杭州市无人值班供水泵站十年运维总结
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5 郑伟,黄明,朱曙光,等.排 水 管 网 CAD 数 据 导 入 ArcGIS 的 方 法研究.安徽建筑工业学院 学 报(自 然 科 学 版),2012,20(05): 63~67
6 http://www.truetable.com/chs/products/truetable.html 7 周玉文,赵洪宾.排水管网理论与计算.北京:中国建筑工 业 出
计);对于有人值 班 的 在 运 泵 站,则 通 过 进 行 一 系 列
中 控 室 进 行 机 泵 开 停 操 作 ;② 自 动 控 制 :由 PLC
的技术改造,使 其 具 备 无 人 值 班 ຫໍສະໝຸດ Baidu 条 件。 杭 州 水 司
按 照 设 定 的 参 数 ,完 成 设 备 的 自 动 控 制 ;③ 就 地
3 周玉文,张 红 旗,王 新 庆,等.城 镇 给 排 水 管 网 建 模 中 AutoCAD 与 Mapinfo之间的数据转换.给水排水,2009,35(S1):431~433
4 何 国 富,张 善 发,彭 海 琴,等.基 于 Geodatabase 的 排 水 管 网 CAD 数据 转 换 到 GIS 数 据 的 探 讨.给 水 排 水,2012,38(S1): 481~484
值班过渡到无人值班 是 大 势 所 趋。2005 年,杭 州 市
从泵站 PLC 系统 上 远 程 读 取 数 据;③ 管 理 控 制 层:
第一批按无人值班模式设计的供水加压泵站投入使
通过 对 上 送 的 信 号 进 行 分 析、处 理、统 计、计 算、存
用。10年来,杭 州 市 水 业 集 团 有 限 公 司 (以 下 简 称
给水排水 Vol.42 No.3 2016 1 29
2 运 行 管 理 体 会 2.1 无 人 值 班 对 现 场 设 备 稳 定 性 有 更 高 要 求
以 杭 州 水 司 为 例 ,在 有 人 值 班 的 管 理 模 式 下 ,值 班人员3班倒,在 现 场 24h 不 间 断 值 班,一 般 被 要 求 每 2h 巡 检 一 次 ;而 改 为 无 人 值 班 的 管 理 模 式 后 , 巡检人员为常日班,1人负 责 巡 检 多 个 泵 站,每 个 泵 站一般 被 要 求 每 天 巡 检 1 次 或 2 次。 可 见,管 理 模 式从有人值班改 为 无 人 值 班,巡 检 频 率 减 少 到 原 来 的1/12或1/6。如果设备 故 障 率 不 能 同 比 下 降,泵 站运行风险就会增大。
适应 工 况:根 据 工 况 变 化,自 动 选 择 开 停 机 组、调 节
(1)系 统 分 层 。 ① 现 场 设 备 层 :从 现 场 设 备 采 集
变频机组的 频 率;⑤ 报 警:发 出 声 光 提 示 并 自 动 记
来的各类 信 号 通 过 MODBUS 传 输 到 PLC 输 入 输
录,可随时查看;⑥权限管理:设置多个操作级 别,每
无人值班泵站和无人值班变电站有较多的相 似 性 。 如 今 ,无 人 值 班 变 电 站 的 数 量 、规 模 和 普 及 程 度 大 大 超 过 了 无 人 值 班 泵 站 。 究 其 原 因 ,变 电 站 的 关 键 信 息 几 乎 全 部 都 是 电 信 号 ,电 信 号 的 优 点 就 是 易 于 采 集 、处 理 和 传 输 。 而 泵 站 的 很 多 关 键 信 息 是 非 电 信 号 ,非 电 信 号 首 先 要 转 换 为 电 信 号 ,才 能 处 理 和 传 输 。 以 机 泵 振 动 为 例 ,按 照 《泵 的 振 动 测 量 与 评 价 方 法 》(JB/T 8097-1999)和 《旋 转 电 机 振 动 测 定 方 法 及 限 值 振 动 限 值 》(GB
