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1研究背景 随着社会和科学技术的迅速发展,对学生的信息技术能力和素养的要求越来越高。高中信息技术课程处于一个特殊的位置,一方面要衔接中小学基础教育,另一方面要为大学高等教育做准备。“多媒体技术应用”属于高中信息技术课程范畴,涉及很多实用性软件的学习,包括图片处理软件Photoshop、动画编辑软件Flash、声音处理软件GoldWave和视频处理软件VideoStudio等,这些软件和技术不仅可以丰富学生的信息素养,还能为将来的学习提供帮助。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中明确提出对教育信息化的要求,即教育信息化的发展要以教育理念创新为先导,以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础,以学习方式和教育模式创新为优秀。微课具有短小精悍、简单易行以及主题突出等特点,方便录制和操作,能很好地用于高中信息技术教学。而且微课本身就是利用计算机进行设计的,把它应用到高中信息技术这门课程教学中,能起到事半功倍的效果。 2“多媒体技术应用”微课资源建设知识点的选择 “多媒体技术应用”这门课程前半部分是关于多媒体技术理论知识的,从第四章开始进入实践操作部分。在选择微课知识点的过程中,笔者以学生为中心,综合考虑知识点与现实生活的联系。如在教学图像处理软件Photoshop中关于蒙版的使用方法时,知识点的设计不仅包含如何插入蒙版和使用蒙版,还设计了如何应用在现实生活中的个人写真或者婚纱照中的环节,一方面巩固学生的技能,另一方面加强学生的实践能力。微课的教学设计微课的知识点选择完毕之后,就要开始进行微课的教学设计。以Photoshop中的蒙版为例,微课的时间一般在5~10分钟之间,为了在最短的时间内讲完所有的操作技巧,在微课教学设计方面,笔者结合现实中的一张图片提出问题,让学生带着问题思考和学习,进而引出主题——蒙版,然后一起学习蒙版,进而拓展到生活中实际的图片案例,最后总结巩固。微课的录制与上传由于录制的课程是关于软件类的演示过程,因此,在录制工具上选择屏幕录制专家这个软件。为了让学生进入教室后直接进行学习,课程全部共享在每台学生机上。除此之外,还将部分视频上传到中国微课网,便于学生课下观看和学习。 3微课导学模式在“多媒体技术应用”中的应用:以“4.3.3图像的调整”为例 教学模式的选择与确定微课从开始兴起到现在,出现很多有关微课教学的模式,其中应用比较广泛且成熟的有四种,分别为翻转课堂教学模式、研学后教教学模式、微课导学模式、混合学习微课教学模式。翻转课堂教学模式是将传统的教学方式颠倒过来进行教学的方式,即让学生在正式上课之前通过观看提前录制好的教学视频并且完成相应的练习题,在教室内上课时通过小组协作学习、教师答疑解惑的方式进行。国外将这种模式作为课堂教学的一种有效教学模式,而且已经被美国不少中小学采用[1]。研学后教教学模式是以教师的三个研究(即研究教学目的、研究教学对象以及研究教学内容)为基础,以学生的自主学习和协作学习为主要学习形式,帮助学生提高综合素质和学习质量,让学生在探究过程中学习和研究问题的方法[2]。微课导学模式主要应用于实践性操作课程中,分为课前预习、课中学习和课后复习三个教学环节。除了这三个横向的过程设计,还有纵向的设计,包括学生和教师两个方面,教师在课前设计导学案和微课,学生在课前通过导学案和微课进行学习[2]。混合学习微课教学模式是一种基于混合学习理论的教学模式,强调一种以学生为中心、教师为辅导的理念,在教学方式上强调线上和线下相互融合。“多媒体技术应用”这门课程属于高中信息技术课。高中生学习任务重,学习时间紧,无论是走读生还是住校生,想要在课前通过电脑观看微课进行预习不太现实。考虑到实践过程中的现实因素,本文选择微课导学模式,在一节课内让学生完成课前、课中和课后的学习内容。微课导学模式结合了翻转课堂模式和研学后教模式的优点,既能充分发挥微课导学的功能,又能让学生在学习和复习时更好地利用微课进行巩固。以广东教育出版社出版的教材《多媒体技术应用》第四章中的“4.3.3图像的调整”为研究案例,从课前、课中和课后三个环节分析微课导学模式在高中信息技术课程中的具体应用。1)课前。课前教师需要根据“4.3.3图像的调整”内容对学生的学习需求进行分析,根据学生当前的学习水平和学习需求制作导学案,如表1所示。导学案一方面可以帮助学生进行自学,另一方面可以检测学生本节课的完成情况。教师除了准备平时上课的素材资源、教学设计和课件之外,还需要分析学生的学情,准备导学案和制作相应的微课。为了取得良好的教学效果,在课前准备阶段,团队做出计划,分工制作,每位教师负责一个软件的教学内容(包括素材、课件、教学设计、导学案和微课)。这样一方面可以做到术业有专攻,另一方面可以有更多的时间来进行课堂教学的安排。在本节课中,根据“4.3.3图像的调整”一节的教学任务,制作三个微课教学视频,分别为“如何调整色调色彩”“抽出滤镜的使用”和“如何利用蒙版进行整体调整”,每个微课时长3~5分钟。上课前,教师需要将微课分享到每一台学生机上,同时上传到中国微课网,便于学生进行课后网络学习。学生是学习的中心和主体,所有的设计和安排都是为学生服务的。学生在进入微机室之前首先要熟悉课本内容,进入微机室之后利用导学案和微课进行自主学习,以实现预习和微课导学的功能,培养自学意识和学习的兴趣。2)课中。课前学生通过导学案和微课自学课程,课堂上教师利用个人写真相册制造学习情境,对学生提出问题或者任务,让学生利用学到的内容来解决问题或完成任务,可以通过多小组协作学习完成,也可以通过自主探究完成。在解决问题过程中,教师要发挥引导者的作用,引导学生学习。对于有问题的学生,可以一对一解答,也可以一对多解答,并及时对学生用软件做出的东西进行评价。学生通过导学案和微课进行自主学习后,在正式上课时要能运用自己学到的内容解决教师提出的问题或者任务,带着任务学习。在这个过程中,学生可以自己去探究,也可以与小伙伴一起研究,遇到不会的问题,可以通过微课反复进行学习和研究,这也体现了学生是学习的中心的教学理念。3)课后。课后是总结与反思的时间,教师可以自己进行总结和反思,可以通过与学生交流获得信息,也可以通过与听课教师交流来获取有价值的信息,从而进一步改进导学案和微课上的不足与问题。对于学生来说,课后是总结和巩固学习效果的时间,微课可以作为学生巩固学习的工具,它就像一位家庭老师,可以随时指导学生学习和巩固知识,随叫随到,随用随学。 4结语 将微课导学模式应用到“4.3.3图像的调整”这节课的教学中,对教学效果通过课堂观察及访谈的方式进行调查。首先,将微课应用到该课程后,充分调动了学生学习的主动性和积极性,学生的学习方式发生改变,不再是教师教、学生学,而是教师引导,学生协作学习和自主学习,学生的学习兴趣大幅度提高。其次,学生更加明确自己通过本节课要学会哪些内容,可以通过导学案和微课提前预习本节课的内容,也可以通过导学案和微课来检查自己学完本节课的内容后效果如何。笔者希望通过本研究,微课可以更好地被运用到信息技术教学中。 参考文献 [1]杨刚,杨文正,陈立.十大“翻转课堂”精彩案例[J].中小学信息技术教育,2012(3):11-13. [2]王同聚.“微课导学”教学模式构建与实践:以中小学机器人教学为例[J].中国电化教育,2015(2):112-117. 作者:薛静静 郭敏 张毛毛 梁心荣 单位:介休市第四中学校 山西汾西矿业集团孝义煤矿管理分公司
一、研究的背景和意义 在这个飞速发展的时代,数字化的革命和信息技术等科学技术进步给企业带来了很大便利和商业机遇,但在带来这些机遇和商机的同时也给企业带来了很多必须得面对的困难和挑战,企业必须面对的危机也会更加频繁的出现。现如今企业的各个方面都存在着危机营销,它渗透在企业的各个方面,它已经不仅仅是一个营销部门的工作,现在的它已作为企业的整体战略而存在着,对企业的生存与发展有着重大的影响。合理的应用营销手段,能够让企业更加强大和有效地应对危机。美团外卖是美团网旗下的一个订餐平台,它依托于美团网存在,是一家专业提供外卖服务的网上订餐平台。目前覆盖全国两百余个城市。随着人们生活节奏的加快,外卖服务已经成为人们生活中必不可少的一项便民服务。方便快速的送餐服务改变了人们就餐的模式,也给像美团外卖这样的平台带来了巨大的商机。随着时间的推移,外卖行业也出现了种种危机,比如被媒体大量曝光的黑作坊事件、外卖小哥送餐过程中的事故事件,外卖高利润事件等,都让社会对外卖行业戴上了有色眼镜。整个外卖行业的偏见必然会对美团外卖有影响。怎么解决自身的危机以及行业危机波及的影响,使美团外卖立于不败之地,是本文研究的重点。 二、美团外卖危机营销的现状分析 利用SWOT对美团外卖进行分析:优势。①依附于美团网,有固定的客户群;②合作商家众多,品牌知名度高;③互联网技术先进,有外卖送货系统。劣势。①商家进入门槛低;②负面新闻多;③相关人才缺失,团队不完整;④客户学生群体,利润低。机会。①外卖订餐是新的吃饭模式;②品牌大,淘汰不规范小机构;③手机支付的便利,互联网技术的发展带来无限商机。威胁。①食品安全问题;②送餐安全问题;③顾客忠诚度低的问题。 三、美团外卖危机营销出现的问题 1.食品安全问题层出不穷 民以食为天。原则上,作为一个做餐饮服务的企业,应该格外重视食品安全问题。在给顾客带来方便的订餐服务的同时有责任也有义务保证平台上食品的安全问题。美团外卖也是这样承诺顾客的。按照公司规定,入驻美团外卖的餐厅应该受到美团公司严格的线下审核,审核通过之后才能入驻美团外卖。但事与愿违,曝光美团外卖食品不卫生的案例层出不穷。在2016年央视315晚会上,更是揭露了外卖行业食品不卫生的现象。首先,很多网站上显示的餐厅的照片与实体店不符,网站上的餐厅干净卫生,厨房整洁,但实际上,很多餐厅都是小作坊,厨房卫生脏乱差,甚至有的根本没有线下经营的餐厅,只是在自己家的厨房进行操作。其次,这些严重不合格的餐厅是怎么经过严格的资格审查而进驻平台的呢。美团外卖设置了一系列餐厅资格审核程序,但外卖平台依靠互联网技术,几乎辐射了全国各地,这在一层一层的管理上必然存在巨大的漏洞。这就出现了,只要给基层审核人员一定的好处费,不用接受现场审核就可以成功入驻平台。这无疑给平台的整体形象带来了非常严重的隐患。最后,外卖的火爆一方面取决于它的方便,另一方面取决于外卖的价格优惠。在微薄的利润下面,有些不良商家为了牟取更多的利益,不顾职业道德,用一些不好的食材甚至是过期的食材来降低生产成本,有时还会把卖不出去的食物放在冰箱里,第二天继续销售。在这种情况下,美团外卖经常会出现顾客吃外卖吃出不干净东西的报道,这不仅严重损害了消费者的权益,更是让美团外卖的形象一落千丈。 2.送餐安全与方便问题无法平衡 外卖,因为我们只需在手机上点一下,就可以吃到自己想吃的美食而方便我们的生活。但外卖在给我们带来方便的同时,也给我们的安全问题带来隐患。一些不法的外卖小哥,在送餐过程中,看到独居或家里没人的顾客单独在家时,有时会突起贼心。据调查,公安部门近来收到很多因为点外卖而遭到抢劫的案例。这些恶性事件的发生无疑让我们对外卖提高了警惕,不敢轻易再订购外卖。这必然会影响外卖的交易量。为防止这样的恶性事件的发生,很多小区和商业区不允许外卖人员直接送餐进门,只能把外卖送到大门口。这在一定程度上杜绝了恶性事件的发生,但也影响了外卖本身的方便程度。很多人是因为不愿意出门才选择订外卖,现在外卖只能送到小区门口,还是需要自己下楼去取,就丧失了订购外卖的意义。让外卖送到家里,会让消费者尤其是女性消费者没有安全感,不让外卖送到家里,又体现不出外卖的方便性,怎样解决送餐安全与方便的问题是美团外卖需要解决的问题。 3.管理外卖人员的问题 美团外卖是一个平台,它帮助餐厅、外卖人员、消费者之间通过互联网技术建立相应的联系,为餐厅带来收益,为消费者带来用餐方便的体验,为外卖人员提供就业机会。但如何管理外卖人员是美团外卖需要解决的一个问题。外卖人员的言行直接影响公司的形象。但就现在的数据分析,对外卖人员的管理存在很大的问题。主要表现在:①外卖人员人数众多,流动性大,无法做到及时培训,提高职业要求。②外卖人员在送餐过程中,出现意外伤害,理赔时容易出现纠纷。③外卖人员对平台支付的费用不满。近期,昆明的外卖人员对费用降低产生不满,与美团公司进行协调,却没有得到及时的处理,反而直接被封号,这引起了外卖人员的强烈不满。 四、危机营销在美团外卖的应用建议 1.建立严格的食品安全审查系统 美团外卖作为一个平台,有责任也有义务对入驻的平台进行严格的把关。把污染源控制在源头。原本入驻美团外卖平台,只需在电脑上申请加入,工作人员一般会派人进行资料审核,七天之内给答复。现在看来这个流程过于简单,并且缺乏监管力度。根据危机管理的预防性原则,美团外卖应该建立更加严格的审核系统。第一,审查入驻餐厅的营业执照、卫生许可证。派专人进店考查,上传考查照片。第二,按地区按片区设立督察组,每月或每半月对每家入驻餐厅进行实体店检查卫生情况,不达标或发现造假,应立即取消其入驻资格。第三,设立巡查小组,小组成员互相监督,防止作假行为的出现。第四,设立举报奖。鼓励消费者或送餐人员发现不发行为,及时举报。 2.依托科技,防患未然 为了解决送餐最后100米的问题,美团外卖依靠自身强大的科技技术,将客户的需求放在首位,推出了“小区守卫”的小程序,实现了安全性和便利性有机结合的目的。有了“小区守卫”,外卖人员在出入小区或商务楼的时候,安保人员只需扫描每位外卖人员的二维码,就可以通过先进的技术手段随时了解外卖人员的出入时间,行动轨迹,身份验证等。有了这个小程序,很好地解决了送餐的安全问题和方便问题,让美团外卖成长成了具有社会责任和使命感的公司。 3.建立公开透明的管理制度 面对比较难监管的外卖人员,美团外卖更应该拿出合理的管理方案。对于出现的外卖人员对配送费不满的情况。美团外卖应出台公开透明的送餐费用制度,根据不同城市的消费情况合理进行定价,如需要调价,应进行公示,对外卖人员的疑惑给予及时解答。平台和外卖人员是相辅相成的关系,处理好二者之间的关系才能实现双赢。面对外卖人员的质疑,不应该采取强硬的回避策略,而是应该积极地应对,树立公司积极正面的形象,这样才能吸引更多的人来平台发展。对于外卖人员在送餐过程中的安全问题,除公司在每个外卖人员在每天接第一单后会为每个人员购买一份安全险外,应在每位人员成为外卖人员时告知他们与公司是属于劳务关系而不是劳动关系,所以建议每位外卖人员为自己购买意外保险,这样把问题规避在摇篮里,而不是出了问题之后再解释。 参考文献: [1]刘香洁.企业市场营销危机特点及管理措施[J].经营管理者,2016,23(27):321. [2]葛晓明.企业市场营销危机管理方法探讨[J].现代经济信息,2017,14(12):122. [3]封寿炎.饿了么,你真的迅速反应整改了吗[N].解放日报,2016-03-29(005) 作者简介:孙柳亚(1990-),女,汉族,河南洛阳人,教师,研究方向:市场营销。
随着互联网的迅猛发展,给计算机的使用带来了新的革命,无论是学习、娱乐还是办公,都可以通过计算机完成,计算机改变了人们的生活。如今政府大力倡导的“互联网+”更是将计算机的使用融入到各行各业。在工作过程中,为了确保计算机的正常使用,需要对其进行正常的维护开发,防止意外事故对正常使用产生负面影响,使工作过程顺利进行,提高使用的效率。 一、计算机应用和维护开发的必要性 办公人员的日常工作都是建立在计算机正常使用的基础上,只有确保计算机性能的稳定,才能将工作过程顺利进行下去。在社会生产力稳定的情况下,如何提升作业工具设备成为提高效率的关键,“工欲善其事必先利其器”在每个行业同样适用。 (一)提高维护工作的实效 在当前竞争激烈的社会中,一旦在发展速度中出现滞后,机会没有适时把握而稍瞬即逝,就会影响整个企业在市场中的立足,这一现状给企业人员的工作实效提出了很高的要求。作为当前办公使用的主要工具设备,计算机能否满足人们正常的工作需要至关重要。计算机的便捷和节能促进了无纸化办公,许多信息数据都储存其中,在数据的书写、传输过程中必须保持计算机正常运转;依靠互联网进行传输的文件,也必须确保计算机的网络畅通;依靠各种软件计算、编制的文件,也必须确保计算机可以带动软件的运行。 (二)提升人员的综合能力 现代社会对于工作人员的要求越来越高,具备全面的素质能力是发展趋势,这其中就包括了计算机应用中的维护开发能力。由于当前每个岗位上都必须具备其相应的专业知识,他们的工作无法在短时间内被替代,技术人员在计算机使用过程中需要对涉及到的软件、系统进行深入的了解,这就要求他们平时对计算机的使用和维护进行探究,在这个过程中,工作人员掌握了一定的维护开发技巧。一旦计算机在工作过程中出现任何问题,都需要工作人员学会进行简单的处理,这样才不会影响本职工作。 二、计算机应用和维护开发对策 (一)针对计算机的运行情况,做出准确判断 计算机在使用过程中,受外界环境和操作人员的影响,会产生影响其运行的诸多问题,这时需要技术人员对其做出准确的判断,不能盲目地进行维护。例如,办公室内的灰尘可能会产生静电,从而影响正常的开关机;电脑周围的湿度也会导致主机里的硬件产生变化,影响了运行的效率;在使用过程中的碰撞会造成各部件连接出现状况等。如果计算机使用过程中出现以上状况,需要考虑是否为外部环境造成的。除此之外,计算机内置软件的不正常安装与使用也会造成其运行故障,当前各种类型软件层出不穷,这些软件都有其适合的运行环境,一旦选错了软件,将直接影响电脑的运行速度,甚至造成不可逆转的损伤。因此,如何选择适合办公同时满足计算机运行的软件至关重要。 (二)针对计算机出现的问题,提出的解决措施 计算机一旦出现故障,在准确地做出判断之后,再根据问题的原因去排除,有以下三种方法。1.隔离法这是解决计算机故障最基础的方法,针对故障做出简单的判断之后,将可能出现故障的软件直接卸载,然后再对计算机重新运行,如能正常运行,则确定故障为该软件造成,可以更换与其功能相同或类似的软件,或者更新版本,找到适合本机使用的。2.替换法如果不是软件造成的故障,则可能是计算机硬件设备的问题,由于计算机常年运行,受环境影响,许多零件可能会出现老化、磨损等影响使用的现象。做出判断后,将被怀疑的零件进行更换,再重新运行,若能正常运行,则确定故障为该零件造成。3.排除法这种方法过程较漫长,主要适用于无法准确判断故障位置时,需要根据可能出现的问题,逐一地进行排除,经过多次试验,最终找到故障的位置,再进行故障的解决。 (三)计算机安全防护措施 互联网的迅猛发展使得计算机在工作过程中变得不再安全,如果机内存有重要信息,随时都有可能被攻击,从而造成电脑瘫痪,无法使用,不得不进行大规模维修,从而造成信息数据丢失,影响正常工作。为了避免这种情况的发生,需要我们在日常的工作中做好安全防护的措施。1.重要资料随时备份考虑到计算机经常联网处理事务,机内储存的重要资料会有被篡改的可能,工作人员需要经常对这些重要资料进行备份,储存在其他的硬件设备中,防止计算机受到攻击。2.设置复杂密码办公室作为公共区域,人员出入较多,若在没有防备下计算机被他人打开窃取资料,就会造成严重损失。因此,工作人员需要设置较为复杂的密码或口令等,在开机或打开资料文件时进行身份的认证,防止重要的文件被窃取。3.将杀毒软件更新由于各种计算机病毒层出不穷,对外联络较多的计算机在工作时极易感染病毒,从而影响计算机正常使用。相关的杀毒软件会根据病毒的信息及时做出更新,这就要求工作人员需要定期更新杀毒软件,特别是病毒高发期,随时使用杀毒软件对计算机的病毒与漏洞情况进行检测。 三、结语 虽然计算机在使用过程中出现故障是普遍现象,许多问题也是不可避免的,但是减少维护开发的频率,降低由此造成的损失,依然是计算机运转中需要解决的重大问题。这就要求我们在平时的工作中时常进行检测,做好故障应急机制。我们相信,随着科技的发展,会有更加科学完善的手段协助我们进行维护开发,从而使得这一工程实现良性运行,提高工作效率。 参考文献: [1]闫琰.基于工作过程的计算机应用和维护开发探讨[J].科技风,2017(02):58. [2]刘宝瑞,左明星.基于工作过程的计算机应用和维护开发探讨[J].电子技术与软件工程,2014(13):193. 作者:夏成兵 单位:盐城市亭湖区人大办
微课教育,以微课为主要教学工具,可以满足学生移动学习需求,提高学生学习水平。大学会计教师应意识到微课教育的作用,将微课教育应用到大学会计教学之中,帮助学生理解知识,减轻学生学习负担,让学生享受现代化教育。因此,研究大学会计教学中微课教育的应用,具有重要的现实意义。 一、大学会计教学中微课教育的应用价值 (一)降低课程难度 在大学会计教学中,培养学生自主学习能力,是教师的重要任务。在传统教学中,教师注重课堂教学,忽视学生自主学习,让学生过于依赖教师,无法自主完成学习任务。微课围绕会计课程的单个知识点设计,一节微课讲述一个知识点,可以将课程内容转化为零碎知识点,有利于学生吸收。微课教育在大学会计教学中的应用,可以降低课程难度,使学生完全掌握知识点,有助于学生构建知识框架。相对于传统教学来说,微课教育更加灵活,学生可以反复观看不懂的知识点,自己掌握学习节奏,能巩固已学知识,加深知识印象,有利于学生个性化发展。在微课教育中,学生可以随时利用微课视频学习,学习自主性有所提高,同时学生可以利用微课视频查缺补漏,能自己解决学习问题。 (二)激发学生学习兴趣 学习兴趣是学生主动学习的前提。在传统教学中,教师忽视学生学习兴趣培养,只知道传授知识,无法让学生主动学习,教学质量始终无法提高。教师教学完全依赖教材,与会计岗位要求存在偏差,致使学生不能快速完成工作任务,给用人单位带来许多麻烦。微课教育在大学会计教学中的应用,可以激发学生学习兴趣,提升学生学习主动性。相对于传统教学来说,微课教育趣味性更足,吸引力更大,符合学生日常学习习惯。在微课教育中,教师利用趣味性教学内容和趣味性教学方式,培养学生学习兴趣,可以提高教学质量,解决学生学习兴趣不足问题。 (三)提高学生学习效果 提高学生学习效果,是大学会计教师追求的重要目标。在传统教学中,教师忽视学生主体地位,无法发挥学生主动性,不能让学生深度掌握知识。教师只能根据部分学生的接受能力来调整教学进度,无法让全体学生共同发展,降低学生学习效果,使落后学生丧失学习信心。微课教育在大学会计教学中的应用,可以提高学生学习效果,凸显学生主体地位,发挥学生主体作用。学生在课堂中得到足够实践机会,在课外学习中观看微课视频,不用担心跟不上教师讲课。同时学生可以通过班级群组,向教师提出问题,和同学讨论问题,能提升学习效率。 二、大学会计教学中微课教育的应用策略 (一)微课内容设计 微课内容是微课视频的优秀。大学会计教师应做好微课内容设计工作,提升微课内容使用价值。首先,教师应分析教材内容,将凭证制作、财务核算、成本核算等知识点制作成单个微课视频,让学生掌握这些基本会计技能,使学生更好地完成会计工作。其次,教师应丰富微课内容,将会计工作中需要注意的事项加入视频,让学生了解实际会计工作,提高学生会计操作水平,帮助学生打下坚实知识基础。同时教师可以将一些实际工作视频融入微课之中,让学生直接接触会计工作场景。最后,教师应提升内容趣味性,将趣味性内容加入其中,让学生在学习知识的同时,感受学习的快乐。例如教师可以利用动画演示凭证计算,并利用幽默的语言配音,提高微课视频趣味性,培养学生学习兴趣。 (二)加强师生互动 师生互动是微课教育的保障。大学会计教师应做好师生互动工作,构建和谐师生关系,加快教育信息传递。首先,教师可以在课堂上播放微课视频,让学生了解本堂课程知识点,使学生产生知识印象。其次,教师需要根据视频内容提出问题,让学生成组讨论,并对学生答案进行适当补充,加深学生对知识的理解。最后,教师应带领学生总结知识点,巩固学生已学知识,让学生构建知识框架。教师在互动的同时,要给予学生发言机会,让学生说出自己的观点。例如在教学真假币区分时,教师可以先播放真假币对比视频,让学生了解真假币有何不同,接着提问学生知道哪些真假币鉴定方法,再拿出真假币让学生成组讨论真假,最后公布结果,带领学生利用所学知识鉴别真假币,让学生产生深刻印象。 (三)注重学生参与 学生参与是微课教育发挥作用的前提。大学会计教师应注重学生参与,提高学生参与度,让学生对微课教育有更好的认识。第一,学生参与微课制作。教师可以引导学生参与微课制作,让学生提出意见,围绕学生学习需求制作微课,提高微课适用性,增强微课教育作用。教师应鼓励学生制作微课,让学生自己录制微课视频,充分发挥学生主观能动性。同时让学生互相交换自制微课视频,提高学生学习能力。第二,学生参与微课评价。教师应邀请学生参与评价,让学生提出反馈意见,根据学生要求优化课程设计,解决学生学习问题。教师应虚心接受学生评价,不断提高微课制作技术,提升教学水平,为学生提供优质微课视频和高质量教学服务,促使学生成为应用型会计人才。结束语:大学会计教学中应用微课教育应用,是会计教学现代化的必然趋势,也是提升会计教学质量的重要途径。大学会计教师应做好微课设计工作,加强师生互动,注重学生参与,提高学生会计技巧,让学生可以又快又好的完成会计工作。 参考文献: [1]石峦.大学会计教学中微课教学模式的应用[J].黑龙江科学,2017,8(22):174-175. [2]李满红.微课在大学会计专业教学中的应用思考[J].广东蚕业,2018,52(10):51+53. 作者简介:张燕(1956.2),女,汉族,广州工商学院会计系副教授,从事财务会计、会计电算化、成本会计等教学和教学研究等工作。
从当前的发展趋势来看,我国经济建设不断加强,对建筑建设提出了愈来愈多的要求。现今建筑行业的竞争也随着经济建设的不断加强而随之加强,企业想要在激烈的竞争之中摘取胜利的果实,那么就要保证建筑的质量。不仅要保障建筑的质量,更要保障建筑使用者在使用中的安全性。其中,保障建筑电气的安全就更为重要了。在现今的生活中,电气对我们的日常生活影响十分深远。一个企业的发展建设离不开电气,一个人的日常生活离不开电气。要想做到生活和工作都不被影响,那么就需要做到对建筑电气应用中的故障进行及时的检测和维修,以此来保证人民的日常生活和企业的日常发展,避免遇到突发事故以致于造成巨大的经济损失和不必要的浪费。 1建筑电气故障类型及原因分析 首先是功率过大引发种种安全隐患。在家庭生活中,触电的危险事故时有发生。为了减少触电事件的出现,设计者利用电阻比较高的物质来制作电气装置。但是这样设计也为电气安全带来隐患。电气装置的功率变高,通过电路的电流便会增多;电流增多,电气装置的温度便会相应增高。一旦电气装置的温度在短时间内达到一个数值时,就会产生短路现象。产生短路会影响居民的日常生活和企业的正常运行,严重的可以发生火灾[1]。另一种情况是短路导致一系列连环问题。短路一次对于民众而言并不陌生,但是短路带来的安全问题大家并不是很了解。造成短路的原因有很多种,除了笔者在上文中提出短路的一种情况功率过大以外,最常出现的情况是电路装置老化和装置受潮。电路装置老化的原因是电力人员未及时的更换新的线路。装置受潮是间接由装置老化引起的。装置老化后,线路的绝缘体收到了破坏,所以最后产生了短路现象。最终短路引起了建筑一系列的安全问题。另一种情况是线路接口的问题。线路接口是电气传输的中转站和枢纽。接口通电不顺畅,电路便不能正常使用,电力就不能输送。上述是线路接口产生问题的一种可能性。另外若是线路接触面积太小,电阻便会相应变大,这样又会产生短路的危险状况。不仅如此,对于摩擦力也是造成电气设备出现问题的一个重要的原因,摩擦力的存在,导致零件运行中会产生损伤从而产生电火花等一系列问题,导致电气发生故障。最后,导致气故障的一个最重要的原因就是:电气应用管理以及故障的检测及维修的意识低下。在建筑行业中,最普遍以及最常见的问题就是企业缺乏电气应用管理以及故障检测及维修的意识。一个建筑最终在竣工以及再投入使用之后是否能保持良好的使用状况以及具有安全的电气应用系统,这些都与建筑建设中电气应用管理以及故障的检测及维修等方方面面有关。目前建筑电气施工管理过程中最大的问题就是企业以及国家的相关部门在建筑施工过程中对电气工作施工的进度,质量的监管以及电气施工结束后定期的检查做的十分不到位。只有上述这些都得到了应有的保障,才能保障建筑在使用过程中更好的服务于建筑的使用者,使其电气安全得到根本性的保障,因此,做好建筑电气的施工与管理工作以及质量的控制工作就显得尤为重要[2]。其次,第二个普遍存在的问题就是专业技术人员水平达不到相应的标准。在建筑电气系统建设施工的过程中,接触建筑施工过程的都是一线的技术工作人员。而一线工作人员的技术、水平以及专业素养都决定着建筑电气环节施工的优良以及品质。然而当前出现的情况则为:专业技术人员的专业水平以及素养一般达不到更高的要求甚至达不到一般水平的标准。低水平低技能的电气施工团队对于建筑电气的施工的影响就不得而知了。 2对电气进行检测维修的步骤以及故障维修方法 首先,要着眼于设备的整体而非其中的某一点或是容易产生问题的局部。检修人员应遵循先整体再局部的检修思路,整体检修过后,再关注其中容易产生问题的地方进行仔细检查。其中需要注意的是:特殊问题一定要考虑到。例如:线路老化问题、设备受潮问题以及设备摩擦力造成的问题等。只有全方位的对问题进行思考和排查才能准确查明电气故障发生的原因,从而采取针对性的手段做好维修工作。第二步是将检测步骤进行细化,针对于产生故障的原因进行逐一排查。在此过程中要仔细询问相应的技术人员,具体在什么时间,处理什么问题时产生的故障以及产生故障之时设备的具体表现,显然这样做才能有方向性的对电气设备进行检测与维修。提高检修人员的工作效率,尽快解决电气故障出现的问题,将损失降到最低,伤害降到最小。下一步则是对检修人员的最大的挑战,实质上是找出产生故障的根本原因,而非解决只浮于表面的浅层问题。例如:检修人员并不仅仅是检查出设备零件之间摩擦过大而导致电气出现故障问题,而是应找到并解决摩擦力过大的根本原因。只有这样,才能延长电气设备的使用寿命,避免以后出现同样的问题,造成不必要的人力、物力资源的浪费。只有解决了根本性的问题才算真正的做到了电气应用中故障的检测和维修。其中最重要的一步就是维修过程。维修过程中会产生一系列的安全性问题,一定要注意维修工作人员的人身安全,由于电气设备都存在触电的安全隐患,因此,维修人员应注意维修过程中的安全维护等问题[3]。保障人身安全是第一位,在维修之前一定要做好维修计划,在维修过程中要遵循计划一步一步地进行,切记不要手忙脚乱。维修计划一定要做到详尽且面面俱到。只有这样才能真正的保证维修人员的人身安全。最后一步,则为在维修结束之后进行维修后检测工作。工作人员一定不要忽视后期检测的重要性,在后期检测中也要做到细致、耐心。先从整体对电气设备进行检测,然后对电气设备进行局部检测,保证检测到每一个盲点,最后对发现问题的地方进行检测,对设备的具体情况要做到心中有数。接着打开维修设备,检测其是否能正常的运行。如果能够正常运行的话,应在运行过后进行一遍复检。在复检合格之后才能算真正完成了电气设备的故障检测及维修。电气故障的维修方法有很多。第一种方法也是最为常见和广泛应用的方法之一,则为对电气设备进行电压的检测。一般对电气的维修方法都采用的是排除法。而对电气的电压进行检测的目的就在于对电气进行排除检测。通过对电气设备的电压及电流的检测可得知:如若电气设备的电压、电流不稳定,那么电气设备可能存在短路或断路的问题。如果电气设备的电压或是电流稳定,那么可以初步断定电气设备不存在一些安全隐患方面的问题。通过此种方法,可以从整体上判断电气设备是否存在故障或是隐患,为下一步检测及维修工作的开展创造了有利条件。第二种方法也是较为常见以及方便的检测方法,是对电气设备的温度进行感知和检测。电气设备是否正常运行,以及是否已经发生故障一般都会从温度方面得以体现。温度变化的高低以及温度变化的程度都是衡量电气设备是否产生故障的判断标准[4]。一旦电气设备的温度过高,那么可以初步断定,电气设备已经存在故障问题或是具有故障的风险。而电气设备的温度在标准温度之内,那么电气设备在大体上没有存在什么明显的故障问题,故障出现的可能性也有所降低。同时,应注意检修人员在检测温度的时候一定不要用手去触碰电气设备,避免对自己造成损伤。另一种方法较为精确,也比较准确,也要求检修人员具有精准的判断能力。检修人员将电气设备的各方面数据与标准数据进行对比分析,在分析结果中得到电气设备是否产生故障。其中,需要注意的是,检修人员所测量出电气设备的数据一定要保证准确,不能出现丝毫的偏差,否则会造成设备数据的不准确,最终导致故障的检测出现失误,进而衍生出诸多问题。 3结语 随着我国国民经济水平的不断提高,我国对建筑行业的发展也提出了愈来愈多的要求。从当前的发展形势来看,建筑行业的竞争也随着经济建设的不断加强而随之加强,企业要想在激烈的竞争之中摘取胜利的果实,那么就要保证建筑的质量。在建筑质量的保证中,其中一项最为重要的保证即为建筑电气的安全保障。如果建筑电气的安全得不到保证,那么将会造成巨大的损失,甚至会威胁人们的生命财产安全。因此,加大故障检测及维修的力度就显得尤为重要。 参考文献: [1]马学军.谈建筑电气应用中故障的检测与维修[J].工程技术研究,2017(09):183,185. [2]雷兴刚,何东珠.建筑电气应用中故障的检测及维修的研究[J].科技与创新,2017(10):71,73. [3]段喜庆.建筑电气应用中故障的检测与维修分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016(05):160-161. [4]唐明.建筑电气应用中故障的检测及维修浅析[J].河南科技,2015(21):183-184. 作者:晏涛 单位:云南思欧工程检测鉴定有限公司
微视频化教学的思路是通过微视频将教学内容、教学方法、教学形式等进行系统的整合,然后借助微视频短小精悍、简洁易懂的优势提升传统课堂教学效率和教学质量,随着教育的不断发展,微视频的应用已越来越广泛。笔者分析,微视频的主要应用包括以下几点:(1)打造直观性、趣味性课堂;(2)优化教学内容;(3)以学生位中心丰富教学手段;(4)打造网络化、现代化教学新形式;(5)利于打造开放式的网络教学平台;(6)优化教学方法。以上6点囊括了课堂教学内容、教学方法以及教学形式,符合微视频化教学的根本思路,据此,本文将对此6点应用进行分析,具体如下。 一、运用微视频打造直观性、趣味性课堂 1.增强教学内容的直观性,降低学生学习难度微视频的一大应用就是可以利用投影仪和幕布展示教学内容,一些抽象的、不好理解的教学内容通过投影仪和幕布的配合将变得栩栩如生、活灵活现,学生在记忆和理解的过程中也可根据这些“直观影像”形成自己的“抽象理解”,学习难度将降低不少。2.增强教学内容的趣味性,提高学生注意力增强趣味性也是微视频的一大应用,以制作PPT课件为例,图片、文字、声音三种元素的随机组合形成了丰富多彩的动态图画,教师用鼠标轻轻一点就可轻松实现多种非常神奇的操作。鉴于学生在课堂中接触微视频的机会较少,所以利用微视频的这些小功能就能激发学生的学习兴趣,提高学生的注意力。 二、运用微视频优化教学内容 1.大量的微视频教学资料丰富教材内容互联网中海量的微视频教学资料都是专业教师总结出来的优质课程或是优质教学内容,这些视频教学资源经过教师认真、仔细的筛选,能够丰富教材内容,不仅更易于学生理解,而且更让枯燥、乏味的教材内容变得灵活、多样,多种教学资源的随机搭配形成全新的知识,从而拓展学生学习视野。2.利用教学微视频让学生增长见闻因为教学视频能涵盖最多的教学资源和信息,所以一个短短几分钟的小视频往往就能让学生获得最多的知识。因此在教学过程中,教师可以多在网上搜集一些教学视频,并利用视频设备进行播放,这有利于学生增长见闻,提升其综合学习水平。例如,教学苏科版《从因特网获取信息》时,教师就可以以百度、搜狗等时下较为流行的搜索引擎为内容制作几个小视频,讲一讲它们的搜索原理、搜索特点、技术优势,等。 三、以学生为中心运用微视频,丰富教学手段 1.以学生为中心,培养学生的自主学习意识因此学生是观看微视频图片、视频的主体,所以微视频的应用实则是弱化了教师的教学干预力,内容的展示由教师转移到微视频,这于无形中提升了学生的课堂地位。研究表明,实际教学过程中,以学生为中心应用微视频,是培养学生自主学习意识的最佳途径。例如,教学苏科版《信息与信息技术》时,由于内容较多,所以教师可以分内容制作不同的教学视频,同时让学生根据关键词检索某一教学视频,例如,息的分类和管理,信息技术的应用方式,信息技术管理信息的优缺点,等。2.丰富教学手段,增加课堂信息密度实际教学过程中,教师利用电脑、电视机、投影仪、幕布甚至是交互式电子白板等多媒体设备播放微视频,从而丰富教学手段,于此同时,教师还可通过多个微视频的相互配合增加课堂信息密度。仍以教学苏科版《信息的编码》为例,多个教学微视频互相配合,例如一个视频为“介绍信息的主要概念和范围”,另一个视频为“了解信息编码技术的相关知识”,两个微视频相互配合,教师在介绍信息的主要概念和范围的时候就可以讲一讲信息编码技术,例如摩斯电码、二进制编码、二进制和十进制之间如何转换等等,而在讲信息编码技术的时候也可以讲一讲不同信息的不同编码方式和一些常见的信息加密方式。 四、运用微视频打造网络化、现代化教学新形式 1.“微课”在课堂教学中的应用“微课”是以微视频为基础的新兴教学模式,与传统课堂教学形式不同,“微课”的教学时间非常短,而且信息载体多为教学微视频,能够集中讲解课堂重难点。而作为一类较为先进的网络化、现代化教学形式,“微课”的应用当然离不开微视频,因此,微课成为了微视频的主要应用方式。2.思维导图与微视频相结合思维导图被誉为革命性工具,能够锻炼学生的学习思维能力。将其与微视频相结合,不仅能增强思维导图的直观性,更能随时利用制图工具更改、变形思维导图,方便、快捷的同时也帮助学生建立基本的学习思路。例如,在教学《信息的管理》时,教师就可以把文件夹、子文件夹、文件、压缩文件等名词以思维导图的方式说明等级关系和从属关系,并把该思维导图放入微视频中,从而更加直观的展示教学内容。 五、运用微视频打造开放式的网络教学平台 1.微信公众号中加入微视频首先,教师可以利用微信公众号把学生集合起来,在虚拟平台上,教师可集中管理学生,视频的发放和传递也更加便利;其次,在微信公众号中加入微视频,包括学习内容、学习方法、学习技巧等等,值得注意的是,微信公众号中加入的微视频中的学习内容不宜过难,主要以趣味性知识为主。2.利用校园内部官网,促进微视频与课堂教学相融合校园内部官网中可以增加“学习园地”模块,并在此模块中加入微视频,同时还可以加入一些微视频与课堂教学相融合的小论文,从而宣传微视频的教学优势,增强学生利用微视频学习知识的意识。 六、运用微视频,优化教学方法 1.增强兴趣教学法的趣味性无论是PPT教学课件还是教学动画,都属于教学微视频。信息技术教学过程比较枯燥,但教师可以利用这一类教学微视频激发学生的学习兴趣,以制作PPT教学课件为例,教师可以选取一些比较美观的或是酷炫的动态图形作为展示教学内容的形式,增强学生的个人体验,激发学生的学习兴趣。同时教师还可以利用制图软件制作各种有趣的教学动画,增强课堂教学内容的趣味性,也可以激发学生的学习兴趣。2.增强因材施教的分层教学法的层次性教师在教学过程中要注重因材施教,即利用分层教学法,将学生、教学过程逐步分层,从而展示教学过程的层次性,这样做不仅能照顾到学生的学习能力和接受能力,还能形成“基础内容为主、拓展内容为辅”的良性的教学内容结构。教学过程中,教师可以利用微视频“拆解”教学内容(如上述分析),并将之与不同层级的学生相对应,再结合具体的教学时间,以形成一整套完善的教学方案,从而有效提升课堂教学效率和质量。 七、结语 综上所述,微视频在课堂教学中的应用主要体现在优化教学理念、教学过程、教学内容、教学模式等几个方面,随着科学技术的发展,微视频也更新换代,如今的微视频功能更加全面,并且接通互联网实现了资源高度共享,这将更有利于发挥微视频的教学应用。如上所述只是笔者的浅见,希望能为各位教师提供帮助。 参考文献: [1]杜伟.小议微视频在初中微视频教学中的应用[J].考试周刊,2018. [2]吕晓明.刍议小学微视频教学中微视频的应用[J].课程教育研究,2017. [3]姚鹍.探究微视频在初中微视频教学中的应用效果[J].教育科学. [4]郝阿敏.“微视频知识树”在初中微视频诱思探究教学模式中的应用研究[D].河北师范大学,2015. 作者:张婷 单位:南京市浦口区实验学校
1前言 承压类特种设备焊接接头的质量检测,一般采用NB/T47013《承压设备无损检测》中规定的射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等5种方法,这5种方法各有优缺点。承压类特种设备的各种监察、检验规程也规定了相应的设备应采用何种检测方法、何种比例等,这是保障安全的最基本的要求。21世纪,随着计算机技术和人工智能飞速发展,传统的无损检测技术也得到了很大提升,无损检测方法也加入了很多新型计算机技术,特别是现代数字信号处理和信号模式识别技术的加入使现代无损检测技术飞速发展,不但检测的准确性大大提升,而且检测结果更加直观,甚至可以量化到缺陷的大小、深度位置。对比早期的无损检测,只能定性发现缺陷,现代无损检测在结合损伤力学的知识之后不但能发现缺陷,更能对构件的强度和使用寿命进行评估,这使得现在工件的安全性能得到大幅度保障。因此,对于开发出一种新型的焊缝无损检测的方法非常有必要,特别是在当代便携式移动设备的普及,让无损检测的发展方向发生了很大改变。即利用简单便捷的仪器实现对焊缝快速的检测。而现在简单常用的便携仪器都是手机,所以开发出一种新型基于安卓系统的焊缝检测系统非常有必要。目前,大部分的便携仪器都使用安卓系统,基于安卓系统的焊缝无损检测方法比较少,特别是基于弱磁技术的安卓系统焊缝检测,对比射线检的辐射性会导致工作量巨大,成本高昂。超声虽能检测出部分缺陷,对于表面难处理结构复杂细小的焊缝很难检测出来。磁粉检测由于检测的材料有所限制,所以磁粉检测适用范围相对较小。涡流检测由于要接受缺陷反馈电流,信号接收设备较大不太适合简单快速检测。基于上述原因,本文作者采用便携式微磁检测仪对承压类特种设备的焊接接头质量进行检测研究。 2微磁检测技术的优势 超声检测对于厚度较大的材料焊缝有非常好的效果,可以在短时间内精准地检测出焊缝大小、形状和所微磁检测技术在承压类特种设备焊接接头近表面缺陷检测中的运用喻德耀(江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院南昌检测分院,江西南昌330000)摘要:焊接接头是承压设备中最薄弱的环节,其质量的好坏由各种因素共同决定,容易产生各种不同类型的缺陷。常规的检测方法对于近表面不开口缺陷灵敏度较差,这类缺陷也是工程人员较为头疼的问题之一。本文作者采用微磁检测新技术对承压设备焊接接头进行检测研究,结果表明,微磁检测技术对于这类近表面缺陷具有较高的检出率,是一种值得推广使用的检测新技术。在位置。但对于体积较小、质地轻薄的新型材料,焊缝不能很好地进行检测;射线检测因为对焊缝结构要求很多,结构复杂的零件不能很好地被检测出来,并且不便于快速检测;涡流检测由于只能对一定厚度的焊接板进行检测,所以对于焊接薄板的焊缝检测方法还不完善,特别小型薄板材料的焊缝缺陷信号非常难以提取;磁粉检测由于只能磁化铁磁性材料,非铁磁性材料就不能利用磁粉检测对其进行检测。渗透检测在制造厂内对于大型工件、批量化生产的小工件进行集体检测具有较大的优势,但是,它对于探究缺陷的内部形状和深度却无能为力。基于此,通过微磁检测在其他工程检测领域的实践,其具有如下特点,能够运用于焊缝检测。(1)对检测面的光洁度要求不高,比如,检测面通常存在的铁锈、油污等杂质对检测结果影响不大,这非常适用在役承压设备的检测。(2)利用地磁磁化所形成的磁场进行检测,不需要专门磁化。(3)仪器设备小,携带方便。(4)操作简单,易于入门。 3检测原理 所有经过磁化后的物体都会形成磁场,当工件表面光滑工件内部连续没有缺陷时,磁通全部从工件上通过,但是,如果工件有缺陷会使得这部分磁导率发生变化磁阻增加,其表面磁场发生异常形成漏磁场。微磁检测正是通过对这种异常的磁场信息进行捕捉,而达到检测出缺陷的目的。当材料内部存在与磁场方向垂直的缺陷时,原来材料均匀统一的磁导率会发生变化,缺陷的磁导率往往较小,而其磁阻较大,此时,磁力线会先选择通过磁阻较小部分,当这部分磁力线饱和后,不能接受更多磁力线,这时磁力线会泄漏出材料表面。通过对泄漏出材料的这部分磁场信号的检测,就是微磁检测的基本原理。为了便于探究漏磁场的特性,可以采用将其分解为水平分量Bx和垂直分量By的方法,此时,微磁检测缺陷的磁感应强度就可以分为水平部分和垂直部分测量了。这样就方便了对信号数据的提取。弱磁检测的检测原理是因为工件在加工制造或服役产生多种缺陷,而这些缺陷的存在会导致该部分的材料的磁导率发生变化。为更形象地分析磁感应线的传播原理,此时,假设磁感应线产生了折射,折射面为工件表面。在理想状态下,工件表面材质匀质无杂质,磁场折射率是不变的,因此磁场强度相同。假设工件内部存在缺陷时,缺陷部分的磁导率和磁阻发生变化和材料其他部分不同,在缺陷位置磁场会形成“折射”,材料同一部分不同磁导率会对这种“折射”现象产生干扰,干扰后的磁力线会发生路径的偏折,进而其磁感应强度也产生突变,这为微磁检测方法检测出这类缺陷提供了天然条件。当工件中的磁通量穿过不同介质时,它的量是不发生改变的。但当两种介质的磁导率不同两介质中的磁感应强度不在相同,无论其磁导率差异是何种情况,缺陷位置的折射现象都会发生,对于高磁导率杂质,磁感应线不会被挤压出工件,而是可以“借用”杂质的传导作用继续在工件中传输过去;然而,对于低磁导率杂志,磁力线会被挤压出工件,而从缺陷的上面通过。我们要检测和分析缺陷,那我们只要对这部分信号进行分析就可以达到检测的目的。 4试验研究 在压力容器制造监督检验时,让该厂的熟练焊工焊接一块有人工缺陷的钢板对接焊接接头,材料为Q345R,长25cm,宽10cm,板厚5cm,对于缺陷的相应部位,在钢板的背面进行了相应标记。用微型检测仪对该焊板进行检测,结果如下:开始检测和结束检测时都会发生信号有别于正常情况波动,这是因为焊缝的端头会存在磁场聚磁效应。对工件进行扫查时,在工件开始和结束两端存在加速减速过程,这种速度也会导致磁场值异常,将这种由于端头引起的电磁场信号异常变化现象称为端头效应。读取仪器中的磁通量值我们也可以看出在上下标准线、最大值上差异比较明显。其原因是每次使用仪器测量一个部分缺陷时,系统把这次测量部分材料数据进行求平均值,通过平均值和这次数据最大值来计算上下标准线。对比第一次扫查结果和第二扫查结果可以看出虽然两次扫查都有同一缺陷出现,但标准线却不同其原因是系统计算上下标准线不是依靠材料性质来定的,它是根据每次扫查部分和扫查速度共同决定的,哪怕两次扫查扫查很多相部分、扫查到很多共同缺陷、扫查速度相同其上下标准线也必定不同。为了让缺陷信号更好识别,本次研究用到了一种叫基于磁场梯度的方法,根据上述理论分析,把磁场强度这一矢量分解成了水平分量和垂直分量。本次研究采用的探头检测的信号正是其中垂直于工件焊缝表面Z轴方向上的磁场强度。从的扫查结果可以看出,焊缝表面的磁场信号起伏幅度较大,与工件中其他位置的磁信号截然不同。对于这种起伏不定的矢量信号,在数学中常用梯度法进行处理,即对焊缝表面的磁场信号波动量进行放大,让波动量更直观的在检测人员的视觉感官中,磁场梯度可以表示为磁信号的微分。其中,B(x)表示检测中磁感应强度,x为检测路径,ΔB即为磁场强度沿着这一检测路径的梯度大小。当工件是完整工件(无缺陷)时,磁场梯度变化及其微小,可以近似于一个定值。假设工件中存在缺陷时,根据式(5)可以得出该处的值将发生幅度较大的变化,这种幅度与无缺陷处相比是明显的,此时,我们根据梯度变化特性就可以提取出工件中存在的缺陷。本次研究正是利用这一原理,对缺陷处信号进行处理。对于本系统缺陷判断是通过扫查的信号线有没有超过上下标准线来判断,每次采集完数据信号后系统后台都会分析出每次不同的标准线从而来进一步准确判断缺陷出现标准线是每次初始数据不同而计算出来的所以每次的标准线都够非常清晰看到3条焊缝的出现,出现的问题就是为什么3条焊缝缺陷在仪器上扫查时出现位置这么相近而在我们实验工件上标记的位置(图1右)相差又比较远。原因是因为扫查的速度不同,手动扫查由于不能很好地均匀控制扫查速度会发生这种现象。而用常规超声检测也验证了这些缺陷的参数信息。为了验证微磁检测技术的可靠性,我们在一块焊缝中认为的设置了三个缺陷,分别在距离工件的顶端5cm处、10cm处、15cm处。运用该技术进行扫查发在工件的顶端往下分别在4.9cm处、10.1cm处和14.8cm处出现异常信号。整个时间过程方便快捷,在2分钟内对整条焊缝进行了初扫和精扫,其结果可以看出,位置的最大误差为0.2mm,这在检测系统中是完全可以接受的。为了形成对比,我们采用超声波检测对此工件进行了检测,结果是用时10min检测出两个缺陷,分别在从上而下)4.3cm、9.2cm,其准确性和效率性都不如微磁方法。但试验也突出了这套检测系统的缺点,这套检测系统不能很好地对于缺陷的大小和深度做出一个估算,仅仅只能判断缺陷存在位置,这也是要改进的地方。并且缺陷深度对于装置扫查有非常大的影响,特别是在近表面和表面之间差别很大。 5结语 综合上述理论和试验结果,我们可以得出以下结论:(1)微磁检测技术能够检测出承压设备焊接接头中的缺陷。(2)对于近表面未开口缺陷具有较强的检出率。(3)缺陷深度对于检测结果具有较大的影响,深度越深,检出率越低,深度越浅,检测率越高。 参考文献: [1]黄长辉,屈念文,窦铭瑞,李平,程强强.一种基于弱磁的单车车架焊缝缺陷快速检测方法[J]失效于分析,2018,13(60):355-365. [2]王海登.基于弱磁检测的小径管焊缝检测技术研究[D].南昌航空大学.2016. [3]杨志军.铁磁性平板腐蚀缺陷多通道漏磁信号的反演与重构[D].东北石油大学博士,2011. [4]李浩楠,汪洋,韩峰等.焊接质量的超声波探伤无损检测研究[J].工业,2016,19(5):306–315. [5]朱建美.基于安卓系统的液压液压转辙机油量监测系统设计[D].石家庄铁道大学,2016. 作者:喻德耀 单位:江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院南昌检测分院
机电技术应用论文:应用专业发展机电技术论文 1.推进校企深度合作,实施工学结合的人才培养模式 借鉴德国“双元制”培养模式,依据学校目前的实训实习条件和教师队伍构成,结合全国职业院校技能大赛的指导思想,进一步完善校企合作运行机制,完善灵活的工学交替教学过程,深入探索工学结合的人才培养模式。学校首先要根据企业的用人需求,制订有效的职业能力培养方案。具体实施时可让教师走进企业开展深入调研,了解企业生产过程中的技术、工艺,研究生产岗位对技术能力的要求;也可把行业专家和企业的工程师、技术员请进学校,对学校的课程设置和具体内容提出建议和指导。在充分调研的基础上制订新的课程标准,改进教学计划,确定课程内容。在教学实施方面,要充分利用企业的资源组织实境教学,让学生参与企业产品制造,有效培养学生的职业能力。 2.改革课程体系,构建精品课程,建设专业教学资源库 在校企合作的基础之上,学校应根据专业培养目标进行课程体系改革;同时整合教学内容,建立优秀专业课精品课程,形成较为完善的教学方案,同时做好专业教学资源库建设。①课程体系改革。在进行课程体系改革的过程中,要注重培养学生的动手能力,同时也要注重职业道德、综合素质、实践能力的培养,建立必要的文化知识和专业实践能力相结合、理论与实践相融合、教学内容与岗位需求相适应的课程体系。具体可借鉴德国机电一体化技术工人的培养目标,同时结合全国技能大赛“机电一体化设备组装与调试”项目规程及指导方向,以本专业面向的装备制造企业的典型工作任务、工作过程为导向,整合企业生产过程中的典型工作任务,把企业岗位能力模块化,建立专业模块课程体系;并且对典型工作岗位的作业流程所包含的知识、技能和态度进行分解,引入现场实际工作任务,选择适当的项目或任务,构建工作任务导向课程。②精品课程建设。要以专业优秀能力的要求为依据,构建精品课程体系;以职业能力为主线,以职业活动课程为主体,以职业岗位能力和“双证书”为基础,构建精品课程内容;采用“做、学、教一体化”的教学方法进行教学。在课程建设的过程中,首先制订课程标准,然后选定其中重要技能的课程作为精品课程建设项目进行开发和建设,并通过项目建设,形成一套精品课程及教材,其中包括教学内容、教学策略、教学环境、教学方法、教学评价等内容。机电技术应用专业应重点对以下三门课程进行改革探索,以打造精品课程。一是“液压与气动技术”。要充分利用实训室资源开展“理实一体化教学”,以若干课题、任务为引导,使学生能够正确选择气动液压元件、正确安装和调试维护液压气动装置。课程结束后,以任务书的形式对学生进行考核。二是“电气安装与维修技术”。以工作任务为载体,实施“做、学、教一体化”的项目教学。教学以实训为主,突出电气设备的维修能力培养。设计任务时以项目为单元,所设任务应从简单到复杂,理论和实践交替进行。课程的考核注重工作过程,以任务书方式逐个学生逐个项目进行。三是“机电一体化设备组装与调试技术”。从机电技术应用所需的控制电路出发,把机电技术专业的优秀技能集中于设备装配和调试之中,使学生通过该模块的实训,掌握机械装配技术、气动技术、变频技术、电气安装技术、人机对话触摸屏应用技术、信息检测及传感技术等,使学生具备相应的专业能力。③充分利用信息化教学手段,做好专业教学资源库建设。在开发建设精品课程的基础上,整合教学资源,完善教学课件,研发仿真实训教学软件。如利用多媒体信息技术建设电工技术、传感器技术、电气安装技术、变频技术、液压气动技术、机械基础等多门专业课程的教学资源库网络共享平台,为学生的技能水平提升和职业能力考核提供自主学习平台。 3.进一步加强师资队伍建设 通过师资队伍建设,促进教师的自我发展,进而提高工作积极性和主动性。而专业带头人和骨干教师的培养是师资队伍建设的重要内容之一。①培养专业带头人、骨干教师。选拔一名素质好、进取心强、专业水平高、教学能力强的教师作为专业带头人培养对象,通过重点培养,使其具有把握机电技术应用专业发展方向的能力,能提出本专业的中长期发展思路,在校企合作、专业建设中能够起到科学引领作用。同时,选拔多名有一定实践经验、有较强教学能力的教师,通过企业实践、外出学习、担任技能大赛指导教师、教学研究等方式,培养骨干教师,使他们能够胜任本专业骨干教师岗位工作职责,在教学中起到示范和表率作用。②加强“双师型”师资队伍建设。在培养专业带头人、骨干教师之余,要进一步扩大专业教师的“双师”素质培训,如分批选派教师下企业实践锻炼,及时了解企业人才需求情况、掌握企业技术规范和技术能力、积累实践工作经验、强化专业规范意识;同时鼓励教师参加课程体系改革、精品课程建设、理实一体化教学项目等,以提高业务水平。通过以上种种举措,使本专业教师既具备较高的理论教学能力,又具有相应的实践教学能力,具备基于工作过程实施教学的能力,成为真正的“双师型”教师。③做好兼职教师队伍建设。在全面提高校内专业教师素质的同时,邀请企业专家更深入地参与专业课程和实训基地建设,加强教师与企业专家交流与合作;同时聘请行业专家、企业工程技术人员和社会上的能工巧匠,承担专业课程教学或各类实训指导任务,以弥补学校实训指导教师的不足,促进专业实践课教学。 4.完善学习评价体系 在同“德中机电”合作期间,我校尝试和探索了“过程性评价”的学习评价体系。这种评价模式对机电技术应用专业的大多课程都非常适合,有利于促进学生职业能力的培养和形成。这种评价体系在今后的教学改革中还要不断完善和加强,最终形成本专业“过程性评价”与“终结性评价”相结合的学习评价体系。其中包括:①模块课程的学习评价标准。该评价标准要求对学生的技能水平、工作态度、合作精神、沟通能力等进行综合评价。②学生校外实习考核标准。该考核标准要借鉴企业对员工的考核、奖惩、晋升的制度,引入生产经营的管理理念,让企业参与评价。③专业课程的终结性考核试题库。利用该试题库对学生的专业课程知识进行标准化考核。综上所述,要使机电技术应用专业得到持续发展和壮大,首要任务是深化校企合作,依据专业培养目标和职业岗位要求,以职业活动为主线,有效实施“工学结合、校企合作、顶岗实习”的人才培养模式,这样才能大力推进“做中教、做中学”的教学方式,从而突破传统学科型技能人才的培养模式。与此同时,还要通过课程体系改革和精品课程建设,通过提升师资队伍的整体实力和完善教学质量评价体系,使专业教师的教学水平以及人才培养质量得到稳步提升。 作者:李峡 单位:河南信息工程学校 机电技术应用论文:应用专业理论教学机电技术论文 1及时更新理论教学内容 职业学校机电技术应用专业应当结合社会的实际发展需求,及时更新理论教学内容,使学生学习和掌握最新的专业理论知识,提高学生专业技能。在具体实践中,职校可采取“请进来”与“走出来”的方式推动理论教学改革。对于“请进来”而言,职校可聘请一些在大型机械企业或相关专业协会的工程师、技师,到本校进行授课,向学生传授最新的理论知识,通过将专业教学内容与自身实践经验相结合,激发学生的学习兴趣。对于“走出去”而言,职校应当选派专业课教师去相关企业进行学习和实践,使专业课教师掌握先进的生产技术,及时收集机电技术应用专业的新信息,并将这些新知识和新信息传授给学生,拓展学生的知识面。 2构建理实一体化教学模式 以“机床故障检测与维修”专业课程为例,教师可采取项目教学法、现场教学法、仿真教学法、案例教学法等多种教学方法,使教、学、做融为一体,让学生在学中做、做中学,构建理实一体化教学模式,积极推动理论教学改革。教师可根据专业课程的特点,将其划分为四个项目及若干个任务,具体如下:项目一:机床的管理与维护。主要任务为车间的6S管理与机床的检查、机床精度测量与验收;项目二:机床机械部件的调整与维修。主要任务为进给部件的调整与维修、主轴部件的调整与维修、重要辅助部件的调整与维修;项目三:机床典型故障的诊断与维修。主要任务为螺纹车削误差故障维修、机床润滑系统故障维修、轴类零件加工误差故障维修、机械手换刀故障维修、辅助装置故障维修等;项目四:数控机床故障诊断与维修。主要任务为数控机床方式选择功能的故障维修、通信功能故障维修、冷却功能故障维修、进给倍率功能故障维修等。通过进行基于工作过程的实战训练,既能够使学生在实际操作中掌握机床故障检测与维修的相关理论知识,又能够使学生具备拆装调整机床机械部件与诊断排除机床机械故障的技能,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。 3运用多样化的教学手段 在机电技术应用专业的理论教学中,教师必须转变传统的填鸭式教学方式,灵活运用多媒体教学手段,将专业课程中涉及到的原理图、零件图、装配图、程序图、电路图等内容制作成多媒体课件,以供课堂教学使用。通过运用多媒体教学手段,可以有效弥补传统教学手段的不足,节省课堂板书时间,使枯燥、抽象的理论知识易于理解和记忆,从而提高学生对专业课程理论知识的学习效率。同时,职校还可以利用网络信息技术,将专业课程的相关教学资料上传到校内网络平台上,使学生能够利用课下时间复习和巩固已学的理论知识,拓宽学生的学习渠道。 4结束语 总之,机电技术应用专业是我国职业学校的基础专业之一,其专业课程教学效果直接关系到本专业技能型人才培养目标的实现。随着社会经济发展对机电技术应用专业人才的需求不断增加,职校必须立足于自身办学特色,优化专业课程体系,改革传统的理论教学模式,积极推行理实一体化教学,从而促使学生夯实理论知识基础,不断提高专业技能和专业素质。 作者:王久华 单位:湖南机电职业技术学院 机电技术应用论文:煤矿机电化技术应用实践论文 摘要:机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿机电一体化技术 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的发展,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 一、机电一体化技术的应用实践 1.1矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出KJ2,KJ4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有网络连接功能;系统软件采用了Windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95、煤炭科学研究总院抚顺分院的KJF2000和北京瑞赛公司的KJ4,KJ2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2矿井提升机中的应用矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。除此之外,我国还用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3井下带式输送机中的应用在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以PLC为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 二、结束语 随着煤矿生产不断向深部水平发展,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如网络、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电技术应用论文:机电一体化技术应用研究论文 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的优秀技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(CIMS) CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。 (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:机电一体化技术应用论文 【论文关键词】:机械工业机电一体化数控模块化 【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的优秀技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(CIMS) CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:机电一体化技术的应用及其发展趋势 【论文关键词】:机械工业 机电一体化 数控 模块化 【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的优秀技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三) 信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、 总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。 2、 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、 WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。 5、 能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二) 计算机集成制造系统(CIMS) CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二) 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五) 网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六) 绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:基于 Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用 论文关键词 :Web3D技术 机电产品 Cult3D技术 汽车 虚拟现实 论文摘要:主要介绍 了 Web技术和 3D技 术相结合的产物一Web3D技 术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3D技术之一的 Cult3D技术 .在机 电产品虚拟设计 中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提 高企业的竞争力。 0 引言 随着数字化设计技术 的发展 .人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类 、二维的产品图片,而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的Web3D技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务 、远程教育 、工程技术 、计算机辅助设计等领域已经获得 了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示 、色彩设计实时装配等 ,从而提高用户的参与性 。增强体验感。 1 Web3D技术概述 1.1 Web3D技术的基本概念 虚拟现实 VR (Virtual Reality)技术是一种逼真地模拟人在 自然环境中的视觉 、听觉、运动等行为的人机界面技术,Web3D技术是虚拟现实技术的一种实现形式 [21。Web3D还可以简单地被看成是 Web技术和 3D技术相结合的产物 。实际上也就是本机的 3D图形技术 向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3D图形技术的主要差别在于:第一,实时渲染 :它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的;第二,具有无限的交互性:因为是实时渲染,这就为交互性提供了基础;第三,优化和压缩:由于网络带宽的限制 .文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用 Web3D技术 ,用户可以在 网上浏览以三维形式表现的物体 ,并对其进行交互性操作 以体验身临其境 的奇妙感受。 1.2 Web3D技术的实现手段 Web3D的实现技 术主要分成三大部分 .即建模技术、显示技术 、三维场景中的交互技术 [31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立 的三维模型描述转换成人们所见到的图像,就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类 :一是基于几何模型的实时建模与动态显示 :二是基于图像的实时建模与动态显示 。交互技术是 Web3D的关键技术 ,交互功能的强弱 由 Web3D软件本身决定 。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。 在众多的 Web3D软件系统中 。基 于 JAVA内核的Cult3D技术因其在交互性能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户 的普遍欢迎 ,现已广泛应用于众多电子商务网站的 3D机电产品展示中。 2 CuIl3D技术及其开发流程 Cuh3D是一种全新的 Web3D技术 .它有一纯 软件跨平 台的渲染引擎 ,主要包含 Cult3D Exporter plug—in、Cuh3D Designer和 Cuh3D Viewer plugin三大部分。 开发设计人员可 以使用 3D设计领域广泛使用的 3DSMAX或 MAYA来设计 产 品 3D模 型 .使 用 Cuh3D Exporterplug—in来转换设计模型 ,在 Cuh3D Designer中为模 型加入交互 、音效等其它效果 ,再无缝隙地嵌入到 HTML页面和其他应用程序中 [41。其开发流程如图1所示。用户 即可在网上实时观看 3D模型 ,还可通过 鼠标对其进行旋转 、放大或缩小等操作。 3 Cult3D‘技术在产品虚拟设计中的应用实例 3.1 创建汽车 Cult3D对象 为方便输 出,必须使 用一个 三维模 型制 作 软件f3DMAX或 MAYA1制作物体 的三维模型。制作前必须先下载插件 Cult 3D Exporter for 3DMAX或 Cult 3D Exporter for MAYA。只 有安 装好 输 出插 件 ,3DMAX或MAYA才可以将 3D模型输出成 Cult 3DDesign的 C3D格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫,尽量用最少的面来做模型,以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间 ,更是对浏览者机器 的考验。最后输出成 C3D格式的 3D模型 。 3.2 对汽车 Cult3D对象进行交互设置 Cuh3D对象的交互设计就是在 Cuh3D Designer的事件地图窗 口中建立事件、动作和场景的相互关系,使浏览者触发某个事件或某个事件 自动做出相应的动作 ,并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。 汽车的时间地图如图2所示,它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车轮的转动和汽车尾气排放等。在Cult3D Designer中完成设计后,需将CulturalD对象导出为可的CO格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。 3.3 汽车Cult3D对象 可Cult3D对象的程序有多种,其中基于网络的应用较为广泛,用户可以通过网络或在本地机种用IE或Netscape浏览器查看。基于网络的需要编写想应得网页,在编写网页时,有两项主要工作: (1)在网页中编写语句嵌入Cult3D对象。IE浏览器是通过ActiveX组件来cult3d对象。IE使用 Object 的标签命令来在网页中嵌入ActiveX组件。 Netscape浏览器不支持 ActiveX控件 .需要另外设置外挂程序的语法 。Netscape浏览器使用 embed 的标签来嵌入 外挂组件 。另外 ,必须安装 Cuh3D Viewer插件,才能在浏览器网页时播放 Cult3D对象。对于 IE浏览器需要在 Object 这个标签内插入 codebase指定其下载网址.Netscape浏览器需要在 embed 标签内插入 type=“application/x--Cuh3D--object”语法说明外挂程序对象.pluginseape指定其下载网址。 (2)需要时 ,在 网页中编写语句触发 Cult3D对象的 自定义事件。Cult3D支持和网页相互交互。通过在网页中嵌入 Java语句,可以使浏览者在网页中点击按钮或进行选择时,触发 Cult3D对象 的 自定义事件实现同步展示,并同时把用户的选择保存在数据库中供网上调查、销售等电子商务模块使用。 4 结束语 虚拟现实技术作为一支崭新的综合性信息领域中的奇葩 ,体现出较高的人性化科技特色与风格。而将虚拟仿真技术同机电产品设计产业相结合 ,为设计师与企业厂商们提供了非常好的技术支持与解决方案.更为产品的推广营销创造了巨大的商业价值。无论是与传统影视媒体 、多媒 体软件 ,还是 与传统虚拟现实技术 比较 ,Web3D技术都表现出了在机电产品设计中的独特优势和潜力 。随着网络技术的高速发展必将有更新的 web3D技术出现,服务于设计 、服务于大众、服务于未来 。 机电技术应用论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术应用论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术应用论文:浅谈电工新技术在机电一体化中的应用 摘 要:文章从电工新技术的发展谈起,对电工新技术在机电一体化中的应用作详细分析,并着重探讨电工新技术的特点,归纳、总结出相关结论,供同行参考借鉴。 关键词:电工新技术;机电一体化;应用 电工新技术目前已在机电一体化中得到了广泛应用,依靠电工新技术研发制作的机电一体化产品种类众多,为机电一体化事业的发展起到了巨大的推动作用。分析电工新技术的基本功能,当该技术应用到机电一体化以后,不但能有效改善机电一体化产品的生产环境,提高机电产品工作效率,还能减少能源浪费,实现生产节能。下面笔者结合电工新技术的发展概述,对机电一体化中应用到的电工新技术作详细分析。 1 电工新技术分析 1.1 电工新技术是促进国民经济发展的关键因素 电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长,它借助自身技术优势,一方面解放了国民生产力,有效促进了生产效率的提高,另一方面降低了生产能耗,为社会主义建设做出了贡献。总的来说,电工新技术促进了国民经济的发展,为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。 1.2 电工新技术的定义与发展趋势 所谓电工新技术,实际就是指在当前并未实现规模化应用,但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步,电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大,成为了21世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因,它实际是在传统电工技术基础上发展起来的,是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从20世纪下半叶开始发展,当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体力学等等,新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。在21世纪的今天,电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶,除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外,电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展,成为了国民经济发展中的中坚力量。 2 电工新技术在机电一体化中的应用 电工新技术当前已经在机电一体化中有了较为普遍的应用,比如生产中常见的自动监控制技术、触摸屏技术、运动控制卡等,都属于电工新技术的范畴。详细分析如下: 2.1 自动控制技术 自动控制技术与自动控制系统的应用是电工新技术的一种主要表现形式。以自动控制系统为研究对象,该系统的基本特点是能实现自动化控制。将该系统应用到机电一体化中,系统能对机电设备的运行状态进行连续测量,并结合测量数据推断出设备偏差,及时采取相应措施对偏差进行处理,尽可能的将偏差降低到最小。在机电一体化自动控制中,为了将自动化控制系统测量的快速性、稳定性、精确性体现得更加充分,往往会选择采用比例控制器、积分控制器等对系统进行控制。工业大革命之后,市场对机电一体化产品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越来越高,而为了满足市场要求,机电一体化产品内部所采用的控制器性能也随之越来越好,全闭环数字式伺服系统的出现使得自动控制技术在机电一体化产品中的应用地位越来越高,既能满足系统自动控制技术要求,又能提高系统控制与调节精度,为机电一体化产品自动化控制与调节的实现奠定了坚实的技术基础。因此,现代机电一体化产品大多选择该类伺服系统来实施产品控制。 2.2 pc的应用 pc,实际指可编程控制器。该控制器是上世纪60年代生产出来的一种工业控制装置,技术基础建立在计算机控制技术和通信技术上,既具有计算机控制功能,又能实现通信,所以该控制器在出现以后,便被广泛应用于机械生产自动化控制中。pc技术产生初期,常用的pc大多只具备逻辑控制、定时和记数功能,通常将只能实现这三项功能的可编程控制器称为可编程逻辑控制器。随着电子技术和大规模集成电路的广泛应用,plc的功能日趋完善,性能不断提高。plc已经发展为集计算机技术,自动控制技术、通信技术、过程控制技术于一身的电子装置。目前plc正朝智能化、网络化方向发展。plc作为一种新型的工业控制装置。用计算机编程软件代替继电控制的硬件接线,既发挥计算机优点,又考虑电器操作人员习惯,始终保持大众化特点。plc具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、与其他装置连接方便等优点。plc控制系统与继 电顺序控制系统的比较:plc控制系统大部分为软件控制,系统结构紧凑、体积小;plc控制器内部全部为“软接点”,动作快,系统的控制功能改变一般需要修改程序;plc控制系统的设计、施工、调试周期短plc控制系统具有较强的自检、监控功能,可靠性高,适用范围广。特别是可编程计算机控制器pcc与传统的plc相比较能更好的实现分时多任务操作系统和多样化的应用软件设计,不仅满足了实时控制的要求还可以按照用户的实际要求任意修改。 2.3 运动控制卡的应用 运动控制卡是一种基于pc机及工业pc机、用于各种运动控制场合的上位控制单元。它包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、d/a输出等功能。它变频器的工作原理主要是把工频电源变换成各种频率的交流电源,来实现电机的变速运行的设备。以达到无极变速,从而缩短电机方向和转速的时间,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电逆变成交流电。它可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,用于控制步进(直线)电机或伺服电机。所以变频器因调速性能好、效率高、性能稳定、可靠性高等这些优点,使其在数控伺服、机械、同步传动等多种场合都得到了广泛的应用,因此,变速器调速技术已逐渐成为电气传动自动化的一项优秀技术。 3 结束语 综上所述,我国当前的电工新技术在机电一体化产品中的应用极为广泛,成为了机电一体化产品实现自动化控制的必要措施。电工新技术以其独有的技术特点,为机电一体化发展创造了众多有利条件,促进了机电一体化自动控制的实现。总的来说,电工新技术的发展为机电一体化技术的进步做出了贡献,它不仅省去了多余的社会劳动力,实现了机电一体化产品的自动化控制运行,还减少了能源消耗,对社会进步起到了巨大作用。 机电技术应用论文:矿山机电设备检修中的故障诊断技术应用 摘 要:矿山开采是为了更好的满足经济和社会发展对能源的需求,因此,在矿山开采过程中一定要对机电设备的故障诊断技术进行提高,这样才能保证在矿山开采过程中不会出现更多的安全事故,保证矿山企业安全生产。 关键词:煤矿企业;矿山机电设备;故障诊断技术 煤矿企业在生产过程中会使用大量的机电设备,因此,在生产过程中要想保证安全一定要对机电设备的故障诊断技术进行分析,这样才能更好的对机电设备进行维修,保证煤矿企业的生产不会受到影响。 1 矿山机电设备故障诊断技术的内涵 矿山机电设备诊断技术是一项非常复杂的技术,也是一项综合技术,其中包含着信息技术、计算机技术以及传感技术,能够对设备出现的事故进行很好的反映,因此也能在设备出现事故前就进行维修。矿山机电设备在维修诊断技术方面也是发展很好的,能够对机电运行过程中的状态进行检测,这样能够更好的提高机电设备的安全性和可靠性,同时也能及时对出现的问题进行解决。机电设备维修诊断技术能够对设备出现的异常原因以及危害程度进行更好的分析和评价,因此,也能及时采取必要的措施进行预防。 2 故障诊断技术的概述 2.1 构建数学模型 机电设备在运行过程中会产生很多的参数,这些参数在一定程度上能够对设备的运行情况进行反映,因此,构建一个数学模型能够更好的对设备运行情况进行反映,同时也能对机电设备出现故障的参数进行总结,以后通过对参数进行分析就能及时反映出故障是否存在。 2.2 采集各种信号和参数 在设备上安装各种传感仪器能够更好的对设备运行状态的各种信号和参数进行收集和测量,这样能够更好的通过传感设备对设备情况进行掌握。传感器产生的各种信息可以传递给计算机,这样能够使计算机成为数据存储的工具。 2.3 对采集的各种信息进行处理 对生产现场采集到的设备各种信息,有些是不能对设备的运行情况进行反映的,因此,要对采集的信息进行处理,在处理的过程中还要对出现的无用信息进行剔除。 2.4 对处理后的信息进行分析和识别 对处理后的信息进行分析和识别以后,能够更好的与其和设备运行的标准参数进行对比,这样能够更好的对设备的状态和故障类型进行反映,同时也能更好的找到解决故障的措施。 2.5 预测 在现场采集回来的信息进行分析和识别以后能够更好的对设备的运行情况进行反映,同时也能更好的对设备的故障情况进行预测,这样也能更好的对设备故障可能带来的影响进行分析。 3 矿山机电设备故障诊断的主要技术 3.1 主观诊断技术 在对矿山机电设备进行故障诊断的时候,维修人员可以利用相关的实际经验对故障进行判断和检修,但是这种技术只适用于简单的故障,同时可靠性也是非常低的。主观判断技术,通常分为直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法和故障树分析法。直觉经验法是维修人员凭借自身的经验和感觉通过对设备进行查看判断故障原因的一种方法,这种方法受到维修人员阅历的影响。参数测量法是对设备的运行参数进行测量,然后通过与标准参数进行比较,对设备可能出现的故障进行判断,同时对故障的位置进行判断。逻辑分析法通过逻辑关系对设备故障的显性现象进行判断,能够找到故障出现的原因和位置。故障树分析法对系统出现的故障能够更好的进行判断,对经常出现的故障可以直观的进行反映,这样能够最终对故障进行判断。 3.2 仪器诊断技术 在对矿山机电设备进行诊断的时候,工作人员可以利用监测仪器对机电设备进行系统的检测,这样能够更好的对设备运行情况进行掌握,同时也能对故障情况进行判断。 3.3 数学模型诊断技术 矿山机电设备在进行诊断的时候,工作人员可以利用相关的测量设备对机电设备的运行参数进行统计,然后与标准参数进行比较,这样能够更好的进行分析和判断,同时也能通过数值比较找到故障的位置和类型。 3.4 智能诊断技术 在诊断技术中,智能诊断技术的发展前景是非常好的,在进行诊断的过程中可以利用计算机对信息进行获取、传递和分析,这样能够更加及时的得到出现故障的位置,同时对故障的类型也能更快的得到。 4 故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用 4.1 诊断依据 矿山机电设备在运行的 过程中,会产生一定的动力、热量以及化学能量变化,这样就会导致设备在使用过程中出现温度上升和压力不断增大的情况,导致机电设备的运行状况和工作效率受到一定程度的影响。 4.2 信息采集 在对矿山机电设备进行信息采集的时候可以利用故障诊断技术中的点检仪或者是传感器等仪器来进行信息的采集,而且在信息采集方面也是非常的准确的,因此,对机电设备的实际情况也是能够更好的进行体现的,对信息进行分析和处理能够更好的掌握设备的状态。在信息收集的时候场所也是非常重要的,通常可以在生产现场进行采集和性能方面的检测。在现场考察的时候要对机电设备的表面情况进行观察,这样也能够通过外表对其使用情况进行判断。 4.3对设备的性能检测 对机电设备的性能进行检测的时候,主要对其投入和产出之前的变量情况进行对比,这样能够更好的对其性能进行掌握。在相同投入的情况下,如果设备的产出出现了减少的情况,这样就说明机电设备的运行效率出现了下降的情况,同时在产出相同的情况下,如果投入出现增大的情况,也说明了设备在运行过程中出现了下降的情况。导致设备出现运行性能下降的情况,原因有很多,其中,电机的功率、轴承的转速以及设备的温度变化都是影响的因素。因此,在设备出现工作效率下降的情况时对一些关键的部位进行检测是非常重要的,同时也是避免设备出现更大的故障的保障。 5 矿山机电设备检修中故障诊断技术 5.1 故障诊断专家系统 由于矿山工作环境的复杂性和多变性,导致矿山机电设备故障常常具有复杂性和隐蔽性,运用传统的故障诊断技术难以对故障进行准确的判断,而故障诊断专家系统能够综合运用领域专家的知识和经验,模拟专家的思维过程,对故障进行准确的分析和判断。 5.2 模糊数学的应用 矿山机电设备故障的原因和现象间通常具有一定的对应关系,其中既有随机因素,又有确定因素,因此在保障诊断精度的前提下,将模糊数学引入矿山机电设备的故障诊断中,建立模糊诊断数学模型,使得定量分析和专家经验、定性分析相结合,并在计算机上实现,为矿山机电设备故障的诊断决策提供辅助依据。 5.3 人工神经网络的应用 神经网络拥有特殊的结构和信息处理方式,使其在模式识别、信号处理、自动控制与人工智能等许多领域得到了实际的应用。矿山机电设备的故障诊断中从故障初始征兆到故障源的映射通常具有复杂的非线性映射关系。通过连续地对这些部位进行监测,能够使得矿山机电设备的运行状况得以准确和直观的反应。 6 结束语 经济和社会在快速发展的情况下,对能源的需求量在不断增大。矿山企业在进行生产的过程中,工作的环境是非常的复杂和恶劣的,这样也使得矿山开采过程中经常会出现安全事故。在矿山开采过程中,机电设备经常是处于高负荷运行的情况下的,这样也使得设备会经常出现故障。对故障进行诊断才能更好的保证生产顺利进行,同时也能保证安全生产。 机电技术应用论文:试论汽车发动机电子技术的应用 [摘 要]汽车发展需要电子技术的全面支持,汽车发动机的控制技术也随着电子技术的发展而进入到电子时代,针对这个领域全世界都进行了全面而深入的研究,使得电子技术对发动机的控制进入到了全面而智能的领域。 [关键词]电子技术 车辆控制 发动机控制 应用方法 一、电子技术在汽车与发动机上的应用概况 1、电子技术在汽车上的应用 电子技术的应用在汽车上的应用是为了适应汽车工艺与应用的需求而被被采用的,不完全统计在近几年间,在汽车的生产与制造中,大量的电子装置已经被应用在汽车中,占有的比例增加到了近三成。一些高级别的轿车上已经安装了单机片甚至是计算机,电子产品占有整车的比例达到一半。目前电子技术的应用已经渗入到各个汽车系统,安装目前的应用情况,汽车电子系统的用应用安装不的产品与功能可以分为两种,一种是汽车电子控制系统,主要负责对车辆上的机械进行智能化控制,使得汽车在运行过程中可以按照不同的需求对车辆进行智能化控制,即所谓的机电结合。另一种是车载电子系统,即在汽车中可以独立使用的电子系统,他们与汽车的性能没有关系,如导航系统、音响系统、通讯系统、网络系统等等。 2、电子技术在汽车发动机上的应用 在汽车发动机上电子技术也有了大量的应用,随着人们对乘驾的要求不断提高,加上环保等标准的升级,汽车电子技术在功能上不断获得改建,系统化、集成化、微型化等方面都获得了突破。对汽车发动机的电子化控制已经使得汽车的性能有了大幅度的改变。未来汽车电子技术将有望在以下领域出现突破。如传感器技术的应用,随着汽车电子化的拓展,自动化已经成为其发展的必然趋势,对传感器的应用已经成为车辆中不可缺少的技术,尤其是对发动机的检测与控制,更离不开传感器的应用,其数量与功能将不断拓展,使得电子技术对汽车发动机的控制更加直接与智能。同时,发动机机电控制单元的技术水平也会不断提高,电控单元将向着多功能集成化方向发展,其处理的性能将更加强大,为整个动力系统提供智能化控制模式。 二、电子技术在汽车发动机上的应用实例 1、电子点火系统 电子点火系统实际上是为了适应汽车环保需求而设计应用的,其主要是,满足发动机的点火可靠性,所以电子技术被应用到该装置上,这样就可以控制点火的精度。因为电子技术的高速发展,现在的晶体管器件都可以达到较高的精度与性能。当前研发的汽车电子点火装置,从控制点火圈、可控硅点火装置、集成电路点火装置等等。其优秀系统是由芯片、传感器、接口、执行机构等组成。其目的就是节约燃料、降低污染。同时电子点火装置的应用还可以实现对车辆发动的智能化控制,并可进行自我诊断等。 2、电子油喷系统 在汽车生产中,机械式和电混合喷射系统都已经不能适应车辆的应用需求,电控喷射装置已经逐步普及。电子装置可以利用电子智能控制来保证发动机的最佳工况,输出的功率相对稳定,且降低污染。在研发中可以将发动机的最佳工况输入到电子系统中,这样就是先了喷油效果最合理。实现空气流量、含氧量、进气温度、发动机转速等多种参数的相对平衡,进而达到智能化控制的目标。这样就可在车辆行驶中根据当时是的工况对喷射油量进行智能化调控,让发动机始终处在一个最为合理的工作条件,进而让发动机综合性能提高。在车载的燃油喷射系统的控制单元是一个完整的控制中心,并利用安装在发动机上的各种传感器测定运行参数,按照驾驶工况对喷油器的油量进行精确控制,使得发动机在运行中获得的燃油混合气比例最佳。 目前该系统的应用已经较为成熟,在柴油喷射系统中有着突出的效果。如1)电控分配系统,柴油机电控分配泵的喷油泵油量及喷油定时的装置都是采用高速的电磁阀门进行控制,电磁法在工作中可以对喷油的进行定时,进而利用开启和闭合对油量进行精确控制。2)还有一种是电控直喷的油泵,电子控制装置可以对喷油量和喷油时间进行定时,或者具备其中的一种功能,这样就可对燃油与空气的比例进行限定,还有的可以对压力和速率等进行控制。电子控制的直喷装置可以设计为电控调速器。电控调速其可以与转速相互配合,并且容易实现。同时响应 速度可以高于机械的调速装置,这样就可实现对发动机的油量进行控制的目标。3)电控单体油泵控制系统,这样的系统采用较短的高压油管,可以对喷油进行加压,最高压力可以达到160mpa以上,这样与高速电磁阀进行配合从而控制喷油量。再有就是利用机械驱动的电控喷油系统,目前最为完善的是电控喷油嘴系统,是电子式的驱动系统,现有的产品也可实现高压喷油的效果。其中最大的压力已经可以达到200mpa,甚至更高,机械驱动的电子喷油系统已经在国外有了完善的研究与发展,从小型的柴油机到大型的柴油机都已经可以实现电子控制,并精确控制喷油量。4)电子控制的喷油嘴系统,这样的装置可以利用机械驱动和蓄压形式实现定量控制,都可以实现高压力的喷射,使得燃油最大化的行车雾化混合物,大大降低了柴油机燃烧系统对缸内的涡流强度的需求,甚至可以实现没有涡流的设计。5)电控蓄压喷射系统。随着研究的深入,电子控制蓄压喷射嘴系统的研究上升了一个高度。其设置不需要机械驱动和机械调节,所以不用在设计中考虑柴油机整体的结构,这使其最大的优势之一。在研究中美国公司研究的装置可以将电控与液压的技术结合起来,形成一个按照时间控制喷射过程和相应压力装置,具有喷油速率控制的效果,对初始供油期、着火延时等进行油量的优化。同时也可实现对柴油机烟度、颗粒等进行改善。 3、排气循环和带速装置 在电子控制系统中,对排气系统的控制也是涉猎的内容,将发动机排出的部分废弃进行利用回流到进气管,并与新鲜的空气进行混合,再次的进入到汽缸中进行利用,这样可以控制尾气中的有害成分,期间废气的量则由电子电子阀进行控制,从而实现智能控制。 还有就是怠速控制,怠速控制的功用:实现发动机起动后的快速暖机过程;自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运行。怠速控制的主要内容:起动后控制暖机过程控制,负荷变化的控制以及减速时的控制。 三、结束语 发动机是汽车工作的重要系统,在对其进行控制的过程中需要智能化升级,因为只有智能化的升级才能让发动机在工作中更加的低耗,并以此形成一个节能的效果,同时电子技术的应用可以帮助汽车实现整体的智能化,以发动机控制为优秀的电子技术的应用,实现了整车运行与控制的智能化,这样才能让汽车在运行中体现安全、节能、环保、舒适等进步。 机电技术应用论文:煤矿机电管理技术的应用探讨 【摘 要】煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。采用机电一体化产品的煤矿,能够获得可观的技术、经济和社会效益。随着现代化设备的不断投入使用,对机电管理人员的业务素质也提出了新的要求,只有熟识电气设备的功能,才会更好的完成本职工作。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 【关键词】机电管理人员;煤矿机电一体化产品;煤炭生产 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为优秀。 1. 机电一体化 机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组,并将该技术列为“863”计划。机电一体化正朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展,它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击,采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。它可不必更换设备,而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革,对传统的机械工业注入新鲜的血液,实现文明生产。 2. 煤矿机电一体化产品 煤矿机电一体化产品已在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为优秀的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场,我国已能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。煤矿机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等,为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。 3. 改进煤矿机电管理的办法 3.1 重视管理,提高机电管理水平。 重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获 领导的支持。 3.2 因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理。 矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度权;编制部署机电工作计划权;设备配件分配权;制止违章作业权;追查机电事故权;检查评比考核奖罚权;机电业务骨干调整调动工作监督权。 3.3 加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作。 机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。 3.4 扎实地做好设备综合管理工作。 设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。 3.5 认真落实规章制度。 规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组经济核算等制度。 4. 对我国煤矿机电一体化技术的思考 (1)在 20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 (2)应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的优秀装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 5. 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:关于机电一体化技术及其应用研究 摘要:讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁 工业 中的应用以及 发展 趋势。 关键词:机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微 电子 、控制、 计算 机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、 网络 化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种 艺术 享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(micro electronic mechanical systems,简称mems)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种mems器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学 技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归 自然 ,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁 企业 中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(ic) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央 计算 机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的 发展 ,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。dcs具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。dcs是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(ocs) 开放控制系统(open control system)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过 工业 通信 网络 使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(cims) 钢铁 企业 的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应 现代 钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的 经济 效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现cims化。 2.5 现场总线技术(fbt) 现场总线技术(fied bus technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20ma,dc直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致dcs的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化plc(programmable logic controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力 电子 技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术应用论文:浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、 计算 机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的 发展 ,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭 科学 研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有 网络 连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的 计算 机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平 发展 ,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如 网络 、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使 企业 获得更加显著的技术、 经济 和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电技术应用论文:浅析煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的发展,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有网络连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的计算机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平发展,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如网络、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益,这也是一 个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电技术应用论文:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。数控技术是实现机械制造自动化的关键,以数控技术为优秀的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: (1)在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 (2)节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 (3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国marco公司合作生产的pm31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。 机电技术应用论文:论机电一体化技术的应用及其发展趋势 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业 机电一体化 数控 模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的优秀技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三) 信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、 总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、 wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、 能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二) 计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二) 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方 式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五) 网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六 ) 绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 nbsp; 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。
自动化技术在电力系统当中有着十分重要的作用,就目前我国电力工程建设的实际情况而言,有效提升工程的建设质量,就需要不断分析和探讨工程建设过程当中技术的具体应用情况,在电力工程建设当中自动化技术的有效应用必须要建立在实际工作所需的基础上的,要想从根本上将电力工程建设的质量提升上去,就需要将技术的具体应用和系统进行充分的融合,巧妙的与控制系统相结合,可以有效促进电力工程建设的长期可持续发展。基于以上分析,我们主要就自动化技术在电力工程中的电力系统当中的具体应用情况进行探讨,希望可以为我国电力工程的顺利发展提供有效保障。 1自动化技术在电力系统中的应用现状 电力系统是基于众多电力设备基础上,是国家重要的基础设施,直接关系到国家社会经济发展和信息安全,近年来,能源问题日益严重,电力系统稳定性受到了严重影响,国家的供电系统主要采用的是火力发电和水力发电两种发电形式,在一些偏远地区中依然存在供电不足的情况,供电可靠性是一个重要问题。从20世纪80年代开始,电气自动化技术渐渐深入我国,此时我国的电力系统规模较小,电气自动化技术没有得到大范围的应用。而进入21世纪,随着计算机科学技术发展,社会经济的飞速发展,用电量巨增,电气自动化技术得到了全面应用,随着建设规模的扩大,对自动化技术也提出了更高的要求。 2电力系统及其自动化技术的应用 2.1人工智能技术在电力系统运行中的应用 在电力系统运行过程中,难免会发生一些系统故障,为了及时排除故障,需要人们对电网运行中各个环节进行检查与维护,这需要投入大量的人力和物力,且这种方式有可能不能及时解决问题。而在系统故障排除中,通过采用电气工程自动化技术,利用馈线安自动化终端FTU对电力系统故障问题进行分析,通过DYU终端与串485相互连接,再利用通信基站将信息经路由器传至发电场,在发电场检测中心内,可以及时发现电力系统问题,并及时对故障进行维修,从而确保了电力系统的正常运行,节省了电力企业的成本,且减少了对人们日常生活的影响。 2.2PCL技术 PCL技术是计算技术与电机技术发展结合的重要产物,也是电力系统自动化技术的重要组成部分。PCL技术与传统的电力系统技术不同,PCL技术更加具有稳定性、灵活性与安全性。PCL技术的实质是解决生产过程中的电能问题。电能问题一直是电力系统生产方面较为棘手的现实问题,通过PCL技术的应用可以有效缓解与利用电能的产生效率,进而可以更为顺利的促进电力系统自动化技术的形成。 2.3自动化仿真技术在在电力系统运行中的应用 在传统的电力系统建设当中,需要对电力系统运行数据进行模拟,待模拟数据满足标准以后,方可进行后续工作。而在电力系统建设中引入电气工程自动化技术,利用计算机进行数据信息采集,再将采集的信息送至电力企业的智能终端,再利用仿真模拟技术对电力系统运行数据进行审核,这有利于我国电力系统的不断完善。 2.4集成技术 当今社会,电力系统一直致力于一体化的实现,而要想实现电力系统的统一化管理,就必须要借助电气自动化技术,在电气自动化技术中的多项集成技术就能够让电力系统实现统一化管理,而且所谓的多项集成技术就是利用多项技术来保证管理的实效性和有效性。纵观电力系统发展情况来看,在电力系统的实际管理过程中存在的问题极为严重,严重阻碍了国家城市配电网的全面发展,多项集成技术的应用可以让电力系统的整体实力得到提高,满足国家居民的用电需求,降低成本,保证经济效益。比如:电力系统可以运用多项集成技术让系统控制、系统保护和系统测量进行融合,不仅省去了部分冗余的环节,也保证了电力系统的整体性,电力企业的优秀竞争力也会随之提高。 2.5微机技术 除了上述4种技术之外,微机技术在电气自动化技术中最为常见,一般情况下,主要被应用在配电系统和变电系统中,具体的应用情况可以分为3种,分别为:智能电网技术、电网调度自动化技术、优化设计技术。以优化设计技术为例,在电气工程建设中,电气设计尤为重要,但是电气设备的设计较为复杂,涉及到的知识较多,需要设计人员掌握多种方面的知识,并且能够实际的运用到设计中去,传统的方法效率较低,一旦出现问题难以解决。而采用电子计算机技术,可以缩短设计时间,提高工作效率,而且从根本上保证了设计质量和设备性能,因此,现代科学技术在电力系统的应用中具有十分重要的作用,必须要让电气自动化技术在电力系统中得到充分的应用,以此提高电力系统的稳定运行。 3结束语 综上所述,随着我国综合国力的不断提高,电力系统供电可靠性尤为重要。在电力系统生产及运行中,安全、稳定、经济是关键,而电力系统自动化技术能够有效地解决以上问题。在供电公司电力系统实际生产运行中加强自动化技术应用,通过对监控系统更新与远程自动化控制连接,可以及时预防与处理电力系统供电危险事故的发生,为提高电力系统稳定与发展打下坚持基础。 参考文献 [1]宋康,陈凯.基于计算机技术的自动化系统在电力工程中的应用探讨[J].科技风,2018(23):193. [2]唐士杰.计算机远动控制技术在电力系统自动化技术中的应用分析[J].南方农机,2018,49(09):150. [3]施艳君.电力系统及其自动化技术的安全控制问题和对策[J].中国高新区,2018(10):135+137. [4]罗剑波,郁琛,谢云云,陈彬,黄伟,程松,吴勇军.关于自然灾害下电力系统安全稳定防御方法的评述[J].电力系统保护与控制,2018,46(06):158-170. 作者简介王飞(1985-),男,湖北省襄阳市人。硕士研究生。工程师。研究方向为电力系统及其自动化。
通信技术论文:CAN总线皮带综合通信技术论文 1内嵌CAN控制器的PIC18F248单片机性能简介 使用内嵌CAN控制器的PIC18F248单片机构建CAN通信网络节点时,硬件设计简单,软件编制也容易许多,系统的抗电磁干扰能力大大增强,软硬件设计也大大简化,降低了成本。图1是该单片机的引脚情况,其23、24引脚分别是其内嵌CAN模块的发送和接收引脚。PIC18F248内嵌的CAN模块主要有如下特点:1)能够支持CAN2.0A、CAN2.0B协议规范;2)数据信息支持标准帧和扩展帧;3)3个传送信息缓冲器,2个接收信息缓冲器,6个有优先级的接收过滤器。 2应用系统中CAN通信部分的硬件电路设计 系统中CAN通信部分的硬件构成部分主要由PIC18F248、PCA82C250、6N137器件构成。三个器件构成一个CAN总线通信节点,其中PIC18F248主要负责数据信息的收集、组织、发送和接收,保证节点之间的通信正常畅通;光电耦合器6N137实现外接总线和控制系统之间的完全电隔离,提高系统的抗电磁干扰能力。 3CAN通信系统的软件设计流程 系统中CAN节点通信部分的软件设计主要就是初始化子程序、数据发送子程序、数据接收子程序。程序初始化部分包含CAN模块工作方式配置、设置屏蔽寄存器与接收滤波器、设置波特率参数、设置发送优先级和设置中断允许寄存器等。数据发送程序是由CAN控制器据总线协议自动完成的。其工作过程是先将发送缓冲器控制寄存器清零,然后将要发送的数据装载到发送缓冲器中,在命令寄存器中将“发送请求标识位”激活,当检测到总线可用时,器件自动开始发送数据。数据接收程序也是由CAN控制器自动完成的,采用中断方式接收数据。每当接收到一条信息时,该信息就会通过接收过滤器过滤,满足条件的信息才送到接收缓冲器(RXBn)中,置位相应的接收中断标志位(RXBnIF)并产生中断;在接收数据中断服务程序中,直接从接收缓冲器中将内容取出并进行相应的处理即可。 4皮带综合安全保护问题分析 皮带综合保护有如下部分构成:主、副滚筒转速,皮带打滑、撕裂、跑偏、堆物、拉绳急停开关及其信息的综合分析。主副滚筒转速数据和打滑传感器(安装在皮带上通过与皮带摩擦而转动的测速装置)输出的数据用于判断皮带运转是否正常,当主副滚筒转速在正常范围内,而打滑传感器输出不正常,可以判断出皮带打滑;撕裂、跑偏、堆物传感器在出现故障时都是输出开关量信号。本系统中数据长度设置为8个字节,第一字节表示皮带序号;主滚筒、副滚筒、皮带打滑传感器转速分别使用一个字节;撕裂、跑偏、堆物、拉绳急停占用四个字节,每一个传感器节点占用一位,传感器动作则相应位置1,这四个字节中空余的位和字节用来扩展测量点用。当任意一个节点上出现异常系统就向CAN总线上发送数据,每次发送8个字节的数据。当正常运行时每间隔1s也向CAN总线上发送8个字节的数据。 5CAN通信配置程序 PIC18f248的CAN通信主要就是CAN模块的配置,将CAN模块的各个寄存器配置好后,需要发送数据时将发送缓冲器装载好数据后,就可以直接请求发送;接收采用中断方式接收数据,当PIR3bits.RXB0IF(注:此处使用接收缓冲器0)为1时表示缓冲器0接收到信息,由此引起中断。 6结束语 内嵌CAN总线控制模块的单片机PIC18F248组成的系统,在开发CAN总线通信时具有硬件结构简单、编程容易、系统抗电磁干扰能力强等优点,在未来的工程应用中越来越受到重视。文章从硬件构成和软件编程两方面对PIC18F248内嵌的CAN模块的使用进行了详细的介绍;并将此应用到洗煤厂皮带综合保护应用系统中,取得了良好的通信效果,对CAN总线系统开发有一定的实际参考价值。 作者:李洋 单位:曲阜师范大学工学院 通信技术论文:计算机技术与通信技术论文 1.计算机通信技术的特点分析 在计算机通信技术自身有着比较鲜明的特点,首先就是在数据的传输服务上的范围比较大,速率较高,这一技术能够通过无线或者是有线的方式组建计算机网络,在网络内的终端间可进行信息互换以及数据的传输,这对于以往的空间限制和数据处理的地域限制得到了打破,从而使得信息能够迅速的传递,为数据的传输提供了新的传输模式和途径。在传输的速率上也有了很大的提高,尤其是光纤通信技术在计算机网络中的应用,已经从Mb上升到了Gb的程度;还有就是应用范围广的特点,这一技术由于自身的优势,已经在诸多的领域得到了应用,例如在信息的处理系统方面的应用,能够将网络内的数据以及资源得到有效的管理控制。从而为企业的决策提供数据信息的参考依据。另外在办公自动化的系统当中的应用也能够将数据的处理和传输的速率得到有效的提高;还有就是支持多媒体数据存储以及传输的服务这一特点,这样在安全性以及完整性方面有了很大程度上的提高。 2.计算机通信技术的实际应用与发展 2.1计算机通信技术的实际应用 将计算机技术和通信技术得到有机的融合是技术融合的典范,不仅能够将数据的传输效率得到有效的提高,同时也能够将传递的容量得到扩大,保障信息的安全性以及完整性。计算机通信技术能够进行远程实时的通信,通过将有线或者无线的形式将其和终端的设备与网络进行联合,可以将信息的传递性能大幅度的提升,能够高效的完成人们所需要完成的工作。在无线通信技术的方面开看体现的比较显著,它能够对一部分的区域没有办法创建有线通信网络的用户进行提供服务,从而有效的实现远程实时的通信,这样能够将通信技术的价值最大化的得以体现出来。在计算机的信息技术方面,是其中的最为重要的一个技术,高科技的发展和信息技术有着密切的联系,在当前的信息技术的发展方面也比较的复杂,所涉及的内容较为广泛。信息技术可说是计算机技术的一个优秀技术,主要是将收集的信息进行整合以及加工利用,而计算机技术也可以称作是信息的加工处理厂。从信息技术的本身发展来看,它主要是计算机技术和通信技术两者结合而发展形成的,在单个的计算机可以将其看成成神经元,是通过通信卫星以及光纤网络等进行组建而成。整个通信网络可以看成是神经系统。在当前社会对信息的重要性愈来愈重视的背景下,信息技术的发展也显得格外重要。在计算机通信技术的发展下,这一领域已经成了研究中的热门,在计算机通信技术的实际应用过程中它的对象主要是数据,也就是以二进制的形式进行标示的数据,也可以将其称作是计算机数据通信技术,在这一通信技术的形式方面比较的多样,可以通过电子表格以及语音和文本文件等形式进行实时的通信。在对于近距离的通信方面只要把终端的设备端口通过电缆进行连接即可,这样就能够对数据进行高速的传输,针对于远距离的通信就需要在网络的基础上进行,把多台的通信设备以及电脑按照相应的规则进行连接,在不同的传输介质基础上来完成对数据的传输。在计算机通信技术的有效融合下,能够使得用户间的资源得到共享,可以将通信的作用得到最大化的体现。另外就是在计算机通信技术的基础上能够构建在功能上更加的丰富以及结构灵活的分布式的数据库系统,通过这一系统的统一规则以及数据库的平台能够有效的将数据库的管理效率得到有效提高,并能够为协作办公创造良好的条件,在火车票的站点以及飞机票全国预定功能等领域都有着应用。 2.2计算机通信技术的发展趋势 在当前我国的科技不断进步的过程中,计算机通信技术也逐渐的成熟以及完善,在今后的研究发展的对象会逐渐的向着计算机通信网络以及多媒体通信的技术上进行迈进,在未来的发展过程中,计算机通信技术将会在更多的领域得到应用,并未企业的发展提供服务以及工作质量和效率。在当前的电脑硬件的设备不断的开发以及相关的软件在功能上不断的增强的背景下,在计算机和通信技术的融合过程中也会向着三网融合的目标迈进,在这一过程中将会在信息的传递速度上得到更高的提升,在所应用的资源以及共享的范围和综合性能方面也会得到更大的进步。 3.结语 总而言之,对于当前我国的计算机技术以及通信技术的融合正处在重要的发展阶段,所以要能够将多发面的问题进行重视。从目前的发展形式来看,两者的融合已经成了一种发展的形势,对这一领域得到有效的加强就显得格外重要,另外在计算机通信技术和蓝牙技术、信息技术方面还有着很大的发展潜力,在未来发展中将会起到更加重要的作用。 作者:顾冰冰 单位:辽河石油职业技术学院 通信技术论文:高速公路应急通信技术论文 一、数字集群调度系统 移动通信系统可分为公用移动通信系统和专用移动通信系统。其数字集群调度系统(或数字集群通信系统)属于专用移动通信系统,它是一种专用的高级指挥调度系统,其指挥调度功能是区别于公网及其他无线通信系统的主要特征。数字集群通信系统是在无线接口采用数字调制方式进行通信的集群通信系统,主要包括调度指挥、数据、电话等业务类型,其特点是系统内所有可用信道为系统内的全体用户共享,具有自动选择信道的功能。因为能实现共享资源、分担费用、共用信道设备及服务,能控制和实现个人与群体间任意通讯、保密性高、功能丰富,可广泛应用于高速公路工程的应急通信系统中。在高速公路应急通信工程中,每条高速公路可根据自身需要,采用独立建设专网集群系统的方式,如采用800MHZ专用数字集群调度系统,实现紧急情况下的指挥调度。在工程设计中,可通过PBX(程控交换系统)将有线通信系统接入无线集群通信系统,实现有线与无线的联合调度,为指挥中心工作人员与移动工作人员之间提供语音、短消息、视频及其他数据通信。数字集群调度系统主要由无线集群控制中心及应用于工程现场的车载终端和手持终端构成。无线集群控制中心主要控制和管理整个集群通信系统的运行、交换和接续。它由接口电源、交换矩阵、集群控制逻辑电路、有线接口电路、监控系统、电源和微机组成,具有选呼、组呼、广播、优先呼叫、强拆、强插、调度通话录音、后台监听等功能。在工程设计中,集群控制中心可设置在高速公路任一通信站内,由有线接口电路提供的2Mb/s接口接入通信站综合业务接口,并在管理中心与程控数字交换机连接,这样无线集群电话便可通过程控数字交换机进行交换,实现有线与无线的自动转接、调度及数据通信功能。车载终端和手持终端主要配备给工程现场未定地点的终端用户,包括移动车辆、执法人员、设施看护人员等。车载终端主要应用于移动车辆,由全向天线、射频处理电路、控制及接口电路、操作面板、话筒、扬声器等组成,驾驶员可以通过操作控制面板的按键,发出通信请求,并通过话筒发话,通过扬声器收听。 二、多频段无线信号在隧道工程的覆盖 隧道是高速公路事故多发区域,在发生突发事件时,隧道内极易形成通信信号的盲区。高速公路在运营阶段,各通信运营商在隧道内安装了公共移动信号的覆盖系统,用以确保GSM、CDMA等公网信号在隧道内接续。由于无线集群通信系统使用专有的频段,因此,需另外建设一套覆盖系统。然而,多个运营商(或管理机构)分别建设自己的覆盖系统势必造成巨大的重复投资。针对这样的问题,可采用“多系统合路平台+洞内覆盖系统”的方案,实现多频道无线信号覆盖系统的共建共享。当前,无线信号在在隧道内的覆盖方案概括起来主要有以下两种。一是洞内分布方案。这是一种“信号源+洞内分布系统”的结构,天馈系统装于隧道内,适用于隧道距离特长隧道、长隧道,有较大弧度的隧道。二是洞外投射方案。这是一种“信号源+定向天线”的结构,天馈系统装于隧道洞口,适用于短隧道、中隧道,且隧道没有弧度。所以,对于特长隧道、隧道群、海底隧道等特大型的工程结构物,宜采用洞内分布方案。多系统合路平台(POI)系统是一套多频段无线信号的合路分路复合装置。它作为连接信号和分布系统的桥梁,其主要作用是将不同的多个无线信号耦合入同一套天馈系统。在系统设计中分为下行POI和上行POI,下行POI的主要功能是将各运营商不同频段的信源经POI合路后送至共用的漏泄电缆(即天馈分布系统);上行POI的主要功能是将不同频道、制式的车载终端或手持终端的无线信号,经过漏泄电缆天线的收集传输至上行POI,经POI检出不同频段的信号后,发送至附近各运营商通信基站。无线数字集群信号、公安/消防无线集群信号、公网信号、FM调频信号等多种不同频段的无线信源,通过POI装置合为一路信号,经漏泄电缆在隧道内覆盖。缆,具有信号传输作用,又具有天线功能。当射频信号通过泄漏电缆时,通过对处导体开口的控制,可将受控的电磁波能量沿线路均匀的辐射及接收,实现对电磁场盲区的覆盖,以达到移动通信畅通的目的。目前,漏泄电缆的频率覆盖范围一般在150MHZ~2.4GHZ。漏泄电缆一般安装于隧道顶部,以达到减少干扰及对隧道区域完全覆盖的目的。当安装长度超过1公里时,信号损失急剧增大,所以,长隧道应考虑安装信号中继器。 三、应急卫星通信系统 在遭遇严重自然灾害时,如地震、台风、坍塌等,地面基站设施与有线通信网络均被破坏,通讯便成为救援遇到最大的困难。所以,应急卫星通信系统的建设作为特殊情况下建立通信连接的候补措施显得尤为重要。目前有两种常用的卫星通信系统:海事卫星系统和VSAT卫星通信系统。海事卫星是集全球海上常规通讯、遇险与安全通讯、特殊与战备通讯于一体的实用性卫星,由海事卫星、地面站、终端组成。海事卫星通信系统使用的是地球同步轨道卫星,采用3颗卫星覆盖全球,它吸取并兼容了3G的先进通信技术优势,在卫星通信中结合了便携移动、宽带、网络通信的需求,是目前世界上最先进的移动卫星多媒体通信设备,在高速公路工程中,主要应用于跨海大桥。VSAT卫星系统是一种智能化的超小型地球站,也称为卫星小数据站或个人地球站。利用这种卫星系统进行通信具有灵活性强、可靠性高、成本低、使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。借助VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道与远端的计算机进行联网,完成数据传递、文件交换或远程处理,从而摆脱了本地区的地面中继线问题,这在地面网络不发达、通信线路质量不好或难于传输高速数据的边远地区,使用VSAT作为数据传输手段是一种很好的选择。VSAT卫星系统由两大部分组成:一是空间部分,二是地面部分。其空间部分就是地球静止轨道通信卫星;地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成。在跨海大桥(如漳州大桥、港珠澳大桥等)工程中,海事卫星系统因具有连接速度快、安装后无需人工设置频率等特点被推荐使用。由于海事卫星系统使用的L波段,使得L波段终端可以迅速地寻星和对星,从而节省应急救援时间,而且通信没有月租费用,只有在通信才时才发生通话费用。在工程现场配置专用的BGAN终端(车载或手持式),应急人员可随身携带BGAN终端设备进入现场,重构与外界通信的网络,将现场情况通过话音、视频、文字等方式发给国家指挥中心及地方指挥中心,进行多方电话、电视会议,收发灾情预报及现场信息。在指挥中心设置卫星终端设备,能及时与工程现场的BGAN终端保持联络通讯,具备电话、传真、E-MAIL、上网等功能,适合突发情况的现场指挥;中心设备接入公众通信网,实现卫星终端与GSM/CDMA/电话的双向通信,提供全天候无盲区的数据通信服务。 四、结语 随着高速公路特殊、特大结构物的不断增加,公路运营过程中意外事故的紧急处置与救援将受到管理部门的充分重视。无线数字集群通信和卫星通信以其专用、灵活等特有的优点和某些场合的不可替代性,使其在高速公路应急通信中发挥越来越重要的作用。 作者:须民健 李文锋 廖强 习燕 单位:招商局重庆交通科研设计院有限公司 通信技术论文:电信光纤信息通信技术论文 一、电信光纤通信技术优势特点 1.1光纤接入网技术 光纤接入网技术利用传输网络实现用户接入光纤,共同实现光纤接入网下信息传输效果的持续提升,实现了传统信息传输的技术性突破,满足人们对信息传输速度的需求。光纤用户接入技术发展起着关键作用。FTTH是光纤接入网发展的一种最终形式,光纤接入网以光网络单位(0NU)的位置所在,分为FTTH、光纤到大楼(FTTB)、光纤到驻地(FTTP)、光纤到路边(FTTC)等几种情况。目前,以”千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户”为基础的光纤+五类缆接入方式(FTTx+LAN)非常适合我国国情。它适用于用户相对集中的小区、大专院校、企事业单位及人口密集的乡镇。这种光纤接入方式的上传和下传带宽,能够实现高速上网或企业局域网间的高速互联,满足不同客户群体对不同速率的需求。 1.2光纤波分复用技术 光纤波分复用技术是现代信息技术发展的重要组成部分,充分表现了现代光纤通信技术发展的主要特点。在ITU-T标准中,通过引入控制层面,使网络具有自动连接建立和修改功能,以及提高连接恢复能力。光纤网络控制层面本身能够支撑不同的技术,不同的业务需求及不同的功能组合。光纤波分复用技术主要是应用波分复用器对广信信息传输出现的损耗进行控制,保证宽带资源的有效获取。同时在光波频率根据波长的不同情况对光纤损耗情况进行独立性信息发送,充分发挥波分复用器的效果将信息数据进行整合。波分复用器能够将不同信号波长进行传输,承载电信光纤通信技术优势。 1.3光联网的实现 目前,在扩充骨干网、迅速普及应用DWDM系统的驱动下,我国光网络市场已出现巨大变化,光传送网的角色由原来大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。电信运营商在电路交换转变为分组交换过程中,在光层网络同时实现了传输功能和交换功能,而全光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,成为下一代高速(超高速)宽带网络的首选。光纤接入网技术和光纤波分复用技术的创新推广应用中,光分插复用器(OADM)和光交叉连接设备(OXC)的成功研制,使得二者能够在基础通信设备基础上实现光路交叉,为光联网起步奠定坚实基础,能够进一步扩充网络系统,提升网络系统的透明性,使全光联网成为可能,掀起了SDH电联网之后又一次新的光通信发展高潮,建设一个最大透明、高度灵活的和超大容量的国家骨干网络不仅可以为未来的国家信息基础设施(NII)奠定一个坚实的物理基础,而且对应我国信息产业和国民经济腾飞及国家安全有极其重要的战略意义。 1.4全新一代光纤 全新一代光纤是新时期电信光纤通信技术应用的优秀内容。新的光传输网分为三层:光通路层(Och)支持终端到终端的传送客户信号。OMS光复用层把许多光波复用到一起后传动到光纤中。OTS光传送层把客户信号映射到单一的光道,再将许多单一的光道复用在一起后送上光纤。全新一代光纤具有频带宽通信容量大、损耗低,中继距离长、抗电磁干扰、无串音保密性好等优势特点。根据电信网络服内容不同,创新了传统光纤发展模式,呈现出大容量、长距离传输等优势。 二、电信光纤通信技术发展趋势的优势分析 伴随中国城镇化等宏观经济政策调整,我国城乡每年旧城改造和新屋建设达到20多亿平方米,至少可以容纳2000万户新居或数百万个企业,为光宽网建设提供了几乎海量的外在条件。伴随信息华社会的发展,人们随时随地办公、生活、学习、购物、娱乐的内在需求日益凸现,建设安全的全光信息网络已经提升为国家战略。科学技术水平提升使电信光纤通信技术提供的服务质量能够不断的满足人们的要求。电信光纤通信技术发展趋势优势明显,传输速度快、传输容量扩大,并且在长距离下实现信息容量提升、完善全光网络系统。在未来电信光纤通信技术发展状况下信息数据传输水平会在网络系统发展下实现高速发展。电信光纤通信技术发展具有重要的现实应用意义。 2.1全光网络 电信光纤通信技术发展中全光网络是重要的组成部分,同时也是电信光纤通信技术应用的关键优秀,是人们对网络信息技术需求发展的表现。全光网络(ASON)在路由和信令控制下,完成自动交换连接功能。它首次将信令和选路引入传送网,通过智能的控制层面来建立呼叫和连接,实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复。探究全光网络特点对电信光纤通信技术进行研究,能够更好的实现电信光纤通信技术应用的全面发展。我国对电信光纤通信技术不断进行研究,创新了技术发展模式,在应用上取得了较大发展。伴随国务院《“宽带中国”战略及实施方案》的推进,联通等通信运营商加大力度推行“城乡一体化”光网改造工程,通过全光网络的方式向宽带中国目标靠近,不断地满足社会对现代网络光纤通信技术的应用需求。 2.2多业务承载能力 新时期为了进一步促进电信市场的发展,需要对电信市场发展模式进行改革创新,对运营模式进行重组改制,实现电信业务多元化发展。网络系统光纤接入技术的应用能够承载更多的业务项目,强化基础型承载业务水平,移动基站回传、语音等服务都是多业务承载能力提升的重点内容。从提高传输通道变为提高光业务的解决方案,使光网络能够提高多种高质量的带宽应用与服务,包括:1、OVPN;2、业务SLA;3、带宽出租、带宽批发、带宽贸易、实时计费;4、流量工程;5、分布式恢复;6、SPC(软永久连接)/SC(交换连接)/PC(永久连接)。传统接入网系统主要采用对接式网络结构,这种模式在一定程度上提升了运营系统管理成本投入,使网络系统建设经济效益受到影响。高接入带宽接入网应用之后能够更好的使系统与网络进行融合,实现网络系统高效运行,建立统一系统应用平台。电信光纤接入技术促进多业务承载能力的同时保证了系统客户的应用安全有效性,业务发展保证服务水平质量提升,同时能够承载更多的系统业务,并且针对个人系统应用要求强化电信光纤通信技术。除此之外,还能够提供高可靠性接入、高精度时钟传送、有效满足针对移动基站的回传业务。 三、结束语 电信光纤通信技术不断创新研究,实现了光传输速率效果的提升,满足了人们对通信技术的要求。21世纪是“光子世纪”,“谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”,光纤通信技术的综合优势必然为其发展带来更为宽广的未来。 作者:刘睿 单位:中国联合网络通信有限公司信阳市分公司 通信技术论文:油气生产自动化现代通信技术论文 1现代化通信技术的发展 现代无线网络的组成主要由蓝牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。蓝牙:主要是小范围相互连接的几个装置间形成的无线网络,一般范围较小,相对开放,通信不需要电缆,成本较低。WiFi:是一种高频无线电信号,能够将移动终端通过无线方式连接起来,相对开放,通信价格低廉,便于人们生活。WiMax:是更大范围的无线信号网络,一般用于城域网的构建技术基础,也是目前3G信号技术应用标准。Mesh网络:采用网络拓扑结构,也称多跳网络,其相对于其他网络传输,可靠性更高,而且传输速率更快。RFID技术:是一种无线射频识别技术,能够通过特定的无线电通信讯号识别目标及其数据信息,在门禁、票务等系统中多有使用。 2现代信息技术在油气生产运行过程中的有效运用 2.1自动化数据的控制与采集 在油气自动化生产过程中,信息的自动化收集与处理是整个自动化控制的重点。自动化数据采集系统采用集散型控制结构,运用两级SCADA自动化监控系统来实现对生产系统内各技术参数的实时数据收集与控制。油气自动化生产中,在联合站、计量站、油井等相关技术控制区域设置信息收集与控制基站。基站与生产系统中各离散点通过传感器与变送器进行数据信息收集,并利用各自动阀门、压力参数通过自动程序的控制进行实时的调节以实现PID闭环控制,从而构成油气生产自动化控制的一级SCADA监控。基站通过光纤、WLAN等方式将实时数据信息及时传输到工控室、自控中心,通过自控中心与工控室的调度实现数据的动态显示与数据信息异常的及时处理,从而实现对生产系统的控制。由此构成油气自动化生产控制的二级SCADA监控系统。一级单元与二级单元相互之间通过电台进行数据交互,以实现整个网络的信息实时交互联系。 2.2多媒体视频监控系统 多媒体视频监控系统一般由视频客户端、视频监控单元、视频监控中心组成,设置在厂区生产系统及其附属设施、系统的视频监控单元将实时的视频监控信息编码成数据流通过网络传输到视频监控中心,通过转码解流将视频信息反应到视频客户端上,由此实现实时的视频监控。而在整个视频监控系统中比较重要的一个部分是网络视频器,主要负责各种多媒体影像声音的采集以及该视频影像的压缩编码;同时,将网络用户以及监控中心的实际控制命令有效地往前端设备上进行传输。目前,MPEG-4网络视频编码器的压缩比例相对较高,运动补偿性方面较为优越,逐渐成为主流。由于大部分采油厂的视频监控多置于室外,所以,一般要选用能够进行360°全景扫描的恒温监控设备,实施对整个尤其生产自动化系统的全天候监视。后端的监控中心主要是由交换机、多媒体电视强以及视频服务器等等设备有机组成的。其中,视频服务器主要是用来管理源于网络视频编码中的相应的网络视频流,并运用组播技术提供相应的视频服务给相关的网络用户,真正实现多媒体数字化实时监控以及网络点播检索行为的有效运行,监控中心可以授权网络用户,这部分被授权的网络用户称作是客户端,客户端为外网用户以及本地网用户均可以。 2.3宽带Ethernet网络系统 2.3.1网络结构 各信息收集基站(联合站、计量站、油井等)收集的数据信息汇集到工区控制处理器,工区工控室通过报表生成、实时图像存储等数据处理后传送到厂部自动化控制指挥中心,以方便厂部领导及技术人员实时浏览各基站主要技术参数、主要实时信息以及异常信息的监测与处理。各基站与工控室、工控室与自控中心之间的连接一般采用光纤、数字微波、WLAN等多种传输方式,通过点到点、点到面、面到面的星状连接网络构建出油气生产系统无线通信网络。 2.3.2组网方式 各基站之间的信息传输组网一般采用可靠性较高、受干扰程度较低的光纤进行连接。从厂部局域网引出光纤连接到油田信息网,如果从厂部到工控室之间的信息连接系统如小容量微波系统不能满足宽带传输的需要,可通过在两端加装E1/RJ45网桥的方式实现微波系统扩容。在基站站点过多、涉及范围过密集、涉及地理环境过于复杂的局部区域,可采用光纤/WLAN混合的方式进行组网,以避免区域光纤连接的复杂性。 3结语 在油气自动化生产中,现代无线通信技术的应用以及科学合理的进行光纤/WLAN等有线/无线网络组网方式的设计,能够节省信息通信交流的成本,从而实现信息数据交互连接的实时性,提高油气生产的生产效率,值得积极推广和广泛使用。 作者:魏永刚 单位:长庆油田分公司通信处 通信技术论文:广域网通信技术论文 1广域网通信技术 1.1分组交换技术 1.1.1虚电路方式 网络传输采用虚电路方式,源节点在与目的节点进行通信之前,首先必须建立一条虚电路(逻辑连接),路径就是从源节点到目的节点,然后通过这条虚电路才能进行数据传送,这条虚电路上的数据传输结束以后,就释放这条虚电路路径。 1.1.2数据报文方式 我们在使用数据报方式时,交换机在传输报文数据的过程中,不必记录每条打开的虚电路,可以建立一张路由表来指明交换机的输出线路。而且在数据报传输方式中,每一个进入的报文进行一次路由选择,这个选择就由每一个交换节点决定,并且每个报文的路由选择都是独立于其他报文。 1.2电路交换技术 电路上的交换是在源地址和目的之间建立一条实在的物理专用链路,可以通过多路复用技术产生,也可以由一条实在的物理链路构成。电路交换技术支持则要按需连接,在通信结束时该条链路就会被切断。 2广域网连接技术 我们除了使用传统的公共电话交换网PSTN之外,还有以下种类广域网连接技术。 (1)ATM:全称:AsynchronousTransferMode(异步传输模式),使用的连接方式是基于信源交换。ATM归类于高速传输介质,例如E3、T、SONET。ATM网络的传输带宽峰值可以达到10Gbps。 (2)X.25:X.25协议主要支持计算机(不相同的公共网络上)在网络层上,使用第三者中间计算机进行通信。 (3)帧中继(FR):一种类似于X.25的高速分组的交换报文数据的通信服务。帧中继主要用于本局域网与其他局域网之间的连接通信服务。 (4)数字数据网(DDN):一种数据通信通过数字信道实现的传输网,一般是使用单点对单点或者单点对多点的数字专线或专网。(DDN)提供的数据传输数率最低为2Mbit/s,峰值可达到45Mbit/s甚至更高。 (5)综合业务数字网(ISDN):数字电话网络的一种国际标准,是一种非常典型的电路的交换网络系统。它主要是传输语音和数据,通过普通的铜缆以获得更高的速率和质量。ISDN是完全数字化的网络电路,连接速度和数据服务上它能够提供稳定的环境。 (6)同步光学网络(SONET)/数字分级网络(SDH):同步光学网络(SONET)是光纤高速网络通信的国际标准。SONET则是以建立起光学媒体等级的网络通信为目的,网络带宽介于51.8Mbit/s和10Gbit/s之间或更高。在欧洲与SONET相对等的产物则是SDH。 (7)交换式多兆位数据服务(SMDS):这个是众多宽带技术的一种,通过IEEE802.6中的,分布排列双总线(DQDB)方式为基础。SMDS服务也可以使用铜质的介质或者光纤。它所支持的通信网络带宽包括DS-1的1.545Mbit/s或DS-3的44.735Mbit/s。 3数据链路层协议 在每条广域网的网络连接上,数据报文必须先被封装成帧,才能通过广域网链路传输,这需要采用网络层中链路层的协议。广域网所使用的链路层协议例举如下。 (1)HDLC:面向比特的,控制数据链路协议之一就有HDLC,同步PPP的基础也是HDLC协议。 (2)PPP:为了让路由器到路由器和主机到网络的连接畅通,通过同步电路和异步电路提供可靠协议。包括IP在内的多种网络层协议能与PPP协同工作,PPP还内置安全机制,如PAP和CHAP的认证。 (3)SLIP:Internet协议中使用的串行线路,主要是TCP/IP的单点对单点进行串行连接的标准协议,不过目前已被PPP取代。 (4)LAPB:全称LinkAccessProcedureBalancedforX.25,在X.25和DTE设备之间通信连接,或者DCE与DCE设备之间的通信和数据帧的组织,都是由该协议负责管理的 (5)帧中继(FR):一种类似于X.25的高速分组的交换报文数据的通信服务。帧中继主要用于本局域网与其他局域网之间的连接通信服务。 (6)ATM:用于国际标准的信源中继,设备发送多种类型的服务,主要使用固定长度(53字节)的信源(如语音、视频或数据)。因为使用的是长度固定的信元,所以可以用硬件进行数据传输处理,这可以缩短了传输延迟。通信设备和广域网速率往往决定着协议的选择。所以就有专线(租用线)和电路交换情况下使用HDLC或PPP,而分组交换选用X.25、帧中继或ATM。 作者:向上 单位:邵阳学院 通信技术论文:国内计算机通信技术论文 1计算机通信技术的发展趋势 1.1计算机通信技术将更加的迅速 虽然计算机通信技术不断地在发展,其发展带给人们众多便利,但是最直观的感受就是,网络传播信息的速度大幅提升。十几年前,人们上网想看高清赛事直播几乎是不可能的,并非是技术达不到要求,而是该死的网络根本就支持不了高清直播所需要的信息传播速度。如今,人们一边可以打开网页看着高清赛事直播,一边还可以登录网络游戏,在后台还有可能正在下载另一部高清电影视频,而感觉不到任何网“卡”。在可预见的未来,计算的通信技术的传播速度还会继续地增加,人们网络下载的速度可能就像电脑的内部传输数据速度那样,人们也就不用在电脑中存着那么多的电影占着电脑空间,想看什么电影在网上轻轻一点就能迅速地下载下来。 1.2计算机通信技术的发展范围将更加的广泛 如今虽然大部分人们可以轻松地上网,但是在祖国的一些偏远地方依然还是没有计算机网络,虽然那些地方发展计算机通信技术将困难重重,经济代价很高且经济回报率很低,但是计算机通信技术的发展不能将那些偏远地区的人们忽略,这是计算机通信技术发展所必须面对的问题,这也是计算机通信技术企业所必须承担的社会责任。因此,随着计算机通信技术的不断向前迈进,也会有越来越少的地方没有计算机网络,也意味着有越来越多的人们可以通过网络相互交流沟通。 1.3计算机通信技术将朝着无线技术大踏步迈进 以往计算机通信技术大部分是依靠有线网络传播,这样就会在实际中存在着数不清的网线,成本巨大;同时依靠有线网络传播也带来很多的局限性,例如网络的传播速度容易受到用户的数量多少的影响,并且一些偏远地区因为条件的不允许就得不到网络发展带来的福利。如今,计算机无线通信技术刚刚崭露头角,就迅速成为人们的新宠。人们上网省去了麻烦的网线,带着笔记本电脑,想在哪里上网就去哪里,是躺着、是坐着、是在家里、还是在咖啡馆,只要是无线网络覆盖的地方,人们就能轻松地上网。这给人们的上网带来巨大的便利。同时由于无线网络随时随地都能够连上,也给人们的通过网络交流带来的更加充裕的时间,人们网络互动频繁,将进一步带来互联网的繁荣发展。 1.4计算机通信技术将越来越安全 计算机通信也会遭受一些网络病毒的影响,而对用户的安全带来威胁,这给计算机通信技术的发展蒙上了阴影。因此,计算机通信技术想要迈过这个大坎就不得不确保计算机通信技术朝着更加安全的方向发展,这是计算机通信技术发展的关键所在。 1.5计算机通信技术的发展将更加智能化 如今,物联网的发展让人们真的可以实现控制万物的伟大梦想。人们生活中的物品,通过网络跟特定的计算机设备连接,就能够让人们通过计算机来控制它们。例如现在的智能家居,通过人们操作计算机就能够控制室内的温度、室内光线的明暗、室内的含氧量、室内的空气湿度等等这些。在可预见的未来,万物通过计算机通信相互之间连接起来,人们只要通过计算机轻轻地动一动手指就能轻松地改变整个世界。 1.6计算机通信技术的发展将朝着云储存发展 在过去,我们想要存储东西,都必须存储在电脑里、移动硬盘或者U盘里,如今借助计算机通信技术的发展,人们需要储存的东西可以通过云存储完成。例如人们越来越喜欢将下载好的电影或者一些资料放在网盘(例如百度网盘)里而不是电脑或者移动硬盘了,人们还会把手机或者电脑的数据进行云备份,除了云存储的零成本之外,还有就是云存储将会保证我们的数据的安全,不会因为硬盘的丢失或者电脑的故障让我们的一些重要的数据丢失而带给我们很多损失。另外,云存储的另一大好处就是让网上资料的传播变得更加容易,以往我们给别人传一部电影视频需要借助在线网络向别人发送,不仅速度慢,而且也很不方便,如今人们相互之间传递数据很多时候只用传给别人数据的地址就可以了。这就好比一个人如果向十个人传递一个视频,就需要这个人把视频上传十次,然后对方视频的接收方一共也是接收十次。如果采用云传递,那么就意味着传递视频的人只用上传一次视频到网盘中,然后给十个人发一下视频的链接,对方凭借视频链接就可以接收到视频。这样一来,就相当于节省了视频上传者九次的上传时间。因此,我们看到计算机通信技术在云存储上大力发展就更加地提高了计算机通信的效率和速度。 2结语 通过以上的分析,我们可以看到,计算机通信技术在未来还将继续地朝前发展,带给人们越来越多的便利,这也将进一步促进我国互联网的发展,使其朝着更加繁荣的方向迈进。 作者:陈尚文 单位:中国移动通信集团江苏有限公司盐城分公司 通信技术论文:单片机通信系统无线通信技术论文 一、方案选择 机车在运行过程中产生的记录数据必须全部下载下来并转存到地面运行数据库中,在这一过程中运行数据一般采用大容量数据存储设备或者其他数据传输方式来传输,这种数据传输方式不仅需要借助大容量的数据存储设备,同时也必须经历数据传输的人工送存阶段,不仅增加了数据信息的传输复杂性,而且让数据的传输存储活动面临着一定的操作风险,不利于数据信息的规范化管理,在数据信息传输的这种形势下,采用无线通信技术能够实现机车与地面信息管理中心之间的无线通信,可以简化数据管理的工作过程,并提高数据通信的稳定性和可靠性。 二、硬件配置 1、数转电台。 RF-418数转电台是无线通信领域的一种新型产品,其在提高了自身通信技术水平和通信质量的前提下,实现了与单片机之间的无线通信,在运行中可以提供RF测试、双向通信测试、一般数据传送、自动调频数据传送等四种工作模式。这四种模式之间的切换简单方便,在保证其自身高可操作性的同时也提供了多样化的数据传输形式,最大限度的满足了机车和地面数据中心之间的通信需求。 2、数转电台与车载微机的接口。 无线通信技术在单片机通信系统中的应用,存在的最大问题就是数转电台与车载微机的对接问题,在单片机通信系统运行过程中,要保证数转电台与车载微机之间对接的准确性和数据传输的稳定性。车载微机系统采用的处理器是DALLAS公司研发的DS80C320处理器,其在运行中能够提供两个全双工串行口,两个数据指针、13个中断源。通过处理器自身强大的数据处理能力,可以结合数转电台和车载微机所处的不同的实际运行状况,对其对接的方式进行选择,保证数转电台车载微机系统在对接活动中最大限度的接口连接安全和数据传输安全,减轻了单片机控制接口的负担,同时提高了单片机通信系统运行的可靠性。 三、通信软件设计 1、通信格式。 车载微机向地面通信系统发送请求信号主形式为ABBAIDSUMNFF、其中数据帧一共包含有6个字节,前两个字节(ABBA)表示起始位置,第三个字(ID)表示该趟列车的车载微机的编码号,第四字节(SUM)为通信活动中的标注字节,第五字节(N)表示在本次通信活动中从起始字节到结束字节的字节数,是为了防止在通信中信息丢失而设置的,第六字节(FF)表示通信内容结束。无线通信技术在单片机通信系统中的应用,对通信模式最大的创新就是实现了信息通信的数字化。单片机通信系统在我国的应用广泛的存在着运行中一对多的运行模式,一般大型机务段都拥有数百台机车。因为铁路运输自身的特性,大量的机车回段的时间都不确定,机车在完成运输任务返回机务段时,应该首先与地面信息系统取得联系,这种联系由机车首先发出通信请求,在得到地面信息系统的回应后,与地面信息系统建立通信连接并完成数据信息的转发。当车载微机连续三次申请通信都得不到回复或者回复信息不正确的时候,车辆管理人员应该保留该车次的数据信息,并与维护人员联系进行车载微机的修理。 2、程序流程。 无线通信技术在单片机通信系统中的应用结构包括有数转电台和车载微机系统,其运行流程为机车管理人员将通信键按下,车载微机系统向地面通信中心发送通信请求,车载微机系统在通信请求发出之后其接收系统就开始工作,验证是否收到地面数据中心的应答,如果收到应答则进入到数据传输程序,如果超过三次通信请求没有收到应答系统将提示维护,同时如果一次通信请求在10分钟之内没有收到应答信息系统也会自动提示维护。结论:单片机通信系统在社会经济社会中的应用是比较广泛的,其对机车的数据信息管理作用不容忽视,所以针对单片机通信系统在运行中暴露出的问题,利用无线通信技术进行升级改造是很有必要的。 作者:沈珂 单位:中船重工第七二二研究所 通信技术论文:油气生产自动化通信技术论文 1现代化通信技术的发展 现代无线网络的组成主要由蓝牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。蓝牙:主要是小范围相互连接的几个装置间形成的无线网络,一般范围较小,相对开放,通信不需要电缆,成本较低。WiFi:是一种高频无线电信号,能够将移动终端通过无线方式连接起来,相对开放,通信价格低廉,便于人们生活。WiMax:是更大范围的无线信号网络,一般用于城域网的构建技术基础,也是目前3G信号技术应用标准。Mesh网络:采用网络拓扑结构,也称多跳网络,其相对于其他网络传输,可靠性更高,而且传输速率更快。RFID技术:是一种无线射频识别技术,能够通过特定的无线电通信讯号识别目标及其数据信息,在门禁、票务等系统中多有使用。 2现代信息技术在油气生产运行过程中的有效运用 2.1自动化数据的控制与采集 在油气自动化生产过程中,信息的自动化收集与处理是整个自动化控制的重点。自动化数据采集系统采用集散型控制结构,运用两级SCADA自动化监控系统来实现对生产系统内各技术参数的实时数据收集与控制。油气自动化生产中,在联合站、计量站、油井等相关技术控制区域设置信息收集与控制基站。基站与生产系统中各离散点通过传感器与变送器进行数据信息收集,并利用各自动阀门、压力参数通过自动程序的控制进行实时的调节以实现PID闭环控制,从而构成油气生产自动化控制的一级SCADA监控。基站通过光纤、WLAN等方式将实时数据信息及时传输到工控室、自控中心,通过自控中心与工控室的调度实现数据的动态显示与数据信息异常的及时处理,从而实现对生产系统的控制。由此构成油气自动化生产控制的二级SCADA监控系统。一级单元与二级单元相互之间通过电台进行数据交互,以实现整个网络的信息实时交互联系。 2.2多媒体视频监控系统 多媒体视频监控系统一般由视频客户端、视频监控单元、视频监控中心组成,设置在厂区生产系统及其附属设施、系统的视频监控单元将实时的视频监控信息编码成数据流通过网络传输到视频监控中心,通过转码解流将视频信息反应到视频客户端上,由此实现实时的视频监控。而在整个视频监控系统中比较重要的一个部分是网络视频器,主要负责各种多媒体影像声音的采集以及该视频影像的压缩编码;同时,将网络用户以及监控中心的实际控制命令有效地往前端设备上进行传输。目前,MPEG-4网络视频编码器的压缩比例相对较高,运动补偿性方面较为优越,逐渐成为主流。由于大部分采油厂的视频监控多置于室外,所以,一般要选用能够进行360°全景扫描的恒温监控设备,实施对整个尤其生产自动化系统的全天候监视。后端的监控中心主要是由交换机、多媒体电视强以及视频服务器等等设备有机组成的。其中,视频服务器主要是用来管理源于网络视频编码中的相应的网络视频流,并运用组播技术提供相应的视频服务给相关的网络用户,真正实现多媒体数字化实时监控以及网络点播检索行为的有效运行,监控中心可以授权网络用户,这部分被授权的网络用户称作是客户端,客户端为外网用户以及本地网用户均可以。 2.3宽带Ethernet网络系统 2.3.1网络结构 各信息收集基站(联合站、计量站、油井等)收集的数据信息汇集到工区控制处理器,工区工控室通过报表生成、实时图像存储等数据处理后传送到厂部自动化控制指挥中心,以方便厂部领导及技术人员实时浏览各基站主要技术参数、主要实时信息以及异常信息的监测与处理。各基站与工控室、工控室与自控中心之间的连接一般采用光纤、数字微波、WLAN等多种传输方式,通过点到点、点到面、面到面的星状连接网络构建出油气生产系统无线通信网络。 2.3.2组网方式 各基站之间的信息传输组网一般采用可靠性较高、受干扰程度较低的光纤进行连接。从厂部局域网引出光纤连接到油田信息网,如果从厂部到工控室之间的信息连接系统如小容量微波系统不能满足宽带传输的需要,可通过在两端加装E1/RJ45网桥的方式实现微波系统扩容。在基站站点过多、涉及范围过密集、涉及地理环境过于复杂的局部区域,可采用光纤/WLAN混合的方式进行组网,以避免区域光纤连接的复杂性。 3结语 在油气自动化生产中,现代无线通信技术的应用以及科学合理的进行光纤/WLAN等有线/无线网络组网方式的设计,能够节省信息通信交流的成本,从而实现信息数据交互连接的实时性,提高油气生产的生产效率,值得积极推广和广泛使用。 作者:魏永刚 单位:长庆油田分公司通信处 通信技术论文:红外通信技术论文 1红外通讯技术在数据传输中的优势 现今的数据通讯方式非常多样,但应用领域最广的还是红外通讯技术,红外通讯技术之所以能够得到如此广泛的应用,主要是因为它主要下列几点显著优势:首先,红外通讯技术便于进行数据的收发,它的所有数据都只是将电脉冲和红光脉冲进行各种转化;其次,红外通讯技术摒弃了传统的线缆连接方式而使用先进的无线电连接,方便进行小型设备的数据传送工作;再次,红外通讯技术虽然进行了大量的创新但仍符合旧有的数据传输的有关规定;最后,红外通讯设备进行的是两个设备间的直线数据传输,它的锥角度数不超过30度,所以保密性能更强。此外,红外通讯技术的最显著优势是传输速度快,这是传统的传输方式所不可比拟的,现今常用的传输速度是4M,不过,最先进的VFIR技术早已达到16M。 2可以运用红外技术的设备 红外数据通讯在数据传送方面取得的工作成效十分显著,所以在多种小型设备中都有应用,本文只列举了一些和我们的生活工作密切相关的使用了红外通讯设备的技术,例如:①生活中使用的各种电脑;②打印机等各种电脑附属设备等;③各种通讯联系工具;④单反相机、家用笔记本、电视机顶盒和手表等;⑤各种工业用或医用设施;⑥网络的接入设施。 3红外技术的缺陷 进行红外数据传输时必须直线工作,这就需要彻底排除其间的障碍物,这样才能高效的完成数据传输工作。分析当前的红外数据传输系统可以发现,其通讯速率是有待提高的,否则将无法提高数据传输的效率。红外通讯技术的突破点在于引进了先进的无线传输方式,这也使得其使用功能比较简单,想要扩展其功能是具有非常大的难度的。 4红外技术为计算机技术带来的进步 红外通讯技术的发展会使许多的主流计算机产品及其附属产品都受到了影响,尤其对调制解调器的应用有着恶劣影响。科学的研究发现,认真执行红外通信标准可以把所有的局域网的LAN的数据率增加至10Mb/s。在红外通信标准中,要求其发射功率很低,所以它在工作时也是由电池来提供动力的。目前,惠普电脑公司早已着手研究内置式端口,若研究成功,所有拥有红外通信标准的笔记本电脑和手持式计算机,使用者都可以把它放在手机的一定范围内实现高速呼叫,还能连接至当地的互联网。红外通讯技术有很强的兼容性,这可以为电脑的设计者及终端使用者提供多元化的无电缆连接方法,如掌上电脑、笔记本电脑、家用台式计算机和个人数字助理设备间的文件交换等。还可以在计算机的各种设备间互相传输数据并控制电视、盒式录像机等的工作。 5红外通讯技术的发展前景 观察目前的市场现状不难发现,红外通信设备已经不单单在个人数据设备、各种笔记本或打印机中使用,而在个人通讯系统即PCS和全球移动通信系统中也有了极广泛的应用。红外线连接是数字式的,所以笔记本电脑间的数字连接不用再应用调制解调器,便携式PC在接通PCS数据卡后连接电话后就能和无线PCS系统开展数据传输;而加大电缆的红外端口能够使PCS电话系统及笔记本电脑之间的无线通信更加便捷。不过在连接PCS、数字电话系统及笔记本电脑时一定要应用标准的红外端口,也因此每种电脑都可使用PCS数字电话系统,例如最先进的笔记本计算机和手持式计算机,这样可以更简单的进行红外数据的通信。此外,在使用该系统时电脑中不需配备调制解调器,所以以前的不能供给高性能PC卡调制解调器工作的手持式计算机现在也可以利用无线形式来完成通信。 6总结 科学的观察现今红外通信技术在各种设备中的应用,我们可以客观的估计,科学技术的不断进步,必然使红外通信技术的应用领域更广,未来的所有中小型设备一定都能实现红外技术数据传输工作,比如数字蜂窝电话。而红外通讯技术中引入的无线连接方式,也摒弃了旧有的线缆连接的各种制约,这除了是直观意义上的向“无形”的突破,也是新技术时代的里程碑。此外,红外数据传输的优势在各个领域中都有着很好的体现,例如保密性好,这可以促进其在军事机构数据传输工作中的应用。相信技术的不断进步,一定能够使红外通讯技术更好的发挥其价值。但是红外线有着直射的特性,所以最好不在障碍物多的地方应用,因此,我们还应不断改进红外通讯技术。 作者:吴扬 游松 梁阳 单位:长庆油田分公司第五采气厂 通信技术论文:计算机通信技术论文 1计算机在配电网之中应用的主要技术 1.1FB技术 系统设计与环境比较相符合;经济性比较强;系统设计的标准有着公开性与一致性;可将现场运行的数据实施远程传送;并且实现信息资源的共享;自身能够实现对于故障的识别,采集信息、处理报文、控制算法。PROFIBUS是OSI型FB的一个标准,此种标准能够实现数据之间的快速传输,从能在配电网之中发挥着比较大的作用,能够提升配电网之间的数据的连接,提供必要的技术保障。PROFIBUS—DP通信协议,此种协议的存在使得配电设备具备了比较快速并且有效率的传输,它自带高速组态以及高性能诊断的功能,具备着但主站与多方主站的功能系统。所以,此种协议能够使得配电网更加快速实现自动化; 1.2ETHERNET 它本身有OSI性、实时性等特点,是互联网络数字方式连接之中的一种,具有比较大的优势:(1)传输速率较高,在配电网的计算机应用之中具有着比较广泛的应用范围。(2)现阶段的ETHERNET具备着较为明显的开发技术的支持优点,在实际之中有着比较多的开发工具与环境的选择余地。(3)ETHERNET网络系统配套的硬件选择也较多,经济性价值比极大。(4)在实际的应用过程之中,能够使得计算机互联网技术与配电网的电力即使高度融合。 1.3LonWorks 能够集成设备、传感器以及现场的三种网络,能够实现在多种传输介质之中进行通信传输;因LonWorks支持很多类型的拓扑结构,所以在实际的配电网的拓扑结构的应用;在进行通信传输的过程之中,控制信号是一种比较高级以及快速的技术,其在配电系统内的应用比较广泛,从而提升配电通信系统的成功率。 2计算机通信技术在配电网中应用的优势 2.1通信的可靠性 在实际的配电网之中,应用计算机通信技术能够充分实现配电电网的可靠性,因为计算机通信技术的应用使得在电网之中能够实现配网络的错误的识别,增强配电网的可靠性。计算机通信技术在配电网之中的应用能够使得配电网免于受到一些其他的干扰,具有较大的抗噪音、电磁、雷电等特性,最终保证配电网整体稳定以及平衡的发展,具有着比较大的可靠性。 2.2通信的实时性 配电网通过计算机通信技术的应用实现自动化,其中具备的最有力的优势,便是能够提升配电网的通信传输效率,解决了配电网正常运行使主站FTU/TTU刷新速度较低,在配电网故障的时候又不能充分的快速传送比较大量的故障数据,从而实现了对网络运行进行实时监控、在线分析功能,加强了配电网通信的实时性。 2.3通信的双向性 计算机通信技术在配电网之中进行比极大规模的应用,能够实现配电网自动化系统之间的各个层次之间的水平层次的双向通信,使得主要站点与终端在下发指令的时候,能够充分而且及时的接收到终端上传的数据,最终实现配电网的双向传输以及通信的能力。 2.4通信的灵活性以及经济性 在配电网之中,计算机通信技术的应用,能够提升整个电力系统监控以及检修的灵活性以及经济性,在配电网其中能够使得配电系统更加的应用面广、规模庞大以及整个配电网的安装以及运行维护的经济性。在整个电力系统的配电网络设置之中,充分考虑到原有的主要的通信资源,进行整个配电网络系统的整体规划,降低配电网的投资成本,使得配电网络具有较好的经济新。 作者:桑梓强 单位:国网山东沂源县供电公司 通信技术论文:现代无线通信技术论文 1现代无线通信技术的发展状况 1.13G技术不断成熟 3G指的是第三代移动通信,现阶段全球范围内包括三种主流3G标准。中国科研人员通过不懈努力,成功研发出了国际通用的标准,即TD-SCDMA。这三类技术有不同的优缺点,是3G技术的主流应用标准。3G网络能够在各类蜂窝之间自由切换,可以在移动的条件下进行数据传输,且可以应用于大范围传输,能够传送语音类与数据类讯息。 1.2宽带固定无线接入技术快速发展 宽带固定无线接入技术有诸多优势:带宽高、建设速度快、接入手段灵活多变等。因此无线通信业越来越加大了对该技术的投入。然而也存在一些局限性,譬如高频段的LMDS技术无法应用于恶劣天气条件下,而DDMS技术在国内的应用带宽受限,其发展受到了约束。正基于此,在现实应用中必须依照具体情况,有针对性地进行应用,最大化其特长,规避其缺陷。 1.3蓝牙技术成为新兴的短距离无线通信技术 远距离无线通信技术逐渐更新换代,而近距离无线通信技术也在同步发展。现阶段,人们随身携带的通信工具,主要利用红外线进行传输,通过IRDA能够避免长距离电线电缆的麻烦,但仍然不便于利用。蓝牙技术应运而生,并成功地在短距离内创建了公众化的无线网络。各种信号均可以借助接入点进行传输,摒弃了传统的电缆,而且被广泛应用于交互式短距离无线通信中。这就包括了电话会议、相机与电脑终端之间的图像传输、不同家庭电器的遥控等。 1.4Wimax成为宽带无线技术新产物 Wimax科技正逐渐兴起,其特点是远距离传输与高带宽。通过Wimax,人们有效地构建了城市之间、城乡之间的无线网。Wimax能够覆盖几十公里以上,网络速度达到了几十M/s。所以有些科学家认为,其远距离与高速传输服务也许会抢占3G通讯的市场份额。Wimax技术在运营开支、传输速度和距离等层面有着得天独厚的优越性,也许会成为一类开创产业新局面的科技。 1.5超宽带无线接入技术 超宽带是一类时域通信手段,其无线接入技术比普通科技手段的带宽高,有着高速率、开支少、能耗少的优势。相比于传统的无线通讯网络,这种技术无需载波,仅仅通过小周期的脉冲信号作为载体,以二进制信号进行传输。这种超宽带信号的频谱比较稀疏,信号强度是mW级别,能够抵御强干扰信号。相比于CDMA框架,此通信系统更利于实现,仅需较少的开支。 2未来无线通信领域的发展趋势 2.1现代无线通信领域技术互补性日益明显 现代无线通信技术种类逐渐增多,每种都有各自的优劣势与适用场合。3G相对适合于大范围与城际漫游的数据传输需求,而无线局域网则适合于中距离范围内的信号传输,超宽带技术适合于近距离、超高速的无线通讯。所以在发展无线网络通信技术的历程中,我们应当依照不同消费者的个性化需求,甄选出最适合的无线通讯手段,使得无线通信业务有着多元化未来,更好地处理移动通信应用中的各类难题。在不远的将来,无线宽带接入技术仍会朝着高带宽、大范围传输的方向不断发展。未来仍有可能会孕育出更先进的技术手段。现阶段的无线宽带接入技术应用于受限条件下的高速度传输,其话音通讯性能仍然与公众移动通讯手段相距甚远。因此,我们应着眼于未来,不断挖掘其技术优越性,弥补移动网络的应用缺陷,以更好地服务大众,同时避免资源浪费。 2.2蓝牙技术将革新现代无线通信业的发展 在蓝牙技术的发展大潮中,众多企业都在探究和制造以蓝牙技术为主导的电子产品,譬如某集团研制了以蓝牙技术为基础的无线耳机等。芯片设计研发团队成功开发了在蓝牙技术所需频段内的专用IC,同时配备了与之匹配的应用硬件软件套装,便于其他客户或应用厂商可以快速掌握此芯片的应用之道,并生产出以蓝牙技术为本的新产品。除此之外,软件开发企业研发出了大量适用于蓝牙技术的软件,被广泛应用于电脑、手机等。大部分电子产品都能借助蓝牙技术以无线方式连接成网络,使人们可以自由地传输讯息。蓝牙技术的产生推动了无线通信业的进一步发展,计算机业和电器行业都得益于蓝牙技术的发展,并加大了对蓝牙技术开发的投资力度。 2.3无线网络通信技术的融合趋势 2.3.1无线技术与蜂窝网技术的融合 为了完成其计费与检测功能,短距离无线通信技术被应用于电子产品中。现代无线通信技术在近些年来迎来了更快速的发展,愈来愈多的短距离无线接入技术被应用于社会生活的各个层面,譬如蓝牙技术有效融合了短距离无线技术与蜂窝网技术。 2.3.2移动通信技术和无线宽带接入技术的融合 移动通信业务的发展成熟,与宽带业务领域的拓宽,直接推动了多种宽带接入技术的产生和发展。譬如无线局域网技术推动了3G通讯技术的其他应用。而且移动通信技术和无线宽带接入技术互惠互利,并在4G时代完美地融合成一个健全的系统。 2.3.3现代无线通信技术与视频等多媒体技术的融合 为了达到数字电视广播与影音等新兴业务的大众化需求,应当在移动通信领域创建影音和录像服务,这样才能有效地融合无线通信技术与地面数字媒体。从视频业务的层面而言,我们仍面临着传统移动网络上如何普及视频业务、与之配套的商业运转方式等诸多问题。 作者:刁彩萍 单位:广东宜通世纪科技股份有限公司 通信技术论文:数据通讯中红外通信技术论文 1红外通信的技术原理 本质上来讲,红外通信就是对二进制数字信号开展调制和解调。这样可以产生红外通信并且传输数据,通常所说的红外通讯调制器就是红外通信的接口。具体点来说,利用950nm的近红外波段红外线来传输各种信息即为红外通信。发送端能将基带处的二进制信号调制成所需的脉冲串信号,红外发射管又能发射出各种红外信号。接收端把传输过来的光脉转变为电信号,待完成放大、滤波等工作后再传送到解调电路实施解调,变成原来的二进制数字信号输出。一般使用的有:①借助脉冲宽度来完成信号调制的脉宽调制,及PWM;②使用脉冲串之间的时间间隔完成信号调制的脉时调制,即PPM。 2红外通讯技术在数据传输中的优势 现今的数据通讯方式非常多样,但应用领域最广的还是红外通讯技术,红外通讯技术之所以能够得到如此广泛的应用,主要是因为它主要下列几点显著优势:首先,红外通讯技术便于进行数据的收发,它的所有数据都只是将电脉冲和红光脉冲进行各种转化;其次,红外通讯技术摒弃了传统的线缆连接方式而使用先进的无线电连接,方便进行小型设备的数据传送工作;再次,红外通讯技术虽然进行了大量的创新但仍符合旧有的数据传输的有关规定;最后,红外通讯设备进行的是两个设备间的直线数据传输,它的锥角度数不超过30度,所以保密性能更强。此外,红外通讯技术的最显著优势是传输速度快,这是传统的传输方式所不可比拟的,现今常用的传输速度是4M,不过,最先进的VFIR技术早已达到16M。 3可以运用红外技术的设备 红外数据通讯在数据传送方面取得的工作成效十分显著,所以在多种小型设备中都有应用,本文只列举了一些和我们的生活工作密切相关的使用了红外通讯设备的技术,例如:①生活中使用的各种电脑;②打印机等各种电脑附属设备等;③各种通讯联系工具;④单反相机、家用笔记本、电视机顶盒和手表等;⑤各种工业用或医用设施;⑥网络的接入设施。 4红外技术的缺陷 进行红外数据传输时必须直线工作,这就需要彻底排除其间的障碍物,这样才能高效的完成数据传输工作。分析当前的红外数据传输系统可以发现,其通讯速率是有待提高的,否则将无法提高数据传输的效率。红外通讯技术的突破点在于引进了先进的无线传输方式,这也使得其使用功能比较简单,想要扩展其功能是具有非常大的难度的。 5红外技术为计算机技术带来的进步 红外通讯技术的发展会使许多的主流计算机产品及其附属产品都受到了影响,尤其对调制解调器的应用有着恶劣影响。科学的研究发现,认真执行红外通信标准可以把所有的局域网的LAN的数据率增加至10Mb/s。在红外通信标准中,要求其发射功率很低,所以它在工作时也是由电池来提供动力的。目前,惠普电脑公司早已着手研究内置式端口,若研究成功,所有拥有红外通信标准的笔记本电脑和手持式计算机,使用者都可以把它放在手机的一定范围内实现高速呼叫,还能连接至当地的互联网。红外通讯技术有很强的兼容性,这可以为电脑的设计者及终端使用者提供多元化的无电缆连接方法,如掌上电脑、笔记本电脑、家用台式计算机和个人数字助理设备间的文件交换等。还可以在计算机的各种设备间互相传输数据并控制电视、盒式录像机等的工作。 6红外通讯技术的发展前景 观察目前的市场现状不难发现,红外通信设备已经不单单在个人数据设备、各种笔记本或打印机中使用,而在个人通讯系统即PCS和全球移动通信系统中也有了极广泛的应用。红外线连接是数字式的,所以笔记本电脑间的数字连接不用再应用调制解调器,便携式PC在接通PCS数据卡后连接电话后就能和无线PCS系统开展数据传输;而加大电缆的红外端口能够使PCS电话系统及笔记本电脑之间的无线通信更加便捷。不过在连接PCS、数字电话系统及笔记本电脑时一定要应用标准的红外端口,也因此每种电脑都可使用PCS数字电话系统,例如最先进的笔记本计算机和手持式计算机,这样可以更简单的进行红外数据的通信。此外,在使用该系统时电脑中不需配备调制解调器,所以以前的不能供给高性能PC卡调制解调器工作的手持式计算机现在也可以利用无线形式来完成通信。科学的观察现今红外通信技术在各种设备中的应用,我们可以客观的估计, 7结语 科学技术的不断进步,必然使红外通信技术的应用领域更广,未来的所有中小型设备一定都能实现红外技术数据传输工作,比如数字蜂窝电话。而红外通讯技术中引入的无线连接方式,也摒弃了旧有的线缆连接的各种制约,这除了是直观意义上的向“无形”的突破,也是新技术时代的里程碑。此外,红外数据传输的优势在各个领域中都有着很好的体现,例如保密性好,这可以促进其在军事机构数据传输工作中的应用。相信技术的不断进步,一定能够使红外通讯技术更好的发挥其价值。但是红外线有着直射的特性,所以最好不在障碍物多的地方应用,因此,我们还应不断改进红外通讯技术。 作者:吴扬 游松 梁阳 单位:长庆油田分公司第五采气厂 通信技术论文:智能小区中光载射频通信技术论文 1光载射频通信网络结构 ROF技术是将射频微波信号调制到光载波上,在光纤中传输载有射频信号的光波,并在目的地通过解调获取需要的信息,从而实现远距离低损耗传输射频信号的技术.ROF系统的基本结构,包括基站(BS)、中心站(CS)、以及中心站与基站之间的光纤传输链路.在传统的移动通信系统中,各种RF信号的处理如变频、调制、复用等均在基站进行,然后由天线把RF信号发射出去.运用ROF技术,多个基站与中心站相连,各种射频信号的处理工作在中心站完成,基站仅起光/电转换以及信号的放大、接收与发射的作用,结构大为简化;同时信号集中处理使复杂昂贵的设备集中到中心站,方便了系统的维护和升级;多个基站共享这些设备,实现了资源的动态分配.而另一方面基站更加接近用户终端,缩短了系统中无线链路的传输距离,显著改善无线传输的性能. 2ROF技术下小区的基本系统架构 目前的通信网络一般进行单业务操作,而ROF技术利用光纤代替大气媒介进行通信.光纤的大带宽以及优异的传输性能允许采用波长交叉的波分复用的技术,使一根光纤承载多个不同的业务,不同的业务使用不同的波长,在传输的两端由光复用器进行分离;多路上行信号则可通过光耦合器合成在一根光纤里进行传输,从而为小区用户提供多业务服务。中心基站由多业务接口单元、控制中心模块、光信号产生模块、光信号发射和探测模块组成.多业务接口单元实现与主网络之间业务数据信息的交换,信号的处理、变频、调制等复杂功能由中心控制模块完成;光信号产生模块产生出可用于上行和下行的光载波信号,并由光发射器将该光载波信号发射出去,到达目的基站后由探测装置接收.基站由一个光信号发射和探测模块、功率放大器以及一个射频收发单元组成. 3ROF传输链路 ROF链路将射频信号调制到光波上进行传输,链路可分成调制、传输和解调三部分.在运用ROF技术的小区里,下行链路中多网络业务数据经中心基站处理后转变为射频信号,射频信号再被调制到光信号上,不同波长的光信号可使用波分复用装置由单根光纤传输到基站;基站通过光电探测和解调技术得到所需的射频信号,射频信号经功率放大器放大后直接由天线发射给用户终端.上行链路中终端设备发射的射频信号在基站内被调制到光信号上,再由光纤传输到中心控制基站进行处理.中心基站通过光纤与基站相连,微波信号在光纤中传输损耗低,可轻松实现远距离传输;同时光纤中传输的信号对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力,因此光纤中传输的信号不易被窃听,具有良好的保密性;而且射频信号在光纤中的透明传输使系统的灵活性得到了提高.为避免信道的拥挤和相互间的干扰,同时增大系统的通信容量,ROF系统放弃资源紧张的低频段,采用频率更高的毫米波进行通信.但毫米波传输损耗很大,在光纤中传输色散比较严重,如何产生高质量的毫米波才能既降低系统成本又提高系统性能,是许多研究人员共同关注的问题,各种各样的毫米波产生技术也相继出现.在实际研究当中常用的有直接调制技术、外部调制技术、远端光外差技术.远端光外差技术在中心站产生两路相位相干、偏振方向相同、不同频率的2个光波,经光纤传输后,在远端基站差拍(heterodyne)产生出所需频率的毫米波.由于两光波光谱很窄,频率间隔可调范围很大,并能够克服光纤中的色散问题,产生高频的毫米波,与另外两种技术相比更具优越性. 4基于ROF技术智能小区的多业务终端 智能小区的研究与发展在我国受到高度重视,基于ROF技术的智能小区能够提供多种类且高效的业务.小区的多种业务网络系统包括城域网部分、小区部分、用户部分.城域网(MetropolitanAreaNetwork)是在一个城市范围内所建立的计算机通信网,属宽带局域网,以IP和ATM电信技术为基础,以光纤作为传输媒介.城域网部分包括有线电视以及对各类信号(音频、视频和射频信号)进行加工处理的视频前端、internet及连接因特网中各局域网、广域网的路由器、电话及程控交换机和光网络单元.小区部分主要负责小区间信息的交换以及管理和维护小区内部的数据业务,该部分有小区各类服务、管理和控制平台、光缆交换器和宽带接入设备.用户部分由各种业务终端构成,包括监控查询设备、智能家用电器、监控安防设备、水电气信息采集设备等等.在小区中,用户部分的业务数据可利用无线发射装置传输到布置在小区中的ROF基站处.基站将接收到的射频业务数据信号转换为光信号,利用小区中现有的光纤网络,由光网络单元通过光纤传入小区控制中心的小区服务器,而需要上传的业务数据可经安放在小区控制中心的中心基站处理后,通过宽带接入设备完成数据的上传.城域网部分的各种命令、控制信号传至小区控制中心进行分类并处理,再传送至相应的基站,基站最终将信号以无线的方式发送出去.光载无线技术使用无线网络闲置的高频波段,利用光纤进行远距离传输,可为用户以及移动终端设备提供高速率、多种类的无线接入业务,同时光载无线系统结构简单,易于布置和扩展,从而降低了安装和维护的成本.基于ROF技术的智能小区可实现以下的业务:提供高清的体育、综艺、电影等丰富多彩的节目以及预定或点播各类节目;通过有线电视上网、远程学习、实时接收股市信息和行情;通过基站对小区实现高传输速率无线信号的覆盖;通过计算机、移动电话以及居民住房内安装的家庭网关,实现对智能家电的远程控制,同时当住户发生漏电、漏气或火灾时,智能家电可向小区控制中心和用户发送报警信息;小区内安装的各种安防探头利用无线传输装置将监控的视频信号传输到邻近基站,再由基站传至小区的安防监控管理平台,实现小区全面监控;计量仪表数据采集终端根据预先设定的时间和次数对计量仪表进行抄表,并将数据自动上传到小区的水、电、气管理平台,完成计量表信息的自动采集,用户还可由小区服务器查询计量表上传的信息.智能小区包含管理与设备监控子系统、安全防范系统、信息网络系统,对传输网络的性能有着较高的需求.而ROF技术利用无线电波的高频段,结合光纤实现了大容量射频信号的高速率传输和超宽带无线接入.运用ROF技术的智能小区将展现出传统智能小区不可比拟的优势,ROF技术将在智能小区的建设中发挥重要作用. 作者:朱松柏 肖顺文 江敏 邹贵祥 单位:西华师范大学物理与电子信息学院 通信技术论文:群体性突发事件通信技术论文 一、群体性突发事件概述 (一)信息传播速度快 当今的信息传播渠道丰富,传播成本低,传播程序高效,潜在的传播主体多且分布面广泛。 (二)形式与群体特殊 由于互联网应用发展迅速,无地域限制,加之我国网络监察管控机制起步较晚,致使无法全面的监管网络群体,使得网民(包括手机上网用户)成了一个人数巨多,具有很大不确定性的群体。某些境内外“利益组织”乘机发挥,肆意宣传,夸张事实,恶意引导,最终导致群体性事件的发生。 (三)信息传播全面且多元 群体性突发事件所包含的信息量大,新媒介的信源总量多且十分丰富。而手机、电脑等电子通讯设备除了信息,更多的是因为其超强的互动能力而带动各类信息资讯的转发和复制,在各种新媒介的相互交叉中会使信息的传播量得到大幅度提高。 二、现代通信技术在群体性突发事件中的监测作用 对此我们需要积极应对,利用好现代通信技术与IT技术的结合,以计算机网络监控技术为防范群体性突发事件的主要手段,做到事前有效预防,实时监管可控,尽量减少或制止正在发生的群体性突发事件的破坏后果。群体性突发事件所采用的网络管控技术是对数据的进一步进行处理,其中网络管控技术主要有两种:一是对特征值信息检测、审核和过滤,通过防火墙、入侵检测等软硬件系统保护网络或个人PC,进行动态监控,可阻止不实信息在网络中恶意传播,涉及网络协议与网络结构的研究。第二,对敏感信息的碰撞与电子取证,可以及时保护被入侵、破坏的网络环境,对可疑网站、服务器存储的数据文件、安全日志进行分析和提取,依照相关法律程序固化、收集电子证据,为以后进一步的取证行动提供技术保障。这不仅涉及数据挖掘技术中的关键词搜索和文本信息比对技术的研究,也相关于电子证据合法固化技术。通过大量样本研究发现,对于群体性突发事件的网络管控,事前做到对其进行敏感信息安全等级分类、信息特征值描述、特征值提取、特征值数据库的建立是最为关键的环节。这能为群体性突发事件的发生起到了良好的管控、预防作用。对群体性突发事件网络监控系统建模分析,应该对其模块功能描述如下:(1)数据获取模块。其功能是根据初始URL,利用特征值数据库的存储下载页面,可以从定位网页中提取有效网址。(2)有效特征值提取模块。主要是利用特定训练,根据经验,确定集合中物体描述、形状、内容、颜色等向量值,自动生成相关信息特征数据库。(3)智能分析模块。根据上一步骤信息特征数据库的内容,智能分析下载的网页内容,具体判断阀值可由训练集合和特征数据库手动设定。(4)人机交互界面。可为用户提供使用良好的操作界面,有统一接口,可在不同系统应用实现,具体包括能够显示数据比对、用户审核、历史数据、设置监控信息、特征库管理、网站管理、输出监测结果、审核日志等功能。 (一)基于文本信息过滤的关键技术 对群体性突发事件进行监测的过程中,信息过滤技术是其关键。大部分信息过滤系统都是采用网络侦听的方法来获取原始数据,通过设置路由器的监听端口并利用以太网广播数据包的特性来实现。文本信息过滤技术主要有基于规则判断和基于概率统计两种方法,主要应用在基于文本信息的网络通信手段中,如QQ聊天、论坛发帖、电子邮件文本等。文本信息过滤的实现机制可以分解为三个步骤:一是首先建立需求模型,用来描述对文本信息过滤的具体要求;二是数据挖掘进行文本信息匹配,根据用户模板与文本匹配程度进行阙值判断。所以文本信息过滤流程描述如下:首先根据群体性突发事件的相关特征值,建立需求模型,然后在被监控的文本流中搜索符合条件的信息;三是模块因具备自我学习、反馈优化功能,可以利用用户的反馈信息优化需求模型。 1.汉语分词。 汉语分词是对中文句子进行合理分割,是中文文本最重要的预处理技术。自动分词过程是指从用户需求出发,按照中文语法规范,对中文语句不确定性匹配,按自然分词单位进行划分的信息处理过程。自动分词是我国汉语特有的特点,西方的英法语、拉丁语等语种,词与词之间存在着自然的分割,分析过程中一般不需要特意进行分词处理。对文本信息进行汉语分词的实施效果取决于系统采用的分词方法。目前正在研究和所采用的主流分词技术主要有三种。机械分词法:这是我们目前采用最为广泛的方法,包括正向最大匹配法、逆向最大匹配法、设立标志法、逐词匹配法、部件词典法、词频统计法等。最大匹配法是在实际应用中最常见的,其中又有正向、反向之分。“正向”就指我们从左至右搜索,“最大”就是我们每次都取最大词长进行匹配(由于中文有单字成词的特点)。而反向最大匹配法顾名思义就是从右至左搜索。相比较而言,反向最大匹配法的切分精度略高于正向最大匹配法,遇到歧义的现象也较少。语义分词法:它引入了语义分析,可以结合文本信息中上下文对自然语言本身包含的语言信息进行分析。包括扩充转移网络法、知识分词语义分析法等。其中扩充转移网络法是一种在数据库自然语言查询中普遍应用的方法,其实现过程是对句子语义进行分析时,由一个递归网络进行信息传导;寄存器用来保存短语或单词被监测和分析的结果,在寄存器内进行特征比对;测试条件是用来判断是否与检查弧上的标识匹配,通过测试条件集合完成。要实现该方法需要建立一个语法知识库,从而进一步提高分词的精度和深度,但是这也加大了该方法实现的难度。人工智能法:包括神经网络、专家系统等方法。 2.过滤模型。 信息过滤系统的效率和准确度,主要依赖文本信息模型的完善程度。布尔模型、向量空间模型、概率推理模型是目前描述文本信息的主要模型。目前使用较多的是向量空间模型(VSM)。它最大优势是知识表示方面效率较高:文本被抽象描述成多维空间中的不同向量,将文本内容的文字处理转化为向量空间中的数学矢量运算,极大降低了问题复杂度,有效提高文本处理的效率和速度。考虑一个向量空间模型构造的信息过滤系统,可用字项向量来取代文本。比如一个包含敏感信息的文档T可用一个n维向量组取代,其中n用来表示文档T中分词的总数。按照语法规定或用户设定,可以根据每个分词的重要性对其赋值即权重,用来表明它的重要程度。文档T的向量数组描述为D={T1,T2...Tn},其中Tn表示第n个分词的权重。进行文本信息过滤时,首先对发出请求的文本进行合并处理,转换为一个由n个分项组成的向量组X,然后比较向量组T和向量组X两者之间的权重相似度。计算两组权重的余弦值,值越小,夹角越大,根据它们夹角度来判断是否要过滤掉该页面。把文本以向量的形式映射到数域空间的做法大大提高了文本信息处理速度,因此向量空间模型被广泛采用。向量空间模型不足之处是:它忽略了特征项之间的顺序,损失了大量的文本结构和本身的语义信息;此外VSM是基于所有分向量两两正交假设基础之上,没有考虑特征值向量两两之间关联性,其假设过于简单,不能很好地反映自然语言(中文)内涵的丰富语义特征。如果只是用简单的数学运算来代替语义分析,误差总会存在。 (二)基于图像信息内容的识别分析技术 基于内容的图像识别技术是目前国内外研究和应用的主要手段。其原理是把图像中不同色彩区域分割出来,然后进行提取分析,从而判断该色域是否为特征需求区域,最后根据识别结果进行拦截和过滤。把图像信息的识别比对技术应用在群体性突发事件中,能够更加有效的掌握监控图像的内容,从而对其进行拦截和过滤,保护良好的网络环境以及公共安全。 (三)基于视频信息的识别分析技术 对网络视频进行文件结构分析,通过慢放对视频每帧进行划分,获取关键帧,同时也可以结合视频字幕文字和语音信息做多数据整合的分析技术,用来进行视频内容的监测,实现网络视频内容的过滤和识别,重点解决网络中视频识别系统自适应性、实时响应和可操作性,以便对实时视频进行有效监控,并对可疑的视频信息进行记录,按照可疑程度进行分级。本文对当前群体性突发事件的特点进行了归纳分析,由现代通信技术入手,对其特征值进行了归类总结,并针对不同领域给出了研究重点和实施手段,可对群体性突发事件进行有效的监测、预防、引导,尽可能的减少群体性突发事件的发生以及降低群体性突发事件发生所带来的损失和危害。可以预见的是群体性突发事件也会随着信息化发展而有所变化,这样导致应对群体性突发事件的解决方案也是不断变化发展的,这需要我们不断的改进和完善。 作者:刘蔚 欧阳伟 单位:湖南司法警官职业学院 湖南警察学院信息技术系
