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金碟多媒體電子教室軟件

隨著信息技術的不斷發展,計算機網絡和多媒體技術被廣泛地應用于各種教學中,改變了傳統的課堂式教學模式。電子教室引入到教學中讓以往單一、枯燥的課堂教學知識更加形象化、生動化。電子教室教學是運用計算機網絡技術,形成一種基于交流、討論的全新教學方法,增進了教學效果,提高了教學質量。金碟多媒體電子教室是基于TCP/IP及最新Win7平臺的領先網絡教學系統。利用它可以在計算機教室中，把影視、圖形、圖像、聲音、動畫以及文字等各種多媒體信息及控制實時動態地引入教學過程，能廣泛應用于具有電腦教室基礎設施的教育、政府和企事業單位。金碟電子教室軟件是行業領先的軟件品牌，增加了多種廣播方式，可以全屏廣播、指定區域廣播、指定程序廣播，更方便教師與學生進行互動性的多媒體教學。主要功能列表序號功能名稱功能描述 1. 屏幕廣播屏幕廣播實時流暢，支持各種視頻文件，如：mpg、avi、rm、rmvb、wmv、asf，另外還完美支持OpenGL、DirectDraw、Direct3D 軟件及游戲、AutoCAD，3DMax，Protel，幾何畫板等教學軟件 2. 屏幕監看、遠程遙控、窗口遙控教師機可監視選中的單一、部分、全體學生機的屏幕可監視多個學生屏幕（最多16個）。監看中的語音功能增加一對一雙向語音 3. 學生機縮略圖學生的圖標為學生機桌面的縮略圖，老師機可實時察看學生當前屏幕，對學生使用機器的情況一目了然 4. 獨創的畫中畫獨有的可視對講畫中畫，效果好 5. 防殺進程可以防止學生通過任務管理器去殺掉學生機程序進程 6. 遙控轉播首創的窗口遙控技術，在教師進行其他各項教學功能的同時，教師可以對多個學生機同時進行遙控操作 7. 全體遙控老師機可以同時遙控所有學生機 8. 學生演示教師指定的學生暫時代替教師進行教學示范，由該學生進行操作，其他學生只能觀看。此時所有學生都將收到該學生操作教師機演示過程的屏幕內容。此過程中教師也能參與操作。 9. 電子白板電子白板用來輔助教師在進行教學指導，教師可利用它直接在屏幕、界面上進行強調重點、進行注解等操作。具有多頁面、可存儲的特點，方便教師反復使用。 10. 可視對講教師可以選擇任意一名學生與其進行雙向語音、視頻單獨交談。 11 屏幕錄制教師機可以將本機的操作過程、講解錄制為一個文件，供教師反復使用，以后通過屏幕回放功能進行回放。 12. 屏幕回放教師機可以將屏幕錄制的文件進行回放，回放的內容可以通過屏幕廣播給學生。 13. 視頻教學視頻教學可以使教師在學生與教師上同步播映視頻文件。 14. 電子舉手學生使用電子舉手功能可隨時呼叫教師。教師機將立即、按學生舉手的時間順序排列顯示學生舉手信息。 15. 分組教學由教師分派組長對組員執行指定的教學功能。這些功能包括：屏幕廣播、語音教學、視頻教學、聯機討論、可視對講。在分組教學時，教師作為組員，參與其中。各個分組之間互不干擾。 16. 班級模型自動建立班級模型，并可以保存、供下次調用。 17. 聯機討論聯機討論功能可以選擇多個學生進行文字、同時進行語音、繪圖進行交流。其他學生均能參與其中。 18. 電子點名教師可以通過電子點名，來確認學生的出勤情況。 ? ? ? ? ?電子點名后，教師機的界面的學生機的名稱將會變成學生簽到的姓名。 19. 下發文件下發文件允許教師將教師機中的目錄或文件一起發送至單一、部分、全體學生機的指定目錄下。 