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光电信息工程论文

时间:2022-06-30 10:08:24

光电信息工程论文

光电信息工程论文范文1

关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养

中图分类号:G643.0 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)03-0001-02

在我国研究生规模化教育的背景下,提高研究生教育质量,培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今,不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点,同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台,探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。

1.跨大学科的科研平台构建的必要性

随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展,跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题,而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础,也是高层次人才培养的关键,科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务,进行科研平台的整体谋划和布局调整,以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展,其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。

2.工理结合的光电科研大平台

光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台,其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下,是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力,共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台,平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展,并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广,学科交叉明显,为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。

3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容

本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切,有机结合,支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。

①光电信息材料的理论与技术

光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑,是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象,以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法,为新型光电信息材料,特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导,并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。

②光电感测技术与器件

本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面,在光电信息材料理论与技术研究的基础上,针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象,对其感测机理进行探索,对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨,对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面,根据光电器件的基础理论及关键工艺技术,结合感测信息对象的需求,开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究,以此为基础,研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺,为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。

③光电信息传输体制与系统

光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用,是感知层与应用层之间的连接纽带,负责总体数据传输和数据控制,提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下,结合国内外的技术发展和技术趋势,本研究方向重点面向智慧医疗应用,主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题,形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权,形成基于光电感测与传输的共性技术体系,为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。

4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设

学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上,所涉学院密切合作,形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名,重庆市学术技术带头人1名,重庆市巴渝学者1名,拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队,同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验,为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。

5.人才培养成效

近5年来,本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人,授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人,授予硕士学位人数超过400人,有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时,注重研究生创新实践能力的培养和提高,健全了研究生培养保障体系和质量监控制度,保障了人才培养的质量。

参考文献:

光电信息工程论文范文2

社会需求 光电信息 专业建设

1 引言

2008年1月,广西北部湾经济区上升为国家发展战略,实行全面的开放与开发。为了适应北部湾经济区的新发展形势和社会发展的新需求,培养符合社会需求的光电信息高层次人才,加强面向社会需求的光电信息专业建设是非常必要和有意思的。从广西人民政府颁发的《广西北部湾经济区2008-2015年人才发展规划》中可以看出,无论是人才储备的数量,还是人才结构的形式都不能满足经济区发展的需求,特别是北部湾经济发展中的一些紧缺专业,均没有形成一支人才培养的后备力量。在这些相关产业的人才需求中,对于光电信息高层次人才的需求更是非常迫切,光电信息人才的培养和发展能满足北部湾经济区发展中众多领域的人才需求。我校具有强大的电子信息人才培养大环境,在此基础上发展起来的光信息科学与技术专业兼具了电子信息技术和光信息技术的优势,所培养的人才能够满足社会新形势下的要求,具有较强的社会竞争力。积极推进光电信息专业建设,加强人才培养质量,可更好地服务于社会需求。

2 理论教学体系建设

教学内容是培养人才的基础,为了适应新形势下社会的需求,桂林电子科技大学光信息科学与技术专业适时调整了相关教学内容,加强了教学方法改革。在理论教学体系中,将以模块的形式进行分类,主要有:人文素质模块、基础必修模块、专业必修模块、专业选修模块,每一个模块都有特定的课时数和学分数的要求。值得一体的是,在理论教学体系建设中,重点加强了课堂理论教学和实践教学的有机结合,突出了实践教学的比例。在此基础上逐步提高教学方法的改革和建设,在传统授课模式基础上,逐步增加了外文教材的引入,利用电子课堂、双语课堂等丰富的授课形式提升了教学方法的力度,在很大程度上改善了学生汲取知识的积极性和能动性。为适应社会和学科发展的需求,逐步与国际化接轨,在理论教学体系建设中,注重双语教学的推进和实施。按照专业培养计划的要求,对部分课程实施了双语教学模式,创设双语教学环境,提升学生利用双语学习专业课程知识,促进其对国内外本专业最新发展现状和趋势的掌握。

3 实践教学体系建设

社会发展的新形势下,具有丰富实践技能的人才越来越受到社会的青睐。在专业建设和人才培养过程中,为了加强实践技能环节的培养力度,增强所培养人才的实践经验和实践技能,在实践教学体系建设中主要从三个方面出发:第一,增强综合性实验环节。结合本专业所设置的光电基础实验室和光电专业实验室,开设了诸如激光散斑干涉技术测量面位移、全光纤干涉语音信号传输、数字光纤通信系统信号眼图测试等兼具光电内容的综合性实验。实践证明,综合性实践环节的加强有利于学生综合运用光电理论基础知识的能力,有利于主观能动性和学习效率的提高;第二,加强创新性研究环节。我校是全国大学生创新性实验实施单位,结合专业建设的基本目标,积极推进学生参与大学生创新性实验项目。相关指导教师根据大学生创新性实验项目的特点和自身科研工作的环境,积极指导和启发学生,使学生能够根据现有的实验条件,自行设计实验方案,独立完成光电类项目的开发。通过两年的实践证实了该种环节能够充分展示学生独立思维的能力,既开阔了学生视野,活跃了学习气氛,又使学生掌握了较强的独立分析、解决问题的能力。第三,以电子设计大赛为平台,推进实践教学环节建设。我校具有浓厚的电子设计大赛氛围。为加强实践教学体系建设,自学生入学开始便积极引导,使其积极参与到每年一度的电子设计大赛中来。通过定期举办培训班、定期举行院内电子大赛等环节,使得80%以上的学生都能参与到这种结合专业知识进行实践能力培养的体系中来。以此为基础,在良好的电子设计大赛基础上选拔部分优秀学生投入到广西和全国电子大赛中。本专业的学生利用所掌握的光电基础知识积极参赛,每界都会获得广西和全国的一、二等奖。

4 师资队伍建设

建设高水平的教师队伍是专业办学的基础和前提,为此光电信息专业建设过程别注重师资队伍的建设。在师资队伍建设过程中,结合本校光电信息的专业特色及培养目标,通过外引-内培等多种方式逐步提升专业办学的师资力量,使专业教师队伍的整体水平有了很大提高。

(1)为加强专业建设,提升专业教学的师资力量,注重通过外引的方式提升师资水平。近三年,分别从美国Old Dominition University和中国科学院引进了两名博士后,他们在国内外工作和学习多年,具有丰富的工作经验和极高的研究水平,为学科专业的发展带来了新的生机和力量。他们利用自身的教学、科研经验积极投身到学科、专业建设中来,分别承担了1~2门主干课程的教学任务,此外在科研上更是成为了学科的带头人。近两年所引进的高层次人才分别承担了国家自然科学基金、国家863协作项目、广西自然科学基金等,为提升专业水平做出了很大的贡献。

(2)在外引的同时,亦注重通过内培方式提升专业建设师资力量。针对本专业较为年青,教学、科研经验较少的现状,积极开拓渠道,促进年青教师的成长。主要途径有:第一,鼓励和资助部分青年教师继续攻读博士学位,进入重点大学学习更为先进的教学和科研经验;第二,选派部分青年教师至国外名校进行短期教学、科研进修,以学习和吸收国外高校先进的学科、专业建设经验。通过上述两种方式,逐步提升了青年教师的教学、科研水平,在很大程度上促进了学科、专业建设力度和水平,为促进光电信息专业建设奠定了良好基础。

5 结论

在光电信息人才的培养过程中,通过理论教学体系、实践教学体系的建设,配合师资力量的提高,实现了理论知识体系和实践技能培养的有机结合,从而可以加强光电信息专业的人才培养,提高人才的社会竞争力。

参考文献:

[1]郁道银,蔡怀宇,葛宝臻等.光电信息工程专业建设的探索与实践[J].光学技术,2007(11): 293-294.

[2]何国兴.厚基础、宽口径、理工复合培养光电信息技术人才[J].光电子技术与信息,2005(6):95-97.

[3]王宁,贾传磊,焦志勇等.光信息科学与技术专业人才培养现状分析与思考[J].科技信息,2008(23):372.

[4]王福娟,王嘉辉,雷宏香,蔡志岗.紧跟社会需求,培养高素质光电子专业人才[J].中山大学学报论丛,2007(27):127.