工程机械机电一体技术探讨:浅析工程机械中机电一体化技术的应用 【摘要】因为机电一体化技术涉及到多方面的内容,尤其是各个专业的技术相互融合,因此要想完全掌握这项技术还有一定的难度,由此可知,相关工程机械企业还应该加大力度培养精英人才,以此确保机电一体化技术能够在工程机械中发挥出最佳的效能。 【关键词】工程机械;机电一体化;技术应用 机电一体化的运用主要是通过电子控制系统加以实现的,电子控制系统应用的好坏直接影响到工程机械的安全性、经济性、施工质量、使用寿命等伴随着科学技术的飞速发展以及微电子技术的出现,使得机电一体化技术发生了根本性的改变,它也被大面积应用在工程机械领域,这不仅改善了机械面貌,还显著提高了生产质量,并提升了产品性能。 1 工程机械中机电一体化技术的应用 机电一体化技术涵盖了多方面的内容,其中比较重要的有三方面,一是机械 ;二是电子技术 ;三是计算机。机电一体化可以说是现代计算机技术发展的产物,其应用推动了工程机械向着现代化的方向发展,其是以机械设备自身所带有的功能为基础,融合现代高新科技技术,能够满足不同类型的工程机械企业的需求。 1.1 机电一体化和工程机械的关系 现阶段工程机械较传统工程机械来说各种性能都得到了显著改善,如操作舒适性提高;机械功率高且能耗小;可靠性提高;作业精度及作业效率提高等。工程机械各种性能的提高正是因为将机电一体化技术引入到工程机械中,使得机械、液压技术和电子控制技术有机结合。目前现代工程机械的许多领域都应用了电子技术,表现为应用电子控制装置(系统),这种装置(系统)以微机或微处理器为优秀,诸如工程机械的状态监控与故障自诊,拌和设备称重计量过程的自动控制等。 1.2 机电一体化对工程机械功能的改进 现代工程施工通常要求工程机械具有较高的性能:1)具备运行状态的监视功能、自动报警及故障自诊功能 ;2)机械功效高且能耗小 ;3)技术性价比较高 ;4)自动化程度及精度越高越好;5)使用成本较低;6)操作安全、简单,使用寿命长。下面对现代工程机械的电子(微机)控制系统实现的功能进行说明。 1.2.1 控制柴油机 发动机排放质量与最低油耗间的矛盾,给柴油机技术的深入发展和研究带来了很大的困难。随着电子技术的发展,冷风扇的转速随温度的变化自动控制、电子节能液压泵系统减小能耗、根据负荷条件自动调节柴油机油门、电子控制自动变速等装置的应用,使柴油机在各种变工况下自动选择能同时满足经济指标和排放指标的最佳喷油定时,充分实现节约能源、净化排气、提高效率的目的。 1.2.2 保证成品的作业精度 电子控制系统应用到工程机械设备上,不光使称量精确且过程自动化,同时避免了人工测量误差较大的弱点,提高成品的作业精度。如混凝土搅拌站的计量过程大多都实现了自动化,这种电子计量系统广泛采用微机控制。推土机上采用激光导向和电液伺服控制技术,自动控制铲刀的切土深度,减少了推土机往返作业的遍数和行程,提高了作业精度和作业效率,降低了施工成本,同时也减轻了操作人员的劳动强度。 1.2.3 降低能耗,提高生产率 传统工程机械的燃料能量利用率仅为20%左右,非常低,所以提高能量利用率在现代工程机械的发展中势在必行。新型节能控制器(OLLS系统)应用于日本小松公司生产的新型挖掘机上后,燃料可节省23%,节能效果良好,因为该系统能使发动机转矩和泵吸收转矩经常保持在最佳配合状态,可有效地利用发动机功率,使作业机构动作迅速,大大提高了生产率。 1.2.4 电子监控、自动报警及故障自诊 电子监控和故障诊断专家系统设置各种类型的传感器,监控工程机械的发动机、传动系统和液压系统等的运行状态,在故障发生之前预先发现问题,从而避免损坏机件事故的发生,保证作业人员安全。同时能动报警并准确地判断故障发生的位置,提供处理方法,降低设备维修成本,降低设备故障率及停机台次,保证设备安全、稳定及长周期运行。如日本三菱Ms160O型矿用液压挖掘机、美国卡特皮勒公司生产的936型装载机等都备有电子监控报警系统。 1.2.5 作业过程的自动化或半自动化 采用自动化或半自动化控制方式在提高生产率的同时降低了操作者的劳动强度,作业精度也不会受到操作人员的技术和生产经验的影响,达到提高工程机械的运作效率和质量的目的。例如,日本和欧美各国研制的新型挖掘机可实现作业模式自动化,工作装置―铲斗的形状与运动轨迹可由操作人员预先在在自动化的挖掘轨迹控制板上设定,完成后各种传感器将信号将传输到微机控制系统,动臂、斗杆和铲刀受到微机系统的控制而按预设定动作,完成各种特定形状和断面沟槽和斜面等,从而减少操作人员因经验不足产生的误差或事故的发生。 1.2.6 提高安全性 为了防止了翻车和断臂事故,提高作业安全性,国外塔式起重机和轮式起重机大多装有微机控制的力矩限制器,一旦超负荷立即发出警报。此外,国外的许多井下挖掘机采用无线电遥控装置,实现无人驾驶,使工程机械在有放射性物质污染地区和高温或水下等危险地点上进行作业。 2 工程机械领域机电一体化的发展趋势 2.1 智能化 智能化是机电一体化技术的必然发展趋势,其应用需求也越来越高。所谓智能化,即立足于相关控制理论,将心理学、生理学、计算机网络、运筹学、人工智能等多学科知识运用到工程机械领域,使工程机械的操作可以逐渐取代人为操作,进一步降低工程预算成本,实现更精准的控制,满足工程施工的更高要求,因此工程机械的智能化仍是大势所趋。 2.2 微型化 微型化这一概念源于上世纪80年代末期,是指机电一体化向微电子机械系统领域发展的趋势。微型机电一体化产品是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物,它的特点主要是体积小、耗能低、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等领域有着不可超越的优越性。现阶段微型机电一体化产品都朝着小于1立方厘米的体积发展,甚至是朝着微米、纳米级别发展,其瓶颈为微机械技术。 2.3 网络化 随着计算机网络的普及,基于网络的各种远程控制设备可以达到让人们足不出户即可控制多种设备的目标,使工程机械的操作更加便捷,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。工程机械领域中远程控制盒监控技术的快速发展使得机电一体化产品向着网络化方向发展成为必然趋势。 2.4 节能环保化 随着工业化进程的持续推进,人类社会的经济化水平不断提高,但与此同时人们赖以生存的环境也遭到了巨大的破坏。进入新世纪以来,社会公众对环保的关注和呼声越来越高,国家也出台了一系列的相关政策来号召节能减排,为适应节约型社会的发展,机电一体化产品在使用时不造成资源浪费和环境污染,报废后可以回收利用,实现绿色化产品概念和绿色化设计制造更能适应今后的市场需求。 2.5 传感器技术 传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制 ;沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。 3 结语 机电一体化对工程机械具有重要的应用意义,它不仅改善了机械面貌、优化了机械性能,还显著提升了机械运行效率,它和工程机械的融合将成为未来的主要发展趋势。为不断提升机电一体化水平,完全实现机械化,我们应积极探讨,大胆尝试,勇于改进,最终将工程机械机电一体化推上更高的层面。 工程机械机电一体技术探讨:机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析 摘 要:随着现代社会经济及科学技术不断发展,工程机械也得到很快发展,在社会生产过程中有着十分重要的作用及意义。在现代工程机械中,很多新技术及新工艺均得到十分广泛的应用,其中一种就是机电一体化技术。因此,为能够使现代工程机械得到更好应用,相关工作人员应当熟练掌握及运用机电一体化技术。 关键词:工程机械;机电一体化技术;运用 机电一体化技术是现代社会上一种新型技术,在社会上很多领域内均有着十分广泛的应用,其中一个方面就是在现代工程机械中的运用。在现代工程机械中应用机电一体化技术,可使工程机械功能得以进一步增强,使其能够发挥更好作用,对现代工业生产可起到很大促进作用。所以,在现代机械工程中应用机电一体化技术具有十分重要的作用及意义。本文就机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用进行分析。 1 现代工程机械中机电一体化技术应用分析 1.1 在工程机械的监控功能中机电一体化技术的运用 在现代工程机械中通过引进机电一体化技术,可实时监控工程机械运行过程中,其内容主要包括执行装置、传动系统以及制动系统,此外还包括液压系统,当有异常情况出现时便能够实现自动报警,可将工程机械中所发生故障的位置准确找出。因此,在现代工程机械中通过应用机电一体化技术,可有效提升机械使用效率,可使机械设备维护工作在很大程度上降低其强度,使故障维修时间可得以大大缩短,从而使生产效率能够得到有效提高。 1.2 在工程机械的节能降耗中机电一体化技术的运用 对于传统工程机械而言,其能量充分利用率及使用率均比较低,比如,对于液压挖掘机而言,其燃料充分利用率仅仅能够达到30%,其余能量均被浪费。由于当前能源利用越来越紧张,导致机械工程发展应当向“节能降耗”方向发展。比如,由小松公司所生产挖掘机,其在节能降耗方面便能达到较好效果,所节约燃料能够达到大约23%,分析其原因主要就是在机械中使用新型控制节能器。再比如,由日立公司所生产挖掘机,在机械中选择的节能控制体系为“卡特电子效率”体系,其能够全面、综合控制泵及发动机,可使燃料利用率得以大大提高,并且在能够在很大程度上提高生产效率。 1.3 在工程机械半自动化及自动化中机电一体化技术应用 在工程机械实际应用过程中,通过实现半自动化及自动化作业,可使操作人员在实际工作过程中大大降低其劳动强度,可在很大程度上提高工程生产效率。另外,通过在工程机械中引进自动化技术,还能够有效避免一些缺乏经验的工作人员在操作过程中有失误情况出现,可使作业精度得到有效保证。比如,由三菱公司所生产挖掘机,其中便应用挖掘轨迹控制系统,其能够预先设定耗铲斗运行轨迹,并且利用微机控制系统,可自动化控制铲刀及动臂杆运行,进而可更好实现自动化控制,并且能够使作业精度得以有效提高[1-2]。 2 在现代工程机械中机电一体化技术应用展望 2.1 机电一体化技术应用向微型化方向发展 在当前机电一体化技术发展过程中,微型机电一体化系统属于新的方向,并且也是在纳米程度上电子技术和机械技术两者相融合而得到的产物。对于微型机电一体化产品而言,其所指的主要就是在几何尺寸方面向微米及纳米级别发展,通常情况下及体积均小于1立方厘米,这中系统在社会上各个领域运用中均表现出明显有数,具有体积小、能耗低及运动灵活特点,属于当前社会上十分关键的一项技术。 2.2 机电一体化技术应用向高性能化方向发展 对于机电一体化技术高性能化而言,其所包括内容主要有高精度应用、高速度应用以及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统而言,其中多个CPU结构利用多总线进行连接,其主要目的就是为能够使上述四个方面要求得到满足。对于该类系统而言,其选择精简指令集机,能够使多个操作系统同时运行,从而对相关操作进行处理,进而使机电一体化产品能够具备较高性能。 2.3 机电一体化技术应用向智能化方向发展 通常情况下,对于现代机电一体化进步及发展而言,其主要就是在控制理论基础方面得以体现,即相比于传统机械自动化控制技术而言,现代化机电一体化技术与其所存在区别主要就是在智能化技术方面,而这种区别的实际表现就是在产品智能性方面。对于现代化机电一体化技术而言,其综合人工智能、计算机科学以及生理学等相关一系列智能方法及思想,可对人类智能进行模拟,该技术当前正处于不断探索及应用阶段,在今后必然会有十分广阔的发展前景[2-3]。 3 结语 在现代工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此,在现代工程机械实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术应用情况,并且应当准确把握其发展趋势,从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展,进而使工程机械能够得到更好发展。 作者简介:张波(1969-),甘肃庆阳人,研究生,副教授,主要研究方向:机电一体化。 工程机械机电一体技术探讨:工程机械中机电一体化技术的应用分析 摘 要:随着我国科学技术的飞速发展,机电一体化技术也取得了相当显著的成绩,其应用范围也是越来越广,尤其是在工程机械制造方面,更是发挥着至关重要的作用。不仅有效提高了工程机械的生产质量,也极大地促进了其运行效率,为工程机械企业经济效益的提升带来很大的便利。文章也对工程机械中机电一体化技术的应用进行详细的阐述和分析。 关键词:工程机械;机电一体化技术;应用分析 机电一体化技术,是新时期的一种科技产物,其综合了多种技术形式,如:计算机、机械、自动化控制等技术。工程机械中通过运用机电一体化技术,不仅提升了产品的生产质量和生产效率,而且也增强了工程机械企业的市场竞争能力,使其生产水平达到一定的先进性和科学性。目前,我国社会经济发展仍处于发展中阶段,工程机械行业也在不断的完善和成熟,相关技术人员应对机电一体化技术进行大力的研究,这样才能促进工程机械领域的发展和进步。 1 机电一体化技术的具体应用 1.1 机电一体化技术的应用特点 1.1.1 自动检测 机电一体化技术具备较强的自动检测功能,可对工程机械中所涉及的一切子系统进行全面的检测和分析,并对工程机械的运行全过程做出详细的反映。一旦发现异常情况,系统将会自动发出警报,并帮助检测人员准确地判断出故障发生的位置和成因,以便于可以在第一时间内排除故障,恢复设备的安全运行。由此可见,工程机械通过使用机电一体化技术,不但有效提升了自身的运行效率,降低了机械检测成本,而且也大大缩短了设备维修和保养的周期,为其日后的安全运行提供了充分的保障。 1.1.2 高精度 机电一体化技术具有高效的精确度,在实际应用过程中,其可以全面提升机械工作的准确性和实效性,使工程机械的运行效率获得有效提高。如:在混凝土搅拌设备中安置相应的电子称量系统,这样,既能使搅拌器发挥自动称重的优势,又能保证混凝土摊铺的均衡,使得施工质量获得充分的保障。同时,还能在一定程度上加快现场工作人员的施工进度,减轻人工操作的作业压力,从而为节约工程企业的造价成本带来巨大的福利。 1.1.3 自动化 机电一体化技术除了具备上述两种应用特点,还拥有先进的自动化使用性能,在实际操作过程中,通过机电一体化技术的运用,使得传统手工工程机械完全演变成半自动化或者完全自动化的运行状态,不仅大大缩减了企业在人员中的成本投入,而且也有效地减轻了人工作业负担,降低了作业难度。因为在以往人工操控机械过程中,由于相关操作人员缺少丰富的实践经验,经常发生人为操控失误的现象,给机械设备的正常运行带来很大的阻碍,而机电一体化技术的出现,则大大解决了这一操作难题,不但提升了工程机械的应用性能,也在一定程度上为工程企业增加了经济利润。 1.2 机电一体化技术的具体应用 1.2.1 监控作用 在工程机械制造过程中,通过运用机电一体化技术,不仅完善了整体设备系统的运行效果,也实现了自动监控目标,当发生故障问题时,系统会自动发出警报提示音,以便于检测人员可以更加准确地找到故障位置,及时地采取有效措施,在第一时间内恢复设备的正常运转,为其长期、稳定的发展提供方便、快捷的保障条件。 1.2.2 调整施工精度 机电一体化技术在工程机械中的广泛应用,可有效地提升机械设备的施工精度,因为一体化软件通常都安置在设备内部的电子控制系统中,这样不但实现了设备的自动称重目标,也大大增强了称重效果的准确性和科学性,以免工作人员因违反操作流程而导致设备发生故障,影响其安全运行效果。 1.2.3 节能作用 在以往工程机械运行过程中,为了使其能够保持良好的运行效果,通常都要消耗大量的电能源,这样才能使工程机械在超负荷运载情况下也能维持正常的使用。而机电一体化的应用则彻底完善了这种能源消耗的运用方式,其能均衡调节设备的运行功率,使工程机械充分发挥出节能节源的应用优势。 2 机电一体化技术的未来发展趋势 2.1 应结合网络信息技术 为了实现机电一体化技术的可持续发展,首先就应保证与其相关产品的安全性和可靠性,这样才能提升机电一体化的市场竞争能力,扩大其普遍应用范围。因此,机电一体化技术只有与网络信息技术有效融合,这样才能顺应时代潮流,成为实现远程监控的必然发展趋势。 2.2 应结合微电子 在未来机电一体化技术应用中,其应与微电子进行有机结合,才能从根本上缩小产品尺寸,使其向纳米产品的发展方向靠拢。因为纳米产品具有高效能、使用轻便的良好优势,可适用于不同的生产领域,并能发挥出显著的应用效果。因此,只有不断优化微机机械技术,才能最大化实现微机电一体化。 2.3 应结合传感器 目前,在我国大范围的工程机械制造中,都会运用到先进的传感器装置,其具有良好的精确性和可靠性,可有效提升机械设备的 运行效率,使其保持安全、高效的运行效果。因此,机电一体化技术只有充分与传感器相结合,才能在最短时间内实现工程机械的多样化、集约化发展目标,由此可见,在未来社会发展中,传感器装置将会被广泛应用到工程机械中,这不仅是提升工程机械使用性能的必然技术手段,也是保证其长期发展的有效途径。 3 结束语 综上所述,机电一体化技术对工程机械有着很实际的应用意义,其不但使传统机械提升了使用性能,而且也在一定程度上提升了工程机械的运行效率和运行和效果,为了更好地提高我国机电一体化水平,实现工程机械的一体化目标,技术研究人员应大力开展对一体化技术的分析和创新,最终将工程机械机电一体化引领到世界领先水平。 工程机械机电一体技术探讨:现代工程机械中机电一体化技术的应用情况探究 摘 要:近些年来,在现代化进程的指引下,各领域发展都发生了翻天覆地的变化。伴随着科技化、信息化发展战略目标的实施开来,作为我国国有经济的重要组成部分,自然脱离不了与现代化观念的结合与应用,尤其是在工程机械作业当中,为了进一步提高工作效率,稳固工作质量,机电一体化技术的运用为现代工程机械该工作的开展注入了新的活力与生机,由此,文章展开了机电一体化技术在现代机械工程应用情况的探究。 关键词:现代;工程机械;机电一体化;技术;应用 随着新一轮科学技术的开发与实践,对于自动化、智能化技术的运用则成为了社会发展与建设的优秀主题,与此同时也为各领域的生产生活带来了良好的机遇与保障。在现代工程机械当中,机械运行的稳定性、可靠性、安全性则是现代工程机械实施效果的首要前提,因此,必须在工程机械操作过程中融入对先进科学技术的使用,机电一体化技术的运用就是代表性技术之一,为了确保机电一体化技术能够在现代工程机械中发挥出更大作用与效能,因此,关于机电一体化技术应用有效性的探索就显得尤为关键。 1 机电一体化技术的特点 通过了解,在现代工程机械操作过程中,机电一体化技术已经得到广泛的运用和研发,之所以机电一体化技术能够受到现代工程机械的青睐与支持,主要源于机电一体化技术在应用中具有以下优势。 1.1 涉及领域宽泛 机电一体化技术作为新时期下由自动化技术衍生出来的一种新型技术,因此就赋予了机电一体化技术复合性功能,与传统技术相比,在复合性技术的融合之下,机电一体化技术更容易涉足各方面,领域的生活生产等各个方面,也使机械设备的整体性能增强,为满足各领域生产规模化需求奠定了更加坚实的保障。 1.2 可靠性加强 对于现代工程机械来说,随着生产速度的加快,安全问题则成为了工程机械实施效果的首要前提,自从投入了对机电一体化技术的应用以后,工程机械的整体安全性都得到了的提高,并且在机电一体化技术复合性功能的辅助之下,比如自动保护功能、监视功能、报警功能等,进而给机械设备更加稳定、可靠的运行提供了有利条件,如果机械设备在运行过程中存在故障等问题,通过机电一体化技术的复合性功能可以对设备故障进行提前预测、判断以及处理,确保了工程机械运作的安全性、系统性和实效性,大大降低了机械故障发生几率,为工业经济的稳步提升奠定了良好的基础。 1.3 操作灵活方便 在工程机械日常工作中,必要的保养与维护是对机械设备运行的有效保证,然而复杂的拆卸过程却给机械维修人员带来了很多不便与阻碍、机电一体化技术的维修过程采用的是一体化操作模式,自动化管理系统,利用机电一体化自检系统,借助机械设备内部的各种设备参数,进而实现对工程机械性能、运行模式的设计和调整,使工程机械拥有最佳的工作状态,同时,在机电一体化技术应用中,自检系统还可以根据工程特点进而对机械设备进行准确地调节,减少了能源在机械设备上损耗。 2 机电一体化技术在现代工程机械中的应用 通过观察,目前机电一体化技术在现代工程机械中的运用尤为突出,与此同时也给工程机械运行增添了许多保障。以下是现代工程机械中对机电一体化技术应用的具体表现。 2.1 机电一体化技术在现代工程机械中的监控应用 按照对机电一体化技术结构的掌握,液压系统、传动系统、制动系统等都是其内部结构组成成分,利用这些结构,能够充分实现对工程机械监控的目的。例如,在工程机械工作时,一旦出现异常情况,机电一体化技术就会通过相关机制对工作人员进行预警和告知,这样就减少了由于故障原因而给机械设备带来的损害。伴随着现代工程机械运作节奏的加快,机电一体化技术的监控手段成为了工程建设保障的关键,不仅实现了机械设备的自动修复、自动防护功能,而且也加强了工程机械的运作效果,对工程更加有序的开展起到了一定的促进性作用。 2.2 机电一体化技术在现代工程机械能耗控制中的应用 现代工程机械正呈现出规模化、系统化的发展趋势,那么能源使用必定大量增加,由此,耗能控制对于现代工程经济来说就显得尤为重要。事实证明,以往的工程机械能源运用当中,能好控制存在明显缺陷,就拿液压挖掘机为例,其能源利用率仅仅达到百分之20左右,这夜致使能源浪费现象严重。基于此种问题,日本某公司在机电一体化技术基础上融入了对节能问题的考虑,由此研发出了一种针对能源耗费问题而制造的节能控制器,被命名为OLLS系统。这种系统可以将能源利用率提高到百分之三十以上,但是伴随着实践的不断深入,不难发现,这种控制系统仍然存在能源控制不彻底的问题,接着该公司又对机电一体化技术能耗控制进行了改进和完善,最终研制出了卡特电子效率器附加在挖掘机的节能控制上,达到了很好的效果。 2.3 机电一体化技术在现代工程机械精度控制中的应用 自从现代工程机械引入了对机电一体化技术的使用之后,机械精度控制环节就得到更好的保证。比如说,在常规工程混凝土搅拌操作中,由于材料标准、用料而导致的误差是常有的,这就会对成品的制造精度产生一定的干扰,机电一体化技术当中,添加了微机控制电子称量系统,利用这一系统,不仅可以对称量环节实施准确控制,而且在误差降低的情况下,产品价值自然而然也就得到了提升。 3 机电一体化技术在现代工程机械中的应用展望 作为一种新型自动化应用技术,在现代工程机械中机电一体化技术的应用始终处于一种不断完善和改进的状态,要想机电一体化技术能够在现代工程机械中发挥出更大的效能,那么就一定要对机电一体化技术加以开发和创新,这样才能更好的体现机电一体化技术在现代工程接卸中的潜在价值与意义。 3.1 现代工程机械中机电一体化技术应用智能化 智能化是现代工程机械与传统工程机械最大区别所在,也是机电一体化技术最显著特点,正是由于融入了智能化的操纵模式,因而机电一体化技术才能实现自动报警、自我修复等人性化功能。未来的发展中,随着智能化水平的不断提高,现代工程机械对机电一体化的应用智能化特征也变得越来越明显,甚至会推出更多先进理论的畅想,包括模糊理论、神经网络理论等。 3.2 现代工程机械中机电一体化技术应用网络化 在信息化发展战略中,网络技术与科学技术的融合已经成为了时展的必然趋势,以后的现代工程机械中,模拟机电一体化技术将会取代人工操作方式,通过网络化的控制手段是先全自动化的运作体系,在机械运行效率、运作质量得到巩固的同时,人工成本等必要的支出也得到了完美控制,实现了经济的合理开发和利用。 3.3 现代工程机械中机电一体化技术应用绿色化 未来的现代工程机械操作要与实际相结合,能源节约、资源重复利用将会成为现代工程机械操作的主题思想,因此,机电一体化技术应该严格遵循客观事实发展规律,以无污染、高效能、可持续作为研发的首要前提,打造一个适应社会发展、满足时代需求的环保型技术成果,促使现代工程建设能够更好的带动市场经济发展,为全球绿色机电一体化目标的早日实现给予有力契机。 4 结束语 归根结底,良好现代工程机械发展形势要以高水平的科学技术做依托,只有对机电一体化技术进行不断完善、改进、开发和创新,机电一体化技术才能在现代工程机械发展中显现出其重要的位置与价值。 工程机械机电一体技术探讨:浅谈机电一体化技术在工程机械中的应用 【摘 要】科学技术的发展给我们的生活和生产都带来了极大的便利, 而进入新世纪以来, 机电一体化技术也获得了更高层次的发展,这种发展不仅仅局限在其本身技术的更新和提高上,很大程度上还取决于其应用范围的扩展上,当前其在工程机械使用中的应用就很好地说明了这一点。本文就主要抓住机电一体化技术在工程机械上的应用首先介绍了当前机电一体化在机械应用中的现状,然后重点分析了机电一体化技术在机械应用中的主要作用,最后分析了机电一体化在工程机械应用中的前景。 【关键词】机电一体化;工程机械;技术应用 引言 机电一体化在我国的发展时间相对较长,随着经济的进步取得了诸多成就。电机控制是时展与技术进步的综合产物,具有能源消耗少,投入资金相对较少的优点。在机械工程中应用机电一体化技术需要利用计算机以及先进的信息技术,所以,这项技术具有一定的先进性,随着科技的发展,机电一体化技术也在不断的创新与改进,这也促进了机电一体化技术在机械工程中的推广,经过实践发现,应用这项技术可以有效提高机械工程的效率,还能促进机械工程企业经济效益的提升。 1 机电一体化技术在机械工程中应用的优势 1.1 提高产品的性能 机电一体化技术1971年起源于日本,由机械学和电子学组成,如图1。它可以实现机械工程操作的自动化以及智能化,其需要利用计算机等先进的设备,应用这项技术可以通过数字显示器以及控制技术实现对产品按钮的操作,这也简化了按钮操作的次数,减轻了工作人员的工作量,使得控制操作更加简便。所以,利用机电一体化技术可以有效的提高产品的性能,还能实现机械工程控制的智能化。 图1 机电一体化基础 1.2 机械设备的养护更加方便 应用机电一体化技术,可以有效的控制机械工程的质量,其可以通过输入程序,并分析工程运行的特点,在不借助任何配件的前提下,有效的对机械设备进行调整。如果机电一体化技术需要应用在具备储备功能的机械设备中,则需要在该设备中安装特定的体系,以满足机械设备需要为目的,有效的实现机械设备操作的自动化。这项技术还可以根据企业不同的生产需求对操作进行调整,这样也可以提高机器运转的效率。另外,机电一体化技术还具有自动报警的功能,其在机械设备出现故障时可以自动发出警报,并对故障进行及时的检测与修复,避免了因为设备故障而出现的低效率问题,保证了工程机械设备正常、问题的运行。 1.3 提高了设备的安全性 由于机电一体化设备具有安全报警以及自动检测、修复的功能,所以, 应用这项技术可以有效的提高设备运行的安全性以及高效性。机电一体化设备是对传统设备的革新,其具有重要进步意义,这种技术自动修复的功能有效的提高设备的安全性,保证了机械设备的正常运行。 1.4 扩大了机械设备的应用范围 机电一体化设备是对传统机械设备的改进与创新,其改变了传统设备应用范围窄,功能单一的问题,扩大了机械设备的使用范围,有效的提高了机械工程的效率。所以,应用机电一体化技术,可以有效的促进机械工程行业的发展。 2 机电一体化技术在工程机械中应用的必要性 机电一体化技术的出现,标志着我国现代工程技术水平日趋成熟,也体现了工程机械当前最主要的发展趋势。这一技术无论是在鉴定工程机械使用性能的好坏上,还是对工程施工质量的监督上,都有着重要的影响与意义。在实际施工过程中,随着施工单位对于机械设备的自动化要求越来越高,原有的工程机械技术已经无法满足工程施工技术的需求,因而工程机械已经成为了一种不可或缺的设备。因此,在工程机械设备中运用机电一体化技术,使其充分发挥自身安全、高效的实用价值,确保工程任务能够在预期时间内完成,保障了工程项目建设质量的同时也能够有效降低工程建设成本。 而机电一体化技术在工程机械中应用的必要性一般表现在以下几个方面:第一,由于目前大部分工程规模普遍较大,这就对工程机械设备的生产效率有着较高的要求,如果机电一体化技术能够在的工程机械中提高施工效率,那么就能确保施工单位在规定时间内,交付工程项目。第二,在现代施工工程中,施工单位对于工程机械的能耗量有着明确的要求,希望能在完成施工任务的同时又能够降低能耗量,最终实现节约能源、降低施工成本的根本目标。第三,在实际施工中,工程机械会被应用到很多分项工程项目中。因而工程机械设备的自动化程度越高,就说明工程施工难度要求也就越高。反之,工程机械设备的自动化程度越差,机械施工质量就无法得到充分的保障。此外,在工程施工过程中,使用的工程机械设备自动化程度非常高时,浪费的人力就越少,甚至有些施工工作完全不用劳动力。并且,机电一体化技术在工程机械中的实际操作也十分简单,只需一、两个操作人员即可,这就为施工单位节省了大量的劳动力成本。最后,在工程机械设备中应用机电一体化技术,不但能够延长机械的使用寿命,而且还能有效降低运行故障的发生率,保障工程施工质量的同时也减少了设备维修费用。通过以上几点描述,我们可以清楚的看到,传统的工程机械技术已经无法满足于现代化工程的施工需要,机电一体化技术的出现,刚好解决了这些问题,尤其是在工程机械设备中占据十分重要的地位,达到了非常理想的施工效果。 3 机电一体化在机械工程中的发展方向 近年来,机电一体化在工程应用中价值已得到了充分的肯定,其发展前景较为乐观,发展方向也就比较明确,发展方向主要体现在以下几个方面:(1)智能化。机电一体化产品的智能化在我国已经提出了很久,其主要是使用高性能、高速的微处理,来实现机电一体化产品的人工智能,使其赋有低级智能或者人的部分智能。因而如何把人工智能应用到机电一体化技术中值得我们研究。(2)模块化。模块化是机电一体化技术中的一项重要而艰巨的工程,包含的内容也极为广泛。现实中由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,所涉及的单元、部件也就相对比较复杂,因而加强匹配性就成为模块化发展的一个主要方向。(3)微型化。微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指那些几何尺寸不超过1cm3 的机电一体化产品。微机电一体化产品体积越来越小,耗能也越来越少,运动更加活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。 4 结语 综上所述,机电一体化技术是一项新型的技术,该技术在工程机械中的应用取得了良好的效果,这项技术在工程机械中的应用取得了良好的效果,加快了工程施工的进度,也提高了工程施工的质量。近年来机电一体化技术在工程机械中的应用越来越广泛,地位和作用也越来越重要。所以,应用机电一体化技术也引导这机械工程行业未来发展的方向,提高了机械设备运行的稳定性以及安全性。此外设备使用和管理作为工程机械工作中的优秀环节,因而管理人员应当尽快了解和掌握这门技术,更好的融入科学技术含量,从而实现现代化社会发展需求。
工程机械机电一体化研究:工程机械中的机电一体化 一、工程机械中机电一体化应用所具有的优势 1监控作用工程机械中所具有的电子监控系统,其能够对机械设备的运行状况以及机械设备的实际应用状况进行有效的监测,当机械设备在运行过程中出现严重的磨损或者故障问题时,其能够发挥出本身所具有的诊断功能,发出报警提醒,使得相关的人员能够及时的对故障问题进行有效的排除,从而保障工程机械可以顺利的运行。这样就可以有效的保障工程机械的工作效率,从而降低安全事故出现的几率。 2节能功能在过去,工程机械在实际的施工中,其利用率相对较低,这样就造成了资源的严重浪费。而为了解决这一问题,相关的研究人员研发出有效的电子节能控制器,利用该控制器实现对工程机械设备的有效利用,使得相关的大型工程机械设备能量的利用率可以得到最大限度的提升,从而实现节能的发展目标,这样可以有效的保障资源的储备量,保持生态环境的平衡。而且利用该电子节能控制器,也可以使得工程机械的操作变得更加的简单,同时还能够降低机械设备的磨损率,使得机械的工作效率得到提升,这对于推动工程机械的发展具有积极的影响意义。 3保证成品的作业精度在工程机械中,应用电子控制系统,能够有效的提升工程机械应用的效率,在称量上,也可以有效的提升称量结果的精确度,使得称量的过程变得智能化和自动化,这样能够有效的规避因人工操作失误所带来的测量误差问题,从而可以使得成品在具体的作业中,作业精确度可以得到有效的提高。同时将电力控制系统应用到工程机械中,可以使得工程机械实现自动化,这样就能够有效的减少人工的应用,从而可以降低人工成本的支出,进而使得相关企业的经济效益可以得到提升。 二、机电一体化技术的发展趋势 机电一体化技术是在原有技术的基础上所发展得来的,其体现了现代化工程机械的发展趋势,其应用在工程机械中,使得工程机械的原有功能和性能都得到了极大的改进,从而有效的推动了工程机械企业的进一步发展。机电一体化技术通过计算机技术的支持,实现了机械工程的自动化和智能化。机电一体化在工程机械中所具有的发展趋势有以下几点: 1智能化趋势智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、计算机科学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。 2微型化趋势微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3网络化趋势由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术迅速发展起来,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。 三、结语 总而言之,机电一体化具有许多突出的应用优势,其在应用到工程机械中后,能够有效的简化其操作的工序,从而使得相关工作人员的工作负担减轻,进一步的推动工程施工的开展,使得工程机械企业的经济效益可以得到有效的提升,实现工程机械企业的可持续发展。随着工程技术以及机械运行的不断进步,机电一体化技术得以出现,在这一技术出现后,其使得机械的运行效率得到了有效的提高,为企业发展节省了大量的人力、物力和财力,推动了企业经济效益的增长。可以说,机电一体化技术的应用,可以使得工程机械实现智能化和数字化,使得工程机械的质量得以提升,从而使得人们的生活更加的便利。 作者:刘继峰 单位:光大新能源(砀山)有限公司 工程机械机电一体化研究:工程机械中的机电一体化论文 1在工程机械中应用机电一体化技术的必要性 可以说,机电一体化技术的出现,将会是我国现代工程技术水平的重要体现,更是工程机械主要的发展趋势。而这一技术无论是对工程施工质量,还是工程机械的使用性能好坏,都有着关键的影响与意义。在实际的施工过程中,工程机械作为一种不可或缺的设备,随着施工单位对于机械设备的自动化要求越来越高,原有的工程机械技术已经无法再满足工程施工技术需求。因此,通过在工程机械设备中应用机电一体化技术,使其充分发挥自身高效、安全的实用性,确保在预期时间内完成工程任务,同时保障工程项目建设质量,降低工程建设成本。下面,就详细阐释了机电一体化技术在工程机械中应用的必要性,具体表现在以下几个方面:首先,由于当前大部分工程规模普遍较大,这就对工程机械设备的生产效率有着较大的要求,而机电一体化的工程机械能够有效提高施工效率,能够确保在规定时间内,交付工程项目。其次,在现代工程施工中,各大施工单位对于工程机械的耗能量有着明确的要求,通常都是希望在完成施工任务的前提下,又可以降低能耗量,真正实现节约能源,降低施工成本的根本目标。再者,如果工程机械设备的自动化程度越高,这就说明对于工程施工难度也就越高,在实际施工中,有很多分项工程项目是需要应用到大量工程机械。反之,若是这些机械设备的自动化程度较差,就无法充分保障机械施工质量。此外,在工程施工过程中,通常使用的工程机械设备自动化程度非常高时,一般就不会需要浪费大量的人力,甚至有些施工工作完全不用劳动力完成。并且,机电一体化技术的工程机械实际操作起来十分简单,只需一、两个操作人员即可,这就为施工单位节省了一部分的劳动力成本。最后,在工程机械设备应用一体化技术,不仅能够大大提高其使用寿命,还有效降低了运行故障的发生率,在充分保障工程施工质量的同时,还减少了一定的设备维修费用。通常上文几点描述,我们也不难看出,传统的工程机械技术已经无法在满足于现代化工程的施工需要,而机电一体化技术的出现,彻底解决了这些问题,尤其是在工程机械设备中占据十分重要的地位,达到了非常理想的施工效果。 2机电一体化在电力变压器绕线机的应用 电力变压器的环型铁心使用高导磁率的硅钢带绕置。用环型铁心绕制的电力变压器,具有低损耗、低躁声、漏磁小的特点,是近几年电力行业推广使用的电力变压器。电力变压器绕线机是制造这种电力变压器的专用设备。该绕线机可以绕制100kW以下的电力变压器的三相绕组。该设备能够根据绕组导线的线径调整绕制的速度;具有缓慢起动、停止的功能,以防止绕线机因快速起动造成断线的现象;能够自动记录绕组的绕制匝数;能够预置绕制匝数,当实际绕制匝数等于预置绕制匝数时,绕线机能够自动停车。可以说,在变压器绕线机中运用机电一体化,极大的提高了其运行效率和质量。其中,机电一体化绕线机的控制系统是由可编程序控制器和变频器组成。其控制面板包适各种按钮、选择开关,用于给PLC输入控制信号。绕组匝数的预置使用4位拨码盘,将4位十进制数转换成16位二进制数,送到PLC的输入口。旋转编码器将转数脉冲送到PLC的输入口,从而测定绕组的实际绕制匝数。旋转编码器将主轴电动机转数变为脉冲计数信号,作为比较数据。在这样的控制系统下,变压器的绕线机实现了较高的自动化和智能化,生产效率有了显著提升。 3机电一体化的主要发展方向 3.1智能化。机电一体化产品的智能化主要是使高性能、高速的微处理实现机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,机器人与数控机床的智能化就是重要应用代表。智能化通过对机器行为的描述,在控制理论科学的基础上,应用人工智能、运筹学、模糊数学、计算机科学、生理学、心理学等新思想和新方法,使机器具有逻辑思维、判断推理最终能够自主决策。 3.2模块化。模块化是机电一体化技术中的一项重要而艰巨的工程。机电一体化产品种类和生产厂家繁多的现实情况使得相关单位制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配,企业研制和开发具有标准机械接口、动力接口、电气接口和环境接口等的机电一体化产品单元,在这些标准单元的基础上就可迅速开发新产品,同时也可以扩大生产规模。 3.3微型化。微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积越来越小,耗能也越来越少,运动更加灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。综上所述,机电一体化在工程机械中的应用,具有很多优点,而且体现了工程的现代化。这项技术在工程机械中的应用取得了良好的效果,既加快了工程施工的进度,也提高了工程施工的质量,具有高效的特性。 作者:李松峰单位:特变电工沈阳变压器集团有限公司 工程机械机电一体化研究:工程机械中机电一体化技术的运用 摘要:随着科学技术的发展与进步,我国的机电一体化系统也逐渐从传统技术的束缚中走了出来,并充分融合了时代的技术成果,将技术充分的运用到了工程实践过程中。机电技术的综合性特征表现出技术领域的专业性,交叉学科的融合发展拓展了机电设备的应用领域。下面,本文就针对工程机械中机电一体化技术的应用进行简单分析,以供日后参考。 关键词:工程机械;机电一体化技术;应用 简单来说,所谓的机电一体化技术,指的就是机械电子学,它可以对计算机信息技术以及机械技术等技术均有所涉猎,是一种实践性以及系统性极强的技术。该技术在20世纪70年代就已经被人们所知晓,随着现阶段社会经济以及科学技术的不断发展,微电子技术的产生使让机电一体化技术发生了巨大的改变。它在工程机械领域的大范围应用,不仅可以提升生产质量、产品的性能以及工程机械的施工效率,还能很大程度上改变现阶段的机械面貌。 1工程机械机电一体化技术概述 (1)工程机械现状分析。从本质上来说,如果我们想要有效的提高工程机械的应用效率,把机电一体化技术引入其中,就必须要对工程机械的使用性能有一个充分的了解,才能对工程机械中的机电一体化进行系统的探究。随着社会经济的不断发展,工程项目中的人力作用已经在逐渐的消退,取而代之的是机械化施工,机械化在工程中的施工可以很大程度上减少施工中的人力成本,还可大大提高工程的运行效率。要想使施工进程的工作效率最大化,就要逐步对机械性能进行更新,电子信息系统的应用与探索在不断促进机电一体化的发展进程,所以现阶段的工程机械所面临的要求就是要把机电一体化应用到工程机械当中。 (2)机电一体化的概述。就针对于目前的实际情况来看,我国的工程机械依然处于关键的发展时期,所以将机电一体化应用到工程机械当中成为现阶段发展阶段的必然要求,机电一体化的应用可以促进工程机械的发展,并且使得机械工程逐步地向综合且系统的趋势发展,这样会大大提高工程机械的运行效率,而且也会对工程机械的投入使用效果进行改善,提升经济性以及可靠性。在现阶段的工程机械的制造过程中对机电一体化的使用主要体现在微电子处理器方面,以此来实现综合的处理以及优化、总结项目中的系统设备。随着当前经济水平的不断提升,随之而来的工程机械的发展在不断为机电一体化引导发展方向。在现阶段的工程项目发展过程中,电子设备的应用依旧是运行的主体,并且相关的技术也在工程机械的运行过程中被大范围的引用,比如工程中设备运行过程中的自主故障消除与检测以及实时动态检测等,而且电子控制设备也在安全、高效以及经济的应用至大型的工程机械当中。根据可靠的调查数据显示,我国对工程机械的进口数量在不断提升,这也是当前机械工程在发展中面临的重要问题。 2工程机械中机电一体化技术的应用策略 (1)降低机电设备消耗。就针对于传统的柴油动力的机电设备来说,由于其自身的缺陷已经难以完全满足时代的发展需要,因此,我们应当全面提升技术含量,减少柴油消耗,提升节能技术含量,减少废弃物的排放。在追求工作效率最大化的同时将消耗能源减到最小,平衡消耗和污染两个重要问题。在提升节能技术过程中,在机电设备系统中加入电子控制系统,削减柴油输出,减少耗油损失,来提高能源利用率。 (2)提升自动化能力。从本质上来说,所谓的机电一体化,指的就是机电工程自动化技术的革新,传统的机电一体化已经具备自动化功能,但自动化水平较低。机电一体化的发展趋势就是逐渐提升自动化水哦的过程,自动化的发展将提升工作效率,减少人员投入,降低生产成本,保障产出和效率。自动化是从技术主体为出发点,机电自动完成工作任务,在面对突发问题时自动解决或停止工作,在自动分配过程中保证工程规律性进展。机电自动化发展将提升机电设备的工作能力,减少部分因素的影响,保障整体工程顺利进展。机电一体的智能化是随着互联网信息技术发展而来,智能化的机电设备对技术要求提升到一个新阶段。智能化发展使现代技术提倡的发展战略,也是国家鼓励的机电技术创新政策。提升机电设备整体信息储备能力,协调机电设备各项功能,保障系统化的系统力度。系统化发展是将整体化只能技术进入信息处理阶段,提高信息处理能力,习惯成全系系统化发展模式。同时,利用光学技术,改善传感器敏感度,精确设备,提升技术应用能力。 (3)制定系统化发展战略。事实上,要想促进机电一体化的发展,就要求我们必须要基于机电技术和机电设备,坚持发展理念。机电一体化在未来发展方向上应制定系统化的发展策略。系统化发展包括几点技术在一定程度上应用于实际工程中的系统性,在落实工程建设过程中独立运营机电系统,在多个机电设备同时工作的情况下,有效协调工作内容,形成系统化分配方案。在应对外界变化时,及时采取有效方式。以上的机电一体化都要求机电设备附有完善的自律分配系统。更好地完成机械工程工作。在信息技术发挥作用的今天,对机电工程全方位系统化发展目标越来越明确,全方位的机电一体化系统将从不同方面规划机电工程,对自动化操作制定更晚辈的一体化指令。在人工智能化的时代背景下,发展方向越来越体现出系统化科学化。机电一体化体现出机电工程中的电子工程尤为重要。随着机械工程难度的提升,机械工程要求复杂性和精确性相结合。对于传统的机电一体化设备的继承,光机电一体化加入了光学原理,在设计制造的过程中融入科技内涵,提升了科技含量,尤其对光学利用中传感器的使用,体现在各个系统结构中。所以,制定系统化的机电一体化发展规划,是提升机电技术水平,提高机电设备科技含量,提升机电工程效率的有效保障。 3结语 总而言之,机电一体化技术的使用价值逐渐提升,机电自动化发展也逐渐完善,精确化智能化成为未来机电一体化系统发展的方向。文章从机电一体化系统的应用特征入手,分析几点一体化系统在实际工程中应用情况。在科技领域,机电技术是科技融合发展的重要方面,以机械设备为基础,融合电子信息技术等多学科的结合发展,推动技术水平的提升。机电技术为各领域的发展提供技术来源,学科之间理论与实践的结合,互相渗透在技术领域中。 作者:马永薪;许永行 单位:四川省成都理工大学 工程机械机电一体化研究:工程机械机电一体化论文 1机电一体化概述 机电一体化作为一门独立的交叉学科,具有跨学科性、综合性性的特点。现代信息时代的到来,尤其是现代计算机技术的不断改进和完善,促使机电一体化飞速发展并且在现实生活中得到前所未有的广泛应用。 2机电一体化发展趋势 随着各科技术的不断发展、相互融合,以及社会经济发展对机电一体化提出的必然发展需求,导致机电一体化在未来的发展过程中将呈现以下几大趋势: (1)智能化。人工智作为科技进步的一种体现,代表着一种新的生产力,在问世之初就得到了社会各个方面的关注。“智能化”的主要描述对象是机器设备的行为,这是各科学技术相互融合的一个必然结果,即结合控制理论、计算机科学、心理学等新思想,使机器本身如同人类一样具有逻辑、判断以及自主决策等能力,从而更好的控制发展进程,实现目标。 (2)微型化。微型化主要指的是物体的体积方面,泛指机电一体化产品的体积之小,其尺单位一般用毫米,甚至是微米、纳米。微型化的主要特点是主要体现在:体积小、耗能小、运动灵活。机电一体化技术的微型化将在社会的各个方面得到应用,尤其是精细化的行业和部门,如:医疗、军事、信息等多个方面。 (3)绿色化。社会的持续发展给人们带来巨大改变,在物质丰富、生活舒适的同时,资源减少,生态环境严重污染等问题要同时浮现。在保护环境成为社会发展的必然前提的社会环境下,绿色产品的概念应运而生。作为绿色产品必需满足符合环境保护及人类健康这两大硬性指标,这主要体现在其产品的设计、产品的制造过程、产品的使用以及使用后期的销毁的几大方面。而作为机电一体化这一特殊的对象,其绿色化主要体现在产品的使用以及使用后期的销毁的两大大方面,即在使用的过程中不污染生态自然环境,同时能够回收利用。设计绿色的机电一体化产品,顺应了时代的发展要求,将具有广阔的发展前景。 (4)模块化。在现实社会的生产过程中,生产具有标准的、统一接口的一体化产品需要具备两大方面的因素:第一、一体化产品的各种类具有明确的技术标准,第二,生产机电一体化电子产品的厂家能够严格按照各种类的技术标准进行生产,且所生产的产品各项技术指标过关。但是,现实社会中这两方面的因素不能够达到生产标准化、统一接口的机电一体化产品单元,成为一项十分复杂的事情。但研制和开发具有标准接口机电一体化产品单元本身对于机电一体化的发展是非常重要的事情。 (5)网络化。随着网络技术的发展,科学技术、工业生产、人们生活等方面都发生了重大改变。在全球经济发展过程中,各产品的生产、销售等各个环节都随着网络的全球化纳入到全球经济发展过程中,各企业之间的竞争也随着这种进程呈现出全球化的态势。可以毫不夸张的说,只要研制出的机电一体化新产品满足社会需求且质量保证,畅销全球将不是问题。 3机电一体化技术在工程机械中的应用 机电一体化技术在被引进工程机械这一领域后,其应用领域及范围非常广泛,这主要源于机电一体化技术在工程机械领域所产生的以下几大方面作用: 3.1监督与控制 机电一体化这一技术被引入到工程机械领域之后,在该领域所发挥的作用主要是利用电子一体化产品的各种功能如智能化,其所发挥的作用主要多种多样,其中监督与控制作用是在该领域所发挥的关键作用之一。监督和控制主要是利用了机电一体化的半智能化特点,对工程机械的使用过程及故障的出现进行自动的监督和控制,从而减少相关事故的发生,提高安全性。这主要体现在以下三大方面:第一、电子监控,第二、自动报警、第三、故障自诊。 3.2节能降耗 没有将机电一体化引入至工程机械领域时传统意义上的工程机械领域,存在一个非常突出的问题:功能与功能之间无一定的相关性、联系性,呈现相互杜历的态势,这就致使各功能之间不能进行有机的协调统一,从而致使设备的利用效率偏低,生产资源浪费相对比较严重。 3.3提高作业精度 产品的作业精度直接影响着工程的质量,对于工程所具有的各种效益必将产生直接的影响。这不仅体现在施工过程中,在简单的产品生产过程中同样如此。一般情况下,机床加工的不良产品的成因主要是人的因素,即人的技术水平以及操作经验。机电一体化技术在工程机械中的引用,很大一方面是借助电子系统的精密控制系统,从而,不仅实现了其自动化、智能化,而且同时减少人为因素引起的各种失误和偏差,从而提高工程机械工作的精密程度,确保产品质量。 3.4降低劳动强度 目前,工程机械施工操作过程中呈现的自动化或者半自动化这一特点,是对机电一体化技术引入后的一个必然结果。这促使在施工过程中,劳动者的劳动强大得到大大降低,同时能够在同时间段内完成各种不同工作,促使工作效率得到大大提高。 4结语 机电一体化技术是各种科学技术共同发展、相互融合的产物,是社会进步的一种标志、体现。机电一体化技术在引入至工程机械中的后,所起的作用不仅包括对工程机械的工作过程进行监督和控制,从而降低生产过程中的能耗,提高作业精度、提高产品质量,同时降低人员的工作强度,使人力资源得到更好的配置。 作者:顾子旭 单位:河北南玻玻璃有限公司 工程机械机电一体化研究:机电一体化在工程机械中的应用 一、机电一体化概述 就机电一体化化技术的内容来说,其中最主要的内容就包括机械、电子技术以及计算机这三个方面的内容,机电一体化技术通过利用计算机技术来推动工程的发展。所谓的机电一体化就是在机械设备所具有的原有功能上,结合现代各种先进的技术,来对机械的工作效率以及工作水平等进行提升的一种技术手段,在各个企业中应用机电一体化都可以有效的推动企业的发展,从而实现企业的可持续发展。在机电一体化中所包含的三方面内容都各自有着各自的功能,其可以根据施工具体要求的不同,而发挥出不同的作用。但是,机电一体化系统在运转的时候,也需要依据一定的要求和原则,要有序的进行运转工作,保障每个运转环节都能够顺利的进行,从而避免出现严重的运转失误现象。因此,在工程机械中应用机电一体化的时候,要坚持机电一体化系统运转的原则,对其运转的特点进行全面的了解,以保障工程机械生产可以顺利的进行。 二、工程机械中机电一体化应用所具有的优势 1监控作用 工程机械中所具有的电子监控系统,其能够对机械设备的运行状况以及机械设备的实际应用状况进行有效的监测,当机械设备在运行过程中出现严重的磨损或者故障问题时,其能够发挥出本身所具有的诊断功能,发出报警提醒,使得相关的人员能够及时的对故障问题进行有效的排除,从而保障工程机械可以顺利的运行。这样就可以有效的保障工程机械的工作效率,从而降低安全事故出现的几率。 2节能功能 在过去,工程机械在实际的施工中,其利用率相对较低,这样就造成了资源的严重浪费。而为了解决这一问题,相关的研究人员研发出有效的电子节能控制器,利用该控制器实现对工程机械设备的有效利用,使得相关的大型工程机械设备能量的利用率可以得到最大限度的提升,从而实现节能的发展目标,这样可以有效的保障资源的储备量,保持生态环境的平衡。而且利用该电子节能控制器,也可以使得工程机械的操作变得更加的简单,同时还能够降低机械设备的磨损率,使得机械的工作效率得到提升,这对于推动工程机械的发展具有积极的影响意义。 3保证成品的作业精度 在工程机械中,应用电子控制系统,能够有效的提升工程机械应用的效率,在称量上,也可以有效的提升称量结果的精确度,使得称量的过程变得智能化和自动化,这样能够有效的规避因人工操作失误所带来的测量误差问题,从而可以使得成品在具体的作业中,作业精确度可以得到有效的提高。同时将电力控制系统应用到工程机械中,可以使得工程机械实现自动化,这样就能够有效的减少人工的应用,从而可以降低人工成本的支出,进而使得相关企业的经济效益可以得到提升。 三、机电一体化技术的发展趋势 机电一体化技术是在原有技术的基础上所发展得来的,其体现了现代化工程机械的发展趋势,其应用在工程机械中,使得工程机械的原有功能和性能都得到了极大的改进,从而有效的推动了工程机械企业的进一步发展。机电一体化技术通过计算机技术的支持,实现了机械工程的自动化和智能化。机电一体化在工程机械中所具有的发展趋势有以下几点: 1智能化趋势 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、计算机科学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。 2微型化趋势 微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3网络化趋势 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术迅速发展起来,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。 总而言之,机电一体化具有许多突出的应用优势,其在应用到工程机械中后,能够有效的简化其操作的工序,从而使得相关工作人员的工作负担减轻,进一步的推动工程施工的开展,使得工程机械企业的经济效益可以得到有效的提升,实现工程机械企业的可持续发展。随着工程技术以及机械运行的不断进步,机电一体化技术得以出现,在这一技术出现后,其使得机械的运行效率得到了有效的提高,为企业发展节省了大量的人力、物力和财力,推动了企业经济效益的增长。可以说,机电一体化技术的应用,可以使得工程机械实现智能化和数字化,使得工程机械的质量得以提升,从而使得人们的生活更加的便利。 作者:刘继峰 单位:光大新能源(砀山)有限公司
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电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:变电站电力系统自动化技术论文 1系统结构与性能 1.1系统性能特点:变电站综合自动化的监控和管理系统适应不同的工作环境,现场安装后可立即使用并稳定可靠运行。系统的软、硬件设备十分便于维护,各部件都具有自检和联机诊断校验的能力,为维护人员提供了完善的检测维护手段,包括在线的和离线的,都能准确!快速的进行故障定位,维护人员都能在现场自行处理。计算机监控和管理系统具有很高的可靠性(其平均无故障时间MTBF为:主要设备大于20000h,系统总体大于17000h。系统的软、硬件设备具有良好的容错能力。当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错,或当运行人员在操作时发生一般性错误时,均不引起系统的保护功能丧失或影响其它模块的正常运行。 1.2信息采集方式:对一个较先进的变电站综合自动化系统而言,其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的,因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆,简化二次回路。特别是在10kV变电站,可将测控部分合并在10kV保护装置内,根据模拟量对采样精度的不同要求,采用专用的电流输入口以接测量用。 1.3网络结构与通信:分散分布式结构,各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。因此在变电站自动化向分散式系统发展时,采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。 2变电站电力系统自动化的技术发展途径 2.1神经网络控制技术的应用:由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。 2.2模糊逻辑控制技术的应用:模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性!模糊控制理论的应用非常广泛。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用 组语言变量互相跨接来描述。 2.3专家系统控制技术的应用:专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面!虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。 2.4线性最优控制技术的应用:最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。 3国内变电站自动化技术发展存在的问题 3.1不同产品的接口问题:接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。 3.2运行维护人员水平不高的问题:目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。 4变电站自动化系统应能实现的功能 4.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录转贴于。存储多套定值。显示和当地修改定值。与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。 4.2数据采集及处理功能:包括状态数据,模拟数据和脉冲数据。状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。 4.3事件记录和故障录波测距:事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.4控制和操作功能:操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 4.5系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。 4.6数据处理和记录:历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:①断路器动作次数;②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;③输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;④独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;⑤控制操作及修改整定值的记录。 5结语 电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。 作者:刘珍 单位:四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理论文 1人员管理存在问题在电网建设、发展中,急需具有专业素质的管理人员 但实际状况是,相关管理人员对于电力自动化技术的掌握度较低,缺乏专业化的技术。与此同时,电力系统的相关专业管理人才较为缺乏,对于一些新进入企业的工作人员,其专业素养的提升培养较为缺乏,从而致使在管理工作中遇到问题无法科学判定及处理的状况。此种状况问题的出现对于企业的经济获取造成了较大的损失,使得电力系统的维护工作花费成本有所增加。而且,如果在事故发生后无法及时、妥善的排除问题,那么对于电网系统安全性而言也极为不利。因此,积极培养出一个具有专业素养的管理人才团队对于自动化技术管理而言极为重要。 2电力系统自动化技术安全管理科学措施 2.1合理设计电力系统自动化技术 首先需做的便是在电网自动化设计期间,对其相关影响因素进行全面化的考量、分析。在电力自动化技术设计中,需注意对其采用分布式的设计方式,也就是指将各个设计单元分隔开来,以此帮助有效避免在某一个单元内部,出现各个组成部分相互影响的状况。另外,在自动化系统运行时,二次接线的状况经常会出现。针对这些二次接线点,应相应地对其系统做简化处理,积极采用多功能继电器来替代二次接线工作。之后再对主控制及其它开关柜运用分布式的设计方式,实现其内部接线的简化处理,避免出现因操作失误而导致的安全事故。最后需注意的是,对于电网系统的扩展、兼容性均应注意进一步的加强,以此促使在各电力设备中,自动化技术均有用武之地,满足其使用需求。 2.2提升电力系统自动化技术维护水准 现今社会呈现出信息化的发展趋势,电力自动化技术也得到了较大的关注。在自动化技术管理中,准确判定其发展形式及方向极为关键。如此一来,便能够充分且全面的掌握自动化技术的功能及优点所在,进一步提升其维护水准,为电网系统运行安全提供保障。近些年来科技的迅速发展使得信息技术发展趋势越发突显,因此,在电力自动化技术管理中也需注意灵活运用信息技术,积极开发一些数字变电站,确保电网的安全及高效运行。信息化技术的应用能够帮助将搜集整理电网中大量的运行数据,实现对电网技术的高效管理,并促使其智能化水准得到提升,使得电网运行更加安全。 2.3提升自动化技术管理人员专业素养 为了促使达成电力自动化技术管理的目标,具备专业素养的人才队伍建设极为重要。技术管理人员需在日常工作中丰富自身的知识储备,尽可能的满足市场发展需要,对市场竞争环境进行全面分析,合理降低工作成本,为电力事业发展提供助力。第一,充分考量企业发展需求,明确各工作人员的工作职责及要求标准,促使其在日常工作中处于一个动态学习的状态中。站在长远发展角度考量,依照企业发展需求来对工作状况进行科学调整,强化自主学习意识。第二,注意采用因岗施教法方式。对于企业内部员工的培训管理,应在对其岗位职责需求充分考量的基础上,采用因材施教的方式。丰富管理人员先进管理经验;提升技术人员专业技能。第三,积极创设浓厚学习气氛。采用外出交流、鼓励、举办技能竞赛等多种方式,进一步帮助增强企业内部员工的自主学习意识。 3结语 为了更好的促进电力事业的发展,确保电网系统的安全、经济运行极为重要。现今科技的迅速发展使得自动化技术频繁应用于电网系统运行中,电力自动化技术也开始由低级转至为高级,整体开始走向进步。对电力自动化技术实行安全、科学化管理,积极达成相关的管理目标,才能够帮助有效促进我国电网事业的良好发展,进一步促进社会经济发展。 作者:黄卫华 单位:国网天津武清供电有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统厂站自动化技术论文 1电力系统自动化概述 随着时代的发展,人们生活水平的提高,时代要求电力系统实现自动化运行与管理,同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下,极大地改变了原来电力系统自动化内涵,在EMS系统中已经综合了PAS工程,而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来,电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体,能够检测与监控电力运行故障,而且对管理的全程都可实现自动化监控,对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看,与其他投资相比,引入自动化设备所用投资比重不大,但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高,使运行故障避免发生,并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长,使配置新设备的时间推迟,能节约资源,使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足,使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态,在管理电力系统运行中,管理电能就离不开自动调节与电力控制装置。在对电力自动调节与控制装置进行研发时,为使控制要求更好地得到满足,相关研究人员详细分类了电力系统自动装置,自动化装置能够在电力系统接入后正常运行;在异常状态下能够运行,并且自动化控制的电力保护装置可同时发挥功能,这是最常见的两种。文章以电力系统厂站中自动化装置应用状况对电力系统的自动化发展进行阐述。 2厂站自动化概述 2.1火电厂自动化 自我国火电厂建立自动化系统以来,共经历了“第一代”和“第二代”以及“第三代”数字控制系统三个阶段。把彼此孤立的各个机组,建立起系统为第一控制阶段的内容,没有产生理想的效果。第二阶段这一问题没有被解决,在火电厂自动化历史舞台也渐渐退出。就目前火电厂自动化发展状况来看,正是发展中的第三阶段,该阶段的支撑为具备开放式特征的工业自动化系统。立足第三代数字控制系统的实际工作状态及其效率角度进行分析,能够完成实时监控全场电力工作行为任务,并能够将其向电力调度部门及时提供,这样电力调度部门就可根据各机组工作状态,分配全厂经济计算数据。与此同时,第三代数字控制系统还能够向电力系统各个“分部”反馈电力调度部门各项工作指令,这样调度部门通过合理调度整个电力系统,使其能够处于正确与科学的工作状态之中。分析第三代数字控制系统实际工作水平,其工作性能能够满足火电厂自动化工作需求,其作为自动化技术类型在火电厂推广和发展是值得的。 2.2水电厂自动化 就我国水电厂自动化技术来看,其建立是以计算机监控系统为基础实现的。在其发展初期,主要系统类型为分布式系统。而当代水电厂自动化技术全面改革的实现是建立在计算机监控系统不断进步基础上全面铺开的。目前,就水电厂自动化发展来看,其主要技术类型为全开放和全分布式监控系统。全开放和全分布式监控系统与集中式和分层分布式系统相比,具有明显的可靠性和可维护性优势,在电力生产和运行工作中投入速度更快,因此人们更“器重”它。无人值班为下一步发展水电厂自动化技术方向,对于这一发展目标的实现,水电厂不仅要把内部计算机实时监控系统建立起来,还需要其他调度部门的配合,把整个电网自动化系统建立起来,从而使有效监视与采集整个电网信息数据能够实现,这样无人值班的发展目标就会在各个自动化系统相互监督下成功实现。 2.3变电站综合自动化 变电站的综合自动化作为自动化管理技术是把各项优秀技术集中为一体。在实际工作当中,其能够完成检测电力工作现场数据,并将在其他系统的支持下分析无法测量的数据,将记录下来,调度部门对其进一步分析和使用带来便利。目前,变电站综合自动化技术能够有效集中电力系统各个分散设备,实现有效调度电力系统各个设备。由于同质性为电力系统当中部分设备特征,因此为防止相互干扰和混淆调度指令信号,变电站综合自动化系统能够有效划分系统单元,以中央单元和间隔级单元呈现,综合自动化系统特点正体现于此,其优势也正在这里。 3厂站自动化技术的发展趋势 综合自动化技术为当今发电厂和变电站自动化技术,其主要特征为分层分布,在科学技术不断进步下,方兴未艾为其发展状态,以下为其大致发展趋势。电子、计算机、通信技术加速了厂站自动化技术的发展,IED兴起在20世纪末,被广泛地应用在工业自动化领域和电力自动化方面。IED实际就是一台嵌入式装置,具备微处理器等部件,对各种不同工业应用环境都能够满足,应用场合不同其软件也具有差异,电子电能表等就是比较典型的IED。以这一定义为依据,我们针对厂站自动化系统,可以以IED来看待其中的间隔层测控等装置。通常各种IED之间接口为工业现场总线或工业以太网,由于应用环境不同其信息交换协议也存在差异。特别强调一下,在厂站自动化领域中,PI的应用存在逐步扩大趋势。作为工业自动化产品的PLC比较经典,应用历史较长,目前处于发展与改进中,但在过去电力自动化行业相当长一段时间内,其被较为广泛地应用在电厂自动化机组单元控制外,在远动与继电保护领域运用极少。近来在厂站自动化领域,PLC的应用呈现出扩大和深化趋势,成为关注的焦点。 4结束语 综观当前我国电力事业发展整体状况,其主流趋势就是自动化能够贯穿于整个电力系统运行和调度之中,这对于未来电力事业发展而言,也是其主要走向。而作为电力系统,其电力调度实现自动化对于用电紧张局势可以发挥更好的缓解作用,并且在很大程度上有利于促进电力系统稳定运行状态的提高,从而使我国电网用户享受的电能更具有安全性和稳定性以及可靠性,为用电居民和用电企业正常生活和生产运行提供全面保证。文章以我国电力系统厂站自动化为研究对象,详细论述了其调度技术和发展趋势,把相关结论总结出来,以期为同行工作提供借鉴。 作者:黄年 单位:平南供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1三层应用模型 在新型的电力自动化系统中,多了一部分以往所没有的结构——应用服务器,处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中,在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份,历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底,ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上,还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动,假如数据发生了相关的逻辑规则的变化,不需要改动其他,只需要将对应的中间件(应用服务器)就可以了,这个时候对于电力前端也不必担心,影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障,因为前后客户端没有直接的数据往来,而是通过应用服务器进行,这样以来便使得一些不安全因素得以避免。 2计算机技术在电力系统中的实现 2.1系统的应用服务器 在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。 2.2实时数据的获取和保存 应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。 2.3系统的应用逻辑 在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。 3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义 当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。 4结语 综上所述,在电力自动化系统中进行的数据传输本身便十分巨大,加之自身种类的多样性的存在,使得通讯功能的优劣成为了系统整体性能是否良好的至关重要的因素。简而言之,对于电力自动化系统中问题的探究,便是对前置机和数据服务器以及电力工作站等方面通讯问题的探究。在本篇论文中,为达到电力部门于工作过程中得以稳定操作,致力于探究编程技术的实现,以促进电力系统于运行中的有效性。 作者:李萍 电力系统自动化技术论文:计算机与电力系统自动化技术论文 1.电网调度自动化 电网调度自动化,简单来说,就是运用现代自动化技术,对电网进行调度和管理。电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分,也是非常关键的内容。在我国,根据实际情况,对电网调度进行了相应的等级划分,由低到高依次为县级电网调度、地区电网调度、省级电网调度、大区电网调度以及国家电网调度。以县级电网调度自动化系统为例,其基本结构如下:在电网调度自动化中,计算机网络系统是最为关键的部分,其与服务器、工作站、显示器、变电站终端设备等在计算机系统的连接下形成了一个相对统一的整体,构成了电网调度自动化系统。在实际应用中,电网调度自动化所涉及的方面是非常广泛的,不仅需要对电网运行数据进行实时采集,还需要对电网运行中的安全性和可靠性进行有效评估,更需要对整个电力系统的运行状态和负荷能力进行预测,而这些功能的实现,都离不开计算机系统的支持。不同等级的电网调度对于计算机系统的需求也存在很大的差异,对于级别相对较低的电网调度自动化系统,可以选择PC机作为服务器或者工作站;而对于级别相对较高的电网调度自动化系统,由于电网容量更大,结构更加复杂,对于计算机系统的需求也较高,需要选择更加先进的计算机技术以及更加可靠的软件支撑。 2.智能电网技术 智能电网的基本网络结构如下:智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例,其中涵盖着相当多的技术,不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制,而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节,计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中,计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔性交流输电等方面,而正是由于计算机技术的应用和发展,才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看,我国构建智能电网的主要目标之一,就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中,必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统,利用现代通信技术,智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护,需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统,可以对电网的功能进行扩展,提升电网对于风险的抵抗能力,保障电网运行的稳定性和可靠性。同时,用户也可以通过通信系统,对智能电网服务系统进行访问,对电力相关的问题进行实时在线咨询,实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统,其同样是智能电网的重要组成部分,同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示,保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的,例如,信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结,方便人们进行查询;信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力;信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台;对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露,使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑,未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展,而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远,电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此,我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用,通过直流联网工程等项目,对电网结构进行了优化和调整,从而有效确保了电网的经济高效运行。 3.变电站自动化 在电力系统中,变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前,供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行,不仅效率低下,而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统,融合计算机技术,可以极大地提高信息反馈效率,加强对于变电站的监控和管理,保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示:在不断的发展过程中,借助于计算机技术,变电站逐渐实现了自动化运行和管理,二次设备也开始朝着数字化的方向发展,并且随着计算机技术的不断深入,还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现,一方面,可以有效简化变电站的操作流程,实现无人值守,另一方面,也可以促进电网调度自动化的有效实现,必须得到电力技术人员的充分重视。 4.结语 总而言之,在当前科技发展的带动下,计算机技术得到了突飞猛进的发展,在电力系统中也得到了日益广泛的应用。将计算机技术和电力系统自动化技术有效结合在一起,可以推动电力系统自动化的快速发展,为电力用户创造一个稳定可靠的用电环境,进而促进我国社会经济的持续健康发展。 作者:马波 王惠丽 单位:国网河南省电力公司三门峡供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统调度自动化技术论文 1电力系统检测与控制功能 电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需,而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行,电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能,能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中,检测系统对系统运行的各数据信息进行采集,利用计算机软件进行信息的分析和处理,将相关信息显示在终端设备上,调度员对相关信息与数据进行整理,依据制定好的对策和计划,让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况,采取合适的控制动作,对系统进行控制,确保电力系统的安全、适用和可靠。 2电力系统调度自动化技术的应用现状 随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。 2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统 CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。 2.2、OPEN-2000能量管理系统 OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。 3电力系统调度自动化技术的发展前景 随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展,使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟,极大地促进了我国电力事业的发展。如下,笔者结合时展潮流和相关科研进度,预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。(1)可视化。当前,人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知,因此,利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息,是时展的必然趋势,这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中,各种信息利用图形和图像表达出来,更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。(2)智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来,电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能,这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。(3)数字化。近年来,在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域,其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术,应用到调度系统中,促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时,还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。 作者:李丽娜 刘雪梅 单位:国网冀北电力有限公司唐山供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统继电保护自动化技术论文 1继电保护自动化技术在电力系统中的实践应用 1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用 ①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相间短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分,保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:一方面,重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定子绕组内安装匝间保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护;通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;另一方面,备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一,对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:其一,短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。其二,瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的启动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三,接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障,应该根据故障状况采取相应的保护措施,具体状况如下所示:其一,零序功率,当电力系统发生接地故障时,零序功率的方向发生变化,零序电流波动相对较小,以此实现对电力接地故障的预测以及保护;其二,零序电流,当电力系统线路发生接地故障时,零序电流会迅速上升,继电保护动作非常敏感,能够及时的采取切断电源的保护措施,对电力系统进行保护;其三,零序电压,电力系统在正常运行时,并不会产生零序电压,如果电力系统发生接地故障,会导致零序电压的产生,继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号,同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障,主要是因为当电力系统发生接地故障时,电压数值会降低。 1.2实例分析 文章以某电网为例,该电网于2010年应用了继电保护自动化技术,2011年4月23日,110kV变压器主变低压侧继电保护动作,1号主变101开关跳闸,2号主变119、131开关过流保护动作跳闸,重合闸动作,合成功,电网维护人员赶到事故现场,设备并无异常,维护人员通过查看跳闸过的线路,两条线路故障都能够合闸成功,但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析,发现为线路故障,开关拒动,处理方法表现为:把故障开关隔离,恢复供电,然后通知检修人员认真检查,查实状况后采取措施进行检修。 2继电保护自动化技术的未来发展趋势 继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:其一,智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化;其二,网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建继电保护装置网络,能够显著的提高继电保护的可靠性,因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势;其三,计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。 3结束语 总而言之,继电保护是电力系统的“哨兵”,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够实现对电力系统的实时监控,当电力系统发生故障时,能够及时、准确的确定故障部位,并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除,尽可能的降低故障造成的影响,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。 作者:赵军 单位:陕西省地方电力(集团)有限公司甘泉县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统中的自动化技术论文 1几种自动化技术介绍 1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛,对软件的继承性及封装性产生深远影响,同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展,为了保证电力运行稳定性及安全性,应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较,主动对象数据库技术具有主动性功能,利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能,并利用对象函数对电力运行进行有效控制,以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能,主要依靠外界程序完成,所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制,再加上对象技术,便能对电力运行实现自动监控,并在数据读写的同时,对数据库进行管理及更新,完成了数据资源共享,也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大,复杂性也相应提高,需要解决的供电问题有所增加,所以,主动对象数据库技术也应自动升级,并拓展功能范围,以适应复杂变化的电力运行系统,实现供电高效化。 1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来,所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的,只在传统装置中安装了微处理器,从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接,并和远程监控计算机也保持连接,使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播,并通过远程控制计算机进一步处理,实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的,由于和监控计算机相连接,所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性,被作为电力系统的纽带,安装在总线上,从而形成网络系统,实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等,所以,通过应用该技术,电力运行中的诸多内容能够得到快速解决,从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用,通过传感器及变送器,经电力运行信息收集,输送给监控计算机,该计算机通过进一步分析处理,最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器,将二者有机的而结合在一起,提高了抗电磁干扰能力,从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外,该系统在运行方式上采用分开的方式,将变送器安装在监控现场,而控制器则安装在控制室内部,这样有利于电力信号技术被采集,通过变送器输送给控制器,形成了一个简单的回路系统,从而避免了众多弊端。 1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点,首先,在运行中不受电容负载影响,从而具有较高的安全性及灵活性;其次,解决了诸多电力运行中的问题,如能够有效解决临界线长度限制问题,也可以解决线路输出端受限制问题。此外,能够连接在计算机系统内部,实现了减小时钟扭曲问题;再次,不受传输路径的限制,能够在光波导中自由传输,并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换,具有较强的灵活性及重构性,不受传输宽带的影响,具有较强的抗电磁干扰能力,所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外,该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新,并能够将继电保护水平进一步提高,使电力运行系统更加稳定、安全。 2自动化技术在电力运行中的应用 2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大,对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时,应采用信息技术及其它自动化设备,以提高调度效率,同时也应加快遥信、遥控设备使用力度,使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上,被调度工作人员及时采集、分析,进而对调度制度作进一步完善。此外,通过使用先进设备,电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓,从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。 2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节,并具有一定的危险性,所以,加大自动化技术的使用力度,能够提高供电效率,也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行,应加大自动化技术的使用力度,将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术,能够有效降低劳动成本,也能偶减少设备维护成本,更重要的是提高了供电效率,为企业增加了经济收入。 2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节,在供电规模扩大的同时,自动化技术应用要求也有所提高,所以,应加大自动化设备的使用力度,才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时,应加大最新设备的使用量,并配备相应的技术人员,使设备和人员相统一,从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如,应加大无功补偿技术的使用力度,使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外,还要采用远程监控技术,对变电设备实施全方位监控,从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。 3结语 随着电力系统运行规模不断扩大,对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度,才能提高电力运行效率,满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析,希望具有参考价值。 作者:胡孝奇单位:河南能信热电有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统下的电气自动化技术论文 1.电力服务实现智能化 在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。 2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用 2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。 2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。 2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。 2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为优秀的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。 3.电气自动化在电力系统中的应用趋势 自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。 4.结语: 综上所述,电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一,而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一,所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大,以上就是本文所研究的主要内容,希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。 作者:尹荣海单位:辽宁大连金州林场 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理论文 摘要:现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词:电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化技术论文:分析电力系统自动化技术 摘 要: 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 1.引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 2.电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 3.电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 4.无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 5.信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产1 2 1机到1 7 6机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 6.安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 7.传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 8.人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电 源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的优秀部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 9.结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 电力系统自动化技术论文:新经济下电力系统自动化新技术的内涵与发展方向 [摘 要]随着计算机技术、控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域。 [关键词]新形势;电力系统自动化;发展 电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向,它包括:发电控制的自动化(agc已经实现,尚需发展)、电力调度的自动化(具有在线潮流监视,故障模拟的综合程序以及scada系统),实现了配电网的自动化,现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站,实现更好的无人值班。 一、 电力系统自动化的基本概念 电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压)、系统运行的安全可靠,提高经济效益和管理效能。 二、变革性重要影响的三项新技术内容 (一)电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为3个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 (二)facts和dfacts 1、facts技术概念的提出 所谓“柔性交流输电系统技术”又称“灵活交流输电系统技术”,简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2、facts的优秀装置asvc的研究现状 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声。 3、dfacts的研究态势 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 三、基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (一)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段,主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确地共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (二)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。 四、电力系统自动化的研究方向 (一)智能保护与变电站综合自动化 对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。 (二)电力市场理论与技术 基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了 力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则;提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法,紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。 (三)电力系统实时仿真系统 对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可与多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。 五、电力系统运行人员培训仿真系统及电气设备状态监测与故障诊断技术 电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能cai(计算机辅助教学)理论,是进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。 (一)配电网自动化 在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中,ndlc采用了dsp数字信号处理技术,提高了载波接收灵敏度,解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题。 (二)电力系统分析与控制 对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。 (三)人工智能在电力系统中的应用 结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。 (四)现代电力电子技术在电力系统中的应用 开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。 (五)电气设备状态监测与故障诊断技术 通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。 结束语 电力系统是一个庞大的综合性的系统,从发电、变电到配电,最后到用户的使用是一个整体连续的过程,这其中的任何一个环节都对电力系统的正常运行很所影响。在信息化高速发展的时代背景下,在电力系统中实现自动化是其发展的目标,可以对发电控制、电力调度和配网方面都实现自动化,不仅可以节省企业的运行成本,并且可以提高工作效率,增加企业的经济效益。 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化未来发展新技术研究 摘要:变电站自动化系统是变电站的优秀系统,自动化系统的稳定性与先进性对变电站及电网的影响深远,先进稳定的自动化系统不仅可以保证电力企业经济效率,而且能保证广大用电户利益。现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统自动化 发展 应用 变电站电力系统是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,变电站主要分为:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电站。电力系统综合自动化是基于科技发展和计算机网络技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。 1 电力系统自动化总的发展趋势 1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于: ①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于: ①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 2 具有变革性重要影响的三项新技术 2.1 电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: ①电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。②具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。③不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.2 facts和dfacts 2.2.1 facts概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2.2.2 facts的优秀装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 2.2.3 dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3 基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 3.1 基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 3.2 基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化技术论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电 流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。
铁路信号论文:铁路信号系统中无线通信技术论文 1铁路信号系统简介 由于普通的计算机控制系统安全性差,无法对外部输入信息的准确性进行判断。当系统产生故障时,无法保证系统安全的能力,这些因素都限制了计算机控制系统的应用。当前,我国干线铁路上使用的计算机连锁系统主要为国外铁路信号公司的容错计算机控制系统,成本较高。所以,我国铁路科研院逐渐将安全、铁路信号控制系统作为主要的研究工作来开展。 2铁路信号系统无线通信的基本要求 2.1通信结构 铁路信号系统远程控制技术在保证铁路信号系统安全运行方面具有重要意义。相较于继电连锁系统来说,计算机连锁系统的综合性能更好。所以,车站连锁系统也逐渐从继电装置专变成了计算机系统。事实上,计算机连锁系统是一个满足安全、故障信号的连锁逻辑运算系统。而逻辑上,可以将运算系统分为监控层、控制设备层和关联系统三个模块。其中关联系统主要包括调度集中、联锁机、模拟屏、调度监控、复显等内容;监控层主要是指计算机联锁系统对调度机车信号和站场状态进行监测和控制的设备;控制设备层主要控制电源屏无线通信、I/O、PLC和电源屏的无线通信、I/O的通信。 2.2通信设计 2.2.1控制设备之间的无线通信 控制设备主要是用来对现场的多个I/O设备进行控制,常规的方法将多路器布置在现场,然后将输入/输出模块和端子排连接,并利用现场总线技术,在工业现场放置I/O模块。所有的现场子站都可以利用一根电缆连接起来,从而把所有的现场信号简单方便的传送到控制室的监控设备上。 2.2.2控制设备和监控站的通信 监控站通信主要传递安全信息数据,利用PLC和联锁机之间的串口和监控站连接实现信息的传递。因而PLC和联锁机之间使用CCM传输协议进行传输。为了屏蔽外界的干扰,提升数据的准确性,将读取的PLC数据作为有效数据,向联锁程序提交。此外,该通信程序还可监督PLC和联锁机运行状态。由于每次通信时,联锁机都会对PLC的约定内部寄存器进行检查,此寄存器只可以利用联锁机置位PLC进行复位。在检查的过程中,如果PLC置位时间不对,就表示PLC工作异常。同理,如果PLC发现联锁机置位不按时,证明连锁机的也不能正常工作,为了确保系统安全运行,会立即发出报警信息,并会进行安全处理。 2.3关联系统之间通信技术 关联系统主要是计算机之间利用互联网进行通信,可以利用RS-485和RS-232达到通信目的。而局域网中的通信可以利用Socket的接口实现,局域网中电脑可以通过拨号的方式和互联网机械通信,也可以连入专网进行通信。 3无线通信技术的特点 目前,无线通信技术主要有433Hz频段、2.4Hz频段、蓝牙、红外等。在高速行驶高速铁路上,如果距离小可以使用这些无线技术。但是如果距离很远的时候,无线通信的距离也就相对较远,利用无线通信可以避免使用中继设备。铁路信号系统作为指挥铁路运行的系统,在运行的过程中,可以利用信标和全球定位系统来保证铁路的位置和速度。车站在收到设备信息后,会经过信息发送到执行控制计算机中。在铁路信号系统中,无线通信技术主要有以下特点:(1)可以对铁路的运行情况进行更加稳定的控制,不仅可以防止列车运行情况下速度过快或者多次发动,并且可以有效地节省资源。(2)在一些关键的控制系统中,列车按照操作状态和自身情况进行调节,利用计算机对列车进行辅助调整,进而提高铁路信号系统的管理水平;(3)省去地面上的信号设备,降低了信号系统设备的维护资金;(4)无线信号适应能力强,可以提高列车的行进速度,可以对系统中的相关参数进行远程调节。不过,在使用无线通信技术时,铁路信号系统中也有一些问题存在,例如一些设备的成本较高、高速铁路列车的运行速度和电码传送速率不符合。 4无线通信技术在铁路信号系统中的应用 4.1集中调度中的应用 在集中调度系统中,调度中心科员按照车站的区段闭塞情况和法线占用情况了解列车的运行,并根据收集到的信息对进路进行排列。但是,使用无线通信技术可以使控制系统详细了解列车的运行速度和位置,并根据沿线信号系统的基本情况,向列车传递控制信息,确保列车稳定、安全、快速地运行。通过利用无线通信技术,可实现控制中心和列车之间的双线数据传输,为列车的运行提供了便利,达到自动指挥的目的。 4.2微机联锁中的应用 在微机联锁中应用无线技术,可以将信号机的闭锁状态、道岔情况等发送至主控中心,并使用道旁接口单元对主控中心传达的控制命令进行接收,达到控制信号机动作和道岔的目的。此外,道旁接口单元可以使用无线信道和控制中心取得联系,然后利用电缆和现场设备进行连接,达到控制、检测辅助子系统的目的。当前,无线通信技术在微机联锁中的应用需要增加运营成本,并且一些比较大的车站对无线信号干扰比较大,还没有得到广泛的推广和应用,不过在微机联锁中应用无线技术的前景是非常不错的。 4.3无线通信技术在中继器中的应用 在铁路运行过程中,想要实现每一个铁路都设置通信基站难度是比较大的。这样设置不仅会导致设备投资增加,并且会使无线通信铁路信号系统丧失意义。而利用中继器,基站可以使用中继器进行射频信号的发送和接收,进而实现基站同时,管理线路、车辆以及基站区域范围中的站区。 4.4使平交道口的通过率提升 通过在铁路信号系统中使用无线通信技术,主控中心可以根据时间间隔对道口的运行情况机械能查询,并将查询到的信息及时向接近道口的列车反馈。此外,主控中心在接收到列车速度信息和列车位置信息时,可以对列车从道口通过后的时间进行计算,并且可以按照具体情况对累成运行路线和允许最大速度进行参考。保证了列车从平交道口经过时候的安全性,提升了道口的通过率。 作者:李克定 单位:中交机电工程局有限公司 铁路信号论文:铁路信号机检修课程改革论文 1研究目的 1.1为铁路输送合格的电务工作人员 黑龙江交通职业技术学院是一所面向铁路,为铁路运输系统各个技术部门提供专业技术人员的高等职业院校,培养的毕业生也主要是面向全国18个铁路局(公司)的各个技术领域,铁道通信信号专业作为学院的特色专业,主要为铁路运输系统电务维护部门培养信号工作人员。进行教学改革的目的就是为了使学生能够适应铁路运输电务维护部门的工作要求,让学生在毕业时具备一定是专业技术能力,培养学生严谨的工作作风,能够使学生在短期内适应铁路运输电务维护部门的工作要求和工作氛围。 1.2激发学生的学习兴趣 教师教学的目的是让学生学习一定的文化知识,锻炼学生的专业技能,培养学生的职业素养和综合素质。教师本身具备的专业素质能否全部或者大部分传授给学生,学生是否愿意并且真正学习到教师教授的所有知识,这是完全不相关的两个方面,但是教学的目的是希望学生能够将教师所教转化为自己所有,那么着两者之间就又是相互矛盾的了。传统的教学方法已经完全不能适应现在的高职学生,那么如何将学生从发呆、玩手机或者睡觉之中解脱出来,去踏实的学习教师所讲就是每一名专业教师必须去研究探索的问题。教学改革的最初目的也应该在此,就是改变传统的呆板的教学方法,用一种更容易让学生接受并且的喜爱的方式去教学。当学生们心甘情愿的放下手机、不再对老师讲的内容昏昏欲睡,那么教学改革的目的应该就基本达到了。当学生能够充满激情的去学习每一节课教师所教,教师和学生之间达到了一定的和谐程度,那么教师就不用再为了组织课堂教学而发愁了。 1.3提升教师自身的职业素质。 牛顿第三定律告诉我们:力的作用是相互的。笔者认为这一定律同样适用于情感交流。如果一个学生喜爱一名教师,那么他对这名教师所讲的课程也会感兴趣,反之,如果一名教师没有得到学生的肯定,那么他的教学效果也应该不甚乐观。在高等职业教育高度发展的今天,一名教师的教学改革水平也是衡量一名教师职业能力的重要依据。作为高等职业教育的教学工作者,我们不仅应该具备坚实的专业能力,如何将自己的知识能力传授给学生也是不容忽视的,所以,教学改革不仅仅是为铁路输送人才,也不仅仅是为了学生,更是为了教师自身。 2研究内容 本次教学改革主要运用了理论联系实际的科学方法。在上一学年,笔者有幸参加了一次戴世宏教授的关于高等职业教育教学改革的讲座,在讲座中,戴教授系统的介绍了教学改革、课程改革的意义与方法,使笔者收获颇丰。为这一年的教学改革工作提供了理论依据。在实践的过程中不断学习和思考,用理论指导实践,用实践效果验证理论,使笔者教学改革水平有了很大的提高。 2.1课程标准的确定。 课程标准简单来说是一门的课程的大纲,在课程标准中应确立本门课程的教学内容与教学目标、教学方式与教学方法、考核方式与考核标准。传统的教学方法为讲授法,教学目标以记忆性内容为主,考核方式比较单一。如要进行课程改革,改革的优秀是改变教学方法,那么教学手段就需要革新,教学目标就要从传统的知识目标变为能力技能目标,考核方式也要向多元化发展。 2.2课程的整体设计。 在本轮教学改革中,将教材内容进行了更加系统详细的整合,形成“一个目标,两条主线”的教学线索。一个目标:是指本门课程的教学目标,本次教学改革主要突出能力目标的培养,最终的能力目标就是能够对信号机进行维护和简单的故障处理。这一目标其实还包括了信号机的识别等相关的简单能力目标,这是说在单元课程教学过程中的小目标都是为了这一个最终目标的服务的。两条主线:一条是指信号机的识别与维护,另一条则是指信号机的设置。前者侧重于技能的培养,后者则侧重于分析问题解决问题能力的培养。 2.3单元课程设计。 一门课程包含数量不等的学时和不同的教学内容,将整门课程按照教学内容或认知结构的不同分成多个教学单元,将每个教学单元进行合理的设计,按照教学内容的不同确定每个教学单元的教学目标、教学手段、教学方法。教学目标的确定重点考虑学生能力目标的培养,通过教学和练习能够让学生练就某种专业技能,这是高等职业教育教学的首要目的。根据教学内容的不同确定不同的教学手段,尽可能贴近铁路电务工作实际,如果有信号机设备,尽可能利用实景教学,若没有实际设备则尽可能使用图片或多媒体教学方式,让学生能够在直观上了解自己所学。高等职业教育教学改革主要是教学方法的改革,在教学中应以学生为中心,以项目为载体,改变传统的以教师为中心,以内容为载体的讲授教学方法,采用“教、学、做”一体化的方式,使用任务驱动、头脑风暴等先进教学方法,提高学生的学习兴趣,促进学生发挥主观能动性,主动去学习和练习,掌握专业知识的同时,锻炼专业技能。 2.4考核方法的改革。 传统的课程考核方式就是“一纸定江山”,学生在考试前一周甚至更短的时间突击背题,就可以通过考试甚至获取较高的分数,通过期末考试试卷决定一门课程的成绩,这是极不客观公正的考核方式,在课程改革中如果不改革考核方式,那么过程的改革将失去意义。针对《信号机检修》课程,制定如下考核方法:课程考核包括过程考核和期末考核,学生成绩由学习过程成绩、实作考核成绩和记忆性考核成绩组成。过程考核包括教师教学过程监测考核和分析问题解决问题能力考核两部分。教学过程监测占比较少量的成绩,由教师根据学生课堂表现和课后作业成绩综合给出,大约为总成绩的10%左右。分析问题解决问题能力考核是在期中进行,考核方式是一张试卷,但是试卷内容不包括记忆内容考核,均为主观题目,题目内容包括信号机的设置等内容,题目没有统一答案,符合信号机设置原则均可获得相应分数,此项考核约占总成绩的10%左右。期末考核包括实践技能考核和记忆能力考核。其中,记忆能力考核为机考,事先将已经做好的题库写入计算机,学生在考试时直接进行机考即可,考试完毕即可知晓自己的分数,这样的考核方式既不需要教师阅卷,又增加了公平性,基本不会出现徇私舞弊的情况,此项内容成绩约占总成绩的40%左右。高等职业教育教学的目的是培养高端技能型人才,那么教学改革的目的则是要培养学生的专业技能,那么作为考核学生学习情况的期末考试就要包括专业实践技能考核,本门课程名为《信号机检修》,那么学生经过一个学期的学习就要能够对信号机进行检修,期末考核的实践技能考核部分就要考核学生对信号机的点灯参数进行测试,对信号机的故障进行处理,教师根据学生是否按照铁路电务维修标准操作进行评分,此过程要全程录像,以达到公平公正的目的。此项内容成绩约占总成绩的40%左右。考核方式的改革配合教学方法的改革,形成一条线,使得教学改革不会虎头蛇尾。 3结论 此次课程改革是自开始进行本门课程的教学以来最深入彻底的一次教学改革,跟以往喊口号式的改革不同,是真正将学到过的理论纳入到教学实践当中,虽然只是系级的课程改革课题,但是从教师自身的感觉来说,教学过程是令人享受的,教学效果是令人欣慰的,在进行课程教学的总结时,感觉自己是有发言权的,不再像以前的教学总结,不知道从哪些方面入手。这也从另一个方面证明了实践是检验真理的唯一标准。本次研究的结果表明,课程改革的确能够提高教师的教学水平,同时能够改善目前全国大学生客观存在的一些不良的课堂状态,对教师自身职业素养的自信培养有很大益处,还能让学生从手机和发呆中解脱出来,真正学到一些技能,真正提高自身的各种能力,为以后在工作中的良好表现打下坚实的基础。另外,一门课程的教学改革的成功与否并不重要,重要的是一个专业乃至一个学科体系的课程都能够充分激发学生的学习热情,这样,学校培养的毕业生才能够更加符合企业的要求。 作者:白玉娟 单位:黑龙江交通职业技术学院 铁路信号论文:铁路信号工程建设论文 1铁路信号工程施工质量控制要点分析 铁路信号工程施工质量控制是非常重要的,它影响着列车的运行安全性。在铁路信号工程施工的过程中,监管工程师要分清主次,抓住工程的重点,制定科学合理的质量控制方案,明确质量控制程序和检查工作。在必要的地方设置质量控制点,这样可以有效的进行防控工作,在安置的过程中要依据质量特征的不同性,以及危害程度的不同来确定控制点的位置。铁路信号工程施工流程是检验工程各个项目的重要阶段,高质量的铁路信号工程可以更好的保证列车的安全运行,避免不必要危害的发生,所以要秉着安全第一的原则,全方位的考虑可能影响安全的因素,提高施工的效率和质量。 2实现工程项目建设的目标要对人进行控制 工程项目的施工大多是人为操作的,所以铁路信号施工的进度控制,可以通过对施工组织者、指挥者的控制来实现,而铁路信号施工的质量控制,可以通过对实施者和操作者的控制来实现。为了有效避免人为的失误,保证工程的质量,施工方要积极调动施工者的主观能动性,增强施工者的责任感,此外还要加强对施工者的政治教育、职业道德教育,以及专业知识、技术的培训工作,以保证工程质量为目的,本着扬长避短的原则控制对施工者的使用。铁路信号的施工技术水平高且复杂,特别是电气集中、微机连锁等方面的工作,所以,应选择既有丰富经验又有实践技术的人员来完成,保证工程的可靠性,提高工程的效率。这样一来,就要在铁路信号施工前对施工人员进行安全操作的专业指导,重点培养操作者的技能,并通过考试的形式进行考察,针对不同人出现的不同问题一一指导,发现每个施工者最擅长的技术,科学合理的分配施工项目。 3工程施工方案主要控制施工方法 控制施工的方法简单来说就是,对铁路信号施工项目的技术方法、操作流程、检查手段、以及施工人员组织设计等方面进行控制。铁路信号工程的施工过程能否顺利,施工方案的制定是关键,如果施工方案不周全,就会影响施工的质量,拖延施工的进度,不能按时完成任务,进而会增加建设的投资。所以工程项目的负责人要制定健全的方案,根据实际情况,对施工技术、管理手段、操作流程、经济状况等方面进行系统的分析,尽可能的保证施工方案的合理性和可行性,完成目标的控制。例如,在站场旧设备换新的过程中,要考虑每一次设备更换阶段可能给列车带来的影响,在更换的过程中采用什么样的指挥方式,工作人员如何分配,发生意外怎么解决都要进行科学的分析。铁路信号是指挥列车正常行驶的神经中枢,所以在设备更换期,要选择熟悉这些设备的维修人员,以及精通专业技能的技术人员进行操作。 4如何提高铁路信号工程的质量 4.1重视对人员素质的控制 要想保证铁路信号施工的质量,首先对人员的素质控制很重要。施工团队如果整体素质好,经营作风正,工作经验丰富,协作能力强,那么施工的效果就会好,此外,施工人员的技术水平会直接影响工程的质量,特别是一些高难度的施工技术的操作。 4.2铁路信号工程的选材质量控制 随着科技的发展,一些高端的机械设备逐渐的被应用到工程建设中,现代化的机械设备在铁路信号施工中发挥着巨大的作用。工程机械化的实现需要机械设备的应用,所以在铁路信号工程的施工阶段,要重点考虑施工场地的条件、结构,以及设备的性能,这样才能有效的发挥机械的功能,从而提高工程的效率,获得更高的经济效益。要想保证施工的质量,就要对机械设备的型号、性能和操作方法进行控制。高质量的材料是保证施工质量的基础,所以在材料的选购时,要牢牢的掌握材料的质量、价格,选择好材料的供货商,用最少的资金采购最优质的材料。其次,把握好材料质量标准,在材料的选购时严格验收,用适当的方法检查材料的质量。最后,要加强对材料的运输与管理,制定完善的材料管理制度,避免材料损坏、变质的现象发生。 5处理好铁路信号质量控制和进度控制的关系 铁路信号质量控制和进度控制是工程施工项目的重点,二者之间相互制约又相互依存。如果一味的要求工程施工的速度,一定会影响施工的质量,在修补的过程中又会耽误很多时间,这样反而会影响工程的进度,所以,施工方要在保证施工质量的基础上提高施工的速度,提高列车的运行效率。 6结束语 总而言之,随着社会和科技的进步,对铁路信号施工的要求更加系统化和规范化,越来越多的高端机械设备运用到了工程建设中,这不仅提高了列车的运行速度,也提高了运行的安全性和可靠性。铁路信号是列车安全运行的重要依据,在建设的过程中,不仅要控制施工的进程,还要控制工程的质量,确保列车高效运行,从而提高经济效益。 作者:徐立军 单位:通号工程局集团有限公司天津分公司 铁路信号论文:铁路信号项目修建的质量管理研究论文 论文关键词:铁路信号;工程质量;控制 论文摘要:铁路信号是指挥行车的大脑和神经,因此铁路信号工程建设的质量至关重要。文章指出对人、材料、机械、方法和环境5大因素进行控制,是保证工程质量的关健。 铁路是国民经济的大动脉,而铁路信号是指挥铁路行车的大脑和神经。为了使这个大脑和神经安全、可靠、灵活、高效地为运输生产服务,必须在关系到影响上述功能形成的铁路信号工程的建设阶段把好工程质量关,这是铁路信号工程建设监理工作的一项重要内容,而严格地对“人、材料、机械、方法和环境”这影响工程质量的5大因素进行控制,就抓住了保证建设项目工程质量的关键。 1对人的控制 大家知道,从事建筑工程行业内的人,可以作为工程建设的决策者、组织者、指挥者,也可以是施工工序的实施者和操作者。所以,充分调动人的积极性,避免产生失误,是首要的问题。 为了避免人的失误,调动人的主观能动性,增强人的责任感和质量意识,达到以工作质量保工序质量、促工程质量的目的,除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育,进行专业技术知识培训,健全岗位责任制,改善劳动条件,实行公平合理的奖励外,还需要根据工程项目的特点,从确保工程质量出发,本着量才使用,扬长避短的原则来控制对人的使用。人对质量的影响,主要有以下几个方面。 (1)领导者的素质。在对设计、施工承包单位进行资质认证和优选时,一定要考虑领导者素质。领导层的整体素质好,必然决策能力强,组织机构健全,管理制度完善,经营作风正派,技术措施得力,社会信誉高,实践经验丰富,善于协作配合。这样,就有利于合同执行,有利于确保质量、投资、进度三大目标的控制。 (2)人的理论、技术水平。人的理论技术水平直接影响工程质量水平,尤其是对技术复杂、难度大、工艺新的建筑安装工序的操作。铁路信号是技术含量较高的一个工种,尤其是电气集中、驼峰自动集中、区间自动闭塞、微机联锁等技术比较复杂,应选择既有丰富理论知识,又有实践经验的工程技术人员承担,以保证建设项目安全、可靠、顺利投产,还应选择有较高的施工工艺水平的技术工人,以保证工程的优良率。 (3)人的生理缺陷。在信号施工中,有高血压、心脏病的人,不能从事高柱信号机上的高空作业,视力、听力差的人不宜参与校正、测量和在运营车站上作业,否则,将影响工程质量,甚至引起安全事故。 (4)人的心理行为。人的劳动态度、注意力、情绪、责任心等在不同地点、不同时期也会有所变化。例如:某个人的某种需要未得到满足,或者受到批评处分,或者由于家庭关系不和睦,或者由于人际关系紧张,思想沉闷、心情抑郁,这种不稳定的情绪极易诱发质量、安全事故。所以,对某些需确保质量万无一失的关键工序和操作,一定要分析和掌握人的心理变化,做好人的思想工作,在合理的前提下为人解难,稳定人的情绪。 (5)人的错误行为。人的错误行为是指人在工作场地或工作中产生的错听、错视、误判断、误动作等。例如在信号过渡及新旧设备倒接过程中,线头的错焊、仪表的错视,以及对使用中设备的误动都极易发生行车事故。所以更应加强人的责任心,尤其在容易引发行车事故的工作环节应配备确认、监督人员,以防由于一个人的失误造成行车或设备事故。 (6)人的违章违纪。人的违章违纪行为有以下各种表现:粗心大意、漫不经心、注意力不集中,不懂装懂、不履行安全措施,安全检查不认真、随意乱放工具材料,不按规定使用防护用品,碰运气、图省事、玩忽职守,有意违章,只顾自己、不顾他人等,对这些行为必须严加教育,及时制止,否则,将造成难以估量的损失。 2对材料、构配件的质量控制 材料是工程施工必需的物质条件,材料质量不符合标准,工程质量便无从谈起。 (1)掌握材料信息,优选供货厂家。要掌握材料质量、价格、供货能力等信息,选择好供货厂家,以获得质优价廉的材料资源,从而为保证工程质量、降低工程造价奠定物质基础。为此,主要材料、设备及构配件在订货前,必须要求承包单位申报,经论证同意后,方可订货。 (2)加强对材料的运输、仓储、保管工作。健全材料保管制度,避免材料损失、损坏、变质。 (3)确定材料质量标准,加强材料检查验收,严把材料质量关。材料质量标准是用以衡量材料质量的尺度,也是作为验收的依据。工程所用的主要材料,必须具备正式的出厂合格证与材质化验单,如不具备或对检验证明有怀疑时,应补作检验。 (4)运用适当的方法进行材料质量的检验。材料质量检验方法有书面检验、外观检验、理化检验和无损检验4种。书面检验是通过对提供的材料保证资料、试验报告等进行审核,取得认可方能使用。外观检验是对材料从品种、规格、标志、外型尺寸等进行直观检查,看其有无质量问题。理化检验是借助试验设备和仪表仪器,对材料样品的化学成分、机械性能、电气特性等进行科学的鉴定。无损检验是在不破坏材料样品的前提下,利用超声波、X射线、表面探伤仪等进行检测。 3对方法的控制 所谓对方法的控制,是指工程项目建设周期内对所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等的控制。 工程建设项目的三大目标(进度控制、质量控制、投资控制)能否顺利实现,关键在于施工方案的正确与否。施工方案如果欠妥,就会影响质量,拖延进度,增加投资。因此,在参与制定和审核施工方案时,必须从工程实际情况出发,从技术、组织、管理、工艺、操作、经济诸方面进行全面的分析,综合考虑,力求方案合理可行,顺利实现三大目标的控制。 4对施工机械设备选用的质量控制 施工机械设备在现代化的工程建设中发挥着重要的作用,它是实现施工机械化的重要物质基础。为此,在工程项目的施工阶段,必须考虑施工现场条件、结构形式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理,充分发挥机械设备的效能,力求获得较好的综合经济效益。从保证项目施工质量的角度出发,应着重从机械设备的选型、主要性能参数和使用操作要求等3个方面予以控制。超级秘书网 5对环境因素的控制 (1)影响工程项目质量的环境因素有:工程技术环境,如工程地质、水文、气象等;工程管理环境,如质量保证体系、质量管理制度等;劳动环境,如劳动组合、劳动工具、工作面等。 (2)环境因素对工程质量的影响具有复杂而多变的特点,往往前一道工序就是后一道工序的环境,前一分项分部工程也就是后一分项分部工程的环境。因此,根据工程特点和具体条件,应对影响质量的环境因素采取有效的措施严加控制。 (3)对环境因素的控制与施工方案和技术措施紧密相关。如在雨季和在运输繁忙的线路上打电缆过道时,不能采用大开挖方案,因为下雨后土质松软易坍塌,又因过往车辆频繁,产生震动易使路基坍塌,危及行车安全。 6工程案例 在审核6502旧站场进行电气集中设备的施工方案时,亦存在着旧的联锁设备逐步过渡到6502电气集中设备施工方案的问题。着重考虑了每一次过渡对行车运输影响的范围和时间,临时采用什么方式指挥行车,发生意外情况时的应急措施,施工总指挥及其余人员的分工,工具、材料以及通信器材的准备,施工程序步骤、工务人员配合等问题。车站信号联锁是指挥行车运输的神经中枢。因此,在施工过渡时,须配备熟悉既有设备的电务维修人员,精通业务技术的施工技术人员,有组织能力、经验丰富的指挥人员和熟练技术工人。 铁路信号论文:铁路信号工程建设论文 1更新高速铁路信号标准规范编制模式 为服务大规模高速铁路建设,借鉴欧洲铁路标准先规划标准体系再分别研究实施的先进模式,确定了系统方案及装备研究以标准先行为原则。依托先期建设的武广、郑西高速铁路系统的研发和实施,首先制定了涵盖研发、设计、测试、生产、施工、维护等各个环节的标准规范,形成一整套高速铁路信号系统技术标准体系,以此来指导系统研发、集成、工程建设及调试运营。 2铁路信号工程建设标准工作存在的主要问题 铁路信号是铁路运输的基础设施,是保障行车安全、提高运输效率和运营管理水平的重要装备。铁路信号技术的发展和铁路行业的发展密切相关,和科技进步紧密相连,铁路信号的发展水平是铁路现代化的重要标志。近年来,大规模、高标准铁路建设高潮是中国铁路信号发展的重要时期,CTCS-2级列车运行控制系统日趋成熟,CTCS-3级列车运行控制系统研发成功并推广应用,为高速铁路的发展提供了可靠的技术支撑,技术水平达到世界先进水平,铁路信号工程建设标准水平也有了长足的进步。与此同时,建设安全、质量与效率、效益并重的优质铁路网络,为国家深化改革各项举措的大局服务,给铁路信号建设标准制定工作提出了更高、更迫切的要求。面对这种形势,当前的铁路信号建设标准还无法完全涵盖和满足全部工程建设的需要,尚存在一些不足之处。 2.1技术标准体系不健全 随着“四纵四横”铁路客运专线干线及一批城际铁路的建成,我国物流业的迅猛发展,中国铁路总公司的货运组织改革,以及货车装备的更新,繁忙干线逐步实施客货分线运输是大势所趋。一批以货运为主的铁路通道和工业企业专用铁路已投入建设,如晋中南运煤通道、蒙西至华中铁路、工业园区及物流园区专用铁路等。而我国铁路目前建立起来的铁路信号工程建设标准体系还不够完善,例如,具备自动驾驶功能的城际铁路、开行万吨大列的重载铁路、快速货运专线铁路、工业企业专用铁路等标准研究,有的刚刚起步,有的虽几年前已开展研究,但尚未出台有针对性的信号标准规范;一部分高速铁路信号工程建设标准还是暂行或试行规范,有待修订完善;铁路信号子系统标准规范还不完善,如250km/h铁路、无砟轨道客运专线铁路设置区间信号机的标准,道口信号标准规范等,尚缺失相关内容。 2.2通用图编制不完善 通用图是贯彻铁路主要技术政策和中心任务的有力工具,是实施标准、规范的可靠手段。通用图在铁路勘察设计中发挥着重要作用,有利于加快设计速度、保障设计质量。同时,通用图也是系统维护维修的重要基础资料。目前,铁路信号通用图的设计及数量少,覆盖范围小,更新改进速度慢,不利于工程设计及运营维护管理。例如,2006年原铁道部文件要求“ZPW-2000A区间小轨道电路不再纳入闭塞控制,仅完成报警、表示功能并纳入微机监测”,但至今尚未修订后的通用图,这就造成工程设计做法不统一,不利于信号工程施工和信号设备的运营维护。 2.3科研成果转化为标准规范不及时 制定铁路信号标准规范先进成熟的模式,是先规划标准体系,再分别立项研究实施,同时对建设、运营维护过程中所暴露出的具有普遍性的问题进行攻关研究,制定解决方案,进而形成标准规范。但现实情况是,立项研究的多,形成标准规范的少,且时效性较差。例如,电弧灼伤钢轨及胶结绝缘节的问题曾在多条高铁线路出现,铁路行业主管部门立项进行了专题研究,取得一些研究成果和解决措施,但解决方案至今未纳入铁路信号相关标准规范。 2.4信号标准规范管理机制有待进一步改进 从现状来看,铁路信号标准规范的部门主要为国家铁路局和中国铁路总公司。中国铁路总公司内的建设管理归口单位、运营管理归口单位、科技管理归口单位、工程管理归口单位等,信号标准规范及技术文件数量多、更新快,但内容零散、协调统一性差。各个单位有时仅针对本部门的管理职责制定标准规范及技术要求,疏忽了涵盖工程设计、工程施工、运营及维护、产品设计及生产等领域的执行单位的可操作性,文件执行困难,效果不佳。因此,有必要改进信号标准规范制定和的管理机制。 3铁路信号工程建设标准工作的改进 3.1改进原则 为实现构建具有中国特色的先进、成熟、适用的铁路信号建设标准体系的总体目标,必须以国家有关法律法规为基本准绳,以铁路行业规定为基本依据,总结国内铁路建设积累的成功经验,积极借鉴国外先进建设标准体系及管理策略,紧密围绕我国铁路信号工程建设和技术创新工作的发展规划与现实需求,全力推进铁路信号工程建设标准体系创新研究。改进铁路信号建设标准编制工作,应该把握以下主要原则。(1)立足我国路情,以科学发展观为指导,使建设标准具有良好的可拓展性和可持续性。(2)始终坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的既定技术方针,使建设标准全面适应不同等级、不同类别的铁路线路,全面促进运营管理方式现代化,全面改善维护管理手段人性化。(3)充分体现建设标准的先导作用、指导作用和促进作用,及时修订和完善铁路信号工程建设标准。 3.2改进内容 3.2.1构建健全的铁路信号工程建设标准体系 应针对客货共线铁路、客运专线、重载铁路、城际铁路、工业企业专用铁路等不同等级、不同类别的铁路工程,全面建立涵盖系统研发、工程设计、试验测试、装备生产、施工工艺、运营维护等各个环节的铁路信号工程建设标准体系。 3.2.2完善铁路信号通用图 将一些普遍性、通用性较强的铁路信号标准图定型化,提高工程设计的统一性,为运营维护创造有利条件。 3.2.3推动科研成果及时向标准规范转化 坚持系统引进与自主创新相结合,吸纳最新科技成果,加强基础科研工作,不断修订和完善标准体系,建立开放、科学、动态的管理机制,突出标准规范制定的针对性和时效性。 3.2.4改进铁路信号标准规范的管理机制 加强铁路信号标准规范的顶层设计,标准规范的制定及单位应形成协调联动机制,提高铁路信号标准规范制定的科学性、系统性、协调性,注重标准规范的可操作性和执行效果。 3.3当前应重点关注的问题 近些年来,铁路建设迎来了黄金期、高峰期,每年都有大批铁路项目立项、开工、竣工,铁路信号建设标准存在的问题逐渐显现,甚至存在与当前建设形势不匹配、不利于运营维护的问题,亟待解决。 3.3.1重载铁路、工业企业专用铁路建设设计规范 需尽快出台大秦、朔黄等重载铁路已运营多年,并积累了较丰富的运营维护经验及科学试验数据,一批新的重载铁路即将开工建设,如蒙西至华中铁路。因此,需要尽快编制出台重载铁路信号建设标准规范,以满足铁路建设领域的迫切需求。随着我国经济运行持续向好,工业企业园区、物流园区等专用铁路建设需求如雨后春笋般大量涌现,该类型铁路具有用途单一、线路短、标准低、需与国家铁路接轨等特点。企业修建铁路往往以经济效益为主要衡量标准,强调低投入、高产出。因此,现行国家铁路有关标准规范不太适应工业企业铁路需求,有必要研究出台针对工业企业铁路的行业标准。 3.3.2尽快形成具备自动驾驶功能的城际铁路信号标准体系 目前,国内各大城市群已规划了较为密集的城际铁路,如珠三角、长三角、中原城市群等,该类型铁路具有行驶速度高(一般为200km/h~250km/h)、车站密、运输组织灵活多样、具备自动驾驶功能等特点。但目前针对城际铁路的自动驾驶功能仅出台了较少的方案指导性文件,尚未形成一整套信号建设标准规范。大批城际铁路的开工建设,亟需建立城际铁路信号标准体系。 3.3.3制定信号系统综合布线标准 铁路信号系统内CTC中心系统、信号集中监测中心系统,大量集中设置各类高性能服务器,电源、数据布线量大。传统方式均为设备之间直连布线,主机房内布线杂乱,强、弱电线电缆隔离防护困难,存在电磁干扰安全隐患,系统维护、扩展困难,故障排除时间长,对运营干扰大。综合布线方式可使中心系统强、弱电线电缆隔离防护更安全,光电缆布置及径路更合理、更集约,从而消除电磁干扰安全隐患,提高系统的可扩展性和可维护性。因此,铁路信号建设标准需要引入综合布线理念,并制定配套的标准规范来解决此类问题。 3.3.4加大科研力度,积极探索新一代列控系统建设标准 通过多年的工程建设和对运营维护经验的总结,我国铁路信号列控系统已经形成CTCS-0,2,3序列框架,形成一定的技术储备。研究开发基于无线车-地安全信息传输、卫星导航安全定位、移动闭塞(或虚拟闭塞)等技术的新一代CTCS-4级列控系统,以及适用于速度160km/h及以下庞大路网的CTCS-1级列控系统的条件已经成熟,因此应加大科研力量投入,尽早开展相关标准规范体系的研究制定工作。 4结语 总结铁路信号建设标准制定的成功经验,创新铁路信号工程建设标准编制方法,是提高铁路信号工程建设质量和运营维护管理水平的重要举措。应从标准设计源头抓起,积极探索创新,既要做好铁路信号标准顶层设计,又要系统研究适应机械化、工厂化、信息化需求的配套工装、工艺标准,不断提高我国铁路信号工程建设标准水平。 作者:梁朝辉 单位:中国铁道科学研究院研究生部 铁路信号论文:新型铁路信号测试系统的特征论文 摘要:随着铁路技术的飞速发展,铁路信号系统越来越复杂,设备间和信号间的相关性越来越大,这使得实际中出现的故障呈现复杂化和多样化。为了更好的发现和诊断故障,保障铁路安全、高效运行,因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。 关键词:铁路信号测试系统安全 引言 铁路信号系统,通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统,对铁路运行的安全、高效、快捷起着重要作用。为了更好的发现和诊断故障,保障铁路安全、高效运行,因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。信号设备是铁路运输的耳目,对行车安全关系很大。它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。为了保证设备质量,铁路信号设备所命名用的器材和配件,必须符合部颁标准。当变更设备结构时,须经铁道部批准。 一、对各类信号设备安全的共同要求 各种信号均须符合下列各项要求:①除与机车车辆发生直接相互作用的设备如车辆减速器、限界检查器等以外,信号设备的任何部门不得侵入现行国标GB146-59规定的建筑接近限界(包括曲线部分的加宽)。②所有信号设备的安装,均须符合批准的安装标准图和设计图的要求。③信号设备的联锁关系,必须与批准的联锁图表一致,并满足《铁路技术管理规程》的要求。④各种基础或支持物不应有影响强度的裂纹,安装稳固,其倾斜限度不得超过10mm。信号机柱应垂直安装,其倾斜限度不应超过36mm。⑤各种信号设备的机械部分和电气特性,都应符合规定的技术标准。⑥对设有加锁、加封的信号设备,均应加锁、加封或装设计数器。⑦铁路信号设备及其电路,应保护在发生故障时导向安全,以免出现危及行车安全的后果。⑧凡与交流电源引入、架空线(包括架空线电缆接入)及轨道电路等外线连接的信号设备,必须设置外部防护设施(雷电防护、安全地线等)。⑨在交流电力牵引区段的防护要求:a为了保证人身安全,信号设备外缘距接触网带电部分的距离不得少于2m;b距接触网带电部分5m范围内的金属结构如信号机构、梯子、安全栅网以及继电器箱箱体、转辙握柄等均须接地。c同一设备接地时,严禁既接向牵引轨条或扼流变压器中点,又接向专用地线。 二、对各类信号设备的具体安全要求 2.1对信号(装置或显示)的安全要求:①对信号的基本要求是显示明确,有足够的显示距离,当发生故障时能给出最大限制的显示,保证行车安全。②信号机(含表示器,下同)的显示方向,应使接近的列车或车列容易辩认信号显示,并不致被误认为邻线的信号机。信号机的显示,均应使其达到最远。曲线上的信号机,应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。③各种信号机及表示器的显示距离,在正常情况下应符合下列规定:a.进站、通过、遮断、防护信号机,不得少于100m;b.出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机,不得少于400m;c.调车、矮型出站、复示信号机,容许、引导信号机及各种表示器,不得少于200m;在地形、地物影响视线的地方,进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离,最少不得少于200m。④各种信号机开放后,均应按《铁路技术管理规程》规定的条件,在列车或车列运行的适当时期及时关闭,若恢复定位状态。⑤进站、出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时,均应视为停车信号。⑥色灯信号机的机构及灯光配列形式,应符合规定的标准。以两个基本灯光组成一种信号显示时,应在一条垂直线上,并应有一定的间隔。由两个同色灯光组成的一种信号显示时,其颜色一致。⑦同一机柱上有几块臂板时,各臂板的显示方向应一致,动作角度互相偏差不得超过5°。在关闭状态时,主臂板和通过臂板应水平,上下误差均不得超过2°角。开放信号时,臂板开放角度为40~70°。2.2对联锁设备的安全要求:为保证站内的列车运行、调车作业安全,站内正线、到发线上的道岔,及联锁区范围内的道岔,均须与有关信号机联锁。区间内正线上的道岔,也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。①各种联锁设备均须满足下列安全、要求:a.当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关闭时,防护该进路的信号机不能开放;信号机开放后,该进路上的有关道岔不能扳动,其敌对信号机不能开放。b.正线上的出站信号机未开放时,进站信号机不能开放为通过信号;主体信号机未开放时,其预告信号机不能开放;色灯复示信号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。c.装有转换锁闭器、电动或电空转辙机的道岔,当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有4mm及其以上间隙时,不能锁闭或开放信号机。②电气集中联锁设备还应保证下列要求:a.当机车车辆通过道岔时,该道岔不能转换。b.向有车占用的线路排列列车进路时,有关信号机不能开放。c.能监督道岔是否被挤,并能在挤岔的同时,使防护该进路的信号机自动关闭。d.在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭状态,复示有关信号机的显示等。③电锁器联锁设备应保证:车站值班员能控制与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。 三、对闭塞设备的安全要求①区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁 当区间道岔未开通正线时,两端站不得开放有关信号机。②当列车或后部补机需由区间返回原发车站时,自动闭塞或半自动闭塞应设钥匙路签。在钥匙路签未放入原设备以前,掺有钥匙路签的列车或后部补机占用的区间,不得解除闭塞,出站信号机不得开放。③自动闭塞设备应保证:当闭塞分区被占用或轨道电路失效时,防护该分区的信号机自动关闭;当进站及通过信号机红灯灭灯时,其前一个信号机应自动显示红灯;当闭塞设备中任何元件或部件发生故障时,不得出现信号的升级显示;在站内控制台上应有相应的区间情况的表示。④继电半自动闭塞设备应满足下列要求:①出站(或通过)信号机开放的条件是,单线区间在得到对方站的同意接车信号后,双线区间在得到对方站的列车到达信号后。②电锁器联锁的车站,操纵发车手柄(或按钮)后,电气集中联锁的车站,出站信号机开放后,均不能按正常办法取消闭塞。③列车从发车站进入区间后,出站信号机应自动关闭,并使双方站闭塞机处于闭塞状态,在列车到达接车站以前不能解除,有关出站信号机,不能开放。公务员之家 四、基于ARM9的通用铁路信号测试系统的研究 一种基于ARM9的通用铁路信号测试系统,用以帮助工作人员发现和分析诊断故障。整个系统分为两大部分,即基于单片机的前端采集部分和基于ARM9的主板部分,两部分之间通过双口RAM进行双机通信。前端采集部分选用SST公司的89E58RD单片机做主控制器,主要完成信号采集、数据存储等功能。主板部分采用三星公司ARM9系列的S3C2440A处理器作为优秀处理器,并采用Linux操作系统,实现对双口RAM数据读取、处理、显示、存储、传输和前端采集路数控制及存储数据二次处理分析等功能。系统设计实现了对通用铁路信号量的多路采集、处理显示、带时间信息的大容量数据存储、组成柔性多点测试网络和对存储数据简单二次分析处理等功能。本文在对系统采集量、功能要求、关键技术进行了分析基础上,给出了系统总体设计方案。对于基于单片机的前端采集部分,设计了采集板硬件电路,并给出了相应信号采集和存储等软件程序。对于ARM9主板部分,设计了主板硬件电路,在此基础上建立软件开发环境,移植Bootloader和Linux操作系统,然后设计了双口RAM驱动程序和相应应用程序,并进行基于QT的用户图形界面设计。本文实现了对两路牵引电流的测试、存储和对存储数据的片上二次处理分析,满足基本功能要求,证实了系统可行性。为了完善系统对测试信号的分析能力,本文又采用了基于最小二乘法的曲线拟合对系统存储的带时间信息的测试数据进行了后期处理分析,得出了测试信号的基本规律,完善了系统功能。最后对本文所研究内容进行了总结并指出系统的不足和改进方法。 铁路信号论文:铁路信号导通故障处理论文 论文摘要:铁路信号付列车运行安全和时间疏导起到重要保障作用,信停期间应从制定严密的施工方案和做好配合工作两方面来做好铁路信号施工方案的组织工作。对铁路信号导通中的故障处理进行分析,提出故障处理措施,该方法能达到缩短信停时间,优化施工组织的目的。 论文关键词:铁路信号施工组织电路导通 随着铁路建设的高速发展,作为铁路运输生产基础之一的铁路信号设备也发生了很大变化,主要体现在设备组成部件及器材产品中的科技含量逐年增加,表现为技术条件复杂、标准要求高、试验项目多、测试技术指标精确的特点。铁路经过6次大提速之后,对既有线铁路信号设备的维修和施工质量要求越来越严格,对信号设备更新、改造和大修及新旧设备更替时间的要求也越来越短。信号设备更新、改造与运输需求之间的矛盾越来越突出,因此优化施工组织,缩短信停时间已成为铁路信号工程中的当务之急。 1信停期间的铁路信号工程施工组织 信号工程的优秀工作就是信、联、闭、停、用期间的施工组织,是一个系统工程,直接关系到信号工程安全、质量和工程指标的实现。 1.1制定严密的施工方案 项目经理组织有关工程技术人员进行现场调查,征求车务、电务、工务及上级主管部门意见,了解既有设备的使用情况,确认好信停影响范围,明确信停前及信停中施工内容,确认具体的工作项目、工程数量、相互关系和工作顺序,使每项工作都围绕关键项目来进行。 同时,要对每个作业项目提出具体的作业时间和安全措施、质量标准及所用材料和工具等,并以作业单形式进行细化分解,提前两天发到作业小组,使每个人都明确自己所负责的工作。主管工程的技术人员要通过新、旧图纸核对,了解施工中的每一细节及新设电路与已有电路的不同。落实好需要电务、车务、工务、房产、铁通和供电等部门配合的项目,综合各方面因素,编制出详细、准确、具有可操作性,与实际工作相符的施工方案。 项目指挥长、项目经理、主管项目安全的负责人及项目总工程师中的每一个人必须明确信停期间的作业项目和主要工程数量及影响范围,掌握关键路线,运用好网络计划技术,组织好流水作业和平行作业。 信停期间参加施工的所有管理干部必须实行分工负责和逐级负责制,分片包干,明确自己的责任、任务,完成项目的时间和应达到的标准。这样才能确保信停施工安全稳定、质量达标、施工进度有序可控,使工程能够按期或提前完成,因此,编制切实可行的施工方案是实现工程施工的前提。 l.2信停期间的配合工作 信号设备停用期间的施工配合工作是缩短信停时间的重要条件。在此期间的施工是以工程单位为主体,电务、车务、工务、机务、通信和供电部门密切配合,互相支持,团结协作。 1)首先,铁路局所属的施工所在地或车站在信停前根据施工等级不同,由专人负责主持召开施工协调会,对工程与运输、通信、工务、电务、供电之间的相互配合提出明确要求,对关键问题抓好检查落实工作,防治不必要的推诱,为施工顺利进行提供可靠的保证。 2)其次,信停期间的运输组织必须为施工部门创造条件,落实施工单位的合理要求。运输部门必须正确认识施工与运输的关系,只有为施工中的测试、试验项目创造条件,施工部门才能按期或提前开通,缩短无联锁状态时间,从而确保行车安全。 3)电务段在施工过程中的全面参与及密切配合也发挥着重要作用。电务段从施工开始到工程竣工要给予全方位的配合,如电缆敷设、箱盒配线、设备安装、电气特性测试、更换转辙设备等应派专人参加,这样可以做到有问题及时协调、协商解决,主动参与工程质量监督和验收,将问题解决在信停之前,使出现问题的概率降到最小。信停前请电务段进行初验,尽量减少信停期间可能出现的问题,为信号工程的开通创造良好的条件。 4)信停期间的工务、通信、机务、供电部门的配合也是重要的组成部分。信停前施工单位必须及时把涉及到上述单位的配合工作以书面形式写明,进行沟通,听取意见,配合单位也要指定专人落实好配合工作,确保行车设备正常投人运营。 2铁路信号电路导通施工 铁路信号导通质量的好坏关系到联锁关系是否正确及信号设备的正常使用。铁路信号的导通丁一作可分为3个部分进行,即:导通前的准备工作、导通中的故障处理及模拟联锁试验。结合工程实践,本文重点阐述铁路信号在电路导通中的故障处理。 2.1导通前的准备工作 导通前准备工作主要包括:①核对配线,此项工作分室内、室外两个部分同时进行,也可以根据施工的规模情况分别进行;②对电源屏做空载试验,电源屏空载试验是电路导通前必不可少的一项试验工作,要符合标准和《铁路信号施工规范》要求;③检查组合架的架间零层电源环线、侧面电源环线、控制台电源环线等相互间有无短路及混线等错接现象,各条配线对地绝缘及线间绝缘电阻是否达到《铁路信号施工规范》要求,确定无误后方可与电源屏连接;④通电检查电源屏及组合是否有熔断器熔断;⑤在完成上述任务后,就可插装继电器,最好是在带电状态下进行,这样可以同时观察到各部分熔断器是否保持完好;⑥最后对室外设备做检查;⑦在做好前6项工作的同时,还要按轨道电路的站场布局,做好轨道电路模拟盘,大站可做信号机模拟及道岔模拟操纵盘。 2.2导通中的故障处理 在完成前期准备工作后,此时进路还不能排列,还不能进行联锁试验。要使所有单元电路恢复到定位状态后,才能进行联锁试验。 1)使各个单元电路恢复到定位状态。此项工作要使室外信号机的定位灯光都能点亮,室内相应的灯丝继电器(DJ 吸起:电动转辙机能正常转动并有定、反位显示,且与室内相应的道岔组合中的1DQJ,2DQJ,DBJ,F13,相对应,所有轨道继电器(GJ)能可靠吸起,这些单元电路都比较简单,可分组同时进行。处理故障时应本着先内后外、先近后远、先易后难的原则,即先处理室内故障、再处理室外故障;先处理距信号楼近的故障,再处理距信号楼远的故障;先进行简单容易处理的故障、再处理复杂的故障。对于较复杂的电路故障,要尽可能缩小故障范围。 2)当上述工作完成后,即可对控制台盘面上的按钮、表示灯进行对照。要使盘面上的表示灯与此时的电路相一致、显示正确、光带熄灭,按钮按下后,对应的按钮继电器有所反应。 3)排列进路。依照联锁表中给出的进路类型,按先短后长、先易后难的次序进行排列进路,先办理短调车进路,逐个办理,逐个核对,做到操作、电路动作及表示完全符合联锁图表的要求,不放过任何一个细小的故障及隐患。短调车进路全部排出后才可进行长调列车进路的排列,再进行调车进路的正常解锁、故障解锁、中途返回解锁等联锁试验内容,最后进行列车进路,列车进路的办理程序与调车进路的办理程序相同。 4)接口电路的导通,接口电路往往不定型,因此,对接口电路一定要试验彻底。如64D继电半自动闭塞电路、区间自闭结合电路、场间联系电路、与机务段联系电路等。 5)轨道电路送电端要接在箱盒引接线上,受电端反送电,使室内轨道继电器吸起。 2.3模拟连锁试验 模拟联锁试验过程是前期准备工作及导通试验工作的延续和总结,也是对工程设计质量、施工质量的一个全面的检验过程。所以在模拟联锁试验前要充分熟悉现场设备的布置、联锁图表等主要施工设计图纸,对与站场相关联的有关设备的联系应全面掌握,做到心中有数,然后方可进行模拟联锁试验。 3结束语 从信号施工的准备阶段就应该和线路及信号楼的施工单位紧密联系、相互配合。在信停期间做好各方面的施工准备和优化施工方案是缩短信停时间的重要保证,在信号的施工和收尾过程中更要加强联系、相互沟通,配合、保证施工优质、高速的进行。 铁路信号论文:铁路信号工程质量控制探索 一、加大相关人员的教育培训力度,实现铁路信号工程项目建设目标 基于铁路信号施工对技术水平要求较高、涉及流程相对复杂的特性,对于相关人员操作水平、职业素养的要求也相对较高。对电气集中、微机联锁等技术难度较高的环节而言,更需要相关人员具有一定的专业技能,才能够满足施工过程中的技术需求。工程项目的施工是一项主要以人为操作为主的工作,施工组织者与指挥者的操作可对施工的进度进行有效控制;实施者与操作者的操作可对施工的质量进行有效控制,两者相辅相成,缺一不可,是整体工程质量的可靠保障。因此,为尽量避免人为产生的失误,对工程的质量形成保障,施工方应该采取相应的措施来调动施工人员的操作积极性,加强施工人员专业技能、职业道德教育等方面的培养,最大限度地提高施工人员的操作技能水平,从而确保施工项目得以有效、稳定地开展。 二、有效控制施工方法 对施工的方法进行控制,简要来说便是对铁路信号施工项目的技术方法、操作流程、检查手段等环节进行控制。在施工方案缺乏全面性的情况下,施工的进度、质量等因素均会随之受到影响,进而对建设的投资产生不良影响。因此,在进行施工方案制定时,应该由工程项目的负责人根据施工的实际情况而定,对各项相关流程做出具体分析,以对施工方案中的合理性及可行性形成一定保障。以站场旧设备换新的过程为例,应当对每一次设备更换阶段对列车所造成的影响予以充分的考虑,并对各项工作的分配进行合理的指挥,以实现控制工作的有序性。 三、确保铁路信号工程质量 首先,要对施工人员进行有效控制。人员的素质控制是保证铁路信号施工质量的一大前提。要实现有效的人员素质控制,首先应当对施工团队的整体素质进行有效的协调与训练,从根本上重视整体施工团队作风,由此实现施工效果的优化。除此之外,对施工人员进行专业技能培养也是至关重要的一个环节,由于对于难度较高的施工技术而言,施工人员的专业技术水平可对工程的整体质量产生决定性的影响。其次,对选材质量进行有效控制。在当前的铁路信号工程建设工作中,现代化的机械设备是对铁路信号施工质量及进度产生重要影响的一个部分,因此,设备及材料的选择也应作为质量控制及进度控制工作中的一个重要环节。一是在铁路信号工程的施工阶段,应对施工场地的结构、条件及设备的性能等因素进行综合考量,使机械的功能可得以发挥至最大化;二是为对施工质量形成一定保障,在进行材料选购的过程中,应对材料的价格、质量等因素进行明确的掌握,尽量以最少的资金购买最优的材料;另外,还应对材料的质量标准进行严格把握,确保入场材料的质量与相关标准规定相符;三是应对材料的运输与管理工作加大投入力度,确保材料管理制度的完善,尽可能地降低材料损坏、变质等情况的发生率。 四、处理好铁路信号工程进度控制与质量控制的关系 进度控制是铁路信号工程施工过程中的一项重要而复杂的任务。控制好进度有利于维持良好的经济秩序、有利于尽快发挥投资效益、有利于提高企业的经济效益;施工阶段的质量控制是铁路信号工程建设项目质量控制的重点。合理的施工质量控制有利于促进建设单位和施工单位共同做好质量控制活动;有利于健全和完善施工组织设计和施工单位质量保证体系。然而,作为铁路信号工程项目的两个重点,进度控制与质量控制两项工作之间存在着相互关联与相互制约的关系。在施工中如果一味地追求施工工期,就会使质量目标难以操控,进而产生质量问题,严重的还可能导致返工问题,降低施工企业经济效益,影响建设单位投资效益的尽快发挥;为了保证施工质量,片面的精做细干又会使工期延后,也会造成成本增加。因此,做好质量控制和进度控制的均衡、协调是保证建设工程如期、保质完成的最有效的手段。具体而言,就是要认真仔细做好施工设计方案,把施工进度控制和质量控制的任务落到实处,在合理的工期内完成合格的施工项目;另外,为避免施工质量受到影响,防止在修补的过程中造成不必要的时间消耗,施工方应在保证施工质量的前提下,尽可能地加快施工的进度,但不可一味的追求效率而忽视质量管理,以确保对列车的运行安全形成根本的保障。 五、结语 综上所述,在铁路信号工程建设施工中,进度控制及质量控制是两项相互联系、相互影响的工作,也是铁路安全运行的重要保障。因此,在对铁路信号工程进行进度控制及质量控制的过程中,便应结合各项实际因素进行综合考量,使两项控制工作可得到均衡处理,由此实现铁路运行效率与运行质量的根本提升。 作者:刘广 单位:中铁电化局西安电务工程公司 铁路信号论文:论计算机联锁铁路信号系统构造与维护 计算机联锁系统特点及优势 1.联锁模块采用三取二容错方式,任意一个CPU故障通过三取二比较能被立即发现,并被屏蔽,发送到联锁总线的控制命令始终是正确和一致的。各环节通过自诊断功能,将错误控制在各环节内部,保证整个系统具有高度的安全性。 2.全面采用硬件冗余,提高了系统的可靠性。联锁控制CPU板、联锁总线、电源等关键模块采用三重冗余结构,任何的单点故障不影响系统工作。控制机采用双机同时工作的方式,取消了双机切换电路,从而减少了故障点。电路出现故障后,能自动切换到备用板,保证系统连续工作,提高了整套系统的可靠性。 3.具有全面的自诊断功能,能迅速诊断到故障点,每块模板由工作状态显示。所有模块包括电源可以带电拔插而不影响系统的正常工作,缩短故障恢复时间。单点故障不影响系统的正常运行,系统具有带故障运行的能力。如果有热备板存在,系统能完成自动切换,作出故障报警并停止故障板工作。 4.故障——安全功能方面采用新的技术达到安全的目的。(1)执行模块控制总线和控制电路采用双路逻辑“与”电路,任何一路控制总线或控制电路发生错误都不会产生错误的输出。(2)执行模块采用动态控制技术,当两路微控制器(MCU)中任一路故障或控制电路中任一开关器件故障都会自动切除控制电源,保证不产生错误的输出。(3)信号执行模块在通讯故障、MCU故障和开关故障时自动转为禁止信号。 5.电路防护功能方面执行机根据现场情况作了特殊设计。(1)电子短路防护电路,执行模块对设备在维修、施工和故障状态下产生的线间短路可以迅速切断电源,现场恢复后自动复原。解决了现场熔断器频繁更换的问题,也对室外信号设备和执行模块做到了有效防护,执行机因此取消了所有熔断器。(2)道岔表示电路的防护,执行模块由于采用了MCU的逻辑判断功能和监测功能,对道岔表示电路混线、开路、表示二极管的反接都能作出判断、给予警告,并及时上传给联锁机。 6.执行模块内单独设立了第三个MCU和第三通道专门负责信号设备开关量及模拟量的监测并上传至监测计算机。可以监测控制网络、道岔状态、道岔电流、轨道电源、电源屏开关状态以及电源的各种开关量和模拟量参数。 与继电器联锁相比较的劣势 1.计算机联锁系统性强,与继电器联锁相比较,局部问题影响更大。联锁机故障会造成全站信号设备瘫痪;执行机柜故障可造成半个站场瘫痪;执行机单个模块故障可造成多台室外设备瘫痪。信号机模块控制8个灯位,轨道模块控制4个区段。 2.全电子计算机联锁系统全部采用微电子器件,对防雷的要求提高。继电器联锁的接地电阻值要求不大于10Ω,计算机联锁的接地电阻值要求不大于4 Ω。 3.对电源的要求也有较高的要求。UPS应设双套,互为备用。 计算机联锁的维护、检修要点 1.日常巡检中,加强对联锁机、执行机、电源各种板块、模块状态灯的检查,通过状态灯的变化及时发现处理设备存在的问题。例如执行机道岔执行模块状态灯的变化及表示意义:(1)POWER指示灯:电源指示灯。通电亮,断电灭(绿灯)。(2)TX1指示灯:联锁A通道通信状态指示灯。闪烁表示通信正常,否则表示通信故障(绿灯)。(3)TX2指示灯:联锁A通道通信状态指示灯。闪烁表示通信正常,否则表示通信故障(绿灯)。(4)DB指示灯:道岔定位表示指示灯(绿灯)。(5)FB指示灯:道岔反位表示指示灯(黄灯)。(6)ERROR指示灯:道岔模块故障报警指示灯(红灯)。此灯亮表示模块已经故障。(7)道岔转动状态:DB灯和FB灯以1HZ的频率同时闪动。(8)道岔四开状态:DB灯和FB灯以2HZ的频率交替闪动。 2.加强对电源、UPS监控,每日对电源电压、电流进行在线实时测试,每季度对UPS进行充放电及容量检查。通过对电源的实时测试,发现了二路电源的不稳定性,出现停电次数较多。为避免单电源运行可能带来的对现场运输作业的安全威胁,制订了《信号电源停电应急预案》,提出了突发停电状态下现场运输作业的注意事项等建议。 3.定期进行上位机、电源、UPS、通讯板等切换试验。为避免长期运行造成死机、通讯异常等问题,在尽量减少对现场作业影响的情况下,定期进行切换试验、重新起机测试等工作,保证设备长周期运行。 4.充分利用计算机联锁系统的电务维修机和监测机的数据记录,通过站场运行情况回放、各种电流电压值的记录检索,准确分析电源供电状态,联锁机、执行机模块状态,通讯状态等,把握系统的整体运行趋势。重点对执行机模块状态进行分析,找出执行模块发生问题时的状态、发生的原因,提出对执行模块维修的建议。 5.用计算机联锁记录分析数据,指导室外设备的调整、维修,解决部分时有时无的疑难问题。轨道电路调整状态值和分路状态值作为室外轨道电路调整的依据,转辙机工作电流和调整状态电流作为室外转辙机调整的依据,为下一阶段将轨道电路、转辙机由计划修转为状态修提供技术依据。通过对计算机联锁关键部位的精检细修,对电务维修机、监测机记录数据的充分分析和利用,计算机联锁信号系统一定能安全、长期、稳定地运行,保证铁路运输安全生产之需要。 本文作者:魏华强 单位:洛阳中国石油化工股份有限公司洛阳分公司铁路运输部 铁路信号论文:无线通信对铁路信号的影响 1概述 在列车的信号控制系统方面,因为轨道的信号所处的环境比较差,因此它的传输速率会比较低,还不可以支持高速铁路的快速发展。其中信号系统指能够保证高铁列车的安全和加快运行的速率。而信号系统是指控制着列车指挥与运行的设备,虽然它的投资总额在整个高速铁路工程中占的比率比较小,然而在一些方面有着十分关键的作用,比如加强通行力度、确定高速铁路的安全和提高工作者的坏境等。 在80年代,国外就着手于开发利用无线通信技术的高速铁路信号系统,并且能够经过无线通信可以实现一些功能,比如可以减少系统的成本、降低能源的利用、减少高铁列车的时间间隔、提高高铁的管理职能。在高铁的列车速度加快以后,要想确保高铁的安全,一定要增多信号的数量,必须加大资金的投入。而在高速铁路的交通之中运用一些十分先进的信号系统会是一种积极的方法,还有在全球的一些发达国家中的交通运行方面可以表明:在高铁中仅仅具有着比较好的信号系统才会十分好的来实现另外的技术设备能力。 2无线通信技术的高速铁路信号系统中的特征及问题 当前先进的无线通信技术为:红外、蓝牙、2.4GHz以及433MHz频段,在速度比较高的高铁列车上,当距离比较小时,就能够利用以上这些无线通信技术;然而假如距离比较远的时候,那么同时也要无线通信的距离比较远,这样就能够实现少用或者不用中继。 高速铁路信号系统可以作为列车指挥的控制系统,在高铁列车运行的时候,能够经过全球定位系统和信标来完成高铁列车中速度与位置的保证,当高铁车站中的无线接收设备得到信息之后,可以把这些信息送到执行控制的计算机中完成任务,那么在利用通信技术的高铁信号系统的特征有: (1)在重要的控制系统中,高铁列车能够根据本身及其操作状态来调节,从而完成电脑的辅助调整,加大高速铁路信号系统的管理职能。 (2)在重要的控制系统中,能够更加稳定地控制高铁列车的运行,这样不仅可以避免高铁列车在运作的情况下进行多余的发动及加快速度,而且还能够节约资源。 (3)去掉了一些地面上的信号装备,从而减少了信号系统中装备的维护以及修整的资金。 (4)信号系统具有极强的适用能力,能够加快高铁列车的速度,可以调节软件系统中的一些参数。 然而在利用了无线通信技术的高速铁路信号系统中,也存在着一些问题:(1)在信号系统中使用环线设备和应答器件来得到一些数据资料,但是它的缺陷是:只有在高铁列车运行过接下来的应答器之后,其中一些信息获取更新,此时时刻上的延迟可能会为高铁列车的运作带来非常不好的影响。(2)利用轨道之间的电缆电线来完成高铁列车与地面之间的双向传输,其缺点在于存在着较为困难的防盗系统、一些装备具有较高的成本费用。(3)在高铁信号系统中利用轨道电路的缺陷有:比较差的传送环境、很小的传送频率,比较小的传输量,因此使得电码的传送速率与高速铁路列车的运行速度不太符合。 3无线通信在高铁信号系统中的实际应用在实际中的一些应用有: (1)自动实现通话组之间的变动。由于经过工作站来实现通话组之间的变动,所以在移动台中的通话组变换可以自动完成。目前,当高速铁路中的一些列车台属于列车运行的范围内时,会管理这个列车范围段,但是如果它处于正规的路线范围内时,就应该作为高速铁路列车的调度管理范围,所以高铁列车中的通话组列车台就能够实现变换。 (2)中继器。首先将无线基站设置在所有的高速铁路中,这样就能够增多成本,还有这样一点意义也不存在,所以最后可以运用中继器来实现基站能够管理一些路线及车站。其中基站不仅能够管理该基站区域里面的场强,而且能够经过中继器可以将一些射频的信号送到管理的站区,反之也可以实现。 (3)经过移动的终端把在维修处的一些系统中用到维修部与防护部,在重要的控制系统中把一些数据存储在高速铁路的列车上面。只有在高速铁路中的列车与这些点比较相近的时候,他们经过一些地面上的系统,将重要的一些报警信息传入移动的终端。 (4)在高速铁路中的列车定位中涉及到了无线通信技术,比如应答器、GPS以及雷达等实现定位的方法。 (5)自动实现高速铁路中列车次号的改变。要想完成通过通知高铁列车来改变车次号,该系统必须有车次号及其机号的情况,将这些情况传送到集群系统。之后该系统能够依据以前保存的车次号及其机号的情况,因此这些就可以自动完成车次号及车机号交换,这些使得客户的呼叫有了很大的好处。 (6)实现集中的调度。在系统的调度之中,仅仅依据一段区域中的闭塞分区以及高铁列车车站的使用状况,多数情况下要了解高铁列车的运作状况。但是在无线通信技的重要控制系统中能够比较准确的了解所有高速铁路列车的速度及其位置,根据线路的信号系统情况,能够与所有的高铁列车实现双向的数据通信,并且传送一些控制指令,从而能够控制着高速铁路的列车速度,且能够实时的来掌握高铁中的列车情形,也确保了高铁列车能够在最短的时间间隔内实现安全、稳定且快速地来运作。 (7)实现微机的联锁。通过一些接口单元来接收全部从重要的控制系统中发来的操作执令,首先约束着道岔以及一些在信号机中的行为,然后再把获得的道岔和信号机的情况传递给重要的控制系统。再经过无线的信道、装备与电缆之间的连接以及控制系统中的关系,这样就能够约束一些具有辅助作用的系统。其中无线通信技术能够用到微机的联锁中,首先在正在使用的装备处必须要安置无线的接收以及发送设备,而且这样就会加大资金投入,然后由于大型高速铁路列车车站内的信号机及道岔的数量比较繁多,而且还具有很多的障碍物和干扰物,因此这些对于无线控制方面十分不利。#p#分页标题#e# 结束语 如果能够在高速铁路中的列运用无线通信,这样就不仅可以降低工作力度以及很好的减少费用,而且还能够使得建设高速铁路信号系统的步伐加速。现在高速铁路中对于无线通信的运用仍然处于初期,然而由于高速铁路信号系统在列车信号系统以及系统安全等领域的要求越来越高,因此无线通信将会十分好的用于高速铁路信号系统之中。 铁路信号论文:铁路信号远程计算机检测控制系统分析 摘要:铁路交通具有一定特殊性,尤其是近年来逐渐向高速重载方向发展,对机车运行安全性有着更高的要求,需要设计检测系统,结合实际情况对铁路信号进行管理,并根据运行状态确定控制措施,减少各类运行问题的发生,提高铁路运行安全性。本文结合铁路发展现状,远程计算机检测控制系统的设计进行了简要分析。 关键词:铁路信号;远程计算机;检测控制系统 0引言 近年来铁路系统建设日益完善,各线路段间的交叉复杂度更高,一般会存在多个道岔连接多条路段,这样就对道岔以及信号机的控制性能提出了更高的要求,通过有效的控制,来提高调车与行车的安全性。铁路信号控制水平比较高,但是在实际应用中,控制水平十分有限,并不能完全满足实际发展需求,还需要就铁路信号远程计算机检测系统的设计改造做更进一步的研究。 1铁路信号控制分析 铁路信号即利用特定物体颜色、位置以及形状等信息,或者音响、仪表等设备向铁路人员传达机车车辆运行状态,确保工作人员能够及时了解行车指示与命令,并以机车实际运行状态为基础,采取相应的控制措施,确保车辆行驶的安全性。铁路信号为行车安全技术与设备重要部分,从技术上进行分析,可以将其看做为铁路上信号显示、联锁、闭塞设备的总称[1]。现在随着而铁路系统的快速发展,铁路信号技术也在不断完善,对于提高铁路区间与车站通过能力,以及改善铁路工作条件具有重要意义,铁路信号控制逐渐成为了一种现代化科学管理手段。 2铁路信号远程计算机检测控制系统设计要求 对于铁路信号远程计算机检测控制系统的设计,主要目的是提高机车运行的安全性,即通过计算机系统,来实现信号机、排路控制、道岔控制以及反馈信号显示与记录等功能,确保铁路工作人员能够及时获得各项机车运行状态信息,并根据需要来完成相关操作[2]。在对检测控制系统进行设计时,可以在原有系统的基础上进行改造,确保新系统与老旧设备的兼容性,控制改造成本,提高系统技术性。以某企业铁路为例进行分析,系统控制台为上世纪70年代产品,现在已经不能完全满足实际要求。为满足企业生产需求,需要在原有系统的基础上,进行改造优化。要求取消旧站段内信号控制楼,将新控制台设置在新控制楼内,可以利用原有的连锁控制系统与配线,减少改造资金的投入。其中,对新操作系统设计方式进行分析,控制硬件设备安装在旧信号楼内,操作台在新控制楼内,中间站段需要进行装卸油品,为高等级防爆场所,不能铺设长距离电缆,可以就此机会进行资源的重新配置,对生产工艺流程进行调整,为改造控制系统提供已铺设好的内部电话线作为通信传输介质。另外,为降低后期维护难度,控制系统主机应选择用通用组态软件,并完善数据库设计,完整保留操作数据。且要降低操作系统难度,且设置好防护软件,提高系统运行安全性,在具有优良运行状态的同时,可以及时反映现场动态信息,如站线信号机状态、道岔状态、路牌以及指示灯状态等。 3铁路信号远程检测控制系统改造设计 3.1系统设备选型 3.1.1系统通信方案 系统改造技术要点即提高现场控制设备与主机间信号传输效果,具有无线数传与电话线有线通信两种方式。其中无线数传需要设置电缆,传输过程中存在较高概率的误码率,且所需成本投资较高。现在众多PLC与现场控制模块已经满足基于CAN总线以及RS-485总线通信现场总线标准软件协议,因此本系统最终选择用电话线有线通信技术,企业提供的原有电话线,将其作为系统通信介质,既能保证通信质量,同时也可以降低成本。 3.1.2数据采集与控制设备 本系统中数据采集主要为开关量状态,存在少量模拟量,完成道岔启动电流信号的采集,输出信号全部为开关量,对道岔与信号机进行控制。对本系统采集控制对象进行分析,最终选择用满足远程控制的PLC,设备主要分为CPU、底座、功能模块等。如SSX-MXX系列数据采集控制模块,各模块均带有CPU,可以构成相互独立的系统,能够构成检测控制点相对分散的系统,在实际应用中具有较高的灵活性[3]。 3.2系统软件组态 系统操作平台选择应用Synall2000工控组态软件,操作简单便利。系统设计主要分为主控操作面、交接班操作面、历史记录操作面以及报表操作面等,其中以主控操作面为主。另外,本系统对历史数据的记录存储需求较低,最终设计了Access数据库,还可以满足数据查询要求。其中,主控面负责排路、信号指示以及道岔控制功能,其中为提高机车运行安全性,排路操作设计为多间连锁输入配合鼠标选择路段的方式,来提高系统操作的严谨性,且系统还具有自动纠错功能,最大程度上来避免系统操作失误。系统主控操作界面中,还隐藏了各种现场信号状态,可以根据实际操作需求,逐渐转变为显性状态,提示不同路段铁路信号的实际状态。另外,在完整整个检测控制系统改造设计后,还需要对其进行实际验收,检测通信线路的数据通信质量,并要在行车间隙中对系统进行调试,确保计算机系统能够正常运行。 4结束语 铁路信号是保证机车行车安全性的一种手段,为提高对其控制的有效性,需要根据实际需求,建立完善远程计算机检测控制系统,确保系统操作灵活性与便利性,能够通过可靠的操作管理,来提高铁路信号控制效率。 作者:罗卫 单位:济宁信号车间 铁路信号论文:探析如何完善铁路信号质量管理 在联锁安全预控管理中,首先可以先建立立体控制网,使施工流程与控制时间保持紧密的联系。在每个工作岗位,设置控制轴,在每项施工的时段与安全点都可以实行三维坐标方式。其次是形成异体监督网,针对施工申请项目、地点与月度计划对照、施工机具撤出限界、开通命令、防护设置等方面采取及时的监控措施。最后是采取分级与分层监控操作,使每个车间、班组都可以明确预控重点与职责。 1从源头上控制联锁安全预控管理质量 1.1落实图纸校核工作 首先是严格控制设计图纸的反复核对工作,积极开展设计、选型和前期施工验收等方面的工作,在源头上控制联锁安全预控管理质量。无论是结构比较复杂多样的电路,或者是具有难度的中心项目,都需要组织相关的工作组到实地进行勘察,并共同研究图纸中存在的各项联锁的错漏点,及时向设计单位反馈。 1.2完成项目审查工作 在进行施工之前,联锁工程师可以提前到施工现场进行勘察,根据施工设计图纸,全面调查设备状态、施工进展以及开通条件等方面,并保证收集信息的准确性和完整性。针对联锁试验,并制定有效的方案,正确经过联锁安全管理委员会的审查和确认。最后是提升责任体系和记录反馈体系水平,使联锁试验方案更具有执行力度。 1.3控制施工验收工作 施工验收最重要的是按图验收,在整个核对过程中,需要设计单位、施工单位、生产厂家等方面进行验收联锁问题。在验收工作中认真执行国家制定的安装质量验收标准。加强对运行设备的看护、检查和维修;进行常规巡视,对异常现象要及时处理,对已发生过事故的设备要增加巡视次数,有故障的设备要及时维修,消除设备的 2健全联锁安全预控保障机制 2.1使联锁安全应急管理流程更加常态化 根据日常工作中出现的各种障碍处理方案,并总结出在长期工作实践中得出的联锁安全管理经验和做法。常态化工作流程的步骤具有体现如下:风险识别、系统评估、卡控措施以及反馈信息等。在出现信号设备的障碍后,各级联锁管理人员在第一时间赶到现场,遵循制定的工作流程,并找出故障原因,采取及时的修复措施。明确联锁试验范围、名称以及项目等,在处理完故障后,并将相关的表格上报上级部门。 2.2与科研机构供应商达成互赢合作机制 为了提高硬件设备方面的规范性与通用性。针对计算机联锁车站区段故障解锁中所应用到的各种解决方式,电务段将操作程序打印在一张纸上发给车站值班员及信号工,对各家厂家上道设备,积极配合积极协助路局业务部门的工作,使设备制式保持一致,实现接口、界面、操作等方面的统一。 3建立联锁安全教育培训机制 3.1加强工作人员的专业素质 首先进行相关的培训项目,提高工作人员的主动性,从事故中总结与落实各项管理制度,操作人员要认真执行铁路信号运行管理制度,学习掌握处理各种事故的能力,缩短处理事故的时间,以确保信号设备运行的安全,避免事故的发生。 3.2落实规章制度和安全生产责任 加强培训操作人员的思想教育,进行安全教育,使工作人员更加注重安全操作;同时,制定完善的可实施的安全生产责任制度及优胜劣汰的奖罚制度,将制度落实到每个人与每个工作组中,使每项工作都有专人负责,激发运行人员的安全工作责任心。 3.3完善技术管理 经常组织员工进行技术岗位培训,有计划的进行操作规程学习,学习新技术、新方法。重点学习安全生产法、营业线施工安全管理办法、联锁试验标准等。使操作人员能够熟练掌握设备的具体构造、工作原理、位置、故障处理、操作程序、保养日期等;积极开展快速抢修突发事故的训练,用以提高工作人员处理事故的应变能力。 4结束语 总而言之,可以综合采取健全和完善联锁安全管理组织、构建信号新设备联锁安全预控体系、从源头上控制联锁安全预控管理质量、健全联锁安全预控保障机制、建立联锁安全教育培训机制等各种措施,以强化现场预防控制为重点,不断健全和完善联锁管理的规章制度,使得铁路信号设备保持正常高效的工作状态,能满足高速列车正常运行的要求,从而促进我国经济的可持续发展。 作者:吴宝全单位:通号工程局集团有限公司天津分公司 铁路信号论文:铁路信号电源屏产品技术标准的缺陷 铁路信号电源屏是为铁路运营车站的站内、外信号设备提供电能的重要设备,是铁路信号系统运行的心脏。因此规范铁路信号电源屏产品的标准十分必要。目前涉及铁路信号电源屏产品技术标准要求的文件有3个,分别是《铁路信号电源屏系列标准》TB/T1528.1-7(以下简称TB/T1528),2005年铁道部运输局的《铁路信号智能电源屏技术条件(暂行)》运基信号〔2005〕458号(以下简称458号文),以及2008年铁道部科技司的《客运专线铁路信号产品暂行技术条件》科技运(2008)36号文(以下简称36号文)。其中458号文主要针对的是铁路信号智能电源屏,36号文针对的是高速和客运专线上使用的电源屏,并且这2个法规性文件都是以TB/T1528为基础。例如458号文在第1章范围中明确写到:“本技术条件规定了铁路信号智能电源屏的术语和定义、产品分类、主要技术要求……等”,并在第5章技术要求中写到:“铁路信号智能化电源屏应满足TB/T1528系列标准中的技术要求”。而36号文在其前言部分写到:“客运专线铁路信号电源屏是在TB/T1528.1-7标准的基础上,针对客运专线信号系统的要求进行适应性设计……适用于200km/h及以上客运专线”;在5.1条、5.8条、5.9条等多达15条中均有:“除满足TB/T1528中XX条的规定外,……”的描述;在第6章试验方法中更是明确:“电源屏试验方法应按照TB/T1528.2-2005执行”。因此458号文、36号文虽针对性不同,但以TB/T1528为基础是勿容置疑的。这样作为基础性文件TB/T1528,其正确性及适宜性就更显重要。下面就从3个方面来阐述整合修订TB/T1528文件的必要性。 1、TB/T1528文件中部分条款存在的问题 1.1针对智能电源屏的适宜性TB/T1528中共有5个部分颁布于2002年,2个部分颁布于2005年。其中TB/T1528.1-7对电源屏产品进行了详细的分类,明确了技术要求,规定了详细的检验方法,在当时对规范电源屏企业的生产、用户的使用、质检部门的检验都起到过十分积极的作用。但随着铁路信号技术装备的迅猛发展,原有的一些规定已经不能满足发展的需要,更不能对已广泛应用的智能电源屏进行系统化地规范。如:针对当时电源屏智能化的趋势,在TB/T1528.1的5.21智能化监测条款中,仅对“基本监测功能、传输技术、接口”进行了简单的描述;在5.24寿命与可靠性条款中,虽对“关键部件、变压器、UPS电源和高频开关电源”等进行了规定,但在TB/T1528.2中没有相应的验证方法。另外,对智能屏的定义、总体的技术要求、相应的试验方法也没有阐述。 1.2针对客运专线铁路信号电源屏的适宜性TB/T1528中针对客运专线铁路信号电源屏完全没有涉及。 1.3供电方式的适宜性TB/T1528.1中5.2.1规定:“b)两路同时供电方式:两路电源同时向电源屏供电。当任一路断电时,另一路自动承担全部负荷供电。”经多年理论论证和实践证明,此项规定的供电方式可靠性差,不适宜推广,应删除。 1.4悬浮供电和隔离供电的适宜性TB/T1528.1中5.5指出:“电源屏的交、直流输出电源应采用对地绝缘的悬浮供电。”对室外设备,考虑到传输电缆的线间电容等因素的影响,采用对地绝缘的悬浮供电是适宜的,但室内设备随着大量新设备、新系统的使用,特别是一些非传统、非安全信号设备的使用,是否全部采用对地绝缘的变压器隔离供电方式,需要调研和论证,以确保产品的安全。因此在很多方面TB/T1528的适宜性已经满足不了目前铁路信号电源运用的实际需要。 2、458号文中部分条款存在的问题 2.1轨道电路电源分束及相位要求5.3.1原文:“轨道电路电源应按标准合理分束;所有分束必须保证相位一致。”轨道电路实施分束送电的原因是为了减少电源故障时的影响程度。但针对25Hz轨道电路相位必须保持一致的要求是必须和正确的,目前轨道电路形式较多,是否一定要保持相位一致则要根据不同的轨道电路形式来确定,因此该写法对有些形式的轨道电路并不适用。 2.2导线的选择5.12原文:“1)绝缘导线应采用耐温105℃及以上的阻燃多芯铜导线;”该描述应以满足相应国家标准更明确。 2.3电子器件寿命7.2原文:“电子器件的寿命为10年。”此条对电子器件寿命做出了规定,但其验证的可操作性几乎没有,不如对具有一定功能的单元模块做出规定更恰当。 2.4电磁兼容性5.17原文:“电源屏的电磁兼容性应按TB/T1528.1中5.22规定执行”。“TB/T1528.1中5.22.1则要求含有监测系统的电源屏”,应符合GB/T17618、GB/T17626.2、GB/T17626.3、GB/T17626.4、GB/T17626.5、GB/T17626.6的要求。而客专36号文中也对电磁兼容抗扰度进行了规定,如“5.24.1电磁兼容抗扰度限值”如表1所示。显然这2个技术标准无论在检测项目、试验水平、判定准则上均有非常大的差别,主要原因是两者的依据不同。36号文中依据的是TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》的要求。但在部运输局2011年初公布的铁运〔2011〕2号文,针对通信信号企业认定的文件附件3的注1中又规定:信号相关产品还应符合《轨道交通电磁兼容第4部分:信号和通信设备的发射与抗扰度》(GB/T24338.5-2009)的标准规定。这样看来电磁兼容项目出现了3个依据,无论是年代还是其他什么因素,标准统一是最重要的。 3、36号文中部分条款存在的问题 1.产品组成。4.3原文:“电源屏有两路输入电源……智能监测系统等部分组成。”未将高铁及客运专线目前广泛采用的前置不间断电源UPS列入。 2.模块插接件。5.4.3原文:“模块采用专用矩形电连接器(适用于输出额定电流150A及以下模块)的DL-37,……。”考虑到标准的适宜性及排除歧视性原则,应该将符合技术要求的兼容连接器列入。 3.雷电防护。5.10原文:“在电源屏的输入端和向室外信号设备供电的输出端设置……防雷器件”。客专用信号电源屏,2套UPS前置,防雷器件通常要设置在UPS前端,而不是电源屏的输入端。 4.交流稳压设备。5.5.8原文:“当输入电压在5.1的规定范围内……交流稳压设备的稳压精度绝对值不大于3%等。”建议取消。原因是目前在高铁信号电源系统中设置了双套UPS电源,现场使用中往往不再配置另外的交流稳压设备。 5.高温贮存。5.29.1原文:“高温贮存工艺……如表2所示。”从表2中可以看到:高温贮存要求主要是针对“器件”,作为铁路信号电源屏设备层面的技术标准去强调器件的贮存工艺要求,显然是不妥及有待商榷的。随着电力、电子学科的迅猛发展,器件的种类及要求发生着日新月异的变化,表中的要求显然是无法满足实际需求及起到真正的规范作用的。 6.关于系统架构。36号文作为指导客运专线铁路信号电源的技术标准,除了未将前置不间断电源UPS列入外,也未对UPS前置后电源系统整个结构如何搭建进行任何的规定。作为电源系统的第一级:是采用前置UPS并接即双母线方案,还是采用2个UPS各带半载的单母线方案没做任何的规定。作为电源系统的第二级:交流模块单元是采用交流输出并接方式,还是采用主、备模块切换方式也没做任何交代。作为铁路信号电源尤其是客运专线用的信号供电系统,选定哪种系统结构方式及给出何种相关规定,对整个信号电源系统的稳定性、可靠性至关重要。 4、总结 从上述3个技术标准部分条款中存在的问题可以看出,问题的产生一方面源于铁路建设高速发展,早期起草的标准与高速发展的铁路,尤其是信号新技术运用间的适宜性;另一方面源于针对同类产品3个技术标准间的相互协调及条款间的科学严谨性。从现场运用的角度来讲,技术标准的清晰、易查同样有重要的现实意义,如果每次查询都要同时在3个标准中来回寻找,这显然不能满足现场运输日益繁忙的现实情况。铁路信号电源标准中暴露出的问题,需要系统性的分析及有步骤地加以解决,设计部门、生产单位、现场运用、产品检验等使用标准的各方人员都希望从当前标准多(同类产品3个标准)、部分条款不一致、适宜范围不满足需要等困惑中尽快解脱出来。因此对铁路信号电源标准的整合、修订是十分必要的。 铁路信号论文:新型铁路信号电源系统的原理和性能 铁路信号设备是不间断供电设备,25Hz、直流24V继电器、闭塞系统等电源在使用中一旦出现故障,现场很难尽快解决。另外,突发雷击、火灾、地震等自然灾害的袭击往往也会导致系统瘫痪。由于现场电源种类较多,一般很难及时修复,处理时间较长。《铁路信号维护规则———业务管理》中虽有“电务段应至少备用一套电源屏”的规定,但电源屏往往不是整屏瘫痪,而是局部支路输出故障。如果把整屏运往现场,操作复杂,不但耗费大量的人力和时间,也起不到抢险的作用。为此,郑州电务段开发研制了缩短抢险时间、方便现场操作、保障运输安全、节约成本开支的便携式铁路信号应急电源系统。 1系统特点 系统体积小、重量轻、方便储存,装有把手及万向轮,方便抢险运输。采用先进的电力电子技术、功率因数校正技术等,降低谐波成份,减少无功功耗,提高输出电压稳定度。标识清晰易见,控制器件简单便捷,还可将易发事故电源进行分类、总结,方便记录。 2系统主要性能指标 1.外型尺寸:456mm×565mm×700mm。2.重量:PYJ-1型65kg;PYJ-2型45kg;PYJ-3型45kg。3.输出电源种类:PYJ-1型输出25Hz轨道-局部电源;PYJ-2型输出继电器、电码化、区间轨道、区间继电器、站间联系电源;PYJ-3型输出直流转辙机、表示灯电源。4.在165~275V范围内进行老化测试,高于铁标规定的要求,可以保证在现场更为严酷的环境中使用。各支路输出的容量如表1所示。5.所使用模块经过陕西省电子工业产品质量监督检验站四项电磁兼容检测,满足电磁兼容的要求,抗干扰能力强。 3系统原理 下面以PYJ-1为例来介绍系统的结构和原理。PYJ-1电源系统方框图、电源系统原理图分别如图1、图2所示。 3.125Hz模块工作原理25Hz电子变频器模块(简称25Hz模块)为PYJ-1便携式铁路信号应急电源系统提供25Hz相敏轨道电路所需要的局部电源和轨道电源。25Hz模块是25Hz相敏轨道电路专用供电模块。它利用电力电子技术将50Hz交流电转换成符合要求的25Hz电源。该模块应用了先进的有源功率因数校正技术(APFC),使功率因数高达0.99,有效降低了谐波成份,减少了无功损耗,使整机的满载效率达到90%以上。功率输出部分采用了最新器件(IGBT)组成的逆变器(DC/AC)。1.辅助电源。输入电源经软启动电阻和主整流桥整流后,加至开关变压器原边给开关管送电,激励脉宽调制器起振,输出调制脉冲,开关管受脉冲调制导通和截止,辅助电源进入正常工作状态。该电源属单端反激式开关电源,可输出多路电压,工作稳定,可靠性高。2.有源功率因数校正(APFC)电路。有源功率因数校正的目的,就是让输入电源的电流波形跟踪电压波形保证功率因数接近于1。其优秀控制器件是集成电路UC3854,该器件16脚输出的脉宽调制信号,包含了对PFC控制的全部信息,此信号控制着开关管的导通和截止,输入强制电流波形跟踪电压波形;并控制着输出电压稳压,使其稳定在DC400V上。当集成电路UC3854和外围元件组成的检测电路,检测到PFC电路出现过流、输入过压、欠压、输出过压、过热等故障现象时,均会切断软启动继电器,同时封锁16脚的调制脉冲,使该端无信号输出,直至故障排除后APFC自动恢复正常工作。3.逆变电路DC/AC。为了提高变频器的可靠性,变频器应用全桥逆变技术,关键器件采用最新器件(IGBT)进行逆变,逆变后的SPWM波(正弦波)经过滤波还原为2路交流电压输出。且通过同步电路使局部电压恒超前轨道电压相位90°。原理见图3。利用数字电路(EPROM)产生SPWM调制脉冲来实现DC/AC变换。首先由数字电路分别产生基准的正弦波及所对应的三角波,并将2种波形进行比较,产生DC/AC变换所需的SPWM调制脉冲波,再经过逻辑控制驱动电路,将调制脉冲加到逆变功率管的控制栅极,逆变后的SPWM波经过滤波还原为交流电压输出。由输出电压取样,经放大、比较、调整基准正弦信号电压,从而保证输出电压的稳定。当保护电路检测到输出过压故障时,控制逻辑电路封锁SPWM调制脉冲,使该模块无电压输出,同时发出报警信号,故障排除后模块需重新开机工作。 3.2PYJ-1电源系统操作步骤步骤1.闭合1QF,相应电源模块上电;模块上相应上电表示灯亮,模块面板上的工作表示灯亮了以后,模块工作正常。步骤2.闭合2QF~11QF,分别供出各回路电源。 4系统应用领域 将铁路信号电源中最重要且现场难以较快解决的几种电源整合在一个系统内部,可以提供多种电源输出。输出电源种类涵盖面广,可广泛应用于国铁、高速铁路、地方铁路、铁路专用线、城市轨道交通系统等不同的轨道系统当中,适合铁路中、小站通信信号电源在突发遭受雷击、火灾等自然灾害袭击,导致系统瘫痪和野外临时架设通信基站,以及铁路抢险等异常情况下的应急保障使用。 5系统的社会、经济效益系统 有3种不同型号,分别控制不同的输出电源种类,当现场某些支路输出故障时,可方便选择合适型号的设备来抢险,从技术上解决了长期影响行车安全的一个问题,弥补了安全生产的漏洞,为铁路运输安全提供稳定、可靠的信号电源设备,保证行车安全,具有较大的社会效益。该应急电源系统每套9万元,可以节约大量的电源屏采购费用。我国正处于铁路、地铁、城轨建设的高峰期,每年还有多个外资项目的建设,该项目有良好的市场空间和广泛的使用前景。该系统通过了郑州铁路局技术鉴定,于2010年3月在郑州电务段上道运用,并在处理圃田站、许昌站、淇县站故障中发挥了积极作用,缩短了抢险时间,保障了铁路运输安全。 铁路信号论文:铁路信号远程控制通信技术思考 摘要:铁路信号系统对于保障铁路的安全运行有着重要作用,其经过机械联锁、继电联锁的阶段以后,随着容错技术、电子技术的快速发展,计算机连锁系统的应用越来越广泛,其利用远程控制通信技术实现远程通信、故障分析和诊断等功能,因此应加大对远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用研究。本文简要介绍了铁路信号系统,分析了铁路信号系统的远程控制通信设计,阐述了远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,以供参考。 关键词:远程控制通信技术;铁路信号系统;应用 远程控制通信技术主要是利用被控端和主控端的计算机程序,通过一台主计算机远程控制被控端服务器,实现对铁路信号系统的远程控制操作,减轻工作人员的工作量,降低人为操作失误率,可以极大地提高铁路信号系统的安全性和稳定性。 1铁路信号系统概述 远程控制通信技术对于实现铁路信号系统的稳定、可靠运行有着重要影响,和继电联锁系统相比,计算机联锁系统的各方面性能更加成熟,所以当前计算机联锁系统被广泛地应用在铁路信号系统中,其通过利用远程通信、现场总线、控制计算机等设备和技术,采用专门的软件系统和硬件设备实现铁路各个道岔、进路和信号之间的连锁关系,其以信号安全准确为原则,本质上是一个逻辑联锁运算模块。本文重点研究远程控制通信技术和计算机联锁系统的配合运行,该系统包括关联系统、监控层和控制设备层,关联系统用于实现计算联锁系统的复显、模拟屏、监督调度、集中调度、联锁机等功能;监控层用于监测各个信号控制设备和站场状态;控制设备层用于实现电源屏、I/O、PLC、电源屏等设备之间的远程通信[1]。 2铁路信号系统的远程控制通信设计 (1)关联系统通信设计。关联系统通信设计重点在于互联网和局域网内部计算机系统、局域网内各个计算机系统之间的远程通信,其主要通过RS485、RS232等通信形式来实现,互联网和计算机局域网之间利用socket接口进行远程通信,互联网与单机计算机利用Internet专网连接、ADSL或者串口拨号等形式来实现。 (2)控制设备层和监控站通信设计。铁路信号系统监控站中的PLC设备和联锁机利用串口进行连接,用于传输大量的安全数据,由于PLC和联锁机之间签署有CCM传输协议,这种协议的可靠性和安全性较高,以联锁机为主,PLC定时向联锁机发送数据。同时,为了保障传输数据的安全性和可靠性,可以利用两次相同的数据发送给联锁机,用于屏蔽铁路信号系统中的各种干扰,这种通信流程还可以有效监督PLC和联锁机的运行状况。首先对PLC中寄存器进行检查,利用联锁机位键对寄存器进行复位,如果PLC没有及时置位,则可判断PLC出现问题或者异常;如果联锁机没有及时置位,则可判断联锁机运行异常,根据报警信号及时进行解决处理,确保铁路信号系统的可靠性和安全性。 (3)控制设备层通信设计。控制设备层通过利用现场总线技术,在工业现场合理设置各个I/O模块,利用智能型分布式I/O模块将输入信号转换为数据信号,现场各个子站通过一根电缆线路进行连接,控制室监控设备快速、稳定地接收现场信号,如图1所示。在计算机联锁系统中,I/O远程通信模块和主控模块为从主结构,主要利用现场总线的PROFIBLS网络实现通信[2]。 3远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用 (1)在平交道口的应用。远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,结合时间间隔,主控中心可以实时查询铁路道口运行状况,通过整理和分析大量查询信息,选择有价值信息反馈给距离道口较近的列车,并且主控中心采集列车位置信号和列车行驶速度信息时,按照列车通过道口以后的时间,结合列车最大行驶速度、累积运行线路和实际列车运行情况进行计算和分析,利用远程控制通信技术及时获取列车通过道口的信息,确保其运行的安全性,提高列车在平交道口的通过率[3]。 (2)在中继器的应用。近年来,我国铁路事业快速发展,但是通信基站在每个铁路上的建设比较缓慢,而铁路信号系统的利用可以发通信基站在铁路的重要作用,并且有效减少设备投资费用,通信基站通过中继器可以接收和发送射频信号,还可以利用远程控制通信技术实现对基站区设备、车辆和线路的信息通信,加强基站的管理。 (3)在微机联锁的应用。远程控制通信技术在微机联锁中的应用,主控中心接收道岔情况信息和信号机闭锁状态信息,通过道旁接口单元来接收主控中心发出的控制指令,实现对道岔和信号机的有效控制。同时,通过远程控制无线通信信号,实现道旁接口单元和控制中心之间联系,通过电缆线路实现接口单元和现场设备之间的连接,从而有效地辅助、检测和控制子系统。另外,对于一些大型车站,各种影响因素较多,容易对无线通信信号造成较大干扰,而通过利用远程控制通信技术可以有效解决这个问题,因此为未来发展过程中应加大对远程控制通信技术在微机联锁中的应用研究。 4结束语 近年来,现代化科学技术快速发展,铁路信号系统作为整个铁路工程的重要组成部分,远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,应积极优化铁路信号系统中各模块的通信设计,充分发挥远程控制通信技术的应用优势,提高铁路信号系统的安全性和可靠性,保障列车的安全、平稳运行。 作者:罗卫 单位:济宁信号车间 铁路信号论文:我国铁路信号工程施工管理分析 1铁路信号工程施工管理的重点 在实际的铁路信号工程施工中,监管人员应该分清各个施工工序的主次和轻重,抓住施工的重点进行重点监督,同时还应该制定科学合理的施工质量管理的控制方案,并根据各个工序的特点编写详细的工序流程以及质检规章制度。如果有特殊需要监管人员还可以设置铁路信号工程施工过程中的质量控制点,对其进行预控制,并分析确定该控制点对整个工程的影响范围和重要程度,从而确定对其进行控制的力度。对铁路信号工程进行质量控制的基本单位就是每一个施工工序,确保每一个工序的施工质量都能达到行业标准是列车能够安全运行的保障,在对铁路信号工程的施工进行管理时,其首要原则就是安全,尽可能地排除一切可能会给列车安全运行带来困扰的障碍。在监管过程中,工作人员还应该合理安排工序流程和工程项目的工期,以确保该工程能够在规定的时间内高质量地顺利完成。 2提高铁路信号工程施工管理水平的措施 2.1加强对工程工作人员的管理控制 这里所说的工作人员主要是指工程施工中的领导人员,另外还包括具体施工人员。加强对他们的管理控制力度就要提高管理人员的综合素质和施工人员的技术水平、理论知识、专业素质等等。在铁路信号工程施工管理中首先要进行的就是对人的控制,因为人是整个工程中影响最大的变量,也是施工的主体。技术人员、操作人员、管理人员协同工作才造就了一个铁路信号工程顺利完工。在加强对工程工作人员的管理控制时首要任务就是要提高其安全和质量意识,应该在这些人员上岗工作之前进行一定考核和培训,确保他们的头脑中紧绷质量这根弦,将质量至上、预控为主、服务用户、经济效益以及用数据说话等观念真正落实到实处。另外,还要注意提高领导人员的综合素质。如果铁路信号工程的管理人员有较高的管理能力,那么他所作出的命令科学性和合理性就高,在执行的时候可操作性就强,能为具体施工提高较多的项目规划、技术操作、目标控制以及质量检查的指导;此外一个优秀的管理人员能够根据实际的施工现状和施工要求制定出科学合理的管理制度,并且严格按照制定的规章制度对施工现场进行管理,确保铁路信号工程的施工质量。铁路信号工程的施工操作人员应该具有数量的操作技术和一丝不苟的工作态度,在具体的施工工艺中严格按照规章制度和行业标准执行建设图纸上的要求。施工现场的后勤人员应该为其他工作人员提供上乘的生活服务,凭借其优秀的工作质量间接保证铁路信号工程的施工质量。要想提高工作人员的素质也以对他们进行培训,通过日常的学习提高他们的综合能力;也可以制定详细合理的奖惩制度,充分调动工作人员的积极性,通过公平合理的制度执行在无形之中培养他们的质量意识和责任感,从而确保铁路信号工程的施工水平能够明显提高。在选择和分配工作人员时还应该本着扬长避短的态度针对工作人员的工作水平和特定为其安排合适的工作岗位,并加强对工作人员的日常监督管理,一旦发现违反规章制度的行为要立即采取措施制止并按照制度要求进行惩罚。 2.2加强对施工材料的管理控制 施工材料是铁路信号工程施工的必要物质条件,如果施工材料达不到质量标准就会使该工程的施工质量受到影响。在实际的铁路信号工程施工中,应该重视材料的管理。管理人员在调配施工材料采购人员时应该综合考察他的能力和道德水平,确保他们的政治素养和选购能力能够胜任这项工作,尽量选用那些专业水平过硬的采购人员任职。在采购施工材料时采购人员应该事先考察材料市场,全面掌握材料信息,和那些信誉良好、产品质量上乘的厂家合作。在施工过程中,现场工作人员应该合理组织施工才材料的供应工作,不能出现材料紧缺的情况,也不能出现材料的过度浪费情况,充分保证施工材料的合理利用。最重要的是监督人员应该加强施工过程中对施工材料使用和质量的监督工作。据统计在铁路信号工程的施工过程中仅仅施工材料一项的资金投入就占了总投入的70%左右,这样大的利益诱惑经常会使承包商作出偷工减料谋取灰色利益,这也是造成铁路信号工程质量不合格的主要原因之一。为了谋取更多的非法利益,承包商常常不按照要求的质量和规格进行材料采购,或者由于采购人员的能力欠缺而造成采购的材料质量得不到保障,因此在进行大规模施工之前,应该提前对这些施工材料进行质量检查,按照国家标准和相应的技术规范对各类材料的具体施工工艺进行监督,确保材料施工的质量。 2.3提高对施工方法控制的水平 要想顺利地实现铁路信号工程的施工质量、进度、资金这控制,关键就在于其施工方案是否合理。如果施工方案内内使用的方法不能和实际的铁路信号工程施工契合,那么该工程的质量、进度和成本都会受到一定程度的影响。所以在制定审核该工程的施工方案时,工作人员应该以铁路信号工程的目标要求为基础,综合考虑各项因素从工艺、工序、工期、人员、经济、技术、管理、组织等方面制定合理的施工方案,确保该方案的可行性和水平。 2.4提高对施工设备控制的水平 随着科技的发展,铁路信号工程施工中所用到的施工设备越来越先进,其发挥的作用所占比重也越老越大。在选择施工设备时,工作人员应该综合考虑施工现场的面积、环境、结构以及该设备的性能等多想因素,确保所选择的施工设备是最合适的。在实际的使用过程中,工作人员应从设备的性能、选型以及操作技术这3个方面对施工的设备进行控制管理。 3结束语 科技的进步给铁路运输行业注入新的血液,铁路信号工程被广泛应用。在铁路信号工程的施工中,存在很多因素对其产生不利影响,这就要求管理人员和施工人员在实际操作中本着质量第一的理念对各个施工环节进行管理控制,同时加强自身专业水平的训练,以丰富多样的形式提高铁路信号工程施工的管理水平。 作者:彭欢 单位:中铁十一局集团电务公司 铁路信号论文:风险评估技术在铁路信号系统的应用 【摘要】以风险评估技术在铁路信号系统中的应用为主题展开论述,首先对论文的背景进行了简要介绍,然后重点对危害识别以及铁路自动站闭塞系统定性风险评估进行了分析。对于前者,包括HAZOP方法简介以及HAZOP方法实施过程,对于后者,则包括系统危害识别、接口危害识别、风险分析和评价等三部分。 1引言 铁路信号系统的建立为列车的安全、准时、舒适等方面提供了良好的保障,而风险评估是为了确保信号系统的正常运行。具体而言,风险评估技术在铁路信号系统的应用过程中,首先需要进行前期的安全评估,通过这一阶段的评估,对可能存在的安全隐患进行分析,并做好记录,然后通过对系统的监测,从而实现对安全隐患的有效控制,由此可见,风险评估技术对于铁路安全的保障有着重要的意义。针对风险评估技术在铁路信号系统中的应用,发达国家的研究比较早,而且在研究过程中,已经促使风险评估技术的应用逐渐走向成熟,论文则通过对国外风险评估技术研究的借鉴,对我国铁路信号系统中风险评估技术的应用进行探讨。 2危害识别———HAZOP方法 2.1HAZOP方法简介 危害识别是风险评估技术应用的第一阶段,HAZOP方法是进行危害识别的主要方法,在这一方法的应用过程中,重点工作是通过组织会议并对相应的实践操作细节进行分析,在具体工作开展时,要求各类专业工作者深刻分析每一个单元的内容,通过上述活动的开展,找出存在的偏差,并且对所查找偏差可能会导致的严重后果进行分析,在分析过程中,往往需要借助引导词来引出偏差。在整个过程中,专业人员通过对所出现的偏差进行锁定,然后深层次地分析偏差产生的原因及可能会造成的后果,然后对现有的安全防护进行重新评估,最后再通过必要的措施进行完善。HAZOP是整个系统的一部分,其主要作用是用来识别系统的本质特征,在HAZOP方法运用过程中,会涉及材料的调取、人员的调查以及相关设备的使用。为了充分发挥HAZOP方法的作用,在具体使用过程中,首先需要对系统进行单元划分,单元划分的主要目的在于能够使HAZOP方法所发现的偏差更加准确,如果单元划分不合理,则很容易导致评估结果不准确,进而影响到安全防护工作,在一些铁路信号系统中,可以从宏观角度考虑实施单元划分,例如,监测机、计轴设备、4050智能1/0模块、交换机及站间通信等,因此把每个组成部分作为一个单元进行分析。[1]而偏差的确立是HAZOP的优秀部分,在偏差确立过程中,会使用到三种方法,包括偏差库筛选法、知识确立法以及引导词确立法。 2.2HAZOP实施过程分析 HAZOP方法在具体实施过程中主要包括四个主要步骤。第一阶段,作出定义。整个工作的开展,首先应该获得项目经理的批准,然后针对HAZOP的实施选定组员并任命组长,接着在组员的讨论下,对研究的范围进行确立,通常情况下,研究范围所涉及的内容包括系统设计表现、系统生命周期、系统物理边界等。第二阶段,进行准备,研究小组的组长需要根据此次研究工作提出相应的引导词初始清单。第三阶段,审查阶段。在这一阶段需要进行审查会议,在会议正式开始之前,需要对整个审查流程提前熟悉,其主要目的在于使研究小组的全体组员都能够熟悉研究目的和范围,在会议中,需要对所使用的引导词进行明确解释,而且要对具体操作中可能存在的问题以及应对方法进行讨论。第四阶段,文件记录和跟踪阶段。这一阶段需要对会议中讨论的结果进行整理和记录,并且做好存档工作,还应该将讨论到的内容进行完整记录,而且需要对整个会议的讨论内容进行汇总,并提炼出结果,以此来形成HAZOP的报告文件。 3铁路自动站闭塞系统定性风险评估 为了确保风险评估结果的准确性,评估人员主要依赖于HAZOP技术,在具体操作过程中,还应该结合风险矩阵法,在评估过程中,包括两方面的内容: 3.1系统危害识别 在危害识别过程中,首先应该进行单元划分,单元划分主要是为了明确每一个模块的具体内容。其次,将偏差和引导词的确定因子予以明确,其中,包括多个方面的内容,如材料、操作活动以及设施设备等,设备的正常运作是系统运行的重要保障,这就意味着在危害识别过程中,在整个系统中,设备单元要素的体现,必须依赖于设备自身的功能。在闭塞机单元中,使用了双机热备,所以,在设备运行过程中,会进行主闭塞机和备闭塞机切换,切换过程中主要存在的问题有两个,第一是备闭塞机的功能失效,在这一问题的影响下,被确立的引导词包括两类,即间隔的和永久的,当偏差出现后,要素和引导词会进行合并,在这种情况下,所出现的偏差包括两种,分别是闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。对于监测机单元而言,其与闭塞机单元的偏差确定方法基本一致,所存在的偏差也包括两种,即闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。使用同样的偏差确定方法来对4050智能1/0模块进行偏差确定,最终确立的偏差内容则分为控制台亚当ADAN405O模块失效和组合架亚当ADAN4050模块失效。针对站间通信部分,其主要包括两个因素,其一为通信终端,其二为通信误码。针对前者,其引导词同样可以进一步分为间隔性问题和永久性问题两种,间隔性问题指的是站间间隔性中断,而永久性问题指的是站间通信永久性中断。针对后者,所产生的偏差则使站间通信信息误码,同样,这一方法也可以被用到闭塞机和计轴设备、闭塞机和检测设备的偏差确定方面。 3.2接口危害识别 在风险评估过程中,所涉及的微机化自动站间闭塞系统及其附属系统的接口包括其与连锁系统相联系的接口、与计轴设备相连接的接口、与控制系统连接的接口等,针对上述接口,则需要根据相应接口的组成部分进行划分,而且使用危害识别中同样的方式对引导词和偏差进行确立[2]。 3.3风险分析和评价 在系统的最初设计阶段,则需要通过全面的风险评估活动,对系统中的各类风险进行等级划分,最终确立的不同等级风险中,有四类风险不能够被接受,此类风险的存在很容易对系统产生较大的负面影响,如果不及时防范,则很可能引发巨大的损失,所以,为了确保铁路信号系统的正常运行,必须将此类风险降到最低。对于接口危害而言,被认为是不可接受的四类风险分别是事故复原按钮操作失误、到达复原按钮操作失误、模式切换按钮操作失误以及计轴复零按钮操作失误等,对待此类危害,应该慎重对待,并且尽可能降低风险等级。例如,在地铁风险评估过程中,采用HAZOP分析法进行危害识别,根据类似危害记录和专家观点对危险信号进行判断,其中,最为严重的危害是“DTG模式下运行权限错误”,然后借助故障树进一步查找“DTG模式下运行权限错误”的原因(见图1)。之后需要根据事件的后果进行损失分析,分析结果通常包括安全、出轨、人员伤亡等,其中人员伤亡可以进一步分为列车撞人,人员伤亡;撞车,人员轻微伤害;撞车,人员伤亡。 4小结 综上所述,风险评估技术在铁路信号系统的应用中,首先应该利用HAZOP方法进行风险识别,然后在此基础上进行风险评估,并且根据评估结果采取恰当的方法将风险降到最低,从而确保铁路信号系统的正常运行。 作者:单铎年 单位:中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司 铁路信号论文:铁路信号设备故障诊断方法分析 进入新世纪后,我国铁路运输行业获得极快的发展,作为人们出行的主要工具,铁路运输扮演着重要的角色,因此在速度不断提升的背景下,保障其安全运行就显得极为重要。其中保障铁路运行安全的主要设备之一为铁路信号设备,其在机车运行中发挥着无可替代的作用,更是提升铁路运行效率以及能力的重要基础,从此我们可以看出探讨和研究铁路信号设备故障诊断方法显得具有较强的现实意义。当前,国内出现的铁路信号故障种类较多,对其进行诊断的方式也多种多样。在此背景下,我们必须深入研究和分析常见的故障诊断方法,笔者在本文中以实际角度对铁道信号诊断的方法进行阐述,以期进一步提升国内铁路信号设备故障诊断的水平和质量,为铁路安全运行奠定良好的基础. 【关键词】信号设备;铁路;诊断方法 由于质量以及不科学的维修等因素导致铁路信号设备在运行过程中经常出现故障,严重影响铁路系统的安全运行。事实上,在实践中有很多原因都会导致铁路信号设备出现故障,种类繁多的原因不仅需要我们结合处理人员的工作经验,还需要强化模拟和演练信号设备现场故障,保障工作人员具有较强处理分析故障的能力,不仅如此,还需要全力推广新的处理诊断方式、技术。在实际工作中,诊断铁路信号故障的方法有多种:传统诊断法、解析模型法等等。究竟是用那种方法技术需要结合现场实际情况以及相关影响因素加以决定,以进一步提升铁路信号设备平稳运行,提高铁路运输效率和质量。 1铁路信号设备故障处理方法 充分研究常用的诊断处理铁路信号设备故障的方法,有助于实际工作质量的提升,并且进一步完善和丰富科学的管理、养护手段。正如上文中所述,诊断和处理铁路信号设备故障的方法有很多,但是由于越来越复杂的铁路设备系统,构成设备的组件越来越精细,因此我们必须有针对性的选择诊断故障的技术,尽可能提升故障的解除率,保障铁路运输部门顺利运行。不仅如此,置身于信息化社会,我们要强化计算机技术、人工智能技术在实践工作中的应用比例,保障工作效率的提升,为稳定的铁路信号设备奠定良好的基础,在下文中笔者对其进行深入的探索和研究。 1.1传统铁路信号设备故障检测方式 所谓传统的故障检测方法指的是依托工作人员扎实的工作经验,经过分析和研究发生故障的部位,经过细致的了解设备发生故障的经过,根据现场的实际情况进行全方位的处理。在此过程中常用的方法有对比法、逻辑法、代换法等等,在日常工作中这种方法具有广阔的市场,人们经常使用。技术人员首先全方位的检查铁路信号设备的故障,能够把故障的性质、部位等良好的呈现,借助良好的实验操作,能够科学的断定铁路信号设备发生故障的大致位置以及其严重程度。不仅如此,通过计算机硬件以及软件技术,还可以系统化处理常见的故障,在故障检测过程中使用传统技术,最重要的为保障正常的电路,保障电力的需求得到满足,细致化的检测设备的运行情况,最终明晰发生故障的确切部位。 1.2铁路信号设备故障信号处理技术 作为排查和研究设备故障的重要技术,信号处理法依托相关数学、函数模型,对信号进行直接的分析,最终得出相关结果,得出信号的特征值,把信号设备故障使用科学的措施和途径予以解决。对比其他铁路信号设备故障处理的方法,其优势显著,不需要构建故障模型,因此此技术具有较强的适应性,使用范围较广。信号检测方法不仅易于操作且能够把故障部位准确的检测出,但是其也有一定的缺点,外界信号和声波对其造成一定的影响,干扰故障部位正常、准确的检测,因此其比较依赖信号,对各种环境以及类型下的铁路信号设备故障难以准确的进行检验。也就意味着,信号处理技术的使用范围比较独特,这一点我们应该有清醒的认识。由于我们只能在特定的故障检测之中使用信号检测处理技术,因此在特定对象之外的故障类型不能使用。近些年来,通过不断的探索和研究技术,已经开发出很多具有较高科学性能的检测技术和系统,因此在发展当前信号处理技术的过程中需要我们对新的技术不断发掘,有效的结合新的手段和存在的问题、矛盾,统筹各种节点型问题,借助更具科学性的检测技术、技巧以保障铁路信号设备的正常运行,最终落实在保障铁路顺利运行之中。 2铁路信号设备故障诊断方法 2.1铁路信号设备故障解析模型技术 我们所说的解析模型法指的是依托数理统计、解析函数等相关方法综合处理信息的方法。这种方法的基础为解析数学模型,然后对此进行诊断。依托解析模型法对数学模型进行科学的建立是一种行之有效且实用的方法。所以当铁路信号系统出现故障后,系统的输出、输入关系随之而改变。在此方法中使用的高科技技术比较显著,很多具有较强研发能力和较高水平的人员参与系统的研发和建设,能够在复杂环境下的突发故障模型进行科学的处理。在检测和处理故障的过程中应该对这种方法多加考虑和使用,以便于科学的拔除故障。在检测铁路信号故障的时候,使用这种方法能够为解决措施提供有效的途径。在这种方法中体现出显著的数学思想,数学运算方法体现的比较明显,人类的智慧也体现的淋淋尽致。 2.2人工智能铁路信号设备故障检测技术 专家控制系统诊断铁路信号设备故障的时候主要是对人的思维逻辑进行模拟,然后经过复杂的罗辑思维把需要诊断的问题予以解决,此方法在实践中表现出显著的优点。依托符号可以把此方法和知识良好的表现,科学的处理知识细节,有效的模块化需要处理的问题,这种方法依托专业的知识给出我们对实际故障进行解决的措施和步骤。依托国内车站微机监测的实际情况,有效的结合实践和此方法,在解决问题过程中使用人工智能方法,可以有效的排除和解决信号设备中存在的故障。同时,要想保障解决故障的效率和水平,还可以结合传统的故障处理办法,由于此方式非常新颖,能够准确的定位故障并科学的解决。所谓的模糊性指的是我们没有十足的把握某一事物的定义,没有确切的规定数量以及其内涵或者含义。在排查过程中迷糊逻辑的优势十分突出,所以在实际工作中使用的比较广泛。在铁路信号设备故障检测领域引入思维逻辑方法是未来的发展趋势,其比较适合对模糊知识进行表达,以符合人逻辑思维的方式进行推广和普及。根据上文的论述我们可知,检测和维修铁路信号设备故障过程中人工智能技术是今后的主要措施,更是检测技术发展的重要方向,我们应该对工作的重点、难点进一步明晰,以全面发展技术为指导,最终实现铁路信号设备的稳定运行。 2.3专家诊断分析法 所谓的专家诊断法指的是在系统中把某一领域专家的知识和经验纳入,但是这种方法使用的领域较少,和人工智能诊断方法具有一定的相似性,其主要是综合的使用多种诊断技术进行诊断,实际运行的时候主要以专家的思维进行问题的考虑,以专家的思维进行问题的解决。此方法主要是对专家的思维进行模拟,依托这种方法能够把人为因素的干扰降低到最低,从而保障结果的精确性。但是由于使用范围较窄,所以需要我们继续探讨和研究。 2.4人工神经网络分析法 由于铁路信号设备故障具有较强的独特性,这为人工神经网络分析法的形成奠定良好的基础,这种方法指的是依托人脑思维和处理问题的方式,把人性化的思维赋给机器,然后对故障进行寻找,在使用这种方法的时候不需要把信息知识库建立,也不会因为处理对象具有较强的复杂性而在运算处理问题上出现问题,保障具有较高的处理效率。 3结束语 事实上,铁路信号故障类型比较多,其中涉及的种类很多,而且其故障外在表现种类多,导致故障的原因多且具有非常复杂的形式,一些故障的模糊性和偶发性较强,因此我们在诊断故障问题的时候具有突出的半结构化或者非结构化性质,所以,我们必须借助行之有效的故障诊断方法、系统,对分析故障类型以及做出相应的决策奠定良好的基础。根据上文的论述,传统的铁路信号设备故障诊断方法对个人的工作经验、能力等极为推崇,客观实际情况反应的不真实,今后,智能化的诊断系统是系统发展的主要趋势,这就要求我们必须强化建设铁路信号系统力度,不断深入研究和探索,在最新研究成果的辅助下,对诊断故障的技术、方法和系统不断完善,实现稳定高效的铁路信号设备故障诊断,保障其能够稳定的工作,促进铁路运输顺利的进行。 作者:刘富钱
