興建5000個(gè)農(nóng)業(yè)技術(shù)短訓(xùn)班和流動(dòng)培養(yǎng)班，到2000年已培養(yǎng)農(nóng)民達(dá)40萬人次，并且今后還將進(jìn)一步擴(kuò)大培訓(xùn)的規(guī)模。
(二)加大管理力度，提高職業(yè)技術(shù)教育的水平
隨著各國(guó)職業(yè)教育的發(fā)展以及對(duì)職業(yè)技術(shù)教育的逐步重視，各國(guó)都加大了對(duì)職業(yè)技術(shù)教育的管理力度，采取了一系列的措施，比如建立統(tǒng)一的職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步明確職業(yè)技術(shù)教育師資的要求。而今后，這一趨勢(shì)將更加明顯。
20世紀(jì)80年代以來，美、英、俄等同就著手建立全國(guó)統(tǒng)一的技能標(biāo)準(zhǔn)，并將其作為國(guó)家職業(yè)技術(shù)教育與培訓(xùn)的目標(biāo)。美國(guó)于1994年通過了《2000年目標(biāo)法案》，規(guī)定了職業(yè)技術(shù)教育應(yīng)設(shè)置全同性的教育標(biāo)準(zhǔn)，以提高新增勞動(dòng)力的整體水平。按照該法案，美國(guó)政府設(shè)置了聯(lián)邦一級(jí)的“全國(guó)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)”等機(jī)構(gòu)，其職責(zé)是通過自主促進(jìn)行業(yè)規(guī)范技能標(biāo)準(zhǔn)，以作為同家認(rèn)可的資格標(biāo)準(zhǔn)據(jù)此。美國(guó)教育部和勞工部選定了22個(gè)行業(yè)設(shè)立項(xiàng)目并給于資助，以制定綜合性的行業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，從1996年起已陸續(xù)形成了全國(guó)統(tǒng)一的行業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)印等級(jí)考核標(biāo)準(zhǔn)，目前，已有部分職業(yè)領(lǐng)域的國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)編制完成，供各州自愿選用，用于對(duì)職業(yè)教育的管理、指導(dǎo)和評(píng)估，以及用于招聘、考核、辦證等方面。這項(xiàng)工作將持續(xù)相當(dāng)一段時(shí)間，對(duì)美國(guó)職業(yè)技術(shù)教育將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
為了鼓勵(lì)教師在職進(jìn)修，各發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍做法是建立進(jìn)修與晉級(jí)加薪相結(jié)合的制度。如日本規(guī)定翻譯任教若干年的職業(yè)技術(shù)教育教師，若在大學(xué)加修規(guī)定的學(xué)分，可獲得高一級(jí)的教師資格，并晉級(jí)加薪和提高社會(huì)地位；德國(guó)職業(yè)學(xué)校教師若參加留職帶薪進(jìn)修，就可獲得高一級(jí)的任職資格，或可獲得另一種新的資格，諸如另一學(xué)科的任教資格、校長(zhǎng)任用資格、督學(xué)任用資格等。美國(guó)職業(yè)技術(shù)教育的教師證書則規(guī)定了4至10年不等的有效期限，迫使教師利用夜間或暑期進(jìn)修，并利用每7年一次的休假(半年至1年)去大學(xué)修讀規(guī)定學(xué)分，以換取新的教師證書并提高待遇。
今后，各國(guó)在這些方面還會(huì)加大管理力度，以保證職業(yè)技術(shù)教育的質(zhì)量，不斷滿足社會(huì)的需求。
(三)政府投資力度增大
近年來，由于各國(guó)對(duì)職業(yè)技術(shù)教育的重視，所以，對(duì)職業(yè)技術(shù)教育的投資力度也在不斷的增加。而且投資規(guī)模呈現(xiàn)不斷上漲的趨勢(shì)。這一趨勢(shì)在新發(fā)展起來的一些國(guó)家表現(xiàn)尤為突出。
新加坡政府1998年對(duì)教育的投入已占到政府財(cái)政支出的20％左右，占CDP的4％；新加坡的經(jīng)濟(jì)發(fā)展局負(fù)責(zé)對(duì)組織和建立起來的4所理工學(xué)院予以撥款，對(duì)理工學(xué)院教學(xué)和日常開支予以補(bǔ)助，按每個(gè)學(xué)生每學(xué)年人均2萬新元撥給。新加坡政府還通過征收技能發(fā)展稅，建立了全國(guó)性的技能發(fā)展基金，作為提高職工職業(yè)技能的培訓(xùn)費(fèi)用。負(fù)責(zé)管理該項(xiàng)基金的新加坡經(jīng)濟(jì)發(fā)展局借此為符合條件的企業(yè)提供津貼，鼓勵(lì)和扶持雇主開展廠內(nèi)的職工培訓(xùn)。
法國(guó)對(duì)職業(yè)技術(shù)教育的重視也在增長(zhǎng)。1988年，職業(yè)技術(shù)教育經(jīng)費(fèi)710億法郎，占當(dāng)年教育經(jīng)費(fèi)3980億法郎的17．8％，計(jì)劃2005年上升為25％，約為1420億法郎。企業(yè)為教育的投資也在增長(zhǎng)，在法國(guó)教育總投資中，企業(yè)投資1984年占4．6％，1988年占6%，2005年將占7%。
(四)學(xué)校管理民主化、多元化
近年來，各國(guó)的職業(yè)學(xué)校管理都呈現(xiàn)更加民主的趨勢(shì)。校長(zhǎng)負(fù)責(zé)制與民主管理制相輔相成。在學(xué)校里，師生員工既是被管理的對(duì)象，又是管理的主體。許多國(guó)家都成立了教代會(huì)，充分保證廣大教職工行使民利。教代會(huì)主要是：對(duì)行政工作的計(jì)劃和總結(jié)，財(cái)務(wù)預(yù)決算，基金使用，分配方案，人事任免，機(jī)構(gòu)設(shè)置等重大事宜和改革方案有審議權(quán)；在法律和改革允許的范圍內(nèi)，對(duì)職工福利等切身問題有決定權(quán)；對(duì)校長(zhǎng)和其他領(lǐng)導(dǎo)干部有監(jiān)督評(píng)議權(quán)；對(duì)校長(zhǎng)有表彰、批評(píng)和建議上級(jí)給予嘉獎(jiǎng)、晉升或給予處分、免職權(quán)等。
不僅如此，各國(guó)還努力吸收各種社會(huì)力量參與職業(yè)學(xué)校的管理，使學(xué)校管理主體多元化。
摘要：為了提高砂石系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和減少運(yùn)行成本。在霜凍期，如何處理好膠帶打滑的問題，不僅有著極其重要的經(jīng)濟(jì)效果，而且可以避免無法預(yù)料的事故發(fā)生。
前言：