光电信息工程论文范文3

关键词:大交通;光电信息科学与工程专业;建设改革

前言:走进新时期之后大众对于日常交通出行较为关注,这是因为近些年大众居民常常被出行受阻所困扰,尤其是在各个节假时节,交通出行成为了大众最为头痛的一件事,高速公路出现数十小时的堵塞也时常见诸于报道,由此缓解交通压力并构建便捷安全畅通的交通环境即“大交通”成为了政府重点工作,由此各个省市区域对基础设施方面的建设予以了强力发展,而我国也就开始向大交通发展道路迈进,与此同时和交通建设息息相关的“光信科”专业也需要紧随时展进行教学改革。

一、初探“光信科”专业

一般来讲“光信科”专业源于二十世纪四十年代到五十年代之间,其前身是光学仪器方面专业,后续该专业名称出现了较多次调整变更,占到1994年的时候才正式将专业名称定为“光信科”专业,而该专业名称一方面展现与时俱进的时代气息,另一方面也展现学科专业与相应科学技术有效融合以及发展。可以说“光信科”专业将光学仪器方面专业传统优势予以了继承,此外在传统专业基础上又将信息学科和相应的电子学科等内容引入其中,最终就也就促使“光信科”专业将信息电子以及光电子和相应的观学等学科内容包含在内,本质上属于交叉学科范畴之内。而现今“光信科”专业基本上与多个部门行业有着较强联系,如该专业相关人才能够进入国家国防事业发展之中,也能够进入安全事业,还能够进入到交通领域,可以说就业前景是非常广阔的[1]。而走进新时期之后,在政府提出大交通背景之下更多的“光信科”专业人才则可以为交通事业发展发光发亮。

二、探析基于大交通环境下“光信科”专业改革建设

(一)优化课程体系

大交通环境下“光信科”专业改革建设应该从优化课程体系上着手,集中在核心课程以及必选修和相应的实践三类型课程,首先从核心课程来讲,依据国家要求以及各省市教育部门专业要求,将该专业核心课程方向集中在了光纤传感以及光电检测和相应的激光技术原理上,其中以光电检测作为核心课程方向之中的重点,最终确定下来的核心课程应该是包含“《工程光学》”以及“《光学系统》”和“《光电子技术》”、“《光学设计》”和“《物理光学》”以及相应“《激光原理》”[2]等,这些核心课程围绕光展开,强调的是光与电两者之间的有效融合;其次从必选修课程来讲,现今社会大量需要光学设计以及光学加工和相应光电子方面照明器件上的应用人才,而高校为了能够向社会输送优秀人才也就需要搞清楚社会人才具体需求类型,因此就需要将专业方面的选修课程予以良好确定,而“《光电材料》”以及“《光波导技术》”和“《数电模电》”,“《单片机应用》”和“《光学软件》”以及相应“《导体物理》”[3]等多样性课程纳入必选修范围之内,由此学生能够依据自身爱好以及相应职业规划自由选择较为喜欢课程,由此为自身多方面知识拓展奠定基础;最后从实践课程来讲,“光信科”专业不仅强调了知识人才的重要性,而且还强调了实践人才的培养,这就需要将理论性较强课程增加一定的实践性,强调将学生当做是课程教学主体,尤其是注重对学生能力技能的有效强化,将实践方面考核加重学分,可以将该专业实践创新方面的学分由以往2学分提升到6学分[4],提升学生对实践学习的重视并真正在实践中快速成长起来。

(二)建设双师队伍

任何专业发展以及人才培养一方面和学生自我学习有关,另一方面也和教师能力有着密切的关联性,对于“光信科”专业更是如此,教师能力的高低很大程度上决定了该专业后续的稳定发展,由此基于大交通环境之下高校为了能够培养更多更为优秀“光信科”专业人才并将其输送到交通领域之中,势必需要将现有教师队伍进行强化,发展双师队伍可以说现今已经成为了各个高校关注的焦点,具体来讲专业课方面理论课相关教师应该去不同部门进行挂职锻炼,还需要真正的进入企业之中参与到日常的生产环节,之后作为企业与高校之间交流通道针对企业以及企业之中技术管理人员邀请进学校进行课程指导,或者是直接将企业中生产经验丰富人员聘请为是导师,促使教学真正双效发展实践理论,一方面更好的培养学生,另一方面更好促使教师队伍整体素质迅速提升;此外还需要引入导师+辅导员教学方式,其中辅导员和导师两者之间配合,一方面对学生学术思想实施有效引导教育,另一方面对其知识技能予以强化,最终依托于双师教师促使“光信科”专业大量学生健康发展并在进入到社会之后为交通事业奉献力量[5]。总结来讲从双师教师以及课程优化两方面能够强化“光信科”专业改革建设。

结论:综上分析可知,现今政府较为重要的工作就是为民服务,而解决大众百姓较为现实以及基本生活问题更是政府头等工作,针对以往堵塞的出行环境,政府提倡并正在大力发展大交通,强化交通方面基础建设,此外政府还强调了与交通建筑有关的高校“光信科”专业的调整改革,依托于“光信科”专业发展进而促使更多优秀专业人才投入到交通发展之中,真正的推动我国成功迈向大交通新型时代,而本文将基于大交通环境下“光信科”专业改革作为研究核心旨在为现今以及未来交通环境优化发展献出自己一份微薄之力。

参考文献

[1]董军,刘继红,杨t等. 光电信息科学与工程专业高素质应用型人才培养模式的改革与实践[J]. 科教文汇(上旬刊),2015,04:50-51+54.

[2]张海明,尚可可,高贵等. 地方高校工程应用型光电信息科学与工程专业人才培养的探索与实践[J]. 物理与工程,2015,02:89-92.

[3]邓明,陈伟民,郭永彩等. 光电信息科学与工程专业创新型人才培养体系的探索与实践[J]. 教育教学论坛,2016,37:162-163.

光电信息工程论文范文4

【关键词】 光伏 电场 电子信息 工程 技术

一、光伏电场中电子信息工程技术的应用意义

随着我国社会的可持续性快速发展,能源等各种资源的选择开始倾向于朝循环有效利用方向发展。作为安全有效的主要能源之一,光能的利用一直备受重视,并成为了当下我国科研技术工作者的重要关注点。

以计算机应用为核心,围绕计算机电子网络搭建成集信息采集与管理应用于一体的工程体系即为电子信息工程技术。光能利用的实现依赖于光伏电场,电子信息工程技术的应用又是光伏电场中的技术支持,因此如何将电子信息技术应用于光伏电力生产的智能化应用控制中,将对我国能源发展发挥着举足轻重的作用。

二、光伏电场中电子信息工程技术的应用原理

电子信息工程技术在光伏电场中主要负责数据测量、数据采集、数据分析这三个方面的工作[1]。传感器来完成光伏电场中所涉及到的数据测量,其精确和准确程度将直接决定光优电场的控制系统的发挥。PCI 数据采集卡来完成光伏电场中所涉及到的数据采集,具体方式是通过收集传感器传来的数据,经过一系列的模拟和处理,并准确校正数据的误差,为光伏电场的分析打下铺垫。

总而言之,做好数据的分析、比较工作才能充分了解光伏电场的作业完成的情况。在分析工具上,科研工作者们探索出了一系列数据分析和比较的算法,每种算法都有它用于监测和使用的测重点。对这些数据的充分分析可以帮助光伏电场在运转中以系统智能的方式对下一个操作做出正确的判断和决策。了解光伏电场的运作情况的前提是能够掌握光伏电场周期性的作业数据,并参照以往的数据标准做出正确的判断,来帮助完成光伏电场的作业工作。

在光伏电场中成功应用电子信息工程技术可以帮助实现作业数据统计和处理的功能,从而满足光伏电场作业中的监控和安全使用的要求。

三、光伏电场中电子信息工程技术的应用方法

3.1 电子信息工程技术在数据测量中的应用

传感器完成了光伏电场的数据测量工作,其精准程度直接对后续程序产生影响。利用电子信息工程技术进行数据测量时应该严格控制好数据测量的各种误差产生的影响,如周期性误差和量化性误差等。

3.2 电子信息工程技术在数据采集中的应用

数据采集卡将对数据进行进一步的转换和分析处理,使数据可被计算机系统识别。通过将输入的信号转化为输出信号的一系列过程,将数据信息进行实时传送和转换,工作人员将有用的信息用于进一步的光伏电场的作业和监测工作中。

3.3 电子信息工程技术在数据分析中的应用

电子信息工程技术可以成功的应用于光伏电场的生产中,具体操作上需要应用数据监测技术来获取信息并及时分析处理。迄今为止,最新的技术成果是可以成功在光伏电场中的数据分析上应用电子信息工程技术,根据标准的数据处理模型和框架,准确观察光伏电场应用中存在的现场及出现的问题,如是否存在孤岛现象等。

3.4 电子信息工程技术在数据统计中的应用

工作人员通过长期对观测到的数据进行测量与收集,及时处理与分析,可以有效需要优化光伏电场中的决策系统设置。这种优化过程的精确程度直接依赖于电子信息工程技术的发展程度。在多年的探索与实践中发现,电子信息工程技术应用的有效性与否直接依赖于能否准确的提出有效的数据采集方法。

在这方面的工作研究中发现,要想有效的分析现有的数据,并提出行之有效的最优的决策方法,与之前的每一步基础工作密切相关。以孤岛监测的算法优化为例,其有效的信息工程技术的应用对光伏电场中的日常作业有着积极的影响。

四、结语

综上所述,在光伏电场中应用电子信息工程技术不仅能够测量、采集上获得有效技术支持,分析、统计相关的数据信息也对光能的利用发挥着至关重要的作用与指导意义。换言之,光伏电场的应用直接依赖于电子信息技术的发展。只有积极发展电子信息工程技术与光伏电场技术的配套支持,才能够有效的运转光伏电场的作业工作。

参 考 文 献

[1] 罗秋实.电子信息工程的现代化技术探讨[J].电子技术与软件工程.2014(05):11-12.

[2] 符永贵.浅析电子信息工程的现代化技术[J].东方企业文化.2013(16):131-133.

[3] 魏安琪.电子信息工程的现代化技术分析[J].科技资讯.2013(06):20.