电子信息专业论文:工程专业建设的电子信息论文 1我国电子信息工程发展现状 电子信息工程是指面向电子设备开发设计的通过计算机等高科技技术来辅助电子信息处理和信息控制的产业,随着科学技术飞速发展,高科技信息技术已经渗入到了人们日常生活中,并在对人们的生活发生潜移默化的影响。除了在人们日常生活中使用外,我国的国防、军队建设也离不开高科技信息技术。电子信息技术在我国的发展取得了非常大的成就,为我国的经济发展、产业机构的调整起到了推动作用。但是也仍旧存在着一定的问题,一方面是我国的电子信息工程缺乏一定的创新意识,部分电子信息工程企业仍旧在按照传统的模式发展,并没有意识到创新思维和能力在领域发展中的重要性。另一方面在电子信息工程市场氛围发展上也未形成良好的市场氛围,有待发展。我国电子信息工程发展现状表明培养专门型人才,提高他们的创新能力和良性竞争意识具有非常重要的作用,只有在人才竞争中取得胜利,才能够使电子信息产业得到长足的发展。 2电子信息工程专业建设思路 针对我国电子信息产业的发展现状,提高专门型人才的质量是提升电子信息产业发展的重中之重,而高校作为培养电子信息工程人才的主要阵地,也肩负着重担。因此,如何提升电子信息工程专业的人才素养,就需要教育工作者从多个角度做出思考和探索。根据以往的教学经验总结,笔者认为加强电子信息工程专业的专业建设对于人才的培养是非常重要的。如何对电子信息工程专业进行建设,笔者认为可以从以下几个方面着手。 2.1加强师资队伍建设,提升师资水平。 提高学生的专业能力和素养离不开一支高素质的师资队伍,学校可以通过引进、培养等方式来更新教师的教学观念和教学方式,让教师能够更加了解社会的需求和发展现状,并能够在提高理论水准的同时也提升实践技能能力,从而打造一支具有开拓进取精神的,在学历、职称等方面具有合理结构的教师队伍。 2.2建立竞赛机制,培养学生的创新能力和意识。 通过学科竞赛的方式来提高学生的工程实践能力以及创新能力具有重要的作用。因此,可以通过提升大学生的创新能力为优秀的竞赛制定和培训机制,激发学生的学习和工作热情。 2.3开展教学改革,提高学生实践能力。 传统的教学将理论知识的讲授放在重要位置,而忽视了实践教学的重要性。随着社会对人才需求的加大,有熟练技能的人才成为企业的首选,因此,在教学中应该注重加强对工程型应用人才的培养,通过开展教学来推进理论与实践教学的各项改革,并将知识、素质和能力统一起来,使学生能够在实践教学中深化对理论的认知和掌握。 作者:关力鑫单位:辽宁职业学院 电子信息专业论文:电子信息类专业课程教学论文 1课堂教学 1.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 1.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 1.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 2实验教学 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 2.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 2.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 2结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革论文 一、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 2、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。 (三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:电子信息专业教学论文 1电子信息专业生产实习面临的主要问题 目前电子信息专业学生生产实习面临的问题主要为实习企业难寻。 生产实习的目的就是让学生能直接参与到电子信息及其相关企业的生产环节中。但是在市场经济条件下,许多国营企业被兼并或调整,无暇接收学生的实习;而合资企业、独资企业由于害怕技术和管理方法泄漏以及实习会给企业带来不便,也不愿意接待学生实习;再者由于学生缺乏实践经验,很难给企业直接创造利润,因此,企业不愿意也没有义务接收学生实习。而电子信息企业多属于民营、外资或者合资企业,愿意接受学生实习的就更少;其次,组织学生到专业对口的大型企事业单位进行参观是一般工科专业生产实习的传统模式。但是对于电子信息专业,简单的参观模式效果并不理想。以往跟班作业或代岗劳动是生产实习的主要内容,但是对于电子信息专业,跟班作业或代岗劳动几乎不可能。一是一般电子信息企业规模不大,即使能安排跟班作业,人数也十分有限;二是电子信息企业属智力劳动密集型企业,跟班作业必须有指导教师,这些指导工作校内老师不能胜任,而企业为其自利益所虑,一般不会指派专业技术人员指导;三是软件开发是一个特殊产业,按照软件工程原理,研发小组中途增加新的成员不仅不能提高生产效率,可能还会增加软件开发的复杂性,更何况是增加没有实际工作经验的学生;随着高校扩招,高校实习学生人数急剧增长,加之目前企业不同程度地提高了实习收费标准,使得实习所需的费用上涨,而学校对实习经费的投入远远滞后于企业收费增长的速度。实习经费不足严重影响了实习单位接纳学生生产实习的积极性;另外高校连年扩招,导致学生人数不断增加,要安排如此多的学生实习,在组织上和管理上都是十分困难的。 2校企联合生产实习新模式探索 目前有些企业成立了专业化的实训基地,其按照生产实习的本质要求,严格从看、学、做三个环节组织教学,为高校解决生产实习问题提供了一条新的途径。这些实习基地依托大企业,面向高等院校,既有浓厚的现代企业氛围,又具有一定的教育培训经验,是连接企业和学校的纽带。 这类实习基地依托大企业,能很好解决学生到生产一线参观学习的问题;实习基地有专门的培训老师,他们来自企业研发和生产的第一线,有丰富的实际工作经验。他们所采用的教学方式与高等院校有很大的区别,比如有的专业化实训基地采用1:3:6的教学模式,即10%的时间针对实训中反映出来的问题,对学生进行答疑式的理论培训;30%的时间对实训基地所依托的企业曾经开发的实际项目进行案例分析,提高学生分析问题和解决问题的能力;60%的时间组织学生参观现代企业的管理模式和生产流程,并进行项目开发实践或代岗劳动;这些的实习基地通过自建研发实验室或模拟生产线对企业已完成的项目进行再现开发训练,保证学生能在较短时间内完成项目开发,体验项目开发和产品生产的全过程;到实习基地进行实习可以促进学生择业、就业观念的转变,促进学生从专业知识向专业技能的转化,从学生身份向员工身份的转化,最终实现大学生就业“零适应期”的培养目标。在实习的过程中学生将逐步树立企业意识、责任意识、团队意识、资源意识、效率和效益意识、竞争意识;同时老师会注重学生职业精神和团队精神的培养以及实际动手能力、岗位适应能力、资源运用能力、协同工作能力的培养;实习基地还会帮助学生了解两个产业背景,即:电子信息产业的背景,以及电子信息行业服务对象的行业背景。 基于这种优势和现状,我们提出了校企合作共同建设实训基地的设想,基地的硬件建设由企业投资,实训内容由学校与企业根据理论教学与企业生产实际共同制定,实训指导由学校专业教师和企业高级技术人员共同承担,保证了学校到企业、学习到工作的平滑过渡,学校的学生实习时支付一定的费用。这种校企合作的方式可以依据学校的要求,量身订做实习方案,针对性强。 3校企联合生产实习新模式实践 近五年来我们一直与成都某实训基地合作,经过多年的合作与探讨,学校与企业共同摸索出了一个适合电子信息专业学生生产实习的实习模式。通过几届实践,取得了较好的实习效果。 其实习流程如下:(1)报到;(2)统一领取工作牌、实习指南、实训资料、办公设备等;(3)参观熟悉工作环境;(4)集中实习;(5)分组实践;(6)总结。 项目开发主要流程有(根据不同项目裁减,SQA贯穿始终):(1)立项:明确项目目标、范围及内容;项目质量要求;项目备案及启动。(2)计划:划分里程碑并确定里程碑目标;明确项目跟踪与监控机制;明确项目的资源配置;确定角色、参与人员并分配职责;划分及分解工作任务;确定项目进度。(3)需求:确定项目的目标和范围;明确项目的功能性需求和非功能性需求;明确项目的其他要求。(4)分析设计:对需求进行理解、转化,并抽象出系统中各个对象的属性及行为;对抽象出的系统对象进行设计,形成设计方案。(5)实施:使用工程化的方法,采用适当的开发工具生成满足需求、符合设计方案的目标系统。(6)系统测试(验收测试):检验开发的系统是否符合需求。(7)质量保证:向实训中心提供项目验收报告;(8)结项:完善各类文档;提交结项报告。 在实训过程中,学生分成若干个小组,每个小组推荐一名项目经理,然后项目经理按照软件项目的开发流程合理地安排小组中的各成员的任务,项目成员通力合作完成整个项目的开发任务。这种小型项目的开发完全是按照软件公司的软件开发模式来进行的,并得到企业软件工程师的现场指导。 4结束语 校企结合的电子信息专业生产实习的教学改革已经进行了五年,初步解决了以往生产实习中的问题和矛盾,该模式能让学生将所学理论更好地与电子信息工程实践结合起来,开阔了学生的视野,增强了感性认识,收到了较好的效果。依托专业化实训基地的校企业联合的电子信息专业生产实习模式,能够满足本科电子信息专业生产实习教学要求,并取得了较满意的效果。 随着知识经济时代的来临,对高等教育提出了更高的要求,如何提高教学质量是教学改革的永恒主题。我们将在以后的实践中不断探索、建立和完善生产实习模式,保证生产实习教学质量。 电子信息专业论文:研究性学习在电子信息专业课教学论文 摘要对于电子信息产业来说,技术创新是产业保持持续发展的重要源泉,因此,电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式,从学习目标、学习内容、学习策略、学习评价等四个方面,对电子信息专业课研究性学习加以设计。 关键字研究性学习电子信息专业课创新性 1引言 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识,并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的,在这样的教学方式下,学生容易产生厌学情绪,在高年级的选修课中到课率普遍不高,其原因在于经过低年级基础课程的教学,学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理,并且具有了强烈的自我意识和表现欲望,因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习,是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习,指的是学生在教师指导下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造,与以往学习方式相比,研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 党的十六大报告指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对于电子信息产业来说,技术创新更是产业保持持续发展的重要源泉。因此电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标,它强调让学生通过研究性学习,提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最后基于问题解决模式,在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力,并学会解决生活中与电子信息技术学习有关的实际问题。 2研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径,让学生在教师引导下,从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地去探索、发现和体验。同时,学会对信息进行收集、分析和判断,去获取知识、应用知识、解决问题,从而增强思考力和创造力,培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构,没有必要的研究设施和科研经费,只要通过研究性学习能提高学生的实践能力,培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。 研究性学习的优秀在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习,其根本目的不是预期的研究成果,而是预期的学习结果。通过研究性学习,学生的综合知识、综合能力能得到提高,实践能力和创新能力能够得到培养,因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于培养并发展学生的主体性。我国近10年来进行的主体性教育实验证明了学生发展的优秀是他们主体性的发展。培养发展学生的主体性就成了教学的重要目的。在研究性学习中,学生可以自己选择课题,自己设计研究方案,自己调查并得出研究结论,体现出他们是教学的真正主体。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界,与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习,不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源,研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看,传统教学主要是演练式、实验式,不利于学生的发展,而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动,是一种认识—验证—体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 研究性学习有利于培养学生可持续发展的能力。学生是否有可持续发展的能力主要取决于三个因素:是否学会了学习;是否具有健康的社会感情;是否具有创造性精神。研究性学习有利于学生这三种能力的形成。 研究性学习有助于学生养成良好的治学之道、知晓做人之理。治学之道与做人之理是紧密相关的一个问题。学生的做人之理的形成需要他们治学之道的支持。研究性学习可以培养学生实事求是的精神,培养学生严谨务实的良好作风。 3研究性学习是高等教育的内在需要 传统的课堂教学主要的弊端在于:因材施教的原则,在班级集体教学活动的前提下难以实施;以语言讲述为主的表达方式,使得某些教学信息的传输与接收遇到困难;以教师为主体的课堂教学不能充分体现学生的作用,学生学习缺乏主动性,没有创造力;传统课堂教学,教师总是在进行重复性劳动,教学强度非常大。这样教师就无法从繁重的教学任务中脱身来进行研究工作。 高层次创造性人才肩负着中华民族振兴的历史使命,研究性学习是培养和造就创新人才的重要手段。如何提高教学水平和科研质量及取得创新性成果,国内外的成功经验表明,实行加速创新的研究性学习是必由之路。 现代社会科学技术的迅猛发展,要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识,扎实的专业技能,更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程,在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练,这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合,有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识,产生创造性成果。 究性学习具有开放性和多元化,强调系统性的实践,在科研实践中发挥自主性潜力,因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用,大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式,强调课题组集体的合作和配合,这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识,而且在研究的过程中,学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。 研究性学习有助于弥补大学生的先天不足,可以给他们一方容量极大的“用武之地”,给学生自主活动的时间和空间,极大地发掘学生科学研究的潜质。通过参与研究,学生的思维方式会发生很大的变化:从被动思维发展到主动思维;从单一思维发展到多元思维;从平面思维发展到立体思维;从静态思维发展到动态思维;从封闭思维发展到开放思维。因此,学生敢于面对挑战,勇于提出独立见解,潜能会得到充分挖掘和开发,为进行科学创新奠定基础。 研究型教学使得考核结构发生了变化,适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度,有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后,如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式,确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 4电子信息专业课教学中研究性学习的设计 (1)学习目标的设计。在研究性学习中,教师首先要组织学生从电子信息专业所涵盖的通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择和确定他们感兴趣的研究专题,去发现问题和提出问题。在研究性学习中,问题是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态。 研究性学习是课程教学的互补,专业课程教学重视学生对电子信息技术基础知识的理解和掌握,而研究性学习则不以系统电子信息技术学科知识的传授为追求,它是以学生个性发展的需求为出发点,以电子信息学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 (2)学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识,而是强调动手动脑的实践过程,特别是电子信息专业更强调学生的动手能力,它不能依靠教师传授知识和技能,而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习,它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握,但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效,这些知识的学习只有通过自主性学习,才能内化成学生自身的经验体系。在研究性学习中,正是通过创设类似科学研究的情境,让学生自主的探究、实践、发展和体验,从而培养学生的科学精神、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。因此,研究性学习的具体内容便可以在相当宽泛、相当灵活的范围之内加以选择,这符合电子信息专业覆盖范围广的特点。 研究性学习内容的具体选择和设计,主要是体现研究性学习的学习目标和学习原则,没有一定要达到的绝对标准和程度,而是视学生和学校的具体条件灵活处置把握。学生可以根据自己的兴趣和爱好,在通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择方向,这些选择都是合理的,都能够有效地体现和达到信息技术研究性学习的目标,没有高低之分。 (3)学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括:自主制定学习计划,确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象;进行查询资料、操作与制作等活动;汇集、交流学习成果等。实现电子信息技术研究性学习中学习的自主性,不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件,以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的,同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制,自主安排学生的学习活动。 (4)学习评价的设计。评价是为决策提供信息的过程,研究性学习的评价是指,在研究性学习的过程中系统地收集信息,根据学习目标的要求,对学习中所引起的学生认知行为上的变化,在定性、定量的基础上进行价值判断,为研究性学习的决策提供信息的过程。 一个完整的学习过程,总是呈现出种种阶段性结果,它们既是总结果的分支,同时又是学生在学习中预测总结果的反馈体。研究性学习的评价就非常重视阶段性结果评价,即在研究性学习的各个阶段,设定考查学生的不同能力:在课题设定阶段,考查学生设定课题的能力;在收集相关资料、调整研究方案阶段,考查学生的信息收集能力;在开展课题研究阶段阶段,考查学生的课题探究能力;制作成果检查,考查学生的动手能力、创新性、创造能力;在自我评价阶段,考查学生的自我评价能力;总结、汇报、交流阶段,考查学生的综合表达能力等。 5结语 电子信息专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场,需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力,在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略,教会学生学习,特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题,会使他们受益终生。 电子信息专业论文:电子信息类专业课程教学研讨论文 摘要:《微机原理与接口技术》是电子信息类专业学生的一门必修课程,此课程内容多、细、零散且抽象不易理解,学生反映难学,为此,对此课程的教学方法提出了几点体会。 关键词:微机原理与接口技术;教学方法;形象比喻法 1引言 随着我国微机事业的发展,目前微型机在我国工业过程控制、智能化仪器仪表、机电一体化、办公自动化等领域已得到迅速发展。许多现代通信设备都融合了当今最前沿的计算机技术,这就要求我们培养的通信类人才必须了解和掌握计算机在通信领域的应用技术。为培养综合性人才,我系将《微机原理与接口技术》作为电子信息类专业的主要课程,主要阐述微型计算机的基本组成结构和应用系统设计,以及汇编语言程序设计。通过本门课程的学习,学生可以获得微机软硬件方面的基本理论、基本知识和基本技能,从而培养学生工程应用能力,为深入学习计算机控制技术、智能仪器的设计打下良好基础。但是,在以往的教学中,学生普遍反映该课程“难”、“活”、“繁”,属于“困难课程”之一。从如何提高微机原理课程教学质量、增强教学效果,促使学生个性化发展等方面,谈谈在教学上的一些体验和认识。 2课堂教学 2.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 2.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 2.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 3.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 3.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 4结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革试析论文 [论文关键词]电子信息工程教学改革探讨 [论文摘要]为在高等院校培养面向21世纪的电子信息工程专业人才,对教学进行改革势在必行。根据电子信息产业的发展对电子信息工程专业技术人才的要求,结合目前高校电子信息工程专业教育的现状,提出了高等院校电子信息工程专业的教学的改革设想与建议。 近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。 二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 三、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。 (三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:高校电子信息工程专业特色建设论文 论文关键词:电子信息工程专业特色创新 论文摘要:专业特色建设,对提高本科生教育质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色,进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 根据教育部1998年颁布的专业目录,电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成,可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出,本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业,学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上,各个高等学校如何根据自己的特色与优势,扬长避短,制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划,十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上,确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点,力求突出特色,在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。 1人才培养的基本定位 不同层次的高等学校应有不同的培养目标,培养模式也应多样化。安徽建筑工业学院属于一般本科地方院校,根据我院战略发展纲要及人才培养规划,确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。在学院办学定位前提下,我们对电子信息工程专业的培养定位是:具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识,能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。 电子信息工程专业教育教学改革的目的是:通过加强本科学生培养方案与工程实际的结合,注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,提高学生的动手能力。提供更多的机会,鼓励学生开展课外实践活动,实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。 2就业目标 比较重点院校,我院学生的入学成绩显然较低,尤其高等学校扩招以后,进入我院学习的生源质量进一步降低,如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变,培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才,是我们面临的、急需解决的重大课题。 经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现,我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的IT公司、弱电公司、设计院等部门,大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作,因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标,我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整,基本要点是:强化电子电路的设计能力;增设选修课程,拓宽知识面;依托我校与建筑相关的专业,设置智能建筑专业方向;开设其它实践性较强的课程,特别强调电子综合设计能力的培养。同时,引导学生积极开展课外科技实践活动,参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。 3专业特色建设 处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 3.1智能楼宇控制专业方向的设立 建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色,我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势,设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向,如表1所示,经过几年的建设,已基本成熟。智能楼宇控制(既楼宇自动化系统)属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台,综合应用现代计算机技术、电子技术,网络通信技术及电气技术等方面的先进技术,使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统(或称建筑物自动化系统,简称BAS)。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的,构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要,满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年,该专业培养的学生供不应求,且大部分学生被分配到建筑行业。 3.2学生能力的培养 培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”,综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此,我们除了加大实践性教学环节,还对实践性教学环节进行一系列的改革。 (1)建立新的实验教学模式,激发学生创新思维 根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题,重组实验教学,增加独立的综合实验课程,构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备,最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维,使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在规律,更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程,其中信息电子技术综合实验涵盖:《ComputerControlTechnology》、《DSPTechnologyandApplication》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验,智能楼宇控制综合实验涵盖:《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与PLC》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时,由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设,目前,“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样,其它信息类专业根据各自专业特点,增加相应的综合实验课程。 中国论文联盟-(2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出 为加快电子信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生,创建各种人才创新基地班,并配备具有丰富实践(工程型)的老师作为他们的导师,指导他们有针对性地学习某些科目,或直接进入老师的科研课题组,接受科研能力的训练,接受创新意识的熏陶,进行特色培养,以充分发挥高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地,在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教,近年来,我们取得如下成果:培养的学生,分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛(智能建筑)二等奖一项”、“中国智能机器人大赛银奖一项、铜奖一项”。 (3)开设综合课程设计,体现职业培训技能 我国经济社会的快速发展既需要科学家,也需要工程师,但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力,在原有的毕业设计的基础上,开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节:需求分析,系统设计,系统实现,系统调试,系统测试与性能评估;既培养工程能力,又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性,综合课程设计引入一定的工业界规范与标准来进行学生职业化素养训练,同时,包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。 4结语 我们还在计算机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向,是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新,并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终为社会培养出综合素质高,适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵,是建筑类高校的优势和特色,是其它类型的高校无法比拟的,是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才,将会占领它所独有人才市场。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革论文 [论文关键词]电子信息工程教学改革探讨 [论文摘要]为在高等院校培养面向21世纪的电子信息工程专业人才,对教学进行改革势在必行。根据电子信息产业的发展对电子信息工程专业技术人才的要求,结合目前高校电子信息工程专业教育的现状,提出了高等院校电子信息工程专业的教学的改革设想与建议。 一、引言 近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。 二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 三、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。(三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:电子信息专业课教学探讨论文 摘要对于电子信息产业来说,技术创新是产业保持持续发展的重要源泉,因此,电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式,从学习目标、学习内容、学习策略、学习评价等四个方面,对电子信息专业课研究性学习加以设计。 关键字研究性学习电子信息专业课创新性 1引言 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识,并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的,在这样的教学方式下,学生容易产生厌学情绪,在高年级的选修课中到课率普遍不高,其原因在于经过低年级基础课程的教学,学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理,并且具有了强烈的自我意识和表现欲望,因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习,是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习,指的是学生在教师指导下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造,与以往学习方式相比,研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 党的十六大报告指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对于电子信息产业来说,技术创新更是产业保持持续发展的重要源泉。因此电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标,它强调让学生通过研究性学习,提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最后基于问题解决模式,在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力,并学会解决生活中与电子信息技术学习有关的实际问题。 2研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径,让学生在教师引导下,从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地去探索、发现和体验。同时,学会对信息进行收集、分析和判断,去获取知识、应用知识、解决问题,从而增强思考力和创造力,培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构,没有必要的研究设施和科研经费,只要通过研究性学习能提高学生的实践能力,培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。 研究性学习的优秀在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习,其根本目的不是预期的研究成果,而是预期的学习结果。通过研究性学习,学生的综合知识、综合能力能得到提高,实践能力和创新能力能够得到培养,因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于培养并发展学生的主体性。我国近10年来进行的主体性教育实验证明了学生发展的优秀是他们主体性的发展。培养发展学生的主体性就成了教学的重要目的。在研究性学习中,学生可以自己选择课题,自己设计研究方案,自己调查并得出研究结论,体现出他们是教学的真正主体。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界,与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习,不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源,研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看,传统教学主要是演练式、实验式,不利于学生的发展,而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动,是一种认识—验证—体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 研究性学习有利于培养学生可持续发展的能力。学生是否有可持续发展的能力主要取决于三个因素:是否学会了学习;是否具有健康的社会感情;是否具有创造性精神。研究性学习有利于学生这三种能力的形成。 研究性学习有助于学生养成良好的治学之道、知晓做人之理。治学之道与做人之理是紧密相关的一个问题。学生的做人之理的形成需要他们治学之道的支持。研究性学习可以培养学生实事求是的精神,培养学生严谨务实的良好作风。 3研究性学习是高等教育的内在需要 传统的课堂教学主要的弊端在于:因材施教的原则,在班级集体教学活动的前提下难以实施;以语言讲述为主的表达方式,使得某些教学信息的传输与接收遇到困难;以教师为主体的课堂教学不能充分体现学生的作用,学生学习缺乏主动性,没有创造力;传统课堂教学,教师总是在进行重复性劳动,教学强度非常大。这样教师就无法从繁重的教学任务中脱身来进行研究工作。 高层次创造性人才 肩负着中华民族振兴的历史使命,研究性学习是培养和造就创新人才的重要手段。如何提高教学水平和科研质量及取得创新性成果,国内外的成功经验表明,实行加速创新的研究性学习是必由之路。 现代社会科学技术的迅猛发展,要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识,扎实的专业技能,更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程,在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练,这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合,有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识,产生创造性成果。 研究性学习具有开放性和多元化,强调系统性的实践,在科研实践中发挥自主性潜力,因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用,大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式,强调课题组集体的合作和配合,这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识,而且在研究的过程中,学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。 研究性学习有助于弥补大学生的先天不足,可以给他们一方容量极大的“用武之地”,给学生自主活动的时间和空间,极大地发掘学生科学研究的潜质。通过参与研究,学生的思维方式会发生很大的变化:从被动思维发展到主动思维;从单一思维发展到多元思维;从平面思维发展到立体思维;从静态思维发展到动态思维;从封闭思维发展到开放思维。因此,学生敢于面对挑战,勇于提出独立见解,潜能会得到充分挖掘和开发,为进行科学创新奠定基础。 研究型教学使得考核结构发生了变化,适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度,有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后,如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式,确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 4电子信息专业课教学中研究性学习的设计 (1)学习目标的设计。在研究性学习中,教师首先要组织学生从电子信息专业所涵盖的通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择和确定他们感兴趣的研究专题,去发现问题和提出问题。在研究性学习中,问题是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态。 研究性学习是课程教学的互补,专业课程教学重视学生对电子信息技术基础知识的理解和掌握,而研究性学习则不以系统电子信息技术学科知识的传授为追求,它是以学生个性发展的需求为出发点,以电子信息学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 (2)学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识,而是强调动手动脑的实践过程,特别是电子信息专业更强调学生的动手能力,它不能依靠教师传授知识和技能,而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习,它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握,但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效,这些知识的学习只有通过自主性学习,才能内化成学生自身的经验体系。在研究性学习中,正是通过创设类似科学研究的情境,让学生自主的探究、实践、发展和体验,从而培养学生的科学精神、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。因此,研究性学习的具体内容便可以在相当宽泛、相当灵活的范围之内加以选择,这符合电子信息专业覆盖范围广的特点。 研究性学习内容的具体选择和设计,主要是体现研究性学习的学习目标和学习原则,没有一定要达到的绝对标准和程度,而是视学生和学校的具体条件灵活处置把握。学生可以根据自己的兴趣和爱好,在通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择方向,这些选择都是合理的,都能够有效地体现和达到信息技术研究性学习的目标,没有高低之分。 (3)学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括:自主制定学习计划,确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象;进行查询资料、操作与制作等活动;汇集、交流学习成果等。实现电子信息技术研究性学习中学习的自主性,不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件,以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的,同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制,自主安排学生的学习活动。 (4)学习评价的设计。评价是为决策提供信息的过程,研究性学习的评价是指,在 研究性学习的过程中系统地收集信息,根据学习目标的要求,对学习中所引起的学生认知行为上的变化,在定性、定量的基础上进行价值判断,为研究性学习的决策提供信息的过程。 一个完整的学习过程,总是呈现出种种阶段性结果,它们既是总结果的分支,同时又是学生在学习中预测总结果的反馈体。研究性学习的评价就非常重视阶段性结果评价,即在研究性学习的各个阶段,设定考查学生的不同能力:在课题设定阶段,考查学生设定课题的能力;在收集相关资料、调整研究方案阶段,考查学生的信息收集能力;在开展课题研究阶段阶段,考查学生的课题探究能力;制作成果检查,考查学生的动手能力、创新性、创造能力;在自我评价阶段,考查学生的自我评价能力;总结、汇报、交流阶段,考查学生的综合表达能力等。 5结语 电子信息专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场,需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力,在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略,教会学生学习,特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题,会使他们受益终生。 电子信息专业论文:专业教学的电子信息论文 1优化专业课程体系 基于CDIO理念的电子信息专业教学改革首先应优化专业课程体系。在教学内容的设置上,重视专业理论知识的同时,注重人文知识的普及,也需兼顾文理交叉和渗透,专业课程与基础课程的交叉和渗透。采用“理论必修课程+基本电子技能实践课程+专业项目实践能力培养课程”的电子信息专业一体化综合课程体系模式对课程体系进行优化。首先,建立“学科专业基础+通识基础”的必修课程结构体系。以培养学生道德素质、身体与心理素质、团队精神,广博的知识结构体系,扎实的专业知识,多元的科学思维方法。这些课程包括思想道德修养与法律基础、大学英语、体育、计算机基础、大学语文等通识课程;高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、数学物理方法、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、电子技术综合实验、微机原理与接口技术、单片机原理及应用、信号与系统、EDA技术及应用等学科专业课程。第二,设置基本电子技能实践课程,建立以基本专业技能培养为中心的基础实验教学,专业实践教学课程模块和以综合技能和创新能力培养训练为中心的实践教学模块。结合理论课程,使学生逐步掌握常用元器件,电子设计基本工具应用,电子电路的运行规律,电子组装,专题设计,电子系统设计的基本方法。通过这些基本电子技能实践课程的设置建设,循序渐进培养学生实践创新能力,提高学生专业基本技能素质。第三、设置专业工程项目实践能力培养课程。对企业和业界需求进行充分调研,特邀业界著名企业合作,共建实验、实训基地;校企联合设计教学大纲与课程计划,开发工程实践项目;并基于真实工程环境,让学生循序渐进参与工程实践项目研发的全过程,积累工程实践经验,实现与企业“零距离”的结合,以提高学生就业竞争力。同时全面开放实验室,为学生提供常用实验仪器,鼓励学生开展科技活动、参与教师科研项目。进行各种电子设备功能开发设计、鼓励学生参与电子设计大赛、挑战杯竞赛等。培养学生分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力和主动探索精神,增强工程实践能力和综合素质。 2强化教师综合能力,创新教育教学方法 教师作为人才培养的实施者,应当具有较强的专业综合能力。因此,基于CDIO的电子信息专业教学对教师提出了更高的要求。从人才培养模式构思角度,教师应当具有扎实、宽广专业知识,了解本专业的发展现状以及未来发展方向,以完成人才培养总体方案的设计。作为工程项目实施过程的监控者,需要教师及时指导学生发展,评价学生能力培养完成的质量,这都要求教师具有更加全面的知识、丰富的工程实践实施经验以及更高的责任心。另一方面,为更好地实施CDIO工程教育理念,应组建稳定的指导教师团队,根据不同年级、不同时期的学生有针对性地制订目标任务、指导计划、措施方法,使学生在学习过程中体验到成功的快感,甚至理解工程技术的经济价值[5];建立教学质量网络信息管理平台,强化过程管理;推进知识的传授者变成了知识的构建者,实现全程、全员、全面的育人。创新教育教学方法成为电子信息专业教学改革的另一项重要内容。创新教育教学方法首先在讲授应用理论与工程技术类课程时,可引入项目、案例以及现场教学等方法,通过理论知识与企业实际项目相关联的学习化被动为主动,激发学生的学习兴趣,并将学生课堂参与、课堂反馈、教师传授知识系统性和知识更新性等作为评价标准;定期邀请相关企业的专业人士围绕某一工程技术应用领域举办针对性强的知识讲座或专题研讨会,承担工程实践性较强课程的教学任务,以强化企业联合办学的积极性和参与度。第二,推进本科生导师制,以项目的形式将课题布置给学生,由学生在课堂上阐述项目的研究方案、技术路线、可行性以及研究预期成果,教师对学生成果进行讲评,将课堂教学由传统的教师主导型转变成学生主导型。通过项目的设计、构思、实施过程进一步培养学生的工程推理和解决问题的能力、实验观察、数据分析、发现知识的能力和综合思维能力。 3推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施 实施大学生创新实验计划和科技创新项目是推动创新教育体系建设和工程实践能力培养的重要途径。大学生创新实验计划和科技创新项目也是基于当前大学教育现实的、可操作性强的、探索构建创新教育体系的一种重要方式。大学生创新性实验计划不但是一个全新的高校教学形式,也是一个综合性的教学活动,更是一个牵涉到方方面面的系统工程。推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施首先应当促进形成一支富有创新精神和创新能力的指导教师队伍。教师根据每个学生的具体情况循序渐进地安排他们的学习和创新实践。使学生在经历创新项目的实践中,按照项目的进度安排,在不同阶段实现与项目相关的各种技能都得到明显的提高。只有这样,才能使参与项目的学生从中感受到创新的乐趣,获得挑战自我的成就感,从而增强不畏常规、敢于超越、继续创新的意识,增强完成项目任务的毅力。第二、注重大学生创新实验平台的建设,平台是创新实验环境的重要组成部分,良好的创新环境才能激发学生积极参与申请创新实验计划项目。通过这些平台的建设以及项目资金支持为学生广泛开展科研创新训练等活动提供良好的硬件条件。第三、在课程教学中,渗透科研思维和方法。老师课堂上可以适当地介绍相关课题的研究内容、进展、所取得的成果以及存在的问题等,引出一下值得深入研究的方向或角度,逐渐引导学生独立思考,为他们参与申请大学生创新项目计划做些前期的铺垫和鼓励;老师在传授理论知识的同时同,也可将相关领域课题研究最前沿的专业知识和理论及时传递到课堂上让学生有目的地吸收,令学生知识、思维和意识紧跟社会前进的步伐。 4结语 基于CDIO工程教育理念优化了电子信息专业的课程体系,对创新教育教学方法,推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施进行了教学改革研究。构建了基于CDIO的“理论必修课程+基本电子技能实践课程+专业工程实践能力培养课程”的电子信息专业一体化综合课程体系。教学改革同时也要求强调教师综合能力,创新教育教学方法,大力推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施。通过教学改革实践可有效培养学生的创造性、思维能力、实践应用能力和团队协作精神。将CDIO教学理念融入到创新教育教学方法中,逐步完善了具有应用型特色的电子信息专业工程人才培养模式和教学方法。 作者:张光富张学军单位:湖南城市学院通信与电子工程学院 电子信息专业论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 电子信息专业论文:技术专业实践教学与电子信息论文 1“实践-服务教学模式的体系”的建构 1.1体系定位确定活动的目标和具体任务,在教师指导下,学生参与操作,先自学,然后自己动手做,深入发挥学生的能动作用,发掘其探究的科学思路,提高学生的主动性。具体来说,负责课程开发实践的老师,组织安排练习,提供指导的具体问题,包括实践活动中需要的信息,实践活动完成的场所和其他对象确定。采取切实可行的研究对象,实践有两种表现形式:其一为模拟实践,即让学生拆卸检测学校退休的办公及教学设备。其二为是实际的做法,即学校运行操作和维护现有的设备完成实践教学。这两种实践形式,一方面可以提高学生的实践技能,使教学与实践实验之间的差距降低,另一方面也变相地增加了学生的毕业的就业比例。 1.2建立可行性的体系这个体系包含四个部分,第一,学生的实践诉求较强;第二,学校的实践教师队伍充实;第三,学校的退休办公设备和教学设备的数量足够用;第四,扶贫教学实践。学生应掌握相关的电子电路的基本理论和实验技术,熟悉电子设备的基本能力的分析和设计;掌握获取、处理信息的基本理论和应用的一般方法,具备基本的设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的能力。 2实践教学过程 通过在模拟实践的舞台,让学生充分参与课堂教学的实践,主要包括以下两个方面:①从电子信息科学与技术大学的第二学期开始进行,在实践教师的指导下,学生通过查阅相关书籍的相关资料和网络,涉及到结构、功能和原理自学的原则控制肢体行为调查为基础的学习,掌握原理为目标的原则。②对理论知识的基础上,学生进行实际操作自己熟悉的设备,熟悉操作规程,控制过程的各种功能。通过教学活动的实践服务,其不单单提高了学生的实用技能,使得课堂知识得到了巩固和加强,学生的视野也得到了拓展,使他们的整体素质得到了有效提高。其次,学生通过在农村小学和中学教育的贫困支教过程,了解目前的人才在实践技术方面的不足,积极在农村中实施和应用技术实践,教导不仅支持教育实践,同时也为学生不断提高综合能力,为学生提供了良好的实践检验测试的机遇。 3评测实践教学效果 通过五个学期的实践教学活动,学生的能力是否有所提高,需要有一个很好的评价标准,并且这种评定要有可操作性,主要是定量分析。有些活动是要一定的记录的,如规章制度和各种实践活动报告书以及活动记录;实践技能则需要进行检测,一是可利用实验室现有的设备设置、处理问题,定量考核记分。二是利用第二阶段的实践-服务,对于前期实践的效果采用校内实践和校外实践来检验记录安排任务量和完成任务量的百分比,再加上学生自行提出问题、解决问题的能力和创新能力的评价点。 4结束语 通过五个学期的实践教学活动,学生的各方面能力都有进步,电子信息科学与技术专业的“实践-服务教学模式”值得我们进行研究实施。 作者:张丽玲单位:新疆工程学院 电子信息专业论文:电子信息工程专业人才培养论文 1明确专业培养目标 依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培养目标,围绕学校人才培养目标定位,“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。我校电信专业明确了自己的的培养目标:本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本知识,掌握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能,具备良好的沟通能力和团队精神等基本素质,能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作,具有创新意识的高素质应用型人才。 2电子信息工程专业人才培养方案修订遵循的基本原则 2.1充分的调查论证 (1)召开学生座谈会,征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见,了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心,处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态,邀请用人单位参与修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。 2.2德、智、体、美全面发展,处理好通识教育与专业教育的关系 本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素质类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。 2.3大力开展第二课堂教育,“方案”反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间,给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究,参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺 术类通识课程修读,开展创业,参加职业资格认证考试、英语四、六级考试,参加计算机等级考试等学生的学分奖励,该模块是学生毕业必要条件之一。 2.4改革实践教学模式,加强实践教学环节,处理好理论教学与实践教学的关系 按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》,工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况,改革实践教学模式,灵活多样,毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程,磨练意志,为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。 2.5合理安排第四学年教学工作 根据学生职业发展需求“,方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求,1-10周集中安排课程,剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试,确保教学秩序。 2.6教学计划统一性与灵活性相结合 随时关注行业发展需求,建立专业与行业信息交流机制,将行业发展最新的信息整合为课程资源,通过短课时的课程、讲座等形式开设,同时必须坚持“方案”的执行稳定性。 2.7分方向培养 在电子技术和信息系统的理论基础上,从第三学年开始分方向培养:嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程:嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程:信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课:通信工程、物联网工程、计算机网络、软件工程等。 3小结 本次电子信息工程专业人才培养方案修订工作,紧紧围绕学校人才培养目标定位“,方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。 作者:朱爱春 孙文汇 单位:青岛工学院 电子信息专业论文:电子信息专业实训教学论文 1电子信息专业实用人才基本素质 电子信息专业的人才培养是为了计算机应用的输出打基础,计算机技术是一种较复杂的高科技应用技术,包含软件应用和硬件应用;电子信息技术本身就是一种复杂的综合体,由计算机和电子信息应用技术结合而成的。企业对于人才的要求就是:能够灵活应用应用计算机技术和电子信息技术的种专业素质较高的人才,学校就要采用合理的人才培养方案而达到要求,顺利输出人才,为企业创造价值,达到双赢的成果。想要真正成为合格的电子信息专业的实用人才,有几个基本素质是必须要具备的,也就是电子信息专业实用人才基本的要求。理解学习计算机软件和硬件,从而在原有基础上能进行基本的开发研究;再次是信息技术的掌握学习,也包括硬件等相关技术的应用;最后是综合体的应用,也就是对计算机软件和硬件的掌握后,与电子信息技术的有机组合,生产出高端智能的高科技产品,应用于商业领域创造价值。 2实训教学应用与电子信息技术人才培养原因 2.1行业发展需求 我国经济的高速发展带动了高科技的发展,电子信息应用技术也被越来越多的应用到众多的领域之中,应运而生的电子科学与技术专业也被大力发展应用。电子信息技术的应用是跨越多领域行业的,主要是本领域的研发工作,也被应用在制造业里,包括生产机器和相关设备,还有各种电子产品的相关制造。电子信息技术的应用掀起了制造产业的一种革命浪潮。电子产业是新时代的产物,具有很大的发展前景。不仅是企业甚至是有些地区抓住机遇,建立科学技术基地,引进人才,打造创业环境,带动城市发展建设。 2.2电子信息专业培养方案要求 通过对劳动力市场的调研和行业岗位职责分析,针对学生这一主要工作群体,为了匹配岗位需求,进行了专业的分析和研究后,制定了合理可行的培养方案。电子信息行业是新兴行业不同于传统行业,所以不能够仅仅学习理论知识,还要更多的进行实际操作实际演练,培养学生对实际工作职能的实际操作。所以国家教育部根据这种实际需求,设定了教育培养目标,既符合企业的素质要求,也达到了培养学生综合素质的目的。 2.3教学内容的更新 在早期阶段电子行业新兴起阶段,虽然根据行业需求出版了一些书籍内容,但是由于电子信息技术持续的更新换代,一些内容过于陈旧以及不足,有必要去革新增加。同时,当初的发展可能更偏于理论性知识,实践操作不足,更加缺少实验设计相关的内容,学生缺乏了实际的动手操作的经验,而且一些实际内容过于陈旧,落后于现在技术的需要,不再符合人才培养的要求。针对电子信息技术要求,要制定更加专业的教学内容,开创更加新颖的教学模式,根据培养目标,采用相辅相成的教学模式,教材只是起了一种引导作用,实验才是主要的操作模式,毕竟电子信息技术是应用型为主,培养实用型人才使企业才能为企业更好的创造价值。而且学校要不断的跟踪市场变化,灵活地选用不同的教材进行相关教学,同时一定要加强学生动手实际操作的能力。 3实训教学的开展 创新教学模式是现在教学培养任务要走的必经之路,教学模式的创新能改善原来传统的诸多不足之处,增加创新性实际操作的课程,在实际操作中可以有所突破,经过不断的创新,可以与现在发展的电子技术相结合,实现电子教学的现代化,与现实需要相结合,同时也提升了学生自主创新的能力,培养了发散性思维,加强了学生驾驭电子专业技术的能力,主要是帮助学生建立了这种创新的意识,愿意主动积极的去探索发现问题,培养了独立思考解决问题的意识。同时可以组织一些相应适合的比赛项目,让合适的同学去参加,通过这种平台既给师生提供了可以展示的机会,也可以通过这种切磋,发现自己问题不足之处,从而去改正。通过这种对项目的实践操作,必定会制定一些项目方案,老师可以根据方案为学生进行指导,并可以根据方案需求提供一些新型的设计产品,供同学需要同时也完成了一定的教学任务,让同学有机会接触认识新兴的产品,并且可以实际运用它。 4结束语 培养更加专业的电子信息技术实用人才,不仅可以提高就业率,还可以为快速企业创造价值。所以实训教学这种教学模式必须被灵活的运用到课堂之中,增加学生的实践经验和动手操作能力,真正的培养出企业需要的合适的人才。 作者:李玉全 单位:贵州职业技术学院 电子信息专业论文:电子信息工程专业毕业设计论文 1毕业设计选题工作 毕业设计选题是毕业设计的源头和基础,是决定整个毕业设计质量好坏的前提。因此,选题必须符合电子信息工程专业培养目标和教学基本要求,内容涵盖本专业的优秀课程;选题应联系科研、生产或社会实际,促进学、研、产的结合;选题应反映本专业领域的科技发展水平和前沿动态,符合科技进步、经济建设和社会发展的需要;选题分量、难度、深度要适当,在满足教学基本要求的前提下,结合学生具体情况因材施教。改进毕业设计选题工作,可以设立毕业设计课题审查小组,进行选题审查,对课题内容、工作量、难易程度、知识覆盖面、可行性进行客观的评估。其次,以就业为导向来选题。考研类学生专业知识扎实,学习能力、思考能力较强,选用理论研究型课题类型为主;专业相关岗位任职类学生,以工程实践类课题为主,鼓励到工作岗位中完成毕业设计;专业不相关岗位任职类学生,其就业对专业知识要求不高,以相对难度稍低的设计类或仿真类课题为主。 2毕业设计指导工作 毕业设计指导工作是决定整个毕业设计质量好坏的关键。基于专业导师制毕业设计指导工作的实施,有利于密切师生关系、促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在问题。专业导师负责制,即从大三开始,每位学生都选择一名专业指导教师,由专业导师指导专业课程学习、专业技能训练,由专业导师布置和指导其毕业设计。实施专业导师负责制,专业导师来自于科研教学骨干教师与企业工程师,学生和导师双向选择,建立专业导师制度;其次,三年级学生即可进入毕业设计环节,在导师指导下,确定专业方向,学习专业知识。 3毕业设计质量管理 3.1建立毕业设计规范制度 建立毕业设计管理办法与实施细则、毕业设计大纲、指导教师职责、评阅教师职责、成绩考核标准、答辩工作规范、工作流程、论文格式规范等系列文件制度,从过程管理上形成选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节的规范和标准。 3.2选题规范化管理 制定科学、合理、规范化的选题申报制度,毕业设计选题实行一人一题、题目不重复。严把指导教师质量关,选派有教学和科研经验、具有讲师职称或博士学位的教师担任指导教师。 3.3毕业设计过程监控 毕业设计质量监控机构有学校、院(系)及专业建设组(或教研室)三级,采取院(系)自查和学校检查相结合的方式进行,明确各级监控岗位职责。监控环节分为初期检查阶段,包括指导教师资格、选题、开题;中期检查阶段,包括教师指导、设计进度、学生工作情况等;末期检查阶段,包括设计质量、答辩资格审查和答辩情况,整个监控环节形成了毕业设计质量监控闭环。 3.4毕业设计量化考核 毕业设计工作的量化考核应以毕业设计规范制度为依据,对质量监控过程进行量化。毕业设计(论文)工作评估指标体系,分为一级指标(质量监控、题目选择、论文或设计质量),二级指标(组织领导、质量监控、选题、成绩评定、总体水平)及主观观测点,最终达到对毕业设计工作的量化考核。 3.5毕业设计网络化管理 毕业设计网络化管理系统实现了教师网上出题、开题下任务、中期检查、论文审阅的全过程指导,提供师生互动平台,为教学管理人员的组织立题、中期检查、答辩分组、论文评审、归档全过程监督管理提供了工具,从而在很大程度上提高了毕业设计管理水平和毕业设计的质量。 4结论 教育部一贯重视毕业设计(论文)工作,对培养大学生的能力和素质等方面提出了具体要求:“大学生毕业设计(论文)要贴近实际、严格管理,确保质量”等。针对目前电子信息工程专业毕业设计环节当中存在的问题,开展毕业设计教学改革,有助于提高毕业设计环节教学质量:第一,以毕业设计规范制度建设为抓手,进行电子信息工程专业毕业设计质量监控,做好选题规范化管理、毕业设计过程监控、毕业设计量化考核及毕业设计网络化管理。第二,以推行导师制为优秀,进行电子信息工程专业毕业设计教学的改革,有利于密切师生关系,促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在的问题。 作者:徐刚赵莹单位:上海电机学院电子信息学院
中小学信息技术教育论文:中小学宣传画信息技术教育论文 一、中小学信息技术教育存在的问题 1.中小学学校校方不够重视。 中小学学校校方对信息技术教育不够重视,主要是因为我国中小学信息技术教育还没有一个统一的指导体系。目前,我国的中小学信息技术基础教育参考纲要仍是1997年国家教委印发的《中小学信息技术课程指导纲要(修订稿)》。在这一纲要中有关中小学信息技术教育的目标及内容都有明确的规定。但是具体的方针政策在校方的实际操作过程中弹性很大,其中也没有规定统一的考核标准。《纲要》中规定:“高中阶段信息技术课要达到70-140个课时”。但是校方在具体实施过程中,七成以上的高中仅高一开课,每周一节,除去节假日、寒暑假,勉强能达到35个课时。 2.专业信息技术教师匮乏。 目前我国的中小学信息技术教育存在的一个较为严重的问题是专业的信息技术教师不足,远不能满足授课的需要。对于大多数中小学来说,信息技术教师在学校中不能得到足够的重视,师资问题往往也就成为学校最为薄弱的环节,好多信息技术教师都是非计算机及相关专业,而是由于所在学校的信息技术教师数量不足,学校只能抽调其他学科的老师来填补空缺,而抽调过来的老师没有专业知识,他们要先自学信息技术基础知识,然后再教学生。 3.授课内容重复。 现在中小学信息技术教育中有些内容,小学开始学,初中重复学,高中继续重复学习。这些问题不仅造成学生时间上的浪费,更重要的是暴露了我国中小学信息技术教育的教学内容在设计上的不科学性。为此,我们应该根据每个学校的不同情况,逐渐增加信息技术教育的内容。对于那些信息技术硬件设施比较差的学校,老师可以根据自己的教学经验,可以利用业余时间,给学生进行信息技术相关知识的教育。 二、改进对策 1.明确中小学信息技术教育与教学的地位。 中小学信息技术课程作为一门独立的学科体系,可以促进学生知识与技能的融合,所以对于中小学校来说,培养学生对信息技术的兴趣具有重要的意义,它可以提高学生的科学文化素质。随着信息技术教育的发展,信息技术知识必将成为高考中的重要内容。各个学校应该根据自身的实际情况,结合学生的实际能力与需求,循序渐进,考虑到学生学习的需要,逐渐改进学习内容。 2.加强信息技术专业教师的培养。 首先,各个中小学抽调具有相关基础的教师进入一些相关的高校进行培训;其次,作为高校,尤其是师范院校应把培养信息技术教师当作自己的职责。为使中小学信息技术教育能够真正得到落实,专业的信息技术教师培养变得十分重要。 3.加强中小学信息技术教育管理机制。 加强中小学信息技术教育管理机制,首先要把信息技术教育列入中小学教育的基础学科当中,不能忽视信息技术教育,应该将其放到一个十分重要的位置上,并且国家应该出台相应的政策,最终应该以法规形式固定下来;其次,为监督各个学校的信息技术教育实施情况,应该将信息技术教育列入选修课考试的科目,并计入毕业总分;最后,应该将学生的成绩作为信息技术专业教师能否晋升职称的重要依据。 4.在教学过程中采取实践与能力培养法。 信息技术教学可以激发学生的创新意识,培养学生的创新思维,提高学生的创新能力,促进学生个性的发展。为此,我们可以从以下几个方面进行尝试教学:(1)单元综合应用训练。主要是在教学内容上,将每部分内容分成独立的几个单元,采用单元讲解后,学生进行实际操作的方法。(2)求异出新法。教师在布置作业时不应采用条条框框,束缚学生的想象思维,而要允许学生可以异想天开充分发挥自己的想象力,这样存异才会有创新。(3)通过实践活动配合教学让学生在实践中学习。例如,在进行word单元综合训练时,选取宣传画的设计作为单元训练内容,上课前先组织学生进行实践活动,观察学校中的各种活动的宣传画等等。然后再回到学习中来,请学生们讲解他们所归纳出的宣传画的创作方法及思路,最后教师给予补充及总结。 作者:贺媛媛 单位:甘肃省教育装备办公室 中小学信息技术教育论文:中小学英语信息技术教育论文 一、印度信息技术教育课程概述 (一)印度信息技术教育课程目标 在2000年11月颁布的《指南和大纲》中,规定学生在不同学习阶段要达到的期望技能与学习目标。《指南和大纲》主要有六个个层面的内容:基本概念和基本操作层面、社会和道德问题层面、使用IT工具层面、通讯工具层面、技术搜索层面、问题解决工具层面 (二)印度信息技术教育课程内容 在印度《指南和大纲》的当中,根据信息技术课程的教学目标的说明,也对中小学信息技术课程的教学内容也做出了相关的规定,主要是对以上教学目标的内容进行一个详细的描述。 二、印度信息技术教育的特点 印度信息技术的高速发展和信息技术相关人才的增多,其关键在于印度政府和学校的职业化IT教育模式的构建:“产业化的IT职业教育的特点是,学员在完成基础教育后,不需要接受高等教育,可以直接进行职业教育,从而实现培养相关信息技术人才的目标”。印度的信息技术的教材体系很规范。IT行业的职业技术教材,也有一套规范的求职课程教材。这些都可称之为是现代科学技术教材编写的范例。 三、印度信息技术快速发展的优势 (一)政府立法 早在1985年,印度的总理拉吉尔甘地就喊出了“要用电子革命把印度带入21世纪”的口号,这一口号引起了印度各部门对信息技术的重视。通过印度政府出台的一系列鼓励信息技术教育发展的政策法规(“信息技术超级大国”的108条政策)可以看出他们对信息产业及其教育培训的重视。这些政策法规都对信息技术人才的教育培训与流动提供了便利,为落实“新世纪跨越性发展战略”有了一定法律的保证。 (二)语言优势 英语是印度的官方语言,这也使印度人的英语水平上较其他非官方英语国家来说多出一些优势。英语是全球软件、因特网的通用语言,它为印度人学习信息技术提供了便利条件,使印度人在软件的开发研制上紧跟信息时代的潮流,提高了他们的研发速度。 (三)企业院校与政府的相互合作 印度信息技术教育的投资主体是政府及其国内外的信息技术产业的大企业。政府还提倡与国外一些知名院校、企业联合办学,并聘请很多外籍教师和企业家参与教学。构成了知识的超前化、教学途径的多样化和行业发展现状的具象化,这样使学生在学校学习期间就能够与国际接轨、与实际研发接轨,从而更好地使学生适应市场的变化和企业的需求,为学生以后的职业生涯提供了帮助。 四、启示 印度是一个多民族多语言的国家,它从一个农业国一跃成为亚洲信息技术比较发达的国家,有很多值得我国信息技术教育借鉴和效仿之处。印度政府对信息技术的大力支持,是我国政府所没有做到的,全国各个信息职业技术学校对培训大量的信息技术人员提供了便利。印度企业与政府之间的合作,并将培训人员直接输入到企业,这种做法也是我国并未做到的一点,值得我们学习。 作者:王海宁 单位:河北大学教育学院 中小学信息技术教育论文:中小学信息技术教育论文 1中小学信息技术教育现状 1.1课程设置与教学方法不合理 发展中小学信息技术教育不只是高喊的一个口号,需要将其落到实处。在现在教育发展中,有很多教师,更确切的说应该是有很多的学校将信息技术教育发展成为一种形式,重视的不在是让学生通过现代科学技术手段学习知识、认识世界。很多教师仅仅是用传统的教学方式将信息技术讲给学生听,并没有让学生认识到信息技术的重要性,并且学生缺乏自己动手实践能力。传统的教育方式没有改变、传统的教育理念更是没有转变,这严重扭曲了我国发展中小学信息技术教育的实质意义。很多学校将信息技术教育的课程设置成类似于选修课,这也是影响学生对学习信息技术的心理选择,客观上降低了信息技术在学生心中的地位。我们要跟随现代科学技术发展的步伐,不能在一味走传统的道路。 1.2教师专业素质不高 中小学并没有较多的专业人才熟悉信息技术教育方面的内容,很多教师没有充分了解现代教育意识以及现代教育观念,普遍觉得信息技术教育就是在进行计算机课程的教授,甚至错误地将信息技术教育当作打字课程进行教授。中小学教师没有较高的专业素质,不能熟悉操作以及使用计算机,采用“一言堂”的教学方式,只是对学生进行理论性的授课,没有结合一些实际状况进行教学,导致学生并没有很高的积极性,这是如今在中小学信息技术课程的教授过程中存在的一个重点问题。 2中小学信息技术教育的主要工作 2.1信息技术课程的教学工作 当前,我国的信息技术教育已不再是处于选修的阶段,大部分已经列入必修的行列,对于中小学信息技术有了更高的要求,可见对信息技术的认识已经逐渐提高。对信息技术的教育发展我们一定要严格把关,重视信息技术课程教育工作。信息技术教学已不再成为一种被动的状态,而更多的是学校加强教育,学生主动学习。 2.2整合信息技术及其他课程 中小学的信息技术发展不是单独存在的,加强信息教育的发展其本质就是要促进多方面发展,这就需要适当的整合信息技术和其他课程。学习信息技术就是要学习和发展,单独的高速发展不是发展的最终目的,我们的目的是共同进步,要根据其他教学课程发展的具体情况,将信息技术课程加入并实现辅助作用,加快其他课程的科学、现代化发展,争取发挥更大的作用。 2.3建设信息化的中小学校园 作为中小学的信息技术教育者,还可以参与到建设信息化的中小学校园的工作之中。我们要向建设信息化中小学校园发展,保证校园内信息化发展,建设校园内的信息化教学设备,营造信息化学习氛围。 2.4中小学网络教育应用方面 在中小学网络教育应用中,信息技术教育有三方面的体现:一是在教学过程中对学生进行积极引导,使学生能够积极主动地学习,学习更多有益的知识,了解更广阔的世界;二是切实实行网络信息课程教育的应用,对学生的学习设备开放使用,使学生可以利用网络资源预习和复习,充分体现信息时代的教育特色;三是青少年学生没有较强的自制力,容易在网络中迷失自我,应当深入了解学生的心理,做好德育工作。 2.5教育技术的研究及其应用 教育会与技术发展有越来越紧密的结合,尤其是互联网等一些信息技术,多媒体以及虚拟现实等可视化的技术,对于形成未来先进的学校有非常重要的推动作用。作为在一线岗位之中工作的信息技术人才,肩负着研究以及发展教育技术的重任。 3将教育信息化作为基础发展中小学信息技术教育 3.1积极提升信息素养 在深入基础教育信息化的过程中,信息素养已经成为教师教育能力评估中一个重要的部分和目标。作为信息技术教育的一线执行方,中小学信息技术要求的素养相对于其他科目来说是更高的。中小学的信息技术发展,主要依靠教师对学生学习的指导。⑴加强对学生信息意识的培养。信息意识指的是信息技术教师正确的认识信息在具体的社会发展中的作用,明确信息技术在我们具体实践和生活发展中的重要影响。更为主要的是,要能够对有价值的信息进行获取以及分析,并将其准确应用到教育教学中。⑵加强学习信息知识。信息技术快速发展,我们也不能停滞观望,要不断学习,不断进步。不断充实信息资源,只有这样才能更好地进行信息技术教育工作,推动信息化的发展进程。 3.2整合信息技术课程 中小学信息技术教师应当积极拓展自身所具有的知识结构,在具体的教学工作过程中与其他学科教师进行沟通,并积极开展整合信息技术和其他课程的有关工作。⑴深入认识学科课程整合。信息技术教师应当明确课程以及信息技术进行整合,也就是在学习其他学科中,利用信息技术帮助完成其他学科的教学目标,使学生的信息素养得到提升的一种方式,这种方式应当具有一定的作用,而不只是一种形式。⑵要正确使用信息技术资源。要正确处理好信息技术资源和其他教学课程之间的关系,预防教学信息资源中出现不当问题。教师要提高自身素质的修养,要了解发展中小学信息技术教育的实质性意义。教育的发展是为了让学生更科学地了解世界,寻求更多知识信息,而不是像传统教育那样增加学生的负担。 3.3信息伦理道德能力 技术都是有两面性的,网络技术的发展在提供给人们方便的同时,也影响了人们的道德发展,出现信息滥用或者信息安全等问题。这种信息伦理道德指的是在创造信息、获取信息以及传播信息的过程中应当遵循的一些规范。信息技术教师作为传播以及利用信息技术的人,应当促进学生形成相应的信息伦理道德品质。在教师工作的过程中,应当对信息技术进行有益的选择,对于不良信息严格抵制,在学生的学习过程中起到一定的模范效果。中小学信息技术应当在教育教学过程中宣传正确的观念,使学生对网络的警觉能力得到提高,使学生能够有自觉对不良信息进行抵制的意识。⑴促进中小学生形成相应的信息道德认知能力。中小学信息技术教师应当对学生判别是非的能力进行培养,使其能够自主评判在网络信息中出现的一些是非善恶,并树立正确的观念,遵守与道德要求相符合的行为准则。⑵提高中小学生在信息交流中的道德自制能力。这种能力指的是道德主体对于个人行为的一种自我约束。自我约束指的是将道德伦理以及社会规范转化成学生的自觉行为,而教师应当培养学生的自觉行为,使中小学生能够自行约束自身的信息道德伦理。 3.4教育技术应用能力 当前处于信息技术高速发展的时代,我们一定要对信息教育的运用引起重视。信息技术已经是当前教育体系中的优秀内容,各个信息技术教师应当在高速发展的同时认清局势,不断提高自身的教育素质,改变传统的教育思想,积极主动地了解、学习更多的有关信息技术的知识并教给同学们。在掌握了基本的信息技术的基础上,强化各方面的学习,不断提高信息技术的使用效率,让同学们意识到在未来发展中,信息技术发展对我们的重要性,从而积极主动地学习。信息化提高了教学质量,同时又开阔了学生们的眼界,减轻了同学的学习压力,从而真正实现了信息化基础教育的目的。 4加强中小学信息技术教育的相关对策 4.1改变传统教育思想 要加强中小学的信息技术教育,首先要改变传统的教育思想。我们要发展现代教育,不能在受传统教育的束缚。信息教育不会影响教学质量,并且,积极有效的信息教育有利于教学的发展。我们要用科学的教育方式去传授知识,让学生们乐于接受教育,主动学习,而不再一味地增加学生的压力。学校要提高对信息技术课程的教育,营造一种正确的学习氛围,不断完善在教学中出现的纰漏。 4.2加强校园信息设备建设 资金薄弱是教学发展的一个重要问题,因此,导致了信息技术设备的不完善。信息技术课程在现展中至关重要,无论是对现在还是未来都有着深刻的影响。我们不能在起步落于发展,要尽量跟进脚步,加强校园内的信息技术设备建设。设备的建设是发展的基础,良好基础设备建设是发展的前提条件。我们可以通过加强教师能力和基础设施建设来提高中小学信息技术教育的水平。 4.3提升教师的教育素质 在现代信息化教育过程中,没有强大的高素质教师团队是寸步难行的。好的教学质量和教师的高素质是必不可少的。在有了基础设施的前提下,我们要不断提升教师的素质,不仅是教育素质、教学素质,还有生活素质,教师有了良好的素质,学生才有可能学得更好,有更好的发展空间。适当的组织各种形式的活动,加强对教师团队的管理,学习更先进的科学信息技术,以提升教育的发展。在教育方式、教学思想和教学内容上,加以改革、不断完善。 5结语 在经济快速发展的当代,信息化的科学教育不容忽视。随着互联网的发展,传统的教育模式已经不再受用,我们要清楚地认识到信息技术教育的重要性。我们要跟随时展的步伐,不能落后,信息技术教育不仅改变了学生被动学习的状态,而且相应地提高了学生学习的效率,在与其他教学科目共同发展中也起到了重要作用,我们要在发展中不断进步,在进步中不断完善。 作者:黄斌 曾路 单位:西华师范大学教育学院 中小学信息技术教育论文:加快发展中小学信息技术教育论文 1中小学信息技术教育的现状 中小学信息技术发展的现状与中国教育的现状有相似性,中小学信息技术教育发展有失衡现象,即农村中小学信息技术教育与城市中小学信息技术教育的差距较大,不同步。 1)状态不同。农村的中小学信息技术发展首先缺乏基础设施,很多村小没有微机房,即使有的村小有微机房,却因没有互联网而使微机房发挥不了太大的作用。农村中小学信息技术之所以基础设施建设跟不上,归根结底是农村教育经费的严重缺乏,大量流动子女随父母外迁读书,使村小没有发展的活力。 2)师资不同。农村中小学信息技术发展缺乏专业的师资力量。农村中小学本来教师就不多,很多教师的学历不够高,专业不对口,有的村小因为教师缺乏,教师包班,甚至存在复式教学的情况,在这种情况下,教师往往只能有精力将语文数学教好,至于中小学信息技术,大部分教师在有微机房等基础设施的情况下可能会让学生玩玩电脑,更有甚者,没有基础设施,没有微机房,教师则会让学生自习。 3)认识不同。农村中小学对信息技术教育课程重视不够。首先,作为学校的领导,农村中小学的校长往往对信息技术的重视就不到位,这与农村的经济社会发展有很大关系,试想,没有互联网,或者网络不畅通的农村,校长本身接触网络就少,对信息技术教育的重要性理解不够,当然无法重视。其次,学校的教师对信息技术课往往也认识不到位,有片面性,畏难情绪多,对于本就师资力量薄弱的村小教师来说,一般会认为上语文数学的精力都不够,又哪来时间关注并重视信息技术教育呢?而学生及其家长对也往往忽视信息技术教育课程,偏重文理科学习。由上述分析,我们不难发现,与中小学的其他课程相比,中小学信息技术教育在农村与城市的发展中不均衡是由多方面原因造成的,不单纯是设施投入问题,同信息技术课程本身的特点也有很大的关系。 2加快农村中小学信息技术教育发展的措施 当前我国中小学信息技术教育发展中最基本的现状之一,即城乡发展的不均衡,信息技术教育发展的趋势即重点,就是要突破发展瓶颈,实现城乡均衡发展。要大力发展我国的农村中小学的信息技术教育。提高对中小学信息技术的重视程度政府及教育部门要多开展宣传教育活动,提高农村中小学校长、教师及学生及其家长对信息技术教育的重视程度。政府及教育部门要多组织开展一些对校长及教师进行中小学信息技术教育的培训,使他们认识到信息技术教育的重要性,并且掌握信息技术教育的能力。加大农村中小学信息技术教育投入导致农村中小学信息技术教育发展落后的一个重要原因是教育经费的缺乏。政府要加大对农村中小学的经费投入,要通过调动社会力量,广泛的关注并帮助农村中小学的发展。针对农村中小学信息技术教育落后的情况,政府可组织有关部门,为农村中小学完善基础设施建设,建立微机房,捐助或购买电脑,有条件的地方要联入互联网。注重培养引进专业的师资力量政府、教育局与学校,要通过提高教师的工资福利待遇来引进专业的师资力量,促进农村中小学信息技术的教育发展。国家的农村地区特设教师岗位计划就是促进农村中小学信息技术发展的有效途径。很多国家贫困县,通过特岗教师计划引进了大批有学历有能力专业技术强的年轻教师,他们为农村教育的发展支起了一片天,但是特岗教师的待遇仍有待进一步提高。注重对教师的培训,树立教师终身学习的意识对教师多进行信息技术方面的培训有力于提高农村中小学信息技术教师的信息技术教育能力。目前,很多村小难以开展信息技术课程,而可以开展的学校又因教师的缺乏而使信息技术课程流于行式,学生难以学到有用的知识,只有通过培训,提高教师信息技术素养和能力,通过教才能更好地开展信息技术教育。 作者:袁亚芳单位:江苏省武进高级中学 中小学信息技术教育论文:中小学信息技术教育论文 一、当前中小学信息技术教育存在的问题和不足 1.重视程度不够,教学任务难以顺利完成 目前大部分的中小学对于信息技术教学不够重视,在课程设置上远远达不到实际的课时要求,由于课时安排不足,信息技术教师在制定教学计划和安排教学内容时,往往会显得捉襟见肘,如果按照严格的教学要求安排教学进程,教学内容就不能完成。如果不按照规定设计教学,对于教学内容的取舍将无从下手,以至于有的教师干脆让学生自学,信息技术的教学效果得不到充分提高。 2.考核机制不健全,不能调动学生学习的主动性 因为信息技术在中高考中所占的分数并不多,因此不能引起广大教师和学生的重视。当前,大部分学校都开设了这门课程,但是相关的考核制度并不健全,信息技术教师在教学中自己制定了考核标准,但是成绩的评定与学生的学业成绩并没有太大关系,这就从一定程度上给学生学习的积极性带来了负面影响。在信息技术会考的时候,考试纪律和高考纪律也不能相比,学生的成绩也会掺杂水分,这也会在一定程度上影响教师上课的积极性以及学生学习的主动性。 3.传统的教学模式导致课堂枯燥乏味 在实际教学中,很多信息技术教师并不专业,他们不能突破传统教学观念的束缚,给学生提供一个开放的学习空间;不能为学生营造一种和谐、民主的教学氛围;在教学中以自我为中心,教学方法单一,仅靠一支粉笔传授单调、枯燥的知识。教师应提高自身教学素质,带领学生上机操作,充分发挥学生的主动性。然而传统意义上的上机教学实际上还是实施满堂灌式的教学模式,这和信息技术的开放性教学要求不相符。在传统式上机教学过程中,教师只把知识灌输给学生,充当着教学的施教者和主宰者的角色,学生只能被动地接受老师传递的信息。这种教学模式忽视了学生的主体地位,不能调动学生学习的主动性,忽略学生的创新能力和思维能力的培养。在这种教学模式下,培养出来的学生高分低能,没有创造性,这有悖现代教育的理念。 二、提高信息技术课程教学的对策 1.教学内容和生活实际有机结合,开发和锻炼学生的创造性思维 信息技术课教师要把生活中的事例融入到信息技术教学中,激发学生探究和分析信息的兴趣,使学生认识到信息技术和人们生活以及工作的密切关系,懂得掌握信息技术是适合社会发展的必要条件。教学中,教师应教会学生学会问题搜索信息,然后对大量的信息进行处理,剔除“假”信息。通过这些训练,学生学会信息和传递信息的技巧。信息技术教学的目的并不是针对一个软件进行讲解,而是使学生掌握信息处理的技术,使学生能够利用计算机技术解决实际问题,提高学生的信息素养实践能力,促进学生思维的发展与提高。 2.制定一套适合信息技术学科的评价体系 虽然新课程改革不断推进和发展,但是在评价信息课堂教学的时候,教师依旧习惯把传统学科的评价方法运用到信息技术课堂上。这些评价方法并不完全适合信息技术内容,有很多重要的因素无法得到合理评价。因此,教师要根据学科自身特点制定一套适合的评价体系。积极的评价体系能够推动素质教育的发展,否则就会与新课改理念背道而驰。教师可以定期组织学习开展一些电脑制作比赛,使学生的才能得到展示,对学生的作品作出具体的评价指导和奖励,促使学生认识自我,突破自我。 3.改进教学模式,加强教学研究 中小学信息技术课程相对于其他学科,有着自己鲜明的时代特色,更具实践性与应用性。这对信息技术教师提出了更高的要求,促使广大信息技术教师积极转变教学思想,不断改革教学方式,逐步加强教学研究,构建以学生为本的教学新模式。这样的新型教学模式下,信息技术的教材不再是教师灌输的内容,而是学生积极构建学习的对象。教学媒体需要不只发挥工具性的价值,更重要的是用来创设教学情境,引导学生合作学习的有效手段。这种新型教学模式包括任务驱动、研究探索、分组合作等多种教学形式。但不论采用哪种教学方式,都是为了发挥学生在信息技术教学中的能动作用,提高学生的能力水平和素质。总之,中小学信息技术课程是新时期兴起的一门重要的课程,我们必须要认识信息技术课程教学的重要性,通过多种教学方法手段激发学生学习的兴趣,引导学生积极参与到信息技术的课堂教学中,为培养高素质的学生而不断努力。 作者:董晓丽 单位:四川省泸州市高级中学校合江分校 中小学信息技术教育论文:中小学信息技术教育论文 1美国中小学信息技术教育分析 1.1课程设置分析笔者利用Google搜索引擎,输入“美国高中排名”,在其中的100所中学里调研了TheRoxburyLatinSchool、GrotonSchool、TheChapinSchool、TheHillSchool、WesttownSchool、TheMastersSchool、CushingAcademy、TheBrearleySchool等中学,对其中的信息技术教育情况进行了概括研究。 1)课程设置层次灵活、方式多样。美国中小学在课程设置上适当考虑学生的知识结构和水平层次。像TheRoxburyLatinSchool、GrotonSchool、TheHillSchool只是高中开设有关信息技术课;TheChapinSchool、ThemastersSchool在初中和高中开设有关信息技术的课程;WesttownSchool、TheBrearleySchool小学、初中和高中都设置了信息技术的课程。美国各州中小学信息技术课程的设置没有统一的规定,各区根据实际情况,分层次开设。比如TheChapinSchool,低年级不专门开设相关课程。 2)课程内容难易得当,选修、必修结合。笔者把以上调研的学校的信息技术相关课程内容进行分析,将其中课程内容进行分类:计算机基础类、应用软件类、计算机程序设计类、网页设计和网络课程类。 计算机基础类课程主要在小学甚至是幼儿园开设,主要包括键盘和鼠标器的基本操作、文字处理的基本操作、图形制作等。应用软件类课程主要包括PowerPoint、Excel、Photoshop、电子邮件服务等。计算机程序设计类主要包括Java、VisualBasic、C++和C#等。这类课程多数学校在初中阶段开设,如WesttownSchool和TheChapinSchool;部分学校在高中阶段开设,如TheBrearleySchool。网页设计和网络课程类课程主要在高中阶段开设,包括Flash和Dreamweaver、安装软件、解决硬件组装问题等。不同类别的课程根据学生年龄水平、思维层次不同,内容设置的难易程度不同。 3)课程名称不同,教学目标一致。美国各级学校的课程设置与实施是地方分权制定的,不同学校课程名称也不尽相同。比如:TheHillSchool、ThemastersSchool课程名称是计算机科学;GrotonSchool、WesttownSchool课程名称是技术课程;TheChapinSchool开设的课程称为教育技术课;TheRoxburyLatinSchool设置了信息技术系。这与我国略有不同,我国中小学开设的课程统一称为信息技术课。虽然各个学校的课程开设情况不尽相同,但最终都体现了一个教学目标:把电脑作为一种工具,锻炼学生获取、分析、加工和利用信息的能力。 1.2教学方式分析 1)信息技术与学科的整合。美国十分重视技术与课程的整合。在所调研的8所中学里,所有的学校把该课程与其他学科结合,或者开展基于项目的学习。以GrotonSchool为例,该学校各学科均不同程度的运用信息技术:几何课中学生用几何画板来分析几何问题;艺术学院的学生学习如何创建和处理数字图像等。美国的中小学在信息技术方面的理念是:将信息技术当作一种学习的工具,学信息技术就要学以致用。 2)笔记本计划。在美国,很多中小学校都制定了笔记本电脑计划,目的是让在校的学生人人手中有电脑,学会利用电脑进行项目学习。针对部分贫困地区,一些中小学出现“移动计算机车”,将32台左右的便携式计算机置于一个专门设计的多层手推车上,哪个班需要,就推至该班教室使用。学生可以将事先充电的便携式计算机置于各自的书桌上,借助安装于各教室或教学楼某部位的解调器,方便接入互联网[1]。 1.3管理体制、政策法规分析 1)企业参与、多方赞助。美国在信息技术的运用中十分重视企业参与。据统计,有1/3的中小学校受到企业的捐助[1]。Microsoft公司就对美国多个州的中小学校提供免费的软件,并充许全美的各学校以比市场价低得多的价格购买他们公司的产品。像TheHillSchool就是与微软公司合作培训学生,提供微软网络工程认证方面的课程。 美国学校信息技术教育的经费来源主要是所在学区及政府、学生家长或家长所在公司、企业的赞助。此外,州政府和联邦政府对薄弱学区予以更多的补助。 2)统一规划、地区分权。美国各级学校的课程设置与实施是根据地方分权的原则进行的。州教育行政部门制定标准,统一规划,但州内的各学校均保有一定的自主权与决定权。各地区的学校设有校董事会和家长委员会,对不能胜任的教师,校董事会和家长委员会有权研究是否留用,给教师的压力很大,这也促进了教师对自身能力的提高。 2给我国的启示 2.1设置灵活的课程体系我国的信息技术课程设置是按国家制定统一的发展纲要和课程标准。为此,我国可以借鉴美国的课程设置方式,选修和必修结合。一般性的操作技能以正式课程的形式出现,复杂性的操作技能可开设选修课。此外也要考虑到我国的地区状况、学生特点等灵活地设置课程。比如,我国西部地区相对比较贫困,这样至少要在学校开设基础的信息技术必修课,在不能使保证人人有电脑的情况下,以教师的操作为主,让学生了解基本的操作技能。而相对发达的地区应该结合各学校的具体情况和学生的兴趣特点开设相应的选修课。 2.2注重信息技术与学科教学整合信息技术课程本身的特点决定了它必须与其他学科整合,要把信息技术课当作一门工具性课程,作为交流、研究和问题解决的工具。信息技术与学科的整合,同时也能锻炼学生的自主学习和协作学习能力。各科教师也应该有意识地在学科教学中给学生提供这方面的机会,让学生在各学科教学中接触一些专门软件,学会利用新技术去获取知识。 2.3加强地方资助和企业参与我国中小学的信息技术教育还处在逐步发展阶段,需要大批计算机硬件设备、丰富的教学资源、大批教师及与之相配套的教材等。这就需要社会各界的扶持和资助。对此可以借鉴美国的教育体制,吸引企业参与其中,学校与企业合作,共谋发展。比如,我国的联想、宏基等国产电脑企业可以对中小学进行捐赠或优惠,这样既树立了企业形象,又扩展了用户群体,有利于自身的长远发展。 3结语 在我国的信息技术课程中,应充分借鉴美国的经验,并积极探索国内发展方向,根据实际情况进行我国信息技术教育的理论与实证研究,最终实现学生多种能力的提升。 中小学信息技术教育论文:农村中小学信息技术教育论文 论文关键词:计算机教学农村解决方法 论文摘要:本文针对目前农村计算机普及程度低、学校计算机少和应完成的教学任务之间的矛盾,根据认知的规律和笔者的工作经验,提出一些解决办法。 随着计算机的普及和广泛应用于社会的各个领域,计算机已成为人们生活的一部分,计算机和人们的联系也因此更为紧密。人们一方面享受着计算机给人带来的方便和快捷,另一方面也越来越依赖计算机。使用和开发计算机新功能是人们对计算机发展的基本要求,新功能软件的出现刺激着人们学习和研究计算机。目前,计算机应用基础已成为我国各类学校的必修课,计算机教学在农村也得以快速开展。 一、教学安排 由于生活水平的差异,城市计算机的普及程度要远远大于农村,城市学生也许一出生就见过计算机,成长过程中使用过计算机,因而学习计算机对他们不构成障碍。 对于农村学生来说,计算机虽不再是一种神秘的机器,但由于计算机普及程度低,大部分学生少见、甚至没见过计算机。计算机对他们来说是陌生的,第一次接触计算机也许就是在学校的机房。 由于条件制约,很多农村学校一般一所学校仅有一个机房,如果按现行的计算机教材进行教学,学生的上机时间根本得不到保证,学生就无法迅速理解和掌握计算机知识,会让他们觉得学习计算机很难,甚至放弃计算机的学习。如何解决这种条件与学习的矛盾呢?笔者在农村执教近二十年,摸索出一套教学方法,在实际教学中取得很好的效果,深受学生欢迎。 1.增强对计算机的感性认知 在农村,学生也许见过计算机,但很少有接触计算机的机会,因而对计算机没什么概念。如果按课本顺序,一开始就介绍理论知识,而后介绍计算机组成等内容,学生不仅对理论知识不易理解,而且会让学生感到学习计算机很抽象,容易失去学习兴趣。因而,针对农村计算机教学这种方法显然不适合。 笔者的做法是:部分教学内容可先上机,再给学生上理论课,特别是在刚接触计算机前几节课。 如第一节让学生去机房认识计算机:先不介绍任何内容,给学生5分钟左右的时间去看、去摸计算机,让学生对计算机有个感性的认识。而后才给学生介绍主机、显示器、键盘、鼠标等部件及其开关,等学生认识清楚后,才接通机房电源,让学生学会开机。 开机后,老师演示一下键盘、鼠标游戏软件,然后让学生模仿使用。在整个上机操作期间,老师应要求学生仔细回忆先前的演示,鼓励学生大胆使用计算机,不要担心会损坏,不会操作的同学要大胆问老师或会操作的同学。一节课结束时,要求每个学生在课后写一篇本次上机过程和心得的实验报告。需要注意的是,第一堂课的教学目的主要是让学生认识计算机,因此,上机过程不必也不能讲得过多过细,否则效果更差。 有老师认为,在机房上课学生会分散注意力,不容易控制。这种担心有一定的合理性,但是,只要我们合理安排好上课内容,就能达到预期的目标,况且学生爱动、好动计算机也体现出他们对计算机的兴趣,这不正是我们所期望的吗? 2.要有所侧重,不是面面俱到 计算机知识点多,每个软件操作项目多,如果我们要详细介绍每个内容,必须要有大量的上机课时作保证,这在农村学校很难做到。 因而我们须另辟途径,做到有所侧重,以点带面,才可达到很好的效果。如我们在介绍Windows操作系统和Word、Excel应用软件时,应将Windows操作系统的每个菜单项作为重点,让学生多练习多操作,宁可在此多花一些时间,熟悉每一项操作,为后续的软件学习打下基础。 这是因为,微软公司创造的窗口图形菜单形成了目前绝大部分软件的标准,熟悉像Windows操作系统的每个菜单项,就可对其它软件做到一通百通。因而,在Word、Excel学习中,只要了解菜单项的功能,操作都是大同小异,这两个软件所花的时间就可大大缩短,而且效果更好。 在其他内容的介绍上也是如此,只要我们有所侧重,就不会造成学生整节课只被动地听讲,而能够节余出更多的时间让学生动手操作。 二、有效地利用多媒体进行教学 计算机是一门实践性很强的学科,在课堂上老师只有将硬件或软件操作的步骤、结果直观地展示出来,学生才容易理解。在学生数不多的情况下,老师还能在单机上直观地演示并进行讲解,但如要同时教几十个学生就得采用多媒体进行教学了。 早期,我们通常采用大屏幕投影来展示教学内容,且能达到较好的教学效果,只是在农村,尽管这几年投影机价格一直下降,但学校还是承受不起。近年来,我们通常采用电子教室软件,利用局域网广播的方法将教师机上演示的内容广播到每一台学生机上,同时还可控制学生机的界面,以防止学生利用计算机玩其它内容,效果极好。 三、上机指导 计算机学科是门理论性和实践性都很强的学科,开设上机课,就是给学生一个理论和实践相结合的机会,让学生自己上机,加深对计算机理论知识的理解,熟练掌握计算机运行和操作技术。同时,通过上机,软件的功能、作用、特点能得以直观地展示。同时由于上机是个体行为,必须做到课前合理布置,课中科学指导,课后及时归纳总结,才能达到好的教学效果。 1.课前合理布置 因上机时间有限,学生在上机前若未做充分的准备,有可能造成学生上机时无所事事或完不成教学内容。因此,教师必须在课前合理布置上机内容并准备好有关材料,这样在课堂上师生就可充分利用宝贵的时间去完成教学目标。 起初几次上机,老师最好能先演示上机的内容,进而让学生模仿。为了提高学生的兴趣及注意力,尽可能采用小游戏来进行训练。如用“青蛙过河”游戏来训练指法;用桌面游戏来训练鼠标等。 2.课中科学指导 上机过程虽是个体操作过程,但录入过程因各种因素造成的错误,或程序本身的错误需进行编辑调试,往往本人在较短时间内不易查出并更正,需要别人的帮助。 较好的办法是:每3个学生分成一组,并选出组长,进行组内互助。组长的产生需经老师在前几次上机过程中进行观察,让一些接受程度快的学生任组长,负责在同学有困难时,及时予以指导,就可避免学生一遇问题就依赖老师的情况。同时要鼓励学生大胆上机,不要害怕出现错误,让学生意识到只有出现错误并不断调试改正,才会更好地掌握软件操作。 3.课后及时归纳总结 上机结束后,应要求学生以小组为单位完成实验报告,实验报告应包括实验题目、目的、软件要求、过程和总结。 实验报告的书写能让学生养成严谨的实验态度和对实验的认知,同时也是对实验内容的一次再现,应要求学生认真对待。 四、重视练习题 计算机知识点多、操作多,要记住每一项内容,特别一些非常用的功能项,只能通过大量的练习来识记。目前,计算机的无纸化练习(包括操作题)非常多,并附有答案,非常方便。只要反复去做这些题目,就可增强对每个知识点的识记和巩固。 常言道,教无定法。只要我们实际教学中,以学生为本,不断尝试和总结不同教学方法,就可摸索出一套行之有效的教学方法。 中小学信息技术教育论文:中小学信息技术教育论文 【摘要】:面对全国普及中小学信息技术教育的形势,现代教育技术应该占据什么样的地位和起到什么样的作用,这是一个值得探讨的问题,特别是当前形势下,现代教育技术应该做些什么工作呢,现代教育技术面临着机遇和挑战并存的局面,现代教育技术应该做好三个方面的工作,并借此机会,加快自身发展和完善。 【关键词】:现代教育技术、中小学、信息技术教育。 以计算机多媒体技术和网络通讯技术为代表的现代信息技术正在飞速发展,信息化浪潮对当今世界的政治、经济和文化等多个方面都产生了巨大的影响,面对信息化的趋势,各国政府都在采取有效措施,以适应信息化社会的到来,其中加强中小学的信息技术教育也成为各国的共识,各国都在采取有效措施,加强本国的中小学信息技术教育,我国政府也认识到了这个问题,教育部做出了“从2001年起用5到10年左右时间,在全国中小学基本普及信息技术教育,全面实施“校校通”工程,以信息化带动教育的现代化,努力实现基础教育的跨越式发展”的决定,面对全世界和全国的信息技术教育发展趋势,教育技术工作者应该做些什么工作以及现代教育技术与中小学信息技术教育的关系如何,这是教育技术工作者必须关注的内容,我就此谈一些自己的看法。 一、中小学信息技术教育的目标和当前工作重点 中小学的信息技术教育是以培养学生的信息素养和实践能力为主要教学目标,信息素养即学生适应信息化社会发展需要而必须具备的收集、分析、处理、交流和呈现信息的素质,-培养学生的信息素养是中小学信息技术教育的主要教学目标,中小学信息技术教育必须围绕这个中心开展相应的教学活动,使学生的信息素养成为与读、写、算一样重要的的终身有用的基础能力,同时,中小学信息技术教育必须兼顾学生的全面发展和多种能力的培养,注重学生的精神、道德、文化和社会等多个方面的发展,培养学生的批判性思维、创造性思维和问题解决能力,所以说中小学信息技术教育是以培养学生的信息素养为优秀,面向学生全面发展的课程。 中小学信息技术教育包括两个层面,一是中小学信息技术教育课程,二是信息技术课程与其他课程的整合。当前我国正在加快中小学信息技术课程的开设,同时注意信息技术课程与其他课程的整合问题,二者同时前进。 按照教育部的总体规划,当前我国中小学信息技术教育的主要目标是: 开设信息技术必须课程,加快信息技术教育与其他课程的整合 根据全国的总体规划,为实现这个目标,教育部设定了各个层次不同的阶段性目标,从而分层次、分步骤地实现中小学信息技术课程的开设。 在开设中小学信息技术课程的同时,积极努力地探索信息技术课程与其他课程整合的思路与方法,鼓励教师在课堂上应用现代信息技术,把信息技术教育课程真正融入到其他课程中去。 全面实施中小学“校校通”工程,努力实现基础教育的跨越式发展。 中小学“校校通”工程目标是用5年到10年时间,加强信息基础设施和信息资源建设,使全国90%左右的中小学能够上网,教师学生能够共享网上教育资源。 二、中小学信息技术教育为现代教育技术的发展提供了新的契机。 加快中小学信息技术教育必将为现代教育技术的发展提供了新的契机,必将促进现代教育技术的全面发展,中小学信息技术教育的开展使现代教育技术的发展提供了发展的环境、空间和氛围,促进教育技术工作者的工作积极性,教育技术工作者必须抓住这个关键时机,发展现代教育技术事业。 1、中小学信息技术教育开展为现代教育技术的发展提供了硬件条件 在中小学开展信息技术教育,必将带动中小学的信息技术硬件设备建设,通过国家、社会、学校和学生等多方面、多层次的努力,中小学的信息技术硬件设备必将得到一个跨越式发展,多媒体设备和网络等设备必将走入教室,硬件设备的提高必将产生现代教育技术应用的需求,从而推动现代教育技术在中小学的广泛应用。 2、中小学信息技术教育开展为现代教育技术的发展提供了思想意识准备。 中小学信息技术教育的开展,促进了硬件设备的建设,同时也促进了广大教师应用现代教育技术的意识,面对大量的信息技术媒体,如何应用就成为关键,这样广大教师必将学习教育技术理论,探索使用现代教育技术手段,建构新型教学模式,建构有利于学生自主建构、自主学习的学习情景,从而有利地促进了现代教育技术在中小学的广泛应用。 3、中小学信息技术教育的开展为现代教育技术的发展提供了内动力。 中小学信息技术教育的开展,促进了硬件建设,调动了广大教师应用现代教育技术的积极性,同时也调动了广大教育技术工作者的工作热情和紧迫感,为现代教育技术的发展提供了内动力,促使广大教育技术工作者,迎接时代挑战,转变观念,真正为现代教育技术的发展而努力,从而使现代教育技术得到发展。 总之,中小学信息技术教育的开展必将为现代教育技术提供各种条件,为现代教育技术的发展提供了契机,必将有利促进现代教育技术的全面发展。 三、现代教育技术促进中小学信息技术教育的开展 现代教育技术是为了促进学习,对有关过程和资源进行设计、开发、使用、管理和评价的理论和实践,即现代信息技术在教育教学中的应用,其正在影响着教育的各个领域,应用现代教育技术有利于对传统教学模式进行革新,改变了传统的知识传授模式,学生成为教学的主体,现代教育技术正在显示它的巨大生命力,应用现代教育技术,必将促进中小学的信息技术教育的开展,真正地实现教育部提出的中小学信息技术教育的相关目标。 1、现代教育技术对中小学信息技术教育课程开展的作用 中小学信息技术教育是一个实践性很强的课程,必须以培养学生的创新能力和实践能力为优秀,因此中小学的信息技术教育模式必须体现这个原则,在信息技术课程中,必须是在基于自主学习和协作学习的环境中,学生自主探究、主动学习,教师成为课程的设计者和学生学习的指导者,让学生真正成为学习的主体,因此信息技术教育必须建构有利于学生自主学习、协作学习和研究性学习的学习情景,如何建构这样的学习情景,这就需要现代教育技术理论与实践,现代教育技术以建构主义思想为理论指导,基于建构主义的教学设计强调对学生的学习环境和自主学习策略的设计,学习环境的设计是要创造良好的外部条件来帮助和促进学生建构知识意义的过程,自主学习策略的设计则是要通过有效的教学策略来激励认知主体即学习者,使他们在学习过程中能更充分地发挥出自身的主动性、积极性与创造性自主建构,基于建构主义的现代教育技术理论真正实现了对学生的学习的设计。而应用现代教育技术手段可以实现建构有效的学习环境,现代教学媒体都有其独特之处,多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥;多媒体系统的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理;计算机网络特性有利于实现能培养合作精神并促进高级认知能力发展的协作式学习;超文本特性与网络特性的结合有利于实现能培养创新精神和促进信息能力发展的发现式学习;现代教育技术手段有效地建构了有利于学生学习的学习环境,从而实现对学生的信息素养和实践能力的培养。 2、现代教育技术对信息技术课程与其他课程整合的作用 实现中小学信息技术课程与其他课程的整合是中小学信息技术教育的的重要层面,必须考虑在其他课程中,应用现代信息技术媒体,革新课堂教学,培养学生的信息素养和各种能力与素质。但是如何实现信息技术课程与其他课程的整合,信息技术课程与其他课程的必须依靠现代教育技术的理论与实践,在当前形式下,课程整合成为新的研究热点,但是若想真正实现课程整合,必须加强现代教育技术的理论与实践的研究,因为课程整合不是机械地把信息技术强加在课程内容上,而是考虑课程的具体内容,考虑学生特点和媒体特性,以实现课程的最优化实施为最大目的,这些内容就是现代教育技术研究和实践的领域与范畴,因此必须用现代教育技术理论与实践的成果来指导我们的课程整合,那样我们才能真正把信息技术融入到课堂教学中去,创建一种新型的课堂教学模式,使学生变被动学习为主动学习,让其真正地在一定情景中学习和接受挑战性的学习任务,从而真正让技术来支持学生的学习,有助于学生成为学习的主体,利用网络和多媒体技术,可以构建信息丰富的、反思性的学习环境和工具,允许学生进行自由探索,极大地有利于他们的批判性、创造性思维的养成和发展。 3、现代教育技术对教育信息资源建设的作用 中小学信息技术教育的一个关键性问题,就是教育信息资源的建设问题,如果教育信息资源建设不够,那么中小学信息技术教育就不会得到全面的实现,因为中小学的信息技术教育中,网络相关内容将占据很大的部分,但是光有网络硬件,而没有网上资源,那么等于没有网络,同时,信息技术课程与其他课程整合中,其他课程也必须建立网上资源,没有相应的网上教学资源,那么就根本谈不上信息技术课程与其他课程的整合,没有网上教学资源,就根本不能构建基于网络的学习模式,也就根本谈不上对课堂教学模式的革新,因此在中小学信息技术教育中,教育信息资源的建设是重中之重。如何建设相应的教育信息资源,这就是教育技术工作者的当前的重点工作,现代教育技术可以实现建设教育信息资源的任务。运用现代教育技术,可以有效地开发教育信息资源,包括媒体素材的开发和网络课程的开发,这两个内容将成为我国教育技术工作者的未来工作重点,媒体素材的开发和网络课程的开发必须以现代教育技术理论为指导,以促进学生学习为最终目标,那样才能真正开发出有价值的教育信息资源来,从而促进中小学的信息技术教育开展。 结束语:面临二十一世纪信息化的挑战,加强中小学的信息技术教育已成为未来我国教育改革的热点,现代教育技术在中小学信息技术教育的开展过程中有其独特地位和作用,教育技术工作者必须面对信息技术教育所带来的机遇和挑战,真正转变教育理念,加强自身理论与实践的研究和发展,借助中小学信息技术教育的东风,加快发展和完善现代教育技术理论体系和发展壮大现代教育技术事业。 中小学信息技术教育论文:市中小学信息技术教育总结 市中小学信息技术教育起步于年代初期,十多年来,在上级业务部门的关心、指导下,在市政府的大力支持下,我市的中小学信息技术教育取得了很大的成绩,教育信息化程度显著提高。截止年月全市共建起了个校园网,计算机教室多间,拥有计算机达多台,配备计算机专职教师人,开设信息技术必修课程的学校达所,几年来,接受过信息技术教育的学生人数达万人次,占全市中小学总学生人数的.%。开展计算机辅助教育的学科覆盖率达%,开展计算机辅助教学的教师覆盖率达%。市一中、市二中和拱北小学已率先成为全国现代教育技术实验学校。 下面就近年来我市中小学信息技术教育的有关情况简单汇报如下: 一、加强领导,强化对中小学信息技术教育工作的管理 市教委各级领导历来对中小学信息技术教育工作十分重视,并把推进我市中小学信息技术教育作为促进我市教育改革和发展的突破口。为此,市在年就率先在全省配备了计算机专职教研员,并于年成立了“市中小学计算机教育工作领导小组”和“市中小学计算机教学专业委员会”,分别由市教委主任和主管教学的副主任担任主任和理事长,许多开展信息技术教育的学校也都分别成立了由学校领导、计算机教师和其它非计算机学科教师参加的“计算机教学实验小组”,从而在组织上保证了信息技术教育工作的顺利进行。 同时,市教委还为加快我市中小学信息技术教育的发展,还于年颁发了《关于加强我市计算机学科教学的通知》等多份纲领性文件,进一步明确了我市中小学信息技术教育工作的指导思想、教学目标和发展目标,并在全省率先于部分中小学开设信息技术课程必修课世界秘书网版权所有,,并结合本市实际,提出三个统一(统一管理、统一教材,统一考试),二个提高(通过广泛开展信息技术教育,提高全市的教育教学质量,全面推进我市教育现代化;培养学生创新精神和实践能力,全面提高学生综合素质),一个目标(使我市信息技术教育真正走在全省前列,成为我市的教育特色)。 二、重普及,促提高,普及提高双丰收 在中小学普及信息技术教育是推进我市中小学信息技术教育发展的重要内容和保证,是市实施科教兴市战略,实现教育现代化的基础性工程和标志性工作。截止到年月,全市共有所学校开设了信息技术教育必修课程,预计到今年年底,全市所有高中,年全市所有初中,年全市所有小学都将开设信息技术教育必修课程,使我市所有中小学生都要接受信息技术教育。同时,我们在努力提高中小学信息技术教育的普及率时,也注重对计算机特长生的培养,为此全市每年要举办六次市级中小学信息技术学科竞赛(中、小学生计算机知识竞赛、网页设计制作竞赛和多媒体制作竞赛)以及报刊赛、大奖赛等多种竞赛活动,进一步选拔尖子学生,再通过各种形式的集训进行再提高,几年来,我市在参加全省全国的gdoi、noi以及电视大奖赛等各种竞赛活动中,从无到有,从小到大,共获得了全国一等奖五个,二等奖近十个,省级以上奖励更多达余人次,拱北中学今年还在全中noi奥林匹克分区联赛中获某省赛区团体一等奖(全省第四名),并连续两年获全国优秀参赛学校称号,我市在参加全省的gdoi奥林匹克竞赛决赛中也获得团体第七名,受到了省内外有关专家的好评,引起了社会各界的普遍关注。 三、采取措施,加强教师信息技术培训 强化信息技术教师队伍的建设 中小学信息技术教育是一项面向未来的现代化教育,是培养学生的信息素养、创新精神和实践能力,全面提高学生综合素质的重要途径。而要真正提高信息技术教育的质量,达到我们的预期目的,除领导重视外,还需要有一批具有较强的敬业精神和较高业务素质的教师队伍,为此,市教委从年开始,就每年从大专院校和社会各界招聘大量优秀的计算机人才充实我市的信息技术教师队伍,同时,市教委还每年对信息技术教师进行各种培训,如加强各种教研活动,组织教师进行教育教学理论、心理学、信息技术教材教法的研究与学习,外出考察交流,以及举办高水平的技术专题讲座(如网络管理、网页设计、多媒体制作等)等,并定期进行优质课评比、优秀软件的评比、优秀论文的评比等,极大地提高了他们的思想素质和业务素质。同时为使这批教师安心工作,市教委和各个学校还想尽办法改善他们的工作、生活、环境,对他们生活上关心、工作上支持,并在职称评定、课时计算给与倾斜,使他们工作顺心,生活安心。目前,我市已拥有一批高学历、高素质且具备较强敬业精神的教师队伍,截止到年月,全市全市信息技术教师公开发表的论文以及获省级以上奖励的论文、教案、软件等达余篇(件)。 狠抓教师队伍的信息技术培训工作 要大力发展我市中小学信息技术教育,全面推进市素质教育,提高教育质量和效益,加速实现市的教育现代化。我们还必须大力开展全市所有非计算机教师的信息技术培训,以切实提高他们的信息技术素养。依据《某省省教育信息化工程规划》的指导意见,结合我市实际,市教委早在年就建立起分层次的多级培训机制:一级层次是要求所有岁以下的中青年教师在年前全部进行一次系统的信息技术培训,并要求有%的教师要通过计算机初级考核,%的教师要通过计算机中级考核,各级各类学校能有%以上的教师可以把信息技术手段整合到学科教学中去;二级层次是要求所有的中青年教师在年前全部达到并通过计算机中级考核,%要达到并通过计算机高级考核,各级各类学校要有%以上的教师可以把信息技术手段整合到学科教学中去;同时学校要把教师应用计算机进行教学的能力作为晋级考核的指标。为此,我市在年就根据学校教育实际编写出+了全省第一本适合教师培训的《计算机应用技术》一书,并制作出+了配套光盘。目前此项培训计划进展顺利,已达到预期目标。现在全市开展计算机辅助教育的学科覆盖率达%,开展计算机辅助教学的教师覆盖率达%以上,此外还有一部分教师可以利用信息技术进行整合教学。 四、加强课题研究,大力促进科研促教 中小学信息技术教育的最终目标是培养师生的信息意识,实现教育过程的信息化,并最终培养信息社会所需要的高素质的人才。基于此,我市加大了科研力度,全市中小学兴起了教育科研的浪潮,截止到年月,全市共承担了国家、省级重点课题达数十项之多,如市教委承担的全国教育科学‘九五’规划重点课题“珠江三角洲教育现代化理论与实践”子课题“信息技术与教育信息化发展研究”,一中承担的“多媒体计算机辅助教学优化语文教学”,市二中承担的“cai促进教师现代化教育技术水平提高的研究”,拱北小学承担的“多媒体熟语识字”等,使我市在教育信息化理论研究、中小学信息技术课程研究、计算机多媒体与网络辅助教学和课程整合等多方面取得了丰硕的成果: 加强教育信息化理论研究,全面推进我市中小学教育现代化的发展 市教委承担的全国教育科学“九五”规划重点课题“珠江三角洲教育现代化理论与实践”子课题的“信息技术与市教育信息化发展研究”于年月结题,它从多个角度、多个方面对我市当前教育信息化的发展(信息技术课程、多媒体辅助教学、教育管理信息化、教育信息资源、网上教育与远程教学、教师队伍建设等)进行了整体分析、研究,找出了许多阻碍我市教育信息化发展的症结,提出了我市教育信息化发展的基本原则、战略思想、发展策略和措施保证,规划了我市信息化教育发展的目标和方向,并为此建立了“市实验中学”,力图通过营造信息化环境,加强信息化建设,以信息化教育带动学校的全面工作,使实验学校逐步构建起现代化的信息化办学模式。因此,可以说这是我市推进教育信息化进程中的一个纲领性文件,对我市教育信息化发展将起到一个不可低估的作用。 加强信息技术课程研究,突出学生信息素养、创新精神和实践能力的培养 “市中小学计算机学科教学研究”作为我市首批重点课题早已于年立项,为配合该课题研究,我市还在拱北中学、拱北小学和香州七小设立了三个“信息技术课程教学实验班”,该课题明确提出在中小学信息技术课程教学中要坚持“信息技术是教育的工具而不是教育的目标,信息技术是认知工具,信息技术教育的目标应是培养学生的信息素养,计算机是创新工具,强调计算机综合应用能力”等四个基本原则,在信息技术课程教学中突出学生信息素养、创新精神和实践能力的培养,并从教材、教法、教学内容和教学手段等多方面进行实验研究,取得了阶段性的成果。 改变传统教学模式,突出网络、多媒体教学模式的构建 教育信息化必然引起教学模式的变化,现代计算机技术、多媒体技术、网络技术与教育过程的结合,给教育带来了一个全新的面貌,它赋予教学设计与教学策略以更丰富的内容。如何突出网络、多媒体教学模式的构建,充分运用多媒体计算机的交互性和非线性的表达方式来营造引导学生创新能力发展的新型教学环境,尤其是创建优化的网上学习环境,来实现教师传授与学生自我探索的有机结合,以切实提高信息技术教育的科学化水平,已成为我国广大教育工作者的重点研世界秘书网版权所有,究内容。为此我市市一中、市二中、市四中、市六中、拱北中学、实验中学、县一中、拱北小学、香州一小、香州一小等一大批中小学校多年来一直都在如何利用现代化教育技术改变传统教学模式,突出网络、多媒体教学模式的构建,提高教学效益等方面做了大量的尝试,认真的研究、积极的探索,并取得了丰硕的成果,走在了全省的前列:如市一中的“校园网络环境下的教育教学研究”和“现代教育技术在教育实践中的应用与研究------多媒体与语文教学”、市二中的“cai促进教师现代教育技术水平提高的研究”、拱北小学的“多媒体熟语识字”以及市六中的“信息技术与课程整合”等,受到了省内外教育专家的一致好评,特别是对市六中的“信息技术与课程整合”的研究,某省省教育厅副厅长刘达中说“这个实验班我非常欣赏,它体现了传统教学模式的根本转变”,美国哈佛大学威斯汀教授也说“这种模式在美国也很少见,值得进一步研究推广”。 五、积极推进校校通工程,加强我市教育城域网和“市中小学虚拟网校”的建设 教育部在《关于在中小学普及信息技术教育的通知》中指出,要“全面启动中小学‘校校通’工程,为中小学普及信息技术教育、推动教育信息化建设奠定基础”。为此,我市加大了中小学校园网的建设,并于去年投资近两亿按高起点、高标准的信息化要求兴建了市一中和斗门县一中两个高中部,使其信息化环境、信息技术装备、网上学习环境等均达到全国一流水平。同时市教委还在去年就与市电信局签署了合作建设“市教育城域网”的协议,规定在年前全部完成我市城区中小学校的“校校通”工程,并加快了我市综合性的“市中小学虚拟网校”的建设步伐,力争在年前将“市中小学虚拟网校”建设成为在全省乃至全国都具有一定影响力的大型网校,向社会、学校、家庭提供丰富的教育教学信息资源,以实现充分的资源共享。 同时,我们也对网络教育环境下给教育工作带来的负面影响作了充分的估计和准备,强化了学校德育工作,提高学生的自律能力。在德育方法上立足于培养学生的主体意识和对信息的辨别与选择能力,力求在充分挖掘网络技术在教育中的优势的同时,把其负面影响减到最小程度。 中小学信息技术教育论文:中小学信息技术教育 一、新信息技术在我国中小学教育中应用的一般策略 (一)必须加强调查研究,进行科学决策 教育中应用新信息技术是百年机遇,不可放过,但必须走一条自己的路,要面向未来、着眼现阶段,作好分阶段总体规划是当务之急。 应建立各种专家咨询和调查研究的机构和组织,为政府决策提供咨询。重大决策应在有关专家多角度、多层次评议、论证的基础上进行,以确保决策的科学性和政策的连续性。 新信息技术在中小学教育中的应用是一个新的、投入较大、影响深远的课题。国家教委和各级教育行政部门需要围绕这一新课题认真开展调查研究,应从新信息技术对教育教学整体改革,对教学目标、教学内容、教学模式、学习方式、方法和过程等多方面的影响进行有效的实验,并定期地、有组织、有计划地作定量定性的跟踪调查,以及时分析现状,发现问题,修订策略,推动进一步发展。 要重视对信息社会中人才培养规格和目标、模式的研究,建立适应国际化、个性化、信息化的信息教育课程及其它相关课程目标,着重能力和素质的培养。尤其在计算机教育的目标、内容、课程方面作深入思考,重新确定计算机教育的政策和目标、学科内容,摆脱强调程序设计语言的偏向,以计算机应用为主,把计算机作为教与学的工具,培养学生利用计算机和其它手段去探索、获取和处理各种知识信息的能力。 要重视对新信息技术所构建的教学资源的设计、开发、利用、管理与评价。建立与新信息技术应用相适应的运行机制和管理机制,开展与新信息技术应用相适应的课程目标、教学结构、教学评价的研究,重视对新信息技术应用的评价是一个很重要的方面。这包括对成本效益的评价、对应用新信息技术的教育系统有效性的评价、对学生学习成就的评价等与新信息技术的应用有关的教学过程与教学资源的各方面的评价。 要研究制定信息社会中的教育政策,尤其是网络技术和多媒体技术在教育中应用的规划、政策和策略。无论是视听技术、计算机技术,还是多媒体技术和网络技术,它们在教育中的应用都需要中央和各级地方政府尽快作出合理的发展规划,制定相应的发展政策和策略,并切实有效地组织实施,这是当前新信息技术的发展特点所要求的。 (二)加强政府行为,切实处理好几个关键的问题 1.领导的重视与认识问题 各级领导的重视是推动新信息技术在中小学教育中应用的关键。领导者的重视及正确的认识可以直接转化为政府的一系列有效行为。由于存在经费、认识、师资、软件以及升学压力等多方面的原因,当前新信息技术在中小学教育中的应用发展十分缓慢。如果政府采取一系列的政策措施,通过政府行为来推动,十分有利于新信息技术在中小学应用的发展。 2.经费投入问题 首先,各级政府应为新信息技术的应用和发展建立稳定的经费来源渠道,确保经费投入,可以考虑以下一些可供选择的措施: (1)在中央和地方财政中设立专项资金,通过拨款、奖励、补助、贷款等形式向中小学增加投入; (2)通过制订企业向学校资助经费可抵税收的政策,鼓励企业向学校提供资助和各种设施; (3)通过教育附加、勤工俭学等多种形式,多渠道筹措经费,同时通过奖励、补助等形式鼓励中小学继续自筹经费,投入新信息技术的应用; (4)考虑确立教育部门购置教育资源的价格优惠政策; (5)积极争取国际援助,鼓励国内企事业单位和一些民间组织与中小学共建。 其次,切实保证硬件、软件、培训和管理维护的合理投入比例,发挥资金使用的整体效益。 再次,国家在经费投入政策上应有所倾斜,尤其对经济落后地区和条件较差的中小学,要增加拨款和补助的比例,以加快其发展速度,缩小教育差距。 3.硬件问题 新信息技术的应用和发展程度取决于国家、地区和学校的具体情况和发展阶段,不应盲目追求最新、最高技术。每个地区、每所学校要根据自己经济和教育发展水平、不同的教育教学需求、资源与约束条件来确定自己最基本的教育技术设备作为有效利用信息技术改进教学的条件。 同时,必须对硬件维修、维护措施作出有效的安排,以保证硬件设备的正常运转和新信息技术在教育中的有效应用。 4.软件问题 软件的开发和应用是保证新信息技术作为工具、手段去改善教育质量的最为重要的因素。为此,必须采取以下措施: (1)建立有效的教材建设和软件开发机制与科学的质量标准教学软件的质量和它能否被教师和学生接受是使用新信息技术提高教学质量的关键。因此,教材建设和软件开发必须建立有效的机制与科学的标准。 中小学教材的设计、开发应作为一个系统工程,在国家教委主管部门的组织规划下,由学科内容专家、学科教学教师、教育技术专家、教学媒体专家、软件编程专家、教育心理学专家和教学研究人员等多方面专家组成的小组共同设计、开发,并要有相应的政府行为,形成相应的规划、投入、管理、设计、开发、试用、反馈、修改、评审、生产、推广、出版发行的工作系统。 国家教委主管部门应进一步规范视听教材和计算机课件的开发标准和纲要,建立科学的质量评价体系和软件规范标准,加强视听教材和计算机课件的评审。所有软件均应有配套的使用说明或手册。 软件开发中要特别重视教师与学生的参与,要了解学生和教师的需要并考虑到教师和学生在相应教学环境中的相互作用。要注意软件不是课堂教师的电子替代物。 (2)建立若干高标准的视听教材与计算机课件的骨干编制基地当务之急是中央和地方应建立若干高标准的视听教材与计算机课件的骨干编制基地,统筹规划,重点投入,分区协作。采用政府与企业联手的方式开发软件(由国家教委提出软件产品的详细指标及要求,让企业投标制作,版权归国家教委所有)以增强软件开发能力,克服开发人员和资源的严重不足。软件开发必须重视前瞻性、适应性、交换性,以实现资源共享。 (3)在软件开发上提供特殊政策视听教材与计算机课件属于特殊商品,既要面向教育市场,又要实行特殊政策,在一定时期以文字教材的收益补贴视听教材与计算机课件的建设,国家和地方都应有重点投入,或采取一定的政策措施吸收社会资金编制中小学视听教材与计算机课件。通过确立对教育行业优惠的市场机制,教育电视台或计算机网络传送等多种形式促进视听教材与计算机课件的流通。通过视听教材与计算机课件评选、软件竞争等方式鼓励优秀教师参与教材或软件的开发,对编制视听教材与计算机课件应视为“著书立说”,国家和地方应有相应的认定与奖励办法。 (4)适当引进国外优秀的教育教学软件适当引进国外优秀的教育教学软件,结合我国中小学教学的实际进行改造和编译,提供给中小学使用。引进的主要目的是学习和借鉴国外软件制作的经验和技术。 5.培训问题 任何一种新信息技术在教育中的创造力得以发挥的重要条件是教师使用新信息技术的自觉要求和能力。因此,建立一支足够数量的、稳定合格的现代化干部教师队伍,是新信息技术在中小学教育中成功应用的关键。 (1)建立职前教育与在职培训并重的培训体系要在教师继续教育以及师范院校中开设教育技术课程和计算机等信息文化课程,培养广大教育行政干部、教师和在校师范生的信息文化意识和适应新信息技术的教学和管理能力。培训必须形成制度,经常地定期进行,以不断更新知识和技能。 (2)要特别重视对校长的培训校长是推动新信息技术在学校应用的关键力量,因此要特别重视对校长的培训。教育行政人员对信息文化和信息技术的理解和掌握程度,直接关系到对与新信息技术有关的国家政策的理解与执行程度,重视对他们的培训,有助于为新信息技术在中小学教育中的应用提供科学合理的行政支持。 (3)要重视专兼职电教教师的培训首先要普遍地进行岗位培训,实行凭证上岗的制度。在此基础上分级组织专业进修、学历、双学历教育和骨干教师培养,逐步形成一支合格的、稳定的、拥有更多教育技术、教学设计和媒体专家的电教教师队伍,适应新信息技术应用的需要。 (4)对学科教师实行全员培训学科教师是应用新信息的主力军。对学科教师要实行全员培训,除了关心他们技能的提高外,还应注意他们态度的转变,利用一切机会阐明新信息技术和相应的教学软件改进教学过程的教育结果,要尽可能联系课程、联系教师的经验和观点来进行培训。要注意到教师使用新信息技术的勉强性常常是设备使用中实际困难的反映;要注意消除教师对媒体会代替他们或降低他们的地位和作用的担心;要注意消除教师害怕在学生面前暴露他们对新技术的不适应的心理。 (5)重视加强对师范生的信息技术能力的培养要重视对师范生的信息技术能力的培养,把“教育技术基础”和“计算机基础”列为必修课,为学校输出适应信息社会和教育现代化要求的合格教师。 (6)重视对教学软件开发人员的培训重视对教学软件开发人员的培训,使他们不断掌握新知识、新技术。尤其要加强教与学的理论和教学设计理论的培训。 (7)建立分级培训体制采用分级培训体制,利用和改进现有的培训系统广泛开展信息技术的培训,除调动中央和地方培训机构的积极性外,要充分利用社会力量开展培训。 (8)重视对培训效果的考核和评价要以行政、法律、经济等手段规范、吸引广大教师和教育行政干部参加培训,并重视对培训效果的考核和评价。对有一定基础的教师和干部要有一定的政策鼓励他们通过自考、远距离教育等形式进修第二学位或获取证书。 6.管理体制问题 新信息技术在中小学教育中的应用,必须按照系统原则进行科学管理,才能充分发挥其功能作用和效益。 要将新信息技术的应用状况纳入中小学“双基”督导、检查、评估范围,制定评估标准和相应的政策,分类推进,督导检查,促进新信息技术应用的制度化、规范化管理。 (1)尽快改变视听教育与计算机教育分而治之、多头管理的状况由于历史的原因,我国中小学电化教育与计算机教育基本上是分别管理的,从国家教委到地方,甚至到学校,多为两个工作系统,彼此分离,人们在思想观念上也常把二者分割并列,这已带来管理上的很多问题,对于未来的发展更为不利。因此,只有采取相应措施将二者统一起来,才有利于教学资源的合理配置、统筹规划与设计使用,才有利于新信息技术在中小学教育中应用的协调发展。 (2)教育电视台的建设与管理在当前是一个非常紧迫的任务它直接关系到卫星电视教育网络的发展和卫星电视教育的成败,对达到《中国教育改革和发展纲要》中的目标至关重要。国家教委应尽快与广播电视部门协商,制定一个教育电视台管理条例,促进教育电视台的标准化、规范化建设,加强管理,提高社会效益。对于教育电视节目进入有线电视网,国家应在立法上加以考虑。 (3)搞好教育电视栏目,合理设计和编排节目内容紧密结合中小学教学的实际需要,搞好教育电视栏目和节目内容、形式的合理设计和编排。卫星电视教育的主要落脚点是中小学及家庭、社会,卫星电视教育节目播出的主要对象和客观评价者之一是中小学,优化节目播出的基础源泉之一是中小学教育与教学实践。因此,教育电视台应针对中小学实际,播出与中小学教学配套的小版块节目,配合课堂教学,同时办好“开放性课程”和各类教育活动。有条件的学校应建立校内电视接收和闭路系统,同教育电视台“联网”形成相互配合施教、两翼齐飞的态势。 教育电视要为中小学提供与学科教学配套的丰富的教学资源,总体上要做到与中小学教学进度基本同步或略超前,这样一方面可以给中小学教师提供一种教学示范,另一方面也便于教师将有关的教学材料整合到课堂教学中去,以充分发挥教育电视资源的效益。 (4)重视教育电视节目的反馈要重视教育电视节目的反馈,建立有效的教育电视节目收视情况反馈网络,定期开展节目收视调查,收集反馈意见,以调整播出计划和修改教学节目。 (三)普及和提高基于视听技术(投影、录音、电视、录像、语言实验室、计算机辅助教育等)的多媒体教学形式,大力发展基于卫星通讯技术的远距离教育形式,积极试验基于计算机网络技术的网络教学形式和基于计算机多媒体技术的多媒体教学形式。 二、新信息技术本身不会孤立地在教育中必然地发挥作用,它必须要在现代先进的教育价值观念、现代教育思想的指导下才能对发展全民教育产生积极的推动作用。只有把新信息技术的应用作为中小学教育系统的有机组成部分,与科学地确定课程内容和目标,正确地分析学生的学习需要和特征,选择适合的教学策略,确定合理而科学的评价标准等教育教学过程中各方面的因素结合起来,用教育技术的思想和方法进行支持和指导,才能发挥教育系统的整体功能,真正做到充分、合理、有效地发挥新信息技术的功能效益和优势,达到优化教育系统的目的,实现全民教育的宏伟目标。 教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。教育技术的思想和方法符合现代教育观念,强调应用系统思想和方法对各种教育系统进行全面地分析、设计、开发、管理和评价。 学习过程是学习者学习新知识和掌握新技能的认知过程,学习资源是学习过程中所要利用的环境和条件。新信息技术在教育中的应用扩大了学习的资源,改善了学习环境,丰富了传授的方法与途径,但必须对与新信息技术的应用有关的教学过程和新信息技术所构建的学习资源环境进行设计、开发、利用、管理和评价才能保证促进教学过程的优化,这正是教育技术的研究领域的组成部分。 这一策略的实现,可以采取以下具体策略: 1.分类指导,分层推进 当前在经济比较发达,科学技术和教育水平发展较好的地区,多数中小学的校舍、师资、一般教学设施、正常经费等办学的基本条件已经达到基本要求,学校科学管理基本成型,教育改革被提到议事日程,校长一般具有较强的现代教育意识,在这些学校中应大力提倡应用新信息技术。在经济、科技和教育发展较差的地区,多数中小学的办学条件较差,在这些学校应首先改善基本的办学条件,同时积极创造条件开展新信息技术的应用,并利用已有的新信息手段开展师资培训。对新信息技术的应用应该考虑到既能在有条件的地区与学校迅速有效地发展,又能对较为落后地区与学校进行辐射与扶持。 有条件学校,应根据各自的实际情况分别确定不同层次的应用新信息技术的目标和模式,分步推进。在多媒体技术和网络技术兴起的情况下,必须仍然重视以投影、幻灯、录音、电视、录像等视听媒体为主的多媒体教学形式的应用。各级政府和教育行政部门应确立一批不同层次、不同应用模式的示范校,要重视和扶持一批条件较好的学校积极试验和推广多媒体教学形式和网络教学形式,影响和带动一般。 我国多数乡村贫穷落后,中小学布局分散且条件较差。对这些学校来说,首先的是确保最基本的办学开支、维持正常教学、改善办学条件等问题。有条件的农村中小学应用新信息技术发展教育可以有两个基本方法:一是以中心校为点,充分利用县乡建立的广播电视接收装置,接收广播、电视教育节目,获得教学资料和教育信息,建立县乡教学资源中心,开展教研与教师培训,进行德育与公共课教学;二是在学校和班级进行以常规媒体应用为主的实验,取得经验,创造条件,逐步推广。 2.多类型、多层次布局 在中小学教育中应用新信息技术,可按照如下四种类型和层次布局: (1)重点配置,形成若干应用新信息技术的教学点有些中小学的班级、学科较多,物质条件与经济力量有限,教育方式和手段又需逐步更新。针对这种情况,学校可以把新信息技术应用的重点放在年级和学科上,在一些宜于应用新信息技术开展教学,又需重点保证的学科与内容上,根据需要配备一定数量的投影、幻灯、录音、录像与计算机等设备和相应的软件。 (2)以班级为基点,形成应用新信息技术的班级体系在一些条件较好的中小学,适应班级授课制,把应用新信息技术的基点放在班级,在每个教室里装备投影、幻灯、电视、录像等视听设备和计算机设备,给教师提供相应的软件和教材,方便教师使用。也可以在电化教室、语言实验室、计算机室、音像阅览室等一室或多室配备投影、幻灯、电视、录像、计算机等设备和相应的软件,供一些学科使用。 (3)以学科为基点,形成应用新信息技术的学科专业体系在办学条件有较大改善,教学改革不断深入的情况下,班级授课趋于“专业化”,个别化教育逐步得到发展,多数学科教学在专业教室进行。适应这种情况,学校把新信息技术应用的基点放在学科,在每个学科的专业教室除装备相应的演示、实验设备,挂图、教具与学具外,根据学科需要装备特定的视听设备、计算机设备和教学软件。 (4)以多媒体教学形式和网络教学形式的试验为中心,将基于视听技术的多媒体教学形式和基于卫星通讯的远距离教学形式等多种新信息技术的应用形式组合形成现代教育技术体系。 在少数办学条件有根本改善的中小学,在新信息技术普遍应用的基础上,以发展多媒体技术为重点,建立校园网,形成包括广播电视、录像、通讯、计算机与投影、幻灯、实验设施等各种应用形式在内的网络系统,覆盖学校教育教学各个方面,并留有接口同国内外联网。 3.建立资源中心,实现资源共享,强调媒体的优化组合利用 新信息技术为教育教学活动提供了丰富的资源,建立正确的资源观念并强调资源共享有利于充分有效地利用新信息技术。当前中小学经费短缺,软件、硬件缺乏,应该在省、市、地、县、乡(镇)、学区建立学习资源中心,为周围学校提供资源服务,实现资源共享。这种资源中心还将为开放学习和个别化学习提供条件,促进学习的社会化和社会的学习化,为实施全民教育起到积极的推动作用。 任何媒体都有其特定的作用,能够解决特定的教学问题。我们一方面要在教育教学中积极推广应用新的信息技术或新媒体,一方面也要充分发挥已有媒体技术的作用,通过教学设计,对媒体进行选择和优化组合,以最有效地解决教育教学问题。 中小学信息技术教育论文:农村中小学信息技术教育缺陷探讨论文 论文关键词:农村;信息技术教育;问题;对策 论文摘要:信息技术是中小学的必修课,是学生将来学习和生活必不可少的工具,对人类有着深远的影响。然而,广大农村中小学在信息技术教育、教学中存在许多的困难和问题,有的学校甚至只作为“课表”课程,严重影响了学生的学习,阻碍了信息技术的普及和发展。本文根据笔者的调查和研究工作的经验,从农村实际出发,针对具体问题,提出了相应的建议和对策。 随着社会信息化程度的不断提高、农村远程教育工程的快速发展、新一轮课程改革的全面推广,信息技术课已成为中小学的必修课。但由于实际条件的限制,农村中小学信息技术教育还处于起步阶段,还存在着不少的困难和问题,直接限制了学生对信息技术的学习和发展,给信息技术教育的均衡发展与普及带来了巨大的阻力。笔者对农村中小学信息技术教育中存在的问题进行探讨,精心设计符合农村自身特点的、推进农村中小学信息技术教育的对策。 一、农村中小学信息技术教育存在的主要问题 1.对信息技术认识不足,片面看待信息技术教育 (1)校领导方面:大部分农村中小学的校领导对信息技术的学习和掌握比较少,只是简单地把信息技术和计算机等同起来,认为信息技术教育就是计算机教育,就是教会学生打字、上网、聊天、打游戏;有的校领导没有意识到信息技术对今后学习、生活和工作的影响,没有意识到它将是下一代人生活必不可少的工具,认为信息技术离他们还很远,不够重视;有的校领导甚至认为信息技术是学生沉迷于网吧、游戏的根源,会使学生变坏,干脆一棒子打死,不开信息技术课。 (2)教师方面:目前农村中小学由于重视程度、人员编制和教育经费等方面的因素影响,专业教师力量不足,许多学校几乎没有信息技术专业教师,而只能让其他教师兼教或让教师们在排满工作量的情况下额外任教信息技术课。任课教师大多没有经过正规信息技术专业的培训,仅有基本的电脑常识,还不具备教学信息技术的能力;再加上应试教育的影响,信息技术课不作为中、高考考试科目,也就没有人去评价信息技术课堂教学,上好上坏一个样,信息技术教师本身就产生“信息技术无用论”,平时不加强自身的业务学习,上课则采用“放羊”式教学方法。这样的师资状况,难以胜任信息技术课教学工作。 (3)学生方面:信息技术作为一门新兴学科,学生是既好奇又充满求知欲的。然而学校不能传授学生相关的知识,广大学生不知信息技术为何物,只是在街头巷尾的网吧产生了第一认识:“信息技术就是计算机,就是上网,就是用来玩游戏、聊天、看电影、娱乐的。”[1]于是部分学生沉湎于网吧,美其名曰“学习信息技术”;部分学生则不愿学习信息技术,怕影响了其他学科的学习,对它失去了兴趣。 2.学校教育设备少,硬件设施不足 教育信息化建设需要足够的资金作保证,信息技术教育可以说是一门高投入高损耗课,它的开展需要一定数量的资金投入作后盾。计算机房的日常维护费和电费,使有限的经费更加紧缺,致使学校的计算机无法及时修理和更新,可以说资金也是困扰农村中小学信息技术教育发展的一个大问题。农村微机室现状是:计算机数量不多,大部分学校仅有一间利用“农远工程”建立的只有30台电脑的机房,将学生分成两组,还达不到一人一台,开放使用率低,难以保证学生上机时间;乡镇以下的许多小学校几乎没有计算机。[2]信息技术教育基础设施的严重不足,使开展信息技术教育工作举步维艰。 3.重硬件轻软件,重建设轻使用 一些农村中小学信息技术教育建设投入了大量的资金,建立高标准机房,把互联网、远程教育接收系统和多媒体教室都建设起来,但却没有配套的软件管理平台和新课程教学所需的学习软件,平时不开放,学生无法进行正常的学习和练习;部分学校为了降低损耗,减少维护费,则把软、硬件资源尘封起来,只用作上级检查的展示品,充充自身的脸面。这就致使大量的投资资源白白浪费。 4.片面强调“计算机学科”教学,缺乏整合 由于传统教育方式的影响,在实际教学中,教师往往片面地强调“计算机学科”教学,只是教授学生简单的计算机技能,忽视了信息能力、信息素养、德育及情感教育,更谈不上信息技术与学科课程整合和学生学习方式的转变,严重偏离了新课程的教学理念。 5.信息技术教育课程很多是课表课程,多采用“放羊”式教学 随着新课程改革的深入发展,学校信息技术课程也日趋正规化,很多学校能按新课程标准开设、开齐信息技术课,但由于应试教育、硬件设施等原因,虽然一些学校的信息技术课上了课表,但却很少或者没有开展信息技术课,而被辅导课或被语文、数学课所挤占,成了名符其实的“课表”课程;有些学校即使上了课,多采用“放羊”式教学,也成了学生的休闲课、玩耍课。 二、实施方法和对策 1.转变教育观念,领悟新课标精神 (1)为信息技术创设优良的大环境,营造良好的学习氛围 信息技术教学需要各级教育主管部门的大力支持,吸取外地先进的经验,制定相关的政策和措施,举行一些公开的教育、教学活动。让校方领导意识到信息技术教育的重要意义和长远影响,让他们有紧迫感和压力,能够为信息技术创设优良的学习环境。 要组织各学校积极参加全国青少年信息学奥林匹克联赛、全国中小学生电脑作品竞赛等相关赛事,让各校领导充分认识到信息技术同语文、数学一样重要,国家十分重视;同时还要组织教师进行信息技术整合课堂大讲赛、校长信息技术知识比赛等活动。不但要学生比,还要教师比、校长比,让学校的每一个人都学信息技术、用信息技术,把信息技术从学习对象转变为学习工具,把信息化作为提高教育质量的一个重要载体,把信息技术教学和日常应用结合起来,真正把信息技术应用到学习当中,为信息技术学习营造良好的学习氛围。 (2)加强师资培训,提高教师信息素养 培训的方式可以多种多样,灵活多变。比如根据农村现有的实际采用校本培训方式、请进来与走出去相结合的方式,分层推进,逐步提高教师的信息素养。首先,对年轻教师和基础较好的教师进行比较专业的培训,请外地专家来讲座或派到外地学习等,培养一部分骨干教师,完成信息技术教学。其次,要用最简单、最基本的信息技术知识对教师进行培训,让所有的教师意识到信息技术与课程整合的趋势,意识到信息技术将成为人类生产、生活、学习不可缺少的工具,在教学中对学生产生潜移默化的作用。再次,要重新认识学与教的关系。我们国家长期实行以教师为中心的课堂教学体制,对于传统的知识传授具有一定的优越性,但作为认知主体的学生在教学活动中自始至终处于被灌输的被动地位,难以发挥其主动性和积极性,很不利于培养学生的发散性、批判性思维和创新能力,这种压抑学生、不让学生主动思考、扼杀学生创造性思维的教学方式,是与当代素质教育的根本精神相违背的,是不符合新课标要求的。因此,教师要指导和帮助学生主动思考、主动探究、自主学习信息技术知识。 2.从实际出发,合理配置信息技术教学设施 资金是制约学校信息技术教育的瓶颈,因此在信息技术教育设施建设上一定要从实际出发,“够用即可”,让有限的资源发挥应有的效应,且不可好高骛远。 (1)高低搭配,新旧结合 信息技术是以计算机为优秀的,因此,计算机房是信息技术教育的基础。然而建一间拥有50台电脑的新机房需近20万元,显然,如此巨大的投入对欠发达的农村中小学来说是不现实的,因此,对农村中小学来说,最切合实际、最经济的就是高低搭配,新旧结合。具体做法是:本着“够用即可”的原则,用廉价的二手电脑配置机房,目前二手市场CPU赛扬1.2G、内存256M、硬盘30G、15寸彩显的学生机仅为500元左右。电脑更新换代快,二手电脑的实际应用时间并不长,质量也有保证。这样的配置,用于上网、一般的计算机教学足够了,而费用仅为新配置学生机的六分之一,两三万元就可建一个50台电脑的计算机房。如果经费允许可再补充新配置计算机作为教师机和服务器,以满足教师的学习、备课和教学使用。这样不仅可以满足学生的学习和实际需要,还可以把因电脑贬值造成的损失降到最低。 (2)抓住机遇,挖掘现有资源 为了普及农村信息技术教育,国家投入了大量的资金建设农村远程教育项目工程,各校应抓住大好时机,增加学校的信息技术硬件设备。同时,充分利用原有的资源,挖掘其最大的潜能。早些年各校都配置了VCD、功放机和音箱设备,如果再买一块带AV输出端口的显卡,加上农远工程中“模式一”的大屏幕彩电和电脑,就可以建成一间多媒体室。 3.加强教育资源建设,实现信息共享 有了硬件,还要有相关的教育教学软件。由于买配套的教学软件比较贵,并且有些公司开发的软件不能适应农村实际教学的需要,这就鼓励教师通过网络搜集素材,自己开发资源,开展信息技术教育工作。现在很多学校都通过宽带上网,我们可以把它与机房相连接实现共享上网,让教师、学生都可以通过网络查询,下载自己所需的资源,学习新知识,掌握新技能,不断完善自己的素质,主动迎接各种挑战,以适应教育信息化的要求。还要加强学校教育资源库建设,鼓励教师结合教学实际,制作符合农村学生认识特点、具有特色的、适合新课程标准的教学软件。各学校之间相互交流、相互学习,实现资源共享,使农村信息技术教育的可操作性更强。 4.加强教育教研,促进信息技术和学科教学的整合 信息技术与学科整合是信息技术应用教育的优秀,二者整合才能真正把信息技术作为一种工具,从而提高教学的效率,改善教与学的效果,培养学生信息能力和信息素养。学校要构建教研网络,广泛开展学科信息技术教育、教研活动,引导教师从教育理念、学习内容、教育形式、教育技术和教育资源五个方面进行探讨。 5.纠正课程偏差,采取适合农村学校的教学方法 各农村中小学要按照新课标的要求,开足开齐信息技术课,同时利用课外时间适当地开放微机室,在教师的指导下让学生浏览网络、搜集素材,巩固课堂知识,完成课后练习。 由于农村中小学学生对计算机使用非常少,大多数学生还是初次接触,既充满好奇和求知欲又十分迷茫。这就要求教师在教学时采取适合农村学生的教学方法。 (1)正确引导,激发兴趣 教师要根据农村学生特有的心理特征和基础条件,在实际教学中充分利用“农远工程”提供的资源和Internet网络资源,激发他们的求知欲,培养他们的学习兴趣,引导他们逐步学会自主学习,增强他们的创新能力和自学能力;让他们认识到学习信息技术的重要意义以及信息技术对他们将来生活、学习的深远影响,让他们逐步重视信息技术课,而不是当作休闲课、玩耍课。 (2)营造民主、和谐、宽松的学习氛围,培养合作精神 信息技术课程的整个教学活动既是学生个人学习任务的完成,也是学生团体共同参与的结果。由于农村学生智力及个性因素的差异,其认知水平和操作水平相差较大,所以民主平等、尊重信任、互助合作、共同参与的师生关系,有助于学生的终身发展,因此教师要引导学生创设民主、和谐、宽松的学习氛围,使学生参与合作成为可能;再有对于那些水平偏低、缺少合作勇气的学生,教师要肯定他们的能力,经常有意识地引导、鼓励他们增强自信,调动他们的积极性,使之主动参与合作。 (3)发展兴趣小组,培养有特殊爱好的学生,以竞赛促普及 自20世纪80年代起,我们国家相继开展了全国青少年信息学奥林匹克竞赛、全国青少年信息学奥林匹克联赛、全国中小学电脑作品竞赛等竞赛活动,并且省、市、县也举行了相关的竞赛活动。作为信息技术教师要根据学生的兴趣爱好发展学科兴趣小组,培养有某项特长的学生,鼓励他们参加相关的比赛,培养他们的竞争意识。同时,也可带动更多的学生学习信息技术知识,为信息技术教育的普及添砖加瓦。 三、结束语 总之,在农村中小学信息技术教育过程中存在着不少的困难和问题,信息技术教育除了要解决软、硬件和基础设备问题外,加强校领导和专业人才实际教学能力方面的培养,也是实现农村信息技术教育的保障。教师要不断学习,及时掌握先进的教学方法,自觉能动地研究信息技术,掌握信息技术教育手段,并从中寻求新的教学方法和教学手段,逐渐探究新的模式,提高教育教学效率,从而有效地推进农村信息技术教育的发展。 中小学信息技术教育论文:农村中小学校信息技术教育现状 一、农村中小学信息技术教育中存在问题 1.硬件设施不能满足正常教学需要 虽然教育厅对我们农村地区资助建设了“校校通”普及工程及“龙芯”梦想工程,投入了大量人力、财力建设信息技术教学所需硬件设备,但是仍然保证不了农村大班额学生人人一机,这样的信息技术课堂教学就很难让每一个孩子得到充分的练习机会,更保证不了课堂教学的高效性。学校现在已经修建的多媒体教室,计算机教室等专用教室,由于数量不足的原因导致仅有的专用教室,不能满足所有班级正常授课需要,学生在上公开课时候才能用得上这些设备,以至于这些设备除了上公开课以外的大部分时间就被闲置起来,没有充分发挥其应有的作用。 2.信息技术教育课程设置不合理 首先信息技术教育在课程标准设置以及地方受重视程度不够,农村中小学每星期只开设一节信息技术课,能够用于授课的时间非常少,导致学生在教学过程中收获甚微;其次从教材编订的角度去审视它,教学内容较为宽泛,教材涵盖的知识梯度、难度相对偏大。由于教学时间相对偏少,教学任务在计划时间内难以达成既定目标。没有计算机的前期认知、使用基础,没有足够的课时时间作为保障,知识点设置难度较大,直接影响到一节信息技术课的成功教学。 3.学科教师水平良莠不齐且专业信息技术从教人员数量偏少 作为信息大时代的信息技术教师仅仅能够胜任“教书”是远远不够的,快速发展的时代要求信息技术教师不仅要有驾驭现代教育技术的能力,更应具有依托现有资源进行学科整合、优化的教科研素质。但作为学校授课的主体———每一位科任教师,运用现代教育技术装备武装课堂的能力良莠不齐。为此,信息技术教师还应把提高其他科任教师的信息技术应用能力,作为自己的己任,通过多途径、采取多方法对其他科任教师进行现代教育技术装备培训,从而使得绝大部分科任教师能够具备熟练运用信息技术手段武装课堂的能力。信息技术科班教师配备严重不足,顶替的信息技术教师由于缺乏专业的训练及积累,根本达不到科班教师所应具备的专业素质,从而致使其不能很好的胜任专任教师所应完成的任务。 资金投入不足。由于受到传统观念的影响,学校对信息技术教育重视程度不足。重视程度的不足,致使相关资金得不到有效的解决。资金投入的不足使得设备正常的维护难以为继,缩短了设备使用寿命,荒废了设备应有的使用价值。资金投入得不到保证是阻碍信息技术教育发展的一个重大问题,因为缺乏资金护航,信息技术设备根本无法进行正常维护、保养,致使信息技术教育工作根本无法正常开展。 二、农村中小学信息技术教育中存在的实际问题解决方案 1.增加设备、改善信息技术教学条件 “巧妇难为无米之炊”,农村中小学校的当务之急应是优化和整合各种能为教学需要增砖添瓦的资源,固化现有设备资源。充足的信息技术教学设备为每个学生享受高效的课堂教学提供了有效的保证,让每个孩子真真切切享受到优质教育资源给教学带来的益处,极大地改善了信息技术教学条件。 2.深入研究教法学法,灵活处理教材,努力构建高效课堂 现有教材在内容的选定、教材涵盖的知识梯度、难度等方面出现了与现实学情不相融合的状况,对信息技术教师提出了更高的挑战。新时期的信息技术教师更应以教材为魂,运用现代教育理论结合学生实际深入剖析教材与学生的切入点,活用教材制定符合学情的教法、学法。根据孩子的实际情况,对教学内容进行适当删增,大胆革新,力争在教学活动中做到把教材内化为孩子实现自我的需求,变梯度为挑战自我的动力,努力把课堂打造成为高效的教学双边活动。 3.加强学科教师配备,努力提高教师信息素养 推进农村中小学校信息技术教育的关键抓手在于拥有一支素质较高、充足稳定的师资队伍,这就给我们用人单位提出了建立新的用人机制的要求。良好的激励手段、完备的用人体制,定能够吸引更多的具有较好专业素养的有志之士加盟到农村中小学校信息技术教育队伍中来。努力打造一支职业道德高尚、业务素质较强、信息素养良好的师资队伍,对农村中小学校信息技术教育的发展有着非常重要的作用。 4.提高对信息技术教育重视程度,加大资金投入保障 首先让每位教师通过身体力行,加强对信息技术教育进行全面了解,充分认识信息技术在我们生活中已经无处不在,而它也正在悄然地改变世界,从而加深对信息技术教育普及重要性的认识与理解。其次,通过再教育使教师的观念得以转变,让信息素养成为人的一种基本能力。最后,加大资金投入,不要让资金成为扼杀中小学校信息技术教育的发展的利剑,切实做到专款专用,保证正常教育信息化建设需要。历史在发展、时代在进步。中小学校信息技术教育在农村的当前发展形势依然严峻,存在的大小问题依然不少,恰恰是这些问题的存在制约了当前信息技术教育的发展和前行,农村中小学信息技术教育现状的改善工作刻不容缓。 作者:周其山 单位:新沂市双塘镇中心小学 中小学信息技术教育论文:中小学信息技术教育问题分析 摘要:信息技术教育不仅是新形势之下我国对人才培育的全新要求,更是促进学生全面发展的有效举措,但是在我国中小学信息教育过程之中却出现了形式化、盲目化等问题。因此,针对此现状,本文将对中小学信息技术教育的发展走向进行深入的探讨与研究。 关键词:中小学信息技术教育;问题;发展走向 现在是一个信息化、科技化的时代,只有打下坚实的信息技术知识基础,才能在激烈的现代化竞争之中拥有更多的优势。因此,本文将立足于中小学信息技术教育存在的问题,具体研究该教育板块的发展走向。 一、中小学信息技术教育存在的问题 1.形式化倾向 在中小学信息技术教育中形式化倾向十分严重和普遍,尽管很多学校以及教师意识到了信息技术教育的重要性和必要性,但是在实际的教学中往往流于形式,并未真正地将信息技术教育落到实处。很多学校投入巨资配备了先进的多媒体教学设备,但是在实际教学计划安排时并未根据学生的实际需求进行课时以及内容的设计,很多学生在信息技术课程之中,往往简单地进行打字和最基础的操作,并未深入了解相应的技术性软件。因此,这些先进的教学设备往往只是起到装点学校门面的作用,对提高学生信息技术能力的作用十分有限。 2.盲目化倾向 信息技术教育水平往往是衡量一个学校综合实力的重要指标,另外,社会各界以及媒体都十分关注中小学在信息技术教育上的发展与现状。因此,许多学校为了扩大知名度,提高综合实力,往往忽略自身的经济状况,盲目跟风于一些已经配备先进教学仪器及电脑设备的学校,大量采购一些价格昂贵的教学仪器。对于一些师资力量以及教学水平较为薄弱的学校,这种盲目跟风行为不仅加大了学校的经济压力,还使得这些耗资巨大的先进教学仪器难以得到有效利用,从而造成大量的资源浪费。 3.纯工具化倾向 纯工具化倾向是指在中小学信息技术教育过程之中,将教育重心放在相应技术以及技能的培训和提升上,片面地强调学生对基础信息理论知识的掌握,而忽略了学生养成正确的信息技术观念,这一点导致在实际教学中,信息技术教师难以跳出传统的应试教育模式的桎梏,直接根据教学大纲为学生梳理该课程的重难点,并采取背诵抽查的方式检测学生的知识掌握情况,这一点不仅使得学生的学习积极性受到极大的创伤,此外这种低效的课堂教学模式也难以让学生树立正确的信息技术观念。 4.德育淡化倾向 信息技术教育和道德素质教育相辅相成,加强学生对信息技术的掌握能够使学生形成科学正确的世界观。高尚的道德素质、完善的人格则能促进学生掌握先进的信息技术。但是在中小学的信息技术教育之中却将这两者割裂,对学生德育的忽视使得学生在巨大的信息洪流之中难以进行有效地自控。 二、中小学信息技术教育的发展走向 1.普及化 教育普及化和教育公平化一直是我国素质教育之中的原则和工作重点。中小学信息技术教育的普及包括横向和纵向两个方面,横向的普及指的是教育的公平化,从目前来看经济上的贫富差距也体现在教育上,城市之中的中小学信息技术教育明显优于农村地区,因此为了促进教育公平,需要加大对农村地区教育的建设,通过财政拨款来完善农村地区进行信息技术教育所需要的教学仪器及设施设备。纵向则指信息技术教育需要拓展到我国整个教育体系的各个阶段,对信息教育理念的培养要从小学阶段开始抓起,并鼓励学生养成终生学习的习惯。 2.校本化 不同区域的经济发展状况以及教育水平和质量有着一定的差异化,因此在进行中小学信息技术教育时,需要根据实际情况来具体对待。学校自身需要意识到自己所处的内外环境,通过对自身教学水平和质量以及区域经济发展状况的分析,掌握学生对信息技术教育的实际需求,真正实现校本化,将信息技术教育落到实处。 3.全息化 全息化指的是信息技术教育与其他学科之间的融合。信息技术教育不仅仅是一门学科,更是一种教学管理理念和教学模式。学校在进行教学管理时,可以将信息技术运用进学校的管理工作之中,采取科学有效的方式进行教学秩序和活动的安排。另外,教师在进行授课时需要树立信息技术教育理念,通过采取各种先进的教学仪器以及多媒体设备革新教学模式,这一点不仅能有效地提高课堂效率,还能激发学生的学习积极性,真正地实现教学方法的与时俱进。 三、结语 对中小学信息技术教育的重视不仅体现着我国教育理念的革新,更是提高我国教育水平与质量的关键举措。但是在实际教学中,因为经验的缺乏以及对信息技术教育的认识不深刻而导致教学模式的形式化倾向、盲目化倾向以及纯工具化倾向和德育淡化倾向,因此针对此现象,革新教学模式与理念,深化对信息技术教育的认识,对推动我国中小学信息技术教育的普及化、校本化及全息化意义重大。 作者:王丹丹 单位:四平市铁东区教师进修学校