膠帶輸送機(jī)工作時(shí)是靠膠帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)膠帶運(yùn)行、帶動(dòng)膠帶上的物料實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸?shù)?驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí),若膠帶不能與驅(qū)動(dòng)滾筒同步運(yùn)轉(zhuǎn)或膠帶不轉(zhuǎn),稱之為膠帶打滑。膠帶打滑故障在膠帶輸送機(jī)事故中所占比例較大,尤其是在安裝調(diào)試過程中。
在砂石加工系統(tǒng)中，由于運(yùn)行工期長(zhǎng)且屬于野外作業(yè)，難免會(huì)遇到霜凍期。在此期間，由于天氣寒冷，早晨的水珠在遇到冷空氣的條件下結(jié)成冰，改變了驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)和膠帶的摩擦因素，致使膠帶機(jī)打滑。打滑帶來的經(jīng)濟(jì)損失是非常巨大的。因此，如何處理膠帶機(jī)打滑有著積極的作用。
主題
1．工程概況
砂石料加工系統(tǒng)布置在檳榔江蘇家河口水電站壩址左岸下游約1.4km處，距料場(chǎng)約1.2km。系統(tǒng)生產(chǎn)供應(yīng)水電站建設(shè)所需混凝土及大壩墊層料用砂石骨料；加工砂石骨料的源材料來自電站壩址左岸下游約2.6km的小江平壩料場(chǎng)Ⅱ采區(qū)和離加工系統(tǒng)約700m的2#渣場(chǎng)回采料。砂石加工系統(tǒng)承擔(dān)約58×104m³混凝土（其中噴混凝土約4.5×104m³）和28.2×104m³大壩面板墊層料所需的砂石骨料。其需生產(chǎn)混凝土粗細(xì)骨料約125×104t，大壩面板墊層料約62×104t，其中碎石109.1×104t，砂77.9×104t。
加工系統(tǒng)場(chǎng)地布置在電站壩址左岸下游3#渣場(chǎng)上部的斜坡地帶，地勢(shì)總體呈東部高、西部低，前有電站主要交通道路連接2#回采渣場(chǎng)及小江平壩料場(chǎng)。整個(gè)加工系統(tǒng)占地面積約7.8萬㎡。粗碎車間布置在1600.00~1609.00m高程，半成品倉(cāng)布置在1633.00m高程，成品加工車間布置在1618.00~1627.00m高程，成品倉(cāng)、骨料稱量站布置在1614.00~1616.00m高程。
砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為粗碎處理能力660t/h，成品骨料生產(chǎn)能力為450t/h（其中：砂200t/h），滿足蘇家河口水電站高峰月澆筑強(qiáng)度4.2萬m³混凝土和3.3萬m³大壩面板墊層料所需的砂石骨料。加工系統(tǒng)設(shè)備總裝機(jī)功率2850.5kw，系統(tǒng)最大用水量500t/h。
2．膠帶機(jī)輸送的原理
膠帶機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。主要由膠帶、主動(dòng)滾筒、拉緊裝置、拖輥機(jī)架以及和傳動(dòng)裝置等部分組成。
①輸送帶
常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-15～40°C之間。物料溫度不超過50°C。向上輸送散粒料的傾角12°～24°。對(duì)于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。
②托輥
分單滾筒（膠帶對(duì)滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達(dá)350°）和多滾筒（用于大功率）等。有槽形托輥、平形托輥、調(diào)心托輥、緩沖托輥。槽形托輥（由2～5個(gè)輥?zhàn)咏M成）支承承載分支，用以輸送散粒物料；調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位置，避免跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對(duì)帶的沖擊。
③滾筒
分驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒。驅(qū)動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件。分單滾筒（膠帶對(duì)滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達(dá)350°）和多滾筒（用于大功率）等。
④張緊裝置
其作用是使輸送帶達(dá)到必要的張力，以免在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內(nèi)。
其工作原理如下圖：
圖（1）
2．引起膠帶打滑的原因及影響
造成膠帶打滑的主要原因是過載、滾筒沾水、膠帶過松、拉緊力不夠以及膠帶過長(zhǎng)等原因造成的。
總的歸結(jié)原因有兩個(gè)：一個(gè)是主觀原因；另一個(gè)是客觀原因。主觀原因就是膠帶機(jī)在運(yùn)行過程中，膠帶會(huì)伸長(zhǎng)或是負(fù)荷過重，導(dǎo)致膠帶機(jī)打滑；客觀原因就是環(huán)境溫度的急劇變化，導(dǎo)致膠帶機(jī)打滑。前者可以通過拉緊裝置（拉緊裝置必須可以自由下垂）來防止膠帶機(jī)的打滑。而后者到目前還沒有一勞永逸的有效措施。因此，研究后者有著深遠(yuǎn)的意義。
膠帶輸送機(jī)工作時(shí),由于各種原因引起的膠帶打滑故障如不能及時(shí)排除或預(yù)防,將會(huì)造成比較嚴(yán)重的后果。輕則損壞驅(qū)動(dòng)滾筒上的包膠,重則引起斷帶。
3．探討解決在霜凍期膠帶打滑的方法
解決膠帶機(jī)打滑，就是增加驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)的摩擦力。
從力學(xué)的角度
f=μN(yùn)
f------加在驅(qū)動(dòng)滾筒上的摩擦力（單位：N）
μ-----摩擦因素（由介質(zhì)決定）
N------加在驅(qū)動(dòng)滾筒上的正壓力（單位：N）
可以看出增加驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)的摩擦有兩種，第一就是增加正壓力（也就是將皮帶和膠帶拉緊）；第二種就是改變摩擦因素。在這兩種增大摩擦的方法中，對(duì)于膠帶過度的張緊，會(huì)降低膠帶的壽命。因此，增加正壓力（拉緊）是有一定的限度的。在霜凍期，由于接觸面非常的光滑，拉緊并不起作用。所以，只能選擇后者。而后者是要改變摩擦因素，摩擦因素是由介質(zhì)決定的。改變摩擦因素有兩種：加入新介質(zhì)和改變接觸面的粗糙度。在砂石加工系統(tǒng)中，加入細(xì)砂介質(zhì)，最為方便又不影響皮帶。雖然加砂可以防止皮帶和膠帶的打滑，但由于砂石加工系統(tǒng)中，膠帶較多，一條一條地處理，既費(fèi)時(shí)又浪費(fèi)大量的人力物力。因此，尋找一種有效的方法尤其重要。
現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況提出四種方案（幾種方案都是以增加摩擦因素μ為目的的）:
第一種:就是在驅(qū)動(dòng)光面滾筒上鉆孔。
第二種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠。
第三種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠并把膠做成人字。
第四種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠并把膠做成人字以及在膠上鉆小孔。
比較：第一種，由于光面是鐵表面，與膠相互接觸，在霜凍期由于溫度引起表面光滑，導(dǎo)致皮帶打滑，此種不可取。第二種和第三種已經(jīng)都實(shí)驗(yàn)過（現(xiàn)在用的就是第三種），在非霜凍期效果還可以，但在霜凍期效果就不明顯。第四種雖然和第三種差不多，但由于有一個(gè)一個(gè)的孔，在大氣壓的作用下讓皮帶與驅(qū)動(dòng)滾筒上的膠面吸附在一起，起到既能增加摩擦因素μ，有能增加正壓力的效果，從根本上解決了霜凍期皮帶打滑的問題。
現(xiàn)對(duì)第四種方案進(jìn)行說明：
a．孔的個(gè)數(shù)確定
在驅(qū)動(dòng)滾筒上是否鉆的孔越多越好呢？
根據(jù)力學(xué)f=μN(yùn)，是否可以找到既能增加摩擦因素又能增加正壓力的方法。現(xiàn)假設(shè)在驅(qū)動(dòng)滾筒上鉆一個(gè)盲孔（盲孔頂部要求無毛刺），現(xiàn)在對(duì)盲孔、膠帶及驅(qū)動(dòng)滾筒進(jìn)行受力分析。如圖（2）
圖（2）
設(shè)大氣壓強(qiáng)為P0，孔的面積為S，正壓力為N，摩擦力
為f，根據(jù)作用力與反作用力，加在皮帶上的力f’=f，設(shè)在
沒有鉆孔之前的摩擦因素為μ，鉆孔之后的摩擦因素為μ’。皮帶壓縮后的壓強(qiáng)為P1，體積為V1，壓縮前的體積為V。
當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)至把孔全封閉后，孔內(nèi)的空氣會(huì)被擠出。會(huì)導(dǎo)致孔內(nèi)的空氣減少，壓強(qiáng)也就會(huì)減小，即P1減小。致使在皮帶上形成一個(gè)壓差P。壓差為：
P=P0-P1------------①
加在皮帶上總的壓力為：
N總=N+PS------------②
由①②可以得到
N總=N+PS=N+（P0-P1）S------------③
在沒鉆孔之前的摩擦為：
f前=μN(yùn)----------④
在沒鉆孔之后的摩擦為：
f后=μ’N總=μ’[N+（P0-P1）S]----------⑤
對(duì)于等式④⑤中，由于鉆孔后，在皮帶上形成一個(gè)壓差。導(dǎo)致皮帶稍微變形，導(dǎo)致接觸表面粗糙度增大，這樣就增加了驅(qū)動(dòng)滾筒的摩擦因素μ。與此同時(shí)，由于壓差的作用，在皮帶表面形成一個(gè)額外的正壓力，且此正壓力和外界負(fù)荷成正比關(guān)系。若是鉆n個(gè)孔，其摩擦力就變?yōu)椋?/p>
f總后=nf后=nμ’N總=nμ’[N+（P0-P1）S]----------⑥
從上面⑥式可以看出，摩擦力的大小與孔的個(gè)數(shù)成正比，若摩擦力大于皮帶的最大拉力就有可能拉斷。因此，在鉆孔的時(shí)候要嚴(yán)格控制孔的個(gè)數(shù)。其個(gè)數(shù)：
n≤F皮帶張力/μ’[N+（P0-P1）S]
b．孔的位置分布
根據(jù)砂石系統(tǒng)膠帶機(jī)的運(yùn)行規(guī)律，一般驅(qū)動(dòng)滾筒和皮帶之間有一個(gè)包角α，以包角的兩邊界為界限，在包角內(nèi)鉆孔。分布如圖：
下圖為驅(qū)動(dòng)滾筒展開圖：
孔
包角
上邊界
包角
下邊界
圖（3）
這樣布置便于膠帶在運(yùn)行的過程中，孔交換的起作用。
4．結(jié)束語(yǔ)
以上述的方法，膠帶機(jī)在調(diào)試和運(yùn)行的過程中，大大地減小了膠帶機(jī)的空轉(zhuǎn)時(shí)間。不僅節(jié)約了成本，而且大大地減小了事故的發(fā)生。
信息科技的日益縱深發(fā)展以及全球經(jīng)濟(jì)一體化的加劇，高科技競(jìng)爭(zhēng)變得日趨激烈,現(xiàn)有企業(yè)和新興企業(yè)在這樣一個(gè)充滿競(jìng)爭(zhēng)、技術(shù)密集的全球性市場(chǎng)上均面臨著前所未有的不確定性。企業(yè)僅僅關(guān)注“漸進(jìn)性的改進(jìn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的”，不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越和發(fā)展中國(guó)家追求經(jīng)濟(jì)趕超的重要手段，但由于不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新具有不確定性、高風(fēng)險(xiǎn)性、收益的非獨(dú)占性，加之不連續(xù)技術(shù)產(chǎn)品生命周期短、技術(shù)復(fù)雜程度與集成融合程度高，現(xiàn)實(shí)中的企業(yè)實(shí)施不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新面臨著巨大的不確定性。為降低風(fēng)險(xiǎn)性與不確定性，企業(yè)需要進(jìn)行有效的不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策。理論界對(duì)不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略實(shí)施的研究也給予了應(yīng)有的關(guān)注，然而，這些研究大多集中于組織的單一個(gè)體視角而非網(wǎng)絡(luò)視角，即其基本假設(shè)于企業(yè)的原子模型結(jié)構(gòu)而非網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，企業(yè)與外部組織間的關(guān)系已從單一的二元關(guān)系發(fā)展成為多組織間的相互依存和相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，與這種網(wǎng)絡(luò)關(guān)系高度相關(guān)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)企業(yè)的資源基礎(chǔ)與優(yōu)勢(shì)來源將產(chǎn)生重要影響。本文立足戰(zhàn)略管理理論的資源基礎(chǔ)觀引入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力，以定性分析和規(guī)范分析的方法探究其對(duì)不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策的作用原理，以期為企業(yè)實(shí)施不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新提供新的理論補(bǔ)充，并試圖為豐富傳統(tǒng)的資源基礎(chǔ)觀在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的拓展應(yīng)用提供新的視角。