光电信息工程论文范文5

关键词:光电信息科学与工程;创新型人才;探索与实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)37-0162-02

一、学科专业适应科技的进步和社会的需求

随着全球经济的迅猛增长及科学技术水平的不断飞跃,作为21世纪信息技术发展的热点和竞争焦点的光电产业已成为信息时代的技术基础和不可或缺的新兴产业。据光电科技工业协进会(PIDA)的权威统计数据,近十年来,世界光电产业每年以超过10%的速度增长,光电技术已深层次地融入到信息的获取、传输、处理、存储、显示和控制等各个环节,其已成为20世纪末发展最快的产业,也是21世纪最具活力和潜力的产业。新时期及新形势下的光电产业,不仅是用于光发射、光调制、光传输、光传感等的电子学的一个分支,同时还包括了部分电光学、光子学、计算机科学和先进光学等新的内容,其涉及面也逐渐扩散,在光通讯、半导体照明、激光、光电显示、精密检测、太阳能光伏及物联网等领域发展的比较明显,逐渐融入更广的空间。这种变化使得光电子产业不再是以单一形式存在,而是一个由相关的基础设施和基础技术支撑的多类产业的结合体,必然导致对从业人员和人才的需求数量及质量的增加及提升。在此背景下,教育部为适应国内外光电信息技术和产业迅速发展对人才培养的需求,于2009年制定并了《全国高等学校光电信息科学与工程类专业指导性专业规范(征求意见稿)》,明确了该类专业的发展战略和专业规范,对本科教学的培养目标、教育内容、课程体系等方面进行了宏观说明,建议各个学校根据自己的传统与特色进行课程设置。

二、重庆大学光电信息科学与工程专业的教学现状

重庆大学光电工程学院传统优势学科――光学工程学科,是国家最早设立的、也是国家“211工程”和“985工程”重点建设的学科。以此为依托,重庆大学成立了光电信息科学与工程专业。

该专业的培养目标是:满足光电信息领域对高级工程技术人才和创新性研究型人才的迫切需求,培养具有坚实数理基础,掌握电子技术科学、光信息科学和计算机等领域较宽厚理论基础和专业知识和具备较强实验能力和创新能力,能从事光学仪器与系统、光电子技术与系统、光电成像系

统、光信息处理系统、光通讯系统、光电传感及系统等方面的设计与制造、研究与开发等方面工作的创新性高技术人才;培养具有较高的思想道德和文化素质修养、敬业精神和社会责任感,以及具有健康的体魄和良好的心理素质的高素质人才。本专业毕业生既可在科研、生产单位和高校从事光电信息科学与技术领域有关光电子器件、光电仪器与系统、光通讯系统、光图像处理系统的设计、研究、开发、应用及教学与管理的工作,也可从事其他与光学与光电子相关工作。从该专业建立至今,光电信息科学与工程专业的所有教职工秉承“艰苦奋斗,团结协作,努力拼搏,勇攀高峰”的“光机”精神,始终坚持以人才培养为中心,注重学生个性和创造性的培养,积极探索专业建设的新思路,努力构建新的课程体系,使得重庆大学光电工程学院成为我国光电信息技术相关领域高层次、创新人才培养与知识创新的一个重要基地。在新时期新形势下,为了迎合国家、社会对光电信息工程专业人才的新要求,经过半年时间的前期调研,我们发现我校光电信息科学与工程专业教学还面临以下问题和挑战:

问题1:相对于其他专业而言,光电信息专业产业涉及面广且知识更新速度非常快,大量新知识的出现,需要采用更多的学时,这样就造成了学校规定的有限学时与新知识,新课程内容扩展之间的矛盾。此外,教育部专业集中并且光电产业用人单位需求分散,那么如何体现专业特色而同时强调学生基础之间的矛盾,特别是国内100多所高校设有光电信息专业,专业同质化突出,我们如何突出自身的特色。

问题2:目前学校的新老校区距离太远,低年级学生在新校区,信息相对闭塞,学生角色转换较慢、学习主动性不高并且低年级的课程安排不饱满,导致高年级很多专业课程集中在很短的时间学习,降低了学习效果。

问题3:教学手段相对落后,专业教学思想过于传统,过分强调专业知识的传授,实验教学比较形式单一,学生的创新能力、实践能力以及运用专业知识的能力等都不能充分提高。

三、构建创新型人才培养体系的主要措施

(一)构建与创新人才培养体系相适应的教学体系

在我国加快经济发展方式转变,实施创新驱动战略,建立创新型国家的进程中,只有理论基础厚、专业口径宽、实践能力强、综合素质高,具有社会责任感、国际视野和创新精神,具有学习能力强,工程实践能力及分析和解决问题的能力强的人才,才能够适应和驾驭未来。鉴于此,从2012年开始,我们积极探索创新教育和素质教育背景下光电信息科学与工程专业人才培养目标,推动教育理念、教学方法和管理机制改革,建立高质量人才培养体系,以保证本科教学质量为前提,优化配置和统一使用学院教师与实验室等教学资源,加强学生基础课、实验课程教学与综合实践能力培养,促进本科生教学质量的提高,明确了自己的办学定位。新修订的人才培养方案由理论教学、实践教学和课外创新训练三部分组成,促进了学生在知识结构、能力结构、道德水准、科研能力和创新能力等方面协调发展。在具体的课程设置中,我们设立了新生研讨课,采用小班授课的方式,教授专家们展示学科发展前沿和社会需求,将众多学科的交叉、渗透、融合介绍给学生,使得学生能够在入校之出就能够了解现代科技的新成果、新进展、新成就以及新问题,这样既提高新生对本专业的认识和热情、激起学生学习的浓厚兴趣,又能充实学生的科学知识。此外,我们采用模块化的培养方法,即针对光电行业的特点,将某些相近产业领域的要求进行归纳、提炼,形成几个既有一定代表性、又有一定适应面的专业模块课程体系。这样不仅适合选修课程的开展,而且对课程的可持续发展起到重要的推动作用。从学生的角度来说,他们在低年级可以通过模块学习获得基础能力的培训,以完成科研的入门,在高年级可以通过某几个模块的深入研究来完成学生科研立项、参加科技竞赛或者掌握一技之长,从而提高自身创新和实践能力。最后,通过对课程的合理安排,将部分专业基础课、专业课合理地调整到一、二年级,减轻高年级课程学习压力,改善教学效果。

(二)深化教学改革,优化实践教学内容与体系

实践教学是高等教育的重要组成部分,我们在夯实理论教学基础上,在实践教学体系建设上坚持“重实践、重能力、重素质”的人才培养思路,努力构建适应经济社会和我校建设高水平大学的定位发展目标的、层次分明、相互衔接的实践教学体系。为此,在制定实验教学方案时,要遵循加强基础、强化能力、扩展实验技术手段、开拓设计、研究性实验能力的原则,更新、重组以及优化部分实验教学内容。按照该专业教学体系中光、电、机、算的脉络,我们将所有的课程分成四个不同的课程群,这样课与课之间、群与群之间就构建起了天衣无缝的衔接。所以,本专业的实验课分成两个层次,首先是基于个体课程的基础性实验,我们主要是以课程设计的形式开展,增加研究型、设计型题目的比重,从而激发学生的创新欲望,尊重学生的个性发展,这样有助于学生加深对基本知识和基本技能的理解,增加感性认识;其次是基于课程群的专业综合课程设计,以“团队、设计、工程”作为考查目标,训练和考查学生利用学到的知识解决实际工程中问题的能力,结合专业基础知识、工程知识以及工具使用、合作等多方面的知识,对学生进行综合能力的训练。通过教学实践也使我们更进一步体会到实验教学较之理论教学更能体现直观性、实践性、科研性、客观性和综合性,是高校培养技术应用型创新人才的最好方式。

(三)建设实践创新能力的培养平台和实践培训基地

学院通过对对实验室资源的梳理与整合,现已建立了1个重庆市实验教学示范中心和1个创新实验平台。为了给更多学生创造独立思考、自主发挥、自主学习的时间和空间,我们实施了开放式教学模式,即时间上的开放、内容上的开放、形式上的开放和管理上的开放,这样开阔学生眼界,激发学习兴趣,鼓励个性发展,培养创新人才,使学生的自主学习能力、实践能力和创新能力得到了较大的提升。此外,依托我院光电技术及系统教育部重点实验室,加大实验室向本科生开放的力度,为学生提供更多的科研训练机会,加大对大学生科技创新活动的支持力度,鼓励学生参加各类创新比赛,吸引更多的高水平教师参与指导大学生科研训练活动计划。

参考文献:

[1]黄尚廉.光电信息产业――21世纪高科技主导产业[J].中国高校招生,2000,(6):2.

光电信息工程论文范文6

对,都出现了镜子。从本质上说,都和光学有关。

大到探月的嫦娥卫星,小到日常生活中的单反相机、CD光盘,无论是国家进步,还是你我的生活质量,都与光学工程息息相关。由于光学工程的应用实践要求十分严格,相关本科专业的毕业生往往无力承担与光学工程科学技术研究直接相关的工作。因此,每年有大量相关专业的本科毕业生选择考研。

由于光学工程是一门高层次、高门槛的学科,相较于机械工程、计算机科学与技术等专业,开设此专业的院校并不多。总体看来,光学工程专业的考研竞争比较激烈,尤其是在一些光学工程名校之中,2012年浙江大学光学工程的报录比就曾高达17∶1。

目前,我国具有光学工程博士一级授予资格的高校共38所。具有光学工程国家重点学科的高校共有清华大学、北京理工大学、南开大学、天津大学、长春理工大学、南京理工大学、浙江大学、华中科技大学、国防科学技术大学等9所,具有国家重点(培育)学科的高校有上海理工大学、电子科技大学两所,具有博士培养资格的中国科学院相关研究院所主要有长春光机所、西安光机所、上海光机所、上海技术物理所、安徽光机所、成都光电所等6所。

我们如何在为数不多的顶级名校或科研院所中选择一所最适合自己的院校呢?

