智能农业论文:山东农业大学图书馆RFID智能管理系统实施的基础 摘 要：文章通过分析山东农业大学图书馆实施RFID智能管理系统，介绍了图书馆RFID智能管理系统的原理和特点，根据山东农业大学图书馆的实际情况对老旧图书馆馆舍进行改造，以适应图书馆RFID智能管理系统要求，调整整个图书馆馆藏结构，以及与图书馆RFID智能管理系统相匹配的芯片加工和转换数据等一系列基础工作，深刻解读了图书馆实施RFID技术所需的图书馆基础支持。 关键词：山东农业大学图书馆 RFID技术 应用基础 目前国内在图书馆管理系统中普遍采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段，以安全磁条作为图书的安全保障，以条形码作为图书的身份证，虽然解决了图书管理中的些许问题，但是图书顺架、排架困难，读者查找图书以及馆员清点馆藏数量繁琐耗时，图书馆管理自动化程度低，缺乏人性化，而且磁条容易消磁、老化，防盗效果差，安全系数低等一系列问题需要解决；同时图书馆管理人员强烈意识到在新的形势下，需要大幅度提高图书馆管理的信息化程度，现代图书馆需要做到图书自动盘点、自助借还，图书区域定位、自动分拣以适应图书馆当前发展的需要。因此，2012年山东农业大学图书馆成功实施了RFID智能管理系统，围绕RFID项目的实施图书馆开展了许多基础性的工作。 1 图书馆RFID智能管理系统的原理与特点 RFID是一种利用射频通信实现的非接触式识别技术，即无线射频识别，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。它利用先进的RFID技术，将门禁、校园卡、图书标签、标签转换装置、自助借还机、移动盘点平台和馆员工作站系统软件融合为一体，实现了迄今最便捷的图书管理自助功能。它具有以下特点。 （1）简化读者借还书手续，缩短了图书流通周期，提高图书借阅率，提升图书馆服务水平，充分发挥图书馆公共服务职能。 （2）利用移动盘点平台为图书馆提供全新盘点模式，降低管理人员的劳动强度，大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。 （3）图书定位使读者方便快捷查找错架图书，挖掘出潜在图书资源，提高图书资料利用率。 （4）安全门禁系统支持离线与在线工作模式，未借出图书通过门禁时，系统会自动发出声光报警，防止图书被带出图书馆，防盗技术更强，系统更安全、可靠。（如表1所示） 2 图书馆实施RFID智能管理系统的基础保障 随着图书馆长期的文献积累，无限增长的馆藏文献和有限的图书馆馆舍面积成为制约图书馆发展的尖锐矛盾；同时也无法适应RFID图书馆管理系统要求的一门式管理模式。图书馆首先对原有图书馆馆舍进行了大规模地改造工程，图书馆的原有建筑是框架结构，大开间、大跨度，改造工程只需要将原来各个独立书库、阅览室的隔墙打开，将其合并形成开放式的借阅。 2.1 图书馆馆舍的改造与利用 由于农大图书馆是20世纪90年代建成的老式图书馆，随着学校大规模的扩招在校学生数量猛增，教师队伍也随之发展壮大，图书馆读者群数量同时随之增多，而图书馆馆舍面积维持在原有的基础上没有大的改观，使得图书馆借阅环境和阅览空间紧张，同时对门厅进行改造，安装了RFID项目的安全门禁系统及电子大屏幕，充分利用图书馆有限的馆舍面积，提升了图书馆的整体形象，同时改善了图书馆愉悦的学习环境、温馨的文化氛围和浓厚的人文气息，为RFID项目的实施提供基础。 2.2 图书馆文献资源结构的调整 2.2.1 首先对改造后的图书馆馆藏文献进行馆藏结构调整 图书馆馆员对各个时代的文献资源进行甄别，部分脱离时展的旧观念、旧知识、旧技术以及部分老化、破损、低借阅率的图书文献进行剔旧处理。调整初期遵循图书馆文献剔旧工作的原则和规律，从该馆整体馆藏文献的针对性、完整性、系统性、未来发展等方面综合考虑，本着藏以致用，高效服务，发挥馆藏功能，满足读者需求的原则，以及保持该馆馆藏文献体系的完整性、科学性，馆藏的专业性与任务相一致的原则，对原有馆藏文献保留了各个时期具有经典性、代表性的著作，摒弃过时、陈旧的内容和学术观点，增强藏书活力和利用率，节约藏书空间，保证馆藏文献有效地反映最新知识和科技成果。 农大图书馆是学校教学、科研的信息服务中心，具有符合学校教学、科研发展的馆藏文献特色。在长期的图书馆馆藏文献建设中，突出与学校专业发展相适应的馆藏文献的收藏；有超前服务的藏书思想，对于一些与学校专业设置相关的领域以及专业拓展的书籍，图书馆馆员要有能力做出判断，在藏书剔旧过程中，对于非专业性图书的剔除从宽处置，一般普及性图书及发展较快的应用科学图书，保存期可以短些，而对于专业性图书的剔除要从严处置，避免造成文献的流失。并在工作过程中按照该馆文献剔旧工作统一的标准执行，如，内容陈旧，不宜久藏的图书；复本量过多，长期压架无人利用的图书；破损的、质量低劣的图书；专业不对口的图书，图书馆馆员根据该馆读者需求、馆藏特色对部分图书进行剔旧，同时设置密集书库。对尚有一定参考、利用价值的书刊，做下架处理，移至密集书库，并在自动化系统中，标明此书在密集库，以供少数读者查阅。这样既保留了馆藏资源，又使得馆藏资源不流失。优化了馆藏结构。 2.2.2 对剔旧后的图书文献资源进行数据结构调整，以适应图书馆RFID技术的应用 对于原有图书馆馆藏结构进行了全面调整，按照图书馆RFID智能管理系统的要求，图书馆将实行开放式、一门式服务，根据改造后图书馆馆舍的实际情况，对原图书馆各书库、阅览室的图书、期刊文献资源进行调整、合并，按照大类分别放置，保存了原有工具书库，将其与过期期刊合并存放成为综合借阅室，而现刊则根据图书按照大类归属于各个书库，形成了以第一和第二自然科学借阅室，以及第一和第二社会科学借阅室和综合借阅室为基础的开放式服务模式，满足了图书馆RFID智能管理系统借阅模式的需求。 山东农业大学选用的是远望谷集团公司的图书馆RFID智能管理系统，必须通过标签转换系统将RFID唯一识别信息与图书唯一条形码信息实施绑定，并将RFID技术与现有图书馆管理系统（ILAS）挂接，实现对图书、读者详细信息的访问，从而将RFID技术集成到现有图书馆管理（ILAS）系统中，实现与现有图书管理软件（ILAS）的无缝链接。因此，图书馆需将调整合并后的图书馆文献资源进行加工、整理，对缺失书标的图书补贴书标，有利于顺架工作的开展，将完成调整的图书由原来的馆藏地点转换到新的馆藏地点，即转馆藏，对每一本图示进行夹芯片（RFID电子标签）工作，并通过标签转换装置将数据信息转换到芯片（RFID电子标签）上，就是转数据，这些工作的顺利完成使图书馆原有的条形码借阅模式改为图书芯片借阅模式，为RFID技术在图书馆的应用提供了基础保障。 3 图书馆实施RFID智能管理系统的体会 山东农业大学校本部图书馆实施RFID图书馆智能管理系统，安装声光报警系统以及视频监控系统，极大地提高了图书馆的安防能力，改变了借阅模式和管理模式，由独立分散管理变为开放式统一管理，由各独立个库室变为藏借阅合一的借阅模式，增加阅览桌椅，增加馆藏面积，优化馆藏结构，提高馆藏质量，增强读者的自由度，实现了图书精确定位，便于读者快速查找，自助借还模式方便读者借阅，提高馆员服务水平。为便于整个图书馆的统一管理，建议南校区图书馆可以实施RFID系统，实现图书馆统一借阅模式、统一管理模式，方便读者利用图书馆，提高图书利用率，节约图书馆馆舍，提高馆藏数量和质量，提升图书馆的服务水平。 4 结语 图书馆RFID智能管理系统的顺利实施，简化了读者借还图书的手续，改变了图书借还流程，变手工借还为自助借还，改进了图书馆读者服务质量，缩短了图书流通周期，提高了图书的流通率；为图书馆员提供了全新的盘点模式，即利用移动式或手提式盘点系统，对所需盘点图书的书架进行扫描，通过无线网络传输将数据录入数据库，快速地完成图书盘点，极大地降低了图书馆馆员的劳动强度；RFID安全门系统实现零误报避免读者与馆员之间的矛盾，管理更加人性化，安全系数大大提高；同时RFID馆员工作站打造一体化的图书管理系统，极大地减轻了图书馆员在藏书管理和流通服务上的劳动强度，提高了图书馆的服务水平。 智能农业论文:农业机器人智能充电系统设计 摘 要： 针对农业机器人的充电现状，设计了基于PIC16F887和UCC3895的农业机器人智能充电系统。该系统采用UCC3895对全桥变换器进行移相控制，在较宽范围内实现了软开关。采用单片机PIC16F887控制充电电路的启停以及实现过压、欠压、过流保护，并对充电过程进行了实时管理，将充电数据进行实时显示并向上位机传输保存。实验证明，充电系统功能完善、性能稳定、充电快速、功耗低。 关键词： 农业机器人； ZVS； UCC3895； PIC16F887； 充电控制 0 引 言 中国作为一个农业大国，农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义，尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用 [1?2]。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制，其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要[3]。调查表明，现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2～3年，远低于其设计指标10～15年的要求，既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。 目前，一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8～12 h，显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V机器人车载铅酸蓄电池为研究对象，设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统，此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。 1 充电系统总体设计 为了做到高效快速的充电，又能实时掌握整个充电过程电池的状态，充电系统由两个模块组成：上位机监控管理模块和下位机充电模块。系统的总体设计框图如图1所示。 本系统的核心是充电模块，主要由充电主电路和控制电路组成。充电主电路由输入整流滤波、DC/DC变换器、输出整流滤波三部分组成；控制电路由UCC3895控制芯片、单片机PIC16F887、检测电路和外围电路组成。系统通过检测充电电压和充电电流实现电压、电流的闭环控制；上位机监控管理模块完成与单片机的通信，实现对充电电压、电流以及电池温度等数据的显示保存，并为后期系统功能的改进提供数据支持。 2 硬件电路设计 2.1 充电主电路的设计 三相交流电经输入滤波、整流后得到直流电压，该直流电压又作为DC/AC逆变器的母线输入。经DC/AC逆变器变换后得到高频脉冲电压，再由高频变压器进行隔离变换，经过输出整流滤波得到充电所需的直流电压。 本文采用ZVS移相全桥变换器作为逆变器，其工作波形[4]如图2所示。其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或原边串联电感进行谐振，谐振电感储存的能量向电容[C1～C4]释放，使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通，由此实现开关管零电压开通和关断。系统选用IGBT模块作为开关器件，为了减小大电压和大电流对IGBT的冲击，设计了RC吸收电路[5]。 2.2 充电控制电路设计 2.2.1 检测及信号处理电路设计 输入检测电路主要负责采集母线电压与电流信号。信号处理电路1将此模拟信号进行变换送入UCC3895的CS端，实现对全桥变换器滞后臂驱动信号占空比的控制；并将其变换后送入PIC16F887的A/D输入端，实现对充电主电路的过压、欠压和过流保护。输出检测电路[6]主要负责采集充电电压、电流、温度信号，信号处理电路2将得到的模拟信号进行变换后送入UCC3895，实现对IGBT驱动信号占空比和相位差的控制；并也将其送入PIC16F887的A/D输入端，实现对充电主电路的启停、显示和报警控制。 2.2.2 UCC3895控制电路设计 本文选取UCC3895作为全桥变换器的移相控制芯片[7]。UCC3895芯片是Texas Instruments 公司生产的专用pwm移相全桥变换器新型控制芯片。该芯片在UCC3875的基础上增加了pwm软关断能力与自适应死区设置功能，能够适应负载变化时不同准谐振条件下的软开关要求。UCC3895采用低功耗的BICMOS工艺，其工作频率、效率、可靠性得到大幅度提高。通过连接不同的外围电路，使其电压工作模式和电流工作模式可以进行切换，并且软启动/软停止可按要求进行调节。 UCC3895主要功能是实现闭环控制。母线电流经检测和变换后送至UCC3895的CS端，如果母线电流增大，CS电压升高形成斜波信号，该信号与UCC3895的CT引脚产生的锯齿信号比较后送UCC3895进行计算，输出可改变占空比的滞后臂驱动信号。如果母线电流瞬间增大，使CS引脚的电压超过2.5 V，UCC3895就会关断pwm输出。从而防止过流烧毁IGBT器件。 UCC3895还内置了可以调节pwm输出占空比的误差放大器EA，它在UCC3895上有3个端口：EAP端pEAN端和EAOUT端。当EAOUT端输出小于500 mV时，UCC3895停止pwm输出，当EAOUT端输出大于600 mV时，恢复pwm占空比调节功能。在本设计中，误差放大器EAN和EAOUT接成跟随电路，将充电电压、电流信号经检测和变换后送至UCC3895误差放大器EAP端，当充电电压或电流大于给定值时，EAP电压减小，导致EAOUT电压下降，UCC3895自动增加超前臂和滞后臂驱动信号的相位差。UCC3895控制框图如图3所示。 2.2.3 单片机控制电路设计 本文选用美国微芯科技公司生产的PIC16F887单片机作为充电系统控制芯片[8?9]。PIC16F887自带A/D转换功能，将检测电路采集的充电电压、电流和温度转换成数字量，通过程序控制IGBT驱动信号的占空比，并把数据进行显示的同时传给PC机进行存储。将采集的母线电流、电压信号变换成数字量，通过程序完成主电路的过压、欠压和过流保护。 2.3 通信接口电路设计 由于单片机与上位机的接口电平不同，因此通信电路采用RS 232总线技术和美信MAX232转换芯片，既实现了20 m左右的异步通信，又实现了充电过程中蓄电池的充电电压、电流和温度等信息的保存。上位机与下位机通信RS 232接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 3.1 单片机控制程序设计 充电系统以硬件电路为基础[10]，通过程序控制完成了预充电、大电流恒流充电、恒压充电、小电流恒流充电和涓流充电五个充电阶段，充电程序控制流程如图5所示。 3.2 人机交互界面软件设计 充电系统上位机人机交互界面以VC作为开发工具。通过模块化划分管理，设置了登陆、电池充电状态、充电数据、打印记录等菜单。用户可以清晰地掌握蓄电池的充电状态、充电电压、充电电流、温度等信息。 4 试验结果分析 通过不断的计算和调试，使电路参数设计达到了最优。图6和图7表明轻载时超前臂和滞后臂的IGBT都实现了ZVS，大大降低了充电电路的功率损耗，提高了充电效率。 5 结 论 本文设计了农业机器人充电系统的主电路和控制电路，编写了相关控制程序，实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895和PIC16F887对全桥变换器进行移相控制，实现了IGBT模块的ZVS，大大降低了功率损耗。实验证明，此充电系统结构简单，充电快速，充电效率高，功能完善，具有广阔的应用前景。 智能农业论文:基于ZigBee与GPRS的智能农业传感节点的设计 【摘要】 本文设计了一个可以远程采集农业大棚中光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度的智能农业传感节点。本设计通过使用CC2530芯片和SIM600A芯片，将ZigBee协议与GPRS协议相结合，使得传感节点同时兼具终端节点和中继节点双重功能。经过测试，本设计具有采样精度高、组网快、组装方便等特点。 【关键词】 CC2530 ZigBee 智能农业 传感节点 GPRS 一、引言 现代社会早已进入信息化的时代，物联网技术正在逐渐向工业、商业、医药卫生、交通、农业等领域渗透。同时，具有无线传感、远程控制、自动组网及智能计算的传感网络极大地方便了人们的生产与生活。调查显示，我国目前的农业智能化普及率只有不到1%，但是市场需求年增长接近50%，由此可见智能农业还有极大的发展空间。本文设计了一种基于CC2530芯片的智能农业传感节点，通过使用低功耗、可灵活组网的ZigBee技术以及可以连接互联网的GSM技术实现了远程采集农业大棚里的光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度的功能。传感节点采用低功耗设计，成本低廉，可以轻松地推广。 二、原理与结构 本文设计的智能农业传感网络节点需要实现环境传感和无线传输两大功能。环境传感既采集农业大棚里的环境光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度。无线传输上，本文设计的节点能够实现终端节点和中继节点两种角色。终端节点只能采集数据并发送给中继节点，而中继节点不仅保留采集数据的功能，还可以汇集终端节点传来的数据，并通过GSM模块将数据传送到互联网服务器。此外，本设计的节点还可以通过显示屏实时显示采集的结果。主控制器采用低功耗的MSP430芯片。整个系统由5V电源适配器通过DC005接口直接接入供电。图1中给出了本设计无线智能农业节点的结构原理图。 三、系统硬件设计 3.1环境物理量传感器模块 图2 SHT11与主控制器通信电路示意图 空气温湿度采用瑞士进口的SHT11芯片进行测量，该芯片温湿度反应灵敏、误差小、各项指标均高于国产DHT22等温湿度模块。资料给出，该芯片的湿度测量范围在0～100%RH，温度测量范围为-40～+123.8℃，其中湿度测量精度为 ±3%RH，温度测量精度只有±0.4℃。此外，该芯片还具有响应时间快及低功耗的优势。图2为该芯片与主控制器之间的通信电路示意图。 由于其具有可完全浸没的特点，故土壤传感器我们也使用了SHT11作为主要芯片，并采用了铜粉烧结技术制作了外壳，用铜合金粉末高温烧结而成，过滤精度高，透气性好。 光照传感器我们则采用了环境光传感器BH1750，能够直接通过光度计来测量环境光照强度，其量程为1～65535流明（注：光通量的单位）。图3给出了BH1750芯片的电路原理图。光照强度计算可以通过公式1表示： L=COD/（1.2*ε*R） （1） 其中，L为实际值，CODE为测量值，ε为透光率，R为高精度模式2调整值。 3.2基于CC2530的无线传感模块 节点间通信采用TI的CC2530解决方案，它是一种集成了ZigBee协议栈与增强型8050内核的无线通信芯片。该芯片采用ZigBee通信协议，可以通过实际情况配制成路由节点或者广播节点。本设计在主控MCU内部完成中继节点和终端节点的区分，终端节点将CC2530无线通信模块配置为广播模式，做为一个节点，每一组约3-6个节点。其中包括一个中继节点，配置成中继节点的传感节点，每个节点都有独立的数据采集能力。不同的是，普通节点采集数据后将数据通过CC2530发送出去，而中继节点则将收到的数据存入自己的内存之中，在适合的时机下通过GPRS协议将数据传送到互联网服务器。 3.3基于SIM900A的GPRS模块 节点与远程服务器的通信采用SIM900A模块，内部集成了GPRS功能，芯片与主控制器之间采用AT指令进行通信。本设计通过使用SIM900A模块的GPRS协议将数据传送到指定服务器中。 四、系统软件设计 本文设计的传感节点将实现无线组网及中继通信功能，此外还将采用低功耗设计。系统开机后将首先判断自己的配置是终端节点还是中继节点。如果是中继节点则进入休眠模式，由时钟定时1分钟唤醒一次。当程序唤醒时将分别采集光照强度、空气及土壤温湿度存储到部内部存储器中，同时将数据发送给中继节点。所有功能完成后再次进入休眠模式，等待下一次唤醒。此外，主控制器还可以通过外部按键唤醒，唤醒后可以在15s内持续显示各项环境参数。作为中继节点的设备将始终保持正常运行状态，收到的终端节点的数据将保存在存储器内，一旦收到服务器的查询指令即可立刻将数据传送到互联网服务器。程序流程见图4所示。 五、系统测试 本设计经过测试，可以发现各项功能运行状态良好，采集的光照强度，空气温湿度以及土壤温湿度均保持在误差较少的范围之内。无线组网功能可靠性高，组网速度快。最终成果见图5所示。 六、结论 本文根据现有的农业发展状况以及智能农业发展现状进行分析，提出了一种设备装配简单，可自主组网、远程检测农业大棚内光照、空气温湿度及土壤温湿度的智能农业传感节点产品。通过测试，本设计具有低功耗、传感精度高、可快速组网并与互联网服务器通信等优势，系统运行可靠性高。 智能农业论文:用于农业生产环境监测系统的智能传感器节点设计 摘 要 本文实现了一种低成本、多参数、分布式、自组织的三层农业物联网架构，能够实现高速率远程接入和信息共享的农产品生产环境监测。本文描述了该系统的整体架构设计和智能节点设计方案，实现了对农业生产环境的无人值守监测功能。 【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统 农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变，需要监测内容较多，一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。 基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面，需要的观测量众多，各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同，而且在分布范围广和监测时间较长的情况下，智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素，设计一种能够适用于多种节点类型，分布式布局、自组织网络的农业物联网系统，首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构，然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。 基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络，可以实现农业生产的基础数据采集和存储，通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构，可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。 本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案，可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局，这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息，通过自组织的Zigbee网络，连接到上层的智能网关，组建农业生产信息基础数据库，利用数据库的共享功能，用户可远程访问数据库，获取需要的信息，指导农业生产过程。 1 农业物联网系统网络架构设计 农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网，系统采用三层结构设计：感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成，节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点，在读取农业环境信息的同时，还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络，与上层的网关节点保持通信；网络传输层的主要设备是智能农业网关，有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块；业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器，农业基础信息数据库负责数据保存，Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下：智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络，数据融合后与智能网关进行数据传输，智能网关在保存数据内容后，再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务，然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器；上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者；各类用户可通过互联网终端访问该系统，查询感兴趣的农业环境参数，如有可能，还可对部分可控节点进行控制操作。 网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议，智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连，构成一个星形网络。 在网络接入协议的选择上，系统可根据环境要求和应用需要，自主切换到无线WIFI或3G/4G网络，并在节能需要的情况下关闭网络开关，形成速率自适应和节能的网络接入。 2 感知层的ZigBee智能感知节点设计 智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头，能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息，并且能够通过集成多种传感器，搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类，包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器，以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器（摄像头）。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理，然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。 考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制，如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵，可以覆盖较大范围，一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构，可以分别连接不同的传感器连接网关。 3 结论 本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统，该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局，实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起，利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题，是农业物联网技术的一次成功应用。 智能农业论文:浅析智能仪表系统在农业电气自动化中的应用 摘 要：智能仪表系统现已经在农业中得到了应用，尽管目前应用并不广泛，但却足以证明智能仪表在农业中拥有着巨大的潜力。我国现阶段正在进行着新农村建设，智能仪表系统在农业电气自动化中的应用，无疑为新农村建设提供了科技基础。本文首先对智能仪表系统的工作原理进行了介绍，其次对智能仪表系统的功能特点进行了概述，最后探讨了其在农业中的应用，希望能够为我国农业发展提供借鉴。 关键词：智能仪表系统；农业；电气自动化；应用 由于科技的发展进步，仪表系统越来越向着智能化的方向发展，尤其是测量控制仪表系统发展十分突出。现如今，智能化测量控制仪表种类已经非常多，比如流量计、温度仪、调节器等都已经实现了智能化。这些智能化仪表系统的发展，为我国农业的发展起到了积极的作用。农户借助智能仪表系统，可以对农作物进行自动化的控制，以此提高农作物的产量以及质量。 1 智能仪表系统的工作原理 智能仪表系统要想在农业电气自动化中达到彻底的应用，有关人员必须对其工作原理完全了解，依据其工作原理，将其恰当好处的应用在农业中。传感器是智能仪表系统中不可或缺的一部分，其可以说是该系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息，并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关，将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时，单片机把运算结果与存储于片内或EEPROM（电可擦除存贮器）内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号。 2 智能仪表系统的功能优势 2.1 能够进行自动化操作。智能仪表系统应用在农业中，使得农业生产逐渐的摆脱了人类劳动，农户可以从土地中解放出来，去从事其他方面的工作。农业自动化是现代化的典型标志，因此智能仪表系统的应用是我国农业走向现代化的重要表现。智能仪表系统每一个测量环节，都是微控制器进行操作，因此每个测量环节都是自动化。 2.2 能够进行自测。智能仪表系统的自测功能有比较多，比如能够自动凋零、自动诊断、自动检验等。如果系统出现了异常情况，系统会进行自动检测，将故障部位查找出来，如果系统十分高级，甚至能够诊断出故障原因。此种功能可以在仪表启动时就发挥作用，在仪表运行过程中也能够发挥作用，因此不必再派专门的人员进行监控。系统运行期间发生故障，自会发出警报，诊断出故障部位，这对检查人员来说，十分方便。 2.3 能够进行数据处理。这是智能仪表系统最为显著的特点。因为绝大多数智能仪表系统应用的是单片机或者是微控制器，这样如果某些问题硬件逻辑难以解决，软件系统可以解决。比如数字万用表基本不具备处理数据功能，只能进行电流、电压测量，而智能仪表系统中的万能表，除了能够测量数据外，还能够对测量结果进行数据处理，比如取平均值、统计分等。这使得用户不必为自己进行数据处理，同时也确保仪器测量精度。 2.4 能够进行人际对话。智能仪表系统能够进行人机对话，这使得人们只要输入相关的数据信息，就能够找到相应的信息，以便能够及时采取对策。智能仪表系统应用的是键盘，其与传统的切换开关相比，更加的方便灵活，工作人员只需要掌握键盘输入命令，即可进行测量。另外，智能仪表系统还能够将数据信息处理结果报告给操作人员，操作人员通过显示屏即可了解数据信息，这样仪表操作不仅方便，还具有直观性。 2.5 能够进行可程控操作。因其具备这一功能，所以才得到了广大农业研究者的欢迎。现代智能仪表系统绝大多数都有通信接口，比如GPIB、RS485等，这样系统能够与PC机或者是其他仪器设备连接起来，构成完整的测量系统，该系统功能更加齐全，能够对复杂任务进行测试。 3 智能仪表系统在农业中的应用 随着智能仪器以及农业现代化的发展，智能仪表系统逐渐走入农业产业化中，更好的为农业产业化做贡献，其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器，可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置，可以对测试地点的方位（经纬度）和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面，它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量，可以对土壤中的酸碱度（pH）值、盐分（电导）、其他微量元素和地层温度进行测量，对土壤的容积含水量进行现场速测，还可以对化肥进行检测。在水质测试方面，可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外，还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器，不仅设制了操作菜单、数据存储和打印，还可以与计算机实现联网，能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求，是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。 4 智能仪表系统的优化 4.1 测量精度的提高 在智能仪表设计时，以测量精度作为主要的参数之一，为了提高仪表的测量精度，一般除了选择性能好和精度高的元器件外，同时也可以利用微处理器对测量数据进行加工与处理，以减少测量过程中产生的随机误差和系统误差。 4.2 系统的低功耗设计 高效率，低耗能是每个仪器的最终目标。智能仪表系统的低功耗设计是系统优化设计的一个重要方面。在低功耗设计时，应重点考虑以下几个方面：一是可选用CMOS集成电路，这是由于CMOS电路具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点；二是系统功耗和系统供电电压存在着一定的关系，一般来说，供电电压越高，系统功耗越大，因此低功耗单片微机系统应尽量采用低电压供电，这样既能减少系统功耗，又有利于电池供电。 结束语 综上所述，可知对智能仪表系统在农业电气自动化中的应用进行研究十分必要。农业作为我国第一大产业，其发展直接关系到我国国民经济的发展，也关系到农民的生活水平。智能仪表系统在农业中的应用，能够促进我国农业尽早的实现现代化，尽管目前，该系统并不完善，甚至有诸多不足之处，但是将其应用在农业电气自动化中是农业发展的必然。随着使得的发展，智能仪表系统会成为农户日常中不可缺少的设备，也是我国农业研究者重点研究的对象。 智能农业论文:基于yeelink网络平台的智能农业远程控制 民以食为天，农业的发展一直是社会发展与进步的基础，利用现代传感器技术可以使人们更有效地调整和控制大棚农作物生长的环境，从而达到提高农作物的产量，有效地利用资源，缩短农作物的生长周期的目的。而针对传统远程监控系统不能历史数据存储以及需要固定外网IP地址的瓶颈，从而设计了基于yeelink云存储的远程大棚监控器，文章详细介绍了系统组成，工作原理，以及实验结果。实验结果表明，该装置组网简单，使用方便，结果精确。 【关键词】农业 网络平台 智能控制 单片机 1 系统控制要求 远程控制界面使用4个虚拟按键（电灯控制器、电热丝开关、移动天窗开关、喷滴灌系统开关）用于远程控制；使用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器对环境进行数据测试并且通过W5100发送到yeelink网络平台；数据带有临界报警功能。 2 系统方案 以arduino单片机为控制器，以W5100网络模块为核心，单片机的I/0直接与W5100网络模块通信，系统在程序的的控制下，按照网络yeelink协议把数据循环排队传到yeelink云存储上或下载到单片机上，方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 3 工作原理 远程环境监控器是一款基于yeelink网络平台的数据云存储，它是以 arduino单片机为处理核心，通过各种传感器探测环境数据，并且通过w5100网络模块接入互联网，通过循环排队等候的方式源源不断把数据发到yeelink网络平台上和把yeelink网络平台上的数据接受到单片机上面，方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 4 硬件设计 采用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器作为数据采集点，然后通过arduino单片机进行处理，把数据通过W5100网络模块发送到yeelink云存储平台 5 软件设计 到yeelink官网免费申请帐号，通过帐号申请ID号码，如果没有外网IP，则把路由器设计成自动获取IP地址，并且在程序里面改成自动获取IP地址。 6 远程电脑网页监控 如图1所示。 7 远程手机监控 如图2所示。 8 结论 采用yeelink网络平台实现农业现代化管理，有效提高农业生产效率和大大降低农民的工作量，将大量的传感器节点构成监控网络， 通过各种传感器采集信息， 以帮助农民及时发现问题， 并且准确地确定发生问题的位置， 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地：越来越多的人放弃了传统耕作模式，开始用传感器与农作物进行“交流”，成为智慧农业时代的“新农人”。这就是设计基于yeelink网络平台的智能农业远程控制价值所在。 作者单位 邵阳学院 湖南省邵阳市 422000 智能农业论文:农业智能节水灌溉系统的设计分析 摘 要：我国是一个农业大国，然而我国水资源非常缺乏，这就阻碍了农业的发展。农业灌溉所需要的水资源非常多，而现阶段我国农业灌溉技术相对落后，这就造成了在农业灌溉中水资源得到了大量的浪费。随着我国科学技术的发展，人们开始重视农业生产，将一系列的先进技术引入到农业生产中，其中在农业灌溉中充分利用计算机技术和信息技术，设计出了各种不同类型的智能化节水灌溉系统，这不但节约了大量的水资源，还使得农作物的灌溉更加科学合理，提高农作物的产率。文章简要分析了农业智能节水灌溉系统的设计方案，希望能给读者一些帮助。 关键词：农业灌溉；智能节水；设计分析；单片机 目前，农业智能节水灌溉系统主要是把AT89C52单片机作为主控芯片，而外围又是有多个传感器以及电路共同组成，主要包括：湿度传感器、超限警报电路、数据处理电路和LED动态显示电路等。该智能节水灌溉系统主要是通过由湿度传感器监测土壤的湿度，然后将湿度值报告给单片机，单片机再根据预先设定的湿度值控制其它系统对土壤输送水分，待达到规定的湿度值后，系统则自动停止补充水分，让土壤始终保持最合适的湿度，进而促进农作物的快速生长。 1 智能节水灌溉系统的整体设计 智能节水灌溉系统是把型号为AT89C52的单片机作为系统的主控芯片，在土壤中安装多个湿度传感器，由它来监测土壤中水分含量。当土壤中含量低于标准值时，湿度传感器则将这个信息转化成电流信号，再通过信号处理电路进行一系列的处理后就变成了可用的电压模拟性信号，然后通过A/D转换器将它转化为数字信号，直接传输到主控芯片单片机中，单片机就对整个系统进行合理地调控，在数码管上会显示出湿度值。一旦湿度值发生了变化，该智能节水灌溉系统就会自动控制水泵开关。农业智能节水灌溉系统结构框图如图1所示： 图1 智能节水灌溉系统结构图 2 单片机的最小系统 AT89C52单片机具有功耗低、性能高的优点，在农业智能节水灌溉系统中得到较为普遍的应用。该单片机在工作时的额定电压为5V，在单片机的内部存在一个256B的RAM和一个8kB的PEROM，这就保证单片机能够与标准MCS-51指令系统共同控制运作，这主要是运用了由ATMEL公司研制出的高密度生产技术和非易失性存储技术，在单片机内部还分布着Flash存储单元和8位CPU，芯片为40个引脚，这就包括了32个外部双向I/O口、2个全双工串行通信口、2个外部中端口、2个16为可编程定时计数器。该芯片不仅能够实现常规编程，还能够实现在线编程，依靠可反复擦写的Flash存储器与MCU将其有机结合，这就直接使得芯片的灵活性得到大幅度提升，还减少了系统的制造成本。 3 时钟电路 单片机的内部结构从根本上分析也即是同步时序逻辑电路，其核心就是时钟电路，主要依赖于时钟信号对时序逻辑系统进行有效控制，并且CPU具备的不同种指令功能即是在由时序单路生成的时钟信号控制下逐一实现的。其中，MCS-51型号的单片机中所含有的时钟信号可以分为两种方式：通过外部电路生成；通过单片机内部的振荡电路生成。 4 复位电路 为了确保CPU与其它相关的功能部件均可以从某个确定的状态开始工作，因此，单片机在每一个开机时都必须重新复位，此时，复位电路就起到了关键作用。复位电路一般分为按键复位和上电复位等形式。在对MCS-51型号的单片机进行复位时，主要是由外部复位电路来完成，其工作原理为：当按下按钮之后，就使得RC电路进行充电，且RESET端发生高电平，此时只要将高电平始终维持在10ms以上，即可完成单片机的复位工作。 5 数据采集处理电路 由传感器监测到的模拟信号是非常微弱的，并且此时存在很多干扰信号，所以信号在传输到主控芯片之间就必须通过滤波、信号放大以及模数转换等步骤。该智能节水灌溉系统通过运算放大器U2、U3把信号进一步放大，进而能适应之后A/D转换器的工作要求。 ADC0809主要包括一个A/D转换器、一个8通道模拟开关、一个三态输出锁存器和一个地址译码锁存器等，该数据采集处理系统可以同时允许8个模拟信号传输，并实现A/D转换器的转换共享。 6 LED显示系统电路 在采用单片机的系统中，一般所采用到的显示器件包括数码管和显示器。这两种器件具备的优势十分明显，包括价格便宜、配置容易、与主控芯片接口简便等。可以在农业智能节水灌溉系统中采用共阴极数码管，实现动态显示。把数码管的LED的引出端与单片机I/O口的8位线进行连接，调节共阴极数码管的高电平使之有效，再选择8位并行输出端，则就可以在LED显示器上实时显示不同的数值。 7 超限警报电路 如果该智能节水灌溉系统的运行环境超出预置的范围，就需要设置一个超限警报电路来提醒使用者，以便及时采取有效措施加以解决，现今普遍采用的报警电路主要包括：蜂鸣报警、闪光报警及语音报警等。例如，采用语音报警装置，则一般选择采用1SD1420型号的语音报警芯片，由A/D转换器传出的数字信号经过主控芯片的P0接口输送到主控芯片内，然后由主控芯片对信号进行智能化处理并与配置值作对比。如果比预置值要小，那么P2.1口将会输出低电平，单片机就会控制语音芯片发出报警信号；反之，那么P2.1口将会输出高电平，系统不会出现语音报警信号，则系统运行正常。 8 结束语 本文简要介绍了农业智能节水灌溉系统设计组成，这体现了自动化技术在我国农业灌溉中的有效应用，同时也体现了我国农业科技水平的显著提高。而目前，我国农业灌溉的智能化水平在整体上看来偏低，这需要国家农业部门进一步加大农业智能化研发力度，在农田灌溉方面设计出高度智能化、自动化的供水系统，既能节约大量的水资源，还能促进农作物快速成长。 智能农业论文:农业节水灌溉智能控制及信息化系统的研究与推广 【摘 要】介绍了一种适用于广大农村推广使用的节水灌溉信息化系统。只监测用电量就实现了对水量使用的有效控制，控制器内存储的灌溉记录极大地便捷了各级管理部门的工作。结合北京市多个实际项目的实施及售后经验总结，通过对几款不同特色信息化系统的优缺点分析，文章最后对该系统的推广与发展趋势进行了探讨。 【关键词】节水灌溉；无线通信；信息化管理；水电计量 1 技术背景 随着电子技术及信息化的飞速发展，计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个领域。智能灌溉控制器，是为了提高灌溉效率并实现信息化智能管理而发展起来的一款电子产品。考虑中国土壤面积广、人多、地形复杂以及人文特点，绝大部分的土地无法实现智能灌溉。为了实现准确计量和有效管理，广大农村可采取简单可行的节水灌溉控制措施。此举不仅具有广阔的市场前景，而且具有不可估量的社会价值。 2 农业灌溉智能控制的现状 农业灌溉用水一直主要考虑收取电费，对用水量没有概念。用户灌溉前，需找电工记录电表读数，灌溉后再记录一次，向村里缴纳电费即可。这样既浪费了人力资源及大量的时间，又不准确，且不便于统计管理，尤其对于科学灌溉和信息化管理毫无作用。鉴于此，市面上出现了各种IC卡预付费电表，当用户IC卡内金额足够的时候，刷卡时候预付费电表通过内部控制电路发出开泵指令，启动井泵开始灌溉；当用户主动刷卡停泵或是IC卡内金额不足时，电表发出停泵指令，停止井泵运行。虽然方便了电费的收取，一定程度起到了管理的目的，但是经笔者调查，用户普遍反映设备故障率较高维护不及时，影响用户使用；管理系统只记录了售电情况，管理系统不完善，没有受到上级管理者的认同和推广。 3 农业节水灌溉信息化系统的研究与发展 3.1 精细型信息化系统 此系统需要提前收录该村所有用户的用户名、所有地块信息（包含地块的位置、面积以及种植作物类型）和灌溉方式，并写入智能控制器内。使用过程中，用户通过IC卡识别出自己的资料，并选定地块及作物后启动井泵开始灌溉，同时开始计量电量，当用户再次刷卡时结束灌溉，控制器存储该用户此次的记录信息。由管理员定期利用智能掌上电脑（下文简称PDA），通过蓝牙的无线通讯，将控制器内存储的所有记录信息传送到PDA内。再通过USB数据线将PDA连接到PC机上，在管理软件中导入所有的记录信息，统计出每月的总用水量及每种作物的灌溉时间及用水量，经由GPRS无线传送给上级管理部门。如下图1所示。 图1 节水灌溉信息化系统 此款设备操作明了，记录信息详尽，但也存在一些不足：（1）控制箱的设计存在一定问题；（2）前期所提供数据量太大，村里管理员用到的数据量很小，且上级管理部门目前也不具备全面管理所有地区灌溉资料的力量；（3）控制器内存储的信息过多，设备老化快；（4）控制器与PDA之间是双向操作，对设备的寿命及稳定性都造成不利影响；（5）蓝牙传输不够稳定且速度太慢，不够人性化。 3.2 简单实用型信息化系统 考虑精细型操作过于复杂，在第二代产品的研发过程中，将人性化设计和有效管理放在了第一位。用户直接刷卡进行灌溉，控制器自动存储灌溉的起始时间、终止时间、用户信息、使用电量；管理员利用PDA通过红外技术将控制器内的灌溉信息抄取到PDA内；再将PDA与村级管理平台PC机连接，信息导入管理软件中；由GPRS无线传输给上层管理平台。 改进点：（1）控制器内部芯片也进行了升级，确保了设备的稳定性和寿命；（2）控制器只通过村庄编码来识别用户卡，简化了操作方法，保证灌溉记录的完整性和准确性；（3）在管理软件上，针对机井录入了相对的灌溉面积及作物种类，统计灌溉时间、用电量，通过水电转换系数来变换成相对的用水量，满足用户需求；（4）将蓝牙传输改为红外传输，确保了数据传输的稳定性和完整性。（5）改进了控制箱的设计，将进线孔全部封闭。 经过一段时间的运行，设备返修率仅为5%，且满足上级管理部门的基本需求。在定期维护时候，又发现了一些新问题：（1）灌溉记录的抄取需要人为操作，且抄取时间不定，不能同时满足各级管理者的不同需求；（2）通过估算水电转换系数，来计算用水量，误差太大。 3.3 实用拓展型信息化系统 在此基础上，经过笔者公司相关专业人员的研究，应管理部门的新需求，在北京顺义区又展开一个新项目，在简单实用型的基础上，又开发了控制器与超声波水表之间的无线数据传输、控制器与村级管理PC机的无线传输两种新功能，以及健全信息化系统。（1）设备的使用环境条件较好，配备了超声波水表，可以将水表读数直接无线数传给灌溉控制器，在用户使用过程中实时显示灌溉的用水量以及用电量，保证了用水量及用电量数据的准确性，同时为水电系数计算提供了参考数据；（2）控制器可以直接将灌溉记录定时通过无线组网方式无线传输给村级管理平台的PC机，并由PC机通过GPRS传输到上级管理平台。（3）在管理平台上，细化了机井的各种信息，并关联了用户的地块面积、作物类型，由管理员记录到软件管理平台上。可以随时按照用户名、机井来统计总的用水量、用电量，使得管理更加智能化。 设备运行良好，维护率很低，且管理简单，受到了用户、村级管理员和上级管理部门的好评！ 4 农业节水灌溉信息化系统的应用与推广 目前在大兴、顺义多地大力推广该系统的使用。电子化、信息化、智能化、网络化是管理系统的发展必然趋势，提高无线传输的稳定性、更人性化的处理用户误操作导致的设备故障，以及更恰当的迎合上级管理部门的需求，才能最终实现节水灌溉控制及信息化管理系统的全面推广。 智能农业论文:基于ZigBee传感网的农业智能照明系统 摘要：将LED技术和ZigBee技术相结合，设计了一种智能照明系统应用于农业照明。结果表明，系统能实时监测环境参数并报告故障，对LED灯进行实时控制，节约了电能。解决了农业照明不同光色、光照度及照射时间等需求，提高了管理水平。 关键词：ZigBee;LED驱动;pwm控制 ZigBee网络属于短距离的无线通信网络，能适应复杂的网络环境并快速方便地添加或重新配置网络节点，形成短距离无线通信子网。节点布网成本低、灵活性和可扩展性强，适合组建短距离的无线传感网。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准，以星、树、簇等拓扑方式实现了数千个微小的传感器之间的协调沟通[1]。 随着节能减排技术的发展，基于无线传感器网络的分布式LED智能照明系统的研究与设计具有重要的现实意义。不同的发光二级管P-N结构成的LED灯其发光颜色不同，此次介绍的农业LED灯则根据不同农作物的需要选取。LED灯的颜色由其本性决定，这里着重介绍LED灯驱动电源的设计及其驱动方式。 1 系统硬件选型及电路搭建 系统采用点对点控制方式、树形组网[2]，以PC（Personnel Computer）基站式和手机移动式两种方式控制WSN（Wireless Sensor Network）的各个节点，以pwm（Pulse Width Modulation）方式控制各个终端的发光亮度，通过光照度传感器采集光照度信息以达到适应不同的外部光照环境来实时控制，有手动和自动控制两种方式。系统硬件大致分为传感网模块和LED驱动电源模块，软件是上位机应用软件。 1.1 节点设计方案 系统中各终端设备和路由设备采用相同设计，充当路由的设备完成信息转发的中继功能，由终端设备完成信息的采集和对LED驱动电源的控制。协调器设备完成网络的发起和建立，并为各个节点分配LAN内的短地址，以RS232串口和计算机互联通信，完成对节点的控制和信息显示。 系统的硬件要求控制芯片应满足工业环境监测要求的通信延迟、通信的可靠和能量损失小的要求[3]。通过ZigBee协议标准的编制，使用成本低、开放、低功率无线互连的国际标准的片上系统芯片CC2530为本系统的传感节点。它能建立低功耗、大规模的传感网络[4]。CC2530采用F256版本，具有256 kB的闪存。 根据CC2530芯片的内部架构设计了射频外围组件，作为其信号收发前端，并将其安置到外围电路上，组成一个能收集现场信息并能控制LED驱动芯片的终端节点。该节点上有温湿度传感器、光照度传感器，节点将现场感知信息通过路由设备传输到协调器设备，协调器根据设定的光照度阀值和现场光照度发送pwm控制命令，再通过终端节点完成对LED驱动电源pwm_D脚的控制。图1是系统的射频前端电路，图2是节点模块电路，图3是协调器电路。 1.2 LED驱动电源设计 系统提供的LED驱动电源能满足LED日光灯、球泡灯等LED灯的恒流驱动，能满足高可靠性、高效率、高功率因数、浪涌保护及电磁兼容的要求。智能调光方式为根据对高功率LED驱动芯片HV9910的pwm_D脚输入pwm信号来对MOS管进行开关控制来调光，最高输入为300 kHz，以满足LED灯不同亮度的要求。 电流输出方式是根据控制MOS管的断开时间来控制输出电压，终端节点输出的pwm信号最大为300 kHz。试验中所使用的LED灯设定的正常工作电流ILED为350 mA，纹波电流正常取ILED的30%。振荡器的工频可以用外部电阻接在HV9910芯片的ROSC端将其控制在25 k～300 kHz，频率值计算方式为FOSC=25 000/（ROSC[k？赘]）[kHZ]。根据HM9910数据手册，电感的计算方式为：正常整流后的电压为 ■VIN，因此开关占空比D=VLED/■VIN，则功率管的导通时间TON=D/FOSC，由这些必要的值求出电感大小为L=（VIN-VLED）TON/（0.3ILED）。 2 软件设计流程 软件设计部分分为协调器模块（路由模块）和终端模块，协调器模块负责网络的发起和建立，并选择优先信道，建立好网络后便充当一个路由设备与PC互联，将终端感知的温度、湿度和光照度等信息通过UART方式传输至PC控制软件，在控制软件上可以对各终端选择控制，图4是协调器的工作流程。 终端模块先申请加入网络，稳定工作后实时将采集的现场信息传输给协调器，再根据协调器的命令对LED驱动电源发送pwm信号，以能够实时控制LED灯的亮度。图5是终端的工作流程。 在控制方式上有两种，一种是在上位机上直接操作，有手动和自动两种方式可选。另一种方式是通过手机发送短消息给终端节点，以完成点对点控制，不过这种方式要求知道终端节点的节点号，不便于操作。表1是终端控制参数设置方式。 3 实测效果 系统中各节点采用树形组网方式，将各个终端节点分布在照明现场，各终端LED灯色根据不同应用进行选取。终端及时地将现场信息采集至管理处，在PC终端可查看现场的温度、湿度、光照度信息，系统有手动和自动两种控制方式，控制人员根据现场采集的信息发送控制命令给每个终端，进行点对点控制，节省了人力和电力。图6是部分LED灯PC端的控制信息。 4 小结 将ZigBee技术和LED应用相结合，设计出了一种应用于农业大棚照明的智能系统，降低了能源消耗，提高了照明的可靠性，在照明方式和实时控制上能取得显著的效果。ZigBee传感网的建立在其节点的能耗上有一定的时限，并且在定位应用的精准度上有一定的困难，具体还有待进一步研究。 智能农业论文:刍议农业智能物联网 摘 要 农业物联网平台适应于多种农业生产场景（植物种植、禽畜饲养、水产养殖等），覆盖农业产业链的种养、检验、销售采购、物流运输和安全回溯等多个环节。农业物联网平台由传感器系统和云控制服务平台构成。农业物联网传感器系统是由大量的传感器节点构成监控网络，采集环境温湿度、光照强度、土壤墒情、空气状态等信息，以帮助管理人员准确地发现定位问题，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 【关键词】农业智能 物联网 基于UHF抗扰加密技术的农业物联网传感器系统以先进的正交频分复用（OFDM）和时分复用（TDM）通信同步综合技术为核心，采用新一代软件无线电平台架构，创造性的使用射频信号分集收发、发射器功率泄漏对消、跳频通信抗干扰、时隙轮询握手交互、基于密钥分散和3DES算法的通信数据加密等领先技术，具备高速并行计算处理能力，能够适用300-348 MHz、400-464 MHz和800-928MHz等ISM频段及短距装置（SRD）频带实时双向通信。农业智能物联网应具备如下功能： 1 发射器功率泄漏对消软件自适应算法，有效提升通信传输距离 设备的泄漏对消机制是指从射频发射器前向射频信号中耦合获得参考信号，并根据参考信号产生对消信号，用于利用所述对消信号对所述泄漏信号进行对消处理，经对消处理后的泄漏信号的幅度小于原泄漏信号的幅度，使得射频反向通信干扰信号大幅降低。 2 软件无线电技术，同步综合使用OFDM和TDM技术，抗干扰能力大幅增强 系统基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎，独创的信号纠错、还原、再生处理算法，先进的分集接收技术和解码算法，提升了对低质量弱信号的识别能力。 系统使用OFDM和TDM同步综合技术。在物理层，实现多个设备集（以无线网关为核心）处于不同频段，一旦发生通信碰撞，设备集将使用跳频通信算法自动选择新的频段，避免不同频段（多个设备集间）的通信干扰；在应用层，一个设备集是以无线网关为核心的星形拓扑结构，网关和各个采集设备使用基于时隙轮询的握手算法，分时同各个设备单独通信，避免同频段设备（设备集内）的通信干扰。 在相同通信频率和同一应用场景的情况下，针对多组通信距离，本系统设备通信成功率提高12.5%～75%。 3 通信数据使用3DES算法和密钥分散的软件加密机制，数据安全性显著提升 为了保证无线网关和采集器及控制器之间传输通道安全，系统设计了基于3DES加密算法和密钥分散的软件加密机制。3DES又称Triple DES，是DES加密算法的一种模式，它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。系统具备智能休眠和唤醒算法，实现性能和功耗的最佳平衡状态。 4 支持智能远程监控功能，对接云服务平台 完善的设备自检功能，多参数综合检测，故障快速定位及告警功能，方便工作人员及时掌握设备运行状态。支持智能化的远程监控技术，通过远程监视实现对设备系统的操作、升级、配置、查询、维护等操作。支持脚本化功能配置，灵活对接云服务控制平台。 智慧农业物联网系统是在与现有农业设施的机械、电气控制系统兼容的前提下，构建了一套功能完整、可裁剪、低成本农业生态信息远程监测控制物联网应用平台。该平台适应于多种农业生产场景（植物种植和禽畜养殖等），覆盖农业产业链的种养、销售采购、物流运输、安全回溯等多个环节。 从功能角度，农业生态信息智能化物联网应用系统由传感控制器网络系统和云服务控制中心构成。 传感控制器网络的核心部分是无线网关。该设备基于支持多天线超高频无线通信和有线通信模式，支持10M/100M/1000M以太网通信，支持WLAN/GSM/GPRS/3G无线通信。采集器和控制器可以使用有线或无线的方式连接到网关上，形成完整的农业现场传感器控制网络系统。 5 UHF无线通信技术 常用的无线通信包括3G/GPRS、蓝牙、WiFi、红外传输（IrDA）、ZigBee、SRD UHF等。这些通信方式各有特点，或基于传输速度、距离、耗电量等的特殊要求，或着眼于功能的扩展性，或符合某些单一应用的特别要求，或建立竞争技术的差异化等。 6 正交频分复用技术OFDM原理 正交频分复用技术OFDM是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道间相互干扰ISI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。 7 跳频通信技术原理 跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。 近50年来，中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前，我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比，存在较大的差距。2013年4月，国家农业部余欣荣部长视察天津农业工作时曾提出：“党的十八大提出了‘四化同步’发展战略，其中工业化是引领，城镇化是动力，农业现代化是基础，信息化是灵魂。” 作者单位 天津机电职业技术学院 天津市 300131 智能农业论文:智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构与实现 摘要：针对互联网农业信息的多样性、复杂性以及我国“三农”的特殊性，研究并实现了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom，介绍了AgriRoom的体系架构和系统实现中涉及到的关键技术：基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、物理存储模式的分页式倒排索引技术、基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。该系统目前已投入使用，取得了较显著的应用效果。 关键词：农业信息;垂直搜索引擎;体系架构 20世纪90年代初，搜索引擎开始应用于农业领域，多由商业公司开发，也有一些是由组织机构和政府部门研发的。从搜索引擎的质量来看，组织机构、政府部门开发和维护的农业搜索引擎的质量高于商业公司，主要是因为政府部门和组织机构都是农业相关部门，拥有先天优势。典型代表有美国农业网络信息中心（AGNIC）与美国普林斯顿建立的Agriscape Search等[1]。2007年，中国首个农业垂直搜索引擎――“农搜”上线，是目前全球数据量最大的中文农业垂直搜索引擎，其实现了“全文检索+语义检索”的智能检索功能[2]。同年上线的“华农在线”利用自然语言语义分析技术实现了信息处理的应用和在农业行业的垂直搜索。与此同时，我国还出现了一些提供农业信息搜索功能的网站。随着搜索引擎技术的发展，面对我国“三农”的特殊性以及互联网农业信息的多样性和复杂性，许多问题需要探讨，本研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom，并从体系的架构、信息过滤、物理存储模式以及语义检索模型等方面进行了介绍，为构建智能中文农业垂直搜索引擎奠定了基础。 1 智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构 课题组基于前期研究成果设计并实现了一个功能完备的智能农业垂直搜索引擎AgriRoom，其体系架构如图1所示。AgriRoom作为专注于互联网农业信息的垂直搜索引擎，从初始的种子站点到主题词库等都体现了农业特性，同时系统还具有专门的信息过滤模块筛选与农业相关性高的网页，从而既可以节约存储空间，又保证了信息的准确性。同时，为后期高效地检索打下良好的基础及保证系统的查准率和查全率，AgriRoom采用基于双索引库模式的潜在语义检索方式。首先，系统利用索引模块建立高效的分页式倒排索引库;然后，利用检索模块将其转换为双重语义空间，为后面的语义检索作准备。体系的架构图见图1。 1）专业网络蜘蛛[1]从农业种子站点列表中获得网页的URL，如果该地址不在舍弃URL队列中，则对互联网中相应的Web服务器进行网页抓取，并解析抓取的网页，提取该网页中的超链接信息和网页内容信息送信息过滤模块。然后，网络蜘蛛再继续抓取下一个网页进行同样的处理。 2）信息过滤模块接到专业网络蜘蛛送来的已解析页面后，根据农业主题词库中的主题词及其权值，分析该页面的内容是否与农业主题相关、是否是垃圾网页或导航页面。如果页面与农业主题相关度比设定的阈值低或页面为垃圾页面，则将此页面的URL送入舍弃URL队列。否则，将页面送入索引模块准备建立索引，同时，还将该页面存入农业网页数据库中。 3）索引模块将获得的页面信息，进行相应处理后，建立分页式倒排索引并存入索引库[3]中。 4）当所有抓取的页面都被索引后，检索模块读取分页式倒排索引库中的索引，通过随机索引[4]和潜在语义分析[5]建立较高效的双重语义空间。 5）用户输入查询条件后，检索模块对其进行解析和处理，转换为标准的查询语句;检索模块将查询语句和语义空间中的信息进行语义分析后，获得查询结果。最后，形成结果页面返回给用户。 2 智能中文农业垂直搜索引擎体系的关键技术 AgriRoom的实现需要综合应用多项技术，除了常规的网页抓取[1]、中文分词技术[6]外还涉及到了3项关键技术：信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及语义检索技术。 2.1 信息过滤 为了有效地减小索引规模和提高系统效率，AgriRoom采用了一种基于网页分类技术和多元回归分析[7]的信息过滤模型如图2所示。整个工作流程可以分为训练过程和测试过程。在训练过程中，训练集实例经过预处理（文本抽取、中文分词）、抽取特征项、向量表示后，构建多元线性回归的数学模型，最后进行回归分析获得回归方程;在信息过滤过程中，每一个待过滤的中文网页经过预处理、向量表示后，代入多元回归方程中，判定该网页是否为农业网页。 从图2可以看出，构建该信息过滤模型的关键因素包括：建立训练集、网页预处理、特征选择算法、多元线性回归分析： 1）建立训练集。训练集是研究的起点和基础，但是与众多的面向英文的标准网页训练集相比，标准的中文网页训练集的起步很晚。到目前为止，只有一些中文文本训练集，还没有出现标准的中文网页训练集。为了解决该问题，动员100个学生手工在互联网上采集农业网页50 000张，其中，35 000张作为训练集，15 000张作为测试集;然后，以百度作为网络蜘蛛的种子站点，在互联网上随机抓取 12 000张网页，人工挑出7 000张非农业网页，其中的4 000张作为训练集，3 000张作为测试集。通过反复测试，最终确定训练集实例用于信息过滤。 2）网页预处理。网页预处理过程主要包括网页正文抽取;借助于中文分词工具对抽取后的文本进行中文分词;对分词后的结果建立索引。 3）特征选择算法。特征词不但是用来建立回归模型的因子，也是区分农业网页和非农业网页的最关键因素，特征词选取方法将对模型的识别效果产生重大影响。文本在深入研究了中文网页分类中典型的特征词提取方法的基础上，结合实际应用提出了一种新的特征词选取方法，其步骤如下： a.从农业训练集索引文件中获取农业训练集分词结果集合Term1（t1，t2，…，tn）和对应文档频率集合Df1（df1，df2，…，dfn）; b.从非农业训练集索引文件中获取非农业训练集分词结果集合Term2（t1，t2，…，tm）和对应文档频率集合Df2（df1，df2，…，dfm）; c.从集合Df1中查询Term1中所有词条ti的文档频率，记为ny_dfi，再从集合Df2中查询词ti的文档频率dfi，记为fny_dfi，计算词条ti在农业训练集和非农业训练集中文档频率差值的绝对值C，即C=ABS（ny_dfi-fny_dfi）。对词条ti按C值逆序排序，选取C值大于预先设定的阈值的词条ti为区分农业网页和非农业网页的特征词。通过分别比较不同分词工具的特征词选取结果，最终确定了前100个特征词（表1）。 4）多元线性回归分析。多元回归分析[8]是一种处理自变量与因变量的统计相关关系的一种数理统计方法。虽然自变量和因变量之间没有确定性的函数关系，但可以设法找出最能代表它们之间关系的数学表达形式。回归分析有很广泛的应用，例如经验公式的求得、因素分析、产品质量的控制等。在进行中文农业网页识别过程中，利用获得的前40个特征词和MATLAB进行多元线性回归分析，最终获得可用于分类的回归方程，即分类器：y= -0.368 4+0.187 4x[0]+0.210 4x[1]+0.202 4x[2]+0.125 8x[3]+0.364 2x[4]+0.188 2x[5]+0.135 7x[6]+0.083 7x[7]+0.126 8x[8]+0.045 5x[9]+0.061 6x[10]+0.053 8x[11]+0.105 0x[12]+0.097 0x[13]+0.404 0x[14]+0.071 1x[15]-0.018 4x[16]+0.076 1x[17]-0.372 7x[18]+0.118 8x[19]-0.098 9x[20]+0.078 7x[21]+0.065 8x[22]-0.088 4x[23]-0.054 9x[24]-0.028 5x[25]+0.047 5x[26]-0.083 6x[27]+0.036 6x[28]-0.134 3x[29]+0.003 4x[30]+0.004 5x[31]+0.034 4x[32]+0.045 6x[33]+0.020 3x[34]+0.038 0x[35]-0.063 9x[36]-0.026 6x[37]+0.092 7x[38]-0.083 2x[39]。 