20. 收取文件收取文件允許教師直接收取學生機指定目錄下的文件，并保存在教師機的對應目錄下。若教師點名后，收取文件將把文件保存到學生名字命名的目錄下，便于教師管理學生的作業。 21. 文件傳輸老師機可以選擇一個學生機，自由對兩臺機器間的文件傳輸 22. 作業提交作業提交允許學生將學生機中的目錄或文件發送至教師機的指定目錄。通過作業提交，學生可以將的作業提交給教師。 23. 課堂提問老師可使用圖形化工具編輯并預覽多種類型的問題，如判斷題、選擇題和問答題等，并可向所選的學生進行提問。老師可將編輯好的問題保存到文件中并在“即時測驗”功能中使用。 24. 即時測驗即時測驗功能使老師可編輯一張電子試卷并分發到學生機進行測驗。試卷中的問題可以從“課堂提問”功能中保存好的問題文件中讀取，支持判斷題和問答題類型。 25. 電子搶答教師可以通過“電子搶答”的功能來達到讓學生搶答的目的。當教師機選擇開始搶答時，學生可按搶答按鈕進行搶答。 26. 視頻直播教師可以通過USB攝像頭對教師上課的過程進行圖像現場直播。 27. 黑屏肅靜教師可以對單一、部分、全體學生執行黑屏，并鎖定其鍵盤、鼠標，禁止其進行任何操作。 28. 設備鎖定（鎖定學生機鼠標與鍵盤）老師機可將選定的學生機的軟驅、光驅、USB存儲器鎖定，禁止學生使用。當學生機斷線重連后，應能保持上次鎖定的狀態。 29. 應用程序鎖定老師機可通過添加應用程序白名單、黑名單方式，允許或禁止學生機運行某些特定的應用程序 30. 網絡鎖定老師機可編輯網址白名單、黑名單，允許或禁止學生機訪問某些特定的網站 31. 遠程命令遠程命令功能允許教師遠程運行、關閉學生機上的應用軟件，可以新建、修改、刪除命令。 32. 遠程重啟教師可以對選定的學生機進行遠程重啟、遠程關機。 33. 遠程開機遠程開機可以在教師端控制學生機器的開啟，必須學生機網卡與主板 BIOS 支持該功能。 34. 遠程關機可以強行關閉學生機。 35. 遠程退出可以在教師端控制學生機程序的退出，方便調試。 36. 系統設置系統設置包含網絡、視頻、音頻設置等設置。 37. 遠程配置學生機遠程配置完成后，教師將修改結果傳送到學生機，使配置立即生效。包括訪問學生機頻道、維護密碼、Internet的地址、接受文件目錄、顯示設置、控制面板等設置。 38. 消息教師可以與學生進行互相交談。每位教師或學生的發言都會記錄在遠程消息框中。消息框中還會顯示學生機的登錄、退出以及舉手情況。 39. 查看作業在學生提交作業或教師收取作業后，點擊“作業”功能，能夠查看提交、收取作業的情況。可以打開存儲作業文件的文件夾、或直接打開某個作業文件。 40. 分組（班級和學生管理）系統支持教師對所有學生進行任意的分組，以便于教師在教學中快速的選中部分學生。此分組信息也能保存在班級模型中。 41. 教學內容教師在此輸入此次教學目標、提綱計劃。學生登入系統立即能得到此信息。 42. 音頻設置音頻設置可以進行錄音設定和回放設定。 43. 電腦配置可以查看學生機名稱、機器名稱、登錄名稱、IP地址、網卡地址、操作系統、CPU類型等 44. 適用環境采用TCP/IP協議，可脫離服務器、對等網即可，支持無盤 45. 兼容性能對所有的網卡、聲卡及顯示卡都能體現出良好的性能，不會出現任何不穩定的現象 46. 倒計時在遠程開關機及鎖定屏幕功能時提供倒計時功能產品光盤、包裝及用戶手冊

珠海金碟數碼科技有限公司 2021-08-23

非金屬管道智慧管件系統

