1前言 合同能源管理的英文缩写为emc,是一种新的节能商业运作模式。专业的节能公司在合同规定的范围内,为用能单位提供节能诊断、融资、改造等服务;用能单位以实际的节能效益,向节能公司支付相关的服务费用。该模式最大的特点是用能单位无需先行支付服务费用,而是先享受节能公司提供的服务,利用实际的节能效益来支付服务费用,同时实现节能减排,降低了运行成本。上世纪90年代,我国引入合同能源管理机制,成立了3家示范性的能源管理公司[1]。3家公司运行后,每年节能量(标煤)1.51×1010t,CO2减排量1.45×106t,节能减排效果显著[2]。于是,国家发改委与世界银行共同建立了中国节能协会,负责指导和协调国内的合同能源管理项目,以及节能投资管理方面的工作。至2017年底,全国从事节能服务的企业增长至6126家[3],业务范围也从能源板块扩展至工业、交通、公共建筑等多个领域,节能服务市场的潜力巨大。 2电力设计企业开展emc的可行性 2.1规模及行业优势 2018年2月,中国电力规划设计协会了2017年度统计分析报告,电力设计企业持续发展,总资产、合同额、营收和利润率等方面均处于行业的领先水平。电力设计企业在发展传统设计业务的同时,利用自身的技术和资本优势,在合同能源管理领域可以掌握较大的业务选择空间。电力行业属于高耗能行业,也是国家落实节能减排政策的重点行业之一。电力设计企业主要从事国内外的电厂及电网规划设计业务,在电力行业的内具有较大的影响力,且了解业主的实际情况和节能需求。 2.2技术优势 电力设计企业属于技术密集型企业,员工基本均拥有大学本科以上学历,其中部分员工更是拥有国家注册工程师的证书。不论是从人员素质、年龄分布还是职称水平,均处于行业内的领先水平。新工艺、新设备或技术创新想在电力行业普及,需要经过设计企业的大力推广。电力设计企业注重科技创新及研发,拥有诸多专利技术,并可将其转化为经济效益。可以说,电力设计企业是行业技术发展的领跑者。在长期的工程实践中,电力设计企业积累了工程经验,同时制定了完善的工程项目管理体系。完善的管理体系是保证工程项目质量和工期的基础。正是由于拥有强有力的技术支撑以及丰富的项目管理经验,电力设计企业才能适应能源行业不断变化的市场环境,完全有能力开展合同能源管理业务,并推动合同能源管理产业健康稳定地发展。企业开展合同能源管理业务,需要具备国家节能服务公司备案资质,通过国家发改委和财政部相关部门的严格审核,方能开展合同能源管理的业务。电力设计企业拥有专业技术人员和相应资质,且可以将节能技术应用于常规项目中,有一定的能源管理技术水平和业务量。通过企业技术优势,积极进行节能服务资质的备案,具备提供节能服务的资格,不存在资质和技术障碍。 2.3市场优势 随着我国环保要求和国民环保意识的不断提高,能源政策充分体现了可持续发展的基本国策,推动了电力体制的改革。设计企业的自身定位随着市场变革不断发生着变化,但始终保持与地方政府、电力生产企业以及设备制造企业的良好合作关系。凭借行业知名度和良好的信誉,使电力设计企业在开展合同能源管理业务时,具有一定的品牌优势。合同能源管理是一种市场化机制,必须取得政府及有关部门的支持。电力设计企业与政府相关部门联系频繁,具备政府资源整合能力,解决了政策障碍。在政府督促企业节能减排的大背景下,节能公司为用能单位提供节能服务,使其享受财政补贴及税费优惠政策,具有广阔的市场前景。电力设计企业作为能源行业技术应用的领跑者,在长期的能源项目设计和实施管理中,己经有大量的、保持良好的关系的能源客户,能够直接面对节能客户群体,具有先天优势。 2.4工程经验优势 工程总承包和工程项目管理,是目前国家大力推广的建设项目实施方式,可提高工程项目管理水平,保证建设质量的同时,实现投资效益最大化。电力设计企业很早就开始参与工程总承包项目,有较丰富的设计、采购和施工管理经验,能够发挥勘察、设计、施工、监理企业各方优势,调整企业经营结构,提高企业竞争力。电力设计企业采用以设计为基础的总承包模式,将工程设计、设备采购和建设施工紧密结合起来,在保证工程质量的根本原则下,实现工程造价和建设周期的优化。综上所述,合同能源管理是一个综合性的项目管理,需要有力的技术支撑;电力设计企业的管理和技术优势明显,具备深入参与合同能源管理项目的条件。 3电力设计企业开展emc的问题 针对于合同能源管理行业的要求,电力设计企业存在以下问题:(1)业务定位。开展合同能源管理业务,节能项目的投资方由用能单位变为设计企业。这就要求电力设计企业要扩展经营视角,在把传统电力耗能企业作为服务对象的同时,积极开发相关领域的潜在客户。如积极介入交通、工业、公共设施等相关领域的节能改造项目。(2)人才培养。专业技术人才是企业优秀竞争力的载体。开展合同能源管理业务,对人才的培养提出了新的要求。要建立科学合理的人才管理体制,围绕合同能源管理业务发展战略培养优秀人才,从而提高市场竞争力。(3)市场开发能力。设计企业开展节能服务业务,要提高市场开发能力,才能应对激烈的市场竞争。设计企业应利用好自身的优势,充分利用市场资源与信息平台,完善市场开发机制,加大开发力度。(4)财务能力。设计企业应加强工程财务管理能力,做好合同能源管理项目全过程成本预算和控制,建立风险识别与监管机制,强化合同管理的优秀地位。应积极提高企业的融资能力,加强与银行等金融机构的交流与合作,可与产业链上有实力的公司结成项目联合体,满足能源管理行业对资金的高需求。 4结语 合同能源管理是建立在市场经济基础上的节能机制,可改善资源及经济的结构,对我国可持续发展有促进作用。电力设计企业开展合同能源管理,可从源头上落实电力行业的节能减排政策。电力设计企业应充分发挥自身的专业优势,结合行业特点和相关政策,开展合同能源管理,为客户提供深入、专业的节能服务,从而提高能源利用效率,减少资源消耗和环境污染。 参考文献: [1]李想.合同能源管理支持政策及存在问题浅析[J].上海节能,2018(11):935-937. [2]王明峰.基于分布式能源项目投资的能源产业战略投资展望[J].中国战略新兴产业,2018(44):5-6. [3]白桦.案例分析合同能源管理中存在的陷阱[J].设备管理与维修,2018(20):28-30. 作者简介:张赵青(1982-),男,陕西富平人,本科,高级工程师,从事电力能源设计及研究工作。
电子测试论文:电子测试系统接口技术 摘 要 随着电子信息化时代地来临,电子产品数量逐渐增加,电子测试系统在电子产品生产和质量保障中都起着非常重要的作用,电子测试系统不仅推动我国信息化建设进程,并且逐渐扩大应用范围,渗透到人们日常生活的方方面面,提升人们使用电子产品质量和舒适感。在电子测试系统中,接口技术是关键,目前我国电子产品市场上接口技术包括S-100标准化接口、RS-232C串行标准化接口总线、IEEE-488标准接口总线、VXI接口总线以及PXI系统总线。 【关键词】电子测试系统 接口技术 发展趋势 在人们不断认识新鲜事物和创造新型事物之时,总是离不开测试,虽然我国科学技术在近些年取得大幅度进展,但是在电子产品生产过程中依然面临着测试任务,因为电子测试数据具有一定指标性和实用性,给电子产品调试提供实际依据,因此在生产环节中要不断完善测试系统功能。在电子系统发展过程中取得进步最大的就是接口技术,接口技术发展和研究给人们的生活带来很大便利性。 1 电子系统测试接口技术 1.1 S-100标准化接口 S-100标准化接口主要适用于处理微机电子测试系统,是由100条信号线与电源连接而成,其中75条线脚名称和功能都有统一规定,9条线脚规定名称但没有功能限制,其余16条线脚的使用功能和名称都交给用户自行定义。S-100标准化接口设计的最初目的是为配合8080型的CPU工作,但是由于其自身稳定性比较好,在其他方面的应用也非常广泛。 1.2 RS-232C串行标准化接口总线 RS-232C串行标准化接口总线主要用于串行连接CRT终端机及调制解调器,是由25个有明确规定使用功能和名称的线脚组成,总线长度控制在15m以下,该种接口总线技术自身具有一定缺陷,接口传播信号速度比较慢,优势在于信号传播过程中能够保证高度的安全性、能够传输到比较远的地方、传输需要的线缆盗勘冉仙佟 1.3 IEEE-488标准接口总线 IEEE-488接口总线共有16条用于传播信息的线路,其中8条线路用于双向信息传播与总信息命令,另外8条线路用于信息同步或异步交换并对交换信息进行缓冲。但是由于其传输速率不超过1M字节每秒,美国惠普公司在IEEE-488技术基础上进行研发,形成传输速度增加的IEEE-488标准接口总线,改善接口各项性能,有效解决接口与微型机之间的互通问题。 1.4 VXI接口总线 VXI(VEM bus Extensions for Instrumentation)接口总线集中了智能仪器、个人仪器以及自动测试系统的很多特点,包括测试仪器模块化、32位数据总线提高数据传输速率、系统可靠性高、具有可维修性、电磁兼容性好、通用性强、标准化程度高、灵活性强等。VXI接口总线技术的出现使得自动测试系统尺寸大大缩小,测试速度大幅度增加,能够满足目前自动测试系统向标准化、自动化、智能化、模块化以及便携性的方向发展。VXI接口包括GPIB接口、RS-232C接口、MXI bus接口、IEEE1394接口和VME bus接口,都是采用内嵌式主计算机,有效减少系统体积、增加工作质量和效率。VXI接口总线的接口电路比较复杂,采用双端口RAM将有利于器件内部的CPU与VXI总线间的数据传输,能够进一步扩大VXI接口总线的优势。 1.5 PXI系统总线 PXI系统总线是一种基于PC的测量和自动化平台,它结合了PCI的电气总线特性与Compact PCI的坚固性、模块化的特性,并在此基础上增加了专门的同步总线和主要软件特征。使之成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。PXI系统总线具有很多优点,包括传输数据速率快、适合大量数据交换和传输、测试时间短、性能可靠性大等。PXI系统拥有32位总线信号和64位总线信号两种类型,主要是由PXI背板提供支持的机箱构成,机箱具有一个系统插槽和一个或多个外设插槽,该种接口技术地使用使得测试系统逐渐完善和标准化。 2 发展趋势 2.1 强化基础研究、提高仪器质量和可靠性 我国在电子产品发展上步伐比较晚,相比较发达国家来说,电子产品发展水平远远没有达到发达国家标准。因此国内电子测试系统在改善运行环境和情况的同时,还要借鉴国外先进的运用概念、原理和方法,通过科学途径培养更多专业测试技术人才,为我国科学技术的发展和研究提供更大空间。注重强化发展基础研究,以提高仪器质量和可靠性,使得仪器整体和内部形成协调发展、技术稳定、可靠的模式,从而克服长期以来的技术局限。 2.2 迎难而上、突破技术难点 我国科学技术发展正处于技术攻坚阶段,应该注重借鉴国外优秀技术,集中力量克服技术中遇到的难题,打破国外技术封锁的窘境,依靠自身技术研发和创新,鼓励青少年用于创新创业,将科技产业作为重点产业发展,争取在最短的时间内赶上发达国家科技水平。 2.3 加大科技研发投资力度、积极研制新型仪器 电子产品的更新速度很快,电子测试系统也要跟上电子产品的更新速度,基于此国家应该加大科技研发投资力度,积极研制出新型仪器,实现大批量产品和技术更新,大规模生产新型测试仪器,全面提高测试系统接口技术的稳定性和可靠性。 3 结语 综上所述,随着电子产品种类和数量的逐渐增多,人们的生活和工作已经与电子测试密不可分,不仅给电子测试系统的接口技术发展提供了发展空间,同时也让人们在使用电子产品之时享受电子产品带来的便捷。电子测试系统的发展一直是我国电子产品发展的关键,本文在新时展的背景下,总结我国目前市场具备的几种电子测试系统的接口技术,是为了更好的促进电子产品的健康发展,是为了给接口技术研发提供理论参考依据,希望通过本文的研究能够给读者带来更多专业知识了解,对我国科学技术发展提供最大地支持和理解。 作者单位 商丘医学高等专科学校 河南省商丘市 476100 电子测试论文:电子计量测试的发展动向和趋势 【摘要】 随着我国经济的发展和科学技术的进步,企业对于计量测试的要求越来越高。如今,计量测试已经被普及到人们的日常生活当中,受到了人们的热切关注。文章主要研究了电子计量测试的未来发展动向以及其发展的主要趋势。笔者将从电子计量测试的概述角度出发,深入分析电子计量测试的主要发展趋势,期望能够使更多的人认识到电子计量测试的重要性。 【关键词】 电子计量测试 特点 发展趋势 前言: 我国的一些生物工程当中也采用了计量测试,并且对计量测试的精准度做出了特别的要求。为此,我国需要深入研究计量测试的技g,从而使计量测试的技术能更加符合社会发展的需求。电子计量测试的出现在一定的时间内满足了国家和企业的需求,并且获得了很多领域的认可。如今,电子计量测试的发展前景已经上升到了科技的层面,并且还在受到不断的追捧。在国际领域上,电子计量测试成为了国家发展的重要指标之一,其代表着国家科技的水平以及社会生产的进步。 一、电子计量测试概述 所谓的电子计量测试指的是在某些领域当中需要的测量工作,而电子计量测试能够为实际工作提供数据并且为工程的设计以及建设提供依据。国际上所规定的电子计量测试范围大概在10kHz―3000GHz左右,而一旦测量的数据达到了1MHz―300MHz,将被称为高频,当数据频率达到了300MHz―30GHz则被称为微波,当频率达到30GHz―300GHz,就会被称为毫米波,再往下则被称为亚毫米波。人们通常会用到的波段主要从以上几个段位中作为主要的参数。 事实上,电子计量测试时一种参与比较复杂的工作。电子计量测试中的电磁波主要从传输线等途径中传输出来[1]。而当工作人员采用传输线的形式来传输数据时,其将参考当时的电压以及功率等多方面的信息。 当工作人员以自由空间的方式进行数据的测量和传输时,将考虑到磁场的强弱等。因此,电子计量测试的主要特点就是以电磁作为主要的参量。该项技术如今已经具有了覆盖面比较广的特点,并在统一的参量当中,其能够进行不同阶段的测试。 二、电子计量测试发展趋势 电子计量测试已经获得了很广阔的发展空间,并且将在未来被运用在多个领域当中。 2.1电子计量测试在生物工程领域的应用 我国的生物工程当中经常会出现关于生物磁场方面的测试,在该工作当中,就会运用到电子计量测试。工作人员在生物工程的研究当中主要是为了研究人类的大脑活动,从而了解人类的触觉以及视觉等感官,并且能够研究出人类大脑的神经活动。电子计量测试将进军到生物工程的研究当中,对脑神经的活动频率进行探索[2]。该项工作中,电子计量测试能够按照其测试的频率分析出人类脑神经的活动原理。如今,很多发达国家都已经对电子计量测试进行研究和分析,并从其性质角度和传播途径等方面说明了电子计量测试的优点,从而将现代的信息技术与电子计量测试融合在一起,环节生物工程研究人员所面临的数据分析问题,并能够解决人工智能软件开发中的问题。 2.2电子计量测试在环保工程领域的应用 我国所研究的一些环保工程当中也运用了电子计量测试,其将通过技术的转变而为环保工程提供支持。电子计量测试被运用到电磁污染的测量当中。当今社会,我国人们的生活水平越来越高,其对电气的使用也越来越多。但事实上,电气设备中所散发出来的电磁会对人体健康造成影响,严重的情况下会使人类生病。 国际上的很多国家都已经对电磁的发射波段进行了规定,我国也出台了明确的文件规定了电气设备所发出的电磁。为此,电子计量测试将会被运用到日常生活当中,并对电磁进行测量,从而使噪声污染减少。电子计量测试也将被运用到大气的测量当中。地球上的大气受到了严重的污染,促使雾霾现象以及温室效应的发生[3]。电子计量测试的发展注定其将被运用在对大气层的测量当中,从而使人们能够及时得到预警。研究人员将根据电子计量测试所提供的数据来分析大气的具体状况,并制定出相应的政策,以此来改善环境,帮助人类更好的生活在地球上。 三、结论 如今,电子计量测试已经获得了全面发展的机会,其工作技术也正处于革新和研发的阶段。相信在未来的时间里,电子计量测试能够向着更为合理的方向发展,从而实现技术上的全面革新,并且能够使测量工作的服务质量更加优化。电子计量测试中的产品质量也能够获得人们的认可,其会创造出更多的社会价值。 总而言之,只要人们能够更加重视电子计量测试,就能够使电子计量测试融入到实际生活当中。 电子测试论文:微电子电路的校准技术和自动测试探索 摘 要 本文接下来简要分析了微电子电路自动测试技术与自动校准技术,同时从四个方面的研究探索了微电子电路的校准技术与自动测试技术。 关键词 微电子电路;校准技术;自动测试探索 随着电子电路技术在各种电器产品之中的深入应用,对人们日常生活产生了很大的影响。为了确保运用了微电子电路技术的产品质量能够达标,研究微电子电路的校准技术与自动测试也就显得尤其重要。 1 微电子电路的自动测试技术与校准技术 1.1 自动测试技术 对微电子电路按照相关要求严格进行测试,是保证其余商家产品影响不到自身产品的重要途径。为了确保运用微电子电路技术的产品质量能够达标,必须根据其具体情况进行测试。若是保证测试设备级别达到产品测试需要的水平之上,软件本身质量情况则是能够对测试质量产生较大影响的重要因素。而软件本身的质量情况却取决于检测依据以及检测过程中选择使用的方式、测试复盖率和、测试验证的有效性这几个方面,并且这也一直是近年来关于自动测试技术研究方面的一个重要课题。 1.2校准技术 在测试设备满足相关要求的前提下,测试软件的质量对检测数据的准确性、可靠性有着很直接的影响。若是测试设自身的准确性达不到相关要求,则测试软件即便质量很好也无法保证测试结果的准确性。通常情况下,对质量要求比较高的生厂商对校准测试系统量值的准确性相对而言也就比较高,这些生产商有的还在使用三家比对和一票否决制。从而在一定程度上增高了管理环节与生产的成本,进一步对产品的生产速度造成影响。 2 微电子电路自动测试与校准技术探索 2.1 微电子电路校准依据与方法研究 现阶段国内还没有形成比较系统的电路检测标准,微电子电路的校准的依旧包含了GB3443-82、GB437784、GB6796-86等与“xx电路测试方法的基本原理”,在这之中的“xx”是微电子电路型号分类。根据目前暂定的分类情况有30种左右。 现阶段关于这方面的标准还没有形成系统性,微电子电路的检测校准不仅需要测试方法的基本原理,还需要与之对应的程序设计规则。不然若使用相同的标准,能够编织出质量不同的程序。这样也就会使测试与校准的完整性、一致性得不到有效保障。把测试方法基本原理当作检测依旧还不够完善,还需要加强相关程序设计规则的规定。并进一步编制出比较完善的与之对应的微电子电路校准规章。微电子电路校准并非使用一般的仪表器作为设校准设备,而是选择使用自动检测系统。这也检测校准过程中就可以由程序控制,有效降低了人工操作带来的影响。所以,对校准过程的研究已经转变为对校准程序设计规则的研究。一般而言校准过程中的控制文本被成为规程,检测过程中的控制文本被成为规则,而其规程与规则都将以程序设计形式实现。 2.2设备校准依据与方法研究 生产制造厂设计指标也就是设备校准的依据,一般而言有基准以及输出通道量值、范围与不确定度这两种。单独针对一个测试系统的话,其对校准量值要求比较多。若选择手工方法进行校准,若该测试系统包含60个通道,所花费时间大约10~20天,而表格的话需要耗费大概300页。如此大的工作量也就需要自动方式完成更佳。现阶段主要有基准参量分别溯源法与标准物质法这两类设备校准方式。基本上大多数的微电设备都是综合测量的类型,因此一般而言均具有好几个类型的参量要进行校准。比如说时间频率、电阻以及电压,这些的量值实际上各有不同。若是在对其进行校准的时候选择了参量分别溯源法,通常情况都是先针对其基准量施行溯源。在这之后再选择出溯源达到相关标准的基准,并用此检验设备之中其余参量与全部输入或者是输出参量。最终也就对整个系统完成校准。只是选这种方式进行校准是有一定难度的,其系统基本上是从西方发达国家引入进来的,仅配带了这些系统各自的使用手册,并不附带校准资料。因此想熟知这些系统的校准程序比较难以实现。比方说想要了解测试系统的基础位置、标称值等,这均是难度系数比较高的方面。若是对这些测试系统没有一定程度的了解,基本也就难以使用此方式进行校准。而所谓的标准物质法则选择的标准样片其不确定度实际上是已知的。这种方式是用不确定度已知的标准样片,以此利用这些样片对设备施行测量校准。若是测量的参数类型的范围相对完整,则此为校准。反之,也就称之为核查或者是比对。标准物质法一般情况比较不符合使用在国家最高微电子测试设备的校准。但如果是通过国际协作,让其用于更高设备上制作的标准样片也就适用。 2.3 检测复盖率与校准完整性研究 这方面是其检测校准过程的重要追求目标。通常情况其故障复盖率若越大是更符合其需要的。最佳的便是可以用最少的代码获取最高的故障覆盖率。在以前那些测试码生成算法这方面的研究之中,已经有多种比较适用的算法。只是这些算法之中也就穷举对于复杂电路差不到能达到100%的故障复盖率。其实早些年,计算机这方面的技术不是很高,资源也就相对比较匮乏,而且其硬件所需要的成本也不低,相对而言速度也是比较慢等等方面给测试码的大小造成了技术方面的限制。而如今因其在计算机复制测试系统上,测试速度已经大幅度提高,内存也有很大的扩大,使得大部分微电子电路使用穷举或者是状态穷举都不会在存在较大的问题。校准的完整性与测试故障覆盖率是不相同的,其并不在乎测试码的大小,更多的是在乎检测参量是否完全测验,因此也就与校准方式、过程挂钩。比如,选择基准参数分别溯源法,这里用的代码、测试量并大,但检测却完整。若选择基准物质法尤其需要看第一个通道的输入或输出参量、范围是否测完。也是因其本身自带验证程序,自校时会以第一通道作为基础进行校准,可以校准测试系统所有通道的一致性。也才能使其余通道的准确性得以有效保障。 2.4 量值溯源 所谓的量值溯源,在国内或者是国际上均是其量值通过一条不间断链持续追溯到最高标准。对微电测试所使用的设备关于校准量值溯源这方面而言,溯源与校准这两方面使用的方法是有着一定联系的。因此实际上还存在着参量分别溯源法或者是标准物质法。只是在使用标准物质法的时候是存在一些限制条件。 3 结论 微电子电路检测设备需要根据计量原理与被测电路电子特征的具体情况编写出相应的检测程序,以此被我国众多行业引用并推广。因此,需要加强微电子电路自动测试与校准技术的研究力度,使更多产品质量得以有效控制。 电子测试论文:变电站在线监测智能电子设备的自动化测试 摘 要:通过一定的通信方式采集并上传变电站在线检测智能电子设备的状态信息,在监测分析整个变电站的运行时发挥着重要的作用。对此,文章通过下文对相关方面的内容进行了论述。 关键词:变电站;在线监测;智能电子设备;自动化测试 作为一体化监控系统,在线监测智能电子设备为其中非常重要的组成部分。现阶段,随着技术的发展,出现了种类多样的在线监测电子设备,需要我们在工作中有甄别性地进行理解与应用。 1 测试方法的分析 应该根据实际情况出发,设置相应的在线监测IED装置设备。通过客户终端机DUI终端完成通信与交流。在分析完响应报文之后,对其功能的具体性能进行辨别。通常测试人员需要加入到常规的测试方法中,这样闭环就难以形成。文章在研究时,将在线监测IED的功能测试用例提供了出来。测试用例会被自动化测试系统解析成测试脚本,这样客户端通信模拟器就是通过测试脚本进行控制的,从而同DUT完成通信。对响应报文给出的一些测试结果进行着重的研究与分析,这样就有效的完成了选择测试用例再到生成测试结果的闭环处理。此外,测试过程的记录也被测试用例所提供了出来,便于一些测试人员认识到测试的重要性。 将测试过程文件应用到变电站在线监测IED自动化测试中,当作测试的提交文件,对其各项功能的测试通过文字的形式描述出来。在线监测IED的所有功能都被包含于自动化测试系统所给出的预定义用例中。将用例从测试用例数据库中选择出来,自动化测试脚本是测试平台转化测试用例后所得到的。此外,对所要输入的测试数据进行选择,然后,向着自动化测试引擎中一同输入测试脚本。 2 测试的重要技术分析 2.1 将自动化脚本根据实际情况设计出来 在线监测IED的各项功能的预期结果与测试步骤都是通过功能测试用例进行描述的,人工的测试形式一般通过测试者按照测试用例中的程序,分部进行测试,并对比分析预期结果和实际结果。 在扩展标记语言的基础上,专门将有一种脚本描述语言为在线监控测试IED功能测试设计了出来。为了防止工作的重复发生,通信测试的具体运作、审核测试结果及所在的测试环境等,都充分的应用了模块化测量思想。根据具体情况入手,将相同的操作方案抽象的制定出来,之后,在自动化测试语言脚本元素的基础上,完成相应的定义与分析。将不一样的脚本信息在不同空间的基础上定义出来,各不相同的试用例工程,然后合理的选择和采用其中的脚本元素,然后积极的制造出自动化测试脚本。 2.2 生成测试脚本 2.2.1 储存测试用例 数据库内部的在线监测IED功能测试用例通常利用自动化测试系统进行读取分析,按照用户给出的测试输入数据及对应的测试序列将测试脚本生成出来。 并且,需要通过调用多个通信服务来完成在线监测IED的各个功能,将测试序列表构建起来,对相应通信服务命令进行存储。 2.2.2 生成测试脚本 在分析时,以在线监测IED的上传数据功能为例展开,对测试用例生成测试脚本的基本过程进行分析。图1是它的基本流程图: 首先,将测试用例表中的记录读取出来,将相应的变量通过脚本中的输入参数定义出来,并且,按照测试者给出的数据初始变化量进行测试,如图中①环节所示。 其次,将对应的测试的序列在测试用例中查找出来。在排列时,按照执行顺序去做。按照这样的测试序列检测数据上传功能:联系控制模块、将报告出发装置设置出来、对报告控制模块的书写、执行报告、报告暂停。图中的②和③就是最好的诠释。在测试序列表中定义测试序列的通信服务参数。并且,在参数名称的基础上,将脚本内部的定义变量查找出来,对其值进行设置与应用。因为一些测试序列已经将执行时间定义了出来,所以,在定义的过程中,可以将timer元素应用到脚本完成该项操作。 再次,将预期结果通过测试用例定义,在执行了测试序列后,对对应结果的脚本描述进行定义、收集。如图中④所描述的。 2.3 设置自动化引擎 整个测试流程的控制是由在线监测IED自动化测试引擎进行控制的,分别由接入的逐渐完成各个测试步骤。有测试引擎为自动化测试脚本将一致性的入口输入提供出来,对全部组件的行为进行集中式控制,进而展开自动化测试。 通过开放式的接口对测试引擎进行设计,但是,只对测试流流程控制给予了完成,利用接口方式,对客户端通信、结果分析组件和脚本解析等进行调用。这种设计,对测试引擎的独立性给予了保持,此外,能够互相替换符合开发接口的组件,大大的提升了其扩展性。 对IED发出的响应报文,由测试引擎收集,然后通过具体的测试结果,分析相应的组件,分析响应报文,将测试报告制作出来。通过分析相应的结果,测试结果分析组件对响应报文中的内容逐一的进行对比,如果对全部规则全部可以满足,这样就表明通过了测试,利用反射机制,测试结果分析组件将报告控制块与相应报告中的变量分别获取出来,然后将测试报告生成出来。 3 结束语 在线ID自动化测试法是一种先进的技术措施,文章通过下文对该测试系统的相关内容进行了着重的分析与论述。通过在实际操作与测量中应用该技术,将测试效率有效的提升了上来,并且在测试结果的基础上改进了在线监测IED,为有关行业的工作人员在具体工作中提供了极大的帮助作用。 电子测试论文:基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 摘 要: 由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试时存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。供电模块为电子监控模块供电,检测模块将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后的数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明所设计系统拥有较高的准确性和稳定性。 0 引 言 近十年来,汽车电子ECU以其舒适性、经济性和娱乐性作为诱惑因素,其全国装载率[1?4]已高达80%。为保证汽车行驶的安全稳定,庞大的汽车电子ECU市场对其产品的功能测试提出了较高的要求[5?6]。由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试中存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,构建准确性和稳定性较高的汽车电子ECU功能测试系统,已成为目前国际汽车组织协会研究的重要项目。 以往研究的汽车电子ECU功能测试系统均存在一定的缺陷,如文献[7]提出虚拟汽车电子ECU功能测试系统,利用计算机模拟汽车行驶过程中的各种障碍,进而对汽车电子ECU进行测试和故障排除,但这种测试系统无法应用于特定环境,且准确度和故障排除率较低。文献[8]提出DSPACE汽车电子ECU仿真测试系统,其拥有性能优越的硬件以及完善的仿真软件,可对汽车电子ECU进行完美测试,但这种测试系统价格昂贵,且在实际运用中汽车电子ECU无需进行如此复杂的测试,因此推广率较低。文献[9]提出基于N1硬件平台的汽车电子ECU功能测试系统,该系统以HIL作为理论依据进行汽车电子ECU的网络和功能测试,但这种系统的检测流程较为复杂,效率低下。 为了解决以上问题,提出了基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,在PXI总线上添加适合的测试电路和设备,构建功能完善的汽车电子ECU功能测试系统。实验结果表明,所设计的汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 1 基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 1.1 系统总体结构设计 PXI汽车电子ECU功能测试系统由PXI总线模块、电子监控测试模块、万用表和计算机组成,其结构图如图1所示。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输于电子监控测试模块。电子监控测试模块将采集数据进行筛选和信号放大,并管控着电路的转换和切断操作。万用表可对筛选出的数据信号电压进行放大,并将数据信号电压传递至计算机进行分析和控制。 1.2 PXI总线模块设计 PXI总线模块是PXI汽车电子ECU功能测试系统的优秀模块,其主要功能是对汽车电子ECU系统进行数据的采集、测试与传输。PXI总线模块由扩展卡、数控二极管、转换卡和PXI拓展器组成,图2为PXI总线电路原理图。 由图2可知,PXI总线模块工作流程为:将需要进行测试的汽车电子ECU与PXI总线模块中的扩展卡相连,利用扩展卡进行汽车电子ECU的数据采集与存储。因扩展卡所需数据类型较为特殊,故二者在进行数据的传输前需要进行数据的协议转换。采用某公司设计的MXI?4转换芯片,无需进行复杂的算法编制便可实现数据的协议转换。 扩展卡拥有极高的存储容量和防丢失性能,可进行数据协议的大量存储。数控二极管是一种拥有两个电极的电路元件,其在工作状态下只允许电流从单一方向通过,并且能够进行电流值的显示。通过将扩展卡与数控二极管相连接,可防止系统在不稳定的情况下电流逆流形成的数据乱码,也能够实时监测电路中的电流值,防止电路元件损伤。 由于经由MXI?4转换芯片转换后的协议数据不能被PXI汽车电子ECU功能测试系统的其他模块所识别,故在PXI总线模块中安置转换卡。转换卡能够将协议数据转换为标准的电气规范数据,并将其传输于PXI拓展器。由于汽车电子ECU在故障状态下工作时的数据波动较大,且标准范围并不惟一,故PXI拓展器会对传输来的数据进行初始化测试,将符合规定范围附近的数据全部留用,再将测试数据传输于电子监控测试模块进行进一步的分析。 1.3 电子监控测试模块设计 电子监控测试模块能够实现数据的传输、汽车电子ECU故障的判定与锁定以及监控单元的自我检修等功能,可对电源故障、信号故障、转速故障和存储故障等进行实时监测。该模块可以对温度范围为[-45 ℃,90 ℃]、用电电压范围为[DC 13 V,DC 15 V]的汽车电子ECU进行功能测试,测量范围较大,可完美满足市场需求,图3是电子监控测试模块基础结构图。 由图3可知,电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。 控制器是电子监控测试模块的优秀组成部分,管控着模块中供电系统、检测系统和信号收发器的运行流程,一旦发现以上运行流程出现本末倒置或不正常停止的情况,控制器会对电子监控模块进行初始化操作,以保证PXI汽车电子ECU功能测试系统的正常运行及其所测数据的准确性。 供电模块可自动为电子监控模块供给能量,其中包含2个直流电源与2个交流电源,能够满足绝大部分汽车电子ECU的检测用电需求。 检测模块不仅能够快速检测出数据中蕴含的汽车电子ECU故障,也能够及时发现电路中电源和接点产生的故障,为PXI汽车电子ECU功能测试系统的持续工作提供了保障,检测模块将检测到的故障信息数据传递给信号收发器。 信号收发器能够将故障信息数据转变成各种类型的可视化数据信号(包括正弦信号、三角信号、脉冲信号等),方便开关控制器进行数据的解析。由于不同数据呈现出的可视化类型不同,而不同可视化类型所需转换的电路也不同,当解析电路出现故障时,也需要进行电路的切断操作,故加入开关控制器这一元件进行控制。开关控制器接收到信号收发器传输过来的数据后,需要对数据进行分类解析,并给出是否关闭、开启电路开关的指令,以进行PXI汽车电子ECU功能测试系统电路的准确转换。采用某公司生产的4P?600M开关控制器,该开关控制器能够识别出的信号范围较广,最大开关电流为8 A,最大开关电压为250 V和DC 40 V,短路电阻值为15 Ω。4P?600M开关控制器内部拥有一个双向型电源,通过对该电源的隔离或者正负极的对调,进而实现电路的转换和切断。由于信号收发器无法进行数据的输出操作,故电路转换或切断工作运行完毕后,信号收发器会自动开始搜寻开关控制器数据,并将数据传递给控制器。最后,控制器将电子监控测试模块筛选后的数据传输给万用表。 1.4 万用表设计 由于电子监控测试模块输出数据的信号电压范围是[-10 V,10 V],而汽车电子ECU供电电压一般为15 V,需要将输出数据的信号电压进行放大才能够被PXI汽车电子ECU功能测试系统所使用,因此在系统电路中引入万用表这一元件。选用某公司设计的KEW1019R万用表,该万用表具有自动充放电能力,可在电源故障的情况下连续正常工作180 h,且准确度高、显示清晰、过载能力强,图4是KEW1019R万用表连接电路图。 分析图4可知,万用表不仅可以对数据的信号电压进行放大,也可检测PXI汽车电子ECU功能测试系统中各电路元件(包括电阻、电容、电感等)的工作性能,便于第一时间对损坏或不符合系统电路需求的元件进行更换,令所获取到的汽车电子EUC测量数据更加精准。在电路中加入了缓冲器,这是为了防止万用表突然输出过大的放大电压损坏电路其他元件。放大后的电压被传输于计算机进行进一步处理。 2 系统软件设计 利用LabVIEW软件对PXI汽车电子ECU功能测试系统进行编程。LabVIEW软件拥有巨大的编程数据库,包含数据采集、数据分析、通用接口总线、设置断点、单步执行、数据显示和数据存储等,为程序的调试提供了便利。系统的测试流程为:首先读取PXI汽车电子ECU功能测试系统的配置文件,为整个系统的初始化工作做好准备。配置文件主要有:统计过程控制、系统配件类型、极限文件和主机配置类型等。系统初始化后便可以开始数据的采集与筛选工作,测试流程启动后,当采集的数据不符合事先设定的电气规范标准值时,系统将进行不间断的数据采集,采集和筛选工作同时进行,采集的数据量达到一定数值后,测试工作开始。当检测出汽车电子ECU具有某项故障时,则自动将此故障输出并保存至计算机中。循环进行数据的采集、筛选和检测工作,直至将所有故障数据存储完毕。图5为系统测试流程图。 %循环测试并存储结果 3 实验分析 为验证所设计的PIX汽车电子ECU功能测试系统的准确性和稳定性,实验在装有某汽车电子ECU的汽车上分别进行虚拟汽车电子ECU功能测试和PIX汽车电子ECU功能测试,现假设两辆汽车的行驶初始速率和加速度均相同,分别记录两辆汽车的位移、实时速度和系统给出指令的时间,经分析后绘制出曲线图。 图6、图7分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确性和本文功能测试系统准确性。 可以看出,虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确度曲线较为杂乱,且平均准确度仅为55%,无法对汽车电子ECU进行准确测试,对汽车的行驶安全造成了一定影响;而本文测试系统的准确度曲线较为平稳,平均测试准确度较高,为80%,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的准确性。 图8、图9分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统故障排除曲线和本文功能测试系统故障排除曲线。通过分析两个功能测试系统的故障排除率即可确定二者稳定性能的优劣情况。 由图8、图9可知,虚拟汽车电子ECU功能测试系统在下达指令的初期故障排除率较高,但曲线整体呈大幅度下降趋势,即系统稳定性较低;而本文测试系统的故障排除曲线较为稳定,故障排除率的最大值和最小值分别为99%和83%,故障排除率整体较高且波动较小,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的稳定性。 4 结 论 本文提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电系统、检测系统、信号收发器和开关控制器组成。供电系统为电子监控模块供电,检测系统将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出了PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明,所设计的PXI汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 电子测试论文:电子信息产品中限流电路的测试方法研究 摘 要随着现代经济水平与信息科技的发展,电子信息产品的使用率较高,在我们高中学生群体中,电子信息产品已经成为我们学习和生活中必不可少一部分。但是在越来越多的电子信息产品出现在市场中后,电子信息产品的安全事故发生的频率较高,其中包括电子产品发生触电、自燃、电磁辐射等问题,对使用者也造成了一定的危害。从技术角度分析这些安全隐患,其关键因素在于限流电路存在安全问题,在本文中将着重以电子信息产品中限流电路的测试方法为优秀,分析如何提升电子信息产品的应用安全性,望此次的研究能有效的提升电子产品自身的安全性能。 【关键词】电子信息产品 限流电路 测试方法 针对电子信息产品,虽然用户对智能化、功能的相关需求较高,但是为保障电子信息产品的稳定的发展,其安全性也具有重要的作用。我们在应用电子信息产品过程中,多重视产品的应用效果,而忽视了对应用安全性方面考量,但随着越来越多的电子信息产品不良事件的发生,逐渐引起了社会公众的关注。保证电子产品的应用安全,从技术角度出发必然是主要方向,而就技术方向来讲,电路安全是最主要的研究方向,我们所使用的电子产品,例如手机或者电脑,限流电路均属于影响安全的因素,为保障其安全性,对其电路进行有效的测试最为关键,以上问题将在下文中予以阐述。 1 限流电路对电气设备属性的限值 1.1 对电路电流的限值 电路电流是保障电子产品能够正常运行的主要技术,而同时电子电流也是引发不良事件发生的主要影响因素。因此,电路电流的限制对提升产品安全性来讲具有重要意义。限流电路限制规定频率不能够超过1kHz时,在限流电路中的任何两个零件之间或零件与地面之间,应连接一个2kΩ±10%的无感电阻器,经过该电阻器的稳态电流不能够超过0.7mA峰值或2mA直流值。在频率高于1kHz时,0.7mA的限制需要乘以kHz为单位的频率值,但是不能够超过70mA的峰值。之所以会有以上的限制,主要是因为人体在电路中的电阻与一个2kΩ的无感电阻器相似。 1.2 对电容量的限值 处于稳态环境下的电压电路,将电流控制在限流电路的规定范围内,此电路就算是安全的电路。但是针对具有电容器的电路而言,由于电容器在放点的过程中具有瞬时性的特点,为避免电容器放电对人体造成电击风险,需要对电容量进行必要的控制。限流电路的控制范围是:电压不能够超过450v峰值的电流值的零部件,在此环境下的电容量不应该超过0.1μF。在电压U值超过峰值或者电流值的环境下,电路内的电容量不能够超过45/U(nF)。在电压超过15kV峰值或直流值的零部件,电路内的电容量需要控制在700.U2(nF)。也就是说根据相关标准所要求的GB4943.1-2011的要求下,在限流电路中,在电压没有超过15kV时,电路内电容器的储存电荷量需要控制在45μC之内;在电压超过15kV时,电路内的电容器储存能量需要控制在350mJ之内。 2 限流电路的监测方法 2.1 测试使用的设备分析 限流电路的监测所使用到的设备主要包括HP54501A数字示波器,2000Ω±10%无感电阻器,HP4284LCR综合测试仪。其中HP54501A数字示波器是显示电压随时间变化的测试设备,属于电子测试中相对基础但也是最主要的一个设备。将其应用于限流电路的监测中主要是监测电阻器两端的电压和频率。2000Ω±10%无感电阻器是一种电阻上的抵抗值非常小的设备,多被使用在负载的组织中,收集相关产品在使用中的不需要的电量,做到缓冲的作用大于制动的作用。HP4284LCR综合测试仪的用处是检测多通道无源光器件的损耗性能,将它使用在限流电路的监测中主要是测试电容量和电阻值。 2.2 测试电路 在本次研究中,主要选用的测试电路的对象有一定的要求,选择的测试电路需要确保其在有桥接电容或者桥接电阻的限流电路。 2.3 测试方法 测试的方法主要包括以下几个方面: (1)把需要测试的设备连接到电压为额定电压0.901.1倍之间的电压电源环境中。 (2)先需要做的是测试桥接电容与桥接电阻之间的等效电容连,以及工作电压值。利用HP54501A数字示波器对电阻器两端的电压和频率进行监测,核算无感电阻器的电流值,在其频率超过1kHz时,将测出的频率核算出电流的限值。将测量值和限值进行对比,分析电路电流是不是符合相关规定的标准。 (3)结合所测试出的工作电压对电路的电容量进行评估,分析其是否有超过规定范围,进而评估此电路电容器的电容量是不是符合相关安全应用标准。 (4)查出在故障环境下有可能造成被测点电压上升或频率变化的零部件,把这些零部件进行短路或者开路处理,然后在重复上面所说的步骤测量。在监测过程中所我们需要考虑一下几个方面的接地零部件: (1)保护接地端子; (2)需要与保护接地链接的所有其他导电零部件; (3)设备内部为功能目的为接地的所有导电零部件。 2.4 测试结果 为了明确该种测试方法的准确性,使用常规检测方法和本文介绍测试方法进行对比。此次试验中,将45件电子设备的限流电路的相关属性进行检测,其中有8件电子产品的限流电路已经确定为不合格的产品。通过使用两种测试方法,常规的测试方法只检测出5件电子产品不合格,而本文介绍的测试方法则检测出有八件电子产品限流电路存在问题。 3 结论 信息化时代的背景下,电子信息相关产业得到了快速的发展,而其中电子信息设备就是其中比较具有代表性的一个领域,无论在生活中还是工作中,包括我们参与教学活动过程中,电子信息设备都得到了广泛的应用。在电子信息设备的广泛应用下,用户对相关设备的需求均在不断的提升,其中包括设备功能、设备储电量、设备安全性能,其中电子信息设备的安全性则是上文中所主要分析的方向。综合上文所述,电子信息设备的安全与电路电流存在着一定的关系,只有保障电电路电流在规定的安全范围内,才能够保证电子信息设备的安全。通过对试验测试结果的分析,本文研究的测试方法,能在一定程度上提升限流电路测试的准确性。 作者简介 高嘉诚(1999-),男,河南省洛阳市人。就读于郑州市第一中学,对电子信息、通信工程等学科有浓厚的学习兴趣,多次到相关企业、实验室实习,参加有关交流考察活动。 作者单位 郑州市第一中学 河南省郑州市 450000 电子测试论文:基于FCC15.247无线电子产品的emc测试 [摘要]现代社会,无线电子产品设备在人们的生活中应用广泛,电磁干扰与兼容emc测试的问题变得非常突出。针对电子产品,研究了FCC15.247无线电子产品的emc测试和方法,目的在于提高电子产品的使用性能。 [关键字]FCC15.247 无线电子产品 一、FCC15.247的概念 FCC(Federal CommunicationsCommission),是美国政府中的一个独立型的机构,它直接负责国会的所有系统检测。FCC15.247只是FCC中的一种型号设定,它的型号有很多种,比如:FCC15.209、FCC15.207等等的型号分类。利用无线电广播、卫星、电视和电缆,负责调解国内与国际的通信系统设备,这个任务涉及到美国五十多个州以及哥伦比亚等地区。依照美国联邦机构的通讯类的相关法律法规的制度,除了一些相关法律特别规定的产品不需要emc认证,凡是要进军美国市场的电子类的产品都要有emc的认证,相对于FCC无线电子产品存在着特殊的规定要求,用emc的测试方法去测试,则测试的主要有三个项目,分别是:辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽。下面分别对这几个项目进行的emc测试方法进行研究。 二、FCC15.247无线电子产品的emc测试和方法 2.1辐射发射 在检测辐射发射数据时,FCC进行emc测试需要在3米测试距离,通常利用3米的暗室电波,并且以30MHz-1GHz的准峰值检测,但是在1G偏上的频率需要以平均值检测。检测数据的仪器值的设定需要根据国家无线电干扰,特别是委员第十六号的规定设定,让测试设备(EUT)正常工作,这两种测试数据方法得出的结果要符合B类所限定的值,这样才能让消费者放心使用。 2.2传导发射 采用传导发射的emc检测数据时,(EUT)受试仪器要以CISPR所限定的方式检测,阻抗稳定网络(LISN)跟电源端子的结合,它的检测频率需要在0.15-30MHZ之间,接收机要以准峰值及采用峰值这二种测试波形的方法测试。 2.3无线产品带宽的要求 1、数字调制系统(DTS)。 采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC的具体要求如下:所受测式设备(EUT)必须在500kHz以上及6dB带宽以上。在检测过程中,所受检测仪器(EUT)需要将仪器的天线接口连接到频率分析仪器上,中心频率则需要采用频带载波所在频率,然后再来分析500kHz是不是小于6dB带宽的宽度。在检测过程中要分别测试高频、中频和低频这三个频段的数据。 2、跳频系统(FHS)。 在跳频系统(FHS)测试方式中,FCC具体要求如下:所受测试设备(EUT)的跳频载波频率相隔必须在跳频频道20dB带宽及25kHz以上。在跳频系统测试中,跳频系统随意选取跳频频率时,所受测试设备(EUT)应当精确跳频到所相应的频率。在此过程中频率应被平均分配,传输器上的跳频频道应当跟系统所收到的输入带宽所相配对,所传输的信号应当跟频率的跳动所同步,检测步骤跟以上所提数字调制系统一致。如下表2-1所展示,FCC15.247(a)(i)(ii)(iii)分别描述了跳频系统中20dB带宽的要求。 除去跳频系统中20dB带宽的要求,则还要测试跳频系统中的频道数目和频道所占用的时间要求,如下表2-2中所展示。 2.4最大峰值输出功率的要求 2.4.1数字调制系统(DTS) 在采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC需要所受测试仪器(EUT)最大输出功率的最高值应小于1W(30dBm),在测试过程中,将所受测试仪器(EUT)的天线接口与衰弱器连接到功率计上,根据电缆绳及衰弱器以及功率计显示的数据相加得出所测数据值,测试过程要以高中低三个频段进行测试,这样才更加精准有效。 2.4.2跳频系统(FHS) 相对来说跳频系统(FHS),FCC要求受试设备(EUT)跳频载波频率分开至少25kHz,或跳频系统中至少20dB带宽要求,如表2-1所示。所测试的内容和上述所涉及的数字调制系统是一样的步骤。FCC15.247(b)(1)和(2)都具体描述了最大峰值输出功率的要求,如下表2-4所示。 三、结论 本文探讨并研究了FCC 15.247无线电子产品中的emc测试和方法。采用辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽三种测试方法来进行分析和介绍,产品最初会呈现出下降的趋势,其原因主要是因为提高了emc设计考量意识和减少了emc软件的使用等等因素。将这两种原因结合起来,可以更好地提高产品的emc测试的成功率。 电子测试论文:汽车电子电器系统中半实物仿真测试的应用 [摘 要]随着社会的快速发展,科学技术和经济水平的不断提高,汽车在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,为人类的出行提供方便快捷的服务。特别是汽车电子电器的广泛应用使得现代的汽车更加安全、节能和环保,但另一方面汽车电子电器系统的开发和测试更加复杂。所需的开发周期更长,成本更高。半实物仿真测试法就是将大量的实车测试工作变为半实物仿真测试,大大节约了开发成本,缩短了开发周期,并且在汽车安全性能上还有所保障。 [关键词]汽车电子电器系统;半实物仿真;测试应用。 日新月异的现代化技术使得汽车为人们提供的服务越来越人性化,电子电器系统在这一方面的作用更为突出,它的便捷体现在方方面面。另一方面,汽车电子电器系统日趋复杂,出于对消费者安全的考虑,电子电器系统集成设计和测试是至关重要的。为了确保电子电器系统设计的可靠度,增加测试的难度和周期在所难免,但新车上市的紧迫感又使得设计周期变得越来越短。目前,这个矛盾得以解决的最有效办法,就是采取半实物仿真测试法将更多的道路实验和实车测试工作放到实验室进行,既解决了对汽车测试周期长的问题又节约了一定的成本。 一、半实物仿真系统测试概述 半实物仿真测试就是在汽车电子电器系统研发期间,利用计算机和测试台架用来模拟汽车实际情况,实时监控和测试汽车的各种数据和信号,以及考察其在极限条件下的应用情况。分析和仿真各种动态系统的交互环境,很适合数值计算、数据分析,它为汽车动力系统仿真提供了可靠稳定的基础。 电子电器系统复杂度的提高使得全面而高效的汽车电子集成测试变得比以往任何时候都更加重要。测试可以发现并改正缺陷,将各个子系统集成起来进行测试更能暴露出系统的设计缺陷,这种方法既可以缩短开发测试周期,缩短新车上市的时间,又能大大节约成本,更重要的是增强系统设计的安全性,可靠性。 半实物仿真测试系统通常由软件和硬件两部分组成。 实际的汽车执行器和传感器信号都由其硬件产生和接受,同时可以连接车辆的仿真环境和真实环境,汽车电子电器系统的实时环境也由它构成。汽车各动力系统的运行状况就是由软件来进行模拟的。软件所具备的图形化的用户界面,使得有关模型测试和定义,都很方便。硬件,软件双管齐下,提高了半实物仿真测试法的科学技术性,为汽车电子电器系统的开发测试提供了有效的保障。 此外,大量的测试工作会被转移到微机上进行,原有的实验操作方法和操作环境保持不变,系统的开放性和真实性保证了测试效果接近或等价于真实效果,这就是半实物仿真测试的最大优势。 二、汽车电子电器系统测试内容 半实物仿真测试所需要的平台就是除了发动机和变速箱本体以外的其余所有汽车电子电器零件的所有集合体,共同置于铝合金车架上。半实物仿真测试就是在这个平台上所进行的。电子电器系统集成测试包括功能测试、性能测试、网络测试、故障回放测试、诊断测试和电磁兼容测试五大块。 功能测试持续时间最长,从试制造车前一直持续到车辆上市阶段。主要包括整车级集成功能测试、系统级集成功能测试、借口测试、误用测试、用户感知测试等,功能测试中所包含的各项测试最为丰富,复杂,也最为重要。在汽车电子电器系统中占据着很大的比重。 性能测试包含整车静态电流测试、整车待命状态电流测试、电气回路电流及电压降测试、整车接地性能测试及接地点移除造成电气功能紊乱确认测试、保险丝熔断性能测试及保险丝缺失造成电气功能失效确认测试和整车电压相关的功能测试。 网络测试可与功能测试同步进行,包括物理层测试、通信层测试和网络管理测试,从而认证整车网络。 故障回放测试对车辆试验中遇到的一些电子电器系统故障,在集成测试平台的实时仿真的汽车虚拟环境下,可以很方便地进行模拟,通过故障回放来寻找问题的根本原因,寻找解决方案。诊断测试包括系统参数配置、软件刷新、传输层测试、服务层测试、IO控制测试和DTC测试。电磁兼容测试是在试制造车阶段对工程车进行实车测试。 三、详解半实物仿真测试法 现在汽车市场竞争激烈为吸引消费者的关注,某些车的开发者都利用电子电器系统的设计来刺激消费。汽车最为重要的是安全性能,缩短新车上市的准备时间,增加汽车测试的周期以及节约汽车研发成本的一系列需求,促进了半实物仿真测试法的发展。电子电器系统半实物仿真模型主要包括环境模型和变速箱模型。由于汽油发动机的工作点由节气门开度、喷油时间和点火正时时刻所决定,因此由试验所得的转速、扭距和效率特性就组成汽车发动机模型。 按照油门开度、车速和当前档位等参数进行计算,由此可建立换挡变速箱模型。通过计算当前的行驶阻力和车速,可给出车辆动力学模型。建立起车型的仿真模型,再建立起电子电器系统仿真测试界面,在微机上就可以进行该车型的电子电器系统仿真测试。目前越来越多的汽车设计师,工程师所采用的就是这种方法,这种方法可以最大程度的模仿汽车电子电器系统在实际中所出现的状况,可以最大程度的提高汽车的安全性能,保障消费者的安全。半实物仿真测试法的出现大大降低了汽车开发者的成本,缩短了对汽车电子电器系统的测试周期,更是对汽车的安全性能有所保障,越来越受到各工程师,设计师的青睐。 四、总结 汽车电子电器系统半实物仿真测试最显著的优点是可以对实际的汽车环境进行模拟,而不用对汽车进行实际检测,这样做既能保障安全不会使其产生危险,又可以模拟在真实世界中不能实现的特殊情形。汽车电子电器系统可以模拟在极端条件下的运行情况,不伦是酷暑还是严冬,不伦下雨,下雪天湿滑的路面,还是结冰的湖面都可以模拟。通过模拟这些极端情况可以帮助找出汽车电子电器系统中的不足,即使它们不会在正常情况下,只会在特定情况下发生。这样未雨绸缪,就可以把危险降到最低。 运用半实物仿真测试法可以在汽车电子电器系统未准备好的条件下对单个子系统进行测试,使得测试成为开发流程的一个有效组成部分。该方法还可以帮助在有充分证据的条件下对特殊的汽车电子电器系统设计替代方案做出早期决策,这样汽车电子电器系统在将来客户的应用环境中就能有效运行。 综上所述,汽车电子电器系统半实物仿真测试功能强大,不仅能通过缩短开发周期加快了整车上市时间,减少了汽车工人以及技术人员的人数,还由于测试期间无需使用实际硬件而降低了设备成本以及相关的维护成本,省时省力,是目前汽车电子电器系统最为适合的测试方法。 电子测试论文:电子设备热仿真及热测试技术研究 [摘 要]在科学技术水平不断提高的今天,电子产品和设备的数量也在随之不断的增加。热仿真和热测试这两项技术作为电子设备中包含的两个关键技术,其技术水平的高低将会对设备本身的使用效率产生直接影响。对此,本文以电子设备为立足点,分别对其热测试和热仿真两项技术进行细致研究。 [关键词]电子设备;热仿真;热测技术;研究 引言:就目前来看,热控制技术正处于一个方兴未艾的发展阶段,国际上有很多的国家和地区都将热控制技术作为各个军工行业电子研究机构必须要研究的一项复杂的电子系统中的一种优秀技术。但由于电子设备以往的研发过程相对较为落后,设计师对以往设计经验的依赖性较高,这使得其相关热技术无法得到哟小发展。因此,对热仿真和测试技术进行细致研究势在必行。 1. 电子系统中的热仿真与可靠性 就目前来看,电子系统正在逐渐向着紧凑型和小型化的方向不断发展,这也使得其应用范围在不断的扩大。但在不同的行业领域之中,其应用电子系统的环境存在着一定的差异性,特别是在国防军工和航空航天这两个行业的电子系统中。由于其外部环境温度变化的范围相对较大,常常会出现超出电子系统常会使用温度极限的情况出现,所以其使用环境也更加的严峻,这就在一定程度上对电子设备本身的热设计工作提出了更高层次的要求。 在电子设备中,热仿真技术的存在主要是为了确保设备内部包含的所有元器件其本身的工作温度可以一直处于安全范围之内,一旦在施工的过程中超出了这一范围,元器件本身的工作性能就会降低,设备的使用寿命就会减少,从而使得电子设备本身的可靠性无法得到有效的保障。因此,为了确保热仿真技术的准确性,相关人员一定要对流体力学、热力学、不同介质环境中的热传递规律等有充分的了解,从而做出精准的电子设备工作环境预期,进而为热设计工作的进一步进行提供充分的设计依据[1]。此外,伴随以CFD为优秀技术的专业性热仿真软件发展进度的逐步成熟和一些先进仿真工具的出现,也为电子设备内任意点温度、流体速度和压力等设计变量的准确性提供了有效的保障,从而进一步优化调整了热设计技术,提升了整个电子设备的可靠性与热性能。 2. 热仿真技术的优势和具体应用 对于所有的电子设备来讲,做好设备本身热性能的设计是十分必要的。而就热仿真软件本身来看,其存在的最大的优势就在于,其能够通过虚拟样机的构造,对设备的热设计工作进行优化,通过借助计算机本身具有的强大仿真和后期处理能力,将电子设备内部的空气或者是液冷板内部液体的流动情况进行直观和形象的揭示,及时发现其流动的不合理性可能会造成的问题,以便从根本上找出根源问题,并给予解决[2]。 在军工行业的电子系统中应用电子设备时,因为设备的工作空间容易受限制、工作环境较为恶劣,要想确保设别可以这一会处于正常、可靠的工作状态,该行业电子设备的操作人员一般会使用相对较为专业的热仿真软件来对热设计进行进一步的优化。与此同时,电子设备的应用,可以有效解决传统热学理论在计算过程中存在的耗时长、程序繁琐、结果误差较大等缺陷问题的存在。 3. 热测试装置和测试验证 在热测试装置之中,高压氮气是该装置中的压力源所在,电子设备在运行的过程中可以通过减轻和精确的调节阀门压力这两种方式对液体容器本身的压力进行有效的控制。一般情况下,这种热测试采用的都是试验的方式。由于连接管内部的截面积要远远的大于其试验时使用的模块的内界面剂,而冷却过的水在流过来看试验模块之后,会被直接排放到同大气压力相等的收集容器之中。因此,在试验系统中,大部分的压力差都会在试验模块上被消耗。与此同时,试验中使用的储液容器内包含的液体温度主要是由设备中的温度控制单元通过了精细的调节和控制单元来完成温度开工至工作的,其控制的精确度可以被控制在零点五摄氏度这一范围之内[3]。在试验模块之外,覆盖着带有绝热保温性能的材料,在热测试验证的过程中,试验人员可以通过单向流动所处的加热条件下,对热平衡进行有效的计算,通过这种计算获得的热测试技术结果,可以使电子设备在恶劣的运行环境之中,其本身的散热损失能够被控制在百分之五以内。此外,这样一来,电子设备本身的加热热量基本可以完全被处于流动状态的冷却水吸收。 结束语: 总而言之,高热流和高密度的热控制技术一直以来都是电子系统中的关键和难点技术。对此,本文以热冷却模块作为主要的论述点,通过对其整体研究过程的细致分析,从而对热仿真和测试这两项技术对整个电子系统和其内部包含的电子设备的重要性进行了分析。此外,还通过相互定量对比验证的方式进一步阐述了这两项技术对相关行业未来发展具有的重要作用。 作者简介 1袁涛,男,陕西宝鸡,陕西烽火电子股份有限公司。 电子测试论文:车身电子测试系统设计 摘 要:随着汽车电子技术的不断发展,各种汽车类电子装置越来越多,其装置之间的线路连接也越来越复杂,这对汽车的布线系统提出了更高的要求,汽车控制局域网CAN总线应运而生。本文简要介绍了CAN总线的特性,设计了基于总线技术的车身电子控制系统,从而简化了线束,降低了生产成本,也方便了维修。 关键词:车身;电子测试;系统;设计 1前言 随着汽车电子技术的不断发展和性能的不断提高,整车逐渐形成了一个庞大的系统。传统的线束不能够满足汽车行业的不断发展,而CAN总线技术的应用让各种信号数据在电子单元之间得以共享,节约成本的同时也增加了汽车的智能化,并提高了汽车的安全性、舒适性和稳定性,降低了诊断与维修难度。目前CAN总线技术的发展很快,会逐渐成为车体控制和管理的主流,本文基于SAEJ1939协议和CAN总线协议对汽车的电子控制系统进行了结构分析,并总点阐述了CAN节点硬件和系统软件设计。 2CAN总线特性 CAN总线(ControllerAreaNetwork),即控制器局域网。CAN总线是一种支持分布式实时控制的串行通讯网络,具有很高的安全性。CAN总先技术极大的简化了传统系统布线的繁琐和技术含量低的问题,使其控制单元和系统检测分布更加合理,其通讯介质分为三种:同轴电缆、双绞线和光纤。CAN总线技术是一种成本合理的远程网络通讯控制方式。如下为CAN总线的主要特性: (1)总线利用率极高; (2)现场总线成本低; (3)数据传输速率快; (4)数据传输距离长; (5)可自动重发被破坏数据; (6)在节点发生严重错误的情况下可以自动退出总线功能; (7)可以根据报文的ID来决定是否接收报文; (8)报文仅使用标志符来识别优先级信息、功能信息。 3车身电子控制系统的总体设计 车身电子控制系统的控制功能主要包括:中央门锁和防盗遥控、玻璃车窗的电动升降、电动座椅、空调等。随着汽车电子技术的发展,集成了上述功能的车身电子控制系统逐渐应用于高档汽车,提高了汽车的控制性能,其结构主要包括:中央控制模块、四组车灯模块、四组车窗与车锁模块、空调控制模块、座椅调整模块等,各模块之间采用bps的低速双线CAN总线通讯。车内采用六个控制单元组成车身的CAN总线控制网络,分为左右门节点、车身前后节点、仪表节点和主节点。车身电子控制系统使用六个CAN通讯节点来代替繁杂的线束,很容易的实现了数据共享,使汽车成为了一个智能化的整体,具备自我调节调控功能。 4车身电子控制系统硬件设计 单片机片内集成了可达1 024KB的闪速存储器Flash。近年来,随着nash在单片机片内的应用走向成熟.单片机的开发和应用又迎来了一次新的飞跃。Flash是一种非易失性存储介质。读取它的内容同RAM的读取一样方便,而对它的写操作却比EEPROM还要快。在系统掉电后,nash中的内容仍能可靠保持不变。nash的主要优点是结构简单、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除,且写入、擦除次数可达数万次以上,从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。 简单的背景开发模式(BDM):PC主机_+BDM调试器_目标板,使得开发成本进一步降低,也使得现场开发和系统升级变得比较方便。 应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中,晶振电路由于其工作频率比较高(通常为几兆赫兹至几十兆赫兹)而成为一个很大的干扰源,这一问题给系统设计、线路板布局带来了很多不便。MC9S12XE系列单片机在时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术,因而可在几兆赫兹的外部晶振情况下,通过软件编程产生上百兆的系统时钟。从而降低了对外辐射干扰,提高了系统的稳定性。 5车身电子控制系统软件设计 该系统软件设计采用模块化思想,分别为:主程序模块、数据帧接收模块、数据帧发送模块、CAN控制器初始化模块等多个独立的模块。SJA1000兼容CAN2.0B技术规范,具有标准帧和扩展帧两种格式。主控节点作为网关主要实现CAN总线网络数据帧的透明传输,以及数据信息的交互。网关转发包括CAN总线网络的转发。实际应用中,CAN节点一直向网关发送信息,只有当网关发出查询命令时,CAN节点才向网关发送信息。该系统采用验收双滤波方式,这样可以使广播下发、上传到各个模块,从而实现数据信息的共享。在两个滤波器分别设置为一个广播消息ID标识码和一个模块自身ID标识码。采用这种双滤波方式,可以非常有效地提高通讯的灵活性。 CAN节点都采用查询的工作方式,优先级别高的节点可以向CAN总线广播,地址正确的CAN节点可以接受数据处理转入数据处理程序。对于特殊数据的发送请求,可以采用远程帧申请的方式,这种数据处理方法有利于程序对多个任务的结构化管理。 5.1通信控制环节设计 本系统的通信控制环节中,远程配置及监控依靠网口通信完成,近程控制通过USB通信实现。为了保证系统通信时的可靠性和实时性,对本系统植入μC/OS-Ⅱ操作系统提供任务调度机制。同时考虑到嵌入式系统资源相当宝贵,选用LwIP(LightWeightIP)作为TCP/IP协议栈移植到该系统中。 LwIP实现的重点是在保持了TCP/IP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,是一种轻量级IP协议,适合在一般的嵌入式系统中使用。本系统的通信控制环节设计分为两个主要部分:远程参数配置和数据转发机制。 5.1.1远程参数配置 为实现客户端对系统参数的远程配置,需采用动态网页技术。目前,能实现动态网页技术的有CGI(CommonGatewayInterface)、ASP、PHP和JSP等。由于ASP、PHP、JSP等技术需要依赖相应的语言支持,而CGI程序可用任何语言编写,且没有和任何特定的服务器结构联系在一起。考虑到本系统编程语言限制、资源有限等因素,选用CGI技术[本文采用HttpdServer作为嵌入式WebServer,在μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统中移植LwIP的基础上,添加HttpdServer的源代码,CGI工作流程如图1所示。 5.1.2数据转发机制 本系统参考了静态路由表的工作机制,并基于Modbus总线协议规定消息帧中包含目标设备的地址,将这些地址位分配给各个串口,配置串口号对应地址位的路由表。 为保证数据的正确性和完整性,消息帧的末位校验采用循环冗余码校验(CyclicR,CRC)方式,根据生成的CRC-16校验码多项式可以计算得到一个16位的二进制数作为校验码附在帧结尾处。发送方在发送了带有校验码的指令后,接收方会通过该多项式来验证收到的CRC-16校验码,当接收到的校验位与计算得到的校验位不一致时表明数据错误,需要提醒主机重发,提高了数据的安全性和识别错误的可靠性。 6结束语 随着汽车技术的不断发展,对安全、舒适、方便性的要求越来越高。本文结合CAN总线技术,主要研究了基于总线技术的车身电子控制系统,设计了采用“ECU(AT89C51)+CAN总线(SJA1000)+CAN收发器(PCA82C250)”模式的电子控制系统。该系统充分应用了先进的汽车电子技术和CAN总线技术,适应了汽车智能化和人性化的发展趋势,使汽车的性价比得到了不断提高。 电子测试论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测试论文:电子战数字测试系统的设计方法 摘要:本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有网络接口关系的相关系统(设备)数据信息进行模拟,可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息,可检测电子战系统的反应时间以及信息处理、综合显示、数据融合等功能,解决了电子战系统因网络接口多、接口数据复杂导致的接口测试困难、系统检验缺乏手段等问题。 关键词:电子战系统 数字测试系统 模块化设计 电子战系统功能复杂,接口众多,技战术指标要求高,在系统设计过程中往往碰到接口调试困难,系统功能检验缺乏工具和手段的问题。 本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有接口关系的网络节点的数据信息进行模拟。可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息来检验电子战系统的信息处理、综合显示、目标分配等战术功能;可应用于电子战接口调试、测试、系统功能检验等不同场合,满足不同的需求;可检测电子战系统在各种威胁环境下的反应时间;构建模拟作战环境,用于测试电子战系统的数据融合等功能。 1 数字测试系统的体系结构 数字测试系统采用了灵活的模块化设计方法。把每个相关网络节点设计为一个基本模块,包括侦察模块、干扰模块、指挥控制模块等;基本模块之间相互独立,每个基本模块各自与被检系统相连,能够独立完成网络报文的收发、处理、显示、解析和应答功能。在基本模块基础上设计高层模块,包括反应时间检测、多目标处理能力检测、目标库管理、战情设置与演练等。高层模块调用基本模块提供的接口函数,实现对被检系统各项战术功能的检测。这种设计方法使测试系统具有良好的开放性和可扩充性。 数字测试系统的体系结构见图1。 图1中,基本模块基于UDP协议/TCP协议与被检系统进行网络通信。UDP是一个面向数据报的传输层协议,UDP协议的优点是提供了两种特有的传送数据的方式:广播与组播。通常情况下,一个数据报仅发往单个目的主机,也就是点对点(Unicast)报文。当需要将报文同时送到网上所有其它主机时,可使用广播(Broadcast),而不必同一条报文连续发送若干次,从而有效降低了网络负荷。当需要把报文送往某些节点,而不是全部节点,则可以使用组播(Multicast),以最大限度降低对该报文不感兴趣的节点的处理负荷。基于UDP协议通信,通过应用层的超时重发机制来保证报文收发的可靠性。 与UDP协议对应的是,TCP协议提供一种面向连接的可靠的字节流服务,并通过下列机制来保证传输的可靠性:在传输层实现应答超时重发;在TCP报文头包含“校验和”信息,若收方检测后发现“校验和”有误,则丢弃该报文段而要求重发;TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲区,接收端只允许另一端发送其缓冲区所能接纳的数据。 2 基本模块的设计 基本模块实现某一相关网络节点数据信息的模拟。 每个基本模块提供相应的人机界面,示意图见图2。用户首先对需要发出信息的参数进行设置,然后点击“发出报文”菜单,弹出一个子菜单,其中列出该模块所有可发报文的名称。点击子菜单,完成发出信息的操作。 报文参数的设置方式大致有3种类型。参数比较多、比较复杂的报文,用表格方式,比如报文1,在一个表格中列出若干批目标的参数,用户可根据需要用鼠标选中1批或多批目标,作为发出信息(表中的数据来源于相关联的目标数据库)。比较简单的报文,比如报文2和报文4,用户直接在文本框中输入数据,或直接选择复选框中的1个或多个状态即可。还有一种特殊的报文需要用简单的态势图来表示,比如报文3,给两个9管发射架装填弹种,设置炮管为不同颜色来表示相应弹种。 基本模块的工作流程见图3。 基本模块的输入包括用户命令、高层模块调用和网络报文接收三类。 对于用户命令,根据用户操作类型调用各自的流程进行处理:1、针对“开关机”命令,进行节点状态初始化,包括人机界面初始化、通信控件初始化等;2、针对“发出报文”命令,根据用户选择的报文名称和输入的参数进行报文编辑、发出,并记录发出时戳,最后显示报文。 对于高层模块调用,根据函数调用中的参数设置,选择报文进行编辑、发出、显示,并把报文发出时戳返回给高层模块。 对于网络报文接收,记录下收到报文的时戳,然后根据报文命令码进行识别。非法报文予以剔除,合法报文则判断数字测试系统的应答方式:若是自动应答方式,则组织报文进行应答。最后对接收的报文进行解析、显示。 3 高层模块的设计 3.1 目标库管理模块 目标库管理模块是一个重要的辅助模块,用于实现对系统中各种目标库的数据管理功能。 数字测试系统建有多个目标库,分别为各基本模块提供目标数据(例如图2中的报文1)。各目标库中预生成若干批目标参数。当基本模块开机时,对应目标库中的数据就被载入模块的目标表中。 目标库管理模块提供了查看和修改库中数据的功能,使目标参数符合用户的需求。 3.2 多目标处理能力检测模块 多目标处理能力检测模块通过下发命令到侦察模块,控制侦察模块在瞬间发出大批量的侦察目标信息。侦察模块根据此命令,从目标表中提取相应数量的目标参数,组成ESM侦察信息,发送给被检系统。在被检系统上观察信息处理结果,同时在数字测试系统的干扰模块观察目标引导结果,可检测被检系统多目标处理的能力。 3.3 反应时间检测模块 反应时间检测模块通过控制侦察模块向被检系统发出一批ESM侦察信息,并提取发出报文的时戳;当干扰模块收到来自被检系统的目标引导,则提取收到报文的时戳;通过比对时戳,实现检测反应时间的功能。 3.4 战情设置与演练模块 战情设置与演练模块可用于检测电子战系统的数据融合等功能。 该模块的设计思路是:构建模拟战区,设置作战区域,设置我方平台和目标平台的初始位置(经度、纬度)、运动轨迹、速度等;目标平台所携带的辐射源类型包括ESM信息等。把这些辐射源信息按一定的数据格式和数据频率发送,目标方位信息随运动时间而变化。考虑目标与我方平台的距离:当目标进入我方侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送ESM信息;当目标飞出侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送目标消失信息。把上述设置的战情态势数据保存到预案库中。战情演练时,从库中调用预案,在模拟时钟的控制下,执行预案并控制各模块发送相应信息。 战情设置与演练模块中,战情演练是其中的优秀部分。战情演练的过程由模拟时钟控制。时钟在战情演练命令下发时即初始化归零,此后按照模拟步长周期性触发,统一各平台的解算步骤。平台位置解算是后续参数解算的基础。根据预案中对敌我双方平台的运动轨迹设置,依据时钟计算当前时刻各运动平台的位置,进而解算目标平台至我方平台的方位和距离。下一步进行侦收与探测判别。判断侦察系统对敌方辐射源的侦收情况,对辐射源信号中不可接收到的部分进行过滤,降低处理密度。主要通过频率判别和距离判别进行处理。根据侦收判别的结果,控制侦察模块发出ESM信息或目标消失信息,指挥控制模块发出目标航迹信息,等。 此时,在被检系统观察对各种数据进行融合处理的结果,并与战情设置与演练模块设置的数据进行比对,完成对被检系统数据融合功能的评估。 4 结语 电子战数字测试系统采用模块化设计思路,分两个层次进行软件模块设计,具有较好的开放性和可扩充性。该数字测试系统成功解决了电子战系统接口测试困难、检验缺乏手段等问题。 作者简介:许坤(1972―),男,江苏泰州人,硕士学位,高级工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术、电子战数字仿真技术;陈林(1984―),男,江苏扬州人,硕士学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术;闵啸(1988―),男,江苏江阴人,本科学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术。 电子测试论文:探讨电子衡器中计量测试技术应用探讨 [摘 要]在科技发展的今天,电子衡器运用在各行各业之中,特别在生产经营方面具有无法忽视的位置。计量测试技术对于电子衡器的生产具有重要的意义。为了较好的展现其作用,则需确保其计量的准确度以及可靠性。并且,良好的可靠性以及计量准确度无法脱离测量技术。 [关键词]电子衡器;计量测试技术;质量 引 言:当前,我国电子衡器的生产厂家已经具有数百家,大多以非自动衡器为主。电子衡器已经由以往的引进技术发展为自行研发及设计阶段。特别对于非自动衡器在称重显示控制器的研发方面更为迅猛。可是,随着近些年计量器具产品品质的抽查状况可以发现,大部分主要计量器具在产品质量方面普遍提升,在电子计价秤品质方面并未显著提升。 一、电子衡器中计量测试技术的重要性 对于电子衡器而言,计量测试技术尤为关键。其能够为各个企业给予更加准确的数据资料,且能够为生产的产品给予良好的质量保障,保障市场内交易的产品可以顺利进行。由于人们物质文化水平的提高,生活的节奏逐渐加快。企业为了紧随时代步伐,如果依旧沿用传统经营方式,则无法真正满足百姓的所需。所以,企业只要获得精确的数据材料,才能够发展、生存的更加壮大。企业只有将各种资料信息进行统一,才能够生产出优质的产品。假如具有丝毫误差,则会对消费者的权益产生危害。通过电子衡器,科学采用计量测试技术,则能提高企业经营生产效率,显著节约原材料,减少投入成本,以此为企业的良好发展提供应有的效果[1]。 并且,在市场中进行产品交易时,有时会发生缺斤短两的现象,令消费者权益受到影响。这一状况均因计量测试存在问题,令不符合标准的产品进入了市场,且对市场交易的正常秩序造成影响。因此,只有不断完善电子衡器计量测试技术,加强运用的精准度,才可以预防这类不良状况的产生,扩大电子衡器的运用范围,调动计量测试技术的内在价值,真正打造出秩序井然的市场氛围。 二、存在的质量问题 1、测试温度时不符合标准 制造电子计价秤时,通常会对温度进行试验,透过将其摆放在高温及低温不同状况中,观看在环境中的变化。我国对电子计价秤使用温度规定为-10到40℃之间,储藏温度为-30至80℃之间,以此确保指标的准确度。假如电子计价秤不符合标准,那么运用过程中一旦环境较为炎热或较为寒冷,则会出现较大的误差,对测试结果影响较大。 2、在抗电脉冲串及抗静电放电测试中不符合标准 测试电子计价秤时,电子线路会由于周遭环境状况以及周遭存在的电磁干扰而出现状况,透过检测可以看出,处于使用当中的电子计价秤,如果我们在此时接打电话,则会对其造成影响,令测量结果不准,以此令结果产生错误。 3、测试湿热时不符合标准 在电子计价秤是否符合标准的检查中,想要了解电子计价秤是否会被潮湿环境所影响,其绝缘状况如何,则需执行湿热试验,也就是把电子计价秤摆放于高温及较为潮湿之处,查看其是否能够在这样的环境当中正常使用。对于销售海鲜或者货品众多的综合市场而言,如果货物水分含量较高,则必须进行湿热测试,一旦电子称不符合标准,则会在称重时出现较大出入[2]。 三、电子衡器在制造时不合格的原因 1、设计器具时未考虑全面 有的生产厂家在设计器具过程中,并未对周遭的环境乃至设施进行考量,并未提出良好的预防措施,所以令制造的器具预防干扰的能力过差。 2、制造电子衡器选择廉价材料及设施进行制作 有些制造电子衡器的企业一味希望通过最低的投入获取最大的收益,所以在制造器具方面,仅选择了廉价的材料与设备进行制造。例如,制造电子计价秤时,称重传感器是其中最为关键的零件,有的企业则使用一些价格较低且质量不过关的传感器,令制造出的电子计价秤质量过差,测量数据失准。 3、监测制造器具时未严格执行相应标准 组装电子秤时,工人为了能够用最快的时间组装完毕,在工作环节中不够严谨,令电子衡器在质量方面无法过关,造成资源、物力、财力的浪费。 四、具有的故障 电子衡器的故障大致有两类:常见故障及特殊故障。酿成这些问题的主要原因在于设计安装不够合理,产品运用不够合理并且自然磨损等原因。产品设计安装不合理,会令电子衡器的出数两侧不一致或出数缺失。运用在恶劣环境当中的电子衡器,在运用过程里,较易在称底端或旁边缝隙内渗入沙粒,这会令计量出数不够稳定。这是因为称体内的传感器被遮蔽,受到外界压力的影响,令计量数据产生较大的偏差,此时仅需将称中的杂物去除便可。另一原因则为在安装电子衡器时操作不够规范。比如有些化工厂在检测电子衡器时,在重量低于30t时,承重结果较为精准,可是在重量大于30t时,则会出现明显的误差,检查后未发现称体内有异物,测量传感器的电压及电阻也十分正常,更换称重仪表也未发现问题,最终透过加设砝码发现,在重量达到32t时,误差则会加大,降低1t,误差则随之下降,所以检查称底时发觉,垫传感器使用的铁块阻挡了称台的槽钢,空称状态时有一条空缝,这就使得在测量小吨位时较为准确,而测量大吨位时则会出现误差。 元器件本身的不足也会令电子衡器出数不够稳定,这一故障会透过补接补偿线到激励线的方式进行处理。把四线结构加成六线能够具有加强信号、清除故障的效果。令数值不稳定的另一方面是接线盒进水,这一状况只要通风干燥则能够处理。判断这些故障的方式则为测试技术。比如通过万用表测量补偿线、激励线信号线以及屏蔽线相互间的电阻值,假如测量的屏蔽线以及信号线相互间的电阻为30欧,信号线表面压裂后短路,这一问题则能够经由更改主线进行处理。 五、计量测试技术 计量测试技术作为电子衡器维修的根本,相同的故障也会由不同原因所引发。比如在监测当中,传感器数值产生变化,排除掉电阻与传感器的原因,通过检测发觉为接线板中的压线螺丝松动而导致问题的发生,因此,这一状况仅需拧紧螺丝。在电子衡器维护阶段,传感器的零线状况较为困难。传感器的零漂会令数值失稳,但这个问题较为少见。仅通过简单的测量工具并不能判断为哪一传感器的故障,此时可以透过将分度值变小的方式进行处理[3]。将所有传感器的数值进行记录,间隔一段时间后再次进行记录,假如数值出现变化则划分到检测当中,之后测量电压及电阻,透过检测可以发现,是传感器的零漂问题,因此只要将其更换则能够解决问题。 结束语:综上所述,对于计量测试技术而言,需要不断明确电子衡器发展的趋势,不断运用先进的计量测试技术,良好处理电子计价秤计量测试的质量问题。并且,需结合时代特点,彻底更新设计理念,更新系统结构模式,才可以真正提高电子衡器产品综合质量水准,建立显著的经济效益与社会效益,真正完成可持续化的发展。 电子测试论文:电子产品包装材料的性能分析与测试 【摘 要】电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,抵抗堆码和运输颠簸带来的压力;内包装由气泡膜和防潮袋共同构成,在发挥缓冲效果的同时,提供阻隔水蒸气的效用。本文通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 【关键词】电子产品包装 纸箱 气泡膜 防潮袋 引言 在信息化极为发达的现代社会,电子产品作为其重要标志发展迅速,尤其是凝聚着最新科技的智能电子产品,如智能手机、电脑、电视遍布生活的各个角落。作为其主要构成,电子元器件在越加精密复杂的同时向着大规模集成电路发展。因此,碰撞、挤压、潮湿和静电成为电子产品贮存和运输中的安全隐患,相应的,包装的保护性能愈发重要。 包装是电子产品保护和存储介质,首要功能就是保护电子产品。因此,在电子产品的流通和贮藏过程中,包装设计应考虑以下几点:(1)需承担一定外力的碰撞冲击,防止产品外壳或芯片受损;(2)需抵抗堆码和运输颠簸带来的相互挤压,防止内容物的变形;(3)具有抵御雾、露、雨、水蒸气渗入的能力,减缓电子产品的氧化、生锈、短路等问题。 包装材料是构成产品包装的基本因素,其选择的合理与否直接关系到包装所呈现的性能。因此,科学的选材对电子产品包装具有重要意义。 电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,内包装由气泡膜和防潮袋共同构成。 1 纸箱 在大型电子产品的包装中,由瓦楞纸板制成的纸箱是最为常见的外包装容器。瓦楞纸板经至少一层的瓦楞纸和一层箱板纸粘合而成,具有较好的弹性和延展性。 瓦楞纸板的楞形一般为近三角形,并列成一排,相互支撑,从而使瓦楞纸板形成一定的机械强度和抗压能力,为内容物提供保护和缓冲作用。根据楞形的设计差异,共有ABCEK五种,前四种应用最为广泛。 A型楞是最先发明的一种瓦楞形状,具有最大的瓦楞间距和高度,单位长度内瓦楞数量最少,这种形状富有一定的弹性,能发挥良好的缓冲性能,承载较大的冲击力。 B型楞与A型楞截然相反,瓦楞高度最低,单位长度瓦楞密度大,纸板表面平整,具有较高的平压强度,在外界压力下不易变形,稳定性好。 C型楞的楞高和单位长度内的瓦楞数均介于A型与B型之间,性能也介于二者之间。 E型楞的瓦楞楞薄而密,其刚性和强度、手感硬度较好。 综合以上各种楞形的特点,成箱后的抗压强度从高到低依次为A、C、B、E。在实际应用中,为了获得更高的抗压强度,通常采用两种或者三种楞形结合的方式构成三层、五层或七层的瓦楞纸板。 除此之外,瓦楞纸箱的抗压能力还与瓦楞原纸自身的特性,如原纸的定量、紧度、水分和施胶度有着紧密联系。定量即克重,克重越大、紧度越高、厚度越均匀、水分(9%~12%)和施胶量控制合理,越有利于保障成品纸箱的抗压强度。与此同时,瓦楞纸箱采用的是吸水性很强的纤维材料,即使原材料水分控制合理,但生产环境、存放环境、使用环境的高湿状态会促使瓦楞纸箱材料迅速吸湿,从而降低其整体的抗压强度。 综上所述,瓦楞纸箱的抗压性能受到多重因素的影响,对于现代企业来说,应加强该性能日常检测,通过把握力值与变形量的变化曲线,结合各影响因素,进一步完善瓦楞纸箱的质量。实际操作时可参照GB/T 4857.4-2003《包装 运输包装件基本试验》提供的方法,借助XYD-15K纸箱抗压机进行测试(图1)。 2 气泡薄膜 气泡膜是以高压聚乙烯为主要原料,生产过程中添加增白剂、开口剂等辅料,经过高温230℃挤出吸塑成型气泡的一种产品。由于气泡中充满空气,所以质轻,富于弹性,具有良好的防震、抗压、缓冲、防潮之效。 气泡膜在使用中,若包装物为电子元器件等带有尖锐边角的物品时,运输颠簸和外力装卸都可能导致气泡膜被内容物的边角戳破,从而使气泡膜的保护作用大打折扣。此种情况反映了气泡膜的耐穿刺性不甚理想,可以通过XLW电子拉力机检测材料的穿刺强度来衡量该性能优劣,为气泡膜的工艺改进提供量化数据参考。具体方法可参考GB/T 10004进行。 测定所需的穿刺强度测试装置分为两部分:钢针固定装置和样膜固定夹环,如图2。将直径为100mm的气泡膜安装在样膜固定夹环上,然后用直径为1.0mm、球形顶端半径为0.5mm的钢针,以(50±5)mm/min的速度去顶刺,读取钢针穿透试片的最大负荷。测试试片应5个以上,取其算术平均值。 3 防潮袋 对于电子产品来说,水蒸气是导致电子产品失效,无法正常运转的最重要因素。当周围相对湿度超过65%时,水蒸气会在金属表面形成一层厚度不足0.01微米的水膜,空气湿度越高,水膜的厚度越厚。空气中的CO2、SO2、NO2、H2S等气体会溶解在水膜中形成电解液,使绝缘介质的绝缘性显著下降,在金属材料表面产生化学腐蚀或电化学腐蚀。之后,由于电子产品内外存在一定的水蒸气压力差,水蒸气发生扩散,逐渐渗入电子产品的内部零件中,导致电磁性器件的绝缘率下降,发生短路,腐蚀金属材料和接触性原件的表面,影响电子器件的性能和机械强度等。因此,防潮成为电子产品包装的首要解决的问题。 防潮袋的出现有效解决了这个问题。防潮袋采用了具有一定水蒸气阻隔性能的材料对电子产品进行包装,以减缓外界水蒸气的渗入,降低湿度变化对电子产品的影响。可见,袋体的水蒸气透过性能的优劣直接关系到防潮效果能否达到预期。 影响包材透湿性的因素很多,例如环境湿度、材料亲水性与否、化学结构、结晶度、厚度、密度、添加剂、增塑剂等等。因此,在多重因素的影响下,最佳的判断方式是利用试验法直接测定防潮袋材料的水蒸气透过率,测试方法以称重法和传感器法应用最多。 称重法指的是在规定的温度条件下,在试样两侧保持一定的水蒸气压差,然后利用称重传感器或分析天平把透湿杯的重量变化“称”出来,再根据试样的面积、厚度、称量间隔时间以及试样两侧的湿度差计算出材料的透湿性能参数。称重法的应用可以追溯到1953年制定的ASTM E96,这是最早的称重法透湿性测试标准。经过数十年的不断应用与完善,称重法已经成为当今国际透湿性测试的仲裁方法。 与称重法并列而论的是传感器法,根据使用的传感器类型不同,包括动态相对湿度检定法、红外检定法和电解法。该类方法的试验环境与称重法较为一致,测试速度快,测试过程稳定,分辨率高,影响因素少,因此这类测试方法更适用于快速测定高阻隔性塑料薄膜、薄片以及含有塑料的多层结构材料的水蒸气透过性能。对于防潮袋来说,建议采用电解传感器法更为合适,仪器可选用W3/330水蒸气透过率测试系统。 电解传感器法使用电解池作为湿度传感器,设备的渗透腔被防潮袋材料试样分成一个干腔和一个湿度可控的湿腔,水蒸气从湿腔渗透通过试样进入干腔后会被载气气流携带至电解池中,由电解池测量载气的湿度并输出电信号,然后计算可得试样的水蒸气透过率。测试过程如图3、图4、图5、图6所示。 结语 随着电子产品经历新一轮的销售热潮,商品质量状态越来越多的引起人们的关注。其包装的基础性能无论对商品保质还是流通贮藏都有着十分重要的现实意义。通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 电子测试论文:信息化电子测试技术发展综述 摘要:当前世界各个国家均非常重视本国科技的发展,把科技创新作为第一生产力,其中信息化技术的创新发展进展神速,计算机等信息化技术的发展大踏步前进。全球信息化日新月异,尤其我国信息化技术突飞猛进。电子测试技术在电子国际市场的巨大需求下具有广阔应用前景。为了适应不断发展的电子测试技术,本文对电子测试技术不断翻新的发展进行探索和综述,指出了电子测试技术的前景和发展趋势。 关键词:电子测试技术 信息化 智能化 为了保证全球信息化技术的正常运行和迅猛发展,自然要求电子测试技术也水涨船高,能够不断适应新情况的出现。除了计算机等信息化产品外,电子测试技术是保证上述电子产品安全使用的重要保证,是信息化领域正常运转的保护神,它能够渗透到几乎所有电子产品生产和使用的所有环节,其主要是通过测试电子产品的性能参数来实现其作用。伴随着新的电子产品不断涌现,对电子测试技术的要求持续提高,因此需要与时俱进的升级电子测试技术,才能保证电子产品的生产和使用。 1 市场需求分析 电子测试技术的市场需求,主要取决于当前技术水平及消费者要求。当前消费者对电子产品的需求向小体积,多功能,电池续航长等方向发展。电子产品企业为了适应当前消费者需要,将远距离无线传输,高能电池,精密小型化元件等最新技术融合到电子产品中。持续更新的技术使得电子产品功能不断强大,每一代电子产品更新需要的集成技术愈加复杂,这都将对电子测试技术的提出新的适应变化和挑战。自然,这也是电子测试技术更新的目标和动力。同样,电子产品需要更低的成本才能吸引消费者的注意,自然电子测试的成本也不能太高,电子产品和电子测试技术已融为一体,不可或缺。 2 现状分析 当前的电子测试技术为计算机集成新技术,模块化形式更为人们所接受。例如电力行业测试技术以往以多种电磁和电动式指针式仪表,铁丝和铜线互感器,单功能电子管为基础建立的测试技术。这些测试技术体积庞大,灵敏度低,精确度差,已不能适应当前社会的要求。而如今的集成化电子测试技术精准度更高,灵敏度更强以及对测试范围更加宽泛等。在信息化的大背景下,电子测试技术趋向于智能化、信息化、网络化等方向发展,可从以下方面展开讨论。 2.1 高性能智能化 电子测试技术的智能化,不仅兼顾传统感知功能,还能处理分析数据,和预测电子元件健康状态等功能,智能化系统突出的革新表现在彻底抛弃传统算法和测试模式,通过现场分析数据对电子产品进行在线、准确测试,从而达到及时对电子产品建筑状况进行测试的目的。目前测量仪器可分两种,通用仪器和专用仪器。通用仪器中,电子全测仪和水准仪逐步替代传统水准仪和测距仪;计算机辅以应用软件变得更加智能化和多功能化;多种信号发生器、分析仪及高性能光通讯设备,采用新的测试技术原理,测量准确度、时效性更为突出,现在已形成产品系列;值得一提还有全站型仪器,它将宽带矢量网络分析仪、电子侧距仪和经纬仪结合在一起,使得测试仪器功能更加全面化;仪器多功能化依赖多种仪器的结合,结合的形式有两种:一种是简单积木式,另一种是集成化。 2.2 网络化 目前我国信息化水平不断提高,多种信息的获得依赖于网络,这使得我们的工作和生活环境离不开周围的网络环境。电子测试技术的网络化就是电子测试仪器对电子产品进行测试和分析需要基于网络平台,并可有效克服带宽等障碍性因素的干扰,现正向低成本、良好操作性和强兼容性方向发展。这在传统电子测试技术是不可想象的。一个常见例证可很好解释这一特点,当前智能手机使用率可占半壁江山,其智能化加速提高,手机用户只要能够连接上网,即可通过网络登录官方网站对手机终端进行更新升级,抑或是检查本手机系统是否存在问题,存在哪些问题,手机用户在家即可完成对手机的电子性能测试。而且,在APP持续研发的良好背景下,许多手机获得自我检测功能和更新升级机会。手机用户只需在可联网的环境下就可保障电子测试技术的顺利开展,所以电子测试技术逐步具有网络化的特征。 2.3综合化 与传统电子测试方式相比,现在的电子测试技术功能更加全面,更加综合,不再局限于原来的单一功能;测试系统的能力与传统的方式相比,有了大幅度的提升;另外,对于电子产品的测试不再仅限于合格验收方面,可以从电子产品的前期预期,规划设计,生产预售,合格验收,使用维护以及报修等多个方面做到全方位的测试,这是电子测试技术测试功能综合化和测试方面全面化的体现。 3 结语 全球电子测试技术正向高性能智能化、网络化和综合化方向发展,越来越具备强大的功能,表明电子测试技术前景广阔,必将带来新的技术革命。 作者简介:李丽苹(1971―),女,河南洛阳人,本科,工程师,研究方向:关于CPU 电子测试论文:电子衡器中计量测试技术的应用分析 【摘要】电子衡器里面的计量测试技术的测量精度是极其高的,并且能够使用在很多的地方,其达到的效果也是不可估量的。因此我们在很多的地方都会使用到电子衡器的测试技术,从而使其能够发挥到它最大的用处,使计量测试得到的结果更加准确,更加可靠有效。针对这一点,本方对电子衡器中计量测试技术的应用进行了分析。 【关键词】电子衡器;计量测试;应用分析 最近几年的时间,我们国家进行电子衡器的制造的公司越来越多,他们制造的电子衡器大多都是非自动的。最开始的时候我们国家是通过借鉴其他国家的技术制造电子衡器,如今随着国家的发展富强,科技水平也在不断提高,制造电子衡器的时候已经不是单纯的采用其他国家的技术,而是自己不断研究、设计,从而发现新的、先进的制造方法,也使得其用途更加广泛,其中最具代表性的一项成果就是制造的称重显示控制器已经在世界上处于先进的地位。最近这段时间我们国家有关的一些监督管理机构对计量器具的质量进行检查的时候发现主要的一些计量器已经发展的尤为先进,其用途也是特别的广泛,测量的结果更是准确无误,当然有好就有坏,我们国家在进行电子计价秤的制造过程中,其技术水平一直难以得到提升,一批货品制造出来,其中合格的器具只占有40%-65%的比例。 1.电子计价秤存在的质量问题 1.1 对温度进行试验时不符合要求 制造抽烟电子计价秤的时候,一般会对温度进行测试,通过将其放置于高温和低温等不同的温度条件下,观察其适应环境的情况如何。我们国家规定的电子计价秤的使用温度应该在(-10~40)℃范围内和(-30~80)℃的贮藏温度内保证准确度指标,要是制造的电子计价秤不合格,那么使用的时候如果在较为炎热的夏天或是在较为严寒的冬天得到的测量结果会有很大的误差,严重影响测试结果,进而对后续的工作造成不良影响。 1.2 进行抗电脉冲串试验和抗静电放电试验时不符合要求 在通过电子计价秤进行测试的时候,电子线路会因为周边的环境情况和周围具有的电磁干扰导致发生问题,通过检验发现正在使用中的电子计价秤在我们使用的接打电话的时候,就会对其产生干扰,影响测试结果的准确度,从而造成结果的错误。 1.3 进行湿热试验时不符合要求 检查电子计价秤是否符合使用要求的过程中,要想确定电子计价秤会不会受潮湿环境的影响,它绝缘情况是怎么样的,我们就需要进行湿热试验,即将电子计价秤放置在高温度和较为潮湿的地方,观察它在这种条件下的测试其示值是否准确,从而确定它能否适应该环境条件。那些主要销售产品是海鲜的地方或者货物繁多的综合市场以及货物水分含量高的环境来讲,进行湿热试验是必不可少的,如果试验不符合要求的电子称被使用在这些场所,其货物的重量就会有很大的不同。 2.制造的电子衡器不合格的缘由所在 (1)对器具进行设计的时候没有考虑周全 比如有一些生产厂家对器具进行设计的时候,没有考虑到周边的环境以及设施等会对器具造成的影响,没有指定有效的防止干扰的方法,从而导致制造的器具的预防干扰能力较差。 (2)部分制造电子衡器的公司只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造 部分制造电子衡器的公司只想着怎样减少投资,获取更大利益,因此在制造器具的时候,只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造。比如:制造电子计价秤的时候,要选择其中最主要的零件“称重传感器”的过程中,一些公司就将采用那些便宜但质量不过关的传感器,从而导致制造出来的电子计价秤的质量也不过关,测量的数据不精准。 (3)对制造的器具进行检测的时候没有严格的执行有效的标准 比如:在电子秤的组装的过程中工人的为追求最快的组装速度,而出现工作不严谨,以致制造的电子衡器质量也不能过关,浪费资源,浪费财力、物力。还有一些人将不合格的电子称使用在现实生活中,导致出现更大的问题。 3.使用电子衡器过程中发现的故障问题 通常情况电子衡器的故障主要表现在两个方面:常见故障、特殊故障。引起电子衡器发生问题的因素如下: (1)进行器具的设计的时候没有考虑周全、将器具应用在实际的时候中操作有误、周边环境的变化等。 比如:设计电子汽车衡,以及在安装使用电子汽车衡的时候,将其使用在煤场、料场等,有可能会把煤块、砂石等坚硬物抵在在称底,以至于测量的时候数据不精准。 (2)制造电子汽车衡过程中操作错误。 对化工厂选用的电子汽车衡进行称量时我们知道,小于30t的物品的称量数据误差非常小,但是称量物品多于30t时,就会出现(1~5)t的误差,测量时称台下没有其他干扰物,传感器正常,更换掉称重显示装置,问题依旧存在,仔细查找之后发现称台下面垫传感器的地方有一厚约10cm的铁块,顶在槽钢内缘,空称的时候有间隙存在,以至重量小的物件能够准确测量,较重的就会有误差。 综上所述,要想使电子衡器能够准确可靠的长时间使用,则应该确保周边环境的良好,操作必须认真执行使用说明,做好电子衡器的日常维护保养工作。 4.解决电子衡器的一些问题过程中采取的计量测试技术 计量测试是发现电子衡器的一些问题的最简单的的方法,影响因素不一样,但也可以造成一样的问题,因而在这里作者进行了简单的介绍: (1)由于传感器接线线制的不合适(4线制改维6线制即可)、接线盒受潮或进水会引起电子秤示值不稳。 (2)对称重站用到的电子汽车衡进行检查发现,检查快完成的时候,两个传感器的示值不同,对其进行仔细检查发现不是传感器、电阻等造成的问题,而是因为在接线板处出现虚接,所以测量开始前必须先检查连接情况是否良好,只有基础工作做好了,后边的工作才能更好地顺利进行,问题也就更容易解决,也就会减少许多不必要的工作量的出现。 (3)对电子汽车衡进行检查的时候,传感器出现零漂问题是最为麻烦的事情,在用的电子汽车衡进行检查的过程中,我们可以知道是由于传感器出现零漂会导致测量结果的错误,但是零漂不会经常出现,它是随机发生的,不确定的,因而仅仅通过测试工具做检查的工作是不够的,是不能检查出实际的问题到底在哪里,为此应该选取变小分度值来进行测量,观察各个传感器的数据并进行记录,通过一段时间统一标准砝码的测量记录发现哪一个传感器数据不同,那么就应该把该传感器当作重点检查对象,之后对它们的电阻以及电压变化进行检查,经过长时间的检查排除,我们知道了出现问题的传感器,然后换了新的传感器,最后发现不在发生零漂的问题,整个器具也能够正常准确的进行工作。 5.总结 不管怎么说,这些年来,我们国家的电子衡器的制造水平有了质的发展,在世界上也占有一定的地位,所以,在制造过程中我们更应该高度重视各方面的影响,提高测量的准确度,减小误差,同时也应该注意进行工作人员是否敬业,进行严格的监控,制定一系列合理的工作制度,按照要求进行,同时也要加强工作人员专业知识的学习,从而使他们在进行检查工作的时候减小错误率,当我们对各方面的因素进行管理改善之后,我想我国制造的电子衡器会更加优良,测量结果会更加准确,外界因素对其的影响也将会降到最小,如此其他后续的工作也将能够更加顺利地开展,从而使我们国家电子衡器的制造水平更加先进,处于引领地位。
硬件设计论文:硬件产品工艺设计论文 1工艺设计流程及内容 工艺设计团队在进行工艺过程的设计时一般先需要如下原始资料:产品装配图和零件图,企业的制造相关信息。产品装配图有助于工艺设计师了解零件在产品上的位置,所起到的作用以及工作的条件情况;零件图则表明了该零件的尺寸和精度要求;了解企业的制造相关信息有利于工艺设计师根据生产厂的生产条件,生产厂现有的设备规格,型号及性能,物资供应状况等信息设计出更加符合本企业的产品工艺设计。这些原始资料是制定工艺设计的基础。根据工艺设计流程和工艺设计相关内容,可以把工艺设计活动分为四个阶段活动。第一阶段:工艺性分析阶段,工艺设计人员从产品详细设计人员处获得新产品的CAD图,对CAD图进行工艺性分析,审查图纸上的视图、尺寸和技术要求是否完整、统一、正确;找出重要的技术要求结合企业的加工能力分析是否能达到要求,分析零件的结构工艺性,是否存在不合理的结构或者可以改进的地方,与产品设计人员协商。只有对零件的结构工艺性进行充分分析,才能清楚零件的结构特点,加工表面与非加工表面、重要表面与非重要表面、技术要求的高低等直接影响零件加工性的因素,才能制定出最合理的工艺设计方案;第二阶段:确定毛坯及其制造方式,通过图纸的审查之后,设计人员开始确定毛坯及其制造方式,毛坯的确定是工艺设计过程中的重要内容,选择不同的毛坯就会有不同的加工工艺,采用的设备,工装也不同从,从而对生成率和成本有影响。因此必须正确的选择毛坯类型和制造方法,确定毛坯精度及余量,之后绘制毛坯图;第三阶段:拟定产品的工艺路线,工艺路线是指用各种方法将毛坯加工成零件的整个加工路线。在毛坯确定后,根据零件的技术要求、表面形状、已知的各种机床加工工艺范围、刀具的用途,就可以初步拟定零件表面的加工方法,工序的先后顺序,工序的集中还是分散。工艺路线的拟定不但影响加工质量和生产效率,而且影响工人的劳动强度,影响设备投资,车间面积,生产成本等,因此拟定工艺路线是工艺设计过程中的关键阶段;第四阶段:进行工序详细设计,工艺路线拟定之后确定各工序的具体内容。包括确定各工序加工余量、计算各工序尺寸及公差,选择各工序使用的机床与工艺设备,确定各工序的切削用量及时间定额。工序设计应该是在保证质量的前提下,提高生产效率,这个阶段最终形成加工工序卡片。当过程流程图,加工工序卡片都通过审核之后形成将文件,整理文件保存,整个产品开发设计过程中的工艺设计到此结束。之后将文件下发,指导一线工人进行生产。 2工艺设计过程的要素模型 质量管理体系国际标准将过程定义为:一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动[7]。过程方法是指组织内各过程的系统的应用,连同这些过程的识别和相互作用及其管理。过程构成要素模型,如图2所示。根据过程定义并结合图2过程构建要素模型可知:一个过程包括输入、输出、相关转换活动、所需资源、过程所处的环境以及检测评价等六要素。其中输入是实施过程的开始,而输出是完成过程的结果,通过使用合理的资源和科学的管理,来对处于一定的环境的过程进行增值转换活动。为了确保过程的结果质量,对输入过程的要素、环境要求和输出的结果(有形的或者无形的)以及在过程中的适当阶段应进行必要的监控和评价。工艺设计过程中的转化活动是由一系列按照时序要求展开的活动,首先是包括审查图纸、产品结构及技术分析、工艺性评价的工艺性分析活动,之后是选择毛坯精度确定余量、绘制毛坯图的确定毛坯及其制造方式活动,然后是划分加工阶段及确定工序顺序的拟定产品的工艺路线活动,最后是确定工序余量计算工序尺寸及公差,选择切削用量,计算时间额定,选择加工设备及工艺装备的详细的工序设计活动。 3工艺设计过程影响因素分析 工艺设计过程是指工艺设计相关的一切活动,信息,数据,资源的总和。它是由一系列子过程工艺设计活动组成。由于每个过程活动的任务和目标不一样,如表1所示。使得不同阶段的活动所需的资源,输入输出,环境等要素也不同。在产品结构性工艺审查,毛坯的选择,工艺方案设计与评价,工装设计,材料与工时定额等活动时要综合考虑企业自身条件,生产设备,生产能力,生产环境,工艺相关经验,工具相关信息,设备相关参数,加工人员技术水平信息等影响因素,还要结合所处的环境和资源等因素,如环保规则,加工生产条件,安全条件,经济性等方面。最后输出最经济,最可行,最合理的工艺设计方案等文件内容指导企业生产制造。 4工艺设计缺陷因素结构模型的构建 为了更好的表达缺陷因素与工艺设计过程的关系,避免工艺设计缺陷的产生,并参考多数企业的工艺设计流程,采用过程方法构建的工艺缺陷因素结构关系模型,如图3所示。从图3可以看出硬件产品工艺设计过程是一个多层次,多步骤和分阶段的设计过程。整个工艺设计过程涉及的影响因素因不同阶段而不同,分布于产品工艺设计过程各个阶段的活动中。工艺缺陷影响因素结构关系模型不仅表达出工艺设计过程中各设计阶段间的逻辑顺序关系,理顺了工艺设计阶段的各个活动的输入、输出,而且还清晰地呈现出设计资源、环境等缺陷因素与工艺设计过程的关系,为以后的工艺设计缺陷的预防和控制提供了理论基础。然而,从整个模型可以看出,影响工艺缺陷的因素比较多,在具体的工艺设计活动中,往往是由于模型中缺陷因素不能合理有效的控制这些因素,增加了工艺设计缺陷的风险。因此,需要进一步定量掌握工艺设计阶段的影响因素对工艺设计活动的影响程度,以及因素之间的互相影响关系,以便更好的,有针对性地采取措施来优化工艺设计过程,提高工艺设计质量。 5工艺缺陷影响因素定量化分析 5.1基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析 DEMATEL(decisionmakingtrialandevaluationlaboratory)决策实验室分析法,是20世纪70年代出现的运用图论与矩阵论原理进行系统因素分析的方法,它通过系统中各因素之间的逻辑关系构建直接影响矩阵,计算各因素对其他因素的影响度以及被影响度,从而计算各因素的中心度和原因度,然后,根据因素所对应的中心度和原因度,得出该因素所属的种类(原因性因素还是结果性因素)。DEMATEL方法关注的不仅是因素之间的两两直接影响关系,还考虑了所有因素之间的间接影响关系,从而获取众多因素中的关键因素。采用DEMATEL方法对影响工艺设计缺陷因素进行量化分析,分析过程直观、明晰,其结果不仅可以表达各缺陷因素之间的量化因果关系,还能根据量化结果对影响因素集进行因果分类和重要程度排序,为缺陷因素控制管理以及识别提供科学依据。 5.2基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析步 骤如下(1)构建各因素间的直接影响矩阵。工艺设计缺陷影响因素表示为Tx,其中x=1,2,3……n,如果因素Ti对因素Tj有影响,则表示为tij。设定影响关系评价标度(如根据较强,强,一般,弱,无五个等级分别赋值),定义:当i=j时,tij=0表示因素自身对自己无影响;当因素Ti对因素Tj影响很弱时,tij=1;当因素Ti对因素Tj影响一般时,tij=2;当因素Ti对因素Tj影响较强时,tij=3;当因素Ti对因素Tj影响很强时,tij=4。构造因素间的影响矩阵G。影响度Hi为综合影响矩阵D中i行的行和,表示因素Ti对其他所有元素的综合影响值。被影响度Lj为综合影响矩阵T中j列的列和,表示Tj受其他所有因素的综合影响值。中心度Mi为综合影响矩阵T中第i行的行和与第i列的列和之和,表示该因素在系统中的重要性程度。原因度Ui为综合影响矩阵T中的第i行之和与第i列之和的差,表示该因素与其他因素的因果逻辑关系程度,若为正,表示该因素对其他因素的影响大,称为原因因素;若为负,则表示该因素受其他因素的影响大,称为结果因素。(5)根据第四步计算的结果,以Ui为纵轴,Mi为横轴,绘制因素的原因—结果图,得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。 5.3举例分析 以某雨弹发射架的工艺设计为例,影响雨弹发射架工艺设计缺陷的因素众多、关系复杂。按上述方法,从与工艺设计有关过程活动的角度来考虑,同时考虑输入输出类、资源类、环境类以及监测评价四大类工艺缺陷影响因影响因素体系,构建了雨弹发射架工艺设计缺陷因素表以及按DEMATEL方法步骤计算出综合数据,如表2所示。(1)缺陷因素的原因—结果图根据综合影响关系表,以Ui为纵轴,Mi为横轴,绘制因素的原因—结果图,得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。应用SPSS软件将各雨弹发射架工艺设计影响因素标注在坐标系上,如图4所示。(2)分析结果由以上结果从整体所有因素可以看到:(1)雨弹发射架工艺设计的原因因素有24个位于0线以上,依次f1、f2、f3、f4、f5、f7、f8、f10、f11、f13、f14、f15、f17、f21、f23、f24、f25、f28、f30、f32、f35、f37、f39、f40,它们是导致雨弹发射架工艺设计缺陷的主导因素。根据20/80原则,影响度大小排序前五位为f10(工艺流程图)、f13(工序操作指导卡片)、f5(现有生产能力资料)、f7(毛坯方案)、f2(组件明细)、所以,必须采取针对性的措施。(2)结果因素有16个位于0线以下,依次为f6、f9、f12、f16、f18、f19、f20、f22、f26、f27、f29、f31、f33、f34、f36、f38,这些因素受其他因素影响比较大。按被影响度大小排序前三位为f38(成本约束)、f22(毛坯的相关经验)、f12(工序卡片),它们极易受到其他因素的影响,必须加以重视。(3)从工艺设计缺陷因素原因—结果图中也可以分别按类中的因素比较,如输入输出类缺陷因素(正方形表示)中的f10(工艺流程图)、f13(工序操作指导卡片)、f5(现有生产能力资料)中心度值较大,是输入输出类最可能导致工艺设计缺陷的致因因素;从图4可以看出输入输出类因素相对其他类因素大部分都在0线以上,这说明此类因素中原因因素较多,应该给予一定控制。资源类缺陷因素(圆圈表示)中f22(毛坯的相关经验)原因度第二小,说明受其他因素影响最大。环境类缺陷因素(正三角形表示)中f38(成本约束)原因度最小,中心度第三大,说明成本约束不仅受其他因素影响大外,自身影响其他因素也大,应给予控制。监测评价类成本约束(倒三角形表示)f39,f40,都在0线以上,说明此类缺陷因素影响其他因素较多。(4)从整体来看缺陷因素f5(现有生产能力资料)、f10(工艺流程图)、f12(工序卡片)、f13(工序操作指导卡片)、f22(毛坯的相关经验)、f38(成本约束)相对离散,应重点控制监测。以上结果只是针对雨弹发射架工艺设计,对其他硬件产品工艺设计缺陷因素分析可参照此方法,但分析结果因产品而异。 6结论 采用过程方法,分析了影响硬件产品工艺缺陷的设计各个阶段影响因素。从输入、输出、所需资源、所处环境、增值转化活动及监测评价过程六要素全面系统地构建了工艺缺陷的结构关系模型,弥补了以往产品设计过程中对工艺设计缺陷影响因素关注的不足,直观展现了影响因素、工艺设计阶段与工艺缺陷之间的作用关系。在此基础上,利用DEMATEL法对工艺缺陷活动的影响因素之间定量化分析,得出各因素的影响大小和因素之间的因果关系,以此来针对性的控制。最后在雨弹发射架工艺设计中得到应用。研究成果对其他企业预防和控制硬件产品工艺设计缺陷起到重要指导意义。 作者:刘卫东 余为锋 郑慧萌 肖承地 单位:南昌大学 硬件设计论文:四旋翼飞行器硬件系统设计论文 近年来,随着微电子技术、传感器技术、信号处理技术的迅速发展,以及新能源、新材料的广泛应用,使四旋翼无人飞行器的控制算法与工程应用得到了优化与创新。国防科技大学、上海交通大学等学者提出了基于Backstepping方法、自抗扰控制、滑膜技术的控制[1,2]。斯坦福大学的STARMAC工程研发的四旋翼飞行器系统具有可靠完全自主航点跟踪的能力,具备多飞行器协同飞行水平[3]。麻省理工学院无人机集群健康管理计划实现了通过地面操作实现多个无人机对动态环境感知、重建并规划飞行[4]。考虑到四旋翼飞行器具有非线性、多变量、强耦合等特点,要通过无刷电调控制4个无刷电机的转速来实现由4个输入量,6个自由度的欠驱动系统的控制[5]。在四旋收稿日期:2014—06—05*基金项目:浙江省科技厅公益项目(2012C21082)翼飞行器控制系统设计的过程中对飞行原理进行定性定量的分析,可以减少飞行实验平台的搭建时间,也可为电源模块、飞行控制模块的设计提供理论基础。为实现四旋翼飞行器的自稳控制,通过陀螺仪、大气压力传感器、三轴加速度传感器采集到的数据对飞行姿态进行解析,但是飞行时所产生的机体震动、温漂、零漂所带来的误差以及外界环境的干扰[6],使位置姿态的估计与飞行高度的保持产生了较大的困难。对此,本文在飞行控制系统设计中对加速度传感器与陀螺仪融合使用,解析姿态数据的过程中使用卡尔曼滤波算法,不但有效地减弱了陀螺仪的温漂、零漂现象,还使得多传感器间的优缺点互补,提高了四旋翼飞行器的控制精度。 1飞行原理与机械结构 四旋翼飞行器的旋翼对称地安装在呈十字交叉的支架顶端,位置相邻的旋翼旋转方向相反,同一对角线上的旋翼旋转方向相同,以此确保了飞行系统的扭矩平衡[7],如图1所示。四旋翼飞行器旋翼的旋转切角是固定值,因此,要通过调节每个电机的转速来实现六自由度的飞行姿态控制。增大或减少4个电机的转速来完成垂直方向上的升降运动,调节1,3旋翼的转速差来控制仰俯速率和进退运动,调节2,4旋翼的转速差来控制横滚速率和倾飞运动,调节2个顺时针旋转电机和2个逆时针旋转电机的相对速率来控制偏航运动。通过对飞行原理的分析,把可行性、低成本、易维护作为主要考虑因素,设计的样机如图2所示。机臂由镂空工程塑料材料PA66和30%玻璃纤维制成,质量相对较轻,强度大,对称电机轴距55cm,为保证水平起飞与平稳着陆,四旋翼飞行器底部安装起落架。电机旋翼等具体参数为:机体质量为857g;最大负载约为300g;机身高度为31cm;飞行时间约为8min。在整机安装过程中尽量保证重心在机械机构的对称中心,实际飞行实验证明了系统动力设备与机械结构的可行性。 2总体结构设计 四旋翼飞行器的硬件系统设计以飞控板为优秀,搭载动力设备、电源模块与遥控模块。图3描述了以ATMEGA644P—AU为优秀芯片搭载多传感器的飞行控制系统总体结构框图,整体系统利用11.1V锂电池供电,飞控与无刷电调以I2C总线数据传输来调节4个电机的转速;在遥控模块中,2.4MHz的控制信号通过PPM解码板与飞控板进行数据传输;在多传感器系统中,大气压力感器用于飞行高度检测,陀螺仪与加速度计的融合使用用于姿态解算。 3电源模块 四旋翼飞行器由2200MAh,11.1V,持续放电倍率30C锂电池供电,通过稳压电路的设计对不同电路进行供电,确保各模块正常稳定的工作。控制系统设计需要5,3V两种电平供电,电压转换电路如图4所示。由锂电池提供的11.1电压经两块7805稳压芯片后转为5V电压,一部分用于飞控板供电,一部分向预留的外部接口供电。经7805输出的5V电压经过2个MCP1700T稳压芯片输出3V电压,一部分供给控制系统的数字电路,一部分供给控制系统的模拟电路。330μF/25V电解电容器,10nF/16V钽电容器,贴片电容器的并联使用起到了防止电压抖动与滤波的作用。 4多传感器控制模块 为了准确地控制四旋翼飞行器的飞行姿态,需要在控制系统中加入不同的传感器,加速度传感器与三个陀螺仪来测量三轴加速度与角速度,大气压力传感器通过测量起始位置与飞行位置的气压差对飞行高度控制,为自主导航功能提供支持。大气压力传感器选择的是Freescale公司的MPX4250A,在该集成传感器芯片上,除具有压阻式压力传感器外,还有用作温度补偿的薄膜电阻网络,测压范围为20~250kPa,输出电压为0.2~4.9V,工作温度范围为-40~+125℃。电路如图5所示,可以根据压力的大小,通过控制P_1和P_2选择不同的放大倍数,提高采样的精度。LIS344ALH是一种低功耗、高性能、高精度的三轴加速度传感器,通过模拟输出为外部电路提供直接测量信号,加速度传感器的工作电压为2.2~3.6V,检测量程可以在±2gn或±4gn间选择。其中,VREF为通过稳压芯片MCP1700T转换为3V的稳定电压输入。应用电路如图6所示,选择100nF的贴片电容器作为VCC端的解耦电容,在输出端使用1μF的滤波电容减小噪声。考虑到振动误差无法通过加速度传感器进行补偿,因此,陀螺仪选型的过程中把机械性能作为重要的考虑因素,选择了可以在单芯片上实现完整单轴角速度响应的ADXRS610陀螺仪传感器。3个ADXRS610陀螺仪分别安装于垂直于机体坐标系的XYZ轴来实现系统三轴角速度的测量。 5实验与仿真 四旋翼飞行器在姿态解算时,陀螺仪传感器直接测量的是角速度,在积分得到角度的过程中随着时间的增长会产生累计积分误差,积分误差产生的原因一方面是积分时间,另一方面,由于自身的机械特性会产生零漂温漂等现象[8]。在陀螺仪的使用过程中融合加速度传感器,不仅为陀螺仪提供了绝对参考系,而且使加速度传感器优秀的静态性能与陀螺仪良好的动态性能相结合[9],较好地抑制了外界干扰。数据经卡尔曼滤波算法处理后,可有效地降低数据噪声。图8为加速度传感器采样数据与卡尔曼滤波后的数据比较,可以明显地看到噪声信号减小了,但是仍有少量的扰动存在。图9的曲线表明了陀螺仪采集角速度数据存在零漂、温漂现象,当确定零漂为0.05°,静态输出电压为2.63V时,从波形图中可以观察到通过卡尔曼滤波处理后的积分数据平滑收敛,不但对零点漂移进行了补偿,而且对累计积-10-5051015角度/(°)012345时间/s卡尔曼滤波后的数据加速度计采集数据图8加速度计采样数据经卡尔曼滤波后的数据图Fig8DatadiagramofsamplingdatasofaccelerometerprocessedbyKalmanfiltering分误差,温漂有较好的抑制作用。-10-5051015角度/(°)012345时间/s卡尔曼滤波后的陀螺仪数据陀螺仪积分数据采集角速度数据。 6结论 本文从四旋翼飞行器的飞行原理入手,整合各个功能模块并通过对主要传感器的选型完成四旋翼飞行器控制系统的硬件电路设计,实现了飞行实验平台的搭建,多次飞行实验证明了硬件系统的可行性,达到了预期设计目标。在加速度传感器与陀螺仪的融合使用过程中,通过卡尔曼滤波算法对数据进行处理,有效地抑制了在硬件电路设计中无法避免的零漂、温漂等干扰因素,仿真结果证明了该方法的有效性。 作者:李运堂 单位: 中国计量学院机电工程学院 硬件设计论文:静止无功发生器硬件电路设计论文 一、静止无功发生器的工作原理与基本结构 静止无功发生器硬件电路主要包括:整流电路、逆变电路、智能功率模块IPM的驱动电路、过零检测电路,电流调理电路,锁相环电路。逆变电路采用了IPM,该芯片内含驱动电路,报警电路等独特结构,一方面提高了系统的可靠性;另一方面也避免了保护电路的另外设计,简化了硬件装置的设计。主电路主要由整流部分和逆变部分组成。整流部分通过三相不可控整流桥将三相交流电压转换为三相直流电压,在经过电容滤波后得到稳定的直流电压。逆变部分采用SPWM控制技术来控制IPM内部IGBT的开断从而获得所需的补偿电流。将整流输出的直流电逆变转化为交流电回馈到电网。IPM内含保护电路,当发生故障时,IPM的自保能力使得IGBT的损坏率较低,提高了系统的可靠性。 二、SVG各硬件电路组成 (一)整流电路。整流电路采用三相不可控整流桥,输出的三相直流电通过电容稳压、滤波获得稳定的直流电压。根据以往的经验,直流侧电容取用4个2200μF/450V的电解电容,两并两串接进电路。电路组成如图2所示。为了避免大电流烧坏整流装置,电容需要通过一个充电电阻对不可控整流桥的输出端进行充电,直到充满在直接接到不可控整流桥的输出端。另外,为避免故障发生,在不使用整流电路时要对滤波电容进行放电。根据计算的电压、电流,选用二极管整流模块6RI30G-160G-120即(30A,1200V)。 (二)IPM及其驱动电路。通过计算智能功率模块(IPM)参数,选用型号为PM25CLA120的IPM(25A,1200V),内部有IGBT,内含驱动电路。通过资料得知IPM驱动电路的控制电源电压范围为13.5V~16.5V,本文选用4路隔离的l5V直流电源。利用DSP发出PWM信号经光耦器件隔离后作为驱动信号对IPM进行控制。 (三)电流调理电路。该电路可将18A的电网电流相量转换成0~3Vpp的电压信号并实现过零点检测功能。该电路与电压调理电路的组成基本一致,不同之处在于互感器TVA1421-01用作电流互感器,采样电阻取59Ω。若一次侧电流为18A,二次侧输出(-0.5~+0.5)V的正弦波;经放大电路,输出电压(-1.5~+1.5)V的正弦波;最后经过加法电路输出(0V~3.00V)的电压信号。同时大于50Hz的正弦信号被滤除。过零比较电路在正弦波的过零时刻输出下降沿跳变。 (四)锁相环电路。本文采用了由TI公司生产的CD7H4C4046型锁相环芯片对电网频率进行跟踪,避免了利用固定频率采样时产生的误差。本系统中,锁相环的输出信号有两大作用:一是作为ADC模块的转换触发信号;二是作为事件管理器A(EVA)的时钟输入信号。通过锁相环电路使其产生跟随电网频率变化的SP-WM波,从而精确控制后级逆变器。 三、结语 本文论述了静止无功发生器的基本原理,实现了SVG的硬件电路设计,主要包括:逆变电路、整流电路的设计及储能电容的选择、电流调理电路、锁相环电路、IPM及其驱动电路,并通过实验验证,各级电路的输出符合实验要求。 作者:崔玮玮韦钰陈宇晨王凯刘昱彤单位:上海工程技术大学 硬件电路设计论文 AD9883A是高性能的三通道视频ADC可以同时实现对RGB三色信号的实时采样。系统采用32位浮点芯片ADSP-21160来处理数据,能实时完成伽玛校正、时基校正,图像优化等处理,且满足了系统的各项性能需求。ADSP-21160有6个独立的高速8位并行链路口,分别连接ADSP-21160前端的模数转换芯片AD9883A和后端的数模转换芯片ADV7125。ADSP-21160具有超级哈佛结构,支持单指令多操作数(SIMD)模式,采用高效的汇编语言编程能实现对视频信号的实时处理,不会因为处理数据时间长而出现延迟。 系统硬件原理框图如图1所示。系统采用不同的链路口完成输入和输出,可以避免采用总线可能产生的通道冲突。模拟视频信号由AD9883A完成模数转换。AD9883A是个三通道的ADC,因此系统可以完成单色的视频信号处理,也可以完成彩色的视频信号处理。采样所得视频数字信号经链路口输入到ADSP-21160,完成处理后由不同的链路口输出到ADV7125,完成数模转换。ADV7125是三通道的DAC,同样也可以用于处理彩色信号。输出视频信号到灰度电压产生电路,得到驱动液晶屏所需要的驱动电压。ADSP-21160还有通用可编程I/O标志脚,可用于接受外部控制信号,给系统及其模块发送控制信息,以使整个系统稳定有序地工作。例如,ADSP-21160为灰度电压产生电路和液晶屏提供必要的控制信号。另外,系统还设置了一些LED灯,用于直观的指示系统硬件及DSP内部程序各模块的工作状态。 本设计采用从闪存引导的方式加载DSP的程序文件,闪存具有很高的性价比,体积小,功耗低。由于本系统中的闪 存既要存储DSP程序,又要保存对应于不同的伽玛值的查找表数据以及部分预设的显示数据,故选择ST公司的容量较大的M29W641DL,既能保存程序代码,又能保存必要的数据信息。 图2为DSP与闪存的接口电路。因为采用8位闪存引导方式,所以ADSP-21160地址线应使用A20-A0,数据线为D39—32,读、写和片选信号分别接到闪存相应引脚上。 系统功能及实现 本设计采用ADSP-21160完成伽玛校正、时基校正、时钟发生2S、图像优化和控制信号的产生等功能。 1伽玛校正原理 在LCD中,驱动IC/LSI的DAC图像数据信号线性变化,而液晶的电光特性是非线性,所以要调节对液晶所加的外加电压,使其满足液晶显示亮度的线性,即伽玛(Y)校正。Y校正是一个实现图像能够尽可能真实地反映原物体或原图像视觉信息的重要过程。利用查找表来补偿液晶电光特性的Y校正方法能使液晶显示系统具有理想的传输函数。未校正时液晶显示系统的输入输出曲线呈S形。伽玛表的作用就是通过对ADC进来的信号进行反S形的非线性变换,最终使液晶显示系统的输入输出曲线满足实际要求。 LCD的Y校正图形如图3所示,左图是LCD的电光特性曲线图,右图是LCD亮度特性曲线和电压的模数转换图。 2伽玛校正的实现 本文采用较科学的Y校正处理技术,对数字三基色视频信号分别进行数字Y校正(也可以对模拟三基色视频信号分别进行Y校正)。在完成v校正的同时,并不损失灰度层次,使全彩色显示屏图像更鲜艳,更逼真,更清晰。 某单色光Y调整过程如图4所示,其他二色与此相同。以单色光v调整为例:ADSP-21160首先根据外部提供的一组控制信号,进行第一次查表,得到Y调整系数(Y值)。然后根据该Y值和输入的显示数据进行第二次查表,得到经校正后的显示数据。第一次查表的Y值是通过外部的控制信号输入到控制模块进行第一次查表得到的。8位显示数据信号可查表数字0~255种灰度级显示数据(Y校正后)。 3图像优化 为了提高图像质量,ADSP-21160内部还设计了图像效果优化及特技模块,许多在模拟处理中无法进行的工作可以在数字处理中进行,例如,二维数字滤波、轮廓校正,细节补偿频率微调、准确的彩色矩阵(线性矩阵电路),黑斑校正、g校正、孔阑校正、增益调整、黑电平控制及杂散光补偿、对比度调节等,这些处理都提高了图像质量。 数字特技是对视频信号本身进行尺寸、位置变化和亮,色信号变化的数字化处理,它能使图像变成各种形状,在屏幕上任意放缩,旋转等,这些是模拟特技无法实现的。还可以设计滤波器来滤除一些干扰信号和噪声信号等,使图像的清晰度更高,更好地再现原始图像。所有的信号和数据都是存储在DSP内部,由它内部产生的时钟模块和控制模块实现的。 4时基校正及系统控制 由于ADSP-21160内部各个模块的功能和处理时间不同,各模块之间存在一定延时,故需要进行数字时基校正,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。数字时基校正主要用于校正视频信号中的行,场同步信号的时基误差。首先,将被校正的信号以它的时基信号为基准写入存储器,然后,以TFT-LCD的时基信号为基准读出,即可得到时基误差较小的视频信号。同时它还附加了其他功能,可以对视频信号的色度、亮度、饱和度进行调节,同时对行、场相位、负载波相位进行调节,并具有时钟台标的功能。 控制模块主要负责控制时序驱动逻辑电路以管理和操作各功能模块,如显示数据存储器的管理和操作,负责将显示数据和指令参数传输到位,负责将参数寄存器的内容转换成相应的显示功能逻辑。内部的信号发生器产生控制信号及地址,根据水平和垂直显示及消隐计数器的值产生控制信号。此外,它还可以接收外部控制信号,以实现人机交互,从而使该电路的功能更加强大,更加灵活。此外,ADSP21160的内部还设计了I2C总线控制模块,模拟FC总线的工作,为外部的具有I2C接口的器件提供SCLK(串行时钟信号)和SDA(双向串行数据信号)。模拟I2C工作状态如图5和图6所示。 系统软件实现 在软件设计如图7所示,采用Matlab软件计算出校正值,并以查找表的文件形式存储,供时序的调用。系统上电 开始,首先要完成ADSP-21160的一系列寄存器的设置,以使DSP能正确有效地工作。当ADSP-21160接收到有效的视频信号以后,根据外部控制信息确定Y值。为适应不同TFT-LCD屏对视频信号的显示,系统可以通过调整Y值,以调节显示效果到最佳。再如图4所示,对先前预存的文件进行查表,得到所需的矫正后的值,然后暂存等待下一步处理。系统还可以根据视频信号特点和用户需要完成一些图像的优化和特技,如二维数字滤波、轮廓校正、增益调整、对比度调节等。这些操作可由用户需求选择性使用。利用ADSP-21160还可以实现图像翻转、停滞等特技。最后进行数字时基校正,主要用于校正视频信号中的行、场同步信号的时基误差,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。除了以上所述的主要功能以外,ADSP-21160还根据时序控制信号,为灰度电压产生电路和TFT-LCD屏提供必要的控制信号。另外,ADSP-21160还能设置驱动通用I/O脚配置的LED灯,显示系统工作状态。 结束语 本文介绍了基于ADSP-21160的液晶驱动电路设计。该驱动电路能完成伽马校正、图像优化及时基校正等功能,并能提供具有足够驱动能力的时序和逻辑控制信号,能驱动大部分的TFT—LCD。用ADSP-21160设计驱动电路实时性好、通用性强、速度快且高效,而且还能在ADSP-21160中嵌入其他功能模块控制,增强系统的功能。这样不仅充分利用了ADSP-21160资源,又节省了外部资源,简化了硬件电路的设计。作者将SONY的LCX029CPT显示屏应用在本文所设计的驱动电路上,显示出质量很高的图像,因此该设计满足驱动液晶显示器的要求。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器硬件设计论文 摘要:变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去,以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要优秀部分就是对控制模块进行的设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。 关键词:变压器;冷却控制系统;硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的经济意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。 控制器主要由AT89CS1单片机、A/D转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的优秀,AID转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 (1)单片机AT89C51(如图1)。 AT89C51是Atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用Atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。AT89C51集成了一个8位的CPU,8K的flash。256字节的EDAM,32位的I/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。AT89C51是完成系统的数据处理和系统控制的优秀,所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中,经过TLC1543A/D转换器后输出的数字量输入到AT89C51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的优秀部分。 (2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到TLC1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。(3)11通道10位串行A/D转换器丁LC1543。 TLC1543A/D转换器是美国TI公司生产的众多串行A/D转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。TLC1543是CMOS,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(CS),输入/输出时钟(I/0CLOCK),地址输入和数据输出(DATAOUT)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。 (4)BC7281128段LED显示及64键键盘控制芯片。 BC7281是16位LED数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74HC164,74LS595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的LED。BC7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。 BC7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;BC7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。 BC7281芯片可以连接最多64键C8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,BC7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 BC7281采用高速二线接口与MCU进行通讯,只占用很少的I/O资源和主机时间。 BC7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的LED以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及,BC7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是OOH-19H,其中OOH-OFH为显示寄存器,其余为特殊寄存器。 (5)使用MAX232实现与PC机的通讯。 ①MAX232芯片简介 MAX232芯片是1VIAX工M公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器,适用于各种E工A-232E和V.28;V.24的通信接口,1VIAX232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电源变换成RS-2320输出电平所需±10V电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,RlOUT接MCS一51的RXD,T1工N接MCS一51的TXD,TlOUT接PC机的RD,Rl工N接PC机的TD1。因为MAX232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中,我们必须要对MCS-51串行接日和PC机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。 (6)“看门狗”电路DS1232 在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”DS1232会自动进行复位,并且能够重读EEPROM中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。 美国Dallas公司生产的“看门狗”(WATCHDOG)集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 DS1232具有以下特点: ①具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求; ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器; ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器; ④精确的5%或10%电源供电监视; 在本变压器冷却控制系统中,DS1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在DS1232内部集成有看门狗定时器,当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,DS1232的RSR端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定,在本设计中,我们将其TD引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的经济意义;(3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:PCI加密卡硬件设计分析论文 摘要:介绍基于PCI总线加密卡的硬件组成部分。该加密卡汲取了现代先进的加密思想,实现了高强度加密功能。 关键词:加密卡PCI总线PCI9052ISP单片机 加密是对软件进行保护的一种有效手段。从加密技术的发展历程及发展趋势来看,加密可大体划分为软加密和硬加密两种。硬加密的典型产品是使用并口的软件狗,它的缺点是端口地址固定,容易被逻辑分析仪或仿真软件跟踪,并且还占用了有限的并口资源。笔者设计的基于PCI总线的加密卡具有以下几个优点:第一,PCI总线是当今计算机使用的主流标准总线,具有丰富的硬件资源,因此不易受资源环境限制;第二,PCI设备配置空间采用自动配置方式,反跟踪能力强;第三,在PCI扩展卡上易于实现先进的加密算法。 1总体设计方案 基于PCI总线的加密卡插在计算机的PCI总线插槽上(5V32Bit连接器),主处理器通过与加密卡通信,获取密钥及其它数据。加密卡的工作过程和工作原理是:系统动态分配给加密卡4字节I/O空间,被加密软件通过驱动程序访问该I/O空间;加密卡收到访问命令后,通过PCI专用接口芯片,把PCI总线访问时序转化为本地总线访问时序;本地总线信号经过转换处理后,与单片机相连,按约定的通信协议与单片机通信。上述过程实现了主处理器对加密卡的访问操作。 图1硬件总体设计方案 下面以主处理器对加密卡进行写操作为例,阐述具体的实现方法。加密卡采用PLX公司的PCI9052作为PCI总线周期与本地总线周期进行转换的接口芯片。PCI9052作为PCI总线从设备,又充当了本地总线主设备,对其配置可通过EEPROM93LC46B实现。主处理器对加密卡进行写操作,PCI9052把PCI总线时序转化为8位本地数据总线写操作。这8位本地数据总线通过Lattice公司的ispLSI2064与单片机AT89C51的P0口相连,2064完成PCI9052本地总线与AT89C51之间的数据传输、握手信号转换控制等功能。2064对8位本地数据总线写操作进行处理,产生中断信号。该中断信号与AT89C51的INT0#相连,使AT89C51产生中断。AT89C51产生中断后,检测与其P2口相连的本地读写信号WR#、RD#、LW/R#。当WR#为低电平、LW/R#为高电平时,AT89C51判断目前的操作是否为写操作。确认是写操作后,AT89C51把P0口上的8位数据取下来,然后用RDY51#(经2064转换后)通知PCI9052的LRDYi#,表明自己已经把当前的8位数据取走,可以继续下面的工作。PCI9052收到LRDYi#有效后,结束当前的8位数据写操作。PCI总线的一次32位数据写操作,PCI9052本地总线需要四次8位数据写操作,通过字节使能LBE1#、LBE0#区分当前的8位数据是第几个字节有效。 加密卡硬件总体设计方案如图1所示。 2硬件各组成部分说明 2.1PCI9052部分 PCI9052是PCI总线专用接口芯片,采用CMOS工艺,160引脚PQFP封装,符合PCI总线标准2.1版。其总线接口信号与PCI总线信号位置对应,因此可直接相连,易于PCB实现。PCI9052的最大数据传输速率可达132MB/s;本地时钟最高可至40MHz,且无需与PCI时钟同步;可通过两个本地中断输入或软件设置产生PCI中断。它支持三种本地总线工作模式,实际设计采用地址和数据线非复用、8位本地数据总线、非ISA模式。 PCI9052内部有一个64字节PCI配置空间,一个84字节本地配置寄存器组。对PCI9052的配置可由主机或符合3线协议的串行EEPROM完成(注:ISA模式必须由串行EEPROM完成配置)。实际设计采用Microchip公司的93LC46B存放配置信息。系统初始化时,自动将配置信息装入PCI9052,约需780μs。如果EEPROM不存在或检测到空设备,则PCI9052设置为默认值。 在设计中,EEPROM用到的配置项目有:设备ID:9050;厂商ID:10B5;分类代码:0780;子系统ID:9050;子系统厂商ID:10B5;支持INTA#中断,PCI3C:0100;分配4字节本地I/O空间:(例LAS0RR)0FFFFFFD;其它本地地址空间未使用:00000000;4字节本地I/O空间基地址(模4对齐):(LAS0BA)01200001(仅为示例);4字节本地I/O空间描述符:(LAS0BRD)00000022(非猝发、LRDYi#输入使能、BTERM#输入不使能、不预取、各内部等待状态数均为0、8位本地数据总线宽度、小Endian模式);中断控制/状态,Local4C:00000143(LINTi1使能、LINTi1边沿触发中断选择使能、LINTi2不使能、PCI中断使能、非软件中断、ISA接口模式不使能);UserI/O、从设备应答、串行EEPROM、初始化控制,Local50:00024492。有两点要注意:一是设计中采用PLX公司推荐使用的串行EEPROM93LC46B按字(16bit)为单位组织;二是EEPROM开发器编辑输入与手工书写的顺序对应关系,以厂商ID:10B5为例,在开发器编辑输入的是b510,而不是10B5。 PCI9052本地信号的含义是:LAD[7..0]:本地8位数据总线;WR#:写有效;RD#:读有效;LW/R#:数据传输方向,高电平为写操作,低电平为读操作;LBE1#和LBE0#:字节使能,表明当前LAD[7..0]上的数据是第几个字节(0到3);BLAST#:PCI9052写数据准备好或读数据已取走;LRDYi#:外部设备(此设计指单片机)已把PCI9052写操作数据取走或读操作数据准备好;LINTi1:外部设备通过LINTi1向主机发送INTA#中断,当单片机验证密钥正确,向主处理器发送请求,表明可以开始从中读取相关数据。 需注意的是,PCI9052在使用时,某些引脚要加阻值为1kΩ~10kΩ的下拉或上拉电阻。因此在实现时,给MODE、LHOLD、LINTi1引脚加下拉电阻,CHRDY、EEDO、LRDYi#引脚加上拉电阻。 图2PCI9052本地写时序 以主处理器向单片机写数据为例,图2给出了PCI9052的本地写时序。 2.2ispLSI2064部分 为降低数据被解析的风险,应尽量减少使用分离元件。因此在设计中选用了Lattice公司的CPLDispLSI2064。该芯片采用EECMOS技术,100引脚TQFP封装,拥有2000个PLD门,64个I/O引脚另加4个专用输入,64个寄存器,3个全局时钟,TTL兼容的输入输出信号。2064具有在系统可编程ISP(In-SystemProgrammable)功能,可方便实现硬件重构,易于升级,降低了设计风险,并且安全性能高。PCI9052与单片机之间的8位数据线进行双向数据传输,不能简单地直接相连,需要进行传输方向控制和数据隔离。故用2064作为PCI9052本地信号与单片机信号进行信号传递的接口,图3给出了8位数据信号双向传输的原理图。2064的开发软件ispDesignExpert8.2版支持VHDL、VerilogHDL、Abel等语言及原理图输入,且通过专用下载电缆可把最终生成的JEDEC文件写入2064,实现编程。在设计时采用了原理图输入的方法。 原理图中用到的BI18的功能描述为:当OE=1时,XB为输出,A为输入,即XB=A;当OE=0时,XB为输入,Z为输出,即Z=XB。FD28的功能描述为:8位D触发器(带异步清除)。结合PCI9052本地读写时序,可以分析得出,在进行读写操作时,图3实现了LAD[7..0]与D[7..0]之间正常的数据传输;在非读写时,双方数据处于正常隔离状态。 2.3单片机AT89C51部分 单片机采用ATMEL公司的AT89C51。这是一个8位微处理器,采用CMOS工艺,40引脚DIP封装。它含有4K字节Flash和128字节RAM,且自身具有加密保护功能。单片机不进行外部存储器和RAM的扩展,程序存储和运行均在片内完成,有效地保证了加密强度。 单片机的P0口接图3的D[7..0],并加10kΩ的上拉排阻。WR#、RD#、W/R#、BE1#、BE0#作为单片机输入信号接P2口。PCI9052写数据准备好或读数据已取走信号REQ9052#作为单片机输入信号接P3.2(INT0#);写数据单片机已取走或读数据单片机准备好信号RDY51#作为单片机输出信号接P1.0;接P1.1的OVER51#作为单片机输出信号,经2064接PCI9052的LINTi1,通过LINTi1向主机发送INTA#中断请求。 基于PCI总线的加密卡,依照PCI总线标准2.1版,通过动态分配4字节I/O空间,实现主处理器与卡上单片机之间的握手通信。被加密软件通过访问加密卡,获取软件正常执行的相关权限。在加密卡不存在的情况下,被加密软件因得不到相关授权而无法运行,从而实现了加密功能。在单片机的存储器里,除了存放密钥之外,设计者还可以把被加密软件的部分程序、算法或常数写入单片机的存储器,在加密卡不存在的情况下,被加密软件的功能是不完整的,从根本上防止了软件破解。 硬件设计论文:压缩卡软硬件设计管理论文 摘要:随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的发展,计算机视频的应用越来越广。但视频通常由于数据量巨大,应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输,唯一途径就是对视频数据进行压缩。结合目前实际需求,给出了一种基于PCI总线的MPEG-I压缩卡的软件、硬件实现方案。 关键词:PCI总线WDM驱动MPEG-1压缩卡 随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的高速发展,人们生活水平的提高,对计算机视频的需求和应用越来越多,如视频监控、视频会议、计算机视觉等。计算机视频提供给人的信息很多,但是视频的数据量很大,不利于传输和存储,使其应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输,唯一途径就是对视频数据进行压缩。 目前常见的视频压缩方法有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263等。考虑压缩技术的成熟度和该压缩卡的主要用途,本文采用MPEG-1作为压缩标准,研制了基于PCI总线的MPEG-I压缩卡。该卡适用于视频监控、视频会议等多种应用场合。该卡加上一台主机、摄像头和软件可构成一个完整的视频采集压缩系统。 1系统特点 (1)支持BNC、RCA、S-VIDEO视频接口; (2)支持PAL和NTSC制式; (3)可对视频实时预览,最大分辨率可达720×576×32; (4)可对声音进行同步监听; (5)可对音、视频信号进行MPEG-I压缩,生成MPEG文件和VCD文件; (6)用户可编程MPEG-1编码设置,可支持CBR和VBR; (7)可一机多卡同时工作; (8)可从动态影像中捕获单帧,生成JPG和BMP文件; (9)支持Win98/Win2000。 2系统硬件设计 2.1系统组成 该系统主要由视频解码、音频解码、压缩优秀和PCI接口等组成,其总体框图如图1所示。 2.2视频解码设计 视频解码部分主要完成模拟视频到数字视频的处理,以供后面预览、压缩用。视频解码芯片常用的有SAA7110、SAA7113和SAA7114等。本方案中采用Philips公司的SAA7114。SAA7114有六路模拟输入,内置模拟源选择器可构成6×CVBS、2×Y/C2×CVBS、1×Y/C和4×CVBS;两路模拟预处理通道,内有抗混迭滤波器;CVBS或Y/C通道含完全可编程静态增益控制或自动增益控制功能,对CVBS、Y/C通道可进行自动钳位控制;能自动检测50Hz/60Hz场频,并可自动在PAL和NTSC制式进行切换;能将PAL、NTSC和SECAM信号解码及模数变换得到符合ITU-601/ITU-656的数字电视信号。该芯片是目前视频解码芯片中接收视频源的宽容性及视频解码图像质量最好的一种。其通过I2C接口,进行初始化设置。 本系统采用ImagePort作为数字视频输出端口,数字视频格式采用ITU-656AI11(PIN20)作为BNC/RCA输入脚,AI12、AI22作为S-VIDEO输入脚。 图2SAA7146A方框图 2.3音频解码设计 音频解码的数据一部分提供给SAA7146A作声音监听用,另一部分用于压缩。考虑到成本,本系统采用BURR-BROWN公司的PCM1800E。该芯片是双声道单片ΔΣ型20位ADC单+5V电源供电,信噪比为95dB(典型值),动态范围95dB(典型值),内嵌高通滤波器,支持四种接口方式和四种数据格式。其采样频率为32kHz、44.1kHz和48kHz可选。 本系统采用从模式,20位I2S数据格式。主时钟由SAA7114提供。 2.4MPEG-1压缩部分设计 本系统中MPEG-I压缩芯片选用ZAPEX公司的SZ1510。该芯片基于TI的TMS320C54xDSP内核,能对ITU-601/ITU-656数字电视信号和PCM音频流进行MPEG-1实时压缩,可生成多种流,如音频基本流、视频基本流、音视频复合流等。 该芯片外接27MHz晶振,可支持多种主机接口,可工作在复用或非复用、Intel或Motorola类型总线。通过输入管脚HCONFIG1:0和SysConfig寄存器可设置成六种总线接口类型:Intel8051类型的数据/地址复用的8位总线、Motorola类型的数据/地址复用的8位总线、Intel8051类型的非复用的8位数据总线、Motorola类型的非复用的8位数据总线、Intel8051类型的非复用的16位数据总线和Motorola类型的非复用的16位数据总线。支持I2S声音接口。 本系统中采用Intel8051类型的非复用的16位数据总线。 2.5PCI接口部分设计 本系统中PCI接口芯片选用SAA7146A,该芯片并不是通用的PCI接口芯片,而是一个多媒体桥(MultimediaBridge)。方框图如图2。该芯片符合PCI2.1规范。它有八个DMA通道,三个视频,四个音频,一个DEBI(DataExpansionBusInterface)。还具有两路视频通道,可对视频数据进行缩放,一路可无级缩放HPS(HighPerformaceScaler,其纵向可达1:1024、横向可达1:256;另一路有级缩放BRS(BinaryRatioScaler支持CIF和QCIF格式。 音频接口以I2S为基础,通过编程控制以支持MSB-FIRST的不同格式及不同的时序格式。 本系统中该部分主要实现功能如下: (1)通过DEBI接收SZ1510产生的MPEG-1数据,传输到内存; (2)通过视频接口,接收SAA7114输出的视频解码信号,并进行亮度、色度、饱和度的控制,并实现无级缩放功能实现视频预览功能; (3)通过音频接口,接收PCM1800E输出的PCM编码信号,传输到内存,实现声音监听功能; (4)提供符合PCI2.1规范的接口,将板上数据传输到主机内存。 3软件设计 软件设计主要包括驱动程序设计和应用层的API设计。驱动程序主要负责与硬件打交道,应用层API主要负责与驱动程序接口。由于设计了应用层的API,应用程序可很容易在上面进行开发。 3.1驱动程序设计 为了支持Windows2000和Windows98采用WDMWindowsDriverModel驱动程序。WDM作为微软的最新驱动程序模型与传统的Win3.x和Win95使用的VxD驱动完全不同。WDM可支持电源管理、自动配置和热插拔等。WDM驱动的设计可以采用DriverStudioDS、Windriver、DDKDriverDeviceKit等。本系统驱动采用Windows2000DDK借助VC6.0设计。 3.1.1MPEG-I压缩部分 在驱动中,重置SZ1510后,就可以装载相应工作模式的微码;根据需要,设置好相应寄存值后就可以启动SZ1510对视频数据进行MPEG-1编码。每当产生的压缩数据超过SZ1510内部的FIFO门限后,SZ1510产生相应中断,内核调用中断例程,在中断例程中调用中断延迟例程DPC,在中断延迟例程中接收产生的压缩数据。SZ1510提供两种方式提取数据,一种用I2C总线接口方式,另一种用DEBI方式。 在本系统中,采用DEBI进行压缩数据的传输。考虑到压缩数据产生的速度,本系统开了32页大小的缓冲区,在中断延迟例程中填充该缓冲区。每当填满8页大小后,产生一个事件通知应用层进行数据读取。通过这种方式,可以避免压缩数据的丢失。 其流程图如图3所示。 在驱动中,压缩数据的提取方式将极大地影响生成MPEG文件的质量。如果处理不当,将导致马赛克、跳帧等现象。 3.1.2驱动程序中用户缓冲区的访问 驱动程序访问用户内存主要通过缓冲I/O和直接I/O。缓冲I/OI/O管理器创建一个内核模式拷贝缓冲区,并把用户缓冲区的内容拷贝到该缓冲区中,并在IRP首部的AssociateIrp.SystemBuffer域中存储该非分页内存地址。驱动程序可简单地读写该块内存。直接I/O,I/O管理器为输入数据提供一个内核模式拷贝缓冲区,对输出数据提供一个内存描述符(MDL)。为了使用缓冲I/O或直接I/O在创建设备时,必须设置设备对象的Flags域中的DO_BUFFERED_IO标志位来使用缓冲I/O或设置DO_DIRECT_IO标志位来使用直接I/O。 在本驱动中由于缓冲I/O和直接I/O都被使用,DO_BUFFERED_IO标志位和DO_DIRECT_IO标志位都被设置。 在定义IOCTL码中,对缓冲I/O使用METHOD_BUFFEERED对直接I/O使用METHOD_OUT_DIRECT。 3.2应用层API设计 应用层对驱动程序的访问通过调用Win32I/O函数(如ReadFile、WriteFile和DeviceIoControl)访问。当应用层调用Win32I/O函数以请求I/O后,该请求由内核的I/O系统服务接收,I/O管理器对该请求构造合适的IRP包,并将其传给驱动程序栈,IRP在栈中进行传递,传到驱动程序进行处理,并将结果返回给应用程序。 通过应用层API,在其上面可进一步开发各类应用程序。 本系统达到了预期的要求,能够在音视频采集过程中对视频、音频进行实时预览、监听。压缩生成的文件可在标准媒体播放器上播放,并可对生成的VCD文件进行刻录,然后由VCD机播放. 硬件设计论文:硬件地址识别设计分析论文 摘要:在通信和控制系统中,常使用异步串行通信控制器(UART)实现系统辅助信息的传输。为实现多点通信,通常用软件识别发往本站点或其它站点的数据,这会加大CPU的开销。介绍了一种基于FPGA的UARTIP,由硬件实现多点通信时的数据过滤功能,降低了CPU的负担,提高了系统性能。 关键词:UART多点通信FPGA知识产权 在通信和控制系统中,常使用异步串行通信实现多块单板之间的辅助通信,各个单板通过总线方式连接。为了实现点对点通信,需要由软件定义一套较复杂的通信协议,过滤往来的数据,消耗了CPU较多的时间。89C51单片机有一种九位通信方式,采用一位地址位来实现通信对象的选择,只对发往本地址的地址发生中断进而接收数据。通用的UART芯片如16C550和89C51等构成总线式的通信系统时,需要由CPU通过软件处理接收到的地址和产生九位的数据。本文介绍的UART采用VerilogHDL硬件描述语言设计,可以用FPGA实现,可应用于SoC设计中。其主要特性如下: ·全硬件地址识别,过滤数据不需要CPU的介入;支持一个特殊地址,可用于监听和广播。 ·支持查询和中断两种工作方式,中断可编程。 ·接收和发送通路分别有128ByteFIFO,每个接收字节附带状态信息。 ·设计采用VerilogHDL语言,全同步接口,可移植性好。 ·支持自环测试功能。 ·波特率可以编程,支持八位或者九位两种数据格式。 设计的UART的九位串行数据格式如图1所示。在空闲状态,数据线处于高电平状态。总线由高到低跳变,宽度为一个波特率时间的负脉冲为开始位,然后是8bit的数据位。数据位后面是lbit的地址信息位。如果此位是1,表示发送的字节是地址信息;如果此位是0,传输的是正常数据信息。地址指示位后是串行数据的停止位。 1UART设计 UART采用模块化、层次化的设计思想,全部设计都采用VerilogHDL实现,其组成框图如图2所示。整个UARTIP由串行数据发送模块、串行数据接收模块、接收地址识别模块、接收和发送HIFO、总线接口逻辑、寄存器和控制逻辑构成。串行发送模块和接收完成并/串及串/并的转换,接收地址的识别由接收地址识别模块完成。发送和接收HIFO用于缓存发送和接收的数据。总线接口逻辑用于连接UARTIP内部总线和HOST接口。寄存器和控制逻辑实现UARTIP内部所有数据的收发、控制和状态寄存器、内部中断的控制及波特率信号的产生。以下详细说明主要部分的设计原理。 1.1串行数据发送模块 串行数据发送模块将数据或地址码由并行转换为串行,并从串行总线输出。设计采用有限状态机实现,分为空闲、取数、发送三个状态。其状态迁移如图3所示。各个状态说明如下: 空闲状态:状态机不断检测发送使能位、UART使能位和发送FIFO空/满标志位,如果使能位为高、UART使能打开且FIFO空标志位为低,串行发送进入取数状态。 取数状态:在此状态,分两个周期从发送FIFO中取出待发送的数据或者地址,然后进入发送状态。 发送状态:在此状态,状态机按照九位串行数据的格式依次发送开始位、数据位、地址指示位。待停止位发送完毕后,返回空闲状态。一个字节的数据发送完毕后,进行下一个字节数据的发送流程。 1.2串行数据接收模块 串行数据接收模块用于检测串行数据的开始位,将串行总线上的串行数据转换成并行数据并输出。接收逻辑也采用有限状态机实现,分为空闲状态、寻找开始位、接收数据和保存数据四个状态。其状态迁移图如图4所示。各个状态说明如下: 空闲状态:在此状态,不断检测接收使能、UART使能和串行输入信号的状态。如果串行输入信号出现由高到低的电平变化且UART使能和接收使能都为高,则将采样计数器复位,并进入寻找开始位状态。 寻找开始位:在此状态,状态机等待半个波特率的时间,然后重新检测串行输入的电平。如果为低,则判断收到的开始位有效,进入接收数据状态;否则认为数据总线上出现干扰,开始位无效,重新返回空闲状态。 接收数据:在此状态,依次接收串行数据线上的数据位、地址指示位和停止位,结束后进入保存数据状态。 保存数据:此状态将收到的串行数据以并行方式从接口的并行总线输出,然后返回空闲状态,准备进行下一个字节数据的搜索和接收。 为提高对串行输入上突发干扰的抵抗能力,对于接收数据,在脉冲的中间位置连续采样三次,较多的电平作为接收的有效数据。所有接收数据的采样频率为接收波特率的16倍。 1.3硬件地址识别模块 硬件地址识别模块用于从接收到的数据中判断出地址和数据,在地址识别功能打开时,选择数据通过或者丢弃;而该功能关闭时,所有数据都会通过。地址识别模块是一个有两个状态的有限状态机,分为地址和数据两个状态。其状态迁移图如图5所示。状态说明如下: 地址状态:在此状态时,判断接收到的数据以及地址识别使能位。如果地址识别功能没有打开,对于接收的任何地址,都进入数据状态。如果地址识别功能打开,则将收到的地址和本地地址比较,如果相等,则保存此地址,进入数据状态;否则继续在此状态接收数据和地址,将收到的数据忽略。 数据状态:将接收到的数据输出,直到收到地址位时,返回地址状态,处理地址。 为实现监听和广播功能,将地址255作为特殊地址,它可以和任何地址匹配。若本站的地址为255,此站点可以接收任何地址的数据,此功能可以用于监听总线上的数据;若发送数据的目的地址为255,则任何站点都会接收到此数据,此功能可以用于发送广播数据。 1.4FIFO设计 FIFO由控制逻辑和双口RAM组成,控制逻辑用来实现将一个双口RAM转换成两个FIFO的功能,这两个FIFO分别用于发送和接收数据缓存;中断控制用于在中断工作方式时管理UART内部的中断状态和控制信息。 为减少所需块RAM的数量,接收和发送FIFO使用同一个块RAM实现,使用仲裁机制保证两个FIFO的四个端口,在同一时刻最多只有两个操作,不影响对FIFO的读写。 1.5总线接口 UART采用同步接口,所有信号都在系统时钟的上升沿采样,设备的握手用一位应答信号完成。 数据总线宽度采用8+2的方式。和16位或者32位宽度的数据总线连接时,可以一次读取接收数据的数据和地址指示位,减少总线操作次数;若和8位系统连接,可以只连接低8位数据线,接收数据的地址信息可以通过内部的状态寄存器读取。 1.6寄存器和控制逻辑 寄存器部分实现UART内部所有数据的收发、控制和状态寄存,用于设置UART的数据格式、收发波特率、FIFO控制、本地地址、地址识别、中断控制和状态寄存,实现对UART工作的控制。 控制逻辑产生所需的所有波特率信号及对应的上升和下降沿指示信号,并根据实际工作所选择的波特率输出与系统时钟同步的对应信号。波特率产生逻辑的组成框图如图6所示。 2功能和时序仿真 首先结合功能仿真设计系统的仿真平台。仿真平台如图7所示。系统仿真平台和仿真激励采用VerilogHDL语言设计,可同时用于功能仿真和时序仿真,不能用于二者的综合。寄存器级模型为用于UARTIP设计的RTL描述,全部采用可以综合的VerilogHDL语句编写。仿真使用的软件为ModelSim。 功能仿真包括以下几个方面: (1)基本模块连线时序的仿真。首先用描述方式设计UART的接口模型,利用仿真激励进行简单的读写操作,设计出仿真激励信号和系统仿真平台。