二、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)不連續(xù)性技術(shù)新戰(zhàn)略決策作用分析
基于馬剛對(duì)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力內(nèi)涵的界定并結(jié)合不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策，本文認(rèn)為，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力是指企業(yè)為了提升、保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與其他行為主體建立戰(zhàn)略關(guān)系，獲取分享、整合內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)資源，協(xié)調(diào)內(nèi)外部關(guān)系,以及協(xié)同創(chuàng)新的能力，因此，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力應(yīng)包含以下六個(gè)方面：戰(zhàn)略關(guān)系構(gòu)建能力，內(nèi)外部協(xié)調(diào)能力，獲取、分享網(wǎng)絡(luò)資源能力，整合內(nèi)外部資源能力，關(guān)系管理能力，協(xié)同創(chuàng)新能力。
1.企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)技術(shù)掃描作用分析
不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策時(shí)機(jī)把握在很大程度上緣于企業(yè)通過技術(shù)掃描獲得的有關(guān)新技術(shù)信息。
企業(yè)社會(huì)資本存量決定了技術(shù)掃描的信息價(jià)值。技術(shù)掃描的準(zhǔn)確性和真實(shí)性源于企業(yè)所掌握的相關(guān)技術(shù)信息。企業(yè)可以通過常規(guī)媒體來獲得相關(guān)的技術(shù)信息，但得到的信息具有共享性和普遍性，信息的價(jià)值含量低。企業(yè)社會(huì)資本是獲取外部環(huán)境具有較高價(jià)值信息的基礎(chǔ)，社會(huì)資本存量的增加擴(kuò)充了信息傳播渠道、提高了創(chuàng)新擴(kuò)散主體之間的關(guān)聯(lián)性和人際交往頻度。由此可見，常規(guī)媒體起“周知”作用，而人際交往則起“相信”作用，企業(yè)社會(huì)資本有助于企業(yè)獲得不連續(xù)新技術(shù)可靠信息，降低了信息的搜集成本和信息的失真程度。
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力可以幫助企業(yè)提高社會(huì)資本存量。通過戰(zhàn)略關(guān)系構(gòu)建能力，識(shí)別外部網(wǎng)絡(luò)中的潛在的合作伙伴，并通過對(duì)其相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、信譽(yù)和價(jià)值觀的評(píng)估以適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)模式與之建立和發(fā)展戰(zhàn)略關(guān)系；其次基于共同的或相近的組織文化通過內(nèi)外部協(xié)調(diào)能力對(duì)企業(yè)內(nèi)部之間、企業(yè)與合作伙伴之間進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，在互信的基礎(chǔ)上通過獲取、分享網(wǎng)絡(luò)資源能力，從網(wǎng)絡(luò)中的其他行為主體那里獲取企業(yè)所需要的相關(guān)不連續(xù)技術(shù)信息；最后通過關(guān)系管理能力協(xié)調(diào)管理現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)成員和新加入成員，通過關(guān)系的管理，可以增進(jìn)各成員之間的交流程度，各成員在基于良好信任關(guān)系的基礎(chǔ)上更愿意增強(qiáng)自身技術(shù)信息資源的貢獻(xiàn)。
2.企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)技術(shù)軌道躍點(diǎn)選擇作用分析
通過對(duì)技術(shù)發(fā)展的跟蹤掃描，當(dāng)新技術(shù)的威脅被確認(rèn)后，企業(yè)必須盡快地鎖定技術(shù)軌道躍遷空間與躍遷時(shí)機(jī)。
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力直接影響現(xiàn)有的資源與能力以及對(duì)不連續(xù)新技術(shù)情形把握的精準(zhǔn)程度，并最終影響技術(shù)軌道躍遷空間。通過戰(zhàn)略關(guān)系構(gòu)建能力、內(nèi)外部協(xié)調(diào)能力，吸引在原有技術(shù)創(chuàng)新方面具備相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的成員加入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)成員進(jìn)行調(diào)整，剔除已傷失技術(shù)創(chuàng)新相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)網(wǎng)絡(luò)成員，而后通過獲取分享網(wǎng)絡(luò)資源能力、整合內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)資源能力、關(guān)系管理能力，對(duì)更新后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào)管理。與此同時(shí)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力通過作用于技術(shù)掃描來影響技術(shù)環(huán)境中的高價(jià)值信息的獲取，進(jìn)而影響到企業(yè)對(duì)不連續(xù)新技術(shù)情形把握的精準(zhǔn)程度。不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)軌道躍遷空間是由企業(yè)現(xiàn)有的資源與能力，以及對(duì)不連續(xù)新技術(shù)情形把握的精準(zhǔn)程度共同決定的。