供水企业管理者固然可以寄希望于今后在线测 振 设 备 成 本 的 下 降 ,使 中 小 型 泵 站 也 能 够 装 备 ,但 在 近几年内实现的可能性不大。在线实时监测本质上 是对传统巡检工作的取代,即“机器换人”。“机 器 换 人”会有一个较长的 过 程。 较 为 现 实 的 解 决 办 法 还 是 从 设 计 源 头 上 把 好 关 ,最 大 限 度 降 低 故 障 概 率 。 2.3 应 急 响 应 的 环 节 和 时 间 有 所 增 加
实 时 采 集 运 行 数 据 ;③ 数 据 处 理 :运 行 数 据 自 动 存 入
由工业级 PLC、光纤以 太 网 和 通 用 组 态 软 件 组 成 的
硬 盘 ,根 据 需 要 生 成 各 类 泵 站 运 行 报 表 ;④ 自 动 调 节
DCS,实 现 了 泵 站 运 行 的 自 动 控 制 监 测 。
在中控室能获 取 到 的 现 场 信 息 相 当 有 限,当 发 现某泵站运行数 据 有 异 常,需 要 派 巡 检 工 赶 赴 现 场 查看时,应急 响 应 的 环 节 和 时 间 就 会 有 所 增 加。 如 果 只 是 小 故 障 ,对 应 急 处 置 的 时 间 要 求 不 高 ,在 核 实 和准备工作上耽误一点时间尚可接受。如果发生较 为 严 重 的 异 常 事 件 ,并 且 赶 赴 现 场 的 路 途 又 遥 远 ,应 急响应的时间增加就非常容易导致错失处置良机、 甚至引发二次事故。管理模式从有人值班改为无人 值 班 ,应 急 响 应 的 时 间 和 环 节 必 然 会 有 所 增 加 ,但 绝 不 能 以 此 为 由 ,就 否 定 推 广 无 人 值 班 的 大 方 向 ,而 是 应该从设计阶段 就 开 始 严 格 把 关,从 源 头 上 确 保 泵 站运行的稳定性。 2.4 二 级 热 线 中 心 和 调 度 中 心 渐 成 雏 形
储,根据泵站的运行 工 况,对 机 组 的 运 行 状 态 进 行
杭州水司)在中 小 型 泵 站 大 规 模 推 广 无 人 值 班 的 管
控制。
理 模 式 (对 于 新 建 泵 站 ,一 律 按 无 人 值 班 进 行 规 划 设
(2)主 要 控 制 方 式 。 ① 远 程 控 制 :操 作 人 员 在
杭州市无人值班供水泵站十年运维总结
张 嘉 恩
(杭 州 市 水 务 控 股 集 团 有 限 公 司 泵 站 运 营 分 公 司 ,杭 州 310023)
摘要 总结了无人值班泵站 的 设 备 要 求、实 时 监 控、应 急 响 应、热 线 调 度、现 场 管 理 等 运 行 管 理 体 会 ,对 泵 站 布 局 、设 备 选 型 、参 数 设 置 、远 程 报 警 、巡 检 管 理 等 提 出 了 改 进 建 议 。
2005年至今 10 年来,城市化进程的加速、市政 供 水 范 围 的 扩 大 、泵 站 数 量 的 增 加 、无 人 值 班 管 理 模
中控室值班人员主要是通过视频画面和运行数 据来掌握无人值班泵站的现场情况。视频监控的主 要 功 能 是 防 火 防 盗 ,虽 然 可 以 观 察 到 人 员 进 出 ,但 很 难及时发现设备缺陷。要掌握设备状态和泵站运行 的信 息,主 要 还 是 靠 各 类 实 时 数 据:清 水 池 水 位、出 水压力、出水流 量、浊 度、余 氯、电 压、电 流 等。 但 受 客观条件的制约,杭 州 市 主 城 区 无 人 值 班 泵 站 仍 然 有 不 少 运 行 信 息 尚 未 实 现 实 时 监 控 ,如 机 泵 的 振 动 。
当然,作为管 理 者 可 以 要 求 增 加 巡 检 频 率。 但 这样不但要 增 加 巡 检 人 手 和 成 本,而 且 让 “无 人 值 班 ”的 意 义 大 打 折 扣 ,与 推 广 无 人 值 班 管 理 模 式 的 初 衷背道而驰。鉴 于 现 场 巡 检 频 率 大 幅 度 降 低,无 人 值班泵站对设备稳定性须有更高的要求。 2.2 部 分 非 电 信 号 尚 未 实 现 实 时 监 控
出模 块,由 PLC 中 的 CPU 模 块 进 行 运 算 处 理; 个级别各有权限。
檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿
2 陈淑珍,赵树旗,王中正,等.基于 ArcGIS的排水管网数据 转 换 及 检 查 方 法 .水 电 能 源 科 学 ,2014,(11):168~171
推广无人值班泵站10年来所积累的运行管理体会, 控 制 :操 作 人 员 在 机 旁 控 制 箱 进 行 机 泵 开 停
可为同行参考和借鉴。
操作。
1 自 控 系 统 简 介
(3)主要控 制 功 能。 ① 机 组 开 停;② 数 据 采 集:
自 2005 年 以 来 ,杭 州 水 司 新 建 泵 站 普 遍 采 用 了
1 30 给水排水 Vol.42 No.3 2016
10068.2-1988)的 要 求 ,需 在 水 泵 和 电 机 的 轴 承 、 法 兰 等 位 置 ,对 其 横 、竖 、纵 3 个 方 向 进 行 测 量 。 如 果 要 获 取 实 时 振 动 数 据 ,1 台 机 组 上 需 布 设 的 在 线测振点 就 在 6 个 以 上。在 线 测 振 装 置 价 格 不 菲 ,目 前 在 供 水 行 业 的 应 用 并 不 多 ,2011 年 6 月 建 成投运的 上 海 青 草 沙 原 水 厂 五 号 沟 泵 站 有 应 用。 在 线 测 振 装 置 之 所 以 能 在 该 泵 站 装 备 ,是 因 为 该 泵 站 设 计 日 供 水 规 模 为 719 万 m3,单 机 容 量 为 4 800kW、2 400kW、1 900kW,分 别 采 用 美 国 AB、德 国 Siemens变 频 调 速 和 以 色 列 SOLCON 软 起 动 技 术 ,在 线 测 振 装 置 的 费 用 所 占 整 台 机 组 装 备的比例很小。而杭州市主城区大部分无人值班 泵 站 是 日 供 水 规 模 不 到1 000 m3的 小 型 泵 站 ,1 台 机 组 的 价 格 可 能 跟 在 线 测 振 装 置 旗 鼓 相 当 ,使 用 在 线 测 振 就 很 不 经 济 。 从 目 前 情 况 看 ,在 线 振 动 监测一般应用于高扬程大流量的水泵机组。而对 于 低 扬 程 小 流 量 的 水 泵 机 组 ,一 般 只 是 在 安 装 调 试 、检 修 调 试 或 定 期 巡 检 时 进 行 振 动 检 测 。
关键词 供水泵站 无人值班 设备选型 远程报警 DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2016.0102
0 引 言
②网络链路层:各泵站的子 PLC 之间以及泵站 PLC
随 着 社 会 的 发 展 、技 术 的 进 步 ,泵 站 管 理 由 有 人
与中控室之间由以太网进行通信,上位机通过 OPC
版 社 ,2000 8 Lewis A R.STORM WATER MANAGEMENT MODEL US-
ER’S MANUAL Version 5.0 9 梅钦,周玉文,王青瑜,等.宁波鄞州城市排水智慧管理系统 架 构
设 计 探 讨 .中 国 给 水 排 水 ,2015,31(16):30~33 10 刘子龙,周玉文,李 文 涛,等.污 水 模 型 单 一 服 务 区 节 点 流 量 的
从目前的情况 来 看,无 人 值 班 泵 站 的 现 场 设 备 在运行过程中出 现 问 题 的 频 率 并 不 低,特 别 是 由 有 人值班泵站改造而成的无人值班泵站表现得尤为明 显。因为这些泵站在当初改为无人值班的设计中, 只是在原 泵 站 的 基 础 上 加 装 了 自 控 系 统 和 监 控 系 统 ,而 没 有 考 虑 到 原 有 设 备 已 经 运 行 多 年 ,需 要 更 新 改造来满足无人值班的要求。
日 变 化 模 式 分 析 .北 京 工 业 大 学 学 报 ,2015,41(03):433~438