1 研究背景 1.1 高壓力、大直徑和高可靠性的非金屬壓力管道需求迫切管道作為五大運輸方式之一，是輸送石油、天然氣、飲用水等重要能源和資源的主要手段，對國民經濟的發展和穩定至關重要，被稱為國民經濟的“生命線”。我國壓力管道發展迅猛，應用規模不斷增大，在石油、天然氣和飲用水輸送等重大工程建設中發揮了不可替代的作用。在油氣領域，國內油氣管道已形成縱橫東西、貫通南北、連接海外的管道輸送網絡。目前我國的原油管道1.9×104km，成品油管道2×104km，天然氣干線管道4.8×104km，油氣管道的總長度穩居全球前五名。以西氣東輸三線為例，其西起新疆霍爾果斯，東至福建省福州市，全長5220km，設計年輸量3×1010m3。此外，油田集輸管網和城鎮燃氣管網的管道長度已達到數十萬公里，且仍在不斷增長，成為油氣管道重要組成部分。在水資源輸送領域，為解決我國的水資源時空分布不均問題，我國已經實施了多項跨流域、跨地區的長距離管道輸水工程，如南水北調工程、廣東省的“東深引水工程”和“西江引水工程”、天津的“引灤入津工程”和山東的“引黃濟青工程”。以南水北調中線工程為例，年均輸送生活、工業用水6.4×1010m3，農業用水3×1010m3，供水范圍內總面積15.5萬平方千米，惠及沿線6000萬人口。以聚乙烯及其增強復合管為代表的非金壓力屬管道具有耐腐蝕、抗震、柔性好、壽命長等優勢，在越來越多的應用領域替代金屬管道，成為世界各國競先研發的未來管道發展方向。全球非金屬管道的年均增速約5.9%，我國聚乙烯管道年平均增速更是達15%。隨著聚乙烯及其增強復合管的不斷發展，其在燃氣和輸水等領域應用不斷擴展。在燃氣領域，在燃氣領域，美國、英國、丹麥等的城市燃氣管道中聚乙烯管應用比例均接近100%，而我國新鋪設的中低壓城市燃氣管90%以上采用聚乙烯管材。在輸水領域，我國城市建筑排水管道85%采用塑料管，城市排水管道的塑料管使用量達到50%，城市供水管道（DN400mm以下）80%采用塑料管，村鎮供水管道90%采用塑料管，逐漸占據主導地位。目前，多數國家已經在燃氣和給水領域選擇聚乙烯管逐漸替代金屬管道，實現以塑代鋼。近年來，非金屬壓力管道逐漸在更高壓力、更大直徑和更高安全性要求的油氣集輸、核電冷卻水輸送等領域廣泛應用。如在油田的油氣集輸及開采領域，用于油氣田注水的非金屬壓力管道（直徑50-75mm），工作壓力已經達到32MPa；用于油田站內給水的非金屬壓力管道（直徑315mm），工作壓力已經達到2MPa；用于油田集輸管的非金屬壓力管道（直徑50-75mm），工作壓力已經達到4MPa，平均工作溫度高達60℃。在核電站冷卻水輸送領域，美國的Callaway核電站率先鋪設聚乙烯管道的外圍冷卻水系統，我國新建的AP1000核電站（浙江三門核電、山東海陽核電）外圍冷卻水輸送均采用聚乙烯管道（直徑752mm，徑厚比DR9）。由于聚乙烯管道具有耐海水及微生物腐蝕、抗震等優勢，許多現有核電站冷卻水管道系統也逐漸更換為聚乙烯管道，如2017年大亞灣核電站成功將其核安全相關的反沖洗系統管道更換為200mm，DR9的聚乙烯管道。 1.2 管道系統安全性的要求日益迫切隨著聚乙烯管道系統在燃氣、供水等領域的應用日益廣泛，其安全問題受到越來越多的關注。根據中國城市規劃協會地下管線專業委員會的統計報告，2009年至2013年中國城市管線典型事故共計75起，而其中導致人員死傷的27起。南京“7.28”管道泄漏爆炸事故共造成22人死亡，120人住院治療，爆燃點周邊部分建筑物受損，直接經濟損失4784萬元。