然后结合仿真激励信号逐步完成UART的各个子模块的设计。仿真时,需要逐步观察UART接口信号的波形、UART内部模块的接口信号波形、各种状态机的状态迁移和数据指针的值以及状态位的值,逐步完成寄存器传输级的UART设计。 (2)UART的工作仿真。完成RTL的寄存器传输级模型后,根据系统软件工作的模式,用HDL设计出数据收发的仿真激励,打开自环功能,进行数据的发送和接收。仿真可以分为仿真查询和中断两种工作方式。对于中断工作方式,需要用HDL语言模拟软件的中断机制, 进行中断工作方式的仿真。最后打开地址识别功能,发送不同目的地址的数据,观察UART的硬件地址识别情况。 完成功能仿真后,将设计进行布局布线,生成Ver-ilogHDL形式的时序仿真模型和标准时延文件,利用与功能仿真相同的仿真平台进行时序仿真。时序仿真只需要仿真工作方式。功能仿真和时序仿真使用相同的仿真平台和激励向量,这样便于比较二者的差异,发现设计代码存在的问题。 3综合和测试结果 本设计用Synplicity公司的SynplifyPro作为综合工具,用XilinxISE5.2作为布局布线工具,采用器件为XC2S100IIE-7。综合结果显示,该UARTIP占用资源情况为:SLICE275个、内部块RAM1个、I/O24个,HOST总线可以达到的频率为73.2MHz。 测试程序参考仿真激励的生成,用C语言在vxWorks操作系统下设计。测试所用方法和工作仿真完全相同,只是仿真激励对应测试程序,而RTL模型对应实际的FP-GA器件。 多点测试使用了五块单板,采用半双工总线方式,定义简单的数据包格式,用于检测数据错误并返回数据。数据包的格式为地址开头,后面是最大255Byte的数据;数据部分包括发送方的地址、数据校验和及包的长度。另外,还定义简单的驱动程序格式,完成基本数据的收发和控制,然后在上层加载多点通信协议。其中的一块加载主设备程序,其它单板加载从设备程序。主设备周期性地向其它从设备发送测试数据,并在规定的时间内等待接收目标单板的数据。从设备软件只接收发给本单板的数据,如果校验正确,将收到的数据发给主设备;如果有错误,则不进行任何操作。主设备若在规定时间内无法接收从设备的数据或者接收数据错误,则判断通信异常,进行下一个设备的测试。 测试时,数据包长为240Byte,波特率为115200。常温和高低温环境下的测试结果表明,UARTIP工作稳定可靠,达到了设计要求。 本UARTIP全部采用VerilogHDL设计,可以在采用FPGA实现的通讯和控制系统中作为系统多点通讯控制器,也可以用于片上系统(SoC)的设计。用于多点通信时,可以有效降低CPU的额外负担,提高CPU系统的利用率。由于采用语言描述,移植性强,可以用于不同厂家、不同型号的FPGA芯片中,提高了系统的设计速度和效率。 硬件设计论文:路由器硬件设计研究论文 摘要:介绍了VoIP语音卡在路由器中的应用,详细描述了一款应用于路由器的语音卡的硬件结构及其工作方式。 关键词:VoIPPCIFXS路由器语音压缩 1VoIP在路由器中的应用 近年来,VoIP(VoiceoverInternetProtocol)给通信市场带来了强大的冲击。IP语音业务推出后,由于其在通话费用上比传统电话具有突出的优势,因而受到了广泛欢迎。VoIP技术在路由器中应用,可以大大节省有多个部门在不同地方办公的企业或机构的电话费用。图1为一个VoIP路由器在公安分局与派出所间应用的方案。 派出所网点的路由器DCR-2501V和DCR-2509V使用FR(帧中继)或DDN线路同分局的DCR-3660实现互连,各网点的计算机可通过路由器连接分局的局域网或Internet,实现数据通信;同时,DCR-2501V或DCR-2509V通过FXS语音端口连接普通电话机,分局路由器通过E&M接口和PBX连接,这样既可以实现内部各部门间的数据通信,同时还可进行零费用的语音通话。 VoIP在费用上呈现巨大优势的原因在于其利用了计算机通讯的分组化、数字化传输技术,先对语音数据按照一定的语音压缩标准进行压缩编码处理,然后把这些数据按IP相关协议打包,再将数据包通过IP网络传输到接收端,接收端将这些以不同顺序到达的数据包按其本身顺序串起来,并经过解码解压恢复出原来的语音信号。与传统的语音业务相比,VoIP在时间延迟、话音质量等方面存在缺陷。可以采用一些先进的协议如资源预留协议(RSVP)和不同类型服务(Diffserv)等方案来尽可能的优化语音数据包的传输,以减少传输延迟和拥塞。 目前,VoIP的标准主要有国际电信联盟技术部(ITU-T)建议的H.323系统和IETF建议的会话发起协议(SessionInitiationProtocol,SIP)系统两种。前者主要在电信网络上实现多媒体业务制订,技术已趋成熟。后者基于动态的Internet模式建网,是基于软交换技术的面向网络会议和电话的简单信令协议。在我国,主要选用H.323技术标准来实现VoIP,在H.323系列标准中,音频压缩编码标准有G.711、G.722、G.723和G729等。 本文将介绍一种已经应用于路由器产品中的VoIP语音卡的硬件设计和工作原理。 2VoIP语音卡硬件结构 该语音卡基于AudioCodes公司的VoPP(VoiceOverPacketProcessor,即语音包处理器)AC48302设计,采用PCI接口界面,可提供两个FXS(ForeignExchangeStation)语音/传真接口,可以方便灵活地应用于本公司开发的系列路由器中,实现VoIP功能。其硬件结构框图如图2所示,以下介绍各部分硬件的原理和作用。 2.1PCI接口 路由器主板与语音卡之间通过PCI总线连接,便于通用。采用了PCI接口芯片PLX9030实现语音卡本地总线(HPI)与PCI总线之间的转换。由于语音卡上数据流量不大,不需要利用如DMA方式主动向路由器主板上的Memory空间传递数据。因此,语音卡工作于PCI的从模式方式,AC48302通过中断方式接收或发送语音数据,PCI总线的数据宽度和速度为32位/33MHz。 2.2CPLD部分 AC48302采用8位并行的主处理器接口HPI与外部CPU(即路由器CPU)进行数据交换。在本设计中,HPI接口与PLX9030的本地总线接口时序稍有差别,经过CPLD进行调整。另外,路由器CPU还可通过CPLD控制CODEC和SLIC芯片。 2.3AC48302芯片 AC48302是AudioCodes公司推出的一款低功耗、低价格的双通道语音包处理器,其内部集成了一个DSP内核。该芯片的主要特性如下: ·支持两个通道的语音压缩编码,语音压缩标准包括G.729A、G.723.1、G.727、G.726、G.711。 ·兼容T.38或FRF.11传真中继(2.4~14.4kbps)。 ·呼叫ID产生和检测,呼叫进程和用户定义语音的检测和产生。 ·兼容G.168的25ms回声消除。 ·高性能的有效语音检测(VAD)和舒适噪声产生(CNG)。 ·DTMF检测和产生。 ·A律/μ律可选的Codec接口,具有输入输出增益控制。 ·PCMHighway接口。 ·并行的主处理器接口(HPI)。 AC48302各部分硬件接口如图3所示。 图4AC48302HPI存储器的映射关系 2.3.1语音接口(VoiceInterface) 语音接口提供未压缩的语音、传真数据的输入输出通道。语音接口对外提供四根信号线构成PCM总线,直接连接外部CODEC芯片的PCMHighway。这四根信号线为PCMIN、PCMOUT、PCMCLK、PCMFS。PCMIN输入从CODEC送来的PCM信号,AC48302内部的DSP按照相应标准(如G.729)压缩后从HPI给路由器CPU转发。PCMOUT则相反,AC48302将路由器CPU送来的语音数据按照合适的标准解压缩,然后从PCMOUT口送到外部CODEC,CODEC经过数/模转换后恢复成语音信号?熏通过用户接口送给用户端。PCMCLK提供2.048MHz的比特同步时钟,而PCMFS提供8kHz的帧同步时钟。 2.3.2HPI接口 在本设计中,路由器CPU与AC48302通过HPI口进行通信。路由器CPU和DSP通过AC48302的片内共享的双口存储器实现数据交互。片内共享存储器的映射关系见图4。 HPI接口包括1根8位数据总线和几根控制总线。路由器CPU通过三个寄存器(HPIC、HPIA和HPID)控制AC48302及访问片内存储空间。HPIC为控制寄存器,用来选择AC48302的高低字节顺序、产生和接收中断。HPIA为地址寄存器,用来寻址片内的2K存储空间。HPID为数据寄存器,用来缓存每次读写的两个字节数据,外部CPU可以单个Word或块数据方式访问HPID,当以块数据方式访问时,HPIA寄存器自动累加,这样可以减少外部CPU写HPIA寄存器的开销。AC48302的内部寄存器和存储器为16位宽度,因此外部CPU每次访问AC48302必须以两个字节为基本单位,信号线HI/LO用来选择高低字节,信号HRS1、HRS0指示当前访问的是哪个寄存器。 除了以上两个重要的接口外,AC48302内部还包含一个PCM时钟发生器、一个用于测试的JTAG接口以及一个用于访问外部SRAM及处理信道辅助信令的Memory&I/O接口。 2.4CODEC接口芯片 CODEC芯片负责对DSP解压缩后送来的PCM数据进行解码,并将滤波后的模拟语音信号送到用户线接口芯片SLIC,SLIC对其进行2-4线转换后送给用户端;同时,CODEC还负责将SLIC送来的模拟语音信号进行PCM编码,然后送到DSP芯片进行压缩处理。 本设计中,CODEC芯片采用IDT公司的4通道PCM编解码芯片IDT821034。该芯片具有可编程增益设置、主时钟可选(2.048MHz、4.096MHz和8.192MHz)、最大可支持128个可编程时隙、A律/μ律可选、内置数字滤波器、串行控制接口、低功耗等特点。本设计中选用主时钟为2.048MHz(E1帧模式),可划分为32个相等的时隙(Slot0~Slot31),4个通道的接收和发送时隙可通过向串行控制口写入控制字进行动态选择。各时隙的位置都以8kHz的帧同步时钟信号为参考,在IDT821034中,时隙0相对帧同步脉冲的位置有延迟模式和非延迟模式(图6即为非延迟模式)。 PCM主时钟(BCLK)、帧同步时钟(FS)、接收数据(DR)和发送数据(DX)一起构成PCMHighway信号,与AC48302进行连接。BCLK与FS分别对应AC48302的PCMCLK和PCMFS,这两个时钟信号都由AC48302产生;DR和DX分别对应AC48302的PCMOUT和PCMIN。PCMHighway信号时序以及时隙与帧同步信号的关系分别如图5、图6所示。为了CODEC与DSP芯片间正确收发数据,一般选择CODEC芯片在BCLK的上升沿发送数据DX,下降沿采样数据DR,而在另一端的AC48302,则在时钟下降沿采样PCMIN,上升沿发送PCMOUT。 2.5用户线接口(SLIC)芯片 设计中为了使语音卡能够提供FXS接口功能,采用了爱立信公司的新型SLIC芯片PBL83710连接用户接口。在该芯片内部能够产生高电压铃流信号及提供自动电池馈电切换,具有环流振铃和地键检测功能及2-4线转换功能。该芯片将许多传统的振铃继电器、铃流发生器等器件集成在一个片内,节省了印制板空间和成本。 3VoIP语音卡硬件驱动流程 硬件驱动程序主要完成以下功能: (1)初始化PLX9030芯片,配置相关寄存器,选择本地总线工作方式。 (2)初始化AC48302芯片,启动AC48302内部的DSP内核到正常工作状态。AC48302的启动步骤按顺序分为以下几步:核代码(Kernel)下载;程序代码(Program)下载;初始化模式;启动运行。 (3)驱动语音卡的正常操作。接收处理摘挂机中断,将SLIC置于正确状态;配置CODEC芯片的各通道收发数据时隙以及CODEC芯片的增益控制;接收处理AC48302数据包处理中断,AC48302每处理完一个语音数据包就通过中断方式通知路由器CPU读取当前Buffer中的数据或向Buffer写入下一个数据包。 本文采用的是FXS接口,只要对CODEC后面部分电路稍加改动即可实现FXO或E&M接口功能。目前,该语音卡方案在路由器产品中已获广泛采用。 硬件设计论文:高速单片机硬件关键参数设计概述 摘要:随着目前新技术、新工艺的不断出现,高速单片机的应用越来越广,对硬件的可靠性问题便提出更高的要求。本文将从硬件的可靠性角度描述高速单片机设计的关键点。 关键词:高速单片机 可靠性 特性阻抗 SI PI emc 热设计 引 言 随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高,而信号的幅度却不断降低,原先设计好的、使用很稳定的单片机系统,现在可能出现莫名其妙的错误,分析原因,又找不出问题所在。另外,由于市场的需求,产品需要采用高速单片机来实现,设计人员如何快速掌握高速设计呢? 硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现,来判定是否满足需求。这方面的资料相当多,这里就不叙述了。硬件可靠性设计,主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、emc、热设计等5个部分。 1 特性阻抗 近年来,在数字信号速度日渐增快的情况下,在印制板的布线时,还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样,原来简单的导线,逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。 在高频情况下,印制板(PCB)上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路,如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应,会得到以下公式: 式中Z0即特性阻抗,单位为Ω。 PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有:铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。 在PCB的特性阻抗设计中,微带线结构是最受欢迎的,因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种:表面微带线(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。下面只说明表面微带线结构,其它几种可参考相关资料。表面微带线模型结构如图2所示。 Z0的计算公式如下: 对于差分信号,其特性阻抗Zdiff修正公式如下: 公式中: ——PCB基材的介电常数; b——PCB传输导线线宽; d1——PCB传输导线线厚; d2——PCB介质层厚度; D——差分线对线边沿之间的线距。 从公式中可以看出,特性阻抗主要由、b、d1、d2决定。通过控制以上4个参数,可以得到相应的特性阻抗。 2 信号完整性(SI) SI是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC,则该电路具有较好的信号完整性。反之,当信号不能正常响应时,就出现了信号完整性问题。从广义上讲,信号完整性问题主要表现为5个方面:延迟、反射、串扰、同步切换噪声和电磁兼容性。 延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输,信号从发送端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响。在高速数字系统中,传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。 当PCB板上导线(高速数字系统中称为传输线)的特征阻抗与负载阻抗不匹配时,信号到达接收端后有一部分能量将沿着传输线反射回去,使信号波形发生畸变,甚至出现信号的过冲和下冲。如果信号在传输线上来回反射,就会产生振铃和环绕振荡。 由于PCB板上的任何两个器件或导线之间都存在互容和互感,因此,当一个器件或一根导线上的信号发生变化时,其变化会通过互容和互感影响其它器件或导线,即串扰。串扰的强度取决于器件及导线的几何尺寸和相互距离。 信号质量表现为几个方面。对于大家熟知的频率、周期、占空比、过冲、振铃、上升时间、下降时间等,在此就不作详细介绍了。下面主要介绍几个重要概念。 ①高电平时间(high time),指在一个正脉冲中高于Vih_min部分的时间。 ②低电平时间(low time),指在一个负脉冲中低于Vil_max部分的时间,如图3所示。 ③建立时间(setup time),指一个输入信号(input signal)在参考信号(reference signal)到达指定的转换前必须保持稳定的最短时间。 ④保持时间(hold time),是数据在参考引脚经过指定的转换后,必须稳定的最短时间,如图4所示。 ⑤建立时间裕量(setup argin),指所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间的差值。 ⑥保持时间裕量(hold argin),指所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。 ⑦时钟偏移(clock skew),指不同的接收设备接收到同一时钟驱动输出之间的时间差。 ⑧Tco(time clock to output,时钟延迟),是一个定义包括一切设备延迟的参数,即Tco=内部逻辑延迟 (internal logic delay) + 缓冲器延迟(buffer delay)。 ⑨最大经历时间(Tflightmax),即final switch delay,指在上升沿,到达高阈值电压的时间,并保持高电平之上,减去驱动所需的缓冲延迟。 ⑩最小经历时间(Tflightmin),即first settle delay,指在上升沿,到达低阈值电压的时间,减去驱动所需的缓冲延迟。 时钟抖动(clock jitter),是由每个时钟周期之间不稳定性抖动而引起的。一般由于PLL在时钟驱动时的不稳定性引起,同时,时钟抖动引起了有效时钟周期的减小。 串扰(crosstalk)。邻近的两根信号线,当其中的一根信号线上的电流变化时(称为aggressor,攻击者),由于感应电流的影响,另外一根信号线上的电流也将引起变化(称为victim,受害者)。 SI是个系统问题,必须用系统观点来看。以下是将问题的分解。 端接技术等 3 电源完整性PI PI的提出,源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差,相关概念如下。 电子噪声,指电子线路中某些元器件产生的随机起伏的电信号。 地弹噪声。当PCB板上的众多数字信号同步进行切换时(如CPU的数据总线、地址总线等),由于电源线和地线上存在阻抗,会产生同步切换噪声,在地线上还会出现地平面反弹噪声 (简称地弹)。SSN和地弹的强度也取决于集成电路的I/O特性、PCB板电源层和地平面层的阻抗以及高速器件在PCB板上的布局和布线方式。负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。 回流噪声。只有构成回路才有电流的流动,整个电路才能工作。这样,每条信号线上的电流势必要找一个路径,以从末端回到源端。一般会选择与之相近的平面。由于地电平面(包括电源和地)分割,例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等,当数字信号走到模拟地线区域时,就会产生地平面回流噪声。 断点,是信号线上阻抗突然改变的点。如用过孔(via)将信号输送到板子的另一侧,板间的垂直金属部分是不可控阻抗,这样的部分越多,线上不可控阻抗的总量就越大。这会增大反射。还有,从水平方向变为垂直方向的90°的拐点是一个断点,会产生反射。如果这样的过孔不能避免,那么尽量减少它的出现。 在一定程度上,我们只能减弱因电源不完整带来的系列不良结果,一般会从降低信号线的串绕、加去耦电容、尽量提供完整的接地层等措施着手。 4 emc emc包括电磁干扰和电磁抗干扰两个部分。 一般数字电路EMS能力较强,但是EMI较大。电磁兼容技术的控制干扰,在策略上采用了主动预防、整体规划和“对抗”与“疏导”相结合的方针。 主要的emc设计规则有: ① 20H规则。PowerPlane(电源平面)板边缘小于其与GroundPlane(地平面)间距的20倍。 ② 接地面处理。接地平面具有电磁学上映象平面(ImagePlane) 的作用。若信号线平行相邻于接地面,可产生映像电流抵消信号电流所造成的辐射场。PCB上的信号线会与相邻的接地平面形成微波工程中常见的Micro-strip Line(微带线)或Strip Line(带状线)结构,电磁场会集中在PCB的介质层中,减低电磁辐射。 因为,Strip Line的EMI性能要比Micro-strip Line的性能好。所以,一些辐射较大的走线,如时钟线等,最好走成Strip Line结构。 ③ 混合信号PCB的分区设计。第一个原则是尽可能减小电流环路的面积;第二个原则是系统只采用一个参考面。相反,如果系统存在两个参考面,就可能形成一个偶极天线;而如果信号不能通过尽可能小的环路返回,就可能形成一个大的环状天线。对于实在必须跨区的情况,需要通过,在两区之间加连接高频电容等技术。 ④ 通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射。PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧,通过合适的叠层也可以降低EMI。 从信号走线来看,好的分层策略应该是把所有的信号走线放在一层或若干层,这些层紧挨着电源层或接地层。对于电源,好的分层策略应该是电源层与接地层相邻,且电源层与接地层的距离尽可能小,这就是我们所讲的“分层"策略。 ⑤ 降低EMI的机箱设计。实际的机箱屏蔽体由于制造、装配、维修、散热及观察要求,其上一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝,必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。一般来说,孔缝泄漏量的大小主要取决于孔的面积、孔截面上的最大线性尺寸、频率及孔的深度。 ⑥ 其它技术。在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容,可使IC输出电压的跳变来得更快。然而,问题并非到此为止。由于电容呈有限频率响应的特性,这使得电容无法在全频带上生成干净地驱动IC输出所需要的谐波功率。除此之外,电源汇流排上形成的瞬态电压在去耦路径的电感两端会形成电压降,这些瞬态电压就是主要的共模EMI干扰源。为了控制共模EMI,电源层要有助於去耦和具有足够低的电感,这个电源层必须是一个设计相当好的电源层的配对。问题的答案取决于电源的分层、层间的材料以及工作频率(即IC上升时间的函数)。通常,电源分层的间距是0.5mm(6mil),夹层是FR4材料,则每平方英寸电源层的等效电容约为75pF。显然,层间距越小电容越大。 5 热设计 电子元件密度比以前高了很多,同时功率密度也相应有了增加。由于电子元器件的性能会随温度发生变化,温度越高其电气性能会越低。 (1)数字电路散热原理 半导体器件产生的热量来源于芯片的功耗,热量的累积必定导致半导体结点温度的升高。随着结点温度的提高,半导体器件性能将会下降,因此芯片厂家都规定了半导体器件的结点温度。在高速电路中,芯片的功耗较大,在正常条件下的散热不能保证芯片的结点温度不超过允许工作温度,因此需要考虑芯片的散热问题。 在通常条件下,热量的传递通过传导、对流、辐射3种方式进行。 散热时需要考虑3种传热方式。例如使用导热率好的材料,如铜、铝及其合金做导热材料,通过增加风扇来加强对流,通过材料处理来增强辐射能力等。 简单热量传递模型: 热量分析中引入一个热阻参数,类似于电路中的电阻。如果电路中的电阻计算公式为R=ΔE/I,则对应的热阻对应公式为R=Δt/P(P表示功耗,单位W;Δt表示温差,单位℃)。热阻的单位为℃/W,表示功率增加1W时所引起的温升。考虑集成芯片的热量传递,可以使用图5描述的温度计算模型。 也就是说,当Tc实测值小于根据数据手册所提供数据计算出的最大值时,芯片可正常工作。 (2)散热处理 为了保证芯片能够正常工作,必须使Tj不超过芯片厂家提供的允许温度。根据Tj=Ta+P×R可知,如果环境温度降低,或者功耗减少、热阻降低等都能够使Tj降低。实际使用中,对环境温度的要求可能比较苛刻,功耗降低只能依靠芯片厂家技术,所以为了保证芯片的正常工作,设计人员只能在降低热阻方面考虑。 如图5所示,可变的热阻由芯片外壳与散热器间的热阻(接触热阻)、散热器到环境的热阻组成。这就要求设计人员减少接触热阻,比如选用接触热阻小的导热胶,考虑大的接触面积等。散热器方面还要选择热传导率高的散热器材,考虑使用风冷、水冷等对流散热措施,增强辐射能力,扩展散热面积等措施。 结 语 以上提到的高速单片机设计思想和方法,目前已经在国外的公司得到实践和发展,但是国内这方面的研究和实践还很少。该设计思想在我们公司实践、摸索,提高了产品可靠性。在这里推荐给各位同行,期望共同探讨。 硬件设计论文:新型数字式高压保护装置硬件平台设计 摘要:随着现场对高压微机保护装置性能要求的不断提高,以及软、硬件技术发展的自身需要,在总结和继承微机保护装置成功经验的基础上,设计开发了运算DSP加逻辑MPU控制单元的新型硬件平台系统。该系统充分发挥了DSP运算能力强和MPU逻辑功能强、资源丰富等各自优点,且采用大容量存储芯片,从而保证了高压保护装置实现高速采样、实时并行计算、程序面向对象模块化编程、故障处理报告详细全程跟踪、采用复杂先进保护原理等功能,并且具有足够的硬件资源冗余度。本文详细介绍了该硬件平台的系统设计思想、技术特点和工作原理,最后介绍了基于此硬件平台实现高压微机线路保护的应用实例。 关键词:微机保护;硬件平台 中图分类号: 1 引言 目前,微机保护产品在继承常规保护成熟的技术原理的基础上,其智能化的特点日益突出,这不仅更好地满足了电力系统对可靠性和安全性的要求,而且为保护的测试试验和现场维护带来了更多的便利,因此,智能化微机保护产品在电力系统中得到了广泛的应用。按照文献[4]的划分,微机保护装置经历了三代的发展,许多传统保护中无法实现的新技术在目前的数字保护装置中得以成功的应用。尽管如此,随着电力系统对微机保护装置性能的要求不断提高、保护原理和算法的研究和发展、硬件产品技术的进步,以及微机保护运行环境的更为复杂和严酷,研究设计新型的、高可靠的硬件平台系统成为当务之急;硬件平台系统作为保护原理的载体和实现继电保护全部功能的基础,其研制和开发必将推动继电保护领域整体技术水平的提高,从而为国家电力系统智能化建设作出重要贡献。 我们在分析和吸收国内外同行厂家微机保护装置先进技术和经验的基础上,研制开发了一套适用于高压保护装置的硬件平台系统,该系统采用DSP (TMS320C32)+MPU(MC68332)系统结构,两者通过双口RAM来交互协同工作。本文将系统地阐述此平台的设计思想、整体结构、组织原理,并介绍了所选运算DSP和逻辑MPU芯片的特点。最后通过实例:基于此硬件平台开发的高压线路保护装置的试验及动模情况,说明了此平台的先进性。 2 硬件平台总体设计 2.1 整体平台系统结构 高压保护装置一般都采用多保护板加通讯处理板模式,通过内部通讯网来联系各板信息。随着时代、技术等方面的不断发展,保护功能要求越来越高,保护原理越来越完善,同时为便于事故后分析,报告、故障电量等信息要求越来越详细,以求确切地感知不同阶段保护中各模块的响应行为。上述种种原因决定了目前各有功能倾向的单CPU结构不能很好地满足实际需求,鉴于此我们设计了双CPU(DSP+MPU)结构,系统图如图1所示。 硬件平台系统主要包括两部分:基于TMS320C32的运算处理单元和基于MC68332的逻辑控制单元。运算处理单元任务定位于模拟量数据采集、数据处理、功能模块运算等功能;逻辑控制单元定位于保护逻辑判断、开入量检测、开出控制,以及监控等功能。采用这种MPU+DSP结构,充分利用了DSP适于数据处理优点的同时,也充分发挥了MPU丰富的I/O引脚、较强的逻辑处理能力,以及强大的通讯处理功能。 2.1.1 运算单元区设计方案 运算单元区主要由TMS320C32、RAM、FLASH、A/D、EPLD等器件构成。此区优秀器件TMS320C32芯片为TMS320C3X系列中的一款,是TI公司1995年推出的32位浮点型DSP。该芯片内部采用哈佛结构、流水线操作、特殊的并行指令、专用的硬件乘法器等适宜于数据运算的设计,这种特殊的硬件结构使得TMS320C32的处理能力达到60MFLOPS/30MIPS(每秒60兆次浮点运算或30兆条指令)。它采用增强型存储器接口,并具有灵活的数据/地址总线,可充分利用存储空间,增加了设计的灵活性,简化了电路设计。 运算单元区的模数转换部分采用MAXIM公司生产的14位逐次逼近型、2×4通道、带采样保持器的A/D芯片。改变了原来的多路开关切换的方式,减小了各模拟量之间不同步性。此单元区的译码、AD定时转换启动等功能完全由可编程逻辑器件EPM7128实现,这样既简化了印制版的设计,提高了电路设计的灵活性,又简化了程序软件的逻辑设计。从而在保证采样高可靠性的同时,节省了DSP的处理时间。 2.1.2 逻辑控制单元区设计方案 逻辑控制单元区主要由MC68332、RAM、FLASH、EEPROM、EPLD、秒脉冲对钟电路、标准232维护口、开入开出电路,以及通信电路构成。此区优秀器件MC68332是由MOTOROLA公司生产的32位微处理器,它采用HCMOS技术和精简的指令系统计算机(RISC)技术,数据处理能力达32位,因而具有较高的执行速度、较高的稳定性和很强的逻辑处理能力。软件看门狗、丰富的I/O口、可掉电保持的2K片上RAM、QSPI等丰富的控制功能使MC68332是一款非常适合控制领域的高性能芯片。 逻辑控制单元区的开出电路由EPLD和光电隔离器构成。通信电路由UART芯片及EPLD硬件设计的HDL协议构成的FDK_BUS(本公司自主开发的一种局域总线)板间通信网络。秒脉冲对钟电路利用TPU口检测秒脉冲的触发沿获得GPS秒脉冲,保证了板级对钟精度,为系统的故障分析提供了统一的时钟。FLASH用于保存程序代码,EEPROM用于保存定值、程序的CRC校验码、故障报告、扰动数据和装置的事件记录等。标准232维护口为程序调试提供了方便。 2.2 系统实现原理 采用这种DSP+MPU的平台系统结构,按照设计的功能分工:DSP来完成数据处理运算,如:数字滤波、相量计算、故障分量提取等,以及保护功能相对独立模块的处理,如:六个阻抗的计算、各序量方向元件计算、各阻抗区域判别等;而MPU来完成电力系统的状态检测,根据不同的状态,按照保护逻辑方案来组织运算单元的计算结果以及开入量等,最终根据逻辑结果作相应控制,另外此单元区还实现所有的监控功能。两CPU相对独立,同时两者相互监视是否正常运行;两者之间唯一的联络方式通过双口RAM来完成。由此有机地组成一个功能分布、协同运行的整体系统。 系统具体的组织方式为:运算单元区A/D所有通道转换完成后以中断方式激发DSP采样中断,DSP响应外部中断用DMA的方式读走原始采样数据;DSP在获得采样数据后,将采样数据精加工,并利用最新数据运算所有的功能模块,然后将采样数据、加工后数据,以及各模块接口信息放到双端口RAM中;运算处理单元通过邮箱机制,使双端口RAM在对侧产生一个中断电平通知逻辑控制单元;逻辑控制单元在响应外部中断电平后,将双端口RAM中信息读出,置于自身数据区域中;最后逻辑控制单元采用最新数据执行所有的逻辑控制。 通过这样的平台设计和任务分配,在大幅度提高采样频率的同时,能够保证保护软件功能在一个采样间隔执行一遍,从而真正实现了电力系统状态的实时检测,最终提高了保护装置的整体性能。 3 平台在高压线路保护中的应用 此硬件平台系统丰富的硬件资源和冗余设计符合当今各保护装置硬件平台统一的设计思想,满足于各种高压保护产品开发。为检测此平台系统的可行性,以及其各方面的性能指标,我们以高压线路保护装置(DF3621)的实际开发经历来加以说明。 DF3621适用于220kV~500kV输电线路,包括纵联距离构成的全线速动主保护,三段式相间距离和接地距离及四段灵敏段和两段不灵敏段的零序方向保护构成的后备保护,并可配备综合自动重合闸功能。在硬件分配上具有创新特色: 整套装置保护采用两块完全一样的保护插件I和II双重配置,即主、后备保护集成于一体。重合闸采用单独保护插件III来实现。这样配置既保证了现有高压线路保护装置中的启动采用三取二方式的优点,又能够保证最大程度上的热备用,即使插件I和II之一因故退出后,仍具备完整的保护功能。 由于硬件平台运算能力的极大提高,以及存储器件空间的富裕,DF3621采用面向对象模块化编程,对各功能子模块实行封装,逻辑控制MPU仅能访问模块的接口信息,确保了整体可靠性。为提高装置对系统状态实时检测能力,以及满足某些智能算法和逻辑控制的要求,装置模拟通道采用2000Hz的采样速率。另外,为了便于分析保护的动作行为,保护故障处理程序采用透明化报告机制,能够实现各功能模块的状态跟踪,为故障后保护动作行为分析提供了有利信息。 此线路保护装置已经顺利通过电磁兼容测试,RTDS数字动模和传统动模测试,表明此硬件平台系统的各项指标能够满足于高压保护装置的要求。 4 结语 本文提出了一套适合于高压保护装置的新型的运算单元加逻辑控制单元的硬件平台系统,该系统既充分发挥了DSP适于各种数据处理的功能,又充分发挥MPU丰富的I/O引脚和强大逻辑控制能力的特点,为保护产品模块化设计、采用高级语言,以及引入实时操作系统提供了必要的硬件基础。本文就此平台系统的设计思想、各功能区部件的选择和实现,以及整体组织方式给予了详细阐述,并在此基础上给出了此平台的应用实例。 总结微机保护装置开发、设计的成功经验,我们深刻感受到,适应时代、技术等方面不断发展的需求,在继承传统产品优点的基础上,研制和开发新型的硬件平台系统是必要的。在保证可靠性、快速性、稳定性等原则的前提下,提供更丰富的硬件资源,使保护装置开发中的先进保护原理以及更高要求的实现不再受硬件条件的限制、满足各种保护装置的开发、为维护和升级提供了极大便利。 硬件设计论文:嵌入式GSM短信息接口的软硬件设计 摘要:SMS短信息服务作为GSM网络的一种基本业务已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,以GSM网络作为数据无线传输网络,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。本文给出一个小型的嵌入式SMS中/英文短信息接口的设计,并详细讨论PDU模式的短信息格式和中文短信息软件解码的设计。 关键词:GSM SMS UTF-8 GB-2312 无线通信 无线数传 遥控 中文编码 引 言 SMS(Short Message Service)短信息服务是GSM(Global System for Mobile Communication)系统中提供的一种GSM终端(手机)之间,通过服务中心(Service Center)进行文本信息收发的应用服务,其中服务中心完成信息的存储和转发功能。短信息服务作为GSM网络的一种基本业务,已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。以GSM网络作为数据无线传输网络,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用,如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。典型的应用有:变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警报;远程无线控制高压线路断电器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和关闭;车队交通管理和控制指挥系统;控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平等等。 由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游,具有网络能力强的特点,用户无需另外组网,在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵建网费用和维护费用。同时,它对用户的数量也没有限制,克服了传统的专网通信系统投资成本大,维护费用高,且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比起传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势,加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能,都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能,性能稳定,为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。 1 SMS短信息的无线数传监视和控制 通常情况,基于SMS短信息服务的无线数传监视和控制系统为一个点到多点的远程无线双向数据通信和控制系统,如图1所示。系统的中心点为数据或监控指挥中心,由计算机网络、数据库、电子地图和GSM通信接口组成。监控中心主要完成各种信息和数据的收发和整理:一方面,接收各个监控点上传的信息和数据,并把它们放入相应的数据库和分发给相应的监控计算机,以实现对各个监控点的监控和管理;另一个方面,监控中心响应监控计算机发出的对各个监控点的控制信息,并且把这些信息下发到相应的监控点上,从而达到对监控点设备进行控制的目的。 2 GSM无线通信控制终端 GSM无线通信控制终端为一个MC3的嵌入式系统,具有如图2所示的测量、数据采集、控制、无线通信功能。GSM无线通信控制终端通过GSM网络和监控中心进行双向的信息传输。它将测量和采集到的数据信息传送到监控中心,同时接收监控中心的控制数据,对设备实施相应的控制。 3 GSM通信接口的硬件实现 GSM无线通信控制终端的通信接口一般采用目前在市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块,如TC35、FALCOM、WISMO3等。这些通信模块都具备GSM无线通信的全部功能,并提供标准的UART串行接口,支持GSM 07.05所定义的AT命令集的指令。因此,MCU能非常方便地通过UART接口与GSM模块连接,并直接使用AT命令就可以方便简洁地实现短信息的收发、查寻和管理。 在我们设计的GSM无线通信控制终端中,采用的GSM通信模块为FALCOM A2D,MCU使用的是Atmel公司的高速8位微控制器ATmage128。ATmega128芯片为64个引脚,内部集成了4K字节的RAM、4K字节的EEPROM、128K字节的Flash以及2个UART串行接口等。由于采用了高性能的MCU,省掉了大量的器件,如外扩RAM、ROM存储器等,使硬件结构大大简化,提高了系统的可靠性。系统的硬件框图如图3所示。 4 基于GSM通信的软件接口 市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块都支持GSM 07.05所定义的AT命令集的指令。因此,MCU通过UART串行接口直接向GSM模块下发AT命令,就可以方便简洁地实现基于GSM的短信息SMS的收发、查寻和管理。表1列出了与SMS相关的一些常用的GSM AT指令。 表1 与SMS相关的常用GSM AT命令 AT指令功 能 AT+CMGD删除一条保存在SIM卡内的短信息AT+CMGF选择短信息格式:0为PDU方式:1为文本方式AT+CMGL列出SIM卡中的保存短信息AT+CMGR读取SIM卡中指定一条短信息的内容AT+CMGS发送一条短信息AT+CSCA设置短信息服务中心地址 根据GSM 07.05的定义,SMS短信息的发送和接收模式共有三种:Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。使用Block模式需要模块生产厂家提供驱动支持;而用于中英文短信息传送应使用PDU模式,只传送英文短信息(纯文本格式)使用Text模式。Text模式的短信息发送和接收比较简单,如不需要传送中文则最好采用Text模式发送和接收短信息。 5.1 PDU数据包格式 PDU数据包由两部分构成,短信息服务中心地址(SMSC address)和TPDU,表2为PDU数据包的格式,其中一个数据单元为一个字节。 其中短信息服务中心号码、发送源号码、日期以及时间采用压缩BCD码表示,低位在前,高位在后。在本文的网络补充版中给出了通过读取短信息的AT命令(AT+CMGR=1)从GSM模块读到的一条PDU模式的短信息,并给出常见的数值与解释。 5.2 PDU模式的纯英文短信息解码 PDU模式的纯英文短信息编码使用GSM字符集的7位编码,此时TP-DCS的值为00。如短信息内容为英文字符“Hi”,首先将各个字符转换为7位的标准二进制ASCII码,然后要将后面字符的低位逐位调整到前面,补齐前面的差别。例如:“H”的二进制ASCII码为1001000,“i” 二进制ASCII码为1101001;显然H的二进制编码不足八位,那么就将后面字符i的最后一位补足到H的前面,就成了11001000(C8),i剩下六位110100,前面再补两个0,变成00110100(34),于是“Hi”就变成了两个八进制数 C834。由于PDU模式的纯英文短信息采用7位编码,解码不方便,因此对于只需发送和接收纯英文字符和数字符号的应用,最好采用Text模式发送和接收短信息。 5.3 中文短信息的解码 由于中文字的编码是采用2个字节的编码,因此发送和接收中文或中英文混合的短信息只能采用PDU模式。但在GSM标准中,中文编码采用UTF-8的编码,不是目前国内常用的GB-2312编码,故还需要进行中文编码的转换,才能与采用GB-2313汉字库相配合显示汉字字型。 由于UTF-8和GB-2312编码之间不存在一一对应的线性关系,因此只能采用查表的方式进行转换。下面给出一个由UTF-8到GB-2312编码转换的算法。 ① 建立UTF-8和GB-2312两个中文编码表,表中数据项为2个字节长度的十六进制的数,代表一个中文编码。两个表的长度分别为14 890字节(2×7445)。UTF-8编码表按数据项值从小到大排序,而在GB-2312编码表中,与UTF-8相同位置处为相同汉字的GB-2312码字,如图4所示。 ② 软件解码过程为:每次从PDU模式SMS数据包的TP-UD中取出两个字节,采用二分法快速数据查找算法,在UTF-8编码表中找到其所在位置,然后在GB-2312表的相同位置处读取相对应的GB-2312编码。解码流程如图5所示。 ③ 二分法的最坏查找次数为lg2(n+1),UTF-8表的长度n为7445,固最坏查找次数为13次,就是说一个中文编码由UTF-8到GB-2312的转换最多经过13次比较查找就可完成。 这比采用简单的顺序查表要快的多,大大减少了查表所花费的时间,非常适合在一般的嵌入式系统中使用。 ④ 尽管两个汉字编码表要占用近30 KB(如还需要GB-2312到UTF-8的转换,则还要增加两个表,共占60 KB),但由于采用了ATmega128单片机,其片内有128KB的程序存储器,因此可将程序与表格放在一起。去掉60 KB的表格,仍有近70 KB的容量用于系统程序,因此完全不用外部扩充存储器(汉字字库除外),大大简化了硬件的结构和设计。 结 语 本文的设计方案已应用在我们研发的产品“车船载GPS-GSM卫星定位无线通信移动终端”上,经过多年的运行和使用,证明系统工作稳定可靠。2001年10月,在美国著名计算机应用杂志《CIRCUIT CELLAR》举办的世界性电子设计竞赛“Design Logic 2001 Contest”中,该产品获得三等奖。 硬件设计论文:嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计 摘要:在医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域,短程无线通信工程设备设备应用日益广泛,并呈现强的增长势头。本文较为详细地从元器件选择、原理图设计、PCB板设计、接口吸系统传输距离等方面介绍嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计。 关键词:短程无线通信工程 MAX1472 MAX1473 接口 通信距离 引言 在短程无线通信工程系统中,常见的有基于802.11的无线局域网WLAN、蓝牙(blueTooth)、HomeRF及欧洲的HiperLAN(高性能无线局域网)。但其硬件设计、接口方式、通信协议及软件堆栈复杂,需专门的开发系统,开发成本高、周期长,最终产品成本也高。因此,这些技术在嵌入式系统中并未得到广泛应用相反,普通RF产品就不存在这些问题,加之短距离无线数据传输技术成熟,功能简单、携带方便,使得其在嵌入式短程无线产品中得到广泛应用,如医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域。这些产品一般均工作在无执照(Unlicensed)无线接入频段,如出一辙15/433/868/915MHz频段。本文讨论的嵌入式短程无线通信系统,一般包括无线射频RF前端、微控制器(MCU)、I/O接口电路及其它设备等。 1 元器件选择 (1)微控制器的选择 嵌入式系统选择处理器时主要需要考虑以下几个方面:处理器性能,所支持的开发工具,所支持的操作系统,过去的开发经验,处理器成本、功耗、代码兼容性及算法复杂性等。 (2) 射频芯片的选择 通常,射频芯片的功能框图如图形卡所示。随着无线技术的发展,无线收发芯片的集成度、性能都大幅度提供,芯片性能也各有特色。因而,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的。正确的选择可以减小开发难度、缩短开发周期、降低成本、更快地将产品推向市场。目前,生产此类芯片的厂家主要有Nordic、XEMICS、Chipcon、TI、Maxim等。选择无线收发芯片时,应考虑以下几个因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、传输速度、从待机模式到工作模式的唤醒时间、收发芯片所需的元件数量、芯片成本等;同时还须注意当地的无线电管理规定。 (3) 分立元件的选择 所有的RF芯片制造商都在努力提高芯片的集成度但仍然有一些元件很难或者根本无法集成到芯片中去。常将这些分立元件安放在芯片外部,如晶振、PLL环路滤波器、VCO的电感等。在射频电路中,电磁波的波长已可以与分立元件的尺寸相比拟,普通应用于DC和低频集总参数系统的基尔霍夫类型的电流、电压定律已不再适用,须考虑这些分立元件的高频特性及其分布参数。因此,在详细设计时,应多参考所选用芯片资料及相关元件的数据手册。 2 系统原理图设计 嵌入式短程无线通信系统硬件的关键在于其射频电路。这里采用Maxim公司的MAX1472和MAX1473芯片进行射频电路设计。图2是发射器射频电路,图3是接收器射频电路。 MAX1472是一微型3mm×3mm的引脚SOT-23封装的VHF/UHF基于锁相环ASK发射机。当工作电压降至2.1V的脱离节锂电池工作,待机模式时仅耗电100nA。在发射过程中,MAX1472发射功率为-10dBm~+10dBm。工作电压3.3V;发射功率+10dbm时,工作电流仅9.1mA。最高数据速率达100kbps。 MAX1473是一个300~450MHz,采用28引脚,SSOP封装的超外差ASK接收机;具有-114dBm的高灵敏度,高于50dB的用户可选择中心频率镜像抑制并可选择3.3V或5V电源工作电压。在关断模式下电流低于1.5mA,接收时电流为5.2mA;数据速率达100kbps;从关断模式到有效数据输出的过渡时间小于250μs 。 MAX1473包含一个一级自动增益控制(AGC)电路,在射频输入信号功率大于-57dBm时,可降低低哭声放大器(LNA)35dB的增益。接收机使用带有接收信号强度指示(RSSI)的10.7MHz中频滤波器,内置片上集成的锁相环与VCO、基带数据恢复电路。 在原理图设计时,为提高系统的灵敏度,要特别注意天线、低哭声放大器(LNA)和晶振的适配,如图3中标有1、2、3的三处。 3 PCB板设计 高频信号很容易由于幅射而产生干扰,导致振铃(ringing)、反射(reflection)串扰(crosstalk)等;而RF电路对此又特别敏感,因此在PCB板设计时,必须加以重视。为此电源设计时,应在条件许可下采用多层板,提供专用的电源层和地线层。如采用电源总线方式,应尽可能地加粗电源线和地线;尽量减少板上的通孔(包括插件元件的引脚、过孔等);多增加一些地线;分开模拟电源与数字电源;隔离敏感元件;在信号线边上可放置电源线,以最小化信号环路面积,减少环路数量。传输互布线应尽量满足以下规则:避免传输线阻抗不连续(阻抗不连续点是传输先突变点,如直拐角、过孔等,它将产生信号的反射。为此,布线时应避免走线的直拐角,可采用45°角或弧线走线,尽可能地少用孔);不要用桩线。其次,要减少串扰。串扰是信号间产生的耦合,分容性串扰和感性串扰两种,通常感性串扰远大于容性串扰。串扰可通过一些简单的办法抑制:①由于容性串扰和感性串扰的大小随负载阻抗的增大而增大,所以应对串扰引起的干扰敏感信号进行适当的端接。②增大信号线间的距离,以减小容性串扰。③为减小容性串扰,可在相邻信号线间插入1根地线;但须注意,此地线每1/4波长要接入线层。④对感性串扰,应尽量减小环路面积,如允许,应消除次环路。⑤避免信号共用回路。最后,随着电路速度的提高,电磁干扰(EMI)越发严重,还须减小EMI。减小EMI的途径通常有:屏蔽、滤波、消除电流环路和尽量降低器件速度。滤波通常有三种选择:去耦电容、EMI滤波器、磁性元件。最常见的是去耦电容,去耦电容用于电源线路滤波。通常在电源接入电路板处放置一个1μF~10μF的去耦电容,以滤除低频噪声;在板上每个源器件的电源引脚处放置0.01μF~0.1μF的去耦电容,以滤除高频噪声。对去耦电容,要注意其放置位置。 4 RF芯片与MCU接口 通过RF芯片实现数据传输。接收端MCU采集RF芯片输出信号通常有三种办法:重复采样(over sampling)、脉冲边沿检测(edge detection)、使用MCU的通用串行通信口(UART)。 重复采样时,用一个三倍于比特率的速率对RF芯 片输出信号复复采样,采用采样加权表。对噪音有抑制作用的,适合适应于距离要求较长、可靠性要求较高的场合;但时序要求严格,软件实现时较为复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的输入输出口。脉冲边沿检测使用数字信号脉冲实现同步,用RF芯片输出信号作为MCU的中断请求信号。中断程序计算每一比特的采样时间,可处理各种速率的数据流;但每比特仅采样一次,对噪音较敏感,实现算法比重复采样方式更复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的中断系统及输入输出口。 为简化设计,可使用MCU的通用串行通信接口(UART)。UART对噪声较敏感,但可在软件设计中加以解决,因此通常采用这种接口形式。 5 系统传输距离 (1) 无线通信距离计算 这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播,是理想传播条件。电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射。通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。 自由空间下电波传播的损耗: Los=32.44+20lgd+20lgf Los—传播损耗,单位dB;d—距离,单位km;f—工作频率,单位MHz。 如一个工作频率为433。92MHz,发射功率为+10dBm(10mW),接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离:①由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm,得Los=115dB。②由Los、f计算得出d=31km。 这是理想状况下的传输距离,实际应用中会低于该值。这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响,如大气、阻挡物、多径等造成的损耗。将上述损耗的参考值计入上式中,即可计算出近似通信距离。假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB,可以计算得出通信距离为:d=1.7km。 (2) 增加无线通信距离 在工作频率固定的情况下,影响通信距离的主要因素有:发射功率、接收/发射天线增益、传播损耗、接收机灵敏度等。对设计者而言,有的因素是无法选择、改变的,如传播损耗、多径损耗、路径损耗、周围环境吸收等;而有的因素是设计者可以控制的,如发射功率、接收/发射天线增益、接收机灵敏度等。通过调整这些因素,可增加无线通信系统的传输距离。为增加传输距离,设计者常会想到增加发射功率。但增加发射功率会带来一些不利因素。如:由于功率放大器的转换效率低,增加发射功率会大大增加系统的功耗,这对嵌入式系统来说是很不利的;加大发射功率会产生较大的谐波干扰和噪声,并对通信信道产生其它影响,有时反而会影响通信距离。因此,在嵌入式系统中并不提倡采用增加发射功率的办法来增加传输距离。增加传输距离的比较好的办法是,增加接收/发射天线增益一般是选用高增益天线。采用高增益天线具有集成天线、体积小、成本低,实现简单,无需增加额外功耗和元器件等优点。 结语 对一完整的无线系统而言,还有天线设计、MCU及电路设计等。此外,由于射频链路的可靠性、误码率(BER,Bit Error Rate)等都比常规有线系统高几个数量级,因此,嵌入式短程无线通信系统一定要加强系统测试,特别是系统误码率(BER)的测试。要把赞成过多误码的背景哭声点找出来,提高系统的性能。限于篇幅,本文不过夜此类问题。 硬件设计论文:智能网络设备开发中的硬件设计 摘要:从理解产品要求和设计局限出发,讲述智能网络设备的通信部件和协议。通过全盘考虑存储器执行访问速度、网络、重启各种因素对整个设计的影响,提高产品的设计成功率。 关键词:嵌入式系统 100Base-T MBPS RTOS 引言 嵌入式系统设计带来了与传统系统设计全然不同的挑占。其中包括从处理器和存储器的选择到产品环境的考虑。在理解产品设计的许多复杂方面和影响后,呵以直接提高产品设计成功的几率,对于设计者,仅仅了解需要什么部件来完成一个设计是不够的,还要考虑部件之间如何交互、何种要素会带来影响和设计的产品将在何种环境中运行等问题。 本文试图用合适的视角来盾待这些问题,为设计工程师们提供指导和帮助,从所有的层面上帮助它们为今后的设计项目做更好的准备。 1 理解产品要求和设计局限 在创造一个智能的网络化设备时,第一步是要理解这个嵌入式产品本身内含的规格要求,大同小异不仅仅是产品的功能要求。基本的元素,如处理器类型,会对吞吐量、可裁剪性和开发周期的长短产生广泛的影响。这一点一定在事先就了然于胸。同样重要的成本,因为多数嵌入式产品对成本是敏感的。因此,材料清单的成本需要比传统设计低很多。典型的具有以太网能力的嵌入式产品生产的材料清单的花费为$45~$100元。这些限制要求对性价比做很好的分析。 对于串口、USB、I2C接口的设计决定也会对性价比产生影响。找到带集成接口的处理器并不难,比如带以太网口、串口、USB及其它接口。在合适的价位找到这样的处理器,并且还能提供产品的可裁剪性,就不那么容易了。 还有2个重要的事项有时会被忽略,就是电源要求和温度涠。如果产品是电池供电,要考虑系统所有部件的电流消耗;如果产品本身要求满足工业级温度要求,那么这个盒子中的所有部件都要是工业级的。最后一点,由于本文的焦点在硬件,需要记住,产品可裁剪性取决于软件。 除了辨别一个产品的功能要求外,对于该产品功能环境的理解也同样重要。这个产品将在何处度过它的整个生命周期,那里的环境是否有特殊性?这样的问题,设计者可以利用环境的先天优势,同时为最坏的情形做打算。如考虑暴露情况、环境污梁情况、温度极限和更多的将影响性能和潜在的生命周期的情况。 人机交互同样是重要因素。如程序改动的频繁度、产品可能维护计划等。一定要关注技术环境。比如,如果一个智能网络设备接到一个局域网上,相关的信息流量会如何影响周围的设备?如果该产品是一个串口到以太网的网关,只负责从串口得到数据然后将它转换成以太网包,反之亦然,那么不仅要考虑最大的数据延时允许网包,还要考虑有多少数据要传送。虽然延时对许多应用不是一个主要考虑因素(如当一个产品只是不时地收集数据,定期地被取走),但在一些应用中,延时是以太网拓扑中的限制因素。在需要对紧急情况作出立即反应的地址,如工厂地面上的阀门控制、通信和反应,一定要真正实时地完成。 2 通信、部件和协议 在基于以太网网络中有2个常用术语是10BaseT和100BaseT。为了高效地设计一个产品,理解这些术语的含义是很必要的。10BadeT和100BaseT是线速度。线速度和能占用的持续速度是不同的。通常意义上讲,10BaseT线速度是10Mbit/s,100BaseT线速度是100Mbit/s。作为一个共享的资源,所有局域网上的设备都要能互相通信。因此,设备没有能力百分之百地拥有全部的带宽。如果真的存在这种情况,其它设备就不能进行任何通信了。由此可知,在100BaseT的连接中,设备可以用100BaseT的解码机制进行通信,而不是维持100Mbit/s的速度。总吞吐量可以被视作理论吞吐量,而净吞吐量可以视为实际的流量。 许多应用在设计时遵循所谓的“30%规则”。简单讲,在有其它设备共享网络的环境中,一个设备应被设计为能使用30%的带宽。在一个100BaseT的网络中,这意味着30Mbit/s。很明显,智能化设备网络意味着设计一个嵌入式产品应用到一个已存在的网络中。在这里,设计得必须面对此设计要素,即必须估计在这个水平上,将不得不在什么条件下进行工作。 网络的布线费用通常是网络中比较贵的部分。由于这个费用,许多其它介质和协议,尤其是无线,正在被研究用于承载通信。802.11和蓝牙是2个无线的协议。 网络设备本身的价格在不断地下落。由于这个原因,许多应用着眼于现存的线路来保持以太网布线。这在楼宇控制应用系统中是很常见的。因为数公里长的485或422的线路已经存在,这些线路通常保留。因为要和楼宇控制外设进行通信。因此,应用系统作为网关,用软件来桥接遗留的串口协议和以太网之间的通信。 如今,在许多建筑的物理布线中通常包含标准的、屏蔽或非蔽的双绞线。不管屏蔽的还是非屏蔽的,双绞线在抗电磁干扰上是很有效的。基本的差别在于(不比较成本)屏蔽的双绞线能提供更好的噪音保护。除了从设施中现有部件产生的噪音外,比如电力线、变压器和发电机等,线路自身的数据传输也会产生噪音。这一情况使得安装和调试一个新硬件成为一种挑战。在最坏情况下的可能影响,包括从传输灯亮时网络的不稳定,到高速传输数据时的数据错误。 一种特殊级别的双绞线名叫5类电缆,可以用于许多普通双绞线难于应付的情况。5类线支持100Mbit/s数据传输,而出错概率很低。光纤线路也在以太网络中得到应用,特别是在电磁干扰敏感的环境中,光纤是抗电磁干扰的,没有辐射,防窃听,完全适合极高速率的数据传输。 需要强调的是,以太网拓扑与其它网络拓扑相比是非常不一样的。拓扑选择将影响布线的费用。以太网不是基于多跳的网络,比如10Base-2的雏菊链网。以太网拓扑组成的是星状的配置。星上的每一个设备在物理上要么连在一个集线器上,要么连在一个交换机上。在以太网上,一个设备与另一个设备的通信起处于发送设备端,然后到它连接的集成器或交换机。 以太网有2种基于类型:平面式和多层结构式。在一个平面式的以太网,连接在一个集线路上的所有设备可以看到这个集线器接角到的所有数据包。这还包括相互连接在一起的集线器上的所有设备。在多层结构式以太网中,由于集线路之间由交换机连接,只有连接在一个集一器上的设备可以看到那些包,此外,交换机还能决定哪些设备可以看到包,而哪些不能。 值得注意的是,不管是平面式还是多层结构式,以太网一个共同的好处是不会受故障设备所牵连;而在雏菊链网络中,一旦1个网络设备贪婪工作,其它网上设备的通信就无法进行了。在以太网的多层结构网中,数据冲突被最小化了。但它的最大不足就是线路总量和安装总费用增加了。3 存储器的考虑 对一个系统来讲,选择RAM是设计的一个很重要的方面,它会影响到产品的使用环境以及产品的全面的功能需求。应用本身往往会确定使用何种存储器。其它因素和成本、实性、产品稳定性也会影响RAM的选择。静态RAM以使用方便和速度快而著称。例如,SRAM的脉冲,通常由1个2-1-1-1的周期组成,意味着它要用2个时钟周期来取第1个长字,然后每1个时钟周期取1个。在设计中,SRAM也易于实现。受限制的因素包括低密度的封装以及较高的价格。 EDORAM和DRAM在老一点的设计中径常见到。但由于这些类型的RAM曼慢被淘汰,现在很少能见到了。而且,EDORAM很难找到适合嵌入式设计的通用密度(1、2或8MB)。 SDRAM是今天的智能网络设备中最常见的RAM。SDRAM可用性很好,与SRAM相比,每兆字节的成本比也不错。处理器易于和SDRAM交互,而且SDRAM也能提高效率。SDRAM的脉冲周期如果为3-1-1-1,但SDRAM第1个指令获取之后,每下一个获取必须与时钟的上升沿步。DRAM在信号产生上有很地址和列地址之分。行地址和列地址在DRAM类型中都要给出来定位一个存储器地址。DRAM还有刷新周期,SDRAM有列地址延迟的值,以及需要存储器控制器控制的其它信号。在处理器中集成一个SRAM、DRAM和SDRAM的控制器在做嵌入式设计时绝对会让你受益非浅。 许多处理器需要一个负责内存遇像保存和程序执行的外部存储器子系统。对于映像存储,许多设备使用Flash。Flash有2个大的供应商AMD和Intel。Flash本身与RAM来讲是相对较慢的,因此,多数应用中,程序在Flash中的执行效率不高——特别是在实时应用中。在大多数的设计中,16位的Flash用来降低成本,而通过在RAM中执行映像文件,这种结构被采用后可以不影响产品的运行。 另一种非易失内存为电可擦除可编程只读存储器。EEPROM在许多应用中被用于为设备保存配置信息。这些参数通常至少包括MAC地址和IP地址。其它参数可包括子网掩码、序列号、网关、波特率或其它板级参数。EEPROM可以作为一个简单静态RAM类型设备来被设置和访问。虽然EEPROM通常很慢,但它一般不会影响到嵌入式设备,因为它的主要用途是在启动时提供参数。为了高效地选取Flash适应产品,Flash的密度要决定好。决定一个系统中Flash的大小,实际上就决定了设备的材料消耗费(BOM)。在Flash的问题上界限要很好地划定:太少,则限制了软件角度上的可裁剪性;太多,则为产品带来了成本上不必要的增加。 4 增加价值的特性 许多工程开始就有一些限定的要求——使一个产品更快地投放市场和保持一个合理的成本。当产品经受住市场的考验时,产品修正需要从现存的硬件得到支持。这包括了在保证了附加软件的设计中,能增加价值的特性。 录找一个TCP/IP层内存需求罗小的操作系统,有助于将材料成本保持在一个较低的价位,因为它对内存的需求减少了。比如,使用NetSilicon的NET+OS集成的硬件和软件解决方案,操作系统和栈基本上只占用240 KB的内存。加上Web服务器和FTP服务器,整个系统只需310KB就可以启动了。 当有嵌入式Web服务器的时候,对于Web页面的构建需要仔细考虑。普通的页面设计,用来控制和监视,350KB以内的Flash仍能满足使用。但当动态的GIF文件、复杂的徽标和JPEG文件被引进时,内存的需求会急剧增加。许多设计带FTP、HTTP和Email功能,加上客户的应用,0.5MB甚至更少的Flash仍然放得下。放1MB的Flash在板子上可以在板子不用重新设计布线的情况下增加有意义的特性。 RAM用来执行指令和数据储存。因此,最小的RAM也要是Flash的大小加上数据内存和以太缓冲区的大小。有其它能影响RAM大小的考虑,比如,产品要不要在线升级。在有的机制中,比如NetSilicon公司的Net+Works方案提供的FTP可升级特性,RAM的大小需要是程序映像大小的2倍。比如,刚提到的FTP实现需要的一个保存新程序的缓冲区。这个缓冲区会通过网络接收1个新的映像文件,然后将它保存在RAM的1个区里。升级例程然后会将新映像烧到Flash中。因此,在这个例子中,内存需求的增加包括可执行代码的大小、另外增加的用于暂时保存升级程序的缓冲区以及为数据和网络缓冲区增加的空间。 最后,堆的大小一定要考虑,堆的大小会有很多职能,如对每一个Socket连接分配内存。具体的例子,如NET+OS中,每一个Socket连接需要大约400字节。在这种情况下,通常用将执行文件大小加倍的方案来确定RAM的大小。 5 执行、访问和速度 在Flash中执行,对许多低端应用来说并不坏。如一个简单的串口到以太网的网关设备,在Flash中运行通常不需要性能上的补偿。有一些处理器,如NET+ARM,可以利用内部产生的与Flash相关的信号来获得效率。例如,对于一个16位的AMD Fash设备,Flash的片选可以接地,从而在100%的时间内,它都是活动的。当电源可以承担这样的消耗,此特性可以提高Flash的效率。写使能和输出使能信号可以直接从处理器得到。例如,NET+ARM处理器有5个可用的片选。一个普通的写使能和输出使能存在于内存外设中。片选0通常用于Flash。我们不将NET+ARM的片选0接到Flash上,也就是不用NET+ARM的片选0的输出使能和写使能。与此对应,将Flash上的片选使能接地,而同时写使能和输出使能用NET+ARM的26、27地址线来驱动。这样,数据有效是依赖输出使能而不是片选使能。从而,就可以绕过与Flash设备相关的几个慢速访问周期。 除了理解不同的类型和内存需求,找到正确的内存大小依赖于内存允许的访问时间。内存速度直接影响传输率性能,而传输率直接影响到处理器能处理多少数据。内存慢导致取指令慢,接着就降低了整个产品效率。理解这些产品需求中的依赖性对建造一个嵌入式产品是必不可少的。要理解内存速度的需求,需要对NET+ARM了解得更详细一些。NET+ARM的系统周期在它的总线主控制者之间共享。也就是说,系统时钟周期在ARM7内核和内部10通道的DMA控制器之间分享。在这样的设计中,ARM内核每得到一个时钟周期,DMA也同样得到一个时钟周期,在将总线交回下一个控制者之间,总线主控制者被允许可以突发至4个长字。 下一个较关键的性能是时钟速度。NET+ARM通常使用33MHz的时钟。这样就给它的处理时间差据周期的单位数,将结果乘上30ns,再将所得结果乘2,就得到了整个系统时钟周期的时间。请注意每一个总线控制者都可以突发至4个字长或16个字节。整个系统周期基本上是ARM、DMA1、ARM、DMA2,依次类推。我们看一下DMA通道1(以太网接收通道),可以简单地将每个系统周期移动16个字节转换成每秒多少兆字节。 除了Flash,附加的NVRAM有时会被忽略。许多RTOS广商推荐使用一些如EEPROM的小型NVRAM设备来存储配置信息。为了增强易用性,NetSilicon推荐用EEPROM来保存如MAC地址、序列号、IP地址一类的设备配置。当产品的IP地址或配置设定被改动时,程序可以简单地将新的值写到EEPROM中,而不需要保 存配置信息的Flash的该扇区重新擦写。由于需要的EEPROM的容量通常较小,使用的NVRAM设备也是小设备。在NetSilicon公司的NET+ARM开发包中,有针对MAC地址、IP配置、序列号的程序。利用这些工具可以大大地节省时间和开发精力。板级部件之间的通信有一个通用的机制是内存映射。处理器通常有一个系统总线,由地址和数据总线组成,它们都会被用来与外设进行通信。内存,如Flash和SDRAM,一般会驻留在处理器的系统总线上。其它的部件,如FPGA、LCD显示、编码器、其它类型的设备等,也会需要添加到这个总线上。 这一类型的实现通常有2个原因:效率和易用性。与许多其它类型的接口比较,系统总线上的效率是非常重要的。需要慎重考虑的是,究竟是何种其它外设是通过系统总线进行通信的。如果有许多高带宽的部件要进行通信,那么总线争用就会出现。从易用性角度出发,所有系统总线上的设备基本上类似于内存。使用智能的内存处理器,可以使得应用的硬件之间的通信容易得如同访问一内存区。 缓存的概念,就是检查每一次内存访问,看它是否在缓冲区中。如果不是,一个常规的内存访问会进行。如果该地址出现在在缓冲区中,指令或数据会直接在缓存中存取,而不需要尝试总线来进行外部的访问。这样一来,DMA控制器就可以继续使用总线而ARM内核直接从缓存控制器中取得指令。 6 其它网络因素 以太网通信所需的包含MAC、PHY、1个电压转换器和1个连接器。选择一个集成了MAC的处理器是非常有益处的,因为许多设计部件减少了。 在有外部MAC的情况下,有时附加的内存是需要的。通过集成MAC,系统的成本也会跟着降低。MAC的主要任务包括处理以太网上的冲突情况。当侦测到一个冲突时,MAC会将包放入发送单元,一直到将包发送出去为止。 许多应用为了与其它外设进行通信,既需要内部接口,也需要外部接口。内部接口通常是部件之间通信板级接口。许多情况下,处理器的系统总线会用来为外设做内存映射,比如USB、LCD、FPGA、MPEG编码器等。GPIO(通用I/O)可以用来构造像串行EEPROM的接口设备。除了外部设备(如硬盘或相机)的接口,还可以用来做部件通信相关设备(如Modem、CODEC)接口。 对于很多类型的产品和部件,串行接口是常见的。串行拓扑,如RS232、422、485,在与外部设备通信时经常用到。用到485的有2个主要市场:工业自动化和楼宇控制。而现在以太网成了很多应用的常见连接方式,就像过去串行、并行连接一样。无线以太网又增添了远程的应用和功能,使得以太网可以延伸到那些不可能布线或布线成本太高的地点。802.11和蓝牙技术正在被不断地改进。 7 重启 重启也是设计中的关键因素。理解什么类型的重启可用,它们将对系统产生保种影响,以帮助设计者利用特定的情况。在NET+ARM芯片中,有5种重启可以使用:加电重启、通过RESET引脚的硬重启、看门狗重启、ENI重启和软件重启。 ENI重启允许NET+ARM被一个外部处理器重启。这是在NET+ARM作为一个协处理器负责网络通信的情况下使用的。加电重启、硬重启和看门狗重启都会导致NET+ARM内部模块重启。但ENI重启却不会影响到NET+ARM的内存控制器和ENI模块本身。软件重启不会影响ARM处理器、ENI和内存模块。通过了解可用的重启类型,就可以在得启个别部分时无须影响到整个系统。 有2点本文没有讨论,分别是电源的稳定性和设备失效后的恢复。当系统中只有一闪存设备时(在成本敏感的设计中往往如此),如果电源失效,闪存就会瘫痪。这种情况如果发生,就得被迫用另外的方式来访问处理器。在NET+ARM的设计中,可选的方式包括JTAG连接,它允许编程者获得处理器的控制来纠正闪存中映像。 8 结论 最有效的系统设计一定要看到未来的发展并有所计划。近年来的半导体发展就反映了这个趋势。1μm的半导体处理技术被分别由0.8、0.5、0.35、0.25和0.18μm处理技术代替。每一次处理尺寸的缩小,就带来相关价格的降低和实现性能的提高。例如,早期的NET+ARM设计使用NET+12,现在就可以被NET+40或NET+50所代替。 如果设计得当,了解产品发展的未来路线和得到NetSilicon公司为客户所做的硬件设计检查,使用NET+ARM做设计时如果保证了这三点因素,客户就可以选择不同的NET+ARM产品而使用相同的板子。另外,额外的内存和部件的布局设计也可以增加,确保整个系统的设计更通用、能坚持更长的使用时间。通过了解产品需求、理解产品环境、精心选择部件、利用集成的方案、在为今天的需求设计产品时能为明天的改进计划出相应的路线,聪明的设计者可以最大限度地发挥产品的功效。这些因素会帮助你的设计和产品获得成功。 硬件设计论文:高速单片机硬件关键参数设计的概述 引 言 随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高,而信号的幅度却不断降低,原先设计好的、使用很稳定的单片机系统,现在可能出现莫名其妙的错误,分析原因,又找不出问题所在。另外,由于市场的需求,产品需要采用高速单片机来实现,设计人员如何快速掌握高速设计呢? 硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现,来判定是否满足需求。这方面的资料相当多,这里就不叙述了。硬件可靠性设计,主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、emc、热设计等5个部分。 1 特性阻抗 近年来,在数字信号速度日渐增快的情况下,在印制板的布线时,还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样,原来简单的导线,逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。 在高频情况下,印制板(PCB)上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路,如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应,会得到以下公式: 式中Z0即特性阻抗,单位为Ω。 PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有:铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。 在PCB的特性阻抗设计中,微带线结构是最受欢迎的,因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种:表面微带线(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。下面只说明表面微带线结构,其它几种可参考相关资料。表面微带线模型结构如图2所示。 Z0的计算公式如下: 对于差分信号,其特性阻抗Zdiff修正公式如下: 公式中: ——PCB基材的介电常数; b——PCB传输导线线宽; d1——PCB传输导线线厚; d2——PCB介质层厚度; D——差分线对线边沿之间的线距。 从公式中可以看出,特性阻抗主要由、b、d1、d2决定。通过控制以上4个参数,可以得到相应的特性阻抗。 2 信号完整性(SI) SI是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC,则该电路具有较好的信号完整性。反之,当信号不能正常响应时,就出现了信号完整性问题。从广义上讲,信号完整性问题主要表现为5个方面:延迟、反射、串扰、同步切换噪声和电磁兼容性。 延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输,信号从发送端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响。在高速数字系统中,传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。 当PCB板上导线(高速数字系统中称为传输线)的特征阻抗与负载阻抗不匹配时,信号到达接收端后有一部分能量将沿着传输线反射回去,使信号波形发生畸变,甚至出现信号的过冲和下冲。如果信号在传输线上来回反射,就会产生振铃和环绕振荡。 由于PCB板上的任何两个器件或导线之间都存在互容和互感,因此,当一个器件或一根导线上的信号发生变化时,其变化会通过互容和互感影响其它器件或导线,即串扰。串扰的强度取决于器件及导线的几何尺寸和相互距离。 信号质量表现为几个方面。对于大家熟知的频率、周期、占空比、过冲、振铃、上升时间、下降时间等,在此就不作详细介绍了。下面主要介绍几个重要概念。 ①高电平时间(high time),指在一个正脉冲中高于Vih_min部分的时间。 ②低电平时间(low time),指在一个负脉冲中低于Vil_max部分的时间,如图3所示。 ③建立时间,指一个输入信号(input signal)在参考信号(reference signal)到达指定的转换前必须保持稳定的最短时间。 ④保持时间(hold time),是数据在参考引脚经过指定的转换后,必须稳定的最短时间,如图4所示。 ⑤建立时间裕量,指所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间的差值。 ⑥保持时间裕量(hold argin),指所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。 ⑦时钟偏移(clock skew),指不同的接收设备接收到同一时钟驱动输出之间的时间差。 ⑧Tco(time clock to output,时钟延迟),是一个定义包括一切设备延迟的参数,即Tco=内部逻辑延迟 (internal logic delay) + 缓冲器延迟(buffer delay)。 ⑨最大经历时间(Tflightmax),即final switch delay,指在上升沿,到达高阈值电压的时间,并保持高电平之上,减去驱动所需的缓冲延迟。 ⑩最小经历时间(Tflightmin),即first settle delay,指在上升沿,到达低阈值电压的时间,减去驱动所需的缓冲延迟。 时钟抖动(clock jitter),是由每个时钟周期之间不稳定性抖动而引起的。一般由于PLL在时钟驱动时的不稳定性引起,同时,时钟抖动引起了有效时钟周期的减小。 串扰(crosstalk)。邻近的两根信号线,当其中的一根信号线上的电流变化时(称为aggressor,攻击者),由于感应电流的影响,另外一根信号线上的电流也将引起变化(称为victim,受害者)。 SI是个系统问题,必须用系统观点来看。以下是将问题的分解。 传输线效应分析:阻抗、损耗、回流…… 反射分析:过冲、振铃…… 时序分析:延时、抖动、SKEW…… 串扰分析 噪声分析:SSN、地弹、电源下陷…… PI设计:确定如何选择电容、电容如何放置、PCB合适叠层方式…… PCB、器件的寄生参数影响分析 端接技术等 3 电源完整性PI PI的提出,源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差,相关概念如下。 电子噪声,指电子线路中某些元器件产生的随机起伏的电信号。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器的硬件设计 摘要:变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去,以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要优秀部分就是对控制模块进行的设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。 关键词:变压器;冷却控制系统;硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的经济意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。 控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的优秀,aid转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 (1)单片机at89c51(如图1)。 at89c51是atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu, 8k的flash。256字节的edam, 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的优秀,所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中,经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的优秀部分。 (2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。 (3)11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。 tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(cs),输入/输出时钟(i/0 clock),地址输入和数据输出(dataout)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。 (4)bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。 bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74hc164, 74ls595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。 bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。 bc7281芯片可以连接最多64键c8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,bc7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯,只占用很少的i/o资源和主机时间。 bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及,bc7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是ooh-19h,其中ooh-ofh为显示寄存器,其余为特殊寄存器。 (5)使用max232实现与pc机的通讯。 ①max232芯片简介 max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器,适用于各种e工a-232e和v.28; v.24的通信接口,1viax232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,rlou t接mcs一51的rxd , t 1工n接mcs一51的txd, tlout接pc机的rd,rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中,我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。 (6)“看门狗”电路ds1232 在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”ds1232会自动进行复位,并且能够重读eeprom中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。 美国dallas公司生产的“看门狗”(watchdog)集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 ds1232具有以下特点: ①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求; ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器; ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器; ④精确的5%或10%电源供电监视; 在本变压器冷却控制系统中,ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在ds1232内部集成有看门狗定时器,当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定,在本设计中,我们将其td引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的经济意义; (3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:图像处理系统硬件设计 【摘 要】采用ti公司的tms320dm642型号dsp作为图像处理的算法实现平台,选用xilinx公司的xc95144作为图像采集的时序分配控制器件,在此硬件基础上扩充了sdram实现了图像的存储,从而实现了图像时实处理。实际应用证明,此方法达到了高速、实时、识别率高的要求。 【关键词】tms320dm642;图像采集系统;vport接口;dsp 图像采集系统在日常生活、军事、工业生产、科研中的作用越来越大.而纸币清分、目标跟踪、干线交通监视等应用也极大地促进了实时图像处理技术的发展。tms320系列为代表的高性能dsp在实时图像处理中也获得了广泛应用[1],由于图像处理的数据量大,数据处理相关性高,并且具有严格的帧、场时间限制, 如果能通过对dsp和cpld进行软件编程来控制数据采集频率,充分发挥其性能就成为提高整个系统性能的关键。本文介绍的是基于tms320dm642的一种图像采集方法[2]。 1 硬件设计整体结构 纸币图像识别需要依赖于一个稳定可靠、实时性高、抗干扰能力强的硬件系统,这样才能够减轻识别算法的负担,更好的实现整个系统的性能。纸币图像识别的整个系统硬件结构框图如图1: 从图中可以看到:接口电路以上的部分为纸币图像识别系统,以下部分为主控部分。纸币图像采集系统又分成图像采集和dsp其它外设模块部分。其中图像采集包括光源、cis传感器、偏值电路、放大电路、a/d变换、cpld,它所实现的功能是将纸币通过传感器。 采样、量化后将数据传给dsp的vport接口。dsp的其它模块包括emif接口上的flash和sdram,用来实现程序和数据的存储;i2c接口上的eeprom,用来实现参数的存储;mcbsp接口与uart通信,这样可以与pc机进行通信,实现实时监测;emu接口在开发过程中实现了在线仿真、调试功能。 2 图像采集系统工作原理 图2给出了图像采集接线图, 通过cis图像传感器采集出物体模拟图像信号,并将其转换为电信号,然后将放大的模拟信号经过模数转换器ad9822转换成为标准的数字信号, 送入cpld缓存,最后通过edma通道输入到dsp的ram中,在dsp中进行图像处理和识别[3]。 cpld是图像采集的优秀,它控制了整个采集过程的时序。当主机检测到物体后会向cpld发送一个帧同步信号syn,在此同时物体会在传感器的垂直方向上发生移动,主机检测到这个移动量并发送给cpld[4],这个信号就为物体的行同步plu。 根据控制相应管脚的低电平来控制光源。sp为cis传感器的行同步信号,cp为每个像素的时钟同步,sig是采样后的模拟量输出。每当sp发生从高到低的变化,cis传感器会检测到这个变化,重新计算cp的个数,每收到一个cp时钟信号,就会把相应的传感器件采样得到的电平通过sig管脚发送出去。 实际应用中,我们选用ad9822作为 cis图像传感器进行信号处理的a/d变换芯片。采用三通道运行方式,转换频率可以达到15msps。dsp在上电后初始化期间需要来配置a/d变换器来选择工作模式,对ad9822内部寄存器配置采用3线制串行通信接口,当cpld检测到了syn信号后准备进行图像采集工作,当检测到第一个plu信号开始采集,通过正确控制cis传感器的sp、cp的时序可以输出每一个像素的模拟量sig, 然后再正确控制a/d变换器的clk、adck就可以输出实际像素的数字量用8位数据线输出为d 0-d7,最后控制dsp的vport接口的vctl、vclk时序,把数据读到了dsp内部[5-6]。 3 总结 本文通过分析tms320dm642和ad9822工作的特点,提出了一种新的数据采集时序设计,从而针对不同的信号能够根据实际情况对dsp和cpld进行软件编程来控制数据采集频率,提高了系统实时性和稳定性。本系统应该在干线交通监视方面取得了良好的效果。本文作者创新点:本文首先分析了ad工作的时序,通过对 dsp和 cpld进行软件编程来控制ad9822的采集速度,从而达到可以根据实际情况灵活地改变ad9822的数据采集频率,提出了一种新的数据采集时序设计。
无线电通信论文:无线电通信方法与通信技术论文 一、无线电通信技术的优缺点 1)无线电通信技术的优点主要有: 1.可用性高。 无线电通信技术的使用,除了一般普通的日常生活外,最被广泛使用的是军事和经济领域,原因就是,无线通信的设备,一般体积不大,像手机越来越轻巧、方便携带了,它的储存容量大,最小的也要8G,这就很方便对大容量信息进行收集,不必准备大量储存U盘,只有必要时才需要;之所以用于军事,还有一个特点就是隐蔽性好,如果装有重要机密信息的话,只要做好保密工作,即使落到敌人手中,也不容易被察觉找到。总体来说,它的可用性确实很高。 2.可靠性高。 至于可靠性,这就体现在它的质量上,一句话,就是质量好,遇到任何危机情况,比如暴晒雨淋,洪涝灾害,甚至碰上地震等恶劣自然环境下,它的通信信号也还是比较稳定,对信息的传递还是有一定保障的,比传统有限信号相比,可靠性大大提高了它的使用率的普及。 3.时间、地域的灵活性。 在现在通信技术发展迅速的背景下,鲜少有人能留意到交流中所跨越的距离、容量以及空间问题,无线电通信技术不仅有效避免了空间、距离与容量给正常交流所带来的困扰,实现了信息传输功能。 2)缺点主要有: 无线电通信技术最大的缺点就是数据或信息在传输过程中容易遭受干扰,有些无线电的抗干扰能力很差,这就使得文件、视频、图像等在传输中容易失真,获取信息不准确,导致决策的失误;无线电信号并不是在每一个角落都可以普及,建筑物比较多,或者乡村、大山深谷中,就没法使用无线电信号,一是地理位置不方便,而是无线电通信技术并非成熟和完美,到目前位置,任然存在很多问题。 二、关于如何创新无线电通信技术的对策 1.采取数字通信技术 将无线通信技术数字化,不仅可将射频频谱的效率提高,还可使语音、数据以及控制功能通过指定的频谱进行扩展,此外还可实现集成且快速的数据访问。将系统频谱资源的可用率提高,加强信号维持的稳定性,是有效防止在通信中通信信号受到不同因素干扰的手段。 2.推广施行宽带化信息技术 宽带化信息技术是推进光导纤维传输技术以及高通透量网络节点的关键之处,特别是最近几年,技术宽带化逐渐在世界范围内普及,无线电通信技术已呈现出宽带化发展趋势,因此推广施行宽带化信息技术对于稳定无线电通信技术的通信信号而言,具有重要意义。 3.通信技术实现个人信息化 通信技术个人信息化,无意就是将技术切成小块,每个限制了技术的份量,就想吃蛋糕一样,谁都能尝得到,谁都拥有,不至于有人独霸。个人信息化差不多就是这个意思。目的是,减少信息在多人传递过程中导致传递渠道堵塞,信息无法畅通发出,最终又导致要么信息数据发不出去,要么传播的信息有误,图像视频等压缩包损毁。通信技术的个人信息化,是全球信息化的产物,所以,这是时代的必然发展趋势。 4.开发具有潜力的网络接入样式 固定技术上的融合不同于其他的通信业务,WAP(无线应用协议)出现之后,在大幅度调动了无线数据业务的展开之余,同时也促进了许多业务信息通过信息网络进行传送。融合电信网络和计算机网络,新旧结合,开发具有潜力的网络接入样式,从而满足生活中、生产中对通信技术的不同需求。 5.过渡电路网络的交替 现在我们使用无线或有线通信的时候,每个人都会有一个IP地址,这就像你自己的身份证一样,只能个人使用,这就保证了电路网络的不拥堵,增强信号的接受能力。这种方法很好地解决了无信通信信号受干扰的困扰,对数据以及省份的保密都有了一个良好的保障。 6.推广SDR(软件无线电) SDR技术是无线通信中用以操纵与控制纯硬件电路的现代化软件。改变了设备通信功能依赖硬件发展这一格局,通过软件实现多种通信功能。相比传统的无线电系统,SDR具有多种优势。无线电通信技术中的对抗、侦察等方面深受大家的关注,然而该功能局限在军事通讯的范围中,若进一步推广到市场中,将会使无线电通信技术的保密性得到进一步的进步与发展。 三、无线电通信技术的通信方法的拓展 1.将数字化技术植入通信技术领域 为了避免信号的传输受干扰保持信号传输的稳定需要提高系统的频谱资源的利用效率从而也可以加大系统的通信容量保证图像数据的准确性最大程度上实用户信息的安全性和保密。 2.推进无线接入宽带化的发展 在世界范围内的通信领域无线宽带的接入技术已有很大的提高,信息的宽带化推动高通透量的网络和光纤传输技术的发展将这些方面的应用技术相结合就能更好地确保信息技术的传输稳定。 四、结束语 对无线通信技术的优缺点的分析,我们看到,它的优势始终是大于它的缺点,未来前景被市场非常看好,尤其是在中国这个人口庞大的市场,所以很多投资商将目光集中到这里来了,这对我国目前科技的发展,经济的带动,是机遇也是挑战。 作者:李署利 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 无线电通信论文:采矿生产中的无线电通信技术论文 一、井下无线电定位系统 (一)概述 由于井下采矿具有作业人员在井下流动性大、地面人员难以及时掌握井下人员分布和作业进展情况以及下井后就无法确切地知道他们所处位置等特点,矿井一旦发生透水、火灾等事故时地面工作人员因不能实时了解井下情况,会给抢险救灾工作带来极大的困难。特别是在突发冒顶和人员被埋的紧急情况下,由于人工描述不清或不能及时精确、自动探测被埋人员的准确位置,在低效率的管理模式下丧失宝贵生命的有效抢救时间。井下定位系统的优秀识别设备采用具有国际先进水平的SUPER-RFID技术,它能够及时、准确地将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统,使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹,以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时,救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形,迅速了解有关人员的位置情况,及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率。 (二)无线射频识别(RFID)技术 无线射频识别(RFID)技术,是一种电子标签或者无线标签,利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID已经在日常生活中得到广泛的应用,RFID的发展得益于芯片技术、无线技术、无线通信技术、数据交换与编码技术、信息化处理技术和计算机技术等关键技术的综合发展。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。成本的节约和效率的提升,促使RFID技术成为各个行业实现信息化的重要切入点。近年来,随着在物流、制造、公共信息服务等行业的广泛应用,RFID技术自身的产业化也在稳步发展之中,在行业中的应用也日益广泛和深入。同时,RFID技术开始与通信技术以及互联网技术融合,朝着构建一个实现全球物品、人员信息实时共享的物联网目标迈进,而这也正是RFID产业长远发展的动力所在。 (三)将RFID应用在矿井中的优势 随着科技的不断发展,将先进的科学技术应用到井下作业中,既能够有效地避免重大事故的发生或者将损失减小到最低,又能够提高生产效率。我国现已有多家矿山企业开始尝试RFID技术,来实现井下作业管理,这就是在RFID射频识别技术的基础上搭建的一条地面上下沟通的桥梁,使地面人员能够及时动态地了解井下人员、车辆、设备的身份、分布以及作业情况,一方面可以应用于井下安全管理,一旦有事故发生,地面人员可以准确、及时、快速地进行抢险救灾、安全救护等等;另一方面还可以改善井下的生产调度,通过动态地获取无轨运输设备的方位信息等,同时,该系统还具备人员考勤功能,亦可对进出矿场的人员及车辆进行身份识别,以保障矿场的生产安全和财产安全。 (四)井下定位系统构成及工作原理 1.系统构成 井下定位系统设备主要包括:中心站主机、数据通信服务器、人员定位系统、无线射频单元识别读卡分站以及识别卡、矿用人员管理系统软件、信息传输接口、通讯电缆、矿用隔爆兼直流稳压电源等组成。目前国内井下人员定位系统组成网络结构大部分是采用的RS485远传网络,它具有接线简单、传输距离远和可靠性高等特点。 2.工作原理 井下人员定位系统是根据现场实际情况和要实现的功能,在矿灯收发处、矿井出入口、各个巷道分叉口和作业人员可能经过的通道中安放若干个无线标识读卡分站(每一台具有不同的ID号),将它们通过网络连线与地面控制中心的计算机联网。每个井下作业人员携带的矿灯上安装一个具有唯一标示号的无线标签(标示号与标签携带人的身份、矿名、作业大队和班组在计算机数据库里唯一对应),当作业人员出入井下时只要通过或接近安装在通道内任何一个标识读卡分站,基站即会自动识别到路过人的标示号并立即上传到地面控制中心的计算机。计算机程序将无线标签的标示号(对应到个人)、无线标识读卡分站的ID号(对应井下的具体位置)、该基站返回的强度信号和确切时间等信息实时记录到数据库里,数据库管理程序可以对库里存放的信息很方便地进行查询、统计和生成报表等操作。如某个人目前所处位置的查询、某区域的人员情况统计并在基于地形图的背景上显示出来、地面人员对井下人员呼叫、井下人员向地面人员报警、利用统计和报表生成功能构成矿山考勤系统。除日常管理之外,最重要的是井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用,万一井下发生事故或灾难,可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况,考虑现场环境等多种因素,为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性,为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间,使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。 二、井下定位系统功能 井下人员定位系统可以实现的基本功能如下: (一)通过矿区图形信息作为用户界面可以实时显示和查询井下情况。 (二)任何时间段(计算机由记录的)井下全部或某个识别读卡分站范围有多少人。 (三)每个人在井下任一时间用表格方式表示的活动轨迹。 (四)查询一个人当前的实际位置,查询一组人当前的实际位置。 (五)地面人员对井下人员呼叫或井下人员向地面人员报警,方便调度中心快速电话联系该人员和出现紧急情况时及时组织救援。 (六)井下人员在井下超过工作和升井时间自动向地面值班人员报警,便于管理者及时查明原因和组织搜救。 (七)查询相关人员在任一识别读卡分站的到/离时间和工作时间等信息,用于督促和落实重要巡查人员按时准点到位进行各项数据的测试处理,从制度和技术手段上杜绝人为因素而造成的相关事故隐患。 (八)井下人员总人数在巷道中的实时动态分布图,计算机程序管理背景是根据井下的实际现场情况制作的矿区巷道地理图,井下人员分布情况可生动形象地显示在屏幕上。 (九)数据库操作管理界面采用具有权限管理的基于局域网模式,可实现多点共享供多个用户同时在不同地点查看。 (十)自动统计算出各类人员井下的各类报表(月报、周报和日报,如果需要的话可以随时生成),如生产作业人员出入井时间表、出勤报表、加班报表、统计管理人员的巡查情况报表、请假和缺勤报表等,若有必要还可与工资报表系统提供软件接口。 (十一)参观访问人员所处位置实时监测,是否按要求到达指定区域或已进入危险地带。 (十二)一旦发生事故,能及时查出有多少人遇险,遇险人员在哪里和确定他们的身份。 (十三)抢险救援时采用手持移动搜救器,快速准确地识别遇险人员被埋人员具体地点、深度和方位,及时抢救有生还可能的人员,明显提高抢险效率和救援效果。 (十四)可实现井下设备管理包括井下车辆和其他重要移动设备的实时位置识别等。 三、井下定位系统的技术特点 (一)使用全球开放的ISM频段,无须申请和付费。 (二)多功能:实现了井下人员实时跟踪定位、辅助考勤、轨迹查询等重要安全管理功能。 (三)高容量:在井下可容纳数百个矿用型读卡器,以及大型矿业数万员工同时使用标识卡。 (四)无线标签与读卡分站之间可实现双向高速数据交换,透明/加密传送数据和信息,即应用灵活又保证了数据安全,为在人员定位网上扩展移动数据采集、地面井下双向信息交换和移动瓦斯监测系统提供了平台支持。 (五)多种技术集成:系统集成了RFID技术、无线数据传输、总线传输等。 (六)定位系统可以向目标发出呼叫信息,如一般呼叫、紧急呼叫、撤离呼叫等信息;可以呼叫一个特定目标,也可以呼叫多个目标(群呼);信息可以在第一时刻立即传达到每一个人,实现实时信息传递。紧急情况下,井下人员还可以通过便携式卡向系统发出呼救信号,从而得到其他人员的及时救助。 (七)通过系统采集井下人员的分布情况,支持事故后准确地判断人员所处位置,为实施应急救援创造有利条件。 四、井下定位系统作为辅助救援必要性 众所周知,国内矿山企业事故时有发生,如何加强安全生产和安全监督工作力度,当灾难降临后如何提高救援和搜救工作效率,这类问题涉及国家、企业和个人的切身利益,涉及建立和谐社会维护安定团结局面的大事。因此,国家各级主管部门和企业领导应该尽一切可能将这类问题解决好。井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用,万一井下发生事故或灾难,可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况,考虑现场环境等多种因素,为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性,为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间,使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。井下人员定位系统是整个矿山行业安全生产和稳定发展的需求,它可以提高安全生产和现代化管理水平,在灾害辅助救援时发挥重要作用。尽管目前井下人员定位系统还不像瓦斯监测系统那样已成行业的强制标准,但科学技术进步是矿山行业安全生产发展的必由之路,相信在不远的将来,它的技术会不断发展而其应用会得到进一步普及。 五、结论 树立正确的安全文化对于矿山企业极为重要,矿山企业积极运用井下定位系统是体现为每一个群体对安全的态度、思维程度及采取的行为方式,其优秀价值就是坚持以人为本,实现人的价值文化,并在企业的安全管理中发挥着重要导向和规范作用。未来运营良好的矿山企业一定要把建立安全文化作为企业管理的首要任务。 作者:张雯 单位:甘肃省无线电管理委员会办公室 无线电通信论文:高频无线电通信技术论文 1民航甚高频无线电通信干扰 近年来,随着各种电子工具的出炉,无线电通信在手机、电视、广播、民航导航中都得到了广泛的应用,但通信信号与电磁干扰信号是共存的,在无线通信日益发展的同时,信号干扰也与之俱兴,尤其是在民航中,无信通信干扰的存在严重威胁了飞机飞行的安全性,甚高频作为民航飞机与机组塔台的联系媒介,如果受到无用信号的干扰就会出现联络故障,出现各种噪声或接收到的声音信号嘈杂不清,致使机组人员无法顺利和指挥站的工作人员联系,严重者将会导致空难的发生,所以,我们需要对民航中无线通讯中信号干扰做深入的了解。 2无线通信干扰的种类 2.1邻带干扰 邻带干扰是干扰信号的邻带能量与所要接收的正常信号的邻带能量同处一个频带上,导致接收机接收的邻带信号中夹杂有无用信号,造成了接收信号的不精确和噪声比的下降,邻带干扰产生的原因是民航飞机设备本身的质量问题,设备与国家规定的标准有偏颇使得信号接收出现问题。例如,如果通信系统如果需要在多频道进行信号的接收,1频道被用户1民航甚高频无线电通信干扰的探讨文/常琪在现在的民航飞行环境中存在着诸多的电磁干扰,本文中笔者对民航所受的各种干扰信号从原理方面进行了详细的介绍,甚高频无线电通信是民航飞机与塔台进行联络的重要媒介,涉及民航的安全保障问题。摘要占用,2频道被用户2占用,两个频道之间的频率差为20KHz,那么从理论上来讲,1、2两个用户是互相不干扰的,但假如其中一台仪器出现了故障,尤其是设备质量导致的故障,就会导致机器的发射频率的稳定性降低,发射的信号的频带会加宽,只是1、2两个频带产生交集。 2.2频带外干扰 频带外干扰是指信号接收机接收到了正常频带和邻带以外的信号,指示信号的接受力降低,主要是发射机的杂辐射和接收机的杂辐射响应两种干扰。发射机的杂辐射产生原理是:在甚高频的低频区域,一般都是通过晶体振荡器发出基本频率,然后再经过多次的频率放大,得到发射波最后经由无线通信设备的信号发射机发射出去,但是在信号放大过程中,放大器的非线性特征使得信号中产生了大量的谐波的分量,在频率放大后如果得不到充分地滤波就会使产生的谐波与信号一起被放大然后发送出去,使接受对应频率的接收机对信号的判断出错,这种由接收机辐射产生的干扰信号只能从发射收机一段进行解决,因此国家对各种信号发射机做了非常明确的规定,以将其在辐射值控制在合理的范围之内进而减少发射波的杂辐射,但往往会因为厂家的利欲熏心而是无线通信环境受到污染;收机的杂辐射响应一般是指,接收机不光会接收到有用信号还会接收到频率之外的信号,这种能力被称为杂辐射响应,当接收机所收到的信号刚好是本接收机中频信号,而且发射机对放大的杂辐射信号过滤不彻底,接收机就会对此信号发生响应,于是使得有用信号的受到了干扰。 2.3互调干扰 互调干扰是民航甚高频干扰信号中最为严重的一类信号,一般分为外部信号引起的互调干扰、接收机引起的互调干扰和发射机引起的互调干扰三种。互调的产生需要一定的条件,即干扰信号需要一定的幅度,干扰频率与被干扰的接收机的特定接收频率之间存在一定的间隔关系,特别的,对于接收机互调干扰而言,接收机和干扰信号需要同时处在工作状态。发射机互调干扰是指多部发射机的信号同时施加到一台发射机,由于功率放大器的非线性特征使得各路信号互调,将产生的无用信号也发射出去影响接收机的正常信号接收的信号干扰。接收机互调干扰是指多个干扰信号同时被一台接收机接收,在混频时产生了可以被接收机接受的信号,这种信号干扰能力大小主要取决于干扰信号的大小。外部引起的互调干扰是由发射机的滤波器或者外部馈线电路的稳定性降低导致的,在强射频场中发生互调而形成的干扰信号,所以这种信号干扰最容易避免。机场甚高频的频率一般在130MHz左右,商业广播在88-108MHz左右,可见两段信号的频率谱比较接近,如果两系统的距离太小形成交叉区域就会造成信号的互调,而且商业信号本身的功率就比较大,经过多个非线性的放大器放大后落在民航信号频率段内就会对民航信号产生干扰,可以通过物理间隔降低发射机的耦合、在发射极的信号发射端安装单向器或者以上两种方法相结合的办法预防民航甚高频的无线通信干扰。 2.4同频率干扰 同频率干扰是指干扰信号和有用信号具有相同的频率,但不是接收机需要的信号。在信号的接受过程中,有用信号和无用信号都会被处理,由于信号的载波不同会导致信号失真,这种信号干扰主要是由同频波的接收机的距离太小导致的,是干扰信号中相对较容易找到干扰源的一种信号干扰。 3结束语 民航安全的保障是民航工作的重点,在充满各种电磁干扰的电子时代,无信通信干扰尤其是民航甚高频受到无用信号干扰后将会带来非常严重的后果,所以我们应该首先对各种干扰信号的原理进行了解,然后在这一基础上确定相应的减少电磁干扰的方案,是信号干扰最小化,与此同时,还可以在机场周边设立通信信号的监控站,对于各种外来信号进行隔离,这样也会降低民航受到无用信号带来的安全威胁。 作者:常琪 单位:中国民用航空大连空中交通管理站 无线电通信论文:无线电通信技术论文 1无线电通信技术的特点 无线电通信技术之所以成为通信领域研究的热点方向,是因为其在通信上具有很明显的通信优势。无线电通信能够不受空间、时空的限制,通信自由,同时能够更加完善通信中图像信息、语音信息等,并且能够使信息更加高质量化,即不仅能够传递,还能够进行深入加工。在通信设备上,无线电通信技术设备具有智能化、小巧化的特点,传输数据信息容量大等这些特点就注定了无线通信技术被进行广泛深入的研究。在通信的可靠性上,无线电通信技术的可靠性主要表现在对自然灾害上的抵抗性。在水涝、泥石流等天气下,无线电通信依然能够有效进行,保证信息的有效传递。虽然,无线电通信技术有传输的可靠性,时空上的自由性等优点,但是与其他通信方式相比也存在一些不足之处,比如,无线电通信容易受到外界电磁波信号的干扰,信息容易被外界窃取。因此,对无线电通信技术的保密性研究成为各国军事信息研究的重点。在当今国际竞争日益激烈的环境下,有用信息被敌方获取对国家、企业、军事机构等造成的危害都是致命的。因此,做好无线电通信技术的保密性研究成为各界研究的热点[3]。 2无线电通信方法的创新与研究 在信息化社会竞争日益激烈的今天,如何解决无线电通信技术中出现的各种问题成为必要。解决这些复杂问题并切实满足民用通信、军事通信上的各种需求成为我国无线电通信技术发展前进的方向。因此,在对无线电通信技术进行研究的过程中,各种改革和创新是必不可少的。现阶段,我们主要可以从以下方面重点进行创新研究[4]。 2.1提高无线电通信网络的可持续性。无线电通信技术的各种设备如果没有较好的安装、配置与部署,那么无线电通信网络一旦受到外界的干扰,就容易导致整个网络系统的瘫痪。因此,在无线电通信的整个网络布局上,我们必须保证网络的设备性能,优化各种设备配置,采取各种有效措施以用来保证网络通信的可靠性。 2.2采用无线电数字通信技术。数字通信技术能在很大程度上减少外界的干扰,保证通信的质量。因此,无线电通信技术要保持系统信号的稳定、提高系统频谱的利用效率、增加系统通信上的质量,就必须采用数字通信技术,以确保提高通信质量。 2.3改进接入网络的方式。随着无线通信技术的快速发展,以及各种网络技术的融合,无线通信的发展得到了很大程度上的提高。在市场发展中,无线传统网络与新兴网络接入技术在计算机科学技术发展的支撑下,快速地推动了无线接入网络技术的发展。移动蜂窝接入,无线本地环路等接入技术的实际应用,都在很大程度上满足了人们通信上的各种需求。 2.4推动无线通信技术宽带化发展。信息技术的宽带化发展对于光纤传输技术的发展起到了至关重要的推动作用。最近几年,光纤传输技术的快速发展更是在全国各大城市取得了显著成果。在无线通信技术发展的方向上,我国无线通信正朝着无线接入宽带化的方向逐步演进,无线通信技术的宽带化成为无线电通信的重要方向。 2.5软件无线电技术的推广。在无线电通信侦察方面,软件无线电具有重要的应用。软件无线电在军事通信领域的运用,如果能够推广到大众生活市场,那么对于无线电通信技术的保密性研究也将是重大创新。 2.6个人信息化技术的推广。个人信息化通信在全球上已经有着较为完善的发展体系,在通信上,个人信息化能够有效地降低无线通信传输路线的信息量,提高无线通信的传播速度。 2.7电路交换网络的过渡。过渡电路交换网络,IP网络都将是无线通信技术的优秀。在数据的处理能力上,电路交换网络的数据处理能力将得到很大程度上的提升,这在一定程度上也解决了无线通信信号易受到干扰的难题[5]。 3结束语 文章简要回顾了无线电通信的发展历程,介绍了无线电通信的优缺点。在无线电通信技术上,传输的路线、信号稳定性、传输距离、保密性等方面的要求也越来越高。针对我国上亿人通信的要求,在无线电通信的网络规模与通信质量上都有很大的改进空间。在全球市场竞争中,我国无线电通信技术也有了巨大的发展。但是,无线电通信技术在满足用户多方位、多层次上都需要有进一步的提高。因此,我们对无线电通信技术通信方法创新的研究具有实际的意义。我们要积极快速地推进无线通信方法技术的研究,为民众生活、国家军防等提供更加安全、优质的无线通信服务。 作者:郄莹莹单位:国家广电总局 无线电通信论文:无线电通信技术创新发展论文 关键词:无线电通信;通信技术;通信方法;拓新 摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差,尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。 一、无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。 1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。 1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来。 随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。 信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。 无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。 二、无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 三、无线电通信技术之通信方法的拓新 21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点: 3.1采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用,尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4拓新接入网络的样式 技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 3.5过渡电路交换网络 关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是优秀关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。 3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器 Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。 3.7推广软件无线电 软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。 3.8提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性。 四、结束语 回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 无线电通信论文:无线电通信技术管理论文 一、无线电通信技术 无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明,下面具体介绍: (一)3G技术 3G,全称为3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信。目前3G无线电通信技术标准主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟,CDMA2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。事实上欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。TD-SCDMA是中国自主知识产权的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。 (二)3.5GHz技术 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术,宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。现在MMDS使用了传统的调制技术,但是未来的技术将是基于VOFDM的,接收端与反射的信号相结合,生成一个更强的信号。这种技术成本低廉,常用于远离服务中心的小型企业接入网,它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。 (三)WLAN(Wi-Fi)技术 无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。 (四)WiMAX技术 WiMAX即全球微波接入互操作系统,WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX又称为802.16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。 二、加强无线电管理的主要措施和手段 无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有: (一)要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感 要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。 (二)要切实抓好无线电监测网络的建设 无线电监测网络为无线电管理工作提供必要技术支持,是无线电技术管理的基础设施。加强无线电监测网络建设就是要将全国分散的无线电监测站(中心)进行优化整合,加强各监测站之间的协作关系,加强无线电监测工作,提高频率资源的有效利用,维护空中通道的畅通,使各种无线电业务相互兼容、正常工作,以维护国家频率的科学、合理、有效使用。 (三)要加强无线电管理的执法力度 无线电技术为无线电通信的开展提供了重要技术支撑,随着无线通信技术的发展和相关应用的增多,国内相关立法应当逐步完善和成熟,国家应尽快出台一部专门的无线电法律法规以适应国家经济和无线电技术发展。无线电管理部门一方面要严格按照国家的相关法律法规进行管理,做到严格、规范,另一方面要严格遵守国家的法律法规,不做与法律相违背的事,维护法律的尊严。 (四)建设一支坚强有力的无线电管理专业队伍 搞好无线电管理工作,必须有一支思想好、技术精、作风硬、执法严的管理队伍。在实际运作过程中,要采取请进来、走出去、岗位练兵等措施,支持鼓励专业技术人员参加各类培训,强化技能训练。在法律法规、无线电管理、监测与检测技术、计算机技术等方面,引导和要求管理人员,自觉跟踪无线电技术发展新动态,理论联系实际进行技术交流,使之与当前管理任务相适应。同时还要加强职业道德、政治素质、保密制度、通信纪律、通信规则、值班制度等行业中必需的修养和建设,提高其执政能力,不辱使命,高质量完成国家赋予无线电管理部门的神圣职责。 无线电通信技术作为极具有发展潜力的一门通信技术,目前得到了持续和持久的快速发展,但在快速发展的过程中,仍时常暴露出管理方面的不足,因而我们应该坚持两条腿走路,一方面,加强技术研究,另一方面,加强管理,使之实现又好又快的发展。 无线电通信论文:无线电通信技术试析论文 1无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。 1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。 1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。 随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。 信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。 无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。 2无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 3无线电通信技术之通信方法的拓新 21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点: 3.1采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4拓新接入网络的样式 技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 3.5过渡电路交换网络 关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是优秀关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。 3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器 Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。 3.7推广软件无线电 软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。 3.8提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。 结束语 回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 无线电通信论文:无线电通信技术管理论文 [摘要]德国人赫兹发现了无线电波以及随后意大利人马可尼发明无线电报之后,无线电通信技术经过一个多世纪的发展,取得了惊人的成果。无线电技术在不断成熟和发展的同时,其应用领域也不断拓宽,应用价值逐步显现,因而为了推动无线电通信技术的进一步健康发展有必要对无线电通信技术及其管理工作进行研究和分析。 [关键词]无线电通信技术管理 与有线电通信技术相对应,近年来无线电通信技术得到了快速飞跃的发展,鉴于频谱资源的有限性,及社会各界对无线电频谱资源的强烈需求,使无线电技术及其管理问题日益受到人们的广泛重视。 一、无线电通信技术 无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明,下面具体介绍: (一)3G技术 3G,全称为3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信。目前3G无线电通信技术标准主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟,CDMA2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。事实上欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。TD-SCDMA是中国自主知识产权的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。 (二)3.5GHz技术 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术,宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。现在MMDS使用了传统的调制技术,但是未来的技术将是基于VOFDM的,接收端与反射的信号相结合,生成一个更强的信号。这种技术成本低廉,常用于远离服务中心的小型企业接入网,它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。 (三)WLAN(Wi-Fi)技术 无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。 (四)WiMAX技术 WiMAX即全球微波接入互操作系统,WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX又称为802.16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。 二、加强无线电管理的主要措施和手段 无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有: (一)要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感 要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。二)要切实抓好无线电监测网络的建设 无线电监测网络为无线电管理工作提供必要技术支持,是无线电技术管理的基础设施。加强无线电监测网络建设就是要将全国分散的无线电监测站(中心)进行优化整合,加强各监测站之间的协作关系,加强无线电监测工作,提高频率资源的有效利用,维护空中通道的畅通,使各种无线电业务相互兼容、正常工作,以维护国家频率的科学、合理、有效使用。 (三)要加强无线电管理的执法力度 无线电技术为无线电通信的开展提供了重要技术支撑,随着无线通信技术的发展和相关应用的增多,国内相关立法应当逐步完善和成熟,国家应尽快出台一部专门的无线电法律法规以适应国家经济和无线电技术发展。无线电管理部门一方面要严格按照国家的相关法律法规进行管理,做到严格、规范,另一方面要严格遵守国家的法律法规,不做与法律相违背的事,维护法律的尊严。 (四)建设一支坚强有力的无线电管理专业队伍 搞好无线电管理工作,必须有一支思想好、技术精、作风硬、执法严的管理队伍。在实际运作过程中,要采取请进来、走出去、岗位练兵等措施,支持鼓励专业技术人员参加各类培训,强化技能训练。在法律法规、无线电管理、监测与检测技术、计算机技术等方面,引导和要求管理人员,自觉跟踪无线电技术发展新动态,理论联系实际进行技术交流,使之与当前管理任务相适应。同时还要加强职业道德、政治素质、保密制度、通信纪律、通信规则、值班制度等行业中必需的修养和建设,提高其执政能力,不辱使命,高质量完成国家赋予无线电管理部门的神圣职责。 无线电通信技术作为极具有发展潜力的一门通信技术,目前得到了持续和持久的快速发展,但在快速发展的过程中,仍时常暴露出管理方面的不足,因而我们应该坚持两条腿走路,一方面,加强技术研究,另一方面,加强管理,使之实现又好又快的发展。 无线电通信论文:无线电通信技术的通信方法研究论文 论文关键词:无线电通信;通信技术;通信方法;拓新 论文摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差[1],尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。 1无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。 1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。 1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。 随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。 信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。 无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。 2无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 3无线电通信技术之通信方法的拓新 21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点: 3.1采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4拓新接入网络的样式 技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 .5过渡电路交换网络 关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是优秀关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。 3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器 Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。 3.7推广软件无线电 软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。 3.8提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。 结束语 回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 无线电通信论文:无线电通信技术管理论文 [摘要]德国人赫兹发现了无线电波以及随后意大利人马可尼发明无线电报之后,无线电通信技术经过一个多世纪的发展,取得了惊人的成果。无线电技术在不断成熟和发展的同时,其应用领域也不断拓宽,应用价值逐步显现,因而为了推动无线电通信技术的进一步健康发展有必要对无线电通信技术及其管理工作进行研究和分析。 [关键词]无线电通信技术管理 与有线电通信技术相对应,近年来无线电通信技术得到了快速飞跃的发展,鉴于频谱资源的有限性,及社会各界对无线电频谱资源的强烈需求,使无线电技术及其管理问题日益受到人们的广泛重视。 一、无线电通信技术 无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明,下面具体介绍: (一)3G技术 3G,全称为3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信。目前3G无线电通信技术标准主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟,CDMA2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。事实上欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。TD-SCDMA是中国自主知识产权的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。 (二)3.5GHz技术 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术,宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。现在MMDS使用了传统的调制技术,但是未来的技术将是基于VOFDM的,接收端与反射的信号相结合,生成一个更强的信号。这种技术成本低廉,常用于远离服务中心的小型企业接入网,它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。 (三)WLAN(Wi-Fi)技术 无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。 (四)WiMAX技术 WiMAX即全球微波接入互操作系统,WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX又称为802.16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。 二、加强无线电管理的主要措施和手段 无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有: (一)要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感 要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。(二)要切实抓好无线电监测网络的建设 无线电监测网络为无线电管理工作提供必要技术支持,是无线电技术管理的基础设施。加强无线电监测网络建设就是要将全国分散的无线电监测站(中心)进行优化整合,加强各监测站之间的协作关系,加强无线电监测工作,提高频率资源的有效利用,维护空中通道的畅通,使各种无线电业务相互兼容、正常工作,以维护国家频率的科学、合理、有效使用。 (三)要加强无线电管理的执法力度 无线电技术为无线电通信的开展提供了重要技术支撑,随着无线通信技术的发展和相关应用的增多,国内相关立法应当逐步完善和成熟,国家应尽快出台一部专门的无线电法律法规以适应国家经济和无线电技术发展。无线电管理部门一方面要严格按照国家的相关法律法规进行管理,做到严格、规范,另一方面要严格遵守国家的法律法规,不做与法律相违背的事,维护法律的尊严。 (四)建设一支坚强有力的无线电管理专业队伍 搞好无线电管理工作,必须有一支思想好、技术精、作风硬、执法严的管理队伍。在实际运作过程中,要采取请进来、走出去、岗位练兵等措施,支持鼓励专业技术人员参加各类培训,强化技能训练。在法律法规、无线电管理、监测与检测技术、计算机技术等方面,引导和要求管理人员,自觉跟踪无线电技术发展新动态,理论联系实际进行技术交流,使之与当前管理任务相适应。同时还要加强职业道德、政治素质、保密制度、通信纪律、通信规则、值班制度等行业中必需的修养和建设,提高其执政能力,不辱使命,高质量完成国家赋予无线电管理部门的神圣职责。 无线电通信技术作为极具有发展潜力的一门通信技术,目前得到了持续和持久的快速发展,但在快速发展的过程中,仍时常暴露出管理方面的不足,因而我们应该坚持两条腿走路,一方面,加强技术研究,另一方面,加强管理,使之实现又好又快的发展。 无线电通信论文:无线电通信技术论文 论文关键词:无线电通信;通信技术;通信方法;拓新 论文摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差[1],尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。 1无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。 1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。 1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。 随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。 信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。 无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。 2无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 3无线电通信技术之通信方法的拓新 21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点: 3.1采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4拓新接入网络的样式 技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。3.5过渡电路交换网络 关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是优秀关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。 3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器 Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。 3.7推广软件无线电 软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。 3.8提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。 结束语 回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 无线电通信论文:无线电通信的管理和保障 1为高效快速地处置突发情况,建立了民航无线电安全保障应急机制 为提高处置突发情况的效率和能力,该处与固原机场建立了民航无线电安全保障应急机制,明确无线电管理部门和民航部门在保障民航无线电专用频率安全工作中的职责,建立了指挥有力、反应迅速、措施果断的应急处理机制。当危害民航无线电通信、导航安全的干扰事件发生时,该机制能够协调双方统一行动,及时有效地予以查处。案例一:某日,该处接到固原机场的干扰申诉报告,称自凌晨3时起机场的备用导航频率XXXMHz受到干扰,严重影响该频率的正常导航通信。接到申诉后,该处立即启动“固原民用航空专用无线电频率干扰应急处置方案”,利用机场小型监测站监测,未发现干扰信号,随后立即驱车赶赴机场开展排查。工作人员利用无线电监测车再次对机场进行了监测,仍未发现干扰信号,但干扰依然存在。随后,工作人员携带便携式监测设备进入机场的调度指挥机房,将其备用导航台的天线连接到便携式接收机上,此时频谱图中出现了XXXMHz的干扰信号,最大电平值为28dBμV,用FM方式解调出清晰的电视伴音。通过对比中国电视频道伴音频率表得知,XXXMHz为增补某频道的伴音频率,又与电视画面对比发现,该频率正是某电视频道的伴音。由此判断,该干扰信号很可能是机场内部电视信号泄漏造成的。工作人员自楼顶的卫星电视接收天线处开始,沿着天线馈线一路查找,干扰信号越来越强。最终在一楼机房的一个机柜中,工作人员找到了干扰源——一部电视信号放大器。在机场工作人员关闭该放大器后,干扰信号消失。案例二:某日,该处接到固原机场干扰申诉报告,称机场内一安检门受到不明信号干扰,持续触发警报,严重影响机场正常安检流程,请求协查。虽然未影响到民航导航通信安全,但此事涉及乘客安检的重要环节,该处依然启动应急处置方案,及时赶赴现场展开排查。通过对现场电磁环境初步监测,排除了设备自身故障和其他相邻安检设备电磁干扰因素后,技术人员初步判断干扰由安检通道北侧附近发出。经过技术人员周密细致的对比分析以及对周边设施电磁环境的反复测试,最终将干扰源锁定在机场2号安检通道北侧墙体之内。在与机场相关技术人员及施工部门沟通后,技术人员确定该干扰源为墙体内部管线出现异常所致,故障管线产生电磁波,使得安检门感应部件一直处于该电磁辐射环境之中,不断发出感应报警。通过机场工作人员检修墙体内部管线,安检门恢复正常工作。上述事例充分体现了建立这种快速、有效、长效的应急处置机制的重要性,不仅保障了民航专用频率的通信安全,维护了机场的正常运行,更重要的是捍卫了人民群众的生命财产安全。 2加强对电磁环境保护区域的监控,有效隔离干扰源和辐射源 为加强对固原机场民航安全飞行电磁环境保护区域的监控,该处定期对该区域进行保护性监测。当保护区周边有高压线、无线通信基站、广播电视发射台等电磁辐射和无线通信设施影响到保护区域电磁环境安全时,该处对电磁环境评估严格把关,从源头保障了民航无线电的安全与畅通。案例一:2012年,由于市政工程建设需要,固原市广播电视台站址需要搬迁,由此可能会对固原机场电磁环境保护区的安全造成影响。该处及时组织当地广电局、机场等单位召开搬迁论证会,就广电台站搬迁涉及的航空无线电导航安全事宜进行分析论证。与会专家对拟建台址布局的科学性、合理性及电磁兼容性进行了科学分析,对可能造成干扰的因素、降低干扰的程度,以及快速准确排除干扰的方法进行了技术论证。通过电磁环境测试以及emc电磁兼容分析等技术论证后,再次进行协商达成共识:第一,从技术层面而言,原则上同意固原市广播电视台台站搬迁的方案;第二,台站搬迁完毕后,由无线电管理部门在试运行时间段内组织开机测试,并分别在机场和台站新址进行试运行期间的电磁环境比对测试;第三,试运行期间,一旦出现干扰民航导航等正常无线电业务的信号,广播电视台听从无线电管理部门的指挥,无条件立即停止发射,并采取有效措施排除干扰。此次会议对加强广播电视业务的无线电管理、高度重视搬迁中涉及的航空无线电导航安全、充分保护民航安全飞行电磁环境保护区域具有重要意义。案例二:2013年,由于固原市规划建设西南新区,固原市供电局需全部迁改规划内的330千伏变电站110千伏出线工程,而该输电线路距固原机场跑道南端仅6.1km,该区域正好在机场起飞爬升面内,考虑到《民航机场电磁环境保护区域划定规范与保护要求》的规定,固原市供电局来函申请该处就此进行电磁环境评估。为此,该处与固原机场对输电线路改造工程可能造成的民航电磁环境保护安全隐患进行了充分全面的论证。根据相关法律法规,从民航飞行安全和电磁环境保护安全考虑,最终在技术层面上不予认可固原市供电局的迁建方案。通过此事,该处与固原市规划部门建立了联系,商定以后在一些重要的电磁环境保护范围内,要规划、审批、建设通信设施或能产生辐射的设施时,应当先向无线电管理部门申请进行电磁环境评估。这两个案例说明,建立民航飞行安全电磁环境保护区,可将安全隐患隔离在保护区外,防患于未然的保护措施可以有效地保护民用航空的电磁环境安全。 3强化无线电台审批程序,定期检测设备,确保民航无线电台的合法性和安全性 2014年3月,固原机场无线电台执照到期。该处严格按照行政审批流程,为其重新换发了电台执照。在此过程中,技术人员结合台站数据库对每一部无线电设备都进行了检测和审验,确保电台执照上数据的准确性,并对检测合格的设备粘贴了年审标签。从无线电行政审批的环节确保了民航无线电台的合法性,使每台设备都能“有照经营”。近几年来,该处每年都会对民航无线电台进行定期检测,当检测发现有设备发射指标发生偏差时,及时要求民航部门对设备进行维护,消除干扰隐患,使设备始终处于良好的运行状态,避免不符合指标的设备“带病”工作。 4以多形式、多样化的宣传活动,提高社会公众对民航无线电安全的认识 该处重视与机场联合做好民航无线电相关宣传工作。在“2·13”世界无线电日、“5·17”世界电信和信息社会日、“9·11”《中华人民共和国无线电管理条例》颁布日,均就民航无线电导航通信、民航飞行安全、民航电磁环境保障等方面,开展形式多样的宣传活动。通过向公众散发传单、调查问卷,讲解民航无线电知识等形式,多方位、多角度地开展宣传活动,使社会公众能够直观、形象地了解民航无线电台的重要性和安全性,了解擅自设置使用无线电台对民航无线电通信安全造成的危害性,充分认识到无线电通信安全对民航飞行安全的重要性。综上所述,民航无线电台的通信安全决定了人民群众的生命安全,历来都受到国家和地方政府的高度重视,是重点防范和保护的对象。作为无线电管理工作者,笔者深感责任神圣而重大,使命任重而道远。无线电管理部门应当联合相关单位,共同建立属于民航无线电波的安全畅通的“空中绿色长廊”。 作者:杨振华 单位:宁夏区无委办固原市管理处 无线电通信论文:无线电通信频率方法研究 1国际频率需求研究方法 1.1公众移动通信该方法考虑了业务种类、无线通信系统、业务应用场景的综合影响,将不同业务种类的业务量在不同应用场景和不同无线通信系统中分别承载,具体测算可以概括为以下几步:①分别对业务种类(SCs)、业务环境(SEs)、无线电环境(REs)和无线电接入技术组(RATGs)进行定义;②参考步骤①中分类,对收集到的市场数据进行归类分析,市场数据可以由问卷调查的形式采集统计;③根据不同的业务环境以及业务种类进行分组分析,即可以得到每个业务环境下每一个业务种类的流量需求;④进行RATG间的业务量分配工作,由于每一个业务环境都被一个或多个RATG支持,由步骤②和步骤③得到的某业务环境、时间间隔、业务种类下的流量需求可以分配到不同的RATG和无线电环境中,其中需要注意电路交换和分组交换流量分别计算;⑤确定每个RATG的系统容量,对电路交换和分组交换的数据分别分析;⑥计算得出各RATG的频谱需求;⑦加入可能实现的最小频谱、必要的保护频带以及多个运营商的影响因素的考虑,对步骤⑥得到的结果进行调整;⑧将各RATG的频谱需求进行累加,最终得到总的频谱需求。该方法在业务方面包括不同种类的业务模型,需要分别按照6种场景提供输入数据。在网络技术方面,将各无线通信网络分为4组,其中2G和3G系统划分为第一组、4G系统划分为第二组;网络支持的最大传输速率和平均频谱效率通过不同的无线通信网络组体现。在业务承载方面,分为分组域承载和电路域承载,分别计算所需频谱资源量。计算得到不同的无线通信网络组在不同场景下的频谱需求后,选取其中频谱需求量最大者作为该无线通信网络组的频谱需求量。总的频谱需求量为各无线通信网络组的总和。1.2民航ITU-R于2007年了M.2120报告《新航空航天移动业务频谱需求的初步估算》,对航空移动业务的频率需求进行了估算,考虑将960MHz~1164MHz和5000MHz~5150MHz中部分频率分配给航空移动业务。航空移动业务有两种不同应用:一种是目前的VHF频段业务,要求非视距远距离、中等带宽的应用,考虑分配频段为960MHz~1164MHz;另一种是机场地面应用,包括数据传输等要求高数据速率、中等距离的应用应用的频率可以实现空间复用,考虑分配频段为5000MHz~5150MHz。对于5000MHz~5150MHz机场地面通信的频率需求,ITU在《5GHz频段机场地面应用的频谱需求》(ITU-RM.2232)[2]报告中进行了分析。通信的业务种类主要有两类,一类是塔台与飞机之间的通信,另一类是机场地面通信。第一类业务主要包括视频流、VoIP语音、RFID数据、4D天气数据、飞机除冰数据、机场位置提示信息、航空控制信息数据(AOC)、电子飞行包裹数据(EFB)、机场地图数据库(AMDB)、综合飞行器健康管理数据等;第二类业务主要包括监测数据(雷达信息)、传感器数据(视频监控等)、天气数据(气象雷达等)、空中流量控制塔台数据等。 2频率需求分析通用方法研究 总结ITU有关频率需求测算的报告可以发现,计算频率需求主要包括业务分析和技术分析两部分。本研究基于这一思路,建立一套通用的频率需求测算方法。2.1无线电频谱需求测算的总体思路业务分析不但要对无线电应用的业务类型、业务特征、业务现状进行分析,还要对业务发展作出预测。其中业务类型主要针对通信业务的内容,例如语音通话、短消息、多媒体视频传输、天气信息、导航信息,定位信息、控制指令等。业务特征则包括业务的应用场景、传输速率、用户密度、使用频段等内容。业务未来发展预测则主要针对各业务未来的发展趋势、业务量及数据流量的发展情况作出预测(见图1)。技术分析主要内容包括通信技术、通信模式、网络结构等内容的分析。目前我国公众移动通信行业已经完全采用了数字通信技术,正在从2G/3G向着4G方向演进,但是公安、广播等行业还存在着大量的模拟设备。不同通信技术的频谱效率是不同的,正确预测频率需求,需要了解行业中当前的通信技术水平,了解不同技术使用现状。同时,还要根据不同的通信模式、网络结构对通信技术进行综合分析。频率需求分析包括的业务分析和技术分析两部分并不是相互独立的。由于不同的通信技术承载着不同无线电应用的业务,不同业务的发展又决定了技术的需求和演进。因此要基于业务和技术两者分析的基础上对频率需求进行整体的判断,才能确保频率分配的准确性。2.2无线电频谱需求测算流程做好无线电频率需求的预测,离不开无线电应用的业务分析和对承载业务的无线电技术的分析。本文总结归纳出一个具有普适性的测算方法,具体流程见图2。其中包括6个主要步骤:①分析行业中无线电业务的使用特征;②研究各种业务发展现状(及发展趋势);③根据无线电技术发展因素,考虑技术组数量及各技术组的相关参数;④确定(或假设)应用的业务量在各技术组中的配比;⑤建立业务模型,计算各种场景的业务量;⑥建立业务与频率转化模型,计算频率需求。本文基于上述流程,对业务需求和技术分析进行建模,并根据国内外已有频率需求测算方法,对本课题提出的测算方法进行验证。2.3无线电频谱需求测算模型建立根据上述频率需求测算流程,我们需要建立两个模型,即业务模型和频率转化模型。业务模型主要是对无线电应用中各种业务的特点进行分析,最终得到无线电业务的业务量信息;频率转化模型则基于承载技术将得到的业务量大小转化为最终的频率需求。2.3.1业务模型业务模型是建立在信息传递的基础上的,正确地计算行业频率需求,需要分析及预测行业的业务量情况。业务量的研究离不开各种业务场景、通信质量等因素,因此,需要确定业务模型输入参数。如果将模型理想化,假设行业当前无线电应用中共有M种通信业务,其中,第i种业务的数据率为Vi、忙时单位区域使用业务i的进程数为Yi,根据数据率和进程数计算得到忙时业务量Tbusy,具体公式见公式(1)。(1)在实际计算过程中应考虑业务量与各种业务特征的关系,例如,用户密度、覆盖面积、平均进程持续时间、业务质量因子、网络容量、移动速率等诸多因素。因此,针对不同行业,需要建立业务特征与通信忙时业务量的关系,如公式(2)所示。(2)由于各行业无线电应用的业务特征不尽相同,输入参数也存在差别,因此,在使用该模型时,应根据实际场景进行细化。2.3.2频率转化模型正如前文中提到的,在行业中的无线电应用包括多种通信业务。这些业务与无线电技术的关系可能是一一对应,也可能是一种业务对应多个技术组,还有可能是多种通信业务在一个技术组中承载。因此,在建立频率转化模型时,我们以无线电技术组为主。假设技术组数量为Q,将其中的技术组排序,序号分别为1,2,…,t,…,Q。忙时业务量Tbusy在不同技术组中的配比为Pt。因此,可以将通信忙时业务量Tbusy根据不同的占比Pt,分配到不同技术组中。各技术组影响频率需求的因素不但包括技术组配比,还包括不同无线电承载技术的频谱效率Et、频率复用因子λt、频率冗余系数ηt以及其他参数x对频率的影响f(x)。因此,第t技术组频率需求SRt(未考虑信道带宽)可根据公式(3)得出。(3)由于不同的无线电技术使用的信道带宽不同,因此引入参数Bt,表示第i组的信道带宽。根据第t技术组频率需求SRt和信道带宽Bt可以得到该技术组频率需求Wt,如公式(4)所示(中括号表示取整运算)。(4)综合考虑Q个技术组的频率需求,最终可以统计得到总频谱需求W,如公式(5)所示。 3重点行业频率需求测算模型的实例验证 为了便于验证频率需求研究方法的正确性,本文在公众移动通信、航空移动通信两个行业对频率需求模型进行了验证。3.1公众移动通信频谱需求验证ITU-RM.1768中对公众移动通信频率需求的计算,主要分为参数输入、模型计算和结论输出3个部分。参数输入主要包括输入的业务共分成20×6=120种类型、每种类型下的用户密度(用户/km2)、每用户进程到达速率(进程/ s用户 )、平均服务比特率(bit/s)、平均进程持续时间(s/进程)、移动性比率。模型计算时主要分为业务量计算和网络容量计算。业务量计算是针对每种类型计算上行/下行用户密度、区域业务到达速率、进程数量等业务量关键指标。网络容量计算考虑基于不同技术组和交换域的情况,主要分CS域的RATG1和RATG2以及PS域的RATG1和RATG2的容量情况。输出结论:频率需求计算是综合不同场景下不同域的网络容量要求,结合RATG频率效率情况分别计算不同技术组的频率需求数量。频率需求总量计算是根据满足业务需求的网络频率带宽,考虑多个运营商部署多张网络的情况,对频率需求总量进行调整计算,分年度分RATG输出。根据我国移动通信技术演进及网络特点,将技术组分为两组:第1组为IMT-2000及其增强型系统,第2组为超IMT-2000系统(4G)。关于本方法和ITU-RM.1768报告中的其他输入参数,需要根据我国移动通信行业的现状及未来发展预测给出,本课题不再进行逐一叙述。本课题提出的频率需求方法可以很好地应用在公众移动通信的频率需求分析中。通过对频率需求方法的细化,明确相关模型参数,可以转化为ITU-RM.1768报告中提出的对移动通信行业频率需求测算方法。经过测算我国2015年IMT系统频率总需求为570MHz~690MHz,2020年频率总需求为1490MHz~1810MHz。3.2航空移动通信频率需求验证进行机场地面频率需求预测时,本方法可以直接转化为ITU-RM.2232报告中提到的以下步骤:①列举机场网络通信业务数据量及飞机数量(包括2020年以前和2020年以后两个阶段);②决定机场满足通信所需的业务量(传输速率);③更新基于网络分配的假设,确保降低频率需求;④更新网络通道结构(10MHz和20MHz带宽)和通道负载的假设;⑤基于上述假设,评估频率需求。在预测过程中,作出以下假设:采用WiMAX技术(IEEE802.16e);机场区域部署了相应的无线网络;信道带宽分为10MHz和20MHz两种情况;分别采用扇区天线和全向天线;5×5km2的机场面积。预测过程中,涉及的飞机数量(单位:架)如表2所示。针对5000MHz~5150MHz机场地面通信的频率情况,课题对其频率需求进行了分析及预测。假设采用WiMAX技术进行通信,技术组为1个,网络配比为100%;信道带宽可设为10MHz和20MHz两种情况;频谱效率假设为1.06bit/s/Hz;20MHz带宽使用全向天线、10MHz带宽使用3扇区定向天线。基于对本课题提出的频率需求方法的细化,考虑到5GHz频段机场地面通信的具体内容、业务量、频谱效率和WiMAX技术的相关参数,可以实现ITU-RM.2232报告中提出的对5GHz频段机场地面通信的频谱需求预测。预计在2020年最大数据率为91.4Mbit/s,频率需求为90MHz~100MHz,到2035年,最大数据率为130.3Mbit/s,频率需求为130MHz,与M.2232报告的结论一致。 4结束语 本文根据国际上多种业务无线电通信频率需求研究成果,总结提炼了一套通用的无线电通信频率需求测算方法,并进行了验证。本方法准确可靠,并具有很强的实用性。结合各行业通信业务情况、技术水平,细化相关参数,可以测算不同无线电通信的频率需求,为我国频谱测算等无线电管理工作服务。 作者:李策 刘琪 陈宇 王永斌 单位:工业和信息化部电信规划研究院 无线电通信论文:无线电通信的电磁屏蔽 一、电磁屏蔽的原理 对于干扰源的抑制,究其根本就是利用具有高磁导率的材料所具有的地磁阻特性对于低频磁场起磁分路作用,进而进行磁场的引导,使得磁场可以通过屏蔽体向前传播,从而使得屏蔽体内的磁场减弱,起到保护设备的效果。在高频的电磁场范围内,由于电磁场的辐射能力较强,极其容易发生远场的干扰。远场中的电场和磁场都不能忽略,此时就需要使用电磁屏蔽。电磁屏蔽机理是电磁波传播到不同波阻抗的表面时产生反射(边界两边介质波阻抗差值越大反射越强烈),同时电磁波在良电导体中传播时产生很大的衰减,这样可以使得电磁波中的部分能量可以被屏蔽体进行吸收,进而使得屏蔽体内的电磁能量大大的减少,起到良好的屏蔽效果。 二、无线电设备屏蔽的主要方法 1、电磁场屏蔽。所谓的电磁场屏蔽就是利用屏蔽体能够阻止电磁场在特定空间内传播的一种手段。具体的屏蔽机理主要是:(1)经过屏蔽体时没有被屏蔽体表面的吸收的电磁能量,在屏蔽体内进行传播时,可以被屏蔽材料进行衰减,也就是常说的吸收。(2)当电磁波传播到屏蔽体的表面位置时,由于金属材料与空气之间的交界面具有阻抗不连续的特性,可以对电磁入射波进行反射。对于这种反射,不需要特定的屏蔽体厚度,只要求交界面具有不连续性。(3)进入屏蔽体内部的电磁能量,会在屏蔽体内部的空间内进行多次的反射和吸收,进而对进入屏蔽体内部的电磁能量进行有效的反射和吸收。2、磁场屏蔽。所谓的磁场屏蔽就是对于低频磁场或者直流磁场进行的屏蔽,但是其屏蔽效果相对于电场屏蔽以及电磁场屏蔽较差。其作用机理主要是依靠屏蔽体材料所具有的高导磁性对低磁阻以及对磁通进行有效的分路作用,进而使得屏蔽体内部的磁场可以极大地减弱。在进行磁场的屏蔽时,被屏蔽的设备与屏蔽体之间的距离不应过小,以便更好地减少通过被屏蔽体的磁通量;在进行屏蔽体的设计时,应当注意通风孔等类似的孔道,可以增加屏蔽体的磁阻特性,造成屏蔽体的效果大大减弱;对于磁场强度高的磁场进行屏蔽时可以采用双层磁屏蔽体的结构进行屏蔽。当需要屏蔽外部的强磁场时,在选择屏蔽材料时应当注意,可以在屏蔽体的外层选择不易饱和的材料,对于屏蔽体的内部可以选用容易饱和的高导磁材料;如果想要屏蔽内部的强磁场,就需要材料的选择次序进行倒换。3、电场屏蔽。对于电场屏蔽,我们可以将电场感应看作分布在电容之间的耦合。在利用电场屏蔽技术时,屏蔽体应当靠近被屏蔽的物体,同时保证屏蔽体接地状况较好;对于屏蔽体的形状应当根据需求进行选择,全封闭式的屏蔽体屏蔽效果最好,但是在具体的工程实践过程中难以做到;但是对于屏蔽体的厚度没有要求,只需要是导体即可,同时满足强度要求就可以。4、实际的电磁屏蔽体结构材料。(1)对于磁场屏蔽通常需要的铁磁性材料,例如具有高导磁的合金或者铁,其屏蔽机理最主要的是进行能量的吸收;(2)在屏蔽体的底板以及机壳材料选择时,大多选择的是良导体,在进行电场屏蔽时,最主要的屏蔽机理是进行能量的反射;(3)在较强的磁场环境中,需要屏蔽体能够满足对电场以及磁场的综合屏蔽,这就需要结构上较好的铁磁材料,屏蔽效率直接受材料的厚度以及搭接和接地方法好坏的影响。同时减少电气结构之间的不连续性,以便更好地进行机壳以及底板的辐射泄露的控制。 三、结语 总的来说,对无线电设备进行电磁屏蔽的方法有很多,在进行具体的使用过程中应当根据使用的情况进行选择,以便获得最大的经济效益,实现电磁屏蔽的目标。 作者:刘瑜 单位:中国民用航空西北地区空中交通管理局 无线电通信论文:无线电通信技术发展 1无线电通信技术发展的当下情况 1.1蓝牙(Bluetooth)蓝牙(Bluetooth)是一种短距离通信配套设备其支持10m范围内信息传输。信息可以无线之间进行交换,包含有移动的通信设备,无线耳机和PAD,笔记本电脑,设备和其他相关设备。利用“蓝牙”技术,能够在短距离内的许多设备省略了多种线路接入。布局上空间的改化。采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术的蓝牙技术是支持点对点及点对多点通信的工具,工作在全球通用的2.4GHzISM(即工业,科学,医学)频段工作。以1Mbps为其数据的频率。传输方面采用时分双工传输方案实现全双工。1.2毫米波的ROF(MM-RoF系统)系统毫米波光载无线(MM-RoF系统)系统是一种无线光通信技术及毫米波技术相结合建立起来的。它具有高带宽,体积小,重量轻,成本低,损耗低,抗电磁干扰和传输质量的优越性。MM-RoF系统解决毫米波频带损耗,抗干扰能力强和弱的存在,传统的微波传输系统,同时克服了毫米波电子器件的电子“瓶颈”问题,一个非常有潜力的发展空间。多格式多业务的MM-RoF技术将是一个重要的方向代表了MM-ROF系统的未来发展。 2无线通信技术的优势和缺点 2.1无线电通信技术中的优势近年来,通信技术和无线电接入技术相结合,牢记目前的高科技,实现了低成本,高度灵活的信息传输,进一步促进了无限的力量通信技术的发展。通过这一举措带来了通信的优点是:无线电通信将不再有局限于空间和时间,可以随时随地的无线通信,语音的交流和视频和数据信息的传输得到实现。随着通信技术和近几年的发展和无线电通信设备使得世界变得越来越小,设备功能越来越完善,智能化程度越来越高,在国家军事和生活两个方面网络构建中发挥到重要作用。此外,相比于有线通信技术,无线通信技术的优势还体现在防水,防风,抗震等性能,无线电通信具有较强的抗洪灾,抗台风,抗震能力,主要因为它不会受到其他无线电信号的声源外部的电磁信号干扰,一般都能够保持顺畅的沟通。从这个角度来看,信号传输的稳定性和可靠性是无线通信技术所具备的最大优点。2.2无线电通信技术中的缺点无线电通信技术也有两面性,也有它的实际应用的一些缺点。需要明确的是,虽然可以用无线通信技术来解决传输线电缆的传输距离限制和传输距离远以及灵活的通信问题的问题,但其信号易受到干扰和影响,信息极易被截取导致技术保密性较差的重大缺点。 3无线电通信技术发展的优势 3.1通信信息技术促进宽带的发展信息技术的宽带化使得光纤传输技术以及高通透量的网络发展速度得到有效的提高,特别是在世界各地近年来,无线通信技术正朝着宽带化演进方向发展,这个方向对于无线通信信号源的稳定非常重要。3.2个人信息技术化的推广在全球个人通信中的个人信息化已是不争的趋势。个人信息可以有效地降低信息传输线路拥堵量,大大提高了通信的传播速度。3.3新颖的入网款式技术上融合固定和其他通信来实现不同的业务,无线应用协议问世后,进行无线数据业务得到了很大的提升,有利于提高信息网络向多种业务传送的发展。由于市场竞争激烈,传统电信网和计算机网的融合出现,特别是在部分固定接入网络,通过接入,移动蜂窝接入,具有以满足各种通信需要的生活和生产的发展潜力。3.4过渡电路交换网络过渡性的电路交换网络,IP网络无疑是关键技术的优秀,是最合适的选择对象,数据处理能力大大提高了电路交换网络,这是为了保持通信信号的畅通,以解信号容易受到干扰的问题总之,新技术和创新的沟通方式将有更广泛的活动舞台和光明的发展前景,所以,在无线电通信技术方面通信方法技术的运用具有相当大的潜力。这要求我们积极推进科技进步在无线,无线通信技术领域的多从出新,为全球信息通信业经济全球化作出贡献出我们的力量。 作者:刘峻滔 陈国强 单位:国防科技大学 无线电通信论文:无线电通信对煤矿开采影响 无线通信技术早期应用于社会通信行业,主要是为了满足用户之间的通信需要,保证信息传递的稳定进行。与传统的有线通信相比,无线通信技术不仅摆脱了传输电缆的约束,在通信范围上也有了很大的扩展,实现了远距离的信息传输功能。煤矿开采是我国国民经济中的主要产业,在开采阶段必须要构建综合性的通信功能,这样才能实现矿井内外的持续通信。 1煤矿开采的现状和不足 (1)煤矿开采存在安全问题。近几年来,各地关于煤矿开采的事故报道层出不穷,让群众对于煤矿开采的安全措施产生很大的质疑。众所周知,煤矿开采事故产生的主要原因包括瓦斯泄露、缺氧、明火爆炸、漏电漏水等,既造成了严重的人身伤亡,也带来了巨大的经济损失。除了人为管理的疏忽,科学技术的滞后也是造成连续不断事故产生的主要原因之一,因为很多事故正是由于矿井通讯设备的不完善,不能够在第一时间接收信息及时进行援助,导致矿工被困,缺氧而亡。对于煤矿开采这种高危作业,保持密切有效的联系是保证工程顺利和人身安全的必要措施。 (2)煤矿开采存在环境问题。煤矿作为不可再生能源,其开采和利用有一定的条件和限制,包括它的开采环境和开采深度等。不合理的开采很容易导致地表下沉,产生房屋塌陷、渗水,植被破坏荒芜等环境问题,严重影响附近居民的生活和生产,给经济和环境带来不可估量的损失。因此,依靠科学技术来判断矿产的开采可行性、确定采留比例、衡量环境破坏率是实现煤矿开采合理有效的重要保障。 (3)煤矿开采存在监督问题。煤矿开采不仅要考虑到开采的技术和方法,还要实时监控矿井的风向、瓦斯体积分数、电力设备和顶板承受能力,而现在大多数煤矿对于安全措施的监督仅仅局限于人为提醒和巡视,容易造成疏漏和不精准的判断。煤矿企业在开采资源过程中,将重点局限于煤矿资源的产量质量,并没有做好相关技术的调控运用,导致整个开采过程因缺乏监督体制而出现质量问题,破坏了原先设计的煤矿生产模式。 2无线通信技术用于煤矿开采的优势 (1)提高工作效率,降低生产成本。随着无线电通信的发展和普及,其成本也大大降低,煤矿开采中使用无线电通信也相应地节省了资金,减少投资,降低生产成本[1]。另一方面,无线通信技术的使用可以使操作简单化、方便化,通过创建标准的通信模式传递信息(如图1)。能够在最短的时间内完成工作任务,提高工作效率,获得较高的利润,真正实现低投入、高收入的经济发展目标。(2)提高运作安全,保障人身安全。煤矿开采中无线通信技术的使用其最大的优势就是提高了采矿工作的安全性;能够保证工作现场和外界密切的联系,能够在第一时间互通有无,保障工人的人身安全。 (3)提高领导效率,优化企业管理。无线通信技术的使用在一定程度上可以实现非现场操控,领导在办公室就可以通过网络掌握工作进度,了解工作状况,及时进行派遣和指挥[2]。应用无线通信技术,煤矿企业可以加强多方面的生产管理及引导,加快提高了领导层次的管理水平,真正实现管理一体化,帮助煤矿企业在生产期间创造更大的经济效益。 (4)保障作业质量,实现绿色环保。煤矿开采中应用无线通信技术可以方便管理和加强联络;应用传感器技术可以准确探测到矿井内的瓦斯体积分数;利用类似波导的物质进行探测,可以避免矿井内因金属而产生的导电和绳索冗长等带来的不便。从安全角度考虑,无线通信技术推广之后,煤矿开采作业能够处于一个相对安全稳定的生产环节。 3无线通信技术存在的不足和改进措施 (1)操作不规范,技术不纯熟。由于从事煤矿开采的工人通常都是年龄较大、文化程度较低的中年人,对于从人工作业到机械作业的转变需要一定的适应阶段和学习过程,而他们对于电脑技术的操作学习接受能力比较慢,学习不全面,也可能导致操作失误和延缓工期。因此要对工作人员进行系统、全面的电脑技术培训,保证无线电通新设备的顺畅使用。在操作过程中必须要实施有效的操作流程,从各个角度考虑通信设备的持续运行。 (2)技术发展不完善,通信技术有限制。无线通信技术的发展虽然越发成熟,覆盖面越来越广泛,但依然存在着局限性,受到通讯距离、发射功率和工控环境、天气等各种因素的影响,无线信号会受到不同程度的干扰,从而影响到煤矿开采的进度和管理。鉴于此处,一方面要求国家和政府积极支持和鼓励无线通信技术的开发和研究,促进无线通信技术的发展;另一方面,煤矿开采要依据工程的实际情况选择合适先进的通信技术和工具,尽量保证通信质量。 (3)人工无线监控相配合,实现双管齐下。实时监控对于煤矿开采具有举足轻重的作用,无线通信技术的使用可以使监控管理更方便,但是也不是万无一失,不能够面面俱到,一旦出现网络故障,监控中断很容易造成信息的滞留和错误。因此,要把人为监控和无线监控两者结合起来,添漏补缺,保证信息的及时性和有效性[3]。通过对无线通信设备运行的实时监测,可以及时发现通信设备的故障问题,创造良好的无线通信规划技术。 4煤矿开采技术的革新趋势 (1)自动操控技术。煤矿企业可以利用计算机创建自动化操控技术,如:美国煤矿开采利用计算机具备的数据采集、处理、决策、贮存、传输、通讯、管理等功能,对煤矿开采设备智能化控制[4]。一些倡导环境保护的国家煤矿生产时,利用自动操控技术配备了相应的洗煤工艺,对原始煤矿资源进行全面筛选,选择适合生产需求的控制技术。 (2)导向钻井技术。煤矿开采前期需要进行一系列的测量工作,早期传统的方法是有线测量,增加了煤矿开采区域的勘测难度。导向钻井技术中引进了无线测量的方法,同时实现了数据信息的无线传输,随钻测量及导向钻井技术是煤矿行业技术改革的代表。 (3)智能开采技术。目前,发达国家使用智能开采技术实现了井下智能生产,且利用计算机网络实现数据的自动化传输,一般传输速率达104bps,105bps和106bps[5]。智能开采的优秀技术在于分布式传感器,把传感器与微处理器组合起来,在通过传输线缆把井下数据传输给钻井上控制中心,其信息传递流程如图2所示。 (4)数据挖掘技术。数据挖掘是计算机信息自动处理中常用的技术,其能够将煤矿企业数据库资源综合调配运行,根据产量分析的情况指导现实生产。煤矿企业在生产期间创建了诸多生产模式,不仅方便了企业的油井开采作业,对油井产量分析起到了辅助作用。 5结论 总之,无线通信技术作为新世纪科学发展技术的结晶,其成本低廉、使用方便、覆盖范围广阔等优势决定了其在重工业领域发展的必然趋势。作为煤矿企业,在实际生产作业期间要控制好各个环节的生产,同时采用先进的通信技术辅助作业;要结合煤矿开采的具体情况,充分利用无线通信技术的发展优势,最终实现煤矿开采高效、经济、可持续发展的目标。