第一,重视院校综合实力,避免依赖单一数据。

各种评估结果中的得分、排名等数据往往只能反映院校的宏观指标,且不同机构均有不一样的标准,很难客观真实地反映院校的全部情况。各院校的研究方向独具特色,互有长短,具体到每个研究方向,实力强弱更不相同,比如,光学设计这一领域,普遍认为实力强弱依次为清华大学、北京理工大学、浙江大学、天津大学等。同样的道理,单纯地看重院校的院士、长江学者数量、实验室规模、研究经费等指标也是不科学的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育质量的好坏,院校的导师构成、地理区位与就业环境、同学本科来源的层次与学术氛围等软实力也不是量化指标可以衡量的,然而这些因素对研究生阶段的学术成就以及未来的职业发展,往往比宏观数据具备更大的影响,万万不可忽视。

第二,光学工程不是什么院校都能“玩得转”。

在考生中广泛存在“211高校未必比985高校差”的思想,从而选择考研难度相对较小的“211工程”院校深造。不可否认,一些“211工程”院校在其传统优势学科上的确不比“985院校”差,甚至更有优势。但是,光学工程是一门“高富帅”的学科,只有高层次的院校才能承载光学工程这门学科,而优秀的光学工程人才往往也出自优秀的院校。主要原因体现在两个方面:第一,光学工程精密程度非常高,对实验仪器设备和资金的依赖性比较强,缺少国家重视和资金上的倾斜,院校很难承担昂贵的实验仪器设备,从而限制研究生的发展;第二,“985”院校导师的视野更加开阔,对研究生的基本要求更加严格、培养目标更高,甚至某些院校的本科生在导师的指导和严格要求下也能在诸如Optical Letters等国际顶级光学期刊上。此外,高层次的院校学术氛围更加浓厚,出国深造、就业等方面也具备更大的优势。

在此背景下,有必要对光学工程相关院校及其考研情况进行深度解读。本文将以拥有国家重点学科的浙江大学、华中科技大学、天津大学、南开大学,以及中国科学院的上海光机所为例进行具体分析。

浙江大学:为强者而生

学科地位:浙江大学光学工程学科设立于光电信息工程学系内,该系前身为浙江大学光学仪器专业,是中国光学工程学科的诞生地,具有雄厚的学科实力。在2007―2009年、2010―2012年教育部学科评估中均排名第一。

学科特色:有现代光学仪器国家重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心、国防重点学科实验室等部级研究基地。目前设置有光学工程研究所、光电信息及检测技术研究所、光电子技术研究所、光电显示技术研究所、先进纳米光子学研究所和光及电磁波研究中心、光学惯性技术工程研究中心等机构。

研究领域:浙江大学光学工程主要研究领域十分宽广,包括微纳光学与介观光学与器件、光学光电子薄膜、光电显示技术、高精度光纤传感、光电成像技术、微纳米精密检测技术、生物光子学、新型激光与光电子技术、光电子集成器件与系统,光通信技术与系统和新颖人工光电介质等。

师资力量:光及电磁波研究中心以长江计划特聘教授何赛灵为领军人物,大部分导师均为杰出“海归”或外籍教授,在光子学和电磁波的理论和实验研究领域开展了大量工作,获得了许多具有国际影响的学术成果。

地理区位:长江三角洲地区具有规模庞大的光电产业集群,具有国际化、起点高的特点,相较于珠三角地区以封装、为主的光电―半导体产业而言具有广阔的发展前景。

竞争情况:浙江大学就读光学工程的研究生中超过半数来自于浙江大学、天津大学、南开大学等名校的推免生。考研竞争极为激烈,从近年报录比便可见一斑。

考试特色:浙江大学光学工程考研参考书为郁道银、谈恒英著的《工程光学》。浙江大学光学工程的专业课考试较其他学校包括的内容更多,报考的同学需要复习几何像差、傅里叶光学等本科阶段较为薄弱的知识板块。此外,也会考查一定的激光原理知识。

华中科技大学:光谷传奇

学科地位:华中科技大学光学工程近年来发展迅速,实力雄厚。尤其是在筹的武汉光电国家实验室是我国目前仅有的几个国家实验室之一,学科地位非同一般。华中科技大学在2010―2012年教育部学科评估中与浙江大学并列第一。

学科特色:光学与电子信息学院设有武汉光电国家实验室、激光加工技术国家工程研究中心、下一代互联网接入系统国家工程实验室、国家集成电路人才培养基地、教育部电子信息功能材料重点实验室(B类)、教育部敏感陶瓷工程中心等研究机构。其中武汉光电国家实验室是由教育部、湖北省和武汉市共建,依托于华中科技大学,联合武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所共同组建,已投入4亿多元建立了12个科学研究平台以及1个光电公共测试平台。

研究领域:华中科技大学主要研究方向为光电测控技术、光电信息存储、光通信技术、基础光子学、激光科学与工程、光电子器件与集成、纳米光电子学、生物医学光子学、能源光子学、太赫兹技术。

地理区位:华中科技大学地处著名的武汉光谷,当地产业集群形成的产学研体系研究水平很高,产业价值巨大,尤其在光通信、激光等领域具有较大优势,就业前景看好。

竞争情况:华中科技大学工学复试分数线2013年为330分、2012年为340分、2011年为330分。招生人数60人左右,随当年推免生比例有所波动。

考试特色:华中科技大学光学工程专业课考试偏向物理光学、电子学、激光原理相关知识。需要注意的是有两个单位可以接收光学工程的硕士生,分别是光电学院和武汉光电国家实验室。

天津大学:精益求精

学科地位:天津大学光学工程学科设立在天津大学精密仪器与光电子工程学院,是我国较早设立光学工程的高校之一。天津大学光学工程在2007―2009年教育部学科评估中名列第二,2010―2012年教育部学科评估中名列第三。此外,天津大学精密仪器与光电子工程学院也是教育部“教育教学改革特别试验区”的15个全国试点学院之一。

学科特色:所在学院设有精密测试技术及仪器国家重点实验室、光电信息技术科学教育部重点实验室、精密仪器中心、现代光学研究所、光电子研究中心、传感工程研究所、照明技术研究所、光电测控技术研究所、激光与光电子技术研究所、生物光学研究所、安全防伪技术研究中心等研究和开发机构。

研究方向:超快激光理论与应用研究、光学信息处理及其应用、光学技术在计算机科学中的应用、数字图像处理技术、光学传感器技术、先进固体激光及非线性频率变化技术、光电子学与光通信技术、激光与光电子应用技术等。

师资力量:中国科学院院士1人,中国工程院院士1人,长江计划特聘教授4人。天津大学光学工程的师资队伍配置十分合理,老中青年教师比例合理。老年教授如姚建铨院士、王清月教授等可以保证该学科的顶级实力,中年学科骨干如刘铁根教授近年来在光纤传感领域硕果累累,超快激光实验室的胡明列教授是天津大学最年轻的教授,学术前景十分光明。

地理区位:既紧挨近年来得到长足发展的天津滨海新区,又毗邻首都北京,就业环境较为优越。

竞争情况:就读于天津大学的研究生中,本校生源占有较大比例。天津大学工学复试分数线2013年为330分,2012年为335分,2009―2011光学工程报录比如下:

考试特色:天津大学考研参考书目为郁道银、谈恒英著的《工程光学》和周炳著的《激光原理》,建议欲报考的同学参考天津大学蔡怀宇教授编写的《工程光学复习指导与习题解答》。

南开大学:虽小而精

学科地位:南开大学光学工程设立于南开大学现代光学研究所内,隶属于电子信息与光学工程学院。现代光学研究所由光学工程元老母国光院士创建,是全国高校中最早取得光学和光学工程两个学科博士学位授予权的单位。在2010―2012年教育部学科评估中,南开大学光学工程名列第五。

学科特色:设有教育部光电信息技术科学重点实验室以及博士后流动站。

师资力量:南开大学光学工程规模较小,共有教师28人,教授、研究员18人,副教授8人,其中有院士1人,特聘教授1人,博士生导师13人,但导师队伍水平相当优秀,哈佛大学、剑桥大学等欧美名校留学、访问研究的经历非常普遍,近年来在Nature、Science等国际最顶尖期刊发表多篇论文,令国内同行为之拜服。较为出色的是青年教师刘海涛教授,在Nature发表两篇论文,在Physical Review Letters发表两篇论文,主要研究方向为表面等离子体等微纳光学的相关理论。

培养模式:南开大学光学工程招生规模较小,几乎与导师人数平齐,每个研究生均能得到导师的大量指导,研究生教育接近于精英教育。需要注意的是,南开大学光学工程的专业型硕士培养计划与学术型硕士培养计划基本相同,这与其他学校的培养模式有所区别。