式中的x[i]为第i个特征词的对应值，若该词在网页中出现了，x[i]的值为1，否则为0;最终计算出的y值如果大于0，说明网页为农业网页，否则不是农业网页。 2.2 分页式倒排索引 为了解决常规倒排索引的检索效率低、不易更新等缺点[9]，AgriRoom采用一种分页式倒排索引结构（图3）。该倒排索引的存储模式采用数据库与磁盘文件混合存储，只将文档集合D存入数据库中而将词条集合T和倒排索引集合IT存入磁盘文件中。为了提高检索速度，AgriRoom将倒排索引散列为100份。每个文件夹下有3个文件，分别是IND、SITES和URLS，均为顺序文件。其中，IND文件中存储了每个词条在SITES文件中的偏移量（SitesOffset），包含该词条的站点个数（SiteCount）、该词条的文档个数（UrlCount）以及词条在文档集合D中出现的总次数（TotalCount）。SITES文件中存储了词条在各站点（Site_ID）倒排索引中的偏移量（UrlsOffset）。URLS文件存储词条的倒排索引并按照Site_ID聚合。 为了提高倒排索引的检索和更新效率，倒排索引文件在磁盘中以分页方式存储[10]。为了减少文件页内碎片，AgriRoom将倒排索引集合IT存入多个文件中，每个文件具有不同页大小，并在配置文件中指定每个文件的路径、文件名以及页大小（页大小是文件系统页大小的整数倍）。每个倒排文件有一个头页（HeadPage）和若干个数据页（DataPage）。在头页中存储该文件的页大小（PageSize）、页个数（PageCount）以及下一个空闲页的页号（NextFreePageNo）。在数据页中存储该页的页号（PageNo），如果单个词条的倒排索引数据长度大于数据页的大小则存储下一个数据页的页号（NextPageNo）、索引长度以及索引数据。一个数据页中最多只能存一个词条的倒排索引数据。由于HASH数据结构在内存中的等值查找性能最好，所以词条集合T和倒排索引集合IT在内存中以HASH数据结构存储以提高检索效率。倒排文件和词典文件在磁盘和内存中的结构如图4所示。 2.3 基于双重语义空间的语义检索模型 检索技术是智能中文农业垂直搜索引擎实现高效检索的核心技术之一，针对语义检索的现状和存在的问题，AgriRoom采用了一种新型的基于双重语义空间的语义检索模型[11]。该检索模型的基本思路是将检索过程分解为两个阶段：①利用改进后的随机索引技术[11]生成农业测试集的文档空间和词空间，然后获得查询句的语义向量，与文档空间中的向量进行比较，获得初选文档列表;②利用潜在语义分析技术生成文档空间的文档相似度矩阵[12]，利用文档间的相似度值，对初选文档列表中大于指定阈值的文档查找相关文档，并更新文档列表，最终获得结果列表返回给用户。AgriRoom的语义检索模型见图5。 3 系统的实现 基于系统的总体设计和相关研究成果，课题组构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。从种子站点开始抓取互联网中的相关网页，并经过信息过滤后，建立农业网页数据库和分页式倒排索引库，再经过进一步的语义分析后，建立语义索引库，最终能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 3.1 开发环境与工具 系统开发的硬件环境为：64位曙光刀片服务器，其主要配置为4 GB内存，260 GB硬盘容量;软件配置为：Redhat Linux操作系统，其内核为2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE，编译器为GCC 4.4.2，Web服务器为Apache 2.x。系统的后台数据库为：MySQL。 4 小结 面对海量的互联网信息资源，如何快速而有效地获取个性化的农业知识和信息资源成为数字农业迫切需要解决的问题。智能中文农业垂直搜索引擎的出现将有效解决农业信息“迷航”问题。因此研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎的关键技术，提出了基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。最终，构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。经过实际应用证明，该系统能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 智能农业论文:基于NRF905的智能农业无线通信系统设计 摘 要：智能农业是农业领域推出的第一代拥有自主知识产权的远程环境监测系统。它是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤含水量、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌，开关卷帘等）。同时在温室现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机终端，随时随地观察现场情况，查看现场温湿度等数据和远程智能调节指定设备的运行状态。现场采集的数据，为农业综合生态信息检测，对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。前端设备支持多种传感器的接口，同时支持音频，视频功能，可以有效的为农业专家提供第一手的现场专业数据。 关键词： 智能农业；无线传感器；远程监控；实时采集 一、物联网概述 （一）物联网技术的背景 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点，国家和政府部门非常注重物联网产业的发展，据新华社报道，在各省启动的十二五规划中，有23个省份将物联网作为重要的发展目标。 物联网（The Internet of things）是指通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统（GPS）、二维码等信息感知设备，按约定的协议连接起来，通过有线或无线网络的组织模式进行信息交换和通信，以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为重心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和技术为中心，大规模地使用各种自动化、智能化、远程控制的设备的生产模式。 短距离无线数据通信系统一般情况下由终端节点、通信系统节点及管理器节点组成，其系统结构框图如图1所示。 （二）智能农业系统的功能介绍 物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成，其各部分系统功能介绍如下： 1.智能农业数据采集系统 数据采集管理系统主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己需要的数据，包括实时数据采集、历史数据管理，以及为用户提供自定义打印报表，提供各种汇总统计信息，对数据库备份等服务，从而方便的得到数据信息，辅助决策等。 实时采集的数据主要为各类传感器采集的数据和视频监控采集的现场视频数据。温度包括空气温度、浅层土壤温度（土下2cm）、深层土壤温度（土下5cm）；湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量（土下2cm）、深层土壤含水量（土下5cm）。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式，ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到ZigBee节点上。 用户可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据，并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。 2.智能农业视频监控系统 视频监控系统采用高精度摄像机对农田或大棚等进行视频监控，系统清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。 在大棚内安装视频监控系统，平台将视频监控文件进行处理传给后台管理子系统，可在微机终端进行查看，后台管理系统将视频监控文件进行处理通过WAP方式利用手机终端进行查看。企业管理层或相关管理结构负责人可通过手机视频来了解农业示范区现场动态情况。系统可以通过视频监控植物的成长过程（实时、录像）供远程学习。 3.智能农业预警系统 当采集数据超过系统预先设置的限制是，将开启系统报警功能，并发送短信告知相关管理人员，便于对农作物生产的管理。 4.智能农业设备远程控制系统 设备远程控制系统主要有控制设备和相应的继电器控制器控制电路组成，通过继电器可以自由控制各种农业生产设备，包括喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。用户可通过电脑或手机终端对设备直接操控，完成日常工作。 二、NRF905的概述 （一）NRF905概述 NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片，工作电压为1.9-3.6V，32引脚QFN封装（5mm×5mm），工作于433/868/915MHz 3个ISM频道，频道之间的转换时间小于650us.自动产生前导码和CRC校验码，可以很容易通过SPI接口进行编程配置。[8] 外围器件连接简单，无需外部SAW滤波器。芯片内部本身附带功率放大器、频率合成器、调制器和晶体振荡器等部分，其中输出功率以及通信频道可通过编写程序进行配置。从NRF905的芯片手册中查到，其功耗十分小，当以10dBm 的功率发射时，工作电流仅有 30mA，同时支持多种低功率工作模式，待机模式下电流仅为12.5μA，节能设计更加方便。 （二）工作原理 该系统主要是实现的是点对点无线收发数据的过程，单片机将地址和数据写完后，就要控制NRF905无线收发模块将接收到的数据发送出去，NRF905发送模式会自动产生字头和CRC校验码，当发送过程完成后，数据准备好引脚（即DR）通知单片机数据发送完毕。下面是NRF905发送数据的流程：（1）当单片机发送数据的时候，根据时序图将要发送的数据以及接收机的地址通过SPI接口传送给NRF905，SPI接口的速率在通信协议和期器件配置时已经确定；（2）通过单片机置高TRX_CE和TX_EN，激发NRF905的射频发送（ShockBurstTM）模式；（3）NRF905的ShockBurstTM发送；（4）若单片机将AUTO_RETRAN寄存器设置为高电平时，此指令表明需要再次发送数据，NRF905无线模块将实施重发，持续到STC89C516RD+单片机将TRX_CE变为低电平为止；（5）当TRX_CE被置低时，表示NRF905发送数据过程完成，芯片将自动进入空闲模式。[14] 三、系统硬件设计 节点硬件结构。本系统的通信底板以STC89C516RD+单片机为核心，通过Altium Designer软件自行设计通信子系统的PCB板，将NRF905无线收发模块安放在预先设计好的的系统板上。串口电路部分采用MAX232芯片，外围搭建光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器等，硬件结构简单，性能稳定，同时有效的节约了成本。 四、系统运行流程 软件构架。本系统工作时首先节点1先设定为发送模式，通过外接各种传感器将采集到的数据传送数据给节点2，然后等待节点2接收，当节点2得到正确的数据之后，又将反馈信息发送给节点1，当节点1得收正确的反馈信息之后，系统板上的LED灯将会点亮，则说明发送接收成功。 五、运行结果 系统硬件连接实物图如图2所示。 数据收发完全正确，其结果显示如图3所示。 短距离无线数据业务以其低功耗、数据传输可靠、信息容量大等特点正被应用到广阔的应用领域。本文首先对其发展前景和应用现状及无线通信系统的广泛应用进行了概述，重点是对本课题所采用的STC89C516RD+型单片机与无线收发模块NRF905，再使用LCD液晶显示器进行实时显示来完成NRF905的无线通信系统设计，同时对短距离无线通信技术的结构特点进行了较为详细的论述，对其发展前景也进行了深入的研究。 无线通信技术，正在迅猛发展并广泛应用于各个领域。本文对其在盲区无线智能通信系统中的应用作了一些有益的研究并取得了一些成果，但仍有许多问题可待进一步的研究解决。（1）提高节点集成化，缩小体积。本文制作完成的节点是由微控制系统板和射频通信板组成的，体积较大。在以后的电子技术发展中可以同时将射频通信系统和微控制系统以及一些相关应用集成到同一芯片上，将会极大缩小节点体积。（2）能耗管理智能化研究，进一步降低能耗。本文所作研究对能耗管理方面通过采用系统定时休眠来达到节能的目的。进行能耗管理提高系统自身运行的稳定性，延长系统的使用时间，最终提高了系统自身的应用效益。 利用无线传感器网络实现数据传输是农业环境测控系统通信问题的有效方法。将无线传感器网络技术的农业系统环境信息采集与监测控制系统用于农业环境数据的接收、实时显示和存储，并通过无线方式实现与远程管理中心的通信，成功地解决了传统农业下的各种问题，无线传感器网络技术必将更大更广阔的农业领域中发挥越来越重要的作用。 [作者简介]葛付伟，南开大学滨海学院电子科学系，教师；毛建新，南开大学滨海学院电子科学系，本科在读。 智能农业论文:基于ZigBee技术的智能农业大棚的研究 【摘要】智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，自动开启或者关闭指定设备;可以根据用户需求，随时进行处理。本文提出了利用ZigBee技术进行无线传感的智能农业大棚设计，为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网 一、概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的，要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是，传统的智能控制系统由于很多因素的制约，很难达到要求。为了解决这些问题，业界尝试了很多办法，但基本上都属于封闭式的，多采用私有协议，彼此间难以互通，导致结构不透明，灵活性、扩充性不佳。从长远看，智能控制系统的发展趋势是走向开放，尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 二、智能农业大棚的应用分析 通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集，能够根据用户设定的参数，自动开启或关闭设备，来达到大棚内的参数平衡。这样，可以实现农业生态信息的自动监测，对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只，用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只，用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电，大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等），用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套（包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构研究 1、总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 2、传感信息采集分析： 数据采集系统，主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种，RS485模式中数据信号通过有线的方式传送，涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以，在这里我们采用的是Zigbee模式。 3、控制系统分析： 控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成，通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备，包括喷水系统和空气调节系统等，喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备，空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上，现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示，主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况（折线图）和空间分布状况（场图）、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映给用户。 四、智能农业大棚主要功能 1、数据采集 能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集，可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。 2、视频监控 用户能够实时地通过电脑或手机进行监控，观察大棚内作物生长状况。 3、数据存储 系统能够对历史数据进行保存，以便日后对这些数据进行分析，方便日后查询。 4、数据分析 系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析，生成报表，根据分析后的数据，可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长，为以后种植的提供依据。 5、远程控制 只要能够联网，在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制，以调节内部的参数。 6、超限报警 用户可以自行设置超限值，当参数越过超限值时，可以通过监控器或手机进行实时报警，以便及时提醒用户。 五、结束语 随着物联网的普及，智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用，同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。

电气自动化技术论文:也谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中plc技术的应用 plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 plc技术的数据处理 plc可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 plc技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制,并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid模块,也可用pid子程序来实现。 plc技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 plc技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用plc控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电气自动化技术论文: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。 电气自动化技术论文:试论电力电气自动化元件技术 一、电力电气化研究的重要意义 市场经济的核心是市场，企业的生产是为了市场的需求而存在的。因此，只有提高企业的电力电气自动化程度，才能满足市场对产品的大需求，提高企业的市场份额。同时能够保证产品的质量，减少设备的故障发生和产品次品的产生，提高生产的安全性。 通企业提高企业生产的电力电气自动化，可以有效的提高工作的可靠性，提高运行的经济性，保证产品质量，提高劳动生产率，改善生产劳动的条件。提高企业的电力电气化程度，可以从改善电力电气自动化元件的技术方面着手，这是一个最基本的手段。 二、主要的电力电气自动化元件技术 目前电力电子技术、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。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 20世纪50年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。晶闸管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。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。随着交流变频技术的兴起，全控式器件———gtr、gto、p-moseft等相继出现了，这是第二代电力电子器件。 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。 gto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。而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/μs，后者约为 500v/μs，这就需要一个庞大的吸收电路。 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。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p-mosfet低，但比gtr快；其通态电压降与gtr相似约为1.5~3.5v，比p-mosfet小得多，其关断存储时间和电流下降时间分别为为0.2~0.4μs和0.2~1.5μs，因而有较高的工作频率，它具有宽而稳定的安全个工作区，较高的效率，驱动电路简单等优点。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 电力电子器件的更新使得由它组成的变换器电路也相应的更新换代。电力电子器件的第二代，很多的是采用pwm变换器。采用pwm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。 由于pwm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。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。1986年美国威斯康星大学divan教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上，电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’，其开关损耗较大，限制了开关在频率上的提高。这样，可以使逆器尺寸减少，降低成本，还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此，谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 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耦开来，分别加以控制。实际上就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。 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。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理，大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题。其控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处理物理概念明确，转矩响应迅速，限制在一拍之内，且无超调，是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。 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。从技术发展看，电力半导体器件有gto、gtr、igbt，但以后两种为主，尤以igbt为发展趋势：支频器的可靠性、可维修性、可操作性即所谓的ras功能也由于采用单片机控制动技术而得以提高。 2.5单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs-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gms97c。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。 三、结论 全控型的电力电子开关已经逐渐取代了半控型的晶闸管，高频的变换器得到发展，交流调速的控制理论日益成熟。这些技术的不断提高，必将使得企业的生产更加自动化，快速化，安全化，现代化。 电气自动化技术论文:电气工程电气自动化技术应用 摘要:随着我国电气工程发展速度的不断提升，其对电气自动化技术的水平要求也在不断提高。本文主要从电气自动化技术的特点出发，探讨其在电气工程中的应用策略。 关键词:电气自动化;电气工程;应用分析 随着我国人们生活水平的不断提高，各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下，电气工程发展进入了快车道，原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此，电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此，本文从电气自动化技术的内涵特点出发，探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。 一、电气自动化的内涵 电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物，是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本，将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先，应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势，因此，它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说，在社会生产生活的各个方面，都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中，电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升，电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次，对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集，还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助，可以说，现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。 二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状 从整体上来看，电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是，由于诸多方面的原因，我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说，在科技创新领域，我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩，但是，无论是从技术的核心性上，还是技术专利的拥有量上，我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出，这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次，国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前，我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题，由于缺乏国际高水平的对话与合作，这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此，不断加强国际交流与合作，是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后，电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看，我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域，与一线的民生关联度有待进一步的提升，让科学技术更好的造福大众的生活，改善他们的生活质量，是我国科技未来发展的重要落脚点。所以，从这个角度上来看，不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。 三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略 在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点，围绕其在电气工程应用领域的不断扩大，其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此，本文在借鉴相关研究成果的基础上，从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先，注重技术创新。当前，科技发展日新月异，尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展，为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前，我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余，创新不足的现象，尤其是一些电气自动化技术的核心技术，还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展，也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以，在这一背景下，要加大电气自动化技术科技创新力度，大力培养电气自动化技术创新人才，为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次，积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题，一方面，我们需要攻坚克难，突破技术难关。另一方面，我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度，通过他山之玉可以攻石的方法，来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如，可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛，讲座，经验交流，学术讨论等，在这一系列的举措下，今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后，不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如，人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式，可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域，助推大众生活水平的改善。总之，在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中，需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样，我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。 四、结语 本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点，以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略，希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。 作者:冯国庆 单位:辽宁省政兴集团工业工程有限责任公司 电气自动化技术论文:电气自动化系统节能技术措施探讨 为了有效提高电气自动化系统的运行效率，在选择电气设备时，一定要坚持节能的基本原则，而减少电路中的损耗、有效治理电路中的电压不平衡、对导线的负荷压力进行平均分担等，既是提高电气自动化系统运行效率的有效手段，也能起到一定的节能作用。为了做好电气自动化的节能工作，我们需要重视采取以下相应的策略，以收到更好的节能效果。 1电气节能设计应遵循的原则 在进行电气自动化系统中的电气设计时，要对各方面的影响因素进行综合考虑，如电力系统的适用性、运行稳定性等，还要在保证电力系统正常工作的前提下，尽量简化系统设备。而安全性是整个电气设计中应该关注的尤为重要的问题。因此，一定要选择绝缘性能良好的导线，并且控制好走线的绝缘距离。电力系统的防雷击能力、导线负载能力等也是电气设计中应该考虑的重要内容。在进行电气节能设计时，为了提高节能的有效性，需要将各项工作合理、科学地安排好，遵循以下原则：（1）安全性。在进行电气节能设计时，不能仅将注意点放在节能上，还应当在满足其安全的前提下，保证电气相关设施设备的顺利运转，只有这样，才能确保生产的可靠性与安全性。（2）先进性。随着节能设备与节能新技术不断被开发出来，在进行电气自动化节能设计相关工作的过程中，必须关注新技术的应用，利用最前沿的设备与技术确保设计工作的先进性，提升电气自动化系统的节能成效。（3）环保性。在开展电气自动化节能设计的实践过程中，应用节能设备与相关技术时，要考量这些设备或技术对生态环境的影响，尽可能节约更多的资源，保护周边自然环境，将其对自然环境产生的不利影响降到最低。此外，还应当充分考量经济方面的因素，关注电气自动化节能设计的经济型，从而获得设计的最佳效果，确保节能相关工作的正常开展。 2变压器的节能设计 变压器运行需要消耗大量的能源，即使是处于空载运行状态，也会造成大量的能耗。因此，做好变压器的节能设计，对于电气自动化工程的节能设计具有重要意义。通常情况下，变压器的节能设计主要应注意以下2个方面：（1）选择合理的变压器型材。对于变压器的制备材料应当进行合理的优化组合，从而有利于实现真正的节能。若是铜片、硅钢片以及绝缘材料的设计不合理，则容易导致不必要的能耗的出现。因此，在确保变压器工作的情况下，应当选择最为合理的制备材料以及运行介质，在减少电气自动化的工程成本的同时，实现变压器节能。（2）优先考虑使用节能变压器。当前，市场上已经有了专门的节能变压器，比如，S11以及S10此类型号，除了具有传统变压器的优点，也具有优良的节能效果。使用节能变压器时，应注意不要出现长期过度运行的情况，否则不仅会导致变压器寿命减少，也会造成电力资源浪费。 3提高系统的功率因数 （1）采用科学合理的措施，提高系统的功率因数。比如，提高用户的负载率，在满足工艺生产的情况下，尽可能地选择极数较少的电动机，从而提高电气设备的运行效率，达到节约电能的目的。同时，也可以让电动机实现变频自动控制，从而使电动机在负载较小时，获得较高的功率因数。这些措施都是在不添置任何补救设备的前提下，降低用电设备的无功功率，提高功率因数。此方法并不会增加工业生产的投资，十分经济有效。（2）使用人工的方法提高系统的功率因数，即人工补偿方式。提高自然功率因数的措施往往不能满足工业生产用电的需求，因此，还应装设一定的补偿装置，其常用方式为集中补偿与单独就地补偿，应坚持分级补偿以及就地平衡的原则，从而达到减少无功损耗的目的。 4降低高次谐波 谐波往往会对用电设备造成多方面的危害，比如，导致电网的负担加重，可用容量下降；降低设备的利用率以及经济效益；影响继电保护以及自动装置的可靠性、安全性。通常情况下，降低高次谐波的措施主要有：变压器宜使用Δ/Y节接线，从而能够消除3的整数倍的高次谐波；增加整流变压器二次侧的相数；采用无谐波污染的变频器；采用无源滤波器或者有源滤波器。通过以上方法可以达到过滤谐波的目的，从而提高电气设备的运行效率，起到节能效果。 5减少电路中的传输损耗 电能在传输过程中出现有功功率损耗是不可避免的，因为一般情况下，传输导线上有电阻，必然会引起有功功率损耗，虽然这一损耗不能完全消除，但是在实际的电气设计中，为了节能降耗，可以采取一定措施，有效地减少这一线路上的损耗。在电能传输过程中，线路上的电流是一定的，不能进行随意改变，这时若要有效地减少传输线路上的有功功率损耗，只能采取措施减少传输线路上的电阻。而根据传输导线的传输特性可知，导线的电阻与导线的截面积成反比，与导线长度及电导的关系成正比，因此，若要减少导线电阻，可以采取以下措施：（1）增大导线的横截面积，在不影响电路中其它电气特性的前提下，可以适当地增加导线的横截面积，有效地减少导线电阻，从而减少电路上的损耗，起到节能作用。（2）适当减少导线长度，需要在进行导线布线时，对布线的路径进行合理选择，尽量避免在布线时走弯路，这样可以有效减少导线电阻。（3）为了有效减少来回线路上的损失，在选择导线时，尽量选择电导率较小的材质作为导线。 6结束语 我国经济社会和科学技术在不断地发展和完善中，为电气自动化系统节能技术创造了全新的领域。但全社会各种能源的浪费和污染现象依然严重，面临着严峻的形势和强大的考验，因此，更要加快电气节能技术措施的推广应用。 作者:郑昭文 单位:广东电气控制设备厂有限公司 电气自动化技术论文:电气自动化节能技术浅析 摘要： 随着社会的发展，科学技术水平和经济水平不断增长，我国的信息技术也处在不断发展进步之中，同时也推动了电力行业的不断发展。当今社会人们对电力的需求不断增长，电力系统也发生了和以往很大的差别，在太多的领域中电力已经占据了一个比较重要的地位。 关键词： 电气；自动化；节能；研究 电气自动化在当今社会也不是一个冷门的话题，相反成为当今社会比较流行的一门信息科学，开始变得与人们的生活产生紧密的联系。在我国，在工业发展中电气自动化占领着一个非常重要的地位，是其他科学技术无法取代的。但是在现在已经不仅强调电气自动化，随着时代提出的新的要求，节能成为电气行业中一个不可忽视的重要问题[1]。在当下的一些新的研究当中，节能建设成为人类经济发展过程中的一个核心问题。无论什么技术，首先会考虑到节能性。其实在过去的几年中，我国相关部门已经能够对电气节能技术开始应用，并取得了相当大的成就。但是受到很多因素的制约，节能技术在发展中仍然存在很多实际问题，为了减少这种制约，进一步发展电力业，本文将根据我国电气自动化提出一些现状中存在的问题并就不足提出意见和建议。 1电气自动化和节能设计技术简介 在当今科学技术的支持下，电气自动化在我国经济水平不断发展的前提下迅猛发展，逐渐成为电气信息领域的一个新的学科。经过长时间的研究我们发现，电气自动化和工业之间的发展是非常密切的，这是因为电气自动化为工业发展提供很多契机，也使工业发展变得容易。电气自动化让一些工业生产中的需要艰难劳动力的情况变得容易，因为电气自动化可以提高生产率和工作效率。现在，绿色革命得到很多人和企业的重视，所以在发展经济时，也应该把节能当成当下的发展准则，响应时展的浪潮。人们的思想道德水平不断提高，对环境的保护意识也在不断增强，越来越多的人开始认识到生产过剩的重要性，并且已经开始实施。但是要真的做的节能型社会，推动电气自动化是很重要的一个步骤，利用电气自动化减少环境污染更是重中之重。 2我国电气自动化中节能设计技术的应用现状分析 随着经济全球化的深入，我国城市的发展也是不断加快，生产力水平和以前相比有了明显的提高，与此同时，电气自动化成了日常生活中一个不可缺少的技术。节能型社会在不断的推广之中，各种节能设计开始在社会中得到广泛的接受，节能减排的理念也开始应用到电气自动化之中，这对我国的电气自动化的发展是非常有利的。但是因为一些现实的原因，电气自动化发展之中还存在一些问题，一个是从事相关工作的工作人员的素质普遍较低，他们对电气自动化系统节能技术还没有一个好的认识和理解，据报道显示，目前很多正式单位的电气工作人员都不是来自正规的学校，他们也没有接受正规的训练，对节能技术并不了解，导致节能技术无法得到广泛的应用。还有一个原因就是电气自动化系统中缺乏节能系统的应用，这导致电能的转化率相当低。在一些工业生产中，一些企业为了获取更高的利益，缩短生产时间，在选择电气自动化组装材料的时候，选择电阻率大的导线，这造成很大的电能被浪费掉。第三个原因就是缺乏严格的管理体制，这让一部分工作人员在电气化生产中违规操作。 3电气自动化的技能设计技术合理应用措施研究 3.1注意电器系统中节能技术的应用，降低电能传输消耗 电气系统中存在大小不同的电阻，在传输过程中消耗有用功率造成对电力资源的浪费。因此在日常生活中对一些电阻的使用中，要适当降低电阻率来提高有用功。因此工作人员在选择导线的材质时要尽量选取电阻率小，导线长度较短的电线。除此之外还应该选取横截面积大的导线，这样更能降低电阻消耗率。 3.2提高员工的专业素养，增加对节能设计技术的认识 人是工作的主题和核心，工作人员的素质直接决定工作效率，在日常的工作中要加强对工作人员的培训，让他们切实体会到节能在当代生产发展中的重要性，符合时代的发展。一些和电力有关的部门也要自己的职责，多开展一些增强节能知识环保类型的讲座。 3.3制定合理的节能设计技术管理制度 合理科学的规章制作对整个企业的发展有着非常重要的作用。在电气化中合理的制度是电气自动化有效发展的基础，对企业内部每一个工作人员都有着重要的引导作用和制约规范作用。这种约束力非常有利于电气自动化技术的发展和推广。因此，电气自动化发展在生产中必须制定严格的规章制度，遵循电气系统循环节能的理念，要杜绝浪费任何一种形式的浪费和污染环境的行为。 4结语 在二十一世纪，节能经济在中国已经全面展开，国家的经济战略也已经全面推行，尤其是对一些企业，开展节能经济出台了更加优惠的政策，对节能经济的开发也提供更加积极的支持。我国在节能方面正在提高自主创新能力，对各种先进的节能技术不断地探索和研究，各种各样的先进的节能技术将被开发。在这种形势之下，中国的电气自动化的发展也应该抓住时机，迎着节能技术全面发展的浪潮，积极发展电气自动化，开发和研究电气自动化技术和相关产品，促进电气自动化的发展，为经济发展奉献一份力量。 作者:刘伟 程海军 单位:中国石油西气东输管道公司 电气自动化技术论文:电力工程电气自动化技术解析 摘要： 我国在实现经济实力不断提升的同时，在科学技术领域也取得了十分瞩目的成绩。电力行业的发展与其他行业发展息息相关，是国家社会经济、文化等各项事业发展的基础力量。随着科学技术的不断发展和应用，其在电气行业中也得到十分广泛的运用。本文主要分析电气自动化技术在电力工程中的应用，旨在为促进电气行业实现健康发展提供一定的借鉴。 关键词： 电气自动化技术；电力工程；电网调度 由于新技术在电气企业中的广泛运用，电力自动化技术不断成熟起来，而且在电力工程的发展过程中发挥着举足轻重的作用，促使电气自动化持续发展。电气自动化技术能够有效利用其自动控制和自动检测功能，实现对电力系统的实时监控与远程性调节和控制。当前，我国的信息化技术水平逐渐提升，运用信息监测技术实现对整个电力工程的远程化操控。但是，电气自动化技术如何在电力工程中实现有效运用成为影响其发展的重要问题之一。 1电气自动化技术概述 电气自动化技术涉及到的电气装置功能有自动控制及检测功能，其能够有效实现对电力系统相关的远程性控制以及远程调节、监控。社会经济的不断发展带来电气企业的新生命，很多新型技术层出不穷，促使电力工程的自动化技术明显提升，电气自动化开始发展起来。后来，在信息化技术不断推进的过程中，电力工程不仅能够实现远程管理及控制，还能够运用信息技术监测完成大量工作。电气自动化技术可凭借网络对工程相关信息展开全方位分析及整理，使得电力系统实现稳定运作和发展。在运用电气自动化设备的过程中，电力工作人员的工作压力大大降低，在遭遇紧急情况的时候可采取有效的措施进行处理，进而保证电气工程实现稳定运行和发展。此外，电气自动化技术的使用范围相对较广，从电气的开关一直到整个电气工程都可运用，是推动电气工程持续进步的重要条件。 2电气自动化技术的实际运用意义 2.1提升电力系统自动化水平 我国总体科技水平的提升带动了电气自动化相关技术的发展。电气自动化技术在实际运用的过程中能够有效提升电力系统的自动化水准，利于电力工程的健康发展。电气自动化技术的运用对于电气设备的相关性能有更高的要求，需要对于现有的一些设备进行更新和升级，带动电气企业相关设备的更新换代。此外，电气自动化技术能够明显提升电力工程管理水准，使得企业管理工作更具有科学性、合理性，与现代的信息化标准相符［1］。最后，电气自动化技术在电力企业中的有效运用可有效促进其自身的发展，并迎合电力系统实际运行的相关需求。 2.2便于维护 电气自动化技术在电力工程中的运用，使得其维护工作更加便利。该技术在技术水平上要求相对较高，但维护工作较为简单。电气自动化设备和计算机等相关终端设备互相连接，可通过计算机进行操作，完成对电力设备的维护工作。在日常维护的工程中工作人员需要输入自身的数据和信息，促使电力系统可实现对相关运行数据等的科学调整，从而达到设备维护的相关要求。这种维护方式不但能够有效提升企业中对人力资源的有效利用，还能够降低工作压力，提升工作效率，利于实现企业的可持续发展［2］。 2.3提高工作效率 电气自动化技术的有效运用能够明显提升电力企业相关管理部门的工作效率。电气自动化技术的运用需要首先具备一定条件，需要电气工程相关企业能够在日常管理等工作中积极创造良好的环境。因此，企业为了能够真正发挥电气自动化技术的运用效果，努力实现电气设备的更新及有关技术的完善，从而促进管理人员工作效率的提升［3］。 3电气自动化技术在电气工程中的运用 3.1电网调度 电气工程在实际运行的过程中主要以显示器及计算机相关设备为工具展开电网调度工作，这种工作方式能够为以后电网调度工作的发展和研究提供信息依据。加入电气自动化技术之后，工作人员能够针对电网的实际运行状况展开实时监控，并快速传递相关信息数据等，促使电网调度的工作稳定开展。电网调度在整个电气工程中能够发挥重要作用，要想实现电气运行的有序发展，就需要高效完成电网调度工作［4］。传统意义上的电网调度工作中，一些工作人员不能及时对电力故障了解到位，导致一些安全事故发生并造成重大经济损失。运用电气自动化技术之后，工作人员可有效借助屏幕对电网实际运行的情况进行实时监控，尽快发现故障，并寻求解决办法，降低电力运行风险。 3.2变电站 由于电气自动化技术属于以计算机、现代化通信技术等相关电子技术为基础的技术类型，其能够使得电力企业实现对变电站设备的有效整合及优化设置，促使相关企业的人力资源利用率得到明显提升，并减少工作人员的工作量，降低工作压力，使得电力企业实现更快发展。因此，电气自动化技术运用在变电站的工程中，工作人员能够有效检测变电站设备日常的运行状况，促使电气设备的相关性能得到更为有效的发挥，保证电力系统的安全和稳定发展［5］。此外，电气自动化技术的有效运用促使一些传统设备开始被淘汰，变电站相关的电力运行状态被更好地管理和控制，实现电气设备的智能化发展。变电站运行过程中涉及的大量任务都需要借助电气自动化技术来得到实现，这为促进电力现代化的健康发展提供了良好的条件。 3.3分散测控系统自动化及计算机系统 分散测控系统属于发电厂日常运行系统的一部分，其主要通过高速数据通讯网络及工程师工作站等针对其日常生产的状态实现全程监控及测试。工作人员能够凭借过程控制单元在实际生产时有效接收电气量等相关信息，对运算得到的结果及相关参数等进行分析和处理，并完成对电网的监控工作，促使电气自动化的维护和控制等相关性能取得持续性提高。此外，电力工程中电气自动化技术的运用，有效引入了计算机操作系统，及时记录电力信息，并反馈电气设施的具体运行状况。计算机系统的有效运用还能够有效确认相关工作人员的具体工作信息，及时控制信息误差，提高所得数据的准确性。计算机操作系统还能够用于电力工程的日常管理工作中，监控电力运行情况，对相关的数据和信息展开详细分析，监督人员的工作情况。 4结语 在未来的发展过程中，电力系统将更多地运用电气自动化技术，逐步实现人工智能化等发展，为促进电力行业的可持续发展提供技术支持。如今，在国家经济水平逐步提升的过程中，电气自动化技术发展水平随之提高，促进电力系统实现健康发展。笔者先阐述电气自动化及其实际运用的意义，接着分析电气自动化在电气工程当中的有效运用，希望为促进电气行业的可持续发展提供帮助。 作者：胡诗和 单位：成都理工大学 电气自动化技术论文:电气自动化技术电力工程应用 摘要： 社会生产的提速和人们生活水平的提高，使能源需求量不断增加，电力作为最主要的能源，在社会生产和人们生活中起着重要的作用，更是生产生活的基本保障，电力运行的好坏，直接影响到社会发展与经济建设。只有全面创新工作，强化技术导向，通过电力电气自动化改善，才能全面提高电能质量，进一步促进电力系统高效运行。基于此，文章主要通过对电气自动化技术概况进行简析，重点探讨了电气自动化技术在电力工程中的核心作用，在此基础上，提出电气自动化技术在电力工程中的应用措施与方法，全面提升电力运行能力。 关键词： 电气自动化技术；电力工程；技术应用 1概述 电气管理越来越重要，随着用电量的增加，需要管理精细化，才能稳定用电市场，维护用户利益，电气管理项目繁多，任务艰巨，单纯依靠人力不可能完成管理任务，就需要不断创新，引进智能化、自动化技术，才能实现管理科学化系统化。电气自动化管理越来越受到重视。电气管理主要是集合了信息处理技术、网络通信技术及现代电子技术内容，通过协调一体的配合，完成电能管理，电气自动化管理是一门现代化的综合技术，越来越多的应用到各项管理工作中。通过电力电气自动化流程控制，取代了传统意义上的电气系统手工操作程序，使电力控制更加有效，监测更加精准，推动了电力系统高效运行，保证了电力系统安全稳定运行。 2电气自动化技术对电力工程的重要作用 电力自动化技术作为现代化技术，在电力工程建设中均起到重要的作用，主要表现如下： 2.1全面提升技术运用能力 保证电力设备运行时更加高效、经济和安全，实现优质供电能力。能够从根本上提升电力体系自动化水平，电气自动化技术自身隶属先进科学技术，在电力运用过程中，主要是电力设备和技术升级，当然也可以提升电力项目网络化管理控制能力，促进了电气自动化技术水平的不断创新与提升。 2.2满足安全要求 自动化技术运用到电力项目中，具备良好的优势，特别是与计算机联合使用，确保了设备运行的安全，要想对设备进行维护与保养，只需通过电脑操作便可以达到维护要求。工作人员联系相关数值，依托电脑运行来实现对有关设施运行养护，使生产故障不断降低，维护好人身安全，保证了用电供电稳定性。 2.3保证了电气系统的稳定运行 电力系统运行中产生大量的数据，需要对各类数据及时进行整理与分析处理，提前预知系统问题，有效解决，解决运行稳定性的问题，可以显著提升管理成效，顺应电气自动化运用需求，电力设备和技术管控均需进行不断的持续改进，不断提升流程再造能力。 3电气自动化技术具体应用 电气自动化技术较为复杂，其应用较为广泛，需要根据不同的工程需要，选择不同的技术配合，只有这样，才能发挥最大效用，保证电气运行稳定安全。 3.1自动化补偿技术应用 在电力工程中，低压无功补偿技术是相对传统的补偿技术，主要是通过采集三项电容器和单一信号的方式进行补偿。但是这种传统补偿方式有一定的问题，特别是在对单相负荷用户进行补偿时，极容易出现三相负荷不平衡，导致欠补或过补问题，如果不加以解决，就会形成恶性循环，造成运行不稳定。而通过自动化补偿技术的实施，能够有效解决上述问题，将动态补偿与固定补偿相结合、将分相补偿与三相共补结合、将快速补偿与稳态补偿相结合，不断调整并能够适应负荷的变化，大大提高补偿精度，使运行更加稳定可靠。 3.2现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术应用较为普遍，其兴起于20世纪80年代末、90年代初，这类技术的兴起与推广，在国际市场范围较广，是较为现代的电气自动化技术之一。通过现场总线技术的良好应用，可能把智能仪器仪表、控制器及电力执行系统有效进行连接，形成一个有机的整体，各部件能够相互配合，完成整体活动，使现场各控制设备能够保持交流与传递，实现信息间的流通，从而确定了电力工程系统的数字通信模式。现场总线技术是应用范围非常广泛的技术，具有运行安全、操作简单、维护方便的特点，整体优势非常明显，能够对电力工程系统主变器用电总量进行实时有效搜集，通过搜集得到相应数据，快速整理并汇总，及时将数据汇集到主控电脑内，然后启动计算系统，按通用格式形成数学计算模型，对所收集到的数据信息做最后的计算和判断，形成一系列可用信息资讯，向电力工程相关控制设备快速传递，得到维护指令后，对设备进行评估与修复，有效提高了系统维护效率，从根本上防止总电量过高造成电力系统短路、崩溃等现象，实现电力工程系统整体安全可靠的运行。通过现场总线技术应用，还能够极大的方便电力工程系统控制，实现系统分散管理的目的，依然是通过计算机实现对电力工程系统各部分相关控制数据的监控和搜集，保持随时连接、实时监控，对发现的问题快速实行反馈，并形成解决方案。现场总线技术导入和导出的数据，不仅能够提高安全性，更能对信息进行共享利用，使数据应用范围不断扩大，有效保证了系统维护与更新，为电力工程建设提供强有力的技术支持。 3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用 主动对象数据库技术应用较为广泛，是电力工程自动化技术的主要内容。电力工程数据非常重要，其统计、管理、共享和使用需要不断创新。主动对象数据库中的应用，需要面向对象提前设立出一个符合实际的条件，就是说，一定要在一个具体的时间内、设定条件下，而出现的一个事件、最后执行的行为是什么，通过一系列的反馈与评估，实现对数据自动化处理的结果。通过快速、简单、高效的处理过程，对事件进行最后评定。整个电网应用的均是主动对象数据库技术，这类技术涉及范围面大，对整个电网信息实现综合统计，设置条件信息包括面宽，也就是当电网在运行的时候，运行信息在一定的条件下，满足触发条件，执行了某个行为，这就从根本上解决了人力操作不精准的问题，大大提高了准确度，有效缓解了迟滞、缓慢的问题。 3.4光互连技术在电力工程中的应用 光互连技术组成部分较为复杂，按常规划分，可将光互连技术分为自由空间光互连技术、光纤互连技术和波导光互连技术等多种类型。光互连技术有着较好的优势，能够在使用过程中，全面达到抗干扰效果，能力大大得到提高，同时，也可以在较短反应时间内提供强大的带宽，这种技术被广泛应用，与其强大的优势是分不开的，在电气工程系统中实现普遍与推广。通过采用光互连技术，可以在根本上解决数据收集的问题，实现信息数据有效采集、对系统实时监控及相关数据快速精准分析等，对计算结果实现应用，也就是说，可以通过人机界面实现对系统的便利操作，实现网络系统重组，表现出实际、灵活、高效的状态。 3.5变电站及配电自动化技术在电力工程中的应用 变电站自动化技术包括的内容较为广泛，主要是指电子技术、网络技术、信息处置技术、电脑技术和现代通讯技术等。通过各种技术的合成与统一，形成综合型技术能力，使变电站二次设施实现整合设计、降低无谓消耗、减小变配电工作量、提升运行安全等。电力系统不断发展，未来的发展过程中，能够更加完善，使配电管理系统更加科学简便，建立起实用的网络基础平台，从而实现110kV以下配电系统自动管理，满足电力系统自动化需求，优化电气设备的保护，与此、自我调整。 4结束语 综上所述，电力工程关系着国计民生，是经济建设与社会发展的基础，只有不断总结经验，完善技术能力，才能有效做好技术布局，改善工作环境，切实保证运行整体安全。 作者：潘海涛 孙利华 单位：国网内蒙古东部科左中旗供电有限公司 电气自动化技术论文:电气自动化节能技术论文 一、自动化节能技术设计 （一）优化配电设计。 随着我国经济的发展，对能源的需求量也是非常大的，尤其是对新能源的开采利用量更是很大，电能作为新型能源，逐渐的激怒了人们的视野。越来越成为人们备受关注的焦点，国家对电能的运用给予了厚望，当然社会也不例外，在这种情况下，国家投入了大量的财力，对电力系统进行升级改造，并达到了预期的效果。在整个配电网络中电力系统的正常运转发挥着重要的作用，我们也把该电力系统与整个配电系统匹配作为重要的环节。在确保电力系统的运转能实现高效的前提下，把可操控性和稳定性作为重要的控制因素，当然安全性和实用性也必不可少。我们要把电力系统的安全问题放到第一位上，将其作为尚方宝剑悬挂在企业的战略思维中，全员明确电能的功效强大，和在一定情况下造成的可怕之处，所以，我们要采取相应的措施，把电线网络的绝缘性落实到实处，其次是在进行线路规划时，也要将其因素全部考虑进去，其设计和规划要从全局的角度出发，确保导线之间都能够实现绝缘距离，从而将危害降到最低。当出现一些恶劣的天气时，尤其是雷雨天，这个时候最容易出现一些人们不愿意看到的现象，如用电设施的损坏，看似简单的损坏，它就会影响到人们的日常生活，带来经济上的损失，更有甚者会付出生命的代价，因此，我们要把安全意识放到第一位，严格落实各项规章制度，使其作为没有人敢碰的高压线。 （二）减少电能的传输损耗设计。 由于我国区域的特征，各个地区各不相同，大小不一。电能通过遍布各地的网络进行输送的过程中，电阻在导线上会带来一定的损失，这损失量每年都是很大的，让电能在输送的过程中就白白的浪费，从而使电能的利用率大大的降低了。如何解决上述的问题，那就在电能的利用率放在首位，降低输送中的消耗率，这就要从减小导线的电阻这下功夫。下面介绍方法来解决上述问题，方法一是根据对供电网络线路进行合理的设计与布局，本着一些能够把握的原则，对线路进行相应的规划，尽可能的做到简单的直线分布，这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费；方法二是要在变压器这个器件上做足功夫，让它尽可能靠近负荷中心，这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费。也在一定程度上解决了损耗的问题； 二、电气自动化节能技术功能分析 通过上述的分析，我们发现电气自动化的技能设计尤为重要。我们希望采取一定的措施进行保驾护航，新技术和新思路是必不可缺少的，只有这样才能保证设备的安全运行，运行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在实际的应用过程中，我们要考虑到设计与施工过程中的各个环节，从以下几个方面出发，进行相应的优化。 （一）无功补偿。 在电气自动化系统中，无功功率是相关行业面临的一个严重的问题，也是现实面临的一个问题，这个问题的出现在一定程度上影响了作业的效率，它占有供配电设备的容量，容量要根据实际情况来确定，其数量也不是小的，而是非常的庞大的，这种现象的出现必然会带来一系列的影响，这种占有必然会增大了线路的损耗，损耗也带来一系列的问题，电网的电压的呈现出来下降的趋势，电压一出现下降的趋势，必然会在一定程度上大幅度影响到电能的质量，电能的质量受到影响后，电网的正常运行是很难保证的。因此，为了实现无功就地平衡，减少各个环节的损耗，我们可以根据实际情况，采取系列的措施，对无功补偿设备根据实际情况有针对性的选择，这样就会出现一定的成效，能够有效提高社会和经济的双重效益。具体按照下列的情况进行相应的操作，在使用电容器补偿时，也要考虑相应的具体参数，不能泛泛的去考虑参数，并且通过调整这些参数来进行相应的确定；也可以有另外的一种选择，就是选择无功功率作为投切参数物理量，这样它会带来很多的好处，不仅可以有效防止投切振荡，而且还可以使无功倒送等情况的发生。此外，还要考虑无功补偿装置，要选择好安装的方式是非常关键的，最好就地安装，在就地安装的基础上实行就地补偿，这样会带来一系列的良好的连锁反应，它既减少了无功传输，又减少了损耗，从而实现了节能效能的目的。 （二）选择电压等级。 电压等级是一个关键的指标，所以在日常的操作当中，我们一定要把握好这个指标，它是否合理配置关系到了系统的正常运转，它也起到了较好的节能效果，所以，在实际的操作中，我们要选择高压和低压配电是一个非常重要的环节，当然处理好高压和低压配电的电压等级的关系就显得更是重要了，另一方面，如何确定供电电压，这也是该领域重点关注的一个问题，我们不能孤立的看待这个问题，要站在全局的角度来看待，它不是考虑单一的因素，我们要根据处于的实际环境重要的考虑，这里讲的考虑是指要考虑全面的因素，要把设施的整体情况一并考虑进去，根据设施的自身特点，进行相应的配套匹配。 （三）照明节能。 在电气自动化的使用过程中，节能设计一直贯穿始终，照明就是一种很好的方式，我们在实际运用中是可实现的，在具体的操作过程中，照明节能可通过以下两种方式来实现，一种方法是把高效光源作为利用对象，来改造传统的白炽灯，虽然它有简单便宜的优势，但是它的发光的效率低下是难以改变的；另一种方式就是把自然光充分的利用起来，这就需要对构筑物进行相应的改造，把门窗进行扩大，或者是对建筑物朝向进行改造。以上两种方法都能实现电器自动化。 三、结束语 随着社会的进步，我们的生活方式也发生着翻天覆地的变化，我们的生活的各个环节也受到不同程度的影响，对各类能源的需求量也是逐年攀升的，可谓消耗量大的惊人。尤其是对电能的需求量远远超乎了人们的想象。电气自动化节能技术的使用在一定程度上缓解了上述的压力，能够有效的增加电能的利用率。人们也随着社会的进步对电气自动化的要求越来越高，尤其节能技术方面，要求更是逐年攀升，随着时候的发展，必将会有很多的企业进入这个领域，为电气节能做出贡献，一定会引领时代的发展。 作者：吴振 单位：华北科技学院 电气自动化技术论文:电气自动化技术电气工程论文 1．电气工程和电气自动化技术 1．1电气工程 电气工程，作为一门颇为引人关注的技术学科在现代生活中发挥的作用越来越大了，尤其是和我们的日常生活的密切程度越来越深了，并且其对于计算机网络技术的进一步发展和普及也做出了最为突出的贡献，在不知不觉中逐步地改变着人们的生活方式和工作模式，在极大的方便了人们的日常生活的同时为我们的工作也带来了很大的便利，值得我们进一步的研究和探讨。 1．2电气自动化技术 电气自动化，其实也就是我们常说的电气工程及其自动化，从名称我们就可以看出其和电气工程之间存在着密不可分的关系。电气自动化技术的开发和使用在很大程度上提高了人们的生活水平和生活质量，并且其对于电气工程的推动作用最为明显，可以说电气自动化技术的开发使用给电气工程的发展带来了新的活力，使其发生了天翻地覆的变化。 2．电气工程中电气自动化技术的应用方向 2．1电气自动化技术在远程监控中的使用 远程监控系统的应用范围是比较广泛的，在电气工程中的很多地方都可能会用到远程监控系统，而电气自动化技术在电气系统中的一个主要的应用方向就是在远程监控中的使用。在远程监控系统中合理的运用电气自动化技术能够在很大程度上节省人力、物力和财力，在节约成本的同时还能够提高远程监控的效果，使得监控变得更加灵活，更加有效，尤其是在一些对于通讯信号要求较高的远程监控系统中更是能够发挥突出的效果。 2．2电气自动化技术在集中式监控中的使用 相对于原有的监控设施的散乱性和独立性，当前监控设施主要体现出了集中性，这种集中式的监控对于电气工程来说是极为合适的，这种方式能够有效改变原有的监控模式对于电缆数量和处理器数量的高要求，在很大程度上节约了投资成本，虽然原有的监控模式能够很好地对于整个的电气工程进行监控，及时发现问题并且予以解决或者报警，但是相对于其高额的资金投入也是很不划算的，一直是困扰着电气工程负责人员的重要问题，而现在集中式监控模式的使用就很好的解决了这一问题，其不仅仅投资小，在监控效果上甚至比原有的监控模式更好，这主要就是得益于电气自动化技术的合理使用。在集中式监控中合理的使用电气自动化技术能够更为简便的发现电气工程中出现的问题并且能够自动化的给予解决的办法，这些都是以往的传统监控模式所不能达到的，也是现代化的电气自动化技术在电气工程中的一个重要应用方向之一。 2．3电气自动化技术在现场总线监控技术中的应用 现场总线监控技术可以说是当前电气工程中应用最为频繁的一种技术，其应用的效果也颇为受人欢迎，应用这种技术的优势还是比较明显的，比如，这种技术的使用能够有效减少隔离设备的使用，还能够有效的控制端子柜的应用，最终能够起到节约成本，提高效率的目的。这种现场总线监控技术在各地电气工程中都有应用，尤其是融入了电气自动化技术之后其效果更为突出，也更为明显，更为受人欢迎，使得电气自动化的应用范围进一步扩展。 3．电气工程对电气自动化技术的融合使用措施 3．1电气自动化技术在电网调度中的应用 电网调度是电气工程的主要工作之一，在电网调度中融合使用电气自动化技术能够起到较好的效果。电气自动化在电网调度中的应用离不开自动化设备的参与，因此，融合了电气自动化技术的电网调度设备都是采用的一些自动化系统装置的显示器、打印机、计算机网络设备等，这种自动化设备的应用能够更好地进行全网电力的调配，更加科学合理的进行电网调度，通过自动化的分析和计算，针对整个的电网中电力的需求状况进行合理的调度，确保整个电网的正常运行，避免电力调度事故的出现。 3．2电气自动化技术在发电厂分散测控系统中的应用 发电厂是电气工程的一个重要组成部分，在发电厂中合理的运用电气自动化技术能够有效提高发电厂的生产效率，有效减少发电厂发生事故的概率，尤其是在发电厂分散测控系统中融合使用电气自动化技术的话能够直接监控到每一个的执行单元，进而对于整个的电气工程流程进行监控，并且所获得的各种数据和效果图都是高质量的，在确保发电厂正常运行的同时提高了整个运行的安全性和稳定性。 3．3电气自动化技术在变电站中的应用 变电站是电力系统中电力运输过程中不可获取的一部分，在变电站中应用电气自动化技术能够完全取代电力人员的作用，采取全自动化的装置来进行电力的转换，在确保安全的同时提高了电力转换的效率，并且其多层次的监控模式还能够为变电站的高效运行提供有力保障。 