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力通過作用于技術(shù)掃描的新舊技術(shù)性能與技術(shù)效率信息獲取的精準(zhǔn)程度來影響技術(shù)軌道躍遷時(shí)機(jī)選擇。技術(shù)軌道躍遷時(shí)機(jī)選擇在很大程度上依賴于通過技術(shù)掃描獲得的新舊技術(shù)性能與技術(shù)效率信息，當(dāng)新技術(shù)性能低于現(xiàn)有技術(shù)性能，而且新技術(shù)效率也低于現(xiàn)有技術(shù)效率時(shí)，企業(yè)只能采取觀望態(tài)度，因?yàn)樾录夹g(shù)和產(chǎn)業(yè)具有巨大的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性，而當(dāng)新技術(shù)還沒有展示出良好的發(fā)展?jié)摿图夹g(shù)效率的時(shí)候，盲目地進(jìn)行技術(shù)躍遷只能使企業(yè)面臨巨大的不可逆轉(zhuǎn)的創(chuàng)新失敗風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)新技術(shù)在技術(shù)性能還沒有超越現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)候，已經(jīng)出現(xiàn)了較高的技術(shù)效率，企業(yè)應(yīng)該在對(duì)技術(shù)性能和技術(shù)效率綜合考慮的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身的資源和能力選擇合適的躍遷時(shí)機(jī)進(jìn)入新技術(shù)軌道，是否在這個(gè)區(qū)域進(jìn)行軌道的躍遷將是一個(gè)綜合考慮的過程，還需要考慮其他的影響因素。
3.企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)新技術(shù)和能力獲取作用分析
當(dāng)企業(yè)完成了對(duì)技術(shù)軌道躍遷點(diǎn)的選擇后，企業(yè)必須盡快地確定采取何種方式來獲取新技術(shù)。
合作聯(lián)盟是企業(yè)獲取新技術(shù)和能力策略中的最佳選擇。合作聯(lián)盟方式可以使得企業(yè)在缺乏新產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的時(shí)候依靠同盟伙伴的互補(bǔ)性資源的支持順利進(jìn)行新技術(shù)或者新產(chǎn)品的研發(fā)，以有效地應(yīng)對(duì)外部環(huán)境的變化。與新技術(shù)和能力獲取的其他三種策略——企業(yè)主體內(nèi)部研發(fā)、收購(gòu)或兼并、組建獨(dú)立機(jī)構(gòu)或者部門研發(fā)相比，合作聯(lián)盟不但能以更加靈活的方式及時(shí)地獲取到不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新所需的新技術(shù)和能力，還能減少企業(yè)研發(fā)的成本投入，使企業(yè)與其戰(zhàn)略伙伴共同面對(duì)不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新帶來新興產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的不確定性，降低了技術(shù)創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)。
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力可以提升合作聯(lián)盟的效率，使得企業(yè)更加傾向于合作聯(lián)盟策略。雖然合作聯(lián)盟是企業(yè)獲取新技術(shù)和能力策略中的最佳選擇，但需要考慮很多方面的因素。戰(zhàn)略關(guān)系構(gòu)建能力可以幫助企業(yè)識(shí)別、評(píng)估外部網(wǎng)絡(luò)中的潛在合作伙伴，并以適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)模式與之建立戰(zhàn)略關(guān)系；內(nèi)外部協(xié)調(diào)能力可以幫助企業(yè)有效協(xié)調(diào)企業(yè)內(nèi)部之間、企業(yè)與合作伙伴之間的關(guān)系，并在互信的基礎(chǔ)上通過獲取、分享網(wǎng)絡(luò)資源能力，從網(wǎng)絡(luò)成員那里獲取到相關(guān)資源和能力；關(guān)系管理能力可以幫助企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)成員進(jìn)行有效協(xié)調(diào)管理，增強(qiáng)各成員之間的交流程度與自身資源的貢獻(xiàn)度。
三、結(jié)語(yǔ)
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力在不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策中扮演了這樣一種角色，那就是通過作用于企業(yè)社會(huì)資本提升技術(shù)掃描的信息價(jià)值來確保不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策時(shí)機(jī)把握和技術(shù)軌道躍遷時(shí)機(jī)選擇，加之企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力在資源與能力獲取方面的優(yōu)勢(shì)，確保了對(duì)技術(shù)軌道躍遷空間的準(zhǔn)確把握，有效降低了風(fēng)險(xiǎn)性與不確定性，同時(shí)還使得企業(yè)在新技術(shù)和能力獲取策略上更加傾向于合作聯(lián)盟。本文只是引入變量企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力，定性地探究了其對(duì)不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策的影響，還缺乏定量方面的分析，畢竟不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策是一個(gè)復(fù)雜過程，但企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力終究擴(kuò)充了企業(yè)的資源基礎(chǔ)，為不連續(xù)性技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策拓寬了決策空間。
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關(guān)鍵詞：正交頻分復(fù)用（OFDM）多載波調(diào)制