铁路信号毕业论文:铁路信号工程质量控制探索 一、加大相关人员的教育培训力度,实现铁路信号工程项目建设目标 基于铁路信号施工对技术水平要求较高、涉及流程相对复杂的特性,对于相关人员操作水平、职业素养的要求也相对较高。对电气集中、微机联锁等技术难度较高的环节而言,更需要相关人员具有一定的专业技能,才能够满足施工过程中的技术需求。工程项目的施工是一项主要以人为操作为主的工作,施工组织者与指挥者的操作可对施工的进度进行有效控制;实施者与操作者的操作可对施工的质量进行有效控制,两者相辅相成,缺一不可,是整体工程质量的可靠保障。因此,为尽量避免人为产生的失误,对工程的质量形成保障,施工方应该采取相应的措施来调动施工人员的操作积极性,加强施工人员专业技能、职业道德教育等方面的培养,最大限度地提高施工人员的操作技能水平,从而确保施工项目得以有效、稳定地开展。 二、有效控制施工方法 对施工的方法进行控制,简要来说便是对铁路信号施工项目的技术方法、操作流程、检查手段等环节进行控制。在施工方案缺乏全面性的情况下,施工的进度、质量等因素均会随之受到影响,进而对建设的投资产生不良影响。因此,在进行施工方案制定时,应该由工程项目的负责人根据施工的实际情况而定,对各项相关流程做出具体分析,以对施工方案中的合理性及可行性形成一定保障。以站场旧设备换新的过程为例,应当对每一次设备更换阶段对列车所造成的影响予以充分的考虑,并对各项工作的分配进行合理的指挥,以实现控制工作的有序性。 三、确保铁路信号工程质量 首先,要对施工人员进行有效控制。人员的素质控制是保证铁路信号施工质量的一大前提。要实现有效的人员素质控制,首先应当对施工团队的整体素质进行有效的协调与训练,从根本上重视整体施工团队作风,由此实现施工效果的优化。除此之外,对施工人员进行专业技能培养也是至关重要的一个环节,由于对于难度较高的施工技术而言,施工人员的专业技术水平可对工程的整体质量产生决定性的影响。其次,对选材质量进行有效控制。在当前的铁路信号工程建设工作中,现代化的机械设备是对铁路信号施工质量及进度产生重要影响的一个部分,因此,设备及材料的选择也应作为质量控制及进度控制工作中的一个重要环节。一是在铁路信号工程的施工阶段,应对施工场地的结构、条件及设备的性能等因素进行综合考量,使机械的功能可得以发挥至最大化;二是为对施工质量形成一定保障,在进行材料选购的过程中,应对材料的价格、质量等因素进行明确的掌握,尽量以最少的资金购买最优的材料;另外,还应对材料的质量标准进行严格把握,确保入场材料的质量与相关标准规定相符;三是应对材料的运输与管理工作加大投入力度,确保材料管理制度的完善,尽可能地降低材料损坏、变质等情况的发生率。 四、处理好铁路信号工程进度控制与质量控制的关系 进度控制是铁路信号工程施工过程中的一项重要而复杂的任务。控制好进度有利于维持良好的经济秩序、有利于尽快发挥投资效益、有利于提高企业的经济效益;施工阶段的质量控制是铁路信号工程建设项目质量控制的重点。合理的施工质量控制有利于促进建设单位和施工单位共同做好质量控制活动;有利于健全和完善施工组织设计和施工单位质量保证体系。然而,作为铁路信号工程项目的两个重点,进度控制与质量控制两项工作之间存在着相互关联与相互制约的关系。在施工中如果一味地追求施工工期,就会使质量目标难以操控,进而产生质量问题,严重的还可能导致返工问题,降低施工企业经济效益,影响建设单位投资效益的尽快发挥;为了保证施工质量,片面的精做细干又会使工期延后,也会造成成本增加。因此,做好质量控制和进度控制的均衡、协调是保证建设工程如期、保质完成的最有效的手段。具体而言,就是要认真仔细做好施工设计方案,把施工进度控制和质量控制的任务落到实处,在合理的工期内完成合格的施工项目;另外,为避免施工质量受到影响,防止在修补的过程中造成不必要的时间消耗,施工方应在保证施工质量的前提下,尽可能地加快施工的进度,但不可一味的追求效率而忽视质量管理,以确保对列车的运行安全形成根本的保障。 五、结语 综上所述,在铁路信号工程建设施工中,进度控制及质量控制是两项相互联系、相互影响的工作,也是铁路安全运行的重要保障。因此,在对铁路信号工程进行进度控制及质量控制的过程中,便应结合各项实际因素进行综合考量,使两项控制工作可得到均衡处理,由此实现铁路运行效率与运行质量的根本提升。 作者:刘广 单位:中铁电化局西安电务工程公司 铁路信号毕业论文:铁路信号系统中无线通信技术论文 1铁路信号系统简介 由于普通的计算机控制系统安全性差,无法对外部输入信息的准确性进行判断。当系统产生故障时,无法保证系统安全的能力,这些因素都限制了计算机控制系统的应用。当前,我国干线铁路上使用的计算机连锁系统主要为国外铁路信号公司的容错计算机控制系统,成本较高。所以,我国铁路科研院逐渐将安全、铁路信号控制系统作为主要的研究工作来开展。 2铁路信号系统无线通信的基本要求 2.1通信结构 铁路信号系统远程控制技术在保证铁路信号系统安全运行方面具有重要意义。相较于继电连锁系统来说,计算机连锁系统的综合性能更好。所以,车站连锁系统也逐渐从继电装置专变成了计算机系统。事实上,计算机连锁系统是一个满足安全、故障信号的连锁逻辑运算系统。而逻辑上,可以将运算系统分为监控层、控制设备层和关联系统三个模块。其中关联系统主要包括调度集中、联锁机、模拟屏、调度监控、复显等内容;监控层主要是指计算机联锁系统对调度机车信号和站场状态进行监测和控制的设备;控制设备层主要控制电源屏无线通信、I/O、PLC和电源屏的无线通信、I/O的通信。 2.2通信设计 2.2.1控制设备之间的无线通信 控制设备主要是用来对现场的多个I/O设备进行控制,常规的方法将多路器布置在现场,然后将输入/输出模块和端子排连接,并利用现场总线技术,在工业现场放置I/O模块。所有的现场子站都可以利用一根电缆连接起来,从而把所有的现场信号简单方便的传送到控制室的监控设备上。 2.2.2控制设备和监控站的通信 监控站通信主要传递安全信息数据,利用PLC和联锁机之间的串口和监控站连接实现信息的传递。因而PLC和联锁机之间使用CCM传输协议进行传输。为了屏蔽外界的干扰,提升数据的准确性,将读取的PLC数据作为有效数据,向联锁程序提交。此外,该通信程序还可监督PLC和联锁机运行状态。由于每次通信时,联锁机都会对PLC的约定内部寄存器进行检查,此寄存器只可以利用联锁机置位PLC进行复位。在检查的过程中,如果PLC置位时间不对,就表示PLC工作异常。同理,如果PLC发现联锁机置位不按时,证明连锁机的也不能正常工作,为了确保系统安全运行,会立即发出报警信息,并会进行安全处理。 2.3关联系统之间通信技术 关联系统主要是计算机之间利用互联网进行通信,可以利用RS-485和RS-232达到通信目的。而局域网中的通信可以利用Socket的接口实现,局域网中电脑可以通过拨号的方式和互联网机械通信,也可以连入专网进行通信。 3无线通信技术的特点 目前,无线通信技术主要有433Hz频段、2.4Hz频段、蓝牙、红外等。在高速行驶高速铁路上,如果距离小可以使用这些无线技术。但是如果距离很远的时候,无线通信的距离也就相对较远,利用无线通信可以避免使用中继设备。铁路信号系统作为指挥铁路运行的系统,在运行的过程中,可以利用信标和全球定位系统来保证铁路的位置和速度。车站在收到设备信息后,会经过信息发送到执行控制计算机中。在铁路信号系统中,无线通信技术主要有以下特点:(1)可以对铁路的运行情况进行更加稳定的控制,不仅可以防止列车运行情况下速度过快或者多次发动,并且可以有效地节省资源。(2)在一些关键的控制系统中,列车按照操作状态和自身情况进行调节,利用计算机对列车进行辅助调整,进而提高铁路信号系统的管理水平;(3)省去地面上的信号设备,降低了信号系统设备的维护资金;(4)无线信号适应能力强,可以提高列车的行进速度,可以对系统中的相关参数进行远程调节。不过,在使用无线通信技术时,铁路信号系统中也有一些问题存在,例如一些设备的成本较高、高速铁路列车的运行速度和电码传送速率不符合。 4无线通信技术在铁路信号系统中的应用 4.1集中调度中的应用 在集中调度系统中,调度中心科员按照车站的区段闭塞情况和法线占用情况了解列车的运行,并根据收集到的信息对进路进行排列。但是,使用无线通信技术可以使控制系统详细了解列车的运行速度和位置,并根据沿线信号系统的基本情况,向列车传递控制信息,确保列车稳定、安全、快速地运行。通过利用无线通信技术,可实现控制中心和列车之间的双线数据传输,为列车的运行提供了便利,达到自动指挥的目的。 4.2微机联锁中的应用 在微机联锁中应用无线技术,可以将信号机的闭锁状态、道岔情况等发送至主控中心,并使用道旁接口单元对主控中心传达的控制命令进行接收,达到控制信号机动作和道岔的目的。此外,道旁接口单元可以使用无线信道和控制中心取得联系,然后利用电缆和现场设备进行连接,达到控制、检测辅助子系统的目的。当前,无线通信技术在微机联锁中的应用需要增加运营成本,并且一些比较大的车站对无线信号干扰比较大,还没有得到广泛的推广和应用,不过在微机联锁中应用无线技术的前景是非常不错的。 4.3无线通信技术在中继器中的应用 在铁路运行过程中,想要实现每一个铁路都设置通信基站难度是比较大的。这样设置不仅会导致设备投资增加,并且会使无线通信铁路信号系统丧失意义。而利用中继器,基站可以使用中继器进行射频信号的发送和接收,进而实现基站同时,管理线路、车辆以及基站区域范围中的站区。 4.4使平交道口的通过率提升 通过在铁路信号系统中使用无线通信技术,主控中心可以根据时间间隔对道口的运行情况机械能查询,并将查询到的信息及时向接近道口的列车反馈。此外,主控中心在接收到列车速度信息和列车位置信息时,可以对列车从道口通过后的时间进行计算,并且可以按照具体情况对累成运行路线和允许最大速度进行参考。保证了列车从平交道口经过时候的安全性,提升了道口的通过率。 作者:李克定 单位:中交机电工程局有限公司 铁路信号毕业论文:铁路信号机检修课程改革论文 1研究目的 1.1为铁路输送合格的电务工作人员 黑龙江交通职业技术学院是一所面向铁路,为铁路运输系统各个技术部门提供专业技术人员的高等职业院校,培养的毕业生也主要是面向全国18个铁路局(公司)的各个技术领域,铁道通信信号专业作为学院的特色专业,主要为铁路运输系统电务维护部门培养信号工作人员。进行教学改革的目的就是为了使学生能够适应铁路运输电务维护部门的工作要求,让学生在毕业时具备一定是专业技术能力,培养学生严谨的工作作风,能够使学生在短期内适应铁路运输电务维护部门的工作要求和工作氛围。 1.2激发学生的学习兴趣 教师教学的目的是让学生学习一定的文化知识,锻炼学生的专业技能,培养学生的职业素养和综合素质。教师本身具备的专业素质能否全部或者大部分传授给学生,学生是否愿意并且真正学习到教师教授的所有知识,这是完全不相关的两个方面,但是教学的目的是希望学生能够将教师所教转化为自己所有,那么着两者之间就又是相互矛盾的了。传统的教学方法已经完全不能适应现在的高职学生,那么如何将学生从发呆、玩手机或者睡觉之中解脱出来,去踏实的学习教师所讲就是每一名专业教师必须去研究探索的问题。教学改革的最初目的也应该在此,就是改变传统的呆板的教学方法,用一种更容易让学生接受并且的喜爱的方式去教学。当学生们心甘情愿的放下手机、不再对老师讲的内容昏昏欲睡,那么教学改革的目的应该就基本达到了。当学生能够充满激情的去学习每一节课教师所教,教师和学生之间达到了一定的和谐程度,那么教师就不用再为了组织课堂教学而发愁了。 1.3提升教师自身的职业素质。 牛顿第三定律告诉我们:力的作用是相互的。笔者认为这一定律同样适用于情感交流。如果一个学生喜爱一名教师,那么他对这名教师所讲的课程也会感兴趣,反之,如果一名教师没有得到学生的肯定,那么他的教学效果也应该不甚乐观。在高等职业教育高度发展的今天,一名教师的教学改革水平也是衡量一名教师职业能力的重要依据。作为高等职业教育的教学工作者,我们不仅应该具备坚实的专业能力,如何将自己的知识能力传授给学生也是不容忽视的,所以,教学改革不仅仅是为铁路输送人才,也不仅仅是为了学生,更是为了教师自身。 2研究内容 本次教学改革主要运用了理论联系实际的科学方法。在上一学年,笔者有幸参加了一次戴世宏教授的关于高等职业教育教学改革的讲座,在讲座中,戴教授系统的介绍了教学改革、课程改革的意义与方法,使笔者收获颇丰。为这一年的教学改革工作提供了理论依据。在实践的过程中不断学习和思考,用理论指导实践,用实践效果验证理论,使笔者教学改革水平有了很大的提高。 2.1课程标准的确定。 课程标准简单来说是一门的课程的大纲,在课程标准中应确立本门课程的教学内容与教学目标、教学方式与教学方法、考核方式与考核标准。传统的教学方法为讲授法,教学目标以记忆性内容为主,考核方式比较单一。如要进行课程改革,改革的优秀是改变教学方法,那么教学手段就需要革新,教学目标就要从传统的知识目标变为能力技能目标,考核方式也要向多元化发展。 2.2课程的整体设计。 在本轮教学改革中,将教材内容进行了更加系统详细的整合,形成“一个目标,两条主线”的教学线索。一个目标:是指本门课程的教学目标,本次教学改革主要突出能力目标的培养,最终的能力目标就是能够对信号机进行维护和简单的故障处理。这一目标其实还包括了信号机的识别等相关的简单能力目标,这是说在单元课程教学过程中的小目标都是为了这一个最终目标的服务的。两条主线:一条是指信号机的识别与维护,另一条则是指信号机的设置。前者侧重于技能的培养,后者则侧重于分析问题解决问题能力的培养。 2.3单元课程设计。 一门课程包含数量不等的学时和不同的教学内容,将整门课程按照教学内容或认知结构的不同分成多个教学单元,将每个教学单元进行合理的设计,按照教学内容的不同确定每个教学单元的教学目标、教学手段、教学方法。教学目标的确定重点考虑学生能力目标的培养,通过教学和练习能够让学生练就某种专业技能,这是高等职业教育教学的首要目的。根据教学内容的不同确定不同的教学手段,尽可能贴近铁路电务工作实际,如果有信号机设备,尽可能利用实景教学,若没有实际设备则尽可能使用图片或多媒体教学方式,让学生能够在直观上了解自己所学。高等职业教育教学改革主要是教学方法的改革,在教学中应以学生为中心,以项目为载体,改变传统的以教师为中心,以内容为载体的讲授教学方法,采用“教、学、做”一体化的方式,使用任务驱动、头脑风暴等先进教学方法,提高学生的学习兴趣,促进学生发挥主观能动性,主动去学习和练习,掌握专业知识的同时,锻炼专业技能。 2.4考核方法的改革。 传统的课程考核方式就是“一纸定江山”,学生在考试前一周甚至更短的时间突击背题,就可以通过考试甚至获取较高的分数,通过期末考试试卷决定一门课程的成绩,这是极不客观公正的考核方式,在课程改革中如果不改革考核方式,那么过程的改革将失去意义。针对《信号机检修》课程,制定如下考核方法:课程考核包括过程考核和期末考核,学生成绩由学习过程成绩、实作考核成绩和记忆性考核成绩组成。过程考核包括教师教学过程监测考核和分析问题解决问题能力考核两部分。教学过程监测占比较少量的成绩,由教师根据学生课堂表现和课后作业成绩综合给出,大约为总成绩的10%左右。分析问题解决问题能力考核是在期中进行,考核方式是一张试卷,但是试卷内容不包括记忆内容考核,均为主观题目,题目内容包括信号机的设置等内容,题目没有统一答案,符合信号机设置原则均可获得相应分数,此项考核约占总成绩的10%左右。期末考核包括实践技能考核和记忆能力考核。其中,记忆能力考核为机考,事先将已经做好的题库写入计算机,学生在考试时直接进行机考即可,考试完毕即可知晓自己的分数,这样的考核方式既不需要教师阅卷,又增加了公平性,基本不会出现徇私舞弊的情况,此项内容成绩约占总成绩的40%左右。高等职业教育教学的目的是培养高端技能型人才,那么教学改革的目的则是要培养学生的专业技能,那么作为考核学生学习情况的期末考试就要包括专业实践技能考核,本门课程名为《信号机检修》,那么学生经过一个学期的学习就要能够对信号机进行检修,期末考核的实践技能考核部分就要考核学生对信号机的点灯参数进行测试,对信号机的故障进行处理,教师根据学生是否按照铁路电务维修标准操作进行评分,此过程要全程录像,以达到公平公正的目的。此项内容成绩约占总成绩的40%左右。考核方式的改革配合教学方法的改革,形成一条线,使得教学改革不会虎头蛇尾。 3结论 此次课程改革是自开始进行本门课程的教学以来最深入彻底的一次教学改革,跟以往喊口号式的改革不同,是真正将学到过的理论纳入到教学实践当中,虽然只是系级的课程改革课题,但是从教师自身的感觉来说,教学过程是令人享受的,教学效果是令人欣慰的,在进行课程教学的总结时,感觉自己是有发言权的,不再像以前的教学总结,不知道从哪些方面入手。这也从另一个方面证明了实践是检验真理的唯一标准。本次研究的结果表明,课程改革的确能够提高教师的教学水平,同时能够改善目前全国大学生客观存在的一些不良的课堂状态,对教师自身职业素养的自信培养有很大益处,还能让学生从手机和发呆中解脱出来,真正学到一些技能,真正提高自身的各种能力,为以后在工作中的良好表现打下坚实的基础。另外,一门课程的教学改革的成功与否并不重要,重要的是一个专业乃至一个学科体系的课程都能够充分激发学生的学习热情,这样,学校培养的毕业生才能够更加符合企业的要求。 作者:白玉娟 单位:黑龙江交通职业技术学院 铁路信号毕业论文:论计算机联锁铁路信号系统构造与维护 计算机联锁系统特点及优势 1.联锁模块采用三取二容错方式,任意一个CPU故障通过三取二比较能被立即发现,并被屏蔽,发送到联锁总线的控制命令始终是正确和一致的。各环节通过自诊断功能,将错误控制在各环节内部,保证整个系统具有高度的安全性。 2.全面采用硬件冗余,提高了系统的可靠性。联锁控制CPU板、联锁总线、电源等关键模块采用三重冗余结构,任何的单点故障不影响系统工作。控制机采用双机同时工作的方式,取消了双机切换电路,从而减少了故障点。电路出现故障后,能自动切换到备用板,保证系统连续工作,提高了整套系统的可靠性。 3.具有全面的自诊断功能,能迅速诊断到故障点,每块模板由工作状态显示。所有模块包括电源可以带电拔插而不影响系统的正常工作,缩短故障恢复时间。单点故障不影响系统的正常运行,系统具有带故障运行的能力。如果有热备板存在,系统能完成自动切换,作出故障报警并停止故障板工作。 4.故障——安全功能方面采用新的技术达到安全的目的。(1)执行模块控制总线和控制电路采用双路逻辑“与”电路,任何一路控制总线或控制电路发生错误都不会产生错误的输出。(2)执行模块采用动态控制技术,当两路微控制器(MCU)中任一路故障或控制电路中任一开关器件故障都会自动切除控制电源,保证不产生错误的输出。(3)信号执行模块在通讯故障、MCU故障和开关故障时自动转为禁止信号。 5.电路防护功能方面执行机根据现场情况作了特殊设计。(1)电子短路防护电路,执行模块对设备在维修、施工和故障状态下产生的线间短路可以迅速切断电源,现场恢复后自动复原。解决了现场熔断器频繁更换的问题,也对室外信号设备和执行模块做到了有效防护,执行机因此取消了所有熔断器。(2)道岔表示电路的防护,执行模块由于采用了MCU的逻辑判断功能和监测功能,对道岔表示电路混线、开路、表示二极管的反接都能作出判断、给予警告,并及时上传给联锁机。 6.执行模块内单独设立了第三个MCU和第三通道专门负责信号设备开关量及模拟量的监测并上传至监测计算机。可以监测控制网络、道岔状态、道岔电流、轨道电源、电源屏开关状态以及电源的各种开关量和模拟量参数。 与继电器联锁相比较的劣势 1.计算机联锁系统性强,与继电器联锁相比较,局部问题影响更大。联锁机故障会造成全站信号设备瘫痪;执行机柜故障可造成半个站场瘫痪;执行机单个模块故障可造成多台室外设备瘫痪。信号机模块控制8个灯位,轨道模块控制4个区段。 2.全电子计算机联锁系统全部采用微电子器件,对防雷的要求提高。继电器联锁的接地电阻值要求不大于10Ω,计算机联锁的接地电阻值要求不大于4 Ω。 3.对电源的要求也有较高的要求。UPS应设双套,互为备用。 计算机联锁的维护、检修要点 1.日常巡检中,加强对联锁机、执行机、电源各种板块、模块状态灯的检查,通过状态灯的变化及时发现处理设备存在的问题。例如执行机道岔执行模块状态灯的变化及表示意义:(1)POWER指示灯:电源指示灯。通电亮,断电灭(绿灯)。(2)TX1指示灯:联锁A通道通信状态指示灯。闪烁表示通信正常,否则表示通信故障(绿灯)。(3)TX2指示灯:联锁A通道通信状态指示灯。闪烁表示通信正常,否则表示通信故障(绿灯)。(4)DB指示灯:道岔定位表示指示灯(绿灯)。(5)FB指示灯:道岔反位表示指示灯(黄灯)。(6)ERROR指示灯:道岔模块故障报警指示灯(红灯)。此灯亮表示模块已经故障。(7)道岔转动状态:DB灯和FB灯以1HZ的频率同时闪动。(8)道岔四开状态:DB灯和FB灯以2HZ的频率交替闪动。 2.加强对电源、UPS监控,每日对电源电压、电流进行在线实时测试,每季度对UPS进行充放电及容量检查。通过对电源的实时测试,发现了二路电源的不稳定性,出现停电次数较多。为避免单电源运行可能带来的对现场运输作业的安全威胁,制订了《信号电源停电应急预案》,提出了突发停电状态下现场运输作业的注意事项等建议。 3.定期进行上位机、电源、UPS、通讯板等切换试验。为避免长期运行造成死机、通讯异常等问题,在尽量减少对现场作业影响的情况下,定期进行切换试验、重新起机测试等工作,保证设备长周期运行。 4.充分利用计算机联锁系统的电务维修机和监测机的数据记录,通过站场运行情况回放、各种电流电压值的记录检索,准确分析电源供电状态,联锁机、执行机模块状态,通讯状态等,把握系统的整体运行趋势。重点对执行机模块状态进行分析,找出执行模块发生问题时的状态、发生的原因,提出对执行模块维修的建议。 5.用计算机联锁记录分析数据,指导室外设备的调整、维修,解决部分时有时无的疑难问题。轨道电路调整状态值和分路状态值作为室外轨道电路调整的依据,转辙机工作电流和调整状态电流作为室外转辙机调整的依据,为下一阶段将轨道电路、转辙机由计划修转为状态修提供技术依据。通过对计算机联锁关键部位的精检细修,对电务维修机、监测机记录数据的充分分析和利用,计算机联锁信号系统一定能安全、长期、稳定地运行,保证铁路运输安全生产之需要。 本文作者:魏华强 单位:洛阳中国石油化工股份有限公司洛阳分公司铁路运输部 铁路信号毕业论文:无线通信对铁路信号的影响 1概述 在列车的信号控制系统方面,因为轨道的信号所处的环境比较差,因此它的传输速率会比较低,还不可以支持高速铁路的快速发展。其中信号系统指能够保证高铁列车的安全和加快运行的速率。而信号系统是指控制着列车指挥与运行的设备,虽然它的投资总额在整个高速铁路工程中占的比率比较小,然而在一些方面有着十分关键的作用,比如加强通行力度、确定高速铁路的安全和提高工作者的坏境等。 在80年代,国外就着手于开发利用无线通信技术的高速铁路信号系统,并且能够经过无线通信可以实现一些功能,比如可以减少系统的成本、降低能源的利用、减少高铁列车的时间间隔、提高高铁的管理职能。在高铁的列车速度加快以后,要想确保高铁的安全,一定要增多信号的数量,必须加大资金的投入。而在高速铁路的交通之中运用一些十分先进的信号系统会是一种积极的方法,还有在全球的一些发达国家中的交通运行方面可以表明:在高铁中仅仅具有着比较好的信号系统才会十分好的来实现另外的技术设备能力。 2无线通信技术的高速铁路信号系统中的特征及问题 当前先进的无线通信技术为:红外、蓝牙、2.4GHz以及433MHz频段,在速度比较高的高铁列车上,当距离比较小时,就能够利用以上这些无线通信技术;然而假如距离比较远的时候,那么同时也要无线通信的距离比较远,这样就能够实现少用或者不用中继。 高速铁路信号系统可以作为列车指挥的控制系统,在高铁列车运行的时候,能够经过全球定位系统和信标来完成高铁列车中速度与位置的保证,当高铁车站中的无线接收设备得到信息之后,可以把这些信息送到执行控制的计算机中完成任务,那么在利用通信技术的高铁信号系统的特征有: (1)在重要的控制系统中,高铁列车能够根据本身及其操作状态来调节,从而完成电脑的辅助调整,加大高速铁路信号系统的管理职能。 (2)在重要的控制系统中,能够更加稳定地控制高铁列车的运行,这样不仅可以避免高铁列车在运作的情况下进行多余的发动及加快速度,而且还能够节约资源。 (3)去掉了一些地面上的信号装备,从而减少了信号系统中装备的维护以及修整的资金。 (4)信号系统具有极强的适用能力,能够加快高铁列车的速度,可以调节软件系统中的一些参数。 然而在利用了无线通信技术的高速铁路信号系统中,也存在着一些问题:(1)在信号系统中使用环线设备和应答器件来得到一些数据资料,但是它的缺陷是:只有在高铁列车运行过接下来的应答器之后,其中一些信息获取更新,此时时刻上的延迟可能会为高铁列车的运作带来非常不好的影响。(2)利用轨道之间的电缆电线来完成高铁列车与地面之间的双向传输,其缺点在于存在着较为困难的防盗系统、一些装备具有较高的成本费用。(3)在高铁信号系统中利用轨道电路的缺陷有:比较差的传送环境、很小的传送频率,比较小的传输量,因此使得电码的传送速率与高速铁路列车的运行速度不太符合。 3无线通信在高铁信号系统中的实际应用在实际中的一些应用有: (1)自动实现通话组之间的变动。由于经过工作站来实现通话组之间的变动,所以在移动台中的通话组变换可以自动完成。目前,当高速铁路中的一些列车台属于列车运行的范围内时,会管理这个列车范围段,但是如果它处于正规的路线范围内时,就应该作为高速铁路列车的调度管理范围,所以高铁列车中的通话组列车台就能够实现变换。 (2)中继器。首先将无线基站设置在所有的高速铁路中,这样就能够增多成本,还有这样一点意义也不存在,所以最后可以运用中继器来实现基站能够管理一些路线及车站。其中基站不仅能够管理该基站区域里面的场强,而且能够经过中继器可以将一些射频的信号送到管理的站区,反之也可以实现。 (3)经过移动的终端把在维修处的一些系统中用到维修部与防护部,在重要的控制系统中把一些数据存储在高速铁路的列车上面。只有在高速铁路中的列车与这些点比较相近的时候,他们经过一些地面上的系统,将重要的一些报警信息传入移动的终端。 (4)在高速铁路中的列车定位中涉及到了无线通信技术,比如应答器、GPS以及雷达等实现定位的方法。 (5)自动实现高速铁路中列车次号的改变。要想完成通过通知高铁列车来改变车次号,该系统必须有车次号及其机号的情况,将这些情况传送到集群系统。之后该系统能够依据以前保存的车次号及其机号的情况,因此这些就可以自动完成车次号及车机号交换,这些使得客户的呼叫有了很大的好处。 (6)实现集中的调度。在系统的调度之中,仅仅依据一段区域中的闭塞分区以及高铁列车车站的使用状况,多数情况下要了解高铁列车的运作状况。但是在无线通信技的重要控制系统中能够比较准确的了解所有高速铁路列车的速度及其位置,根据线路的信号系统情况,能够与所有的高铁列车实现双向的数据通信,并且传送一些控制指令,从而能够控制着高速铁路的列车速度,且能够实时的来掌握高铁中的列车情形,也确保了高铁列车能够在最短的时间间隔内实现安全、稳定且快速地来运作。 (7)实现微机的联锁。通过一些接口单元来接收全部从重要的控制系统中发来的操作执令,首先约束着道岔以及一些在信号机中的行为,然后再把获得的道岔和信号机的情况传递给重要的控制系统。再经过无线的信道、装备与电缆之间的连接以及控制系统中的关系,这样就能够约束一些具有辅助作用的系统。其中无线通信技术能够用到微机的联锁中,首先在正在使用的装备处必须要安置无线的接收以及发送设备,而且这样就会加大资金投入,然后由于大型高速铁路列车车站内的信号机及道岔的数量比较繁多,而且还具有很多的障碍物和干扰物,因此这些对于无线控制方面十分不利。#p#分页标题#e# 结束语 如果能够在高速铁路中的列运用无线通信,这样就不仅可以降低工作力度以及很好的减少费用,而且还能够使得建设高速铁路信号系统的步伐加速。现在高速铁路中对于无线通信的运用仍然处于初期,然而由于高速铁路信号系统在列车信号系统以及系统安全等领域的要求越来越高,因此无线通信将会十分好的用于高速铁路信号系统之中。 铁路信号毕业论文:铁路信号远程计算机检测控制系统分析 摘要:铁路交通具有一定特殊性,尤其是近年来逐渐向高速重载方向发展,对机车运行安全性有着更高的要求,需要设计检测系统,结合实际情况对铁路信号进行管理,并根据运行状态确定控制措施,减少各类运行问题的发生,提高铁路运行安全性。本文结合铁路发展现状,远程计算机检测控制系统的设计进行了简要分析。 关键词:铁路信号;远程计算机;检测控制系统 0引言 近年来铁路系统建设日益完善,各线路段间的交叉复杂度更高,一般会存在多个道岔连接多条路段,这样就对道岔以及信号机的控制性能提出了更高的要求,通过有效的控制,来提高调车与行车的安全性。铁路信号控制水平比较高,但是在实际应用中,控制水平十分有限,并不能完全满足实际发展需求,还需要就铁路信号远程计算机检测系统的设计改造做更进一步的研究。 1铁路信号控制分析 铁路信号即利用特定物体颜色、位置以及形状等信息,或者音响、仪表等设备向铁路人员传达机车车辆运行状态,确保工作人员能够及时了解行车指示与命令,并以机车实际运行状态为基础,采取相应的控制措施,确保车辆行驶的安全性。铁路信号为行车安全技术与设备重要部分,从技术上进行分析,可以将其看做为铁路上信号显示、联锁、闭塞设备的总称[1]。现在随着而铁路系统的快速发展,铁路信号技术也在不断完善,对于提高铁路区间与车站通过能力,以及改善铁路工作条件具有重要意义,铁路信号控制逐渐成为了一种现代化科学管理手段。 2铁路信号远程计算机检测控制系统设计要求 对于铁路信号远程计算机检测控制系统的设计,主要目的是提高机车运行的安全性,即通过计算机系统,来实现信号机、排路控制、道岔控制以及反馈信号显示与记录等功能,确保铁路工作人员能够及时获得各项机车运行状态信息,并根据需要来完成相关操作[2]。在对检测控制系统进行设计时,可以在原有系统的基础上进行改造,确保新系统与老旧设备的兼容性,控制改造成本,提高系统技术性。以某企业铁路为例进行分析,系统控制台为上世纪70年代产品,现在已经不能完全满足实际要求。为满足企业生产需求,需要在原有系统的基础上,进行改造优化。要求取消旧站段内信号控制楼,将新控制台设置在新控制楼内,可以利用原有的连锁控制系统与配线,减少改造资金的投入。其中,对新操作系统设计方式进行分析,控制硬件设备安装在旧信号楼内,操作台在新控制楼内,中间站段需要进行装卸油品,为高等级防爆场所,不能铺设长距离电缆,可以就此机会进行资源的重新配置,对生产工艺流程进行调整,为改造控制系统提供已铺设好的内部电话线作为通信传输介质。另外,为降低后期维护难度,控制系统主机应选择用通用组态软件,并完善数据库设计,完整保留操作数据。且要降低操作系统难度,且设置好防护软件,提高系统运行安全性,在具有优良运行状态的同时,可以及时反映现场动态信息,如站线信号机状态、道岔状态、路牌以及指示灯状态等。 3铁路信号远程检测控制系统改造设计 3.1系统设备选型 3.1.1系统通信方案 系统改造技术要点即提高现场控制设备与主机间信号传输效果,具有无线数传与电话线有线通信两种方式。其中无线数传需要设置电缆,传输过程中存在较高概率的误码率,且所需成本投资较高。现在众多PLC与现场控制模块已经满足基于CAN总线以及RS-485总线通信现场总线标准软件协议,因此本系统最终选择用电话线有线通信技术,企业提供的原有电话线,将其作为系统通信介质,既能保证通信质量,同时也可以降低成本。 3.1.2数据采集与控制设备 本系统中数据采集主要为开关量状态,存在少量模拟量,完成道岔启动电流信号的采集,输出信号全部为开关量,对道岔与信号机进行控制。对本系统采集控制对象进行分析,最终选择用满足远程控制的PLC,设备主要分为CPU、底座、功能模块等。如SSX-MXX系列数据采集控制模块,各模块均带有CPU,可以构成相互独立的系统,能够构成检测控制点相对分散的系统,在实际应用中具有较高的灵活性[3]。 3.2系统软件组态 系统操作平台选择应用Synall2000工控组态软件,操作简单便利。系统设计主要分为主控操作面、交接班操作面、历史记录操作面以及报表操作面等,其中以主控操作面为主。另外,本系统对历史数据的记录存储需求较低,最终设计了Access数据库,还可以满足数据查询要求。其中,主控面负责排路、信号指示以及道岔控制功能,其中为提高机车运行安全性,排路操作设计为多间连锁输入配合鼠标选择路段的方式,来提高系统操作的严谨性,且系统还具有自动纠错功能,最大程度上来避免系统操作失误。系统主控操作界面中,还隐藏了各种现场信号状态,可以根据实际操作需求,逐渐转变为显性状态,提示不同路段铁路信号的实际状态。另外,在完整整个检测控制系统改造设计后,还需要对其进行实际验收,检测通信线路的数据通信质量,并要在行车间隙中对系统进行调试,确保计算机系统能够正常运行。 4结束语 铁路信号是保证机车行车安全性的一种手段,为提高对其控制的有效性,需要根据实际需求,建立完善远程计算机检测控制系统,确保系统操作灵活性与便利性,能够通过可靠的操作管理,来提高铁路信号控制效率。 作者:罗卫 单位:济宁信号车间 铁路信号毕业论文:铁路信号工程建设论文 1铁路信号工程施工质量控制要点分析 铁路信号工程施工质量控制是非常重要的,它影响着列车的运行安全性。在铁路信号工程施工的过程中,监管工程师要分清主次,抓住工程的重点,制定科学合理的质量控制方案,明确质量控制程序和检查工作。在必要的地方设置质量控制点,这样可以有效的进行防控工作,在安置的过程中要依据质量特征的不同性,以及危害程度的不同来确定控制点的位置。铁路信号工程施工流程是检验工程各个项目的重要阶段,高质量的铁路信号工程可以更好的保证列车的安全运行,避免不必要危害的发生,所以要秉着安全第一的原则,全方位的考虑可能影响安全的因素,提高施工的效率和质量。 2实现工程项目建设的目标要对人进行控制 工程项目的施工大多是人为操作的,所以铁路信号施工的进度控制,可以通过对施工组织者、指挥者的控制来实现,而铁路信号施工的质量控制,可以通过对实施者和操作者的控制来实现。为了有效避免人为的失误,保证工程的质量,施工方要积极调动施工者的主观能动性,增强施工者的责任感,此外还要加强对施工者的政治教育、职业道德教育,以及专业知识、技术的培训工作,以保证工程质量为目的,本着扬长避短的原则控制对施工者的使用。铁路信号的施工技术水平高且复杂,特别是电气集中、微机连锁等方面的工作,所以,应选择既有丰富经验又有实践技术的人员来完成,保证工程的可靠性,提高工程的效率。这样一来,就要在铁路信号施工前对施工人员进行安全操作的专业指导,重点培养操作者的技能,并通过考试的形式进行考察,针对不同人出现的不同问题一一指导,发现每个施工者最擅长的技术,科学合理的分配施工项目。 3工程施工方案主要控制施工方法 控制施工的方法简单来说就是,对铁路信号施工项目的技术方法、操作流程、检查手段、以及施工人员组织设计等方面进行控制。铁路信号工程的施工过程能否顺利,施工方案的制定是关键,如果施工方案不周全,就会影响施工的质量,拖延施工的进度,不能按时完成任务,进而会增加建设的投资。所以工程项目的负责人要制定健全的方案,根据实际情况,对施工技术、管理手段、操作流程、经济状况等方面进行系统的分析,尽可能的保证施工方案的合理性和可行性,完成目标的控制。例如,在站场旧设备换新的过程中,要考虑每一次设备更换阶段可能给列车带来的影响,在更换的过程中采用什么样的指挥方式,工作人员如何分配,发生意外怎么解决都要进行科学的分析。铁路信号是指挥列车正常行驶的神经中枢,所以在设备更换期,要选择熟悉这些设备的维修人员,以及精通专业技能的技术人员进行操作。 4如何提高铁路信号工程的质量 4.1重视对人员素质的控制 要想保证铁路信号施工的质量,首先对人员的素质控制很重要。施工团队如果整体素质好,经营作风正,工作经验丰富,协作能力强,那么施工的效果就会好,此外,施工人员的技术水平会直接影响工程的质量,特别是一些高难度的施工技术的操作。 4.2铁路信号工程的选材质量控制 随着科技的发展,一些高端的机械设备逐渐的被应用到工程建设中,现代化的机械设备在铁路信号施工中发挥着巨大的作用。工程机械化的实现需要机械设备的应用,所以在铁路信号工程的施工阶段,要重点考虑施工场地的条件、结构,以及设备的性能,这样才能有效的发挥机械的功能,从而提高工程的效率,获得更高的经济效益。要想保证施工的质量,就要对机械设备的型号、性能和操作方法进行控制。高质量的材料是保证施工质量的基础,所以在材料的选购时,要牢牢的掌握材料的质量、价格,选择好材料的供货商,用最少的资金采购最优质的材料。其次,把握好材料质量标准,在材料的选购时严格验收,用适当的方法检查材料的质量。最后,要加强对材料的运输与管理,制定完善的材料管理制度,避免材料损坏、变质的现象发生。 5处理好铁路信号质量控制和进度控制的关系 铁路信号质量控制和进度控制是工程施工项目的重点,二者之间相互制约又相互依存。如果一味的要求工程施工的速度,一定会影响施工的质量,在修补的过程中又会耽误很多时间,这样反而会影响工程的进度,所以,施工方要在保证施工质量的基础上提高施工的速度,提高列车的运行效率。 6结束语 总而言之,随着社会和科技的进步,对铁路信号施工的要求更加系统化和规范化,越来越多的高端机械设备运用到了工程建设中,这不仅提高了列车的运行速度,也提高了运行的安全性和可靠性。铁路信号是列车安全运行的重要依据,在建设的过程中,不仅要控制施工的进程,还要控制工程的质量,确保列车高效运行,从而提高经济效益。 作者:徐立军 单位:通号工程局集团有限公司天津分公司 铁路信号毕业论文:探析如何完善铁路信号质量管理 在联锁安全预控管理中,首先可以先建立立体控制网,使施工流程与控制时间保持紧密的联系。在每个工作岗位,设置控制轴,在每项施工的时段与安全点都可以实行三维坐标方式。其次是形成异体监督网,针对施工申请项目、地点与月度计划对照、施工机具撤出限界、开通命令、防护设置等方面采取及时的监控措施。最后是采取分级与分层监控操作,使每个车间、班组都可以明确预控重点与职责。 1从源头上控制联锁安全预控管理质量 1.1落实图纸校核工作 首先是严格控制设计图纸的反复核对工作,积极开展设计、选型和前期施工验收等方面的工作,在源头上控制联锁安全预控管理质量。无论是结构比较复杂多样的电路,或者是具有难度的中心项目,都需要组织相关的工作组到实地进行勘察,并共同研究图纸中存在的各项联锁的错漏点,及时向设计单位反馈。 1.2完成项目审查工作 在进行施工之前,联锁工程师可以提前到施工现场进行勘察,根据施工设计图纸,全面调查设备状态、施工进展以及开通条件等方面,并保证收集信息的准确性和完整性。针对联锁试验,并制定有效的方案,正确经过联锁安全管理委员会的审查和确认。最后是提升责任体系和记录反馈体系水平,使联锁试验方案更具有执行力度。 1.3控制施工验收工作 施工验收最重要的是按图验收,在整个核对过程中,需要设计单位、施工单位、生产厂家等方面进行验收联锁问题。在验收工作中认真执行国家制定的安装质量验收标准。加强对运行设备的看护、检查和维修;进行常规巡视,对异常现象要及时处理,对已发生过事故的设备要增加巡视次数,有故障的设备要及时维修,消除设备的 2健全联锁安全预控保障机制 2.1使联锁安全应急管理流程更加常态化 根据日常工作中出现的各种障碍处理方案,并总结出在长期工作实践中得出的联锁安全管理经验和做法。常态化工作流程的步骤具有体现如下:风险识别、系统评估、卡控措施以及反馈信息等。在出现信号设备的障碍后,各级联锁管理人员在第一时间赶到现场,遵循制定的工作流程,并找出故障原因,采取及时的修复措施。明确联锁试验范围、名称以及项目等,在处理完故障后,并将相关的表格上报上级部门。 2.2与科研机构供应商达成互赢合作机制 为了提高硬件设备方面的规范性与通用性。针对计算机联锁车站区段故障解锁中所应用到的各种解决方式,电务段将操作程序打印在一张纸上发给车站值班员及信号工,对各家厂家上道设备,积极配合积极协助路局业务部门的工作,使设备制式保持一致,实现接口、界面、操作等方面的统一。 3建立联锁安全教育培训机制 3.1加强工作人员的专业素质 首先进行相关的培训项目,提高工作人员的主动性,从事故中总结与落实各项管理制度,操作人员要认真执行铁路信号运行管理制度,学习掌握处理各种事故的能力,缩短处理事故的时间,以确保信号设备运行的安全,避免事故的发生。 3.2落实规章制度和安全生产责任 加强培训操作人员的思想教育,进行安全教育,使工作人员更加注重安全操作;同时,制定完善的可实施的安全生产责任制度及优胜劣汰的奖罚制度,将制度落实到每个人与每个工作组中,使每项工作都有专人负责,激发运行人员的安全工作责任心。 3.3完善技术管理 经常组织员工进行技术岗位培训,有计划的进行操作规程学习,学习新技术、新方法。重点学习安全生产法、营业线施工安全管理办法、联锁试验标准等。使操作人员能够熟练掌握设备的具体构造、工作原理、位置、故障处理、操作程序、保养日期等;积极开展快速抢修突发事故的训练,用以提高工作人员处理事故的应变能力。 4结束语 总而言之,可以综合采取健全和完善联锁安全管理组织、构建信号新设备联锁安全预控体系、从源头上控制联锁安全预控管理质量、健全联锁安全预控保障机制、建立联锁安全教育培训机制等各种措施,以强化现场预防控制为重点,不断健全和完善联锁管理的规章制度,使得铁路信号设备保持正常高效的工作状态,能满足高速列车正常运行的要求,从而促进我国经济的可持续发展。 作者:吴宝全单位:通号工程局集团有限公司天津分公司 铁路信号毕业论文:铁路信号电源屏产品技术标准的缺陷 铁路信号电源屏是为铁路运营车站的站内、外信号设备提供电能的重要设备,是铁路信号系统运行的心脏。因此规范铁路信号电源屏产品的标准十分必要。目前涉及铁路信号电源屏产品技术标准要求的文件有3个,分别是《铁路信号电源屏系列标准》TB/T1528.1-7(以下简称TB/T1528),2005年铁道部运输局的《铁路信号智能电源屏技术条件(暂行)》运基信号〔2005〕458号(以下简称458号文),以及2008年铁道部科技司的《客运专线铁路信号产品暂行技术条件》科技运(2008)36号文(以下简称36号文)。其中458号文主要针对的是铁路信号智能电源屏,36号文针对的是高速和客运专线上使用的电源屏,并且这2个法规性文件都是以TB/T1528为基础。例如458号文在第1章范围中明确写到:“本技术条件规定了铁路信号智能电源屏的术语和定义、产品分类、主要技术要求……等”,并在第5章技术要求中写到:“铁路信号智能化电源屏应满足TB/T1528系列标准中的技术要求”。而36号文在其前言部分写到:“客运专线铁路信号电源屏是在TB/T1528.1-7标准的基础上,针对客运专线信号系统的要求进行适应性设计……适用于200km/h及以上客运专线”;在5.1条、5.8条、5.9条等多达15条中均有:“除满足TB/T1528中XX条的规定外,……”的描述;在第6章试验方法中更是明确:“电源屏试验方法应按照TB/T1528.2-2005执行”。因此458号文、36号文虽针对性不同,但以TB/T1528为基础是勿容置疑的。这样作为基础性文件TB/T1528,其正确性及适宜性就更显重要。下面就从3个方面来阐述整合修订TB/T1528文件的必要性。 1、TB/T1528文件中部分条款存在的问题 1.1针对智能电源屏的适宜性TB/T1528中共有5个部分颁布于2002年,2个部分颁布于2005年。其中TB/T1528.1-7对电源屏产品进行了详细的分类,明确了技术要求,规定了详细的检验方法,在当时对规范电源屏企业的生产、用户的使用、质检部门的检验都起到过十分积极的作用。但随着铁路信号技术装备的迅猛发展,原有的一些规定已经不能满足发展的需要,更不能对已广泛应用的智能电源屏进行系统化地规范。如:针对当时电源屏智能化的趋势,在TB/T1528.1的5.21智能化监测条款中,仅对“基本监测功能、传输技术、接口”进行了简单的描述;在5.24寿命与可靠性条款中,虽对“关键部件、变压器、UPS电源和高频开关电源”等进行了规定,但在TB/T1528.2中没有相应的验证方法。另外,对智能屏的定义、总体的技术要求、相应的试验方法也没有阐述。 1.2针对客运专线铁路信号电源屏的适宜性TB/T1528中针对客运专线铁路信号电源屏完全没有涉及。 1.3供电方式的适宜性TB/T1528.1中5.2.1规定:“b)两路同时供电方式:两路电源同时向电源屏供电。当任一路断电时,另一路自动承担全部负荷供电。”经多年理论论证和实践证明,此项规定的供电方式可靠性差,不适宜推广,应删除。 1.4悬浮供电和隔离供电的适宜性TB/T1528.1中5.5指出:“电源屏的交、直流输出电源应采用对地绝缘的悬浮供电。”对室外设备,考虑到传输电缆的线间电容等因素的影响,采用对地绝缘的悬浮供电是适宜的,但室内设备随着大量新设备、新系统的使用,特别是一些非传统、非安全信号设备的使用,是否全部采用对地绝缘的变压器隔离供电方式,需要调研和论证,以确保产品的安全。因此在很多方面TB/T1528的适宜性已经满足不了目前铁路信号电源运用的实际需要。 2、458号文中部分条款存在的问题 2.1轨道电路电源分束及相位要求5.3.1原文:“轨道电路电源应按标准合理分束;所有分束必须保证相位一致。”轨道电路实施分束送电的原因是为了减少电源故障时的影响程度。但针对25Hz轨道电路相位必须保持一致的要求是必须和正确的,目前轨道电路形式较多,是否一定要保持相位一致则要根据不同的轨道电路形式来确定,因此该写法对有些形式的轨道电路并不适用。 2.2导线的选择5.12原文:“1)绝缘导线应采用耐温105℃及以上的阻燃多芯铜导线;”该描述应以满足相应国家标准更明确。 2.3电子器件寿命7.2原文:“电子器件的寿命为10年。”此条对电子器件寿命做出了规定,但其验证的可操作性几乎没有,不如对具有一定功能的单元模块做出规定更恰当。 2.4电磁兼容性5.17原文:“电源屏的电磁兼容性应按TB/T1528.1中5.22规定执行”。“TB/T1528.1中5.22.1则要求含有监测系统的电源屏”,应符合GB/T17618、GB/T17626.2、GB/T17626.3、GB/T17626.4、GB/T17626.5、GB/T17626.6的要求。而客专36号文中也对电磁兼容抗扰度进行了规定,如“5.24.1电磁兼容抗扰度限值”如表1所示。显然这2个技术标准无论在检测项目、试验水平、判定准则上均有非常大的差别,主要原因是两者的依据不同。36号文中依据的是TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》的要求。但在部运输局2011年初公布的铁运〔2011〕2号文,针对通信信号企业认定的文件附件3的注1中又规定:信号相关产品还应符合《轨道交通电磁兼容第4部分:信号和通信设备的发射与抗扰度》(GB/T24338.5-2009)的标准规定。这样看来电磁兼容项目出现了3个依据,无论是年代还是其他什么因素,标准统一是最重要的。 3、36号文中部分条款存在的问题 1.产品组成。4.3原文:“电源屏有两路输入电源……智能监测系统等部分组成。”未将高铁及客运专线目前广泛采用的前置不间断电源UPS列入。 2.模块插接件。5.4.3原文:“模块采用专用矩形电连接器(适用于输出额定电流150A及以下模块)的DL-37,……。”考虑到标准的适宜性及排除歧视性原则,应该将符合技术要求的兼容连接器列入。 3.雷电防护。5.10原文:“在电源屏的输入端和向室外信号设备供电的输出端设置……防雷器件”。客专用信号电源屏,2套UPS前置,防雷器件通常要设置在UPS前端,而不是电源屏的输入端。 4.交流稳压设备。5.5.8原文:“当输入电压在5.1的规定范围内……交流稳压设备的稳压精度绝对值不大于3%等。”建议取消。原因是目前在高铁信号电源系统中设置了双套UPS电源,现场使用中往往不再配置另外的交流稳压设备。 5.高温贮存。5.29.1原文:“高温贮存工艺……如表2所示。”从表2中可以看到:高温贮存要求主要是针对“器件”,作为铁路信号电源屏设备层面的技术标准去强调器件的贮存工艺要求,显然是不妥及有待商榷的。随着电力、电子学科的迅猛发展,器件的种类及要求发生着日新月异的变化,表中的要求显然是无法满足实际需求及起到真正的规范作用的。 6.关于系统架构。36号文作为指导客运专线铁路信号电源的技术标准,除了未将前置不间断电源UPS列入外,也未对UPS前置后电源系统整个结构如何搭建进行任何的规定。作为电源系统的第一级:是采用前置UPS并接即双母线方案,还是采用2个UPS各带半载的单母线方案没做任何的规定。作为电源系统的第二级:交流模块单元是采用交流输出并接方式,还是采用主、备模块切换方式也没做任何交代。作为铁路信号电源尤其是客运专线用的信号供电系统,选定哪种系统结构方式及给出何种相关规定,对整个信号电源系统的稳定性、可靠性至关重要。 4、总结 从上述3个技术标准部分条款中存在的问题可以看出,问题的产生一方面源于铁路建设高速发展,早期起草的标准与高速发展的铁路,尤其是信号新技术运用间的适宜性;另一方面源于针对同类产品3个技术标准间的相互协调及条款间的科学严谨性。从现场运用的角度来讲,技术标准的清晰、易查同样有重要的现实意义,如果每次查询都要同时在3个标准中来回寻找,这显然不能满足现场运输日益繁忙的现实情况。铁路信号电源标准中暴露出的问题,需要系统性的分析及有步骤地加以解决,设计部门、生产单位、现场运用、产品检验等使用标准的各方人员都希望从当前标准多(同类产品3个标准)、部分条款不一致、适宜范围不满足需要等困惑中尽快解脱出来。因此对铁路信号电源标准的整合、修订是十分必要的。 铁路信号毕业论文:新型铁路信号电源系统的原理和性能 铁路信号设备是不间断供电设备,25Hz、直流24V继电器、闭塞系统等电源在使用中一旦出现故障,现场很难尽快解决。另外,突发雷击、火灾、地震等自然灾害的袭击往往也会导致系统瘫痪。由于现场电源种类较多,一般很难及时修复,处理时间较长。《铁路信号维护规则———业务管理》中虽有“电务段应至少备用一套电源屏”的规定,但电源屏往往不是整屏瘫痪,而是局部支路输出故障。如果把整屏运往现场,操作复杂,不但耗费大量的人力和时间,也起不到抢险的作用。为此,郑州电务段开发研制了缩短抢险时间、方便现场操作、保障运输安全、节约成本开支的便携式铁路信号应急电源系统。 1系统特点 系统体积小、重量轻、方便储存,装有把手及万向轮,方便抢险运输。采用先进的电力电子技术、功率因数校正技术等,降低谐波成份,减少无功功耗,提高输出电压稳定度。标识清晰易见,控制器件简单便捷,还可将易发事故电源进行分类、总结,方便记录。 2系统主要性能指标 1.外型尺寸:456mm×565mm×700mm。2.重量:PYJ-1型65kg;PYJ-2型45kg;PYJ-3型45kg。3.输出电源种类:PYJ-1型输出25Hz轨道-局部电源;PYJ-2型输出继电器、电码化、区间轨道、区间继电器、站间联系电源;PYJ-3型输出直流转辙机、表示灯电源。4.在165~275V范围内进行老化测试,高于铁标规定的要求,可以保证在现场更为严酷的环境中使用。各支路输出的容量如表1所示。5.所使用模块经过陕西省电子工业产品质量监督检验站四项电磁兼容检测,满足电磁兼容的要求,抗干扰能力强。 3系统原理 下面以PYJ-1为例来介绍系统的结构和原理。PYJ-1电源系统方框图、电源系统原理图分别如图1、图2所示。 3.125Hz模块工作原理25Hz电子变频器模块(简称25Hz模块)为PYJ-1便携式铁路信号应急电源系统提供25Hz相敏轨道电路所需要的局部电源和轨道电源。25Hz模块是25Hz相敏轨道电路专用供电模块。它利用电力电子技术将50Hz交流电转换成符合要求的25Hz电源。该模块应用了先进的有源功率因数校正技术(APFC),使功率因数高达0.99,有效降低了谐波成份,减少了无功损耗,使整机的满载效率达到90%以上。功率输出部分采用了最新器件(IGBT)组成的逆变器(DC/AC)。1.辅助电源。输入电源经软启动电阻和主整流桥整流后,加至开关变压器原边给开关管送电,激励脉宽调制器起振,输出调制脉冲,开关管受脉冲调制导通和截止,辅助电源进入正常工作状态。该电源属单端反激式开关电源,可输出多路电压,工作稳定,可靠性高。2.有源功率因数校正(APFC)电路。有源功率因数校正的目的,就是让输入电源的电流波形跟踪电压波形保证功率因数接近于1。其优秀控制器件是集成电路UC3854,该器件16脚输出的脉宽调制信号,包含了对PFC控制的全部信息,此信号控制着开关管的导通和截止,输入强制电流波形跟踪电压波形;并控制着输出电压稳压,使其稳定在DC400V上。当集成电路UC3854和外围元件组成的检测电路,检测到PFC电路出现过流、输入过压、欠压、输出过压、过热等故障现象时,均会切断软启动继电器,同时封锁16脚的调制脉冲,使该端无信号输出,直至故障排除后APFC自动恢复正常工作。3.逆变电路DC/AC。为了提高变频器的可靠性,变频器应用全桥逆变技术,关键器件采用最新器件(IGBT)进行逆变,逆变后的SPWM波(正弦波)经过滤波还原为2路交流电压输出。且通过同步电路使局部电压恒超前轨道电压相位90°。原理见图3。利用数字电路(EPROM)产生SPWM调制脉冲来实现DC/AC变换。首先由数字电路分别产生基准的正弦波及所对应的三角波,并将2种波形进行比较,产生DC/AC变换所需的SPWM调制脉冲波,再经过逻辑控制驱动电路,将调制脉冲加到逆变功率管的控制栅极,逆变后的SPWM波经过滤波还原为交流电压输出。由输出电压取样,经放大、比较、调整基准正弦信号电压,从而保证输出电压的稳定。当保护电路检测到输出过压故障时,控制逻辑电路封锁SPWM调制脉冲,使该模块无电压输出,同时发出报警信号,故障排除后模块需重新开机工作。 3.2PYJ-1电源系统操作步骤步骤1.闭合1QF,相应电源模块上电;模块上相应上电表示灯亮,模块面板上的工作表示灯亮了以后,模块工作正常。步骤2.闭合2QF~11QF,分别供出各回路电源。 4系统应用领域 将铁路信号电源中最重要且现场难以较快解决的几种电源整合在一个系统内部,可以提供多种电源输出。输出电源种类涵盖面广,可广泛应用于国铁、高速铁路、地方铁路、铁路专用线、城市轨道交通系统等不同的轨道系统当中,适合铁路中、小站通信信号电源在突发遭受雷击、火灾等自然灾害袭击,导致系统瘫痪和野外临时架设通信基站,以及铁路抢险等异常情况下的应急保障使用。 5系统的社会、经济效益系统 有3种不同型号,分别控制不同的输出电源种类,当现场某些支路输出故障时,可方便选择合适型号的设备来抢险,从技术上解决了长期影响行车安全的一个问题,弥补了安全生产的漏洞,为铁路运输安全提供稳定、可靠的信号电源设备,保证行车安全,具有较大的社会效益。该应急电源系统每套9万元,可以节约大量的电源屏采购费用。我国正处于铁路、地铁、城轨建设的高峰期,每年还有多个外资项目的建设,该项目有良好的市场空间和广泛的使用前景。该系统通过了郑州铁路局技术鉴定,于2010年3月在郑州电务段上道运用,并在处理圃田站、许昌站、淇县站故障中发挥了积极作用,缩短了抢险时间,保障了铁路运输安全。 铁路信号毕业论文:铁路信号项目修建的质量管理研究论文 论文关键词:铁路信号;工程质量;控制 论文摘要:铁路信号是指挥行车的大脑和神经,因此铁路信号工程建设的质量至关重要。文章指出对人、材料、机械、方法和环境5大因素进行控制,是保证工程质量的关健。 铁路是国民经济的大动脉,而铁路信号是指挥铁路行车的大脑和神经。为了使这个大脑和神经安全、可靠、灵活、高效地为运输生产服务,必须在关系到影响上述功能形成的铁路信号工程的建设阶段把好工程质量关,这是铁路信号工程建设监理工作的一项重要内容,而严格地对“人、材料、机械、方法和环境”这影响工程质量的5大因素进行控制,就抓住了保证建设项目工程质量的关键。 1对人的控制 大家知道,从事建筑工程行业内的人,可以作为工程建设的决策者、组织者、指挥者,也可以是施工工序的实施者和操作者。所以,充分调动人的积极性,避免产生失误,是首要的问题。 为了避免人的失误,调动人的主观能动性,增强人的责任感和质量意识,达到以工作质量保工序质量、促工程质量的目的,除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育,进行专业技术知识培训,健全岗位责任制,改善劳动条件,实行公平合理的奖励外,还需要根据工程项目的特点,从确保工程质量出发,本着量才使用,扬长避短的原则来控制对人的使用。人对质量的影响,主要有以下几个方面。 (1)领导者的素质。在对设计、施工承包单位进行资质认证和优选时,一定要考虑领导者素质。领导层的整体素质好,必然决策能力强,组织机构健全,管理制度完善,经营作风正派,技术措施得力,社会信誉高,实践经验丰富,善于协作配合。这样,就有利于合同执行,有利于确保质量、投资、进度三大目标的控制。 (2)人的理论、技术水平。人的理论技术水平直接影响工程质量水平,尤其是对技术复杂、难度大、工艺新的建筑安装工序的操作。铁路信号是技术含量较高的一个工种,尤其是电气集中、驼峰自动集中、区间自动闭塞、微机联锁等技术比较复杂,应选择既有丰富理论知识,又有实践经验的工程技术人员承担,以保证建设项目安全、可靠、顺利投产,还应选择有较高的施工工艺水平的技术工人,以保证工程的优良率。 (3)人的生理缺陷。在信号施工中,有高血压、心脏病的人,不能从事高柱信号机上的高空作业,视力、听力差的人不宜参与校正、测量和在运营车站上作业,否则,将影响工程质量,甚至引起安全事故。 (4)人的心理行为。人的劳动态度、注意力、情绪、责任心等在不同地点、不同时期也会有所变化。例如:某个人的某种需要未得到满足,或者受到批评处分,或者由于家庭关系不和睦,或者由于人际关系紧张,思想沉闷、心情抑郁,这种不稳定的情绪极易诱发质量、安全事故。所以,对某些需确保质量万无一失的关键工序和操作,一定要分析和掌握人的心理变化,做好人的思想工作,在合理的前提下为人解难,稳定人的情绪。 (5)人的错误行为。人的错误行为是指人在工作场地或工作中产生的错听、错视、误判断、误动作等。例如在信号过渡及新旧设备倒接过程中,线头的错焊、仪表的错视,以及对使用中设备的误动都极易发生行车事故。所以更应加强人的责任心,尤其在容易引发行车事故的工作环节应配备确认、监督人员,以防由于一个人的失误造成行车或设备事故。 (6)人的违章违纪。人的违章违纪行为有以下各种表现:粗心大意、漫不经心、注意力不集中,不懂装懂、不履行安全措施,安全检查不认真、随意乱放工具材料,不按规定使用防护用品,碰运气、图省事、玩忽职守,有意违章,只顾自己、不顾他人等,对这些行为必须严加教育,及时制止,否则,将造成难以估量的损失。 2对材料、构配件的质量控制 材料是工程施工必需的物质条件,材料质量不符合标准,工程质量便无从谈起。 (1)掌握材料信息,优选供货厂家。要掌握材料质量、价格、供货能力等信息,选择好供货厂家,以获得质优价廉的材料资源,从而为保证工程质量、降低工程造价奠定物质基础。为此,主要材料、设备及构配件在订货前,必须要求承包单位申报,经论证同意后,方可订货。 (2)加强对材料的运输、仓储、保管工作。健全材料保管制度,避免材料损失、损坏、变质。 (3)确定材料质量标准,加强材料检查验收,严把材料质量关。材料质量标准是用以衡量材料质量的尺度,也是作为验收的依据。工程所用的主要材料,必须具备正式的出厂合格证与材质化验单,如不具备或对检验证明有怀疑时,应补作检验。 (4)运用适当的方法进行材料质量的检验。材料质量检验方法有书面检验、外观检验、理化检验和无损检验4种。书面检验是通过对提供的材料保证资料、试验报告等进行审核,取得认可方能使用。外观检验是对材料从品种、规格、标志、外型尺寸等进行直观检查,看其有无质量问题。理化检验是借助试验设备和仪表仪器,对材料样品的化学成分、机械性能、电气特性等进行科学的鉴定。无损检验是在不破坏材料样品的前提下,利用超声波、X射线、表面探伤仪等进行检测。 3对方法的控制 所谓对方法的控制,是指工程项目建设周期内对所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等的控制。 工程建设项目的三大目标(进度控制、质量控制、投资控制)能否顺利实现,关键在于施工方案的正确与否。施工方案如果欠妥,就会影响质量,拖延进度,增加投资。因此,在参与制定和审核施工方案时,必须从工程实际情况出发,从技术、组织、管理、工艺、操作、经济诸方面进行全面的分析,综合考虑,力求方案合理可行,顺利实现三大目标的控制。 4对施工机械设备选用的质量控制 施工机械设备在现代化的工程建设中发挥着重要的作用,它是实现施工机械化的重要物质基础。为此,在工程项目的施工阶段,必须考虑施工现场条件、结构形式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理,充分发挥机械设备的效能,力求获得较好的综合经济效益。从保证项目施工质量的角度出发,应着重从机械设备的选型、主要性能参数和使用操作要求等3个方面予以控制。超级秘书网 5对环境因素的控制 (1)影响工程项目质量的环境因素有:工程技术环境,如工程地质、水文、气象等;工程管理环境,如质量保证体系、质量管理制度等;劳动环境,如劳动组合、劳动工具、工作面等。 (2)环境因素对工程质量的影响具有复杂而多变的特点,往往前一道工序就是后一道工序的环境,前一分项分部工程也就是后一分项分部工程的环境。因此,根据工程特点和具体条件,应对影响质量的环境因素采取有效的措施严加控制。 (3)对环境因素的控制与施工方案和技术措施紧密相关。如在雨季和在运输繁忙的线路上打电缆过道时,不能采用大开挖方案,因为下雨后土质松软易坍塌,又因过往车辆频繁,产生震动易使路基坍塌,危及行车安全。 6工程案例 在审核6502旧站场进行电气集中设备的施工方案时,亦存在着旧的联锁设备逐步过渡到6502电气集中设备施工方案的问题。着重考虑了每一次过渡对行车运输影响的范围和时间,临时采用什么方式指挥行车,发生意外情况时的应急措施,施工总指挥及其余人员的分工,工具、材料以及通信器材的准备,施工程序步骤、工务人员配合等问题。车站信号联锁是指挥行车运输的神经中枢。因此,在施工过渡时,须配备熟悉既有设备的电务维修人员,精通业务技术的施工技术人员,有组织能力、经验丰富的指挥人员和熟练技术工人。 铁路信号毕业论文:铁路信号远程控制通信技术思考 摘要:铁路信号系统对于保障铁路的安全运行有着重要作用,其经过机械联锁、继电联锁的阶段以后,随着容错技术、电子技术的快速发展,计算机连锁系统的应用越来越广泛,其利用远程控制通信技术实现远程通信、故障分析和诊断等功能,因此应加大对远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用研究。本文简要介绍了铁路信号系统,分析了铁路信号系统的远程控制通信设计,阐述了远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,以供参考。 关键词:远程控制通信技术;铁路信号系统;应用 远程控制通信技术主要是利用被控端和主控端的计算机程序,通过一台主计算机远程控制被控端服务器,实现对铁路信号系统的远程控制操作,减轻工作人员的工作量,降低人为操作失误率,可以极大地提高铁路信号系统的安全性和稳定性。 1铁路信号系统概述 远程控制通信技术对于实现铁路信号系统的稳定、可靠运行有着重要影响,和继电联锁系统相比,计算机联锁系统的各方面性能更加成熟,所以当前计算机联锁系统被广泛地应用在铁路信号系统中,其通过利用远程通信、现场总线、控制计算机等设备和技术,采用专门的软件系统和硬件设备实现铁路各个道岔、进路和信号之间的连锁关系,其以信号安全准确为原则,本质上是一个逻辑联锁运算模块。本文重点研究远程控制通信技术和计算机联锁系统的配合运行,该系统包括关联系统、监控层和控制设备层,关联系统用于实现计算联锁系统的复显、模拟屏、监督调度、集中调度、联锁机等功能;监控层用于监测各个信号控制设备和站场状态;控制设备层用于实现电源屏、I/O、PLC、电源屏等设备之间的远程通信[1]。 2铁路信号系统的远程控制通信设计 (1)关联系统通信设计。关联系统通信设计重点在于互联网和局域网内部计算机系统、局域网内各个计算机系统之间的远程通信,其主要通过RS485、RS232等通信形式来实现,互联网和计算机局域网之间利用socket接口进行远程通信,互联网与单机计算机利用Internet专网连接、ADSL或者串口拨号等形式来实现。 (2)控制设备层和监控站通信设计。铁路信号系统监控站中的PLC设备和联锁机利用串口进行连接,用于传输大量的安全数据,由于PLC和联锁机之间签署有CCM传输协议,这种协议的可靠性和安全性较高,以联锁机为主,PLC定时向联锁机发送数据。同时,为了保障传输数据的安全性和可靠性,可以利用两次相同的数据发送给联锁机,用于屏蔽铁路信号系统中的各种干扰,这种通信流程还可以有效监督PLC和联锁机的运行状况。首先对PLC中寄存器进行检查,利用联锁机位键对寄存器进行复位,如果PLC没有及时置位,则可判断PLC出现问题或者异常;如果联锁机没有及时置位,则可判断联锁机运行异常,根据报警信号及时进行解决处理,确保铁路信号系统的可靠性和安全性。 (3)控制设备层通信设计。控制设备层通过利用现场总线技术,在工业现场合理设置各个I/O模块,利用智能型分布式I/O模块将输入信号转换为数据信号,现场各个子站通过一根电缆线路进行连接,控制室监控设备快速、稳定地接收现场信号,如图1所示。在计算机联锁系统中,I/O远程通信模块和主控模块为从主结构,主要利用现场总线的PROFIBLS网络实现通信[2]。 3远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用 (1)在平交道口的应用。远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,结合时间间隔,主控中心可以实时查询铁路道口运行状况,通过整理和分析大量查询信息,选择有价值信息反馈给距离道口较近的列车,并且主控中心采集列车位置信号和列车行驶速度信息时,按照列车通过道口以后的时间,结合列车最大行驶速度、累积运行线路和实际列车运行情况进行计算和分析,利用远程控制通信技术及时获取列车通过道口的信息,确保其运行的安全性,提高列车在平交道口的通过率[3]。 (2)在中继器的应用。近年来,我国铁路事业快速发展,但是通信基站在每个铁路上的建设比较缓慢,而铁路信号系统的利用可以发通信基站在铁路的重要作用,并且有效减少设备投资费用,通信基站通过中继器可以接收和发送射频信号,还可以利用远程控制通信技术实现对基站区设备、车辆和线路的信息通信,加强基站的管理。 (3)在微机联锁的应用。远程控制通信技术在微机联锁中的应用,主控中心接收道岔情况信息和信号机闭锁状态信息,通过道旁接口单元来接收主控中心发出的控制指令,实现对道岔和信号机的有效控制。同时,通过远程控制无线通信信号,实现道旁接口单元和控制中心之间联系,通过电缆线路实现接口单元和现场设备之间的连接,从而有效地辅助、检测和控制子系统。另外,对于一些大型车站,各种影响因素较多,容易对无线通信信号造成较大干扰,而通过利用远程控制通信技术可以有效解决这个问题,因此为未来发展过程中应加大对远程控制通信技术在微机联锁中的应用研究。 4结束语 近年来,现代化科学技术快速发展,铁路信号系统作为整个铁路工程的重要组成部分,远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,应积极优化铁路信号系统中各模块的通信设计,充分发挥远程控制通信技术的应用优势,提高铁路信号系统的安全性和可靠性,保障列车的安全、平稳运行。 作者:罗卫 单位:济宁信号车间 铁路信号毕业论文:我国铁路信号工程施工管理分析 1铁路信号工程施工管理的重点 在实际的铁路信号工程施工中,监管人员应该分清各个施工工序的主次和轻重,抓住施工的重点进行重点监督,同时还应该制定科学合理的施工质量管理的控制方案,并根据各个工序的特点编写详细的工序流程以及质检规章制度。如果有特殊需要监管人员还可以设置铁路信号工程施工过程中的质量控制点,对其进行预控制,并分析确定该控制点对整个工程的影响范围和重要程度,从而确定对其进行控制的力度。对铁路信号工程进行质量控制的基本单位就是每一个施工工序,确保每一个工序的施工质量都能达到行业标准是列车能够安全运行的保障,在对铁路信号工程的施工进行管理时,其首要原则就是安全,尽可能地排除一切可能会给列车安全运行带来困扰的障碍。在监管过程中,工作人员还应该合理安排工序流程和工程项目的工期,以确保该工程能够在规定的时间内高质量地顺利完成。 2提高铁路信号工程施工管理水平的措施 2.1加强对工程工作人员的管理控制 这里所说的工作人员主要是指工程施工中的领导人员,另外还包括具体施工人员。加强对他们的管理控制力度就要提高管理人员的综合素质和施工人员的技术水平、理论知识、专业素质等等。在铁路信号工程施工管理中首先要进行的就是对人的控制,因为人是整个工程中影响最大的变量,也是施工的主体。技术人员、操作人员、管理人员协同工作才造就了一个铁路信号工程顺利完工。在加强对工程工作人员的管理控制时首要任务就是要提高其安全和质量意识,应该在这些人员上岗工作之前进行一定考核和培训,确保他们的头脑中紧绷质量这根弦,将质量至上、预控为主、服务用户、经济效益以及用数据说话等观念真正落实到实处。另外,还要注意提高领导人员的综合素质。如果铁路信号工程的管理人员有较高的管理能力,那么他所作出的命令科学性和合理性就高,在执行的时候可操作性就强,能为具体施工提高较多的项目规划、技术操作、目标控制以及质量检查的指导;此外一个优秀的管理人员能够根据实际的施工现状和施工要求制定出科学合理的管理制度,并且严格按照制定的规章制度对施工现场进行管理,确保铁路信号工程的施工质量。铁路信号工程的施工操作人员应该具有数量的操作技术和一丝不苟的工作态度,在具体的施工工艺中严格按照规章制度和行业标准执行建设图纸上的要求。施工现场的后勤人员应该为其他工作人员提供上乘的生活服务,凭借其优秀的工作质量间接保证铁路信号工程的施工质量。要想提高工作人员的素质也以对他们进行培训,通过日常的学习提高他们的综合能力;也可以制定详细合理的奖惩制度,充分调动工作人员的积极性,通过公平合理的制度执行在无形之中培养他们的质量意识和责任感,从而确保铁路信号工程的施工水平能够明显提高。在选择和分配工作人员时还应该本着扬长避短的态度针对工作人员的工作水平和特定为其安排合适的工作岗位,并加强对工作人员的日常监督管理,一旦发现违反规章制度的行为要立即采取措施制止并按照制度要求进行惩罚。 2.2加强对施工材料的管理控制 施工材料是铁路信号工程施工的必要物质条件,如果施工材料达不到质量标准就会使该工程的施工质量受到影响。在实际的铁路信号工程施工中,应该重视材料的管理。管理人员在调配施工材料采购人员时应该综合考察他的能力和道德水平,确保他们的政治素养和选购能力能够胜任这项工作,尽量选用那些专业水平过硬的采购人员任职。在采购施工材料时采购人员应该事先考察材料市场,全面掌握材料信息,和那些信誉良好、产品质量上乘的厂家合作。在施工过程中,现场工作人员应该合理组织施工才材料的供应工作,不能出现材料紧缺的情况,也不能出现材料的过度浪费情况,充分保证施工材料的合理利用。最重要的是监督人员应该加强施工过程中对施工材料使用和质量的监督工作。据统计在铁路信号工程的施工过程中仅仅施工材料一项的资金投入就占了总投入的70%左右,这样大的利益诱惑经常会使承包商作出偷工减料谋取灰色利益,这也是造成铁路信号工程质量不合格的主要原因之一。为了谋取更多的非法利益,承包商常常不按照要求的质量和规格进行材料采购,或者由于采购人员的能力欠缺而造成采购的材料质量得不到保障,因此在进行大规模施工之前,应该提前对这些施工材料进行质量检查,按照国家标准和相应的技术规范对各类材料的具体施工工艺进行监督,确保材料施工的质量。 2.3提高对施工方法控制的水平 要想顺利地实现铁路信号工程的施工质量、进度、资金这控制,关键就在于其施工方案是否合理。如果施工方案内内使用的方法不能和实际的铁路信号工程施工契合,那么该工程的质量、进度和成本都会受到一定程度的影响。所以在制定审核该工程的施工方案时,工作人员应该以铁路信号工程的目标要求为基础,综合考虑各项因素从工艺、工序、工期、人员、经济、技术、管理、组织等方面制定合理的施工方案,确保该方案的可行性和水平。 2.4提高对施工设备控制的水平 随着科技的发展,铁路信号工程施工中所用到的施工设备越来越先进,其发挥的作用所占比重也越老越大。在选择施工设备时,工作人员应该综合考虑施工现场的面积、环境、结构以及该设备的性能等多想因素,确保所选择的施工设备是最合适的。在实际的使用过程中,工作人员应从设备的性能、选型以及操作技术这3个方面对施工的设备进行控制管理。 3结束语 科技的进步给铁路运输行业注入新的血液,铁路信号工程被广泛应用。在铁路信号工程的施工中,存在很多因素对其产生不利影响,这就要求管理人员和施工人员在实际操作中本着质量第一的理念对各个施工环节进行管理控制,同时加强自身专业水平的训练,以丰富多样的形式提高铁路信号工程施工的管理水平。 作者:彭欢 单位:中铁十一局集团电务公司 铁路信号毕业论文:风险评估技术在铁路信号系统的应用 【摘要】以风险评估技术在铁路信号系统中的应用为主题展开论述,首先对论文的背景进行了简要介绍,然后重点对危害识别以及铁路自动站闭塞系统定性风险评估进行了分析。对于前者,包括HAZOP方法简介以及HAZOP方法实施过程,对于后者,则包括系统危害识别、接口危害识别、风险分析和评价等三部分。 1引言 铁路信号系统的建立为列车的安全、准时、舒适等方面提供了良好的保障,而风险评估是为了确保信号系统的正常运行。具体而言,风险评估技术在铁路信号系统的应用过程中,首先需要进行前期的安全评估,通过这一阶段的评估,对可能存在的安全隐患进行分析,并做好记录,然后通过对系统的监测,从而实现对安全隐患的有效控制,由此可见,风险评估技术对于铁路安全的保障有着重要的意义。针对风险评估技术在铁路信号系统中的应用,发达国家的研究比较早,而且在研究过程中,已经促使风险评估技术的应用逐渐走向成熟,论文则通过对国外风险评估技术研究的借鉴,对我国铁路信号系统中风险评估技术的应用进行探讨。 2危害识别———HAZOP方法 2.1HAZOP方法简介 危害识别是风险评估技术应用的第一阶段,HAZOP方法是进行危害识别的主要方法,在这一方法的应用过程中,重点工作是通过组织会议并对相应的实践操作细节进行分析,在具体工作开展时,要求各类专业工作者深刻分析每一个单元的内容,通过上述活动的开展,找出存在的偏差,并且对所查找偏差可能会导致的严重后果进行分析,在分析过程中,往往需要借助引导词来引出偏差。在整个过程中,专业人员通过对所出现的偏差进行锁定,然后深层次地分析偏差产生的原因及可能会造成的后果,然后对现有的安全防护进行重新评估,最后再通过必要的措施进行完善。HAZOP是整个系统的一部分,其主要作用是用来识别系统的本质特征,在HAZOP方法运用过程中,会涉及材料的调取、人员的调查以及相关设备的使用。为了充分发挥HAZOP方法的作用,在具体使用过程中,首先需要对系统进行单元划分,单元划分的主要目的在于能够使HAZOP方法所发现的偏差更加准确,如果单元划分不合理,则很容易导致评估结果不准确,进而影响到安全防护工作,在一些铁路信号系统中,可以从宏观角度考虑实施单元划分,例如,监测机、计轴设备、4050智能1/0模块、交换机及站间通信等,因此把每个组成部分作为一个单元进行分析。[1]而偏差的确立是HAZOP的优秀部分,在偏差确立过程中,会使用到三种方法,包括偏差库筛选法、知识确立法以及引导词确立法。 2.2HAZOP实施过程分析 HAZOP方法在具体实施过程中主要包括四个主要步骤。第一阶段,作出定义。整个工作的开展,首先应该获得项目经理的批准,然后针对HAZOP的实施选定组员并任命组长,接着在组员的讨论下,对研究的范围进行确立,通常情况下,研究范围所涉及的内容包括系统设计表现、系统生命周期、系统物理边界等。第二阶段,进行准备,研究小组的组长需要根据此次研究工作提出相应的引导词初始清单。第三阶段,审查阶段。在这一阶段需要进行审查会议,在会议正式开始之前,需要对整个审查流程提前熟悉,其主要目的在于使研究小组的全体组员都能够熟悉研究目的和范围,在会议中,需要对所使用的引导词进行明确解释,而且要对具体操作中可能存在的问题以及应对方法进行讨论。第四阶段,文件记录和跟踪阶段。这一阶段需要对会议中讨论的结果进行整理和记录,并且做好存档工作,还应该将讨论到的内容进行完整记录,而且需要对整个会议的讨论内容进行汇总,并提炼出结果,以此来形成HAZOP的报告文件。 3铁路自动站闭塞系统定性风险评估 为了确保风险评估结果的准确性,评估人员主要依赖于HAZOP技术,在具体操作过程中,还应该结合风险矩阵法,在评估过程中,包括两方面的内容: 3.1系统危害识别 在危害识别过程中,首先应该进行单元划分,单元划分主要是为了明确每一个模块的具体内容。其次,将偏差和引导词的确定因子予以明确,其中,包括多个方面的内容,如材料、操作活动以及设施设备等,设备的正常运作是系统运行的重要保障,这就意味着在危害识别过程中,在整个系统中,设备单元要素的体现,必须依赖于设备自身的功能。在闭塞机单元中,使用了双机热备,所以,在设备运行过程中,会进行主闭塞机和备闭塞机切换,切换过程中主要存在的问题有两个,第一是备闭塞机的功能失效,在这一问题的影响下,被确立的引导词包括两类,即间隔的和永久的,当偏差出现后,要素和引导词会进行合并,在这种情况下,所出现的偏差包括两种,分别是闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。对于监测机单元而言,其与闭塞机单元的偏差确定方法基本一致,所存在的偏差也包括两种,即闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。使用同样的偏差确定方法来对4050智能1/0模块进行偏差确定,最终确立的偏差内容则分为控制台亚当ADAN405O模块失效和组合架亚当ADAN4050模块失效。针对站间通信部分,其主要包括两个因素,其一为通信终端,其二为通信误码。针对前者,其引导词同样可以进一步分为间隔性问题和永久性问题两种,间隔性问题指的是站间间隔性中断,而永久性问题指的是站间通信永久性中断。针对后者,所产生的偏差则使站间通信信息误码,同样,这一方法也可以被用到闭塞机和计轴设备、闭塞机和检测设备的偏差确定方面。 3.2接口危害识别 在风险评估过程中,所涉及的微机化自动站间闭塞系统及其附属系统的接口包括其与连锁系统相联系的接口、与计轴设备相连接的接口、与控制系统连接的接口等,针对上述接口,则需要根据相应接口的组成部分进行划分,而且使用危害识别中同样的方式对引导词和偏差进行确立[2]。 3.3风险分析和评价 在系统的最初设计阶段,则需要通过全面的风险评估活动,对系统中的各类风险进行等级划分,最终确立的不同等级风险中,有四类风险不能够被接受,此类风险的存在很容易对系统产生较大的负面影响,如果不及时防范,则很可能引发巨大的损失,所以,为了确保铁路信号系统的正常运行,必须将此类风险降到最低。对于接口危害而言,被认为是不可接受的四类风险分别是事故复原按钮操作失误、到达复原按钮操作失误、模式切换按钮操作失误以及计轴复零按钮操作失误等,对待此类危害,应该慎重对待,并且尽可能降低风险等级。例如,在地铁风险评估过程中,采用HAZOP分析法进行危害识别,根据类似危害记录和专家观点对危险信号进行判断,其中,最为严重的危害是“DTG模式下运行权限错误”,然后借助故障树进一步查找“DTG模式下运行权限错误”的原因(见图1)。之后需要根据事件的后果进行损失分析,分析结果通常包括安全、出轨、人员伤亡等,其中人员伤亡可以进一步分为列车撞人,人员伤亡;撞车,人员轻微伤害;撞车,人员伤亡。 4小结 综上所述,风险评估技术在铁路信号系统的应用中,首先应该利用HAZOP方法进行风险识别,然后在此基础上进行风险评估,并且根据评估结果采取恰当的方法将风险降到最低,从而确保铁路信号系统的正常运行。 作者:单铎年 单位:中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司 铁路信号毕业论文:铁路信号设备故障诊断方法分析 进入新世纪后,我国铁路运输行业获得极快的发展,作为人们出行的主要工具,铁路运输扮演着重要的角色,因此在速度不断提升的背景下,保障其安全运行就显得极为重要。其中保障铁路运行安全的主要设备之一为铁路信号设备,其在机车运行中发挥着无可替代的作用,更是提升铁路运行效率以及能力的重要基础,从此我们可以看出探讨和研究铁路信号设备故障诊断方法显得具有较强的现实意义。当前,国内出现的铁路信号故障种类较多,对其进行诊断的方式也多种多样。在此背景下,我们必须深入研究和分析常见的故障诊断方法,笔者在本文中以实际角度对铁道信号诊断的方法进行阐述,以期进一步提升国内铁路信号设备故障诊断的水平和质量,为铁路安全运行奠定良好的基础. 【关键词】信号设备;铁路;诊断方法 由于质量以及不科学的维修等因素导致铁路信号设备在运行过程中经常出现故障,严重影响铁路系统的安全运行。事实上,在实践中有很多原因都会导致铁路信号设备出现故障,种类繁多的原因不仅需要我们结合处理人员的工作经验,还需要强化模拟和演练信号设备现场故障,保障工作人员具有较强处理分析故障的能力,不仅如此,还需要全力推广新的处理诊断方式、技术。在实际工作中,诊断铁路信号故障的方法有多种:传统诊断法、解析模型法等等。究竟是用那种方法技术需要结合现场实际情况以及相关影响因素加以决定,以进一步提升铁路信号设备平稳运行,提高铁路运输效率和质量。 1铁路信号设备故障处理方法 充分研究常用的诊断处理铁路信号设备故障的方法,有助于实际工作质量的提升,并且进一步完善和丰富科学的管理、养护手段。正如上文中所述,诊断和处理铁路信号设备故障的方法有很多,但是由于越来越复杂的铁路设备系统,构成设备的组件越来越精细,因此我们必须有针对性的选择诊断故障的技术,尽可能提升故障的解除率,保障铁路运输部门顺利运行。不仅如此,置身于信息化社会,我们要强化计算机技术、人工智能技术在实践工作中的应用比例,保障工作效率的提升,为稳定的铁路信号设备奠定良好的基础,在下文中笔者对其进行深入的探索和研究。 1.1传统铁路信号设备故障检测方式 所谓传统的故障检测方法指的是依托工作人员扎实的工作经验,经过分析和研究发生故障的部位,经过细致的了解设备发生故障的经过,根据现场的实际情况进行全方位的处理。在此过程中常用的方法有对比法、逻辑法、代换法等等,在日常工作中这种方法具有广阔的市场,人们经常使用。技术人员首先全方位的检查铁路信号设备的故障,能够把故障的性质、部位等良好的呈现,借助良好的实验操作,能够科学的断定铁路信号设备发生故障的大致位置以及其严重程度。不仅如此,通过计算机硬件以及软件技术,还可以系统化处理常见的故障,在故障检测过程中使用传统技术,最重要的为保障正常的电路,保障电力的需求得到满足,细致化的检测设备的运行情况,最终明晰发生故障的确切部位。 1.2铁路信号设备故障信号处理技术 作为排查和研究设备故障的重要技术,信号处理法依托相关数学、函数模型,对信号进行直接的分析,最终得出相关结果,得出信号的特征值,把信号设备故障使用科学的措施和途径予以解决。对比其他铁路信号设备故障处理的方法,其优势显著,不需要构建故障模型,因此此技术具有较强的适应性,使用范围较广。信号检测方法不仅易于操作且能够把故障部位准确的检测出,但是其也有一定的缺点,外界信号和声波对其造成一定的影响,干扰故障部位正常、准确的检测,因此其比较依赖信号,对各种环境以及类型下的铁路信号设备故障难以准确的进行检验。也就意味着,信号处理技术的使用范围比较独特,这一点我们应该有清醒的认识。由于我们只能在特定的故障检测之中使用信号检测处理技术,因此在特定对象之外的故障类型不能使用。近些年来,通过不断的探索和研究技术,已经开发出很多具有较高科学性能的检测技术和系统,因此在发展当前信号处理技术的过程中需要我们对新的技术不断发掘,有效的结合新的手段和存在的问题、矛盾,统筹各种节点型问题,借助更具科学性的检测技术、技巧以保障铁路信号设备的正常运行,最终落实在保障铁路顺利运行之中。 2铁路信号设备故障诊断方法 2.1铁路信号设备故障解析模型技术 我们所说的解析模型法指的是依托数理统计、解析函数等相关方法综合处理信息的方法。这种方法的基础为解析数学模型,然后对此进行诊断。依托解析模型法对数学模型进行科学的建立是一种行之有效且实用的方法。所以当铁路信号系统出现故障后,系统的输出、输入关系随之而改变。在此方法中使用的高科技技术比较显著,很多具有较强研发能力和较高水平的人员参与系统的研发和建设,能够在复杂环境下的突发故障模型进行科学的处理。在检测和处理故障的过程中应该对这种方法多加考虑和使用,以便于科学的拔除故障。在检测铁路信号故障的时候,使用这种方法能够为解决措施提供有效的途径。在这种方法中体现出显著的数学思想,数学运算方法体现的比较明显,人类的智慧也体现的淋淋尽致。 2.2人工智能铁路信号设备故障检测技术 专家控制系统诊断铁路信号设备故障的时候主要是对人的思维逻辑进行模拟,然后经过复杂的罗辑思维把需要诊断的问题予以解决,此方法在实践中表现出显著的优点。依托符号可以把此方法和知识良好的表现,科学的处理知识细节,有效的模块化需要处理的问题,这种方法依托专业的知识给出我们对实际故障进行解决的措施和步骤。依托国内车站微机监测的实际情况,有效的结合实践和此方法,在解决问题过程中使用人工智能方法,可以有效的排除和解决信号设备中存在的故障。同时,要想保障解决故障的效率和水平,还可以结合传统的故障处理办法,由于此方式非常新颖,能够准确的定位故障并科学的解决。所谓的模糊性指的是我们没有十足的把握某一事物的定义,没有确切的规定数量以及其内涵或者含义。在排查过程中迷糊逻辑的优势十分突出,所以在实际工作中使用的比较广泛。在铁路信号设备故障检测领域引入思维逻辑方法是未来的发展趋势,其比较适合对模糊知识进行表达,以符合人逻辑思维的方式进行推广和普及。根据上文的论述我们可知,检测和维修铁路信号设备故障过程中人工智能技术是今后的主要措施,更是检测技术发展的重要方向,我们应该对工作的重点、难点进一步明晰,以全面发展技术为指导,最终实现铁路信号设备的稳定运行。 2.3专家诊断分析法 所谓的专家诊断法指的是在系统中把某一领域专家的知识和经验纳入,但是这种方法使用的领域较少,和人工智能诊断方法具有一定的相似性,其主要是综合的使用多种诊断技术进行诊断,实际运行的时候主要以专家的思维进行问题的考虑,以专家的思维进行问题的解决。此方法主要是对专家的思维进行模拟,依托这种方法能够把人为因素的干扰降低到最低,从而保障结果的精确性。但是由于使用范围较窄,所以需要我们继续探讨和研究。 2.4人工神经网络分析法 由于铁路信号设备故障具有较强的独特性,这为人工神经网络分析法的形成奠定良好的基础,这种方法指的是依托人脑思维和处理问题的方式,把人性化的思维赋给机器,然后对故障进行寻找,在使用这种方法的时候不需要把信息知识库建立,也不会因为处理对象具有较强的复杂性而在运算处理问题上出现问题,保障具有较高的处理效率。 3结束语 事实上,铁路信号故障类型比较多,其中涉及的种类很多,而且其故障外在表现种类多,导致故障的原因多且具有非常复杂的形式,一些故障的模糊性和偶发性较强,因此我们在诊断故障问题的时候具有突出的半结构化或者非结构化性质,所以,我们必须借助行之有效的故障诊断方法、系统,对分析故障类型以及做出相应的决策奠定良好的基础。根据上文的论述,传统的铁路信号设备故障诊断方法对个人的工作经验、能力等极为推崇,客观实际情况反应的不真实,今后,智能化的诊断系统是系统发展的主要趋势,这就要求我们必须强化建设铁路信号系统力度,不断深入研究和探索,在最新研究成果的辅助下,对诊断故障的技术、方法和系统不断完善,实现稳定高效的铁路信号设备故障诊断,保障其能够稳定的工作,促进铁路运输顺利的进行。 作者:刘富钱
电子信息类论文:电子信息类红外线控小车设计论文 论文关键字:单片机89C51 脉宽调制 直流电机 LED显示 论文摘要:本课题组设计制作了一款具有智能功能的小车,功能强大。小车具有以下几个功能:可遥控小车的车速,方向,可按喇叭,小车的状态用LED和数码管显示。 而小车的车速和转的方向则是通过直流控制电机的正转反转和转速来控制,以及PWM的占空比通过转换成二进制显示在数码管上以显示小车的车速。而本文即是设计了用89C51和74HC138等控制的直流电机实现脉宽调制(PWM)调速系统,硬件电路实现了小车正转,反转,加速,减速的功能,给出了程序流程图程序及仿真结果。 1实习目的及意义 大学毕业实习是完整大学生活的一部分,是本科学生毕业前的一个重要的实践教学环节,是成长为一名高级专门技术人才所得到专门实践训练的重要手段。通过毕业实习可以使学生在毕业前有一定的职业意识、职业素养、职业经验,可以使学生能较深入地了解本专业的生产技术、生产过程和管理知识,进一步加深对所学专业理论知识的理解,进一步熟悉实际电子产品研发的方法与过程,培养学生分析问题、解决问题的能力以及工程实际能力,为实际工作打下良好基础。 (1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识; (2)提高运用所学知识来解决实际问题的能力; (3)初步掌握专业设计工作的流程和方法; (4)学习体会典型电子产品项目开发团队的角色构成及团队角色协同工作技巧; (5)学习典型的电子产品开发技术; (6)学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验; (7)感受电子产品研发对学生知识结构、技术技能、综合素质的要求; (8)加速由学生向员工的身份转变,增强同学的就业能力和信心; (9)学习体会电子产品企业规范化、专业化、标准化、规模化的电子产品设计、开发流程、典型开发团队中人员角色设置。 2实习任务及要求 实习题目:红外遥控小车 实习具体要求: (1) 可遥控小车的车速、方向、可按喇叭,同时小车的状态用LED灯和数码管显示。 (2) 独立查资料,同时订立方案,然后画出原理图及其相应的PCB板,并且相关的程序并进行仿真。 (3) 焊接电路板,下载源程序进行调试。 3实习时间及地点 实习时间:2010年3月2日~2010年3月19日(3周) 实习地点:西华大学电气信息学院专业实验中心 4实习情况及完成情况 4.1主要芯片介绍 MCS—51系列单片机及其特点 (1)可靠性高: 因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如:程序指令,常数,表格)固化在ROM中,不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时系统稳定可靠。 (2)便于扩展: 片内具有计算机正常运行所必需的部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。 (3)控制功能 具有丰富的控制指令:如:条件分支转移指令,I/O口的逻辑操作指令,未处理指令。 (4) 使用性好 体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化。 单片机的发展历史简介 (1)第一阶段(1971年到1978年),以MCS-48系列为代表,称4位单片机。在片内:CPU有四位或8位,ROM有4KB或8KB,RAM有64B或128B,只有并行接口,无串行接口,只有一个8位的定时/计数器,中断源只有两个。在片外,寻址范围只有4K,芯片引脚只有40个。 (2)第2阶段(1978年到1983年),以MCS-51系列为代表的成为8为单片机:在片内:CPU有8位,ROM有4KB或8KB,RAM有256B或128B,只有并行接口,有串/并行接口,有2个或3个16位的定时/计数器,中断源有5个至7个。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有40个。 (3)第3阶段(1983以后),以MCS-96系列为代表,称16位单片机。在片内:CPU有16位,ROM有8KB,RAM有232B,有串/并行接口,有4个16位的定时器,中断源有8个,增加了D/A和A/D转换电路。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有48个或68个。 以上MCS-51系列以及优良的性价比,在我过得到了广泛的应用。 4.2硬件模块的设计 在本次的设计中,我们涉及的硬件模块主要包括电源电路、串口电路、晶振电路、复位电路、显示电路以及红外收发电路组成。整体的组成框图如图4.1所示: SHAPE \* MERGEFORMAT 图4.1 硬件组成框图 4.2.1电源电路的设计 这次的设计我们选择用USB接口供电的电路图,是因为用USB接口供电比较方便,并且在此次的设计中,USB仅作供电用,不参与与PC机的数据传输。 在电路设计中,用LED灯来显示电路是否通电,用一个开关制电源的通与断。电源电路如图4.2所示: 图4.2 电源电路 4.2.2串口电路 RS-232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总路线标准,是DCE(数据通信设备,如微机)和DTE(数据终端设备,如CRT)间传输串行数据的接口总线。RS-232C最大传输距离为15m,最高传输速率约20kbps,信号的逻辑0电平为+3V~+15V。逻辑1电平为-3V~-15V。RS-232信号线和DB-9引脚关系如表4.1所示。 该产品是由德州仪器公司(TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口rs232电平是-10v +10v,而一般的单片机应用系统的信号电压是ttl电平0 +5v,max232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准,每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5-V TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。MAX232是电荷泵芯片,可以完成两路TTL/RS-232电平的转换,它的的9、10、11、12引脚是TTL电平端,用来连接单片机的。 在设计中,若要使单片机和上位机进行通信,则必须要考虑接口电路。由于单片机通过串口发送出来的是TTL逻辑电平(0V和5V),而计算机RS-232总线上输入、输出数据和控制信号为+12V左右的电压,单片机要和PC的上位机通信就必须是电平一致,所以发送部分关键的部分是电平转换和串口发送,电平转换可以用模拟器件进行转换,但是为了方便起见,本次设计采用的是集成芯片,一个芯片加上它的外围电路即可完成电平的转换的工作。结构简单、方便容易,精确度高。本次所采用的是MAX232,我们要对其外围电路进行设计。 MAX232是标准的串口通信接口,对于一般的双向通讯,只需要使用串行输入口RXD(第3脚)、串行输出TXD(第2脚)和地线(第7脚)。该电路主要将TTL电平转换为RS232电平注意:单片机的晶振选11.0592MHz,主要是让其串口通信的初试化波特率时可更接近9600。MAX232逻辑电平的规定如表4.2, 其电路如图4.3所示。 4.2.3晶振电路的设计 晶体震荡电路是为单片机提供稳定的11.0592MHZ的频率。其电路图如图4.4所示: 图4.4晶振电路 4.2.4复位电路的设计 复位电路可以在单片机不正常工作时,让其复位,使其跳出错误的循环,重新开始进行新的运行。本次设计采用了如图4.5的设计。 图4.5 复位电路 4.2.5显示电路的设计 此次设计我们要用到数码管显示电路和LED灯的显示电路用以显示小车状态。数码管显示电路采用74LS138译码器来选择控制数码管的显示,通过PNP三极管对输出信号进行放大来驱动数码管的显示。数码管采用共阳极,显示数据信息通过P2口传输给数码管,这样就能完成数码管对小车状态的显示功能,其电路图如图4.6所示: 图4.6 数码管显示电路 此次电路设计的显示小车状态的电路还有LED显示电路,LED显示电路采用74HC573锁存器将P0口传来的数据用以控制LED灯的亮灭,其电路图如图4.7所示: 图4.7 LED显示电路 4.2.6红外收发电路的设计 该模块使用一体化红外接收头,其电路如图4.8所示。瓷片电容为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.7口相连。有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 4.3软件的设计 要对然间进行设计,首先我们应该考虑到红外接收的波形,在熟悉了红外接收的波形的基础上,才好更进一步的对然间进行设计。图4.9是这次设计所用的遥控板的红外接收信号的波形图: 5实习产品的功能及指标参数 本次实习产品是红外遥控小车,小车的功能: (1)显示小车的方向,车速,分别用LED灯和数码管显示了其状态; (2)当遥控板按下方向键时,相应的LED灯会亮,以此表示小车的前行方向; (3)当按下遥控板的档位键时,数码管会分别显示相应的车速1、2、3,同时伴随着LED灯的闪烁,以此表示小车在变速。 6总结与体会 通过三周的努力我们设计出了红外遥控小车的设计、制作和调试的任务。虽然没有真正的小车实物,但我们用了数码管和LED灯来代替了小车的状态,通过遥控板对其进行了控制。 在设计的过程中用到了单片机,用到了Protel 99se。在Protel的界面中找到单片机芯片,画出电源电路,复位电路,晶体振荡电路,LED接口电路连线后实现PCB的转换。做课程设计是为了让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合,在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高,学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力。在做课程设计的过程中,我深深地感受到了自己所学到知识的有限,明白了只学好课本上的知识是不够的,要通过图书馆和互联网等各种渠道来扩充自己的知识。同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,只有在充分的分工合作中才可以事半功倍做到最好,所以必须发扬团结协作的精神。 此次任务中主要做了下面几点较突出的工作: (1)通过查阅大量的相关资料,详细了解了红外遥控系统的原理,明确了研究目标。 (2)通过本次毕业实习进一步加深了对专业软件的了解,并能够灵活运用Protel 99se。 (3)通过此次毕业实习重新复习并进一步学习了单片机;熟练掌握了WORD软件的使用。 同时此次实习中也存在很多的问题,特别是软件方面对程序的编写还比薄弱,编写出的程序还不能完全实现预期的目标。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。有了这次的设计经验,相信在以后的学习设计实践过程中,我们可以做到更好。 电子信息类论文:电子信息类专业体系建设论文 一、建设和改革的方向 在提高普通民办高校办学质量这一系统工程中,课程体系与课程内容的改革无疑是一个优秀的问题。尤其是专业基础课的教学与课程平台的建设对于人才培养起着至关重要的作用。电子信息类的专业基础课程体系改革建设同样对其他专业课程体系改革有着重要的指导意义和应用价值。本文依据应用性本科院校人才培养的需求,针对电子信息类的四门专业基础课,从课程体系建设的角度对教学内容的优化,理论课程与工程应用相结合的具体方法进行了探讨和研究。《电路分析基础》、《信号与系统》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》四门课程是电子信息类专业学生的重要专业基础课,具有理论性强、公式定理多、计算量大等特点。而这四门课程内容循序渐进,联系紧密,对后续课程的学习意义更是重大。同时着眼于民办普通高校“应用型、创新性”的人才培养目标;充分考虑其生源情况,坚持“因材施教、突出实践、个性发展”的方针;深入研究课程群之间的内在关联性;优化和精简教学内容;强调理论课堂引入仿真软件的教学手段;立体的、科学的开展电类专业基础课程体系的建设和改革。 二、建设和改革的指导思想 1.课程体系突出“综合化、应用性”人才培养目标结合民办普通高校的办学实际,强调学生素质和能力的培养,使学生在掌握基础理论、工程实践、运用现代化技术等方面得到全面锻炼,注重培养学生的工程应用意识,培养学生用综合与整体性眼光解决工程技术问题的能力,塑造具有高素质的“应用型、创新型”专门人才。 2.科学的、立体的专业基础课程体系建设要让专业基础课程体系的建设改革取得成效,必须是系统和科学的。一方面对课程理论内容进行优化整合,与时俱进,做好教材建设;其次,结合计算机仿真软件辅助教学,改善教学手段;另外,加强实践环节在教学中的地位,减少验证性实验,增加综合性实验,补充设计性实验。在课程体系建设中,以“掌握原理”为准则,贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念。 3.注重专业基础课程间的内在联系体系内课程建设应尽量减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。 三、建设和改革的主要内容 1.课堂教学与工程应用的有机结合根据电子信息类四门专业基础课程的特点,结合三本院校生源的实际情况,突出“综合化、应用性”,将Matlab与《电路分析》和《信号与系统》;Multisim与《模拟电子技术》和《数字电子技术》有机结合起来。在理论课的教学中引入Matlab软件辅助分析电路问题让理论教学变得直观、易懂,是化解教学窘境的有效手段。通过Multisim仿真软件来绘制电路,观察电路的工作过程,让学生一看就懂,一听就会,突出重点的同时又解析了难点。利用仿真软件进行辅助教学,即降低了学生的学习门槛,又提高了其学习兴趣,对理论课程教学效果的改善是显而易见的。同时,对于应用性本科院校,将仿真软件引入课堂教学,还有更长远的意义。通过软件仿真,学生不仅对知识理解更深刻,掌握更牢固,应用更熟练,并进一步加强了理论联系实际的运用能力,缩短了传统课程与相关实用技术和科学技术发展前沿的距离;对学生的职业发展之路作了很好的铺垫。 2.优化整合,统一部署体系内课程建设不能孤立单干、各自为政;应减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。在教材建设上,削枝强干,注重基本理论和知识性,合理定位内容的广度和深度;弱化复杂推导和深度计算,突出概念和原理,强调其在实际工程电路中的分析与运用;注重揭示课程内容之间的内在联系和普遍规律,前呼后应,浑然一体,力求构建一个良好的教材体系。在实践教学环节,注重营造工程环境,加强集中实践课程建设;以综合性实验为载体,实行跨课程的基础理论应用训练的和技能训练。有助于学生对所学知识的宏观把握和深入理解,提升了学生分析问题、解决问题的能力。 独立学院经过十余年的发展,已经形成一批新的高等教育资源,在发展本科教育中发挥了重要的作用。但随着独立学院数量和规模的不断扩大,同质化现象日趋严重,人才培养、专业设置等方面的雷同和缺乏特色已成为制约独立学院发展的主要原因。教育部《独立学院设置与管理办法》等相关文件出台后,母体高校的“光环效应”逐渐减退,独立学院在专业设置、人才培养等方面遭遇到前所未有的挑战。为了更好地适应市场和社会需求,有效提高电子信息类专业工程应用能力,众多高校都在积极研究与探索。 针对民办普通高等院校,课程体系改革的趋势是向着“基础化、综合化、学研产一体化”发展,适应市场的人才需求变化。“基础化”就是强调设置最基本的理论知识课,讲授基础性最强的科学、技术和专业工程知识,训练作为电子信息类专业工程技术人员最基本的技能,这是当前电子信息类专业课程体系改革中的一个重要趋势,也是应对当前电子信息类工程技术高速发展和工程人才需求快速变化的有效途径。“综合化”就是要求电子信息类专业教育应加强交叉学科或多学科的教学,扩大人文、社会科学和管理科学的课程设置,以及加强综合性的工程设计的理论教学和实践训练。高等工程教育培养的是未来的工程师,工程综合是电子工程师工作最显著的特征。“学研产一体化”是指应建立教学、科研、生产一体化的联合体,面向科学研究、技术开发和工业生产实际,调整课程设置,精简教材内容,改变课堂教学方式,改善传统教学手段。在专业课程体系改革的道路上,始终以“掌握原理”为准则,坚持贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念,为电子信息类专业教育带来新的生机。 作者:姚敏单位:武汉东湖学院 电子信息类论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 电子信息类论文:电子信息类实践教学论文 1构建合理完善的实践教学体系 围绕专业综合改革目标,建立分层分流人才培养方案的课程体系.根据学生的学习认知规律,实施按层次、分阶段组织实践教学.将实践教学内容分为4个模块:认知类实习实验模块、基本技能训练模块、专业综合能力训练模块和创新能力训练模块.建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.同时不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块融为一体,充分利用软件操作的便捷性,探讨问题的关键所在. 1.1实践教学体系的模块化、层次化建设 坚持“以实践与创新能力培养为优秀”的实践教学观念,优化实践教学内容,改革实践教学方法和手段.结合专业综合改革,在相同知识平台基础上,将教学内容联系较为密切的课程,整合成系列课程群,按群建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系.实现与科研、工程、社会应用密切联系,基础与前沿的有机结合的良性互动.引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法.建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式.在专业综合改革的基础上,整合拓展,完善实践教学过程的层次化,在实践教学体系中主要完成: (1)基础型训练——实践教学的基础,加深学生对基本知识的理解; (2)综合设计型训练——实践教学的关键,增强学生理论联系实际能力; (3)拓展应用型训练——实践教学的提高,促进学生对交叉学科的知识综合性; (4)工程创新型训练——实践教学的升华,培养学生对系统的工程能力和创新精神. 1.2理论、实践和仿真并举 将仿真技术逐步渗入到电子信息类理论课程以及相关的实践类教学中,在课程内容设置上理论教学与实践教学相辅相成、相互渗透.在实验教学中,加强实验教材建设,编写集电子电路、通信与信息类处理、计算机控制三位一体的电子信息类专业实验教材,突出软件仿真技术在实验中的应用.在具体过程中,硬件实验与软件仿真并举,加强对系统设计工具软件的实训,突出对知识综合运用能力、系统设计能力、创新能力、团队协作能力与工程实践能力的培养. 1.3以大学生电子设计竞赛促进实践教学 伴随科学技术迅速发展,专业之间相互交叉与渗透,而电子设计竞赛内容具有明显电子技术、信息类技术、计算机技术等的综合特征,需要理论与实践的紧密结合,强调系统总体方案的设计和具体电路的实现,朝着新技术和新应用方面发展.传统下的课程体系已经不能适应这种需求,必须更新教育理念,在专业综合改革框架下,构建新的实践课程体系,以满足专业学科在新环境下要求.鼓励学生申报开放项目,自主选择指导教师,在教师的宏观指导下完成课题研究,为参加电子设计竞赛打下基础.对积极愿意参加电子设计竞赛的同学,则组成参赛小组,指派理论水平高、实践经验丰富、创新意识强的教师给予指导,提高综合实践能力.十多年来,我们在竞赛中获得优良成绩,有力推动实践教学改革. 1.4实践教学保障体系的进一步完善 实践教学保障体系的基础是拥有一支实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍.以现有的两个教学团队《现代电子技术教学团队》、《信息类与控制教学团队》为基础,整合两个团队的师资力量,打造一支教学理念先进,教学管理有力,实践环节特色突出,教学、科研成果丰富,朝气蓬勃、开拓创新的一支优秀电子信息类专业实践教学团队.实践教学保障体系的优秀是实践教学管理制度,为保证正常的实践教学秩序,必须加强实践教学工作的规范化管理.实践教学由实验、实训、实习、毕业论文(设计)等环节有机构成,强调每个环节都重视实践教学的管理和监督,并积极探索创新管理监督模式,是提高实践教学质量的关键.如成立由教学经验丰富、责任心强的高级职称教师组成的教学督导组,督导实验课中的备课情况、课程教学计划的执行情况、实验报告的批改情况;实训中的电子电路制作的方案、调试、验收情况;专业实习中的计划、实施过程、实习报告的撰写和鉴定情况;毕业论文(设计)的选题、开题、论文(设计)规范性的指导情况等.对教师实施教学过程及时提出针对性的意见和建议,以提高实践教学效果,形成长效管理机制. 2实习、实训基地建设 建立一个集实践教学内容、形式、手段、考核、教材建设和队伍建设等为一体的电工电子实验中心,能为学生能力培养提供便利.围绕专业综合改革目标,在分层分流人才培养方案的课程体系下,根据学生的学习认知规律,按层次、分阶段实施实践教学. 2.1实验室建设 不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块组成有机整体,采用现代仪器方法和技术,将理论教学与实践教学紧密地联系在一起,重点培养学生的知识综合运用能力、实践动手能力、创新意识和创新能力.通过实验与多媒体及计算机软件仿真相结合,体现现代教育技术在电子教学实验中心实施的实验教学.以培养和提高学生的科学实验素质和创新能力为目标,积极开展实验教学改革,努力提高实验教学质量,进行实验教学改革.精选实验项目,按照基础型、综合型和设计性等实验类型,分层次开设教学实验,因材施教.改革教学方法,利用现代教育技术加快实验教学手段的现代化,并努力将科研成果转化为实验方法和内容.依托优势学科让学生及早参加科学研究,通过科学实验培养学生理论联系实际的学风、严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力与创新精神.充分重视实验室向学生开放工作,把实验室开放工作作为教学改革的重要内容.坚持“面向全校、因材施教、形式多样、注重实效”的基本原则,有效利用现有实验室条件或创造必要的条件,统筹规划实验室开放工作,制定相应的实验室开放制度.本着实验教学改革的精神,积极开展实验室开放工作,采用多种形式向学生开放.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.在时间和空间上全方位开放实验室,吸引学生利用课余时间(假期)到实验室参加实验研究、进行科技制作和发明创造等活动,培养学生动手能力和创新实践能力. 2.2电工电子实验中心建设 经多年努力,已经形成一个实验形式上开放与计划安排相结合,实验内容上基本是内容与创新相结合的新型实验教学与管理模式,是一个提高学生的实验技术水平、增强动手能力、逐步养成从事科学研究的基本素质和良好习惯的综合性平台.在这个综合平台上,建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求. 2.3实习基地建设 校企合作是高校培养创新型人才的一种新型人才培养模式,是促进高等教育改革创新,全面提高人才培养质量的重要举措.通过校企共建实习基地,实现应用型人才培养的目标.在实践基地中,完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力.学生在企业导师的指导下,有望直接参与企业的产品研发和技术活动,增强创新意识.目前我院已与杭州大华,武汉众友,江苏洪泽瑞特,扬中绿杨电子、苏州固纬、福建冠捷电子、淮北东磁电子、淮北矿业集团等企业建立长期稳定的专业实习基地,收到良好实习效果. 3结束语 在专业实验中,以多媒体技术仿真技术为主线,采用“层次化、模块化、相互衔接、整体统一”的模式,不断优化实验项目.坚持因材施教,提供一部分拓宽与提高的选做实验项目,为学生的自主研究与发挥留有足够的空间,以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求,促进创新人才的成长.在专业实践教学中,以实验教学为基础、课程设计为主线、电子设计竞赛和工程训练为依托的教学模式.结合仿真技术特点,从课程、课程群、逐步过渡到以系统设计、模拟分析和系统实现为主的方式,强化EDA技能训练和突出工程应用培养,以满足加强素质教育、培养复合型、应用型人才的要求. 作者:杨一军陈得宝方振国李峥王江涛李素文单位:淮北师范大学 电子信息类论文:电子信息类专业课程教学论文 1课堂教学 1.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 1.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 1.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 2实验教学 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 2.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 2.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 2结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息类论文:电子信息类课程教学论文 一、实验课教学模式的改革 我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化,成为“电子线路设计与测试”课程,面向信息学院开课。该课程分为三个层次:基础性实验-综合设计性实验-设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是:(1)基础性实验:开设一定数量的验证性实验,包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。(2)综合设计性实验:以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装调电子电路,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维。(3)设计研究性实验:打破多门课程界线,进行综合性、研究性课题设计,如电子系统的设计,CPLD/FPGA的数字应用系统设计,嵌入式系统设计,电子系统自动化设计与仿真。 采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。 二、实践到理论再到实践的教学方法 1.先理论后实践的缺点 电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。 2.实践到理论再到实践的作用及效果 低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下: 教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。 3.与项目教学法相结合 我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。 在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。 设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。 设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。 三、结语 在实际教学中采用实践到理论再到实践的方法,极大地提高了学生的学习兴趣,开拓了学生视野,激发了学生的思维,使得理论教学变得比较容易,学生的成绩有了显著的提高。但是我们的教学目的不是仅仅为了掌握理论知识,先实践后理论是为了提高学生学习效率,教学的最终目的还是为了实践,因为学生工作后面对的就是对知识的实际应用。 电子信息类论文:电子信息类专业课程教学研讨论文 摘要:《微机原理与接口技术》是电子信息类专业学生的一门必修课程,此课程内容多、细、零散且抽象不易理解,学生反映难学,为此,对此课程的教学方法提出了几点体会。 关键词:微机原理与接口技术;教学方法;形象比喻法 1引言 随着我国微机事业的发展,目前微型机在我国工业过程控制、智能化仪器仪表、机电一体化、办公自动化等领域已得到迅速发展。许多现代通信设备都融合了当今最前沿的计算机技术,这就要求我们培养的通信类人才必须了解和掌握计算机在通信领域的应用技术。为培养综合性人才,我系将《微机原理与接口技术》作为电子信息类专业的主要课程,主要阐述微型计算机的基本组成结构和应用系统设计,以及汇编语言程序设计。通过本门课程的学习,学生可以获得微机软硬件方面的基本理论、基本知识和基本技能,从而培养学生工程应用能力,为深入学习计算机控制技术、智能仪器的设计打下良好基础。但是,在以往的教学中,学生普遍反映该课程“难”、“活”、“繁”,属于“困难课程”之一。从如何提高微机原理课程教学质量、增强教学效果,促使学生个性化发展等方面,谈谈在教学上的一些体验和认识。 2课堂教学 2.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 2.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 2.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 3.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 3.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 4结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息类论文:浅析民办高校电子信息类毕业设计(论文)改革 摘 要 民办院校面对其培养特点和学生就业压力大等因素必须对大四阶段的毕业设计进行相应的改革。重视题目申报环节,转换选题模式、加大过程管理,提高平时成绩的比例,同时辅以相应的激励措施,增强教师和学生的主观能动性,能够保证本科毕业设计(论文)的质量。 关键词 毕业设计(论文) 题目申报 选题模式 过程管理 毕业设计(论文)是一项衡量学生对四年来所学专业知识的一个综合性考察环节,是体现教师业务能力,学生知识运用能力的重要阶段。作为民办高校,对本科的毕业设计环节也予以了重视,但也只是照搬许多公办院校模式,结果没有凸现民办本科培养的特点,再加上就业压力大,使学生对毕业设计环节不够重视。针对这些问题,有必要从提高毕业生和辅导教师的工作积极性出发,对现有的毕业设计模式进行改革。 1 目前的现状 (1)题目申报;(2)选题;(3)动员大会;(4)见面。以上几点看似很全面,但在各个环节上却考虑不够全面。主要表现在:题目申报时部分内容不足以体现学生的应用能力;选题带有强制性在里面,没有考虑到学生的兴趣;动员大会没有起到动员目的而是走形式。总之,学生的积极性没有调动起来,教师的责任心也没有得到提高。鉴于以上现状,本文旨在各方面提出改革。 2 改进措施 合理利用民办院校有兼职教师的优势,发挥他们的实际工程应用能力,要求毕业设计具有专业性、实践性、可行性、创新性等方面的特点,学院制定积极有效的激励措施,提高学生和教师的积极性和主动性。 2.1 申报题目 电子信息类毕业设计的题目大体可分为三类:工程型、科研型和理论型。针对民办院校应用性的培养模式,对于纯理论型的题目应一律不许申报。其中题目申报类型可以包括: (1)鉴于本校电子竞赛的优势,可以将大赛中的内容进行延伸由暑假已参加大赛的学生自主选题。(2)根据教师科研课题的分支,拟定题目。(3)对电子信息类专业还可以根据其自身专业的性质,加强学生对EDA技术的掌握和熟练应用,教师可以提供相应电子系统的设计和仿真的题目。 2.2 选题环节 (1)选题模式。据统计,目前许多高校的毕业设计环节都存在选题不当的现象。就选题模式来说,大部分高校主要采用以教师选题为主、学生选题为辅的传统选题方式。这种模式可以发挥教师的优势,但没有考虑学生的兴趣,脱离学生的主观愿望和客观实习条件,使学生不能或不愿积极主动地学习。因此,在选题环节,应充分体现学生为中心的原则,以充分调动学生积极性为前提。可以把教师所拟题目按类型分类,进而根据学生的兴趣让学生自己来选题。同时学生也可以根据平时授课过程中各教师的研究方向结合自己的特长,自选题目。(2)选题时间。尽早将题目告知学生让学生可以尽早了解设计内容。(3)选择原则。在以往选择过程中,有部分教师带8-12人,弊端很多,如教师管不过来,学生应付较多,论文质量很差等。因此,在选题时,每个教师最好控制在4个学生左右,最多6人。 2.3 管理措施 加强过程控制可以提高自觉性和主动性,杜绝抄袭。为了进一步加大毕业设计改革的力度,必须加大中间环节的督促与检查,增加相应的激励制度。主要表现在: (1)加大对指导教师的监督与激励。目前学院对毕业设计的检查工作通常都是针对学生的,对指导教师的检查相对薄弱。要保证毕业设计质量,必须加大对指导教师的监督,包括:工作态度,责任心,与学生见面辅导的次数和学生对指导教师的评价等。在分院进行中期检查时应让辅导教师对所带学生的进度及存在问题及时给予综述和阐述,并将其存档,在毕业设计结束时将其作为评价教师工作量的一项重要指标,这样对教师的责任心和教学水平都是一种促进。 (2)加大对学生的监督与指导。毕业设计的主要参与者是学生,所以加大对学生的监督与指导是很关键的。首先学生应第一时间向指导教师提供其联系方式,包括电话、QQ、电子邮件等及时、快速地将设计中遇到的问题与老师进行探讨。同时,尽可能地保证见面辅导,将这两种方式结合起来使用才能更加适应当前毕业生的实际情况。通过对学生和教师进行问题探讨次数和提出问题质量进行记录和评价,可以提高并督促毕业生高度重视毕业设计,同时也可作为成绩评判的参考依据。 (3)提高平时成绩在毕业设计成绩中所占比例。重视并强调平时成绩的重要性可以大大提高学生对毕业设计的态度。 目前我院毕业设计成绩的评定是按照指导教师、评阅教师、软硬件验收和答辩小组等四部分组成,其比例分配是3:2:2:3。这样的组织方法基本上能够保证毕业设计结果的客观性和公正性,又能够对过程进行监控,分布还算合理,但仍然存在一个普遍性的问题,即对学生中期检查和指导教师中期或设计后期阶段所提交的学生设计过程中学习态度等方面没有被体现出来,而且作为电子信息类等工科学生来说,软硬件验收阶段很能反映出来学生平时的学习过程,其所占比例较小,这样的评分标准对工作态度的激励性是不足的。同时在执行时发现学生对此验收环节不够认真,有应付的想法,这些都应在成绩比例中有体现。 提高平时成绩和中期检查成绩的比例可以使毕业生养成定期总结和阶段性小结的良好的惯,能够及时发现学习过程中的问题,及时积极地予以反馈和改正。还能够有效与指导教师进行交流,方便教师及时调整阶段性目标和工作方法。这样可以有助于提高毕业设计的质量。同时还可以建立形式多样的成绩评价体系,来提高学生对其的重视度,如可以用学生在论文设计过程中发表的论文或产品等材料替代毕业设计(论文)。 3 总结 鉴于毕业生就业压力大,改革目前的毕业设计模式,重视题目申报环节,转换选题模式、加大过程管理,提高平时成绩的比例可以满足当前大学生大四毕业设计阶段的需要,通过检查辅导记录、教师综述及学生评价等手段提高教师的责任感。同时辅以相应的激励措施,增强教师和学生的主观能动性、积极性和责任心,使学生能够很好地处理毕业设计与就业之间的关系,保证本科毕业设计(论文)的质量。 电子信息类论文:电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 随着近年信息产业的迅猛发展,工程素养作为目前电子信息类专业培养规格中的优秀指标之一,已受到越来越多的高等教育者的关注,尤其是地方性本科学校正在接受更加严峻的挑战,且很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。虽然电子信息工程类专业学生的培养取得了不少成绩,但由于多种原因,学生的工程素养培养大打折扣,无法满足社会对人才培养的要求,学生的就业压力也日益加大。本文结合当前实际,探讨电子信息类专业学生工程素养培养模式的科学合理构建,以有效地培养学生的工程素质,迎合社会发展需求,为尽快提高办学水平和质量奠定良好的基础。 一、工程素养的定义 众所周知,工程素质是工科学生最重要、最基本的素质之一,主要包括四个方面的内容:有良好的数学、自然科学和相应的人文科学知识基础;有比较扎实和比较宽广的技术学科基础;接受过必要的工程意识和工程实践的训练;有分析解决工程实际问题的初步能力。北京大学资深教授、全国大学生电子设计竞赛组委会主任沈伯弘先生曾结合清华大学、上海交大及哈佛大学、普林斯顿大学等国内外著名高校的培养模式,明确指出了当代大学生应具有的工程素质的基本涵义:是在基本技能的基础上,具有一定的独立学习能力、设计与创新能力、初步的研发能力,能适应新世纪社会对人才需求的一种综合体现。因此,工程素养就是一个工程师应具备的基本知识、基本理论和基本技能,一定的工程实践训练、严格有素的工程意识和工程习惯及综合的工程能力。 二、学生工程素养薄弱的原因分析 1.对工程素养的认识不够全面 很多人对其根本涵义的理解仍停留在传统意义上,甚至在一定程度上存在误解,认为只是基本技能的综合训练,而忽视了其优秀的设计与创新内容,或把设计与创新和工程素质割裂开来,也没有包含工程意识和工程习惯等内容。这就无法适应21世纪现代化建设对培养高素质、高层次的创造性人才的要求。 2.工程素养培养模式较单一 现行的工科教育模式本身也具有严重的弊端,主要是专业面过窄过细,在培养方式上,重专业轻基础、重知识轻能力、重技术轻素质,培养出来的学生只能在很窄的专业范围内发挥作用,缺乏对知识和技术的综合、重组和创新能力。在培养过程中,教学的相对独立始终是一个通病,教学缺乏实用性和时代性,尤其是实践环节,设计和创新成分少,只停留在实验教学的层面,且现有的校外实践过于形式化,起不到实际作用。 3.任课教师的工程素养不足 当前,高校很多教师是从学校到学校,自身的知识结构多为理论知识,很少接受工程训练,也缺乏工程实践经验。教学过程中,只从书本到书本的教师很难说能帮助学生建立更多的工程概念,且对学术前沿较少涉及,无法激发学生的工程兴趣。 4.培养工程素养的工程氛围较淡 一方面,课堂授课内容多为理论教学,学生参与实践的机会较少,参与面也不广;另一方面,学校的实验室并未最大限度地对学生开放,更没有单独的学生创新实验室。 三、工程素养培养体系的构建 1.以卓越工程师计划为契机,建设高水平工程型师资队伍 “卓越工程师教育培养计划”期待培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才,高校可以行业企业对人才的标准与要求为导向,强化学生的工程实践与创新能力。教育部陆续公布了两批“卓越工程师教育培养计划”高校名单。然而,学校的师资队伍并不符合“卓越工程师教育培养计划”培养需求,这就要求学校人事部门建设高水平工程型师资队伍,优先聘用有工程经历的优秀教师,鼓励企业专家参与高校教学任务,并创造条件鼓励校内教师到企业工作;同时,改革工程型教师的评聘与考核制度,将对他们的评聘与考核从侧重评价理论研究和,转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术服务等方面。 2.以加强教学改革为中心,提高学生的工程能力 学校教务部门应主要从课程体系、专业课程教学方法和实验教学环节以及课程设计等方面进行改革。学校教务部门引入“以科学方法论为主线”的新课程体系,包括科学方法论、人文科学基础、自然科学基础、主修专业课,增加了“唯物辩证法”“科学方法论”等类似课程。一方面,在制订专业计划时给予统筹安排,将对学生工程素养的培养列入任课教师的教学任务,配套建设强化工程概念的新教材。另一方面,教师也应意识到对学生进行工程素养教育的 迫切性和重要性,自觉实践培养学生的工程素养,利用自己的专业知识让学生充分地了解将来可能会从事的职业,同时,向他们多传授课本以外的专业知识。实验教学按照从低年级到高年级三个层次的拓展能力和素质训练计划进行:大学一、二年级强化基础;三年级培养专项技能与工程实践;四年级训练综合能力,增加设计型和综合型实验内容比重,开放实验室,鼓励学生在感兴趣的研究领域做探索。课程设计要求学生从解决现实生活中的实际问题出发。 3.以“产学研”联合培养为抓手,多渠道推进工程素养培养 “产学研”结合要求高校从学校内部培养走向开放和多元的校企合作培养,教育部和行业部门都在积极促成此事。这一合作培养模式可以多样化,合作可以全方位,共商人才培养方案、共建课程体系和教学内容、共创教学实验室、共施培养过程、共督培养质量。充分发挥学校和企业的优势,提供各自的条件,互为补充,共同培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。如,与企业建立校外实训基地,提供生产管理的真实氛围,社会交往情景和职业情景,可以促进教学相长,提高学生从事和胜任职业岗位的能力,在学以致用中进步和成长。 4.以职业指导体系为主线,增强学生的工程思想、职业道德和社会责任感 当前的职业生涯规划课教学,由于任课教师对学生所学专业知识的匮乏,多数停留在职业规划理论的教学上。而建立一套职业指导内容体系,对于树立学生工程思想有重要作用。对于一年级的学生,注重专业教育,了解专业培养目标,帮助学生了解所学专业以及专业可覆盖的一些职业,将来可能会从事的职业,这些职业对从业人员的素质结构要求以及发展前景。如,电子工程师、软件工程师等。同时,告诉他们这些职业的工作内容,将来还有可能遇到的挑战等。对于大二学生,要根据专业要求及其人生规划、职业规划,培养其职业素质。深入专业学习,探索专业发展方向,了解外部工程环境,营造一个工程环境,培养学生的工程意识。如,介绍与本专业相关的公司、新闻、著名人物等,同时,让学生了解电子设计大赛、程序设计大赛、挑战杯、数学建模等相关大赛,并引导学生积极参与,投身其中。对于大三学生,提升专业素质,明确就业方向,鼓励更多的学生参与到教师的课题研究中,引导学生实地参观学习,开展职业角色模拟演练等。对于大四学生,引导学生到生产单位实习,把前期积累的专业知识应用到实习过程中,在实际工作中进一步提升工程素养。 总而言之,构建电子信息类专业学生工程素养培养模需要具备较丰富工程经验的教师、教务部门的统筹安排、社会工程企业单位的支持、学生的自觉配合和积极参与,各个环节紧密相扣,缺一不可。 电子信息类论文:电子信息类课程改革中的应用 摘要:传统的讲授法教学已经不能完全满足现代的教学需求,尤其是是在突出能力训练方面。要让学生实践能力更强,更加贴近工作情境,就要采用多样化的教学方法。本文就项目教学法进行了研究,就项目教学法在电子信息这类课程的改革过程中起到的作用进行了阐述。 关键词:项目法;教学手段;教学改革;教材编写 一、高职电子信息类课程改革目的 1.1高职电子信息类课程现状:高职电子信息类课程,突出工作技能的培养。但是学校与企业联系深度不足,未达到共体开发的合作程度。所以,很多时候仍然沿用老的教学模式和教学方法。学生在学习中对知识的理解感到吃力,对最新技术与工作流程了解不足,存在一定的弊端。1.2教学改革的目的:首先重新确立培养目标,要培养的是新一代社会人才,定位要准确,不是研究型而是应用型人才。应该注重素质培养、技能培养、工作需求培养。其次,要打造新的课程体系,让课程体系焕发活力,与企业合作,培养的主体不再是学校,而是学校与企业双主体模式。课程更加符合企业工作需要,知识理论以够用为主,培养自学能力,具备进一步自学的能力即可。再次,配套教学软硬件环境,打造实验室、实训室、实验基地、教学平台、素材库如此等等,不一而足。1.3教学手段与改革的关系:丰富教学手段,让课堂生动多彩,让内容更加具体化,能够让课程形成体系。也能够展现教学改革的具体作用。对于电子信息类课程更是如此,电路设计、模块展示、仿真操作等等,都可以成为新的教学手段。而最为突出的就是项目教学法,尤其适合于电子信息类课程。 二、项目教学法研究 项目教学法已经尝试融入到实际教学当中,取得了较为理想的效果。很多课程纷纷采用。但是在实际的采用过程中,只是用了其中的几个分支点,并不是真正的完成项目法教学,收效自然也大打折扣。项目法教学的思想:将实际的某个工作,转换成一个相对系统的完整的小项目,其中应该包含多个知识点,这些知识点是为完成工作服务的,也是为课程中包含的。项目法的实施不再强调讲授,而是让学生有任务有目的的去学习,研究,参与到工作流程中来。在遇到困难时候进行讨论,尝试解决任务中的问题,将教师的指导和建议转化为执行方案。完成任务、分析过程、总结经验。特点是:首先是教师身份转换,教师不再是知识讲解者,而是任务的布置者。任务的参与者。但要起到指导方向的作用。学生的学习过程转变了,变成了对知识的需要,自主的去从课本、网络、团队中获取知识,了解流程。成绩的评定也改变了,要观察整个过程中学生的表现,团队的表现以及团队彼此之间的认可度。而不是单纯的用试卷来衡量成绩的高低。设计原则项目教学法的设计原则主要包括:以学生为中心,充分发挥教师的协助作用。选出适当项目,开发项目课程。首先,项目课程:若干个项目组成项目课程,项目可以是一组典型的工作任务,综合覆盖若干个实际工作任务;也可以针对某一典型的工作任务,完整地经历生产某一产品的工作过程;也可以解决某个单个或局部的问题。一门项目课程,纵向上可以分成若干个项目,其逻辑关系有:递进式、流程式、和并列式,等等。横向上每个项目可以分为若干个模块,一个项目与其对应模块是分解的关系,从大的典型产品到小的典型产品(设备、故障、服务),每个模块4至8个学时为宜。其次项目课程下的模块内容:以工作任务中的职业能力培养为目标,主要内容包括工作任务、技术实际知识、技术理论知识、拓展性知识、工具材料、教学要求、技能考核要求、学习时数,等等。其中技术实践知识是指完成某项工作任务必须具备的操作性知识,如操作步骤、工艺、工具设备等。技术理论知识,是指完成该工作任务必须具备的理论性知识,用于解释“为什么要这样操作”,其基本要求是以满足工作过程为基本原则,要避免以工作任务为参照点,重新裁剪原有理论知识体系的倾向。技能考核要求要全面反映职业资格标准和岗位规范要求,并有机嵌入专业课程标准之中。 三、项目教学法在电子信息类课程改革中的作用 3.1能丰富课堂内容,提升课堂质量:电子信息类课程例如单片机、电路基础、模拟电路、PLC、数字逻辑等等多种课程当中都适用于项目教学法,所以可以提升教学的效率,让课堂生动多彩,高质量的完成40到50分钟的教学内容。3.2项目式教学能够让学生贴近工作岗位要求:项目式教学可以将工作岗位的实际工作融入当中,学生在完成任务的同时,也完成了企业具体工作岗位的某个工作过程。将这些工作过程进行融合,小任务组合成大的任务,就形成了企业工作岗位的主要任务,让学生与工作任务不断贴近。3.3促进素材库的完成进度:任务教学,采用新的教学方式,没有配套的教材与教辅。教师精心研究的每堂课的讲义与具体任务单,回馈单等资料,就是新的任务教学法则的教材的主体内容,只需要简单的丰富与添加,就可以形成新的符合要求的教材与教辅,完善素材库建设。 作者:王永强 单位:哈尔滨职业技术学院 电子信息类论文:电子信息类实验教学改革思考 电子类实验是电子信息类专业必修的实践性技术基础课程,是模拟电子技术和数字电子技术相结合的基础实践课程,主要是培养学生理论联系实际的能力,提高综合素质和工程实践能力。加上我校地处湘西,该地区的产业结构不完善,同时电子信息类专业知识更新速度快,而实验基地的改建、创建及实验内容的更新速度受经费和师资力量影响,远远赶不上知识更新的速度。因此,探索建立一种以培养学生创新能力为优秀内容的电子类实验教学体系和方法,则显得愈来愈迫切和重要了。 1传统电子信息类实验教学模式存在的问题 (1)教学模式陈旧,不适宜时代的要求。传统电子信息类实验教学仍是以教师为中心的教学活动,学生是被动的实践者,绝大多数实验还必须严格按照规定好的操作步骤进行,这样的实验教学模式严重束缚了学生创新思维扩展的空间,抑制了他们实验的主动积极性和创造性。 (2)实验教学内容单一,以验证理论内容为主。传统电子类实验教学项目大多为验证性实验,实验完全围绕课堂理论内容进行,主要用来验证理论教学中的定律、公式和结论,设计性综合性、设计性实验很少。这样做,实际上就失去了实验教学的主要作用。 (3)实验经费缺少,实验教学得不到重视。传统的教学模式,只注重课堂理论知识的传授,忽略了实验教学环节,由于教学经费缺少和教学理念的落后等诸多方面的因素,得不到应用的重视,因而实验教学的重点不在学生实践能力,和创新能力的培养上,而实验只是为了加深理论课程的掌握和理解,实验教学就成了理论教学的延续,没有充分体现出实验实践的教学含义和目的。 (4)实验教学的评估考核方法不够科学。与其他许多课程相同,电子信息类实验课程的考核成绩评定主要是以实验结果数据为依据,对学生在实验过程中体现出的创新性、创造性思维以及实践应用能力无法进行正确、有效合理的评价,缺乏科学的考查实验设计和操作能力的评价考核指标。 2实验教学改革思路与方法 (1)坚持“以实践与创新能力培养为优秀”的实验教学观念,要不断更新教育教学理念,树立创新教育教学的方式和方法,建立符合受教育者全面发展规律、激发教育者创造性的新型教育模式,努力创造有利于创新人才成长的良好教育环境。构建实践教学与理论教学有机结合的实验教学体系,优化实验教学内容,改革实验教学方法和手段。在注重基本型实验的基础上,加强综合性、设计性、研究创新性实验教学,培养学生的实践能力和创新能力。 (2)构建先进的实践教学体系、内容和方法。从人才培养体系整体出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系,与理论教学有机结合,与科研、工程、社会应用密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿的有机结合。引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法,加强综合性、设计性、创新性内容。建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式。原则上,每门实验课程的教学内容都包含了基本(必做)+拓宽与提高(选做)两大部分,具体体现为:在一些实验课中,既设置了一部分基本的必做的实验项目,以满足基本的教学要求,同时还设置了一部分拓宽与提高的选做的实验项目,为学生的自主研究与发挥留有足够的空间,以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求,促进创新人才的成长,总之需进一步优化实验项目,减少重复的验证性实验,增加综合性、设计性实验,坚持因材施教,提供选做的实习实验项目,扩大学生选做实验项目的自由度;在另一方面,开展实践教学课程体系、内容和实践技术、方法、手段改革研究,拟定实验课程教学规范,编写实验教材和实习、设计指导书。重视实践教学过程,抓好教师课前试讲、试做,学生课前预习、实验操作、仪器设备使用、实验数据和结果的处理、教师实习实验指导、学生实习实验报告、教师教学效果分析等环节,注重学生实践能力和创新能力的培养,努力提高实习实验教学质量;在高年级综合性的实验实践项目中,已全部以选做项目为实验内容,即从一开始就要求学生自主选择项目,而其中既有基本的必做内容,又有可以自主拓宽和提高的选做内容,学生研究和创新的余地更大。 (3)建设先进的实践教学队伍管理模式和管理体制。重视教学队伍建设,制定相应政策,采取有效措施,鼓励高水平教师投入实践教学工作。建设实践教学与理论教学队伍互通,教学、科研兼容、结构合理的实践教学团队。建立实践教师知识、技术不断更新的科学有效的教育培训制度,形成一支由学术带头人或高水平教授负责,教学理念先进,学术水平高,教学科研能力强,实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍。依据学院和电子学科的特点,整合实践教学资源,建设面向多学科、多专业的实践训练中心。实行中心主任负责制,统筹计划、调配、使用实践教学资源和相关教育资源,广泛实现资源共享。建立实践教学的科学评价机制,引导教师积极改革创新。建立实践教学开放运行的政策、经费、人事等保障机制,完善实践教学质量保证体系,创建学生自主、开放的实践教学环境。 (4)运用现代化的教学手段,采用多样化的实验教学方法。增设电子虚拟仿真实验,给实验室配备PROTEL、PSPICE、MULTISIM等电子设计仿真软件,用以引导学生学习利用新技术新方法来分析问题,同时又便于学生开展各种基础性和综合性设计实验活动。利用仿真软件进行实验的数据和技术指标都是真实有效的,不需要附加额外条件,并且与实际电路运行相同,无需太多的抽象思维,与在实验室工作一样,可以任意设计电路、模拟仿真电路工作,并得到实验数据,这种在计算机上完成电子技术实验的方法,既大大的激发学生的学习积极性,使原来枯燥的理论教学变得生动形象,又使得从感性认识上升为认识变得非常直观。在利用电路设计软件进行虚拟性实验时,还可以模拟出理想条件和极限状态下的实验现象,同时又没有烧坏设备器件的后顾之忧,从而充分地让学生尝试各种电路,然后比较各自的优缺点,最并终选择最合理的方案。这在帮助他们理解所学理论知识的同时,也极大地增强了他们开展创造的积极性和勇气。采用多样化的实验教学方法,激励学生的个性化发展。在新的教育形势下,实验中心将优良的教学传统与现代化的教学手段相结合,具体做法是学生利用网络预习系统进行网上预习,利用网络课件与教学视频进行网上听课和课后复习。通过规范化的基本操作演示课件和基础性实验教学课件以及网络自测系统,规范了材料科学与工程实验基本操作,统一了教学的基本要求。启发式的实验教学方法:在加强基础教学的同时,为了锻炼学生的综合能力,培养创造性的人才,中心连续几年在本科生中进行了综合性、设计性实验,教师只提出问题,要求学生从计算选定实验装置制定实验方案实验数据处理完成实验报告完成多媒体汇报撰写论文,独立完成全过程,使学生得到了全面的锻炼。对综合设计性实验的教学,打破传统教学中“学生被动接受”的弊端,引入“指正式”、“启发式”、“讨论式”、“问题探究式”等多种新的教学方法,使学生逐步形成以自主式、合作式、研究式相结合的学习方式,将实验教学由“封闭式”变为“开放式”,由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”。有效地提高了学生的学习积极性和学习质量。 作者:杨辉媛 张银行 单位:湖南吉首大学物理与机电工程学院 电子信息类论文:电子信息类企业信息化实施的必要性 摘要:我国在加入WTO之后,经济全球化也在不断进步和发展,社会上很多企业都面临非常激烈的竞争,各类企业为了寻求发展不断探索企业的发展方式,其中以信息化发展方向为主,很多企业都已开展相应的研究和尝试。企业信息化发展对于企业来说有着重要的意义,在提升企业自身发展能力的同时,也能够推动社会经济的提升。尤其是对于电子信息类企业来说,企业信息化是生存发展的重要前提,让企业认清发展的方向和道路,开展一系列方针政策来加强企业的发展力度,电子信息类企业只有正确实施信息化战略,帮助企业寻找合理的发展道路,才能够使企业得到稳定、可持续发展。然而,当前很多企业并没有正确认识到信息化的重要性,仍然按照传统方式进行发展探索,导致企业的发展非常缓慢。这种模式在当前信息化时代中必将被淘汰,而只有信息化战略才是企业发展的必要途径。因此,本文主要描述信息化在电子信息类企业中实施的必要性,分析信息化为企业带来的发展方向,并且探讨信息化在电子信息类企业中的实施战略。 关键词:电子信息类企业;信息化实施;必要性;战略 网络技术和电子商务在当代的发展,使得企业的生存和竞争面临巨大的机遇和挑战。当下是一个由信息技术创建的生存环境,电子信息类企业要想突破市场挑战,抓住机遇,就要及时实施信息化战略,不断提升企业管理水平和竞争力。因此,电子信息类企业要不断引进信息技术,加强企业信息化建设力度。我国政府在企业信息化建设方面提出的方针为政府推进、市场引导,以企业为主体,突破行业,展开区域。这种政策的推动使得电子信息类企业在很大程度上增强了信息化建设,但是据数据显示,电子信息类企业通过实施信息化战略而成功发展的只有20%以内,而失败的企业却有一半,与理想中的效果完全不符,并且也浪费了企业大量人力、物力和财力。电子信息类企业在我国社会经济发展中起着重要作用,近年来社会经济结构的不断调整也拓展了电子信息类企业的发展空间,很多企业为了加强自身的发展逐渐开始重视并实施企业信息化。 1信息化在电子信息类企业中实施的必要性 1.1信息化是电子信息类企业生存的必要前提 电子信息类企业在发展过程中若不能摒弃传统的发展手段,就将会在竞争激烈的社会中失去生存能力,这是很多电子信息类企业所面临的问题。甚至有很多企业面临资金不足的情况,以及人才和发展理念等方面的问题,这些都会使得企业发展止步不前,但是,很多电子信息类企业又具备很强的适应性,在很短的时间内改变自身的发展制度。电子信息类企业对企业信息化战略的实施,能够将自身专政管理制度改变,提升管理质量,为企业带来更大的经济效益;实施更加优化的监督体制,也能够加强企业在各方面发实施力度,保证企业各部门都提高工作效益;利用网络突破地域和时间的限制,实现与客户之间良好的沟通和交流,优化企业的服务质量,同时还能够扩大企业的宣传力度,使更多人对企业有足够的了解,从而以企业自身优质的产品来获取更多的销售量;扩大现代信息技术的使用,在工作时合理地使用信息技术来提升工作效率、降低工作成本,并且积极研发企业优秀技术和产品,最大化加强企业竞争力和稳定,以达到持续生存和发展的目的。 1.2信息化是国民经济健康发展的需求 电子信息类企业在国民经济发展中起着推动作用。首先,电子信息类企业的长期稳定发展能够使其扩大发展规模,这就改善了人们的就业问题,满足了部分人的就业难度;电子信息类企业在发展过程中遵循多样化的发展原则,在当前人们消费多样化的市场格局下能够满足消费者在各方面的需求;电子信息类企业的发展需要引入高科技,也就是要紧跟科技时代的发展,需要培养高科技人才和创新型人才,企业只有不断创新才能得到更为稳定的发展,因此,电子信息类企业能够为国家和社会培养科技人才来推动社会的进步。同时,科技创新无论是对于企业还是社会、国家来说都是非常重要的发展道路,一个国家只有不断创新科技才能持续发展。因此,电子信息类企业对于国民经济的健康发展来说十分必要。国家也已经提出了有关企业信息化工程建设问题,需要电子信息类企业进行参与来促进国民经济发展。 2电子信息类企业对信息系统的应用战略 2.1信息系统的类型和功能 信息系统是用来处理信息流的一体化系统,主要组成有计算机软硬件、网络设备、通讯设备、信息资源、信息用户以及规章制度。在电子信息类企业中信息系统又能够分为5种类型,包括数据处理、管理信息、决策支持和专家系统以及虚拟办公室。信息系统的功能有输入、存储、处理、输出和控制5种。其中输入功能是指企业中要使用某系统时的管理过程,主要取决于使用系统的目的和能力;存储是指将企业内重要的资料和信息进行保存,方便企业今后的使用和检查;处理是指数据仓库技术和联机分析处理,是对企业的数据进行管理的监督;输出是为了企业对某资料的使用,这种功能则是为了保证企业在过程中的最佳输出能力;控制是指对企业内有关系统组成的各种信息进行处理和控制,保证企业在对信息加工、处理和传输以及使用的安全过程。 2.2电子信息类企业有关信息系统的具体使用 电子信息企业制造的电子品种度、批量多,并且还存在一些临时插单情况,导致生产内部管理秩序混乱,而信息系统能够将分别管理各订单的生产情况,在存储相关生产信息和品种后,管理人员能够根据数据来进行生产上的合理控制,保证品种和质量的合理性。企业在生产过程中存在间断性,每个阶段和工序都会存在一定的时间段,产品的生产过程也会被分解为多个阶段完成,信息系统将要完成的阶段分别进行纪录,并分别在阶段中制定相应的任务量,规范生产过程和质量。企业的业务模型是了解客户需求,并加强沟通交流,寻找合理的解决方法以满足客户。通过使用信息系统的网络方式,消除与客户之间地域和时间上的距离,进行随时随地的沟通,向客户展示产品成果,并介绍产品的功能和质量,来完成业务沟通。另外就是对高科技的应用,在电子类企业中,科技作为非常关键的部分获取了很大重视。而信息系统的适应涉及到如计算机软硬件技术、网络技术等都是当前时代下的先进技术,在企业中的使用能够通过计算机控制增强企业的生产效率,同时也会给加大企业的经济发展,扩大生产规模。在企业对原材料进行采购的过程中,对于检验原材料问题也能够使用科技手段,从而为原材料的质量做出一定的保障。 3结语 综上所述,尽管很多电子信息类企业对信息化建设有了一定的实施,但是却没有运用到整个工作流程中,而企业对信息化的制定和实施也要根据自身的真实情况,在选择建设信息系统时才能够更为合理地发挥其作用。另外,企业发展少不了人才的参与,在建设信息化的过程中要加强对信息系统的实践能力,培养专业人才对科学技术进行完善和创新,从而使得增强企业竞争力,更好地促进国民经济发展。 作者:顾天天 单位:连云港杰瑞电子有限公司 电子信息类论文:电子信息类专业工科人才培养机制研究 【摘要】电子信息产业是我国国民经济的支柱,而电子信息产业的发展与壮大离不开电子信息人才。然而,当前我国电子信息类人才培养机制制约了该产业的发展,其主要问题在于:教育观念和教学模式落后,以及工程实训平台缺乏。本文主要探索电子信息类应用型人才的培养机制,重视人才的工程技术能力,从而满足行业领域需求。 【关键词】教育观念;卓越工程师;应用型人才 一、前言 电子信息产业属于科技密集型产业,且近些年来,物联网等交叉学科取得了一定的突破,电子行业对从业人员的知识储备和专业能力提出了新的挑战[1]。我国传统的电子专业培养方式必然导致学生难以适应这种新的发展形势[2]。美国一直把科学、工程和技术视为高等工程教育的重点,其工程教育取得了巨大的成功,在众多高科技行业中占据垄断地位[3]。英国皇家工程院的《面向产业的工科毕业生》报告指出,英国工程教育需要加强产业与工科学生培养之间的联系,因为产业界亟需“具有真实产业环境实践经验”的工程毕业生。新中国成立的很长一段时间里,我国高校采用苏联模式培养学生,工科院校则采用单科性工学院为主的模式[4]。教学计划由基础课,技术基础课,专业课三类课程组成。优点是针对性强,但缺点是专业划分过细、知识面过窄。我国教育部联合工商部等部门结合当前的发展趋势,提出了“卓越工程师教育培养计划”[5],这是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的重大教育改革项目。国内众多高校纷纷制定相关的培养方案与之配套。比如,哈尔滨工业大学组织了一批试点专业对各自行业的人才培养现状进行初步的调研,然后量身制定出“卓越计划”专业的培养标准、校内和企业综合培养方案。类似的举措很多,其优秀目的都是突出行业需求,为企业和国家培养宽口径复合型的电子类专业人才[6]。 二、工程人才培养问题 对高等教育而言,人才培养的目标是不断地提高人才培养质量。我国电子应用工程人才培养的主要问题在于:教育观念和教学模式落后,以及工程实践平台缺乏[7-8]。(1)教育观念和教学模式落后我国当前工程教育课程体系的教育观念和教学模式问题众多,主要表现为:培养模式趋同;课程安排断层,专业课程安排滞后;课程设置针对性差;文化课程遭受轻视。(2)工程实训平台缺乏现行的工科教育体系在培养学生实践能力上,存在以下问题:通识课程、专业基础课程与专业课程之间联系不紧密;工程应用能力培养不足;忽视了创新精神和创新能力的培养[9-10]。学生的创新能力体现在自主性、能动性和创造性方面。当前,趋同化的人才培养方案和课程体系忽视了学生的个性发展,使得学生缺乏创新能力。高校人才培养模式不应仅仅是增强学生的科学文化知识,更应该培养学生的自主性、能动性与创造性。 三、工程人才培养措施 (1)改进髙等工程教育理论技术科学作为主要学科基础,以培养工程师为目标,实质上就是一种综合教育过程,从而获得解决工程中实际问题的能力。随着电子信息行业的快速发展,工程领域上的更新换代速度不断加快,而基础知识则表现出相对稳定的特点。因此,必须有针对性地提升电子专业学生解决实际工程问题的能力。电子应用型人才的教、学与训应该以培养学生创新和实践能力为重点。(2)确立应用型工科人才的培养目标我国高校存在培养目标过于笼统和趋同化,缺乏特色。高校应该结合自身和社会对人才的需求,明确培养目标,从社会需求、时代变革、社会提供的资源和学校自身的师资、教学条件、学科特色等条件分析,从而明确工科人才的培养目标。以电子类专业为例,电子类专业的基本培养目标包括以下三点:一是扎实的工程专业基础;二是能够在解决工程实际问题的能力;三是具备与工程相关的综合素质,包括团队合作、人文科学等其它有助于解决工程实际问题的素质。(3)优化工科应用型人才课程体系重视通识课程、专业基础课程与专业课程之间的关联性与综合度,优化课程结构,打造优秀课程群。尤其重视自然科学理论课程,工程科学理论对工程技术的进步开拓和引导起到很大的作用。倡导多元文化,建设个性课程。兼顾培养方案的系统性和灵活适应性,构建合理的课程体系,为培养不同发展方向的人才提供多通道发展。(4)建立“工学交替”多方式的实践体系工学交替模式指的是以学校的教育资源与企业的职场资源为平台,学习与工作交替进行的一种产学研合作教育模式。实践贯穿于学生的整个学习生涯,细分为在校内进行理论知识学习的理论学期与在校内进行针对性实训、科研训练及在校外企业进行实训的工作学期。工程教育的本质是工程实践。以“理论与实践结合”为理念,构建实验教学模式、生产实习模式、企业轮训模式的多种实践方式的体系;建立“共同参与、优势互补”的校企合作培养机制,创建校企科技创新能力的培养平台。 四、总结 以“凸显行业需求”为突破口,不同高校、不同层次人才的培养目标又是各不相同的。同一所高校也要充分考虑学生的个性发展,不能将学生的创造力扼杀在摇篮里。为此,培养电子类应用型人才任重而道远,需要百家争鸣百花齐放。 作者:王忠华 王浩 单位:南昌航空大学信息工程学院 电子信息类论文:谈电子信息类课程网络教学平台设计 随着高职院校教育教学改革的不断深入,各种新技术层出不穷,计算机技术、网络技术及多媒体技术的发展起到了巨大的推动作用,基于网络的教育成为了课堂教学一部分,甚至成为课外的主要教学组织形式。网络教学平台的出现,为课堂教学和课外教学均提供了很好的辅助作用,打破了传统教学模式在时间和空间上的局限性。网络教学平台可以为精品课程、共享课程等提供平台服务,使多种教学资源得以共享,同时可以实现学生课外学习中的师生互动。在网络教学平台的设计过程中,既要考虑到不同课程的通用性,又要考虑到课程的专业特色的特色。文章主要研究的是电子类课程的网络教学平台的设计与实现,笔者已完成《C程序设计》教学平台的设计与开发,并将此平台运用到多门电子类课程中,实现了以学生为主体,教师为主导的“教”与“学”活动,实现了互动式的网络教学环境。学生可以通过网络教学平台完成完整的学习过程,包括交流、提问、练习和考试,进行自主学习与协作探究,从而达到促进学生主动“学”的作用。教师可以利用该平台来讲解、演示,突破重点和难点,从而达到辅助教师“教”的作用,还可以作业,检查作业、解答学生问题,考核学生学习情况等,网络教学平台的使用,极大提高了师生互动的积极性,促进了学生课外拓展能力的提高,使得教学手段更加多样,测试、评价方式更为方便。 1研究内容与设计 1.1研究内容 1)本课题遵循“整合资源、共建共享、服务学生”的原则,以课程《C程序设计》为切入点进行个案研究,通过网络信息技术对课程建设、教学设计、教学交流、学生作品、行业资讯及经典编程展示等,建设满足现代职业教育、企业培训、在职人员继续教育需要的共享资源、相互交流的开放式平台,创建具有高等职业教育特色的网络化、智能化、互动化和信息化的教学资源平台。2)以数据库为支撑,建设多媒体课程平台,平台中的数据包含文本形式的教案课件、图片、视频、动画形式的教学过程演示,课程教学软件等,同时集成在线测试、在线论坛等功能,集成为开放性、共享型网络资源平台。3)以持续更新的方式,建立拓展性多媒体教学资源。平台建设主要采取自建和共建相结合,重点突出教学项目、技能训练、在线测试、在线论坛等课程模块的教学资源建设,为教学活动提供内容丰富、形式多样的优质多媒体教学资源。同时坚持校企合作的建设思路,把握行业企业的技术发展趋势,持续建设满足职业岗位发展的资源内容。 1.2研究目标 随着现代教育技术水平的提高,教学手段和教学方法都有了很大改进。电子教案、电子课件等多媒体素材作为主要的教学手段和方法,在一定程度上提高了课堂教学的效率,使课堂容量得到了增加。但是课堂容量的增加、教学节奏的加快也带来了一些问题,学生在课堂上对知识的掌握不够深刻,这是教育教学改革中遇到的新问题,也是本课题研究的目标。传统的课堂教学与网络教学相结合,主要教学内容在课堂完成,课后交流、习题、作业、测验及答疑等通过网络教学平台来实现,这种混合模式是目前高校教学的主要组织形式。 2研究方法与技术线路 2.1研究方法 1)问卷调查法和访谈法。全面了解学生对该门功课在学习方面的需求和存在的困难。了解老师在教学过程中遇到的问题,在知识点呈现方式上做出改变,通过动画、视频等形式加以补充。2)个案研究法。本课题通过信息类课程《C程序设计》为切入点进行研究,设计开发适合本课程的网络教学平台,进而再提炼改进构建适合电子信息类课程的通用教学平台。3)快速原型法。通过此方法快速建立平台模型,后期在根据新的需求等进行不断改进和完善。 2.2技术路线 本课题采用个案研究法,以《C程序设计》的教学平台搭建着手,首先对相关班级做调查与分析,了解学生学习过程中的困难和需求,整理出本课题的需求分析;其次根据内网和外网的访问流量进行预测,考虑平台的性能需求;结合需求分析,对平台各模块的功能进行详细设计;全面系统地整理、制作和收集相关学习资料,然后通过管理平台;最后进行平台的各种测试,已发现问题并及时修正。在技术实现方面,平台的构建采用B/S多层体系结构,.NET架构,数据库采用的是SQLServer。采用B/S架构对客户端要求较低,除了有浏览器之外,其他不需要安装任何软件,这样学生在登录平台时没有限制,只要有电脑即可。《C程序设计》网络教学平台主要功能模块有:课程介绍、理论教学、实践教学、等级考试、动画演示、学生作品、习题作业、经典算法、在线测试及交流讨论等。其中理论教学部分主要包含学生学习过程中可直接参考的电子教案及PPT等内容;实践教学部分是课程实验及实训部分,通过此部分可以提高学生动手实践能力;学生作品部分主要呈现学生实现较好的程序,以供其他同学参考;等级考试及经典算法是针对本门课程设置的,学习本门课程后学生可以参加等级考试,所以专门设置了针对等级考试的辅导模块,而经典算法主要介绍程序设计类课程中的算法思想及具体实现方法;动画演示模块主要是经典算法及程序执行过程的动画演示,可使学生的学习更加直观,掌握起来更加容易。在线测试和交流讨论是平台中两个相对独立的模块,是单独开发的考试系统及论坛,学生可以登录后分别进行自我测验及交流讨论。另外在平台首页还设有课程动态、业界资讯、学习资料、常见问题、教与学(展示教学图片及视频)等模块,进一步丰富了课程信息。本平台可直接适用于程序设计类课程及《数据结构》等课程,若扩展到其他电子信息类课程,只需将等级考试及经典算法两个模块修改为课程相对应的功能模块即可。 3总结与展望 当前的基于WEB的网络教学平台已成为高校教学的辅助手段,主要用于专业课程的网络教学和课程建设,在网络教学环境下提高学生的自主学习能力。除此高校教育外,网络教学平台可在远程教育、培训等多种在线学习形式中扮演着重要的角色,在现代教育中发挥着重要作用。在技术实现方面,网络教学平台的设计多以B/S架构为主,基于ASP或JSP技术,数据库一般采用SQLServer数据库。随着云计算的不断发展,其优势会被更多地运用到网络学习中,基于“云计算”开发网络教学平台必将成为网络学习的主要方式,并能提供更加强大的功能及多样化的服务。 作者:王超 郭静 张亮 单位:扬州工业职业技术学院
煤矿综合自动化技术探讨:煤矿综合自动化技术研究 摘要: 我国是一个地域广阔的国家,煤炭矿产资源储量丰富,成为促进经济快速增长的主要动力。但是随着煤矿资源的大肆的开采,致使煤炭资源急剧减少,如何能够利用先进技术来提升煤矿开采效率,提升资源利用效率显得尤为必要。在煤矿综合自动化系统设计中,结合国内外相关经验基础,深入剖析我国当前煤矿综合自动化系统中存在的问题,充分发挥自动化系统的优势,建立完善的监测、控制和管理一体化的系统,提升煤矿生产成效。文章主要就煤矿综合自动化系统的研究和设计进行分析,结合实际情况,从多种角度来完善系统功能,提升煤矿开采成效。 关键词: 煤矿;自动化系统;研究;设计;现场总线 国外在煤矿开采和管理中应用的系统经过不断完善和创新,已经发展到现在的第四代以微机技术为基础的综合自动化系统,在实际应用中取得了较为可观的成效。我国从国外引进的HIMASS系统是美国新研发的煤矿综合自动化系统,承担着煤矿生产安全监测的重担,包括煤矿下各种温度、负压和瓦斯指标的监测,设备的正常运转情况等等,实现全自动化的生产和监控。由此看来,加强煤矿综合自动化系统的研究和设计分析是尤为必要的,对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。 1我国煤矿控制系统中存在的问题 我国对于煤矿控制系统的研发和设计重视程度较高,自上个世纪80年代以来,相继研发出了一系列监控系统,但更多的是集中在控制阶段,设置控制中心,在井下设置多个测控分站,将收集得来的信息传输到主站,经过处理后下达控制命令,最终由分站执行。信息传输主要是通过电缆和光纤,根据相应的通信协议实现,但是其中仍然存在一系列问题有待完善:其一,通信协议不规范。当前很多监控系统均是采用各自厂家的通信协议,所以不同厂家生产的系统之间兼容性不强,很容易造成设备重复购置,或是软件无法重新升级等后果[1]。其二,井下信息传输设备物理接口协议不规范,致使用户无法拓展系统功能,在实际应用中由于不同系统的调制频率和收发电压幅值差异,导致不同系统分站不兼容;其三,煤矿监控系统所使用的设备多数是单片机或微处理器为优秀,自身不具备计算机联网功能以及网络互联协议等。 2煤矿综合自动化系统设计 2.1综合自动化系统结构 在煤矿综合自动化系统设计中,主要是发挥计算机和网络技术的优势,建立完善的自动化系统实现对井下机电设备的自动化控制,并将收集所得信息集中在统一的网络平台上。运用多种现代化信息技术和自动化技术,建立完善、统一的控制系统,对传统的煤矿生产运行方式进行创新和完善,形成全方位的煤矿生产过程控制自动化、生产调度自动化和业务运转网络化,进而更为全面地对煤矿生产情况监督和管理,确保生产活动能够安全有序运行,一旦出现异常情况可以及时发出预警信号予以解决[2]。生产控制层各个节点设备主要是在统一的调度室延伸到井下,井下的光纤作为数据传输介质,节点则是作为嵌入式设备,充当系统的信息收集站。生产控制层将不同厂家生产、技术方式、不同标准信息进行加工和处理,实现信息资源的贡献,有效解决以往信息资源不能共享和沟通不畅的问题,提升信息资源利用效率,为后续生产管理活动有序开展奠定基础[3]。煤矿生产过程中涉及到的环节较多,在生产活动开展中会产生大量的信息,这些信息中蕴含大量的生产信息,如果分散处理,可能造成信息的丢失和损坏,形成信息孤岛,影响到信息资源的共享和利用。 2.2软件体系结构 煤矿综合自动化系统的软件主要是采用组态化设计,整合井下环境监控子系统和生产环节的自动化控制系统,建立统一的自动化系统。组态软件是通过I/O驱动,从现场收集到的信息加工和处理后,以直观生动的图形方式呈现在计算机屏幕上;加工主站的控制命令传输到I/O设备中,对于重要的历史数据存储在数据库中,为后续的数据使用提供检索和利用功能。一旦出现异常情况,可以向值班人员发出预警信息,并做好预警信息的记录[4]。 (1)实时数据库。作为组态软件中优秀部分,具备历史数据检索功能,一旦出现事故报警处理,存储报警数据信息,实现数据的科学分析和计算,还可以实现I/O数据连接等等。实时数据库中主要由几个部分组成,其一,组态数据库作为该系统中的优秀配置,主要是负责记录收集得到的设备运行情况,将数据属性和相关性进行分析,为后续数据库系统完善提供数据支撑;其二,事件库则是在事故报警中的数据信息,可以自动化处理紧急事情;其三,主动规则库,用户可以根据实际需要来选择要监控的事件。 (2)I/O驱动。组态软件的实施数据库主要是为了实现设备之间的通信连接,实现资源信息的共享和交换,I/O驱动是设备交互的桥梁,实时性和可靠性是数据库正常运行的首要前提,为了确保数据信息的正常传输,应统一硬件设备结构。DCS和PLC控制设备;Etherent、Profibus现场总线通信接口装置;PC总线工业计算机板卡装置。 2.3关键技术设备 煤矿综合自动化系统中主要包括环网交换机、综合接入网关设备,其中环网交换机则是构建矿井工业网络系统的主要设备,自身具有十分突出的特性,电源输入范围广、电源波动范围大以及容易安装和检修等优势,能够更好的适应恶劣环境。综合接入网关则是实现监测系统互联和分站接入功能的装置,将现场总线信息数据收集到特高新网络中,借助光纤传输到系统中,较之传统的监控系统而言,有效改善了监控系统封闭性缺陷。 3结束语 综上所述,煤矿作为推动社会经济持续增长的重要动力,逐渐进入到深井作业阶段,对于开采技术和工艺提出了更高的要求。应用信息化技术,建立煤矿综合自动化系统可以实时监控井下生产情况,实现生产活动的统一调度和安排,降低人工管理可能存在的失误可能性,提升工作成效。与此同时,井下一旦出现安全隐患和异常现象,及时发出预警信号,实现工作面电、瓦斯控制,分析潜在的爆炸情况,提高矿井自动化管理水平。 作者:王红凯 单位:陕煤彬长胡家河矿业有限公司 煤矿综合自动化技术探讨:综合自动化技术的煤矿管理系统论文 1综合自动化技术在煤矿行业管理中的应用 1.1综合自动化技术在煤矿管理中的应用由于我国在煤矿综合自动化技术的起步较晚,研发的方法较少,自动化疾控技术的水平较为薄弱,没有市场竞争优势,因此,大多数煤矿企业在选择综合自动化的设备时都是引用国外的设备,现如今煤矿企业广泛运用最多的是矿井安全检测系统,它主要采用的是煤矿综合自动化的集控技术。随着近几年我国信息化技术的发展步伐加快,国家的经济增长速度加快,煤矿企业在引进大量进口设备的同时也开始自主研发和吸收新的理念,结合我国煤矿企业的实际情况来看,通过引导和开发创新科技、实现自动化管理的应用及推广,可让煤矿行业的综合自动化地位走出国门,达到研究及探讨该项应用的优秀价值的目的。 1.2综合自动化技术在管理煤井提升机中的应用要做好煤矿的开采工作,其在设备的运用上也非常重要。煤矿开采的主要设备是煤矿矿井提升机,它具备重量大、体积大、控制难度大等特点。在煤矿开采的过程中,为实现有效管理提升机驱动和提升滚筒部分整合的效果,有效的改造和创新可以达到提升机内部结构的升级,使其用起来方便简单。为保证该项设备在管理上的安全稳定、实用可靠的特性,在设备的构建时要进行数字化、智能化的识别和监测。如在煤矿开采中寻找矿井地质时可以有效地运用设备本身的优秀微处理器进行,它可以监控和检测到出现故障的地址,做到诊断设备的能力,达到信息网络与设备的通信结合,极大地便利了设备的安装和升级。 1.3综合自动化技术在管理传送带矿井中的应用为保证煤矿生产环节中将煤炭完整地送到目的地,其在向矿井运输的过程中必须要做到传送带传送的连续性。我国在煤矿行业中对于传送带已经被广泛使用,它是通过带式的传送方式,将设备中的产物在确保运输量和安全性的前提下实现管理综合自动化的产物。它的结构中使用了3GST启动设置,通过有效的、智能化的解决操作来进行原煤的不间断运输,其结构中存在的优势是可以提高设备的工作效率,减少设备故障、避免设备出错。但当它进行管理长距离的运输时,尽管达到了设备的标准化要求,但仍然还有一些不够完善的地方需要改进,如传送带的中间驱动点管理上容易出现不稳定的现象,不能完整地除去设备故障,对其整个设备的可靠性以及设备的寿命造成了一定的影响。因此,煤矿企业在通过传送带矿井的使用部分还需加强,只有对此进行不断的研究和分析,才能确保设备系统运输的长久性和稳定性。 1.4电牵引采煤机在煤矿管理系统中的应用电采煤机作为煤矿综合自动化集控技术中一项很典型的应用,它主要是运用采煤机与电牵引技术相结合,利用电来牵引采煤机,从而实现下滑制发电,达到电能在采煤机中的应用。电牵引采煤机具有少故障、稳定性高、维护时间少的特点,它在合理选取和使用设备的启动控电系统中,可以高效稳定地提高其转动能力。随着电子信息技术的不断涌进和应用,电牵引采煤机综合自动化技术是实现企业长久而稳定发展的源动力。 1.5煤矿综合自动化技术在其他设备的应用煤矿综合自动化技术随着经济技术的发展推动,也在主流设备上不断开发和创新,它所采用的液压控制与信息技术相结合的理念已经成为电液控制矿井开采的中坚力量。它能使采矿设备的功能实现智能化模式,有效减少在煤矿开采作业中出现相互冲击的现象,给煤矿开采业提供了比较稳定的电力系统保障,满足了采矿过程中大功率电器的使用需求。 2煤矿管理系统在综合自动化技术中的发展趋势 2.1煤矿管理系统的实用性发展目前我国对于煤矿管理系统在综合自动化系统有三大特征:信息化、智能化和程序化。以这三个特征为出发点,可以体现出来的优势也较多,如设备自动化使用便捷,在设备维修上较少,具备安全可靠等特点。因此,在煤矿管理系统综合自动化设备上人们更注重其实用性。当前的煤矿综合自动化形式,站在煤矿工人的角度来讲,其大大减少了工作压力,降低了作业难度;站在企业发展的角度来讲,煤矿管理系统利用综合自动化技术在生产过程中提高了生产效率,加强了安全稳定性。尽管我国目前的煤矿综合自动化的使用无法与其他发达国家相比,而且相应的技术上还有较大的差距,因此我国煤矿企业在综合自动化的发展中要加大时间和资金的投入,加快生产和发展的速度。 2.2煤矿管理系统的自动化发展煤矿管理系统的自动化发展是目前煤矿行业发展的一个重要方向,其作为企业生产和发展的优秀,在未来发展中有一定的优势作用。我国现在很重视煤矿行业的开发技术和配套设施的设计,并要求煤矿行业开发要有自己的知识产权,从传统的经验分析不难看出,我国如想提高高产出和高旷工作业的安全性就必须建立自主产权的优秀设备和装置。在设备通信上实现智能化、自动化、可靠性,要加强设备实时信息的收集与整理,并且对其进行分类和存档,将部分有价值的信息进行回收整合,为创新煤矿管理系统中生产设备和工艺水平提供有效的资料帮助。 2.3煤矿管理系统的安全性发展煤矿管理系统综合自动化技术主要体现在智能化和自动化上,其在煤矿开采行业发展中起着不小的推进作用。如现阶段人们所广泛运用的远程控制系统,它可以在无人帮助和工作的情况下实现对煤矿矿井作业的开采和控制,还能通过运输传递的方式,记录并统计工作时产生的数据以及矿井中的温度及湿度状态等。由于矿井工作的风险性比较大,且属于事故多发场地,如瓦斯爆炸、地压冲击、火灾等都是造成事故危险的因素。因此,对于煤矿的生产安全环节要引起足够的重视。在煤矿的开采过程中或者完工后,要对所有的电路设备进行安全检查工作,并且要及时了解矿井下工作人员的情况,以免引起不必要的事故发生。 3结语 综上所述,我国煤矿管理系统在综合自动化技术的发展中还处于起步阶段,为实现信息化技术的发展历程,必须要在综合自动化技术上构建自主的知识产权,将自动化、智能化和高效化引入到技术目标中,结合集控技术的发展,将综合自动化技术日渐完善和创新。总之,要加大对采矿工作中人力物力的投入,改进各个生产环节中出现的不足,提高生产效率,减少成本支出是实现煤矿管理系统在综合自动化技术稳步发展的关键。 作者:景明伟单位:宁夏王洼煤业有限公司银洞沟煤矿 煤矿综合自动化技术探讨:浅谈综合自动化技术在煤矿中的应用 摘要:煤矿安全问题不仅关系到生产企业的自身利益,更重要的是关系到工人们的生命安全,煤矿企业生产安全是各方面都高度重视的问题,特别是煤矿井下地质及工作环境恶劣,机械设备较多,而自动化的总体水平相对滞后,煤矿自动化已成为煤炭企业及煤矿生产发展的重中之重。本文主要阐述了煤矿变电站综合自动化、煤矿机械的电气自动化、集中控制系统、煤矿安全和监控控制系统。 关键词:自动化技术;变电站;煤矿机电;应用。 一.前言 随着供电系统的迅速发展,对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了。要提高运行的经济性和可靠性,最根本的就是提高运行管理的自动化水平,实现综合自动化。所谓综合自动化,就是广泛采用微机保护和微机远动技术,分别采集模拟量、脉冲量等非电量信信号,经过功能的重新组合,按照预定的程序和要求实现监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程,从而实现数据共享和资源共享,使设计简捷、布局紧凑,运行更加安全可靠。在煤矿中,矿井电网实现调度自动化、实现无人值守变电站及煤矿机械的电气自动化,也是其发展的必然趋势。煤矿综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率及其他模拟量等和各断路器的分、合状态,在此基础上实现系统的监视和监控,根据实时采集数据,进行各种模拟和计算,以决定安全和经济运行方式。 二.煤矿综合自动化的概念 综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高设备的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证系统的安全和经济运行,在安全性能上和经济性能上有更好的保障。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统,把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控,实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网,这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报,上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。 三.煤矿综合自动化的主要内容 煤矿变电站综合自动化是将二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统是利用多台微型计算机(包括单片机等)和大规模集成电路分级分部式自动化系统,它以微型计算机为基础,实现对变电站传统的机电保护、测量手段、控制方式以及通讯和管理模式的全面改造。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化和通讯网络化等特点变电站综合自动化系统内各个设备间能实现相互交换信息、数据共享,能够完成变电站运行的监视和控制任务。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线,它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 水泵电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统,采集参数:瓦斯浓度,风速,环境温度,负压,水位,设备开停,风门开关,馈电开关,电压,电流,风筒开关,轴温,抽放管温度,抽放管压力,抽放管瓦斯浓度,抽放管流量,故障报警等。采集方式:采用规约转换或读数据库的方式均可;接入方法:TCP/IP通信。 提升机电控系统,采集参数:安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约 风机电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 锅炉电控系统,采集参数:锅堂温度,锅堂前中后压力(负压)上锅筒温度,上锅筒压力,蒸汽出口流量,蒸汽管路压力,省煤器温度,烟道温度,鼓风机开度,风量开关,引风机吸风量开度,风量开关,供水调节阀阀门开度,水位调节器开关,显示,供煤炉排速度显示,速度调节,现场手自显示,水位报警,水位显示(电接点和差压变送两个显示),供水阀前、后压力,供水温度,流量,出渣机状态,循环泵状态,鼓风机开停状态,引风开停状态,供水泵开停状态,鼓风机轴温,引风机轴温,风机变频器速度等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 四. 煤矿综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控(通风安全环境监测)子系统、瓦斯抽放监测(管道瓦斯抽放监测与控制)子系统、火灾预报束管监测(煤层自然发火实时分析)子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副(斜)井提升监测子系统、矿压监测(矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制)子系统、矿用自动防尘撒水控制(皮带机头自动喷水降尘)子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口,系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的,扩展能力很强。每接入一种子系统模块,只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的优秀平台,然后分期分批增加各种子系统及不断升级,最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿综合自动化在我国才刚刚起步,随着我国经济技术的迅速发展,综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展,必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化技术探讨:综合自动化技术在煤矿的应用 【摘 要】介绍了某煤矿综合自动化系统的设计要求,描述了利用IFix软件实现该系统的过程,最后概括了该系统的功能。 【关键词】IFix;光纤环网;综合自动化 0.引言 传统煤矿生产中,主井煤流运输,通风系统等都在单独运行,协调调度比较繁琐,信息传递相对滞后。现如今,有一个平台能将各子系统联结在一起,统一进行调度管理已经不可或缺,煤矿综合自动化系统应运而生,有着良好的应用前景。 1.系统结构 内蒙古某煤矿,现有35KV变电站、主井、副井、提风、井下10KV变电所共5各子系统,现需建立综合自动化系统,要求现有子系统的监视和控制功能全部可以在调度室中实现,能够自动存储数据生成报表,办公网内的用户可以通过网络进行生产画面的实时观看。 根据以上要求,规划系统结构如下所示: 1.1网络结构 5个子系统加上调度机房6个节点分别设置一套赫斯曼光纤接口工业交换机,节点之间用单模光纤连成环网。机房节点上端通过天融信防火墙与办公网相连,整个环网成为办公网内的一个子网络,占据一个IP地址,结构如图所示: 1.2软硬件配置 机房安装4台惠普四核服务器,分别设为: 1.2.1数据采集服务器 在Windows server2003系统上安装IFix4.0服务器版软件,负责与子系统的数据交换和为操作员站提供数据,是本系统的优秀。GE Fanuc 的iFIX是世界领先的工业自动化软件解决方案,提供了生产操作的过程可视化、数据采集和数据监控。iFIX可以帮助您精确地监视、控制生产过程,并优化生产设备和企业资源管理。 1.2.2数据存档服务器 安装Oracle10g数据库软件,功能是将生产实时数据和报警信息等进行存储,以便生成报表和查询历史信息。虽然IFix自带数据存储功能,但不足以完成整年数据保存的任务,Oracle是甲骨文公司出品的当今功能最强大的数据库软件,非常适合企业级的数据存储服务。 1.3 Web服务器 将在工程师站和操作员站中的画面去除控制功能后存存储在该服务器中,办公网中的用户在IE浏览器的地址栏输入指定的IP地址后,会在浏览器中显示相同于工程师站和操作员站的画面。 1.4安全服务器 该服务器用来设置和分配网络权限,监控网络状态,并安装有服务器版趋势防火墙软件,可以查杀病毒。 1.5 UPS 机房和各子系统现场交换机均配有不间断电源,即使突然断电环网仍可运行一段时间。 2.通信协议 2.1 35KV变电站 35KV变电站由南京南瑞继保建设,提供国际电工委员会颁布的 IEC104通讯协议。IFix自身没有IEC104驱动程序,不过GE公司提供适用于IFix的通讯驱动程序开发工具,我们根据协议自行开发了该驱动。IFix通过该驱动可以读取和下放遥信、遥测、遥控和遥调信号,通过大量测试证明运行良好,数据准确。 2.2 10KV变电所 井下10KV变电所由上海南自科技股份有限公司承建,提供部颁CDT循环式远动规约,由于是一部国内行业标准,所以仍由我们自行开发驱动程序。 2.3主井 主井由天津华宁公司建设,控制系统以单片机为优秀,提供Modbus RTU通讯协议。Modbus协议是一种基于RS232或RS485接口的协议,距离有限,而主井系统与调度室有几百米远,信号无法稳定传输。我们利用MOXA公司出品的串口服务器将485接口转换为以太网接口,再接入交换机,成功利用光网的高速低耗将信号传回。 2.4副井、提风 副井和提风机房均由Wincc加S7-300PLC控制,由于两个系统的PLC都没有配备以太网接口,我们决定从Wincc间接进行监控,这样利用OPC连接就是最方便快捷的。OPC并不是一种通信协议,而是一种通信方法,OPC全称是Object Linking and Embedding(OLE) for Process Control,它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。在过去,为了存取现场设备的数据信息,每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数,由于现场设备的种类繁多,通常这样也不能满足工作的实际需要。OPC是以OLE/COM机制作为应用程序的通讯标准。OLE/COM是一种客户/服务器模式,具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,避开了各种不同的协议。基于这种易用性,它在工控领域的应用越来越广泛。现在流行的各种工控组态软件都提供OPC服务器,相互之间的数据连通非常方便,本系统中IFix的OPC客户端访问两台Wincc的OPC服务器就是这种应用。 3.系统功能 3.1监控 监视和控制是自动化系统的基本,在本系统中,操作员可以在调度室远程监视各子系统的运行状况并进行控制,以35KV变电站为例,画面如下所示:图中清楚地表示出了变电站各空开状态、每条回路的电流,有功、无功等数据,并在进行控制操作时弹出登录画面,有效地避免了没有权限的人员误操作。其他子系统的操作与35KV系统基本相同。 3.2历史数据和报警查询 本系统配置的历史数据查询功能可以使相调度员不必在办公电脑上进行繁琐操作,只在相关画面中点选起始和结束时间等几个简单动作,就能够从数据库中筛选出符合要求的数据显示出来,大大简化了工作流程。 4.结束语 本系统建成后,将该煤矿生产过程监控,生产调度等进行了统一管理,对矿井提高生产效率,减少事故提供了保障。为建成现代信息化矿山起到了积极作用。 [科]