4．结语 综上所述，电气工程的发展离不开电气自动化的参与，把电气自动化技术合理的融入到电气工程当中能够发挥意想不到的效果，就当前我国电气工程中电气自动化的融合使用现状来看，虽然已经有了明确的方向，但是具体的融合使用力度还不够，还需要我们在今后的电气工程工作中进一步的推广使用电气自动化技术。 作者：孟德福 单位：河北汇发装饰有限公司 电气自动化技术论文:电气工程中电气自动化技术的应用 摘要: 电气自动化技术得益于科学技术的不断应用创新而广泛的应用到电气工程建设当中。新时期人们对于电气工程自动化技术当中的电视技术及机电一体化技术等自身的安全性及稳定性得出了更高的要求。为了切实有效的实现对电力系统的实时监控与远程管理，需对电子自动化技术进行高效运用。本文就电气自动化技术在电气工程中的具体应用方式进行深入研究。 关键词: 电气自动化技术;电气工程;具体应用 电气工程中一项重要的开发领域便是电气自动化。为了促使电气工程中电气自动化技术自身的应用优势得以充分的发挥出来，需要详细的分析电气自动化技术在电气工程中的融合应用策略，确保二者可以有机结合，由此来确保电气可以正常安全运行。 一、电气自动化技术在电网调度中的应用分析 控制中心、电厂自动化信点通道以及站端是当前电力工程电网调度中的主要构成形式。在此过程中，大屏幕显示器、电网调度工作站以及中心服务器等方面是其非常重要的组成元件。将电网调度中心及电力区域内的发电厂和变电站终端各类的测量控制设备借助电力系统局域网络系统将其有效的进行连接，促使电网调度过程中的效率性得到显著增强，由此形成了电气自动化系统。对此我们就电气工程中电网调度自动化技术在具体应用中所呈现出的效果进行如下阐述:其一，将电网系统运作方式及运行状态进行实时监控。针对电网系统运行当中所出现的电压指标、周波指标及负荷指标等数据信息，由电力系统调度部门的专业人员来予以展开系统的监管与全方位控制，由此来确保每一项工况指标数值与各项设备运行状况都能在电力系统整体运行当中得到及时反馈;其二，各项安全事故内容可在电网正常运行状态下得到有效处理，并能开展针对性的分析。在基于电网系统处于多种运行模式下，有效的将电气工程工作实践及电力调度自动化技术结合在一起，来就安全性运行状态展开深入研究。与此同时，还能就以往出现的安全事故相对应的解决方式进行提供说明，这样的实施做法可将电力系统运转过程中存在的安全事故降至到最低，由此推动了整个电网系统运行朝向更加安全、稳定的方向发展。 二、电气自动化技术在变电站中的应用 将电气自动化技术积极应用到变电站电气工程领域中，最大的好处在于，既可以促使变电站运行本身实现自动化监控，同时对于电气工程实际运行质量及效率也是一个强有力的提高。传统人工监测手段在自动化技术的有效应用下被替换掉，促使监测结果更加的准确、可靠，减少在人工监测中出现的漏洞，最大程度满足新时期电气工程领域中电气系统运行需求。具体来说，变电站电气系统运行状态得益于电气自动化技术的应用而达到了实时监测的目的，并且最终在其计算机控制系统上面，将监测获取得来的数据信息传输于此，而计算机控制系统在判断电气工程运行状态环节中将传递来的数据信息作为有力参考依据，进而来对其进行优化整改，从根本上言，对于变电站电气工程运行期间预防安全事故及控制难度的有效减轻起到了积极影响。除此之外，以往变电站电气运行操控中所采用到的传统电磁控制模式在电气自动化技术的应用下，充分借助于计算机控制系统而将其完美的予以替代，实际操作技术人员在获取系统整个运行状态中的相应参数值中，只需坐在监控室内，针对所监控到的各类信息进行充分观察便可以知晓。通过这样的方式可便于操作者详细的统计与记录电气系统运行状态，同时也促使现场操作人员自身的工作负担大幅度减轻，对于新时期电气工程系统的智能化及自动化需求得到最大限度的满足。 三、电气自动化技术在电气工程状态检测技术上的应用分析 电气工程状态检测技术的操作原理是在对电气工程运行状态实施检测过程中，充分的借助电气工程设备资产管理系统，就运行中存在的故障问题进行准确判断，并根据所判断内容来制定出针对性的故障解决措施，以此对故障根源进行分析与消除，确保电气系统的安全运行。将状态检修相对应的设备自身综合使用功能予以全面提供，并就其检修过程中所对应设备在正常运作下存在的一系列数据信息进行提供，由此来开展有针对性的检测方式是电气自动化技术应用的主要特征表现。通过展开这种方式的实际操作，可将新状态下的检修方式代替传统故障检修模式。在电气工程中将状态检修技术进行积极利用，能够全面的解决定期检修作业模式下存在的检修漏洞与盲点，促使电气设备得以安全稳定运行。 四、促进发电厂的分散测控技术优势得以充分发挥 分散测控技术在电力自动化技术的不断驱动下，广泛的应用于发电厂当中。在此我们就其组成结构上进行详细说明:分层分布式是分散测控技术的主要构造形态，其主要元件构成有高速数据通讯网、以太网、运行工作站以及过程控制单元等部分组成。在这些结构部分中，主控模板以及输入、输出在过程控制单元内的生产期间可直接进行应用，且针对脉冲量、电气及热电等信号进行及时接收。以数据形式在处理及完成对这些信号的运算后进行相应呈现，借助打印设备将电气系统运行过程中出现的参数及其状态予以详细输出，从而为发电厂提供可靠的动力依据;将电气自动化技术应用到其主控模板、输入、输出上来，充分的将人机接口通讯功能得以实现，将各项指令借助过程控制单元从运行工作站内有效传输出去，并且可以在第一时间使得工作人员接收到指令信息，促使工作人员可以更好的掌握到机组设备的运行状况，从而得以高效的监控运行设备。 五、结语 新时期电气自动化技术在电力科技取得迅猛发展的同时，得到了较为广泛的应用普及，并一举成为了电气工程发展的有力支撑点。基于此，新形势下的电气工程企业需要对电气自动化运行系统自身存在的规律及特征充分的予以掌握，将电气自动化应用技术方法结合社会发展需求进行改进创新，由此来推动电气工程中的电气自动化技术的使用范围不断的扩宽。 作者:淮亮亮 李富敏 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司 成都合能物业管理有限公司 电气自动化技术论文:建筑电气自动化系统安装技术 【摘要】 本文介绍了电气自动化系统的基本含义和发展状况，并且详细叙述了建筑电气自动化系统基本构成，主要包括中央处理系统和各场所远程处理设备。通过介绍建筑电气自动化系统安装的几个关键操作流程，点明施工过程中的技术细节。通过对案例的阐述，希望可以为我国电气自动化系统安装施工提供借鉴。 【关键词】 建筑；电气自动化系统；安装施工 0引言 自动化系统是现阶段智能建筑的最关键的一个内容，目前，由于社会经济的不断前进，在我们生活生产当中，电气自动化设备及其系统也愈发流行起来。因此，认真改良该方面的安装操作流程及可靠性起着关键性的现实意义，企图最大程度提升建筑的整体用途，保证电气自动化能够真正发挥它的作用，方便人们的生活。可以这样说，现在的住宅离不开监控系统，而监控系统的水平会影响人们对这栋房子的评价，电气自动化的运用水平是影响监控水平的因素。对一栋建筑物内所有电气设备加以集合在一起操纵，既提升了电气设备的性能和使用效率，又使建筑看起来别具一格，品位不凡，居民的满意度也会随之提高，然而这同样也是将来建筑行业发展趋势。 1建筑电气自动化系统基本构成 建筑电气自动化系统主要包括中央处理系统和各场所远程处理设备，往往根据总线实现了相互间的信息共享及很好的反应。在该系统中，中央监控系统包括数据采集设备、中央中枢设备、控制设备及监测部件等等。中央设备是所有系统的管控和指令中心，是许多外围设备、持久电源及中央处理机组成的，不但能很快地收到及解决所有数据采集设备获得的数据，而且拥有按照已经确定程序输出相关命令、显现与打印采集到的有信息的数据、遥控外围设备等性能；也可以把数据资料采集设备看作是电气自动化系统的单独的小的分站点，重点肩负所有程序指令的传送及数据的合理采集，其称为数字控制器，可以有效地实行相适应的监控计算，与中央设备及其余的控制设备实现数据的传送；但是监测部件包括许多种规格及类型不同的流量传感器和温、湿度传感设备等等；每一个监控设备都需要控制设备，比如说常见的有直流继电器和通阀等等，向中央控制设备采集并传递所需要的所有及实时数据。 2主要设备安装的施工技术 2.1管线敷设技术 管线铺设有几个应该注意的地方，这是必须记住的准则。①在铺设过程中，在共同线槽内，一旦产生强电回路的情况，要在第一时间关闭电源；不同相交回路的地方，同时还有分线盒的存在，要记得用金属板把他们分开。②结束铺设任务以后务必要为审查和解决管路铺陈做好打算。同时，对于关键的容易出故障的路线，要做好监控，防止危险。有一些线路会经过关键的地方，施工的时候会特意为他们铺上特有的线路，方便查看。这种特殊装置包括温湿度传感器、通信设备等等。这样的路线是由生产厂家所提供，材料特殊。为了安全着想，工作人员会将设备所有的接地处都按常规处理，有部分工作接地处是连在地干线上的，同时配合弱电工程使用的线。对于另外一些设备，比如说各种功能的电缆和电源线都要时时刻刻受到监督。不可以为了图方便，铺设的时候放在一起，不分线槽。这些电子设备的正常运转离不开计算机、控制器、网关的支持。此外，一些从属不同系统的电子设备被安装在建筑物中，然而它们的运行频率、性能及防干扰性能都是不一样的，务必要根据标准要求对其实施接地。 2.2配电箱安装技术 配电箱的安装虽然复杂，但并不是没有方法。安装时记住以下关键点，用心观察，都会十分顺利。首先保持配电箱的干净，有杂物的话容易遮盖箱上的数据。每个配电箱都要有清楚地代号，方便管理。注意观察电气设备、电源进线以及负荷出线设备的工作状态，发现不稳定，就要及时调整。在连接导线与各种相关设备的端子时，需要保证两者之间没有缝隙，不容易脱落，为了减少磨损对设备使用寿命的影响，在连接处都放置了弹簧垫圈；54线端子板与54线对开关箱在内的金属箱体相连时，使用的材料为软铜线，具体操作是电气相连，设备安装板及其正常中性金属底座及外壳实行电气相连时，也是用的软铜线；一切操作都按标准进行，才能保证将风险降到最低。 2.3远程处理机的安装 空调机组属于远程处理机中的一个例子，而且还相对复杂。本小节就以空调机组为例，说明一下远程处理机安装的注意点。每一个处理单元RPU都会与系统相互传送。如果想提高控制系统的效率，减少操作频率，可以把不同的处理单元RPU装在同一条线上。机房内里可以包含每一个处理单元RPU，虽然有的部分有些分散。最后，是实现精确、周密的远程控制的最后一部分，安排好照明、水位、水流等设备，缺少这些设备的空调机组是难以正常运行的。同时，还必须时刻留意剩余大约25%的处理单元RPU接口，要为将来对系统的建设做好充分的打算。 2.4直接数字式控制器安装 ①注意安装地点的条件限制：一般在光线充裕的地方，容易观察，也不容易坏；通风好的地方不容易凝结杂质和水汽，还要方便检修。②注意安装管线的方式。要充分发挥监控的作用，所以尽可能安装在监控集中的地方，也不能紧紧地铺在一起，这样不利于收集数据资料。想要做到合理布置和铺设，都是从这些看起来细微又不起眼的地方一步一步成功的。在特殊的地点要注意电流的分配。比如说，把它放在电控箱内的时候，如果不隔开强弱电系统，系统可能会出现故障。然后，安装直接数字式控制器的时候不要倾斜，不要松垮，要确保它在一段时间内不会晃动，走位。一般标准可以接受的范围也仅限于3cm。从以上细枝末节可以看出，没有高水平的技术，没有细心是很难把数字控制器安装成功的。如果是Ⅱ类系统，直接数字式控制器还有另外一项功能，它附近要是有动力盘的话，控制器可以提供电源。有的控制器会装有CPU，为了保护在特殊情况下不受损，比如说停电，要给它配备备用电池。综上，值得注意的板块大概是：微处理器、预备电池、自检软件等等。 2.5输入与输出设备的安装 输入和输出设备是系统运转的开始和结束，跟其他的过程一样重要。输入和输出设备对系统的正常运行有着重大意义。输入和输出设备的安装要求是，能够完全展示自己的性能的地方，不要装在一些不方便的地方，出现特殊情况，能够及时查看。 2.5.1输入设备 传感器分类有各种各样的，每一种的规格都不一样。适合安装某类传感器的地点，从它被设计以来就已经决定了。现场建筑内的实际情况也决定了这种类型的传感器是否适用。有很多例子，这里随便举两例。建筑物内很多拐歪的地方都是焊接的。虽然稳定，牢固，但是它的缺点是，容易生锈，被磨损。在这些地方不可以安温度传感器、水流控制开关、水管的流量计等等。这些设备会使水汽凝结，腐蚀焊接口。但是在安装操作流程管道的时候，又必须安装以上设备。有的设备是不可以放在出风口这种变化比较复杂的地方的，比如温度传感器。 2.5.2输出设备 输出设备是生活中人们每一天都要接触的东西，安装原则就两个字“方便”。安装之前的模拟，观察、尝试，计算等等，都是为了以后使用方便。观察风阀的箭头是不是和风地方向一致，观察流水控制器是不是与水流的方向一致等等。回水管上一定要有电动调节阀和电磁。如果发现不匹配的地方，千万不可以蛮干，随便糊弄。应该反复尝试，计算符合规定才能正式安装。 3安装施工中的质量监控 3.1加强对施工技术及质量的监管 建筑电气自动化系统安装的质量也是非常关键的，相关监管部门必须加强对施工过程的监督和管理。施工工作人员的质量决定了工程的质量，完工的速度等等，所以有必要的话，除了监督，还要提供技术培训。对于不容易出问题的地方我们可以适当减少注意。对箱、盒以及管套这些地方，发现问题，马上处理。还要重视员工的思想素质培训。 3.2进行严格的设备调试 建筑工程电气设备的调试与安装是一项施工工作量大、专业性强和关联复杂的工程，文章中所提到的这些安装步骤，调试细节难度越来越多。所以，既没有经验也没有相关知识的人，是不放心他们担任这样的岗位的。为了顺应科技的进步，更新技术水平，要定期的进行培训。电气调试工程是保证自动化工程顺利完工的主要步骤。在这一步，我们可以确定线路的安装正确与否，和了解设备的具体用途。所以要求相关单位和相关人员足够重视，根据说明书，踏踏实实地完成任务。电气设备在实际工作之前，必须要多次对其实行调试运行，保证其能正常进行工作。 4结束语 建筑智能化与建筑电气自动化的系统作为支柱是分不开的，自动化系统的安装是建筑工程非常关键的用途与中枢部门，电气自动化的安装过程并不是一个静态的、反复循环的过程。我们认为这样的过程其实是有灵性的。它不断地朝着智能化，规模化发展。未来的建筑能够智能到怎样的一个程度，受到电气自动化系统影响。本文有详有略地分析了建筑电气自动化的几个关键方面，希望对读者有一点帮助。也希望有更多的从事这方面的人，看到此文后，努力探索，大胆创新，细心实践。 作者:管立东 单位:广西建工集团第五建筑工程有限责任公司 电气自动化技术论文:电气自动化控制技术在电力系统中的应用 【摘要】在电力系统中，应用电气自动化控制技术，可以提升系统本身的自我调控能力，减少人工劳动量，充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。本文对电气自动化控制技术的发展以及优势进行了分析，并对其在电力系统中的应用实践进行了探讨。 【关键词】电气自动化控制技术;电力系统;应用 最近几年，工业化进程的加快带动了计算机技术、网络通信技术、现代信息技术等的发展，也使得电力系统的控制和管理呈现出数字化、自动化、智能化的特征。电气自动化控制技术集成了计算机网络技术以及微机控制技术等，将其应用到电力系统中，能够提升系统运行的稳定性和高效性，也因此受到了电力技术人员的重视。 1电气自动化控制技术的发展 电气自动化控制技术最早产生于上世纪五十年代，在发展初期，主要是以机械控制为主，并没有能够实现电气自动化控制，不过也为后续研究工作提供了一种正确的思路和方向。上世纪八十年代，计算机网络技术呈现出了飞速发展的趋势，在极短的时间内，计算机网络的覆盖范围呈现出了令人惊叹的增长，也因此形成了以计算机管理为主的局部电气自动化控制，虽然这种控制方式在实际应用中有着较为严格的局限性，要求系统本身具备一定的条件，而且应用范围小，系统的复杂性导致了故障率的增大，但是无论如何必须承认，电气自动化控制技术的基础机构和基本体系正是在这个阶段形成的。进入21世纪后，计算机系统的处理能力以及网络的传输效率持续提升，人工智能等高端技术也开始趋于成熟，电气自动化控制技术真正成熟，形成了以集成控制、远程监控以及远程遥感等为主的技术基础，并且在技术发展的带动下，使得电力系统逐渐呈现出了智能化、网络化、自动化的发展趋势。 2电气自动化控制技术的优势 电气自动化控制技术具有几个非常显著的优势，一是信息技术先进，在现代电力系统中运行维护中，对于信息技术的依赖性较高，因此需要对电力系统进行信息化处理，结合电气自动化控制技术，提升系统的运行效率，有助于电力企业的可持续发展;二是可控性高，电气自动化控制技术以集成控制远程监控以及远程遥感等为核心，具备较高的可控性，能够实现对于电力系统休息的统一收集和集中处理，形成完善的信息管理系统，从而强化对于电力系统的管理和控制能力;三是维护方便，良好的维护工作是确保电力系统稳定可靠运行的关键，结合电气自动化控制技术，搭配网络信息技术，可以进一步加强对电力系统的信息处理，为系统维护检修工作提供必要的数据支持，结合远程监控，更能够保证电力系统维护的灵活性和可靠性。近年来，随着我国经济的高速发展，社会对于电力的需求也在持续增加，电网规模的扩大不仅使得电力设备的数量迅速增长，也使得电网结构变得越发复杂，给电力系统的运行管理提供了许多新的要求。在这种情况下，应用电气自动化控制技术可以是从电网本身的复杂性、功能性和广泛性出发，利用技术自身的功能性和系统性，保障电力系统的可靠运行。不仅如此，在电力系统中应用电气自动化控制技术，能够对电力企业的职能进行强化，有助于电力企业经营管理目标的实现。 3电气自动化控制技术在电力系统中的应用 3．1变电站自动化 变电站自动化的基本原理，是结合计算机技术、电力电子技术、现代通信技术以及信息处理技术等，实现对于变电站设备、系统以及配套设施的全方位全过程管控，同时还可以结合电气自动化控制技术，实现对变电站运行过程中各类数据信息的集中处理，实现对变电站设备的远程监测和控制，及时发现变电站运行过程中存在的故障和隐患，实现自动报警以及故障的自动切除。通过这样的方式，变电站运行的可靠性和稳定性得到了保证，故障检修时间大大缩短，传统的人工操作和监管也被系统自动监管所取代，对于实现变电站无人值守的目标有着良好的推动作用。变电站自动化完成了常规电磁式设备向全微机化装置的转变，电力电缆被光线取代，二次设备也完成了数字化、网络化和集成化的目标，在提升整个电力系统运行水平方面发挥着积极作用。可以预见，伴随着电气自动化控制技术的发展，变电站自动化的程度将会越来越高，并且逐渐向着标准化、数字化和智能化的方向持续迈。 3．2电网调度自动化 调度自动化实现的基础是计算机技术和通信技术，能够完成信息采集、命令、命令执行以及调度控制等功能。在电气自动化控制技术的支持下，电网调度自动化系统越发完善，包括了计算机网络系统、服务器、工作站、显示器等。就目前来看，我国的电网调度被划分为五个不同的层级，依次为国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地市电网调度控制中心以及县级电网调度控制中心。电网调度的自动化可以完成对电力生产及传输过程的数据实时采集，也可以对电网的实际运行状态进行在线监控，更能够对配网电力负荷的变化情况、系统状态波动等进行预测和评估，能够为电力调度人员的调度工作提供充足的数据参考，使得其可以更加及时的发现电力系统运行中存在的隐患和问题，避免配网事故的发生，保障电网的稳定运行。 3．3DCS系统 DCS系统即发电厂分散测控系统，属于多级计算机系统，可以通过电气自动化控制技术、计算机通讯技术等，实现对于发电厂的分级管理、集中操作以及分散测控。在电力产业飞速发展的背景下，DCS系统在电力系统中得到了越发广泛的应用，在完善发电厂自动化管理方面发挥着较大的推动作用。通常来讲，DCS系统采用的是分层分布式结构，包括了四个主要部分，分别是过程控制单元PCU、运行员工作站OS、工程师工作站ES以及以太网。其中，PCU可以分为主控模件MCU以及智能I/O模件，直接面向生产过程进行数据信号的接收和处理，然后对设备的运行状态、运行参数等进行实时显示，完成对于电力生产过程的监测与控制，以保证生产的顺利进行，减少安全问题。OS和ES的主要作用，相当于“人机接口”，OS可以对PCU发送的信息进行接收和分析，并且结合实际情况向PCU发送控制指令，实现对于发电机组的远程监测和控制;ES可以对DCS系统应用软件组态、系统维护、系统监视等设备进行控制，结合相应的数据信息，方便维护工程师对系统运行情况进行分析，做好系统的管理和维护工作。 3．4电力一次设备智能化 根据以往的标准，在对一次以及二次设备进行安装时，必须要有足够的距离，并且它们都是通过大电流以及电力电缆来进行控制。但电力一次设备智能化的实现，则在设计一次设备结构时就将二次设备的部分功能或是全部功能都考虑进去，这样一次设备就自带测量和保护功能，有效的降低了电缆的成本． 4结语 总而言之，在现代社会，电力产业发挥着至关重要的作用，对于人们的日常生活以及社会经济的发展有着不容忽视的深远影响，因此，必须保障电力系统的稳定可靠运行，减少其在运行过程中存在的各种问题和隐患。将电气自动化控制技术应用到电力系统中，能够有效提升电力系统的自动化和智能化水平，推动电力产业的长远稳定发展。对此，相关技术人员应该加强研究工作，促进电气自动化控制技术的全面应用，提升电力系统的运行效率，继而为我国国民经济的可持续发展提供良好保障。 作者:蔡世腾 单位:国网随州供电公司 电气自动化技术论文:电气自动化技术专业高技能人才培养探析 摘要：电气自动化技术专业人才培养应着力以社会发展和企业需求为出发点，以学生的职业技能和职业能力发展为主线，推进教育教学改革，探索建立工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式，着力提高人才培养质量，为社会发展输送高质量的电气自动化高技能人才。 关键词：电气自动化技术专业；人才培养 积极转变人才培养理念，创新人才培养模式，提高人才培养质量是我国高等教育发展的中心任务。为此，高校电气自动化技术专业要从社会发展和学生职业能力发展的前提出发，遵循电气自动化人才培养和发展规律，不断加强教育教学改革力度，创新电气自动化技术专业人才培养模式，不断提高人才培养质量。 一、电气自动化技术专业人才培养方案的分析 准确分析电气自动化技术专业人才培养方案，是创新和落实电气自动化技术专业人才培养方案的前提和基础，为此，应着重从以下几个方面来分析其人才培养方案： （一）培养方案的指导思想 电气自动化技术专业的人才培养的指导思想应切实遵循社会发展对电气自动化技术专业人才的需要和人才成长的规律，以培养学生掌握系统扎实的电气自动化职业技能为主线，以培养学生的基本的专业素养和创新能力为重点，以能够胜任本专业岗位的职业能力为目标，这是完善电气自动化技术专业人才培养方案，提高人才培养质量所应遵循的指导思想。 （二）培养目标 制定培养目标是电气自动化技术专业所依据教育目的而制定的本专业的人才培养的规格。随着社会经济的不断发展和行业细分，电气自动化技术专业的就业面已经越来越广，这就需要学校在制定人才培养目标时，应根据学生今后潜在的就业岗位的具体要求来因地制宜制定出不同侧重点的培养目标，从而加强人才的特色培养。 （三）课程体系 构建课程体系在学生的培养过程中发挥着核心作用，新时期电气自动化控制技术专业人才培养质量的提高，有赖于新的、符合当下电气自动化技术市场需要的课程体系的构建。在课程体系的构建过程中，高校应紧紧围绕市场需要和学生职业能力的发展这一主线，平衡构建专业必修课、专业选修课、公共必修课和公共选修课、理论课程和实践课程等课程之间的关系，在提高学生职业技能的同时兼顾学生的综合素养的提高，从而不断提高人才培养质量。 （四）教学方法的选择 教学方法选取是否科学合理，直接关系到教师的教和学生的学的有效性，关系到人才的培养质量的提高，因此教师在授课过程中应根据不同课程的特点，因地制宜地灵活采用多样化的教学方法，引进新的符合电气自动化技术专业特点的卓有成效的新的教学方法例如项目教学法等，不断提高教学方法选择的科学性，提高人才培养质量。 二、电气自动化技术专业高技能人才培养方案的实施 人才培养质量的真正提高有赖于培养方案的有效落实，因而在电气自动化技术人才培养质量的过程中，应着力通过各种有力措施落实人才培养方案，保证人才培养质量真正得到提高。 （一）加强教师队伍建设，引入“双师型”教师人才 教师队伍的建设是电气自动化技术专业人才培养质量提高的必要条件，只有有高素质的教师才能培养出高素质的学生，因此高校在电气自动化技术专业高技能人才培养的过程中，应着力加强该专业教师队伍建设力度，着力打造一支高素质高水平的专业教师队伍。在加强教师队伍建设的过程中，高校应以加强电气自动化教师结构优化为重点，大力培养和引进“双师型”教师，高校可以和其他高校以及相关企业进行积极的接洽和交流，共建“双师型”教师培养培训基地，同时鼓励相关教师定期到企业进行实习和实践，提高教师知识结构，掌握电气自动化最新技术，从而更好地指导和教育学生。 （二）建立高效的电气自动化专业校企合作机制 校企合作是提高电气自动化技术专业人才培养质量的有效途径之一，虽然目前不少学校已经进行了多年的校企合作机制的建设，但是效果依然不理想，主要在于校企合作模式陈旧、校企合作缺乏长效机制，缺乏校企合作的专业机构等等，因此相关高校在建立电气自动化专业校企合作基地和机制的过程中，应着力以互利共赢为原则，以合作互惠为指导，激发企业参与校企合作机制建设的积极性，建立电气自动化专业校企合作的长期有效的合作机制，在此过程中，政府部门及行业组织也应积极发挥第三方作用，为校企合作长效机制的建立和完善提供政策支持等，不断促进校企合作向着健康、良性和可持续发展的路子前进。 （三）完善电气自动化技术专业师生教学评价制度 师生评价制度的完善可以更加科学地体现人才培养质量的高低，倒逼人才培养模式各个方面的改革步伐，因而重视完善电气自动化技术专业师生教学评价制度是提高人才培养质量中的关键一环，学校应着力改变当前以终结性评价为主的师生评价制度，增加过程性评价以及师生交互评价等相关内容，及时发现教学过程中存在的各种问题并给予及时解决，从而有效提高人才培养质量。 三、总结 总之，着力改善电气自动化技术专业人才培养方案，培养出更多的高技术高素质的专业人才，这是我国经济社会发展和企业发展的现实需要，也是高校电气自动化技术专业改革发展的内在要求。高校应努力从加强教师队伍建设，完善校企合作机制，完善人才评价模式等各方面综合着手，不断提高人才培养的质量，努力形成我国电气自动化专业高技能人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的可喜局面。 作者：安伦 单位：张家口职业技术学院教务处 电气自动化技术论文:计算机技术电气自动化控制系统设计 摘要：如今社会对电力的需求量越来越高，电力也已经成为了许多生产活动必备的元素。对于电气设计系统而言，为人民供应安全可靠的电力是当前的首要任务。专业人员应当利用计算机技术，对落后的电气系统进行淘汰或升级，以便更好地满足人们对电力日益增长的需求。文章主要分析了计算机技术的电气自动化控制系统设计。 关键词：计算机技术；电气自动化控制；系统设计 1计算机技术的电气自动化控制系统设计 1.1线路设计系统 电气设计系统的相关线路较为复杂，必须由专业人员进行操作。线路设计的质量会直接影响到整个供电系统的功能，且线路设计也是电气设计的重点环节之一。设计人员应当引起对线路设计的高度重视，因为这一环节如果没有很好地完成，电气设计系统的相关工作就难以得到正常开展。若要确保电气设计系统能够顺利运作，就必须充分考虑到线路设计系统各个方面的因素，要克服重重困难，争取设计出最为合理的线路。设计人员可利用线路设计系统制作出信息较为完善的图纸，这一步骤需要设计人员将有关信息录入线路设计系统之中，例如设计所要耗费的工程材料、工程的实际路况等等，这一系列工作都是线路设计必不可少的环节。当设计人员做出图纸之后，就可以让系统自主生成数据，这些数据会跟随线路设计的因素变化而变化。线路设计系统能够替设计人员提供线路的实况，便于工作人员适时调节并修改计划方案。 1.2继电保护设计系统 继电保护设计系统中计算机技术的运用主要体现在原理图的绘制方面。在设计原理图以前，工作人员可不必按照原有的点和线进行描绘，而是可以选出贴合自己设计需求的部件，进行自主绘图。在工作人员进行设计时，计算机系统还可以自主把选出的部件插到图纸中，再按照设计人员的动作将画线连接起来。设计工作结束后，系统不但能够自主运算有关数据，设计人员还能依据现实需求利用双向链表对自己的设计图实行改良。继电保护设计系统中保存了各类部件的相关数据，这些部件是系统运作必需的硬件设备。当前市场中的部件信息逐渐更新，因此专业人员也需要对现有的部件实行升级，再将其中储存的信息记录到计算机中。 1.3计算机辅助在绘图中的应用 计算机辅助软件可大致划分为两种，即专门用于电气系统设计的软件与辅助性软件。这两类软件对于电气系统设计而言，都起着极为重要的作用。从近年来电气系统设计软件的进化趋势看，专门用于电气系统设计的软件包括CAD、ABD、FFS等，其中，FFS这一软件操作较为简便，初学者也容易上手，且具有便于动态运算和管理等优势，能够确保图像和型号的统一性，不让其产生误差。当然常用的辅助软件中，最具有代表性的就是Telec软件，该软件大多用在建筑工程领域内的电气设计，和别的软件有着一定差异。这种软件能够进行避雷针的相关运算，还能做出配电绘图，从而充分保障了电气系统设计的完善性。CAD制图软件非常容易操作，且具有很高的开放性，能够支持多种图像格式的转换以及各类硬件设施、操作平台等，因此已经广泛运用于电气系统的相关设计。CAD绘图软件在电气系统设计工作中，起着其他软件难以替代的作用。这种绘图软件可以经由接口连接到计算机上，将平面的物体在计算机中以立体的心态展现出来，从而给系统设计的解析问题提出了有效的处理方法，使得程序运作的构造能以直观的形态展示出来，方便工作人员检查系统设计的成果，并且减少了设计人员的实际工作量，降低了人力工作的强度。CAD绘图软件包括了硬件与软件这两个构成元素，其中，硬件系统又包括了图像保存、图像显示、输入设备、输出设备、信息传输平台等。而软件系统则包括了系统软件与应用软件这两种。目前科学技术飞速发展，无论是CAD、ABD或是FFS软件，都会得到进一步的优化，各类制图功能都会变得越来越成熟，为将来电气系统设计工作的开展提供更多的可能性，并使得电气系统设计工作的效率和质量大幅度提升，协助电气设计系统发展得越来越完善。 2自动化设计发展方向 上世纪50年代，计算机设计自动化概念正式提出，发展至今，已有几十年的历史。其中，计算机设计自动化发展的高潮处于60年代左右。到70年代，诸多大学开始设置自动化课程，并且诸多文献资料得到出版。目前，自动化已成为专家与学者研究的重点课题，是为设计人员带去便利的重要举措，达到缓解设计人员工作任务的目的，将复杂的问题简单化，提高设计质量。针对该领域，诸多数学方面的问题未得到有效解决，为相关人员提供新的研究课题。针对设计人员而言，复杂的技巧、产品设计质量以及丰富的经验是其需要考虑和涉及的内容。近几年，自动化设计获得较大程度上的发展，包括语言描述、布线以及逻辑模拟等方面，迫使自动化设计水平有所提升，致使统一数据库成为其发展方向。与此同时，较为完善的设计系统已在诸多自动化设计单位中得到建立。基于自动化设计作用下，计算机规模有所增加，进而对自动化设计系统提出更高的要求。相对应而言，在增加自动化边设计系统数据基础上，对计算机存储能力、读写能力以及运算方式等的要求均有所改变。因此，自动化设计人员应从自身为出发点，提升工作能力，确保计算机运算方法的准确性，促使其更好地开展自动化设计工作，达到提高设计质量的目的。 3结束语 综上所述，随着我国社会现代化发展目标的逐步实现，电力系统对引入自动化技术产生强烈发展需求。为了满足我国居民在生产生活过程中所产生的用电需求，电力系统应当采取有效措施，逐步完善电气化功能设计，为实现智能化、多元化发展目标做好基础准备，同时维持电力行业稳步发展状态 作者：王辉 张喜峰 曾建强 孔亮 单位：陕西长岭电子科技有限责任公司

电气科技论文:科技馆展项电气设备维修的不足 摘要：在当今时代电气工作设备的日常维修对科技馆这类公共建筑而言是非常重要的，它的运行状况被电气工作设备的维修效果所影响，为了避免电气工作设备在运行中出现的各种各样的故障，普遍采用状态维修的方式，就是利用高超的监测技术对电气工作设备进行实时监测，对设备可能会出现的故障进行预测，在它可能发生故障的情况下，对电气工作设备进行维修。首先介绍了科技馆展项电气工作设备维修的必要性，然后概述了其维修工作现状，最后讨论了一下电气设备工作中存在的不足之处，希望为电气工作设备维修人员提供参考。 关键词：设备维修；文献调查法；电气设备 引言 笔者在查阅了数十篇会议记录，学术期刊，运用文献检索法，发现了科技馆中展项电气设备维修中的不足之处，比如针对电气设备的状态预测技术研究仍不成熟，没有突出状态维修中各项技术要求，检修人员的专业素养参差不齐等问题，旨在增加电气设工作备使用寿命的同时，也希望可以降低科技馆置办电气设备的成本。因为电气工作设备不同的产品类型与不同的生产厂家，电气设备质量也不大相同，而且，有一部分电气工作设备长期处于露天环境中，基于此，在对电气工作设备进行维修时，一定要多方面考虑各种因素，避免故障的再一次出现。 1科技馆电气设备维修的现状 科技馆内的电气工作设备维修受到非常多的条件约束，对它的技术要求相对来说严格了点，但设备自身条件的影响也影响了技术的应用，例如中国国家制造的电气工作设备与从其他国家进口的电气工作设备所执行的技术标准就不同，就算都是中国国家制造的电气工作设备或者全是从其他国家进口的电气工作设备，由于科技馆的不同的技术水平与不同的管理水平，电气工作设备的使用状况自然也会不同，有时候甚至是从一个工厂制造出来的电气工作设备，各个部件之间的制造水平不一样，也会影响电气工作设备的使用质量，所以说，工厂生产的电气工作设备会因为制造的批次不同、时期的不同出现质量不相同的现象，最后我们可以得出结论，每个电气设备最开始运行时，它的状态都是不一样的]1[。除此之外，科技馆的电气工作设备的运行状况与它当时所位于的运行环境紧密相关，优良的运行环境自然更有利于电气设备的运行，一般情况下，电气工作设备的运行环境有两种，一种是位于自然环境中，电气工作设备中的供配电设备占比很大，因为这些电气工作设备几乎都在科技馆的室外进行作业，所以它的运行状态和室外环境密切相关，尤其是危险的天气状况，比如雷雨天，台风天，直接关系到科技馆外部的电气工作设备运行是否仍在安全范围，自然环境包括的因素很多，比如空气湿度，日照，温差等，基于此我们在进行电气工作设备维修时要考虑到以上因素；另一种情况则是设备所位于的空间大环境，不同的电气工作设备因为自身不同功能，所以空间位置不同，有时候科技馆内部出于管理方便的需求，将设备放在固定的位置上，但恰恰是这些电气工作设备位置的不同，它们所承受的电压级别以及电流级别不一样，尤其是当电气工作设备出现故障时，每个电气工作设备的短路容量差异相当大。科技馆内的电气工作设备维修面临的现状就是这样的，所以我们在实际维修时，务必要思考到这两种情况，才能将设备维修工作落到实处，真正的体现出设备维修的价值]2[。最后，需要特别提出来的一点就是，一部分科技馆由于在设计之初没有考虑到之后的展项安排以及场馆扩建，只是在一片空地上修建起了场馆的外形，内部却有着大量的空置面积或者拥挤的堆放展项，空间利用率极不合理，也导致了电气设备接线安置的困难，以及日常检修的困难，相比于上文中所提出的电气设备本身的问题，科技馆内部管理人员对馆内空间规划以及未来规划的能力问题更令人担心。 2科技馆电气设备维修的必要性 这里所说的电气设备是指防雷与接地设备，供配电设备，照明设备，电力自动化管理设备等等。电气设备维修分为多种类型，在这些类型中，最广泛使用的维修方法是状态维修。状态维修，顾名思义就是按照电气设备当时所位于的运行状态而展开的维修方法，主要是采用高端的监测技术对电气工作设备进行实时监控，它为获取电气设备的运行状态提供了方便，如果设备出现了故障，就会马上发出示警信息，通知值班人员，状态维修这种维修方式最大的优点就是能够预测故障信息，在故障处于萌芽中，对设备进行维修。状态维修主要包括三个方面的内容：第一方面，电气工作设备的状态监测；第二方面，电气工作设备的状态诊断；第三方面，辅助维修决策，它们互相联系，监测为维修提供了电气工作设备的运行信息；也正是根据监测结果才可以对电气工作设备的运行状态进行下一步的判断，从这可以看出，电气工作设备的状态维修主要是识别设备运行是否处于良好的状态，这是从总体上来看的]3[。电气工作设备维修对科技馆来说，是一项很重要的工作，科技馆能否正常运行工作与电气设备运行状态密切相关，我们如此重视电气工作设备维修工作，主要是为了保证科技馆的正常运作，而这也是节约成本的关键。因为对电气工作设备进行正确的维修，可以减少设备的损耗，提高它的使用寿命，降低科技馆置办电气工作设备的成本，一定程度上，这也是提高了科技馆的经济效益。 3科技馆电气设备状态维修工作策略存在的问题 3.1针对电气设备的状态预测技术研究不成熟 电气设备的运行状态参数值客观上有一定的规律性，很强的随机性也是其特点，设备在未来某一时间点的参数值常与预测期的气象因素，过去的参数值、当前的运行状况等紧密相关。不仅仅是科技馆内的电气工作设备具有这一问题，所有的电气工作设备都有这样的问题。所以我们不能够掉以轻心，不能一昧相信数据，以为有了状态预测技术就高枕无忧，需知技术在进步的同时，问题也会增多，也会升级]4[。 3.2没有突出状态维修中各项技术要求 现在仅以状态监测技术作为例子，在现今我们无法实现或不必要对所有的电气设备状态参数进行实时监测的情况下，电气工作设备状态监测间隔周期的选取对它的状态维修具有极大的意义。间隔期太短的话会引起资源浪费的问题，增加科技馆的维修成本；间隔期太长的话，则会出现漏检的情况，加剧引起预防性维修的失败]5[。 3.3检修人员的专业素养参差不齐 据相关部门统计分析，设备绝缘缺陷是引起电力系统中65%以上的停电事故的原因，绝缘缺陷也是引起其他电气设备故障的主要原因，了解并且掌握电气设备的绝缘状态对科技馆电气设备的状态监测与故障诊断极其重要。有些科技馆内的电气设备维护的实际工作者对电气检测的理解仅限于绝缘检测，通过对科技馆内电气设备进行定期或者不定期的绝缘检测了解它的劣化状态，确定应该进行维护和更换或者继续运行。但是对科技馆内电气设备故障诊断工作来说，故障诊断和绝缘检测应该是两个相似而又不同的概念，在一定程度上，绝缘检测是故障诊断方法的一个方面，但二者有着不同的特点。绝缘检测，就是绝缘材料性能的检测，绝缘材料的腐蚀，破损，老化等导致设备在相同的受电条件下绝缘性能下降，而导致发生闪络，接地等故障，这是问题的一个方面，隶属于电气设备检测，诊断的范围。但除绝缘之外还有属于非性能劣化的内容，比如转子断条，控制柜电缆线各种连接的过热烧熔，电机转子磁中心偏移，被外界损伤的动力电缆的故障点确定等。这些并不能靠定期的老化绝缘检测发现，只能靠我们从设备故障诊断的观点出发，把各种故障信号采集并加以分析，诊断。在本段中我之所以强调故障检测和诊断，并非是排斥绝缘检测。只是想使更多科技馆内的电气设备维护人员在谈及电气设备检测时，不仅能想到绝缘检测还能探索出绝缘检测之外的其他方法，不被这一项所禁锢，而是不断丰富电气设备故障监测与诊断的内容。也希望维修人员可以努力提高自身专业素养，从各个方面来思考解决问题的方法，推动学科的进步。 4结论 本文首先介绍了科技馆展项电气设备维修的必要性，因为准确及时的维修可以极大避免电气设备使用寿命缩水，也是在为科技馆节约资金，便于科技馆自身的运行维护。其次文章中概述了科技馆展项的电气设备维修工作现状，不仅仅与电气设备自身的工作性能与使用环境有关，也与科技馆内相关管理人员对馆内的建设布局有关，希望相关人员可以更加深入思考科技馆内电气设备的安置运行，而不是白白消耗设备寿命。最后本文还探讨了科技馆电气设备工作中存在的不足之处，如状态预测技术尚未成熟，不能完全相信数据，除此之外也没有突出状态维修中各项技术的特殊要求，最后也指出了相关从业人员的专业素养亟待提高，希望我的文章能够对维修工作人员提供参考。 作者：赖培立 单位：广东科学中心 电气科技论文:小议电气试验实训在电力科技人才培育中运用 电气试验在电力系统生产中占有举足轻重的地位。电力系统运行着众多的电力设备，而电力设备的安全运行是保证安全可靠发供电的前提。电气试验人员在保证电力设备安全运行方面担负着重要责任，电力企业对电气试验从业人员的能力和素质提出了较高要求。而电气试验是一门实践性很强的技术，依靠传统的以理论讲授为主的人才培养模式达不到培养学生实践动手能力和职业素质的目的，导致学生入职后不能尽快进入角色，因此，有必要在电力技术人才培养中实施电气试验实训。电气试验实训是立足于电气试验实训室建设，按照电力企业电气试验的标准化作业流程来组织教学的，学生有动手操作的条件，且在教学实施过程当中充分体现了职业性，很好地解决了上述难题。 一、电气试验实训室的建设 1.电气试验实训室的基建 四川电力职业技术学院（以下简称“学院”）于2008年7月被教育部和财政部确定为“国家示范性高等职业院校建设单位”，共批准了6个示范建设专业和48个实验实训室（区）建设项目。电气试验实训室建设项目正是其中之一，将以高压实验室为基础进行扩建。 学院原有的高压实验室是为满足“高电压技术”课程教学需要而设立的，教学仪器设备少，仅能开展几个常规的高压试验项目和气体放电的验证性实验，因场地和课时有限，基本上都由教师演示给学生看，学生动手机会少且与生产实际脱节，不利于培养学生的动手能力。为建设好电气试验实训室，秉承学院“服务川电、面向全国、走向市场、科学发展”的办学指导思想和“植根电力，与光明同行”的办学理念，按照“资源优化、实践为主、工学结合”的思路，加强与行业内电力企业的合作，组织教师进行调研，与来自四川省电力公司等企业专家讨论，共同制订建设方案。 考虑到变电检修实训场地和一次设备以及投资费用、教学安全等因素，实训室的基建以试验仪器设备购置为主，能基本实现电力设备预防性项目试验方法、原理和结果分析判断等实训功能，满足“实践教学、技能培训、职业技能鉴定和资格认证、生产技术服务及承办技能比武”的要求，确保每一位学生有足够的训练时间和操作次数，达到真正掌握各项试验技能的目的，并体现出建设的先进性、生产性、综合性、开放性和示范性。 项目建设方案获得批准后，学院按照要求有条不紊地进行了设备招标采购、合同签订、到货验收、配套设施建设等各项工作，确保了建设项目的顺利进行。 2.电气试验实训项目的开发 电气试验实训项目的开发是实训室建设的另一项重要任务，关系着项目的建设成效。 实训项目的开发既要满足专业教学标准的要求，为校内生产性实训提供良好条件，践行“工学结合，以就业为导向”的人才培养模式，又要服务于企业、社会的培训功能需求，可以对电力企业生产岗位人员进行岗位技能训练，实现校企合作，共建共享，培养电力行业和社会需要的高素质技能型人才。因此，和供电企业专家一起共同开发了55个实训项目。在设备采购合同签订后，编写了《电气试验实训指导书》。这本指导书是参照企业电气试验工作的标准化作业流程，在按照教学规律提炼加工后，以教学模块形式展现，共有55个具体试验项目的实训指导书。考核标准采用的是《四川省电力公司电气试验岗位技能考核标准》，实现学院与企业岗位的有效对接。这些教学资料的准备一方面能满足“电机设备运行与检修”、“电气设备检修”、“高电压技术”和“电气设备运行与维护”等专业课程的教学需求以及电气试验实训环节的教学需求，培养在学校生具有电气试验的基本能力，为今后从事变电运行、变电检修和电气试验工作打下一定的基础。另一方面还能有效服务社会，承担培训和技术服务等工作，服务于四川省电力公司电气试验工的技能培训，同时兼顾变电检修工的岗位资格培训、在岗学习、技能调考、职业技能鉴定、优秀技能人才选拔等需要以及四川省电力公司新进人员和电力类专业毕业生技能训练。 二、电气试验实训的教学特点 1.实训教学场地机动灵活 为模拟真实的企业工作环境以及适应电气试验实训项目增多的变化，电气试验实训突破了原有实验室的场地限制和被试设备的依赖，将变电检修实训场地及其电力设备一并作为教学设施开展电气试验实训教学。电气试验实训教学没有固定场所的限制，可根据需要随电力设备流动，只要具备试验条件就可以开展实训教学。 2.实训教学以点带面 实训项目的开展依赖于电力设备的配置。鉴于教学场地和投资有限等因素，作为被试设备的电力设备不可能包含生产性企业所有种类、规格的设备，但设备配置尽量兼顾了代表性和前瞻性。因此，电气试验实训项目的选择和开展要立足现有电力设备进行以点带面的教学，辅以教方法、教思路，注重能力培训，让学生到工作岗位后仍然不落伍。 3.实训教学情境现场化 首先是电力设备模仿变电站间隔进行布置，其次是配备了与企业班组水平一致的工器具，最后是相关的安全设施一样不少，电气试验完全可以现场化。一个合格的电气试验人员首先要具备全面的安全技术知识、良好的安全自我保护意识。对于在学校学生来说，安全也是第一重要的。在学校学生没有从业经验，必须在一定的情境中强化他们的安全意识。 4.实训动员 为强调电气试验工作的严肃性和安全的重要性，要在实训前对学生进行动员，将电气试验工作与医生的诊病工作进行对比，医生给人看病需要责任心、识、技能、经验及不断改进的医疗检测仪器与手段，电气试验人员也同样需要责任心、知识、技能、经验及不断改进的试验仪器与技术。要让学生认识到，电气试验人员的工作失误可能既危及电网及电力设备的安全又危及自身及他人的生命安全，这就是悬在所有电气试验人员头上的“达摩克利斯之剑”，在教学中必须要贯彻始终。 三、电气试验实训的教学组织 电气试验实训教学过程体现了工学结合，是参照四川省电力公司标准化作业流程的要求进行的，目的是确保学生入职后能尽快进入角色。实训教学过程分为试验准备、试验、试验总结和考核这三个阶段，每个阶段按照实训指导书都有具体的要求，学生在实训过程中完成必须的工作任务，教师完成对学生操作技能、工作态度等的考核。 1.试验准备 （1）准备工作安排。在教师的指导下，学生一要现场勘察，掌握现场实际情况；二要做好技术准备，相关技术资料准备齐全，制订试验方案并获得批准。 （2）作业人员要求。学生（现场作业人员）的身体状况、精神状态良好；具备必要的电气知识，基本掌握本专业作业技能及《电业安全工作规程》的相关知识；教师必须具备电气试验实训指导资格。 （3）仪器仪表和工具点检。学生按照指导书的要求逐项核查试验用仪器仪表和工具的名称、规格和数量。 （4）危险点分析。教师向学生详细交代试验中可能危及安全的事项：作业场地的特点，如带电、交叉作业、高空等可能带来的危险因素；工作中使用的仪器仪表、设备、工具等可能带来的危害或设备异常；操作程序颠倒、接线错误、操作方法的失误等可能带来的危害或设备异常；学生身体状况不适、思想波动、不安全行为、技术水平能力不足等可能带来的危害或设备异常；其他可能带来危害或造成设备异常的不安全因素。 （5）做好安全措施。教师向学生交代安全措施：接拆试验电源应采取的措施；使用各类工器具的措施，如梯子、电动工具等；特殊工作措施，如高空作业等；专业交叉作业措施，如检修、保护传动等；设备加压应采取的措施，被试设备设围栏、加压前注意监护并大声呼唱等；试验过程中仪器仪表移位、消除故障的措施；试验结束后，接地放电、拆除试验线和短路线的措施；对危险点、相邻带电部位所采取的措施；工作票中规定的安全措施。 （6）试验分工。教师明确每个学生所承担的试验项目，明确每一项试验项目的接线人和仪器操作人。 2.试验 （1）开工。办理工作票，在现场教师以工作许可人身份向学生交代工作票及安全措施，教师又作为工作负责人和学生共同负责检查安全措施；教师交代工作票内容及危险点；学生在工作地点设安全围栏，向外悬挂“止步，高压危险”标示牌，至少每5m一个标示牌。 （2）试验项目和操作标准。教师交代试验项目、方法、接线、安全措施注意事项、试验结果判据和责任人。试验器具应靠近被试电力设备，所有带电部分应互相隔开，面向试验人员并处于视线之内。操作者的活动范围及与带电部分的最小允许距离应满足规定要求。因试验需要断开电气设备接头时，拆前应做好标记，恢复连接后应进行检查。试验接线应清晰明了、正确无误，操作顺序应有条不紊。 （3）竣工。学生关闭试验电源、拆除试验线；清点工具、回收材料、清理工作现场，不留任何物品；教师检查现场恢复情况后，学生撤出试验现场，填写试验记录，办理工作票终结手续。 3.试验总结和考核 （1）学生应根据试验记录，对试验项目、测量数据、被试设备名称和编号、仪器仪表名称、气象条件及试验时间等进行详细记录，作为分析和判断设备状态的依据，对被试电力设备做出整体评价；记录存在问题及处理意见。 （2）教师对学生执行指导书情况进行考核，重点考查学生对安全技术知识的掌握情况和试验技能的掌握程度以及实训过程中表现出来的工作态度、工作能力、团队合作精神等综合素质。学生只要具备了基本的安全技术知识、较为熟练的试验技能和严谨的工作作风，就可以评定为“合格”等级。 四、电气试验实训教学过程中要注意的问题 电气试验是一门实践性很强的技术，因此在实训教学过程中，首先要注重学生试验技能的培养，要求学生熟练地掌握试验方法，正确地使用试验仪器，能对被试电力设备进行正确的试验，还要注意从以下几个方面引导学生逐步提高发现问题、分析问题和解决问题的能力：对试验中的环境条件、被试电力设备外部状况、试验中各种干扰对试验结果的影响进行分析排除；对电力设备除了掌握其原理外，还要对其内部结构、绝缘材料、导电材料、主要部件及其在运行中的工作状况进行了解，关注容易出问题的部件及故障原因，这些故障与哪些试验参数相关，会引起哪些参数发生变化，可以通过哪些试验手段、项目检测出来。 五、结语 综上所述，要将电气试验实训办好，达到培养高素质技能人才的目标，实训室必须设备设施齐备，教师要按照电力企业标准化作业流程组织教学，培养学生的试验操作技能和根据试验结果分析判断被试电力设备状况的能力，并在实训中强化学生的安全意识和严肃认真的工作态度，以确保学生入职后能尽快进入角色。 电气科技论文:电气信息类大学生科技创新实践能力的培养途径分析 【摘要】高级工程技术应用型人才的培养是国家发展的战略核心，针对电气信息类大学生科技创新实践能力的培养，本文通过基础知识学习与综合素质培养并重、加强实践与实验类课程及实训实习类教学环节、引导学生积极参与科技创新实践活动、重视指导教师的积极引导作用几方面做了分析与阐述。 【关键词】科技创新实践能力;培养途径;培养模式 1.研究背景和意义 自主创新是建设创新型国家培养创新型人才的关键， 是我国的发展战略核心。随着社会发展，人才是科技进步、社会发展的决定性因素之一，尤其是具备科技创新实践能力的新型人才。高校作为创新型人才培养的主体场所，对人才素质的培养至关重要，越来越多的高校以培养学生的创新思维、实践动手能力和科研科技创新实践能力作为人才培养目标。大学生的科技创新实践能力与自身因素有关，还收到外界校园学习与锻炼的环境制约，如学校课程体系结构、指导教师的综合能力、学校对学生开展各类活动的关注程度和政策倾斜等。因此结合社会需求，明确大学生具备科技创新实践能力的特性，分析影响大学生科技创新实践能力的因素，探讨如何培养大学生的科技创新实践能力具有十分重要的意义。 电气信息类大学生具有自己的学科特点和专业特点，对于他们的科技创新实践能力的培养有几方面途径，如注重基础知识学习与综合素质培养同时进行;课程体系建设方面注重实践与实验类课程及实训实习类教学环节的设置;鼓励学生广泛参与专业相关的如大学生电子竞赛类的活动等。本文即对如何培养电气信息类大学生科技创新实践能力的培养途径做了分析与阐述。 2.基础知识学习与综合素质培养并重 以培养具有科技创新实践能力的高级工程技术应用型人才为培养目标，制订了新的人才培养方案。在基础知识学习与综合素质培养并重的科技创新实践能力人才培养指导思想的基础上， 根据不同专业发展和社会需求特点， 制订了学科交叉、凸显应用性特质的课程体系，形成了各具特色的创新性人才培养方案。其中理论课程（包括实验）与实践教学环节（包括创新与素质拓展教育）的学时比例保证在3：1左右，保证理论基础知识学习的同时，在课内的实验实践课程上让学生的综合素质得到锻炼。 基础知识学习与综合素质培养并重大学生正处于身心、学识不断发展的阶段，在外界环境和自身因素的作用下，他们表现出主动性、实践性、协作性、发展性的特点。大学生科技创新实践能力要关注他们专业知识的学习，更要关注对他们综合知识、思想品德方面的培养。加强学习深度、拓宽学习的宽度，扩充知识储备，鼓励学生多参与社团活动与社会实践，敢于怀疑、敢于质疑，勇于向权威挑战。培养敏捷的思维理性的判断力、楚初的毅力以及强烈的好奇心。使其具备丰富广博的基础知识和全面发展的综合素质。 3.加强实践与实验类课程及实训实习类教学环节 以工程应用为主线， 按知识模块构建课程群体系， 强化学科的系统性和完整性。课程体系分为六大模块，分别为公共课、基础课、专业基础课、专业课、实践教学环节和创新与素质拓展教育。理论课分为必修和选修部分，实践教学环节包括课程设计及实习实训，如电气工艺实习、专业实习、毕业实习、单片机课程设计、传感器技术课程设计等;实践教学内容以理论学习和应用为目的，引导学生在实践教学环节中边学边做。开设大型综合性、设计型实验课， 培养学生的知识运用能力、动手能力、独立分析问题解决问题的能力，激发学生内在的科技创新实践能力。 建设设备先进，功能完善，特色明显的电气类实验教学中心，建立校内外实习实训基地，为学生基本技能训练和具有科技创新实践能力的人才培养提供实践教学平台。加强学生综合素质培养的同时提升教师的实践教学能力。 4.引导学生积极参与科技创新实践活动 各电气类科技创新实践活动，如大学生电子设计竞赛、大学生创业创新素质训练项目等，引导学生积极参与其中，对科技创新实践能力也有极大的促进作用，可以培养学生的创新思维，激发学生的创新动机，提高学生的创新技能。同时促进对于处理人际关系的能力的培养、良好的团队协作精神的培养，并在活动过程中获得充分的自我肯定与自信心。 组织学生参与科研项目与活动，鼓励积极参加课题设计与研究，把科研成果引入本科教学，使学生接触本学科的科研前沿。引导学生进行科技作品设计、撰写学术论文、数学建模，选择经验丰富的教师作为指导，组织学生参与创新设计与制造等为主要内容的课外科技创新活动。 5.重视指导教师的积极引导作用 在对学生科技创新实践能力的培养过程中，指导教师具有不可忽视的引导性作用，尤其是在学生创新人格、创新技能的培养方面。学生在活动中个人表现出的新意识、个性与特质，指导教师要给与及时关注，并予以肯定与鼓励，正确引导其发展，对其创新人格的培养和创新技能的提升起直接作用，从而使学生逐步具备创新意识和独立解决问题的能力。指导教师的有效指导能提高大学生的科技创新实践能力。指导教师的自身素质对大学生的科技创新实践能力提高起积极的引导作用。 指导教师应加强具自身素质的提高，使自己具有较高的学术水平;在科技创新实践活动中应鼓励学生有批判质疑精神;在活动中与学生经常互动，将学生的主动性与积极性充分调动起来，发掘学生的创造性思考能力。使学生可以运用所掌握的知识创造型的解决新问题。 6.总结 大学生的科技创新实践能力对其自身发展起到至关重要的作用，包含科学研究能力、专业实践能力、创新创业能力等方面。科技创新实践能力的培养是一个复杂的系统工程，尤其是电气信息类学生，从人才培养模式到课程体系建设，各个环节都必不可少，要不断探索电气信息类高级工程技术应用型人才培养方式中的普遍规律，不断提高学生的科技创新实践能力。 电气科技论文:施耐德电气Galaxy VX 自带多项“黑科技” 日前，施耐德电气IT业务部举办了“遇见璀璨V星”厦门工厂客户体验日暨Galaxy VX新品会。本次活动的一个重要内容是与中国用户分享Galaxy VM落地厦门工厂后的本地化成果，同时在用户的见证下Galaxy VX。 Galaxy V系列是施耐德电气2014年推出的一个高端UPS品牌，包含有多科技创新成果。此番推出的Galaxy VX是该系列的第二款产品，是一款主要面向大型、超大型数据中心的大功率UPS。 Galaxy VX是一款超高能效、高可靠、可扩展的三相不间断电源，系统扩展采用250kW功率的柜体扩容系统，在初始安装完成后可通过添加机柜来实现负载增容或提高冗余度，适用于Colo托管型数据中心，工业、半导体、金融及工业制造以及医疗行业的大型及超大型数据中心用户。 这款被视为新一代UPS代表的Galaxy VX具有超高能源效率、模块化、可扩展等特点，可为执行关键任务的业务系统提供有效可靠的三相电源保护，以避免核心业务系统发生故障停机和数据丢失。 而Galaxy VX之所以具有这么多的优势，原因在于其集中了众多UPS的前沿技术，比如，施耐德电气创新的四电平逆变专利技术、自如切换的三种运行模式（双变换、ECO模式和E变换）、冗余模块化设计以及兼容锂电池在内的多样化储能选择。 在这些创新技术中以四电平技术和E变换运行模式尤为优秀，其中的四电平是施耐德电气的专利技术，而E变换模式则是施耐德电气迄今为止专门为UPS申请注册的三个商标之一。 电气科技论文:电气信息类大学生科技创新能力培养的研究探索 摘要：为适应激烈竞争、富有创新的时代要求，高校应加强大学生的科技创新能力特别是创新精神的培养。本文基于电气信息类大学生科技创新能力培养的本质特点，对大学生科技创新能力培养的途径和方法、条件和保障等方面进行了研究探索，对高校能够起到一定的借鉴和指导作用。 关键词：电气信息类；科技创新；大学生；能力培养 随着信息化时代的快速发展和全球经济一体化的到来，国民经济的各个行业已经被电气信息类技术所渗透，因此社会生活的各个方面对电气信息类人才的要求也越来越高。在国家倡导的“创新驱动发展”的战略要求下，高校应紧跟时代的步伐，高度重视电气信息类创新人才的培养，特别是具有科技创新精神和创新能力人才的培养。本文根据电气信息类专业的特点以及该行业对科技创新能力的特殊要求，结合河南城建学院应用型人才培养的思路，探索如何加强大学生科技创新能力的培养，突破原有课程的界限，对教学体系进行整体优化，重点在培养学生的创新意识、启发创新思维、培养科技创新能力。 一、大学生科技创新能力的含义及本质 在科技迅速发展的今天，一个优秀的大学生须具有创新能力，特别是科技创新能力。而电气信息类大学生在思维方式和专业知识上，以及在将来所从事的科研或设计等工作上，都和科学信息技术保持着密切的联系。大学生的科技创新能力培养的内容包括对大学生基本素质的培养，即大学生在面临艰巨问题时，能够有恒心、有毅力，在面对具体科研和设计问题时，能具有一定的想象力、思维力和洞察力，并且要培养大学生的志向和兴趣。因此，大学生的科技创新能力指大学生在科学思想和技术思维指导下，能够运用科学信息的先进理论和方法，在创造性发明领域进行开拓创新，从而取得新的科技成果的能力。其本质是创造性思维能力，在面对任何问题时，并且在发现问题和解决问题的过程中，能够表现出科技创新能力人才的基本素质及基本特征。 二、电气信息类大学生科技创新能力培养的途径和方法 （一）改革和优化当前教学模式 对于课堂教学，应充分发挥学生的主观能动性，教学方法实现由“注入式”向“启发式”、由“教师主宰”向“学生主导”、由“重结论”向“重过程”转变，营造创新型课堂。对于教学手段，实现多媒体与板书的有机结合，并且要求教师能够熟练运用计算机软件来设计课程和教学。对于教学管理，注重发展个性教育，强调因材施教，为培养大学生各方面的发展提供良好的环境和空间。 （二）建立相关创新型课程体系 以培养电气信息类大学生的设计能力为主线，优化相关课程的设置。大学生在大一大二的课程学习中具备专业基础课程的相关理论，这些理论虽各有侧重，又相互配合。在大三大四的课程体系中，加强综合知识的学习力度，将相关理论应用到工程实践中去，建立创新型课程体系。对实践和应用性较强的课程进行课程改革，诸如：FPGA和CAD等课程，可以进行相应改革，变传统授课为师生交流性探讨和实用性、应用性授课，变理论说教为实践应用，发挥学生个性品质中的协作特征，最大程度的激发他们的创新潜能。 （三）开展各类大学生科技创新竞赛活动 为了对课堂教学进行延伸和拓展，可以举行各类科技创新竞赛活动，从而激发学生的创新兴趣和创造潜能，并为培养大学生团队协作意识提供有效的途径。大学生在科技创新活动中，充分利用所学专业知识，加强与其他同学的沟通和交流，并能使所学的知识视野进一步开阔，知识结构更加完善，最终提升学生的就业综合竞争力。例如鼓励学生积极参加全国大学生电子设计大赛、“西门子杯”工业自动化竞赛、GE大赛、飞思卡尔智能汽车设计竞赛、“亚龙牌”智能建筑设计竞赛、“互联网+”竞赛等，并取得了优异的成绩。通过参与这些竞赛，学生能认知本专业相关知识，更好地将专业知识应用于实践，培养了学生的团队协作能力及科技创新能力。 （四）建设科技创新实验室 创新来源于实践，而科技创新实验室搭建了一个大学生走向实践的平台。科技创新实验室的建设，除了兼顾各专业的课程设计与毕业设计等本科日常教学外，最主要的是提高大学生的工程实践、创新意识和科技创新能力，即促进大学生课外科技活动和学科竞赛活动的健康持续发展，同时还可以为教师的科研工作提供实验服务平台。 河南城建学院电气与信息工程学院建设有实训创新实验室、全国电子设计大赛创新设计实验室、电路制版实验室、飞思卡尔智能汽车设计实验室、与美国通用公司GE联合建立的智能化自动化控制实验室等，以培养国家和地方经济建设所需要的电气信息类应用型人才打下良好基础。同时创新实验室对学生开放力度进一步加大，制定相关制度，鼓励学生进入实验室，并且合理引导，培养学生实践兴趣，提高实验室利用率。实验室为低年级学生精心设计一定的验证性和综合性实验项目，为高年级或实践应用能力强的学生设计创新设计性实验，积极发挥实验室在学生科技创新能力培养中的作用。 （五）探索产教融合人才培养新模式 牢固树立党的十八届五中全会确立的“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，积极探索产教融合、协同育人的人才培养新模式，加快电气信息类大学生科技创新应用型人才培养。院系与地方企事业单位联合建立多个大学生实践基地，与多家单位签订了校企合作协议。学校积极融入区域经济社会发展，更好地与当地创新要素资源对接，引领区域经济的新产业、新业态发展，形成创新人才培养和技术创新的新格局。 三、培养大学生科技创新能力的条件与保障 （一）建立健全组织管理机构 学校设立了科技创新能力培养领导小组和学术指导小组，领导小组由教务处、科研处、财务处、学生处、共青团以及各院系等相关部门的负责人组成，领导小组制定相应的政策措施，加大科技创新能力培养资金的投入，加强创新基地的建设，营造良好的科技创新文化氛围，推广应用科技创新项目，并对各院系提交的问题进行分析和解决。学术指导小组由学校各方面的专家、社会上的有关专家和企业专家组成，其职能包括对学生的科技创新项目审核评定、对受资助的创新项目进行监督和指导、制定相关政策、对校级科技创新竞赛进行评审及技术指导。 参照学校的组织管理机构，院系也设立相应的活动领导小组和学术指导小组，并充分发挥院系学生会的自我管理，学生社团的自我服务，科技创新团队的自我培养教育等功能，从而充分调动大学生群体参与科技创新的积极性。 （二）健全科技创新活动的奖励机制 为了培养高素质的科技创新人才，提高学生创新能力，增强学生创新意识，学校下发相关文件，对参加各种科技创新活动并取得名次的学生给予物质和精神奖励。同时将科技创新成果与学分挂钩，如学生参加飞思卡尔智能汽车设计竞赛、全国电子大学生设计大赛等，可根据竞赛获奖级别取得一定的学分。再者建立对指导老师的奖励制度，如设立优秀指导教师奖、对教师指导学生参与科技竞赛给予计算工作量等方面的制度。 （三）加强科技创新指导教师队伍的建设 科技创新能力培养中，指导教师至关重要。教师不仅要传道、授业、解惑，更应该培养学生的创新精神、启发学生的创新思维。教师须有科技创新意识，进行科学研究，才能站在新的高度去构思培养人才的新途径。教师要不断更新知识结构、具有获取新知识的敏感性和求知欲，大胆地吸取新概念、新知识、新技术。同时加大“双师型”人才建设力度，鼓励并督促教师深入一线学习，丰富其工程实践素养，更好的服务学生，为培养创新型人才打下坚实的基础。 四、结论 培养更多科技创新能力强的电气信息类人才，是社会发展的必然需要，是高校教育工作者义不容辞的责任。高校需抓住机遇，迎接挑战，把培养科技创新能力强的大学生与社会进步和经济发展紧密联系，为各行各业源源不断输送人才，以满足知识经济的挑战，实现科教兴国。 电气科技论文:家园电气公司科技创新潜力巨大 摘要：家园电气公司采用索洛增长速度方程这一数学模型，分别计算了先后两个时期的科技进步率，准确测定了科技进步在企业发展中的巨大作用。 关键词：科技创新，增长速度方程，科技进步率，产出弹性。 一、科技进步在家园电气公司发展中的巨大作用 家园电气公司创办于20世纪80年代，开始几年是探索阶段，90年代是粗放型发展，2000年总产值达到4000万元，比1990年320万元增长11.5倍，平均每年递增28.73%；进入21世纪，努力实行科技创新，逐步实现集约型发展，到2011年总产值达到20.88亿元，比2000年增长51。2倍，平均每年递增43。27%，这11年高速发展的主要因素是科技创新。 应用美国经济学家索洛创立的增长速度方程，分别计算上述两个时期的科技进步率，即科技进步对总产值增长率的贡献，就可充分论证科技创新在企业发展中的作用。索洛创立的增长速度方程为：y=a+ ak+bl 式中：y 为产出增长率； a 为科技进步率； k 为资金增长率； l 为劳力增长率； a为资金的产出弹性； b为劳力的产出弹性； ak为资金投入增长对产出增长率的贡献； l为劳力投入增长对产出增长率的贡献。 增长速度方程中的增长率，均系平均增长速度。科技进步率，是产出增长率扣除生产要素（资金、劳力）增长对产出增长率的贡献后的余量。科技进步率的计算，可对索洛增长速度方程移项，得到科技进步率方程，即：a= y- ak-b l 家园电气公司总产值、资金、劳力资料见表1 总产值增加绝对值：2000年比1990年增加绝对值=4000 320=3680万元； 2011年比2000年增加绝对值=208800 4000=204800万元。表1中年均递增率是几何平均数。 以上分析表明，家园电气公司进入21世纪以来，总产值高速增长，有资金和劳力投入增长的贡献，但主要是科技进步的贡献，1991年至2000年总产值年均递增28.73%，其中，科技进步率为10.76%，占产出增长率的37.45%；2001年至2011年总产值年均递增43.27%，其中，科技进步率为22.67%，占产出增长率的52.39 %，仅此增加总产值超过10亿元。 二、家园电气公司的科技创新 家园电气公司的科技创新是广泛的、深刻的。主要有以下几个方面： 1、大力创新技术，保证产品质量，不断提升市场竞争力。厂房、设备、工艺、技术力争全国一流，为客户服务追求卓越。因此，市场不断扩大，从湖北到北京，从北京到天津、上海、重庆，然后扩展到许多个省。 2、不断开发新产品，适应各类用户需要。上世纪末主要生产二十多种高低压配电设备，随着市场扩大，用户增多，技术的进步，新产品不断被开发出来，现在已达到五十多个品种。 3、体制创新。实行统一领导、分级负责、自主经营、自负盈亏的管理体制，最大限度的发挥各级、各部门，以及每一位员工的积极性。 4、企业文化创新。公司创造了帮就业、帮创业、帮立业，温暖和谐，昂扬向上，追求卓越，奉献社会的企业文化，使公司具有凝聚力和旺盛的生机活力。 科技创新是永无止境的，家园电气公司的广大员工，正满怀信心地在集约型发展道路上飞奔，继续提高科技进步率，努力走向全国，走向世界。 电气科技论文:地方高校电气电子信息类学生科技创新能力培养探析 摘要：近几年来国家对大学生的工程和创新能力培养高度重视，其宗旨就是提高大学生的工程和创新能力。