隨著通信需求的不斷增長(zhǎng)，寬帶化已成為當(dāng)今通信技術(shù)領(lǐng)域的主要發(fā)展方向之一，而網(wǎng)絡(luò)的迅速增長(zhǎng)使人們對(duì)無線通信提出了更高的要求。為有效解決無線信道中多徑衰落和加性噪聲等問題，同時(shí)降低系統(tǒng)成本，人們采用了正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)。OFDM是一種多載波并行傳輸系統(tǒng)，通過延長(zhǎng)傳輸符號(hào)的周期，增強(qiáng)其抵抗回波的能力。與傳統(tǒng)的均衡器比較，它最大的特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可大大降低成本，且在實(shí)際應(yīng)用中非常靈活，對(duì)高速數(shù)字通信量一種非常有潛力的技術(shù)。
1正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)的發(fā)展
OFDM的概念于20世紀(jì)50～60年代提出，1970年OFDM的專利被發(fā)表[1]，其基本思想通過采用允許子信道頻譜重疊，但相互間又不影響的頻分復(fù)用（FDM）方法來并行傳送數(shù)據(jù)。OFDM早期的應(yīng)用有AN/GSC_10（KATHRYN）高頻可變速率數(shù)傳調(diào)制解調(diào)器等[1]。
在早期的OFDM系統(tǒng)中，發(fā)信機(jī)和相關(guān)接收機(jī)所需的副載波陣列是由正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的，系統(tǒng)復(fù)雜且昂貴。1971年Weinstein和Ebert提出了使用離散傅立葉變換實(shí)現(xiàn)OFDM系統(tǒng)中的全部調(diào)制和解調(diào)功能[3]的建議，簡(jiǎn)化了振蕩器陣列以及相關(guān)接收機(jī)中本地載波之間嚴(yán)格同步的問題，為實(shí)現(xiàn)OFDM的全數(shù)字化方案作了理論上的準(zhǔn)備。
80年代以后，OFDM的調(diào)制技術(shù)再一次成為研究熱點(diǎn)。例如在有線信道的研究中，Hirosaki于1981年用DFT完成的OFDM調(diào)制技術(shù)，試驗(yàn)成功了16QAM多路并行傳送19.2kbit/s的電話線MODEM[4]。
1984年，Cimini提出了一種適于無線信道傳送數(shù)據(jù)的OFDM方案[5]。其特點(diǎn)是調(diào)制波的碼型是方波，并在碼元間插入了保護(hù)間隙，該方案可以避免多徑傳播引起的碼間串?dāng)_。
進(jìn)入90年代以后，OFDM的應(yīng)用又涉及到了利用移動(dòng)調(diào)頻（FM）和單邊帶（SSB）信道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信、陸地移動(dòng)通信、高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL）、非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）、超高速數(shù)字用戶環(huán)路（VHDSL）、數(shù)字聲廣播（DAB）及高清晰度數(shù)字電視（HDTV）和陸地廣播等各種通信系統(tǒng)。
2OFDM的原理
OFDM技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，其特點(diǎn)是各副載波相互正交。
設(shè){fm}是一組載波頻率，各載波頻率的關(guān)系為：
{fm}=f0+m/Tm=0,1,2,…N-1（1）
式中，T是單元碼的持續(xù)時(shí)間，f0是發(fā)送頻率。
作為載波的單元信號(hào)組定義為[16]:
式中l(wèi)的物理意義對(duì)應(yīng)于“幀”（即在第l時(shí)刻有m路并行碼同時(shí)發(fā)送）。
其頻譜相互交疊，如圖1所示。
從圖1可以看出，OFDM是由一系列在頻率上等間隔的副載波構(gòu)成，每個(gè)副載波數(shù)字符號(hào)調(diào)制，各載波上的信號(hào)功率形式都是相同的，都為sinf/f型，它對(duì)應(yīng)于時(shí)域的方波。
Φm(t)滿足正交條件
以及
其中符號(hào)“*”表示共軛。
當(dāng)以一組取自有限集的復(fù)數(shù){Xm,l}表示的數(shù)字信號(hào)對(duì)φm調(diào)制時(shí)，則：
此S（t）即為OFDM信號(hào)，其中Sl（t）表示第l幀OFDM信號(hào)，Xm,l(m=0,1,…，N-1)
為一簇信號(hào)點(diǎn)，分別在第l幀OFDM的第m個(gè)副載波上傳輸。
在接收端，可通過下式解調(diào)出Xm,l
這就是OFDM的基本原理。當(dāng)傳輸信道中出現(xiàn)多徑傳播時(shí)，在接收副載波間的正交性將被破壞，使得每個(gè)副載波上的前后傳輸符號(hào)間以及各副載波之間發(fā)生相互干擾。為解決這個(gè)問題，就在每個(gè)OFDM傳輸信號(hào)前插入一保護(hù)間隔，它是由OFDM信號(hào)進(jìn)行周期擴(kuò)展而來。只要多徑時(shí)延不超過保護(hù)間隔，副載波間的正交性就不會(huì)被破壞。
3OFDM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
由上面的分析知，為了實(shí)現(xiàn)OFDM，需要利用一組正交的信號(hào)作為副載波。典型的正交信號(hào)是{1,cosΩt,cos2Ωt,…，cosmΩt,…，sinΩt,sin2Ωt，sinmΩt,…}。如果用這樣一組正交信號(hào)作為副載波，以碼元周期為T的不歸零方波作為基帶碼型，調(diào)制后經(jīng)無線信道發(fā)送出去。在接收端也是由這樣一組正交信號(hào)在[0,T]內(nèi)分別與發(fā)送信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)解調(diào)，則中以恢復(fù)出原始信號(hào)。OFDM調(diào)制解調(diào)基本原理見圖2、圖3所示。
在調(diào)制端，要發(fā)送的串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)編碼器（如16QAM）形成了M個(gè)復(fù)數(shù)序列，這里D（m）=A（m）-jB(m)。此復(fù)數(shù)序列經(jīng)串并變換器變換后得到碼元周期為T的M路并行碼（一幀），碼型選用不歸零方波。用這M路并行碼調(diào)制M個(gè)副載波來實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用。所得到的波形可由下式表示：
式中：ωm=2πfm，fm=f0+mΔf，Δf=1/T為各副載波間的頻率間隔；f0為1/T的整倍數(shù)。
在接收端，對(duì)d(t)用頻率為fm的正弦或余弦信號(hào)在[0,T]內(nèi)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算即可得到A（m）、B(m)，然后經(jīng)并串變抵達(dá)和數(shù)據(jù)解碼后復(fù)原與發(fā)送端相同的數(shù)據(jù)序列。