电子论文:实践教学汽车电子论文 1目前教学考核存在的问题 1.1实践教学考核项目欠科学。目前实践课成绩评定主要参考以下几个方面:学生的出勤率、在规定课时内完成实践项目的情况、实践教学设备是否完好、实践报告的撰写提交情况。然而,对于学生发现问题的能力、针对所发现问题解决的能力等反映学生创新意识、创新素质的考核项目却未能体现。考核项目的不科学致使学生在参与实践课时存在很大惰性。针对鹤壁汽车工程职业学院高职汽车电子(以下简称汽车电子)专业2013-2014学年第二学期开设的《汽车电控系统实习》课程,从实践教学目的、实践操作、实践环节出现的问题及解决方案的设计四个方面就实习学生学习目的性进行调查。从随机抽取的汽车电子1206班部分学生调查结果可以发现:超过半数的学生对实践学习的目标较为明确,能够认识到参与实践课学习之前需要掌握哪些理论知识、通过实践验证了哪部分理论知识,并能够按照教师要求较好完成实践步骤。但是,也存在实践目的性不明确、盲目参与实践的学生,统计发现这部分学生约占学生总人数的20%左右。 1.2实践考核内容有待优化。当前高职实践课程教学内容大多由理论课程内容演变而来,两者密切相关,实践课程的辅助性主要体现在: 1.2.1考核方式相对独立。由于实践课课时相对于理论课偏少,且通常采取单独考核方式,因此考核结果难免有失偏颇。 1.2.2考核内容缺乏创新性。在实践课时有限的前提条件下,验证性考核内容占据了实践考核的半壁江山,而真正能够培养学生创新思维、创新素质的设计和综合性实践占比却很小。这种考核方式势必导致学生的思维定势,不利于其创造性的发挥。 1.2.3考核对象被动性。学生依据教师讲解的原理、操作步骤、设备使用方法按部就班地进行实践,几乎没有主动思考的机会,处于被动实践的地位。对于在实践环节出现的问题,学生解决的情况如何、是否有助于培养学生的创新能力、是否有利于发挥对后续课程的指导作用在实践考核中均未得到体现,严重制约着学生综合能力的发展和培养。 2实践教学内容新特点 2.1独立性与系统性相结合。实践教学在汽车电子专业中占有极其重要的地位,因此,应对教学计划进行调整,整合专业理论课和实践课的学时分配,改变以往实践课作为理论课的依附,处于从属地位的状态,对实践课进行单独设课,使之成为独立的课程体系。此外,要加强实践课对于后续课程的指导地位,前后实践项目应形成完整的课程体系。 2.2验证性与设计性相结合。实践教学内容的设计应本着“以学生就业为导向、以培养复合型高技能人才为目标、以综合能力培养为本位”的原则,一方面要有利于学生对教材理论知识的巩固消化;另一方面应增加设计性、综合性实践项目,强化对学生基本能力基础之上的专项能力、综合能力、岗位能力的培养,提升其就业能力。 2.3知识性与能力性相结合。传统的以反映实验原理、实验目的为重点的单纯知识性实践内容被逐渐淡化,取而代之的是反映学生学习能力的实践预习、实践操作、实践数据处理分析、实践报告撰写等方面相结合的实践内容。 2.4专业性与职业性相结合。实践考核的内容除了要体现学科专业特点,更应注重对学生职业综合素质的培养,提倡按照职业实际的工作任务、工作情景组织实践课程,形成围绕工作过程的“综合性”实践内容体系。 3开放式实践考核模式 3.1考核模式的依据。实践考核应着重肯定“实践教学的整体性、学生群体的差异性、师生交互的双向性及学生实践的主体性”,以上述思想为依据,采取“统一要求”与“差异区分”相结合的考核模式。为了克服传统实践教学中教师“填鸭式”讲解操作、学生“机械式”被动模仿的弊端。“开放式”的实践教学要针对高职实践教学的新特点。在教学过程中,教师应扮演好导师的角色,只为学生提供完成实践任务必须的实践材料并提出实践要求,具体的实践方案的制定、时间步骤的安排、实践操作的完成均应由学生自己承担。学生成为实践学习的主体,教师只是起到了积极引导的作用。这一素质教育和创新教育思想的确立,使得学生在实践过程中不再过分依赖于教师的“指导”,而是被给予了更多“独立思考”的机会,从而有效地培养了学生的创新能力和创新素质。 3.2考核模式的实施。开放式实践考核模式在具体实施过程中应本着“统一要求”与“差异区分”相结合的原则,着眼大众,突出个体,具体实施模式如下:首先,针对所有参与实践课的学生采取统一考核方式,在实践课程结束之后安排学生参加与理论考试同等效力的实践操作考试和笔试,全面考查学生实际动手能力和创新素质,以检验所有参与实践课程学生完成教学目标的情况。“统一要求”的考核模式采用“微观专业考核”+“宏观能力测试”考核办法。“微观专业考核”具体包括实践目标、实践操作、实践过程中出现问题的分析及问题解决方案的设计四个方面的学习情况测试,通过对2013-2014学年第二学期汽车电子专业1206班的《汽车电控系统实习》考核测试,发现:90%以上的学生理解实践前应具备的理论知识,实践验证了教材中哪部分理论;能够按照教师的要求较好完成整个实践过程操作。对于“宏观能力测试”,则是在学生具备了扎实的理论基础后,考查学生组织管理能力、解决实际问题能力的测验。在已完成实践任务的学生中抽选数名作为辅导教师指导其他班级实践课的学习,通过指导其他同学,这些具备辅导教师身份的学生专业理论更扎实,技能操作更熟练,组织管理能力得到了相应提升。其次,由于学生之间存在个体差异,每个学生的知识接受能力和思维反应能力有差别,完成实践任务所需的时间不同,在规定的课时内对实践内容的掌握程度必然存在差异。高职教育倡导大众化与高等化相结合,所以“差异区分”的考核对象应回归到实践知识掌握牢固、实践动手能力强的学生之中。针对学生在实践过程中发现的问题,教师应从专业角度给出问题解决的方向,通过教师的指导,学生能够更深入地理解知识应用背景,并将知识点重新整合,并提出更有价值的观点。通过将“开放式”实践考核模式应用于汽车电子专业,发现“差异区分”的考核模式提升了学生学习的主动性,这可以由学生参加汽车维修工资格考试的人数及考试通过率得到验证。此外,该考核模式培养了学生的创新素质和创新能力,该校汽车电子专业学生参加2012年河南省职业技能大赛汽车检测与维修项目比赛获得了第三名的好成绩,这与实践教学考核模式的改革息息相关。 4结语 学校汽车电子专业实践教学考核模式的改革,使实践教学质量、人才培养质量得到了明显提高。采用“微观专业考核”+“宏观能力测试”的开放式考核模式,学生不仅能够参与实践课的学习,还能参与实践课的指导,在实践动手能力得到培养的同时,他们的管理能力、组织能力也得到了发展,这既有利于化解该校“实训学生多、指导教师少”的现实矛盾,又有助于学生辅导师团队的形成和发展。 作者:赵敏单位:鹤壁汽车工程职业学院 电子论文:工作过程导向下的汽车电子论文 一、基于工作过程导向课程的概念及特征 学生职业能力培养是高职教育的主要任务,而职业能力是由具体的工作过程、工作要求得到的。所以,职业教育的出发点和落脚点应该归结于工作过程。根据法国不来梅大学技术与教育研究所劳耐尔教授为首的职业教育学专家的研究,所谓工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”“,是一个综合的、时刻处于运动状态但结构相对固定的系统”。所以,工作过程的意义在于“一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它具有特殊的工作过程,即在工作的方式、内容、方法、组织以及工具的历史发展方面有它自身的独到之处”。目前,基于工作过程导向的课程开发,在学习领域课程的设计有三个显著特征: 1.构建理论是其教育理论基础。从学习理论和教学论的观点看,职业教育的教学过程呈现针对职业行动领域实施整体学习的特点。 2.行动导向是其教学实施原则。20世纪90年代初开始在德国已延续十多年的讨论及实践证明,无论是从教学论的理论层面,还是从教学实践的操作层面,行动导向的教学都被认为是将专业学科体系与职业行动体系实施集成化的教学方案。3.职业学校是其设计主体。对于职业教育中工作过程导向的课程设计主体问题,职业教育体系发达的德国早在1990年代初就已经形成一致意见,即职业学校承担着对“双元制”的另一元———企业具体的工作情境实施“教学论校正”的任务。 二、基于工作过程导向的汽车电子技术专业课程设置研究 1.高职院校汽车电子技术专业课程设置体系现状众所周知,对传统学科知识体系结构的继承依然是目前高职院校中汽车电子技术专业课程设置体系现状。虽然近几年不少高职院校也在理论实践一体化课程体系、案例化课程体系等方面作了一些改革与探索;但是,从根本上来说都没有摆脱传统学科知识体系的影响。课程设置依然是强调知识的系统性与完整性;课程的内容依然是强调知识的推理性和逻辑性;实验实训内容仍然是以验证性和简单重复性为主。从多年职业教育的教学结果来看,按照这种传统课程体系培养出来的汽车电子技术专业的学生已经达不到目前市场用人的人才标准。所以,为改变这种现状,基于工作过程导向的课程体系设置是大势所趋。 2.研究目标解构原有的基于知识储备的学科体系架构课程,重构基于知识应用的行动体系架构课程,凝练工作过程要素,在现实的职业资格基础上,培养学生普适的职业资格,为未来的职业资格奠定基础,提升学生的“职业竞争力”。 3.拟解决的关键问题(1)改变学科体系不能直接给学生提供获得与现实社会要求相适应的弊端,培养学生普适的职业资格,为未来的职业资格奠定基础,提升学生的综合职业能力。(2)改变教师只“传授知识”的陈旧观念。要求教师以培养学生的综合职业能力为优秀,充分发挥自身的创造力,以能力培养为优秀选择教学内容,设计教学过程,为学生创设能充分发挥其潜能的学习情景。(3)提升教师课程开发及教学设计能力,加快其知识更新速度。(4)解决典型工作的载体(产品或项目或服务)和这些典型工作任务按照什么样的顺序来进行序化的问题,形成合理的课程结构。(5)解决与工作结合的工学结合课程怎么教的问题———行动导向的教学方法(企业工作方法,教学论)、实践经历、教学经历。 4.根据汽车电子类企业工作过程确定职业能力汽车电子类企业的工作过程是高职院校毕业生从事的各个具体工作岗位,也是汽车电子企业必定设置的工作环节。每个岗位的所要求的职业能力是不相同的,我们把这些工作岗位所需求的职业能力罗列出来,并进行科学归纳,就是高职院校毕业生的专业培养目标,经过研究我们把各个岗位所需要的职业能力列为以下几个面:(1)汽车及其各系统的操作能够操作和使用汽车各系统;正确指导客户操作车辆各控制系统,并予以解释说明。(2)汽车电器及辅助电子系统的测量与检查正确使用常用电器部件的检测仪器仪表及对电器部件和系统进行测量、检查、评价,并能够正确记录检查结果。(3)电器零件、组件及系统的拆装和维护能够根据维修手册进行电器零件、组件和系统的连接、安装和调试等。(4)汽车和各系统电气故障的检测与诊断能够对汽车电气系统的各种故障进行检查、诊断、维修和调整。(5)汽车电子产品生产质量管理(6)汽车电子产品检测与鉴定(7)汽车电子产品维修5.根据职业能力分析确定课程设置体系根据职业能力确定学习领域的内容,打破传统的学科知识体系课程结构,然后进行重组,进而设定一个个能涵盖学习内容的学习情境。(1)汽车电子基础能力课程机械基础、汽车电工电子技术,电工实训等课程。(2)汽车电子优秀能力课程汽车电子控制基础、汽车网络与电路分析、汽车电子产品检测与鉴定、汽车多媒体应用、汽车综合性能检测、汽车电气与辅助电子技术及检修、汽车发动机技术及检修、汽车底盘技术及检修。(3)汽车电子技术服务支持综合职业素质汽车电子产品工艺和维修基础、汽车电工电子制作实训、汽车电子技术、专业技能实训、岗前综合技能训练、顶岗实习。在课程教学实施过程中按照学习情境的顺序来组织教学,在学习情境内部按照工作过程的环节组织教学。一个学习情境的设置按照人的认知能力的特点结合工作过程的实际构建,达到正在学习的和正在练习的目标高度统一,知识的拓展和能力的发展相吻合。 三、研究的意义 综上可知,基于工作过程导向课程设置的研究具有重要的意义和必要性。在目前的高职专业课程设置中,常出现课程多而不专,全而不精的现象,在课程内容上也缺少与职业实践直接相关联的岗位技能知识,导致学生所学与所用之间脱节。高职毕业生因不适应具体的岗位要求而被众多企业拒之门外,必须再次培训才能上岗。为深层次适应企业和社会的用人需求,高职教育要以学生就业为推动力,才能培养出高级技能型人才。教育改革与发展的主旋律是以课程设置为切入点,直接针对岗位设置课程,调整课程内容,形成与职业岗位相关联的课程体系。立足于岗位设置课程,实现课程与岗位的“零缝隙”对接,以增强学生对岗位的实践与适应能力,避免课程设置与就业岗位错位,从而深度解决我国经济转轨时期的人才供需矛盾。另外汽车电子技术专业是我院的特色专业,而在我院高等职业教育模式下,更应赋予新的知识和技术、充分体现高职教育特色。本专业的课程设置、开发以及课程的调整必须体现本行业的职业需求,基于本行业的工作过程。因此,高职教育下的汽车电子技术专业基于工作过程的课程开发是亟待研究和探讨的课题。 作者:郝志廷单位:安徽电子信息职业技术学院 电子论文:辅助制动控制汽车电子论文 1汽车辅助系统 随着汽车技术高等及公路的不断发展,行车的速度越来越高,根据人们生活水平以及科学技术的不断发展,人们对汽车的要求也有所提高,更是注重了汽车的安全和驾驶乐趣方面。制动辅助系统一般可以分为三种: 1.1电子制动辅助电子主动式真空助力器真空腔上安装有膜片位移传感器及真空传感器,制动总泵还配备了tmc主缸压力接口。主动式助力器可向abs/esp控制器输送有关踏板行程和移动速度的信息,以实现电子制动辅助功能。 1.2机械制动辅助刹车总泵是一种汽车刹车装置,主要起着为刹车提供助力的作用,只有车辆的发动机启动后才能有刹车的助力效果,公交车和货车等大型车采用气泵助力系统,小汽车采用油泵助力系统,主要的油刹刹车总泵是真空助力泵,驾驶员通过控制分泵油压进而作用于刹车压力使踩刹车踏板的力度可以减小,如果汽车没有启动发动机,即使用尽全身力气也不能将刹车的踏板踩到底部。在真空助力器内部控制阀部位上增加具有惯性效应的机械组合开关机构,即可实现快速踩踏板时的紧急制动助力功能,被称为带机械式制动装置。在一般速度踩下制动踏板时,其与一般的真空助力器一样,控制阀关闭,气阀打开。这就是机械制动辅助功能。 1.3液压制动辅助Hba的主要功能是监测紧急制动情况并据此自动增加制动压力来提高车辆的减速度。其利用esp系统的传感器信号及液压控制单元具备的主动增压功能实现制动辅助,减少驾驶者的踏板操纵强度。在hba的作用下,车辆的减速度只受到abs控制,因此能接近于车辆物理极限内的最佳水平。使得驾驶员能在任何时候干预制动程序,从而直接影响车辆的响应。这就是液压制动辅助。以上就是对汽车制动系统就行的分类,随着社会水平的不断提高,人们对汽车性能的需求也逐渐的增长,偏侧重于汽车动力性能,操纵性,以及安全性方面。目前,汽车更新换代很是迅速,大部分车都应用与电子辅助制动控制系统,它是汽车组成的重要部分。 2电子辅助制动控制系统 EBA指的是ElectronicBrakeAssist即电子制动辅助系统,在一些非常紧急的实践中,驾驶者往往不能迅速的踩下刹车踏板,EBA就是为此设计的。该系统利用传感器感应驾驶者对制动踏板的力度与速度的大小,然后通过电脑判断驾驶者此次刹车意图。现在,大部分汽车上都应用着完善的电子辅助控制系统,它的优点有如下: 2.1可以减小操纵时的操纵力一般汽车在行驶过程中会根据驾驶者的操纵条件而改变汽车的行驶状态,在电子辅助制动控制系统的运行下,使得驾驶者的操纵力大大减少,提高了驾驶的乐趣以及驾驶的控制性。 2.2可以减轻司机的疲劳程度如果没有电子辅助制动系统,驾驶者在驾驶过程中会操纵很困难,当遇到紧急情况时由于操纵过程不顺利,导致事故的发生,同时使得驾驶者驾驶过于紧张、疲劳。在电子辅助制动系统的帮助下,驾驶者的操作更加的顺利。 2.3根据路况提供合适的转向助力不同的汽车具有不同方面的优势,一般根据路况的不同,会直接影响着车辆的使用寿命以及年限,由于车辆配置以及性能的完善,根据路况的不同可以选择不同的模式,避免不好路况对车辆的磨损和损坏,更加提高了车辆行驶的舒适性。适合的转向助力使得车辆行驶更加顺畅和完美。 2.4提高汽车行驶的安全性、操纵性、稳定性依据人们生活水平的不断提高,人们对车辆的需求也更加的严格。而电子辅助制动系统就是根据人们的需求改进和提高车辆的性能和配置而设计的系统,使得在行驶中更加具有安全性、操纵性和稳定性,车辆在行驶过程中更加的顺利和舒适。 3关键技术研究 3.1电子辅助控制系统的组成电子控制辅助系统由传感器、电子控制单元和执行器组成。电子控制单元ECU根据各部件工作传给ECU信号,再由ECU进行分辨及确认发出信号,使其工作。主要用途如下:a用于收集运行条件和期望值的传感器和设定值发生器。bECU根据特定的数学计算方式将信息处理成电子输出信号。c执行机构,将ECU的电子输出信号转换成机械参数。 3.2电子辅助系统的技术研究电子辅助系统是根据人们的需求和日常的驾驶条件中遇到的情况所改进和完善的技术,由于目前随着电子设备的广泛应用汽车上也普遍使用,它是根据车辆行驶的条件设计的系统,以减轻和解决行驶中遇到的问题,提高行车的操纵性和舒适性。 4技术实现 电子辅助制动系统是根据汽车的形势需求所配备的电气设备,基于近年来现代汽车制动控制技术得到了新发展和广泛应用,电子辅助控制系统已遍布于汽车上,满足了汽车行驶过程中驾驶者的各种需求,不仅是提高了驾驶的安全性,而且提高了驾驶的操纵性,减轻了驾驶者的疲劳。实现了新技术的超越。在驾驶过程中各方面都便利和保全了驾驶者:a减小转向时的操纵力,减轻驾驶者的疲劳程度。b根据车速的高低和行驶条件的变化提供合适的助力辅助功能。c当遇到重大的撞击或其它事故时及时的缓冲减轻驾驶者的伤害程度。 5结论 由以上文章我们了解到电子辅助制动控制系统在现代汽车上的重要性和广泛性,并对此技术进行了分析探究,随着社会的飞速发展,相信以后的汽车技术会更加的优越,目前电子辅助制动控制系统的应用大大的提高了车辆的使用品质,使得人们在驾驶中体现到了不一样的乐趣,在提高安全性、操纵性、稳定性之外,更加体现了电子辅助制动控制系统的重要性和便利性。 作者:何伟丽刘光单位:河南省驻马店职业技术学院 电子论文:电子技术发展下汽车电子论文 1汽车电子技术的特点与要求 数字信号处理技术和无线通信技术的快速发展是汽车电子技术发展的驱动力、更多的创新技术不断开发应用。相对其他控制技术,电子技术更具智能化,控制成本更低,性能更好。于是汽车上出现日益增加的电子单元,在提升汽车性能的同时,又会带来线路繁杂、可靠性降低、电磁干扰、维修困难等诸多问题。近年来,总线化成为一个方向,各电子单元通过总线进行通讯,信息交换,传输当前的状态信息接受中央控制单元的指令并执行特定的功能。总线化增强了汽车的整体性,也提高了软件在汽车制造技术中的地位。汽车日趋大众化,导致苛刻要求汽车零部件降低成本,提高性能。高端豪华汽车在总计近百个电子组件或电子控制单元(ECU)的相应系统中包含多达100余个微处理器。这些ECU由多种网络连接,例如控制器局域网(CAN、FlexRay)、局域互连网络(LIN)和面向媒体的系统传送(MOST)。当今汽车电子技术的特点和优秀要求是: 1)实时性。快速反应并不是实时性的优秀内涵,快速性仅是系统实时能力的表现。当系统不能满足实时性要求时,必须提高系统的运行速度,而运行速度的提高会带来系统功耗加大、电磁兼容性下降等负面效应。因而在设计具体的控制系统时,在保证能满足实时性要求的条件下,应使系统的运行速度降到最低,以满足系统在功耗、可靠性和电磁兼容性等方面获得最佳的综合品质。 2)安全性。安全性是指产品防止、减少故障和事故的性能。硬件的耐高低温、耐电击、耐火花、阻燃等从原材料制作工艺到检测包装储运,有效的质量控制是关键;软件漏洞的隐患与后果,如功能的缺失、安全威胁与客户抱怨等,有一种名为“组策略”的手段提供对微处理器进行更改注册表来实现软件的安全。对车辆电子控制安全造成的威胁,可分成局部物理、远程和内部电子3大类。①局部物理性威胁。通过物理性地接入传动系统CAN网络并破坏通信,这种入侵式的攻击极易破坏汽车关键功能。其对策是在一个或多个ECU内部的某处存储着隐秘的私有密钥,用于受保护的通信通道,提供局部数据的保护服务,汽车算法、多媒体内容和保密资料都需要私钥存储进行数据保护,抵挡凌厉的入侵和攻击。②远程威胁。黑客通过侦测汽车的远距离无线接口寻找网络安全协议、网络服务和程序中的软肋,以找到内部各电子系统中的路径。与数据中心不同,汽车不可能拥有完整的IDS、IPS、防火墙和UTM,防卫机制的客观缺失需依靠汽车的关键系统必须与非关键的ECU完全隔离开,以确保驾驶安全。③内部电子威胁。虽然物理网络隔离是理想的方案,但接触点和干扰总是难以避免,安全标准有极大差异的系统间通信的干扰会很敏感。业界又出现强烈的设计整合趋势,使用更强大的多内核微处理器来实现不同系统的控制,从而将许多ECU变为虚拟的ECU,这将增加源于软件的威胁风险,从而导致操作系统缺陷、对密码系统的旁路攻击以及拒绝服务等。因而,关键和非关键的系统与网络之间的接口必须在最高管理层面进行论证和穷尽分析,并按ISO15408等评估安保等级(EAL)6+的最高等级安保标准进行验证,确认缺陷无虞。 3)可靠性。可靠性是指产品的平均无故障运行时间(MTBF)。为确保可靠性,在汽车电子电路上实施冗余设计,元器件应选用汽车级。高可靠性软件及安全工程实施原则(PHASE)协议支持最大限度地简化复杂性、软件组件架构、最低权限原则、安全软件和系统开发过程。 4)环保性。产品符合国家相关的环保标准和规定,包括产品是否含有毒、有害原材料,芯片是否含铅、镉,emc辐射是否超标,须有严格的检测和认证。必须认识到切实实施ISO/TS16949和ISO14001仅是一项基础工作。 2我国汽车电子产业概况 市场化的经济体制带来了高效的资源配置,我国汽车电子产业在这10年间有了飞速的发展。在汽车产业高速发展的直接推动下,2012年我国汽车电子市场规模已逾2500亿元,连续7年增长率超过30%。其原因除市场需求迅猛发展外,还有国家政策带动、国际产业转移和地区竞争的促进。但由于基础研发工作薄弱,掌握的自主知识产权匮乏,产品在技术上还依附于国外,优秀技术仍受制于人,至今没有世界知名的汽车电子产品品牌和供应商。石油资源日趋紧缺,人们对环境保护的意识在不断增强。国际上对汽车排放出台了一系列严格的标准,加上人们对汽车的安全性、舒适性和使用寿命的要求越来越高,汽车电子也越来越复杂,进入汽车电子零部件行业的门槛就越来越高。我国汽车电子产业虽实现了持续快速发展,产业的技术水平、规模、机构都得到了大幅度的提升,但这产业链中的成就仅局限于加工制造。硬件方面,元器件集成芯片几乎全从国外公司购买;软件方面,从开发工具到优秀软件全由国外公司提供;生产方面,从贴片到出厂,从生产检测设备到技术规范、标准,也依循国外企业。现状是久负盛名的跨国芯片巨头能针对特定的应用提供专用芯片及解决方案,使汽车电子产品开发周期缩短,质量有保障,成本较低。这样更使我国目前几乎所有汽车电子单元全是由芯片厂商提供设计,而我们只是二次开发。微电子行业基础优秀技术的薄弱是决定我国汽车电子产业在总体上受制于国际跨国公司的根本原因,必须彻底改变。 3汽车电子技术发展趋势 1)总线化和中央电子控制单元向汽车电子的整体化、系统化迈出了革新的一步。各电子控制单元通过总线进行通信,传输当前状态的信息,接受中央控制单元的指令并执行特定的功能,使车辆行驶功能控制达到最佳水平。总线化还使汽车制造优秀技术由硬件逐渐向软件过渡,由谙熟全程制造技术和掌握汽车各系统、各零部件原理功能的龙头企业执掌制定切实可用通信协议的主动权。这就导致技术实力弱势的中小企业只得依附强势的大公司,促使行业兼并。 2)模块化。电子技术和多领域高新技术进行系统集成化汽车零部件产品的构成,便于国际化采购和整车厂组装。模块化就是根据需求定制,完成所需的功能,以标准模块的规格作大集成化的封装,提高功效和可靠性,也简化配套和整车制造工艺,有利于产品质量得到有效控制。结果将会使现在处于领先地位的行业寡头逐渐成为系统集成商,电子零部件企业承担的产品工作量越来越大,汽车零部件产业在汽车工业中的作用和地位更显重要。 3)智能化。微控制器大量进入汽车电子各系统,带来控制技术智能水平提高,性能更优越,控制成本更低。 4)规范化和高配普及化。新的汽车电子技术不断涌现、不断进步,但有些电子控制技术在汽车上实施还需历经一段时间,才能在标准配置上被确认。例如,轮胎智能压力监测系统(TPMS)与ABS、安全气囊并称为汽车3大安全系统。但目前,仅在奥迪A8、宝马7系/5系、奔驰S/E系列等高端车型中作为标准配置。在高度重视汽车安全性的当下,轮胎压力监测系统必然很快会成为所有汽车的标准配置。就如同ABS从出现到普及一样,需要一个过程。 5)重视传感器的研发。汽车电子技术的应用中无处不在的传感器,在控制技术环节里作用至关重要,应受到充分的重视。我国在传感器技术的演进发展和实践中虽已有一定基础性的成果,但因投入的研发资源远远不足,也显得十分薄弱。必须与汽车电子的研发齐头并进才能相得益彰。期望在“十二五”计划期间,我国传感器技术及产业迎头赶上。 6)“云控制”技术。计算机技术和信息融合技术已经发展到了云时代。“云控制”技术由以往的局部信息处理到信息共享到现代的信息融合,已经完全突破了汽车“传感器-避开障碍-目标-方向盘”的传统固有模式,使实现“目标-方向盘”的自动驾驶成为可能。“云驾驶”将大大提高识别道路行驶目标的效能,同时降低燃油耗费,将使驾驶由低事故向高可靠转变。 4结束语 众所周知,当今汽车电子的优秀技术已被国外大型跨国企业寡头所垄断。这对发展中国家,知识产权保护成为一道无法回避的障碍,发达国家常利用它设置高科技壁垒,以保持其优势。我国汽车工业的崛起,除兼并收购外企外,主要还得培育发展自主研发能力,掌握先进的制造技术、工艺技术和管理体系。只有这样,才是提高我国汽车电子竞争力的关键所在;只有国家更有力的汽车电子产业战略措施出台和相关政策的倾斜,把更多的资源投入汽车电子技术各环节研究创新,使我国有更多自主知识产权的优秀技术,才能保证我国汽车电子技术和产业能稳步提高,跻身国际强手之列。 作者:陈天殷单位:美国亚派克机电(杭州)有限公司 电子论文:制造工艺统计数据汽车电子论文 1制造工艺统计数据分析原则与方法 1.1原则制造工艺统计数据分析应坚持以下原则:系统性原则,汽车电子产品制造前,为了解客户需求,把握市场形势,需要进行市场调研,而市场调研并不是单纯的资料记录、整理和分析,而是由周密的策划、步骤、活动和科学实施成果组成的。科学性原则,必须以客观标准进行数据的收集、分析和解释。针对性原则,制造工艺统计数据分析方法众多,每种分析方法都有其自身适用领域和局限性。实用性原则,由于制造工艺统计数据分析是为制造企业决策提供指导和服务的,必须保证其与企业实际生产相符合。趋势性原则,市场环境处于一个不断变化的过程中,需要以发展的眼光看待问题,随着工业环境和市场环境的变化,应对制造工艺统计数据分析方法做出进一步调整和完善。 1.2方法制造工艺统计数据分析方法包括推论性统计分析方法和多元统计分析方法。回归分析和方差分析属于推论性统计分析方法,其中,回归分析主要是从定量角度对大量观察数据进行分析计算和归纳的;方差分析则属于t检验的扩展,主要是通过检验多个总体均值是否相等来判断分类型自变量对数值型因变量是否有显著影响。多元统计分析方法包括相关分析、主成分分析、因子分析、聚类分析、判别分析等。在汽车电子产品制造中,通过定量分析和定性分析相结合的研究活动,我们能够发掘数据中隐藏的信息,并将其以恰当形式表现出来,从而更好反映企业生产经营活动基本情况和生产计划执行情况,回答企业各种经济活动变化趋势,及时发现并解决汽车电子产品生产经营过程中产生的问题和偏差,为企业做出科学合理的决策提供指导。 2制造工艺统计数据分析对汽车电子产品的作用 2.1有利于汽车电子产品生产线布线的优化和改善汽车电子产品生产布线不理想会严重影响生产效率和生产质量。以车载多媒体控制模块生产线为例,传统生产线布局中重力传送架、工作台表面、物料摆放方式、重力滑道入口的设置都有很大改善空间,布局的不合理造成了人、机、在制品的共同等待,因此需要重新考量生产线布线。这个时候,就需要统计人员收集生产线各站位标准工时数据,运用统计数据分析方法,进一步平衡生产线,并将机器时间与人工时间分开,然后统计出基于客户需求节拍所需的最为理想、最少的员工数量,将其与现在实际生产中使用的员工数量进行对比,确认其是否存在改善空间。一般而言,改善后的生产线布局为U型生产线,一个人员可控制多道工序,不仅能够减少浪费,对于产品质量而言,由于物料的流入和成品的流出经一人之手,所以容易发现由原材料不良或生产工艺不当产生的质量问题,有利于质量问题的及时解决。 2.2有利于汽车电子产品精益生产的实施所谓精益生产指的是最大限度减少浪费的生产方式,它是一种制造理念,主要是通过消除浪费来缩短客户订单到成品发货间的时间。一般来说,一个企业精益生产实施较好,就说明该企业没有浪费或很少浪费。在汽车电子产品生产过程中存在七种浪费,即过量生产、库存、运输、移动、等待、过度加工、不良报废,这些都是精益生产的薄弱环节。由于市场环境在不断变化,导致企业生产过程也有起有伏,今天这个薄弱环节加强了,明天那个薄弱环节可能就凸显了,如果不经常进行统计数据分析,一些薄弱环节可能就会被忽视,或是发现太晚,无法补救。只有常常进行统计数据分析和研究,才能实施精细化管理,才能及时发现问题,揭露汽车电子产品制造中存在的漏洞和薄弱环节,从而为企业制定并实施各项管理措施提供依据,持续改善精益生产过程。 2.3有利于实现汽车电子产品零缺陷生产以某企业制造的HC908GZ60微控制处理器为例,其主要销售客户为世界大型汽车电子产品供应商,这些供应商对该产品的质量有着很高要求,在对该企业产品质量产生疑虑之后,以德尔福汽车公司为主的客户更是提出了零缺陷的质量要求,若企业不对HC908GZ60微控制处理器的质量做出进一步改善,其市场份额将会大大降低。在零缺陷要求下,该企业利用制造工艺统计数据分析,对近两年的所有客户反映的质量问题数据进行分析,同时分析客户购买量变化,发现存在原预期新产品投产计划没有按期进行的问题,一些客户对未来产品质量也表示出了担忧,基于此,企业找出最主要的客户群体对产品进行改善;为了有效追踪和分析产品质量,该企业开发了客户质量分析工具,运用软件并采用统计数据分析方法,准确计算出了产品在不同客户应用上反映出的质量水平,测量出了良品率,在此基础上,制作出了缺陷分析走向表,以此为依据,产品工程师对产品设计和工艺做出了进一步改善,为HC908GZ60微控制处理器的零缺陷生产提供了保障。 3结语 总之,制造工艺统计数据分析是汽车电子产品制造企业完善管理工作、监督生产活动的重要手段,也是制定和实施生产计划的重要依据,将制造工艺统计数据分析应用于汽车电子产品生产中对于优化生产过程、实现精益生产具有重要作用,有利于实现汽车电子产品零缺陷生产。需要注意的是,企业应注重对统计人员的业务培训,使其具备扎实的统计业务知识、全面的制造工艺统计数据分析方法,同时熟悉汽车电子产品生产工艺流程,熟悉企业业务流程,提高统计人员综合素质和各项能力,为汽车电子产品的零缺陷生产提供保障。 作者:刘卓林单位:柳州航盛科技有限公司 电子论文:人工智能关系机械电子论文 1产品特征不同 机械电子产品虽然结构相对简单化,没有掺杂过多的运动元件或者部件,但是它的内部结构是非常复杂的,若想要产品的性能得到提高,就必须将传统落后的笨探究机械电子工程与人工智能的关系姚磊河北农业大学机电工程学院河北保定071000重机械面貌彻底抛弃,缩小物理体积。由于机械电子工程所涉及和利用到的内容非常广泛,所以电子机械工程是一种具有极强综合性的学科。机械电子工程的基础是传统机械工程,同时充分利用计算机的辅助作用,来强化机械电子工程的优秀力量。这使得机械电子工程与其他学科相比较而言更能体现出科学性,并且能够保证满足系统配置方面的设计需求。机械电子工程充分利用到专业设计模板来完善机械电子设备,发挥设计应用中的模板作用,这样有利于保证机械电子工程设计能够顺利进行。机械电子工程产品在设计结构方面较为简单,并且元件利用数量也是相对较少的。所以在这种情况下,要通过持续提升产品性能,强化机械电子产品质量,优化机械电子产品的结构,来满足消费者的更多需求。 2人工智能的定义及特点 何为人工智能,人工智能是一门综合了计算机科学、信息论、控制论、神经生理学、语言学、心理学、哲学等多门学科的交叉性学科,是21世纪最伟大的三大学科之一。人工智能的发展其实经历了一段非常漫长的历程,人工智能在计算机开始发展的初期就已经被应用到了各个方面,只是它在起初所发挥的作用相对而言是非常小的,并没有得到足够的重视或者引起足够的注意。但是随着时代的进步,人工智能已经摆脱了过去相对弱小的形象,发生了翻天覆地的变化,得到了很大的改善。人工智能发生的这些转变正是人类对计算机的应用和熟悉程度的转变。信息时代的趋势已经使人工智能技术得到了很大的强化,在社会中的地位也越来越重要。机械电子工程的发展需要依靠人工智能的力量和支撑,相信随着人们对人工智能更加深入的研究,人工智能模仿人类思维的能力定会越来越强大。只有对人工智能不断创新和改善,才能在计算机语言理解和应用方面得到更大的进步,才能更加符合机械电子工程的发展需求。 3机械电子工程与人工智能的关系 机械电子工程在应用上不稳定主要表现在系统输入输出的问题,即利用数学方程来建立模型,并且依靠人工智能来完成对传统知识学习的更新,这种解析数学的相关方式在机械电子工程中的应用是非常广泛的。传统机械工程方式的应用是非常简单的,但是随着时代的发展和科学技术的进步,新时期出现的机械电子工程系统在处理各种问题时是相对复杂的,会通过配置多种系统对信息类型来进行区分。但是人工智能在机械电子工程领域还存在着一些不确定的因素,在计算机电子工程中,人工智能信息处理的方式主要采用的是解析数学措施,其应用方式主要是利用网络神经系统对网络系统进行合理安排,将神经系统迷你成人脑的结构,根据相关数字所传达出来的信号,对已经搜集到的资源进行参数分析。其实,人工智能在机械电子工程中的应用是有差异的,这种差异性也是人工智能的一种特点,没有办法对网络系统进行有效的描述,同时在建设系统资料库的过程中进行严密数学分析,在分析过程中若是出现错误会直接影响到网络系统的建设,甚至导致网络系统的崩溃。创新工程方式,加强人工智能信息的服务建设是保证机械电子工程能够顺利开展和进行的关键。随着时代的发展和人民日益增长的需求,生活方式的单一性早已不能满足社会的发展需求速度。不断完善的综合性人工智能系统必将会使生产模式发生转变。利用模型推理系统和神经网络系统的优势来补充综合性人工智能,逐步完善机械电子工程的发展,网络系统得到完善的必然结果就是模型推理系统。同时,模型推理系统也是二者功能性融合的重要体现。人工智能通过网络信息资源进行完整性表达,完善机械电子和人工智能的密切关系。 4结束语 科学技术水平之所以得到提升,其内部原因就在于学科之间的大融合,相信机械电子工程与人工智能技术的完美结合必定会促进社会的进步,改变人们现有的生活方式。自动化是机械电子工程和人工智能技术结合下的重要产物,也会是重要的发展趋势。 作者:姚磊 单位:河北农业大学机电工程学院 电子论文:电子系统发展趋势机械电子论文 1探析机械电子系统的现状 就目前来说,随着全球经济的不断提升以及我国经济的不断发展,带动了信息技术的发展,但是好的同时也加剧了市场的竞争程度,一些行业虽然取得了一定的成绩,但是由于市场剧烈竞争发展缓慢,其中就包括机械电子这个行业,据不完全的数据统计,2014年我国的机械电子产品生产率并不是很高,其中最重要的原因就是我国的机械电子不断地加大进口的数量。进口数量的不断增加就使得进口的金额大大提升,从前三个季度的数据来看,机械电子的进口金额高达170亿美元多,这就使得我国自己生产的机械电子产品在市场上出现了较低占有率的状况,也就是说我国自己研制的机械电子产品销量并不理想,其在市场上的转化率还处于较低的水平。这种状况体现出了机械电子市场的几个问题,其一就目前我国的机械电子行业大部分企业依然在使用较为传统的生产设备,这些设备大都不具备智能和自动技术;其二是相较于国外发达国家来讲我国在科研方面的发展速度还处于比较缓慢的阶段。新技术的产生率并不高,能够在市场上有较大占有率的品牌往往是技术含量较低的产品,而拥有较高技术含量的产品在消费者市场中认知度又较低;其三是我国的大部分企业对于机械电子并没有投入较多科研经费,一直还是以模仿其他优势品牌产品为主。其四是我国即使掌握了一些机械电子的关键性技术,但是这些技术相较于发达国家还有很大的差距[2]。 2探析机械电子系统未来的发展趋势 (1)我国机械电子系统的人工智能发展趋势。人工智能对于机械电子领域可以说是比较新鲜的话题,在机械电子系统中加入人工智能将是我国未来的发展趋势,人工智能的优势是什么呢?其不仅可以对现有的机械电子提供更好的运行环境,还可以增加机械电子的准确性,人工智能对于机械电子的这两点贡献也是社会市场发展的必然趋势,也就是说我国的机械电子要想在激烈的市场竞争中占有一席之地,必须要将人工智能纳入未来发展的计划中。 (2)我国机械电子系统的实时快速发展趋势。市场的发展不仅需要机械电子具有较好的运行环境以及具备准确性,还需要机械电子系统具有实时快速的特性,在准确性的前提下还要把效率不断地提高,在机械电子系统未来的发展中计算机的处理芯片的应用将会得到较大的推广,因为这样的处理芯片可以将机械电子系统中的信息传递的速度进一步地加强,可以大大提高其使用的效率。 (3)我国机械电子系统的技术创新发展趋势。技术创新是每个企业在未来市场竞争中想要获得发展必须要做的工作,对于机械电子系统来讲,技术创新是未来发展的优秀趋势,企业必须要将技术创新纳入企业发展的重点工作计划中,在技术创新上要不断地对技术创新进行的科研活动加大经费的投入,做好前期的市场调查以及市场分析,把握好未来市场的发展方面。同时还要在研发的时候注重质量,而不是数量,提高科研的水平,打造我国的品牌机械电子产品。 (4)我国机械电子系统的网络数字发展趋势。网络数字化的发展趋势强调的是信息资源的共享以及技术上的提升。就机械电子的网络化发展来讲,体现在机械电子的功能上,不仅可以加快与发达国家都在技术上的不断沟通,还能使远程技术更好的解决机械电子出席那的问题。而机械电子的数字化则可以为机械电子带来较大的发展空间,利用数字化微控技术进一步提升机械电子系统的效率,可以说网络数字化是市场发展的必然趋势[3]。 作者:侯宇 单位:哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司 电子论文:软件系统机械电子论文 1机械电子式软起动装置控制系统的研究 1.1硬件系统 硬件系统是该控制系统中的一个重要组成部分,且其也能够对整个控制系统的运行过程产生直接性的影响。因此,技术人员在对该控制系统的硬件系统进行构建的过程当中,就必须要严格依照国家的有关规定去进行。另外,为了提高硬件系统的运行效率,技术人员还必须要充分考虑到以下三个方面:(1)估算硬件的内存时要保证估计值的科学性与可靠性由于技术人员对硬件内存容量的需求会随着各种原因而不断改变,比如:技术人员自身的编程水平、技术人员对内存进行利用的效率以及模拟量的点数等。因此,技术人员在对硬件内存的容量进行估算时,就要站在整个系统的角度上,对系统的方方面面都进行一番全面的考量,然后再依据内存计算公式,对当前系统所需的硬件内存进行合理的估算,以确保估算值的科学性与可靠性。式中:C代表的是硬件内存的估算值;P1和P2分别代表的是开关量输入/输出时的点数;M代表模拟量的点数。(2)响应时间的计算要符合规范一般来说,因可编程控制器具有一种特殊的运行方式,所以它不会在连续很长的一段时间之内,都接受某种小于其自身运行周期的输入信号。另外,由于响应时间的计算公式为:式中:T代表的是响应时间;T输入滤波代表的是滤波输入的时间;T输出滤波代表的是滤波输出的时间;T运行周期代表的是可编程控制器的运行周期。因此,结合上述两个方面,并在对可编程控制器进行一番仔细的考量之后,得出最适用于该控制系统的可编程控制器的型号为:西门子系列的CPU226,该型号的可编程控制器的组成结构包括:电源、CPU以及输入/输出点。电源:为整个可编程控制器提供可安全、稳定的电力;CPU:执行控制系统发出的要求,并对控制系统中的所有数据信息进行有效的储存;输入/输出点:输入点可以从系统中的各种设备中采集可用信号,而输出点则负责对系统中的电机或者是其他设备进行有效的控制。(3)输入/输出点数的估算要符合系统要求输入/输出点数的估算值,对于整个控制系统来说,是非常重要的。其次,技术人员也可以通过输入/输出点数的估算值,来选择最有利于该控制系统的可编程控制器。所以,技术人员就必须要对输入/输出点数进行合理并符合规范的估算,并在获取到估算值之后,按照估算值的大小,选择一种适用于当前控制系统的可编程控制器。这样一来,也就可以在很大程度上提高可编程控制器的运行效率。依据估算值选择可编程控制器时,要预留出15%左右的输入/输出点数。结合钻探设备的应用特性来看,输入/输出点数的估算数据如表1所示。 1.2数据通信系统 该控制系统中的“数据通信”指的是:数据在同级或不同级之间实现传输或者是接收的一个过程,而该控制系统中的数据通信,也主要是依靠可编程控制器和上位计算机来实现的。其中,可编程控制器和上位计算机进行数据通信时所使用的端口号是RS485和RS232,且它们进行数据交互的模式是字符串模式。另外,它们实现数据交互的原理是:由可编程控制器把控制系统中的所有数据信息以及运行状态传输到上位计算机中,上位计算机一旦接收到这些数据信息和运行状态之时,就会立即对它们进行合理并有效的分析和处理。 1.3软件系统 搭建该控制系统软件系统的依据是控制系统流程图以及控制系统功能预设图;采用的编程软件V3.1STEPMicro/WIN;编程平台为计算机平台;辅助技术为计算机技术与通信技术。另外,技术人员在为该控制系统搭建软件系统的前一阶段,还应当对带式传送机的实际运行情况进行更深入的了解,然后再依据了解到的情况,对该控制系统的各个控制进程进行合理的设计。其中,该控制系统中所必备的控制进程包括以下几个:(1)把定时器作为控制系统软启动以及软停车操作的主要控制器,让操作人员通过对定时器进行时间预设的操作,使控制系统依照预定的速度规则,自动的实现软启动和软停车过程。(2)如果有停车要求时,控制系统可自动进行顺序断电操作。若遇突发情况导致的停车,控制系统也可直接切断系统中的所有电源,保证系统不会因此受到任何影响。其中,顺序断电需要借助定时器,其实现原理是:依据操作人员预先设置好的时间,进行断电操作。(3)利用“系统自检”功能,对整个控制系统的运行状态进行实时的监测与控制。倘若在监测与控制的过程当中,发现了系统中存在着的错误,那么该功能就会自动触发系统警报器,提示操作人员系统出现了问题。如果,控制系统中不存在任何错误,那么该功能就会执行下一个任务,从而让其继续对系统的运行状态进行检测与控制。(4)把定时器合理的运用到软件系统中,可以让可编程控制器在定时器的作用之下,实现自动起动或者是停止的操作。其具体表现在:当达到操作人员对定时器预置的时间之时,控制系统中的电机会在可编程控制器的作用下,开始实现运行,并在预置的某一时间段之内,达到相应的预置转速。另外,可编程控制器也可以依据其自身的输出频率,对控制系统中调速电机的运行速度进行合理的控制。 2机械电子式软启动装置控制系统研发的作用 机械电子式软启动装置控制系统的研发,不仅可以提高系统中负载的运行效率,还可以让整个控制系统实现无极调速的这一运行过程。由此可见,机械电子式软启动装置控制系统的研发,对我国各行各业来说,都有着一定的实质性应用价值。现对机械电子式软启动装置控制系统研发的作用进行简单的分析,并将其概括为以下几点:(1)有利于提高施工钻进的生产效率;(2)有利于企业对现场施工进行实施监测与控制,以防止错误操作给整个生产线造成的影响;(3)有利于降低钻井过程的生产成本;(4)有利于促进我国钻探行业的进一步发展;(5)有利于我国机械电子式软启动装置控制系统的创新;(6)有利于提升我国钻井施工行业的整体水平。 3结语 综上所述,机械电子式软启动装置控制系统作为一种具有较高控制效能的系统,它在钻井施工中的运用,无疑能提升了钻探施工的生产效率。特别是在现代高科技技术的引领之下,机械电子式软启动装置控制系统更是得到了最全面的改进。然而,随着时代的不断发展,钻探施工势必会提高对机械电子式软启动装置控制系统的要求。因此,在这种情况之下,国家有关部门就应当以“契合社会发展的趋势”为主要目的,采用最先进的技术对机械电子式软启动装置控制系统进行不断的创新。唯有这样,才能够提高机械电子式软启动装置控制系统的效能,并让其为钻探施工行业,甚至各行各业提供最全面、最优质的服务。 作者:支月蓉 朱彩华 周雪园 单位:石家庄理工职业学院 河北建勘钻探设备有限公司 电子论文:人工智能机械电子论文 1.人工智能的特点 人工智能经过了一个漫长的发展环节,在计算机刚刚出现的一段时间,人工智能的应用范围还十分有限,没有对社会的发展产生影响。但在信息技术高速发展的今天,计算机得到了普及,人工智能发生了巨大变化,正在不断完善中,逐渐的从单一的个体行为转变为分布主体行为。人工智能转对信息数据传递产生了一定影响。现代社会已经来的了信息化时代,人工智能技术的应用得到了进一步加强,在人们生活中扮演的角色也越来越重要,尤其是在故障预控、故障排查、生产建模中的应用,使工作得到了进一步简化。从机械电子工程的发展情况来看,其离不开人工智能技术对其的支持,为此人们加强了对人工智能技术的研究,经过多年的研究,人工智能技术已经能够做出简单的映射发展,但在逻辑思维上的能力还没有得到体现。因此在研究过程中,要不断创新,只有这样才能使人工智能满足机械电子工程发展的实际需求。 2.电子机械工程中对人工智能的应用 社会的发展需要物质和信息的推动,在人类社会文明的最初阶段,受生产力水平限制,社会的关注点都在物质上,信息的传递方式过于单一。随着人类文明的逐渐发展,人们发现了信息船体的重要性,而近年来人们进入到了电子信息社会。电子信息社会需要人工智能技术的支撑,不论是建立模型和使对模型进行控制,对故障进行诊断,在机械电子工程中,人工智能对信息处理都有着重要作用。机械电子系统本身的稳定性较差,因此对电子信心系统的输出与输入的描述就变的额外困难,传统的描述方法主要有以下三种:(1)数学方程推导。(2)拼成知识。(3)建设规则库。传统的数学解析精确、严密,但只能在简单的系统中应用,例如,线性定常系统,如果系统过于复杂,则无法给出对应的数学解析式,因此在实际工作中只能通过操作实现。现代的社会越来越发展,设备经常需要对不同类型的信息进行处理,例如传感器需要传递的专家语言和数字信息。因为人工智能在信息出来上具有复杂性、不确定性、因此在机械电子工程中利用人工智能信息处理代替解析数学。通过人工智能而建立的系统通常分为以下两类:(1)神经网络系统,人工智能是计算机的一个分支,在研究过程中利用计算机对人行为和思维过程进行模拟,可以实现对计算的高层次应用。神经网络主要是利用神经元的兴奋将信息分布在网络上,同时可以实时的进行动态相互作用。人工神经网络主要具有分布式存储信息和协同处理信息特点,虽然其功能有限、结构简单,但通过神经元而构建的神经网络可以实现许多行为,满足人们在生产过程中的需求。此外,通过神经网络能够实现对大脑结构进行模拟,对数字信号进行分析,并提供参考值,同时可以利用相关的网络形式实现连续函数。神经网路系统在映射上采用的点对点的方式,进行数据输入时,每个神经元之间都会存在固定的联系,输出输入都具有较高的精准度,且计算量大。(2)模糊推理系统,模糊集合论是模糊推理系统的基础,模糊理论是设计的主要工具,能够对模糊信息进行处理,是一种功能强大的系统。随着科技的高速发展,模糊推理系统已经在数据处理、自动化控制方面得到了广泛应用,并取得了不错的成效。机械电子系统中,模糊推理系统主要通过对人大脑功能进行模拟,实现对语言信号的分析,同时通过网络结构无限接近连续函数,这与神经网络系统十分相近。模糊推理系的物理意义十分明确,在信息的存储上通过域到域的映射方式完成,但此系统的计算量较小,不存在固定连接,因此同神经网络系统相比输出和输入的精准度更低。 3.结束语 科技的高速发展使机械电子工程和人工智能都得到了快速发展,在机械电子工程中对人工智进行合理应用,将神经网络系统和模糊推理合理的结合在一起,获取到全面的信息描述方式,从而使信息的传递和处理变得更加稳定。在信息技术时代,机械电子工程要想获得更好的发展空间,必须要与更多的技术结合,使自身的科学性和智能性得到进一步提高。 作者:傅岩 单位:抚顺煤矿电机制造有限责任公司 电子论文:软启动装置下机械电子论文 1机械电子式软启动内容 1.1机械电子式软启动装置控制系统工作原理设计研究 机械电子式软启动装置可以说是对于启动期间压降进行自由限制冲击转矩与电流的干扰也是不存在的,对传动机械相关设施进行保护的同一时间对相关工作人员也起到了保护作用,以往不必要的能源浪费也不再是个问题了。它的启动电流还可以根据具体荷载而自行调整。另外机械电子式软启动装置体积小,不容易出现故障,维护工作也相对比较简单。机械电子式软启动装置通常选用大功率晶闸管做回路开关的原件,凭借单片机对它的导通角做智能化的控制,它的工作原理为在启动的时候,电机端电压伴随晶闸管导通角一起上升就可以对晶闸管的调压电路输送电压,电机转速当达到转矩起动要求时就可以完全结束启动过程[2]。软启动装置限流功能非常好,当晶闸管被全部导通的时候,电机就可以在该装置额定电压的限制下进行工作,同一时间旁路的接通器会随之被触发,晶闸管寿命会大大延长,电机正常稳定运行。当需要被关闭的时候,第一应将旁路的接触器切断,让软起动器里面晶闸管的导通角由大到低逐渐减少,电机转速会停止,进入关闭状态,进而整个过程完成,以上就是机械电子的软启动装置控制系统的全部工作原理。 2机械电子式软启动与传统的启动方式设计间的不同点 2.1对传统的启动装置的启动方式设计研究 伴随我们国家机械工业迅猛发展,各类机械电子装置在电动机的功率上也逐渐在提高。传统启动方式应用当中的缺点也已经被暴露无疑了,所以会显得越发跟不上时代步伐,这时候软启动的控制装备就随之诞生了,因为它的故障率较低还有启动时比较平稳等优势特点,在各种机械电子类控制系统当中逐渐独树一格。现如今传统启动方式缺点逐渐显露,集中体现于:第一,故障出现频繁需要不断进行修理,导致维修费较高,当部分启动器的线路被切断时会出现很高电流的转矩峰值,这种现象使得使用受到很多约束,打个比方,在井下的防爆条件下就不适合使用了。第二,部分启动器启动时候会伴有高电流的峰值现象,对整个供电系统冲击较大,所以对启动次数会有要求[3]。第三,有些比较先进设备结合了软启动装置应用,相较以往启动就比较平稳,但电流固定不能够调整,荷载的能力也不是很高。 2.2对机械电子式软启动装置启动方式设计研究 机械电子式软启动装置不单满足了电动机指定荷载下能够平滑启动,使供电系统冲击大大减低,还可以通过部分简单设置达到通过计算机进行通信控制的目的,所以,我们可以推测机械电子式软启动将来也能够向自动化、智能化的控制设施方向靠拢。机械电子式软启动装置启动方式大致可以总结为下面几种:第一,斜坡电压式,该启动方式无需电流闭环的控制步骤,电压是呈斜坡式上升的,其优点是易于操作,缺点是它不限流的特点,对于晶闸管冲击相对较大。第二,斜坡恒流式,该方式电动机初启阶段电流呈阶梯性上涨,电流达到预期值后持续它的恒定状态一直到启动过程全部结束。电流上涨速率越大,启动时间越短。第三,阶跃式的,该方式一般在电动机启动瞬间给一个较大起动转矩,目的是将它负载静摩擦减到最低,但该过程向供电系统输送尖脉冲,对其他荷载造成干扰。 3结语 总之,以我们国家现在的机械电子式软启动装置控制系统发展现状来看,很难使各行业用户需要都得到满足。机械电子式软启动装置可有效缓解装置出现的各种各样的问题同一时间优势也较为明显,比如像体积小、容易维护与减少能耗等,使它具有良好的发展前景。所以,着重对于机械电子式软启动装置控制系统做优化设计,让它多样化发展,进而满足不同人群需要,意义是非常深远的。 作者:田犁 单位:西华大学机械工程与自动化学院 电子论文:计算机技术融合机械电子论文 前言 计算机技术与机械电子技术的相互融合是个比较大的课题,从提出之日起,各行各业都是非常瞩目的一件事。该篇文章作者以全局的角度,独到新颖的视角,诠释了计算机技术与机械电子技术互相融合的重要作用,与未来发展的趋势,结合当前现状对这两种技术融合产生的问题进行分析,同一时间,对加速这两种技术的相互融合提出了一些参考性的建议等。 一、机械电子技术概要 机械制造的相关行业当中普遍引入电子技术指的是在机械动力、信息处理、控制与主功能上引入现代化的电子技术。所以,机械电子技术我们也可以将它说成是把机械装置、电子化技术与软件等互相叠加组成系统的一类总称。在我们国家现如今机械电子技术的发展过程当中,机械电子技术时至今日也已经变成在体系上独树一帜的学科[1]。还有,伴随现代化科学技术、电子、网络、智能技术行业不断发展与壮大,机械电子技术还会被赋上全新的内容。但是它的基本特征我们可以这样认为:机械电子技术以系统化的观点为前提,将机械电子、微电子、自动控制、计算机、信息、传感测控、信息变换、软件编程与接口技术等全体技术,凭借系统功能与优化组织的目标,理性配置和布局各个单元,基于功能多、质量高、可靠性高、能耗低的基础上实现其特有功能的价值,并让整个系统趋于优化的工程技术统称。基于这些内容生成的系统,则构建成了一套机械电子技术的系统与相关产品。在现代化工产业领域中,基于社会对化工产品总的需求量,还有相关技术标准的要求,要求化工设备需要满足相关生产工艺基本性能要求。化工设备各项性能均要靠机械电子技术辅助达标,设备机械电子技术满足生产工艺的要求与否,是对化工产品产量与质量等的最好判别标准[2]。当代的机械电子技术可以说是以传统化工技术为前提,进而再做总结和探究的,我们通过现如今化工生产的工艺需求,逐渐形成科学、客观、具体的技术新类型,对于生产技术发展和创新具有历史性的意义。 二、对计算机技术与机械电子技术的融合认识和理解 两种技术相互融合是社会经济演进与发展的过程,同时也是生产体制与生产方式创新的体现。对于现代社会下的中国来说,特殊发展模式与国情,要求我们把计算机技术同机械电子技术放到人类发展的历史长河当中去把握。所以,要理解计算机技术与机械电子技术融合必须首先理解机械电子技术,要理解机械电子技术首先要理解计算机技术。计算机技术发展下的网络社会是继原始狩猎、工农业社会后新的社会组织形式与发展新阶段。计算机技术可以作为该社会经济主线来看,是网络社会优秀内容,计算机技术与机械电子技术融合是现今社会全人类所要面对的问题,而不单是相关工作者的使命。 三、机械电子技术与计算机技术的关系 机械电子的系统可以说是相当的不稳定,导致了相关系统输入和输出关系处理上不是很容易。当代社会需求系统又是多种多样的,需要同一系统能够兼容并济,能够满足多种要求。计算机系统在遇到需要信息处理的时候,存在一定不确定性与复杂性,因此以知识作为基准的计算机技术处理方式已经开始受到人们的广泛关注了。计算机技术组建系统所引用的方法当中,主要用到的为神经网络与模糊推理的系统。在对输入与输出关系进行处理的时候,这两种方法既是互相联系又是互朱小川西华大学四川成都610039相制约的。神经网络所采用的是分布方式,而模糊推理采用的是规则方式[3]。神经网络相关系统在进行输入的时候因为各神经元间存在固有联系导致了计算量相对较大,模糊推理相关系统则正好相反。针对精度方面,神经网络相关系统精度高且曲面较为光滑,模糊推理相关系统精度低且曲面呈台阶状分布。利用神经模糊网络相关系统将两者功能最大限度融合与一处,使信息表达趋于合理化,表达空间也是最适合的。 四、计算机技术在机械电子技术中的应用 机械电子技术因为它的不稳定特性,致使数据输出与输入上发展的仍然比较迟缓,急需引用先进计算机技术促成工程的伟大变革。结合模糊推理与神经网络相关系统,不仅提高了它的精密度,还确保机械电子技术未来向可持续的方向发展。模糊推理相关系统采取的是规则方式对信息进行保存处理,机械意义是非常深远的,神经网络相关系统用分布方式保障了各神经部件紧密连接,使计算量合理提升。结合这两种方式,保障计算机技术发挥最大价值,最终实现了计算机技术与机械电子技术的相互融合。 结语 现代化社会是一个集科技与经济为一体的时代,无论是任何技术都是需要在其应用的过程当中,结合先进科学技术体系上的创新,进而推动各类型技术向全面创新的方向发展。谈到机械电子技术创新,针对现代的机械设备在科学应用和管理上的重要意义都是可见一般的,同一时间机械设备的应用技术在科学创新方面也是具有历史性意义的。 总之,伴随科学技术不断发展与进步,各项技术之间沟通交流也是常有之事,只有各项技术不断的进行融合才可以推动我们科技向可持续的方向发展。 作者:朱小川 单位:西华大学 电子论文:计算机与机械电子论文 1机械电子技术的发展与现状 在1930年以前,工业的制造很多还以动手制作为主。普遍使用老式的仪表来操纵湿度、温度、压力、速度等,开始掌握了机械控制的根本原理。计算机控制系统的产生以及现代电子技术的快速进展,使数字技术完成了制造的参量把握以及过程操纵。目前普遍使用的机电一体化技术主要有:PID,模糊控制(FIC)以及变结构控制。PID是完美控制理论的标志,FIC是使用模糊数学理论,经过仿照人的综合判断以及很相似推断的过程,从而使算法的适应性、可控性和合理性得到了大大的提升。对于繁杂的系统,变化的量很多,模糊控制能够比较好的处理问题。变结构控制对于线性和非线性系统都适合,以及对于控制系统的调节、跟踪等系统都非常适用。 2机电一体化在工业上的应用 计算机和机械电子这两种技术的合并使用,不仅仅限制在工业制造方面上,通过对以下几个例子的分析,能够看出它已经融入到了我们的工作和生活的每一个细节中。 2.1工业机器人 工业机器人是一种有很多用处、能够反复编程的、多自由度的、有很多性能以及能实施自动操纵的操作机构。对于很多简单的、可重复做的工作可以用机器人去做,能够减少劳动强度,使劳动环境变得更好,使人身安全得以保障,加大了生产力度,使用的材料变得更少,还能让产品的质量更好。 2.2自动售货机 自动卖货的机器是由买家挑选货品的类别,外面投进去的货币是经过光传感器辨认货币的值的大小,并且通过PIC使数码管展示其大小,经过判别等一系列的操作完成项任务。CPU经过PLC限制物品的如何移动,经过传动装置把物品移动到出货口,高档的自动卖货的机器还可以有找零钱的功能。自动售货机的使用,使更多的人力和物力得以节省。 2.3农业方面的应用 从目前农业机械的检查测试可以看出,从单个变量到智能化终端的转变,人机交互界面越来越和谐。它能够在屏幕上显示,任意挑选不一样的机组,及其不一样地方的终端信息,能够任意使用数据库的信息,按照操作者的不同需求,可以在屏幕上展示语音、数据、图形等可用的信息;也能把操作的指令、决策按时的送给农机上的智能操作终端,完成自动化的农业制造。 2.4电脑横机 最开始的横机是用手来操纵的,仅仅可以实施很简单制作。但是产品颜色样数的加多,电脑横机便开始产生。设计人员能够使用电脑策画花的类型,使用特别的软件进行数字方面的完善,用计算机指令系统来操作机械的弯沙、脱圈、垫沙等步骤自动完成整个制作,制造成果显著提升。 3计算机技术与机械电子技术的融合发展应用 3.1计算机技术与机械电子技术融合的简介 机电一体化是计算机技术和机械电子技术协同产生的,把电子技术用到动力功能、控制功能、信息处理功能中去,而且联合着计算机软件系统、机械装置一起使用,把几种技术合并在一起,就生成了机电一体化系统。计算机技术、机械电子技术的联合,让他们有了更好的进展,这样不但能用在工业生产中,而且它的联合进展已经进入到了人们生活以及工作的每一个方面。 3.2机电一体化技术应用的领域 在柔性制造系统中,机电一体化技术有了很大程度上的使用。这个系统的主要构成成分包括计算机、数控机床、自动化仓库。能够按照总装线的条件,对工件实施随机地、按照数量地一批一批的加工,而且还能对不一样品种的零星的零件实施制造和加工。计算机技术、机械电子技术合并在一起之后,可编程控制器是使用它最多的。它对继电接触器故障多、消耗能量多的缺点实施了改造,而且能够完全顾及加工的需求,实施不一样的控制程序的制作。 4结语 计算机信息技术、机械电子技术的合并到一起的发展,来源于机械制造的领域,机械工业中十分重要的革命是产生了机电一体化,科学技术的日渐进展,就会使多种技术交融进展的情况更加突出。而且还要渐渐的归纳除去搅扰的经验,探索新的技术,适宜新的形势,才会保障系统的安全、平稳。 作者:刘永刚单位:云南机电职业技术学院 电子论文:人工智能与工程机械电子论文 随着新型科技的持续更新,工程中逐渐应用新科技,这也是科技朝着应用式与开放式方向发展的开始。电子工程在传统工程基础上的革新,随着人工智能化发展,逐渐转换为信息化产业链接。这一智能化技术机械生产明显减少,经济效益与产量提升,我国逐渐进入到智能化阶段。 一、机械电子工程的发展与特征 (一)发展历程 在机械电子工程发展初期,主要体现为手工制作,生产力水平较低,资源技术等对其发展产生制约。为了提升生产效率,逐渐朝着机械工业方向发展。在生产线阶段,机械工程己逐渐发展到流水线生产,实现标准化大批量生产,.这一生产模式使劳动力得到解放,生产力水平大大提升,同时生产效率也得到提高。但是仍然存在一些不足,比如,部分生产仍就以进口为主,生产成本较大,在市场方面缺少适应力舀灵活性较差,难以满足不断变化的市场需求。 在机械电子产业发展阶段中,产品生产能够适应市场的需求,对于不断变化的产品需求产业化发展能够满足。 (二)机械电子工程主要特征 机械电子工程是复杂综合性学科,同各类学科之间都有着密切的联系。机械电子工程发展要以计算机、电子以及机械为基础,结合其他学科做出合理、科学的设计。在设计的过程中,要求每一个模块都能够实现有机结合,进而使得各个模块都能将其最大优势发挥出来。机械电子产品内部结构简单明了,并不复杂,无需复杂原件的投入,这样能在一定程度上使产品性能得到提升,进而扩大消费市场, 二、人工智能简述 人工智能是一门复杂,并且综合性较强的学科,所涉及到的学科比较多。也可以说,21世纪人工智能是最伟大学科之一。人工智能实现了对人的智能模拟,并且能通过计算机使认得智能化得到进一步的延伸,人工智能这门学科有着较好的发展潜力。人工智能在发展的过程中主要经历下列几个阶段。 初步阶段。人工智能在17世纪开始发生萌芽,法国在这一阶段成功诞生世界上的第一部计算机,这一计算器只是单纯的能进行加法简单运算,但是仍就轰动世界,进而在世界范围内,对这项技术开始进一步研究。在最初阶段,人工智能并没有明显的进展,主要是在实践的过程中积累与总结知识,这为今后人工智能发展奠定坚实的基础。 发展初始阶段。美国人在二十世纪首次提出人工智能专业用语。在这个发展阶段,人工智能主要以证明与阐释为主要体现,在这一时期对于人工智能的研究就是首要任务。 发展起伏阶段。随着人们对于人工智能的不断深入研究,人工智能也处于持续的发展阶段,但是在实践过程中发现,要想使人工智能模仿和人类思维同步是非常困难的。大部分对于人工智能的科学研究仅仅是停留于简单映射层面,.对于逻辑思维的研究仍就没有突破性进展。不论怎么说,在发展的起伏阶段,人功能智能也在发展中得到了技术创新,特别是在系统方面、计算机机器人以及语言掌握方面取得了较大的成就. 起伏阶段发展以后。在这一阶段,人工智能的相关研究得到了发展,尤其是第五届国际人工智能联合会议的召开,人工智能逐渐朝着知识层面的方向发展,大部分的人工智能研都会结合相应的知识工程,在这个阶段中,人工智能发展的高度是前所未有的,在一定程度上促进了人工智能应用于实际工程中。 稳步发展阶段。随着互联网技术的快速发展,对于人工智能研究方向发生重大转变,由原本的单一主体朝着集中统一主体的方向发展。关于人工智能在实际中的运用以及研究,受到了互联网技术的影响。网络的普及与快速发展,在一定程度上促进了信息化的发展,信息在传送方面发生率重大性变革。在人们逐渐进入信息化社会后,在信息有效处理方面人工智能的发展起到了重要的作用,在模拟设计方面,机械电子工程的发展需要人工智能的大力支持。 三、机械电子工程与人工智能之间的关系 随着我国社会经济的持续发展,社会不断的进步,对于信息人们越来越重视。在21世纪,互联网技术得到快速发展,同时信息的传递也逐渐注入新鲜血液。互联网应用的普及说明人们正朝着信息时代的方向迈进,在社会逐步信息化以后,更加需要有人工智能这一技术的支持,特别是机械电子工程发展中有着重要作用,机械电子系统本身缺少一定的稳定性,这样在机械电子工程设计方面就有着较大阻碍存在。在现代社会中,信息的处理量持续增大,并且较为复杂,有些时候需要同时对不同类型的信息进行处理,所以需要采取人工智能的支持才能完成信息处理。人工智能主要包含模糊推理系统、神经网络系统这种两种方法。神经网络系统倾向于对人脑结构的综合分析,模糊推理系统更加重视对于语言信号的分析与理解。随着现代社会的发展,仅仅采取单一的人工智能方法,明显己经无法适应目前社会中不断变化的市场需求,所以,对于人工智能相关问题的研究正逐渐朝着多方位、全面的人工智能方向转变。多方位全面人工智能系统通过模糊推理系统和神经网络系统相互统一的方式,扬长补短,将二者有效的结合起来,使得二者的优势得到最大程度的发挥。 总结 人工智能同机械电子工程之间在相互影响的过程中,逐渐产生崭新的行业。首先通过现代科技逐渐,将人工智能融入到机械电子工程中,使机械工业发展潜力得到充分挖掘。其次随着机械电子工程发展难度的加大,对于人工智能也就提出来新的要求,这从某种程度上来推动了人工智能发展。在将机械电子工程与人工智能有效结合的基础上,促进社会生产力发展,同时也能促进有关经济产业的快速发展,这种效应将会对整个社会产生一定影响,使我国经济得到全面发展。 作者:万绍强 单位:江西金工建设有限公司 电子论文:实训室建设机械电子论文 1机械电子实训室的建设背景 教育部多次下发文件强调,重视提升学生的综合素质,不仅要培养学生的学习能力,同时也要培养学生的运用所学到的知识解决实际问题的能力,并能做到在实践中创新的能力。增加实践教学的课时,让学生有更多的机会亲自动手操作。高等院校要重视实践课程,并创造良好的环境,针对不同学科对实践的不同要求,制定合理的教学计划,以满足学科的需要。机械电子工程学科对于实践的要求就比较高,它属于应用类学科,相对与其他学科,它更加重视实践,它所培养出的人才需要有更强实际操作能力。因此,实践教学对于机械电子工程教学尤为重要。企业的发展离开人才,制造企业的发展更加离不开人才,尤其是对机电一体化人才的需求更加强烈。机电一体化人才指的是那些对机械、电子以及计算机技术都非常精通的人。那么,怎样才能满足市场对机电一体化人才日益增加的需求量,换句话说就是,用什么方法,什么模式才能培养出更多更好的机电一体化人才,这是各大高等工科院校急需认真思考的问题。因此,首先要做到的就是建立一个设备齐全,技术先进的实训实验室,用于培育技术全面,实践能力强,综合素质高的机电一体化人才。 2以创新为导向的机电专业实训室建设 2.1以简单而独立的工作任务为对象的“基础创新型”实训室建设 机电一体化专业的一些课程对于学生的实践能力并不高,学生只要了解任务内容,清楚所需要达到的目标就可以自己独立完成。这些实训内容分别可以在金工实训室、机械基础实训室和电工电子实训室完成,这些实训室可以通称为“基础创新型”实训室。这些实训室主要用于那些任务不综合,比较单一,目标较为明确的实践课程,并可用于相应专业的基础课程的实践教学。如在金工实践中,任课教师可以根据金工实训室所配备的各类加工工具如机床,钳工台等,把设备维修课程中的一些学习内容针对不同的任务目标分成许多单一的项目,如氧焊等,让学生清楚的知道自己在每一个任务中的所要完成的目标和需要学习的内容。教师通过这种方式不仅能有效快速地完成教学目标,并能够很好的培养学生的学习兴趣。 2.2以解决实际问题为目的的“能力创新型”实训室建设 相对与前面提高任务单一、目标明确的实训项目,还有一些项目对学生的要求会更高些,学生不仅要达到教师规定的目标,还需要将其在任务中所学到的知识应用到实践中,如机电设备故障检测等。在这个过程中,实训室所要起到的作用是让学生不但能解决问题,还能够清楚地知道产生问题的原因和本质,提高学生解决实际问题的能力。“能力创新型”实训室不同于“基础创新型”实训室的最重要的一点就是,学生在该实训室不仅要完成教师布置的任务,还要将书本上那些晦涩难懂、难以具体化的理论知识应用于实践,处理实际问题。 3以学生后续创新能力培养为目的的“拓展创新型”实训室建设 “拓展创新型”实训室能够提高学生的自我创新意识,培养学生的后续发展能力,最终达到全面提升学生职业素养和技能水平的目的。目前,国内的高职院校开始陆续引进了项目教学法,在部分课程中小范围的进行试点教学。但由于缺乏实践经验,只着重强调了理论和实践相结合的目的,忽视了培养学生自我创新自我解决问题的能力,缺乏教学的外延性,导致了很多学生在进行项目时,通过指导能够找到解决问题的办法,但是面对一个全新的项目,就不知如何下手的情况发生。这样的学生在走入工作岗位后,面对全新的环境和缺少指导的境遇,后续发展能力十分受限。归根结底还是学校在建设“拓展创新型”实训室时忽略了“拓展”这两个字的意义。针对这种情况,学校可建立试点性实验室锻炼学生自我能力的开发。比如讲机电创新实训室和智能控制实训室作为试点。因为机电创新实训室配备了很多复杂的系统诸如:四层电梯控制模型、机电液实训台架等,这些系统可以让学生够综合运用所学习的知识进行新问题的解决。因为实训室的模型和台架具有开放性,学生可以通过改装模型或系统中的某个模块,使改装后的模型能够解决新的复杂问题。当然,进行这样的项目操作前,学生需要熟读设备说明书了解设备结构及工作原理,这样才能针对新的需要解决的问题,设计对现有系统或设备改进的方案,以达到改装后能够解决新问题的目的。通过这一过程,学生会主动动脑思考解决问题的方案,通过自身理解对系统进行改装,在改装的过程中体验创新的乐趣。不可避免的此阶段学生会遇到没有学习过的新知识,通过团队的通力合作,集合集体的智慧理解掌握新知识,会让学生体会到团队的力量和自我价值实现的满足感,自身能产学结合理念下的机械电子实训室建设分析刘永刚云南机电职业技术学院650203力和合作精神都会得到提高。 4充分发挥实训室“教学”及“科研”双重功能 目前,我国大多数的高职院校中的实训室都用于教学实验,而忽视了它的科研功能。现代化创新型的机电实训室需要充分发挥“教学”和“科研”的双重功能为社会服务做出贡献。通过调研和实践,笔者提出了一种可行性办法,能够在教学的基础上,充分发挥实训室的科研功能,就是引导学生参与到科研项目中来,在教学实践中提高学生的创新能力。通过让学生参与到高级别的项目中来,让学生对科技活动的重要性产生深刻意识,了解科研项目研究的流程,提高自身科技创新能力,这种模式既实现了实训室的“教学”“科研”功能双发挥,又提高了学生的科研创新能力,可谓“三赢”策略。要让此种方法顺利进行,学校首先要结合相关科研项目的要求,将大的科研项目分解为多个小课题,并将每个小课题分别立项,设立相关项目指导教师。然后将学生按自身优势进行自由组合,分成四人或五人一组。每组学生跟着项目指导教师进行小课题项目的研发工作。学生需要根据项目要求进行相关资料的查阅,整理和分析。每个项目小组要安排定期的交流探讨时间,以确保小课题之间的整合性。遇到已有的研究资料时,项目指导教师可以引导学生利用“逆向工程”方法进行分析。还可以通过样机试制对资料的可靠性进行检验。小组学生需要结合自身课题对产品的性能进行改进,以达到项目要求。项目进行过程中,项目指导教师要鼓励学生多动脑,多研究,多提出有创意的设想,若设想有理论依据,可以指导学生通过实践对方案进行可行性检验。通过不断的实践,对方案的不合理处进行修改,直至方案成功。 5结语 设备齐全,技术先进,具有创新实践功能的实训室为高等工科院校机械电子工程学科的实践教学提供了一个良好的环境,同时给学生大赛提供了一个实战的舞台。实训室将会让学生在实践中不断创新,设计出更好的作品,而在作品的制作过程中又能够极大扩充和丰富实验内容,深化实验的内涵,提供实验的质量。 作者:刘永刚 单位:云南机电职业技术学院 电子论文:模块化机械电子论文 1机械电子工程教学内容的总体规划 机械工程学科的研究生,大多数来自机械工程及自动化本科专业,一般具有较扎实的机械专业的基础,在“机械设计、机械制造”领域具备一定的专业知识,但是电子方面的基础知识却比较薄弱,许多研究生连常识性的电子知识都不具备,甚至对“测量”、“控制”领域一无所知。因此需对其在电子技术、计算机技术、机电系统集成技术等方面进行专业培养。由机械电子系统的构成要素可见,机械电子工程技术一般包括六大共性关键技术:机械技术、传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术。如图1所示。因此,机械电子工程的教学将以机械电子工程的原理与系统设计为主线,在上述各关键技术为主要模块深入展开,而在每一关键技术中,又分别设置三个层次的教学内容:基础要求模块、较高要求模块、高要求模块,形成“一纵三横”的模块化结构。模块化教学设计很好地实现了引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容,做到因需施教,因材施教。 2“一纵三横”的模块化教学 “一纵”是指按机械电子工程原理与系统设计为主线的纵向结构,具体包括:传感检测技术模块、计算机与信息技术模块、自动控制技术模块、伺服传动技术模块、系统集成技术模块。“三横”是指在每个技术模块中又细分为三个层次的教学内容:基础要求模块、较高要求模块、高要求模块。具体内容如下:传感检测技术模块:基础要求模块包括传感与测试技术基础知识(传感器的基本构成、传感器的静态数学模型及其静态特性指标、传感器的选用),机电系统最常用的位移检测(光栅传感器、绝对码编码器、增量码编码器),力学量检测(应变式多维测力弹性体、扭矩传感器等),视觉检测(线阵CCD和面阵CCD的基本原理)。较高要求模块包括双目视觉检测的基本原理及标定,触觉传感器(指端应变式触觉传感器、多功能触觉传感器)。高要求模块包括机电测试新技术,现场总线系统,虚拟仪器技术,多传感器数据融合等。计算机与信息技术模块:基础要求模块包括计算机控制技术基础,计算机控制系统的组成、分类,及常用控制器(工控机、PLC、单片机),软件方面要求测量数据的预处理,数字滤波,线性化处理,标度变换。较高要求模块包括PLC、单片机的应用高级技巧。高要求模块包括PMAC原理及应用,基于DSP的运动控制及DSP运动控制卡。自动控制技术模块:基础要求模块包括PID控制算法的基本原理,标准PID算法的改进,数字PID参数的选择。较高要求模块包括模糊控制,模糊控制的定义及特点,模糊控制系统的组成,模糊控制系统的基本原理,应用模糊控制算法解决实际问题。高要求模块包括其它先进控制方法,如智能控制、自适应控制、模型预测控制、神经控制等。伺服传动技术模块:主要讲解直流电动机、交流电动机、步进电机及其控制。基础要求模块讲解三种电机的基本原理、机械特性及最常用的控制方法。较高要求模块讲解更深一层次的原理,如直流电机的电枢电动势、电磁转矩,交流电机的旋转磁场和定转子的电路分析,变频控制的原理及实现方法,步进电机的磁阻最小原理等。高要求模块讲解三种电机的先进控制技术,如直流电机的双闭环控制、交流电机的矢量控制等。系统集成技术模块:基础要求模块主讲机电系统各模块之间的级联设计,重点讲解模块之间的电气性能的相互匹配、信号耦合、时序配合、电平转换接口。较高要求模块主讲机电系统的电磁兼容技术,重点讲解接地技术、屏蔽技术、共模干扰的抑制、差模干扰的抑制、供电系统抗干扰、印刷电路板的抗干扰等。高要求模块重点讲解软件抗干扰技术,如软件冗余技术、软件陷阱技术、“看门狗”技术等。 3以案例为载体,推进模块化教学设计 针对上述的模块化教学内容,设计了针对不同教学内容相应的数字化资源,建设了课程网站,开发了多媒体课件,设计了多个教学案例。在典型的机电一体化的应用领域,将“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“汽车防抱死刹车系统”制作了教学案例,并对一些复杂系统进行了分解设计。采用单片机进行直流电机控制、采用PLC对交流电机进行变频控制,基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模块在教学中起到了很好的效果。通过这些案例,是将机械电子工程领域的科研成果及前沿技术引入教学,最大程度地吸引了学生的学习兴趣,激发了研究生的学习动力。 4结语 以研究生的应用能力、创新能力培养为目标,对机械工程专业的研究生的“机械电子工程”的课程内容进行全面规划,进行模块化设计。形成一条主线贯穿全过程,基本要求、较高要求、高要求三个层次延伸的“一纵三横”的模块化教学,研究生们可以根据自身的知识背景,不同的科研方向需求,进行有针对性的选择,在完成“机电一体化”通用知识教育的基础上,因材施教、因需施教。模块化教学在近几年的研究生培养中积累了丰富的经验,取得了良好的效果,并已在其它相关学科得到了一定的推广。 作者:隋修武 牛雪娟 杜玉红 桑宏强 单位:天津工业大学
电子小制作论文:小制作电子专业论文 一、存在的问题 在电子小制作的过程中,教师需准备大量实例,分析相关电子电路工作原理,去编排制作工艺流程,基本上要先亲自制作一遍,因此备课任务相当繁重,制作一次至少要一周准备。另外,虽说一般教师备课有备学生的要求,但这往往是教师自己的主观臆断中的学生,可能会忽略一些学生的真正需求。再加上地域原因,有些电子元器件难以买到,要拜托电子商店老板寻找,或上网搜索订购,费尽周折。有的电子小制作项目甚至在所有条件准备好的情况下却因不具备某个元器件而不得不流产,这样的打击也是很大的。比如我们本打算做一个“天亮鸟鸣器”应用电路,其电路原理:通过光敏电阻对光的检测作用,在天亮时由于其阻值减小产生一个能触发音乐集成块,发出的音乐信号经过一个三极管放大功率,并通过扬声器输出音乐块内藏的音乐。我们已备好课、编好工艺流程,却因买不到合适的光敏电阻而不得不放弃。 二、对提升教师技能水平的作用 教师在上电子小制作技能课时,多关注学生,并及时对上课的情况做详尽的记载,以便在下一次课程中及时修正。为了适应学生的要求,教师学习到了积极先进的教育教学理念,从而提升教师自身的技能水平,更加有利于我们的电子小制作技能教学模式能更好地发展。以电子小制作为内容的项目教学法,可事半功倍地提高专业教师技能实训指导能力。通过寻找适合学生的电子小制作项目进行备课,寻找购买元器件,安排工艺流程,准备所需工具设备,组织学生安装,解决安装中出现的问题到最后产品调试试用及外壳设计,对专业教师来说,是一个很大的学习与挑战机会。 通过施行电子小制作课程,教师的创造力得到了进一步的发展。其实很多电子小制作都是一些已投放市场的产品,或是某一产品的功能模块,了解这些电子小制作电路结构,也就基本了解了电子产品单元电路,对于电子维修也能起到举一反三的效果。有的教师通过执行以电子小制作为载体的项目教学法后,敢夸口说,可按照客户给定的功能要求设计出相关的电路,并制作调试,甚至投放市场。教师具备了一定的技术科研与产品开发能力,便可研发较高档次、较高水平,尤其是有创新的实用产品,指导学生多制作,并将一些较好的产品在学校及以上的范围展示或拍卖,甚至可参加各级各类的比赛。这也对教师的技能水平有更高的要求,更进一步提高教师的技能水平,在教学上也能根据经验更加得心应手。 在当前职业学校专业教师缺乏实践经验的大环境下,实施电子小制作的项目教学法,可使学生学有所成,为就业奠定扎实的动手能力,可有效打造高效课堂,帮助教师提高自身专业技能水平。 作者:应荣辉单位:浙江省绍兴市上虞区职业中等专业学校 电子小制作论文:小学音乐课电子课件的制作 一、当前音乐课件制作方面存在的问题 版面设计重点不突出因为是小学音乐课,很多音乐教师为了吸引学生,所以将自己的课件做得很“满”,不让版面上任何一个角落空着,稍有一个空档就添加一个动态的小动物。其实这样做,不利于音乐课的教学。因为过于花哨的版面,特别容易引起小学生注意力的不集中。本来是想让小学生静下心来听音乐,而课件上扑闪的花蝴蝶、飞舞的蜜蜂都不断吸引他们的注意,所以使得他们听课也就不专心了。很多音乐课件,在制作中主要是插入几张图片,然后插入一段音乐,可以说这样制作出的课件只是在浪费制作人的时间,只是一个空壳,对课堂教学没有太大的意义。其实,在我们的音乐课堂上会经常遇到很多介绍音乐常识的知识点和抽象的教学内容。比如,滑音的演唱、低年级简单的二声部、少数民族的服饰介绍及舞蹈的展现等,这些都可以使用电子课件来形象的展示,让学生一目了然地学会这些抽象枯燥的内容。电子课件的使用,让教师把课堂还给了学生,使学生成为课堂真正的主人。 二、制作电子课件常用的工具 1.制作课件需要教师能熟练地使用一些图片处理软件。比如,Photoshop、Windows自带的画图工具和截屏工具等。 2.影音文件制作方面的软件。Cakewalk和CoolEditPro这两款软件太过于专业,虽然功能十分强大,但是不容易被接受。而作曲大师、贝音等,由于操作简单,备受教师的喜爱。 3.格式转换方面。电子课件主要支持WAV和MP3音频文件,教师可以安装“超级转换秀”这样的转换器来进行格式的转换。 4.音乐和视频的切割、合并工具。在音乐课堂上,我们有时需要学生欣赏一段的音乐或视频,这时候我们就需要音乐和视频的切割、合并工具。常用的有“MP3splitter joiner”,这款软件既可分割,又可合并,非常好上手。掌握以上软件使用,我想好的电子课件是可以快速做出来了。 三、如何制作有效的电子课件 我是这样做的: (1)好的开始是成功的一半。一个好的课件,第一张幻灯片非常重要。我们可以利用文字的超级链接设置,建立漂亮的目录。 (2)正确理解教材,把握准确的教学重点、难点。制作课件前,教师要认真地钻研教材,确立正确的教学重点和难点,这样就可在制作时将其更好地突出来。例如,一年级的《农场的早晨》这节歌表演课,重点是这节课的音乐情景剧中三种小动物的“合唱”:小羊的歌2/4X-—X-—XX—X-—咩咩咩咩咩小鸭的歌2/4XX—X0—XXX—X0—呷呷呷呷呷呷呷小鸡的歌2/4XXX—XXX—XXXX—XXX—叽叽叽叽叽叽叽叽叽叽叽叽叽在课件设置时,教师可以把三段节奏用不同的颜色展示出来,如小羊用绿色,小鸭用蓝色,小鸡用红色,并在每一条节奏的开始设置相应的小动物图标。在学生学习前,教师可以让学生先感受自己提前录好的节奏,并按照顺序,一条一条出示,在学生练熟第一条后再出示第二条,在一二条练习熟练后出示第三条。教师还可将其设置为点击“单击时突出显示”,以增强画面的效果。这样教学重点突出,方便学生掌握熟练。这样借助电子课件,教学重难点就可以轻松解决、突破。我想只要教师不断加强理论学习,不断更新教学理念,精心设计教学过程,同时增强电子课件制作水平,就一定可以提高音乐课堂教学质量。 作者:付运霞单位:河北省邢台市桥东区实验学校 电子小制作论文:电子商务网站网页设计与制作流程 【摘要】近几年来我国的网络以及科技水平都得到了飞速提升,网页的布局以及样式都变得更加复杂,尤其对于大型的电子商务网站来说,如果利用传统的网页制作技术,无法充分满足各方面的需求,而基于Web标准的网页制作技术可以增加网页设计感。综上所述,本文将基于Web标准对电子商务网站网页的设计与制作策略展开简单的分析,以期提升电子商务网站网页的设计、制作质量。 【关键词】Web标准;电子商务网站;设计与制作策略;分析 前言 互联网技术的推广与发展进程不断加快,对人们的日常生活与工作各方面都产生了重要影响。网页的设计与制作随着网络技术、科技水平的发展受到人们的高度重视,其主要是将网络作为主要载体,将各种信息以更加快捷、方便的形式传达给人们。根据相关数据统计显示,从事网页设计制作的人员达到了300万之多,但在网页设计发展过程中还存在诸多问题,因此应突破网页结构单一、空洞等问题才能将网页的设计与制作水平进一步提升[1]。 1Web标准技术概述 1.1Web标准内涵 Web标准不仅仅作为标准,其主要是对一系列标准进行组合。一般的网页中主要由结构、行为、表现三部分共同组成,并与XML、XHTML相对应,表现对应的标准可以将其成为CSS。1.1.1结构在结构中主要的技术可包含拓展超文本标记语言与可拓展标记语言,在网站王者设计中主要将其应用在网页数据分类以及整合方面。在两个标准中,XML的表现形式为源语言,其主要是让用户字自身的语言进行标记与重新定义,具备较强的数据转换功能。1.1.2行为在Web标准的行为中,主要包含ECMAScript[2]与对象模型。其在网页设计与制作中主要可以应用在交互式的操作网页文档方面。其可以将界面上操作对象实施的交互操作有效实施,利用DOM可对对象有效定义与修改,还可将对象之间存在的各种关系有效处理。1.1.3表现其中最主要的技术便是CSS,通常人们将其成为层叠样式表,在网站网页设计中可应用改在控制浏览器的显示方面,其也是决定网页设计风格的主要因素。 1.2基于Web标准前提下的网页设计流程(略) 2基于Web标准标准的电子商务网页设计与制作流程 在基于Web标准进行电子商务网站网页设计的过程中,主要包含内容分析、结构设计、方案设计三部分。在进行布局设计的过程中,可利用XHTML与CSS对页面进行合理布局,可实现网页布局的目标。在进行设局实际过程中,可利用CSS与美工设计元素互相结合,将设计方法转化为最终的网页。 2.1内容分析 网页设计作为视觉语言的主要表达方式,应进行合理的编排与布局,从而确保网页的布局更加清晰、合理、内容充实。在进行网页版面布局的过程中,应将网页设计的更加醒目,使用户在使用过程中对各项功能一目了然,其他部分的版面设计应与主页的风格保持一致。较为常见的布局模式包括国字型、厂字型等。本文将以汽车用品为主的销售网站作为案例分析,由于汽车商品类型多样[3],在设计网页过程中,应将商品的导航以及产品展示作为重点。案例中采用的网页布局为框架型布局方式,可将页面分成各种模块。在网页左边为纵向的导航栏,右边则为商品的展示栏。在网页底部呈现了网站的基本信息与商家的联系方式等信息。在网页模板的顶部与底部都会出现在每一个网页的同一位置中。 2.2结构设计策略 在对汽车销售网站进行网页开发过程中,可将其乘坐为模板,将其抽象地分为不同区块,其中包含优秀流程业务模块、展示功能模块等。在将模块开发完成后便可投入使用。在用户浏览、操作网页的过程中,程序员可通过后台进行可视化的管理与操作,用户可以将不同的模块进行拖放配置,构建个性化的网页布局设计,方便用户的使用与浏览。用户在操作汽车销售网页过程中,其中的框架作为页面的骨架,决定了页面的整体布局与模块摆放区域。框架通常采用的是HTML文件,其主要为了将页面进行区分,还会在适当的位置对模块进行放置,可用 {widgets} 代码进行表示,方便用户在使用过程中利用可视化编辑将模块进行合理配置。对于板块区来说,其能将汽车销售网站最为个性的地方进行呈现,可利用模块内容将网页的更新实现,在网页页面中的各个模块都有指定的ID,模块的区域能呈现竖向摆放的形式,或呈现多个商品内容。模块为独立形态,可对不同的边框进行切换,从而将呈现样式进行改变。在网页模块的顶部与底部都会出现在各个网页中的同一个位置,对于任何电子商务网站来说,应将网站顶部合理设计,才能拥有功能完善、结构清晰的网站顶部,从而提升网站的效益。 3结语 基于Web标准对电子商务网站网页进行设计与制作,可促进电子商务网站的运作效率,为用户提供巨大的便利,从而促进网站的使用效率与综合收益,还可提升电子商务网站的运行效率与性能。 作者:刘岩 单位:大庆油田信息技术公司 电子小制作论文:PCB新工艺对电子产品制作的应用 【摘要】当前,电子产品制作向智能化和精密化转变,电子元件更加集成,其组装也更加简易。PCB在集成元器件的动作能效中发挥着重要作用。它能够降低成本,提升市场竞争力。本文对PCB新工艺在电子产品制作中的应用价值进行分析,推进电子产品生产水平的提高。 【关键词】PCB新工艺;电子产品;应用价值 前言 现代化进程的加快和科技行业的快速发展,为电子产品提供了广阔的制作和应用空间。它逐渐向智能化和小巧化转变。企业更加注重对电子元件进行集成化和批量化生产。同时,它的组装过程也更加简便。在电子产品制作中应用PCB新工艺,不仅提高了它的处理速度,而且处理过程也更加直观。技术人员要在满足功能诉求的前提下,对它的成本进行控制,提高受众认可度,将它的市场效益发挥到最优。 1PCB的组成 PCB即印刷电路板,它的结构比较复杂,主要部件包括裸板、导线、插座和边接头等。将其应用到电子设备中,能够对电子元器件进行固定和装配。也能够对各种电子元器件进行布线、信号连接和电绝缘等,使电气特性满足具体要求。它也为自动装配提供了阻焊图形,在元器件工作过程中,满足图形和字符识别要求。裸板。它简称PWB,别称基板。没有安装电器件。主要材质特征是绝缘、隔热、不容易弯曲。导线。别名,布线。它是一种细小的线路,分布在基板表面,主要材料是铜箔,对铜箔进行蚀刻处理制作。它的应用原理是接焊在元器件接脚处,并在PCB上对它进行固定,以实现电路连接。零件面与焊接面。零件面是指在PCB结构上,把零件集中焊制在一个面上;焊接面是指集中分布导线的面。它们的分布过程都比较集中。图标面。图标面又被称为丝网印刷面。它的上部印有文字、符号和零件位置标示等[1]。插座。印刷电路板上,零件的拆卸情况比较普遍。插座在PCB零件的拆卸过程中应用比较普遍。技术人员在板子上对插座进行直接焊接,很大程度上增加了零件拆装便利度。边接头。边接头一般被称为金手指,是指在两块PCB的连结背景下,借助裸露的铜垫对电路进行连接。而PCB布线过程中也包括边接头上的铜垫。连接过程中,技术人员要在另一片PCB上相应的插槽中对PCB的边接头进行插入。 2PCB的分类 根据不同的特性、功能和应用范围,将PCB分为单面板、双面板和多层板三个类别。单面板。单面板在早期印刷电路板设计过程中应用比较普遍。印刷电路板中,元器件和导线分别集中在不同的两个面上。单面板在应用过程中存在很多局限性。它在布线过程中,必须结合自身需求,对布线路径进行选择,避免在布线过程中,产生路径相交情况。双面板。双面板的两个板面上都会对布线进行设计。它在应用过程中,需要在两面对适当的电路连接进行配置。电路之间的连接物被称为导孔。它呈小洞状分布,并在内部充填物体或者涂抹金属,以与两面的导线都进行连接。相较于单面板,双面板的面积更大,对线路的适应性比较好。因此,它在复杂线路中应用极为普遍。多层板。多层板的应用原理是对数个双面板进行粘结,并在每层之间压入绝缘层,它能够有效增加布线的面积。板层数即独立布线层的数量,一般为4-8层(包含外侧两层)。技术人员可以结合具体的技术原理将其层数控制在100层[2]。 3PCB新工艺在电子产品制作中的应用 3.1单面板制作工艺流程 单面板的性能决定了它的制作流程比较简单。工艺流程:覆盖箔板—下料—烘板—洗净和烘干模板—贴膜—曝光显影—蚀刻—去膜—检测电气通断情况—清洁和处理—网印阻焊图形—固化—网印标记符号—固化—钻孔—外观加工—清洗—干燥—检验—包装—成品。 3.2双面板制作工艺流程 相较于单面板,双面板的性能要求比较高。因此,它的制作工艺和制作流程更加复杂,制作方法也更加多样化。当前,裸铜覆阻焊膜法在双面板制作过程中应用比较普遍。本文以该制作方法为例,进行论述。裸铜覆阻焊膜法简称SMOBC法。堵孔法是该工艺中的重要组成部分,制作流程为:双面覆盖箔板—钻孔—镀铜(应用化学法)—整板电镀铜—堵孔—网印成像(正面)—蚀刻—去除网印料和堵孔料—清洗—网印标记符号—外观加工—清洗—干燥—检验—包装—成品。双面板与单面板的制作流程大体相同。在细节上有所革新和升级。 3.3PCB新工艺 工艺水平的提高和技术的革新,使得PCB工艺逐渐升级。包括增层法制作高密度内层连接印刷板制造工艺、热固油墨积层法技术、高档次特殊材料印刷板制造技术等。3.3.1增层法制作高密度内层连接(HDI)技术增层法又被称SBU层,它的应用原理是借助传统加工方法进行内层加工,然后分别在上下部进行层数叠加。SBU层和其邻层的连通方法主要是通过盲孔实现的。1)激光钻孔技术。激光钻孔技术应用比较复杂,能够钻出2mil-8mil的盲孔。技术人员要将材料、板厚和孔径作为主要参考指标,对激光能量进行确定。同时,通过实验对不同电板的钻孔参数进行确定,以提高钻孔质量。2)微通孔电镀技术HDI。印刷电路板中的埋孔和盲孔孔径分别为0.3mm和0.1-0.15mm。一般的PCB中不存在盲孔,且最小通孔孔径是0.5mm。技术人员要对盲孔电镀问题进行解决,以满足HDI板的工艺要求。设计过程中,对正反脉冲电镀电源和电镀线进行同步应用和改进,使盲孔表面和孔内的镀层厚度接近,确保HDI板达到良好的应用效果[3]。3)制作精细线条。高密度线路板的线宽和线间距都比较小。技术人员要对DES线和干膜及曝光技术进行同步应用,分别对3mil/3mil、2mil/3mil、2mil/2mil的线宽线距进行制作。3.3.2热固油墨积层技术(TCD)热固油墨积层技术的应用原理是借助丝印热固型油墨进行全板无电沉铜对HDI板中的SBU层进行制作。1)网印技术。网印质量直接影响TCD技术应用效果。技术人员要对印油厚度、平整度、胀缩情况和翘曲度等进行控制。2)印油层表面粗化技术。对印油层表面进行粗化处理,使油层和铜层之间达到良好的衔接效果。确保铜层制出线路后期,线拉应力≥1.0kg/cm[4]。3)无电沉铜技术。保持孔内情况导通,正盲孔和它的表面均匀沉积,经过电镀加厚支护,使其与油层的线拉力符合具体要求。并且对其进行热冲击之后,消除分层情况。技术人员要对无电沉铜过程中的起始反应和它的内应力进行控制,避免其经过热冲击后发生分层现象。 4结语 在电子产品制作中应用PCB新工艺,能够保障电子产品的稳定和高效。当前,技术层面的局限性,使PCB在应用过程中仍然存在诸多问题。设计人员要结合电子产品制作要求,对其进行开发应用,降低生产成本,获取广阔的市场空间。 作者:叶飞 单位:武汉城市职业学院 电子小制作论文:电子音乐技术在民族音乐制作的应用 摘要:随着电脑音乐日新月异的发展,将电子音乐技术应用于民乐制作,将是大势所趋。电脑音乐和传统音乐,二者并非相互取代的关系,二者都有其独特的艺术表现形式,是可以相互取长补短的。中国几乎所有的音乐制作中,都离不开民族音乐的运用,要想拓宽民乐的发展空间就应利用好电子音乐技术的优势,使民族文艺瑰宝在新时代也能焕发生机。 关键词:电子音乐技术;民乐制作;音源;应用研究 电子音乐技术与民乐制作相结合,使我们能以最经济、省时的方式,给民乐编配上高品质的伴奏,同时提升民乐舞台表演的视听觉冲击力。电子音乐技术可通过软件,轻松打破乐器的常规,改变乐器的演奏方法,通过电子音乐技术,可使民族乐器的音色改变,使民乐更具表现力。通过将电子音乐技术应用于民乐制作领域,使民乐焕发了新的生机与活力。电脑音乐和民乐制作相结合,诞生了新民乐。它是一种将传统民族乐器与电子音色技术、电声乐队巧妙融合的音乐形态。它的配器、手法多变,曲风、题材广泛,大大提升了民乐的舞台艺术表演空间,表现力丰富多彩。新民乐是音乐制作潮流的必然产物。我国民乐曾在多元文化背景下,一度经受着严峻的生存考验,新民乐给了古老的文艺瑰宝一条新出路。 一、电脑音乐制作技术概述 何谓电脑音乐制作技术,它是指通过在电脑上安装的音乐软件,通过数字信息传递的手法将模拟的声音转变成数字音响,还包括对音乐的创作、编辑、合成、混录等。电子音乐技术是产生“电脑音乐”的一种手段和方法。电脑音乐制作的两大优秀制作技术,一是数字音频技术,一是MIDI技术。[1]电脑音乐,自问世起就以崭新的音色、音源、音质,拓展并冲击着传统音乐的表现手法。随着电脑音乐技术日新月异的发展,电脑音乐的制作技术,也在传统音乐创作、教学中,得到广泛的推广和应用。电脑音乐制作技术也为音乐制作者,提供了更便捷、宽广的音乐创作环境,还为其提供了超仿真、高品质的音源,电脑音乐制作为音乐创作注入了新动力。 二、电子音乐技术中现有的各种民乐音源概述 电子乐器中的音色源,一般采取两种方式获得音色的基本波形,存储于其芯片上。其一是对乐器进行声学录音采样。二是通过物理学对声波和声谱进行分析后,直接合成音色。电子乐器的波形产生方式,使其有产生不同波形的无限可能性。上述两种方式制作的音色,以硬件音源和软件音源的形式,供给电脑音乐工作者使用。 (一)Kongaudio系列的民乐音源 这一系列的音源产品由广东Kongaudio研发,它包括了古筝、打击乐、笛子、马头琴、南萧、琵琶、唢呐等几类乐器。这套产品是真实乐器的采样,音质非常好,音色细腻、音色种类齐全,音源的Loop素材极其丰富,适用于高品质音乐的制作。此系列音源的软件界面美观大方,操作简洁方便,富有民族特色。它几乎涵盖了每个乐器的所有演奏法,使演奏方法丰富多样。针对于音色,如古筝,就有不同的力度分层,力度大于100时将自动触发滑音功能,力度小于100时是单音音色;此外,要演奏古筝的轮指,只需按下MIDI键盘不松手,轮指就会持续演奏。其中一些乐器,还含有短句片段的采样。此系列的民乐音源,已受到国内外众多音乐制作人的喜爱,它也是目前国内最成熟的民乐音源产品。该公司一直致力于产品的后续研发,不断推出升级版本。2006年,《霍元甲》的主题曲中的民族音源的应用,就采用了KongAudi中的音色。KongAudi中的民族音色让世界听到了中国的民族音色。 (二)SampleTank民乐音源 此音源由IKMultimedia公司出品,是一个采样器插件,它功能强大,其内含有一套中国音乐库,它也被国内音乐人称为“坦克”音源,是一款很受欢迎的插件音源。此音源自带有一套效果器,含有混响、EQ/COMP(均衡/压缩)、滤波、延迟、移相、镶边、合唱等效果器,它可以润色修饰采样的音色,增强各声部的融合度。[2]此音源还有强大的音色保存、编辑功能,如对采样音色通过滤波器控制、振荡器控制、包络控制进行再编辑并保存,以便下次直接调用。此音源或支持多通道的MIDI,占用系统资源少,这款综合软音源的性价比较高。 (三)Digitalsamplearts系列的民乐音源 这一系列的音源由国内的Digitalsamplearts公司研发。此套音源的采样率高,演奏法也十分丰富,它对exs24、GIGA、Kontakt这几类音乐格式都支持,可直接用于苹果的logicpro工作站。此音源包括琵琶、二胡、古筝这几类乐器,其二胡的音乐容量有4.8gb。此外,此音源在音色制作技术上,尝试了多维矢量合成技术和物理建模,是技术上的创新点。此音源美中不足的是,民族乐器的种类不全,音色不够人性化。 (四)GIGA系列的民乐音源 网络上流行着一整套常用民族乐器的GIGA格式的民乐音源。此系列音源的版权不详,一般是个人从各类综合音乐库的民乐音源中,选取一部分制作成GIGA格式的民乐音源。此音源的音色、音质参差不一,演奏手法单一,不能满足目前电脑音乐高端制作的需要。但此音源因采样合成器的进步,及计算机硬件技术的发展,克服了GIGA音色占内存空间的劣势。 (五)EMMKnagalis系列的民乐音源 此音源由DASH公司所研发,它是一款以Si-tar琴音色为主的民族乐器音源,包括了世界上许多民族的民乐音色。它的全部音色皆源自真实的乐器采样,音色细腻动听。此音源只有40MB超小的容量体积,却包含了世界上近110种民族乐器音色的采样,配合着它强大的音乐编辑加工功能,它有创造无穷尽民族乐器音色的可能。随着市场的带动及科技的进步,民族乐器的音源研发也在持续推进中,这也为电脑音乐带来了新生机。中国的音乐制作人,能够拥有并熟练操作几套民乐音源软件,是势在必行需增强的音乐素养。一个拥有高超的民族音色的音序编辑功底的制作人,才能高效、低成本地制作出更多音色完美的佳作。 三、电子音乐技术对民乐制作的现实意义 国内的音乐制作领域,几乎所有的音乐制作都离不开民乐音源的应用,音乐制作人能拥有几套出色的民乐音源是必不可缺的。它们可以帮助音乐人,花费少量的时间及金钱,通过电子音乐技术获取高品质的民乐编配伴奏,提升音乐作品的整体视听觉震撼力。 (一)电子音乐技术对民乐音色的变形处理,丰富了电脑民乐作品的风格 电脑音乐的民乐制作领域,要常常对各种音色进行处理和变形,尽量呈现给听众完美的听觉体验。如《呤》(张小夫著)中的声音素材源自笛、埙、萧这三种民族乐器。他通过一些电子音乐技术,如将声音素材纵向扩展或横向延伸,或将瞬态声音的复调式叠置,将电子合成音色与乐器本身的音色完美融合,创作了一曲民族风格浓郁的电脑音乐。[3] (二)电子音乐技术创造出的特色、罕见的民乐音色,可增强音乐作品的文化内涵 电脑音乐的创作中,通过电子音乐技术创造了一些独特的民乐音色,给整个音乐作品带来意料之外的惊喜,也提升音乐作品的文化内涵。如庄曜的《仓央嘉措》中采用了门巴族的民族乐器里令。作曲家通过电子音乐技术,对音频里的里令素材进行再编辑加工,进行了一系列的拼贴处理,形成了变化多样的随机组合音乐美,将里令的独特音色及表现力完美呈现了出来,使整个音乐作品匠心独具,令听众们久久难以忘怀。 (三)电子音乐技术应用于民乐制作,保护了濒危的民族乐器及其音乐 中国的民族乐器历史悠久、品种繁多,但正面临着逐渐消亡与后继无人的危险境地。濒危乐器多为汉族非常规乐器和少数民族乐器,多因其特殊、复杂的演奏技术导致了流传的中断。电子音乐技术能增强民族乐器的表现力,还能简化其演奏技法。如果我们能研发一套涵盖全民族全品种民乐的音乐及演奏法的音源,那民族乐器濒危的演奏技法及流传弱化问题,也就迎刃而解了。虽然我国启动了相关的保护民族乐器音色的系统工程,如建立民乐音色库工程,对一些濒危民乐进行图片、文字、视频、演奏录音等形式的保护工作等,但这些并不能真正运用于电脑音乐的创作。因此,能够开发相关民乐音源软件,不失为保护濒危民乐的新方式。 四、电子音乐技术应用于民乐制作的未来展望 电子音乐技术应用于民乐制作,增强了民族乐器的表现力。电脑音乐使民族音乐这一古老的音乐形态,呈现了新的生机与活力,也让世界聆听到中国最古老迷人的声音。民族音乐一直是中国文艺中的瑰宝,但在流行音乐和西方音乐的冲击下,生存现状堪忧。我国的一批演奏家和作曲家,曾试图从各角度,重新发掘民乐的潜力,使之焕发新的生机。如今通过电子音乐技术对民乐重新开发,有着非常明显的优势。如,电子音乐技术可轻松打破12平均律的限制,创造新的律制;还可任意改变乐器的音色等。未来,中国人可以将各种民乐音色制作成音源,使外国人也能“拿来”便用,缩短真实民族乐器复杂演奏技法造成的文化距离感,使全世界的音乐制作人都能直接感受中国民乐的音色魅力。[4]我们需要研发出一系列便捷、出色的中国民乐音源,有了这些硬件支持,才能使中国民乐真正便捷地走向世界音乐的大本营。如果有一天,我们看到国外的作曲家,运用起中国的民乐就如国内作曲家一样自如时,便是真正迎来了民乐创新发展的新天地。综上所述,电子音乐技术应用于民乐制作领域,无论是对传统民族音乐的发展,还是对电脑音乐的发展,都是一个互利双赢的局面。电子音乐技术的应用,增强了乐器的表现力,拓展了乐器的音域,电子音乐技术可使民乐焕发出新的生机。 作者:鄢秀丽 胡以芳 鄢秀娟 单位:阜阳师范学院 音乐舞蹈学院 电子小制作论文:技校电子产品制作实训课程优化 【摘要】技校教育的优秀要求是培养出专业节技能水平较高的学生,需要将实践操作贯穿到课程教学中。电子专业为技校特色专业,为保证学生具有较高的技术水平,需要加强产品制作实训管理,对实训课程内容以及实践环节进行优化,使得学生在学习技能操作的同时,完成理论知识的学习。本文就技校电子产品制作实训进行了简要分析。 【关键词】技校;电子产品;实训 技校电子专业教学中,想要提高学生实践操作能力,需要结合学校教学特点,分析实际需求,重点加强实训课程的管理优化。即将电子产品制作作为要求,以提高学生专业技能水平为目的,对课程教学中存在的问题进行分析,并采取措施进行优化,争取不断提高教学效果。 1技校电子产品实训所存问题 1.1教学模式陈旧 电子技术发展迅速,现在已经被广泛的应用到各个领域中,专业技术的不断更新,对电子专业的教学模式也提出了更高的要求。想要跟上时代前进的步伐,在电子产品制作实训课程中,需要及时对专业技术进行更新,确保专业所学内容与行业发展处于同步状态。这就要求教师具有丰富的专业知识,以及敏锐的行业洞察力,积极对企业进行调研,了解行业发展需求,进而对教学模式进行调整。但是现在很多技校电子专业,在进行教学时,专业教师止步不前,电子产品制作实训课程的安排,大多是在原有基础上进行。例如现在大部分企业生产实现了自动化,手动焊接人员需求降低,而在实训安排中却未降低手动焊接部分的学习,同时也忽视了学生专业检测知识的学习,并不能满足行业发展需求。 1.2资源利用率低 技校电子产品实训课程的开展,重点是培养学生动手操作能力,为提高其实践水平,需要多种资源作为支持。在实际教学中很多课程的设置导致资源利用率较低,如部分班级已经进入到印制板制作课程,学生制造出的印制板,可以交由焊接实习学生应用,但是教师并没有利用到这一点,造成教学资源浪费。通过教师的协调组织,可以实现资源的重复利用,同时也可以通过将学生制造的产品应用到教学中,促进学生积极面对实训课程,认真完成每项产品的制作,培养良好的学习态度,减少因为不重视而出现的问题。 1.3课程设置系统性低 电子产品制作对专业性要求非常高,在开展实训课程时,经常会受到各项因素的限制,导致教学效果较低。其中课程设置是否合理是影响教学质量的主要因素之一,因为实训是将多节理论课程实践化,要求教师能够对教学内容以及资源进行有效规划与设计,提高实训课程实施的整体性与连贯性,使得学生在掌握理论知识的基础上,进行产品制作。但是在技校电气专业教学中,一般教学过程都是提前制定好的,在规定的时间内学习理论知识,特定时间内进行实训,缺乏灵活性,课程安排系统性低,难免会影响实训结果。 2技校电子产品制作实训课程优化 2.1安排教学内容 电子产品制作涉及到专业知识较多,包括电子技术基础、电子工艺与技能以及PCB制作等,需要学生掌握多门课程知识,并可以实现对所有知识的灵活运用。为提高实训课程实施效果,需要教师对多门专业课程的合理安排,一般可以按照电子产品制作流程来进行,分为识图、制板、焊接以及调试几个环节。这样在进行实训课程前需要做好系统性安排,确定教学内容与前后顺序。同时针对不同课程教学要点,总结以往教学经验,提前做好常见问题的分析,正确引导学生顺利完成各门学科的学习。 2.2确定教学难点 技校电子产品制作实训课程的编制优化,需要以实际需求为基础,以“电子产品制作与调试”技能大赛分值高低为依据,知识要点依次为制板、焊接调试、原理图绘制以及操作安全。其中,原理绘制、制板与焊接为重点,且制板环节需要绘制出PCB电路,在实训课程中教师应加强对此方面的重视。教师应重点培养学生专业绘制PCB图,即便是系统封装库内不存在的元件也需要进行绘制,并保证各细节均与实际元器件相对应,避免因为细节控制不当而影响产品制造效果。 2.3教学方法优化 需要不断对教学方法进行优化,实现教学模式的更新,提高学生参与实训教学的积极性。电子产品制作实训中,经常会涉及到还未学习的课程内容,为保证课程顺利进行,教师应遵循先易后难、由浅入深的原则来对教学方法进行调整。例如可以选择具有代表性的电子电路,由教师进行制作,来让学生了解整个产品产生的过程,刺激其产于到实际操作中。 3结束语 技校实训课程的开展,目的是提高学生实践操作能力,以此为前提,对电子制作实训课程中存在的问题进行分析,确定各类问题存在的原因,有针对性的进行优化,刺激学生参与学习的积极性,争取不断提高实训效果。 作者:刘顶文 单位:禹城市技工学校 电子小制作论文:高职电子产品开发与制作课程设计 0课程设计 随着高职课程改革的不断深入,高职课程越来越重视课程设计。以能力为本的人才培养目标符合基于工作过程的课程设计理念。课程设计中的“设计”二字,需要以课程实施的对象“学生”为前期准备。高职学生在认知上的特点是学生的思维呈现从一到多的发散式状态,即对待问题的解决从“是什么”转变为“可能是什么”,学生能假设一种或多种不同的情境并加以理解与思考,不一定需要亲身经历。对于具体的工作任务,学生能通过假想的思维想到不同的解决方法。课程设计包括基本的价值选择、技术上的安排和课程要素的实施[1]。在职业教育中,通常将职业能力分为专业能力和关键能力,关键能力对培养未来的劳动者有着“关键作用”的能力。这里所说的关键能力需要通过课程设计来实施与完成[2]。 1《电子产品开发与制作》课程设计背景 《电子产品开发与制作》课程面向电子制造业、电子服务业、电子开发业等行业领域,其对应的产业链和主要岗位分析如图1所示。在高职教育中,《电子产品开发与制作》课程面向电子信息工程技术、应用电子技术、电子工艺与管理等电子信息类专业,其对应的岗位有工艺工程师、产线作业员、材料工程师等。课程的作用体现在培养学生的基础职业技能和能力,即,①电子产品制作工艺的相关知识;②常用元器件识别与检测、常用工具、装配准备工艺、焊接技术与工艺、印制电路板的设计与制作、整机设计与装配工艺、调试工艺等;③基本职业道德和素质。 2《电子产品开发与制作》课程设计 2.1《电子产品开发与制作》课程开发步骤 《电子产品开发与制作》课程内容与实施与电子信息类产业发展联系紧密,因此,课程开发主要围绕新技术的发展、产业的发展和实际的岗位需求来进行,分为以下五个步骤。①深入电子信息类企业调研,收集相关的信息;②分析本课程面对的专业的典型工作任务;③提取与《电子产品设计与制作》课程相关的培养目标信息;④设置本课程相关的工作任务;⑤依据工作任务,分析知识点,设计学习任务单元。 2.2《电子产品设计与制作》课程的实践性分析 在《电子产品设计与制作》课程设计中,充分体现本课程的实践性,如图2所示。 2.3《电子产品开发与制作》课程的职业性分析 本课程内容以职业标准和专业优秀能力课程的需要为依据,课程内容的选取和设计参照企业调研中收集到的实际职业岗位所需知识、技能和职业素质等基本信息,并且综合考量专业优秀能力课程中与本课程相关的要求。 3《电子产品设计与制作》课程内容分析 3.1《电子产品设计与制作》课程内容选择 根据高职学生的学习特点和专业人才培养目标,遵守理论知识够用为度的原则,结合电子产品制作实际岗位的需求,选取了以下的学习内容,如表1所示。 3.2《电子产品开发与制作》课程内容的整合与优化 首先,根据学生的实际能力,整合课程内容,达到课程内容的有机结合。然后,根据学生能力形成的特点和职业岗位要求,优化课程内容。最后,结合校内外实训室优化课程内容,如表2所示。 4结语 笔者根据学生和课程的特点,进行《电子产品设计与制作》课程设计,着眼于课程开发整合和学生综合能力培养,符合高职教学的需要。 作者:张辉 单位:武汉铁路职业技术学院 电子小制作论文:CDIO理念的电子设计与制作思路 1CDIO工程教育模式基本内涵 CDIO工程教育模式由麻省理工学院和瑞典皇家工程学院2004年提出,CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),是一整套国际工程教育理念和实施体系,是近年来国际工程教育改革的最新成果,是在产品、过程或系统的全生命周期基础上产生的工程教育新方法,目前是国际流行的工程人才培养理念。CDIO强调知识、能力及工程素养并重,强调学生个人发展,真正体现了以人为本的教育理念,CDIO的人才培养模式,已被世界上多所大学的工程院系采用。CDIO理念,近年来由教育部组织,在我国部分高校的工科类专业试点推广。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》将2010年6月启动的“卓越工程师教育培养计划”作为我国工程教育改革的目标,进一步加快我国工程教育改革与国际工程教育接轨的步伐,更新工程教育改革的理念,拓宽工程教育师生的国际视野,使我国的工程教育改革根据不同的社会文化、根据产业发展的特点、根据每个学校自身的特色、根据学生的不同情况,在理论和实践两个方面深入探索,构建富有中国特色的工程教育新模式。 2电子设计与制作教学改革的总体思 路电子设计与制作课程的教学改革思路要以行业需求和实践能力为导向,努力培养与该行业需求“无缝隙”、与市场“零距离”的高质量、应用型人才。电子设计与制作课程教学实施行业从业标准与人才培养标准相衔接的人才培养模式,其最终目标是为社会培养实用型人才。CDIO教育模式的基本原理是基于实际行业需求,以“在现代团队协作环境中,教育学生理解如何对复杂的增值工程产品、流程和系统进行构思、设计、实施和操作”为基本教学诉求,进行有效的工程教学活动。培养社会所需要的实践能力强、真正具有工程意识和一定创造性的应用性人才已成为现展的趋势。基于CDIO理念下的电子设计与制作教学思路是立足社会需求,把创新、实践性教育作为该课程教育的重要内容,着力培养学生的创新精神、实践精神。加强产学研合作,加快科技成果转化,把创新型教育改革与服务行业发展紧密结合起来。 3构建电子设计与制作一体化实训教学体系 3.1构建完善的实训课程体系。电子设计与制作以学生综合应用能力培养为目标,本文以CDIO工程教育理念为指导,注重学生的实践教学,“重实践、求创新”,特别注重新技术的应用,形成了有自己特色的多层次、立体化的“三维一体”实训教学培养体系,分阶段单独设立课程设计实践。基础型实训重在基本技能的培养,使学生掌握基本实验理论及实验操作流程;设计型实训重在自主实验能力的培养,培养学生由被动接受实验到自主完成简单电路设计实验的基本能力,使学生初步掌握基本电路设计方法、设计流程;综合设计型实训重在实际应用能力培养,学生边学习边实践,独立完成实验方案拟定,优化,仿真,调试到最后形成作品,使学生运用已有的知识提高其独立分析问题、解决问题的能力;创新提高型实验重在科研素养的提升,以讲座或讨论的方式介绍课题产生的背景,研究的基本方法,使学生初步掌握科学研究的基本方法,为将来从事科学研究打下基础。 3.2积极开展校企合作。校企双方在设备、技术支持、专业教师成长、培训模式及课程建设、实训基地建设等方面实现深度合作及资源共享;并引进国际化的培训模式和理念,为学生培养带来了全新的思维和操作过程,真正实现工学结合;还能为该电子设计与制作教学提供了强大的技术支持,为学生融入企业提供了基础。 3.3坚持“工学结合”的教学理念,重视培养学生的实践技能,以学生为中心的教学思想,始终贯彻于电子设计与制作专业规划、课程设置和“教与学”的每个过程。教学过程可以在真实的生产线上完成,实现教学内容按照实际生产流程组织。甚至可以对外接受订单,以订单的物料作为学生的实习物料,为学校节约实训费用,更可以让学生在实训室中贴近生产、贴近工艺、贴近技术,真正掌握实用技术,实现产教一体,服务社会。 4结语 目前,电子信息技术的飞速发展和电子技术人才需求的不断增加,现有的电子设计与制作的教学模式并不能够适应行业发展,本文基于CDIO工程教育理念,以行业需求为导向,以培养实践能力为目标,结合专业情况,对电子设计与制作教学模式进行改革,拟构建融知识、能力、创新为一体的实践性教学模式培养体系,从而提高学生的实践能力和综合素质。 作者:吴再群 农高海 单位:广西百色学院物理与电信工程系 电子小制作论文:电子产品设计与制作课程改革 一、课程设计思路 依据电子产品设计岗位需求并综合学生已有的知识、能力提炼工程项目,学生根据项目任务书,按照经济的方式,在规定的时间内完成电子产品的设计、安装调试、检测与相关设计文件编写工作。学生能够带着问题学习和实践,主动查找书和资料,并进行充分的交流和研讨,在研讨中摩擦出思维的火花,提高自主学习能力、创新能力和创造性地解决实际工程问题的能力,凸现“做中学”工程教育模式。[3]课程实施中突出以学生为主,教师主要起引导作用,采用小组学习法提高学生的团队协作能力,并从学生参与整个项目的态度、热情、主动思考、团队协作等方面进行过程考核。鼓励学生创新,对于有所创新的学生,其考核成绩可以提升一个等级,同时,通过有效的评价不断给学生以“成功”的体验。此外,在教学设计中注重培养学生的规范意识、质量意识、成本意识和环保意识。 二、基于CDIO的课程教学设计 整个教学过程按照“做项目”的模式展开,通过采用涵盖电子产品开发四个阶段(方案设计、硬件与软件设计、样机装配与测试、样机鉴定)的教学环节来安排整个教学过程,在每个教学环节均运用CDIO理念(构思———阅读分析、设计、实现、运行———评审)来设计具体教学过程,让学生体验电子产品从无到有的整个设计过程。(一)方案设计引导学生进行项目任务书的阅读与分析;使学生了解项目的应用要求及可能调节的范围(包括技术和制造成本)。学生还可以利用网络、图书馆、资料室查阅专利、期刊杂志、产品手册、芯片数据书等相关资料,了解项目所在技术领域的国内外相关信息,以及实现项目各项指标的主要技术手段,整理、分析、归纳资料及相关信息,提出设计思路与初步方案。学生根据方案评审意见进行方案修改完善,并提出最终实现项目的设计方案。教学指导建议:教师要引导学生正确查阅资料,并及时检查学生学习状况,方案评审主要锻炼学生团队协作及语言表达能力。在评审中要以鼓励为主,指出学生不足。(二)硬件电路设计与软件设计首先,学生根据最终方案确定的主芯片,阅读与分析芯片资料,设计详细电路原理图,完成相关元器件的参数分析、计算,电路设计应根据经济性、环保性、调试与生产、元器件采购以及emc等方面的要求综合考虑;然后,完成印制电路板设计,并给出采购用的元器件清单,在印制板设计的同时,完成软件流程图及源程序设计;最后,进行电路设计阶段评审。教学指导建议:电路设计过程中英文芯片资料阅读非常重要,这也是学生学习的难点,对整个项目的完成会有很大的影响,教师要引导学生正确学习芯片资料,增加学生“成功”体验。(三)样机装配与调试首先,学生按照IPC-A-610D规范完成印制电路板的组装;其次,编写调试方案并进行调试方案评审;再次,运用相关仪器仪表进行电路软硬件调试;最后,完成项目功能指标及性能指标测试,对测试结果进行分析。教学指导建议:在装配调试过程中,遇到实际的工程问题,需要教师引导学生正确思考。教师可以参与到学生的讨论当中,适当给出合理的意见和建议,及时纠正学生错误的想法,引导学生解决难题。[4](四)样机鉴定首先,学生应了解完成样机鉴定需要的技术文件与工艺文件种类;然后,完善相关技术资料,包括:电路原理图、元器件明细表、装配图、测试说明、调试工艺文件、调试记录、技术说明;最后,教师与学生组成样机鉴定小组,检查样机设计与制作过程中的相关文件是否齐全、规范,样机指标测试是否符合要求,并提出整改意见。教学指导建议:在样机鉴定过程中,教师对学生做得好的方面要给予充分肯定,对不足之处应提出改进的意见和建议,要着重引导学生编制文件中的规范意识和标准化意识。 三、结语 综上所述,“电子产品设计与制作”课程中引入CDIO理念,学生能够体验电子产品开发的整个过程,将学到的理论知识应用于实践中,并通过实践加深对理论知识的理解。课程的教学模式由传统的手把手教学逐步过渡到开放教学,学生学习由被动变为主动,思维训练由封闭转变为开放,综合职业能力和创新能力得到大幅提高,培养了查阅文献资料的能力、实践操作的能力、自主学习的能力、独立思考解决问题的能力、论文写作的能力、语言表达的能力及团队协作精神等,开阔了视野,完善了知识结构。学生适应岗位能力得到进一步提升,同时,在各类全国职业技能大赛及全国大学生电子竞赛中均取得了较好的成绩。 作者:徐丽萍 单位:南京工业职业技术学院能源与电气工程学院副教授 电子小制作论文:高职护理专业电子教案制作与应用 1高职护理专业(美容方向)教学环节中多媒体教案技术的应用 中国医学美容发展到今天已经经历了二十多个年头,不断地教育完善,1991年提出了“第四医学”[3-4]并且在2000年将“医疗美容技术”专业列入到《医药卫生类高职高专专业设置指南》中,2004年“医疗美容技术”专业列入到《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录》中[5]。2006年卫生部对医疗美容技术专业的毕业生进行调整,该专业不能其报考临床助理医师[6],学生毕业后既不能考取助理职业医师资格,也不能考取护士资格,美容技术类专业的学生由于没有临床操作实践和相应证书就业大多局限在在生活美容范畴,因此限制了美容技术类毕业生在医院的择业渠道。大型医疗美容机构或具有美容专科的医院人才极其匮乏,需要大批量受过严谨美容专业训练又具有相关治疗护理经验的医护人员。目前,在大型美容医疗机构或具有美容专科的医院从事美容护理的人员均来自临床护理专业,但是这些人员并未受到过专业美容教育,所以具有护理基本技能和美容专业技能的美容护士人员的培养迫在眉睫。民办高校培养技能型人才,率先弥补目前美容护理人员空缺。那么要加强护理专业(美容方向)学生的实践操作能力,需要首先进行教学改革,增加学生学习的信息量。信息技术高速发展导致人们生活和工作发生了很大的变化:多媒体计算机的教学、教室网络的开展等教学方法已经处处可以见到,课堂教学逐渐由理论进入实践。多种多样的教学方式已经被高校教师熟悉掌握,教师能够熟悉各种电子信息教学方式。对于护理专业(美容方向)来说,电子信息技术教学使学生对实践教学环节更为清楚,有利于学生清楚的看到操作部分,能够更好的理解实践部分内容。 2高职护理专业(美容方向)电子教案的设计 2.1高职护理专业(美容方向)电子教案的制作步骤 2.1.1护理专业(美容方向)教学设计方式制作电子教案,为护理专业(美容方向)进行服务,比如生活美容部分可以直观的应用电子教案演示各种图片,加大学生的信息量,使学生不单单停留在书本上的学习。根据现有的学习条件,电子教案通过过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘几个方面来进行体验。 2.1.2护理专业(美容方向)电子信息工具的使用和运行电子教案制作工具非常多,对于护理专业(美容方向)来说,Flash交互式设计工具和Authorware能够客观明朗的显示各种教学环节,再比如Powerpoint软件,能够利用文字、图形、声音多种处理方式对美容教学提供全方位的视觉体验。Word文档对教育工作者而言也十分的重要,避免死板刻板的学习,直观、明了的电子教案不但方便学生的理解,同时也为教育工作者提供了便捷。同时,还需要检验效果,进行修改。对文字部分进行润色可考察。利用多媒体手段还可以为护理专业(美容方向)的学生提供护理操作的全过程,让学生更加直观的看到整个护理程序。 2.2高职护理专业(美容方向)电子教案的应用 电子教案的应用无疑给专业教学老师带来了便捷,在使用过程当中还要注意以下几点: 2.2.1适度使用计算机存储能力十分强,可以把整个护理教学模式中的声音、图像、动画、文字、视频等多种媒体融为一体,为护理专业提供大量医学图片的同时,还可以将医学实践视频提供给学生,并且可以将美容专业的大量图画动画引入到教学当中去。但是必须注意适量,避免满堂灌。高校教学,我们需要大量的信息量,但是信息量也要把握不能过多,以免造成学生眼花缭乱,不之重点。所以对电子设备的依赖也要适度,有效合理的结合可以给学生足够的空间和实践去理解、思考以及合作交流。教师需要不断的提高自己,不断努力的去创新的研究方法,加强课堂教学活动,增加学生的实践操作能力。 2.2.2教学方式多种多样理论与实践相结合,多种教学手段综合,增加学生“教”于“学”的能力。教师能够把课堂讲授和计算机电子教案等各种教学手段,有机地结合,使课堂内容通俗易懂,容易理解,培养学生的学习兴趣,增加学习积极性,更好的完成护理专业(美容方向)的整个专业学习过程。为适应教育部提出的职业院校要以“就业为导向”,实行“订单式”培养的主导思想,本研究方案增设了美容护理方面的专业课程,受到护生的广泛支持和响应,随着教学的深入,学科设置从单纯理论教学逐步加大实践教学力度,以就业为导向,提高护生的实操能力,为以后实习工作打下理论和实践基础,这在竞争日益激烈的民办高校中,无疑可以提高学科的优秀竞争力。同时,可以建立一套完整的护理美容方向的教学计划和大纲,为今后本专业的发展奠定良好的基础,并且提高了民办高校提高就业竞争力和提升了民办高校品牌,为民办高校护理专业的发展提供了一个良好的平台。护理专业(美容方向)在民办院校中还是处于一个起步阶段,需要教学工作者不断完善,不断努力,最终真正的把护理实践和美容操作联系起来。 作者:李蕊 单位:西安外事学院北区医学院 电子小制作论文:电子设计与制作课教育创新述评 对于本课程,课堂上的理论教学环节为实践教学的基础内容,是为了让学生更好地完成设计与制作,以获得一定的实作技能,增强动手能力。针对学时数的增加以及学生的多层次、多专业特点,在教学中将课程优化,注重基础与应用,理论与实践结合,使课程具有实用性,诱发学生学习兴趣。在实验教学方面,要求非电专业、基础较差的学生进行基本的验证性电子设计与制作,在制作中让学生认识和应用各种实用的器件与集成芯片,积累知识。吸引、鼓励基础好的学生在教师指导下自主开展电子设计与制作,给学生的自主选题兼顾实用性与趣味性,激发学习兴趣。所以,在教学中通过课堂教学与实践教学并重的指导思想组织教学,基础与应用兼顾,让学生通过此门课程的学习,获得有关电子设计与制作的一些基本技能、设计与制作简单电子产品的能力以及解决设计与制作过程中遇到的实际问题的能力(查阅资料、确定方案、选择器件等)。 1.注重课堂教学 本课程的教学学时改为32学时之后,将20个学时作为课堂教学,较之之前的16个学时增加了4个学时。课堂教学仍重点讲解二进制基础、组合逻辑电路、触发器、时序电路四个模块,在每个模块增加1个学时的课堂练习及对习题的细致讲解,以加强学生对基础知识的掌握。对于在实践环节中经常会用到的器件,在课堂教学中做重点讲解,有助于学生在设计与制作中进行科学合理的设计与应用。教学中,注意备课充分、重点突出、难点分散,教学进度科学合理,注重理论联系实际,注重学科间的融合与渗透。在课堂教学中,注意采用灵活、多变的教学方式,有效利用多媒体教学设备,注意加强老师自己的语言组织和表达能力,以充分调动学生学习的积极性,使学生从被动学习变为主动学习,以激活学生的创新思维,提高素质教育的水平和效果。 2.注重实践教学 “电子设计与制作”(数字篇)是一门实践性很强的课程,之前限于课时及学生基础的限制,没有将实作作为教学的重点。将课时改为32个学时后,经将课程重新设置,有12个学时作为学生的实作课时,将过去应用实例仅在课堂讲解改为学生到实验室动手实作。利用实验中心的实验场所,将学生分成两批,一批为基础较好的学生,实作部分为综合性设计与制作,以培养学生的创新能力和解决实际问题的能力,其余学生的实作部分为模仿性(即验证性)设计与制作,以培养学生对电子设计与制作的基本认识并掌握基本技能。模仿性设计与制作。对基础较差的学生,实行分模块设计与制作,以加强对基础知识的掌握并培养一定的实作能力。由教师规定设计内容和设计方法,并将设计与制作的方案确定好,由学生在实验室进行模仿性设计与制作。模仿性设计与制作要达到的目标是:认识所用元器件,掌握元器件的工作原理,熟悉电路图,学会基本的焊接与制作。以数字时钟的设计与制作为例,将数字时钟分成秒信号产生模块、计时模块、译码显示模块,最后将各模块组装起来进行综合调试。这个设计涉及数字电路里的组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等全部内容。 1)秒信号产生模块。秒信号为计时器的基础信号,有多种产生方法,可以利用单片机内部的定时/计数器产生,也可用晶振加分频器产生,分频器可以用计数器级联,也可直接选用分频器件。对于基础较差的学生,拟定的方案是采用CD4060和D触发器器件来设计秒信号产生模块。CD4060作为晶振及分频器件,为32768HZ晶振加14级分频后可得到2Hz信号,再经D触发器二倍分频后即可得到1Hz的秒信号,在这个模块设计里,学生了解了数字芯片及D触发器的应用。 2)计时模块。计时分时、分、秒计时,时、分、秒分别为24、60、60进制计数,选用同步十进制加法计数器74LS160来构成这两种进制的计数器,74LS160价格便宜,使用普遍。在讲解时序逻辑电路有关计数器相关内容时,在课堂上就将此器件做重点讲解,并详细讲解用此器件级联组成各种进制计数器及分频器的方法,作为实作练习的一个基础。 3)译码显示模块。此模块是实现将二进制数据按十进制数显示的功能。时、分、秒均要显示两位数字,所以要用到6个显示器,相应要6个显示译码器。如选用LED七段数码显示,且每一位分别译码显示的话,将需要42(6×7)根数据线,占用器件的I/O(输入/输出)资源较多。为了节省I/O资源,可以采用动态扫描方法,将所有数码管的7段分别连在一起,各位的数据统一输入,再将各位的地端(如选共阴数码管器件)分别引出作为位控端,这样总共只需要13(6+7)根数据线。送某一位数据时将相应数码管位控端设置为有效即可,这样数据一位一位地送,数码管一位一位地显,在扫描频率大于24Hz时,人眼将看不出数字的闪烁。这个模块涉及到组合逻辑电路里的设译码器、选择器。数据输送及位控制电路如图1所示。将模仿性设计方案交给学生的同时教给学生在实作中应该注意的一些细节:各器件的功能表,各管脚的功能,是高电平有效还是低电平有效,设计及在具体使用中应注意的问题,比如器件可能会因为信号的持续时间过短及触发器的复位速度有快有慢,导致电路的误动作。因此,在接电路的过程中要考虑电路的可靠性问题等等。综合性设计与制作。对于部分基础较好的学生,鼓励其进行自主设计,设计中加入CPLD、FPGA等前沿技术。设计中,教师以引导和个别辅导为主,以学生为实验主体,鼓励学生独立思考,并引导学生观察问题、分析问题、解决问题。学生自愿分成1-3人一组,自己讨论设计方案,进行方案论证,再与教师讨论形成最终设计方案,选择器件,然后是实作、调试。通过这种实作方式激发学生对电子设计与制作的浓厚兴趣,充分发挥每一位学生的主观能动性和创新意识,使学生提高对知识的自主建构能力,有效地促进学生的学习和发展。 作者:郑方燕 电子小制作论文:电子书制作中的问题透析 电子书制作过程 首先将每个文件对照参赛作品说明书格式规范查漏补缺,规范对说明文档包括的内容及顺序编排做了规定,对页面、图表和字体字号也作了要求。样本有8项内容,包括作品名、设计者、指导教师、摘要、关键词和参考文献等。如有的缺少“关键词”或“摘要”,有的多了“顾问老师”等等,做了补齐和调整。对一些作者和单位之间标号不对应的明显错误,一一进行了纠正。由于提供的原稿是对说明书的一个简单合并,导致一些图丢失,或者图形和背景分开需要补回或合并。一边浏览的同时,对照样本对每一项内容以及各级标题的字体字号、行间距、对齐方式等进行排版,说明书之间都加分页符,确保每篇从新一页开始。在排版过程中需要注意的是,有的内容规定是黑体,稿件中却是宋体加粗,正文应为首行缩进两个字,而原稿中随心所欲多少不等,编号更是花样多多,都需要细心检查和编排。目录前的内容和正文后的封底另外编排,分别转换成PDF后,按顺序进行对接,将书签内容完整即可,如需修改再回到原docx中编辑。在定稿后刻成光盘,并将Adberdr940_zh_CN.exe阅读软件一起刻入光盘中。制作过程中出现的问题一开始分别对8个文件排版,试转换成PDF后,效果是满意的,但是合并成一个docx文件后,会产生一些莫明奇妙的问题。原在同一文件中的某几篇正文字号由小四号变成了五号,有的标题字号变了,诸如此类。所以尽管合在一起的文件太大,操作不灵便,还是只能在大文件上编辑排版。转换成PDF后,发现一些图形成为空白,再和Word一一比对,甚至发现某些图居然完全变了样,在找出这些图后,利用QQ中“屏幕截图”来解决,虽然是将图形变成一幅“死”图,但可确保转换成PDF后,不影响眼睛阅读的效果。再有大文件中的文档结构图,转成的PDF书签会乱,好在PDF中的书签是可以编辑的,为避免每修改一次word,就需要重新编辑一次PDF书签,可以将老的PDF仅书签保留,新PDF的书签删除,将老书签和新内容重新做一次链接比较省事。 参考文献著录问题 在做完上面这些工作后,应该说合同中任务就算完成了。但在检查是否还有问题时,每每看到参考文献著录不规范的问题存在,有心去规范格式和补齐缺项。经统计,说明书中没有参考文献的有8篇,最多的22条有1篇,大部分有3至4条,141篇合计共有706条。作者对于参考文献的著录随心所欲,根本没按照规范来书写,造成参考文献标注的格式五花八门。参考文献是说明书内容不可分割的一部分,因而是不可忽视的问题。现行的国家标准有GB7714-2005《文后参考文献著录规范》,还有1999年新闻出版署颁布试行的《中国学术期刊(光盘版)检索与评价数据规范》。其实没有一种刊是完全按照国家标准来著录的,每种期刊都有自己的标准,在此尽量求大同存小异。序号、文献类型标识和页码连接符规范首先将序号、文献类型标识以及页码之间的连接符规范化。这些不需要查找资料就可直接纠正和规范。出现不规范的序号有:“[1].”、“[1]:”、“1”、“1、”、“[1]”、“(1)”、“1)”、“【1】”、“【01】”和无序号等,都统一为“[1]”。从整条参考文献是容易看出属于哪种类型,缺的补,错的改。不规范的页码之间连接符“—~ ”都改为“-”。6.2 著录符号的规范著录符号书写不规范,全角和半角混用,这非常普遍,其实目前的杂志社对著录符号是用全角还是半角没有明确规定,在此全部改用半角。如多个责任者之间应该用逗号,这里有用顿号或空格,题名有的用了书名号,有的一逗到底,有的全部用空格。在下面表1的修改说明中,未对著录符号的规范专门列出,因为几乎每条参考文献都有这方面的修改。按顺序编码制组织按照相关著录标准规定,参考文献表可以按顺序编码制组织,也可以按‘著者—出版年制’组织,目前我国的科技期刊大多采用前一种。所以这里采用顺序编码制组织,有少部分是后一种的要改过来。见下表1中的例1。删除多余内容如责任者只需列出前3位,多余的用“,等”列出,如下表1中的例2。规范规定:“第一版不著录”,所以出现了“(第一版)”需删除,规范对月份不要求著录。格式规范期刊文章的年卷期有固定的著录格式,如下表1中例6“2006年第四期”改为“2006,(4)”。规范规定:“版本用阿拉伯数字、序数缩写形式或其他标识表示”[1],如“第四版”改为“第4版”等等。补缺从著录的参考文献看,缺什么的都有。图书最简单的格式为:“[序号] 主要责任者.书名[M].出版地:出版者,出版年[:起止码页].”,期刊文章为:“[序号] 责任者.题名[J].刊名,出版年,[卷](期号):起止页码.”,学位论文为:“[序号] 责任者.题名[D].保存地:保存单位,年份.”等等。依照这些著录格式,缺什么内容就补什么内容。格式中[:起止页码]和[卷]表示可选。(1) 责任者问题著录标准规定:“著作方式相同的责任者不超过3个时,全部照录。超过3个时,只著录前3个责任者,其后加‘,等’或与之相应的词。[1]”缺责任者的要补,有的不到3个责任者就出现了“等”的要补齐。但也有补不出第3责任者的,如“[2]尹士君,李亚峰,等.水处理构筑物设计与计算[M].化学工业出版社,2007.”,原文献上就是这样,只好原样不动。如有的未出现“等”,可能也漏了责任者,如下表1中的例7,这是很容易被疏忽的。(2) 出版地或保存地问题参考文献著录的相关标准都规定,图书、学位论文等文献都要著录出版地或保存地,这些信息只是个城市名,可以说补齐这些信息是很容易的。容易补齐就说明没有著录的必要,再说它们又不具有检索意义,因而显得是多余的。在此还是有缺必补。(3) 页码问题起止页码是可选项,但目前不少杂志尤其是医学类杂志在投稿须知里强调:“每条参考文献均需著录起止页[2-3]”。其实不同文献页码的重要性是不一样的,应该说专著和学位论文这些整体文献中的页码标注更重要,否则将使读者在查证、参考时有可能如大海捞针。但是这里想对它们补页码几乎不可能,因为说明书中都没有在正文的引用处标注,你无法得知哪一部分引用对应哪一条参考文献,如果是意引即使标注位置也无从补。而期刊文章只是对文章的整篇页码标注,打开全文当然能找到,有的数据库如维普期刊目录中的详细信息里也提供页码信息。在此定下如下原则,期刊文章补其它缺项时顺带能补则补,而不专门补页码。(4) 卷号问题卷号是可选项,正是由于卷号可选,造成著录格式的不统一,当没有该值时,有的采用“年(期)”[4]格式,有的采用“年,(期)[5]”格式。在此,也采取补其它缺项时顺带能补则补,没有卷值时采用“年,(期)”著录格式。(5) 学位论文保存单位有的强调“应将学位论文保存地点的二级单位写完整[6]”,也有征稿简则中明确“保存单位(写到二级单位)[7-8]”。在GB/T7714-2005规则中保存单位有为“北京大学数学学院”和“Univ. of California”,后一个并没有二级单位,表明这里也是不一致的。以保存单位这个意思来说,将二级单位著录也是不当的,因为通常学校的收藏单位多数是图书馆,也有部分是档案馆,不论怎样都是以学校名义保管的。在此采用到一级单位。其他必选项内容,只要有缺就补上。改错著录项错误。如将期刊文章的刊名漏著,对应位置是作者单位,如果只有一位作者还会误以为是学位论文,这样的参考文献一定要检索才能确定,如例7。有的用已有信息去检索,总也检索不到,原来是著录内容中有错字、漏字或字顺搞颠的情况,如表中例8。对参考文献修改典型样例在此不可能将参考文献中存在的问题全部列出,只能选择一些典型样例做一个列表。如下表1中列出某些参考文献修改前后的对比,除对著录符号的修改不专门列出外,其它修改均作了说明。 结语 电子书制作最终如期完成,达到了对方的要求。电子书达843页,制作精美,技术水准高,由于图形较多,占用空间比较大,最终的PDF文件达35M。可以用鼠标拖动滚动条到任意处,可以前后翻页或到指定的页,可以从目录跳转到某一篇,也可以从左侧书签跳转到某一篇以及全文检索功能。141篇说明书不论字体、字号、字距、行距,还是编号、页眉、图和表等排版格式一致。对参考文献除了将未公开出版的资料作为参考文献的保持原样外,基本上作了格式规范,缺项补上,错误更改。制作电子书是技术发展对图书馆提出的新要求,作为图书馆的工作人员要能与时俱进,不断进取,才能跟上时代的步伐。 作者:朱兰芳 电子小制作论文:电子资源制作及平台的创建 作者:郑晓光 单位:潍坊市图书馆 制作加工软件 电子书的主要格式有PDF、EXE、CHM、UMD、PDG、JAR、PDB、TXT、BRM等,在本文中选用PDF作为电子图书的格式。PDF这种文件格式与操作系统平台无关,也就是说,PDF文件不管是在Windows、Unix还是在苹果公司的MacOS操作系统中都是通用的,这一特点使它成为在Internet上进行电子文档发行和数字化信息传播的理想文档格式,PDF格式文件目前已成为数字化信息事实上的一个工业标准。对普通读者而言,用PDF制作的电子书具有纸版书的质感和阅读效果,可以“逼真地”展现原书的原貌,显示大小可任意调节,给读者提供了个性化的阅读方式。由于PDF文件可以不依赖操作系统的语言和字体及显示设备,阅读起来很方便,这些优点使读者能很快适应电子阅读与网上阅读,无疑有利于电子图书的普及与传播。高端的书刊扫描仪一般包括电子图书制作软件,可以直接输出PDF格式的电子图书,除此之外还可以选择AdobeAcrobatProfessional、金山WPS等,其中Acrobat功能更加强大,它是一套专业的PDF文档制作软件,金山WPS可以将WORD、WPS等文档直接转换为PDF格式。 电子图书的存储类型 在电子图书加工制作时,主要有两种数据存储形式:①采用扫描方式将文献或图片资料按原貌逐页存储为图像文件,然后把所有图像文件导入到PDF文件中,这种PDF格式不具有全文检索功能,如果需要对这种类型的PDF格式图书进行全文检索,则需要利用OCR技术进行全文识别,由于OCR技术比较复杂,而对于古籍等文字内容的识别也不适用,故古籍宜采用图片PDF格式。②利用电子版文档生成全文PDF格式,近年来出版的地方文献,作者一般都有电子版,电子版可以转化为全文PDF电子图书,可以实现全文检索,故在征集地方文献时应同时附带征集电子版应成为以后的一个发展趋势,而对于以前没有电子版的地方文献,宜采用图片PDF格式为宜。 信息来源 信息来源指需要将哪些类型的信息加工为电子图书,由于特色性是专题信息资源建设的生命,没有特色就没有竞争优势和发展潜力,就会失去生存价值,所以应以馆藏为特色,选择本馆独有的、具有资源优势的专题和项目去开发建设特色电子图书资源,这样也有利于形成馆藏优势,避免重复开发,实现网上资源优势互补、资源共享。所以,我们应优先选择古籍文献和地方文献进行数字化处理加工成电子图书资源,这些特色资源通过网络后,用户可以直接通过网络查阅相关图书而不必到馆查询印刷本图书,减少了图书馆馆员的工作量,可以投入更多的精力于电子信息资源的开发。图书馆大多藏有古籍,由于古籍没有版权使用限制,对其进行数字化加工不存在知识产权问题,同时这部分资源一般属于限制使用,如果将其进行数字化处理加工成电子图书将突破这一限制使其发挥更大的效益,同时作为数据存储的一种载体类型将永久保存。其中特别是应注意对古籍善本或国家珍贵古籍名录收录的古籍进行数字化加工。地方文献也是图书馆信息资源的重要组成部分,地方文献由于大多是作者捐赠,发行量较少,通过数字化加工面向网络,可以提高该图书的影响力,发挥更大的效益,所以在版权方面宜于跟作者沟通合理使用,对于取得版权的图书,通过数字签字以水印的方式加载在书名页等相关位置,以确保电子图书中所包含的版权信息是由著者或数字内容版权所有人提供,从而保障数字内容使用的版权归属。 平台 PDF格式的电子图书制作完成后,需要通过平台通过Internet向用户提供阅读服务,平台是电子图书管理系统的重要组成部分。目前商业性的清华同方TPI、超星等都提供电子图书平台,但这些商业性平台价格昂贵、界面单一、采用专用格式,这些软件都是C/S结构,只能在局域网内,如果需要多个图书馆联合建设需要以B/S架构的平台。本文以技术结合部分开源软件实现电子图书平台的构建,该平台的基本思路是把前期加工完成的PDF电子图书上传到平台,在这一过程中需要自动完成文件上传、重命名、加版权水印、转化为SWF、电子图书显示等一系列步骤。电子图书时需填写题名、作者、ISBN号、出版时间、价格等基本描述信息,上传后自动按照时间的先后顺序重新命名,以保证不出现重名现象。将PDF电子图书第一页自动截取作为封面作为预览缩略图,自动加载版权水印,如“xxx图书馆收藏”,其中截图部分操作由gswin32c.exe程序完成。自动将PDF电子图书转化为SWF格式,转换主要是通过开源软件Swftools实现。将SWF格式的电子图书通过Flexpaper显示给用户。FlexPaper是一个开源轻量级的在浏览器上显示各种文档的组件,被设计用来与PDF2SWF一起使用,使在Flex中显示PDF成为可能,而这个过程并无需PDF软件环境的支持。在图书浏览中具有单页、双页显示、缩放比例、页面定位以及全文查找功能,基本满足读者的查阅需要。同时可以防止电子图书资源被恶意下载,可以避免由于版权问题引起的纷争。该电子图书平台的最大特点是全自动完成电子图书的;突破传统技术,不需安装任何插件,不下载任何阅读器直接阅读,方便读者使用;所有电子图书在线阅读,不允许下载,避免版权纠纷;可以实现多个图书馆的共建共享。 电子图书标准化问题 2010年4月23日,全国信息技术标准化技术委员会宣布电子书标准工作组成立,负责对现有电子书涉及的技术标准开展制订、修订工作,不过完整的电子书标准正式公布还没时间表,这也成为电子图书开发制作的障碍,但传播文献内容信息是图书馆的主要任务,在没有现成标准指导下,着重加强对内容信息的开发利用与传播,而这也是古籍、地方文献的价值之一。在没有标准化指导下的缺点是各单位或各系统独立开发,不能实现资源共享,既使能实现资源共享也需要对两个系统的结构进行分析开发专用接口,没有通用性。 结束语 数字图书馆是图书馆的发展方向,而自建特色资源是数字图书馆的重要组成部分,目前大多是书目数据库及题录数据库,全文数据建设尤其是电子图书的建设成为图书馆自建电子资源发展的瓶颈,图书馆以古籍、地方文献等特色电子图书的加工制作为突破口,不断改进、逐步扩展,创立图书馆特有资源品牌,逐步突破全部依靠购买电子图书或服务的困境。 电子小制作论文:电子制作对电子教学启发及意义 有人说,要想学好电子技术先得学好物理和数学。还有人说,在当今这个计算机普遍的时代,学好电子必先学会计算机。真是仁者见仁,智者见智。物理学和数学是分析电子技术的基础,计算机是学习电子技术的良好工具。但是,我们如何才能使本来就不是很爱学习,而且基础也不是很好的中职学生学好电子技术呢?我想,这是我们所有电子专业课教师都想解决的问题。根据我个人的经历和多年的教学经验,我觉得在教学中开展电子制作活动是帮助学生学好电子技术的良好手段。 一、开展电子制作可以培养学生的学习兴趣 充分激发学生的学习兴趣是我们中等职业学校教师在教学中梦寐以求的事情。因为,大多数的中职学生,他们文化基础较差。在小学、初中时,很多人就已经对文化课程的学习不感兴趣。如果我们在专业课的教学中,还一味地重在文化基础课及专业理论枯燥难懂的知识灌输,这不仅使得老师教学举步维艰,还会使学生学习的兴趣也丧失殆尽。可见兴趣对学生的学习有着神奇的内驱作用,能变无效为有效,化低效为高效。如何激发学生学习电子技术的兴趣呢?我想在学生中开展电子小制作是不错的选项。这对于现在本来就有点厌学的学生来说,理论性的知识他们大部分一开始就排斥。如果我们反其道而行之,从制作一个简单的电子产品着手,例如制作一个闪光灯电路。学生们会在制作电子产品的过程中,明白能通过几个简单的元件搭建,就能实现某种功能的道理。我想,这对于有一定好奇心的学生来讲,一定能让他们产生兴趣,至少一般的学生不会产生排斥心理。这样,我们就有机会来引导他们弄清其工作原理。这就是良好开端,有了良好开端也就成功了一半。 二、开展电子制作可以培养学生的学习自信心 对于不是很爱学习而且基础也不是很好的学生,我们要通过开展电子制作来增强他们能学好电子技术自信心。有了兴趣,并不一定就能坚持下去。我们都知道,中职学生他们很多人都不自信,因为在过去的小学、初中的学习过程中,他们基本上很少得到老师和家长表扬的和肯定。导致他们做事的自信心严重不足。因为他们一旦打开这些难的电子产品的后盖,看到密密麻麻的电阻、电容、晶体管、集成块,会感到无从下手。这时最好的办法是找一些简易电路比如制作一个闪光灯电路、小功率的音频放大器、声光控制器等,这些电路制作容易,成功率极高,即便不明白其中道理,只要他们按照老师的引导,就会一个萝卜一个坑地完成相关电路。当电路成功时,他们也会兴奋不已。虽然感觉有点艰辛繁琐,但苦中有乐。尤其是一旦大功告成,既可享受成功带来的喜悦,又能不断增强自信。这样,有利于他们把电子技术坚持不懈地学下去。 三、开展电子制作可以培养学生的学习能力 1.培养学生的识图能力在开展电子制作时,往往仔细阅读文字和图的内容,要认真研究电路,争取看懂有关电路图,尤其是对每一个元件的作用要有所了解。刚入门的人最感迷惑的是电路图上符号的意义。因此,要反复查资料搞清楚,特别是对有极性的元件,要反复端详,记住它的极性记号及外形特点。如果你能正确辨别有极性的电子元件,如三极管、电解电容、集成电路等等,那你也就掌握了电子技术中的一种基本技能。 2.培养学生的思考问题的能力电子技术博大精深,电子制作五花八门,要想真正弄懂弄通,绝不是一朝一夕的事情。但也不能因此而放弃。由于各种电路之间并不是孤立的,要想快速掌握这门技术,就得多思考、勤动手,积极创造条件,借助电烙铁、万用表等维修测量工具,多制作一些功能不同电路,多向行家请教,不断积累经验,做到触类旁通、举一反三,只有这样才能练就扎实的基本功。 3.培养学生不断学习理论的能力 对于我们学习电子技术的学生来说,理论学习至关重要。现在不少技术人员在维修故障电器拿来知道怎么修,知道该动哪儿,但不知道为什么要这么做,只知其然,不知其所以然。这完全是由于只有经验而不懂理论造成的。这种人,小打小闹可以,若真要遇上复杂些的故障,也就束手无策无能为力了。只有掌握理论明白其中的道理,才会应对自如,临阵不慌。先学维修后学理论,会减少枯燥感,有所针对性,学好理论反过来又能更好地指导实践,两者相辅相成、互为促进。我们在开展电子制作时,肯定会遇到这样或那样的问题,我们也会想各种办法将它解决,其中无疑用到很多理论知识,如电工技术基础、模拟电路和数字电路等。通过这些从易到难制作,学生会逐步掌握常用电子元器件的功能作用、图形符号、型号分类、基本参数、测量与维修方法、使用事项,明白电子技术中常用概念、单位换算,熟悉单元功能电路的原理、组成和状态分析等。 当我们看到学生走到这一步时,我想一个个初中级的电子技术人才的雏形已在此屹立。为此我想对渴望教好学好电子技术的师生讲,把电子制作利用好,它不仅能帮我们更多的教师提高电子专业课教学的效率,还能让中职学生更好地学习电子技术。 电子小制作论文:有机薄膜晶体的电子纸像素制作 1引言 电子纸(ElectronicPapers,E-paper),是一种类似纸的新一代显示装置。它最大的特点是可以实现纸一样的显示效果,甚至可以像纸一样折叠扭曲。目前,国际上有许多厂商正在进行电子纸相关技术的研发,出现了如电泳显示技术、胆固醇液晶显示技术与电润湿显示技术等群雄争霸的局面,并且各自取得了许多激动人心的成果[1-5]。目前市场上的电子书大多采用非晶硅薄膜晶体管阵列面板作为背板,由于非晶硅工艺加工温度高,不能实现柔性显示。而有机薄膜晶体管(OrganicThinFilmTransistor,OTFT)的作用与非晶硅薄膜晶体管相同,主要区别在于其优秀材料采用有机半导体,与同样作为平板显示基板材料的a-SiTFT、低温多晶硅LTPSTFT相比,OTFT具有制作工艺简单、成本低、质量轻、携带方便及对器件进行适度的扭曲或弯曲时,器件的电特性并没有显著改变的优点。其良好的柔韧性克服了非晶硅不能实现柔性显示的缺点,进一步拓宽了有机晶体管的使用范围[6]。基于以上原因,目前世界上许多知名的企业都在积极进行OTFT的研发和试制工作,目前积极参与OTFT显示技术研发的公司主要有美国朗讯科技、3M、IBM、荷兰菲利普、日本索尼、日本NHK、英国塑料逻辑、韩国三星、台湾工研院和中国科学院长春应化所等。针对电子纸而言,如果采用OTFT背板来驱动电子纸,会大大拓宽电子纸的市场应用范围[7-9]。有源矩阵驱动电泳显示器件的灰度实现有两种基本方法:一种是固定脉冲宽度,调整电压幅值来实现不同的灰度显示;另外一种是固定脉冲幅值,调整脉冲宽度来实现灰度显示。这两种方法都可以达到灰度显示的目的,但是前一种方法需要多级电压的驱动芯片支持,这会增加驱动电路的复杂性和成本;后一种方法只需要通过控制驱动的脉冲持续时间即可,成本较低。目前的电泳显示器件的灰度实现方法大多采用时间调制法[10]。有机薄膜晶体管阵列在采用时间调制法时,同一栅线上的相邻像素在显示不同灰度时,由于栅极电压的脉冲时间相同,只能通过栅脉冲多次扫描,数据线写入不同电压的方式来实现。最终显示画面对应的灰度是几次充电和保持累加的效果;电泳膜的材料电阻率为1010Ω?cm,比液晶的电阻率要小2~3个数量级,液晶漏电引起的电压降比较明显,需用大的存贮电容和小的TFT宽长比来保持像素电压[11-12];而电泳膜的驱动电压为15V,是液晶材料的3倍左右,小的存贮电容和大的有机薄膜晶体管宽长比更容易充满。因此像素设计中,存贮电容和TFT结构的设计尤为关键[13]。本文给出了有机薄膜晶体管的转移特性曲线、像素电路结构和像素模型参数。并在此基础上采用HSPICE模拟了存贮电容和TFT结构对像素电压波形的影响,完成了4.8cm(1.9in)有机薄膜晶体管阵列背板的设计并简要说明了面板阵列的加工工艺。 2像素电路结构 2.1有机薄膜晶体管的转移特性曲线 图1是在2.5代TFT-LCD生产线上制备的传统的低栅、刻蚀阻挡型有机薄膜晶体管的转移特性曲线,其中W/L=35μm/10μm,VDS=-40V,导电类型为p型,VGS=-7V时,IDS<10-9A,薄膜晶体管关闭,VGS=-25V时,IDS>10-5A,薄膜晶体管打开,开关比为104,多数载流子为空穴,迁移率可达到0.9cm2/V?s。 2.2像素的电路结构和模型参数 本文用图2所示的像素电路结构和表1所示的模型参数作为像素设计和HSPICE模拟的基础,其电阻值和电容值见表1,OTFT采用HSPICE中的LEVEL62p-SiTFT模型来表示,器件参数值从实测数据中提取。 3模拟结果 3.1TFT结构的选择 TFT结构要考虑像素充电、保持和跳变电压等因素,图3是通过HSPICE模拟得到的具有相同宽长比的单栅和双栅TFT在不同大小的存贮电容下的像素波形,其中单栅TFT的宽长比为20μm/20μm。双栅TFT是两个宽长比分别为20μm/10μm的TFT串接。图3(a)是存贮电容为0.01pF时的像素波形,从图中看出,存贮电容较小时,像素电压都有大的波动,但双栅TFT的像素保持的更好,而单栅TFT的像素有明显的漏电。图3(b)是存贮电容为80pF时的像素波形图,可以看出,存贮电容比较大时,像素电压比较平稳,单栅TFT更容易充满。从模拟结果看,TFT结构取决于存贮电容的大小。 3.2存贮电容的选择 图4是宽长比为20μm/10μm的双栅TFT在不同大小存贮电容下的像素波形图,曲线(a)、(b)、(c)、(d)对应的存贮电容依次为80pF,40pF,2.5pF和0.75pF。存贮电容为80pF时,像素电压不到15V;存贮电容为40pF时,像素电压接近15V;存贮电容为2.5pF时,像素电压达到15V,但随着数据线电压脉冲波动,在0.75pF时,波动度大于5V,影响图像的正常显示。所以在TFT结构确定的情况下,要选择合适的存贮电容值。 4实际产品设计 表2是根据上述的模拟结果设计的一款4.8cm(1.9in)电子书的显示参数,其中TFT选用双栅结构,宽长比为30μm/10μm,存贮电容大小为40pF。图5是像素波形模拟结果,像素电压能达到15V,而且能够平稳保持。图6是一个像素是平面结构图,TFT采用双栅结构,共公电极覆盖整个像素区域。制作过程如下:首先在玻璃基板上溅射200nm的MoW薄膜形成栅极,化学气相沉积300nm的SiNx绝缘层,溅射200nm厚的MoW薄膜形成数据线,之后依次旋涂200nm的有机膜作为绝缘栅的平坦层;接着采用热蒸发生长方式先沉积一层较薄的p-6P作为诱导层,然后再沉积一层较厚的小分子有机半导体充当晶体管的有源层,接着在有机半导体上沉积20nm的金,并通过光刻工艺形成半导体图形。其中,有机半导体薄膜生长是采用弱外延生长机理,通过控制成膜温度使有机半导体分子薄膜的外延分子和有序分子层之间的作用力弱于外延分子层之间的作用力,从而导致有机半导体分子在有序分子层表面以站立的方式有序生长,分子间π-π作用较大的晶体方向在薄膜平面内有序取向,最终生长的有机薄膜具有类似单晶的高迁移率性质,整个成膜温度控制在200℃以内;最后磁控溅射ITO形成像素电极,SiNx形成保护层。 5结论 用有机小分子材料作为半导体层的薄膜晶体管,开关比达到104,迁移率达到0.9cm2/V?s;TFT结构的选择要依存贮电容的大小而定,对于一些高分辨率的显示产品中,存贮电容较小,双栅TFT容易保持像素电压;而对于一些低分辨率的显示产品中,存贮电容可以做到很大,单栅TFT更容易充满,而且弱取向外延生长的有机小分子膜具有类似单晶的高迁移率性质,成膜温度低,适合在柔性基板上加工。 电子小制作论文:电子商务网页制作管理论文 [摘要]网页制作是目前比较流行的一种行业,它已经渗透到社会的各个角落,而电子商务网站中网页制作技术应用的最多,本文主要从电子商务网站的安全隐患、网站安全现状、网站安全的措施与解决方案、电子商务发展等方面进行探讨,尤其对于网站安全的考虑,在编写网页代码时,应注意的一些防范方法的介绍,以促进人们对网页制作中的安全防范技术的了解。 [关键词]网站安全脚本数据库交互 一、引言 Internet已渗透到了社会的各个领域,不仅影响着我们的学习和工作,在Internet的发展中,WWW的发明和迅速推广应用是一个重要的里程碑。网页设计作为一门新兴的技术,是介于平面设计、编程技术两者之间的一门学科,它还涉及到美学心理、平面构成、色彩搭配等平面设计方面的知识。只有综合运用多种知识,才能设计出视听特效、动静结合、人机交互的WEB页面。 电子商务网站是一个非常丰富和方便的系统,很多是过去无法想像的,随着今天的社会的发展以及科学技术的发展,现在都可以想像得到。由此可以想像到未来的网页设计,那时候网页设计的要求是什么呢?怎样才能适应电子商务的发展呢?我有以下几点想法:网页能具有人性化;网页要具有相当的美感;网页更加强调交互性。 二、电子商务网站的安全现状 电子商务网站安全主要涉及网络信息的安全和网络系统本身的安全。电子商务网站安全的隐患主要来自操作系统、网络和数据库的脆弱性以及安全管理上的疏忽。电子商务网站安全从本质上讲就是网络上信息的安全,包括静态信息的存储安全和信息的传输安全。从广义上讲,凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。因此为了保证网络的安全,必须保证以下四个方面的安全:运行系统的安全; 网络上系统信息的安全;网络上信息传播安全;网络上信息内容的安全。 以下是对目前国内电子商务站点普遍存在的几个严重的安全问题的一些分析。 1.客户端数据的完整性和有效性检查 (1)特殊字符的过滤 在W3C的WWWSecurityFAQ中关于CGI安全编程一节里列出了建议过滤的字符: ;“”\“|*?-<>^()[]{}\n\r,这些字符由于在不同的系统或运行环境中会具有特殊意义,如变量定义/赋值/取值、非显示字符、运行外部程序等,而被列为危险字符。 ①CGI和Script编程语言的问题 在几种国内常见的WEB编程语言中,ASP和ColdFusion脚本语言对特殊字符的过滤机制不够完善,例如没有对单引号做任何处理等。Perl和php对特殊字符的过滤则较为严密,如忽略或加上“\”(取消特殊字符含义)处理。C语言编写的cgi程序对特殊字符的过滤完全依赖于程序员的知识和技术,因此也可能存在安全问题。 ②MicrosoftASP脚本 普遍存在的问题是程序员在编写ASP脚本时,缺少或没有对客户端输入的数据/变量进行严格的合法性分析。因此,如果攻击者输入某些特定sql语句,可能造成数据库资料丢失/泄漏/甚至威胁整个站点的安全。比如攻击者可以任意创建或者删除表(如果可以猜测出已存在的表名),清除或者更改数据库数据。攻击者也可能通过执行一些储存过程函数,将sql语句的输出结果通过电子邮件发送给自己,或者执行系统命令。 ③PHP和Perl 虽然提供了加上”\”(取消特殊字符含义)处理的手段,但是处理一些数据库时依然可以被改写。对于MySQL则没有问题,\’不会与前面的单引号封闭,而当作一个合法的字符处理。针对oracle和informix等数据库暂时未进行相关测试。 另外,对于PHP或者Perl语言,很多程序对于数字类型的输入变量,没有加单引号予以保护,攻击者就有可能在这种变量中加入额外的SQL语句,来攻击数据库或者获得非法控制权限。 (2)数据库问题 不同的数据库对安全机制的不同认识和实现方法,使它们的安全性也有所不同。最常见的问题是利用数据库对某些字符的不正确解释,改写被执行的SQL语句,从而非法获得访问权限。 2.大量数据查询导致拒绝服务 许多网站对用户输入内容的判断在前台,用javascript判断,如果用户绕过前台判断,就能对数据库进行全查询,如果数据库比较庞大,会耗费大量系统资源,如果同时进行大量的这种查询操作,就会有DenialofService(DoS——拒绝服务)同样的效果。 三、措施与解决方案 总之,随着网页制作的技术不断的发展和提高,对电子商务的发展有着不可估量的推进作用,对于网站的安全防范已经成为目前发展电子商务最需考虑的一个问题之一,在开发网站中应注意在网络安全方面的考虑。目前如JSP、ASP、PHP、XML等一些网站新技术融入网页制作中,进一步提高了网页的性能。随着新的技术的推出,我相信网页制作的发展会把我们带入一崭新的信息世界。 电子小制作论文:电子产品制作与设计课改综述 1.引言 二十一世纪的竞争,关键是人才的竞争,特别是高素质技能型人才的竞争。高素质技能型人才是我国人才队伍的重要组成部分,是各行各业产业大军的优秀代表,是技术工人队伍的优秀骨干。为此,国务院专门出台《国务院关于大力发展职业教育的决定》,总理多次强调:大力发展中国特色的职业教育,加快培养高技能人才和高素质劳动者。大力发展职业教育,加快人力资源开发,是落实科教兴国战略和人才强国战略,促进就业再就业的重大举措;是贯彻党的教育方针,遵循教育规律,实现教育事业全面协调可持续发展的必然要求。一年一度的全国职业院校技能大赛圆满落下了帷幕,活动大力提升了社会各界对职业教育的关注度和重视度,形成“普通教育有高考、职业教育有大赛”的喜人局面,全面展示了职业学校学生的风采和精神面貌。职业院校技能大赛的开展有效地将职业教育教学改革的理念逐步渗入到全国各地的职业院校当中,形成了一种推动改革、鼓励创新的氛围;激励广大职业院校师生学技成才、切实加强技能型人才培养的良好平台;引导社会树立正确的人才观、形成尊重技术的良好氛围;发掘和宣传技能型人才典型,能够进一步优化政策和舆论环境,在全社会营造尊重技术、尊重人才、尊重劳动、尊重创造的良好氛围,兴起学习技能、争做技能型人才的热潮,促进我国经济社会和谐发展。笔者有幸参加了09年广东省“电子产品装配与调试”竞赛指导教师培训,并作为指导老师参与广州市参赛代表队的学生培训工作,深刻体会到技能大赛对职业教育的专业和课程建设、专业教学改革的影响。技能大赛题目大多来源于实际,反映了社会的真实需求。以技能大赛为平台,回应产业、行业、企业发展对高技能人才培养的真实需求,引领职业教育教学改革方向。“电子产品装配与调试”竞赛中所制作的电路由多种功能电路组成,它包含了低频电路、高频电路、数字脉冲电路、单片机技术、电子测量技术、传感器技术、系统维护与故障检测技术等电子专业的几乎所有的专业知识,也反映了时代对技能型人才的真实需求,这也是职业学校的专业和课程建设的方向。笔者对《电子产品制作与设计》课程尝试的教学改革正是将以往分学期单独开设的《电子产品制作工艺》、《电子电路仿真技术》、《电子电路绘制与设计———Protel的应用》等课程按实际制作的项目进行内容整合,并针对学生的现状、生产实际尝试编写校本教材和工作学案。“做中学、做中教”作为全新的教学方法,由于能较好地调动学生的学习主动性与积极性,有利于提高学生的实践能力,开始走进中等职业教育的视野,并被作为一种新型教学模式进行推广,是教学方法的一种全面改革。而技能大赛犹如催化剂,有力促进了专业教学改革。“电子产品装配与调试”竞赛中所制作的电路是能用于实际生产推广的实用型电路,与生产实践联系紧密。整个竞赛流程也反映了生产实践过程,让学生在“做”的过程中了解和掌握产品生产制作的工艺流程,使学生能按产品生产过程、工艺流程和生产要求等完成制作,打破了学科和专业界线,综合学习多种技术,了解并掌握新知识、新技术、新方法和新工艺,体会工厂的工作环境,加速“由学生向职业工作者”的角色转换。笔者在《电子产品制作与设计》课程改革中确立以能力为本位构建课程体系,实施理论与实践一体化教学,引入基于工作过程以任务为驱动的项目教学手段等重构该课程项目教学体系。该课程中包含多个工程项目,按工作过程分任务、分步骤地展开。笔者以其中的一个项目———稳压电源电路的制作与设计为例,详细分析所作的一些教学改革尝试。 2.课程内容综合化 传统职业教育课程按照从理论到实践的正三角形安排课程顺序,一方面理论课程过于集中,增加理论学习的难度;另一方面,由于理论与实践之间间隔时间过长,不利于理论与实践的整合。黄克孝认为,“文化基础课技术基础课专业课实践课的机械分段排列,各类课程分而治之,之间越来越缺乏内在有机衔接与灵活配合,反而造成理论与实践的脱节;专业课和专业实践训练偏后,学生对专业目标不了解,专业意识淡薄,学习文化基础课、技术基础课目的性不强,前学后忘,不仅是知行脱节,而且缺乏情感因素之有力促进,因而学生学习积极性不易调动,效果不理想,难度大”。严雪怡主张,“将专业课和基础课分成若干螺旋上升的单元层次,安排好教学计划,使学生学习了低层次的基础课单元,就可以直接学习专业课,两类课程交叉进行。这样不仅有利于学生学用结合,提高应用理论联系实际的能力,而且基础课的难点分散,结合专业课来学习较抽象的理论,易于学生接受,提高了他们的学习积极性。”因此,在内容的组织和编排上,笔者以工作过程为导向,将所涉及内容综合展开。如“稳压电源电路的制作”项目的整个教学内容包含三部分:(1)电子产品原理分析、制作;(2)Protel电路绘制、设计;(3)Multisim电路仿真分析。在实际教学中,三部分内容穿插进行,理论与实践同步展开,实现理实一体化(见表1),有效地提高了教学效果、充分调动了学生的积极性,收到良好的实效。 3.课程结构模块化 课程结构根据教学内容分项目进行,每个项目又按照工作任务分为以下几个模块: (1)理论知识模块:按照技能岗位的要求将所需的理论知识穿插在各个项目进行分析,实现理实一体化,帮助学生有效地掌握各个知识点;如“稳压电源电路的制作”这个项目需要学生掌握《低频电子电路》中的整流、滤波、稳压电路的相关知识,因此模块通过预习、课堂讲解分析等学习环节,利用课本和网络查找资料、仿真软件演示、实物展示等教学手段展开理论分析,效果不错; (2)实践操作模块:按照企业的生产过程将整个成品的制作分为多个工作任务,组织、引导学生独立完成。如“稳压电源电路的制作”这个项目此模块分为元件的识别、电路功能的仿真演示、PCB图的设计、腐蚀制版、电路装配、电路功能调试、电路检测分析等工作任务; (3)反馈评价模块:借助反馈和评价手段帮助学生进一步巩固所学,增进团结合作,关注伙伴的成长;通过分层达标、评价,提高学生的自信心使他们获得成就感,激发学习的兴趣; (4)知识拓展模块:在这一模块中主要展示与本项目制作的电路功能相似、原理相同的一些新的电路,或者与项目中有关的新技术、新方法等,拓宽学生的眼界,提高他们的综合能力。 4.教学手段多样化、教学评价综合化 学习效果的评价要做到真实性、积极性,真实性评价的基本思想概括为五个方面: (1)评价的样本取自与劳动者在工作实践中所需要的实际知识密切相关的工作活动; (2)评价需要整合多种知识和技能; (3)要求充分运用评价者的专业知识做出判断; (4)评价要求在一段时期内从多种情境中收集多种证据; (5)评价实践包括为学生提供多种学习与实践预期成果的机会,以及反馈与反思的机会。 因此,在制定评价标准时笔者采用能力分层达标、教师过程评价、学生互评、自评等多种评价方式,力求真实地评价学生、肯定他们的每一个进步,激发他们的自信心。电子产品的制作和设计是中职学校电子与电气类专业的学生必须掌握的基本、重要的技能,同时它又不仅仅是纯粹的实践课程,它涵盖了电子与电气类几乎所有的专业优秀课程,综合理论性要求高。因此,在教学目标的设置上采用分层达标、分层评价的形式:第一层目标:能熟练焊接,按提供的电路图依葫芦画瓢完成制版、绘图等基本操作,学生能胜任企业操作工的工作岗位。学生能达到这一目标,该课程的基础知识要点基本掌握,课程达标了;第二层目标:掌握装配、检测、调试电路的方法,学生能胜任企业维修工、质检员的工作岗位。能达到这一目标表示学生的能力已经比较突出了,属于优秀学生行列;第三层目标:掌握电路工作原理,能根据功能要求完成电路修改、设计到成品制作等一系列产品开发的流程,学生能胜任企业电路设计员的工作岗位。这一目标对于学生而言有相当大的难度,一般能在每个年级中找到4~5个实属不易,这些学生是参加竞赛的中坚力量,需要任课教师花更多的时间和精力去指导。在教学手段上,采用“基于工作过程的以任务为驱动的”项目教学法,通过实物展示、仿真演示、课堂讲解、操作示范等多种教学手段展开教学,按照企业的工作过程来组织整个教学,帮助学生轻松、愉快地学习,同时获得大量无法在教室中获得的知识和经验。以“稳压电源电路的设计与制作”为例,简单列写整个教学过程如表2。 5.总结 以上是笔者在进行《电子产品设计与制作》项目课程体系整合尝试、编写校本教材的一些教学探讨,通过一段时期的实践操作,学生的自信心提高了,主动学习的人增多了,以往在教学中遇到的教学难点得到了较好的解决。如:元件封装的选择是学生的弱项,只有10%的学生基本掌握,通过理实一体化的教学,带领学生直观地了解、分析,只有少数不到10%的学生还有一点困难,90%的学生在两个项目完成以后,已经可以熟练地独立完成了,效果非常显著。但依然存在一定的不足,首先对教师个人能力要求高,还需加强学习、交流。 笔者的能力有限,校本教材的编写过程中也遇到较多的问题,还不完善,需要进一步修订;其次,在教学过程中对学生的指导好坏直接影响学的效果,而一个教师面对50多人的班级,管理和指导很难面面俱到,建议小班教学或增加指导教师。另外,掌握当前企业的需求、技术的发展等方面的信息对教师是非常重要的,而仅仅依靠教师个人的力量还远远不够,还需要学校、教研室、行业协会和企业的扶持。本人能力有限,以上的体会请大家批评指正。