根据地方高校电气电子信息类学生科技创新能力特点，通过科技竞赛从培养大学生科技创新能力主要内容、培养大学生科技创新能力途径与方法、培养大学生科技创新能力条件与保障3个方面进行研究，对大学生创新能力培养做了初步探索和实践，对地方高校能够起到一定的指导和借鉴作用。 关键词：科技创新；大学生；指导教师；能力培养 一、导语 近十多年来，我国高等教育获得了迅速发展，高等教育毛入学率已达到27%，但学生适应社会和就业创新能力不强。为了培养大学生科技创新和就业能力，教育部十二五规划教育纲要第七章提出高等教育（十九）提高人才培养质量，全面实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”。创造力是体现科技创新能力的根本标志，正如哈佛大学校长陆登庭所说：“一个人是否具有创造力，是一流人才与三流人才的主要区别”。许多学者在研究中发现，科技创新能力与个性有密切关系，追踪调查发现：有科技创新能力与无科技创新能力之间的差异主要不在于能力，而在于个性特点的不同（如是否勤奋、刻苦、有恒心、有毅力等）。他们认为，组成科技创新能力的因素应包括这样两部分：智能因素和非智能因素。智能因素主要指观察力、记忆力、想象力、思维力等；非智能因素主要指志向、兴趣、意志等。我们认为科技创新能力人才除应该具备一般人才的特征外，还应具有强烈的创新意识、创新精神和创新能力，也就是要具备创新素质的人才。[1] 本研究主要从佳木斯大学信息学院电气及自动化、电子信息及通信、计算机科学与技术等专业入手，总结几年来培养学生科技创新能力经验。 二、大学生培养科技创新能力培养的主要内容 1.培养大学生勤奋、刻苦、有恒心、有毅力的精神 勤奋、刻苦、有恒心、有毅力是科技创新能力人才的基本素质，也是成功人士的的基本素质，这是放之四海而皆准的道理。如何培养大学生勤奋、刻苦、有恒心、有毅力精神是大学教师面临的艰巨问题，宏观的道理基本差不多，但是微观上大学生各个个体不同、各个学校的条件情况不同，方法和措施必须具有针对性。 2.培养大学生观察力、记忆力、想象力、思维力 观察力、记忆力、想象力、思维力等是科技创新能力人才的基本特征，观察力是洞察事物的规律，非凡的记忆力可以记录大量信息，对于后续关键的信息梳理和取舍至关重要，想象力、思维力是科技创新和创造力的源泉。 3.培养大学生志向、兴趣、意志 做任何事情必须有目标，没有目标就没有方向，没有方向就没有成功可能，所谓目标和方向对大学生来说就是志向，大学生的兴趣至关重要，当今大学生大部分是独生子女，条件比较好，往往以自我为主，自己对什么感兴趣就愿意去做，不感兴趣往往是敷衍了事。教师应充分认识到这一点，培养大学生的兴趣和意志。 三、大学生科技创新能力培养的途径与方法 1.构建科技创新环境和氛围 为了确立大学生的志向和目标，营造科技创新环境和氛围，学校从2008年开始开展科技创新能力培养。在此之前只有电气自动化开放实验室、电子协会、ACM小组等，电气自动化开放实验室由电气工程系主办，电子协会由电子信息系主办，ACM小组由计算机科学与技术系负责，只是完成一些基本的培训。2008年开始学院把以上科技创新组织统一为信息电子技术学院科技创新基地，由相关院长书记亲自抓这项工作，明确各自工作，具体落实场地、仪器、器件、经费等。 为了吸引更多的学生积极参加科技创新活动，学校布置科技作品展区和展版，展出获奖作品和获奖证书（彩色复印件），展示科技创新优秀学生事迹。每年学校召开科技创新活动表彰奖励大会，表彰奖励在科技创新活动中做出突出贡献的师生，学生参加科技创新活动非常踊跃，仅以参加大学生电子设计竞赛为例，学院2008年3个队参加，2009年6个队参加，2010年12个队参加，2011年16个队参加，2012年18个队参加，2013年21个队参加，获奖队数也逐年增加。 2.根据不同专业的学生确定不同科技创新培养方向 学院目前有计算机科学与技术、生物医学工程、通信工程、电子信息、自动化、电气工程及自动化等6个本科专业，根据专业特点，计算机科学与技术专业学生的科技创新以程序设计为主要方向，参加ACM国际大学生和“蓝桥杯”程序设计竞赛，其他5个专业以电气电子电路和自动控制设计为主要方向，参加大学生电子设计竞赛。其中生物医学工程、通信工程、电子信息专业的学生在通信和信号电子电路方面进一步加强，自动化、电气工程及自动化专业的在运动自动控制设计方面进一步加强。 采用案例教学法培养大学生的勤奋、刻苦、恒心、毅力，把优秀毕业生请回来作报告，讲述他们的成功经历。让大学生参加老师的科技项目，培养观察力、记忆力、想象力、思维力等能力。 3.根据不同层次的学生采取不同科技创新培养方式 参加科技创新的学生基础知识和能力水平参差不齐，针对这种情况采取初级、中级、高级三级培养方式，即：对于低年级的学生和初学者进行元器件的认识和电路板设计与制作初级培训，同时进行兴趣培养；对于有一定基础的学生进行单元电路设计中级培训，同时进行C语言程序设计、嵌入式系统的设计等培训和训练；对于基础好能力强的学生主要进行竞赛高级培训。竞赛对科技创新能力培养意义重大，竞赛是一个增长知识、交流信息的过程，是全面展示学生勇气、雄心、才能、智慧、风度和口才的最佳时机之一，是向小组成员和有关专家学习、请求指导的好机会，是学习、锻炼辩论艺术的一次良机。 四、培养大学生科技创新能力的条件与保障 1.设立科技创新活动领导小组 学校主管学生工作副书记担任组长，学校主管教学、科研工作的副校长任副组长，成员包括团委、学生处、研究生处、科技处、教务处、学生就业指导处、财务处及各学院（系）主要负责人。领导小组定期召开会议，制定或审定主要制度，通过年度工作要点，决定重要事项及年度预决算，监督资金使用，并对学院（系）提交的相关问题进行协调和裁决。成立由主管教学、科研工作的副校长任组长的专家指导委员会。专家指导委员会为学生科技创新项目评定审核及技术监督的最高机构，对学生科技创新项目进行评定审核，对受资助的项目进行指导和监督，定期召开学生科技创新项目评审会议，指导制定相关政策，负责校级科技竞赛的评审及技术指导工作。[2] 2.建立健全科技创新活动的奖励机制 为培养高素质创新人才，增强学生创新意识，提高学生创新能力，下发《佳大校发[2010]8号》文件至各个单位，经学校选拔参加省赛区竞赛获一、二、三等奖者，分别奖励1500元、1000元、500元；参加全国决赛获一、二、三等奖分别奖励学生3000元、2500元、2000元；指导教师按照学生的奖励办法同等金额奖励。校级学生科技创新竞赛一、二、三等奖分别奖励500元、300元、200元及证书；指导教师一、二、三等奖分别奖励300元、200元、100元及证书。学院科技创新活动90%以上是以作品形式完成的，也就是实物，这就要求必须有经费支持才能完成。按照学校文件可以申请项目资助经费：一般项目在500元至1000元，重点项目在1000元至5000元。学院领导从校长基金、教务处、团委、科技处等多方筹集经费，大力支持学院科技创新活动。[3] 3.参加科技创新活动师生享有优惠政策 针对教育部的《关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知》，佳大下发校发[2012]21号文件，教职员工指导学生科技创新创业活动可以增加教学学分，可以申请学生科技创新采用活动项目，按学校教科研项目对待，指导学生获奖者，同等情况下在评优、职称晋升等方面给予倾斜。学生在科技创新创业活动获奖的可以减免相应的学分，获奖科技创新创业活动作品可以作为毕业设计，以优秀成绩记入，同等情况下在评优、竞聘学生干部、入党等方面给予优先。 4.科技创新指导教师队伍的建设 科技创新离不开指导教师和学生，指导教师至关重要，指导教师必须有高尚的思想觉悟和过硬的业务素质。指导教师平时付出很多时间进行科技创新活动，学校给予的一点点补助和付出的劳动相差甚远，心里极度不平衡，这就要求必须有高尚的思想觉悟；指导学生科技创新要求指导教师真才实学，才能胜任学生科技创新指导工作。可以聘请科技创新校外辅导教师，把责任心强、有一技之长、愿意为学生科技创新活动做贡献的校外人员吸收为校外辅导教师，学院颁发科技创新校外辅导教师聘书。[4] 五、结语 我国经过10多年的教育改革和发展，尤其是“211”工程和“985”工程的建设，高等学校建设已经初具规模[5]，同时也发现了一些问题，特别是工程和创新能力培养方面，教育部专门下发多个文件，可见其重视程度。经过实践表明科技创新能力可以提高就业率和就业质量[4]，为学生以后的职业规划打下良好的基础。全国既不是国家重点投资又不是经济发达和省会以下城市的地方高校有200多所，也肩负培养国家人才责任，但是师资、生源、地理位置相对比较弱，在这种情况下进行创新能力培养面临许多困难，我们做了初步探索和实践，希望有一定的指导和借鉴作用。 电气科技论文:公司评级:置信电气、丹邦科技、怡亚通 置信电气：发展空间拓宽 宏源证券预测数据 与重庆市巴南区政府签订协议。5月16日，公司与重庆市巴南区政府签订战略合作框架协议，公司将为巴南区企业提供耗能数据采集、用能监测（控制）、节能评估、节能项目改造等服务。该项目是公司新发展的节能业务的首单，推断此次签订的框架协议后续将陆续进入具体项目签约阶段。 从制造厂商向节能领域拓展。5月14日公司已将经营范围增加了节能业务，包括了节能工程的咨询、设计、承包、实施和维护；节能工程的合同能源管理及金融支持服务；节能环保成套设备及产品的设计、生产、销售、安装和维护，同时成立了节能事业部。由此，公司发展的天花板就由变压器等设备的市场容量扩容至广阔的节能行业，成为公司新的战略定位。 或成国网电科院节能业务平台。节能产品及服务业务在国网电科院已经进行了一段时间的培育，由于公司此前主营非晶合金变压器属于节能产品的一种，此次业务领域的拓宽合乎发展逻辑。公司或将成为国网电科院乃至国网的节能业务的平台，并有望获得大股东在人才、技术及资金等方面的支持，将该业务迅速做大，提供未来重要的增长点。 操作策略：二级市场上，该股经过较长时间的底部调整后，向上猛攻，上涨非常强势。 丹邦科技：积极向膜材料进军 平安证券预测数据 国内软板行业龙头企业。公司是全球少数拥有完整产业链布局的厂商，技术积累深厚，毛利率常年维持在50%以上的水平。其主要产品FPC、COF等涉及电子产业链各主要环节，下游应用范围广泛。 募投产能即将释放。公司在东莞松山湖已投资4.97亿元建设柔性封装基板及COF产品项目。公司募投项目需要环评认证，由于审批进度的原因迟迟不能落地，影响了公司产能的释放。公司过往业绩的低增速有客观条件的限制，不是公司真实竞争力的体现。公司年报中预计6月份松山湖项目将投产，未来随着募投项目的达产实施，公司业绩有望迎来拐点。 FPC行业将受益于智能终端高增长。由于新一代智能终端讲求轻薄、印刷电路板设计讲究空间效率，同时又加入触控、镜头等多种功能，因此单机软板的需求不断提升，FPC为PCB产业中移动智能终端的最大受益者。 单机软板使用量及产值都将大幅提升。软板的特性就是轻薄、可挠曲，可根据空间大小及形状进行立体配线，而这些特性是符合科技产业发展大趋势的。根据IEK的数据，12年全球软板行业产值达到68亿美元，同比增长5.9%，预计13、14年将保持6个点以上的行业增速。 操作策略：二级市场上，该股走势强劲，后市经过调整有望再次上涨。 怡亚通：多头均线上攻 兴业证券预测数据 公司实现扁平化管理。公司对外投资设立13家省级公司，投资总额1.9亿元。由于380平台业务量不断增长，垂直化管理对运营效率的提升弊大于利，省级公司的设立目的是搭建深度供应链管理的省级平台，具备投融资管理及平台管理职能，兼具业务运作管理职能，实现深度公司对下级子公司的扁平化管理，为开展企业咨询服务提供便利和寻找到更多的投资机会。 当地经销商加入公司体系。除设立13家省级公司外，重庆、四川、广西省级公司还投资设立三家项目公司。项目公司与当地经营多年、渠道成熟的经销商合资能快速实现业务增长，而后者能够借助深度公司的资金、系统管理及人才优势，对经销品牌和渠道进行整合，增加对上下游话语权，并拓宽现有品牌品类，规范操作，降低经销成本，提高收益水平，达到互利共赢。 深度供应链逐渐规模化。380平台设立省级公司意味着业务已成规模，未来随着各省级公司运营效率的提升，380平台的盈利增长值得期待。而扩张过程中与原有成熟经销商深度合作的模式，保证了公司成长的动力强劲，预计此类模式未来将逐步铺开，公司成长的可持续性得到一定保证。 操作策略：二级市场上，该股呈多头均线排列的形态，投资者可积极关注。 正泰电器：前进中进行蜕变 东方证券预测数据 公司收入基本持平。一季度公司收入20.7亿元，基本持平，主要是因为经济弱复苏，下游需求启动较慢。其次，公司去年底适当调低价格，对收入增长也有影响，第三，年底厂房的搬迁对公司一季度的生产也造成一定影响。 一季度综合毛利率提升1.5%。一季度，公司的综合毛利率为29.18%，同比提升1.5%，环比下降4.08%。公司2012年的综合毛利率为29.94%。公司一季度毛利率同比提升主要来自于产品结构的调整，产品工艺的优化调整。第二个是因为去年四季度毛利率过高。 销售和管理费用率基本维持稳定。一季度公司销售费用1.11亿元，同比增长3%，销售费用率为5.37%，同比持平。管理费用1.68亿元，同比下降2%，管理费用率为8.12%，同比基本持平。财务费用为-1137万元，而去年同期为-2614万元，由于去年的几个并购，今年公司剩余资金有所减少，财务利息收入将有所减少。 研发投入上国内外并举。公司和上海电器科学研究所合资成立了电科电器有限公司，投入研发资金3.9亿元。另外，公司加强对试制中心和模拟中心的投资，并在北美设立了三个研究室。这有助于公司提升研发水平和产品质量，占领高端市场，向国际一流竞争对手靠拢。 操作策略：二级市场上，该股经过一段时间的横盘震荡后，开始缓步上攻，投资者可择机介入。 数码视讯：新型业务有望突破 中信证券预测数据 立足广电领域，布局五大业务。公司是中国最大的数字电视软件及系统提供商，产品已进入全国34个省级网络，200多个地市级网络。高科技是公司支柱板块，目前包括：硬件业务群（EMR/IPQAM/VOD/云转码），软件业务群（CA/中间件/OTT/智能终端），宽带网改业务群（CC/EPON/超光网），金融业务群（第3方支付/移动支付/电视支付）。同时公司近期开始涉足影视剧作产业。公司立足于广电领域，基本形成五大业务群的业务结构。 海外有望带来新增市场空间。公司的传统业务CA卡，跟随着国家模拟转数字的进程稳步的增长。在公司收入的占比多年维持50%左右，今明两年CA的市场主要来源于中部地区县级城市，西部地区的改造。公司积极布局海外市场，今年在印度市场有望获得新的突破。公司的另一项传统业务前端设备在国内市场份额在30%左右，处于领先位置。 新业务未来发展潜力巨大。当前公司超光网利用行业先发优势地位，面对新的巨大市场空间，产品率先推出，在开局阶段占据了绝对的市场领导地位。目前公司已经和多个省份签订了合作协议，预计今年超光网能对公司贡献的收入约在千万级别。 操作策略：二级市场上，该股自筑底反弹以来，保持良好的上涨态势，成交量显著放大。 新安股份：步入调整期 申银万国预测数据 草甘膦价格上涨，有机硅销量提升。2012年公司营业收入为61.11亿元，同比增长25.9%，公司两大主导产品的营业收入同比均有较大幅度提升，其中农药产品收入为28.32亿元，同比增长32.2%；有机硅产品收入为26.65亿元，同比增长15.1%。 盈利增量主要由草甘膦贡献。2012年公司整体毛利率上升3.52个百分点至13. 4%，其中农药产品毛利率上升9.53个百分点至12.0%，主要是因为草甘膦价格同比大幅上升。公司有机硅业务因行业景气低迷，毛利率略有下滑，因此虽然收入有所增长，但对于盈利增长贡献不多。由于公司2012年期间费用率总体稳定，因此其盈利增量主要来自于草甘膦。尤其是去年4季度以来，伴随草甘膦价格的大幅上涨，公司经营情况进一步向好，4季度综合毛利率攀升至19.3%，为近年来较好水平。 行业未来的发展空间广阔。受益于海外需求旺盛，以及国内农药市场因环保力度加大导致供应端收紧，公司草甘膦业务有望保持较高景气；有机硅行业处于低位整固阶段，但上游原料的低价有利于下游制品对于其他材料的替代，行业未来的发展空间较为广阔，公司的全产业链优势有望得到发挥。 操作策略：二级市场上，该股经过一段时间的上涨，开始冲高回落，但仍具有波段操作机会。 电气科技论文:应用科技大学信息电气类专业本科生能力培养探讨 摘要：以应用科技大学中信息电气类专业的本科生为例，从鼓励学生参与实际工程实践项目、加大企业在人才培养改革方案中的参与度、鼓励教师下企业和建立完善的学生实践考评机制等四个方面，探索如何建设以提高学生的工程实践能力为主线的人才培养方案改革，通过工程实践能力培养，促进学生知识的学习和素质的提升，使之成长为既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才。 关键词：应用科技大学；本科；工程实践；能力培养 教育部“应用科技大学改革试点战略研究”项目于2013年1月底启动，旨在探索构建我国应用型高等教育体系，促进地方本科高校转型发展。共有来自13个省市自治区的30余所高校参与该项目研究。山东交通学院（以下简称“我校”）作为其中的试点单位，将在教学和管理等各个方面进行大范围深入探索和改革。其中，在学生培养方面，如何建设以提高学生的工程实践能力为主线的人才培养方案改革，通过工程实践能力培养，促进学生知识的学习和素质的提升，使之成长为既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才就至关重要。目前在欧美大专院校实施的CDIO培养模式，以及我国的卓越工程师培养模式等等，都是依托于项目以起到培养学生工程能力的目的，这些以能力培养为主线，带动知识的学习和素质提高的培养模式，对我校在人才培养模式改革方面起到一定的借鉴作用。 一、我校本科生工程实践能力培养模式现状 金赛（Mc.Kinsey）全球研究所发表的一份调查报告表明，中国学生的实践能力差，创新能力弱，其中有确切数据提到，在2005年，大约60万毕业学生中只有不到百分之十的工程技术人员才适合在国际化公司工作，原因是：中国的教育偏于理论，学生几乎没有工程项目的实际训练，而欧美的学生则通过具体的工程项目，以团队合作的方式解决实际问题。[1] 对于山东交通学院来说，学校主要培养在交通行业生产一线从事工程技术和技术管理的应用型人才，对于信息科学与电气工程学院来说，其培养的学生主要强调其要具备较强的工程实践能力和动手能力。而且，从个人的发展来说，学生工程实践能力的提高是其在步入工作岗位后能够持续提升的关键。 目前我校在本科教育方面依然采用传统的教育模式，通过课程讲授为主，配合实验教学和课程设计，然后参加期末考试，这样经过几年的知识积累，在临毕业前到相关企业实习，或者有的学生就在校内实习，然后通过毕业设计来锻炼提升其综合应用知识的能力。这种传统教育模式将理论教学与实践分阶段分割开来，其弊端就在于学生在进行理论学习时，以通过考试为最终目标，在实习时有针对性对一些实践所需的必要知识进行恶补，使得理论与实践之间产生脱节，不能起到良好的能力培养效果。这就使得大学生在就业时，适应期过长，实际动手实践能力偏弱。 二、CDIO及卓越工程师介绍 CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。[2] 教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），旨在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各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“卓越计划”具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[3] 三、应用科技大学大学生工程实践能力培养改革探讨 通过将CDIO和卓越工程师教育培养计划中的成功和有效地经验吸取进来，结合信息科学与电气工程学院信息电气类专业和行业的特点，有针对性制定出以工程实践能力培养为主线的人才培养方案，才能更好地为社会和地方经济发展服务。通过探索和借鉴，可采取以下措施提高学院信息电气类专业大学生的工程实践能力。 1.以大赛为引，以项目为本，鼓励学生参与实际工程实践项目 CDIO培养模式以及卓越工程师都是依托于项目以起到培养学生工程能力的目的，各类学生科技立项和大赛在提高学生工程能力和知识的掌握方面有异曲同工之处。而且，学生科技项目和各类学生科技竞赛具有时间短、复杂度低、易组织和见效快等特点。通过以大赛为引，鼓励学生参与到各类学生科技立项和大赛中，易于调动教师和学生的积极性，并取得良好的效果。为此，学院制定了一系列的激励措施和政策引导：在学生层面上，对参赛的学生实现包括学分奖励、成果奖励、获奖奖励、学分置换、优秀毕业设计推荐，优先奖励推荐等组合激励措施；在教师层面上，在教师的绩效考核中，在学生参赛指导、学生参赛获奖奖励等方面设置考核点，并加大奖励力度，提高教师指导学生参赛的积极性。 对于信电类专业，本科生由于基础薄弱，工程实践能力不强，因此在以往很少能实际参与到教师的实际工程实践项目中去。通过参加大赛，使得本科生具备了一定的研究基础和科研能力，可以进一步更深入参与到教师的实际科研项目中去，同时，科研项目阶段性的研究成果反过来又可以继续参加相关竞赛，这样，本科生参与教师的科研项目就有了一定的延续性和上升动力。同时，学院对于本科生参与的科研项目，在绩效考核方面给与相关政策倾斜和支持，也在一方面调动教师吸引本科生参与自己项目的积极性。 2.加大企业在人才培养改革方案中的参与度 为什么要注重学生的工程实践能力？不论是CDIO培养模式还是卓越工程师培养计划，企业的参与是必不可少的，企业参与的程度越深，培养出来的人才才能越接近企业对人才的需求。 培养本科生的工程实践能力仅靠校内资源是无法满足要求的，加大企业在人才培养改革方案中的参与度，是提高学生工程实践能力必须要做的。从人才培养计划的指定、专业课程内容的设置到课程设计、实习实践环节，在各个环节都通过到企业中进行需求调研、实践、再调研，实现企业深入参与学校的人才改革方案。例如，从课程内容来说，由于工程教育要培养具有实践能力和创新能力的工程人才，教学大纲从制定开始就应该引入企业进行评估，要求课程内容能够在一定程度上体现企业的实际需要，保障学生能够根据课程大纲所学到的知识、技能和能力真正应用到企业中去。企业的参与是被动的，这就要求高校方面要主动深入到企业中去调研，摸清企业需求的规模、方向和基础，然后实践应用到人才培养计划的制定中去，再请企业对人才培养计划进行评估，进行调整、再调研、再调整，通过往复循环，不断完善能够真正培养出符合企业需求的人才培养计划。 3.鼓励教师下企业，企业引进来 CDIO培养模式或卓越工程师培养计划中的很多项目都是从企业的实际项目中提炼出来的。所以，教师作为知识的传授者，更应该了解企业的需求，而这种了解仅凭短期的调研是不能深入了解的，这就需要教师长期到企业中去。在这方面，学院鼓励年轻教师采用直接到企业挂职、参加职业培训等多种形式赴企业进行锻炼。结合教师的挂职意向、学术专长和企业的用人需求，学校出面与企业接洽，通过企业与教师的对接双向选择最终确定。同时，学院还为教师下企业实践出台了一系列的倾斜政策，例如，在挂职期间，生活方面给予额外补助，教学工作量酌情减免，在职称评定、晋职方面优先考虑。[1]使得青年教师认识到下企业进行实践锻炼是成长的重要途径，也是改进课堂教学进而提高人才培养质量的重要途径。 企业引进来是对企业需求了解的另一个有效途径。引进来包括引进两个方面的内容：首先是项目的引进，通过教师下企业，可以深入了解企业的需求，并引入企业相关项目到学校中来，利用学校科研相关资源实现横向项目合作，并在项目研究过程中引入学生的参与，进一步提高学生工程实践能力。其次，引入企业中具有很强工程实践能力的一线工程师和管理者到高校中来，通过讲座、授课、指导学生课程设计和实习等多种形式参与到对学生的教育中去，同时，教师之间的交流也更有利于教师对企业需求的了解。 4.建立完善的学生实践考评机制 为激励本科生积极参与科研和实践活动，需要制定相应奖励政策，不断完善激励机制。如何有效搭配和设置各类奖励，实现包括学分奖励、成果奖励、获奖奖励、学分置换、毕业设计，优先推荐奖励等组合激励措施，在有限资源情况下，怎样能充分调动学生参与科研和实训项目的积极性，保障学生科研项目和实践训练的顺利开展和高质量的完成，是需要深入研究的课题内容。 通过制定有效的制度，给予科技大赛各方面支持，例如，可由教师引导将专业学科竞赛与课程实践结合起来，在人才培养方案制定、课程规划、课程设计和时间安排等方面向专业学科竞赛方面倾斜，建立参与大赛与学分和奖学金挂钩制度，激发学生参加各类大赛的积极性。 四、结束语 在实际探索过程中，要注重总结，并且要注重调研、实践、再调研的环状步骤，只有这样，才能真正了解企业的实际需求，并把这种需求转化为如何提高学生相应的工程实践能力方面，真正培养出既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才。 电气科技论文:电子科技大学(成都)与美国著名大学电气专业教育培养特点比较简析 【摘 要】当前，电子科技大学（成都）提出了建设国内一流大学的战略目标，要实现这一目标，学校各专业的本科生培养必须能够适应这一需要，达到一流水平。本文简述了国外电气工程专业发展概况， 介绍了美国一些著名大学电气工程专业使命、教育目标及结果， 并以此为依据分析了该学科专业的发展特点。 【关键词】教育目标；美国大学； 电子科技大学（成都）； 电气工程 1 国外电气工程类专业发展概述 电气工程（Electrical Engineering简称EE）是现代科技领域中的核心学科之一。就目前国际水平而言，电力的需求将不断增长，社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。因此， 电气工程的教育和科研在发达国家高校中一直占据着十分重要的地位。 国外该学科（系）在科研、教学及学术组织形式上与国内电气工程学科有较大不同。了解国外学科状态及教学、科研方向，对调整我们的学科方向、提高教学、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美国著名大学电气专业教育培养特点，并与电子科技大学（成都）的电气工程专业的培养目标、课程设置等多方面进行对比分析，对我校课程设置提出一些建议。 2 电子信息与电气工程专业的使命、教育目标及结果 2.1 电子科技大学（成都）（University of Electronic Science and Technology of China） 使命 使学生具备本学科和跨学科的基础与综合素质，专业能力强、综合素质高，具有国际视野的宽厚型、复合型优秀人才。 本科生培养目标 1.具备扎实的自然科学基础与较好的人文科学基础。 2.掌握强电与弱电、电力电子、硬件与软件、多学科的基础理论。 3.掌握电力电子设备与系统的基本分析与设计方法；具有设计、开发、调试、应用电气系统的基本能能力。 4. 了解电气系统的基本方针、政策和法规；了解该领域最新进展与发展动态；具有良好的外语基础与国际交流能力，具有一定的科学研究和实际工作能力。 主干课程： 电路分析基础、信号与系统、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、微型计算机系统原理及接口技术、电力拖动自动控制系统、嵌入式控制系统等。 主要实践教学环节 1.实验：电机与电拖自动控制实验、电机的微机控制技术实验。 2.上机：软件技术基础上机、单片机原理及应用上机。 3.课程设计：电路分析基础课程设计、电力拖动自动控制系统课程设计、电力电子技术课程设计、电机拖动与PLC控制系统课程设计、供配电课程设计、二维精密伺服系统设计课程设计。 4.实习实训：基础工程训练、电工电气技术实训、电装实习、生产实习、综合课程设计、毕业设计等。 2.2 麻省理工学院工程学院电气工程与计算机科学系（ Department of Electrical Engineering and Computer Science，School of Engineering，MIT） 使命： 电气工程与计算机科学系的首要使命在于培养学生。发展创新技术、思维及实践并培养能够处理世界复杂问题的创新型领导。 本科生教育目标 1.提高学生电气工程与计算机科学必要的数学工具、基础科学和基础知识的应用能力。 2.发展学生对电气工程与计算机科学的专业理解以便为未来就业做好准备。 3.发展学生对社会、工商业、技术以及人类生存环境的重要性的理解，以便产品设计的程序符合实际需要。 本科生学习结果 1.基础：了解科学与工程的基础， 并能够加以应用。 2.广度：熟悉包括电气工程（EE）和计算机科学（CS）基本要素在内的多种重要的技术领域。 3.深度：运用电气工程领域的V1- 1课程计划、计算机科学领域的V1- 3课程计划、以及这两个领域的V1- 2课程计划的一种或多种专业方向全面的知识。 4领导能力：在EE 和CS 设计和发展所面临的更大的挑战背景下的鉴别能力。 电气工程学士学位（ BSEE） 课程计划的教育目标 必修课与选修课的结合确保学生在电路、数字系统、电子设备、电磁以及线性系统等专业领域获得一个宽广的知识基础。 BSEE课程计划的目标 BSEE 课程计划使学生在毕业后为取得以下职业和专业成就做好准备： 1.通过设计、产品开发、研究、生产、咨询测试、销售以及管理等技术性作业来练习电气工程。 2.熟练使用现代化的设计工具。 3.参与和提供由多种专业和文化背景的个体组成的团队的领导。 4.掌握有效的书面和口头沟通技能以传递信息、表达观点。 2.3 斯坦福大学工程学院电气工程系（ Department of Electrical Engineering，School of Engineering，Stanford University） 使命 本科课程计划的毕业生被要求掌握电气工程的基础知识和至少一门专业领域的知识。毕业生被要求具有基本的实验、设计和沟通能力以便为研究生阶段的继续学习做好准备， 或者为要求掌握电气工程、科学与技术的一门基础知识的初级岗位做好准备。 教育目标 1.技术知识： 提供电电气工程原理的基础知识、必要的计算支撑知识、工程基础、数学和科学。培养计划必须至少包括一个有深度的专门领域， 当前包括计算机硬件、计算机软件、控制、电子、场与波、通信与信号处理。 2.实验室与设计技能： 培养进行和设计实验方案需要的基本技能，培养简述问题与描述方案的能力， 培养采用先进技术知识和技巧， 规划求解方案的过程的能力。 3.交流技能： 培养组织编撰报告的能力， 用英文进行写作和演讲的能力。 4.为深造打基础： 为后续研究生、或终身成功学习准备足够宽深的知识。 5.为就业作储备： 培养适应很多不同职业岗位的技能和品质， 包括经济头脑、道德规范、领导能力、专业组织能力、安全意识、服务态度、协作精神等。 电气工程本科课程改革趋势 本科新课程主要变化： 在2- 3 年级采用一组由6 门课程组成的核心课程， 为学生在7 个EE 分支学科从事高级学习提供一个基础。通过将必要的链条扁平化， 作为高年级学生， 学生能够从一个更广泛的高级课程中进行选择。 3 电子信息与电气学科专业教育基本特点比较及分析 从以上学校介绍及分析可以看出： 总体来说，国外的电气课程具有如下特点： （1）教学体系呈现百花齐放的态势，教学内容涵盖面广。 （2）在所分析的几所美国大学里， 在同一学院， 不同学科的低年级学生在同一基础平台上接受相同的教育， 淡化专业方向， 这有利于培养学生宽广的知识面并使其就业途径更加多样化。 （3）各校该学科专业的使命和教育计划都强调厚基础， 重视学生解决实际问题的能力、理论与实践相结合的能力、创新能力、终身学习的能力、有效沟通和交际的能力以及人文和社会科学素养的培养和提高， 重视学生个性的和谐发展年， 重视专业教育与道德教育的结合。 在教学内容和教学方式上，国外大学有很多值得我们借鉴的地方。在教学内容上，必须强调抽象方法的应用，这对于学生理解分析方法和建立实际器件和电路的概念都会有帮助。我国的教学内容遵循比较完整的经典理论体系，近年来在更新知识体系与内容方面做了一些工作，但是在反映新技术新方法、紧密联系快速发展的电子技术方面仍显得不足。 国外的教学组织和管理运行机制与国内最根本的区别在于：国外的教学是以学生为主导的，在学习知识的过程中，学生的主动性、自觉性和自律性更强，国外高校的学分制体系和学生的高淘汰率，保证了较高标准的教学水平。 故我校可以参考以下建议进行改进 1.关于课程教学方法 实现从单一传授知识向综合能力培养转变；实现从重教轻学向以教师为主导以学生为主体转变；充分利用计算机技术和网络技术为教学服务；使课程网站和课程教学紧密结合，加强好课件的使用交流。 2.关于课程实验教学内容 目前，各个学校都十分注重对学生动手能力的培养，在课程中加强实践性教学环节。应加强工程实践内容，增加综合设计性和研究性实验。 3.关于教材建设 在广泛吸取国外教材成功经验以及总结我国教材建设经验的基础上，建议各高校根据人才培养目标的定位和实际需要，编写一些更具特色的教材。 由此，只要我们深入学习并结合本校实际情况，认真分析并学习国内外名牌高校的优势所在，加强师资建设、对课程设置进一步优化、提高学生实践学习时间，就一定能够培养出知识面宽、基础扎实、能力强、素质高的大学本科毕业生。 电气科技论文:华映科技、森源电气岁末尾盘急拉超5%疑为华商、泰达宏利为做净值影响股价 每逢岁末，基金为争夺排名而采取“小动作”已是业内公认的事实。2013年同样如此。记者注意到，在2013年最后一个交易日的最后几分钟，一些股票出现明显的异动，分析人士认为，这不排除部分基金为了争夺年度排名而刻意拉升股价。其中，可能涉及操纵股价的行为。 比较典型的一个案例是华映科技（000536）。集合竞收盘价，成交190.8万股，成交额达5150万元，这一金额占全天成交总金额的70%。 记者注意到，截至2013年三季度末，该股前10大流通股东中，包括华商基金三只公募产品，合计持股超过2000万股。显然，华商基金是华映科技尾盘股价大幅拉升的最大受益者。有分析人士表示，华映科技是华商基金旗下多只产品的重仓股，而该股流通股本较小，成交量稀疏，比较容易控制，不排除是华商基金为做净值刻意为之。 值得注意的是，在华映科技的前十大流通股东中，还包括甘肃省信托有限公司及旗下一只阳光私募产品，而甘肃省信托有限公司与华商基金大股东华龙证券均为甘肃省国资委参股的金融机构。 类似岁末尾盘股价拉升的现象还出现在森源电气（002358）中，同样是最后的收盘集合竞价突然拉升超过5%。而该股最大受益主体则是泰达宏利基金，其下三只产品合计持股超过2400万股。其中，泰达效率优选持仓数量最高，超过1600万股。 对于记者的质疑，泰达宏利基金一位工作人员反问记者，“泰达宏利效率优选基金在90只同类产品中排名20，操纵一个股票，对排名能有多大帮助？” 记者按照2013年三季度泰达效率优选基金持有森源电气近10%的仓位测算，上涨5%对基金净值的影响大约为0.5个百分点。而泰达效率优选基金12月31日的净值上涨0.35%，在该公司三只混合型基金中当日涨幅最高。如果扣除森源电气异动的影响，该基金当日净值很有可能是下跌的。 “我们真正操盘的人都看得出来，这种股价异动显然就是基金为了做净值的行为。”一位私募基金经理向记者表示。 业内人士认为，如果证实此类尾盘拉升股价行为确系基金所为，则有操纵股价的嫌疑。当然，基金为了避嫌，未必是通过持仓较重的公募产品直接拉升，不排除通过专户资金甚至一些隐秘的关联账户进行操作，这也给监管部门的认定带来难度。 电气科技论文:大学生科技创新电气技术实践平台建设的研究 摘 要：针对目前国家对电类科技人才科技创新能力的需求，分析了高校电类大学生科技创新中存在的问题，提出了通过开放现有电类实验室资源、设计独立的电气创新实验室、整合教师资源，建立电类教师创新团队等多种措施建立能够提高学生科技创新能力的电气技术科技创新实践平台。 关键词：科技创新 电气技术 实践平台 建设创新型国家，提高自主创新能力，是我国发展战略的核心和提高综合国力的关键。到2020年，我国要进入科技创新型国家行列。为了能够实现这一目标，关键要靠培养具有创新能力的人才。高校是培养人才的重要基地，高校的科技创新在我国的科技创新中占据着非常重要的地位，高校的大学生科技创新能力的高低直接决定着我国国家人才科技创新能力的高低，促进和发展我国高校的科技创新能力是促进和发展我们国家科技创新能力的必然需求。同时，提高高校的科技创新能力也是高校和大学生自身发展的必然要求。正因如此，各个高校正在积极努力的通过组建各种形式的大学生科技创新平台和大学生科技创新团队来提高大学生的科技创新能力和团队协作能力，培养具有科技创新能力的科技创新型人才。但由于各种原因，目前高校对大学生科技创新能力的培养还存在着这样或那样的问题，本文从电类专业的角度出发，研究了电类学生在科技创新中存在的问题，并提出了建设电类专业学生的科技创新电气技术实践平台的具体措施。 1 电类大学生科技创新存在的问题 1.1 参与科技创新的认知不够、积极性不高 学生由于对国家发展的认识不是很深入，对国家需要什么样的人才理解不是很透彻，又由于很少在社会上实践，对企事业单位需要什么样的人才也知之甚少，所以对大学生科技创新活动的参与积极性不是很高。大部分学生都侧重于课本上的学习，没有充分的认识到科技创新能力对自己将来的发展起着决定性的作用，没有认识到通过大学生科技创新活动可以培养他们的发现问题、思考问题、解决问题的能力，没有认识到通过科技创新可以提高他们团队协作能力。 1.2 学校对科技创新的宣传、组织力度不够 通过调查发现，很多高校的大学生在校期间不知道学校有没有科技创新的活动安排，有没有创新活动的场所，国家、省里有哪些科技创新竞赛活动，这充分说明了学校对大学生科技创新的宣传力度不够。有些高校仅仅让少数人参与国家或省里的一些竞赛活动，或以创新小组的形式进行小范围的科技创新活动，这使得科技创新的成果有限，也无法让绝大多数同学参与其中。 同时，高校在大学生科技创新活动的组织方面，缺乏对学生和老师的激励机制，对学生激励机制的缺失就不能肯定学生的科技创新能力。对教师激励制度的缺失使得教师对学生科技创新精力投入不够。 1.3 科技创新实践资源有限 目前的高校实践教学体制都是以班为单位，实践教学也全是配合着每门课程理论教学进行实验，在实验过程当中，验证实验教学占据着实验总量的绝大部分。学生做完实验，实验室对学生关闭。此种教学方式在一定程度上加深了学生对理论知识的理解，但对学生科技创新的培养意义不大。有很多高校目前都没有为科技创新的学生配置专业的实验基地、场所和教师。学生及使有参与科技创新的想法也无从下手。 2 大学生科技创新电气技术实践平台建设措施 对于电类学生来说，如果要提高科技创新的能力，除了要有深厚的理论知识体系之外，同时还要实时的参与到科技创新活动中去，因此就必须建立一个良好的电气技术实践平台。如何建设一个良好的电气技术科技创新平台，如何让学生在这个平台上够发挥主观能动性和创造性，提高自身的科技创新能力，一些建设措施必不可少。通过参加多年的学生科技创新活动，我们认为建设一个良好的电类科技创新平台应该有以下几方面措施。 2.1 对科技创新学生开放现有电类实验室资源 以某高校为例，该校电信学院电类专业一共有四个，即通信、电子、自动化、建筑电气。每个专业都有若干个与专业课程相配套的实验室。目前，每个实验室在保证正常的实验教学之外，平时都向学生开放，在业余时间学生如果对自己所做过的实验或有新的想法和思路都可来实验室进行设计并调试，通过这种方法不仅使学生参与科技创新的人数大大增加，同时对提高他们对所学理论的认识也大有好处。这也充分利用了实验室资源，避免了浪费。 2.2 设计独立的电气创新实验室 科技创新能力的培养如果只通过现有实验室的开放还不能满足要求，如果提高科技创新能力就必须亲自设计科技作品，而现有的教学实验室还不能满足学生制作各种科技创新作品的要求，这就要求学校能够提供制作科技作品的创新实验室。创新实验室除了提供场地外，还需要有相关的仪器设备。比如：计算机、电子示波器、频谱分析仪、万用表、操作台等各种相关设备。创新实验室要以学生创新为中心，以培养学生的创新能力和创新思维为重点，着重提高学生的各种创新精神，使学生通过创新实验室这个平台能够创作出优秀的科技作品，为他们将来能够成为一名优秀的科技人才打下坚实的基础。 2.3 整合教师资源，建立电类教师创新团队 学生本身由于接触专业的实间不长，对专业的认知不是很深刻，科技创新能力不强，尤其是电类的学生，专业要求素质较高，制约因素较多。为了尽快的提高学生的科技创新水平，高校应该以专业为单位设立教师科技创新团队，以教师引领学生，科技创新团队里面的老师应当具有丰富科研经历，能够把握本学科的发展方向，具有责任心和创新能力及意识，能够理论联系实践，具有较强的动手能力和知识面，具有团队精神。能够帮助和指导学生独立思考，因材施教。高校里面的每个专业都会有科研项目的老师，有科研项目的老师可让学生参与到科研项目当中，比如项目的设计、安装、调试，让学生参与一些实际的科研工作，学生在助研的过程中无形的就提高了科技创新能力和水平。负责科研项目的老师定期的与学生进行交流，讨论一下学生们近期学习了什么，什么方面还有问题，哪些方面还需要提高，应该往哪个方向发展等等。 2.4 建立创新评价体系和创新基金 完善的创新评价体系是学生科技创新持续发展的重要保障，创新评价体系要以公正、公平、公开为原则，通过创新评价体系积极有效的引导大学生参与到科技创新活动上来。通过完善的体系充分发挥学生科技创新的积极性和主动性。做到奖惩合理，对认真研究，积极参与，科技创新能力强的同学给予表彰和奖励。对有违科技创新精神的人给予批评教育或处罚。在有完善的科技创新评价体系的基础上，为了更好的调动学生的积极性和参与热情，保证大学生科技创新项目的顺利开展，学校应给予适当设立创新基金。 2.5 让学生多参加电子设计竞赛和电类科技创新大赛 为了检验本校学生科技创新能力的高低，为了提高学生科技创新的热情和科技创新的深度，学校要鼓励学生积极参加国家和省里的各种电子科技创新大赛，学生通过多参加竞赛才能提高发现问题、思考问题、分析问题、解决问题的能力，发现自己与别人的差距，提高科研活动的能力，学生通过参加科技竞赛能够提高团队合作能力。 2.6 实践与日常教学相结合 学生科技创新能力的培养不仅仅要通过制作科技作品，还要与平时都教学相结合，教师在传授理论知识的同时将科技创新理念传输给学生。在课程设计、生产实习、毕业设计过程中体现科技创新内容，使得科技创新能力的培养体现在平常教学都方方面面。 3 结论 科技创新是推动国家科技实业能够健康发展，提高科技管理水平，促进科技资源优化配置的重要保障和手段，高校作为培养人才基地，应努力的培养出具有科技创新能力的人才。电类专业人才的培养有自身的规律和特点，高校为了能够培养出优秀的电类人才，就需要建设电气技术实践平台来满足科技创新要求。本文通过描述对科技创新学生开放现有电类实验室资源、设计独立的电气创新实验室等几方面措施提出了电类学生电气技术科技创新实践平台的建设思路。这对每所高校培养优秀的科技创新人才具有重要的指导意义。 电气科技论文:克拉玛依市西南科技园区保障性住房工程电气控制性详细规划 摘要：根据周边电力和通讯现状，结合本次建设用地使用性质，提出电力和通讯工程外配套系统构成框架。 关键词：变电站;用电需求预测;电压等级;10kV电网;开闭所;环网供电;电缆排管及通信管道建设;报警系统联网;通信配线光缆线路;小区监控系统。 一、概况 克拉玛依市西南科技园保障性住房工程位于西南科技园区内，经三路南北穿过建设用地。根据《新疆油田公司“十二五”发、供电专项规划》和《克拉玛依市城市供电专项规划(2011-2020) 克白城镇组群》，该项目所在区域用电属于文体中心110kV变电站供电范围，配电电压等级须采用10kV。文体中心110kV变电所站计划2014年投运，容量为2×50MVA，两路110kV电源均引自克拉玛依220kV变电站。变电站站址选在纬四路与经三路交叉口东北侧，距纬四路约30m，距经三路约30m，位于本次项目南北2大地块区域的地理中心位置，经三路东侧拟建有电缆排管。 二、 用地规划布局 克拉玛依新居住区二期用地由居住用地、道路广场用地、绿化用地、公共服务设施用地等构成。 三、 电力工程外配套系统说明 3.1、 用电需求预测 用电需求预测采用单位建筑面积负荷密度及需要系数法进行预测。 根据本次规划所提供的用地功能及相关控制指标，采用单位建筑面积负荷密度法，指标参考《城市电力规划规范》（GB50293-1999），考虑克拉玛依城市发展的实际情况，取值取中间值。根据规划中各地块的用地功能、建筑面积、用电指标，该区域计算负荷为4.028MW。 3.2、电压等级 本区域内为三类建筑，用电负荷等级为二级和三级。根据城市总体规划和建设用地区域内实际情况，规划电压等级为10/0.4kV两级供电网。 3.3、 供电电源 文体中心110kV变电站建成后，由变电站引2条10kV电缆线路为西南科技园保障性住房区域提供10kV供电电源。10kV电缆采用（ZRB-YJV22-8.7/15kV 3×240）型，载流量为349A，单条电缆供电能力约5.7MW。在建设用地用电负荷中心设2座开闭所(1#、2#)作为南、北2个地块10kV电源引接点，开闭所采用2进8出结构。其中1#、2#开闭所及其有关线路由供电部门提供,不在本工程建设范围之内。 3.4、 10kV配电网构成 根据该负荷分布情况，设置10kV开闭所4座。单个开闭所最大供电负荷为4000～10000kW，服务范围半径宜控制在250-500米。 开闭所采用手拉手式环网接线方式。环网供电闭环设计，开环运行。开环点根据实际负荷确定。一个电源故障时，开环闭合，由另一路电源供电，每环可带负荷约3000-5000kW。 本区10kV配电线路全部采用电缆穿管敷设，电缆穿管拐弯、分支及直线段每隔80m设电缆井一处。主干电缆采用ZRB-YJV22-8.7/15kV 3x240型，分支干线电缆采用ZRB-YJV22-8.7/15kV 3x120型。 3.5、低压配电电网构成 按地块建设10/0.4kV箱式变电站，变压器容量不大于630kVA，负荷率不大于85%，变电站供电半径不超过250m~300m。小区内路灯采用专设箱变三相供电，微电脑自动控制，节约电能，光源以节能光源为主。低压接地系统采用TN-S系统。低压电缆均采用直埋敷设方式敷设。 地下车库、大型公建等应预留10kV变配电设施用房，并满足有关技术指标要求。需独立占地的10kV变配电设施应结合周边环境统一设计，在保障安全运行的前提下做到美观协调。 3.6、变压器设置 地块B内拟设置住宅用箱变1座，变压器容量为630kVA*2；拟设置商业用箱变1座，变压器容量为400kVA*2。 地块F内拟设置住宅用箱变1座，变压器容量为630kVA*2（含商业）。 地块G内拟设置住宅用箱变1座，变压器容量为630kVA*1。 地块H内拟设置住宅用箱变1座，变压器容量为630kVA*2。 地块I内拟设置住宅用箱变2座，变压器容量为630kVA*2。 地块J内拟设置住宅用箱变1座，变压器容量为500kVA*2；拟设置商业用箱变1座，变压器容量为500kVA*1。 地块K内拟设置住宅用箱变1座，变压器容量为630kVA*1,拟设置商业用箱变1座，变压器容量为400kVA*1。 地块L内拟设置住宅用箱变1座，变压器容量为630kVA*2；拟设置商业用箱变1座，变压器容量为500kVA*1。 3.7、节能与环境保护 箱式变电站10/0.4kV变压器采用S11型变压器，较之目前的S9系列变压器的空载损耗还要降低30%，更适合于负荷波动大、平均负荷率低的地区。 采用高效节能光源免维护照明灯具和微电脑自动控制设备，推广绿色照明工程，可降低照明负荷及用电量。 小区内配电变压器及配电开关采用无油化、低噪声、材料可回收的设备，以减少对环境的破坏和影响；采用电缆埋地敷设，避免了树线交叉，减少了电磁干扰和污染，增加了绿地面积，协调并美化了环境。 3.8、供电设施保护 埋地电缆深度为0.8－1.0m，其线路两侧各0.75m所形成的两条平行线内的区域为保护范围。 3.9、 主要工程量及设备 1）10kV开闭所：4座； 2）箱式变电站：13座； 3）10kV电缆线路：6.5km； 4）0.4kV电缆线路：35km。 3.10、问题与建议 本项目所在区域目前为枢纽110kV变电站6kV出线供电。根据《新疆油田公司“十二五”发、供电专项规划》和《克拉玛依市城市供电专项规划(2011-2020) 克白城镇组群》规划原则，本项目所在区域用电属于文体中心110kV变电站供电范围，配电电压须采用10kV等级。目前文体中心110kV变电站处于初步设计阶段还未批复，本次项目须和文体中心110kV变电站同步实施，才能满足本项目所在区域供电需求，故建议加快文体中心110kV变电站的建设进程。 四通信部分外配套系统说明 4.1范围 外配套通信系统设计内容包括火灾报警系统联网设计、通信配线光缆线路设计、小区监控系统设计、电梯应急电话系统联网设计以及居住区内的通信管道建设等。 4.2设计原则 根据居住区的实际特点和需求出发，本着技术先进，经济合理的原则，利用已建成的通信系统现状，综合考虑其语音及今后各类弱电系统需求，提出科学合理、可实施的通信系统方案，满足居住区内各单体建筑的语音和数据业务的需求，坚持统筹规划，合理利用资源，优化网络结构，达到最佳的系统性能价格比。 表10通信管道需求表 4.3通信系统内容 （1）语音通信系统部分 建议在居住区居中位置新建一座约240m2的通信机房，机房配线架设备配置按居住区内总用户量考虑，其余通信设备由各家运营商自行负责实施。 （2）有线电视部分 因居住区用户量大，建议考虑有线电视局站1座，从新建电视局站引主干光缆至各小区光接点箱。 （3）小区视频监控系统 在小区的主要道路口设置室外一体化摄像机，视频监控主机均安装在各区门卫室内，由门卫保安负责监控系统的管理。 （4）火灾报警系统 高层住宅建筑设置有火灾自动报警系统，其火灾报警系统线缆均由就近门卫室火灾报警系统主机引来。各小区均由门卫保安负责其火灾报警系统的管理。 （5）电梯应急电话系统部分 火灾报警系统内含有消防应急电话总机，消防应急电话可满足电梯内应急电话的要求，故将消防应急电话与电梯应急电话两套系统合建共用。 （6）通信管道部分 在小区主干道上建设6孔主干塑料通信管道，并与小区外已建通信管道连通；在分支道路下新建2~4孔分支塑料通信管道，为各通信运行商以及物业公司的光电缆的敷设及维护提供便利。 （7）光电缆敷设方式 室外光电缆均穿新建通信管道敷设，无管道处穿钢管埋地敷设。 结束语 大型住宅小区一般按二级负荷供电，用电负荷中心设中压开闭所，采用环网接线形式，环网平时开环运行，每环可带负荷约3000-5000kW。小区适当位置设置箱式变电站，不占建筑面积。箱变内中压侧采用单母分段接线，变压器采用2台，容量不超过630kVA，满足二级负荷供电要求。中压电缆采用排管敷设方式，至建筑单体和小区道路照明低压电缆采用直埋地敷设方式。 电气科技论文:电气系统自动化科技的研究及革新 摘 要:本文结合自己的工作现实经验，针对全控型电力电子开关、变换器电路、交流调速控制、通用变频器、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展几方面论述了电气自动化在电力体系中的运用。 关键词:电气自动化；科技；设计思想；将来发展 1 前言 文章经过论述电气综合自动化体系的性能，讲述了当下电气自动化掌控体系的规划理念(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化掌控体系的发展态势。设备智能化水准的提升促使对现场设备情况的精确掌控变为可能，通讯科技的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 2 电气自动化控制系统的设计理念 2.1集中监控方式 这种监控办法优势是运营维护比较便捷，掌控站的防护准求不高，系统规划比较简单。但是因为集中式的主要特征是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,?隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络科技已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势 3.1 OPC(OIJEforProcessControl)科技 OPC(OIJEforProcessControl)科技的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气科技的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet科技引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet科技和多媒体科技在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实科技和视频处理科技的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 3.2 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,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用pwm 变换器了。采用pwm方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pwm 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。 1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡 过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 3.3 交流调速控制理论日渐成熟 1971年,德国学者F.Blaschke阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理,为交流传动高性能控制奠定了理论基础。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耦开来,分别加以控制。这种解耦,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。 1985 年德国鲁尔大学的 Depenbrock 教授首次提出了直接转矩控制的理论,接着 1987年又把它推 广到弱磁调速范围。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 一 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。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理,大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题,没有通常的 pwm 信号发生器,其控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处物理概念明确,转矩响应迅速,限制在一拍之内,且无超调,是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。 结束语 电气系统自动化科技的研究对于水利的进步有着非常重要的意义，只有不断的革新电气系统才能够更好的为水利建设服务。

硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文 关键词　测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要　测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务，随着电网电压等级的提高，变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路．对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术 发展 到一定程度的基础上，为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 (　)j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处．考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求，结合 电子 元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现，提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a／d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品，是目前应用最广泛的16位单片机，具有以下特点： 1　废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构，采用了寄存器阵列／算术逻辑部件(ralu)。ooh－1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列．可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram．这些ram通过“垂直寄存器窗”结构，也可以作为寄存器由ralu直接访问，因而给程序设计带来很大方便。 2　特殊功能寄存器直接控制i／o口，实现了i／o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz)；六个高速输出口，可在预定的时间内触发外部电路。 3　两个16位定时／计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程，可以按预定的时间产生中断。 4　具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振．其运行速度比12mhz的90c196kb快33％，比12mhz的8096bh快1倍。 5　3路d／a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm)，调制精度为8位，输出波形为占空比可变的方波，方波可经积分后变成直流电平．其电平随占空比变化有256级输出。 6　有16位watchdog监视定时器，用于监视软件运行是否发生故障，当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时，它能够使系统自动复位。 7　有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom，64kbyte数据存储器ram，16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成；电流型互感器模块完成将100v，5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号，经过信号变换．放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关，在cpu的控制下依次a／d转抉，将现场输入的模拟量转变成数字量，供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号，输入cpu的高速输入口，通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能，支持220v／110v／24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能．采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶．屏幕一屏可显示16×8个 英文 字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要，本装置设计有5路通信接口：其中2路为冗余设计的can总线接口，用于与通信控制单元通信；1路光纤通信接口，用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信；1路rs485接口，用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信；l路为rs232接口．用于支持装置的组态功能，所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施，防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作，并在驱动电路与继电器之间加光电隔离，以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路，防止由于硬件错误。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器的硬件设计 摘要：变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要核心部分就是对控制模块进行的设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。 关键词：变压器；冷却控制系统；硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中，风扇投切的温度限制值是不能改变的，此外，风扇电机的启动和停止温度有一余量，不像传统的控制方式中是一个定值，避免了频繁启动的缺陷，此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯，上传这些信息，如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能，具有一定的 经济 意义，但这个分组数不宜过多，以免控制复杂，且散热效果不佳。 控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片，输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成，其中单片机是控制器的核心，aid转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求，我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点，其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中，我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 （1）单片机at89c51（如图1）。 at89c51是atmel公司生产的一种低功耗，高性能的8位单片机，具有8k的flash可编程只读存储器，它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术，并且和 工业 标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容，其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu， 8k的flash。256字节的edam， 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器，两级六中段结构，一个全双工的串行口，振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的核心，所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中，经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中，同时在进行了温度参数的设置以后，进行它的输出控制，其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等，也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。 （2）变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中，第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的，其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器，变送器送出一个4一20毫安的电流信号，然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换，转换后的电压是在0.4一2（伏特）之间，然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器，进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种，考虑到变压器安装的位置（室外）距本控制装置（室内）有一定的距离，电流信号不易损失，故选择了4一20毫安的电流信号。 （3）11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。 tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种，它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点，是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos，10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端：片选（cs），输入/输出时钟（i/0 clock），地址输入和数据输出（dataout）。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试（self-test）电压中的一个。 （4）bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。 bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片，通过外接移位寄存器（典型芯片如74hc164， 74ls595等），最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控，从而可以和各种外部电路配合，适用于任何尺寸的数码管。 bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示，译码方式显示时小数点不受译码影响，使用方便；bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器，使用者可随时改变闪烁速度。 