這種早期的實(shí)現(xiàn)方法所需設(shè)備非常復(fù)雜，當(dāng)M很大時(shí)，需設(shè)置大量的正弦波發(fā)生器，濾波器、調(diào)制器及相關(guān)的解調(diào)器等設(shè)備，系統(tǒng)非常昂貴。
為了降低OFDM系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本，人們考慮利用離散傅立葉變換（DFT）及其反變換（IDFT）來實(shí)現(xiàn)上述功能。上面（7）式可改寫成如下形式：
如對(duì)d(t)以fs=N/T=1/(Δt)(N為大于或等于M的正整數(shù)，其物理意義為信道數(shù)，在這里N=M)的抽樣速率進(jìn)行采樣（滿足fs>2fmax,fmax為d(t)的頻譜的最高頻率，可防止頻率混疊），則在主值區(qū)間t=[0,T]內(nèi)可得到N點(diǎn)離散序d(n)，其中n=0,1,…，N-1。抽樣時(shí)刻為t=nΔt,則：
可以看出，上式正好是D（m）的離散傅立葉逆變換（IDFT）的實(shí)部，即：
d(n)=Re[IDFT[D(m)]](10)
這說明，如果在發(fā)送端對(duì)D（m）做IDFT，將結(jié)果經(jīng)信道發(fā)送至接收端，然后對(duì)接收到的信號(hào)再做DFT，取其實(shí)路，則可以不失真地恢復(fù)出原始信號(hào)D（m）。這樣就可以用離散傅立變換來實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，其實(shí)現(xiàn)框圖如圖4所示。
用DFT及IDFT來實(shí)現(xiàn)OFDM系統(tǒng)，大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，減小了系統(tǒng)成本，為OFDM的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
4OFDM實(shí)現(xiàn)方式的計(jì)算機(jī)仿真
由上節(jié)可知，要實(shí)現(xiàn)OFDM，可以采用傳統(tǒng)的多路正交副載波調(diào)制的方式，也可以采用傅立葉變換的方式，這兩種方式所組成的系統(tǒng)復(fù)雜度和成本有很大差別。目前實(shí)用的OFDM系統(tǒng)均采用了傅立葉變換的實(shí)現(xiàn)方式，該方式與傳統(tǒng)方式相比，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的構(gòu)成，降低了成本。這里用計(jì)算機(jī)仿真方法對(duì)兩種方式進(jìn)行模擬，進(jìn)一步說明兩種方式具有相同的系統(tǒng)效果。
仿真系統(tǒng)用Matlab來實(shí)現(xiàn)，源數(shù)據(jù)采用一波形文件，采樣后共有680個(gè)串行數(shù)據(jù)，將其分為34幀，每幀的20個(gè)數(shù)據(jù)分別構(gòu)成10路進(jìn)行碼的實(shí)部和虛部。
在多路正交副載波調(diào)制方式中，用20個(gè)正交的三角波對(duì)10路碼分別進(jìn)行調(diào)制，將結(jié)果相加作為已調(diào)波。在接收端再用這20個(gè)三角波對(duì)接收波進(jìn)行相關(guān)解調(diào)，將解調(diào)數(shù)據(jù)與源數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。程序流程圖見圖5。
在傅立葉變換方式中，使用快速傅立葉算法，直接對(duì)每幀數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT，得到已調(diào)序列。在接收端對(duì)接收到的序列進(jìn)行FFT，還原出原始數(shù)據(jù)。程序流程圖如圖6所示。
為了模擬無線通信環(huán)境，在信道中加入低幅度的高斯噪聲。圖7為源數(shù)據(jù)波形與通過兩種方式得到的OFDM輸出波形。可以看出，兩種方式獲得了相同的系統(tǒng)效果。
5OFDM系統(tǒng)在寬帶通信中的應(yīng)用
（1）數(shù)字聲廣播工程（DAB）
歐洲的數(shù)字聲廣播工程（DAB）--DABEUREKA147計(jì)劃已成功地使用了OFDM技術(shù)。為了克服多個(gè)基站可能產(chǎn)生的重聲現(xiàn)象，人們?cè)贠FDM信號(hào)前增加了一定的保護(hù)時(shí)隙，有效地解決了基站間的同頻干擾，實(shí)現(xiàn)了單頻網(wǎng)廣播，大大減少整個(gè)廣播占用的頻帶寬度。
（2）高清晰度電視（HDTV）
由于現(xiàn)有的專用DSP芯片最快可以在100μs內(nèi)完成1024點(diǎn)FFT，這正好能滿足8MHz帶寬以內(nèi)視頻傳輸?shù)男枰瑥亩鵀閼?yīng)用于視頻業(yè)務(wù)提供了可能。目前，歐洲已把OFDM作為發(fā)展地面數(shù)字電視的基礎(chǔ)；日本也將它用于發(fā)展便攜電視和安裝在旅游車、出租車上的車載電視。
（3）衛(wèi)星通信
VSAT的衛(wèi)星通信網(wǎng)使用了OFDM技術(shù)，由于通信衛(wèi)星是處于赤道上空的靜止衛(wèi)星，因此OFDM無需設(shè)置保護(hù)間隔，利用DFT技術(shù)實(shí)現(xiàn)OFDM將極大地簡(jiǎn)化主站設(shè)備的復(fù)雜性，尤其適用于向個(gè)小站發(fā)送不同的信息。
（4）HFC網(wǎng)
HFC(HybridFiberCable)是一種光纖/同軸混合網(wǎng)。近來，OFDM被應(yīng)用到有線電視網(wǎng)中，在干線上采用光纖傳輸，而用戶分配網(wǎng)絡(luò)仍然使用同軸電纜。這種光電混合傳輸方式，提高了圖像質(zhì)量，并且可以傳到很遠(yuǎn)的地方，擴(kuò)大了有線電視的使用范圍。
（5）移動(dòng)通信
論文摘要：電力電子技術(shù)正在不斷發(fā)展，新材料、新結(jié)構(gòu)器件的陸續(xù)誕生，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步為現(xiàn)代控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了有力的支持，在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與實(shí)際工程也取得了可喜成績(jī)。
1前言
電力電子技術(shù)是一個(gè)以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺(tái)。經(jīng)過50年的發(fā)展歷程，它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電（HVDC）。自20世紀(jì)80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用。
2電力電子技術(shù)的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。