研究领域:相比其他高校,南开大学光学工程的研究方向的理论特色较为明显,其研究领域主要有:光学/数字图象处理科学与技术、光学处理与光计算技术、激光与非线性光学科学与技术、现代光通信技术、光波电子学、光子技术、眼视觉光学和共焦显微技术、飞秒激光技术、微纳光学。

地理区位:与天津大学相同。

竞争情况:南开大学近年来考研报录情况如下所示,可见相较于其他院校,南开大学光学工程的性价比较高。

考试特色:南开大学光学工程往年专业课参考书是赵凯华、钟锡华编著的《光学》,专业课考试风格自2013年起有所变化,并且2014年考研没有提供参考书目,需要考生注意。

中国科学院上海光机所:卧虎藏龙

学科地位:上海光机所是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所。

学科特色:上海光机所现设8个研究室,分别是:强场激光物理国家重点实验室、中科院量子光学重点实验室、中科院强激光材料重点实验室、高功率激光物理联合实验室、空间激光信息技术研究中心(含:中科院空间激光通信及检验技术重点实验室、上海市全固态激光器与应用技术重点实验室)、信息光学与光电技术实验室、高密度光存储技术实验室、高功率激光单元技术研究与发展中心。

值得一提的是,上海光机所建成了国内仅有国际上也为数不多的“神光”系列高功率大型激光装置,用于激光分离同位素的激光与光学系统、超短超强激光系统、激光原子冷却装置、空间全固态激光器研制平台。在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面,也进入了国际先进水平,是我国现代光学和激光与光电子领域取得研究成果最多的单位之一。

研究领域:强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。显而易见的是,上海光机所的研究方向非常偏向于理论研究,因而十分适合于光学工程理论方向的深造。

地理区位:地处长三角的核心上海,地理区位优势相当明显。

竞争情况:每年有许多来自清华大学、浙江大学等顶尖学府的毕业生通过推免进入上海光机所,研究所人才济济。近年来上海光机所光学工程的复试分数线为:2013年320分,2012年325分,2011年330分。每年招生人数在40―50人,随当年推免比例有所浮动。

培养模式:上海光机所的专业型硕士与学术型硕士培养计划相近,且第一年是在安徽合肥的中国科学技术大学培养。

光电信息工程论文范文7

关键词:应用型人才;光电信息科学与工程;课程体系建设研究

基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目(项目编号:2015JGB257)

广西区教改项目(项目编号:2015JGA229)

TN2-4;G642

引言

就光电信息科学与工程专业而言,课程体系的排列顺序与门类需通过培养的目的进行相应的设置,与此同时为帮助课程的内容与形式得到较为完美的整合,并确保各要素能够集中于同一目标的系统,本文进行以下探究。

一、中国光电信息科学与工程专业课程体系建设发展现状

随着时代的发展,产业结构也得到相应的调整,光电信息技术已经发展成为具有较强影响力的科学技术,其主要作用范畴包括科学领域以及制造行业。中国已经逐步成为世界范围内最为庞大的生产基地。就当前情况而言,光电行业具有较好的发展前景,光电市场也已初步形成,因此该行业具有较大的发展潜力。然后,中国在保证该行业飞速发展的同时,还遇到了相应的问题,其中最为严重的则是人才的供求问题,该问题主要体现在应用型光电技术人才的严重短缺。我国为确保该问题得到妥善解决,各大高校相继开展了光电信息科学与工程的专业课程。然而我国在该行业发展的过程中,主要出现了起步较晚,培养方向的失误,及过度注重理论课程的学习而忽视了实践运用的重要性。此外,部分院校在设计课程的过程中忽视了光电行业中“以光为主,光电结合”的特色,从而致使授课过程中出现光电分离的情况,同时在教师授课的过程中缺乏光电结合的实际案例。

二、课程体系构建的依据与原则

就专业课的设置而言,其要求繁多,如包括其内在条件教育,还有其外在因素客观性的影响。所以,为确保上诉各项因素能够得到有解决,就必须在课程设置的过程中给予相应的制定依据。

(一)目标的培养是作为课程体系的前提与基础而存在,同时也帮助人才培养走向规范化,制定了良好的标准,也是教育活拥母本所在;然而课程体系的制定则是作为载体确保培养目标得以实现,所以,为使得培养目标得以实现则必须将该培养目标作为指导思想,突出目标培养过程中所需要的一切要求。所以,其两者相辅相成缺一不可,只有在科学的配比下将两者混合才能将其作用发挥至极致。

(二)在专业知识的教学过程中,需要将“光”作为主要教学对象,“光电”结合制定课程体系。在对本专业进行学习的过程中,所涉及到的知识相对较多,课程繁多,及包含“光”“电”两方面的课程。

(三)通过科学的办法对光电专业知识与技能培养课程数量、时间以及门类商定,当课程未能按预计情况实施,同时学生学业未能达到其开设的目的时,此次项目的开设者需要更具实际情况对课程间的机构与联系进行分析,按照先基础,后延伸,先理论,后技能的顺序进行合理的课程安排,确保经订正后的课程制定能够较为有效的实施,实现衔接有序,防止教授内容重复的情况出现,从而帮助学生在通过该课程的学习后得到相应的知识与能力,最终成为符合社会要求的应用型人才。

三、课程体系的优化与设置

对于应用型人才培养目标,本文将以怀化学院作为主要的研究对象,从而进行课程体系的优化与设置

(一)在对整个课程进行安排的过程中需要对以下三方面进行综合考察,及包括公共、专业、发展三方面能力。在整个过程中,专业与发展两方面能力则需要根据校园所处地段、经济环境、师资力量等多个方面进行综合考虑,最终总结出本专业的重点发展方向。就怀化学院而言,该校制定了其重点培养方向,包括光电子技术、光电信息处理技术和光学技术及工程领域等四个方面,同时拟定了10门主修课程,以便学生成为社会应用型人才。

(二)在课程内容制定方面需要为该专业同学提供共同受益的知识内容,所以为确保从学校走出的毕业生能够得到相应企业的认可,成功的从学生像员工的转换,与此同时还需要应对社会实际情况选出符合学生发展的选项课程,弥补课堂中所不能涉及的知识。就怀化学院而言其课本的选择比较具有针对性,如对于光学照明与光学设计而言,该校选择《薄膜光学》、《光学CAD》、《LED制造技术》和《电气照明与设计》四本课本帮助同学们实现专业知识的补充。例如通过该课程的学习,已有学生独立完成了光控自动窗帘,其主要作用在于根据周围环境的亮度来实现窗帘的自动开、关的,它包括光感应电路,电机正、反转电路,自动停转电路。要实现白天拉开,晚上拉合,需要一只光敏电阻与两片集成电压比较器配合使用。另外,要实现手动控制功能,可以设置两只电阻,一只与光敏电阻的光电阻阻值相近,另一只与光敏电阻的暗电阻阻值相近。

(三)将教学重点放置于实际授课环节,加强学生实际动手能力。专业性人才培养的过程中,普遍提倡实现过层次专业实践体系培养,在这个过程中的核心在于个人素质、实际应用能力与个人创新能力的锻造。为确保该目标得以实现,就必须完善陈旧的授课模式,改善只重视书本知识的局面,帮助学生投身如自身实践的过程中,确保多种类教学模式得以实现。就课程实验安排上,首先注重本实验的实用性与针对性,相对减小实验性实验的个数,加大能够展现学生创新性、设计性的实验个数。就工程实训而言,学校应针对各个学生特性的选择符合其自身条件的训练环境。

结语

以光电行业和社会需求为导向,以光电实际工程为背景,以光电子工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,最终使光电信息科学与工程专业成为在能源、机制、体系、课程和理念方面体现创新,在与产业之间互动和交融形成特色的开放式、应用型、地方性、国际化的西部一流亲产业型专业人才培养基地,实现“学校―工程师人才―企业”三维一体共生共赢。

【参考文献】

[1]邓晓鹏,施振刚,张顺如,王旭,龙学文,杨朋.以应用型人才培养为目标的光电信息科学与工程专业课程体系的构建。怀化学院学报,2015,11:83-86.