bc7281芯片可以连接最多64键c8*8）的键盘矩阵，内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式，bc7281内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊（控制）寄存器，所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯，只占用很少的i/o资源和主机时间。 bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及，bc7281芯片内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器，共用一段连续的地址，其地址范围是ooh-19h，其中ooh-ofh为显示寄存器，其余为特殊寄存器。 （5）使用max232实现与pc机的通讯。 ①max232芯片简介 max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器，适用于各种e工a-232e和v.28； v.24的通信接口，1viax232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收，rlou t接mcs一51的rxd ， t 1工n接mcs一51的txd， tlout接pc机的rd，rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力，所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制，工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制，可以达到方便、准确、快捷的日的，这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中，我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解，串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上，以每次一个二进制位移动的，它的优点是只需一对传输线进行传送信息，囚此其成本低，适用于远即离通信；它的缺点是传送速度低；串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式，同步通信适用于传送速度高的情况，其硬件复杂；而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间，是比较常用的传送方式，本文中使用的就是异步通讯方式。 （6）“看门狗”电路ds1232 在系统运行的过程中，为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况，“看门狗电路”ds1232会自动进行复位，并且能够重读eeprom中的设置，以保证系统可以安全正常的运行。 美国dallas公司生产的“看门狗”（watchdog）集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 ds1232具有以下特点： ①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求； ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器； ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器； ④精确的5%或10%电源供电监视； 在本变压器冷却控制系统中，ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用，在ds1232内部集成有看门狗定时器，当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时，ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的，因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定，在本设计中，我们将其td引脚与地相接，所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态，显示了比传统的控制模式的优越性。（1）能够对变压器油温进行监测与控制；（2）实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切，延长了冷却器的使用寿命，有较好的 经济 意义； （3）实现了冷却系统的各种状况，如油温、风扇投切和故障等信息的上传，便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制，解决了传统的控制回路的弊端，同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机，因而具有一定的智能特征，实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明，该装置的研制是比较成功的。但今后，我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究，以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏，以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文关键词　测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要　测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务，随着电网电压等级的提高，变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路．对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术发展到一定程度的基础上，为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 (　)j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处．考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求，结合电子元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现，提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a／d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品，是目前应用最广泛的16位单片机，具有以下特点： 1　废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构，采用了寄存器阵列／算术逻辑部件(ralu)。ooh－1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列．可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram．这些ram通过“垂直寄存器窗”结构，也可以作为寄存器由ralu直接访问，因而给程序设计带来很大方便。 2　特殊功能寄存器直接控制i／o口，实现了i／o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz)；六个高速输出口，可在预定的时间内触发外部电路。 3　两个16位定时／计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程，可以按预定的时间产生中断。 4　具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振．其运行速度比12mhz的90c196kb快33％，比12mhz的8096bh快1倍。 5　3路d／a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm)，调制精度为8位，输出波形为占空比可变的方波，方波可经积分后变成直流电平．其电平随占空比变化有256级输出。 6　有16位watchdog监视定时器，用于监视软件运行是否发生故障，当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时，它能够使系统自动复位。 7　有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom，64kbyte数据存储器ram，16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成；电流型互感器模块完成将100v，5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号，经过信号变换．放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关，在cpu的控制下依次a／d转抉，将现场输入的模拟量转变成数字量，供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号，输入cpu的高速输入口，通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能，支持220v／110v／24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能．采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶．屏幕一屏可显示16×8个英文字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要，本装置设计有5路通信接口：其中2路为冗余设计的can总线接口，用于与通信控制单元通信；1路光纤通信接口，用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信；1路rs485接口，用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信；l路为rs232接口．用于支持装置的组态功能，所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施，防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作，并在驱动电路与继电器之间加光电隔离，以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路，防止由于硬件错误。 硬件设计论文:锅炉自动控温给水系统硬件设计 【内容摘要】本文重点研究了基于STC89C52RC单片机的锅炉自动控温给水系统的设计制作，该系统可以实现的功能有温度控制、液位控制、语音播报等。其中锅炉液位检测和温度检测控制通过单片机来加以控制，该系统成本较低、易于调试、各工作部分障碍互不干扰、维修方便。 【关键词】STC89C52单片机;液位控制;温度控制;语音报警 在现代社会中，居民区热力供应量、需求量越来越大，国内燃煤锅炉的数量仍居高不下［1］。基于此种情况，提高蒸汽锅炉的容量，对操作、控制过程严格要求，都有利于缓解热力供应压力。与此同时，对于锅炉液位和温度的精确控制是关系到人们自身和设备安全的重要问题。由于被控对象和过程的非线性、时变性，多参数间的强耦合、随机干扰等因素，使得建立被控对象的精确数学模型变得很困难［2］。基于控制中的各种影响因素，传统的控制方法已经无法实现所需要的控制精度和系统稳定性。近些年随着单片机技术的迅速发展，利用单片机及其外围芯片实现复杂系统的控制已经成为现实［3］。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性［4］。通过单片机自动控制、调节加热与给水系统，可使锅炉维持一个较稳定的系统，以正常供气供水，保证系统安全经济运行。 一、系统简介 设计的研究对象主要是锅炉的液位和温度，对其液位和温度实现自动控制。通过STC89C52RC单片机、温度传感器(DS18B20)、LCM(12864液晶显示屏)、语音模块(WT588D)、浮球式液位传感器、独立按键等实现系统温度、液位报警和控制，同时可以对锅炉当前状态的显示、控制和播报加以实现。系统的硬件设计主要是有以下几个模块:STC89C52RC芯片为核心的控制模块，液位采集模块、温度采集模块、键盘模块、液晶显示模块、语音报警模块、独立按键模块、继电器控制模块、电源模块、串口模块等。可实现的具体功能如下:一是系统启动后播放开机画面和开机音乐，显示系统默认的温度上下限值。二是显示当前的温度及温度是否在设定范围内，同时显示当前液位状态。三是当液位低至给定的下限液位时，放水水泵停止对锅炉放水，同时启动进水水泵对锅炉进行加水，直到液位到达指定值，LCM显示液位正常。四是当液位高至给定上限的液位时，进水水泵停止对锅炉加水，同时启动放水水泵对锅炉进行放水，直到液位到达指定值，LCM显示液位正常。五是如果温度传感器DS18B20损坏，系统停止工作，LCM提示错误。六是温度低于设定值，启动加热工作。温度到达指定温度值，停止加热工作。七是可以语音播报，并通过独立按键控制语音播报的开、关。八是通过按键实现温度上下限值的设定，最高上限值为70摄氏度，最低下限值为10摄氏度。 二、系统硬件设计 (一)单片机接口原理图。该部分主要由单片机芯片、上拉电阻、排阵等组成。原理图如图1所示。(二)温度采集模块。温度采集模块主要使用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS18B20。DS18B20为单线接口，性能较为稳定。用户可以设定温度报警上下限值，同时，该DS18B20超温度限可通过报警搜索命令加以识别。在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好地解决一些技术问题，才能够达到较高的测量精度［5，6］。在感温器件中，DS18B20适合于单片机构成智能温度测量和控制系统，其精度很高、易保证。体积小、无需标定、支持多点组网功能、可多点测温等特点都有利于在实际应用中取得良好的测温效果。温度传感器如图2，DS18B20的原理图如图3［7］。(三)液位采集模块。液位传感器采用的是浮球式液位开关。其结构简单，无复杂电路，使用方便，使用磁簧开关无需电源，接点寿命长，控制开关位置可随使用者订制。所有开关出线在同一接线盒，外部施工配线成本较低。由于磁簧开关和导线与被测液体是完全隔离，该液位开关可在高温、高压设备上安全使用。浮球式液位开关是采取直浮子驱动磁簧开关内部磁铁，达到开关瞬间动作的原理。当被测介质浮动浮子时，浮子在一定范围内上下移动，浮球内的磁体将吸引控制开关动作杆上的磁体，从而产生开与关的动作，实现液位的指示与控制［8］。液位传感器实物如图4，液位采集模块的电路图如图5。(四)继电器控制模块。继电器主要是来做自动控制作用的开关元件。在本次设计中共使用了3个电磁继电器，都是用+5V的直流电来控制12V的直流电，分别实现对进水水泵、出水水泵、加热器的控制作用。电磁式继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、高电流的工作电路，能实现远距离操纵和自动控制。进水水泵、出水水泵和加热器的控制就可通过此原理得到远程自动控制。继电器控制电路如图6。 三、结构设计 本设计中使用的保温水桶是在成品的基础上进行部分加工所得。机械加工包括对桶壁进行开孔，加热器的定位、安装和密封，进出水水管的定位、安装和密封，液位传感器支架的设计安装，以及液位传感器和DS18B20温度传感器的安装、固定。在上液位传感器安装时，液位传感器的浮球下边缘和进水管平齐，当水位到达该液位传感器浮球下边缘时停止加水，防止进水管被完全淹没。下液位传感器安装时，浮球的下边缘略高于加热装置，当桶内液位低于该液位传感器上边缘时停止出水同时开始加水，防止液位过低而导致加热装置干烧。加工结果如图7。上下液位传感器的信号线分别从安装进出水管的孔里引出。DS18B20温度传感器安装在保温桶夹层内部并紧贴内壁，位置在水桶中部，信号线从和上液位传感器的信号线一路从进水孔引出，如图8所示。 四、应用分析 当保温桶内液位过低时系统控制继电器使进水水泵工作。当液位过高时进水水泵停止工作，出水水泵工作，直至液位正常。同时水的温度如果低于设定值，继电器控制加热器开始加热，直至达到设定温度，加热器(220V)停止工作，这些功能都要能够实现，而且整个过程都是自动完成，不需用户操作，用户只需按照自己的要求设定温度范围，既安全又方便。锅炉自动控温给水系统经过实验验证，已经可以实现开机画面的显示，显示默认的温度上下限值，可根据需要进行设定，系统会显示当前的温度和温度、液位状态是否正常。随着单片机技术的发展和日趋成熟，单片机不仅应用前景广泛，同时有助于发现可能存在的故障。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性。 作者:伍广 邓传奇 陈帅 单位:安徽理工大学机械工程学院 硬件设计论文:封闭禽舍传感器节点软硬件设计 本文作者：曹元军1金濯2翟旭军2王新忠3作者单位：1.泰州职业技术学院2.江苏畜牧兽医职业技术学院3.江苏大学生物机电工程研究院 工厂化蛋鸡舍在结构上是一个全封闭的设施，鸡舍内部环境受设计结构的制约和影响，形成了不同于外部环境的“鸡舍小气候”。鸡舍气候信息主要包括室内的温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子。鸡舍设施的全封闭性决定了鸡舍与外界的物质与能量交换，这种交换会引起鸡舍小气候环境的变化，进而在一定程度上又会影响蛋鸡的生长及其产蛋率。鸡舍气候信息采集的智能化和信息化是实施工厂化蛋鸡养殖的关键技术之一，国内外已有科研人员将无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)技术应用于农田信息采集。为满足农业信息采集中监测周期长的需求，研究人员结合不同的应用场合，设计了多种专用的无线传感器网络节点［1－6］。由于封闭式蛋鸡舍设施的特殊性，鸡舍环境信息有线采集设备易出故障，且设备的投入成本与维护成本较高，因此，无线传感器网络的应用将尽显其优势。为此，笔者在尽可能延长无线传感器节点通信距离的基础上，合理地设计硬件系统和软件系统，以有效提高节点的生存周期。 1节点硬件设计 节点硬件设计通过自组网的形式将采集的信息发送至系统监控中心，实现对封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的采集。传感器节点由微处理器模块、无线通信模块、串口通信模块、传感器模块和电源模块组成，如图1所示。为了提升传感器节点的通信距离，微控制器(CPU)采用AVR系列单片机ATmega128L，对比普通51系列单片机而言，ATmega128L代码执行效率更高，抗干扰能力更强，同时，ATmega128L单片机具有低功耗的特点(1μA～25mA，WDT关闭时为100nA)。该设计的无线通信模块采用功耗低、发射功率可微调的nRF905模块，其高斯频移键控(GFSK)调制方式抗干扰能力强，能够很好地抑制噪声环境对信息采集系统的影响。设计节点的CPU时钟频率为7．3228MHz，nRF905设定在433MHz国家开放频段。温湿度传感器采用SHT11，光强度传感器采用美国TAGS公司的光强度数字TSL2561。有害气体浓度的监测传感器分别为:CO2浓度传感器选用美国FIGARO公司生产的TGS4160，NH3传感器选择的型号为MIC－NH3智能传感器，硫化氢传感器选择的型号为(H2S传感器)M－100。 2节点软件设计 针对上述节点硬件结构，结合封闭式蛋鸡舍设施信息采集周期性强、时间间隔短、单次数据传输量大的特点，设计了基于C语言的软件系统。 2．1节点软件构成 节点软件由操作系统和应用程序构成。WSN利用TinyOS操作系统，采用AVRStudio4．07开发平台，开发应用程序，包括各个硬件模块的驱动、数据采集和通信协议。在TinyOS环境下为节点用NesC语言编写了相应的执行程序。AVRStudio4．07平台采用面向对象的编程方法，1个TinyOS应用程序与多个组件(Component)连接，构成1个执行模块(Module)。组件是硬件的抽象概念，组件间由接口(Interface)互相连接。该设计传感器节点的TinyOS应用程序结构如图2所示。 2．2节点休眠的设计 无线传感器节点节省能量的最主要的方式是休眠机制。当传感器节点目前没有传感任务并且不需要为其他节点转发传感数据时，关闭节点的无线通讯模块、数据采集模块甚至计算模块以节省能量。因而，一个传感任务发生时，只有与之相连的区域内的传感器节点处于活动状态，从而形成一个活动区域。如图3所示，活动区域随着数据向网关节点传送而移动，这样原先活动的节点在离开活动区域后可以转成休眠模式从而节省能量。 2．3同步控制 时钟同步是该设计分布式系统的重要组成部分，采用TDMA－MAC协议。具有休眠机制的无线传感器网络需要严格的时间同步机制，用来准确接入信道和及时唤醒。在传感器网络中，节点运行工作时的物理时钟依靠对自身晶振中断计数实现。如果节点晶振的频率误差和初始计时时刻不同，就会使节点之间物理时钟不同步。通过计算出物理时钟与逻辑时钟的关系，构造对应的逻辑时钟以达成同步。无线传感节点在应用基站充当时间基准点，发送数据包具有当前时钟读数的同步指令，当无线传感器网络内其他节点接收到该同步指令后，计算延时参数并调整本节点的逻辑时钟值，以和基站节点基准点构成同步。传感节点在和基站节点同步后作为新的基准点，一环接一环由里向外同步，直至覆盖整个无线传感器网络。 2．4节点程序的调试 无线传感器节点硬件和软件设计完成后，进行了程序初步调试。程序调试平台为AVRStudio4．07，调试步骤如下:①在启动AVRStudio4．07之前，将JTAG仿真器与PC机串口连接起来;②JTAG仿真器的数据电缆连接到目标板的JTAG接口;③在确认PC、JTAGICE和目标板正确连接后，按照下列顺序依次接通电源的操作:打开目标板电源，即SW1拨至“ON”处，然后接通JTAG电源，JTAG仿真器上的绿黄两灯同时亮表示连接成功，若有任意一灯不亮，就说明连接没有成功;④在PC上打开AVRStudio4．07，调试节点程序，如下图4、5所示。 3结语 为解决传统封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的监测中所存在的监测区域面积小、采样率低、工作量大等问题，该研究探讨了将无线传感器节点技术作为封闭式蛋鸡舍环境监测中数据采集和传输载体的可行性，设计和开发了无线传感器节点，并进行了节点程序的调试。下一步应采用所设计的无线传感器节点，构成无线传感器网络，通过进一步的封闭式蛋鸡舍环境因子信息采集试验，提高无线传感器网络系统的可靠性和实用性。 硬件设计论文:常规剧场舞台机械控制系统的软硬件设计 【摘要】根据国内剧场舞台机械控制系统的特点，探讨了软、硬件设计解决方案。根据实际工程经验从控制系统硬件设计组成、网络系统构建和软件功能要求三个方面进行了详细的论述。 【关键词】PLC；舞台机械；变频器；现场总线 常规剧院根据功能可以划分为歌剧院、戏剧院、音乐厅和多功能厅等。舞台机械是现代化剧场不可缺少的核心设备，通过舞台机械设备不断升降、平移、开合运动，并配合灯光、音响的不断变换，呈现在观众眼前的是一场场美轮美奂的视觉盛宴。常规剧场舞台机械设备一般可分为台上和台下两个部分，台上以卷扬类为主，台上设备的基本配置有防火幕、假台口、大幕、二道幕、景吊杆、灯吊杆、单点吊机、灯光渡桥、灯光吊笼等设备，有的还配置了反声罩。台下以升降、推拉、旋转为主，台下设备的基本配置有主升降台、左右车台、后车转台、升降乐池、各种补偿台、插销和安全网等设备。其中，台上吊杆类设备、台下升降台类设备和车台类设备是舞台表演空间的主要设备。随着计算机技术的不断发展，现在舞台机械控制多采用以可编程控制器为主的分布式控制系统。系统硬件由继电器、接触器和变频器等低压电器组成，网络采用开放式工业现场总线通讯技术，软件设计采用功能完备的人机友好界面和安全互锁保护。整个系统快速、方便地将分散在台上、台下的设备和核心中央处理器联系起来，其各种不同类型的控制模块通过硬件接口和软件组态可进行广泛组合，为舞台机械运行提供实时、安全可靠的运行保证。同时，由于采用计算机控制，系统具有处理速度快、系统资源裕量大、通讯能力强、故障排除快速、定位准确的特点。 1设备电器设计组成 舞台设备电器控制回路一般由各种安全保护单元（如限位、乱绳、超载、超速、安全急停链路）、位置测量单元（如编码器、减速开关、行程开关）、控制电路（如各种继电器、PLC输入输出模块）、驱动单元（如变频器、交流接触器）和执行单元（如三相异步鼠笼电机、伺服电机）组成，并通过以上电器环节的共同作用控制设备运动。国内舞台设备按控制方式包括常规定速控制和调速定位控制。 1.1常规定速控制 常规定速控制——通过PLC起停输出、设备的行程开关、保护开关、继电器组成的中间回路控制对应的三相电源的相序通断，从而达到直接控制电机的正反向运动，如舞台各种插销、安全网、升降栏杆、安全门。该方式广泛应用在对时间要求不高的舞台设备硬件设计上，对于在运动过程中有位置需求但定位要求不高的设备（如灯光吊笼、假台口侧片、灯光渡桥）来说，该方式并不能满足要求。从设计经济、硬件便捷的角度，通常在常规电机传动轴上加装轴套型增量编码器，将编码器信号接入具有位置采集功能的模板（如西门子编码器模块FM350），同时，在硬件选型时根据模板的采样频率和电机转速确定所选编码器的每圈脉冲值。采集的位置信号经过现场总线传送到中央处理器中，和预设的目标位置做比较，决定设备是否到位停止运行。在实际的硬件设计中，为了能及时响应到位置信号，需把采集模板的实际输出值串入控制电机正反转回路。考虑到常规定速控制设计中不具备调速功能，电机高速运动过程中收到停止信号后制动运行较长，影响设备控制精度，在应用中要根据设备实际制动距离，在软件调试中加入制动停止提前长度来修正设备停止响应距离，从而提高设备实际到位精度 1.2调速定位控制 调速定位控制——常规电机带有编码器，编码器接入具有位置控制功能的高性能交流矢量变频器，变频器通过本身的内置位置控制卡计算电机运行的实时位置和给定目标位置的差值，通过PID调节输出对应的频率和电压控制电机运转速度，中央处理器通过总线通讯方式比较变频器传回来的位置、状态特性，并根据变频器窗口到位值实现对所控设备的速度、位置精确控制，控制电路如图3所示。使用调速定位控制，降低了对机械设备的冲击，提高了设备的安全性和可靠性。因此，在国内中、大型剧场中，该控制方式是控制吊杆、升降台、车台等机械设备的主流方案。调速定位按控制电路功能一般可分为一对一控制和矩阵切换控制。对于前者，每个设备都是一个控制单元，控制电路结构相对简单，每个变频器的总线状态真实反应设备实际情况。由于只考虑单独控制回路，现场调试成本较小，出现故障排查相对容易，系统后期维护人工成本较小，但如果控制单元的任何器件发生故障，则直接影响调速设备运行，同时对于电器元件、变频器的成本支出较高。对于后者，由于采用继电器矩阵切换，控制回路采用冗余备份方式，每个调速设备在选定之前不对应固定变频器，如果某一个控制单元出现问题影响吊杆运行，通过切换矩阵的及时调整可以规避出现故障的控制单元，从而使设备更可靠地运行，提高了整个系统的风险抵御能力。同时，采用切换方式，节省了变频器数量，降低了电器成本支出。但这种控制方式电路结构复杂，软件互锁要求较高，一旦出现故障，排查和维护较繁琐。通常来说，台上调速吊杆采用切换矩阵方式，台下调速设备采用一对一控制方式。这主要是因为各种类型的吊杆大多功率在30kW以内，且功率较为相近，实际舞台演艺中同时运动的最多吊杆数远远小于总吊杆数，故采用切换方式。而台下升降类设备在演出时载有大量演员，功率较大，通常达到60kW以上，为了避免频繁切换对用电回路的冲击，并考虑到实际运行的安全性，故采取一对一方式。 2网络系统的构建 舞台机械控制系统从网路结构上分为三个层级：管理级、控制级和现场级。2.1管理级设备管理级设备包括控制台和服务器。控制台中主要设备包括工控机、触摸屏和电源、操作按键及操纵杆，主要为监控舞台设备状态、运行参数、报警信息，编场数据处理和控制设备起停，为操作人员提供友好的人机交互界面。服务器可记录操作人员和设备的实时数据，为演出设备历史追溯提供不可替代的手段。 2.2控制级设备 控制级设备主要包括可编程控制器的中央处理单元和各种适应现场总线的通讯单元。作为整个舞台机械控制系统的“大脑”，中央处理单元是系统核心，主要负责向上通过以太网传递现场的监控信息（如升降台、景杆等调速设备的位置、速度等实时参数，以及乱绳、电机过热等安全信号），向下对现场级设备下达动作命令，协调现场设备动作次序（如舞台机械设备的定位控制和设备延时启动等）。 2.3现场级设备 现场级设备：主要包括符合现场总线协议的相关舞台机械控制远程I/O站点、对应的变频器和电动机。现场级设备主要任务负责实现操作人员通过控制台发送的具体的运动方案，同时采集必要的现场信息，传递给上层作为参考。图4为采用标准三级网络设计的结构图。 2.4网络系统的构建中的关键问题 （1）控制系统的安全性设计要贯穿整个控制系统，包括核心控制器到单体设备的控制设计。控制系统应采用开放的现场总线技术，根据用户的实际需要，采用可靠的冗余技术，包括核心部件的冗余和网络的冗余。控制系统具有紧急停机系统，任意一个极限开关的动作会触发本设备应急线路，任意一个急停按钮应触发控制系统的急停链路。同时，急停系统和中央处理器通过安全总线进行信息交换。所有具有提升性能的驱动都采用双制动器，并且互相独立控制，保证驱动能及时有效地停止工作。（2）所有的舞台机械系统主控制台、移动控制台，应具备即插即用的特点。对于单一控制台，用户可根据实际情况方便地选择切换到不同的操作方式（如手控、程控、更改参数）对设备进行操作；对于不同控制台之间的切换操作，中央处理单元应具备统一的授权管理，保证同一设备在任意时刻只接受来自单一控制台的指令信息，防止设备由于接受不同控制台指令信息而造成控制紊乱。（3）保证关键信息响应的实时性和同步性（如舞台机械设备的启动命令）。对于调速定位设备，国内大多是通过每个变频器的内置位置控制卡控制设备，当多个设备同时运动时，由于网络传输的延迟性造成设备启动的不统一和设备运行中间过程中的实际位置偏差。在设计控制网络时，对于关键信息的传递需采用等式同步机制和数据优先级处理，保证数据传输的快速响应。 3软件设计要求 3.1操作功能要求 操作功能要求：对于舞台控制操作界面，应设有手动选择、运动参数设定、设备编组、场景运行、设备位置绑定、运动禁止、设备位置记录等功能，根据实际用户需求的不同，还应提供系统管理、维护和根据演出过程需要而附带的工程组态功能。同时，应提供演出中间的各种应急处理功能，如当在演出场景中编组的运行设备，设备出现报警停止运行时应具备手动快速介入，当设备撞到物理极限位后，应具备旁路控制使设备及时脱离危险位置。用户一旦误操作，不光有报警信息，同时提供相应的保护，规避可能发生的设备误动作引发的系统风险。 3.2设备互锁要求 设备运行互锁是舞台设备安全可靠运行必不可少的保障，互锁软件设计必须实时跟踪设备运行的数据。互锁软件应采用顺序控制程序，根据优先级管理机制，按照预先规定好的优先级动作顺序，对控制过程各阶段的设备互锁顺序进行自动判别和保护。每一个设备的运行条件都依存于其他相邻设备的位置，当检测到条件满足或不满足时，及时发送给设备数据块运行或受限指令，使设备安全可靠地运行。 3.3分布式管理要求 通过现场总线技术，把分布在舞台控制室的控制台、上位机、台上及台下控制柜间的现场驱动单元、现场采集单元等方便、快捷地联系起来。通过开放的现场总线控制通信网络把物理分散的设备构成为一个整体，用分布式数据库实现全系统的信息集成，进而达到信息共享，从而实现同时在多台控制终端上对舞台设备的集中监视、集中操作和集中管理。 3.4远程维护要求 控制系统工程师可通过互联网对现场控制系统进行远程诊断和维护。操作系统中出现的故障，应及时记录在上位机历史数据库中，用户通过Internet网以文本形式传送到远程诊断实验室，帮助用户排除故障。通过专门远程诊断软件，可实时跟踪链接到现场网络节点的舞台机械设备运动情况，及时帮助用户解决操作中出现的问题。 4小结 在控制系统建设规划中，要注重安全和效益并重的原则，适当降低建设成本和后期维护成本，同时还要从长远着眼，技术方案要有一定的前瞻性，充分考虑将来整个系统的整体升级、扩容问题。随着计算机和控制理论的不断进步，舞台控制技术逐渐趋于完善，带有自诊断功能和微机通信接口的PLC元器件也越来越普及，价格也趋向便宜。在国内以可编程控制器为核心的舞台机械控制系统已经形成了集网络化、集散化、自动化、智能化为一体的先进的自动控制模式。目前，广义舞台的概念已不再仅仅局限于正规剧场传统品字型舞台，随着电视剧场、演播厅、体育场馆等组合式舞台，以及各种类型的动感、多维影院、VA多媒体互动系统、科技馆等领域的异型舞台的出现，舞台机械控制系统的软、硬件设计也应随着舞台要求的变化不断发展更新。 作者:刘学信 刘建喆 单位:山东艺术学院 北京师范大学第二附属中学 硬件设计论文:高性能车载充电机硬件电路设计研究 电动汽车作为新型代步交通工具，车载充电机是其不可缺少的配套充电设备，对车载充电机的研究显得尤为重要。一款成功的高性能的车载充电机要能抑制谐波、功率因数高、效率高等特点。本文根据上述特点，设计了一款2kw的车载充电机。有源功率因数校正电路（APFC）能有效抑制谐波，提高功率因数。而软开关技术能有效提高充电机的效率。本文将二者结合在一起，设计了一款高性能指标的车载充电机，并进行了波形测试及实验验证。 1车载充电机硬件拓扑结构及原理 1.1APFC拓扑及原理功率 因数校正有多种拓扑电路，比如boost、buck、buckfly等电路。本文采用BOOST电路拓扑，如图1所示，因其电流连续、电流波形失真小、输出功率大、储能电感同时具有抑制RFI和EMI噪声的功能。状态分析：当S通、VD断时，假设此状态持续时间为T1，可得到状态方程，解得，其中为第K时刻的输入电压值。当S断、VD通时，假设此状态持续时间为t2，可得状态方程，解得：。当S断、VD断时，假设此状态持续时间为t3，得状态方程。由上述公式可知，是跟随输入电压变化的半波正弦函数，如图2所示，其相位基本相同且输入电流波形近乎正弦波，所以功率因数接近于1。当电感电流临界连续时，t3=0，可知电感电流的包络线仍为半波正弦函数形式。弱电感电流连续，则表现为电感电流正弦变化的基波上迭加随斩控频率变化的高频锯齿波，锯齿波的幅度与电感量及斩控频率有关。 1.2逆变整流拓扑及原理 逆变电路采用副边无源钳位软开关移相全桥拓扑结构，如图3所示S1、S3为超前臂，S2、S4为滞后臂。其软开关的实现，超前臂的零电压开关依靠变压器漏感和超前臂的并联电容实现，滞后臂的零电流开关通过变压器二次测钳位电容在换相期间钳位电压强迫一次侧电流复位到零实现。此种软开关结构，所需器件简单，不需要额外有源元件等优点。 2主回路参数设计 2kw高性能车载充电机的额定输出电压为96V，额定电流为20A，输入单相交流电160V-240V整流后经APFC电路得到400V直流母线电压，开关频率fs取50KHZ。 （1）apfc电感设计。 1）输入电流峰值的最大值确定：电感应当在最大电流时避免饱和。交流输入电压最小时，其峰值能达到最大，再考虑到期效率假设为0.92； 2）电感中纹波电流峰峰值。一般最大峰峰值可取输入电流的20%； 3）确定输入电压峰值时的最大占空比； 4）电感量的计算：经过试验，调整为1mh。 （2）主变压器的设计。 1）选定工作频率在100khz，铁氧体磁芯完全能够满足要求； 2）磁芯规格的选择。铁芯的窗口面积乘积为：通过查表选择双EE55磁芯。式中：V1I1为输入功率；V2I2为输出功率；K0为窗口利用系数，一般取0.2-0.4；Kf为波形系数，方波为4； 3）原边绕组匝数选择； 4）副边匝数选择 （3）钳位电容的设计。其作用主要有两个：一是钳位整流二极管的电压，从而降低二极管的电压应力；二是超前臂关断后，钳位电容上的电压反射到原边，抵消漏感的能量，使得原边电流迅速降低，实现滞后臂的零电流开关。本文中漏感选择20uh。电容上存储的能量为：一次测漏感能量为：为了抵消原边漏感的能量，电容上存储的能量要大于漏感存储的能量，即整理得：最终经过试验选择容值为200nf。 3实验波形及结果分析 蓝色为超前上桥臂驱动波形，黄色为超前上DS间波形，由上图可知超前臂实现了零电压开通关断；图中红色为滞后下DS间波形，紫色为回路电流波形，由图可知，滞后臂基本实现了零电流开通关断。 4结束语 随着电力电子技术的不断发展，人们对车载充电机的要求越来越高，高频化小型化高效化低谐波车载充电机成为发展的趋势。本文研究了带有源功率因数校正的移相全桥软开关车载充电机，对其工作原理和性能做了分析并对样机进行了实验，证明了充电机的可行性和有效性。 作者：王平来 李小伟 张立功 单位：山东省汽车电子重点实验室 山东省科学院自动化研究所 硬件设计论文:浅谈喷雾机的系统硬件设计与实验 1系统硬件设计 系统硬件设计系统工作时，药液由液压泵泵出，经主管道及喷杆后由喷头流出，通过转换接头流经流量传感器，最后由药液收集槽收集。为便于试验记录，将左侧喷头从上到下标记为喷头1～喷头3，右侧喷头从上到下标记为喷头4～喷头6。转换接头为自行设计的快捷转换接头。流量传感器输出频率信号，信号经频率转电流模块转换为4～20mA电流信号，同时压力传感器输出4～20mA电流信号，流量传感器与压力传感器输出的电流信号经4～20mA信号采集模块采集后，由RS－485总线上传至上位机界面显示。本系统可同时显示6路流量信号及1路压力信号。流量传感器选用GemsF6FT—110系列TurboFlow型流量传感器，输出频率范围58～575Hz;压力传感器选用WLB型压力传感器，输出信号为4～20mA电流信号;频率电流转换模块选用ART－阿尔泰A11FV11频率/电压、电流信号隔离转换模块，输入为0～1kHz，0～10kHz和0～100kHz频率信号，输出为0～5V，0～10V电压信号和0～20mA或4～20mA电流信号。本设计根据流量传感器输出信号选择输入档位为0～1kHz，并根据信号采集模块选择输出档位为4～20mA;4～20mA电流采集模块选用顺源ISOADA08型采集模块，可同时采集8路电流信号，通过RS－485总线上传至上位机界面。若喷雾机喷头较多，系统可对喷头进行分批次测量。 本转换接头可分为固定架、螺杆和接头体3部分。其中，固定架用于支撑接头，并将接头与喷头位置进行固定;接头体上端采用橡胶密封垫，可将喷头与接头接触部位进行密封，橡胶密封垫通孔直径为13mm，可用于测量多类喷雾机喷头。测量时，将橡胶密封圈与喷头喷嘴对接，卡钩卡至喷头上端，且保证两卡钩处于同一平面内，以保证密封性良好，旋转螺杆使转换接头固定至喷头上;药液经喷头体由胶管接头引流至流量传感器。本转换接头使用方便，操作简单，用于对单个喷头的测量;若喷雾机喷头数量较多，可使用多个接头进行测量。 2上位机软件设计 系统上位机控制软件采用C#编写，使用VisualStudio2008开发平台开发进行开发，可以运行于Win-dowsXP及以上环境。系统工作时，可根据不同试验条件在上位机界面显示不同的测量值。因本系统主要测量喷头流量值，根据拟合方程中流量与电流的关系，设定最大电流值与最小电流值所对应流量值以及压力值。系统启动后，上位机界面实时显示主管道压力值以及喷头1～6的流量值。数据采样间隔可根据用户要求进行设定，同时系统会将所采集数据在数据库中进行存储，可供试验后期数据分析处理。为了获得电流与流量关系曲线，试验时选用SCL600型喷雾机ALBUZ－ATR80型喷头，分别设定压力为0．3，0．7，1．1，1．5MPa，使用秒表记录测量时间，并测量在该时间范围内由量筒收集的药液体积，同时用万用表测量输出电流值，每个压力值下测量3次，取平均值。 3试验及结果分析 为测试本系统精度，试验时选用SCL600型喷雾机所配置的ALBUZ－ATR80型喷头进行试验，记录上位机界面所示流量值，同时用量筒测量一定时间流经流量传感器的药液体积，计算其平均流量(即实际流量)，通过与试验测量流量(即上位机所示流量)进行比较，得到系统精度。为了测试系统精度，以喷头2为例，使用上位机软件，以0．4MPa为间隔，在0．3～1．5MPa范围内记录上位机界面所示流量值，并测量在一定时间内量筒所收集的药液体积。每个压力下测量3次，取平均值。试验数据表明，喷头在不同压力下流量不同，且随着压力的增加，流量逐渐增加;在流量为0．53～1．25L/m范围内，喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为4．40%。为了测试系统精度，选择喷头1、喷头3及喷头4进行试验，使用上位机软件，试验设定压力为0．7MPa。同时，记录上位机界面所示流量值，并测量在一定时间内量筒收集的药液体积，每组测量3次，取平均值，试验数据表明:当压力为0．7MPa时，各喷头流量基本保持一致;当流量为0．83～0．91L/m时，喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为3．88%。 4结论 本系统所设计的转换接头使用方便，密封性良好，对喷头寿命影响较小，可便于系统同时对多类喷雾机喷头流量快速测量，且系统操作方便，上位机界面可实时显示各喷头流量值，实现对喷雾机喷头流量在线测量，测量精度较高。 作者：单位：西北农林科技大学机械与电子工程学院 国家农业信息化工程技术研究中心 硬件设计论文:钻孔机械臂控制体系硬件设计与实现 0绪论 工业机械臂（以下简称机械臂）是近代自动控制领域中出现的一项新技术，作为多学科融合的边沿学科，它是当今高技术发展最快的领域之一，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。随着机器人系统设计应用的复杂化以及机器人系统对控制精度、实时性能、可靠性的要求不断变高，需要给机械设备装备嵌入式操作系统。嵌入式系统应用于机械的控制，将是机器控制领域的一个发展方向，为机器的智能控制的实现提供了广阔的平台。与传统的微处理器和DSP相比，ARM微处理器资源丰富，具有很好的通用性，其主要技术优点是高性能、低价格、低功耗，可以广泛的应用于各个领域，因此将ARM应用于机械臂控制系统不失为一种好的策略。 1机械臂功能设计 本文主要研究的是单臂式钻孔机械臂，这种机械臂需要完成的动作有：前行、后行、左行、右行、上行、下行。这些动作相互结合，完成相应的动作安排。根据上述动作要求，工艺流程如下：(1)本文研究的机器臂主要由底座(或躯干)、机械臂构成。底座的主要任务是支撑和完成手臂上下左右的移动，实现机械臂在工作空间中的活动；(2)机械臂的底座固定不动，机械臂的Y轴由伺服电机驱动在平行于底座的平面进行前后运动，即是在Y轴平面中的运动；(3)X轴在上位机对伺服驱动器发出指令后和Y轴同时移动，进行左右的运动，即在X轴平面中的运动，同时运动就可以实现机械臂在X-Y平面上的精确定位；(4)在X轴上安装一个气动式动力头，当在X-Y平面上精确定位之后，处理器通过控制电磁阀动力头进给，带动钻头旋转进行既定的钻孔。总结归纳可知，X-Y轴用于机械臂钻孔的定位，Z轴做往复运动进行钻孔；(5)机械臂完成上位机发出的脉冲指令，回到机械原点，等待下一次的指令。 工作过程如下：上位机对控制机发出脉冲指令，电机控制系统从控制器中获取指令数据，传感器系统检测在机械臂工作的范围之内有无障碍物，确定无障碍后开始动作，在系统运行中与电机同轴度编码器实时反馈机械臂所到达的位置，以判断是否完成规定动作。当控制器接受编码器反馈的数据判断出规定动作完成后系统暂停动作，等待下一次指令。为了使机械臂在接受到指令后高速准确的完成动作，本设计在硬件上采用了伺服驱动系统，软件上采用模糊控制算法。电机驱动系统由ARM处理器及其相关外围硬件和电机驱动器组成，ARM处理器发出指令脉冲下达给伺服驱动器，电机驱动器驱动电机运转，运行期间，ARM处理器根据编码器反馈的信息判断机械臂的运动状态，实现实时跟踪定位和位置定位。 2模糊控制算法在ARM控制系统中的实现 2.1输入量模糊化 模糊控制算法用在ARM中,则需使用在ARM中可以运行的软件实现模糊控制，这样就把能将原来的数字控制器改成模糊控制器，从而构成了一个基于ARM的模糊控制系统。由此可见，这种模糊控制器在本质上只是一种控制算法与硬件的结合，与其它的模糊算法的差别在于用ARM的语言来实现模糊化、模糊推理决策以及反模糊化过程。这种模糊控制器的优点是资源消耗少，灵活性高，通用性强，应用范围广等。必须注意的是设计过程中要考虑到ARM的内存空间，运算速度，以及模糊算法的执行效率和系统的实时性要求。在模糊控制器中，给定目标为r，将光电编码器检测到的电机转速作为反馈输入。然后计算得到转速偏差e(k)和转速偏差变化率Δe(k)，量化和模糊化后作为模糊控制器的两个输入信号，反模糊后得到精确的PID参数，经过PID运算得到电机控制信号，此控制信号经过进一步的转换，可得到pwm控制寄存器的设定值，写入pwm寄存器后，从ARM的pwm输出端口将得到相应的pwm控制信号，经过驱动器驱动伺服电机，使钻孔机械臂达到计算机的控制运动要求。在机械臂硬件平台控制系统中,计算机通过串口与ARM处理器通信,发送控制命令控制机械臂的运动状态。用编码器检测电机的旋转速度。 电机转速的误差:式中：n是当前电机转速；n0是t0时刻对应的电机转速;当上次的电机转速为e(k-1)时，当前电机转速的误差变化为：根据e(k),Δe(k)的隶属度函数可知，我们必须把由上式计算得到的误差和误差变化率进行处理,使他们的值落在[-3,3]区间,再进行模糊化处理,才能进行模糊控制器运算。经过反复的试验,可以得到e(k),Δe(k)的最大值,分别为em,Δem由此我们进行归一化公式:当出现测量值大于我们的最大值时，我们就将其视为最大值em的值，所以以上公式是普适用的。 2.2建立机械臂模糊控制规则表 模糊控制规则在模糊控制系统中，是一种根据控制量偏差和控制量偏差变化率而推断出输出量的推理规则。这些规则是由误差和误差变化率状态的不同而形成的一系列条件语句。在模糊控制器选用单变量二维最常见的结构形式，设定误差e,误差变化ec及控制量输出u的模糊子集为｛负大,负中,负小,零,正小,正中,正大｝，并简记为{NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}，论域均定为[-3,3],模糊子集NB,PB分别选为Z型隶属函数和S型隶属函数，其余选为灵敏度高且在论域范围内均匀分布，等距离的三角形隶属函数。由于三角形隶属函数简单易行，计算效率高，且仅与直线的形状有关，适合于实时控制和在线调整的控制，因此，本模糊控制器的输入输出隶属度函数曲线如图1所示。 3钻孔机械臂控制系统硬件设计与实现 3.1LPC2138处理器 ARM内核采用精简指令集计算机（RISC）体系结构，具有大量的通用寄存器，指令格式使用统一和长度固定，寻址方式简单，内含2套指令系统（ARM指令集和Thumb指令集）。极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。 3.2传感器模块 本课题研究的钻孔机械臂是一个用于加工的机械装备，当上位机设定好要加工的参数且启动机械臂臂进行加工时，为了防止有意外的发生，需要加一些传感器进行保护，当检测到有人或物进入到机械臂加工的范围之内时，传感器将检测到的信号反馈给处理器，进行相应的动作。 （1）位置传感器：即行程开关，在X轴和Y轴上都装有3个行程开关，在Z轴的上下位置也装有两个行程开关，本系统中选用无触点感应式行程开关，两线制传感器，型号为TL-05MD1。原理：无触点行程开关又称接近开关，它可以代替有触头行程开关来完成行程控制和限位保护，还可用于高频计数、测速、液位控制、零件尺寸检测、加工程序的自动衔接等的非接触式开关。由于它具有非接触式触发、动作速度快、可在不同的检测距离内动作、发出的信号稳定无脉动、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及能适应恶劣的工作环境等特点，所以在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中应用广泛。无触点行程开关分为有源型和无源型两种，多数无触点行程开关为有源型，主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路3部分，一般采用5V～24V的直流电流，或220V交流电源等。当被控物体到位,电子行程开关动作，常开组导通(闭合)常闭组截止,(断开)。完成相应的动作。 （2）光电编码器：由伺服电机驱动器独立控制。 （3）红外光栅传感器又称为安全性光栅安全性光栅是一种保护各种危险机械装备周围工作人员的先进技术。同传统的安全措施，比如机械栅栏、滑动门、回拉限制等来相比，安全性光栅更自由，更灵活，并且可以降低操作者疲劳程度。通过合理地减少对实体保护的需求，安全性光栅简化了那些常规任务，如设备的安装、维护以及维修。 4总结 本文在分析机械臂嵌入式控制体系的基础上，进行了以LPC2138为主控制器的嵌入式系统硬件平台设计。合理规划机械臂的任务模块，设计应用程序，实现对各功能子系统的数据通信、控制管理。本文只对机械臂底层控制系统进行研究设计并介绍。因此，真正的实现伺服电机的精确控制还需要进一步要有专业人员研究。 硬件设计论文:计算机硬件设计安全问题与策略 摘要：随着时代的发展，信息逐步走进每个人的生活，与人们的生产与生活息息相关，在信息时代下计算机也在迅猛发展，但是随之暴露出来的问题也是不容忽视的，重点引起人们关注的问题就是计算机硬件设计安全问题，因为这关系到人们信息的安全。基于此，就重点针对这一问题进行分析研究，并根据现有问题状况提出几项策略。 关键词：计算机硬件；信息安全；创新技术 在现阶段中，世界已成功步入信息时代、科技时代，我国也不甘落后，我国有关计算机的科技技术也在迅猛发展，然而随着发展速度的加快计算机硬件的问题逐渐显现出来，相较于计算机的发展来说较为落后，尤其引起人们关注的就是计算机硬件设计安全问题，这是一个很严肃的问题，这个问题会对计算机系统、人们的信息数据造成或大或小的影响，所以，解决计算机硬件设计安全问题势在必行。 1计算机硬件安全的概述 在使用计算机的过程中，外部环境对计算机有很大的影响，所以对计算机运行时外部环境的要求很苛刻，要求计算机外部环境清洁度较高，计算机温度不能过高要适中，计算机四周电压要保持稳定，做到这些并保证外部环境良好就能够尽可能确保计算机硬件正常运行、不出故障。保证计算机硬件安全还有一个很重要的技术，这个技术叫做加固技术，计算机在设计生产中使用加固技术加固后能够防震、防腐蚀以及防水，这样的计算机能够一整天在野外工作，所以加固技术是一个很重要的技术。计算机的硬件除了自身有问题会影响自身安全外也会有其他多方面因素对计算机系统造成安全影响。例如，计算机的中央处理器内部都会存在一系列集成保密的指令代码，虽然说这些指令代码是保密的，但是到底是否是绝对保密、安全的并不能得知。据悉，我国的中央处理器或许存在着病毒指令代码或者陷阱指令代码，外国能够通过无线代码激活中央处理器内部的各种指令，使得计算机内所有的信息、资料泄露，同时也可能会使计算机崩溃，并且这一崩溃将是毁灭性的，一旦这一消息是真实的，那么我国的计算机系统将随时可能会被攻击，导致硬件泄密、信息泄露，甚至更严重的是硬件泄密还会很大程度上影响电源安全，从而导致产生电源泄密的情况。电源泄密是什么呢？电源泄密是计算机所发出的电磁信号顺着市电电线被传导出去后被人为使用特殊的手段和工具把这一电磁信号拦截下来并加以还原。其实，计算机就像是人的身体，有很多零部件，计算机中的零部件每一个皆是能够控制的，所以又出现了一个专业名词就是可编程控制芯片，一旦这一可编程控制芯片的程序被准确破解，那么就能够控制计算机，所以现在要做的就是保证芯片是不能够被控制的，因此，要做好计算机硬件安全防护工作，保证计算机硬件安全，保证计算机硬件的设计安全。综上所述，可以看出，计算机硬件的最主要也是最重要的安全问题就是信息安全问题，信息安全重点工作就是保密、集成、实用，想要保证信息是安全的，就需要工作人员教授计算机购买用户操作计算机的方式方法，从而确保计算机硬件安全以及整个系统信息的保密安全。计算机硬件一直在发展中，它的发展过程比较漫长，通过它的发展过程能够知道一点，那就是计算机硬件安全是什么，它指的就是一个安全系统，这个安全系统是由以下三点结合在一起产生的，这三点分别是集芯片设计、电路设计以及工程设计。 2计算机硬件的设计安全发展现状 计算机系统中有各种各样的元件，这些构件组合起来构成了物理部件，也就是所谓的计算机硬件。根据分析调查得出，现阶段，计算机硬件发生的安全问题基本上可以分为三种，相应的，产生问题的原因也大概能分为三种，包括输入设备、储存介质、输出设备。首先，就输入设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题大致有两种，一种是所输入的信息资料、数据资料存在问题引发安全威胁，一般情况下发生这种情况是因为输入的信息存在木马病毒，从而导致计算机系统信息数据安全受到一定程度的威胁。另一种是在输入过程中没有依法进行运作而造成安全问题爆发，一般情况下发生这种情况都会导致计算机内部信息数据被破坏与泄露，后果严重。其次，就储存介质来说，以它为源头产生的安全问题主要是计算机系统内部的储存介质没有给信息资料、数据资料提供安全保障，安全保护层没有搭建起来就会导致信息数据在面临被破坏以及非法拷贝时毫无抵挡之力。最后，就输出设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题主要是输出设备自身具备的记忆性能会导致信息数据输出时的操作动作留下痕迹被复制下来，这在一定程度上使得信息数据处于危险状态下。 3计算机硬件的设计安全分析 在信息时代迅猛发展的潮流下，计算机硬件设计安全问题逐步显现出来，相应解决这些安全问题的方案也逐渐被提出来，其中有一些新兴安全方案设计精妙，实用性高，并且成本不高、功耗不高，这类新兴安全方案的主要代表有设计多样性以及独特数字签名等。除此之外，在新兴安全方案出现的同时还有一大批新兴技术产生，如纳米技术、光纤技术、射频互联技术以及等离子技术等，新兴技术的出现使得新兴安全方案发挥出更大的作用，但是任何事物都有两面性，内在变异有好的一面也有坏的一面，它能够使得检测恶意攻击行为的复杂程度大大提升[1]。现阶段已普及使用的硬件系统主要有新的安全原语设置、硬件木马检测、新型综合技术、物理不可复制技术、硬件安全协议等。 3.1硬件木马 根据上述可知硬件木马检测已被普遍应用于计算机，硬件木马与病毒相似，都会对计算机硬件、计算机系统安全造成威胁，是一种较为恶意的程序，这一恶意程序主要针对的是计算机原始芯片，它会恶意改变原始芯片。尽管在现阶段看来仅有少部分硬件木马被发现，但是由于硬件木马对计算机硬件、计算机系统安全影响程度很大，所以现阶段大部分有关研究人员都积极对硬件木马进行研究。研究人员在研究过程中选用的研究模型有很多种，所以每个研究人员研究的难易程度不同，普遍情况下，那些过于标准规范的结构以及性能检测无法有效检测木马攻击。如果将工程变异忽略不计，那么检测木马的工作实际上就是针对一截输入序列的有关功耗进行测量，主要测量的功耗有两个方面，一方面是开关功耗，另一方面是泄漏功耗，然后将测量结果与研究所用的模拟模型进行对比。但是，之前忽略不计的工程变异对于硬件木马的检测工作来说，使得检测工作的困难程度以及复杂程度大幅度加大。若在不是关键的路径上安放木马，或者让已有的门电路和硬件木马连接在一起并且将其隐藏起来，会使得硬件木马检测工作难度、复杂度加大，这时对硬件结构或者对旁道进行的检测都无法达到预期效果。在近期又有新的检测方法被提出，它们能够避免前面提到的传统检测方法的弊端进行木马检测，如热调节技术。硬件木马检测方法仍在不断被提出，这对计算机硬件设计安全具有很大的意义。 3.2物理不可复制技术 计算机硬件设计安全发展至今普遍被研究的还有一个课题就是物理不可复制技术，物理不可复制技术是一个新兴的比较新的概念，物理不可复制技术前景广阔，它能够提供一组特殊的映射，该映射与芯片的制造工艺间存在依存关系，这种映射的方向是从输入开始到输出结束。其实物理不可复制技术采用数学或者是统计的方式实现逆向工程是很难的，这正是由于物理不可复制技术中存在的依存关系，除此之外，芯片的映射还存在不可预测的问题，这也使得实现逆向工程变得更加困难。现阶段，随着对计算机硬件设计安全问题以及物理不可复制技术的研究深入，越来越多的物理不可复制技术被研究人员提出，并加以试验，最终成功实现，然而，在很多现在被提出的物理不可复制技术方案里，仍旧存在输入到输出的映射数量有限、芯片结构存在线性或者偏低非线性特性等问题，这些问题使得物理不可复制技术的安全水平大幅度降低[2]。通常情况下我们所知道的物理不可复制技术的结构都或多或少存在一部分弊端，例如输入到输出数据库的指数级不稳定时常变化。物理不可复制技术中有一种是公开物理不可复制技术，它是一种能够轻易被反向工程的特殊物理不可复制技术，能够制造出一种刚刚兴起的加密系统，这种系统被叫做非对称加密系统。这种非对称加密系统里，相应的加密和解密密钥是不一样的。非对称加密技术中，加密密钥和解密密钥不相同。在很多种状态下，需要像物理不可复制技术或者公开物理不可复制技术以某种方式集成到设备电路的安全原语，有很多方式能够实现集成。 4计算机硬件设计安全的策略 4.1做好内置安全确认工作 想要很好保证计算机硬件设计安全，第一个需要做的事情就是做好内置安全确认工作，内置安全确认工作重点是在测试和制造计算机芯片时使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是IP。那么怎样来进行内置安全确认工作呢？计算机硬件内置安全确认工作、保护工作的程序大概是下面的几步，首先，使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造，在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列，再通过电子设计自动化工具进行编译工作，从而能够得到新的产物也就是物理版图，把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥，接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域，把校验密钥进行加密处理后得到验证模块，随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上，最后将其应用到集成电路产品的生产制造中[3]，从而就完成了内置安全保护工作。有关工作者通过对内置安全保护工作的了解和认识能够更好进行内置安全确认工作，从而更好保障了计算机硬件设计安全。 4.2检测外置辅助安全 想要更好改善现存的计算机硬件设计安全问题还需要采取的策略就是做好外置辅助安全检测工作。现阶段，大多数都会使用可靠性R、可用性A、可维修性S3个指标也就是RAS技术来进行对外置辅助安全的检测工作，与此同时，外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥，其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面，而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。 4.3研发时注重安全设计 计算机硬件设计安全问题是多方面存在的，所以在进行计算机安全设计的整个过程里不仅仅需要加强对技术领域的监管检测，还需要关注多方面，避免因为设计方案、设计想法、设计工作者以及实施工作时的重点这些因素产生计算机硬件设计安全问题。除此之外，现阶段存在的一个问题是计算机硬件的设计研发工作者不够了解计算机硬件，认识计算机硬件的程度不深，所以还需要提高他们对计算机硬件的了解与认识，与此同时，还需要更加注重计算机硬件的设计安全功能[4]。总之，在设计研发中要注意内置以及外置，搞好设计安全，制定计算机硬件设计安全检测制度以及相关检测程序，除此之外，还要注意评估输入设备、储存介质与输出设备，以便发现问题、解决问题。 4.4注重创新技术 计算机硬件设计安全问题的出现追根究底还是由于相关技术水平还有待提高，在目前来看无法适应时代的进步，所以，想要解决计算机硬件设计安全问题重点需要注意创新技术，进一步完善计算机硬件的安全设计技术。 5结语 综上所述，计算机硬件设计安全问题需要引起设计人员、研究人员、使用人士的广泛注意，不可以忽略问题、轻视问题，要敢于面对问题并采取正确的方式，研究更为有效的技术来解决问题，保证计算机硬件设计安全，保护计算机系统内部的信息数据。 作者：唐淑珍 单位：天津市静海区医院 硬件设计论文:EDA技术在计算机硬件设计的实践 【摘要】科学技术的发展离不开计算机硬件的发展，EDA技术的发展为计算机硬件的设计提供了全新的解决思路，以一种高效、快速、便于调试的方式，提升了计算机硬件的发展水平。本文简单介绍了EDA技术，并以UART的设计和实现为例，阐述了EDA技术在计算机硬件设计方面的应用。 【关键词】计算机硬件设计；EDA技术；实践分析 前言 电子设计从手工设计逐步走向了自动化设计，它的发展以EDA技术的发展为主要标志。EDA技术以计算机为操作工具，融合了最新的应用电子技术、计算机技术和智能化技术的成果，并且将设计人员从繁重且重复的劳动中解脱出来，使得电子产品的设计效率提升了。 1EDA技术概述 1.1EDA技术的基本内容 在没有EDA技术的时代，计算机硬件的设计需要通过人工手动完成集成电路的设计、布线等工作。而随着集成线路复杂程度的增加，基于手工的设计方式已经无法满足工作需求。因而人们开始寻求一种更为高效的硬件设计方式。EDA技术的诞生，成功改变了这一情况。它以计算机为操作工具，让学生可以在软件平台上，通过软件化的设计方式来描述计算机硬件。由计算机代替人工完成逻辑编译、优化、布线、仿真等工作。整个过程是自动的，直到能够完成对既定芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作[1]。 1.2一般设计流程 它创新性的颠覆了传统电子产品的设计方式。将设计的顺序从由下至上翻转过来。这使得硬件设计者能够从更为宏观的角度去掌控产品的开发。包括设计的质量、成本、功能需求、研发周期等。在拥有比较全面的宏观分析后，从系统设计出发，进行顶层功能模块的解构和划分。并能够按照方框图系统级的次序逐级完成仿真纠错和验证。从而能够使设计问题更早的被凸显出来。当所有的仿真和验证确认无误后，再用逻辑综合优化工具的门级逻辑电路的网表来实现硬件的物理级呈现。通过该项技术的应用，将设计者的设计强度减轻，仅需要通过软件平台，就可以实现硬件的电路设计和功能仿真。整体的设计效率被大幅度提升。硬件设计流程如图1所示： 2基于EDA技术的计算机硬件设计的实践探究 本文以可编程器件开发工具MAX+PLUSⅡ为开发平台设计，它的运行速度快，界面统一，功能集中。同时该开发平台具备十分完整的可编程逻辑设计环境，能够完成从指标设计、输入、编辑综合处理、校验直至编程下载的EDA设计的全过程。设计者可以按工作流程选用工作模块。适用于多平台操作，是一种理想的开发平台。本部分就计算机的基本硬件之一通用异步收发传输器基于EDA技术的设计实现进行了简要的阐述。 2.1UART的基本介绍 通用异步收发器（UART），是计算机中不可缺少的组成部分，它是一种短距离串行传输接口。能够作为微机与下位机的通讯串口，来实现有效通讯。根据当前的计算机运行机制，需要进行数据的交换和传输。但是并行数据并不能够直接发送到调至解调器中，而必须要经过异步传输才能够解决。UART就是此过程的必要部件。它将信息有序的发送到调制解调器中，实现计算机的正常运转。 2.2硬件设计 在进行硬件设计时，考虑各项功能模块的调试工作，设置了三个按键输入来实现UART的复位、接收和发送数据功能的启动。整体硬件结构如图2所示。 2.3模块设计 （1）基本设计思路UART在工作中主要涉及两个过程，发生和接收。在设计时，考虑模块化的方式来进行设计。发生的过程即并行数据的准备阶段，UART按照既定的格式，将信号进行转换。在此过程中涉及到关键的时钟信号。需要通过波特率发生器来产生与本地系统同步的时钟信号。而接收的过程，就是在信号转换成RXD串行信号后，转换成调制解调器需要的并行数据信号。在整个进程中，由于本地时钟信号与UART的时钟信号会产生一定的延迟和误差。当这种误差产生持续性的积累时，会产生接收偏差。使得UARD的功能不能够被顺利的实现。因此，在进行设计时，需要采用一个远远高于波特率的本地时钟信号对输入信号RXD不断地采样，来保持工作过程中UARTDE接收和发生不会出现步调不一致。（2）奇偶校验位发生器模块设计奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法，以保证串行数据的准确性。在基于EDA技术进行UART奇偶校验位发生器设计需要考虑几个关键点。一是该模块能够执行奇偶校验规则，正确的选择数据。从而实现系统既定二进制数据与输入的串行数据校验位的合理比较。验证输入的正确性。二是该模块必须要满足计算机功能的持续拓展性。在计算机工作中，会产生不确定的并行校验位的增加。那么该模块应该能在后续定义的规则基础上进行校验位的添加。对已经设计完成的奇偶校验位发生器模块采用EDA的工具mod-elsim12.0进行功能的仿真，对仿真结果进行详细的分析，以确保所有期望的功能都已经实现，对于发生问题的地方及时进行修订。（3）波特率发生器模块设计此模块的主要功能就是能够根据时钟的频率和既定的波特率来计算出波特分频因子。分频因子就是分频数。对于波特率发生器的系数一般在现场可编程门阵列实现时基本上是固定的，但是当实现出现变化时，波特发生器的系数就要发生改变。在UART中采用的是专用的芯片，使得波特率的改变变得比较困难，需要加上相应的接口来实现波特率的变动。在使用硬件描述语言的parameter语句（VerilogHDL）或者Generic语句（VDHL）就可以实现UART专用芯片的波特率的改变。那么就不需要通过后续的接口添加来改变系数，也就减少了设计和调试的难度。该发生器的分频时钟与波特时钟的频率比设置为16:1.那么信号采样的准确性就会增高，使接收和发生保持在同一步调上[2]。（4）顶层模块设计UART顶层模块是硬件的综合模块。它涵盖硬件中全部接口定义。主要是为了接收和发生与其他模块的通讯和连接。若通用异步收发器的波特率为9600bit/s，分频因子则为9600*16*2。运用EDA仿真软件，在进行发送功能仿真时将能够得到相应的仿真结果。对该模块的仿真结果进行详细分析的时候可以发现，等待发送的数据在接触发生信号后，其串行信号发生了改变，由01010101001010101[3]。