电力系统论文:电力系统广域保护通信系统论文 1广域保护系统结构 目前,关于广域保护系统结构国内外学者提出不同的见解,一般可分为分布式、区域集中式、变电站集中式以及分层集中式。其中,在分布式广域保护系统中,广域保护算法内置于每个装设在变电站内部的保护IED中,分布式广域保护系统的广域保护决策过程完全在单个保护IED中实现,这使得分布式广域保护系统更适合于实现广域继电保护的功能。区域集中式广域保护系统其功能包括实现传统继电保护功能、通过通信网络与广域保护决策中心设备交换信息等。变电站集中式广域保护系统主要是利用收集到的信息实现广域保护算法,并向站内相应保护IED发送控制命令。分层集中式广域保护系统继承了区域集中式和变电站集中式广域保护系统的优势,而且它既能够与上层区域广域保护决策中心设备通信又能够与下层的保护IED通信,同时也能够弥补变电站集中式存在的一些缺点。 2电力系统信息综合传输调度算法研究 电力系统不同于其他系统的运行,尤其是顺利实现其信息的综合传输不可避免的需要解决诸多潜在的问题,尤其是信息业务综合传输过程中存在的流量冲突问题,特别需要注意的是不仅要保证实时信息业务的服务质量,同时也不可忽视各类非实时信息服务质量,这些非实时信息也是传输过程中重要的组成部分。实现基于IP技术和区分服务体系结构模型的网络通信模式的关键技术包括队列调度法,本文主要对队列调度算法进行深入讨论,使其在对电力系统信息综合传输的服务质量问题进行解决时能够发挥出关键的作用。WFQ算法的分组服务顺序与GPS模型有很大差异,它是一种模拟通用处理器共享模型的队列调度算法,本文在WFQ算法基础上提出了WF2Q+算法,并通过将“虚拟延迟时间”引入WF2Q+算法解决了该算法在推迟传输高优先级信息业务分组的问题,进而提出了提出以基于IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型实现电力系统信息综合传输。 2.1WF2Q+算法介绍及分析WF2Q+算法是一种基于GPS模型的分组公平队列调度算法。在实际的信息业务传输过程中,分组到达各列队头部的时间会存在一定的微小差别,致使根据GPS模型得到的各队列头部分组服务顺序也出现微小差别,从而也会影响到WF2Q+调度器先为高优先级队列内分组提供服务,还是为低优先级队列提供服务。观察图1我们可以发现,优先级较高的信息业务在电力系统分组传输过程中不能保证其实时性,关键在于优先级较高的信息业务分组到达时间较晚,从而使得优先级较低的信息业务“捷足先登”,到达时间稍快,影响了电力系统高优先级信息业务分组传输的实时性。 2.2改进的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述问题,为了保证电力系统信息综合传输中高优先级信息业务分组的实时性,本文采用了PQ调度算法,并用PQ算法原理对WF2Q+算法进行改进,按照这种方式获得的算法非常有可能将高优先级分组推迟传输问题轻而易举地解决,同时也能保持良好的公平性。具体操作如下:将优先级最高队列中传输个分组所需时间的倍定义为队列的“虚拟延迟时间。IWF2Q+算法与WF2Q+算法都采用SEFF分组选择策略,此时,不得大于系统虚拟时间,并且越小的队列中的分组越优先获得调度器的服务,通过这种方式高优先级队列中所转发分组的延时得到了降低。 3仿真分析 本文首先仿真对比电网发生故障时WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下IEEE14母线系统各变电站与控制中心站之间变换信息时4类信息业务分组的平均延时,结果如图2所示。观察图2可知,WF2Q+算法与WFQ算法在保证信息业务实时性方面的性能不相上下,而WF2Q+算法推迟传输高优先级信息业务分组的问题可通过IWF2Q+算法解决,并且能够减小高优先级信息业务分组延时,同时也会导致低优先级信息业务分组延时变大。其次仿真对比电网发生故障时PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下得到的系统中各变电站与控制中心站之间传输四类信息业务的平均服务速率,如图3所示。该结果说明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型能够较好地协调不同优先级信息业务获得的服务效率,达到了各类信息业务传输的公平性,且性能相当。 4课题研究结论及展望 现代经济和社会的发展使得电力系统的电网复杂程度增加,未来的电网不可避免的将是信息网与电力网构成的相互依存的复合网络,广域保护能够避免传统继电保护和安全稳定控制存在问题,而先进的通信技术与信息技术的使用将有望提高电网的可靠性、安全性以及运行效率。基于互联网协议的通信技术,将为实现广域保护系统通信提供新的技术手段,为未来电网同一电力信息专用网络平台的构建奠定理论基础。 作者:林钢单位:佛山供电局 电力系统论文:浅谈电力系统谐振消除方法的研究 【论文关键词】电力系统 谐振 方法 【论文摘要】电力系统铁磁谐振一直影响着电气设备和电网的安全运行,特别是对中性点不直接接地系统,铁磁谐振所占的比例较大,因此对此类铁磁谐振问题研究得较多。本文针对电力系统谐振消除方法进行探讨和分析,并提出一些意见,为相关工作者提供参考。 0.引言 电力系统中过电压现象较为普遍。引起电网过电压的原因主要有谐振过电压、操作过电压、雷电过电压以及系统运行方式突变,负荷剧烈波动引起系统过电压等。其中,谐振过电压出现频繁,其危害很大。过电压一旦发生,往往造成系统电气设备的损坏和大面积停电事故发生。据多年来电力生产运行的记载和事故分析表明,中低压电网中过电压事故大多数是由于谐振现象引起的。日常工作中发现,在刮风、阴雨等特殊天气时,变电站35kv及以下系统发生间歇性接地的频率较高,当接地使得系统参数满足谐振条件时便会发生谐振,同时产生谐振过电压。谐振会给电力系统造成破坏性的后果:谐振使电网中的元件产生大量附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率,影响各种电气设备的正常工作;导致继电保护和自动装置误动作,并会使电气测量仪表计量不准确;会对邻近的通信系统产生干扰,产生噪声,降低通信质量,甚至使通信系统无法正常工作。 1.谐振及铁磁谐振 谐振是一种稳态现象,因此,电力系统中的谐振过电压不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生,而且还可能在过渡过程结束后较长时间内稳定存在,直到发生新的操作谐振条件受到破坏为止。所以谐振过电压的持续时间要比操作过电压长得多,这种过电压一旦发生,往往会造成严重后果。运行经验表明,谐振过电压可在各种电压等级的网络中产生,尤其在35kv及以下的电网中,由谐振造成的事故较多,已成为系统内普遍关注的问题。因此,必须在设计时事先进行必要的计算和安排,或者采取一定附加措施(如装设阻尼电阻等),避免形成不利的谐振回路,在日常工作中合理操作防止谐振的产生,降低谐振过电压幅值和及时消除谐振。在6~35kv系统操作或故障情况下,系统振荡回路中往往由于变压器、电压互感器、消弧线圈等铁芯电感的磁路饱和作用而激发起持续性的较高幅值的铁磁谐振过电压。铁磁谐振可以是基波谐振、高次谐波谐振、分次谐波谐振,其共同特征是系统电压升高,引起绝缘闪络或避雷器爆炸;或产生高值零序电压分量,出现虚幻接地现象和不正确的接地指示;或者在pt中出现过电流,引起熔断器熔断或互感器烧坏;母线pt的开口三角绕组出现较高电压,使母线绝缘监视信号动作。各次谐波谐振不同特点主要在于: ①分次谐波谐振三相电压依次轮流升高,超过线电压,一般不超过2倍相电压,三相电压表指针在相同范围出现低频摆动。 ②基波谐振时,两相电压升高,超过线电压,但一般不超过3倍相电压,一相电压降低但不等于零。 ③高次谐波谐振时,三相电压同时升高或其中一相明显升高,超过线电压,但不超过3~3.5倍相电压。 2.实例分析 2.1事故前系统运行方式 事故前,某110kv变电站有110kv单母分段、35kv单母分段、10kv单母分段运行,10kvi母接511所变、513负荷i线、514负荷ii线、518电容器、519电容器运行;10kv母线ii段接521电容器、522电容器,电压及负荷均正常;10kv母线ii段pt运行。 2.2事故经过 调度值班员于23时18分下令遥控断开514负荷ii线开关,电压恢复正常。22日01时50分,巡线人员汇报:514负荷ii线机砖厂支线奶牛厂变压器引线熔断后搭在变压器外壳上,操作人员已将分支拉开……。故障排除后合上514负荷ii线开关,送电正常,后未见异常情况。 2.3事故原因分析 实例中所涉及变电站的514负荷ii线机砖厂支线奶牛厂变压器引线熔断后搭在变压器外壳上后,三相系统对称性被破坏,出现零序电流、中性点偏移和对地电位u0,即开口三角有了零序电压,零序电压叠加在二次侧三相电压上,就出现了二次侧三相电压不平衡现象。事故起因:514负荷ii线机砖厂支线奶牛厂变压器引线熔断后搭在变压器外壳上,然后10kv母线接地,系统参数发生变化满足谐振条件,谐振发生之后10kv母线ii段三相电压及零序电压迅速升高,由电压波形及数值可知是发生高次谐波谐振(铁磁谐振)。正是谐振导致继电保护和自动装置误动作发出一系列错误信号。此状况下,需要仔细判断真假信号,以便很好地进行事故处理。实例中的事故发生后,当班调度员作出了谐振的准确判断,并根据工作经验进行接地选线,迅速查找出故障线路,并将其切除。 3.谐振事故解决方法 pt在正常工作时,铁芯磁通密度不高,不饱和;但如果在电压过零时突然合闸、分闸或单相接地消失,这时铁芯磁通就会达到稳态时的数倍,处于饱和状态,这时,某一相或两相的激磁电流大幅度增加,当感抗与容抗参数匹配恰当(满足谐振条件)时,即会发生谐振,即铁磁谐振。发生谐振时,会在电感和电容两端产生2~3.5倍额定电压的过电压和几十倍额定电流的过电流,通过pt的电流远大于激磁电流,严重时会烧坏pt及其它设备。 3.1防止谐振过电压的一般措施 ①提高断路器动作的同期性。由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,因此提高断路器动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生。 ②在并联高压电抗器中性点加装小电抗。用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。 ③破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。 3.2防止谐振过电压的具体措施 ①35kv系统中性点经消弧线圈(加装消谐电阻)接地,并在过补偿方式下运行,它的电压作用在零序回路中。 ②尽量减少6~35kv系统并联运行的pt台数。 a.凡是6~35kv母线分段的变电所,若母线经常不分段运行,应将一组pt退出作为备用; b.电力客户的6~10kvpt一次侧中性点一律为不接地运行③更换伏安特性不良的6~35kvpt。 ④6~35kv一次侧中性点串联阻尼电阻或二次侧开口三角形绕组并联阻尼电阻或消振器。 ⑤6~10kv母线装设一组y形接线中性点接地的电容器组。 ⑥在10kvpt高压侧中性点串联单相pt。在实际工作中谐振的发生往往伴随着接地故障,很多时候甚至就是由接地引起的,消除谐振常常采取的有效方法是改变系统运行方式以改变系统参数,破坏谐振条件。改变系统运行方式经常通过以下途径实现: a.投退电容器。 b.增投线路。 c.若变电站有一台以上数目的主变,可视具体运行情况将原本并列(分列)运行的变压器分列(并列)。 d.母线并解列。 若上述方法不能消振,应采用寻找线路单相接地故障的方法进行选线,选出故障线路后,立即将其切除。选线原则参照系统单相接地故障处理方法。此方法是最有效最能解决问题的,但往往不一定能准确及时判断出接地线路,以致延误消振时间,所以,工作中为及时消除谐振一般先考虑选择上述四种途径。 4.总结 针对某110kv变电站谐振事故,利用谐振原理与知识,分析了此次事故发生的原因,并结合实际工作经验对谐振过电压给出了多种控制措施和方法,以便具体工作中借鉴和运用,有效提高系统运行稳定性,提高供电安全性和可靠性。 电力系统论文:试论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法 论文关键词:继电保护 组成作用 干扰原因 防护方法 论文摘要:继电保护是电力系统最重要的二次系统。它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要地作用。随着近年来微机继电保护的不断投入,以往的检验标准已逐渐不适应系统的发展,因此。我们需要寻求更加完善的检验方法,只有系统、全面、准确地进行继电保护检验。才能确保整个电力系统的安全。本文笔者根据多年的工作经验,综述了继电保护在电力起到的作用。及内、外界对其影响干扰的原因,同时提出了如何加强对其防护的措施。 1 电力系统继电保护作用与要求 1.1 继电保护的作用与组成 在电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,并使故障元件免于继续遭受损害。减少停电范围;到90年代初集成电路及大规模集成电路保护的研制、生产、应用处于主导地位,目前正在研究面向智能信息处理的计算机继电保护时代。 1.2 继电保护的基本要求 继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作,在正常运行状态时,不该动作时应可靠不动作。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,以减轻损坏程度,指保护装置应尽快切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。 2 继电保护的干扰因素 2.1 雷击 当变电站的接地部件或避雷器遭受雷击时,由于变电站的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗,都将因雷击产生的高频电流在变电站的地网系统中引起暂态电位的升高,就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。 2.2 高频干扰 如果电力系统在隔离开关的操作速度缓慢,操作时在隔离开关的两个触点问就会产生电弧闪络,从而产生操作过电压,出现高频电流,高频电流通过母线时,将在母线周围产生很强的电场和磁场,从而对相关二次回路和二次设备产生干扰,当干扰水平超过装置逻辑元件允许的干扰水平时,将引起继电保护装置的不正常工作,从而使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常,对系统的稳定造成很大的破坏。高频电流通过接地电容设备流人地网,将引起地电位的升高。 2.3 辐射干扰 在新时期,电力系统周围经常会步话机和移动通信等工具,那么它的周围将产生强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中。回路将感应出高频电压,形成一个假信号源,从而导致继电保护装置不正确动作。 2.4 静电放电干扰 在干燥的环境下,工作人员的衣物上可能会带有高电压,在穿绝缘靴的情况下,他们可以将电荷带到很远的地方,所以当工作人员接触电子设备时会对其放电,放电的程度依设备的接地情况,环境不同而不同,严重时会烧毁电子元件,破坏继电保护系统。 2.5 直流电源干扰 当变电所内发生接地故障时,在变电站地网中和大地中流过接地故障电流,通过地网的接地电阻,使接地故障后的变电站地网电位高于大地电位,该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小,按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障电10v。对于直流回路上发生故障或其它原因产生的短时电源中断接电源的干扰主要是直流与恢复,因为抗干扰电容与分布电容的影响,直流的恢复可能极短,也可能较长,在直流电压的恢复过程中。电子设备内部的逻辑回路会发生畸变,造成继电的暂态电位差,从而影响整个保护系统。 3 加强电力系统继电保护的方法及措施 3.1 协调配置保护人员 在继电保护中,调度、继保、运行人员都会参与到其中。三方必须傲到步调一致,思想统一。使三方人员合作意识与新型保护一道跟上去。摆好自己的位置。要明确继保人员与电网调度和基层运行人员一样。是电网生产的第一线人员,工作一样,目标一样。 3.2 完善规章制度 根据继电保护的特点,健全和完善保护装置运行管理的规章制度是十分必要的。继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩。有效促进继电保护工作的开展。同时电力系统在管理中应加强对继电保护工作的奖惩力度,建议设立年度继电保护专业劳动竞赛奖等奖项,并制定奖励办法进行奖励,从而增强继电保护人员的荣誉感和责任心。 3.3 对二次设备实行状态监测方法 随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展,变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对保护装置可通过加载在线监测程序,自动测试每一台设备和部件。一方面应从设备管理环节人手,如设备的验收管理,离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。 3.4 注重低压配电线路保护 在我国,无论是城市内配网线路,还是农村配网线路,一般都以10kv电压等级为主,但是10kv配电线路结构特点是一致性差。同时还要根据一般电网保护配置情况及运行经验,利用规范的保护整定计算方法,各种情况均可计算,一般均可满足要求。 3.5 实行继电保护智能化与网络- 近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域的应用也逐步开始。在新时期,计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各工业领域,也为各工业领域提供了强有力的通信手段。 到目前为止,除了差动保护外,所有继电器保护装置只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件。缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即使现微机保护的网络化,这在当前的技术条件是完全可能的。 4 结束语 综上所述,在进行继电保护时,一定要按原则将各种因素充分考虑,以保证继电保护动作不失配、不越级。在运行过程中出现问题后,要系统进行全面、仔细的分析。 电力系统论文:微机型自动准同期装置在电力系统中的应用 [摘 要]本文以sid—2c型微机同期控制器为例,通过实例分析,详细介绍了同频并网和差频并网这两种常见模式的基本概念,以及微机型自动准同期装置的基本原理及基本控制方式,为今后更好地应用该装置奠定了良好的基础。 [关键词]自动准同期 同频并网 差频并网 系统 并列操作 1 概述 发电机并入系统,两个不同系统并列,或一个系统分解为两部分,通过输电线路再连接等,所实施的操作称之为同步并列操作。 随着电力系统容量及发电机单机容量的不断增大,不符合同步并列条件的同步操作会带来极其严重的后果,可能引起发电机组损伤甚至系统的瓦解。 在发电厂,发电机在并入系统前与其他发电机组和电力系统是不同步的,存在着频率差、电压差和相角差。通过同步操作,将发电机组安全、可靠、准确快速地投入,从而确保系统的可靠、经济运行和发电机组的安全。 在变电站或发电厂网控中,同步操作主要解决系统中分开运行的线路断路器正确投入的问题,实现系统并列运行,以提高系统的稳定、可靠运行及线路负荷的合理、经济分配。 2 电力系统并网的两种情况 目前,电力系统的并网方式按两并列系统之间的关系可分为两种情况: 差频并网方式和同频并网方式。 2.1差频并网方式 差频并网是指在发电厂中,发电机与系统并网或已解列两系统间联络线的同步并网,它们是两个电气上没有联系的电力系统并网。其特征是在同步并列点处两侧电源的电压、频率均可能不同,且由于频率不相同,使 得两电源之间的功角(电压相位差)在不断变化。进行差频并网是要按准同期条件实现并列点两侧的电压相近、频率相近时,捕获两侧电压相位差为零的时机来完成的平滑并网操作。 2.2差频并网条件分析 如果能同时满足上述三个条件,意味着断路器dl两侧电压相量重合且无相对运动,此时电压差ud=0,冲击电流等于零,发电机与系统立即同步运行,不发生任何扰动。应该指出,如真的出现ωg=ωs,两电压相对静止,无法实现φ=0°,故上述角频率相等的条件应表述为角频率相近。 2.3 同频并网方式 同频并网操作是实现系统中分开运行的线路断路器的正确投入,完成系统的并列运行,是发电厂和变电所中重要的操作。同频并网是指断路器两侧电源在电气上原已存在联系的两部分系统,通过并列点再连通的操作。未解列两系统间联络线并网属于同频并网,如线路断路器、母联断路器、单母分段断路器或3/2接线的中间串断路器等。 这是因为并列点两侧频率相同,但在实现并网前并列点两侧电压幅值可能不同,而且两侧会出现一个功角δ,δ值大小与联接并列点两侧系统其它联络线的电抗及传送的有功功率成比例。这种情况的并网条件应是当并列点断路器两侧的压差及功角在给定范围内时,即可实施并网操作。完成并网后,并列点断路器两侧的功角消失,系统潮流将重新分布。因此,同频并网的允许功角整定值取决于系统的运行方式及潮流重新分布后的影响,即以系统潮流重新分布后不致于引起电力系统内继电保护及其它安全自动装置的误动,或导致并列点两侧系统失步为原则进行合理整定。 2.4 同频并网条件分析 从上式可看出,功角δ与传输功率p是正弦函数关系,也就是发电机有功功率的功角特性曲线,稳定运行的功角最大值是90°,其对应的pm值称为功率极限值。传送大功率的长距离线路的功角δ更接近于极限值,也就是稳定储备更小。从理论上讲,功角δ的取值可在0~90°之间。 “同频并网”无法按准同步的三个条件进行,因为三个条件中除了存在电压差需要检测外,频率差不存在,相角差(功角)已客观存在,也就是说这种并网注定要在一定电压差和相角差下进行。问题是多大的电压差和多大的相角差可以并网,超过多大的值就不能并网。因为电压差的数值决定了并网时两电源间的无功功率通过该连线的潮流冲击值,功角δ的数值决定了并网时两电源通过该连线潮流(包含有功功率和无功功率)的冲击值,这种冲击实质上是并网瞬间系统潮流进行了一次突发性的再分配。这种突发性的再分配可能会引起继电保护误动作,更严重的是在新投入的线路所分流的有功功率超过了其稳定极限时会导致该线路因失步而再次跳闸。 3 微机型自动准同期装置基本原理 3.1 准同期装置分类 准同期装置按其功能大致可分为三类: 一类为用于发电厂发电机的自动准同期装置,要检测系统和发电机的压差、频差和相角差,同时能自动对发电机的电压和频率进行调节,符合准同期并网条件时给发电机发出断路器合闸脉冲,发电机并入系统。 二类为用于发电厂、变电所的线路、母线分段联系断路器,检测并列点两侧的压差、频差和相角差,并能区别是差频并网还是同频并网,如为同频并网,应当在功角及压差为允许范围内时,给断路器发出合闸脉冲,使两系统合环并列。 三类为用于线路、旁路断路器的自动准同步捕捉和无压检定。前者为检测两系统间的压差、频差和相角差,在压差和频差符合条件,计算相角差过零点越前时间给断路器发出合闸脉冲。后者为线路断路器的重合闸回路,其中一侧无电压或任何一侧无电压时,即给断路器发出合闸脉冲。 3.2 微机型自动准同步装置功能特点 同步装置必须严格按准同步的三要素来设计,即应在待并侧与系统侧的电压差及频率差满足要求的情况下,确保相角差为零时将发电机平滑地并入电网。更确切地讲,应在压差及频压满足要求时捕获第一次出现的零相差将发电机并入电网。 所有发电机组都配备有调速器和发电机自动励磁调节器,在同步过程中其任务是维持待并发电机的频率和电压在给定水平,创造同步条件。由于各类调速器和励磁调节器的特性各不相同,因此在发电机同步过程中不可避免的会出现频率和电压的波动。一般这些波动较大的成分是频率差和压差及其一阶导数,在有些情况下二阶导数的成分也是不可忽略的。所以作为自动准同步装置不论在精确捕捉同步时机方面,或者是在有效实施均频均压控制方面,都应严格地按计及偏差、偏差一阶导数及偏差二阶导数的运动微分方程求解,确保快速、精确地实现同步操作。快速性和精确性自然是自动准同步装置所追求的主要目标。 微机型自动准同期装置与原模拟式准同期装置相比,在各项技术指标及功能上已生产了质的飞跃。微机型自动准同期装置的主要功能有: (1)能适应电压互感器(tv)的不同相别和电压值; (2)应有良好的均频均压控制品质; (3)能实现无逆功率并网; (4)确保在相差为零度时同步并网; (5)应不失时机地捕获第一次出现的同步时机; (6)应具备低压和高压闭锁功能; (7)应能及时消除同步过程中的同频状态; (8)能自动识别同频并网和差频并网两种模式; (9)具有接入发电厂或变电所监控系统的通信接口; (10)具有自动在线测量并列点断路器合闸回路的动作时间; (11)其他附加功能,如自动转角功能、复合同步表功能、相关电量的录波功能等。 3.3 sid—2c型微机同期控制器的工作原理 3.3.1 差频并网合闸角的数学模型 准同期的三个条件是压差、频差在允许值范围内时应在相角差φ为零时完成并网。压差和频差的存在将导致并网瞬间并列点两侧会出现一定无功功率和有功功率的交换,不论是发电机对系统,还是系统对系统并网,对这种功率交换都有相当承受力,因此,并网过程中为了实现快速并网,不必对压差和频差的整定值限制太严格。但并网时相角差的存在,将会导致机组的损伤,甚至会诱发后果更加严重的次同步谐振(扭振)。因此,一个好的同期装置应确保在相角差φ为零时完成并网操作。 在差频并网时,特别是发电机对系统并网时,发电机组的转速在调速器的作用下不断变化,因此发电机对系统的频差不是常数,而是包含有一阶、二阶或更高阶的导数。加之并列点断路器还有一个固有的合闸时间tk,同期装置必须在零相差出现前的tk时发出合闸命令,才能确保在φ=0°时实现并网。或者说同期装置应在φ=0°到来前一个角度φk发出合闸命令,φk与断路器合闸时间tk、频差ωc、频差的一个阶导数及频差的二阶导数d2ωs/dt2等有关。 同期装置在并网过程中需不断快速求解该微分方程,获取当前的理想提前合闸角φk,并不断快速测量当前并列点断路器两则的实际相角φ,当φ=φk时装置发出合闸命令,实现精确的零相差并网。 从上述可看出获得精确的断路器合闸时间tk(含中间断电器)是非常重要的,因此sid—2c系列准同期控制器具有实测tk的功能。同时也不难看出计算机对φk的计算和对φ的测量都不是连续进行的,而是离散进行的,从而使得我们不一定能恰好捕获φk=φ的时机,这就会导致并网的快速性受到极大的影响。sid—2c控制器用另一微分方程实现对合闸时机的预测,可靠实现了达到极值的并网速度。 3.3.2均频均压的控制方式 实现快速并网对满足系统负荷平衡及减少机组空转能耗有重要的意义。捕捉第一次出现的并网时机是实现快速并网的一项有效措施,而且良好的控制品质的算法实施均频与均压控制,促成频差与压差尽快达到给定值也是一项重要措施。sid—2c控制器使用了模糊控制算法,其发达式为: 表中将偏差e的模糊值分成正大到负大八档,将偏差变化率c的模糊值分成正大到负大七档,与它们对应的控制器发出的控制量u的模糊值就有56个,从正大到负大共七类值。以调频控制为例,如控制器测量的频差ωc=ωc-ωs(ωc、ωs分别为待并发电机及系统的角频率)为负大,而频差变化率dωc/dt也是负大,则控制量u为零(表中右下角的值)。这表明尽管发电机较之系统频率很低,但当前发电机频率正以很高的速度向升高的方向变化,因此无需控制发电机频率就能恢复到正常值。 然而,这些模糊控制量的值具体在控制过程中到底是多少呢?应该有个量化的环节,例如变成控制器发出控制信号的脉冲宽度和脉冲间隔。sid—2c控制器是通过均频控制函数kf和均压控制系统kv两个整定值来对控制量进行量化的,kf及kv是在发电机运行过程中通过观察同期装置在纠正频差及压差的过程中所表现的控制质量,经过数次试设来修改kf及kv,直到找到最佳值。不难看出,sid—2c控制器实质上是针对发电机组调速系统及励磁调节系统的具体特性来整定控制参数的。 总之,std—2c型自动同步装置首先对并列点性质进行判别,确定是差频并网还是同频并网。在差频并网时按φk=ωc * tk + 1/2 * dωc/dt * tk 2 + 1/6* d2ωc/dt2* tk 3的算法 ,每一个工频周期计算一次理想的导前角φk,并实测两次当前实际相位差角φ,然后按合闸角的预测算法准确捕获φ=φk的时机,将发电机在φ=0°时并入电网。在压差和频差不满足要求时,则对发电机组按模糊控制算法实施均频及均压控制。 在同频并网时则对压差及功角进行检测,按压差及功角定值实施快速 并网,如条件不满足,装置即进入等待状态,并发出信号,提请上级调度调整潮流,创造并网条件。 4 不同并网性质同步点实例分析 图3电力系统“同频并网”与 “差频并网”点分析图 图3为某电力系统接线示意图,从图中我们可以看到,有四个电源点: 发电厂g1、发电厂g2、发民厂g3。发电厂g4通过四条输电路: ab线、bd线、cd线及ac线连成一个环网电力系统。在本系统中,断路器dl1~dl12都是同步点,但它们具有不同的并网特点,即有些是同频并网点,有些是差频并网点。 在发电厂和变电所里的同步点通常可分两大类,一类是差频并网同步点,另一类是同频并网同步点。差频并网同步点是指不论在何种运行方式下同步点两侧都是两个独立的电源;而同频并网同步点则是随着运行方式的变化,同步点两侧有时是两个独立的电源,而有时则是同一个系统。下面就其性质作出详细的分析说明。 4.1 接在发电机——变压器组高压侧的断路器dl1、dl2、dl3、dl4 dl1、dl2、dl3、dl4均是差频并网同步点。以发电厂g1为例,发电机在dl1断开时是一个独立的电源点,并网时dl1两侧存在着压差,相角差和频差,故是差频并网点。通常操作是将发电机gs1启动,开机成功后即通过dl1进行差频并网。 4.2 线路断路器dl5~dl12、 dl5~dl12既可能为同步并网点,也可能为差频并网点。下面我们分析利用断路器dl5恢复线路ab线送电的情况。 ⑴ ac线、cd线、bd线均正常运行。 从图3我们看到,发电厂g1、发电厂g2、发电厂g3发电厂g4通过ac线,cd线、bd线,使这四个电源构成了电气连接关系,此时,dl5是一个开环点,因此dl5的投运实质上是一次合环操作,故此时的同步点dl5是属于同频并网同步点。这时,dl5两侧电源电压可能不同,但频率相同,并且存在一个固定的相角差,这个相角差即为我们通常所说的功角δ。此时在dl5点两侧测量到的功角δ是正在运行的ac、cd线、bd线所组成的等值线路的功角。 不难看出,功角δ的取值范围为0~90°之间,p和x∑ 越大,功角δ也越大。不论是开环或合环操作都会引起系统潮流重新分配。在进行合环操作后,新投入的线路ab线必定会突然带上一定的负荷,会导致一定的负荷冲击,但这是不可避免的,也是人们预期的。传统的同期接线中,在断路的合闸回路中串进去了同期闭锁继电器(tjj常闭触点)触点,其角度定值范围一般为30°左右。如前所述,当测量点dl5处所测得的功角δ 大于30°时,同期闭锁继电器tjj的常闭触点打开,断开断路器的合闸回路,导致合环操作失败。在这种情况下,有些厂站则采取强制手段(例如通过stk开关将tjj继电器触点短路),将同期开关打在无闭锁位置,进行强行合环操作,这种强行合环操作合闸将会生如下三种后果: ① 合闸成功: 这是因为合上dl5后引起的潮流的重新分配都不涉及ab线路的继电保护误动作或未超过静稳极限。 ② 继电保护随即跳开断路器: 这是因为当功角δ较大时,dl5合闸后导致ab线路所另得的潮流超出继电保护的定值而使继电保护动作跳闸。 ③ 引起系统的振荡失步而跳闸: 这是因为当功角δ较大时,dl5合闸后导致ab线路所分得的潮流超出线路的静稳极限而引起的失步。 因此,在可能出现同频并网(合环)的断路器上进行同步操作时,必须考虑功角δ的因素。允许进行同频并网操作的功角应确保合闸后产生的突发性潮流再分配不至引起新投入的线路的继电保护误动作或失步。 ⑵ ac线、bd线中任一条断开状态 当ac、bd线中任一条在断开状态时,由图3可知,发电厂g1和发电厂g2两个电源处于解列状态,故按前述的差频并网方式实现并网,此时dl5点属于差频并网同步点。 5 模拟型与微机型自动准同期装置比较 由以上分析可知,传统的同期装置已经不再适应于现代电力系统的并网操作的需要。它存在许多先天不足和缺陷,主要表现在: ⑴ 导前时间不稳定; ⑵ 同步操作速度很慢; ⑶ 构成装置元器件参数飘移不稳定; ⑷ 同频并网时所表现的问题更突出。由于同频并网时,同步点测得的相角差为一固定值,该相角差亦即为该联络线的功角δ。δ取值在0°~90°之间。这时,传统的同期接线方式会出现两个问题: 其一是相位表s停在功角δ的位置上,不存在出现相角差φ= 0°的并网机会; 其二是如果当时的功角δ大于同期闭锁继电器的整定值φz时,合闸回路将被tjj接点断开,无法合闸。在这种情况下,大多数电厂(变电所)采取强行合闸,或是利用同期闭锁开stk解除tjj的闭锁后再强行合闸。其后果如前所述。 而现代的微机型自动准同期装置不仅克服了上述的诸多不足外,还有其独特的优点: ⑴ 导前时间,均频均压控制,捕捉第一次并网时机等问题,以及其他各式各样的要求都可以通过描述同步过程的数学模型进行求解来解决。 ⑵ 不再存在元件老化,环境温度,湿度变化引起的特性漂移。 ⑶ 对同步点的并网性质能自动识别,不论是同频并网还是差频并网,装置均以精确的严密的数学模型确保并网时能捕捉到第一次出现的并网机会。在差频并网时,有均频均压控制,若发电机并网过程中出现同频状态时,装置会自动给出加速命令,摆脱同频状态,确保快速稳定的创造并网的频差和压差条件。而在同频并网时,装置能按压差和功角定值实施并网操作,如压差及功角大于定值时,会自动发信给有关调度部门,提请调度调整潮流,创造并网机会,其它特点前已论述,在此不再多叙。 6 总结 随着计算机技术,通信技术和电力电子技术的发展,同期装置的微机化、智能化是发展趋势,加之现代控制理论在同期装置上的应用,新一代微机型自动准同期装置已经在电力系统得到了广泛的应用,积累了丰富的运行经验,并取得了良好的经济效益和社会效益。我们相信,随着同步过程中的理论研究的不断深入,一批先进的新型自动准同步装置将会不断地推出,它必将为高速发展的电力系统的并网操作提供更加高效、可靠、安全的有力保证。 电力系统论文:论工厂电力系统大电缆配电系统中性点接地方式与供电可靠性 [论文关键词]工厂供电 中性点 方式 [论文摘要]工厂供电系统的安全运行对工业企业来说至关重要,特别是对于大型企业,企业供电的可靠性、连续性和安全性要求很高。对大型工厂电力系统大电缆配电系统中性点接地方式与供电可靠性进行了研究。 大型企业具有电力负荷密度大、供电可靠性要求高、供配电线路以电力电缆为主等特点。大型企业35/6kv配电网,其系统中性点以前主要采用的是中性点不接地的运行方式,这对过去以架空线路为主的配电网是适宜的,但是近年来随着电网的快速发展,电网逐渐发展为以电缆线路为主,电缆的长度不断增加,使得电网的接地电容电流水平不断提高;另一方面,氧化锌避雷器和结构紧凑的进口全封闭组合电器也得到广泛应用。在这种形势下,原有的中性点不接地运行方式已不能适应。同时随着bzt技术和短时停电再启动技术的应用,为电阻接地方式的应用创造了很好的条件。 一、中性点不接地系统存在的问题 (一)中性点不接地电网发生单相接地时,系统内部过电压水平高(可达到3.5~4.0倍相电压),持续时间长,而电缆和一些全封闭组合电气绝缘水平低。某些进口设备绝缘水平低于我国同电压等级设备的绝缘水平。以40.5kv真空断路器为例,进口设备工频交流试验标准是70kv,而我国同电压等级设备工频交流试验标准是95kv。而这些进口设备一旦击穿很难修复,因而不宜带单相接地故障继续运行。 (二)单相接地时,避雷器长时间在工频过电压下运行易发生损坏甚至爆炸。目前,采用提高氧化锌避雷器运行电压的方法来避免爆炸事故发生,但这并不经济,因而这种接地方式不利于无间隙氧化锌避雷器的推广应用。 (三)电缆的大量使用,已经不宜采用中性点不接地系统来保证供电的连续性。在这种中性点不接地系统中,当配电网电压发生突变、变压器高压线圈发生接地、系统发生接地或弧光接地故障时,都可能在系统中引发过电压。对于空载励磁特性较差的电压互感器,在过电压作用下,因励磁电流的剧增,会导致高压熔断器频繁熔断,甚至造成电压互感器烧毁,如果处理不当,或保护配置不周全,此类异常状况有可扩大为全厂性事故。 二、中性点经消弧线圈接地系统存在的主要问题 (一)如果消弧线圈调整不当,在系统正常运行时,可能会在中性点产生较高的谐振过电压,并直接影响系统的安全运行。 当消弧电感感抗和系统对地容抗相近,使补偿度很小时,系统中性点在正常运行时可能会出现相当高的过电压,超过运行电气设备的正常绝缘水平。 (二)准确检测出接地故障线路较困难,目前虽有不少微机型的高灵敏度接地保护装置,但实用情况均不够理想。 (三)虽然现在有自动跟踪、自动调谐的智能型消弧线圈,但当系统发生单相接地时,消弧线圈不再调整,若接地检测装置不能检测出故障线路,还必须依靠拉合有关线路查找故障点。对于出线回路数多、母线结线复杂的配电网,查找故障的时间可能很长,在查找过程中会出现过补偿或欠补偿超过允许值的情况,致使这将会使再多次发生弧光复燃,出现过电压,将有可能使相邻敷设的电力电缆被破坏,致使事故范围扩大。 三、大型企业配电网中性点经电阻接地方式的可行性 (一)中性点电阻接地方式有效地解决了单相接地过电压问题 有关资料表明,当电阻电流与故障点的电容电流相近或略大于电容电流,可以有效抑制弧光接地过电压幅值,并对继电保护有利。 (二)供电可靠性 采用电阻接地后,当发生单相接地故障时线路要立即跳闸,不能保证用户的连续供电。但石化系统的配电网,不是过去的单电源的辐射系统或树形系统,而是双电源供电系统。因此,在这种情况下,提高供电可靠性就不再单靠要求带单相接地故障运行几个小时来保证,而是靠bzt装置和短时停电再启动技术来保证。 bzt装置是保证系统可靠性的重要技术手段,石化系统的配电网中几乎百分之百使用,起到了很好效果。同时,在发电厂中广泛应用的保证工厂用电连续性的“智能型快速切换装置”可以在石化系统的配电网中应用,这样可以较好地提高企业供电系统的可靠性。 短时停电再启动技术在系统的配电网中应用广泛,较好地保证了石化装置的安全连续运行。 另外,根据电缆配电网的运行经验,单相接地引发相间短路事故较多。当发生单相接地故障时很容易引发电缆内部相间短路。由于电缆故障多为永久性故障,故障后应尽快切除,不宜长期单相接地运行。所以,从这点出发,也是以采用电阻接地方式为好。 七十年代年末到八十年代中,我国先后从国外引进四套大型合成氨装置,均采用电阻接地方式。十五期间,我国先后引进和投用了上海赛科、广东惠州特大型乙烯装置,也均采用电阻接地方式。 根据工艺的特点,如果特大型乙烯装置采用电阻接地方式,其供电可靠性能满足要求的话,在炼油装置也应该没有问题。在特大型的炼油企业,采用电阻接地方式,加上bzt和短时停电再启动技术满足了工艺的要求。 电力系统论文:浅议电力系统互感器的安全运行及故障处理 摘 要:本文详细介绍了电流、电压互感器在电力系统中的正确使用方法,阐述了电流互感器二次开路的故障处理和电压互感器一、二次熔断器熔断的处理。 关键词:互感器;运行;故障处理 电力系统中,电流、电压互感器安全运行十分重要。它们如同是电力系统中的眼睛和耳朵,电力系统运行是否正常运行,电量的计量都可以通过互感器的转换而显示出来。 一、互感器的正确使用 1.1电流互感器使用 (1)电流互感器的接线应遵守串联的原则,即一次绕组应与被测电路电路串联,二次绕组应与测量仪表或继电器的电流线圈串联。 (2)电流互感器在工作时其二次侧严禁开路,一旦开路,一次电流全部化成为磁化电流,引起磁通和二次侧电压聚增,危及人身和设备安全:同时磁通磁路过度饱和磁化后,产生剩磁,降低准确度,使误差增大。因此电流互感器在安装时,二次接线要求牢靠,且不允许接入熔断器和开关。同时二次侧要备有短路开关,一旦开路,马上撤掉电路负载,然后再停电处理,一切处理完后,方可再用。 (3)电流互感器的二次侧必须有一端可靠接地,防止一、二次绕组间绝缘击穿时,一次侧高压串入二次侧,危及人身和设备安全。 (4)电流互感器在连接时,采用“减极性”即p1与s1、p2与s2为对应同名端,否则二次仪表、继电器中流过的电流就不是预想的电流甚至可能引起事故。 (5)对大电流接地系统,一般按三相配置。对小电流接地系统,依具体要求按两相或三相配置。 1.2、电压互感器的使用 (1)电压互感器在投入运行前要按照规程的项目进行实验检查。例如;测极性、连接组别、摇测绝缘、核对相序等。 (2)电压互感器的接线应保证其正确性,一次绕组和被测电路并联,二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联,同时要注意极性的正确性。 (3)接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适,接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量,否则,会使互感器的误差增大,难以达到测量的正确性。 (4)电压互感器二次不允许短路。由于互感器内阻抗很小,若二次回路短路时,会出现很大的电流,将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。可能情况下,一次侧也应装设熔断器,以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。 (5)为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全,电压互感器二次绕组必须有一点接地。因为接地后,当一次和二次绕组间的绝缘损坏时,可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。 2、互感器的故障处理 2.1、电流互感器的故障处理 2.1.1、电流互感器二次回路开路的现象: (1)回路仪表指示异常,一般是降低或为零。 (2)互感器本体有较大噪声,振动不均匀,严重发热,冒烟等现象。 (3)互感器二次回路端子,原件线头有放电、打火现象。 (4)继电保护发生误动或拒动,这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现。 (5)电度表、继电器等冒烟烧坏,不仅会使互感器二次开路,还会使二次短路。 2.1.2、电流互感器二次开路的故障处理: (1)处理二次开路故障,要尽量减小一次的负荷电流,以降低二次回路的电压。操作时注意安全。按规定使用好绝缘用具。 (2)应尽量减小一次负荷电流。若互感器严重损伤,应转移负荷,停电处理。 (3)尽快设法在就近的试验端子上用良好的短接线将二次短路,再检查处理开路点。 (4)若短接发生火花,说明短接有效,故障点就在短接点以下的回路中,可进一步查找。若没有火花,故障点可能在短接点以前的回路中,可逐点变换短接点,缩小范围检查。 (5)对检查出的故障若不能进行处理的或不能查明故障的,应将二次短路后汇报上级。 2.2、电压互感器的故障处理 2.2.1电压互感器二次熔丝熔断的现象 (1)有预告声响"电压回路断线"光字牌会亮。 (2)电压表、有功功率表和无功功率表的指示值会降低或到零,"备用电源消失"光字牌会亮。 (3)变压器严重过流时,互感器 丝熔断,低压过流保护可能误动。 (4)一、二次熔断器熔断及击穿熔断器熔断在现象上基本一致。 2.2.2、电压互感器两侧熔断器断熔处理 (1)查找时一般先查二次熔断器及辅助接点,再查一次熔断器,最后查击穿熔断器、互感器内部是否有故障。如果一次熔断器经常熔断又找不出原因,则可能是由互感器铁磁谐振引起的。 (2)当互感器一次侧熔丝熔断后,应当拉开电压互感器隔离开关,并取下二次保险,检查是否熔断,排除故障后可重新更换合格熔丝将电压互感器投入运行。 以上是对电流、电压互感器的正确使用和常见故障处理所采取的方法和措施,同时还要根据设备事故的具体情况,进行分析处理,以保障用电设备的安全可靠运行,减少事故造成的影响,尽可能防患于未然,消灭事故于萌芽状态。 电力系统论文:论电力电子技术在电力系统中的应用 摘要:文中概速性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 关键词:直流输电;电力电子;发电机 一、前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(hvdc)。自20世纪80年代,柔性交流输电(facts)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 二、电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(facts)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 (一)在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术优秀是变频电源。 3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 (二)在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 1 直流输电(hvdc)和轻型直流输电(hvdc light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2 柔性交流输电(facts)技术 facts技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将fa cts技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。 (三)在配电环节中的应用 配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(custom power)技术或称dfacts技术,是在facts各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将dfacts设备理解为facts设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期dfacts设备产品将进入快速发展期。 (四)在节能环节的运用 1 变负荷电动机调速运行 电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。 变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。 2 减少无功损耗,提高功率因数 在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低,设备破坏,功率因数下降,严惩时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。 结束语 电力电子技术正在不断发展,新材料,新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 论文网在线 电力系统论文:开发电力系统继电保护中级工教学培训包的实践与体会 开发电力系统继电保护中级工教学培训包的实践与体会 作为学校的教研项目,笔者于2005年起开发出电力系统继电保护中级工教学培训包并对之进行实施,取得了良好效果,现谈几点经验和体会。 一、开发电力系统继电保护中级工教论文联盟//学培训包的必要性及其目标 把学历教育与国家职业资格证书认证体系衔接起来,加强学历教育与职业资格认证的结合,使学生在取得学历证书的同时获得相应的资格证书,即“双证书制”。从2003年起,我校在完成学历教育的同时,开展了多项工种的职业技能鉴定培训与考试,即进行“双证书制”教学。电力系统继电保护是各类高等院校有关电力专业的一门专业必修课,也是电力行业的一项主要技术工种。近年来,随着我校“双证书制”教学的深入,参加继电保护中级工职业技能鉴定考试的学生占毕业生人数的比例逐年快速增长。为更好地落实“双证书制”教学方案,提高学生的学习效率,保证教学质量,必须开发出一套电力系统继电保护中级工教学培训包,使其以职业能力培养和职业资格评定为优秀,将《国家职业技能鉴定大纲(继电保护)》中对继电保护中级工应熟悉、掌握和具备的理论知识和专业技能按模块分布在学历教育的各个教学环节,使教师在每个教学过程中心中有数,重点突出;学生在学习过程中目标明确,学以致用。在保证学历教育教学质量的同时,提高学生职业技能考核的通过率,即提高学生的职业技能,保证人才的培养质量,满足用人单位的需求。 二、开发电力系统继电保护中级工教学培训包的途径 1.开发电力系统继电保护中级工教学培训包需解决的主要问题 (1)将用人单位对继电保护中级工理论知识及实践技能的需求与《国家职业技能鉴定大纲(继电保护)》有机结合起来,构建继电保护中级工教学培训包的总体框架,创建培训包的各个教学培训模块及其任务书。 (2)将构建的继电保护中级工教学培训包与学校的学历教育有机结合起来,探索各个教学培训模块任务书的实施方式和方法。 2.开发继电保护中级工教学培训包的流程 (1)原始数据采集环节。即采集继电保护中级工岗位的工作性质和特点、应具备的有关理论知识及专业技能等。 (2)分类统计、构建总体方案环节。分类统计、构建总体方案环节主要是对采集的原始数据和信息进行分类统计、分析整理,结合《国家职业技能鉴定大纲(继电保护)》,构建出电力系统继电保护中级工教学培训包的总体框架,编写总体方案,制定各个教学培训模块。 (3)构建各个模块任务书环节。本环节的任务是根据电力系统继电保护中级工教学培训包总体方案,将各个教学培训模块与学历教育的各个教学环节有机结合起来,拟定各教学培训模块的任务书。明确各个教学培训模块的目标、内容、培训时间及相关课程、实施的方式、方法和实施效果的检测等内容,然后咨询有关专家,对构建的总体框架及拟定的各模块任务书进行论证,确立电力系统继电保护中级工教学培训包的总体方案及详细的各模块培训任务书。 (4)确定学生,实施教学培训环节。本环节根据已创建的电力系统继电保护中级工教学培训包各模块任务书,按照优、良、中、及格的学习成绩选取学生,并实施教学培训。 (5)考评、完善环节。主要是通过河南省电力系统职业技能鉴定考试,对选取培训的学生进行继电保护中级工技能鉴定考核,并对其考核成绩进行统计、分析、评价。 三、电力系统继电保护中级工教学培训包实施效果与开发体会 利用电力系统继电保护中级工教学培训包实施教学培训的学生,在通过我校学历教育各项考试获取毕业证书的同时,参加河南省电力系统的继电保护中级工技能鉴定考试,全部合格并获继电保护中级工证书。 通过对继电保护中级工教学培训包的开发,笔者有如下几点体会。 (1)理解国家《职业技能鉴定大纲》中对有关工种的要求,了解生产现场对有关工种的需求,熟悉有关工种学历教育的各个教学环节是开发出教学培训包的基本保证。 (2)加强“双证书制”教学的认识,转变教育理念,提高教师责任心及专业素质,调动学生的学习积极性,是教学培训包实施的必要措施。 (3)搞好实验实训基地建设是实施培训教学的必备条件。 电力系统论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词:电力系统 信息管理 自动化 实现 途径 策略 论文摘要:实践证明,在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成,供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文,通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究,研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节,随着国内外环境的变化迅速发展,运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲,建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统,已成为电力企业增强其市场竞争能力,实现信息化工作必然发展趋势。因此,对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一,但限于当时的客观条件和人员素质,直至90年代初,仍处于一般应用水平,其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展,还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高,时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化,可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效,但在应用效果上仍然感觉不是很理想,在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差,不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面,在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前,较多的电力企业运用的信息管理系统(mis,manage—ment information system)是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统,这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题,大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷,使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下,统(dss,decisions support system)便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题,通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式,为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复,数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统(远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持)。 总之,随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握,电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是,我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足,即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ,给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ,提高了系统的可靠性与实用性我们知道,在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ,然后进行分类、整理、抽取和融合 ,获取有用的信息 ,最终为应用服务。所以,对供电企业而言 ,信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ,融入先进的系统思想 ,深入配电网管理各个环节 ,构建一体化解决方案 ,实现配电网的数字化运营 ,并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此,有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么,如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢,笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先,政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展,管理自动化系统也越趋于庞大、复杂,要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此,一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此,国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次,通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为,好的管理系统需要管理者的接纳,如果管理者对其有抵触情绪,那么你再好的系统也只是一个摆设。所以,加强对其系统的充分认识,了解其对于提升我们工作效率的好处,从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视,对系统的实施是非常重要的。 最后,提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明,在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能,因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的,也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们,新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统论文:电力系统文书档案管理研究 一、电力系统文书档案的涵义和特征 电力系统文书档案又称电力管理性档案,是在电力企业运营过程中产生的,指其办理完毕、有保存价值的文书转化而成,在其党务、行政管理、调度服务等活动中为互相联系和处理事务等的实际需要,用文字、图表、电子等方式直接记录下来的具有完整体式和处理程序的信息材料。电力系统文书档案具有基础性、前瞻性、规范性、综合性和服务性,文书和文书档案管理工作是互相促进、互相联系、密不可分的工作,主要涉及电力系统行政管理、党群管理、人事管理、业务管理以及财务管理等方面。 二、加强电力系统文书档案管理的重要意义 加强电力系统文书档案管理工作是电力企业提高管理水平、快速健康发展的必然趋势,是强化电力系统内部管理、提高工作效率的重要体现,是其工作业绩和管理水平的历史记录和再现,具备一定法律效力的凭证作用,也是文书工作珍贵参考资料以及指导单位领导科学决策的重要依据,还是档案科学管理研究的基石,是衡量电力系统档案管理水平的高低的关键标准之一。电力系统档案管理是其经营活动中必不可少的管理要素,是电力企业管理中一个重要部分,具体负责日常公务文书的收发、登记、运转管理、档案管理与保管等。随着现代化进程的加大,电力文书档案管理信息化已成为管理工作的发展趋势,成为其最佳技术手段和提高管理水平的有效途径,在资源整合、共享的同时,开发电力系统文档信息平台,能够及时、动态地查阅电力文书档案,用于内部员工熟悉情况、总结经验、制定计划、处理问题的有力助手,便于快捷、重复网上阅览,在做好政策性、专业性、保密性的同时,不仅可以提高工作效率,还能提升电力文书档案的开发利用价值。 三、加强电力系统文书档案管理的对策研究 1、加大法律、法规的宣传力度,增强电力系统全员文书档案意识,争取各级领导对文书档案管理工作的重视 加大档案法律法规的宣传,提高电力系统法治意识和依法治档的自觉性,在员工中加大宣传和贯彻《中华人民共和国档案法》、《企业档案工作规范》等法律法规的力度,加强员工对文件材料及时进行归档重要性的认识,增强员工的档案意识,变被动为主动,从而加大开发利用的力度,提高工作效率和经济效益。领导的支持力度在一定程度上影响了电力系统文书档案工作者的积极性,资金投入的力度是提高文书档案管理水平的有力保障,也是促进电力系统内部各部门协调合作的重要一环,为实际的文书档案研究和服务工作奠定了坚实的基础。 2、开展继续教育和终身学习制,全面提高电力系统文书档案管理人员的业务技术素质,有效提升文书档案管理水平 电力系统文书档案管理水平关键取决于文书档案专业人员的素质高低,不仅要求基层文书档案管理人员具备较强的档案意识、扎实的业务功底,还要有较高的服务意识和管理能力。为此,要不断提供各种政治素质、业务技能的培训和学习的机会,持续拓宽工作思路和知识面,提供机会加强行业交流与学习的机会,借鉴兄弟单位以及国内外成功的管理经验,成功打造一支复合型文书档案人才队伍,并不断提升其综合素质,这是保证文书档案管理工作安全有序开展的基础,也是电力系统加大档案科技进步、提高管理水平、深入开展档案开发利用的关键所在。明确电力系统文书档案工作人员继续教育和终身学习制的目的,从目的性、现实性和实效性出发,本着缺什么补什么、“学以致用”的方针,在学习专业知识的同时应注重对相关科学知识的补充和更新。电力系统走向国际化的标志有两个,一个是电力系统设备的自动化,另一个就是电力业务的网络化和数据电子化水平,其中包括文书档案的信息化水平,肩负着为电力企业转型和精确化管理提供信息支撑的重大责任,信息技术的发展以及企业信息化进程的逐步深入,给电力系统文书档案管理带来了前所未有的巨大挑战,同时更赋予档案管理巨大的发展机遇。尤其是加强对信息技术、计算机、科技软件等新技术的学习,确保能够熟练运用现代化的办公设备来进行电子文件和资料的制作、使用和维护,从而为建设一支高质量的文书档案队伍打下坚实的基础。开展电力系统文书档案工作人员在职学习的约束、激励措施,与工资、技术职称以及管理人才培养、提拔相结合,增强文书档案工作人员继续学习的主动性和积极性,不断更新知识、拓宽视野,用现代化的科学知识、政治理论武装自己的头脑,掌握电力系统文书档案管理的技能,更好地适应电力系统企业和社会发展的要求,不断提升电力系统文书档案管理的水平。 3、建立健全电力系统文书档案管理的规章制度,不断创新电力系统文书档案管理模式 参照国家有关法律制定符合电力系统文书档案特点的规章制度,做到科学、合理、操作性强,明确各岗位的职责,从文书档案的组织领导、管理体系、基础分工、考核标准、激励约束等均做到有法可依、有章可循,从而有效地控制电力系统文书档案的形成、整理、归档、安全防护、过期销毁、阅览许可、综合利用等,尤其对特殊载体的档案要采取有效的安全防护措施加以重点保护,切实加强对知识产权和涉及商业秘密档案的管理,确保档案信息的完整与安全。创新电力系统文书档案管理工作,打破传统的工作模式和思维方式,采用数字化、信息化、网络化管理,在文书档案管理实行制度化、规范化、标准化管理的同时,为电力发展提供优质、高效的档案服务工作。 4、加大电力系统文书档案的开发利用力度。 文书是档案的来源,档案是文书的归宿,电力系统文书档案必须由原来的保管型向综合开发利用型转变,发挥文书档案的价值最大化才是文书档案管理永恒的主题和最终目的,充分发挥其提供优质服务、维护电力系统健康快速发展的重要作用。开展无纸化办公,利用电视台文书档案信息化、数字化技术,这是提高档案利用率的有效手段,解决档案管理动力不足、单调乏味的现状,避免重复、机械劳动,深化检索、简化统计整理的手续,推动其信息化进程,达到事半功倍、提高工作效率的目的,创新开发利用机制,增强服务意思,把文书档案这一珍贵财富有机地转化为电力企业生机勃勃的生产力,充分体现档案的价值、地位、作用和意义。 电力系统论文:电力系统电子技术应用 1电力电子技术的发展 (1)产生阶段 二战结束后,单纯为了战争而制造的电力电子技术开始在社会工业领域应用,首先开始使用电力电子技术的行业是晶闸管,通过该技术晶闸管行业得到了全新的发展和使用。在此基础上可发出了可控硅整流装置,可控硅整流装置的问世,代表了电力系统传动技术的一次巨大的跨越。从此,电能的变换和控制正式步入了电力电子器件构成的变流器时代。 (2)该技术的发展 从上世纪五十年开始,电力电子技术在未来的发展中逐渐突破了传统,开始注重全新的技术研发和制造,在起初阶段第一代电力电子器件晶闸管为主要代表,该时期的产品具有体积小,耗能低的优势,完全颠覆了过去传统的整流器;在电路系统中,电力电子技术逐渐开始应用,而其改变了原有的电路性能,有效的降低了能耗,提高了电源的使用效率。随着技术的进步,第二代的新器件在七十年代末期被研发出来,该器件具有了全新的自控能力,在开启速度上也有了很大的提高。在二十世纪九十年代,电力电子技术进入了现代化发展阶段,技术器件的体积和结构方面,其结构更加合理,体积朝着更小的方向发展。后来,又在集成模块的基础上,把应用于控制电力技术中的多种电力器件相组合,构成了集成电路。功率集成电路的出现,标示着电力电子技术迈向了高频化和标准模块化以及集成化和智能化的新时代。当前世界电力电子技术的发展方向更趋于现代化,开始在保障质量和用途的前提下追求节能和环保的作用与功效。 2电力电子技术在电力系统中的应用 电力系统是一个整体,在这个系统中有多个环节,每个环节都需要电力电子技术作为保障 (1)在发电环节的应用 发电环节随着技术的进步也逐渐提高了其工作质量,最为主要的体现就是发电机组的励磁控制和变频调速上。在世界各国,许多大型的发电厂机组中都使用该技术进行发电控制和调节。电力电子技术的发展,使电子技术取代了励磁控制中的励磁机环节,使静止励磁实现了简单的控制构造和高性能低成本的运作。 (2)在输电线路中的应用 输电线路也都是利用电力电子技术进行设置和安装的,最为主要的体现就是应用主要体现在柔性交流电技术、高压直流电技术以及静止无功补偿器等。采用电力电子装置和控制技术对电力系统中的主要参数,如电压、电流、相位差、功率和阻抗等进行灵活控制,最大限度地提高现有输电线路的稳定性极限,增强系统的稳定性和安全性。第一种技术在二十世纪八十年代被研发出来,电力电子技术的使用使该技术极大的降低了损耗,而且使传输过程中的稳定性得到了显著提升;第二种技术的代表是晶闸管,是在电力电子技术的发展中研发创造的,该技术的使用降低了电厂输送电力过程中的成本;第三种技术具有高速的调控能力,在高压线路无功补偿方面的作用尤为突出。 (3)在配电过程中的应用体现 配电的大小强弱以及配电的区域等都需要通过技术进行调控,作为现代电力系统中的重要环节,也需要电力电子技术发挥作用。通过该技术能够做到加强对电压、电流的控制,使配电过程更加稳定,而且电力电子技术在配电过程中还发挥着解决随时问题的作用。 (4)电力电子技术在节能方面的应用 现代电力系统在配电和传输过程中也在进行节能方面技术的研究和探讨,电力电子技术能够在节能方面发挥重要作用。众所周知,电机的变频调速可以实现大量节约电能的效果。目前,超音频的研究和应用,为电力电子技术在节能方面的应用提供了更加广阔的空间。在目前国家的"绿色照明工程"中,电子节能灯就是利用了高频镇流器的内耗低来实现的。此外,还有用于清洗半导体芯片的超声波发生器比常规清洗器更节约电能;在特殊材料的熔炼方面,高频的加热设备比常规纯电阻加热设备节点30%~50%。 3结语 电力系统可以说是现代社会发展的支撑力量,电力电子技术作为电力系统中的重要的保障性技术,在未来的发展中能够更加有效的保障电力系统的稳定与安全。 作者:于闯 单位:中核辽宁核电有限公司 电力系统论文:故障信息管理系统在电力系统中的运用 1故障信息远传系统的功能分析 (1)故障信息远传系统能够把二次设备的动作信息以及一次设备的运行状态及时地向主站系统传输,从而使主站系统和二次设备间完成数据通信,进一步使数据的汇集功能及转发功能得到有效实现。 (2)变电站数据传输的量是非常大的,尤其是在发生故障的情况,受到通道多以及故障录波信息采样率高等方面的影响,便会在极短的时间内形成一个峰值,这样便会对数据传输造成严重影响,而故障信息远传系统的应用,则能够对故障数据进行缓冲处理,从而降低对数据传输造成的不利影响。 (3)在变电站中,所使用的二次设备往往由多家生产厂家提供的,并且不同的厂家具备不同的规约,大多数厂家通常会采用私有的通信规约。所以,在对故障录波信息进行处理的时候,便会出现不同厂家的通信规约互不兼容的情况,并且还有可能同一个厂家不同型号的装置的通信规约也存在差异。针对这些问题,故障信息远传系统便起到了关键性的作用,能够对故障信息完成预处理,进一步使不同通信接口所存在的差异得到有效消除,在使不同的通信规约转化成为统一格式之后,便能够和调度主站数据采集保持一致的步调,最终为电力系统的稳定、安全运行提供保障依据。 2关键技术探究 2.1通信方式的选择 现状下,通信组织方式最为常见的有两类:一类是故障信息远传系统经Modcm就地接入地区电力行政电话交换机,以拨号为途径,从而使信息的传输得到有效实现。另一类是故障信息远传系统与主站系统之间使用2M数据通道,以电力数据通信网为渠道,进一步实现直接的通信。为继电保护故障信息系统结构示意图。继点保护故障信息系统结构示意图在电网故障的情况下,是需要传输大量的故障录波信息及继点保护信息的,如果以电话拨号为依据,那么在数据传输方面将要很长的时间,同时通信速率也不高,实时性还很差。所以,便采用2M数据通道进一步实现数据传输。如此一来,在电网产生故障的情况下,对于事故的处理便变得简单很方便。除此之外,在主站空闲的情况下,事故子站还能够将故障录波信息传输至主站系统,然而完成汇总与有效处理。 2.2GPS的应用 GPS即为全球卫星定位系统,通过对一台全球卫星定位系统加以应用,能够实现对变电站区域中全部设备的时钟的校对。装置使用“软/硬”融合的对时方法。其中,硬对时指的是利用全球卫星定位系统对时装置发出的“时脉冲”经保护装置的“对时端子”,进一步实现规定时间内的时钟校对程序。而软对时指的是通过对保护装置的串口进行利用,进一步完成对时。在变电站中,对于所存在的各类时间,便可以利用全球卫星定位系统,最终使记录以及归档工作得到有效完成。 2.3数据存储模式 在这里主要介绍到分散式的数据存储模式。该存储模式能够将诸多信息进行完好无损地存在,包括了图形信息、通讯参数信息、报警信息以及二次设备信息等。并且,以同步机制为依据,实现和各个主站在数据方面保持一致性。利用该存储模式,能够降低系统对通讯可靠性的依附,在系统遭遇严重破坏的情况下,通过恢复机制,能够使数据完好无损,从而避免数据信息丢失等状况的发生。 3结语 社会经济的发展带动了我国电力事业的发展,在电力系统规模逐渐扩大的情况下,系统的复杂程度也越来越高。为了保证电力系统在运行过程中的稳定性及安全性,便需要做好各环节的有效处理。其中,故障信息管理系统在电力系统中便起到了关键性的作用,将其融入能够使电力系统在故障处理方面的能力水平得到有效提升,进一步保证电力系统运行的稳定性及安全性。鉴于此,相关工作人员应该认识到故障信息管理系统在电力系统中应用的价值作用,进一步为我国电气事业的发展起到推波助澜的作用。 作者:唐龙波 单位:国网甘肃省电力公司临夏供电公司 电力系统论文:电力系统工作经验电气工程论文 1电力系统工作经历提升教师自身的专业水平 理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。 2电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用 2.1教材选用目的更加明确 教材是高校实施培养计划的重要介质,直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。 2.2培养学生更具有方向性 现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。 2.3将工作经验融入教学 将宝贵的工作经历融于课堂教学,可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。 2.4将企业中应用的前沿技术带进课堂 随着数字化电站、智能电网的建设,大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。 3结语 加强电气工程及自动化专业实践教学是电力系统企业对高校的要求,是培养应用型电力人才的优秀内容。专业教师(特别是具有工作经验的专业教师)在实践教学中起着极其重要的作用。对于笔者而言,如何将工作经验转化为教学能力,特别是实践教学能力,如何将工作经验与电气工程及自动化专业人才培养完美结合,培养更具适应性的应用型人才,以满足电力系统企业的要求,还有很多工作需要做,还需要很长时间的摸索。 作者:蒋小辉 张萍 栾国森 单位:三峡大学科技学院 电力系统论文:电力系统网络安全论文 1电力系统信息网络安全的基本特征及实现要点分析 1.1信息网络安全的基本特征 (1)相对性。安全系统是相对的,换而言之便是没有绝对的安全系统;同时,操作系统和网络管理之间存在相对性,安全性基于系统的不同部件之间能够发生转移。(2)相关性。这里指的是配置的相关性。日常管理过程中,不一样的配置会产生全新的问题,一般的安全测评只能证明特定环境和特定配置的安全性,例如新设备的应用等。(3)时效性。主要体现为新的漏洞及攻击方式逐渐呈现,比如:NT4.0便从SP1逐渐发展至SP6;现在安全的系统在未来其安全性将会面临考验。(4)复杂性。对于信息安全来说,属于一项较为系统的工程,需融合技术手段及非技术手段,并且与安全管理、培训及教育密不可分,大致上分析便知其复杂性较高。(5)不确定性。指的是攻击的不确定性。如攻击时间的不确定性、攻击手段及目标的不确定性等。 1.2信息网络安全的实现要点 (1)需要对网络系统的硬软件及数据进行有效保护,对于系统遭到破坏、更改或泄露等情况需实现有效规避。(2)对于外部非法入侵行为需采取有效防止措施,同时加强内部人员的管理及教育,使内部人员的安全意识得到有效提高。(3)信息安全管理者需重视信息网络安全现状所存在的问题,例如行为管理的脆弱性,又如网络配置及技术的不完善性等。在认识到问题的基础上,制定有效的改善策略,进一步提高电力系统信息网络的安全性。 2电力系统信息网络安全架构策略探究 2.1防火墙技术 电力系统当中,为了防止病毒入侵,便需要防火墙技术的介入。目前具备的防火墙指的是设置在不同网络或网络安全域间的一系列部件的组合,它属于不同网络或者网络安全域间信息的唯一出入口,可以企业的安全政策为依据,进一步对出入网络的信息流实现有效控制,同时自身还具备比较强的攻击能力。另外,它还是提供信息安全服务的重要基础,也能够使信息网络更具安全性。近年来,防火墙技术已经广泛应用于局域网和Internet之间的隔离。 2.2NAT技术 应用NAT技术,能够让一个机构里的全部用户以有限的合法IP地址为途径,进一步对Internet进行访问,这样便使Internet上的合法IP地址得到了有效节省。另外,以地址转换为手段,还能够使内网上主机的真实IP地址实现隐藏,进而使网络的安全性得到有效提高。 2.3防病毒技术 利用防病毒产品,能够防止恶意程序的入侵,并起到抵御病毒的作用,进一步使网络当中的服务器及PC机获得了有效防护。防病毒产品具备功能强大的管理工具,能够对文件进行自动更新,让管理及服务作业更具合理性。另外,还可以使企业的防病毒安全机制更具完善性,具有优化系统性能及解决病毒攻击等优势,为电力系统信息网络的安全性提供了重要保障。 2.4网络加密技术 网络加密技术是指对原有的数据或明文文件通过某种特定算法进行有效处理,使其成为一段不可读的代码,然后只允许输入相应的密钥后才可显示出原来的内容,通过此途径为数据的安全性提供保障,同时使数据更具完整性及保密性。 2.5指纹认证技术 对于电力系统来说,其信息网络安全的身份认证显得极为重要。在现有的硬件防火墙的条件下,可以进一步应用最新的身份认证技术,即为指纹认证技术。基于电力信息网络管理过程中,把具有合法特质的用户指纹存入指纹数据库当中。使用指纹技术,便可以使认证的可靠性增强。主要原理是,把用户的密钥与用户指纹特征统一存储在密钥分配的KDC当中,用户在应用密钥时通过自动指纹识别确认身份后从KDC中获取。 2.6数据加密技术 防火墙及防病毒系统技术能够对电力系统起到保护作用,同时通过数据加密技术也能够对电力系统起到保护作用。数据加密技术是一种对网络传输数据的访问权进行限制的技术,在加密设备与密钥加密过程中会产生密文,把密文向原始明文还原的过程为解密,是基于加密处理的反向处理,但是对于解密者来说,需使用同样类型的加密设备及密钥,才能够进一步对密文进行有效解密。 3电力系统信息网络安全构架 通过防火墙、病毒网管及认证服务器,使非授权用户入侵网络的情况得到有效防止,进一步使网络系统的可用性得到有效体现。充分应用CA中心,能够对用户起到权限控制作用,并且在结合内容审计机制的基础上,能够对网络资源与信息实现有效控制。通过防毒管理中心,并利用漏洞扫描器,使系统内部安全得到有效保证,进一步保证了信息的完整性。通过VPN与加密系统,保证了信息不会泄露给没有获得授权的实体,进而使信息更具保密性。另外,利用入侵检测及日志服务器,能够为网络安全问题提供检测方面的有效依据,使信息实现可审查的特征,进一步充分保证了信息的可靠性及安全性。 4结束语 通过本课题的探究,认识到电力系统网络安全还存在一些较为明显的问题,如信息化建设步伐较为缓慢及病毒的侵害等。对于电力系统信息网络来说,它不仅是一项技术,而且还是一项较为复杂的系统工程。该项系统工程需要技术、管理及策略作为依据。在现代化背景下,信息网络安全仍有很大进步及改善的空间,因此做好电力系统信息网络安全研究工作便有着实质性的作用。对于电力系统工作人员来说,需要充分解决电力信息系统网络安全架构所遭遇的阻力及不利因素,进一步完善电力信息网络安全工作。 作者:方方 益雯君 张振武 单位:国网陕西省电力公司铜川供电公司 电力系统论文:电力系统规划电力工程设计论文 一、电力系统规划设计原则 为了确保发挥出理想的电能输送、调配的结果,电力系统规划设计应该遵循一定的原则。一是周期性原则,电力系统规划设计应该在规定的周期内完成,对于一些大型的大力系统规划应该制定全面、较完善的规划方案,在规定的期限内完成避免给用户正常使用带来不利影响;二是安全性原则,安全性是电力系统规划设计的首要条件,在电力系统规划设计的时候应该杜绝安全隐患,在必要的时候应该配备长期性的系统检测功能;三是成本原则,电力系统规划设计师为了实现系统功能,但也需要衡量系统设计成本,寻找系统功能效应与投入成本的平衡点,节约成本。 二、电力工程中涉及电力系统规划设计的主要内容 电力系统规划设计是对电力系统长期、中期的规划设计。在我国电力工程中电力系统规划设计具有较强的导向性。在进行电力工程规划设计的时候,涉及到系统规划设计的内容有:分析预测电力工程建设现场的电力负荷指数;处理周边地区电源规划情况;分析电力负荷数据,完善电源规划机构,平衡电力与电量;选择科学的电力工程接入方案;正确计算电力工程介入方案,确保方案的准确性;深入分析计算结果,综合考虑经济效益与方案技术的关系;主义考虑电力设计相关学科,借鉴电力学科资料。 (一)电力负荷预测与分析 电力负荷预测与分析是电力系统规划设计中重要的准备工作,对电力系统规划设计有巨大意义。电力负荷需要经过相关人员周密的计算分析,才可以给予电网规划设计获得具有参考价值的数据与信息。对中短期负荷的预测,应该分析我国经济发展情况,分析近几年来经济数据,知道我国经济大概发展情况,从而对电力最大负荷的层次进行分析。另外,规划设计人才可以参考已经完成的大规模电力系统情况,参考其电力负荷数据,对其进行分析,预测电力负荷,这种方式是我国电力负荷预测常采用的方法。预测电力负荷的方式比较多,比较常见的是预测方法、专家预测和模糊理论等。我国电力工程运用这些方法来预测分析电力负荷。分析负荷增长原因,从而可以分析出电力系统发展趋势,从而进行科学合理的电力系统设计。 (二)电源规划情况及出力 电源规划是对即将建设工程供电量分析,其周围的电网建设的规划研究,实现电力工程建设目标,是电力系统规划设计的重要组成部分。电力电源可以分为统一的调度电源和地方性电源两种,其中统一的调度电源是指电网调度统一的大型发电站;而地方电源是具有专用的发电设备的小型的地方性的水电站或发电站,每种电源发挥着作用是不同的,另外电源设备的投入使用可以看出电力系统规划的资金使用情况,对电源的出力情况进行分析可以有利于下一步工作的开展。 (三)电力电量平衡 电力电量平衡对电力系统的规划设计是具有制约作用的,根据电力负荷预测和电源出力分析,电力工程项目所在的供电区域、所在地区的电力与电量进行计算,平衡计算结果并对其进行分析,电力电量的平衡需要考虑分区间的电力电量的交换情况,这样就可以将电力工程的规模与布局确定下来。根据分析预测的电力系统各水平年的最大负荷,再根据各类电源的出力情况,可以计算出电力电量的盈亏,确定电力工程系统所需要的变电设备容量、所需要的发电量。确定的电力工程系统需要的容量应该是要加上系统需要的备用容量。 (四)接入系统方案 接入系统方案拟定的过程需要考虑电力工程的特点和电网的发展情况来确定,还需要考虑政府部门的相关意见及电网规划来进行方案的比较,使得拟定的方案时效性与实用性更强。接入系统方案要注意节远近结合,综合考虑节能降耗、节约用地,并运用电网新技术。同时需要提出电力工程项目各方案的规模与布局,终期近区电网结构、供电电压及运行方式等内容。 (五)电气计算 电气计算主要包括潮流计算、稳定计算、短路流计算和无功补偿计算。潮流计算是对电力网中电压分布和功率的计算。潮流计算可以计算中电网各网络原件电力损耗、电网各节点电压和电力潮流的分布情况,可以分析各接入系统方案的经济性、合理性和可靠性。稳定计算是对电力工程西戎的各故障情况进行模拟计算分析,确定电力工程系统稳定水平和稳定问题,稳定计算是以潮流计算为基础的,可以校验电力工程系统各个接入系统方案运营是否满足稳定性的要求。短路电流计算是验证故障短路在给定的网架中电气元件产生的不正常的电流值。短路电流计算可以校验电气设备,在发生故障的时候切断短路电流,减少短路带来的损失。无功补偿计算可以减少由于传输无功功率的各网络元件造成的电能损耗。 (六)方案比较 分析比较方案可以使得运算结果符合实际需要,确保电力系统更加可靠、安全,对方案进行横向纵向多层次的分析比较,可以形成最优化的方案,得到的方案设计是最符合实际需求的。 (七)系统专业提资 通过合理的系统设计、可靠的系统电气计算,选出综合条件最优的推荐接入系统方案中,确定电力工程项目的投产时间和建设规模,为电力工程规划设计提供准确的数据支撑和有效的设计依据。 三、电力系统规划设计工作的经验总结 随着我国社会经济的发展,电力系统进入快速发展时期,电力系统规划设计在电力工程设计中发挥着重要作用。如何更好的进行电力系统规划设计是电力工程规划设计中遇到的主要问题。本人认为在电力系统规划设计准备阶段应该了解大网区的基本情况和特点,收集附近地区电力系统情况,并将其录入数据库,作为电网现状的基础资料,了解附近区域电网发展变化情况,将其发展规划录入数据库中,为后续工作提供依据。在电力系统设计的时候应该时刻注意电力系统发展变化,收集更新数据资料库,掌握附近地区变电站、电厂和电力路线的数据资料和分布情况,收集当地负荷情况,计算各类系统电气,配合电力项目工程项目工作,不断更新完善基础数据。 四、总结 电力系统规划设计是电力工程设计中要组成部分,对电力工程设计是非常重要的,保障整个电力系统正常稳定运行。所以,应该重视电力系统规划设计,做好电力工程前期规划工作,制定科学的电力系统规划设计方案,注重基础数据库的更新完善,逐步提高电力系统规划设计的质量和水平,促使电力系统规划设计在电力工程设计中发挥应有的作用。 作者:王雅萱 单位:沈阳农业大学 电力系统论文:电力系统变电安全管理论文 1变电运行安全管理和设备维护中存在的问题 1.1不重视设备维护。 电力设备对保证电力系统正常运行有重要意义,可以说是电力系统得以运行的基础,但部分电力企业重使用、轻维护,对由于被长期使用而处于“亚健康”状态的设备不能及时检修,不仅进一步加剧了设备的损坏、老化,也影响了电力系统的正常运行。 1.2检修模式不科学。 当前,电力系统的检修模式为计划检修模式,其问题主要体现在检修频率、检修力度不当和检修模式落后等方面。部分电力企业为保证电力运行的安全和可靠,对投入使用时间不长的设备或性能良好的设备也进行大检大修,造成了人力资源浪费、检修效率低下等问题,不仅影响了正常供电,给用户造成了损失,还提高了设备发生故障的可能性,可谓得不偿失。而且,这种缺乏针对性的检修也增加了企业的运营成本,不利于获取最佳经济效益。 1.3安全管理不健全。 进行安全管理和设备检修维护,为的是处理变电运行中存在的安全隐患以提高供电的可靠性和减少事故的发生,但目前变电运行的安全管理不到位,主要体现在安全管理内容不全面、管理目标不明确或不具可行性或滞后、管理职责得不到切实落实、管理机制和制度不完善等。 2.加强变电运行安全管理和设备维护的对策 2.1明确管理目标。 要对变电运行进行有效管理,首先要明确管理目标。变电站安全管理是电力系统管理中的重要组成部分,其管理目标的制定需要以电网的实际运行情况和设备的检修计划作为依据,并有各项具体措施为目标的实现保驾护航。此外,电力企业需对目标的执行过程和执行结果进行监督、总结、分析,并对其中存在的问题进行探讨,寻找有效的解决措施,保证目标实现的同时,为下一目标的确定提供必要的依据。 2.2责任落实到个人。 责任落实到个人,即变电运行安全负责人和设备检修负责人、工作人员均负有保证变电运行安全、正常和检修安全的责任。个人应明确本职职责,忠于本职工作,以高度责任感完成本职工作,并自觉相互监督,提高安全管理工作的效率。企业要将责任真正落实个人,提高企业职工的责任感和主人翁意识,首先应制定严格的安全生产和安全管理制度,加强安全检查工作,以定期检查和不定期抽查的方式提高检查的力度。此外,安全管理负责人还应定期对变电运行情况和管理工作进行回顾总结,对变电运行存在的问题和隐患及时进行整顿、处理。要将责任落实到位,企业员工本身需具备一定的职业技能。企业应加强对安全管理人员和设备维护人员的培训,使他们掌握一定的故障发生规律和检修维护技巧。 2.3采取应急措施。 变电系统一旦受到人为因素、自然因素等外界因素的影响,正常供电可能难以为继。为保证特殊时期供电的正常,减少损失,电力企业应制定具体可行的应急预案。此外,电力有引发火灾的可能,且电力所引发的火灾是不能够采用常规灭火方法扑灭的,因此,电力企业应在变电站内备置足够的消防设施设备,并且加强企业职工的消防安全意识,加大消防知识宣传和消防演习、安全事故演习力度,提高企业职工的应急处理能力。 2.4信息化管理。变电运行的进行、数据庞杂,需要建立一套能够及时采集、准确分析和处理海量数据的管理系统,才能为发现和消除变电运行中的安全隐患提供必要依据。有学者着眼于当前先进的计算机技术,提出了变电运行管理信息系统的架构,在这个系统中,地区电业局部网络连接着电力局生产服务器、供电局服务器和变电运行工区服务器,供电服务器又连接着具体的供电单位的网络,变电运行工区服务器依靠变电运行工区的网络连接具体变电站,各供电单位和变电站通过网络将电力信息上行反馈,为上级管理单位调整和制定变电运行安全管理政策、措施提供必要的数据和信息。该系统较好地实现了数据的采集、分析和处理,在实际管理中具有可行性。 3.结语 当前,社会经济的发展和人们日常生活的正常进行都依赖于电力的支持。在电力事业中,电力系统变电运行是电力工程的重要建设项目,变电安全管理和设备维护是电力系统管理的重要内容,其高效管理质量与维护水平对保障电力系统的正常运行有基础性意义,一旦设备出现故障或安全管理出现漏洞,都会对生产生活带来损失和困扰。因此,加强变电运行安全管理,提高设备维护水平,是保证居民用电和生产用电、减少经济损失、节约电力企业运营成本的有效途径。加强安全管理和设备维护应根据实际操作存在的问题对症解决,可从明确管理目标、落实安全管理责任和维护责任、实行信息化管理和采取一定应急措施等方面入手。 作者:殷常敏 段振茂 单位:国网河南省电力公司安阳供电公司 电力系统论文:电力系统物资管理论文 1.电力系统物资管理现状分析 1.1物资采购不合理 一般情况下电力系统的物资采购是利用招标的方式进行,而物资采购的招标的过程有许多(体现在那几点)不规范的方面,使得采购的物资质量的不到有效的保障,造成其的使用效率不佳,资金使用的随意性较大。电力企业在采购物资的过程中需要先进行多方面的询价环节,一般应掌握三家以上信誉及口碑较好的厂家供应物资的价格情况.但是由于各种因素的影响,采购人员对于所需物资的种类、数量、类型等,没有准确的把握,没有真正做到合理利用资金。 1.2物资采购监督机制不完善 电力系统的物资采购直接关系到所购进物资的性能、资金的使用等,是极为重要的经营活动,其他各个部门均需要对该类活动进行约束与监督。但是许多企业没有针对物资采购流程构建监督机制或者监督管理机制较为陈旧,存在重大的缺陷等,导致采购项目的监督力度不足。具体来说则是将职能部门的设置全面寄托于内部控制,而其并不能够合理的进行机构设置;经营策划部门仅仅负有监督采购活动的责任,而供应物资的质量则不属于其管理范围,管理工作出现真空点,使得采购活动的一些环节无法做到有效的控制。 1.3价格供应商监管不力 价格供应商管理不力是电力企业物资管理一直面临的严重问题。由于各种因素的影响,针对价格供应商的监督与管理十分松懈。一般来说,分层分类的方法属于较为有效的管理方式,但是在实践的应用中,且推行的方式存在问题,合作较为不稳定,且财务部门也没有参与监督管理。 2.改进措施 2.1科学管理资金 在进行物资管理的过程中,需要全面掌握购进物资的市场情况,价格波动及各个厂家对物资的报价,全面进行分析对比之后,在优选供应商,合理的利用物资采购的资金。在资金的投人使用方面,电力企业的物资管理部门具有较强的综合性,需要与各个部门做好协调关系,包括财务部门、生产部门等,结合已经制定的投资项目、项目批复等,制定科学的项目物资采购资金使用方案,有效的对财务部门提供的资金实施科学的统筹规划,使得资金能够充分发挥出效能。针对维修方面的资金,财务部门应结合实际情况,把资金调拨至物资管理部门,并严密监督是使用方向。 2.2落实各项规章制度 在企业内部推广物资集约化管理模式,先全面掌握各项重点工程基本进度安排,进行有针对性的研究,制定好预警机制,积极和物资供应商进行协调,将传统的简单的实施物资招标采购转变为供应链的整体管理模式,包括制定采购方案、寻找物资来源、制定合同、物资存储、配送等内容。在实施物资集中管理的过程中,应逐步强化管理,对于其中的各个环节进行约束、规范,做好审核管理工作,优化采购计划的编制质量,协调各个部门,共同实现科学的物资采购。另外针对废旧物资的处理,也需要实施规范措施,将该类物质全面利用起来,完善管理机制,并构建应急物资保障制度。 2.3构建物资信息管理系统 现代科学技术的进步,许多企业均在大力开展信息化建设,电力企业也需要构建物资管理信息系统,实现电力物资的网络化管理,包括物资的招标工作、投标工作等,均能够在网络平台中进行。管理人员可以利用该网络信息平台了解到供应商的报价情况,并直接和供应商进行协调等。另外信息平台还能够将各类信息进行储存,不仅包括购进的物资、消耗情况等,还包括限制物资,其他部门可以了解该类信息,实现资源的合理调配,提升其利用率。 3.总结 现代市场经济的深入发展,各个行业之间的竞争越来越激烈,电力企业作为现代社会中极为重要的机构,在良好的社会形势下得到了快速稳定的发展,但是企业不可避免的需要面对不断扩大化的各项竞争。电力系统的物资管理部门是电力企业管理体系主要构成部分,其能够对于整个管理系统的正常运行起到极大的促进作用。本文仅从一般的角度分析了现代电力系统物资管理中存在的问题,并提出了几点改善意见,实际的管理工作中还需要管理人员结合企业的实际情况,构建完善电力企业的的物资管理信息系统,使得电力物资管理的集约化化更高,各个流程运行更加顺畅,效率更好,带来良好的经济效益及社会效益。 作者:邓晓建 单位:国网宁夏固原供电公司
电力系统自动化论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势探讨论文 摘要:现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)FACTS的优秀装置之一——ASVC的研究现状 各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)DFACTS的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。超级秘书网 3.基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统 (1)基于GPS统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于GPS的新一代动态安全监控系统 基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物——PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:电力系统自动化电气工程论文 1论电气工程自动化在电力系统中的应用 安全、稳定、可靠的电力系统是每个企业的追求。将电气工程自动化技术应用在电力系统之中,就是为了维持电力系统的稳定,进一步对其进行完善和管理。本人2009年参建的苏州港太仓港三期工程、2012年参建的太仓港公用危险品工程的电气工程部分的采用了自动化技术,更好的实现了电源系统的监控和管理。现结合苏州港太仓港三期工程的电源监控系统, 1.1设备选型: 为了实现电气工程自动化管理,在电气设备订货期间就得统一考虑其设备型号及功能需满足电源监控系统的技术及参数要求。 1.2系统集成 基于设备订货期间考虑的设备型号及参数满足电源监控系统的通信及其控制技术要求,故可以实现1#、2#、3#和中心变的电源监控系统集成,采用华立特公司的FARAD200SEAV5.0系统。 1.3数据分析 通过FARAD电源监控系统可提供实时的数据分析和查看各种实时数据,实时数据主要包括:模拟量、数字量、电度量、设备驱动、事件记录和电力设备表。通过数据分析可以对设备的运行状态、电度量的实时值、峰峰电度量、事故发生的时间及故障点、电力台帐总表、上次检修时间、计划检修时间等进行查阅。 1.4报警管理 报警的类型分为5类,一般事件,一般报警,预告报警,事故报警或自定义报警。报警的状态分为3种,报警消失,报警未消失,报警。报警状态还包括确认信息。报警会根据不同的状态显示不同的颜色。通过对苏州港太仓港三期电源监控系统简要的分析,其系统主要应用了以下几种自动化技术: 1.4.1智能控制的应用 及时对电源监控系统管理中出现的各项问题进行反馈和报警,保证企业电气管理部门能够及时地发现系统中的电力故障和故障点,并进行相应的维护、改进和完善。 1.4.2仿真技术的应用 苏州港太仓港三期电源监控系统的优秀是FARAD200SEAV5.0系统,采用了仿真技术,主要实现了以下几种功能:各变电所的10KV系统和低压系统通过在FARAD软件的界面切换,提供准确的各电气设备的运行状态。电气故障的报警和初步的诊断。对整个电源监控系统运行可以进行动态的监控。对电源监控系统进行了优化设计和调试。 1.4.3集成技术的应用 在以往的电力系统运行过程中,电力分配、电力安全、电力维护等环节是分开进行管理的,而当实现了电气工程自动化在电力系统运行中的应用之后,就要将不同的环节进行统一化的集成管理。通过运用集成技术,本监控系统首先实现了中心变和1#、2#、3#变电所的集中管理,减少了变电所的值班人员;其次实现了系统的拓展,太仓港公用危险品工程和苏州港太仓港三期工程为一家营运公司,太仓港公用危险品工程电力系统建成后并入了苏州港太仓港三期电源监控系统,统一进行管理;再次实现了电力安全和电力维护的集成管理,发生的电力事故和电力维护记录可查。 2关于电气工程自动化技术在电力系统中的应用几点想法 基于对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,本人浅淡一下工程自动化在电力系统中的应用几点想法: 2.1推广、使用统一的国际标准 遵循统一的国际标准,这将会使设备的选型范围更广。但目前各个生产电气自动化设备的厂商生产的设备有所不同,遵循的标准也存在差异性,会导致各个厂商生产的电气自动化设备之间的兼容性不高,不利于进行系统集成。 2.2适应电气工程自动化控制技术要求的新产品研究和开发 基本电力安全因素和电气设备的技术原因,本电源监控系统未能实现完全的自动化控制。如:保护装置的整定值(速断、过流和单相接地等)的设定和修改,必需在保护装置上进行操作设定,不能在系统软件中直接进行修改。 2.3适当运用以太网技术 电力系统有着越来越复杂的趋势,其运行过程中,需要进行采集和处理的数据量也越来越大。为了保证电网信息的实时性和有效性,就需要对数据传输的处理途径进行优化,选择一种更快的手段。运用以太网技术能够保证大量的数据保持既快又稳定的传输,因此以太网技术充分满足了电气工程自动化技术发展过程中对数据处理优良途径的需要。 3总结 通过对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,可以看出在电力系统中应用电气工程自动化技术,是其系统可靠安全运行的保障。随着电气工程自动化技术的发展和广泛应用,电力系统的运行机制将会得到进一步的改善,运行效率会得到显著的提升,系统安全会更有保障。 作者:朱庆锋 单位:中交三航局南京分公司 电力系统自动化论文:变电站电力系统自动化技术论文 1系统结构与性能 1.1系统性能特点:变电站综合自动化的监控和管理系统适应不同的工作环境,现场安装后可立即使用并稳定可靠运行。系统的软、硬件设备十分便于维护,各部件都具有自检和联机诊断校验的能力,为维护人员提供了完善的检测维护手段,包括在线的和离线的,都能准确!快速的进行故障定位,维护人员都能在现场自行处理。计算机监控和管理系统具有很高的可靠性(其平均无故障时间MTBF为:主要设备大于20000h,系统总体大于17000h。系统的软、硬件设备具有良好的容错能力。当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错,或当运行人员在操作时发生一般性错误时,均不引起系统的保护功能丧失或影响其它模块的正常运行。 1.2信息采集方式:对一个较先进的变电站综合自动化系统而言,其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的,因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆,简化二次回路。特别是在10kV变电站,可将测控部分合并在10kV保护装置内,根据模拟量对采样精度的不同要求,采用专用的电流输入口以接测量用。 1.3网络结构与通信:分散分布式结构,各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。因此在变电站自动化向分散式系统发展时,采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。 2变电站电力系统自动化的技术发展途径 2.1神经网络控制技术的应用:由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。 2.2模糊逻辑控制技术的应用:模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性!模糊控制理论的应用非常广泛。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用 组语言变量互相跨接来描述。 2.3专家系统控制技术的应用:专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面!虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。 2.4线性最优控制技术的应用:最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。 3国内变电站自动化技术发展存在的问题 3.1不同产品的接口问题:接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。 3.2运行维护人员水平不高的问题:目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。 4变电站自动化系统应能实现的功能 4.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录转贴于。存储多套定值。显示和当地修改定值。与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。 4.2数据采集及处理功能:包括状态数据,模拟数据和脉冲数据。状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。 4.3事件记录和故障录波测距:事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.4控制和操作功能:操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 4.5系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。 4.6数据处理和记录:历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:①断路器动作次数;②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;③输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;④独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;⑤控制操作及修改整定值的记录。 5结语 电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。 作者:刘珍 单位:四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理论文 1人员管理存在问题在电网建设、发展中,急需具有专业素质的管理人员 但实际状况是,相关管理人员对于电力自动化技术的掌握度较低,缺乏专业化的技术。与此同时,电力系统的相关专业管理人才较为缺乏,对于一些新进入企业的工作人员,其专业素养的提升培养较为缺乏,从而致使在管理工作中遇到问题无法科学判定及处理的状况。此种状况问题的出现对于企业的经济获取造成了较大的损失,使得电力系统的维护工作花费成本有所增加。而且,如果在事故发生后无法及时、妥善的排除问题,那么对于电网系统安全性而言也极为不利。因此,积极培养出一个具有专业素养的管理人才团队对于自动化技术管理而言极为重要。 2电力系统自动化技术安全管理科学措施 2.1合理设计电力系统自动化技术 首先需做的便是在电网自动化设计期间,对其相关影响因素进行全面化的考量、分析。在电力自动化技术设计中,需注意对其采用分布式的设计方式,也就是指将各个设计单元分隔开来,以此帮助有效避免在某一个单元内部,出现各个组成部分相互影响的状况。另外,在自动化系统运行时,二次接线的状况经常会出现。针对这些二次接线点,应相应地对其系统做简化处理,积极采用多功能继电器来替代二次接线工作。之后再对主控制及其它开关柜运用分布式的设计方式,实现其内部接线的简化处理,避免出现因操作失误而导致的安全事故。最后需注意的是,对于电网系统的扩展、兼容性均应注意进一步的加强,以此促使在各电力设备中,自动化技术均有用武之地,满足其使用需求。 2.2提升电力系统自动化技术维护水准 现今社会呈现出信息化的发展趋势,电力自动化技术也得到了较大的关注。在自动化技术管理中,准确判定其发展形式及方向极为关键。如此一来,便能够充分且全面的掌握自动化技术的功能及优点所在,进一步提升其维护水准,为电网系统运行安全提供保障。近些年来科技的迅速发展使得信息技术发展趋势越发突显,因此,在电力自动化技术管理中也需注意灵活运用信息技术,积极开发一些数字变电站,确保电网的安全及高效运行。信息化技术的应用能够帮助将搜集整理电网中大量的运行数据,实现对电网技术的高效管理,并促使其智能化水准得到提升,使得电网运行更加安全。 2.3提升自动化技术管理人员专业素养 为了促使达成电力自动化技术管理的目标,具备专业素养的人才队伍建设极为重要。技术管理人员需在日常工作中丰富自身的知识储备,尽可能的满足市场发展需要,对市场竞争环境进行全面分析,合理降低工作成本,为电力事业发展提供助力。第一,充分考量企业发展需求,明确各工作人员的工作职责及要求标准,促使其在日常工作中处于一个动态学习的状态中。站在长远发展角度考量,依照企业发展需求来对工作状况进行科学调整,强化自主学习意识。第二,注意采用因岗施教法方式。对于企业内部员工的培训管理,应在对其岗位职责需求充分考量的基础上,采用因材施教的方式。丰富管理人员先进管理经验;提升技术人员专业技能。第三,积极创设浓厚学习气氛。采用外出交流、鼓励、举办技能竞赛等多种方式,进一步帮助增强企业内部员工的自主学习意识。 3结语 为了更好的促进电力事业的发展,确保电网系统的安全、经济运行极为重要。现今科技的迅速发展使得自动化技术频繁应用于电网系统运行中,电力自动化技术也开始由低级转至为高级,整体开始走向进步。对电力自动化技术实行安全、科学化管理,积极达成相关的管理目标,才能够帮助有效促进我国电网事业的良好发展,进一步促进社会经济发展。 作者:黄卫华 单位:国网天津武清供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统厂站自动化技术论文 1电力系统自动化概述 随着时代的发展,人们生活水平的提高,时代要求电力系统实现自动化运行与管理,同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下,极大地改变了原来电力系统自动化内涵,在EMS系统中已经综合了PAS工程,而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来,电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体,能够检测与监控电力运行故障,而且对管理的全程都可实现自动化监控,对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看,与其他投资相比,引入自动化设备所用投资比重不大,但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高,使运行故障避免发生,并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长,使配置新设备的时间推迟,能节约资源,使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足,使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态,在管理电力系统运行中,管理电能就离不开自动调节与电力控制装置。在对电力自动调节与控制装置进行研发时,为使控制要求更好地得到满足,相关研究人员详细分类了电力系统自动装置,自动化装置能够在电力系统接入后正常运行;在异常状态下能够运行,并且自动化控制的电力保护装置可同时发挥功能,这是最常见的两种。文章以电力系统厂站中自动化装置应用状况对电力系统的自动化发展进行阐述。 2厂站自动化概述 2.1火电厂自动化 自我国火电厂建立自动化系统以来,共经历了“第一代”和“第二代”以及“第三代”数字控制系统三个阶段。把彼此孤立的各个机组,建立起系统为第一控制阶段的内容,没有产生理想的效果。第二阶段这一问题没有被解决,在火电厂自动化历史舞台也渐渐退出。就目前火电厂自动化发展状况来看,正是发展中的第三阶段,该阶段的支撑为具备开放式特征的工业自动化系统。立足第三代数字控制系统的实际工作状态及其效率角度进行分析,能够完成实时监控全场电力工作行为任务,并能够将其向电力调度部门及时提供,这样电力调度部门就可根据各机组工作状态,分配全厂经济计算数据。与此同时,第三代数字控制系统还能够向电力系统各个“分部”反馈电力调度部门各项工作指令,这样调度部门通过合理调度整个电力系统,使其能够处于正确与科学的工作状态之中。分析第三代数字控制系统实际工作水平,其工作性能能够满足火电厂自动化工作需求,其作为自动化技术类型在火电厂推广和发展是值得的。 2.2水电厂自动化 就我国水电厂自动化技术来看,其建立是以计算机监控系统为基础实现的。在其发展初期,主要系统类型为分布式系统。而当代水电厂自动化技术全面改革的实现是建立在计算机监控系统不断进步基础上全面铺开的。目前,就水电厂自动化发展来看,其主要技术类型为全开放和全分布式监控系统。全开放和全分布式监控系统与集中式和分层分布式系统相比,具有明显的可靠性和可维护性优势,在电力生产和运行工作中投入速度更快,因此人们更“器重”它。无人值班为下一步发展水电厂自动化技术方向,对于这一发展目标的实现,水电厂不仅要把内部计算机实时监控系统建立起来,还需要其他调度部门的配合,把整个电网自动化系统建立起来,从而使有效监视与采集整个电网信息数据能够实现,这样无人值班的发展目标就会在各个自动化系统相互监督下成功实现。 2.3变电站综合自动化 变电站的综合自动化作为自动化管理技术是把各项优秀技术集中为一体。在实际工作当中,其能够完成检测电力工作现场数据,并将在其他系统的支持下分析无法测量的数据,将记录下来,调度部门对其进一步分析和使用带来便利。目前,变电站综合自动化技术能够有效集中电力系统各个分散设备,实现有效调度电力系统各个设备。由于同质性为电力系统当中部分设备特征,因此为防止相互干扰和混淆调度指令信号,变电站综合自动化系统能够有效划分系统单元,以中央单元和间隔级单元呈现,综合自动化系统特点正体现于此,其优势也正在这里。 3厂站自动化技术的发展趋势 综合自动化技术为当今发电厂和变电站自动化技术,其主要特征为分层分布,在科学技术不断进步下,方兴未艾为其发展状态,以下为其大致发展趋势。电子、计算机、通信技术加速了厂站自动化技术的发展,IED兴起在20世纪末,被广泛地应用在工业自动化领域和电力自动化方面。IED实际就是一台嵌入式装置,具备微处理器等部件,对各种不同工业应用环境都能够满足,应用场合不同其软件也具有差异,电子电能表等就是比较典型的IED。以这一定义为依据,我们针对厂站自动化系统,可以以IED来看待其中的间隔层测控等装置。通常各种IED之间接口为工业现场总线或工业以太网,由于应用环境不同其信息交换协议也存在差异。特别强调一下,在厂站自动化领域中,PI的应用存在逐步扩大趋势。作为工业自动化产品的PLC比较经典,应用历史较长,目前处于发展与改进中,但在过去电力自动化行业相当长一段时间内,其被较为广泛地应用在电厂自动化机组单元控制外,在远动与继电保护领域运用极少。近来在厂站自动化领域,PLC的应用呈现出扩大和深化趋势,成为关注的焦点。 4结束语 综观当前我国电力事业发展整体状况,其主流趋势就是自动化能够贯穿于整个电力系统运行和调度之中,这对于未来电力事业发展而言,也是其主要走向。而作为电力系统,其电力调度实现自动化对于用电紧张局势可以发挥更好的缓解作用,并且在很大程度上有利于促进电力系统稳定运行状态的提高,从而使我国电网用户享受的电能更具有安全性和稳定性以及可靠性,为用电居民和用电企业正常生活和生产运行提供全面保证。文章以我国电力系统厂站自动化为研究对象,详细论述了其调度技术和发展趋势,把相关结论总结出来,以期为同行工作提供借鉴。 作者:黄年 单位:平南供电公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化计算机技术论文 1三层应用模型 在新型的电力自动化系统中,多了一部分以往所没有的结构——应用服务器,处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中,在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份,历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底,ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上,还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动,假如数据发生了相关的逻辑规则的变化,不需要改动其他,只需要将对应的中间件(应用服务器)就可以了,这个时候对于电力前端也不必担心,影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障,因为前后客户端没有直接的数据往来,而是通过应用服务器进行,这样以来便使得一些不安全因素得以避免。 2计算机技术在电力系统中的实现 2.1系统的应用服务器 在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。 2.2实时数据的获取和保存 应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。 2.3系统的应用逻辑 在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。 3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义 当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。 4结语 综上所述,在电力自动化系统中进行的数据传输本身便十分巨大,加之自身种类的多样性的存在,使得通讯功能的优劣成为了系统整体性能是否良好的至关重要的因素。简而言之,对于电力自动化系统中问题的探究,便是对前置机和数据服务器以及电力工作站等方面通讯问题的探究。在本篇论文中,为达到电力部门于工作过程中得以稳定操作,致力于探究编程技术的实现,以促进电力系统于运行中的有效性。 作者:李萍 电力系统自动化论文:计算机与电力系统自动化技术论文 1.电网调度自动化 电网调度自动化,简单来说,就是运用现代自动化技术,对电网进行调度和管理。电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分,也是非常关键的内容。在我国,根据实际情况,对电网调度进行了相应的等级划分,由低到高依次为县级电网调度、地区电网调度、省级电网调度、大区电网调度以及国家电网调度。以县级电网调度自动化系统为例,其基本结构如下:在电网调度自动化中,计算机网络系统是最为关键的部分,其与服务器、工作站、显示器、变电站终端设备等在计算机系统的连接下形成了一个相对统一的整体,构成了电网调度自动化系统。在实际应用中,电网调度自动化所涉及的方面是非常广泛的,不仅需要对电网运行数据进行实时采集,还需要对电网运行中的安全性和可靠性进行有效评估,更需要对整个电力系统的运行状态和负荷能力进行预测,而这些功能的实现,都离不开计算机系统的支持。不同等级的电网调度对于计算机系统的需求也存在很大的差异,对于级别相对较低的电网调度自动化系统,可以选择PC机作为服务器或者工作站;而对于级别相对较高的电网调度自动化系统,由于电网容量更大,结构更加复杂,对于计算机系统的需求也较高,需要选择更加先进的计算机技术以及更加可靠的软件支撑。 2.智能电网技术 智能电网的基本网络结构如下:智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例,其中涵盖着相当多的技术,不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制,而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节,计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中,计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔性交流输电等方面,而正是由于计算机技术的应用和发展,才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看,我国构建智能电网的主要目标之一,就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中,必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统,利用现代通信技术,智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护,需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统,可以对电网的功能进行扩展,提升电网对于风险的抵抗能力,保障电网运行的稳定性和可靠性。同时,用户也可以通过通信系统,对智能电网服务系统进行访问,对电力相关的问题进行实时在线咨询,实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统,其同样是智能电网的重要组成部分,同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示,保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的,例如,信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结,方便人们进行查询;信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力;信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台;对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露,使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑,未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展,而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远,电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此,我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用,通过直流联网工程等项目,对电网结构进行了优化和调整,从而有效确保了电网的经济高效运行。 3.变电站自动化 在电力系统中,变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前,供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行,不仅效率低下,而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统,融合计算机技术,可以极大地提高信息反馈效率,加强对于变电站的监控和管理,保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示:在不断的发展过程中,借助于计算机技术,变电站逐渐实现了自动化运行和管理,二次设备也开始朝着数字化的方向发展,并且随着计算机技术的不断深入,还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现,一方面,可以有效简化变电站的操作流程,实现无人值守,另一方面,也可以促进电网调度自动化的有效实现,必须得到电力技术人员的充分重视。 4.结语 总而言之,在当前科技发展的带动下,计算机技术得到了突飞猛进的发展,在电力系统中也得到了日益广泛的应用。将计算机技术和电力系统自动化技术有效结合在一起,可以推动电力系统自动化的快速发展,为电力用户创造一个稳定可靠的用电环境,进而促进我国社会经济的持续健康发展。 作者:马波 王惠丽 单位:国网河南省电力公司三门峡供电公司 电力系统自动化论文:电力系统调度自动化技术论文 1电力系统检测与控制功能 电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需,而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行,电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能,能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中,检测系统对系统运行的各数据信息进行采集,利用计算机软件进行信息的分析和处理,将相关信息显示在终端设备上,调度员对相关信息与数据进行整理,依据制定好的对策和计划,让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况,采取合适的控制动作,对系统进行控制,确保电力系统的安全、适用和可靠。 2电力系统调度自动化技术的应用现状 随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。 2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统 CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。 2.2、OPEN-2000能量管理系统 OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。 3电力系统调度自动化技术的发展前景 随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展,使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟,极大地促进了我国电力事业的发展。如下,笔者结合时展潮流和相关科研进度,预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。(1)可视化。当前,人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知,因此,利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息,是时展的必然趋势,这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中,各种信息利用图形和图像表达出来,更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。(2)智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来,电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能,这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。(3)数字化。近年来,在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域,其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术,应用到调度系统中,促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时,还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。 作者:李丽娜 刘雪梅 单位:国网冀北电力有限公司唐山供电公司 电力系统自动化论文:电力系统继电保护自动化技术论文 1继电保护自动化技术在电力系统中的实践应用 1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用 ①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相间短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分,保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:一方面,重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定子绕组内安装匝间保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护;通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;另一方面,备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一,对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:其一,短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。其二,瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的启动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三,接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障,应该根据故障状况采取相应的保护措施,具体状况如下所示:其一,零序功率,当电力系统发生接地故障时,零序功率的方向发生变化,零序电流波动相对较小,以此实现对电力接地故障的预测以及保护;其二,零序电流,当电力系统线路发生接地故障时,零序电流会迅速上升,继电保护动作非常敏感,能够及时的采取切断电源的保护措施,对电力系统进行保护;其三,零序电压,电力系统在正常运行时,并不会产生零序电压,如果电力系统发生接地故障,会导致零序电压的产生,继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号,同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障,主要是因为当电力系统发生接地故障时,电压数值会降低。 1.2实例分析 文章以某电网为例,该电网于2010年应用了继电保护自动化技术,2011年4月23日,110kV变压器主变低压侧继电保护动作,1号主变101开关跳闸,2号主变119、131开关过流保护动作跳闸,重合闸动作,合成功,电网维护人员赶到事故现场,设备并无异常,维护人员通过查看跳闸过的线路,两条线路故障都能够合闸成功,但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析,发现为线路故障,开关拒动,处理方法表现为:把故障开关隔离,恢复供电,然后通知检修人员认真检查,查实状况后采取措施进行检修。 2继电保护自动化技术的未来发展趋势 继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:其一,智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化;其二,网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建继电保护装置网络,能够显著的提高继电保护的可靠性,因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势;其三,计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。 3结束语 总而言之,继电保护是电力系统的“哨兵”,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够实现对电力系统的实时监控,当电力系统发生故障时,能够及时、准确的确定故障部位,并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除,尽可能的降低故障造成的影响,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。 作者:赵军 单位:陕西省地方电力(集团)有限公司甘泉县供电分公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化光纤通信论文 由于电力通信业务量的日益增长,供电单位对供电系统可靠性要求也越来越高。各种有关的电力信息需要更为可靠、稳定、安全的传输中介,电力系统通信面临着前所未有的挑战。此时光纤技术不断发展完善,并得到广泛的关注和认可。光纤通信技术的可靠性、实时性、有效性等特点正好符合了电力通信系统的要求。因此,光纤通信技术也就成为了电力信息系统的关键技术。 1光纤通道的配置方式 电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中,信息的采集和传输是其正常运行的关键因素,因此光纤通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活,大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络,并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多,为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现,大多数企业采用双光纤环路自愈网,并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时,断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径,实现自愈功能,为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。 2光纤通信有利于保护输电线路 供电单位作为一个特殊的部门,对电网可靠性的要求极高,因此对继电保护的要求也越来越高。当系统发生故障时要求必须做出及时高效的反应,快速切除,及时解决故障,绝不允许出现任何纰漏,继电保护发生拒动的现象更是不被允许的。另一保护电网的有效方法是全线速动的纵联保护,其保护作用的发挥程度直接关系到高压电网的稳定运行。当出现故障时,高压线路纵联保护两端的保护装置通过故障信息的交换,可以甄别出是本线路故障还是区外故障,并根据不同的故障采取不同的方法。在遇到区外故障时不动作,在甄别出是区内故障时,快速反应及时切除故障以达到保护的作用。光纤抗干扰性,容量大的特点为电流差动保护的应用提供了强大的技术支持。 3光纤通信在电网中的发展前景 随着经济、技术的发展,光纤通信技术、计算机技术也越来越多的应用到了现代生产生活中。光纤通信讯技术在电力系统中的应用也越来越深入广泛,电力系统调度自动化已经成为了一种必然发展趋势。通过数字传输手段传递电量讯号、用光纤作为传输媒介取代金属电缆共同构成了网络通信的二次系统,这种网络二次系统成为电力系统的未来发展趋势。自动化技术的发展是智能化电力系统的基础。而智能化电力系统则是对信息传输全程实现数字化,这对光纤通信技术提出了更高的要求。光纤通信技术也应积极创新,与时俱进,实现应用上的平稳发展,并对重点技术及科技难题进行逐一突破、逐步完善。电网现代化要求调度自动化进一步加强,要求人力从繁复的劳动中解放出来。调度自动化有利于优化配电网络结构,简化保护和运营程序,提高供电的可靠性和电能质量。作为新的传输媒介,将光纤运用到电力通信系统中,并依据电力系统自身特点对其进行科学的改进,可以提高电力系统各个组成部分的运转能力,也可以提高电力系统运转的稳定性、安全性和可靠性。随着光纤的不断发展进步,电力通信会越来越完善,光纤在电力系统中的应用也会越来越深化。 4小结 综上所述,光纤通信技术在电力通信调度自动化发展中发挥着无可替代的作用,为电力系统调度自动化提供了强大的技术支持。光纤因其可靠性、实时性、有效性的特点使其具有了广阔的发展前景,但同时,我们也应看到电力系统自动化对光纤通信技术提出的更高的要求。在实际应用中,应当高度重视这一光纤通信技术并且与时俱进,充分发挥光纤通信技术的优势,使其为电力系统调度自动化的一大助力。 作者:韩亚男 电力系统自动化论文:电力系统中的自动化技术论文 1几种自动化技术介绍 1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛,对软件的继承性及封装性产生深远影响,同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展,为了保证电力运行稳定性及安全性,应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较,主动对象数据库技术具有主动性功能,利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能,并利用对象函数对电力运行进行有效控制,以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能,主要依靠外界程序完成,所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制,再加上对象技术,便能对电力运行实现自动监控,并在数据读写的同时,对数据库进行管理及更新,完成了数据资源共享,也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大,复杂性也相应提高,需要解决的供电问题有所增加,所以,主动对象数据库技术也应自动升级,并拓展功能范围,以适应复杂变化的电力运行系统,实现供电高效化。 1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来,所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的,只在传统装置中安装了微处理器,从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接,并和远程监控计算机也保持连接,使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播,并通过远程控制计算机进一步处理,实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的,由于和监控计算机相连接,所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性,被作为电力系统的纽带,安装在总线上,从而形成网络系统,实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等,所以,通过应用该技术,电力运行中的诸多内容能够得到快速解决,从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用,通过传感器及变送器,经电力运行信息收集,输送给监控计算机,该计算机通过进一步分析处理,最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器,将二者有机的而结合在一起,提高了抗电磁干扰能力,从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外,该系统在运行方式上采用分开的方式,将变送器安装在监控现场,而控制器则安装在控制室内部,这样有利于电力信号技术被采集,通过变送器输送给控制器,形成了一个简单的回路系统,从而避免了众多弊端。 1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点,首先,在运行中不受电容负载影响,从而具有较高的安全性及灵活性;其次,解决了诸多电力运行中的问题,如能够有效解决临界线长度限制问题,也可以解决线路输出端受限制问题。此外,能够连接在计算机系统内部,实现了减小时钟扭曲问题;再次,不受传输路径的限制,能够在光波导中自由传输,并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换,具有较强的灵活性及重构性,不受传输宽带的影响,具有较强的抗电磁干扰能力,所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外,该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新,并能够将继电保护水平进一步提高,使电力运行系统更加稳定、安全。 2自动化技术在电力运行中的应用 2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大,对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时,应采用信息技术及其它自动化设备,以提高调度效率,同时也应加快遥信、遥控设备使用力度,使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上,被调度工作人员及时采集、分析,进而对调度制度作进一步完善。此外,通过使用先进设备,电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓,从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。 2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节,并具有一定的危险性,所以,加大自动化技术的使用力度,能够提高供电效率,也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行,应加大自动化技术的使用力度,将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术,能够有效降低劳动成本,也能偶减少设备维护成本,更重要的是提高了供电效率,为企业增加了经济收入。 2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节,在供电规模扩大的同时,自动化技术应用要求也有所提高,所以,应加大自动化设备的使用力度,才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时,应加大最新设备的使用量,并配备相应的技术人员,使设备和人员相统一,从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如,应加大无功补偿技术的使用力度,使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外,还要采用远程监控技术,对变电设备实施全方位监控,从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。 3结语 随着电力系统运行规模不断扩大,对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度,才能提高电力运行效率,满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析,希望具有参考价值。 作者:胡孝奇单位:河南能信热电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统下的电气自动化技术论文 1.电力服务实现智能化 在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。 2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用 2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。 2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。 2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。 2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为优秀的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。 3.电气自动化在电力系统中的应用趋势 自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。 4.结语: 综上所述,电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一,而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一,所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大,以上就是本文所研究的主要内容,希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。 作者:尹荣海单位:辽宁大连金州林场 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理论文 摘要:现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词:电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心
电气工程自动化论文:自动化电气工程论文 1电气自动化分析 1.1电气自动化的概念 近些年来,在电子通信技术的发展之下,电气自动化逐步被社会所熟知,电气自动化的广泛应用让人们的工作与生活模式发生了翻天覆地的变革,人们的生活变得更加便捷。截止到目前为止,电气工程已经涵盖到了光子、电子研究范围之中,通俗而言,电气自动化就是电子工程及其自动化,各类电器都与电气自动化有着密切的关系,电气自动化已经开始应用到各类行业之中,发挥着越来越重要的作用。电气自动化也成为了促进社会经济发展的主要手段之一。 1.2电气自动化的特征 电气自动化系统的操作与企业系统有着较大的不同,一般而言,不需要将设备设置在控制室与配电室中,只要将其设置在控制中心即可,与一般的系统相比而言,电气自动化系统操作次数与操作频率相对较小。为了保障电气设备运行的安全性与稳定性,就需要设置好科学合理的保障措施,提升系统的抗干扰性,此外,还要保障电子设备异常情况能够被及时检出,这样才能够保障电力系统运行的安全性与稳定性,为人们的生活与生产提供更大的方便。除此之外,电气自动化还具有便捷性、广泛性及高效性等特征。 2电气自动化在电气工程应用中需要遵循的设计理念 2.1集中化监控式理念 电气工程的维护是十分方便的,对控制站的要求也不高,系统设计工作很容易实现,同时,电气工程主要是将系统功能集中起来进行处理,这就在一定程度上加重了处理器的任务,这也会影响系统的处理速度。此外,如果电气设备处在监控环境下,主机冗余也会降低,电缆数量则会加大,为了防止电缆影响系统运行的安全性与可靠性,就需要将集中化监控式理念应用在设计过程中。 2.2现场总线监控式理念 目前,以太网、现场总线技术也在电气工程自动化中得到了广泛的使用,将现场总线监控理念应用在其中可以有效提升设计工作的针对性,也能够根据间隔的实际情况进行科学的设计,如果将该种措施应用在较远程监控系统中,还可以有效减少设备模拟量,因此,该种方式也开始在电气自动化中得到广泛的使用。 2.3远程化监控式理念 将远程化监控式理念应用在电气工程中可以有效节约材料费用、安装费用以及电缆用量,也有着良好的可靠性。但是,由于各类因素的影响,电气工程通讯量较大,通讯速度低,因此,该种设计方式仅仅适宜用在小型电气工程中,不适宜应用在大型工程中。 3电气自动化在电气工程中的应用分析 3.1电气自动化在电气工程管理工作中的应用 在技术水平的发展之下,电气自动化技术也开始在高新技术中得到广泛的应用,其应用工作更加注重编程调试工作。例如,在仪表工程管理工作中,只要将电气自动化技术应用在其中就可以将传统的管理重点转化为集中PLC控制系统以及集散DCS管理工作上来,将自动化管理系统应用在仪表工程管理工作中能够实施采集温度、流量以及压力数据的采集,也能够实现输出控制以及监测工作的功能,这不仅可以有效提升管理稳定性,也可以有效降低维护工作的资金投入量与工作维护量。可以说,电气自动化技术的应用能够有效提升工程电气工程管理工作的信息化水平,这也是未来的技术发展趋势。 3.2电气自动化在变电站中的应用分析 将电气自动化技术应用在变电站之中可以实现全自动化操作与监控,也能够有效提升变电站的综合监控能力、运行效率与运行水平。在将电气自动化应用在设备中之后,可以用全微机设备取代传统电磁装置,这就实现监视工作的屏幕化,为正常工作的开展提供了很大的便利。 3.3电气自动化在分散测控系统中的使用分析 分散测控系统是发电厂的重要组成部分,对于发电厂的运行有着十分重要的地位,在应用过程中主要使用分层控制结构,其结构有工作站、以太网、过程控制单元、数据高速通讯网几个部分。在这几种结构之中,工作站包括运行员工作站与工程师工作站两个部分,运行员工作站负责信息发送以及信息接收的工作,工程师工作站则负责相关信息的诊断、设计以及维护工作。将电气自动化应用在分散测控系统可以让系统处于自动运行状态中,既可以减轻工作人员的工作压力,也能够提升系统运行的稳定性。 3.4电气自动化在电网调度中的使用分析 将电气自动化技术应用在电网调度中可以有效提升调度系统运行的准确性,其应用范围涵盖到了电网调度工作站、网络、中心服务器、打印设备、大屏显示器中,该种技术的应用可以实现发电厂、变电站终端与下级调度中心的连接。同时,电气自动化技术还可以实时评估系统的运行情况,并对数据进行累计,继而实现相关的预测功能,此外,电气系统还可以对数据进行及时的采集、数据与监控,可以帮助管理人员及时的掌握系统的安全情况,这能够有效促进系统的现代化发展。 4电气自动化未来的发展趋势分析 电气自动化的应用范围是十分广泛的,有着良好的发展趋势,在未来阶段下,需要在电气自动化的发展中投入更多的资金与精力,并着重关注这一技术在电器智能化上的应用。 4.1利用统一系统开发平台 统一的系统开发平台的平台能够支持包括设计、测试、调试、开机运行以及维护在内的自动化项目的各个环节,该项技术能降低费用和时间,减少投入的成本,各个用户可以根据要求进行运行代码的设置,主要在于开发的平台与运行的平台是相互独立的。 4.2电气工业的自动化与信息技术 在市场经济的推动下,信息技术不断向工业行业渗透,主要体现在:一是管理层进行纵向的渗透,二是信息技术向自动化设备和系统进行横向的扩展。 4.3自动化技术操作人员专业化 在今后的发展中越加重视操作人员的专业素质,在系统的安装过程中,操作人员应了解安装的过程,进行专业的培训,掌握专业性的技术。 5结语 总而言之,在现代社会,电气自动化的发展有效推动了我国社会经济水平的发展,各类新理论、新技术也开始应用在了电气自动化之中,作为现代电气工程行业的重要技术电气自动化技术,只有在原技术上有所创新,才能推荐电气工程的进一步发展。但是,与国外发达国家相比而言,我国的电气自动化技术还相对落后,在未来阶段下,需要积极借鉴国外发达国家的发展经验,开拓新技术、新理论,培养一批专业的技术人员与管理人员,这样才能够推动电气自动化技术在电气工程中的应用。 作者:王霞红 单位:中国能源建设集团山西省电力建设三公司 电气工程自动化论文:自动化技术发展电气工程论文 一、电气自动化设计理念 集中化设计理念由于电气工程处理多采用相同处理器进行集中处理,其工作任务相对较为繁重,且处理效率低,而随着处理对象的增多,电缆数量也需进行不断增加,这样不但加大了主机的处理任务,降低了电力系统运行稳定性,增加了故障发生率,同时,还大幅度提高了投资成本,而为了改变这一现状,在电气工程中融合电气自动化设计中,充分将集中化监控技术应用其中,有效的解决了以上问题,给电气工程运行提供了更可靠的保证,现场总线式设计理念现场总线式设计主要是结合电力生产现场具体情况,对不同的间隔,选择不同的功能,更具有针对性,同时,还使设备间隔、模拟量、端子柜进行更合理的分配,避免了不必要的浪费,大大降低了投资成为,为电力工程发展提供了更好的经济方案。远程化设计理念远程化设计在保证电气工程运行稳定及安全的情况下,有效减少电缆的使用量,大大的降低了投资成本,但远程设计在具有优势的同时,也有着许多的缺点,电气通讯量增加就是其中之一,因而,远程化设计只能用于小规模电气工程中。 二、电气自动化在电气工程中的融合 1.电气自动化在电气工程继电保护装置中的应用继电保护装置相当于电气工程中的报警装置,当电气系统在运行过程中出现突发状况时,继电保护装置会在第一时间发出报警信号,并将线路进行切断。而在继电装置中融入电气自动化技术,可对电气工程中的线路运行情况进行实时监控,并予以远程控制,以便及时对电气工程中的各个参数进行调节,有效解决继电装置中反应不及时或误跳情况。另外,继电自动装置保护还能对电气工程中的所有线路及设备进行异常检测,如检测到异常情况,继电自动装置会根据异常情况自动启动保护措施,有效的减少故障发生概率,提高了电气工程运行稳定性。电气自动化在电气工程变电站中的应用变电站综合自动化系统充分运用当前先进的科学技术,将计算机技术、电子技术及通信技术进行紧密融合,并通过依靠计算机进行综合系统监控,并根据电气工程实际运行情况,将自动化装置、机电保护装置、信号管理系统及测量设计进行优化重组,以便对电气工程运行进行监控、测量、通信、及控制。由于变电站综合自动化系统操作简便、维护方便、且具有智能化及集成化特点,因而,它给电气工程发展运行,创造了更多的优势。 2.电气自动化在电气工程中发电厂分散控制中的应用发电厂分散控制主要有工作站、太网、控制单元及通讯网四大部分组成,在发电生产过程中,采用分层结构方式,结合直接应用控制单元,从而现实电气设备之间的信号及数据传递,并对电气工程中的设备运行情况进行监控、控制,从而实现电力生产监测、控制、保护。电气自动化在电气工程中电网调度中的应用电网调度主要是通过调度服务器及电气自动化系统来实现,而电气自动化在电网调度中应用主要有以下几个优势:实现电网经济调度,充分确保电网运行的安全性及稳定性。为电网故障检测提供准确、可靠的相关数据,充分提高电网故障查询速度,以便及时对电网故障点进行排除。为电网电力负荷检测显示、提供有效的生产过程数据,从而实现电力系统负荷预测。 三、结束语 综上所述,电气自动化技术不仅是推动我国电气工程发展的主要动力,同时,也是我国工业发展的重要基础,更是我国经济发展水平的主要表现。因此,我国电气工程应科学化、规范化道路发展,才能满足我国社会发展需求。而要想更好的提高电气工程运行的安全性、稳定性,必须将电气自动化技术与电气工程进行融合,才能满足电气工程需求,为未来电气工程发展打下坚实基础。 作者;刘治强单位:深圳海派投资咨询有限公司 电气工程自动化论文:自动化设计电气工程论文 一、对当前电气自动化发展现状的介绍 1.电气工程自动化的现状缺乏较强的系统集成性对于电气自动化的整体功能而言,系统集成为主要的发展趋势,是必然的发展趋势。对于当前的电气自动化,存在多岛自动化的结构,其特点为相互独立、互不影响、性能单一、信息具有较高的集中性,很难发挥电气机动化的整体功能。电气自动化的网络架构存在不一致性对于电气自动化的发展,其主要目标是形成便捷、有效的电气工程师,建立完善的自动化体系。但是,在当前的行业内,缺乏完善的架构,对网络的认识不深入,网络架构存在差异性,使得借助网络结构而发展起来的电气工程自动化在未来发展的道路上受到严重阻碍。同时,不同的主体在使用信息软件的过程中,出现接口不匹配的问题,给信息的有效交流造成的障碍,影响了数据在不同主体之间的分享,在很大程度上破坏了系统运行中的实际效果。 2.对电气自动化进行的积极改进立足科技,电气自动化要充分运用新技术,注重实用性,开发新产品,运用新材料。在具体实践过程中,要侧重自主研发和创新,将节能作为重中之重,提出节能降耗,在运行中使用新工艺和新工具,重视思想的创新,尤其是注重网络信息技术的应用,不断更新,促进与自动化技术的有机整合。从信息方面进行考虑,电气自动化的信息化主要突出信息技术的重要作用。对于设备的研发和制造要广泛采用计算机信息技术,加快智能化的发展速度,在电气工程中,加重网络通信技术的使用。 二、电气工程自动化系统中节能技术的体现 选择合理的变压器变压器的损耗会造成电能的浪费,但是,其使用范围有很广,因此,要注重对变压器的类型的选择。首先要注重变压器自身的能耗,其次,要注重节能性,减少有功功率的耗损。降低传输进行中电能的损失电能在传输的进行中,能量损耗无法避免。但是,根本的方式是减小电阻。首先,要重视导线的布局,防止出现弯路,缩短导向的长度;其次,导线材料要进行电阻率较小;再次,在统一的条件下,选择横截面积较大的导线;最后,靠近负载中心,减少实际供电的距离。选择有源滤波器在实际操作过程中,要借助对谐波的去除,降低误操作的频率,其根本途径就是使用滤波器。 三、节能设计在电气自动化中的具体应用 1.不断提升电气系统的运行效率在进行电气设备选择的时候,要注重其节能的特性,目的是为后期的节能功能奠定基础。同时,还可以对无功功率进行补偿,对运行负荷进行有效均衡,减少电能输送过程中的损失,这些做法的目的都是为了提升节能的效果,也可以在设计中,对负荷值进行合理调整,运用科学的设计参数。这样做的目的是确保系统安装和运行进行中,电源的高效、综合地运用,增强设备运行效率,降低能耗。 2.对配电系统的设计进行不断优化电力系统的功能就是为系统安装提供必须的动力。因此,在具体的配电设计中,最基本的就是充分考虑适用性,保障对电气设备的有效控制,与此同时,要达到用电设备对供电设备的综合要求,对各种不良因素进行有效控制。在配电工程中,在达到设备有效运行的基本要求外,还要保障整个电力系统的全面、可靠、稳定的运行,促进系统的灵活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考虑系统运行的安全性。要重视导线的绝缘性能,在进行布线的过程中,要保障合理的绝缘距离,以提升导线的稳定性,提升配电和用电的安全性。另外,要做好接地,安排和设置防雷设施。 四、结束语 综上,面对电气自动化的不足之处,要不断进行解决和改进,尤其重视对能源的节约,降低能耗,将对自动化能源损耗的有效控制作为基础性工作来抓,减少污染,营造更加和谐的环境,从而实现资源节约型、环境友好型,大力推出新工艺、新技术、新材料在电气工程自动化系统中节能技术的应用。在我国,十分重视技术方面的节能设计,自主创新的能力在不断提升,应用彰显广泛性。随着经济环境的不断优越,电气自动化企业要抓住机会,迎接挑战,创造出更多电气自动化的产品,研究出新的技术和工艺,使得电气自动化行业为经济的发展提供更多的优势,促进经济的可持续发展。 作者:黄玙豪单位:邵阳学院 电气工程自动化论文:自动化智能技术电气工程论文 1智能化技术简介 电气自动化技术的发展主要依赖于计算机技术的不断成熟,科学技术的发展促进了计算机行业的发展并且逐步趋向成熟,计算机技术使得电脑模拟人类进行简单的分析和思考成为可能性,计算机模拟技术的发展推动了电气工程自动化的产生。在自动化技术出现以前,人们通常采用的是简单的人工生产技术,效率低下出错率高是其主要存在的问题,电气自动化技术的产生和发展是科学技术进步的必然趋势。自动化技术的出现,使得电气行业乃至整个生产行业的效率大大提高,但是出错率却大大减少,其显而易见的优势逐渐得到了人们的认可和青睐。人工智能化是在自动化的基础上逐渐出现和发展起来的,与普通意义上的自动化相比,智能化有以下三个优势:感知能力、行为能力和思维能力。电气工程自动化中引进智能化技术,能够更好的实现其信息处理功能以及实现对问题的独立管理和决策,对推动其发展具有重要的意义。 2智能化技术优势 在智能化的发展过程中,其相对于自动化的优势逐渐凸显出来。智能化技术应用到电气自动化中,能够更好的推动自动化技术向着更高效、更快速、更精确的方向发展。首先,智能技术的应用,使得电气自动化技术能够实现在运行过程中的动静结合控制,使得生产能够更加具有高效性,不断提高电气自动化技术的发展。其次,智能化技术的运用还能够迎合每位用户的需求,针对不同用户的不同需求进行设置,使得电气自动化本身能够更好的满足更多数人的需要。实现这种需求主要是依靠智能化的柔性系统控制作用,在生产过程中能够控制生产参数,实现模块化的时机理念。此外,在更为复杂的技术运用时,智能化技术能够使得实际应用中多程序和复杂化加工的实现成为可能。 3智能化技术的应用 3.1电气产品优化设计 为保证电气产品的市场竞争力,产品需要不断的更新和发展,才能不断满足人们日益增长的需求。对于电气产品的优化更新是一项繁琐复杂的过程,其设计需要投入大量的人力和物力,耗费的财力也是相当巨大的,对于优化的内容主要包含以下几个方面:第一,在理论知识方面需要优化更新。理论知识是指导产品优化设计的基础,是一切工作的前提。第二,产品的优化还需要足够的经验知识。丰富的经验知识是进行产品优化设计的保障。在传统的电气产品的设计过程中,要想进行产品的优化,必须进行大量的实验,并且还需要凭借经验进行综合验证,如果没有足够的财力物力支持,或者相应的经验没有达到相关的要求,就很难实现电气产品的优化设计。即使各方面都能达到相应的要求,所设计出的方案也并不能完全达到要求。但是随着智能化技术在电气自动化领域中的应用,对于电气产品的优化设计也有了全新的技术支持,不是凭借从前的经验进行,人工智能化使得计算机自动化技术就能完成相应的设计。计算机智能化的投入,使得电气产品的优化设计逐渐简单化,不仅大大降低了成本的投入,大大缩短了研发的时间,而且还使产品更能适应市场发展的需求,为电气自动化技术的发展提供了保障。 3.2人工智能控制技术 在电气自动化技术的不断发展过程中,人工智能控制技术的应用和发展已成为其优化的必经之路,人工智能技术也将逐步成为未来发展过程中的新兴力量。对于人工智能的控制,目前阶段较为常用和有效的三种控制方式主要指的是模糊控制、神经网络控制和专家系统控制。人工智能控制的运用,能够使得生产经营过程中出现的问题得到及时的解决,其在线经营模式加快了问题的处理速度,能够提高生产效率。在生产经营过程中,人工智能控制技术能够对每个设备的运行情况进行实时监控,并将收集到的信息进行及时的采集处理,在第一时间发现故障并采取相应的措施进行解决。 3.3故障的诊断电气设备 由于其特殊的性质,同普通设备相比更具有复杂性和非线性的特点,因此其诊断和维修更为复杂。采用传统的方式进行故障的诊断,不仅诊断效率较为低下,还造成人力物力的浪费,因此,采用智能技术进行电气故障的诊断显得十分有必要。人工智能技术在电气诊断方面的应用,不仅能够使得诊断的效率大大提高,还会使得诊断的差错率降低,推动力电气自动化技术的发展。在对电动机进行诊断的过程中,智能技术的应用,能够使得神经网络和模糊逻辑进行结合,诊断更具有高效性和准确性。 4智能化应用的发展趋势 4.1主站体系的规模 不断扩大对于主站而言,在其发展过程中,所能够接收到的信息范围不断扩大,覆盖面积更加广泛,因此,在发展过程中逐渐向着规模不断扩大的方向发展。主站在其开放性、安全性以及稳定性等方面,对于软件都有突出的要求。因此,在主站智能化的建设过程中,不仅要保证其规模的扩大,在规模扩大的过程中还要保证其安全性和稳定性。 4.2应用的复杂程度不断的提高 主站规模的不断扩大,使得对电力调度的实用性的要求也将逐步增加。电力自动化智能技术的不断提升,还要体现在企业的管理和运营上。应用的复杂程度不断提高,就要求在数据的源头也要相应跟上应用程序的要求,源头努力做好多样化和复杂化的处理,还要在应用的程序中体现出独具特色的运行和管理模式。 4.3增强电力调度 自动化主站体系的交互电力自动化主站体系的交互已经从开始的单一化的模式逐步向着多元化的模式发展起来,信息的流向也不再是从前的单一流向,也逐渐向着多向流动的趋势发展。主体系统的发展不断带动着各个子系统壮大,子系统的不断发展推动力各系统间耦合性提升,信息交互也由原来的单一模式逐步向多元化的方向发展,不断实现信息的交互和共享。 5结束语 总之,在电气自动化技术的发展过程中,智能化应用是科学技术不断发展的必然产物。智能化技术的应用推动了电气行业的发展,使得人工智能技术的实现成为可能,其不仅提高了生产效率,而且使得出错率也得以降低。在未来的发展过程中,智能化将成为指导电力行业发展的趋势和倾向,将不断推动电气自动化技术的发展和创新。 作者:黄小娜单位:浙江巨化化工矿业有限公司 电气工程自动化论文:独立学院自动化电气工程论文 1减少理论课程数量传统的电气工程及其自动化 专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中,存在着课程数目多,面比较广,不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后,常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况,这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差,接受能力有限,从而造成了学生的负担过重,教学效果不好,造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想,很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天,一些课程的设置就没有太大的必要,甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例,这门课程多是介绍性的内容,没有任何公式推导以及分析计算,学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中,不能一味地减少课程,要有保有压。在教学过程中必须突出优秀课程,进行大量的训练。例如,单片机这门课程,就需要大大增强,很多高新企业招聘学生的过程中,常常要考查单片机的相关知识,但是在很多独立院校中,单片机的课时得到不断的压缩,得不到相应的重视。 2改善实践教学 2.1减少验证性实验内容 增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的,主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性,只是按照老师所给的图纸进行接线、通电,最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知,没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下,编造或者抄袭数据,造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知,会增加学生的兴趣,提高了学生自身分析问题、解决问题的能力,使学生的创新能力得到充分的发挥。 2.2用仿真实验来代替 现实实验使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验,减少由于实际实验过程中造成的元件损耗,大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析,并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线,大大减轻了学生的工作量,例如在电气工程及其自动化专业,组态王仿真软件就得到了师生的好评,很多学校都开展了工控组态的实验教学。 2.3严抓实训教学 考核实训和实验不同,实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象,而实训通常是完成某一任务,来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意,弹性大的缺点,通过在实训教学过程中采用过程考核的方法,把一个实训教学课程分成若个的子项目,每个子项目又分成若干个子子项目,每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数,最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。 2.4取消课程设计环节 以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说,绝大部分的学科的课程设计环节是失败的,至少是不成功的。传统的课程设计,是在该门课程结束后,根据课程要求,与实际应用相结合,出一些设计题目,让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后,通过安排学生两周的时间内,按照要求,设计出一种用单片机控制的实际电路,并把它制作出来,通电调试、运行,写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了,具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面,给学生布置一个题目,学生在这个教师里面完成课程设计报告即可,其中没有任何学生实际动手的内容,这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事,老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况,笔者认为应该取消课程设计,取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生,课程设计对他们来说不现实,在以后的工作中,企业也很难有机会让独立学院的学生做设计,给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好,还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后,安排学生做相应课程的实训环节,在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器,写出实训报告即可。 2.5取消毕业论文环节 以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病,关于毕业论文的存废一直存在较大的争议,一定程度上这不是一个学术问题,而是一个利益问题。通常来说,一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时,一般的教师带10~15个学生,这就是100~150学时,而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文,老师的利益会受到影响,高校老师肯定会反对。而且,毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛,而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算(包括初稿和终稿),按学校有3000学生来计算,这就有30万元的经济利益,由学校的几家打印社瓜分。所以,作为利益共同体,学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢?毕业设计的全过程一般是这样的:通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后,学生就去企业顶岗实习了,根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候,学校会通知学生返校交论文,并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初,写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义?大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外,一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计,取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想,同样也可以安排答辩。笔者经过调查,大部分学生均可以接受顶岗实习报告,它具有可操作性。 2.6加强第二课堂的教学 加强第二课堂的教学工作,以申请实验室的契机,在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动,提高学生学习专业的兴趣。另外,挑选那些对专业有兴趣的学生,组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之,通过这些比赛,引导学生对专业学习的热情和兴趣,帮助和指导学生开展科研活动,探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动,提高学生的实际动手能力,造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围,激励学生创新思想火花的碰撞,培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。 3结语 独立学院的产生,不可否认带来很多积极的作用,它让很多人获得了受教育的机会,提高了我们国家国民的整体素质。但是由于成立时间较短,在教学过程中存在很多问题,需要进行一定的改革。这样的改革单靠高校教师个人呼吁作用不大,需要教育部门根据独立学院的实际情况做顶层设计,突破部门利益的藩篱,使独立学院的专业建设和课程设置更加贴近于市场的需要。 作者:徐江陵袁金娟单位:武汉科技大学城市学院机电工程学部电气自动化系 电气工程自动化论文:我国自动化技术电气工程论文 1.我国电气自动化技术的发展历程以及现状分析 1.1我国自动化技术的发展及应用 自动化技术的发展是随着科技的不断发展而逐步完善的,从自动化技术本身来看,在上世纪七十年代后从初级的智能控制逐渐地朝着高级智能控制和复杂的系统控制方向发展,在此过程中,无论是在经济领域、国防领域还是科学研究等各个方面都有着较为广泛的应用,同时,自动化技术的应用规模也随着技术的发展进一步的扩大,比如在铁路的自由调度、电网的自动调度以及城市交通的控制等系统中都有着自动化技术的身影。 1.2自动化技术未来的发展方向 自动化技术在未来将会实现更多的智能操作,比如对人的智能模仿以及行为模仿等,其中在海洋开发、宇宙探测等多个生产领域中也有着广泛的应用,同时,地质勘探以及医疗诊断工作也能够通过自动化技术来加以实现,这也说明自动化技术未来还有这非常广阔的发展空间,并且在人们日常生产生活的方方面面都会有着很大的影响。 2.电气工程中自动化技术的具体应用 电气工程的自动化不仅能够提高电力系统的稳定性和可靠性,同时也保障了电力系统的运行效率,对于提高我国社会经济的发展也有着重要的作用。在电气工程中,很多电力技术都是依靠自动化技术来实现的,并且网络通信以及远程控制系统也不再受到空间的限制,在操作上也更加灵活。 2.1自动化技术 在电网调动中的应用电网调动是电气自动化的一项重要组成部分,电网调动自动化从以往的简单遥测、遥信系统逐渐发展到自动化的监控系统也经过了一个相对漫长的时间,但是从电网调动自动化系统的应用来看,从初级应用模式到目前的高级应用模式已经为我国电气工程自动化技术的发展提供了重要的基础条件。现如今,电网调动只需要通过控制中心的计算机网络系统、系统服务器以及工作站和监视设备等就可以实现自动化的全部操作,其主要功能是可以实现电力生产中各项数据的实时采集以及对电网运行的实时监控,通过对采集和监控内容的分析,能够更好的对电力系统的运行状态进行有效的评估,从而有效的对电力系统进行改进和调整,这样也能够更好的保证实现自动的经济调度以及电力系统的经济运行。 2.2自动化技术 在发电厂运作中的应用我国当前自动化技术已经相对城市,在发电自动化技术中主要由动力机械自动控制、自动电压控制系统以及自动发电量控制系统等几个方面组成。发电厂也有着不同的运行方式,按照发电厂不同的运行方式可以将发电厂分为火力发电、水力发电以及风力发电三大类。火力发电厂是通过煤炭、石油以及天然气等燃料来进行运作的,火力发电厂的自动化需要由监控信息系统、管理信息系统、远动系统以及继电保护系统构成。水力发电厂的主要运作方式是水利发电,在水力发电过程中,自动化技术的应用可以分为单极自动化、公用设备自动化、阶梯水电厂自动化以及全厂自动化等,自动化技术在水力发电厂中可以提高水力发电运行的效率,对于保证水力发电厂的供电质量也有着非常重要的作用。风力发电厂主要运行方式是利用风力来进行发电,风力发电厂的主要设备有叶片、主发电机、塔架监控保护以及自动迎风转向设备构成,自动化技术的应用能够提高风力发电的效率,并且对于发电装置的保护也有着重要的作用,同时也可以实现清洁高效发电的目的。 2.3自动化技术 在变电站运行中的应用在变电站运行过程中应用自动化技术可以使变电站的自动控制以及传输技术更好的与信息处理技术相结合,并且利用计算机系统和电气自动化装置能够代替人工完成各种不同的工作,变电站的自动化技术可以提高变电站的管理水平以及运行效率,从而有效的提高变电站的运行质量。通过计算机技术利用可以代替原有的常规设备,这样也可以更好的满足变电站的整体需求,并且对于提高整个电力系统的运行效率都有着非常重要的作用。 3.我国电气工程当中自动化的发展前景展望 电气工程的自动化是当下先进科学中的关键技术,其自身的发展对于我国社会科技的进步有着十分重要的意义,所以,我们必须积极关注电气工程当中自动化应用的发展前景。为了有效提升我国产品,自主创新发展力度已不断加大,并为相关研究人员更高质量、更具创新性的研发工作提供有利条件,促进我国电气工程的自动化发展。另外,我国电网建设的进程正在逐渐加快,自动化技术也为其长效发展进行了空间上的有效拓宽。 3.1电力设备趋于智能化 通常,在电力设备里一次设备和二次设备之间的间距较大,电气自动化系统的智能化系统能够在一次结构设备设计时,将二次设备的相关功能和技术进行设计和实现,将配电网中的电力信号电缆线和控制信号线进行省去,比如智能化的开关等,自动化智能技术主要是针对配电网中的防雷击、电磁干扰、配电网中的通信信号的传输方面等相关内容,实现电网自动化的管理。 3.2实现DMS系统的建立 电气工程当中DMS系统能够有效促进电气管理工作的进一步发展,促进电力系统中自动化各项技术的有效适应,提升各系统的设备保护工作,确保电力资源的顺利供应,从科学合理的角度建立事故处理各项措施,最大程度上降低电力事故的损害,让管理人员能够准确、全面地把握系统运行各方面状况,包括设备适应状况、电压电流状况等。另外,DMS系统能够做到准确、详细的计算,实现无人控制下自然运行的状态。 4.结束语 综上所述,自动化属于现阶段电气工程关键组成)部分,电气工程的自动化应用已成为一个国家在经济发展上的一个重要标志。随着科学技术与国民经济的进一步进步与发展,自动化技术也在这一过程中得到了快速有效的进步,我们必须对国内外的先进技术进行有效吸收,为我国电气工程的自动化应用及发展做出重要贡献。 作者:廖福芬单位:贵州省水利电力学校 电气工程自动化论文:电气自动化应用下电气工程论文 1电气自动化与电气工程概述 1.1电气工程 科技与经济的发展使得电气自动化技术不断更新,电力系统的规模不断扩大,这些变化对我国电力系统提出了新要求:电力系统的调节形式有所变化。在先前着重强调安全高效、安全保护和自动化调节过程的基础上,更加注重对电力系统容量的高要求,即在实现综合化管理工作和加强经济调节稳定性的基础上,对电力系统的容量提出新要求,其单机容量至少要达到20万千瓦。 1.2电气自动化技术 电气自动化技术大多运用于工业生产控制系统之中,是指在无需工作人员手动操作的情形下,利用机器设备的自动化完成加工生产,并在生产管理过程中完成产品质量检测、自动处理产品信息、对实际情况分析判断等。所有这些程序都不需要人工手动操作,全部采用机械自动化控制系统完成。由此可知,电气自动化技术即指利用电气设备控制生产顺序、控制时间的技术,是与电气工程和机械设备息息相关的内容。自动化系统的开发、调试、应用、维护与产品研发和电力技术的管理与应用对电气自动化的要求越来越高。 2电气自动化设计理念 2.1远程监控式理念 远程监控系统是一项高技术、高难度的新技术,是指利用电脑终端对其他各个地方的设备进行集中控制的技术。在电气工程中运用这项技术,可以大幅度减少电缆使用量,节省安装支出和材料使用的成本,还可以实现系统之间的组态灵活性和可靠性,获取更高效益。但监控式对传输信号强度依赖性较高,电气工程的通讯量通常较大,加之现场通讯速度较低,在信号较差时远程监控式便会受到较大的限制。因此,远程监控式设计理念更适合于系统控制范围较小的情况,在全自动化电气工程控制系统中并不适用。 2.2集中监控式设计理念 所谓集中化即指将所有的系统运行项目控制在一个系统中集中管理、运行,这种设计理念操作简单、对控制站的要求较低、在系统运行与维护方面较为简洁。单一分散的监控不管是在处理器安装方面还是在电缆铺设连接方面,都十分繁琐,而且大量的单一电缆搅合在一起,处理器增多就会影响处理速度,使处理速度大为降低,这将导致投资成本增加,除此以外,系统的安全可靠性能也会受到影响。集中监控式设计理念在电气工程中的实际应用,不仅可以减少投资成本支出,还可以进行统一管理、方便快捷,促进电气工程的高效有序运行,满足工作新要求,因此,集中监控式设计理念在电气工程中应用较为广泛。 2.3现场总线监控式设计理念 现场总线监控式技术在当前的电气工程中应用最为广泛,究其原因不外乎其高效性的特征。这项技术具有实践性特点,是在大量应用实践经验基础上不断发展起来的,不同间隔采取不同的技术措施是这项技术能够广泛应用的重要原因。在具体的操作实践中,主要的工作方式是现场安装,同时不断优化电缆连接技术,以能够有效降低电气工程中设备的投入成本。在优化电缆连接技术、降低设备成本的同时,还要尽量减少设备的隔离和端子柜的使用量,不仅可以降低成本,提高电气工程的安全性、可靠性和有效运行,还可以增加运营效益。 3电气自动化实现方式 3.1计算机自动控制、调节、操作的实现方式 利用计算机进行相关设备的操作,是在遵循调度方案的前提下,对能够使电缆关闭的设备进行调节与控制,电力系统不仅能够自主的、合理的利用现场控制命令,还能够转换和设置相关设备的运行方式,如电网的开和关,限制修改操作命令,各种整定值,报警信号复归等。 3.2人机联系的实现方式 人机联系的实现方式是指电气设备,包括鼠标、键盘、打印机等,通过电气自动化系统的允许以后,为达到实时监控、调节与打印数据的目的而调动一切可利用的电气设备来运行画面并对定值不断修改的方式。此外,这种实现方式是开发新的应用程序的绝佳方式,极其方便。但其缺点也显而易见,操作人员只能通过操作台完成控制调节、监控电气设备、设置参数值等简单操作。 4电气自动化在电气工程中的实践与应用 4.1在电气管理中的应用 在电气工程领域实现电气自动化是高新技术走入各行各业的显著表现,是高科技发展的代表,这一应用过程注重编程调试。在应用时采集相关流量、温度、压力等数据,并对这些数据分析检测,发挥电气自动化的输出控制功能、技术处理功能,使设备的使用量和投资额大大降低,有效实现了设备控制的精度。对于电气工程来说,在施工中应用电气自动化技术能够有效遏制工作人员弄虚作假、敷衍了事的情况发生。 4.2在电网调度中的应用 对于电网调度中电气自动化的应用来说,其技术主要表现在应用性领域的界定,即指实现电气系统局域网中电厂、变电站终端和下级调度中心三者之间的有效连接。在应用领域中,由网络实现连接中心服务器、电网调度、打印设备、大屏显示器等设备。在电网调度中,电气自动化的实际应用不仅可以实时性评估电力系统的运行状态,还可以对以电力负荷为基础的预测采取及时调度策略。不仅可以保证电力系统的安全可靠运行,还可以对数据及时的收集整理分析和监控,以适应现代化市场的营销需求。 4.3在分散测控系统中的应用 在这方面的应用主要以分层的结构实现,包括太网、工作站、数据通讯网和过程控制单元等四部分组成。工作站主要包括两类,分别是工程师和运行员,是人机接口的主要负责人。过程控制单元是直接应用于生产的,其运行状态主要通过设备的检测实现,并能够有效控制设备,以实现整个生产过程的连续性和过程的检测、保护和控制。过程控制单元和工作站输出的所有信息,发出的所有指令,都必须经由工作站运行员接受。工程师工作站的主要职能是负责实行必要的诊断与维护工作。 4.4在变电站中的应用 传统变电站为实现自动化实时监测功能,主要采用电磁装置,而当今的全微机设备,技术先进使得电气自动化装置可以自动进行监视操作。在变电站中使用电气自动化技术不仅可以加强变电站的监控功能,还能够大幅度提高变电站的运行水平和效率。全微机设备的应用不仅可以实现监视画面的屏幕化,还能够使管理自动化。5结语随着经济水平的不断提升,科技力量的不断增强,电气自动化水平也相应提升。电气自动化作为电气工程的重要组成部分,在电气工程的发展过程中发挥着愈来愈重要的作用,为当前我国工业的发展提供了不竭的动力与支持,其重要性的凸显也使其成为国家经济发展水平的标志。因此,为实现国家经济迅猛发展,适应社会主义现代化发展进程,实现电气工程的高效安全稳定运行,满足工业发展的需求,提高电气行业水平,将电气自动化科学合理的应用到电气工程的实践之中是十分必要的。 作者:吴松单位:黔西南民族职业技术学院 电气工程自动化论文:智能化技术自动化电气工程论文 一、智能化技术相关概念介绍 1.1人工智能的概念 人工智能的目的是实现机器智能化发展,通过采用人工研究得出的方法与技术,从而扩大人工的生产能力,推动产业的不断发展。人工智能的产生伴随着人类社会的不断发展,是人类社会进步的结晶。随着社会的不断发展,人工智能技术与时俱进。 1.2智能化技术的理论基础 目前,智能化技术广泛的应用于精密传感器、计算机、GPS定位技术等高科技信息工具中。其理论基础最先于20世纪50年代左右提出并随着社会的发展逐渐应用。通过智能化技术的应用,能够有效延伸、扩展以及模拟相关人工作业,在提高了工作效率的同时也保证了工作质量。 1.3电气工程自动化中智能化技术的特点 智能化技术拥有完善的控制系统,能够有效的对数据进行分析与处理,从而保证系统的有效运行;通过使用智能化技术能够简化电气工程的控制系统,提高整体运行效率;实现了控制器的无人化超控,减少了人力资本的投入;实现了数据一致性的标准,能够快速地进行评估工作。 二、智能化技术在电气化工程中的发展现状 随着我国经济技术的不断进步,智能化技术已逐步应用到电气工程自动化工作当中。智能化技术的不断成熟使得其应用领域不断延伸,目前主要应用于计算机技术中,通过智能化技术与计算机技术的巧妙结合,在信息传递、提高工作质量、改善工作环境以及推动我国经济发展中都起到了巨大作用。当下的智能化技术还在不断发展,它为世界带来的惊喜仍需展望。 三、智能化技术在电气工程自动化中的具体应用 1、神经网络系统。神经网络系统由定子电流经过电气动态参数进行辨别控制和转子速度辨别经过机电系统参数两个方面构成。在神经网络系统中,反向学习算法被作为经常使用的方法,在其前馈性的特点之下进行高效运转,对于控速度、负载转矩以及时间控制上都有良好的效果。 2、模糊逻辑控制系统。目前,我们所说的模糊逻辑控制系统有效的代替了之前的PID控制器,模糊逻辑控制系统通过其知识库能够有效的进行推理决策,实现控制目标。模糊化的形式大多由多种函数表现形式构成,是进行模糊逻辑系统的重要方法。 3、故障诊断及优化设计。智能化技术在电气自动化中的应用大幅度提高了故障诊断的效率性,由于电气设施故障本身具有复杂性、隐蔽性、波动大等特点,其诊断效率较低。随着智能化技术的广泛应用,不但提高故障诊断的准确性,同时还节省了人力物力资源,使诊断过程快速有效。对于电气产品的设计领域来说,其内容广、工序复杂、影响因素多等特点,导致电气产品涉及领域存在较大困难性。智能化技术的引入,提高了电气产品的技术含量,不仅能够有效降低人力劳动强度,同时还缩短了产品设计的时间,推动了电气工程的发展。 四、智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向 1、智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在电气工程自动化技术中这是其发展关键的部分。我们通常所说的智能化技术主要是指在进行自动化工作时,所采用的智能系统带有较高的智能化功能,这种功能有效地提高了系统运行效率,从而实现系统的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表现在其群控系统和数控系统的柔性化。通过采用智能化技术,能够有效发挥控制系统的作用,在提高其具体要求的同时,有效监控其信息流和物流的动态变化。 2、智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向主要包括用户截面图形化以及科学计算可视化两个方面。具体来说,使用用户截面图形化方便了用户操作,同时也实现了对三维立体图形、模拟图形等动态图形的有效追踪;科学计算的可视化实现了对数据应用的高处理,有效提高了工作效率。 五、结语 总之,随着我国经济技术的不断发展,我国电气产业也在迅速前进。智能化技术作为当代电气工程自动化技术中的关键技术,更应当被重视起来,从而推动电气产业的发展。 作者:杨宇博单位:南通中远船务自动化有限公司 电气工程自动化论文:自动化发展电气工程论文 1电气工程及其自动化在发展的过程中出现的问题 1.1在实施电气工程及其自动化的过程中,工作效率比较低下 在设计应用软件以及网络布线方面,电气工程及其自动化还有以下一些不足之处:系统安全性较低、设计软件的时间较长以及控制网络技术不佳等。这些问题的存在会直接影响到系统的成功运行。并且系统运行方面存在着比较复杂的网络结构,很难对其进行操作,在应用的时候经常会因为不规范的操作而干扰到系统的稳定性,在加上控制技术需要的准确性、精确性以及复杂化的网络架构,就很容易造成电气工程及其自动化系统结构变得复杂化,这就需要设计人员具备良好的全局观以及强硬的技术,不然就会影响到系统设计的效率。对于电气工程及其自动化的发展来说,这也是一定要解决的问题。 1.2在实施电气工程及其自动化的过程中存在着数据传输安全性的问题 一开始,是在工业领域形成了电气工程及其自动化,并且随后获得了发展。当前,在商业领域也已经出现了电气工程及其自动化,安全的传输数据信息对于商业领域的发展来说是十分重要的一步。因为当前企业在交流信息的过程中,会使用不一样的传递信息的产品,这些产品参差不齐。这就给传输数据以及通信带来了一定的困难,进而就会导致电气工程及其自动化的运营成本提高。因此,未来在建设和发展电气工程及其自动化的过程中,必须要对这一点形成重视。 2应对电气工程及其自动化发展问题的相关对策 2.1将电气工程及其自动化的统一独立平台建立起来 如今的企业在电气工程及其自动化的技术上一般情况下都是因企业而宜,企业不同,那么相应的电气工程及其自动化的技术水平也会各异。这样的话不仅会给企业带来更高的经济成本,同时还会对企业的长足发展产生阻碍作用。因此,企业中的相关技术人员必须要对技术环境这一难关加以突破,有计划并且有步骤的对电气工程及其自动化的方案设计出来。