光电信息工程论文范文8

随着经济的快速发展,我国建筑业已经成为国民经济的支柱产业,建筑业的发展迅速,而工程管理是建筑企业发展的重要保障,是体现建筑企业整体管理水平的一个重要环节,是建筑企业管理的重点。随着信息化技术的不断拓展,建筑工程管理也逐渐走进了信息化管理时代,有关人员管理、成本管理、项目管理等软件产品得到广泛应用,加快了建筑企业工程管理的信息化建设步伐,大大提升了建筑企业管理的效率,加强了建筑企业整体竞争能力和水平,改变了传统建筑工程管理方法,加强了工程管理每个环节的监督力度,保证了建筑工程的进度、质量、成本、安全等管理工作达到最优效果[1]。

1 建筑工程管理中应用信息产品的优势

建筑工程管理中应用信息产品,大大改变了传统建筑工程管理工作方法,提高了管理水平和管理效率,其优势主要有几下几点:

1.1 信息管理一体化

现代建筑工程项目多具有规模大、参与人员多的特点,部分工程项目还可能涉及到国内外或不同的省市、地区。在传统的工程项目管理中多通过传真、电话、邮递等方式进行相关信息的传递,导致管理工作的效率大幅下降。为了适应现代建筑工程管理工作的新时代特征,将信息技术引入其中,建设管理一体化信息系统是建筑工程管理改革的一大亮点。建筑工程管理一体化信息系统可能将财务、人事、工程进度、原材料入库出库、工程量清单、工程质量要求,工程合同及图纸等所有信息进行一体化管理,将这些部分列为子系统,通过信息技术的系统集成融合,整合成一个并发操作、统一管理、数据共享的有机整体[2]。这种建筑工程管理信息一体化的特点,大大提高了管理效率,避免了人为干扰因素的影响,是建筑工程管理的新特点。

1.2 数据化工作流程

信息产品在建筑工程管理中应用最大的优点就是将复杂的过程简化为简单的数据化工作流程,无论是集团管控系统,运营管控系统,还是项目综合管理、施工技术管理等,所有工作流程完全实现数据化管控,通过一对一的数据关系,在系统端口输入数据,就能完成对建筑工程所有内容的管理工作,而且能够实现时时监控,通过建立统一的数据交换标准,将所有子系统整合为一个整体进行工程管理,大大提高了现场管理效率。

1.3 实时工程数据库

建筑工程管理中应用信息化技术后,能够根据需要建立工程数据库,通过对管理现场的数据采集,完成对工程管理现场的实时动态监督与控制。这个过程是通过开发工程师编写系统,对管理环节进行模块设计,每个模块能够实现对数据的采集、压缩、存储或者访问等,这种实时工程数据库具有高实时性和高数据吞吐量的特点,能够对建筑工程提供历史数据存储功能,能较长时间地对管理现场的过程数据进行保存和备份,大大提高了数据的参考价值,而且这种实时工程数据库能够将大量的信息文件通过压缩技术进行存储,大大节省了文件的存储空间,减少了建筑工程管理的成本投入。

2 建筑工程管理中信息产品的应用

2.1 计算机设备

在建筑工程管理中应用信息产品,首先要有信息产品运行的平台-计算机设备,虽然阶段的台式电脑得到普及,但对于流动性大的管理人员来说,需要携带电脑到管理现场进行使用,因此,10~15液晶显示屏的笔记本电脑是最适用于各级工程管理人员。借助笔记本电脑,总监可以随时查阅各种图形文件:各种规划设计总图,建筑施工设计图,结构施工设计图,水电施工设计图,设备施工设计图,市政施工设计图,绿化施工设计图。文字类文件:工程预算书,招投标文件,合同文件,施工合同,施工组织设计,会议纪要,监理文件,各种建筑工程法规。有些已是电子表格文件,例如工程预算书,施工组织设计,会议纪要等。有些不是电子表格,也可以通过扫描仪录入计算机,形成电子文件档案文件存入电脑,工地需要时随时可以查阅[3]。

2.2 网络技术

建筑工程管理需要进行大量的信息传输来完成对现场的管理,因此,需要电脑连接入网,通过网络技术来辅助建筑工程信息化管理。网络技术的应用,能够实现建筑施工工地与管理层终端信息系统的实时信息传输,将施工现场网络化办公,而且网络技术可以实现资源共享,能够为各级建筑企业领导提供工程进展情况,如进度、成本、质量、安全等重要信息,减少了人员流动,简化了监督程序,大大提高了建筑工程管理的工作效率。

2.3 软件产品

有了计算机设备,有了网络技术,建筑工程管理的各种管理软件产品才能充分发挥其功能,例如成本管理软件、项目管理软件、建筑施工技术管理软件、监理软件、质量评估软件等等。这些软件产品在计算机设备的支持下,将建筑工程管理的细节进行简化,通过软件产品就能实现管理目标,从而使得建筑工程管理更为客观和实际。这些软件产品的应用,在一定程度上提高了建筑工程管理水平,如成本管理软件的应用,缩短了建筑工程成本资料的处理时间,形成各类综合性的成本数据,使得项目管理人员通过有组织的信息流通及时掌握完整、正确的信息,为工程项目成本管理提供强有力的信息支持[4]。

2.4 存储设备

目前建筑工程管理中使用的存储设备有光盘、U盘、移动硬盘等。一个工程设计图纸一般都用一个光盘存储,同样,一个工程的管理资料也要信息化,必须要刻成光盘保存,工程管理资料登记成册保管。上交各级有关部门,也是要交图形和数字光盘。光盘刻录机是一种必备的存储工具。现阶段移动式存储工具,应用最为广泛的当属U 盘或是移动硬盘。当前U盘最大容量可达到16G以上,存储容量极大,而且体积小,易携带,是一种很好的存储工具。U盘和移动硬盘在一定程度上几乎可以相互替换,都能防止主机硬盘的内容意外丢失,但是U盘多用于一些软件的存储,方便外出随时应用,而移动硬盘则需要经常性把主机硬盘工作数据存入移动硬盘进行备份,可以避免意外丢失的重要数据资料[5]。另外,光盘刻录价钱最便宜,一张DVD光盘能刻4GB数据文件。Combo光驱、DVD ±RW、DVD 刻录机,笔记本电脑Combo光驱,都能轻松地把大量的电子数据文件刻成光盘保存,一个工程项目结束也只用几张光盘,就能全过程保存全部电子数据文件。

3 总结语

在建筑工程管理中应用信息产品,实现了信息一体化管理、实现数据化工作流程和实现实时工程数据库管理,通过计算机设备、网络技术、软件产品、存储设备等信息化技术的应用,大大提高了建筑工程管理的效率和管理水平。

参考文献

[1]宋武,王连成.网络信息技术在我国建筑工程管理中的应用[J].科技致富向导,2011,(02).

[2]陈彬.管理一体化信息系统的发展前景分析[J].现代商贸工业,2010,(22).

[3]陈宪夫.信息产品在建筑工程管理的应用[J].价值工程,2010,(28).

光电信息工程论文范文9

【关键词】 光纤技术 通信工程 特点 应用

光纤通信是利用光波做为传输信息的主要载体,利用光纤为传导和运输媒介的,并且是在通信工程不断发展进步的基础上产生的一种通信方式。伴随着科学技术的不断发展和创新,只有进一步的提高和完备通信技术在传输信息方面的速率和质量,及时使核心的信息技术得到更新换代才能够使得光纤技术的效果得到最充分的发挥。光纤通信技术的发展不仅能够使人们的生活得到一定程度的改变,更能够促进全球化发展[1]。本文通过论述通信工程的现状及光纤技术的特点,进一步探讨它在通信工程中的应用。

一、通信工程的现状

通信工程是当代新生成的一种信息服务类行业,伴着科学技术的创新发展而不断进步着,它的特点有:1,以研究和制造新型信息设备为主要内容,以网络的技术运营为实现方式。2,当前迅速发展的电力行业已经成为了通信工程的一大助力。3,随着4G网络的推广应用,引进的外国的各类先进技术在完善国内通信制造的各种设备的同时也增加了信息工程的技术途径。4,通信工程包含和涉及到了较多的复杂的技术,故而其发展不仅仅有对设备的需求更需要大量的人才。

二、光纤技术的特点

1、具有优良的抗干扰能力。传统的电通信极易受各种电磁信号的干扰且无可避免,严重影响了通信的质量,但是光纤通信却几乎不受电磁场的影响,其抗电磁干扰品的的能力特别强。此外,光纤技术多选用具有良好抗腐蚀性的石英为材料,同时也能够减少材料的能耗。即使是在雷雨、闪电等恶劣的气候条件下也不影响其使用效果。

2、具有材料耗损低的特点。光纤的损耗非常低,其中石英光纤的耗损可以达到20dB/km以下[2],比其他的传输介质的损耗都要低。因此,对于需要长途传输的信息来说,一个耗损量低的材料无疑能够更好的节约成本,也能够在一定程度上降低传输工程中的复杂度。

3、具有传导通信的容量大和传输的距离远的特点。对于一根光纤而言,它的潜在传输带宽可以高达20THz,这是铜线或者其他任何的电缆都无法比拟的,同时由于它的损耗低,保证了它可以无中继的传输几十至上百公里的距离。

4、具有小巧轻便的特点。一般光纤的尺寸较小,重量也较轻,这样就方便了它的运输和铺设的。

5、具有原材料来源广的特点。不仅有利于环境的保护,更能减少和节约金属铜的使用量。

三、在通信工程中光纤技术的设计应用

1、在铁路通信中光纤技术的应用。光纤接入网是指将光纤作为传输信息的媒介,来进行接入网信息传递和运输的网络连接的一种技术。接入网技术一般可以分成两种介入方式,即无线和有线;而其主要的组网方式则有总线、环形和星形三种,其中环形的成本较高,主要针对一些对宽带容量需求大要求高的客户。最近几年,在数据的传输方面,光纤接入网满足了愈来愈多,愈来愈难的客户的要求,也使得其在铁路通信网络中得到了较好的运用和发展。但是为了使铁路系统的运营安全得到最有效的保障,铁路通信网络还是要及时且不间断更新和完备自身的功能。