利用EDA技术进行UART的实际，能够实现利异步串行通信功能，同时可以利用EDA仿真工具就功能模块进行分别和整体的仿真校验，解决了计算机硬件设计问题发现晚的劣势，能够在设计的过程中及时调整设计方案。 3结束语 EDA技术是计算机硬件设计向软件化转变的重要标志，它为计算机硬件设计提供了全新的思路。这种设计方式使得计算机的硬件设计具备可视性、直观性，且可以在设计过程中进行实时的控制和调整，解决了复杂电路设计问题发现滞后的问题。 作者：景帆 单位：中煤科工集团西安研究院有限公司 硬件设计论文:电子产品硬件设计如何提升产品实用性 【摘要】随着我国信息化技术研发应用水平的不断提高，电子产业的发展呈爆炸式，电子产品的市场功能持续扩展。就电子产品的设计而言，硬件设计作为重要组成部分，既要实现产品的基本性能，又要兼顾产品的使用效果，提升消费者的使用满意度。做好硬件设计以提升产品实用性，对于电子产业的长足发展而言意义重大。本文首先就电子产品硬件设计进行概述，进而指出硬件设计的主要流程，最后提出了设计当中提升产品实用性应注意的方面以供参考。 【关键词】电子产品；硬件设计；实用性；提升 在互联网技术的推动下，电子产品在市场中的火爆程度越来越猛烈，电子产品作为信息交流的工具越来越成为当今社会的必须。我国电子产业作为成长速度最快的行业之一，其产品设计发挥的作用尤为突出。保证产品功能性的同时，突出产品的实用性，才能让消费者更加满意，积极追随产品的更新迭代。电子产品硬件设计注重产品实用性，对于电子产业本身的长足发展十分关键。 1电子产品硬件设计概述 电子产品硬件设计即依据产品需求、基于规格和成本进行产品硬件设计，在满足产品功能性和电磁辐射、可生产性的前提下，进而实现硬件产品设计完整性，以进入产品量产和销售环节。对于电子企业而言，产品硬件设计尤为重要，产品设计承载的价值远大于生产成本，产品销售成本在设计成本上占据优势，则能够在电子产品市场获得更大的企业收益。硬件设计需追求信号完整性和产品散热、功耗等方面的水平达标，保障产品多方面功能优势的前提下，追求省电环保，提高电源电路的效率，才能确保电子产品硬件设计不断优化以受到市场青睐［1］。 2电子产品硬件设计流程分析 2．1基于设计项目作前期分析准备 电子产品硬件设计之初需对硬件设计项目作前期的分析和准备。首先明确电子产品的功能需求，对各个功能模块作划分并对各自的实现电路进行设计和分布。其后对各电路所需的器件进行品牌选择，确保产品质量与生命周期。设计电子电路方案并作验证试验，记录试验步骤和结果以确定项目的可行性，为下一步的功能模块原理图设计和硬件整体设计作好基础。 2．2参考电路绘制功能模块原理图 完成项目设计前期分析准备工作后，为项目产品进行原理图设计和绘制。依据功能模块对电路所需元件、电路布置等进行绘制，于原理图中明确功能块，在功能块之间以网络标号作连接和分隔。完成功能模块原理图后，对整体原理图作检查分析，确保原理图无错误和纰漏后，确定各个功能模块元件封装，即可进入下一步的设计环节。 2．3绘制 PCB图并布局设置元器件经过前几项准备环节后，进入PCB图的绘制环节。将原理图中各个功能模块的元件封装导入到PCB图当中，按照原理图的连接关系对元件进行排列，确保相互之间的有序性，避免出现重叠和交错现象。依据前期的项目设计需求，确定电路板的尺寸及固定方式，并以此作硬件元件布局，明确元器件位置，完成机械定位，注意布线的规范性，完成关键部位的电气布置，满足硬件功能块的功能性［2］。 3电子产品硬件设计中产品实用性提升策略 3．1简化调整机构设计，避免产品使用故障 电子产品实用性的表现之一便是产品使用流畅，故障发生率低，不影响消费者的正常使用。为此，在硬件设计中应当对调整机构的设计作相应简化，避免设计中出现元件的磨损或者飘移造成产品故障的发生。如主要功能元器件易发生局部损耗，则在设计时可对其进行优化设计，更换为拆卸方便的组合件，便于局部更换，也可在出现故障时快速调校和修复［3］。产品不易发生故障，产品实用性和使用体验也就相应得到提升。 3．2权衡设计产品功能，强化产品可维修性 权衡设计产品的功能，对于产品可能出现的相似功能进行整合，或对不必要功能作相应的删减，实现硬件体系的轻便和一体性。在达到功能需求的前提下，对产品层次进行简化，减少组成单元数量，使得零件形状得以简化，方便产品的顺畅运行。同时，追求产品外观、操作和硬件设计的统一性，在确保产品外观时尚和舒适操作体验的前提下，又要确保产品的可维修性，既保证产品使用便捷又达到维修成本降低的目的。 3．3优化电路功率设计，避免无用功率过大 电子产品电路功率设计予以优化，尽可能减少无用功率设计，提高功率因素。在电子元器件的选择上，通过计算该元器件在电路中的功耗，选择合理的电子元器件。当该元器件上流过的电流比较大的时候，我们要保证这两边的压差不要太大。元器件功耗得当，则产品使用中发热问题将得到有效控制，对于用户使用体验而言将更加舒适。 4结语 电子产品在现代社会中的普及率越来越高，产品使用性能和体验是否突出将直接决定了产品的市场表现。对于电子产品设计而言，关注硬件设计，突出硬件设计对于产品实用性的影响，并从调整机构设计、产品功能设计和电路功率设计等方面入手进行设计优化，才能在满足产品基本功能需求的同时实现产品实用性的提升。 作者：乔卫杰 单位：河南辉煌科技股份有限公司 硬件设计论文:计算机硬件实验平台设计研究 摘要：针对当前高职院校计算机硬件平台中存在的不足，提出了一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。分析了当前计算机硬件实验平台存在的不足，阐述了云技术在计算机硬件实验平台设计中的优势，有针对性地给出了云技术的计算机硬件实验平台的设计方案。该方案改变了传统计算机硬件试验平台的实验模式，能够降低成本投入、提高实验数据的安全性，具有重要的参考价值。 关键词：云技术；计算机；实验平台 1概述 在高职计算机教学领域，人们对计算机教学信息化、智能化的需求也越来越高[1]，特别是在计算机硬件的教学中，不仅要对教学内容进行创新，同时还要不断加强教学基础设施的建设，从而全面提高计算机教学的水平[2]。计算机硬件专业是一门实践性很强的课程，学生只有通过实际操作实验才能真正理解和掌握该课程的理论知识。因此，在计算机硬件教学中，计算机硬件实验平台的建设是重要的一部分[3]。一个技术先进、硬件设施完善的实验平台是学生快速学习计算机硬件知识的重要场所。当前，传统的计算机硬件实验平台存在着维护难度大、安全性较低等不足，已经越来越不能满足计算机硬件教学的实际需要。为此，提出一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。在计算机硬件实验平台的建设中引入云技术，以云技术为支撑，使学生能够根据自身的实际需求获取计算机硬件实验平台中的各类信息，从而提高了计算机硬件教学的水平。 2计算机硬件平台的问题以及云技术的优势 2.1存在问题 当前阶段，很多院校的计算机硬件实验平台已经难以满足计算机硬件教学的实际需求，其存在的问题主要体现在以下几点：（1）维护难度大。当前，一个计算机实验平台经常服务于多门专业或者课程，为了满足不同专业或者课程的教学需要，维护人员经常需要花大量的时间去安装和更新各类软件，从而极大地增加了计算机硬件平台的使用成本。（2）安全性较低。计算机硬件实验平台在使用过程中会产生大量的实验数据，同时U盘等移动存储介质的使用也会使计算机硬件实验平台引入大量的计算机病毒。若仅依靠还原卡来防范病毒，不仅会清除各种实验数据，同时也会清除各类软件升级数据。因此，如何防范计算机病毒已经成为计算机硬件实验平台建设中的一个重要课题。（3）软件难以及时更新。在现有的教学模式下，计算机硬件实验平台中的软件经常需要手动更新，一些计算机考试软件的运行也需要特殊的软件才能运行。若准备时间较短，计算机硬件实验平台中的一些软件就不能被及时更新，从而对相关计算机课程的考试计算造成影响。（4）实验数据保存中的难题。学生知识水平往往存在着较大差异，为了满足不同学生学习、实验的连贯性，需要为学生保留一些实验数据，在进行实验数据拷贝的过程中，计算机病毒的防范又是个难题。 2.2云技术在计算机硬件实验平台中的优势 利用云技术对计算机硬件实验平台进行设计，具有以下显著的优势：（1）降低了成本投入。由于所有的教学程序都是在云端运行的，用户端无需更高的存储空间或者处理器，同时可以省去光盘驱动器等配置，因此可以大幅度降低用户端的投入。教师和学生在进行计算机硬件实验中需要的所有服务都从云端获取，学校仅需投入较低的云端接入设备即可。利用云技术能够很好地满足不同用户对数据运算的需求。云技术既降低了硬件的投入成本，同时也降低了人工维护成本。利用云技术可以对实验平台中的每一台用户终端中的应用程序进行批量安装和升级，节省了大量的时间。（2）提高了平台的性能。利用云技术能够使实验平台中的计算机避免占用程序和后台运算能力，提高了用户终端计算机的启动速度和运算速度，从而使实验平台的整体性能得到大幅度提高。（3）安全性高。在计算机硬件的实验平台中，往往有多人共同使用同一台设备，因此实验数据难以有效保存，安全性较低。而利用云技术，只需一个账号，就能安全的保存各类实验数据，且几乎没有容量限制。本地实验平台无需保存任何实验数据，因此不用担心实验数据被窃取、破坏或者病毒感染等。同时，即使实验平台中的系统崩溃，也不会影响实验数据的安全性。因此，云技术能够极大提高实验数据的安全性。 3系统设计 计算机硬件实验平台设计的目的，就是为了使师生更好的利用现有的硬件资源和软件资源，从而提高计算机硬件实验平台的效率，提高教学水平。因此，计算机硬件实验平台应该充分利用云技术等现有的IT技术，突破传统的计算机硬件实验室的观念，最终将单纯的计算机硬件实验平台转变为各种计算机硬件教学资源与实验相结合的实验平台。云技术的计算机硬件实验平台可分为云技术平台部分、教学资源部分、信息系统部分等3个部分。 3.1云技术平台 虚拟化技术是云技术中的一个重要分支，利用虚拟化技术能够将所有可用的硬件资源组合成一个资源池，并将虚拟功能将资源池中的资源按照不同用户的需求提供用户。虚拟化是通过虚拟机实现的，虚拟机是一种封闭运行的软件容器，在其内部可以独立运行操作系统和应用软件，如同一台真实的物理计算机。虚拟机包含自己的虚拟CPU、RAM存储器和网络接口NIC。云技术平台的结构包括虚拟中心服务器、虚拟化操作系统、用户端和数据库等4部分构成。（1）虚拟中心服务器（vCenterServer）。中心服务器采用的是两台型号为曙光天阔A840r-G的服务器，其配置为两路12核2.1GHzCPU、64GECCDDR31333Registered内存、4个1TB2.5英寸的SAS硬盘、1块双口千兆网卡、1个双口8GbFCI-E光纤HBA卡、1+1冗余电源模块。利用虚拟化技术能够将服务器中的处理器、内存、硬盘及网络资源等虚拟化为多台虚拟机，虚拟机可从服务器中运行的ESX/ESXi获取各类资源。硬盘阵列采用的是曙光DS600-F20，25块2TBSATA硬盘能够提供50T的存储空间。（2）虚拟化操作系统（VMwarevSphere）。虚拟化操作系统至少存在于虚拟中心服务器中，在一台高性能的服务器中安装虚拟化操作系统，能够为实验平台提供基本的数据服务，如访问权限控制、提供个性化配置等功能。它能够将所有硬件资源和网络资源进行统一分配，使所有虚拟机共享资源。虚拟化操作系统的应用环境中需要必要的域环境。若域环境具备则可直接使用，否则必须搭建必要的域环境。（3）用户终端（ViewClient）。师生用户需要在物理机中通过用户终端远程访问虚拟桌面，用户终端是用户与虚拟化操作系统进行交互操作的桥梁，因此可将其作为虚拟机的控制台和虚拟操作系统的管理界面。（4）数据库。数据库的作用是对虚拟操作系统中所有的配置数据进行组织分配。系统管理界面（ViewComposer）必须与虚拟化操作系统安装在同一个虚拟机中。 3.2教学资源 计算机硬件实验平台的教学资源包括计算机原理、汇编语言、接口技术、JavaEE课程、C/C+课程、以及其他实训课程。实验平台设计的目的就是能够将学生将理论与实践融合在一起。平台中的教学资源可作为软件既服务（SAAS）部分，所有的计算机硬件教学资源都是以服务的形式提供给师生用户用于实验，也可以提供给国内外其他院校使用。平台中的教学资源都是计算机硬件方面理论与实践相结合的资源，其核心是计算机硬件的实验资源。将理论资源与实验资源相结合用于计算机硬件的教学，能够极大地提高教学质量。 3.3信息化系统 平台中的信息化系统主要包括教学实验、计算机实训、实验管理等3个子系统。教学实验子系统负责计算机理论课与实验课的教学；计算机实训子系统负责对学生进行计算机硬件实际操作培训；实验管理子系统负责对整个计算机硬件教学过程和实验过程中产生的数据进行管理。信息化系统以WebService的数据格式为师生提供访问接口，用于访问3个子系统。实验平台中各类资源能够同时服务于计算机硬件的理论教学、案例教学、学生实践、实验管理、教学质量评价等方面。 4结语 基于云技术的计算机硬件实验平台的设计，能够降低各类高职院校计算机硬件实验平台的硬件成本和维护成本。实验平台中的软件和操作系统的下载、更新等都可以通过网络及时进行更新和维护，从而简化了计算机硬件实验平台的管理工作。师生通过云技术的计算机硬件实验平台获得个性化服务，为计算机硬件的教学提供了可靠的技术保障。 作者：王冠虎 单位：天津青年职业学院 硬件设计论文:计算机硬件测试系统设计与实现 摘要：分析了计算机硬件测试系统的设计规范，研究了各测试功能模块的实现。 关键词：计算机；硬件测试；设计与实现 引言 计算机硬件是计算机系统中各种物理装置的总称，并且按照系统结构的要求可以将其形成一个统一的有机体，从而有利于实现对计算机内各种软件正常运行的有效维护。因此，对数据和程序进行输入和存储，按照程序加工数据是计算机硬件的主要功能。 1计算机硬件测试系统的设计规范 1.1通用设计方面的要求1）基于XML文件对测试时间和次数等通用参数的支持，配置时所输入的文件必须为该形式的文件，其中测试时间指的是测试所能够持续的时长；测试次数则是在指定测试时间内配置所完成的次数，每个测试所包括的不同可选测试项目的配置都是由XML文件指定的。2）每个测试工具只要是硬件相关，便都必须具备硬件显示信息的基本功能，如硬件测试的厂商、端口号、型号以及驱动的版本等，以UI模块的设计为准则实现对每个测试工具UI的设计。测试完成后，程序的返回值只有0与非0两种情况，其中0代表的测试正常，非0则表示测试过程中程序出现自定义的错误。3）测试模块需要设计成自动运行，即不要安装任何软件便可以自动运行，在同一目录内使用测试所需要的非Windows自库文件和相关执行程序。同时，编写者在测试模块要封装成相关测试构件的形式。1.2文档需求测试模块在进行交付和验收时需要提交完整的文档：1）交档的目录需要经过一定的交付流程；2）文档在设计过程中会涉及到多种软件的应用，如高层设计、组织结构、相关的文件关系图、数据流图以及流程图等；3）代码源程序，主要包括各种文件，如资源、程序代码以及其他文件等；4）代码所对应的各种程序设计文档，函数和全局变量的说明、函数输入输出以及关键数据的结构等；5）编译和使用过程中会用到相关的说明书，如各种执行文件的编译和生成、安装包的部署和发行、测试模块所使用的各种说明书以及要求Word和PDF所提供的各种格式以及众多版本等。1.3测试构件测试构件是由运行测试机上众多的个体模块构成的，而测试模块主要是每个单独测试项目所需要的各种文件的集合体以及按照各种要求完成对相关文件和数据的配置，如对处理器、内存以及硬盘的测试等。同时，在服务器或者PC等测试系统中，各种测试项目需要在同一个目录内进行集中统一的存放和管理。但是，测试构件可能是自行开发的也可能是集成第三方开发的，又或者是商业所集成的各种测试工具等。因此，测试构件构成的要求非常严格，不仅能够直接运行各种执行程序文件，支持和满足第三方程序的执行，将各种测试结果的数据收集起来经过整理确保其格式的统一性，并且对于各种商业测试还能实现自动安装以及完成相关的执行处理操作等。1.4目录结构定义测试流程是在测试构件中所引用的最小测试单位，但是如果测试程序是相同的，测试流程和参数不同，则生成的测试构件有很多个。但是这些测试构件所指的测试程序都是相同的，只是所包含的测试和数据配置有所不同。同时，测试构件在系统中是以目录文件的形式存在的，其名称的区分主要是目录名。 2各测试功能模块的实现 2.1处理器测试1）设计要求。处理器的测试往往分为功能和压力测试，对功能的测试是对处理器厂商、型号、类别、当前运行的频率、支持的指令集合以及标称频率的测试；压力测试则是对单核和多核并行压力的测试。2）总体设计功能的实现。一方面，可以显示CPU的各种信息，鼠标相关信息的安装，如驱动等，左右键的调换以及具体移动的数据；另一方面，还能测试CPU的速度。3）部分代码实现。CPU速度测试的原理原本就十分简单，即在规定时间内统计和记录CPU运行的次数以及变化情况，然后相应地计算出其具体的速度。本模块的模型是对话框形式，通过对各控件变量进行一定的类向导映射，以及定义相关时间类，通过单击相关事件按钮便能够测试速度的功能。另外，完成相应的测试之后，还会在相应的目录下面生成result.txt文件，以此来对本次测试的相关信息进行记录。2.2存储器测试1）设计要求。硬盘是电脑重要的外部存储器之一，不仅拥有超大的容量，并且运行速度非常快，并且其作为机械部件的一种，指标非常多，寻道时间、主轴转速都存在，单碟容量和内部所传输的速率是性能方面的主要体现。其中性能被限制主要与硬盘的子系统有关，虽然硬盘的外存很快，但是其速度相对于CPU内存而言非常慢。另外，存储器的测试主要包括对基本信息和读写的测试。2）总体设计。在Windows和Linux系统中都可以把设备当作相关的文件来操作，对于Windows系统而言，可以将串口1、2当作com1、2传递给CreateFile函数中，其中利用文件放路径的形式将所需要进行访问和操作的硬件设备全部指明是参数COM1和COM2的根本目的。这在一定程度上与所要访问的串行端口十分相似，并且还能实现对磁盘扇区的访问。值得注意的是硬盘操作的标识并不需要用disk1和disk2来标识。基于逻辑扇区在逻辑分区的上面，在对磁盘逻辑分区进行访问的过程中需要指定某种特定的格式。3）算法实现。Windows磁盘本身具有相对较大的缓冲区，在读取相关的磁盘数据时，系统实际读取数据的长度可能会比指定数据长，这样的好处便是当你下次再读取相关数据时，如果缓冲区保留了你所要读取的数据，便不需要读盘直接复制过去即可；在磁盘中写入数据时，系统会自动提醒你将数据复制到缓冲区，待写入成功之后，系统后台会逐渐在磁盘中写入数据。若编写程序时没有对上述因素进行考虑，则所测试的结果可能并不准确。 3结语 本文通过对计算机硬件测试系统设计规范的探究，掌握其在通用设计、文档、测试构件以及目录结构方面的具体要求，在此基础上从处理器和存储器测试两方面对各测试功能模块的实现进行了深入的研究和分析。 作者：郝幸之 单位：江苏无线电厂有限公司

电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈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。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文: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。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展，我国的工业化进程也不断地得到推进，而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用，并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化；系统；应用；发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域，引领着现代化工业的发展方向，对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度，提高检测的精确度，增强传输信息的有效性和实时性，确保了企业生产活动的顺利展开。另外，电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生，保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代，各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用，电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展，为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点，将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中，实现的功能主要有以下几个方面：a.实现lps系统与直流系统的监视；b.能够有效的控制发电机组；c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护；d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网；e.控制和操作柴油发电机组及保安电源；f.实现对低压厂用电源的控制；g.实现了手动控制和自动化控制的并网；h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低，但是要求快速和准确；其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统，和强抗干扰性能，同时，需要程序动作速度要快；另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制，需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作，更重要的是能够做到实时监测，显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据，而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法，实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广，我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节，包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑，给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来，从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术，则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节，包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展，而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展，同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强，它不仅能够呈现大量的实验数据，而且可以支持多项操作同时进行，同时能实施同步控制，并能够帮助实验人员测试新的装置，所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件，有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用，既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面，在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如：一个地方的电网出现故障，通过电脑的监控就可得知，以最短的时间通知电力部门修复，降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作，可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上，自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高，适用范围较窄。目前，全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展，融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换，其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备，与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此，大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用，减少了从设计到产品之间的时间，降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化，电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化，重点就是如何保证系统的安全性，即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时，用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备，从公共设施层到网络层，对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力，对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入，为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量，加强政策上的扶持，建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面，转变经济增长的模式，提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术，从而极大程度减少了工程的成本与时间，完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中，需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中，自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换，使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用，能够有效提高行业领域整体的自动化水平，特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本，提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用，未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展，为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要：本文从电气自动化原理及设计标准出发，对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点，进行了认真研究。 关键词：高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用，使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此，设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统，高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成，通常分为四级控制：第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节，使其运行始终保持最佳的状态，并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测，自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息，以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用，延长设备使用寿命，及时发现和控制各种隐患，提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享，对水电气的使用和收费情况进行计算，实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时，首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性，然后在供电稳定的基础上，再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时，必须把成本因素考虑其中，在设计出优质方案的同时，也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样，才能符合投资方的要求，才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中，不仅要注意提高建筑物的使用功能，还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多，各系统的耗电量较大，所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关，电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是：技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范，以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时，首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式，设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解，认真做好用户需求分析，了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果，设计实际控制各个系统的方案，进而明确子系统的数量，以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案，来设置监控的位置和选用的设备类型，然后编写监控点总表，并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中，应遵循的要点：中央监控室应选择靠近系统中心的位置，并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置，应尽量靠近现场传感器和执行装置，注意相对集中和经济布线，接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分，其作用是通过变配电，直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中，从中央控制室出发，向各个子系统辐射控制，所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中，需要为其配备专用的配电盘，且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%，频率变化保持在1hz以内，波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中，电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障，监控系统就会切断对该设备的电力供应，避免故障范围继续扩大，影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式，主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有：智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元，且分别与计算机连接。通过智能继电器，实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理，实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能，进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量，实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 　高层建筑中，安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化，需要进行安全保护接地的范围越来越广，没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏，外壳带电，就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后，由于接地电阻远小于人体电阻，所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行，又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中，各种电子设备，如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中，微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行，除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外，还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中，预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题，在设置屏蔽接地时，应让pe线和设备外壳实现有效连接，而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中，有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响，造成损坏，甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施，以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统，既能减少电磁干扰，也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时，要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择；还应结合建筑工程的实际情况，既要保证应急照明的可靠性，又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式：电网供电、蓄电池电源供电，以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式：常闭状态，发生火灾时点亮，此方式优点在于控制简单且节约能源，缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态，优点是控制简单；缺点是浪费电力能源。平时可控，火灾时强行点亮，优点是节约成本和能源；缺点是控制系统复杂，不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作，必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位，在设计过程中，设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解，才能制订出科学、合理的设计方案，才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面，本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容，并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化；水电站应用 1. 引言 （1）随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，电气自动化在水电站中也得到了广泛应用，这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分，是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”，它担负自动监测机组和辅助设备的状态，发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模，电站的型式及主要机电设备的性能。 （2）水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；另一方面，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时，可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组润滑和冷却系统工作的监视，对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时，迅速而自动地采取相应的保护措施，如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备（如变压器、母线及输电线路等）的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护（指引水式电站）等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高，水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多，其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响，这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大，这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线，调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时， 水轮机水头的变化及上下游水位的变化，与厂家提供参数相差甚运，故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶，取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大：此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计，但当电站水头降低，水轮机处于低水头下运行时，电液调整器往往不能使机组达到额定转速（自动状态），为使调整器的起动开度增大，往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时，为使机组开机不致过速，而又必须换回芯片或撤除串接电阻，若采用plc可编程控制器，则可根据电站水头高低，修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 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。综上所述，水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量；而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员，从而提高电站运行的效益，例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行，曲线绘制及科学调度，多发峰电等，每年可增加发电量2%左右；同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后，及时发现并排除事故隐患，事故后能及时处理事故，避免事故扩大，尽快恢复供电使系统事故率下降，处理事故时间减少，如此每年增加发电量1%左右；另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出，因而能产生巨大的经济效益。可见，水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关，随着国家能源结构的调整，水资源开发利用程度的加大，水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用，发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要：我国的技术发展模式不断更新，随之广泛应用了计算机网络技术，其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统，也是所谓的ecs系统，在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视，从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词：电气自动化技术；火力发电；应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备，这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转，才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的，若开展超负荷的运转，一定会降低设备使用率，损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后，可以准确的计量设备运转效率，若超负荷能够自动停止运转，停止相应时间之后，会自动开启重新运转。设备如果产生故障，此自动化系统可以体现出报警的功效，让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下，用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析，发电量不能够和人们的需求用电量相符，特别是在炎热的夏天，小部分地区对居民供电的时候，需要分不同时间对其供电，这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高，不断加大了冷暖空调的应用，对于火力发电而言，要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行，可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端，会造成发电量不可以与使用量相符，所以不能够相应提升生产效率。当下，对电气自动化的使用，可以合理的将这一问题解决，利用有效的分析数据，拟定出细致的运行措施，还会将运行的强度和时间有所规划，保证给予人们电量的同时，还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤，同时在技术方面不是特别的优越，还不可以开展有效的强度分析，造成发电量不均匀，有时会产生极大的浪费情况，又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面，因为早期的操作模式为人工操作，难免会产生不充分燃烧的情况，导致资源的极大浪费。可是，现阶段电气自动化技术的应用，可以合理的将这一问题避免，利用计算机软件对原料自动计算，利用燃烧所使用的时间，将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升，确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中，创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构，能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现，让操作人员与管理人员，实现监督和观测整体的电厂设备，同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面，能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中，能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下，整体系统中的运行信息与数据，就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来，同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中，需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少，就能够将控制室缩小，从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中，可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集，开展发电信息和设备的采集，充分的将有关指令实现，提升电网工作成效，让设备运行方面优质进展。所以，火力发电过程中需要将设备控制方面提升，使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中，普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警，可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术，能够将计算机的保护控制技术完善开展，从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等，就能够将火电设备中的系统隐患提前发现，同时将保护和控制的相应对策相应改变，会自动的控制系统故障所产生的领域，确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外，也能够在预防一直到维修的过程转化， 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中，控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成，也就是控制技术、通信技术以及计算机技术，这三个方面需要互相促进、互相配合，才可以将信息技术和网络技术，针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避，可以合理的在根源处将传统dcs控制内，集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式，为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式，可不能够将重要问题及时发现，若可以对设备高度分散管理提升完成度，就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是，将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中，接着将每一i/o通道正常连接，在连接的工具上需要应用电缆完善开展，在a/d对其处理结束之后，会出现dcs设备状态，用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点，并且因为监控站存在较低的防护等级，会逐渐的降低dcs的造价，将发电成本有效节约。可是，因为运用这样的方式，会将全部的电气设备都在监控的领域中，所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段，监控的范畴也会随之有所增加，在一定意义下就会将dcs冗余降低，导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围，会拥有较大的空间跨度，电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面，在较多的领域中都获得了较大的应用力度，对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约，会让火力发电厂当中的主要操作人员可以，不需要对设备近距离接触，就可以有效控制设备，对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中，i/o信号能够利用电缆中的硬接线，对与加采集柜的相互连接充分实现，在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器，能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接，从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控，所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约，在一定程度上将安装费用合理节省。并且，i/o的控制还包含对数据自动处理的功能，可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是，i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要：工业自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的物质基石，是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状，分析了其结构的主要特点，并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨，还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词：工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展，名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整，但由于其专业面宽，适用性广，一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排，它属于工科电气信息类，新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步，原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时，现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用，并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现，iec61l3l 的颁布，以及microsoft的windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前，世界上有200 多家plc 厂商，近400 种plc 产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理，也提高了代码的使用效率，缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域，基于pc的人机界面已经成为主流，基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先，在系统安排方面，用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心，配件数量多的，所要执行的信息处理任务庞大，而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，一些系统设备在维持正常运行时，可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次；电气设备所需要的保护装置要求高，动作速度快，一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点，而控制方式也主要是厂用电系统，其主要设备监控需要接入dcs系统，如果两台系统一起运行，一台系统的检修不得影响另一台系统的运行，因此，需要考虑两台机组dcs电气控制的模式，保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道，在构建ecs时，其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行，还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性，同时提出相应的应急措施，确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计，促进电能合理利用例如，我们在进行水库电气系统设计时，首先考虑的是设计的适应性，就是必须为水利工作提供必要的动力；为在水库建筑物建设提供良好的环境；还应满足各项电力的符合和供应要求；应能保证电气设备对于控制方式的要求，保证电气设备能发挥最大的作用，保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行，也是设计过程中考虑的关键，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；要保证供电和配电的安全运行，以及要有可靠的防雷装置；防雷设计，在保证水库进行特殊功能运行的情况下，还应有防静电、防浪涌的技术措施；按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下，通过先进的科学技术，完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中，应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下，尽力减少成本，最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高电力设备的利用率，减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷，提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用，至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用，在每个运行环节可以起到积极的作用，这样，不仅可以减少设备的消耗和使用成本，还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码，将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面，现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的，而对于一个成功完整的自动化系统来说，网络的构建也是非常重要的，整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代，无论选择那种通信主线，所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且，网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面，可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术，如windows2000、opc、activex和win－dows ce的发展和运用，不仅缩短了工作时间和降低了工作费用，还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时，计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统，还能实现办公环境的标准化，计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题，是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展，节约有效的资源，降低成本费用，以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术，可以将我国的电气化使用提高到一定的水平，缩短与世界大国的发展距离，实现自主研发，对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准，实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络，以实现危险分散，促进系统的正常运行；开放化就是要将系统与外界联系，实现各方的网络连接，提高信息的处理能力；而信息化就是实现设备与网络技术结合，实现网络自动化和管控一体化。如今，我们已经到了开创电气自动化的新时代了，实现自主研发，是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈，为了从价格上赢得优势，我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术，为实现自主研发提供条件。同时，将科学发展观作为前进的基础和指导思想，根据每个地区的部门的实际情况，实现以人为本的发展要求，及时发现问题，总结先进的经验，改变传统的发展观念，寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念，把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要：作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验，从专业建设的角度，探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词：技能大赛；高职；专业教学；促进作用 职业教育以服务为宗旨，以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才，近年来，高职教育教学改革如火如荼地展开，而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段，更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一，电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业，在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中，积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛；并以此为借鉴，在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面，都融进了大赛因素。实践证明，职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要，而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性，理论性较强，实用性和针对性较差，这与职业教育的培养目标相去甚远。因此，冲破学科体系的束缚，构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系，就需要学校与企业的充分接触和交流，才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求，专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因，企业在某些方面很难完全配合，职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始，全国职业技能大赛已连续举办了四届，各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的，它体现了高技术、新工艺的发展要求，既契合国家要求的最新职业标准，又与实际生产贴近，并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目，潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术，涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识，以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系，互相融合，体现了工学结合、理实一体的教改理念，学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑，职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此，电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机，与企业进行深层次接触，全面了解市场需求，参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求，以及竞赛规则和评分标准等，对课程体系进行了重构；课程内容的选择，摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导，以应用为目的，选择载体，设计学习性工作任务来整合理论与实践知识，并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化，突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解，学生学的比较吃力，积极性差；在新的课程体系中取消了这门课程，增加了实用性强的《变频器应用技术》，并设置了支撑课程实施的理实一体化环境，课程实施工学结合，并适时穿插竞赛项目，大大提高了学习积极性，强化了实践与创新能力培养。又如，我们将原来分散的实训教学环节，按课程的关涉程度，整合成系列训练项目，以rxg-1c型电工实训考核装置为平台，将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合，为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”，还是“机电一体化设备组装与调试”，大赛试题都是以工作任务书的形式命题的，这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性，所涉及的项目一般技术含量较高，学生按照任务书的要求要想很好地解决问题，一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合，二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授，老师讲、学生听，理实分离，严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应，如题意分析和程序设计正确却很难有效实施，功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此，电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时，深受大赛启发，专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识；课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目（情境），实施时利用任务驱动模式，将学生分成小组，教师给出具体的任务书，学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导，学生处于主体地位，人人参与，在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识，积累了工作经验，培养了综合职业能力，自信心与沟通合作能力得到加强。近两年，本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项，三等奖1项，省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展，plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用，这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目，既体现了这些前沿新技术的实际应用，也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师，能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念，不断拓宽知识面，加强新技术、新工艺的学习，跟上科技发展的步伐。