臺灣“8.1”燃氣泄漏爆炸事故中多條街道陸續發生可燃氣體外泄，并引發多次大爆炸，造成32人死亡，321人受傷，經濟損失高達1.4億元。類似的管道泄漏導致爆燃的事故給全社會帶來了重大的公共環境和人身安全的威脅。隨著聚乙烯管道系統在燃氣、供水等領域的應用日益廣泛，全社會對管道系統安全性的要求也日益迫切。 1.3 焊接過程的溫度控制是提升管道系統可靠性的關鍵當我們追溯這些事故的源頭，會發現有53%的聚乙烯管道系統故障發生在管道的接頭處——即管材與管材焊接的部位（來自塑料管道數據庫委員會PPDC）。接頭作為管道系統中質量最薄弱的環節，其焊接質量影響到整個管道系統的安全運行。電熔焊接是目前聚乙烯管道最常用的連接方式之一。它通過預埋在電熔套筒內部的電阻絲加熱電熔套筒的內表面及管材的外表面，使二者吸收熱量并熔融，而后固定、冷卻。在電熔焊接過程中，溫度是最重要的參數，也是造成接頭失效最本質的原因。不合理的焊接工藝導致的焊接過程的溫度控制不當，引發冷焊和過焊等缺陷。內部溫度過高會使得金屬絲周圍的聚乙烯材料因溫度過高而裂解，從而導致接頭強度不足，產生過焊現象；內部溫度不足則會導致熔合區深度和界面強度不足，產生冷焊現象。冷焊缺陷很難從外觀上或通過常規液壓試驗分辨，但其可能導致焊接接頭在服役過程中沿熔合面發生貫穿裂紋擴展失效，具有很大的安全隱患。 1.4 應用過程的安全狀態監測是保障管道系統安全運行的關鍵接頭是管道系統的薄弱環節。美國塑料管研究所（PPI）技術總監Sarah Patterson在2016年美國機械工程師協會（ASME）壓力容器與管道（PVP）50周年會的大會報告上指出，非金屬管道的無損檢測與安全監測研究是今后塑料管道技術發展應用的重要課題。在接頭安全監測方面，管道的服役過程安全監測研究主要有以下四種：（1）基于應變的監測技術：主要采用應變片等傳感器測量管道應變。該方法技術成熟，但測點多、電路復雜，且僅能獲得材料表層局部的應變信息。（2）連續碳纖維復合材料自監測技術：如內嵌連續碳纖維的復合材料，可以實時提供結構應變信息。采用連續碳纖維自監測的應變靈敏度系數小于傳統應變片，且應變檢測范圍很小。（3）基于埋入傳感器的監測技術：如利用嵌入式光纖光柵的管道應變場監測。光纖檢測集成度高、精度高，已經在管道、橋梁等結構的智能監測中得到廣泛應用。（4）基于導電填充材料的監測技術：在不導電的聚乙烯或其他非金屬基體樹脂中摻入少量導電纖維或顆粒，從而在材料中建立導電傳感網絡，當材料產生變形或局部損傷時，導電網絡相應地產生導通節點數變化或局部斷開，通過測量材料宏觀電阻變化可以獲得材料應變或局部損傷等信息。基于導電填充材料的智能監測技術一直是混凝土結構與生物傳感器領域的前沿與熱點。其關鍵問題是如何通過合理的傳感器設計，在不影響監測對象本身工作特性的同時，有效地提取監測對象的服役狀態和結構損傷信息。開展結構安全監測技術研究，智能監測感知壓力容器與管道結構失效特征參量，實現損傷失效的預警和運行的自主優化，是未來壓力容器行業重要的研究方向。 2 智慧管件系統解決方案非金屬管道的智慧管件系統包含管件焊接過程的溫度場智能調控和管件使用過程的損傷自監測兩個功能，如圖1所示。 2.1 焊接過程溫度場調控電熔焊接過程從本質上是電阻絲通電生熱、聚乙烯材料相變熔合的過程，熔區溫度在時間和空間上的變化很大程度上體現出焊接過程的發展。如圖2所示，智能焊機的“智能”正是來源于我們所提出的熔區復合溫度場理論模型。