首先,在进行设计之前,专业的设计人员应该要研究设计的行业以及用户特点,进而将开发目标确定下来。第二,对设计方案进行确定,方案必须要涉及到运行、实施以及维护等每个步骤的完成,除此之外,还需要提前预算好运行时间以及运行成本,必须将它们控制在企业运行范围内。同时还应该对终端客户的不同需求以及商业项目的运行特点形成重视。第三,要做到将电气工程及其自动化统一独立的平台建立起来,最终促使企业运行成本得到降低。 2.2将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来 将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来有助于实现资源的优化配置,并且能够保证企业之间可以安全以及准确的进行信息交流。任何一个企业都会包含企业管理、技术监管以及设备控制等诸多步骤,如果要将合理地将资源配置到这些步骤当中,就应该利用网络将这些系统有机地联系起来。通过有效的将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来,快捷并且高效的交换各个系统之间的数据,优化整个企业并促使其得到进一步发展。 2.3将电气工程及其自动化的数据标准对接建立起来 信息的标准化对接得以实现主要依靠的是电气工程及其自动化的数据,当然只有建立起数据标准对接,才能够让电气工程及其自动化系统更加高效和安全的传递信息。因此,电气工程及其自动化在不断发展的过程中,必须要完美对接程序接口,进而减少工程开发费用及时间。 3结语 在当代工业中,电气工程及其自动化技术的地位已经得到了持续的提升,然而随着社会的持续发展,电气工程的技术人员相应地也将会遇到更大得挑战。在这种情况下,必须要对工程质量的管理措施、自动化水平以及科技的创新形成高度的重视,才可以不断提高电气工程及其自动化技术水平,促使这种技术可以实现跨越式发展,尽力让其成为我国建设社会主义现代化的有力保障。 作者:曾拜宙单位:邵阳学院 电气工程自动化论文:自动化应用下电气工程论文 1电气工程自动化应用中存在的问题 1.1企业对电气工程自动化的认识不足企业对电气工程自动化的认识不足分为以下2点:①企业对电气工程自动化的优越性认识不足,未能充分认识到电气工程自动化对企业生产的促进作用,认为电气工程自动化系统的投资会超过人工成本,而在同样的成本下,人工的生产效率会高于电气工程自动化系统;②企业对电气工程自动化存在疑问,主要是对成本高、实际运行、后期维修、技术支持等方面存在疑惑,认为其技术含量非常高,需要非常专业的技术人员,不适合劳动密集型企业。 1.2选择混乱,人员素质参差不齐在引进电气工程自动化的企业中,由于企业中各部门的生产方向不同,导致对电气工程自动化平台开发系统的选择也各不相同。此外,因人员素质参差不齐,进一步加深了开发系统的细节设计、开机测试、运行调整和运行维护等方面的复杂性,这增加了开发系统设计研发工作的难度,也增加了电气工程自动化的运行成本。 1.3网络架构标准不统一电气工程自动化在企业中应用时,由于不同企业在技术水平和生产方向等方面存在较大差异,导致电气工程自动化的网络结构建设过程中各行其是,只按照自身的需求建设,没有统一的网络结构建设标准。具体而言,不同企业的网络结构在各技术指标上存在很大差别,这不仅提高了电气工程自动化的运行成本,还阻碍了电气工程自动化在企业中的广泛应用。 1.4数据传输中存在安全隐患数据信息的快速交换是充分发挥电气工程自动化作用的重要保证。但因不同企业开发程序的接入方式存在差异,给企业之间的产品信息数据传输和接收带来很大的困难,影响了电气工程自动化系统信息交换的流畅性,增加了企业的时间成本。同时,随着数据信息数量的急剧增加和传递中不断遇到各种问题,数据传输安全已成为急需解决的问题,这无形中给企业的电气工程自动化应用增添了难度。 2解决策略 2.1加强对电气工程自动化的认识企业应加强对电气工程自动化的认识,具体可从以下2方面入手:①加强对电气工程自动化重要性的宣传。由相关部门组织各个企业学习电气工程自动化的相关知识,充分了解电气工程自动化为企业带来的利益,从而加大企业对电气工程自动化的引入力度。②改变企业对电气工程自动化的认识。电气工程自动化是提高企业产品生产效率和产品质量的有效手段,能够节省大量的人力成本,从长远看,是企业在日益激烈的市场竞争中生存的必要保障。 2.2统一技术标准和提高员工素质在统一技术标准和提高员工素质时,具体可从以下3方面入手:①根据需求不同的企业的实际情况,进行电气工程自动化的技术优化,引进先进的技术管理和开发理念,从系统的整体设计、开机测试和运行维护等方面总体考虑和规划,并建立技术标准统一的系统开发平台,从而满足不同企业的共同需求,有效降低系统平台的研发成本;②根据不同企业的个体需求,在系统开发平台的基础上,推出具有针对性操作功能的系统,从而使企业之间的电气工程自动化系统具有共通性和差异性,同时,也满足了不同企业各自的需求;③努力提高员工的综合素质,对员工进行专门的系统操作平台知识培训,使员工快速适应系统操作,改变以往的习惯,加强对系统操作的熟悉程度,从而充分发挥系统的真正作用。 2.3建立统一标准的网络结构通用的网络结构是电气工程自动化系统有效运行的重要保证。因此,在不同企业的网络结构建设中,应该根据同一标准建立,保证企业生产中的设备管理、日常管理和企业决策等系统间的数据可高效、快速共享;中心控制系统应与其他子系统良好配合,并充分利用网络资源,使企业工作从整体出发,优化配置企业管理和生产,保证数据传送的准确性和及时性,以提高企业的整体效率,并降低电气工程自动化系统的建设成本。 2.4建立标准、安全的数据对接数据传输速度决定了企业电气工程自动化系统的运行质量。因此,建立标准、安全的程序接口,是企业实现电气工程自动化快速、高效交换数据和自身流程高效运行的保障。目前,常见的操作系统有Windows2010、ActiveX系列等,虽然应用这些软件可保持企业办公系统与电气工程自动化系统同步、协调工作,实现数据的流畅交换,降低企业的生产时间和成本,但是,在与其他企业交换数据时,仍然存在一定的效率和安全问题。通过采用国际统一的TCP/IP协议标准,不仅能使企业内部自动控制和数据交换更加快捷、有序,还可为企业之间的数据交流提供技术支持。 3结束语 在企业加强电气工程自动化的过程中,需要改变企业的意识形态,加强企业之间的合作和协商,建立统一的网络架构平台,选择适合企业自身的开发系统,以实现安全、快捷的数据对接,节省企业的经济和时间成本,从而提高企业的总体效益。 作者:陈振阳单位:国网福建东山县供电有限公司 电气工程自动化论文:电气自动化实践电气工程论文 1电气自动化与电气工程概述 1.1电气工程科技与经济的发展使得电气自动化技术不断更新,电力系统的规模不断扩大,这些变化对我国电力系统提出了新要求:电力系统的调节形式有所变化。在先前着重强调安全高效、安全保护和自动化调节过程的基础上,更加注重对电力系统容量的高要求,即在实现综合化管理工作和加强经济调节稳定性的基础上,对电力系统的容量提出新要求,其单机容量至少要达到20万千瓦。 1.2电气自动化技术电气自动化技术大多运用于工业生产控制系统之中,是指在无需工作人员手动操作的情形下,利用机器设备的自动化完成加工生产,并在生产管理过程中完成产品质量检测、自动处理产品信息、对实际情况分析判断等。所有这些程序都不需要人工手动操作,全部采用机械自动化控制系统完成。由此可知,电气自动化技术即指利用电气设备控制生产顺序、控制时间的技术,是与电气工程和机械设备息息相关的内容。自动化系统的开发、调试、应用、维护与产品研发和电力技术的管理与应用对电气自动化的要求越来越高。 2电气自动化设计理念 2.1远程监控式理念远程监控系统是一项高技术、高难度的新技术,是指利用电脑终端对其他各个地方的设备进行集中控制的技术。在电气工程中运用这项技术,可以大幅度减少电缆使用量,节省安装支出和材料使用的成本,还可以实现系统之间的组态灵活性和可靠性,获取更高效益。但监控式对传输信号强度依赖性较高,电气工程的通讯量通常较大,加之现场通讯速度较低,在信号较差时远程监控式便会受到较大的限制。因此,远程监控式设计理念更适合于系统控制范围较小的情况,在全自动化电气工程控制系统中并不适用。 2.2集中监控式设计理念所谓集中化即指将所有的系统运行项目控制在一个系统中集中管理、运行,这种设计理念操作简单、对控制站的要求较低、在系统运行与维护方面较为简洁。单一分散的监控不管是在处理器安装方面还是在电缆铺设连接方面,都十分繁琐,而且大量的单一电缆搅合在一起,处理器增多就会影响处理速度,使处理速度大为降低,这将导致投资成本增加,除此以外,系统的安全可靠性能也会受到影响。集中监控式设计理念在电气工程中的实际应用,不仅可以减少投资成本支出,还可以进行统一管理、方便快捷,促进电气工程的高效有序运行,满足工作新要求,因此,集中监控式设计理念在电气工程中应用较为广泛。 2.3现场总线监控式设计理念现场总线监控式技术在当前的电气工程中应用最为广泛,究其原因不外乎其高效性的特征。这项技术具有实践性特点,是在大量应用实践经验基础上不断发展起来的,不同间隔采取不同的技术措施是这项技术能够广泛应用的重要原因。在具体的操作实践中,主要的工作方式是现场安装,同时不断优化电缆连接技术,以能够有效降低电气工程中设备的投入成本。在优化电缆连接技术、降低设备成本的同时,还要尽量减少设备的隔离和端子柜的使用量,不仅可以降低成本,提高电气工程的安全性、可靠性和有效运行,还可以增加运营效益。 3电气自动化实现方式 3.1计算机自动控制、调节、操作的实现方式利用计算机进行相关设备的操作,是在遵循调度方案的前提下,对能够使电缆关闭的设备进行调节与控制,电力系统不仅能够自主的、合理的利用现场控制命令,还能够转换和设置相关设备的运行方式,如电网的开和关,限制修改操作命令,各种整定值,报警信号复归等。 3.2人机联系的实现方式人机联系的实现方式是指电气设备,包括鼠标、键盘、打印机等,通过电气自动化系统的允许以后,为达到实时监控、调节与打印数据的目的而调动一切可利用的电气设备来运行画面并对定值不断修改的方式。此外,这种实现方式是开发新的应用程序的绝佳方式,极其方便。但其缺点也显而易见,操作人员只能通过操作台完成控制调节、监控电气设备、设置参数值等简单操作。 4电气自动化在电气工程中的实践与应用 4.1在电气管理中的应用在电气工程领域实现电气自动化是高新技术走入各行各业的显著表现,是高科技发展的代表,这一应用过程注重编程调试。在应用时采集相关流量、温度、压力等数据,并对这些数据分析检测,发挥电气自动化的输出控制功能、技术处理功能,使设备的使用量和投资额大大降低,有效实现了设备控制的精度。对于电气工程来说,在施工中应用电气自动化技术能够有效遏制工作人员弄虚作假、敷衍了事的情况发生。 4.2在电网调度中的应用对于电网调度中电气自动化的应用来说,其技术主要表现在应用性领域的界定,即指实现电气系统局域网中电厂、变电站终端和下级调度中心三者之间的有效连接。在应用领域中,由网络实现连接中心服务器、电网调度、打印设备、大屏显示器等设备。在电网调度中,电气自动化的实际应用不仅可以实时性评估电力系统的运行状态,还可以对以电力负荷为基础的预测采取及时调度策略。不仅可以保证电力系统的安全可靠运行,还可以对数据及时的收集整理分析和监控,以适应现代化市场的营销需求。 4.3在分散测控系统中的应用在这方面的应用主要以分层的结构实现,包括太网、工作站、数据通讯网和过程控制单元等四部分组成。工作站主要包括两类,分别是工程师和运行员,是人机接口的主要负责人。过程控制单元是直接应用于生产的,其运行状态主要通过设备的检测实现,并能够有效控制设备,以实现整个生产过程的连续性和过程的检测、保护和控制。过程控制单元和工作站输出的所有信息,发出的所有指令,都必须经由工作站运行员接受。工程师工作站的主要职能是负责实行必要的诊断与维护工作。 4.4在变电站中的应用传统变电站为实现自动化实时监测功能,主要采用电磁装置,而当今的全微机设备,技术先进使得电气自动化装置可以自动进行监视操作。在变电站中使用电气自动化技术不仅可以加强变电站的监控功能,还能够大幅度提高变电站的运行水平和效率。全微机设备的应用不仅可以实现监视画面的屏幕化,还能够使管理自动化。 5结语 随着经济水平的不断提升,科技力量的不断增强,电气自动化水平也相应提升。电气自动化作为电气工程的重要组成部分,在电气工程的发展过程中发挥着愈来愈重要的作用,为当前我国工业的发展提供了不竭的动力与支持,其重要性的凸显也使其成为国家经济发展水平的标志。因此,为实现国家经济迅猛发展,适应社会主义现代化发展进程,实现电气工程的高效安全稳定运行,满足工业发展的需求,提高电气行业水平,将电气自动化科学合理的应用到电气工程的实践之中是十分必要的。 作者:吴松单位:黔西南民族职业技术学院 电气工程自动化论文:自动化智能化技术电气工程论文 一、智能化技术相关概念介绍 1.1人工智能的概念人工智能的目的是实现机器智能化发展,通过采用人工研究得出的方法与技术,从而扩大人工的生产能力,推动产业的不断发展。人工智能的产生伴随着人类社会的不断发展,是人类社会进步的结晶。随着社会的不断发展,人工智能技术与时俱进。 1.2智能化技术的理论基础目前,智能化技术广泛的应用于精密传感器、计算机、GPS定位技术等高科技信息工具中。其理论基础最先于20世纪50年代左右提出并随着社会的发展逐渐应用。通过智能化技术的应用,能够有效延伸、扩展以及模拟相关人工作业,在提高了工作效率的同时也保证了工作质量。 1.3电气工程自动化中智能化技术的特点智能化技术拥有完善的控制系统,能够有效的对数据进行分析与处理,从而保证系统的有效运行;通过使用智能化技术能够简化电气工程的控制系统,提高整体运行效率;实现了控制器的无人化超控,减少了人力资本的投入;实现了数据一致性的标准,能够快速地进行评估工作。 二、智能化技术在电气化工程中的发展现状 随着我国经济技术的不断进步,智能化技术已逐步应用到电气工程自动化工作当中。智能化技术的不断成熟使得其应用领域不断延伸,目前主要应用于计算机技术中,通过智能化技术与计算机技术的巧妙结合,在信息传递、提高工作质量、改善工作环境以及推动我国经济发展中都起到了巨大作用。当下的智能化技术还在不断发展,它为世界带来的惊喜仍需展望。 三、智能化技术在电气工程自动化中的具体应用 1、神经网络系统。神经网络系统由定子电流经过电气动态参数进行辨别控制和转子速度辨别经过机电系统参数两个方面构成。在神经网络系统中,反向学习算法被作为经常使用的方法,在其前馈性的特点之下进行高效运转,对于控制速度、负载转矩以及时间控制上都有良好的效果。 2、模糊逻辑控制系统。目前,我们所说的模糊逻辑控制系统有效的代替了之前的PID控制器,模糊逻辑控制系统通过其知识库能够有效的进行推理决策,实现控制目标。模糊化的形式大多由多种函数表现形式构成,是进行模糊逻辑系统的重要方法。 3、故障诊断及优化设计。智能化技术在电气自动化中的应用大幅度提高了故障诊断的效率性,由于电气设施故障本身具有复杂性、隐蔽性、波动大等特点,其诊断效率较低。随着智能化技术的广泛应用,不但提高故障诊断的准确性,同时还节省了人力物力资源,使诊断过程快速有效。对于电气产品的设计领域来说,其内容广、工序复杂、影响因素多等特点,导致电气产品涉及领域存在较大困难性。智能化技术的引入,提高了电气产品的技术含量,不仅能够有效降低人力劳动强度,同时还缩短了产品设计的时间,推动了电气工程的发展。 四、智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向 1、智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在电气工程自动化技术中这是其发展关键的部分。我们通常所说的智能化技术主要是指在进行自动化工作时,所采用的智能系统带有较高的智能化功能,这种功能有效地提高了系统运行效率,从而实现系统的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表现在其群控系统和数控系统的柔性化。通过采用智能化技术,能够有效发挥控制系统的作用,在提高其具体要求的同时,有效监控其信息流和物流的动态变化。 2、智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向主要包括用户截面图形化以及科学计算可视化两个方面。具体来说,使用用户截面图形化方便了用户操作,同时也实现了对三维立体图形、模拟图形等动态图形的有效追踪;科学计算的可视化实现了对数据应用的高处理,有效提高了工作效率。 五、结语 总之,随着我国经济技术的不断发展,我国电气产业也在迅速前进。智能化技术作为当代电气工程自动化技术中的关键技术,更应当被重视起来,从而推动电气产业的发展。 作者:杨宇博单位:南通中远船务自动化有限公司 电气工程自动化论文:电气自动化电气工程论文 一、电气自动化技术在电气工程中的应用分析 2.1电网调度中电气自动化技术的使用在电网调度中存在着一个很强大的自动化系统,它由很多部分组成,其中包括有调度中心的服务器、大屏幕的显示器、相应的计算机网络以及工作站等等,为实现电网调度的自动化,人们提出必须将电力系统上专用的局域网与电网调度中心以及各种测量的控制设备等实现有效的连接,由此可见,电气自动化技术在电气工程发展中有着举足轻重的地位,它对促进电气工程发展有着很重要的作用,这些作用主要体现在: (1)对电力系统运行中可能出现的各种各样的问题进行实时实地的评估,当发现问题的时候应及时的想办法予以解决,此外,它还能有效的预测电力的负荷,当然这种预测需要一定的依据,也就是通常情况下我们所累积起来的数据,一般在这种基础上实现发电控制以及经济调度自动化的都是省级以上的电网; (2)在电力系统运行的过程中,人们会对有关的数据进行采集和处理,当然,在采集数据的过程中会由相关部门进行监督,这既有利于保障电网的安全运行,也能够最大限度的适应现代电力市场的运营需求。 2.2变电站中电气自动化技术的使用新形势下,电气工程中的变电站大多采用自动化技术,它在很大程度上取代了传统的人工操作、人工监视以及电话通讯,在加强变电站监控能力中有着至关重要的地位,同时,它还能有效的提高变电站的运行水平并提高其工作效率。总之,在变电站中不断实现电气自动化有着重屠钧南京钢铁联合有限公司210035要目的,具体表现在以下几点: (1)希望能够全方位的、全过程的对电气设备的运行状态等实施有效的监视并实现控制; (2)及时发现并解决变电站运行中可能出现的一系列问题,确保变电站工作能够正常有序的展开。这种自动化有着自身的特征,它创新了传统的电磁装置,相反的,现下使用的是全微机的设备,此外,它在监视方面也在不断的改革,目前人们使用得最为广泛的就是计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中,人们也在不断实现自动化的管理和统计记录。一言以蔽之,在变电站中应用自动化技术势在必行,它既有利于满足变电站工作中各项操作的要求,也有利于更好的促进电网调度工作的展开。 二、电气工程中自动化技术的应用优势 3.1在监测方面存在的优势在具体应用中,应当对相关的设备实现实时的监测,这些设备主要包括变压器以及断路器等等,这样有利于对一些临时发生的故障等进行调整与安排,而通过电气自动化设备,就可以实现对设备的有效监控。此外,在监控中,相关工作人员会对电气设备的一些关键参数数据进行监测,在监测之后还会有一系列的反馈,这种反馈能够让人们明确设备出现故障的原因并及时的采取解决措施。 3.2它有利于实现电气工程设备的智能化随着人民生活水平的提高,人们对于管理方式等提出了更高水平的要求,为适应时展,管理方式必须不断向现代化发展,目前,电气自动化系统被人们广泛的使用于各个领域,它给人们的生产以及生活带来了极大的便利,而这当中又着重指出其对于人们生活的智能化管理以及对工业生产的自动化管理。在不断的使用中,人们对人性化以及智能化的管理模式已经形成了一种习惯,电气系统与微型计算机的有机结合更是推进了生产以及生活的智能化,总之,电气自动化在电气工程中的应用有着得天独厚的优势。 三、电气自动化的发展前景 现下,电气自动化技术在电气工程中得到广泛应用,这种应用有着非常大的潜力,在未来的发展的,电气自动化技术会不断的向着智能化方向发展,这既有利于实现在线监测,也有利于促进中国经济社会的进一步发展。一次设备的智能化要想实现发展,就必须以二次设备中所涉及的功能时间为基础,此外,还要不断降低一次设备以及二次设备之间连接使用的控制电缆和强信号电缆的使用,这有利于保证一次设备以及二次设备之间信号传输不受影响,最终保障一次设备的安全稳定运行。实现自动化技术的应用既有利于监测某些重要参数的变化,也有利于及时的发现设备中可能出现的一系列故障并及时的解决这些问题,当然,要想真正意义上的全面推进电气自动化技术的使用,相关企业或者单位还需付出更多的努力。总之,电气自动化技术在电气工程中的发展有着很大的前景,而这种前景需要人们不断的去发现、不断的去挖掘。 四、结语 综上所述,电气工程作为要求很高的设施工程,有着一定的技术性以及专业性,在实际应用中,要想不断加快电网的建设以及改造,就必须使用电气自动化系统,这就要求相关管理人员必须提高电气自动化系统的水平,也有利于充分发挥电气工程本身的优势,最终提高电气工程的经济效益并保证电气自动化系统的安全运行。 作者:屠钧单位:南京钢铁联合有限公司 电气工程自动化论文:自动化技术应用电气工程论文 1电气工程及其自动化技术的简介 电气工程及其自动化技术与人们的日常生活是息息相关的,他渗透到我们生活中的各个方面,例如人们平时使用的插座、开关都是电气工程及其自动化在生活中的具体表现,由于人们在电气工程的需求量日益增加,所以电气工程的发展也越来越快,现今,电气工程自动化已经进入到高校的教学课程之中,随着学生们对电气工程自动化知识的学习,也会使得未来工业的发展有着源源不断的复合型人才。 2电气工程及其自动化技术的设计 在现实当中,电气工程及其自动化的设计应该从软件和硬件两方面来考虑,在一般情况下,硬件的设计要放在软件设计的前面,根据实际电气工程的需要,对电子元器件进行针对性选择,第一步,应该设置一个中央服务器,将先进的计算机系统作为整个电气工程自动化的优秀;第二步,对外围的辅助设备进行选择,比如控制器以及传感器;第三步,对所有设备进行连接,组成一个完整的具有发出指令、传达指令、接收指令以及完成指令工作程序的电气工程自动化设备。然而在实际的电气工程及其自动化设计时,不仅要遵循以上说的理论,还要根据实际的情况,包括环境、空间等因素,对电气工程及其自动化的设计进行合理化更改。由于生产线是现实已经存在的,电气自动化设计必须依靠原本的生产模型进行设计,因此,对硬件的安装也有着相当高的要求,设备的体积不能过大,也不能过小,过大会导致空间的拥挤,过小又会影响操作,所以设计人员一定要到安装地点进行实际的考察,然后,根据实际的数据,对设备的型号进行最终的确定。在硬件设计顺利完成之后,还要设计相应的软件系统,现进市面上,有着很多不同类型的自动化控制系统软件。但是为了将自动化水平提升到最大化,企业都会选取优质的软件公司,这些软件公司将会根据企业生产情况以及硬件安装情况对自动化软件进行设计。 3电气工程及其自动化的应用 3.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障,所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的,但是由于社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,变电站的电力设备也逐渐增多,并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂,为了确保电网的安全运行,电业部门,投入了大量的人力物力和资金,将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中,应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备,应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆,使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分,进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率,所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。 3.2电气自动化技术在电网调度中的应用电网调度的自动化在电力系统的自动化中占有非常重要的地位,由于我国拥有广阔的国土,可以根据范围的大小使用电气工程及其自动化技术对电网进行调动,包括调度主站系统和远动装置,是用来对整个电网运行状态进行监控的。继而保证调度人员能够通观全局,把握电网调度过程中可能出现的问题,有效地对其进行避免,并且有效地指挥电网的稳定性、安全性以及经济性,这样一来就能够对电网进行较为全面的分析和研究,然后为安全处理中心提供事故的事故处理的相应应对措施,进而将事故发生时所带来的不必要的经济损失降到最低。结论:近些年来,我国在电气工程领域取得了相当大的发展,并且伴随着科学技术的逐渐提升,自动化技术逐渐的被应用在各行各业之中,在很大程度上促进了我国经济的增长,在电气工程领域中引进自动化技术,能够将生产效率大大提高。正是由于电气工程及其自动化的重要性,使得我国将这项技术编入了学校的学习课程之中,这就使得在电气工程方面,一批又一批的新鲜血液被不断注入,为电气工程的发展,打下了良好的基础。 作者:黄元元单位:福建省闽江学院 电气工程自动化论文:人工智能自动化电气工程论文 1.人工智能技术概述 人工智能是近年来随着计算机技术的不断发展的一个学科分支,是新兴的高科技技术。人工智能与纳米科学以及基因工程被人们称之为二十一世纪的三大尖端科技。人工智能的研究范围涉及较广,在诸多不同的领域都有涉及,比如:数学、认识科学、哲学、心理学以及计算机科学等多门学科,不同学科领域以人工智能为信息交流平台,进行相互的影响渗透,进而形成一门具有综合性质的科学。因此,人工智能也可以称之为社会科学与自然科学的交叉科学。人工智能主要是通过对计算机的研究,对人的某些思维以及智能行为进行模拟的学科,其主要被应用在专家系统、语言的理解、智能控制、遗传编程机器人工厂以及机器人技术等方面。一般而言,对于人工智能的研究的主要目的就是让机器代替人做一些复杂的工作。电气工程的研究长久以来都局限在电气化的方面,随着现代化科学技术的进步以及信息计算机技术的发展,电气工程自动化中逐渐向人工智能的趋势发展,通过引入人工智能进入电气工程自动化的领域,对人类大脑进行模拟并进行数据与信息的分析、收集、处理以及反馈,经过信息的自动化生产,进而提高电气工程的生产效益,进而推动电气工程产业结构的优化与升级。 2.人工智能在电气工程自动化中的应用 2.1人工智能在电气产品优化设计中的应用在电气工程运行过程中,进行电气设备的设计是十分复杂的,其设计不但对电气自动化的各个专业学科与内容有所设计,而且要求电气设备设计人员具有较高的专业文化知识以及丰富的设计经验,进行电气设备的设计只有把电气知识、经验以及科学进行有机的融合,才能够对电气产品的科学性有所保障。人工智能在电气产品设计中的应用有效的对一些依靠人脑无法迅速解决的复杂计算以及模拟过程进行解决,进而大大的缩短了产品设计的周期,提高电气工程的工作效率,并且设计出的电气产品极具科学性与实用性。专家系统对于电气工程的开发性设计有积极的意义,而遗传算法主要应用于产品的优化设计,在进行产品设计的过程中,要求设计人员应该具备设计经验以及较强的智能软件应用的能力,从而便于依据不同情况的沾边选择不同的算法对产品进行高质量的设计。 2.2人工智能在电气设备故障诊断中的应用在进行电气设备故障的诊断时,电气企业通常会使用人工智能中的人工神经网络、模糊理论以及专家系统的引用,其应用诊断的范围包含:发电机、电动机、变压器等的故障诊断。在电气设备中,电气工程遇到故障问题时,所呈现的现象是相对复杂的,运用传统的处理技术很难对问题进行及时准确的查找与判断,人工智能技术对于这种问题科技进行高效的解决,例如:当发电机的设备出现故障时,故障所呈现的不确定性、复杂性以及非线性的特征都是可以通过人工智能中的专家系统以及模糊理论进行综合的处理,人工智能技术大大的提升了电气设备故障诊断的准确性。 2.3电气工程运行过程中的智能控制目前,在电气工程的自动化中智能控制的应用已经十分广泛,逐渐的发展成为电气工程自动化领域中的未来趋势。由于电气设备的控制工作比较复杂且极具综合性,对控制系统的技术含量以及计算的精确度都有比较高的标准,通过对人工智能中的模糊理论、人工神经网络以及专家系统的综合应用,有效的提高了电气设备的计算精度以及计算速度,不仅有利于节约电气企业的资源,而且对实现电气企业资源的优化配置具有积极的意义。 2.4人工智能在电力系统中的应用在电力系统中应用比较普遍的人工智能主要有:启发式探索、专家系统、人工神经网络以及模糊理论。其具体的应用主要表现为:一是,专家系统。作为一个十分复杂的程序系统,专家系统集知识、规则以及经验于一体,主要工作程序是通过运用电气系统中某领域的专业经验以及专业知识对所遇问题进行分析与判断,接着进行专家决策的模拟,对需要专家解决的问题进行处理,而且在专家系统的使用过程中,应该依据现实情况对系统中的知识库、数据库以及规则库的信息与数据进行更新,从而使用电力系统的应用需要。二是,人工神经网络。其学习的方式十分灵活,存储方式也是呈现分布式,在大规模的信息处理中得到广泛的应用,人工神经网络具有较强的识别与分类能力,对与模型进行合理的分类并进行科学的选择,同时其与元件进行关联分析相结合能够对复杂的电力系统进行故障的诊断,而且能对故障进行识别与定位。三是,模糊理论。模糊理论主要应用于系统规划、潮流计算以及模糊控制之中。有利于操作界面的优化以及工作流程的简化,而系统可以进行自动日志与报表的生成与保存,进而提高系统日常操作的效率,对系统的安全运行具有积极的作用。 3.总结 综上所述,在现代化信息科技迅速发展的今天,社会中各个领域都纷纷进行企业科技的优化与升级,在电气工程的自动化中,人工智能得到普遍而广泛的应用。人工智能不仅仅能够促进电气产品的优化设计,而且还能够在电力系统的运行、电气设备故障的诊断以及电力系统运行的过程中进行智能控制,从而有利于电气工程自动化的迅速发展。 作者:向喻单位:国网湖北省电力公司宣恩县供电公司
计算机控制论文:锅炉的计算机控制论文 锅炉微计算机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的1/3,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高热效率,降低耗煤量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 作为锅炉控制装置,其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行,减轻操作人员的劳动强度。采用微计算机控制,能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。 锅炉微机控制系统,一般由以下几部分组成,即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成,一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机,手自动切换操作部分,手动时由操作人员手动控制,用操作器控制滑差电机及阀等,自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行,除此以外为保证锅炉运行的安全,在进行微机系统设计时,对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置,以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置,这是必不可少的,以免锅炉发生重大事故。 控制系统: 锅炉是一个较为复杂的调节对象,它不仅调节量多,而且各种量之间相互联系,相互影响,相互制约,锅炉内部的能量转换机理比较复杂,所以要对锅炉建立一个较为理想的数学模型比较困难。为此,把锅炉系统作了简化处理,化分为三个相对独立的调节系统。当然在某些系统中还可以细分出其它系统如一次风量控制回路,但是其主要是以下三个部分: 炉膛负压为主调量的特殊燃烧自动调节系统 锅炉燃烧过程有三个任务:给煤控制,给风控制,炉膛负压控制。保持煤气与空气比例使空气过剩系数在1.08左右、燃烧过程的经济性、维持炉膛负压,所以锅炉燃烧过程的自动调节是一个复杂的问题。对于3×6.5t/h锅炉来说燃烧放散高炉煤气,要求是最大限度地利用放散的高炉煤气,故可按锅炉的最大出力运行,对蒸汽压力不做严格要求;燃烧的经济性也不做较高的要求。这样锅炉燃烧过程的自动调节简化为炉膛负压为主参数的定煤气流量调节。 炉膛负压Pf的大小受引风量、鼓风量与煤气量(压力)三者的影响。炉膛负压太小,炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气,危及设备与运行人员的安全。负压太大,炉膛漏风量增加,排烟损失增加,引风机电耗增加。根据多年的人工手动调节摸索,6.5t/h锅炉的Pf=100Pa来进行设计。调节方法是初始状态先由人工调节空气与煤气比例,达到理想的燃烧状态,在引风机全开时达到炉膛负压100Pa,投入自动后,只调节煤气蝶阀,使压力波动下的高炉煤气流量趋于初始状态的煤气流量,来保持燃烧中高炉煤气与空气比例达到最佳状态。 锅炉水位调节单元 汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数,水位过高,会破坏汽水分离装置的正常工作,严重时会导致蒸汽带水增多,增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低,则会破坏水循环,引起水冷壁管的破裂,严重时会造成干锅,损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位,而调节量则是给水流量,通过对给水流量的调节,使汽包内部的物料达到动态平衡,变化在允许范围之内,由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时,表现却为"逆响应特性",即所谓的"虚假水位",造成这一原因是由于负荷增加时,导致汽包压力下降,使汽包内水的沸点温度下降,水的沸腾突然加剧,形成大量汽泡,而使水位抬高。汽包水位控制系统,实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。它是以水位作为水量平衡与否的控制指标,通过调整进水量的多少来达到进出平衡,将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近,以提高锅炉的蒸发效率,保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象,运行中存在虚假水位现象,实际应用中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。 除氧器压力和水位调节:除氧器部分均采用单冲量控制方案,单回路的PID调节。 监控管理系统: 以上控制系统一般由PLC或其它硬件系统完成控制,而在上位计算机中要完成以下功能: 实时准确检测锅炉的运行参数:为全面掌握整个系统的运行工况,监控系统将实时监测并采集锅炉有关的工艺参数、电气参数、以及设备的运行状态等。系统具有丰富的图形库,通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示在画面上;除此之外,还能将参数以列表或分组等形式显示出来。 综合分析及时发出控制指令:监控系统根据监测到的锅炉运行数据,按照设定好的控制策略,发出控制指令,调节锅炉系统设备的运行,从而保证锅炉高效、可靠运行。 诊断故障与报警管理:主控中心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号,从而使锅炉的安全防爆、安全运行等级大大的提高。同时,对报警的档案管理可使业主对于锅炉运行的各种问题、弱点等了如指掌。为保证锅炉系统安全、可靠地运行,监控系统将根据所监测的参数进行故障诊断,一旦发生故障,监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点。报警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来,这样,当报警发生时,操作员可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐采取的应急措施进行处理。 历史记录运行参数:监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录,另外监控系统还。设有专门的报警事件日志,用以记录报警/事件信息和操作员的变化等。历史记录的数据根据操作人员的要求,系统可以显示为瞬时值,也可以为某一段时间内的平均值。历史记录的数据可有多种显示方式,例如曲线、特定图形、报表等显示方式;此外历史记录的数据还可以由以网络为基础的多种应用软件所应用。 计算运行参数:锅炉运行的某些运行参数不能够直接测量,如年运行负荷量、蒸汽耗量、补水量、冷凝水返回量、设备的累积运行时间等。监控系统提供了丰富的标准处理算法,根据所测得的运行参数,将这些导出量计算出来。 计算机控制论文:试议水泥熟料煅烧回转窑计算机控制理论与实践 摘要:本文着重介绍了水泥熟料煅烧回砖窑的技术改造,即利用计算机控制技术替代规仪表和模拟单回路的操作方法。一是建立完备的仪表系统;二是建立计算机的自控系统。达到了预期的设计目的,取得了较好的经济效益,其经验将对中小型水泥企业的技术改造或新建都具有现实的指导意义。 关键词:熟料煅烧;控制理论 当时水泥熟料煅烧回转窑,由于采集、检测、计量手段不完善,无法对整个工况过程进行有效地监视与控制,只能靠经验来确定和判断生产状况,影响了新工艺潜在能力的发挥,成为制约生产发展的中心环节。因此,为保证生产过程的正常运行和获得较好的经济效益,仅仅依靠常规仪表和模拟单回路的操作方法,已不能满足现代生产的工艺要求,且单纯依赖于外延扩大再生产也不是现实的。而积极开发研制计算机自控技术,推行技术改造,增加技术含量,挖掘现有生产技术装备的潜力,以新的技术实现已有资源的再有效利用,也就是说刺激生产发展的因素应在生产过程中去寻找,才是可行的技术路线。 一、控制熟料煅烧回转窑的仪表系统 建地完备的仪表系统,并通过工业实际运行,才能及时准确地提供水泥熟料煅烧过程中的各重要工艺参数信息,获得被控制量随操作变量而变化的数据组,积累定量化的、科学的直接操作经验,找出它们之间的内在联系和变化规律。既是实现人工手动调节的基础和必要的技术手段,又是计算机实现自动控制的前提和应用软件开发的科学依据。 仪表系统采用国产标准ⅰ系列ddz—ⅲ型仪表,因它具有以下特点:一是采用线性集成电路,仪表的稳定性和精度得到提高;二是采用国际标准信号制,现场传输信号是4~20ma,直流电流,控制室联络信号为0~5v,直流电压;三是结构合理,功能多样,数字直观;四是可构成安全火花型防爆系统,易与计算机配套使用。 水泥熟料煅烧回砖窑是一个运动对象。检测条件恶劣:有喷燃火焰对检测光路的干扰、二次风卷上来的较冷的生科粉尘的散射吸收和对窗口的污染、以及被熟料形状、窑皮状态对辐射率的影响等。不宜采取接触式检测,因而,采用了远程双比色高温针对烧成带物料温度的检测,同时配有华海shc型核子秤,对生料双管螺旋输送机喂入量和煤粉双管螺旋输送机喂入量实施累积计量。 这些参数就其性质来分,一是为实现工序正常的参控参数,二是要求维持生产正常的监控参数,三是为保证设备正常运行的状态参数。 仪表检测系统的工作原理框图 对于检测参量它反映了从生产现场各工艺检测点的一次检测元件,经过变换处理,到仪表显示,再到计算机信号处理板,经过滤波处理,直接进入模/数转换器的全过程。所采用的仪表、仪器、设备以及它们的线路连接、信号制式是相互耦合的关系。 烧成带物料温度:高温计温度变换器数显温度表 窑尾废热咽气温度:电热偶温度变送器数显温度表 一次风温度:电热阻温度变送器数显温度表 二次风温度:电热偶温度变送器数显温度表 一次风压力:正压压力变送器数显压力表 二次风压力:负压微差压变送器数显压力表 回转窑驱动电机电流:电流电流变送器数显电流表 对于操作参量它反映了计算机的数/模转换器,经过信号隔离、变化处理、操作器、控制器,直到生产现场各工艺调节点的执行机构之间的全过程。所采有的各种仪表、仪器、设备以及它们的线路连接,信号制式是相互耦合的关系。 一次风机开度:操作器电动执行器数显开度表 二次风机开度:操作器电动执行器数显开度表 生料双管输送机轴转速:操作器调速电机数显转数表 煤粉双管输送机轴转速:操作器调速电机数显转速表 回转窑窑体转速:操作器转差离合器数显转速表 对于五个操作参量分别实施旋钮调节,而其开关、故障信号,分别实施按钮操作,并设有指示灯。 二、控制水泥熟料煅烧回转窑的计算机系统。 水泥熟料煅烧回转窑的控制为过程自动控制,其特点是在无人直接参与下,采用自动化技术装置使生产各环节能以一定的准确度自动实现调节或开关等操作,以保证预定的工作状态和所要求的控制功能的一种控制。 计算机控制系统是由过程计算机、数据处理及控制监视装置等组成。它是从工艺过程中采集到控制所需的操作数据,经过适当处理,把结果反馈到工艺系统中相对应的调控装置。它的功能是完成对话、显示、打印、历史数据存盘、超限报警和管理、显示工艺参数变化趋势曲线、优化控制,对水泥熟料煅烧回转窑工艺过程实施小幅度调节。 把烧成带物料温度和窑尾废热烟气温度两个重要的工艺运行参数作为被控制量,其目标设定值为: 烧成带物料温度控制在1450±30℃,并实施上下超限报警。 窑尾废热烟气温度控制在880±30℃,并实施上下超限报警。 把显著影响两个重要的工艺运行参行——回转窑窑体转速、生料双管螺旋输送机轴转速、煤粉双管螺旋输送机轴转速、一次风用量(窑头一次风机是用来引进煤粉磨的热风,以向窑内喷送煤粉。实际用风量应控制在与煤粉中挥发份含量相配比)、以及对窑内通风和温度场影响颇大的二次风用量(窑尾二次风机是用来引进冷却机的热风,以减少煤量消耗,并排除窑内的废热烟气,使冷烟室形成一定的负压操作)作为操作变量。 根据热平衡理论,在连续生产的工艺系统达到相对稳定的状态时,各种热工参数亦相对稳定。对于水泥熟料煅烧回转窑系统,如果生产处于稳定状态时,则其一、二次用风量、生料用量和煤粉用量及回转窑窑体转速都会保持不变,则系统的热工参数应该基本上是不变的,但实际上这种情况是不可能达到的。因为:一是水泥熟料煅烧回转窑是大量消耗燃料的热交换设备;二是水泥熟料煅烧是一个典型的热过程;三是一个十分复杂的物理化学反应过程。且影响窑内热工制度的因素很多,同时风、料、煤等的量和质也随时都在变化。因此,控制系统应采取闭环控制,从而使工艺控制系统能够克服各种小的干扰和波动,保持处于稳定的生产状态。 为实现这一目的,在控制系统中,回转窑窑体转速和生料双管螺旋输送机轴转速构成一个随动系统,即生料喂及量随回转窑窑体转速的提高或降低而增减;而煤粉双管螺旋输送机轴转速和一次风用量构成一个随动系统,即一次风用量将随着煤粉的喂入量的增减而提高或降低,以实现合理的定量比配。就是用五个操作变量的最佳组合来保证被控制量的不变,以图建立水泥熟料煅烧回转窑稳定的热工制度,为水泥熟料煅烧的优质高产低能耗提供保证。 两个随动系统及两个随动系统中的各两个参数,同时影响着烧成带物料温度和窑尾废热烟气温度的高低,属于“逻辑与”运算,表达式为:x=a∧b=min(a•b) 该系统投入运行的条件是——回转窑处于正常稳定的运行状态。即是说,它不适用于开窑、停窑、欠烧、大量窑皮跨落、补挂窑皮等非正常的操作条件。当熟料煅烧工艺过程较为稳定时,可以借助于计算机控制系统去维持其稳定的运转,若一旦有大幅度地干扰或波动,计算机无法处理时,它会自动报警提示,把回转窑的控制交给窑的操作员,等待人工把问题处理完毕后,工艺过程又处于稳定的生产状态时,再切换到计算机控制。 计算机控制系统通过两个切换开关,来实现三种工作状态: 一是自动控制状态。即计算机对水泥熟料煅烧过程完全自动控制。此时,计算机发出五个操作变量参数,通过五个操作回路——一次用风量、二次用风量、生料双管螺旋输送机喂入量、煤粉双管螺旋输送机喂入量、回转窑窑体转速,对生产过程进行操作,以控制主要目标——烧成带的物料温度和窑尾废热烟气的温度均保持在设定范围。两个随动系统的比例系数设定由计算机软件来实现。 二是人工调节状态。即计算机已脱离自动控制,转入仪表联动的人工调控。此时,除二次用风量单独控制外,而两个随动系统比例控制回路进行控制状态。其比例系数由人工整定比例器,来实现两个随动系统和二次风用量的三个回路操作。 三是单独手动状态。既两个随动系统也完全解体,五个操作变量——一次风用量、二次风用量、生料双管螺旋输送机喂入量,煤粉双管螺旋输送机喂入量,回转窑窑体转速,形成了五个回路单独操作状态,定值比例器不起作用,完全进入人工直接操作的控制方式。 由于水泥熟料标号、台时产量、设备运转率的提高,全年合计可增产火山灰质325号硅酸盐水泥3240吨。同时降低了工人劳动强度,降低了电力、生料、煤粉、材料消耗,减少了维修费用。 通过实际运行证明,当时的决策无疑是正确的,虽然今天随着现代控制理论、计算机技术和电子技术的发展,这只不过为大型水泥企业熟料煅烧过程的控制要求提供了更灵活可靠和功能齐全的控制可能,然而已经过实践的、成功的控制策略,控制模式,控制理论仍具有现实的指导意义,特别是对中小型企业的技术改造或新建均可引为借鉴之经验。 计算机控制论文:计算机控制系统在汽车行业的应用 摘要:一直以来汽车工业都是国家经济发展的支柱产业之一。随着社会的进步,经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展,这就把汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了综合论述。 关键词:计算机控制;汽车行业;汽车性能测试;汽车监控;汽车检测 我国入世以后汽车行业得到了迅猛发展,汽车已逐渐成为人们生产和生活中不可或缺的工具。目前,我国是全世界机动车保有量增长最快的国家(2007年末统计超过2300万辆)。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时,现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分,汽车的结构变得越来越复杂,自动化程度也越来越高。不过对于汽车行业来说,从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在:汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。下面我们首先来看一下: 1.计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用 由于电子技术的飞速发展,测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术,是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。在汽车性能的测试方面,最常见的计算机控制系统包括: 1.1 plc控制系统 可编程序控制器plc(programmable logic controller)控制系统:plc是重要的机电一体化产品,其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制,目前已发展到具有模拟控制功能,因而应用范围也有所扩展,形成了以plc为优秀的控制系统模型。 1.2 面向对象控制系统 面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品,针对特定应用对象进行系统设计和二次开发,二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强,因而能够做到系统紧凑、价格低廉,并能实现eic(电控、仪控、计算机)一体化。 1.3 dcs控制系统 分布式控制系统dcs(distributed control of system),dcs是当今汽车过程工业自动化的主控系统,特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。 1.4 模块化控制系统 近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础,组成高度可配置的、分布式采集控制系统,这种系统当i/o出现故障时,只需要调换故障的模块,而不需替换整个系统。模块化控制系统的持点是:结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。 2.计算机控制系统在汽车监控方面的应用 从上世纪末90年代,电子信息技术越来越多地进入交通运输部门,并逐渐形成一个崭新的工程领域,即智能交通系统its(intelligent trans portation system)。所谓智能交通系统,就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。 2.1车载端计算机控制系统的职能归纳 车载端计算机控制系统的职能可归纳为:首先,精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收gps卫星信号,从而为系统提供车辆的位置和速度,定位精度可达10米。其次,记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能,而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三,控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后,对车辆执行控制动作。第四,通信功能:在gsm网络覆盖范围内,车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后,防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时,驾驶员触动一个隐蔽报警按钮,即可在自保的同时等待援助。 2.2监控端计算机控制系统的职能归纳 监控端计算机控制系统的职能可以归纳为:首先,数据预处理:通信服务器从internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次,数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三,跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控,系统实现采用tcp/ip协议,采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四,报警功能:终端设备报警分为预报警,实际报警,以及报警解除三级报警状态,这主要为了避免误报警情况发生,当服务器端收到终端设备预报警信息,则弹出报警对话框,并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号,双击其车号可以使系统定位到该车上,预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。 3.计算机控制系统在汽车检测方面的应用 对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用,我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。 3.1计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用 其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断,实现车辆二级维护备案,并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输,该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控,该系统可以应用于所有道路运输管理部门,以及其相应的检测站,利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化,满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构,网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络,完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接,加入internet国际互联网,实现局域网与局域的远程通信,从而构成广域网。其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。 3.2计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用 经过多年的发展,目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统,汽车维修企业也应用维修信息管理系统,一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。 3.2.1 计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持 通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后,维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享;一个维修企业的配件储存是有限的,但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网,可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题;为车主提供周到迅速的服务,应是每个维修企业追求的目标之一,车辆检测不合格需要进厂维修时,维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线,极大地提高维修效率和准确性。 3.2.2 计算机远程故障控制系统对汽车行业的现实意义 目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段,发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 首先,它增加了用于远程诊断的诊断服务器,并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联,同时与相关专家建立一种协作关系,共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。其次,形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库,提高了诊断智能,并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊,提高了故障诊断的准确性和可靠性。再次,远程故障诊断技术同时克服了地域障碍,使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。 计算机控制论文:《计算机控制理论与设计》课程教学建设与实践 《计算机控制理论与设计》课程教学建设与实践 计算机控制理论与设计课程是控制科学与工程一级学科重要专业基础课,在硕士研究生培养中起着重要作用。计算机控制理论与设计课程作为控制理论与控制工程学科学位课程,于1998年开设,已有10多年的历史,通过多年建设,在课程内容、知识体系、教学方法等方面取得显著成绩。 1 明确专业培养目标,体现智能建筑特色 沈阳建筑大学是辽宁省唯一的一所建筑类院校,我校控制科学与工程学科以智能建筑技术为学科特色,智能建筑技术的优秀计算机控制技术。随着计算机控制技术的发展,对计算机控制理论和技术要求越来越高,但多年来计算机控制理论与设计课程教材内容上没有太大变化,教材内容陈旧是主要问题之一;其二,计算机控制理论课程与实际脱节,就理论讲理论,内容枯燥,不易理解;其三,很难能找到适应建筑类院校研究生培养的教材。 为此,对该课程进行了改革,取得了良好效果。 1.1 引进前沿技术 结合计算机控制技术的发展和最新成果,引入计算机控制研究的前沿技术,不断更新教学内容,使学生能学习掌握最新的知识和技术。 1.2 注重基础教学 按照“基本原理-系统分析-系统设计”的思路讲授课程,结合实例分析和实践环节,使学生掌握计算机控制系统基本原理、方法和技术,具备计算机控制系统的应用和设计能力。 1.3 反映智能建筑特色 结合智能建筑系统工程实例讲授,使计算机控制理论与智能建筑系统设计融合,体现智能建筑技术特色。 1.4 重在能力培养 将计算机控制理论学习与工程案例分析、科研成果相结合,通过课堂讨论、专题报告、专家教学、科研活动等实践环节训练,培养学生的实践能力。 2 丰富教学内容,满足社会发展需求 2.1 收集相关资料,充实课程内容 注意学科发展动态,收集国内外控制理论与控制工程的相关资料,特别是控制理论方面的有重要价值的论文、参考书籍及控制理论方面的原版教材,将计算机控制技术中最新、最先进的知识引入教学,大大充实了计算机控制理论与设计课程的教学内容,扩大了学生的知识视野。 2.2 将科研成果引入教学 在课程讲授的过程中结合科研工作研究成果,将科研中成功应用的计算机控制系统的工程实例开展案例教学,通过对计算机控制系统实例进行解剖分析,从硬件设计到软件控制程序,从软硬件接口电路到大系统连接,从常规的控制方法到先进的智能控制方法,结合实际系统设计中的经验,理论联系实际,受到学生普遍欢迎。 3 改进教学方法,提高教学效果 3.1 改进教学模式,促进学生积极思考,激发创造性思维 建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。在课堂教学中,以国内外典型计算机控制工程实例为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能;在课堂教学中鼓励师生交流;启发式教学,引导学生通过思考、分析和探索学习,鼓励学生大胆质疑、独立思考和创新思维。教学模式的改变,调动了学生学习的积极性,又激发了学生的创造性思维;开展研究型教学,开展学科前沿知识研讨、理论难点研讨、系统设计难点研讨等专题讨论。具体方法是:事先布置研讨内容,让学生查阅资料,针对实际问题,阐述自己的观点,每个研究主题指定主讲述人,并进行专题研讨,通过多媒体等现代化教学手段激发学生学习的兴趣,通过与学生互动,包括课程介绍、图片和录像资料、系统实例分析等教学资料,进行深度思考。 3.2 案例教学收到良好效果 在课堂教学中,将基本理论、设计方法、实例分析等按模块化进行归类,采用模块化教学分析方法,每章归纳出知识结构,从知识结构了解各个知识点之间的联 系,以及模块中的各个知识单元到模块与模块之间的内在联系,深入浅出,由理论到工程应用,使学生易于掌握。 3.3 教学方法和手段的多样化,提高了学生的学习兴趣 深入实际:到中科院沈阳自动化所、科学家花园智能工程现场等单位进行现场教学。事先布置一些思考题,让学生带着问题学习,把课堂的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家讲解计算机理论在机器人控制、智能建筑中的应用技术,并通过现场的演示和实际操作,从理论到实践,展示了计算机控制理论在实际对象中的应用情况,更真实、直观,使学生更加真实地了解了计算机控制理论的重要性。 专家讲座:聘请有智能建筑实际工作经验的专家到校内做学术报告,做计算机控制技术发展国内外发展状况及计算机控制技术在智能建筑技术中的应用方面的报告,扩大了学生的知识视野开阔了学生的知识视野。 将现代技术与教材有机结合:现代技术与教材有机结合,形成立体化的教学环境。多媒体课件、网络教学软件、文字引导学生开展科研训练,学生自主选题,搜集资料,开展科研训练计划,鼓励研究生开展研究性学习,以巩固学生课程所学知识,并使课堂教学与科学研究融为一体,激发他们的科研和创新热情。 多种教学方式的融合:如课堂讨论教学与教师讲授相结合,学科前沿知识与教材基本内容相结合,理论与工程实际相结合,科研成果与教学内容相结合,课堂教学与实践教学相结合等,大大提高了讲课效果。 (1)采用模块分析方法,深入浅出。系统设计要结合科研工作实际,从理论到实践,通过工程实例讲述,使设计更贴近实际;(2)将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系,从而提高学生认知度和学习兴趣。(3)在分析系统特性时,采用对比的分析方法,有助于学生深入理解各种分析方棕的特点、区别、适用条件及相互之间的关系。 3.4 理论联系实际,培养学生的解决实际问题的能力 注重“实践性”,在课堂教学中通过工程实际问题引出理论知识点,培养学生解决实际问题的能力。教学中提供大量工程实例的资料,引导学生带着实际工程问题学习理论知识,做到理论与工程实践密切结合。实践证明,这种理论与实践相结合的教学方法,不仅激发了学生学习的主动性和积极性,而且有效地培养了学生解决实际问题的能力。 多年的教学实践证明:研究生专业课程必须结合专业特点,其专业知识结构要根据社会发展需求调整,以适应社会发展的需要。 计算机控制论文:网络通信技术计算机控制分析 【摘要】 随着社会的进步和科学技术的飞速发展,带动了一大批互联网产业的进步和发展,对于传统技术的产生了巨大的冲击,计算机通信技术和网络技术的结合是现代互联网产业的重要标志之一。通过计算机网络技术和通讯技术的相互结合,信息传递的方式更为丰富多彩,增加了人与人之间沟通交流的平台,促进了社会的发展和进步。 【关键词】 计算机网络;通讯技术;控制 计算机的控制中网络与通讯技术的是在信息的传输中逐步发展和1确立起来的,它包括对于计算机的操作能力以及网络通讯技术两个部分。通过在互联网这个大的网络环境中的各种操作,对于计算机间的数据传输和信息传播起到了促进作用,在计算机的信息处理软件中,整个网络的通讯设备都能实现现场的控制和传输,网络和通讯技术的设备和计算机的连接组成了信息处理系统的重点部分。 一、网络和通讯技术在计算机中的应用类型 1.1以太网 以太网是目前商业化计算机的控制领域的中高档信息的管理和控制的通讯技术的集体提下,有望在军工领域有着良好的发展。以太网之所以能产生这样的优势在于他的广泛性和先进性,以太网的优势在于他的应用的范围十分广泛,对于网络的传输和数据的流通运行成本较低,通信的效率和高,有着十分广阔的发展前景,对于以太网的开发和利用一直是互联网通讯技术的发生技术的重要项目。而且以太网杜绝了传统数据传输上的种种局限性,摆脱了现场连线方式的种种限制,对于开发和利用的前景十分辽阔。有较大的发展空间。种种上述优势并没有对于技术的应用和设备的连接造成困难,对于以太网在速度的连接上有着巨大的优势吗,尤其是以太网在数据的传输上具有高速、安全、可靠特性。在企业中,通常内部的网络信息是由三部分组成的,通常是现场设备层、过程监控数据和信息管理层。一个企业在内部网络的顶部和最外层通常是通过实施数据库的应用来构成网络的,以太网的高速实施和利用是对于现场信息的置换来说是非常重要的,通常可以进行比如网络数据的高频率传输和现场数据的录入等工作,对于设备的控制和查询的功能来说哦,这部分网络的高速构成组成了最高速度的时段和现场设备层,对于控制方面的要求来说,处于控制中的现场设备的测量系统的信息传输之间。现场的低速的数据网络构成了现场设备的网络。 1.2现场总线系统 生产现场和微机械化的测量系统在设备间的控制和现场应用的技术分析,可以通过开放式的数字化设备和数据的传输来实现。对于控制、通信和技术的来实现对于总体技术的把握是十分方便的,高速率的网络、现场基金会的总线数据以及数据传输设备的现场总线的技术转换作为网络数据的传输的要点。对于分散的设备我们可以看到通过总线的连接网络化的应用程序作为一个控制终端的数据连接。现场总线的实际应用具有的优点有很多,比如微处理设备作为系统的优秀处理器,通过集散式的控制和研究做到对于数据连接的基础传输,功能模块的传送和应用对于互联网之间的联系是十分重要的,在不同设备的情况下,作为厂家以及产品来言,各设备在使用中已经大体实现了现场总线技术的统一。 1.3控制网络的状况 以太网和现场总线的连接虽然具有很多优秀的特点,但是在总体方面来说,稳定能和便捷度上以太网的可靠性和实时性都不如现场总线技术,但是目前,由于现场设备技术昂贵的造价还没有开始大规模的应用,对于企业的信息化网络技术来说,企业的信息化过程中的监控措施是通过现场信息的实施录入来实现的,通过先进控制的设备和历史的查询功能以及历史数据来向华西考虑出关于控制系统在设备间的网络和信息的网络传递的构成的。 二、网络通信技术在计算机控制中的发展历程 2.1第一阶段 联机技术的首次出现对于不同的地理位置和分散式的计算机处理软件的中央处理器来说,数据运算和收集以及处理过程都是十分复杂的,在计算机的处理和运算中,中央处理器的连接的数据的数目对于计算机的运行速度来说是十分巨大的,对于系统中计算机的处理和运行阶段的传达的导致计算机运行速度的变慢,对于指令的影响会导致信息的通信技术的顶端化速度减缓,他们处于中央处理器的通讯技术的之间的终端的负责和控制技术的研究之间。 2.2第二阶段 从二十世纪开始兴起的计算机互联网技术以及计算机的操作运行系统,对于数据传输和系统的应用来言主要是进行系统的分散式控制和资源的大力整合,对于网络协议的分层计算的来看,二十世纪的生产厂家对于计算的标准并没有一个标准的规范,对于网路的信息共享系统以及最大程度的预言和信息共享系统来看是具有封闭独立的特点的。网络信息系统的共享和数据的互通建设不能得到最大程度的实现。 2.3第三阶段 第三时期开始于二十世纪七十年代末,标准化的计算机的出现才标志着第三时期正式开始,对于计算机技术的应用由于得到微处理器的出现而得到空前的发展,集成电路的大规模应用更是对于互联网和计算机的应用产生了巨大的推动力。对于计算机技术的不断成熟和创新以及微型计算机的运算速度和集成电路的高度安全的特性对于标准化的网络时代而言无疑进入了高速发展阶段,在标准化的时期内,互联网的迅速发展也推动了局域网的使用和进步,对于信息共享技术的研究更为深入,在路由器和调节器的意义上得到了最大意义的研究。 2.4第四时期 最后一个时段是开始于二十世纪末,作为互联网的飞速进步的阶段,高速网络的出现和应用,对于信息高速公路的建立起到了重要的推动作用,各地纷纷建立自己的信息高度基础设施。对于全球的互联网和信息技术的应用作为一个优秀的位置来说,授权人能够得到自己想要的东西在全球的资源都能得到充足的共享。 三、网络与通讯技术在计算机控制中的相关应用 3.1在计算机控制中的具体应用 网络和通信技术的飞速发展带动了各行各业的人们使用计算机通信技术的应用。带动了相关技术的产生和发展,比如电子邮箱。个人移动通信设备和电子数据的业务。应用范围也在不断的扩大,比如目前我们所熟知并普及的4G网络。通信技术的应用范围也在不断地扩大中。还有应急通信系统的建立和投入使用的过程加大了我们对于突发事件的应急处理的能力,为人们的生命健康和个人财产安全得到了保障。智能电网的设计和应用都采用了网络的通信技术。电力系统中的电力线缆以及航海作业GPS导航以及无线视频技术的产生和发展对于通信技术的应用都十分广泛,在电力系统的航海电路中,企业数据的整理和统和也在通信技术的方面占据着重要的作用。 3.2网络与通信技术在计算机控制中的作用 节约能源的消耗,对于信息网络的数据的共享,嫩吼吼减少在数据的保存和管理时损耗的人力物力,个人终端设备能够很好的控制信息的传输和使用,做到对于数据的输入有着多次的促进作用,使得信息的实际价值得到了有效的发挥和使用,为信息的实际价值起到了促进作用,避免了数据在运输过程中的意外和损失。远程教学技术的大规模普及带动了教育事业的发展和进步,为国家和社会的文化建设教育事业做出了贡献,促进了不同国家和地域人们的文化交流和应用。 四、结束语 网络的通讯技术在计算机的控制应用中有着十分广泛的前景,对于如今社会人们正常工作学习和生活都有着密切的联系。对于网络通讯技术的应用,大大提高了人们生活质量和生活水平,促进了社会的进步和发展那,对于计算机通讯技术的要求也越来越高,和人们生活的联系也越来越密切。 作者:秦俊波 单位:鹤岗市公安边防支队 计算机控制论文:计算机控制系统的原理探析 【摘要】电子计算机控制技术的应用,对于自动控制技术水平的提高有着重要促进作用。在计算机控制技术研究中,控制系统的组成与实践操作研究,是当前这一技术研究的重要组成部分。其研究的开展对于我国自动化控制水平,有着不可估量的作用。 【关键词】电子计算机;自动控制;技术原理 随着我国社会生产信息化与自动化趋势的不断推进,电子计算机控制技术的应用得到了广泛应用。在这一情况下,做好计算机控制技术的基础理论研究,用于促进控制技术的有力发展,就成为了当前自动化控制技术与计算机实用技术研究者的重要研究内容。在这一研究中,技术人员以计算机控制系统组成、特点与设计技术为基础,结合新型控制技术的运行原理开展了控制技术原理研究,为计算机控制技术的发展与实用性提高提供理论研究支持。 1计算机控制技术概念分析 电子计算机控制技术的应用,来源于计算机技术的高速发展。技术研究者在研究中将这一技术定义为以下内容:计算机控制技术是以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础的自动化控制技术,其运行的优秀为计算机控制技术。所以计算机控制技术,在实际运行中包括了综合可编程控制技术、单片机技术、计算机网络控制技术等多项技术内容。在自动化控制研究中,计算机控制技术的应用可以很好提高自动控制精密度与控制效率,降低控制管理成本。 2控制系统运行原理研究 在计算机控制系统包括了硬件系统和软件系统两个主要系统。自动控制过程即是通过两个控制系统的配合完成。下面我们分别就这两个系统的运行原理进行研究。 2.1硬件系统运行原理 计算机自动控制系统的作用是通过对控制数据信息分析,在通过数据信号完成自动控制的计算机及相关控制设备。在实践应用中,技术人员将其分为通用机系统与控制机系统,两个组成系统。通用机系统在运行中主要是按照软件程序,通过主机对控制数据进行计算、分析、存储以及控制命令的工作。而控制系统则是将通用机系统的命令,发送到控制设备中,完成对自动化系统的控制过程。所以在计算机控制硬件系统中,控制机系统实际上是通用机系统的外延系统,负责完成通用机系统的命令,同时将所控制设备产生的数据信息反馈到通用机系统,完成控制系统与被控制设备的数据交换过程。 2.2软件系统运行原理 如果将硬件系统比喻为控制系统的躯体与器官,软件系统则是计算机控制系统的神经系统,负责指挥计算机控制系统的正常运行。自动控制软件系统在实际运行中,包括了系统软件与应用软件两个组成部分。系统软件是计算机软件运行的基础,负责对应用软件提供支持,同时负责对系统自身运行提供帮助。如计算机各类操作系统、计算机运行的监控软件、语言与数据处理软件等,都是系统软件的组成部分。而应用软件则是通过程序运行,完成通用机与控制机系统发出的各项控制指令,完成对被控制设备的控制工作。 3计算机控制系统实践操作原理 在计算机控制系统运行中,硬件系统与软件系统的配合工作过程大体如下。 3.1控制系统设计 技术人员在计算机控制设置中,首先需要做好控制系统的设计工作。其主要工作内容包括以下程序。首先确定系统需要的控制任务说明书。在控制系统设计开始前,技术人员需要了解被控制设备的技术参数、运行原理,以及设备生产加工工艺流程、精度要求、设备运行需要实现的功能等各项技术指标。除此之外,技术人员还需要对设备运行环境、操作技术人员素质等外界因素进行信息统计、分析,制定出有效的控制设计任务说明书。这一过程是控制系统设计的基础工作,对于设计过程起到了有力的支持作用。 其次制定系统总体方案设计。在任务说明书基础上,技术人员即可对系统控制总体方案进行设计。方案设计的内容包括了以下内容。一是根据任务书内容,选择硬件与软件系统。根据任务书内容,技术人员在成本、技术指标等条件下,选择合理的计算机硬件主机、周边设备,以及系统软件与应用软件。其选择因素包括了系统控制质量与效率、系统整体造价与工时限制等几个主要因素。二是合理配置硬件与软件系统。在系统硬件与软件系统选择完成后,技术人员还应在方案设计中充分考虑硬件与软件系统是否匹配,合理配置计算机系统使其发挥出最佳效果。三是完成设计方案。在完成以上工作后,技术人员需要将控制系统总体方案落实在文件中。在设计方案文件中应包括硬件系统微处理器选择、计算机内外存储器容量选择、外围接口电路类型与连接方式、控制系统传感器类型、控制系统应用软件开发环境的配置以及硬件系统配置设计与调试工作内容等主要方案内容。 最后是完成控制系统应用软件设计。在硬件与软件总体设计方案基础上,技术以方案要求与控制工作实际过程出发,开始应用软件的设计工作。软件设计的内容包括了软件控制功能设置,以及控制功能运行的逻辑与时序关系。应用软件设计过程中,技术人员需要用软件流程图表述出来。再按照流程图内容,设计出应用相应的应用程序,搭建控制应用软件系统。 3.2控制系统主要方式简析 控制系统在设计完成后,即可进入控制管理阶段。在这一阶段,控制管理可以分为程序控制、反馈控制以及应急控制三个主要组成部分。程序控制主要是按照应用软件程序,由通用机系统向控制机系统命令,再由控制机系统控制被控制设备完成指令。反馈控制主要由被控制设备发出反馈信号,再由控制机与通用机系统进行分析,再根据分析结果做出控制指令。这种控制模式需要与外围监控系统配合进行。应急控制主要是在设备故障、自然灾害等突发情况下,控制系统采用的应急转换、手动控制等特殊的控制方式,是应对突发紧急情况下的控制措施。由于这种控制方式较为特殊,一般不会采用。 4结束语 计算机自动控制技术的优秀在于系统设计与运行两个主要内容。为此技术人员以计算机控制技术系统组成为切入点,结合其设计与控制方式,开展了技术专项研究。为计算机控制技术水平的提高打下有力的基础。 作者:李楠,潘阳,齐莹超 单位:沈阳理工大学 计算机控制论文:计算机控制体系实时性的提升办法 实时控制系统要求在有需求时马上得到满足,没有时间上的滞后,即实时性是第一要求。在工业控制中应用广泛,实时控制系统的使用目的是按时完成规定的任务。控制系统中对于任务必须按要求完成的称为硬实时,不能做任意更改;控制系统中对于任务可以做某些时间上的变更,在某一时间段完成即可的没有严格的完成次序的称为软实时。一个计算机控制系统可以在某段应用时间内实时,没有必要时刻实时。硬实时和软实时相比,硬实时容易因局部错误而导致控制失效,软实时则容错率较高,或许会出现短时间失效但系统能很快恢复。计算机控制系统是为应用而生,按照需求来设计实现的。通用的计算机控制系统从设计之初就考虑其为实时系统,例如WindowsNT、OS390,多数操作系统是分时操作系统,是多任务多线程的。目前人们在分时操作系统中也常常涉及到实时应用,这种应用的实时没有要求精确到一定级别,如利用WindowsXP平台设计某个工业控制程序完全可以满足某些实时应用的需求。 1计算机控制系统的应用分类 计算机控制系统传感器装置采集的一般是模拟信号,模拟信号要被计算机处理则需要模数变换的环节。当计算机控制系统发出数字信号指令时,这些信号到达控制系统的终端时需要转换为执行部件使用的模拟信号,这种过程需要数模转换的环节。(1)数据采集应用:通过控制系统的传感器采集数据信息,要求对传感器装置获取的瞬时数据信息以最快的速度采集到控制系统中。(2)实时控制决策应用:对上述采集的数据能够及时处理,如立即分析这些数据的结果马上得出结论,可以对下一步的控制系统做出决策性判断。(3)实时控制应用:上述做出的决策性判断信息传入下一个环节,中心处理单元根据这些传入数据信息做出迅速响应,在适当时机控制完成整个控制系统的任务。 2Windows系统实时性应用研究 计算机控制系统的实时性要求系统能及时响应,在嵌入式设备中使用普遍,该类系统由于其外设相对简单,系统响应迅速,很容易满足实时性要求。现在计算机平台使用Windows操作系统的占绝大多数,Windows系列操作系统功能很强,系统提供的API非常丰富,操作系统本身是多线程多任务的机制,工业控制多采用现在流行的Windowsxp作为软件平台。基于Windwosxp软件平台,利用软件开发工具设计工控软件,利用这些控制软件实现对硬件接口和外部设备的控制操作。 2.1多线程技术多线程是Windows系列操作系统的一个优势,利用该项技术CPU可以分时地处理不同的任务,用户感觉就是多个任务在同时进行,利用Windows系列平台开发的计算机控制系统,多线程技术是必须采用的,实现实时操作的界面程序作为主线程执行,利用辅助线程对辅助任务进行后台处理,多个线程协调工作,满足用户对实时性的要求,当然这种实时性不是要求很高的。 2.2定时器Windows的定时器在控制程序中非常有用,操作系统执行的任务如果耗时,将占用CPU很多时间,其他的任务等待某个大任务完成后再去做显然是不合理的,Windows操作系统有能力把这个大任务分解,在分解的时候如何统筹执行就依靠Win-dows的定时器来实现,在Windows的消息队列中有个WM_TIMER的消息,分解的任务要等到该消息来临时刻去执行,就可以达到任务分时统筹的目的。不过尽管Windows的机制可以进行分时,但是由于任务有优先级的设定,并不能特别准确地保证这种控制的实时性,适用于要求低的控制系统。 3计算机控制系统的实时性提高策略 对于计算机控制系统的实时性要求很严格,这是与其具体需求密切相关的。例如:在整个移动信息网络中,如果网络优秀设备出问题,要求必须在50ms时间内切到优秀备机设备,否则整个公共移动电话服务将中断,这种情况绝对禁止发生,程控交换网也是如此,诸如此类计算机控制系统实时性要求精确到一定程度。下面分析提高控制系统的实时性的具体策略。 3.1将中断响应时间降到最短当有外部事件触发时计算机控制系统要马上做出响应,从响应该外部触发事件到执行中断代码程序的时间要求很短。这个响应时间间隔定义为中断延迟,对于优秀的计算机控制系统要做到随时能响应并处理中断,现实应用中处理程序的某些情况有屏蔽中断的要求,比如在数据库修改过程要求短暂屏蔽中断处理,这种屏蔽是必要的,保障正常数据库读写操作。屏蔽时间的最大值叫做最大中断延迟。在嵌入式应用系统中硬件中断的次数不确定,与系统的实际情况关系很大,有可能出现若干次的硬件中断,举例:病人监护系统也是一种计算机控制系统,在监控一个病人心脏的实时情况时,假如病人心跳发生多次变化,这种传感信息通过网卡传入网络信息系统引起护士注意,护士响应该信息按下相应功能按键,即中断得到迅速处理,这是刻不容缓的,否则情况不容预测。计算机控制系统能够在处理上采取最优先处理,支持最优先响应。 3.2将进程切换时间降到最低在控制系统中经常面临新任务新情况,如果中心处理器在处理某个任务时,有突然的任务加入,该任务的优先级高,处于不能协调的情况必须先处理新任务,否则会影响这个系统控制的实施,那么中心处理器需要马上切换任务,保存当前正在处理任务的一切设置及参数,例如需要保存寄存器信息和内存当前状态以及当恢复该任务需要的一切信息等。这个过程也需要消耗处理器时间,对于任务没有交叉的情况很容易处理,直接切换即可,可是对于2个有交互信息的任务需要处理的信息较多,需要耗费一定时间。为了保持实时性,必须尽量将进程切换的时间降到最低。 3.3优先级继承抢占优先级不是在任何时候都能奏效,由于操作系统的机制并不能完全保证高优先级都能抢占低优先级的资源,也会出现低优先级占用资源不放的状态,这种状态的解决方法是通过优先级继承的方式获得资源,使计算机控制系统的实时性得到保证。计算机控制系统有网络分布架构的,如果一个计算机控制系统拥有网络分布的多个终端,该控制系统就支持网络架构的优先级继承方式,通过优先级继承方式获取到对资源的占用,假如对于这种情况没有解决方法,那么这种多终端的网络式计算机控制系统很容易陷入局部网络瘫痪或系统停滞的状态。 3.4缩短进程资源分配等待时间多进程计算机控制系统资源是共享的,那么对于资源的合理调度就是首要问题。对于某个进程当它急需资源的时候能够解决所需这是实时系统的要求,当某个资源被低优先级的进程占用不能释放的时候,所需资源被抢占,以至于低优先级进程在停滞状态,整个计算机控制系统的资源不能协调,这种等待是系统不允许的。解决这种实时性的方法是2种:优先级继承和优先级极限。2者的实现都是通过提高占有资源的低优先级进程的优先级,让其优先级和等待资源的进程优先级相同。 3.5简化控制系统,突出实时性计算机控制系统对实时性要求较高,在控制系统中减少不必要的资源开支,不需要关注美观的界面,尽量满足控制系统的实时需要,主要将实时任务突出。现在实时控制系统较多,计算机控制系统在设计之初要抛掉不必要的考虑,将满足实时需求作为首要条件。 4结语 计算机控制技术是多学科多领域交融的技术,以计算机应用技术为优秀,以电子工业控制为过程,同时将自动化应用、无线电技术、软件编程技术、网络通信技术融入其中,为实现精密仪器设备生产制造、工业自动化的生产过程、国防科研应用等领域提供广泛的应用前景。 作者:国海东左永文单位:吉林工业职业技术学院 计算机控制论文:计算机控制模式汽车应用管理 编者按:本论文主要从计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用;计算机控制系统在汽车监控方面的应用;计算机控制系统在汽车检测方面的应用等进行讲述,包括了PLC控制系统、面向对象控制系统、DCS控制系统、模块化控制系统、车载端计算机控制系统的职能归纳、监控端计算机控制系统的职能归纳、计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用等,具体资料请见: 论文关键词:计算机控制;汽车行业;汽车性能测试;汽车监控;汽车检测 论文摘要:一直以来汽车工业都是国家经济发展的支柱产业之一。随着社会的进步,经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展,这就把汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了综合论述。 我国入世以后汽车行业得到了迅猛发展,汽车已逐渐成为人们生产和生活中不可或缺的工具。目前,我国是全世界机动车保有量增长最快的国家(2007年末统计超过2300万辆)。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时,现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分,汽车的结构变得越来越复杂,自动化程度也越来越高。不过对于汽车行业来说,从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在:汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。下面我们首先来看一下: 1.计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用 由于电子技术的飞速发展,测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术,是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。在汽车性能的测试方面,最常见的计算机控制系统包括: 1.1PLC控制系统 可编程序控制器PLC(ProgrammableLogiccontroller)控制系统:PLC是重要的机电一体化产品,其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制,目前已发展到具有模拟控制功能,因而应用范围也有所扩展,形成了以PLC为优秀的控制系统模型。 1.2面向对象控制系统 面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品,针对特定应用对象进行系统设计和二次开发,二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强,因而能够做到系统紧凑、价格低廉,并能实现EIC(电控、仪控、计算机)一体化。 1.3DCS控制系统 分布式控制系统DCS(Distributedcontrolofsystem),DCS是当今汽车过程工业自动化的主控系统,特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。 1.4模块化控制系统 近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础,组成高度可配置的、分布式采集控制系统,这种系统当I/O出现故障时,只需要调换故障的模块,而不需替换整个系统。模块化控制系统的持点是:结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。 2.计算机控制系统在汽车监控方面的应用 从上世纪末90年代,电子信息技术越来越多地进入交通运输部门,并逐渐形成一个崭新的工程领域,即智能交通系统ITS(IntelligentTransPortationSystem)。所谓智能交通系统,就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。 2.1车载端计算机控制系统的职能归纳 车载端计算机控制系统的职能可归纳为:首先,精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收GPS卫星信号,从而为系统提供车辆的位置和速度,定位精度可达10米。其次,记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能,而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三,控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后,对车辆执行控制动作。第四,通信功能:在GSM网络覆盖范围内,车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后,防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时,驾驶员触动一个隐蔽报警按钮,即可在自保的同时等待援助。 2.2监控端计算机控制系统的职能归纳 监控端计算机控制系统的职能可以归纳为:首先,数据预处理:通信服务器从Internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次,数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三,跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控,系统实现采用TCP/IP协议,采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四,报警功能:终端设备报警分为预报警,实际报警,以及报警解除三级报警状态,这主要为了避免误报警情况发生,当服务器端收到终端设备预报警信息,则弹出报警对话框,并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号,双击其车号可以使系统定位到该车上,预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。 3.计算机控制系统在汽车检测方面的应用 对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用,我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。 3.1计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用 其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断,实现车辆二级维护备案,并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输,该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控,该系统可以应用于所有道路运输管理部门,以及其相应的检测站,利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化,满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构,网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络,完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接,加入Internet国际互联网,实现局域网与局域的远程通信,从而构成广域网。其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。 3.2计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用 经过多年的发展,目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统,汽车维修企业也应用维修信息管理系统,一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。 3.2.1计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持 通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后,维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享;一个维修企业的配件储存是有限的,但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网,可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题;为车主提供周到迅速的服务,应是每个维修企业追求的目标之一,车辆检测不合格需要进厂维修时,维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线,极大地提高维修效率和准确性。 3.2.2计算机远程故障控制系统对汽车行业的现实意义 目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段,发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 首先,它增加了用于远程诊断的诊断服务器,并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联,同时与相关专家建立一种协作关系,共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。其次,形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库,提高了诊断智能,并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊,提高了故障诊断的准确性和可靠性。再次,远程故障诊断技术同时克服了地域障碍,使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。 计算机控制论文:计算机控制中网络与通信技术分析 摘要:二十世纪末以来计算机和信息技术的飞速发展,为网络和通信技术的发展打下了良好的基础。最近几年,我国的网络与通信技术有很大的进步,在我国社会的各行各业都发挥着力量。本文介绍了几种常见且使用率高的网络与通信技术,分析它们是如何在计算机控制中发挥作用的。 关键词:计算机;控制;网络;通信技术 计算机网络技术和通信技术结合的理论的提出,是现代信息沟通领域一个里程碑式的进步。通过这两种技术的结合,信息传递的方式更加丰富,速度也得到了极大的提升,极大地方便了人与人之间的沟通。这二者的结合突破了传统通信技术信息交换和数字编码的限制,在现代快节奏的社会中充分发挥了作用。 1计算机网络技术 计算机网络系统是现代通信技术和计算机技术结合的产物。在计算机网络系统中,通过一些硬件的设备和线路,将处于不同区域网络中的计算机连接起来,从而达到不同计算机之间的信息流通和交换。简单来说,计算机网络技术就是在不同计算机之间搭建了一条能够沟通的路。我们所说的网络是指由电话线、电缆等数据线以及无线传输方式,建立的以计算机为节点的信息传输渠道。计算机网络系统由资源网络和通信网络两种系统组成。一般来说,计算机网络主要由六种互联的设备组成,包括路由器、网关、中继器、网桥、集线器以及交换器。通过计算机网络之间各节点信息的传递,实现电子数据的传输和共享,是现代网络技术使用的主要方式。 2计算机数据通信技术 数据通道并不是一个通道,而是指不同计算机之间进行数据交换的过程。随着技术的革新,数据通信具有不同的发展阶段,从传统利用模拟信号达成的模拟通信,到使用数字信号的数字通信,再到如今依靠信息源发出的数据信号,数据通信能够传递的信息越来越丰富,速度也在不断提高。其中,数据通信又可分为电路交换、报文交换和分组交换三种交换方式。计算机之间的信息传输和共享,主要是通过网络协议实现的。使用相同计算机语言的计算机可以在相同的网络协议的基础上,进行信息交换。网络协议的选择,往往要根据有具体的情况来确定,而不是一成不变的。 3网络控制技术类型 3.1以太网 现代计算机网络技术中,以太网是使用最为广泛、运行最为稳定的技术,无论在商用还是政府官方使用的网络技术中都是主流的计算机网络技术,同时,以太网技术还在不断改进,并逐渐适应工业方面的工作。以太网技术能够发展到今天的地步,离不开它极高的适应性和先进性,具体优势可以总结为以下几点:①以太网能够在各种类型、各种用途的计算机中发挥稳定的效用,并且对使用现场总线的标准也没有很严格的限定,能够在各种场合发挥作用;②由于技术发展已经比较成熟,以太网在建设和使用过程中的成本控制效率较高,设备、技术、维修等方面都具有一定的成本优势;③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一;④传输速度与其他技术相比有很大的优势,不仅速度快切传输稳定,提高了资源的共享及信息交流的效率;⑤开发潜力大其具有上述多种优势,在许多领域成为了主流技术,还可以延伸到许多其他领域,开发潜力大,具有持续发展的意义。 3.2现场总线技术 现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中,其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。现场总线技术的作用是能够极大的帮助计算机网络系统的运行和控制,提高稳定性,降低系统成本。国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认,如以太网、基金会现场总线FF等。正是因为现场总线技术的应用,位于不同位置的网络设备才能联系成一个整体,实现信息共享、数据传递的功能。该技术的基本特点有几下几点:①由微处理器将分散在不同位置的设备联系成一个网络,进行统一的控制。②使信息的处理更加及时、迅速、稳定,隔绝了不同地区外在因素的影响。③处于不同位置的设备虽然形成整体运行,但是每个版块的功能相对独立,就算某个板块出现故障,其他版块也可以继续运行,提高了可靠性,在一种功能失效后,不影响其他功能的正常运行,在维护上也较为方便。 4计算机控制中的网络与通信技术的发展阶段 4.1联机阶段 联机阶段,计算机的中央处理器是运行的主体。在这一阶段中,计算机需要对处于不同位置的多台计算机进行连接,并进行信息交换,此时,主处理器将处理规划连接的顺序、接收后的存放位置以及一定的反馈工作,计算机其他剩余的部分也会在主处理器的指挥下对接受的信息进行处理,并将信息反馈给主处理器。在整个过程中,中央处理器除了要负荷本身的处理工作外,还要指挥其他结构,这在一定程度上提高了对中央处理器性能的要求。而随着现代网络信息链接的对应端不断增加,中央处理器要应对的对象越来越多,负担不断加重,处理器的运行效率下降,对信息的处理质量在不断降低。一般人们采用增设通信控制器或前段处理器的方法来解决这个问题,这两种设备可以独立负责计算机与终端计算机的对接,可以极大地提高数据处理的速度。 4.2计算机互联阶段 二十世纪六十年代,网络基本处于互联阶段。当时使用的互联网络,虽然能够实现一定的信息共享,系统具有分组交换、控制等功能,但与现在使用的通信系统相比还是具有较大的封闭性,且在计算机之间的连通性上也有很大限制,效率与现在的网络系统相差甚远。 4.3标准化网络阶段 微处理器和集成电路的诞生使计算机技术进入了一个崭新的阶段。二十世纪八十年代以来,计算机的体积在不断的缩小,然而,计算机运行的效率却没有降低,反而得到了巨大的提升。现在使用的计算机不仅体积轻薄,功能完善,运行也越发稳定。再加上企业管理模式改变等社会的进步,人们通过路由器和调制解调器等设备,发展出了局域网,从而实现了一些群体计算机之间交互式网络的诞生,这种网络能够实现信息的完全共享,且与外界网络环境隔绝,呈现了较大的私密性。 4.4互连和高速网络阶段 信息高速公路理论是二十世纪九十年代提出的一种思想,在这种思想的发展过程中,它逐渐展现出了其余现代网络信息通信的切合性。美国是世界上最早开始重视信息工程建设的国家,在美国之后,全球范围内也逐渐接受了这一思想,开始进行网络信息工程的建设。现在,全球互联网通信系统已经完全建立了起来,实现了全球性的信息资源共享。 5计算机控制中的网络与通信的主要技术 5.1以太网 以太网与其他网络相比有许多优势,如以太网建设成本低、应用范围广,能够兼容绝大多数软件和硬件设备,通信传递的效率高,因此在世界范围内,以太网市场的前景都非常可观。目前阶段,不仅仅是商用计算机通信,在一些工业领域内也开始使用以太网。就市场情况来看,以太网技术与其他技术相比,具有很大的技术性优势,而又因为其成本低廉,它的价格在市场上有较强的竞争力。采用以太网来建设通信网络,能够让网络的建设成本得到节约。而这些优势不仅使以太网在市场上不断扩张发展,也推动了整个计算机网络和通信领域的发展。 5.2现场总线技术 利用现场总线技术,可以实现微机化的测量控制设备与生产现场之间的数字化和开放化通信,保证计算机控制的网络和通信技术的完整实现。目前常用的现场总线技术采用的是基带传输。这种方式具有较快的运行效率和独立性,以至于它的时效性和稳定性都比较强。另外,由于现场总线系统中发挥左右的各模块相对分散,在进行维护时可以分别进行,减少对整体系统的影响。此外,现场总线技术与其他技术相比,线路之间的互联结构更加开放,不同层级的线路大街变得更加方便,且因为具有较强的互操作性,就算是不同厂家生产的设备,只要确保使用相同的通信协议,彼此之间的联通就不会有障碍。 6计算机控制中的网络与通信技术的应用 目前,计算机网络和通信技术得到了不断的发展,其应用的范围也不断扩展,例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱等。当然,它的应用范围并不局限于此。打个比方,目前最常用的计算机网络和通信技术就是3G和4G技术的运用。在城市配电网络中使用3G和4G技术,能够实现配电网中的自动化通信系统,配合应急处理系统,在事故发生时,能够在第一时间向控制中心传递消息,并采取措施控制。再比如无线视频技术在企业、政府部门之间的运用,也是通过计算机网络与通信技术,来将上级的指令传达下去。这些计算机网络和通信技术的应用在个人生活和政府工作中都发挥着巨大的作用。 7结语 当今社会,无论是工作、学习还是日常生活,人们都无法离开计算机网络和通信技术。正式因为这些技术的广泛运用,才使得当今人们的生活水平提升。目前计算机网络和通信技术的发展已经达到了相当的水平,但我们不能停止探索,随着人们对生活质量的要求不断提高,一些对于通信技术的新的要求被提出,如果有一天这些要求能被满足,也将成为一个巨大的跨越,并为人们的生活提供更多的帮助。 作者:张智 单位:国家新闻出版广电总局694电台 计算机控制论文:汽车计算机控制与网络技术研究 1计算机控制汽车管理检测系统 车辆维修企业可以通过一个全国公共计算机专家数据库,将全国每个汽车维修维护企业、4S店情况、车辆故障维修技巧、汽车维修技工技师自身的工作经验、全国汽车零部件供应商的配件仓储量、汽车配件型号和规格等车辆维护维修管理相关信息录入公共数据库。相关车辆维修企业就能通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能数据,计算机就可以进行综合检测诊断,实现全国汽修行业共享资源、技术,解决汽修企业配件短缺难以购置与调配、过剩等问题;车辆检测不合格的维修;车辆维修疑难问题等,提高了车辆维修效率和准确性。车辆故障远程监控系统用于远程诊断的诊断服务器,用便携式电脑和车内网络之间进行短程无线通信,监控和操作汽车的传感器及控制单元,使车辆在运行过程中实现远程监控和诊断。利用汽修专家、大型先进汽车维修企业、汽车科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家的技术资源,建立故障分析诊断中心互联网,可以提供高效、快捷的远程故障诊断服务,提高了故障诊断的准确性和可靠性,克服了地域障碍,为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 2汽车计算机控制系统发展趋势 2.1智能交通系统(ITS) 未来汽车智能化传感器提供用于模拟和处理的信号,并能对信号进行放大和处理,自动进行最优化检测和自我校正线性和非线性的传感器信号。ITS是与计算机技术、信息科学、卫星定位等多个交叉学科相结合的系统,可以预测不久的将来会普及应用,它会将汽车行驶过程中的即时动态信息、目标资料等通过计算机系统优化处理,通过卫星等随时随地向驾驶员提供行驶过程的最短距离、进入最近加油站、休息区、商店、绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线,使车和车之间保持最佳安全距离;汽车防碰撞雷达的先进调速系统可以使汽车自动调速,提高高速公路的交通流量,可降低和避免交通事故。汽车采用的卫星导航系统(GPS),定位卫星系统可以使驾驶员随时随地获取沿途天气、道路上的车流量、发生交通事故路段、某路段汽车交通堵塞等各种情况,智能交通系统可以综合、分析、判断、传输出汽车当前最佳的行车信息与路线,提高车辆行驶最佳综合性能。 2.2高速数据传输网络 电子技术、计算机技术和信息技术的迅速发展,汽车上电控器件的应用会越来越多,越复杂,车载电子设备间的数据快速交换要求越来越高。数据传输系统是一个复杂的信息交换与控制系统,它要求该系统容量大,传输速度快且计算处理速度高,因此将来它一定是采用光导纤维的高速数据传输网络,会对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,以提高汽车的综合性能,行车质量。 2.3未来智能汽车 给汽车装上“大脑”,让汽车学会“思考”,这是汽车行业发展的必然趋势。目前世界很多大公司都在研究智能汽车。未来的智能汽车肯定有一套完善的导航信息资料库、GPS定位系统、车辆防碰系统、紧急报警系统等。未来智能汽车必定会装备有能同时进行多种设备通讯、联络的计算机智能系统,除进行汽车本身的智能控制和操作外,还会提供多方面、全方位的信息化服务,例如与全球互联网连通的办公自动化系统、可视高保真多媒体可视通讯设备等,使汽车行车过程安全、舒适、便捷。将来驾驶汽车会成为依靠计算机控制系统即可实现每个人都能驾驶的最普通的智能交通工具,在遵守交通法规的前提下,无人驾驶汽车也将成为未来的汽车发展趋势。 3结语 总之随着计算机技术、网络信息技术等的迅速发展,汽车的智能化、信息化、网络化将会不可避免,汽车计算机控制与网络技术将成为汽车工业发展的未来趋势,未来汽车的各系统功能必将更加提高和完善. 作者:姚慧文 单位:山东胜利职业学院 计算机控制论文:计算机控制类课程机械制造论文 1.存在问题 1.1学生的思维观念问题 机械制造及其自动化专业学生普遍认为机械类学科应该以机械设计和机械制造为优秀,主要学习机械的设计以及与之相关的加工技术,其它与机械“无关”的课程学不学无所谓。所以,在计算机控制类课程的教学过程中,大多数同学表现消极,仅求考核过关。有的机械制造及其自动化专业的学生甚至认为计算机控制类的课程,应该是计算机专业或者控制专业的课程,这些课程与自己的专业方向不相关,花时间在这些课程的学习上,浪费自己的时间。 1.2计算机控制类课程设置上与专业结合生硬 普通的本科学生在大学课程期间会学到很多的计算机类课程,但真正把计算机控制类课程与机械类主干课程相关联的课程却几乎没有。比如,机械制造及其自动化专业的学生都学习了机械设计课程,课程中对于丝杆的设计与计算进行过讲解;同时他们也学习过单片机或者PLC之类的计算机控制课程,对伺服或者步进电机控制也有一定的了解。但由于我们教学过程中缺少将两者有机结合的主干课程,所以,但在大多数同学的眼中,这两门课程没有任何的关联,是独立的两门课程。由于机械和控制类课程的生硬结合,也导致学生在进行机械设计的过程中,对于设计中需要考虑的机械传动与动作部分,都用一个方框替代,认为这是计算机专业学生需要解决的问题,这就使得有些机械设计成为了“空中楼阁”,无法运行。 1.3机械制造及其自动化专业针对计算机控制类课程的实践 与创新环节尚未形成实践和创新环节是学生将理论知识与实践相结合的重要组成部分,机械类学生的实践环节多是针对某个零件的生产工艺或者设计过程进行的,而对于其生产制造过程中的动作及工艺自动实现部分却视而不见,这种长期以来形成的实践环节,更进一步地加深了学生对其课程学习的偏见。针对计算机控制类课程的实践和创新环节目前大多数的学校没有形成一套成熟的方案。 2.机械专业计算机控制类课程教学改革的方法与实践 2.1转变学生的思想观念 大学生进入学校后,专业教育很重要。在专业教育的过程中,机械制造及其自动化专业的老师不仅需要强调其未来四年需要学到优秀专业知识,同时,要进一步强调为了提高生产效率和减轻劳动强度,控制类的课程也是必不可少的组成部分,不能让学生在思想上对该专业开设计算机控制类课程存在偏见。其次,在机械类课程教学的过程中,机械设计、机械制造课程教学的老师,在提及到电机和控制之类的素材时,也需要提示同学们在今后的计算机控制类课程会进一步说明和讲解,这样可以使得机械制造及其自动化专业的学生逐步认识到该专业课程不仅仅是机械设计和制造等机械类课程组成,它是一个系统的工程,同时也有计算机和控制之类的课程。这样不仅可改变机械制造及其自动化专业学生在大学期间的思想观念,同时也会影响其今后的设计和制造工作,使其对事物的认识不仅仅停留在某一个方面,而会从系统的角度来进行分析和研究。 2.2机械类课程与计算机控制类课程有机结合 为了改变传统的机械类课程与计算机控制类课程的生硬叠加的教学模式,大学本科教学的老师有必要从机械制造及其自动化专业课程与计算机控制类课程的内在联系出发,提取机械类课程与计算机类课程的关联因素,对现有的教学模式进行改革,对两类课程之间的空缺进行有益的补充,形成比较完善的机械专业知识体系结构。在教学的过程中,可以尝试将机械类课程与计算机控制类课程分解为知识点、章节和教材的三种结合模式,形成点、线、面的三级结构,将机械类课程与计算机控制类课程真正做到此有机地结合,形成学生在专业课程学习中的一个重要结成部分和重要的学习环节。 2.3针对机械制造及其自动化专业的计算机类课程的实践环节研究 实践教学环节是学生对所学理论知识进行验证的手段,也是学生进行创新设计的重要基础,因此对机械制造及其自动化专业学生的计算机类课程的实践环节研究也是必不可少的,而且是十分重要的。在教学环节中,需要从机械的部件、功能、组成和接口之间的联系出发,将机械制造及其自动化专业的实践教学分解为设计类实践教学、工艺类实践教学和控制类实践教学三个组成部分,从而形成实践教学中的三大优秀模块。实践教学的内容紧紧围绕三大模块展开,在实践教学的过程中,既能体现机械制造及其自动化专业的三大优秀模块的独立性,又能强调三大模块之间的关联性。通过实践教学环节,进一步加深学生对机械是一个系统工程的认识。此外,在注重学生实践环节训练的同时,鼓励学生参与各类与机械和控制相关的设计大赛,如全国的机械创新设计大赛。通过参加各类大赛,不仅可以提高参赛学生对本专业所学知识的应用能力,同时也可以激发本专业学生对课程的学习热情,在整个院系形成一点带面的学习效果,形成良好的学习氛围,使控制类课程真正融入到机械类课程的学习和实践之中,为培养知识全面的新时代机械制造及其自动化专业人才提供有力地保障。 3.结束语 针对我校机械制造及其自动化专业中的计算机控制类课程教学过程中存在的问题进行研究,分析了目前影响计算机控制类课程学习热情的因素。同时,针对这些问题提出了教学改革方法,将新的教学方法和做法应用于机械制造及其自动化专业的教学过程中,可以改变学生对机械专业课程的认识,提升学生对机械设备的系统认知能力,完善其自身的知识体系结构。该教学改革的研究,为机械制造及其自动化专业计算机控制类课程的教学工作的顺利开展提供了有力的保障。 作者:张成俊 张弛 张智明 单位:武汉纺织大学机械工程与自动化学院 计算机控制论文:计算机控制技术课程教学改革论文 1课程教学中的问题 《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线,着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真,而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处,但是对于针对本校学生的实际情况,这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中,我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。 2课程教学改革的方法和实践 2.1教学环节突出侧重点 针对本校学生的实际水平,在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述,那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结,而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中,讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑,包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等,复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法,同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成,实际应用也很广泛,在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。 2.2教学与教材有机结合 针对《计算机控制技术》这门课程的特点,现有的高校教材可谓是形形色色,各有各的特点,那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢?或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢?这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点,不能拘泥于一本教材来学习本课程,因此,在教学过程中,第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容,主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解,第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难,计算量大,因此既应用现有教材,还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材,针对算法的部分,结合不同教材的例题,使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,该部分更多的需要学生自己动手操作,那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法,引入知识点来提高学生学习的积极性。 2.3有效利用实验环节 《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法,而且有相当强的实践性和应用性。因此,要学好这门课程,必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设,该课程的实验的设置充分结合课堂内容,考虑以实际应用为主,主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面,还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。 2.4重视教学中的考核方式 考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话,有可能使学生平时不注重学习,期末搞突击,考后知识还给老师。我们把考核分为了4种: ①课堂作业。每次作业计10分,按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。 ②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性,计10分平时成绩。 ③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况,实验结果的准确度来评价,满分计10分。 ④期末考试。期末考试成绩折合成70%,再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理,也充分调动了学生的积极性。 3结语 我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中,也深深的被该课程的魅力所吸引,同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的,关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后,学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高,并且在课堂中,也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中,我将投入更大的精力在该课程的教学改革中,希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。 作者:马智慧 田振宇 单位:沈阳工业大学 计算机控制论文:小议计算机控制中的网络及通信 1.设施的优点及功能 有所区别,中继器的功能在于传输两个节点之间的物理层的相关信息,数据等;网桥,其作用在于将两个不同的局域网连接起来;交换机,其运转的位置在于数据链路层,具有操作方便、性能良好且成本低;集线器,在网络信息输送的过程中作为输送媒介的中央节点;路由器,转发各个局域网之间传输的数据包;网关,可以连接协议出入较大的两台计算机。 2.网络控制技术类型 2.1以太网 纵观现在的计算机控制技术,以太网已经成为了应用最为广泛的技术,其在商用计算机和过程控制范围内中高档信息的管理和通讯中占主导地位,并正在进一步向工业现场渗透。其具有适应性极强及技术先进的显著特点,该特点也是其得到广泛应用的重要因素,具体优势可以总结为一下几点 :①适应性极强 适用于各种类型的计算机,并没有现场总线的标准,因此适用性极强; ②成本较低 想较其他的控制技术,及成本需要的设备、原理、使用流程等均较为简单,成本低; ③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一; ④传输速度快 其对于数据的处理及传输速度快,提高了资源的共享及信息交流的效率; ⑤开发潜力大 其具有上述多种优势,在许多领域成为了主流技术,还可以延伸到许多其他领域,开发潜力大,具有持续发展的意义 3.现场总线技术 现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中,其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。该技术的主要作用在最终完成控制、信息传输以及计算机技术的各项功能国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认,如以太网、基金会现场总线FF等。其利用现场总线技术,控制测量设施能够转变成网络节点,使处于不同位置的设备形成一个完整网络系统,并将信息共享,共同作用,互相协作维持正常的功能运转。该技术的基本特点有几下几点: ①微处理器为中心 该总线将现场的设备全部连接起来,统一控制; ②实时性、抗干扰能力强 该技术在数据传送上采用基带传输方式,速度快,且传输过程不受其他因素的影响; ③功能独立性 各个功能板块相对独立,不受其他功能的影响,提高了可靠性,在一种功能失效后,不影响其他功能的正常运行,在维护上也较为方便; ④各个网络之间联系紧密 其开放式的网络结构能够达到同层的网络相互连接及接入信息管理网络; ⑤兼容性良好 在通信协议一致的条件下,不同型号、不同供应商出产的设备也能够进行统一组合及控制,兼容性及可操作性较强 4.现代控制网络情况 总体来看,现场总线技术具有较多显著的优势,包括可靠性强、稳定性好、技术较为成熟、实用性及兼容性良好的特点,但是由于自身的性质限制,也存在许多固有的缺陷,包括信息传输慢,效率较低;总线标准繁杂,如果总线标准不一致时,设备的连接控制存在较大的障碍;而以太网刚好与之相反,其数据传输速度快、兼容性好,不受型号、标准等因素的影响,但是可靠性不佳,且存在某些不稳定因素,因此,没有在现场设备控制方面得到广泛的应用,但是,对以太网技术进行改造后,其潜力的巨大的。基于上述情况,一般企业信息化网络是把以太网及现场总线技术配合使用,将二者都优势进行互补,扬长避短,使之的功能得到最大优化。 该应用形式的基本结构为现场设备层、过程控制层、信息处理层。现场控制层的作用在于传输现场各个设备之间测量和控制的相关数据信息。过程控制层在功能为完成现场的各类信息向实时数据库的输入过程。信息处理层是整个控制网络的优秀,主要由以太网组成,其功能为传输各类数据信息,包括企业的各类方案、销售计划、财务报表等。 5.总结 计算机技术深入的发展,互联网的普及,该类信息技术给人们的生活带来了巨大的变化,是人们的生活逐步简单化、高效化、智能化。计算机数据通信技术的应用逐渐覆盖到了生活工作的各个方面,使人们的生活更加方便,如手机电视;人们沟通更加顺畅,如视频通话;生活更加丰富多彩,如数字电视等,涵盖范围广阔。按照现在的形势分析,其今后会与网络联系更加密切,对于社会信息化的转变有着十分重要的积极意义。 作者:孟鑫伟 赵翔 单位:陕西省天然气股份有限公司 计算机控制论文:计算机控制心理学实验计时问题分析 摘要:近几年计算机应用获得了大力推广和普及,如今几乎所有的公司办公都已经实现了无纸自动化。同样的,心理学实验领域也应用了相应的计算机技术,帮助其实验工作能够高效顺利的开展、获得更好的效果。但需要注意的是,在心理学实验进行过程中,计算机控制环节所产生的计时误差不可忽视,且该误差存在某种程度的随机性。本文讲解了“计算机控制的心理学实验计时问题与新方案设计”的详细内容。 【关键词】计算机控制;心理学实验;计时问题;新方案设计 这几年伴随时代的快速发展与社会经济的提升,中国心理学领域也获得飞速成长。而作为科技力量中流砥柱的计算机技术也被心理学实验大量使用,其不但能够进一步提升实验的工作效率,还有利于推动心理学领域实现可持续发展。但是由于计算机各类系统越来越复杂导致其计时问题更难解决,其优化措施遭遇瓶颈,从而使得心理学实验的测试结果存在误差。需要注意的是,在心理学实验进行过程中,计算机控制环节所产生的计时误差无法预知,并存在某种程度的随机性。 1计算机控制的心理学实验所面临的计时问题 1.1实验采用Windows、Linux等通用系统无法精确计时 现在我们比较通用的计算机系统都不是针对心理学实验专门开发的,如:Windows系统、Linux系统等。因此若在实验中不对这些系统计时做改善和优化,则会导致严重的计时误差,心理实验所获得的结果数据也会不准确甚至报废。大多数计算机采用的通用系统都属于多任务操作,这种系统的特点便是针对并发任务进行执行,使其依照某种规律依次进行调度。若在心理实验过程中应用此类系统,就算将实验设置为最优先的任务权限,也无法使得实验占据整个CPU的内存资源,并且在该系统中随时都可以将心理实验任务中断,且该实验的中断时间、次数都存在某种程度的不可预知性。由此可知,Windows、Linux等通用系统由于自身多任务操作的特点,无法在心理实验过程中进行精确计时,可能并不适合被采纳应用。 1.2实验过程中显示器刷新呈现时间无法有效控制 很多心理实验在应用计算器的时候需要借助其显示器,将某些刺激信息传递给实验人,但是显示器由于自身刷新率的特征导致心理实验在时间控制环节存在难以修正的问题。因为普通显示器数据更换必须是其刷新周期的N倍,且N为整数。所以不管心理实验程序在之前设置的显示时间是几毫米都没有意义,实际心理实验进行过程中无法对其显示器确切的信息呈现时间进行控制。如:某心理实验过程中对实验人的展示的图片刺激需要二十毫秒,但是该实验应用的计算机显示器的刷新周期是十四点三毫米,那么最终实验人所接收到的刺激信息时间是十四点三毫米或者二十八点六毫米。 1.3心理实验过程输入设备易引发随机性延时 我们生活比较常见的计算机所应用的输入设备便是鼠标、键盘等。在心理实验过程中应用这些输入设备会存在某种程度的延迟,从而导致计时误差。其计时误差程度取决于输入设备的型号、性能等等。这些都不是心理实验程序所能决定的,且其延时存在某种程度的随机性。 2针对计算机控制的心理学实验计时问题的解决方案 2.1心理实验中采用单任务操作系统 不采用多任务的计算机系统,使用单任务系统。心理实验相关程序直接采用C语言进行编程,如此一来就不会发生由任务调度引发的计时误差现象了。心理实验单任务程序可以对其内部的Microcontroller定时设备进行直接操控,且其定时设备的分辨率低于零点一微秒,其在心理实验过程其定时能够达到毫秒级别。对实验人来说相关刺激信息从调取到展现,整个过程的常数时间都受到有效控制。 2.2实验过程中显示器应用LED背光技术 想要在心理实验过程打破显示器刷新周期引发的计时误差,我们可以选择LightEmittingDiode技术,即发光二极管背光技术。与普通CathodeRayTube显示器的循环扫描不同,LightEmittingDiode显示器属于保持型,其可以借助透光途径来将刺激信息进行呈现,若关闭LightEmittingDiode背光则人的肉眼是不能看到其显示器上的任何信息的。由此可知,在心理实验过程中其对实验人呈现的刺激信息时间只有定时误差和LightEmittingDiode背光的延迟,而这两者的及时误差仅仅是二十微秒,因此其对其显示器确切的信息呈现时间可以实现毫秒级控制。 2.3心理实验过程中应用微动按键输入设备 想要在心理实验过程避免输入设备引发计时延时误差,我们可以选微动按键输入设备,将该设备与Microcontroller中断功能进行连接,并将其按键做分离处理,从而减少因去抖或者扫描等因素引发的延时,则在心理实验实际进行过程中一旦按键出现微动则马上引发中断,从而对其Microcontroller定时设备进行开关控制,其计时控制可以实现微秒级。 3结语 本篇文章针对“计算机控制的心理学实验计时问题与新方案设计”有关内容,为大家详解讲解了计算机控制的心理学实验所面临的计时问题,如:实验过程中所采用Windows、Linux等通用系统无法进行精确计时、显示器刷新呈现时间不能进行有效控制、输入设备容易引发延时且该延时存在某种程度随机性等。同时向大家简单阐述了针对该计时问题的解决方案,如:理实验过程中应用微动按键输入设备、采用单任务操作系统以及LED背光技术等。 作者:王雅喆 计算机控制论文:谈计算机控制系统软硬件的应用 【摘要】新时代背景下,计算机几乎被应用到了社会活动的所有领域中,不论日常生活,还是办公生产都需要运用计算机。计算机控制系统在生产中的应用,大大提高了生产效率和生产质量,促进了企业发展。本文从计算机控制系统的软件与硬件入手,分析其各自的应用,并深入探讨计算机控制系统的关键技术的发展。 【关键词】计算机;控制系统;软硬件;关键技术 引言 计算机控制系统是实现生产自动化、智能化、高效化的优秀技术,是高新技术融合的产物,已在生产中活动中得到了广泛应用。计算机控制系统是自动控制理论与计算机技术的完美结合。计算机控制系统由软件和硬件两大部分组成,任何一部分故障或缺失都将导致整个系统的瘫痪。目前比较常见计算机控制系统有:DDC系统、DCS系统、FCS系统、PCS系统等。研究计算机控制系统软硬件的应用与关键技术,对于促进计算机控制系统的应用于推广有着重要意义。 1计算机控制系统 计算机又名电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可同时进行逻辑运算及数值计算,具备一定储存记忆功能,可根据程序自动、高速的进行大量信息处理工作,是现代化智能电子设备,由软件系统和硬件系统组成。世界上第一台计算机发明于1946年,是由约翰•冯•诺依曼在宾夕法尼亚大学发明的“电子数字积分计算机”。这台最原始的计算机造价487000美元,由17840支电子管组成,重达28t,用来计算弹道。而现代计算机正在朝着集成化、智能化、自动化、微型化方向发展。计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控制对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统,从而实现工业过程自动化控制[1]。计算机控制系统应用的计算机为数字计算机,按照规模可分为:通用、微型、大型三类。计算机控制系统可应用于:生产过程控制、交通工具控制、机械设备控制等领域。通常情况下,由于计算机控制系统中控制机的输出和输入信号为数字信号,而采集到的信号和发送的执行信号为模拟信号。所以需要通过测量元件、变送单元、数模转换器来实现信号的转换与传输,根据要求运算,将信号传送到执行机构,从而对被控制对象下达指令,进行控制。最早的计算机控制系统出现于20世纪60年代,为数字信号控制方式,主要应用于过程控制。随着科学技术的发展,集中式计算机控制系统开始出现,这种计算机控制系统以现代化的微型处理器为优秀,在运行中能够进行分层式控制,这种控制模式下能够实现过程控制的:控制管理、集中操作、集中监视。生产、科研等多个领域都对计算机控制系统进行了应用,20世纪70年代,计算机控制系统得到了空前发展,逐渐走向智能化、网络化、集成化。计算机控制系统的发展和进步及其在工业领域的应用,给工业生产带来了巨大影响,有效降低了生产成本,提高了企业利润,提升了生产效率。 2计算机控制系统软件 计算机控制系统由被控制对象和控制部分组成,其中控制部分包括:软件部分和硬件部分。软件部分包含:操作系统、语言处理程序和服务性程序,是能够完成各种功能计算机程序的总和,可分为:应用软件与系统软件两大部分。应用软件通常需要建立在系统软件的基础上才能运行和启动,是为了实现特定控制目的而编制出来的专用控制程序,具有一定针对性和特殊性,如报警处理程序、控制决策程序、数据采集程序、输出处理程序、编码转换程序等等。这类程序在编制过程中通常与控制策略及被控制对象的自身特点有直接关系。目前市面上常见的基于PC总线开发的专用工控组态软件和开发软件有:DELPHI、VB、MC++、C++、BORLAND等,这些软件为WINDOWS平台,提供了I/O驱动程序,OBJ文件,DLL服务,OCX控件,不仅开发界面友好,且操作简单,均为可视化界面,开发效率高,可用于各类应用程序开发。例如,DELPHI和VB就特别适合应用在有特殊控制要求,且控制点少,管理规模及数据量大的程序开发中。与PC总线相比PLC控制系统的应用软件性价比较高,也是十分适合大规模应用,并且控制性能较强。由于PLC不同于一般系统结构,因此构成PLC控制系统的应用软件通常由:下位机软件与上位机软件组成。下位机软件通常情况下与PLC硬件相互对应,LSS和LM90就是典型的下位机软件。下位机软件具有开关量的逻辑控制功能,其功能大同小异,运算能力通常要取决于CPC性能[2]。对于具有特殊控制要求的下位机软件,通常使用SFC和FBD。上位机软件与下位机软件相比,类型更多、更复杂,典型的上位机软件是INTELLUTION和INTOUCH、FIX等。以FIX为例,目前FIX支持五百多种不同驱动程序和组态软件,按OPC标准开发的程序均可在工控组态软件上运行。此外,DCS系统组态软件也有着十分强大的性能,且各个方面的功能也已经十分成熟,最适合组态编程方式,并且这些程序通用性和移植性较好,可在不同组态编程环境下直接引用,因此开发效率较高,使用非常方便,开发成本低。不同控制系统的软件性能、功能都存在差异。因此,在软件选择时,要正确结合控制特点和实际控制要求,科学选择。 3计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件是整个计算机控制系统的优秀及软件运行基础,软件系统功能的实现,性能的发挥需要得到硬件系统的支持。计算机控制系统硬件指计算机本身及外围设备,包括:计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。常见的计算机控制系统硬件系统有:可编程控制系统、现场总线控制系统、分散控制系统、直接数字控制系统、单回路控制系统、多回路控制系统等。直接数字控制系统的优秀是微机,该系统是利用一定数量的外围设备来实现数据处理与显示,进行控制。通过软件组态,可实现各种不同控制算法。直接数字控制的控制功能丰富,控制灵活性强,不需要增加控制仪表和现场连线,仅需改变控制软件组态,就可进行更高级及更复杂的控制,且具有强大的数据处理与显示功能,根据控制规律便可进行运算,作用于被控制对象。但直接数字控制系统所有控制功能都集中在一台计算机上,集中度较高,这是一种致命缺陷,一旦发生故障,将直接影响整个控制系统的运行,导致无法正常进行控制,甚至会导致数据及信息丢失,造成系统混乱,后果十分严重。分散控制系统虽然也是以微处理器为基础,但采用控制功能分散、显示操作集中设计原则,稳定性和可靠性更高。分散控制系统目前主要应用在:石化、电力、冶金等领域。分散控制系统实现了信号运算、输入、输出、变换过程控制分级、分层,主要配置了I/O插件、主机插件、通信插件、电源插件、操作接口、显示设备、打印输出设备、输入设备、存储设备等硬件设备。最早的分散控制系统开发于1975年,其开发目的是为了分散管理风险,保障系统稳定性和可靠性,提高生产效率,现如今已经成为工业自动化主流系统。目前国际上流行的分散控制系统有:N-90、TDC-300、TEWMAC500、MAX1、P-400-ICS、TOSDIC等。分散控制系统操作集中、显示集中,所以操作方面简单,效率高,功能分散所以安全可靠,且具有较强兼容性。此外,可编程控制系统应用也十分广泛,主要应用工业领域,采用可编程存储器,利用逻辑运算来实现控制,能够控制各种类型的机械设备和生产过程,功能性和可靠性都比较高,可大规模应用。可编程控制系统现场输入接口电路由:微机接口与光耦合电路组成;输出电路由:中断请求电路、选通电路、寄存器组成;开关量按隔离方式可分为:晶体管隔离和继电器隔离两大类。模拟量模块包括:电压型、电流型、脉冲型、热电阻等几大类。基本单元可分为:集成式与模块式、分布式、扩展式。主体结构包括:中央处理单元、存储器、I/O模块、电源及通信接口。可编程控制系统抗干扰能力强、功能完善、易学易用、适用性强、容易改造,且体积小、能耗低、性价比高。 4计算机控制系统软硬件关键技术的发展方向 通过前文分析可以知道,计算机控制系统由控制部分与被控制对象组成,控制目的是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求。计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和逻辑判断功能等特点,广泛应用于企业管理和工业生产中,被控制对象包括:各行各业的生产过程、实验装置、家用电器、仪器仪表、交通工具、机械装置等等,可实现高级、复杂、精密的控制效果。先来看计算机控制系统的硬件关键技术发展。近些年随着计算机、网络、信息技术、通信技术的发展和进步,硬件技术水平得到了明显提高,PLC和DCS相互渗透融合成为主流趋势,很显然PLC正在吸取DCS的优势,取长补短,例如DCS的CRT显示功能、网络功能等,而DCS也吸取了PLC的程序控制功能、模块编辑功能、联锁控制功能等,二者间界线越来越模糊,性能差距越来越小。功能的丰富使PLC正在逐步向现场总线控制系统FCS转移。从当前计算机控制系统硬件关键技术发展来看,控制类型呈现多元化,控制设备呈现一体化,系统组合更灵活,且规模可变,风险分散,成本更低。如,DCS作为新型控制模式,其强大的性能以及CRT显示手段,很快就随着单回路可编程控制回路的普及得到了广泛应用,这种控制模式控制功能与数据采集均由单回路可编程控制器来实现,目前已经成为工业控制的通用模式。再来看当前计算机控制系统关键技术,主要发展方向是:网络技术和多媒体集成化、控制与管理集成化、软件技术相互融合化、智能化、开放化。不论是智能程度,还是自动化程度都将越来越高,除了提供基本的比值、串级、前馈、PID控制算法外,还提供了多变量逻辑控制、数据整定控制、自适反馈控制、前馈整定控制、批量生产管理控制、智能模糊控制、统计过程控制等功能。软件编程技术开放性和标准化发展趋势越来越明显,能为各种应用软件提供技术支持。网络化也是当前计算机控制系统关键技术主要发展方向。在INTEMET背景下,数据传输更快,能够实现数据的共享和高速通讯,大大提高了数据利用率。因此,目前许多应用软件都在融入网络技术。例如,FIX就融入了网络技术,FIX在互联网环境下可直接监控生产控制过程,且FIX已支持动画显示和语音功能,所以应用起来效率更高,控制过程和操作响应速度更快。计算机控制系统的应用优势十分明显,在不久的将来必然成为主流工业过程控制技术。 5结束语 计算机已成为生活、办公中、生产中不可缺乏的重要工具,计算机几乎融入到了现代社会各个领域。计算机控制系统是计算机技术与自动控制理论的完美融合,实现了机械控制,生产过程控制,大大提高了工业化生产效率和生产质量。计算机控制系统由控制部分与被控制部分组成,其中控制部分由:硬件与软件组成。想要实现控制目的和控制功能,离不开软件与硬件的协调和应用,其关键技术值得研究。 作者:杨璐纯 单位:渤海大学信息科学与技术学院 计算机控制论文:计算机控制在石油化工生产的应用 【摘要】在新的时代背景下,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。本文以石油化工生产中的计算机控制为研究对象,分析了计算机控制在石油化工生产中的重要作用,探讨了计算机控制技术在石油化工领域的发展趋势。 【关键词】计算机控制;石油化工;生产 1计算机控制在石油化工生产中的作用 1.1生产过程的自动控制 在市场经济条件下,企业之间对市场份额的竞争愈演愈烈,为了占有更多的市场份额,各个企业都在从多方面不断的改善自己。就石油化工企业而言,如何减少生产过程中的成本投入,如何有效的利用计算机控制来协助生产过程,如何不断提高企业的经济效益是十分值得关注的问题。自动化控制是现代化工业生产的方向,好多企业是借助过程控制仪表来完成工业生产过程。 1.2生产装置安全性、高可靠性的要求 石油化工生产过程具有一定的危险性,高温高压的生产环境为安全生产带来了一定的挑战。高安全性和高可靠性的生产装置是石油化工生产顺利开展的基础和前提,在计算机控制下开展的生产过程具有高安全性和可靠性,可以充分满足石油化工生产过程对安全性和可靠性的要求。 2控制仪表的发展过程 控制仪表最早出现在20世纪40年代,在控制仪表出现的初始阶段,最为常见的控制仪表就是就地式仪表。经过一段时间的发展,到了20世纪70年代,第二代DDZ电动单元仪表正式问世。又经过了大约十年的时间,人们又开发出了以DCS过程控制系统为优秀的第三代计算机控制系统。进入21世纪之后,人们又对第三代计算机控制系统进行不断的改进,进而开发出了第四代智能控制系统,也就是现在非常常见的现场总线控制系统。 3DCS在扬子石化生产装置上的应用 3.1什么是DCS DCS的全称是DistributedControlSystem,中文的意思是集散控制系统,属于计算机控制系统。DCS的主要作用是对生产过程进行集中管理和分散控制。一个DCS系统主要包括五个部分,分别是操作员站、工程师站、上位管理机、通信网络以及现场控制站。在上述五个部分的协调之下,DCS系统才能实现其功能。 3.2DCS的特点 3.2.1监控操作方便在工作过程中,DCS可以利用计算机实现对生产过程的实时监控,保证生产过程处于正常状态。一旦出现意外情况,DCS系统可以进行报警处理,及时提醒工作人员解决生产过程遇到的问题。 3.2.2控制功能丰富 DCS系统的控制功能十分丰富,DCS可以借助各种复杂的控制算法和逻辑运算实现多种控制功能,包括预警功能,监控功能,连锁保护功能等等。 3.2.3信息和数据共享 尽管DCS系统拥有多个相互不影响的工作站,但是不同的工作站之间可以实现信息和数据的共享。 3.2.4系统扩展灵活 DCS系统具有扩展灵活的特点,不同的生产过程需要的DCS系统是不一样的,相关人员可以根据自己的需要对DCS系统进行配置。 3.2.5安装维护方便 就硬件而言,DCS系统的硬件设备都属于标准化的设备,在安装时是非常容易的。就软件而言,DCS系统的软件功能非常强调,可以进行有效的自我诊断,及时发现软件在运行时遇到的问题,并及时将问题反映给相关人员。 3.2.6系统的可靠性高 DCS系统中的微处理器有效的提高了系统的可靠性,降低了系统的危险性。此外,DCS系统中冗余措施在一定程度上提升了系统的整体可靠性。 4计算机控制技术的发展趋势 进入21世纪以来,各种新技术不断涌现,计算机技术也得到了不断的发展。现阶段,微处理器的体积逐渐变小,性价比也越来越高,现场检测仪表和执行器也向着智能化的方向发展。21世纪初,IEC提出了61158标准,也就是现在非常常见的现场总线标准,简称FCS。 4.1基金会现场总线FF 基金会现场总线简称为FF,是最为常见的一种现场总线。基金会现场总线通常被安装在生产现场的最底层网络,总的说来基金会现场总线是一种自动化程度比较高的总线。基金会现场总线的主要作用是度量生产过程中的变量,并对生产过程的相关信号进行控制等等。基金会现场总线具有下述优势①较高的系统开放性,可以和任何具有相同标准的设备兼容;②智能化程度相对较高;③系统结构具有高度的分散性,从而使得整个系统的可靠性更高;④抗干扰能力相对较高。 4.2PROFIBUS总线 PROFIBUS是ProcessFildbus的缩写,PROFIBUS总线也是使用范围很广的一种现场总线,PROFIBUS总线的提出者是德国西门子公司。PROFIBUS总线主要包含三个部分①PROFIBUS-DP,也就是外围设备;②PROFIBUS-PA,也就是过程自动化;③PROFIBUS-FMS,也就是报文规范。 5结束语 在新的时代背景下,各种新技术的出现极大的推动了社会前进的步伐。现阶段,计算机技术已经融入了多个领域,就石油化工领域而言,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。 作者:宋璐 单位:中石化华北油气分公司油气生产支持中心
机电一体化技术研究:接口技术在机电一体化中的运用研究 接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体论文联盟化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化技术研究:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的优秀是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。 机电一体化技术研究:胶东半岛蓝色经济圈培养高素质高职机电一体化专业技术人才探究 论文关键词:机电一体化高职 人才培养 “教学做”一体化双证融通 论文摘要:根据国家整体规划,胶东半岛蓝色经济圈已经进入快速建设期,机电一体化专业人才需求在本地区也将迎来一个高峰期。本文对其专业人才需求背景进行了详细的分析,并根据本校及本专业现有的师资力量,提出了建设“高职机电一体化专业技术人才”方案。在本文中,确定了三个专业培养方向,总结了“1.5+0.5+1”的人才培养新模式,“教学做一体化”教学模式,以及“双证融通”式课程教学模式。 机电一体化技术是集机械、微电子和计算机技术于一体的综合应用技术,也是现代制造业的优秀技术。随着山东省大力推进半岛制造业基地暨北部沿海经济产业带建设,机械制造、电子信息、食品加工和黄金工业四大支柱产业以及汽车、手机、电脑三大产业集群均进入了快速膨胀期。制造业的现代化水平得到了提升,最显著的标志是采用大量的自动化生产制造系统取代了传统的、自动化程度较低的生产方式。 现代机电一体化技术是机械、电子、信息和管理等学科有机结合的高新技术,广泛应用于机械、电子、汽车、食品、医药等行业。可以说,任何产品只要投入工业生产,就必须采用自动化生产制造技术以提高产品质量和生产效率,否则将没有市场竞争力,而自动化生产制造的优秀技术就是机电一体化技术。因此加速培养机电一体化技术高素质技能型人才已经成为高职高专院校的当务之急。在此背景下,山东省大部分高职院校都开设了机电一体化技术专业以满足社会对该专业人才的需求。但一方面,企业难于招聘到合格人才,另一方面相应毕业生感叹就业困难,工作难找。分析原因是供非所需,高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置,实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,应依据社会需求确定人才培养目标,以就业为导向构建人才培养新模式,增强人才培养的针对性,适用性,实现人才培养与社会职业岗位的接轨,服务地方经济,并促进毕业生充分就业。 1 根据半岛区域经济发展需要,确定高职机电一体化技术专业人才的培养目标 在对山东省机电设备制造企业和胶东半岛大中型机电企业调研、毕业生跟踪调查和专业建设委员会论证的基础上,归纳出半岛经济发展急需的三种职业特色鲜明的机电类就业岗位群,分别是食品灌装生产线的运行与维护,新能源装备制造的生产与维护,电子组装工艺操作。 山东省是我国重要的粮食及食品生产加工基地,随着人民生活水平的提高,人们对食品的质量、包装和精细化程度要求越来越高,这就带动了食品灌装、包装设备的飞速发展。自从我省做出重点发展食品产业群的重大决策以来。产业集群蓬勃发展对灌装生产线人才的大量需求早已初见端倪。 根据国家中长期发展规划,我国的核电和风电已经进入高速发展期。山东在半岛沿海地区规划了海阳、荣成、乳山三座核电站,并计划在“十二五”末全部投产发电。同时山东地处东部沿海,具有丰富的风能资源,各大发电集团竞相在山东沿海地区修建风力发电厂。这使得山东省核电、风电等新能源装备制造业快速发展,可以预见随着山东核电、风电产业发展的推进将需要大量掌握核电、风电相关知识的装备制造业专业技术人才。 随着现代信息产业的不断发展,电子应用技术发展的不断需求,电子组装技术在真个电子整机装配加工中所占的地位越来越重要。胶东半岛在发展电子信息与家电产业集群的同时,电子组装技术备受关注,据调查分析,电子组装技术产业的人才存在着巨大的缺口,在未来需要众多电子组装技术人才满足企业生产需求。 我们通过以上市场调研,制定了适应区域经济发展的机电一体化技术专业的人才培养方案,确定了在机电一体化技术公共知识平台的基础上分三个专业培养方向:食品灌装生产线的运行与维护、新能源装备制造的生产与维护、电子组装工艺操作。 2 构建科学合理的新型人才培养模式,为胶东半岛培养高素质技能型人才 2.1 构建“1.5+0.5+1”的人才培养新模式 机电一体化技术专业的传统教学模式是实施“2.5+0.5”人才培养模式,即三年中两年半在学校完成教学计划规定的所有课程,最后半年赴企业进行顶岗实习。这种传统人才培养模式难以培养出我们所需要的为地方企业量身打造而熟练掌握专业知识和技能的专门化人才。因而进行人才培养模式改革,构建科学合理的人才培养新模式势在必行。“1.5+0.5+1”正是贯彻分方向教学并实施产学研合作办学的一种教学新模式。1.5是指在新生入学后在第一到第三学期,学习基础类模块、专业基础模块、专业优秀模块和技能优秀模块,在这样一个公共知识平台的基础上主要培养学生从事机电类岗位的基本能力。0.5是指在第四学期进行专业拓展能力模块的学习,即学生根据自己的兴趣和就业意向自行选择三个就业方向的一个,进行该方向一系列知识和技能领域的学习。1是指在最后一年,学生根据各自选择的专业方向到对口的企业进行更有针对性地进行技能培训,并顺利完成顶岗实习。 2.2 推行“教学做一体化”教学模式 在分方向教学的课程学习中,部分课程专业性强,如没有合适的实训载体,学生难以实际掌握该专业技能,因而在合作企业的帮助下建设了两个校企合作共建实验室,在这里实现了部分课程理论教学和实践教学一体化的教学模式,通过以具体的工作任务为中心,实际操作为载体。使学生在实际训练中得到了知识和技能的培养,提升了学生的职业素质。并有企业技术人员担任课程的部分授课任务,使学生所学知识与企业的实际需要实现了“零距离”接轨。 2.3 实行“双证融通”式课程教学 高职教育的特点是突出学生职业技能的训练,培养学生的职业实践能力。而国家在长期对各行业生产一线和生产过程职业技能的总结过程中,形成了一套完备的各行业职业资格标准。所以参照行业职业资格标准,进行课程体系的改革和课程内容的重组,有助于提升学生的优秀竞争力。这种以“双证书”为目标,构建以职业能力为主线的教学内容和教学环节,将“双证书”教育融入教学全过程,使学生在学习相关课程后可直接参加职业资格证书考试,我校机电一体化技术专业学生在学校期间可考取维修电工(中级)证书和机电一体化技能认证。 3 结语 以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路,是国家对高职院校办学方向的科学定位。通过对胶东半岛人才市场需求的深入调查研究,培养特色鲜明的机电一体化技术专业人才适应区域经济发展的人才需求,不仅契合高职院校的服务定位,而且提高了毕业生就业对口率,真正实现了学校与企业的“零距离”接轨。 机电一体化技术研究:浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、 计算 机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的 发展 ,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭 科学 研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有 网络 连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的 计算 机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平 发展 ,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如 网络 、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使 企业 获得更加显著的技术、 经济 和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电一体化技术研究:关于机电一体化技术及其应用研究 摘要:讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁 工业 中的应用以及 发展 趋势。 关键词:机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微 电子 、控制、 计算 机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、 网络 化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种 艺术 享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(micro electronic mechanical systems,简称mems)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种mems器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学 技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归 自然 ,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁 企业 中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(ic) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央 计算 机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的 发展 ,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。dcs具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。dcs是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(ocs) 开放控制系统(open control system)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过 工业 通信 网络 使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(cims) 钢铁 企业 的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应 现代 钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的 经济 效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现cims化。 2.5 现场总线技术(fbt) 现场总线技术(fied bus technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20ma,dc直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致dcs的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化plc(programmable logic controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力 电子 技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
农村中小学教育问题及应对策略:探讨农村中小学教育信息化建设 摘 要:信息技术在学校的教育教学中发挥着极其重要的作用,但是,专业技术教师的缺乏导致了乡镇信息化建设发展缓慢,使乡镇中小学的学校教育信息化发展缓慢。 关键词:教育信息化;乡镇;教学点 随着信息技术越来越普及,即使在偏远的乡镇中小学,信息技术在学校的教育教学中也发挥着极其重要的作用。过去的2015也是信息技术提升工程关键的一年,学校的教育信息化也大步跃进。城市中小学教育信息化这一新理念已初见成效并蓬勃地发展,然而乡镇中小学教育信息化的建设却不容乐观。 一、乡镇中小学教育信息化建设 尽管乡镇的中小学远离城市,消息比较滞后,但学校的教育信息化建设也有了一定的起色,具体体现在以下几个方面: 1.教师要进行多媒体教学,就必须具有一定的电脑操作能力和课程整合能力。教师提升工程的开展以及学校多媒体教学设备的配置,为学校的教育信息化建设打下一定的基础。 2.以丹江口市凉水河镇为例,最偏远的观音教学点的电脑在2015年都实现了光纤100M宽带接入,建成了校园网,还有的学校建立了自己的学校网站,乡镇中小学校园网的接入,让外界的信息变得触手可及,同时也为学校的教育教学提供了很多优秀的网络资源,为学校教育信息化注入了一股强有力的新鲜血液。 3.校园网的建立让学校的工作方式也发生了一定的变革。利用网络办公,不仅有效地节约了纸张,还大大地节省了时间,提高了办事效率。利用网络来进行学籍管理,利用十堰云平台布置作业,利用网络来召开视频会议,这些都是网络在学校教育信息化中好的应用和转变。 4.基本所有乡镇中学、小学都配置了电子备课室和网络教室,但是村小及教学点还欠缺,网络教室中现代教育信息技术的运用加强了信息技术与各学科的整合、融汇,提高了学校信息技术运用的深度和广度。学校电子备课室不仅提高了教师充分利用信息技术进行课程整合、制作多媒体课件的能力,还促进了教师教学手段与学生学习方式的变革,加快了学校教育的步伐,促进了教学质量的提高。 二、乡镇中小学信息化建设中的问题 1.领导对学校教育信息化的观念比较淡薄,对教育信息化的认识尚浅。在学校的建设和发展过程中,领导头脑中的学校教育信息化的意识和观念,影响学校的发展,与学校教育教学方式的变革也有很大的关联。 2.学校教师所具备的信息技术能力有待于进一步提高。学校的发展和学生成绩的提高离不开全校教职员工的辛勤努力。学校教育信息化的发展更离不开全校教师的努力。教师基本每节课都会使用信息化设备,学校教育信息化的普及、推广与教师所具备的信息技术能力密切相关。但由于是乡镇的中小学,大部分教师的信息技术能力还停留在找课件修改后上课的层面上,特别对学校的信息化教育设备的使用,很多时候都感到力不从心。这一点在教师对课程的整合上能很明显地体现出来。 3.专业技术人员的缺乏导致了教学设备的使用不充分。在乡镇中小学里存在一个比较普通的问题,那就是进行信息技术教学的专业计算机教师甚少。在大多数的学校里,信息技术教师不仅要承担教学任务,还要承担学校教育信息化的重任。专业的计算机教师在对学校教学设备的管理上也能得心应手。在乡镇中小学里,从事信息技术教学的教师大多是由教其他学科的教师兼任。 三、如何解决现阶段乡镇中小学教育信息化建设的问题 学校教育信息化水平的提升是教育发展的必然结果,是实现教育现代化的重要步骤。为了使乡镇中小学的学校教育信息化水平得到提高,提出以下几个观点: 1.只有领导重视了信息化建设,才会制定出学校教育信息化发展的长远规划,领导重视是做好教育信息化工作的前提,同时,教育信息化工作所需要的Y金管理、人力调配、政策制定等都要靠领导的决策,这样教育信息化建设工作才能正常推进。 2.加大培训,首先培训领导。在学校教育信息化的发展中学校领导起着关键作用,只有将这些新鲜且先进的教育理念、教学方式注入学校领导的头脑中,才能让领导结合学校的实际情况作出与这些教学理念、方式相适应的决策。其次培训教师。教师信息化提升工程恰到时机,教育局把教育信息化工作纳入学校考核之中,学校把信息技术的掌握和运用纳入对教师的考核之中,通过三级考核全面加强督导检查,健全激励机制,深化教育信息化建设工作,极大地促进中小学教师实际应用能力的提高。 3.争创环境。教育信息化工作开展的关键在于教育信息化的环境建设。以政府投入为主,多渠道筹措资金,这就需要我们大家做好资金的统筹管理,努力配足配齐硬件,丹江口市已经建成多层次、多规格、多功能的开放型教育信息网络;各级各类学校建成局域网,校际之间应该真正实现相互访问,资源达到共建共享,组织全市相同学科教师进行集体备课;加强专用教室建设,每个学校要配齐教师电子备课室、语音室、录播室、网络监控系统等。 教育信息化是催化剂,不断地推动着学校的发展,在实行新课程改革的今天,乡镇中小学更应该抓住这个契机,树立科学的发展观,完善学校教育信息化的各种机制,注重运用,讲究实效,加快学校教育信息化的步伐,从而推动学校的教育现代化,提高教育质量和效益。 农村中小学教育问题及应对策略:浅谈农村中小学教育信息化 摘要:随着高科技信息技术的飞速发展,教育信息化也迎来了新的发展机遇和挑战,其中农村中小学与教育发达地区相比,教育信息化的全面开展还有较大的差距,面对这一局面,通过解决现有各种矛盾,通过加强信息化培训,资源库的建设,是解决农村中小学教育信息化的必由之路。 关键词:农村;中小学;教育信息化 随着国家对西部教育的扶持,中小学教学基础设施逐步得到改善,越来越多的信息化教学设备走进了我们的课堂,国家也通过各种网络研修班加强对中小学教师的信息化教育。但是在各种教学实践中,由于教学模式的改变,给我们的教学工作带来了前所未有的挑战,这些挑战与问题促使我们去思考、探索。 一、中小学信息化现状 (一)设备与人员之间的矛盾 由于灾后重建等原因,中小学的教学信息化得到了很大的发展,但与教育发达地区相比,农村的中小学和教育信息化全面开展还有较大的差距。面对信息化的发展,有“等待论”、“多事论”等不同的看法,有人认为,既然信息化的设备没有到位,那么先等待设备基本完善后,再全面开展信息化也不晚;也有人认为,信息化就是给我们“找事”,平时的教学科研工作本来就忙了还要鼓捣新的信息化,这么多年没用信息化也教出了不少的人才,对信息化很有抵触情绪,相对于设备的可快速补充和发展,信息化师资的缺乏和培养乏力更是信息化发展的“拦路虎”。 (二)信息化与传统教法的矛盾 传统教法是以“教师授课”为优秀,教师倾囊而出,将毕生所学“传功”给学生,是私塾式的教学。现代信息化教学更加注重学生的自主学习能力,教师更多起着“引导”的作用,更重视学生的“认知主体”。 (三)信息化可持续性与人员流动的矛盾 由于学历层次和年龄的原因,更多实施信息化教学的教师,较多为高学历或年轻教师,他们更能吸收新的教学思路和教学方法,思维更开阔。但是农村中小学大多远离城市,这部分教师的因为生活条件和个人发展等诸多方面的问题而流动性很大,使得信息化的可持续性与人员流动产生较大的矛盾。在农村中小学信息化建设中常常出现某个中小学学校信息化建设初见成果,但是由于优秀骨干流失,信息化教学中途搁浅的情况。 (四)课堂教学“中心”的矛盾 关于课堂教学“中心”的争论已经展开了很多年,教师和学生,谁是中心?“教师是主导,学生是主体,训练是主线”的“两主一线”教学原则目前已经深入人心。但是在具体教学中,出现了过分强调学生主体地位,对教学放任自流的现象。就实际教学情况而言,较多农村学生不具备完全独立的学习能力,还会出现差生放任自流,不参与的情况出现。在信息化教学中,如何加强注重主体,加强协作学习,重视课堂拓展和教育的全员化,是亟待思考的问题。 二、信息化建设与培养 (一)继续加强信息化硬件的持续投入,避免“无源之水” 教育信息化是一个长期的工作,也是一个艰巨而迫切的任务。由于农村的财力有限,信息化投入自主筹资能力较弱,信息化建设的初期,系统建成后往往因为“一锤子买卖”导致维护跟不上而造成闲置。如何保证信息化硬件的可持续是需要各个层面思考的问题。 (二)推进教学资源库形成网络,避免“各占一城” 教育信息化的本质就是实现网络化,使信息与知识共享。要保证信息流通的畅通无阻,则必须统筹城乡之间、地区之间、校校之间信息化建设,不要造成新的信息壁垒与数字鸿沟。近些年来的教育硬件建设为数字化教育资源的建设提供了很好的物质基础,由于没有形成统一的开发力量和标准,造成了资源的重复开发、利用率低下等现象: 1. 学习资源繁杂,通用性较差 根据笔者调查,目前教育信息化的学习资源分布广泛、内容丰富、种类繁多,但是这些资源没有通用的标准,一般都是按照自己的习惯组织,普通教师不能很好的利用这些资源或找不到适合自己学习能力的资源。 2. 教育资源库制作水平较低,更新缓慢。 目前的教育资源库形式一般为各种题库或者课件的集合,大多数为课本的电子化,表现形式为简单网页或者直接上传PPT,形式简单,缺乏交互。在教学实践中,这些数字化的资源不仅加重了学生和教师的负担,还有相当一部分资源在开发后不再更新,缺乏后续的改善和服务。 3. 资源库的管理亟待加 教育信息化的资源库来源途径一般包含“自建库”和“商业库”,“自建库”一般由学校或者教研机构开发,商业库来自于商业机构的开发。笔者在教学实践中发现,无论是自建库还是商业库,都只注重资源数量,不重视质量,资源库的规范和管理亟待加强。 (三)继续加强信息化师资培养,增强培训的吸引力 教师培训是加强教师队伍建设的重要环节,是推进素质教育,促进教育公平,提高教育质量的重要保证。在信息化师资培养方面更多的是要改革培训方式,积极创新培训模式,采取集中培训、置换脱产研修、远程培训、送教上门、校本研修等多种有效途径进行教师培训。 (四)加强中小学师资可持续发展,增强合理“流动性” 农村教师队伍不稳、流失严重已成为当前农村中小学突出的问题,如何保证师资的可持续发展,笔者认为: 1.增加农村中小学教师的编制,吸收更多的优秀人才到农村来。充分考虑农村中小学区域广、生源分散、教学点多的特点,调整优化教师资源配置及师资结构,注意向农村和偏远地区倾斜,为农村中小学配足、配齐教师。 2.改善农村中小学教师的教学与生活条件,缩小农村中小学与城市中小学在办学条件方面的差距,加大针对农村校园建设资金的投入,逐步使所有农村校舍符合办学条件标准。 3.探索建立中小学城乡教育“区域联动,整体推进,共同发展”的合作联盟模式,按照“强校引领、资源共享、捆绑考核、互动发展”的工作思路,进行教师交流和调配,促进教师合理流动。要在交流与沟通中提高教育教学水平。 综上所述,教学信息化建设已是我国教育现代化的必由之路,在信息化建设中,农村中小学信息化建设又是最为基础和攻坚的部分,通过解决现有矛盾,加强信息化培训,资源库的建设,推动城乡一体化,我们的农村中小学信息化建设一定会成为教育现代化建设的重要一环。 作者简介:范斌,男,1962.12,四川绵阳人,大专学历,中学一级教师,主要研究方向:中小学教育研究。 农村中小学教育问题及应对策略:浅析农村中小学教育存在的问题及其应对策略 【摘 要】目前农村教育现状和教育质量不容乐观,暴露出了许多问题,如不及时采取有效措施加以引导,会影响整个教育事业。因此,要分析原因,采取相应策略,以促进其健康发展。 【关键词】农村中小学 教育 问题 应对策略 教育是发展和兴国之本。我国是一个农业大国,农村基础教育面广量大。然而,目前农村的教育状况和教育质量不容乐观,暴露出了许多突出问题,如不及时采取有效措施加以引导,会影响整个教育事业。因此,要分析原因,采取相应策略,促进其健康发展。 一、农村中小学的教育现状与存在的问题 农村教育经过了20世纪八九十年代的发展,取得了很大的成绩。但近年来,出现了农村的中小学生大量涌向城镇,使农村学校出现生源大幅度减少、办学规模越来越小、基础教育日趋萎缩的现象。对产生这种现状的原因分析如下: (一)农村中小学生源大幅度减少 其原因是:首先,由于各地计划生育政策的落实到位,近20年的人口出生率大幅下降,是导致农村学校生源不足的首要原因。其次,越来越多的农村剩余劳动力到城市打工,开阔了眼界,认识到知识的重要性,将所有的希望都寄托在孩子身上,送孩子进城读书。第三,当时的教育改革者,抱着实现“优质教育资源共享”的良好愿望,大刀阔斧地撤并学校,把学生向县区、乡镇中心学校集中,人为导致农村学校学生减少。 (二)教学设施简陋,教学质量低 由于政府的经费主要投入到城镇的重点中小学,而农村规模小的学校由于长期经费投入不足,办学硬件条件陈旧落后、设施简陋。主要表现在:有的学校仅有几个教室或一幢陈旧的教学楼,有的还是危房;而实验室与音体美器材奇缺,多媒体教室、电脑室等现代化教学工具空白。由于教学质量低,家长对学校极为不满而把子女转走。 (三)师资力量的薄弱,优秀教师流失严重 虽然语文、数学教师较多,但音体美、英语、计算机等专任教师严重不足,课程难以开齐;教师年龄结构偏大,近年虽然补充了一些高校毕业生到农村学校任教,但大部分学校无宿舍、无食堂,工作与生活条件艰苦,外地教师和青年教师难以安心工作。有的通过考试等途径进入条件较好的学校,有的因待遇太低而离开教师岗位,制约了农村基础教育的健康、持续发展。 (四)留守儿童问题突出 农村留守儿童多,许多孩子由祖父母带大,缺乏安全感、亲情感,学习上缺乏有效的监督和必要的教育,一些孩子叛逆、自私、不懂得感恩。对于未成年儿童来讲,学校、家长和老师是三位一体的教育环境,而家庭教育的缺失,导致督促力量明显薄弱,影响孩子的教育和成长。 二、搞好农村中小学教育采取的应对策略 针对上述存在的问题,应采取如下应对策略: (一)增加教育投入,改善办学条件 政府和教育部门在资金投入上多偏向农村学校,加强硬软件建设,加大教学设备投入力度,特别是现代化教育技术配备,改善办学条件。另外,在职称评定、评优选先上名额也应向农村学校倾斜。 (二)调整农村学校布局,合理整合农村教育资源 合理规划、调整学校布局,整合教育资源。根据生源情况,在区域范围内统一调剂、分配教师。对农村小规模学校和教学点,实行经费拨付、师资保障、装备配置等方面的扶持政策,稳定区域内生源。 (三)加强农村师资队伍建设 农村中小学要想挽留住优秀的人才,吸引优秀教师扎根农村教育,就必须推出优惠的政策,提高教师的福利待遇,加大培训力度,培养培育优秀教师。具体做到: (1)加强教师交流,整合城乡教师资源。首先,加大城乡教师交流。教育主管部门应每年从县城学校选派一定比例的青年教师到偏远农村支教,同时选派一定数量农村教师到县城挂职学习锻炼。其次,实行教师外派轮训学习,通过外出学习,为农村教师注入新知识、新思维、新理念。 (2)提高农村教师待遇,稳定农村教师队伍。加大投入,改善农村教师居住条件,设立农村教师岗位津贴;设立农村骨干教师、学科带头人和教坛新秀津贴,吸引更多优秀教师到农村学校任教,促进农村教师队伍整体素质的提高和稳定农村教师队伍。 (3)加强教师培训,提升教师的整体素质。学校要针对教师的现状,分层次、分批次开展一系列新观念、新课程、新方法的培训;鼓励教师参加教育科研、上公开课、撰写教学论文、开展各类竞赛等活动,为教师迅速成长提供锻炼舞台,提升教师的整体素质和水平。 (四)以教育教学为中心,加强内部管理,提高教学质量 教育教学是学校工作的中心,教学质量是学校的生命线。学校领导应加强课堂教学研究,经常深入课堂,听课,评课,积极帮扶青年教师专业成长。各教研组应经常开展教学研究、交流和讨论,总结教学反思;同事之间多互相听课评课。在教学质量管理上,注重课堂监控、期中考试、期终考试等方面的综合评估,组织教师认真对每个过程进行质量分析并提出改进措施。 (五)重视留守儿童教育 对留守儿童,要因材施教,尤其从心理上对他们格外重视,并从课程设置、课外活动等安排上进行综合考虑,着重培养他们的自信心。如多举办班级活动和学校活动,让学生感到学校集体的温暖,缓解爱的缺失带来的心理问题;在课程设置方面,开设心理辅导课程和法律方面的课程,从心理上疏导,避免压抑和缺失带来的自闭、自卑性格和因无知而导致的违法事件发生。同时,注重对学生们劳动习惯和自理能力的培养。 总之,农村中小学是我国基础教育的重要组成部分。它的发展和进步关系到整个教育的成败;农村教育兴,则中国教育兴!相信一切从实际出发,因地制宜,我国农村中小学教育必将快速发展。 农村中小学教育问题及应对策略:西部农村中小学教育信息技术应用的现状与思考 摘 要 教育信息技术在西部农村中小学应用水平还比较落后。改革教育评价制度,实施素质教育是推进农村教育信息技术的广泛应用的基础,评价、培训、投入机制联动才能让西部农村中小学发挥后发优势,提高教育信息技术的应用水平。 关键词 农村中小学;教育信息技术;素质教育 1 引言 教育信息技术的应用,为教育教学提供了全新的先进技术手段、理念的支持。但由于农村中小学硬件条件及思想意识所限,教育信息技术的应用目前还停留在表层阶段,有些方面存在流于形式、舍本逐末的问题,随着国家对农村教育投入和管理力度的加大,现代教育信息技术硬件、软件、资金投入逐渐增加,信息技术条件、资源的有效应用,就将成为农村教育现代化发展的重要任务。 2 西部农村中小学教育信息技术应用的现状 教育信息技术应用少 “西部农村中小学教师并不经常使用信息技术,因而对于信息技术易用性的关注还不够明显。”[1]据笔者观察绝大多数的西部农村中小学教师教育信息技术的使用次数非常少。教材有配套的磁带、光盘等,但也只是限于简单使用的层次,因为课堂教学评价标准中使用多媒体的评价分值较大,只有在上公开课、参赛课时多媒体应用才多起来。 教师独立制作、设计、开发多媒体课件的能力差 百度下载幻灯片,稍加修改上课就用的现象普遍,遇有教学大赛活动,多找他人帮忙设计,有的找专门做课件的企业设计制作。 信息技术使用单一,教师单向主导多,学生主动少 多媒体的应用多限于幻灯片、录音机、光盘等,而Flash动画、几何画板、点读机、电子白板等应用的很少。教师主导教育信息技术的多,学生利用信息技术参与互动的少。在很多课堂上,学生还是在跟着老师回答、观赏。教育信息技术在农村中小学囿于课堂上使用,不能延伸至课外校外,课外和校外,学生基本没有机会使用信息技术获得知识的传授和帮助。 滥用现象普遍 课堂上,大量播放课件,知识呈现路径艺术化,形式多样化,声音、图像、动画、视频都有,在一定程度上干扰了学生的思考体验,一堂课下来,热热闹闹,但一做题学生不能掌握重点。有的教师在讲授新概念或单词时,不给学生思考和想象的空间,先入为主,不利于学生思维和语言能力的发展。 3 西部农村中小学教育信息技术应用存在不足的原因 教师负担过重 2015年3月2日《中国教育报》头版头条刊登了《请给校长老师减减负》一文,文中列举现象表明:教育教学之外的负担太重,很多与教学无关;各类检查评比成了校长头上“紧箍咒”;期待教育回归本源,让教师静心育人。 统计反映,校长和教师承担了太多的正常工作之外的负担。另外,由于应试教育在农村仍很盛行,家长非常看重分数,再加上农村中小学的编制、管理等问题,教师工作量大,很多骨干教师在透支身体,根本没有时间去提高教育信息技术素养,也没有动力研究通过信息技术与教学内容整合提高课堂效率的方式方法。 学校办学理念、条件滞后 很多农村学校的信息技术课不能开足,很多时候被考试科目、开会、活动等挤占,再加上微机教室少,网络资源不健全,导致学生微机操作能力差,利用信息技术与教师互动不能实现,主动获取知识难。多媒体教学设备不能充分满足教师的需求,学校只有几个固定的多媒体教室,使用时,还得调班级、调设备,很麻烦,这也是教师不常用的重要原因之一。 培训指导力度不够 培训的机会少,尤其是一些先进的、有实效的信息技术培训机会少。培训形式一般是自学或网络学习,考核松散,这助长了教师的惰性,效果很差。 教师没有真正认识到现代化教育信息技术对教育教学的深远价值,更重要的是没有辩证地使用信息技术,用其之长,弃其之短。比如,现代化多媒体的应用使课堂教学变得生动,形象、气氛活跃的同时,也会因不正确应用影响学习能力一般的学生偏离主题,注意力被分散;网络又会使一些学生迷恋网络游戏,被一些垃圾信息误导。这些因素和忧虑影响了教师应用信息技术的积极性,很多教师还担心多媒体的使用会影响学生的学习成绩,对应用多媒体有抵触情绪。 教育信息技术使用评价机制不科学 很多学校把信息技术的使用纳入了综合考评中,但依据是在学校组织的课堂评比中是否使用多媒体手段,对使用的效果如何,却少专业评析、指导,信息技术与教学融合应用进展迟缓。 4 提高西部农村中小学教育信息技术应用水平的措施建议 改革基础教育评价制度,推进实施素质教育 应试教育目前还是农村中小学教育的基本路径,应用教育信息技术,有利于教师解放时间、空间,进而解放大脑,精进业务。教师减了负,也有利于学生减负。教师忙得焦头烂额,他们怎么能完成高质量的工作呢?学生信息技术能力低,他们就不能深度参与多媒体课堂学习,并限制了他们课外、校外利用信息技术的自主学习,这些体制机制的弊端制约了教育信息技术优势的发挥,也阻碍了学生的发展。 作为行政管理部门必须出真招,啃硬骨头,深化改革基础教育评价制度,并立足现实推进教育全面改革,实行农村、城镇差异化的阶段性评价标准,制定有利于教师减负的评价标准和管理制度。 加强培训,提高教师运用教育信息技术的素养 要多创造机会让教师提高信息技术素养,强化考核考试。要精心选择培训内容,使教师所学的新技术对教学效果产生明显作用。创新培训形式,加强与大学的合作培训,用好远程培训资源,充分发挥校本培训和协作区培训的作用。 同时必须加强对教育信息技术使用的指导,提高教师的运用教育信息技术的思辨水平。传统教学的面对面的真实情境和网络的虚拟情境,各有优缺点,多媒体的直观、形象的东西过多,不利于学生的抽象思维,要结合实际教学内容恰当取舍。技术的应用要与教学内容融合,要注重学生情感智力的培养,注重技术与人文的组合。例如,在注重语言文字体验的教学中,要让学生先想象,再呈现图像、视频;在注重机械原理分析的教学中,要使用透视效果的机械模型动画;在注重动态的数形变化的教学中,要使用几何画板等能演示动态的课件;在注重自主研究性学习的教学中,要利用教育信息技术把学习延伸至课下、校外(如翻转课堂)。 制定完善的考核评价制度 把教育信息技术纳入科学考核,有利于调动教师应用的积极性。要强化集体备课中教育信息技术的含量,形成共议共享的局面,做好教师使用频率的记录工作。加强对教育信息技术使用的科学性、高效性、整合性评价。并要对优秀使用案例存档,循环使用。鼓励应用研究与创新。 加强硬件设施的配备 学校在充分利用现有资源的情况下,尽力完善硬件设备,积极为教师、学生创造使用网络、多媒体等教育信息技术的条件。 5 结语 教育信息技术能为教育的发展提供先进方法、优秀的资源,西部农村中小学要发挥后发优势,提高教师信息技术素养,吸取先进管理经验,让教育信息技术真正融进素质教育之中。现在国家正在推进全面改革、教育信息技术国培教育,中西部农村中小学要抓住契机,顺势而为,提高教育信息技术的应用质量,从而提高教育质量。 农村中小学教育问题及应对策略:新农村建设背景下农村中小学教育面临的问题及对策分析 摘 要:党的十六届五中全会提出,建设社会主义新农村是我国现代化进程中的重大历史任务,是党中央、国务院从根本上解决“三农”问题的一项重大战略决策,是改革开放以来我国农村的又一场伟大的社会变革。新农村建设涉及农村社会生活的方方面面,自然而然地会对农村中小学的教育工作提出了新要求和挑战。从我国目前农村教育的现状以及新农村建设对农村教育的需要来看,我国现行的农村教育体系显然已不能适应农村教育的发展,改革农村教育现状势在必行。 关键词:新农村;中小学;教育 一、目前农村中小学教育存在的主要问题 1.教育投入不足导致教育资源缺乏。由于我国许多县级财政也存在众多困难,难以担当起教育投资的重担,导致农村中小学教育资源相对匮乏,许多农村学校的操场破旧,图书馆、微机室、实验室成了摆设,更甚者有些学校根本没有这些设施。 2.教育资源配置的重点没有真正转变,本末倒置。虽然基础教育经费投入增幅很大,但真正用于农村中小学设施设备配备、教师素质提升、教育教学研究、质量监测评估的经费少之又少,这使很多提高质量的措施难以实施。 3.中小学教育师资力量薄弱。主要表现在:教师数量不够,质量不高,结构不优,体制不顺。年青轻教师不愿到农村执教,优秀的教师全力向县城流动,造成农村小学教师队伍结构明显不合理,如教师年龄普遍老化、知识结构不够全面、教学方式过于传统等等。 4.教学目标不明确,教学方法单一。当前,农村中小学和家长把升学率看成是评价学校好坏的重要标准。对学生采取灌输的教育方式,剥夺了学生的主动性和积极性,学生主动学习、自主学习的氛围没有真正形成,合作学习、探究学习、分层教学、关注“学困生”群体的教学要求也还多停留在口号上、白纸上。 5.留守儿童问题依然存在。 “留守儿童”缺少父母的爱,在对他们的管教上很容易出现“三多”和“三缺”问题:隔代监护多溺爱、寄养监护多偏爱、无人监护多失爱;生活上缺人照应、行为上缺人管教、学习上缺人辅导。另外,留守儿童教育问题没能引起学校和教育部门的足够重视,学校很少开设甚至从来没有专门的心理健康教育,更谈不上配备专门的心理辅导教师。 二、应对新农村建设背景下农村中小学教育面临问题的措施 1.完善农村教育投入及成本分担机制。要解决农村教育投入分担不合理的问题,必须建立健全城乡统一的财政体系,这是实现城乡统筹发展,保证教育健康持续发展的前提。在农村教育投入机制中引进多源头的投资渠道,多考虑吸引民间办学力量发展农村教育。 2.切实改变投入结构重硬轻软的局面。近几年,国家对农村教育投入给予了极大倾斜,但投入更多地用来盖房子、上硬件,而真正与提高质量关系密切的教师队伍建设、课程资源建设、教育教学研究、专业支持服务体系建设却很少增加投入。这使教育投资的育人效益难以与投入总量的大幅提高同步提升,这种局面应该加快改变。 3.必须切实加强农村中小学师资队伍建设。加强农村中小学师资队伍建设。必须要统筹考虑、整体设计,建立培养能够适应农村基础教育发展和改革需要的教师队伍的长效机制,并从法规、制度上解决城乡教师定期交流任职和建立农村教师特殊岗位津贴制度等问题。在农村教师培训中,也应充分考虑农村特点。农村教师首要的是了解农村、熟悉农村、热爱农村,洞悉农村社会发展的方向、趋势、动态和对教育工作的需求、 4.必须理清中小学的培养目标。社会主义新农村建设急需大量新型农民,这是农村不可否认的需求。为社会主义新农村建设服务,为培养新型农民打好基础,这应该是农村中小学培养目标中的重要内容,当然它不应是也不可能是其培养目标的全部。把握农村教育的“为农服务”的方向。农村教育必须确立为农服务的办学思想,其一培养学生热爱农村的意识,只有热爱农村才会想在农村有一番作为。其二调整农村教育内容,实行“三教统筹”即基础教育!职业教育与成人教育相结合,培养学生学习农业知识和技能使他们掌握一技之长。 5.高度重视农村基础教育的协调发展。农村学前教育已经引起高度重视,但农村特殊教育的投入和政策倾斜还远没有到位,农村高中负债运行的困局急需国家统筹考虑,帮助解决。农村家庭教育、校外教育环境亟待优化的现实也应引起社会广泛关注。农村寄宿制学校学生、大量留守儿童的课外活动场地与设备设施保障,生活教师、卫生与心理健康教师的编制和待遇等实际问题,都亟待提上政府领导的重要议事日程,有步骤地尽快加以解决。 总之,农村中小学的教育教学必须充分考虑农村实际,必须着力体现农村特点,必须适应城乡一体化格局中的新农村建设需求。在统筹城乡教育发展时,应对农村中小学的教育教学工作给予更多的关注、支持和政策倾斜。