其次，教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点，新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺，懂得生产管理与劳动组织，具备较强的设备故障查排能力，只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐，才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此，学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时，着力提升其理论水平与实践创新能力：一方面，通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式，帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵，提高新背景下职业教育教学改革的适应能力；另一方面，制定政策，鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年，并为企业做好技术服务等工作，旨在积累现场工作经验，提升实践与创新能力；再次，聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作，组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队；最后也是最关键的一点，是以技能大赛为抓手、为参照，进行专业教学改革，倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务，用大赛的流程组织教学活动，用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准，达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量，更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领，抓住示范院校建设的契机，投入700万元，改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准，淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备，与企业合作，新建了三个理实一体化教室，扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练，又能完成综合职业能力培养，亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑，还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时，积极寻求校外合作企业的支持，以弥补人才培养过程中设备与资源的不足，如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施，就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中，锻炼了教师队伍，密切了校企合作关系，构建了具有职场氛围的学习与工作环境，培养了实践与创新能力，增强了学生的就业竞争力。 总之，技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新，已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌，其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面，必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要：水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一，同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析，充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字：水电站；电气自动化应用；重要地位 电力电子技术的广泛使用，微电子产业的迅猛发展，使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实，利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控，主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测，发出指令实施相应操作，依据软件信号发出危险报警等。简单来说，实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作，所有的设备在计算机指令的指示下进行，对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性，同时提高生产效率，改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性，减少人力资源的投入；改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化，使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动，进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化，也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置，保证水电生产工程得以继续。此外，将自动控制装置引入到各项流程的控制，可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知，电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的，人的操作往往不能及时准确的对其做出调整，采用自动装置可以解决这一难题，他可以及时准确的调节有功和无功功率，保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬，而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置，控制并指令选择最佳的运行组数，结合当前水利条件，使用最少的水生产最多的电能，更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行，减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务，减轻了它们劳动的强度，减少了运行管理人员的数量，实现少人甚至无人值班，提高了劳动生产效率，节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析： （1）实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择，在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化； （2）能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行； （3）实现对主要的电气设备和线路的监视、保护； （4）完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备； （5）完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态，拦污栅极是否发生堵塞的监控，以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时，水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性，能为水电站提供更多的经济效益而被使用，虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角，同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此，水电站在实际运行中，主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大，因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线，最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点，水头变化过大，会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以，采用plc编程控制器，可以根据电站水头的高低来修改程序参数，使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今，电子计算机技术普遍应用于各个领域，其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论，慢慢取代了传统意义上的控制系统，大大地提高了水电站自动化的发展，真正实现了 "无人值班，少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术；在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置，利用标准的以太网络格式，利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来，组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 （1）体系结构开放，等级层次分明同时还具有良好的可扩展性； （2）分布式系统选择分层结构，针对不同的监控对象，采用不同监控方法，具有性能较好的分散性、整体性和灵活性； （3）采用先进的冗余处理技术，提高系统稳定性； （4）结合windows操作系统以及先进的通讯手段，定期对系统升级； 4.3 系统具有的功能 （1）对水电站内的全部设备进行自动监视和控制，计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集，分析设备工作状态并进行记录； （2）对水电站实行自动化的控制，根据上级的调度要求，结合水电站的实际情况，对电站的生产能力进行自适性调节，保证水电站可持续发展模式； （3）实现水电站管理的自动化：实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合； 结语 水电站电气自动化的实现，提高了水电经济效益和水电安全性的同时，也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中，会继续加大对水资源的开发力度，届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词：电气自动化　控制　课程　教学改革　教学质量 论文摘要：探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位，结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究，从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践，将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲，控制类相关课程具有重要地位，主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律，为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程，是一门重要的控制类专业的基础课，具有较强的理论性，对于工程实践具有重要的指导作用，因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业，越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大，是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一，加之未接触专业课，没有具体应用的物理模型，仅以数学模型为基线讲，学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣，这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程，使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑，从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”，“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究，从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践，将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容，保证教学内容的系统性、先进性和实用性，以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程，包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来，不断更新观念，压缩精简陈旧过时的教学内容，加强现论及现代方法的内容，很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题，避免内容的重复，进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来，并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时，不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系，还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中，积极采用现代信息技术改进传统的教学手段，在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件，并将授课课件在课程网页上，可供学生课余预习、浏览、复习等。另外，教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式，密切授课教师与同学之间的联系，使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑，也可通过网上答疑相互交流，打破班级与时间的束缚，在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容，教学组定期进行集体备课，加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究，避免内容上的重复，使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构，充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性；配合新的教材和课程体系，研究并建立配套的新实验体系，强化自主性、设计性、综合性和创新性；以matlab软件为基础，构造开放式小车倒立摆综合实验平台，将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体；开发先进的多媒体课件，将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中，使教学更为直观生动，更具趣味性和吸引力；完善了课程网站，完成了课程辅助教材的修改和编写，各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等；使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地；教考分离，采用试题库出题，统一考试，流水阅卷，考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外，还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学，建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力，验证所学理论，而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要，在实验室建设方面的指导思想是：将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合，将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合，将基本实验与创新实验相结合，建立一个立体化的实验教学体系，从而满足不同阶段实践教学的需要，为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化，大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性，学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验，进行理论验证、性能分析和综合设计，对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法，对于教学大纲规定的必做实验，由任课教师和实验教师共同指导完成；对于设计性、综合性、创新性实验，学生自己利用课余时间完成，可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目，吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动，培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神，提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力，培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求，在适当时候，以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合，组织成各个专题，以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性，使其信息量得以加大，知识在综合和分析中得到延伸，既提升授课内容，使之浓缩为精华，又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本，包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容，既有课本内容的直接再现，又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体，既可用于课堂教学，又可通过上网，供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法，如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩，可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后，图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合，使教学内容形象化、具体化和生动化，增进学生的理解，提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点，克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件，并设计出计算机辅助实验教学软件包，提供一个方便易用的图形用户界面，将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中，学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习，并且与教师在网上交流，探讨问题，在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中，实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷，包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容，充分了解学生学习这门课的基本情况，为课程改革提供必要的依据，收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中，控制类学科将具有更加光明的前景，控制类研究内容将具有挑战性，研究的范围将更加广阔，电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新，电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育，是我国现代化教育的重要组成部分，是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面，阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展，我国的高职教育得到了长足的发展，高职教育是一种以就业为导向的教育，其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求，服务于特定职业岗位或技术领域，培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说，其核心工作在于人才培养，而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育，就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段，既具有高等教育的模式，又具有职业教育的特点，文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调，专业划分过细，专业面较窄，缺少“双师型”教师，实验、实训不够重视，造成学生职业能力较低，难以立即适应岗位需求；课程设置不够合理，新科技的运用存在局限性，高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才，只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代；才能更新观念，提高教学质量；才能全面推进素质教育，提高高等技术应用型人才的素质；才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高，制造行业越来越显现出其重要性。近年来，许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地，新兴技术新型装备得到广泛的应用，自动化程度越来越高，掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一，从近年来就业市场调查表明，电气自动化技术专业应用型人才需求量很大，有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要，培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才，为社会主义经济建设服务，为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面；基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内，专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期，学生除进行公共课学习之外，主要学习专业基础理论课程（电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等）。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学（金工技术、电子电路装配与调试、电气安装）。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期，完成专业学习、专长学习与专业实习。其中，在主体学习阶段中有两个实习期，第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习，其目的是使学生对职业有进一步的了解，获得一定的职业经验，并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期，学生在完成毕业考试后，主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致，职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要，努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习（实训）时间基本上能达到1年——1.5年，通过严格的训练和考核，使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求，掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法，大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置，积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式，如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度，积极采用现代教育技术的方法和手段，开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体，提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设，加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍，确定定点（企事业单位）培训基地，实施专业教师定期轮训制度，有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼，提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设，可建设远程实验室，使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验， 从而可以有效的解决实验室紧缺问题，确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求，从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学，从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等，期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词：教学改革　行动导向教学法　应用型人才 论文摘要：社会对电气自动化专业人才的要求越来越高，为适应时代的发展，除了加强学生掌握本专业理论知识外，还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索，浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展，社会对电气自动化专业人才需求的加大，同时对能力要求越来越高，为适应社会的需求，除了加强学生掌握本专业理论知识外，还需培养学生的实际应用能力。为此，我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革，以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线，结合课程自身的特点和技术发展趋势，并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容，要着眼于人才培养。对不同类型的课程，，应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程，精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下，我们合理地调动多种资源，充分利用网络教学平台的不同功能，体现了教师的主导作用，并激发了学生的学习主动性，教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高，由于过分依赖于电子教案，教师的讲课方法单调，反而失去了原有的讲课风采，效果不佳。所以，对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段，即使是黑板加粉笔，也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段，可以各取所长，相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1）在教学观念上，由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时，注意发展学生的能力，加强学习方法与研究方法的指导，培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2）课堂中，“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式；充分体现学生在教学过程中的主体作用，调动学生学习的积极性。 3）间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展，由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合，由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4）向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5）重视教学方法整体改革。研究证明，多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然，现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能，最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标，把提高学生素质放到首位，有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象，因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐，按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学，而对实践环节比较感兴趣，所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合，使得我们的教学既迎合了学生的口味，也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的，激发兴趣 兴趣是学习的动力，因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣，让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际，在讲到电动机正反转控制的时候，联系实际生活中的例子如：工地的升降机，生活中的电梯，企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理，而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习，上课也能增强注意力，最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学，培养思维能力 在教学中注重演示教学手段，既有利于将抽象理论知识转化为具体现象，深化学生的感性认识，也有利于学生进一步提高操作技能，这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学，让学生从实验数据中得出结论，再和理论推导相比较，增强教学效果。这样一来，学生对知识的掌握就比较牢固，应用也较灵活。 2.4 总结归纳，列表比较分析，深入浅出，加强记忆 教学过程中，碰到难点重点，如何让学生学得透记得牢？教师应该由浅入深，深入浅出的循环渐进的教学手段，来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时，将重要知识点以列表形式表达出来，这样学生会把整章的知识联系起来，既印象深刻又不会混淆，对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术，运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力，教师在备课时除了要将重难点突出，还要运用一些有效的教学辅助手段，以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如，我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训，再经过我们自己的探讨与分享，将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展，各种现代化教学手段不断完善，教师应该不断创新，尝试制作各种教学软件，把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象，提高学生学习的兴趣。同时，要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室，结合着教学目标，修订教学大纲，尽可能的加大实践环节，通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革，是一项艰巨而又持久的任务，需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革，加强实践教学培养，注重对学生动手能力的培养，真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。

城市轨道交通论文:城市轨道交通建设与城市可持续发展思考 可持续发展是我国的—项基本国策，城市的交通运输是城市可持续发展的重要组成部分：本文在简要论述了既有交通运输系统的不可持续特性，在详细讨论了轨道交通系统在环保、快捷、安全等方面的巨大比势，认为在大中城市建设以轨道交通系统为骨干的一体化综合公共交通系统是解决城市交通拥堵、环境污染，走可持续发展之路的必然选择。 【关键词】可持续发 展交通运输 轨道交通 引言 作为20世纪人类认识世界的重大成果之一的“可持续发展’理念的确立，是人类文明史上一个重要的里程碑，是我国的一项基本国策。城市交通体系是城市最主要的基础设施之一、是城市发展现划和城市增长的基本要素，是城市人流、物流、信息流的载体，是城市经济活动的命脉。城市经济社会活动要求城市交通体系能够安全、快捷、方便、舒适、经济地满足城市人流、物流、信息流的需求，现代城市的商品生产、流通、消费，居民出行，信息载体传递与交流都离不开城市交通体系，城市的一切经济社会活动都必须有现代城市交通体系予以支持和保障。因此。城市交通体系的良性循环对实现城市功能，促进城市经济和社会的发展发挥着重要作用。城市交通不仅是一个女n何达到便捷高效，提高人流、货流通畅效率问题，也是一个从根本上改善人居环境质量，有利于可持续发展的重要战略问题。随着城市化进程的加陕，城市“机动化’程度的提高，城市交通已越来越成方世界各国严重的城市问题，特别是大城市。我国的情况也是如此。 1 既有交通运输系统发展的不可持续性 城市交通的发展促进了社会生产力的进步，满足了人们增长的交通消费需求，促进了城市的繁荣，给人类社会带来了巨大的财富。但同时也造成了道路拥挤、事故频繁、大气和噪声污染以及能源紧张等等。交通拥挤破坏了使用汽车的中心目的：便于直接接近人、货物和劳务。如何选择适当的城市交通工具，达到降低污染物排放，实现有限环境资源的持续利用，而最终实现交通的可持续发展，是我们当前面临的一大难题。 要实现城市的可持续发展应全面提升城市的综合能力和市场竞争能力，实现自然系统与社会系统的全面协调，改变城市的不合理结构。可持续发展战略与交通系统建设具有密切的联系：可持续的人居环境建设、可持续消费模式的建立、能源利用与刘策等，均对交通政策、交通规划、交通设计、交通管理等产生深刻的影响。城市交通设施建设和交通管理是保证城市可持续发展的必要条件之一。所以用可持续发展的概念来重新审视交通建设的历史和现状是十分必要的。 传统的交通运输发展模式不注意考虑运输业在环境、安全、拥挤等方面形成的负效果，产生了许多日益严重的问题，如交通阻塞、交通事故、能源过耗、环境噪声污染、温室气体排放等，严重影响了人们的生活质量，造成了巨额国民经济损失，阻碍了城市社会、经济与环境的健康发展。同时由于政策实施的局限，对交通运输的外部性没有采取有效的处理对策，使人们在过多地依赖私人交通时，却没有承担其应该承担的全部费用，产生一定的不公平性等问题。 (1)空间资源的低效配置。公共交通发展不充分，导致交通结构不合理，道路、停车场等土地和空间资源低效配置。道路与交通管理设施建设滞后于车辆和交通流量的发展停车场等静态交通设施严重不足。 (2)时间资源浪费。交通拥挤已使城市机动车行驶速度急剧下降，并直接导致公共交通服务水平下降，客流减少。不合理的交通结构产生巨大的时间成本。 (3)环境污染。主要包括空气污染和噪声污染。—些大城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的贡献率已达到60％以上，北京70％的空气污染来自汽车的废气排放。交通污染治理已成为城市大气环境治理的主要内容之一。城市主要道路两侧的噪声污染不断加剧，全国80％以上大城市交通干线噪声超标(大于70dB)，严重影响了居民休息和教育、文化活动。 (4)资源消耗。城市交通，特别是个人机动化交通消耗了大量的能源和其他不可再生资源。交通运输的资源消耗，主要表现为运输发展所需的土地、原材料以及运输的能源消耗。在土地占用方面，尤以小汽车为最，比如美国53个中心城市用地的30％被汽车占领，芝加哥、底特律等更是有将近一半的城市用地“被用于道路和停车”。而更为引人注意的是另一项资源——交通运输所消耗的能源。可以说，现代强大的交通运输系统是由巨大的能源消耗去驱动的。在发达国家，由于私人小汽车的普及，使其交通运输能耗在整个国家的总能耗中占有较高的比重。在欧盟国家中交通运输是能耗增长速度最为迅速的行业，从1985年至1997年该行业能耗涨幅为42％(年均3％)，而行业的能耗仅增长11％，道路交通的能耗占交通运输能耗的73％。 (5)交通事故。部分交通参与者法制观念淡薄，交通违章现象十分严重。城市交通事故造成了大量的人员伤亡和高额的直接和间接经济损失。交通事故的损失非常高，在发达国家，仅公路运输交通事故的经济损失一般达到其GNP的1．5％-2．0％。 2 轨道交通系统的可持续发展 2．1交通运输可持续发展须遵守的原则 (1)环境承载力原则。环境承载力是指环境系统吸收污染的自身净化能力。交通运输可持续发展必须遵守“其污染物的排放不得超过环境的吸收能力”的原则。 (2)资源消耗速率原则.自然资源可以分为可再生资源和不可再生资源。对于司再生的自然资源使用速度应维持在其再生速率限度之内；对于不可再生的资源，其使用耗竭速率不应超过寻求作为代用晶的可再生资源的速率。这个原则要求运输部门必须提高资源利用效率，节约能源，采用先进技术，避免能源危机。 (3)公平性原则。运输活动的使用者通过运输而获益，但没有承担环境费用；相反，非运输用户却遭受着环境质量下降引起的损害，这是很不公平的。从代际关系上来看，当代人消耗大量运输活动以促进经济发展，却将严重的环境损害后果留给后代人承担，这也是不公平的。 (4)价值性原则。资源价值的无价或低价导致了不加抑制的过度使用，这是价格导向的错误。交通运输可持续发展必须遵循“环境成本是真实的经济成本”的原则，将环境成本纳入运输成本，分担到用户身上。 (5)协调性原则。交通运输可持续发展的目标仅仅依靠运输政策是难以实现的，必须与政策(如科技政策、财政金融政策、土地利用政策、环境政策)相结合，协调作用，才能收到良好的效果。 2．2快速轨道交通和其他交通方式比较的优势 目前中国正经历着迅猛的城市化进程，预计到2020年中国的城市人口数量将达到50％。现庄城市交通需求正在持续增长，而经济增长和收入增加将对未来的城市交通需求起到—种推波助澜的刺激作用，从而导致环境污染恶化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。 城市社会经济的发展，需要安全、高效、清洁、经济的喊市交通运输系统；城市居民生活质量的提高需要安全、方便、舒适、，陕捷、低价的公共交通服务；城市环境的改善需要有利于环境改善的交通政策。因此，城市交通发展目标必须与城市社会的经济发展目标相协调，与城市可持续发展目标相—致。 以轨道交通为基础的运输系统与其竞争的模式相比具有较大技术优势：较大的运量，有效的土地利用，每人公里较低的能量消耗和环境污染。此外，轨道交通的发展轴作用可引导城市形态的变化，有助于实现商贸的聚集效益。它是特大城市及其交通可持续发展的必然选择。 通过对轨道交通与其他几种常见的出行方式的比较分析，我们发现，快速轨道交通相对于公共汽车、私人汽车、自行车等大众交通工具而言，具有运量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒适、全天候等得天独厚的优势，是其他交通方式无法替代的。在大城市特别是特大城市我们应当构筑以轨道交通为骨干的一体化综合城市运输体系，才能解决城市的交通拥挤问题，为城市的可持续发展提供保证。 轨道交通不仅提供高效、优质的公交出行服务，而且是一种集约化的交通方式，节约能源和土地资源。大城市机动化进渤D快，简单的阔路增车方法已无法解决城市交通问题，公交专用道的潜在利用能力毕竟有限，个体分散交通对土地资源利用的效率低下也是有目共睹的，中央商业区土地资源可提供的地面交通供给正逐渐耗尽，利用开发宝贵的地下空间资源，提供新的交通供给，以缓解地面空间资源紧张状况，支持城市的持续发展。 地铁、轻轨和市郊铁路等轨道交通方式在单通道宽度、容量、运送速度、单位动态占地面积等指标上，都较一般交通工具有明显优势。 环境是现代社会十分关注的问题，由于城市轨道交通一般采用电力牵引和大运量、集中化运输方 因此，每运送一位乘客所产生的污染大大低于其他交通方式。 2．3轨道交通系统对于一个城市或地区所带来的利益 由于轨道交通系统快捷、准时、舒适，乘客将更加愿意乘坐，并将吸引原先乘用轿车和自行车以及步行者，从而提高客运量。尤其如能争取乘坐私家车的乘客，将可缓解道路交通给环境所造成的压力如噪音、废气的排放和道路用地等，提高道路安全性，在不损害人员流动的情况下有助于减少市中心的交通压力。 大力发展轨道交通，对于提升城市结构，解决城市发展中面临的经济与社会矛盾，实现可持续发展战略，具有特别重要的意义。 轨道交通系统与交通方式比较，其优势主要表现在以下几个方面： (1)改善城市环境。用轨道交通替代公共电汽车成为大众通勤工具的首选，由于减少在市中心运 行的轿车和公交汽车的数量，将在很大程度上减少城区汽车尾气的排放，改善空气质量。国外研究表明，轨道交通单位运输量的二氧化碳排放量仅为小汽车的10％和公共汽车的25％； (2)大大地缓解交通拥挤。轨道交通还是一种运量大的交通工具，国外许多大城市轨道交通承担的客运量占全部客运量的—半甚至80％以上。地铁每小时单向运送能力为3～6万人次，轻轨为2～2．5万人次，而公共电汽车为2 000～5000人次。 (3)提高了交通的安全性，轨道交通的安全性要比轿车和公交汽车的安全性高出若干倍； (4)方便快捷的轨道交通系统，将提高市民的流动性和机动性； (5)交通可达性的改善必然使沿线城市地价上涨，提高沿线物业及房地产开发价值； (6)带动轨道交通沿线的旧城改造和新城区的开发。由于轨道交通可以为中长距离的通勤问题提 供快速和低成本的工具，因而，城区居民将沿轨道线向城郊扩散； (7)轨道交通系统的建设、运营与维护，将拉动内需，创造新的就业岗位； (8)轨道交通的发展轴作用有助于实现商贸的聚集效应，使城市形态发生变化，资源分配降更加趋向合理化，助于推动产业结构和消费结构的升级。 2．4轨道交通系统的社会效益 城市轨道交通系统的效益，主要反应在其产生的巨大的社会效益，可以从直接和间接两方面进行估算。(1)直接效益 直接效益可通过时间价值这一因子进行测算，市民由于乘坐快速、准时的城市轨道交通车辆而节约了时间，时间是有价值的，节约时间等于增加了收入；其直接经济效益为： ∑(利用人数·收入·节约时间／标准劳动时间) (2)间接效益 这是轨道交通产生的社会效益比较难计算的部分，由于轨道交通具有便捷、客流量大和环保的特点，例如在城市轨道交通系统的车站和沿线周围地区的房地产必然增值，应该把房地产增值的相当比例，例如1／4，作为城市轨道交通系统的间接效益；又如由于轨道交通系统的环保特点而减少的环保费用也应作为轨道交通系统的间接经济效应。 3 对策与建议 我国城市公共交通远期战略规划的基本目的有三个： ①提高人出行的效率、城市经济活力和竞争性； ②体现交通服务的社会公平性； ③实现环境上可持续性。 为保持城市轨道交通系统和城市的可持续发展，我们认为应采取以下对策有： ①实施公共交通优先政策和相应的产业、技术、经济、投资、财税政策。 ②长期坚持发展大容量的轨道快速交通系统，发展多种轨道交通系统，地铁、轻轨、市郊通勤铁路； ③延伸轨道系统到近远郊区的人口集聚地区，改善乘车的方便性； ④统—协调交通形式，综合考虑，互相衔接，建立良好的换乘系统； ⑤适当控制私人小汽车的拥有量和使用率，逐步减少自行车的利用； ⑥环境资源税收政策，环境资源税是国家为了保护环境资源、促进可持续发展而凭借其主权权力对一切开发、利用环境资源的单位和个人，按照其开发、利用自然资源的程度或污染、破坏环境资源的程度征收的一个税种。设置环境资源税种，扩大环境资源税所占比重，既可以为经济单位创造平等竞争的环境，又能抑制资源浪费，提高资源利用效率，减少污染物的排放量，从而达到保护环境资源的目的。 城市轨道交通论文:城市轨道交通高架桥选型的探讨 提　要： 上海地铁二号线东西延伸段、莘闵轻轨交通线，西安地铁等工程，系统探讨了城市轨道交通高架桥在选型上应考虑的方面和因素，并结合具体工程项目，对高架桥的梁部结构及墩柱的各种型式做了详细介绍，给出了选型的参考性方案。 主题词： 城市轨道交通；高架桥；梁部结构；桥墩；伴随着我国城市化进程的迅速发展，和中央开发大西北战略的确定，城市交通系统等基础设施的建设已成为优先实施的基本任务之一。城市交通系统中，除公共汽、电车外，主要有地铁和轻轨系统。我国许多大城市，除公共汽车、电车系统外，地铁和轻轨系统为数不多，亟待建设。 人们通常主要根据客运量和建设资金来选择修地铁或轻轨， 但由于地铁建于地下造价实在太高， 现在， 人们更倾向于将尽可能多的地铁建于地面上。修于地面上的地铁同轻轨一样， 土建结构大部分为高架桥。高架桥的选型和设计， 是当前桥梁工程师进行研究和实践的主要任务之一。 1、影响高架桥选型的主要因素高架桥选型主要包括梁部和墩柱的选型， 基础虽受梁部和墩柱型式的一定影响， 但主要还是由地质情况确定， 比较单一； 选型时主要考虑景观、经济、功能、施工、占地和工期等几方面。 1. 1高架桥应与周围城市景观保持一致鉴于高架桥作为城市的永久建筑， 人们期望其会成为城市的一道美丽的景观。但由于高架桥长、窄、平的特点， 要想达到此目标实际上非常困难， 而且将城市的着眼点过多吸引在高架桥上也并不可取。笔者以为高架桥在造型上应以简洁为基本原则， 采用融和法和消去法， 使之从属于城市环境。如上海， 道路用地范围窄， 两侧高楼林立， 宜使桥梁造型柔和， 色彩暗淡， 弱化视角效果； 如西安和兰州， 道路两侧视野比较开阔， 宜采用有力度感和色彩鲜艳一些的造型， 引起人们的注意。 1. 2高架桥应与当地人文景观相互和谐高架桥的造型，除了考虑与周围环境景观的一致外，还应重视当地人文景观的和谐。由于我国幅员辽阔，历史悠久，每个城市都积累了深厚的、富有地域性的人文文化特征， 在高架桥的造型上选型上，必须充分注意这种差别，比如，对江南城市和西北城市的造型就不宜采用同一型式。对于江南城市， 如上海， 可采用斜腹板箱梁， 配以独柱矩墩（采用大圆弧倒角）或双柱圆墩，以体现江南的轻巧柔和； 而对于西北名城西安或兰州， 则可采用直腹板箱梁， 配以独柱矩墩（不倒角），以体现西北豪爽刚直的文化氛围， 如图1：1. 3　高架桥在经济上应节约高效经济指标是确定高架桥型式的主要因素，它通常最主要是在纵向上限制桥梁跨长， 这也是桥梁在美观上受到限制的一个主要因素，因为大跨度更易体现桥梁的轻盈。经济指标一般具体体现在以下几方面：1）经济跨度：经济跨度一般与地质情况和规模化生产有关。如采用箱梁梁型、支架现浇法施工，对于上海，经济跨度在30 m 左右；而西安则为25 m 左右。 （2） 结构体系：结合城市轨道长的特点，采用连续结构要比简支结构经济。如（3×30） m 连续箱梁结构（3） 梁型：通常梁型越美观，造价也越高。如弧形外要比3 孔30 m 简支梁结构便宜约5～ 10% .当然，连腹板箱梁要比直斜腹板的造价高。续结构要比简支结构在设计和施工上都要复杂一些。 a 上海市高架桥造型参考方案 b 西安市高架桥造型参考，高架桥造型参考方案 1. 4高架桥施工应力求先进、快速现在，我国高架桥通常采用现浇法施工，比较落后。这主要是由于我国当前仍存在许多诸如运输、架设设备方面的问题，无法采用预制吊装法施工。比如，对于L p= 30m 的简支箱梁，双线每孔重约320 t，单线时约150 t，我国现阶段均无适合的运输、吊装设备。 但由于无碴轨道结构对桥梁变形的要求，为减少梁部结构的收缩徐变变形，一般控制承轨台施工与桥梁施工的时间间隔不小于一定数值，如L p= 30m 简支梁，一般为90 天。为便于合理安全施工顺序以缩短工期、工厂规模预制以降低造价和减少施工期间对周围居民噪音影响等，宜采用先进的预制吊装法施工。随着我国时速达250 km /h 的秦沈客运专线的启动，铁路系统已在1999 年研究成功了M Z32 移动模架造桥机、3BM 2600 型架桥机和420 t 胎式箱梁运输车等专用设备以及相关施工工艺和方法，笔者相信，随着城市轨道交通的发展，这些设备和方法也会转向高架桥的建筑方面。 2、高架桥梁部结构型理论上可采用和国外已采用的梁部结构型式有： 槽形梁、下承式脊梁、T 梁、板梁和箱梁等。 2. 1　槽形梁： 桥梁建筑高度低， 便于城市道路间立体交叉， 压低线路标高， 节约总投资； 且两侧主梁可兼起防噪屏作用， 景观程度很好。但需布置多向预应力钢筋。施工复杂， 进度慢， 造价较高， 且设计、施工经验少。 板梁：桥梁建筑高度较低，每线采用两片或四片空心板梁，受力清晰，设计、施工经验相当成熟。但各片板梁间铰接，整体受力性差；经济跨度一般在16～ 20 m，较小，景观性差；梁高较低，相应刚度较小，梁部后期收缩徐变较大，不利于轨道交通线路轨道调高要求；按常规预制、吊装施工时，也只能用于20 m 以下的小跨度。 箱梁：桥梁建筑高度适中，工程量较省；适用性好，既可作为区间标准地段，也可用于曲线、变宽、出岔地段；整体受力性好；外观线型流畅、美观；设计、施工程数量为：混凝土， 0151m立方米；预应力钢筋，31kg； 钢筋，经验成熟，对的传统的现浇法施工积累有丰富的经验。、 综上， 笔者推荐高架桥桥梁部采用箱梁型式， 现由如下： （1） 箱梁的闭合薄壁截面刚度大， 整体受力性能好， 对于斜弯桥尤为有利。箱梁顶、底板具有较大的面积， 可有效地抵抗正负弯矩， 并满足配筋要求。箱梁具有良好的动力性能， 收缩变形数值小。 （2） 箱梁截面外形简洁， 底面平整光洁， 线条流畅， 景观效果优异。 （3） 箱梁既适于中、大跨， 也适于简支和连续结构， 更适于各种地段， 如直线段、曲线段、出岔段和变宽段等， 便于同一条线路上减少桥梁类型。 （4） 箱梁具有相当成熟的设计、施工水平和经验。当前的现浇法施工虽有不足， 但尚可以克服， 如使预应力钢束锚固于梁内而不锚固与梁端， 从而可以同时开始多个工作面施工等， 而不致影响整个工程的进度。 （5） 从可持续发展角度看， 箱梁只要解决了大吨位的运输、吊装设备的研制和相关施工工艺问题， 即可实现工厂化、规模化生产， 经济指标将会大幅下降。 3、高架桥墩柱型式墩台基础除应有足够的强度和稳定性， 避免在荷载作用下的过大位移外， 其造型应能使上下部结构协调一致， 轻巧美观， 与城市环境和谐、匀称。在墩台选型上， 其一般服从梁部型式， 此外， 也受占地、道路、通视等的限制。通常有：T 形墩、倒T 形墩、Y 形墩、单柱墩、双柱墩等基本型式 3. 2　倒T 形墩： 主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距稍远的梁型。特别是对于外腹板微斜的箱梁， 如墩高适宜， 则可使梁的腹板和墩的边线斜度一致， 使上下部浑然一体， 造型美观。但该墩受力上较合理， 材料有浪费， 投资增加； 在墩高相差较大时， 整体造型不易协调。 3. 4　单柱墩：主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距较近的梁型。特别是对直腹板箱梁，可使箱梁底宽同墩横向宽度一致，从而使上下部浑然一体，显得挺拔有力度，对墩高的变化适应性极强。受力合理，材料较节省， 施工方便。 3. 5　双柱墩： 适于各种梁型， 用于多线或出岔地段。承载能力及稳定性较强， 墩可以做得纤细， 材料利用率高。但对桥宽仅810m 左右的高架桥来讲， 造型显得不够简洁。综上， 为与箱梁配合， （2） 受力合理， 比较经济。 （3） 上地较少， 施工方便、快速。 （4） 适应性强， 既适于墩高差别较大的情况， 也由于横向刚度较大， 尤其适于曲线地段。箱梁与上述几咱墩型的配合效果， 4　对城市轨道交通高架桥选型的建议高架桥选型现阶段宜采用箱梁配以轻型墩台， 基础应根据地质情况确定， 施工采用现浇法施工。但需抓紧大吨位运输、吊装设备的研制开发和施工工艺研究， 以降低造价； 同时也需对槽型梁和下承式脊梁的研究投入一定精力。 a　箱形倒T 形墩　b　箱形变形单柱墩　c　箱梁单柱墩 d　箱梁双柱墩　e　箱梁双柱墩　f　箱梁 城市轨道交通论文:我国城市轨道交通投融资研究 摘　要：针对我国城市轨道交通投融资的发展现状，研究国外发达国家的投融资模式，结合我国城市轨道交通发展的特点，探讨了适用于我国轨道交通建设发展的投融资方式。 关键词：城市轨道交通　投融资　模式 1　前言 世界上机动化水平较高的城市大多具有比较成熟与完善的轨道交通系统，有些城市轨道交通的运量占城市公交运量的比重已达50％以上，有的甚至已超过70％。在巴黎，轨道交通承担70％的公交运量，这一比值在东京是80％，在莫斯科和香港是55％，而我国的轨道交通刚刚处于起步阶段，但是发展速度很快，例如北京市的轨道交通规划方案，计划在未来十年内，全市轨道交通将以每年40公里的速度增长。到2008年，轨道交通里程将达300公里；到2020年，轨道交通的总里程将超过1000公里；上海市将在“十五”期间规划建成200km轨道交通线，初步形成轨道交通骨架网线，届时，轨道交通的日均客流量将达到全部日均客流量的50％。尽管轨道交通建设具有明显的社会效应，但是在投融资上它具有投资大，有能力投资的企业较少；建设和回报周期长，直接经济效益低，不容易引起普通投资者的兴趣等特点。特别是在我国，当前建设资金紧张，仅仅依靠计划经济下的政府投资模式不能满足现实轨道交通发展的需要，在这种情况下，对轨道交通投融资的研究就变得非常重要。 2　轨道交通投融资典型模式及国内外现状 2．1　政府财政投融模式 政府财政投融资模式是以政府为投融资主体，利用财政资金，统一协调和组织实施城市轨道交通工程，并在此过程中由政府作为信贷担保人，进行一系列重大的融资引贷活动。该模式的优点是可以集中财力物力和人才，加快城市轨道交通项目的建设进度，缺点是无法对建设者和经营者建立建设成本的激励与约束机制。世界城市轨道交通线路的建设大多以政府投入为主，如新加坡的地铁建设全部由政府财政投入；巴黎新线建设的出资比例一般为国家政府40％，当地政府40％，企业自筹20％，地铁公司本身负债为零；东京地铁建设在1991年也基本上由政府投资的；德国城市的地铁与轻轨建设资金，60％出于联邦政府，其余由州、市政府承担；北京地铁1号线（北京站－苹果园）和2号线和上海地铁一号线也以政府计划投资为主。可以说，在过去几十年里除了少数几个例子，政府投入几乎成为所有城市轨道交通系统建设中最重要的资金来源。 2．2　商业投融资模式 商业投融资模式是由一商业企业取代政府作为项目的投资主体，并采用商业原则进行经营，负责项目的融资、建设、运营、开发、投资回报与还本付息等。为使项目具有一定的赢利能力以吸引大型企业与财团的投资，政府可以采取如给予项目一系列特殊优惠政策，包括交通政策和土地利用政策等等，进行大量政府注资，改进项目的资金运营状况，创造良好的项目融资环境，降低项目融资成本等措施。此模式适用于人口稠密、商业发达和熟地开的城市与地区。该模式以香港地铁的建设与经营最为典型，其主特点是地铁是以政府划拨沿线土地给地铁公司，由地铁公司进行房地产开发和商务经营方式获取资金，政府为支持地铁建设还购买了约85亿港元的公司股份。值得注意的是，为体现间接受益者对地铁建设成本的补偿，政府一般采取转移支付的方式，如政府给予项目公司某些土地、物业和税收方面的特许权，以保证城市轨道交通建设的间接效益部分能够充分返还给城市轨道交通建设。 2．3　混合投融资模式 混合投融资模式是指政府和私营公司的联合投资行为，由政府财政向城市轨道交通开发部门提供补贴、减免税收或提供低息融资的方式。日本的城市轨道交通建设与经营所采用的就是混合投资模式。经营主体从资本所有者的角度可以分为三类：民间资本、民间资本与国家或地方公共团体的组合、国家或地方公共团体：资金筹措主要途径主要有政府补助方式、利用者负担、受益者负担、发行债券、贷款五大类；而广州地铁一号线的修建采用了政府通过与私人或团体合作建设快速轨道交通系统及开发快轨沿线的土地来筹集建设费用。 3　我国城市轨道交通投融资的主要问题 3．1　投资主体和投资模式单一 由北京地铁1号线（北京站－苹果园）、2号线和上海地铁一号线的现状，我们不难看出政府负担了所有的建设资金，并隐含着将来对车辆更新资金的再投入。这些都给政府财政背上了沉重的包袱，我国1996年～1999年的财政赤字已达到379321亿元，财政赤字的过去使政府支持基础设施投资的空间已很有限，并且其建设、运营管理体质都是源于传统的计划经济体制，造成政企不分，建管一家，业主缺位。 3．2　运营机制及票价机制尚待进一步完善 为避免运营管理上由于规模太大而产生的运营不经济，应当适当增加运营公司，形成运营管理的竞争机制；票价是轨道交通项目最敏感的因素之一，是项目投资者和市民最关心的问题，直接影响他们的切身利益，要在社会福利最大化和保护投资者利益之间寻找到平衡点，既能确保最大限度地满足市民出行需求，同时又能使运营企业和投资者有一定的利益回报。 3．3　良性开发机制有待形成 过去习惯于自己花钱、搞项目、自己经营获利，从而造成建设成本上升，开发收益流失；重视对有形资产的开发经营，忽视对无形资产的开发利用，重视实物资产的开发经营机会，忽视虚拟资产的开发经营机会。对借助于别人的力量、资金，盘活项目的存量资产、无形资产，实现低成本开发而获利的良性经营开发理念没有形成。 4　中国城市轨道交通建设融资模式建议 4．1　实行证券化 具体方式有通过发行市政工程建设债券：以有资信度的国有投资公司为主体，发行中长期企业债券；对一些特殊的机构，比如社保基金、保险基金等，可以以政府的名义，发行定向融资券。这是吸引个人投资的合适方式。并可以形成很好的投资概念。从而可以加速我国城市地铁建设，改善城市的投资环境。 4．2　建立轨道交通投资专项基金 通过设立专门的轨道交通建设或消费税，建立轨道交通投资专项基金，如“城市轨道交通建设基金”。如德国交通财政资助法规定，每年向购油者加收10％的税收作为城市交通建设资金。 4．3　将轨道交通和城市土地利用相结合 研究轨道交通建设与沿线土地“捆绑式”开发的运作机制，将轨道交通建设与沿线土地开发结合起来，特别是站点周围的土地开发权，使投资商获得的沿线物业和房地产开发权，形成以轨道交通带动土地开发，以土地开发保障轨道交通投资的良性循环。通过吸引投资商，增强融资商信心，从而增辟轨道交通的融资渠道，为轨道交通早日实现资金良性循环提供稳定的收入来源。 4．4　与供货商商讨融资租赁经营的方式，降低政府的投资压力 融资租赁经营借鉴国外成熟经验和我国铁道部门的实践，为减少投资压力，可与大的供货商（主要是车辆设备系统设备供货商）探索融资租赁的经营方式，实现前期一次投资减少；此外，为提高运营效率，可在填充线（或延伸线）的经营上，考虑委托租赁经营的方式，由骨干线运营公司经营填充线和延伸线，这样这类线路的投融资主要是城市轨道交通的固定设施的投资，可大大减少一次性投资并减少运营成本。 4．5　积极拓展利用外资 通过世行、亚行贷款项目，到目前为止，我国已经修建了一万多公里的铁路，对外借款一直是我国交通基础设施建设利用外资的主要形式，我们可以继续采用这一方式。另外其他利用外资的形式如引进外商直接投资，对外发行股票和城市轨道交通建设债券也可以积极采用。 4．6　国有资产存量市场化 我国庞大的国有资产存量配置不合理，可调整用来新增基础设施建设投资。通过盘活存量，吸引投资者。比如以全线票价收入的一定比例，作为对新建部分的投资回报。 4．7　制定合理票价，实行保本运营 要建立票价决定的科学程序。首先要加强对轨道交通建设和运营的财务审计，特别是成本审计，在此基础上确定轨道交通建设和运营的合理成本，推算出保本票价。然后结合价格听证制，确定实际的运营票价。如实际票价低于保本票价，对两者之间的差额，由政府设法弥补。 4．8　采用项目公司股份制 在轨道交通项目建设和项目投资上采取项目公司股份制，以市场机制运作。部分线路可以上市筹资。 4．9　积极发展混合投融资模式或商业投融资模式 4．9．1　采用灵活的混合投融资模式 结合我国轨道交通发展的现状，新的轨道交通线网优化建设尽量采用灵活的融资模式。如采用混合投融资模式，既有地方政府投资行为，也有国有企业投资行为，还有民营企业投资行为，而融资部门既有政府银行的款，也有债券或商业银行的借贷。在投资比例上和融资方法上，拓宽筹资思路，促进多元投资，拓宽资金来源。关键要发挥好政府资金的引导作用和政策的配套保障作用，实现轨道交通资金“借、用、还”的良性循环。 4．9．2　引入发展商业化投融资模式 必须针对不同类型的投资者，设计不同的引导策略，包括投资工具或投资方式，以引导社会资本投入轨道交通，加快轨道交通建设。在条件许可时，采用特许经营的BOT（Building Operate Trans?鄄fer，建造－运营－转移）模式选择合适的线路（如市域快线或市域填充线），减少投融资的政府压力。制定好未来运营模式和结算制度，引入政府引导的BOT前期项目操作，通过特许经营的招投标，使BOT特许公司在竞争中获得特许经营权。目前世界上成功的BOT投资方式有著名的英法海底隧道工程、澳大利亚悉尼海底隧道供电工程，曼谷高架铁路运输线，吉隆坡轻轨一号线等。我国第一个BOT项目是1984年在深圳市建设的沙角B发电厂。90年代初期的福建泉州刺桐大桥也是采BOT方式建成。通过采取私营企业筹资、建设、经营，来吸引各种投资参与。政府从项目公司建设和运营的活动中获取一定的税收，为今后接管此项目或其他项目提供部分资金基础，分散了投资项目的风险。如上海市通过采用BOT模式，引入商业化投融资，如贷款融资、证券融资、租赁融资、合作开发、土地开发、利益返回、民间资金启动方式等等。在其他的轨道交通建设项目中，我们也可以研究使用BOT模式。 5　我国城市轨道交通建设融资的前景及优势 5．1　城市轨道交通发展市场需求潜力大 我国各大城市正处于城市化加速发展时期，与发达国家大城市相比客流市场增长快，以上海为例，到2005年全市的出行总量将高达3500万人次，市民轨道交通出行量呈快速增长，未来5年上海轨道交通出行量占居民出行比重将从现在的10％提高到30％。 5．2　综合开发收益潜力大 中国大多数城市的空间布局结构尚处于调整重构期，再加上土地国有的特有条件，使交通枢纽和沿线土地综合开发所带动的房地产等行业的发展空间巨大。 5．3　多元化经营蕴含商机 通过地铁广告、商场贸易、酒店服务、住宅办公等多元化的商业运作，可带来丰厚的利润。 5．4　建设成本下降 随着轨道交通设备国产化、轨道交通建设运营机制改革等措施的积极推进，建设成本将大大降低，如上海在实施“四分开”（投资、建设、运营、管理）体制后，平均每公里轨道交通的建设成本下降了1亿元左右。 6　结论 轨道交通虽然存在一次性投入，投资回收期长等特点，但它也有独特的优势：一是生命周期长，如伦敦、巴黎等城市的地铁均有百余年的历史，可运营仍正常如昔；二是固定成本相对稳定，即在规划设计范围内，客流量增加所带来的成本上升微乎其微。从香港的发展实践来看，科学的线路规划、审慎的商业化运作、合理的成本控制、综合的土地开发、完善的政策配套，以及必要的政府投入等条件是香港地铁实现资金运作平衡的基本前提和有力保障。