該模型能夠根據采集到的實際電壓電流數據，小成本、高精度地實時推演焊接過程的發展。不同于傳統焊機對被控對象內部情況的“一無所知”，智能焊機首次采用基于熔區溫度場的方式在線監測焊接過程，使得參數的調節和設計有堅實的理論依據。在溫度場模型的基礎上，本作品能實現對焊接過程的質量控制。在焊接接頭性能與加工條件的研究上，團隊通過熱重分析和凝膠滲透色譜分析研究PE100在不同溫度焊接后的熱降解行為，得出典型工業級PE100材料的允許焊接最高溫度在270℃的結論。同時，通過超聲檢測和梯度試驗的方法證實了管材熔區深度與焊接界面強度的關聯。基于上述理論研究和多次實踐，對聚乙烯最高溫度和熔區拓展深度進行控制是應對過焊和冷焊缺陷的重要方式。智能焊機對質量進行控制的思路即通過實時溫度場計算聚乙烯最高溫度和熔區邊界，讓最高溫度在不超過270℃，熔區深度控制在2～3mm。為使焊接效率最高，通過由調整次數、焊接時長、最高溫度等指標組成的代價函數對不同調整策略進行評價，從而獲得最優的電壓調整策略。通過這種溫度主動控制的方式，管道焊接缺陷產生的概率下降超80%。 1.1 服役過程安全狀態自監測為了實現管道系統服役過程的安全狀態自監測，采用短切碳纖維（SCF）增強聚乙烯復合材料（PE-SCF）制備電熔管件。由于碳纖維SCF具有良好的導電性，隨著纖維含量的不斷增加，填充在聚合物基體內部的短碳纖維能夠形成良好的導電網絡，如圖3所示。PE-SCF復合材料內部SCF導電網絡的破壞與重組賦予了該材料壓阻效應，能夠用于監測PE-SCF復合材料承受的載荷。圖4為循環拉伸載荷下PE-SCF的應變和電阻響應與時間的關系。可以看出，PE-SCF復合材料的監測電阻能夠及時反映材料承受的應變。隨著應變增加，材料的電阻值增加；應變降低，材料的電阻值也降低；并且監測電阻對應變變化的響應具有很好的穩定性。PE-SCF復合材料在拉伸力作用下發生變形，部分短碳纖維導電網絡斷開，導致材料的電阻率增加。隨著應變的降低，短碳纖維之間的接觸恢復到初始狀態，電阻值也隨之恢復。結果表明PE-SCF應變與電阻變化之間存在確定的關聯機制，初步論證采用PE-SCF復合材料制備具有自監測功能的電熔接頭具有可行性。圖5顯示了爆破試驗過程中所監測到的PE-SCF電熔接頭的電阻和壓力變化曲線。結果表明，隨著內部壓力的升高，兩個電極之間的電阻會不斷增加，電阻變化率曲線的斜率也迅速增加。這是因為在加壓初始階段，電阻變化主要由基體的彈性變形引起，在這種情況下，材料內部的導電網絡仍然完整，因此電阻不會產生很大變化。當壓力繼續增加時，材料內部形成微裂紋，導致局部導電網絡的破壞，電阻變化率顯著增加。初步實驗表明，利用電阻變化率監測PE-SCF電熔接頭的內壓載荷及結構損傷狀態具有可行性。圖6顯示了峰值內壓為5MPa時的循環加載實驗期間，電熔接頭上監測到的電阻變化曲線。可見電熔接頭表面電極之間的電阻變化趨勢與接頭內部的壓力變化趨勢一致，且每個周期的峰值電阻十分穩定。基于電阻測量的內壓監測靈敏度系數約為29.56%/MPa。實驗結果表明，載荷和監測到的電阻信號存在較為穩定的關聯關系，因而用電阻變化監測電熔接頭內部壓力的變化是可行的。上述測試結果表明，采用PE-SCF復合材料制備電熔管件，利用PE-SCF材料的壓阻效應，能夠實現基于電阻測量的管道系統在服役過程中的內壓及安全狀態實時監測，提升了管道系統的服役安全性。

浙江大學 2021-05-10

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