工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的优秀,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要:数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系,数学在测量上的应用,尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词:数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学,是自然科学之首,是一门研究数与量的学科,同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久,伴随着人类文明进步不断发展完善,至今数学这门学科的内容丰富,其下门类分科众多,与人类生活息息相关,不可分割。 与其他学科相比,数学是比较抽象的,但其应用又是十分广泛的,其应用范围遍及几乎所有学科,几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景,数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中,在规划、设计、施工、管理各阶段,进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同,工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科,在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据,按照自然条件和预期目的,进行规划设计,测量工作是工程建设中的一项最基础的工作,在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用,为选取一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图,进行纵、横断面测量,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来,以指导施工,当路线跨越河流时,拟设置桥梁跨越之前,应测绘河流及两岸地形图,测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面,桥位处的河流比降,为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据,当路线纵坡受地形限制,采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求,而选用隧道方案时,测定隧道进出口大比例尺地形图,为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久,数学与测量的关系源远流长,数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代,人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来,在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要,测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时,已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术,几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来,像其他学科一样,测量学就不断应用各种数学方法,几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科,是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中,大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数,是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期,我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球,并与前苏联于1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统,称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求,20世纪八十年代,我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球,经过大规模的天文大地测量网计算,建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统,称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求,这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分,利用水准仪测量高差,用到了数学中最基本的几何关系,后期对水准测量成果的处理,如:高差闭合差的计算,高差闭合的调整,都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分,测量角度的仪器——经纬仪,其本身就与数学有着千丝万缕的联系,如仪器架设,水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理,也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算,跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面,利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样,导线的测量,也是测量学的一个重要的组成部分,在导线的测量过程中,各种复杂的计算,各种公式的代换,以及为减小误差而做的各种计算,都是以数学为基础的。 平面曲线测设中,利用数学中的回旋线作为缓和曲线,在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底,测量的很多方法,背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中,从仪器的使用到对所得数据的处理,从对误差的减小到对计算结果的最终检核,始终没有哪一个步骤,哪一个环节,能离得开数学的支持。未来,随着工程测量学的不断深入,知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家,号称“数学王子”的高斯曾说:“数学是科学的皇后”。从上述可见,就数学为人类提供精密的测量而言,“科学的皇后”这顶桂冠,数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学,用数学来解决自身的实际问题,而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展,而其他学科的发展也促进了数学的进步,当然测量也不例外。将数学与测量相结合,对数学与测量都有重要的意义,有效的利用数学及其新的分支学科,更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深,一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要:随着信息技术的发展,城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词:工程测量、工程测量学仪器 中图分类号:TB22文献标识码: A 文章编号: 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2.1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); 航空摄影测量与遥感学; 地图制图学; 不动产地籍与土地整理。 2.3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要: 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位,针对传统实践教学存在的诸多问题和不足,教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验,这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试,不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。 1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要:工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求,精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词:工程测量;测绘技术;展望。 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科,它直接为各项工程建设服务,并与生产实践紧密结合,是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求,有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是:工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科,它主要以建筑工程,机器和设备为研究服务对象,工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分,在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去;流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础,发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法,它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术,也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法,利用这种方法,可以准确的测得比例尺较大的地形测图,通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用,使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展,摄影产品正在向4D(数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图)摄影产品转变,数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图,没有测量方法测绘海岸带地形图,对中越划分北部联合测绘的难度更是很大,利用传统的测绘方法最少也要两年,现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段,并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业,作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图,为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS,RS技术有着自身的优点,它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展,近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去,利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取,遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测:利用遥感技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况,对违法用地的情况上报给有关部门,随着计算机图像处理技术的成熟和完善,利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语: 工程测量技术是工程施工的前提条件,现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是,现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高,这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养,通过工程测量技术人员技术培训,能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备,为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,指出了该学科的研究应用领域,阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验,对工程测量在实际生活中的应用,以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后,展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程;测量;应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常,工程测量是工程建设中的所有测绘工作,实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的设备安装测量和施工测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步,传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下几个特点:测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此,GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感(RS)技术在工程测量中快速的普及,是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术,现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在,GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势,工程测量学将在以下方面将得到显著发展: 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义,其应用范围将进一步扩大,图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强; 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中,工程测量学将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目,在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论,可以看出工程测量学的发展与应用,主要表现在从点信息到面信息的获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量,测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境,乃至生活方式产生影响,以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。 工程测量学论文:谈测绘及工程测量学中的新技术的应用 摘要:测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的科学地位和作用意义重大。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低。 关键词:测绘学 新技术 应用 测绘学古老而现代,绘学现在正在向一门刚兴起的学科―地球空间科学发展。测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的发展在世界上古史时代,就有利用测绘学治理尼罗河泛滥后农田边界整理的传说。公元前7世纪,管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前5世界至3世纪,我国已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的记载。公元前130年,西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》,为目前所发现我国最早的地图。随着人类社会的进步和科学技术的不断发展,测绘学科的理论、技术、方法及其学科内涵也随之发生了很大的变化。尤其是在当代,由于空间技术、计算机技术、通信技术和地理信息技术的发展,测绘学的理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标与传统意义上的测绘学有了很大的不同。 测绘学的主要研究对象是地球(当然再未来将发展到外太空,研究其他的星球)。人类对地球形状认识的逐步深化,要求精确测定地球的形状和大小,从而促进了测绘学发展。因此,测绘学可以说是地球科学的一个分支。测绘学的研究成果是以地图为代表的信息产品,地图的演变及其制作过程、方法是测绘学进步的一个主要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器,测量学的发展很大程度上取决于测绘方法和测绘仪器的创造和改革。测绘仪器的发展经历了早期的游标经纬仪到小平板、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、全站仪,测量机器人,数字绘图机。成果也从原来的手绘地图到数字地图,由原来的二维地图到现在的三维地图,四维地图,最近由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研制的“天地图”这一伟大成果就是一个很好的代表。 测绘学的科学地位和作用意义重大。在科学研究中的作用:测绘学在探索地球奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要的作用。现在的测量技术可以提供几乎任意时区域分辨率系列,具有检测瞬时地理事件如地壳运动,重力场的时空变化,地球的潮汐和自转等问题,这些观测成果可以用于地球内部物质的研究,尤其在解决地球物理方面可以起到辅助作用。测绘学在国民经济上的作用是广泛。丰富的地理信息是国民经济和社会信息化的重要基础,为构建“数字城市”“数字中国”提供了重要的资源。在现代化战争的今天,测绘学在武器的定位、发射、精确制导等方面发挥着不可代替的作用。另外在防灾减灾方面,测绘做出了不可磨灭的作用,2008年汶川特大地震中,测量所的的地图在救灾中起指导作用,减少了灾难等带来的重大损失。在以后的发展中,测绘在防灾、减灾上仍然将发挥它的作用。 测绘学的分类。随着测绘科技的发展和时间的推移,在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。大地测量学研究和测定地球的形状、大小和地球重力场,以及地面点的几何位置的理论和方法。普通测量学 研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时,可以不顾及地球曲率,把它当作平面处理,而不影响测图精度。摄影测量学 研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息,经过加工处理和分析,以确定被测物体的形状、大小和位置,并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态,主要用航空摄影测量。工程测量学 研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理。海洋测绘 研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。地图制图学 研究地图及其编制的理论和方法。 工程测量学。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。 工程测量学的理论平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 现代测绘中的新技术。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低,测绘工作者也不再是人民眼中“农民工”。这些新技术包括:1、卫星导航定位技术。以美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,中国的北斗以及在建的欧盟的GALILES为代表的的定位系统为测绘工作带来极大的方便,而且提高了精度。2、RS(遥感),他是一种不通过接触物体本身,用传感器采集目标的电磁波信息,经过处理、分析后识别目标物的现代科学技术。我们武汉大学在遥感方面实力强大,遥居亚洲第一。3、数字地图制图技术。4、GIS(地理信息系统)GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。5、3S集成技术。即GPS、GIS与RS技术的集成,是当前国内外发展的趋势。在3S技术的集成中,GPS主要用于实时快速的提供物体的空间位置;RS用于实时快速的提供大面积的地表物质及其环境的几何与物理信息,以及他们的各种变化;GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要:我国的经济的发展是很快的,很多的工程上都是会运用测量的,精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的,常用的测量方法有很多,精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词:精密工程测量学;运用;发展 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障,满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段,许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要运用于以下的工业领域:汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;工业用机器人的检测;卫星接收天线安装和维护的精度检测;生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统,最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低,但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型;武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量;武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时,由于GPS技术在摄影测量中的运用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上,如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统,并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准,基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究,通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果,对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式,工程测量学,应用 一、引言 目前,高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养,第二类由普通本科院校培养,第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间,属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校,以就业为导向,以服务社会为目的,确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争,测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此,本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革,以学生为中心,从师生角色转变、课程教学设计入手,注重理论联系实际、创新能力的养成,使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能,培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才,增强学生就业竞争能力,满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力,解决实际工程中所遇问题,是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力: 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识,才能多渠道汲取知识,综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质,找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中,不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习,打好公共基础关,扩大人文社会科学知识,还要打好专业基础课,积极关注学科领域前沿知识,才能激发创造思维,不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合,是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说,其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作,具有很强的工程性和实践性。实践出真知,注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求,面向市场,以应用为主旨,把好实践环节项目设置关,狠抓实践技能训练,使学生在有深厚的理论知识下,具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能,还要具备创新观念,能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态,扩大知识面,关注面对一些工程实际问题,能大胆提出新思想、新方法。显然,只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才,能正确地把理论研究应用到实际工程中,才能有效表达创新意图,将书本知识转化为实际工作能力,实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验,从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案,这样的思维活动属于人类思维的高级阶段,即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上,通过“问(Asking)”“想(Thinking)”“做(Doing)”“评(Evaluation)”四步训练,培养学生的创造性思维能力(包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”)。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程,其理论与实践并重。 1.教学过程中,师生角色转变 在创造性思维教学模式下,教学的中心从过去的“教”转移到“学”, 学生则由过去被动的接受者,成为问题主动探究者。教师在教学过程中,重在引导,说明思维和推理的过程,引导学生发现问题、分析问题,重视并培养学生学习的自主能力,激发其创新与创作热情,掌握良好的学习方法,发挥其主观能动性,进而创造性地解决问题,使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 (1)课程教学目标:按照知识、能力、素质的要求,培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能;掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能,独立思考和分析解决问题的能力;具备良好的职业道德素质,较强人际交往能力,形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 (2) 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的优秀问题。目前,该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材,主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向,以社会实际需求为依据,明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例,将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节,让学生了解新测绘仪器和大型工程案例,贴近社会生产实践,领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况,侧重于知识和技术创新,注重应用型测绘人才能力的开发与培养,诸如:掌握控制网布设原则及布置要求,完成测设任务,进行场地平整测量,学会土方量计算,学会坡度线测设,一般高程法放样,建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 (3)教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看,迫切要求改变旧的教学手段与观念,在教学中,以学生为中心,教师要运用多种教学方法,案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究,积极开展体验式教学,以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上,紧密联系实际,熟悉将来要工作的环境,提高学生的综合业务素质。 (4)教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价,综合工程测量学课程特点,构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系,确保及时发现教学过程中存在的问题并改之,督促教师全面提高个人业务素质,学习积极投入学习,提升教学质量。 基于创造性思维模式,学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算,然后借助相关实验器材,设计方案用仪器测得高差信息,进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确,方法更甚一筹,最后对实测的高程基于方格网进行土方计算,对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现,完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革,在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上,提出以下几点教学改革建议: 1.制定新的教学大纲,编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校,成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练,掌握典型工程中测量工作,为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性,方便教学,进行自主编写,在确保教材内容具较强学术性的同时,也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设,是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习,具备创新意识,把创新作为组织教学的出发点,从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新,以适应教学环境的变化并重新塑造自己,有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能,培养创新意识之外,尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价,严肃考风、考纪,形成公平竞争良性的教学管理机制,促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:论建筑工程测量学科中学生综合能力的培养 摘 要:中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能,又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 关键词:建筑工程测量;实际操作能力;计算能力;绘图能力;合作及自主探究能力 中职教育的目标不仅仅在于通过系统、专业的教学与培训活动,促使中职学生掌握基础的学科知识与专业技能,更重要的在于还必须促使中职学生在学习活动中切实对自身的动手能力、实践操作能力、计算能力、绘图能力、团队合作意识能力等综合能力与素质进行提高与完善,从而为学生日后顺利就业、更好地适应现代社会环境等奠定良好的基础。 一、注重学生实际操作能力的培养 中等职业院校同普通高等院校最大的区别在于中职院校的创校宗旨是培养真正具备实际操作水平与专业技能的初、中级技术型人才。这就决定了中职院校教学中教师必须对学生的实际操作能力给予高度的肯定与重视,通过合理的专业设置及教学,切实促进学生动手能力、实际操作能力的提升与进步。这样才能充分保证中职学生不至于“发展”成为“理论的巨人,实际操作中的矮子”,进而为其毕业之后能真正掌握一技之长,更早、更好地融入社会工作之中打下坚实的基础。 建筑工程测量是建筑施工专业的一门技术性基础课程,其教学目的在于“使学生能独立完成平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘及施工放样等项测绘工作和内业计算工作。这就要求学生必须真正具备独立自主的操作水平与良好的实践操作能力。 无论是从中职院校的性质出发,还是从建筑工程测量学科的具体教学目标来看,注重学生实际操作能力的培养,真正确保学生具备良好的动手与操作专业技能,都成了建筑工程测量一线教师教学工作的重点之重。因此,鉴于这种情况,教师在学科理论知识讲解之外,更要结合具体的学习内容,巧妙而灵活地为学生设置丰富多彩、形式多样的实习课程或者实习机遇,以此提供给学生亲自动手、操作实践的机会,从而为他们自身实际操作能力的切实提升与发展做好充分的准备工作。 例如,在学习完“施工测量”这部分知识之后,我向有关部门申请,在保证学生生命安全的前提下,组织他们深入到正在建设中的施工场地,并鼓励他们将整个社会实践活动贯穿于整个建筑物的建设过程中。此项活动虽然历经的时间很长,但是效果出奇意外的好。通过实际勘察与测量,学生不但进一步明确了施工测量活动中的主要内容及详细步骤:(1)监理施工控制网;(2)依据设计图纸要求进行建筑物的放样;(3)每道施工工序完成之后,通过测量检查各部委的平面位置和高程是否符合设计要求;(4)随着施工的开展,对一些大型、高层或特殊建筑物进行变形观测,更重要的是伴随他们的实践活动,他们还真正深入到施工测量的各个环节、各个过程之中,而这些显然为他们自身实际操作水平及能力的更好提升与逐渐完善提供了充足的保障。 二、学生计算能力、绘图能力的培养 提到建筑工程测量,我们联想到最多的就是各种形式的图表以及庞大的计算量。而建筑工程测量恰恰是一门以测量为主的研究学习课程,这就决定了学生在这一科目的学习中不可避免地将会遇到大量的建筑工程图、计算表格等。《中等职业学校建筑工程测量教学大纲》在其“能力培养要求”中明确指出“建筑工程测量课程要着重培养学生的计算能力与一定的绘图能力,促使学生能运用计算机或者计算器进行各种工程建筑的测量计算”。 我在日常的教学实践活动中就格外注重学生计算能力与绘图能力的培养与发展,迄今为止,都收获了较为理想的教学效果与回响。如,在教学“坐标方位角的计算”时,在讲解完具体的计算原理及计算公式之后,我向学生布置了难度适中、题量适中的课后练习习题: 通过课后习题,一方面帮助学生进一步巩固与复习了他们之前课堂上所学的原理、概念、公式等诸多理论知识点;另一方面则以这些例题为契机,着重对学生的计算能力进行了培养与发展,真正起到了一举两得的良好的教学效果。 再如,在大比例尺地形图测绘的前提准备工作涉及“绘制坐标格网”这一知识,因此,在教学这部分内容时我就格外注重学生实际绘图能力的培养与训练。 除了对角线法绘制方格网之外,我还带领学生在计算机中用AutoCAD软件编辑好坐标格网图形,然后把图形通过绘图仪绘制在图纸上(绘图仪法)。这些都在一定程度上锻炼与培养了学生的实际绘图水平与能力。 三、培养学生的小组合作及自主探究能力 随着经济的快速发展以及人们理念的日渐更新,社会对优秀人才提出了更高的要求、更严格的标准,即人才除了单纯具备扎实的学科基础知识及良好的专业技能之外,还必须拥有一定的团队合作精神以及自主学习、终身学习的科学学习意识及理念。因为,人才只有真正具备自我学习的能力以及合作协调的意识,才能在既适应社会知识快速发展的同时谋求一个良好的人际社会关系,从而才能确保自身专业领域的更好进步与发展。 中职院校是以培养社会主义初、中级优秀人才为主要目的的专业院校,那么,也必须依据社会市场导向制定科学、合理的教学目标。由此展开而来,教师有意识、有目的地通过各种形式的教育、培训活动真正帮助学生形成良好的团队合作意识以及科学探究的自主学习能力就非常有必要了。 那么,建筑工程测量课程中教师应当通过何种措施才能真正贯彻、落实这一宏伟教学目标呢?我个人认为,教师除了要彻底摒弃以往传统而落后的教学模式之外,更要积极更新、转变自身的教育教学理念,真正把学生视作学习活动的主体,并以此为基础,积极创造条件,鼓励学生以小组为单位进行合作学习、科学探究等性质的学习活动。唯有这样,才能真正为学生合作意识及自主学习能力的切实进步奠定良好的基础。 以我自身为例,我在平时的教学实践活动中,就会结合具体的教学内容以及学生各自的性格特征等实际情况,将他们灵活划分为不同的学习小组,并指定详细的活动任务,促使学生在完成任务活动的过程中建立起良好的团队合作意识、逐渐学会同他人沟通、协调与合作。除此之外,借助学生亲身的探究实践活动,还进一步锻炼与发展他们的自我表达能力、自主探究能力、自主学习能力,促使他们在发挥自身最大潜力的同时实现自身综合素质的显著提升与进步。 总之,中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要: 本文对工程测量学进行了定义,指出了该学科的地位及研究应用领域,阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践,简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词: 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说,整个学科的二级学科应作如下划分: ①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面,按照工程建设的对象可分为:建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为:勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责,它是工程建设中最基本的工作之一,它为建筑工程的其他相关工作提供服务,同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛,很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见,而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展,工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展,通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统,具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中,GPS 技术发挥着至关重要的作用,是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新,具有点位选择限制少,作业时光短,结果精度高,工程费用低等优势。过去测地形图时,都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成,最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右,并同时输入特性编码,通过手簿能实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就能输出所要求的地形图,省时省力,工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用,信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作,方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式,主要设备为全站仪、电子手簿等,操作方便,成图效率高,现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息,这是传统测图方法所无法比拟的,是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统(COSA)是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称,它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成:“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”(简称COSA-HC),该系统的最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便,适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合,可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制,可以处理任意结构的水准网和平面网,无须给出冗余的附加信息;其解算速度快,解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术,在主频166MHz 的586 微机上,解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上,可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统(GPS)技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展,科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新,工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术,不但加大了工程测量的精确度,而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与,工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里,工程测量学的作用日益重要。因此,对测量工作要高度予以重视,大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要:近年来,社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出,究其主要原因是学校教学与工程实际脱节,工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式,根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析,提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式,把教学过程与岗位职责要求对应,构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践,使学生的测量技能实现阶梯式提升,形成岗位职业能力,有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词:工程测量;以岗导学;教学模式 在工程项目建设中,最重要、最基础的工作就是工程测量,它贯穿于工程项目的始终,从项目规划、设计到施工,乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段,场地地形图、平面图是设计的依据;在施工阶段,将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴;在其运营管理阶段,建筑物的变形观测离不了测量。目前,像我们这类二本院校的土木工程专业学生,毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多,即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师,也离不开测量工作或管理工作。因此,测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位,即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位,基本可归纳为三类[2]:一是测量工,他们只负责仪器具体操作,是在技术员、测量员的详细具体操作指令下,应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务,而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力,在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员,既掌握测量仪器操作技巧,也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中,他们只需技术员发出简单总体的任务指令,而无需详细的具体操作指令,便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中,他们是可以独当一面的。三是测量工程师,他们既具备仪器操作技能,可以完成一定的工程测量任务,也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中,他们无需别人发出工作指令,自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项,可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中,具有双重身份,即测量员和技术员或施工员。目前,土木工程专业本科毕业生(特别是一线施工人员)步入工作岗位后,一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段,就是一般的“测量工”,这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关,有半年、一年甚至更长时间的,当然也有1~2个月的。跨过这个阶段,就进入了“测量员”阶段,这时他们就成为技术部的一员,与技术员一起工作,其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段,即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”,也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人,开始指导其他技术员、测量员开展工作,这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程,内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等,具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能,培养学生实际操作能力,并能运用所学知识和技能,正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题,使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来,随着计算机技术和信息技术的快速发展,测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用,使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同,而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式,以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学,对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少,即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器,单由于课时、场地等原因,只是在实验课上以观摩的形式进行,学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用,对一些深层次的原因甚至不知,更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施,致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题,结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求,构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的,我们根据课程特点和岗位要求,从岗位职业能力要求出发,以岗位执业能力为优秀,构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应,将其划分为三个时间阶段,即基础理论教学、基本操作技能训练(课程实习)、综合任务实训(专业实习)三个阶段,以项目作为任务驱动教学,实施全过程考核,引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能,加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为优秀,将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应,开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况,依据国家相关职业标准,将岗位技能需求与教学内容对照,设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研,对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析,针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向,按照不同层次岗位技能需求,选择对应的教学内容,构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践,同时,不断总结优化,与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材,共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向,以职业能力训练与职业能力培养为主线,以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8],坚持理论与实践结合的原则,将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应,构建了特色鲜明、与国家(乃至国际)行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来,我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学,使学生的测量技能实现阶梯式提升,逐步形成岗位职业能力,使其毕业之后达到就业“零适应期”,直接步入第二层次(测量员)开展工作。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究,从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策,希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求,提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲,工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展,测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变,使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘,需要测绘专业教学进行相应的教学改革,通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步,从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程,就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革,补充先进的测绘技术,适当增加测量工程学的教学课时,这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多,很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》(武汉大学出版),这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点,具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方,整体内容篇幅过大。由此,需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时,必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中,并作为重点的教材内容进行简绍,对那些过时的测绘技术与仪器,只作概略介绍就可以。其次,对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作,是实际工作中用到的,要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍,要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三,针对前面教材篇幅过大问题,新教材的编订要求精简,要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术,适当缩减重叠的篇幅内容,并上调学生学习该门课程的学分。第四,教材内容编订要体现出综合性,反应出工程领域中普遍的测绘技术,并能对特殊的测绘理论技术进行介绍,将工程主要类型得到全面覆盖。第五,对于应用性极强的工程测量学课程来讲,必须要使得教材内容要以实践为基础,描写总结实践,并提升为理论、原理以及工作流程。第六,对于内容编排上要显示教材的特色,以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容,分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容,其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点,并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点,该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘,由此,只需简要介绍此阶段的测量内容与方法,对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样,由此,需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展,有一部分过时的内容可以省去,只作大概介绍,但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容,这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍,这主要是基于学时设置考虑的,学时较少,那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用,由此,必须要加强该教学内容的详细讲解学习,这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小,所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中,必须要对工程的各个环节都做好建设服务,即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作,使得每一个阶段的工作都能得到有机联系,从而服务好工程建设,做到一致的工作内容和工作标准,能够在工程始终都能将资料进行共享利用,加强工程测量的信息化管理,教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时,还需要注意学生在测量中的责任心的培养,确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 (一)专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后,他们有自己的个性特征,优点与缺点并存,例如较为灵活、变通,但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法,根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍,让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强,要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍,使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力,让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 (二)创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言,采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识,由此,必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力,让学生能够有一个自由发挥的空间,制造课堂教学气氛,促进教学效果的提升。 (三)发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术,实践性极强,对工程建设的作用非常重要,由此,必须要紧密联系工程实际,在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子,进行典型的案例教学,通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等,使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解,从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍,使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述,“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切,必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革,适时更新教材教学内容,舍弃一些重叠的教材内容,使得内容编排上要合理、有特色、全面,能区分重难点,在教学方法上注意采用现代化教学方式理念,吸引学生的专业学习注意力,制造课堂氛围,充分发挥实例型教学法的优势,促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:浅析关于中职 工程测量学 课程教学方法的探讨 论文关键词:工程测量学; 教学方法; 实践能力 论文摘要:本文对中职《工程测量学》课程的教学内容和教学方法进行了分析和探讨,并提出了适合中职教育发展的以培养适应企业需求为导向的教学方法。 中等职业教育培养的是具有一定文化和专业基本理论知识、熟练的专业技能、较强的实践能力和良好的职业素养的中等应用型人才,与此同时,现代测量新技术尤其是3s技术即gps(全球卫星定位系统)、gis(地理信息系统)、rs(遥感技术))的发展对工程测量课程的教学方法改革提出了新的要求。因此,如何改进《工程测量学》课程教学方法使其与中等职业技术教育培养人才的要求相适应,是摆在我们面前的一个重要课题。 1明确培养对象,满足企业需求 《工程测量学》是工程测量专业和地质勘查工程专业的一门专业技术基础课,其内容极其广泛,这就要求我们在教学中一定要明确培养对象,在教材的选取上要针对不同专业学生有的放矢,根据社会实际需要对教材内容进行适当的补充。如就“地形图在工程建设中的应用与精度分析”、“施工放样的基本方法及其精度分析”等两个专业共性的问题应当结合现代企业需要共同进行详尽讲述;而地质工程测量部分只对地质专业学生做详尽讲述,对工程测量学生只做系统介绍即可。切实注重不同专业学生在实际工作中的适应能力,真正做到让不同专业学生能够应用所学过的这些内容去解决实际问题;从而满足不同领域工程建设发展对学生的需要。即做到让不同专业学生学即所用、学即能用,毕业后能顺利参加工作。 2改革教学方法,提高实践能力 工程测量学是围绕着各项工程建设对测量的需求所进行的一系列有关测量理论、方法和仪器研究的一门学科,它与很多工程建设有着密切的联系。随着科学技术的进步与建设事业的发展,工程建设项目越来越多,需要解决各类工程建设中测量问题越来越复杂再加上测量仪器更新换代之迅速,导致传统的教学方法很难适应企业需求。因此,改革当前《工程测量学》教学方法,适应社会发展势在必行。 2.1《工程测量学》理论课部分教学方法的改革 打破“满堂灌”教学方法,建立以学生为中心、以教师为主导的新教学方式。采用讲练结合和讨论式、自主式的教学方法,注重学生思路的引导和启发,以提高学生的学习兴趣和学习积极性。上课根据教学内容决定教学方式,对于难理解和掌握的内容,采用引入一些相关的工程实例边讲边练,精讲多练和课堂讨论的教学方式,对于多解问题、方案选择采用思路引导或课堂讨论的教学方式,对于非重点、难点及描述性内容采用老师指点学生自学的教学方式,灵活多样的教学方法充分调动学生学习的主动性,提高教学质量。 运用现代教育技术,提高教学质量。把计算机技术、网络技术、多媒体技术引入课堂教学是现代教育技术,使用多媒体、计算机网络等现代化教学手段,降低《工程测量学》课程的学习难度,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学是课堂授课的主要形式,计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用,能够吸引学生的注意力,帮助学习,提高教学效率。特别是对测绘仪器使用的讲解上使教学内容更加形象、直观,把抽象问题具体化,复杂问题简单化,有助于学生直观理解。如陀螺经纬仪、全站仪等仪器穿插大量图片,使学生对这些仪器及其操作流程、应用有直观的认识。同时对于学生构造空间模型,测量后内业数据处理等问题的理解和掌握都有很好的帮助,从而更好的达到课程改革的目的。在老师的指导下,利用网络教学有助于学生自我学习,如在校园网上相关的教学资料,向学生介绍一些相关的测量论坛和测量网站,学生可以通过互联网自己阅览学习,了解测量的发展动态。 2.2《工程测量学》实践课部分教学方法的改革 工程测量学是一门实践性非常强的专业课程,实验的好坏直接关系到这门课程掌握成败的关键。只有通过实验和对测量仪器的操作、采集数据、进行计算、测图或施工放样,才能真正理解和掌握测量的基本原理和基本方法,才能真正培养和提高应用理论知识解决实际问题的能力。因此加强和完善工程测量学实践环节,是工程测量学教学改革的重要环节。 笔者认为实验课教学从以下几方面进行: (1)实验目的明确。实验目的是要求学生运用测量基本理论和基本实践操作技能解决建筑工程测量技术问题的实践过程,是培养学生实际动手能力和综合分析问题、解决实际问题能力。故此在实验课程进行前一定要选好实验课题,选的实验最好与实际工程联系紧密。并提前向学生公布以便使学生提前为实验做好准备(包括实验用到的理论知识、仪器操作、数据处理等)。 (2)实验步骤明确。实验步骤严格按照工程实施步骤有条不紊进行。如要求学生按工程要求进行图上设计、实地踏勘选点、实地测量等。 (3)实验实施环节分工明确,安排有序。为了提高实验质量和效率,防止实验课实施过程中杂乱无序,和个别学生因产生倦怠情绪而不亲自动手的情况发生,实验的安排应当分组比赛进行,每组人员分工明确组织有序。这样也更好地激发学生对测量实验课程的学习兴趣。 (4)实验过程中及时排疑解疑。这一阶段是测量实习的最重要阶段,学生在课堂理论学习中遇到的疑问和未掌握的知识都可以通过实验来检验出,这就要求我们老师务必要对其实验过程中提出的疑问及时发现及时有效解决,从而使学生对理论知识巩固和加深理解。 (5)撰写实验总结报告。实验总结报告分为实验操作记录和实验分析总结两个部分。学生撰写实验总结报告,有助于学生在实验操作过程中形成良好的作业习惯,有助于学生对整个实验过程回顾,加深对理论知识的进一步理解和巩固;有助于学生概括总结能力得提高。 3改革考核机制,注重理论联系实际 工程测量学这门课程有很强的特点,主要表现在理论和实践结合非常紧密。采用传统的试卷考核方式难以反映学生的实际操作能力,而且考核内容过于依赖教材内容,导致学生只注重对理论知识的掌握,忽略实际操作能力的训练。因此有必要对考核方式进行改革。 考试的形式,采用理论水平测试与实验测试双重机制考核,理论和实验两项成绩各占总成绩的50%,具体办法如下: (1)理论水平测试,包括平时考查成绩和期末测试成绩两个部分。在教学中,平时的考查包括上课率和作业完成情况、上课的笔记、课堂讨论和答疑情况等,期末考试严格按照教学大纲命题考核。 (2)实验测试,包括平时实验成绩评定和期末专项抽题测试两个部分。平时实验成绩根据平时学生的实验操作、实验报告记载情况及结果来衡量学生的成绩; 期末组织专项抽题实验考试采取学生随机抽题,严格按照实验规范要求根据最终实验结果的准确度来给定成绩。 总之,我们要本着中等职业教育的总体方针以实践能力为中心,以就业为导向,不断开拓创新《工程测量学》课程教学方法,这样才能逐步提高《工程测量学》课的教学质量,培养出更多符合社会需求的技术性人才。
电站论文:强化电站建设风险监管综述 作者:邓朝伦 吴元东 郭定明 单位:贵州乌江水电开发有限责任公司沙沱电站建设公司 贵州乌江水电开发有限责任公司 以提升综合效益为目标的电站建设风险管理 经济效益是指在电站建设过程中充分利用各类资源,调动参建各方积极性,通过对建设风险的控制管理,实现工程“安全、质量、工期、投资”的可控与在控,促进地方经济发展,为“西电东送”出力;社会效益是指电站建设者主动承担社会责任,在工程建设过程中,兼顾地方经济发展,为当地居民带来实实在在的利益,提升地区两个文明建设水平;生态效益是指最大限度减少电站建设对自然环境的负面影响,保护开发好水资源、土壤资源、生物资源,防止水土流失,控制建设污水污染事故等等。建设公司要求员工坚持风险管理人人有责的原则,重新梳理岗位职责,落实人员风险管理责任;坚持风险管理是电站建设决策中重要组成部分的原则,构建了全方位的风险管理决策指挥系统;坚持风险动态发展的原则,必须根据环境和建设进度的发展变化,不断响应和适应这种变化,及时预防新的风险;坚持风险管理有利于促进电站施工建设管理的持续改进的原则,不断打造精品工程。加强组织领导,构建风险管控决策系统成立风险管控领导机构成立了由沙沱电站建设公司经理任组长的企业风险管理领导小组,审评论证风险预算,不断完善风险处置预案,做到风险一旦发生,企业能及时、有效、快速、准确启动预案,有条不紊调动企业和外部人财物等资源,有效控制风险蔓延,将风险损失控制在最小范围。根据风险类别不同,成立不同的风险管控小组,分别由主管安全、质量、技术、财务、行政各部门的公司领导任组长,相关专业部门负责人担任副组长。各小组的基本职责是建立日常的风险管理专项制度,建立预警处置程序,组织开展预案启动演习。企业风险管理办公室设在企业综合办公室,统一管理所有风险日常事宜。构建风险管控决策系统沙沱电站建设公司的风险管控决策系统,主要由以下几方面构成:(1)风险识别系统。在整个建设过程中,设计、施工、监理、业主各自根据自身业务和专业技术知识积累,对工程建设全过程中的各种潜在风险进行发现、识别,确定潜在风险,提出风险项目。(2)运用“本脑”和借用“外脑”。在风险项目提出后,一方面组织设计、施工、监理和业主对风险进行核实评估,按照风险的表现形式和专业管理职能进行分类,积极研究解决路径;另一方面组织大专院校、科研单位、专业咨询机构、行业知名专家进行咨询,借用他们丰富的专业科学知识,共同研究论证解决方案。(3)决策实施。方案形成后由沙沱电站建设公司对方案进行最终决策,组织施工方进行实施,同时抓好现场监督。(4)信息反馈。建立信息反馈系统,全面掌控风险处置效果。全面分析风险,科学评估风险从风险影响程度分类风险共分为4等:一等是特大风险:这种事件一旦发生,将对工程建设进程构成特大影响或造成特大损失,如洪水淹没基坑或厂房、重大移民群体事件、垮坝溃坝等;二等是重大风险:这类事件如果发生,对工程建设进程构成重大影响或造成重大损失,如重大质量缺陷、设计过于保守导致工程投入的大量增加等;三等是一般风险:这种事件如果发生,将构成生产建设的一般事故和一定损失,如一般人身伤亡、档墙边坡垮塌等;四等是局部风险:这种事件如果发生,将对正常工作构成一定影响,如民工因劳资纠纷阻工堵路,协作队伍经营亏损导致窝工等。从专业管理职能上分类主要风险类型有质量风险、安全风险、工期进度风险、环境保护风险、投资风险、移民事件风险、队伍建设风险。全面清理排查,建立风险矩阵经过综合分析、排查与汇总,沙沱电站建设公司形成的风险矩阵(表略)针对潜在风险采取的措施工程安全风险根据表1,沙沱水电站建设中主要安全风险集中在以下几个方面:洪水对施工安全构成的威胁风险、爆破作业形成的安全风险、重大设备毁损风险、对水上交通安全形成的风险、开挖边坡垮塌风险、触电事故风险、停电事故风险,针对这些施工安全潜在风险采取稳妥可靠的技术预防措施:(1)为避免水淹基坑、厂房,危及人员、设备安全,采取了以下4条技术措施:a.成立水情预报中心,随时掌握江水的变化趋势,便于采取正确抉择;b.制定防汛应急预案,并进行演习检验,确保洪水来临时人员、设备安全撤退;c.2008年汛前将右岸上下游土石围堰改造为混凝土面板过水围堰,为当年汛后遭遇的200年一遇洪水袭击后的基坑快速复工奠定了坚实基础;d.2009年汛前截流,将左岸上游土石围堰修改为碾压混凝土围堰、加高纵向围堰,确保了汛期基坑施工的安全。(2)为降低爆破作业影响,确保人民生命财产安全,相应采取了以下5条措施:a.安全教育进村寨、进学校。在村寨里悬挂安全标语,设置安全知识宣传栏,组织村级干部培训,提高村民安全意识,养成安全出行习惯;将安全知识讲座搬进校园,在校园周边设置安全温馨提示等。b.施工区域分层次封闭管理。为减轻工地内的交通压力、控制村民进入施工安全红线区域,对进出施工区的主要通道设置门岗,对村民和其他人员进入施工区进行检查与控制;为防止人畜误入施工区域,在征地红线上设置铁丝网;各施工承包商对自己的施工范围设置检查哨,必要时段增派警力协助现场安全管理。c.实施科学爆破作业。保持爆破时段的固定,并张贴公告告知周边居民,让其进行必要的避让;通过有资质的单位的检测,利用检测成果进行爆破作业设计,将周边居民区的爆破震动速度控制在1cm/s以内,保证居民建筑物的安全;在未搬迁移民住房附近必须进行爆破作业时,采取定向爆破;每次爆破作业必须进行装药量、引爆方式、分段设计进行审批,并在装药、连线时由监理现场监督执行。d.建立《沙沱水电站爆破损坏居民房屋调查、定损、补偿规程》,并向居民公开宣传,明确了补偿范围与标准,调查时间与调查机构,使居民房屋受到损坏后不产生过激反映。(3)为避免重大设备毁损,采取了以下有效措施:a.建立特殊设备档案管理制度,对参与工程建设的主要重大设备建立健康档案,相关手续与检验不齐全的禁止投入运行;b.对已经投入运行的重大设备给予重点关注,进行定期检查、明确专人操作、完善操作监护;c.对发电设备进行招标承运后与承运商共同考察运输设备与通道,采取工程、技术措施确保运输安全;d.设备运抵工地后制订专用防护措施,进入专门存放场所,明确专人看护,定期检查维护。(4)为避免过往船只发生安全事故,通过与海事部门协商,下达了施工河段禁航令,并在施工区的上下游分别设置禁航标志,安排执勤岗哨,严禁任何船只进入施工河段,对经营受损船只实施断航补偿。(5)为避免高边坡垮塌,采取了以下技术措施:a.由地质工程师现场跟踪开挖揭露出的地质状况与设计地勘成果不符的区域,及时研究结构补强措施,并予以实施,避免地质结构缺陷导致的边坡垮塌;b.为避免开挖面揭露后长时间暴露形成风化及雨水侵蚀形成局部垮塌,细化了支护措施。(6)为杜绝触电事故发生专门制定了《工程用电管理规范》,要求电缆不入水、不下地,未经试验合格的用电设备不得投入使用,以此保证施工用电过程中的人身安全。(7)为避免停电后基坑水位迅速上升,混凝土拌合楼停止工作的消极影响,在工程一期截流前就预先购置了1台1000kW的柴油发电机,并随时确保能投入发电。为预防风险的发生,成立了工程建设安全管理委员会,由建设公司经理任安委会主任,设计、监理、施工等单位主要负责人担任副主任。安委会下设办公室,各承包商设安全专职管理人员,各施工作业队设现场安全员,班组设兼职安全员,建立健全管理制度,明晰参建各方安全管理职责。在计划、布置、检查、总结、评比工作的同时列入安全工作,形成全方位抓安全的有效网络。工程质量风险沙沱水电站建设阶段的质量风险主要集中在以下2个方面:a.大坝碾压混凝土质量风险。主要为温度裂缝、层间结合不良、下沉变形、混凝土强度不够、表面龟裂。b.大坝主体及绕坝渗漏超标质量风险。大坝渗漏超标主要原因是坝段分缝止水材料施工质量不合格,分缝部位灌浆不合格,碾压混凝土层间结合及防渗灌浆不合格;绕坝渗漏超标主要原因是山体防渗帷幕因漏灌未形成整体,溶蚀部位处理不当被水压击穿。(1)针对碾压混凝土质量风险采取以下技术措施:a.防止温度裂缝。在大坝浇筑施工前对工程所在地周边可能参与主体工程胶凝材料投标的材料供应商的材料进行理化分析,与工地生产的砂石骨料进行配合比实验,用实验结果指导现场生产;在混凝土浇筑体中通冷却水,消除水化热对浇筑体形成热应力破坏;要确保拌合楼制冷系统正常运行,稳定混凝土出机口温度;夏天在浇筑仓面设置遮阳棚,进行仓面喷雾防护,降低浇筑环境温度。b.防止层间结合不良。为避免施工组织不合理以及同一仓混凝土前后入仓时间跨度大的问题,对施工承包商的现场施工组织状况进行了分析论证与调整,确保混凝土施工强度;为避免前后2仓混凝土层面处理不到位,强化了层面凿毛的验收、层面清洁的处理;利用混凝土钻孔取芯的手段检验混凝土浇筑层间结合状况。c.预防混凝土下沉变形。利用业主组建的中心试验室对砂石骨料进行严格检验,调整承包商的生产控制工艺,将骨料尖角成分控制在规范标准以内。d.为避免混凝土强度不够,特别是后期强度不足,对每批胶凝材料进场都由中心实验室出具配合比通知,保证胶凝材料比例充足、适当;对每批掺和料进行检验,确保入仓掺和料合格;根据碾压混凝土原材料的品质特征制订碾压规范。e.为避免混凝土表面龟裂,夏季施工除搭设遮阳棚外,还对表面进行水雾喷洒;冬季施工进行表面覆盖。(2)针对渗漏超标质量风险采取了以下技术措施:a.大坝渗漏超标。业主统一招标采购分缝止水材料;明确施工技术要求和检验标准;优化灌浆孔位的布置,针对不同部位制定不同的施工工艺与控制标准。b.绕坝渗漏超标。利用地质勘探成果进行防渗帷幕施工,根据岩体吃浆情况以及地质勘探成果对灌浆设计进行修正,调整灌浆方法。沙沱水电站在工程建设中严格质量管理,制订质量奖罚制度,坚持施工现场质量例会制度,并加强原材料和现场质检,将质量隐患消灭在源头。在工程建设中坚持“工作不留遗憾、质量不留缺陷”的理念,做到质量检查工作横向到边、纵向到底,不留死角,覆盖整个工程的施工,杜绝一切质量事故的发生。 工期进度风险沙沱水电站建设主要进度风险体现在以下几个关键节点上:2007年汛前纵向围堰工期风险、2008年汛前大坝右岸上下游围堰施工进度风险、2009年汛前左岸上下游围堰闭气工期风险。(1)针对2007年汛前纵向围堰工期风险采取了2项关键措施:a.进行设计优化。经过反复论证,结合乌江干流洪水持续时间短、上游水库群已经形成并由乌江公司统一调度的优势,决定将纵向围堰的挡水标准由汛期10年一遇调整为枯水期10年一遇,从而将原来的30万m3碾压混凝土优化成5.8万m3常态混凝土,保证了汛前实现度汛面貌。b.解决砂石料来源。通过对地方砂石加工厂进行调研,确认按优化后的纵向围堰方案,经派员进行砂石加工指导,严格砂石加工过程中的检验监督,满足纵向围堰浇筑的砂石料质量和数量要求,从而顺利解决了砂石料问题。(2)针对2008年汛前右岸施工节点进度风险采取了以下3项关键技术措施:a.将右岸上下游土石围堰改造成混凝土面板过水围堰。由于年初受凝冻灾害的影响,汛前完成施工任务已经不现实,通过对来水持续特点、可能来水量、基坑进水后恢复工作量的精细分析,决定将上下游土石围堰改造成混凝土面板过水围堰,以保证主汛期基坑的施工。b.采用复合灌浆技术。针对上下游围堰基础为天然河床,而河床中岩石层间溶蚀严重,截流后基坑涌水、漏水严重状况,采用3项非常技术手段实施灌浆作业:将土石围堰灌浆孔从设计的直线分排布置优化成三角形布置,增强灌浆的立体效果;将土石围堰原来施工中的浆液灌注优化为砂浆、浓浆、浆液分段灌注;对纵向围堰底部及基坑河床深处溶蚀带采用遇水膨胀物、砂浆、膏浆、化学灌浆等复合灌浆手段。c.创新施工工法,保证施工强度。按常规,碾压混凝土施工一般都要避免在盛夏季节进行,参建各方经过研究与论证,除采用传统的冷却、通水、喷淋措施外,还在作业面设置了遮阳棚,以避免阳光直射,保证了施工强度与工程进度。(3)针对2009年汛前左岸上下游围堰闭气工期风险,由于工程汛前截流,第1场洪水来临时洪水流量从截流前的600m3/s持续上升至4200m3/s,洪水持续时间35d,为此,采取了以下技术措施:a.将原设计的左岸上游土石围堰灌浆闭气优化为碾压混凝土围堰加防渗灌浆。土石围堰灌浆时间长,不定因素多,虽然可能节省少量投资,但进度风险大,所以优化为碾压混凝土围堰加防渗灌浆方式。b.将碾压混凝土基础浇筑调整为水下混凝土浇筑,再将左岸河道一分为二,半边过流半边施工,基础部分浇筑水下混凝土。c.围堰上设置过水廊道与叠梁门。由于临时土石围堰漏水太大,围堰上升过程中必然会翻坝行洪,无法继续施工,遂在围堰上用预制的混凝土廊道过水,浇筑到顶后放下叠梁门挡水。d.采用硬填料筑坝技术。由于左岸截流时间晚,下游围堰施工受运输通道及混凝土加工强度的限制,因此采用了硬填料筑坝技术,该技术是利用开挖弃渣、天然砂砾石料等各种粗骨料,并简单剔除超径料后掺入少量胶凝材料,经现场简易拌和,利用振动碾压密实并胶结成具有一定强度的干硬性坝体,这种坝型结合了面板堆石坝和碾压混凝土坝的特点,具有施工快捷、安全环保、投资经济等优点,实现了下游围堰的施工节点工期。加强风险管理,针对现场每个调整方案,都由施工承包商提出人员、设备、材料的投入计划,交设计、业主审核,调整审核的方案交监理监督施工承包商执行。依据施工现场实际,设置节点工期和节点工期奖,激励参建员工为实现节点工期努力拼搏。工程投资风险电站建设主要投资风险有竣工决算可能突破工程概算的风险,施工承包商倒挂业主材料款的风险。(1)为避免竣工决算突破工程概算风险采取了4项技术措施:a.设计方案优化。如纵向围堰体形优化、坝肩开挖线调整、进场公路线路优化等。b.施工方案优化。通过现场观察,对大坝浇筑入仓手段、施工组织中的不合理成分进行纠正与整改,收到了保证质量、确保工期、节省管理成本的三重效果。c.招投标造价控制。通过市场竞争来选择施工承包商,控制工程建设投资,建立科学合理的招标评价体系,并维持其正常运转。d.四级配碾压混凝土研究。碾压混凝土在国内一般采用二、三级配,二级配中所使用的粗骨料(碎石)粒径为5~20mm、20~40mm,三级配中除上述2种外,再加上粒径40~80mm的粗骨料。沙沱水电站在国内首次系统全面开展四级配碾压混凝土试验,研究出的混凝土配合比、施工工艺措施具有良好的碾压层面结合性能与混凝土抗裂性能,填补了国内在四级配碾压混凝土研究领域的空白。(2)为避免施工承包商项目决算时倒挂业主材料款采取的措施如下:a.定期开展经济活动分析。每月由业主财务、计划、工程、物资供应4个部门负责人参加,对主要施工合同根据工程款结算情况、支付情况、材料供应情况、工程新增变更情况,分析对承包人的支付风险,确保工程材料款能如数扣回。b.抓好合同造价管理和合同变更处理,随时掌握承包人合同履行情况,便于材料款暂缓扣回与全部扣回的管理决策。工程环保风险(1)为防止工业、生活废水排入江河污染水质的风险,采取了以下技术措施:a.实施砂石骨料半干法生产,将原料集中冲洗,滤干后投入生产,克服了传统生产方式的缺陷。b.细砂、废水回收。采用砂水分离、细砂回收泥水沉淀浓缩污泥干化溢水沉淀清水回收的循环处理方案,对泥水沉淀浓缩过程中排放的污泥进行机械干化脱水处理工艺,降低制砂成本,稳定砂的细度模数。细砂回收后的废水通过排水渠和配水井集中进入废水处理系统的浓缩池,浓缩池溢水流入沉淀池,沉淀池溢水进入清水池,再通过循环水加压泵站送至高位水池后用于生产用水,在施工现场实现了废水零排放。c.生活用水达标不排放。将施工区营地产生的生活污水经处理后注入砂石系统污水处理系统的清洁池,进行统一循环利用。业主营地的生活污水设置1套生活污水处理设施,生活污水经汇集进入该设施,经过厌氧-好氧等工序处理后,用于浇灌业主生活营地的植物。(2)为消除施工对自然植被破坏的风险,采取了以下技术措施:a.设计优化。调整右岸上坝公路及坝肩开挖线,保住了大坝右岸下游林地;优化设计进场公路线路,减少13km新路基开挖,保住了灌木林地与草地。b.植被恢复。对电站永久工程占地区、施工营地区、堆弃渣场区、施工公路区、库岸影响区、进场公路边坡等容易造成水土流失的区域采取了植物措施进行治理,目前已完成了一期绿化,共11000多m2。(3)为防止固体建筑垃圾进入水体,采取了以下技术措施:a.提前进行渣场建设,处理好渣场的排水系统及拦渣设施建设。b.严格弃渣管理,任何单位不得抛渣下河,严禁在渣场外弃渣。c.对开挖边坡及时采取工程措施予以支护。(4)为减轻粉尘与噪声污染,采取了以下措施:a.限定爆破时间、固定强噪声源、限制施工区车辆运行速度,夜间严禁鸣喇叭等措施,尽量降低噪声污染。b.业主组建道路维护工作队,每天进行施工道路清扫,定时对场内道路进行洒水除尘。c.取缔工地内小砂石加工设施,砂石加工厂采用半干法生产。对环境保护从实施规划、方案设计、招投标、施工等进行组织、落实,始终坚持环保“三同时”原则,执行环境评价制度,认真开展前评价和后评价与竣工验收工作。移民潜在风险针对移民潜在风险采取的措施如下:(1)坚持群众路线。对移民安置的重大事项要充分依靠群众,听取群众意见与呼声。设计院在移民意愿调查时就反复征求移民安置意愿,对要求集中安置的移民,在选点、建设规划上进行从下到上和从上到下审查与征求意见。对移民建议给予高度重视,遇到不同意见进行充分研究论证,力求让最大多数移民满意。(2)政府管民生、业主管工程。结合其他工程移民专项工程建设的教训,避免工程建设质量问题、实施超概算纠纷、建设进度影响移民搬迁问题,通过与政府协商,由沙沱电站建设公司组织移民专项工程的建设,政府负责工程实施的监督与验收,协调工程建设中与当地居民的矛盾与纠纷。实施后,在概算范围内节省的资金交由地方政府用于移民点及移民的后期完善与扶持。(3)与主体工程同等对待。业主将政府委托进行移民复建专项工程建设视为政府对企业的信任,更将其视为实现工程按期投产发电和库区长治久安的基础,严格工程建设管理程序与质量管控手段,确保工程质量经得起时间的考验。(4)矛盾纠纷排查。为及时处理民间纠纷,防止非移民问题移民化,当地政府经过走访调查,对存在的矛盾纠纷进行排查与归类,组织政府职能部门对民间纠纷进行调解处理,为电站建设提供良好的施工环境。2.4.7队伍建设风险针对队伍建设风险采取的措施如下:(1)构建业主监督体系。a.企业党委负总责。企业党委对反腐倡廉、构建惩防体系的工作高度重视,将构建惩防体系、建立防控机制的工作纳入年度工作目标,与党委中心工作一起安排、一起实施、一起检查考核。b.派驻纪检监察员。纪检监察员由上级公司派驻,对上级党委、纪委负责,有效克服上级监督远、同级监督软、下级监督难的弊端。c.企业职能部门成为监督主体。通过与企业内各职能部门签订党风廉正建设责任书,强化部门领导的监督意识,确保自己管理部门内不出现贪污腐败事件。d.发挥党员模范带头作用。通过与关键岗位党员签署廉洁从业责任状,明确党员在廉洁从业中的责任、权利与义务,提高党员在监督上的自觉性。(2)明确设计、监理的职业操守与监督职责。由于参与工程建设的设计、监理单位主要从事技术与管理服务,其职务犯罪主要表现是通过对施工承包商施加影响,为相关当事人谋取不当利益。为防止利用职务之便,通过向承包商推荐协作队伍、管理人员、指定设备材料的生产厂家或承销商,为此,制定了《沙沱水电站建设工地建设管理单位三不准规定实施细则》。在服务合同中明确监督的范围与标准、权利与义务,并进行履行情况检查与考核,将承包商的施工组织、质量、进度与安全管理纳入日常监督中,控制工程建设的主动权。(3)明确施工承包商的廉洁职责。通过与施工承包商签订廉政建设协议书,明确承包商对建设管理单位实施监督的责任、权利与义务,提高承包商的监督意识;邀请承包商领导进行廉洁从业讲座、培育参建单位廉洁从业意识。针对施工承包商容易发生的违规分包、克扣工程量、拖欠务工人员工资等,制定了《沙沱水电站施工承包商协作队伍管理实施细则》、《沙沱水电站施工承包商拖欠务工人员工资协调处理程序》等制度,并设立专门机构,受理有关人员的举报与投诉。(4)社会监督力量的形成与运用。通过制订、公布群众监督事项举报程序与奖惩办法,形成社会监督网络与社会监督力量。 实施效果 (1)到目前为止,按投标合同价格计算,通过设计优化已节省投资1.1亿元人民币。(2)工程项目结算支付进度与现场实际工程进度相符,杜绝了超进度支付风险。(3)2008年4月17日截流后,在突遇的洪水面前,各项工作有条不紊,在1个月内成功达到度汛目标,为我国大型水电站汛前截流开创了成功的范例,为工程赢得半年工期。(4)自2006年工程动工以来,未发生重大人身及设备事故,工程质量良好。(5)工程进展迅速,各节点工期目标均达到或超前于国家审定的工期,在同规模水电项目中处于领先水平。(6)未发生移民群体事件,业主承担的移民专项复建工程进展顺利,质量、进度、安全可控。(7)在已完成的200余个工程项目招投标中,严格按制度和程序办事,至今未收到1份举报违规的行为,干部、员工未发生违纪行为,树立了企业良好的社会形象。 电站论文:小水电站运营管理论文 1小水电管理方式 目前,国内小水电站的管理模式一般有自运行管理和委托管理两种。自运行管理就是企业自行组织人员对电站的大坝及发电设备的运行和维护工作负责,这种管理模式对于企业来说,工作任务繁琐但易于管理控制。鉴于水电站自身生产特点,委托管理又分为全部委托运营管理、运维委托管理、维护检修委托管理三种。(1)全部委托运营管理就是企业不仅将生产运行委托,而且也将经营职责进行委托,企业按合同预定收取投资回报。这种模式大大增加了被委托方的风险,企业对被委托方没有相应的控制措施。但是,小水电站因其专业化性质,被委托方在水电站经营管理方面,其承担的风险远比企业要大得多,且风险的控制能力较企业强。(2)运维委托运营管理也就是企业仅将生产运行委托给大的发电站或公司,而不将经营职责委托,自己进行控制,企业按合同预定支付给被委托方运行管理酬金。委托的内容主要有:委托生产运营及发电设备的正常运行,日常维护,技术管理和安全管理;委托发电设备大小修工作;物业管理等。这种管理模式较为普遍,湖南石门金家沟水电站就是采用这种管理模式。(3)维护检修管理就是企业参与电站经营管理和运行管理,企业只将发电设备的维护,大小修工作进行委托管理,委托给有专业检修人才和队伍的发电站或企业。 2小水电委托管理分析 2.1小水电委托管理的风险(1)委托方的风险主要有人为风险、经济风险、自然风险、政策风险等。人为风险包括人员管理水平,不可预见事件等,经济风险包括资金筹措不力,宏观经济形势,投资环境恶化,市场物价,投资回收期过长等;自然风险包括河流降水来水,恶劣的气候条件与现场环境、自燃小灾害等,政策风险包括国家政府主管部门的行为、态度,管理体制等。(2)被委托方的风险主要有管理风险、责任风险、发电设备设施性能风险等。管理风险主要在于管理人员管理水平,技术人员技术水平和责任心;责任风险主要在于委托费用风险,替代责任风险等,因此,单就这些方面被委托方的风险并不比委托方小。 2.2小水电委托管理的利弊分析 2.2.1委托管理模式下对委托方(企业)的利弊①减少委托方人力资源管理成本,同时,小水电站委托管理下收益远比自己培养专业人才队伍来得快。②委托方把小水电站运营管理委托给专业队伍,分出一些风险给被委托方,减少企业部分风险,同时,利于电站安全稳定生产,进而实现利益最大化。③委托方把小水电站运营管理委托给专业队伍,可以集中精力进行融资和再投资,做大做强自身优秀业务,利于企业多元化、长远化发展。④委托方把小水电站运营管理委托给专业队伍,增加了自身监管工作和风险。⑤委托方把小水电站运营管理委托给专业队伍,必须在委托管理合同方面做足功课,以使双方实现共赢,否则则是双方两败俱伤,甚者出现投资严重亏损。 2.2.2委托管理模式下对被委托方(企业)的利弊①委托管理下使被委托方增加额外收入,降低人力资源管理成本,尤其对那些旧的大水电站企业,分流一部分过剩人员,盘活企业自身发展。②委托管理模式下促使一部分专业化运营管理公司的建立和发展。③委托管理模式下经济利益和风险责任原因促使专业化发电企业加强自身管理,提高自有专业人员水平等。④部分委托方由于自身专业知识和资金原因,在投资建设阶段对设备选型欠佳,致使被委托方设备风险严重加大,进而影响安全运营管理。 3结语 我国电力行业因为受经济体制的影响,政府在不同时期为解决电力紧缺问题采取的一系列鼓励措施,致使形成了比较复杂的行业结构。投资主体多元化,使电力发电市场参差不齐,管理水平和专业技术受限进而出现小水电站安全事故频发,在此大背景下委托运营管理应运而生。尽管小水电站委托运营管理发展过程中出现这样那样的问题,但随着电力发电市场不断完善发展,企业对委托运营管理模式进行积极探索创新,运用新技术、更高的管理水平指导小水电站正常运营和发展,这种模式是今后小水电站发展的大趋势。 作者:靳伟锋张毅单位:长沙理工大学能源与动力工程学院湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司皂市水电站 电站论文:核电站热处理工艺论文 1热处理后的微观组织 图1为不同温度淬火后试样的微观组织。可以看出,淬火温度在860℃时内部呈铁素体结晶,温度上升至880℃后,内部组织没有明显变化。继续提高温度,加热到900℃时,组织开始变化,铁素体逐渐被粒状和条状的贝氏体替代。在920℃淬火保温后,钢板内部组织全部为均匀致密的板条状贝氏体组织。可见,采用920℃进行淬火处理能获得组织更致密的钢板。图2为不同回火温度下试样的微观组织。可以看出,在630℃和650℃回火后要比670℃和690℃回火后的组织更加均匀。这是由于在630℃和650℃回火后,组织为回火贝氏体,而随着回火温度的逐渐提高,回火贝氏体开始慢慢长大,转化为粗大长块状的贝氏体。可见,理想的回火温度为630℃。 2力学性能 表4为不同回火温度下试件的力学性能测试。可以看出,随着回火温度的升高,SA738Gr.B钢的屈服强度逐渐降低,630℃回火处理后要比690℃回火处理后高出98MPa。同样,抗拉强度也随着淬火温度的升高而逐渐降低。在抗冲击性能方面,不同回火温度下的冲击性能有所变化,但是变化幅度不大,在690℃下回火试样的冲击韧度较高。综上所述,SA738Gr.B钢的最佳热处理工艺是920℃淬火,保温30min,之后在630℃下回火,保温60min。 3实验结果的工业化应用 根据实验室得出的实验结果,在首钢应用该热处理方案对SA738Gr.B钢进行工业化热处理。热处理完成后随机抽取钢板分别截取表面、1/4断面、心部断面进行金相观察,金相组织如图3所示。可以看出,经回火处理后,钢板组织主要为贝氏体,各断面组织没有差异,表面组织更为细密。与实验结果基本相同。表5为试样的室温拉伸性能测试结果。可以看出,1/4处和1/2处的室温横向拉伸性能变化不大,同实验室结果相比,在1/4的力学性能较吻合,因此经工业热处理后的钢板具有了良好的力学性能,能更好的满足核电站建设用钢的标准。图4为工业热处理后钢板的低温抗冲击性能测试结果。可以看出,即使温度降至-80℃,钢板仍然有150J左右的冲击吸收能。而在-20℃至-40℃,冲击吸收能保持在280J左右。可见,经工业热处理后的SA738Gr.B钢具有优良的低温抗冲击性能。 4结论 通过实验室和工业热处理检验,确定了核电站用SA738Gr.B钢的热处理工艺为920℃淬火,保温30min,之后在630℃下回火,保温60min。用该工艺热处理后的钢板在厚度方向上组织更为匀细,力学性能有了很大的改善,其抗拉伸性能和低温冲击韧性都能满足要求,为核电站用钢的品质提高提供了一定的参考价值。 作者:孙莉莎单位:重庆城市管理职业学院 电站论文:水电站中的机电一体化论文 1水电站的测控系统 1.1机组运行状态监控机组运行状态监控主要包括机组各部的轴承温度、冷却油温、冷却油槽油位、机组转速。机组各部轴承及油温通过热铂电阻测得实时温度,自控系统对实时温度与整定温度进行对比分析,若达到整定报警温度就发出故障报警提醒值班人员,若达到停机温度直接发出停机指令停机。冷却油槽油位通过机械的油位计或者磁翻转油位计对冷却油位进行监测,通过油位计上的电子接点检测油位是否在正常范围之内,若发现油位偏离正常整定位置,自动监测系统发出油位异常的警告,提醒运行值班人员检查油位。机组转速测控通过安装在机组上的旋转编码转速测量仪来监测机组的转速,当机组的转速上升使PLC微机调速器不能及时调整到额定转速且达到飞逸转速时,跳过PLC微机调速器调速控制指令直接停机令使机组停机,保护机组的安全。 1.2压缩空气系统自动控制水电站的空气系统主要给机组的制动、密封及检修提供压缩空气,机组正常运行中压缩空气需要一个稳定的压力来保证正常的生产用气,电厂安装有空气压缩机、储气罐及配套的自动控制系统,在储气罐上安装有压力变送器以及电接点压力表,自动控制系统根据压力变送器及电接点压力表测得的实时压力值与整定的启动与停止空气压缩机的压力值进行比较,若实时压力低于启动压缩机压力就自动启动压缩机,当压力达到停机压力时自动控制系统自动停止压缩机。 1.3PLC微机调速系统的自动控制PLC微机调速系统是水电站自动控制的优秀系统,也是机电一体化技术在水电站集中应用最多的系统,该系统集中应用了电子测量技术、机械测量技术、机械液压调速技术、远程控制技术等,由于水力发电厂其启动、停机时间短、效率高及功率调节范围大等优点常被作为电网的调峰调频机组使用,因此PLC微机调速系统应具有灵敏性、可靠性、调速连续性等要求。PLC微机调速系统在水电厂中通过采集发电机频率及电网功率调整水轮发电机组的转速及有功功率,采集到的发电机频率经转速与频率关系公式n=60f/p(n为转速,f为频率,p为转子磁极对数)转换为机组实际转速,实际转速与机组额定转速相比较,若发现转速偏离额定转速,自动调速系统将根据转速调速命令使其调速液压系统开/关水轮机导水机构调整机组转速。PLC微机调速系统得到电网需要调整有功功率指令时在保证机组转速的前提下,通过调整水轮机导水机构的开度来调整机组的有功功率。为了使水电机组实现随着频率和功率变化自动调解的目的,PLC微机调速器通过电子测控装置测得发电机实时频率或电网功率命令机械液压装置动作带动导水机构动作,调整水轮机导水叶开度来实现调速,同时机械位移测量装置将液压装置导杆位移量同时反馈给PLC微机调速器,PLC微机调速器根据反馈数据与机组转速、功率与导叶开度曲线判断调节位置是否与电子测控装置测得的频率或功率相一致,是否还要下达调节命令。机械液压装置作为PLC微机调速中的唯一动力装置,其自身也拥有自动控制系统,通过自身的控制系统控制动力源,机械液压装置的动力源通过储油罐上的压力显控器(电接点压力表)设定的油压上、下限控制齿轮油泵的起停,使其动力源始终保持调速所需的工作压力。 2水电站机电一体化集成 水电站的机电一体化技术主要运用在上述的系统中,这些自动控制系统通过集成构成了水电站安全监测与运行的自动控制系统,通过水电站的中央控制室的控制,使得分散的独立运行的互不相关的系统成为一个整体,这些监测与控制系统不仅可以独立运行,同时还必须相互综合利用才能充分发挥出机电一体化技术的优势。各个系统通过中央控制室的集成,不管哪一个系统出现故障都将会影响整个自动控制系统的运行,其为电厂的安全平稳运行提供了有力的监测与自动控制保障。 3结语 水电站通过机电一体化技术的应用,使其“无人值守,少人值班”成为现实。随着现代网络技术、机电一体化技术、工业视频监控技术的不断发展,必将对水电站自动化控制的应用产生深远的影响,同时多电厂的集中控制也将成为现实。 作者:尤世震单位:新疆昆仑工程监理有限责任公司 电站论文:智能变电站自动化技术论文 1智能变电站自动化的特点 在电网的建设中,智能变电站是非常重要的组成部分,主要是传输和分配电能,并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面,首先是功能综合化,指的是结合变电站自动化系统的运行要求,综合考虑二次系统的功能,优化组合设计,以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化,模块化和数字化保护、控制和测量装置,这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块,以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化,变电站综合自动化的实现,可以促使无人值班、人机对话得到实现,并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现,对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中,非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化,需要实现的功能有很多;对电网故障进行检测,以便对故障部分尽快隔离;对变电站运行实时信息进行采集,监视、计量和控制变电站运行情况;对一次设备状态数据进行采集,以便更好的维护一次设备;促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现,在微机保护方面,保护站内所有的电气设备,如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置,如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集,在状态量方面,断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容;各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量;脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量,促使电能测量得到实现。 2智能变电站自动化技术的调试 智能变电站自动化技术需要进行调试,主要调试的内容在于:第一,进行站内网络调试,站内网络主要由交换机以及通信介质构成,需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二,对计算及监控体系进行调试,对设备的外部进行检查,进行绝缘实验以及上电检查,检查遥信、遥调、遥控等功能,检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三,调试继电保护,主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四,调试电站中的不间断电源,实时监测网络状态,主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五,对采样值系统进行调试,主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行,减少工程建设的试验时间,从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。 3智能变电站自动化的建立 3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理,对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控,每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理,而且还可以借助GPS等形式,提高电力管理效率。 3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题,因此可以在原有的基础上设置应急系统,此系统平时不会参与电气运行,但是需要定期对其进行检查,因为如果出现了相应的电力故障,应急系统由于自身原因无法及时投入使用,那么将会造成不可预计的损失。一般情况下,可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配,主保护与备用保护要分开,方便设备运行时的保护与运行后的维护。 4结语 综上所述,文章已经对智能变电站的安装施工要点进行了系统的分析。智能变电站可以提高电力系统的自动化运行,减少相应的人为工作量,这正是我国电力系统自动化发展的重要趋势,但是在实际的安装施工过程中,需要对每一个要点进行系统的分析,每一个安装的步骤都要严格进行把控,争取保证智能变电站的正常运行,为我国电力系统的发展提供坚实的保障。 作者:何祥单位:达州供电公司 电站论文:水电站数字化管理论文 1“数字化大岗山”工作开展情况 大岗山水电站大坝属特高拱坝,技术要求高、施工干扰及管理难度均较大。在施工过程管理中,大坝混凝土施工进度控制与温控防裂、大坝基础处理的管理尤为关键。为了解决上述问题,大岗山公司十分重视工程数字化建设,先后组织了混凝土缆机防碰撞系统、安全监测信息管理系统、大坝混凝土温控决策支持系统、基础灌浆工程施工监测系统、大坝施工进度仿真系统与数字监控图像信息采集系统等子系统的研发与应用。各项子系统的开发与建成投用,对大岗山工程建设发挥了重要作用。为了充分发挥系统之间的综合作用,加强工程建设的进度、质量、安全、计量等监控,大岗山公司建立了数字化系统集成平台。2013年4月,大岗山数字化集成平台建成投用,该平台以ESB服务总线为纽带,以工程建筑物信息模型为载体,整合现有的进度仿真、温控仿真、缆机运行监控、安全监测、视频监控、灌浆监控等六大业务子系统及混凝土生产等专项子系统,实现了对大坝混凝土关键施工与温控过程、灌浆施工过程的综合管理与分析,以及对安全、质量、进度、工程量等施工过程的全面掌控,确保了工程全方位处于可控、在控状态。 1.1大坝施工管理数字化 1.1.1安全管理(1)缆机防碰撞系统。大岗山水电站大坝主体工程施工需用混凝土量322万m3,钢筋制安量3.5万t,模板周转量1.5万t,其他辅助材料4.3万t。坝体施工的主要吊装设备为4台平移式缆索起重机和4台塔式起重机等设备。这些设备布置在狭窄的施工场地上,工作范围彼此重叠,为了防止大坝施工现场施工设备的碰撞,避免由此产生的事故对人员、设备的伤害及施工进度的影响,大岗山公司于2013年5月开发建设完成一套大坝施工设备防碰撞预警系统。该系统可实时地自动检测各施工设备及其相关部件(如臂架、塔架及吊钩等)的位置、运动方向和速度,将采集到的信息通过无线网络传输给基站;在基站经过防碰撞算法的分析和计算,得到各施工设备的空间位置(包括臂架、塔架和吊钩等)及其运动趋势,若设备间相互距离过近并存在碰撞的可能时,基站通过无线网络将相应碰撞信息发送给相关设备;碰撞信息通过安装在各设备操作室的工业用平板电脑实时显示,提醒可能发生碰撞设备的操作人员采取相应措施提前避让,避免碰撞事故的发生。大岗山大坝施工设备防碰撞预警系统自投入运行以来,报警准确及时,系统涵盖的设备之间从未发生过碰撞事件。(2)缆机远程监控系统。为采用最快捷的方式对缆机设备进行维护,减少维护时间,缩短故障停机时间,大岗山公司与杭州国电大力机电工程有限公司于2012年4月开发建设完成缆机远程监控系统。该系统通过网络将4台缆机运行的所有参数实时传输到杭州国电大力机电工程有限公司,工作人员在办公室就能实时了解4台缆机的位置、起吊重量、运动方向、速度和电气等运行状态。当发生电气系统故障时,系统可通过检阅故障代码作出判断,在系统恢复时直接对系统参数的设置进行调整。厂家技术人员通过远程监控系统可及时发现产生问题的原因,弥补缆机现场维护专业技术力量的不足,通过电话指导将故障设备的处理方案及时通知现场维护单位,从而极大地缩短设备维护和故障检修停机时间,提高了设备工作效率。 1.1.2质量管理(1)拱坝施工期温控决策支持系统。大岗山水电站大坝混凝土标号高,水泥水化热大。浇筑仓达1700多个,设计埋设传感器2000多支。根据拱坝的结构要求,横缝须接缝灌浆,以形成拱圈受力,拱坝温度控制的难点和重点是控制最高温升和降至封拱温度,需要一期冷却、中期冷却和二期冷却3个过程才能降至接缝灌浆温度。整个温控过程历时120d,且日降温速率都有严格的要求,一旦超标极有可能产生温度裂缝,所以,大坝混凝土温控工作难度大,工作量大,过程控制风险大。由于传统的测温方法采集效率低、数据的实时性差、人为干扰因素多,因此无法满足大岗山水电站精细化的温控管理需求。拱坝施工期温控决策支持系统由武汉大学于2011年5月研发投用。该系统利用物联网技术,在数据采集中应用数字化方法,提高数据采集的效率、及时性与准确性,避免了传统作业方式带来的弊端。系统中应用的数字温度计+数字温度采集器+数字化温控管理平台的组合方案,实现了大坝混凝土数字测温。该温控决策支持系统能够记录混凝土从生产、入仓、浇筑乃至后期养护全过程中的温度数据,形成每一仓的温度检测统计数据,包括出机口温度、入仓温度、浇筑温度、最高温度、环境温度等。该决策支持系统能够展示每组数据平均值、最大值和最小值,通过对比标准,计算出合格率,也可以记录各仓各支温度计的实时温度信息,绘制各仓平均温度变化曲线及单支温度计变化曲线,还可以记录每天的气温监测数据,统计每日监测次数、平均温度、最高与最低气温及最大温差,并在图表中绘制气温曲线,包括日平均温度曲线和日最大温差曲线。(2)拌和楼运行监控平台。拌和楼运行监控系统由武汉英思科技公司于2013年4月研发投用。该监控系统通过与拌和楼生产系统的数据接口,可以实时采集拌和楼生产数据和配合比信息,主要内容包括:拌和楼编号、生产时间、总方量、使用部位、设计配合比、生产配合比、操作员等。通过对拌和楼信息的采集,可以实时跟踪了解每一盘混凝土的拌和生产情况,分析其配合比水平;从拌和设备的维度分析拌和楼的出力情况;从时间维度分析拌和楼的生产强度(可间接分析出浇筑强度);从施工部位温度统计混凝土的方量。 1.1.3进度管理(1)大坝混凝土浇筑施工进度仿真系统。大岗山大坝混凝土月最高浇筑强度为13.5万m3,工期紧、施工强度高、制约因素多,譬如,相邻坝段高差不能超过12m,最大高差不能超过30m,坝段悬臂高度孔口以下部分不能超过60m,孔口以上部分不能超过45m,另外,深孔坝段结构异常复杂,钢筋制安量非常大,异型结构多,备仓进度慢。为了解决上述施工管理过程中遇到的各种问题,协调各个施工部位合理施工,紧密衔接各种工序,保证大坝各坝段连续、均衡上升,大岗山公司委托天津大学开发了大坝施工进度仿真系统(DGS-DamSim),并于2012年6月投入使用。该子系统主要包括九大模块,即施工参数模块、仿真计算模块、对比分析模块、图形显示模块、数据输出模块、实际进度模块、信息查询模块、数据库管理模块及帮助模块。该系统支持坝体动态分层分块、大坝施工过程动态跟踪、实时仿真计算、施工进度预测分析与预警、大坝浇筑进度计划制订等功能。结合“数字化大岗山”集成平台,系统可提供大坝基础定义及现场的实际施工进度数据,并依此来综合仿真分析大坝的施工进度计划(浇筑、接缝灌浆等),提供并验证综合施工计划方案,指导长、中、短期施工计划的制订。最终将大坝施工进度仿真计划在系统中予以,为工程管理决策以及施工提供了有力支持。(2)视频监控系统。视频监控系统由四川能信科技有限公司研发,已于2012年6月投用。该系统总共布置10个监控点位,各监控点将监控到的图像信息通过光纤网络远程传入数字化监控系统,经过数据转化后,形成的图像信息可在办公室内安装有客户端的计算机上供有关人员浏览及查询。 1.2灌浆施工管理数字化大岗山水电站基础灌浆工程中固结灌浆工程量约22万m,帷幕灌浆工程量约48万m,工程量大;河床坝段发育辉绿岩脉和承压热水,地质条件复杂,施工难度大,质量要求高,管理控制复杂。“数字化大岗山”通过搭建大坝基础灌浆过程管理系统,包括灌浆过程数据采集系统及灌浆综合管理平台,实现了与灌浆施工相关的勘测、设计、计划、施工过程、质量与成果的全面管理,提升了灌浆施工的质量与进度控制水平。 1.3安全管理数字化(1)安全监测信息管理系统。安全监测综合查询系统于2011年1月投入使用。该系统可对安全监测数据进行规范的综合统计、分析和展示,以便相关工作人员从整体的角度对大坝工程施工监测数据进行掌控与分析。综合查询系统对安全监测的数据进行分析、整理后,可在监测结果查询页面中以成果曲线图和统计报表的形式展现出来。通过成果曲线图,有关人员可以掌握大坝施工过程中温度、开合度、应力、应变、位移、稳定、渗流、渗压、裂缝等参数的变化趋势。通过安全监测信息管理系统,各类监测埋没仪器信息、监测数据与成果全部进入数据库管理,为监测信息的使用和管理提供了有力手段。 2“数字化大岗山”的工程应用成果 数字化集成平台投用后,整合了各个专项系统资源,充分发挥了作用,实现了安全、质量、进度、计量等的全面有效管理。(1)大坝施工温控管理。目前,大坝混凝土施工期温控决策支持系统已在业主、设计、长江委大岗山大坝工程监理部、葛洲坝大坝项目部、中水八局大坝项目部等单位安装运行,且系统运行正常,每日温控数据按照规定时限录入,对已浇筑的1000多仓大坝混凝土,录入各仓21项关键温控数据共400余万条,发送温控预警短信近2400次,提供各类仿真分析报告360余份。混凝土的浇筑温度合格率、最高温度合格率与日降温合格率从一开始的不足85%提升到95%以上,有效地防止了大坝危害性裂缝的产生。(2)大坝施工进度管理。大岗山水电站大坝施工总进度仿真计算及年、月度计划进度编制全部借助大坝施工进度仿真系统进行,编制效率提高了50%以上,编制过程充分考虑了季节、资源、工序之间的干扰与制约等因素,计划编制的科学性大大提高,实际浇筑情况与计划的符合率在90%~110%之间。大岗山水电站大坝工程开工以来,每年均圆满地完成了上级单位设定的进度节点考核目标,这与大坝施工进度仿真系统的开发与应用密不可分。(3)灌浆管理。固结灌浆和帷幕灌浆涉及的所有廊道、单元、孔、段的设计信息及相关工序记录及成果全部纳入到系统平台中管理,实现了施工各个工序的实时跟踪记录。大岗山公司、监理单位可以及时有效地对整个施工过程进行实时监控、浏览、查询,实时完成资料汇总、统计、分析、整理和成果输出,完全满足竣工资料成果整理的要求,相关工作量减少80%以上。系统可实时掌握施工过程中出现的异常情况,并通过预警设置,将灌浆参数或设备异常等信息以短信形式发送至用户手机,有效降低了过程质量风险;统筹管理了灌浆各个过程,包括材料核销、物探监测、灌浆进度及成果的三维形象化展示和成果评审,保证了帷幕灌浆施工的质量、进度与计量的准确性。(4)安全监测信息管理。截至2014年2月,大岗山水电站工区安全监测工程共安装监测仪器2305支(套),仪器完好率为96.70%。大岗山公司、安全监测中心、监理及各监测施工单位等可通过安全监测信息管理系统对安全监测数据进行查询、对比分析、变化趋势研判、整编汇总、观测过程线绘制等方面的操作,大幅度提高了工作效率。(5)视频监控系统。在大坝混凝土施工管理中,数字监控图像信息采集系统可实现浇筑过程的实时监控和影像记录,管理人员通过网络即可在线了解现场浇筑仓的设备、人员、材料布置、施工、异常情况,为实时管理提供支持。同时,相关管理人员可通过数字化集成平台进行录像回放、定时录像(工程管理员可以设定时间段对监控前端的某个摄像机的图像进行定时录制)、备份等操作。通过对视频录像的截取以及后期剪辑,为每个仓面的浇筑过程生成一个影像视频档案,统一存放,可随时调阅,为历史过程分析提供支持。(6)缆机监控系统。缆机监控系统包括缆机远程监控系统、缆机防碰撞系统。防碰撞系统通过实时计算出各设备固定及运动部件(如塔架、臂架和吊罐等)的相互位置关系,根据各设备有可能发生碰撞的距离,综合考虑设备的制动距离和安全裕度,判定是否需要发出警示及警示的级别,并存储较长时间内的警示指令和位置信息备查,同时提供相应的历史状态回放和事故分析等功能,有效防止安全事故发生,提高生产效率。远程监控系统通过无线通讯网络对缆机进行远程诊断和监控,实现与现场完全同步、实时的图像效果,可使厂家技术人员实时了解缆机运行状态,当电气系统发生故障时可通过检阅故障代码作出判断,通过电话对现场进行指导,一般电气故障可在10min内将问题处理完毕,在系统恢复时可直接对系统参数的设置进行调整,从而极大地缩短设备维护和故障检修停机时间。 3结语 按照中国国电集团公司“精细化、专业化、标准化、数字化”的要求和国电大渡河流域水电开发有限公司“夯实基础、弥补短板、打造亮点、创建标杆”的管理提升路径,充分吸取国内大型水电工程数字化管理方面的先进经验,大岗山水电开发有限公司建成了大岗山水电站大坝混凝土拌和运行监控系统、大坝混凝土温控仿真决策支持系统、大坝施工进度仿真系统、大坝缆机远程监控系统、大坝缆机运行防碰撞系统、三维可视化摄像系统、灌浆过程实时监控系统、大坝施工期安全监测系统综合数字化集成管理信息平台,可对大岗山工程建设进行全方位的数字化管理,是目前国内为数不多的数字化管理的先行者。经过近2a的运行实践证明,该系统运行可靠、科学,能很好地服务于工程建设,为工程建设顺利开展提供了有力的支持。 作者:吕鹏飞卢军单位:国电大渡河流域水电开发有限公司 电站论文:变电站基建工程论文 1加强基建工程施工的日常管理 日常管理对于变电站施工质量尤为重要,施工人员开工前,必须领取工作票,交代注意事项后,方许可开工。在重要工序、关键点和危险点施工时,建设方要指定项目技术员到现场指导,施工期间没有特殊原因,不能随意离开施工现场,如必须需要暂时离开,必须有人顶替。同时变电检修、运行管理人员需要协助配合,并在现场监督、指导。施工现场要限制施工车辆速度进入站内,并要求车辆在指定路线及区域内行驶、作业。禁止其它交通工具进入设备区。未经允许一律不准携带物品出站,在变电站基建施工过程中,加强对施工人员的技能培训,增强他们的安全生产意识,培养良好的作业习惯。加强施工过程中的安全监督,必须从整个施工过程的安全要全程监督,根据实际发生的情况,特别注意细节的把握来处理问题。在安全隐患查找过程中,才能及时了解出现问题。 2加强变电站基建工程施工质量控制管理措施 2.1控制变电站地基质量措施受到各种因素以及各种不良地质的影响,变电站选址极其重要。必须避开不安全地势,同时要综合考虑交通运输、网络和水源地而合理选择和规划,为建成后提供生活工作便利。施工时,要清除施工地址上的腐殖土、泥炭土、黏土、粉质黏土等杂土,剔除膨胀土,必要时可换含水量适中的土方,土质不良应该加大对地基的回填土,回填土要合理适当的控制土的含水量,使用捏成团后在一米高自由落地松散开花的土质作为回填土(即最佳含水量),分层回填时,土料中>5cm直径的干土块和小土块要剔除,每层虚铺厚度≤250mm。为了赶工期可用3:7或2:8灰土进行分层回填,控制填筑过程和速度,使变电站地基达到稳定。 2.2控制砖砌体砌筑的质量管理选取所需的砖砌筑材料非常重要,需严格把关,现场抽样检测合格才能材料使用。砌筑前,施工人员应按照施工需要将砖浇水湿润。砌筑时,要及时把墙面溢出的砂浆清除,施工时,要立皮数杆、带线砌筑,砌筑要灰缝厚度均匀一致,墙体平整顺直,这样才不会引起砌体有不均匀沉陷、发生裂缝的通病现象。用机械搅拌砂浆时,严格各种材料控制计量,按照规定配比砂浆的水灰,搅拌砂浆要均匀,达到设计要求。砌筑时,应断开沉降缝,保持与毛石挡土墙沉降缝一致。填充墙砌筑时,砌块要放平顺,砂浆饱满上下错缝搭接,避免出现通缝。 2.3控制模板安装的质量管理钢制定型作为模板,必须根据图纸设计的要求定位放线,为防止模板跑模,采用钢筋固定模板外侧。接头衔接要紧密,接口处保持平整。边沿不能凹凸不平,要顺直不能有离缝。假如钢模底部有缝隙,浇筑前用同强度混凝土封闭缝隙。模板安装后,检测人员或施工人员检查支架的轴线、标高,检测其强度、刚度,保证整体稳定性。检查预埋件位置、底部、板是否有缝,确保符合设计规范标准。然后对模板内侧涂刷隔离剂。 2.4控制钢筋隐蔽的质量管理控制钢筋的质量是较难得,由于它属于隐蔽工程。钢筋在浇筑前,必须再次检查钢筋品种、规格、数量、尺寸,对照图纸和图集检查钢筋位置、搭接长度、锚固长度、弯钩形状等。确保钢筋安装符合设计、规范标准要求。试验钢筋焊接的试件需要送到质量鉴定部门检测合格,总监同意后,才能使用浇筑钢筋隐蔽工程。 3完善监督机制 变电站基建工程施工质量的监督是极其重要。在变电站施工时,为了确保施工质量,应相应成立质量管理机构监督施工企业施工中的质量,督促施工人员在施工的质量观念,控制施工过程的质量。施工前,必须对质量监管人员的培训,根据组成成员的专业素质,把施工的各个环节有序分解,形成对口的专业施工,使质量监管人员能够各尽所长,降低施工的风险性,有效的提高工作效率,有效控制施工步骤的质量管理。合理安排质量管理人员的分工程序,合理安排施工中的步骤,质量管理人员对于自己负责的区域就会严格的巡视,应用自身的知识控制质量,也能及时发现问题并处理。质量管理人员要做好施工日志的记录工作,预测施工下一步可能对质量影响的难点和重点,及时做好预防措施,避免人为疏忽导致的质量事故,实施奖罚制度,完善的监督机制是保证变电站基建工程施工的重要举措。 4结束语 变电站基建工程施工涉及到企业的发展,也是民生工程的基础。在施工过程,确实施工中应从变电站施工外部环境和内部因素人手,结合工程施工特点,采取相应的措施控制施工质量,制定符合实际要求的可行预案,引进新技术、新工艺,加强对设备管理,以变电站功能和安全的稳定,实现变电站基建工程的质量目标。 作者:王振开单位:广东电网有限责任公司佛山供电局 电站论文:水电站机电工程论文 1工程管理理念和思路 龙滩水电开发有限公司(以下简称龙滩公司)在建设中不断探索、完善工程建设管理体制、机制,结合工程的特点,建立健全了一整套工程建设管理制度,在工程计划、招标投标、合同管理、工程信息化、现场管控、技术管理等方面采取了切实的管控措施,使龙滩水电站工程的进度、质量、安全、文明施工、环境建设、投资控制等各项建设工作得以规范地、有条不紊地进行,取得了显著的成效。(1)招投标管理。龙滩水电站工程通过招投标管理达到投资优化的目的,建立了一套完善的招标投标机制,组建了评标机构、建立了评标专家制度、邀请检察机关对招投标实行全过程监督等一系列措施,确定了招标、评标、定标的办法,并在实施中严格管理和执行,保证了招投标的公开、公平、公正、科学性及合理性,成功地预防了招标中的腐败行为和职务犯罪。(2)合同管理。龙滩公司狠抓合同管理,通过大量的合同来联系、约束、协调项目的有关各方。坚持以合同为依据,用合同来规范管理行为,提高管理质量。在合同管理过程中,建立了从立项、审查、谈判,到委托、签约的工作流程,审查对合同项目的立项依据,认真研究合同条件,规避合同风险,使合同管理工作始终处于有序和受控状态。(3)信息化管理。龙滩水电站工程信息化管理是全面控制工程施工和管理日常事务的一套完整的信息化管理体系,由多个业务应用系统组成,涵盖各项业务范围,涉及业主、监理、施工、设计和承包商等多家主体,具有业务处理自动化、网络化和数据分析功能。公司通过信息化管理,提升了工程建设管理精度,提高了工程建设管理效率,节省办公成本和人力成本。(4)现场管理。龙滩水电站工程现场管理包括场地规划管理、工程进度管理、质量管理、安全管理、文明施工管理等。在现场管理中,科学规划场地、充分发挥场地利用效率;建立并实施三级计划进度管理体系,对工程进度及成效进行考核奖罚,采用新技术、新工艺加快工程进度建设,使各项节点工程的建设进度均大大提前;在质量管理上,实行业主、设计、监理、施工单位严格按合同履行职责,规范行为,形成了相对独立又紧密联系的工程质量保证体系。确立质量方针和目标、一系列的质量管理制度,实施工程质量监督检查和奖罚制度。在现场管理中,公司还把安全管理放在重要地位,制定颁发了相关管理办法及制度,突出施工单位在安全生产中的主体作用,发挥监理单位在工程安全生产管理中组织、协调、控制、监督的主导作用,落实设计单位在工程设计中的技术安全措施,加强工程分包安全管理力度,严格规范施工作业程序。建立科学安全生产预警系统,有效地保障了安全生产。龙滩公司下大力气抓施工现场的文明综合治理,包括坚持文明施工的教育培训、制度建设、加强监督、资金投入,以及场容场貌、办公生活区、设备设施、环保纪律、承包商等现场管理。(5)技术管理。为解决好各种复杂的技术难题,龙滩公司制定了一套完整的科研项目管理办法,包括一整套试验大纲及年度计划,加强关键技术的前瞻性研究,龙滩公司还成立了由国内知名水电专家组成的龙滩水电站工程技术专家委员会,根据龙滩水电站工程建设的需要,不定期召开专项咨询会议,为工程重大技术问题提供了技术咨询和决策依据。(6)造价管理。龙滩公司在工程建设管理过程中,把投资、造价控制管理渗透到工程建设的全过程,在各方面采取了行之有效的手段控制投资。根据国家批准的工程概算,建立了完整、科学的造价管理体系及具体规定,使各项管理中的重大问题处理有章可循。对编制投资控制性目标及各阶段的投资计划,及时审查施工单位的月、季、年度用款计划;对合同执行过程中的量、价、差,包括已完工程量的签证、合同变更确认及索赔和反索赔、月进度付款审查等,进行严格把关,形成了一套完整的工程价款支付体系。 2机电安装工程的进度管理 龙滩公司紧紧围绕“主体工程开工、大江截流、下闸蓄水、第一台机组发电、全部机组投产发电”五大里程碑目标,多次组织施工各方、设备厂家召开专题会议,进行工期倒排和调整,对影响重大里程碑目标实现的关键因素进行分析和研究,并采取相应措施(如组织措施、技术措施、经济措施及设备催交措施等),在对总体网络进度计划进行优化的基础上,编制了工期提前的进度计划。龙滩公司编制了工程进度总体计划、年、季、月、周进度工程计划和各个节点工程的年度计划,并将工程项目的各项计划逐项落实到部门,具体落实到责任人,并建立相应的奖惩制度及考核、监督办法,确保计划的执行和完成。(1)业主总揽全局宏观控制。业主作为工程建设的组织者,既要营造建设的外部环境,又要推进现场项目组织实施,工作千头万绪,协调事物错综复杂,因此必须总揽全局,主导工程建设,综合筹划、平衡工程进度与投资、安全、质量的关系,以工程效益最大化为目标,有序推进工程建设。(2)计划管理、分级负责。龙滩水电站工程实行三级计划进度管理体系。一级进度控制计划,组织编制工程总进度计划,并凸现关键线路、关键工作和里程碑节点要求,凸现标段之间界面交接关系,为安排年度工作计划、确定项目合同工期、组织开展招标、推进项目施工等提供依据和基本准则。二级进度控制计划,是监理、施工单位在承担项目合同工期要求的基础上,编制合同项目(标段)的施工进度计划,安排年度施工计划以及组织合同项目全面履约、服务大局的指导文件。三级计划进度管理分级负责,下一级计划接受上一级计划的指导和调控。(3)动态监控、跟踪纠偏。在进度计划实施过程中,参建各方根据各自职责分工,进行动态监控,对计划执行检查、考核,保证计划工期按期实现。在建设过程中,难免会由于各种因素的影响出现偏差,应做好应急处置,对计划执行的滞后工作或偏差及时调整部署,必要时采取赶工措施(组织措施、技术措施、经济措施等),龙滩公司在进度管理工作中建立了“进度计划动态跟踪纠偏”,即采用PDCA循环,循环的过程为编制(调整)进度计划执行计划检查执行处理纠偏,进入下个循环。一般以周、月为循环周期,参建各方根据各自职责分工,对施工计划的落实情况进行跟踪检查、调整纠偏,以周促月、以月促年,保证实现合同工期目标和工期提前要求。(4)P3软件应用。P3软件能根据不同管理层的要求,在工作分解结构或组织分解结构的任意层次上进行统计和汇总。软件使进度优化调整工作变得轻松便捷,提高各级进度管理人员的工作成效,龙滩水电站工程在进度管理中充分利用了该软件。 3机电安装工程的质量管理 机电设备安装工程质量管理严格执行ISO9001标准和龙滩公司制定的相关管理办法。每年制定质量体系实施工作计划,定期进行质量监督检查,并接受龙滩公司内审和国家质量认证机构的监督审核。 3.1加强各类施工人员上岗资格培训工作,必须持证上岗严格执行人员持证上岗制度,对所有进入龙滩水电站现场的施工人员进行进场培训,全面加强作业人员的质量意识;对所有转岗人员进行相关技能培训;凡从事特殊工程、特种作业、特殊工作人员(如焊工、无损探伤工、起重机械司机、电工、检验试验人员)必须经过专业培训和质量管理教育,经考核合格后持证上岗。从事一、二类焊缝焊接的焊工,必须执有锅炉压力容器焊工合格证,其合格证书的合格项目,材料类别,焊接方法等必须符合焊接工件的要求,上岗前必须在现场有监理人在场的条件下,结合焊接工件的特点进行重新考核,合格后才能按批准的焊接工艺进行焊接工作。从事无损探伤的人员,应持有经国家相关部门培训考核后签发的Ⅱ级以上有效资格证书,且只能从事资格证书上限定的探伤方法的探伤工作。 3.2做好事前、事中、事后全过程的质量控制和质量监督监督监理按照合同规定履行职责,做好事前、事中、事后全过程的质量控制和质量监督,坚持现场值班和质量巡视,协调设计、制造、安装、监理各方关系,及时发现质量控制中存在的各种问题。工程开工前由施工单位组织编写“产品策划”、“施工组织设计”“、质量计划”和“专项施工技术措施”,经监理审核,报龙滩公司批准后执行。新材料使用前、新工艺实施前、新结构施工前,均要求施工单位进行必要的技艺试验评定,并根据评定结果,编制作业指导书,指导施工。安装过程中实行自检、复检、终检“三检制”,主要检查工艺过程是否符合有关规程、规范和技术措施要求,过程监控是否符合有关规定,过程产品是否符合规程、规范及设计要求,并进行质量评定,通过严格的工序质量控制,保证产品(工程)安装的整体质量,确保质量目标的实现。各项质量记录应整洁清晰、保存完整,便于查阅和追溯。 3.3机电设备安装工程主要质量控制措施(1)通过与设计院一起考察调研各设备制造商的设计制造水平,对于关键设备了解国际设备水平,针对不同情况选择招标方式,采取召开专家咨询会对设备招标文件审查,通过设计联络会、合同谈判等确定设备形式、确定制造商,从而保证设备采购质量。(2)从原材料质量抓起,参建各方联合对物资材料进行进货检验验证,验收合格后才能使用或入库保存,不合格物资按照SDQ-B-21“不合格品控制程序”处理。(3)充分重视监造工作,龙滩水电站工程采取国际投标方式选择监造单位,监造力量强大,专业经验丰富,关键工序从设计制造工艺全方位监控,关键设备聘请专业公司参加验收,确保设备制造质量。(4)不定期召开专家咨询会,解决重大方案、安装进度、场地布置、关键节点等重大技术问题,确保安装质量。(5)工程建设初期明确提出创优工程,进行工程创优策划,从资源投入、岗位职责、工艺方法、质量标准、验收程序等方面提出了明确要求。严格执行国家行业有关规程规范、技术标准要求。(6)鼓励应用新技术、新工艺,大力开展科技创新活动,实行经济效益与质量挂钩制度,有效地促进工程质量提高。(7)签订质量、安全、进度、文明施工等目标考核奖罚协议及节点奖励及提前发电奖励,要求承包人对各项考核目标进行承诺,每一项承诺既有定性的指标又有量化的指标,有具体的落实方案和保证措施。目标考核费用由发包人承担措施费和承包人承担连带考核基金两部分组成,按月进行考核,并兑现考核奖罚费用。做到奖罚分明,保证了工程安全、进度、质量目标的全面实现。 4机电安装工程的造价管理 龙滩水电站工程造价实行“静态控制、动态管理”。静态控制是以初步设计概算静态总造价为控制目标成本,以执行概算静态总造价为工程考核目标成本,通过加强项目管理,优化设计,严格监理,精心施工,努力控制工程成本,将工程静态造价控制在预定范围内。动态管理,是通过加强对建设期物价波动、融资利率变动以及政策性变化等引起造价增加的动态因素的管理,将工程总造价控制在执行概算总造价预期目标范围内。龙滩水电站工程造价实行分层次管理,做到权责分明。公司各执行部门充分发挥团队合作精神,承担本部门的造价管理和控制责任,同时承担与之相关部门有管理界面交叉的造价管理和控制的辅助责任。龙滩水电站工程造价管理工作贯穿于规划、设计、招标(采购)、建设、交付的全过程。在规划设计阶段坚定不移地贯彻安全、可靠、经济、适用的原则,积极落实限额设计工作,促进设计单位提高设计水平、加强设计优化、保证设计深度和设计质量,以避免发生设计方案变更和重大工程量变化。在招标采购阶段,通过合理划分采购标段,提高投标竞争性,降低合同履约风险。通过竞争性招标选择技术领先、综合能力强、资质信誉好的设计、施工、监理、物资及设备供应商等单位。在建设阶段,以合同管理为中心,重点抓项目管理,避免重大变更和索赔事项;抓资金计划,减少融资成本;抓工程结算,做到计量准确、定价合理;抓物价变动预测,规避市场风险;推动信息化管理,提高造价决策效率;抓制度、机制建设,充分调动各单位和各级人员降低工程造价积极性。 5机电安装工程的安全文明施工管理 5.1明确责任、强化组织领导和管理建立健全的安全保障系统,明确安全生产责任制,把安全责任贯彻落实到工程各阶段、各岗位和各工作人员中,形成了自上到下的层级安全文明施工管理体系,各层级之间以签订“安全责任书”的形式细化管理目标。对各单位安全生产责任区域进行了界定,并加强安全管理人员相应的安全管理资质培训和持证工作,配备专职安全人员对安全文明施工情况进行适时、有效的监督管理,每月对安全文明施工状况按月进行定量考核。 5.2加强安全文明施工巡查、整改和安全培训工作要求各承包商根据实际情况制定安全施工方案和安全专项方案,对可能存在的不安全因素进行预测,拟定事故防范措施,并做到工作中督促、检查和班后总结的“三工式”安全班会制度;龙滩公司“安全文明生产检查小组”针对施工的特点进行专项安全检查和月安全大检查,消除安全隐患。对查出的违章行为进行经济处罚,杜绝违章行为的滋生。对于每项安全工作,要从施工的各个环节深入地开展安全措施的审核工作,包括运输、吊装、焊接等方面,从而确保安全措施的切实可行。在施工前要求进行安全技术交底工作,让所有从业人员都熟知自己本职工作中应该注意的安全事项和进行必须的安全防护工作。 5.3切实加大安全投入为改善地下厂房施工环境、保护现场人员身心健康、满足机电设备安装及土建施工进度、质量和安全,在地下厂房实施了机电安装临时通行栈桥、临时通风系统、临时照明系统等项目,并要求各承包商制作各种临时用安全钢围栏,钢制转梯、爬梯、平台,孔、洞封堵用盖板;杜绝在施工面上吸烟,并设置吸烟室;为使施工面整洁,设置规范的移动式工具房;结合天气情况的特点,要求承包商采取改善工作环境和配发药品等措施来加强施工人员的高温防暑工作,做好职业病的防治工作。 5.4认真开展“安全生产月”各项活动在“安全生产月”活动期间,有组织、有计划、有目的地开展了一系列安全知识、技能教育和培训、安全知识竞赛、综合安全大检查等活动,利用安全生产会、安全板报专刊、宣传栏等宣传媒介对职工和施工人员进行宣传、教育和贯彻。并形成相关的、可操作的文件下发,利用“周安全日活动”进行学习,要求承包商对新工人和民工按三级教育原则进行安全教育,以及对转岗、复岗人员进行安全教育,提高施工人员的安全意识和对危险因素的辨识能力。 6结语 总而言之,水电站机电安装工程的项目管理具有很强的综合性与系统性,在项目开始阶段,要制定详细的工程进度、质量和成本控制计划,各部门之间必须相互配合、相互协作围绕各种计划开展工程的项目管理。随着工程实际进行,一定要采取针对性措施来控制施工质量、施工成本、施工进度和施工安全等,并做好各项统筹管理工作,只有这样才能使工程得到最大化经济效益和社会效益。 作者:何帆单位:龙滩水电开发有限公司 电站论文:智能变电站通信网络论文 1时间性能要求 不同的时间信号有着不同的传输介质,时间信号的准确度也决定着智能变电站的时间性能,目前一般要求的时间信号准确度如表1所示。DL/T860标准根据通信信息片通信要求的不同,在整个智能变电站需要多种联络传输报文协调通信信息片的属性,不同的报文类型规定不同的性能要求。DL/T860标准定义了7种报文类型,其属性范围由性能类建立,每种报文对应不同性能类具有不同的时间性能要求。对于控制和保护性能类定义为P1/P2/P3,P1一般用于配电线间隔或者其他要求较低的间隔,P2一般用于输电线间隔或用户未另外规定的地方,P3一般用于输电线间隔,具备满足同步和断路器分合时间差的最好性能。对于计量和电能质量性能类定义为M1/M2/M3,M1用于具有0.5级和0.2级精度计费计量,最高5次谐波,M2用于具有0.2级和0.1级精度计费计量,最高13次谐波,M3用于电能质量计量,最高40次谐波。智能变电站应用数据的时间性能要求在DL/T860标准中也有所体现,主要参数如表2所示。时间性能包括时间准确度和传输时间两个方面,既然定义了不同的参数指标,对设备是否符合规范的时间性能定义,只有通过测试才能明确检测和分析。因此目前时间测试不能只停留在时间准确度的测试上,必须要深入到传输时间的测试内。时间的准确度只能说明设备的时间是可靠的,但智能变电站是一个设备与设备协调工作的整体,设备和设备之间传输时间的变化将直接影响到智能变电站的稳定性,毕竟变电站的安全稳定运行才是电力系统的重点,因此时间准确度是基石,而传输时间是系统工作的保障。 2时间性能测试 通过对智能变电站数据报文传输延迟测试技术的研究和分析,目的在于如何在智能变电站的测试和日常维护中为智能变电站的稳定运行提供有力的测试设备和依据,解决电力用户对智能变电站数字化信息的准确把握。电力系统分为发电、输电、变电、配电、用电等五大环节。变电站是变电环节的重要部分,它实质是一个转换电压的枢纽,实现不同电压等级的电力转换。所有变电站的一次设备的工作状况都是通过二次设备之间的通信网络来完成。二次设备利用自身设备的功能实现测控、保护、计量等工作,然后通过通信网络将变电站的数据信息送到本地或远程监控系统实现电力系统的数据采集和监控。通信是一个基于信号的交流渠道,为了增加变电站通信交互双方对信号的识别能力,变电站内的各个设备都必须工作在同一时刻,也就是说需要在变电站内设置时间同步系统来完成设备的时间同步,确保设备时标一致,信息识别度能清晰,应用处理能简约化,其中对传输延迟的测试是必不可少的部分。电力系统的快速发展,对时间同步的要求也越来越高。任何一个变电站都需要准确、安全、可靠的时钟源,为电力系统各类运行设备提供精确的时间基准。高性能的时钟源可以为电力系统变电站提供统一的时间基准,满足变电站各种系统(监控系统、能量管理系统、调度自动化系统)和设备(继电保护装置、智能电子设备、时间顺序记录SOE、厂站自动化故障测距、安全稳定控制装置、故障录波器)对时间系统的要求[8],确保实时数据采集时间一致性,提高系统运行的准确性,从而提高电网运行效率和可靠性。国内智能变电站完全遵循DL/T860标准的设计规范。DL/T860标准覆盖变电站通信网络与系统,其中智能设备中各个逻辑节点之间的通信由数千个独立的通信信息片进行描述,而通信信息片主要完成逻辑节点之间对于给定通信属性的信息交换,包括对它们的性能要求。如何保证基本功能的正常运行以及支撑通信系统的性能要求的关键是数据交换的最大允许时间,即传输时间。 传输时间是智能变电站的系统要求,其定义如图2所示。一个报文的完成传输过程包括收发端必要的处理。传输时间计时从发送方把数据内容置于其传输栈顶时刻开始,直到接收方从其传输栈中取走数据时刻结束[10]。图中定义了完整传输链的时间要求。在物理装置PD1中,功能f1把数据发送到位于物理装置PD2中功能f2。传输时间将包括各自通信处理器时间加上网络时间,其中有等待时间、路由器与其他网络设备所耗费的时间。由于物理装置和网络设备可能来自不同的厂商,故对总传输时间的任何测试和验证都必须在现场验收测试时进行。智能变电站报文数据传输延迟属于性能测试的应用范畴。传输时间的定义的间隔中,tb时间间隔取决于网络底层结构,不属于智能电子设备的范畴,从智能电子设备的角度出发,只有输出和输入延迟可以被测量。标准中规定时间性能的测试方法[11]如图3所示。对于传输时间的输入输出延迟测量值应不大于DL/T860标准中所规定的相应报文类型的总的传输时间的40%。图3方法中定义了回环测试环境,被测设备的输入信息与输出信息都与测试系统建立连接,当测试系统产生被测设备需要的物理输入信号或者报文信号后,测试系统通过接收被测设备产生的报文或者物理的输出信号来检验输入输出时间性能。有了以上测试方法之后便可以对实际的设备进行测试。以下是对某变电站中一台时钟源的测试,该时钟源的PTP同步报文经过一层交换机如图4所示,交换机为TC模式,测试仪器对经过交换机以后的PTP报文进行测试。有效数据共测试60次,时钟源的准确度和路径传输延迟测试结果如表3所示。使用上述的测试方法可以测试时钟源同步信号经过两层或者两层以上交换机时的准确度和路径传输延迟,同时也适用于GOOSE、SV9-2报文传输延迟的测试。 3结语 目前电力系统从国网、南网到每个省的电科院都设置了关于时间的工作组,相关的测试标准也已经具备,但是国内专业的测试机构只对规约报文的一致性进行分析和测试,不针对时间性能做检测,没有制定详细可操作的方法或者手段。综上所述,智能变电站时间性能的分析研究和检测对于智能变电站的实施和投运后的安全运行将有很大帮助,因此我们每一个从事电力事业的工作人员都需要清楚地认识时间性能的概念,它全面覆盖整个智能变电站时间的准确度和智能变电站应用信息的传输时间定义。希望在电力行业所有工作人员的共同努力下,尽快成立针对时间性能检测的专业的机构,并制定详细的可操作方法和手段。推动智能变电站健康稳定的发展,为我们的国家和社会做出更多的贡献。 作者:高吉普徐长宝张道农黄兵赵旭阳王小勇单位:贵州电力试验研究院华北电力设计院工程有限公司上海远景数字信息技术有限公司 电站论文:变电站全寿命周期工程造价论文 1变电站全寿命周期各阶段成本管理分析 变电站全寿命周期工程造价成本管理贯穿于整个工程阶段,除了基础建设的阶段,还包括后期的工程运营与维护阶段。变电站全寿命周期可分为决策阶段、设计阶段、建设阶段、竣工验收阶段及运营维护阶段。因此,立足于工程项目的全寿命周期开展设计,认真总结,积极探索,充分考虑运行维护的情况,对以往传统建设模式有所突破,追求变电站作为工业性设施的定位及功能需求基本功能和优秀功能,剥离无用、重复、多余功能;从设计开始,减小变电站占地面积和三材消耗量。 1.1投资决策阶段成本管理变电站工程成本管理在工程项目的规划决策阶段包括工程项目选址、规模、设备的采购、资金的来源及生产技术的确定等。在变电站的工程管理中,应该为建设项目提供全面而准确的投资金额,前提是要提供可靠的技术及经济指标。要选择合理的工程造价计算方法,提高工程造价的精确度,还要做好投资估算工作,严格执行工程成本控制,做好投资决策阶段的成本管理。 1.2设计阶段成本管理工程项目的设计阶段的工程造价是成本管理的关键内容,如果在设计阶段做好工程建设的成本控制,可以取得事半功倍的效果。在平常的电力工程的成本管理中,由于过于注重工程建设期的造价,忽略了工程前期与运营后期的造价管理,以至于在工程项目的设计阶段出现设计深度不够、设计出现重复、造价人员与设计人员的配合不够紧密等问题。要重视设计方案的优化,积极推进限额设计,增强设计人员对工程的全面造价意识。如:提高建筑使用率,从结构入手,建立新型结构体系,推行构件标准化,生产工业化化,施工机械化。统一变电站主要电气设备参数和接口标准,采用全寿命周期内性能价格比高的设备。通过对主设备、配电装置、数字化变电站技术、主要构建筑物、站区场地平面方案、地基处理及其他主要设计方案进行全寿命周期成本管理分析,极大地优化变电站的布局,完全契合国网,省公司倡导的建设资源节约型、环境友好型、整体效益最优的电网建设理念。基于全寿命周期成本理念对设计方案、主设备、结构形式、建筑材料进行比选,引入了一些新设备、新材料,从而保证了全站全寿命周期成本费用最优。 1.3建设阶段成本管理变电站工程项目的施工阶段是形成实体工程最重要的阶段,容易受工程量、环境、政策、材料及设备价格、施工周期等多方面因素的影响,所以具有一定的复杂性,以至于在实际施工过程中会增加一些预想之外的费用。工程造价人员应该加强全寿命周期造价管理的观念,以便于在进行施工阶段造价成本管理时进行全面综合的成本分析,实现成本的有效控制。由于变电站工程建立人员的职能范围较窄,只停留在施工质量检查员的位置上,应该加强监理人员的职权,除了对工程施工质量进行监督,还要担任投资控制和分析的职责,加大对工程造价成本管理的监督与控制。可以通过控制工程变更和现场经济签证,做好工程施工图的预算,到施工现场深入了解施工的相关资料,最大程度控制好施工材料及设备的费用等来实现成本有效控制,同时还要考虑工程索赔问题及工程价款的结算控制。 1.4竣工验收阶段成本管理工程竣工验收阶段是工程架设阶段的结束,也是工程运营维护阶段的开始,同时也是测评决策阶段、设计阶段及施工阶段工作质量的重要组成部分。在这一阶段的工程造价管理中要做到深入施工现场,及时把握工程动态,认真核对各种资料,考察工程是否按照竣工图正常进行,从而确保结算质量,实现工程造价经济性与合理性的统一。对工程建设期进行评审与分析,并找出工程项目存在的问题与隐患,对于不符合运营标准的项目要及时提出相应的措施来补救。 1.5运营维护阶段成本管理工程投入使用后就进入了运营维护阶段,工程运营维护阶段的成本控制在工程的总造价管理中占据着重要的作用,这一阶段的工程造价是在保证变电站工程可靠性的前提下实现最大程度地降低运营维护成本。不过很多时候工程的成本管理都会比较注重工程的施工阶段及竣工结算阶段,很少考虑投资决策阶段、设计阶段及运营维护阶段。只是将工程造价管理拓展到从项目建设前期到项目竣工,并没有包括工程使用期的运行及维护成本管理。为了实现工程成本的有效控制,提高整个变电站工程项目的投资效益,应该采用全寿命周期的方法对工程项目进行全方位的综合造价控制,从而提高变电站电力工程造价成本管理的总体水平。 2结语 目前我国已经开始重视工程造价管理在变电站工程项目全过程的运用,造价管理人员必须要转变管理观念,创新管理方式,利用科学有效的管理策略,积极推进资产的全寿命周期管理。将控制工程造价拓展到整个寿命周期,使工程造价成本管理贯穿于工程项目全过程。加强变电站全寿命周期工程造价成本管理,从而实现工程建设的经济效益与社会效益的有效综合。 作者:张文栋单位:国网福建省电力有限公司漳州供电公司 电站论文:电站项目设计管理论文 1项目难点 1)国际工程设计经验不足。印尼电站项目是我院首次承担的海外国际电站项目设计任务,国际工程设计经验不足,提供的设计方案容易与国际同行业发展趋势脱轨,文字翻译的专业性和准确性不够等。2)合同谈判和合同管理经验不足。由于缺乏海外工程合同管理经验,虽然在合同谈判阶段基本上明确了工程所采用的技术要求和工程全面采用中国标准。但作为交换,我们也放弃了大部分合同技术偏差等细节方面的争取工作。因此在合同执行阶段,业主以我们没有提供技术偏差为由,拒绝讨论具体的技术问题,给项目执行带来了难度。3)国际通用的设计惯例与国内有较大差异。主要表现在以下几方面:a.国际工程的项目业主审图单位在审图过程中要求承包商提供审查的设计资料多而复杂,普遍要求提供详细的计算书,而中国的设计工程师普遍套用规程规范,计算习惯不佳,计算功底普遍较弱。b.中国设计工程师喜欢套用标准图集或手册,而国际工程的施工、安装单位不可能采用中国政府编制的图册,造成细部工作量剧增。c.中国的图纸组织形式与国际通用的设计习惯存在较大差异,中国的工程图纸是按卷册为单位的,而国际通用的图纸出版单位为张数,这样往往在图纸数量统计上会给设计单位造成很大工作量。d.国内设计行业的图纸设计深度普遍不够,尤其细节设计存在很大不足,如工艺专业的管道布置,国内是小于DN80的管道就不设计,而是施工单位的工作范围,国外工程则要求设计单位完成这些细节工作。e.我国设计行业普遍采用的是一版成图的出图模式,这种模式不利于图纸的审批和现场施工单位的准备工作,多次出版是目前国际上较为通行的设计出图模式。f.专业划分的差异。国内专业分工偏细,比如国内工艺和热控专业是独立的专业门类,而国际上习惯P&ID图纸则是两者在图纸上的有机体现,所以往往审图时,热控提工艺的问题,工艺提热控仪表的问题。4)业主审批设计图纸的流程繁冗,影响现场施工进度。由于规范选择和设计的习惯性的差异,业主审图工程师对国内设计工程师的设计思路和意图往往一时难以理解,而且正值印尼大上电站之时,每个审图工程师手上有多个项目的审阅工作,且业主审图工程师是按大专业划分的,比如土建的审图工程师就要负责包括勘测、总平、建筑、结构(土建和水工)等的所有图纸,工作量大。这样审阅图纸的周期会拖的很长,大大影响了现场施工的准备和进度。 2设计管理 根据上述印尼电站项目实施的特点和难点,我院在印尼首都雅加达专门成立了海外设计服务中心,服务中心的主要工作是海外部分有关设计事务的处理但不包括现场工代服务,服务中心由机电土三大专业各一名设计代表组成,其中设一名设计总代表,负责服务中心团队的整体运作。团队通过以下几点工作来克服海外工程不利因素,改善设计服务质量,满足现场施工进度:1)通过专业组合的团队协作形式来服务不同的总包商和雇主,既满足总包商和雇主对海外设计服务组织模式的要求,同时可以化解不同总包商和雇主对于设计服务力量、服务延续性和专一性的担忧。2)建立团队内部、外部设计协调程序。由总代表负责编制团队制度,明确成员对口不同项目与总包商、业主审图团队、当地设计分包团队等的沟通;明确联络方式和报告制度。项目设计协调文件以EPC合同为基础,是设计接口的桥梁,是变更和索赔的依据,同时也是整个工程项目协调程序的一部分。通过设计团队接收、回复雇主、总包商、设计分包商的技术函件和邮件构建了内外部门之间的联系,并使得沟通规范化、模式化,提高了设计管理的质量和效率。经统计,在Suralaya电站项目中,设计技术函件占整个项目函件数量的30%之多。根据新版FIDIC《设计采购施工(EPC)交钥匙工程合同条件》第4.9款规定,承包商应按照合同的详细规定建立质量保证体系,在每一个设计阶段开始前,向业主提交有关工作的所有程序以及贯彻质量要求的文件,以供参考。所以对设计文件的管理是业主和总包商对设计质量体系进行控制的重要体现之一,也是设计团队在设计服务工作中的重中之重。3)通过由总包商协调,与每个项目的业主审图团队制定了较为合理的审图流程,规定:a.业主审图单位每周必须完成设计团队提交的图纸审阅内容。b.通过每周定期的图纸审阅意见交流会,减少图纸的审批意见,尽量杜绝图纸出现C等级,加快对于现场急需图纸的特殊审阅和批准。4)完善海外设计服务所需的设备,如用工程打印机等来弥补海外相关设计服务的缺失。a.因为提交业主审批的图纸都是从国内快递到印尼,出版时漏印或者少印的图纸在雅加达打印后补充提交以减少图纸运输中占用的时间。b.业主审阅后的图纸和意见单通过扫描上传至国内供国内设计团队修改、升版。节约了回递国内花费的时间和成本。c.审阅后批为A或者B的图纸复印后提交现场供备料和施工用。通过在雅加达购买、使用工程打印机完善充实了海外设计服务内容,实实在在加快了图纸的提交、审阅后的图纸反馈和现场施工的进度。5)完善审图交流渠道。如在业主审图单位布置远程视频设备,通过远程视频会议连线业主审图工程师和国内设计团队,对复杂、难度大和急需解决的技术问题进行交流,缩短了图纸审阅周期,加快了设计问题的解决。6)根据每个项目的工程进度和审图要求,接收项目设计经理的工作任务,通过总代表的分配和协调,团队成员分工协作参加由业主组织的工程月会(会议地址根据项目需要会安排在雅加达、现场或离现场较近的城市)、审图交流周会和远程视频会议,来提高设计服务效率,加快图纸审阅和审批进度。7)海外设计服务团队以挂靠总包商名下开展工作。由于当地政局、自然灾害、交通条件等因素都会影响海外工作人员的工作和生活,所以依靠总包商与中国使馆以及当地社团的联系,在处理来往印尼设计人员的安全、食宿、交通、工作签证办理等方面制造便利。 3沟通心得 对于海外设计服务团队来说,服务的优秀工作是和业主审图工程师的沟通交流,如何能在最短时间内解决审图工程师提出的关于图纸的疑问、化解审图工程师对于按照中国规范设计的担忧、让业主坚信我们的设计是能够完全满足EPC合同对于技术方面的要求是海外设计服务团队工作的主要努力方向。看似简单的交流往往也反映了一个设计人员对于专业知识和语言的掌握,对于电站各项工艺系统的理解,更体现了交流的技巧和态度。本人作为团队的负责人,在若干年的海外服务工作中总结出以下几点沟通心得:1)尽可能多的了解当地经济状况、风俗习惯;掌握业主审图工程师的性格特点,正所谓知己知彼,方能从容应对。印尼是个宗教信仰浓厚的国家,但由于人民收入相比中国有较大差距。所以当地人的性格在中国人面前既觉得“技不如人”(需要我们国家来帮助建设电站项目),又普遍好“面子”希望得到中国人的“抬举”(毕竟代表的是业主),只要你尊重他,他起码不会排斥你,经常性的拜访和善意的交流就会加深对方对你的信任,这样在审图交流中出现争论时对方也不至于一棒子把你的设计方案否定了,也不会出现谈不拢就“翻脸”的情况。2)做到谈判交流时不卑不亢,以理服人。毕竟中国的规范在国内已实践几十年,且运用到国内同等机型项目无数,我们应该坚信中国的规范要求最起码不低于国际通用规范的标准。当然我们也会经常遇到个别极端崇尚美标等国际标准的审图工程师,在这种情况下也不必死磕,通常我们会做个参数比对等方式来证实我们的标准要求不低于美标等国际标准,这样也慢慢建立起审图工程师对中国规范的信任。3)因为审图工程师个人能力和理解会有很大差异,有时不同项目在不同审图单位同样问题遇到不同意见时,通过被认可的审图工程师来做不被认可的审图工程师工作,他们之间国籍相同,语言相通,彼此的信任度更高,这样往往会使问题简单化,既节省了审图交流的精力和时间,也取得了不错的效果。4)语言的掌握和合理运用。与审图工程师的交流只能用英语,所以英语词汇量特别是专业英语词汇量的掌握以及口语表达能力至关重要,由于早期印尼电站项目多为欧美国家或日本承建,所以审图工程师的英语表达没有任何问题,这对海外设计服务团队成员的英语能力的要求就显得极为重要,如果对方认为你表达有问题,那只会让对方不愿和你多交流甚至会轻视你的个人能力造成交流存在障碍。另外多学点当地的语言也会派上不小的作用,在日常生活或者闲聊时偶尔用当地语言和对方说两句无形中会拉近彼此的距离,自然在工作交流中就会更容易在观念、观点上达成默契。5)审图工程师当中不免存在个别为了一己私利,通过“卡”设计图纸的审批来影响现场的施工进度,以暗示收取好处或介绍当地分包、材料供货商来承接电站部分业务。遇到此类问题不能顶撞或者消极处理,而要采用迂回的“战术”,比如拉上总包商一起参加图纸的审阅会议,通过总包商的地位、威信来打消对方的意图;或者给总包商出主意,让总包商中意的当地分包商通过一些手段来做审图工程师的工作等。要记住,总包商有义务来协助和协调设计图纸的审批,而不是错误的理解图纸审批工作是设计单位单方面的任务。 4结语 通过建立海外设计服务团队来支撑、管理海外设计工作,实践证明此举在海外工程中极为关键的图纸审批环节发挥了非常重要的作用,不仅得到了业主和总包商的认可和赞许,也实实在在为设计单位在履行设计义务,服务现场施工中立下汗马功劳,同时也为企业在海外建立了良好的信誉和口碑。 作者:陈钢单位:浙江省电力设计院 电站论文:智能变电站光纤通信系统论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 电站论文:变电站通信系统论文 一、变电站的通信网络系统 (一)网络拓扑结构和组网技术 一般来说,在系统运行的过程中,组网方式的合理性,在一定程度上关系着以太网运行的可靠性和高效性。随着现代技术的不断发展和我国电网的进一步深化改革,变电站的智能化程度也越来越高,从当前我国组网方式的运用现状来看,可以将其简单概括为:新组建的网络将系统的性能和功能要求作为基本前提,采用优化节点分布和网络结构的方式,一方面可以有效提高变电站通信系统的信息化水平,另一方面还能实现投入与效能的均衡化。 (二)以太网交换技术 所谓以太网交换技术,主要指的是在以太网运行的过程中,具有性能高、操作简单、密集高端口以及低价特点的一种交换产品,将这一技术运用在变电站通信系统中,在一定程度上可以有效提高通信系统的安全性和可靠性。一般来说,在网络系统中,之所以会提出交换技术这一概念,主要是为了进一步改进网络系统的共享工作模式。从当前我国以太网交换技术的使用现状来看,有三种交换技术被得到广泛地推广和运用,分别是信元交换、帧交换以及端换。随着现代科学技术的不断发展,在以太网运用领域出现了三层交换技术,一方面改善了在明确划分局域网中段之后,只能通过路由器对网络中子网进行全面监督和管理的局面;另一方面也解决了由于传统路由器的复杂、低速而导致网络产生瓶颈的问题,有效提高通信系统的工作效率。 二、加强变电站通信系统可靠性的有效策略 (一)双以太网冗余的实现 在对变电站结构进行全面仔细地分析之后,我们可以知道,IED具备完全独立的两组隔离变压器、控制器、通信电缆以及收发器等。一般来说,每个通信设备都具有个体差异性,在通信冗余协议的实现上也存在着一定的区别,但是具有相同的基本原理。所以,我们在实际的研究工作中,在解决一个通信设备的问题之后,就可以解决其余通信设备的问题。IED可以采用回环测试的方式,对系统中的链路进行全面地检测,确保通信系统的正常稳定运行。在实际的工作中,可以将这两个接口都与协议栈绑定,并且具备控制层访问的不同媒体地址。通常在完成以太网与热备用的连接之后,系统是不具备信息发送功能的,但是由于充分考虑到链路会在发生故障时被切断这一因素,所以需要对设备进行不断地改进,确保系统信息接收的通畅性。系统在正常运行时,利用工作接口IED设备可以在网络中传送信息,在进行回环检测时,如果IED发现系统故障,就可以马上发出命令,对热备用接口进行设置,确保其通信控制器可以进行信息发送,并且将全部信息从工作接口的主链路上转移到热备用接口的链路上,这样一来,就算工作信息接口发生故障,备用接口也可以完成信息接收任务,在一定程度上可以为变电站通信系统的可靠性和稳定性提供有效地保障。在变电站通信系统运行的过程中,双以太网结构将热备用作为主要工作方式,在对链路进行切换时,不可避免会发生延时的情况。同时,由于每个IED之间都存在着个体差异性,不同交换机和IED在进行协议配合时,往往存在着一定的区别。所以,针对这一问题,在实际的工作中,还需要不断地研究和改进,只有这样,才能确保通信系统的安全稳定运行。 (二)环网冗余的实现 从当前我国双以太网环网的运用现状来看,通信系统在运行的过程中,主要是通过交换机来实现信息接收和发送目的的。一般来说,不同厂商生产出来的交换机具有一定的区别,为了确保系统的安全稳定运行,厂商在生产交换机时,可以采用生成树系列的标准协议,这样一来,就可以通过交换机构组成相应的环路,为变电站通信系统可靠性的提高奠定坚实的基础。通信系统在运用环网结构时,在信息传输的过程中,为了避免环网中信息的循环传输,可以对交换机进行重新设置,将两个端口分别设置为阻塞态和转发态,这样一来,信息就可以在系统中进行无障碍传输,在一定程度上可以有效提高系统的可靠性。除此之外,通信线路在正常工作的过程中,系统在传输信息时,也需要通过诸多的交换机来完成,同时,将交换机的1、3、6端口设置为阻塞态,这样一来,该端口就不能进行信息传送。站控单元可以利用交换机的7—3—1—2端口将控制信号传送到保护单元,并且在传送的过程中,不会出现循环发送的现象,有效保障了系统传输的可靠性。在变电站通信系统运行的过程中,当1、3这两台交换机的链路出现故障之后,3号交换机在接受到系统的命令之后,会自动对环路进行全面仔细地检测,如果发现该链路无法保持通畅状态,则会对它的端口进行重新设置,将阻塞态变为转发态,并且及时通知其它的交换机,在进行信息传输时,选择其它的转发路径,这样一来,就不会出现因为其中一台交换机故障,而导致整个系统信息被阻塞的现象。同时,在环网冗余协议中,延时的时间通常保持在1—3s,不仅可以确保整个通信系统运行的可靠性,在一定程度上还能有效提高工作效率。但是,通常在正常情况下,备用链路完全处于闲置状态,端口和宽带的利用率相对较低。 三、结束语 总而言之,随着我国智能电网建设脚步的进一步加快,变电站的重要性也逐渐凸显出来。因此,一定要充分认识到变电站通信系统建设的重要性,在全面了解当前我国变电站通信系统的应用现状之后,将双以太网环网结构运用在变电站通信系统的建设中,一方面可以为通信系统的安全稳定运行提供有效地保障,另一方面还能有效提高变电站通信系统的实时性和可靠性。 作者:张大淼单位:佛山市瑞兴电力工程技术咨询有限公司 电站论文:变电站光纤通信论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 电站论文:智能变电站系统设计论文 1我国智能变电站一体化装置架构 智能变电站自动化系统,由一体化监控、输变电设备的状态监测以及辅助设备等部分构成。一体化监控系统纵向贯穿于调度、生产等系统,横向对变电站内部的各个自动化设备进行联通,是智能变电站自动化的一个重要组成部分。该系统能对电站内部的电网和二次设备的运行信息进行直接的采集,通过标准的接口、输变电设备状态监测以及辅助应用等信息进行交互,实现对变电站的数据采集、处理以及监督控制[1]。智能变电站一体化监控由安全Ⅰ区和Ⅱ区两个部分组成,安全Ⅰ区的监控是对智能变电站各种设备的运行状况参数进行采集,并且对整个电网系统的运行状况信息进行采集,以及对信息数据进行综合的分析,最后将这些信息数据上传到系统服务器上。与此同时该区域的运行信息是通过直接采集和传送的方式,经过安全Ⅰ区通信网络,将其与智能变电站一体化监控系统中的调控中心进行实时信息交互。此外要想确保这些信息的可读性,对于所采集到的数据信息要对其进行规范化的处理,生成可读性比较高的标准文本格式。安全Ⅱ区是对智能变电站的环境进行监测、采集和处理安防和消防等方面的信息。通过对变电站输变电设备的状况进行监测,并且实施与其他辅助设备、综合应用服务器进行信息交互。此外对于采集到的这些信息要对其进行规范化的处理和分析,随后将其上传到调控中心[2]。 2智能变电站一体化装置系统功能和系统设计 2.1智能变电站一体化装置系统功能。功能:①运行监视功能,采用可视化技术,对电网运行信息、保护信息、一次和二次设备的运行状况等信息进行监视和展示,包括对运行的状况进行监视,对设备状况进行监测,利用远程进行浏览;②操作和控制功能,对变电站设备的就地和远方操作进行控制,包括对顺序、无功优化等进行控制、防误闭锁操作等。调控中心主要通过数据和图形通信进行调度控制和远程浏览;③信息分析与智能告警功能,对智能变电站的各项运行数据进行分析和处理,并且为变电站提供分类告警以及故障分析报告等结果信息;④运行管理功能,通过人工方式进行录入和系统交互等,建立智能变电站设备的基础信息,并且对一次和二次设备的运行、操作以及检修维护工作进行规范化,以权限、设备以及检修等方面的管理为主。2.2智能变电站一体化装置系统设计。1)硬件配置。站控层是重要的组成部分,该设备的作用主要是对变电站的数据进行处理、集中监控以及数据通信,主要包括监控主机,数据通信网关机以及数据服务器等。综合应用服务器也是一个重要的设备,包括接收站内部一次设备在线监测数据,设备基础信息等,对其进行集中处理和分析。数据服务器也是一个重要的硬件配置,其主要是对变电站全景数据进行集中存储,并且为站控层设备和应用提供数据访问服务。此外还包括监控主机双套、数据服务器单套配置等[3]。2)系统软件配置:①操作系统,关于智能变电站一体化应该采用LINUX/UNIX操作系统;②历史数据库,该配置主要是采用比较成熟,且商用的数据库,能对数据库管理和软件开发工具进行维护和更新;③实时数据库,对系统提供安全和高效率的数据存取,还支持多应用并发访问和实时同步更新;④标准数据总线与接口,该配置主要是进行信息交换,对信息与信息之间的不同应用的和传送提供依据。 3结束语 综上所述,在当今社会对电力需要越来越高的情况下,确保智能变电站能够得到高效率和稳定的运行是非常重要的。虽然在智能化变电站的建设过程中取得了很大的进步,并且在智能变电站的运行与维护方面取得了一定的成绩。但我们必须承认的是在智能变电站一体化装置构建的过程中,我们还有很多方面的技术有待加强。因此,作为相关的设计人员,需要不断学习和借鉴国外的先进技术,并与实际设计过程中所存在的问题相结合,进而保证智能化变电站的一体化系统设计更加完善,以促进我国社会更好的发展。 作者:姚金玲 单位:河北省电力勘测设计研究院
乡镇卫生院继续教育研究:乡镇卫生院医生中医继续教育论文 1资料与方法 1.1调查对象 抽取2013年10-12月接受湖南省卫生厅统一举办的“湖南省乡镇卫生院医生培训班”医生206名(每家卫生院1名),具有广泛性和代表性。 1.2调查表设计 本课题组通过查阅大量文献,在经过5位相关专家(3位教授、2位副教授)论证后,自行设计调查问卷,其内容主要包括三部分:①医生基本信息,包括年龄、性别、职称、学历、学习背景;②中医药知识知晓率调查,题目为闭合式,共10个题目,内容主要涉及中医药基本知识,如中医藏象、五行、八纲辨证、六淫、辨时给药、中医养生等知识,答对赋分为“1”,答错或不答赋分为“0”,超过2个题目未回答者视为无效问卷,满分为10分;③中药及中医适宜技术的应用及需求情况,内容包括中药及中医适宜技术的应用情况、迫切需要学习的中医适宜技术等。调查均采用封闭式提问,调查前进行预调查,一般10min可完成答卷,根据预调查反馈的信息,调整问题后,Cronbach'sα系数为0.84。 1.3调查方法 调查前,统一培训10名调查员,根据每期乡镇卫生院医生培训人数的50%随机现场发放问卷,以无记名方式,当场填写并检查后回收;若发现未填写或缺项,则当场要求补填。共调查4期,每期调查人数分别为49、51、53、53名,共发放问卷206份,回收有效问卷206份,有效回收率100%。10d后随机抽取15位乡镇卫生院医生重测,重测信度为0.86。 1.4统计学方法 应用SPSS17.0统计软件进行分析,采用描述性统计、秩和检验等统计方法,P<0.05表示差异有统计学意义。 2结果 2.1中医药知识知晓率 乡镇卫生院医生中医药知识知晓率(答对的题数/总题数)为63.83%,其年龄、性别、学历、职称均对中医药知识知晓率的影响无差异(P>0.05),但其学习背景对中医药知识知晓率的影响有差异。 2.2中药及中医适宜技术应用情况 乡镇卫生院医生中药及中医适宜技术应用情况不容乐观,仅有20.39%的医生经常采用中药治疗疾病,不足20%的医生经常使用中医适宜技术治疗疾病。 2.3迫切需要学习的中医适宜技术 不同医生对中医适宜技术的需求不一,大多数医生希望学习针灸、推拿、敷贴、拔火罐、刮痧等操作协助治疗疾病,96.60%的乡镇卫生院医生希望学习一种或多种中医适宜技术来帮助诊疗疾病。 3问题与对策 《中医药事业发展“十二五”规划》强调要开展乡村医生中医药知识和技能培训,但本调查发现,湖南省乡镇卫生院中医院校毕业的医生仅占21.84%,接受过西学中培训的医生为18.45%,说明中医培训及中医继续教育的范围太窄。本次调查发现,乡镇卫生院医生具有“四低”特征,即低学历、低职称、低中医药知识知晓率、低中药和中医适宜技术使用率。学历和职称是反映乡镇卫生院专业技术人员的工作能力的指标之一,本次调查的206名医生中,81.55%的医生学历为中专和大专,90.29%的医生职称为助理医师和医师,这与同类调查的数据较为接近。另外,乡镇卫生院医生中医药知识知晓率仅为63.83%,且具有中医背景的医生中医药知识知晓率要高,由此可见中医院校教育及中医继续教育的重要性。在低中医药知识知晓率的前提下,仅有少部分人经常采用中药及中医适宜技术治疗疾病。众所周知,中医适宜技术在治疗疾病方面不仅能够节省医疗费用,且不良反应小,疗效显著。临床研究表明,中医适宜技术不仅可以配合西药较迅速、较长时间地控制血压,还能明显改善高血压患者不适症状。因此,不少乡镇卫生院医生希望学习一种或多种中医适宜技术以帮助诊疗疾病。基于乡镇卫生院医生的“四低”特征及乡镇卫生院医生迫切希望学习中医适宜技术的情况,建议卫生主管部门为乡镇卫生院医生提供中医继续教育的机会,使乡镇卫生院医生提高学历、职称、中医药知识知晓率、中药和中医适宜技术使用率,达到提高临床治疗水平和降低基层医疗费用的目的。为此,笔者认为可从以下3个方面进行。 3.1开展网络远程教育及对口援助,拓宽中医药继续教育的渠道 目前,我国常用的中医药继续教育渠道为各类研修班、学习班、学术讲座、学术交流及脱产进修等,但我国乡镇卫生院医生数量少、日常工作繁重,加之高昂的培训费用等,导致大部分乡镇卫生院医生无法离岗学习,进而影响中医继续教育的开展。而网络远程教育可打破时间和空间限制,使乡镇卫生院医生可随时随地学习,能有效帮助其提升学历和职称,提高中医药知识知晓率,并可节省费用。另外,卫生主管部门可指定省、市中医院对口援助县中医院及乡镇卫生院,定期选派中医药专家赴基层讲学,安排中医骨干到基层历练并指导县中医院及乡镇卫生院在中医适宜技术开展中遇到的问题。 3.2合理选择中医药继续教育内容 根据乡镇卫生院医生呈“四低”的特征和迫切希望学习中医适宜技术的现实状况,在进行乡镇卫生院中医继续教育时,应首先夯实乡镇卫生院医生的中医基础理论及基本知识,再开始加强中医适宜技术(针灸、推拿、刮痧、火罐等)的培训,以实际满足乡镇卫生院医生的迫切需要。 3.3以农村地区疾病为导向,创新中医药继续教育方式 据2008年中国卫生服务调查显示,循环系统疾病(50.3‰)和呼吸系统疾病(47.7‰)是我国居民2周患病率的前2位,我国农村地区2周患病率最高为呼吸系统疾病(50.4‰),按照疾病类别,农村地区2周患病前5位是高血压、急性上呼吸道感染、普通感冒、胃肠炎、类风湿关节炎。对于这些疾病,正确选择中药及中医适宜技术可收到很好的效果,减少患者耐药性,降低医疗费用。因此,在中医药继续教育过程中,可采用案例教学法,针对农村地区2周患病率靠前的疾病,结合临床案例及科研成果总结疾病的中药及中医适宜技术的常用治疗方法并用于教学,以快速提高乡镇卫生院医生的临床实践能力。 作者:陈燕 蒋新军 单位:湖南中医药大学护理学院 海南医学院国际护理学院 乡镇卫生院继续教育研究:乡镇卫生院继续教育存在的问题及对策 【摘要】本文通过对乡镇卫生院医学继续教育存在的问题与困难、对策两方面进行分析,并对创新医学继续教育的做法的进行探讨,寻求一条解决乡镇卫生院医学继续教育的途径。 【关键词】乡镇卫生院 继续教育 医学继续教育是卫生技术人员从业后获取新理论、新知识、新技术和新方法的终身性医学教育,在医学发展日新月异的今天,医务工作者参加医学继续教育学习的好坏不仅直接关系着卫生技术人员自身前途的发展,而且是医院发展的重要前提之一。 随着国民经济与社会发展的高速推进,知识与信息爆炸的时代特征日趋凸显,人民群众日益增长的健康需求与医疗服务能力相对不足之间的矛盾更加尖锐,乡镇卫生院所面临的构建学习型组织和加快人才培养步伐的建设任务更为繁重。乡镇卫生院创新医学继续教育管理模式,培养造就一大批高素质、高技能的实用人才,是乡镇卫生院顺应社会快速发展和人民群众更高需求的当务之急和治本之策。但是,随着继续教育工作的全面开展,实施过程中的很多问题也逐渐暴露了出来,所以探讨适合乡镇卫生院医学继续教育模式尤其重要。 一、乡镇卫生院医学继续教育开展过程中存在的问题 经调查,乡镇卫生院院在医学继续教育管理工作中,普遍面临一下难题: 1、医务人员配备数量不足,人员素质不高,学习动力不足,忙于应付临床工作,缺少学习时间,明显制约了医院医学继续教育计划的实施,极大地降低了培训效果。 2、乡镇卫生院人才缺乏,特别是教学师资力量严重匮乏,教学质量不高,教学水平低下,明显挫伤了医务人员参加培训学习的积极性。 3、乡镇卫生院医学继续教育管理手段落后,继教管理机制不健全,教学投入不足,尚未找到一条科学合理解决“工学”矛盾和“时空”矛盾的有效途径,明显阻碍了乡镇卫生院医学继续教育管理的发展进程。 4、认识不足,重视不够:不少人认为参加医学继续教育只与晋升职称有关。某些已晋升到副高级职称或不再想晋升职称的人员,对参加医学继续教育学习不够重视,热情不高。一些专业技术人员在晋升期间集中学习,突击得学分,一旦晋升后则热情锐减。 5、医学继续教育项目良莠不齐:医学继续教育工作开展以后,出现了各类学习班、培训班、提高班、学术会议等,名目繁多,从各种渠道涌入各医疗单位。有些学习班的内容重复,甚至有的打着医学继续教育的招牌,将学习商业化,教学质量差、学时不够、学分授予管理不严、费用高,使学习班的可信度大大下降,导致医院外派学要三思而行。 6、 经费支出过高:有不少学习班时间短、学分高、收费也高,包括学费、住宿费、差旅费,二三天的学习都要支出近千元。 7、由于专业限制,一些继续教育项目开展困难,我校每年都要邀请几名上级医院的专家、教授来院讲课,这本来是一件非常好的事情,机会难得,但效果并不理想,参加人员都是强迫学习。有时考虑只安排对口专业人员听课,但又因人员太少,所以科教科从选题上尽量照顾到各个专业,涉及面宽或一些新生的边缘学科,但由于大家从事的专业不同、兴趣不同,很难满足所有人的需要。年复一年,医院继续教育的课题内容选择困难,给具体管理者带来一定难度。 8、由于是乡镇卫生院有相当多的在职在岗人员无法离职离岗学习。特别是大多数护理专业、药剂专业人员无法满足送培需求,有很多人学分达不到25学分。 二、医学继续教育对策 由于医院的医疗任务,卫生技术人员的工作和学习时间容易冲突,乡镇卫生院继续教育可以采取灵活多样的培训形式,如参加学术会议、学习班、学术讲座、专业进修、撰写学术论文、远程继续教育等。安排应坚持临床为主、实践为主、自学为主、业余为主。在内容的安排上应突出先进性、针对性和实用性。 针对乡镇卫生院继续教育存在的问题,我们建议乡镇卫生院采取以下对策: 1、乡镇卫生院应建立稳定的、持续增长的经费投入机制。各乡镇卫生院应努力克服自身困难,每年保证3万~7万元教育经费投入,并逐年增加,主要用于医院继教教学管理系统微机联网平台建设、医学继续远程教育平台建设、好医生网站建设、中国医学期刊网镜像系统平台建设、医院图书资源库建设、多媒体多功能学术厅、电教室建设和医务人员进修、短期培训、参加学术活动以及教学奖励等费用支出。医院在人才培养上应不吝成本,舍得花钱,这是实施医院“人才立院、科技兴院”发展战略的具体体现 2、探索出一条既符合乡镇卫生院实际又能满足各级各类人员需求的乡镇卫生院培训管理新机制。这种机制应改变既往“不顾乡镇卫生院实际、不管各级各类人员不同需求的现实”所采用的“眉毛胡子一把抓”的培训管理模式,放弃了“一刀切”的所谓统一的、不顾实际效果的培训和考试考核方式,采取了分层级、分类别、分级别、分专业、分阶段和有特定对象、有明确目标、有专题选择、有科学考评、有合理奖惩等“五分五有”的培训管理新模式,收到了明显效果。把医院的管理层级分为领导层(院中层以上领导干部)、管理层(院科两级管理人员)、执行层(工作人员)三层,把医疗卫生专业技术人员的类别分为临床医师、医技技师和护理人员三大类,级别分为初级、中级、高级三级,分专业按照医学专业或亚专业划分,分阶段是将医师整个一生成长分为见习(实习)医师(护士、技师、药师,下同)、住院医师、住院总医师、进修医师、主治医师、副主任医师和主任医师(学科带头人)七个阶段,根据不同的培训对象,制定不同的培训大纲、培训目标、培训计划和考评奖惩措施等管理实施办法,尤其强调重点培训三级医师,即住院医师规范化培训的重点是“三基三严”的基础培训,专科医师培训的重点是专业技能提高培训,学科带头人培养的重点是新理论、新技术的推广应用能力和科技创新能力,以此激发他们的学习热情和自觉学习的能动性,以建立起医院较为合理的人才梯队结构,以满足t院对各类人才的需求。 3、乡镇卫生院还可以每年外派一定的人员学习、进修,并邀请知名专家来基层讲学。采用“走出去”、“引进来”的方针,快速提升广大医护人员的医疗技术水平。当今时代是知识经济的时代,谁能将现代医学教育最新研究成果转化为现实生产力,谁就能为医院的可持续发展注入不竭的动力。为此,我们认为乡镇卫生院可以每年定期派出若干医护人员到合肥、上海、南京、北京等大中城市参加继教管理和教学方法的研修班培训学习,使他们掌握现代先进的管理理论和教学方法。学习人员学成后要在科室开展工作,进行科内讲座,达到一人受教育全科受益的目的。 其次还可以特邀专家教授来乡镇卫生院讲学、教学查房和会诊手术,为提高医务人员的实践技能创造了良好条件,乡镇卫生院可以每年特邀请高等安徽医科大学、安徽中医学院、皖南医学院、蚌埠医院院、安庆医学专科学校等多家高等医学院校和安庆市立医院的专家教授进行讲座、会诊、指导大手术,这些举措可以大大促进了乡镇卫生院的人才成长和技术进步。 4、参加学术会议、撰写论文是医学继续教育重要的组成部分,凡参加学术年会和专题学术会者须是交流的论文的第一作者,差旅费、会务费、资料费等这些费用计入科室的成本核算,直接与科室效益挂钩,因此科主任在批准人员外出时,要严格按规定并根据科内的情况,合理安排人员参加,杜绝经费、人员、时间的浪费。目前医学期刊繁多,发表的论文应是在国内统一号及国际标准刊号的杂志,并给予一定额度奖励。 5、搭建医院信息高速公路,为医务人员获取新知识、新信息提供了方便、快捷、高效的学习渠道,乡镇卫生院可以开通继教教学管理系统微机联网、医学继续远程教育平台、好医生网站、中国医学期刊网镜像系统,用户终端延伸到了各临床科室,运行费用由医院按年度包干使用,免除了因网上学习增加个人费用的后顾之忧,较好地解决了临床人员因时间、空间、经费等制约因素,极大地缓解了“工---学”矛盾。利用好医生卫星第一频道教学和参加好医生医学继续教育频道的学习,是一个很好的继教途径。好医生卫星继教课程具有专业全面,内容新颖等特点;远程学习具有不受人数限制,不受时间限制的优点。由于在职卫生技术人员工作繁忙,工作时间不固定,而在接受远程医学教育中,卫生技术人员可以自己掌握学习进度,自己选择符合工作需要的学习内容,不受时间、地点的限制,自主地学习。从根本上解决了因工作忙不能接受教育的现象,也解决了医院自身师资力量不足的问题,同时还解决了相当多的在职在岗人员如护理专业、药剂专业人员因种种原因无法离职离岗学习、无法送培的难题。网络继续教育的开展,使基层医务工作者能够接受到本领域专家的指导,给许多学习爱好者创造了良好的机会和条件,从而使医疗卫生队伍整体素质得以提高。 乡镇卫生院继续教育研究:湖南省乡镇卫生院医生中医继续教育需求及对策 摘要:目的 调查湖南省乡镇卫生院医生中医药知识知晓率及中医适宜技术的应用与需求状况,提出中医继续教育的对策。方法 在湖南省乡镇卫生院4期培训班中,每期随机抽取培训医生人数的50%,4期人数分别为49、51、53、53名,采用自编问卷,对206名医生进行现场问卷调查。结果 168名(81.55%)医生的学历为中专和大专,186名(90.29%)医生的职称为助理医师和医师,206名乡镇卫生院医生的中医药知识知晓率为63.83%,其学习背景对中医药知识知晓率的影响有差异(χ2=42.42,P=0.01),中药及中医适宜技术经常使用率均低于30%,96.60%的乡镇卫生院医生希望学习一种或多种中医适宜技术来帮助诊疗疾病。结论 乡镇卫生院医生学历、职称、中医药知识掌握情况、中药及中医适宜技术的应用不容乐观,乡镇卫生院医生对中医适宜技术表现出强烈需求,卫生主管部门应结合乡镇卫生院医生的实际情况,针对性开展中医继续教育。 关键词:乡镇卫生院;中医;继续教育;对策 2012年,国家中医药管理局《中医药事业发展“十二五”规划》明确提出了要夯实农村和社区的中医药基础,积极向基层医疗卫生机构推广中医药适宜技术,在乡镇卫生院和社区服务中心建设一批标准化中医药综合服务区;规划中还提出对中医药人才的培养,开展乡村医生中医药知识和技能培训。为了更好开展乡镇卫生院医生的中医继续教育,笔者所属研究团队选择2013年湖南省乡镇卫生院培训班医生206名,开展中医知识知晓率及中医适宜技术应用及需求情况调查,以探求有针对性的中医继续教育对策,现报道如下。 1 资料与方法 1.1 调查对象 抽取2013年10-12月接受湖南省卫生厅统一举办的“湖南省乡镇卫生院医生培训班”医生206名(每家卫生院1名),具有广泛性和代表性。 1.2 调查表设计 本课题组通过查阅大量文献,在经过5位相关专家(3位教授、2位副教授)论证后,自行设计调查问卷,其内容主要包括三部分:①医生基本信息,包括年龄、性别、职称、学历、学习背景;②中医药知识知晓率调查,题目为闭合式,共10个题目,内容主要涉及中医药基本知识,如中医藏象、五行、八纲辨证、六淫、辨时给药、中医养生等知识,答对赋分为“1”,答错或不答赋分为“0”,超过2个题目未回答者视为无效问卷,满分为10分;③中药及中医适宜技术的应用及需求情况,内容包括中药及中医适宜技术的应用情况、迫切需要学习的中医适宜技术等。 调查均采用封闭式提问,调查前进行预调查,一般10 min可完成答卷,根据预调查反馈的信息,调整问题后,Cronbach's α系数为0.84。 1.3 调查方法 调查前,统一培训10名调查员,根据每期乡镇卫生院医生培训人数的50%随机现场发放问卷,以无记名方式,当场填写并检查后回收;若发现未填写或缺项,则当场要求补填。共调查4期,每期调查人数分别为49、51、53、53名,共发放问卷206份,回收有效问卷206份,有效回收率100%。10 d后随机抽取15位乡镇卫生院医生重测,重测信度为0.86。 1.4 统计学方法 应用SPSS17.0统计软件进行分析,采用描述性统计、秩和检验等统计方法,P 2 结果 2.1 基本信息 本次调查的206名医生,年龄20~54岁,平均(34.52±6.60)岁,基本信息见表1。 2.2 中医药知识知晓率 乡镇卫生院医生中医药知识知晓率(答对的题数/总题数)为63.83%,其年龄、性别、学历、职称均对中医药知识知晓率的影响无差异(P 0.05),但其学习背景对中医药知识知晓率的影响有差异(χ2=42.42,P=0.01),见表2。 2.3 中药及中医适宜技术应用情况 乡镇卫生院医生中药及中医适宜技术应用情况不容乐观,仅有20.39%的医生经常采用中药治疗疾病,不足20%的医生经常使用中医适宜技术治疗疾病,见表3。 2.4 迫切需要学习的中医适宜技术 不同医生对中医适宜技术的需求不一,大多数医生希望学习针灸、推拿、敷贴、拔火罐、刮痧等操作协助治疗疾病,96.60%的乡镇卫生院医生希望学习一种或多种中医适宜技术来帮助诊疗疾病,见表4。 3 问题与对策 《中医药事业发展“十二五”规划》强调要开展乡村医生中医药知识和技能培训,但本调查发现,湖南省乡镇卫生院中医院校毕业的医生仅占21.84%,接受过西学中培训的医生为18.45%,说明中医培训及中医继续教育的范围太窄。本次调查发现,乡镇卫生院医生具有“四低”特征,即低学历、低职称、低中医药知识知晓率、低中药和中医适宜技术使用率。学历和职称是反映乡镇卫生院专业技术人员的工作能力的指标之一,本次调查的206名医生中,81.55%的医生学历为中专和大专,90.29%的医生职称为助理医师和医师,这与同类调查的数据[1]较为接近。另外,乡镇卫生院医生中医药知识知晓率仅为63.83%,且具有中医背景的医生中医药知识知晓率要高,由此可见中医院校教育及中医继续教育的重要性。在低中医药知识知晓率的前提下,仅有少部分人经常采用中药及中医适宜技术治疗疾病。众所周知,中医适宜技术在治疗疾病方面不仅能够节省医疗费用,且不良反应小,疗效显著。临床研究表明,中医适宜技术不仅可以配合西药较迅速、较长时间地控制血压,还能明显改善高血压患者不适症状[2]。因此,不少乡镇卫生院医生希望学习一种或多种中医适宜技术以帮助诊疗疾病。 基于乡镇卫生院医生的“四低”特征及乡镇卫生院医生迫切希望学习中医适宜技术的情况,建议卫生主管部门为乡镇卫生院医生提供中医继续教育的机会,使乡镇卫生院医生提高学历、职称、中医药知识知晓率、中药和中医适宜技术使用率,达到提高临床治疗水平和降低基层医疗费用的目的。为此,笔者认为可从以下3个方面进行。 3.1 开展网络远程教育及对口援助,拓宽中医药继续教育的渠道 目前,我国常用的中医药继续教育渠道为各类研修班、学习班、学术讲座、学术交流及脱产进修等,但我国乡镇卫生院医生数量少、日常工作繁重,加之高昂的培训费用等,导致大部分乡镇卫生院医生无法离岗学习,进而影响中医继续教育的开展。而网络远程教育可打破时间和空间限制,使乡镇卫生院医生可随时随地学习,能有效帮助其提升学历和职称,提高中医药知识知晓率,并可节省费用。另外,卫生主管部门可指定省、市中医院对口援助县中医院及乡镇卫生院,定期选派中医药专家赴基层讲学,安排中医骨干到基层历练并指导县中医院及乡镇卫生院在中医适宜技术开展中遇到的问题。 3.2 合理选择中医药继续教育内容 根据乡镇卫生院医生呈“四低”的特征和迫切希望学习中医适宜技术的现实状况,在进行乡镇卫生院中医继续教育时,应首先夯实乡镇卫生院医生的中医基础理论及基本知识,再开始加强中医适宜技术(针灸、推拿、刮痧、火罐等)的培训,以实际满足乡镇卫生院医生的迫切需要。 3.3 以农村地区疾病为导向,创新中医药继续教育方式 据2008年中国卫生服务调查显示,循环系统疾病(50.3‰)和呼吸系统疾病(47.7‰)是我国居民2周患病率的前2位,我国农村地区2周患病率最高为呼吸系统疾病(50.4‰),按照疾病类别,农村地区2周患病前5位是高血压、急性上呼吸道感染、普通感冒、胃肠炎、类风湿关节炎[3]。对于这些疾病,正确选择中药及中医适宜技术可收到很好的效果,减少患者耐药性,降低医疗费用。因此,在中医药继续教育过程中,可采用案例教学法,针对农村地区2周患病率靠前的疾病,结合临床案例及科研成果总结疾病的中药及中医适宜技术的常用治疗方法并用于教学,以快速提高乡镇卫生院医生的临床实践能力。 乡镇卫生院继续教育研究:齐齐哈尔市乡镇卫生院工作人员继续教育情况及建议 摘 要:本文通过调查齐齐哈尔市乡镇卫生院工作人员继续教育的实际情况,分析继续教育实际存在的问题,并提出相应建议。 关键词:卫生院 继续教育 建议 目前,我市乡村医生的技术水平与服务观念远远不能适应农村居民对医疗和保健的需求,如果这些乡村医生不能及时、主动地接受系统的培训,就很难得到农村居民的信任,本可以通过农村卫生人才队伍来解决广大居民的基本健康问题,由于老百姓不信任,而选择高级的医疗机构,造成县级(以上)医院人满为患,乡镇卫生院和医生大量闲置的现象。为解决这一社会问题,必须对现有的乡村医生进行系统的培训,以更好地为当地百姓服务。 1 继续教育情况调查 1.1 培训情况的调查 经过调查,我们发现以下情况:在我市乡镇卫生院中,工作人中几乎都接受过各种各样的培训,60个受调查者中参加过培训的为52人,占86.67%,未参加培训者为8人,占13.33%。但培训时间的长短不一样,最长的培训时间为48周,最短的培训时间仅有5天,同时,培训的种类也不一样,有乡镇卫生院院长培训、急诊急救培训、公共卫生人员培训等等。 1.2 效果的评价 对授课教师、授课方法、课程设置、培训场所、培训管理等方面来调查培训效果,发现,绝大多数乡村医生对培训的安排都表示非常满意,大部分人认为他们培训期间课程安排合理、教师队伍精良、授课方法实用、培训管理严格,培训场所较理想,培训效果显著,他们感到非常满意。 1.3 需求及培养途径的调查 大部分乡村医生表示希望能参加更多的、更全面的培训,旨在提高自己的全科医疗能力和综合素质,而不是某个单一种类的培训。 乡村医生参加培训的形式有专项培训班、进修班、会议、讲座、网络视频等等,大多数乡村医生希望参加科学的、系统的培训。 通过调查发现,针对我市乡镇卫生院人力资源现状,齐齐哈尔市卫生局、各区卫生局、各县卫生局均开展过不同形式的岗位培训和转岗培训,取得了很好的效果,但培训中也存在一些需要改进的方面。 2 问题及建议 2.1 人员的培训积极性不高 乡村医生的职称普遍偏低,没有晋职称者或初级职称人数所占的比例较大,职称偏低的现状在一定程度上影响了乡村医生医疗工作的积极性,不能全身心地投入到农村医疗工作中。学历偏低,接受新知识比较困难,加上医学新知识和新技术不断更新、医学领域的拓宽和边缘知识(如社会学、伦理学、法学等)的应用,对乡村医生的压力不断加大,新知识接受的难度增大,严重制约其培训的积极性。培训与学员本人的职称晋升、执业医师注册无关,对于学员没有制约措施,致使学员缺少主动学习的积极性。有的学员对接受培训的目的、要求、教学内容等认识不充分,学习缺乏自觉性,认为参加培训班的主要目的就是为了提高自身诊治疾病的能力和水平,因此,这部分学员在培训中更加注重诊治疑难重症疾病的课程,而对于全科医学的有关基本理论不感兴趣或重视程度不够。教学效果、学习效果缺少评价体系,培训没有针对性,应有的培训目标难以达到。 2.2 培训的人员比例偏低 培训的普及率低。现代科技发展日新月异,新的诊疗技术,新的治疗药物层出不穷,而且随着农村经济、社会、文化的重大变化,农村居民的疾病和对卫生服务的要求也不断变化,要求乡村医生适应形势需要,多学知识,提高自身业务水平。培训是知识更新和提高的重要途径,而当前乡村医生培训的覆盖面不高,以山东省为例,参加过正规培训的乡村医生还不足40%。缺少正规医学学历教育的先天不足与在岗培训不充分的后天不足成为部分乡村医生水平能力低下的重要原因。乡镇卫生院工作人员接受全科医生岗位培训的人数很少,每家卫生院只有为数不多的个别工作人员参加过全科医生岗位培训,这在一定程度上影响了乡村医生全科诊疗能力的提高,也影响了服务质量。 2.3 时间无法保证 在调查中我们发现,各种类型的培训在学时上存在不达标的情况,培训时间长短不一样,而且由于乡村医生兼职工作多,工作任务繁忙,导致培训时间无法保证。从人力资源现状来看,大部分基层卫生服务机构的工作人员较少,而乡村医生培训往往需要一定的脱产学习时间。从调查中我们发现,乡村医生对工学矛盾的问题反映比较突出。由此可见,在实际培训过程中,由于基层医疗服务机构人员紧张,单位的各方面对抽调人员参加培训的意见较大。此问题是影响培训参与率的一个重要因素,致使培训计划难以全面贯彻落实,影响了培训的进程和质量。 3 结语 乡镇卫生人员继续教育培养任重道远,我们只有从实践中不断深入研究,制定切实可行的研究方案,对我国基层人才培养具有重要意义。