□ 通讯处:100124 北京市朝阳区平乐园100号 E-mail:bjutywm@emails.bjut.edu.cn 收 稿 日 期 :2015 05 08 修 回 日 期 :2015 12 21
6 http://www.truetable.com/chs/products/truetable.html 7 周玉文,赵洪宾.排水管网理论与计算.北京:中国建筑工 业 出
计);对于有人值 班 的 在 运 泵 站,则 通 过 进 行 一 系 列
中 控 室 进 行 机 泵 开 停 操 作 ;② 自 动 控 制 :由 PLC
的技术改造,使 其 具 备 无 人 值 班 ຫໍສະໝຸດ Baidu 条 件。 杭 州 水 司
按 照 设 定 的 参 数 ,完 成 设 备 的 自 动 控 制 ;③ 就 地
3 周玉文,张 红 旗,王 新 庆,等.城 镇 给 排 水 管 网 建 模 中 AutoCAD 与 Mapinfo之间的数据转换.给水排水,2009,35(S1):431~433
4 何 国 富,张 善 发,彭 海 琴,等.基 于 Geodatabase 的 排 水 管 网 CAD 数据 转 换 到 GIS 数 据 的 探 讨.给 水 排 水,2012,38(S1): 481~484
值班过渡到无人值班 是 大 势 所 趋。2005 年,杭 州 市
从泵站 PLC 系统 上 远 程 读 取 数 据;③ 管 理 控 制 层:
第一批按无人值班模式设计的供水加压泵站投入使
通过 对 上 送 的 信 号 进 行 分 析、处 理、统 计、计 算、存
用。10年来,杭 州 市 水 业 集 团 有 限 公 司 (以 下 简 称
给水排水 Vol.42 No.3 2016 1 29
2 运 行 管 理 体 会 2.1 无 人 值 班 对 现 场 设 备 稳 定 性 有 更 高 要 求
以 杭 州 水 司 为 例 ,在 有 人 值 班 的 管 理 模 式 下 ,值 班人员3班倒,在 现 场 24h 不 间 断 值 班,一 般 被 要 求 每 2h 巡 检 一 次 ;而 改 为 无 人 值 班 的 管 理 模 式 后 , 巡检人员为常日班,1人负 责 巡 检 多 个 泵 站,每 个 泵 站一般 被 要 求 每 天 巡 检 1 次 或 2 次。 可 见,管 理 模 式从有人值班改 为 无 人 值 班,巡 检 频 率 减 少 到 原 来 的1/12或1/6。如果设备 故 障 率 不 能 同 比 下 降,泵 站运行风险就会增大。
适应 工 况:根 据 工 况 变 化,自 动 选 择 开 停 机 组、调 节
(1)系 统 分 层 。 ① 现 场 设 备 层 :从 现 场 设 备 采 集
变频机组的 频 率;⑤ 报 警:发 出 声 光 提 示 并 自 动 记
来的各类 信 号 通 过 MODBUS 传 输 到 PLC 输 入 输
录,可随时查看;⑥权限管理:设置多个操作级 别,每
无人值班泵站和无人值班变电站有较多的相 似 性 。 如 今 ,无 人 值 班 变 电 站 的 数 量 、规 模 和 普 及 程 度 大 大 超 过 了 无 人 值 班 泵 站 。 究 其 原 因 ,变 电 站 的 关 键 信 息 几 乎 全 部 都 是 电 信 号 ,电 信 号 的 优 点 就 是 易 于 采 集 、处 理 和 传 输 。 而 泵 站 的 很 多 关 键 信 息 是 非 电 信 号 ,非 电 信 号 首 先 要 转 换 为 电 信 号 ,才 能 处 理 和 传 输 。 以 机 泵 振 动 为 例 ,按 照 《泵 的 振 动 测 量 与 评 价 方 法 》(JB/T 8097-1999)和 《旋 转 电 机 振 动 测 定 方 法 及 限 值 振 动 限 值 》(GB
供水企业管理者固然可以寄希望于今后在线测 振 设 备 成 本 的 下 降 ,使 中 小 型 泵 站 也 能 够 装 备 ,但 在 近几年内实现的可能性不大。在线实时监测本质上 是对传统巡检工作的取代,即“机器换人”。“机 器 换 人”会有一个较长的 过 程。 较 为 现 实 的 解 决 办 法 还 是 从 设 计 源 头 上 把 好 关 ,最 大 限 度 降 低 故 障 概 率 。 2.3 应 急 响 应 的 环 节 和 时 间 有 所 增 加