2、相干光通信技术的应用。相干光通信技术能够成为通信工程中的关键技术是因为它能够令光纤技术的传递达到最大化的容量数据以及可使光纤技术传输的距离更远。相干光通信以外差检测法作为工作的基础。即在光电检测器上共同施加光线传送过来的光信号以及ID产生的激光,光电转换作用下形成其相对应的变频差,最后经一定的调解就可以得到所需要传输的电信号。

3、光弧子技术的应用。光弧子通信是一种使用光弧子做载体来实现较长距离的且没有畸变发生的通信方式,它能够在零错误码的条件下将信息传递出千万里。试验表明[3],它是海底光缆通信的最佳选择。

结论:综上,光纤通信技术具有较低的材料损耗、较强的抗电磁干扰、较大的传输容量、较远的传输距离、较轻便的质量、较容易的运输安装等优点,能够为铁路通信工程的发展提供较大的便利。与此同时,相关光通信以及光弧子技术也为社会信息的快速发展提供了一定的帮助。各种光纤技术都在各自的领域发挥着独特的作用,对我国通信工程的长期持久稳定的发展起着重要的作用。

参 考 文 献

[1]. 方跃生;陈皓;曾凡兴.光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J].电力信息与通信技术.2014(08)

[2]. 唐丽萍.在通信工程中光纤技术的设计应用[J].科技创业家.2014(01)

光电信息工程论文范文10

0引言

车联网是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术,实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。采用传统加密技术,车联网读写器和标签及其之间的通信过程存在安全性和高效性的矛盾问题,利用光学密码技术可以很好的解决这一矛盾问题。

1车联网读写器和标签安全问题

车联网系统中,针对标签的攻击有:克隆攻击、欺骗攻击、非授权访问、拒绝服务攻击、破坏标签攻击等。针对读写器的攻击有:物理攻击、假冒攻击、修改配置文件攻击等。针对标签和读写器之间通信的攻击有:窃听攻击、重放攻击、篡改攻击、干扰或破坏正常通信攻击等。车联网系统中,针对标签、读写器及其之间通信的主要攻击,产生原因主要基于以下两点。(1)标签计算能力弱。RFID标签供电能力和存储空间极其有限,较难具备足够安全计算能力以抵抗读取、篡改、删除标签所存数据攻击。在没有足够可信任的安全机制的保护下,标签的安全性、有效性、完整性、可用性、真实性都得不到保障。(2)无线网络的脆弱性。标签层和读写器层采用无线射频信号进行通信,使传递的信息暴露于大庭广众之下,而无线网络固有的脆弱性使RFID系统很容易遭受多种形式攻击。

2光学密码

基于光学理论与方法的数据加密和信息隐藏技术是近年来在国际上开始起步发展的新一代信息安全理论与技术。光学技术在信息安全领域的最早应用,可以追溯到20世纪七十年代。当时在美国出现了一些光学安全技术专利,主要用于身份验证、防伪等领域。九十年代以后,计算机硬件、软件的发展以及Internet的产生将人们带入信息社会。各行各业对信息技术广泛应用,自然迫切地需要一种安全、高效的信息加密技术。传统加密技术主要依靠计算机或数字信号处理器(digitalsignalprocessing,DSP)等电子手段来实现,这些方法受到速度和成本的限制。一些研究人员自然地转向利用光学或光电方法加密。1995年,BahramJavidi等人提出了双随机相位编码方法,这种方法具有较好的安全性和鲁棒性。从此光学密码进入快速发展时期。与电子手段相比,现有的光学信息安全系统还存在一些缺点,它们往往可实施性较差,灵活性与稳定性都有待提高。

并行数据处理是光学系统固有的能力,如在光学系统中一幅二维图像的每一个像素都可以同时地被传播和处理。当进行大量信息处理时,光学系统的并行处理能力明显占有绝对的优势,并且,所处理的图像越复杂,信息量越大,这种优势就越明显。同时,光学加密装置比电子加密装置具有更多的自由度,信息可以被隐藏在多个自由度空间中。在完成数据加密或信息隐藏的过程中,可以通过计算光的干涉、衍射、成像、全息等过程,对涉及的波长、焦距、振幅、相位、偏振态、空间频率及光学元件的参数等进行多维编码。与传统的基于数学的计算机密码学相比,光学密码具有多维密钥空间、天然的并行性等优势。

光学密码还能够抵抗边信道攻击(sidechannelattack,SCA)。边信道攻击是指分析计算时间、程序运行故障、电路功率消耗、电磁辐射等泄露出来的信息,获得芯片内部运算情况,从而破译密钥的攻击方法,分为时间攻击、故障攻击、能量攻击和电磁攻击等。这些攻击方法避开了复杂的密码算法本身,比传统的数学攻击方法有效,因此给密码设备带来了严重的威胁。目前国内外防范边信道攻击主要以牺牲效率为代价。而光学密码实现设备,由于低功耗、低辐射,可以有效抵抗边信道攻击。

3光学密码在车联网中的应用

3.1光学加密ID标签

光学加密ID标签有两部分组成,标识区和信息区。标识区由ROM组成,存储惟一标识该车辆信息的密文。信息区由RAM组成,存储车辆所经过读写器的地理位置和时间的密文。标识区存储的标识信息包括车主虹膜信息(增加明文的安全性)+车主身份证号码(或单位编号)+汽车编号。光学加密标签可以防止对标签的篡改和伪造。这样可以保证某一车辆通过某地时,其身份的真实性。如果不加密,攻击者可以伪造标签前往某一限定区域,或者冒充他人车辆身份通过高速公路收费站,从而自己逃避收费,而给被冒充车主造成经济损失。另外,光学加密标签可以防止车主地理位置信息泄露。如果标签不加密,攻击者可以伪造读写器,从而获取车辆的行程信息,造成车主的隐私泄露,甚至危及其人身安全。信息区存储车辆路径信息的目的是防止车联网信息系统后台服务器数据库发生故障或欺诈用户的行为。比如高速公路收费系统,车辆所经过的高速公路段都记录于后台数据库中,如果数据库发生故障或被篡改,则可能给用户造成经济损失。另外,存储的是密文,而不是明文的目的是防止用户篡改信息区内容,从而防止给高速公路收费单位造成经济损失。光学加密ID标签不仅可以起到类似传统密码的安全保密作用,而且可以在读写器端实时完成解密操作。在实时要求高的应用情景下,比如,高速公路不停车收费系统,光学密码可以取代传统密码。

3.2光学密码读写器

光学密码读写器负责读取光学加密ID标签中的标识信息,向光学加密ID标签信息区写入地理位置(比如收费站名称)和时间的密文,并将标识信息、地理信息、时间的密文同时上传至车联网中间件。

(1)读取标识信息

用户购车开户时,光学加密ID标签一并办理,用户车辆惟一标识信息密文一次性被写入标签标识区。当读写器读取到标识信息后,使用光学密码算法解密标识信息,如果明文满足规定的格式,则视为真实标签。

(2)写入地理、时间信息

读写器对于真实标签,将当前地理位置(收费站即收费站名字)和时间信息,采用光学密码算法加密,加密后将密文无线写入光学加密标签的信息区。读写器端加密过程的是实时的,不会造成处理延迟。传输过程中,由于信息是加密的,可以防止窃听。ID标签在被写入信息前对读写器真实性进行鉴别,确认读写器的真实身份后,才允许向信息区写入信息。

(3)信息上传

读写器将认定的真实标签的标识信息和地理、时间信息加密后上传至车联网中间件,中间件收到这些信息后做如下工作。将标识信息与服务器数据库做比较,如果相同,则将地理和时间信息存入用户数据库对应的存储区中;如果不同,则通知相应执法人员对相应车辆用户进行处理。总之,光学加密读写器整个工作过程涉及的加解密操作都是基于光学密码实现的,可以抵抗边信道攻击,保障光学密码读写器工作过程中敏感信息处理的安全性和实时性。

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【关键词】光伏电场 电子信息 工程技术

从某种程度上讲,光伏发电属于目前较为前沿以及有着广阔发展前景的发电方式,受到社会各界人士的大力关注。因我国的疆域辽阔、纬度跨越大以及光照资源相对丰富,光伏发电的现实意义重大。而在光伏电场中,电子信息工程技术发挥着至关重要的作用,逐渐成为影响光伏发电的重要技术性因素之一。

1 光伏电场与电子信息工程技术的相关概念分析

“光伏”实质上就是光生伏特效应,也就是我们经常所说的光伏效应,是半导体在光照射作用下产生相应电动势的一种现象。从应用层面出发,最为常见的是制作光电池,进而发展成光伏发电。具体来说,光伏发电就是借助科学化的光生伏特效应原理,采用特制太阳能电池,把太阳光能有效转化成电能的过程。因太阳光是绿色环保的,并不会产生较大污染,所以,从某种程度上讲,太阳光是用之不竭的,光伏发电受到极大关注。而电子信息工程主要是依托计算机技术而发展起来的应用型学科,其研究对象包括电子信息处理以及信息控制等,电子信息业已经成为五大支柱产业之一,且电子信息工程也是非常热门的专业。现阶段,光伏电场中的电子信息工程技术在实际应用方面还仅仅局限于电子信息工程技术本身所具有的特点以及范畴之内,其作用的发挥仍然集中于信息获取与处理中。