设计专业毕业论文:人文地理与城乡规划专业毕业论文(设计)质量提高的途径探讨 摘 要:毕业论文(设计)是对毕业生大学期间最重要的集中实践教学环节,是对学生大学四年所学理论与专业技能综合运用的关键环节,是学生即将走入社会、与行业对接前的重要实战训练。针对人文地理与城乡规划专业的专业特点和毕业论文(设计)中存在的问题,提出了毕业论文(设计)质量提高的途径。 关键词:人文地理与城乡规划专业;毕业论文(设计);质量 毕业论文(设计)是对本科生大学期间最重要的集中实践教学环节,是对本科生在校学习期间对基本理论和基本技能掌握情况、综合素质和教学效果的全面检验,是培养学生分析和解决实际问题能力的训练平台,是大学生创造性完成科研或工程问题的重要实践性教学环节之一。如何提高对毕业论文的教学管理水平和教学质量,是当前高等学校面临的一个迫切需要解决的问题。 一、人文地理与城乡规划专业毕业论文(设计)概况 人文地理与城乡规划专业涉及地理科学、人文科学、城乡建设规划、地理信息系统管理等多个领域的内容。其目标是培养具备人文地理与城乡规划管理的基本理论、知识和技能,具有创新精神和实践能力,接受过严格科学思维训练和良好的专业技能训练,立足于宏观、中观区域规划和土地管理,能够从事城乡建设与区域经济发展规划的研究、教学、开发或应用的高素质复合型专业人才。人文地理与城乡规划专业作为应用性极强的专业,在我国处于资源环境问题空前严重、城镇化快速推进的新形势下,应发挥本专业的强大优势和积极作用,培养具有较高理论素养和较强实践能力的复合型人才。而论文(设计)作为人文地理与城乡规划专业实践教学环节的重要组成部分显得尤为重要,它不但可以加强学生对专业知识综合运用的能力,而且可以针对社会问题达到提高学生实践能力的目的,为即将走入工作岗位的学生提供专业实战训练的平台,为今后工作打下坚实的基础。 二、人文地理与城乡规划专业毕业论文(设计)存在的问题 以重庆工商大学人文地理与城乡规划专业为例,虽然历年毕业论文(设计)取得了一定的成绩与经验,但还有诸多的问题需要解决和完善。 1.面对就业压力和专业技能的欠缺,学生降低了对毕业论文(设计)的自我要求 由于毕业论文(设计)在时间安排上与学生求职时间冲突,加之当前颇大的就业压力,使得学生无法全身心地投入毕业论文(设计)的准备中。同时,由于人文地理与城乡规划专业毕业论文(设计)要求具有较高的制图软件使用能力和数据处理能力,部分学生由于缺乏专业技能而降低了对毕业论文(设计)的自我要求。 2.指导教师在毕业论文(设计)指导过程中不够重视 由于高校教师具有繁重的教学任务和科研压力,没有太多精力关注本科毕业论文的指导;一些具有博导、硕导资格的教师,更是由于研究生的培养任务过程以及较多的科研课题,完全淡化了本科毕业论文(设计)在工作中的地位;个别专业教师由于专业水平有限,不能够有效地进行指导。同时,由于毕业论文(设计)没有与教师的职称晋级、评奖评优等挂钩,缺乏相应的激励机制导致教师对毕业论文(设计)不够重视。 3.由于选题的问题,毕业论文(设计)中理论与实践脱节 人文地理与城乡规划专业具有较好的理论联系实际的社会问题,但在选题中,部分题目与实践相脱节,使得毕业论文(设计)质量大打折扣。 4.管理上存在漏洞,机制上不够健全 学校及学院虽然制订了诸多规章制度,但大都是对阅读文献、格式等方面的要求,而忽视了对毕业论文(设计)起关键作用的指标和标准,严重影响毕业论文(设计)的质量。 三、新形势下人文地理与城乡规划专业毕业论文(设计)质量提高的途径 1.加强师生对毕业论文(设计)重要性的高度认识 思想上的高度认识和统一是毕业论文(设计)顺利完成的前提。应通过毕业论文(设计)培训会、宣讲会等方式,使师生认识到毕业论文(设计)在人文地理与城乡规划专业培养方案中占有重要的地位,是大学四年所学理论与专业技能综合运用的关键环节,毕业论文(设计)是学生即将走入社会、与行业对接前的重要实战训练。因此,指导教师不但要认识到毕业论文(设计)对于应用性极强的人文地理与城乡规划专业实践能力培养的重要性,而且也要认识到毕业论文(设计)是专业培养当中的重要内容。对于学生而言,要认识到毕业论文(设计)不但是顺利毕业的重要条件,更重要的是专业综合能力和实践能力提高的重要环节,同时,也要认识到,优秀的毕业论文(设计)作品可以作为求职材料中的亮点,是反映一个毕业生专业素养与实践能力的缩影。 2.夯实学生毕业论文(设计)的基础性工作 提高毕业论文(设计)的质量并非一朝一夕的事情,这是由多种因素综合影响的结果,是大学四年积累的一个过程。(1)在大一新生入学阶段,要对学生深入开展专业认识教育,让学生了解专业发展前景,让学生知道如何学好本专业,树立对专业的信心;(2)大二、大三阶段要重点培养学生系统的专业理论知识与专业思维,包括专业基础课、专业主干课、专业选修课等理论课程,同时,要加强基础课程实验、专业课程实验实训和规划综合实习等实践教学,以及专业技术手段课程的理论与实践教学,诸如,3S技术、规划制图以及3D技术的教学实践;(3)大三、大四阶段还要注重培养学生查阅文献与理论联系实际的能力等。只有大学各个阶段不断地积累,才能为毕业论文(设计)质量提供可靠的保证。 3.提高毕业论文(设计)选题的质量 毕业论文(设计)选题是毕业论文(设计)质量的重要保障。人文地理与城乡规划专业是一个应用性极强的专业,尤其在我国当前社会经济发展的背景下,要结合目前经济社会发展中存在的资源环境、新型城镇化以及乡村发展等问题进行选题,这样不但问题针对性强,更重要的是通过解决具体问题可以锻炼学生综合的专业思维能力。在选题方面要做到以下几点:(1)要求教师能够认真负责,并结合自己的研究领域为学生提供毕业论文(设计)的选题;(2)在选题的支撑上,要尽可能与指导教师的科研项目、在校学生创新科研基金项目、规划策划大赛以及暑期社会实践等结合起来;(3)在研究尺度上,以小尺度为主,一方面要通过大量调查问卷的一手数据和官方数据进行实证研究,找出问题,提出切实可行的对策;另一方面收集研究区域的基础数据,对区域进行规划设计,制订研究区域的发展规划方案。总之,通过对选题质量的把关,进一步提高毕业论文(设计)的质量。 4.制订有利于提高毕业论文(设计)质量的制度 规范科学的制度是提高毕业论文(设计)质量的基础。针对目前毕业论文(设计)质量制度存在空白或漏洞的问题,应该积极完善各项有利于毕业论文(设计)质量提高的制度或机制。(1)适当调整毕业论文(设计)的时间。针对目前毕业论文(设计)与毕业生求职时间严重冲突的问题,建议对论文写作的时间期限进行适当地调整,可以考虑在大四上学期的后半学期进行题目选定、开题等工作,寒假前完成初稿;(2)组织专家对选题进行把关。在毕业论文(设计)题目征集后,邀请学院内部专家进行题目筛选,方可允许学生进行选题;(3)严格实施二辩制度。对于不能按时保质保量完成毕业论文(设计)的学生,必须实施严格的二辩制度;(4)实施指导教师奖惩制度。建立指导教师评价标准和指标,评价结果作为指导教师的晋级和评奖评优的重要依据。 设计专业毕业论文:提高环境工程专业毕业论文(设计)质量的探索与实践 基于对环境工程专业本科毕业论文(设计)存在的一些实际问题为前提,通过分析出现这些问题的原因及本专业的实际情况,我们认为应从毕业论文选题、指导教师队伍建设、解决毕业论文与求职考研的冲突、严格加强指导过程管理等方面入手,解决目前毕业论文工作中出现的问题,提高毕业论文质量。 环境工程毕业论文教学改革毕业论文是整个本科教育中最后一个环节,约占本科教学内容的1/8,作为架构学生从理论学习到实际工作岗位的桥梁,是对教学质量和办学水平的一次综合性全面考核。通过毕业论文的训练能够有效提高学生综合运用大学四年所学的所有理论知识与实验技能解决实际问题的能力,为以后实际工作打下坚实的基础。 泰山医学院是一所地方性本科院校,其环境工程专业主要培养应用型工程技术人才,培养的学生主要在环境管理与咨询、环保公司、化工企业、疾控中心等单位从事污染控制工程设计、环境监测与评价及技术研发等工作。通过对近三年来环境工程本科毕业论文的统计分析,发现在毕业设计题目、内容、写作质量、工作量和难易程度等方面存在一定问题,需要进一步改进和完善。正是基于这种情况的考量,环境工程专业对于毕业论文的培养模式提出了一些新的想法和思路,并的实践应用取得了一定的效果。 一、重视毕业论文选题 选题是毕业论文工作的龙头,选题质量是毕业论文质量的起点和关键。题目的质量将直接影响到毕业论文的质量。通过对近三年来毕业设计题目的统计分析,发现有约20%左右的论文题目存在雷同,论文内容缺乏创新性。造成这一现象的原因,与近几年环境工程专业人数较多,承担毕业论文指导任务的主要为环境工程教研室的教师,每个教师要指导4~8个毕业生,由于指导教师的精力有限,部分教师缺乏科研工作经历,造成多个学生做同一个题目,不同学生之间仅在实验地点、实验材料或监测项目等方面做稍微变化,缺乏创新性和对某个题目的深入研究,造成最后在确定毕业设计题目时存在雷同。另外,由于师资的限制,选题更新较慢,难以体现创新性内涵。 在发现这些问题的基础上,我们进行了一些有益的探索。在选题上尝试师生共同完成毕业论文题目的申报,因材施教。我们在专业基础课和专业课的教学过程中,鼓励教师与课程平行的进行实验室开放,引导学生进行一些专业相关课程的综合性、设计性实验的训练,并在这个过程中指导学生查阅一些专业文献,撰写综述,扩展学生的视野和知识面,充分调动学生的积极性和主动性。经过开放实验的训练,使学生对本专业的一些问题有了深入的理解和体会,并能够提出自己的一些想法和见解,激发了学生的学习兴趣。同时通过一个学期的开放实验指也会密切老师和学生的关系,老师能够了解到不同学生的个性差异和能力水平及各自的优势,因材施教,有的放矢地进行教学。在此基础上,在选题方式上,改变指导教师单方面指定题目的做法,鼓励学生根据参加开放实验积累的知识和经验在查阅文献资料的基础上,一部分学生会自主提出感兴趣的题目,以导师把关的方式,师生互动来选题,尽可能培养学生创造性思维活动的能力。 二、加强指导教师队伍建设 由于教研室师资有限,年轻教师多,职称结构不尽合理,经常出现一名讲师要指导多名本科毕业生的情况,在这种情况下,还要求学生一人一题,题目不能重复,从师资配备的角度考虑具有一定的难度。毕业论文的内容和大同小异的现象仍较为普遍,创新性内涵的体现几乎流于形式。 为提高环境工程专业毕业设计的质量,我们在校内和校外两个层面上筛选高水平的优质师资作为指导教师。一方面,鼓励考取研究生的学生到考取学校在导师的指导下从事毕业论文工作,既可以提高毕业论文质量,又可以为今后的研究生学习打下基础。另一方面,学院为找工作的学生联系实习单位,利用实习单位的高水平师资和实验条件来完成毕业论文。在校内,我们整合化工学院的其他一些优秀师资力量,聘请基础教研室具有博士学位和高级职称的教师作为毕业论文指导教师,使环境工程专业的毕业论文在选题范围、指导教师职称、学历及论文质量上都有了较大的提高。 三、解决毕业论文与求职考研的冲突 经过多年指导毕业论文的实践,我们发现,现在学生就业和考研压力非常大是导致毕业论文(设计)质量下降的最主要原因。由于目前学生的就业的压力较大,班级里大部分学生都选择了考研,在第七学期都全力以赴准备考研,在第八学期的3~4月份又是考研复试的主要时间,很多上线的学生又把主要的精力放在准备面试上,等到面试结束,真正开始进行毕业论文的实验已经为时过晚。由于考研对时间的占用导致学生将原本重要的毕业论文工作放在从属地位。因此不但毕业论文的质量会下降,没有经过毕业论文这个阶段的训练,学生的求职、考研面试也收到很大的影响。 因此,我们尝试将毕业论文工作提前,一般到第七学期初甚至第六学期开始让学生选题,并开始毕业论文的部分工作,如:文献检索,撰写综述等。在这方面也主要得益于开放实验项目的开展,如一部分在第五学期参加过环境微生物开放实验的同学在结束了一学期的综合实验后,对微生物治理环境污染物产生浓厚的兴趣,因此在第六学期继续进实验室作实验,经过一年多的试验收获很大,所以到第七学期个别优秀的学生在老师的指导下,能总结实验结果撰写科研论文并发表。 四、提高毕业论文写作质量,重视毕业论文答辩 答辩是整个毕业论文过程的一个重要环节,也是确定毕业论文总成绩的重要考评依据。针对以往毕业论文答辩过程中的诸多问题,如幻灯片字数多、字体小、颜色搭配不合理,答辩内容不熟悉,图标绘制不规范等,要求指导教师对本小组的学生进行预答辩,减少答辩时的常规错误。对于答辩过程中评委提出的相关问题,指导教师督促学生认证整改,提高论文质量。 设计专业毕业论文:对会计学本科专业毕业论文设计问题的思考 [摘 要]毕业论文设计是大学会计本科实践教学的重要环节。以某高校为例,该校近三年的会计专业毕业论文质量呈现下降趋势,经分析后得知其存在学生缺乏专业学习兴趣、学习心态浮躁、论文写作实训不足等问题。应从合理引导学生专业学习兴趣,重视大学生诚信道德教育,鼓励学生了解社会、参与社会调研工作,加强论文写作技能培训等方面着手,提高会计专业毕业生论文的质量。 [关键词]会计学 本科 毕业论文设计 毕业论文设计是大学本科高等教育实践教学的最后一个环节。其主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,使学生得到从事本专业工作和进行科学研究的基本训练。会计专业本科教育同样也需要通过毕业论文设计这一实践环节,来培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识,独立分析、解决实际问题的能力;培养严肃认真的科学态度;掌握文献资料收集、阅读和整理、使用的方法;提高综合论证、总结写作等基本技能。本文以某高校为例,从近三年毕业论文成绩评定结果以及专业指导教师的普遍工作感受来看,论文质量呈现下降趋势。一方面,我们在不断完善毕业论文设计教学环节;而另一方面,学生毕业论文的质量却不尽如人意,学生的综合应用能力状况堪忧。我们希望能通过对毕业论文设计现状、存在的问题进行探讨,进而反思,并为提高现代会计本科生的综合素质提出有益的建议。 一、毕业论文设计现状及问题分析 (一)毕业论文设计现状 该校的本科毕业论文历经审题、下达任务书、开题答辩、撰写初稿、中期检查、定稿答辩几个阶段。最终要求学生提交不少于12000字并通过答辩的论文。一篇毕业论文要经过指导老师、评阅人、答辩组等签字审核。目前该校的本科毕业论文设计程序和环节是比较系统、完善和规范的;程序控制及监督也是到位的。此外,师资队伍也较稳定,职称和学历结构良好;科研成果数量和质量稳步增长。在毕业论文指导环节,教师的论文指导能力毋庸置疑。 从表1来看,近三年毕业论文质量优良率呈逐年下降的趋势,中等和及格的比率上升较大。教师在论文指导过程中普遍感受到与学生的沟通交流难度加大,学生难以提交一篇质量较高的论文。这其中存在诸多问题有待探讨。 (二)毕业论文设计过程中存在的问题 1.部分学生对毕业论文的重要性认识不足,缺乏专业学习兴趣 我们曾以该校2011届和2012届会计学毕业生为调查对象,在他们的大学二、三年级进行问卷调查。调查发现只有23.88%的学生对会计专业非常感兴趣,而70.90%的学生对专业兴趣一般,另外有5.22%的学生对专业不感兴趣。学生对撰写毕业论文的意义和重要性缺乏正确的认识。大部分学生认为毕业论文写作仅仅是大学学习的最后阶段,是毕业前的最后冲刺,只是为了完成必要的任务,可以应付了事;谈不上对所学专业的热爱,更不用说高质量地完成毕业论文设计实践环节了。 看到这样的调查结果,我们教育工作者应该反思:学校和教师是否考虑到学生学习的感受,并引导和提高其专业学习兴趣。会计教学在内容和形式上对学生的吸引力不够,导致学生学习缺乏动力,这无疑会影响会计专业人才培养目标的实现。 2.学生学习心态浮躁,论文拼凑、抄袭现象严重 现代社会网络发达,在给我们的学习和收集资料带来很大好处和方便的同时,也给投机取巧的人提供了机会。在各种繁杂资讯充斥网络社会的背景下,学生论文写作心态浮躁者居多,真正沉下心来写作的少。不能踏踏实实地做学问,不愿意下工夫研读文献,而是急功近利将收集的资料剪切、复制、粘贴,东拼西凑成一篇文章交差,希望及格就行。不认真按导师的批阅意见修改,匆忙应付了事。学生面对就业压力,疲于参加各种应聘招考,没有从学习中获得成就感。 3.资料查阅、调研能力不够 要写出一篇质量较好的毕业论文,需要查阅研读大量的相关文献,并且进行实地调研,取得相关的第一手资料,还需对自己的数据资料等做出整理和分析。就目前来看,学生在文案调研中几乎不懂如何便捷地查阅文献,如何利用学校的资源数据库进行有效检索。此外,他们也不太了解如何去拟定调研问题和明确实地调研的方法。如果作者对一个拟待研究的论题无从获知他人研究现状时,必然无法对此形成理性和感性认识,那么要写出一篇有一定质量的毕业论文当然无从下笔。 4.文字运用能力差,逻辑混乱,缺少论文写作前期训练 完成一篇毕业论文不仅要求学生要掌握扎实的专业理论知识,能综合应用所学各门课程知识,而且要具备一定的逻辑思维能力和写作能力。按理说即将毕业的大学生写作能力较强,但是在提交的文章中仍出现大量明显错误。比如语句不通顺,层次不分明,基本的格式不正确等问题,更不用说论文逻辑关系清楚,有独立见解且具有说服力了。即便没有自己独特的观点,至少能对其他研究学者的观点进行系统的整理归纳,表明自己对已有观点的看法及理由,但就这一点学生也较难做到。 课程论文可以说是毕业论文的日常训练形式之一。文献检索、阅读能力、逻辑思维能力、写作能力等都可以从撰写课程论文的过程中获得锻炼。但我们的问卷调查结果显示:只有3.73%的学生认为课程论文非常有必要;35.07%的学生认为论文写作可以促使自己深入了解本门课程,有一些作用;51.49%的学生认为其对自己有些帮助,但作用不大;18.66%的学生认为其流于形式,没有必要。调查结果表明,70.15%的学生没有从课程论文写作中提高自己的综合能力。在与学生的交流中我们发现,教师对课程论文指导不到位,过程控制松散。由此看来,课程论文作为毕业论文设计的前期训练环节,其教学效果是不理想的。 二、解决毕业论文设计环节有关问题的对策 (一)合理引导学生专业学习兴趣 据我们调查,94.03%的学生关心所学内容是否涉及解决实际工作中的管理问题。学生在走上新的岗位前,也需要通过毕业设计来储备知识和提高能力。因此学校在毕业论文指导动员大会上,应着重宣传毕业设计有利于培养学生综合运用本专业知识、独立解决某一专业问题的能力;它是对学生专业知识掌握情况和运用能力的直接检验,也是培养学生创新能力的重要途径。 学生在校期间学习了许多课程,但利用学过的知识解决实际问题的能力普遍不高,知识要转化为能力,必须通过实践。指导老师可以帮助学生多选择应用管理类的论文题目,尽量将所研究的论题与社会实践联系起来,使学生所学理论知识与技能能服务于社会。如果学生的论文选题可以与其实习的工作内容相联系,学生能言之有物,则对研究更有兴趣,更愿意深入思考,写出的论文也具有实际价值,更能提高论文质量。因此,学校和教师都应当鼓励和引导学生在实习阶段认真观察、仔细思考,发现值得研究的问题,使学生在实践中提高自身综合能力。 (二)重视道德诚信教育,提升学生人文素养 我们的大学教育一方面要重视学生专业技能和素养培养,另一方面也需重视对大学生道德诚信的教育。诚实守信是做人的一项基本道德准则,它要求人们为人诚恳、待人诚实、做事实在、追求信誉等。诚信既是一个人安身立命、为人处世应当遵循的基本准则,也是一个社会维持和促进整个公民道德建设取得实际效果和实质进展的关键。 大学生的诚信意识、诚信行为、诚信品质,关系到良好社会风尚的形成,关系到社会主义和谐社会的构建,更在一定意义上关系到中华民族的未来。我们应从三个方面加强高校的道德诚信教育:1.教师是教育的主导者、施动者,教育工作不仅仅是职业、谋生手段,它还是一份培养国家、民族人才的社会责任。教师在工作中应以自身诚信的人格魅力影响学生,贯穿在平时教学的点滴中。2.高校需要合理协调教学与科研的关系,教学科研并重。教育是百年大计,教书育人为教育之根本,短期内教学工作不能像科研工作一样其成就可以明显表现为论文、课题等成果,但是教育关系到国家民族的人才培养、文化修养和人文素质,这些不是论文、课题成果可以衡量的。3.学校应教育学生树立诚信为本、操守为重的信用意识和道德观念,这样才能使他们成为高素质的人才,承担起社会、民族责任。 (三)鼓励学生了解、参与社会调研工作 一方面,高校可针对会计专业特点和毕业论文存在的主要问题,有针对性地开展查资料、调查研究、应用文写作等与毕业论文工作相关的课程。例如可以开设图书情报学、社会调查方法等课程,使学生可以更好了解如何查阅、消化、利用文献资料,让学生知道如何合理、合法地收集和应用行业数据;使学生掌握访谈、问卷设计、数据收集与处理方面的技巧。另一方面,学校也可以鼓励教师以自己的科研课题为轴心,在大学的后两年,吸引学生利用课余时间参加进来,并当作实践教学环节中的重要一环来加以规范管理,培养学生分析、研究、解决问题的能力,提高其创新水平。例如有的高校由专业教师牵头,组织对教师课题感兴趣的学生,成立课题小组,利用寒暑假“三下乡”活动,使学生在进行文化、科技、卫生传播的同时,又可以接触社会、开展课题调研,为大学生科创活动打好基础,也为其完成毕业论文做好铺垫。这一形式有可借鉴之处。 (四)加强论文写作技能培训 学位论文的写作有一定的规律和技巧,也有一定的规范和范式。合理运用这些规范和技巧,既可以提高写作的效度,也可以提高文章的质量。会计学本科教育除了要求学生掌握会计基本技能外,平时还应该锻炼学生对问题的分析及逻辑思辨能力、文字的掌控和运用能力。这些应该是贯穿大学的整个阶段始终的。具体可以从以下两个方面着手进行:1.引入学年论文制,注重平时科学研究的训练。从大学一、二年级就让学生尝试论文写作,鼓励并支持学生参与教师科研课题;通过平时的训练,增强学生科研意识,提高学生的独立自主学习的能力,熟悉毕业设计流程。2.严把课程论文质量关。教师要认真指导学生查阅资料,提高其阅读能力和效果。通过指导选题、拟定提纲,最后撰写课程论文直至定稿,进一步加强学生的逻辑思维训练,提高他们的写作能力。 设计专业毕业论文:会计学专业毕业论文写作(设计)质量影响因素分析 [摘要]毕业论文写作(设计)是各个专业人才培养重要组成部分,是一项系统性工程,影响毕业论文写作(设计)的因素有很多,本文从教学和主客体两个角度分析了影响会计学毕业论文(设计)质量的各个因素。 [关键词]毕业论文写作;质量;影响因素毕业论文写作(设计)是高校各个专业人才培养计划中重要组成部分,是检验学生综合运用所学专业知识发现问题、分析问题和解决问题的重要教学环节,因此,毕业论文写作(设计)质量对能否实现人才培养计划设定的培养目标具有重要影响,本文拟探讨影响会计学专业毕业论文写作(设计)质量的影响因素。 一、会计学专业毕业论文写作(设计)教学方面的影响因素 毕业论文写作(设计)需要储备扎实的专业知识、具备一定的洞察能力、掌握论文写作技巧和方法和缜密的逻辑思维等各种能力,是一项综合性强的系统性工程。因此,在毕业论文写作(设计)工作开展前,需要各个专业在人才培养计划中为保证毕业论文写作(设计)质量做好基础性工作: 1、课程设置方面,课程设置除了需要学生掌握本专业扎实的基础知识的课程外,还需要设置交叉性课程、前沿性课程、研究方法课程。对会计学专业来说,课程设置除会计学原理、中级财务会计、成本会计、管理会计、财务管理、审计学、高级财务会计这些专业基础课程外,会计理论、财务会计理论这方面的理论课程可以作为专业选修课程在高年级开设,有利于学生深化对基础知识的理解,也有利于学生为进行研究打下理论知识基础;此外,研究方法课程也应作为一门必修课程予以重视,每个专业的研究方法不是相同的,对会计专业来说,会计既有理论性很强的问题需要去深入研究,比如会计计量问题、会计政策问题,也有大量层出不穷的新实务问题,需要去探究,寻求符合会计准则要求的处理方法,比如BOT业务、授予奖励积分问题,也有各种各样的案例需要去研究,所以,研究方法课对于学生掌握具体论文写作方法,提高写作水平,最终提高毕业论文写作质量必不可少。 2、教学内容方面,教学内容要注重基础知识的传授,基础知识对学生分析和解决问题提供了基础工具,更为学生创新能力和探究能力培养打下良好的基础。此外,教学内容中,要注意结合实务问题为学生介绍会计基础知识和理论怎样运用的,会计知识和理论如何来自于实务和指导实务的,引导学生对实务进行理论思考。 3、教学方法方面,教学方法对引导学生积极思考问题,发现理论或者准则运用中存在的问题,进行探究并发现令学生感兴趣的问题具有重要意义。传统的灌输式教学方法不利于学生培养探索性、创新性思维,案例型教学、Seminar式教学有利于激发学生研究兴趣,为毕业论文选题打下良好基础。因此,在教学活动中,教师要改变学生被动的听讲为主的授课方法,变学生为主动积极参与式的授课方法,引导和鼓励学生对授课内容进行探究式学习,如引进案例教学等,充分调动学生积极性,激发其创造力和创新意识。 二、毕业论文写作(设计)质量的主客体方面的影响因素 毕业论文写作(设计)的主客体是指毕业论文写作学生和指导教师,毕业论文(设计)质量的高低直接与毕业论文写作(设计)主客体的积极性、沟通具有直接关系,具体来说包括以下几个方面: 1、毕业论文选题的适当性。毕业论文选题决定着论文写作方向,论文选题适当性是指论文选题符合专业写作要求和与学生论文写作能力相适应。论文选题的适当性也决定着论文写作过程是否顺利,若论文选题不符合专业写作要求,偏离了专业方向,显然与教学计划目标不符,最终影响毕业论文质量;若论文选题难度超出学生写作能力,学生将无法完成论文写作,或者论文写作难以保证质量。 2、已有的论文选题知识积累。毕业论文选题需要已有的知识积累作为铺垫,具备了一定知识储备的毕业论文选题有利于深化对问题的探索,能够在已有的知识积累基础上,形成新的知识或新的发现。若无一定的知识积累,盲目选题,不仅论文选题不适当,而且需要花费大量时间去收集文献资料,去研究陌生的知识领域,在通常只有一学期时间的论文写作时间内,很难写出符合专业要求,具有一定质量的毕业论文。 此外,毕业论文写作在内容方面,也需要一定的知识积累,在分析问题、解决问题过程中离不开已有的知识积累,引用国内外已有的研究必不可少,并且衡量一篇论文质量高低的重要指标是研究的理论基础和对已有研究的了解并在此基础上的创新度,所以,要设计和写出具有一定质量的毕业论文,已有的论文选题知识积累是重要影响因素。 3、指导老师的选题阶段的指导效果。在毕业论文写作的选题阶段,论文指导老师的指导是必不缺少的,指导老师对学生选题的指导对毕业论文最终质量具有重要影响。指导教师的指导效果体现在学生是否收集相关文献资料足够充分、拟研究的问题是否有研究价值、拟采用的研究技术和方法是否可行、最终研究的问题得出的结论是否具有一定价值。若指导教师对学生选题具有良好的效果,则学生在毕业论文写作上具有正确的方向,具备充足的文献资料,具备可行的研究方法,论文写作最终会得出有价值的结论,那么毕业论文将具有较高的质量。 4、学生写作论文的时间保障。毕业论文写作(设计)通常需要经历选题、开题、写作、中期检查、论文修改、定稿六个基本环节,要保证毕业论文写作质量,具有充足的论文设计和写作时间是不可或缺的。毕业论文写作在各个环节需要花一定时间;而现在的毕业论文写作时间与毕业实习时间叠加,造成同一个时间段学生需要既进行专业实习,又要构思论文写作,往往难以保证毕业论文写作时间。 5、论文写作过程中,师生的沟通频率和效果。毕业论文写作对本科生来说,是一项综合性检验专业学习的系统工程,考查学生学以致用和创新能力,本科生在日常学习中缺乏论文写作的系统训练,在论文写作过程中遇到各种写作难题是不可少的,所以,论文写作过程中,师生及时沟通并排除论文写作过程中的问题对保证毕业论文质量具有重要促进作用。学生与指导教师沟通频率越高,越能及时解决论文写作过程中的难题,越有利于提高毕业论文写作质量。 综上所述,会计学毕业论文写作是一项系统性工程,需要学校层面在课程设置、教学内容和教学方法改革,不断提高学生毕业论文写作能力和水平;在指导教师和学生方面,双方要相互配合,相得益彰,发挥合力,既要充分调动学生毕业论文写作的积极性,又要切实发挥指导教师的指导作用。 设计专业毕业论文:农科院校食品类专业毕业论文(设计)创新管理的探索与实践 摘要:毕业论文(设计)是高等学校人才培养计划的重要组成部分,是培养学生创新能力、提高学生综合素质的重要环节。华南农业大学食品类专业都是实践性强的工科专业,因此,毕业论文(设计)环节在人才培养中尤为重要。根据食品类专业的特色和珠江三角洲对食品类应用型人才的要求,在毕业论文(设计)创新管理方面进行了探索和实践,收到较好的效果。 关键词:本科毕业论文(设计);实践性环节;学生创新能力 毕业论文(设计)是本科教学组成部分,是培养学生创新能力、提高综合素质的重要环节,本科毕业论文(设计)质量的高低,是本科教学水平、学生综合能力的集中体现,也是教师科研水平、学校教学管理水平的综合反映[1-3]。教育部在《关于加强普通高等学校毕业论文(设计)工作的通知》(高教厅200[4]14号)中强调“要加强本科毕业论文(设计)等实践环节”,《华南农业大学关于进一步加强本科实践教学工作的实施办法》(华南农办〔2007〕71号)也提出了“要切实抓好毕业论文(设计)的组织与管理工作”,因此,加强本科毕业论文管理工作是国家教育部和省教育厅对高校实践或实验教学改革的要求,也是学校提高本科教学质量的重要举措。 华南农业大学食品学院是教学与科研协调发展的学院,目前有食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程和包装工程4个本科专业,都是实践性和应用性很强的专业。随着社会特别是珠江三角洲地区对食品类应用型人才需求质量的提高,本科毕业论文(设计)对于食品类专业的学生显得更为重要。笔者现以华南农业大学食品类本科专业为例,针对目前毕业论文管理存在的问题,在毕业论文管理工作方面进行了探索和实践,对于提高毕业论文管理水平和提高本科教学质量将具有重要借鉴作用。 一、农科院校食品类专业毕业论文管理工作的现状及分析 华南农业大学食品学院在提高本科毕业论文工作方面进行了一些有益的探索和实践,并且在指导毕业论文队伍的建设、毕业论文过程的管理等方面取得了一定的成绩,收到良好的效果。但随着社会对创新型人才要求的提高,目前的食品类专业毕业论文工作仍有诸多问题,突出表现如下。 1.学生对毕业论文重视不够。毕业论文时间安排一般集中在第7、8学期,时间比较紧张。而食品类的毕业论文工作是必须在大量实验的基础上完成的,只有通过实验,获得数据,整理分析,结合社会生产和生活实际,才能做出具有创新性、能够解决实际问题的成果。少数学生认为毕业论文是专业课程学习的总结和归纳,个别学生甚至试图用一篇总结或调查报告替代毕业论文;加上近些年来存在就业、考研、考公务员的压力,严重影响毕业论文工作的顺利进行,导致部分学生对毕业论文的实验不深入不细致,力求得出一个结果,完成任务[3-5]。 2.指导教师对毕业论文重视不够。由于扩招,师生人数比例减少,指导教师严重不足,毕业论文工作细节不落实,答辩流于形式,质量得不到保障。部分教师责任心不强,业务素质不高;少数高职称老师致力于科研工作,不屑于指导本科毕业论文,把毕业论文工作尽量推给年轻教师,甚至让自己的研究生带本科生,不能有效地指导学生;有些年轻老师教学任务繁重,投入精力不足,加之缺乏有效的指导方法,不能调动学生的积极性;有些指导老师对毕业论文题目设计不完善,对学生的基础、兴趣爱好了解不够,不能深入进行指导,有时还出现中途重新选题的情况[3-7]。 3.管理人员对毕业论文管理重视不够。学院教学管理头绪多,人员少,缺乏长期、有效、系统的管理机制,毕业论文工作的过程管理不到位。管理人员往往把毕业论文工作当作一般性的日常事务进行应付,时间到了就安排答辩,学校通知了就报送材料归档,而没有把毕业论文当作一项长期的、特殊的、具有重要意义的工作常抓不懈[3-5]。 二、食品类专业毕业论文创新管理的探索与实践 1.加强毕业论文管理制度建设。管理制度的建立是毕业论文工作正常化和程序化的重要保障。建立具体、完整和具有可操作性的管理规程和制度,能使毕业论文管理工作分工明确,管理到位[3,8,10]。食品学院目前有近2000名本科生,每年完成本科毕业论文的学生人数500余人,而学院能够带毕业论文的教师不到60人,正高职称的教师不足20人,副高职称的教师不足30人。为确保每个学生能够做出质量较高的毕业论文,根据学校《关于进一步加强本科教学工作的实施意见》(华南农办[2005]15号)、《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的意见》(华南农办[2007]67号)和《关于进一步加强本科教学管理提高教学质量的实施意见》(华南农教[2009]8号)有关精神和要求,结合食品学科的具体实际,制订了《食品学院本科毕业论文(设计)相关规定》,从毕业论文选题、指导学生人数要求、毕业论文格式审核等多方面,提出了可行的措施和要求;同时,在毕业论文经费上给予支持,在酬金分配中对毕业论文工作量予以倾斜,提高了教师指导毕业论文的积极性。2011年,全体教师共申报毕业论文课题,拟订毕业论文课题600余个,可满足2008级食品类专业500多个学生的选题要求。克服了以往教师带学生毕业论文人数不均衡,从而导致论文质量得不到保障的状况。 2.加强毕业论文管理队伍建设。首先,学院成立了毕业论文工作小组。为了加强毕业论文工作的管理,学院成立了以教学院长为组长的毕业论文工作小组,成员包括系教学主任、学院教学指导委员、学院本科教学督导员、教学秘书和教务管理员等。 其次,学院制订了管理人员的工作职责。各类教学管理人员和指导教师分工明确,又相互配合。教学院长统筹安排毕业论文工作,学院对学生统一进行毕业论文工作的动员,使学生明确毕业论文的基本要求和程序安排;教务管理办公室是毕业论文管理的枢纽,教务员起辅助协调作用,是过程管理的组织者。教务员分阶段将工作安排到各系,系主任平衡人员分配,负责各系宏观调控,组织老师落实各个环节的工作;教学秘书负责最后的格式把关及论文提交工作和归档;学院教学指导委员会和督导组对毕业论文的选题和进展、毕业论文撰写规范、答辩等进行指导、检查和评估[1]。 设计专业毕业论文:团队模式下提高食品科学与工程专业毕业论文(设计)质量的改革与实践 摘要:毕业论文(设计)是高校教学的重要实践环节,是独立学院本科合格评估的重要指标,不能轻言取消;分析食品科学与工程专业本科毕业论文(设计)存在的问题,针对此,我们通过构建毕业论文(设计)创新团队模式,从团队选题模式、团队组建模式、团队管理模式、团队创新模式、团队考核模式等五方面探讨,建立符合学科和时展的本科毕业环节教学新模式,为高校更深入地进行教学改革提供一定借鉴作用。 关键词:本科;毕业论文(设计);存在问题;团队模式 一、引言 本科毕业论文(设计)工作是高等学校实现人才培养目标的综合性实践教学环节,是本科学生开始从事科学研究的初步尝试,是培养学生运用所学的基本理论、基本知识和基本技能去分析和解决实际问题、开展独立工作和培养创新意识的重要途径,也是对学生能力、素质的全面检查,在当今培养富有创新精神和实践能力的人才方面尤其具有重要作用[1]。然而,新时期高校的本科毕业论文质量整体滑坡,显现出越来越多的问题,不少高校甚至存在“存”“废”之争,令不少教育者忧心忡忡[2]认为,本科毕业论文存在的问题严重,已极大地影响到我国本科教育的质量,必须马上采取措施,解决这些问题。笔者从我校省级重点专业――食品科学与工程专业毕业论文的实践出发,引入团队模式的方式展开毕业论文(设计),提高其质量,取得了不错的效果。 二、食品科学与工程专业毕业论文(设计)教学工作中存在的问题 我校食品科学与工程专业一直致力于实践教学体系改革,不断探索毕业论文(设计)全过程的质量监控体系的构建,尽管取得了一定的成绩,但是毕业论文(设计)环节仍然是整个教学体系中的薄弱环节,还存在以下主要问题: 1. 考研、就业压力的冲击 学校一般把毕业论文安排在最后一个学期,而这个时间段恰好是毕业生求职、考研的关键时期,相互冲突,给学生带来很大苦恼。由于大部分食工专业本科生毕业后并不从事研究工作,而且求职与论文质量没有什么关系,扩招与经济危机双重压力导致的严峻就业形势下,许多学生认为花太多时间做论文反而会耽误找工作。 2. 管理制度不健全,教师指导不到位 随着社会发展高校毕业论文的管理制度已无法适应时代的要求及毕业求职、考研等需要[3]。高校规模快速扩大导致教师指导本科生毕业设计人数增多,相对而言,指导教师在每个学生身上投入的精力相对减少;大多数指导教师既要从事学工作,又要承担科研任务,而教师的精力有限,因而对毕业生论文指导明显不足,影响毕业论文的质量;部分教师缺乏责任心在指导中不认真,不负责,敷衍了事,如毕业论文的任务书填写不认真,甚至找学生。还有部分教师的知识更新缓慢,知识结构过于陈旧,指导过程中往往力不从心,指导效果堪忧。 3. 学生重视程度不够,综合能力不强 大部分学生认为毕业论文的成绩不影响工作单位的选择,另外多数用人单位只关心学生平时学习的成绩而不重视学生毕业论文的成绩,这些都促使学生不重视毕业论文。还有许多学生“学术水平与实际动手能力”和“综合应用基本理论的能力”两项指标存在明显不足[4],对很多知识的理解只停留在模糊阶段,在毕业论文实践较强的环节上,感到心有余而力不足,无从下手,主要表现为相当数量的论文泛泛而论,缺少实验数据或结果,论文内容仅仅是现象、理论概念和方法的罗列与简述等等。同时,有些学生的基础知识显得薄弱,所学的理论知识不能很好地应用于所选问题的研究之中。 4. 选题不适切,脱离实践 一是选题大而虚、针对性不强,与实践相脱离的选题仍然存在。食工专业的老师课题申请竞争很激烈,不少老师基本没有课题经费支撑研究,即使有部分老师有些小课题,也只能是小打小闹,脱离生产。另外,学校扩招,教学经费却并未相应调整,毕业论文常出现与生产脱节,炒冷饭的现象也不少。由于研究命题本身缺乏鲜活,也难以激发同学们的学习兴趣。二是涉及面狭窄,学生的选题集中在几个方面,比较单一。因此,选题过大或过小在毕业论文(设计)中都是问题。三是多人合作课题的任务书不明确,无分工,或虽有分工但无法区别。 5. 教学质量监督与评价体系存在缺陷,难以起到导向作用 尽管目前已经建立了毕业论文的监督与评价指标体系,但是其可操作性仍然不强[5, 6]。对毕业论文的评价,往往对格式、形式过于重视,对成绩分布、材料是否齐全较多关注,而对于实习过程监管、论文学术水平的评价等实质性的方面,缺乏行之有效的监控手段。老师们往往因为不忍心影响学生毕业,也存在放水的问题。由于这些原因,毕业论文评价指标体系并未真正起到导向作用。而同学们也往往因此而存侥幸心理,做论文时不好好做,写论文时东抄西抄,甚至有造假的情况。 三、 食品科学与工程专业毕业论文(设计)创新团队模式的构建[7] 针对上述食品科学与工程专业本科毕业论文(设计)存在的问题,我们通过构建毕业论文(设计)创新团队模式,从团队选题模式、团队组建模式、团队管理模式、团队创新模式、团队考核模式等五方面探讨,建立符合学科和时展的本科毕业环节教学新模式,为高校更深入地进行教学改革提供一定借鉴作用。 1. 创新团队选题模式的构建 带教老师给学生毕业论文选题要结合学生所学知识,结合当前食品加工或安全领域的热点和人民群众最关注的问题,既结合科研、实验室的研究工作,又要考虑技术条件、时间、经费的可行性。有科研项目的教师,可让实习学生适当参加项目的研究工作,并从中完成一些子课题。课题设计以阅读教师指定方向的文献为基础,让学生自己首先寻找有待解决的问题,提出研究的思路与目的,选择研究对象与方法,设计课题实施程序,以培养学生综合运用多学科的理论知识与技能。考虑到食品科学与工程专业的特点,毕业论文(设计)题目以工程设计和研究论文为主。设计和论文内容涵盖了水产品精深加工、水产资源综合利用、海洋功能食品开发、水产品质量与安全控制工程等各个方面。 为保证毕业环节的质量,对毕业环节指导教师的指导人数也需进行控制,在一般情况下,每个指导教师的指导人数不超过8人,所提供的设计或论文题目约为所指导人数的1.2倍,以便给学生留有一定的选择余地。导师在设计和布置该类课题时应做到专业知识点涵盖全面;尽可能反映当代科技发展水平;子课体之间具有相对的独立性,不影响团队成员间独立进行毕业论文(设计)研究;子课体之间又具有系统性。 2. 毕业环节创新团队成员模式的构建 采用“双向选择”的方式组建团队。即开展学生与学生之间、学生与老师之间、教师与教师之间的双向选择,相互自愿是三者之间的双向选择的基本标准。在组建创新团队时,不必全部是优秀学生,相反应该鼓励不同层次的学生组队,我校食品科学与工程专业存在二本和三本的学生,可把这些学生进行组合搭配,另外,在人员的未来流向上也要合理搭配,如要有出国留学、保研、考研和找工作的学生搭配组成。出国留学和保研的学生除了要花一些时间去申请以外,一般都会全力以赴去做课题。考研的学生在寒假前基本上无法投入课题,而找工作的学生在寒假后要去企业实习,也无法投入太多的时间,这两种学生的时间安排正好是互补的。这样,以出国留学和保研的学生为主力,课题在任何时候都有足够的人力投入,这是保证课题能完成的重要条件之一。此外,根据我们的经验,团队成员最好是相互比较熟悉而且性格或个性比较互补的。最理想的是已有一定的合作经历和基础的学生组成团队。通过学生选择指导教师,促使教师提高自己的选题质量及自身的业务素质,努力改善教学方法,提高教学水平。创新团队的规模不应太大,在实际操作过程中根据课题的规模和任务的难易程度而定。 3. 毕业环节创新团队管理模式的构建 由于创新团队的毕业环节仅凭导师一人来指导,往往限制学生的创新思维。因此,在毕业环节的指导教学活动中,以科研课题作支撑,坚持“导师负责、联合指导”的管理模式。由责任心强、科研业务素质高的老师担任课题组长,各子课题导师可以由中级职称以上的教师担任。课题组长负责选题,安排科研任务;指导过程中,所有导师对毕业生的开题、课题讨论、中期检查、预答辩和答辩进行互相把关,互相促进。里的日常安排则应由组长负责。等学生熟悉课题运作模式后,由一名最努力和最具领导能力的学生牵头,成为然形成的组长。小组每周必须开例会,交流一周的研究情况,讨论安排下一周的工作和需要解决的问题。这种让学生自己管理自己,在实际工作中增长才干的做法,能极大地发挥学生的主观能动性,让他们得到真正的团队工作经验有些导师让他们的硕士生来带本科生毕业。还可以利用在校硕士生的力量,辅助指导本科毕业生的毕业论文(设计)。在设计过程中,采取全程管理,按部就班方式进行。毕业环节指导工作按以下程序进行:选题毕业实习开题中期检查结题验收答辩归档。 4. 毕业环节创新团队创新模式的构建 鼓励学生参加到教师的科研活动中去,注重培养学生分析、解决实际问题的能力,增强他们的创新意识,在翔实的科研工作中,认识食品生产。学生们只有到具体的生产实际中去体验,才有可能逐步培养专业兴趣。也只有这样,才能够让学生自己认识到毕业论文将从哪里出来,同时使学生的专业理论知识和实践技能再次升华,毕业环节水平将会有突破性进展和质的飞跃。采用适当的激励机制,积极组织学生参加学校的科技学术活动,如创新作品大赛、科技论文大赛、申报“大学生科技创新”项目等。组织校内外知名专家作本学科前沿和课题研究进展的学术报告,激发学生的科研兴趣和创新精神。 5. 毕业环节创新团队考核模式的构建 按统一制定的毕业论文(设计)评分标准进行评分,为确保毕业论文分数的公正性、严谨性、系统性,我们建立毕业环节成绩由平时成绩、团队协作能力成绩、设计说明书交叉评阅成绩及答辩成绩等多部分组成的评价、考核体系。平时成绩由指导教师根据学生在毕业环节期间的学习态度、遵守纪律及团结互助表现,查阅文献和综合运用能力、实验技能或实践能力、翻译水平、独立思考和解决问题的能力评定。团队协作能力成绩是在团队学生独立完成设计任务后课题组给予的考核成绩,考核的标准直接体现教师对学生的创新能力和团队协作能力要求。答辩论文采取联合评阅和交叉评阅机制,由子课题指导老师给出学生子课题完成情况和质量评价,而课题组长对其团队合作情况作出具体评价,交叉评阅成绩由不同导师分别给出。答辩成绩,由答辩委员会或答辩小组根据学生语言表达能力、相关知识的理解掌握情况、和答题情况评定。上述多方面成绩按一定比例加权得出该学生的综合评定成绩。根据综合评定成绩,计算出每一位毕业同学的最后得分并分等级,85-100分为优秀,70-84分为良好,69-60分为及格, 总之,通过团队模式的构建增加命题的自主性,提高学生的兴趣,这是提高毕业论文质量的关键;充分开发和利用外援资源,必要的经费支持,完善管理制度,提高指导老师的科研能力和业务水平是提高毕业论文质量的保证。 作者简介:陈静(1979-),女,讲师,博士,主要从事食品工程教育与研究。 设计专业毕业论文:探析高职英语教育专业毕业设计改革与实践 摘要: 本文针对高职英语教育专业毕业设计的教学现状,对毕业设计的教学内容进行了分析,提出了高职英语教育专业毕业设计如何贴近未来工作岗位的典型工作任务、突出职业教育的特点的改革方案。 关键词: 英语教育专业毕业设计 教学现状 典型工作任务 改革方案 一、引言 我院英语教育专业的培养目标主要面向“小新星”教育科技有限公司,培养能在一线从事幼少儿英语教育教学工作,具备扎实的英语专业知识和较强的英语听、说、读、写等语言应用能力,又具有教育专业基础知识、基本理论和教师职业技能,具有良好的教师综合职业素质和一定的艺术表演能力,德、智、体、美、劳全面发展,具有职业生涯发展基础的高素质高技能人才。 英语教育专业毕业设计是该专业教学计划中的一个重要组成部分和实践性教学环节,是对各门课程理论学习与实践的全面总结,是学生学会把所学知识和掌握的技能综合运用到教学实践中去分析解决实际问题,把知识转化为能力的升华,对学生独立创新能力、协调工作能力、思想品德、工作态度、工作作风、事业心和责任感等方面素质的提高也有很大的帮助。 毕业设计的过程也是对学生综合素质的训练过程。毕业设计实践环节教学,可以增强学生的动手能力和综合分析与解决问题的能力。切实做好该教学环节对于学生毕业后从事幼少儿英语教学工作具有很重要的现实意义。因此,如何适应高职教学的特性和高职英语教育专业的培养目标,做好毕业设计实践环节的教学,值得深入探讨与思考。 我结合教学实践,试对英语教育专业毕业设计的教学现状进行分析,并提出毕业设计教学改革的方案。 二、毕业设计的教学现状分析 目前,大多数高职英语教育专业毕业设计的教学环节基本上沿用传统的做法,即在最后一个学期集中8—10周的时间进行。毕业设计的内容是要求学生在该时间段内完成一篇与英语相关的论文,选题大多是以指导老师为主,学生为辅的“命题式作业”。在整个毕业设计过程中,由于种种原因,学生的毕业论文质量很低,大部分都是来自于网络,这就严重影响了毕业设计阶段的教学秩序。 从以上分析可以看出,整个毕业设计的教学过程实际上是本科教育方式的一个压缩版,并没有体现高职教育的特点:高等性和职业性。 因此,经过几年的高职英语教育专业毕业设计的指导工作,我认为高职英语教育专业毕业设计无论是从形式还是内容,都应该进行改革,并提出贴近未来工作岗位的典型工作任务、突出职业教育的特点的改革方案,对指导老师和学生提出要求。 三、毕业设计的教学改革方案 以我院英语教育专业为例,我们主要是培养能在一线从事幼少儿英语教育教学工作,具备扎实的英语专业知识和较强的英语听、说、读、写等语言应用能力,又具有教育专业基础知识、基本理论和教师职业技能,具有良好的教师综合职业素质和一定的艺术表演能力,德、智、体、美、劳全面发展,具有职业生涯发展基础的高素质高技能人才。因此,根据合作单位“小新星”教育科技有限公司的要求,以满足学生未来工作岗位需求完成典型工作任务为标准,以学生职业能力培养为优秀,以学生为主体制定了毕业设计方案。 毕业设计的内容主要包括教案编写、课件制作和演课三个部分。 (一)毕业设计:教案编写和课件制作。 1.教案的第一部分应写明教案所反映的教育理念。即根据所选教材与教学对象的具体情况,阐述教案书写的策略及教学方法选择及应用的理论依据,要求用英文表达,不少于150字。 2.教案编写要求 (1)从“小新星”幼少儿英语教材中任选一课,准备好一节课(45分钟)的教案,教案全部用英语书写。 (2)教学目的明确,其中包括知识目标、能力目标和情感目标的要求。 (3)教学内容具体,重难点突出,详略得当。 (4)根据教学内容合理选择教学方法,精心设计教学活动。 (5)教学环节完整。 (6)板书设计注意技巧性和艺术性,条理清楚,贯穿整节课内容,重难点突出。 (7)时间安排严密紧凑,体现精讲多练的原则。 (8)作业难度与数量适当。 3.课件制作要求 依据教案编制成电子课件,并能进行熟练操作、演示。 (二)毕业 设计答辩:演课。 依据学生所写的教案,学生自选其中的一个教学环节,进行15分钟的演课。评委老师根据教案内容和演课情况提出2—3个问题,要求学生用英语答辩。要求如下: 1.语音、语调清晰正确。 2.仪态端庄、大方,有亲和力。 3.板书规范清楚。 4.教学活动设计合理,教法得当,注重与学生的互动。 5.恰当演示课件。 6.思维敏捷,回答切题。 (三)指导老师的条件和职责。 毕业设计实行指导老师责任制。指导老师应对整个毕业设计的教学过程全面负责。 1.指导老师的条件 由学术水平较高且有较丰富实践经验的教师担任毕业论文的指导工作。指导老师应有中级或中级以上职称,初级职称人员一般不单独指导毕业设计,但可协助指导毕业设计。 2.指导老师的职责 (1)选题:学生从“小新星”幼少儿英语课本中任选一课,题目确定后,指导老师应提供设计任务书及指导书,指导学生使用相关教学理念。 (2)认真作好毕业设计全过程的指导。并详细填写每次《指导记录》。 (3)指导学生制定毕业设计进度计划,要安排足够的时间对学生进行指导和答疑,要随时掌握学生毕业设计的进度和动态。 (4)对学生严格要求、严格管理、严格考核。要为人师表、公正廉洁、诲人不倦,做学生的良师益友。 (5)毕业设计结束后,把毕业设计材料整理归档。 (四)对学生的基本要求 1.学生应充分认识毕业设计教学环节的重要性,端正态度,在规定的时间内按质按量独立完成毕业设计的全部工作。 2.在教师指导下,学生制定毕业设计工作计划和进度,并分阶段实施。及时通过电子邮件或电话等方式与指导老师保持联系,保证指导质量。 3.学生应定期向教师汇报毕业设计进度,主动接受教师的指导和检查。在毕业设计中,要刻苦钻研、求真务实、开拓创新。必须独立完成任务,严禁抄袭他人或请人。 4.毕业设计结束后,做好毕业设计的总结。 (五)毕业设计成绩的评定 毕业设计成绩由指导老师评分、评阅人评分及答辩委员会评分三部分组成。 1.指导老师评阅 指导老师应对学生的毕业设计进行认真、全面审查。对学生的外语水平、教案的编写、课件的制作完成情况与水平、工作能力与态度写出评语,作出评分。 2.演课及答辩 演课及答辩工作在统一安排下,由英语教育专业中级及以上职称的专任教师和“小新星”英语学校幼少儿英语教师共同组成评审小组,评审组的每一个教师都要对学生演课及答辩进行评审打分,平均得出每个学生的毕业设计成绩,学生的毕业设计总成绩(100%)=教案(20%)+课件(20%)+演课及答辩(60%),实施形成性评价与终结性评价的结合,校内教师的评价和校外企业行家的评价相结合的考核模式。 四、结语 毕业设计是学生走出校门前的最后一个教学与实践环节,同时也是学生走出校门前的最后一道“深加工工序”。通过毕业设计,学生综合运用所学的英语语言知识、教育理论知识、艺术类知识和掌握的职业技能去完成未来工作岗位的一项典型工作任务,检验自己是否达到了专业培养目标的要求,促进学生更加努力提高自身素质,成为一个合格的乃至优秀的毕业生。作为最后一道“深加工工序”的“工序员”,英语教育专业的专任教师和企业合作教师责任重大,我们应该不断学习高职教育理论,了解高职教育特点,努力探索教学规律,为社会输送更多合格的优秀的高素质高技能人才。 设计专业毕业论文:设计管理对工业设计专业毕业设计过程的影响研究 设计管理对工业设计专业毕业设计过程的影响研究 引言 设计管理是通过组织运作的计划过程。它是在战略的高度上,对设计过程的各项活动贯注相应的设计理念,并进行相应的规划与指导。 而作为本科教育最后一个阶段的毕业设计是一次提高学生的综合专业知识应用能力与实际解决问题能力的重要的实践性、综合性的教学环节,尤其对于工业设计专业来说,不但是对四年所学专业知识的总结与巩固,更应该是一次提高学生创新能力与就业能力、实现学校教育与用人单位无缝对接的一个重要过程。若要使这样的过程合理而顺利的发生,设计管理是必不可少的。 1 设计管理与工业设计专业毕业设计 “设计管理”即界定设计问题与目标,寻找合适的设计师,整合、协调或沟通设计所需的资源,运用计划、组织、监督及控制等管理手段,寻求最合适的解决方法,并通过设计战略、策略与设计活动的管理,在既定的预算内及时有效地解决问题、实现预定目的。其实,我们可以用通俗的话来解释工业设计专业中设计管理的定义:设计借鉴和利用管理学的理论和方法,以科学技术以及艺术手段去管理一群工业设计专业的学生,善用合适的人、事、时、地、物等要素,以一定的资源发挥最高的设计能力,完成教师或企业交付的任务。 2 工业设计专业毕业设计的现状分析 近些年许多工业设计专业老师都感到所带学生的毕业设计质量出现了整体下滑的迹象。从其参与者和完成过程来分析不难发现,虽然影响毕业设计质量的因素很多,但主要被三个因素影响和制约着——学生、指导教师以及学院方面。 2.1 学生方面 部分学生基本功不扎实,不仅设计实践能力较差,作品不规范,考虑不全面,而且论文写作能力也完全跟不上,论文行文不流畅;少部分学生是对毕业设计认识不足,觉得只是大学期间最后一门课程,60分过关,因此设计过程缺乏主动性;还有相当一部分学生是设计时间不能保证,毕业设计时间正好和考研和求职的时间相冲突,导致学生投入精力不足。 2.2 教师方面 随着近些年的设计专业扩招,设计学科的专业教师大部分都是年轻的新教师,许多都是大学一毕业就直接进入讲堂。虽然随着时间的日积月累大多具有较高的理论水平,但是缺少在一线企业的工作经验,特别是缺少工程实践能力,这些在一定程度上影响了毕业设计的质量。也由于高校扩张的影响,有些老师指导学生过多,虽然很认真负责,但由于老师的时间精力有限,对每个学生投入的指导还是略显不足。另外还有些老师缺乏责任心,平时投入指导的时间精力较少,从学生选题到毕业答辩,只见学生几次,指导毕业设计成了走过场。 2.3 学院方面 虽然近些年一些高校在一定程度上加大了对毕业设计经费的投入,但仍然难以满足扩招形势下日益增长的学生需求。许多高校普遍存在着实习经费不足、无实习基地、实验设备简陋、设计资料缺乏等问题,这些因素都影响了毕业设计最终的效果与质量。 3 设计管理对工业设计专业毕业设计过程的影响 设计管理的日常活动通常是围绕以下四项基本任务来展开的: 设计计划、设计组织、设计监督、设计控制。毕业设计的整个过程时间跨度长、程序复杂,每一个过程环节都会直接影响毕业设计的最终结果,因此加强毕业设计过程管理对确保毕业设计质量而言是非常重要的。 3.1 设计管理的设计计划对毕业设计过程的影响 设计管理过程中的设计计划就是为整个设计课题确定最终目标,拟定详细的设计策略,选择最为合适的设计过程,从而制定计划安排,并预先在此领域内确定未来行动的主要任务。其实这个过程在毕业设计前期的任务书与开题报告中就已体现出来。 在这个过程中学院是毕业设计整体计划的安排制定者;而教师则需要在学院安排的大框架下,根据自己和所指导学生的实际情况为每个学生制定出详细的毕业设计指导计划与目标,并应该结合学院的要求拟定具体的设计项目的规范。学生看似是这些计划的执行者,但是也应该根据自身的情况,合理地分配好各阶段的时间,必要时做灵活调整。如果没有合理的设计计划,有可能会出现决策有失误、安排有冲突等情况,更有可能会出现到期未完成的情况。 3.2 设计管理的设计组织对毕业设计过程的影响 设计管理过程中的设计组织贯穿于整个毕业设计过程中,是根据已定计划,为设计发展组织性的结构,为项目确定行为主体并为设计资源进行合理配置。设计组织对于设计课题管理者而言, 设计过程其实也就是组织过程。合理的设计组织能充分调动各种专业、各个部门的人,使其明确自身任务与责任,充分发挥自身的潜能,协调起来为共同的目标而努力。 在这个过程中,学院不仅要在人力——教师的师资配备上进行合理的搭配,还应该调动社会资源,利用产学研结合的便利条件,让学生可以在各个设计阶段、各个设计环节和各个设计领域的各个设计问题上都能得到专业化的到位指导。并且学院还应该在物力上根据有限的设备实验室空间、经费和其它辅助资源,进行合理的调配,从而提升工作的效率。 教师可以根据学生选题的不同情况:竞赛题目、教师命题的产学研结合类的实际项目、实习单位的工作内容相结合的题目等对学生进行合理分组,小组成员可以跨专业进行组合。由于课题选择的是否恰当会直接关系到毕业设计的成败,题目过大,时间有限,学生难以完成;题目过小,做出的设计平淡且没有深度,还会使学生对设计失去兴趣,难以提高学生的设计能力和综合应用能力。因此,选题时教师应该确保题目的科学合理性。我们可以采取以下措施来确保学生科学选题:(1)严格执行开题答辩制度,严把选题和开题环节。杜绝重复选题或者后来更改选题的情况发生;(2)为充分调动学生的积极性、主动性和创造性,应该注重毕业设计题目与学生的兴趣相结合,为学生提供自由发挥的空间;(3)学生在确定题目之前,指导教师应要求其做好充分选题调研,发掘消费者潜在需求,了解科学技术前沿,保证题目新颖并具有现实意义。 大团队中学生是被组织的对象,小组中,学生即可以成为组织者。只有在小组中积极地充分发挥组织作用,才能培养自己的团队精神,增强事业心和责任感,锻炼独立分析问题、解决问题的能力,有利于工作后及早进入工作角色。 3.3 设计管理的设计监督对毕业设计过程的影响 设计管理过程中的设计监督包含评价和督促两个方面,包括界定、分析设计问题,评估设计资讯及评价研究方法。 这个过程中,不管是学院安排还是系部安排的专家检查组都应该相互配合,各负其责对毕业设计进行高质量的监督与检查,不光是督查毕业设计的进度,更要监督教师对学生的指导与跟进,学生的工作情况,而不是简单走走形式,最好在检查后及时形成报告进行总结与评估,对教师与学生建立激励机制。这样也能一定程度上避免由于教师责任心不强或学生学习态度不端正而出现在各个环节的“赶进度”的现象。 学生则可以在小组中相互监督,形成相互学习、相互鼓励的良好气氛。 3.4 设计管理的设计控制对毕业设计过程的影响 设计管理过程中的设计控制是以保证设计的结果符合人类社会的需要为目的,对设计的整个运作过程进行分析、处理、判断、决策、修正的管理行为。 由于学院制定的政策和计划并不能照顾到各个专业的特殊性,所以有可能在一些管理上会只停留在口号与文件上,这时系部应该根据自身的特殊情况做相应的调整并作及时的汇报。 从学生的选题到设计过程中的设计质量、设计成本、设计进度的控制,教师和学生一起起到了绝对的控制作用, 指导教师可以引导学生科学的选题,创新思维,从而杜绝了抄袭与模仿的现象发生,带领学生一起本着“效益原则”、“合法原则”、“需求原则”设计出满足现代消费者需求的好的产品。 当然在毕业设计的整个实践过程中,这四个过程并不是孤立的四个部分,它们是相互制约,不可分割的。设计计划最早被提出,但它的作用始终贯穿项目始终,并有可能随课题进展的实际情况而作调整修改。设计组织为保证课题的一致性需具有一定的稳定性。而设计监督和设计控制从开题就应该开始同步,以保证不偏离既定的目标。 4 结语 随着社会对高等教育人才要求的不断提高,只有在整个毕业设计过程中加强管理,提高教师素质,重视指导方法,培养学生创新能力,树立严谨的工作作风,才能提高毕业设计质量,提高学生对社会的适应性,缩小高校教育与行业要求之间的差距,为社会输出合格的应用型人才。 设计专业毕业论文:综合性大学工业设计专业毕业设计跨学科联动模式探索 综合性大学工业设计专业毕业设计跨学科联动模式探索 一、引言 随着国家经济发展模式的转型与社会对人才的需求,在创新性与交叉性并存的时代背景下,我国的设计教育面临着前所未有的机会,相关产业从没有像今天这样关注着创新设计的发展及其带来的价值。这意味着所培养出的创新设计人才要面对激烈的市场竞争与瞬息万变的信息社会做出精准快速的反应。这些变化对工业设计的毕业设计提出了更高、更综合的要求。工业设计专业的毕业设计是对学生四年学习的一个检验;是对其专业理论知识与实践能力结合的考查;是学生集中精力,综合所学精华而进行的完整汇报。同时,毕业设计不仅仅停留在检验学生的过往所学知识,还是探索产业发展方向和提升生活创意的主要着力点,在毕业设计中,引导学生进行产业探索性设计,以前瞻性作为设计命题的出发点,可为产业界提供更多设计发展的可能性。 本文力求探讨在综合性大学为背景的跨学科联动模式工业设计专业毕业设计的教学进程,并从过程中分析毕业设计的发展方向,根据趋势确定改革措施。从各个专业院校设计学科毕业设计展中我们可以发现,不同院校毕业设计的指导理念与倾向不同。毕业设计是学院自身对设计教学定位、发展重点和培养方向的一次综合体现。综合性大学具有学科体系完整,文理艺工等学科可相互支持的优势,结合跨学科联动模式进行毕业设计是培养创新性设计人才,促进学科发展的契机,也是社会、经济进步的必然要求。因此,以综合性大学的知识体系为背景优势,倡导跨学科、跨专业进行工业设计专业毕业设计的教学模式有着重要的现实意义。 二、趋势:毕业设计发展新方向 时代在变,以实践为导向的毕业设计也在发生着改变。很多院校都意识到了这点并积极的进行着有意义的尝试,在这里我们总结毕业设计发展的新趋势,为改革措施的提出奠定理论基础。 1.以国家相关产业发展为支撑,面向产业提供综合设计服务 工业设计教育是与产业发展连结极为密切的专业,学生毕业后进入产业界内多被要求要具备较强的综合能力。毕业设计不仅是学生能力的总结,也是本科教育的最后一个环节。在毕业设计过程中,加强应用研究,以服务求发展,体现交叉特色,能够实现学生综合能力的培养。学生从选题、设计、制作、展示等一系列环节中能够全面的体验到完整的设计流程,这为未来的工作提供了实践训练的机会。学生应及时的了解国家相关产业发展的态势,才能更好的把握重点,抓住发展的机会。综合性大学的发展不仅要承担培养人才的任务,还要承担服务社会的职能。在进行毕业设计选题期,就要求学生立足社会的发展,了解产业发展趋势,以其为方向指引,选择具有实际意义的设计选题。如近年来,清洁能源的重要性在世界范围内已被广泛重视,作为一个人口大国,清洁能源对于中国的发展及经济转型具有战略性意义。与清洁能源产业相关的工业设计是产业发展的前沿性内容,也是国家重点扶持的项目之一。以此为依据,可以避免学生大量在做绿色设计,但却只是空洞的谈环保而缺乏实际内容。将选题落实在清洁能源后再选择表现的载体,这样能够切实的落实国家产业发展与学生毕业设计之间的联系。同时,该类型选题可以借助综合性大学的理工科优势,与其他相关专业做联动。在此过程中,学生能够清晰的掌握如何去关注国家产业发展,如何将国家的发展重点与个人前途相联系,帮助学生找到发展的方向,有助于就业及个人发展。 2.具备国际视野,兼容多元文化 通过毕业设计对学生提出更高要求,在四年学习的基础上,拓宽个人视野,从多元文化中汲取灵感。建议学生关注国际性设计问题,打破思维的局限,提升设计的高度。这有助于让学生避免陷入常规的毕业设计选题中,更好的进行创新性设计。如毕业设计的课题可以关注北欧的自然与传统、东亚的哲学与美感、美国的商业与技术、德国的严谨与创新,这些关注将大大拓宽设计视野,启迪设计实施的思路,也将增加挑战性。同时文化的多元性一直是工业设计创作灵感的重要来源,在毕业设计进程中强调多元文化的重要性,以此视角进行毕业设计才能找准选题,并更好的将其表达出来。综合性大学一般多与国外高校建 立友好合作模式,可以借助此项优势,为工业设计专业学生提供更广阔的发展平台,使学生并不将眼光只局限在本专业中,在与其他专业的交叉、学习过程中建立开放式的知识结构。 3.设计表达的探索性、创新性 毕业设计的创新性与探索性能够代表一个设计学院的教学方向与特色,应以综合性大学的多学科优势为依托,将设计与机械、工商管理、社会学等学科相交叉,探索更多的设计实现的可能性与实现路径,为设计发展注入新的变化。例如在工业设计学生进行毕业设计期间可以与机械专业的学生合作,互补所短,发挥各自专业特长,将其选题从形式到内容都完整实现出来,学生在进行的过程中能够更深刻的体会专业差异性所带来的好处,能够更深层次的了解团队合作在工业设计中的重要性,也能够更多角度的了解技术与设计之间的关系,这对未来的就业及个人发展都奠定了良好的认知基础。另外,回顾传统工艺,寻求现代设计与传统工艺之间的契合点也是毕业设计表达探索与创新的重要方式。 4.满足就业方向与市场需求 毕业设计与其他课程设置的区别在于它是学生在本科学习过程中的最后一个学习环节,很多同学在做毕业设计的同时进行着兼职、找工作等活动,这对毕业设计的完成是一个障碍,也是无法轻易解决的问题。但是如果在进行毕业设计时教师与学生转换思路,不简单的将毕业设计看成是一个教学环节,而看作是连接学生学校生活与社会工作之间的桥梁,不将两者对立化、矛盾化,这样能够缓冲学生的就业压力对毕业设计工作的影响。指导教师可以建议已就业或有就业意向的学生在选题时,以其工作内容为出发点,发散思路去确定选题。除此之外,教师也应以当下的专业就业方向与市场需求为考量,引导学生进行毕业设计。在毕业设计环节,重视就业方向与市场需求,可以帮助更多的学生找到合适的工作岗位,提高就业率。 三、措施:毕业设计改革的新方案 综合性大学的艺术设计类院系应依托本校的发展优势,结合专业自身特色,探索独具特色的发展之路。其中跨学科的联动方式是综合性大学的优势之一。工业设计专业毕业设计跨学科联动包含两层含义:一是工业设计与艺术设计学科其他专业之间的交融,如工业设计专业毕业设计后期环节所涉及的展示、导向、宣传与策划等方面,与视觉传达、环境艺术设计等均有密切的联系。二是工业设计学科与相关学科间的相互渗透与综合。工业设计专业的培养计划中已经引入跨学科教学,如机械原理、材料工艺、消费心理学等机械专业、管理学专业的课程,这些课程的开设使学生从外观设计到内部结构及市场营销方面都形成了比较全面的知识结构,以此作为基础,再进行毕业设计的跨学科联动时就能够更从容的面对。 1.指导教师选择 首先在指导教师的选择上可以从传统的由本专业教师担任转向由本专业教师与其他相关专业的教师共同指导,形成“双师制”。例如学生的毕业设计确定选题为清洁能源汽车设计,由于有很多专业的汽车制造原理及机械方面的知识是艺术类教师不能够掌控的,所以可以邀请相关专业的教师来共同指导,这样避免了学生最后的毕业设计成果因不懂技术及机械原理而导致设计流于形式化。在往年的答辩环节,有的学生作品出现汽车设计尺寸夸张,没有考虑发动机的位置等硬伤。只是做了一个外壳设计,这不利于学生完整认知的构建。因为工业设计是要艺术与技术的完美结合,过于偏向艺术,不考虑技术层面的内容,就会导致设计结果空洞且泛泛。由艺术与技术两方面的教师共同指导,各自发挥所长,为学生提供一个全面的教学指导。另外,也可优选专业设计师来校园做毕设指导,这些设计师的优点是兼顾专业内容和实践信息,他们的视角与教师有所不同,这对学生也是个新颖的开始。但在聘请校外设计师担任毕设指导时要对其进行前期培训,帮助了解毕业设计的培养目标等相关专业知识,才能保证指导的正确性。 2.选题及指导环节 指导教师要有意识的引导学生选题选择的多样化,借助综合性大学的优势,增加选题的多样性,帮助学生建立信心,找到正确的方向。学生在选题中可以设计竞赛的主旨作为毕业设计的内容,在竞赛要求的框架下进行拓展,可以激发学生的斗志与兴趣,改变传统观念对毕业设计的抵触心理,更好的完成设计概念。二是学生完成企业命题,采用真题真做的方法,学生能够更好的与实践结合,优秀设计还可被企业采纳,对学生的就业也是一种帮助。三是学生可根据自己的兴趣及四年的认知,选择具有国际视野的研究项目。例如进行中日自行车设计的比较分析,在过程中学生能够掌握比较研究方法,了解不同国家文化背景下设计的发展、产业进步比较等理论,在此基础上进行自行车设计,能够快速发现现有的设计问题,提出解决问题的方法,获得设计灵感,产生出优秀设计。四是鼓励学生在毕业设计中选择具有创新性和探索性的选题,尊重学生的创新意识与自主认识,使其能力得到充分的发挥。例如支持学生将现代设计与传统工艺相结合,探讨设计更深层次的可能性。这一方面能够产生出很多创新性设计,也给学生打开另一扇窗,要求他们从更高层面来理解工业设计。总而言之,在毕业设计选题环节中,教师的任务主要是以“诱发-发散-引导-拓展-把关”流程帮助学生解放思想,丰富认识,为学生提供多学科支持。在指导过程中,“双师制”的投入,可以让学生对设计内容有更清醒的认识,也能够从艺术感、设计能力与技术认知两方面进行指导,学生明确了解技术在工业设计过程中的重要性,也帮助他们实现出既有设计美感又有实用功能的优秀产品。同时要鼓励学生利用好综合性大学的优势,尤其是要借助多学科优势,积极推进工业设计专业在前期设计和后期模型制作过程中其他专业所能提供的技术支持。毕业设计全程中,要以解决问题为导向,以实证研究、实战策划为依托,结合综合性大学跨学科联动的优势,打造创新性优品工业设计。 四、结语 毕业设计始终是工业设计教学的重点环节,是一项要求有一定深度与广度,充满自我挑战的教学内容,也是全面检验学生四年收获的途径。近年来综合性大学中开设工业设计专业的院校越来越多,发展虽有局限性,但也有很多可以运用的优势,只要我们从学生发展的角度出发,开发综合性大学的优势,立足国际视野,丰富指导方式方法,尊重学生的创新意识与设计自主权,毕业设计教学一定会取得新的进展,从而推动工业设计教育教学的改革进程。 设计专业毕业论文:高分子材料与工程专业毕业设计存在的问题及对策 高分子材料与工程专业毕业设计存在的问题及对策 毕业设计是本科教学中至关重要的一个环节,但由于高等教育规模不断扩大,教学资源紧缺,师资、设备和实验室等严重不足,高校本科毕业设计弱化,很难达到人才培养目标的要求。因此,如何保证和提高毕业设计的质量就成为当前高校关注和研究的重大课题。笔者结合指导毕业设计的经历,就本科院校高分子材料与工程专业毕业设计工作中存在的典型问题和如何加强毕业设计教学提出一些建议。 一、毕业设计工作中存在的主要问题 1.学生投入的时间和精力不足 本科院校高分子材料与工程专业毕业设计一般安排在大学四年级下学期。目前,国内大学生数量非常庞大,就业竞争非常激烈,大学生想找到满意的工作非常困难,因此许多学生在大四上学期就开始频繁参加各种招聘会和面试,这就势必占用有限的毕业设计时间。此外,就业市场人才需求的高层次化迫使许多本科生把考研当成出路,许多学生在临近毕业时将大部分时间和精力用于准备考研复试或学校调剂上,无法集中精力进行毕业设计。这些因素都使得毕业设计时间严重受到挤压而缩水,学生的有效设计时间不足,毕业设计质量得不到保证。 2.学生专业基本知识欠缺 由于近年高校不断扩招,为保证教学计划的完成,许多高校不得不压缩课时,这就造成一些学生基础知识不扎实,高分子材料与工程专业学生普遍存在专业知识基本概念模糊、专业知识面虽然较宽但不够深入、专业知识整合能力不强等问题。毕业设计是对大学四年所学专业知识的全面综合,涉及多门课程,虽然学生此前已做过单门课程的课程设计,也在课程设计的过程中具备了一些知识整合的能力,但在做毕业设计时许多学生对毕业设计整体思路仍然不能正确领会,缺乏条理性,拿到毕业设计题目后往往感到无从下手,甚至连指导教师提供的文献资料都看不懂,只能消极地等待导师的帮助,或等着其他同学做过后自己再模仿着做。这些学生一旦在设计过程中遇到问题就会束手无策,更别提能进行一些创新性的设计了。 3.教师指导不到位,影响毕业设计质量 以笔者所在的中原工学院材料与化工学院为例,师生比例相对较小的专业,往往一个指导教师同时指导十几个学生;师生比例相对较大的专业,一个指导教师也要指导七八个学生,其中不乏新引进的经验不足的教师。目前,大多数教师都承担着繁重的教学任务,还要撰写论文专著、开展科研工作等,用于指导学生设计的时间和精力很有限,学生得不到应有的指导。另外,部分教师长期在校内从事理论课教学工作,接触生产一线的机会很少,解决实际工程问题的能力不足,而毕业设计指导教学却是一项实践性、方法性都很强的工作,随着对毕业设计选题的应用性及与科研结合要求的提高,指导教师特别是年轻教师科研实践经验不足的缺点越来越多地暴露出来,这也在一定程度上影响了教师对毕业设计的指导质量。 4.管理不善,考核不严 各高校虽然都对毕业设计有一套管理办法,但在执行的过程中却普遍存在不严格、不规范、缺乏有效监控等现象。比如,题目审查不严格,一些难易程度不合适、与本专业相关性不大或无创新性的题目通过;个别教师对毕业设计指导工作敷衍了事,对学生的考勤不严格。而对于毕业设计过程中学习态度欠佳、设计工作不认真、设计任务完成不好的学生,由于种种因素,也很少在最后的成绩评定中将其确定为“不及格”。这些因素都使毕业设计达不到预期的效果,质量欠佳。 5.毕业设计经费偏少、条件有限 针对目前高分子材料与工程专业的特点,毕业设计课题的类型主要为工程技术研究,即以高聚物的制备、改性和应用研究为主。工程技术研究类型的课题对场地、设备数量、耗材数量等都有较高的要求,许多学校现有的实验室条件根本无法满足部分实验测试的要求,这就直接导致学生难以高质量地完成毕业设计。 二、提高毕业设计质量的措施 1.调整毕业设计时间安排 为了解决就业和考研复试对毕业设计的冲击,可以将毕业设计工作由在第八学期一个学期进行改为在大四全年进行,这样教师只需将毕业设计题目于第六学期期末上交系部,经系部审核通过后定题,再将题目下发到每个毕业生手中,学生便可根据自身条件选择感兴趣的题目。然后,指导教师与学生见面,初谈课题意义、毕业设计要求等,将《毕业设计任务书》下发给学生,向学生布置假期的文献调研或与课题相关的实践工作。学校还可以安排不考研的毕业生提前进入实验室开展论文实验或设计,安排考研的学生在第八学期开学后进入实验室,这样分两批进入实验室开展毕业论文实验,有利于缓解学校实验资源不足的紧张局面,对于不考研先做毕业设计的学生来说,也可以有更多的时间找工作、参加面试或参加岗前培训,从而为就业争取机会;而对于考研的学生来说,则可以在第八学期得到相对充分的实验室资源和其他同学的帮助。 2.合理分配课题 由于学生兴趣、对专业课程掌握程度不同,再加上毕业后工作岗位的要求不同,他们对课题的选择有自己的考虑和出发点。为了使每个学生都能最大限度地从毕业设计中获益,指导教师就应与学生及时、充分地沟通,了解每个学生的长处和兴趣,在给学生布置毕业设计题目时充分考虑这些因素,使每个学生都能高质量地完成毕业设计。 对于一些要到单位实习的学生,可以采用“产、学、研”结合的形式,以实习内容结合本专业知识确定毕业设计题目,这样就解决了实习与毕业设计时间冲突的矛盾,使学生既能通过实习掌握一定的未来工作的技能,又能通过毕业设计培养运用专业知识分析问题、解决问题的能力。对于考上研究生的学生,可以结合学生的专业方向确定难度适宜的课题,也可以让他们参与指导教师的科研课题,为他们以后开展研究工作打下一定的基础。 3.加强指导教师在毕业设计中的作用 虽然毕业设计是学生自己动手做的,毕业设计的质量很大程度上取决于学生的能力,但毕业设计质量的提高却取决于教师观念的更新和业务素质的提高。整个毕业设计过程应以学生为主体,教师适时进行启发指导,在业务、实验方案和工作作风等方面对学生进行指导,使学生的独立性得到更好的培养和发挥。 4.严格管理体系,完善评价体系 要使毕业设计保质保量地完成,学校就必须高度重视过程管理,建立毕业设计环节工作流程,指导学生按流程进行毕业设计。学校可以根据毕业设计进度安排随时抽查学生的阶段性工作。此外,还要加强制度管理,严格考勤,重视开题、文献综述、毕业答辩等环节,从根本上杜绝毕业设计中抄袭和剽窃的现象。为确保毕业设计成绩评定的客观性和公正性,学校还要建立科学规范的毕业设计质量评价体系,针对指导教师、评阅人、答辩专家制定不同的评价项目和标准,最大限度地避免不同专家评价学生毕业设计时的主观差异。为激励指导教师和学生,学校还要坚持每年进行优秀毕业设计和优秀指导教师的评选,对学生的优秀毕业设计进行汇编和展示,对优秀指导教师进行表彰和奖励,营造一种积极向上的氛围,进而提高毕业设计的质量。 设计专业毕业论文:地方高校材料成型及控制工程专业毕业设计环节创新与实践 地方高校材料成型及控制工程专业毕业设计环节创新与实践 毕业设计是高校培养创新人才的一个重要的实践性教学环节,也是高校教学工作中的一项常规性科目。当今,毕业设计的指导思想必须大力倡导培养大学生的创新精神和实践能力,克服传统工科教育“理论脱离实际”的弊端。[1]而地方综合性大学更应该结合自身所处的区域位置,积极探索一条毕业设计的创新与实践之路。 一、毕业设计创新与实践的背景 为加速培养造就大批创新能力强、适应经济社会发展需要的工程技术人才,促进我国从工程教育大国向工程教育强国转变,教育部于2010年6月23日在天津召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协(学)会共同实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。卓越计划采用高校和企业联合培养模式,注重培养学生的工程实践能力和创新能力,要求本科阶段四年学习中在企业学习工作时间必须累计达1年。[2]卓越计划的启动无疑为地方综合性高校的毕业设计创新与实践指明了方向,即:大学生毕业设计可以尝试走一条校企合作的创新实践之路。 毕业设计环节的校企合作充分利用和整合学校、企业的教育资源,使学生在完成毕业设计的过程中既能得到学校导师的专业理论指导,又能结合自身就业方向开展理论与实际相结合的生产实践。毕业设计的校企联合充分响应了国家教育部卓越计划倡议精神,同时也顺应学校、学生和企业三方的愿望。为社会培养人才,提高教学质量,培育更加符合社会需求的人才是学校发展目标之一;学生则希望能够在毕业设计中得到充分的锻炼,参加到实际生产劳动中去,实现理论知识向社会财富的转移;而企业则欢迎动手能力强、进入角色快、职业素质高的技能型人才。[3]校企合作既能保证毕业设计质量,又能较好地使理论与实际相结合,培养出高素质、强能力的优秀人才。 三峡大学坚持以人才培养为根本任务,确立了“高素质、强能力、应用型”的人才培养目标,全校上下深入贯彻落实全国教育工作会议精神和教育规划纲要,推进高等教育内涵建设与发展,着力提高科技创新能力和人才培养质量。在大学生毕业设计环节的校企合作上也进行了积极探索和实践。通过认真学习并吸取国家教育部卓越计划精神内涵,笔者探索在安排学生毕业设计时积极采取校企合作方式,并针对材料成型及控制工程专业毕业设计环节中的校企合作开展了实践和调研分析。 二、材料成型及控制工程专业毕业设计环节创新与实践 本次调研分析的主要内容有:如何在毕业设计环节中实施校企合作,怎样保证校企合作中学校和企业对学生进行完善的指导,校企合作对大学生毕业设计有什么作用,校企合作中可能出现的问题以及应对措施。调研对象为三峡大学材料成型及控制工程专业的一名大四学生。本文将结合毕业设计课题选定、研究方法确定、企业实践和毕业设计成果输出等四个方面对上述问题进行阐述。 1.毕业设计课题选定 在毕业设计环节中实施校企合作的一个重要目的就是要提高大学毕业生综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能,发现、分析、解决与本专业相关的实际问题的能力,为今后从事科学研究工作、担负专门技术工作或参与工程设计工作打下一定的基础,[1]使高校毕业生能够迅速适应今后工作岗位的需要。因而,在拟订毕业设计课题时应充分考虑学生的就业方向,尽量贴近学生毕业后的工作实际。这样,能够使学生在完成毕业设计的同时也对毕业后从事的工作内容有了一定的了解和把握。 本次调研中,该学生毕业设计最初拟订课题为《焊接结构超声波探伤及影响因素研究》,而该学生的就业单位是一家专门从事电力系统智能化记录分析和时间同步相关产品的研发、制造、销售和服务的高新技术企业,该生就业后的主要工作内容为产品的结构设计。显然,原定毕业设计课题与其毕业后的工作内容关联不大,对提高学生的应用型能力作用也不显著。况且,就业单位也希望学生毕业设计环节结合企业 实际,使学生能够获得更多的专业技能,毕业工作后能够更快地适应工作岗位的需要。基于上述原因,在与就业单位进行多次协调商议之后最终确定该生毕业设计采取校企合作方案,并拟订毕业设计课题为《zh-xx型电力故障录波器典型钣金箱体构件的结构设计》。于是,该生毕业设计在达到学校毕业设计选题要求的同时也能深入到其就业后的具体业务工作中去,使得该毕业设计更加具有实际意义和现实价值。 2.毕业设计研究方案的确定 在毕业设计的校企合作中还有一个必须得到妥善解决的问题,那便是如何充分利用和整合学校与企业的教育资源,保证学生在毕业设计环节能得到完善的指导和充分实践。只有解决好这个问题,校企合作才能在大学生毕业设计中起到应有的创新和实践作用。在校企合作毕业设计中,既需要学校老师的理论指导和进程监督,又需要合作单位的实践指导和实时督促,二者缺一不可。然而,学生在企业实习就不可避免地远离学校,这对理论指导和监督造成不便;而企业毕竟不是教育单位,不可能像学校那样专注于学生的培养和教育。针对上述问题,要求在学生离开学校之前,由三方共同确定合理的毕业设计研究方案,并借助互联网等通讯工具随时进行信息反馈和指导。 针对该生的毕业设计,我们拟订的方案流程如图1所示。其中,需要学校教师指导的主要有:相关文献资料查询、要求制订、结构设计、三维建模等。需要合作单位进行实践指导有:要求的制订、高温测试、emc测试等。 3.企业实践环节 学生在企业进行生产实践是指学生充分利用企业现有的环境设备,结合自身岗位的工作内容,在选定的毕业设计课题内进行实践与探索,完成“理论指导实践,实践中加深对理论认识”的过程。通过企业实践能够使学生更好地将理论和实践联系起来,既加深了对所学专业理论知识的理解和掌握,又能提高学生的动手能力和职业技能。 在该生毕业设计企业实践中,先是通过对各种电气用钣金箱体结构设计行业标准的学习,加深对钣金箱体结构设计的了解。同时,通过对solidworks等结构设计软件的学习,掌握基本的结构设计方法和软件。然后,参与到实际产品的结构设计中,进一步了解和掌握电器用箱体结构设计的要求、技能。最后,经企业测试人员培训,掌握高温测试、静电脉冲测试、雷击浪涌测试、震荡衰减波测试等测试方法,明确这些测试对产品结构设计的必要性。在完成上述生产实践的基础上,该生对电器用钣金箱体的结构设计有了更加深入的了解与掌握。在此基础上,该学生所设计的zh-xx型电力故障录波器典型钣金箱体构件基本能够满足产品所需的安装尺寸要求、工艺性要求、使用强度要求和emc电磁兼容性要求,使得毕业设计质量得到了较大程度的提高。 4.毕业设计成果输出 当学生在企业进行生产实践达到预定要求之后,学生便需及时返回学校完成毕业设计的成果输出。毕业设计成果输出主要包括:相关图纸绘制、毕业设计论文撰写、毕业设计论文打印装订以及毕业答辩的准备工作。毕业设计成果是检验毕业设计完成质量好坏的直接指标。在完成毕业设计成果输出时,学校老师需要按照学校相关的毕业设计要求对学生进行指导和监督,保证学生按时保量提交毕业设计成果。 在该生的毕业设计中,该生于5月初返回学校并及时向老师汇报实习情况和毕业设计完成情况,由老师对前期成果给予评价,并对后续工作提出安排和建议。在老师的指导下,该生于5月中旬完成毕业设计论文初稿的撰写,提交老师审核。老师在审阅学生毕业设计论文初稿后提出存在的问题并给出修改意见。最后,学生修改论文,5月底提交打印并装订好毕业设计论文,6月上旬完成毕业答辩。其间,该生对毕业设计成果进行总结凝练,撰写出期刊论文稿,论文《基于solidworks的钣金箱体结构逆向设计实现》在年内公开发表。[4] 三、结束语 毕业设计是高校培养创新人才的一个重要的实践性教学环节,在毕业设计环节中引进校企合作机制有助于培养出具有创新和实践精神的优秀高校毕业生。通过对材料成型及控制工程专业毕业设计环节创新与实践典型案例的调研分析后可以看出,在毕业设计环节中引入校企合作机制,合理安排好毕业设计中的环节和流程,结合学生就业方向和就业岗位的实际开展课题研究,既能够较好地保证毕业设计的完成质量,同时,也为毕业生参与到具体工作中打下一定的基础,使高校毕业生能够迅速适应今后工作岗位的需求。 设计专业毕业论文:园林专业毕业设计的过程管理 摘要:毕业设计是学生大学阶段的综合训练教学环节,是培养学生工程实践能力、理论研究能力和创新意识的重要环节,是学生毕业及学位资格认定的重要依据。实施毕业设计的过程管理是提高毕业设计质量、培养合格本科毕业生的有效措施。 关键词:园林专业;毕业设计;过程管理 园林专业是实践性很强的专业,对于学生的综合素质和实际动手能力,以及勇于探索的创新精神等有着很高的要求。毕业设计的教学质量优劣将会直接影响学生就业和走上工作岗位后的履职能力。近年来,高校扩招、就业趋紧、网络发展等多种因素导致园林专业毕业设计整体水平下滑,迫切需要园林教育界加以重视并作出反应。 1园林专业毕业设计阶段存在的主要问题 1.1选题方面的问题 选题环节存在的主要问题包括:①目前,全国各地房地产比较热,因此很多指导教师提供的选题过于集中居住小区环境设计,相互抄袭的现象比较严重。其实,此类设计题目因为建筑、道路等格局基本定型,可供学生发挥的空间有限,有些沦为简单的种植设计;②很多指导教师提供的设计题目是虚拟的,与实际脱节;③重复上届的设计题目,或者略加变通,这就可能造成复制拷盘等作弊现象;④有些学校允许学生自主确定设计题目,但又缺乏监管,导致很多学生将实习期间在实习单位的设计作品,充作自己的设计,可能并非其本人独立完成;⑤部分学校在选题环节仅仅是要求指导教师提供设计题目,供学生选择,而并没有提交设计基础现状图存档保存,这就给一些投机取巧的学生提供了机会。 1.2网络信息技术带来的问题 网络信息技术的发展,给园林专业毕业设计带来了空前的冲击,这主要表现在如下方面:①通过互联网可以查找到海量的图片,其中不乏优秀的园林设计作品,或者是已经施工完成的实例,造成很多学生不去花时间认真设计,转而到网络上抄袭设计,将一个个小的局部设计七拼八凑到一起,可能根本没有考虑其整体性,以及是否适合自己的设计基址;②在园林设计领域,如果用现有的图片资料来表达设计意图,一般称之为设计意向图。在20世纪80~90年代,园林专业毕业设计主要依靠手工作图,意向图使用得很少,而现在,园林专业毕业设计常见大量的设计意向图,可能有的学生答辩的图纸有10多幅,其中大部分是意向图,这种趋势非常危险;③网络信息技术使学生可以方便地通过扫描、手机拍摄、拷盘、电子邮件等方式来投机取巧,减少自己在毕业设计上时间和精力的投入;④现在有很多网站可以提供一整套的园林设计图,例如筑龙网、园林人资料、土木工程网等,可能会有学生直接从这些网站下载全套园林设计图,来充作自己的设计。 1.3监管环节的问题 大多数学校举行毕业设计开题报告答辩的时间在11月中旬,在此之后,部分学生会留在学校里考研、考公务员,大部分学生会找工作单位或找单位实习,然后学生们会在次年4月底5月初集中返回学校,毕业设计答辩的时间是6月上旬或中旬,也就是说,大部分学生完成园林专业毕业设计的时间是在5月份。在学生开题报告答辩之后,4月底5月初返校期间,学校对学生的监管比较困难,毕业设计监管的黄金时间正是5月份,可惜,很多学校基本上缺少监管。由于学生多使用自己的笔记本电脑完成毕业设计,他们会在寝室里或公共自习室里做设计,学校的制图室是供手工绘图的,电脑辅助设计是供电脑辅助设计教学用的,因此很多学校没有便于监管学生进行集中开展园林专业毕业设计的教室,这是一个最大的问题。有些指导教师没有尽到应尽的指导责任,放任自流,而指导教师是天然的监管者,但学生没有将主要精力用于做毕业设计。指导毕业设计一般都有辅导教师,可惜很多学校设立辅导教师只是挂个名,没有真正参与毕业设计的指导,等于失去了辅导教师层面的监管。 1.4答辩环节的问题 答辩环节是园林专业毕业设计的最后一个环节,从目标管理的角度,就是最重要的环节。在这个环节,容易出现的问题包括:①没有人对毕业设计的真实性把关。对于毕业论文,可以采取论文来审查论文的真实性。而毕业设计,其主要作品是图纸,目前还没有技术手段进行或进行真实性甄别,就必须有学院组建专门的委员会进行真实性审查,也可以建立毕业设计作弊的举报制度,但很多学校没有这样做;②毕业设计答辩的文本是另一个重要的问题,由于各种类型的设计具有相通性,因此设计说明书在文字上重复率较高。可能很多学生的设计文本并非自己所写,而是从所谓的模板拷贝而来,再稍加修改而成,这个问题很严重,不论这个模板是网上下载的,还是指导教师提供的;③毕业设计答辩之后,一般每个答辩小组会有2名左右的学生进入争议答辩,可惜很多学校毕业设计答辩要求比较正规,但是到了争议答辩环节,就成了放水送人情,常此以往的结果,就是学生认为毕业设计不必太认真,反正做好做坏都会通过。因此毕业设计答辩和争议答辩必须动真格,不能最终人人都通过。 2加强园林专业毕业设计过程管理的主要建议 2.1外聘教师指导毕业设计和参与设计答辩 即主动聘用社会上在园林设计、施工组织方面经验丰富的高级工程技术人员担任毕业设计指导教师,并参与毕业设计答辩,以弥补校内多数教师在实践经验方面的不足。 2.2提高毕业设计选题的质量 指导教师要结合园林专业的特点和实际,可以从园林建筑设计、公园设计、居住小区环境设计、城市广场设计、滨水绿地设计、风景区设计、休闲农业园设计、湿地公园设计、屋顶花园设计等多方面拟定题目,也可以是关于施工组织、工程概预算、园林养护等方面拟题,题目要有针对性,可操作性,鼓励申报创新型题目。要杜绝陈年旧题、减少或不用虚拟题目,鼓励学生自主选题,但要避免弄虚作假。 2.3实施严格的综合性过程指导 依据毕业设计任务书的进度计划,学生必须按时保质保量地完成每一阶段的设计任务。完成后,交由指导教师进行检查并确认通过后,方可进行下一阶段的设计任务,每一阶段的任务学生可提前完成,但无特殊原因不能拖延进度,无故拖延进度者将受到警告、严重警告、成绩降级等惩处。对于在校内做设计的学生,指导教师要进行严格的考勤,每次指导后,应详细记录指导的时间、地点、具体内容、学生进度情况等,这样可确保学生能有足够的设计时间,也对学生起着督促、警醒作用。对于在校外进行毕业设计的学生,指导老师需确定每周的联系时间,通过QQ、微信、电话等方式了解学生设计进度,学生也可将已完成的设计传送进行检查,回答指导教师所提问题以确保该设计是由学生独自完成[1]。 2.4加强毕业设计的真实性管理 真实性管理的一个有效措施是引入设计进程图。借鉴工程中的进程图概念,这里的进程图是指学生在电脑辅助设计制图完成到50%~75%时,将其利用Autocad、Photoshop、3Ds-max、Sketchup等辅助设计软件绘制的图件保存为JPG格式文件,在毕业设计答辩时,作为设计图件真实性的证明,在答辩汇报的PPT文档中展示。因为设计进程图是未完成的设计图,在网上不能下载,也很难通过成品图纸逆向操作形成,这样就可以在技术上基本保证设计图纸的真实性,至少不是扫描、拷盘、下载等方式获得。当然,加强真实性管理还可以辅助其他手段,比如强制学生及其指导教师、辅导教师在真实性承诺书或保证书上签字,另外,还要求不少于一定比例的同班同学提供真实性证明并签名,这样可以在心理、道德、信用层面威慑作弊行为[2]。另外,还可以建立健全的作弊举报制度。很多学校的举报制度形同虚设,就是因为大家都怕得罪人,即使得罪人了最后还是放水通过,毫无意义。 2.5毕业设计答辩不走过场 毕业设计答辩是整个毕业设计工作的关键环节,通过毕业答辩可以检查学生毕业设计的质量,考查指导教师的指导水平,锻炼学生归纳、总结设计工作和成绩的能力。在答辩环节,最重要的还是要建立末尾淘汰制度或类似制度,不能设计做得好与坏,人人都能过关,只有这样才能真正促进学生认真做设计。指导教师认真指导,不断提高毕业设计的质量和水平。 2.6建设毕业设计管理的规范化制度 上述内容,以及前面没有谈到的一些次要问题,都需要建立有章可循的规范化制度,这样让学生、指导教师、辅导教师对自己的责任、职责、义务、该做什么、不能做什么等,都能心知肚明,使毕业设计真正做到公开、公正、透明,提高本校毕业设计工作管理水平,提高毕业设计质量。 3结语 很多因素导致园林专业毕业设计质量下降,要扭转这种趋势,必须加强毕业设计的过程管理。加强过程管理,不仅可以增强学生的学习和动手能力,还能激发他们的研究兴趣,培养他们的创新能力。院系建立制度化的园林专业毕业设计管理制度,也有助于实现毕业设计的公平公正,释放指导教师和学生的潜力,达到事半功倍的效果。本文针对目前园林专业毕业设计中存在的一些问题,从实践的角度提出了加强园林专业毕业设计过程管理的一些思路和做法,为做好本科毕业设计管理工作提供了参考。 作者:朱元恩 单位:长江大学园艺园林学院 设计专业毕业论文:过程装备与控制工程专业毕业设计探索 【摘要】对于高校人才建设来说,毕业设计是非常重要的步骤,是对学生实践能力的提升以及对理论的强化,也是强化创新精神的重要途径。过程装备与控制专业的毕业设计是对学生各方面素质的检验。现阶段过控专业在毕业设计方面还是有一些问题需要解决,因此需要在各方面进行改革,这也是现阶段要解决的重要问题,这对过控专业未来的发展也是非常关键的,要想顺利完成改革,就要明确现阶段过控专业在毕业设计环节中存在的问题。本文分析了这方面的问题,并制定了解决的措施。 【关键词】过程装备;控制工程;毕业设计 一、前言 过控专业研究的主要是过程工业,涉及到很多物理手段和化学反应,主要是为产品生产提供设备和技术方面的支持,因此各学科相互渗透形成了过控专业,因此该专业的知识覆盖面非常广,口径比较宽。现阶段过控专业的学生数量越来越多,而毕业设计要考验的就是毕业生在理论和实践方面的能力,这对学生未来发展也是非常有影响力的。要想培养出社会需要的应用型人才,就要保证毕业设计的效率和质量,找出现阶段毕业设计环节存在的问题。 二、目前过程装备与控制工程专业设计现状 1.管理监控不严格 合格的毕业设计需要在每个环节上确保质量[1]。现阶段各高校都制定了相关的指导文件,这说明毕业设计都是有一定要求的,其中包括毕业设计的组织、目的以及相关教师的职责,并制定了论文的具体规范,只是这些是文件上的规定,在完成毕业设计的过程中,高校还是缺乏管理的,高校没有对学生实施合理的监控,也就是说各个环节都是处于无监控状态,难免会有一些环节出现问题,这是目前高校各专业毕业设计共有的一点问题,缺乏监控机制。 2.教学资源不足 由于社会经济在不断发展,过控专业实际上已经是现阶段本科中非常热门的专业,学生的数量逐年增加,这对该专业的发展是非常有利的,但对于相关高校来说也是一项巨大的挑战,因此学生数量过多,就意味着师资力量需要跟上,目前就是专业课教师的数量并不能满足毕业设计的实际需求。多数高校是一名指导教师要负责十几名甚至更多学生,在这种情况下,教师还要负责正常的教学任务以及科研工作,能拿出的精力有限,对学生的帮助也有限,因此仅靠现阶段的教学资源要想提升毕业设计的质量还是非常有难度的,而且各高校学生若是想自主查找资料,是缺少资源的,纸质的资料非常少,但电子资料方面由于学生数量大,没有固定场所,使用起来也不是很方便。 3.选题不合理 实际上毕业设计中最关键的步骤就是选题[2]。现阶段很多过控专业的学生论文选题工作是指导教师完成的,专业教师在理论研究方面没问题,但在实践方面以及对企业的了解方面并不是每一名教师都有足够的经历,因此很多毕业设计实际上是空中楼阁,仅仅存在与理论上,对实际的帮助并不大。在这种情况下,学生的创新精神其实并没有得到锻炼,工科学生要想获得长远发展,不仅需要理论积累,还需要实践经验和创新意识,这些在现阶段的毕业设计中都是缺失的。而且选题需要结合工程实际的背景以及过控专业培养人才的目标,这样才能将提升毕业设计的效果,这些都是存在问题的。 4.设计时间短 在学生完成毕业设计的阶段,实际上需要考虑两大问题,那就是就业和考研[3]。这两个问题也需要在这一学期解决,对学生未来的发展也非常重要,与毕业设计的完成在时间上有直接冲突。学生为了顺利应对这两方面的问题,就要将毕业设计的时间压缩,而这种情况指导教师也无法采取有效的措施,因此毕业设计受到时间上的影响,在质量上也是难以保证的,现阶段过控专业大多数学生,对自己的论文质量评价,也只是一般,说明在完成毕业设计的时候是受到严重影响的。 5.学生缺乏写作技巧 实际上由于信息技术越来越便捷[4]。高校普遍为学生提供了文献检索的途径。在写作方面也会设立一些课程或者讲座,对学生完成论文进行指导,但还是无法彻底改变学生在写作技巧方面的弱点。学生完成论文时,并不具备足够的专业语言,很多学生会将一些内容拼凑到一起,甚至有一些学生会存在书写不规范的现象,其中比较复杂的环节就是文献引用、标点符号、图表绘制方面的问题,因此学生在完成论文写作后,还需要与指导教师一同花费大量的时间修改论文格式,相应的对论文内容与创新的分析就减少了。 三、过程装备与控制专业毕业设计选题类型 1.工程设计 这类题目实际上就是根据企业现有的设备,参考企业中的一些技术参数,根据相应规定进行设计[5]。此类题目优点是对基础非常重视,要求有完善全面的技术参数,工作量非常丰富,而且无论是设计图纸还是计算量都是非常大的,所以论文实用性比较强。现阶段过控专业学生通常是在毕业设计前决定好了毕业后的趋向,所以学生是可以根据自己的就业需求要选择题目的。该类题目目前是大多数学生的选择,尤其是一些已经到就业单位实习的学生,可以对企业设备有足够的了解以及接触的机会,根据实际情况进行命题。 2.科学研究 该类题目通常是指导教师以自身科研情况为基础[6]。申报的一些子项目,这类题目的特点就是创新性比较强,学生要在毕业设计时期将这一子项目完成,或者取得阶段性的成果,因此是需要学生具备一定素质的。这类题目有一定的难度,学生不仅需要在理论上有足够的积累,实践能力和创新意识也需要达到一定的水平,而在这类题目由于是指导教师科研项目的一部分,在数量上不会太多。此类题目对学生是可以起到启发效果的,而且学生可以参与项目研讨的活动,两节相关的过程。 3.创新型 创新型的题目主要是通过竞赛、创业比赛等活动进行[7]。是团队进行的一类任务,不仅需要学生完成论文的内容,最重要的是要体现出创新,其实这类题目也体现出当前社会对应用型以及创新型人才的需求,考验的是学生各方面的能力。 四、过程装备与控制工程专业毕业设计改革中需要解决的问题 1.管理制度改革 很多时候毕业设计取得什么样的成就,取决于高校管理制度[8]。因此各高校为了让毕业设计的各步骤得到有效的管理,需要建立全程监控机制,教师需要对毕业设计提升重视程度,高校也要对教师职责进行强调,严格控制学生抄袭的行为。指导教师起到非常关键的作用,需要根据设计手册,保证学生完成毕业设计的各环节不出问题,根据课题的需求,对学生进行一对一指导,其中包括对素材的筛选、对内容的设计、论文设计方案、撰写格式等,对学生负责。 2.充实教学资源 由于高校近年来一直在扩招[9]。而且过控专业也是比较热门的工科专业,专业教师缺乏的现状还是非常严重的,一些高校为了顺利将毕业设计完成,而且地方科研受到的限制比较多,教师无法为学生提供足够的资料,网上虽然有各类参考资料,但是质量参差不齐,学生筛选起来很有难度。在这种情况下,高校需要将教师招聘的重心放到如过控专业一样的稀缺专业,将师资力量补充上来,调整好师生比例,同时将年轻教师在工作上的积极性激发出来,为学生提供科学的指导。 3.保证设计时间 学生为了确保升学和就业,会提出在毕业设计阶段请短假,而高校为了确保学生顺利升学和就业也会允许。在这种情况下,需要高校做出调整。因为考研与就业对学生非常重要,但是顺利完成毕业设计和顺利毕业对学生也非常重要,毕业设计若是出了问题,无论是就业还是考研,都是无法保证的,这就需要高校在时间上做出调整,例如将毕业设计的时间延长,同时可以将设计前的一些基础工作提前到上一学期,这样毕业设计与考研和就业在时间上的冲突就可以解决。 4.加强团队指导 现阶段高校过控专业的毕业设计是经过指导教师对学生进行一对多指导,在这种情况下,是不符合过控专业人才培养需求的,这类专业更加注重的是实用性方面的培养,提升学生的应用能力,这样可以满足社会对人才的需求,各专业都需要有所设计,知识面非常广泛。但专业教师无论是研究方向以及自身专业,都是受到限制的,无法给过控专业学生带来足够的指导和帮助。在这种情况下,高校应该建立起专门的指导团队,各专业教师共同完成对学生毕业设计的指导,从原本的一对多变成多对多,这样可以根据学生需求,进行针对性的指导。 五、毕业设计与其他环节的整合 1.与课程设计整合 实际上毕业设计也可以看成是课程设计的延伸,而课程设计相当于毕业设计的一部分,毕业设计与课程设计在选题上是有一定关联性的。通常课程设计开始于第七学期,而学生经过几个星期的设计阶段,可以了解到毕业设计的方方面面,完成毕业设计的一些工作,这样学生就可以提前做好毕业设计的基础工作,有助于确保毕业设计顺利完成,这对学生解决毕业设计和考研以及就业之间的时间冲突是非常有帮助的,实际上课程设计就是毕业设计前学生要经历的实战演练,与毕业实习共同组成了实践环节,为毕业设计打下基础,目前过控专业正在增加学生锻炼实践能力的课程,所以整合毕业设计和课程设计是非常有利的。 2.与毕业实习整合 毕业实习也是毕业设计前的重要实践环节。在现阶段的经济发展中,毕业设计和毕业实习需要进行灵活处理,要想将二者进行整合,需要注意一下细节,首先是实习基地的设立,这是毕业实习的基础。其次是高校与实习基地的合作,为学生提供良好的平台。然后是课题研究需要与企业实际情况和教师研究情况相结合。最后是注意对学生进行个性化培养,学生需要的是在应用能力上获得提升,提升自身各方面素质,但每个学生的情况不同,高校需要注意对学生因材施教,解决每个学生面临的困境。 六、提升毕业设计质量的措施 1.强化对毕业设计的重视 在毕业设计正式开始前,高校可以组织专门针对于毕业设计的讲座,对学生和教师进行动员,要让教师和学生明确毕业设计的重要性,影响着学生日后的就业以及学位认定问题。同时指导教师要严格要求自己负责的学生,要从学生正式开始毕业设计前,就形成严肃的意识。 2.提升选题规范性 论文选题要与过控专业相关,过控专业的实践价值是保证企业设备可以高效运行,是将机械、控制等各学科结合在一起的专业,在选题时需要与这些内容息息相关。在选题类型上,可以与科研单位和教师研究的课题紧密相连,一些学生可以在研究院等地完成自己的毕业设计。毕业设计需要提升真实性,结合现有的社会资源和师资力量,对学生进行团队指导,这样可以保证题目具备真实性和综合性。在选题上还是需要指导教师提供相应的帮助,因此拟题时教师要制定好指导的时间,避免造成双方的疲劳。 3.查阅文献 完成论文的第一步骤就是查阅文献,学生对查阅文献方面还是缺乏相关的经验和方法,因此需要教师提供指导。查阅文献需要根据课题的具体内容,确定查阅的关键词,检索相关的期刊、研究报告等资料,然后完成资料分析工作和整理工作,结合选题写出文献综述。对文献的检索可以通过很多途径,例如高校的图书馆的电子资料、维普数据库等,这些途径查找到的文献是比较新的。然后是高校图书馆的图书阅览室以及各地的图书馆。最后是网上也可以找到资料,只是质量参差不齐,需要慎重筛选。 4.强化过程控制 毕业设计的所有步骤包括前期讲座、确定课题、完成文献综述、完成文献的英文翻译、完成论文设计、中期检查以及评审和答辩。经过对选题的审定和初期、中期检查,然后是答辩检查、最后是成绩评定和论文评选。这些步骤都是过程控制的关键点。在整个过程中,教师要对学生进行至少每周两次的一对一指导,然后成立专门的小组,负责管理工作,要对毕业设计阶段实施量化管理。 5.加强成绩管理 毕业设计的成绩是从三方面进行评定。首先是指导教师从设计方案、完成状态、翻译情况、学生的态度以及在个人纪律评价等方面评出成绩。然后是评阅教师,根据论文的内容质量、规范性、外文翻译的质量以及内容创新性等方面评出毕业设计成绩。最后是答辩委员会,以各小组的答辩情况,对毕业设计的内容、水平、课题、表达、工作量以及学生对问题的回答各方面给出综合性的评价,做出毕业设计的答辩成绩。最后答辩小组会以规定的比例,对总成绩进行评定,总成绩是需要通过答辩委员会进行审核的。 七、结论 总之,毕业设计是高校学生经过学习后,经历的对所学知识的全面检查,是对在校期间成绩的总结和提升,也是高校对学生进行实践能力提升和理论研究强化的有效途径。提升设计质量不仅是为了提升高校的教学水平,也是为了满足社会最新的人才需求。如今社会需要的是实用型、应用型以及创新型人才,因此在毕业设计的质量上进行提升,无论是对于学生个人、高校还是社会发展,都是起到重要作用的。每当毕业设计完成后,需要进行经验总结,这样对以后的指导工作才能有所帮助。 作者:陈慧媛 李晓红 顾锡峰 单位:青海大学化工学院 设计专业毕业论文:环境设计专业毕业设计重要性 摘要: 文章依照环境设计专业的人才培养目标,基于环境设计专业毕业设计经验,探讨设计制图规范在环境设计专业毕业设计中的重要性,希望能为建立合理、规范的毕业设计教学管理模式提供参考。 关键词: 设计制图规范;环境设计;毕业设计 一、环境设计专业人才培养存在的问题 国内的环境设计专业起步比较晚。改革开放之后,由于经济的蓬勃发展,环境设计专业迎来了前所未有的发展机遇。当下,社会对于环境设计专业人才的需求量逐渐增加,环境设计专业人才的培养成为热门话题,环境设计专业成为一些学校的热门专业。怎样将这个专业办好并培养出满足社会需求的专业人才,是该专业的教师所要思考的重要问题。当今社会竞争激烈,科技发展日新月异,环境设计专业学生要想在以后的社会竞争中脱颖而出,就需要注重创新能力与终身学习能力的培养,这是新的时代背景下环境设计专业学生必须面对的问题之一。而毕业设计作为环境设计专业学生进入社会的最后一关,是整个环境设计专业教学的重中之重。因此,如何建立合理、规范的毕业设计教学管理形式,指导学生完成规范的设计制图显得尤为重要。当下,一些学校的环境设计专业毕业设计出现了一些问题,如,管理不到位;部分教师的责任心不强;一些学生的毕业设计敷衍了事;等等。针对环境设计专业毕业设计存在的问题,笔者认为,应明确设计制图规范在环境设计专业毕业设计中的重要性,从而建立起有效、合理的教学监管体制。 二、环境设计专业毕业设计中设计制图规范的重要性 毕业设计是环境设计专业学生培养工作的重要环节。在设计毕业的过程中,毕业生可提高自身的综合业务能力与综合素质。毕业设计体现了学生的艺术水平与社会实践能力,是培养学生综合创新能力、社会实践能力与创业精神的重要方法与优秀环节,有着不可忽视的作用。在毕业设计中,设计制图的规范化尤为重要。目前,一些学生的毕业设计制图存在或多或少的不规范问题。设计制图规范要求严谨,所涉及的知识面较广,设计制图规范教学环节容易出现问题。同时,在毕业设计过程中,学生为了突出效果,往往把毕业设计的重点放在效果图的制作上,而忽略了施工图方面,导致施工图不规范、学生敷衍了事等问题。如,CAD制图一般以毫米为单位,只有标高以米为单位,一些学生在书写时不规范,将标高单位按照毫米计算,导致本来层高3米的楼房变成了3000米的问题。再如,轴标号不统一的问题。一些学生随心所欲地标号,有从右往左标的,也有从上往下标的。设计制图不规范造成了很多基础性的错误,而这些基础性的错误对于一套设计来说往往是致命的。在毕业设计过程中,教师要想使学生的制图更加规范,就要建立一个有效的测评体系。在这个测评体系中,教师可将学生的毕业设计作为一个主体看待,设计制图规范就是这个主体的中心环节。首先,教师要让学生认识到设计制图规范的重要性,不能为了突出美观而忽略了实用性。其次,教师要让学生以国家制图标准设计每一套设计图纸。完成每个阶段的设计后,指导教师组织对学生的毕业设计进行小组式测评。测评内容包括设计制图规范、国家制图标准、设计中所应用到的文字规范等。测评本身要准确、合理,真正体现出毕业设计的价值。教师要建立一个统一的测评标准,从而帮助学生巩固自身的理论知识,为他们答疑解惑,这对培养学生的独立思考能力与创新实践能力有很大的帮助,还能及时反映出毕业设计指导教学中存在的不足之处,为以后的教学提供参考。 结语 在竞争越来越激烈的当下,毕业生的就业压力越来越大。环境设计专业教学必须与毕业生就业接轨,在培养学生思维能力与创造能力的同时,也要注重培养学生的动手能力与实际操作能力。设计是一门语言,任何好的想法都需要规范地表达出来,否则只能是空谈。规范是设计制图的重要准则,只有规范设计制图,才能进一步完善毕业设计。设计制图规范性的问题已经迫在眉睫,教师要通过总结经验,有计划、有目标地改革环境设计专业毕业设计教学模式,对学生进行有针对性的设计规范教学,从而有效提高毕业设计质量,为学生走入社会奠定坚实的基础。 作者:赵亮 单位:长春光华学院视觉艺术设计学院 设计专业毕业论文:工业设计专业毕业设计教学策略 一、毕业设计教学存在的问题 (一)学生缺乏对毕业设计深层次的理解和认识 毕业设计环节一般都安排在第八学期,这个年级也正是学生找工作的忙碌期,往往在学生的心里找份好工作远远重于毕业设计,因而所有的精力和时间并不放在毕业设计教学中。尤其是第八学期学生无故离校现象严重,导致指导教师与辅导员难以掌控,难以指导。有的学生只是在答辩前几周突击草率完成这个重要环节,学生对毕业设计环节的重要性认识不够,处理实习与毕业设计之间的关系时协调性不足,针对毕业设计的主观能动性较差,没有从心理上来认识和重视毕业设计。 (二)指导教师和辅导员责任意识不强 指导教师与辅导员之间的沟通出现脱轨现象。指导教师一方面承担着讲授的课程,另一方面教、科研任务重,这些问题导致指导教师难以有充沛的精力来指导学生。有的指导教师从根本上就缺乏责任心,对学生不闻不问,学生做什么样就是什么样,严重影响了毕业设计的质量。另外,辅导员在管理学生上投入的精力也是有限的,每位辅导员要带100多个学生,平均分配到每个学生身上的时间极少,缺乏对学生在毕业设计思想上的引导教育。由于各自的繁忙导致了指导教师与辅导员之间不能及时沟通的问题。 二、学生毕业设计能力的培养 (一)从思想上提高认识 在入学教育工作中将毕业设计直接引入学生的思想意识中,请有经验的专业教师给予讲解,使学生较早的了解和认识毕业设计的真正含义,让学生带着问题去探索和学习。在四年的专业课程的学习中始终把毕业设计作为主线,教师在讲解每门课程和实践环节的过程中,尽可能把讲授本课程在毕业设计中起到的作用给学生分析讲解,以便引起学生的重视,逐步将毕业设计的思想工作贯穿于四年的学习当中。 (二)培养学生的创新意识 合理地引导学生认识问题,并在专业课程的学习中将创新意识注入学生的思想领域尤为重要。逐步培养学生独立思考问题和解决问题的能力,学生探索专业领域的未知问题是学习的重点。以往的毕业设计是完全靠指导教师的带领,学生才付诸于行动,这样难以充分发挥出学生独立探索和思考问题的能力。创新需要主体在实践的过程中充分发挥个体地能动性,培养学生独立性和主动性,从思想上扔掉“拐杖”的依赖。在毕业设计的各个环节中,我们可以锻炼不同的创新和实践能力。如在选题阶段的探索和辨析能力,调研阶段的方向跟踪和文献阅读能力,开题阶段的方案规划和路线设计能力,具体设计过程中观测、分析、测试、评估、对比能力,论文撰写阶段的再现、综合、反思、总结能力,答辩过程中的表达、对答和辩解能力等。提高交流与合作的能力,提倡团队协作精神十分必要。指导教师与同学之间的讨论、交流都是开启学生新思路的通道。在毕业设计的过程中定期与学生交流,组织学生讨论,共同解决疑难问题将为他们将来在设计行业中发挥团队精神打下基础。 三、毕业设计教学改革的措施 (一)毕业设计选题 结合学生实际和社会需要,注重选题实效,科学选题与合理安排对毕业设计会起到一个良好的作用。毕业设计的选题事实上是创新性思维的开启阶段,选题作为控制毕业设计质量的第一环节,它的成败会直接影响到毕业设计的质量。实行双方互选,根据教师的专长、学生的爱好,实行教师选学生、学生选教师的方式。在设计题目上,一方面由指导教师结合国内外大赛和教师的科研进行命题;另一方面结合学生在实习单位或已经找到的具体工作自发命题。争取做到一人一题,课题的类型避免重复。统一安排开题时间,严审开题报告,充分讨论论证其可行性。 (二)严格管理制度,明确职责 在日常的学习中重视学生心理品质的培养,并加强学生对毕业设计的理解和思想上的认识。通过指导设计大赛、项目等积极调动学生的学习积极性。明确指导教师与辅导员之间职责分工问题,规范管理制度,加强监督机制。一要定期指导,合理安排毕业设计时间。通过分院领导监督专业负责人来检查论文运行情况,由教研室主任带头组织每周集中检查,分院领导定期抽查指导教师。指导教师督促和指导学生按期完成设计任务,各个环节有条不紊的进行,确保制度落到实处。二是指导教师与辅导员各负其责。二者建立良好的沟通关系,会促使毕业设计顺利进展。辅导员跟踪学生的思想状况和出勤情况,指导教师严格把关毕业设计各个环节的质量问题,遇到问题与学生及时沟通解决,同时激发了学生自身内在的潜力。所以规范管理制度,增强指导教师和辅导员的责任心会有效地提高毕业设计质量。 (三)实行模块指导 在毕业设计过程中,实行模块式教学。毕业设计分成五个阶段:前期调研和手绘表现,设计制图,电脑效果图,模型制作,设计排板。根据每位教师的特长,由教研室主任组织讨论研究进行任务分配。这样做到了分工明确,全员参与。一个学生的毕业设计由多位教师进行分期指导,打破了以往的“一师一生”的做法。这样有助于多方位的思考,开启学生的创造性思维和发散性思维,同时也促进了学生的学习动力和积极性。由多位教师来牵住一位学生,加强了学生的紧迫感,同时扼制了学生松懈懒散的不良习惯。 (四)加强校企合作 近几年,工业设计专业在社会上越来越引起重视。部分企业能够接受毕业生在企业实习中完成毕业设计课题,甚至允许学生参与企业的设计项目。实行校企合作、联合指导,是进行毕业设计的一条有效途径。我们鼓励工业设计本科毕业生设计题目真题真做。将学生的毕业设计环节放到企业中去,以解决工程实践中的技术题目为课题,为提高学生综合能力和提升学生的全面素质进行一次有益的尝试,有利于增强学生在就业市场上的竞争力。加强校企合作使学生最直接的接触生产线,了解设计流程,是提高学生实践能力的捷径。 但是,目前工业设计专业毕业生越来越多,企业的容纳量是有限的,因此,要采取一定的措施来挖掘市场。一方面,让学生在大二、大三就接触用人单位,使学生较早地与企业设计人员互相交流相互了解,有利于学生的毕业设计顺利进行。另一方面,教师带领学生做项目,以项目的形式完成毕业设计,尤其是横向课题对学生的帮助很大,能够切实的提高学生分析能力和应用能力。 作者:袁国艳 单位:吉林工程技术师范学院机械工程学院 设计专业毕业论文:机械设计专业毕业设计的创新 1突破传统,鼓励创新 毕业设计本质上是学生们的自主产出,应该融会贯通学生的知识和技术,鼓励学生们以独立、自由、严谨的学术心态进行选题。机械设计制造及其自动化专业与我国经济社会的发展息息相关,适应现代化的需要,开拓创新才能促进机械工业的发展,促进我国与发达国家的接轨。鼓励创新是一种理念,也需要课程设置的配合。 首先,在教师授课中增加提高学生创新能力的要求,开设这方面的课程,让学生们自主设计机械、自动化实验等。同时,学校改进课程体系,授课教师与行政辅导员老师等多管齐下,对每一位学生跟踪监督,突破原有多个学生跟随一位老师,有时得不到充分指导的状况。 2强调实践,灵活选题 机械设计制造及其自动化专业重在实践。目前,该专业的课程安排实践性不强,由此也带来毕业设计较为空洞宽泛,难以与公司、企业、工程的实际情况相适应,也不能给学生就业带来应用指导价值。学校可建立校企联动平台,在实习期间就鼓励学生自主选题,根据实际需要,选择感兴趣且能发挥专业应用价值的题目。不仅在理论上保证质量,更能在实际操作中鼓励学生亲自动手。 3双向选题,师生合作 传统上,毕业设计的选题通常由指导老师拟定,学生根据范围选择题目。这样压制了学生的自主性。教师和学生双向沟通选题能够在最初的阶段根据学生的需要选择题目,又根据教师的指导,保证选题的科学价值。师生合作是一种灵活的指导方式。 毕业设计是学生自己的东西,在毕业设计的题目领域内,师不必贤于弟子、弟子不必不如师,师生之间应加强沟通和合作。 作为学生,充分发挥自主性,选择自己擅长且与实际工程或就业需要的题目进行,教师则努力为学生创造条件,不仅在理论和操作上进行指导,而且利用自身资源给学生创造研究条件。 4总结 毕业设计是机械设计制造及其自动化专业的学生将知识转化为实践的关键换届。毕业设计的选题是否科学,实施是否到位代表学生和高校的水平。改变目前毕业设计的种种弊端,提升毕业设计的质量是高校教育工作者不得不思考的问题。在当前的形势下,突破传统,鼓励创新;强调实践,灵活选题;双向选题,师生合作是改进毕业设计值得尝试的措施。 作者:董世举 单位:郑州华信学院 设计专业毕业论文:建筑学专业毕业设计教学方法 摘要:建筑学专业毕业设计教学遍存在着很多问题,针对目前建筑学毕业设计现状和学生就业后反馈的信息分析,提出了建筑学专业毕业设计环节教学改革的几点改进方法和新的教学模式,希望通过教学方法的改革更好地完成毕业生由学校到社会良好的知识过渡,增强学生的创作能力和对实际工程的理解能力。 关键词:建筑学专业;毕业设计;教学方法 1.引言 近些年我国土木建设空前繁荣、各大高校建筑学专业得到了迅猛发展,整个建设行业虽然生机勃勃,但我们必须认识到中国的建筑创作水平总体上远落后于发达国家这一事实的背后是建筑师方案构思的创新能力、思想理论的研究能力、建筑技术的科研能力以及多学科、多专业协作与协调能力等方面的差距。从目前建筑学学生的状况和毕业生就业之后的反馈信心来看,我们的建筑教育所培养的学生与社会的需求产生一定的差距,主要原因还在于教学观念上的落后,没能妥善处理好艺术和技术的两者的关系以及理论和实践的脱离。毕业设计是建筑学本科教育最重要的教学环节,是在学生对所学知识整体的检验过程;是进一步培养独立分析和解决实际问题的能力的过程。因此,我们必须对毕业设计课程进行教学改革,以适应现今社会对建筑设计人才的需求,以及强化学生实际能力的培养。 2.建筑学专业毕业设计教学环节的改进方法 2.1改变传统教学方法,注重对学生能力的培养 近些年,除了我国建筑行业竞争日渐激烈,西方前卫的设计思想和建筑师也不断的涌入我国的建筑设计市场,相比西方建筑师的设计理念、设计能力以及工作方法,我国的建筑师都面临着各方面的冲击和挑战。以往,我们传统的教学模式通常是注重基本功的训练,以及建筑的使用功能的推敲,对一些实际的问题往往采取忽略的态度,这种态度直接影响了学生分析问题,解决问题的能力,很难满足社会对一个合格建筑师的要求。 2.2开展研究式教学新模式 目前的建筑学教育无论是本科日常的课程教学还是毕业设计的教学都是采取“老师讲,学生听”或者“老师改图”等单向的教学模式,学生一直处于被动式学习的状态,教学的评价也往往集中在学生掌握了哪些知识之上,并没有关心到学生做了哪些方面的探索和研究,以及这些探索和研究能给学生的学习带来哪些方面的收获。这样学生的学习兴趣并没有激发出来,只是在一味的接受老师传达的知识,当在实际设计中遇到这样或那样的问题的时候,也往往缺乏独立解决问题的能力,更谈不上自主创造和活跃的思维了,以至于这种学习习惯会持续的影响其实际的设计能力。所谓研究式是是指把学生引向单纯的专业理论研究,而是指一种引导学生主动学习、针对问题注重探索研究的教学理念与方法。研究式教学一方面可以引导学生以问题为载体,在自己的设计课题中发现问题并分析问题,在不断发现和解决问题的过程中,学习、领悟研究的方法和思维方式。另一方面,研究式学习中的互动也可以激发教师的设计思路和教学激情,师生在指导设计过程中对于各种问题的探讨,可以加强学生对问题的理解以及对问题的深入探索。 2.3.加强毕业设计题目与实际工程的联系 建筑学的毕业生最终走进设计工作一线进行实际工程的设计。在毕业设计中有效的加强与实际工程的联系,不但可以吸收建筑设计单位丰富的实际工程经验和建筑界最前沿的设计思想,也可以让学生在走出校门之前对实际设计过程有个清楚的认识和了解。1)毕业设计与设计院实习相结合毕业设计阶段的教学可以结合大五设计院实习的机会到设计院进行毕业设计,请设计院的一线建筑师充当其指导教师,学校的指导教师只是针对设计题目所需要达到的设计深度制定各方面要求。根据设计单位的实际工程项目进行毕业设计,真题真做,让学生接受“真刀真枪“的锻炼,这样极大地调动了学生学习的积极性与主动性,将学生大学四年半所学的理论知识和技能运用到实践中去,并且可以学习和了解一些在学校无法学到的一些知识和设计经验,为其日后走上实际设计岗位打下良好的基础。2)毕业设计题目选择的传统的毕业设计教师通常自己编制假的建筑设计任务书,伪题的任务书往往脱离了经济条件、地域地形条件、技术条件等,这种设计题目过于理想化,也没有适当的限制条件。在毕业设计教学环节中,教师应该尽可能的引入实际工程作为毕业设计题目,针对所遇到的实际问题,逐一引导学生分析、研究并解决问题,培养学生解决问题的能力,更加有利于学生对于大学五年所学知识进行系统详尽的梳理。 2.4毕业设计教学环节的建筑节能设计 目前,建筑节能已经被整个社会当作头等大事来抓,而学校的教育原本应该走在行业前面。毕业设计是对学生进行的一次重要的实践性、综合性的教学过程在这一过程中强调学校教学与社会的关联性。因此,要让即将步入社会的学生从学校起就开始接触市场,从人们的需求和社会发展需要的角度解决一个建筑设计问题。建筑学专业虽然在建课堂上学习过建筑物理、建筑设备等相关知识里都涉及建筑节能的基本原理,但大多还是纸上谈兵,缺乏建筑设计中怎样有效地运用建筑物理知识以达到建筑节能的目标。毕业设计是一个综合的设计科目,在过程中都要运用建筑节能知识,分析自己的设计方案能否满足建筑节能的要求,这种在实践运用中的教育效果要比某门课程上老师灌输好得多,也会为即将步入社会的建筑师们留下深刻的印象。 3.结语 总之,针对建筑学专业毕业设计环节教学的改革是一个不断探索的过程。学生应该通过毕业设计的过程增强解决实际工程问题的能力,为成为职业建筑师打下良好的基础,也为学生了解社会、走向社会提供一个实习场所。同时,也应该通过毕业设计环节教学方法的改革,增强独立分析问题和解决问题的能力,从而加强学生的方案创新能力和工程技术水平,不断地为向社会输送更多的合格的职业建筑师。 作者:吴佳玲 单位:辽宁科技大学 设计专业毕业论文:工程管理专业毕业设计改革 摘要: 建筑信息化是目前建筑业大势所趋,高等院校应顺应时展,培养具有创新精神的应用型人才。本文从工程管理专业毕业设计存在的弊端入手,指出要在毕业设计中引入BIM技术,让毕业生做好学生到职业人的转变,尽早实现人生价值。 关键词: BIM技术;工程管理;毕业设计改革 1毕业设计意义 工程管理专业是一个对实践要求比较强烈的专业,该专业的培养目标是培养一批掌握建筑工程基本知识和基本技能,既具有建筑工程施工技术又兼具工程经济及工程管理知识,可服务于工程建设决策阶段、设计阶段、施工阶段及运维阶段等全生命周期的,具有一定理论基础、实践动手能力强、具有较强创新精神的高素质应用型人才。工程管理学生毕业之后将来在施工现场工作,必须对现场施工技术十分熟悉,才能更好地进行技术管理工作。而毕业设计就是大学生理论联系实践,由学校过渡到社会的衔接阶段。工程管理毕业设计是通过给学生提供模拟或实际课题的训练机会,将大学四年学习知识融会贯通,全面锻炼、培养学生深入实际,独立发现问题、分析和解决工程造价管理实际问题的能力,为今后从事生产、管理工作打下基础。青岛理工大学琴岛学院土木工程系一直以来对工程管理专业的毕业设计工作环节高度重视,要求毕业设计必须与社会实践相结合,真正实现为社会提供符合行业发展需要人才的办学宗旨,并一直致力于研究探讨适合专业的毕业设计之路。 2工程管理专业传统毕业设计模式 青岛理工大学琴岛学院工程管理专业传统毕业设计模式就是综合运用四年所学基础与专业知识,在给定建筑图纸的基础上,独立搜集资料,编制工程项目相关投标文件,进行施工组织设计、进行工程量计量与计价,并了解建筑工程管理工作的运作过程和各环节工作要求,了解建筑市场管理的实际情况。传统毕业设计模式虽然也是一人一题,摒弃砖混结构建筑物,因为其应用范围过于狭窄,采用社会上较为普遍的框架结构或者框架剪力墙结构住宅,但是多采用广联达软件进行建模、计量与计价。而在,在2016年8月住建部颁布的《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中明确指出,建筑行业要实现信息化,全面提高建筑业信息化水平,着力增强建筑信息模型(BuildingInformationModel,简称BIM技术)、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力。现代建筑行业从策划、设计、招投标、施工甚至运营都在使用BIM技术,而工程管理的培养目标是培养高素质应用人才,因此,要想工程管理专业的毕业生能在毕业之后顺利转换角色进入工作岗位,必须进行创新,引入BIM技术必不可缺。 3BIM技术在工程管理专业毕业设计中的改革管理 3.1扩大建筑类型 传统毕业设计的内容上多侧重于对大学四年只是的综合运用,往往忽视了毕业设计这一实践教学环节在培养学生解决工程实践中实际问题的能力的培养目标,而这种能力的训练对学生将来的工作是非常重要的。因此笔者认为工程管理专业毕业设计要在原有基础上进行改革创新,去芜存菁。框架结构或者框架剪力墙结构满足社会需要,但是应该扩大建筑物类型,而不仅仅停留在住宅,例如一些厂区、宿舍、公寓酒店等项目都具有普遍性,可以纳入到毕业设计的设计题目之中。而此类建筑物特点就是工程量大,应用BIM技术可以减少重复建模,只要设计阶段模型建好,后期就可沿用。 3.2进行工程项目全寿命管理 工程管理专业涉及到的优秀课程有招投标与合同管理、建筑工程计量与计价(土建、安装等)、建筑工程施工技术、工程项目管理等,这些课程一般都设有课程设计。而具有某个假定的项目是这些课程设计得以实施的前提。笔者认为为减少重复作业,同时提高学生对工程项目全寿命周期管理的认识,可以在大一或者大二阶段就给定学生一个具体的工程实例,让学生随着学期递进和课程逐步学习,分别做该工程项目相应课程的课程设计,到了毕业设计阶段就会留有足够时间进行完善,改进,选择适合将来职业的毕业设计题目。而现在技术做出大的CAD等图纸不具有通用性,在招标阶段做的模型,不能在投标阶段使用,在投标阶段的模型也不能够应用于施工阶段,大大增加了学生(未来建筑从业人员)的工作量。应用BIM技术做出的模型,则可以在全寿命期使用,大大减少了重复建模工作量。 3.3在系内部进行 BIM技术培训BIM技术不仅在工程管理急需,在土木工程、工程造价等专业也必不可缺,因次可以发动全系治理,广泛开展BIM学习。但是目前BIM技术在全国还没有纳入到教学体系之中,因此可以根据不同专业对BIM技术的不同需求,开展学习班深入学习。首先,相关毕业设计老师必须以身作则,学会BIM技术,鼓励考取BIM师资证书,并应用在基本教学中;然后,学生应当利用课余时间学习学习广联达、BIM-revit、梦龙等软件并熟练操作。 3.4鼓励学生参加各种广联达 BIM校园大赛广利达公司推出广联达BIM,与全国900多家院校进行了合作,其工程教育业务比较成熟,因此笔者认为可以鼓励学生参加广联达BIM校园大赛。如全国高校BIM毕业设计作品大赛、全国高校BIM应用技能比赛、全国中高等院校BIM招投标网络竞赛、全国高等院校工程造价技能及创新竞赛、BIM课程设计大赛等。这些大赛的参与不仅锻炼教师和学生的实践操作能力,更锻炼了团队分工与合作能力,让学生毕业之后更好地参与到实际工作中去。 4结论 国外BIM技术在高校已纳入教学体系,并有完善的毕业设计实践教学培养目标。但笔者认为BIM技术纵然在国内成绩斐然,但仍然需要一定时间进行完善,不能照搬国外模式。目前需要的是在工程管理部分课程及毕业设计中植入BIM技术,推行教学改革,然后才能徐徐图之,将BIM技术正式纳入到教学体系中,做为一门课程进行学习。 作者:葛具萍 单位:青岛理工大学琴岛学院 设计专业毕业论文:交通控制专业毕业设计研究 摘要: 城市轨道交通控制专业毕业设计的开发研究既是高等职业教育发展的客观要求,又是专业建设和发展的需要。从开发和完善毕业设计指导手册、建立和加强毕业设计流程等方面入手,以控制毕业设计的关键节点和提高毕业设计课题质量。 关键词: 城市轨道交通控制专业;毕业设计 1前言 随着轨道交通行业的蓬勃发展,城市轨道交通类专业目前都处于加速发展阶段。高职院校的毕业设计(论文)一般占用一个学期,达高职教育阶段的六分之一,它不仅是高职院校人才培养必不可少的重要环节,是学校教育与社会实践相互融合的重要载体,也是培养学生具有较强的知识能力、素质能力、创新创业能力等高素质技术技能型人才的重要实践环节。 2开发具有工学结合特色的毕业设计的研究意义 城市轨道交通控制专业的毕业设计(论文)是专业实现人才培养目标必不可少的重要环节,是学生展示学习成果和教师提高教学水平的实践平台。根据教育部文件《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》(2004)文件精神,以及学院的发展规划要求,结合专业的实际,开发毕业设计(论文)规范性文件可以体现以下几个方面作用:开发并完善毕业设计流程,强化毕业设计管理,建立完善的毕业设计质量监控体系;通过毕业设计综合性、系统性的实践,增强学生分析问题、解决问题能力,提升职业素养,提高就业能力;通过毕业设计与技能培养相结合,锻炼教师,提高指导教师实践技能水平、教学育人水平。 3城市轨道交通控制专业毕业设计的研究过程 3.1开发完善毕业设计流程,加强毕业设计过程管理 毕业设计的教学计划为一学期,涉及时间长、学生多、管理难度大,如果没有严格、系统化的毕业设计流程,无形中将增加完成的难度。城市轨道交通控制专业建立了由学院、教研室、教师等多个环节的过程监控体系,对毕业设计的关键节点,如选题、开题、答辩、成绩评定等各个节点进行严格把关。整体规划流程见图1。 3.2开发毕业设计指导手册,提高毕业设计课题质量 毕业论文的质量直接影响着毕业设计最终的教学质量。为了提高毕业设计课题质量,作为新专业急需设计开发毕业设计指导手册,进而探寻毕业课题双向选择,细化毕业设计的评审指标,量化毕业设计答辩结果评审标准。(1)探寻毕业课题多向选择。“千里之行,始于足下”,选题是毕业设计的重要环节,也是非常关键的一步。兴趣是学生学习的最好的动力,实现毕业设计课题双向选择,就是以尊重学生兴趣为基础,开展毕业设计。在毕业设计选题过程中,采用多种形式、多向选择来进行,如学习兴趣小组、指导教师指导课题、就业单位选取课题。①学习兴趣小组。轨道交通学院以提升教学质量和注重培养学生的兴趣爱好为目的在各专业积极开展了兴趣爱好小组,各专业同学们都积极参加。城市轨道交通控制专业的学生也在大学二年级时进行兴趣分组,2011级的学生分为供电、信号、机电、接触网四个兴趣小组,极大的提升了学生的积极性,也对毕业设计的有效完成提供了基础和保障。②指导教师指导课题。指导教师根据专业课程设置及学生兴趣情况设定毕业设计题目,题目总数一般大于毕业生学生总数的120%。③就业单位选取课题。许多学生在进行毕业设计(论文)之前就已经和用人单位签订就业协议。学生根据用人单位需要选择自己真实工作作为毕业设计(论文)的内容,用人单位也为学生安排经验丰富的技术人员作指导教师,这样学生在完成用人单位工作的同时也有效的完成了毕业设计,保证毕业设计(论文)质量的同时,还使学生受到正规的训练,提前熟悉未来工作单位的环境和要求,迅速完成由学生向工作人员的角色转换。(2)细化课题评审指标是为了保证毕业设计环节教学质量。课题质量控制流程如图2。(3)量化毕业设计、答辩结果评审标准就是要在毕业设计、答辩过程中,有效的按照评分指标及量化分值进行评审,避免评审分值范围过大的问题。 4应用前景 为了解决城市中拥堵问题,“十三五”期间,国家将根据不同城市规模和特点,有序推进轻轨、地铁、有轨电车等城市轨道交通网络建设。截止到2016年12月,中国大陆地区已开通城市轨道交通运营的城市达30个,共计133条线路,运营里程约4152.8公里。我国城市轨道交通在十三五时期将呈现一次开通的高峰,进入前所未有的蓬勃发展期。城市轨道交通控制专业毕业设计的开发研究既是高等职业教育发展的客观要求,又是专业建设和发展的需要。开发后对于同类院校的城市轨道交通控制专业或其他专业在毕业设计开发、探索、实践等方面具有一定的借鉴意义。 作者:李晓红 田瑞 王珂 单位:吉林交通职业技术学院 设计专业毕业论文:大学信息技术类专业毕业设计研究 摘要:大学信息技术类专业的毕业设计(论文)一直存在较多问题,本文提出的方法将学生进行设计、撰写论文能力的培养放到大学各个学期进行,形成了“3+2+1”的阶段式培养模式,使得学生能够循序渐进地逐步提高工作能力,收到了较好的效果。 关键词:毕业设计(论文);信息技术类专业;阶段式培养模式;教学改革 毕业设计(论文)是高校人才培养的重要实践教学环节,对学生的创新精神和实践能力的培养具有重要作用。同时又是检验学生掌握知识程度、分析问题和解决问题基本能力的综合性训练。对于实践性非常强的信息技术类专业的学生来说,毕业设计(论文)环节的质量显得尤为重要。以计算机技术为依托的信息技术的飞速发展,使得社会对信息技术类的人才有了越来越高的要求。一般而言,较为成熟的理论和技术才会进入高校的教材,因此相对社会发展有所滞后,而各种实验、课程设计、毕业设计等实践性环节成为与社会实际结合最为紧密的环节之一。 1目前毕业设计的培养模式和存在的问题 目前高等院校的毕业设计(论文)环节的教学大多是在第8学期占用1~2个月完成,有的是在第7学期布置下题目,在第8学期集中完成。一般是由指导教师指定毕业设计(论文)的题目,由学生独立完成、教师进行指导,最后进行答辩。近几年来,教师普遍反映学生毕业设计(论文)水平整体下降,造成毕业生的质量也在逐步下滑。经过认真分析研究,本文认为导致下降的原因主要有以下几个方面。 1.1学生因素由于近些年大学的扩招,大学毕业生也逐年增多,学生就业压力也在逐年增加。进行毕业设计(论文)的时间正好与学生找工作的时间冲突,许多学生提前半年多就在各个城市的各种招聘会中来回穿梭,无暇顾及进行毕业设计(论文)的工作。对于工作和毕业设计(论文)来讲,学生当然地重视前者。因此,学生对毕业设计(论文)的重视程度下降,是影响毕业设计(论文)质量的一个主要因素。 1.2教师因素由于学生数量的增加,造成教师资源的紧缺。有经验的老教师指导学生的数量过多,导致在学生个体上的时间、精力等投入有限,造成指导不力、要求降低、考核不严。一些新来的年轻教师由于自身水平还有待提高,经验也不足,也是指导的毕业设计(论文)质量不高的原因之一。还要部分教师本身不要求上进,难以跟上时代的步伐,知识结构陈旧,指导学生的毕业设计(论文)质量可想而知。 1.3管理因素毕业设计(论文)教学环节的进行一般时间比较长、跨度大、选题广,不像普通课程一样好控制;缺乏完善的初期、中期等检查制度;对指导教师的指导资格没有明确的审查制度;在教师指导过程中,对教师指导的程度没有合理的测评体系;同时,缺乏完善的激励机制。1.4技术因素由于信息技术发展迅速,造成这类专业的毕业(论文)滞后于时代的发展。要想使用新技术又需要有较长的时间和较深入的钻研。然而,在校学生明显缺乏经验,短时间内难以实现毕业设计内容,或者理解不深,达不到锻炼的目的,更跟不上社会的发展。 2阶段式培养模式的改革 思想山西财经大学信息与管理学院设置有信息管理与信息系统、计算机科学与技术等与信息技术有关的专业。为了适应时代的发展,增强学生的社会竞争力,培养出同时具备理论知识与应用能力,同时具备较强的社会实践和社会适应能力,学院已经进行了多年毕业设计(论文)的改革,以适应新时期对大学毕业生的要求。经过多年来的改革,总结出来了毕业设计(论文)阶段式的培养模式,打破传统单一集中进行毕业设计(论文)的方法,采用分散式的逐步推进的方法,让学生从低年级即开始主动摸索学科的发展动向,保持与社会发展的同步。阶段式培养模式的方法将学生的毕业设计(论文)的训练下放到低年级开始进行。从学生入学后的一年级开始,每学期都进行一定的撰写论文或者课程设计的训练,直到四年级进行最后的毕业设计(论文)的工作,这样大学四年不间断地练习,使得学生逐步提高。本文提出的“3+2+1”阶段培养模式就是要求学生在校期间,写出3篇小论文,2篇社会实践或调查报告,最后完成1篇毕业设计论文。在第一至第三学年中,要求学生以每个学年为一周期,结合所学课程写一篇论文,第一学年可以写一些对专业的认识、了解方面的文章;在学生第二、三学年可以结合本专业课程设计撰写论文。其中在第一学年由教师提出若干题目,由学生利用图书馆、因特网等独立完成,例如可以让学生写一些对自己专业的认识及目前的发展现状。 在二、三学年则根据所学的专业课程,布置若干课程设计题目,在课程设计周由教师指导完成。在学生二、三学年中各选择1个学期安排一个社会实践周,或者利用假期进行社会实践,要求学生结合专业知识写出社会调查实践报告。学校可以与社会企事业单位或部门建立实习、实践基地,方便学生进行实践。有了前述“3+2”的基础,学生在大学四年级进行毕业设计时,既有了论文写作的基础,又有了一定的实践经验,使得毕业设计工作能够顺利展开,学生也可以更好地专注于毕业设计内容的开发。这样基本上使得学生从入学开始,从查阅资料、学结、社会实践、社会调研、课程设计、到最后的毕业设计(论文),不间断地进行了一系列的系统训练,使得学生逐步得到提高。这样学生在进行毕业设计(论文)的工作时,即可尽快地入手进行实质性的工作。在这样一系列的训练中,也使得学生的学习更为接近社会实际,缩短了学生毕业后到工作岗位的实习时间,避免了在校学习内容和社会的脱节。在操作过程中引入CBE模式的理念,CBE是CompetencyBasedEducation的缩写,即“以能力培养为中心的教学体系”。它强调的是职业或岗位所需能力的确定、学习、掌握和运用,以学生个人能力为基础开展教学,强调学生的自主性学习和评价,教师则帮助制定实践和写作计划。在每学期开学初期,根据专业的课程设置,制定不同层次、不同面向的若干题目,再根据学生的学习情况帮助其进行选择并提出具体要求。在具体操作中,适当地以分组等形式进行,以形成灵活多样的教学方式和严格科学的管理。 3阶段式培养模式的实践应用和特点 通过对毕业设计(论文)阶段式的培养模式逐步充实和完善,经过多年在山西财经大学信息管理学院的实践应用,取得了良好的效果。例如对于计算机科学与技术专业,在学生一年级布置学生自己查阅资料,以及综合自己已有的知识,写出对计算机专业的感受以及对专业发展的前瞻,以锻炼学生的写作水平。在二、三年级中,选择《数据结构》、《操作系统》、《软件工程》等几门课程进行课程设计,并要求学生在完成设计的基础上撰写相应的论文。在社会实践周,采用“走出去,请进来”的形式,由教师带队到与其他单位共建的实习基地进行调研实习,把社会上的一些知名专家、一线工程师请入校园做专题报告,学生可在这些范围中根据自身情况,寻找自己感兴趣的选题,写出社会实践报告或者市场调研报告。在毕业设计(论文)环节,在第7学期末,由指导教师设定若干选题,先由学生自选,学生也可以根据将要去的实习单位自拟题目,然后指导教师再根据每个学生的具体情况,进行适当调整,确定选题,最后下达任务书,提出具体完成要求。在第8学期学生毕业实习阶段,学生进行资料的查阅和系统的开发,在毕业设计和论文撰写阶段,由教师指导完善系统,并完成论文的写作。在具体操作过程中,根据学生学习和工作的情况,可以适当调整。例如,有部分能力较强的学生可以参与教师的科研项目,其撰写的小论文可以作为“3+2”中某一环节的内容。“3+2+1”的阶段式培养模式在执行后获得了良好的效果,该培养模式具有以下一些特点。 3.1激发学生学习兴趣 由于刚入学一年级的大学生具有较高的学习热情,本模式由大学一年级即开始要求学生通过查阅资料等方式进行小论文的撰写工作,保护了学生的学习兴趣,同时又激发了学生的创作热情。 3.2学生参与社会实践 两篇社会实践调查的分析报告,要求学生对实习或实践基地的情况进行深入分析,使得学生能够通过社会实践,对本专业在社会中的应用情况有一定深入的认识。 3.3学生能力逐步增强 通过阶段式的培养模式,学生能够循序渐进地进行论文的撰写、参与社会实践、完成毕业设计,使得学生对专业的认识逐步增强、工作能力逐步提高,有效地达到了教学目的。 4结束语 经过多年的教学改革实践,此模式的改革成果应用效果良好。由于学生实践能力的普遍提高,学生近年来广泛参加全国数学建模竞赛、网页设计大赛、计算机设计大赛、挑战杯大学生创业或论文大赛等都获得了不同的奖项和名次。本教学培养模式在评分等环节逐步完善后,可在实践性较强的理工类专业中进行推广。 作者:肖宁,贾伟,魏建琴 单位:山西财经大学