实 时 采 集 运 行 数 据 ;③ 数 据 处 理 :运 行 数 据 自 动 存 入
由工业级 PLC、光纤以 太 网 和 通 用 组 态 软 件 组 成 的
硬 盘 ,根 据 需 要 生 成 各 类 泵 站 运 行 报 表 ;④ 自 动 调 节
DCS,实 现 了 泵 站 运 行 的 自 动 控 制 监 测 。
在中控室能获 取 到 的 现 场 信 息 相 当 有 限,当 发 现某泵站运行数 据 有 异 常,需 要 派 巡 检 工 赶 赴 现 场 查看时,应急 响 应 的 环 节 和 时 间 就 会 有 所 增 加。 如 果 只 是 小 故 障 ,对 应 急 处 置 的 时 间 要 求 不 高 ,在 核 实 和准备工作上耽误一点时间尚可接受。如果发生较 为 严 重 的 异 常 事 件 ,并 且 赶 赴 现 场 的 路 途 又 遥 远 ,应 急响应的时间增加就非常容易导致错失处置良机、 甚至引发二次事故。管理模式从有人值班改为无人 值 班 ,应 急 响 应 的 时 间 和 环 节 必 然 会 有 所 增 加 ,但 绝 不 能 以 此 为 由 ,就 否 定 推 广 无 人 值 班 的 大 方 向 ,而 是 应该从设计阶段 就 开 始 严 格 把 关,从 源 头 上 确 保 泵 站运行的稳定性。 2.4 二 级 热 线 中 心 和 调 度 中 心 渐 成 雏 形
储,根据泵站的运行 工 况,对 机 组 的 运 行 状 态 进 行
杭州水司)在中 小 型 泵 站 大 规 模 推 广 无 人 值 班 的 管
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理 模 式 (对 于 新 建 泵 站 ,一 律 按 无 人 值 班 进 行 规 划 设
(2)主 要 控 制 方 式 。 ① 远 程 控 制 :操 作 人 员 在
杭州市无人值班供水泵站十年运维总结
张 嘉 恩
(杭 州 市 水 务 控 股 集 团 有 限 公 司 泵 站 运 营 分 公 司 ,杭 州 310023)
摘要 总结了无人值班泵站 的 设 备 要 求、实 时 监 控、应 急 响 应、热 线 调 度、现 场 管 理 等 运 行 管 理 体 会 ,对 泵 站 布 局 、设 备 选 型 、参 数 设 置 、远 程 报 警 、巡 检 管 理 等 提 出 了 改 进 建 议 。
2005年至今 10 年来,城市化进程的加速、市政 供 水 范 围 的 扩 大 、泵 站 数 量 的 增 加 、无 人 值 班 管 理 模
中控室值班人员主要是通过视频画面和运行数 据来掌握无人值班泵站的现场情况。视频监控的主 要 功 能 是 防 火 防 盗 ,虽 然 可 以 观 察 到 人 员 进 出 ,但 很 难及时发现设备缺陷。要掌握设备状态和泵站运行 的信 息,主 要 还 是 靠 各 类 实 时 数 据:清 水 池 水 位、出 水压力、出水流 量、浊 度、余 氯、电 压、电 流 等。 但 受 客观条件的制约,杭 州 市 主 城 区 无 人 值 班 泵 站 仍 然 有 不 少 运 行 信 息 尚 未 实 现 实 时 监 控 ,如 机 泵 的 振 动 。
当然,作为管 理 者 可 以 要 求 增 加 巡 检 频 率。 但 这样不但要 增 加 巡 检 人 手 和 成 本,而 且 让 “无 人 值 班 ”的 意 义 大 打 折 扣 ,与 推 广 无 人 值 班 管 理 模 式 的 初 衷背道而驰。鉴 于 现 场 巡 检 频 率 大 幅 度 降 低,无 人 值班泵站对设备稳定性须有更高的要求。 2.2 部 分 非 电 信 号 尚 未 实 现 实 时 监 控
出模 块,由 PLC 中 的 CPU 模 块 进 行 运 算 处 理; 个级别各有权限。