2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備，電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的。
2.1.1大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制
靜止勵(lì)磁采用晶閘管整流自并勵(lì)方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)中間慣性環(huán)節(jié)，因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié)，給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。
2.1.2水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當(dāng)水頭的變化幅度較大時(shí)（尤其是抽水蓄能機(jī)組），機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比，風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機(jī)組變速運(yùn)行，通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率，使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。
2.1.3發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%，且運(yùn)行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速，可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟，國(guó)內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家，并不完整的系列產(chǎn)品，但具備高壓大容量變頻器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多，國(guó)內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。
2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。
2.2.1直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDCLight）技術(shù)
直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器，標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2.2.2柔流輸電（FACTS）技術(shù)
FACTS技術(shù)的概念問世于20世紀(jì)80年代后期，是一項(xiàng)基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
20世紀(jì)90年代以來，國(guó)外在研究開發(fā)的基礎(chǔ)上開始將FACTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無功的大小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，成本較低，所以較早得到應(yīng)用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，即用戶電力（CustomPower）技術(shù)或稱DFACTS技術(shù)，是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能質(zhì)量控制新技術(shù)。可以將DFACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版，其原理、結(jié)構(gòu)均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場(chǎng)介入相對(duì)容易，開發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對(duì)較低，隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低，可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用
2.4.1變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行
電動(dòng)機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個(gè)方面，通過變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個(gè)方面，只有將二者結(jié)合起來，電動(dòng)機(jī)節(jié)電方較完善。目前，交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會(huì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國(guó)外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速，我國(guó)正在推廣應(yīng)用中。
變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣，精度高，效率高，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無級(jí)調(diào)速。在調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差損耗小，定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大，節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點(diǎn)主要為：成本高，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2.4.2減少無功損耗，提高功率因數(shù)
在電氣設(shè)備中，變壓器和交流異步電動(dòng)機(jī)等都屬于感性負(fù)載，這些設(shè)備在運(yùn)行時(shí)不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無功平衡，否則，將會(huì)使系統(tǒng)電壓降低，設(shè)備破壞，功率因數(shù)下降，嚴(yán)懲時(shí)會(huì)引起電壓崩潰，系統(tǒng)解裂，造成大面積停電事故。所以，當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無功容量不足時(shí)，應(yīng)增裝無功補(bǔ)償設(shè)備，提高設(shè)備功率因數(shù)。