汽车维修毕业论文:高职院校汽车维修专业毕业综合实践课程教学思考 摘 要 高等职业院校是培养高级技能人才的场所,而合适的教学方法是实现教育目的,提高人才培养质量的重要因素之一。毕业综合实践作为培养学生将所学理论知识和实践相结合、处理综合性问题的能力、巩固所学的基本实际操作技能,培养团队合作精神的主干课程,其教学质量直接关系着人才培养质量,因此认真研究适合本课程的教学方法是十分必要的。笔者就近几年的工作经验认真总结,得出适合毕业综合实践课程的教学方法。 关键词 毕业综合实践课程 教学 思考 1 课程分析 高职院校的毕业综合实践是在所有专业理论基础课程完结的情况下开设的一门综合类专业课程,其主要目的是培养求学生综合运用所学理论知识和基本技能,解决综合性问题的基本思路和方法,同时巩固所学知识,增强学生理论和实践结合处理问题的能力毕业综合实践作为培养学生将所学理论知识和实践相结合、处理综合性问题的能力、巩固所学的基本实际操作技能,培养团队合作精神的主干课程。 2 前期课程主要教学方法 2.1 纯理论教学 纯理论授课主要针对理论性强、概念性强或受客观条件限制的课程。课堂上师生的互动模式极少,属于传统的灌输式教学。针对现在的高职学生的基础和学习习惯来说,教学效果很差。基本上是学生的休息(睡觉)或游戏课(手机),听讲者寥寥无几。 2.2 多媒体辅助教学 随着计算机技术的发展和普及,现在多媒体教学已经被各级各类学校采用,教师利用PPT、动画演示,可以使学生形象直观的理解知识、认识事物,可以提高学生的学生兴趣,可是由于多媒体的使用,教师逐步脱离了板书,再加上多媒体的特点,课程容量也在逐渐加大,课程内容在加深,而我们的学生接受能力有限,往往是课堂上什么都学了,可是下了课什么也不会。 2.3 理实一体化教学 高职院校实践条件的改善,很多学校已经有很好的实训条件。可以有理实一体化的教室,学生可以通过边学习理论边进行实际操作,通过感性思维方式认识事物,这种方法会使学生依赖实体理解知识,就像电视“代替”阅读一样,缺乏理性思维和逻辑思维的训练。有点像快餐,虽然方便,但营养不全面。 2.4 现场实践教学 为了提高学生实际操作能力和对专业课程的理解,很多课程都安排实践教学环节。在这个环节中,学生根据先前学过的专业课程的内容,对实物进行拆装和结构分析,以锻炼学生的操作能力和加深对理论的理解。但学生在这个过程中往往是喜欢拆装,不喜欢分析。同时对应的也只是汽车的一部分的构造,并没有作为一个整体进行分析和研究,这种教学方法适合某一门专业基础课程的教学。 3 课程实际运作过程 根据此阶段学生的学习特点和课程培养目标,在没有课程教学模式的情况下,我们积极探索,实际授课过程如下: 教师前期工作:进行精心的研讨和准备,制定了课程的总体教学计划,包括学习任务、程序安排、过程控制的方式方法、达标评价的形式与标准等。通过分析学生的知识掌握情况,毕业前的学习心理,结合学校实际的实验实训设备及维修市场调查情况,本课程的主要任务是若干综合故障的诊断和排除,要求学生在处理故障的过程中每一步都要有详细的记录,作为考核的资料,同时要进行课程答辩考核。 课程开始后,老师首先向同学们介绍课程的性质、目的和任务,课程的考核方式方法。然后按照实际工作中的班组组合,把全班同学分成若干个班组。每个小组可以选择不同的故障作为任务,按照确定故障现象—故障原因分析—制定诊断流程—故障原因验证—诊断流程优化的程序进行任务的实施。 课程进行过程中教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库,在教学的过程中起到引导和控制的作用,学生作为学习的主体,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和实操技能,而且又在教师有目的的引导下,培养了学生的综合能力。同时,教师在观察学生、帮助学生的过程中,也从学生搜集的资料中学到新的知识,开阔了视野,真正做到了教学相长。 4 课程运行过程中遇到的问题 该课程的指导教师一般设置为二人,班级的学生基本在四十人左右,因此教师在课程进行过程中对学生的监管和指引并不能人人俱到,在加上课程进行对学生的自主学生能力要求较高,因此针对学习习惯不好的同学,在课程进行过程中就是浑水摸鱼,滥竽充数; 同时,还有一些学生的基础课程学习得不够扎实,在学习该课程时力不从心,从而失去学习动力,甚至放弃。这些情况将导致我们无法达到培养目标。 5 改进措施 为了达到良好的教学效果,作为课程的实践者,通过分析主要可以采取以下改进措施,以提高整体学生的职业技能,达到课程培养目标。首先对学生进行测评,采取分层教学法。对学习基础比较好的和中等的学生,按照合作学习的异质小组的分组法,进行分组,按照项目教学和合作学习的方法进行管理。对学习基础很差的学生,集中起来进行基础训练一段时间,然后再进行项目教学,但制定的项目难度可以适当降低,主要以训练思路和方法。 教学过程是一个动态的过程,只要我们在工作过程中不断强化自身素质,提高自己的业务水平,认真把握学生当下的心理,树立以学生为本的教育理念,不断完善教学方法和教学手段,认真上好每一堂课,一定完成我们的人才培养任务。 汽车维修毕业论文:中职汽修毕业生与汽车维修4S店合作问题探讨 摘要:通过本人对中职汽修教育的认识,结合近几年来的中职教学经验以及本人带领毕业生在汽车维修企业实习过程中的经验,得出中职汽修教育与汽车维修企业的现状特点,找出二者在学生就业过程中存在的差异问题,从而提出一定的建议。 关键词:中职汽修;维修企业;就业 一、前言 随着汽车保有量的逐年增加,越来越多的汽车维修企业应运而生,进而需求大量的汽车维修技工。正是基于此种因素,越来越多的中职院校,开设了汽车维修类专业。这些学生从学校毕业后,自然而然的会走向汽车维修企业,但是在这个过程中,常常听到汽车维修企业不满意毕业生的技能水平。毕业生们也常常抱怨,在学校学的东西,在实践过程中一点也用不到。中职汽修教育的问题究竟出现在什么地方? 二、中职汽修教育现状及特点 中职汽修教育,早些阶段,是以理论讲解为主,集中时间在实训室实习。经过几年实践,发现效果不佳。目前,众多院校开始尝试“论实习一体化教学法”、“项目教学法”、“行动导向教学法”、“任务驱动法”等,这些方法在一定程度上起到了不错的效果,但不能从根本上解决中职生工作后较长时间不能适应企业的问题。 (一)实训项目杂乱。目前,大部分学校实训项目杂乱,有什么设备就做什么项目,书上谈到什么项目就训练那些项目,实训项目处于一种杂乱状态,一定程度上脱离了汽修企业实际工作内容。 (二)理论内容过多。多数汽修教师,从高校毕业后,直接走向中职院校,没有实际的修车经验,再基于教学设备条件有限的缘故,在传授汽修技能时,多偏重于课本,侧重于理论。至于理论结合实践的过程,大多靠学生自己的掌握程度,在学校现有的设备上进行模拟实验。 (三)中职院校生源条件良莠不齐。近年来随着适龄入学基数的减少,中职院校的招生压力越来越大。这就造成了中职院校的生源良莠不齐。进入中职院校的学生,普遍表现出基础知识较差,对理论不感兴趣,学习效果并不理想。对于毕业后从事汽车修理行业,心里有一定的抵触感,认为这份工作太脏太累。 三、汽车维修企业现状及特点 在汽车技术发展日新月异的时代,维修技术也在不断的进步,汽修企业显示出新的特点。现以4S店为例,加以总结: (一)修车现实性强。汽修4S店集整车销售、零配件供给、售后服务、信息反馈为一体,每天接触到的是销售了多少辆车,解决了多少辆车的实际故障,保养了多少辆车,客户满意度是多少等实际问题。这些可以为公司带来效益,为社会创造价值的工作,也是中职生毕业后所追求的工作,现实性强,学生比较感兴趣。 (二)设备齐全,技术资料先进。汽修4S店是汽车修理的一线阵地,一般资金雄厚,和汽车制造商有一定的合作关系,所以先进维修设备较多。另外,汽车制造商在维修技术上对4S店技术人员有一定的培训,维修手册及培训资料获得及时且齐全。 (三)维修智能化程度越来越高。随着汽车技术的发展,维修智能化程度也在增加。像故障解码仪、刹车油智能更换机、蓄电池智能检测仪、四轮定位仪等高级设备的使用,使修车更加方便。为了能更好的使用设备,需要维修人员懂得机械故障的维修原理。 (四)故障难度分层。1.相对容易的修理技能,较多。(1)更换类。更换四滤:更换机油滤清器、燃油滤清器、空气滤清器、空调滤清器。更换易耗材料:更换机油、刹车油、刹车片、防冻液、玻璃洗涤液、正时带等。(2)清洗类。清洗喷油器、空气滤清器、机油道、燃油箱等。(3)检查类。检查轮胎、蓄电池、刹车片、灯光、四液、四滤、正时带等。2.存在固定程序的修理技能,较少。四轮定位,轮胎动平衡,拆轮胎,灯光校正,新车质检等。3.存在一定难度的修理技能,中等数量。不着车,怠速不稳,怠速时抖动,加速不良,换档时耸车,水温过高等。 (五)修车人员技术分层。在4S店维修企业中,年龄较大的汽车修理工,经验丰富。通过向客户了解故障现象,结合听故障声音,他们头脑中往往能够反映出故障原因。而对于新入职的学生,就需要一定时间的经验积累。 (六)不同车系故障存在差异。由于汽车制造商设计理念不同,出现的故障类型和故障率不同。 四、存在的问题 综上所述,得出学生在就业过程中出现症结。4S店,以维修保养为主,维修又以更换配件为主。而中职汽修教育,理论讲解多,实施的项目杂乱,跟不上汽修发展步伐,实用性差,偏离汽修4S店实际修理。对于中职学生来讲,掌握维修保养等基本技能并不是很难的事情,关键是如何调整他们的心态,然后才是训练这些汽修企业需要的实用的又相对简单的修理技能。中职院校如果要为4S店输送能快速适应汽修工作又有一定发展基础的人才,必须解决上述问题。 五、建议 (一)注重中职生职业道德教育。多数中职生不愿意吃苦,嫌脏怕累,在内心对汽修行业有抵触。所以在入学之初到毕业之时,一定要在学习过程中,始终贯穿职业教育,培养他们的职业荣誉感。加强职业道德的教育,十分必要。 (二)学校与维修企业结对。学校与汽修企业二者成为合作伙伴,企业对学校在教学设备和技术上给予一定的支持,学校的学生,由于知道将来要去什么单位,可以有针对性的学习相关的知识技能。 (三)学生实训内容分层,尽量与维修企业接轨。由于汽修企业存在维修难度分层,所以学校在设计培训项目时,可以优先培训学生工具使用、保养,更换零部件、简单故障排除及存在一定程序的技能。在完成这些项目的同时,为下一步学习如何排除疑难杂症打好知识基础。 (四)学生定期去企业参观实习。中职学生在学校学习的内容,大多带有虚拟性,和企业实际修车技能存在一定的差异。定期带领学生去企业观摩实际修车,十分必要。一方面可以激发他们的专业热情,另一方面,可以加深学生对课堂内容的理解。 (五)教师进汽修企业定期锻炼。教师进入汽修企业进行修车锻炼,紧跟前沿技术发展的步伐,积累实际的修车经验,拥有自己的修车体会。然后再讲解给学生,课堂就会变得生动,内容准确而有趣,从而提高学生对课堂和实训项目的兴趣。 (六)企业定期派有修车实战经验的人员去学校做讲座。学生汽修基础差,而中职教师去汽修企业锻炼时间有限,接触的修车实例不多,没有足够的实际经验。定期聘请汽修企业中经验丰富的师傅做讲座,是解决这一问题很好的措施。 (七)注重中职汽修基本技能教育。据汽修企业师傅讲,除了个别疑难杂症外,很少使用示波器。而在需要使用时,大多是用万用表或试灯代替。原因是示波器接线比较麻烦,为了提高修理效率,他们常常利用万用表或试灯代替。实际修车,很少使用示波器,是不是就不用训练示波器的使用方法呢?相反,而是加强示波器的使用教学。因为示波器的使用是基础,只有会使用示波器,才懂得传感器信号变化的意义,才能理解疑难杂症的真正故障原因。 另外,当学生修车技能发展到一定程度,遇到疑难杂症,如果没有一定的知识基础,是无法理解的,更谈不上进一步提高了。针对阅读电路图、系统工作原理等基础性技能还是要加强教育,而不是忽视。 汽车维修毕业论文:汽车维修企业的品牌形象塑造问题探索 摘 要:伴随着目前我国社会经济水平的快速发展,汽车产业也取得了极大的发展与进步,产业发展前景欣欣向荣,而作为汽车产业链当中的优秀环节,汽车维修行业也迎来了空前历史发展机遇期,与此相对应的则是市场竞争程度的日趋激烈。对于汽车维修企业来说,应当基于自主意识的指引下,逐渐明确出具有自身鲜明特征的品牌形象,从而实现对企业品牌形象影响力的全面提升,增强企业的市场竞争力,保障企业的长久、稳定发展。 关键词:汽车维修企业;品牌形象;塑造 现如今的汽车行业已经取得了蓬勃的发展与进步,而汽车汽修企业作为汽车产业中的重要环节之一,其发展速度也越来越快,然而受制于市场监管机制的缺失,导致行业门槛过低,并且由于消费者对于这一专业性较强的工作知之甚少,导致企业维修企业目前在我国已经如雨后春笋般大量的涌现出来,使得消费者在面对数量众多的汽车维修企业时难以抉择。而汽车维修行业的竞争也正是基于这种情况变得愈演愈烈,而怎样才能够在如此繁复的环境中取得一席之地,不被市场所淘汰则正是广大汽车维修企业所苦苦思索的,对此笔者认为汽车维修企业通过塑造出具有自身独特的品牌形象不失为一条正确的出路。 1 汽车维修行业现状分析 就当前的汽车维修行业发展现状来看,市场竞争已经趋于白热化,各类规模大小不一的汽车维修企业广泛分布在城市的各个地方,而由于对企业市场竞争力起着决定性影响的因素相对较多,因而任何一家企业要想能够在激烈的市场竞争中一骑绝尘绝非易事。在市场竞争度过了初级阶段,企业所处的地理位置、人员技术水平、发展经营规模等方面的条件已经基本趋于同质化之时,品牌形象的塑造问题的重要性将日渐突出。[1]当前大量的汽车维修企业均将价格因素的竞争放到了首位,而针对其他方面的竞争因素则未能够引起足够的重视。从长远角度来看,一方面消费者的消费行为会逐渐趋向于理性;另一方面市场竞争也将日趋激烈,差异化竞争时代必将会在不久的将来成为主流,因此关注于企业品牌形象的塑造方为长久之计。 2 塑造自有品牌形象的意义 关于自有品牌的塑造问题,其本质上便是实施差异化的竞争策略,所具备的意义价值主要体现在以下几个方面: 第一,具有鲜明特征的企业品牌形象可以为消费者明确识别标志,促使消费者作出更加理性化的选择,进而增强对消费者消费需求的满足程度。通过塑造出自有品牌形象便可给予消费提供企业维修品质信息并促使其作出更具倾向性的选择,而绝大多数的服务效用是难以通过直观感受来予以判断,在消费者难以明确服务质量时便会利用品牌来帮助自己进行服务选择。 第二,通过对自由品牌形象的塑造能够促使企业的市场竞争力得以显著的提升。汽车维修企业间的竞争一方面是技术、价格的竞争,同时也是品牌上的竞争,因为汽车维修这一行业相对较为专业化,一般的消费者往往对于质量水平难以作出有效的判断,因此品牌上的竞争便尤为重要,消费者会通过品牌来选取维修企业,因此品牌形象的塑造对于企业竞争力的影响十分明显。 第三,良好的品牌形象能够提高企业的赢利能力。其汽车维修企业的发展过程当中,品牌形象间的差距所导致的利润收益差距十分明显。对此企业应当正确认识到对于产品服务价格产生影响的因素在服务质量还与自身的品牌形象之间存在着密切的相关性。[2] 3 有效提升企业品牌形象的措施 3.1 树立观念,明确认识 企业维修企业只有明确树立正确的观念导向,才能够为品牌形象的塑造打下坚实的基础,企业的经营决策者应当树立起现代化的品牌意识,将品牌形象塑造工作作为企业长久发展战略的重要构成内容,要在这一方面投入必要的资金支持。在共计针对超过有20家不同规模的汽车维修企业所进行的相关调查研究表明,其中绝大部分企业的经营决策者均未能够正确认识到品牌形象的重要性,相应的战略规划及资金投入更是少有。[3]但是由整个行业的发展现状来进行观察,能够在较短的时间内得以快速发展的企业,其发展的秘诀无不与企业品牌形象的塑造密切相关,品牌层面的竞争相较于价格与技术层面的竞争是更为高级的竞争,在价格与技术已经越来越趋同的情况下,品牌便成为判断高下的唯一手段,对于消费者而言品牌便是对服务质量的有效保障。 3.2 精心设计,准确定位 然而单单是意识到品牌形象的价值作用还远远不能够确保品牌形象塑造是否获得了成功,好的观念还必须要基于实际的行动才能够将其作用价值充分发挥出来。由管理层面来看,汽车维修企业还应当更深层次的明确在对自身品牌形象进行塑造是所应遵循的基本准则,从而为企业品牌形象注入独特的内涵价值,保证其定位的准确性。品牌形象的塑造工作是一项需要长期控制的工作,对于汽车维修企业而言,要想树立好良好的品牌形象首先要掌握消费者的消费心理,了解其消费需求,并针对消费者的实际需求来开展自身的工作范围及服务内容,向消费者提供个性化的维修服务。 3.3 合理应用,充分推广 好的品牌形象必须还要凭借着积极有效的推广宣传,对此企业维修企业也应当予以足够的重视,同时还应当尽可能地增加资金投入力度。企业品牌影响力的大小和企业的社会知名程度之间是呈正比例关系的,企业要想提升自身的社会知名度就必须要采取适当的方式与充足的资金来进行推广宣传。[4]企业可将多种宣传方式予以综合应用,从而达到最佳的推广宣传效果,在此方面企业所需开展的工作依然较多。需要引起注意的是,基于人际关系的口碑传播尤为重要,对此企业应当向全体员工树立其公关意识,促使每一名员工都能够了解到自身对企业品牌形象所承载的责任,通过适当的时机来充分展示,相信必将会对企业的品牌形象起到良好的推广作用。 4 结语 随着我国社会经济的快速发展汽车维修行业也愈发繁荣,相应的市场竞争也日趋激烈,而企业要想能够在激烈的市场竞争中立于不败之地,首先就必要清楚地认识到塑造自有品牌形象对于自身市场竞争力所具有的意义,基于此相关的汽车维修企业便可通过树立观念,明确认识;精心设计,准确定位;合理应用,充分推广等措施来实现对自身品牌形象的良好塑造。 作者简介:袁桂英(1980―),女,河南郑州人,研究生,讲师,研究方向:企业品牌,形象塑造。 汽车维修毕业论文:移动互联网在汽车维修技术方面的应用 [摘 要]随着经济的快速发展和人们消费结构的升级,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维修保养水平的提高来捍卫其原有的价值。 [关键词]移动互联网、汽车维修技术、云诊断系统 1、引言 现代汽车工业随着科学技术的发展而日新月异,智能化、新工艺、新材料等各种新技术在汽车设计制造过程中被广泛运用。由此使得我们使用的车辆更加舒适,且性能更加强大。然而,这些新技术的应用也导致了车辆结构(尤其是电器设备及线路)更加复杂,发生故障概率也会增加,而且故障诊断的难度也会随之上升,通过一般的故障排查方法可能需要很长时间才能找到故障并排除。在此情况下,笔者认为维修技术经验的分享与获取在汽车维修能力提升方面将会扮演越来越重要的角色。接下来笔者将对移动互联网在汽车维修技术经验分享与获取方面的应用提出自己的观点和建议。 2、问题呈现 2.1移动互联网时代的到来,使得人们对于个人电脑(PC)的依赖大幅降低,进而转向对移动终端的大幅关注甚至痴迷。这使得厂家通过原OA(办公自动化)的维修技术信息得不到经销商技术人员的及时查阅、了解掌握并执行。 2.2目前各类移动终端软件APP的普及,已使人们对手机空前的依赖。目前汽车销售网络快速下探,而且在2015年乃至更长的时期内,这种下探的决心将更加坚决,将在很大程度上给厂家售后技术支持工作带来巨大压力。 2.3 截止目前,国内各汽车品牌中很少通过有效的手段将厂家的技术文件、维修经验推送到经销商技术人员的手机终端(目前一般通过PC端),体系内更是缺乏一个快速、便捷及有效的维修技术经验分享和沉淀的平台。 3、移动互网在汽车维修技术方面的应运思路 利用移动互联网的强大力量,并融合移动终端的应用优势,搭建一个快速、便捷及有效的维修技术经验分享和沉淀的平台,并能借助平台实现将厂家技术信息直接推送到经销商人员的移动终端,即汽车云诊断系统(APP)。通过该系统可以实现如下主要功能: 3.1云诊断系统以“人人出力、人人收益”原则为根本出发点。有了云诊断平台后,体系内的技术人员(开发人员、售后技术人员、经销商维修技术人员、技术培训合作单位)可以通过手机非常方便地分享自己的技术方案(可以是文字加图片、录音或视频);同时体系内的技术人员可以非常便利的搜索查找故障的维修方案来为自己所用。 3.2可以将维修资料及厂家的技术信息推送到技术主管等人员的移动终端,大幅提高资料使用的便利性。 3.3搭建一个快速、便捷及有效的维修技术经验分享和沉淀的平台。 4、云诊断系统应运策略 利用移动互联网的强大力量,并融合移动终端的应用优势,通过服务器与PC、服务器与移动终端的信息交互,实现汽车云诊断的各项功能(注:服务器最好选择云服务器)。开发云诊断系统软件,在经销商端利用安装有移动APP的移动终端,通过网络和授权将两者相连,便可实现上述云诊断系统的相关功能。 4.1 手机APP功能模块 4.1.1账户管理。手机验证注册功能:以指定手机号验证注册、登录。服务店人员通过手机APP登录;主机厂技术人员则可通过移动终端运行APP或PC终端输入链接网址进行登录。积分奖励制度:服务店技术人员积分奖励制度,根据积分情况给予相应的奖金激励,积分成长是跟据提交的分享案例、提问和回答(关注度、点赞数等)、搜索功能的使用次数、产品质量问题反馈及优化建议等情况进行对应分值的累加。 4.1.2案例分享。服务店技术人员、厂家售后技术人员、厂家开发人员、技术培训合作单位都可以按照固定的格式,将自己的技术案例或知识按照不同的分类进行提交,分享的信息以文字加图片、录音或小视频的方式为主。 4.1.3提问与回答。技术问题的提问:体系内的技术人员可以根据车型、部件、故障现象等信息进行维修问题的提交。故障现象中可以添加图片或视频文件。技术问题的回答:各服务店或主机厂的技术人员看到维修问题后,可以根据自己的经验与判断提出维修建议。 4.1.4信息获取。体系内的技术人员通过该系统的查找搜索功能,可以方便的查找自己当前所处理故障的所有已的处理方案,或所提问信息的所有已的回答。 4.1.5维修资料获取。整合远程诊断系统体系内维修资料管理功能,届时体系内的技术人员可以通过云诊断终端查阅或下载维修资料、技术快讯、使用说明书等技术文件。 4.1.6产品质量问题反馈及优化建议。服务店在维修工作中遇到的产品设计或质量问题,可以通过此模块提出相应的建议或反馈。对服务店提出的建议,有审核或处理节点的设置和流转功能,并可查看流程的当前处理进度。 4.1.7信息推送功能。提示有最新的相关技术服务公告或技术类通知,或者向指定群组近期需要关注或注意的重要事项。 4.2 厂家总部端PC功能模块 4.2.1管理手机APP帐号。总部端可以设置服务店技术人员手机APP帐号所绑定的手机号,当后台变更了相应手机号(应对人员变动带来的影响),则其相应帐号登录时会自动提醒通过新的手机号短信验证注册,原有手机号无法登录。 4.2.2 管理手机APP各功能项目的权限设置。总部端可以控制服务店技术人员手机APP端各功能模块的操作权限。 4.2.3 管理云诊断平台的各模块的内容。总部端可以对服务店维修技师所的信息进行审核、以及删减;可以设置可积分项目的分值,让系统根据情况自动积分;可以批量上传相应的技术资料。 4.2.4 PC端数据统计。以excel表格导出指定范围的信息,如时间段导出、车辆系统或故障分类等多种方式导出。 5、云诊断系统推广应运阶段性的效果 某品牌云诊断系统自2016年2月份正式上线3个月内,各相关4S店维修技术人员积极利用系统的各项功能,比较充分的实现了店与店之间技术经验的分享与获取,其中“技术案例”访问量达2.72万次、“问与答”点击量达6.56万次、“关键字搜索”达1.68万次。 6、结论 某品牌云诊断系统以“人人出力、人人收益”的目的为根本出发点,在利用了移动互联网的强大力量的同时,融合了移动终端APP的应用优势,通过服务器与PC、服务器与移动终端的信息交互,充分实现了体系内汽车售后维修技术经验的分享与获取,可以为提高经销商汽车维修技术水平、提高故障诊断速度及准确性发挥巨大的作用。 云诊断系统的开发应用只是诸多移动互联网技术在汽车维修方面成功应用的案例之一,移动互联网应用好了,能使汽车售后服务更加方便,成本也会相应的降低,甚至会给您带来一份意想不到收获。 姓名:闫江仕;性别:男,籍贯:新疆人,学历:本科,毕业于重庆大学;现有职称:中级工程师;研究方向:汽车维修。 汽车维修毕业论文:汽车维修行业的现状及对策研究 [摘 要]随着经济的迅猛发展和科技飞速进步,汽车由一种奢饰品逐步变成家庭必需品,随着汽车用户的不断增长,汽车维修行业也取得了较大进步,但汽车维修行业当前也存在很多管理、人才和技术层面的问题,制约着汽车维修行业的进一部发展。本文主要论述了汽车维修行业的现状及对策研究,首先分析了汽车维修行业当前的发展现状,接着分析了汽车维修行业发展中存在的制约性问题,最后提出解决当前汽车维修行业发展困境的对策,以期对促进起着维修行业的快速健康发展提供自己的一点思考。 [关键词]汽车维修行业 现状 问题 对策 汽车维修行业的历史表明,随着汽车变得越来越精密,维修工作对维修设备的依赖性变大,依据于故障诊断和状态检测的技术逐渐变得重要,今后维修技术发展的重要方向就是故障诊断和状态检测技术,另外,随着汽车逐渐普及和人们消费需求的提升,现场快速抢修技术和不解体保养技术也是今后发展的重点。 1 汽车维修行业的现状 1.1 维修方式方面的现状 首先,对计划维修几乎是全面否定,当前的汽车维修人员大多数都能认识到单纯的计划维修已经不能适应汽车维修和使用的需要,但是又走向了另外一个极端,就是对计划维修的全面否定,从而对汽车的维护保养忽略了,近年来汽车维修市场出现请维护重维修的局面就是当前汽车维修人员指导思想的真实写照,致使汽车维修通常需要事后进行补救才能取得良好效果。 1.2 汽车维修技术方面的现状 随着汽车行业在近年来获得的较大发展,汽车的技术含量也在不断上升,汽车的维修技术和诊断技术也得去了较大突破,维修技术的发展使汽车维修人员的工作更加便利,提升了他们维修汽车的准确性和便利性。然而,现阶段有些汽车维修企业的检测手段、诊断技术、修复技术让然和当前的汽车维修需要有很大差距。 2 汽车维修行业的存在的问题 2.1 汽车维修行业缺乏管理 汽车维修行业近年来较为混乱,管理方面比较落后,主要表现为以下几个方面的问题: 首先,行业准入标准不够严格,过宽的标准难以保证维修企业的质量,当前很多汽车维修企业设备与技术较为落后、资金投入较少、店铺空间较小,随着当前汽车市场的快速发展,这和现阶段的汽车市场规模极不协调,和市场发展难以适应,我们探究其背后的原因,主要是因为现阶段汽车维修行业的注入标准不够严格,需要对现行的标准加以细化和具体化,在一些优秀技术要求上面应该严格制定标准,以提升行业的整体服务质量,从而规避目前汽车行业现状中的一系列连锁问题,提升整个行业的信誉和形象。 其次,较为混乱的市场秩序降低了汽车维修行业的形象,市场经济在本质上竞争型经济,市场经济一定需要一个公平的竞争环境,如此才能推动市场的良性发展。如果一个行业的竞争充满了不正之风,那么就会给行业本身和市场造成很多负面影响。当前的汽车行业市场存在很多不正当竞争,市场秩序较为混乱,严重影响了汽修行业的发展。汽车行业和其它维修行业不同,因为汽车的结构较为复杂,其维修配件来源广泛,有进口的,也有国产的,有的甚至是假冒伪劣的和走私的,维修配件本身也是五花八门、种类繁多,虽然外形一样或类似,但是配件市场价格有巨大的差别,而且这些配件的专业性较强,业余人员难以区分,必须专业人才才能区分细致的分类,这在一定程度上使汽车维修市场的投机现象较为严重,影响了汽车维修市场的公正性。 2.2 良好素质的汽车维修人员缺乏 汽车修为行业由于其工序和制造结构复杂,需要对汽车维修人员进行专业的训练,随着中国进口车越来越多,汽车保有量也呈逐年递增的趋势,而且随着科学技术的发展,汽车的种类越来越多、车型越来越复杂,如果没有一个熟悉各种各种车型的故障管理就很难适应当前汽车维修的发展,当前汽车维修人员的经验不足就是这一要求的写照,故而只有具备较好综合素养的人员才能胜任。与上述要求相反的是当前中国汽车维修专业型人才较为缺乏,汽车维修人员鱼龙混杂,很多维修人员的技术不够过关,或者虽然具备一定的技术训练,但是由于思想较为封闭,对新设备和新技术了解不多,汽车维修技术人员整体素质有待提高。严重影响了汽车维修行业的进一步发展。和西方发达国家相比,中国的汽车维修人员的培养还处于初级阶段,现阶段不仅改进汽车维修理论,还应培养汽车维修人员的思维方式,培他们以开放的心态接受新技术和新设备,从而推动汽车维修行业不断向前发展。 3 解决汽车维修行业存在的问题的对策 3.1 完善当前的汽车维修市场 现阶段推动汽车维修行业快速发展的一个重要措施就完善汽车维修市场,为汽车维修企业的发展创造一个公平有序的市场竞争环境。 首先,要规范汽车维修行业的具体经营行为,对于汽车维修收费标准和工时定额进行有效监督,加强宣传,发挥社会群众的舆论监督的力量,形成完备的信用考核制度,引导企业诚信经营,对于违反市场规则的企业和个人,应将其不良信息向社会公示,交通主管部门应该联合技术监督、工商、计委、公安等部门,多管齐下,形成合力,完善汽车维修市场的准入制度,加强对违背诚信经营原则的企业的整顿和清理力度。 其次,汽车维修主管部门需要创新管理方式,加大监管力度,相关部门要加大相互之间的信息共享,共同打击汽车维修市场的不法行为,形成汽车维修管理行业的合力,打造良好的汽车维修市场秩序。 3.2 加大汽车维修专业人才的培养、培训 中国在新世纪初期已经在北京设立“职业院校汽车维修与应用专业领域技能型紧缺人才培养基地”,说明当前中国政府逐渐意识到汽车维修人才培养的重要性和紧迫性,在汽车维修行业发展过程中,要想突破当前的困境,就需要解决人才这个制约企业维修行业发展的难题,需要加强培训人才学校的建立和完善,这是突破汽车维修行业人才困境的一个重要方法,要提升汽车人才培养的素质,为汽车维修行业的发展不断提升智力支持,同时提升行业的整体活力,促进当前汽车维修行业由体例时代向脑力时代的转变,推动汽车维修行业整体技术水平的提升,推动汽车行业向着良性、健康的方向发展。 3.3 优化设备的现场管理 汽车行业的生命周期的全过程都是设备现场管理的范畴,它的管理的好坏直接关系到企业设备管理工作的好坏,也关系到企业维修行业的发展。 维修模式方面,应该避免维修不足和维修过剩的局面的产生,维修制度方面,现阶段行业制度改革需要坚持复合化、弹性化、多样化的发展远侧,国家应该对关系到消费者切身利益的制度加以规范,但是也应该给企业自主选择其它制度的权利。汽车维修行业应灵活机动的对汽车维修工艺应进行组织,为了解决汽车在使用中出现突发性故障,维修企业应该配备检测和修理一体的小型应急抢修设备,并能够迅速组织抢修人员赶赴现场,为顾客在旅途中的抛锚实现迅速的抢修。 4 结论 汽车在维修方式上仍然收周期结构的制约,现状还有很维修让人是参照机械运行的记录进行,而不是以检测诊断为维修的依据,基本是以综合评定代替实际诊断,有的维修人员甚至是用经验代替状态检测,另外,还有一些仍然是按照机车运行时间分歧进行项目检修,这就导致汽车实际故障和修理项目存在的符合性较小。这种维修方式既不是按需维修又不是按时维修,既未按周期项目又脱离周期结构,既在理论上站不住脚,也在实践中存在很多问题。 汽车维修毕业论文:模拟教学方法在汽车维修教学中的应用研究 摘 要:现阶段,我国汽车维修教学教育质量整体较低,仅仅停留在理论知识教育程度上,学生实践能力较差,学生综合素质有待加强,这也是汽车维修教学发展中首先需要解决的问题。本文探讨模拟教学方法在汽车维修教学中的应用。 关键词:模拟教学方法 汽车维修教学 应用 我国汽车维修教学还存在较大的问题,亟待解决,解决好这些问题才能够推动我国汽车维修教学发展。本文以汽车维修教学作为研究对象,分析模拟教学法在其中的应用优势,希望能够提高汽车维修教学质量。 一、模拟教学法 模拟教学法就是在教师的统一引领下,学生与教师一起根据所创建的教学情境开展角色扮演,将现实中可能发生的情境在教学工作中展现出来。模拟教学法在实际应用中能够将理论知识与实践有效结合,增加教师与学生在教学过程中的互动,提高学生学习兴趣,进而促进学生全面发展。将模拟教学法在汽车维修教学中进行应用,能够让学生在思维活跃的情况下,与教师积极合作,真正将所学到的理论知识转化为实践能力。 二、汽车维修教学现状及存在的问题 1.开设汽车维修专业的原因 汽车是一种高科技集合性产物,也是现代科技发展下的成果,但是汽车在实际应用中一定会存在问题,这就需要专业人员进行维修,这也是开设汽车维修教学的真正原因。 目前,汽车维修教学中所涉及的科目种类繁多,涉及汽车应用的各个方面,因此汽车维修教学内容跨度十分大。现代化汽车在维修中的保养及零部件更换等故障,都需要在汽车维修教学中融入大量的实践。 2.汽车维修专业教学存在的问题 (1)实践能力有待提高。汽车维修的工作性质决定其工作人员一定要具有高水平的实践动手能力,但是目前汽车维修教学工作所培养出来的毕业生综合素质有待加强,实践能力较差。汽车维修专业人员出现这种问题的主要原因是院校在授课过程中,对学生的理论知识过于看重,造成学生缺乏实践动手机会。 (2)实践过于依赖课本。汽车维修教学所使用的教材仅仅是希望学生能够掌握汽车维修方面的基础性知识,如果在实践教学中还是按照教材的内容讲解,这样就很难提高学生对汽车维修实践的兴趣,约束学生的全面发展。目前,汽车行业发展迅速,如果汽车维修教学仅仅按照教材内容讲解,学生对先进的汽车维修技术并不了解,与实际应用之间存在较大的差距。 3.模拟教学方法在汽车维修教学中的应用 汽车维修教学中的重点内容就是学生的实践,实践并不是纸上谈兵就可以完成了。但是目前汽车维修教学所拥有的资金及硬件设备数量都有待加强,根本无法满足每一个学生实践的要求,也就需要将模拟教学方法在汽车维修教学中加以应用。模拟教学方法在汽车维修教学中的应用,主要就是学生通过模型了解汽车出现的故障,并且了解不同故障出现的原因。模拟教学方法还能够将不同型号的汽车出现故障的情况模拟出来,这样学生之间就可以自行对比,判断不同型号汽车存在故障的原因,增强学生实践能力。 利用模拟教学方法中的模拟器,汽车维修教学能够有效解决传统课堂教学中无法实际操作的问题。教师在教学中可以利用汽车模拟器,将汽车维修教学中的重点及难点问题直观地为学生展现出来,同时还可以利用模拟器对汽车故障进行仿真性设计,学生可以通过模拟器进行实践,进而解决汽车存在的故障。学生如果能够将教师设置的故障有效解除,这就表示学生对于该类故障分析的原因是正确的,并且可以在实际工作中使用这种故障排除方式。学生如果不能够将教师设置的故障排除,教师就应该积极引导学生,分析学生在排除故障上存在的问题。这样教师就能够及时了解学生学习的实际情况,根据学生实际情况设计汽车维修教学进度,保证学生能够了解汽车维修知识,促进学生全面发展。 教师在电喷发动机的讲解中,就可以通过模拟教学方法,将电喷发动机存在的动力不足及起步困难等问题直观展现,学生可以根据电喷发动机的实际故障情况与所学知识相结合,排除电喷发动出现的故障。对电喷发动机故障排除完毕后,还可以检验发动机的油压等实际应用情况,提高故障排除效果。综上所述,模拟教学方式能够将汽车中存在的故障模拟展示出来,学生能够根据不同型号的汽车开展实践性训练,了解汽车出现故障的原因,最终提高学生的实践能力,保证汽车维修教学质量。 (作者单位:平度市高级技工学校) 汽车维修毕业论文:奔驰混动汽车维修信息 摘要:互锁电路检测高压车载电气系统中断路的连接器电路。如果互锁电路中断,将导致高电压蓄电池模块中的保护开关打开,致使整个高压系统断电。互锁电路特性有:发现不导通或短路时,即隔离或切断所有高压源、互锁信号设计为双极性以区分对地短路和对电源短路、互锁电路由高压部件蓄电池管理系统提供和评估等。混合动力技术规定了许多安全预防措施,如高电压部件的所有电缆均为橙色电缆、整个高压车载电气系统配置了大量的绝缘装置等。 关键词:互锁电路;油转换器;保护开关;蓄电池管理系统;安全预防措施 引言 近几年来新能源汽车发展迅速,每年以20%-30%的速度增长,预计到2030年,全世界销量将达到1000万辆。奔驰公司也推出了几款混动汽车,并投放中国市场,收到消费者欢迎,但是也带来了很多问题。新能源汽车与内燃汽车差别很大,大部分从业人员并不具备维修保养新能源汽车得知识和技能,尤其是新能源汽车的工作电压很高,如果操作不当,会造成触电事故。因此有必要推广普及新能源汽车维修知识,本文以奔驰S400 HYBRID混动汽车为例,介绍新能源汽车维修信息。 一、关于高压“互锁电路”信息 互锁电路用于保护高压车载电气系统的操作人员。互锁电路检测高压车载电气系统中断路的连接器电路。如果互锁电路中断,则会导致高电压蓄电池模块中的保护开关断开,高压车载电气系统关闭。 互锁信号(12V/88Hz)在蓄电池管理系统控制模块中产生,并通过串联连接传送至以下部件: DC/DC转换器控制模块 电力电子控制模块 电动机 电动制冷剂压缩机 蓄电池管理系统、驱动系统和DC/DC转换器控制模块均配备了用于评估互锁信号的电路。 互锁电路为12V电路,通过高压部件控制模块高压线插头串联连接在电路中进行开关。当分开控制模块插头连接时,将通过互锁输入单元和输出单元触点中断互锁电路。互锁电路中断将导致高电压蓄电池模块中的保护开关打开,致使整个高压系统断电,特别是切断电力电子控制模块和DC/DC变换器控制模块(N83/1)的电源。 高压网络部件“互锁电路”示意图,如图1所示。 互锁电路特性: (1)互锁信号作为导通环跨所有高压部件及其连接点布置。发现不导通或短路时,即隔离或切断所有高压源。 (2)互锁信号设计为双极性以区分对地短路和对电源短路。 (3)两个数字互锁信号电平与车载电气系统电压相同,即0V和+Ubat。 (4)交流频率设计时采用了较低频率,旨在防止emc干扰。 (5)互锁电路由高压部件蓄电池管理系统提供和评估,其他激活的高压源,如电源电子装置和DC/DC变换器,单独评估互锁信号。 此外,碰撞会触发两级碰撞关闭程序,从而切断高压蓄电池,并使高压车载电气系统放电: 第一级:可逆(不触发气囊〉 第二级:不可逆(电路30c通过烟灰隔离器断开,并触发气囊) 此外,气囊控制模块与发动机控制模块和蓄电池管理系统控制模块之间的附加信号线可确保发动机关闭,且保护开关断开。 二、混合动力车型高压系统IT网络原理(IT=独立接地(分别接地))(图2) 在混合动力车辆中实施如下保护功能: 直接/间接接触高压电保护 高压线缆绝缘监测 高压线缆电隔离保护 断电保护 检查安全注意事项标签提示 高压互锁电路保护 三、民用高压电IT网络原理 高压安全措施和注意事项的基本功用可利用网络进行说明介绍(如住宅线路)(图3)。 TN=接地零线(共用接地) 四、高压电基础知识 关于安全电压的定义有两个评判标准: VDE标准:小于直流48V;小于交流25V ECE标准:小于直流60V;小于交流25V VDE指电气、电子和信息技术的联盟,是一家科技联合协会,遵守相关标准和电工技术法规。 ECE:指欧洲经济委员会。 五、应用信息 1.发动机在何种车速下关闭? 车速低于20Km/h时会启用关闭程序。 2.为什么车辆仍配备有12V发电机,而未装备启动机? DC/DC转换器无法做到在所有行驶条件下都为12V车载电气系统供电。S级轿车中安装了大量与舒适性相关的用电设备,12V车载电气系统的功率要求电流最高可达100A,对应的输出功率为1.2KW。没有足够大的空间来安装这一容量的DC/DC转换器,因此无法实施该解决方案。车辆安装的DC/DC转换器只能为12V车载电气系统提供约0.7KW的输出功率。转换器的效率高于12V发电机。这就意味着虽然转换器的尺寸很小,但仍能降低功率需求。 3.针对混合动力技术规定了何种特殊的安全预防措施? 高电压部件的所有电缆均为橙色电缆,并带有安全性说明 整个高压车载电气系统配置了大量的绝缘装置和最新研发的专用连接器 锂离子蓄电池装在一个全新设计的高强度钢外壳中,可防止其在发动机舱受到碰撞。每个单独的电池也都存放在能够有效消弱物理冲击的专用胶体中。系统还配备了带膜片额爆裂盘的熔断接头(仅在发生多项故障时激活〉和单独的冷却回路,即使内燃机损坏,该回路仍可确保对高压蓄电池进行冷却。内部电子控制器不断监测安全性要求,并立即提示发生的任何故障。 蓄电池电极彼此分开,所有的高电压部件都有单独的线路。所有高电压部件通过导电环相互连接。发生故障时,高压车载电气系统自动关闭。 点火关闭或发生故障时,高压车载电气系统瞬时放电 发生事故时,高压车载电气系统立即完全关闭 电子系统不断监测高压车载电气系统是否短路,并在发生故障时关闭高压车载电气系统。 4.机械损坏(两车相撞)可能导致锂离子蓄电池内部短路。如何防止起火? 电池中的安全阀以及保险丝和开关等电子安全性装置可确保最大限度的防止起火。电子装置提供了防止因蓄电池过度充电而导致起火的双重保护。 5.电力电子装置发生故障将导致何种后果? 如果电子系统发生故障,则{压车载电气系统关闭。 (作者单位:山东科技职业学院 汽车工程系,山东 潍坊 261053) 汽车维修毕业论文:如何提高中职汽车维修专业教学质量 【摘要】我国当前经济发展快速,私家车数量越来越多,为人们的出行提供了便利。在汽车行业迅速发展的时代,汽车维修专业技术得到了提高,汽修专业人才成了社会需求的技能型人才。中职汽修专业教学每年都会为社会提供大量的汽修人才,本文从多个方面提出了提高中职汽车维修专业教学质量的有效对策。 【关键词】中职汽车维修 教学质量 提高 随着经济的发展和中职教育改革的深入,以市场需求为导向培养应用型人才,强调中职教育改革发展的重要性和必然性。汽车维修专业是理论和实践相结合的专业,是中职学校的重要专业。当前中职汽车维修专业教学仍存在着一些问题,影响着教学质量的提高。在新时代,学校应践行好汽车维修专业的人才培养机制,深化教学改革。 一、中职汽车维修专业教学存在的不足 1.没有突显学生主体地位 汽车维修专业强调学生应既有理论知识又有实践能力。在实际的教学过程中,以教师为中心的教学现象依然存在且比较明显,无论是理论知识讲授,还是实训技能练习,教师向学生讲授如何学、如何做,缺乏让学生自主学习的空间和机会。同时,理论和实践的教学不能达到同步进行,出现错位现象,教学形态不平衡。这样的教学现状,导致学生不仅理论知识学不好,而且实训技能也得不到提高,严重影响着中职院校汽车维修教学质量的提高。 2.难以激发学生兴趣 中职院校在培养汽修专业人才上,是以市场需求为导向的,强调学生具备就业的能力。当前,中职院校虽然将多媒体教学广泛地引入到汽车维修专业教学中,但教学模式依然比较单一,没有做出很大改变。教师在教学过程中仍然觉得比较累,学生也觉得学起来比较枯燥乏味。多媒体教学丰富了教师的教学手段,但是单向的教学输出,激发不起学生的学习兴趣,会让他们在学习中感到疲倦,缺乏主动学习的兴趣和热情。 3.欠缺一体化教学 当前中职院校汽车维修专业教学改革的一个重要方向是开展一体化教学模式。汽车维修专业一体化教学模式强调借助现代高科技教学手段,将理论教学和实践教学完整地融合到一起,使两方面教学能够同步进行。但从当前的教学现状来看,中职院校由于诸多因素的影响,比如教学资源有限、办学条件限制等,在构建一体化教学模式中存在着欠缺和不足。一方面教师专业水平达不到要求,很难适应理论和实践教学的改革;另一方面,中职教育存在不足,一体化教学模式的实行需要时间,是一个教学改革的过程,需要在各方面投入人力、物力、财力。 二、提高中职汽车维修专业教学质量的对策 1.及时改革教学内容 汽车维修专业具有较强的应用性和实践性。在开展教学的过程中,应注重训练和培养学生的综合应用能力。因此,中职院校应根据当前汽车行业的发展和汽车维修技术的变化,及时调整和改革教学内容。 2.创建有效课堂 由于当前很多中职院校在汽车维修专业教学中,仍然以教师为中心,采用“填鸭式”教学法,没有更多关注其它教学方法,比如任务驱动、分层教学、一体化教学等。学生是学习的主体,教师在教学中应认清这一点,在课堂教学中应突显学生的主体地位。 3.全面提高教师的综合素质 要想提高中职汽车维修专业教学的质量,其前提和基础是全面提升教师队伍的综合素质。由于一些教师并不是汽修专业毕业的,其专业知识水平和结构、实际经验均有限,掌握现在汽车行业的前沿知识较少,没有达到向学生讲授新型车和进口高档车知识的水平,也不能很好地进行汽车维修操作指导。 4.制订科学的教学计划 在教学过程中,教师应确保学生深刻了解教学内容,激发他们用自身对知识的理解去完成作业和考试,即使学生在理解上存在偏差和错误,教师要认真耐心地进行更正和指导,帮助他们理顺知识和思路。教师在教学中应努力做到主次分明,条理清晰,用简短、精炼的课堂语言讲授知识。教师在讲解电工电子方面的内容时,应紧密结合现代汽车电路的特点和电器元件内容,让学生真正把握基础知识。 5.充分运用现代信息技术 传统教学,很难呈现和表达汽车维修的一些最新知识,不利于学生理解,很多具体的专业知识也无法直观地向学生进行表达。将现代信息技术手段充分运用到课堂教学中,可以使教学内容更加直观形象,更易于学生理解抽象的维修知识。 三、结语 作为新时代背景下的汽车维修教师,应根据汽车行业的发展和市场对人才的需求,努力探究最佳的教学方法,不当创新教学模式,优化汽修教学质量,推动教学一体化进程。利用实际有效的方法,实现系统的模块训练,帮助和引导学生掌握和了解最新的汽车理论知识,提升实际操作能力,为就业打下坚实的基础。 汽车维修毕业论文:汽车维修与保养中信息化的应用分析 摘 要:随着全球信息化的到来,信息化技术已经普遍应用在各个行业中,因此信息化应用在汽车维修保养行业是时展的需要。文章首先探讨了国内汽车维修与保养行业现状以及运用信息化的原因,然后提出了创建信息化汽车服务平台、引进信息技术过硬的人才以及创建完善的资料库三个策略,为汽车维修与保养中信息化的应用提供参考意见。 关键词:汽车维修保养;信息化;应用 汽车从产生到今天已经有一个世纪的历史,今天已经成为人们出行的主要工具,随着汽车制造业产生,企业维修与保养也应运而生。传统的维修保养技术已经不能适应当前汽车技术的更新,为了改变传统维修保养业的累、苦、脏、差的现状,将信息化运用到汽车维修与保养行业是历史所趋。 1 国内汽车维修与保养行业现状及应用信息化的 原因 1.1 国内汽车维修保养的现状 汽车现今已经成为人们出行不可或缺的一种交通工具,特别是科技的发展进步,很多高端汽车制造技术不断出现,推动了汽车产业的迅猛发展,促使汽车保养与维修业得到越来越多的人关注。在新汽车技术不断出现的同时,保养和维修人员带来巨大的挑战,如果不更新维修保养技术就无法适应当前汽修的需要,也就无法在竞争激烈的汽修市场中生存。这说明相关的维修与保养技术员对新技术需求的愿望愈来愈强。信息化技术在汽修业中的应用,只是传统查阅资料来获取新维修保养信息的缺陷开始呈现出来。比如,查阅资料法获得的信息少,而且相当慢,有的信息甚至出现错误。我国的进口车辆越来越多,想要获取更多这些进口车的运维信息更是困难百倍。所以我国保养维修行业应用信息化技术变得越来越迫切,有了信息化的支持才能够为获取信息大开方便之门。当前我国很多汽车保养与维修已具雏形,不过远远落后于西方发达国家,因此国内保养与维修行业信息化发展路程任重而道远。 1.2 国内汽车保养与维修业应用信息化的原因 最近几年来,国内汽车保养与维修行业发展势头迅猛,根据不完全统计得知,当前国内汽修保养公司有三十多万家。在这样一个庞大的汽修保养市场中,怎样在竞争市场中站稳脚,已经成为每个汽修保养公司亟待解决的问题。为了紧跟时代步伐,了解和掌握先进的汽修保养技术,很多公司纷纷在汽修保养中进行信息化建设。而信息化运用在汽车保养与维修中,能够将所需的汽车检测、配件、管理维修人才等信息提供给公司决策者和管理人员,通过信息化建设提供及时精准的信息,就能够使他们做出准确的战略决策,从而为公司在市场竞争中站稳脚奠定基础。不但如此,各种维修技工可以凭借互联网这个平台,在网络上展开沟通和交流,相互传递经验和方法,为维修人员快速提升专业素质提供保障的同时,还能够汲取先进的技术观念和理念。从根本上保证汽修公司站在汽修保养市场的前列,为公司在市场竞争中处在优势地位提供保障。 2 当前国内汽车保养与维修信息化现存的问题 2.1 政府没有足够的重视,没有足够的资金支持 计算机技术引入我国时间较晚,因此各级政府没有充分的重视到信息化的重要性,再加之汽修保养业发展速度迅猛,接受维修业务时不具有针对性,无法重视现代科学技术在汽修行业的运用。汽车保养与维修业发展“蒸蒸日上”的现实状况直接蒙蔽了政府的双眼,所以也就不能充分重视到信息化在汽修保养中的应用,进而无法认识到及时获取汽车保养与维修最新资讯的必要性。最后造成整个行业在政府甚少扶持的情况下,汽修公司缺乏资金和融资渠道不通顺等情况发生。这些问题严重阻碍了汽修行业应用信息化,从而使整个汽修维修业发展进程趋缓,因此与国外同行业之间的距离越拉越大。由于政府支持力度不大,所以只有极少的互联网网站是针对汽车保养与维修企业而建立。由于只凭借本身的人才、资金和技术发展壮大,这种“自给自足”的模式,不但汽修公司发展较为缓慢,同时发展前景也不乐观,远远落后于西方发达国家的汽修产业。 2.2 企业没有树立信息化意识,没有充分的运用计算机 技术 在我国有许多汽修公司工作时还处在原始状态,即全部工作都是手动型,不具有任何科技含量。大多数汽修公司中计算机技术的运用与自身公司发展相适应,更甚至有的公司使用计算机,只是将计算机当做公司的一种摆设,并没有给生产力的发展注入正能量。在很多公司的经营者觉得,信息化并不能给自己带来什么利益,更甚至有人认为使用计算机十分麻烦,会使他们的工作率下降。在这种陈旧思想的引领下,很多企业主对于信息化持抵制态度,更谈不上积极的学习和运用信息化技术。之所以会发生这些问题,其根本原因是汽修公司的经营者并没有意识到在自己公司运用信息化技术的重要性,没有相应的理念作依托,就不会积极的去了解和领悟信息化给自己带来的便利。另外,很多汽修公司中的经营者以及员工不熟悉计算机操作方式,所以也就无法在工作时运用计算机技术。 2.3 我国汽车保养与维修业起步较晚 欧洲是汽车的发源地,在欧洲发展了几十年以后才流传到中国。在我国汽车行业晚于其他行业的同时,也使汽修保养业远远滞后于其他国家,不但技术落后,同时一提起汽修行业就与脏、累、苦、差挂钩。另外,最近几年来计算机行业才普遍应用起来,所以在汽修业刚刚在我国兴起之时,汽修人员根本不晓得什么是信息化和互联网,那么在工作中运用信息化技术是天方夜谭,更甚者许多人一听到互联网就会有十分反感,这严重阻碍了信息化在汽车维修保养中的应用。 另外,企业经营者投入到设备、厂房等硬件设施的力度不大,且没有针对信息化技术对维修人员展开的培训,有的经营者虽有这方面的意愿,也已经付诸行动,但是这并不能与快速发展的汽修行业相适应。在软硬件条件都十分欠缺的条件下,大量公司员工呈现出上网难度大的现状,导致他们在工作时都是按着自己头脑中积存的极少信息来进行,无法跟上现代汽车技术的变化,最后只能与汽车行业脱节。 3 汽车保养与维修行业应用信息化的措施 在上述分析中可以得知,想要在汽车保养与维修行业中应用信息化是困难重重。不过在困难面前应当用长远的眼光来看待信息化在汽修行业的作用,因此采取以下几个有效措施来促进信息化在汽修行业的应用。 3.1 充分运用信息化媒介使高效便利的汽车服务平台 成型 在汽车保养与维修企业展开信息化建设时,维修技术员应当将引入到公司内的各类建设信息化相关设施充分运用起来,这就要求拥有优秀技术的员工有计划的创建应用于汽车服务的信息化平台,来吸纳多样化的前沿、先进的汽车技术以及最为先进的汽车保养维修手段等等,同时实行分类式汽车服务模式,使汽车服务的整个活动质量与效率大幅度提升。此外,为了使信息化汽车服务平台的服务面更加广泛,还应当设立相关的维修保养技术咨询部,目的是为顾客提供维修保养技术咨询服务,帮助车主处理大量常见技术性问题。 3.2 引入高素质的信息技术人才,提升管理的信息化 水平 全方位提高汽车维修保养管理的信息化水平,应当在汽车服务部引入一大批汽修保养技术和网络信息化管理技术均过硬的复合型人才。真正做到在展开汽车维修保养工作时,服务技术能够与信息技术完美结合。在计算机行业快速发展的同时,有着过硬计算机技术的人才也愈来愈多,这样也使得更多掌握计算机应用技术的人才不断注入到汽修保养服务行业中,这些熟悉互联网知识的人,必然给汽车维修保养行业注入新的活力,为了将信息技术的重要性突出出来,公司决策者应当提升信息技术人才的工资来鼓励员工掌握信息技术。 3.3 建立健全信息资料库 针对大型的汽修公司,应当购买一套完整的全球高级汽车维修技术资料光盘,比如可以购买市面上较为十分普及的车型资料光盘,来了解一些高档进口车的维修技术。当汽车维修公司已经在汽车制造厂设立了特约维修站的企业,应当配备上原制造厂内的维修手册以及有关材料。在维修企业中安装上计算机,配备相应的上网设备,可以使公司员工利用网络,去专门维修汽车网站去了解和学习先进的技术,并且获取自身维修保养所需要的信息,充分运用打印设备输出有用的资料,也可以存储到计算机硬盘中以备随时使用。为了方便维修人员在工作中学习技术,提升相关理论水平,应当选购一些汽修保养杂志和书籍。 4 结 语 综上所述,随着全球信息化时代的到来,社会上的各种行业只有充分运用信息化技术才能够提升自身的管理水平。在汽车维修与保养中抓住发展的重要时期引入信息化技术,运用信息化的管理来吸纳更多高素质的汽修人才,并且创建具有自身特色得信息化汽车服务平台,这样才能够确保汽修保养企业顺应汽车技术的更新,走快速、健康、平稳发展之路。 汽车维修毕业论文:探讨现代汽车维修技术的发展 摘要:随着社会经济的快速发展,科学技术水平也得到了不断地提高,在人们的生活中科学技术的使用也逐渐广泛。随着城镇化建设的发展和推广,人们的生活水平得到了有效的改善,汽车作为人们的逮捕工具,逐渐成为一种生活中的必需品,这极大地促进了现代汽车维修技术的发展和进步。汽车维修能够提高汽车的安全性能,汽车的成本也能够有效的降低。 关键词:现代汽车维修技术;特点;缺陷和不足 引言: 随着科学技术的发展,汽车维修在工艺、技术、材料等方面都得到了显著的改善。使用这些先进的技术和工艺,能够更加全面、快速的了解和掌握汽车问题出现的原因,能够有针对性的对汽车进行维修,提高准确性,并在一定程度上减少了汽车维修的时间,节约了维修成本,有利于现代汽车维修技术的发展和进步。 一、现代汽车维修技术的特征 由于在汽车维修过程中加强了对先进科学技术的使用,在一定程度上集合了很多的技术优势,对性能的提高具有显著的作用,在加快自身现代化发展的同时,也满足了人们的消费需求。总的来说,现代汽车维修技术主要有四个方面的特征:一是逐渐向知识化方面发展,换句话说也就是在加强对计算机技术、电子技术等先进技术使用的过程中,维修人员需要掌握更多的技术原理,这也是顺利的进行汽车维修的理论基础和前提;二是越来越复杂,这主要表现在对汽车检修的过程中,由于使用的技术比较多,对汽车的检查越来越全面、细致、具体,特别是在故障排查方面会需要较长的时间,这也进一步增加了维修的复杂性;三是人们对汽车维修的速度、质量等方面的要求越来越高,随着社会经济的发展,人们的生活与工作的节奏不断得到加快,这样往往没有太多的时间可以花费在汽车维修方面,因此人们对速度和质量的要求不断提高;四是维修的设备和技术逐渐先进化和高科技化,在现代汽车维修的过程中,逐渐开始普及发动机分析仪、专用示波器、四轮定位仪等先进的设备和仪器,并加大了对电脑技术和电子检测技术的运用[1]。 二、现代汽车维修技术存在的缺陷和不足 随着汽车维修技术的不断发展,逐渐开始凸显出一些不足和缺陷,在一定程度上对其持续发展和进步起到了制约的作用,其缺陷和不足主要体现在三个方面。 (一)汽车维修从业人员的技能和素质不高 就目前在汽车维修行业从业人员来看,总体而言年龄偏小,而且知识水平不高,这主要是由于在汽修方面的教育和培训力度不够。在早期对维修人员的技术要求不高,从业人员对技能的掌握也主要是通过积累经验的方式,这样还是能够适应和胜任最基本的汽车维修服务[2]。但是随着科学技术的进步,在汽车生产以及汽车维修行业中对高科技的使用在不断增加,这也提高了对维修人员自身的素质要求,如果维修人员的自身素质也专业技能不高,就会逐渐难以胜任这项工作,这也是妨碍现代汽车维修技术进步的原因之一。 (二)对汽车维修的观念比较落后 在传统的汽车维修过程中,可以大致分为四步,即:第一步根据经验判断,以机械维修为主;第二步在拆卸之后进行简单的故障排查,并制定修理方案;第三步是进行换件修理或者是旧件修理;第四步是修理的时间比较长,而且需要花费较高的成本[3]。但是这种维修方式显然已经难以使用当前的社会发展需求,但是目前大部分的汽车维修还是使用传统的方式,这种落后的观念在一定程度上严重阻碍了维修技术的发展和进步。 (三)严重缺乏先进的维修设备仪器 虽然我国的经济发展迅速,但是科学技术的发展,特别是对科学技术的普及较为缓慢,也难以自主研发出先进的设备仪器,及时在近几年这一方面的能力得到了显著的提高和增强,但是在维修设备仪器方面的研究和开发力度不够,在各个方面的功能还不齐全。同时,有的维修企业为了节省自身的生产成本,在资金投入方面有所限制,导致设备仪器较为缺乏。 三、现代汽车维修技术的发展 (一)现代化特征 随着不断扩大的经济全球化效益,对我国的汽车行业也产生了较大的影响,在汽车结构以及生产技术等方面都逐渐体现现代化的特征。这在一定程度上提高对汽车后期服务的要求,极大的促进了汽车维修行业的发展和进步,其中体现最明显的就是汽车维修的经营方式逐渐向多元化发展,比如逐渐出现会员制维修、连锁经营维修、定点维修、特约维修、维修、现场维修等多种方式,这在确保服务质量的同时,还能够减少维修的成本。由于汽车生产厂家的不同,其设计类型、维修原理等多方面的数据都会有所不同,这在一定程度上增加了维修人员的难度,但是随着计算机技术的运用和普及,就能够有效的解决这一问题,打破了信息传递原先受到的在时间和空间上的限制,提高了维修技术水平[4]。 (二)汽车检修工具以及故障诊断特征 随着科学技术的发展,在现代汽车维修的过程中逐渐开始使用先进的检测设备仪器,比如解码器、四轮定位仪、发动机分析仪、尾气测试仪、示波器、专用电表等先进的电子检测设备仪器。这些设备仪器的使用在一定程度上提高了对维修人员的要求,为了确保设备仪器作用的有效发挥,维修人员就需要具备一定的计算机能力和外语水平,这也能够提高现代汽车维修技术的科技含量[5]。 (三)汽车维修管理的特征 汽车维修服务行业的规模和数量都在不断的扩大,市场竞争越来越激烈,再加上计算机技术的发展和普及,在行业发展的过程中更加重视现代化的管理制度和方式。因此,要实现现代化的汽车维修管理,提高其管理水平,进而实现服务质量和市场竞争力的提升。实现人机一体化,提高维修质量,缩短维修时间,减少维修成本。 结语: 在现代汽车维修发展趋势中,应该是逐渐实现其社会化、电脑化、专家化、网络化、现代化、高科技化,逐渐加强完善和改进现代汽车维修技术,全面提高汽车维修的技术水平和服务质量。 汽车维修毕业论文:汽车维修专业现代学徒制试点的探究 根据《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》教职成[2014]9 号文件要求,我校汽车维修专业开展了现代学徒制试点的教学方式。为了更好地开展现代学徒制试点的教学方式,总结经验,探索规律,特对此进行初步的探究。 一、什么是现代学徒制 根据教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见,各地要积极开展“招生即招工、入校即入厂、校企联合培养”的现代学徒制试点。现代学徒制是通过学校、企业的深度合作与教师、师傅的联合传授,对学生实施以技能培养为主的现代人才培养模式。德国把现代学徒制叫做“双元制”,主要是指德国现代学徒制是在企业和学校两个场所完成。要注意的是,学徒在两个场所的时间和学习任务并不是等同的,事实上,企业是双元中的主要方。其典型做法是:培训过程中,一般每周3~4天在企业,1~2天在学校。行业协会组织的中期考试和毕业考试是学徒必须参加的两个重要考核,通过即可获得相应的证书,完成学徒制。对此,我校在2014年秋季入学报名时积极宣传现代学徒制的教学方式,并根据我校实际情况制定了以汽车维修专业为试点专业。 二、开展现代学徒制的必要性 1.从培养学生方式方面来说:职业教育里,工学结合人才培养模式的改革是现代学徒制试点的优秀内容。校企应签订合作协议,职业院校承担系统的专业知识学习和技能训练;企业通过师带徒形式,依据培养方案进行岗位技能训练,真正实现校企一体化育人。因此,从培养学生方式方面说这是很好的一种方式,是很有必要的。 2.从教学内容方面来说:由于教学硬件的不足,教材滞后,对教学的开展很不利,长期重理论轻实践,教学内容单一。同时,由于学生基础薄弱,很容易造成学生厌学的现象。通过与企业形成现代学徒制的教学方式,师傅带徒弟的教学方法,理论与实际结合,激发学生的学习乐趣,从而提高教学质量。因此,从教学内容方面来说也是很有必要的。 3.从教学硬件方面来说:由于我校处于欠发达地区,我校职业教育教学设施设备落后,更新缓慢。通过实施现代学徒制的教学方式,可以很好地与企业进行对接,特别是在教学设施设备方面形成了很好的互补,让学生能够接触到更多更新的设备。因此,从教学硬件方面来说开展现代学徒制很有必要的。 4.从师资方面来说:作为欠发地区,我们职业教育相对落后,其中师资力量不足是很重要的原因。汽车维修专业对教师实践技能的要求较高,加上现代汽车技术发展迅速,教师的实践技能水平很难跟上时代步伐,很多学校都存在教师懂理论,但实践技能相对薄弱的问题。通过现代学徒制的开展,很好地弥补了教师这方面的不足。教师在管理学生的同时也可以下修理厂跟修理厂师傅相互交流学习,取长补短,提高实践技能水平。从师资方面来说也是很有必要的。 三、开展现代学徒制试点过程中遇到的问题 我校汽车维修专业根据《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》教职成[2014]9 号的文件要求来开展现代学徒制的试点工作,但在试点的过程中遇到以下几个方面的问题。 1.《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》教职成[2014]9 号的文件要求,先从经济、教育发达的地区试点,但对经济、教育相对落后的地区并没有相关的扶持政策,因此,对于经济、教育的发展落后的地区,开展现代学徒制的试点是很难的。 2.校企合作的质量不高。地方大型企业少,企业对实行“招生即招工、入校即入厂、校企联合培养的模式”意愿较低。主要是企业认为对学生的管理比较难,住宿问题难解决。 3.学生、家长受传统教学思维的影响,对“招生即招工、入校即入厂、校企联合培养”的培养模式积极性不高。家长主要是认为企业离家较远,担心学生的安全。学生则认为,到外地企业学习,还不如直接到外地学校就读。 4.现代学徒制的试点要求高,对于欠发达地区来说开展难度大。我校汽车维修专业现代学徒制的开展目前还是以学校为中心,没有实现“招生即招工、入校即入厂、校企联合培养”的现代学徒制试点模式。 5.学生的考核方式还是以学校考核为主。根据文件精神,实行现代学徒制的教学考核由企业负责,大力推行“双证融通”的方式,经考核合格发放毕业证书和职业技能证书。目前来说,我们还没能达到这样的高度,考核方式还是以学校考核为主,工厂考核为辅的方式。 对此,笔者认为不应该根据文件精神,生搬硬套,而是要根据我们各个地方的实际情况,各个方面的因素来考虑,因地制宜地制定一套适合自己校情、学情的现代学徒制的教学模式。 四、开展适合我校校情、学情的现代学徒制试点工作的方法 根据《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》教职成[2014] 9 号文件要求,根据我校的校情、学情,制定了以汽车维修专业现代学徒制试点专业。 1.选择优质的校企合作单位:以就近原则,因为学生外出太远管理问题太难,学生也不愿意走太远。目前,我校选定的汽车维修企业为当地大型的汽车修理厂并且具备二级以上维修资质的企业。信誉好,设施设备齐全,师傅队伍配备齐全,均为经验丰富的维修师傅。这样的优质企业为建立现代学徒制的试点工作提供了强大的基础。 2.配对好师徒对子:为了更好地培养学生,我们开展了一对一的培养方式,并且建立师徒档案,以便更好地跟踪学生的学习情况。这也是区别于一般见习的教学方式。 3.开展方式:目前,汽车维修专业一、二年级实施每周两天外出与师傅学习的方式。由于学生人数较多,同时为了保证效果,我们制定了每周派10名学生外出与企业建立师徒教学方式。每次学习完成后要完成实习报告,总结与反思,并且要师傅评价学生在企业的学习情况。这样兼顾了企业与学校之间的学习时间,也避免了只学专业不学基础课程的问题。 4.考核方式:实习基地的学习成绩由师傅负责考核,建立档案,并将成绩纳入学校的考核成绩。 5.安全问题:与校企合作单位签定安全责任协议,分清责任。同时与学生家长沟通协商好,为了保证学生的外出安全,学生外出学习统一由学校安排接送。同时派出专业教师进行管理指导,以确保学生的安全问题万无一失。 五、我校汽车维修专业现代学徒制试点的效果 我校开展汽车维修专业现代学徒制试点工作将近一年,从开始宣传到实施过程都是摸着石头过河,从目前来看,汽车维修专业学徒制试点工作虽然没取得重大的成效,但这项工作的开展具有十分重要的意义,是值得去探索研究的。 1.提高了学生学习的积极性 众所周知,由于现在职业学校的生源质量较差,很大部分学生来读职业学校就是混日子,对学习的积极性不高,上课玩手机、睡觉的现象十分突出,没多少个学生听课,有时管理纪律的时间比教学的时间还多。开展汽车维修专业现代学徒制教学模式以来,学生在学习积极性方面有了很大的提高,上课玩手机、睡觉的现象大大减少。同时,学生厌学的问题逐步减少,课堂教学质量明显提升。学生思考问题的能力增强,会举一反三。学生主动学习的欲望增强。因此,从这方面来说学生的学习积极性,班风、班貌、班级管理建设都有了很大的提高。 2.提高学生汽修专业实践技能水平 学生在修理厂师傅的带领下,接触车型多,实践多,对汽修行业也有更好的认识,技能水平有了较大的提升。在实习过程中遇到问题也会主动来与老师交流,提高了学习积极性。如我校开展汽车维修技能比赛,学生参与的积极性很高,完成的质量也比以往有较大的提高,此现象在以往来说是很难得的。经过近一年开展现代学徒制的教学模式,学生的技能水平比以往的学生技能水平有了较大的提升,也印证了这种教学模式对提升学生的实践技能水平是很有作用的。 3.提高学生的沟通能力,提升学生自信心 我校汽修专业学生大部分来自农村,性格较内向,普遍存在自卑心理,做事的信心也不足,想做又不敢去做。在与修理厂建立师傅带徒弟的现代学徒制教学模式以来,学生在修理厂经常与师傅、客户交流,可以提升学生的人际交往能力,胆量与信心都有了不同程度的提升。这对学生的学习起到了画龙点睛的作用,对学生学习的引导和提高是实实在在的。笔者将会不断去努力做好汽车维修专业现代学徒制试点的工作,争取有更大的突破。 六、国家现代学徒制试点工作的情况 目前,国家教育部办公厅公布了首批现代学徒制试点单位名单。经专家评议,165家单位获批成为试点单位,其中试点地区共17个。广东两个城市入选,分别是中山市和佛山市。今年9月,中山首批200多名现代学徒制学生将开班。多所学校的相关负责人透露,目前前期的招生工作已经完成,企业的积极性非常高,在岗位对接和课程设置方面给予了各种支持。但学生和家长的反映较为平淡,积极性不高。虽然被列入国家试点学校的要求很高,但是笔者认为我们也可以积极去开展实施符合我们地方、学校学情特色的现代学徒制试点的专业。 总之,笔者认为现代学徒制的试点工作任重而道远,也希望国家对经济、教育欠发达地区给予更多的政策扶持,否则我们与职业教育发达的地区的差距会越拉越大。因此,只有不断改革创新,因地制宜地去发展职业教育,欠发达地区的职业教育才会迎来更好的春天。为此,笔者会不断总结经验教训、积极探索,努力将我校汽车维修专业现代学徒制模式打造成一个精品专业。 汽车维修毕业论文:汽车维修服务中心发展连锁经营模式的相关建议 [摘要]随着国民经济建设深化与发展,人们的出行环境日趋完善,对汽车的需求量越来越大。在这样的环境背景下,我国汽车保有量急速增长,为汽车维修行业发展创造了有利时机。综观我国汽车维修行业发展整体,其很难再满足市场消费需求,迫切需要寻求新的经营模式。而连锁经营模式作为经济市场发展的产物,对改善汽车维修服务中心的服务速率和质量意义重大。文章在对连锁经营模式作出简要分析和论述的基础上,重点就汽车维修服务中心发展连锁经营模式进行了研究。 [关键词]汽车维修;连锁经营模式;服务创新 新时期,汽车维修服务中心发展连锁经营模式以迅猛的态势进行传播,扩大了服务范围和群体,满足了市场消费需求。在这个市场竞争日趋激烈的时代,很多行业已然意识到规模化发展的重要性,力求创新转变经营模式,树立知名品牌,以获得更大的市场占有量。连锁经营模式正是在这样的环境背景下诞生,其在汽车维修服务领域中的渗透势在必行。目前,有关汽车维修服务中心发展连锁经营模式的研究,备受关注。 1 连锁经营模式的相关论述 一般意义上,连锁经营模式被认为是一种特殊的商业组织模式和经营制度,它是指若干经营同类产品或服务的企业以缔约形式组成的联合体,能够在合理分工的基础上发挥规模效益。市场经济条件下,汽车维修服务中心发展连锁经营模式已成为必然之势,对提升企业竞争力、促进企业发展意义重大。连锁经营模式的应用优势体现在,它更容易开发经济市场,扩大汽车维修服务范围,有助于企业知名品牌树立,从而使各经营方获益。常规上来讲,连锁经营模式可分为三类,即直营连锁、特殊连锁以及自愿连锁。其中,直营连锁集中统一的所有权、管理权以及财务制度等,由总部指导实施分级统一经营管理。特许连锁则由总部提供商号、品牌、技术和产品等支持服务,各门店拥有独立所有权,双方之间存在一种合作关系。自愿连锁最大的特点体现为,它组成的连锁结构与总部之间并不具有从属关系,只是保持业务上的互动交流,其所有权和经营权都是独立的。不同的汽车维修服务中心适用不同类型的连锁经营模式,这主要由发展需求决定。 2 汽车维修服务中心发展连锁经营模式的建议 连锁经营模式在汽车维修服务领域的应用与发展是一项系统工程。笔者基于对连锁经营模式特点及类型的认识,有针对性地提出了以下几种汽车维修服务中心发展连锁经营模式的建议,以供参考和借鉴。 2.1 按需选型 不同汽车维修服务中心应该按需选择连锁经营模式,如此才能保证其在促进发展方面发挥最大价值,否则极可能成为限制企业发展的屏障。在此过程中,汽车维修服务中心要对自己现有的规模、实力进行合理的评估,包括人力资源、设备设施、组织管理等,以此判定是否适合发展连锁经营模式。在确定发展连锁经营模式可行性的基础上,汽车维修服务中心还需要全面考察经济市场形势,精准定位,了解所要发展区域的相关信息,进而制定科学合理的发展计划,循序渐进地渗透到该地市场,保证连锁店持续经营下去。具体而言,汽车维修服务中心应在确定分店店址之后,对周边竞争品牌进行深入调查了解,合理定位市场,以此为依据进一步确定经营业务、特色以及档次等,尽可能避免同质化竞争现象的出现,充分发挥自身服务优势,从而迅速占领市场。此外,汽车维修服务中心发展连锁经营模式,还要具备良好的风险意识,及时掌控市场动态变化,合理地调整战略规划,处置好总部与分店之间的利益关系,共同抵制市场风险。 2.2 严格审批 汽车维修服务中心发展连锁经营模式,必须在相应地区的政策制度范围内行事。只有获得当地政府的认可和支持,汽车维修服务中心发展连锁经营模式才可能顺利实施。根据国家出台的《机动车维修管理规定》,汽车维修服务中心应向交通行政部门递交申请材料,详细地体现出经营场地、停车场面积、土地产权证等信息。同时,还需要由道路运输管理机构出具维修检测设备和计量设备检测合格证书,并核实相关技术人员的职业资格等级、上岗等材料。在确定各项申报材料审核过关之后,汽车维修服务中心才准许连锁店开业运营。除此之外,汽车维修服务中心还应对连锁经营申请单位或个人进行严格审核,全面考量其具备的资质、能力,采用公正、公开的选拨方式,择优而取。尤其对选择发展直营连锁或特许连锁模式的汽车服务中心而言,要建立双方之间稳固的合作关系,充分行使自己的合同规定权利,定时定期下到各店进行巡视、检查,一经发现问题即刻予以纠正,从而保证双方合法权益。 2.3 优化服务 从某种意义上讲,汽车维修服务中心发展连锁经营模式是一种服务范围扩张,无论在任何阶段都不可磨灭其服务特质。因此,汽车维修服务中心要着重加强服务体系完善和优化。具体而言,汽车维修服务中心要制定一系列的服务管理制度,并结合各连锁店实际经营环境进行适当调整,以为周边居民提供更加便利、优质的服务,最大限度地发挥社会功能。汽车服务中心要指导连锁经营店准确定位服务项目,有针对性地向其提供资金、技术、人才、制度等多项支持,保障其前期经营管理顺利实施。而汽车维修服务中心连锁店则需要在总部的引导和支持下,不断加强内部建设,根据所处地域市场情况,合理地增加或删减服务项目,积极引进先进技术及相关设备,并制定一套完善的管理制度,包括信息管理、服务管理、人员管理以及绩效管理等,严格控制员工操作行为,充分发挥各部门间合作联通力,为广大顾客提供良好的服务环境。 2.4 培养人才 知识经济时代,各行各业发展的优秀动力是人才。而且,汽车维修服务中心发展连锁经营模式还需要大量的人力资源投入。新时期,汽车维修服务中心必须要重视人才培养和建设。对此,汽车维修服务中心要深刻认识到高校教育所占据的重要地位,积极参与其中,与之建立长期的合作关系,促进高校教育发展的同时,保证自身服务扩张充足的人力资源支持。在此过程中,汽车维修服务中心应该明确发展连锁经营模式所需要的各类专业人才,一般包括管理人才及技术人才两类。在此基础上,校企双方应该明确汽车维修服务专业人才培养标准,整合、优化双方有效资源,积极建设实训基地、组织定岗实习等,有机地将理论教学与实践教学结合在一起,从而满足连锁经营模式发展需求。同时,校企还应该加强“双师型”教师队伍建设,及时更新他们的技术知识,丰富其实践经验,以期教师提供更加全方位的教学指导,由其扮演好链接校企合作的桥梁。人才培养是汽车维修服务中心发展连锁经营模式必不可少的一环。 3 结 论 总之,汽车维修服务中心发展连锁经营模式十分重要和必要。由于个人能力有限,本文作出的研究可能存在不足。因此,笔者希望汽车维修服务中心从实践的角度出发,注重连锁经营模式发展,可在本文论点的基础上进行拓展和深化,结合自身实际情况,制定更多有效发展连锁经营模式的策略,并落实到实处。如此,势必将推动汽车维修服务中心迈向新的发展台阶。 汽车维修毕业论文:关于信息技术在汽车维修中的运用分析 摘 要:鉴于汽车会随着使用年限的增加而导致故障发生率越高,因此维修对于汽车来说有着极其重要的意义。在现代化的信息技术发展推动下,汽车维修也增添了全新的生机与活力。本文将重点研究汽车维修,通过从信息技术运用在汽车维修中的重要性出发,尝试以计算机管理系统、信息化汽车维修仪器、网络技术等角度简要谈谈信息技术在汽车维修中的实际运用。 关键词:信息技术;汽车维修;运用 引言:伴随着我国社会经济水平的飞速发展,人民群众的生活水平日益提高,根据我国最新的调查研究显示,截至到去年我国机动车保有量已经达到了2.79亿量,平均每一百户人家当中就有31辆私家车。而汽车在使用过程中难免会发生损耗、故障等情况,尤其是随着汽车数量的不断增多,汽车维修事业也迎来了全新的发展。而现代化的信息技术则能够有效将汽车维修抬升至全新的高度。因此本文将以此为基础,简要分析研究关于信息技术在汽车维修中的运用。 一、信息技术运用在汽车维修中的重要性 (一)突破传统汽车维修的局限 传统的汽车维修主要是依靠人工检查汽车内部的故障部位以及需要维修的部位,因此非常容易出现人工失误,特别是随着中国与其他国家的贸易往来日益频繁,越来越多的进口车涌入我国,而传统的杂志文献等对于新型进口车的结构、零件等维修资料介绍较少,在很大程度上影响了汽车维修水平的提高。而信息技术则能够有效突破这一局限性,利用先进的互联网及时搜索大量相关维修信息,并且使用现代化的专业软件自动扫描检测需要维修的部位,从而有效避免失误的出现[1]。 (二)符合现代汽车维修的要求 我国现代化建设正在如火如荼的开展进行当中,社会各行各业都在朝着现代化的方向发展,汽车维修也不例外。现代汽车维修不仅在管理模式上发生转变,要求从原来的等待车主上门转变至主动提供服务;而且在维修资料和维修信息的种类与数量上也发生了巨大改变,传统的人工服务已经很难处理海量的数据资料,而使用信息技术建立数据库一方面能够在短时间内对繁杂的维修数据资料进行分类整理并以电子文档的形式进行永久保存,另一方面也能够有效减轻工作人员的负担,提高维修的准确率和高效性。 二、信息技术在汽车维修中的实际运用 (一)计算机管理系统的应用 信息技术运用在汽车维修当中,首先体现在计算机管理系统的应用,在汽车维修当中的计算机管理系统具有管理客户和财务、接待和分析业务、管理设备及网点等多种功能。事实证明,计算机管理系统的运用能够有效提升维修效率和维修水平。比方说,在某品牌汽车的维修当中通过运用计算机管理系统,对客户进行自动化管理,在财务管理方面变得更加精细化,设备管理的可靠性得到空前提升。不仅如此,该品牌汽车利用计算机管理系统,为客户及车辆建立了专属档案,将客户每次的维修情况以及后续用车体验进行详细记录并展开长期跟踪,以便在后期能够结合客户的实际情况主动为其提供合适的维修服务。在计算机管理系统的应用下,大大提升了客户的满意度以及对该汽车品牌的认可程度。除此之外,计算机管理系统能够完成存储记录和详细分析各车辆相关数据的任务,并以此为基础构建汽车模型,推演汽车的具体性能,进而及时提醒客户进行汽车维修或者保养零部件,从而有效降低车辆故障发生率[2]。 (二)信息化的汽车维修仪器 汽车工艺水平越来越高的同时也使得汽车出现的问题故障逐渐呈现出多样化、复杂化的趋势,单纯依靠过去的维修技术已经无法处理该类汽车故障问题。而使用信息技术,利用信息化的汽车维修仪器则能够有效解决这一问题。比方说在汽车当中经常会涉及到ABS防抱死系统、防盗系统、车窗控制等多方面问题,依靠信息化的汽车维修仪器能够一次完成综合类问题的处理工作。譬如通过与信息技术和先进设备相互结合的汽车故障诊断仪,将远程诊断系统、移动PC以及MDI多功能诊断接口等进行有机整合,可以一步到位的处理诊断维修、刷新、重置系统等工作,例如在维修诊断当中可以通过读取或清除故障码以及示波等完成对汽车的诊断维修。另外通过重设模块和更新数据等功能能够有效完成维修刷新。 (三)汽车维修中的网络技术 将网络技术运用在汽车维修当中,主要体现在汽车维修网络的构建方面,汽车维修网络能够真实记录全部的汽车故障信息以及处理方案,同时以可视化的动态视频等形式用以直观清晰地展示排除和处理故障的完整流程,从而能够为日后其他汽车维修工作提供重要的参考依据[3]。另外,汽车维修网络能够实现消费者与汽车维修技术的完美对接,通过网络技术能够帮助消费者完成基本的汽车异常现象的判断和检查,从而结合实际情况进行及时处理。不仅如此,网络技术还提供一对一的专家指导服务,维修专家与消费者通过网络连接能够远程指导消费者处理故障。在汽车维修网络平台当中,存有大量有关汽车维修的信息资料,比如配件信息、曾经接受过诊断、维修的记录等等,同时还包括有关汽车系统的培训资料,方便维修人员利用网络技术自行学习,不断提升维修技能。 结束语:总而言之,在现代化进程的不断推进下,对汽车维修行业也提出了更高的要求。在此背景下诞生的信息技术不仅能够方便人们的生活,同时将其运用在汽车维修当中还能够有效提高维修水平,但鉴于当前汽车维修的发展速度较慢,对于信息技术尚未给予应有的重视,因此在未来相当长一段时间内,还需要继续加大对信息技术的探索力度,以便能够更好地推动汽车维修事业的发展壮大。 汽车维修毕业论文:汽车维修企业客户管理现状及改善建议 【摘 要】随着汽车拥有量的不断日益增长,汽车维修企业市场也越来越广阔,进而也就造成汽车维修企业数量也在逐渐增加,汽车维修市场竞争也越发激烈。汽车维修企业想要在激烈的市场竞争中占据一定地位,就需要不断增加自身的客户源。但是当下我国很多汽车维修企业客户管理依旧还存在很多问题有待解决。本文就以此为基础,提出有效改善建议,希望能对当下我国汽车维修企业的发展带来一定帮助。 【关键词】汽车维修企业 客户管理现状 改善建议 随着当下汽车数量的不断增加,与汽车相关联的行业和领域市场竞争环境也越发激烈,尤其是汽车维修企业,汽车数量的增多,使得汽车使用人数和次数也就越多,从而也就逐渐形成诸多汽车故障,故障的出现也就意味着商机的出现。但随着客户数量的不断提升,随着而来的就是客户管理问题。当下我国汽车维修企业在客户管理上依旧还存在很多问题有待解决,这对企业的发展造成了非常严重的影响。因此,当下汽车维修企业针对其中存在的问题,及时寻找有效解决措施和办法,促使企业客户管理得到有效改善,从而才能推动企业自身的快速发展和进步。 1 汽车维修企业客户管理现状 就目前而言,大多数汽车维修企业在客户管理模式上,都是运用客户服务部来对客户进行专门管理。客户服务部的主要职能包括了客户回访、客户意见反馈、客户服务信息传递以及业务办理和关系维护等[1]。其中,在客户关系维护上,大都是通过相关主管来考核员工对客户关系的维护满意度,这种考核是一种定性考核,缺少定量考核。 1.1 客户满意度提升有限问题 随着近几年汽车行业越来越重视其客户的满意度调查结果,促使很多汽车维修企业在客户满意度的调查项目上下足了功夫,但是所收取到的成效却微乎其微,客户满意度的提升十分有限,很多都是处在“拆东墙补西墙”的尴尬局面上,甚至有些汽车维修企业一直都是停滞不前。 1.2 客户管理缺少闭环管理 汽车维修业务部门都将客户看作成自身的收入来源,任务客户属于消费群体,只知道重视来厂进行消费的客户,前期和后期方面上却严重缺少对客户的关心,相关机制上也缺少相关的客户管理考核。而客户服务部门则只是将客户当成收集资料和意见反馈对象,一直以来都较为关注投诉现象,而忽略了客户关系的维护工作[2]。而据相关调查显示,很多汽车维修企业出现大量客户流失现象,其主要原因并不是在于投诉问题,而是因为缺少对客户长久的关系维护。 1.3 维修业务接待人员存在较大的工作负荷 就目前而言,很多汽车维修企业每天所接待的客户车辆多达近二十辆,甚至有的更多。而据相关权威机构的数据显示,如果维修企业每天接待车辆的数量在十二台以上,将会致使客户维修接待服务水平无法让客户的需求得到有效满足,从而也就促使客户对企业的满意度无法得到有效提升[3]。 1.4 客户管理效果缺少监控 在维修企业中客户管理有着非常重要的作用,但是客户服务部门大都是由企业总经理直接管理,因此在实际工作过程中,也就严重缺乏有效的监督。 2 汽车维修企业客户管理的改善方法 2.1 对前台负责制进行构建和实施 随着当下汽车维修企业的快速发展,传统的客户管理以及无法满足企业的需求,因此,企业应该在传统客户管理的基础上,对前台负责制度进行构建和实施,不但要重视起客户数量的维持工作,还要关注对客户的前期和后期服务,在前台上设置售后客户管理,建立接车小组,然后结合客户类别在进行合理分配[4]。对客户的流失量进行定期统计,将人员考核机制建立起来,在考核中纳入客户流失问题。此外,还应该将计算机信息技术运用到汽车维修企业的客户管理中,让信息化的客户管理得以实现,从而促使客户管理的工作效率能够得到有效提升,让汽车维修企业的综合实力得到进一步加强。 前台负责制度的实施方法:首先,结合客户来企业进行汽车维修和维护的次数对客户进行分类,例如:按照客户来企业的次数将其按星级分类:第一次来企业进行维修的客户为一星级客户;今后每年都会在企业进行维修一次的客户定为二星客户;来企业进行维修的次数每年在两到三次以内的为三星客户;每年来企业维修次数达到四次的定为四星客户;每年来企业进行维修的次数达到五次或五次以上,并且还和企业签署了长期合作的相关合同客户,定为五星客户[5]。企业结合客户等级的不同,分配相应的接车小组去进行客户管理工作。其次,对客户进行人性化分配。接车小组应该从客观的角度上去认识每一个来企业进行维修和养护的客户,然后结合客户自身特点,实施合理分配。另外,接车小组还应该能够结合客户名单,对自身所熟悉的客户进行优先选择。通过对这种人性化分配方法的运用和实施,不但能够让工作效率得到显著提升,同时还能够促使其和客户之间的关系变得更加亲密。 2.2 对相应的考核和监督机制进行建立 汽车维修企业还应该对科学、合理的考核与监督机制进行构建和完善,借此来对有效监督和考核前台客户管理工作情况。结合汽车保养维修周期而言,汽车每年都需要进行一定次数的保养工作。一般车辆每年需要保养两次。通常私家车每年行驶里程可以达到12000~25000km左右,进厂保养周期大致为3~5个月一次。因此,企业应该结合汽车保养周期,将客户保养周期已到却没有来企业进行保养和维修的客户定义为流失客户[6]。例如:当用户6个月没有来进行保养,将此类客户定位流失边缘,归类于边际流失客户;客户12个月没有来进行车辆维护,则归类于流失客户;24个月没有来的客户,归类到永久性流失客户中。 此外,企业应该定期的安排专人对客户流失量进行考核,当客户已经6个月没有来维修厂,则从第7月开始将其归类到流失客户中,直至客户再次到来,再恢复为在档客户,如超过一年没来,在考核流失客户单中,再将其去除掉。简单而言,就是要对流失客户考核六个月,以此约束业务员要在这期间和客户进行不断联络。如果客户已经很久没有来企业进行维修,如一年、甚至几年,则将其定义为永久性流失客户,并从客户管理名单中将其删除,从而让前台的工作量得以减少,避免无效工作,提高工作效率。不过需要注意的是,应该对这些客户的档案进行妥善保管。 综上所述,随着我国汽车汽修企业数量的不断增多,企业想要在越发激烈的市场竞争中占据一定地位,就必须重视起自身客户管理工作,通过对客户管理工作中所存在的问题进行全面分析,并就这些问题找寻有效的改善措施,从而才能让汽车维修企业的客户管理模式得到进一步优化,并有效推动汽车维修企业的可持续发展。 汽车维修毕业论文:谈汽车维修保养的技巧与常识 [摘 要]目前我国汽车保有量每年都在增加,存在重购买、轻保养的现象,尤其是一些车主,未能深刻的认识到汽车维修和保养的重要性,甚至连最基本的保养常识和技能也没有,以至于当汽车出现安全问题时不知所措。由于汽车维修和保养费用相对较高,因此很多车主不愿对汽车进行维修保养,这也是造成汽车事故频发的一个主要原因。本文将对汽车常见故障问题进行分析,并在此基础上就如何加强进行维修和保养,谈一下个人的认识,以供参考。 [关键词]汽车;故障问题;维修保养;常识;技巧;研究 通过分析和研究汽车维修与保养方面的知识和技巧,有利于帮助车主们对汽车有更深入的了解和认识,对于减少汽车运行安全事故、保护人们的生命和财产具有非常重要的作用。 一、常见的汽车运行故障问题分析 作为目前最为常见的代步工具,汽车在应用过程中,如果存在质量或养护管理方面的问题,则会直接威胁人们的生命安全。比如,存在设计缺陷、未做好维修保养工作,会造成汽车损耗,进而危害相关人员的生命和财产安全。在长期的服役过程中,若汽车没有及时的进行维修养护,则会造成严重的老化现象,这对汽车性能会产生非常大的影响,严重时会造成汽车刹车失灵、爆胎等问题,安全事故的发生几率会增大。结合本人的实践经验,对汽车常见的故障问题总结如下: 1、汽车设计问题 汽车设计过程中,存在装配不合理、配件质量不达标等情况,很多汽车在出厂前可能存在安全隐患和质量问题。该种问题与设计人员的技术水平有很大关系,假如设计人员未对汽车上的特殊部位和部件性能、整体结构合理性综合考虑,则可能会导致汽车出现严重的安全隐患。 2、操作失误 对于部分驾驶员而言,基于很多原因而经常疲劳驾驶,这就会产生严重的行车安全隐患,甚至因操作失误而引发安全事故。驾驶员开车过程中,若精力不集中,也会影响汽车正常运行和功能的发挥,甚至造成驾驶路线偏移,产生较大的安全隐患。比如,2016年10月12日,李某在雾天疲劳驾驶运输车沿高速公路行驶时,驾驶车辆的右前部撞到了前方张某驾驶的半挂车上,直接导致李某车内副驾驶员孙某当场死亡,而且两车及相关货物损坏严重,影响了正常交通。 3、汽车维护和保养不到位 当汽车出现故障问题以后,需采用有效的维修措施和保养方法进行处理。若汽车加注了过量的机油,则很可能会出现烧排油机现象,进而引发传动带拉伸,严重磨损。尤其在寒冷的冬季,车窗结冰后部分人员错误的向车窗玻璃上倒开水解冻,以至于车窗玻璃强度降低,严重影响到了车辆车窗性能。汽车维护与养护过程中,若采用的方法不当,也会影响汽车的性能,缩短汽车服役寿命,甚至给汽车运行造成安全隐患。当汽车服役一段时间以后,会自然老化,需及时进行汽车保养,才能保证其性能以及正常运行,防止机械设备出现功能性故障问题。在高温环境下,汽车高速运转时车胎容易爆胎,如下(图一)所示;寒冷环境下,汽车容易出现机械性磨损,这些均影响汽车的性能,甚至造成安全隐患。 二、汽车故障排除及维护保养措施 基于以上对当前汽车运行过程中的故障问题分析,笔者认为既要对常见的故障问题进行排除,又要加强日常维护保养,具体分析如下: 1、常见汽车故障排除 第一,提高驾驶员的安全意识。正如上文所述,驾驶员开车过程中的操作习惯和方法,直接关系着车辆的运行轨迹,所以驾驶员应当提高自己的素质以及安全意识,这样才能有效减少汽车安全事故发生几率。根据道交管理条例规定,机动车应当保证良好的车况和整洁的车容,尤其是灯光设备、后视镜、刮水器以及喇叭和制动器与转向器等,一定要保证齐全、能够正常运行;同时,还要提高汽车维修养护责任意识,确保自有车辆的维修质量,尤其是驾驶员一定不能心存侥幸。 第二,加强旧车报废管理。随着车辆数量的不断增加,很多车辆逐渐达到报废车龄,然而仍然一些车辆未经任何的维护和保养还在运行。如果这些车辆上路,不仅会对驾乘人员造成人身安全威胁,而且还会成为“马路杀手”,危及交通安全。由此可见,相关部门应当加强旧车报废管理,待报废车主也应当提高安全意识,积极主动的进行旧车报废申请,双方形成合力,有利于减少汽车安全事故的发生几率。 第三,养成良好的维护保养习惯。很多汽车机械零部件需要经常维护,比如汽车刹车片磨损一般都比较严重,若不及时的进行维修,则会导致汽车刹车失灵;制动气室内的膜片若不经常更换,则会导致制动失败。由于诸如此类的部件耗损量比较大,因此需定期维修和保养。汽车运行过程中,各部件之间会产生冲击和震动力,摩擦力也非常大,此时若不及时对其维修和养护,则难免会出现运行故障问题。 2、汽车维修保养常识与技巧 第一,螺栓松弛。汽车上的各部位螺栓作用不尽相同,在实际应用过程中松紧程度存在较大差异,维修时应当按照专业规范和要求,对其进行有效的处理。一般而言,需保证其预紧力足够,而且能够固定好紧固件。 第二,油箱漏油。日常运维过程中,需严格检查油箱封口和底部油管等连接处,避免出现接触不良、密封不实等问题,然后再对油箱箱体进行检查,以免出现裂口、破损等现象,最后严格按照专业知识、规范要求等,对油箱进行拆卸维护。 第三,发动机废气排放时有噪音。针对这一问题,需严格检查排气系统中的管路、接口没无破损,排气系统正常工作与否,并依照相关知识和经验对其进行合理处理。每年都要对排气系统及相关设备进行更换,以保证汽车各部件性能能够正常发挥作用。 第四,冬季雾气蒙窗。驾驶室内外温差一般都比较大,车窗上水汽凝结成雾,严重影响司机的视野,进而造成安全隐患。通常情况下,应当打开雨刷,将水汽清除掉。 第五,夏季车胎不宜过饱。炎热的夏季,沥青水泥路表的温度可达60、70度,车胎气体因高温而膨胀。因此,夏季车胎不宜充气太多,以免因轮胎内的气体膨胀而造成爆胎。 第六,雨雪天气不宜急起速、转向和刹车。雨雪天气条件下,道路非常的湿滑,汽车轮胎与道路地面的摩擦力较之于正常状态下要小很多,此时若急起速、转向或刹车,则可能会造成轮胎长距离滑行,轮胎花纹就会造成严重的磨损,以至于汽车轮胎的摩擦阻力降低,不仅会影响汽车轮胎的使用寿命,而且会造成严重的安全隐患问题,因此应当注意。 结束语: 总而言之,汽车运行过程中存在着很多的问题,在此无法详细阐述,只是将实践中常见的故障和问题进行概述。实践中为了能够有效发挥汽车机械设备和各部件的功能正常发挥,确保行车安全可靠性,我们应当从思想上真正的重视起来,树立安全意识,实时关注汽车车况以及运行过程,妥善做好汽车维修保养工作,这样才能保证汽车安全运行。 作者简介: 张维忠1968年8月 男 汉族2005年12月毕业于中共中央党校函授学院经济管理专业 本科 2008年7月毕业于镇江江天汽车技工学校汽车运用与管理中专 现供职于江苏省句容市杌关事务服务中心 研究方向 政务管理。 汽车维修毕业论文:现代化汽车维修技术中电子诊断的应用探讨 摘 要:随着人们生活水平的逐步提高,汽车已经成为了人们出行的主要交通工具之一,我国的汽车保有量也呈现出了激增的态势。虽然汽车制造工艺迅速提高,但是随着数量的增多,以及越来越复杂的路况,我们必须对汽车进行定期的保养和维修,电子诊断技术的应用有效提高了我国汽车的维修技术水平。作者根据个人多年来的实际工作经验,先对现代化汽车维修技术的特征进行简要描述,继而再对汽车维修技术中电子诊断的应用进行详细的论述,最后再简析电子诊断技术对汽修行业的影响,希望能够对汽车维修技术水平的提升有所帮助。 关键词:汽车维修技术;电子诊断;特征;应用;展望 前言 随着汽车功能的不断增加,其内部构成也在日趋复杂,为了更好地提高汽车维修质量,电子诊断技术应用而生,并且扭转了传统汽车维修技术制约我国汽修行业发展的情况。通过电子诊断技术的应用,能够使汽车维修更加现代化、专业化,并且随着汽车维修水平的提升,在保障了人们行驶安全的同时,也促进了我国公路交通事业的蓬勃发展,满足了社会发展的需要。 1 现代化汽车维修技术的主要特征 汽车行业的蓬勃发展,带动了汽车维修技术的不断进步,并且由于近年来大量先进技术的应用,汽车维修成功率以及效率得到了大幅度的提升,现代化汽车维修技术的主要特征有下列几方面,分别是: 1.1 检测设备得到完善 随着电子信息技术的不断进步,其在人们生产、生活中的应用也越来越广泛,汽车维修检测设备的技术含量也得到了改进,并且许多新兴的检测设备不断被研发、投用,大量先进的汽车维修检测设备也有效的提高了汽车维修水平。 1.2 维修水平得到改善 由于现代汽车维修中应用的检测设备更为全面,检测技术更为先进,因此其大幅度地提高了现代汽车的维修与养护水平,虽然其对于维修工作人员地综合素质提出了更高的要求,但是其能够更好地满足汽车维修行业的发展。因此需要加强对维修作业人员的培训与教育,使其能够彻底掌握先进的检测技术,并熟练操作检测设备,从根本上提高汽车维修行业的技术水平。 2 现代化汽车维修技术中电子诊断技术的应用 由于电子诊断技术的科学技术含量非常高,因此其非常适合近年来生产的汽车,电子诊断技术的主要应用有五项,分别是汽油发动机检测、汽车油样检测、电控系统检测、底盘输出功率检测、制动性能检测等,下面我们分别进行论述: 2.1 汽油发动机检测 由于油品、制造工艺等多方面因素的限制,我国汽车主要使用的是汽油发动机,因此汽油发动机检测的重要性不言而喻。通过电子诊断技术的应用,能够对汽油发动机进行信号检测,并在示波器中显示出来,根据点火瞬间电压的不同变化来确认故障的发生情况,与此同时,通过波形峰值等数据来进行汽车点火结构的实时掌握。 2.2 汽车油样检测 汽车是一台精密的机械设备,因此各部件之间会不断摩擦,在不断的摩擦过程中会形成大量细小的金属颗粒渗入到液压油和润滑油中。因此在对汽车进行诊断时,可以通过电子诊断技术来检测金属磨粒的数量,以此来判定机械的磨损状态。在获取金属磨粒数量的过程中,我们应先对润滑油或者液压油的样本进行分析,掌握其中金属磨粒的数量,继而再开展磨损情况的判断。在判定了汽车机械磨损情况后,应对其可能出现的故障和问题进行预测,并采取相应的预防控制措施来避免故障的发生。常用来进行汽车油样检测的电子技术有两种,分别是油液光谱分析技术以及油液铁谱分析技术,这两种技术的原理存在一定的不同,其中油液光谱分析法使用物理原理对金属磨粒的数量与成分进行检测,继而进行汽车机械部件磨损情况的判定,而油液铁谱分析技术使用高强度、高梯度的磁场,将金属磨粒分离出来,在对其大小以及数量进行判定,最终实现汽车磨损情况的掌握。 2.3 电控系统故障检测 2.3.1 读取故障信息。我们可以从几方面来读取电控系统故障,首先是打开汽车点火开关,在ABS灯亮起后,启动汽车发动机,在3s后观察ABS报警灯是否熄灭,如果该警示灯长时间闪烁或无法熄灭,则证明该车的ABS系统存在故障;其次是使汽车以10km/h的速度匀速行驶一段时间,然后熄火停车,核实汽车保险丝是否存在故障,并根据实际情况考虑更换。在维修过程中可以根据报警灯的闪烁次数以及频率来确定故障码,或者使用专业检测设备直接确认汽车故障码。 2.3.2 清除故障信息。在汽车进行自我诊断过程中,不可踩踏刹车,否则会引起自动诊断结果失效。在跨接自动诊断端子时,再次打开汽车的点火开关,在警告灯熄灭后,在10s内迅速踩踏刹车踏板10次以上,这时ABS等警告灯会亮起2-3s,这就表明汽车的故障码已经被清除。完成故障码清除工作后,需要再次进行车辆的路试,保证其能够在用户的手中,安全、平稳工作。 2.4 底盘输出功率检测 这类检测需要使用底盘测功仪,这是一种常见的电子诊断设备。我们将发动机以稳定的转速进行运动,方可进行汽车底盘输出功率的检测,并且也唯有当发动机以稳定的转速运动时,才能够使汽车底盘和电涡流有相同的输出功率,此时检查仪表盘上的功率,可以得到驱动轮的输出功率,这就是我们需要检测的汽车底盘输出功率。 2.5 制动性能的检测 制动性能的好坏决定了特殊情况下汽车发生事故的几率,因此制动性能也是决定了汽车性能的关键指标之一。为了在维修过程中对汽车的制动性能进行检测,人们发明了汽车制动试验台,这类试验台主要有两种,分别是惯性式和反力式两种,其中反力式试验台包括力矩指示器、滚动驱动链条、涡轮减速箱等设备,并通过调节每对同轴车轮的方式,使车轮都处于两个滚筒中间位置,再通过对链条、涡轮以及蜗杆等的控制,带动两排滚筒转动,继而推动汽车轮胎平稳转动。此时,通过踩下制动踏板的方式给滚轮一个反作用力,在反作用力的作用下力矩杠杆会产生一定的位移,通过传统装置的使用会将位移大小传输到指示器,并在仪表盘上显示出来。此外,由于汽车每个轮胎之间的制动力都存在一定的差异,通过试验台也可以测出左右轮胎制动力的不同,并通过测力式试验台的使用,也可以检测出两轮胎之间的作用力时间以及消除制动所需的时间。 3 电子诊断对汽车维修技术的影响 伴随着人们生活水平的不断提高,人们对于汽车的使用要求也在不断提高,在这个大环境下,电子诊断技术体现出了它的优越性。首先,通过使用电子诊断技术能够更为有效的对汽车进行全面检测,即使是一些人工操作无法达到的部位仍能够快速、准确的完成检测,并且相对于手工操作来说,具有精细化的特点,使维修人员从繁杂的体力劳动中解脱出来,提高了工作效率与工作质量。 百姓购买力的不断增强,促进了汽车制造行业的蓬勃发展,但是很多人缺乏足够的汽车维修知识,并且伴随着汽车内部构造的日益复杂,汽车故障频率也在不断增加,因此电子诊断技术受到了广泛关注。随着电子诊断技术的应用,汽车维修也从传统的看、听、拆、摸过渡到电子诊断,并且随着不断应用,其技术领先优势也在日益凸显,为汽车维修行业提供了充足的技术保障。 4 结束语 综上所述,随着网络技术等的不断,传统汽车维修行业发生了翻天覆地的变化,电子诊断技术的应用不仅省时省力,还能够准确检测出汽车潜在的隐患与故障,能够更好地保障维修质量,使用户能够放心驾驶,因此,应加大对电子诊断技术的重视程度,并将其广泛应用在汽车维修行业中,促进汽修行业更好地发展。
网络管理论文:电子抗干扰技术网络管理论文 1电子防护技术介绍 1)脉冲压缩。 采用脉冲压缩技术的就是通过发射信号在总功率不变的条件下兼顾高的距离分辨率将时域加宽降低其峰值功率。因加宽了其时域对于电子侦察系统就难以实现对捕获信号线性匹配和相位匹配,增加信号抗干扰能力和反侦察能力。 2)空间选择。 对于接收系统的抗干扰就是要尽量避免被敌方侦察到和干扰,以便能更好地发挥设备的性能。让敌方的干扰信号进入我方接收设备的机会减少,发射天线的波束控制就是实现一个空间滤波,就是只有当信号在滤波通道内才可接收,而以外就会被滤除掉。天线旁瓣抑制技术就是空间滤波的主要环节,因现代的干扰信号发射功率都比较大,甚至超过了有用信号的强度,主瓣抑制掉的信号多会从天线旁瓣进行接收。采用多天线接收,主辅相成,利用调节辅助天线的幅度、相位和增益等指标,从而对有源干扰进行归零,达到抗干扰目的。 3)调频技术。 频率捷变一般指辐射源发射的信号载频在可预见或随机的方式下进行频率跳变,使得信号难以干扰。发射信号、本振信号、相位信号同时进行变化且保持关系稳定的全相参辐射源是目前最有效的抗干扰技术。 2网络化管理 抗干扰技术有很多种,为实现对特定的信号最有效的抗干扰,从辐射源的发射到我方系统的接收都应有相应、有效的管理。数据链网络控制站就是一种网络控制的优秀。 1)网络规划。 为实现给定参与单元预计完成的工作下,设计出数据链网络链接平台,使所有单元可通过其进行相互通信。该网络在满足系统电磁兼容条件下尽量完成传输量化和链接性要求。在约束条件多的情况下,进行网络的规划是网络管理的关键,所以设计网络拓扑使得其可靠性最大已是其发展的必然趋势。 2)网络工作状态。 对于多种性质的干扰一般都会有相应的抗干扰技术,所以如何有效的完成相应的对策确保网路调控的高效性和可靠性,必须监视网络运行情况,其有多种管理,功能管理:对敌方干扰信号进行属性分辨,调控有源系统进行抗干扰的调试控制。故障管理:对网络中出现的故障现象进行判断、定位、诊断等。性能管理:分析评价任务完成的效果,规划改善系统性能。 3)网络运行管理。 对抗干扰数据资源通过网络运行管理,可使其发挥最大的效率。不同的战场拥有不同的数据资源、不同的网络结构和特征。其网络运行管理也是根据不同的环境进行不同调控,对于敌方各种辐射源干扰,我方将通过网络系统程序调用相应的抗干扰方案进行应对。网络工作站带有多功能显示器负责监视各个网络终端的工作完成状况,管理和调控每个数字终端的工作。如发现检测出一些妨碍相关作战的问题,数据系统自动提醒操作者是什么问题和潜在问题,并自动记录用于以后排故或进行分析。 4)网络控制与设计。 网络管理的优秀就是要保证各个设备都能有效的工作,如果一台设备无法识别终端命令,找不到地址,那么其相关的设备也会瘫痪,不能传送信息。设备与设备之间良好的传输,保证信息的完整、准确地交换战术数据是决定战争胜负的关键因素。因此网络控制终端站的系统控制单元必须是所有系统中最为先进的,与其他系统的通信状况也是最佳的。其在接收位置上也应能够直接接收刚入网的任何一个设备的属性信息。根据定义与环境的考虑,在满足各个设备电磁兼容的条件下,在设计网络时应进行系统的部署,好的网络控制是离不开健全的网络规划的,规划最先要根据我方的数据属性进行编制,不同的辐射源信号应给与相应的抗干扰方案,其次考虑客观环境的影响,如网络平台数量、任务管理、活动区域、入网设备、网密要求、网络容量分配等等,使得网络最终能够满足作战需求的传输容量和终端与终端的连通性。 3总结 在现代战争极为复杂的电磁环境中,电子设备为避免被敌方的辐射源所干扰形成的抗干扰系统的运作也越来越困难,单一网络工作站分布的分散性与交错性极易被电磁攻击,所以使用电磁加固的网络设施,构建出一个统一高效的网络控制系统来抵御电磁攻击是十分必要的,而大量分布式网络是没有这个能力的。在信息时代的战争中,就是通过破坏对方的信息系统、抵御对方对我方的干扰来影响其观察能力、判断能力最终达到我们想要的结果。 作者:马良 单位:中航飞机西安飞机分公司 网络管理论文:Web林业科研网络管理论文 1系统开发目标及基本要求 1.1开发目标 借助现代的计算机、通信网络以及电子技术,构建结构严谨、操作方便的林业科研计划项目网络管理系统。管理系统开发完成后,可实现科技计划项目的全过程管理,保证科技项目的申报、审批、立项、实施、延期和验收等各个环节的畅通和高效运行。实现科技计划项目管理与服务的信息化,在申报单位与委托单位之间搭建沟通媒介,实现信息共享、信息交流和信息反馈,保证科技项目从申报到审批等各个环节的畅通、高效,提高林业科技项目管理、审批等工作的运行效率。 1.2系统基本要求 1.2.1安全加密 系统应采用安全加密技术,强化各方面保密性。在访问权限方面,需将登陆用户分为不同的等级,并赋予不同的访问权限,保证数据库中数据的安全。在用户登陆方面,使用全新的MD5加密算法技术,登陆需通过验证码认证。在信息保护方面,申报人只可查看自己的项目内容,杜绝涉密资料外泄。 1.2.2易于维护 系统应采用科学而简单架构,容易维护和修缮。采用当今最为流行的B/S(浏览器/服务器)架构,用户使用起来就像正常浏览WEB网页一样方便,此外,由于代码脚本修改只在服务器端进行,避免了一般软件需在用户端系统的升级,不需用户维护。 1.2.3功能实用 系统应具有多样化功能,且具有显著的实用性。如登录用户提交项目只需要填写简单数据,程序会帮助用户检查数据的正确性,并可预览表格并打印。设计电子备份功能,保证项目资料保存完整。无论设计何种功能,均要以降低用户操作难度、减少信息处理量、缩短申报工作时间为目的。 1.2.4实时互动 系统具有实时交流、多方互动、信息速递的功能要求。系统实现申报人和主管部门的实时双向交流,提供了科技信息交流的环境,方便用户、专家及科研管理单位相互沟通,使科技项目管理工作走向信息化。 2系统设计方案 为了实现信息数据采集、处理、输出、交换、分析、WEB等多种跨平台功能,采用MacromediaDreamweaver8、JavaScript和VbScript等多种开发工具,应用ASP、Web交通技术,综合多种工具的技术优势,实现相应的系统功能,并可满足系统升级需要。 2.1系统架构 系统采用Browser/Server模式(B/S模式),操作系统平台选择中文版Windows2003AdvancedServer,数据库平台选择Microsoft的SQLServer2000,客户端采用WindowsIE5.0以上的浏览器。系统使用全新的MD5加密算法技术,增加页面验证码。此架构既能满足上级数据集中管理的要求,又能满足远程客户端操作方便、运行稳定的要求,保证了科技计划项目数据的一致性、完整性和安全性。 2.2数据库平台 为确保管理系统运行安全,服务器安装Windows2003AdvanceServer和SQLServer2000数据库,创建ODBC连接,应用MacromediaDreamweaverMX建立站点,连接数据库,再进行代码设计和调试。提供WEB页面FTP上传空间及系统运行专用域名或IP地址,为各级用户提供正常网上项目申报和审查应用。 2.3工作原理 系统工作框架主要包括项目申报、项目评审、审批流程、合同管理、项目进度跟踪、项目验收、成果推广、项目评奖等。基于“信息共享、决策支持”原则,设计“一站式”科技项目管理服务系统,实现科技项目承担单位与科技项目管理单位的统一管理。同时,提供多级科技项目管理模式,实现基层与上级管理层单位科技项目的同步管理及网络化信息共享与传递。 3系统功能实现 3.1用户身份认证 本系统建成后,在网站首页设置用户名和密码输入框,并提供用户注册和忘记密码功能。系统用户身份认证采用逐级授权方式,分为审查单位认证、推荐单位认证、申报单位认证、申报人认证4个级别。首先,由审查单位进行初始注册,认证成功后,直接登陆系统;第二,审查单位登陆后,设置推荐单位名称,通知申报单位分别注册;第三,申报单位注册成功后,经审查单位审核信息开通后,登陆到系统中;第四,单位登录后,设置本单位项目申请人,在其注册成功后自动开通,登录后即可填报项目建议书。 3.2申报管理 申报管理是指项目申报人随时登录、填写、修改、提交项目的过程,具体包括项目建议书管理、可行性研究报告管理两方面。推荐单位和审查单位不定期审查建议书内容,并给出明确的指导性意见,审查不通过的项目建议书予以退回。通过审查的项目建议书进入项目库,开启可行性研究报告的申报程序。经过初审、复审、专家论证、复核等环节,合格的项目结束可行性研究报告管理阶段,所申报的项目列入年度计划,进入任务书管理阶段。 3.3任务书管理 任务书管理是指项目申报人按照任务书要求补充内容项的过程,包括课题经费的银行账户、开户银行、财务负责人等信息。任务书中绝大部分内容直接移自可行性研究报告,如目标任务、年度计划、成果指标、经费预算等,这些内容已经通过专家论证,无需重复审查。任务书的审查过程分为一次审查和二次审查,一次审查未通过的项目自动退给申报人修改,提交后自动进入二次审查。通过审查的项目申报单位身份转变成项目承担单位,申报人身份转变成项目负责人。 3.4实施过程管理 实施过程管理是指项目正式启动后,对于各项研究任务的管理过程,主要体现在实施方案、年中总结与年末总结等文件中。项目申请人填报项目实施方案,每年提交两次的项目总结。如无实施方案,不能填写项目总结,也将影响到本单位下一年度的项目立项。项目总结提交后,承担单位、审查单位和推荐单位逐级审查通过。如在项目实施过程管理中发现提交材料不合格,退回重新填写,被退回累计5次的项目负责人,将自动锁定其申报新项目的资格。 3.5成果管理 成果管理阶段是指申报单位通过成果登记模块,录入以往年度科技成果基本情况,审查单位初审确认,项目进入成果库。自管理系统启用后,已经完成鉴定验收的项目,自动进入成果库。建立成果库和项目库之间相互关系,通过项目库找成果库,或通过成果库关联到项目库,分析成果的使用情况,形成饼状图、柱状图,以便为决策分析和政策制定提供有效的信息和参考资料。在首页的数据库检索栏目中提供关键词查询功能,使科技项目管理更加公开和透明,在集中的科技项目数据库管理系统基础上,提供多级科技项目管理模式,实现网络化信息共享和传递。 作者;祝彦杰 江璟瑜 卢中波 许谭 单位:黑龙江省森林工程与环境研究所 网络管理论文:村务网络管理论文 一、传统村务公开中存在的问题 1.村务公开工作不规范。 一是公开时间不及时。二是公开形式单一,公开地点不适中。三是公开内容不完整。四是公开程序不严谨。五是公开制度坚持不够。 2.内部监督机制不完善。 村务公开缺乏必要的制度保证,一些与之相关的制度不够配套完善,加之考核与奖罚也不完全到位,影响了村务公开的质量和效果。 3.管理不到位。 职能相互交叉,基层无所适从。同时,村干部和村集体二者之间缺乏有机联系,互动性不够,存在“两张皮”的问题。 4.轻视公开后的反馈。 只重视公开的形式,而轻视公开后的情况收集和处理,有公开无落实。村级事务不公开已经成为农民群众反映最强烈的问题之一,也是造成一些地方农村干部与群众关系紧张,影响农村社会稳定的主要矛盾。现实要求必须对村级事务公开的方式模式进行改革。 二、探索符合时代要求的村务公开新模式势在必行 (一)用现代科学技术武装党的建设是党对组织工作提出的最新要求 党的十七届四中全会《决定》根据世情、国情、党情的深刻变化对党的建设提出的新要求,提出了“提高党的建设科学化水平”这个重大命题和重大任务。科学方法的运用,对提高组织工作水平至关重要。《决定》强调,要继承和发展党在长期实践中积累的党的建设的成功方法,并要积极探索适合新形势需要的新方法,善于运用现代科学方法。 (二)群众的需求推动公开方式转变。 随着市场经济的深入发展,农村社会的不断进步,广大农民群众参政意识和法制观念日益增强,越来越珍惜并懂得利用法律保护手中的民主权利。近几年国家不断加大对农业、农村的投入和扶持力度,农民对选什么人当干部,对选上的村干部能否把各种惠农政策真正落到实处,能否尊重农民的知情权、参与权、决策权、监督权等民主权利,必然更加关注。随着经济发展,农村人口的流动性越来越大。据统计,目前45岁以下的青壮年农民80%的外出务工,张榜公开党务村务的形式,无法让外出务工人员及时了解党务村务公开信息。因此,如何让外出务工人员及时了解到本村村务公开信息,让在家的村民足不出户、随时掌握村情动态,已经成为制约村务公开的瓶颈。 (三)网络的发展给党务村务公开信息化提供了可能。 最新的《中国互联网发展状况统计报告》称,中国网民达4.2亿,居世界第一位。互联网以非凡的发展速度在我国风生水起,网络已成为“第四媒体”。网络时代下的中国政治正悄然改变。国家主席、国务院总理走进网络,与网民“零距离”交流,各地官员也日益重视网络舆情,纷纷约见网友“灌水”、“拍砖”,体现了党和政府对网络的重视。正如广东省委书记约见网友时所说,“谁重视网络、谁培育网络、谁让网络能够尽早地渗透到经济社会生活的各个方面,谁就占领了二十一世纪的重要制高点”。如果可以充分利用网络的高效、便捷、传播面广、传播速度快、互动性强和社会影响大的特点,有效地为群众提供服务,实现与群众双向、直接的沟通、交流和互动,将各项村级事务置于广大群众的监督之下,这既是顺应民心、顺应时展潮流的有益探索,又是加强村级班子建设的积极尝试。 三、村务公开网络化探索 潍坊市寒亭区的村务公开民主管理信息网是全国首家运用网络实现村务公开的网站,该网站实行“主管部门牵头,乡镇组织,干群双向互动,社会全面监督”的管理运作机制,具体由组织、民政部门负责整个组织协调工作,由乡镇街道对各村的政务财务情况审查把关后,每月10日上传公布,群众随时可以上网查询,对群众留言提出的问题和意见建议,及时组织有关方面调查处理,并反馈结果。在具体操作上重点突出了公开的全面性、真实性、长效性、互动性、严肃性五个方面的工作要求。该网站运行多年来形成了一套完整的运行和保障机制,取得了较好的社会效果,被誉为“风吹不走,雨淋不掉,随看随有,永不消逝的公开榜”,为农村经济和社会平稳发展提供了有力保证。 四、实行网络公开特点和优势 与传统的村务公开方式相比,实行村务网络公开具有无可比拟的优势。 1.领先性。 实现了互联网与村务公开的有机结合,符合信息时代的发展要求,符合党建工作科学化的目标。 2.开放性。 实行网上公开,面对的是整个世界,不但本地人民可以查阅,全国其他群众,甚至是外国朋友都可以查阅。管理员能随时上传信息,广大群众能够通过网站随时随地查询了解最新情况。 3.全面性。 对涉及群众关心的热点难点敏感问题,大到党和国家的方针政策,党委政府的政策决定,小到各村党务村务都可在网上公开。 4.长久性。 在网上公开的内容,根据实际情况,最大限度地延长公开时限,对村务、财务情况至少保留两年的时间,对政策法规只要不调整废止就长久保留,同时,建立了信息资料库,对更换下来的信息资料分门别类整理建档,保证群众随时查询。无论何时何地,只要鼠标轻轻一点,上到党和国家有关政策,下到各村党务、政务、财务便尽收眼底,被群众誉为“风吹不走,雨淋不掉,随看随有,永不消逝的公开榜”。 5.高效性。 信息能随时上传,随时随地查阅,都可随时随地监督。区、镇街干部坐在办公室里,就能随意抽查每个村的党务村务公开情况,发现问题,及时指出,限期改正,形成了下对上和上对下的多层面监督,这一做法有效解决了党务村务公开不全面、不彻底、不经常、不及时、不规范、难监督的问题,上级党委、政府和群众可随时随地监督,进一步提高了村级工作透明度,有力推进了基层民主建设和新农村建设。 作者:宋丽莉 单位:潍坊市寒亭区委党校 网络管理论文:高校图书馆网络管理论文 一、随书光盘管理传统模式 传统的随书光盘管理模式主要有以下几种。 1.光盘随书流通 即光盘夹在书中或固定在书页封底,随书一同流通。这种方式省时间省人力,且便于读者使用随书光盘内的资源。缺点是没有专人管理光盘,易丢失,书在弯折时光盘易损坏,使用次数多光盘也容易耗损。 2.光盘只做收藏不流通 这种方式很古老,早期光盘容量小、内容少,图书馆规模有限的时期可能会使用。缺点是读者完全无法利用随书光盘的资源,会降低图书资源的使用效果。 3.光盘和书分别流通借阅 随书光盘同书一样著录入图书馆管理系统,和图书用相同的索书号收入光盘架,和图书分离,有专人管理借阅,学生通过OPAC检索索书号,或者根据书库中图书查看索书号,即可借阅光盘。这种管理方法比较科学,缺点是需要有专人管理光盘的著录、排架和外借,读者要单独借阅光盘,比较麻烦,利用率不高。光盘再多次外借之后,会自然损耗,逐渐无法读取。 二、非书资源管理的现状 非书资源管理系统就是对光盘等多种非书资源进行著录编目、加工上传、网络的完整系统,可管理各种文件格式,管理随书光盘、磁带等各个类型的文件。通常随书光盘管理系统由光盘数据著录、镜像制作、资源平台等组成。读者通过网络访问资源管理平台Web首页,进行检索光盘、下载光盘、光盘请求等操作,通过网络管理使用非书资源,读者有更多的选择性和自主性,不受借阅量使用次数限制。现阶段,图书馆已经逐步实现对随书光盘使用数字化网络化的管理。现在已经有许多家公司开发了非书资源管理系统,通过非书资源管理系统管理随书光盘等数字资源,由读者通过网络下载使用。现在常见的随书光盘管理系统有北京人天书店的畅想之星非书资源管理系统,汇文软件公司和南京昂克科技有限公司联合开发的“非纸质资源管理系统”,杭州麦达电子有限公司“博文非书资料管理系统”等等,很多专业的数字图书馆信息公司都在开发自己专有的非书管理系统,例如北京超星、清大新洋等。 三、非书资源管理系统的优缺点 我校现阶段使用的是畅想之星非书资源管理系统,并已经由本地版升级至中心版,结合我校实际情况,探讨非书管理系统优点缺点和常见问题及解决方式。 1.本地版 首先须在校园网内架设服务器布置管理系统,磁盘阵列存储光盘镜像等数字资源,读者通过网络下载光盘镜像来使用非书资源,管理员添加著录书目信息,并制作光盘压缩镜像上传至服务器,这种是典型的本地版非书资源管理系统。管理系统假设在校园网本地,校内使用可提供的下载速度比较快,单人使用时可以达到校园网单点最大带宽10M/S,即交换机最小带宽。多人同时使用会平均分配速度。 2.远程版 我校(长春工业大学)是以工科为主综合性地方大学,每年新增图书中,会有大量的计算机等工业技术类图书,还有其他常见图书,随书光盘不仅种类多,容量也大,有大量DVD盘,这种情况是不适合远程版管理系统的,外网下载时的网速有限,一张光盘所需下载时间过长,非常不利于使用。而且对于有下载流量的学校,也不适合从外网下载,例如我校每月限额20G流量,仅仅能够下载大约5张DVD盘。所以远程版虽然简单方便,维护简便,但是只适合文科类学校,小型图书馆使用。 3.中心版 中心版即是本地版和远程版的结合,是畅想之星非书资源管理系统的最新版本,它的特点是以本地资源为主,云存储辅助的方式提供服务,本地服务器存储没有的镜像,可以通过云下载从外网下载。有需求的光盘,服务器会优先推送到本地存储磁盘阵列。云存储是在云计算概念上延伸发展出来的新概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来,协同工作,共同提供数据存储和业务访问功能的系统。云存储用于非书资料系统,可以大大减少每所高校图书馆加工光盘的数量,一家加工多家使用,光盘更新效率提高,光盘的匹配率提高,工作人员重复劳动大幅减少,加强了图书馆的服务效率,读者满意度也会提高。 四、结语 数字化非书资料是时展的必然趋势,没有最好的非书资料管理系统,只有选择了最适合的方式,才能最好的为读者提供服务。这其中在使用过程中,还不断有新的障碍问题需要我们发现和解决,例如下载速度,下载并发数,存储空间,系统稳定性,终端兼容性,版权等等问题,都有待于工作人员不断的解决完善。 作者:杨晰媛 王巍 单位:长春工业大学图书馆 网络管理论文:面向NGB的卫星传输网络管理论文 一、面向NGB的卫星传输网络管理系统的设计及其所能实现的功能 (一)卫星传输网络管理系统及其设计要点。 卫星传输网络管理系统是在传统网络管理系统的基础上发展而来的,该系统主要借助卫星及相关技术来对通讯信号进行远距离传输,并能够维持系统自身平稳运行。通常情况下,在对网络管理系统进行设计时,要能够整合网络管理软件对网络配置、安全、性能及故障等状况进行监督和管理,同样,卫星传输网络管理系统的设计也要能够达到以上各要求,且能够针对系统问题进行智能化的分析和处理。面向NGB的卫星传输网络系统要包含数据信息安全模块、数据采集模块、实时数据传输模块、网络系统安全预警及管理模块等几个部分。 (二)构建NGB卫星传输网络管理系统所需的技术支持。 对于中国下一代广播电视网的建设而言,卫星数据传输网络的结构较为复杂,且需要现代化技术为其正常运转做支撑。NGB技术体系包含两个主要部分,一是卫星传输网络管理体系,二是业务支撑体系。可见,卫星传输网络管理系统的重要性。在该系统中,防火墙技术、数据采集技术及新一代网络通讯技术是卫星传输管理系统的优秀技术。 (三)卫星传输网络管理系统的功用。 由于NGB是要为全国人民服务的,因此,NGB所需要的卫星传输网络管理系统要能够满足其业务多样化的特征。从整体来看,卫星传输网络管理系统可以避免空间环境对卫星传输的干扰,而且,该系统能够实现超高速实时信号传输的功能,使远距离高清直播成为可能。另外,面向NGB的卫星传输网络管理系统能够保证长时间安全运作,因其具备系统修复功能,如若系统内部出现差错,该系统可以自动运行预警模块,从而降低卫星传输网络管理系统的风险性,保证NGB正常播送节目。 二、构建面向NGB的卫星传输网络管理系统的前景展望 现阶段,在国家重点科技研究项目的支持下,关于构建面向NGB的卫星传输网络管理系统的研究已经取得了可喜的成绩,并且将其付诸于实践、覆盖我国大部分省市地区,尤其是为上海构建智慧型城市的发展目标提供了有力的支撑。就目前卫星传输网络管理系统的实际运行状况来看,在未来,该系统的各项职能作用将被更充分的激发出来,为我国广播电视事业提供更为高效的服务。 三、结束语 通过对我国现阶段广播电视卫星传输网络管理系统设计要求及目标的分析与研究,结合NGB网络管理系统的传统构建模式,提出新的设计要求,并且在满足项目正常运行的基础上,针对某些重点环节进行了研究和调整,使其适应我国当前广播电视事业的发展状况。通过对卫星传输网络管理系统中的接口协议及数据库模块的设计进行改善以后,实现了符合NGB项目执行标准的卫星传输网络管理系统的架设,为我国广播电视事业的发展注入了新的动能。 作者:岳昕 单位:国家新闻出版广电总局2022台 网络管理论文:田径运动会网络管理论文 1系统设计 1.1设计思想 体育竞赛是体育运动最基本的特征,是整个体育事业的一项重要内容,它以各种运动项目为内容,根据竞赛规程进行个人或集体的体能、技艺、战术心理等方面的较量.体育竞赛中的组织和编排、信息的输入和输出、统计与查询一直是体育竞赛工作中最繁重、复杂的工作.一直以来,许多基层运动会都采用人工操作,这样既耗费了人力、物力、财力,也对数据的准确性和实效性提出了要求.而采用计算机网络化管理,可以优化资源,减少人力、物力和财力的浪费,更重要的是可以保证数据的准确性和实时性.笔者利用网络开发软件的强大功能,实现了运动会从报名—编排—成绩录入—公布查询—总分统计的完全计算机网络化的管理,基本实现无纸化的工作模式.该系统尽可能地综合所有管理功能,以准确、实用为基本设计原则,并依据最新田径竞赛规则,设计了相关的计算程序和各种表格.该系统充分体现了计算机应用技术的优势,有利于运动会管理工作的规范化. 1.2系统结构 该软件的设计选择Delphi2010为开发平台.Delphi集成开发环境,具有开发C/S和B/S的框架应用系统功能,兼容NetFramework,支持Pascal,C#,HTML,JavaScript,jQuery等高级语言和框架,是全新的可视化编程环境,是一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具.软件系统体系结构有2种形式:C/S结构和B/S结构.C/S结构是客户机和服务器结构,可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通信开销.B/S结构的用户工作界面是通过Internet来实现的,主要事务逻辑在服务器端实现,这样就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量.采用B/S结构比较方便,但是系统又需要进行大量的分析计算工作,采用C/S结构可以提高效率.因此,该研究采用C/S和B/S相结合的结构模式进行设计.在数据采集、查询部分可采用B/S结构,在数据分析计算部分可采用C/S结构,使系统的整体设计更加方便、快捷,易于操作. 1.3数据库设计 数据库系统是现代计算机信息管理系统的重要优秀部分,对数据的完整性、唯一性、安全性提供了一套有效的手段,可维护数据的完整性、一致性,在计算机技术和应用发展中起着重要的作用.以关系型为代表的数据库在计算机应用领域获得了极大成功.目前,市场上主要的数据库管理软件包括SQLServer,MySQL,DB2,Oracle等.其中,DB2和Oracl均为大型商用数据库,需支付高额的授权费用才可使用,且需配置专门的维护人员,开发上有诸多不便.MySQL是一个开放源码的小型关联式数据库管理系统,其体积小、速度快、成本低,是当前应用最为广泛的数据库管理系统之一.它具有强大的跨平台能力和丰富的开发接口,且具有快速、可靠和易于使用的特点.当前使用Linux+PHP+Apache+MySQL已成为中小型网站提供Web服务的主流模式.此外,MySQL是一种开放源代码的软件,非常便于研究和开发.综上,在体育运动管理系统中,选择MySQL作为数据库管理系统,可以完整地实现数据存储、检索、排序、显示等功能,可以很好地完成设计要求. 2系统主要特点 2.1标准化的设计 该软件严格按照最新田径竞赛规则进行编制,竞赛编排、表格的设计等均按中国田径协会审定的《中国田径竞赛裁判工作指南》中规定的要求进行设置,这样就使应用该软件管理田径比赛规范且标准.在录取编排方式上,根据不同比赛规模的要求,提供了多项选择,既可以分预赛和决赛2个赛次进行编排,也可以按名次加成绩的录取方法进行预、次、复、决4个赛次的编排. 2.2完善的初始化程序设计和数据备份与恢复功能 对于同一级别单位的运动会,每届运动会的基本设置是相同的.为了避免重复的工作,该软件设置了初始化模块.该初始化程序设计就是根据程序运行要求设计,简化、完善初始化模块,使其达到简便、快速地完成以下工作:设置系统和数据库连接参数、调用用户界面设置参数、调用用户信息、进行用户权限和日期检查、解密系统文件、检查运行环境、更新设置.基本设置模块将运动会中相对固定的数据编制在数据表中.在运动会报名前先将该模块的内容预先输入,那么在今后的输入过程中,只需点击该项的下拉菜单条,即可进行选择,或直接输入代码,加快了录入的速度,使操作更简便、准确.考虑到比赛过程中有许多不可预见的错误和突发事件,该软件设置了完善的数据备份和恢复功能,在比赛过程中可以随时备份比赛数据,当遇到输入错误或者突发事件造成数据丢失时,可以将最新备份的数据快速恢复,只需一个按键,就可实现数据恢复. 2.3分布式、网络化,实现多用户操作 该软件可以使用局域网和互联网,不同部门、不同地区可同时工作,实现运动会的分散、异地报名,多人、多项同时录入比赛成绩,网上成绩、成绩查询,实现运动会比赛的信息化,大大减少人员及经费的开销.田径运动会中,最大的工作量就是报名单的录入和成绩的录入,为了减少重复的操作,充分利用现代化的网络技术,该软件设定了2种网络报名方式:一种是采用WAB浏览器的数据库查询方式,利用SAP动态网页技术实现通用数据库网络报名和查询功能,任何一台电脑只要接入运动会的局域网,不用安装任何软件,按照指定的域名就可对运动会所有相关信息以及比赛的实时信息进行各种查询和远程报名.这种方式虽然无需安装报名程序,但是,需要对网页进行定期的维护,因此,对于没有专业网站及维护的单位来说,会带来一定的难度;另一种是专门编制运动会报名及成绩查询软件,该软件完全绿色,无需安装,各参赛单位只需通过下载报名软件到本地计算机上即可使用,通过密码进入本单位,进行运动会的报名和比赛过程中的实时成绩查询,无需专业的计算机人员对网页进行长期的维护等工作,这种方式更适合一些基层学校使用.2种模式均采用前台制作和后台调用2个模块.前台制作即用户见到的前台操作界面,2种操作界面完全一样,只是打开的方式不同;后台调用应用ASP调用运动会原始数据库,即MySQL数据库,实现实时报名和查询功能.比赛成绩及时准确地公布及下一赛次的快速编排,是运动会能否顺利进行的关键.对于参赛运动员比较多的单位,由于该软件采用了后台调用数据的方式,可以实现多台计算机同时进行成绩录入及各比赛项目点直接录入成绩等多项功能,充分地利用了现代化的网络通信技术,减少了人力、物力,避免了重复工作,实现了比赛的快速、实时功能.比赛成绩的好坏直接关系到各单位最后的总分,因此,在比赛过程中,成绩一直是各单位关注的焦点.该软件专门设置成绩查询模块,各单位可以在专门的网页或本地计算机的运动会报名程序中,轻松地查阅比赛成绩、团体总分情况,为各参赛单位查看运动员信息及实时查找比赛成绩提供了极大的方便. 2.4打印功能齐全 田径运动会在比赛前、中、后各个阶段中都需要打印各类表格,如果由人工来完成易出错,并造成重复的工作,因此该软件除了设计从竞赛日程、竞赛分组、队员名单到检录单、成绩单、团体总分表、单项成绩单及总成绩册等的打印文件,还设计了比赛过程中需要的一些固定表格的打印文件,为用户提供了比较全面的表格,使比赛更加规范、合理。运动会所需要的表格种类各不相同,有些是需要赛前和赛中实时进行打印的,还有一些是需要将各种表单重新组合排版进行打印,因此,该程序设置了预览、打印和PDF、HTML、RTF、TEXT、XLS等不同的输出模式的选择,用户可以根据需求选择相应的输出模式.例如,检录单、成绩单等比赛数据的实时输出可以选择直接打印;秩序册需要量大,必须排版印制成册进行印刷,因此,需要用户根据自己的情况选择输出RTF或TEXT等模式;而总成绩册生成后为避免人为的数据修改,一般可采用输出PDF格式,进行保存印制. 2.5性能稳定,无需安装 该系统采用MySQL数据库,可安装到Windows,Unix系统下,适应性强,对硬件要求不高.客户端采用Windows操作系统,直接采用编译语言,编译成exe文件,运行速度快,系统资源开销少,高效稳定,功能设计涵盖了运动会的所有需求,功能全面.由于考虑到各基层单位对网络环境的需求不同,该程序设计了数据库远程调用和本地安装2种模式.一般情况下,该软件会将数据库安装在服务器中,各单位只需将主程序下载到在本地机上,无需安装,就可以远程调用各类数据,实现实时报名、成绩录入、查询等功能,占用空间小,对本地机的处理速度和硬盘的要求较低.而对比赛场地没有网络的单位,可采用本地安装MySQL数据库软件,实现本地调用数据,完成比赛,但是,不能实现实时查询功能. 3结语 基于C/S结构和B/S结构,后台操作系统采用Windows2000,数据库采用MySQL,前台操作系统平台采用WindowsXP,应用软件采用Delphi2010开发平台,开发了田径运动会网络管理系统软件.在编制过程中采用了动态管理模式,确定的指标体系部分可随运动会规模等实际情况进行设定和调整,适合于基层各级各类运动会.该系统软件在2011,2012年宁夏大学田径运动会上试运行后进行了修改完善,并于2013年校运会和宁夏回族自治区青少年田径锦标赛上正式运行,效果良好,实时、快速、准确地公布成绩并统计团体总分;统计资料及表格齐全,功能详尽,管理规范,减少了人力、物力,从根本上节约了成本,基本上实现了该软件预期的功能和目的,得到了使用者的好评. 作者:宋文才 李晓玲 单位:宁夏平罗县体育中心 宁夏大学体育学院 网络管理论文:学院图书馆网络监管体系创建思索 本文作者:郑玉凤 单位:南京铁道职业技术学院 图书馆的最大的功能就是为学生提供各种课内课外学习资源,因此,图书的质量和数量同等重要,既不能为了增强图书规模而滥竽充数,也不能为了体现时代顺应发展而不顾对质量的要求。我们的图书馆书籍不仅要有针对课外的一般性书籍,还必须有对应较强学科性质的专业书籍。在选购书籍方面,这种书籍的搭配是非常有必要的。例如,在选择对英语的辅导资料时,既要对专业英语资料进行合理的搭配选购,又要有针对普通学生的英语资料。尽量保证内容的全面,避免重复。还应该要注意考试资料的与时俱进,避免脱节。图书室作为高校文学资源最重要的一部分,必须能够根据教学方向,学科性质来定位图书馆的书籍内容走向,力争从多角度出发,创建多方位,多层次的管理系统,确保图书资料的安全性。而图书馆最大的、也最实际的问题就是借还书的管理问题。 如果没有一套针对本校图书馆性质的借还书程序,同样也会导致管理的混乱。比如,有的高校实行学生自主借还书体制,在图书馆的出口处设有书本条形码扫描仪,学生只要把图书的条形码置于光标下,计算机就能自动识别书本类别,同时记录书本名称。对于这样只靠学生自觉性的借还书系统来说,的确在传统的人工记录模式上实现了很大便捷性,但是也对学生的道德素质进行着巨大考验。为了防止这种漏洞,可以在实施这种体制的初期,选择具备较高素质的管理人员进行监督,等到学生习惯这种体制之后再实行无人化的借还书系统。 由于各种原因的影响,使得我们高校图书馆的管理人员素质不达标,管理队伍结构复杂。很多的管理工作者都是从不同的渠道走入图书管理岗位的。因此,他们对图书馆管理工作专业知识的掌握程度也多少不一,受管理教育的程度也有深有浅。这样的管理队伍一般都是没有经过特别管理培训的人员,对图书馆专业管理的知识也非常匮乏,更有些管理人员不把图书馆管理当作自己的事业来看待。这样的工作态度,这样的思想素质怎么能对图书馆管理事业起到正面的作用呢!因此,对管理人员的考核很重要。比如,可以在每个月末对图书馆管理人员进行制度的考核,“如何才能为学生借还书提高便捷性”“如果学生借书超过了规定的时间,应该按怎么样的程序去处理”等。只有这样才能时刻提醒管理人员的行为规范,更加有效的服务读者。 首先,管理人员需要具备广泛的知识,并且不断的去更新知识,只有这样的紧随时代的管理才不会被飞速的发展潮流所淘汰。比如,计算机已经融入到当今的图书馆管理中,取代了手工管理,这就必须要求管理人员能对计算机有基本的了解并且会操作使用。图书馆管理人员是整座图书馆的“主人”,他们既是知识的倡导者,又是学习的实践者。只有他们能不断的更新知识理论,提升自身价值水平,才能更好的为图书馆管理的发展做贡献。其次,管理人员具有较强服务能力。通过自己的观察以及与读者的交流,准确的判断读者的意图与需求。要给读者创造一个整洁、舒适的借阅环境。注意自身的文明礼仪及待人处事的原则和方法,使读者满意,同时展示自己丰富的内涵。第三,图书管理人员要具有团结互助的精神,团结互助是图书馆员职业道德素养基本要求。也是管理成功的重要保证。图书馆的工作是是各位管理人员共同的工作。需要大家共实现。 目前,运用计算机进行图书馆管理已经在各大高校得到的广泛的的普及,它作为一种新型的现代化管理方式,依靠计算机网络系统以数字化的东西实现有条不紊的管理。它主要是利用数字为技术手段来处理和储存各种文字图形,是一种多媒体分布式的信息系统。它以信息资源的加工存储为基础,检索和传输为任务,实现数字化利用管理的全过程。这种数字化的管理模式为我们高校的图书管理带来了很大的便捷性。它的主要特征是,数字化图书资源极其丰富,各种数字化图书之间能够紧密联系,它还具备智能化的图书检索系统,不仅提高了管理的优化性,还缩短了读者找书的时间。动态结构的构建是高校图书馆能有效实现数字化模式管理系统最重要的部分。 网络的覆盖作为整个动态设计的前提,它是通过利用网络资源的宽泛性,把读者、管理员与电子资源进行紧密贴合,同时实现其交流的一种方式。但是,数字化的管理模式在网络环境下的运行是极其复杂的,必须通过详细的问题分析并及时做出解决途径,才能真正的实现动态结构管理建设。这种数字化模式主要是以电子身份号为进入口令,然后通过计算机网络的关键字搜寻寻找到需要的相关内容,从而进行的一种知识的平台的检索。当前,各大高校图书馆都在积极的建立以特定对象为目标的数据信息库,并从根源上紧抓数字化模式的特色,力争实现模式化管理的层层递进,完善数字模式化的管理进程,提高图书馆的管理水平。 综上所述,要实现图书馆的完美管理,必须从当前图书馆现状出发,结合学生的自身特点,加强管理人员素质,并以数字化的管理模式来建立起完善的图书馆管理系统。只有这样才能使我国高校的图书管理水平得到质的提升,从而完善高校学生文化建设,不断提高高校学生的整体素质水平。 网络管理论文:论网络安全监管内涵 作者:段秀红单位:吉林工商学院 第一,计算机网网络安全管理制度问题。由于网络安全管理技术知识要求很高,我国目前并没有充分重视制度以及法规的制定,或者法规比较落后,已经与当代情况不相适应,或者即使有新的制度但是只局限于比较形式化的规定,没有详细的实施细则,因此很多时候在实践中没有相应的法律法规作为支持,没有做到有法可依。 第二,计算机网网络安全管理技术问题。目前计算机网络安全管理存在一些技术上的盲点以及漏洞,使得很多不法分子有威胁网络安全的切入点,主要包括病毒的入侵、木马程序的潜伏、不正当手段介入网络、高频率信息的干扰等。 第三,外力侵害。我国很多的网吧、机房不具备抵御外界侵害的能力,主要外界侵害包括自然的灾祸以及周围环境侵害等,自然的灾祸指的是自然的灾祸,如雷电、洪涝灾害、火灾、电磁泄露等;周围环境侵害包括断电引起数据、设备损害问题和噪音问题导致的数据高误码率等。第四,用户意识不高。很多用户在进行计算机网络使用的时候,没有足够的网络安全意识,对于密码、权限、口令等私密的东西没有保护好,随意泄露,或者没有及时修补一些网络漏洞和补丁,黑客可以找到攻击点。除此以外,还存在网络安全技术人员素质不足、监管不到位等问题 改进计算机网网络安全管理对策 针对目前存在的计算机网网络安全管理问题,提出了以下对策。 第一,为了改进计算机网网络安全管理,要加强用户网络安全管理意识。对于密码、权限、口令等比较隐私的东西,用户要保护好,不要随意泄露,对于网络漏洞和补丁,要做到及时修补,不要给有心人有机可乘的机会,进行数据备份,防止突发意外事故发生之后,数据的丢失,保持数据完整性,做到能够及时恢复系统,减少延误损失; 第二,为了改进计算机网网络安全管理,要加强自然等各种外力侵害的防范。在网吧以及机房等公共场所,首先要安装空调,控制室内温度以及湿度,防止温度以及湿度过高,造成网络瘫痪。其次要装好相应的防止雷击的措施,多进行建筑检测,尤其注重电源、网络传输线等的防范措施,最后是防火措施要做好。各种装修材料有可能的话,尽量选择防火的,保持室内通风,放置好防火器等设施; 第三,为了改进计算机网网络安全管理,要加强计算机网网络安全管理技术问题的研究,管理人员要及时更新病毒数据库,强化对病毒的检测以及清除,加强防火墙的建设,发挥防火墙的作用,做到限制服务访问、防止无权限的外部网的入侵、统计相应的网络流量并进行适时限流等,进行网络入侵检测,一旦发生这些情况要及时的制止。要加强检测、扫描以及评估漏洞,减小安全隐患; 第四,为了改进计算机网网络安全管理,要加强对网络安全管理制度的建立和完善。要完善已有的计算机网网络安全管理制度,对一些过于形式化的网络安全管理制度,要缩小范围,提出其操作的细则,对其中有不适应现展的规则进行修正以及改善,使其更能与当代网络发展相适应,对于没有及时建立的法律以及法规,要及时建立,并在实践中不断改进以及发展; 第五,为了改进计算机网网络安全管理,要实施安全加密。主要有非对称以及对称密钥加密的方法,主要原理是应用一些算法,将转出的信息转换成代码和密文,当密文传到接收者手中,又通过相应的配对解密技术,解开代码以及密文的内容以及信息,确保信息只为特定用户接收,防止不必要的泄露; 第六,为了改进计算机网网络安全管理,要提高网络安全技术人员素质。由于计算机网络以及计算机信息技术具有变化速度快、形式多样、种类繁多等特定,而要改进计算机网网络安全管理,人在其中的作用是不言而喻的,只有充分发挥了人的作用,才能更好的保障计算机网网络安全管理,因此要多对网络安全技术人员进行网络安全先进理论以及知识的教育和培训,增强网络安全技术人员对知识的了解以及掌握,提高他们应对网络安全变化的能力。 第七,为了改进计算机网网络安全管理,相关部门要加大监督力度。要加大对计算机网络安全的监督和管理,发现不法事件,要严厉惩罚,树立负面典型,警惕相关人员,防止类似事件再发生。由于现代计算机网网络安全是保证计算机网络正常运行的关键环节,因此,各方要加强对此重视,更好的维护网络秩序以及网络安全。 网络管理论文:网络会计体系内部管控思索 本文作者:邢月波 单位:哈尔滨市普宁医院 加强网络安全管理,本地局域网工作站禁用匿名登录,每个用户必须实名登录,不定期为操作系统及时安装安全漏洞补丁,不给非法用户对网络会计系统的入侵提供可乘之机。为了提高系统会计数据的容错性和安全性,我们建立“双备份”机制,由两名或两名以上的人员持有备份数据,设有各自的口令,并存在不同的物理存储设备中,如果单位有条件还可以利用网络实时传输功能和日益丰富的互联网服务项目对原始凭证用数字方式存储,即建立“云存储”。由具体操作人员使用的数据按正常操作规程保存。由监管人员持有的数据,如果非常重要的话,需采用一定的加密算法,对文件进行加密处理。建立严格的数据存储措施以外,还需要利用网上公证实现原始交易凭证的第三方监控。另外,可根据实际情况建立一个审计跟踪制度,即设置一个日志,对当日所有的操作进行监管日志记录,保存所有用户操作活动,留下痕迹便于以后审计。设置一个系统安全性检测和自动恢复程序,系统开始运行前检测程序对系统各种状态进行校对,发现不一致时,系统恢复到上次正确配置。 会计人员的水平以及执行人员职业素养的高低,都会影响网络会计内部控制系统的运行效果。就目前情况,大部分会计人员专业知识缺乏,受单位编制的限制,有些单位人员少,具备会计专业素质的人更是少之又少,很多没有受过会计专业培训和教育的人专职或者兼职从事会计的工作,有些会计人员甚至无证上岗,他们缺乏起码的会计专业知识,工作知其然,而不知其所以然,业务素质参差不齐,影响了单位会计信息的准确性。另一方面,会计人员年龄老化。近几年开展的会计电算化,会计人员由于年龄老化,学习计算机很困难,导致会计电算化难以推广。因此,在信息时代下,财务工作的从业人员,需要具备丰富的工作经验、学习能力、适应能力和良好的诚信,逐步有计划进行调整和实施,不断提高会计人员素质,调动他们的积极性,加大对会计从业人员的培训力度,而且要分层次分对象的培训,使会计从业人员全面熟练的掌握相关的业务知识及计算机知识,切实提高会计人员的水平,促使会计人员不断更新知识、积累经验,优化知识结构,以适应会计岗位的需要。 所谓不相容职务,是指那些如果由一个人担任既可能发生错误和舞弊行为,又可能掩盖其错误和舞弊行为的职务。“内部牵制”是不相容职务分离的优秀,网络会计系统将许多不相容职责相对集中,加大了舞弊的可能性;系统信息以电子数据的形式存储,也容易被修改、删除或伪造。因此,应对相关的职能部门人员进行恰当的分工,使不相容岗位与职务之间能够相互监督、相互制约、相互牵制,形成有效的制衡机制,以达到网络会计系统内部控制的效果。一般来说,网络会计系统中不相容职务包括:会计业务授权审批与会计业务经办相分离、会计业务经办与会计记录相分离、会计记录与财产保管相分离、会计数据记录与会计数据稽核审查相分离等等。 会计信息安全与否直接关系到单位经营管理活动的科学性和其他要素(系统资源、资金、财产物资)的安全,是电子商务安全交易的关键,是网络会计系统安全的优秀,是会计监督的安全保障。因而,应加强对会计档案的管理。有关部门应按照国家有关规定设置专用、坚固的档案库房,配备必要的设备,采取防盗、防火、防霉、防蛀等措施,规定存有会计数据的载体应存放在防潮防磁的容器内等,编造适用的检索工具和参考材料,加强会计档案的信息化管理,建立健全会计档案保管制度,定期对会计档案的保管情况进行检查,确保会计档案的安全。设置专人负责保管相关会计档案,规范会计档案立卷,根据案卷的保存价值确定保管期限,按卷内文件的最高密级及其保密期限确定会计档案的密级及保密期限,并由会计档案管理人员按有关规定做出标识;科学规定会计档案的有关权限,规定查询以前年度的会计档案应经有关人员审核批准;制定会计档案安全与完整的措施,规定用计算机打印出的账簿应按全文档案的有关规定装订成册,有关内容要清晰完整,按时按序进行封存保管;对于已离任的会计人员,其会计工作接交材料应存档保管,不得自行存放。必须定期对会计档案管理人员进行岗位技能培训,使其熟练掌握会计档案管理的基本知识与操作技能,进而从本质上做好网络系统会计档案的管理工作。 内部审计机构的监督是单位对网络会计系统内部控制建立与实施情况进行监督检查,评价内部控制的有效性,对于发现的内部控制缺陷,及时地加以改进,它是实施网络会计系统内部控制的重要保障。内审部门对单位内控的执行、财务管理情况进行检查和监督,切实履行对财务部门的工作指导、管理和监督的职能,定期不定期地进行财务检查,促进财务网络管理整个系统水平的提高。 加强内部审计机构的监督控制重点在建立适合本单位业务特点和管理需要的内部会计控制制度和建立以安全审计为优秀的风险评估和应急处理机制上下功夫,主要包括组织控制、开发和维护控制、数据访问权限和重要数据备份控制、应用控制、日常管理、安全审计等等。还应注意,内部审计机构应保持相对的独立性,组织机构的独立是审计工作独立性的保障,不能够设在财务部门内部,也不应当由财务部门内部人员兼任内部审计机构的成员,内部审计活动在确定内部审计范围、实施审计及报告审计结果时应不受任何部门、单位和个人的干扰,内审人员要保持形式和实质上的独立,内审工作经济来源上保持独立性的物质基础。 随着网络会计系统在日常工作中的应用,它的重要性也日趋明显,内部控制环境更加复杂,内部控制重点范围也逐渐扩大,只有在网络系统安全与人员素质控制、不相容职务分离控制、会计档案管理控制、内部审计机构的监督控制等方面,制定一套较为完善的内部控制制度,才能促进国家各项政策、法规的贯彻落实,维护资产安全完整和有效使用,提高信息报告质量和经营效率,保证会计信息真实可靠,最大限度地发挥网络会计系统的优势,促进实现发展战略。 网络管理论文:农村电视网络管护与发展 本文作者:廖莲芳 单位:广西河池罗城仫佬族自治县东门镇文化广播电视站 乡镇农村地区的村落较为分散,居民住所不集中,居民居住的整体范围较广泛,给安装有线电视带来了极大的困难。农户居住比较分散。农村地区除了村落分散之外,其居所也较为分散,各个居民之间的房屋间距较大,不宜管理。地势较为复杂联网费用高。部分农村地区的环境较差、道路不通,地势复杂,信号接收能力较差,需要在此安装信号接收站,使得联网的费用不得不提升,这对部分农民造成了影响。农民较低的素质、薄弱的法律知识,无法集中管理。农村地区部分居民素质不高,对法律法规的了解程度也不够深入,当安装了有线电视以后,他们不懂得去保护,不利于管理。 依照农村经济发展存在着较大的差距可以了解到,农村经济发展不平衡,村与村之间、乡与乡之间经济收入都存在着较大区别,那么针对农村地区的这种不平衡发展的现象,先对家庭条件较好的用户进行安装,再对家庭条件较差的用户进行安装,先在人口居住较为密集的地区安装,逐步向周围扩散,对于新旧客户,则应该采用一户一线分配式入户,能够帮助站点有效管理,也能够降低网络故障,获得较好的信号,且所花费的投入资金也相对较少,实践证明,在部分新网安装途中,运用一户一线分配方式能够保证用户获取较好的信号,效果很理想。不过,部分村还应该根据乡镇实际情况来制定相应的用户接入网络结构模式。 对于任何一个企业来讲,最基本的目的都是希望能够在最短的时间段内获得最大的经济效益,对于部分农村地区来讲,大量采用光接点模式,所运用的模式能够获得在最低成本的基础上获取最大的利润,对于面积较广阔,人口较为集中的部分村落,就可以安装光接点,放大器一般在3~5级之间,面积较小、居民不集中的村落则可以根据其环境、地势等将周边的几个村联合起来安装一个光接点,光接点的服务半径至少要小于等于2千米,并通过光接点向四周逐步扩散,不断的增加有线电视最终覆盖范围。 当部分用户的网络出现问题,一定要第一时间赶到现场为其检查线路,查找原因,保证用户能够享受到较高的服务,提升服务水平和服务质量。平时也要加大对信号传输设备等的检查和维护力度,减少损失。广播电视局应该成立专门的执法组织,对部分毁坏有线电视信号、设备等人员应该依照相关法律法规给予处分。有线电视的收费可由广播电视局根据实际情况灵活多样的制定收费制度。在农村地区落实架设、安装、验收环节后,对于各个设备等都应该进行编号,并将部分技术参数认真登记,并存档,妥善保管,方便管理与查询。广播电视局还应该增强宣传力度,让人们了解到有线电视网络是国家所有,每个公民和企业都有权利和责任对其进行保护。另外,对于网络工程的脚架上则应该印上“维护有线电视网络,人人有责”等字样,来提醒人们要将网络保护作为自己的一种责任,尽可能的减少有线网络的损失。对于广播电视局的管理人员应该做到职责明确、公私分明,倘若因为管理人员失职而让网络出现故障或者发生其他事件,则应该给予其责任人严厉的处分。 乡镇地区的监督员则应该由当地的村干部来担任,乡镇干部的文化程度较高,具有较强的综合素质,与周围群众相处的时间较长,能够密切联系群众,当有线网络出现故障,能够及时的解决问题,实现预防与对策的双效合一。倘若用户的信号出现问题,经过再三核实,确定了问题不在于电视机之后,就应该及时向上面反映,较小区域内的问题就应该在第一时间内开始维修,尽可能的使其在24小时内抢修成功,主干线地区则应该在3~7天时间段内得到修复,倘若有关部门在规定的时间内完成修复工作,用户也就应该在规定的时间内缴纳相应的收视费,否则,相关部门有权利对其进行作出暂停信号的处理。 农村地区由于地理位置、条件等因素,使得农村部分用户的电线杆上面的线路较多,有电话线、农电、电信等多种线路,所以,广播电视局还应该做好与农电、电信、村的关系,做好各个线路之间、器件之间的和谐工作,避免发生意外事故。现阶段,很多用户都有多台电视,为了能够方便自己,他们开始偷接、私接电缆,形成分支,这样就能够让两台电视机都同时播放,但是电视节目质量较差,倘若不对这些现象高度重视,将会为这些偷接、私接电缆的用户提供条件,更加为所欲为。所以,对于这类现象,一经发现则应该按照广播电视保护条例6依法严处,从各个方面促进老、新网的稳定发展。 现阶段,农村地区的有线电视发展有了很大的突破,但是还需要我们进一步深入研究和分析,找出其更能够促进农村有线网络发展的举措,促进农村有线电视稳步发展。相信未来将会有更多的能人学士在这方面做出更加有力的诠释。 网络管理论文:路由交换平台网络管理论文 1简单的网络管理协议 SNMP是一种比较简单的标准网络管理协议,以TCP/IP的Internet网络为基础,具有方便实用、结构简单的特点,可用来解决网络管理造成的系统资源占用问题。除此之外,SNMP还具有成本低、维护容易、扩展性和健壮性强的特点,因此,当前世界范围内支持SNMP协议的网络设备厂家非常多。SNMP中明确规定的协议数据单元PDU主要有五种,也就是SNMP的报文,主要用来对和管理进程之间进行交换[2]。主要负责将发生的事情告知管理进程,并向进程主动发出报文。get-response操作由进程发出get-response操作,返回多个或一个参数值。set-require操作主要负责将一个或多个参数值从进程中提取出来。get-next-request操作在进程处进行参数值的提取。get-request操作主要负责将一个或多个参数值从进程中提取出来。 2在架构式交换平台中使用基于路由交换平台来配置管理功能 网络管理部分在路由交换设备中的主要作用是对设备报警信息进行监控、对用户信息进行管理、对设备工作的配置和状态进行查询、对设备的工作参数进行查看。因此,可以说路由交换设备中的网络管理主要有三种基本的功能模式,也就是报警监控、查询和配置[3]。具体情况见图1。 2.1实现网络管理的查询和配置 功能基于路由交换平台能够将很多数据模式提供出来,在这其中主子模式运用的最广泛。主子模式指的是对进行分层,将其分为子和主,使其能够各司其职。在大型分布式网络管理中,使用主子协调合作模式能够极大的提高大型分布式网络管理的时效性和稳健性[4]。在路由交换平台ZebOS中,普遍的使用模块化设计,可以容纳多个模块在软件运行时同时运行。在路由交换平台中还设有协议模块、IMI模块和NSM模块。由于路由交换模块的这一特点,可以使用SNMP的主子模式。在主子模式中,可以将SNMP的主独立出来,使其成为一个相对独立的进程模块;然后在路由交换平台中进行子的集成,从而实现多模块的运行。使用Agentx协议,可以实现主和子之间的通信。主既要接收来自MIB库的注册请求和子的Agentx会话请求,又要接收上级的设备网管请求。主并不直接操作MIB,而是对每个子分发MIB的操作请求,再由子负责直接操作MIB库,从而对各进程模块内的数据进行直接操作。在设备管理中使用SNMP,要将管理信息库的MIB提供出来,这是由于管理信息库的MIB能够对网络元素所在位置的变量进行指明,网络元素所在位置的变量指的是能够被管理进程设置和查询的信息。通过MIB,能够将网络中所有管理数据对象的结构给找出来。在进行MIB文件的制作时,要注意被管理对象在MIB文件中的定义。可以使用与文件一一对应的OID来标识每个被管理的对象,为此需要使用一一对应的MIB文件来与子对应,每个子都只能处理与自身对应的MIB定义对象。通过对MIB对象进行设置和读取,设备网络管理就可以有效的控制和检测设备。通过应用get-request报文操作和get-next-request报文操作,能够对用户信息、设备参数以及设备的工作状态信息进行单个或批量查询,将查询的结果通过get-response报文操作进行返还。例如,可以对端口参数信息、路由交换设备的流量统计信息等进行查询,要对用户信息和设备参数进行配置,可以使用set-require报文操作。在进行查询和设置的过程中,查询请求和配置请求主要由MIB从设备网管端进行发送,由SNMP主对其进行接收。接收之后要以OID为依据,向子发送命令,由子进行处理。 2.2实现报警功能 要实现报警功能,就要实现其主动性和实时性。交换平台要能够在报警状态时第一时间内主动向设备网管端发送报警信息,此时由SNMP的trap报文对报警信息进行操作,并向设备网管端上交trap报文。报警功能并不需要MIB的支持,这是由于其具有主动性。Trap报文的API接口是由Net-snmp主源码提供的。状态信息和报警信息的上报功能主要是靠接口的方式实现的。可以将SNMP主建立起来,并建立向SNMP主传输报警信息的通道,由SNMP主对报警信息进行接收和封装,向设备网管端发送trap报文。通过NSM模块,可以对报警的描述信息、报警的级别、时间和类型进行分析,并对其进行封装。要将固定的空间分配给报文的每个信息,从而提高信息提取和报文分析的效率。IP接收端需要接收并分析报文,以报警类型和级别为依据对其进行处理。根据不同的报文格式,网管端可以对报警报文进行解析,从而对其进行针对性的处理。该报警设计方法的效果良好,能够实现实时准确的报警功能。 3结语 在此对路由交换平台中SNMP的应用进行了简要的分析,并简要的减少了SNMP和ZebOS,以及软件系统中的运行流畅和功能的实现,设计了相应的报警功能。基于路由交换平台的网络管理具备扩展性强、可移植性强和架构式设计的特点,在基于路由交换平台的设计中,要切实提高其网络管理的可操作性、简单化、可视化。该软件系统能实现报警功能、查询功能和系统配置功能,能够结合路由交换平台和SNMP的特点,具有较强的移植性、可扩展性和稳定性。在其他路由交换设备中也可以使用该软件系统,从而有效的节约后续路由交换设备的开发时间和开发成本,使管理者能够通过同一图形化网管平台来进行网络管理,提高管理的便利性。 作者:黎楚彬 单位:深圳龙岗职业技术学校 网络管理论文: 分层式舰船网络管理论文 1模式分析 我国现有的舰船网络管理系统主要采用M/A集中式网络管理模式,如图1所示。这种网管模式结构简单,管理职能集中,有利于对整个网络系统的全局管理,但也存在以下缺点:1)数据处理过于集中。所有的被管设备管理信息都被集中到管理者处理,当管理信息很多且对数据的处理很复杂时,管理者付出的代价很大,严重影响系统性能。2)系统扩展性差。当被管设备和网管数量增多时,网络中传输的管理信息数据及网络带宽负载会增加,管理者要处理的数据也会增多,降低了网络管理系统的可靠性和健壮性。3)灵活性不够。网管系统是C/S(Client/Server)架构的,网管人员只能在管理站进行管理操作。随着我国海军舰船通信网络的飞速发展,集中式网络管理模式已经不能满足现行状况的需求,一种分层式网络管理模式应运而生。如图2所示,在该模式下,整个网络管理任务由、子网管理者和超级管理者SM(SuperManager)共同完成。负责接受该子网中子网管理者的管理操作;子网管理者负责接受超级管理者的管理指令,监视和管理所属子网的及设备,并收集被管设备的管理信息;超级管理者负责对所有子网的监控和管理。同时,子网管理者与之间传输该子网使用的SNMP协议或者私有协议,而超级管理者与子网管理者采用XML协议来传递其对各子网及其子网设备的管理信息。另外,对子网管理者与超级管理者采用B/S(Browser/Server)架构来提高对系统的远程操作功能。这种模式使得整个系统对被管信息数据进行了分层分级处理。相比上述的集中式模式,分层式模式将数据的处理分散给子网管理者和超级管理者。子网管理者会对所有的被管设备信息数据进行初步的过滤和处理,之后再将必要的数据传送给超级管理者处理。这样加快了整个网络管理系统的处理速度,进而提高了系统的效率、性能和可靠性。另外,该模式只需要增加新的子网管理域来扩展其对更多子网及其设备的管理,因而具有更好的扩展性。其超级管理者与子网管理者的B/S架构也使得整个系统能够进行图形化直观控制和远程管理而具有更好的统筹性和灵活性。 2模块设计 2.1超级管理者 图3为该模式下的超级管理者模块架构。整个模块分为数据通信层、数据处理层和数据显示层。数据通信层为超级管理者与各子网管理者交互通道。超级管理者与各子网管理者通过HTTP/SOAP方式传送XML协议来交互管理信息。HT-TP/SOAP方式具有跨平台、可靠、简洁和互操作性等特点,能够满足XML协议传输的需求[4]。数据处理层负责对XML数据的处理。首先通过XMLSignature等对XML协议进行安全性的检验;然后采用XMLSchema对该XML协议进行合法有效性校验;之后使用DOM技术对XML进行数据的解析;最后将解析的数据和数据库的数据进行业务逻辑处理。数据显示层为该模块中各大网管功能的界面显示,主要是将数据处理层中的数据以图形化界面显示给网管人员和用户,并且接收用户的网络管理界面操作和输入。 2.2子网管理者 图4为该模式下的子网管理者模块架构,其子网管理者与管理之间传输的协议以SNMP协议为例。整个模块也分为数据通信层、数据处理层和数据显示层。数据通信层通过HTTP/SOAP来传输XML协议与超级管理者通信,并通过SNMP等协议与交互。与超级管理者相比,子网管理者的数据处理层多了XML/SNMP网关,它主要负责将XML协议与SNMP等协议进行相互转换。文献[5~7]分别提出了相应的XML/SNMP转换方法,这些方法都具有一定的理论和实践指导意义。数据显示层主要负责该子网的网管功能界面显示并接收用户对该模块的界面输入和操作。 3实例分析 本文将传统的集中式模式和分层式模式进行实例对比分析。响应时间表示从发出请求报文到收到报文时的中间时间间隔,主要包括接收方处理报文的时间和网络传输的时间。为了保证数据的可靠性,我们对同一实验做了10次试验,通过Wireshark网络抓包工具进行时间统计。两种模式下对同一被管对象相同数据查询的响应时间结果如表1,两者数据的平均值图形化展示如图5所示。由表1和图5可以看出,当查询数据时,集中式模式比分层式模式的响应时间要多很多。同时,当查询数据数目增多时,集中式的响应时间显著增加,而分层式则比较稳定。这也证明了相比集中式模式,分层式模式数据处理速度更快、效率更高。 4结语 针对我国海军舰船通信网络不断增多且越来越复杂的现状,本文提出了一种基于XML的分层式舰船网络管理模式,并结合某大型舰船网络管理系统对该模式下超级管理者与子网管理者两个模块进行了设计,最后通过一个实例对该模式的有效性进行了验证。通过理论分析和具体实践,该模式具有扩展性好、统筹性好、效率性能高等优点,能够满足大型通信网络管理系统的需求。 作者:杨大生 宁达 曾文艺 单位:武汉船舶通信研究所 网络管理论文:奶牛场数字化网络管理论文 1繁殖母牛类型划分 根据奶牛全生命周期的特点及不同生长、生理阶段的差异性,本研究模型将其区分为犊牛、青年牛、育肥牛、泌乳牛、干奶牛等5种类型。近交系数(inbreedingcoefficient)是指根据近亲交配的世代数,将基因纯化程度用百分数来表示,也指个体由于近交而造成异质基因减少时,同质基因或纯合子所占的百分比,通常以F或f来表示。其计算公式[12]:Fx=∑N)21[(×(1)]A+F(1)式中:FX-X个体的近交系数;∑-总和的符号;FA-共同祖先本身的近交系数;N-从个体的父亲通过共同祖先到个体的母体的连线上所有的个体数。考虑到奶牛个体向后追溯谱系均有一个且仅有一个父亲及母亲,因此个体系谱的查询原理与二叉树遍历算法完全吻合。所谓遍历(traversal)是指沿着某条搜索路线,依次对树中每个结点做一次且仅做一次访问。访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题。遍历是二叉树上最重要的运算之一,具体算法通过模块集成熊本海等[13]开发的程序,并结合本平台修改相应的数据接口而实现。奶牛生产主要包括周期性繁育后代与泌乳生产,因此不仅需要记录奶牛个体的繁殖事件,也需要记录奶牛的产乳、营养、防疫等数据和数据分析。因此,一级功能模块主要包括:系统维护、牛只管理、繁殖管理、产乳管理、饲养管理、健康管理、统计分析、场内管理等8大部分(图1)。其中“1.系统维护”承担用户登录信息设定、用户自维护、数据备份与恢复、各数据表的记录统计及日志管理等;“2.牛只管理”模块记录牛只基本信息、繁殖信息以及与计步器相连的奶牛体况信息等;“3.繁殖管理”记录分析公牛、母牛的系谱,个体或群体近交系数计算,冻精使用信息等;“4.产乳管理”模块记录产乳的数量与品质数据及奶牛的DHI数据;“5.饲养管理”记录饲料的消耗及饲料配方的更替信息;“6.健康管理”模块记录发病及用药、消毒与免疫信息等;“7.统计分析”具有开展各种繁殖性能参数及泌乳参数的可视化分析,通过数据表的内在集成,提供在群奶牛个体的全部信息即牛只资料卡等;“8.场内管理”则对场内应该发生或将要发生的事件做出各种基于生理、生产参数的智能提示,指导牛群生产,如安排生产计划与物资供应等。本研究的完成在中国农业科学院北京畜牧兽医研究所网络中心,选用的奶牛场为北京鑫运奶牛场,服务器操作平台为WindowsServer2008,数据库操作系统为MicrosoftSQLServer2008,系统开发采用Microsoft的.Net技术[14],对统计分析数据的图形化处理采用FusionCharts技术[15]。 2结果 2.1实现对奶牛个体基本信息的集成管理 依据设计的数据结构及开发的数据录入模块,以北京鑫运奶牛场的真实数据为例,基于采集的奶牛基本信息,如编码信息、出生信息、系谱信息、繁殖状态信息,图2为通过网络平台实现的牛只基本信息网络化管理输出界面。如图2所示,远程管理的奶牛头数为559头,基本信息既可批量浏览,也可单个点击展开。此外,点击页面头部的任何项目,可分别进行升序或降序的排序,在输入或选择的项目区,确定不同的条件及其组合后,快速过滤提取指定牛场及满足检索条件的奶牛,快速定位需要查阅的牛只小群体甚至个体。 2.2实现指定事件数据的智能分析与目标提示 实现生产过程事件的预先提示,与事先定义奶牛繁殖与泌乳理论参数相关联。依据设定的理论参数,通过记录事件信息,随着日期的变化,系统可以对牛只未来应发生的事件及时给出“今日提示”。今日提示内容包括:发情配种、初检复检、产犊泌乳、干奶、催乳、淘汰及犊牛断奶等。本研究以中国荷斯坦奶牛的生理及生产特征为依据,设定用于奶牛生产的繁殖理论参数共13项,用于提示牛只淘汰参数6项,用于提示产乳性能参数4项,共23项(图3)。图4为“场内管理”模块下“今日提示”分析结果。在分析之前,选定待分析的场名,根据系统内存贮该场对应的奶牛基础状态数据,确定需要提示的内容,包括“发情配种”、“初检复检”、“产犊泌乳”、“干奶”、“催乳”、“淘汰”、“犊牛断奶”等,分析得到的数据可以直接导出到Excel。在图4上选定“发情配种”后,分析表明,可配种的奶牛达481头。进一步仔细分析发现,实际上有不少超龄牛因为没有淘汰,系统默认为可以配种的。如果按“淘汰”做进一步分析,发现有84头高龄胎次牛,一般定义为6胎及以上胎次奶牛,且离最近一次配种日期距离较大,或者是泌乳产量明显偏低的牛等,系统经过逐步分析后提示应该淘汰。因此,除去提示84头应该淘汰的牛,那么实际提示发情配种牛应为397头。因此提示数量的准确性,关键在于前期是否录入了每头牛的具体繁殖状态事件等数据。选择不同内容的模块,会及时在线获得具有指定要求的牛只信息,有助于对生产的指导与分析。 2.3实现对指定牛群全体及个体的近交系数监测 选用“3繁殖管理”中的“公牛近交预测”及“鑫运奶牛场”,并从中选取牛号为“9745”公牛后,经系统内部模型计算后得到,该牛场有在群母牛419头,可以与指定的公牛进行模拟配种,模拟子代的近交系数出现了0.2500、0.1875、0.1250、0.0625及0.0等5种情形,近交系数越大,表示近交情况越严重,近交系数为0表示非亲缘杂交。系统提供的模拟奶牛后裔的近交系数,主要用于监控奶牛配种,防止近亲繁殖及奶牛遗传性能的快速退化。 2.4实现奶牛个体资料卡的在线生成 所谓“奶牛资料卡”是将指定的奶牛个体发生的不同事件信息,从存放在不同数据表的信息整合到母牛资料卡中(图5),主要包括基本信息、泌乳信息、繁殖信息、谱系及相关评定信息等。由于奶牛个体不断发生各种事件,因此,奶牛资料卡是动态生成的。如图5所示,展示了该模块强大的数据集成功能,可集成奶牛的最基本信息、不同泌乳胎次的泌乳数据及派生出的泌乳曲线(图6)、繁殖记录、谱系及后裔信息等。利用该模块提供的数据分析功能,是实施奶牛个体精细化管理的基础,是决定奶牛是否转群甚至淘汰的数据科学依据。 2.5实现奶牛泌乳胎次结构的数字化及可视化分析 根据记录繁殖事件,系统可在线分析泌乳奶牛的胎次结构,并通过图形及数字化协同展示。图7所示为指定牛场的母牛胎次结构,也可以进行不同奶牛场的母牛胎次结构的比较(图8)。事实上,通过奶牛胎次结构的分析与比较,可从中发现潜在有价值的信息。 3讨论 3.1奶牛个体的唯一性编码是关联各数据记录的关键 就奶牛生产而言,繁衍后代与泌乳生产周期性地进行,一方面不断发情、配种与产犊,另一方面泌乳与干奶,而且在不同的胎次之间,有200d以上时间,泌乳与妊娠同时发生,导致妊娠生理、泌乳生理,尤其是围产期的生理不断发生巨大变化,由此不断产生繁殖状态数据及泌乳生产过程数据等。如何将这些事件与奶牛个体甚至全体关联起来,则是通过将奶牛唯一性ID号作为主键来实现,即不同数据表中出现的牛号或ID号。ID号确定的前提是其唯一性及可拓展性。如果牛只的编号只在牛场内部使用,则可自行编码,以不重复为前提。但是,如果出现牛只购入与卖出,长远有效的做法则是按农业部第67号令[16]对在群的牛只进行全国唯一性标识。 3.2过程数据的挖掘分析提升数据的利用价值 规模化牛场,繁殖、泌乳等不同性质数据的日积月累,对数据分析的时效性要求越来越高,只有模块化的数据分析设计,才能驾驭大量甚至海量的数据[17]。因此,本研究设计了如图1所示的功能模块,实现牛只记录的信息分析与处理。本系统还提供了大量其他数据分析模块,如分析“应配奶牛”、“应配青年母牛”、“高产奶牛”、“低产奶牛”、“优秀母牛”及“胎间距”等。尤其对“胎间距”的个体及群体指标的分析,综合反映了对每一个体乃至群体的管理水平。其次,数据记录是按物理顺序追加的,但几乎所有的浏览窗口下考虑了字段索引,可以进行正向或反向排序。配合系统的“导出到Excel”模块,就可以得到变化了物理顺序的电子表格,为管理人员带来方便,也便于建立基本信息的电子文档及纸质文档的有序保存及分析[18]。这些辅助的功能在AfiFarm,Agritec等系统中未见实现[6-7]。 3.3结构化数据的可视化分析渲染了数据的变化规律 在规模化奶牛场中,具有同类特点或性质的牛群需要经常进行统计与分析。例如,对于断奶后的青年母牛及成母牛的数量,尤其是母牛胎次结构比例,只有通过如图7、图8所示的图形及数值分析后,才能从数以百计(或千计、万计)的记录中形成胎次结构的分布规律,直观分析胎次的合理性与否。一般而言,为了保持奶牛的稳产、高产,必须对奶牛群逐年更新与调整,使成母牛的年龄、胎次结构合理。前人研究与生产实践表明,在泌乳牛群中,合理的胎次结构比例为:1—2胎母牛为40%,3—5胎为40%,6胎及以上为20%[19-20]。而图8所示的“鑫运奶牛场”及“森茂牧业奶牛场”的3个胎次区间的奶牛,在不考虑0胎即后备母牛后,1—2胎比例为43.13%对76.51%,3—5胎为39.16%对22.17%,6胎及以上的为17.57%对1.35%。这表明,前者胎次结构基本合理,对维护牛群的稳产甚至高产有利,实际上该场2013年下半年,其泌乳牛群尤其是高产牛群的产奶性能表现良好,而后者的胎次结构前2胎比例过高,3胎及更高胎次的牛只明显偏少,可能意味着成母牛的淘汰过快,可通过提高管理水平及奶牛的健康水平,延长奶牛利用年限,经过几年的调整运行后,有望其母牛胎次结构趋于合理。 3.4开发的数据集成平台还具有拓展性 构建的数据平台基本实现了预期的数据分析、可视化展示与输出等功能。但是,这些最基本的过程数据,如果能结合奶牛场的主要投入品的数量与价格,产出的牛奶及牛犊的数量与价格参数,完全可以开启奶牛场运行的经济性能评价,甚至开发ERP(EnterpriseResourcePlanning)系统。为此,赵春平等[21]研究了规模饲养模式下,不同数量的奶牛场、不同牛群的胎次结构,获得盈亏平衡点的各个牛场的成母牛的平均产奶水平。Hansen等[22-23]则从可操作变量及策略变量两方面,包括饲料价格、泌乳牛规模、产奶水平、奶价及奶牛的繁殖与健康状况等参数,提出测定奶牛场效益的评估模型,并通过牛场的实际发生数据验证了构建的模型基本可行。郑国生等[4,9,24-25]分别从保证牛群的精细化管理效益和提高繁殖效率提出了数字化管理的主要内容,重要的是如何准确预测全混合日粮(TMR)的需要量,并使每头奶牛获得需要的TMR的数量与质量等。肖建华等[3]则通过牛群繁殖理论模型,将奶牛场的整体运行与繁殖参数的分析与优化关联起来。事实上,只有将技术与特定时空下的经济目标融合起来,才会对管理策略的及时制定与调整产生更深远的影响。 4结论 结合设定的奶牛生产理论参数,借助于计算机的模块化程序设计,实现对牛只生产智能化分析与事先提示,包括在线分析指定不同性质牛群数量、牛群结构、胎间距、胎次产量分布等,在线智能提示即将发生的各种事件涉及的牛只细节是可行的。针对不同的结构化数据,采用不同的数据表述方案,或采用不同风格的可视化图形分析,渲染不同类型数据的变化趋势,更有助于管理者对数据进行分析并做出科学决策。 作者:杨亮 吕健强 罗清尧 熊本海 单位:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所/动物营养学国家重点实验室 网络管理论文:企业告警前转网络管理论文 1概述 告警前转这项技术应用于日常的企业网络管理报警中,一旦出现规定情况中的报警信息,系统就需要通过电子邮件、手机短信或者是Lync、微信等各种网络信息手段,将获取到的告警信息及时地传送到负责运行维护企业网络的管理人员处。通过这一形式,管理人员获取了更为有效的技术支持,免除了现场考察的不必要麻烦,也使得解决问题的过程变得简单、有效和快速,从整体上提高了故障处理的效率和系统监管的控制管理能力。在日常的企业网络管理工作中,程序编定人员往往通过提前进行短信平台和网络管理数据库的连接配置,就可以实现告警前转这一目的,采用手机短信这种通知形式也能够保证管理人员在任何时间任何地方都能够准确、快速地获取故障的信息,进而方便整个网络运行系统的正常运转。 2工作模式 2.1不反转模式 这是在缺省的情况下,网元的告警反转即为不反转模式,这时候如果将端口处的告警反转进行调整,使之转换成为“使能”的状态就会转换失败。因此,在不反转的模式下,端口的告警反转状态不能被更改。使用该种工作模式时,需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为0,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode1。 2.2人工恢复模式 如果需要对系统进行一定操作时,就需要将网元从不翻转的工作模式转换到可以操作的模式,人工恢复模式就属于这一种,该模式需要人工进行命令的输入和程序的编写。在人工恢复模式下,如果操作人员将端口处的告警反转状态设置为“使能”,这个时候不管端口是否处于故障报警状态,其上报的告警状态都将转变为与实际情况相反的形式,即事实上存在告警状态但系统没有发出报警,实际上没有告警状态但系统发出了报警。如果在这个时候将端口处的状态设置为禁止状态,那么系统将一直持续以上这种告警相反的工作状态。使用该种工作模式时,需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为1,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode2。 2.3自动恢复模式 除了人工恢复的模式,也可以设定系统自动回复的模式,将网元设定为自动恢复的工作模式时,如果没有告警信息出现,则该模式设置失败,也就是说自动恢复模式只能在有反转告警的情况下进行设置。使用该种工作模式时需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为2,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode3。 3架构研究 对于告警前转这项技术的架构设计来说,是先通过对相关数据进行采集和处理,之后再进行数据的转换,对于数据处理这一过程需要使用到SNMP等数据采集器进行数据的采集;在完成数据转换之后,就可以获得整个网络拓扑和IT资源,这些资源主要包括网络设备各项性能的具体参数;之后将采集到的数据进行汇总和分析研究,这一阶段在处理层进行,研究人员通过借助图形图表、三维仿真等各种各样的方式展现了局域网、广域网、服务器的连接、IT资源分布情况和基本设备配置信息等,这些都实现了IT资源运行状况的可视化展现,体现出了企业的信息化建设程度;最后,当存在告警的信息时,告警前转将通过电子邮件和短信等各种形式将告警信息发送给用户。 4应用研究 通过集成接口,告警前转可以将告警的信息传送到企业短息平台上,再通过平台以短信的形式发送到各自的运行维护工程师的手机中。短信发送的范围可以根据告警信息的实践、故障时间等级和对象范围来制定,这样保证实现工作运转的高效性。在告警前传和短信平台中间,可以通过DB的方式将告警信息编写道到息平台数据库中,通过短信的形式统一发送。通常情况下,企业网络管理采用的短息平台数据库是Oracle数据库。 作者:白伟 单位:中国石化销售有限公司河南石油分公司 网络管理论文:OSEK网络管理论文 1网络管理报文格式 节点的网络管理报文将和PGN、数据长度一起发送。网络管理报文的类型都可以通过标志位来识别,此标志位是网络管理CAN数据帧数据场的一部分。表3定义了网络管理报文的基本参数。表4定义了网络管理CAN数据帧的数据场的格式。以PD2014车型仪表为例,其网络管理报文格式见表5。 2直接网络管理策略 网络管理策略规定了节点网络管理报文的时序流程,其目的是建立和维护节点之间的联系。网络管理策略只是提供网络的状态信息,而不同状态的控制方法由应用程序负责。网络中各个节点状态见表7,状态之间的转换关系见图5。1)睡眠状态当睡眠条件满足时,节点需要进入睡眠状态。通过对Ring报文中的:“Sleepindi-cation=1”和“Sleepacknowledge=1”来切换到睡眠状态。睡眠协商通过以下步骤完成(图6):①睡眠条件满足后,下一个要发送的Ring报文中的位Sleepindication置1;②当Ring报文在逻辑环中传递一周,并且所有接收Ring报文中的位Sleepindication都被置1,那么最先发出Sleepindication=1Ring报文的节点发送Ring报文,并将位Sleepacknowledge置1;③所有接收到Sleepacknowledge=1的Ring报文的节点停止发送任何应用报文,所有节点进入到睡眠状态,启动定时器TWaitBusSleep,在TWaitBusSleep期间,没有网络启动条件发生,当TWaitBusSleep后总线进入非激活状态。2)网络启动每个节点的启动顺序都一样,见图7。图7表示了节点A发生了本地唤醒之后的网络启动顺序。①在tNwStartupLocal,A时间,节点A能够接收数据。为了唤醒网络上的其它节点,节点A发送激活报文。此唤醒报文开始了节点B和节点C的初始化。只要节点A没有接收到其它节点的CAN协议应答,节点A的CAN控制器将重复发送激活报文(总线负载为100%),直到被别的节点应答。②在节点A第一次发送激活报文之后的tNwStartupRemote,B时间,节点B能接收应用报文。节点B接收激活报文,同时CAN控制器进行应答。节点A的CAN控制器停止重复发送激活报文。③节点C比节点B的启动过程要慢。它没有接收到节点A的激活报文,在节点A第一次发送的激活报文之后的tNwStartupRemote,C时间,节点C也可以接收应用报文。④节点B在tNwStartupRemote,B时间,节点C在tNwStartupRemote,C时间分别发送各自的激活报文,但是这些报文不影响网络的启动行为。⑤tNwActive,A时间之后,节点A从网络启动状态转移到网络激活状态。这是节点A最早可以发送应用报文的时间,因为至少在此时,所有的节点能够接收应用报文。此时,节点A允许发送包含导致网络唤醒的信号信息的应用报文。3)激活状态在激活状态下,节点主要在“逻辑环”中进行Ring报文的接收和发送。4)跛行状态跛行状态表明网络通信存在故障。进入跛行状态的前提条件:NM报文发送失败;在TMax时间内没有收到有效的Ring报文。当以上情况的发生使得网络管理计数器NMRx-count、NMTxcount的数值超过各自的阈值NNm-RxLimit、NNmTxLimit时,节点进入跛行状态。跛行状态下,节点以Terror周期地发送LimpHome报文,使得网络上的所有节点仍然能够监听到它。接收到LimpHome报文的节点应更新自身网络的LimpHome配置。当总线进入睡眠或接收到任意一条NM报文后,LimpHome状态结束。 3PD2014车型CAN网络管理测试 PD2014网络管理测试主要包括:3轮台架测试,2轮labcar集成测试,2轮在车测试,1轮emc测试,4轮道路试验。每轮测试包括间接网络管理测试和直接网络管理测试。间接网络管理测试包括网络启动性能测试、网络停止性能测试。直接网络管理测试包括正常网络管理通信测试、网络唤醒和睡眠测试、电源电压情况测试、网络启动测试、网络关闭测试、跛行状态下节点收发能力测试、网络管理配置测试。下面以直接网络管理中的睡眠测试为例,介绍网络管理台架测试的方法。1)测试设备笔记本电脑PC,CANcardXL(包含CANcab),插接件若干(DB9转接头、OBD-DB9转接头等),120Ω终端电阻(2个),可调电源。2)测试环境①如果待测节点未集成终端电阻,则电路需要连接图8中“1”和“2”终端网络;②如果待测节点集成了120Ω的终端电阻,则电路只需要连接图8中“1”终端网络。3)测试步骤①CANoe建立3个具备网络管理功能的虚拟节点;②启动CANoe,使虚拟节点在线;③本地事件触发DUT通信;④CANoe监测总线报文,查看DUT是否和虚拟节点建立稳定逻辑环;⑤满足DUT睡眠条件;⑥等待2000ms;⑦CANoe监测总线上的报文,查看DUT是否发送网络管理报文将“SleepIndication”位置“1”。4)评价指标DUT发送SI置1的Ring报文。 4结论 本文介绍了OSEK网络管理原理,并对南京依维柯PD2014车型网络管理实现机制进行了阐述。对深入理解OSEK网络管理和将OSEK网管应用到具体的工程项目中,以及研究或开发特定要求的总线OSEK网络系统具有指导意义。 作者:李芳 宋伟 陈燕梅 单位:南京依维柯汽车有限公司产品工程部