而且只要通过努力，这些条件在中国内地其他大城市是完全可以具备的。因此，通过借鉴成功经验，依托稳定增长的客流市场，建立良好的运作机制，创造必要的外部条件，中国城市轨道交通的发展在一定时期内有可能实现财务平衡，并给投资者带来合理的回报，从而走出一条轨道交通资金“借、用、还”良性循环的路子。 城市轨道交通论文:城市轨道交通站后折返站折返能力分析 【摘 要】 随着城市化进程的加快，城市轨道交通的迅速发展，针对目前城市轨道交通折返能力限制高峰时段运量的问题，论文重点研究站后折返方式，分析站后单线折返和双线折返的技术作业流程及特点，得出影响折返能力的发车间隔，并通过案例计算，比较不同站后折返形式折返能力的大小，为站后折返站的设计提供依据。 【关键词】 城市轨道交通 折返能力 站后双线折返 站后单线折返 1 引言 城市轨道交通列车的折返形式能力的大小主要由列车发车间隔时间决定的，折返能力与发车间隔时间成反比关系[1]，目前，城市轨道交通列车折返主要以站前折返、站后折返为主，不同的折返站形式，折返能力计算根据折返方式的不同而有所差异。站后折返形式效率高，折返作业过程不带客，保证乘客的舒适性，减少运营难度，降低行车干扰[5]。论文通过分析站后单线、双线折返作业流程，提出影响折返能力的关键因素，比较不同站后折返形式折返能力的大小。 2 站后折返能力计算 2.1 站后单线折返时间计算 2.1.1 作业流程分析 站后单线折返作业过程如下[2]： （1）列车a接车进下行站台，停靠站台下车，同时办理进折返线进路。 （2）列车a在折返线上运行，停靠折返轨1列车a调车作业，同时办理出折返线进路；当a通过2后，b进站停站下客，同时办理进折返线进路。 （3）列车a驶出折返线，进上行站台，停靠站台上车；列车a出清折返线后，b进折返线，停靠折返轨1调车作业，同时办理出折返线进路。 （4）列车a驶出车站，排列b进站停站上客。后续列车按a、b作业过程循环往复。见图1、2所示。 2.1.2 折返时间组成 站后单线折返时间见图3。 站后单线最小发车间隔时间[3]t=t出站+t办理+t出折+t停站 t出站—列车驶离车站闭塞分区的时间t办理—办理出折返线进路的时间t出折—列车从折返线到出发正线的运行时间t停站—列车在车站停站上下客时间。 2.2 站后双线折返时间计算 2.2.1 作业流程分析 站后双线折返作业过程如下[2]： （1）列车a进下行站台，停靠站台下车，同时办理进折返线进路。 （2）列车a经折返线，停靠折返轨1调车作业，办理出折返线进路；当a通过2后，b进站停站下客，同时办理进折返线进路。 （3）列车a驶出折返线进上行站台，停站上客，b停靠折返轨2调车作业，办理出折返线进路，同时c进下行站台下客。 （4）列车c经折返线停靠折返轨1，a驶出车站，b驶出折返线进上行站台停站上客，同时c进行调车作业。后续列车以此类推。见图4、5所示。 2.2.2 折返时间组成 站后双线折返时间见图6。 站后双线a、b最小发车间隔时间[4]=t接车+t停站+t进折2+t进折2-t进折1。 站后双线b、c最小发车间隔时间[4]=t接车+t停站+t进折1+t出折1-t进折2。 t接车—列车接车间隔的时间t出折—列车从折返线到出发正线的运行时间t进折—列车从出发正线到折返线的运行时间t停站—列车在车站停站上下客时间。 3 站后折返方案分析 3.1 折返站技术参数计算 （1）折返站基本参数。车站为岛式站台，站后折返站，车站宽度10.5m，站台长度186m，折返线长度118m。见图7所示。根据折返站行车组织条件，选用dkz4型车辆，办理进折进路时间15s，办理出折进路的时间13s，停站上下客时间30s，进出站轨道电路分界点距车站站台始端长度为两个轨道电路区间长度为486m，制动加速度1m/s2，加速加速度0.8m/s2，站后道岔限速25km/h，出站运行最高速度为100km/h。 （2）进站时间。列车进站运行长度为486m，运行模式为列车以100km/h的速度运行，之后以a=1m/s2的加速度减速至站台停车。通过计算，列车进站所需时间38s。 （3）折返时间。入折返线列车运行模式：从站台以a=0.8m/s2加速至过岔速度25km/h之后以25km/h的过岔速度匀速通过道岔，最后以a=1m/s2减速至折返线停车。通过计算，所需时间52s。 （4）出站时间。列车离站运行模式：以0.8m/s2加速离站，在186m站台范围内，列车最高运行速度62km/h，未达最高速度的该段列车处匀加速阶段，所需时间22s。 3.2 站后折返方案 （1）利用单线进行折返。单独利用cd轨或者c’d’轨进行折返[3]，最小发车间隔200 s，见图8所示。 （2）利用双线进行折返。利用cd轨和c’d’’轨交替折返[3]，最小发车间隔1为200s，最小发车间隔2为150s，见图9所示。 通过上述方案比较，利用单线折返方案，发车间隔时间较长，运营效率较低，长期使用一条折返轨会造成轨道偏磨，但是相对运营组织形式简单，而利用站后双线交替折返方案能够提高列车的发车间隔，但是不均衡的发车间隔不利于全线的运营组织。 4 结语 本文论述了城市轨道交通站后折返线布置形式，通过分析站后单线和站后双线折返作业流程，考虑影响折返能力大小的因素，由此得到以下结论： （1）站后折返过程包含接车作业、折返作业以及发车作业，三个子过程相互联系与制约。 （2）研究列车发车间隔时间主要考虑进出站时间、停站时间、进出折返线时间、办理进路时间。 （3）站后双线折返能力大于单线折返能力，但不利于全线运营组织，可以采用站后混合折返方式，根据高峰低峰时的运力需求适时调整合理的折返作业过程。 城市轨道交通论文:城市轨道交通工程如何做好施工管理工作 一、城市轨道交通工程开展施工管理工作的必要性 在我国的许多城市，为了解决城市交通拥堵问题，兴建城市轨道交通工程已经成为了发展的必然。考虑到城市轨道交通的重要性，我们在施工过程中，必须要保证工程质量和安全性，为了达到这一目标，就要积极开展施工管理工作。从目前城市轨道交通工程来看，开展施工管理工作是十分必要的，其必要性主要表现在以下几个方面： 1、为了满足整体工程质量，必须开展施工管理工作 城市轨道交通工程在兴建的过程中，需要协调多个施工环节和管理部门，整个工程施工难度很大，涉及到的质量控制点也非常多，要想保证整体工程的施工质量，必须开展施工管理工作。 2、为了满足整体工程的安全性要求，必须开展施工管理工作 城市轨道交通工程涉及的施工环节多，在施工过程中特别要注意安全，如果工程施工过程中出现安全问题，那么将会对整体工程造成极大的影响。所以，出于保证整体工程安全性的要求，我们必须开展施工管理工作。 3、为了保证整体工程有序进行，必须开展施工管理工作 由于城市轨道交通工程施工程序多，整体工程相对复杂，所以在工程施工中必须要保证工程按照计划程序进行，保证工程的有效性，所以，要想保证工程有序进行，我们必须开展施工管理工作。 二、做好城市轨道交通工程施工管理工作具体措施 通过对城市轨道交通工程的实际过程研究后发现，其施工管理工作主要有以下具体措施： 1、城市轨道交通工程要明确施工管理的定义和特点 在城市轨道交通工程施工过程中，施工管理的定义是指施工开展中，施工空间、时间、安全防护以及配合资源的管理组织和安排，如施工计划管理、现场施工组织管理等。施工管理的特点主要表现为以下几点：（1）施工管理贯穿于整个城市轨道交通工程中，（2）施工管理是整个施工过程安全有效运行的基本准则，（3）施工管理在城市轨道交通工程中起到了有效指挥、全面管理的作用，（4）施工管理是整个城市轨道交通工程能够满足相关要求的重要手段和保证。由此可见，城市轨道交通工程要想取得预期的建设效果，就要积极开展施工管理工作，要以施工管理为主要手段，全面推进城市轨道交通工程的有序进行。 2、城市轨道交通工程要明确施工管理模式和管理内容 在目前的城市轨道交通工程的施工管理中，通常会选择项目经理负责制的管理模式。一般会先成立工程施工项目经理部，然后按照项目经理部的职责，组建整个管理体系，通过项目经理管理体系，划分并明确施工管理职责，通过具体的管理层推动工程项目的全面施工。这一管理模式的优势在于可以明确职责，保证施工管理质量。城市轨道交通工程施工管理的主要内容是对工程施工过程中的所有工序进行全面有效的管理。主要包括土建施工部分、电气施工部分，设备安装部分。在这几部分施工中实行施工管理，不但促进了工程质量的可靠提高，还保证了工程整体的安全性。因此，城市轨道交通工程的施工管理具有重要意义。 3、城市轨道交通工程要做好施工管理计划工作 由于城市轨道交通工程涉及的环节多，因此整体工程非常复杂，要想保证工程的有序进行，就要对整体工程进行全面的规划，而施工管理计划工作正是满足这一目的而产生的管理方式。在目前的城市轨道交通工程中，施工管理计划成为了施工管理过程中的重要组成部分，并在施工管理中发挥了积极作用。施工计划主要分为：时间计划，其中包括季度计划、月计划、半月计划、旬计划、周计划、日计划、临时计划。作业区计划：正线轨行区计划、车站内计划、车厂计划。作业性质计划：影响行车的计划、不影响行车的计划、影响客运服务的计划，不影响客运服务的计划等。施工计划的主要要素包括：施工单位、施工日期、时间、施工内容、施工区域、施工防护、施工配合。 4、城市轨道交通工程要做好工程列车的组织工作 在城市轨道交通工程的施工管理中，工程列车的组织工作是一项重要内容。工程列车的主要作用是辅助施工，其种类主要包括：（1）内燃机车：车厂调车（客车）、救援以及配合牵引平板车作业，（2）轨道车：配合牵引平板车作业，（3）作业车：接触网作业车、轨道检测车、接触网检测车，（4）平板车：普通平板、带吊臂平板。工程车组织的目标是为了安全有效配合作业，工程车组织的原则要满足以下要求：（1）工程车必须符合线路的车辆限界，（2）工程车可以牵引，也可推进运行，（3）工程车运行凭信号、行调命令、行车凭证或调车方式运行。由此可以看出，我们在施工管理过程中，要做好工程列车的组织工作。 三、城市轨道交通工程中施工管理起到的积极作用 从目前城市轨道交通工程的实际施工过程来看，施工管理对整个施工过程起到了积极的促进作用，其作用主要表现在以下几个方面： 1、施工管理促进了城市轨道交通工程的有序进行 施工管理在整个城市轨道交通工程施工中，起到了规范和指导作用，使整个城市轨道交通工程的施工过程有制度可依，保证了整个工程的施工秩序，使整个施工过程能够实现预期目标，完成预期的工程量和施工任务。 2、施工管理保证了城市轨道交通工程满足各项施工指标 施工管理的主要作用是提高工程管理效率和管理质量，切实促进城市轨道交通工程各项施工指标的实现，使城市轨道交通工程的整体质量和安全性均达到标准要求。因此，我们要明确施工管理对城市轨道交通工程的积极作用。 3、施工管理提高了城市轨道交通工程的整体施工效率和有效性 在城市轨道交通工程中开展施工管理工作以后，整个工程保持了良好的施工秩序，各项施工程序有条不紊的进行，满足了整个工程施工的需要。从作用上来看，施工管理出了保证工程的有效性之外，还对提高整体施工效率和有效性有着积极影响。 四、结论 通过本文的分析可以看出，在城市轨道交通工程中开展施工管理工作是十分必要的，施工管理对于保证整体工程各项指标的实现，促进工程施工指标的完成，提高整体施工效率和有效性均有重要作用。因此，我们要明确施工管理工作的要点，在城市轨道交通工程中，努力做好施工管理工作，促进整个工程质量和安全性的提高。 城市轨道交通论文:成都城市轨道交通建设与城市经营 摘要：本文从城市轨道交通与城市经济、交通和环境建设的相互作用出发，分析了成都目前城市规划和经营城市的方针之间存在的问题，探讨了建设城轨系统对城市规划的积极引导作用，并提出加大城市轨道交通规划强度，通过土地资源向土地资本转换，实现经营城市的可持续发展。 关键词：城市轨道交通 土地资源 建设 作为中国西部特大城市的成都市的经济快速增长和城市发展，对四川省和整个西部地区的发展都有着十分重要的指导意义。探索高经济增长情况下，城市规划与城市轨道交通建设的互动作用、以及作为政府可调控资源的土地开发，对确保成都市经济、交通和环境的可持续发展，和实现政府经营城市战略，有着十分重要的现实意义和深远影响。 2.城市轨道交通系统是城市经济可持续发展的重要交通保障 2.1城市经济与交通的相互作用 与东部和沿海相对发达城市相比，西部省会城市周边中小城市由于城市基础设施投入的不足，使得其投资和居住环境吸引力明显不足，而高速经济增长导致了省会城市的急剧扩张，形成了目前的特大型城市经济圈。由于历史和交通条件原因，成都的市拓展一直以圈层式发展，形成了成都市单中心、圈层式城市格局和放射状交通出行特征。这样的城市格局所存在的弊端已随着人口和交通出行日益增长而日渐尖锐。直接表现出的机动车快速增长、交通拥堵、城市环境的恶化已经成为妨碍地方经济和交通可持续发展的瓶颈问题之一。市政府通过规划和实施南部城市附中心和龙泉经济技术开发区来改变单中心的城市格局，但圈层式城市拓展和夹路建设的现象依然存在。分析其原因，一是快速公共交通未能实现，人们仍然习惯于传统的居住出行方式；二是中小实力开发商更看重低成本的开发，并期望在短时期内得到丰厚回报。随着这种传统的低水平城市规划与建设，城市有限的土地资源迅速流失。 再加上中心城市人口和机动车数量的快速增长，政府不得不配置更多的土地资源和修建更多的道路。这一方面步人了修路—堵车一再修路—再堵车的怪圈，交通得不到根本改善；另一方面，对城市管网、给排水、停车场等城市基础设施建设增加无休止负担，加重了地方政府财政负担。最终导致城市的土地资源和交通资源不能得到高效利用，使得地方经济、交通和环境不能进入良性循环。 2．2 轨道交通系统建立对城市规划和建设的积极作用 城市轨道交通系统的高运能、快捷、舒适、无污染和占地少等特点正好满足现代都市社会对高品质交通出行的需求，更重要的是为城市规划与建设提供了快速交通支撑。城市快速轨道交通将人们传统的数公里活动区域提高到数十公里的范围，’城市不再需要沿路规划和建设，而是以轨道线路车站为中心的办公、商贸、居住中心。这种“顺藤结瓜”式的城市规划与建设将有利于抑制特大城市生态环境的恶化。通过午站周边的高强度的规划与开发，使市民主要活动集中在轨道交通沿线的车站周边，从而减少路面交通出行量和道路需求。而地铁系统利用城市地下空间资源和占地少的特点，为城巾创造了更多的绿化空间，使城市生态环境与经济高速增长协调发展。这种城巾土地资源和交通资源的高效整合，对保证城市社会、经济和交通的可持续发展至关重要，对于成都这样的特大型、单中心饼状城市尤其如此。通过规划和兴建轨道交通，一方面可以解决城市中心的即有交通山行需求，也可使城市的拓展从圈层式向“葡萄串式” 的组团状方向发展，从而带动南部副中心、龙泉副中心以及周边中小县市的基础设施水平，使新增土地的利用率大大上升，并有效减少地方政府对道路、管网等基础设施建设的压力。 3.城市轨道交通线网规划与建设 如前所述，为使城市土地与交通资源的效益得到充分发挥，在进行城市综合交通规划时，需结合本地城市建设的历史格局、现状、近期规划和远期规划，提出符合城市经济发展水平、城市化进程和阶段性交通需求的轨道交通线网规划。作为城市交通保障的轨道交通系统就像人体的大动脉，维持着城市的有效运转。因此，应加大对轨道交通线网的规划控制，使之成为引导城市发展的重要手段。 3．1 轨道交通线网与城市规划的作用 在国家批准的成都市近期和远期城市规划中，划定以三环路为城市中心城区，以华阳南部城市副中心和龙泉国家级经济技术开发区。但在最近几年的实际实施过程中，除了中心城区和上述两个副中心的开发保持强劲外，高新西区和温江也分别形成了以高新产业和居住的新需求。从现状发展来看，至少暴露㈩两个问题，一是原有规划的土地供给已经落后于实际需求，这是地方社会经济高速增长和人民生活水平提高的必然结果；二是以各区县所制定的低水平规划使得新增土地的利用率较低，新建小区多以容积率低的多层建筑为卖点吸引买家。这种传统的规划建设模式从短期来看，可以使一定区域形成足够的“人气”和商机，但同时也让政府背上基础设施建设沉重的包袱。政府必须提供更多的土地来修建城市道路，敷设更多的城市管网、污水处理设施，以及修建更多的停车场。这与政府提倡的经营城市和保证可持续发展的初衷是相违背的。为了避免这种无序、耗费资源的低水平开发，市政府在审定规划权限和制定大成都规划时，应该以土地资源和交通资源效益最大化和可持续发展战略为指导，由规划部门制定包括用地性质、开发强度、交通保障、给排水、供电等控制性规划。对规划有城市轨道交通线路及车站的组团，应加大建筑容积率，使人们的活动集中在有限的范围内，使人们的出行更加方便，也使得组团的基础设施最小化。这只有通过强有力的规划控制才能实现。 3．2 轨道交通系统建设的时空协调 尽管成都目前尚没有正式兴建城市轨道交通，但政府和全体市民盼望修建地铁的急切心情是无需言表的。与沿海发达城市相比，成都市的经济总量还有差距，但目前成都的经济总量比当时修建第一条地铁线路的沿海城市的经济总量要大得多，比100年前修建地铁的西方城市经济总量更不能同日而语。对成都这样最适合居住、具有极大吸引力的西部特大城市，未来的城市发展方兴未艾，需要解决的交通问题也必须从基础抓起。成都市已经构建了包括5条城市轨道交通线路的公共交通为骨干的综合交通规划。到2020年，公共交通占有率要从目前的15％提高到40％，轨道交通要占其中的50％，也就是总出行量的20％(日客流约200万人次)。到2030年，公共交通的占有率要达到总出行量50％，轨道交通要占其中50％，也就是总出行量的25％(日客流约300万人次)。从目前开始准备修建地铁一号线起，我们计划用15～20年左右的时间形成以三角形为特征的成都市市区城市轨道交通线网，以满足放射状交通出行特征的需求。届时，地铁线路将连接所有的城郊客运枢纽和组团式城市副中心，构成中心城区以地铁线路为快速交通的公共交通网络。 4 城市轨道交通投资、建设与运营 城市轨道交通建设与运营是以政府为主体的公益型城市基础设施建设，以政府为主导的经营城市战略为指导，合理规划和有序配置土地资源和交通资源，最大限度地发挥其效益，是城市规划部门和城轨建设部门的共同责任。 4．1 政府、投资公司和地铁公司的主体行为 由于城市轨道交通项目的直接经济效益不明显，但社会效益和间接经济效益十分明显，尤其是对城市经济和交通的可持续发展至关重要。尽管项目的开发和经营不具备盈利，但项目仍有可能按照市场化方式来运作。四川省省委书记张学忠提出要实现四川经济的跨越式发展，政府必须实现“三个转变”，其中包括土地资源向土地资本的转变，从而保证城市经济、交通和环境的可持续发展。城市轨道交通项目的规划和建设，除了解决交通问题外，更重要的是提升了沿线车站周边土地价值，减少了不可再生土地资源的流失和浪费。为了使政府在土地资本运作过程中以市场化的方式进行，政府需要扮演核心角色。政府行为主要一是制定一系列促进城市轨道交通规划和建设的指导性政策和法规，二是按照成都市政府提出的政府投资项目投、建、管三分离的原则，组建政府投资公司和以国有股本为主的地铁公司；投资公司的行为则是负责项目资金的筹措和对国有资产的监管；地铁公司直接负责项目的筹备、建设和运营。这种专业化建设管理模式中，投资公司可以通过现有国有资产的有效经营，实现建设资金的筹集。建设资金的来源包括国有土地出让收益、现有国有资产变现、出让优质资产经营权、银行贷款和发行专项债券，实现社会资金向社会资本的转换。成都市城市水环境综合整治已经通过发行专项组合债券，筹集到部分建设资金，为政府城市基础设施建设多渠道筹措资金探索了新的融资渠道，实现了民间资金向民间资本的转变。 4．2 轨道交通事业可持续发展 依靠政府为主体的投资建设模式，必然会增大政府财政压力，而城轨项目的效益需要在形成线网规模后方能显现。就目前用地规划和地块拍卖的实际情况来看，由于土地出让较早，政府已不可能从中获取应有的增值份额，而规划车站周遍低强度开发又使极具价值的土地未能得到充分利用。为使成都城市轨道交通事业能健康发展，政府不仅仅通过出让和拍卖新增土地来获取主要的建设资金，还需要多方面探索各种可能的筹资途径，如以车站为中心递减的方式提高规划车站周遍地块的起拍价；利用资源置换、或以打捆的方式山有实力的房地产投资商直接承担地铁车站土建或配套设施的修建等，以资源开发时间和空间的置换，加快城市轨道交通系统的建设进程，实现政府和投资商的双赢。 成都市地铁建设领导小组办公室和成都市有关职能部门正在就如何加强土地资源和交通资源的有效整合，制定城市轨道交通建设管理办法和相应配套措施，为政府经营城市和保障城市经济、环境和交通的可持续发展奠定基础。 城市轨道交通论文:城市轨道交通微机联锁系统故障时的行车组织办法 摘 要：分析列车正点率对城市轨道交通的影响，针对微机联锁系统故障时的站间电话联系法的行车组织程序进行实例分解，分析站间电话联系法对行车组织的影响，提出取消路票和rm模式下提高运行速度的建议，并进行仿真测算。同时对列车运行间隔提出“压点”、“抽线”和“小交路”等调整方法。 关键词：轨道交通；微机联锁；故障；行车组织 1 列车正点率对城市轨道交通的影响 在日益激烈的运输市场竞争中，城市轨道交通要不断发展，必须全面提高服务质量，列车正点率作为公共运输工作中的一个重要指标，对轨道交通服务质量有非常重要的影响。 （1）列车正点率关系轨道交通运输企业的信誉和形象。近年来，轨道交通能得到社会的认可并得到快速发展，一方面是由于轨道交通使城市交通拥挤的状况得到缓解;另一方面是轨道交通拥有高度自动化的列车自动控制（atc）系统，具有较高的安全正点率。因此，安全正点既是轨道交通的优势所在，也是关系企业声誉和形象的重要标志。 （2）列车正点率是轨道交通良好运行秩序的保证。2004 年以来，广州地铁两条运营线路经过6次大的运行图调整，单线上线列车已从7列增加到17列，列车运行密度越来越大，列车间隔越来越小，目前行车密度达到高峰期 4 min 的行车间隔。如果某个联锁区段发生系统故障，则运行于该联锁区段的列车运行速度将会降低，造成列车晚点，也必然会影响其他列车，打乱全线的正常运行秩序。 （3）列车正点率事关行车和乘客的人身安全。正常的站车秩序是建立在 atc 功能良好，列车正点运行基础之上的，如果某个联锁区段发生系统故障，就会使部分列车晚点，列车自动监控系统（ats）上固定的运行线路被打乱，并易发生以下问题。 ① 联锁故障区段的列车需要靠人工驾驶运行，除限制运行速度外的列车运行安全仅靠驾驶员的目视保证。 ② 由于列车晚点会造成列车运力不足或集中到达，使车站客流组织难度加大，客运力量薄弱的车站，易发生客流拥挤甚至旅客受伤的情况。 ③ 由于晚点列车需要临时调整其停站时间或发车时间，给中央行车调度的指挥带来难度，易发生行车问题。 微机联锁系统（sicas）发生故障，一般持续时间长，影响范围广，给行车组织和客运服务都带来很大的压力，严重影响乘客的出行，影响城市轨道交通的信誉和形象。处理好微机联锁系统故障情况下的行车组织，在不降低列车运行安全系数的前提下，实现列车群对客流的均衡吸纳，并最大程度地提高列车运能利用率，减小对乘客的影响，是城市轨道交通应积极解决并不断提高处理效率的关键问题。 2站间电话联系法的行车组织 2.1站间电话联系法 当正线某联锁区sicas故障时，由中央调度控制中心的值班主任决定在该区段采用站间电话联系法组织行车。电话联系法组织行车的一般程序如下。 （1）列车在故障范围内的各区间凭路票运行，用限速的人工驾驶模式（rm）驾驶，每一站间区间及前方站的线路内只允许有一列列车占用。 （2）有关站值班站长接到行调命令后，分别在每个站台监控亭派值班员负责接发列车，并通知邻站采用站间电话联系法组织行车。 （3）进路准备。故障联锁站正线上的道岔均要开通正线，并使用钩锁器锁定。 （4）接发列车。接车站值班员确认站内线路及区间空闲后，电话通知发车站同意接车;发车站接到接车站同意接车的通知后，由站台值班员向司机派发填写好的路票并向司机显示发车指示信号，司机确认发车指示信号显示正确后动车出站。 （5）故障车站分别向行车调度及前、后方车站报列车的到、开点。 2.2 sicas 故障时的实例分解 广州地铁二号线赤岗联锁区sicas的故障演练以某次列车从赤岗站运行到中大站为例，车站线路布置见图1，其各段作业时间如下。 （1）由于sicas故障影响，列车从赤岗站晚到客村站时间为1min。 （2）sicas故障时起，发令采用站间电话联系法行车，在客村站增加停站时间4 min。 （3）鹭江站下线路钩锁道岔影响时间为11 min。 （4）客村站与行调确认区间是否空闲占用时间为 2 min。 （5）客村站与鹭江站办理发车请求及填写路票时间为3 min。 （6）安排站台值班员发车、司机确认信号后关门动车占用时间为2 min 10 s。 （7）客村—鹭江的行车时间为3 min 20 s（平均速度22.4 km/h）。 （8）鹭江站与中大站办理发车，列车发车时间为1 min 30 s。 （9）鹭江—中大的行车时间为4 min 40 s（平均速度21.7 km/h）。 （10）司机在中大站接行调恢复正常行车的命令，关门动车时间为2 min 30 s。 整个过程共用时 35 min 10 s，列车比正常运营时刻表中大站晚发31min，即sicas故障造成晚点31 min。 分析以上数据，车站间及与行调的电话联系和办理闭塞与进路的时间无法减少，降低晚点影响的关键是能否取消路票填写、交接和确认这些环节，以及提高列车在故障区段的运行速度。 2.3 路票作为电话联系法行车凭证的弊端 路票是由车站行车值班员按规定填写完整的固定格式的书面记录。行车值班员通过电话联系，确认区间空闲、邻站同意后即可填写，待列车到站后交给司机。此作业环节的安全关键是车站行车值班员要确保区间空闲。一般城市轨道交通的区间长度在1 000 m～1 500m，以行车速度25 km/h计，出清区间也只需 2 min 24 s～3 min 36 s，而利用路票作为行车凭证后的列车在站停留时间平均为4 min 15 s，超过了列车在区间的运行时间，成为制约列车运行间隔时间的关键。虽然路票具有凭证明确的优点，但这种路票交接方式对安全并没有关键性的意义，而且降低了作业效率，对于以“秒”为单位计算的具有“方便、快捷”特点的城市轨道交通，取消路票作为行车凭证是可行的。经实测，从填写路票到将路票送交站台值班员一般需时 2min 30 s，取消路票后，可有效缩短列车在站停留时间。 2.4 rm模式下提高运行速度的建议 目前在国内城市轨道交通列车运行的rm模式下，列车的驾驶速度一般都规定为限速25 km/h，当速度达到24 km/h时，列车发出报警，当速度达到25 km/h时，列车即产生紧急制动。经测试，广州地铁a型车各主要速度下的紧急（快速）制动距离如表 1 所示。 列车在20～25 km/h的低速下运行，司机通过前后推拉主控手柄对列车“牵引”或“制动”以保证列车速度，这种力度很难准确把握，为了不造成超速而出现紧急制动，给列车晚点运行带来更大的影响，司机一般将驾驶速度限定在20～22 km/h之间，比规定的限速低5km/h左右。 由表1可知，当列车运行速度达到30 km/h时，列车可在 48 m的“快速制动”或“紧急制动”下停车，加上人为反应的0.74 s（实验数据）内地铁列车运行6 m，司机在开始意识制动后的 54 m内制停地铁列车。a型车车钩防冲撞速度为 25km/h，即在最不利的情况下，54 m约两节车厢的距离，在地铁列车运行中司机可以在车钩允许接受冲撞速度范围内将列车制停。 目前，国内城市轨道交通系统正线使用 9＃道岔，最小曲线半径是300 m;而车厂一般使用 7＃道岔，最小曲线半径是 150 m，将rm模式的最高限速由25 km/h提高到30km/h，地铁列车是能安全通过道岔和最小曲线半径路段的。 为此，建议将目前rm模式下的设计列车限速25 km/h提高至30 km/h。 2.5 仿真测算 运用上述行车组织方法，对广州地铁二号线赤岗站联锁区间就取消路票填写并提高rm模式下列车运行速度至 30 km/h的有关数据分别进行了实操演练和仿真测算，部分数据如表2所示。 3 列车运行间隔的调整方法 为了实现列车群对客流较为均衡的吸纳，针对不同的区段采取不同的列车间隔调整方法是必需的。 3.1 “压点”法 在atc系统功能良好区段的列车，适当缩短两列车间的正常追踪间隔，实现晚点危害的“分散化”，由所有列车共同承担晚点。 基于列车间隔的意义，需要制定相应措施，在前车出站晚点发生的过程中，采用增加在站停留时间等方法，适当推迟后行列车到达下一站的时刻（应避免第一后行列车与第二后行列车之间追踪间隔的过大），这样既能保证充分的列车间隔，实现平均吸纳客流，又可以避免出现后车的站外停车。 3.2 “抽线”法 由于故障区段列车运行速度低、办理作业时间长，而atc正常区段列车运行速度高及行车作业时间短，势必造成列车堵塞的情况。通过减少线上列车数量（即抽线）的方法实现均衡运输，这样既便于调度指挥，又方便客流组织。 3.3 小交路折返法 如果联锁故障持续时间较长，保持客流吸纳均衡和较大限度地利用运能之间的矛盾就会非常突出，有可能造成线路的堵塞。此时仅靠“压点”和“抽线”的方法不能完全解决问题，在 atc 功能良好区段运行的列车可采取分段小交路运行。 3.4 行车调度工作建议 以上 3种方法的高效综合运用，极大地依赖行车调度员的指挥水平。为了减少故障直接引起的列车晚点在行车指挥调整过程中造成的其他列车晚点，需要行车指挥人员注意加强学习，提高自身业务水平;加强和有关车站的联系，准确掌握列车运行情况，周密考虑各种影响因素，以便做出最佳调整方案;对晚点列车要及时和车站、乘务、公安等有关部门互通情况，加强站车组织，努力压缩站停时间，尽快恢复正常运行秩序;将微机联锁故障的模拟或实操演练制度化，通过指挥手段的科学化，解决行车指挥人员水平参差不齐的问题，使行车指挥水平不断提高。 城市轨道交通论文:城市轨道交通信息集中监控系统的设计与实现 摘要：目前的城市轨道交通管理信息系统都是针对某具体系统或某类型设备进行管理与控制，且各条线路相互之间不通任何信息，是孤立的系统。无法对各线各系统运行情况特别是设备故障情况迅速准确把握。针对这种情况，整合现有资源，设计了轨道交通信息集中监控系统。该系统采集现有各系统设备故障信息进行处理和故障报告，并进行了综合分析和预测，给集中监控增加了智能决策功能;且只需在原有的网管系统上提供或新增所需要的北向接口，并不需要改变原有网络的拓扑结构，只要新增采集系统和集中监管系统，在实现上很简洁，相对投资也不大。 关健词：城市轨道交通，信息集中监控，网络管理 目前，城市轨道交通的信息管理系统一般分为传输、公务电话交换、调度电话、电源、无线调度、广播、图像监控(安防系统)、时钟、自动售检票等9大子系统;每个子系统的管理网络自成体系，且都有自己相应的网管中心或数据采集系统。所以，目前的管理系统不能形成一个有机整体，宏观控制管理能力弱，而且各条轨道交通线的信息系统间也都相对独立。 针对上述网络管理现状，为提高城市轨道交通信息管理能力，提出信息集中监控的构想。即对所有轨道交通系统网络设备实施统一监视与必要控制、管理。该方案不只针对某类单一系统设备的监控和管理，而是一个对各条轨道交通线上的上述9大子系统设备实施综合监控和管理的系统。该方案也不是针对各系统的所有参数进行监控管理，而是初步对设备故障进行实时的监控管理。 1 概述 对于各个系统，原有的管理网络或维护方法不尽相同。象自动售检票系统等管理系统就可将原有系统重新整合进解决方案。而象传输系统等，比如sdh(同步数字多级)设备，处在多厂商环境中，将涉及多厂商的sdh网管系统。这种网络设备的多元化，加上有些不同厂家设备还不兼容，因此造成综合网管的困难。所以，设计信息集中监控系统时，仅简单地从原有网管系统进行整合还是不够的。 对于把传输系统复杂的网管系统整合成集中监管，大致有三种途径:①综合化方法—在已有网管系统之上再加一级管理系统;②翻译法—在有信息交互需求的网管系统之间进行两两翻译;③标准化法—已有的各网管系统采用公共信息模型和功能集。 第二种方法有现成的支持标准(snmp/cm ip /corba)互操作的静态规范描述和动态交互式转化方法，适用于信息量不大的情况。第三种方法是比较彻底的综合网管方法，但需要将所有的网管系统被统一标准替换，故暂时还只是一个想法。本文提出的信息集中监控解决方案主要针对故障信息进行处理，而且为了避免各厂商间的交涉，将采用综合化方法，做到与原有网管系统的平滑过渡;这也与那些通过简单整合就可以实现集中监控的系统的做法很类似，系统也比较容易整合。这样，在各系统原有管理系统或网管系统的基础上再添一层管理者，在新的管理层上实现信息集中综合监管，从而解决了各系统间的“信息孤岛”问题。 2 系统架构 系统架构分为三层:管理监控层、层和应用层(如图i)。应用层是现有的各种硬件系统，比如传输系统、自动售检票系统等。层是数据集中的中间层。包括数据采集硬件和软件。管理监控层将对采集的所有数据进行综合处理并形成新的业务模型。 架构中，上层管理者管理若干网络体系、网络协议异构的系统，异构子网各自维护一套专业管理信息库。它们向综合监管系统提供q3,corba接口。 为了实现综合监管的目标，利用层将原有系统(应用层)在数据接口上达到统一，这样层加上应用层组成的新的网络将是管理监控层所需要的“统一”网络，在概念上可以想象成一个虚拟网络。管理监控层通过由层组建的综合数据库，对大的方面(比如现在的告警系统，以后通过统一其他系统的数据接口就可以实现其他方面的监控)进行全局性调配与管理，细节留给原有系统的网管系统或者管理系统处理。各系统通过层的软件(数据采集软件)的映射，完成数据接口的统一。 3 解决方案 3.1 硬件系统解决方案 图2是以某地铁线为例的集中监控系统拓扑图。其中a11是从传输网管nm11，采集数据的pc ; a12是从自动售检票管理系统nm12采集数据的pc。所有系统经pc采集数据后，通过路由器r，把数据送到数据库服务器ds。其他地铁线的拓扑都与该线类似。mis1 , mis2，mis3凡等是信息集中综合监管系统。比如mis1管理1一4号线，mis2管理5一9号线，mis3管理10一13号线。mis1—mis3对数据库服务器中的数据进行综合处理、显示、告警，以及统计和分析。mis1一mis3放在一起，这样在多个处理机上进行监管可以扩大可视范围，也达到综合监管的目的。 设备网管所提供的北向接口，有的是q3接口，可以通过网口进行采集;有的是串口，可以通过串口接收。如果通过串口接收数据，可以根据图3所示，用一个1-8多串口卡，使用一台pc机进行多个串口数据收集。 上述方案的可靠性:如果原有设备的网管系统提供的北向接口是串行方式，那么通过图3方式，一台pc机就可以采集8台网管的数据，但是串行方式的数据是通过重复机制来最大限度地确保信息的完整。所谓重复机制，是当信息没有被接收就重新发送，如果三次没有接收到就不再重发。这样的数据采集方式很不可靠。而采用tcp/ip方式进行采集，如果数据包没有被正确接收，将等待到可以正确接收的时候重新发送。所以在可能的情况下，此方案需要厂商提供网管软件的q3北向接口。 在安全性方面，整个系统并不通过公网，局域网能保证数据的安全、不被截获、破坏等。 3.2软件解决方案 软件解决方案中包括数据采集和数据处理。两个独立的体系，并通过数据库使两者形成整体。数据采集建立数据库，数据处理管理数据库。 数据采集部分是针对各个不同的分立系统对不同类型的数据进行收集。由于不同系统的数据存储方式对外提供数据的方式不同，就算同一系统的不同厂商设备的网管系统所提供的北向接口也不同，所以数据采集部分将针对每个系统进行编程。数据采集方式的多样性会导致软件架构的杂乱无章。为避免不一致和保证软件系统的易扩展及易维护性，应根据数据处理部分所感兴趣的数据内容制定统一的数据接口。解决方案如图4所示:数据采集平台将根据不同系统不同设备加载特定的数据采集dll(动态链接库)。对于同一系统，数据采集平台和dll之间的数据接口相同，而且数据采集部分和数据处理部分也将以统一的数据接口进行数据汇总。这样一旦有新增设备，数据采集系统只要针对新增设备编写dll,整个系统就具备良好的可扩展性。图4中简单列举了数据采集dll采集数据的三种方法:tcp/ip, rs232及直接读取相关数据库db。这些差异性将在统一的数据接口处消失。 数据处理部分是软件解决方案的核心，对汇总的数据进行分类处理并形成新业务逻辑。数据处理部分的主要功能如图5所示。其中:安全管理系统是对使用该系统的所有用户的权限管理;该模块将保证系统的安全性。告警系统对采集系统收集的所有数据进行实时处理，对所有设备的现有故障进行报告，对消除的故障进行告警清除(使设备告警状态复位)。收发文系统是在系统有新增设备故障告警时，在行政上上级对负责维护的部门进行派工单发放的业务处理模块;相关部门维护完毕后对所收到的派工单进行回执，这样可以明晰责任，实现了该解决方案的行政“监管”目的。统计报表系统是对故障告警历史信息进行统计和简单计算形成特定形式的报表。分析预测系统对故障告警历史信息进行统计分析，采用经验法和曲线拟合法对设备近阶段的运行状况进行预测告警，这样可以对故障发生概率较高的设备进行重点维护，最大限度地避免运营事故。 4结语 本文设计的系统，只是通过从现有网管系统的北向接口提取故障信息，或从现有的管理系统直接提取故障信息进行综合。在原有的网管系统上提供或新增所需要的北向接口，并不需要改变原有网络的拓扑结构，只要新增采集系统和集中监管系统，相对投资也并不大。数据的集中处理，能对运营的整个网络系统的设备运行情况进行宏观把握，并有现存管理系统所没有的派工单业务流程，不仅对设备运行情况进行了集中监控，还能对设备维护进行统一调配和管理。系统的另一个价值在于，可以对综合的数据进行智能分析和预测，可以根据预测进行有目的的检修，增强整个系统运行的安全性和可靠性。 城市轨道交通论文:深圳市城市轨道交通7号线动力照明系统设计 摘 要：通过对国内轨道交通动力照明系统设计及运行情况的调查研究，结合深圳地铁7号线的自身特点，提出本条线路动力照明系统的设计方案。 关键词：地铁车站；降压变电所；动力照明 1 工程概况 深圳市城市轨道交通7号线东西向横穿深圳市区，7号线西起于南山区丽水路，东至太安路，线路全长约30.173km。全线共设车站28座，全部为地下车站，其中设11座换乘站。本次工程参考深圳地铁1，5号线动力照明系统设计，对深圳市城市轨道交通7号线工程动力照明系统设计方案进行优化。 2 降压变电所 2.1 降压变电所的设置、分布及容量 车站动力照明设备由车站降压变电所供电，各车站均设置降压变电所，对于规模较大的地下车站，为了保证供电质量和减少大量的大截面低压供电电缆，车站两端设置一个降压变电所和一个跟随式降压变电所，分别供给半个车站和半个区间的电力负荷用电。对于车站规模较小，区间供电较短的车站设置一个降压变电所。 2.2 主接线及运行形式 2.2.1 降压变电所和跟随式降压变电所低压侧采用单母线分段中间加母联断路器的接线方式，并设三级负荷分母线。 2.2.2 跟随式降压变电所电力变压器35kv进线侧加隔离开关。电力变压器接线组别采用d，yn11。 2.2.3 正常时，两台电力变压器分列运行，同时供电。当一台变压器检修或故障时，可选择（手动或自动）切除三级负荷，低压母联断路器闭合；由另一台变压器向全所一、二级负荷供电。恢复正常后，母联自动切除。 2.3 继电保护 保护配置 （1）0.4kv进线设短路短路瞬动保护、短延时保护、过载保护、接地保护和失压脱扣保护。（2）0.4kv母联开关设短路瞬动保护、短路短延时保护。（3）三级负荷总开关设短路瞬动保护、短路短延时保护、过载保护。（4）0.4kv馈线设瞬时短路瞬动保护、过载保护。（5）为保障短路保护的选择性，除进行整定值与时限配合外，进线、母联、大截面短距离馈线回路间设区域联锁（zsi）。 3 动力照明配电系统 3.1 主要设计原则 3.1.1 供电方案 （1）地下车站设有一座降压变电所和一座跟随式降压变电所，负责半个车站及与之相邻的半个区间的动力照明负荷供电。对于车站规模较小，区间供电较短的车站设置一个降压变电所，负责整个车站及与之相邻的区间的动力照明负荷供电。（2）在车站两端站厅层环控机房附近设环控电控室，主要负责其所处的半个车站及与之相邻的半个区间的环控设备的供电和控制。环控电控室电源引自与之同侧的降压变电所。（3）在车站两端站厅、站台四个照明分区内设照明配电室，主要负责其所处的照明分区的照明系统供电，电源引自与之同侧的降压变电所或跟随所。 3.1.2 本系统采用三相四线制，接地形式采用tn-s系统。所有电气设备不带电的金属外壳均与pe线可靠连接。系统电压偏差允许值：车站动力照明电压偏差允许值为±5%。 3.2 负荷等级划分与配电原则 3.2.1 动力照明系统负荷等级划分 根据地铁系统用电设备的重要程度，本站动力照明负荷划分为三级，具体如下：（1）一级负荷。变电所操作电源；通信系统设备；信号系统（atc）设备；弱电综合；防灾报警系统设备；环控系统机械风机、回排风机等与消防有关的风机；给排水系统消防泵、车站废水泵和区间主排水泵、出入口排水泵；银行系统设备；站厅、站台公共区正常照明；出入口及通道照明、地下区间照明；车站应急照明；屏蔽门；兼做疏散用自动扶梯等。（2）二级负荷。环控系统与消防无关的风机；给排水系统污水泵；车站设备区房屋正常照明；垂直电梯、车站自动扶梯等。（3）三级负荷。环控系统空调机；冷水机组、冷冻泵、冷却泵；电热设备；广告照明及清扫维修机械等。 3.2.2用电负荷配电原则 （1）一级动力负荷由两路互为备用的独立电源在末端切换供电，其中环控系统一级负荷设备在环控电控室通过“两进线一母联”方式进行双电源切换，从环控室至设备为单回路供电；站台站厅公共区照明、出入口及通道照明由两路电源交叉供电至均匀分组的灯具上；地下区间照明由应急电源和正常照明电源交叉供电至均匀分组的灯具上；应急照明由集中应急电源装置供电。（2）二级负荷一般采用由两路互为备用的电源在变电所母线切换供电；对于距变电所超过半 个站台有效长度的二级动力负荷采用双电源末端切换供电。（3）三级负荷由一路电源供电。 3.3 动力配电设计 3.3.1 配电方式 （1）动力设备配电主要采用放射式配电方式。（2）环控设备由环控电控室集中配电，环控电控室的一、二级负荷采用两路电源进线中间加母联的方式供电。环控电控室另设三级负荷母线段，采用单母线不分段的接线方式，为冷冻水泵、冷却水泵等三级负荷配电。（3）车站内冷水机组及大容量非环控设备由变电所直接配电。通信系统（atc）、信号系统、弱电综合、防灾报警系统和屏蔽门系统等与行车和旅客安全密切相关的重要负荷，从变电所两段母线各馈出一路专用放射式回路，末端切换。（4）在车站站厅站台公共区、设备用房、出入口通道等适当位置设插座箱或插座，供维修及清扫机械等用电。 3.3.2 控制方式 （1）车站内风机采用就地控制、车站控制和中央控制方式。（2）车站内水泵采用就地控制、车站控制、自动控制方式。（3）车站内环控设备（不包括非连锁风阀、防火阀）由环控电控室集中控制，在现场设置现场控制设备。（4）环控电控室采用低压智能配电，并纳入车站设备监控系统（bas）统一管理。（5）在环控电控柜内加装智能模块，根据不同馈出回路性质的不同，分别进行监控，以实现智能配电功能。（6）车站内55kw以上的大容量电机（除去采用变频控制设备）采用软启动方式，其它设备采用直接启动方式。（7）排热风机、组合式空调箱、回排风机、冷却泵、冷冻泵等均采用变频器控制。非连锁风阀采用现场控制。防火阀由bas系统配电控制。 　3.4 照明配电设计 3.4.1 照明分类 本系统照明分为正常照明、应急照明、广告照明及安全电压照明等；其中站厅站台公共区正常照明包括工作照明和节电照明，应急照明包括备用照明、疏散照明。 3.4.2 照明设置 （1）正常照明的设置。为了保证地铁系统的正常运营，在站厅站台公共区、生产办公用房、设备用房、出入口通道和区间隧道等处设正常照明。在自动售票机，自动检票口处设置加强照明。（2）应急照明的设置。为了充分的利用资源、减少投资，保持美观，本工程在布置灯具时将备用照明和疏散照明作为正常照明的一部分进行设计。为了确保发生灾害或出现故障时，能正常工作，在站长室、重要值班室、公安用房、车站综合控制室、变电所、配电室、信号机械室和通信机械室设置备用照明，其中备用照明的照度根据其所处场所的需要按正常照明的10～50%设置。为了确保发生灾害或出现故障时，能及时顺利地疏散旅客，组织抢险救援工作，在站厅站台公共区、出入通道和楼梯间等处设置疏散照明。（3）广告照明的设置。为了充分地发挥地铁的投资效益，在地铁车站的站厅站台公共区、出入口通道及地面风亭等处设广告照明。（4）安全电压照明的设置。为了保证检修安全，在建筑净高小于1.8米的电缆通道设安全电压照明；安全电压照明由24v安全电压变压器供电，并在安全电压变压器的24v侧设过电压保护器。 3.4.3 照明的控制方式 车站公共区正常照明、车站导向、广告照明、出入口正常照明、公共区应急照明等由设在车站综合控制室的智能照明控制系统控制；设备区应急照明、其它照明采用就地或就近控制。发生灾害时应急照明系统可由防灾报警系统强启。 3.4.4 照明系统供电方式 （1）照明系统采用放射式与树干式相结合的供电方式。（2）应急照明由带逆变装置的应急照明电源柜供电，其蓄电池容量应满足90min以上供电的需要。 3.5 电缆、电线选型及敷设方式 3.5.1 动力照明配电系统的配线线缆均采用铜芯，其中与消防有关的动力设备和应急照明配线线缆采用耐火型，其它配线线缆采用阻燃型；用于室内和地下电缆采用低烟无卤型； 3.5.2 车站电力电缆采用沿电缆桥架敷设或穿管敷设，导线采用穿管明敷设或暗敷设；对明管敷设的线路采取防火措施。 3.5.3 站台板下电力电缆利用35kv供电系统的支架或挂钩敷设，导线采用穿管明敷设。 3.5.4 电缆竖井穿越楼板、站厅和站台板，电力母线、电缆桥架（支架）穿墙，线缆保护管穿越墙、楼板、站厅和站台板，线缆进出柜、屏、箱等处均采取防火封堵措施。 4 防雷与接地 4.1 动力照明供电采用三相四线制，接地形式采用tn-s系统。插座回路和插座箱均 漏电保护。所有电气设备不带电的金属外壳均与pe线可靠连接。所有地面回路均加装浪涌保护。 4.2 地铁每个地下车站均采用综合接地系统，此设计应能同时满足牵引供电设备、车站机电设备、通信、信号等信息设备、给排水管及其它金属构件接地的要求，接地电阻≤0.5ω。 4.3 地下车站强（弱）电系统接地分别设置强（弱）电系统总接地母排，设于相应系统的设备房间内，供车站强（弱）电设备接地用。公用设施的金属管道等人体可触及的非用电金属件采用等电位接地，在车站站厅、站台适当位置设置等电位接线端子箱供车站等电位连接使用。 5 结束语 该设计已通过深圳市地铁集团有限公司设计部组织的专家评审。通过地铁车站动力照明系统的优化设计，使车站的供、配电系统更加合理，最大程度地降低了能耗，节省了能源，使车站机电系统有机地结合在一起，降低了工程的建设成本。 城市轨道交通论文:浅谈城市轨道交通的环境噪声及振动控制 引言 振动和噪声是城市轨道交通影响环境的主要方面。随着近几年城市轨道交通的发展,人们对此问题越来越重视。减小轨道交通的振动和降低噪声, 是提高沿线居民的生活质量,使轨道交通可持续发展的关键之一。当列车通过时,如果轨面和车轮踏面绝对平顺,则轮轨之间就不会产生振动, 噪声也就处于极微弱状态。但是轨面和车轮踏面都存在各种类型的不平顺,列车通过时轨道结构和车体都会产生振动。轮轨表面越不平顺,轮轨的振动强度也就越大。国内外的研究资料表明, 噪声和振动是密切相关的, 振动越大, 则噪声也就越大, 振动和噪声通过不同介质传播。所以就要根据振动和噪声的特性采用适当的方法,以达到减振降噪的目的。 一、轨道交通振动和噪声产生的原因 1.1 振动的产生 当列车以一定速度通过轨道时, 车辆和轨道都要在空间各个方向产生振动, 引起振动强弱的原因有: 轨道几何形位的静、动不平顺;钢轨顶面波浪形磨耗、 钢轨接缝;列车速度的大小;车轮踏面擦伤、车轮踏面不圆顺等等。由于车辆和轨道这两个系统的振动是一种耦合关系, 这种耦合振动最终要通过轨道结构传递形成输出。对于高架结构,通过桥梁墩台传递到地面; 对于地铁,通过隧道周围的土介质传递到地表。因此,轨道结构既作为振源,也是振动传播途径中一个重要环节, 直接影响最终的振动效应。从振源、传递因素的角度出发,研究轨道交通的减振性能是较为合理,也是最有效的方法。 1.2 噪声的产生 噪声是通过声源、途径及接受点这3个方面进行分类和研究。车厢内的噪声由乘坐该车的人所承受，车站内的噪声由在车站内候车的人所承受，而路边噪声影响着邻近线路附近区域居住或工作的人们。各种类型的噪声可能来自两个或几个的噪声源。并且由这些噪声源沿着各种各样的途径进行传播和扩散。根据前人的经验和方法，对声源、途径和接受点，可寻求相应的降低、衰减噪声的措施和途径，从而降低对人体造成的损害。 城市轨道交通的噪声级的强度直接与系统的特性有关。轨道设置的位置， 即设于地下、地面或高架等，是影响噪声级的决定因素。地下铁道一般比地面轨道产生更大的车内噪声级。高架铁路轨道产生的路边噪声级比地面轨道的噪声级要高。此外，还有列车的运行速度、采用钢轨型式、车轮踏面上的擦伤、 钢轨表面局部粗糙状况以及线路小半径曲线等其他因素，影响噪声级的强度。 地铁列车运行时，主要是由于轮轨互相撞击振动而产生噪声的。通过空气传播的噪声，称为空气声；撞击振动通过轨道、道床、隧道和平台立柱的结构，经钢筋混凝土传播到平台上方建筑物墙壁、地板的振动，称为固体声。地铁车辆段平台上居住小区所受到的振动与噪声影响属后类，其控制技术应以控制振动为主，其振动减小了，固体声随之减小。 二、振动和噪声的特点及传播规律 2.1 城市轨道交通的振动和噪声特点 城市轨道交通运行是间歇的，地铁或轻轨列车的运行间隔通常为2-6min， 一般为早晨5：00至夜间11：00行驶，其引起的振动与噪声不是全天候的。城市轨道交通产生的噪声与振动，主要来自于列车的轮轨系统和动力系统。轨道交通噪声的受声点与轨道的距离为几米至几十米， 按照点声源和线声源划分原则， 确定轨道交通中轮轨牵引电机、齿轮传动及空压机噪声的性质。除轮轨噪声为线声源外， 其余均为点声源。对某一受声点来说，其噪声应为这多种噪声的叠加， 它们各自含有多种频率成分，一般是互不相干的。 2.2 城市轨道交通的振动和噪声分类 列车运行时产生的振动，属于随机振动问题，其引起的振波通过梁、 墩台、 基础传至地基， 再传至建筑物的基础， 影响其他建筑物。导致竖向振动的因素有以下几种：轨道不平顺等随机性激振源；车轮偏心等周期性的激振源；车轮与道岔、钢轨的碰撞等。 列车运行噪声包括： 轮轨噪声、 车辆设备产生的噪声； 活塞风引起的噪声； 通风系统引起的噪声、通过承重柱体向临近建筑物传递的噪声、 高架结构的振动而辐射的噪声；架空接触网与集电弓之间产生的摩擦声、列车运行时产生的气流噪声等。城市轨道交通产生的噪声是上述噪声的综合效果，并且受列车运行状态和轨道设备状态的影响。 在产生振动和噪声的众多因素中，其所占的比重是各不相同的。根据日本高速铁路的噪声测试资料，其声源分析表明：在不采取任何措施的情况下，轮轨噪声占，集电系统噪声占，机械运动产生的噪声占，空气噪声占。所以，轨道交通的噪声及振动的控制，应主要针对轮轨噪声和集电系统噪声。 三、对振动和噪声的控制措施 对于振动和噪声控制主要通过振源与声源控制、振动传播与声传播控制以及承受物控制3个方面进行。一般说来，通过这3个方面的控制，能够使轨道交通的振动和噪声满足相关标准的要求， 针对不同的轨道交通线， 应综合治理， 达到投入最少，控制效果最明显，即要分区段、分敏感区域进行控制处理，以达到经理合理的目的。 城市轨道交通论文:城市轨道交通再生电能回收技术方案的研究 摘要：如果采用车辆吸收电阻吸收地铁列车运行过程中的再生能量，则将带来隧道和站台内的温升问题，同时也增加了站内环控系统的负担， 造成大量的能源浪费并使地铁的建设费用和运行费用增加。为了降低隧道洞体和车站内温度并提高洞内空气质量，应当进行再生能量吸收的相关技术系统研究并在地铁工程中使用成熟的再生能量回收装置。 关键词：城市轨道交通；再生；吸收；技术方案 1 引言 在城市轨道交通工程中，直-交变压变频的传动方式已经普遍采用。车辆在运行过程中， 由于站间距一般较短， 列车起制动频繁， 因此要求起动加速度和制动减速度大，制动平稳并具有良好的起动和制动性能。从能量相互转换的角度看， 制动能量是相当可观的。虽然电动车组在其直流回路设有电阻耗能装置， 但是受机车空间所限， 不可能设置足以完全吸收这部分动能的装置，剩余能量只能由机械制动补充。由于轨道交通整流设备采用的是二极管整流器，只能单向供电。当列车制动时， 再生回馈能量通过机车变频装置向直流电网充电，使直流电网电压升高，当直流电压大于整流器输出电压时， 二极管整流器被反向阻断。由于地铁系统的特点是区间距离短、列车运行密度高， 这样列车在全线运行过程中必将有频繁的启动、制动过程。根据经验，地铁再生制动产生的反馈能量一般为牵引能量的30%甚至更多。而这些再生能量除了按一定比例（一般为20%～80%， 根据列车运行密度和区间距离的不同而异） 被其它相邻列车吸收利用外，剩余部分将主要被车辆的吸收电阻以发热的方式消耗掉或被线路上的吸收装置吸收。据考察北京地铁750 v 直流供电电压在机车进站制动时可能升到1 000 v 以上，这是由于列车再生制动能量在直流电网上不能被相邻列车完全吸收造成的。当列车发车密度较低时，再生能量被其它车辆吸收的概率将大大降低。有资料表明，当列车发车的间隔大于10 min 时，再生制动能量被吸收的概率几乎为零，这样，绝大部分制动能量将被车辆吸收电阻所吸收， 变成热能并向四外散发。由于列车的制动主要发生在运行过程中，如果再生能量由车辆吸收电阻吸收， 必将带来隧道和站台内的温升问题， 同时也增加了站内环控系统的负担，造成大量的能源浪费并使地铁的建设费用和运行费用增加。在国内的部分地铁线路（如北京地铁） 上已经反映出温升问题相当严重。因此， 对再生能量吸收的相关技术进行系统研究并在地铁工程中使用成熟的再生能量回收装置，将会降低隧道洞体和车站内温度并改善洞内空气质量。同时， 合理的配置再生能量回收装置还能减少车载设备（车辆制动电阻），减少车辆的运营维护工作量，降低车辆成本，减少车辆自重，从而降低列车能耗， 提高车辆加减速性能， 并有可能在一定程度上降低电机的配置容量。 目前，我国在城市轨道交通中应用再生能量回收技术尚属起步阶段， 可借鉴加拿大、日本等国的成功经验。若在国内城市轨道交通系统中广泛应用此项技术，必将产生巨大的社会和经济效益。 2 可采用的相关技术 轨道交通车辆所采用的电制动方式一般包括再生制动和电阻制动两种方式，再生制动的最大优点是节能，但再生电能并不是都能被其它牵引车辆吸收，剩余部分则消耗在车辆制动电阻上并转变为热能散发到空气中。车辆采用电阻制动方式吸收电能比较稳定， 但制动能量消耗在电阻上， 既不能加以利用，又因在车辆上装设大容量制动电阻而导致车下设备的总体布置困难，车体重量和列车牵引耗电增加，同时还加大了对环境的污染。 为了减少制动能量在列车制动电阻上的耗散，抑制地铁隧道内温度的升高和减少车载设备，国外一般在牵引变电所的直流母线上设置再生制动能量吸收装置，所采用的吸收方案主要包括电阻耗能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型四种方式。当处于再生制动工况下的列车产生的制动电流不能完全被其他车辆和本车的用电设备吸收时，线路上设置的再生制动能量吸收装置立即投入工作，吸收多余的再生电流，使车辆再生电流持续稳定，以最大限度地发挥电制动性能。如日本多摩、冲绳、东京、大阪的轻轨和地铁线路， 加拿大多伦多轻轨及意大利米兰3 号线等地铁均采用了再生制动能量吸收装置。 电阻耗能型再生制动能量吸收装置主要采用多相igbt 斩波器和吸收电阻配合的恒压吸收方式，根据再生制动时直流母线电压的变化状态调节斩波器的导通比， 从而改变吸收功率， 将直流电压恒定在某一设定值的范围内，并将制动能量消耗在吸收电阻上。该吸收装置的电气系统主要由igbt 斩波器、吸收电阻、续流二极管、滤波装置（滤波电容和滤波电抗器）、直流快速断路器、电动隔离开关、避雷器、电磁接触器、传感器和微机控制单元等组成。该装置的优点是控制简单， 其主要缺点是再生制动能量消耗在吸收电阻上，未加以利用；而且电阻散热也导致环境温度上升，因此当该装置设置在地下变电所内时， 电阻柜需单独放置， 而且该房间需采取措施保证有足够的通风量，需要相应的通风动力装置，也增加了相应的电能消耗。 电容储能型或飞轮储能型再生制动能量吸收装置主要采用igbt 逆变器将列车的再生制动能量吸收到大容量电容器组或飞轮电机中，当供电区间内有列车起动或加速需要取流时，该装置将所储存的电能释放出去并进行再利用。该类吸收装置的电气系统主要包括储能电容器组或飞轮电机、igbt 斩波器、直流快速断路器、电动隔离开关、传感器和微机控制单元等。该装置充分利用了列车再生制动能量， 节能效果好， 并可减少列车制动电阻的容量。其主要缺点是要设置体积庞大的电容器组和转动机械飞轮装置作为储能部件，因此应用实例较少。 逆变回馈型再生制动能量吸收装置主要采用电力电子器件构成大功率晶闸管三相逆变器，该逆变器的直流侧与牵引变电所中的整流器直流母线相联， 其交流进线接到交流电网上。当再生制动使直流电压超过规定值时，逆变器启动并从直流母线吸收电流，将再生直流电能逆变成工频交流电回馈至交流电网。该吸收装置的电气系统主要包括晶闸管逆变器、逆变变压器、平衡电抗器、交流断路器、直流快速断路器、电动隔离开关、直流电压变换器和调节控制柜等。该装置充分利用了列车再生制动能量， 提高了再生能量的利用率， 节能效果好，并可减少列车制动电阻的容量。其能量直接回馈到电网，既不要配置储能元件，又不要配置吸收电阻，因此对环境温度影响小，在大功率室内安装的情况下多采用此方案。 3 技术方案的研究与比较 3.1 有关系统的仿真模拟计算 仿真模拟是较为先进的研究方法之一，事实证明，这样的研究方法是可取的、科学的、可靠的。许多重大项目都要经过各种仿真模拟计算后才能够进入实施阶段，开发研究阶段的有关模拟分析参数的选择和确定将有可能影响到整个工程的方案决策、运行效果以及工程投资和系统的经济合理性。因此，在项目的设计阶段进行大量的、准确的仿真模拟是非常必要的。多年来中铁电气化勘测设计研究院已经在各条城市轨道交通的供电系统设计中多次运用这种方法。因此， 为了得到更为准确可靠的研究结果，在本课题的研究过程中对相关的系统进行了大量的模拟分析与比较。所应用到的主要模拟技术和分析流程见图1。 3.1.1 列车运行模拟 列车运行的模拟仿真是整个方案研究最基础的数据平台和依据，它的正确性和科学性将直接影响后续模拟计算的准确性和方案的可靠性。因此必须对与此相关的各个系统进行充分调查、分析与研究。主要包括车辆特性、车辆阻力、车辆运行工况的分析与研究，线路资料和有关运营资料的分析与整理，从而获得准确的全线列车运行数据。 3.1.2 不同运行图模拟 一般来说，在固定的列车追踪间隔运行状态下，列车的牵引用电负荷反映到牵引变电所是相对持续稳定的，不会因运行图上下行铺画的时间交错产生较大的波动变化。因此， 中铁电气化勘测设计研究院一般在设计牵引供电系统方案和容量的时候，只需对典型的高峰小时运行图进行模拟就可以满足要求。而再生能量回馈电流则是短时的、不稳定的，由于其他列车的运行状态直接影响到再生电流的吸收比例，所以在作回馈电流的模拟分析时，应该充分考虑运行图上下行铺画的不同时间交错情况下的回馈电流特性。在进行运行图模拟时，增加了以追踪间隔为周期，以2 s 为步长的多图模拟模型，为下一步的供电系统模拟提供更具广泛性的数据基础。 3.1.3 供电系统模拟 供电系统模拟是基于全线牵引供电网络数学模型之上，根据有限元分析的基本思想对全线网络模型进行一定间隔的切割，并对各个切割断面进行数据抽象，同时根据运行图数据对全线列车的运行状态扫描后进行全线的牵引供电网络分析，从而计算出供电网络各个切割断面的瞬态电气参数，并进行统计输出。本文在原有的模拟模型基础上， 加入了电能回馈吸收装置的简化数学模型（见图2）， 使模拟的数据结果更加准确，为回馈吸收系统方案的建立和容量的选择提供可靠的依据。由于在进行系统模拟分析的过程中，主要研究目标为能量的流动过程， 因此为了简化算法，提高运行速度，将回馈装置在数学模型上简化为可调电阻，设定回馈装置的电压投入条件，通过调节可调电阻的大小来适应回馈功率的变化。通过各种运营状态下的模拟分析、统计，获得回馈功率的变化特点。 图2 回馈吸收装置的简化模型示意图 3.2 仿真模拟结果分析 考虑到再生回馈电能的负荷特点（短时性和随机性），对不同运行阶段的列车运行、不同运行图和供电网络进行大量的模拟分析和比较。以某牵引变电所为例的图3 可以看出，在相同的列车运行追踪密度下，再生回馈功率因不同的运行图铺画而差异很大。而在未来的实际运行中， 运行图可能会出现各种随机性变化。 图3 某变电所远期高峰小时-平均回馈功率曲线 3.3 再生吸收装置的分布方案与容量选择 因为当前没有相应设计原则可依照，根据再生回馈负荷的特点、大量模拟计算和数据分析并考虑到大部分再生电流回馈冲击都在20 s 以内，所以可认为各变电所回馈装置的容量是按照以下原则确定：（1）按照不同运营条件、不同运行图下的20 s 平均最大负荷确定；（2） 用不同运营条件、不同运行图下的短时最大负荷进行容量校核。 3.4 再生回馈／吸收电能的统计分析 通过对某地铁线路的模拟计算和统计分析，在不同追踪间隔条件下，全线的不同运行图平均回馈功率统计。在各种追踪间隔条件下的不同运行图平均回馈功率波动曲线见图4。在不同追踪间隔的条件下， 不同运行图的平均回馈功率波动不大， 回馈功率的大小与追踪间隔没有直接的关系。因此认为可以对各种运行条件下的回馈功率进行平均并作为全线全天回馈能量统计的基础。 图4 不同追踪间隔下的回馈功率波动曲线 按照每年365 天，每天运营时间18 h 计算，某地铁全线全年回馈吸收电能总量为ere。ere=365×18×1 331=8 744 670（kw·h）。 4 经济技术效果 通过以上对某地铁线路的技术分析，按照每度电价0.5 元计算，每年仅节省电费就达到470 万元。全线牵引所的回收装置设备费暂按照飞轮储能装置估计约4 000 万元。这样仅从供电系统的角度考虑，预计8～10 年就能够收回全部设备费用。另外，再生能量回收装置的安装将对地铁其他系统带来巨大的社会和经济效益，比如：大大降低隧道温升，从而降低隧道通风设备容量和相关投资；减少列车制动电阻容量， 从而使车体更轻、更节能、成本更低。由于篇幅所限， 本文不再对其他系统进行详细分析比较。 城市轨道交通论文:浅析城市轨道交通车辆用辅助电源系统 摘 要:城市轨道交通车辆一般采用直流供电,通过车辆上的辅助电源系统为车辆辅助设备供电,本文就城市轨道交通车辆辅助逆变器的电路结构、形式及辅助电源系统进行简单分析介绍, 并指出了城市轨道交通车辆用辅助电源系统的应用及发展。 关键词:辅助逆变器 pwm 调制 隔离变压器 斩波 控制电源 在城市轨道交通车辆中,通常是从电网获取直流电压(一般为1500vdc 和 750vdc),经由辅助逆变器( 也称静止逆变器) 变换输出380vac,给列车上的辅助设备供电。 城市轨道交通车辆一般采用两种型号车辆,对于两种车辆,逆变器的工作形式不同:a型车为拖车,其逆变器一路供给列车照明和风机电机;另一路输出 110vdc 控制电源,同时兼向蓄电池充电;b/c 型车为动车,其逆变器输出 380vac 分别向列车的空调机组和空气压缩机供电。 以下,就城市轨道交通车辆的辅助电路系统进行分析介绍。 1 辅助逆变器电路结构 城市轨道交通车辆中的辅助逆变器电路常见有两种形式:一种采用直接逆变方式(dc－ ac),如图 1 所示;另一种采用先斩波(升 /降压斩波)后逆变方式(dc － dc － ac),如图2 所示。siemens 公司采用 dc — dc — ac形式, 如上海一、二线和广州一号线地铁车辆;bombardier 公司采用dc — ac 形式,应用于长春生产的车辆中。 其中dc — dc — ac 方式升/ 降压斩波中,升压斩波的系统应用在dc750v 供电网压的场合;降压斩波的系统应用在网压为dcl500v 的场合。采用升/降压斩波的目的都是为了使逆变器的输入电压稳定,当负载变化或电压波动时,保证斩波器有稳定的输出电压。 目前, 以 g t o 、i g b t 为代表的开关器件的开关频率足以满足在网压波动范围内,用pwm 调制实现逆变器稳定输出, 且满负荷运行,因此现在生产的车辆常采用直接逆变的方式。 2 辅助逆变器形式 目前我国城市轨道交通车辆使用的辅助逆变器有两种形式:一种为单台逆变器形式,另一种为两台逆变器串联形式。例如上海一号线直流地铁车辆使用单台逆变器形式,上海二号线地铁车辆使用两台逆变器串联形式。 2.1 单台逆变器形式 对于网压1500v,容量约200kva 左右的辅助逆变器一般使用3300v ／ 400a 的 igbt元件。这种形式结构简单、可靠, 逆变器用pwm 调制可使输出电压的谐波含量在限制值以内,是目前普遍采用的形式。 2.2 两台逆变器串联形式 有两种方案:一为两台逆变器输出至隔离变压器,通过隔离变压器的电路叠加,或磁路叠加,然后经滤波输出,这种方案的优点是逆变器可以用低电压的 igbt 元件;二为控制两台逆变器输出电压的相位差,当它们经过变压器的电路叠加或磁路叠加后,使变压器输出电压的谐波减少,这样对输出滤波器的要求可以降低,即可以减小滤波器的体积和质量。 需指出的是,这种电路较为复杂,尤其是变压器,用电路叠加的变压器,其副边绕组较为复杂。用磁路叠加的变压器,磁路设计较为复杂。另一方面, 这种电路的产生是在早期igbt 元件水平不太高的情况下出现的。因此已基本不再采用该形式。 2.3 辅助电源系统 以上海地铁一号线为例,其静止逆变器原理框图如图 3 所示。dcl500v 电源经l-c 滤波器后由gto 斩波器进行斩波调压至 770v,再经过中间滤波器送入六脉冲 gto 逆变器,其输出经隔离变压器后成为 ac380v。在隔离变压器次边还设有一组抽头,其输出交流电压经整流后提供 dc110v 电源。 控制单元的核心是微处理器,包括四个功能包: 电源功能包(p-pac)- 提供控制电源及斩波、逆变器的脉冲。 通信功能包(c-pac)- 传输逆变器及列车上的各种信号,寄存过程参数实际值。 接口功能包(i-pac)- 确定参数所需值,监控逆变器电压、电流、温度、延时时间及工作过程。 快速保护和控制功能包(f-pac)- 控制逆变器工作过程,寄存过程参数中实际值的模拟量,实现逆变器快速保护。 3 应用及发展 武汉轻轨一号线上, 辅助电源系统采用igbt 模块(1700v/1200a)构成静止逆变器,输出稳定的三相 ac380v 电源、dc110v 和dc24v 电源,供列车上的空气压缩机、空调、照明和电热器等使用,并对蓄电池进行充电,每列车配备两组辅助电源逆变器, 容量为140kva。 上海地铁二号线的辅助电源系统采用由igbt 模块(3300v/1200a)构成的静止逆变器,输出 ac380v 电源。列车的每节车均设一个辅助逆变器,容量为 90kva。a 车的逆变器供电给列车一半的照明和风机电机,同时提供 dc110v 电源,b、c 车上的逆变器分别向列车一半的空调机组供电。 地铁车辆大都采用两动一拖(3节车辆)构成一个单元,由两个单元构成一列车,每节车辆均配备一台静止逆变器, 每单元共用一台dc110v 的控制电源。每节车辆的辅助逆变器的容量为 75￣80kva,dc110v 控制电源功率约为 25kw。法国 alston 生产的地铁车辆,改为一个单元中配 2 台静止辅助逆变器,每台容量为 120kva,每台含 dc110v 控制电源,功率为 12kw。最近国外生产的地铁车辆采用集中控制,在 6 节编组中,每单元只配一台静止辅助逆变器, 容量约为 2 5 0 k v a , 直流110v 控制电源一台,约 25kw。 目前世界上在地铁与轻轨辅助系统中大都采用绝缘栅双极型晶体管 igbt(或 ipm)模块构成。为了人身安全,低压系统及控制电源与高压系统在电位上采用变压器隔离,现今国内外都采用直—直变换及高频变压器隔离这一方案。从冗余度与轴重均衡出发,常选用分散供电方案。