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电气工程类论文:电气工程类本科专业课程改革论文 一、优化教材内容 1.优化教材为了便于学生对电能生产、输送、分配和消费的过程有清晰全面的了解,本书由电力系统的组成开始,详细地介绍了电能的生产过程、电力系统负荷的分类及相关计算;对一次设备及主接线进行细致地讲解,详细阐述了输电线路及变压器的参数计算及等值电路,重点针对开式电力网及闭式电力网的电压和功率分布计算进行了论述,并介绍了电力系统的频率调整及电压调整;在对电力系统的短路故障分析中,针对网络的复杂性介绍了网络的等值变换和简化,就无限大容量系统及有限容量系统进行了三相短路分析,对不对称短路电流计算进行了阐述,在这部分内容中尤其注重与工程实际的结合,列举了多个实例进行计算;系统地介绍了电气设备的发热和电动力、电气设备选择的一般条件及常用电气设备的选择;针对发电厂和变电所的二次系统,介绍了断路器控制回路、信号回路及继电保护,重点对线路电流保护进行了讲解,并举例进行整定计算;最后对接地与防雷进行了详细地论述。 2.注重特色本教材在对电力系统的基本概念、电能的产生及电力系统负荷进行介绍的基础上,首先讲解发电厂和变电所的一次系统,其中着重讲解一次设备及主接线的基本形式,然后讲解系统的稳态分析、短路故障的短路电流分析及计算。由于有了前面的相关分析及计算,接着进行电气设备的选择及发电厂和变电所的二次系统地讲解,最后进行接地与防雷的讲解。有效地避免了以往学生在学习中由于章节安排的内容不连贯性而感到杂而乱的问题,使学生在后续的学习中能够对课程有不断加深及全面的了解和掌握。对基础内容进行优化和整合,突出电力系统的基本理论知识和基本计算方法。如在“电力系统稳态分析”中,以往学生感觉掌握起来有难度。针对潮流计算,本教材在对重点输电线路及变压器的参数及等效电路进行讲解的基础上,就开式电力网的电压和功率分布的经典算法进行讲解,举出典型例题,使学生在学习中能够明确算法,清楚要掌握的重点内容。力求理论知识与工程设计紧密联系,教材内容注重电力工程技术的实际应用,通过典型例题,介绍电力工程计算的基本方法,附录中给出了工程设计常用的一些技术数据,方便学生学习,使学生通过本课程的学习,掌握电力工程的相关概念、理论及应用,提高解决工程实际问题的能力。 二、深化教学改革 随着电气专业人才的需求不断地扩大,对电气专业人才的工程能力、创新能力提出了更高要求。为适应社会对电气专业人才的需求,我国高等院校对学生工程能力的培养已日渐重视。为加强对学生工程实践能力的培养,针对“电力工程”课程教学中存在的问题,以培养学生的综合能力为目标,将学生所学理论知识转换为工程实际能力,为此对工程能力的培养进行了探讨及研究。 1.精化授课内容,进行启发式教学由于“电力工程”课程内容涉及面较广,对教学的组织要求较高,因此授课时应注意与基础课和其他专业课程的衔接与配合,着重讲清基本原理,减少繁琐的理论推导。在基本概念的阐述中,采用比较容易接受的方法,进行讨论和说明,力求做到严格、简明、清晰。针对重要、有难度的章节要进行细致的讲解,而对于学生容易理解的内容,根据学生课堂反映和表现,适当增减内容,灵活调整,使学生获得充足、有效的课堂时间。改变传统教学中“老师讲,学生听”的教学方式,采用启发式教学。点明教材中的重点和难点内容,讲清关键问题,注意启发、诱导、激发学生思维,活跃课堂气氛,可采用提问、介绍一些实例等方式。如在讲解“雷与防雷”中,通过列举一些实际的雷电事故,启发学生对雷电的进一步认识,调动学生学习的积极性,让学生参与防雷的讨论中,使学生不仅感到雷害的危险性,而且自觉地激发学生获得相关知识的渴望。 2.加强实例讲解,扩充新知识在课堂上讲解工程实际问题,能够激发工科类学生的积极思维。通过课堂上多给学生讲解实际工程中的例子,能够使学生对所学的课程有更深的认识,进而培养学生的实际观察能力和创造性思维能力;针对学生看到繁琐的数学推导会产畏惧感这一问题,注重问题思路分析,重点强调结论与方法,公式推导详略得当,把重点放在公式的应用上,将一些实例作为例题讲解,归纳这类问题的解题方法。在有限的学时内,为了使学生了解电力系统发展前沿的有关知识,在相应教学环节中应穿插能够反映电力系统的新知识、新技术及新方法等教学内容。对于教材中所没有提到的新知识、新技术、新设备及学科前沿问题,则适当补充,达到开阔学生的视野,丰富学生知识的目的。充分利用多媒体,让学生对所涉及到的知识应用有立体化的认识,使教学效果得到进一步提高。 三、培养实践能力 1.培养学生创新性的思维方法,自主学习的能力在教学中,应把教师的相关科研课题引入教学中,让学生深刻理解理论知识与实际应用的有机结合,这样不仅提高课程教学质量,而且能够使学生清楚社会需求。注意在课后给学生提出一些现实中需要解决的问题,让学生积极地思考,查阅相关资料,丰富自己的学科知识,在学生积极地思考和开拓思维的同时,能够使学生的学习自觉性大幅度提升,进而提高学生自主学习的能力,有利于适应当前人才市场对学生的要求,提高学生的工作竞争力。科技活动对提高学生的学习兴趣、激发学生的思维、培养学生的创新意识具有很好的作用,鼓励学生参与科技活动,从而提升学生的学习兴趣,提高学生知识创造和终身学习的能力。这样不仅能够提高学生素质、实践能力和创新能力,而且在更大程度上满足个性化培养的需求。 2.注重实践环节,进一步提高学生工程能力为加强学生工程实践能力的培养,应强化教学过程中的实践环节。实践教学是高等学校教育体制中必不可少的教学环节,它与理论教学环节的有机衔接至关重要。尤其在生产实习中,实习环节使学生有机会站在工程实际的角度来审视所学内容。由于在课程安排上,本课程结束后,学生就进入生产实习,在这个环节中,一方面使学生加深对课堂所学知识的理解,对常用的电气设备的结构、工作原理、接线方式等有更深的认识;另一方面使学生增进对电力系统的全面了解,为以后的工作打下坚实基础。充分利用实习环节,采用布置相应企业实际问题,让学生带着问题参与实习,增强了学生的感性认识,提高了实习效果。让学生与工人师傅们多交流,对常用的设备不仅仅有直观认识,而且清楚它的实际使用,掌握对部分故障事件的处理方法。鼓励学生针对实际问题,大量查阅相关设计手册和资料,针对实习地的具体设备结构及使用情况,结合所学习到的专业知识,提出对应的改进方法,使学生能够将所学到的理论知识和生产实践有机结合起来,从而不仅进一步增强学生对专业知识的综合运用,而且能够进一步提高学生的实践能力及创新能力。 四、结束语 “电力工程”是电气工程类本科专业的一门重要课程,该课程具有较强的系统理论知识。从课程改革与实践出发,结合多年的教学经验,对“电力工程”课程进行了不断研究和总结,强调课程改革与实践的有效结合是提高学生工程能力的有效方法。注重理论教学和工程实际相结合,将学生工程能力培养的理念贯穿于教学的每个环节,使学生学以致用,适应社会对电气专业人才的需求。 作者:卢芸单位:沈阳工业大学电气工程学院 电气工程类论文:电气工程类专业虚拟仿真技术应用 摘要:电气工程类专业是我国高等教育体系中一个至关重要的组成部分,具有设备种类多、规模庞大、接线复杂、电流大、电压高等诸多特点。虚拟仿真技术可以给学生的学习提供一个安全健康的环境,还能优化电气工程教学效果。 关键词:虚拟仿真技术;电气工程类专业;应用 0引言 在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,不仅可以让学生全面详细了解电力工程的运行以及相关的专业知识,同时还能保证师生的安全[1]。笔者结合自身的工作经验,就虚拟仿真技术在电气工程类专业中的应用谈一谈自己的看法。 1虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用的重要意义 1.1实现资源的有效共享 虚拟仿真技术是一项基于互联网基础上的信息技术,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,可以为学生在任何地点和任何时间进行实验提供相应的条件。与此同时,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,还可以开放优秀的实验教学资源,给社区、企业以及兄弟院校等提供教学服务,从而实现资源的有效共享。 1.2实现不可逆以及不可及过程 电气工程类专业的实验教学面临着强电的威胁,很多实验必须要在极端或者高危的环境下才能完成,操作过程也是不可及或者不可逆的,对学生相关技能的训练需要高消耗和高成本,不仅危险而且能够被学生掌握和吸收的知识和技能少之又少。但是如果在电气类专业教学中运用虚拟仿真技术,就可以有效改观这一局面,虚拟仿真技术可以为电气工程类专业教学提供经济、安全、可靠的实验手段,既能消除强电威胁,又能促进学生把握和吸收相关专业知识。譬如,在高电压虚拟仿真实验当中,学生可以近距离观察高压放电的情景,还可以反复观看[2]。 1.3教学环节更加灵活 在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,学生可以按照自己的学习能力和学习需求灵活选择实验内容。同时,学生还可以随着学习进度的变化回顾以前的学习内容,或者跨越教学层次进行提升。在这种虚拟化的教学情境之中,学生真正掌握了学习的自主权,不仅得到更多创新实践和接触专业实验的机会,学习兴趣和学习积极性也得到有效的提升。教学环节更具有灵活性,学生可以充分展现自己的才华。 2虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用策略 2.1转变传统教学思想,建立科学的教学目标 电气工程类专业教师还要在此基础上建立科学的教学目标,科学合理的教学目标能够让教学取得事半功倍的效果[3]。由于学生在兴趣爱好、学习进度以及专业方向上等各个方面存在一定的差异,所以在学习过程中就需要不同的学习和实验平台,同时,这些平台之间必须要有较强的联系。尤其当教学资源出现学科交叉的时候,老师要按照系统构建、综合设计、理论应用三个层次构建虚拟实验教学平台,将虚拟仿真技术的优势充分发挥出来。例如,电气工程类专业老师可以从基础课程实验、综合实验和生产练习这三个方面制定实验教学综合培养计划。基础课程实验主要包括专业的课程实验和工程设计基础训练;综合实验主要包括课程设计和工程设计综合训练;生产实习主要有毕业设计和创新设计训练。 2.2构建互通互融教学理念,完善课程教学体系 在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,可以给老师的教学以及学生的学习提供安全的环境和可靠的保障。其课程教学体系可以细分为专业基础课程实验、工程设计基础以及专业课程实验。其中,专业基础课程实验还可以细分为专业基础实验和专业综合实验,专业课程实验可以细分为综合实验和课程设计。老师需要根据教学目的和教学要求设计教学平台的教学资源,在资源当中有效贯穿课程内容。同时,要以培养学生应用能力为目标建立教学层次,利用横向连接的方式将不同平台的教学资源有效结合起来。在注重因材施教、专业培养的同时要保证教学平台之间互通互融,同时还要保证教学层次之间呈现出一个相互补充的状态。在当前的教育形势下,电气工程类专业的老师要敢于打破学科专业的界限,建立一体化的教学理念,在此基础上实现资源的有效共享和创新型人才的培养。 2.3以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台 第一,创新与实践训练平台。针对电气工程类专业的教学特色,利用虚拟仿真技术结合“新型传感器”、“工业自动化”、“机器人”、“航空航天”、“智能电网”等专业领域的先进技术建立虚拟化的仿真系统,从而加强学生对有关学科先进成果以及专业知识的理解。第二,专业综合实验教学平台。该实验平台主要包括工程设计综合训练、综合实验、课程设计等集中的教学环节。利用虚拟仿真技术构建专业综合实验教学平台,一切的不可能都会变成可能。虚拟仿真技术可以给学生创建一个近似真实的虚拟环境,从而实现对学生实践技能的训练,也能有效实现生产现场和实验室的无缝对接。第三,基础实验教学平台。创建该平台主要是为了进行基础知识教学,通过仿真技术对一些技术原理以及基础科学进行验证,让学生能够全面掌握基础知识和相关技能。除此之外,虚拟仿真技术能够打破时间和空间的限制,学生可以随时随地开展实验,从而培养学生解决问题的能力和独立思考的能力。 3结论 在电气工程类专业中应用虚拟仿真技术,可以实现资源的有效共享,让教学环节变得更加灵活,同时还能让一些不可能的实验转化为可能实现的实验。电气工程类专业教师要重视虚拟仿真技术,首先要转变传统教学思想,建立科学的教学目标,其次要构建互通互融教学理念,完善课程教学体系,最后要以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台,将虚拟仿真技术的价值和功能最大限度发挥出来。 作者:周丽荣 单位:吉林化工学院 电气工程类论文:探讨电气工程类专业的毕业设计 1毕业设计教学中创新要求 继承是创新的必要准备,创新是继承的发展结果,这是一个从量变转化为质变的过程。由于大学生还只是高等教育阶段,他们的基础知识不足,知识面不宽,能力不强和综合素质不高,因此对他们创新能力的要求不能过高,也不可能一蹴而就。电气工程类专业毕业设计中的创新教育是建立在良好的继承教育的基础上的,对学生的创新教育是以扎实的电气工程专业基础理论知识、专业技术知识为基础,以培养学生创新意识和创新能力为重点的素质教育。在毕业设计的过程中,继承教育是首要的,创新教育是次要的,创新教育是较高要求。高等学校在培养学生的过程中,必须面向社会,着眼未来,培养创新型高科技人才。毕业设计在学生创新能力的培养过程中是一个尤其重要的环节。但是从教育学来说,对学生的培养要注意学生个体有差异的特点,因材施教,因此在毕业设计过程中创新教育也要遵循因材施教的教育规律,根据学生个体之间的差距,实现不同程度的创新教育,不能一概而论。对于基础较好的学生可以在毕业设计中加强创新要求,而对于基础较差的学生的毕业设计相应减少创新要求。毕业设计作为大学毕业前的最后一项综合性实践教学活动,毕业设计中的创新教育,首先是培养学生的创新意识,在创新意识的支配下,学生才会自主和主动地运用知识进行创新思维,并有意将这种思维体现在工程实践和科学研究中;其次是培养学生的创新能力,培养学生在专业领域内分析解决问题所需要的观察力、想象力、应变力和预见力。创新教育是一个长期的过程,毕业设计环节只是其中一个重要的培养环节,学生工作后还有待在漫长的工作实践中不断提高自我的创新意识和创新能力。 2电气工程类毕业设计中创新能力的培养 2.1注重以实际科研项目指导毕业设计 以教师的实际科研项目指导本科生毕业设计的教学方式,其目的和意义主要是以实际科研项目培养学生理论结合实际的经验,锻炼学生科研动手能力,帮助学生提高工程意识。毕业设计教学环节是本科教学的最后一个环节,在此之前电气工程类学生已经完成了基础课与专业课的理论学习,并且也经过了课程设计和实习等实践环节的锻炼,可以说学生已具备了初步的电气设计的理论和能力。学生的毕业设计与指导教师的科研项目相结合,学生可以帮助收集科研项目资料,解决学生力所能及的科研小问题,这样可以让学生了解如何进行科研实践,在实践锻炼的同时形成科研创新的基本概念。对于能力和责任心强的学生,可以进一步参与一些设计工作,使科研与学习相长。在学生毕业后的工作实践表明,参加教师的团队科研项目的毕业设计过程中,无论获取的是经验还是教训,毕业生的创新能力与意识都会得到程度不等的提高。毕业设计与公司、科研单位相结合,联合培养,合作指导也是一种较好的培养创新能力方式。由于现在大学生就业市场竞争的激烈,大学生就业压力的加剧,与用人单位签定了工作协议后,很多用人单位要求学生在毕业设计期间到用人单位实习。学校允许他们到用人单位一边实习一边做毕业设计,这种模式可以有效地缓解学生毕业设计与就业时间发生冲突的矛盾。同时这种形式下的毕业设计题目多数由用人单位给出,并且经过学校审核,这些课题多数是参与公司、科研单位的产品开发与研究,可以让学生在正式工作前就开始接触工程实践和社会,从而调动了学生的积极性和创造性,锻炼和激发了他们潜在的创新意识与能力。 2.2技术协调和管理能力的培养 重大科技创新的必要前提是技术协调和有效管理。由于当今的科技创新活动不仅依赖于科学研究,而且也越来越具有群体性,所以创新能力显然已经不再单纯是一种个人能力。毕业设计的课题不必硬性规定一人一题,可以由学生自由组合2~5人的课题小组共同完成。这样的课题应该难度和工作量较大,课题内容可以跨专业。课题小组成员的分工在教师的指导下由学生自己讨论决定,并设立一位学生为课题负责人。从我校电气专业学生参加各种科技比赛的情况来看,比如参加全国或省级的“挑战杯”、“电子设计大赛”、“机器人大赛”等,都是以组队的形式参加,多次获奖,取得良好成绩。参加科技比赛的学生毕业后的工作实践表明,毕业后的学生在工作中的技术协调或管理能力都得到了一定的锻炼和培养。参加科技大赛毕竟是少数同学,对于每个学生都必须完成的毕业设计工作,适当的让学生以课题小组形式共同完成,可以培养学生的技术协调和管理能力,提高学生在今后社会生产实践中的创新能力。 2.3重视培养学生对新技术、新材料的应用 毕业设计是学生巩固所学知识的过程,也是探索新知领域的重要过程。在毕业设计之前理论教学和课程设计中,学生接触的电气设计知识多数是基础的、初步的设计理论和实现方法,在科技突飞猛进的今天,新技术、新材料的应用,能够在一个电气工程的设计中,特别是创新设计中,起到事半功倍的作用。培养学生对新技术、新材料的应用能力,重要的一点是要培养学生在毕业设计的资料检索能力,通过资料检索,获知各种电气专业的新知识、新技术、新材料与新方法。新技术、新材料的资料一般都是英文原版,所以学生对新技术、新材料的应用能力也体现在英文翻译的能力上。毕业设计环节包括要求翻译一篇不少于40000字符的、与课题相关的英文科技文章。 2.4通过讨论促进毕业设计实现创新 毕业设计过程中有些学生遇到一些困难,就希望指导老师能非常详细的指导,甚至希望老师把现成的资料拿来。指导教师的过分具体的指导不利于学生创新。对于学生在毕业设计过程中遇到的学术问题,指导教师需要与学生一起进行深入的讨论,讨论中指导教师应当注重于引导和启发,不需要给出过于具体和细致的指导,更不能越庖代厨。指导教师通过这种与学生引导与启发式的讨论,才能掌握学生的特点,才能及时发现学生毕业设计中的亮点并加以发掘,才能锻炼和激发了学生潜在的创新意识与能力,并及时鼓励与引导学生实现毕业设计过程中的创新。 3结束语 毕业设计(论文)是大学期间学生的最重要的实践环节,在国家创新战略的引领下,毕业论文(设计)是培养高素质应用创新型人才的重要环节。本文详细阐述了地方院校在毕业设计中电气工程类专业应用创新型人才培养方面的经验和做法。具中继承了我国古典家具对人体工学的运用。由于家具是一种与人体密切相关的工业产品,因此在制作中需要结合人的身体尺寸以及身体曲线等方面。仿古家具中的椅子、榻等家具,在制作中就特别结合了身体在坐、卧等不同姿态下的尺寸与曲线,最大程度满足人的舒适要求。此外,仿古家具也注重对色彩的选择与调配,以及与周围环境的搭配与协调。通过家具设计材料、造型、色彩和环境等多方面的协调,能够使居者充分感受家具的艺术之美,这也是仿古家具在现代生活中依然颇受欢迎的原因。先进的科学技术同样为仿古家具的发展做了重要贡献,如可以运用现代科技提高传统竹材的性能,增加其防腐、防虫和抗压能力。同时也可以采用电脑雕花技术使仿古家具更圆润准确、细致生动。 作者:王斌单位:桂林电子科技大学 电气工程类论文:电气工程类人才培育研讨 电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业,应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念,培养的学生既要懂强电又要懂弱电,既搞硬件也搞软件,既掌握电气技术的专业知识,亦了解计算机与电子技术的应用。[2]郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德智体全面发展的,适应社会主义市场经济需要的,具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的,能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练,既具有电气工程方面的专业知识,又具有自动化与计算机方面的基础知识,使其在今后的就业中具有较大的优势。 电气工程及其自动化专业面临的发展机遇我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。 电气工程及其自动化专业的现状郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。 应用型人才的特点与培养应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。 课程体系的建设 在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。 1.课程体系的改革郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。 2.课程内容的优化新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1]新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。 3.授课时序的调整按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。(1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。(2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。(3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。 加强实践教学环节 实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才优秀竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5] 1.课程实验与课程设计课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由优秀专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。 2.实习基地实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。 3.毕业设计电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。 结束语 电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变,为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机,基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念,构建了科学有效的课程体系,为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。 作者:黄文力何琳琳单位:郑州航空工业管理学院机电工程学院 电气工程类论文:电气工程类专业人才实训创新研究 近几年笔者所在学校发展了多个校外实习基地,一些具体生产单位,学生去了只能是看,并不能具体操作,有一定的局限性。而这些设备因学校经费限制,全靠学校购买比较难。实践教学是高等工程学校教学环节的重要组成部分,为了培养高等工程技术应用型专门人才,在强化实践教学的同时,探讨培养学生创造力的方法尤为重要。 一、电气工程类专业实践教学环节的构建 实践教学环节主要包含有实习、实验、实训、毕业设计及课程设计等。实践环节是教学课程体系的非常重要的组成部分,是提高教学质量的必经的环节。通过实践环节教学,可以加深对课程理论教学内容的理解;给学生提供实践与理论相结合的空间;提高学生对知识学习兴趣,增强学生自主学习的积极性;提高学生的实践动手能力;启发学生高昂的创新意识。实践教学环节是实现高级实用型人才培养目标的有效途径和必由之路。为了提高实践教学质量、拓宽学生就业渠道,使学校与相关企业实现“无缝连接”。目前,众多高校都实行由单一人才观变为多元人才观,把培养实用型技能型服务型人才作为教学的基本出发点和落脚点,根据不同专业的人才培养规格制定、修订人才培养方案,逐步增加实践教学的比重,使实践课时达到整个课时比例的40%左右,实践学分达到整个学分比例的35%左右。还将实行实践学分与理论学分互换。素质学分、技能学分和创新学分都可作为实践学分的考察项目,以实践学分代替部分理论学分的方式激励学生参与实践活动,充分发挥学生的主动性。 二、电气工程专业实践环节存在问题探讨 当前教学实践环节存在的问题,可概括为散慢、肤浅和随意。从面上看,实践教学环节安排的比较松散,实践过程衔接不紧,逻辑性也不强;实践过程中说闲话的、从事其它活动的有不少人,这种现象称就是“散”。从实践安排的内容上看,缺乏一定的深度,实践只在表面上打转转,对问题的本质触及不多,这种现象称就是“浅”。从实践参与的主客体来看,有比较大随意性:一是老师比较随意。有的教师治学不严,放松对学生日常教学管理,对各种不良现象不问不管,听之任之,管理、指导均不到位。二是学生随意。有的学生缺乏必要的纪律约束,自由涣散,旷课、迟到经常发生。这种现象就是“随意”。“散”“浅”“随意”成了很多高校目前制约实践教学的质量提高的主要问题。 三、人才实训创新模式的现行对策 1.提高思想认识,重视实践环节教学过程。 在认识上重视学校实践教学过程,这是深化实践教学改革的关键。实践教学需要相对的教学投入来保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把实践教学环节的内容落到实处,使其发挥应有的作用,既贻误了学生,还造成教学资源的极大浪费,必须予以高度重视。 2.加强实际培训,提高指导老师技能。 实践教师的能力直接影响着实践的效果,教师只有对指导的方法、实践的内容了如指掌,才能保证指导到位。新、老教师之间还要互帮互学、取长补短,老教师传帮带,新教师积极虚心学习,充分利用和发挥各自的优势,建设一支专业技能强,作风过硬的专兼职实践教师队伍。 3.加大经费投入,提高实践教学工作量的比例。 加大实践教学的比例,改变传统的实践教学依附理论教学的观念,创建有利于培养学生实践能力和创新能力的实践教学体系。必须要有相应的物质制度措施,提高其工作积极性。 4.加强过程管理,进行必要的考核和监控。 采取合理措施,加强对实践教学的老师管理、现场管理;对实践教学实施情况实行督导和过程监控,并要清楚认识设备的危险性,告知学生,对实施效果进行严格考核,确保各种措施实施到位。 5.拓展实践教学形式,强化校校合作办学。 校校合作办学方案随着社会进步和新科技革命的到来,普通高校教育的培养目标决定了学校必需和企业或者其它有实力的学校合作,校校合作是大学办学改革的重要方向,也是大力发展实践教育的必然要求。在校校合作和产教结合作为学校办学重要性、必要性的趋势下,能为校校联合办学带来一条新路,使全社会办学互助,节约型办学,共享型办学。 四、结语 结合笔者所在高校的教学改革实际情况,在实习、实训基地建设方面,坚持校内校外相结合是一个可行的选项。校内生产性实训基地建设,由学校提供场地和管理,力求功能多样化、现代化,能满足应用型人才培养的需要,便于产学研结合,利于开展课题化训练。专业课教学全程实施案例教学,由学校提供设备需求、技术和师资支持。校校合作正好解决了各个学校不同专业实训条件的不足与互补,使我们的办学条件得到大幅度改善,培养的学生也更具竞争力,真正达到了应用型人才培养的目标。 作者:马成廉 汪子翔 杨宏伟 史海涛 单位:东北电力大学 国网新源控股有限公司人力资源部 电气工程类论文:电气工程类专业实训实验室的开发 摘要:实践性强是电气工程类专业的的特点,为了能更好的培养出符合国家标准的卓越工程师,该专业更应该重视和提高学生的工程实践能力和工程创新能力,实现这个目标的关键在于是否有完善的实践教学。完善的实践教学不但需要单纯的课程实验、各类实习,还应该在校内外开发实训基地,以便增强学生的综合实践能力。从该专业实践基地开设的具体经验出发,介绍了专业新开实训实验室的情况及学生的实训情况。 关键词:电气工程;实训基地;实践教学;卓越工程师 作者简介:李梅(1978,11-),女,安徽省,淮南市(回族),硕士,副教授,主要从事电力系统运行与控制研究 安徽理工大学的电气工程及其自动化专业于2010年获批省级特色专业,并于2013年入选国家教育部卓越工程师教育培养计划。为了能更好的培养出符合国家标准的卓越工程师,更应该重视和提高学生的工程实践能力和工程创新能力,而是否能够实现这一目标的关键内容就在于该专业是否能够设置并实现完善的实践教学环节。常规的实践教学以课程实验和校内外的各类实习为主,然而单纯的实习出现的问题越来越多,其效果已经不能满足用人单位的要求了,当然对于国家定义的卓越工程师要求就更无法满足了。 1实习目前存在的问题 各个学校、各个专业一般都会开设各类实习环节,以补充专业课程的理论教学,扩大学生的知识面,提高学生的动手能力和分析能力。在很长一段时间内,实习也确实起到了上述作用,但是随着高等学校的扩招,学生人数急剧增加,就出现了很多的问题: 1.1实习时间和课程设置出现不匹配。有些实习安排的时候,学生还没有学习到相关知识,对现场一无所知,结果到了实习现场也只能走马观花,敷衍了事。 1.2学生单位实习时间太短。由于学生人数多,所以同一个地方只能分组轮流去。虽然实的时间看上去很长,但是对一个具体的学生来说时间就很短了。如去某个发电厂或变电所安排了三天,但一个具体的学生只有一天时间,所以就等于将三天的内容压缩到一天来完成,非常匆忙。 1.3实习单位不好联系。以往实习由于人数少,学生甚至可以住在实习单位跟着值班人员轮班。但是现在学生人数太多,实习单位无法接待这么多人。另外电气工程类专业的特殊性决定了其实习单位都是非常强调安全的单位,如煤矿、发电厂、变电所等都是安全规范要求非常严格的单位,同时接待这么多学生,实习单位就要考虑安全的问题,负担非常大,因此就失去了积极性。 2实训实验室的提出 为了解决上述问题,很多学校先后建立了实验实训中心、校内外实训基地等。安徽理工大学电气与信息工程学院按照培养国家卓越工程师计划的目标也建立了电气工程实训中心,全面推行以提高学生工程实践能力为目标的,对实训实验室进行验证性、综合性、设计性和创新性的研究。实训中心针对体系中的各个阶梯,合理科学地安排实训。可让学生在限定的实验主题情况下,提前自行设计、创新一些工艺流程,与老师讨论、确定后,在课堂中实施,并将实施效果相互比较,总结优缺点,加深对课程的理解与掌握。可适当地整合部分课程的实验教学,使之有机地结合起来,强化了对专业的领悟。可在老师的现场指导下,学生通过对设备的实际操控,来培养学生的工程意识,锻炼其工程能力。可积极引导学生参与到中心带教老师的课题中,特别是与企业合作的横向课题研究中。培养学生的行业创新能力、拓展其创新素质。 3新开发实训实验室介绍 专业课题组积极发展学院已有的实验室,拓新了部分实验实训室,如嵌入式系统实验实训室、DSP实验实训室、电力系统综合自动化实验实训室等。但是这些还不能满足学生的实践实训要求,课题组又新开发了一部分新的实训室,重点开发了强电方向的内容。这些实训室的开发,解决了学生在实习单位无法对电气设备和供配电系统进行运行、检修、保护的难点,能取得更好的实训效果,将学生的培养成为为学生+企业工程师。 3.1电力系统继电保护实训室。电气工程及其自动化专业原有继电保护实验室,但因购买时间较早,所以设备以继电器为主,已经远远落后于现代电力企业。因此,学院组织相关老师和学生以和企业联合开发的方式建立了电力系统继电保护实训室。部分常规继电器仍然保留,可成组配合完成常规继电保护实验。开发了继电保护试验测试仪和微机继电保护测控装置,可实现10kV-35kV馈线微机保护、110kV线路微机保护、变压器微机差动和后备保护、电容器微机保护、电动机微机保护。实训室结合最新的继电保护、输配电技术,采用现场实际的试验方法。以电力系统常用的数字式继电保护试验测试仪产生信号,灵活方便,可联网组态现场真实的变电站、配电网络,不但可以使学生对电力系统有一个整体的了解和形象化的概念,而且可以有针对性的对学生模拟真实电力系统的培训和考核。实训室开发了:a.继电保护特性测试系统软件,用于控制微机型继电保护试验测试仪发出信号,测试各种继电器的动作特性。b.电力网信号源综合控制系统软件可灵活组态各种结构的电网系统,实现可视化电力系统潮流分析、短路计算。既可单独作为潮流分析、短路分析软件使用,还可通过接口程序,将网络中各节点电压、各线路电流信号下载到微机型继电保护试验测试仪中,实时输出电网的潮流或故障信号。实践中,学生普遍反映该实训内容可以反映最新的电力系统继电保护的特点,也解决了学生在现场不能动手调试和修改保护的问题。另外,该微机保护测试仪软件,源代码带注释,通信协议开放,课题组可在此开放的平台继续改进程序或根据实际实训内容编写新的保护程序。 3.2110kV变电站监控实训室。专业课题组和企业联合开发了一套110kV变电站监控实训室,可以仿真一个小型电网的调度,其虚拟电网包括3个110kV变电站,10个35kV变电站及若干外网电源点及一些小火电,小水电。仿真系统采用动态拓扑分析,实时动态故障潮流计算,实时采样电流、电压。计算故障量并与保护定值比较启动,其保护原理和功能与现场装置一致。物理量定值、时间定值、控制字可以实时修改。建立三维虚拟变电站场景,仿真现场操作、设备巡视、安全措施等。仿真软件具有所有参与实训的学生机器一键开机、关机的功能,教案等文件统一更新等功能。按照调度下达的操作任务,填写操作票,完成各种操作。学生可以分析各种运行方式,制定出合理安全的系统运行方式,研究电网的特殊运行方式。 4结论 本文从培养卓越工程师目的出发,介绍了该专业本科教育目前专业实习实训存在的问题,进而提出实习实训室的建立。重点介绍了课题组针对实训的问题和学生毕业的去向从而改建和新建的实训实验室。并从学生实践的角度阐明了实训室建立的必要性。 作者:李梅 梁喆 杨岸 单位:安徽理工大学电气与信息工程学院 电气工程类论文:电气工程类学生创新实践能力研究 当今,工科院校的人才培养已从传统的重视理论教学,转入到注重创新能力与工程素质的培养与提高。目前,随着电力系统自身的改革和用人政策的调整,迫使高校必须培养出适应现代电气工程发展需求和要求的新型合格电气人才。近几年,国家正在大力研究、发展和推进智能电网建设、智能配电网建设、新能源发电技术、新型储能技术等,这些对各高等院校的电气工程及其自动化专业今后的发展方向和专业体系建设提出了新的挑战。在新形势下,如何培养一名具有创新实践能力、具备工程实践素质的合格电气工程师,使之更好地适应电力系统的发展要求就成为我们亟待解决的问题。“电气工程类”本科专业主要培养在电气工程、自动化、电子与计算机技术应用等领域能够从事工程设计、系统分析与运行、科学研究、技术开发与管理,能独立地分析和解决电气工程实际问题,适应本专业领域各项工作的高级工程技术人才。因此,为了使学生毕业能更好地适应专业特点,在创新实践能力和工程素质提高方面必须遵循学科特点。本文分析了目前制约学生创新实践能力和工程素质提高的现状和不足之处,并提出了相应的改革措施和方法,这些措施和方法对学生创新实践能力和工程素质的提高有一定借鉴意义。 1创新实践能力与工程素质提高制约因素分析 创新实践能力与工程素质的培养是工科创新型、复合型高级应用人才综合素质中最主要的组成部分,工科院校培养学生的创新实践能力和工程素质是我们教学改革的重要目标。目前,电气工程专业快速发展,高校在电气工程类学生创新实践能力和工程素质培养与提高中,仍然存在一些制约因素,这些制约因素主要表现如下。 1.1人才培养方案不能很好适应学科发展要求人才培养方案是按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的教学内容和课程体系为支撑,实施人才教育的过程。因此,人才培养方案的制定和实施直接影响着人才培养目标、培养规格以及实现这些培养目标的方法、措施和手段。随着国家“节能减排、绿色电力”政策的积极实施,同时伴随着国家电网“三集五大”以及“智能电网”建设的快速推进。对电气工程类的毕业生提出了前所未有的挑战。目前我们的人才培养方案一旦制定,基本会实施三到五年,在这期间电力系统的发展对人才的需求在不断变化,同时这些方案制定时还是遵循传统的教学理念和实践模式,不能真正跟随本专业近几年的发展脚步,尤其是在新能源发电技术、新型储能技术等方面与工程实际存在较大差距。这些均导致了我们的培养方案与社会对人才的要求脱节,使得我们培养的人才不能很好地适应其工作岗位。 1.2实践教学资源和工程实践平台缺乏近几年,随着国家大力推进“智能电网”建设,发展“绿色电力,节能减排”,以及积极推进“三集五大”的企业改制,电气工程行业得到了快速发展,新型的电气设备和设计方式在行业快速应用。作为高等学校的电气工程专业发展是滞后于电力行业的发展,特别是在电气工程类实验室建设和电力系统实践开发平台上相对比较落后,这些实验室和实践平台的建设需要大量资金的投入。我校地处陕南,远离省会中心城市,教育主管部门重视不够,投入不足,再加上当地政府财政有限,学校在电气工程类教学设备和教学仪器上相对匮乏,真正具有工程现场作用的实训室及实践基地几乎没有,实验室现在使用的教学教仪还是十几年前的陈旧设备,维护、修理非常烦琐。目前,学校只是积极争取中央财政对地方院校实验室建设的资金投入。 1.3校企合作不够深入校企合作是科学研究和高等教育发展到一定阶段必然出现的教育模式。校企通过合作,学校利用雄厚的理论基础为企业解决生产实际中的难题,不断提升企业运行的质量和效益;另一方面企业可以利用自己的场地、设备为学校培养具备工程素质的学生提供条件。因此,落实长期稳定,能满足教学实践要求的合作对象是完成培养具备工程素质和创新实践能力学生的基础。目前在经济相对落后的地方和特殊行业,校企合作只停留在很狭窄的较低层次的科研方面。一方面企业顾忌其企业生产安全、生产效率;另一方面学校的支撑力度和政策倾向不明显,这些因素均导致了要利用企业平台建设适合工业现场的实践教学基地存在一定的困难。 1.4师资队伍及结构不太合理现代工程训练实践教学需要什么样的教师呢?英国工程教育专家斯霍姆说:“只有由具有外科医生资格的教师,在外科手术室里才能培养出真正的外科医生。同样,只有由具有工程师资格的教师,在一个充满活力的工业环境中才能培养出真正的工程师。”可见,培养具有实践创新能力和工程素质的人才除了具有实践教学的条件和环境外,还需要有高水平的教师。我校电气工程及其自动化专业现有专任教师10余人,实验员2人,平均年龄43岁,硕士学位5人,专业学生人数为900余人,无论是从教师队伍的年龄、结构,还是学缘等都存在很大差距。再加上这几年该专业的社会需求较大,招生规模处于递增状态,就显得现有的师资力量达不到教学的基本要求,也不能很好的保证教学实践和实验环节的效率和质量。同时由于大部分教师属于纯理论型,教师队伍普遍不重视工程实践锻炼、缺乏工程设计和实践管理经验,导致“双师型”教师严重缺乏。 2创新实践能力与工程素质提高的措施和方法 长期的教学改革实践经验表明,积极开展第二课堂建设,强化课外训练,拓展工程实践素质,增强工程实践能力,培养创新意识和创新精神,积极培育教学实践基地建设,不断完善实践教学模式,创造良好的工程实践、实训平台对于培养具有创新实践能力和工程素质的人才具有一定的现实意义。 2.1建立培养方案和实践教学体系的“动态化”高校是为社会培养人才的场所,应紧随本行业的发展需求变化,及时调整人才培养方案,更要根据人才培养方案对实践教学体系进行深入研究。动态的变化相关培养方案和实践教学环节,按照行业的发展要求设置弹性的课程选修模块,只有这样才能有利于提高工程素质和实践创新能力的培养,满足社会行业对人才的需求。近几年,我国在智能电网建设、新能源发电技术等方面发展较快,结合这一事实我们修改2014版培养计划时,增设“智能电网”“电力系统新专题”等选修课程。同时在已有实验室的基础上有建成了“户外光伏发电系统实验室”“户外风力发电实验室”及“户内风光互补发电系统实验室”等,这些实验室能完全满足人才培养要求,能适应新时期对电气工程人才的培养需求。 2.2改革实践教学方法 不断提升学生工程素质校内实验教学是实践环节最主要且最基本的手段,学生正是通过实验来掌握本专业的基本知识和基本理论。近几年,电气工程及其自动化专业的社会需求量较大,社会影响较广。因此,应该加强校内电气工程实验室建设,同时开设并鼓励学生进行实用性、有启发性的综合性、设计性实验,以全面提高学生实验动手能力。同时,在教师的指导下,学生可以对自己感兴趣的实验内容进行补充,这样可以使学生的创新思维得以实现。通过这种类型的实验,才能促进学生对教学内容的完全掌握和重新思考。由于电力行业的特殊性,大部分企业从自身安全运行及生产过程考虑,一般不允许学生跟班运行,学生只是在认识实习时走马观花的看看,并没有对电力系统的运行规律深入了解和掌握,往往达不到实习的目的。因此,我们必须优先发展校企合作,积极寻找校企合作的支撑点,不拘一格寻找合作伙伴,同时把企业对职工的培训中心或培训基地建成我校该专业学生的校外实训基地,增加学生对电力系统现场运行能力的培养。 2.3加强实践教学队伍建设 建立“双师型”师资队伍实践教学队伍的建设是为电气工程及其自动化本科教育中培养具有创新能力和工程素质人才的重要保障。在师资队伍建设上,应坚持引进与自己培养相结合的办法,优化人才资源的分配和师资队伍的结构,进而提高办学质量。同时,由于教师中大部分人缺乏电力系统实际运行和工作一线经验,实际动手能力普遍较差,由这些专业教师组成的实训教学队伍必然基础比较薄弱。在这种情况下,可鼓励年轻教师到一线锻炼学习和外聘企业工程师来加强实践教学队伍的师资力量。为此,我校在2012年制定了相关人事政策,所有一线教师在晋升职称时,必须有1年在企业工作的经历。同时,也可让教师在企业通过担任首习工程师来提高教师运用理论解决工程一线实际问题的能力,反哺给在校学生,在这个过程中教师和学生都所提高有所收获。 3结束语 提高工科院校大学生的实践素质和工程素质是工科院校培养人才的关键。本文分析了工科院校大学生创新实践能力与工程素质提高的制约因素,分别采取建立培养方案和实践教学体系的“动态化”、改革实践教学方法、提升教学队伍层次,建立“双师型”师资队伍等方法和措施。这些方法和措施对今后工科院校大学生创新实践能力和工程素质的提高有一定的借鉴意义。 作者:朱娟娟 单位:陕西理工学院 电气工程类论文:电气工程类专业人才培养模式探析 一、研究目标、主要内容、观点和创新点 1.研究目标。电力系统属于技术密集型产业,对员工素质要求高,岗位技能标准高,如何通过学校的培养,使学生上岗后,上手快、能力强,是提高人才培养竞争力的关键。通过本课题的研究可以真正实现人才培养和就业岗位的无缝对接,真正体现高等职业教育人才培养的特色。全面提升学生的市场竞争力。本课题的研究将真正解决高等职业教育人才培养目标的定位和人才培养模式之间的矛盾,做到目标的定位和培养模式之间的完美统一。 2.研究内容。电力系统岗位需求及岗位要求分析;目前我国高技术高技能应用型人才培养模式存在的主要问题;高技术高技能应用型人才培养模式研究的理论基础;面向电力系统实现岗位对接高技术高技能应用型创新人才培养模式的建构:培养目标和培养规格的建构;课程体系的建构;师资队伍的构建;实践环节及实训基地的构建;教学手段和教学方法的构建;教学管理及教学评估的构建。 3.研究观点。“岗位对接”是实现的高等技术应用性人才培养目标和培养规格的关键;高等技术应用性人才定位不应该是片面强调动手能力,而应该是理论和实践的有机统一;对于技术密集型专业,高等技术应用性人才培养理论基础必须扎实;要正确把握“知识够用原则”。 4.创新点。借鉴国家电网公司新员工岗前培训教材,通过广泛调研,分析企业用人岗位和学生就业岗位,确定人才培养目标和岗位规格,岗位要求,确立实现岗位对接的人才培养模式。 二、研究及实施思路 第一步分析调研。深入企业调研,研究企业岗位需求和岗位要求,研究国网新员工岗前培训教材,研究如何实现岗前对接。人才培养模式改革研究阶段。按照现代职业教育理念,借鉴成功的职业教育改革成果,利用调研结果进行深入研究,构建科学合理的能够实现岗位对接的人才培养体系。人才培养模式改革实践阶段。按照人才培养模式改革研究的总体思路,确立具体改革方案并组织实践。 三、社会评价及相关研究 近期,国内外职业教育专家、学者,通过借鉴国内外成功职业教育模式并结合高等教育的实际,提出来各种改革创新的人才培养模式,如校企合作、工学结合;订单式培养模式;双证书模式;项目引领,工作导向模式;岗位对接模式等。伴随国家示范性高职院校建设工作的开展,各种特色鲜明的人才培养模式在高等职业教育中得到推广和实践。随着社会经济和科技的快速发展,社会对高技术高技能应用型人才越来越重视并且得到社会的普遍认可,高技术高技能应用型人才已成为社会对人才选择的一项重要标准。因此,主动适应社会需求,培养实现岗位对接的高技术高技能应用型人才就成为高等职业教育人工作的重要任务,也成为新时期高等职业教育努力探索的课题。 四、结语 结合笔者所在高校的实际情况,建立“面向电力系统一线实现岗位对接”的电气工程类功专科专业人才培养的新模式,提高学生学习兴趣,扩大教师知识储备;理论联系实际,贴合学生就业及学习发展方向。为提高学习及教学效果,达到自主学习及教学的目的,同时,这也是实现知识获取和实践能力的提高是一种新的有效的教学手段。 作者:马成廉 汪子翔 杨宏伟 赵妍 单位:东北电力大学 国网新源控股有限公司人力资源部 电气工程类论文:电气工程类本科生学习与创新能力的思考 摘要 通过了解电气工程类专业的特点,阐述培养学习、实践与创新能力对电气工程类学生的意义,最后通过结合目前培养现状,从学校、教师与学生方面探讨提高学习、创新能力的措施。 关键词 电气工程类 学习创新能力 电气工程是一门综合性较强的学科,它涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,通过系统的教学与培养,使学生具有解决电气工程技术分析与控制问题的基本能力。随着科技的进步,微电子、计算机、通信和信息等技术的快速发展与广泛运用,为电气工程类专业的发展提供了机遇,同时对电气工程类人才的要求越来越高。不仅要求学生具有一定的实际操作能力,还要求学生具有一定的创新能力。 1 加强对电气工程类专业学生学习、实践与创新能力培养的意义 加强电气工程类专业学生的学习、实践与创新能力培养,是我国现代化建设对人才教育培养提出的迫切需要。大学生是国家实施科教兴国的重要依靠力量,是宝贵的人才资源,工程类专业主要是为国家和社会培养高素质的工程技术人才。在我国现代化进程中,面对坚持走新型工业化道路、建设创新型国家的历史使命,工科大学生的实践创新能力显得非常重要。二十一世纪是学习型的社会,学习能力是获得其他能力的基础,并且学习能力也是评价人才的重要因素之一,是每一个高素质人才必备的能力。各高校在培养高素质人才过程,不仅要传授知识与技能,还要注重专业的实践能力的培养与训练,更加要注重培养和提高学生的学习能力与创新能力。 2 提高电气工程类大学生学习与创新能力的措施 目前在培养过程中,仍有许多不尽人意的方面。学校方面,各方面的基础设施不够完善,不能为学生的实践教学提供良好的物质保障。教师方面,教学过程中因循守旧、照本宣科的现象大有存在,极大地影响了学生的学习兴趣。学生自身方面,学习动力不足,目标不明确,不会学习的学生大有存在,高分低能现象也比较多。上述现象在电气工程类专业普遍存在,要培养符合现代要求的高素质的工程技术人才,必须要引起学校、教师以及学生的重视,改善各方面的条件,为培养学生的学习能力、实践能力、创新能力提供条件。 2.1 加强学风建设,培养学生的专业学习兴趣 学风建设是高校教育发展永恒的话题,是学生在学习动机、动力、态度等方面长期形成的具有一定的稳定性与持续性的精神、心理及行为表现的综合反映。学风不仅包括学生的学习风气,还包括学校的校风以及教师的教风等方面。兴趣是最好的老师,很多学生在报电气工程类的专业前,对此类专业并不了解,在经过一段时间的学习与认识后,对本专业的兴趣不大,从而导致缺乏学习动力,最终结果是产生厌学情绪或沉迷与网络等。导致学生对本专业不感兴趣的因素是多方面的,例如专业课程设置不合理,教师上课过于枯燥,学生对本专业的就业前景不明确等。笔者认为,需要从以下几方面加强学风建设,提高学生的专业学习兴趣。 首先,提高校园文化建设质量,为学生提供良好的学习环境。健康向上的校园文化对学生学习生活具有导向和激励作用,学校在进行校园文化建设时,不仅要注重物质文化建设,更重要的是加强精神文化的建设。在开展相关校园文化活动中,多从学生的角度出发,多开展一些与专业有关的活动,例如专业竞赛、科技创新等活动;开展一些交流活动,提高各年级学生之间的交流,让低年级的学生更好的了解本专业;开展一些职业规划讲座,加强对学生职业生涯规划方面的指导;开展一些学术报告,让学生更好的了解本专业的相关动态等等方面,从而提高整个学校的学习氛围,为学生提供良好的学习环境。 其次,改善教学风气,为提高学生学习兴趣提供重要保障。教师在学生的学习生涯中具有重要的指导与引导作用。目前,很多教师在教学过程中仍然产用传统的教学方式,照本宣科,上课毫无新意,不与实际相结合,从而使学生对专业学习产生厌恶。同时也有一些老师,与学生缺乏沟通,没有考虑学生的状况,不会对学生进行任何鼓励或学习生活上的指导,导致学生缺乏学习兴趣。在教学过程中,鼓励教师多与学生进行沟通交流,开展实践与理论学习的教学模式,提高学生的学习兴趣。 2.2 深化教育体制改革,培养学生的学习与创新能力 电气工程类专业对学生的实践能力具有比较高的要求,学生不仅要学习理论知识,还要将理论知识运用到实践中,这要求学生不仅要有一定的实践能力,还要有一定的创新能力,学习能力、创新能力也是当代社会对人才的素质要求。高校应当深化教育改革,加强各方面的建设,以培养学生各方面的能力,特别是学习、实践与创新能力。 首先,加强基础设施建设,提供物质保障。电气工程类专业对学生的实践能力要求较高,在专业学习过程中,不能一味讲述理论知识,而应当将理论与实践相结合。在教学过程中,理论与实践不能很好的结合,很大一部分原因是高校基础设施落后,缺乏物质保障。各高校应当加大投资力度,结合专业需要,完善实验软硬件设备,开放实验室,设立公共教学科研实验室,统一使用人力和设备,供学生在课堂、课后进行实验练习,提高自身的实际动手能力。 其次,建立本科导师制的培养模式。本科导师制的实施过程,主要是让本科生参与导师的科研活动,因材施教、因人而异,为学生量身制定相应的研究计划,形成以研究生为主、本科生为辅的科研梯队。①这种培养模式,有助于提高学生的学习兴趣,同时在研究过程中,通过导师的指导,本科生可以学习如何查阅相关资料,并学会将所学知识运用于实践当中,这样一来,既可以提高学生的学习能力,又可以提高学生的实践能力。同时,在参与科研过程中,创新是必不可少,学生通过参与导师科研,可以在实践中锻炼创新能力,使自身的综合素质得到全面发展。本科导师制是对学生学习、实践、创新这三大能力培养比较好的模式,各高校应当健全并完善这种教学模式。 再次,采用多样的教学考核方式与评价方式。我国长期以来以分数来评价人才,使得分数在学生老师心目中的地位根深蒂固。正是由于这样,很多学生注重死记硬背,忽略自身的实践与创新能力的发展,高分低能的现象才会存在,这也是工科类学生比较容易出现的现象。从很大程度上说,考核形式对培养学生的创新能力具有重要的影响。因此,在选择考核形式时,应当以最有利于学生学习、实践与创新能力的发展为选择依据,打破传统的闭卷形式,综合运用各种考核方式和手段,针对不同性质的课程,采用不同形式的考核方法,例如布置大型作业、开卷、综合评述等形式。并且在评价过程中,不能限定于既定的权威,应当根据在解决实际问题的过程中,是否有理有据、能否成立、是否可行为评判标准,开阔学生的思维方式,提高其综合素质。 电气工程类论文:项目驱动法在电气工程类大学生创新训练项目中的应用 摘 要 以大学生创新训练项目为例,讲述项目驱动法在电气工程类大学生创新训练项目应用中的一些具体做法和经验,证明项目驱动法在大学创新项目应用中的有效性,期望能够为大学生创新训练项目的实施提供一些有益的借鉴作用。 关键词 大学生创新训练项目;项目驱动法;创新创业教育 1 引言 创新创业教育已成为大众化高等教育创新发展的必然要求,是现代教育改革的趋势和高校未来发展的方向。“国家大学生创新创业训练计划”是国家教育管理部门面向本科生立项的项目,也是高等学校本科教学质量与教学改革工程的重要组成部分,主要包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目。大学生创新训练项目主要以学生为主体、以兴趣为出发点、以创新为导向,强调自主性、协作性及实践性,让学生敢想、能做、能写、会说,激发学生的学习兴趣,发挥学生的创造潜能,让学生亲身体验科学研究的过程,着重于与科学研究方法的训练和实践能力的培养[1]。 所谓项目驱动法,是教师和学生在实验室通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。它既是一种课程模式,又是一种教学方法[2]。从学生的角度来看,项目驱动法是一种适用于学习操作性和实践性较强的知识和技能,帮助自身明确学习目标的学习方法。从教师的角度来看,项目驱动法是一种适用于培养学生自主学习、增强其分析并解决问题的能力的教学方法。在项目驱动法中,学生根据项目需求来主动学习、寻求知识,解决实际中出现的问题。 大学生创新训练项目主要由2~5名学生构成一个项目组,首先,学生根据自己的兴趣申报项目课题,申报成功后再进行项目分解、分工合作直至完成项目。指导教师在学生选题、申报、处理项目中的难题等多个过程中给予指导。整个创新项目完成过程中,教师的指导作用为辅,充分发挥学生主动性、积极性为主。学生和教师共同合作,完成大学生创新项目,真正完成一个项目驱动的过程。 大学生创新训练中的项目驱动不同于一般课程中所使用的项目驱动,主要在于一般课程中的项目是由教师预先设定好的,项目是为课程所学内容服务的,整个项目综合性、创新性较弱,学科较为单一。大学生创新训练项目是由学生根据自身兴趣并结合多门所学专业课程进行申报的,项目是学生自主提出来,并且创新项目包括项目提出与申请、项目的总体设计、单元模块制作、总体调试、项目的阶段汇报、项目结题汇报等多个环节,项目具有较强的实践性、综合性和一定的创新性。 本文结合咸阳师范学院大学生创新项目“无刷直流电动机转速控制”,说明项目驱动法的在电气工程专业大学生创新训练项目中的具体应用,希望能够扩展项目驱动法在实践中的应用,也希望能够为其他专业的大学生创新项目的顺利进行提供一些有益的借鉴。 2 大学生创新项目的选题和申报 技术项目是实现项目驱动法的载体,大学生创新项目的确定主要根据学生的兴趣并结合所学专业、密切联系实践来进行选题和申报。电动机广泛应用在工业机床,家用的冰箱、空调、电动自行车等多种电器产品中,也是电气工程专业课程电机与拖动主要的研究对象。项目组几位学生对电动机控制也十分有兴趣,决定选定电动机控制作为创新项目,这样能够把自动控制、模拟电路、电机与拖动等所学多门课程知识进行综合应用,并提高实践动手能力。 电动机分为直流电动机、异步电动机、同步电动机、步进电动机、直流无刷直流电动机等多个种类。直流电动机、异步电动机、步进电动机几种电动机控制方法较为简单,同步电动机控制方法就很难;直流无刷电动机是一种控制电动机,结构比较复杂,控制实现难度相对大,得到锻炼机会也就大。最后决定选用无刷直流电动机速度控制作为大学生创新训练项目进行申报,并主动联系电机与拖动任课教师作为指导教师。按学校要求填写大学生创新项目申报书,请指导教师提出改进意见、凝练创新点,经过多次认真修改,提交到学校并最终得到立项。 3 项目驱动法在电气工程类大学生创新项目中的具体应用 项目实施首要及最重要的部分是进行总体规划和设计。先由项目组学生查找资料,提出系统控制的初步方案,再由指导教师进行改进,然后把整个控制系统分为若干单元模块项目,每个模块任务由学生进行完成,单元模块完成后再进行系统调试。无刷直流电动机速度控制方法主要有专用芯片控制、单片机控制和DSP控制三种。其中专用芯片由专业的芯片公司开发,学生对具体实现过程不能深入理解;DSP控制功能强大,对线路设计要求高,学生还没有系统学习过DSP相关知识。项目组几位学生对单片机知识掌握较好,在项目执行过程能够将所学知识进行良好的应用,因此,最后确定选择使用单片机对无刷直流电动机进行控制的方案。 应用单片机对无刷直流电动机进行转速控制,分为硬件电路和软件控制两大部分,硬件部分要与软件部分进行紧密结合,才能够完成好控制任务。 1)硬件电路部分可以分为4个主要单元模块任务。 ①三相逆变器电路:把直流电逆变为交流电通入无刷直流电动机的绕组,完成无刷直流电动机的换相控制,从而达到控制无刷直流电动机连续旋转的目的。 ②逆变器驱动电路:把单片机输出的逆变控制弱信号进行放大,控制三相逆变电路的场效应管的关断与接通,完成直流电的逆变作用。 ③无刷直流电动机转子的位置检测电路。 ④电机正反转及转速的设定电路及转速的显示电路。 2)软件控制部分可以分为2个主要单元模块任务。 ①根据硬件电路给定的无刷直流电动机正反转、转速设定信号及转子位置信号,控制输出逆变电路的控制信号,控制逆变电路不同场效应管的导通,达到无刷直流电动机正反转及转速控制的目的。 ②无刷直流电动机转速的计算和转速显示控制。 整个项目中硬件部分和软件部分要进行良好的配合,进行硬件设计和软件设计的学生之间要及时沟通,硬件部分进行变化后,软件部分也要进行相应的变化。为了加快项目的进展速度,首先要完成整个系统的主要部分,比如硬件任务的①、②、③及软件任务的①,在此完成的基础上再逐步加入硬件任务④和软件任务②,不断完善系统的功能。把项目分成多个任务,并安排好完成次序,就能够控制项目的完成过程。在每个任务执行过程中,由于任务明确,学生会主动查找相应的资料并自行学习,在教师指导下努力解决,确保项目的顺利进行。 学生会在项目任务进行过程中碰到一些疑难问题,要能够准确描述出现的问题,并与指导教师进行协商,与指导教师共同分析问题出现的原因,找出解决问题的方案,再进行验证和解决。如三相逆变器电路搭建任务过程中,开始时整个电路由有6个N沟道场效应管搭建而成,电路调试中发现上面3个场效应不能关断。学生和教师共同分析原因,发现由于驱动电路输出电压为正值而产生的,决定把上面3个N沟道场效应管改为3个P沟道场效应管,最后整个电路能够正常运行关断。 在项目进行过程中,无刷直流电动机的转速检测等问题,也都是由教师与学生通过共同努力进行解决的。 4 结语 大学生创新项目“无刷直流电动机转速控制”项目软硬系统的顺利完成,证明项目驱动法在大学生创新项目中是一种切实可行的方法,将其应用到课程设计、实训等其他实践性很强的教学课程中,具有重要作用和意义。在大学生创新项目的实施过程中,教师在学生申请项目选题中应该发挥比较重要的指导作用,把握项目的实践性、综合性、创新点及可实现性;在进行项目过程中,要能够把项目进行分解和细化,为项目的顺利实施奠定良好的基础。 在具体指导过程中,指导内容会涉及多门课程的知识和技能,由于大学生创新题目本身具有一些创新点,项目进行过程会遇到一些实践性很强的问题,教师可能也不是很熟悉,这就对教师的知识结构提出特别高的要求。因此,教师也应该不断学习,不断扩展自身的学术范围,在项目进行过程中与学生共同进步,不断提升自身的实践能力。 学生在大学生创新项目中从项目选题、项目申报、项目总体设计、单元任务的完成、团队合作等多方面得到很大的锻炼。学生为了完成项目,会主动学习去分析问题、发现问题和解决问题,每完成一个项目单元,都会增强信心和成就感,为下一个项目单元的顺利进行积累更多的经验。在项目进行的后期,学生经常会提出一些新的想法,用以更好地完善整个项目。学生在基于项目驱动法进行的大学生创新项目中,自学能力、分析问题与解决问题能力、实践动手能力、团队合作能力等多方面的能力都得到很大的提升,为今后进行科研、进入企业工作打下良好的基础。因此,项目驱动法应用在大学生创新项目中是一种特别行之有效的办法。 电气工程类论文:浅析中美电气工程类本科教学异同 【摘 要】为贯彻落实国家卓越工程师培养计划,提高电气工程类本科教学质量,本文通过对安徽工程大学和美国底特律大学电气工程专业的课程体系设置与教学方式的分析,并就中美大学学生培养的异同做比较,旨在借鉴美国大学人才培养的成功经验,为提高我国本科教育教学质量,培养具有创新精神和实践能力的高级人才提供有益借鉴。 【关键词】电气工程;课程体系;教学策略;培养模式 0 引言 美国作为世界高等教育强国,本科教育水准列为世界第一[1]。联合汤森路透了2015年全球大学的排名调查显示世界排名前500强大学中,美国高等学校占168所,前20强中,美国占16所;而英国《泰晤士高等教育》2015年世界大学排行榜前20强中,美国大学占15所。可见,美国高等教育这种培养创新型人才培养模式,促使美国成为全球最重要的教育枢纽[2]。从20世纪初以来,每年吸引千万以上世界各地的留学生去美升造。 在我国,随着“互联网+”时代的到来,以及社会经济飞速发展的大背景下,对高质量创新型人才的需求越发紧迫,大学教育承载的使命与发挥的作用日益突显。教育部连续出台《国家中长期教育改革和发展规划纲要》、《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》、《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》等相关政策文件,并联合财政部启动“高等学校本科教学质量与教学改革工程”,强调“育人为本”和“质量为重”的教育理念和人才培养模式,逐渐成为教育界的共识[3-4]。随着我国高等教育改革的不断深化,如何构建培养创新型人才培养体系,改革培养方案、课程结构、课堂教学、实践环节等,已成为各高校亟待解决的重要问题。 因此,本文将通过安徽工程大学与美国底特律大学电气工程专业人才培养途径进行比较分析,探讨课程体系设置与教学方式上的异同,以便找出我国高校在创新型人才培养上所存在的不足和美国高校创新型人才培养中成功经验,为提高我国本科教育教学质量提供借鉴。 1 课程设置异同 大学课程设置在学生人生观和价值观培养方面起着重要的作用。美国底特律大学电气工程专业本科生课程主要由通识教育课程、专业课程以及选修课程三个模块共同组成;安徽工程大学电气工程专业本科生课程则主要由通识课程、学科基础课程、专业优秀课程、专业方向课程以及实践教学环节组成。可见,中美大学都十分注重通识课程与专业课程相结合的设计理念,在强调在宽厚的人文和数理的基础上,注重强化课程的交叉与融合,坚持“以学生为本”的教育理念[5]。 但是,在通识课程方面,底特律大学主要开设美国历史、道德与政治、哲学、演讲基础以及写作等相对侧重培养学生的伦理道德、公民意识和社会责任感,更加注重为学生提供个性发展的服务,设计理念上强调实用性和自由性;安徽工程大学通识教育课程体系则主要由军事理论课程、人文社会科学课程、自然科学课程、外语课程、计算机信息技术课程以及体育课程等模块组成,注重爱国主义、集体主义政治意识的培养,强化理论知识的学习,设计理念上强调基础性和宽泛性,往往弱化对学生个人责任意识的培育;可见,美国通识课程模块偏向人文社科领域,而中国则偏向于自然科学领域。在其他课程方面,就电气工程专业而言,中国大学专业课程开设科目更多,涵盖电机与电器、电力电子与电力传动、电力系统、输变电技术等相关领域,充分体现强电与弱电的结合、电力与电子技术的结合以及软件与硬件的结合特点,重视专业基础的培养;而美国大学在户外教学项目更为宽泛,包括篮球、橄榄球、高尔夫球、网球、攀岩、游泳等多种课程以供选择,致力于人文知识与实际能力,以及健康积极的人生态度和团队协作精神的培养[6]。 2 教学方式异同 中美高校一般都在新学年初颁布教学计划,对每门课程的讲解内容、预备知识和要求、课程学分、考核方式进行阐述。且每一门课程都备有教学大纲,由担任课程教学任务的教师编写,作为教学的基本依据,授课方式也主要采用多媒体与板书相结合的方式;在教学模式上,也都坚持教学与科研相结合,以建立以本科生研究、探索为基础的教学模式,设置大学生创新创业计划项目,从经费、资源和场地等方面给予支持,培养学生创造性的思维和积极学习的态度;另外,中美高校都建有本科教学质量监控体系,以对教学目标、教学组织、教学效果等进行分析,促进教学质量不断巩固和提高。 然而,在教学大纲制定和执行方面,我国各高校以及教育部本科教学工作水平评估指标中都有严格规范,这种方式便于统一管理,课堂教学纪律严明,但阻碍了教师适时地柔性调整课堂教学内容能动性发挥,抹杀了教师的创造性教学和与学生的互动性学习氛围,也造成了学生对教材内容的过于迷信,阻碍学生的创新性思考[7]。而美国高校教学大纲由授课老师独立制定,同一门课,不同授课老师可以自由制定各自的教学大纲,充分赋予教师驾驭课堂教学的权力,弱化课堂教学规范。授课采用粗放式讲解方式,只是提纲携领地介绍,课堂上主要用于讲授学生疑惑或需要帮助的部分部分,以交流为主,组织学生理解知识,把更多的内容留给学生自己解决,充分体现“以学生为主”的教学体系。 另外,在课堂教学方法上,中美两国高校有所差异。中国高校课堂以教师讲授、学生听课为主线,要求教师严格按照统一的教学大纲,采用讲授的方式将一个完整的知识体系灌输给学生,将课程中每一章节,甚至是每一知识点详细地给予讲解,导致学生不用思考便对完整的课程知识体系全盘地被动接受,降低了学生的学习主动性和知识的融会贯通能力的培养。相比中国高校,美国高校课堂教学比较非常宽松,主要采用研讨和课堂互动的方式,重视培养学生的学习主动性和思维批判性[8]。研讨已成为最重要和最必不可少的教学环节,指导学生开展特定问题的分析、研究,帮助学解决疑惑。 最后,在课程实验教学方面,中国高校没有独立开设实验课程,也不单独记录成绩,实验过程主要以演示和重现为主,以加深和巩固对课堂教学内容的理解。而美国高校将本科生实验活动列入为本科生教育改革的重要内容,单独开设“电气和计算机工程的基础实验”、“电子系统实验”、“微控制器实验”、“电气和计算机工程的基础实验”等,单独考核打分,同时扩大实验室对学生开放程度,学生可随时与实验教师联系并开展实验活动,学校也采取各种措施,为学生提供实验机会和经费支持,强化探索性实验课程的比重,以培养学生的科学探索精神。 3 结束语 综上,我国的高等教育正处于提升教学质量改革的关键时期,为贯彻落实国家卓越工程师培养计划,通过比较安徽工程大学和美国底特律大学电气工程专业的课程体系设置与教学方式,指出我国高校本科教育改革不应停留在课程门数的增多、课程类型的丰富、课程结构的调整等方面,而应借鉴美国大学人才培养的成功经验,坚持社会需求为导向、学生批判性思维能力和创新能力提高为焦点,强化学生的伦理道德和社会责任感培养,充分调动学生的学习能动性,为培养敢创新、会创造的高质量人才不断努力。 电气工程类论文:信息化时代电气工程类“创新型”育人理念的探讨 摘要:高等教育的人才培养模式改革需要顺应时代的潮流,随着信息化成为高校大学生获取知识的主要途径,促使高教工作者更加深入的探索创新型教育理念,本文对信息化与创新育人理念的内在联系进行了分析,并对在信息化时代,如何有效对待创新型人才培养模式提出了建议。 关键词:信息化;创新理念;教学模式 高等教育的培养目标是培养出具有较高道德素养,坚实的理论基础,强动手能力的现代化人才,道德凝练于生活,理论源自于书籍,能力强化于实践。近年来,随着计算机技术、多媒体技术、网络技术等现代信息技术飞速发展,大学生生活学习方式步入电子化、网络化时代,高等教育的改革方向应该追随受教育目标的发展趋势,确立以学生为本、符合现代化趋势、创新培养模式的育人理念。《国家中长期教育改革和规划纲要(2010-2020年)》指出“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。”可见,高等教育传统的教学模式正在向信息化的道路不断迈进。 一、信息化对大学生获知方式的影响 我国国民经济的飞速增长,提高了人民的生活水平,除衣食住行得到显著改善,电子通信产品的普及是现代化发展的最直接体现,大学生处于接触这些产品的最前端人群,学生可以借助电子产品从网络上得到一切想要的信息,包括实事新闻、理论知识、以及实践经验,信息以惊人的速度席卷着校园的每一个角落,在纷杂的网络信息背景下,当代大学生的获知方式发生了巨大变化,具体体现为获取方式具有随意性、共享性、互动性、实时性和混淆性。这种知识获取方式对大学生学习产生积极和消极的双重影响,信息共享能够使大学生摆脱知识权威的从师心理,激发探索未知验证新知的信念,信息互动便于大学生增强协同学习的观念。信息实时能够保证大学生随时了解知识前沿信息,但是网络信息的容量巨大,精华与糟粕共存,信息污染严重,由于获取方式自主无限制,使得许多大学生上网成瘾,迷恋于网络游戏出现厌学,甚至弃学的现象,这种矛盾已成为高等院校教育改革中不可忽视的重要因素。《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》切中了高等教育信息化面临的主要任务为“推进信息技术与高等教育深度融合,创新人才培养模式。” 二、高等教育信息化与创新理念相结合 创新思维能力的培养作为现代高等教育的重要理念,长期以来都为教育研究者所重视。信息化进程改变了大学生的获知方式,同时也促使教师改变传统的教学方式,因此也为培养学生的创新能力提出了新的要求。创新理念的形成需要一个循序渐进的过程,还要遵从信息化发展进程的步伐,这需要教育管理系统制定出适当的改革方案和完善的实施手段,从创新的本质出发,充分调动教师和学生的积极性。 罗杰斯认为创新理念包括认知、说服、决定、实施、确认几个阶段,即从个体对创新的初次认识,到对创新形成一种态度,到决定采纳或拒绝,到实施这个新想法,再到认可这一决策。教师和学生是高等教育信息化与创新理念相融合的执行主体。信息化教育中师生的创新理念互动尤为重要,需要教师对信息化教学模式的深度理解和熟练操作,还需要学生对信息化课程学习模式的认可,而在双方的互动过程中,学生的好奇心和敏感度促使他们主动的适应学习模式的改变,而对教师而言,则需要强制自己去更新和创造适应信息化发展需要的教学方式,这无疑是一种挑战。 三、信息化教学条件下教师角色转变 教育理念的革新导致教师角色的转变成为必然,在信息化时代,课堂教学已经无法成为学生最主要的知识来源,教师在传统教育中的中心地位将不复存在,以教为主的教学理念逐渐被以学为主的教育理念所取代,教育目标也从重视传授知识向注重培养创新人才转变,这都迫使教师必须重新审视自身的角色定位。多媒体教学系统、智能教学系统、网络教学系统、虚拟现实教学系统等教学手段的应用,使教师和学生脱离了时间和空间的束缚,可以实行异地同步辅导、讨论和交流,这使学生的思维具有更广阔的发挥空间。教师应该重新定位自己的角色,通过继续教育不断提高和充实自身的素养和信息能力,在学生优良素质形成过程中充当引导者和监督员,当学生思维走向误区发生偏离时及时干预纠正,以诱导和鼓励的方式激发学生的创新思维意识。 四、通过信息化教学为学生创造良好的创新氛围 学生的创新性思维活动是在一定的外界环境下才能激发产生的,而信息化教学模式正是这样一个平台,它能最大限度地调动学生的好奇心、想象力和学习动力,从而使学生在学习过程中能够产生更多的创新性思维活动。就环境而言,大多数本科院校都配有计算机室、网络图书馆,学生可以通过它们查阅最新、最前沿的资料,这些将为学生的创新思维提供有力支持。许多课程正在由传统的课堂讲授模式转变为网络课堂模式,其中设有很多模块,包括BBS、网上答疑、网上问卷调查都便于教师及时了解学生的学习动态,也便于学生及时将学习中存在的问题反馈给教师。另外,学校的各种开放共享性课程设置可以开阔学生的新思路,使学生产生新见解,如:网络精品课程,可以实现各高校间高水平教师经典讲座的共享;学科公开课程,可以使学生不受专业限制了解其他学科的知识;开放实验课程(包括网络虚拟实验),给学生提供了无约束的实践空间和免费仪器设备资源。学校积极鼓励建设各种竞赛平台,如数学建模竞赛、电子设计大赛、计算机编程大赛等,通过平台让学生实时的了解各种比赛的最新动态,可以有效激发学生的创新欲望。 五、电气工程类创新型人才培养方案 培养出具有创新精神和实践能力的现代化宽口径技术人才是电气工程类专业的人才培养目标,这一目标的实现需要建立系统完善的教育体系。 1.信息化平台与课堂教学相结合 电气工程类专业的主干课程包括电路、电力电子技术、电机学、电力系统等,这类课程中理论公式繁多,结构图复杂,以传统的教学方式授课,需要教师花费大量的课堂时间书写板书和画图,容易使学生产生枯燥和厌烦感,多媒体网络教学系统的引入为电气类教学开辟了广阔的空间,教师可以借助丰富的视频动画给学生讲解复杂的电机结构,也可以在线搜索最新的发展动态,让学生适时地了解学习对象。另外,信息化平台设置有交流反馈模块,给老师和学生提供了畅所欲言的讨论空间。 2.开放虚拟仪器实验平台 电气工程类的实践课程在整个教育体系中尤为重要,但高电压的实验条件非常危险,实验过程中的接线错误和合闸疏忽都会造成严重的事故。开放虚拟仪器实验平台可以模拟仪器设备的运行过程,在计算机中形象准确的完成各种测试、测量及自动化的应用,学生只需登录平台,便可随时随地进行实验,这给学生提供了自由安全的实验环境,有助于激发学生的创新意识。 3.开设自主研发式电气课程设计 传统的课程设计局限于规定项目的内容,不考虑学生的兴趣和能力,由学校提供固定的实习经费。自主研发式课程设计是以学生的主观意识为主,由学生通过网络或者信息平台自行选题,自主完成设计过程,并要求能够将设计的成品进行销售,或者被企业所采纳,往往自主研发式课程设计周期较长,但这种方式不仅能够综合提高学生的创新思维和实践动手能力,还能促进学生学习与社会需求接轨,增强社会竞争意识。 4.建立创新与应用为主的毕业考核标准 随着信息化时代的来临,高校毕业生的就业竞争压力也随之增大,高校毕业考核标准的高低决定着其能否吸引企业的眼球,单一的毕业考试与毕业论文已经不能够体现学生素质的高低,新的考核标准应该具备多样化、实用性的特点。下面举例介绍一种考核标准: (1)各科学习成绩合格; (2)在所在系的所有教师和同学中有60%认同道德素质合格; (3)独立完成毕业设计及论文,并得到5名以上专业教师的认可; (4)攻读学位期间,利用业余时间在两家以上企业进行过实习,并得到主管领导的认可; (5)具备自主创新能力,获得过部级(如专利)或者企业认可的产品设计证明; (6)在国家正规比赛中获得三等以上奖项。 在上述考核标准中,6项均达到的为优秀;满足前5项为良好;满足前4项为中等;满足前3项为合格。 考核标准是学生走入社会的最后一道门槛,因此标准的制定应该结合时展趋势和专业特点综合制定,学校可以通过毕业考核标准来约束学生从入学起到毕业的所有行为和方向,使学生自觉产生努力和创造的激情,也给企业创造了一个获得高素质高水平人才的有效途径。 六、结束语 不断提高教学质量,培养出优秀的社会主义建设者和接班人是整个教育系统的宗旨,广大教育工作者一直致力于人才培养模式的研究和改革,创新型育人理念是现阶段高等教育发展的重要模式之一,在信息化高速发展的时代,只有通过对育人理念的不断探索,才能优化教学模式,有效实施创新改革,进而实现优秀人才培养的目标。 电气工程类论文:提高电气工程类本科毕业设计质量的研究与实践 摘 要:毕业设计是大学生综合运用所学知识进行的最后一次教学实践环节,对培养学生工程实践素质和提高学生创新能力具有十分重要的作用。从选题因素、学生自身因素、教学资源和网络资源有效利用等方面分析了电气工程类本科毕业设计的现状和不足。最后从优化选题、建立创新和激励机制、强化过程管理及完善质量监控与评价体系等方面提出了相应的改进措施和方法。这些措施和方法能切实有效地提高电气工程类本科毕业设计的质量和层次,对培养创新型、复合型电气工程类应用人才有借鉴意义。 关键词:毕业设计;质量;实践环节;提高 电气工程类本科专业主要培养在电气工程、自动化、电子与计算机技术应用等领域能够从事工程设计、系统分析与运行、科学研究、技术开发与管理,能独立分析和解决电气工程实际问题,适应本专业领域各项工作的高级工程技术人才。因此,该学科方向具有强电与弱电结合,理论与实践并重,学科特色明显等特点。这些都决定了毕业设计不能流于形式,应该严格保证质量,过程管理应当规范细致。但目前由于高校扩招、软硬件资源缺乏、毕业分配制度改革及就业形势严峻等问题,导致毕业设计效果不尽如人意。笔者分析了电气工程类毕业设计的现状和不足,并提出了相应的改革措施和方法。这些措施和方法对于培养创新型和复合型电气工程类人才有一定的借鉴意义。 1 毕业设计现状和不足分析 通过近几年指导毕业设计教学的亲身体会,笔者发现在电气工程类毕业设计中主要存在如下方面的问题和不足。 1.1 毕业设计选题方面 选题是毕业设计的开始,在很大程度上决定着设计的方向和质量。选择合适的课题是顺利、高质量完成毕业设计任务的关键所在。目前,教师给出的部分选题过于陈旧、范围偏窄,工作量明显不足,有的选题甚至几年不变,不能明显反映本专业的发展现状和发展趋势。有些选题虽然反映了本专业的前沿技术和发展动态,但作为本科生的毕业设计选题,则显得偏难、工作量偏大。同时学生在选题时认识不足,认为毕业设计只是走走过程,只选一些简单易做的题目,而不结合自己的兴趣和今后的工作方向。由于重视程度不够,投入时间不足,也就造成了毕业设计质量不高。 1.2 教学资源不足方面 随着1999年全国高校开始扩招,很多学校的师资队伍、实验室条件等都不能满足学生的发展需求。我校电气工程及自动化专业共计10余名教师,但近年电气工程及自动化专业就业形势良好,每届学生人数均在150人以上,导致每位教师人均指导毕业设计10人以上,教师除了承担教学任务外,还承担着科研任务。同时由于实验条件跟不上,许多毕业设计只能是简单理论的重复。这些情况从根本上限制了毕业设计的规范性和学生实践动手能力的提高。 1.3 学生个人因素方面 目前,本科生就业是每个学校招生就业工作的重中之重。因此,在大学时代最后一个学期找工作就成为大部分本科生的重心。这一时间段也是考研学生复试的关键时期,导致他们对毕业设计不会投入很多精力,只选一些简单易做的题目。而学校在这种情况下管理也比较宽松,导致学生在思想上不够重视,不认真扎实地做设计。已经签订工作协议的学生认为已经找到工作,毕业设计的好与不好无关紧要,毕业设计在一定程度上流于形式。 1.4 复制抄袭现象方面 由于网络资源丰富,每个学校的图书馆都有大量的论文资源数据库,这对于学生查找资料、了解学科的发展动态和方向非常有利。但有些学生缺乏科学态度和创新意识,在撰写论文过程中会抄袭他人成果,有的章节或内容几乎是成段、成章节地复制,整篇论文中基本没有自己的观点和思想。 2 提高毕业设计质量的措施 针对毕业设计出现的上述问题及毕业设计教学工作的特殊性和重要性,我们需从以下几个方面进行改革,以不断提高毕业设计的质量。 2.1 选题的优化及选题形式多样化 指导教师在出毕业设计选题时,应该每年更换三分之一以上的题目,保证选题不过于陈旧。合理评估毕业设计工作量的大小,选题不宜过难、过大、过宽,以保证学生能独立完成或协作完成。找到工作的学生可以根据自己今后工作的方向自定题目,不局限于指导教师所出的题目,这对学生走上工作岗位及今后的发展都大有好处。总之,在选题上应该革陈推新,保持选题的新颖性和多样性。 2.2 强化过程规范管理 毕业设计是大学本科时代时间最长的一次实践教学环节,一般在4个月左右,这么长的时间内必须强化过程规范管理,才能做到对毕业设计全过程的有效管理。我校引入毕业设计(论文)智能管理系统,该系统对毕业设计在时间上严格划分,每一个毕业设计阶段必须完成相应的工作任务,并提交给系统,在指导教师审阅合格后,方可进行下一阶段的设计工作。这样不仅对学生的毕业设计进行了规范管理,也对教师的指导过程进行了约束,起到了强化过程监督的作用。同时指导教师也可以要求学生在进行毕业设计过程中每周见面2次,并进行毕业设计答疑,这样就能更好地了解学生的毕业设计过程,从而要求学生全身心地投入,以保证毕业设计的质量。 2.3 建立创新及激励机制 为了调动学生和指导教师的积极性,提高毕业设计质量,对于在毕业设计过程中严格要求自己、毕业设计论文有创新点,能与企业生产实际紧密结合的学生,在成绩评定上应给以倾斜。鼓励有科研课题的教师指导一定数量的毕业设计,让学生参与到教师的课题中,通过实际科研项目的锻炼,培养学生的科研意识。这样不仅可以提高毕业设计质量,也可以提高学生分析问题、解决问题的能力,为他们今后就业打下良好的基础。 2.4 完善质量监控与评价体系 学校教学管理部门及二级学院应加强毕业设计的全过程管理,可分别成立校级教学督导组和各二级学院教学督导组,定期检查毕业设计的各个环节完成情况,同时对指导教师的指导情况进行监督,使学生和指导教师都能够从思想上认识到毕业设计的重要性。为了防止学生成句、成段地抄袭,我校教务处利用学术不端行为检测系统对毕业设计论文进行比对,有效防止了学生在撰写论文过程中大量抄袭的情况。在答辩、评定毕业设计成绩时,由于设计题目类型较多,各位答辩教师的评分标准不一致,因此应建立质量评价机制,做到毕业设计评分工作的公正、公平,有利于在专业教研室形成正确、积极的价值判断标准和氛围,对教师的毕业设计指导工作有潜移默化的影响。 3 结束语 通过对电气工程类本科毕业设计现状进行分析,分别从选题优化及选题形式多样化、建立创新和激励机制、强化过程管理及完善质量监控与评价体系等方面提出了相应的改进措施和方法,这些措施和方法对提高电气工程类毕业设计的质量及层次,培养创新型和复合型电气工程类应用型人才有一定的借鉴意义。 电气工程类论文:浅谈居住类建筑中电气工程与土建的施工配合 摘要:建筑工程的施工是比较复杂的,它包括土建、给排水、采暖通风、电气安装专业等。在施工中,如果某一专业或工种只考虑本身的工作,势必影响其他工种的施工,而且本专业或工种的工作也难以做好。 关键词: 电气安装工程;土建;施工;配合 建筑工程的施工是比较复杂的,它包括土建、给排水、采暖通风、电气安装专业等。在施工中,如果某一专业或工种只考虑本身的工作,势必影响其他工种的施工,而且本专业或工种的工作也难以做好。即使在某个阶段,某一个工种受其他工种的影响不大,而且完成了任务,但将给整个建筑工程施工带来巨大损失,这种损失不仅限于工期上,有时会造成经济或质量上的损失。所以,施工中的协调配合占有十分重要的位置。电气安装工程是整个建筑工程项目的一个组成部分,与其他施工项目必然发生多方面的联系,尤其和土建施工关系最为密切。如:电源的进户;明暗管道的敷设;防雷和接地装置的安装;配电箱(屏、柜)的固定等;都要在土建施工中预埋构件和预留孔洞。随着现化设计和施工技术的发展,许多新结构、新工艺的推广应用,施工中的协调配合就愈加显得重要。建筑工程按结构所用的材料不同,可以分为钢结构、木结构、砖石结构和混凝土结构,按受力和构造特点又可分为承重墙结构、框架结构等形式。在土建施工阶段,针对建筑结构及施工方法的基本特点采取相应的方法,充分做好电气安装的配合施工。下面仅以一般建筑工程中常见的高层现浇钢筋砼结构形式谈谈土建施工各阶段的电气施工配合工作。 1. 施工前的准备工作 在工程项目的设计阶段,由电气设计人员对土建设计提出技术要求,例如开关柜的基础型钢预埋;电气设备和线路的固定件预埋,这些要求应在土建结构施工图中得到反映。土建施工前,电气安装人员应会同土建施工技术人员共同审核土建和电气施工图纸,以防遗漏和发生差错,电气工人应该学会看懂土建施工图纸,了解土建施工进度计划和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互间的连接方式,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的土建施工相适应。施工前,还必须加工制作和备齐土建施工阶段中的预埋件、预埋管道和零配件。 2. 基础阶段 在基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的予留予埋工作。这一方面要求电专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;另外一方面要求格外注意予留的轴线,标高、位置、尺寸、数量用材规格等方面是否符合图纸要求。进户电缆穿墙管和予留予埋是不允许返工修理的,返工后土建二次做防水处理很困难也不易所以电专业施工人员特别留意与土建的配合。按惯例尺寸大于300mm的孔洞一般在土建图纸上标明,由土建负责留,这时电气班组应主动与土建班主联系,并核对图纸,保证土建施工时不会遗漏。配合土建施工进度,及时做好尺寸小于300mm、土建施工图纸上未标明的予留孔洞及需在底板和基础垫层内暗配的管线及稳盒的施工。对需要予理的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等予理件,电气施工人员应配合土建,提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。根据图纸要求,做好基础底板中的接地措施,如需利用基础主筋作接地装置时,要将选定的柱子内的主筋在基础根部散开与底筋焊接,并做好色标记,引上留出测接地电阻的干线及测试点,比如还需砸接地极时,在条件许可情况下,尽量利用土建开挖基础沟槽时,把接地极和接地干线做好。 3. 结构阶段 根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段地做好电管暗敷工作,这是整个电气安装工程的关键工序,做不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程的后续工序的质量与进度,应引起足够的重视。现浇混凝土楼板内配管时,在底层钢筋绑扎完后,上层钢筋未绑扎前,根据施工图尺寸位置配合土建施工。注意不要踩坏钢筋。土建浇注混凝土时,电工应留人看守,以免振捣时损坏配管或使得灯头盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。对于土建结构图上已标明的予埋件如电梯井道内的轨道支架予理铁等以及尺寸大于300的予留孔洞应由土建负责施工,但电气班组也随时检查以防遗漏。对于要求专业自己施工的予留孔洞及予埋的铁件、吊卡吊杆,木砖、木箱盒等,电气施工人员应配合土建施工,提前做好准备,土建施工一到位就及时埋没到位。配合土建结构施工进度,及时做好各层的防雷引下线焊接工作,如利用柱子主筋作防雷引下线应按图纸要求将各处主筋的两根钢筋用红漆做好标记。继续在每层对该柱子的主筋的绑扎接头按工艺要求作焊接处理,一直到高层的项端,再用φ12镀锌圆钢与柱子主筋焊接引出女儿墙与屋面防雷网连接。 4. 装修阶段 在土建工程砌筑填充墙之前应与土建班组和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为它是电气人员按此线确定管路予埋的位置及确定各种灯具、开关插座的位置、标高。在土建抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平(50线)、墙面线(冲筋)将所有电气工程的予留孔洞按设计和规范要求查对核实一遍,符合要求后将箱盒稳注好。将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿上带线,堵好管盒。抹灰时,配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整,不允许留大敞口。做好防侧雷的均压线与金属门窗、玻璃幕墙铝框架的接地连接。配合土建安装轻质隔板与外墙保温板,在隔墙板与保温板内接管与稳盒时,应使用开口锯,尽量不开横向长距离槽口,而且应保证开槽尺寸准确合适。电气施工人员应积极主动和土建人员联系,等待喷浆或涂料刷完后进行照明器具安装;安装时,电气施工人员一定要保护好土建成品,防止墙面弄脏碰坏。当电气器具已安装完毕后,土建修补喷浆或墙面时,一定要保护好电气器具,防止器具污染。 一个建筑物的施工质量与内装修和墙面工程有很大关系,内线安装的全面施工虽然应在墙面装饰完成后进行,但一切可能损害装饰层的工作都必须在墙面工程施工前完成。因此,必须事先仔细核对土建施工中的预埋配合、预留工作有无遗漏,暗配管路有无堵塞,以便进行必要的补救工作。如果墙面工程结束后再凿孔打洞,则会留下不易弥补的痕迹。工程施工实践表明,建筑电气安装工程中的施工配合是十分重要的,要做好配合工作,电气施工人员要有丰富的实践经验和对整个工程的深入了解,并且在施工中要有高度的责任心。 5、施工时应加强控制的环节(施工中容易发生的问题) (1)施工前,电气班组仔细阅读电气图纸,并与土建图纸结合对照,发现问题及时提出,如设计有遗漏之处尽快提出与设计院沟通解决。(检查中发现设计有遗漏之处,图纸会审并未提出,造成分部工程完工后二次预埋) (2)沿现浇结构暗敷设电气管线的走向及电气管线保护层厚度的控制;(检查中发现抹灰成活后,有的电气管线外漏) (3)沿填充墙体暗敷设的电气管线及预埋盒安装时破坏墙体,管槽及预埋盒周边封堵未按要求施工。(检查中发现沿填充墙体暗敷设的管线未按要求布线,随意破坏墙体施工,开槽后的封堵也不符合要求,给日后的墙体裂缝埋下了隐患) (4)开关、插座盒预埋的位置不准确,面板安装后的整体观感。(检查中发现同一室内开关、插座安装的高度、位置不一致,面板安装后不牢固、不方正) (5)楼梯间一些电气箱体预留位置不准确,同一楼层电梯面板安装的位置不统一。(电气箱体安装不牢固,位置不准确,安装后不方正,电梯面板安装也存在此问题) (6)屋面避雷网安装不牢固。(检查中发现未与建筑物可靠连接,双面施焊,防腐处理) 作者简介:侯少滨(1971年生人)男辽宁省大连市人 毕业于中央广播电视大学就职于大连民安工程建设监理有限公司 电气工程类论文:美国电气工程类博士研究生培养的体验与思考 摘要:美国精英教育的最大成功之处当属博士研究生的培养。从其教学实施和导师指导两个方面,深入剖析了美国电气工程类博士研究生培养的成功之处和可借鉴之精髓,对我国研究生培养中的教学组织、导师指导等分别给出了相应的建议。 关键词:研究生培养;教学实施;科学研究;论文撰写 一、教学 教学在美国的研究生培养中举足轻重,一直被视为保障研究生教育质量的重要环节。从师资配置、教学实施、课程成绩评定等方面,均值得我们研究和学习。 (一)师资配置 在研究生的公共基础课程教学方面,主讲均由大学的全职教授承担,其中有一部分教授常年坚守在教学一线,可以十几年甚至几十年一直讲授某一门课程,也可以同时在几所高校讲授同一门课程。 与注重学生基础理论知识学习的公共课程教学不同,研究生的专业课教学更注重学生对新知识的掌握和创新思维的开拓,担任这类课程教学的老师往往是从各大研究所临时聘请,教学内容也是根据专业特色逐年推陈出新。2009年秋季,哥伦比亚大学电气工程系聘请了NEC的量子通信专家M.Roetteler主讲“量子信息与通信”,聘请NEC的光通信专家N.Cvijetic和信道编译码专家T.Richardson讲授“数字通信”。 除了主讲教师,每门研究生课程均配备1~2名助教和2~3名作业批改员,从教学、作业、答疑等各环节上有效地保证了教学质量。 (二)教学实施 研究生课堂教学有以下特色: 1.实施3小时教学单元制,课间休息由教师根据情况自行决定。 2.注重教与学的课堂互动。教师在课堂上留给了学生足够多的主动提问的机会和权利,学生可以在任何时候、针对任何主题阐述自己的观点,提出问题和争论。 3.有效的课后交流与讨论。除了教授和研究生之间正常的学术交流,助教在课程答疑、问题探讨方面起到了很重要的作用,“数字通信”的选课人数约为20名,但例行的每周一次课后答疑往往是时间不够。 4.作业的工作量和难度大。仅仅消化课堂上讲的东西肯定是完不成作业的,一名研究生在一学期能完成4~5门课程的学习并得到学分是相当不容易的。 5.特别重视课程设计。课程设计注重学生综合知识的应用和综合素质的培养,且每年都需要更新和完善,真正使学生通过课程设计进一步掌握本课程的相关理论和知识。 (三)考试及成绩评定 在参与其研究生课程的学习过程中,给人感受最深的是考试及格、获得学分是要付出相当努力的,一门课程至少是2次考试,再加上平常作业、课程设计等综合评定成绩。表1给出了MIT的“Principles of Digital Communications-I”和哥伦比亚大学(CU)的“Wireless and Mobile Networking”的成绩评定标准。学生在作业、期中测验、期末课程设计或考试等各环节上不能有丝毫的马虎,教师对学生成绩的评定有绝对权威。 二、科研研究 (一)培养理念和目标 “诚信、正直、责任、尊敬、同情、自律”这一教育理念贯穿着美国教育的各个阶段,美国高校也不例外。无论是教授还是学生,做学问最讲究的是“诚信”,极少有人会为了而为之,更不用说去伪造数据、抄袭论文,当然相关机构对学术欺骗的惩罚是相当严厉的。 美国硕士研究生和博士研究生的培养目标不同,硕士研究生的培养较为关注学生职业能力和素质的培养,学生毕业后可以直接从事与所学专业相关的实际工作;博士研究生的培养则更关注哲学方法、探索能力、独立科研能力的培养,学生毕业后一般进入高校、研究机构和政府智囊团等学术研究机构,从事高层次的研究和教学工作。 (二)科研训练 科研注重基础研究和学科交叉,鉴于一些大公司和科研机构雄厚的实力,美国高校基本上不承担工程类课题研究,而是注重本学科理论创新和学科交叉研究,鼓励申请专利和发表高水平的论文。学生的选题紧跟相关领域的前沿,文献资料的阅读基本上是最近2年发表的高水平论文。 博士生研究生一入学便在导师指导下开展科研工作,注重培养科研能力和动手能力,往往与学科带头人、博士后研究人员和其他教师一起参与具体的科研项目,逐步掌握正确的科研方法,促进创新能力的提高。 (三)学术交流 美国各高校之间、高校与研究机构之间的学术交流是非常频繁的。在一个研究小组里,往往每周至少有一次Seminar,邀请相关领域的专家介绍其研究组的最新研究成果,每次的主题都不同,大大开阔了相关领域的研究视野,有利于促进新的科学研究再选题及学术成果的推陈出新。在美国学术界,更多的学者喜欢“炫耀”自己的成功,希望得到同行的批评和建议,这一点很值得我们学习和思考。 (四)资格考查与淘汰 在美国哥伦比亚大学,每名博士生一般是在学习两年左右后进行综合考试,考察基础知识和实验能力,可以参加两次,不通过则直接被淘汰,合格则进入博士论文阶段,之后还要通过学校的英语考试,并通过博士论文答辩后方可获得博士学位。整个博士研究生阶段,总的淘汰率超过30%,除了上述综合考试不合格,还有一部分是导师直接劝退的和学位论文答辩未通过的。 (五)论文撰写与答辩 导师真正跟踪每个学生的研究进度,学生撰写论文前首先要得到导师准许,必须有足够的创新;论文在投稿前往往要经过约半年的反复修改,在此过程中导师会提出若干问题和建议。 学位论文的撰写导师全程负责,完稿后由导师请2~3个评阅人(往往也是答辩委员)进行评阅和修改。答辩委员会由导师指定相关领域的5名左右专家组成,学生答辩过程中主要汇报自己的研究成果,并得到专家委员们的中肯建议,答辩过程与课程教学、学术交流相似,答辩委员及其他与会者可以随时提出异议。 三、思考与建议 (一)教学 在教学方面,我国高校里目前普遍存在以下问题: 1.博士研究生集中学习一年左右的课程学习、修满规定的学分(10左右)后,直接进入实验室从事导师指定的科研工作,之后就不再踏足教室,课程学习与科研严重脱节,不利于学生科研能力的提高。 2.课程学习太容易通过,特别是专业课程的学习,有些课程没有作业、没有课程设计,学生最后提交个“读书报告”即得到学分,有的硕士研究生一学期可以修满20个学分。 3.授课教师的水平良莠不齐,在教学上投入的精力不够,人情关系在教学的各个环节有所体现。 针对上述问题,建议如下: 1.进一步规范教学制度,使学生做到课程学习与科研并重,博士研究生在资格考查前修满规定的学分,资格考查通过后再规定相应的学分要求,每个学期所选课程不能超过5门。 2.加大教学投入力度和教学监督,配备一定数量的专职研究生教学队伍,并从待遇上使得教师做到专心教学和教学改革,提高课程教学质量、保证优质课程数量,特别是一些理论基础课程的教学,真正使研究生“愿意”走进教室。 3.完善教学大纲和成绩考核机制,加大专业课程教学中作业、课程设计在成绩评定中的比重,约束研究生教学考试制度。 (二)导师指导 导师的水平和责任心直接影响博士研究生的培养质量。一名好的导师不仅能够站在学科的前沿,具有创造性的思维方法、创造性工作的经验,同时能够对研究生严格要求,鼓励研究生大胆探索,勇于创新。相比美国高校的博士生导师负责制,我们的导师队伍建设需要在以下几方面有所改进: 1.博士生导师的优选,选择真正有能力、有创造性、有责任心的教师作为我们博士生的指导老师,设置一定的准入门槛和淘汰机制。 2.必须改变“放养”的培养方式,一个博士生导师指导的学生总数需要一定的限制,导师对学生的科研应该跟踪研究,从论文创新点、论文撰写等环节对学生发表的论文严格把关,从学位论文的选题、中期筛选、进度报告、撰写等一系列的过程控制中把关学位论文。 3.真正树立教书育人的观念,严格自律,降低市场经济对学校环境的冲击,彻底改变学生对导师“老板”式的观念,目前高校教师待遇普遍得以提高,每位教师应该更多的认识到自己的神圣职责。 4.给导师在博士生学位论文评阅和学位答辩等环节一定的自由和决定权,目前有些高校对博士生数量和质量做了一定程度的硬性规定,这在一定程度上不符合学术研究的规律,不利于营造一种宽松的学术氛围和宽容失败的学术制度,博士生的创造成果可以由导师或课题组来评价和认可,一个真正原创性的思想可以成就一篇优秀的博士论文。
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外围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外围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外围器件。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。
石油化工自动化论文:企业自动化控制石油化工论文 1石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件 自动化控制是一项较为复杂的技术,它是以独特的控制算法和方案为前提,并以控制理论为基础,对石油化工整个生产过程中的各种模拟量进行自动控制,如温度、压力、液位等等。实现自动化控制需要具备以下基本条件:其一,先进的控制设备和系统,如分散集中控制系统、现场总线控制系统、火灾控制系统等。其二,满足控制系统运行的实施方案,为自动化控制目标的实现构建平台。其三,高素质人才。通过上述三个条件的有机协调,能够实现石油化工生产过程的自动化控制。 2自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用 目前,国内很多石油化工企业都应用了大量的自动化控制技术,这使得生产能效和安全性大幅度提升,给企业带来了巨大的经济效益。由于石油化工企业的生产过程中存在大量的可燃性和有毒气体,一旦发生火灾后果极其严重,所以必须采取稳定、可靠地火灾控制系统。FDGS是可燃性气体监测与火灾控制系统的简称,与传统的DGS控制系统相比,FDGS的优势更加突出,具体体现在该系统能够独立完成对危险气体泄漏和装置火灾的检测、分析及防控。对于石油化工企业而言,其生产过程具有一定的特殊性,这使得各个生产环节对SIL(安全设备的安全完整性等级)要求相对较高,所以构成FDGS系统的各个部分均必须符合SIL国际认证。FDGS系统不仅可以连续不间断地进行探测,而且还能发现装置所在区域内可能出现聚集的各种危险气体,如可燃气体、有毒有害气体等等,不仅如此,系统还可以最早发现火情,并针对实际情况提供手、自动装置灭火。通过该系统的应用,能够极大程度地提高石油化工生产现场的安全性。 (1)FGDS系统的构成 FDGS系统的主辅设备会分布在两个区域当中,一个区域是装置现场,即危险区域,另一个区域是中央控制室,即相对安全区域。系统中的各个传感器具备检测功能,终端执行器主要负责执行功能。危险区域内的主要仪器和设备包括:IR火焰检测器、感温感烟探头、气体检测器、HVAC系统、熔断检测、火灾报警控制盘等,除了以上的自动化检测装置之外,在生产现场还布置了大量的手报按钮,当遇到突发火灾事件时,可通过该按钮进行报警。 (2)系统的主要功能和作用 ①FGDS系统具备连续不间断的探测功能,能够在早期发现各个区域内可能聚集的有毒气体以及可能出现的火情。②系统为灭火提供了手自动装置,并设置有声光报警器,不同颜色与声音代表着不同的危险,现场操作人员可按照报警时的颜色和声音对险情进行判断,据此采取应对措施。③具备执行控制欲连锁逻辑功能,可以提供事件石油化工企业中自动化控制的应用研究陈寿宝(中海油能源发展油田建设工程分公司,天津300459)摘要:本文首先阐述了石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件,并在此基础上对自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用进行论述。期望通过本文的研究能够对提高石油化工企业的生产能效有所帮助。关键字:石油化工;自动化控制;生产能效发生的顺序记录报告。 (3)系统设计方案 在对FGDS系统方案进行进行设计的过程中,要从全局的角度出发,对生产中的主要危险因素进行分析,并在此基础上确定最终方案。①火灾检测仪表选型。目前,市场中的火灾检测仪表种类十分繁多,每一种仪表的性能和应用场所均有所差别。为了达到最佳的效果,在选择仪表时,必须要结合生产现场的实际情况,同时,还要充分考虑防火分区的要求。按照我国现行GB50116-2013规范标准的规定要求,在选择火灾检测仪表时,应当满足如下以下几点要求:一是由于火灾发生的初期阶段会产生出烟和热,对于无明火辐射的场所应当选择感烟探测器。二是对于火灾发生后可能产生大量烟、热,且存在火焰辐射的场所,则应当选择感温感烟和火焰探测器。三是对于因温升过高可能引发火灾的场所,则必须选择感温探测器。②有毒及可燃气体检测仪表选型。在选择此类仪表时,应当以石油化工企业气体检测报警设计规范为依据,并确保所选的仪表满足以下规定要求:一是在工艺装置和储运设施的区域内应当安装可燃性气体检测器。二是对于使用有毒的装置和设施区域内,则应安装有毒气体检测器。三是如果可燃气体当中含有有毒气体,但有毒气体泄漏时达不到最高允许浓度时,应当安装可燃气体检测器。③安全性设计。由于FGDS系统归属于安全仪表系统的范畴,所以它的主要元件均应当选用故障安全型。如I/O应具备短路和断路检测功能;AI点则应具备异常电流检测功能;执行元件应当为励磁型;逻辑运算器要具备可靠地冗余和冗错功能。只有这样,才能确保整个系统的安全、稳定运行。 3结语 总而言之,在当前的新形势下,石油化工企业想要进一步提升生产能效,就必须对自动化控制技术予以足够的重视,并在实际生产的各个主要环节中合理应用自动化控制系统和设备,这样不但能够使生产设备得到有效的控制,从而提高生产效率,而且还能预防生产过程中安全事故的发生。在未来一段时期,应当加大对自动化控制技术的研究力度,除了要对现有的控制系统进行不断改进和完善之外,还应积极研发新的控制系统,使其能够更好地为石油化工生产服务,有助于推动石油化工企业的持续、稳定发展。 作者:陈寿宝 单位:中海油能源发展油田建设工程分公司 石油化工自动化论文:自动化控制石油化工论文 1石油自动化控制历程 经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。 3微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的优秀是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。 作者:唐勇 单位:重庆化工设计研究院 石油化工自动化论文:石油化工仪表自动化控制系统分析 摘 要:在科学技术不断发展的情况下,工业生产也发生了很大的变化,在生产过程中使用的仪表和控制系统出现了智能化发展情况,这样也使得石油化工在生产过程中,化工仪表出现了自动化控制技术不断发展的情况,对出现的新情况进行更好的分析能够更好的促进石油化工企业发展,同时也能更好的促进我国经济的发展。 关键词:石油化工仪表 自动化控制 控制系统 在石油化工企业发展过程中,使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化,这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况,在这种情况下,仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化,同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化,因此,对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计,不仅仅在功能方面能够进行改善,同时在工作效率方面也发生了很大的变化,这样也能更好的对其进行分析,促进石油化工企业获得更好的发展。 1 石油化工仪表控制系统发展 在科学技术不断发展过程中,仪表系统也发生了很大的变化,正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展,有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中,自动检测仪表出现了非常明显的变化,对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说,能够更好的对适应一些要求的变化,这样能够更好的促进变送器发展,同时,也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说,数字化仪表在性能方面出现了很大的变化,尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善,同时,在稳定性方面也出现了很大的变化,这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高,同时,在结构方面也发生了很大的变化,这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易,很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求,这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较,这样能够更好的发展我国的进出口贸易,同时也能更好的提升产品的质量和性能。 1.1 DCS与FCS系统 在我国的石油化工系统中,都使用的是DCS系统,为了更好的适应科学技术的变化,DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化,和传统的系统进行比较,新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展,同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接,这样能够形成更大规模的管理控制体系,同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制,这样在性能方面也是能够得到更好发展的。 1.2 新型DCS系统 对于石油化工企业来说,炼油装置是非常重要的生产设备,在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有,在经常一定的处理以后,就能够将其进行储存和运输,这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统,能够更好的提高自动化控制能力,同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的,在这种情况下,在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的,这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的,这样就使得系统控制要采用多集控单元,同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。 1.3 总线控制系统 现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点,这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在,FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况,这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况,这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的,因此,在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的,这样能够更好的实现信息的交换,同时也能实现信息的共享。 2 具体分析 2.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800 ℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 2.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 3 结语 在科学技术不断发展的时期,我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展,在这种情况下,我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景 摘 要:石油化工技术繁多而复杂,自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平,以适应石油行业现代化机械水平,有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程,在此基础上,分析石油化工自动化控制技术应用前景。 关键词:石油化工;自动化控制;应用前景 前言 当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。 1 石油自动化控制历程 技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。 中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2 自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。 3 微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的优秀是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4 专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5 结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制仪表常见故障的原因探究 摘要在科技飞速发展的带动下,自动化技术取得了重大突破,各种自动化设备应运而生,极大地推动了石油化工生产的自动化和现代化。在石油化工自动化控制系统中,自动化仪表发挥着不可替代的重要作用,仪表的故障诊断和分析也成为石油化工行业的一项重要任务。文章首先对石油化工自动化控制仪表进行了简要概述,然后分析了石油化工自动化控制仪表的疑难故障,以期对石油化工行业的安全、稳定生产起到一定的帮助作用。 关键词石油化工;自动化控制仪表;故障 为实现石油化工生产的自动化,需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控,这些功能通过相应的检测仪表来实现,仪表一旦发生故障,将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此,工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等,能够准确地对仪表故障进行诊断和处理,从而保证化工生产的正常进行。 1石油化工自动化控制仪表概述 1.1 温度仪表 石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行,为实时监测温度变化、精密掌控温度范围,必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量,通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据,并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。 1.2 压力仪表 压力仪表的类型比较多样,如压力传感器、压力变送器、特种压力表等,压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量,也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统,实现自动化压力测量及控制效果。 1.3 物位仪表 根据测量方法的不同,可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等,在石油化工生产中,雷达式物位仪表由于测量精度较高,同时对石化物料具有较强的适用性,正逐渐受到行业的青睐。 1.4 流量仪表 流量仪表基本上基于两种测量原理,一是体积流量测量,二是质量流量测量,具体来讲,有节流式、压差式和速度式几种。 2仪表故障的原因分析 通常情况下,自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测;变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号(4~20 mA),同时将信号输送至PLC控制器;显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常,如示数偏低、偏高、不动、异常波动等,导致仪表异常的原因有两种:一是工艺参数本身出现异常;二是测量系统的某一环节发生故障,导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因,一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解;二是要熟知测量系统的整个工作流程;三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解: 2.1 流量仪表故障 1)若流量仪表值达到最高,一般现场检测仪表也会显示最高,这时手动调节远程调节阀大小,若流量值减小,说明是工艺问题;若流量值不变,应该是仪表系统的故障,需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。 2)若流量指数异常波动,可以将系统由自动控制转到手动,若依然存在波动状况,说明是工艺原因所致;若波动减小,说明是PID参数问题或仪表问题。 3)若仪表流量达到最低,首先检查现场检测仪表,若现场仪表同样显示最低,则查看调节阀开度,开度为零说明故障发生在流量调节装置上,若开度正常,极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常,说明显示仪表出现问题,其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。 2.2 物位仪表故障 1)液位仪表值达最高或最低时,根据现场检测仪表进行判断,若现场仪表正常,则将系统改为手动调控,查看液位是否变动,若液位能够在某一范围内保持稳定,说明是液位控制系统出现问题,反之则是工艺方面的原因。 2)对于差压式液位仪表,当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符,且现场仪表不存在明显异常时,检查导压管液封是否正常,若存在泄漏现象,补充密封液,仪表归零;若不存在泄漏情况,初步推断是仪表负迁移量出错,需进行校正。 3)液位控制仪表的数据异常波动时,要根据设备容量分情况进行判断,设备容量大的,通常是仪表出现问题;设备容量小的,要先检查工艺操作,若工艺操作有所变动,极有可能是工艺原因导致的波动,反之就是仪表方面的问题。 2.3 压力仪表故障 当压力仪表数据异常时,应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态,进行针对性的检测和诊断。 1)压力控制仪表出现异常波动时,要首先确认工艺操作的变动情况,因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。 2)当控制仪表停滞不动,即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时,通常是由于压力测量系统出现故障所致,这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况,若管道畅通,再确认压力变送输出装置是否处于正常状态,如果发现异常变化,则可确认问题出现在测量指示系统。 2.4 温度仪表故障 温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓,当温度仪表发生故障时,要注意以下两点:一是温度仪表大都采用电动仪表;二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。 1)温度仪表数据突然间变化到最高或最低,通常属于仪表系统方面的问题,这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性,鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动,一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。 2)温度控制仪表发生高频异常波动时,通常是由于PID参数设置不当所致。 3)温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时,一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响,那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。 3总结 石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便,重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时,不仅要掌握扎实的仪表理论和知识,还要对工艺实践有着详尽的理解,如此才能对仪表故障进行快速的诊断,然后采取合适的手段进行故障处理,保障化工生产的顺利进行,促进石油化工企业的进一步发展。 石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术分析 摘 要 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。本文详细介绍了我国石油化工仪表的各项控制系统,并加以分析,以期为我国石油化工的健康、持久、稳定发展提供有利条件。 关键词 石油化工仪表;自动化控制技术;智能化 一般情况下,石油化工必须配合天然气才能顺利生产,二者相互提供半成品与原料,最终实现最大化经济效益和社会效益。而现阶段的自动化控制技术也开始从过去传统单一结构运作模式转变成网络化、集成化与智能化共同发展的新型运作模式,这不仅提高了自动化仪表的各项功能,还强化了自动化仪表的适应性,使之能够有效满足石油化工提出的要求。 1 我国石油化工仪表的控制系统 为了尽快适应现代化石油化工仪表提出的各项要求,现场总线控制系统必须把数字化仪表作为变送器,这主要是因为数字化仪表的分辨力高、稳定性能与安全性能好,而且结构相对比较简单。同时还要加强产品管理能力,适当增加液相色谱仪与在线油品质量分析仪的实际使用量,以获取更为精准的数据资料,进而显著提升产品质量与性能,让出口产品质量能够匹敌当前产品,甚至是国际产品。 1.1分散控制系统与未来战斗系统 根据有关调查数据显示,我国石化系统与石油化工系统已采用3000多套分散控制系统,其中石化系统的采用量占总数的50%。由于现代科学技术的发展过于迅猛,促使分散控制系统不停地研发新产品,而新产品的生产应用了许多不同的系统,例如数字化智能控制系统、OPC系统与兼容性系统等,导致不同厂商与不同型号的分散控制系统都能够有效结合在一起,最终形成大规模的网络管理自动化控制体系。该系统除了更易于控制外,还有效增强了产品性能,使经济效益与社会效益实现了最大化。 1.2新型分散控制系统 成品油与半成品油在炼油设备中生产出来后,一定要做好调和工作,这样才能贮存运送出厂,该过程即为石油化工制油的最后一道工艺。在石化企业运送油品过程中,合理应用分散控制系统,除了可以提高自动化控制水平外,还可以便于管理工作的实施。应用分散控制系统来实现我国石化企业的仪表控制,而其他新建设备也可以应用分散控制系统来完成各项控制与管理工作。但如果设备为加强使用型或是石油化工的重要组成部分,那么应用分散控制系统时,其效用就会无法充分发挥出来,使得资源出现不必要的浪费,同时还会因使用率减少而导致自动化系统复杂化。 1.3总线控制系统 石油化工仪表中的现场总线控制系统具有微型化、数字化、智能化与开放化等诸多特征,而且这些特征已成为当前新型石化企业的主要发展目标。现阶段,未来战斗系统已广泛应用于各个领域,其设备操作技术与功设备能开发也随之得到有效完善,这对于现场总线控制系统的可持续发展来说具有十分重要的作用和意义。根据有关调查数据统计,大多数石化企业在控制系统方面仍采用未来战斗系统对本企业生产设备进行控制,最后利用现场总线与局域网来顺利完成现场总线控制工作。局域网的主要效用是通过网络让多个计算机系统实现信息的相互交换,其中具有较大的信息容量,相互之间可以达到信息共享的效果。而现场总线控制系统的技术要求是完成技术的信息共享工作,这样除了可以让用户公开化外,还可以让全部制造商公开化。 2 我国石油化工仪表控制系统的分析 2.1执行仪表的检测方法 展开石油化工生产作业时,其现场设备与管道内介质的实际温度均为-200℃~1800℃,并采用双金属温度计代替水银玻璃温度计,以便分散控制系统直接获取热电偶信号与热电阻信号。压力仪表在石油化工中是极为重要的构成部分之一。利用诸多原理制成的特殊压力仪表与压力传感器,不但可以抵抗高温,还可以在易结晶介质、脉动介质和粉状介质的条件下测量工作所需压力。此外,从物位仪表的角度上看,石化行业通常把液位测量作为重要优秀,只有浮力式仪表具有通用产品,其他仪表均无通用产品,例如物料仪表等。但根据测量方法可有效划分为雷达、浮力、电容、静电、磁致伸缩和超声波等诸多类型,而且仪表内还存在执行器、流量仪表、在线过程分析仪和分析仪器等装置。为了能够正确分析出生产过程中的各类物料成分,必须保证温度、液位、压力与流量等工艺参数的准确性与真实性。同时还要详细分析石油化工生产后排放的所有物质,以防止生态环境受到严重污染。 2.2执行仪表的控制方法 过去传统石油化工在生产过程中均是一个设备使用一个控制室,但现阶段均为多个设备共用一个控制室,也可以由一个控制中心来控制全厂所有设备,把CRT显示或LCD屏幕作为优秀。以便操作人员更易于使用。由于石油化工设备具有十分复杂的工艺过程,而且在一定程度上还会出现爆炸、火灾等情况,所以必须进一步提升石油化工的生产安全性、可靠性与稳定性。如果只依靠分散控制系统完成所有控制工作,那么现代化石油化工提出的要求就无法满足其效。应用智能化控制仪表与自动化控制仪表展开石油化工作业,除了可以实现安全生产外,还可以实现人性化生产。除此之外,还要将报警系统安设在生产线的危险区域,这样有毒气体或是可燃气体泄漏时就能够立即提醒,便于采取防护措施。 3 结论 我国石油化工企业必须高度重视各项生产仪表,并进一步增强自动化控制技术,只有这样才能消除安全隐患,保证产品质量。在确保石油化工安全生产的条件下,对自动化仪表控制系统进行研究与设计,以强化企业本身的自动化控制技术,提高市场竞争力,最终取得最大化经济效益与社会效益,这对于我国石油化工企业的可持续发展来说具有一定的推动作用。 石油化工自动化论文:PLC技术在石油化工油品储运自动化系统中的具体应用 摘要:为了克服人工的操作和管理带来的弊端,提高石油化工油品储运自动化管理作业的效率,减少环境污染,石化企业迫切需要高程度的机械化自动化,便于操作维护的石油化工油品储运自动化系统。储运自动化的程度直接影响到了储运自动化的效率及安全,这一工作早已成为石油化工企业自动化管理的一项重要的组成部分。因此在石油化工油品储运过程中建立起一套以计算机技术、数据库技术和网络信息技术为基础的自动化管理系统是迫切的也是必须的。本文笔者主要探讨了自动化设施在石油储运监控系统及决策管理中的应用,就石油化工油品储运自动化的系统构成,详细的介绍了PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)技术在石油化工油品储运自动化系统中数据采集以及对现场执行动作监控方面的广泛应用。 关键词:油品储运 数据采集 可编程控制器 数字滤波 油品调合 一、引言 新技术革命自上世纪八十年代中期延续至今,石油产业也正在向纵深发展。新概念、新工艺、新理论也层出不穷。油品的储运作为一门综合性较高的工程科学,是在石油化工企业中一个必不可缺的重要环节。提高石油化工油品储运自动化的技术、管理水平,对石油化工企业来说,可以减少损耗、增加效益、降低成本。民用油品的储运和军用油品的储运,矿场石油的储运和炼油厂油品的储运,尽管在基本理论上它们是大体相同的,但是在技术措施和设备上各有各的特点。同时液态介质的存储、核算、计量和管理上的工作都是油品储运业务中的重点组成部分,这就能证明提高油品储运自动化和管理水平对石油化工企业有着不可或缺的重要意义和作用。 二、PIG 扫线原理及原则流程 所谓的PIG扫线,就是通过压缩惰性气体获得动力,推动紧密充填在管道中的弹性海绵柱,使其以一定的速度前进来实现一次性清管/置换的技术。 PIG扫线原则流程及操作程序: (1)PIG装置的设计 PIG装置是用作于发射/接收PIG芯而设置的,它的使用压力等级和直径等均与其他工艺管道是完全相同的,强度的计算及补强可取等径三通公式: St0= PDw/(2[σ]tφ+P); St0:主管段理论计算壁厚mm; φ:强度削弱系数,对于单筋、蝶式等局部补强的PIG装置,φ=0.9; [σ]t:基本许用应力MPa; P:设计压力MPa; Dw:主管外径mm; 本公式之适用于以无缝钢管焊制的PIG装置,并且主管外径≤660mm,支管内径和主管内径之比≥0.8,主管外径和内径之比≥1.05且≤1.5。 为了防止PIG芯到达末端后发生扭曲进入支管,在设计时应沿三通的焊缝内侧适当增设栅条。 设计氮气管与主管道管径之比在1:4、1:5之间为宜,这样是为了控制PIG芯的运动速度,目的在于延长PIG芯的使用寿命。 三、储运自动化系统的构成 石油化工油品储运自动化系统分为鹤管装卸车的控制以及销售管理自动化系统和罐区监控管理系统,个别还包括了储运污水处理管理系统。这其中罐区的自动化水平大体上代表了油品储运系统的整体自动化水平。这是因为罐区的监控与管理工作是储运自动化系统中最为基本的工作内容。下面就以PLC技术在罐区监控管理系统中的应用作为典范,简要的介绍一下PLC技术在石油化工油品储运自动化系统中的应用。 小鹤管装车具有着节能和安全等显著的优点,石油化工企业内的储运装车基本上都以它作为基本灌装设施。目前这种灌装设施的鹤管有两种规格:通常我们把口径大于Dg12O的鹤管称之为大鹤管,此类鹤管主要用于火车罐车的灌装工作;另将口径小于Dgl20的鹤管称为小鹤管,其常用的口径有Dg80、Dg50,此类鹤管主要用于火车罐车及汽车罐车的灌装工作。目前因此相应的分为大鹤管储运装车自动化微机控制系统和和小鹤管储运装车自动化微机控制系统。 (1)PLC应用在常见的储运自动化系统中 PLC技术紧随着微电子技术的同步发展,已开始替代传统的继电器控制装置。PLC作为以微处理器为优秀的工业控制装置,如今它既能采集控制开关量,还能采集控制模拟量以及数字量,同时还可以实现过程控制、顺序控制、逻辑运算、计数、定时、联网通信等功能,将计算机技术与传统继电器控制系统紧紧的结合在了一起。凭借着抗干扰能力强、I/O组态灵活、结构紧凑、高可靠性及调试维护方便等众多优点,越来越受到众多工业用户的认可。在现代工业自动化领域中与工业机器人、CAD/CAM一起被称为现代工业化三大支柱。 在石油化工油品储运自动化控制系统中,PLC技术得到了普遍的应用。PLC的主要任务是完成定量程序装车控制、防静电、防溢及联锁控制,完成数据采集和对现场控制执行器的程序控制等内容。 选择模式6计数方式,输入IN-IR330.03作为内部触发方式,微分型指令@MOVB(82) 是位传送指令,当执行条件IR200.0由“OFF”变为“ON”时,@MOVB(82)传送一次#1到IR130通道的第3位,即IR330.03单元置1,就实现了使计数器从零开始计数。IR356与IR3576是采集累计脉冲的低位与高位的BCD码,使用BIN(23)指令转换成16进制数,并将其映射在DM309和DM310单元之中。 1、直接从空分制氮企业来引接氮气总管; 2、从运输距离小于等于400公里的深冷制氮企业来购置液氮,同时设置液氮储罐以及蒸发器等设备准备氮气供应系统; 对于分布式的小鹤管装车自动化系统,操作人员可以在装车现场操作撞车和监控装车情况。各个鹤位均设置一台定量装车控制设备来执行本鹤位的定量装车控制任务。这样可以达到实现系统操作的功能分散管理且集中见识的目的。 针对定量装车控制设备可以采用定量装车控制仪,但现市面上定量装车控制仪价格昂贵,可以采用西门子S7-200-CPU224的小PLC加西门子DT-900来实现,将其安装在石油化工油品储运装车现场的每个鹤位,以完成现场自动化装车控制的管路温度、体积流量、质量流量、静电接地、液位防溢、阀门开关状态等检测,通过以上的方式来完成安全联锁以及定量装车控制等功能。 (4)PLC应用在火车大鹤管装车自动化系统 火车大鹤管装车自动化系统相比前两种控制系统要复杂得多。在火车大鹤管装车自动化系统中,PLC相比之前还有很多任务要完成,包括对大鹤管的位置的上升、停止、下降和左、右位移的控制及位置的检测,接油斗的位置控制以及位置的检测,火车油罐牵引车位置控制,液压泵的开关控制等。 四、PLC在石油化工油品储运监控系统中的应用 PLC在石油化工油品储运监控系统中应用的原理:采集石油化工油品储运罐区现场的数据,并传至上位机,再由上位机编程、组态、连接,把实际流程形象的展现出来,并显示动态数据和设置PID控制参数、过程参数,除此之外还可以查看历史报警报表、趋势等。具体的应用程序如下: (1)系统硬件的设计 本监测系统控制中心的主要功能有:库区管理,数据的采集和处理,与第三方监控系统的通讯,逻辑控制以及流量计算等。主站的控制器的主要组成部分有:主电源、CPU卡、液晶显示器、环路通讯卡等。其内部有两个固定的数据库,一个作为现场单元数据库,通过由上位机传递过来的读写指令对阀门进行控制;另一个作为自诊断数据库,负责记录通讯协议有关状态并给智能阀指令。同时,该系统的通讯协议采用M0dbus, 石油化工自动化论文:探究石油化工企业自动化技术的发展策略 摘 要:石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状,以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。 关键词:石油化工 自动化技术 发展 信息 在信息技术高度发达的今天,石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步,从初期简单的手工操作到连续工艺作业,对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高,从简单的闭环控制到装置的全面自动化,使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用;控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功,对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时,激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。 一、石油化工自动化技术的发展现状 1现场总线的应用正在逐步推广 现场总线应用于生产现场,实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”,但与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点,仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。 2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为优秀技术,取代系统硬件而成为高附加值的载体 具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠,软件丰富,功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段,当前工业自动化系统应用,没有随着FCS的出现而退出历史舞台,在今后相当长一段时间内,DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统,将现场总线智能仪表连接到DCS上,利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能,收集现场大量非控制信息,建立现场智能设备数据库,建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能,实现对现场设备的一体化管理与控制。 二、石油化工企业综合自动化的有效手段 1.实现企业的管控一体化。 自从计算机发明以来,自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展,给自动化技术提供了便捷的工具,使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力,已经成为决定企业竞争力的重要因素。 1.1是更好的应用IT技术,通过优化来产生效益,和具体的工艺、设备相结合,挖掘设备和工艺潜力,促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。 1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台,具体措施是:实现信息共享,提高信息利用率,提高企业决策水平和实效性,实现管控一体化。 2.先进的自动化控制系统的建立。 以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。 2.1信息的集成、挖掘和增值 数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制,同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 2.2成本效益分析 应用财务分析方法进行分析评价,可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标,就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售,控制控制原油的采购价格。 3.实现企业生产经营优化层 主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统,可以实现在线成本的预测,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 4.进行流程模拟,建立过程模型 实现流程模拟,是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点,必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明,结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统,实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化,技术难点是建立过程稳态数学模型。此外,还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。 石油化工自动化论文:谈中国石油化工自动化系统集成现状与发展 摘要:石油化工是化学工业重要组成部分,其自动化水平的高低直接影响着石化产品的产量、品种及质量,影响着现代石化企业生产经营效益。本文就我国石油化工自动化系统集成现状和未来发展趋势进行了探讨,对理清我国石油化工自动化发展有一定意义。 关键词:石油化工 自动化系统 集成现状 发展趋势 一、引言 石油化工是化学工业的重要组成部分,是国民经济的基础和支柱型产业,在经济发展与人民生活中起着极为重要的地位,石油化工自动化系统技术水平直接关系着石油化工产业的发展水平,尤其是随着信息技术和现代企业管理水平的不断提高,石油化工自动化已经不再局限于生产过程的自动化,还涵盖了生产过程、人事管理、市场营销等多个范畴,直接影响着现代石化企业的生产经营效益。近年来,我国石油化工自动化系统集成取得了巨大的进步,一些技术甚至走在了世界前列,促进了我国石油化工的发展,获得了良好的经济效益与社会效益,但同发达国家相比,我国石油化工自动化系统集成水平还有不少未解决的问题,影响了石化企业整体自动化水平。 二、石油化工自动化系统集成现状 1.现场总线技术被广泛应用 现场总线技术是应用于生产现场,实现现场仪表、仪器、控制设备等之间数字通信的网络互连续技术,这一技术被广泛应用于石油化工自动化系统之中,其开放性、可控制、分散控制性等特点,给石油化工自动化系统通信技术产生了非常大的影响,为完善石油化工自动化管控一体化功能提供了有力条件。虽然现场总线控制系统有着众多优点,但传统DCS系统已经相当成熟实用,在可靠性、安全性、开放性、灵活性、协调性等方面都有突出表现,且功能相较现场总线控制系统更为完善,因此目前在石油化工自动化系统中还占据着一定地位,处于同现场总线系统共存的状态。 2.信息化与自动化高度结合 随着计算机技术与通信技术的发展,实时数据库技术、测量技术、数据处理技术、控制与过程优化技术、ERP技术等取得了较大的突破,IT技术被大量应用到石油化工自动化系统之中,有效的提升了生产过程远程监控、故障诊断、设备维护等自动化水平。而随着IT技术在石油化工自动化系统中的应用,相关的生产工艺、设备选型、生产流程等也发生了巨大的变化,极大的提升了石油化工企业的生产能力,降低了生产成本,提升了生产过程的安全水平。总体看来,在IT技术高度融入石油化工自动化系统后,石油化工生产智能化、数字化、信息化水平都得到了巨大的提升。 3.企业管理综合自动化 我国石油化工自动化系统的发展经历了数十年的时间,在不断的引起进技术、创新研究的过程中,我国石油化工自动化系统集成水平越来越高。目前,石油化工自动化系统集成已经迅速拓展向整个企业生产经营流程,取得了较大的成果。石油化工自动化系统综合流程主要分为三层结构,分别是生产过程控制系统、生产过程制造系统、企业资源管理系统等,涵盖了生产现场自动控制、生产流程优化维护、企业生产经营管理的方方面面。 三、我国石油化工自动化系统集成发展趋势 1.自动化系统集成水平进一步提高 随着全球经济一体化进程的加快,我国石油化工企业将会进一步融入国际竞争之中,要在国际竞争中占据更为有效的地位,石油化工企业就必须集成自动化系统,打破传统自动化系统信息孤岛的情况,提升信息流通和系统管理水平,真正实现实现一体化生产经营。而随着石油化工企业生产规模的扩大,自动化系统控制规模将进一步提升,安全仪表、设备监视、分散控制、数据采集、储运管理、设备管理、实时优化等多个子系统之间的自动化控制协调需求越来越高,这些都对石油化工自动化系统集成提出了更高的要求,必然促进系自动化系统集成水平的不断提高,不断向大型化、集成化、智能化方向发展。 2. MAV策略将成为重要模式 MAV策略是一种全新的主自动化系统供应商策略集成模式,这种集成模式以自动化系统供货商为优秀,建立石油化工仪表与控制一体化系统,提升系统的性价比和使用寿命,降低系统的综合成本。这一模式,将会涵盖系统集成方案、网络结构、设备配置、管控作业程序、功能规模、组态模块、操作维护等等多个方面,使系统公用工程和生产装置同步集成,通过各接口和人机界面,以统一的标准总体协调。MAV策略能很好的应对现代大型石化项目建设、运行方面的需求,有利于集中管理、优化资源,将成为未来石油化工自动化系统集成的重要发展方向。 3.系统安全水平不断提升 石油化工自动化系统涉及生产、经营等多个环节,系统安全直接影响着整个企业生产、经营的安全, 直接关系着企业的经济效益与社会效益。目前石油化工自动化系统多采用ERP/MES/PCS的三层网络架构,这种架构在系统安全上还存在不少缺陷。随着硬件、软件等技术的提升,尤其是智能HART技术、现场总线技术、无线通信技术等在自动化系统中的深入应用,信息安全问题将会变更越来越为重要,如何保证系统的安全性将成为众多企业共同关注的问题,将会催生自动化系统安全水平的提高,从硬件设备、软件平台、安全策略、风险应对等多个方面得到完善。 4.绿色低碳将会成为自动化系统集成的影响因子 长期以来,我国二氧化碳排放量、工业能耗都一直较高,在能源与环境问题越来越为严峻的背景下,绿色低碳已经成为时代的主题。我国目前石油化工自动化系统集成对绿色低碳的考虑相对较弱,这是一个迫切需要解决的问题。未来,将会建立起一套以低碳能源、低碳技术、低碳产业为基础的新的生产经营模式,这必然会影响石油化工自动化系统集成,促使自动化系统集成更多的考虑绿色、环保问题。 四、结束语 石油化工自动化系统集成水平直接影响着我国石油化工生产经营管理水平,随着我国经济的发展与人民生活水平的提高,对石油化工生产经营管理提出了越来越高的要求。我国现有的石油化工自动化集成水平同发达国家相比还有较大差距,在未来,石油化工自动化系统将会向大型化、智能化、规模化、绿色化方向发展,系统安全水平将会不断提高。 石油化工自动化论文:浅析石油化工企业的综合自动化变电所 【摘要】在科技、经济飞速发展的今天,变电所发展自动化领域中,先进的电气设备已逐渐去代替老的、传统化的电气设备;特别是智能化数字开关、光电式互感器、等机电一体化设备的出现,变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文主要针对目前石油化工企业110Kv、 35Kv与10Kv变电所自动化系统的特点,对其结构及功能等进行概括地阐述。 【关键词】变电所 综合自动化 构成特点 1 综合自动化变电所研究的主要内容 变电所自动化技术经过近几年的发展已经达到了更高的水平。自动化技术的大范围采用,使得我国城乡电网改造与工厂建设都已经大部分实现了无人值班,同时,自动化新技术在110kV及以上的超高压变电所建设中也得到了大量的采用,从而使电网建设的现代化水平得到了很大程度的提高,输配电和电网调度的可能性得到了增强,不仅如此,自动化技术的应用也使得变电所建设的总造价还得以降低,这已经成为了不争的事实。 对石油化工企业的110Kv变电所,为了确保电力系统安全、经济运行,通过对于先进的计算机技术、通信技术的有效应用,使得新的电气设备的保护和控制技术应用得到了充分的技术支持,变电所监视、控制问题得到了有效的解决,各专业之间在技术上、管理上实现了有机的结合;配合的默契程度也得到极大的促进,自动化技术的采用为电力系统自动化进一步发展打下了坚实的基础,变电所的安全性、可靠性得到大幅度的提高,运行质量也更为稳定。例如,高压电器设备本身监视信息的采集工作,变压器、避雷器以及断路器等设备的绝缘和状态等;故障录波器和继电保护等装置完成的各种故障前后瞬态状态量和电气量记录数据的采集工作,在完成上述工作后将相关信息报送给调度中心,以便为检修计划的制定、电气设备的监视以及将来的事故分析提供准确的原始数据。全面实现变电所综合自动化,对新建变电所不再实行过去的常规测量监视、保护、控制屏,实现由少人值班逐步向无人值班的过渡;对于老变电所的控制、测量监视等各方面进行技术改造,以进一步达到少人甚至无人值班的目的。 对于35Kv与10Kv的变电所,应当将改进和提高用电质量,提高供电安全与供电质量作为工作重点。更为高效地利用变电所综合自动化系统,全面改造与提升变电所的二次设备,不再使用原有的测量、保护、控制和监视屏,全面提高变电所综合自动化程度,以使变电所的控制和监视技术水平得到全面提升,使变电所管理得到有效的改进,最终使变电所无人值班得以实现。 要实现变电所的综合自动化应当从以下几方面着手: (1)电网运行参数、设备运行状态的随时在线监视;设备本身异常运行的自检和自诊断工作。 (2)如果发现装置内部异常或变电所设备异常变化,为防止事态扩大,并保护其他设备安全,应当立即自动报警并闭锁相应的出口。 (3)如果电网出现事故,为将故障限制在最小范围,应当快速判断、决策,采样,并迅速隔离和消除事故。 (4)为确保自动和遥控调整电能质量,应当实现变电所运行参数的在线统计、计算、存储、分析报表和远端传输。 2 综合自动化变电所系统具有如下的特点 变电所综合自动化系统的主要特点包括系统结构微机化、功能综合化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化等几个方面。 2.1 微机化的分级分布式系统结构 不同配置的单片机或微型计算机共同组成了综合自动化系统内各子系统和各功能模块,其系统结构采用分布式结构,应用通讯技术,并通过总线、网络等,将数据采集、控制、微机保护等各个子系统连接起来,构成一个呈现分级分布式的整体系统。 2.2 综合化的功能 变电所综合自动化系统具有多种技术密集、多种专业技术相互配合、相互交叉的特点。它是以数据通信技术、计算机硬件和软件技术为基础逐步发展而来的。是变电所内全部二次设备(除交、直流电源以外)的综合集成。而微机监控子系统则是原来的模拟屏、操作屏、仪表屏、显示屏以及远动装置、变送器柜、中央信号系统等各项功能的综合集成;微机保护子系统替代了以前晶体管式或电磁式的保护装置;监控系统和微机保护子系统相结合,综合了故障测距、故障录波、中性点非直接接地系统和无功电压调节等子系统的各项功能。 2.3 屏幕化的操作监视 综合自动化变电所的实现,以CRT屏幕上的实时主接线画面来取代以前常规的庞大模拟屏;用屏幕上的鼠标操作或键盘操作来取代常规在控制屏上或断路器安装处进行的分、合闸操作;用计算机屏幕上的软连接片所取代了常规在保护屏上的硬连接片;以屏幕文字提示或语言报警以及画面闪烁取代了常规的光字牌报警信号;通过计算机上的CRT显示器,可以实现对整个变电所运行情况的实时监视并对各开关设备进行操作控制。 2.4 数字化的测量显示 常规的指针式仪表被CRT显示器上的数字显示所取代,实现了更为明了和直观的数据显示;而原来的人工抄表被打印机打印报表取代,这样一方面减轻了值班员的劳动强度或者直接节省了人力,另一方面还提高了测量精度及准确性,提升了管理的科学性。2.5 智能化的运行管理 变电所运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电所运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电所设备检修报告,即常规的变电所设备“定期检修”改变为“状态检修”。 要实现无人值班(或少人值班),变电所综合自动化是一种最重要的手段,根据重要性和电压等级的不同,变电所实现无人值班的要求和手段有所差别。但是,通过采取各种技术手段,使变电所整体的自动化水平得以提高,发生事故的机会得以减少,这些都是实现无人值班的关键;只有这样,才能缩短事故处理和恢复的时间,使变电所的整体运行更为可靠和稳定。 3 综合自动化系统变电所可以实现的各种功能 3.1 微机保护功能 此种保护是对站内所有的电气设备进行的保护。主要包括母线保护,变压器保护,线路保护,设备自投及电容器保护,低频减载等自动安全装置。上述各类保护还具有存储多套定值、故障记录、适合当地修改定值等其他功能。 3.2 数据采集功能 3.2.1 状态量采集功能 隔离开关状态,断路器状态,变电所一次设备告警信号及变压器分接头信号等均属于状态量的范畴。目前这些信号大多数采用的是光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。保护动作信号与其他信号不同,采用的是计算机局域网通过通信方式获得。 3.2.2模拟量采集功能 线路电压,各段母线电压,馈线电流,电压和功率值,频率,相位,电流和功率值等,这些都是变电所采集的模拟量。此外还有变电所室温,变压器油温等一些非电量数据的采集。模拟量采集精度应当可以满足SCADA系统的需要。 3.2.3 脉冲量功能 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,是也采用光电隔离方式与系统相连接的,内部采用计数器对脉冲个数进行统计,实现对电能的准确测量。 3.3 故障录波测距和事件记录功能 事件记录应当包含开关跳合记录以及保护动作序列记录两个方面。其SOE的分辨率一般应当在1~10ms之间,这样可以满足不同电压等级对SOE的不同要求。变电所故障录波配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。 3.4 控制和操作闭锁功能 操作人员可通过CRT屏幕对隔离开关,断路器,电容器组投切,变压器分接头进行远程控制操作。为了防止由于系统故障造成的被控设备无法操作,在系统设计时应当保留人工手动直接跳合闸手段。操作闭锁有以下内容: (1)电脑五防及闭锁系统; (2)根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。 (3)操作出口有同时操作闭锁功能。 (4)操作出口有跳合闭锁功能。 3.5 同期合闸和同期检测功能 该功能可分别以自动和手动两种方式实现。可以选择由独立的同期设备实现,也可以通过微机保护软件模块得以实现。 3.6 无功和电压的就地控制功能 电压和无功的控制一般采用调整投切电容器组,变压器分接头,同步调相机,电抗器组等方式实现。操作方式可以手动也可以自动,人工操作的情况下,可以就地控制或者远程控制。 3.7 数据处理功能 数据处理的主要内容是数据处理和记录历史数据的形成和存储,其中,上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据也包括在内。具体包括: (1)断路器动作的次数信息; (2)断路器切除故障时跳闸操作次数和截断容量的累计数量; (3)变压器的有功、无功、输电线路的有功、无功,母线电压定时记录的最小,最大值及其时间数据。 (4)独立负荷每天的峰谷值,有功、无功及其时间数据。 (5)修改整定值及的控制操作记录;根据需要,该功能既可以在变电所当地全部手动实现,也可在远程调度中心或操作中心实现。 3.8 系统的自诊断功能 系统内部各种功能插件应当具有自诊断功能,自诊断信息与被采集的数据一样,被周期性地送往后台主控计算机和远方调度中心或操作控制中心进行处理。 3.9 与远程控制中心的通信功能 本功能在常规远动‘四遥’的基础上又增加了远方修改故障录波、整定保护定值与测距信号的远传等,其信息量远远超过了传统的远动系统。根据现场的不同要求,系统应当具有通信通道的切换及备用功能,确保通信的可靠性,不仅如此,还应当具备同多个调度中心不同方式的多种通信接口,且各通信口及MODEM应避免干扰,相互独立。保护和故障录波信息可以采用独立的通信接口与调度中心连接,通信规约应满足调度中心的要求,符合国家标准及IEC标准等相关行业标准。 3.10 防火、保安系统插件功能 从设计原则而言,无人值班变电所应具有防火、保安措施。 4 变电所综合自动化系统的现状及发展趋势 综合自动化的变电所在新建的一些变电所的运行中表现出了很明显的技术先进、功能齐全、结构简单、安全可靠等特点;经过十多年的发展和完善,目前已经达到很高的水平。在我国城乡电网的改造与工厂的建设中,不仅中、低压变电所大范围采用了自动化技术而实现了无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电所建设中也大量采用了各种新的自动化技术,从而使电网建设的现代化水平得到了极大程度的提高。综合自动化技术的运用,不仅使输配电和电网调度的可靠性得到增强,同时也使得变电所建设的总造价得以有效地降低。 5 结语 由以上的分析我们可以看到,变电所综合自动化技术的采用,对于提高电网的安全和经济运行水平、实现电网调度自动化和现场运行管理现代化可以起到极大的促进作用,它将使电网一次、二次系统的效能和可靠性得到大大增强,同时,对于保证电网的安全稳定运行也具有相当重大的意义。 变电所综合自动化,促进了无人值班变电站的实现,可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息,完整地掌握变电站的实时运行状态,及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理,同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,把握安全控制、事故处理的主动性,减少和避免误操作、误判断,缩短事故停电时间,实现对变配电系统的现代化运行管理。 总之,变电所综合自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展,变配电站的计算机化进程越来越快,变配电所计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势,随着科学技术的不断进步以及硬件软件环境的不断改善,综合自动化技术的优越性也必将进一步地展现出来。 石油化工自动化论文:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势 【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步,人民的生活水平日渐提高,信息技术飞速发展的时刻,石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业,在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大,经济全球化的迅猛发展,石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时,信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。 【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势 在国民经济迅速发展的背景下,我国的能源消耗量也日益增加,虽然我国是一个能源大国,资源丰富,但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人,在激烈的市场竞争中,我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距,为了进行生产,我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看,要想提高综合国力使国家长久稳定的发展,就要减小对国外能源的依赖,寻求新的方法推进我国资源的开采和利用,减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用 石油是我国一项极其为重要的基础能源,也是全球需求量最大的能源,经济全球化的迅速发展,信息技术全球化的推广,让石油工业迎来了较大的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国,但是随着世界范围内的经济发展,国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天,传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展,具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。 1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业 石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性,逐步运用先进的科学技术模拟人工化,不仅达到了人工操作的效果,还高额度的,高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发,先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程,不同的是这一过程具有智能性,简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理,可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。 1.3 传统石油化工企业中,人工操作的缺陷性及危险性 (1)在传统的石油化工企业中,生产需要人工操作,大量的作业量需要很大数量的工人协作完成,石油化工生产作业时具有一定的危险性,大量的工人集中作业的工作环境下,一旦发生安全事故,大量工人的人身和财产安全得不到保障,会造成大量的人员伤亡。 (2)人工操作,达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求,但是人工操作生产过程中,精准度不易控制,在人工操作控制的情况下,想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当,从而导致生产时超温超压等异常状况,埋下安全隐患,引起事故的发生。 (3)石油化工属于高污染性,高腐蚀性的工作环境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,长期工作的人员的身体健康得不到保障,对身心极可能造成不可逆转的伤害,容易形成职业病。 2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势 2.1 自动化技术的应用 石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中,目前的使用主要有两方面的应用:自适应控制和最优控制。 (1)自适应控制。根据具体的工作环境,智能调节机器的性能生成反馈信息,接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中,自适应控制运用到了石油化工的不同部门,与以往的传统自适应控制模式相比较来看,如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考,具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。 (2)最优控制。在当代的控制理论中,最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境,使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著,解决了传统人工操作的各种弊病,提升了石油化工产业在我国的产业地位。 2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势 2.2.1FCS将与DCS共存 DCS 自七十年代问世以来,采用了大量先进的成熟技术,经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟,性能可靠,软件丰富,功能完善,得到了用户的信任,而FCS还处于发展阶段,技术还不太成熟,可靠性还有待考证,功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展,但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用,仍是当前工业自动化系统应用的主导型,不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台,DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。 2.2.2现场总线与DCS相结合 现场总线技术集成到现有控制系统中,利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径:一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成,二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上,统一组态、监控与管理;第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成,两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验,发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上,尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。 3 结语 在经济全球化的大背景下,石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉,石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破,处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。 作者简介 贾苑(1984-10)男,汉,河北邯郸人,兰州寰球工程公司,设计,本科学历,自控设计方向。 石油化工自动化论文:自动化技术在石油化工中的应用分析 摘 要:我国社现代石油工业也得到了长足的发展,各项技术也有了不同程度的提高。随着信息技术的不断发展,其被应用到了各个领域的生产实践中。石油化工工业的生产活动的性质较为特殊,对于自动化技术的要求较高,信息技术也为其自动化提供了新的思路。本文简单分析了传统人工操作的缺陷;自动化在石油化工中的应用,包括自喷井的自动化监控技术、气举井的自动化监控技术、电潜泵油井的自动化监控技术等,并分析了自动化控制发展趋势,为石油化工企业自动化技术管理人员提供一定的参考与借鉴。 关键词:石油化工企业 自动化技术 必要性 应用 研究 随着我国社会的发展,各个企业的发展,对于能源的需求量不断攀升。石油最为能源行业的重要组成部分,极大的改变了人们的生活方式。在该社会形势下,石油工业得到了长足的发展,形成了完整的产业链,各项技术也有了较大程度的提高。计算机技术的提高及信息技术的快速发展,改变了许多各个企业的生产及管理方式,并具有操作方便、稳定性良好、可靠性高等诸多优点,被广泛的应用于各个领域。石油化工企业中的自动化技术也是该技术上发展起来的,并融入了生产的各个环节,能够有效的提高生产效率,保障生产的安全性并体改生产效率,因此,对其进行深入的研究探讨是十分有必要的。 一、石油化工传统人工操作的缺陷 石油化工企业的传统技术一般是人工操作,但是其存在较多的缺陷,包括以下几点:①石油化工企业的生产工艺对于镜准确有着较高要求,但是传统的技术中一般是采用人工操作,精准度的控制有较大的困难,且一般达不到技术要求,如果在生产是存在投料不当而出现超温超压等现象,容易造成安全隐患;②在传统的石油化工企业生产中,许多环节需要大量的人员共同协作完成,该类工作一般具有一定的危险性,人员大量集中的情况下容易出现安全事故,直接威胁到大量人员的人身和财产安全;③由于石油化工的性质较为特殊,人员在操作时处于高污染性,高腐蚀性的工作环境中,即使做好防范措施,长期的工作还是会使工作的人员身体健康得受到一定的损害,因此自动化技术在石油化工企业中的应用时十分有必要的。 二、自动化技术在石油化工中的应用 1.气举井的自动化监控技术 气举井属于油田中期开发过程中使用的一种开采方式,相较初期自喷井,其还需要控制好注气举气,并进行各种数据的测量,包括气举气的压力、温度及流量等。为了控制气举气流量,应在气举气入口处设置一个电动调节阀,该调节阀则是由远程测控终端系统进行全面的控制。气举井的自动化控制的机制是构件的运行信息均需有油井远程测控终端系统传全面传输至油田的操作站。在油田操作站中,有专门的气举优化软件,对各种信息数据进行计算,再结合油田优化控制产量的各项指标,向调节阀发出指令,及时调整电动可调油嘴和气举气控制阀的开度及状态。在进行气举气流量控制之前,可以利用气举节点分析程序调节阀运行的最佳设定值,油井在该最佳值的状态下运行,能够使运行效率保持在较高的状态,最大化的提高原油产量。如果气体处理厂工艺出现故障或者压缩机发生异常情况,而造成气举气气量较小,控制系统则会有选择新的自动关闭一些产量或者采油效率较低的油井,保障产量或者效率较高的油井有气源充足,达到油田优化生产的标准[1]。 2.自喷井的自动化监控技术 自喷井在实现监控自动化之前,需要收集各种数据,包括油压、套压、回压、油温等。如果油井中的油嘴属于电动可调油嘴.则还需要收集油嘴阀位的各项数据,根据上述信息合理调整油嘴的开度及状态。在油井控制系统中,基本上信息的传输的信号均属于AJ模拟信号,自动控制系统会将上述信号传输至油井远程测控终端系统,该系统则能够用来控制油井的生产。电动可调油嘴接收到油井远程测控终端系统反馈的模拟信号后,及时对于油嘴的开度及状态进行全面的控制,能够有效的控制油井的产油量。油井监控系统的作用可以分为收集信息及传达信息,其先全面收集信息,再将该类数据等信息发送至油田的监控系统,该类信息对于油田的发展有着重要的意义,可以根据该类数据实施存储、数据处理、准确的计算等,全面掌握油井的各项变化情况及发展趋势,并准确的计算出油嘴开度的最佳数据,达到控制油井出油量的目标[2]。 3.电潜泵油井的自动化监控技术 电潜泵油井的构成部分包括电潜泵变速驱动器及电潜泵远程测控终端系统,并通过变速驱动器对其进行监控,该监控技术需要结合生产要求,把各项必须的设备下入井底,包括电潜泵、井下压力传感器等,利用电缆将电潜泵变速驱动器与之连接起来,井底的压力传感器准确检测油井的压力,进而实现稳定井底压力的目标。该监控技术的优势在于无需实施远程控制即可以完成控制过程。远程测控终端系统的功能在于收集电潜泵的各类数据,如开关信号、模拟信号、脉冲信号等,并将其传输至油田操作控制系统,最后完成电潜泵油井的远程监测工作。 三、石油化工企业的自动化控制的发展趋势 1.现场总线控制系统与分散控制系统共同发展 分散控制系统的发展经历了较长的时间,包括发展阶段、技术成熟阶段、广泛应用阶段,其灵活的运用了大量已有的成熟技术,因此技术性能稳定、可靠性高,软件种类较多,因此功能较为全面,受到了用户的广泛赞誉。现场总线控制技术起步较晚,现阶段还处于发展阶段,技术尚未成熟,稳定性不佳,可靠性有限,且功能不全面,因此对于该技术的应用尚未实现大面积推广,用户多为观望的态度。我国现代工业自动化系统中依旧是以分散总线控制系统为主,该技术短时间内不会因为现场总线控制技术的出现及发展完善而被淘汰,相反,二者会在今后的很长一段时间内处于共存的状态[3]。 2.现场总线控制系统与分散控制系统有机结合 分散控制系统的技术已经趋于成熟,且功能较为全面,控制力较强,在现场总线技术集成应用于现有控制系统方面,可以充分利用其功能优势促进现场总线的广泛应用。一般情况下,现场总线与传统控制系统之间的集成可以通过各种方式实现,具体情况如下:①充分利用网关,将现场总线设备集成至可编程逻辑控制器及分散控制系统中,实现统一组态,全面监控与管理的功能;②现场总线也可以集成至分散控制系统及的可编程逻辑控制器的I/O 层次中;③独立性较高的现场总线控制可以与分散控制系统及可编程逻辑控制器之间的信息进行集成,并利用网关的功能充分交流信息。利用上述各种方式均是以分散控制系统及可编程逻辑控制系统的成熟的技术与经验为基础,充分的发挥出现场总线控制系统的功能及优势。另外,现场总线控制技术应尽快完善一体化功能,达到统一管理及控制现场设备目的。 四、总结 现代社会的经济形势发生了较大的变化,全球化已经成为了大的趋势。石油行业作为现代社会中极为重要的产业之一,其对于我国经济发展有着重要的意义,也直接关系着社会的稳定及人们的争产生活。石油化工企业的得到了长足的发展,其技术含量在一定程度上代表着国家的综合实力。我国的各个产业对于石油的消耗不断提升,使得石油化工产业的提高生产效率,因此自动化技术的应用是十分有必要的。自动化技术在石油化工企业中的应用经历了一段时间,随着社会形势的不断变化,其对于自动化技术的水平也提出了更多的要求。实践活动中需要管理人员全面掌握各项因素,将理论与实践相结合,不断优化自动化技术,提高企业的自动化水平,保障生产效率及安全性。 石油化工自动化论文:石油化工自动化的关键技术及结构综述 【摘要】加快石油化工工业自动化技术的发展,是现阶段面临的重大课题。石油工程的自动化技术,是将先进的工艺装备技术、现代化的管理技术、优化的信息集成技术有机结合在一起的,对工程的整体进行全面控制与管理,为企业发展提供整体解决方案,从而实现企业的优化运行、优化控制、优化管理。因此,加强石油化工自动化技术研究与建设所具备的指导意义与价值非常重大。 【关键词】石油化工 经济 自动化 关键技术 中图分类号: F407.22文献标识码:A 文章编号: 虽然,目前我国的石油化工业的整体产品质量、生产工艺、以及管理水准、自动化技术、信息化工作进程水平等方面与国外发达国家相比还有着不小差距。但我国高度重视石油化工自动化技术的发展。目前我国在石油化工业自动化技术研究与发展所取得的长足进展也说明了石油化工业综合自动化的应用前景非常广阔。 1 石油化工能源性产业关键技术的结构构成 一般而言,大型石油化工集团企业或相关行业都非常注重自动化发展水准以及实践应用成效的优化体现。因此,这些企业无不具备先进规模化的信息集成系统。如,美国、日本、英国等的上百家炼油企业、化工产业都已经实施过了CIMS计划。而其目的就是进一步提升自动化应用管理水平,促进产业化经济迅猛发展。常规而言,石油化工业在引入自动化应用技术时一般都会考虑以下几点。 其一,安全。所谓安全则是为自动化控制系统、检测板块、以及设备的运作装置等提供安全运行保障,具体的保障举措则是对装置系统、控制系统、检测系统等进行定期检查故障或阶段性维护等。 其二,成本。显然,成本问题则是考虑投入自动化技术应用研究所用的总体投资,这种投资一般需要先进技术工艺、技术指标权重等的分析与测评,以此才能衡量出具体的建模技术、控制技术等的最高输出作业效率,最终分析出降低生产物料能耗、资源耗损等的投资比重,保证最大化成产效益。 其三,运作效率。通过有组织、有规划的计划调度与先进工艺流程模拟技术等来加强设备的生产效率以及实际作业利用率等。其四,优秀竞争力。这种优秀竞争力的体现显然与自动化应用技术有着直接重要联系,一般会通过诸如ERP、SCM、CRM,电子商务,以及价值链等技术进行辅助,从而才能确保企业价值增值,在原有的技术硬件基础上提高自身综合实力。具体而言,结合国内外先进自动化技术的发展形势去看待自动化关键技术结构,可将其主要划分为三层结构。 PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、传感器技术、特种执行机构等。这是最基础的一层,是过程控制层,即按照生产计划,使用尽可能低的消耗,稳定的生产出更为优质的产品; 以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术等。中间一层是数据处理及工厂管理层,是由管理网及网上的服务设备构成的; (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、企业电子商务平台等等。这是决策层,生产是由计算机自动管理的按公司决策、市场分析、经济利益进行的。 2 石油化工业自动化的关键技术 2.1 数据库信息集成 石油化工业自动化技术的主要载体是信息集成,而数据库管理则是确保信息集成得以实现的必要基础。由于石油化工行业有着自身行业特性,它往往需求庞大的海量数据加以处理、同时能够对数据进行开发与应用,以此才能体现数据库管理系统的强大功能与实用价值,促进石油化工业实现管理系统的各项经济指标控制。所以,数据库管理系统基于此种海量信息需求处理的形态下,就要实时对数据的产生加工过程进行监督与控制。而负责监督与控制的数据库运用载体则为关系数据库与实时数据库。这两种数据库能够作为系统信息的集散地,并可独立完成相应操作,且能相互协调进行。这样,通过信息集成化的数据库后台数据加工处理,就能把各种信息加以充分运用,并实现信息集成共享,以此保障了信息的增值与充分利用。 2.2 决策支持 (1)经营决策分析。石油化工业生产经营过程同样与其他企业一样需求决策支持,即经营决策是指导石油化工业生产经营活动的执行准则,同时也是一项重点执行内容。但是,由于传统管理模式下的决策支持往往缺乏相应的经验积累、决策质量不高、随意性幅度较大等缺点。而当前结合信息产业技术下的ERP、CRM、SCM等信息系统的出现,使得各项决策与同行业信息、数据等能够加以整合并实现优化,从而利于当前石油化工业的经营生产决策部署,提高自动化应用水准。 (2)成本效益分析。成本效益分析的本质目的在于提高各项业绩指标的利润最大化。一般而言,石油化工业自动化生产经营过程中,所必须加以进行盈亏生产方案分析的一项工作就是实际成本投入与计划成本之间的对照工作。即分析好这一过程的经济指标并进行及时调整,能够利于企业决策质量上升一个档次,更贴近企业生产经营实际情况。 2.3 流程模拟运用技术 简单说,流程模拟就是对石油化工自动化经营生产过程加以模拟,即建立出反映生产原貌形态的过程模型。我们知道,炼油生产直至后续的原料油品经营过程所涉及到的内容非常多,并且过程复杂,因此,当前在石油化工业运用综合自动化技术中的流程模拟加以充分运用,将生产工艺机理与整个系统化炼油生产过程加以紧密结合开来,势必会提高石油化工生产过程的结构优化能力。而除此之外,在石油化工业中还有着测量、机械故障诊断等技术都是自动化领域研究的重点问题。 2.4自动化技术未来增长点 以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中,原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。为实现到 2020年单位 GDP 二氧化碳排放比 2005 年下降 40%~45%,需要探索一条适合我国国情的低碳经济发展途径,石油化工行业是重要行业之一。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展,风能、核能、太阳能综合利用,市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。黄步余总结说:“石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化技术的不断发展,另一方面,自动化技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。” 结束语 总之,在当前石油化工行业中努力开发自动化工作建设进程应用技术非常重要。一方面,提高石油化工业的自动化水准能够提高产业价值、降低生产经营成本,提高产品质量;另一方面,随着当前市场经济需求的愈发强劲,自动化应用技术的前景也愈发广泛,各行各业中也必然脱离不开自动化应用技术。为此,石油化工业加强自动化技术的研究与应用并最终再次做出突破,势必会提高自身产业优秀竞争能力,在国内市场中占据主导地位。 石油化工自动化论文:试论石油化工企业仪表自动化设备的故障预防与维护措施 【摘要】随着我国经济的不断发展,作为国民经济的支柱型产业,石油化工企业也取得了长足的发展,特别是先进技术的应用,使石化企业的运行装置也越来越先进,仪表自动化设备成为了石油化工企业运行装置的主要操控者,提高了石化企业的生产效率,对我国整体经济的发展产生了重要影响,因此,为了使仪表自动化设备能够被更好地应用于石化企业的生产工作,必须积极采取措施,做好仪表自动化设备的故障预防与维护工作。 【关键词】石油化工企业;仪表自动化设备;故障预防与维护;措施 在目前的石油化工企业中,仪表自动化设备占生产装置总投入的比例越来越大,仪表自动化设备在实际的运行中,虽然为石化企业的生产带来了很大的便利,但是由于这种仪表自动化设备直接控制着石油化工企业的生产装置,所以在运行的过程中不可避免的会出现故障,为了保证石油化工企业的经济效益,必须在平时应做好自动化设备的维护工作,在出现问题时,应该积极地采取措施进行维修,保证仪表自动化设备的正常运行,使石油化工企业能够保证顺利的发展,创造更大的经济收益。 一、做好仪表自动化设备的故障预防工作 为了使石油化工企业的仪表自动化设备能够正常运行,为企业创造更多的经济收益,必须做好设备的故障预防工作,仪表自动化设备在未发生故障之前,就应做好故障的预防工作,制定有针对性的、有计划的预防性故障维护工作计划,使仪表自动化设备的故障能够防范于未然。因此这种故障预防工作属于预防性维护,避免了故障发生了之后再对设备进行维护,不仅能减少对石油化工企业的正常生产造成损害,还能减轻事故发生后设备维护工作的难度。 1、做好仪表自动化设备的分级管理预防工作 在进行设备故障预防的过程中,应该规范各级仪表自动化设备操作人员的管理工作,因为随着石油化工企业的不断发展和壮大,仪表自动化设备在石油化工企业的生产设备中所占的比例也越来越大,所以在这些先进设备的操作上投入的人员也越来越多,为了保证仪表自动化设备能够顺利的运行,必须对现有的设备管理制度进行创新,建立使用现代石油化工企业的运行仪表自动化设备管理制度,做好设备的维护工作,在管理的过程中能及时发现设备在运行工作中可能产生的问题,并积极采取措施,使这些隐患被消除在萌芽之中。 在日常的仪表自动化设备维护的过程中,应该对不同的设备实行分级管理的制度,实行二级维护工作,并重视日常的设备巡检工作。在进行设备维护的过程中,应该首先对全体设备进行全面的维护,使全体员工都投入到设备的维护过程中,然后再组织专门的人员,对重要设备进行二级维护。在进行二级维护工作的过程中,应有选用具有专业知识的人员负责这项工作,确保能及时发现仪表自动化设备在运行中存在的隐患。通过这种分级管理的故障预防工作,不仅能使各级的维护人员之间权责明确,还能使原有的故障预防水平得到很大的提升,及时发现仪表自动化设备中存在隐患,积极采取措施,解决这些问题。避免仪表自动化设备在出现问题之后,再采取措施,进行维护工作,而对石油化工企业的生产造成的消极影响。 2、做好仪表自动化设备的生命周期预防工作 对于在具体的仪表自动化设备的故障维护过程中,由于每一台设备都具有一定的使用周期,而且生命周期的长短还与设备所处的环境相关,所以,为了增加仪表自动化设备的生命周期,减少设备出现故障,必须在故障维护的过程中,确保设备所处的环境是符合要求的,不会影响设备的使用,增加设备的故障。在平时的维护过程中,应做好现场的测量工作,确保仪表的温度、压力和液位等方面在正常的范围内,减少仪表自动化设备故障的产生,做好维护工作。 二、做好仪表自动化设备的故障维护工作 1、在维护中应用仪表自动化诊断技术 在仪表自动化设备运行的过程中,不可避免的会产生故障,为了保证石油化工企业的利益,必须及时对政协故障进行维护,保证仪表自动化设备的正常运行,确保石油化工企业的工作效率。 在进行仪表自动化设备维护的过程中,可以采用仪表的自诊断技术,来实现设备的维护工作,并做好设备的管理工作。仪表自动化设备的自诊断技术经过多年的发展,已经相当的完备了。因为自诊断技术,采用的人工智能的设备检测和分析方法,所以能及时发现在设备运行中存在的问题,并通过对设备的分析,采取措施来消除这些故障,或是通过采取自动警报的方式,使维修人员能及时发现故障,并采取故障维护措施,保证设备的正常运行。这种设备维护技术,不仅减轻了设备维护人员的工作量,还能通过其智能化的分析,为设备维护人员提供可以参考的数据,使维护方案的制定更加适用于设备的维护工作。 2、确保维护和管理工作的规范性 在对仪表自动化设备进行故障维护的过程中,还应该确保设备在管理和维护的过程中,各个环节是相互衔接,且符合规范的要求。这样能极大地减少设备故障的产生。所以在对设备进行管理的过程中,应该充分考虑石油化工企业的生产规模和设备维护人员的数量和技术,在仪表自动化设备的选购的过程中,尽量选取技术先进、功能完善、售后有保证的设备,避免在进行设备安装的过程中,购买的设备不符合要求,而产生设备不能正常使用的情况或是造成设备使用寿命减短的现象,为日后的设备维护工作带来困难。 结语 在石油化工企业的仪表自动化设备的运行中,为了保障企业的经济利益,保证设备的正常运行,必须做好设备的故障预防和维护工作,对设备进行定期的检测,采取预防措施消除设备在运行中存在的隐患,并对已经出现的设备故障进行维护。在防护和维护的过程中应积极探索新的、有效的方法,使石油化工企业的仪表自动化设备能够真正的为石油企业的发展做出贡献,保证我国石油产业的顺利发展。 石油化工自动化论文:浅谈自动化控制系统在石油化工中的应用 摘要:随着我国经济的发展,科技水平也不断提高。石油化工产业作为我国经济发展的支柱产业之一,其自动化技术越来越受到人们的重视,对其研究也日益增多。本文以石油化工的配电自动化技术为主要研究对象,对其进行了具体分析。 关键词:自动化控制系统;配电自动化技术:石油化工;应用 随着我国经济的发展,科技水平也不断提高。石油化工产业作为我国经济发展的支柱产业之一,其自动化技术越来越受到人们的重视,对其研究也日益增多。本文以石油化工的配电自动化技术为主要研究对象,对其进行了具体分析。 一、石油化工的自动化技术要求 (1)安全控制要求。应对关键设备、关键部位进行定期专业化故障诊断、检测、维修,认真保证其安全。(2)效率控制要求。对于效率的控制要求主要通过先进的科学理论、合理的计划调度和相应的模拟流程技术来提高设备和有关装置的生产效率,这样也能够提高原材料的使用率,保证资源的合理利用。(3)成本控制要求。成本控制就是要在先进技术的基础上,实现能源的最小化使用,尽可能降低能源和原材料的消耗,通过建模、控制以及优化等技术来提高相关产品的利用率和合格率,进而降低相应的成本。 二、配电自动化技术发展现状 配电自动化技术从总体上来说是一个集成的系统,这项技术主要是用在配电网上面的多种设备,通过远程进行实时监控和协调工作。配电自动化是近几年来我们发现的新技术领域,也是计算机网络技术、通信技术与配电网络监控方面很好相结合的一个例子,可以说是电气自动化技术发展使用的典型案例。目前,电气自动化技术中的配电自动化技术在我国以及一些发达国家已经得到了广泛使用和大力推广。就发达国家来说,欧美等包括日本在内的发达国家已经开始了对配电自动化技术的使用和推广,并且通过大量实践证明了这项技术的优越性,表明了这项技术能在很大程度上有效地提高配电网运行的可靠性,并且能够进一步保证效率的最大化。配电自动化技术在石油化工业作业中应用的主要目的是要提高电能供应的高质量,从而减少人员的工作强度。在充分利用和发挥电气自动化技术的各种先进设备的优势前提下,为石油化工企业工程以及电力公司双方都带来可观的经济效益,能够最大限度地提高劳动效率。另一方面,我国在配电技术方面的应用也有一定的发展过程,主要经历了 3 个特殊的发展阶段,即柱上自动化、依靠遥控控制检测自动化及靠计算机辅助的自动化,截至目前,国内的自动化配电网技术都是依靠这 3 种方式来实现的。 2.1 柱上设备自动化 自动化技术在这方面的运用主要是考虑到了要使自动化配电的开关设备之间能够有效的配合,其中主要的设备就是重和器分段以及对故障进行检测的故障检测器。通过多种设备的配合使得故障得到隔离,从而进一步恢复区域的供电。这种技术的主要特点是:工程量相对较小,工程的投资较小,不需要为了工程的需要配备相关通讯网络,同时现有的配电网中也能够进行方便的改造而不影响其他方面的工作。但是这种技术也有其缺点,那就是重和器在工作过程中需要很多次地进行重组操作,并且必须通过正确的判断后才能对发生故障的区域进行清除解决,然而这样频繁的操作会严重冲击电网,有可能导致停电现象,同时,用电设备也可能损坏。 2.2 遥控遥测自动化 自动化技术在这方面的应用主要是取决于 FTU 和相应的通信网络,需要的设备主要是 FTU、通讯网络以及计算机网络系统,通过这 3 个方面技术的配合使用来进一步实现远程的、实时实效的监控。遥控遥测自动化技术是柱上设备自动化技术在一定程度上的升级,这项技术可以通过人工来实施遥控、遥调以及遥信,这样就能及时地对电网的负荷进行切换。但是遥控遥测设备自动化技术工程量相对较大,同时投资的金额也相对较大,所以在改造现有的配电网上面有很大的难度,可行度比较小。 2.3 计算机辅助自动化 计算机网络辅助设备自动化技术可以说是比较高级的自动化应用技术,这种技术的主要使用设备是 FTU、计算机网络系统、通讯网络系统以及高级的应用型软件等技术。通过这种自动化技术能够实现配电方面的管理系统以及包括人工智能技术在内的技术的混合应用,这种自动化技术不仅能够进行远程的检测遥控,同时还对原有的配电管等进行管理系统的完善,使得配电系统能够在很大程度上实现相对自动化的运行,而不影响其他工作。但是这种自动化技术相对于上面两种自动化技术来说,需要的投资和工程量都是空前巨大的。 三、配电自动化技术在石油化工应用中存在的问题 石油化工方面为了能够相对可靠地提供电力,相关的电力部门先后经过了大幅度的检查维修,对以前存在的线路进行了一定的改造,大大提高了化工企业的供电质量。另一方面,我们需要看到的是,我国在利用配电的供电方面还存在着很大的问题。就拿 21 世纪前 7 年来说,故障出现次数仍较为频繁。表 1是这几年由于这方面问题而出现的故障次数。 从表 1 中可以看出,故障出现次数正逐年下降,这说明供电可靠性有所提高。但是我们还应看到,因为石油化工企业以及相关工作的特殊性,配电需要大量的线路,且线路距离非常长。加之石油化工工作的环境相对较差,另有自然因素带来的大风、大雨等,就使得该趋势很难得到有效保障。就像表 1 中所示,2004 年以后故障减少的幅度相对前几年有所降低,减少次数也逐年降低,所以降低相应故障出现次数也是很有难度的。 四、配电自动化技术在石油化工中的实际运用 目前电气自动化技术在石油化工中的应用主要体现在配电网自动化供电技术的应用上。这项技术的应用主要是保证石油化工企业在工作时,油田的工作能够不受其他因素的影响。这种技术的应用能够使电网在进行工作时,发生故障的区间实现相应的隔离,从而在某些区间发生故障的情况下,其他区间还能正常工作,不影响其他环节的工作进程。配电设备自动化主要通过两个方式进行工作的: 4.1 就地进行控制 就地控制在这方面主要表现在,不需要通信方式就能够将故障进行隔离,这是因为,配电设备自动化只要能够检测到电压的加时限,经过多次重合后就可以将故障进行隔离。配电设备自动化的工作原理其实很简单,当馈线出现了无法挽回的故障时,重和器会合不上闸,一旦重和器合不上闸,就会发生跳闸现象,这样的话,发生故障的两头就会因为两端的负荷开关断开、没有电压的支持,从而分开,无法工作。分开之后,重和器会再次进行合闸,而此时负荷开关在进行设定后就会自动地关上,经过这样一个简单的过程之后,故障就会被轻松隔离,之后可以再将重和器进行调度,重新连接上开关之后就可以恢复电力,正常地输送电力了。 4.2 远程进行遥控 配电设备自动化在远程遥控上的应用主要是,灵活应用一定的通讯手段,进而实现远程遥控。包括可以进行电动操作的负荷开关、远程通讯的馈线远程终端技术 FTU 以及馈线的自动化控制中心部位这 3 个主要部分。这种远程控制技术相对已经比较先进,控制技术的优秀部位主要是 FTU,FTU 可以通过对相关情况的分析,采集到一些相关联开关的运行状况,然后对这些采集到的情况进行分析得出相应结果,分析结果作为对故障区域定位的依据,从而准确找出故障位置,然后通过远程遥控控制线路开关,最后使得正常区域的供电得到恢复。 五、结语 综上所述,自动化技术在石油化工中的应用是一种必然的发展趋势,它能够有效提高油田的工作效率,进而提高整体生产效率,很好地保障生产活动有序、健康、快速发展。同时,这项技术在石油化工中的普及应用也应该考虑到实际环境、作业情况等,从设备的起始阶段到生产活动过程中的各个环节都应尽可能发挥其作用。