智能建筑论文:政务中心视域下智能建筑论文 1楼宇IT化规划——立足行业,放眼全局 数字技术的发展使智能建筑应用进入到IP化时代,智能化系统集成将由面向设备的集成转向面向应用的集成。楼宇智能化应用将随着IT技术的发展日渐丰富,系统集成商自身的IT化能力也有待提高。可以预见系统集成商与IT方案商将逐渐互相融合。楼宇IT化规划要立足行业特点,比如政府、商业、金融业、服务业等都有自身的运作模式、运行规律和功能诉求,其智能建筑功能要和行业背景相适应。同时,要放眼区域信息化发展环境,在与外界的协同中完成IT功能规划。以滨城区为例,2011年在工信部指导下,制定了《滨城区电子政务顶层设计方案》,成为全区开展电子政务工作的蓝本和政务中心功能规划的坐标。滨城区政务中心作为政府智能建筑,被定位为全区信息化高地、统一信息基础平台、智能化政务服务场所,既是信息化场所,又是区域信息化的支撑平台。 1.1IT化目标1)智能化系统基础框架要兼顾当前应用和未来发展,充分结合物联网、移动互联网、云计算等新技术。2)构建全区统一的信息化基础设施平台,支持全区社会经济发展。3)充分考虑中心入驻部门的信息化特殊需求,兼顾好智能化基础框架和特殊需求的关系。 1.2IT化元素1)电子政务内网。与市级电子政务专网衔接,与互联网物理隔离,连接区党委、政府、人大、政协、部门,原则上不再向下延伸,主要满足全区各级政务部门内部办公、管理、协调、监督以及决策的需要。2)电子政务外网。满足各级政务部门进行社会管理、公共服务业务系统部署要求,与互联网逻辑隔离。覆盖区级党政单位,通过互联网向下延伸到所辖街道(乡镇)。3)建设数据中心。按照云计算基础设施技术架构,设置中心服务器区、数据存储区、托管服务器区、优秀网络区、线路设备区、安全系统区、设备配线区等7个区域,支持各部门政务业务应用统一部署。统一信息安全基础设施,为全区电子政务业务应用系统提供统一的安全保障。4)建设政务外网门户。面向全体公务员,提供统一认证、统一入口与统一展现服务,提供个性化的资源共享、业务协同、决策支持、学习交流、个人事务等服务。5)建设运维管理平台。部署系统运行监控引擎和资源管理系统,监控网络、主机、操作系统、应用软件等的运行状态,协助人员及时处置运维服务任务等。 1.3IT化进程1)强化基础结构,追求持续扩展智能建筑是一个发展的概念,在基础架构上追求结构性,留有扩展余地,在系统建设上量力而行,逐步完善。对于“基础”,强调以数据中心为优秀的信息系统布局规划、基础网络的健全、基础应用的部署以及管理方式的虚拟化(软件化);对于“扩展”,支持智能化装备和系统的动态平滑扩展,随需扩张。楼宇IT化进程要根据信息技术的发展,以及用户的需求来决定其系统集成技术的应用,而不是为集成而集成。2)注重单体健全,追求区域协同智能政务中心在追求各单体智能化系统健全的同时,要放眼园区建筑群整体功能优化和优秀支撑能力建设,既能实现单体的“分散控制”,又能实现整体的“统一管理”。随着信息社会的发展,楼宇单体智能化与外界的互动增多,因此,需要更加注重外联信息接口预留。区域整体优化追求畅通的外界联络和区域单体之间的协同、联动。智能化是一个过程,可持续发展是楼宇IT化的重要特性。这就要求依据实际需要、财力状况和技术进步不断发展,而不是为集成而集成,为IT化而IT化。 2智能化功能区布局——以功能布局结构化,呼应楼宇IT化 智能建筑结构化功能布局是支持楼宇IT化的结构基础,有助于楼宇信息化系统互联互通互操作以及可持续集成。以滨城区为例,滨城政务中心包括10栋综合办公楼的建筑群,是全区党委政府集中办公的场所,按照智能建筑标准规划建设,对内进行统一管理,对外进行统一服务。根据现代政府社会管理和公共服务需要,中心分为基础支撑区、优秀功能区和基础办公区。其中,基础支撑区包括基础网络和基础设施——以数据中心和各座楼弱电机房为主要载体;优秀功能区包括三大中心,即政务服务中心、政务管理指挥中心、物业管理中心;基础办公区包括各楼座部门办公区。 2.1基础支撑区1)数据中心数据中心是政务中心智能化系统的优秀,能够向全区提供统一的基础设施、信息资源和应用平台以及统一安全保障体系,强调管理方式的虚拟化(软件化)。2)基础网络滨城区政务中心基础网络包括政务外网、政务内网、部门专网、智能专网。其中,政务外网为各部门提供统一的互联网出口和安全管控体系,便于政府业务类应用的统一部署和管理,提升政府服务社会的能力和水平;政务内网支持省、市及政府部门间网络办公,提升政务效率和质量;部门专网可通过分割形成多个部门专网(物理或逻辑),提高专网建设灵活性,避免重复建设;智能化专网实现政务中心建筑设备智能化控制,包括照明、空调、配电、安防等,提升园区品质和现代化水平。另外,在楼宇综合布线方面,遵循合理够用,适当冗余的原则。3)集成通信信息系统将走向高度集成,集成通讯是未来发展的趋势。中心设园区运营商、广电总接入机房,采用数字程控交换机,集成电信网和互联网,为用户提供语音、传真、数据和视频等多种通信方式。同时,为未来“三网融合”和统一通信提供基础支撑。 2.2优秀功能区——三大中心1)政务服务中心。园区设立的政务服务中心,是一座独立的二层楼,建筑面积近7000m2,定位为行政审批和便民服务窗口,体现政府管理和服务水平。2)政务管理中心。政务管理中心临近数据中心,独占一楼层,约1000m2,集中设置、布局政府部门联系集中区、应急指挥控制区、培训基地等应用平台,呼应政府转型形势,提升政务管理和服务应用水平,使之成为创新社会管理和服务的新型政务管理服务平台。3)物业管理中心。该中心在数据中心旁边(便于共享相关数据),约200m2,主要用于集中管控园区安防、楼控、园区管理等。滨城政务中心作为开放式园区,社会车辆、人员大量涌入,无形中增加了秩序维护管理的难度。物业公司可借助高科技智能化手段,采取人防和技防相结合的措施,加强对园区公共道路、区域的动态巡逻、监控。另外,各单体建筑设置各自的管控中心,通过物业管理中心,能够共享个监管中心数据,达到分散控制,集中管理的目标。 2.3基础办公区——各单体建筑办公环境随着信息社会的发展,楼宇单体智能化与外界的互动增多,因此,需要更加注重与外联信息接口预留。1)采用4C技术,对建筑的电力、空调、电梯、给排水、消防、安保、门禁等设备实行全自动综合监控管理,包括楼宇设备控制、安防、消防、一卡通、停车场等各种传统智能化子系统建设。2)提供建筑内外的一切语音和数据通信,包括接入机房、内部局域网等。3)实现楼宇内办公自动化,用于文字处理、办公服务、文档管理、视频会议、数据交换、物业管理等。 3技术路线——走标准化 信息化建设使全球范围的信息交换与共享得以实现,而只有在信息技术标准化前提下,信息系统才能有效地对内形成闭合循环,对外呈现开放式的对接和互联,最终融入整个社会的大网络,可持续发展。 3.1楼宇IT化困局楼宇智能化工程中存在许多异构系统、许多不同厂家的产品所构建的应用系统、许多为适应不同建筑使用功能的专业(私有)化应用系统以及许多协议并存的局面,造成了楼宇IT化的困局。 3.2传统集成技术1)TCP/IP协议,其开放性可以把现行的各种局域网互连,为用户提供灵活、高效、宽松、可靠的网络环境,便于信息交流、信息共享。随着千兆、万兆以太网的成功应用,每座智能建筑都将拥有自己的Intranet主干网——IBMS集成系统的主干网络。2)现场总线技术:开放性、分散性与数字通信是现场总线系统最显著的特征,它突破了采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,把控制功能彻底下放到现场。现代总线技术的应用,用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统,避免了因最初选择某一品牌产品而被“框死”设备的选择范围的现象。3)中间件技术:浏览器/服务器计算模式已成为智能建筑集成系统主要的计算模式,中间件将成为智能建筑系统集成的桥梁。利用中间件能够提高应用软件系统的开发效率,使系统的可伸缩性和可扩展性更为理想。4)OPC枝术:在统一的OPC环境下,各应用程序可以直接读取现场设备的数据,不需要逐地编制专用的接口程序,各现场设备也可直接与不同应用之间互连。OPC技术将成为智能建筑系统集成的主要方式。 4IT技术新发展 传统集成技术主要解决建筑自身智能化问题,要实现楼宇IT化,还需要关注最新IT技术发展,关注未来城市信息化诉求。未来城市将会成为智慧城市,其优秀技术是云计算、物联网、空间信息、移动互联网、网络技术以及大数据等。楼宇IT化就是要以先进的信息化手段,强化楼宇与信息社会的互联互通互操作,最终融入智慧城市。 4.1物联网物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络,能够实现任何物品与物品之间进行信息交换和通信,达到“物物相连”。物联网技术的广泛应用将打破不同行业、不同部门之间的壁垒,实现数据的分享和整合,形成未来智慧城市的“传感中枢”。 4.2云计算云计算是一种基于互联网的计算方式,使IT基础设施和应用平台等资源以按需、易扩展的方式通过网络获取,它颠覆了人们使用计算机资源的传统观念。充分利用云计算的可扩展性和灵活性,为社会提供物美价廉的基础设施和网络服务。 4.3大数据物联网、移动互联网再加上传统互联网,每天都在产生海量数据,由此“大数据”应运而生。今后人们的决策行为将日益基于数据做出分析,而不是像过去更多凭借经验和直觉做出。“大数据”为我们看待世界提供了一种全新的方法。 4.4移动互联网目前,移动互联网技术的发展和运用日益成熟,已经演变为互联网业务的重要入口和主要创新的平台,并且成为各种新型社会化媒体、电子商务、应用程序等信息资源交流的重要信息枢纽。6.5EPON——光纤宽带接入技术EPON采用点到多点结构、无源光纤传输,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入,综合了PON技术和以太网技术的低成本、高带宽、扩展性强、灵活重组、方便管理等优点。可以预见,EPON将满足未来三网融合和高清电视业务接入需求。总之,智能建筑只有不断地吸纳新的信息技术元素,才能确保楼宇IT化的生命力长盛不衰。 5设备选型 系统集成就是将大量不同性能、不同品牌的设备有效联结在一起,构成一个互动的IT化整体。其中,设备的技术成熟度、兼容性及后期维保服务至关重要,是确定设备选购的重要依据。 5.1设备选型原则1)系统高稳定性。2)主流技术,可以保证用户今后3年网络发展的需要。3)主流设备供应商,所选网络设备应考虑市场占有率大,且发展前景好的厂家。4)主流产品,所选用的产品应该是成熟的产品,已经有广泛的使用范例并得到相关职能部门的检测和认证。5)高性价比。 5.2功能性能定位用户的应用诉求,以及由此制定的楼宇智能化方案是设备选择的依据。以滨城区为例,通过业主、专家、系统集成商等多方讨论,智能建筑智能化系统功能目标要点如下。1)建筑群子系统48芯铠装单模光纤连接数据中心和个单体建筑;24芯铠装单模光纤就近连接相临单体建筑。通过冗余路由确保园区网络畅通,园区实现无线AP全覆盖。2)综合布线楼内楼层间采用6芯多模光纤作为干线,工作点采用双绞线(特殊房间,如会议室、审判庭等采用4芯多模光纤)。每个工作区包括4个专网信息点、2个外网信息点、1个语音点、1个有线电视接口,每层设1个8m2左右的弱电间。3)计算机网络计算机网络要求实现万兆主干,千兆到桌面。优秀交换机,采用先进空分交换技术,提供更可靠的冗余性、安全性、全面业务支持和IPv6技术等;汇聚交换机,采用2个万兆口、24个千兆口三层交换机;接入交换机采用千兆两层交换机(包括4个千兆光电复用口)。对于网络安全,采用防火墙整合流控设备,内外网各1套,并做双工热备。4)程控交换机程控交换机(PBX)采用数字IP式。对外语音通信,租用电信部门PRI数据中继线与公网电话网连接;内部通信通过SIP中继,实现园区通信一点通(手机、固话、PC软终端)、视频会议等功能。另外,通过策略路由、软交换等实现特殊号码(热线电话)指向。5)有线电视星网相结合的结构布线模式,楼间采用单模光纤,楼内采用发泡电缆。6)多媒体会议系统会议室分两个档次:高档会议室采用强光正投影屏幕、LCD桌面液晶;普通会议室采用电动投影屏幕、高清摄像机。小型办公厅设置主席台、电子会标、电动投影屏幕、高清摄像机等。要求支持远程会议,网上直播扩展等。7)LED显示系统在各楼宇大厅相应位置,根据工作需要,装配不同类型、档次的LED大屏,用于形象宣传、通知通告等。要求支持丰富信息源传送与播放,如收听收看实况转播等。8)公共广播系统要求按分区控制。支持背景音乐广播和紧急广播(与消防联动)。9)楼宇自控系统要求分层、分区、分办公室管控。结合物联网技术,借助现代化智能产品和技术,创新物业管理现代化。控制内容包括空调、照明、新风、配电柜、电梯、给排水等。10)数字安防系统涉及数字视频监控、入侵报警(布防、撤防)、门禁、电子巡更等。要求全IP网络摄像机(枪式、快球、半球)。注重系统内及系统间联动。11)机房工程B级机房标准。涉及装修、电气配电、UPS、通风空调、安防、布线、KVM及显示、监控、消防等。依据上述方案要点,可以进行设备功能、性能定位与规划,比如在楼层弱电间,两机柜(放置外网、专网、弱电专用网交换机)内放置6类24口配线架、1U光纤配线架,110配线架及理线架等。而优秀、汇聚、接入交换机的光电口数量及支持带宽等主要参数也可初步确定。目前,IT市场产品型号,种类繁多。以滨城区为例,经过市场调研,结合应用经验和专家评议,将智能化子系统的不同设备进行分类,比如将计算机网络子系统相关设备分为以下7类,即优秀交换机、路由器、防火墙、流量控制、无线AP、视频会议系统、存储系统、服务器系统等,每类产品“圈定”3~4种品牌——具有较大市场占有率和技术成熟度的知名品牌。 5.3设备采购流程根据创业商务中心指挥部设备采购流程:一是甲方“控”,即甲方通过招投标,确定设备品牌和价格;二是乙方“供”,即乙方根据甲方通过招投标确定的价格和品牌,供货并集成。该采购流程能够有效保证设备选型和价格控制,以维护甲方利益。以滨城区为例,区政府领导曾多次强调,在保证项目质量、满足工作要求的前提下,尽量控制弱电智能化整体预算投入,特提出如下建议:一是在招投标过程中,采用多品牌报价,从中选择较低的造价,以压缩投资;二是做好厂商及产品考察工作,以确认厂家信誉和服务支撑能力;三是要求厂家出具现场验货证明,以确保设备产品的真实性。 6逻辑路径 当前,智能建筑在国内的发展状况并不令人满意,楼宇智能化水平参差不齐。首先,业主对建筑智能化认识水平不高,行业咨询机构缺乏,容易造成设计理念的缺失。其次,建筑设计院专业人员主要集中于建筑、结构、水、电、暖五个专业,从事智能化设计的人员很少,仅能提供初步设计。最后,系统集成商多在土建总体工程实施后才参与进来,容易导致与其他专业配合协调不够,造成设计先天不足。因而,明晰其逻辑路径具有现实和长远的意义。 6.1工程准备首先,成立项目建设指挥部,通过招投标方式确定工程总包单位以及系统集成商,由专业的系统集成商负责实施。通过严格招投标程序,基于行业经验、业绩经验、技术实力等因素,选定智能化系统集成商。 6.2扩初设计通常,建筑设计院只提供智能化子系统的简单的初步设计,然后由专业的系统集成商负责深化设计。 6.3需求调研只有充分了解用户需求,才能使设计有的放矢,满足功能要求。以滨城区为例,政务中心建设初期,由信息中心牵头,通过座谈讨论、案例考察等方式,形成了《滨城政务中心智能化需求报告》,成为智能化方案设计的重要依据。 6.4深化设计由系统集成商依据设计图纸和用户需求调研报告,结合信息技术最新发展,经过与入驻单位反复沟通,最终形成深化设计方案。楼宇IT化趋势,要求系统集成商同IT商密切合作来提升自身IT化能力。 6.5方案评审智能化设计方案评审是具有里程碑意义的关键环节,其最终评审结论将成为楼宇IT化工程实施的依据,用以支持后续各项清单、图纸、变更和签证等文件的形成。 6.6工程实施采用目标管理和过程控制相结合的方式,工程目标具体化,注重变更流程和协调机制的建立,落实工程检查制度,在“乱而有序”组织协同中,推进工程实施。 6.7工程验收验收工作包括系统功能、性能指标检测验收和文档验收。通过验收,确保系统满足设计方案的要求,同时有利于今后的操作、运行、管理、服务、使用和维护保养。 6.8跟进扩展智能建筑是一个发展的概念,其结构化的基础架构应为未来留有扩展余地。对于基础框架,强调以数据中心为优秀的信息系统布局、基础网络的完善以及管理方式的虚拟化(软件化);对于未来扩展,强调支持智能化设备和系统的动态平滑扩展,能够跟进信息技术最新发展,做到与时俱进、随需扩展。 7结束语 楼宇IT化,传统智能建筑以楼控为优秀逐渐转向以信息系统为优秀,这就要求遵循科学的设计理念和逻辑路径,确定合理的技术路线和设备选型以及运维阶段扩展策略,以楼宇IT化呼应信息社会时代诉求的变化,在区域信息化大棋局上定位和规划楼宇IT化,依据实际需要、财力状况和技术发展等情况变化,循序渐进的推进楼宇IT化。 作者:张海滨单位:滨城区信息中心 智能建筑论文:楼宇自动控制系统的智能建筑论文 1工程概况 苏州吴中区南溪江路商务中心位于南溪江路和明溪路交叉口,总建筑面积120585.21m2,其中地上建筑面积82871.71m2,地下建筑面积37713.5m2,建筑高度85.3m。主要功能为商业、办公、酒店,地下室为汽车库和设备用房。酒店为五星级酒店(金陵饭店)。南溪江路商务中心采用了楼宇自动控制系统实现了对建筑的智能管理。本文仅介绍BAS系统中空调能耗管理系统的应用。 2设计依据 1)《20kV及以下变电所设计规范》(GB50053-2013)。2)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)。3)《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-1995(2005版))。4)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)。5)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)。6)《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006)。7)《综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007)。 3系统原理 本设计采用新型集散控制系统——现场总线系统(FCS系统),能把控制功能分配至现场每个控制回路,并完全分散在现场仪表中,从而提高了系统的可靠性,实现真正的分布式控制。本系统可分为:设备层、控制层和管理层,主要监控对象为AHU、PAU等空调系统及水泵、电梯等设备的运行及故障信号。建筑设备监控主机控制室设在监控中心内,通过光HUB及BNA把TCP/IP协议转换成C-BUS,从而连接多台DDC直接数字控制器(可带远程输入输出模块),把各楼宇设备连通起来;还可通过ODBC、API等接口方式完成与其他系统的通信,实现建筑内的资源共享和综合管理。本建筑BA系统的监控及自诊断功能设于一层监控中心内。建筑物共设33台空调机组,其中5台采用空气净化变频机组。8台排风机组由专用PLC可编程控制器控制。一般变风量空调及一般组合式空调控制原理:由送(回)风传感器控制调节冷、热水电动二通调节阀,同时根据需要对风管电加热器进行分级调节,在电加热器后设置高温保护开关,当保护开关动作时,关闭电加热器;当风机停止时,连锁关闭电动二通阀。对组装式空调器风机进行变频控制,由室内温度控制调节冷、热水电动二通调节阀,同时根据需要对风管电加热器进行分级调节。在电热器后设置高温保护开关,当保护开关动作时,关闭电加热器的电源;当风机停止时,连锁关闭电动二通阀和电加热器。要注意风机开,电加热器才能开。随着高、中、低过滤器阻力的改变,通过控制变频器改变风机转速以维持风量,保证换气次数不变,延长过滤器的使用寿命。在送风总管上设风管压差传感器,同时在夜间值班模式下改变风机运行转速以降低能源消耗。 4供电电源 本系统设备电源由控制室配电箱引来,容量为三相5kW(配UPS不间断电源)。DDC直接数字控制器就近安装于各个空调设备机房内,电源由就近配电箱引出,容量为单相0.5kW。 5电气接地 在建筑工程设计中,供配电设计非常重要,而接地系统是其中的重要组成部分,占据重要地位,因为它能直接影响供电系统的安全与稳定。特别是近年来,社会科技越来越发达,智能化楼宇的出现在给我们带来方便的同时也产生了新的问题。本工程采用TN-S系统。在设置该系统过程中,根据其工作零线与专用保护线以及它们连接的位置,设置智能化楼宇系统的安全保护、交流工作、电子设备直流接地系统、防雷保护系统,以保障智能化楼宇的安全。 6结束语 楼宇自控系统是建筑智能化系统的重要组成部分,它是为实现建筑的使用功能服务。一幢智能化建筑需要自控设计系统承包商、建筑施工单位、业主等各方人员共同协调、密切配合、精心设计和组织施工。楼宇自控技术在智能建筑中的应用节能效果显著。有理由相信,我国智能楼宇自控系统应用将更加合理,技术发展也将更加成熟。 作者:张哲张晓萍单位:苏州设计研究院股份有限公司 苏州工业园区设计研究院股份有限公司 智能建筑论文:基于防火系统的智能建筑论文 1研究智能建筑防火系统背景 1.1智能建筑的特点智能建筑相对于其他建筑系统的集成度高,在为使用者创造出一个安全舒适方便的生存使用环境的同时达到环保节能的效果,且整个系统的运行维护费用也相对更加节省。 1.2智能建筑的火灾特点智能建筑一般来说,其结构跨度相对更大,且建筑内部外部的特性都更加复杂;一旦发生火灾,火灾所引起的建筑物温度变化导致的建筑内气压变化比普通建筑大得多,且智能建筑中的孔洞和上下穿通的井道无疑给烟气和火提供了绝佳的路径,这就直接导致智能建筑内部的火势和烟气的迅速蔓延,快速发展的火势在极短时间内就能将整个巨大的建筑单体所吞没,如同2001年911事件中的世贸大厦和2009年的央视大楼北配楼一样,顷刻间就全部付之一炬。智能建筑的内部材料多用有机高分子材料,燃烧时会产生大量对人体有害的CO、CO2气体,所以其的环境要求和建筑材料要求就会比一般建筑更高。智能建筑中有更多电器设备和监控设备,设备使用的引起的电火花和设备的短路都可能成为引起建筑火灾的因素。且建筑中人员密集,上下交通又多用电梯,一旦发生事故,人员慌乱,逃生难度大,容易酿成重大事故,造成严重损失。总结起来智能建筑的火灾特点为:火势蔓延快、烟气扩散快;疏散困难;火灾扑救困难;火险隐患多、损失严重。 2智能防火系统 智能防火系统是建筑设备管理自动化系统BAS中的一个重要子系统,包括火灾自动报警系统和消防联动控制系统两大部分。此系统根据防火要求和火灾的特点设计,将火灾作为其监控对象,当火灾发生时,该系统能够及时发现和通报火情,并在短时间内做出反应,采取有效措施控制住火灾局势或是扑灭火灾。 2.1火灾自动报警1852年,世界上第一部火灾报警系统在美国波士顿诞生,至此开启了建筑防火的新纪元;英国于1874年安装了世界上第一部水喷淋装置;又研制出感温式火灾探测器;而瑞士人则发明了感烟火灾探测器一直沿用至今。火灾自动报警系统用于探测火灾隐患,对将火灾控制在发生初期,减小火灾带来的危害有重要作用,是建筑智能防火系统中非常重要的一环,肩负着保护建筑物中居民和财产的重要任务。整个火灾自动报警系统主要由火灾探测器和火灾报警控制装置两部分组成,其设计配合所在建筑的智能化系统且要遵守国家标准和规范。①火灾探测器:火灾探测器按结构形式分为两类:点形火灾探测器和线型火灾探测器;按探测方式分为五类:感烟火灾探测器,感温火灾探测器,感光火灾探测器,气体火灾探测器和复合式探测器。火灾探测器监视着整个建筑物的实时情况,判断有无火灾隐患的产生。②火灾报警控制装置:火灾报警器同样有多种分类方式,常按其用途和设计方式分类为:区域控制式、集中控制式和通用控制式。火灾报警控制装置可谓是整个火灾自动报警系统的优秀部分,肩负了监视收集各种实时信号,同时将信号向更高一级的管理中心传递,是连接从感应火灾发生到对火灾进行处理的整个过程的重要桥梁。 2.2消防联动控制系统消防联动控制系统主要由七个部分组成:消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、防排烟系统、防火卷帘门系统、消防通讯系统、指挥疏散系统。当接收到火灾警报的时候,消防联动控制系统能在自动或者手动的方式下启动相关灭火设备和各类应急设备,同时监控整个设备系统的运行情况。消防联动系统的布置方式可归纳为三种基本形式:总线———多线联动方式、全总线联动方式和混合总线方式。 2.3消防系统运作方式智能防火系统在智能建筑中既能配合整个智能综合网络系统使用也能独立出来单独运作。当火灾发生时,首先火灾探测器被自动或者手动触发;火灾信号经由火灾报警器接收并判断和处理,或者是通过火灾报警器传递到上一级的管理系统主机中集中进行处理分析,前者称为分布式智能系统,后者称为主机智能系统,是智能火灾监控系统的两种类别;随后,信息由消防控制中心主机接收,继续处理分析、记录,随后再由火灾报警装置将指令向消防联动控制系统传递,快速采取,例如:打开火灾事故照明装置,播放火灾事故广播,打开固定灭火系统控制装置,开启有关出入通道等一系列火灾处理措施。同时通过主机屏幕显示整个控制区域内各处的实时状态,例如:火灾发生的区域,消防设备工作情况,防火门开启状况,消防水箱水位,各通道的风向风速,消防电梯位置和情况等等。并记录下各消防联动控制设施的动态,并进行特别控制;最终达到在短时间内对火情进行判断和处理,力图在最快时间将火灾扑灭,给人员创造逃生机会,增加逃生时间,最大限度保证人员、财产的安全。另,由于分布式智能火灾监控系统是由火灾探测器接收到火灾信号后直接进行处理,这样就为防控主机分担了大量第一级现场信号,使得主机能够运行更通畅,更快对其他运作设备进行管理和控制;效率更高,系统更稳定,所以更为常用。 3结语 智能防火系统必定是如今高层建筑消防的发展方向和重点所在,其把现代建筑对火灾的防控提升到了一种前所未有的高度,运作效果极佳;且整个系统既能配合建筑单体或者群体的智能系统综合网络使用,同时又可以独立于建筑运作良好。效果极佳,特性优良,运作方便必定受到多方面高度重视。在发展智能防火系统的过程中,各种相关法律法规也逐渐完善,但仍有不足,例如对控制整个防火系统的计算机电子技术的统一控制等,只有将这个系统各个方面都由法规严格规定和控制了之后,才能完全保证系统的安全运行,最大限度保证居民和财物的安全。展望未来,计算机和电子信息技术的高速发展和进步必定会刺激智能建筑的BAS系统和其智能防火系统的发展,其在整个建筑中的地位必定会越来越高,规模也会越来越大;建筑的智能化将越来越高,建筑将更加实用,适宜于人类居住生活。建筑智能化,智能防火系统必将是未来建筑发展的大趋势,值得重视。 作者:陈雨童单位:西南交通大学 智能建筑论文:楼宇自动化控制的智能建筑论文 1变配电系统 变配电系统,顾名思义,就是保证建筑物供电与用电安全的系统,实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。首先,变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测,对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次,变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性,其可以在瞬间发生很多的变化,所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时,其监测的频率是很高的,在监测的同时,要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录,只有这样,变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率,在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制,在停电发生后,可以对开关进行自动的顺序控制。另外,变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测,使其在有应急需要之时可以正常运行,自动切断不主要的电路回路,保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。变配电系统除了对建筑物进行供电之外,还会对用电量进行计算,对每家每户的电费进行分析与计算,还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行,在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。 2给排水系统 使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务,给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理,使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。另外,给排水系统还会对给水系统的压力进行测量,使水位与压力保持在安全范围内,根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。 3照明系统 智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统,节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中,电能是不可缺少的,照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比,智能建筑中的自动化系统可以实现40%左右电能的节省。照明系统的节能,主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制,对建筑物内的照明回路进行分组控制,使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断,对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制,门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。 4电梯系统 电梯系统属于智能建筑中的交通系统,对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。对于电梯而言,其本身具有全套的自动控制装置,但是,要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分,要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系,使其实现数据的共享,使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析,在有意外事故发生的时候,可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。 5保安监控系统 保安监控系统主要由三部分组成。第一,闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的,管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间,利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心,使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析,使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认,为事故的处理提供证据。第二,出入口控制系统。对建筑物的出入口进行控制,就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中,使建筑物的进入具有一定的权限性,对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制,随时掌握人员的出入情况。第三,防盗报警系统。防盗功能的实现,是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制,比如说红外线与震动传感器等等,将其安装在重要的防盗部位,如果监测区域内出现异常,报警系统可以做出相应的反应,通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。 6结束语 随着科学技术的进步,计算机网络技术的飞速发展,宽带网络融入人们的生活早已实现,它的优越性是任何体系都无可比拟的,对于楼宇自动化系统,正是由于网络的延伸而实现了操作的可能,而且一旦运用得当,将在生活上造福于人民。智能建筑在我国的发展仍不突出,但未来它一定会成为主流建筑,市场潜力巨大。作为其中最基础的重要组成部分,楼宇自动化技术也将会广泛的被应用到各个建筑中去,为广大居民带来安全经济便利的生活。 作者:曾益保单位:兰州石化职业技术学院 智能建筑论文:入侵探测技术的智能建筑论文 1不直接修订标准的具体指标解决相关问题 因为标准是某一类型产品技术指标的浓缩。制修订标准,一方面能改善某一类型的产品的相关指标;另一方面,如果受到产品本身技术原理的制约,无法提升相关技术指标,就无法修订标准,即不能满足行业应用的需求(比如:传统型主动红外入侵探测器的技术就无法将触发响应时间提升至符合应用需求的20ms);最重要的是,随着应用需求的发展与变化,新产品、新技术的引进将成为随机性、常态化的过程,如果缺乏更高、更广层面框架的指引,行业应用将会成为方向无法预见的、被动的、持续的具体标准修订过程。如果能够“搭建一个开放式的、严谨的、完备的描述行业应用需求的框架式平台”——应用规范,则一方面行业用户要求入侵探测工程或其产品的使用效果满足应用规范中的约束条件,而不必拘泥于选择某种原理的产品;另一方面厂家也可以根据行业应用规范描述的内容,从多角度考虑研发方向,并依据哪些约束条件选择新产品应依托的技术,确保产品的主要功能和关键性技术指标可以满足应用需求,确保研发投入的有效性;而在应用规范约束条件下产生的标准,本身也符合应用需求。 2顶层设计的作用 应用规范可以为用户提炼一个系统的、完整的、关于应用效果的准确表达,成为工程设计方全面而严谨的设计和验收的依据,并对施工工艺提供相应的指导。由于应用规范的定义,所有的描述内容仅涉及应用效果,而不规定具体技术和产品,其开放式的结构不仅为更多新技术的进入提供了广阔空间,同时对新技术予以严谨的约束和指导,避免应用中采用“似是而非”的技术;避免生产厂商以“先进技术”误导用户和工程设计及施工方。 3以“顶层设计”的方法规划智能建筑的入侵探测技术配置的一般性过程 3.1全方位准确描述智能建筑的应用环境 3.1.1智能建筑内部空间的基本功能在智能建筑的内部空间中,符合准入权限的人员及其喂养的各类宠物,均可以在其中无拘束地自由活动。 3.1.2智能建筑(以住宅类为例)由各种不同的功能区域构成智能建筑可以由屏障式建筑体(院墙/大门)、过渡空间(院落)、主体建筑、附属建筑等多种建筑形态构成,也可以是单独的多/高层楼宇式建筑物。1)室外建筑构成体在外形特征的相关变化院落形态变化对比如表1所示。2)室内空间功能多样化及其内部环境条件多元化为了满足多个不同个体的人员、多层面应用需求,智能建筑内部可能设置有厅/餐/厨/卫/主/客/佣/影视/文娱/体/阅读等不同功能空间。这些空间在不同时段会满足于个体应用需求的温湿度差异;且在不同时段分布不同色温、不同照度、不同波长的光照明、不同频谱、不同规律、不同响度的声音等。3)智能建筑中配置满足不同层面需要的各类设施为了满足住户多层面的应用需求,智能建筑中分布有大量的水/电/气管路;配置了空气温湿度、理化洁净度探测控制装置,各类照明、感应、影音播放及相关控制装置,各类实现建筑物内部及内/外联系的通信装置;不同功能空间中还配置有特定的电器装置,甚至某些空间中还配置了可以自动“行走”的从事清洁等服务的机器(人)。上述各种设施是建筑物内各种频率/振幅的机械振动或波振动源;在不同时段也可能在较宽频谱范围内形成不同调制方式、不同能量的空间电磁波辐射(包括光波)和/或线路上的电磁扰动。综合以上分析得出结论:合法入住的人员及宠物的正常活动,智能建筑内部配置的各类电气装置的正常工作状况,均会成为传统型入侵探测技术的干扰源。 3.2以另一种角度解析入侵探测技术 入侵探测的本质:采用物理测量技术,识别出“不允许进入特定区域的人”。探测技术发展经历了以下几个阶段,并各具相应特性。 3.2.1入侵探测技术的智能化进程初级型阶段的入侵探测技术是针对参照物“有没有”实施最简单判断,使用的典型技术是铁磁性“接近开关”对门、窗的“开/闭”状态判断,以门/窗有没有开启作为触发报警条件。传统型阶段的入侵探测技术达到了“什么样”的判断水平——针对移动特性与体积、重量、温度、外形等参量之一的探测,以上述物理参量是否存在或以某个特定值作为预设的触发报警条件。智能型入侵探测的智能水平达到了判别“是谁”的能力——采用各类生物识别技术,实现对特定人员身份的探测(识别)。本文针对智能建筑的入侵探测应用讨论,所以探讨内容涵盖传统型入侵探测技术和生物识别技术(智能型入侵探测技术)。 3.2.2传统型入侵探测技术——对人的外部物理特征(共性)参量实施探测传统型入侵探测技术针对入侵行为的主要特性——移动,同时为了提升探测的准确性,再针对人员常见的几种外部物理参量之一进行探测,如表3所示。各类传统型入侵探测技术仅针对人员单一的外部物理参量实施探测,探测效果相当于“盲人摸象”,可能得出不准确的结论;更重要的是,传统型入侵探测装置不可能区分出触发者是用户还是非法入侵者,所以不适于在智能建筑的室内安装应用。 3.2.3智能型入侵探测技术——对人的外部社会特性(个性)实施探测用户与入侵者区分依据是人的外部社会特性,是每个人与其他人之间不同的、可测或可度量的、外在的(生物或者人为附加)特征。表4列出了目前不同的生物特征测量技术,对人实现区分所需要的时间和空间条件,而根据这些条件,可以针对智能建筑中不同区域的应用需求,选择合适的探测技术,如表4所示。5.3智能建筑不同功能区域对入侵探测应用需求及配置智能建筑内部区域对入侵探测的应用需求及配置建议如表5所示。 4应用规范的通用性规定 4.1入侵探测装置合法性必须获得强制性认证证书的有效覆盖;没有现行强制性认证标准的产品,需要获得自愿认证证书的有效覆盖。产品参照标准中的具体相关技术指标,均应满足应用规范规定。 4.2配置合理性针对智能建筑的不同部位或区域,配置与应用需求对应类别的入侵探测装置,比如:建筑物内部属于人员及宠物活动区域,入侵探测的应用需求是“确定进入该空间的人员是否具有相应的权限”,依据此需求,建筑物内部原则上不应配置传统型入侵探测装置(当然,针对厨房等某些具有危险物品的空间,为防止婴幼儿或宠物爬入,可能采用传统型入侵探测装置。当然在具体的配置过程中,还需要满足应用需求的其他方面);而传统型入侵探测装置应配置在智能建筑外部,特别是周界,当然还应该满足构成“封闭式防范”和对外观适应性等其他要求。根据表2所列的内容,可以得出明确结论——传统型入侵探测由于不具备识别人员身份的能力,通常只能设置于智能建筑的外部,担任判断是否有“人员入侵”的工作。若安装于围墙/围栏/窗/阳台等不允许人员“合法”出入的周界区域,只要发现有“目标”越过这些区域(无论是“出”或者是“入”),都必须输出报警信号。而具体应该采用何种入侵探测技术,应根据每种入侵探测技术的特点及具体应用需求来确定。 4.3风险等级适配性1)应用规范应规定智能建筑的风险等级,以及入侵探测装置的防范严密性等级。2)配置与风险等级对应的入侵探测装置类别,除了与空间条件相适应外,其探测的严密程度也应该与建筑的风险等级相对应。比如:对于低风险等级建筑的门禁可以采用IC卡、密码等探测技术;高风险等级建筑的门禁应用可以采用其他相应的生物识别技术。3)配置与风险等级对应的入侵探测装置。低风险等级的周界配置的入侵探测装置的触发响应时间或探测灵敏度指标可以较低,而高风险等级的周界配置入侵探测装置的相应技术指标要求较高。 4.4探测介质安全性建筑的入侵探测装置在长期使用的条件下,对人员物不产生任何伤害;建筑物外使用的入侵探测装置,在短时间内不应对人员(包含入侵者)产生伤害。 4.5环境适应性1)入侵探测装置的外观造型应与整体建筑造型风格和景观观感相适应。2)入侵探测装置的探测介质、通讯介质电磁参量等应该与智能建筑整体(局部)电磁环境相适应,不会产生相互干扰。 4.6探测技术的互补与协调性1)在同一空间或区域内,可采用两种或以上探测介质不同但探测区域重合的入侵探测(身份识别)技术,减少漏报警的机会。2)对不同空间或区域配置的相同或不同探测装置之间的异常信号实现统一管理与分析,提高报警准确率。 4.7资源配置的节约性1)由于智能建筑内分布大量的环境类探测器、传感器,形成广泛分布的传输通道,在保障“报警优先”并确保可有效避免“通道阻塞”条件下,入侵探测装置的输出/远端控制宜尽可能利用智能建筑内部配置的其他探测装置的信号通道。2)门禁确认进入人员身份的识别信号,可以提供给后续智能控制系统,实现“具体房间室内温湿度、灯光色调/照度、音响内容与响度、沐浴水温”多参量的个性化调节等应用环节。3)配置于室内的摄像机,可以同时用于入侵探测与火警探测两种报警复核。可考虑具有“模糊的行为识别”与“高清的取证识别”两种工作模式,以应对不同风险等级或应对不同级别隐私保护需求。4)环境类痕量化学传感器与入侵探测功能交互。住户个人生活习惯,如从吸烟或使用化妆品品牌的痕量分析作为身份识别,既可以根据习惯性化学痕量判断对于住户个人的个性化实施调节;也可以将与习惯性品牌痕量分析不符合的分析结果,作为入侵(内部人员非法进入)报警参考条件。 4.8使用便利性入侵探测装置的安装、调试、维护、保养应方便。家居型智能建筑应用的入侵探测装置最大程度提升DIY水平;在不能或不宜采用DIY方式安装的场所,或入侵探测装置本身的DIY程度要求不高的条件下,入侵探测装置应分别配置针对现场用户和安全控制中心的故障提示方式。 4.9与风险等级对应价格体系的合理性与可承受性1)性能/价格比是相应用户可以接受的(首先是性能,然后才是价格)。2)价格与产品风险等级对应,“优质优价”。3)价格体系应该给生产、销售、安装、调试、维保等环节留有相应生存空间,最好还留有发展空间,杜绝恶性价格竞争。 4.10入侵探测装置使用年限的规定入侵探测装置应规定使用年限,以室内不超过5年、室外不超过3年为宜。 4.11入侵探测装置不适用条件的规定1)系统集成商在构成系统过程中,在入侵探测装置无法承受气候时,系统对入侵探测装置予以“屏蔽”。2)用户对于不同空间隐私性、不同时间准入条件等具体应用需求,明确规定不适用的入侵探测装置或入侵探测系统相应功能不适用的时间段。 5结束语 入侵探测装置相当于人的“眼、耳、鼻、舌、手”等感觉器官,是智能建筑最基础也是最重要的构成部分。智能建筑中入侵探测应用需求所涵盖的内容,无论在广度和深度上,都比传统型入侵探测技术有更巨大的发展空间。完成智能建筑“入侵探测技术应用规范”的构建,应该成为智能建筑行业的一个亟需开展的重要课题。制定规范、约束标准以指导产品。是从方法论角度分析和认识行业应用内在规律的一种尝试,此方法在监狱周界预警防范系统应用中,已初见成效。借助本文提供“针对智能建筑行业应用规范简要思考”给各位专家和同仁参考,希望得到大家关注和指正。 作者:邱亮南单位:广州天网安防科技有限公司 智能建筑论文:医院建筑中的智能建筑设计论文 1医院智能化建设目标 阳泉市第一人民医院医技病房楼的设计根据病房楼的使用功能特点与工艺流程,特点为“一个中心,三个密集”,以医患病人为中心,物流,人流,信息流集聚,与以前的传统建筑相比,智能建筑可节能15%~30%,智能化医院更多的强调为患者服务的思想,在医院设计的要求中,要实现智能化建筑、医疗先进化、设计人性化、病房公寓化、环境园林化其重心是建筑集约智能化,没有智能化的设计,就难以实现医疗先进化和病房公寓化。 2医技病房大楼智能化建设内容 阳泉市第一人民医院病房大楼具有建筑设备自动化系统,即“楼宇自控系统、综合布线系统、电视系统及安保自动化系统”等四个系统。病房大楼设有信息化控制机房,消防控制室等,智能化医院采用了空调系统、集中采暖系统和病房以及家庭化设计,病房内具有带洗涤设备的独立卫生间和电话、广播、电视设备,医院大楼内部可实现自动控制的温度、湿度及新风量,可为医护人员提供安全舒适、通信现代化的办公环境,提高办公效率;还能为患者提供一个有序、优良的就医环境,也可体现现代化医院要求的“以人为本”的理念。病房大楼含HIS管理功能,包括门诊管理,电子处方,住院管理,病区管理,药品管理,经济核算,院长查询等系统管理模块。 2.1医技病房大楼管理信息模块现代医院提高医疗护理质量首先是建立医院信息管理系统,满足提高经济效益和社会效益的共同需要。两条信息线贯穿系统内部的框架:第一,病人信息线;第二,费用信息线,以此为总体框架来构造和组织整个系统。全面的医院信息管理系统(HIS)完成了国有信息的全过程捕捉和动态管理,从而做到便捷患者的门诊医疗过程,优化患者就医环境,改变目前患者排队多、等待时间长、医患秩序严重混乱的局面。设备管理系统(BAS),病房大楼的医疗设备包括:1)中心供氧,本设计采用液氧气化系统,应进行系统中各种设备的布局设计,传输管道的安装设计。2)中心吸引,系统由负压吸引站,管道,吸引终端组成。3)压缩空气,病房用于呼吸机的驱动气源。4)笑气供应回收:手术过程的麻醉气体。5)洁净手术部:洁净手术室采用过滤器,对室内空气进行循环过滤,以达到除菌效果。手术室的湿度,温度,进风量,空气余压,洁净度需要监视控制。6)层流病房:用于血液病科白血病的治疗病房,空气洁净度达到100级要求。7)多媒体示教中心:病房大楼集医疗门诊、教学探讨和科学研究于一体,医疗手术的观摩和指导是不可或缺的。手术过程通过手术室的摄像机传送到示教室供学生学习,家属和医护人员通过手术过程记录下来作为存档以备参考。8)能耗计量系统:病房楼各护理单元电量,水量,医用气体,空调热能实现量化管理。9)中心对讲:手术网络配有独立的机柜及交换机,手术室常规在吊塔设置6类数据点,数据终端布置在病房大楼的手术室的墙上,每间手术室设置电话点或者呼叫对讲分机,实现了手术室与护士站的随时联系和双向通话。 2.2医技病房大楼设备集成管理阳泉市第一人民医院病房楼的设备分为两大类:建筑医疗设备和普通楼宇设备。系统的设置应符合适用性强,维修方便的要求,设备投入运营后,能保证不间断开通,具“手动”和“自动”双重功能,实现分散监视和集中控制原则,既要防止系统、设备之间过于依靠而缺乏处理的灵活性,又要避免大量工程的资金投入。 3医技病房大楼设计要点 3.1医技病房大楼的综合布线系统综合布线系统所有其他系统的承载平台是综合布线系统,因此在设计综合布线系统时采取审慎的态度,设计包括电视电话网络和计算机网络。计算机网络系统分为医疗设备专网,医院信息管理内网,病房网,不同网络大楼的布线系统作为病房楼内的语言、数据、通信等系统的传媒。鉴于现代化病房楼环境对网络通讯(CNS)、自动化办公(OA)等系统的传输的需求,在布线方面要求具有高度灵活性、可靠性及综合性,并且要求易扩容、应面向未来的发展方向及方便维护和管理。 3.2高速稳定的网络平台是智能化系统所必需的阳泉市第一人民医院病房大楼信息网络平台特点分析对于大中型综合性医院建设投入大、影响面广,网络方案的设计显得非常有必要。网络平台需求利用目前先进的网络通信技术和设备,架设一个“功能齐全,接口丰富,技术先进,安全可靠”的网络基础平台。“利用千兆以太网技术,实现网络系统千兆做主干、百兆交换到桌面,既具备稳定的性能,又具备良好的升级能力,从而全方位支持用户的信息处理与交换的传输、操作和策略服务”;网络安全需求,随着计算机网络的发展,基于网络的应用日渐增多,网络用户的增多,网络病毒的泛滥,网络的安全性和可靠性成为了系统建设的主要问题。我们可以运用多种技术,如VLAN,QOS,防病毒体系等,对办公网和互联网进行控制,使网络之间在未授权的情况下不能互相访问,保证系统内部的安全。 4智能化意义 综上所述,智能化的终极目标是:1)服务患者,体现人性化服务。将目前国内外先进的“通信技术、计算机系统、网络系统、信息技术系统、办公自动化技术、自动化控制技术”等运用在本次设计中。2)为医生提供方便,便于辅助诊疗。在提供智能人性化的就医和就医环境的前提下,减少管理人员、降低能量消耗、实现安全可靠运行、提高服务响应速度,使建成后的病房大楼高效、稳定的运转。3)为医院管理者提供决策,提高管理效能。医院医疗、科研、教育的网络化管理,促进国内外医学界的交流与合作,提高医院的诊疗水平和能力,更好的满足周边地区人民群众对医疗卫生服务的需求。 作者:张海军单位:中铁十七局集团有限公司勘察设计院 智能建筑论文:智能建筑电气论文 1建筑电气安装施工技术 在进行建筑电气安装施工过程中,对于电气线路安装、配电装置以及电缆安装的施工中施工技术的运用以及设计对于保证智能建筑质量以及建筑电气的安全运行都有很大的影响。下文主要对于建筑电气安装施工中电路管线安装清理、电缆敷设、电路开关接地连接以及电路管线预埋设等施工过程中施工技术的应用以及设计进行论述。建筑电气安装施工中电路管线的安装清理主要是将线路管道内的一些杂物用一些专门的清扫工具进行清理,在电气线路安装施工中,对于线路之间的连接不能进行打结连接,而且留在电气配电盒装置内的线路要留有足够的长度,对于线路管道的通畅检测可以利用线路的引线进行穿引检测。对于建筑电气安装中的电缆敷设安装要从上到下进行安装,在对于电缆安装的电压考虑上也应该是从高压向低压的顺序。建筑电气中电器开关以及电路插头的安装施工,既可以采用安装在墙体表面,也可以隐藏在墙体建筑中间。不管是进行安装在墙体表面,还是隐藏在墙体建筑中间的电器开关以及电路插头的安装施工,都要根据相关施工设计进行规范的施工,在进行施工的过程中对于开关位置的选择一般与建筑门框之间有一定的距离标准,如果建筑内部的电源开关设置较多,那么相互之间也要有一定的距离间隔。为避免建筑电气运行受到外界因素的影响以及保护建筑电气的电压、电路运行,建筑电气设计中一般会设置一些接地保护系统,一般情况下,建筑电气中的接地保护设置一般设置在电源开关处以及低压配电系统开关处,在进行建筑电气的接地保护设计时,还可以根据建筑情况以及建筑电气的设计进行接地保护的设置,以保护建筑电气的安全稳定运行。 2智能建筑电气安装质量控制 对于智能建筑电气安装的质量控制就是提高智能建筑电气安装质量,保证建筑电气安装整个工程的质量。提高智能建筑电气安装质量需要从智能建筑电气安装施工人员、电气安装施工的图纸设计与施工安装三个方面抓起,进行严格把关,以保证智能建筑电气安装施工的质量。 2.1做好工程设计图纸的审查和设计交底 从建筑电气安装工程的施工设计上保证建筑电气安装工程质量控制主要是从建筑电气安装工程设计交底以及工程施工设计图纸的会审上,保证建筑电气安装工程的质量。在进行建筑电气安装工程施工建设中,为避免施工过程中出现不必要的施工错误,同时也能够很好的理解建筑电气安装工程的施工要求,实现电气安装施工的顺利进行,建筑电气安装工程施工者应该对于工程施工图纸进行熟悉并与相关设计人员进行沟通,对于建筑电气安装设计中出现的问题及时发现及早更正,保证建筑电气安装施工顺利实施。 2.2做好电气安装施工过程控制 建筑电气安装施工过程控制是建筑电气安装工程质量控制的重要部分,在建筑电气安装施工过程中,不仅要做好建筑电气安装施工的巡视、检验以及验收等工作,对于建筑电气安装施工材料的质量以及使用也要进行严格的把关控制,其次就是关于电气安装施工中一些施工技术以及施工注意事项的控制等,严格按照相关要求以及规范进行操作,从施工过程中保证建筑电气安装的工程质量。 2.3提高施工人员的技能 电气安装工程施工人员是整个智能建筑电气安装质量的基础关键。尤其是电气安装施工人员的专业技术以及对于建筑电气安装施工人员的管理,更是对智能建筑电气安装的质量有着直接的影响与决定作用。在建筑电气安装工程施工中,安装施工人员是电气安装工程的直接参与者和工程施工者,那么同样建筑电气工程施工人员的电气安装技术水平与建筑电气安装工程对于施工人员的管理直接关系到整个建筑电气安装工程质量的好坏。因此工程监理部门应对于建筑电气安装工程中施工人员以及建筑电气安装工程的施工单位进行严格把关,一定要做到符合相关规定与标准,对于不符合相关标准或者规定的施工人员或者施工单位要坚决取消施工参与的资格。 2.4做好施工验收质量控制 最后就是对于建筑电气安装施工验收的把握,以保证建筑电气安装施工的工程质量。进行电气安装工程施工验收要注意按照相关验收标准进行工程验收。电气安装工程施工验收包括电气安装施工的施工分离验收、工程强化验收以及工程施工过程的控制验收等,对于建筑电气安装工程施工验收中对于建筑电气安装工程的质量控制问题也应进行把握。对于建筑电气安装施工验收中首先要进行验收的对于检验批的质量进行验收,对于不合格的批次一定不能通过验收。其次就是对于建筑电气中较隐蔽的工程施工进行验收,对应该项工程施工的验收一定要按照相关施工标准进行验收,以保证建筑电气安装工程的质量。 3结束语 对于建筑电气的设计应严格按照智能建筑安装的要求以及规范,结合智能建筑的具体情况进行设计规划,并且在进行建筑电气安装施工的过程中注意对具体施工技术以及质量等进行控制,尤其是那些容易对建筑电气工程质量产生影响的施工环节,按照相关设计规划要求进行严格的控制,以保证建筑电气的质量控制,满足人们对于建筑电气的需求。 作者:刘娟张晓单位:河南工程咨询监理有限公司 智能建筑论文:基于物联网的智能建筑安全论文 1传统建筑安全系统存在的问题 物联网有三个特点:首先,它可以使用RFID技术,传感器和随时随地获取信息的对象,如QR码;第二,可靠的交付,集成,实时信息通过各种通信网络和互联网对象的准确表达;三是智能化处理,对大量的行政控制、智能对象的云计算,模糊计算技术模式识别与智能化、数据和信息分析利用和处理。使用智能建筑网络技术的传统保障系统具有以下优点。智能建筑被配有智能化设备,广泛应用于数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术,传感器技术和数据库技术,如高科技构成类型的智能系统,智能建筑行业在我们的范围内是较晚,然而,技术发展非常迅速,未来的建设阶段的发展趋势将推动发展的智能化。 1.1布线优势 传统的安全系统建筑布线可以使用电话线路,公交线路,总线能力,集成度高。为家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列。没有额外的布线的电话线,电话线,但是带宽很窄,拥塞信号容易产生,而不适用于图形的传输。信号,绿色信号传输性能的图像不错,但是安全系统更多子系统,每个子系统使用行,布线的复杂性,包括增加建造和修理的难度。另外,旧楼,上述变换存在于多种接线工作量等问题。 1.2远程监控的实现 传统的安全系统将专注于各种安全检测器信号到管理中心,如安全管理中心的建筑物或地方行政中心。设备或由责任智能管理中心的工作人员来监视这些信号和联动处理。这种结构限制在安全范围内建设或执行,不能满足远程监控应用,如智能家居远程监控。为智能家庭,家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列。 1.3传感器的智能化 目前,智能建筑,如访问控制,视频监控安全系统。随着火灾报警系统是独立的单个传感器和就业功能的,没有智慧,例如,非法入侵检测红外探测器,红外信号,只要显示器,是否真的非法入侵,将产生报警信号时,仅具有这样一来,可以对应联动系统之间产生的报警。 1.4网络可靠性优势 在传统的布线,如果一个总线发生故障,则该总线上的所有监控设备将瘫痪。无线传感器网络中的每个节点可以协调它们的行动以实现自动网络的分布式算法。由于该中心节点,具有很强的鲁棒性和可生存性的消除。没有额外的布线的电话线,电话线,但是带宽很窄,拥塞信号容易产生,而不适用于图形的传输。使用转发节点,形成一个多-路由跃点而是网络比通过无线传感器网络路由设备通信中的每个节点。绿色信号传输性能的图像不错,但是安全系统有更多子系统,每个子系统使用性,布线的复杂性,包括增加建造和修理的难度。如路由器。因此,即使一个节点发生故障时,其他节点仍然可以依赖于彼此进行通信,这增加了网络的可靠性。 2物联网技术的优势与亟待解决的问题 无线传感器网络技术,可以有效地解决这些问题。无线传感器网络为基础的安全系统布线建筑物本身没有任何限制,需要使用各种无线传感器设计,施工,维修和改造提供了极大的方便,同时也节省了大量的布线材料,布局在人们无法达到的或危险的地区,这是一个明显的优势。为智能家庭,家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列,它是一个独特的优势。在RFID(无线射频识别)设备,身份和位置传感器设置传感器。RFID技术与由读取器发射的电子标签和阅读器,无线电波的主要成分扫描范围内的RFID标签,它可在电子标签信息被封装被读出,并且该信息被发送到信息管理系统,以验证这些信息的所有者的身份对应。作为一个单独的安全网络,建立一个桥梁几乎无处不在的互联网终端,通过物联网技术,安全管理人员或租客,可以在任何地方,电脑或手机主动监控建筑空间,当发生异常时,报警信号可发送及时向主管或住户本人。在每个技术的终端是一个智能传感器节点,信息收集,数据处理和通信能力的三个方面。它不仅具有传感器本身的功能,可以使各种数据智能处理和组织在一起形成一个系统的智能联动;安全子系统。如果一个节点由一个确定的信号节点数据处理模块本身检测的红外线检测器的警报信号,以确定它是否满足特征的红外信号的非法侵入,通过视频监控摄像机现场报警图像采样模块,进一步证实了非法入侵的图像特征的依从性,最终决定是否报警。这可以有效地减少或防止误报的发生。由于中心节点,具有很强的鲁棒性,可以消除生存能力。在使用转发节点,以形成多条路由的网络,而不是通过在无线传感器网络中的通信路由选择设备的每个节点。即使个别路由器节点失败,其他节点仍然可以保持依赖,从而提高网络的可靠性而互相沟通。 3基于物联网技术的智能建筑的系统结构 IOT应用程序通常可以分为三层:感知层,网络层和应用层。主要目标是感知层;网络层来定义主要是收集信息,信息传输和处理;应用层结合行业需求,以实现智能技术行业网络融合。基于智能家庭网络技术。一方面,它可以直接通过移动互联网向手机用户发送警报字段控制信号或接收用户,另一方面,可以将命令发送到Internet信息服务器。联合监控终端包括手机和电脑连接到互联网,用户可以在各种各样的运行监控软件。在网络安全系统使用智能大厦技术具有明显的优势。但因为它是仍处于早期发展阶段,这可以有效地减少或防止误报的发生。所以有一些迫切需要解决的问题:节点的电池能量,有限的计算能力和存储容量的问题,高容错的网络信息安全问题的网络需求。4结束语物联网技术有广泛的发展前景。该方案是一个网络技术的应用,如智能建筑子系统也有一定的参考价值。有效地解决了智能楼宇可能发生的问题的智能安全系统问题。 作者:杜群单位:陕西职业技术学院 智能建筑论文:智能建筑中的电气工程论文 1电气工程及自动化技术对智能建筑的意义 智能建筑是依靠建筑这一平台实现,智能建筑中的弱电系统设备与线缆安全则都需要依靠电气工程及自动化技术,比如电源技术、抗干扰技术、防雷技术、接地技术、防静电技术、屏蔽技术、防谐波技术、布线技术等。电气工程及自动化技术实现了设备和系统整个工作流程的有效监控,由于建筑本身结构复杂,电气系统的组件繁多、功能多样性,传统的运行方式会导致故障时常发生。但电气工程及自动化技术则通过“采集—处理—反馈”,对系统进行实时监控,第一时间将信息进行反馈到控制中心,实现高效率不间断的控制与管理。此外,电气工程及自动化技术可以将建筑当中的配电、消防、照明及空调等系统连接成一个整体,这就提高了联动能力,有效解决了电梯系统的有序运行和紧急情况下(火灾等)的自动识别等。还有电气工程及自动化技术还提高了安全性,在发生故障时,可以通过遥感技术进行控制,这就大幅降低了故障对操作维修人员的安全系数。因此,电气工程及自动化技术是实现智能建筑的关键。它能够帮助智能建筑实现真正的智能,还能加强智能建筑的安全与防范能力,实现智能建筑之间的信息传输。这充分表明电气工程及自动化技术对智能建筑的发展有着极为重要的意义。 2电气工程及自动化技术在智能建筑中的重要应用 2.1TN-S和TN-C-S系统的应用 TN-S系统是能够严格区分保护地接线PE和中性线N的低压配电系统,采用保护线地线PE加上三相四线的一种接地系统,能够达到保护智能建筑系统中所有设备的路线,也能达到预警、防静电、机房交换机等功能目的。TN-C-S系统主要由TN-C和TN-S2个接地系统组成,这2种系统的分界面主要在PE线与N线的连接点上,其安全性极高,是智能建筑的一个重要接地系统,能够有效提高住宅用户的安全性。 2.2楼宇控制系统的应用 智能建筑的楼宇控制系统主要有排水、照明、通风和消防监测等系统,且这些系统都是和用户的生活密切相关,智能建筑楼宇若能实现控制系统自动化,则能够大幅提高各项系统的运行效率。比如,用户最能感受到的照明系统中的智能开关,能够准确的控制灯的开关,根据实际需求利用照明,能够最大程度节约能源,且其监控系统还能自动检测,不必安排人员进行夜间巡灯值班。再比如,智能建筑中的消防检测系统,能够提供应用在线监测,利用传感器技术,实现自动监测,自动传输数据和报警数据的自动发送,能够第一时间掌握智能建筑的实际动态,进而实现第一时间将火灾隐患扼杀在摇篮中。 2.3通信自动化系统的应用 智能建筑的优秀是智能化,而智能建筑的智能化的优秀就是通信自动化系统,因此在智能建筑的电气工程设计中必须要实现通信系统的自动化。通信自动化系统的主要功能就是调整和处理智能建筑内外各种语言、图像、文字和数据之间的通信。这样就能将智能建筑的用户建立局域网,进行办公区内的计算机和其他外部设备之间的联接,实现电子数据的业务交换,这就能够满足用户对这一方面的一定需求。另外,卫星通信系统的引入,更加实现了国际信息间的联系,更是起到了零距离的作用,这样将可以更加有效形成较为完善的智能建筑网络体系,实现全球资源的实时共享。 2.4办公自动化系统的应用 智能建筑一般为项目比较大,其需要处理的事情也比较多,这就需要不少的人力、财力和物力,这无形之中就增大了成本。但若能实现办公自动化,那么将能有效降低成本。办公自动化就是利用先进的科学技术,逐步将人的部分办公业务活动物化到设备当中,促使这些设备和办公人员形成人机信息处理系统。其目的就是最大程度地利用信息资源,提高劳动生产效率和工作质量,并帮助提供决策依据。在具体的办公室中,主要以计算机为中心,利用打印机、传真机、复印机、电子信箱等现代化办公及通讯设备,广泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能够使用的信息,从而为科学管理和进行决策提供服务和支持。因此,办公自动化系统的建立,能实现自动分析、采集信息,实现提供各种优化方案,协助决策者能够做出正确决定。 3电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题及智能化展趋势 3.1电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题 电气工程及自动化技术在智能建筑中还有很多应注意的问题,例如屏蔽接地、防雷接地、安全保护接地和静电接地及直流接地等技术。其中,安全保护接地主要是因为智能城市中会安装很多金属设备,这些设备的内部又带有很多导电线,如果导电线上的绝缘层能够破坏,就特别容易出现漏电现象,这就将导致安全事故发生。因此,系统中的金属设备都需要安装安全接地装置,四线降低电阻和防止电流外泄。直流接地,特别是现代信息技术和城市化快速发展的今天,在智能建筑中,通信设备和各种计算机技术被广泛应用。这些系统都需要微电。因此,为保证让电子设施能够正常运行,系统就需要一个稳定的电压、电源和基准点位。 3.2电气工程及自动化技术的智能化发展趋势 智能化建筑是近年来所发展起来的一个新领域,它给人们提供了一个良好的办公和生活环境,为此智能化建筑相关活动也接连开展。但是,目前国内的智能建筑行业还存在概念炒作、缺乏整体规划、盲目追求和达不到预期效果的现象,其中最为突出的一个问题就是相关配套服务的缺失。随着各项技术的不断提高,真正的智能化建筑将逐步覆盖的各个城市。并且,随着新能源技术等的发展,低碳节约节能型电气工程及自动化技术会成为今后智能化发展趋势。 4结语 随着我国科学技术水准的不断提高,智能建筑逐渐将成为我国建筑行业的发展趋势,但智能建筑各项功能的实现都离不开电气工程及自动化技术。同时,电气工程及自动化还能大幅降低对人工的需求,增大测量的准确性和及时性,这样就能有效避免事故发生。因此,相关人员在智能建筑的电气工程及自动化设计中需要加强自动化技术的应用,切实提高智能建筑电气工程及自动化的运行效率。 作者:吴新锋单位:湖南天下洞庭粮油实业集团有限公司 智能建筑论文:我国智能建筑设计优化探究论文 摘要:随着人类文明的不断进步,人们对生活及办公环境的舒适、方便及安全都有了更高的追求。而科学技术的进步,人类已掌握了电子控制技术,在这些基础上,为了适应人们的要求智能建筑应运而生。特别是近年现代高科技和信息技术(IT)正在由智能大厦(IB)走向智能住宅小区,进而走进家庭(SH)。现代社会的家庭成员正在以追求家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适与便利的生活环境作为一个理想的目标。因此也就必然促使智能化技术从智能大厦建设热中向住宅小区智能化乃至家庭智能化的方向发展。 关键词:智能建筑;构成;系统;实施 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。智能建筑已成为我国建筑的未来发展趋势。 一、智能住宅的含义 所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备,如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理,同时能与住宅外部世界联系,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。 构成智能住宅的基本条件有如下三点: 1、具有相当于住宅神经的家庭网络; 2、能够通过这种网络提供各种服务; 3、能与社会等外部世界相连接。 一般认为智能住宅应具备的四种功能 1、安全防卫自动化系统。 2、身体保健自动化系统。 3、食物烹调自动化系统。 4、文化、娱乐、信息自动化系统。 二、我国智能建筑要求具体表现 1.根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2.按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3.随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三、智能建筑的智能化系统 智能建筑并不是特殊的建筑物,而是以最大限度激励人的创造力、提高工作效率为中心,配置了大量智能化设备的建筑。在这里广泛地应用了数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术、传感器技术及数据库技术等高新技术,构成各类智能化系统。就目前的技术发展水平来说,智能建筑的优秀可归纳为: 1、CA通信自动化系统CommunicationAutomationSystem:CA是通过数字程控交换机PABX来转接语音、数据和图象,借助公共通信网与建筑物内部GCS的接口来进行多媒体通信的系统。目前,公共通信网在我国有城市电话网、长途电话网、数据通信网CHINAPAC和CHINADDN。如果需要用卫星通信建立VSAT网,可租用卫星转发器以实现C波段到CU波段的卫星通讯。 2、OA办公自动化系统OfficeAutomationSystem:OA按计算机技术来说是一个计算机网络与数据库技术结合的系统,利用计算机多媒体技术,提供集文字、语音、图象为一体的图文式办公手段,实现信息资源共享与高效的业务处理。OA系统已在政府、金融机构、科技单位、企业、新闻单位等的日常工作中起着极其重要的作用。在智能建筑中OA常由两部分构成:物业管理公司为租户提供的信息服务和物业管理内部事物处理的OA系统,大数使用机构与租用单位的业务专用OA系统的。 3、BA建筑设备自动化系统BuildingAutomationSystem:BA系统是通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来,以分层分布式控制结构来完成集中管理和分散控制的综合监控系统。BA系统运行的目标是对建筑物内所有建筑设备进行全面有效地监控和管理,以保证建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状态。通常在BA系统管辖下的有空调、给排水、冷热源、供配电、照明、电梯、停车库等设备。 4、SA安全自动化系统SecurityAutomationSystem:SA系统常设有闭路电视监控系统(CCTV)、通道控制(门禁)系统、防盗报警系统、巡更系统等。SA系统24小时连续工作,监视建筑物的重要区域与公共场所,一旦发现危险情况或事故灾害的预兆,立即报警并采取对策,以确保建筑物内人员与财物的安全。 5、FA火灾自动报警系统FireAiarmSystem:FA系统是消防系统具有火灾自动报警与消防联动控制功能,是一专用计算机系统。 6、GCS综合布线系统GenericCablingSystem:GCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜芯通信电缆及同轴电缆,布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内,一直通到每一层面的每个用户终端。GCS可以各种速率(从960bit/s到630Mb/s)传送语音、数据、图象信息,称之为智能建筑的神经系统。 四、智能建筑在实施过程中应注意的问题 1应明确三个“不等于” (1)在建筑物内采用了综合布线“不等于”实现了建筑智能化; (2)在建筑物内设置的信息插座越多“不等于”智能化水平越高; (3)系统集成“不等于”集中控制; 2必须做到三个“统一” (1)需求与经济相“统一”; (2)需求与技术可能相“统一”; (3)理论与实际相“统一”。 3必须做到三个“优化” (1)优化设计 智能建筑系统采用了多家厂家的产品,多种智能化系统的优化设计是关键。 (2)优化施工管理 在施工阶段,出现多专业、多工种、多个施工单位的配合协调,优化施工管理是措施。 (3)优化物业管理 智能建筑的各智能化系统是各家厂商提供的,要运行正常,物业管理十分重要,物业管理必须在满足业主商业利益的同时还能为用户提供安全、高效、舒适和便捷的环境。公务员之家 智能建筑在政府的有效管理下,逐步走上了健康、有序规范化的发展道路,我国广大工程技术人员,经过实践,总结、提高,为实现现代化而发挥着积极的作用。我们要冷静、有序、健康地发展智能建筑!只有把需求、实施、管理贯穿其中,才能收到应有的效果。 智能建筑论文:智能建筑设计论文 关于楼宇自控系统,"民用建筑电气设计规范"JGJ/T16-92中对其提得较为明确,就其功能来看,几乎包括相当多的方面,但其主要的目的在于: 1.确保建筑物(群)内环境舒适; 2.提高建筑物自身以及人员与设备的整体安全水平和灾害防御能力; 3.通过最佳控制节省消耗; 4.提供可靠的、经济的最佳能源供应方案,进行节能管理; 5.使设备高效运行,减轻人员劳动强度; 6.不断地、及时地提供有关设备运行情况的资料,集中收集、整理,作为设备管理决策的依据,实现设备维护工作的自动化。 依据以上的应用功能,BA系统应划分为二个子系统,它们是: 1.防火与保安子系统,包括: a.火灾报警与消防控制系统; b.人员出入监视系统; c.保安巡更系统; d.防盗报警系统; e.其它需要实现安全监控的系统(如地震监视与报警,煤气泄漏报警等等)。 2.设备运行管理与控制子系统包括: a.采暖、通风与空气调节(HVAC)系统; b.给水(含冷水、热水、饮用水)与排水系统; c.变配电与自备电源系统; d.电力供应与照明控制; e.其它一切需要监控的系统(如电梯、广播、电缆电视等等)。 从技术角度来看,这两类子系统的划分,具有硬件设备资源的共享好,便于整体的管理和维护,可以统筹在正常与异常情况下的设备控制方案,从而达到实现全面的集中监控。 这种系统的构成方式,与国际上有些做法是相类似的。只不过我国的消防管理体制要求火灾自动报警系统应为一个独立的系统。但随着技术的发展,逐渐在某些地方,允许火灾自动报警系统向楼宇自控系统发送信号。既平时BA系统可以从火灾自动报警主机上获取其运行状态的各类信号。火灾时,火灾自动报警系统可向楼宇系统发出信号,这种单向性的信息流向,反映的是我国消防部门管理的需要。例如某家国外著名的建筑设计事务所,在我国承担的几项工程设计,就是将楼宇自控系统和火灾自动报警系统的一些功能混合起来,并将应归到消防系统联动的消防设备,纳入到楼宇自控系统中去控制。在实施过程中,由于管理体制的要求,不得不按国内的要求进行改动,将消防的专用设备归到消防联动中。除消防之外的楼宇自控系统中的各项子系统,则可实现小集成。 这种做法,我们在北京的某项重点工程设计中,就采取了将楼宇自控系统、闭路监视系统、防盗报警系统、门禁系统进行了有机的集成,或称之为联动,以满足实际运行管理的需要。 在这项工程中,有关子系统的联动关系,可举某事件为例,看其之间的相互关系和动作。例如保安系统设置的闭路电视和防盗报警系统,白天由于监视区域内人员来回走动,闭路监视系统处于工作状态,而防盗报警系统则处于撤防状态。由于此建筑属于业主自己使用,人流相对在上班期间流动。当下班人员离开后,防盗报警系统处于设防状态。考虑到夜间无人办公,有些公共区域的照明由BA系统控制关闭,留下少量的照明灯。一旦防盗报警的探测器探测到有人非法闯入,立即将报警信号送至BA系统,由BA系统控制开启相关区域的照明。同时,闭路监视系统立即进行跟踪监视,保安监控的录像机则进行实时录像。 另外,对于大楼内设置的门禁系统,也与消防报警系统进行联动,当发生火灾报警并确认后,有关的消防通道上的门禁也将被旁路,使人员能够顺利地进行疏散,保证了楼内人员的安全。通过对工程设计的实践感觉到,在设计中,若要做到各子系统能有机地进行联动,首先要求各子系统在通信协议上应该一致,避免在集成过程中出现无法集成,或是需要一些额外的设施方可集成,给业主造成不必要的负担。关于信息资源的一致性,这不仅是对承包商提出要求,而是对智能建筑系统的全过程提出要求。因为目前市场还未达到一个统一的规范,所有的系统并不完全是由一家承包商来提供,而各生产厂家的产品并不都是完全一致,它们的通信协议也有所不同。就目前市场情况来看,在确定产品时有这么几种情况: 一种是由系统集成商中标后,由中标方统一考虑各子系统产品厂家。这种做法,容易选择通信协议一致的产品,能够较好地达到相关子系统之间的联动(或集成)。也就是在BMS系统中,各子系统之间信息资源容易达到共享。 第二种做法是由业主自行招标或确定各子系统的承包商,完后再由系统总包来负责。这种做法,业主往往片面地追求了价格,而忽略了系统集成中所必须注意的问题,即系统未达到统一的通信协议。有的系统不具备开放性,由于先天不足,给总包方带来了困难,最终还是业主自身受到损失。为了能在BMS下集中管理,要达到各子系统之间资源共享,又须花费额外资金进行弥补。例如在设计阶段,设计人员根据工程要求和特点合理进行子系统之间的集成,在集成过程中,可以要求各子系统的通信协议应能符合TCP/IP协议。 在楼宇设备的控制中,我们强调产品和系统的开放性,目的也就是在于使产品能有信息资源的一致性。值得注意的一点是,有许多产品供应商或承包商都称自己的产品或系统是开放的,能与各家的产品进行通信,将不同厂商的产品或系统集成在一个系统内,并由主系统对其进行监视和控制。但必须注意,并不是所有的产品都是完全开放的,它们可能是由于通信协议的差异导致系统集成中的不尽人意,或是需付出额外的软件编制费用,修改接口界面。 例如有两家公司的产品均符合BACnet协议,然而第一家公司的产品是BACnet9.6kbMS/TP,第二家公司的产品是BACnet156kbArcnet,当两家公司产品接进同一网络时,则会因为传输速率的不同,而出现互联方面的困难。所以并不是所有符合BACnet协议的产品都可互联,我们还必须看这些产品的详细特征。 因此建议从规划设计开始,就必须强调系统的开放性,强调系统联网中的信息资源共享问题,在以后施工、安装过程中,均应有所要求,前后一致,满足要求。 鉴于智能建筑中目前存在的问题,一是尚未有正式的设计标准,同时也没有统一的验收标准,具体要达到一个什么样的程度,以什么标准来验收,很难有一定论。因而造成了有些系统运行不正常的结果,这在有些地方的调查中占有一定的比例。这同样是存在于设计和施工质量的问题。对于设计和施工中存在的问题,大致有以下几点: 1.设计人员对此了解不深,有的单位基本不设计智能化系统,而是交给系统承包商。而系统承包商由于在商务谈判中费用较低,因此在系统深化设计中,对挡次、标准等有所降低,控制点较少且不合理,精度满足不了要求,只求系统能运行起来。 2.设计BA系统不仅是电气专业弱电人员的事情,BA系统中,占大头的是HVAC,这就要求必须与设备专业的人员密切配合,包括承包商的深化设计等,均应与设备专业人员密切配合。否则,对原设计人员的设计思想,控制要求等,均不能做到切合实际,而只能将系统运行起来,达不到预期的目的。 3.施工问题,质量达不到要求,目前国内的承包商,由于经营方面的原因,在工地现场施工人员中,只有一部分是公司的员工,大部分是临时或是合作的施工方,许多人的素质不高,野蛮施工的情况时有发生。 4.公司内部人员,水平参差不齐,可能某些人负责的工程较好,而某些人则不行,并不是人人都有高水平。 5.有的公司对某些出效益、有名利的工程能认真对待,反之则有所折扣,造成了有些大公司做不好小活。使有的业主产生畏难情绪,是按什么为依据来确定承包商。总之,楼宇自控系统的联动设计,是我们实现BMS系统的重要环节。从设计、施工以及承包商均应进行密切配合,了解设计意图,进行精心施工。只有这样才能达到真正意义上的系统联动(或集成),达到处理突发事件的能力。也只有这样,才能提高智能建筑中设备运行管理的能力,达到预想的要求。 在智能建筑设计中,对于建筑内的各智能化系统设置的设计中,目前存在着几种做法。一种方式是认为应将各子系统进行集成,即将我们通常所称之为3A的系统进行集成,这种做法,在前几年中势头较大。一谈到智能建筑,就要进行如此的集成,否则就认为不称其为智能建筑,经过近两年的大量工程实践,在这方面又开始有点降温。另一种方式是建筑内的各子系统都相对独立,各子系统在处理自身系统的工作外,与其它各子系统没有系统上的物理联系。这种做法,各子系统工作状态好坏,完全是该子系统自身的状况所决定,不受其它子系统影响。还有一种方式,则是有选择性地将某些平时工作上有联系的子系统之间,产生一种联动关系,也不妨称之为有关子系统的小集成。 在智能建筑的系统集成方面,有着不同的做法,这完全是正常的现象。纵观我国智能建筑的发展,真正在建筑界广泛进行规划和设计也只有几年的时间,也就是从九十年代初,我国基本建设发展的高峰期间,在智能系统方面才逐渐被广大业主、房地产开发商以及设计人员理解、认识和接受,并开始着手进行设计和实施。但作为智能建筑中的一些子系统,早在80年代就开始进行了设计。自从96年初在上海召开了我国第一次智能建筑研讨会后,在行业内才真正有系统、有目标地在这方面进行了大量的工作。随着对智能建筑的设计、研究,才开始提出对各系统的集成问题,许多承包商在此时,为了公司业务的发展,纷纷开始拓展自身的业务范围,打出了系统集成商的旗号。 然而在国际上,智能建筑的发展,并不象我们那样炒作的热火朝天,而是本着务实的态度,该具备哪些系统,就由那些有专长的承包商来承担。需要集成到何种程度,均是从实际应用的角度来衡量,在有的系统之间的联络,可通过日益发展的互联网进行。从而达到各有必要联系的系统之间的信息资源能够共享。 智能建筑论文:电气技术和智能建筑研究论文 摘要:智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强,涉及专业的领域更广,本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要功能。摘要:智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。摘要:电气技术智能建筑1、前言智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生,且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。智能建筑技术的发展非常迅速,它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。非凡是智能建筑系统工程,它作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域更广,新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5V,微电子设备耐受电压只有1.5V,这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害;各种高频、超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重,大量的运行和实践证实,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视,不可掉以轻心。智能建筑需要不同行业的专家共同参和,除了业主之外,设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。“弱电较弱”正是指在智能建筑中,整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节,无论是技术力量、人员素质、设计和施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。2、网络和布线智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化新问题,它包括智能建筑弱电系统的集成(BMS或IBMS)。但由于火灾自动报警系统及消防联动(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统,只是留有通信接口待今后和BAS系统集成,而美国的FAS系统是分散型控制方式可和BAS系统集成。综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放,灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理,可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。从网络架构上来分,网络可划分为局域网(LAN),控制网(Infrenet),广域网(WAN)和城市网(MAN)。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议,使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网和局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。为了保证系统的开放性和可操作性,实现和信息网络的互联互融,尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在,但由于以太网速度控制性价比高,我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。3、目前智能建筑存在的新问题《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”,其原因一是在众多的总线标准中LonWork协议是非常完善的控制面层的总线协议,它有完善的七层协议,BACnet协议则是系统集成层面的协议标准,但没有在我国得到很好运用;二是多种现场总线并存,系统集成当然很困难;三是中国的物业管理技术水平相对较差,厂家在还能运行,一旦厂家支持不在时,系统很可能瘫痪”。针对目前智能建筑存在的新问题谈一下个人的看法摘要:(1)我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑和建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极功能。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、平安防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。(2)智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和把握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院把握设计程序和全过程,和施工、监理、质量监督和业主沟通较轻易,和各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境,反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并和相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工,施工图设计纸质量就较差,达不到施工图设计深度的要求。由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵,如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特征。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约,中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束,这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑,将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。4、电气技术在智能建筑中的重要功能智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线平安必须依靠电气技术如摘要:电源技术、防雷和接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要功能。(1)案例1摘要:阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能,是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分(摄像机、云台、防护罩)、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像和背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,这种全屏幕报警系统最大特征是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统和报警系统合二为一,实现了监视、报警和图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示操作,对用户和使用者来说是一种全新概念的平安防范系统。该系统设备的选型摘要:摄像机为日本松下产品;云台、防护罩为美国派而高产品;光端传输设备数据接口选用美国NTK产品,这些也都是国外品牌产品,应该不会出现什么新问题的。但该系统开通以来,光发射机(A、B、C、D)的光端数据接口Rs422,室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁,更换和维护量很大,工作极不正常,用户意见很大,集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在新问题,尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流(包括电涌)的冲击,瞬流可以损坏任何一种电器,何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢?摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上,该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快,属于微秒到皮秒级,其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映,80%的瞬流是从电力系统内部产生的,主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的,故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波,远超过谐波电压限制和谐波电流答应值,谐波严重危害配电线路及设备的平安。因此,智能化系统应选用净化电源,有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容(emc)、电磁脉冲(LEMP)的保护功能,最大程度地改善和提高电源质量,以确保整个智能化系统的平安。然而上述案例中全然没考虑,所以系统不能正常开通,并经常损坏系统中的设备。(2)案例2新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑,具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特征,垂直运输和通信系统(国内联网)同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时,不仅要求自身有良好的性能和自动化程度,作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分,它是以计算为优秀,构成对电梯设备的监控系统,该系统属于BAS的一个子系统和整个BAS协调运行,并受BAS中心计算机的监视、管理及控制。电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备,该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式,VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统,体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构,主微机完成集选功能规定的操纵控制,付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯,整个系统由主控制器、控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作,电梯忽而上至顶层,忽而下降到底层,不按指令停层,后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地,也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线(绝缘线缆和动力线等截面),采用非金属接地模块独立式接地,接地电阻R≤0.4欧。接地极和原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后,电梯正常工作已达5年之久,未出现过任何故障。(3)案例3新疆建筑设计探究院选用迅达电梯,对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员果断按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统,强、弱电系统已经采用联合接地(共用接地)系统,《智能建筑设计标准》GB/T50-2000,第10.2.6条,联合接地电阻R≤1欧(而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧),该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式,而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地(单点接地),这是因为建筑物做了等电位联结,逻辑接地(单点接地)已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地和防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地(共用接地)还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后,电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出,不得和其它接地混接、短接,接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身平安和弱电系统的抗电磁干扰,局部等电位联结是最有效的办法之一。(4)案例4电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的平安,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的平安。办公自动化系统包括摘要:计算机、数字化设备等,除产品系列的不同外,高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制,因此电子计算机在“接地”新问题上有着不同的见解,国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感,分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化,当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量,将会直接危及计算机网络系统的平安。有关电子计算机的接地有以下几种方式摘要:交流工作接地、平安保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式,在智能建筑中宜采用联合接地(共用接地)。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研,联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员,坚持计算机系统的接地采取单点接地(逻辑接地)。因此,花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房,引出VV35m2单芯电缆,穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极,接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式,计算机一直无法正常工作,后经建设单位探究决定,按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地,计算机经安装调试后至今一直运行良好。这是因为在同一建筑物内,采用同一个联合接地系统(共用接地系统),以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置(含钢筋混凝土基础接地体),其联合接地(共用接地)接地电阻R≤0.4欧,远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求,即不花费投资又不费工,还保证电子计算机的正常工作,何乐而不为呢?目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念,新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑,将外部防雷办法和内部防雷办法(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽功能、合理布线加装过电压保护等多项重要因素),作为整体来统一考虑防雷办法。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、平安、无误的网络和布线系统。5、新疆智能建筑市场发展的前景新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北,和独联体接壤,占地面积为全国面积的1/6(约9600万平方公里),地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿,还有铁矿、铜矿(2000万吨仅次于智利),铝矿和稀有金属,风力发电量居世界第二,仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。现阶段新疆还属于经济较不发达地区,和经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比,智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。随着西部大开发,这几年国内外投资日益增多,国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统,使我区的通信系统和全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展,前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面,乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。光纤作为通信系统的传输线路,我区也已被广泛采用,随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会,信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展,智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园,各行各业越来越依靠计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也熟悉到戴上“智能大厦”的桂冠如摘要:高级写字楼、智能住宅小区轻易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区,现已竣工验收投入运行效果良好,销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理,那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿,目前全疆住宅小区处于停滞状态,但克拉玛依市住宅小区纷纷上马,势头较猛。这些住宅小区,是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计和施工》03D603标准设计(新疆建筑设计探究院主编),包括强弱电设计。其中弱电包括平安防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警和消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础,同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校,新疆医学院的探究生教学大楼,师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到摘要:“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业,而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要,自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、平安、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点,网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚,我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞,坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途,在我区必将获得更加广泛的应用。参考资料摘要:1、谈工业以太网及其和智能建筑领域的应用方甲松《智能建筑》2004年第5期2、论建筑智能化工程的丙方监理陶根《智能建筑》2004年第8期3、有关智能建筑的思索马克•马冲《建筑智能化》2000年10月4、《低压电气装置的设计安装和检验》 智能建筑论文:智能建筑研究论文 〖摘要〗本文涉及提高智能建筑运行应注意的事项,智能建筑的标准及设计规范制订的 重要性,变送器(传感器)及执行器选择的原则等问题。 〖关键词〗智能建筑标准设计规范变送器执行器 智能建筑最近几年在我国发展很快。许多公共设施,高层建筑,甚至住宅小区都要求智能化,智能建筑热就要到来或已经到来。任何新事物刚一出现人们都有一个认识过程,一旦被人们认识了,很快就会引起一股热潮,但有热就会有冷,当热过了头的时候就要适当冷一点,否则会象人一样热过了头就会生病。一、我国智能建筑概况 我国智能建筑开始于80年后期与90年代初,1991年曾派人去当时瑞士能德公司(后改名为兰吉尔公司,是西门子楼字科技之金属公司,其楼字自控系统S600品牌为兰吉尔·驷法)进行了技术培训与学习。随后便与该公司联合在国内推广楼字自动化系统(BAS)。 1991年开始,我国建成不少智能建筑,但根据有关资料介绍,我国已建成的智能建筑有70%以上运行不正常,上述比例是否正确没有去分析过,但根据工作中接触的情况看,至今见到的运行正常,真正达到智能建筑标准的确实为数不多。造成投资浪费现象惊人。国家已经发现了再这样下去会造成更大的浪费,因此成立了智能建筑专家委员会,开始着手编制有关标准与设计规定,对智能建筑系统集成商进行资质审定工作。 智能建筑运行不正常,可分为以下几种情况:最严重的是系统处于停运状态,这种项目大都建于90年代初期,通过商订货,调试,验收及培训工作不完善,后期服务无法保证,出现问题找不到原订货商,找到了费用也很高;另一种情况是系统仍在运行,但只能进行显示与手动控制,这种情况比较多,部分自动控制能正常投入的项目不太多,达到自动控制全部投入运行,实现经济运行的工程确实不多,只有在近几年来人们注意了对供货商或商资质的审查,并对设计、调试、验收、培训及后期服务在合同中都作了明确规定之后,情况大有好转。 造成大量智能建筑不能正常运行的原因是多方面的,有些是对智能建筑定义认识不正确,有些是设计上的原因,有些是供货商的原因,有些是施工单位的原因。需要进行认真分析,总结经验,不断改进。 由于人们对智能建筑的定义认识不正确应该是实际上也不是的智能建筑也称为智能建筑去宣传到现场参观以后,当然就会对智能建筑产生误解这不仅有损于智能建筑,当然就会对智能建筑运行情况发挥经济效益与社会效益的调查形成误导。 电气施工图设计不完善也是智能建筑不能正常投入运行的一个重要原因,智能建筑中所涉及到的办公自动化系绞(OAS)通信自动化系统(CAS)与楼宇自动化系线(BAS)都是当前世界上的先进技术,设计单位很难一下掌握,熟悉起来要有一个过程,设计单位对选用系统不熟悉,施工图设计就相当困难,对每个系绞应包括那些内容,人家都有分歧,因此3A之后,又出现5A,把本来己经包括在楼宇自动化系统(BAS)中的消防自动化系统(FAs)与保安自动化系统(SAS)单独分出来。在国外楼宇自动化系统(BAS),当然应包括消防自动化系统(SAS)与保安自动化系统(FAS)。国内由于消防部门的要求,消防自动化系统(SAS)要单独设计,否则有关部门无法审批通过。办公自动化系统(OAS)与通信自动化系统(CAS)也要求由设计单位来完成设计。这两个系统施工图设计与产品的关系比较密切,各个厂家的产品在网结结构、产品功能及价格上判别也比较,施工图设计如果定了某一家产品,随着建设周期的拖延,资金的变化等原因,很难按设计图纸进行订货,订货一旦有变化,设计就要变化,所以办公自动化系统(OAS)与通信自动化系统(CAS)施工图设计只能作到综合布线,并提出一个概算,由于设计上认识的不统一,加上一个工程设备订货往往变化多次,这也是造成智能建筑不能正常运行,影响基本经济效益与社会效益的正常发挥的一个重要原因。 供货商及其产品质量也是影响智能建筑正常运行的一个重要因素,运行不正常,不能发挥其经济效益,造成投资浪费大都指楼宇自动化系统(BAS),因为楼宁自动化系统(BAS)运行不正常往往是无法保证自动控制正常投入运行,或者无法实现工况目动转换,以有效利用室外新风来节约能源,显示部分一般都能保证正常运行,由于不直接影响工作,就引不起业主的高度重视。国内智能建筑中所选用的楼宇自动化系统(BAS)基本都是国外产品,而且以兰吉尔、江森与霍尼威尔三大公司的产品为主。国外楼宇自动化系统(BAS)的供货都是从敏感元件、执行机构、阀门、变送器、现场控制站(子站)、网络服务器及所有软件成套供货,其产品质量是完全可以保证的,但国外供货商在现场调试,人员培训,后期服务等方面不能保证,特别在与甲方及施工单位配合上更难做好。设备到货,有些安装调试一结束,再进行联系就相当困难,后期服务费用甲方难以承受,这样就严重影响了楼宇自动化系统(BAS)的正常运行。 现场调试及后期务问题最近几年也引起了国外公司的重视,他们有的在国内寻找商或合作伙伴,有的办事处也开始配备这方面的人员,开始承接工程并负责现场调试与后期服务。所以最近几年智能建筑的楼宇自动化系统(BAS)正常投运率提高了很多。 施工单位的技术力量以及对国外产品的熟悉程度,也直接影响到楼宇自动化系统(BAS)的正常进行。接线错误,特别是因电源线与信号线接错,或地线接错引起设备损坏的现象时有发生。施工质量保证不了,接线混乱给现场调试及系统投运造成的影响是非常大的,所以有些供货商在签订合同时往往希望从工程安装开始承包,事实证明这种办法能够有效保证现场调试与系统的正常投运。但甲方能否接受,施工单位能否同意就很难保证。 二、智能建筑标准的制定 智能建筑中楼宇自动化系统(BAS)正常投运率低,造成投资与能源的大量浪费,己引起政府有关部门的重视,专门成立了智能化系统工程设计专家工作委员会,该委员会作为建设部勘筹设计司的顾问,参谋和助手,协助设计司开展工作,其中一项任务是协助政府制定有关标准、规范与行业法规。 智能化建筑设计标准如何制定,制定之后如何招待是一个值得探讨的问题。标准制订出来,大家就要执行,如果标准制定的不合理,制定出来以后大家都不去认真执行也就失去了制定标准的意义。 有些设计单位结合多年设计工作中的经验,制订了一个智能建筑设计标准,当地政府还发了文件要求本地区参照执行;这种积极性是值得学习的,但标准出来之后,也引起了许多不同看法。分析其原因主要是大家对智能建筑及其标准的制定理解与认识上差异较大。 市场经济情况下标准如何制订,制订出来以后又如何去执行,这都是一个新问题,有些专家建议标准按建筑面积制定,有些专家建议按行业划分来制定,有些专家建议按地区划分来制定,这些都需要由专家去论证,按建筑面积去制定,建筑面积达不到,但投资允许,实际使用又需要,就不能按标准去设计与施工,建成以后再改造如果按行业划分,那么多的省委大楼,市委大楼能否按标准去设计与建设值得讨论,按地区划分来制定问题就更大了,作为出来,让大家进行分析讨论是完全可以的,作为一个政府部门制定出来的标准规定什么地区可以建什么标准的智能化建筑,什么地区不能建什么标准的智能化建筑,可能就不太合适。所以智能化建筑标准的制定如何适应市场经济的发展要引起标准制定者的高度重视。三、智能化建筑设计规范的制定 设计规范在设计中起到法律的作用,国家制定的设计规范实际上就是建设单位与设计单位必须遵守的法规。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的,没有安全性,舒适性和使用性都无法保证。安全性包括人身安全与设备安全。智能化建筑人员集中,设备昂贵,安全性就尤为重要,所以智能化建筑必须严格遵守设计规范,所以大家都希望智能化建筑的设计规范早日制定。但仔细分析一下智能化建筑的设计规范如何制定,制定出来又如何执行都存在不少问题。就这个问题曾经拜访过国内制定电气专业有关设计规范编制的专家学者,他们介绍,设计规范一般都按专业制定,它要求各种类型的建筑物都要遵守,国外还没有类似的智能化建筑的设计规范供参考。 对电气专业来讲,国家颁布了许多规范,如35~110KV变电所设计规范(GB50059-92)。10KV及以下变电所设计规范(GB50053-94),低压配电设计规范(GB50057-95),建筑物防雷设计规范(GB50057-94),工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)电子计算机房设计规范(GB500174-93),工业计算机监控系统抗干扰技术规范(CECS81:96),建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(修订本)(CECS72:97)以及消防设计规范等。智能建筑物的电气设计首先要遵守上述规范,不需要组织人力再去专门为智能化建筑制定一个专用的设计规范,否则一旦两个规范出现不统一,或设计施工与验收人员理解不一致,就会给建设工作造成混乱。 智能建筑必须遵守国家有关规范与法规,当然智能化建筑是一门技术先进的新的学科,人们应当集中讨论与研究分析一下国家有关规范与法规不能满足智能建筑的要求,然后再对国家有关规范与法规进行补充或修订,是否需要再单独编制一篇规范,要认真论证。 工作实践发现在计算机网络系统及计算机控制系统的安全防护方面,国家有关规范规定还不明确,而这方面的问题对智能化建筑的运行影响还比较大,轻则影响系统稳定运行,重则损坏吕贵的计算机系统,造成投资的重大损失,有时还破坏系统的数据,对大型网络系统,数据破坏带来的损失更为严重。在35~110KV变电所设计规范(GB50059-92),10KV及以下变电所设计规范(GB50053-94),低压配电设计规范(GB50054-95)及建筑物防雷设计规范(GB50057-94)中对过电压安全防护都作了一些规定,人们可以分析研究一下这些规定可否满足智能化建筑的要求,满足不了时,可进行修改或补充,特别是对低压配电设计规范(GB50054-95)进行补充或修改比较合适。在进行修改时,应注意到现在有些连接件或电子元器件本身已经有了能防止15KV过电压冲击的功能,电压防护等级已经很高,但能量吸收方面能否满足要求,还要和有关配电设计规范进行协调。 接地系统设计一直是困扰着计算机控制与网络系统以及通信系统的一个较重要的问题,这方面由于专业不同,看问题的角度就不同,认识也就很难统一。所以在工业与民用电力装置的臻地设计规范(GBJ65-83)制定时,没有明确计算机控制系统与通信系统的接地要求,严格讲计算机控制与网络系统,以及通信系统接地设计也属电气接地设计范畴,在安全接地方面也必须遵守国家规定的工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)。计算机控制与网络系统,以及通信系统本身地如何接,工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)就没有专题进行论述。我们也曾拜访过编制该规范的有关专家,双方还进行过讨论,结论是当时没有计算机专业的专家参加编制工作,国外虽然有些规范可以参考,对有些问题的认识与理解还不能统一,现在看来有必要进行补充或修订。当前在计算机控制或网络系统,以及通信系统的接地上还有一定分歧,其他线除保护接地外,还分为系统地、现场地、逻辑地、数字地、模拟地、信号地等,这么多种地线,有无重复,要由该专业方面的专家去认真分析研究,取得统一之后,才能对其如何接地作出合理的规定。接地方式有的提出要单独接地,但国家有关规范提出集中一点联合接地,这就发生了矛盾,接地电阻有的提出要求小于1Ω,有的要求小于2Ω,国家有关规范规定要求小子4Ω,这里也发生了矛盾,工作实践中曾遇到过有些计算机控制系统要求接地电阻小于0.5Ω(多见于国内计算机控制系统)。国外的计算机控制系统的接地电阻要求各个厂家也不统一,有的要求2Ω,有的要求4Ω,还有的要求10Ω,但没有遇到过小于1Ω的要求。分析其原因主要与计算机控制系统本身的硬件设计,产品加工制造质量有关,硬件设计越先进,产品加工质量越高,对接地电阻的要求就不那么小。 四、结束语 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,造价比国外同类系统低很多。国内有些公司与大专院校也开发出国产的楼字自动化系统,但由于敏感元件、执行机构、阀门与变送器等没有形成配套开发与生产,给国产楼字自动化系统(BAS)的推广与应用造成较大影响,希望能引起政府有关部门与专家工作委员会的足够重视,给予大胆而必要的扶持。为了降低工程造价,我们在一些工业生产的空调系统中,敏感元件、执行机构。阀门与变送器选用国外产品,计算机系统自己开发,运行实践·证明这一方案不仅可节约投资,减少外汇使用,在实际应用中我们自己开发的计算机系统的软件更适合于值班人员使用,而且可以合理地实现空调系统各种运行工况的自动转换,对于温湿度控制精度要求高的工业生产空调系统,更应选用国内开发的计算机控制系统。温度控制精度要求±1℃或±0.5℃,湿度控制精度要求士3%以内时,现场调试周期长,现场各种干扰影响也比较大,这时就要优先考虑选用国内开发的计算机系统,以便通过软件的控制水平来满足温湿度控制的要求。在国内楼宇自动化系统(BAS)还没有从敏感元件开始形成配套生产之前,可以采取过渡的办法,敏感元件、执行机,阀门、变送器选用或部分选用国外产品,计算机控制系统选用国内开发的产品,对于一些中小型智能化建筑是完全可行的,这就需要大家都来支持,为楼宇自动化系统(BAS)早日实现国产化生产作出应有的贡献。 智能建筑论文:智能建筑电气施工图设计探究论文 摘要:本文根据不用户对施工图设计深度的要求,根据实践经验与国家新的标准与规范,对电气设计深度若干实践与理论问题进行了深入的探讨。在其基础上,给出了一般智能建筑电气施工图设计格式及设计深度具体要求。 关键词:设计规范智能建筑设计深度 为了适应因信息社会与智能建筑蓬勃发展而引发地设计规范与设计方法的改变,笔者从加强技术管理、满足现场施工要求以及提高工程图纸设计质量等方面,对电气施工图设计格式及设计深度进行研讨。 近年来,随着智能大厦的拔地而起,弱电系统的防雷措施已引起业界人士的普遍关注。中国建筑标准设计研究所对原国标图集《建筑物、构筑物防雷设施安装》(D562)和《独立避雷针》(D565)图集重新修订,从1999年12月2日开始实行新的国家标准图集《建筑物防雷设施安装》(99D562),该《图集》在原来标准的基础上,着重强调了弱电部分的过电压保护(信息系统及电子设备、电气设备)。由于连接工作站、服务器和客户机之间的电缆很长,冲击过电压的影响正成为数据丢失和系统失效的主要原因。另外,互联网的特性使得进入某一点的浪涌能沿着网络传播而破坏其它工作站,使得网络设备损坏的概率大为上升。可见,弱电过电压保护在电气施工图设计中,具有特别重要的意义。 《图集》(99D562)把雷电及过电压防护分为三个部分:外部防雷、内部防雷和过电压保护。其中 ⑴、外部防雷其中包括:接闪器(针、网、带)、引下线、接地装置、屏蔽。 ⑵、内部防雷其中包括:屏蔽隔离、等电位联结、安全距离。 ⑶、过电压保护是指雷击电磁脉冲(外部电涌防护)和内部操作过电压(内部近旁电涌防护)。一般而言,合理的屏蔽和接地是减少浪涌通过电压对人身及设备破坏的根本前提和途径,为保证电子设备免受浪涌过电压的破坏,应根据实际情况在电源系统、天线馈线系统、信号系统和接地系统等四个方面进行具体的设计,加装多级浪涌过电压防护器(浪涌保护器SPD是指限制瞬态过电压分走浪涌电流的元器件)。国家标准《建筑物防雷设施安装—99D562》对SPD(SurgeProtectivedevice)选型提出了具体的建议。智能大厦中有很多重要的电子设备安装于建筑物内,应当在电源进线处和电子设备供电处根据设备耐过压的能力装设多级SPD.对一、二类防雷建筑物电源的第一级保护应在总进线的配电柜前加“一级SPD”。其通流量In的设计要求:In≥40~80kA.第二级保护在UPS或分配电柜前加装“二级SPD”。其通流量In的设计要求:In≥40kA第三、四级电源保护在重要设备配电系统或工作电源前加装“三级SPD”其通流量In的设计要求:In≥5kA.另外,随着信息社会的发展,住宅智能设计(弱电设计)的重要性和在住宅设计中的地位越来越高,其技术的复杂和难度越来越大。因此,十五期间的住宅设计标准把这部分内容单独为一章。故在住宅智能方面的施工图设计中,应充分考虑技术的先进性、设备的标准化、网络的开放性、系统的可*性及可扩性等诸方面。例如:从综合布线方面考虑,每套住宅宜设置“信息配线箱”,电视、通信(电话和数据)、安全防范等管线可通过“信息配线箱”引出。 住户内设置信息配线箱,有以下好处: ⑴、通信线路接线方便,现在我们引入每套住宅的通信线路有计算机数据通信网络和市内电话网,为了使住户利用卧室或起居室的信息插座方便的在计算机数据通信网络和电话网中选择,在住宅内设置信息配线箱,使用户在计算机数据通信网络和电话网线路之间十分方便地跳线连接。 ⑵、有线电视线路接线方便,每套住宅可以只引进一路电视电缆,在信息配线箱内设置分支(分配)器,再引至卧室、起居室的各个电视终端。 ⑶、以后住宅的装修、线路变动等方便。 根据国家新的标准与规范及笔者的实践经验,下面给出智能建筑电气施工图设计格式及设计深度具体要求。 1、图纸目录、设计总说明及材料表 1.1、施工图设计文件符合初步设计及其批复文件要求,应文件完整、计算正确、图纸清晰、文字通顺、深度及格式符合质量管理体系的要求,能据以编制工程预算、进行非标准设备的制作工程施工、安装及工程验收。 1.2、图纸目录一般先列新绘制的图纸,后列所选用标准图或重复利用图纸(标准图及安装图选用准确合理)。同一系统内的图纸顺序一般应按干线系统图、平面图、剖面及大样图、控制原理图的顺序排列。大型或复杂工程因图纸较多,也可采取按系统划分分册编排的方式。 1.3、图纸首页应列设计总说明,主要设备及材料表紧随其后。不同系统的材料表宜有适当的分隔空行,以利区分;其它图纸排列顺序,一般应按高压到低压、前端至末端、强电到弱电的方式进行。 1.4、设计总说明书中应有对建设项目面积、高度、功能及防火等级主要数据的叙述,以利读图人及审查掌握。 1.5、大型或复杂工程的详细分项说明也可列在干线系统图中或第一张平面图上。大型或复杂工程照明和消防材料表可同时列于每张平面图中(但仍有汇总的材料表)。 1.6、设计依据、设计基础材料齐备,设计文件完整正确;内容和深度符合预结算及现场施工的要求;文字通顺、表达清楚、交代明确,同一工程中主要字体应始终保持一致,以保持图纸协调,不得有较大误差;对有众多管线的厂房应有管线综合图。 1.7、主要设备及材料表中应列出相应图例符号,干线系统中也应列出相应图例符号。电器设备及装置配件的安装高度,除图纸中有所交待外,一般可在材料表的附栏中有所提及。以利于图纸的阅读与理解。 1.8、设计依据中,凡有缺项设计的项目(如变配电所、消防、人防、建筑智能化、需由二次装饰设计确定的照明场所、多层及高层住宅内配电等),应作必要的说明。特别是涉及到建筑安全的,应将建设方有关委托资料存档备案。 1.9、设计条件书与设计计算书是工程设计的基础,工程项目审查人应在审查中认真查验、签署,且应按时归档,并作为工程设计报优的依据之一。 1.10、专业间互提要求,联系资料一般均应以书面方式,并按时归档存查,以保证设计基础资料的完整性。 2、总平面图施工图设计若干要求 2.1、供电系统(含特殊电源)、电力系统、室内外照明、防雷、防静电、接地及其他安全用电措施,其变电所及配电所的位置、设备选择、设备及线路布置原则符合初步设计及其批复文件要求,材料选择合理,有关措施,能满足生产及使用要求。 2.2、在总平面图上,应绘制电力电源的进线及敷设方式(从建筑轴线外起至建筑内受电处止),说明电源引入配电所或变电所的方式及楼层或标高,必要时须做出局部剖面图予以交待。 2.3、绘出建筑物内部配电或变电所的位置,并说明配电所及变电所需求电力电容器容量及变压器装机容量。 2.4、通信系统、自控系统、信号系统的站房及设备选择及线路布置原则符合初步设计及其批复文件要求,具体布线及有关措施合理可*,能满足生产及使用要求。 2.5、在总平面图上绘制通信交接间(箱)的位置,并标出通信干线引入的人孔位置及规格型号。选用人孔须标出其引用的标准图号,非标的必须出大样图说明。对建筑通信规模、容量及组成情况亦需加以说明。 2.6、对有线电视系统,应绘制信号同轴电缆的进线方向、位置,并标示出规格型号。 2.7、涉及有“建筑智能化”系统中相关系统工程的管线走向及埋要求,须在总平面中绘制。(智能化系统工程设计下面有详细说明)。 2.8、室外电气管线与其他专业管线出现平行排列或交错排列等复杂方式时,应绘制局部剖面图交待高度、埋深、间距和特殊的防护处理措施。 2.9、对有防腐蚀、防爆、恒温、恒湿及其他特殊要求的生产环境(如空气洁净度、防微振、防静电及电磁兼容等)有关强弱电系统,要按初步设计及其批复文件的要求,采取合理、可*的总体布局,以满足生产及使用要求。 智能建筑论文:智能建筑中谐波危害与防治探析论文 【论文关键词】智能建筑;谐波;公用电网 【论文摘要】近年来,随着国家工业化和建筑智能化水平的不断提高,现代建筑中的谐波危害也与越来越大,本文分析了危害的产生,从两种性能滤波器的选择给出了谐波的防治措施,仅供参考。 随着技术的进步和计算机时代的到来,国家工业化和建筑智能化水平不断提高,大容量电力整流、换流设备以及电子设备在各工业部门和电力系统及其自动控制中的广泛应用,产生谐波的设备及数量均己剧增,并将继续增长。实践表明,来自供电系统的多种异常波形对敏感的电子设备的正常运行构成了严重威胁,甚至毁坏硬件,数据丢失,所造成的经济损失是巨大的。智能建筑中大量的电子设备及电气设备产生的谐波对配电系统污染严重,随着智能建筑及智能小区的迅速发展,若治理不力,这种污染愈来愈重,将成为公用电网的主要污染源。因此现代智能建筑电气设计中必须很慎重地考虑谐波以及它的不良影响,综合治理好智能建筑的谐波和无功功率,对提高公用电网的电能质量以及提高智能建筑的功能和效益等方面有十分重要的意义。 1谐波的概念 国际上公认的谐波定义为:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。波形畸变是指交流电力系统中电压或电流波形偏离正弦波。一个具有非正弦波形的周期变量可以用一组正弦变量及恒定分量之和来表示。频率与原波形的频率相同的分量称为基波,其余频率为基波整数倍的分量为谐波(hannonic)。谐波频率和基波频率的比值称为谐波的次数。所讨论的非正弦畸变波形应该是周期性重复而且持续一段时间的过程,所以谐波是属于稳态范畴的念。 2谐波的危害 近年来,随着社会的发展、科技的进步,电力系统的谐波源也发生了很大的变化。目前,日益增长的非线性负荷的应用引起的谐波电流将会给电缆、变压器机带来麻烦。智能建筑中产生的谐波电压和谐波电流,对配电系统是一种污染,楼宇中的终端电气设备与电子设备及楼宇智能化系统用电环境恶化,并的通信系统甚至配电系统以外的设备带来危害。智能建筑中谐波主要来自于两方面,一是大量非线性负荷形成的谐波源,导致配电系统的电压、电流发生畸变,产生谐波;二是公用电网本身具有一定的谐波含量和配电变压器等作为谐波源产生的谐波,由网侧传输至配电系统。 2.1附加谐波损耗的产生谐波也能使一些大容量电力整流、换流设备以及电子设备产生谐波损耗。一些附加谐波损耗的包括:其一,由于变压器的温度升高,它的产生由于:谐波电流能增加变压器的铜损和漏磁损耗或者是谐波电压能增加铁损。其二,电动机过热或者产生附加力矩,由于它使电机主磁通呈脉动性,将产生高频噪音、振动和转动的周期变动,容易与机座发生共振现象,破坏机械设备本体,危害的严重性与谐波电压、谐波电流以及旋转电机的型式和结构有关。其三,谐波能引起电容器过热、过压,谐波电压使电容器产生额外的功率损耗,并联电容器其容抗随着谐波频率增大而减少,产生过电流,加速绝缘老化进程,增加绝缘击穿故障。 2.2谐波能损坏敏感电子设备谐波对敏感电子设备的主要影响有:①对过零检测以基波频率为基准的电子设备,因谐波的的影响造成过零误动作,这种多个过零破坏电子设备的运行,最明显的是数字时钟,任何应用过零原理的同步元件都应考虑这种影响。半导体器件经常在电压过零时投入,以降低电磁干扰和涌流,多次过零会改变器件投入时间,破坏设备的运行。②电力电子电源使用波形的峰值以维持滤波电容器的全充电。谐波畸形可提高或削平波峰的峰值。其结果是即使均方根值的输入电压是正常的,电力电源将实际在高的或低的输入电压下,严重时设备的运行可能遭到破坏。③谐波会引起楼宇自动化、消防报警、办公自动化、安全防范等系统的电子装置误动作,甚至无法工作。转 2.3谐波恶化电力电缆绝缘和母线过热电缆的分布电容可使谐波放大,谐波流过电力电缆时,所产生的集肤效应将会加重,使电缆产生过热,附加损耗增大。谐波引起电缆损坏的主要原因是浸渍绝缘的局部放电、介损和温升的增大。电缆的额定等级愈高,谐波引起电缆介质不稳定的危险性愈大。谐波电压引起的电压波形畸变会影响线路正常运行,当谐波电压与基波电压波峰重合时,可能使线路的电晕问题变得严重。在电网低谷负荷下当电网电压上升而谐波电压也升高的时刻,电缆更容易出现故障。 2.4降低开关设备的开断能力高次谐波含量较高的电流将使断路器的分断能力降低。这是因为当电流有效值相同时,波形畸变严重的电流与工频正弦波形的电流相比较大。当存在严重的谐波电流时,某些断路器的磁线圈不能常工作,开断将更为困难,而且由于开断时间延长而延长了故障电流切除时间因而造成快速重合闸后的再燃。各种中压断路器在截断电感电流时,可能发生大的谐频涌波电压和重燃现象,这和截流过程中激发的暂态参数谐振有关,并且常常受到附近电容器的响声。 3简述谐波的控制方法 以上列举了几种危害以及危害产生的原因,就其特点我们主要是从以下两方面考虑:一是装设谐波补偿装置来补偿谐波,这对各种谐波源都是适用的;二是对电力电子装置本身进行改造,使其不产生谐波。 3.1采用无源调谐滤波器以前传统的谐波补偿办法主要是采用LC组成的无源调谐滤波器,由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成。它利用电容、电感在谐波频率时发生谐振,提供谐波入地的低阻通路,使谐波导入大地脱离电网。它的优点是:在基波时呈容性,能够同时补偿电网中感性无功功率,具有结构简单、技术成熟、前期投资少、功率容量大、运行可靠性高、运行费用低等优点,一直被广泛使用。但它缺点也较多:受电网阻抗和运行状态影响大,易和系统发生并联谐振,导致谐波放大,甚至过载烧毁;它也只能补偿固定频率的谐波,当所需补偿谐波较多时需装置多组滤波器,既增加了成本也降低了可靠性。 3.2有源电力滤波器有源滤波器是20世纪80年代以来逐渐兴起的谐波抑制新方法,目前己成为谐波抑制的一种趋势。它的优点是:能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿,可以弥补无源滤波器的不足,获得比无源滤波器更好的补偿特性,是一种理想的补偿谐波装置。与无源滤波器相比,有源滤波器有以下优点:①为高次谐波电流源,不受系统阻抗的影响。②没有共振现象,系统结构的变化不会影响补偿效果。③原理上比LC滤波器更为优越,用一台装置就能完成各次谐波的补偿。④即使高次谐波的频率发生变化,也能完全补偿。有源电力滤波器的变流电路可分为电压型和电流型,目前实际应用的装置中90%以上是电压型。从与负载连接形式的角度可分为并联型有源电力滤波器和串联型有源电力滤波器两大类。现在运行的装置几乎都是并联型,上述类型都可以单独使用也可以和LC滤波器混合使用。目前,有源电力滤波器的研究主要集中在交流有源电力滤波器,直流有源电力滤波器的研究也在逐步开展,典型的研究之一是在直流输电系统中的应用。 3.3高功率因数变流器整流装置是电力系统的主要谐波源。对整流装置改进,使其尽量不产生谐波,并且电流电压同相位,称高功率因数整流器或高功率因数变流器。①采用整流电路的多重化。②采用脉宽调制整流电路。③采用带斩波器的二极管整流电路。④矩阵式变频电路。