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2 陈淑珍,赵树旗,王中正,等.基于 ArcGIS的排水管网数据 转 换 及 检 查 方 法 .水 电 能 源 科 学 ,2014,(11):168~171
推广无人值班泵站10年来所积累的运行管理体会, 控 制 :操 作 人 员 在 机 旁 控 制 箱 进 行 机 泵 开 停
可为同行参考和借鉴。
操作。
1 自 控 系 统 简 介
(3)主要控 制 功 能。 ① 机 组 开 停;② 数 据 采 集:
自 2005 年 以 来 ,杭 州 水 司 新 建 泵 站 普 遍 采 用 了
1 30 给水排水 Vol.42 No.3 2016
10068.2-1988)的 要 求 ,需 在 水 泵 和 电 机 的 轴 承 、 法 兰 等 位 置 ,对 其 横 、竖 、纵 3 个 方 向 进 行 测 量 。 如 果 要 获 取 实 时 振 动 数 据 ,1 台 机 组 上 需 布 设 的 在 线测振点 就 在 6 个 以 上。在 线 测 振 装 置 价 格 不 菲 ,目 前 在 供 水 行 业 的 应 用 并 不 多 ,2011 年 6 月 建 成投运的 上 海 青 草 沙 原 水 厂 五 号 沟 泵 站 有 应 用。 在 线 测 振 装 置 之 所 以 能 在 该 泵 站 装 备 ,是 因 为 该 泵 站 设 计 日 供 水 规 模 为 719 万 m3,单 机 容 量 为 4 800kW、2 400kW、1 900kW,分 别 采 用 美 国 AB、德 国 Siemens变 频 调 速 和 以 色 列 SOLCON 软 起 动 技 术 ,在 线 测 振 装 置 的 费 用 所 占 整 台 机 组 装 备的比例很小。而杭州市主城区大部分无人值班 泵 站 是 日 供 水 规 模 不 到1 000 m3的 小 型 泵 站 ,1 台 机 组 的 价 格 可 能 跟 在 线 测 振 装 置 旗 鼓 相 当 ,使 用 在 线 测 振 就 很 不 经 济 。 从 目 前 情 况 看 ,在 线 振 动 监测一般应用于高扬程大流量的水泵机组。而对 于 低 扬 程 小 流 量 的 水 泵 机 组 ,一 般 只 是 在 安 装 调 试 、检 修 调 试 或 定 期 巡 检 时 进 行 振 动 检 测 。
关键词 供水泵站 无人值班 设备选型 远程报警 DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2016.0102
0 引 言
②网络链路层:各泵站的子 PLC 之间以及泵站 PLC
随 着 社 会 的 发 展 、技 术 的 进 步 ,泵 站 管 理 由 有 人
与中控室之间由以太网进行通信,上位机通过 OPC
版 社 ,2000 8 Lewis A R.STORM WATER MANAGEMENT MODEL US-
ER’S MANUAL Version 5.0 9 梅钦,周玉文,王青瑜,等.宁波鄞州城市排水智慧管理系统 架 构
设 计 探 讨 .中 国 给 水 排 水 ,2015,31(16):30~33 10 刘子龙,周玉文,李 文 涛,等.污 水 模 型 单 一 服 务 区 节 点 流 量 的
从目前的情况 来 看,无 人 值 班 泵 站 的 现 场 设 备 在运行过程中出 现 问 题 的 频 率 并 不 低,特 别 是 由 有 人值班泵站改造而成的无人值班泵站表现得尤为明 显。因为这些泵站在当初改为无人值班的设计中, 只是在原 泵 站 的 基 础 上 加 装 了 自 控 系 统 和 监 控 系 统 ,而 没 有 考 虑 到 原 有 设 备 已 经 运 行 多 年 ,需 要 更 新 改造来满足无人值班的要求。
日 变 化 模 式 分 析 .北 京 工 业 大 学 学 报 ,2015,41(03):433~438
□ 通讯处:100124 北京市朝阳区平乐园100号 E-mail:bjutywm@emails.bjut.edu.cn 收 稿 日 期 :2015 05 08 修 回 日 期 :2015 12 21