2 光伏电场中的电子信息工程技术应用原理与意义

现阶段,光伏电场当中的电子信息工程技术主要职责在于开展数据测量工作、数据采集工作以及数据分析工作。其中,传感器负责光伏电场中数据测量工作,所具有的准确度以及精确度将会直接影响到光伏电场中相关系统作用的发挥。而PIC数据采集卡可以确保光伏电场当中数据采集工作的顺利完成。具体方式就是借助收集传感器所发送出来的数据,在模拟以及处理的基础上,准确校对好所有数据误差,进而为光伏电场以后的工作奠定坚实基础。光伏电场中的电子信息工程技术能够帮助完成数据统计以及处理工作,在一定程度上满足光伏电场实际工作中对于监控以及安全的要求。

目前,电子信息工程技术应用于光伏电场工作的现实意义重大,主要表现在以下两个方面:第一,电子信息工程技术可以协助其精确获取数据以及处理数据,进而为光伏电场的相关工作提供科学化数据参考。众所周知,光伏发电过程中机械原件是非常少的,大部分都是电子元器,因此,相比之下,电子元器件更容易出现故障,必须要进行精准化控制与管理。此外,光伏电场中的传感器测量数据也必须要做到精确化以及规范化,相对细微的差别就会对整个系统的处理带来严重影响。第二,电子信息工程技术在一定程度上解放了人力以及物力,可以以充足资源投入工作,进而保障光伏发电系统顺利运行。计算机技术没有广泛应用的时候,发电站中的数据处理工作以及监测工作都是依靠人力的,不仅会给相关工作人员带来较大压力,而且还会带来相对细微的谬误,电子信息工程技术的应用可以使数据统计工作更加快捷。

3 光伏电场中电子信息工程技术的具体应用

3.1 在数据测量中的具体应用

传感器能够帮助完成光伏电场工作中的数据测量工作,测量的精确度又会严重影响到后续程序的顺利开展。借助电子信息工程技术开展数据测量的过程中,相关人员必须要控制好数据误差问题,比如周期性误差问题以及量化误差问题等。

3.2 在数据采集中的具体应用

电子信息工程技术中的数据采集卡主要是负责对相关数据实施科学化转换与认真分析处理,从而使所要处理的数据能够被计算机系统所识别。在信号输入以及信号输出的整个过程中,能够实现数据信息的实时传送以及转换。在此基础上,工作人员再将一些有用信息运用到光伏电场以及监测工作当中去。

3.3 在数据分析中的具体应用

光伏电场生产过程中电子信息工程技术的应用主要是借助数据监测技术及时获取信息,并对其进行科学化处理。目前,所获得的比较新的技术成果就是可以成功于光伏电场数据分析工作中有效应用电子信息工程技术。按照规范化的数据处理框架以及相关模型,仔细观察光伏电场工作期间所存在的现场问题,比如孤岛现象等。在电子信息工程技术支持的前提下,光伏电场中的决策系统就可以在遭受到异常波形影响的时候,作出更加合理化的分析与决策。

3.4 在数据统计中的具体应用

从某种程度上讲,传统形式的数据统计主要是依赖人力,非常容易出现误差。然而,数据统计的准确性对于光伏发电来说,作用是非常巨大的,一点也不能够马虎,不允许有一丝一毫的失误。电场可以借助长时间对数据的有效测量、收集以及科学分析,并据此作出合理化的决策与改善。现阶段,电子信息工程技术的日益进步发展可以对光伏电场运行过程中的相关数据进行规范化统计,然后对光伏发电整个过程实施改进,从根本上促进其更加稳定以及更加高效地运行与发展。

4 结语

总而言之,光伏电场中的电子信息工程技术是一项非常重要的前沿学科技术,应用范围相对较广。电子信息工程技术本身就具有无穷无尽的发展潜力,能够与众多前沿学科以及相关的实践活动进行有机结合,进而形成创新性应用,其在光伏电场当中的成功应用就是非常好的例证。随着光伏发电以及电子信息工程技术两者的日益发展,相信在不久的未来,两者将会有更好地合作,从而为我国社会经济的全面发展提供基础性保障。

(指导老师:胡海江)

参考文献

[1]段欢.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].科技展望,2016,08:110.

[2]王本煜.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].电子制作,2015,12:50-51.

[3]白波,王蔚琼,张主杰,刘炎东.关于光伏电场中的电子信息工程技术分析[J].中国新通信,2015,16:40.

[4]王子乐,魏丽.电子信息工程的现代化技术探究[J].数字技术与应用,2015,06:195.

作者简介

张赛(1994-),男,河南省南阳市人。现为江西师范大学物理与通信电子学院电子信息工程学生。曾任院学生会执行主席。

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【关键词】数字化变电站;通讯网;VLAN

引言

全球资源、环境、经济等问题日益突出,可再生能源、分布式能源快速发展,世界各国面临着可再生能源如何接入及充分利用等一系列问题,而电力工业则需要用智能化的技术和手段来应对目前面临的各种挑战。

常规变电站自动化二次系统采用单元间隔的布置形式,装置之间相对独立,缺乏整体的协调和功能优化,输入信息不能共享,接线、扩展复杂,缺点集中体现在如下几个方面:信息难以共享、设备之间不具备互操作性、系统可靠性受二次电缆影响等。数字化变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。其在一次设备中被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术的设计,数字程控器及数字公共信号网络取代了常规的继电器及其逻辑回路,光电数字和光纤取代了弱电模拟信号和控制电缆,尤其是电子式互感器的应用,克服了传统互感器绝缘复杂、体积大且笨重;二次设备的站控层通信全面采用IEC61850标准的网络通讯,真正实现了数据和资源的共享,笔者将就数字化变电站自动化调试的若干问题进行深入探讨。

1典型组网结构

数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层,各层内部及各层之间采用高速网络通信,整个自动化系统的通讯网络细化为:站控层-间隔层之间的站控层通讯网和间隔层-过程层之间的过程层通讯网。

站控层通讯网(MMS)全面采用IEC61850标准,整个系统中的每一个节点信息传输被标准化,监控后台、远动通信管理机、保护信息子站、故障录波器和网络分析仪均可直接接入IEC61850装置,各大厂家集成商通过完备的组态工具生成符合IEC61850-6规范的SCL文件,从而实现数据信息的交互。其通常使用星型网络结构,同时实现跨间隔的横向联锁功能。

过程层通讯网(GOOSE/SMV)采用电子式PT/CT及智能开关设备或者将保护测控和GIS智能控制功能有机结合成一体化装置,通过SMV光纤传输MU合并单元的交流采样数据,通过GOOSE光纤传输智能终端的实时跳合闸硬接点信号。由于SMV数据量大但流量稳定,GOOSE数据量小但具有突发性,所以将二者放至同一网络组网,即能保证通讯质量又能节省大量交换机。

2VLAN规划

VLAN(虚拟局域网)是在同一台或多台物理设备上创建端口逻辑组,构成互相独立的网络。每一个VLAN都有自己的广播域,支持VLAN的数据帧都有一个VLAN标签(TAG)作为报文的VLAN标识信息,当交换机收到带有VLAN标签的数据帧的时候,读取其中的VID,然后将报文传至同一VLAN的其他端口,从而实现了虚拟工作组内部的数据通信,基于逻辑而非物理连接的VLAN划分。

数字化变电站GOOSE报文大概是10秒1-5帧,SMV报文则是每秒4000帧(9-2),而目前过程层的网络方式基本是SMV和GOOSE集中组网方式,对于只收GOOSE报文的装置来说,每秒有好几万甚至更多帧的SMV报文需要过滤,这对装置的端口来说是一个挑战,同时对于GOOSE的接受和发送机制来说也是不可靠的,容易导致GOOSE报文的丢失或延时。所以集中组网的数字化变电站,需要对过程层交换机和装置设置VLAN规划来减轻每个端口的负担。

3报文分析

以上已经提过,准数字化变电站中,按照通讯网络层次结构,可划分为站控层通讯网、过程层通讯网两大类,其中过程层通讯网又可分为GOOSE通讯子网和SMV通讯子网,而报文在传输过程肯定会存在各种不匹配的现象,此时,我们就需要借助MMSEthereal和EPT61850等工具抓取通讯报文,结合MMS、GOOSE和SMV通讯服务规范对异常问题进行分析。

站控层通讯网常见问题包括:实例号被占用或者被注册掉导致控制块使能失败;装置IED内FCDA空数据集导致模型读取失败;ctlmodel方式不对或未被赋值导致遥控选择/执行不成功;报告中的部分条目值有误导致后台/远动遥测不准。

过程层可能会产生测控装置收不到智能终端发来的变位遥信、保护已经跳闸而智能终端未出口和测保装置未接收到采样值等现象,此时,应该通过网络抓包工具,在线抓取GOOSEID和9-2报文,仔细核对报文头的MAC地址、APPID和DateSetReference信息,同时检查检修标志值与接收装置的检修状态是否一致。

4结论

变电环节,在智能电网规划的推动下,未来数字化变电站将成为新建变电站的主流,本文主要论述了数字化变电站自动化改造中的几个难点问题,以便减少调试工程师在自动化改造中产生疑惑。

参考文献:

[1]国家发改委.DL/T860实时技术规范.2009.

[2]国家发改委.DL/T860系列变电站通信网络和系统.2004

[3]中国南方电网公司.南方电网数字化变电站技术规范.2009