智能汽车论文:人工智能汽车制造论文 1人工智能在汽车制造业中的应用 概述制造业是国家的经济命脉,而汽车制造又是战略性支柱产业,它包括了整车、各种零配件厂等生产商,也包括了各地经销企业和销售企业。近年来,我国汽车行业面临着前所未有的挑战,原材料、生产、物流成本上涨、利润下降,以及国际经济形势的影响。因此,汽车企业可以运用具有智能分析功能的商务智能系统,通过分析历史数据快捷、及时地输出各类报告,预测未来的客户需求和销售趋势,在宏观上为企业管理人员提供决策依据。计算机人工智能技术发展到了今天,已经开始使用庞大的知识库来有效地取代人类器官或机构的记忆方法,近些年来很多的专家决策系统在考虑一定规则的基础上对人类的诊断和经验上的分析都能够做出很好的判断,甚至处于主导地位。这个系统可以很好地利用知识库,并从中挖掘出我们想要的问题答案、成功地寻找到其中的关联性,并提取相应的模式等。而实际上,这样的专家系统已经在很多领域都有了非常不错的应用,帮助很多企业在很短的时间内就做出相应的生产计划、调度计划、运输计划等,非常有效率,而且可以大大地增加收益,并很好地控制企业的人力成本。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步。经过二十年余年的努力已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人行业内规模比较大的前三家工业机器人企业,行业集中度占30%左右。其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。多年来我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位、劳动强度大、作业环境恶劣、焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。 1.1搬运机器人在汽车制造业中应用 汽车桥箱类零件具有精度高、加工工序多、形状复杂、重量重的特点。为提高其加工精度及生产效率,各重型汽车生产厂家纷纷采用数控加工中心来加工此类零部件。而在使用数控加工中心加工工件时,要求工件在工作台上具有非常高的定位精度,且需要保证每次上料的一致性。由于人工上料此类的工件具有劳动强度高、上料精度不好控制等缺点现在正逐步被工业机器人或专机进行上下料所取代。工业机器人具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化、自动化程度高等、突出的优势,与人工相比,能够大幅度提高生产效率和产品质量,与专机相比具有可实现生产的柔性化、投资规模小等特点。机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节,虽然已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用,但依然尚未普及。在国家经济建设飞速发展的进程中,重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃,而工业机器人即是提升生产力水平的强力推进器。 1.2焊接机器人在汽车制造业中的应用 汽车行业的发展水平,代表了一个国家的综合技术水平,汽车工业的发展将会带动其他行业的发展。各厂商为了在日渐激烈的竞争中立于不败之地,必须率先实现焊接自动化。因此,今后除了如汽车、摩托车这样的大批量生产行业。一些产品多样化的企业,为了提高焊接质量,也将会考虑使用焊接机器人,如钢结构等行业,与此同时,对焊接机器人的要求也必然会逐步提高,如说对焊道的自动跟踪系统的需求会逐步加大等。作为焊接机器人和焊接机的专业生产厂家,OTC公司将继续为提高中国的高速、高效、自动化焊机做出自己的贡献。对于在汽车工业中的点焊应用来说,目前已广泛采用电驱动的伺服焊枪。日本丰田公司已决定将这种技术作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。 1.3装配机器人在汽车制造业中的应用 在国内外各大汽车公司装配生产线上被广泛采用的装配机器人。一方面使汽车装配自动化水平大大提高,目前,国外某些大批量生产的轿车的装配自动化程度已达50%~65%。另一方面,有效地减轻了工人的劳动强度,提高了装配质量并明显地提高了生产率。在汽车整车装配中,机器人不仅用于挡风玻璃的密封济涂覆、安装和车轮备胎、仪表盘总成、后悬梁、车门、蓄电池等部件的安装。 1.4喷涂机器人在汽车制造业中的应用 喷涂机器人在汽车制造业中可喷涂形态复杂的汽车工件而且生产效率和很高。多用于汽车车体的喷涂作业,如喷漆、喷釉等。除了上述机器人以外,汽车制造业中应用的机器人还有用于特殊加工的激光加工机器人用于部件形状测量、装配检查和产品缺陷检查的检测机器人,抑制尘埃粒子大小及数量的水切割机器人和净化机器人等。 2人工智能在汽车制造业中的进展分析 随着中国汽车工业的迅猛发展,机器人在先进汽车制造中的重要性也越来越凸显。机器人的产品应用广泛,覆盖焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理等领域。在汽车行业的应用主要分为以下五大部分。车身系统中,采用虚拟仿真等手段,主要针对车身覆盖件不断开发出新的标准化、模块化解决方案,动力总成系统中,提供了涵盖汽车传动系统优秀部件,发动机、变速箱和传动轴的全套装配测试系统。在冲压自动化系统方面从卷材与堆垛到零件的码垛,从提供控制系统到企业ERP,从设计到生产支持与效率优化,拥有全面的工程能力,涂装自动化系统方面,以高柔性高精度的喷涂机器人来帮助客户提升涂装质量,减少生产废料,而在焊接自动化系统中,机器人比较典型的应用是电阻点焊、电弧焊,其最新一代机器人配套提供一系列高度人性化的软件工具。汽车工业的最大特点是产量大,生产节拍快,产品一致化程度高。消费者对汽车质量要求越来越高,是促使机器人应用越来越普遍的一个重要原因。机器人本身只是集装箱里的一个货物,随机器人的设备功能越来越精细,客户的思维在这时候逐渐走向成熟,在采购时不再单单考虑某生产工位的瓶颈,而更多地考虑到长期战略因素,如维护成本加入的高低,长期投资回报是否划算,服务涵盖地域是否广泛,响应是否及时,全球技术支持能力有多强,中期后期不同阶段解决问题的能力有多大等等。这时,产品本身的价格和意义相对弱化而长期的价值越发凸显。 3结束语 人类智能主要包括三个方面——“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。而人工智能是指由人类利用人脑特有的智力表现制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。人工智能在汽车制造工业方面的应用体现在问题求解,逻辑推理,自然语言理解,自动程序设计,专家系统等方面,这些方面就体现了自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在汽车制造领域将会大有作为。 作者:韩旭萍单位:陕西职业技术学院 智能汽车论文:多元智能理论汽车英语课程设计论文 21世纪是创新的时代,随着经济全球化步伐的加快,英语课程在指导思想、教学目标、教学内容、练习、实践、操作方法和手段的选择等方面都必须不断推陈出新。我国为了全面实现工业化和现代化的目标,对汽车技术应用型人才的需要更趋多样化。而良好的外语沟通能力已成为汽车人才的需要具备能力。汽车英语课程设计是各类学校重点关注的课程,如何把知识和能力结合的更好,是体现其创造力和竞争力的重要表现。因此,本文把多元智能理论引入汽车英语课程设计,为探讨其可行性及策略开辟新的视角,提供新的思路和方法。 一、多元智能理论 多元智能理论(MultipleIntelligencesTheory)由美国哈佛大学发展心理学家、教育学家霍华德•加德纳教授于1983年在《智能的结构》一文中提出后,在世界范围内引发了教育的“革命性”变革。我国于20世纪90年代引进多元智能理论,国内有专家认为,多元智能理论无疑是我们长期以来一直在努力推崇的“素质教育的最好全释”;还有人指出:多元智能理论与建构主义理论一道,构成了我国新课程改革的强大理论支撑。多元智能理论指出人类内涵的能力至少有八种:包括语文智能;音乐智能;逻辑—数学智能;空间智能;肢体—运作智能;人际智能;自省智能;自然观察智能。加德纳认为,相对于过去的一元智力理论,多元智能理论能够更全面地描绘和评价人类的智力能力。加德纳还指出,人类智能还包含有次级智能和多种次级构成要素。 二、基于多元智能理论的汽车英语课程设计 (一)汽车英语课程设计的基本条件 Posner(1994)认为,课程设计的基本条件包括:了解学生的需求、兴趣、能力、知识水平等例如:学生需要什么、需要的原因、已有的能力、待补的能力、已有的基础或条件,缺乏什么等等。熟悉课程情况例如,有能力识别和解释该课程的基本概念和技能,全面和细致的有关知识,目前这个课程的开设情况等。擅长听说读写译五项必备能力,具有丰富教学经验,而不是简单的拼凑、复制、模仿依据以上课程设计的基本条件,做好高职英语课程设计就要求教师进行问卷调查或访谈学生已经完成的课程标准或已经具备的语言知识,要求通过参考有关著作、论文、同类课程、教材等,与同行交流,收集积累案例或经验等等。 (二)汽车英语课程设计的标准 根据Furey提出的标准,高职英语课程设计必须把握下列标准: 1.是否有足够的理论依据英语课程设计必须基于什么样的科学理论基础,是否遵照其本身的科学性和社会性? 2.是否适合学生目标在从事高职英语教学中,教师要因材施教。不但熟悉、掌握学生的自身学习情况、学习兴趣,也注重培养学生的实际效果性。 3.是否具有成功实施的可能性和效果的可评性在从事高职英语教学中,教师要不断自评课程设计的真实效果。 (三)汽车英语课程设计的内容 汽车英语课程设计的内容取决于授课的理念。针对英语语言,如果认为语言是符号系统,课程设计就由语音、词汇、语法、句型构成,强调语言形式的正确性;如果视语言为交际工具,课程设计要考虑的是交际的人,交际发生的条件、交际的目的等。英语课程设计关注的不仅是语言形式的正确性,还有社交的适当性。在教学研究过程中,在多元智能理论的指导下,根据调研结果对课程教学内容进行逐步更新,教材从最初的纯英文阅读形式的到单独开发学生的专业英语阅读能力,从听、说、读、写等能力的平行拓展,汽车专业英语校本教材内容新颖,图文并茂,根据主题确定教学内容、重点及难点,融专业英语听、说、读、写训练于一体,重点突出,实用性强,有利于开发学生的多元英语语言智能,改善课堂教学氛围,提高教学效果。 三、多元智能理论下汽车英语课程设计需注意的问题 首先,汽车英语以提高口语交际能力为本位,突出应用性本课程在对汽车企业英语应用能力需求深入调研的基础上,按确定工作任务模块、同时突出语言技能的要求制订教学大纲和授课计划,明确了教学应达到的知识标准和技能标准。其次,课程体系整合突出全面性、逻辑性、典型性和实用性本课程以国际汽车行业最新的知识体系为基础,以市场为导向,将传统汽车英语课程的以训练专业英语阅读能力为主体的教学内容,整合成为汽车构成的4大部分分别为发动机、底盘、车身、电气设备以及发动机的两大机构五大系统和底盘的传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等各个任务模块以系统的知识主题构成课程内容体系。最后,教学手段优化,突出多元英语智能培养在教学实践中,注重将互动教学、角色扮演、案例教学、多媒体听力、课件加视频等教学手段相结合,增加学生的学习兴趣,提高其用英语分析和理解专业知识的能力和用英语进行专业领域的交际能力,并结合具体课程内容指导学生进行延伸性思考,以增强学生的创新能力,全面促进学生多元智能的发展。 总结 多元智能理论可以说是治疗教学中片面性的一剂特效药,也是寻求最佳教学策略的一个突破口。它对于激发课堂活力、激活学生智能起着举足轻重的作用,为广大教师改革教学方法、创新教学途径、提高教学质量指明了方向。在汽车英语课程设计方面,还将继续改进整体规划,加强课程结构分析和学习领域设计,优化教材内容、形式和课程考核方式,丰富教学情境设计与课堂教学活动,将专业英语教学改革推向一个新的阶段,全面提高学生多元英语智能培养的实效性。 作者:宋敏 单位:长春汽车工业高等专科学校公共教学部外语教培室 智能汽车论文:电子技术实现汽车智能舒适论文 编者按:本文主要从电子技术在现代汽车中的应用;电子技术在现代汽车中的发展趋势;结束语进行论述。其中,主要包括:随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高、汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容、把汽车电子产品归纳为两类、在发动机上的应用、现代汽车发动机的基本功能没有根本变化、喷油泵在同一时间射出所有燃油、在底盘上的应用、自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成、通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统、整车控制技术、集中综合控制、目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展、网络化、汽车上的电子电器装置数量急剧增多等,具体请详见。 [摘要]电子技术在现代汽车上应用越来越广泛,电子技术的应用对于改进汽车性能、提高行驶安全、降低污染、节约能源有着非常重要的作用。文章就现代汽车电子技术的应用、发展趋势及应用前景进行了综述。 [关键词]电子技术微处理器电子控制装置汽车传感器 随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高。可以说,机械技术构成了现代车辆的筋骨,电子技术则构成了现代车辆的神经中枢。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是汽车制造商夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容:硬件包括微处理器及其接口、执行部件、传感器等;软件主要是以汇编语言及其他高级语言编制的各种数据采集、计算判断、报警、程控、优化控制、监控、自诊断系统等程序。 特别是微处理器的出现给汽车的电子自动化程度带来了革命性的变化,车辆上微处理器的使用数量激增,电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例越来越大。例如,一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到50个左右,电子产品占到整车成本的50%以上,微处理机将更广泛地应用于汽车安全、环保、发动机、传动系统、速度控制和故障诊断中,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。 一、电子技术在现代汽车中的应用 按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。 1.在发动机上的应用 现代汽车发动机的基本功能没有根本变化,但引入了大量的电子控制装置,极大地改进了车辆的排放性能、燃油经济性和耐用性。发动机电子控制系统包括很多电子控制装置,电子燃油喷射和点火装置是其重要组成部分,除此外,还有自适应控制装置、智能控制装置及自诊断操作装置等。 现代汽车上,电子控制燃油喷射装置,因其优越的性能,已得到普及。这种新型燃油喷射装置可以自动保证发动机始终工作在最佳状态;电子点火装置(ElectronicSparkAdvance,ESA)由计算机、传感器及其接口、执行机构等部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻调节。在输出一定功率的条件下最大限度地节约燃油和净化空气。 各公司相继研制成功了多种新技术,并且投入了使用,取得了很好的效果。例如,由RobertBosch公司制造的计算机控制系统使用嵌入式微处理器技术实时监测发动机运转情况,确保喷射燃油量恰到好处,使燃油喷射量刚好满足要求,对清洁这些发动机大有帮助。 特别是电控直接喷射和共轨燃油系统两项技术的突破,催生了具有优良性能的新型柴油机的出现。这些新型柴油机电控、加速性良好、气味不浓也不产生烟尘、行程大并且耐用。 在通常的柴油机中,喷油泵在同一时间射出所有燃油,其结果就是产生柴油机标志性的乓乓的敲击声。在直接喷射时,燃料射入之前先有一小部分先行射入,这样当燃料射入时产生的敲击声会变得柔和。与此同时也可以降低燃烧温度,减少NOx(氮氧化物)的排放量。 共轨燃油系统的作用则在于它可以更好地控制燃油数量和喷射定时。共轨系统有一个高压泵,当喷油嘴开启时,高压使燃油产生很好的薄雾使得燃烧更加充分,同时还减少了尾气排放。 现代汽车的各种性能(燃油经济性、排放、驾驶性能和功率等)越来越好,而使这一切成为现实的正是电子技术与计算机辅助设计的结合。 2.在底盘上的应用 底盘电子控制系统包括很多电子控制装置,电子控制自动变速器(Electronic-C0ntrolledAutomaticTransmission,ECAT)是其重要组成部分。现在许多轿车的自动变速器是电子控制的,电子控制也就是微处理器控制。 自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成,微处理器根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换档和变矩器锁止这两个工作过程,达到自动变档的最佳控制精度。发动机曲轴与变矩器涡轮之间通过离合器接合的装置也称为变矩器锁止,其作用是减轻变矩器涡轮与叶轮之间的打滑现象,改善燃油经济性。ECAT优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映车辆行驶负荷和道路条件等。 自动变速器的电子控制装置是由信号输入系统、计算系统和控制信号输出系统这三部分组成。信号输入系统有:变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、发动机冷却温度传感器、节气门位置传感器、发动机曲轴转速传感器、润滑油温度传感器、歧管压力开关、制动开关等信号。这些信号反馈到ECU(在通用汽车上称为PCM-动力传动控制组件),在ECU进行计算然后输出控制信号,通过换档电磁阀、离合器电磁阀等控制换档和锁止动作。微处理器接到传感器反馈信号后,根据程序计算的结果发出控制信号接通变矩器的离合器电磁阀电源,驱使电磁阀启动,使离合器接合;如果切断离合器电磁阀电源则离合器分离。ECU是根据汽车行驶状态来操纵电磁阀通电开关开启或关闭的。当汽车速度比较慢或停止时,ECU不启动电磁阀,当汽车速度达到一定值时,ECU就会启动电磁阀使离合器接合。微处理器接到传感器反馈信号后,根据汽车车速、发动机转速及工作温度、节气门位置、歧管真空度、选档位置等输入信号参数选择换档。ECU根据即时变速杆的位置,对照参数计算选择最佳的档位位置,发出控制信号驱动换档电磁阀,令变速器换档。 通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统,根据与其连接的变速器和发动机的不同型号而不同,每个系统中的元件和系统的工作过程也随着不同的变速器而有所变化,但其基本的工作方式及基本部件还是一样的。 除此外,还有电子稳定智能控制装置(ElectronicStabilitvPro-gram,ESP)、电控悬架操作装置等。ESP将多种功能整合在一起,并在此基础上进行了扩展。与其他牵引力控制系统比较,电子稳定控制程序不但控制汽车驱动轮,而且可控制从动轮。通过安装在车辆上的轮速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器,电子稳定控制程序能对车辆的状态进行实时监控,当感应到轮胎与地面失去附着力,车辆存在侧滑危险时,电子稳定控制程序会快速而有选择地对需要制动的车轮实施独立操作或降低发动机输出,以使车辆行驶方向尽可能保持与驾驶员的预期相一致,从而提升车辆在各种工况下的方向稳定性及可控性。 目前电控悬架,汽车的悬架系统一般是弹簧刚度和减振器阻尼特性不能改变的被动悬架,它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整,故难以满足平顺性和操纵稳定性的更高要求5近年来,随着电控和随动液压技术的发展,弹簧刚度和减振器阻尼特性参数可调的电控主动和半主动悬架,在汽车上逐步得到应用和发展。 3.整车控制技术 整车控制技术包括车身电子控制、驾驶电子控制等系统。汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多,主要包括对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制、对电动座椅、电动门窗、电动门锁、自动雨刮等的电子控制以及多媒体系统等。目的是保证视野性、方便性、舒适性、娱乐性、通信功能等。目前车身电控技术呈现如下的发展趋势:进一步满足用户个性化的需求;先进的驾驶和乘坐信息系统,如车辆遥控检测、智能型防盗、乘座适应性控制、42V电子系统、环保设计系统等等。 传统的机械和液力驾驶控制系统由于结构的原因(间隙、运动惯量等),从控制指令发出到指令执行会有一定的延迟,这在极限情况下是不能允许的。电控驾驶控制系统是没有机械和液力后备系统的,电控驾驶控制系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通讯系统。控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况,对执行器给出执行的设定值。执行系统的功能是在控制系统的控制下,完成具体的执行动作(转向、制动等)。驾驶电子控制技术在现代汽车中,已大量使用,完全取代传统的机械和液力驾驶控制系统是必然趋势。 4.主被动安全系统 汽车的操纵稳定性和安全性是衡量汽车性能的重要指标。电子控制技术的引入为汽车的稳定性和安全性提供了保障。 提高汽车的操纵稳定性,过去一直局限于通过改进轮胎、悬架、转向与传动系的性能来实现。随着计算机、传感器和执行机构的迅速发展,研发了各种显著改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统如防抱死制动系统(Anti-LockBrakingSystem,简称ABS)、牵引力控制系统(TractionControlSystem,简称TCS,也称ASR)、四轮转向系统(4WS)、车辆动力学控制系统(VehicleDynamicControl,简称VDC,也称VSC、ESP)。其中,VDC是在ABS和TCS的基础上,增加转向行驶时横摆运动的角速度传感器,通过ECU控制各个车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向稳定性,防止转向时车辆被推离弯道或从弯道甩出。 轮胎压力检测系统(TirePressureM0nit0ringSystem,简称TPMS)是在每一个轮眙上安装高灵敏度的传感器,在行车状态下实时监视轮胎的各种数据,通过无线方式发射到接收器,并在显示器上显示各种数据,任何原因(如铁针扎入轮胎、气门芯漏气)等导致的轮胎漏气、温度升高,系统都会自动报警,从而确保行驶中的安全,延长轮胎的使用寿命。 为了保证行车安全,安全气囊和座椅安全带控制系统是必不可少的。安全气囊的合理触发以及座椅安全带的及时束紧,需要安全系统对行驶状况的及时监测和判断。安全气囊和座椅安全带控制系统将采用越来越多的先进电子传感器、控制芯片以及电子控制装置。 二、电子技术在现代汽车中的发展趋势 随着高性能传感器、微处理器的研制成功以及网络、总线技术的完善,汽车电子技术将向集中综合控制和网络化方向发展。 1.集中综合控制 目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展。例如,将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。汽车的机械结构还将发生重大的变化,汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。 随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源,已满足不了汽车上所有电气系统的需要,汽车12伏供电系统需向42伏转化。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。 2.网络化 汽车上的电子电器装置数量急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术十分重要。集中综合控制要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求更大,计算速度要求更高。采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其他控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 三、结束语 汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化和舒适。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾车者和乘客的状况,交通设施和周边环境的信息,判断乘员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。今天,社会进入了信息网络时代,汽车已不仅仅是一种代步工具,人们已可以在汽车上收听广播,打电话,上互联网,处理工作。随着数字技术的进步,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能的车载计算机多媒体系统的开发,汽车也将步入多媒体时代。可以预见到的将来,汽车装置自动导航和辅助驾驶系统,驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施,一边驾驶着汽车,一边欣赏着音乐电视,还可上网预定饭桌、机票等。 智能汽车论文:汽车智能管理系统中现代电子技术的应用论文 [论文关键词]汽车电子技术汽车智能管理系统智能化集成传感器多通道传输技术 [论文摘要]汽车是当前重要的交通工具,汽车的发明和汽车相关技术的发展极大地改变了人们的出行方式,加快了商品和人员的流通。 随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛,汽车电子化的程度也越来越高。汽车技术与电子技术相结合催生出汽车电子技术概念。电子技术在现代汽车工业中的广泛应用加快了电子汽车的发展趋势,推动了汽车功能的多元化和便捷化。 一、汽车电子技术 现代电子技术与汽车工业的结合促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,他还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用与安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步计算机联网。因此,要求使用多种语言,并开发出通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件;多通道传输技术,多通道传输技术的采用,对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。采用这种技术后,使各个数据线成为一个网络,以便分享汽车中心计算机的信息。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。为了进一步提高行使的经济性,温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。集成化技术:汽车电子技术的一个发展趋向是功能集成化,从而实现更经济、更有效以及可诊断的数据中心。光导纤维:汽车电子技术的进步,已使各系统控制走向集中,形成整车控制系统。这一系统除了中心电脑外,甚至包括多达23个微处理器及大量传感器和执行部件,组成一个庞大而复杂的信息交换与控制系统等。 二、国内汽车电子技术发展 电子技术在汽车工业中的应用加快了汽车技术的升级和突破,自20世纪80年代以来,汽车工业的长足发展,也是以电子技术(特别是计算机、集成电路技术)为动力而实现的。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。因此一国电子产业的发展水平及其在汽车工业领域的应用情况决定了其在未来轨迹汽车行业竞争中的地位和影响力。目前,国产汽车的电子技术应用多数还处于初级阶段。只有少数厂家,主要集中在一些中外合资和国内较为先进的汽车生产厂家,开始将电子控制装置应用在汽车工业中。国内现在采用的电子装置主要包括发动机的燃油喷射、电子点火控制、汽车安全性方面的安全气囊,ABS等领域,而且多数为直接引进国外产品组装,国内科研院所目前有关汽车电子技术应用的研究也主要集中在发动机控制、电控悬架、ABS系统等几个方面,在汽车的电子网络化技术、GPRS导航及智能交通系统的研究等方面与国外还有一定差距。 三、现代电子技术促进汽车智能管理的发展 随着经济的快速发展和人民群众对汽车工业要求的逐步提高,当前的电子技术在汽车工业领域里得到了很好较快较好的应用。汽车智能管理系统就是这一应用的重要体现。车辆智能管理仪(以下简称管理仪)硬件构成主要由CPU,数据存储器扩展电路、IC卡接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。采用GPS接收机接收卫星的信号,经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据,如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发,将有关数据保存入IC(IntelligentCard)卡中。根据这些数据,车辆管理部门就可以对车辆的历史运行状况进行检查、管理,以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前,每次停车前50秒的所有信息进行详细记录,GPS数据的采集速度受GPS系统的限制,每秒钟记录1次,其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口,可以根据外部触发信号,对车内的情景拍照。 汽车工业是高科技工业,汽车性能的每一步提升都伴随着新技术、新工艺的运用。电子技术是21世纪推动经济发展和社会变革的重要技术之一,电子技术的发展及其在汽车工业领域的广泛应用将有效提升汽车工业的发展水平。 智能汽车论文:智能传感器汽车电子分析论文 现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器。 一、汽车电子操控和安全系统谈起 近几年来我国汽车工业增长迅速,发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测:汽车工业有可能超过IT产业,成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实,汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如,虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右,但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%,中、高档轿车中汽车电子已占30%以上,而且这个比例还在、不断地快速增长,预期很快将达到50%。 电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车(机动车)的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出:电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是,必须指出的是,除了一些车内音响、视频装备,车用通信、导航系统,以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外,现代汽车电子从所应用的电子元器件(包括传感器、执行器、微电路等)到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器(智能执行器、智能变送器)。 实际上,汽车电子已经经历了几个发展阶段:从分立电子元器件搭建的电路监测控制,经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统,现在已经进入了采用高速总线(目前至少有5种以上总线已开发使用),统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据,实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。例如为使发动机处于最佳工作状态,就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始,再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量,同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度,确定发动机的工况,进而控制,调整最佳喷油量,最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速,最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合,构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化,而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。 还可以举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,仅只针对四个轮子的操控上,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD),ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在,国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统(EBA),该系统在发生紧急情况时,自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度,并判断紧急制动的力度是否足够,如果需要,就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间(例如百万分之一秒级)内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速,进而为每个车轮平衡分配动力,保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”(ETC)系统等。 从以上列举的两个例子可以清楚看到,汽车发展对汽车电子的一些基本要求: 1.电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。传感器(+调理电路)+微处理器,然后再通过微处理器(+功率放大电路)+执行器的技术途径已经不再能满足现代汽车的要求,需要通过硬件集成、直接交换数据和简化电路,并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。 2.现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制,但汽车车体内的空间有限,构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是,电子控制单元应与受控制部件紧密结合,形成一个整体。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。 3.电子控制单元必须具有足够的智能化程度。以安全气囊为例,它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开,但在极大多数时间内气囊是处在待命状态,因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力,不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性,确保动作的“万无一失”。 4.汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性,并且,对电子产品而言,大多处于非常恶劣的运行环境中,而且各不相同。诸如工作状态时的高温,静止待命时的低温,高浓度的油蒸汽和活性(毒性)气体,以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此,电子元器件和电路必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。 5.与上述要求同样重要,甚至有时是关键性的条件是,汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须要能大规模工业生产,并能将成本降低到可接受的程度。一些微传感器和智能传感器就是这方面的典范。例如智能加速度传感器,它不仅能较好地满足现代汽车的各项需要,而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产,生产成本较低(几美元至十几或几十美元),所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场,反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。 二、智能传感器:微传感器与集成电路融合的新一代电子器件 微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发展起来的新兴技术。在我国的报刊杂志上目前所使用的技术名称还比较含混,仍然笼统地称之为传感器,或者含糊地归纳为汽车半导体器件,也有将智能传感器(或智能执行器、智能变送器)与微系统、MEMS等都归入了MEMS(微机电系统)名称下的。这里介绍当前一些欧美专著中常用的技术名词的定义和技术内涵。 首先必须说明的是,在绝大多数情况下,本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件:将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器;将电学信号转换成非电学参量输出的执行器;以及既能用作传感器又能用作执行器,其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说,关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器(或执行器、或变送器)的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物,而是基于半导体工艺技术的新一代器件:应用新的工作机制和物化效应,采用与标准半导体工艺兼容的材料,用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。 它由两块芯片组成,一是具有自检测能力的加速度计单元(微加速度传感器),另一块则是微传感器与微处理器(MCU)间的接口电路和MCU。这是一种较早期(1996年前后)的,但已相当实用的器件,可用于汽车的自动制动和悬挂系统中,并且因微加速度计具有自检能力,还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到,微传感器的优势不仅是体积的缩小,更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指的是,采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说,单芯片的解决方案显然更可取,生产成本更低,应用价值更高。 智能传感器(SmartSensor)、智能执行器和智能变送器-微传感器(或微执行器,或微变送器)和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件(例如上述的微加速度计的单芯片解决方案)。因此智能传感器具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。显然,出于规模生产和降低生产成本的要求,智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前,或流程中,或工艺完成后增加一些特殊需要的工序,但也不应太多。 在一个封装中,把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器(SAR)、微处理器(摩托罗拉69HC08)、存储器和串行接口(SPI)等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS电路工艺流程之前,亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟,已广泛用于汽车(机动车)所需的各式各样的压力测量和控制单元中,诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广,不局限于汽车工业。目前,生产智能压力传感器的厂商已不少,市售商品的品种也很多,已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小,随之控制单元所需的接插件和分立元件越来越少,但功能和性能却越来越强,而且生产成本降低很快(现在约为几美元一只)。 顺便需要说说的是,在一些中文资料中,尤其是一些产品宣传性材料中,笼统地将SmartSensor(或device)和Intelligentsensor(或device)都称之为智能传感器,但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为,Smart(智能型)传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然,知识型的内涵也在不断进化,但那些只能简单响应环境变化,作一些相应补偿、调整工作状态的,特别是不需要集成处理器的器件,其知识等级太低,一般不应归入智能器件范畴。 相信大多数读者能经常接触到的,最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况,因为CCD阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱,必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的,在中、高档长焦距(IOX)光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统,特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的优秀是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪,通过它监测机身的抖动,并换算成镜头的各轴向位移量,进而驱动镜头中可变角度透镜的移动,使光学系统的折射光路保持稳定。 微系统(Microsystem)和MEMS(微机电系统)-由微传感器、微电子学电路(信号处理、控制电路、通信接品等)和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。 MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显,MEMS的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程,也即采用常规标准的CMOS工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法,其中也包括微机械结构件的制作。 微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器,智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS,MEMS的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令,进而能独立、正确动作的微机械(Micromachines)。现在,开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少,涵盖图4所示的各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。 通过控制芯片上的微反射镜阵列,实现光输入/输出的交叉互联。这是目前全光交换技术的成熟的最佳方案。市场上可买到的MEMS光开关已达1296路,开关转换时间约为20ms。 微机械(也称为纳米机械)则尚处于开发试验阶段,但已有许多很重要的实验室产品涌现,如著名的纳米电机、微昆虫、微直升机和潜水艇等。技术产业界普遍认为,它们的开发成功和投入实际应用将对工业技术和生活质量产生深远的影响。 智能汽车论文:软件设计之汽车智能系统 1.GSM的软件编程 发送短信常用Text和PDU(Protocol-DataUnit,协议数据单元)模式。使用Text模式收发短信代码简单,但是不能收发中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。系统中主要使用Text模式和PDU模式。1)Text模式主要用来传送GPS信息。2)PDU模式主要用来发送汽车的状态和控制信息。由于PDU模式的纯英文短消息解码不方便,因此收发纯英文字符和数字字符时,采用Text模式。GSM的控制指令都是通过AT指令达到的,如表1列出几个常用的AT指令。 2.GSM模块的控制及短消息处理 上位机软件要处理的任务是将初次的定位信息、目标手机号码、要发送的短信内容发送给单片机,让单片机将这些信息存储起来,软件上面能显示初次的地理信息。单片机软件要实现与PC、GPS、TC35的通信,与PC之间的通信只有一次,就是最开始设置目标手机号码、短信内容、传输基座标。单片机可以通过AT指令来控制GSM模块TC35i,发送短信常用TEXT和PDU模式,使用TEXT模式收发短信代码简单,实现起来十分容易,但缺点是不支持中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。根据GSM的定义,短信息的发送和接收模式共有3种:Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。两种模式的选择由AT+CMGF来决定,当AT+CMGF=0时为PDU模式,当AT+CMGF=1时为TEXT模式,当需要发送的短信中含有汉字时,首先应把发送模式设置为PDU模式,再把汉字转换为16位的Unicode代码然后进行发送,而对于数字则在其ASCII码之前补8位二进制0,凑足16位后发送。当手机收到短信时,通过程序判断收到的短信是否有汉字,再决定用何种模式来读取短信。单片机主要通过GSM模块传输两类信息:一类是接收用户的设置及请求命令,并在处理后给予回复;另一类是当单片机判断出在被保护对象离开了安全区域而发送给用户的提醒及位置信息。用户设置及请求信息的格式如下所示。单片机主程序流程图如图2所示。当用户收到定位短信时,即可确定被保护对象的位置。用户可以通过智能手机或计算机通过谷歌地图查询经纬度数据对应的地理位置。 3.系统程序流程 防盗系统控制软件主要完成GPS定位信息、收发短信、对汽车上传感器信息进行采集以及主要部件的控制功能。在完成初始化时钟、端口、串口和开中断以后,系统进入低功耗状态,以节省能源。当有外部的传感器被触发,则结束低功耗状态,进入报警状态,同时发送报警短信给车主;当接收到车主获取GPS短信时,则采集GPS信息,发送给用户,控制部件则根据用户的指令完成断油、锁门等动作。整体程序流程图如图3所示。 4.测试结果及分析 经测试,本系统可实现10m精度以内的定位,并能根据用户的设置向用户提供定位服务。系统操作方便,保护汽车的安全,有较好的实用价值。汽车定位的精度以及系统的反应时间是影响系统性能的主要因素,针对这2个指标,测试结果如下表所示。从表2所示中可以看出,在没有高大建筑物影响的情况下,定位精度很高,并且海拔越高,定位精度越准确。在建筑物下方,GPS接收不到信号,但是可以利用GSM的基站定位弥补这一不足,尽管定位的精度不高,但是足以使车主找回丢失汽车。报警时间指传感器采集到报警信号到用户接收到报警短信的时间间隔,获取GPS时间指发送获取GPS短信到获取到GPS短信的时间间隔,控制时间指发送控制短信到汽车执行控制指令的时间。当然,在重大节日这些时间会适当增加。各项指令的成功率在99%以上。表2中所示测试结果表明,系统定位精度高,无死角,反应迅速,同时功耗低,启动快,性能可靠。与同类系统相比,特色明显,整体性能优越。 5.结束语 GSM和GPS的快速发展和日趋成熟,为本监控报警系统的开发提供了有力的技术支持。该系统体积为90mm×60mm×20mm,价格便宜,使用方便。测试结果表明,监控距离为100m时,在GSM信号正常的情况下,响应时间不足1min,误报率 1%,能够实现物品安全的实时监控,人们将不再担心外出时重要物品遗失,具有很好的市场前景。该文的主要创新体现于利用GSM手机模块的移动通信技术,与当今流行的GPS全球定位技术相结合,配合传统的单片机控制技术,完成了汽车防盗定位系统的设计,在实验室阶段的测试中获得了较理想的效果。进一步改进后,能与手机定位系统软件相结合,简洁直观,方便用户使用,适合批量生产和推广应用。系统的最大优点是利用了公用的移动通信网资源,能够快速建网,通信可靠,投资少,应用前景良好;其次,定位准确,采用免费的GPS技术进行定位,可以满足广大汽车用户的需求,是一种值得推广的车辆防盗系统。 作者:郭萧 祝玲 单位:北方民族大学 智能汽车论文:汽车智能避障仿真研究 1汽车避障原理 汽车避障研究的目的是使得汽车能够在未知环境中通过不断学习前述环境中感知的知识,不断增加自我学习的能力,增加学习方法的经验改善而具备高度自主避障的能力。常用的汽车避障方法主要有模糊逻辑算法、环境地图法和神经网络法和机器学习法。1)模糊逻辑法:模糊逻辑算法采用模糊逻辑控制的思想来实现汽车的自主避障控制,采用外界传感器采集一定量的外界数据,在采集数据分析的基础上,通过多个关键特征的提取,输入到模糊逻辑控制单元,模糊逻辑控制单元综合考虑多个输入因素的特征分布,给出当前的避障方法,控制汽车避障运动。2)环境地图法:环境地图法事先将地图信息植入到汽车存储系统中,在汽车避障行驶的过程中,不断采集外界信息,并且与地图信息进行实时的比对分析,通过分析结果控制汽车安全避障,但此种方法对于新的环境不具有适应性,并且对地图匹配和识别的要求很高,且避障的精度严重受限于图像匹配的精度。3)神经网络法:神经网络法与模糊逻辑法的控制思想基本相同,采用神经网络融合系统的大量信息,然后综合给出神经网络的输出避障控制方法,实现避障。但是神经网络系统存在一定的不稳定性,有时甚至出现发散的现象,作为安全要求性很高的汽车避障系统,是不允许这种不安全因素发生的。4)机器学习法:机器学习法是一种复杂环境中的知识获取新途径。机器学习法与已有的监督学习法和无监督学习法不同,通过增强学习可以利用与环境的交互而获得的评价性反馈信号来实现避障算法优化的性能,在避障中,是一种试错学习的方式。但算法存在一定局限性,主要是因为算法复杂度过高,无法实时应用。综上而言,当前的汽车避障方法的弊端主要体现在算法模型的完整性不够好,不能完整的构建系统的避障模型,所以分析效果较差;另一方面,算法的稳定性差,甚至不收敛,复杂度高,可行性差,这些因素严重限制了避障方法的应用。 2复杂障点分布模型 复杂障点分布模型是一种对复杂障点的状态和量度进行标定的模型建设方法,以纯数学的方式建立模型,用于微分方程求解。复杂障点模型可以解释为障点信号在分析平面内绕原点旋转任意角度后构成的复杂障点模型域上的表示。其定义式如下。从上述定义可以发现,复杂障点模型的输入可以看作是将输入分解在复杂障点模型域的一组完备正交基上,通过改变旋转角度α便可以得到不同的基,使复杂障点模型的信号在某个基上达到最佳的能量聚集特性,从而对复杂障点模型的检测信号具有很好的作用。工程应用中需要计算复杂障点模型的分数阶,目前已有不同的复杂障点模型快速算法,使得复杂障点模型可用于工程实践中。本文采用直接将连续复杂障点模型离散化的方法来获得离散复杂障点模型的核矩阵。此种方法在改变分数阶幂p时不需要重新计算整个过程,只需计算一个对角矩阵即可,较大的提高了实时计算的效率。而且与复杂障点模型有非常相近的输出结果。复杂障点模型变换时,分数阶复杂障点模型变换的性质则说明了信号改变引起其在分数阶复杂障点模型变换域的变换关系。设x(t)是一个复杂障点模型的抽象信号,Xp(u)表示x(t)在阶数为p值的分数阶复杂障点模型变换,定义up轴为p阶分数阶复杂障点模型域。up和up+1是正交的,而up+1和up-1是共线的且彼此反向。另up和up''''是任意两个非正交的分数阶复杂障点模型变换域,复杂障点模型相关信号在它们之间表示为。 3基于复杂障点凝聚的汽车智能避障方法 汽车智能避障方法的复杂障点凝聚技术是指通过对多个汽车智能避障信号进行提取,形成障点分析的原始数据,然后同时对多个障点信息进行深度分析,提取出信号的有用信息和特征,最后融合输出障点信息。一个汽车智能避障数据的障点信号形式为定义:。复杂障点分析的小波峰脊轨迹表明,对于复杂障点分析的障点信号,理论推导结果正确,对于复杂障点分析的信号,在靠近1的尺度附近,其小波峰脊具有与障点特性类似的直线轨迹特性,事实上,如果将障点信号的瞬分析率进行级数展开,可以得到:通过上面基于复杂障点凝聚的汽车智能避障算法,可以很好的实现障点凝聚分析,从而大大改进避障的效果。避障中,通过最近障点与其余所有障点数据的有效凝聚,可以很好的实现信息融合,从而最终给出最佳的避障方案。 4仿真与结果分析 为了测试基于复杂障点凝聚的汽车智能避障方法对于复杂障点环境下的避障性能,采用一组低复杂的多障点进行实际的测试实验,原始障点分布如图2所示。从图2可以看出,原始障点散布在仿真平面的各个部分,杂乱无章,无法看出有效的避障路径来实现避障,所以,面对上述实验环境,如果采用传统的避障方法,则系统计算避障路径的难度会非常大,因为系统障点数目的增多。 作者:王崇单位:齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院 智能汽车论文:智能教学在汽车维修教学中的运用 1.智能教学在技校汽车维修专业教学中的实施目标 通过智能教学的实施,在技校汽车维修专业教学中的主要实施目标分为知识、技能、能力等目标。目标的实施对汽车维修专业教学有着重大的作用,制定合理的教学目标可以更好的提高学生汽车维修专业知识的学习和掌握能力。知识目标,主要针对汽车维修的各个部件、系统、结构等理论知识进行教学;技能目标,主要是掌握汽车电气的各个系统、汽车设备的组装和拆卸、各个部件信息等,通过对各个技能的理解,在汽车维修中也便于理解和处理;能力目标,对能力的目标来说主要是以培养为主,通过不断培养学生的各个能力作为提升学生维修的主要能力,例如,汽车电气的各个设备掌握的能力、对电气各个系统的掌握能力等。通过智能教学在技校汽车维修专业教学中的应用,可以对学生进行针对性的教学,主要以实践教学为主,突出教学的实用性,另外,可以加强对学生电路、电气故障的分析、诊断和排除的能力,使得学生能更有效的掌握解决汽车故障的技能,而且智能教学可以充分体现出“举一反三”的教学,发挥学生主动分析和动手的能力,充分提高技校汽车维修专业的教学效果。 2.智能教学在技校汽车维修专业教学中应用的过程 汽车维修是一项非常繁琐的工作,当然,如果采用传统的教学模式教学比较简单,只需照本宣科的方式将教材上的理论知识传输给学生既可,然而,这种过分依赖理论性教学的方式却不利于学生学习效率的提高,而采用智能教学的方式则会凸显出汽车维修工作的实用性和实践性。尤其是在应用到技校汽车维修专业教学的过程中,显得教学过程非常详细,如,汽车维修基础知识介绍、现场教学、实训等,而且涉及到的教学工具也非常多,如,汽车维修中应用的各个部件、汽车设备、蓄电池、万能表、发动机台架、整车等,但教学效果还是很好的,相比于传统简单的教学方式,智能教学更有提高学生汽车维修专业技能的优势。具体教学过程如下: 2.1对学生做好汽车维修基础知识的了解教师主要通过有效的方式来引导学生通过观察汽车维修间的工作、在平时多翻阅一些汽车维修资料或观看一些汽车维修视频等方式,以此来提高学生对汽车维修的了解,掌握汽车维修的定义以及基本知识,而学生在教师的引导下,通过以上几种方式来收集汽车维修的相关资料,可以利用直观的方式来加深自己对汽车部件、结构以及设备的理解,如,通过一些图片、实物、文字等方式,通过智能教学的第一个过程,学生在教师的正确引导下,可以提高自主动手、动脑的能力,通过这种方式来提高学生学习汽车维修专业技能的兴趣,正所谓“兴趣是学习最好的老师”,有了学习兴趣才能增加学生的学习效率。 2.2对学生掌握的汽车维修专业水平进行分组教学这个过程主要是对学生学习的专业水平进行调查和分析,再根据学生的学习情况将其分为诺干个小组,通过分组实践实训来指导学生掌握汽车维修的基本技能,而学生在这个过程中所能掌握的汽车技能主要有:零件、设备、部件的拆卸;各个零部件以及结构的功能;掌握各个结构的组成,以及组成汽车各个零部件的形状;对汽车各个零部件的安装位置进行了解和掌握;掌握汽车的各个零部件、结构的工作原理等。通过智能教学的第二过程,可以有效培养学生对汽车维修知识的归纳、总结的能力,并锻炼学生的语言表达能力,在此过程中让学生收获成果,获得成功的喜悦来提高学生学习的兴趣,并培养学生之间的合作意识,对技校汽车维修专业教学有着重大的作用。 2.3组织学生讨论,增加学生的总结能力在这个过程中主要是针对上一个实训过程进行总结,教师可以组织学生之间进行有效的讨论,通过讨论的过程来发现汽车维修实训中的问题,并作出相应的总结,而在此过程中,每组学生都有机会发表自己的见解,通过学生的共同讨论来进行总结,在这个过程中可以让学生学会如何分析问题、表达问题、解决问题,为学生在今后汽车维修专业学习提供有力的保障。 2.4对汽车维修实训的提问在实训总结的过程中,充分锻炼了学生的阅读能力、自学能力、归纳能力等,而在这个过程中教师需要发挥引导作用。教师可以通过观察学生汽车维修的实训状况对学生展开关键知识的提问,如,汽车大致分为几个系统?每个系统都有着什么样的作用?每个系统的工作原理以及组成部件等。而学生在实训中是按照自己的思维能力去学习、去操作、去理解,可能会存在一些偏差或对汽车维修知识理解不全面等问题,教师对学生进行提问,通过回答教师提出的问题来发现自己掌握知识的不足之处以及偏差之处,有效提高了学生学习汽车维修专业技术的效率。 2.5总结再实训通过教师提出的问题,学生明确知道自己学习中哪里出现误区、哪里掌握不全,通过翻阅一些资料、同学之间的探讨、观看一些视频等方式来完善自身理论性知识,然后教师再对学生组织实训,通过再次实训来巩固所掌握的知识,在这个过程中与上一个实训过程不同之处是在于知识的掌握面以及实训的目的性,上一个实训过程是学生自主的发挥,通过自己的理解来进行实训操作,而这个实训过程是在原有的基础上再次完善操作的过程,对学生汽车维修整体操作性都有着一定的意义。 2.6布置汽车维修专业技能课后作业教师通过在课堂上对学生进行智能教学以后,充分提高了学生对汽车维修技能的掌握,为了提高学生汽车维修技能,要将智能教学发展到课后作业,通过留取课后作业的形式,让学生在课下自主的去翻阅资料、自主去学习,促进学生学习的进步,激发学生的求知欲,智能教学主要体现在实践的教学形式,而学生可以在课下的时间去走访一些车间、企业等方式来提高自身的专业水平。 3.结束语 本文主要针对于智能教学在技校汽车维修专业教学中的应用进行了具体的分析和探讨,通过本文的研究,我们了解到,在技校汽车维修专业的教学中,教师通过利用智能化的教学手段,有助于提高课堂教学的效果,提高学生的专业能力,促进学生的长远发展。 作者:陈纳新单位:桂林市第二技工学校 智能汽车论文:汽车智能管理系统中现代电子技术的运用 摘要:由于如今在人们的生活当中,汽车是一个特别重要的工具,发明汽车与逐步发展相关汽车技术则将人们出行方式呈现跨越式改变,使得人员与商品的流通加快,而汽车的智能化水平也越来越高,本文正是在这一背景下,研究汽车智能管理系统当中应用现代电子技术的情况,以便能够为相关课题研究提供借鉴。 关键词:汽车智能管理系统;现代电子技术;车辆智能管理仪;电子汽车 1汽车电子技术分析 通过有效结合汽车工业和现代电子技术,这就为诞生与实现电子汽车概念起到有效的促进作用,将如今的汽车电子技术简单予以概括,其主要为以下几点:一是智能化集成传感器,可以提供实施处理与模拟的信号。另外在这一过程当中,还能够自动的实施校正时漂、温漂和非线性,所存在的抵抗外部电磁干扰能力显得十分强,确保不会影响传感器信号质量。控制速度、发动机、安全、诊断故障、传动系、环保等领域已经广泛应用嵌入式微处理机。二是软件技术,由于当前逐步增加应用汽车电子技术,这也就相应的会增加有关控制软件需求,另外也会存在可能做好进一步联网要求。针对这样的情况,这就必须通过多种使用,另外开发出来具备一定通用效果的高水平软件,以便可以将多种硬件要求满足。轿车当中多通道传输网络势必会对软件极大的依赖。通过多通道传输技术的使用,这也就会存在特别的有效与必要来实现电子控制集成化。借助于多通道传输技术,这也就可以将各个数据线连接成一个网络,将汽车中心计算机信息予以分享。三是汽车车载电子网络,通过比较多微处理机的应用来讲汽车性能改善,这是当前一个汽车电子设备发展的十分重要的趋势。由于在汽车上更多的应用电控期间,这也就导致车载电子设计相互之间的数据显得特别重要。要想将汽车所具备的性能要求进一步提升,这就应该处于不同控制单元相互之间交换车速、温度等信息。那么十分有必要选取分布式控制系统当成基础做好汽车车载电子网络系统构造。四是集成化技术,功能集成化这是一个汽车电子技术的发展趋势,以便能够做到更为有效、能够诊断、经济的数据中心实现。五是光导纤维,由于随着汽车电子技术的发展,这也就导致各个系统控制更为集中,从而可以做到整车控制系统。在这样的系统当中,除了中心电脑之外,甚至还存在着二十三个微处理器与数目繁多的执行部件与传感器,这些就构成一个复杂并且庞大的信息控制和交换系统等。 2当前我国汽车电子技术发展分析 随着在汽车工业当中应用电子技术,这也会对汽车技术的升级与突破起到加快作用,汽车工业在二十世纪八十年代之后呈现迅猛发展的态势,而实现这一态势则是将电子技术尤其是集成电路技术、计算机技术当成动力。根据在汽车当中所存在的各种类型的技术问题,为了将其解决,采取的最佳方案则是借助电子技术。针对这样的情况,一个国家具备的电子产业发展水平与汽车工业领域范围内应用电子产业的基本情况,往往可以决定这一国家在未来国际汽车行业竞争当中所拥有的影响力与地位。从当前的情况来看,我国的国产汽车绝大多数应用电子技术还只是停留在初级阶段。仅仅只是存在寥寥数家汽车厂家,其主要是集中在部分国内显得比较先进与中外合资的汽车生产厂家,逐步相继实施在汽车工业领域应用电子控制装置。我国的国内如今实施的电子装置主要包含的是汽车安全性方面的安全气囊、发动机的燃油喷射、防抱死制动系统、电子点火控制等领域,另外绝大多数则是直接引进国外的相关产品进行组装,我国国内的相关科研院所如今研究相关汽车电子技术应用其主要精力则是放在防抱死制动系统、电控悬架、发动机控制等这几个领域范围之内,通过与国外进行比较,依然还是存在着不小的差距在研究汽车的智能交通系统、GPRS导航、电子网络化技术等领域。 3现代技术为发展汽车智能起到有效的促进作用 由于如今经济的迅猛发展,相应也会使得人民群众逐步提升针对汽车的相关要求,如今在汽车工业领域范围内得到比较好、比较快的应用电子技术。针对这一应用的一个十分重要的体现则是汽车的智能管理系统。电源部分、指示灯、输出电路、GPS接收电路、数据存储器扩展电路、蜂鸣器、数码相机控制电路、光电隔离的输入、IC卡接口电路、CPU等这些部件组成车辆智能管理仪(以下简称管理仪)硬件。采用GPS接收机接收卫星的信号,经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据,如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发,将有关数据保存入I(CIntelligentCard)卡中。根据这些数据,车辆管理部门就可以对车辆的运行状况进行检查、管理,以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前,每次停车前50秒的所有信息进行详细记录,GPS数据的采集速度受GPS系统的限制,每秒钟记录1次,其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口,可以根据外部触发信号,对车内的情景拍照。 4结束语 总而言之,根据我们队汽车工业所进行的分析就能够发现,汽车工业从本质上来说这是属于一种高科技的工业,不管是在哪一步过程当中提升汽车的性能水平,这往往都是相应的进行运用新的技术与新的工艺。电子技术这是在二十一世纪推动整个经济发展与变革的一项特别重要的技术,随着电子技术的迅猛发展,并且在汽车工业领域范围内广泛应用电子技术,势必会将汽车工业的发展水平有效的提升。 作者:冉建光 单位:贵州航天南海科技有限责任公司 智能汽车论文:汽车智能电子控制系统浅论 一、电子节气门控制系统的重要组成部件 电子节气门控制系统的组成:节气门体位置传感器(TP),油门踏板行程位置传感器(APP),节气门作动器,节气门控制模块,发动机控制电脑板ECU。节气门体位置传感器(TP):一般情况下,节气门体内装有两对电位计,节气门体内的两对电刷根据节气门的移动量来接触可变电阻器,触点上的变化的电压信号被发送到ECU。也就是说节气门体总成设有2个节气门位置传感器。一个传感器用于向ECU发送信号,使ECU确定实际的节气门开度,而另一个则用于检测控制传感器的异常,以确保传感器的可靠性。通过节气门的开启和关闭,可以对发动机进气量进行控制。油门踏板行程位置传感器(APP):当油门踏板被驾驶员踩下时,电阻发生改变,从而导致信号电压发生变化,用于监控加速踏板的开度。此传感器将改变的电压值发送到ECU,一个电位计用于向ECU发送驾驶员所操纵的加速踏板行程,而另外一个则用于监视传感器值是否正常,以确保传感器的可靠性。两个传感器具有不同的可变电阻范围,传感器支架上还设置有限位器,其设置有限位器,其设计意图是如果连杆转动超过一定量时,则油门踏板拉线连杆将撞击到限位器上。节气门控制模块与作动器:节气门控制模块是受到ECU控制,然后节气门控制模块控制作动器。在节气门控制单元不向电机提供电源时,节气门在节气门体内的缺省弹簧力的作用下,从其全闭位置稍微开启一点;当向电机供电时,电机将通过中间齿轮,实现节气门的开启和关闭;开启和关闭节气门的力矩采用负荷控制;当断定驾驶员要求快速加速时,施加到电机的电流量将增大,从而加大转动力矩,以迅速作出反应;当力矩水平达到能够满足目标节气门开度的水平时,负荷率即受到控制,以保持节气门的位置;在关闭方向上,当使负荷系数小于被保持的恒定值时,节气门即在节气门回位弹簧力的作用下回位;当需要快速减速时,如驾驶员突然松开加速踏板时,电机的极性将被反转,以完全关闭节气门。发动机控制单元(ECU):接收踏板位置传感器信号,根据输入电压信号计算得知所需动力。并根据其他如急加速,空调,自动变速器起步的扭矩信号,计算出实际的节气门开度。同时还监控节气门系统。 二、电子节气门控制系统的控制策略 发动机实际扭矩是通过发动机转速、点火提前角和发动机负荷信号等求得。ECU将实际扭矩与理论扭矩进行对比,电子节气门系统(ETCS)的节气门开启角度并不完全由油门踏板位置决定,而是ECU根据当前行驶状况下整车对发动机的全部扭矩需求,计算出节气门的最佳开度,从而控制节气门控制模块驱动节气门电机使节气门到达相应的开度,发动机电控系统将通过对节气门适当的调节使实际扭矩值和理论扭矩值一致。传统油门的节气门开度完全取决于驾驶员脚的操作动作。 三、电子节气门控制系统的主要特点 1.电子节气门控制系统的最大优点是使实际扭矩与理论扭矩实现最大重叠,从而实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。2.ETCS系统在各种情况下对空燃比进行精确控制,使燃烧更加充分,同时也降低了废气的产生,改善了车辆的排放性能,3.节气门位置传感器与油门踏板位置传感器采用了冗余设计,可使两个传感器相互检测,当一个传感器发生故障时能及时被识别,在很大程度上增加了系统的可靠性,保证行车的安全性,具有更高的车辆行驶可靠性。4.驾驶员可根据不同的行车需要通过模式开关选择不同的工作模式,通常有正常模式、动力模式和雪地模式三种,区别在于节气门对加速踏板的响应速度不同。5.电子节气门控制系统可按照大气压强和海拔高度的函数关系对节气门开度进行补偿,保证发动机输出动力和油门踏板位置的关系保持稳定。6.精确控制节气门开度。首先由ECU对各种工况信息和传感器信号做出判断并处理,接着计算出最佳的节气门开度,再由驱动电机控制节气门达到相应的油门开启角度。除了以上这些优点外,电子控制节气门系统还存在一些缺点:1.成本高;2.汽车在起步时会产生油门迟滞;3.非线性影响。 四、电子节气门控制系统的故障案例分析 故障一:故障现象:一辆广本自动挡车辆,已行驶里程113000KM,曾出过事故,现在出现行驶时升档很晚(换挡迟滞)的故障,在其他修理厂已经修过自动变速箱,清洗过油路,检测过变速箱各个传感器与控制单元工况,完全正常,但故障仍然存在。分析:自动变速箱换挡除了变速箱自身原因,主要和车速、节气门位置传感器、发动机转速信号等有关。通过检测发现发动机转速与车速信号完全正常。最后检查节气门位置传感器,发现节气门位置传感器插座外壳断裂,可能是由于事故造成的,更换节气门总成,故障排除。结论:节气门位置传感器外壳断裂,引起电路接触不良,传给ECU的位置信号不是很准确,造成换挡点不准确,加速缓慢或换挡不畅。故障二:故障现象:一辆广本自动挡车辆,按照正常操作,起动发动机,踩刹车,手拨换挡杆,不能从P档移出换挡杆。分析:换挡联锁电路故障,节气门位置传感器故障。按照维修手册检查,换挡联锁电路正常,怠速时检查节气门位置传感器信号TPS数值大于0.5V,更换节气门体,故障排除。结论:车辆怠速时,如果TPS数值大于0.5V,ECU就会认为此时发动机不是处于怠速状态,此时挂档会有危险,而且对发动机和变速箱寿命不利,所以ECU不给换挡锁电磁阀信号,使其不工作,换挡杆不能移出P当。 目前,ETCS已经向集成化和集中控制方向发展,如将怠速控制、巡航控制、减小换档冲击控制、节气门回位控制及车辆稳定性控制等多种功能集成;或者是将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统及驱动防滑控制系统综合在一起进行制动控制。随着ETC等电控系统在汽车上越来越多的应用,各种传感器和电子控制单元急剧增多,造成了整车控制电路复杂、车辆上导线的数量增加。采取多种控制策略相结合,可以提高ETC的控制精度及反应速度。此外,各个系统的信息资源要能够共享。这些都对汽车的综合布线和信息共享提出了更高要求。 本文作者:姜国华工作单位:无锡南洋职业技术学院汽车工程与管理学院实训室 智能汽车论文:智能传感器汽车电子管理论文 现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器。 一、汽车电子操控和安全系统谈起 近几年来我国汽车工业增长迅速,发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测:汽车工业有可能超过IT产业,成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实,汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如,虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右,但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%,中、高档轿车中汽车电子已占30%以上,而且这个比例还在、不断地快速增长,预期很快将达到50%。 电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车(机动车)的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出:电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是,必须指出的是,除了一些车内音响、视频装备,车用通信、导航系统,以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外,现代汽车电子从所应用的电子元器件(包括传感器、执行器、微电路等)到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器(智能执行器、智能变送器)。 实际上,汽车电子已经经历了几个发展阶段:从分立电子元器件搭建的电路监测控制,经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统,现在已经进入了采用高速总线(目前至少有5种以上总线已开发使用),统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据,实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。例如为使发动机处于最佳工作状态,就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始,再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量,同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度,确定发动机的工况,进而控制,调整最佳喷油量,最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速,最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合,构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化,而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。 还可以举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,仅只针对四个轮子的操控上,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD),ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在,国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统(EBA),该系统在发生紧急情况时,自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度,并判断紧急制动的力度是否足够,如果需要,就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间(例如百万分之一秒级)内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速,进而为每个车轮平衡分配动力,保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”(ETC)系统等。 从以上列举的两个例子可以清楚看到,汽车发展对汽车电子的一些基本要求: 1.电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。传感器(+调理电路)+微处理器,然后再通过微处理器(+功率放大电路)+执行器的技术途径已经不再能满足现代汽车的要求,需要通过硬件集成、直接交换数据和简化电路,并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。 2.现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制,但汽车车体内的空间有限,构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是,电子控制单元应与受控制部件紧密结合,形成一个整体。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。 3.电子控制单元必须具有足够的智能化程度。以安全气囊为例,它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开,但在极大多数时间内气囊是处在待命状态,因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力,不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性,确保动作的“万无一失”。 4.汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性,并且,对电子产品而言,大多处于非常恶劣的运行环境中,而且各不相同。诸如工作状态时的高温,静止待命时的低温,高浓度的油蒸汽和活性(毒性)气体,以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此,电子元器件和电路必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。 5.与上述要求同样重要,甚至有时是关键性的条件是,汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须要能大规模工业生产,并能将成本降低到可接受的程度。一些微传感器和智能传感器就是这方面的典范。例如智能加速度传感器,它不仅能较好地满足现代汽车的各项需要,而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产,生产成本较低(几美元至十几或几十美元),所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场,反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。 二、智能传感器:微传感器与集成电路融合的新一代电子器件 微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发展起来的新兴技术。在我国的报刊杂志上目前所使用的技术名称还比较含混,仍然笼统地称之为传感器,或者含糊地归纳为汽车半导体器件,也有将智能传感器(或智能执行器、智能变送器)与微系统、MEMS等都归入了MEMS(微机电系统)名称下的。这里介绍当前一些欧美专著中常用的技术名词的定义和技术内涵。 首先必须说明的是,在绝大多数情况下,本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件:将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器;将电学信号转换成非电学参量输出的执行器;以及既能用作传感器又能用作执行器,其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说,关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器(或执行器、或变送器)的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物,而是基于半导体工艺技术的新一代器件:应用新的工作机制和物化效应,采用与标准半导体工艺兼容的材料,用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。 它由两块芯片组成,一是具有自检测能力的加速度计单元(微加速度传感器),另一块则是微传感器与微处理器(MCU)间的接口电路和MCU。这是一种较早期(1996年前后)的,但已相当实用的器件,可用于汽车的自动制动和悬挂系统中,并且因微加速度计具有自检能力,还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到,微传感器的优势不仅是体积的缩小,更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指的是,采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说,单芯片的解决方案显然更可取,生产成本更低,应用价值更高。 智能传感器(SmartSensor)、智能执行器和智能变送器-微传感器(或微执行器,或微变送器)和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件(例如上述的微加速度计的单芯片解决方案)。因此智能传感器具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。显然,出于规模生产和降低生产成本的要求,智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前,或流程中,或工艺完成后增加一些特殊需要的工序,但也不应太多。 在一个封装中,把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器(SAR)、微处理器(摩托罗拉69HC08)、存储器和串行接口(SPI)等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS电路工艺流程之前,亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟,已广泛用于汽车(机动车)所需的各式各样的压力测量和控制单元中,诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广,不局限于汽车工业。目前,生产智能压力传感器的厂商已不少,市售商品的品种也很多,已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小,随之控制单元所需的接插件和分立元件越来越少,但功能和性能却越来越强,而且生产成本降低很快(现在约为几美元一只)。 顺便需要说说的是,在一些中文资料中,尤其是一些产品宣传性材料中,笼统地将SmartSensor(或device)和Intelligentsensor(或device)都称之为智能传感器,但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为,Smart(智能型)传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然,知识型的内涵也在不断进化,但那些只能简单响应环境变化,作一些相应补偿、调整工作状态的,特别是不需要集成处理器的器件,其知识等级太低,一般不应归入智能器件范畴。 相信大多数读者能经常接触到的,最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况,因为CCD阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱,必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的,在中、高档长焦距(IOX)光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统,特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的优秀是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪,通过它监测机身的抖动,并换算成镜头的各轴向位移量,进而驱动镜头中可变角度透镜的移动,使光学系统的折射光路保持稳定。 微系统(Microsystem)和MEMS(微机电系统)-由微传感器、微电子学电路(信号处理、控制电路、通信接品等)和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。 MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显,MEMS的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程,也即采用常规标准的CMOS工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法,其中也包括微机械结构件的制作。 微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器,智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS,MEMS的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令,进而能独立、正确动作的微机械(Micromachines)。现在,开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少,涵盖图4所示的各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。 通过控制芯片上的微反射镜阵列,实现光输入/输出的交叉互联。这是目前全光交换技术的成熟的最佳方案。市场上可买到的MEMS光开关已达1296路,开关转换时间约为20ms。 微机械(也称为纳米机械)则尚处于开发试验阶段,但已有许多很重要的实验室产品涌现,如著名的纳米电机、微昆虫、微直升机和潜水艇等。技术产业界普遍认为,它们的开发成功和投入实际应用将对工业技术和生活质量产生深远的影响。 智能汽车论文:智能机械手臂在汽车开关检测中的应用 摘要 开发出一种智能型的设备应用于汽车用开关类产品的检测,以满足汽车工业飞速发展、汽车用开关样式、功能日趋多样化的需求。该设备主体由多套伺服电机系统组合而成,具有结构紧凑、装夹柔性、操作便捷等诸多特点,并且能够适用于绝大多数汽车用开关的疲劳性试验的需求。 关键词 智能机械手臂;汽车用开关疲劳试验;伺服控制系统;柔性装夹 1 概述 2001年中国加入了WTO,中国的汽车工业发展显著加速,汽车产量在2003和2004年相继突破了300万、400万辆,并于2005年产量达到了507.4万辆,其中轿车234.1万辆。目前汽车工业已经成为中国的支柱产业,2009年我国汽车工业取得了全球瞩目的成绩,首次超过美国,成为全球产销量第一的国家。2010年中国共生产了1826.47万辆汽车,中国成为世界第一大汽车生产国。汽车工业的飞速发展为汽车零部件的发展带来了空前的机遇,而浙江作为重要的汽车零部件输出大省其产业也取得了显著的成绩。 作为汽车重要零部件的汽车开关包括:仪表灯开关、点火开关、翘板开关、组合开关、电源开关、车灯开关、转向锁开关等。目前已经有一些开关测试设备,但是它们只针对其中一种或有限的几种开关进行检测。因此对于汽车各种开关耐久性试验方法的研究具有非常重要的意义。 为了克服现有技术中存在的上述问题,本研究项目在于提供一种检测汽车各种开关耐久性的机器人装置,是由人机界面进行工业机器人初始化以及程序的编写和输出,下载到机器人控制器,通过机器人控制组合开关动作,工业机器人的操作代替人工劳作,经过电参数仪表采集组合开关各点的电阻参数,通过RS-485通信实时的在检测柜上显示,从而实现汽车组合开关耐久性试验的自动化操作和控制。 2项目研究方案 2.1确立方案研究的依据 本科研项目的研究内容就是研制试验装置控制软件、特制的SCARA机器人、各种手爪结构、操作台以及检测柜等汽车开关相关的性能实验设备。 依据汽车开关类行业标准QC/T 20-1992《汽车用气压式制动灯开关技术条件》、QC/T 198-1995《汽车用开关通用技术条件》、QC/T 218-1996《汽车用转向管柱上组合开关技术条件》、QC/T 427-1999《汽车用电源总开关技术条件》、QC/T 504-1999《汽车用点火开关技术条件》、QC/T 505-1992《汽车用车灯开关技术条件》、QC/T 506-1999《汽车用仪表灯开关技术条件》、QC/T 628-1999《汽车用带点火开关的转向锁》、QC/T 632-2000《汽车用翘板式开关技术条件》、JIS D 0208-1993《汽车开关试验方法一般通则》、JIS D 5808-1994《汽车机械式停止灯开关》、JIS D 5810-1994《汽车倒车灯开关》、JIS D 5811-1994《汽车危险报警灯开关的性能检查》、JIS D 5813-1994《汽车车门开关》。 2.2研究内容的确定 1)该智能机械手臂拥有三组独立的司服电机控制系统,能够完成往复动作测试、上下点动测试、开关旋转动作测试等; 2)全自动无人值守,故障报警,自动记录测试数据并进行分析等功能; 3)以被试验产品为本的柔性装夹,可通过更换夹具获得良好的通用性,以适用于绝大多数汽车开关疲劳性试验的需要。(做到一台检测设备满足十种以上开关检测的需要); 4)该系统可以保存20组标准动作模式,动作自由编辑可达120组,完全满足不同客户的需求; 5)良好扩展性:智能手臂预留信号输出点,可以选配各种夹具。 3 确立研究方案 对于单个开关的耐久性检测可以在末端执行器上安装相应的手爪结构,在机界面上设置单一的动作类型,如上下、旋转、摆动等,就能达到标准规定的实验要求,该实验很容易实现。 但是对于由转向灯、仪表转向指示灯、危险报警灯开关、灯光、水器开关总成的组合开关耐久性能检测要求更高,因为它不但需要实现各个动作类型的组合,还要有一定的合理性、可靠性、准确性。 本项目的关键技术是试验装置必须完全符合标准规定的要求。设备应能根据每个开关的具体情况,设定相应的动作类型和参数进行检测,对于检测结果系统可以自动分析判断并保存,显示总的检测次数、已经执行的检测次数,当实验次数达到目标要求的实验次数时,设备自动停止,对应的指示灯亮,保护设备并提醒操作人员。 根据实际需求和标准要求,绘制出实验装置整体布局图,绘制出各种手爪执行器结构图。见附图所示: 1)图1为实验装置的整体布局图。图中:1.控制柜,2.PC机主机,3.鼠标和键盘,4.PC机显示器, 5.末端执行器, 6.压力传感器,7.接近传感器,8.自转电机(HC-KFE43),9.丝杠电机,10.小臂电机,11.大臂电机,12.螺栓,13.电阻测量仪,14.检测柜,15.总控系统,16.LED显示板,17.工作信号灯,18.报警信号灯,19.停止信号灯,20.开始按钮,21.暂停按钮,22.恢复按钮,23.急停按钮,24.机器人, 25.操作台,26.大臂伺服放大器(MR-E-40A),27.小臂伺服放大器,28.丝杠伺服放大器,29.自转伺服放大器,30.PLC控制器(FX1s-30MT)2个,31.通信模块(FX485-BD)2个。 2)图2为工业机器人操作界面。图中,主要包括状态显示、手动示教、参数查询、动作编程、程序写入等。手动示教实现工业机器人位置的初始化和位置的锁定。动作编程的内容有:动作类型选择(电机及其旋转方向)、动作行程、动作速度、动作延时时间、动作逻辑、有无循环及循环次数等,点击“程序写入”按钮即可将用户总任务下传至控制系统。下位机还可以将机器人的各种状态通过人机界面提示给用户,如上电后控制系统对工业机器人各个关节的状态及系统的状态等。下位机通过人机界面接受用户对工业机器人各个运动关节的位置矫正,以及用户对运动过程中各个模块的参数查询。另外在设备出现故障时系统会自动报警,保护设备安全。 3)图3三为末端执行器对应的上下运动的手爪结构。(用于开关类型) 4)图四为末端执行器对应的摆动运动的手爪结构。 5)图五为末端执行器对应的旋转运动的手爪结构。 3、4、5三种末端执行器的手抓结构,使得该设备适用于绝大多数汽车开关耐久性试验的需要,只需要简单更换手抓结构,设备具有很好的通用性和可移植性。 4 项目的验证 最后经过有关部门验证该项目达到如下性能要求: 1)研制的样机使用功能满足“按、拉、推、拨、拿、旋转”等功能的各类汽车开关耐久性能试验的要求, 符合QC/T198《汽车用开关通用技术条件》等20多项标准规定的性能试验原理、方法及技术要求; 2)研制的样机经计量测试检定所测试,其技术指标达到设计的要求; 3)使用该设备用于汽车开关产品检测,并通过了QC/T198《汽车用开关通用技术条件》等9项标准的省级计量认证和国家实验室认可; 4)研制的样机结构紧凑、装夹柔性,采用的伺服系统可靠,具有便捷的可编控制程序、操作界面可显示各种试验参数、故障报警停机保护等功能。 属国内领先水平。 智能汽车论文:智能汽车飞向移动互联 1886年,卡尔•本茨博士在德国曼海姆近郊的拉登堡制造出世界上的第一辆汽车。虽然这只是一辆单缸四冲程汽油机三轮车,但是很快,汽车就成了工业革命的先锋,在亨利•福特的流水线带动下,汽车更是推动了第二次工业革命的爆发。 当前中国虽是个发展中国家,但是汽车正在全面而快速地进入中国社会,2010年,中国汽车工业产销双双超过1800万辆,分别为1826.47万辆和1806.19万辆,刷新全球汽车产销记录,再次蝉联全球第一。 汽车正在成为越来越多中国人生活中不可缺少的一部分,但是随之而来的是,时刻有可能发生在路上的交通事故、严重的交通堵塞,甚至是尾气排放等环境问题都变得越来越严重。一辆可带来安全、安心、舒适生活的汽车以及相适应的汽车社会,正在成为中国车主们心中的蓝图。 互联生活中的移动因子 正是在这样的美好愿景下,汽车相关企业在为汽车的改良进行着不懈的努力,越来越多的电子技术以及信息通信技术被广泛用在了车辆上面。 2010年9月3日下午2点左右,胡先生驾驶着自己的别克君越车行驶在南康市赣定高速上面,突遇前方大货车翻倒于前方路面,路面上遍布破碎的玻璃以及深深的轮胎橡胶印迹。看着前面的翻车事故,胡先生十分焦急,很担心大货车上是否有人受伤,也不知交警与救援机构是否已经采取措施。这个时候,他想起在自己的君越车上装有车载信息系统,于是他按下了装在后视镜上的红色紧急救援按钮。很快,胡先生就和服务人员建立了通话,胡先生将大货车车祸情况以及相关车辆信息都告诉了服务人员。根据系统信息显示,服务人员迅速确定了胡先生的位置,并立即通知赣州当地警方及救援机构。 在整个事件中与胡先生保持联系的服务人员来自上海安吉星信息服务有限公司(下称安吉星),安吉星成立于2009年10月28日,由通用汽车、上汽集团和上海通用共同出资组建。安吉星为通用汽车在华制造、生产和销售的系列车型提供行车安全保障和车载信息服务。安吉星的母公司美国Onstar成立于20世纪90年代,是通用汽车购买了当时世界上最大的卫星制造商和运营商休斯卫星公司、世界最大的IT公司之一的美国电子数据系统公司和开发汽车电子和控制系统的休斯电子公司,并将三家公司融合最终而成立的。 2010年12月20日,安吉星正式揭晓了其在中国的服务套餐价格。记者了解,通过应用全球卫星定位系统(GPS)和无线通信技术,安吉星可以为车辆提供广泛的汽车安全信息服务,其中包括碰撞自动求助、路边救援协助、全音控免提电话、实时按需检测和全程音控领航(Turn-By-Turn Navigation)等十多项内容。 除了安吉星为别克旗下的车型提供服务外,其他品牌的车辆其实也有自己相应的车载信息系统。 2009年丰田汽车也引入了G-BOOK车载信息系统,目前已导入LEXUS全车系、CROWN皇冠和CAMRY凯美瑞车型以及凯美瑞混合动力的部分车型上,约4万多名客户在使用。 上海汽车在2010年推出的荣威350车型也主打了移动互联特性,该车配备了inkaNet车载信息系统。整个inkaNet系统基于Android平台,可实现诸多互联网应用,例如数字音乐服务、个性娱乐节目、新闻信息服务、实时财经信息、个人移动秘书、客户车辆管理、车辆定位服务、交通信息服务、天气信息服务、旅行贴士、同城交友、车友博客、社区功能以及网页浏览等功能。 “现在互联网应用已经是人们的一种生活方式,自然也会辐射到汽车的使用上,inkaNet代表的就是我们平时的生活。”上海汽车技术中心副主任张觉慧说。 终极目标智能汽车 汽车的移动互联时代真的到来了吗?不管怎样,我们已经听到了它的脚步。特别是在当前,很多汽车厂商所想所做的事情,都在朝着智能汽车发展,他们已经开始注重消费者对车内环境的切身体验,研究驾驶过程中与视觉、听觉的有关的各种智能应用。 在2011年的CES展览上,奥迪、福特、现代等汽车制造商,都有在现场展出,奥迪CEO Rupert Stadler更是与微软总裁鲍尔默这样的IT界大佬一样,亲临现场发表了主题演讲,介绍了奥迪为提高汽车的安全和效率,在车载信息系统方面所做的工作。 在Stadler看来,在每天的生活中,互联网已经变得越来越具有移动性,所以奥迪为自己的汽车量身定制了相应的车载电脑和相关软件系统。 “传统汽车和新兴移动互联网整合的结果,就是一台电脑所带来的安全驾驶和驾驶乐趣的体验。例如,当一辆车在行驶中驶入了另外的车道,或是可能要和其他汽车发生碰撞的时候,我们的车载信息系统能第一时间预先‘感觉’到这些潜在的安全隐患,并通过震动方向盘等方式通知驾驶员,甚至是提前拉紧安全带、关闭窗户、开始制动将车辆将停下来,以免防止发生安全事故。”Stadler表示,车载信息系统除了能够帮助安全驾驶外,另一方面还能帮助消费者将车上的设备都接入互联网,因为大家都在期望互联网无处不在,每个人都希望能尽快用上新应用和新设备。未来的汽车是移动世界的一部分,汽车要和互联网连接,和其他车辆连接,和云计算连接,和交通流量、天气等各种实时数据连接,汽车需要安全和高效的连接技术。 Stadler强调,奥迪并不认同将汽车接入互联网就是“把智能电话或iPad或摄像机连到汽车上”这么简单。因为即使这样做,这些技术和汽车仍旧是断开的。这些设备都是为了能获取用户的注意,而在驾驶过程中,驾驶者的注意力恰恰不能集中在这些设备上面。驾驶者在驾驶过程中获取信息时,必须最大程度地减少关注度。因此,随着驾驶者获得更多的数据,汽车的功能整合必须更加智能。因此,奥迪的车载新系统在确保用户使用增值软件和应用程序有着严格的底线,就是不能让司机分心。 在今年的CES上,奥迪现场展示了能够识别亚洲语言字符的车载信息系统,这套系统会配备在奥迪A3车型上,具有娱乐、导航和车通信等多重功能。“这套系统可以使驾驶者有更多选择,但是不会分散他们的注意力。”Stadler说。 中国企业的机会在哪里 CES上奥迪展台不远处就有一家中国公司的展台,这是一家专门生产GPS定位跟踪系统的企业。与世界第一大汽车市场相比,中国在电子产品及信息系统应用在汽车方面明显落后于整车生产。不过明显能感觉到的是,中国企业正在暗暗发力,紧盯这这块新兴市场。 2010年12月28日,将车载信息系统作为标准配置的华泰汽车B11轿车正式上市。华泰汽车公共传播部部长高红军告诉记者,这是国内第一款原厂搭载英特尔嵌入式车载信息系统批量上市量产的车型。华泰B11轿车在搭载了基于英特尔嵌入式车载信息系统之后,不仅为驾驶者提供正常的导航、影音等正常功能,更可借互连网络进行实时的互联、移动办公、信息收缩、数字化电视以及售后服务、预约等全面立体、实时的汽车数字化的体验。在提高消费者在车内娱乐体验的同时,更会帮助消费者提高工作效率。 高红军表示,B11车型会主推柴油动力版,面向二、三级市场,根据华泰的调研,在这一级市场上,消费者对于驾车途中的移动互联应用需求非常旺盛。“特别是随着3G网络的普及,愈来愈多的消费者希望移动商务的同时也能够畅享汽车3G生活。B11的车载信息系统集成了OFFICE办公软件,可随时处理各种文件,并可通过3G互联网络收发电子邮件,实现了办公无缝链接。这样一来,华泰B11也就成为了真正的移动办公室。车载信息系统通过网络把汽车与外界联系起来,并能够进行自由互动。” 湖南大学整车研发中心常务副主任谢晖也向记者表示,目前他们正在联合深圳航盛电子股份有限公司共同为研发中的一款中高档完全自主技术的轿车开发相应车载信息系统。他认为,未来国产车电子化的比例会越来越高,配备车载信息系统是未来发展的必然趋势。据了解,2010年11月,航盛公司与英特尔建立了汽车电子联合实验室,强化对车载信息、安全与远程控制系统等相关汽车电子领域的研究。 在华泰汽车、上海汽车所提供的车载信息系统中,都强调了3G互联网应用,例如移动商务,与4S店实时对接的保养服务、互联网搜索增值服务等。其背后都有中国移动、中国联通、中国电信三大运营商在作为合作伙伴,提供相应的网络支持。但就目前情况来看,运行商们更多的是在提供3G网络接入套餐服务,至于在车载信息系统平台上的增值服务开展得还比较少。但是随着3G,甚至是4G网络的普及,以及消费者对车载信息系统的价值的认可度不断提高,运营商为车载信息系统提供不同的增值服务必然是下一个互联网应用的热点。在2011年CES(国际消费电子展)上,美国Onstar公司就通过Verizon 4G LTE 移动宽带网络,向观众展示了未来的车载娱乐、通信及安全信息服务系统。在CES现场,借助4G网络,现场一辆搭载安吉星信息服务系统的别克测试车展现了车辆监控、碰撞探测、视频聊天、路况监测和家庭远程遥控等人性化信息服务功能。 除了像华泰汽车、上海汽车这样的整车厂商外,一批国内的软件企业也都把目光投在了车载信息系统上。2010年11月,由普华基础软件股份有限公司联合研发团队开发的“核高基”专项国产汽车电子基础软件平台V3.0版本正式。 据了解,“核高基”专项国产汽车电子基础软件平台由专门为汽车电子领域应用开发的可抢占多任务的实时操作系统、图形化配置工具、为上层汽车电子应用软件提供CAN总线通信功能的CAN通信协议软件栈以及硬件抽象与驱动组成。在平台的开发过程中,普华基础软件与上汽、一汽、奇瑞等国内多家汽车厂商展开了密切合作。 但是也有业内专家表示,中国在车载信息系统领域,特别是其基础的汽车电子领域,要步入世界前列还有不小的阻力。普华基础软件股份有限公司汽车电子部副总经理余力认为:“中国在汽车电子领域的积累还是很有限的,现在更多的是把娱乐的功能引入到了汽车的车载信息系统中,技术含量相对较低。像国外的先进汽车厂,他们能够提出诸如自动刹车这样的功能,是因为他们已经在整车的平台上实现汽车各个系统的同步,这是一个相当复杂的程序,对发动机系统、刹车系统、探测系统有很高的要求,要求各个ECU能够协同作战。所以要想真正找到突破口,中国企业必须在发动机的ECU、整个车身控制方面下功夫,所以中国确实还有很长的路要走。“ 据了解,目前,上汽集团就将基于国产基础软件的车身控制系统、混合动力控制系统、双离合器自动变速系统、电子助力转向系统、发动机管理系统、信息娱乐系统列入其汽车电子产品的发展规划。一汽集团也在底盘设计、车身设计、电子/电气、动力系统应用、整车设计等方面建立了自己的开发团队。奇瑞也在开展整车平台架构以及发动机管理系统的研发工作。 余力认为,国内企业积极自主研发汽车电子甚至是车载信息系统,是一个非常积极的信号。“虽然在短期内要取得不错的成绩还有一定的难度,但是在国家政策扶持下,必将对整个汽车电子产业链的发展起到关键作用。国家的投入让广大的厂家先受益,厂家受益完了最终也会让真正的终端用户受益。当然了,这个过程会比较漫长,还需要相关的从业人员对汽车电子和对汽车的理解进一步加深。” 智能汽车论文:飞思卡尔杯智能汽车竞赛瞄准下一代汽车电子开发者 随着中国汽车电子市场的发展,全球半导体厂商在中国找到了他们在这一领域的商机。更多的半导体厂商把眼光放得更远,通过举办各种大学生竞赛,使他们的技术与产品日渐深入校园。飞思卡尔就是这样的厂商。随着第二届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛全国总决赛在上海交通大学落下帷幕,飞思卡尔在中国市场的影响力进一步加深。飞思卡尔半导体高级副总裁兼汽车与标准产品部总经理Paul Grimme表示,通过与高校的合作,不仅能够让飞思卡这样的半导体制造商分享中国汽车电子的广阔市场,同时也推动了中国汽车电子的发展。 飞思卡尔的业务主要包括三个部分,即网络、无线通信和汽车与标准产品部。2006年,飞思卡尔销售额达到64亿美元,其中无线通信和汽车与标准产品部的销售额占到27亿美元。在汽车领域,飞思卡尔已经拥有30多年的经验。今天,飞思卡尔的技术在大多数新型汽车中得到了应用,如模拟产品、传感器以及MCU等产品,分别为高级安全、车身电子、底盘、引擎控制、远程通讯等提供智能和连接支持。 Paul指出,针对汽车电子的应用主要是嵌入式应用,主要包括三件事。一是通过传感器感知周围发生了什么事件,二是对感知到的事件作出判断,三是把这个判断通过执行机构传递出去。飞思卡尔针对嵌入式应用的产品具有重要地位,具体来说,其MCU业务在全球排名第二,传感器业务排名第三,模拟产品排名第五。 就Power架构车用MCU-MPC500系列来说,自1999年推出后的数年时间里,MPC500系列产品的阵容不断扩大,现在总共有11种器件,提供高达1MB的嵌入式闪存和一系列器件。2004年,飞思卡尔推出下一代多处理器内核MPC5500 MCU系列的首位成员MPC5554。MPC5500 MCU则是飞思卡尔第一款完全可合成的SoC芯片,为汽车设计进行了优化。MPC5500系列基于飞思卡尔经过验证的130nm技术构建,涵盖了目前高达3MB的闪存阵列、用于动力总成控制的MPC5566,用于高级安全系统的MPC5561和用于成本敏感的车身应用的MPC5510系列。通用汽车公司宣布将在其GM传动系引擎控制系统中全面采用MPC5500系列。 2006年2月,意法半导体公司和飞思卡尔宣布签署一项合作协议,双方将联合设计基于PowerArchitecture技术的其它32位汽车MCU,完善和补充飞思卡尔的Power MCU产品。 现在,针对传动系统的MCU已经分化成很多研究方向,但据Paul介绍,飞思卡尔的研发重点则集中在对MCU性能的改进上,比如通过双核MCU提升性能、改进MCU的架构等。这对用户来说非常重要。一般来说,用户希望汽车电子器件的性能越来越先进,同时价格能够降低。因此,飞思卡尔把32位MCU的概念用到16位MCU中去,使MCU在具备高性能的条件下保持价格竞争力。 控制系统离不开传感器。在汽车传感器领域,飞思卡尔的加速度传感器、压力传感器以及安全和报警器件得到广泛应用,比如MMA6231Q、MMA3204D加速度传感器,MPX等系列压力传感器以及MCl4X系列安全报警传感器等,同时,与MEMS技术相结合,传感器的智能化程度也日益提高。 从全球区域上来看,中国市场是飞思卡尔重点关注的地区。Paul透露,飞思卡尔向日本、欧美发达地区供应汽车高端电子系统解决方案,而发展中的市场是飞思卡尔更关心的。有关预测表明,2007年中国汽车产品销售将达830万美元,占全球市场的12%。在本地汽车制造厂商和外资厂商的投资下,中国的汽车产业链也越来越完善。“未来十年,这个市场会增长很快,而我们的汽车智能大赛会为这个市场培养出更多优秀的工程师。”Paul说。目前,飞思卡尔在北京、成都、天津和苏州设有研发中心,在上海设有多媒体与汽车应用实验室。 智能汽车论文:智能电源技术推动汽车LED前照灯技术成为主流 摘要:本文介绍了LED前照灯的优势,进而说明集成的单芯片ASIC在控制LED前照灯方面的特点和优势。 关键词:LED前照灯;ASIC 引言 近年来,LED技术发展快速,现已接近一个临界点,使它能够为多种汽车前照灯应用提供极佳的解决方案。欧洲有关汽车“日间工作灯(DRL)”的法规即将实施,这或许会促使基于LED的解决方案在大众化汽车中的普及。 引入LED替代卤素灯和氙气灯的其中一个关键动力,就是提供高能效的专用LED驱动器件。这些产品将为设计人员提供专用及高性价比的解决方案,与之相比,市场上继续使用的一般IC可能会需要大量外部支持电路。集成的单芯片专用集成电路(ASIC)解决方案也支持众多重要的额外功能。 LED前照灯的应用动力 前照灯有着不同的应用领域,包括日间工作灯(DRL)、近光和远光头灯、转向指示灯以及雾灯/驾驶灯。 LED前照灯的关键动力和优势在于以下几个方面。 白光LED面世。高性能白光LED的开发开创了应用的可能性,而这在几年前几乎不可想象。 灵活造型。与卤素灯和氙气灯相比,多串LED模块需要更小、更简单的透镜和光扩散片硬件。多个LED光源的光更易于导向,从而大大减轻工程对造型的影响。由于LED物理尺寸很小,它们还有潜力用于开发极紧凑、极薄的模块。将集成ASIC用作LED驱动器解决方案,减少了外部元件数量,从而减小了前照灯模块的尺寸,进一步支持小形状系数的设计。 光强度和效率。LED的光强度处于极快的提升曲线上,目前呈现出每18~24个月光通量将会翻一番的趋势。LED光输出已经超过卤素灯,而在不远的将来,LED的性能还将与发光效率约为100 lm/W的氙气灯性能相匹敌。LED在理论上的最大输出效率为300 lm/W,尽管实际限制约为200Im/W。200 lm/W这个数字将在大约2010年前达到。 可靠性和寿命。只要为LED前照灯模块进行有效的热管理以保持较低的结温,并保护其免受开关导通/关闭、调光期间可能出现的电流尖峰和电池脉冲的影响,保证它们在汽车整个寿命周期内持续使用就并非不切实际。ASIC方案集成了所有监控特性于驱动器芯片之中,并且紧邻LED模块,因而可改善保护特性的反应时间。 燃料消耗。与其它方案相比,LED前照灯使用的燃料/能源要少得多。使用高能效的半导体智能电源技术/芯片,而非需要多个外部元件的一般IC,可更节能。例如,传统的35W汽车日间照明灯使用大约0.3%的汽车燃料,相比较而言,同等功率的LED日间照灯消耗的燃料仅在0.1%范围。 采用ASIC控制LED前照灯 虽然有可能采用诸如降压或升压稳压器加上支持电路这样的普通器件来控制LED前照灯,但ASIC能够提供集成的解决方案,而且ASIC也整合了多种重要的附加功能。从成本角度出发,直接比较时,ASIC并不占有优势。但是,一旦将(普通驱动/控制器件)所需外部元件的成本计算在内,而且考虑到ASIC方案的性能优势,ASIC方案就成为更经济的选择。 ASIC LED驱动器模块一般能够驱动超过一串LED,如图1所示。它们还包括控制接口和完整范围的诊断,消除了使用外部微控制器进行接口连接的需要,能够执行多种其它功能。 脉宽调制(PWM)调光。通过改变LED串电源的占空比,可实现调光效果,这就是所知的PWM调光。“闪烁”频率处于200Hz~500Hz区域。这种方法克服了模拟调光的有关问题,在模拟调光中,电流以模拟方式变化,占空比保持在100%。模拟调光的问题在于LED光色(色温)会随着施加电流的减少而明显变化,这对汽车制造商而言显然不可接受。 PWM调光也能够让DRL用作停车灯,通过将外在光输出降低至全部亮度的大约10%来实现。随着LED技术的不断进步,未来的LED前照灯将比它们之前的产品输出更多流明的光。那时,当车辆因事故损毁而采用LED发光模块替代原来的灯时,这些模块可能比车辆出产时安装的灯具有更佳的性能和光输出,而这会令亮度有显著的差异。嵌入在集成器件中的PWM调光特性能够就此作出补偿,适应车辆寿命周期内相应的自然的光亮度退化。 温度监控。将结温保持在器件规范范围内对于LED的长寿命和可靠性至关重要。ASIC方案提供片上温度监控功能,帮助确保实现这个目标。 集成滤波。ASIC设计可集成电磁兼容(emc)滤波,确保符合严苛的汽车应用要求。对PWM调光期间,输入电流滤波对LED特别重要,这个时候LED持续地开关。外部滤波电路可能很贵,而且难于实现。使用一般IC的升压器(Booster)含有较高的纹波电流。在调光期间,PWM开关产生较大的电流变化和温度漂移,通常会需要使用昂贵的滤波电路。集成ASIC解决方案产生的输入纹波要低很多,而且在大多数情况下,能够滤除PWM调光的不良效应,而无需外部滤波器件。 结语 对于汽车的前照灯应用而言,LED将成为最佳的技术选择。随着最新LED光输出水平的快速提升,以及智能电源技术提供的高性价比集成控制方案,似乎不用等太久,我们就能看到LED模块在前照灯应用中从日间工作灯快速扩展开来。 智能汽车论文:泛网时代关注汽车电子――打造舒适安全的智能交通生活 目前在我国城市交通信息化还处于起步阶段,无论是交通管理中心、信息服务中心的平台建设,还是交通工具的导航系统配备,都不是很完善和完备,智能交通系统中的各部门、各环节之间的衔接、配合也还存在问题,这些因素都严重制约了我国城市交通信息化的发展。” 在中国当前阶段,相比交通信息化这种基础设施问题,汽车电子的普遍应用对于实现舒适安全的交通生活具有更大的现实意义,也更具有可操作性。“实现智能交通在技术上并不是最困难的,最大问题在于道路规划及变化信息的不流通,这很大程度上降低了解决方案的针对性和有效性。”株式会社瑞萨科技系统解决方案统括本部汽车事业部副事业部长山内直树先生在采访中这样对记者说到。 目前中国道路正在建设当中,包括高楼大厦都在建设阶段,每一天都可以说有一个新的变化。因此需要有一个像中枢神经的区域来及时更新和控制汽车导航系统。山内直树先生说,“在日本,导航系统中的地图等东西,都是以DVD的形式插入到每一个车的GPS里面,然后通过这个DVD,就可以看到每一个路况数据。” 中国汽车市场的特点 由于不同的地域文化影响,欧洲市场与美洲市场的侧重点是不同的,而放眼日韩又有其自身特点。那么中国市场会是什么样的情况呢?山内直树概括道,“日本的汽车导航系统是把很多种功能整合在一起的,包含了导航、电视、DVD等等;在美国来说,则以专门的DVD,车载的电视、车载的导航系统为主,它们是以分散的单独模块为主。” 中国的汽车市场与日美不同,因为中国是个幅员辽阔的国家,有进行长途奔行的需求,同时生活方式上又兼具欧亚特点,对车载娱乐设施也同样有很大的需求,因此需要将两个市场的特点融合起来。中国市场还是刚刚起步,所以也应该根据每一个开车人的想法,一点一点把大家的需求添加进去,发展为比较成熟的产品。目前,中国汽车上面的导航系统可能是国外产的比较多,比如说日本的导航系统放在日本产的车上面,美国产的导航系统放在美国产的车上面,但是我们也正在开发面向中国特色的一款导航系统,把中国人真正的需要,融入到这个导航系统,这个系统预计是在2008年来出现。 瑞萨在中国汽车电子市场的作为 中国提倡自主品牌、汽车自主开发的能力,尤其是像一汽、上汽这样的大企业,他也要求组成开发团队,即涵盖汽车产业链上中下游环节。在中国的模式应该是半导体公司一级供应商-中间系统公司-整车厂。那么作为一级供应商的半导体公司则可为他们提供更多芯片设计级的技术支持和合作,这就是Renesas在很多方面加强跟汽车整车厂直接的联系的原因。另外,Renesas也积极地与政府共同参与一些大的项目开发。 在未来几年内,以微控制器为优秀,引领“泛网时代”将成为瑞萨的主要发展方向,而中国将成为瑞萨最主要投入力量的市场。 智能汽车论文:飞思卡尔推出用于汽车电池监控的智能传感器 在当今的汽车中,日益增加的电力负荷对电池提出了挑战。由电气系统引起的汽车故障通常可以追溯到铅酸电池,一般可以通过了解电池的准确状态加以避免。电池必须能够提供足够的能量以启动发动机并作为一个备份的电源来支持混合动力汽车的新功能,例如起停和智能交流发电机控制。此外,电池传感器的功耗需要尽可能地低以确保能源效率。 飞思卡尔半导体公司日前推出了MM912J637智能电池传感器(IBS),它能准确地测量铅酸电池的电压、电流和温度并计算出电池的状态,而且即便在恶劣的行车状态下也可完成。随着混合动力车的出现和汽车整体电子内容的增加,以及启停系统的推出,能够准确地评估这些电池参数正在变得越来越重要。 MM912J637智能电池传感器为设计师提供了一个强大的并具有成本效益的解决方案,使汽车和工业应用中的关键电池参数的精密测量成为可能。在单片封装解决方案中,该装置集成了16位S12微控制器和一个SMARTMOS模拟控制集成电路,为汽车环境提供低功耗。MM912J637智能电池传感器完全符合AEC-Q100认证,可在-40℃~1 25℃温度范围内正常工作,而且外形尺寸小,采用的是7×7毫米QFN封装。 在当今的汽车中,日益增加的电力负荷对电池提出了挑战。由电气系统引起的汽车故障通常可以追溯到铅酸电池,一般可以通过了解电池的准确状态加以避免。电池必须能够提供足够的能量以启动发动机并作为一个备份的电源来支持混合动力汽车的新功能,例如起停和智能交流发电机控制。此外,电池传感器的功耗需要尽可能地低以确保能源效率。 “随着混合动力车和电动车电气内容的增加和启停系统的出现,能够始终准确地监测车辆电池是重要的,特别是在运动的汽车条件下,”飞思卡尔副总裁兼模拟混合信号和电源事业部总经理GavinWoods说。“我们将提供业界第一款完全符合汽车行业标准且经济高效的解决方案,保证重要电池参数的精确监测,且这些参考可与其他车辆系统和驾驶员共享,当了解电池的状态时,可让驾驶员在一定程度上安心驾驶。” 飞思卡尔全面集成的电池监控装置利用本地互连网络(LIN)进行通信。它包括一个双通道16位模数转换器(ADC),可同时测量电池电压和电流,还包含一个独立的16位模数转换器,用于测量温度。该智能电池传感器提供高分辨率精确监测,甚至在最坏情况下也可以对电池健康状态、充电状态和功能状态做出正确预测。通过汽车认证的车载LIN网络定期或根据要求传达这些参数。 MM912J637智能电池传感器通过位于电池负极的外部分流电阻,支持精确的电流测量:通过位于电池正极的串联电阻,支持精确的电压测量。集成温度传感器与电池安装架结合在一起允许精确的电池温度测量。
工业安装论文:工业锅炉安装质量控制论文 1锅炉各部位常见的安装问题分析 1.1排炉根据有关资料显示,在工业锅炉的运行过程中,由于工业锅炉排掉链而停炉的问题出现了很多。这主要是因为锅炉排片、滚柱、链条的尺寸不合格造成的,工业锅炉排片不紧凑会导致转动时容易跑偏。另外,工业锅炉的导轨不直以及导轨之间的距离超差,工业锅炉侧密封的材料耐高温和强度达不到相关的要求会使得锅炉在高温过程中变形,从而锅炉侧密封的材料在转动的锅炉排上将炉排卡住,造成工业锅炉的停炉。 1.2锅炉前后拱有些新安装的工业锅炉在运行一段时间之后,会出现前后拱水冷壁的耐火混凝土脱落的现象。若按照以下施工方法进行施工就很难再出现类似的质量问题。首先,要确保原材料的到货质量,检查材料是否具有出厂合格证明,对不同规格的工业锅炉了解耐火混凝土性能的各项指标,必要时按要求进行见证取样送检,复检合格后方能使用。最后,若工业锅炉采用水冷壁管作为耐火混凝土的骨架时,应禁止使用配扎钢筋,而水冷壁管和耐火混凝土之间应有膨胀的缝隙,施工人员应当严格控制工业锅炉安装的施工质量,保证锅炉的运行使用安全。 1.3锅炉门和看火孔出现松动甚至脱落有时候可以发现,虽然有些锅炉的运行时间不长,但是锅炉门和看火孔就会松动甚至脱落。出现这种现象的原因主要是锅炉门和检查孔经常开启,从而造成工业锅炉周围的炉灰浆的松动,时间一长就会慢慢松动甚至脱落。要通过植筋,清理锈蚀层,控制耐火浇筑料的配合比,提高结合面的粘结能力来加以消除。 2工业锅炉安装中的质量控制 2.1健全施工质量保证体系锅炉安装作为一种特殊的设备安装,必须要有健全的施工质量保证体系加以保障。首先,要建立和健全施工单位的质量保证体系,明确所用工作人员的职责权限,在法律法规的范围之内从事质量控制管理活动,确保责任到人。其次,要有配套的体系运行文件。根据公司制定的质量计划、目标和工作程序等开展一系列的活动,并且对于质量的审查都要遵循相关的文件或规章制度。再次,完善记录制度。对于从事与质量有关的活动都要记录在案,并且保证记录的真实性和可信度。并且记录中要有质量方面的客观证据,同时还包括质量的检查结果等,做到对于任何事都有据可查。 2.2安装前的质量控制 2.2.1对于人员的控制工业锅炉的安装工作需要专业的技术人员来做,涉及到的特殊工种较多(如:焊工、起重工、电工、架子工等),该类人员必须经过培训、考核合格,取得特殊工种作业许可证,方能从事施工作业。尤其是焊接锅炉受压元件的焊工,钢结构以及重要部位的焊接工作应由专业的焊工进行焊接,并安排专业的无损检测人员进行相应的检测。实施锅炉安装的项目经理应当具有较高业务素质、丰富的安装工业锅炉理论和实践经验,并且项目经理部门的各个职能部门应当配备完善。 2.2.2对于材料的质量控制对于安装工业锅炉所需要的各种材料必须要有相应的合格证明,有明确的生产厂家以及地址等内容,建立健全档案信息,增强产品的可准塑性,禁止使用不符合要求的材料和零部件等,按规范要求需要做复检的必须按照要求进行复检,如合金钢的光谱分析等,做到进场必优。同时,这些原材料需要相关的建设单位和监理单位进行共同验收后才能够投入使用。 2.2.3图纸会审和参加设计交底组织有关人员对图纸进行会审包括图纸的错、漏、碰、缺等问题,同时还要审查图纸的审批手续等是否齐全。建设单位应积极组织设计技术交底会,在会上对于图纸会审中出现的问题进行逐一讨论,并通过协商等加以解决,同时做好会议的相关记录工作。 2.2.4参加承包单位召开的锅炉安装专业会议主动参加承包单位召开的锅炉安装专业会议,要求相关承包单位对安装人员进行施工组织设计交底,同时让安装工作人员明白施工方案、管理制度以及需要注意的事项等,并及时汇报开工之前的准备和落实情况。要督促承包单位树立质量意识和安全意识,将建设单位的要求认真贯彻下去,从而为打造出精品的工程努力奋斗。 2.3安装过程中的质量控制 2.3.1锅炉钢架安装的质量控制目前国内大部分大型工业锅炉的钢架均采用高强螺栓连接,现就高强螺栓连接中的钢架予以阐述。钢结构施工工序:摩擦面处理杆件装配临时螺栓紧固构件安装偏差校正检查验收高强螺栓安装初紧(60%扭矩)结构质量复检并记录终紧(梅花头全断)紧固质量检查涂防锈防腐漆。钢结构的安装采用分层、分段吊装法,由炉前向炉后、炉右向炉左进行,在钢结构吊装的同时穿插烟风媒管道、空气预热器、各层空气预热器连接护板、转折箱、烟气调节挡板等的吊装。先安装立柱,然后安装连梁。再安装与其相连的两根钢柱及其与前两柱之间的连梁,尽快形成“井”字形结构,两侧均按此顺序吊装。 2.3.2受热面管焊接的质量控制由于锅炉部件的大小受运输的限制,大部分部件是分体到场,需要在现场进行二次组对,为此必须做好外形几何尺寸校验,重点保证整体的尺寸误差不超标;对所有管排和散管要做压缩空气吹扫及通球试验,并做好管口封堵措施,保证管道内部清洁;大型部件(如:水冷壁组件)起吊前做好起吊加固,以免组件变形;组件在炉内向火侧的吊耳、焊口必须打磨平整光滑;密封件较多,防止焊接变形、漏焊。由于锅炉部件涉及的合金钢耐热钢较多,为此在焊接前要编制进行焊接工艺评定方法,编制焊接工艺卡,选择合理的焊接方案,厚壁管采用多层焊的焊接方法,长焊缝采用分段、对称、分段退焊法等工艺,对于合金钢要按照要求进行焊前预热和焊后热处理等。因此,焊接管理工作相当重要,同时对焊工也提出了严格的要求,工作人员在焊接的时候应当注意要按照设计规定的型号合理选择焊丝和焊条。焊接完毕之后应注意检查外观的质量,焊缝应没有出现裂纹、夹渣、气孔等问题。 2.3.3总体水压试验的质量控制工业锅炉总体的水压试验之前应进行检查,试验环境的温度应不小于5℃,向锅炉注水之前应确保放气阀、排污阀、出气阀以及本体管路内的二次阀处于开启的状态。当关闭空气阀的时候,及时检查是否有漏水的情况发生。同时,安装人员还应当检查试验装置是否灵活以及人员的分工是否明确。当升到锅炉的工作压力的时候,暂停升压,然后进行检查工作,查看工业锅炉的水位表阀门是否出现漏水的状况或者各个元器件是否发生异常。若未出现漏水的情况,则立即关闭水位表,将压力上升到试验压力,保持一定的时间,然后再降到锅炉工作时的压力,并对锅炉进行全面的检查。 2.4工业锅炉安装之后的质量控制首先,应严格审查试运方案,在试运期间对于发现锅炉出现的各种问题及时进行解决;其次,及时参加建设单位组织的竣工验收工作,同时提供相关的监理资料;再次,对于竣工的验收报告进行严格审查和签收工作;最后,做好保修期的监理工作。应积极做好锅炉的后期质量保修工作,对于出现的质量问题及时进行维修和养护工作。 3结语 要对安装锅炉的材料进行质量控制,对于工业锅炉安装中出现的质量问题及时进行解决。当安装结束时,应及时查找安装记录,验收过程中若出现问题则要及时查找安装记录。工业锅炉安装的质量控制不仅要严格执行施工和验收规范,而且需要各个部。 作者:雷平飞单位:山西省工业设备安装有限公司第二分公司 工业安装论文:煤炭工业建筑安装工程成本管理论文 1煤炭工业建筑安装工程基本概念 建筑安装工程的成本分为直接工程费和间接工程费,其中直接工程费包括人工费、材料费、施工机具使用费其他直接费等组成部分,间接工程费包括施工管理费等。根据相关资料,总结出建筑安装工程的各项成本组成在总成本中所占百分比。其中人工费占13%,材料费占60%,施工机具使用费和其他直接费占7%,施工管理费占20%。从以上数据可以得出,材料费是成本的主要组成部分,节约材料成本是降低建筑安装工程成本的重要方式;施工进度的快慢也直接影响着工程成本的变化,在成本的降低方面施工管理费也占有很大份额,具有很大的潜力。由此,为了降低建筑安装工程成本,需采取各种有效的手段,如目标的成本管理、各种责任制、各种核算制度等。 2煤炭工业建筑安装工程成本管理 2.1定额管理 定额是在正常的生产情况下,生产单位产品所需的人力、材料和施工机械等合理消耗量。消耗量分为必要劳动消耗和损耗劳动消耗,理论上定额消耗即必要劳动消耗。定额管理能够正确地安排人力与物力,是实行按劳分配的依据,也是进行社会劳动竟赛的基础。定额管理是规定在正常情况下单位时间内生产者生产社会产品合理的数量,以此限制和激励生产者的工作积极性,同时也可以提高企业的劳动生产率,维护企业的效益。从另一方面看,提高劳动生产率也是在降低施工的成本,因为当单位时间生产的社会产品越多,其单位产品的劳动力成本就越低,劳动力成本越低,也就降低了施工成本。因此,提高劳动生产率就是有效地降低施工成本。对于任何一项工程建设,都需要投入很大的物力与财力,在这些资产中有些是固定资产有些是流动资产,其中固定资产包括各种施工机械、设备、工具仪器办公用品及办公房屋等。因为这些资产比较分散,且数目庞大,不容易管理与保存,很容易造成缺失或仪器仪表的损坏。因此,面对数量庞大的资产数目,必须进行必要的资金管理,以降低建筑安装工程成本。煤炭工业建筑安装工程的固定资产在煤炭工业基本建设中占有十分重要的地位,它是主要的劳动资料和辅助工具,也是施工单位能够继续下去的必备条件。固定资金在施工过程中具有反复性、连续性,可以长期地保持自身的价值,直至失去实物形态的使用价值为止。固定资金还具有较强的专业性、分散使用、频繁挪动的特点。因此,做好固定资金管理,可以从以下几方面入手。(1)统一管理、分级负责。企业的固定资产,财务部门统一动态管理,各部门要认真负责,做到帐、卡、物一致,严格按规定程序办理。(2)责任负责制。由使用单位负责管理固定资产,落实到人头。严格按规定手续办理修理、封存停用的设备,确保帐、卡、实物一致。(3)流动资金管理。按照材料采购计划,由供应部门集中统一地从合理的供应渠道采购材料及物资,认真核实清单数量,落实保管员个人保管,积极利用和处理积压物资,经常清仓利库。 2.2预算管理 施工图预算是预算管理的主要依据,因此,施工前必须做好各分项工程的详细预算,然后汇总并计算和考核。施工条件的变化时常影响着施工成本,通常通过设计方案的变更、工程量的增减、施工图的局部工程的缺失、材料以及供货地点和运输方式的改变,使工程的量或材料的价格发生变化,影响着工程的成本支出。因此,应认真的计算和考核预算并根据工程的变化修改预算,使预算与施工生产的真实情况相符,以正确的控制成本。 2.2.1节约材料费。建筑安装工程所用的材料把部分应用在工程实体,而材料费在成本中占有绝对高的部分,在满足工程质量的前提下,减少建筑材料的浪费,加强建筑材料的管理,成为降低工程成本的一个重要部分。降低成本的基本措施如下:(1)定额管理材料。定量供应常用材料;限额领用其他材料。(2)采用新工艺新方法,节约材料使用量。(3)加强材料采购计划性、运输工作和仓库保管工作,避免由于运输疏忽造成的材料损耗。 2.2.2合理的配备机械设备,提高机械设备利用率。随着施工机械设备在建筑施工过程中的作用越来越大,施工中的繁杂笨重劳动和手工操作逐渐被机械所代替,以提高工作效率。因此,合理的配备设备,使每台机械的效能充分发挥,成为降低成本的一种手段。为了保证每台机械能正常工作,充分发挥其效能,通常采用以下措施:(1)定期对机械设备进行保养维修工作,确使机械设备能正常运行。(2)为避免停工窝工现象,机械设备应严格按照作息时间工作,不准过早过晚进场。(3)加强机械设备的管理和监督,对施工机械的各种状况作及时考核记录。 2.2.3施工管理费的控制。施工管理费是施工单位为了使施工正常的进行而产生的组织和管理的费用,是工程成本的一部分。按定额取费,按预算支出是施工管理费的控制的一般方式,有效的控制工程成本与预算的一致,确保施工成本在控制的范围之内。通过编制成本计划,按照完成承担工程任务的量计取施工管理费,同时按照施工的预算限额支取,以达到对施工管理费的控制。其次严格控制非生产人员在施工生产中的人数,减少多于的劳动生产力,同时施工单位的管理人员和服务人员也应该严格控制在不影响正常施工的人数,这也是管理费控制的重点。还要严格遵守费用划分及开支标准,杜绝费用乱报,非正常开支等现象,从而降低施工管理费。 3结语 随着我国不断的从国外吸收管理经验和市场经济的不断发展,成本管理范围不断扩大,深度不断明确,宏观经济与微观经济都和施工企业的成本有着紧密的联系,同过定期分祈施工情况,总结影响成本的因素,并采取有效的降低成本措施,施工成本就一定能得以控制。 作者:闫慧殊单位:山西潞安矿业(集团)古城煤矿建设管理处 工业安装论文:工业机电工程安装技术探析 摘 要:近年来随着国内工业的不断发展,工业机电设备已经成为了各行各业不可或缺的生产辅助手段。工程安装人员的业务技能是一个不小的考验,而现实的情况却是很少有安装工人能够满足实际的安装需求,所以说对工业机电工程的安装技术进行分析,能够帮助我们理清这部分工作的思路,提高我们的工作效率,下文是根据笔者的经验对此进行的总结。 关键词:工业机电工程;安装;完善措施 中图分类号:TU85 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)06-0066-01 工业机电工程的安装包括各种设备、电气以及暖通工程的安装等等,在安装过程中需要我们把握好其中的技术细节,这是完善这部分工作首先要面对的一个问题。但是目前因为很多因素的限制,这方面的工作却存在很多问题,故此只有回归技术的本质才能够提高我们的工作质量。 1 工业机电工程安装的基本特点 (1)施工周期长。工业机电设备的安装是一个涉及到机械以及电气等很多学科的大概念,整体的知识跨度较大。电气工程、电子工程以及机械设备工程等等都是工业机电工程安装的基本内容,此外还包括照明、消防、暖通以及通信等等内容。而且从工程方案的设计再到材料的采购,最后到具体的设备调试都需要按照相关的标准来进行,所以说这就等于在无形之中拖长了工期。(2)技术的要求不断提高。随着我国工业生产行业的不断完善,相关机电工程的安装技术也是在不断提高,各种新技术、新材料和新设备不断被投入应用。这使得工业机电工程安装的规模也是在逐渐扩大,装配、吊装等等作业方式也是在被不断应用到机电工程的安装之中。所以说这就给施工人员的业务技能带来了更严峻的考验。(3)工序复杂。工业机电工程的安装涉及到了很多跨专业的相关知识,所以说其中的工序非常复杂,而且各个工序之间需要做好衔接与配合的工作。要从整体的角度出发,才能够为工程总体创造良好的施工条件。故此相关的工程部门一定要认识到工业机电工程安装的复杂性,要在日常的管理之中对于这部分的内容有所侧重。 2 工业机电工程安装的技术要求 (1)电装置方面。配电装置是整个机电工程的优秀,如果配电装置出现故障那么整体机电设备的运转就没有保证,而且也能够影响到电源部件的稳定性。所以说对于配电装置的安装一定要严格按照图纸的标准来施工,要重视其细节,并且在施工之后一定要按照相关的标准来验收。如果在施工的过程中发现开关柜内回路开关设计不合理的现象一定要及时去解决,这样才能够避免出现安全事故,当然这还需要对供货的细节进行把握。(2)电缆安装的方面。就工业机电工程而言,电缆的选材与安装其实也会对工业机电工程的安全性产生影响,因为电能是通过电缆来进行输送的,如果电缆质量不合格很容易会造成火灾。工业机电工程之中的电缆大都是沿着竖井以及坑道铺设的,而且就一个工程而言各个位置上的电缆也很难统一,所以说只有从技术的角度对电缆的安装进行管控才能够真正的避免出现失误,从而降低火灾发生的概率。(3)母线槽安装的方面。矩形母线主要被应用在变配电所内高低压电路之间的线路连接,这是现在配电设备之间一种灵活性比较高的配电系统。而母线的安装要做的首先是核对清楚相关设备的规格与型号,将紧固件的数量清点准确。 3 完善工业机电工程安装的具体措施 (1)加强统筹管理。近些年来工业机电工程的安装数量一直处于一个快速增长的趋势,再加上相关的O备较多,而且具体的施工环节非常复杂,所以说我们只有加强对工程安装的统筹管理才能够真正的提高工程的质量。这就要求相关的工程项目负责人在正式开工之前就对工程的每一个环节有一个清晰的了解,并且落实好具体的工程细节。这样才能够为工程整体创造一个良好的开始,从另一个角度来说加强对工程的统筹管理,落实好相关的细节也能够提高整体工程的稳定性。(2)革新安装技术。对于工业机电工程的安装技术而言,虽然说近几年这其中诞生了一些新的内容,但是因为设备的限制相关技术的推广力度还远远不够。所以说相关单位就需要加大对于资金的投入,在更新设备的基础之上对工业机电工程安装技术进行革新。同时对于相关岗位上的工作人员而言,要具备这样的战略远见,及时关注这方面的技术变化,将最有用的技术带入到实际的工程之中。(3)完善制度的保障。任何工作的完成都离不开制度的保障,工业机电工程的安装同样如此,我们要保证其制度具有严肃性以及可操作性,这样才能够辅助我们的工作。管理制度要将工程前期的准备工作,施工以及后期的工程验收都包括在内,还应该明确各个岗位上员工的责任,通过完善的考核体系以及奖惩措施来引导员工的工作。对于工作表现突出的员工应该奖励,对于工作中出现的问题要将责任追究到个人,这样才能够为工业机电工程的安装营造出一种积极向上的局面。 4 结语 从技术角度来说,工业机电工程的安装涉及到很多方面,除了上文中提到了相关技术要求以及完善的措施之外,我们还应该做好设备的防腐保温工作。这样才能够提高我们的安装质量,以上是笔者根据自己的经验对这类问题进行的总结,希望能够以此为契机推动相关工作的不断完善与提高。 工业安装论文:浅谈工业锅炉安装中对质保体系的监督检验 摘要:锅炉是国民经济中重要的生产设备之一,并且具有潜在的危险。锅炉的安装是制造的延续,其安装的质量直接影响到日常运行是否安全可靠,所以锅炉安装质量的监督检验在锅炉安装过程中起到了举足轻重的作用,同时锅炉安装企业质量保证体系的有效、适用和充分地运行又是锅炉安装质量合格的根本保证。 关键词:工业锅炉;锅炉安装;监督检验;质量保证体系;安装质量 一套完整的质量保证体系是对安装全过程的控制与管理,可以持续稳定地提供满足用户和法律、法规要求的安装服务,并通过质量保证体系的有效运行和持续改进,进一步提高安装施工的技术水平。 1 质量保证体系在工业锅炉安装过程中的重要性 《锅炉监督检验规则》(TSG G7001-2015)中明确规定,锅炉监督检验工作不仅包括锅炉安装的全过程,还包括对安装单位质量保证体系运行情况的监督检验。监督检验前,监检人员应当查阅受检单位的质量保证体系文件及其有关技术资料。进行现场监督检验时,监检人员要监督安装活动是否满足安装单位质量保证体系的要求。安装单位应具备完善的质量保证体系并且能够正常实施,质量保证体系实施失控属于严重问},监检机构应当签发《特种设备监督检验意见通知书》。 2 在工业锅炉安装过程中质量保证体系运转的基本要求 2.1 质量保证体系的控制要点 根据《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》(TSG Z0004-2007)的规定,结合工业锅炉安装过程的特点,对每个控制系统,又可分解为若干控制环节,每个控制环节又可分解为若干个控制点,在各质量控制系统、控制环节和控制点之间应明确信息传递和反馈渠道,形成一个有机的整体。具体应包括管理职责、质量保证体系、施工作业文件和记录控制、合同控制、材料和零部件控制、作业(工艺)控制、焊接控制、热处理控制、无损检测控制、理化控制、水压试验控制、检验控制、筑炉、烘炉、调试和试运行控制等要点。对质量保证体系的监督检验包括审查企业质量手册和程序文件的执行情况、安装过程各岗位人员职责是否明确、施工人员是否具备相应的资质、施工设备和检验检测仪器是否在校验合格期内等控制要点。 2.2 质量保证体系的实施 2.2.1 结合工业锅炉安装的特性确定必要的过程,并将每个过程展开为若干活动。质量保证体系要求的实现是要依靠许多客观质量活动的实施,所以安装单位在确定质量保证体系过程之后,应将这些过程展开为若干质量活动,以保证每个过程有效。 2.2.2 为了落实所确定的质量活动,安装单位必须根据本单位的实际情况设计并确定组织机构及其相互关系,分解质量职责,合理配置完成质量活动所需的资源,包括各专业质量控制责任人员。 2.2.3 根据安装过程的各个环节,认真填写相应的记录。记录等相应文件在质量保证体系中是一个必需的要素,它有助于安装质量改进的实现,并提供客观证据,以便对体系有效性进行评价。 2.3 质量保证体系有效运转的意义 只有在质量保证体系正常运转的情况下才能保证锅炉安装过程的质量,因此安装单位必须认真实施质保体系,运用质量管理的过程方法和系统方法对质保体系过程进行管理,使为满足安装质量要求所确定的过程处于连续受控状态。 3 对质量保证体系进行监督检验的重点 3.1 对质量保证体系监督的两种方法 3.1.1 应用过程监督法,实现质量保证体系监督的PDCA循环。结合工业锅炉安装过程的特点,(1)对安装过程进行识别,明确监督检验的重点内容和要求,制定详细的监督计划,即对过程监督实施策划(Plan);(2)根据对安装过程监督策划,以过程为主线实施监督(Do),检查过程执行程序文件、施工方案及作业指导书的情况;(3)根据《锅炉安全技术监察规程》(TSG G0001-2012)和《锅炉监督检验规则》(TSG G7001-2015)等标准对安装质量进行分析,从而验证体系运转的有效性并对监督效果进行检查(Check),查找体系运行是否存在薄弱环节,找出质量体系和体系监督存在的不足和需要改进的地方;(4)对查找出的安装过程、体系运转过程和监督过程存在的问题进行处置(Action),督促安装单位针对问题制定相应的整改措施。通过不断地进行PDCA循环,促使安装单位的质量保证体系得到持续改进。 3.1.2 应用系统监督法,实现“人、机、料、法、环”的全面监督。系统监督法具体控制内容包括人(人员素质和资格)、机(施工机具和设备)、料(材料和半成品)、法(法规、标准规范和质量体系文件)、环(工作环境)五大因素。针对工业锅炉安装的某一具体过程,查看该安装过程的工艺文件、作业指导书及相关的标准规范要求(What);检查作业人员是否具有相应的资格证书(Who),是否经过相应的培训后上岗,是否掌握该安装过程的技术要点,是否能解决应该怎样做和为什么要这样的问题(Why);接下来检查安装现场的温度、湿度、风向等环境条件(如焊接对环境条件的要求)是否符合技术要求(Where);查看相关的施工设备和检验检测仪器(如水压试验用压力表等)是否在校验合格期内(When);对安装过程实施监督见证,检查相关质量记录,检查安装过程及质量记录是否符合技术规范的要求,整个安装过程的实施是否符合质量保证体系的控制要求(How)。 3.2 在工业锅炉安装过程中质量保证体系运转常见的问题 3.2.1 质量体系责任人员不到岗,质量体系运转不正常,无法提供相关见证;责任人员素质差,对有关的规程标准不掌握不熟悉。 3.2.2 安装单位未取得相应的许可资质或超出许可范围内进行锅炉安装。 3.2.3 从事锅炉安装人员的资格不满足要求,如焊工资格不够、缺项;有的没有相应资格的施工员及质量检查员。 3.2.4 施工组织设计不规范,有的施工组织设计存在标准选错、设计标准及规范过期;不能严格焊接、胀接、砌筑等工艺文件进行施工;工艺文件不能很好地彻执行;关键工序颠倒、遗漏控制点、缺少工艺规程、工艺要求低于图纸要求、焊评不能覆盖等问题、选材错误、参数不全、结构变更、材料代用无批准手续等严重问题。 3.2.5 现场施工记录、检查记录没有或不全;随意性很大。 3.2.6 工程管理情况:有的不严格按设计图样施工、设计变更也无记录,签字手续不全。 3.2.7 现场材料管理:材料未复验、材料无质证书、验收无见证资料、存放不规范、材料标记移植不清、管材焊材及阀件等保管很差、存放乱七八糟、没有标识,焊条不烘干,发放无记录;焊接材料不烘干;没有防雨措施。 3.2.8 无损检测管理:该做无损检测的不做、无损检测比例不够(特别是无直段弯头)、底片质量不符合规定、底片造假;人员资格方面:存在无证或超项,无初、复评记录现象;管理方面:存在无定位标记,无曝光曲线,多台射线机使用同一曝光曲线,布片图与实际尺寸不符,无探伤工艺规程,底片编号不统一,分不清几次返修,质量无反馈等问题。 3.2.9 热处理工艺控制包括设备控制和管理控制两方面。设备方面:主要存在无自动测温记录、测温点不够、分段重叠不够等问题。管理问题:主要存在工艺不完善、记录不完整等问题。 3.2.10 检验质量管理:不编制检验工艺,不能严格按质量控制系统要求进行控制,该检验的不检验,检验后不作记录或记录不全,质量证明书填写不符合规定等,记录与质量证明书内容相互矛盾。 3.2.11 质量信息反馈、质量问题的处理:发现问题不按规定程序处理,该上报的不上报。 3.2.12 总体验收时,建设单位不参加,只要锅炉检验员说合格就合格;冬季施工缺乏质量保护措施。 3.2.13 当法规标准和技术规范发生变化时,质量保证体系文件要及时按规定程序进行修订,必要时对质量保证手册进行再版。 3.3 质量保证体系在工业锅炉安装过程中常见问题的分类和处理原则 3.3.1 问题分类。(1)按问题的归属分为:质量保证体系问题、安装质量问题,一般情况下,两者都有;(2)按问题出现的频率分为:重复性和偶然性,如仪器超期未校验、水压试验泄露等,两者可能转化;(3)按问题产生的性质分为:人为问题和非人为问题,如无证施工(人为)、钢材夹层(非人为);(4)按问题处理结果分为:可消除和不可消除的,两者是相 对的。 3.3.2 问题处理原则。(1)要坚持重大问题原则性和细节问题灵活性相结合;(2)既要保证安全性,也要兼顾经济性;(3)防重于治,预防为主。 4 结语 锅炉安装专业性较强,影响因素较多,出现的问题也相对复杂,加强对施工单位质量保证体系运转情况的检查,重点检查相关责任人员的到位履职情况,着重对现场安装记录内容的真实性和准确性进行检查核对,把对质量保证体系的审查与监督作为一项重要日常工作。质量保证体系的有效运行是锅炉安装质量合格的根本保证。监督检验人员做好质量保证体系运转情况的监督检验工作,对全面提高施工企业的技术实力和提高锅炉安装质量都具有重要的意义。 作者简介:孙逊(1965-),男,辽宁大连人,大连市锅炉压力容器检验研究院高级工程师,研究方向:锅炉检验、能效测试、水质监测等。 工业安装论文:谈北方地区工业厂房供暖系统安装技术 摘 要:我国北方是极为寒冷的,在冬季的时候需要供暖,现在已经产生了多种新的供暖模式,工业厂房供暖系统安装技术就是其中十分重要的一个技术,对于工业厂房来说必须要进行供暖才能够保证生产的顺利进行。本文是以燃气红外线辐射供暖系统的安装技术为例,对工业厂房中的供暖技术进行研究。 关键词:北方地区;工业厂房;供暖系统 北方地区的工业厂房冬季是极为寒冷的,在这些地区,必须要结合先进的供暖技术对工业厂房进行供暖,供暖系统的安装技术就是供暖技术的优秀,在整个供暖系统中扮演着重要的角色,必须要引起我们的注意。燃气红外线辐射供暖系统作为新型的供暖系统在整个供暖系统中是十分重要的,而且本文就是以这一系统作为研究的对象,为工业厂房的供暖安装提供建议。 1 燃气红外线辐射供暖系统的简单介绍 燃气红外线辐射供暖系统是一种以液化石油气和天然气为主要燃料的一种供暖系统,这一系统可以直接的吊顶将其安装在天花板上,而且燃气红外线辐射供暖系统也是由四个主要部分构成的,分别为排气装置、反射板、辐射板和控制箱燃烧器。燃气红外线辐射供暖系统的工作原理就如下:液化石油气、液化天然气和燃烧天然气,加热辐射陶瓷板、板或者是金属管,这样就可以直接的产生热辐射或者是在受热房间的围护结构内部的设备和表面产生辐射,又被叫做是1次辐射、2次辐射和对流辐射,这些辐射可以为采暖区域创造出微气候的条件。燃气红外线辐射供暖系统也可以在生产工艺中进行加热,这样就能够节省一定的设备,但是燃气红外线辐射供暖系统主要的作用就是用于供暖,在供暖的过程中也是极为重要的,可以减少燃料出现的污染,这一新型的系统在使用的过程中也较为便利。 2 燃气红外线辐射供暖系统的在应用上的分析 我国北方的气候是极其寒冷的,工业厂房在冬季的时候必须要进行供暖,供暖系统在选择的过程中就是极为重要,目前,我国工业厂房使用的供暖系统仍然是传统的供暖系统,这一系统在利用的过程中会破坏环境,导致大气污染,因此必须要使用新型的供暖系统,也就是燃气红外线辐射供暖系统。北方工业厂房中2m以下是设备和人员密集的空间,这一空间在利用的过程中,必须要根据具体的工业厂房进行分析和研究,在这一区域进行供暖,保证热空气可以停留在这一范围内,这样可以满足工业生产的基本要求,在降低能耗方面也是极为有利的。因此为了克服高度对于垂直失调的影响,在高大的工业厂房内,会使用燃气红外线辐射供暖系统。集中送L的热风供暖和暖风机加散热器的方法,对这几种方法进行比较才能够判断应该选择哪一种。除此之外,燃气红外线辐射供暖系统也可以解决换气空间、热量损失大的空间以及敞开空间的供暖面临的问题,利用温度进行自动的控制,保证整个系统可以自动的运行,在这一过程中是极为重要的。 3 燃气红外线辐射供暖系统安装技术 某地的主厂房是一个大型的装配车间,整个车间的长度是204m,高度达到了15m,在围护结构的下部也有着一定1m高的墙体,上部使用的是保温的彩钢板,彩钢板的厚度为100mm,这样可以减少热量的快速流失,开窗的面积也比较大,对于室内设计的温度是16℃,对以上的三种方法进行了比较,最终选择了燃气红外线辐射供暖系统。 燃气辐射管供暖器是目前为止比较流行的供暖设备,在这一过程中,必须要根据强度的不同进行合理的区分,分为低强度、中强度和高强度等三个类型,如果从燃烧通风的角度来看,又被分为负压式和正压式,从设备的类型来看,又被分为U型和直线型。根据具体的高度来看,可以选择低强度设备辐射。 U型设备紧凑,引风机和燃烧器在同一端,接电方便,沿着辐射管长度方向的温度较均匀,辐射管的热膨胀补偿性好,是燃气辐射管的发展方向,直线型设备沿着辐射管长度方向的温度降大,温度不均匀。ASHRAE推荐,辐射器的安装位置要靠近外墙或负荷大的区域。燃气红外线辐射器的安装高度,应根据人体舒适度确定,但不应低于3m。燃气红外线辐射器用于局部工作地点供暖时,其数量不应少于两个,且应安装在人体的侧上方。当辐射器安装高度高于7m时,随着安装高度的增加,温度梯度增大。但安装高度为7.5m时,下部空间的空气温度均匀性优于安装高度为5、6m的情况。 实际工程中,7.5m的安装高度比较合理。燃气红外辐射供暖器在工作时无论使用天然气还是液化石油气,燃烧后尾气均为二氧化碳和水。在标准中可以直接室内排放,如果厂房对排放有要求,尾气可通过穿墙的排放管排到室外,系统配有相应的排风帽;燃气红外辐射供暖器工作时需要的助燃空气一般都取自室内,如果厂房内对空气成分要求相当精确,在燃烧器前端也可接上进气管,从室外引进空气。在前端安装进气管,末端进行室外排放的情况下,燃气红外线辐射供暖器工作时对室内空气成分没有一点影响。 根据燃气辐射型采暖器的运行机理,我们可以清楚看到,燃气辐射型供暖器本身就是一个燃烧器,对其使用空间必定有安全要求。设计时应了解其设备选用同燃气供应条件和燃气种类关系,同时,了解与所使用的空间关系。首先,考虑燃气供应情况,其次,考虑所需要供暖的空间是否可以采用燃气辐射型供暖器,然后,根据燃气种类和热负荷选用设备。设计时为了安全的使用,应对需供暖的空间了解要全面,使用的环境类别(爆炸危险和腐蚀性等)、空间大小、地面受热体种类及大小等(如:设备大小及布置、工作人员操作位等要留出安全距离)。 根据燃气辐射型采暖器的运行机理,我们可以清楚看到,燃气辐射型供暖器本身就是一个燃烧器,对其使用空间必定有安全要求。设计时应了解其设备选用同燃气供应条件和燃气种类关系,同时,了解与所使用的空间关系。首先,考虑燃气供应情况,其次,考虑所需要供暖的空间是否可以采用燃气辐射型供暖器,然后,根据燃气种类和热负荷选用设备。设计时为了安全的使用,应对需供暖的空间了解要全面,使用的环境类别(爆炸危险和腐蚀性等)、空间大小、地面受热体种类及大小等(如:设备大小及布置、工作人员操作位等要留出安全距离)。 结束语 北方地区的供暖系统在应用的的过程重视是极为普遍的,尤其是工业厂房,是离不开供暖系统的,燃气红外线辐射供暖系统安装技术对于工业厂房来说是极为有利的,在很多的发达国家已经被使用,有着广阔的前景,一定要引起我们的重视。 工业安装论文:探讨工业厂区给排水设计中的管道安装技术要点 【摘 要】工业厂区由于生产需要的各种管道纵横交错,除给排水管道外,还有各种工艺管道、空调通风管道和消防排烟管道等。因此管道安装中正确地执行规范,合理地布置管道显得尤为重要,给排水管道安装又是其中重要的一部分。 【关键词】工业;给排水;管道 一、给排水管道 在工业厂区的室外给排水管道设计通常采用埋地敷设,采用塑料管材是比较合适的,埋地敷设的塑料生活给水管道除了要满足车行道或非车行道的覆土厚度以外,也要注意在设计管顶最小覆盖低于0.15米的深度,不应小于土壤冻结。并且阀门井要求采用保温井盖。当埋地敷设有困难时,也可以考虑使用架空敷设。但架空敷设考虑除了地区生产给水管道架空管道敷设的因素,还要考虑管道的保温措施,以防止管道冻结。 二、管线布置、高程、间距的控制 2.1管道布置 厂区道路只有车行道与人行道没有快车道、慢车道。由于复杂的工厂管道,雨,污水管直径较大、埋藏深,常布置在车行道下。但近年来,厂区内物流业频繁,车辆容易把道路压坏,影响厂区内车辆通行,工厂内重力流管应少安排在道路下。工业废水大部分是压力流传输,可架空支架敷设;给水管管径小、埋深浅且是压力管道,检修频率高。,因此在两边人行道上分别设置给水管及消防专用给水管且靠近道路中心线一侧,室外消火栓也可满足距路边不大于2米的要求。 2.2管道高程控制 合理安排好管线的平面位置的同时,还应合理控制各管线高程。一般来说,从上到下的顺序依次为电力管(沟)、电讯管(沟)、煤气管、给水管、热力管、雨水管、污水管。设计功率管(槽)深0.8米左右,电讯管沟深1.2米,控制燃气管道1.3米左右,控制进料管覆盖1米左右(根据冻土深度),而将雨、污水管起点覆土控制在0.7m左右,使每个线交错在高程。如果管线在高程上干,则遵循“压力管让重力流管、小管径让大管径、支管让干管”的原则。 2.3管线间距控制 《室外给水设计规范》、《室外排水设计规范》规定,给水管及排水管与其它管线的最小垂直净距为0.15m,最大垂直净距为0.5m,这在实际工程中很难做到,一般认为管线净距 0时即可施工。《上海市排水管道通用图》在排水管之间净距 0且小于管道基础厚度的情况下采用管道混凝土包封加固。因此在管线布置时,除电力管线同热力及燃气管交叉时最小垂直净距争取控制在0.5m外,其他管线布置时的管线最小垂直净距 0即可。对于小管径,压力管线与重力管线交叉无法避开时,可采用“几”字形绕行。若该压力管为给水管且从重力管上方通过而覆土厚度不够时,可从排水管下方走,但给水管须做钢套管以防水质污染。 三、管道安装阶段的技术要点 3.1管材的选用要求 在工程使用中,在设计和规范没要求的情况下,要优先选用新型适用管材,用来减少给排水管管径和管道的埋深。给排水管道通常选用塑料给排水管,由于其重量较轻、抗腐性能好、水流阻力小、布设方便快速,在给排水管的管材选择、施工、使用期限和成本等方面与传统管材相比都有着明显的优势。 3.2管道安装技术要求 1、管道安装应结合具体条件,合理安排施工顺序,一般先地下后地上;先大管后小管再支管,当管道交叉中发生矛盾时,应该按以下原则避让:小直径管道让大直径管道;可弯的管道让不可弯的管道;新设的管道让已建的管道;临时性的管道让永久性管道;有压力的管道让自流的管道。 3、经常要检修的或引出支管较多的管及所接仪表多的管道,都应安装在便于安装、维修的地方; 4、室内敷设管道要满足设计要求的天花高度,首先尽量让大管贴紧楼板底或梁底,以下紧凑布小管,尽量做到合理、美观。 5、所有管道安装前均需清洗干净,要检查管内有无杂物堵塞才可驳接。管道安装横管要符合坡度要求,竖装管应垂直。安装工艺力求整齐、美观,接口处不得留下零乱的麻根丝和焊接药皮。 6、管道连接方式:无压排水塑料管道采用粘接、承插连接,给水管道和有压排水塑料管道采用粘接、热熔连接,室内消防给水管道根据消防规范要求应采用镀锌钢管,采用丝扣、沟槽式、法兰连接。 7、管道试压冲洗 (1)、管道安装完成后,必须按设计要求进行试压试验。 (2)、对于管径大、管网长的管道系统,采取分段或分系统试压的方法。 (3)、按设计图纸要求,严格执行现行国家有关的规范及标准。 (4)、待管道试压合格后,对管道进行冲洗,直至出水干净,排放的污水在有条件区域就近排入检查井,不得随意到处乱排。 3.3、施工场地恢复 管道安装完毕并经水压试验合格后,经项目经理批准后及时进行管沟回填。检查井回填前先将盖板坐浆盖好,并通过测量保证标高准确后,井墙和井筒周围同时回填。管沟回填前清除槽内遗留的木板、草帘、砖头、钢材等杂物,且槽内不能积水。将所有回填土的含水量控制在其最佳含水量附近。回土时按基底排水方向由高至低分层进行,管腔两侧也同时进行。 工业安装论文:工业锅炉安装质量控制应注意的几个问题 [摘 要]由于锅炉设备的特殊性,在安装与运行过程中,潜在一定危险因素。锅炉的安装质量直接影响运行的安全性和经济性,因此,锅炉安装必须严格按法律法规和规范标准来执行。本文主要从锅炉安装施工质量控制应注意的问题进行分析与讨论。 [关键词]锅炉安装 质量控制 监督检验 一、锅炉安装过程中必须执行的法律法规和规范标准 锅炉安装过程中严格执行《中华人民共和国特种设备安全法》、《特种设备安全监察条例》(2009.1版)、TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》、TSG G7001-2015《锅炉监督检验规则》,锅炉的安装位置和锅炉房应当满足GB50041-2008《锅炉房设计规范》、GB50016-2014《建筑设计防火规范》及GB50045-2005《高层民用建筑设计防火规范》的有关规定。 锅炉安装除了符合TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》、TSG G7001-2015《锅炉监督检验规则》的规定外,还应当符合以下相应标准: 1、锅炉的安装,对于A级锅炉应当符合DL5190.2-2012《电力建设施工技术格外规范第2部分:锅炉机组》的有关技术规定;对于B级及以下锅炉应当符合GB50273-2009《锅炉安装工程施工及验收规范》及相关标准的规定,热水锅炉还应当符合GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》的有关规定; 2、锅炉范围内管道的安装,对于A级锅炉应当符合DL5190.5-2012《电力建设施工技术格外规范第5部分:管道及系统》和DL/T869-2012《火力发电厂焊接技术规程》的有关技术规定; 对于B级及以下锅炉应当符合GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》和GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》的有关技术规定。同时,要按照锅炉出厂的随机技术资料、文件和设计说明以及安装施工图纸进行施工。 二、锅炉安装告知、申请检验的程序以及需要提交的资料 锅炉制造单位可以安装本单位制造的整(组)装锅炉,从事其它锅炉的安装单位,应当取得特种设备安装改造维修许可证,方可从事许可证允许范围内的锅炉安装工作。锅炉安装的施工单位应当在施工前,应当按照《特种设备安全法》、《特种设备安全监察条例》和相关安全技术规范的规定,在向锅炉使用地的市、县(区)特种设备安全监察机构办理安装告知,办理锅炉安装告知时需要提交以下资料: 1、施工单位的资质:安装单位的企业法人营业执照、组织机构代码证、安全生产许可证、安装许可证的复印件,复印件上必须加盖与许可证上的单位名称相一致的红色公章; 2、施工人员的资质:特种设备作业人员(如焊接操作人员、无损检测人员、电工、管工、钳工、起重工、筑炉工等)的作业证原件及复印件1份,复印件加盖施工单位红色公章,施工人员的操作项目应能够满足施工工艺要求并要有聘用记录; 3、施工组织设计方案3份,施工方案要加盖施工单位和建设单位(监理单位)的红色公章; 4、设计单位资质:提供设计单位的设计资质证复印件和设计许可明细表,同样也必须加盖与资质证单位名称相一致的红色公章; 5、设计图纸:提供盖有设计单位“设计资格证印章”的施工图纸一套。设计施工图纸的说明应当清晰明了,应当明确设计压力、最大工作压力、材质及规格,同时明确压力试验,严密性试验的方法和试验压力,以及无损探伤的检测方式和数量等; 6、材料报验:提供锅炉生产厂家随机附送的锅炉出厂技术资料和文件,如有关图纸、技术数据、参数表、合格证、质量证明文件等。 安装单位办理锅炉安装告知后,应向锅炉使用地承担相应范围的锅炉安装监督检验机构提出检验申请,并附以下资料(或者复印件)各一份: 1、特种设备安装改造维修告知书; 2、施工合同; 3、施工计划。 三、锅炉安装的施工工序 锅炉安装一般按以下施工工序进行: 四、安装过程中的所需资料文件与受检项目及注意事项 (一)、所需资料文件 锅炉安装过程中,施工单位提请通知锅炉监督检验机构进行现场检测时需要提交以下资料文件: 1、锅炉安装告知书; 2、施工单位资质证、设计单位资质证; 3、施工图纸; 4、锅炉出厂全套技术资料和锅炉和本体图纸; 5、分汽缸出厂技术资料和本体图纸; 6、管道单线图的设计变更通知; 7、材料及设备合格证、质保书; 8、阀门安装前试验记录; 9、管道焊接检查记录; 10、无损探伤报告及底片; 11、水(耐)压试验记录; 12、压力管道普查登记表; 13、压力管道耐压试验记录; 14、锅炉安装质量证明书等。 (二)、受检项目及注意事项 锅炉在安装过程中,要严格按照《锅炉监督检验规则》的要求进行。对A类项目,未经监检确认,不得流转至下一道工序。锅检机构监督必须到场检查的项目主要有锅炉水(耐)压试验。 锅炉本体及锅炉房内管道水(耐)压试验时必须提前告知锅炉监督检验机构到现场进行监督检验。现场监督水(耐)压试验,检查升(降)压速度、试验压力及保压时间,检查承压部件表面、焊缝、胀口、人孔、手孔等处的状况以及泄压后的状况是否符合《锅炉安全技术监察规程》的要求。 在工作中需要注意,锅炉本体水(耐)压试验的过程和结果必须填写在《锅炉安装质量证明书》的“锅炉本体水压试验检查记录表”中,并有施工单位、使用单位、监督检查单位(锅炉监督检验机构)代表的亲笔签名。记录管道试验情况,同时填写管道耐压试验记录并送监督检查单位(锅炉监督检验机构)现场人员签名认可。 五、锅炉交工验收 1、锅炉带负荷试运行检验合格后,及时办理工程总体验收手续; 2、锅炉的技术资料应在试运行30天内移交给使用单位存档; 3、工程验收包括中间验收和总体验收。 4、工程未经总体验收严禁投入使用。 六、结语 锅炉安装是一项比较复杂的工程,其质量控制有严格的规范要求,我们必须以谨慎的态度严格施工,确保工程质量。同时,锅炉安装也是锅炉制造的延续,相当于现场装配或组装,锅炉制造的质量的好坏也会在安装中暴露出来,能得到及时的处理,锅炉安装质量对以后锅炉的安全运行具有重要的意义。 工业安装论文:浅析工业管道安装过程的质量控制与管理 摘要:随着人民生活水平的不断提升,工业管道对人们生活的影响逐渐加大,相关部门越来越重视其安装质量控制与管理。本文主要介绍了工业管道安装过程的质量问题,并进一步分析了如何提升工业管道安装过程质量的相关策略。 关键词:工业管道;安全质量;控制;管理;相关策略 一、工业管道安装过程的质量问题 1.缺乏监管力度 施工的质量管理,需要在施工过程中,施工过程后这两个方面跟进,也就是说,及时施工完成也需要持续跟进。但是当下的工业管道施工属于多路段、同时开工,那么质量监管的人员就相对的缺乏,需要更高水平的质量检测人员。 2.现场管理问题 现场管理是施工管理的重点,存在着较多的问题,其中也有一些明显的、急需改进的问题。在施工现场,经常有偷工减料的现象发生,不根据施工质量要求施工。在现场施工的过程资源调整不及时,会导致施工材料的浪费,从而增多施工成本。 在施工现场如果没有良好地控制好成本,不按照计划进行,发生延误工期的情况,会导致诸多问题发生。各项问题也应备好应急预案,但是在当下很多工业管道施工管理部门缺乏对这方面的处理,不能有效地调节现场的人们生活关系,导致施工影响到人们的正常生活与工作。工业管道现场施工是一个综合性的工作,集工程管理水平、施工能力为一体,关系着整个施工的质量,影响着工业管道工程的经济效益。现场施工要根据工程的时间段、工程的种类、不同的工作人员安排相应的管理措施,做到联系实际,从实际出发,确保质量。 3.施工技术人员质量控制意识淡薄 许多施工技术人员缺乏基本的法律意识,法律观念薄弱,无法按规章制度办事。在具体的施工过程中,技术人员不按照图纸施工,施工方法也存在着诸多问题,甚至还会出现偷工减料的现象。施工技术人员的违规操作导致项目质量下滑,容易造成质量事故频发。 4.物资管理水平落后 物资管理水平的好坏是工业管道工程施工质量好坏的基础,如果在施工物资、设备管理上没有做好,就容易引发一连串的安全事故。许多企业的物资、设备都较为陈旧,缺乏有效的管理。尤其在施工的停止器,很多施工单位对物资、设备的保管都不注重,这就容易导致设备提前损坏。一些施工企业虽然购置了新的设备,但是在管理上由于种种疏忽,导致不能有效地运用于施工当中。企业的物资管理体系不健全,大大影响了其材料储存,成本控制的质量,以此会影响到施工项目质量。 5.资金投入的欠缺 工业管道通风的动力源可以分为两种形式的通风,一种是自然通风另一种是机械通风。其中可控的,本文所讨论的重点是机械通风。机械通风的动力源是风机,在注意生产费用的前提下,许多工业管道都会采用低廉的风机,这样会导致工业管道通风装置存在诸多质量问题,通风系统会有一些隐患存在。在我国,工业管道的安全投入率较低,安全设施投入的不足,导致安全防护措施不能有效地在现场实施,施工单位经常使用一些老化的、损坏严重的设备,这对施工人员的生命安全都造成严重威胁。 6.施工技术及管理水平落后 施工企业没有及时引进先进的施工技术,严重地制约了施工的进度和质量。除此之外,一些施工技术人员对施工的项目内容根本不了解,甚至对项目的进度也不确定,就更加难以保证项目的质量。施工管理落后主要体现在企业体系不健全,不能统筹规划实施,没有制定良好的管理目标,导致企业的领导无法展开有效的指导和监控工作。施工技术人员缺乏对项目安全管理的落实等等。这些都是导致房建工程项目施工质量落后的原因。 二、如何提升工业管道安装过程的质量 1.提升管理质量 要树立好以“质量”为主的施工理念,要想充分地提升工业管道工程的质量和施工水平,就必须保证质量的理念的树立。积极培养施工员工在施工的每个环节对施工质量的把握,将质量放在工作的第一位。进而,在提高工业管道工程管理的方案中,必须明确领导小组,以及各个部门需要负责的任务,各个小组组织、协调、管理并相互监督工作。项目领导小组确立职位后,要对自身管理的小组施工的每个环节、每个岗位进行严查和管理,做到各尽其职,一丝不苟地对待工作。 2.加强破碎物的清理 清理干净表面上破碎、松动的混凝土,防止表面的脱落恶化混凝土,进一步将钢筋下方的混凝土加强清理,以便于更好地修补,这也是实现工业管道病害防治的重要手段。将钢筋表面的锈迹及时清理,并加强表面处理,可以用防锈材料涂抹,以更好地促进其防锈作用,不会因为风吹日晒而受到过多的干扰。 3.提高管理人员素质 在工业企业运营中的计量和成本管理工作中,需要落实的人员有预算人员、材料管理人员、以及财务人员这几个大的方向。预算人员可以根据路桥施工项目合同来进行预算报价,通过对工程中的变更、分包来进行严格的控制,以确保项目的收入情况。材料人员主要负责的项目中的采购、管理、供应、储存以及质量检验等方面,通过对这些方面进行严格的控制,降低材料的损耗程度,达到成本控制的目的。财务人员的主要负责方向是对开支范围、控制标准以及项目的资金支出进行有效的控制,明确具体的范围和方向来将浪费财政支出的行为扼杀在摇篮里。 4.全面建立监督体系 工业企业实物的财产管理中会存在着损坏、偷盗等情况,这就要求成本管理控制者要加强对实物的监管,以免从实物保管中造成过多的损失,从而提升工业企业管理的运营成本。在采购环节要尽量集中采购,这样可以分包价格。建立成本分析制度,根据施工的计划、编制,下发成本预控计划,让各个部门都有所配合,有所比较。尽可能地让成本管理不遗漏、不重复、有对策、有依据。杜绝不合理费用的发生。 5.加强技术开发 综合化技术开发,是为了更好地满足各种级别的工业程序安装运行,并为其提供有效的支持。它对相关的运行系统提出了较高的要求,需要对每个工作的监控所涉及的内容都要有一定的了解程度,同时也可以进行故障定位、故障排除等综合化管理支持。这些通过一个信息操作平台就可以轻而易举地实现。这就是一个综合性质的信息化管理的体现。随着信息化管理在当下社会中的作用越来越重要,这些功能和性质都应该被重视起来。 6.建立安全管理体系 工业管道工程施工项目必须有一定的安全依据,根据国家的相关规定,对工程项目中的质量进行控制,构建合理、科学的安全管理体系。首先要建立科学、严密的考察办法,其次要建立具体的负责机构,安排专职人员,最后要建立制度,落实各个层级的负责人,权责分明,在制度安排上包括安全检查、安全教育、安全活动、消防安全、生活安全、卫生管理、治安等方面的安全制度,覆盖方方面面任何有可能发生隐患的区域。 结语: 随着社会经济的不断发展,工业管道管理也要走向一个新的高度,实现对质量的保障。工业管道的管理,要集合各项安全措施为一体,实现系统化、专业化的运作。相关技术人员要充分地对此重视,利用成熟的、专业的管理手段,全面提升工业管道安装的质量,实现工业管道安装的安全有序的进行。 工业安装论文:工业电气设备安装措施及维修 摘 要:在现阶段我国工业电气设备的使用中,表现出来的大量问题,都表现出工业电气设备在安装中使用了不正当的方式,从而埋下了隐患。同时对电气设备展开日常的维修和检查,不仅能够提高设备的寿命,还能提高整个生产工业内部的安全性。本文主要从这一角度出发,分析现阶段工业电气设备具体的安装措施,以及应该使用的维修方式。 关键词:工业;电气设备;安装手段;维修对策 我国经济不断发展,我国工业表现出了极强的推动能力,同时经济反馈给工业,使得我国工业朝着规模更大的方向发展。尤其是工业所需要的各种电气设备,例如电机以及电网,无论在容量还是在输送速度方面都得到了大幅度的提高。然而因为电气设备在日常的检查过程中,存在着偷工减料的现象,从而在正常的施工过程中表现出来的大量问题。如果针对问题没有采取几块的应对方法,将会对整个企业带去十分不利的影响。这就表明电气设备的准确安装及时检验维修具有十分重要的意义。 1 工业单位中发电机的接地电气的保护措施 发电机在具体的安装过程中,一定要同地面做好连接。如果在整个配电系统中安装若干发电机,并且每台发电机具有各自的ATS,那么在发电机的接地安装工作可以将发电机看做一个单独的个体来展开处理。如果整个发电站中有着若干发电机,并且发电机相互之间使用一台或者多台ATS相互联系进行供电,那么就需要将整个连接环节中的中心发电机连接到接地的具体装置之中。并且在具体的安装过程中,一定要注意发电机的接地位置,并且在安装避雷针的时候尽量保持接地线的短和直。 2 接地设备重故障时的检测 对故障电流所使用的检测方式主要是让相线和中性线穿过同一个电流互感器,这一个设备主要是检测两条线之间通过电流瞬间达到的和。如果在整个系统,电流互感器检测出来的电流和为零,这说明系统没有连接地漏电线。而如果三者之间无法保证平衡,那么电流差则会直接通过中性线。可以根据互感器安装位置的不同来选择多种方法检测电流运行过程中的故障: 2.1 对包含中性线的主干路线进行检测。这种情况只适用于具有几台设备的小型电回路之中,一旦整个电路中有着多台电流互感器,检测的难度明显增加。 2.2 对变压器中性线路中某一点到接地设备中端子板间电流的检测,这种方法是对是否漏电等现象的直接检测,而忽视了相线和中性线之间的电流和。 2.3 对不同变压器中各种二次回路的检测。这种方法可以检测一些敏感度极高的电子设备所表现出来的绝缘状态、接线是否准确以及整个回路的具体工作过程中是否存在着障碍等问题。 3 工业企业中电气装置简要概况 根据相关内容的分析研究我们可以发现,整个电厂、各种电力输送网和工业企业中的用电设备是一种串联的关系,这表明只有其中一个环节出现了问题,都会严重影响着整个单位的电力使用情况。电气设备是整个电气系统中最为关键的组成部分,如果在整个运作过程中表现出不正常将会影响整个用电体系的安定性。为了保证用力按设备的正常工作,就需要对整个装置采取必要的日常维修和检测等措施。检修时间的决定需要根据整个测试时间为基础,并且需要结合不同装置之间的具体运作模式为基础,这样不仅十分的模糊,并且具有强制的特性。同时还影响整个单位具体人力资源的具体使用,同时还会造成巨大的资金以及资源的浪费。 在设备的检验过程中我们发现,真正能解决电力故障所占的比例竟不到10%。因此对装置的不同模式开展全面的分析,认真的获取其运作信息,合理的分析并且派出装置问题是其管控活动顺利进行的必要前提。装置的不利现象虽说有不确定性,其前进的速度也是快慢不一定,不过多数情况下是有一个阶段的,在这个阶段中会出现许多的表象特征,具体的讲是各项要素,比如电等出现的一系列的反应。当开展好可靠性探索工作之后,要结合不同的特征和前进内容,对电气装置的运作信息进行全面分析,进而及早的察觉不利现象。 4 单位电力装置的可靠性探索 企业电气设备可靠性诊断管理的基本任务是:分析电网、电气设备运行可靠性,以各项可靠性指标来检验规划设计、设备制造、基建安装、生产运行等环节的预期目标和效益,并作为技术进步和技术改造的重要依据。分析可靠性内容,切实提升单位的电气装置的运作能力。它规定不单单要进行好可靠性的活动,比如不同的问题进行的综合的测评,同时还应该进行好预测工作,特别是要把预测与评估融汇到一起,通过比对发现对其有作用的重要要素以及那些不利的内容,然后结合具体状态开展工艺革新。实际上讲,涵盖如下的一些要素:故障分析;可靠性指标预测;最优检修和更换周期的确定;运行方式的可靠性评定;可靠性技术和管理的教育培训。确保单位的电气装置的运作安稳性是相对繁琐的同时又关乎到很多层次要素的体系项目,它还关乎到单位的管理内容,必须对其高度关注,合理的分析,只有这样才可以确保功效合理,成就显著。 5 针对可靠性开展的维护工作 将可靠性当成是工作重点的维护活动是当今提升维护体制的一项关键的项目措施,其主要的思想是,对体系开展功效以及问题的探索,当得知其中的各项不利现象产生的具体后果之后,使用合理的逻辑分析措施,明确相关的问题现象的应对方法,经过测评等一系列的方法,在确保安稳性等的背景之下,以维修停机损失最小为目标化系统的维修策略。将可靠性当成是工作关键的维护工作,是一项用来明确电气装置在它的运作背景下维护规定的具体措施。经过合理的提升可靠性,能够切实提升设备的运作安稳性特征。切实提升装置的运作水平,切实提升成本费用。增加装置的使用时间,切实提升工作者的工作积极性。 6 面对的不利现象以及整改意见 6.1 安稳性测试活动不具备有效地管控力度,电气装置的安稳性分析体系原本的运作就不是非常的良好,要认真的探索在线公益的具体运行水平,切实提升装置的自我检测水平,认真地分析运作时期出现的各项不利现象。 6.2 电气工作者没有综合的管控能力,无法有效地察觉装置在早些时候的不利现象。这就会导致以前非常易于分析的事项变得更加的繁琐。针对这种情况,要对工作者进行细致的培训,切实提升他们的工作能力。除此之外,还要在选取装置的时候也分析道便于使用的特点。 6.3 国家强制性电力设备预防性试验要求和设备可靠性诊断状态不附的矛盾。对于将利润当成是发展意义的工业单位来说,可以首先通过不是很挂件的电气装置来进行可靠性的分析,当获取了合理的运作经验之后,再对其推广运作。 结束语 在工业电气设备安装过程中,应该认识存在的问题与不足,并根据实际需要,综合采取有效措施,确保安装质量提高。同时还要重视设备维修工作,掌握正确的维修方法,及时处理存在的问题与不足,提高设备综合性能,使其更好运行和发挥作用。 工业安装论文:工业设备地脚螺栓安装技术探讨 摘 要:地脚螺栓在工业设备上的安装工艺质量是衡量整个工程施工水准的重要指标。在本文中,作者首先介绍了当前市面最普遍的几种地脚螺栓的特点和适用范围,然后就安装的注意事项、具体方法步骤和安装技术要领做出了详细的探讨。 关键词:地脚螺栓 安装技术 工业设备 地脚螺栓指的是下端为直角弯钩的螺栓构件,或者L型和U型螺栓。地脚螺栓具有增加锚固的功能,从而加大设备的承载负荷,甚至在运动时和遭遇地震时,也能起到很好的稳固效果。因此,在确保物品安全运输和延长贵重器物使用寿命方面,安装地脚螺栓起着非常显著的作用。特别是工业厂房施工时,将大型机械设备固定在地面上大多需要添加地脚螺栓。这是因为这些机械机身过重,重心位置高,运转的时候会发生剧烈震荡且重心会随震荡而偏移,长此以往,容易引发事故,故而高速运转的器械都需要和地基坚实地固定在一起,从而防止倒塌。大型设备与地基连接,最主要就是通过安装地脚螺栓来实现。通过简单的垫铁调整,把需要地脚螺栓固定的设备测出垂直位置和水平位置,再灌浆把设备牢牢固定住。只有经过充分固定,才能确保工业设备不在运转中因运转过速而发生震荡或倒塌,增强了设备运行的稳定性。 此外,为了确保螺栓植入地基塔中的质量,应对地脚螺栓的选择和安装流程予以高度重视,根据其不同种类的应用范围和技术要领,从施工孔洞尺寸,置入混凝土的预埋深度,拆模及验收等方面严格控制安装施工的质量。 1.常用地脚螺栓种类的划分 由于具体安装目标不同,地脚螺栓的有好几种类别可供选择,其中主要包括:①活动型地脚螺栓;②固定型地脚螺栓;③抓地型地脚螺栓;④胀锚型地脚螺栓。 以上四种为最常见的种类,在实际安装中各有用途,下面对这几种螺栓的使用方法和特性,笔者将分别作出介绍: (1)活动型地脚螺栓。活动型地脚螺栓又被称为长型地脚螺栓,采用Q235钢铸造而成,最明显的特点就是方便拆卸,因而适用于安装在震动剧烈,冲击性较强的重型机械设备上。 (2)固定型地脚螺栓。与活动型螺栓相反,固定性螺栓被称为短脚型螺栓,此种螺栓的一端被置入混凝土因而稳定性十分好,适用于安装在运转时震动不强,冲击力弱的机械设备上。 (3)抓地型地脚螺栓。抓地型地脚螺栓也被成为粘结地脚螺栓,近年来在建筑工程中被大量的应用,它的安装方法与胀锚型螺栓基本相似,但是需要在实施地面粘接工序时将孔内壁的杂物清除干净,同时保持内壁干燥。 (4)胀锚型地脚螺栓。胀锚型地脚螺栓的使用范围最广,除了常用的静止设备,还可以将其安装在辅助设备上。安装胀锚型螺栓需要注意将安装机械压强设置在10MPa以上,如果压强太小,容易导致螺栓滑芽或脱落。同时在使用钻头时,要注意力度,以免用力过大钻伤埋管。将螺栓打入地基以后,要仔细观察周围是否有裂纹,一旦发现裂纹要尽力修复,以防螺栓松弛。 2.地脚螺栓的选择标准 (1)安装前准备工作。常言道,工欲善其事,必先利其器。因此想安装好地脚螺栓,必须将安装前的准备工作做好,要注意看螺栓加工出来有没有带帽带垫,为了稳妥起见,不妨多套一个螺帽以免遗失。再就是要看置入混凝土中的部位有没有油污,如果有要及时清除,最后要将螺栓丝口和螺帽上好黄油,并用塑料胶布包起来护住螺帽。 (2)螺栓的选择标准。对螺栓的选择对后续的安装工作有着不可忽视的基础作用,具体选择标准应遵照《混凝土结构工程质量监察规范》内允许的偏差。预留孔洞尺寸和中心线位置的界定详情可参见表1。 3.地脚螺栓的安装步骤 (1)安装需要的仪器设备和相关要求。在地脚螺栓施工安装过程中,最为关键的一个环节当属仪器测量控制,且安装过程中涉及到大量的仪器设备,并对其操作有较高的要求。因此,精准地控制仪器,熟练地操作经纬仪、水准仪等测量工具是安装人员上岗前必须具备的专业技能。地脚螺栓工程质量与工业设备的运行和安全有着直接的联系,在安装中应尽力避免数据误差,使安装最大限度地精准到位。如此就需要操作人员在安装过程中需要先固定支架,微调螺栓,做好前期调试工作,确保后续的安装质量,表2是安装中涉及所有仪器明细: (2)螺栓的固定。地脚螺栓的固定工作,是安装的第一步。首先应检查地脚螺栓,将镀锌层表面的污垢和油污一并清除干净,并给螺纹涂上润滑油,检查螺栓与螺母是否匹配。在固定过程中,需要谨防螺栓孔内混进灰尘杂物,否则此时的杂物会被带入灌浆过程中。然后就需要通过压力电磁传感对螺栓进行一体灌浆。此时,应注意下端的弯钩需与底部保持两指宽的距离,防止间隙太小,灌浆时无法填满。如设备安装在地下室或者基础上的混凝土楼板上时,应将地脚螺栓弯钩钩在钢筋上。如果设备没有钢筋,则改用圆钢横穿过弯钩。 (3)确定螺栓安装架标高。工业设备安装中偏差是普遍存在的,不同的施工项目对偏差的允许范围各不相同,而对地脚螺栓的安装误差则控制得较为严密,这一点在安装过程需格外注意。测量标高时,要对每个钢架顶面四角都分别进行测量,如果发现实测标高低于设计标高,则需要垫上薄钢板或铁片来减小误差。待到架定标高符合要求以后,再将钢架下部与底基台上的预埋件焊接固定。焊接完毕后,要注意做好清理工作,并与相关人员核对技术交底文本上的所有事宜。 4.安装注意事项 (1)螺栓轴线及垂直度控制。施放轴线时,应由测量人员先控制好轴线端头,调平找正后采用中心线投点来定出各横向及纵向的轴线。用全站仪器投影中心线时,应在所定的每根轴线两端即中点纵向焊一块长型角钢,并在顶面轴线刻出一小槽,然后用钢卷尺、钢板尺依据图纸上的标记尺寸量得相邻两螺栓支架中心的距离。 (2)偏差处理技巧。对于安装时过高的螺栓,应将高出部分削去再套螺纹。套螺纹时则要注意防止将杂质混入混凝土底浆中使其被污染。而当螺栓位置偏低时,可用氧炔焰先将螺栓烤红,然后再拉长。拉长的方法使用两块垫板垫在螺栓底部,再将边架中间有孔的钢板套住螺栓,同时把上端用螺母拧紧,借助螺母的旋力将螺栓烤红处拉直,为了进一步起到加固作用,可在直径拉细处加焊两三块钢板。 (3)螺栓的保护。安装完毕以后,要先验收是否各项指标都已合格,并应及时对所有螺栓顶端的丝杆采取保护措施,以免浇筑时丝杆受损。为了防止丝杆不受到混凝土的侵蚀,最理想的办法是在其顶端涂上一层黄油,再用塑料薄膜包起来,并用规格稍大的PVC管裁成300mm长,套在丝杆上。如此一来,不但可以防生锈,还可以防止外力损伤。 (4)防止安装后疲劳损坏。完成安装以后,地脚螺栓时常会因为承受冲击载荷的大型机械设备上频繁使用而造成断裂损坏。大多数情况下,都是由小能量冲击多次累积效应造成的破坏,致使地脚螺栓因过度劳损而断裂。因此在不但要保障安装工艺达标,还要勤做后期保养加固,延长螺栓使用时间,防止老化。 5.总结 综上所述,在机械设备安装工程中,地脚螺栓的选择以及安装质量对工程设备的稳定性与安全性有着密切的关系。在实际施工过程中,应严格按照相关条例做好前期准备,一旦发现偏差务必要及时纠正,然后按照设备配置的说明书或技术交底方案核对各项信息,只有这样才能保证整个设备安装质量。 工业安装论文:工业自动化领域现场电气器件DIN导轨安装改进方法调查与研究 摘 要:电气器件在工业自动化领域现场有着广泛的应用,无论在工业自动化现场的交直流电源供应回路还是信号采集、控制回路中,其扮演的角色都十分重要。对于目前,工业现场中,现场电气器件诸如(电源或信号)浪涌保护器、安全栅、接线端子等普遍采用的DIN导轨安装。由于工业安装应用现场存在着空间有限、元器件及线路众多的特点,导致现场电气器件呈现安装密集度十分高,当出现维修、维护情况时,给现场作业人员带来诸多不便且存在一定的操作风险,文章旨在对该种现象进行调查,对改进方法进行相关研究讨论。 关键词:电气器件;工业自动化;DIN导轨;改进方法 引言 当今,工业自动化在我国乃至全世界正在呈现飞速发展。而对于企业,工业自动化程度更是体现企业智能化制造高度的重要表现。工业自动化现场电气器件更是工业自动化生产十分重要的组成部分,而它的安装方式关系到日常对于它的维护、维修、保养速度、质量,从而关系到企业能否正常进行生产。所以工业现场电气器件的安装方式就显得异常重要了。 1 相关定义介绍 1.1 工业自动化现场 工业自动化现场宏观上是指生产企业中工业自动化系统的硬件,具体包括工控机、工控网络设施(交换机、路由器等)、控制柜及相应电气控制柜的安装运行环境。微观上指具体某一工业控制设备安装运行所处的工业环境,如PLC控制柜、低压电气控制柜等。工业自动化现场通常环境比较复杂、恶劣,具体指环境温度较高(如钢铁、化工等行业)、电磁环境复杂(如电力、通信行业)、可能存在易燃易爆气体(如矿产、石油及炼化行业)等。 1.2 电气器件 电气器件在工业自动化应用领域是指在工业自动化现场承担着为工业设备电源供应、现场各种信号采集、传输、控制等具有电气特性的器件。通常它承担着感应、数据转换、保护、控制等作用,对其稳定性、测量性、电磁兼容性(emc)、快速反应性、准确性、抗电性(具体指高电压、大电流)等有足够的要求。具体器件种类繁多,如浪涌保护器、传感器、控制器、接线端子、保险等。 1.3 DIN导轨 DIN导轨是德国工业标准中用于现场电气元器件的现场安装方式,目前已广泛用于电力、工业自动化等现场安装环境中。DIN导轨的尺寸通常用“宽度×深度×厚度”来标注,目前最常用的宽度尺寸为35mm(毫米),厚度尺寸为1mm(毫米),深度则根据现场安装要求来制定。现在,对于工业自动化领域,现场的安装设备采用DIN导轨普遍常见的有PLC(可编程逻辑控制器)、接触器、接线端子、浪涌保护器、断路器等。 2 DIN导轨发展及现状 2.1 DIN导轨发展 DIN导轨是根据德国工业标准DIN EN 60715标准[1](对应GB/T 19334-2003 )要求规定,主要针对低压开关和控制设备元器件的安装而制定的,通过DIN导轨实现了低压开关和控制设备元器件安装的标准化,使各种设备元器件安装实现了统一。从1981年DIN EN 60715-1981到2001年DIN EN 60175-2001以来,甚至到今天,经过了30多年的发展,目前DIN导轨已经成为工业自动化现场低压开关和控制设备元器件安装的最广发的标准,各种工业自动化生产设备厂商包括西门子、菲尼克斯、研华等纷纷也根据该标准生产了自己的导轨。 2.2 现状 DIN导轨在现在工业自动化领域应用已经非常广泛,从控制室的控制柜内的PLC安装(如西门子S7系列、罗克韦尔AB系列等)到各种控制电气器件如浪涌保护器(如英国MTL)、安全栅、接线端子模块等都是安装在DIN导轨上来使其固定,它已俨然成为各种工控电气器件机械支承的标准安装轨。常见的DIN导轨一般用宽度×深度×厚度来标注,一般标准是厚度为1mm,宽度为35mm,而常用的尺寸有:35×7.5×1、35×15×1、35×15×1.5、32×15×1.5、35×16×1.8等。由于只需要DIN导轨用少量螺钉打孔固定在控制柜或现场接线箱内的背板上,然后将各种电气器件通过器件上的导轨卡扣卡在导轨上,所以安装比较方便,且器件可以密度安装,所以DIN导轨得到了工业自动化领域电气器件厂商和运用商的青睐。 3 电气器件DIN导轨安装缺点 虽然工业自动化现场电气器件DIN导轨安装有着充分利用空间,安装方便等诸多优点,但是其也有不足之处。由于工业自动化现场控制系统复杂,涉及到的控制系统设备较多,且控制柜或现在控制接线箱空间有限,必然会带来设备密度大,维护、维修空间有限,如果其中涉及到部分电气器件损坏,需要更换。通常这类电气器件是通过卡扣来和DIN导轨机械固定,拆卸需要一定力度,且空间受限,经常会导致维护、维修人员无法直接拆卸需要更换的电气器件。再者,在用有些工具如旋具拆卸时容易碰触到其他电气器件,造成其他控制回路出现短路、断路的风险。如果无法拆除,在DIN导轨一段或两端有足够空间的情况下,方可沿着导轨方向依次移除电气器件,这会给维护、维修人员带来额外极大地工作量,甚至工作效率下降,无法在有效时间内完成既定工作,造成影响工业安全生产的后果。 4 电气器件DIN导轨安装改进 4.1 改进方法 为了解决上述DIN导轨安装产生的问题,文章提出了改进方法,避免新问题的出现。解决方法是采用中间加设电气器件卡座,该电气器件卡座的作用是通过卡座自身具有的DIN导轨卡扣与DIN导轨机械连接,电气器件安装在卡座上,而非安装在DIN轨道上,而电气器件以卡键的固定形式固定在电气器件卡座上(形如台式电脑主机内的内存安装在内存卡槽一样),由于三者连接部分具有金属导体连接,故从电气保护接地的角度而言,电气器件卡座连同电气器件是一个整体,故只需在导轨上做统一电气接地保护接于接地汇流排上,且满足接地连接电阻小于1Ω、接地电阻小于4Ω[2]。当需要更换电气器件时,只需扳开两侧扳座卡即可轻松取出,既安全又操作方便。 4.2 实现现状 目前,该方法已经开始进行研究试验验证,国内部分厂商已经实现。但目前还需要进一步开拓市场应用。其实现难度是由于DIN导轨与电气器件直接机械卡扣连接,各大电气器件厂商已生产的产品都采用该种形式,需要对电气安装底座进行统一标准化。 工业安装论文:工业压缩机轴系仪表安装与维护探讨 摘 要:文章简要阐述了机组轴系仪表主要组成及工作原理,着重介绍了机组轴系仪表的安装及质量控制点,同时结合二高压机组运行具体故障案例就如何提升机组仪表使用及维护水平进行了归纳总结。 关键词:探头;前置器;安装;单点接地 引言 压缩机是石化生产装置中重要的设备,广泛使用的有离心式压缩机和往复式压缩机(对称平衡和对置平衡)两种,它将工艺介质加压至后系统需要的反应压力,使装置生产出高质量的石油化工产品,压缩机的长周期安稳运行影响了石化生产装置的安稳运行,直接关系到生产效率,对压缩机运行状况的详细掌控是压缩机运行管理的关键。目前对压缩机运转状况的监控主要采用的是电涡流传感器(探头),对探头正确的安装,调校及良好的维护,使压缩机长周期运转成为可能。文章就轴系仪表安装及调试质量控制点进行了详细阐述,对实际工作中检测仪表引线处润滑油渗漏问题提出了应对方法。 1 压缩机轴系检测仪表构成 目前,常见压缩机轴系检测仪表主要由探头、前置器和延伸电缆构成。 1.1 探头 通常探头由线圈、头部、壳体、高频电缆、高频接头组成。常见探头主要有速度传感器、加速度传感器和电涡流传感器(或趋近式传感器)。二高压机组轴系监测仪表采用的是电涡流传感器。 电涡流传感器用于评价机组运行具体状况,主要工作原理是趋近式探头在通入高频电流以后,线圈周围会产生高频磁场,当该磁场穿过靠近的金属表面时,就会在其中产生一个电涡流,根据楞次定律:感生电流的方向,总是使它的磁场阻碍原来磁场的变化。感生电流的磁场与原线圈的磁场刚好相反,两磁场相叠加,使探头内高频信号能量损失大小变化,这个变化信号通过前置放大器转换成相应的电压信号送到检测仪表显示,报警或联锁输出。如图1所示。 电涡流传感器主要有5MM,8MM,11MM,14MM四种,其中5MM,8MM电涡流传感器的灵敏度为200MV/MIL(7.87V/MM),线性范围达2MM(80MILS),11MM,14MM电涡流传感器的灵敏度为100MV/MIL(3.94V/MM),线性范围达4MM(160MILS)。直流阻抗为7.3Ω+0.28Ω/米。使用条件:-24VDC供电,10KΩ负载,环境温度-35-177℃。电源要求:-23-26VDC,最大电流为12MA,当电压高于-23.5VDC时,会导致线性范围的减小。供电电压的灵敏度:输入供电电压每变化1.0VDC,输出电压变化小于2MVDC。 1.2 延伸电缆 延伸电缆用来连接传感器和前置器,延伸电缆长度应满足配套前置器要求。直流阻抗为0.222Ω/米,使用环境温度-51-177℃。 1.3 前置器 前置器为传感器提供高频交流电,同时处理和传输传感器与机组金属导体间隙变化并以间隙电压的方式进行表征。前置器到监视器应使用三芯屏蔽电缆,且要求前置器到监测系统距离控制在305米内,环境温度-35-85℃。 1.4 压缩机轴系检测仪表系统 5米系统:探头总长(探头壳体+猪尾线的长度)+延伸电缆长度=5米。 9米系统:探头总长(探头壳体+猪尾线的长度)+延伸电缆长度=9米。 线性范围:2MM(80MILS),从被测靶面0.25-2.3MM(10-90MILS)。 推荐间隙设定值:1.27MM(50MILS)。 2 压缩机探头安装准备 探头安装前,为确认探头使用性能的好坏,需模拟探头的工作状态(测量位移,振动,转速),用TK-3和数字电压表进行探头模拟校验。 首先将TK-3的旋转螺旋测微器调至零点位置,把探头固定在TK-3的支架上,使探头顶端紧帖金属盘,用数字电压表监视输出电压,在0-3MM范围内,旋转螺旋测微器,每隔150UM(或5MILS)输入位移信号,同时记录输出电压值,正,反行程各输入一次,绘制电压-位移曲线图,找出线性段中点。算出探头的灵敏度是否符合要求(200MV/MIL10%或100MV/MIL10%)。 注意事项:监控系统供电正确,前置器供电符合要求,探头,延伸电缆,前置器的连接符合系统要求(5米系统或9米系统)。 3 压缩机探头安装 3.1 离心式压缩机探头的安装 探头安装主要有以下两种方法:机械测隙安装法:用塞尺测量探头与被测金属表面的间隙。电气测隙安装法:将探头,延伸电缆,前置放大器连接好并送电,用数字电压表测量输出电压,计算确定探头和被测表面的间隙,该种方法由于不受安装位置的限制被广泛使用。 转速探头的安装: 键相槽的开孔尺寸:长10mm(沿轴向),宽7mm,深1.5mm。 键相信号的作用:在机器监测中作为转速信号,相角分析的参考点,计算机系统的采样控制信号。 将转速探头进行模拟校验,找出线性段范围,确定线性段中点的间隙值,用该探头模拟出间隙值的电压值,取整后即为安装电压,安装质量要求:(1)必须径向安装。(2)探头安装孔与键相槽必须对准。(3)键相探头安装必须错开键相槽。由于转速探头的位置紧靠压缩机轴端部的转动部件,所以探头猪尾线的绑扎必须远离齿轮且固定,以免在压缩机运行后,损伤电缆。 振动探头的安装: 轴振动探头一般安装在轴承座的上盖上,一个位置有X、Y向两个测点,径向振动探头必须在同一轴截面互成90°安装,45°和135°,30°和120°及其他角度,每个振动探头都有一个带内外螺纹的保护套管,先固定好保护套管,插入深度要符合随机资料要求,然后再在套管上安装探头,当探头穿过套管,接近机组测量轴时,连接探头与前置器,送上电源,用万用表测量前置器的输出,调整探头与轴的间隙,安装间隙电压在探头特性曲线的中点,固定探头。 位移探头的安装: 确定探头线性段的中点:探头,延伸电缆,前置器连接正确,将探头固定在TK3-2E的支架上,旋转螺旋测微器,使金属盘紧帖探头顶端,用数字电压表监视输出电压,在0-3MM范围内,用螺旋测微器每隔150UM输入位移信号,同时记录输出电压值,绘制电压-位移曲线图,找出线性段中点-1600UM。 计算远点电压,近点电压,中点电压:压缩机某气缸的轴窜量为500UM,探头线性段中点1600UM,用TK3-2E模拟出1850UM的位移,此时输出的电压为远点电压(V远),用TK3-2E模拟出1350UM的位移,此时输出的电压为近点电压(V近),中点电压(V中)=(V远+V近)/2。 室内调零:用工程师站将中点电压(V中)的数值输入对应通道的零点电压(ZERO POSITION),成功下装后,现场模拟汽缸的远点,近点,中点,报警值,联锁值的电压值,检查指示精度是否符合要求,误差通常在10UM左右。 探头安装注意事项: (1)探头安装一定要牢固,猪尾线和延伸电缆连接避免扭力,连接处对地绝缘处理。 (2)延伸电缆管与压缩机外壳连接处应用耐油橡胶塞密封,避 免油气外漏。 (3)为了使探头的工作状态更容易确认,建议振动和转速探头安装统一的电压值。 (4)为了使轴位移指示准确,建议位移探头的安装电压精确到1.0MVDC。 (5)如果探头安装发生在压缩机检修期间,系统的供电电压会高于正常开车期间2-4VDC。在进行探头线性段中点确定时应考虑供电电压的影响,如振动探头的线性段中点为9.5VDC,建议安装电压为9.0VDC;位移探头的线性段中点为1650UM,建议选择线性段中点为1600UM。 3.2 往复式压缩机探头的安装 往复式压缩机探头的安装方式采用侧部锁紧和后锁紧两种方式,可事先将探头固定在安装支架上,清洗猪尾线连接接头以备用,启动压缩机盘车马达将柱塞充分拉出,使柱塞处于未做功位置,调整探头与柱塞表面的相对位置,对应轴位移显示为零时,锁紧探头的固定螺丝,记下此时的前置器输出电压,该电压即为探头的安装电压,由于前置器到室内的信号电缆长度的差别及系统供电的波动,安装电压值通常在-10.25~-10.33VDC之间。 探头安装完毕后,启动盘车马达,观察监视器的输出,输出值在-3mils~3mils之间变化,由于往复式压缩机水平滑道、垂直滑道存在间隙,此数值属于正常的范围。 4 探头安装过程中须注意的问题 (1)检查探头的端部是否从保护管中拧出,防止探头受侧部干扰影响。 (2)用精密电子清洗剂清洗探头端部和电缆接头,防止铁磁性物质,油污及异物干扰测量。 (3)检查延伸电缆绝缘层,将同轴电缆接头拧紧并做绝缘处理,防止电缆多点接地造成信号异常波动。 (4)在压缩机内部将延伸电缆固定牢固,将多余电缆自机组内抽出,避免延伸电缆因强烈抖动而产生干扰信号。 (5)如果采用本特利监测保护系统,现场安装时应注意的几个接地问题。 传感器系统 传感器(探头)一般安装在机组上。对于涡流传感器,它通过延长电缆与前置器相连。要求探头电缆与延长电缆及延长电缆与前置器的连接要正确可靠,探头电缆与延长电缆的连接接头应用专用的接头保护器或热缩管、绝缘胶带包好。严禁将接头裸露,因裸露的接头一旦与轴承箱等金属部分接触,会带来严重的干扰和测量误差,甚至系统无法正常工作。 就地电缆 前置器通过就地电缆与监测保护系统相连接。就地电缆应选用带屏蔽层的三芯电缆(对于速度传感器可选用两芯屏蔽电缆),单根的截面积大于等于0.5平方毫米。就地电缆的三根线与前置器上的三个接线端子应接触良好牢靠,屏蔽层在此处不与任何端子连接,而应用胶布包好作绝缘处理。就地电缆与监测保护系统连接时最好不经过任何端子直接连到监测保护系统的接线端子上。对于3300系统,应将就地电缆的屏蔽层与公共(COM)端相连接。而3500系统是将就地电缆的屏蔽层与监测保护系统上的屏蔽层端子相连接。 监测保护系统 如果监测保护系统不与其他系统(如DCS、PLC、记录仪等)连接,则应将监测保护系统电源背板上的公共(COM)端与框架上的接地端子相连,以实现监测保护系统单点接地,达到防干扰的目的。对于3500系统需要将电源模块背板上的接地开关扳到“接通”的位置,同时,将COM端与框架地线相连的连接片去掉。 如果监测保护系统还要与其他系统通过硬接线或接口相连接,这时应从整个系统防干扰的角度考虑,以实现单点接地。以监测保护系统与DCS相连接为例,具体接线方式有两种:一是信号公共端从监测保护系统上接地。这时,应将监测保护系统上的公共端与接地线的短接线(片)或开关接好,而将DCS系统上的公共端与接地线断开,以保证整个系统是单点接地。反之,如果DCS系统上的公共端与接地线相连接;则应将监测保护系统上的公共端与接地线断开。总之,一个完整系统上的信号公共端不能够有两个或更多的接地点。 5 故障案例分析 5.1 探头与延伸电缆接头进水导致压缩机停车 故障现象:2006年7月6日,压缩机运行过程中,GIA-1157A(7#气缸)间隙值在2秒内突然升高到+15mils以上,K201联锁停车。 分析与处理:现场检查,前置器输出-7VDC左右,与监视器指示相符,检查探头和延伸电缆的接头,发现有少量凝结水,将水清理后回装,指示恢复正常,检查气缸柱塞室,同样有水存在,蒸汽窜入气缸后破坏了电缆的绝缘,是产生虚假信号的直接原因。利用停车机会,将探头更换为长缆型,使接头存在于气缸之外,从根本上解决了此类故障。 5.2 异物干扰测量线圈引起压缩机停车 故障现象:2012年10月3日,压缩机柱塞间隙异常升高,在很短的时间内超过联锁值,而此探头的振动信号却无异常波动,同一柱塞另一间隙值也在正常范围内。 分析与处理:检查前置器输出,电压值与二次表指示对应良好,检查探头,发现其顶端线圈周围附着大量油污,清除污油后,故障现象消失。这种问题主要是由于柱塞与填料摩擦产生的铁磁物质残留在探头端部,当这些物质积累到一定程度时,就会对探头的测量产生影响。利用装置停车机会,定期对探头进行清理,保持探头测量线圈的清洁,以减少此类事故的重复发生。 5.3 电气噪声对探头测量产生的影响 故障现象:2015年11月6日,在压缩机运行过程中,柱塞的两个间隙信号指示正常,其中一个振动信号出现非周期性发散变化,一度超过15mils,另外两个振动值却无异常变化,这种现象在以往也曾多次出现,测量故障回路,其交流分量明显高于正常回路。 分析及处理:经过分析研究,这种问题主要是由于安装和电缆问题所引起。在安装过程中,如果存在过大的安装转矩会引起传感器的局部变形,直接影响其响应特性。同时,在电缆固定方面如果存在电缆抖动,则容易通过电缆电容的改变而产生电气噪声,并且所产生的乱真干扰信号叠加到真正有用的振动信号上。这些干扰因素的存在直接影响测量的准确性,并且容易使测量值产生波动。此外,电缆连接头也是不容忽视的一个干扰信号易发点。电缆连接头需要牢固的系紧,以防在有油流、空气流、异常压力等情况老化。在后来的机组检修中,将探头猪尾线严格固定,并且把延伸电缆接头拧紧后用热缩管做绝缘处理,振动信号的异常波动现象明显减少。 6 结束语 压缩机轴系仪表安装与调试是确保机组安稳运行的基础,具有信号易受干扰、安装质量严苛、屏蔽要求高等特点,在二高压装置多年的实际运行中很好的保护了机组的安稳运行。 工业安装论文:浅谈工业厂房钢结构柱底安装施工质量 摘 要:针对承载超大静态负荷和动载荷的钢结构工业厂房,对钢柱底板和基础顶面密实度施工提出要求,以保证工程安全和施工质量。 关键词:钢结构;动载荷;柱底;密实度 前言 对于承载超大静态负荷和动载荷的钢结构工业厂房,除了钢柱安装的垂直度外,钢柱柱脚底板和基础顶面之间的二次灌浆层的密实度是保证钢结构厂房承载动载荷的优秀,钢结构柱脚所承载之内力有效传递到基础上是关键。笔者经过在工程现场多年的施工实践,提出以下几点想法,供大家探讨。 1 结构形式 钢结构厂房及高层钢结构建筑的基础处理,有一个共同的技术要求:必须严格控制柱基标高,使其结构的安装误差满足规范要求,以保证上部结构标高的准确性。可是对同一建筑物,混凝土基础顶标高施工验收标准的允许误差远远大于钢结构施工验收标准允许误差,两种不同材料,不同施工工艺的结构形式,统一在同一建筑物上,于是产生了验收标准在同一建筑物上的冲突。为解决这一冲突,《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ 99―98)中第11.2.6条规定:可采用在柱底板下留有一定空隙,在底板下的地脚螺栓上加一调整螺母的方法精确控制底板标高,如图1所示。 2 施工工艺 用螺母调整柱底板标高及柱垂直度在现有工程中已广泛应用,然而在操作过程中有些工程却忽略了柱底板下预留空隙二次灌浆的材料和密实度,给整体结构带来了极大的隐患。为满足规程要求,保证结构安全,材料必须是无收缩砂浆,采用特种膨胀水泥配制,或用配制好的具有膨胀性的二次灌浆料。其施工方法有两种:一种是干硬性砂浆用捻浆法;一种是流动性砂浆用灌浆法。两种施工方法都要求柱脚底板与混凝土基础顶面之间必须填实,不留空隙,也不应在砂浆硬化过程中因收缩而产生空隙。灌浆时,应采用流动性较好的浆料,此时需将边板封闭后再由灌浆孔灌浆,因此需在底板中部适当部位预留灌浆孔;捻浆法应采用专用工具,以保证填充密实。 3 现场实际情况 虽然规程中对填实柱底板和混凝土基础之间的空隙提出了施工方法和材料要求,可是在大量工程调查中发现,有许多工程未按照规程要求施工。一般高层钢结构柱底板下的空隙施工时控制较严格;门式钢架轻型钢结构厂房柱底板下空隙,只有极少数工程使用膨胀水泥配制的无收缩砂浆填实,大多数工程使用普通砂浆填实,很难保证空隙填充砂浆的密实度,更甚者是在底板的边缘填充,中间是空的,所有轴力全由调整螺母承担,柱底板和基础混凝土面没有接触或接触面甚小,或因混凝土收缩柱底板和基础混凝土之间产生间隙,柱底板和基础混凝土之间摩擦力几乎为零。当地震作用时,水平剪力全由地脚螺栓承担,螺栓容易被剪断,造成因螺栓剪断后柱根位移而导致建筑物倒塌,由此带来的严重后果应引起设计、施工、监理单位的重视。 4 施工管理 保证工程质量是设计、施工、监理三方配合的结果,首先是设计施工图应详尽说明二次灌浆的材料要求,施工方法及密实度要求;施工单位必须按规程及设计要求认真施工,用灌浆设备确保密实度,尤其是柱底板尺寸较大时,不用灌浆法无法灌实,柱底板下会出现空洞,给结构造成极大隐患;监理人员要学习有关规程,明白柱底板下空隙灌实的重要性并作为重点部位监理,按隐蔽工程专项验收,监督施工单位所用材料和工艺。 柱底板下二次灌浆工程是钢柱和混凝土基础的交接部位,也是设计、施工、监理容易忽略的部位,密实度也无法检查,设计、施工、监理单位必须共同负责,确保工程质量。 5 心得探讨 灌浆时间应当在主刚架及檩条安装完毕,安装屋面板之前灌浆为宜,保证结构在未受风载之前灌完。 同时建议单层轻钢结构当柱底板长边小于和等于600mm时,二次灌浆时应封闭三边留一长边,用比基础混凝土强度高一级的干硬性膨胀细石混凝土从长边向里捣实,当长边大于600mm时应严格按照规程要求施工。 6 抗剪键的设置与要求 在风荷载较大或抗震设防烈度较高地区,其基底水平剪力较大,往往需要在柱底板下加抗剪键,以弥补柱底板与混凝土间摩擦力的不足。 规程中对抗剪键承受的剪力是全部基底剪力还是部分基底剪力以及抗剪键截面和连接焊缝的抗剪能力如何计算没有明确规定。大多数设计程序也没有抗剪键的设计模块,有的程序只提到要加抗剪键,但没有给出抗剪键的截面和焊缝长度,现有工程中抗剪键的设置有的不尽合理,如某工程柱底板下空隙仅50mm,柱底板尺寸600mm×1150mm,抗剪键为[8,L=200mm垂直柱底板放置,导致在基础表面做坑,基础顶面上的坑内插入一槽钢,无法清除坑内杂物,也无法检验插入槽钢的坑内是否灌浆,更无法检验是否密实,如不密实不但抗剪键起不到任何作用,反而削弱了基础截面。抗剪键常用工字钢、槽钢、角钢、钢板,长度方向平行柱底板放置为宜,同样材料平行柱底板放置与垂直柱底板放置相比可具有较大抗剪截面和较长的抗剪焊缝,还可避免在基础上做坑。柱底板下的灌浆空隙以满足抗剪键不与基础表面接触,留有一定空隙,使柱底标高有调整余量为准,确保抗剪键起作用.保证工程安全。 7 抗剪键计算 关于抗剪键的计算,当所用程序没有抗剪键模块时,应单独验算。 1) 抗剪键设置 当Qmax≥Nmax×0.4时需要设置抗剪键 2) 抗剪键正面角焊缝总长度 3) 抗剪键的抗剪截面的确定 抗剪键依据承受的剪力值常用工字钢、槽钢、角钢、钢板做抗剪键,因置方向的不同使得抗剪截面不同,可根据具体构造进行抗剪截面的设计。现提供抗剪键常用形式的抗剪截面计算公式供参考。 a.双面焊缝单受剪面。 b.双面焊缝双受剪面。 结语:以上涉及的内容只是在工程实际施工中所遇到的,不甚全面,尤其是所提建议和计算内容,可能有不妥之处,愿与大家探讨,以期达到提高钢结构厂房工程质量的目的。 工业安装论文:工业设备高压管道安装相关问题浅析 【摘要】高压管道是石油、化工以及冶金工艺和设备的关键组成部分,其能够承受住高温高压或者是低温高压,因此在工业设备安装中广泛的应用。在实际安装过程中需要利用科学的安装技术,按照安装规范进行高压管道安装。本文就结合自身的工作经验,简单的论述工业设备高压管道安装中存在的一些质量问题,并且提出一些防治措施。 【关键字】工业设备;高压管道安装; 缺陷问题; 原因分析; 防治措施 高压管道是工业生产中应用最为广泛的部件,在对其进行安装时一定要按照相关的规范规定进行,并且要保证安装质量。随着技术的进步,实际安装的整体质量得到了提升,但是依然存在着一些质量问题,制约了其功能的发挥,严重的质量问题可能会给工业生产带来危险,因此本文就从高压管道安装中的质量问题进行分析,指出解决措施,希望能够为今后的安装工程提供帮助。 一 工业设备高压管道安装中存在的缺陷问题 工业设备高压管道在安装的过程中经常会出现一些问题,主要表现在以下几个方面:首先,在安装的过程中没有认真的根据施工图纸和安装规定进行施工现场的实测实量,造成安装使用的管件不符合相关的规定,给安装施工造成影响;其次用于加工高压管道的管材,很多情况下没有经过验收检查,或者是一些管材的质量缺少合格的质量验收标准,使得加工的管件不能使用,这样就影响了管道安装的质量;再次,在管道安装施工中,管道弯曲施工中由于温度控制不严格,操作手段不恰当,技术不稳定,使得弯管不能够投入使用;最后,高压管道安装施工中缺乏必要的监督管理,使得施工者敷衍了事,对于一些可能存在质量隐患的施工程序不加以严格的控制,影响了管道安装施工的质量。 二 工业设备高压管道安装问题的原因分析 上文中指出了,在工业设备高压管道安装中经常会出现的一些问题,问题产生的原因一般有以下几个方面。首先,由于高压管道上面的管件经常采用的是能够承受高压和热变形反复作用后的加强结构,所以说在高压管道实际安装的过程中需要事先根据现场的实际测量数据进行加工,可是往往由于安装者的实际操作能力不足和安装施工经验不丰富,对于施工图纸的审查不严格,这样就会使得绘制出的管件尺寸不符合标准,出现上述安装过程中出现的问题。除此之外,在管件加工过程中,加工方法使用不当或者是操作方法不认真也会出现管件不合格的现象,影响到高压管道的安装质量;其次,在实际安装过程中忽视了对于高压管材的检查工作,片面追求安装效率,对于材质的核对工作把握不准,这是出现材料不合格造成关键不能用的关键原因,在今后的过程中需要格外注意;最后,弯管出现问题的原因是因为在施工时对于此处温度的处理不到位,加上施工工业和施工技术的欠缺,便出现了上述问题。 三 工业设备高压管道安装问题的解决措施 上文中对于高压管道安装过程中出现的问题和问题产生的原因进行了简要的分析,要想保证高压管道安装质量,一定需要找准问题的原因,并采取完善的解决措施加以解决,下面本文就从几个方面论述。 首先,为了保证高压管道的管材符合要求,需要在施工之前认真的进行审查,包括对施工图纸的反复校审和对管道加工图的认真检查,确保图中管道的加工尺寸以及计算的数据符合要求,能够满足现场安装的要求。为了保证数据的准确,加工图中的尺寸数据可以以管道安装现场的实际测量数据为依据,或者是按照施工图纸进行计算,但是需要注意的是,对于封闭管段,在管道安装中必须要保证实测实量。在管道的尺寸确定的过程中,需要符合约定的安装要求,焊口以及法兰的位置不能够设置在楼板或者是墙壁的管架上,相邻的两个管壁之间的距离要保证大于50毫米。 其次,为了保证安装的质量,对于安装的管道在进行施工前一定要检查期有无合格证书,并确认好管道的规格、型号是否和合格证书上相符合,是否符合高压管道安装的要求,并却要仔细检查管道,看是否有外观破损或者是影响安装的缺陷,或者是为了更精确的保证安装施工的质量,对于管道可以采用磁力探伤的检测方法,保证管道的各个方面能够符合安装的需求。 再次,在安装过程中需要进行管道切割的时候,高压管道所采用的合金钢或者是不锈钢的管道需要运用锯割或者是砂轮片切割等机械切割的方法,千万不能够采用电焊切割和气割的方法,这样会对管道产生一定的破坏作用。对于高压管道的管端密封面以及螺纹和焊接坡口处,都需要用车削进行加工,并且需要以圆为定心。要保证螺纹的表面不能够出现凹穴、裂纹以及毛刺等现象。 最后,在高压管道进行玩去安装的过程中,可以采用热弯和冷弯两种方法,由于热弯的方法在实际应用中会对高压管道进行加热处理,这样对引起管道管材机械性能发生改变,多以说冷弯的效果最佳。而在采用热弯处理时,对于不同材料高压管道的处理,温度需要控制在合理的范围内,并且要根据实际情况和材料的性能合理选用弯后热处理的方法。高压管道进行热弯处理,除了要控制好温度之外,对于热弯处理时的燃料也要严格控制,一般情况下不能够使用煤或者是焦炭,最好的燃料应该是木炭,这样能够防止渗碳现象的出现。高压管道在进行弯曲安装处理之后,为了保证质量,且减少隐患的发生,需要对其进行养护,进行无损伤养护施工。对于有损伤缺陷需要进行修磨的,要保证修磨之后的管壁厚度不能够薄于管道公称壁厚度的百分之九十,同时还要保证不薄于设计计算的管道壁的厚度,如果不能够符合要求,则需要根据具体的情况进行养护处理。 四 高压管道安装中需要注意的事项 上文中已经论述了高压管道实际安装中问题的解决措施,为了防止问题的再次出现,在今后的安装中需要注意以下几个方面。 首先需要保证管道的质量性,要建立起对于管道材料进行监管的部门,防止质量恶劣的管道以次充好,影响到安装的质量;其次,需要注意安装中支架没有按照规定设置软垫片的需要及时的进行补b,以免影响到安装进度和质量;再次,通过超声波探伤检验或者是其他方法检验不合格的管道裂缝在进行修补的时候,要保证每个裂缝的修补次数不能够超过两次,修补之后还需要进行再次检验,合格之后才能够打上焊工的标志;最后,在施工的过程中需要完善动态的安装质量监管机制,要保证监管者具有丰富的安装经验和技能水平,这样能够在安装的每个工序中及时发现出现的问题,可以避免重复修补的几率。同时监管者还需要监督高压管道的养护工作,这样能够保证高压管道安装整个过程的质量。 结束语:高压管道在工业设备中的应用很广泛,因此对于其安装工程也需要格外的关注,综合上文的论述,在进行高压管道安装的过程中,由于其施工条件的特殊,在实际安装中经常对出现一些问题,影响了安装工程的质量,为了保证整体质量,实现安装的高标准,要采取措施进行处理,本文就是在分析问题产生原因的基础上对问题的解决措施进行了分析,并指出在今后安装的过程中需要注意的问题,希望对于今后的安装施工有所帮助。 工业安装论文:对工业设备安装技术要点的分析 【摘要】工业设备安装是根据国家规范和相关技术文件的要求,将设备由生产厂运输到施工地点,并且借助一些装备和相应的技术措施以及必要的施工,将设备正确地安装到预定的位置上,并通过调试运转使之符合验收规范的要求,最终发挥正常的使用功能。一台工业设备能否顺利投入生产,能否充分发挥它的性能,延长设备的使用寿命和提高生产产品的质量,在很大程度上决定于工业设备安装的质量 【关键词】工业设备;安装;技术 1 工业设备安装的一般过程 各种工业设备的安装工序一般必须经过:设备开箱检验、基础放线、设备基础检验、设备就位、精度检测和调整、设备固定、拆卸、清洗与装配件、润滑与设备加油、调整、试运转和验收等。所不同的是,在这些工序中,对不同的工业设备采用不同的方法。例如,在安装过程中,对大型设备采取分体安装法,而对小型设备则采用整体安装法。 1.1设备开箱检验 机电设备在安装之前,由工程专业负责人与业主、监理及供货商共同按照设备装箱清单以及设备技术文件对安装的机电设备进行详细的清点、登记,对于重要的设备要进行检查验收,并检查设备随机资料是否齐全,如合格证、说明书、材料检测报告等,全部合格后出具开箱检查记录,多方确认签字,办理移交手续。 1.2 基础放线 根据设备布置图和有关建筑的轴线或边缘线和标高线进行安装基准线的划定。 1.3 设备基础检验 基础施工单位应提供设备基础质量合格证明书:主要检查其混凝土配比,混凝土养护及混凝土强度是否符合设计要求。如果对设备基础的强度有怀疑,可用回弹仪或钢珠撞痕法等对基础的强度进行复测。 1.4 设备就位 设备安全地安放到基础上,在工业设备安装工程中所占的份量很大,它主要对起重作业提出了要求,包括起重机械的选型、吊装方法等。一台重量大,体积大,安装位置又很高的设备,其吊装难度和消耗的费用都是很高的,对于解体设备,应先将设备底座就位。 1.5 精度检测与调整 这一环节是安装过程中的重要环节,是安装工程质量的重要指标。它几乎包括了所有位置精度项目和部分形状精度项目,涉及到误差分析,尺寸链原理以及精密测量技术。精度检测是检测设备,零部件之间的相对位置误差,如垂直度,平行度,同轴度误差等;调整是根据设备安装的技术要求(由规范或设备随机技术文件规定)和精度检测的结果,调整设备自身和相互的位置状态,例如设备的安装水平,垂直度,平行度和倾斜等。检测使用有水准仪、经纬仪等精密仪器。 1.6设备固定 除少数可移动机械设备外,绝大部分机械设备须牢固地固定在设备基础上。尤其对于重型,高速,振动大的机械设备,如果没有牢固的固定,可能导致重大事故的发生。对于解体设备应先将底座就位固定后,再进行组装。 1.7 拆卸,清洗与装配 对于解体机械设备和超过防锈保存期的整体机械设备,应进行拆卸,清洗与装配,这是要求比较精细的一道程序,如果清洗不净或装配不当,会给以后设备正常运行造成影响。设备装配的一般步骤如下:熟悉设备装配图,技术说明和设备结构,清扫好装配用的场地,了解设备的结构,配合精度,确定装配方法,准备好工器具和材料。对零部件的收集和检查包括外观检查和配合精度检查,检查应做好记录。 2 工业设备安装的施工要求 首先要严格保证设备安装的质量,要按设计图纸、设备结构图、安装说明书和施工验收规范、质量检验评定标准以及操作规程进行正确的施工,其次还要采用科学的施工方法,加快工程进度,保证按期投入生产。 3 工业设备安装技术的要点 3.1地脚螺栓的选择 一般情况下,工业设备在安装的时候其地脚螺栓都是与设备配套带来的。因此,只需要在安装之前对地脚螺栓、螺母和热圈等材料进行检验,要检查有没有破损,以及检查其规格是否符合安装说明书和设计的要求。如果没有配套地脚螺栓,则要根据情况选择合适的螺栓。在选择的时候可以从以下几个方面入手:首先是从地脚螺栓的直径入手,如果是弯钩形地脚螺栓,则要看其直径与设备底座孔的大小是否一致,如果是形地脚螺栓,则要看它的直径是否与基础版厚度保持一致,如果是型胀锚螺栓,则要检验其直径是否与钻孔的直径一致。其次是从地脚螺栓的长度入手, 一般情况下,在工程设计的时候已对地脚螺栓的长度做了规定,如果没有做出规定则要对长度进行分析和计算。 3.2地脚螺栓的安装 在安装地脚螺栓的过程中主要考虑三个方面:地脚螺栓的敷设、垂直度和拧紧。 (1)首先是地脚螺栓的敷设。地脚螺栓的敷设步骤为:先是对基础进行浇灌,浇灌的过程中留好地脚螺栓孔,设备安装的时候套上地脚螺栓,待地脚螺栓进入孔内并对其进行稳固之后填充水泥砂浆或者混凝土,完成地脚螺栓的敷设。在地脚螺栓的敷设中要注意几点:其一是地脚螺栓进入孔的时候要防止杂物进入,避免引起其安装不稳固。其二是要注意其下端的弯钩不得碰底,应该设置十厘米左右的空隙,而弯钩的边缘也要保持与孔壁至少十五毫米的距离。 (2)其次是地脚螺栓的垂直度设计。地脚螺栓在安装的时候一定要保证它的垂直,如果地脚螺栓垂直安装,它只会产生垂直方向的力。也是基于这个特点而实现对工业设备的支撑而如果发生了倾斜。它的作用力会同时分布在垂直和水平两个方向上,就会给螺栓的安装坐标产生误差,给安装造成一定的困难。如果螺栓孔的底座很厚时。甚至无法进行安装,而且即使安装成功后在投入使用期间,一旦设备承受着比较大的力度时,就可能对地脚螺栓的质量造成影响,严重的可能会使地脚螺栓断裂,酿成质量事故。 (3)最后是地脚螺栓的拧紧,地脚螺栓在拧紧的过程中最重要的是注意均匀受力,避免螺栓由于受力不均匀而产生偏斜的情况。在拧紧螺栓之前要检查混凝土的强度,必须达到设计强度的百分之七十五以上才能进行拧紧工作,否则就可能导致螺栓拧紧程度不够。 3.3地脚螺栓的常见问题及处理办法 地脚螺栓在安装的过程中可能会由于各种因素而出现问题。如果出现了问题则要立即采取相应的措施,以免影响工业设备的质量。地脚螺栓的常见问题主要是以下几个方面: 首先是螺栓位置出现偏移,由于螺栓在安装的时候位置设计不对或者拧紧不够,设备的震动过大则会引起螺栓出现偏移,如果偏移比较小,可以用火焰将螺栓烤红,然后用锤或者其他设备对其进行矫正和加固。 其次是螺栓的标高出现偏差,出现这种问题可以直接用机械将高出的部分直接切除。如果是螺栓偏低,则可以用相同材质的螺栓进行搭接,最后是地脚螺栓在基础内出现了松动。这主要是由于在安装的时候可能拧紧不够或者混凝土强度不够,因而在工业设备使用后就出现了螺栓基础处松动。出现这个问题的时候要查明原因,如果是拧紧度不够,则对螺栓进行拧紧加固如果是混凝土强度不够,则要清除螺栓周围一定范围的混凝土,然后灌上结构胶,结构胶灌注后应保证一整天不摇动螺栓。 4结语 总而言之,在工业设备安装施工过程中,工程技术人员要深刻理解个工程特点,把握系统的工程概念,做到全局的策划以及局部的协调工作,运用先进的施工方法,遵循正确的施工流程,保证整个施工的正常运行。 工业安装论文:浅谈工业仪表安装流程及控制方法 【摘 要】文章首先分析了工业仪表安装的整体流程,简要总结其质量控制方法。其次重点介绍工业仪表安装应遵从的原则与标准,整理出工程验收的相关方法,可帮助提升工业仪表使用过程中的稳定性。通过科学的控制方法来提升工程质量,安装流程也有明显的简便。 【关键词】工业仪表;安装流程;控制方法 一、工业仪表安装流程 1、仪表安装前的准备工作 工业仪表在安装前要将设备准备齐全,包括安装过程中可能会使用到的工具。参照安装设计图纸对现场进行调查,判断是否存在影响仪表安全使用的因素,做出相应处理,保障安装流程可以顺利进行。工业仪表并不是单独存在的,而是以系统的形式来运行,在完整的电路系统中发挥功能。在安装工艺开展前也要对电路的安全性进行探讨,使用计算机软件对电路系统稳定性进行检验,模拟使用环节,观察测量功能是否能够实现。在进行仪表安装之前,首先要做的就是对仪表安装设计图和出厂说明中的各项内容进行深入、细致地了解和分析,并与节流装置布置图、供电原理图、供电系统布置图、仪表布置图、仪表加工组件汇总表、仪表一览表、仪表设备汇总表等进行联系和对比,以便在提高仪表安装工作质量的同时方便后期测试和试运行的进行,也防止因为某个部位出现问题而导致整个系统瘫痪情况的发生。 2、仪表的安装过程及控制方法 仪表安装过程中要对设备进行保护,仪表受到碰撞后内部的细小零件可能会发生形变,影响使用阶段的精准度。因此在安装阶段要结合保护措施共同进行,对需要安装螺丝的位置预留孔位。安装施工要有序进行,参照前期准备方案来进行,尤其是基础部分,安装顺序一旦混乱会造成后续施工无法进行。经过技术人员的不断努力,仪表安装技术得到很大进步,下面将安装过程中的一些控制方法进行总结。 第一,仪表盘与现场一次点的安装 首先要进行的就是仪表盘基础槽钢的制作,但是现在大多数厂家的仪表盘在出厂的时候都会带有成品基础槽钢架,因此,这一步往往可以省略。然后需要进行的就是操作台和仪表盘的安装,同时要注意对预埋件、预埋孔的位置和数量进行核对,在了解管路进出控制室的位置和方式后就可以对其进行安装。 第二,管路、设备的安装 管路安装是将各仪表相连接的工序,在主要设备安装完成后进行。设备安装时要对设计方案进行分析,判断现场确定的安装点是否有错误的地方。辅助零件的数量要仔细清点,一旦遗忘安装会影响仪表使用功能的发挥,可以将各类零件的数量统一记录在控制方案中,作为清点数据的依据。 第三,仪表检验 检验环节是针对使用功能来进行的,主要从两部分进行,首先是功能的发挥情况,需要借助仪器来测量运行中的各项参数,再与额定系数进行对比,判断是否在合理范围内。其次是对硬件安装质量的检验。工业仪表固定是否牢固,线路部分是否存在使用安全隐患。检验合格后才可以进入到下一环节中。 第四,仪表配线以及保护箱的安装 在仪表的安装工作结束后,要尽快完成仪表保护箱等防护设施的安装,避免其它施工部门在施工过程中不慎将其损坏。这一部分的工作可以双线同时进行,即在对仪表防护箱进行安装的同时进行配线和气动管的安装,从而进一步提高管路安装和配线工作的便捷性。 第五,清理施工现场 在全部的安装工作都结束之后,要对仪表管路进行吹扫和打压,并进行第一次校验。 第六,校验和调试 施工安装任务全部完成后,是对工业仪表的校验,指针与示数要处于初始位置,安装阶段产生的振动会影响到精准度,通过调试能够使之恢复原有位置。技术人员将仪表全部调试完成后要将测量的数据记录整理,可以存储在计算机设备中。工业仪表后续使用中还会遇到故障问题,保存的数据可以作为维修开展的依据。 二、工业仪表安装工作应遵循的基本原则 为了保证仪表安装工程的质量,必须严格按照有关标准和规范要求进行设计和施工,安装工作应遵循的基本原则主要有以下几方面内容: 首先是仪表安装情况要与设计方案保持一致,在使用过程中发挥作用。设计图纸中标记的参数也要进行测量验证。安放位置的光线要充足,以便日常观察和维护能够顺利进行。要避免将仪表安放在环境潮湿、经常振动或容易受到机械损伤的地段,也不要将其安放在充满腐蚀性气体或温度过高、变化过于剧烈的地方。在安装前,要对其型号、规格、位号、附件、材料进行核对,避免安装错误。在整个安装过程中不得敲击或震动仪表,并保证仪表与管道或构件的连接部位牢固、平整、受力均匀,避免承受非正常外力。 如果需要将仪表直接安装在管道上,应该在管道吹扫结束后,进行压力试验前安装完毕,如果需要与管道进行同步安装,则应在吹扫前先将仪表卸下。仪表接线盒的引入口不能向上,如果情况特殊,则应对其采取密封措施,在整个施工过程中要确保接线盒和引入口处于封闭状态。 如果必须将仪表安装在潮湿、多尘、充满腐蚀性气体或有火灾、爆炸危险的环境中时,应该按照有关要求对其进行密封处理。要保证仪表盘、操作台等各设备构件之间连接的牢固程度,紧固件最好使用防锈性和耐腐蚀性较强的材料制作,不得使用焊接方式进行固定。单独的仪表盘和操作台应符合下列要求:第一,应牢固固定。第二,垂直度的偏差要控制在1.5mm/m之内,水平偏差要控制在1mm/m内。第三,相邻柜、台接缝处正面平面度偏差应控制在1mm。第四,柜、台接缝的间隙应小于2mm。第五,确保安装的美观度。第六,在搬运和安装过程中,要避免仪表表面的油漆被刮伤,整个安装过程都不得使用气焊的方法。 安装过程中特别要注意的是检测仪表的安装,如测温仪表安装时,温度计温包必须全部浸入被测对象中,毛细管的敷设应有保护措施,其弯曲半径不应小于50mm,周围温度变化剧烈时应采取隔热措施;流量仪表安装时,节流件的安装方向应该以能够使液体从上游端面流向下游端面为准,喷嘴的曲面和孔板的锐边应该迎着被测液体的流向设置,流量计上、下游直管段的长度应符合设计文件要求。 三、工程验收 在全部的安装工作结束后,要对整体工程进行试运行。一般来说,试运行主要分三个阶段进行,分别为单体试车、联动试车和设计运行试车。其中,单体试车的主要内容就是对单体电气仪表进行试运行检测,查看相关仪表的状态,以便对管路的运行、运转情况和控制室的控制情况进行测试。联动试车是以单体试车为基础,在单体试车结束后进行的,其主要内容就是使整个系统运行起来,并对各个仪表的工作情况和示数进行检查,以便对其是否正常运转进行检测。在联动试车成功结束后,就可以正式开始整个系统的试运行,通过正式生产来对电气仪表的有关情况进行检测。整个检测过程需由委托单位和施工单位共同进行,在全部仪表均验收合格后,双方完成交工等文件的签署,最终完成整个工程。 小结:对于仪表工程的安装和调试应该在新、改建车间或厂房的初期就开始进行,该工作的顺利进行,需要生产部门的及时提出、工程部门的及时计算、与施工单位的详细洽谈、施工单位认真施工、土建单位全程配合等多方面的共同努力和相互配合才能实现。所以,在进行此项工程之前,有关部门必须要在认真了解和研究工程实际情况的基础上制定出详细的安装意见,完善设计图纸,同时要求施工单位严格按照图纸和有关标准、规范中的要求进行施工,并做好工程的验收工作。只有这样,才能建设出一套与企业生产相适应的、合格的电器仪表系统。 工业安装论文:大跨度工业厂房钢结构屋面板安装中应注意的问题分析 提要:厂房屋面的安装,为达到良好的整体美观和良好的防渗漏,总希望顶部彩钢压型板为一整体,避免中部存在接缝,然而大跨度的厂房,为实现这一目标,却困难较大,通过对安装工艺和原理的分析,提出质量控制中应注意的问题,明确安装操作,从而实现屋面顶部彩钢压型板为一整体,有效杜绝屋面的漏水现象。 关键词:大跨度压型板工艺流程操作要点质量控制 一、引言 厂房跨度大于60米时称为大跨度钢结构,钢结构厂房的屋面板的结构形式如下图。地处冬季较长且寒冷的西北地区,由于春季来的较晚、气温变化无常,造成钢结构厂房屋面常常出现白天融化而夜晚结冰,檐口处所结冰无法排除,而屋顶所融化的雪水不断上返,故在安装时常会选择整板安装,以防止融化的雪水在拼接缝处出现渗漏现象。 但在大跨度钢结构屋面板的安装过程中,屋面顶板的安装较为复杂,且单板长度过长后,其压型板从地面运至屋面时极易折损。为了避免屋面的渗漏,以及达到预期的施工周期,故压型板的制作是问题的主要矛盾。 通过对安装现场分析,为了解决大跨度钢结构的屋面板安装的主要矛盾,决定将制作压型板的机械的安放在厂房纵向侧面并升至屋面同一高度,在空中进行压型钢板的压制,并同时铺向屋顶。 二、屋面板的传统工艺 屋面板的压型板机床运至施工现场,并在施工现场压制压型板,屋面外板的压型板为360°咬边,此板安装完后,整个屋面平整,无一可见的螺钉,可有效地防止屋面的渗漏现象,且可防止热胀冷缩的不一致而出现的压型板变形。 当出现单坡长度大于15米时,屋面外板从地面运至屋面时,将出现较大问题是板易折,甚至会出现被撕裂而出现断口,无形中损坏了整体屋面平整度,且造成屋面的渗漏;如果为了避免板过长而分二段(或三段),那么增加了板搭接处的咬合难度,也无法保证屋面的平整度及杜绝屋面的渗漏现象。 将压型板升至屋面,在空中进行压型钢板的压制,并同时铺向屋顶这种工艺,可避免因屋面板太长,向上运输而造成的打折、撕裂等现象,保证屋面板的平整度,并有效的杜绝屋面板的渗漏现象。 三、工艺原理 屋面顶板的安装原理:支撑体系结构利用80t桅杆标准节叠加7层后,将屋面压型机固定在桅杆标准节上。支撑体系结构图见下: 用吊车将压型板机放置在支撑体系上,而将彩卷放置于地面,由压型机的传动,将彩卷中的彩板带入机床并进行压型板的制作,长度达到要求后,停机切断,然后将制作好后的压型板运至待安装的部位。 四、施工工艺流程及操作要点 1、施工工艺流程 安装支撑系统将压型板机吊至支撑系统压型机的接电及调试放至好彩卷将彩卷端部放入压型机内开机制作压型板安装压型板压型板部咬合。 2、操作要点 安装支撑系统:选择好安装支撑系统的部位,所在位置必须平整、坚实,除此之外还应便于屋面板的布设,支撑系统的高度由厂房的高度确定。 压型板机吊至支撑系统:依据压型机的重量及支撑系统的高度确定吊车规格,并严格按照吊装作业的安全操作规程将压型机吊至支撑系统上部。拉好安全防护绳,固定好供操作人员上、下的钢梯。 开机制作压型板:调试好压型机和做好开机的一切准备后,按照安全操作规程进行压型板的压制,使压型板符合质量要求的规定。 安装压型板:依照排板起始线放置,在压型板长度方向的两端划出该处安装节点的构造长度,依次从左(右)至右(左)地安装其它板。安装到下一放线标志点处,复查板材安装的偏差,当满足要求后进行板材的全面搭接边的咬合工作,不能满足要求时应在下一标志段内调整,以同样方法完成所有的屋面安装。 五、质量控制 屋面安装必须符合GB50205《钢结构施工验收规范》中的要求。施工中还应注意: 1、压型板的安装可按施工段划分为一个或若干个安装单元。 2、压型板的安装应在钢结构安装工程等验收合格后进行。 3、压型板安装质量的检测,必须采用经计量检定、校准合格并在有效期内的计量器具。 4、压型板应按施工要求分区、分片传送就位,及时安装,不宜在高空过夜,必须过夜时应临时固定,应避免雨雪天施工。 六、安全措施 1、进入施工现场必须戴安全帽,高空作业必须系安全带,各操作人员必须遵守各项安全操作规程。 2、施工前应对高空作业人员进行身体检查,对患有不宜高空作业疾病(心脏病、高血压、贫血等)的人员,不得安排高空作业。 3、要有可靠的防坠落措施避免施工人员高空坠落,如人员上到平台后,四周拉好平台的安全绳。 4、施工时压型板要两端同时拿起,轻拿轻放,避免滑动或翘头。 5、当天制作的压型板当天应安装完毕,如有未安装完的板应必须做临时固定,以免被风刮下造成事故。施工时剪下来的料头要放置稳妥,随时收集,避免坠落。 6、支撑系统、上下通道,须经安全部门、质量部门、技术部门共同检查,符合施工要求并达到相应规程要求时,方可投入使用。 7、两节桅杆在地面摆放时,必须将此处地面进行压实、抄平;其桅杆两两叠码时必须用8号铁丝帮扎固定;最高层的桅杆,将屋面压型机固定两桅杆上,其两侧满铺钢跳板,设置栏杆等防护设施,在支撑体系侧设置脚手架马道,方便上下通行及压型机操作、维护;并在顶层桅杆两端设置四根缆风绳,两根缆风绳地锚可利用现有钢柱。另外两根缆风绳需埋设地锚。
材料化学论文:材料化学工程论文 1材料化学工程的概述 材料化学工程是由化学工程学科和材料学科交叉渗透所形成的一门分支学科,其研究方向主要有两个:一是以新材料为基础,不断发展反应过程的反应技术,比如吸附过程、膜过程、催化过程等。该方向主要是通过材料的特征将其分离并进行反应,其目的是揭示材料微观结构中物质进行传递和反应机理,进而总结出适用于材料设计和反应过程优化的理论方法和工艺技术。二是在材料制备的过程中,用化学工程的理论方法解决所遇到的关键问题,比如如何运用微结构的性能关系来实现对材料微观结构和性能的控制,从而完成从材料制备到定向制备的转化。新材料的开发是材料化学工程发展的关键和先导,直接可以衡量出国家的材料化学发达与否,因此,开发新材料对于材料化学工程的发展至关重要。材料化学包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化学传感材料、电子材料、超硬材料、无机非金属材料、催化和吸附材料和薄膜材料等,这些材料很大程度上丰富了材料化学工程的领域,对其发展做出重要贡献。 2新材料的开发 我国在新材料的开发领域取得了很多亮点,这些新材料的开发成为分离和反应过程的重要基石。一些研究所和大学正在开发一种非晶态的金催化材料,这种材料很有发展前途,因为它具有非常明显的催化特性,而且其催化活性还具有特殊的选择性,具有显著的催化活性和特殊的选择性。对这种材料进行流程综合和技术集成,可以有助于我国新型石油化工技术的构建。石油化工科学研究院也开发出一种新型的钛硅分子筛催化材料,这种材料具有定向氧化催化作用,可以实现“原子经济”,使“零排放”工艺成为可能,而且也具备工业化生产的可能性。而在新材料的分离技术方面,我国也取得了很大的进步,其中南京工业大学发展了以陶瓷膜材料为原料的新单元技术,同时加强了对集成单元技术的开发,这些研究不仅使我国陶瓷技术更加趋于成熟,而且还形成了陶瓷膜新产业,为我国带来巨大的社会和经济效益。 3材料化学工程技术的进展 材料化学主要是对产品微结构进行调控,其主要手段是在加工材料时,将化学方法引入进去,这样我们就可以通过宏观条件来调控产品的微观结构,从而为材料的加工和制备提供理论和技术指导。因此,化学工程技术的改进将直接促进材料化学工程的发展。我国在化学工程技术改进方面已经取得了非常大的进展。清华大学在碳纳米粉体材料的制备过程中,引入了传统的流化床技术,大大降低了生产成本,从而使此生产技术可以用于工业化生产,带来巨大的经济效益。北京化工大学则用超重力场技术来放大纳米材料生产过程中的形貌控制问题,这样就可以通过调节超重力场的强度来调节和改变产品的粒径,。通过这种方法,我国已经成功制备出碳酸钡、碳酸、碳酸锂、氢氧化铝和碳酸锶等纳米粉体,并且形成了工业化生产的技术体系,为我国带来巨大的经济效益。 4展望 材料化学工程作为一门交叉学科,不仅促进了材料工业的发展,而且也丰富了传统化学工程学科的内容,因此,具有非常重大的研究意义。我国材料化学工程的研究已经取得很多可喜的成就,很多成果在世界上都位于领先水平。但是,材料化学工程中仍然有很多问题需要我们解决,因此,我们需要再接再厉,争取使材料化学工程的研究更加深入,使其更好地为人类服务。 5结语 材料化学工程在新材料的开发、材料技术的改进以及技术的工业化普及过程中都具有非常重要的作用,且有着非常大的研究价值,其研究前景十分广阔,已经成为国内外的研究热点之一。本文主要分析了材料化学的研究现状,并结合新材料的开发和技术制备两方面,阐述了我国取得的巨大进展和成就,希望可以看到更多研究成果的出现,以促进我国材料化学的发展,为我国创造更多的效益。 作者:刘玉琴单位:浑江区东兴街道办事处 材料化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同,铁有三种固态,分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe,其中γ-Fe为密排面心立方结构,α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且,图2中有三个三相点,分别为气-液-δ-Fe;气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下,Fe是磁性的α-Fe,组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等;通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe,如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解,增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例,加深了同学们对Fe的认识;并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学?”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点,但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图,我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外,还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示,先配制不同比例的二组分混合物,再升高温度测试混合物的熔点,通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图,可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用,在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例,讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成,以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来,激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图,是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制,并借助动画展示具体过程,使该部分内容更加形象和生动,便于理解和掌握。同时,提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统,所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能,需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用,例如,在设计奥氏体不锈钢时,为了得到单一奥氏体组织,需扩大相图中奥氏体区,使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图,改变系统的组成,增加稳定奥氏体元素,如Ni、C等是最常用的方法。当然,为了系统的平衡,其他元素也需做相应的改变。应用相图时,为了提高设计组织的准确性,需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中,随着加工温度的不同,其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程,改变材料的相变温度和组织类型,得到高性能的金属材料。例如,在钢铁生产中,热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺,通过加大压下量增加累积位错,为相变过程提供更多的高能量相变形核点,以得到细小晶粒组织,提高钢的强韧性。通过控制冷却速率,可改变相变后的组织形态,在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织,在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材,在更低温度下发生相变得到马氏体组织,不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用,而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如,在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率,使相变温度发生在较低温度区,得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区,需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度,从而确定正火的加热温度。严格的说,确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍,学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识,他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用,本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂,通过提出问题,实例讲解和动画演示等多种形式组织教学,建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系,便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识,以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者:孙红英 李占君 单位:安阳工学院 机械工程学院 材料化学论文:材料化学人才培养化学实验论文 1改变课程考核评价体系,注重实验过程考核 在无机化学实验教学考核的过程中,仅凭实验报告成绩和期末考试成绩,不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力,需要优化传统的实验课程考核体系,建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩,单项成绩不合格,则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节,有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中,根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中,除了常见考题外,还结合材料化学专业特点,增加了实验方案设计等考核内容,突出了综合实验能力和创新能力的考核,促进学生实验能力的全面发展。 2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式 进入21世纪以来,材料科学发展愈加迅速,新材料、新技术、新产品不断问世,与此相适应,对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐,及时调整课程结构与内容,引入学科发展的最新成果,介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态,开阔学生学术视野,提高学生的学习兴趣。教无定法,教要得法。要使课程教学生动活泼,教师必须不断更新教学内容,创新教学方法与手段,增强课程教学的趣味性,促使学生积极参与,在实验中勤于动手、动脑,实现教师教学方式和学生学习方法的转变。 2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台 多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理,教师配合多媒体放映进行讲解,将教学内容用特技方法显现出来,能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境,从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学,它不仅教学信息量大,而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展,有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学,如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大,操作细节多,仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的,而且总有学生没有注意到一些具体操作细节,因此,可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料,放在课程网络平台上,学生可以不受时间、空间的限制,反复观看,自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性,而且增加了教师演示的可再现性,延长了学生的学习时间,从而有益于提高学生操作的规范性,使实验教学得到延伸。 2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂 不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此,学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系,这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中,我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品,将生产生活实例引入实验课堂,营造实战氛围,做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时,我们还选取了一些与生活息息相关的实验,如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等,这样的实验学生感兴趣,实验热情高,有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量,我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果,使实验教学更加贴近科研实际,既丰富了实验教学内容,又增加了实验教学的先进性、新颖性,在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时,还能培养他们的科研兴趣,提高理论联系实际的能力,对科研工作产生感性认识。 2.3实施开放性实验教学 在传统的无机化学实验教学中,学生往往处于被动地位,教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择,都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中,学生往往兴趣不高,应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下,实行开放式实验教学模式,可以提高学生实验兴趣,强化教学效果。在学生自主的基础上,利用学生课余自由时间开放实验室,对于实验技能较差的同学,让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后,可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下,学生独立设计实验方案,独立完成实验,并认真进行总结,以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。 3结语 为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求,无机化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院材料化学专业人才培养方案,对目前无机化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革,以全面培养学生的工程应用能力,适应经济社会发展对人才的要求。通过几年来的教学实践与探索,我们已初步建立一套具有可操作性的无机化学实验教学方法与体系,使学生在实际操作能力、实验方案设计、求真务实的实验态度、分析问题和解决问题的能力及创新能力培养等方面得到了良好的锻炼。 作者:李谷才 单位:湖南工程学院化学化工学院 材料化学论文:材料化学教学论文 1“两平台双能力”体系的内涵 基于中国计量学院材料化学专业的教育实践,在分析目前及今后本专业的社会需求和用人单位对材料类专业学生素质、能力等人才规格要求的基础上,对照政府和社会加快教学改革、提高高等教育质量的迫切希望,我们充分认识到实践和创新是专业人才培养的优秀,决定共同搭建分院专业培养学习能力的课程教学与培养实践能力的生产实验(校内综合性实验、自主创新型实验、模拟实验及校外实习等)两大平台,作为学生能力培养的有效载体。通过这两个平台的搭建,把材料专业学生培养为适应社会发展的应用型人才,提升学生的学习能力、适应能力、知识应用能力和专业发展能力。 2教学平台建设及管理体制 自主学习是新课程改革大力倡导的重要学习方式。学院以“厚基础、宽口径、重能力”的指导思想,遵循认知规律,遵照由提高动手能力到培养创新思维的宗旨,对原有教学课程体系进行了改革。除课堂正常教学外,搭建专业教学课程平台,实现教学课程资源网络化,促进学生独立自主学习习惯的养成和能力的提高。通过BB平台的课程建设,实现专业教学课程资源网络化。现在中国计量学院材料科学与工程学院推出了多门重点建设课程,例如《应用电化学》《材料表面处理》等,教师在充分掌握学生学习情况的基础上,针对大多数同学,课上按教学大纲讲授基本要求范围内的内容;对于能够进行更深度学习、对课程某方面需要进行知识面扩展的学生,在网络教学平台上呈现更多的学习资料、相关文献、实验视频、应用软件、学习网站等,方便他们自主学习、加深知识理解;最终针对学生个体差异,实现分层次教学,促进学生学习能力提高及知识的巩固。教学网络平台的所有课程,将对本专业所有学生公开,方便他们对教学资源的获取及问题反馈。 3实验平台建设及优化 大学本科教育中,实践科研反哺理论教学是重要研究课题之一。学生只有通过充分的实验及实践,才能更有效率地促进理论知识学习,提高教学改革效果。目前,主要在以下方面进行了实验平台的搭建及完善。 3.1实验内容的改革 首先,改变传统专业实验课程设置依附于理论课体系的横向模式,超越单门课程的范围,建立实验课程之间的系统联系,在原有实验课程的基础上设立相对独立的纵向联系的课程,形成纵横交叉的网状专业实验课课程体系,实现专业实验课程之间的纵向联系和贯通。其次,改变实验教学由单一课程和学生班级为单位的组织形式,形成交叉型的教学指导团队和兴趣型的学生学习团队。最后,根据实验教学内容,重新确定了基础实验、设计性实验、综合性实验、设计研究型实验4个层次结构。重点开发了几个培养学生综合设计能力和创新能力的实验,以及培养学生综合应用现论和方法的实验。在实验教学内容改革中,减少了验证性、分析性实验项目,增加了设计性、综合性、创新性实验项目。 3.2依据功能实验室条件,实现资源共享 高校科研平台往往拥有大量贵重实验设备,根据仪器属性,可巧妙设计实验教学内容,综合利用仪器,充分发挥仪器能效。部分科研设备课充当实验教学过程的资源。学生通过学会仪器操作,能掌握仪器基本原理和简单维护知识,进而提高学生动手能力,为以后从事相关专业工作打下坚实的基础。大部分从事教学科研的老师,课余时都有自己的研究课题。对于学生感兴趣的实验,学生可以积极参与教师的科研,甚至仪器设备熟练操作后,独立自主完成其中的一个实验环节,培养其科研的缜密思维及细致耐心、精确的实验操作能力等。目前,不少大三及大四的学生在指导教师的帮助下,承担了省级、校级、院级等科研项目,在综合利用实验室资源的条件下,获得了有效的实验成果,并在SCI收录的国际杂志及国内优秀杂志发表数篇论文。 3.3实验管理网络实时化 实验管理过程中,可通过网络平台管理,实现学生与教师的实验前、后的部分互动。对于学生来说,可在网上自主选择时段并预约感兴趣的实验项目,通过实验网络平台完成预习、学习、复习、提问等各项学习任务;对于教师而言,可以对实验教学的全过程实时监控,实现诸如学生网上分组、网上考勤、数据整理及分析、网上答疑等功能,从而使学生实验在老师的指导下有效开展。 3.4建设产学研基地,促进学生社会实践综合能力培养 中国计量学院材料科学与工程学院材料化学专业,主要以高性能磁功能材料与器件、先进炭材料、材料表面处理技术、化学电源等为研究对象,解决企业技术难题及生产中存在的各种关键性难题,满足区域经济发展需求,达到科研为地方经济服务的目的。我院与企业共建校内产学研平台3个、校外产学研基地21个,建立了材料类基础实验教学、专业实验教学、工程技术实践教学以及课外创新实验教学等课外实践教学平台。近期我院又与绍兴康健精密不锈钢有限公司全面开展产学研合作,共建“中国计量学院——绍兴康健精密不锈钢有限公司磁性材料研发中心”,在技术攻关、产品研发、平台搭建、奖学金资助等全方位的合作,支持和激励大学生开展科学研究和创新实践。在生产科研基地,要加强专业实践环节的组织和团队指导,让学生参与到协作单位实际的工程项目中,在教师和工程技术人员的指导下承担实际工程项目的设计和管理,让学生接触技术的优秀,使学生通过实战锻炼掌握工艺创新技能。 4结语 根据社会主义市场经济发展的要求,培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展,且具有扎实专业知识和实验技能的材料人才是推进材料领域发展的关键。通过认真研究国内外高校相关专业特点,探索并执行“两平台双能力”材料化学专业教学—实践体系的构建,制定并落实材料专业人才培养模式的具体实施方案,必定能够促使专业教学课程体系不断的完善,促进学生在实验实践创新平台培养的实践和创新能力不断提高。 作者:江莉李冬云金顶峰卫国英孙丽侠余云丹单位:中国计量学院材料科学与工程学院 材料化学论文:材料专业普通化学绪论课教学的重要性及其实践 摘要:普通化学是材料专业的一门化学理论基础课,内容抽象、理论性强。通过在绪论课教学中介绍化学发展简史、讲授材料领域学术前沿知识,使学生了解材料在人类文明进程中所起的作用,了解材料与化学之间的关系,从而提高学生对材料专业的认识,激发学生对学习化学的兴趣,增强教学效果。 关键词:材料专业;普通化学;绪论课;教学 普通化学是高等学校材料专业的一门重要的理论基础课。但由于授课对象是大一新生,学生们对于这门课程在材料专业中的基础地位与重要性,以及与所学专业的内在联系缺乏了解或认识不足。如何能让学生迅速了解化学与材料科学之间的密切联系,从而激发他们学习化学的兴趣,调动他们学习的积极性,是普通化学教学过程中面临的首要课题。 绪论课是普通化学课堂教学的第一课,在引导学生认识化学的重要性、激发学生学习化学的兴趣方面起着非常重要的作用[1,2]。对于材料专业的学生来说,最感兴趣的莫过于各类材料对人类文明、社会发展所起的重要作用。通过讲解化学发展简史、材料在社会发展中所起的作用,增加学生学习化学的兴趣,激发学生的学习热情。近几年,笔者通过对绪论课内容的不断更新完善,以及对多媒体课件的精心设计,使学生及时认识到学习化学的必要性和重要性,取得了良好的教学效果。现就绪论课的教学实践做几点总结。 一、从材料发展对社会进步的巨大作用讲述材料发展史,增强学生的专业自豪感和自信心 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,一种新材料的应用往往成为人类进步的重要里程碑。例如,历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代特征标志的。一种新型材料的研制成功,可以引起社会生活的新变化。如石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、单晶材料、有机高分子材料等的发明与创造,都曾为社会进步提供了重要的物质基础。因此,可以说,没有半导体材料,就不可能有计算机技术;没有耐高温、高强度的特殊结构材料,便没有宇航工业;没有低损耗的光导纤维,也就没有现代光通讯;没有有机高分子材料,人们的生活也不可能这样丰富多彩。特别是到了现代,国际竞争日趋激烈,各国都想在生物、信息、空间、能源、海洋等技术领域占有一席之地。而开发这些高新技术的关键往往与材料的发展有关。 通过一个个生动鲜明的事例,让学生了解不同材料在人类文明进程中所起的巨大推动作用,增加他们对自己所学专业的自豪感;通过介绍材料在高新技术领域的价值及应用前景,激发学生学习材料科学的兴趣。同时,结合笔者的科研经历、科研体会,讲述一些新型材料设计合成的案例,激发学生的求知欲,增强学生的自信心。 二、介绍化学发展史,激发学生的学习兴趣,培养学生正确的价值观 人类化学知识的获得,是从认识自然现象开始的:动植物的腐烂、火山爆发、空气和水对物质的侵蚀等。远古时代人类通过摩擦生火和钻木取火等方法学会了利用火,不仅增进了健康,发展了智力,而且利用火能产生各种化学反应这个特点,开始了制陶工艺。制陶过程实际上就是在高温下,使粘土中的二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、氧化镁等成分发生一系列的化学变化。制陶工艺不仅提供生活必需品,改进农耕工具,而且改善了人类的居住条件。人们逐渐走出岩洞,住进了砖瓦房,并用陶制农具开展农业生产。同时,人们从烧陶工艺中掌握了高温技术,并该项技术应用于冶炼铜矿和铁矿。如将铜矿石和木炭混合加热得到了金属铜;但纯铜质地较软,不利于制造工具和兵器。在冶炼铜时掺入锡、铅,可制得硬度很高的青铜。青铜器如铜币、编钟、青铜鼎的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一大步。除了冶炼铜以外,人们用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳,还原铁矿石中的氧化铁为金属铁。战国时期铁制工具如犁铧、铁D、铁锛等农具得到广泛应用,带动了农业和手工业的发展。这样,随着冶金技术的不断进步,生产工具的不断革新,在人类历史上相继出现了青铜器时代和铁器时代[4]。 此后到了炼丹术和炼金术时期。虽然炼丹家和术士的目的没能达到,但他们为化学学科的建立积累了丰富的经验。通过做原始的化学实验,发明了大批实验器具,制造出很多化学药剂,记录了大量的实验方法,写下了许多炼金著作。正是这些理论、实验方法、化学仪器以及丹术著作,开创了化学学科的先河。与此同时,人们对物质结构本质的探索与论证也从未停息过。但直到1661年英国化学家波义耳给元素下了明确的定义、1803年英国化学家道尔顿创立原子学说、1811年意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说,人们才逐步认识到物质的组成、结构以及发生的化学变化,逐渐形成了完整的化学体系,化学才真正成为一门科学。 到了19世纪末,随着X射线和电子的发现,人们对物质结构的认识逐渐深入,打破了道尔顿原子不可分割的观念。此后,随着建立在卢瑟福有核原子模型、普朗克量子理论和爱因斯坦光子学说基础之上的波尔原子结构理论的提出,标志着现代化学的兴起;薛定谔方程的建立,更直接揭示了微观世界微粒运动的深层奥秘;而在量子力学基础上发展起来的化学键理论,使人类进一步了解到分子结构与性能之间的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。通过化学发展史的介绍,使学生丰富化学历史知识,了解各个时期化学发展的标志性成果及对社会发展所起的巨大作用,由此激发学生学习普通化学的兴趣,为以后的专业课学习打下坚实的基础。 除了激发学习兴趣,化学史的讲授还可以给人以智慧,即尊重事实、追求真理的科学情感和态度,百折不回、锲而不舍的科学品德和情操,勇于探索、勤奋创新的科学精神和方法。如讲述诺贝尔这样的伟大科学家的奋斗历程、学术成就、品德修养,描绘科学家实事求是、一丝不苟的科学态度,锲而不舍、持之以恒的拼搏精神,对提高学生的科学素养会起到潜移默化的作用,更为重要的是,在这个过程中还可以培养学生优良的道德品质,以及正确的人生观和价值观[5]。 三、阐明材料专业只有以化学为基础,方能引领科技的发展,进一步激发学生的学习热情 材料是人类生存、社会发展、科技进步的坚实基础,是现代化革命的先导,人们把信息、材料、能源作为社会文明的支柱。如今,材料已成为与国民经济、国防建设和人民生活息息相关的重要组成部分。通过功能材料的设计合成,如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料等,制造各种高科技功能元器件。发展功能材料正在成为国家提高国际竞争力,增强经济实力,甚至是强化军事优势的重要手段。 当前,化学在推动人类进步和科技发展中起到了优秀作用。化学首先是基础的优秀科学,它不仅可以制造或创造出自然界已有的或不存在的物质,提供分析手段,还可以预测、裁剪、设计分子,揭示物质结构、性质和功能之间的关系;其次化学还在相关学科的发展中起了牵头作用,化学研究不仅带动了其他学科的过程研究(工业、农业、环保、能源),而且极大地带动了材料科学的发展。材料学科的发展、功能材料的设计,只有以化学为基础,才能合成出具有特殊物理性能、化学性能、力学性能等的功能材料。通过讲解材料领域的前沿知识,使学生了解材料与化学之间的密切联系,提高学生对学习化学重要性的认识,激发学生学习化学的热情,为材料专业课的学习奠定扎实的理论基础。 四、多种教学手段的综合运用,进一步改善教学效果 兴趣是学好知识的基础和保障,也是学生学习的源动力。为吸引注意力,提高兴趣,在课堂教学中,笔者运用多种教学技巧提高教学质量,改善教学效果。首先是充分发挥多媒体教学的优势。多媒体课件可以综合多种教学艺术效果,根据绪论课的特点,结合学生的专业特色,通过精心设计,恰当使用图片、文字、声音、动画等形式,充分发挥多媒体形象、直观、交互性强的优势,创造生动的教学氛围,增强趣味性,激发学习兴趣,达到最佳教学效果。其次,通过查阅相关历史及文献资料,以材料知识为主线,以化学知识为背景,通过讲授化学史上的中国人及中国化学史上的世界第一,激发学生的学习热情。最后,结合自己的科研方向和研究成果,讲授材料领域的前沿学科进展,让学生产生共鸣,拉近师生间的距离,提高他们学习的主动性。总之,通过多种教学技巧的运用,增加课堂表现力和感染力,从而有效地激发学生的兴趣。 普通化学基础理论教学是材料专业学生学习的一项必修课程,是培养专业人才的一个关键环节。培养高素质的合格人才,激发学生的求知欲,增强学生的自信心,培养学生正确的人生观和价值观,做好绪论课教学,至关重要。俗话说,“良好的开端是成功的一半”,“学贵刻苦、教贵善诱”。教师通过不断充实教学内容、渗透科研前沿、总结教学经验,讲授一堂重点突出、条理清晰、内容翔实,集科学性、历史性、趣味性、艺术性于一体的生动的绪论课,不仅可以培养学生对普通化学的学习兴趣,还将对学生专业课的学习以及综合素质的提高打下良好的基础。 材料化学论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要:物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题,以及教学改革与探索的几点建议,包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措,推动提高教学质量提高。 关键词:材料类专业;物理化学;教学改革;建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程,该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强,不仅可对化学、化工、环境专业学生开设,也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步,高等学校不断深化教学改革,全面提高教学质量,对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况,以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践,重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节,发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题: 1.现行的教学计划中,无机化学相关课程以及后续一些专业课,与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多,造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉;加之内容多,课时量有限,老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课,经常采用多个班级集中循环进行试验的模式,有时理论部分未讲授到,但实验课程因为循环时间到,又必须开始,即实验内容超前于理论教学的进度,或者理论课早已讲授完毕,而实验课程却推后进行,学生不能及时将理论和实验相联系,无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容,基本以验证基础理论为主,缺少综合性、设计性及性能测试试验,因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此,需要积极推进课程体系改革,充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学,从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容,打破学科壁垒,构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业,按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划,其中包含的课程,如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课,它们都与物理化学课程密切相关,有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学,直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长,而这些课程总是不同的教师授课,教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流,经过几年的授课,发现同一知识点的简单重复难以避免。因此,建议课程组就这一现象,加强教师间的交流与合作,将这些课程的内容进行有效的整合,突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系,建立起适合于自己专业的有效课程体系,是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学优秀教程》第二版教材,主要的授课内容包括热力学(热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡)和动力学部分(包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学),共56课学时,大学二年级上半年授课;而无机化学,同分析化学一起共48学时,无机部分主要讲授热化学(热力学第一定律)、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率;根据教学大纲的安排,胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时,在大学三年级下学期开展。通过几年授课,经老师观察和学生反映不难发现,以上所述这些课程,在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题,为了避免盲目浪费学时数,有效改善不同课程之间的重复授课,充分利用大学课堂掌握更多的知识,使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务,这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合,使每门课都有其侧重点,建议组建一个全新的教学体系,同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如,讲授无机化学课程时,建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授,而其他内容,如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授,物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间,又突出了重点,不仅使教学内容独立而完整,还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力,弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾,老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述;对于学生来说,仍然是掌握了整个物理化学的原理,而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架,改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察,发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感,大多数同学对这门课还是很有兴趣的,加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科,因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入,部分同学开始松懈,开始排斥这门课程,以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现,学生们在失去学习兴趣后,慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系,重点记忆关键结论,但大部分同学仍然做不到,不能掌握物理化学课程的知识框架,也没有选择性的记忆关键问题,总是被动地接受课堂上讲授的内容,甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密,逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后,就坦然的接受和明白了各章的结论,也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中,注重课程之间的联系,通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程,及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中,帮助学生建立较完整的知识框架,不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强,内容较多而抽象,公式又多,学生接受很困难,这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学,激发学生的学习兴趣,常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如,举例高温下食物容易变质的问题,联系化学动力学的理论加以说明;讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时,例举合成氨工业中如何选择最佳温度;涉及讲授表面化学的理论时,可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象,或者小气泡、液滴、呈球形的现象,加以解释后,学生就会对表面性质有清晰的认识;讲授渗透压的时候,联系渗透压的作用,提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”?打吊瓶时为什么会感觉到疼痛?让学生带着问题听课,面对生活中各种现象去思考,多问几个为什么,自己到物理化学中去寻找答案,激发学生学习这门课程的兴趣,也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外,在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式,以教师和学生为共同的教学主体,就某些共同关注的问题,在和谐的气氛中进行讨论,加强教师和学生之间的交流和沟通。课下,利用我校教务处网站的网络教学平台,与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等,与传统的课堂教学模式相比,它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位,它与物理化学课程紧密配合,巩固和加深对物理化学原理的理解,提高学生对知识灵活应用的创新能力,还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程,建议在学习完物理化学相关理论后,及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分,如:配合表面现象,开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验;为了巩固反应速率反应章节的学习,开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时,也应鼓励学生根据所学理论,合理设计实验项目,开展综合性创新实验,增加设计研究型实验,根据设计实验的题目、要求等内容,让学生查阅相关资料,并利用学过的理论知识,选用相关的仪器、药品,分析实验中的难点和关键步骤等,自行完成实验内容、并上讲台讲授实验,以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践,我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果,促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料化学论文:应用型本科院校材料化学专业教学改革探析 摘 要:我国高等教育已进入大众化阶段,地方本科院校材料化学专业应以应用型人才培养为目标,突出地方特色,科学定位办学目标,优化专业课程体系,加强师资队伍建设,改革课程考核评价机制。 关键词:应用型本科院校;材料化学;教学改革 推进教育教学改革,提高教育教学质量和人才培养质量,是高等教育发展的优秀任务。进入21世纪以来,我国的本科教育进入大众化教育发展阶段,客观上要求多数本科院校转向以培养应用型本科人才为主。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》、教育部颁布的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(高教三十条)等相关文件均指出:地方本科院校的办学应以科学发展观为指导,以地方经济社会发展对应用型人才培养的要求为导向,遵循高等教育基本规律,要深化教学改革,突出优势,强化特色,培养符合地方经济社会发展需要的应用型本科创新人才。因此,结合材料化学专业特点和应用型人才培养要求,优化课程体系,改革教学内容,突出专业特色,加强师资队伍建设,改革课程评价机制,推动材料化学专业的教学改革,是新形势下应用型本科院校的一项紧迫任务。 一、材料化学专业建设存在的问题 (一)办学目标不明确 目前全国各应用型本科院校中开设的材料化学专业,其专业建设并没有形成自己的办学特色,不少新建本科院校很多只是简单地照搬其他重点大学如“985”或“211”高校的材料类专业或者化学化工类专业的人才培养方案,并没有把其他高校的培养方案引进来后,根据本校本地区的实际情况进行充分吸收与相互融合,这样造成很多新建本科院校在专业设计上同质化现象越来越严重,学生所学习到的专业知识和技能越来越不能适应市场发展的需要。因此,目前应用型本科院校的材料化学专业在办学过程中普遍存在办学目标不够明确,办学定位缺乏一定准确性的问题。 (二)课程体系不合理 不同规格的人才培养需要有相应的课程体系来保证和支撑,课程体系是人才培养的总体蓝图,是实现人才培养目标的主要依据和手段[1]。总体而言,目前我国新建本科院校的课程结构不够科学合理,课程体系不够完整,教学内容相对陈旧。作为一门实践性很强的应用型学科,材料化学专业的课程体系应体现专业培养特色,综合考虑所设置的相关课程之间的有机联系,但目前各本科院校在课程体系构建方面存在以下主要问题:一是少数专业课程由于师资力量不够存在因人设课现象;二是专业课程的部分内容重复较多,学时分配也不够合理;三是专业主干课程缺乏系统性,理论课程的门数和学时偏多,实践课程的门数和学时偏少。此外,课程设置上必修课的比重较大,而选修课的比重较小,且缺乏整体的有机联系。总之,这些传统的课程结构设置不能体现学生创新精神和实践能力的培养,达不到应用型本科院校“宽口径、厚基础、强能力”的培养目标,不利于应用型本科创新人才的培养。 (三)师资力量薄弱 在我国高等学校序列中,地方高校占高校总数的90%以上,是我国高等教育的主体部分,地方高校师资队伍的建设与优化是国家“人才强国”战略的重要保障[2]。目前,各应用型本科院校的材料化学专业专任教师虽然人数不算少,但由于所处地域原因以及待遇因素,引进的高素质专业人才数量仍然偏少,不能满足本科院校新形势下的教学需求。与此同时,由于应用型本科院校大多是由专科学校升格而成,虽然升格以来引进了一大批具有博士或硕士学位的青年教师充实到教师队伍中来,但这些青年教师大多缺乏工程实践经验,这对培养应用型人才的高校而言,极大地影响教学质量,从而影响人才培养质量。此外,高层次人才是引领和带动学校学科建设和专业发展的“领头羊”,应用型本科院校不同程度地存在着高层次人才匮乏,尤其是学科带头人紧缺的问题,着力解决好高层次人才相对匮乏的问题是当前应用型本科院校持续发展和提升办学水平的迫切工作[3]。 二、材料化学专业教学改革的路径 (一)科学定位办学目标 应用型本科院校的办学目标要充分考虑本地区区域经济社会发展情况,积极挖掘特色质点,加强学生应用能力的培养,合理设置专业方向,形成与区域经济社会发展需要相适应、结构优化的专业办学特色。材料化学专业是教育部近年来新设置的一个专业,各本科院校应该明确本校的专业定位,结合本地区的实际情况,突出专业特色,科学合理设置专业办学目标。人才培养定位是高校实施教学计划的主要依据,明确自身定位、提高教学质量是高校办学育人的基础所在[4]。湖南人文科技学院材料化学专业应用型人才的培养目标应该是:培养德智体美全面发展,具有较高的思想道德素质、人文素质和良好身体心理素质,掌握材料化学的基本理论、基本知识和基本技能,了解材料化学领域的理论前沿、最新动态和应用前景,具有运用专业知识和技能解决实际问题的能力,具有较强的创新创业能力,能够在材料化学及其相关领域从事生产、应用开发和管理工作的应用型人才。 (二)优化课程体系与教学内容 课程体系是指一所大学根据本校制订的培养目标而设计的课程整体,课程体系不是简单的指课程设置,不同类型的学校,其课程体系也应当是不同的,这是创办富有特色大学的必要条件[5]。因此,应用型本科院校对本校的专业课程体系进行改革和优化时,既要突出本校的专业办学特色,又应体现应用型本科院校注重应用的特点。湖南人文科技学院的材料化学专业本次重新修订了人才培养方案,对课程体系进行了整体优化,并对相应的教学内容进行了调整,使之更符合专业办学特色和专业综合改革的要求。 1.优化课程结构 湖南人文科技学院材料化学专业根据市场人才需求宽口径招生,强化通识教育,培养综合素质,不断优化课程体系,在本次人才培养方案修订中将理论课程设置为公共必修课、专业必修课、专业限选课、专业任选课和公共任选课共5个课程模块。 第一,公共必修课主要是培养学生具有正确的世界观、人生观、价值观和较强的民主法制观念与较高的社会责任感,具有健康的体魄和良好的心理素质。公共必修课包括“思想道德修养与法律基础”、“马克思主义基本原理概论”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“形势与政策”、“大学生就业指导”、“大学生健康教育”、“高等数学”、“线性代数”、“大学物理”、“大学英语”、“大学计算机基础”、“大学体育”、“大学语文”等。 第二,专业必修课主要包括“无机及分析化学”、“有机化学”、“物理化学”、“材料概论”、“工程力学”、“工程制图”、“化工原理”、“材料科学基础”、“材料测试方法”、“材料制备原理”、“热工基础”等,目的是培养学生具有扎实的材料化学专业知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。 第三,根据企业实际和市场需求以及地方区域经济发展情况,专业限选课设置两个专业方向:陶瓷材料方向和能源材料方向。陶瓷材料方向开设“陶瓷工业机械设备”、“陶瓷工艺学”、“无机材料物理性能”、“特种陶瓷”等课程;能源材料方向开设“现代新能源材料”、“化学电源基础与应用”、“化学电源设计与制造工艺学”、“新能源材料与器件发展动态”等课程。 第四,专业任选课包括“金属材料概论”、“复合材料概论”、“专业外语”、“材料工厂设计”、“粉体工程”、“信息检索与应用”、“纳米材料”、“标准化概论”、“材料科学新进展”、“计算机在材料科学中的应用”等课程,学生从中任选6门课程学习。这些专业任选课的开设可使学生更多了解材料化学专业的理论前沿、最新发展动态及应用前景,了解与本专业相关的学科和边缘学科现状及发展趋势,从而可拓展学生的专业视野,为今后就业打下坚实而宽广的专业基础。 第五,公共任选课由学校其他系部开设,包括中华传统文化类、艺术素养类、科学素养类、应用技术类、教师教育类、其他类别类等六大系列课程,学生从中任选5门课程学习。通过该类课程的学习,可使学生实现文理科相关知识的交叉渗透,也是大学教育的努力方向。 为了突出专业培养特色,增强学生对企业实践知识的了解和熟悉程度,在材料化学专业人才培养方案中,我们从专业课程中选择其中6门体现专业特色的课程,组建校企联合授课模块,包括“材料测试方法”、“热工基础”、“材料工厂设计”、“材料科学新进展”、“材料产品技术概论”、“标准化概论”等。 2.合理构建实践课程类型 材料化学专业是一个与生产实际联系非常密切的应用性非常强的专业,在对理论课程整体调整和优化的同时,也必须重视实践教学课程,以提高学生动手能力以及分析和解决问题的能力。该专业的实践教学课程主要设置为校内和校外两个实践模块。校内实践教学模块主要包括公共实践必修课、专业基础实验课、专业实验课等。公共实践必修课主要包括“大学计算机技能训练”、“军事理论与训练”、“素质拓展教育”、“就业实践”等。专业基础实验课主要包括“无机化学实验”、“分析化学实验”、“有机化学实验”、“物理化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等。专业实验课主要有“陶瓷制备与性能实验”、“化学电源综合实验”等。材料化学专业的实验教学内容要充分考虑其科学性和系统性,既要强化基础实验课必须掌握的各项理论知识和基本实践技能,同时又要多设置一些综合性实验和设计性实验,减小验证性实验的比重,鼓励学生大胆创新,提高学生的综合设计能力、实践创新能力以及分析问题与解决问题的能力。校外实践课程主要包括“校企合作教育(一)”、“校企合作教育(二)”、“校企合作教育(三)”以及“生产实习”等,这些课程的开设可扩大学生的专业知识面,增加实践技能,同时可将所学专业知识应用到生产岗位,提升学生解决实践问题的能力,使学生得到系统的工程训练,成为更符合社会需求的应用型人才。 (三)加强师资队伍建设 材料化学专业应用性强,与企业生产实践联系紧密,因此要培养出高素质的材料化学专业人才,就必须拥有一支高素质的教师队伍。针对应用型本科院校目前的师资队伍现状,有必要重构师资素质,既要重视教师专业理论知识与学术水平的提高,也要注重在新形势下专业教师创新能力与实践知识的培养。笔者认为,可从以下几个方面考虑来加强师资队伍建设:一是鼓励教师进修攻读硕士和博士学位,进一步增强教师专业知识,全面提升教学理论水平和能力;二是加强青年教师的教育教学培训工作,重点对新进教师进行教学方面的长期培训,建立考核机制,同时完善老教师指导制度,以帮助青年教师过好教学关;三是确定2―3个专业带头人培养对象,通过3年左右时间的培养,遴选出本专业的带头人;四是可考虑选择5―7门专业主干课程进行重点建设,每门主干课程的建设周期为2―3年,加强教学团队建设,整体提升教师队伍的专业能力和教学水平;五是鼓励和遴选专业教师分期分批到相关企事业单位进行短期挂职锻炼(3―6个月),拓宽教师视野,增强实践知识与理论知识的结合,使教师的知识结构与能力结构得到进一步调整和充实,从而提高专业教师的实践动手能力和知识更新能力;六是聘请校外相关企事业单位的“双师型”人才为专职教师或兼职教师,充实到教学团队中,参与校内专业人才培养方案制订、专业课程教学等工作,提高教师实践能力的整体水平。此外,学校还可定期通过举办讲座等形式,邀请国内著名高校、科研院所的专家学者以及有实践经验的企业老总或者技术开发人员来校讲学,让相关教师能够更多地了解和熟悉本专业的最新研究进展,及时更新自己的专业理论知识和实践知识。 (四)改革课程考核评价机制 逐步建立“考核内容综合化、考核形式多样化、考核过程全程化”的多元型课程考核模式,以考核方式改革促进教学模式改革。首先,对于“材料科学基础”、“材料制备原理”、“工程力学”、“化工原理”等专业理论课程,改变期末考试的单一考核方式,可采取课程教学的过程性考核(如增加平时考核、期中考核等方式)和期末考核相结合,实行课程考核方式多样化;而对于专业性比较强的理论课程(如“复合材料概论”、“材料工厂设计”、“化工制图”、“专业英语”等),可实行半开卷或开卷考试,在考试内容上尽量多采用综合性试题来衡量学生对该门课程的掌握程度,侧重学生思维能力和专业知识综合应用能力的考核。其次,对于专业实验课程(如“无机化学实验”、“分析化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等)的考核,如果单纯地以每次实验报告的成绩为依据进行考核,容易出现高分低能现象。可考虑采用平时成绩(占30%,包括出勤情况、实验课堂表现、实验报告等综合考评)、期末实验操作考试(占30%,包括对所随机抽中的实验项目的实验过程熟悉程度、操作规范度、实验结果等综合考评)以及期末笔试测试(占40%,包括对平时所有实验项目内容进行考评)等多样化考核对学生学习情况进行综合评价。最后,对“毕业论文”、“校企合作教育”、“生产实习”等实践课程,要细化考核指标体系,实行实践课程的全过程考核评价机制,加大平时考核的成绩比重,把对学生的平时考核与期末总结性考核有机结合,科学评价该类课程的实际教学效果。 材料化学论文:浅淡材料化学专业的高分子化学实验教学改革 [摘 要]高分子化学实验是我校材料化学专业学生学习的一门重要的实验课程,该课程既能使学生进一步理解和掌握理论知识,又能培养学生的动手能力及科研素养。通过让学生参与实验的准备工作、实验设计等活动,对高分子化学实验教学进行改革,激发学生的学习兴趣,提高学生的基本实验能力。 [关键词]材料化学专业;高分子化学实验;教学改革 《高分子化学》是有机化学的后续课程,但同时更是高分子材料科学的启蒙课程,是学生掌握高分子科学基本理论和分析、解决高分子材料加工过程中的问题的基础课程。考虑到我校材料化学专业的一个重要发展方向是高分子材料, 《高分子化学》被选为材料化学专业的优秀课程。高分子化学是一门以聚合物合成实验为基础的课程,聚合物合成实验教学有别于一般有机化学实验,但又是以有机化学实验为基础,它是培育创业创新人才的一个重要环节,是材料化学专业联系生产实际的实用性教学。高分子化课程实验教学相比于理论课程教学更具趣味性、实践性、复杂性、研究创新性。高分子化学实验教学在整个高分子化学的教学活动中起着重要的推动作用。 高分子化学实验教学属于课程内教学,开设的实验课程内容中有一部分能够很好地体现高分子科学的发展成果,学生的实践与创新能力在某种程度上能得到锻炼。但是仍然存在相当一部分验证性、认知性的实验,而且实验教学环节依然偏重于理论,注重高分子材料实用性的实验不多,不利于学生学习有关高分子材料的制备与加工。在学生进行高分子化学实验过程中,学生一般是按照已有的实验过程进行实验。实验前教师对相关实验重点、难点、细节等方面进行集中讲解,学生只需按照教师提供的实验过程,即可顺利完成实验。如此实验教学,不但阻碍了学生发现问题的能力、分析与解决问题的能力以及创业创新意识的提高,还使学生对教师产生依赖,并且抑制了学生的独立思考及创新能力的挖掘。 我校材料化学专业具有工科特色,和高分子材料专业比,材料化学专业的高分子材料相关课程的课时相对较少,开设《高分子材料化学》(《高分子化学》)、《高分子物理》与《高分子材料加工工艺学》,总共课时不到140学时。如何在有限的时间内,使我校的材料化学专业的学生既能掌握高分子科学的理论基础知识与学科前沿,又可以激发学生学习高分子材料的兴趣,是一个非常值得探讨的问题。 一、分配学生参与教师的前期实验工作 前期实验工作是实验顺利进行的前提条件。相比基础课程中的无机、有机化学实验,高分子化学实验有更多的实验前期工作需要准备,包括检修与调试反应仪器装置、玻璃器皿的清洗、配制溶液(如提纯单体、引发剂)等。粘附在玻璃仪器上的聚合物难以清除,学生在清洗玻璃仪器等设备的过程中,既懂得实验的成功来之不易,又能初步掌握聚合物的溶解性质。如聚苯乙烯单体中一般要加入微量的对苯二酚等阻聚剂,以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合(变质)。所以为了使实验顺利进行,缩短反应时间,开始实验前,在教师的指导下学生采用减压蒸馏的方法对单体(加入阻聚剂)进行提纯。这样,学生既加深了对阻聚剂阻聚原理的理解,又掌握了减压蒸馏的操作方法。通过积极参与实验前的准备工作,学生懂得实验的成功不仅取决于实验过程,而且与实验前期工作密切相关,从而更加重视实验教学过程。更重要的是,通过参与教师实验前期工作的准备,加深了对课堂理论知识的理解,熟悉蒸馏、重结晶等提纯化学物质的方法。 二、设计能激发学生学习兴趣的实验 调动学生学习主动性的一个重要举措是激发学生的学习兴趣。要激发学生的学习兴趣,设计的实验最好是学生既熟悉又陌生的内容。如尼龙66的制备实验,尼龙绳、尼龙袜子等,生活中很常见,但是如何在实验中采用己二酰氯与己二胺的界面缩聚来制备学生却不清楚,这势必将大大提高学生主动参与实验的兴趣。而且实验装置相对简单,一个烧杯即可完成。当学生将有机相与水相混合后,在两相界面马上就能看到一层聚合物薄膜的生成,而且该层薄膜拉出之后,又立即生成新的聚合物薄膜,可以连续不断地拉出,形成纤维状物质。实验操作不复杂,成功率高,过程新颖,操作明了,学生学习的积极性高。 三、注重开设实用、应用型实验 高分子化学实验教学为学生的创业、创新意识的培养提供了良好的环境条件,尤其是一些能结合实际生活的应用型高分子材料的制备,能使学生体会到高分子化学实验的实用价值,有利于激发学生走向的创业、创新。如在“聚丙烯酸型高吸水性树脂的制备”实验中,高吸水性树脂可用于日常生活用品如尿不湿等,由于该产物的实用性强,一方面可以提高学生动手实验的积极性;另外一方面也使学生深刻认识到高分子材料是一个与人们的日常生产生活息息相关的学科方向。类似的高分子材料还有粘接剂、涂料等,这些实验的开出将会使学生对未来从事该行业的信心倍增。 四、适当设计综合型实验 教材内高分子化学实验大多数是认知和验证型实验,学生只需要按实验参考书的步骤操作基本就能完成。如此实验虽然可以使学生的动手能力得到一定程度的提高,却不能使学生的综合能力、分析和解决问题的能力、创新的能力等方面得到合适的锻炼。综合型实验是内容和步骤较为复杂的实验,其中包含多个的知识点和基本实验操作,需要结合多方面的理论知识和技能,才能够顺利完成。综合型实验既能够训练学生综合运用所学理论和实践的技能,又能培养和提高其发现问题、分析问题、解决问题的能力。在综合型实验训练过程中,学生主动思考,敢于提出问题、分析问题和解决问题,学生的科学思考和创新意识获得很大的提升。 五、开设研究型实验 学生经过综合型实验的基本训练后,实验理论知识和专业实验技能都有了一定程度的提高。为了使学生了解高分子科学学科前沿、激发学生创业创新的动机,教师允许学生采取自愿组合的方式组成若干个科研兴趣小组。通过查阅文献资料,小组讨论提出实验方案,并与指导老师讨论方案的可行性,最后开展实验。结束时,上交实验记录由指导教师批阅给出评价,并讨论实验的得失。整个过程中,要求学生提交文献综述、可行性方案、实验报告或科研论文,锻炼写作科研论文的能力。显然研究型实验需要教师付出更多的劳动,为学生创造一个独立完成、接近实际科学研究的环境。研究型实验有利于提升学生分析问题、解决问题、独立工作、团队精神及创业创新等方面的综合能力。 六、改革实验成绩的考核方式 一个好的实验成绩考核方式要能够反映学生在实验教学过程中各个环节的表现。仅凭一份实验报告来评定学生的成绩是远远不够的,学生在预习实验、搭建装置、清洗仪器设备、打扫卫生等方面的工作都将得不到很好的体现,缺乏客观性和公正性。因此,可以借鉴无机、有机化学实验的考核方式,将实验成绩的评定方式细化:平时实验成绩60分,包括书写预习10分、统一服装5分、装置搭建10分、规范操作10分、卫生情况5分和提交报告20分;期末实验操作考试40分(随机抽取)。将实验成绩的评定标准在开课前公布,使学生不得不复习巩固所有开设的实验,从而达到熟练掌握各项实验技能的教学目标。 七、结束语 高分子材料作为我校材料化学专业一个重要的培养方向,《高分子化学》成为材料化学专业的优秀课程,直接影响《高分子物理》《高分子材料加工工艺学》等后续课程的学习。我校材料化学教研室已通过对高分子化学实验教学的改革,在激发学生学习高分子化学科学的兴趣,提高学生的实践技能、创新能力和创业意识等方面有所收获。2015年3月5日,全国人民代表大会第十二届第三次会议开幕,国务院总理同志在作政府工作报告中提及 “大众创业、万众创新”。今后,我们将秉成这一新理念,继续深入研究与探索,使高分子化学教学不断适应社会发展的要求,为培育更多材料化学领域的优秀人才做不懈的努力。 材料化学论文:量子化学在电致发光材料分析中的应用 【摘 要】利用量子化学半经验方法可以研究电致发光材料的电子机构、几何构型、光谱性质等等。可为电致发光材料的合成和选用提供诸多指导性建议。本文通过对最近量子化学在电致发光材料合成和分析的应用类文章进行了归纳总结,粗略地说明了量子化学在电致发光材料合成中所起的作用。 【关键词】量子化学;电致发光材料;合成 0 引言 有机及配合物电致发光(EL)和非线性光学材料在高新技术中的广泛应用,受到人们的关注并得到积极的研究[1-3]。近30年来,随着量子化学计算方法和分子模拟技术、以及计算机技术的飞速发展,对材料科学的发展产生了深刻影响。利用量子化学计算方法方法研究EL材料的电子结构和光谱性质,以全自由度优化几何结构为基础,计算化合物的电子光谱。对研究此类材料的性质及合成有指导性意义计算结果是实验结果基本吻合。本文主要介绍量子化学在EL材料研究中的应用及进展。 1 量子化学研究EL材料的方法及原理 就量子化学的几种计算方法来看,从头算法虽然有严谨的理论支持,能得到较好的计算结果,但是当遇到诸如酶、聚合物、蛋白质等大分子体系时,计算很耗时,其计算代价无法承受[4]。为了在计算时间和计算精度上找到一个平衡点。采用量子化学半经验方法AMI进行了理论计算包括构型优化、振动分析电子光谱计算。科学家们以从头算法为基础,忽略一些计算量极大,但是对结果影响极小的积分,或者引用一些来自实验的参数,从而近似求解薛定谔方程,就诞生了半经验算法。如:AM1,PM3,MNDO,CNDO,ZDO 等[5,6]。目前,对多类EL材料的研究大部分都是基于量子化学的半经验方法。 2 光谱性能的量子化学半经验计算 EL材料的发光颜色与材料的荧光光谱有密切的关系,荧光即是电子由第一激发单重态跃迁回基态所产生的降级辐射。目前对光谱性能的量子化学计算多半基于量子化学半经验方法PM3和AM1,先对化合物的几何构型进行了全参数优化, 得到其稳定构型,再进行振动分析,在此基础上利用单激发态组态相互作用方法(CIS)计算它们的电子光谱。 比如苏宇,廖显威[7]等人采用量子化学半经验方法PM3对三种黄酮类化合物的荧光光谱进行了理论研究。对各化合物优化后的构型作了振动分析,均未出现虚频率。在此基础上,采用单激发组态相互作用方法(CIS) 计算荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合。廖显威,李来才[8]采用单激发组态相互作用(CIS)方法,分别计算了4 种稠环芳烃的电子光谱,选了801个组态进行计算,所得结果与实验值基本吻合。他们还对几种含氮芳烃化合物有机EL材料,对FL-4、 FL-7、FL-10 和FL-12的光谱进行研究,计算结果与实验值基本相符合。薛照明,张宣军[9]等用PM3/SCI方法计算了三个分子的电子吸收光谱,测定了三个分子的电子吸收光谱和荧光光谱(DMF溶液)。结果表明理论计算值与实验值相当吻合。高洪泽,石绍庆等利用量子化学半经验AM1及INDO/SCI方法研究了B与8-羟基喹啉的螯合(LiBq4)的电子结构和光谱性质,计算得到基态到各激发态的垂直跃迁能和振子强度,获得电子光谱。分析出由于配体中苯酚环、吡啶环对不同前线轨道的贡献不一样,所以在吡啶环和苯酚环上引入取代基会对光谱发生影响,为分子设计提供理论指导。 3 量子化学对EL材料结构的分析 结构与性能的关系一直是量子化学的主要研究领域,它涉及的范围非常广泛,从无机小分子、有机分子到高聚物和生物大分子,从人为设计的理想模型分子到实用的药物分子和材料分子等[10]。通过结构与性能的研究,人们可以逐类地对一些化学现象进行统一的解释,得出一般性的规律,进而预言一新的化学事实,指导设计新的实验。目前国际上关心的课题主要有:重要新型无机分子、有机分子和原子簇化合物的化学键本质的研究;重金属、稀土元素化合物的成键规律;(半)导体材料、磁性材料、光电材料等。 高洪泽,石绍庆[11]等通过量子化学半经验方法研究了蓝色有机薄膜电致发光材料LiBq4 电子结构,国外研究人员在这方面已做了不少努力,合成了很多类型的蓝色发光材料并且制备了相关器件[12-15],但多数都没有获得突出的结果。由于LiBq4体系相对分子质量较大,迄今未见有对其进行理论研究的报道.他们通过计算结果表明,各个喹啉环基本保持各自的面共轭结构。计算得到的稳定几何结构和的主要键长。为探讨其发光机理及B和Li 元素在其中所起的作用及M ―N键的共价性、离子性对发光的影响,为进一步探索合成与设计具有优良性能的蓝色发光材料提供理论依据和指导。 4 振动分析 判断分子是否处于稳定构型的一个重要方法是看它的振动光谱是否出现虚频率[16]。刘芳玲,张红梅[17]等对萘及其卤代化合物在B3LYP /6-31G水平下优化了4种化合物的几何构型, 在振动分析中,其振动光谱均未出现虚频率, 说明构型优化基本合理性。 5 前景与展望 近些年来虽然量子化学在研究和分析EL材料方面,解释了一些实验现象,揭示了不少前期未被理解的机理,甚至预期了一些结构性能关系。但量子化学的应用远不止这些。随着量子化学理论不断发展和应用领域的逐渐拓宽,研究方法的不断创新,今后将对电致发光材料的合成和选择提供更好的理论依据和指导。将量子化学与EL材料的性质分析结合起来,才能更好的选择EL材料的构成,合成性能更好的EL材料。 材料化学论文:浅析化学化工材料应用技术 [摘 要]目前我国国家经济发展迅速,随之,化学化工的发展在科学领域也呈现出强劲势头,化学化工材料凭借自己独特的优势不仅在工业生产中得到了广泛的应用,在人们的日常生活中也可以随处可见化学化工材料的身影。化学化工材料已经在各个领域范围内受到了人们的认可,化工材料的应用技术也日新月异,呈现出迅猛的趋势。随着化学化工材料的蓬勃发展,在科学领域不断出现新的学科和新的概念。本文就化学化工材料的应用技术研究为大家进行阐述。 [关键词]化工材料 科学技术 应用 随着化学化工产业的不断发展,各个行业对化学化工材料的应用也有了更为广泛的要求,如何在传统产业链中谋求创新和突破,也成为了化学化工应用技术发展的主要方向,目前,现代建筑业以及新型农业现代产业都对化学化工材料提出了绿色环保的要求。那么化学化工材料在现代建筑业以及新型农业现代产业中的应用具体情况是怎样的呢,现在本文一一阐述。 一、化学化工材料在现代建筑业上的应用 从2008年北京成功举办奥运会开始,世界开始进一步瞩目中国,同时,绿色化工材料也被人们更为广泛的认同。从某个意义上来说,绿色奥运的北京奥运会环保理念,拉开了绿色化工材料在我国建筑行业的应用新纪元。虽然奥运会短暂的过去了,但是绿色化学化工材料在我国的应用还有广阔的市场。 奥运会以来,在“水立方”等奥运场馆中采用的零挥发性有机化合物和低挥发性有机化合物水性涂料更为广泛的在现代建筑业中得到应用。其中水性聚氨酯涂料有着粘合持久、无污染、干燥快的性质,维护起来也更为容易,同时,水性聚氨酯涂料还具有阻燃性,防火性能首屈一指。在“鸟巢”钢结构中使用的氟碳涂料,也是值得现代建筑业关注的化学化工材料的一种绿色涂料。它不但耐溶剂、耐候,还有耐酸碱性的优势。并且其涂刷后性质高度稳定,无害无毒,是当之无愧的“涂料之王”。 谈到化学化工材料在现代建筑业上的应用,不得不说的就是隔热保温材料。像“鸟巢”建筑过程中采用的聚氨酯硬泡材料,其具有保温节能、防止噪音和绿色环保的功能。是现代建筑业中不可或缺的化工材料之一。同样,在奥运场馆座椅上采用的聚丙烯材料,具有阻燃和耐候的特性,同样可以实现回收再次利用。还有值得关注的膜材料。在“水立方“建筑上广泛使用的新型化学化工材料:乙稀-四氟乙烯共聚物。它主要用于膜材料,有着节能、保温隔温、自我清洁的功能。在控制温度方面,其节能效果更为显著,曾为“水立方”节省百分之三十的电能。对于新型建筑产业来说有突破性的建树。 应该说,化学化工材料的应用渗透到了整个现代建筑行业,在绿色环保节能创新方面给现代建筑业带来了新的春天。 二、化学化工材料在新型农业现代产业中的应用 随着社会经济的发展,人们在消费农产品时不再单单重视产品的质量和价格,而是更加注重对品味、特色和安全保健等感性的因素。因此,为了适应这一要求,新型农业应运而生,要想满足新型农业的要求,就要求化学化工材料在微生物肥和生物农药研发上进一步发展。然而农业生产并不是一朝一夕的事,也并不是满足了一代人就可以了,它是关系着我们下一代的发展问题。所以,持续性、发展性以及可循环性就成为了新型农业发展的一个重要特性。而要想能持续发展,与自然和谐共存,就需要化学化工材料应用技术着眼长远,从可持续发展角度进行应用和推广。 传统农药的害处不言而喻,因此绿色农药在新型农业中的应用就越来越为重要。“十一五”以来,加强环境保护成为新的主要目标之一。大力发展“安全、低毒、高效”的环保型农药,保持生态平衡,保障农业产品安全环保成为国家以及人民对农业的更新要求。从而,有机农药应运而生。有机农药中重要的一种腐殖酸类的农药作用更为突出,一方面,腐殖酸类农药产自大自然,并没有传统农药的毒副作用。同时,大自然有丰富无穷的资源,使得有机农药丰富广泛,是可持续发展的前提之一。另一方面,此类有机农药的经济效益可观,又无毒无害,所以深受现代农业好评。是发展前景大好的新型农药之一。 当然,要想农作物增产丰收,还需要一些促进农作物生产效率的有机农药。而这些增效方法可分为物理增效、化学增效、生物增效以及综合增效四类。物理增效,就是不改变农作物的分子,在农作物的细胞间进行各种性能的增效和提升。主要改善农作物的细胞通透性、渗透性和表面活性和粘着性等。化学增效,就是在分子间进行组合和作用,以达到改善农作物的生长形态的方法。生物增效,就是利用生物酶在农作物之间进行调整,进而增加农作物的生长效率。而综合增效就是利用以上各种方法,在不同要求下使用两个以上的增效方法对农作物进行增效生长,以达到增产增收的效果。 随着化学化工材料的不断发展,人们也在尝试将化学化工材料应用到生物菌剂中。在生物菌剂的应用构成中,研究在实验室内取得了较为明显的效果,但是当将这些研究完成的生物菌剂应用到农业生产的农田中,还是遇到了一些问题,因为农田环境对生物菌群的发展环境有所破坏,使得菌剂不能发挥在实验室中的效果。然而,当将化学化工材料与生物菌剂经过合理配比后,再应用到农业生产中,我们可喜的发现了生物菌剂的完美优势,从而完成了生物菌剂与化学化工材料的完美组合,对控制土壤中的农作物病原菌起到了显著的作用。 我国针对现代农业对农药的要求,通过农药企业在技术上进行创新和改革,以达到农业企业发展多元化。这也要求化学化工材料应用技术得到更为多元化以及多方面更为全面的研究,尤其是在现代农产品的生产方面,对化学化工材料的应用技术也要求更为系统和全面的研究和发展。现在,国家对农业化工材料应用和建筑化工材料应用越来越为重视,经过文章的深入分析,希望能对我国化学化工材料的应用和发展起到积极的影响。虽然现在我国的农药生产已经有了一百万吨的突破,但还是不能满足现代农业产业的需求,同时,进出口业务的发展,也使得化学化工材料的应用技术优势更为突出,在平稳中促进全国乃至全球化工化学材料的全面发展。 三、结语 在现代建筑业和新型农业的发展过程中,新型创新性化学化工材料得到了广泛的应用和重视,当然,在全球经济不断升温的今天,只着眼眼前的化学化工材料应用技术是远远不够的,我们还要不断的研究和实验,使化学化工材料的应用技术更为全面和多元化,应用到生产生活的各个领域,从而给我们的日常生活带来更为专业、健康的产品和服务。相信只要通过不断的追求和谨慎的研究,化学化工材料的应用技术一定会得到进一步的完善和升华。 作者简介 李俊闹(1994.1),女,云南昆明人,中南民族大学化学与材料科学学院2012级本科生,材料化学专业 材料化学论文:材料的制备及其光催化环境污染物降解的设计 摘 要: 通过水热法合成并使纳米粒子附着在表面,形成复合光催化剂,通过两种半导体材料之间的相互协同作用,提高复合材料的光催化性能及其光致稳定性。并通过XRD、TEM、XPS、FT-IR等表征方法对光催化剂进行分析;在可见光下以RhB (罗丹明B)和MB(亚甲基蓝)为目标污染物,高压汞灯为光源,评估复合光催化剂的性能,并运用XRD、红外、DRS等表征了其结构特征。通过实验可使学生初步了解纳米材料的基本知识,常用的表征分析方法,以及环境污染物降解处理方法。实验内容涵盖材料化学、环境化学、无机材料合成、仪器分析、光催化性能测试等方面。实验内容设置有助于培养学生的科研创造能力。 关键词: 环境化学 污染学习降解 随着全球对环境问题关注程度的日益提高,对从事环境研究人才的要求越来越高。 为了适应社会及经济发展的需求,培养理论实践相统一的应用复合型人才,要特别加强与重视实验教学。环境化学实验设计应反映新的科研成果,以提高学生的创新能力和科研能力,旨在使学生在实验教学中得到更好的综合能力训练。 近年来,半导体光催化技术在净化环境污染物领域的研究得到了广泛关注。因其独特的半导体能带结构和化学热稳定性,作为一种非金属型可见光光催化剂被应用于光催化领域,包括光解水制取氢气、光催化降解环境有机污染物和光催化合成等,引起国内外学者的广泛关注[1-2]。不仅廉价易得,而且其化学组成和能带结构可调控,因此成为光催化材料研究领域研究的热点。但是,单体材料仍然存在缺陷,为解决该问题,本文采用的复合改善单体的光催化性能。 1.实验部分 1. 1 试剂和仪器 2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪、三聚氰胺、乙腈、钒酸钠、硝酸银和亚甲基蓝(MB) (国药集团化学试剂有限公司);电子分析天平(北京赛多利斯仪器有限公司);Avatar360型FI-IR 光谱仪(美国Nicolet 公司);紫外可见分光光度计(岛津 UV-2450);X射线粉末衍射仪(D/max2500PC)。 1.2 光催化剂的制备 g-C3N4的合成: 称取一定量的2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和乙腈放入反应釜中搅拌,然后加入三聚氰胺搅拌。将反应釜置于140℃烘箱中反应,反应结束后,反应釜自然冷却至室温。溶液离心分离,蒸馏水洗涤,干燥,所得粉末即为。 的合成: 将含有的水溶液超声后加入于25℃下搅拌。将准备好的NaVO・12HO水溶液逐滴加入上述溶液。搅拌反应后,溶液离心分离,蒸馏水洗涤,60℃干燥,所得粉末即。 1. 3 光催化降解实验方法 在可见光照射下,30℃条件下测量光催化材料的光催化性能。反应光源为模拟太阳光灯源。实验中,将光催化剂和MB (10 mg/L)或者RhB (10 mg/L)水溶液加入光催化反应玻璃瓶中,并通过循环水冷却消除热催化的影响。在光照之前,先将悬浮液在暗处磁力搅拌1 h,使MB (或RhB)染料与光催化剂混合均匀,达到物理吸附平衡。在光反应过程中,MB (或RhB)光催化剂溶液连续磁力搅拌,每5 min (或15 min)取悬浮液,离心去除光催化剂粒子,取上清液测试。使用岛津UV-2450分光光度计,通过测定最大吸收波长确定其浓度,MB (或RhB)的最大吸收波为664 nm (或553 nm)。根据朗伯-比尔定律,溶液的吸光度与浓度成正比,因此可用吸光度代替浓度计算去除率,以此为MB溶液的去除率。计算公式:降解率=(1-)×100%=(1-)×100%,其中C、C分别为光催化降解前后的浓度,A、A分别是降解前后的吸光度值。 2. 结果与讨论 经过XRD、IR、DRS表征发现,合成的为。光催化活性考察表明合成的具有较高的光催化降解活性。 学生在本实验过程中可以学习光催化剂的合成方法,巩固掌握称量固体、液体量取、催化剂洗涤等基本化学实验操作技能,并学习紫外可见分光光度计、红外光谱和DRS的操作方法。学习标准曲线建立的方法。材料的光催化活性最好,光照90 min后RhB的去除率达到85%,光催化降解速率常数最大,说明的存在能够显著提升基体的光催化降解性能。 3.结语 光催化技术已经在制氢、还原,污染物降解等多个领域具有广泛应用。半导体光催化剂是目前应用广泛的环境和能源保护功能性材料之一。本实验可以让学生了解环境污染物控制的新方法,使学生扎实环境化学基础知识的同时,能关注环境领域科技前沿信息, 将最新的科技知识融入基础知识学习中,提高自身的专业技能。 材料化学论文:材料化学教学内容存在的问题及改革趋势研究 摘 要:材料是社会现代化的物质基础与向导,是一切科学和技术发展必不可少的基石,是人类社会进步的里程碑。而材料化学是材料化学专业的基础课程和主干课程,是由材料科学与化学两大类学科交叉形成的。本文通过分析材料化学教学中存在的问题,针对材料科学学科特征和研究内容、任务,探讨了材料化学教学的改革趋势,希望能够提高材料化学教学质量,提高学生综合素质。 关键词:材料化学;教学问题;改革趋势 材料化学是材料化学专业的一门基础课程以及主干课程,是在化学学科、材料科学的相互交叉、渗透的过程中,形成、发展起来的,属于新兴的交叉、边缘学科。我们所采用的材料化学课程包括了晶体学基础、金属材料、有机高分子材料等等内容。材料化学的课程目的是为了使学生具有初步分析、解决材料中的化学问题的能力,通过该课程的学习,使学生熟悉材料的合成方法、表征手段,使学生掌握材料结构的基础理论,熟悉材料应用领域中的一系列知识,掌握材料性质与结构的关系等。并且为了培养学生的创新能力,通过对材料化学课程的系统学习,能够提高学生的综合素质。 1 材料化学教学中存在的问题 随着新材料、新技术、新理论等的出现,材料化学的快速发展要求教材不断更新,材料科学具有了新的生命力和发展前景。材料科学与工程技术日益融合,材料科学研究已经深入到源自尺度,发生了深刻的变化,并开拓了新的研究领域,如:微纳结构材料等等。并且材料化学是一门实践性很强的学科,作为教材,在日新月异发展的同时,需要具备基础性、前沿性和应用性特征。但是目前,教材对学科的原理、规律等难以阐明,缺乏较强的理化基础,根本无法适应学科的发展变化。一些大学毕业生就算具备很好的理论基础,也缺乏适应能力,后劲不足的缺点。对于材料化学研究的目的来说,教材具备应用型能够学以致用,目的明确;而教材具备前沿性,能够有利于学生较快地适应日后的科研工作,能够恰当地反映材料科学发展。随着科技的不断发展,新型材料的研发已经成了高科技中作为活跃的部分,从实验开发到工业应用,材料研究的周期大大缩短,因此,在材料化学的教材中,需要有意识的突出这一特征。另外,材料化学学科发展实践短,研究范围广,是一门新兴学科,课程参考教学资料少,存在本学科中的新理论、新技术不能及时充实到教材中的现象,对教材编著人员素质要求高,因此,材料化学课程教学内容要体现出与时俱进的理念,要进行很好的选取、改革和优化。 2 材料化学教学内容的改革趋势 2.1 材料化学课程教学内容的选取 在内容选取上,材料化学课程教学内容要根据两条原则。首先,材料化学课程教学的目标是“加强基础、突出应用、提高素质”,因此,要根据材料化学课程的研究内容和课程特征,处理好与其他学科的关系,材料化学专业的材料化学课程强调基础理论,适当地介绍一些传统材料,适当地加入一些内容,如:晶体理论、能带理论、热力学基础、金属结构近似模型等等。其中晶体理论包括晶体缺陷、X射线衍射基本原理、晶体结构对称性等等,不能有物没有理论,也不能有理论没有物理,并且还要适当的介绍一些新型功能材料结构、使用性能等。同时,还要突出其基础理论性,要与金属材料、高分子材料、无机非金属材料等联系起来又区别开来,突出材料合成条件、结构性能的关系。其次,要根据学校学科特点,遵循教学内容的选取原则,如:整体优化、精选内容、跟踪前沿等,根据教师的特长及科研成果,体现出课程内容的前沿性,实现课程内容的广度和深度,力求能够反映出当代材料化学新成就、新工艺等,让学生充分了解到材料化学发展趋势,如:纳米材料、能源材料等新材料,扩大学生的视野,培养学生的学习兴趣。 2.2 选取与优化材料化学课程内容的要求 首先,要了解化学在材料科学总的地位,熟悉材料化学的定义、材料类型、材料应用,了解与材料科学有关的期刊,了解新型材料的制备方法、功能、用途。材料化学结构理论要求掌握晶体结构的周期性、对称性概念与性质,主要包括点阵理论和晶体结构、原子结构等。要求要了解常见的对称元素系、疯子的几何构型等等,熟悉金属、离子化合物晶体,了解群的定义,常见分子点群,了解描述晶体结构的表达方法,掌握金属键能带理论、金属单质结构的近似模型,了解晶体学语言转变为化学语言等的方法,熟悉分子之间作用力等,了解不同化学元素等对材料性能的影响,了解不同材料的本质区别。材料化学合成原理与技术,要掌握材料制备技术,如:无定型材料的制备和晶体材料的制备等,熟悉无机材料制备基础理论,如:化学热力学、动力学等,熟悉高分析材料合成原理与方法。如:自由基聚合、高分子化学反应等。并且要熟悉晶体X射线衍射原理等等。其次,要加深理解各种传统材料结构决定性能的观点,熟悉几类重要材料,如:玻璃与陶瓷、聚合物等。另外,要熟悉纳米材料概念、技术等应用前景,了解光学功能材料、电性能材料等。 2.3 材料化学课程教学内容选取措施 一为了帮助学生顺利抵学习材料化学的基本原理,要重视由表入里、由浅入深的认知过程,处理好材料结构与性能、宏观与微观的关系。 二为了贯彻少而精、精而新、新而优的原则,在讲解课程基础知识的同时,要注重理论的连贯性,注意适当穿插新的研究成果,处理好课程内容更新与精选、更新与基础的关系,拓宽学生的知识面,注重其他课程和学科的渗透、促进作用。 三为了巩固学生学到的知识,要充分发挥例题习题的作用,使学生运用所学的知识去分析、解决问题。加强学生的练习,拓展并深化对基本概念、原理的理解,检查学生对课程内容的理解和掌握程度,提高其分析问题和解决问题的能力。 四为了训练学生演绎法和归纳法两种思维方式,要重视演绎法和归纳法的学习、运用,为化学理论提供一种思维体制,总结更新知识,培养学生观察、分析、推理等能力。 五为了提高学生的创新意识和综合素质,要注重理论联系实际,注重实验技能的训练,处理好理论教学与实验内容的关系,通过实验教学加深对原理的理解。 材料化学论文:建筑室内装饰装修材料化学污染及其防治对策 摘要:关于建筑装饰装修材料有害物限量,我国虽制定了系列标准及规范,但目前市场上的产品仍是鱼龙混杂,一般消费者很难鉴别这些材料或物品的环保程度,导致一些高污染的装饰装修材料、物品进入家庭,引发室内空气污染问题,危害居住者健康。 关键词:建筑装修;室内装修;室内污染;防治对策 一、建筑装修工程施工过程的特点 建筑装修工程指的是通过相应的施工操作,在原有的建筑物主体上添加一层装修层,实现建筑物的美观和整洁,提高建筑物业主的居住环境质量。在建筑装修工程施工过程之中,其主要是依托于建筑物的承重墙等结构主体的支持才能够进行相关的装修操作。而在装修的过程中,所使用的漆料和木板由于经过了相应的化学加工处理,很有可能含有甲醛等对人体有危害的气体,可能对人民群众的身体造成危害,在加工的过程之中,也有可能或产生粉尘,影响到人民群众的身体健康。 在建筑装修工程施工过程之中,由于建筑物的施工环境限制,整个建筑装修工程施工只能在一个有限的建筑物空间之内进行,这就很有可能发生建筑装修工程施工和其他建筑物施工过程的平行交叉施工,这就导致在建筑装修工程施工过程中会产生一些不安全的因素,导致一些质量问题的产生。与此同时,由于建筑物业主的具体要求不尽相同,这也就导致进行装修使用的过程中所要进行施工操作也不尽相同。除此之外,进行建筑装修工程施工的材料的类别也很多,这些材料所蕴含的各种物质可能造成对建筑物内部的污染的效果也各不相同,其可能含有的污染物的种类就具有甲醛、粉尘等物质。具体的说,就是在进行建筑装修工程施工的时候,建筑团队要选取不同的施工工艺来进行施工,在保证建筑物室内美观的基础上,保证室内的环境不受污染。 二、建筑装修材料中主要污染物及影响因素 1、涂料 目前室内装饰装修主要用到的有卫生间或阳台的防水涂料、内墙涂料和木器涂料。一般厨卫用的防水涂料主要两大类:聚氨酯类防水涂料和聚合物水泥基防水涂料,早期的聚氨酯类防水涂料因含有煤焦油或沥青,属于严重污染环境损害健康的产品,已经被淘汰,此外,聚氨酯防水涂料普遍使用的交联剂是莫卡(MOCA),也属于可疑致癌物,目前使用的新型聚氨酯类防水涂料为水固化型聚氨酯防水涂料以水为固化扩链剂,不需交联剂莫卡(MOCA),而且不含苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯酯等有害有毒溶剂,属于环保产品。另外,内墙涂料中以合成树脂乳胶漆为主,属水性涂料,内墙腻子的主要成分也属于无机成分,健康危害风险较低,但鉴于市场中很多淘汰工艺或禁用产品的盛行,需注意以下几点:第一、合成树脂乳胶漆属水性涂料,虽然环保性较溶剂型涂料高,但乳胶漆的添加助剂较多,注意表面活性剂、成膜助剂、防霉杀菌剂、防冻剂中是否含有禁用物质(烷基酚类、乙二醇醚和乙二醇酯、乙二醇)或强溶剂等;第二、内墙腻子主要为无机成分,严禁添加建筑胶(107、108、801、901胶水),以免带来化学污染;第三、防水涂料中目前使用的湿气固化聚氨酯防水涂料和聚合物水泥基防水涂料属环保型产品,严禁使用含煤焦油或含沥青的聚氨酯涂料。 2、胶黏剂 与涂料组成类似,胶黏剂也是以高分子材料为主料,配合各种固化剂、增塑剂、填料、溶剂、防腐剂、稳定剂和偶联剂等助剂配制而成。高分子材料有热塑性树脂、热固性树脂、合成橡胶、天然高分子物质等;溶剂有脂肪烃、酯类、醇类、酮类、卤代烃类、醚类等;增塑剂用的较多的是邻苯二甲酸酯类;固化剂种类有脂肪族多胺、芳香族多胺、芳环脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺、有机酸酐、咪唑类等;颜填料则包括氧化铁红、氧化铁黄、云母氧化铁、三氧化二铬等。根据胶粘剂的原料组成,造成室内污染的成分主要来源于溶剂中的挥发性有机化合物、有毒固化剂与增塑剂以及其他助剂等。 3、氨气 氨气是室内装修污染的污染源之一,是一种具有强烈刺激性气味的气体。建筑物的混凝土外加剂会造成氨气污染,有的建筑单位为了缩短工期,使用了高碱混凝土,这些混凝土中含有大量的氨类物质,随着环境温度、湿度等的变化,这些物质会还原成氨气,并从墙体中缓慢释放,进而造成室内空气中氨的浓度不断增高。氨气对人体的主要危害在于它会削弱人体的免疫能力。氨气被人体吸入后,会与人体血液中的血红蛋白结合,进而破坏血红蛋白的输氧功能,长期大量吸入氨气会出现流泪、咽疼、声音嘶哑、咳嗽、痰中带血、胸闷和呼吸困难等一系列呼吸道疾病。 三、室内建筑装修危害的防止 1、严控建筑装修工程施工材料质量 施工团队在引进施工材料的时候,要仔细地审查材料的性能,并根据工程的具体需要进行装修材料的选取工作。因为,只有保证了建筑装修工程施工材料质量满足相应的质量检验标准,才能够保证建筑材料之中所蕴含的的有毒害物质的组分控制在一定的范围内,才能够保证建筑装修工程的室内环境控制达到相应的水平。需要通过这样的方式,以有效地保证建筑装修工程的室内环境。但是,截止目前为止,我国还没有形成一个监督管理严格,价格符合统一标准的建筑材料市场,这就导致很多质量并不符合国家相关规定的材料的流入。这就需要建筑团队组织相关的专业技术人员,进行对建筑材料的严格检查,确保建筑装修工程施工过程之中使用的建筑材料都是性价比高、绿色无污染、符合可持续发展原则的建筑装修施工材料。具体地来说,就要求施工团队仔细审查建筑装修材料的规格性能、建筑装修材料的环保性能。针对目前越来越严重的环境污染问题,建筑团队在进行建筑材料选取的时候,必须严格遵守《民用建筑室内环境污染控制规范》的相关规定,使用绿色无污染的建筑物装修材料。在建筑装修工程施工过程之中,如果建筑团队想要更改施工的建筑装修材料,必须要申报监督管理部门,经过认可之后才能够更改建筑装修施工材料。 2、简化装修模式,增添绿色植物 家居装修应以实用、简约为主,过度装修会引发污染的“叠加效应”。绿色植物可起到净化室内空气的作用,比如芦荟、常春藤、龙舌兰、月季和玫瑰等,这些植物可吸收室内装修产生的有害物质。 3、进行必要的室内环境检测和空气处理 室内污染,其实是化学污染,所以,不能简单地凭气味感觉来判断,必须借助于专业设备由专业人员进行分析处理。装修后的房屋不要急于入住,应该先找室内环境监测部门进行检测,听取专家的意见,选择合适的入住时间。 4、建立健全相关的法律法规 通过立法的方式可使室内装修污染物的防治控制有法可依、有章可循。应从源头抓起,政府部门要加强装饰、装修材料质量标准的细化工作,各级质量技术监督部门应将建筑材料的环保性能作为一项重要内容,并加对大建筑材料违法行为的惩处力度。各级的工商、质量技术管理监督部门应加大联合执法的力度,在流通领域开展有效的监督管理。 结束语 室内装修造成的室内空气污染及其防治措施是一个常新的研究课题,室内装饰污染的防治应以事前控制为主,事后处理为辅,双管并重,双管齐下。通过施工团队和质量监督单位的共同努力,实现建筑装修环境的有效提升,保证人民群众不受装修污染的干扰。 材料化学论文:墙体涂层材料中化学成分的检测与分析 [摘 要]采用红外光谱、气质联用仪对一种涂料的化学成分进行检测分析,对涂料的红外光谱进行解析、综合定性,并用气质联用数据进行验证,确定出涂料的溶剂及基料。 [关键词]涂料;溶剂;红外光谱;气质联用;分析 随着现代生活水平的不断提高,对居室进行不同程度的装修在城市居民中已成为一种趋势。在装修中必然要用到大量的油漆和涂料,由此带来的室内空气污染问题也日益突出,尤其是涂料中挥发性有机化合物在室内不断释放,会引起不良建筑物综合征,其对健康的影响已引起了人们的极大关注。挥发性有机化合物主要存在于涂料的溶剂中,因此关注涂料溶剂成分就显得势在必行。 1 实验部分 1.1 实验仪器、设备及溶剂 分析采用Bruker公司的TENSOR27傅立叶变换红外光谱仪;HP6890GC-5975BMS型气相色谱-质谱联用仪(Angilent公司);上海安亭科学仪器厂80-28型离心机;甲醇:天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯;二甲苯:天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯。 1.2 实验内容 1.2.1溶剂的鉴定 由于样品是液状涂料,考虑到其中含有一定量的溶剂或水,先对样品进行蒸馏,在圆底烧瓶中放入23.0g涂料样品,采用常压蒸馏装置,用电热套加热,缓慢升温,当外部温度计达到140℃时开始有无色液体馏出,该液体有芳香烃的气味,蒸馏得到的馏分共重7.3g,计算可知溶剂所占比例为31.7%。 蒸馏出的溶剂先进行有无水测试,结果显示溶剂中不含水。将溶剂的原样涂在干净、平整、透明的NaCl晶片上,做红外光谱,如图1所示。 图1所示的红外光谱反映该溶剂是一个混合溶剂,3030cm-1和1606cm-1分别为苯环的C-H伸缩振动和C=C伸缩振动,说明有芳香烃化合物;1377cm-1是-CH3对称变形震动峰,是-CH3的特征吸收峰,900~650cm-1有芳基的3种取代类型的数据,说明溶剂中可能含有领、间及对位3种二甲苯。1241cm-1为羰基的伸缩振动峰,说明溶剂中可能含有酸类或脂类。 为了证实溶剂的成分,采用GC-MS分析方法进行验证。GC条件:IIP-5MS5%PhenglMethySikloxane型弹性石英毛细管柱(30.0m×250um×0.25um),模式为恒定流量,初始流量为0.8ml/min,额定初始压力为55.227KPa,平均速率为34cm/sec,分流进样,分流比为125:1,分流流量81.1ml/min,进样口温度230℃。升温程序:初始温度40℃,保持2min,以2℃/min升至50℃,保持3min,再以2℃/min升至75℃,保持3min,再以2℃/min升至100℃,保持3min。进样量0.2ul。MS条件:EI源,离子源温度230℃;接口温度280℃;电子能量69.922EV;倍增器电压1152V;四级杆温度150℃;溶剂延迟0min;扫描范围30~400amu。按照上述实验方法对样品进行分析,获得了涂料溶剂成分的总离子流图,如图2所示。通过G1701BA化学工作站数据处理,检索NIST05谱库,确定样品的组成;采用面积归一化法计算出各组分的相对百分含量。 经NIST05普库检索,共鉴定出6种化合物,结果见表1。GC-MS分析结果证实溶剂系统由甲苯、二甲苯、乙苯、乙酸丁酯等组成,证实了红外光谱图的分析结果。 1.2.2成膜物的鉴定 在离心管中装入涂料约1g,用二甲苯溶解,溶解的涂料做离心分离,将第一次离心得到的上层清液倒入干净的锥形瓶中待用。取下层浑浊液用二甲苯洗涤重复离心6~8次,始终无沉淀出现,说明该涂料无无机涂料,开始的浑浊为未溶解的涂料样品。将锥形瓶中的上层清液在红外灯下浓缩至少量,用甲醇做沉淀剂,得到成膜物的沉淀,过滤,洗涤,将沉淀烘干至恒重,称量得到0.58g。计算得成膜物的质量分数58%。将烘干的成膜物做红外光谱图,如图3.该谱图与红外标准图对照[4],可知该成分为短油醇酸树脂。1730cm-1、1602cm-1、1581cm-1、1283cm-1和741cm-1为醇酸树脂的特征吸收峰,其中1602-1和1581cm-1为弱的双吸收峰。 由此粗略判断该涂料为醇酸树脂涂料,但考虑到氨基树脂(由尿素或三聚氰胺与醛缩聚而成)和醇酸树脂可以混合成氨基树脂涂料,检查谱图中并无氨基树脂的特征值1552cm-1和815cm-1及908cm-1或849cm-1或826cm-1[5],所以可以判断该涂料为醇酸树脂涂料。 2 结论 该醇酸涂料的成膜物为短油醇酸树脂,溶剂为甲苯、二甲苯及乙苯等毒性较大的挥发性化合物。挥发性有机化合物(volatileorganiccompoubds,VOC)常见的有脂肪烃混合物、萜烯类、芳香烃类、醇类、酮类、醚类、醚醇类等,是造成室内空气污染的主要原因之一。有机溶剂大多挥发性有机化合物,装饰装修材料中的有机溶剂挥发到空气中污染空气后,可直接对人体造成各种严重损害,甚至中毒死亡。该涂料中的挥发性VOC比重较大不能用于室内装修。 材料化学论文:CeO2改性锂离子电池正极材料LiMn2O4的合成和电化学性能研究 [摘 要]采用高温固相法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,并采用溶胶凝胶法在其表面进行了CeO2包覆。用XRD、SEM和循环测试分别对包覆后粉体的晶体结构、形貌和电化学性能进行了研究。结果表明:通过LiMn2O4表面包覆CeO2,其电化学性能得到显著提高。综合分析,当LiMn2O4表面包覆CeO2为3.0%时,其综合电化学性能最优,首次放电容量可达120.9mAh/g,在20周循环后容量保持率仍为94.0%。 [关键词]锂离子电池;正极材料;CeO2包覆;LiMn2O4;性能 0 引言 目前对于尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料的研究较多,主要因为其具有无毒、价格低廉、安全性高等特点。但是尖晶石型LiMn2O4在充放电过程中会发生锰在电解液中的溶解[1],造成在反复的充放电过程中有明显的容量衰减现象,大大降低了电池的比容量及循环寿命。国内外研究表明,表面包覆可以有效地改善锂离子电池正极材料的性能。当前,包覆物质主要有C、CaF2、TiO2、Al2O3、Li3PO4[2~5]等。本文通过CeO2表面包覆LiMn2O4,研究不同CeO2包覆量LiMn2O4的结构、形貌、包覆量及电化学性能,分析不同CeO2包覆量LiMn2O4的循环性能。 1 实验 1.1 CeO2改性LiMn2O4的合成 采用高温固相法合成LiMn2O4,将摩尔比为1.05:4的Li2CO3(分析纯)和电解MnO2(分析纯)混合均匀,在800℃条件温度下保温9小时,冷却到室温,得到LiMn2O4正极材料。用合成的LiMn2O4正极材料作为包覆目标,Ce(NO3)2・6H2O(分析纯)为包覆原料,制备包覆量为1.0%,3.0%,5.0% CeO2的正极材料。分别取计量比的Ce(NO3)2・6H2O溶于去离子水中,搅拌溶解后,加入一定量的柠檬酸溶解。再取2.0g的LiMn2O4加入到混合溶液中,在75~85℃下搅拌至水分蒸发呈凝胶状。将凝胶在100℃下真空干燥8h,再在750℃下热处理6h,得到包覆量为1.0%,3.0%,5.0% CeO2的LiMn2O4正极材料。 1.2 电池制备 将制备的正极材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按70:15:15的物质量比均匀混合,配制成锂离子电池的正极,用锂片做负极, 隔膜为Celgard 2300,采用1mol/L的LiClO4/PC(碳酸丙烯酯)+DMC(碳酸二甲酯)+emc(碳酸甲乙酯)(体积比为1:1:1)做为电解液,在德国M.Braun公司生产的LAB Master氩气手套箱内组装成双电极试验模拟电池。 1.3 材料结构分析及电化学性能测试 采用日本理学D max-RD12kw旋转阳极衍射仪进行XRD分析材料的微观结构,测试条件:CuKα辐射,40kV管电压,100mA管电流,扫速为8°/min;采用JSM-6390LA扫描电子显微镜分析材料形貌。电池组装完毕静置放置10h后,在室温下,采用CT2001A Land电池测试仪进行恒流充放电测试。以0.1C倍率进行恒流充放电测试,充放电区间为2.8~4.4V。 2 结论分析 2.1 LiMn2O4/ CeO2正极材料结构 由图1可知,当CeO2包覆量达到3.0%后,LiMn2O4的XRD图谱出现了CeO2的杂峰;随着包覆量达到3.0%,该衍射峰变得更强。但包覆后,LiMn2O4的晶格常数并没有明显的变化,说明CeO2在LiMn2O4颗粒表面是作为一个独立相存在的。 通过未包覆和包覆3.0%CeO2的LiMn2O4的SEM图可知,采用高温固相合成法制备的LiMn2O4颗粒尺寸主要在2~6μm之间,而包覆3.0%CeO2的LiMn2O4颗粒尺寸主要集中在3~5μm之间,其均匀度明显优于未包覆的LiMn2O4,有益于锂离子的脱嵌。未包覆材料的LiMn2O4单晶颗粒形成完整,单个颗粒呈现立方结构;表面包覆3.0%CeO2的LiMn2O4,样品颗粒均匀性较好,表面较为光滑,颗粒之间存在明显的边界,没有较大的团聚现象发生。 2.2 电化学性能 图2是包覆0、1.0%、3.0%、5.0% CeO2的LiMn2O4在室温条件下的首次充放电曲线。从图中可以看出,未包覆的LiMn2O4首次放电容量为125.0mAh/g,比包覆CeO2的LiMn2O4首次放电容量要高,这可能是包覆后材料未完全活化的原因。随着CeO2包覆量的增加,材料的首次放电容量有所减小,但减小幅度不大。当CeO2的包覆量为3.0%时,其首次放电容量显著减小。 图3是包覆0、1.0%、3.0%、5.0%CeO2的LiMn2O4在0.1C放电倍率下的循环性能。从图中可以看出,在室温下充放电20周后,未包覆的LiMn2O4容量衰减最快,为初始容量的81.3%。当CeO2包覆量从0增加到3.0%时,LiMn2O4的放电容量降低的幅度较小,但循环能力明显提高。当包覆量为3.0%时,其具有最佳的电化学性能,首次放电容量可达到120.9mAh/g,循环20周后容量保持率可达到94.0%。尽管包覆量为5.0%的试样也表现出较好的循环能力,但包覆较多的CeO2使得离子通过CeO2和LiMn2O4界面的阻力增大,使得其放电容量较低。综合考虑,CeO2最佳的包覆量为3.0%。 3 结论 (1)随着CeO2包覆量的增加,LiMn2O4的放电容量虽逐渐降低,但幅度较小,其循环能力明显提高,说明LiMn2O4表面包覆CeO2可显著提高它的电化学性能。 (2)综合考虑不同CeO2包覆量LiMn2O4的首次放电容量和循环性能,当CeO2表面包覆量为3.0%时,其具有最优的电化学性能,首次放电容量可达121.1mAh/g,在20周循环后容量保持率仍为94.0%。 作者简介:吕斌(1987―― ),男,陕西咸阳,助理工程师,主要从事锂离子电池正极材料研究。 材料化学论文:金属材料化学成分的仪器分析方法概述 [摘 要]金属材料化学成分的含量及形态决定着金属的性能,准确分析金属材料的化学成分对鉴别材料性能及用途起着重要作用。利用传统化学法进行成分分析存在着过程复杂、效率低下的缺点,本文主要介绍紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法、X射线荧光光谱法等常见仪器分析方法在金属材料化学成分分析中的应用。 [关键词]金属材料,化学成本,仪器分析 金属材料的化学成分是决定材料性能和质量的重要因素,现行国家、行业标准对绝大多数的金属材料都规定了其必须保证的化学成分,有的甚至作为质量、品种的指标。金属材料的化学成分分析依据分析原理和分析条件不同,分为化学法和仪器法。化学法主要根据金属成分的化学反应来确定金属材料的组成成分,这种方法能够准确定性及定量分析金属化学成分,但存在着试剂消耗量大、过程复杂、效率低下的缺点。仪器分析法则根据元素的的光学、电学等化学性质,利用分析设备为依托,准确快速地实现成分分析。随着仪器分析学科的发展和越来越多先进分析设备的问世,紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法以及X射线荧光光谱法等仪器分析方法在金属材料分析领域应用越来越成熟。 一、 紫外可见分光光度法 分光光度法的原理是利用重金属与显色剂发生络合反应,生成有色的分子团,反应后溶液的颜色深浅与浓度成正比。在特定的波长下与标准样品比色检测。目前分光光度分析主要有两种,一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定,另一种是生成有色化合物,即“显色”,然后测定。虽然不少无机离子在紫外和可见区都有吸收,但因一般强度较弱,所以直接用于分析的较少。加入显色剂使待测物转化为紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定,是目前金属材料分光光度分析方法最广泛的手段。通过分光光度法,可测定金属材料中的Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、V、Al、W、Nb、Mg等化学成分。与传统化学法相比,紫外可见分光光度法具有灵敏度高,仪器设备操作简单,操作便捷、快速的有点,能够广泛应用在各种金属材料的化学成分分析中,但是相比较于化学法以及其他仪器分析方法,存在着样品需要显色处理、准确度不高的不足。 二、 原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是20世纪50年代创立起来的一种新型仪器分析方法,依据金属材料中被分析的目标元素能够吸收特定波长的特征谱线,根据特定元素对光吸收量的多少从而利用朗博比尔定律去进行定量分析,实现金属材料中元素含量的分析。该种方法能够实现金属材料中70多种微量元素的成分分析。分析灵敏度根据原子化方式的不同有所不同,火焰原子吸收光谱法测定的金属材料相对灵敏度为1.0×10-8~1.0×10-10g・mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12~1.0×10-14g。原子吸收光谱法作为一种成熟且应用广泛的分析方法,应用在金属材料化学分析领域具有不可替代的优点:首先,该方法分析范围广,能够分析金属材料中70多种主次微含量的元素;其次,原子吸收光谱法采用的是锐线光源,减少了目标元素之外的其他元素光谱干扰,有利于得到更为准确的分析结果,测定微、痕量元素的相对误差可达0.1%~0.5%,这点在基体复杂的金属材料分析中尤为明显;再次,该方法具有良好的稳定性和重现性,精密度好,一般的仪器分析结果相对标准偏差为1%~2%,性能好的仪器可达0.1%~0.5%。第四,该方法分析的速度快,分析一个样品只需要数十秒至几分钟。基于以上优点,该方法已经成为金属材料化学成分分析的主要手段。但是该法也存在每次测试只能分析一个目标元素,分析多元素时样品用量大,以及只能分析液体样品,金属材料需要化学前处理的不足。 三、原子荧光光谱法 原子荧光光谱法是1964年以后发展起来的,是通过测量待测元素的原子蒸汽在特定频率能激以下所产生的荧光发射强度,以此来测定待测元素含量的方法。原子荧光主要有5种基本类型:共振荧光、直跃线荧光、阶跃线荧光、敏化荧光和多光子荧光。大部分仪器分析工作时使用的是共振荧光因其跃迁的概率最大且普通线光源即可获得相当高的辐射密度。原子荧光光谱法在金属材料化学分析中应用最成功的是金属材料中易形成气态氢化物的As、Sb、Bi、Se、Ge、Pb、Sn、Te和Hg等8种元素的痕量分析,到20世纪末,又增加了Cd和Zn两种元素。目前有些国家标准中已经将原子荧光光谱法指定为金属材料中个别元素分析的标准方法。原子荧光光谱法分析金属材料,具备以下几个方面的优点:1、分析元素能够与可能引起干扰的样品基体分离,消除干扰;2、与溶液直接喷雾进样相比,氢化物法能够将待测元素充分预富集,进样效率接近100%;3、连续氢化物发生装置易于实现自动化;4、不同价态的氢化物发生条件不同,可进行金属材料中痕量元素的价态分析。但是基于原子荧光光谱法的原理,能够形成气态氢化物的元素有限,所以原子荧光光谱法仅能够实现金属材料中部分元素的分析,而不能实现所有成分元素的测定,存在一定的局限性。 四、原子发射光谱法 原子发射光谱法与原子吸收光谱法相辅相成,是金属材料中无机元素定性和定量分析的主要手段。分析的原理是依据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线,对元素进行定性和定量分析。该方法分析目前最主要的仪器为ICP-AES,此类仪器可实现70多个元素的微量、痕量分析。与原子吸收光谱法不同,使用该仪器分析方法分析金属材料时,一个样品一经激发,样品中各元素都各自发射出其特征谱线,从而可以实现一个金属材料样品同时测定其中的多个元素含量。使用原子发射光谱法分析的试样,大多数不需经过化学处理就可分析,且固体、液体试样均可直接分析,若用光电直读光谱仪,还可在几分钟内同时做几十个元素的定量测定。对于批量金属材料的分析,体现出了快速和样品使用量较少的优点。原子发射光谱法的仪器大多都具备检出限低,稳定性及重现性好的优点,但也存在一定的不足,在金属材料分析中,由于各个元素的发射谱线众多,各个目标元素有时会出现相互干扰的情况,影响结果准确性;分析金属材料中主元素含量时,由于含量过高,分析的准确性会变差;该类仪器分析方法,只能分析金属材料中的元素含量,而不能分析金属材料中的化合物含量或者元素的形态;虽然缺点明显,但是原子发射光谱法还是以其无法比拟的优点赢得众多金属材料化学成分分析者的欢迎,成为金属材料化学分析的首选手段。 五、结语 使用仪器分析方法进行金属材料的化学成分分析,每种方法适用的样品类型以及分析的目标不一致,优缺点明显。如何根据金属材料的性质以及分析的目标选取适当经济的分析方法,才是做好金属材料化学分析的关键。随着化学分析技术的进步以及仪器性能的不断提高,仪器分析手段将会更加广泛地应用到金属材料化学分析中。 材料化学论文:基于晶体学的材料化学课程教学 【摘 要】材料化学是从化学的角度研究金属、非金属等多种材料的科学,课程内容涉及面广。以晶体学为主线的材料化学课程教学,通过对材料结构的解析和比较使学生明确各类材料在合成、性能和应用方面的异同,体现了基础理论和应用的结合。 【关键词】晶体学;材料化学;课程模块 现代科学技术赖以发展的各种材料主要以固态形式存在。按照基本粒子排列的有序程度,固态物质可以分为晶态、非晶态和准晶态。鉴于大多数材料只存在于晶态之中且晶态材料具有特殊的规则性,在近代自然科学体系中,通过晶态获得微观立体结构信息已成为极其重要的研究渠道。因此,晶体学是材料科学发展的重要支柱。 材料化学是材料科学的重要分支,是一门研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的科学[1-2]。在材料化学的课程学习中,对于材料结构的认识尤为重要[3]。本文结合本科教学实践,分析了《材料化学》课程的特点和存在的问题,阐述了以晶体学为主线的课程设计及教学方法。 1 《材料化学》课程的特点及存在的问题 首先,《材料化学》是材料类专业的重要专业基础课,课程内容多,涵盖了材料的制备、结构、性能及应用。从所涉及的材料来看,包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、纳米材料、功能材料等。这就要求《材料化学》授课教师的知识面广,在内容组织上不仅能体现不同材料各自的特点,还要强调它们之间的联系。 其次,不同于《无机化学》等课程,作为一个较新的学科和课程,《材料化学》不具备经典、权威教材。目前,各大出版社的《材料化学》教材内容各不相同,有些甚至差别较大。此外,新材料的开发、传统材料的升级一直是研究热点。因此,材料相关的理论和知识日新月异。如何将新技术、新成果引入到《材料化学》课程中,做到知识与时俱进,是课程教学中面临的一个重要问题。 2 以晶体学为主线的《材料化学》课程教学 2.1 课程内容模块化 按照材料化学专业培养目标及山东科技大学人才培养的特点,材料化学课程选用李奇教授编写的《材料化学》作为教材。根据对本课程的理解,以晶体学基本原理为主线,将课程内容进行模块化整合,分为背景模块、晶体学原理模块、金属材料模块、无机非金属材料模块、高分子材料模块和学科前景模块。 2.2 课程设计及教学方法 背景模块主要介绍材料化学课程在材料科学中的地位、材料化学课程内容、学习目的及学习方法,结合实际例子(如摔不碎的纳米陶瓷刀,“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”――金属玻璃等)激发学生对课程的兴趣。 晶体学原理模块中以晶体的周期性和对称性为教学重点,结合宏观实例解释微观的概念和原理。鉴于晶体学原理模块内容较为抽象,在教学过程中采用多媒体与模型(主要是球棍模型)相结合的方式,通过对比教学加强学生对基本概念和原理的掌握。从晶体与非晶体的异同入手引出晶体的周期性和对称性,从晶棱、晶面和晶胞三个层次分析晶体的特点,结合X射线衍射完整讲解晶体学知识,引导学生构建完整的晶体学理论框架。 在学习晶体学知识的基础上,金属材料模块、无机非金属材料模块和高分子材料模块分别从三大类材料各自的结构出发结合制备方法引出材料的性能及应用。在金属材料模块的教学中,结合前期《无机化学》中有关金属晶体的知识,引出“等径圆球密堆积”的模型,从而分析金属单质一维、二维和三维密堆积的基本形式。为了使学生更好的理解二维密堆积中四面体空隙和八面体空隙的产生,在教学中将学生分成若干小组,每组发放一定数量的乒乓球(代表金属单质原子),请学生动手排出密堆积的形式。另外,准备已组合好的模型,让学生从不同角度观察二维密堆积,查找四面体空隙和八面体空隙的位置。通过二维密堆积的详细讲解和学生的动手组装,使学生更好的理解密堆积,为后续金属单质的三维密堆积和合金结构的学习打下良好的基础。 在金属材料中除了金属晶体之外,还涉及到准晶这一特殊的结构。与晶体的长程有序不同,准晶具有长程准周期性平移序和非晶体学旋转对称性。这部分的教学中着重强调准晶与晶体在结构上的不同,并由此引出其制备和性能的特殊性。 在无机非金属材料模块的教学中,引导学生从比较离子晶体与金属晶体的结构区别入手,结合球棍模型的组装,使学生掌握离子晶体结构的解析方法。着重强调离子晶体结构分析中以往学生经常出现的错误。例如氯化铯(CsCl)晶体的解析,学生在根据晶体结构示意图(图1)进行分析时往往得出其为体心立方结构,但实际上CsCl晶体应该是简单立方结构。该错误的出现是因为学生并未掌握离子晶体结构分析要点。在离子晶体的结构解析中,应首先分析负离子(或正离子)的排列方式,然后查找正离子(或负离子)的位置及其占据的空隙类型,最后分析正负离子的配位数以及每个晶胞中所含正负离子个数。只有按照这样的分析方式才能正确得出晶体结构。在学生熟悉无机材料典型的晶体结构后,引出无机材料的经典制备方法,并比较各种方法间的差异,由此得出材料的性能和应用。在晶态无机材料的教学中,穿插近代科研中比较热门的碳材料(如碳纳米管、石墨烯等)和分子筛材料,分析这些材料的特殊结构及由此衍生出的特殊性质和应用。例如,分子筛材料特殊的孔道结构使其具有择形催化性能并在石油化工领域中有着非常重要的应用。 另一方面,在无机非金属材料中还涉及到非晶态材料。教学过程中通过晶体结构的周期性和对称性,引出非晶态材料(如玻璃等)的结构特点,注重新兴非晶态材料(如金属玻璃)的合成及性能。 在高分子材料模块的教学中,引导学生总结高分子与小分子在结构上的差异,引出高分子的晶态、非晶态、液晶态和取向态。结合偏光显微镜对球晶的观察,使学生进一步明确晶态高分子与金属晶体、离子晶体等的区别。通过高分子材料的晶态没有小分子完善,而其非晶态的有序性却高于非晶态小分子,引出高分子材料具有小分子所不具备的特殊性能和应用。 在前景展望模块,主要从化学的角度针对材料的发展进行分析,使学生认识到材料的特殊魅力。结合材料化学的发展前沿,提高学生对材料学科今后发展趋势的认识,为学生成为材料专业技术人才奠定坚实的基础。 3 结语在材料化学课程教学中,以晶体学为主线将金属材料、无机非金属材料和高分子材料串联在一起。采用比较式教学、多媒体和模型相结合的教学手段,加深学生对材料结构、制备、性能和应用的理解和认识,提升学生分析解决问题的能力。